IPC分类号：
D03D15/00 | D02G3/28 | D03D1/00 | F41H1/02 | A41D31/00 | D02G3/26 | D03D23/00 | F41H5/04
国民经济行业分类号：
C1789 | C1712 | C1722 | C1732 | C1742 | C1773 | C1751 | C1784 | C1772 | C1783 | C1771 | C1779 | C3061
当前申请(专利权)人：
デュポン セーフティー アンド コンストラクション インコーポレイテッド
原始申请(专利权)人：
イー·アイ·デュポン·ドウ·ヌムール·アンド·カンパニー
发明人：
シオウ,ミンシヨン·ジエイ | プリケツト,ラリー·ジヨン
代理人：
熊倉 禎男 | 小川 信夫 | 箱田 篤 | 浅井 賢治 | 平山 孝二 | 山崎 一夫
摘要：
本発明は、耐スパイク貫通性生命保護物品をはじめとする耐貫通性生命保護物品、ならびに好ましくはスパイクおよび弾道発射体貫通抵抗性生命保護物品に関する。
技术问题语段：
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
上記を考慮して、スパイク、および場合によりまた弾道発射体による貫通に抵抗する改善された柔軟な軽量物品を提供することが本発明の目的である。
权利要求：
【請求項1】
層のそれぞれが織布でできている、平方メートル当たり0.5〜6.0キログラムの面密度を有する複数の柔軟な層を含んでなり、
織布が0.75〜1.15の布ち密度因子を有し、かつ、織布に含浸されるマトリックス樹脂なしに、諸撚糸でできており、諸撚糸は、複数の諸撚りされた、一緒に撚られた糸を含み、諸撚糸の撚りは、諸撚糸中の複数の糸における撚りの反対方向にあり、
糸が500デシテックス以下の線密度、デシテックス当たり3〜16グラムの強度、およびグラム当たり8〜30ジュール未満の破断エネルギーを有し、ステープルファイバーをさらに含んでなり、
ステープルファイバーが繊維当たり0.2〜7.0デシテックスの線密度を有する
耐貫通性生命保護物品。
技术领域：
【0001】
本発明は、耐貫通性生命保護物品、具体的には耐スパイク性生命保護物品に、および、より具体的には、スパイクおよび弾道発射体貫通抵抗性生命保護物品に関する。
背景技术：
【0002】
標準および要件が生命脅威力からの保護を提供するために絶えず採用または更新されつ
つあるので、新たな耐貫通性物品が絶えず開発され続けている。
【0003】
2000年9月に、国立司法研究所(NIJ)は非特許文献1および非特許文献2を刊行した。これらの新たな標準を考慮して、スパイク脅威、またはスパイク脅威および弾道脅威に抗する改善された貫通性を示す軽重量の着心地のよい柔軟な防護服であって、それらの具体的な職務要件および作業環境に依存して、例えば看守、警官、軍人および他の警備員などに十分な保護を提供するために日常的に着用することができる防護服を求める要求がある。
【0004】
特許文献1(フォイ(Foy)らに付与された)および特許文献2(チオウ(Chiou)らに付与された)は、糸の線密度と糸から製造された布のち密度因子との特定の組合せを有する織られたアラミド糸から製造された耐スパイク貫通性物品を開示している。これらの特許は、グラム当たり少なくとも30ジュールの靱性を有する糸を使用している。
【0005】
チオウに付与された特許文献3は、スパイクおよび弾道発射体貫通抵抗性物品を開示している。これらの物品は、耐スパイク貫通性層と物品の外側ま
发明内容：
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
上記を考慮して、スパイク、および場合によりまた弾道発射体による貫通に抵抗する改善された柔軟な軽量物品を提供することが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明は、
層のそれぞれが織布でできている、平方メートル当たり0.5〜6.0キログラムの面密度を有する複数の柔軟な耐スパイク貫通性層を含んでなり、
織布が0.75〜1.15の布ち密度因子を有し、かつ、糸でできており、
糸が500デシテックス以下の線密度、デシテックス当たり3〜20グラムの強度、およびグラム当たり8〜30ジュール未満の破断エネルギーを有し、ステープルファイバーをさらに含んでなり、
ステープルファイバーが繊維当たり0.2〜7.0デシテックスの線密度を有する
耐貫通性生命保護物品に関する。
【0011】
第2の実施態様に従って、本発明は、弾道発射体に抵抗する第2の複数の層をさらに含む。
【0012】
本発明は、次の通り説明される添付図面に関連して次のその詳細な説明からより十分に理解することができる。
具体实施方式：
【0013】
本発明は、耐スパイク貫通性生命保護物品をはじめとする耐貫通性生命保護物品、ならびにスパイクおよび弾道発射体貫通抵抗性生命保護物品に関する。
【0014】
一実施態様では、耐貫通性生命保護物品10は、織布でできた複数の柔軟な耐スパイク性層12、14を含んでなる。図1で、数字14は、物品中に場合により含まれ得る第3のもしくはそれ以上の層を表す。織布は糸から製造される。糸はステープルファイバーを含んでなる。
【0015】
(1)層
物品10は複数の柔軟な耐スパイク貫通性層12、14を含有する。
【0016】
耐スパイク性層12、14は、組み合わせて、平方メートル当たり0.5〜6.0キログラム、好ましくは、平方メートル当たり1.0〜5.0キログラムの面密度を有する。層の面密度が0.5未満である場合、層12、14は不十分な生命保護を提供する。組み合わされた複数の層の面密度が平方メートル当たり6.0キログラムを超える場合、組合せ層12、14は通常余りにも嵩高く、重く、そして堅くなり、着用するのを心地よくないものにする。面密度が余りにも大きい場合、それは、着用者の敏速に動くおよび操作する能力を妨げ、長時間の着用の間に着用者に深刻な疲労をもたらす。
【0017】
層12、14の数が大きければ大きいほど、組合せ層12、14の面密度は大きくなる。層12、14の布を構成するスフ糸の線密度が低ければ低いほど、組合せ層12、14の許容される面密度で使用することができる層12、14の数は大きくなる。例えば、布がたておよびよこ方向の両方に220デシテックスのスフ糸でできている場合、織布層12、14の数は3〜50の範囲にある。それにひきかえ、布がたておよびよこ方向の両方に110デシテックスのスフ糸でできている場合、織布層12、14の数は6〜80の範囲にある。
【0018】
層12、14は、例えば縫い合わせることによってなど、任意の方法で一緒に保持するまたは接合することができる、またはそれらは、例えば、布囲いまたはキャリア中に一緒に積み重ねて保持することができる。層12、14は、別々に積み重ねて接合することができる区画へ分割することができる、または複数の層12、14のすべてを単一の単位として積み重ねて接合することができる。好ましくは、層12、14または層区画は、層1
2、14の角で、または端に沿って離れて間隔を置いたポイントで一緒に接合され、そのほかの点では布の層12、14を一緒に保持するための手段が実質的にない。あるいはまた、層12、14または層区画は、ポイントでまたは約15センチメートルもしくはそれ以上離れて間隔を置いた小領域で一緒に付着することができる。上に記載されたような、各隣接層に関して層12、14の実質的な移動性を与えると、より大きなスパイク力に抗する抵抗性は改善されるが、弾道発射体に抗する抵抗性は低下するかもしれない。
【0019】
本発明の層12、14または層区画の組合せは、所望の場合、その間に他の層材料ありまたはなしで、面-面関係で、それらを一緒に置くことによって製造される。層12、14または層区画の間に置かれてもよい他の層材料には、例えば、防水材料、不損傷材料などが含まれる。
【0020】
(2)布
層12、14は織布でできている。織ったとは、平織、千鳥綾織、バスケット織、朱子織、綾織などのような任意の布の織り方を意味する。平織が最も普通である。
【0021】
層12、14の布は、「きつく織られて」おり、それは、布が0.75〜1.15、好ましくは0.85〜約1.10のち密度因子を有することを意味する。きつく織られた布層12、14は糸線密度(デシテックス)と布ち密度因子との間に次のような関係を有することが最も好ましい。
【0022】
【数1】
【0023】
式中、上述の米国特許第5,578,358号明細書に開示されているように、Y=布ち密度因子であり、X=糸線密度である。
【0024】
「布ち密度因子」および「被覆率」は、布の織り方の密度に与えられた名称である。被覆率は織り方のジオメトリーに関して計算された値であり、布の糸によってカバーされている布の総表面積の百分率を示す。被覆率は、当該技術で周知であるような様々な方法によって計算することができる。例えば、被覆率を計算するのに用いられる方法は次の通りであり得る(ロード(Lord)およびモハメッド(Mohamed)著、「製織:糸の布への変換(Weaving:Conversion of Yarns to Fabric)」、メロー(Merrow)社により出版された(1982年)、141-143ページから)。
dw=布中のたて糸の幅
df=布中のよこ糸の幅
pw=たて糸のピッチ(単位長さ当たりの端)
pf=よこ糸のピッチ
【0025】
【数2】
【0026】
【数3】
【0027】
【数4】
【0028】
【数5】
【0029】
たておよびよこ糸の幅(dwおよびdf)は、ジェイ.ビー.ディックソン(J.B.Dickson)著、「すべての繊維システムはニーズ布エンジニアリングを満たす(All-Fiber System Meets Needs Fabric Engineering)」、テキスタイル世界(Textile World)、第102巻(1952)、113-250ページの教示に従うような、当該技術で公知の様々な方法で計算することができる。
【0030】
布の織り方の種類に依存して、たとえ布の糸が一緒に密に置かれていても、最大被覆率は全く低いかもしれない。そういう訳で、織り方ち密度のもっと有用な指標は「布ち密度因子」と呼ばれる。布ち密度因子は、被覆率の関数としての最大織り方ち密度と比べた布織り方のち密度の尺度である。
【0031】
【数6】
【0032】
例えば、平織布について布中の糸の目詰りなしに可能である最大被覆率は0.75であり、0.68の実際の被覆率の平織布はそれ故0.91の布ち密度因子を有するであろうし、0.83の実際の被覆率の平織布はそれ故1.1の布ち密度因子を有するであろう。本発明の実施に好ましい織り方は平織である。
【0033】
(3)糸
織布は糸から製造される。糸は500デシテックスもしくはそれ以下、好ましくは少なくとも25デシテックスの線密度を有する。糸はデシテックス当たり3〜20グラム、好
ましくはデシテックス当たり5〜16グラムの強度を有する。糸はグラム当たり8〜30ジュール未満、好ましくはグラム当たり10〜25ジュールの破断エネルギー(または靱性)を有する。糸は好ましくは少なくとも2.0パーセントの破断伸びを有し、破断伸びについては何の公知の上限もない。2.0パーセント未満である破断伸びは、脆い糸を典型的にもたらす。
【0034】
複数の布層中の糸はステープルファイバーを含んでなる。混ぜ合わされたスフ糸の略図である図2Aを参照されたい。糸は専らスフ糸であり得る。しかしながら、織布は、ステープルファイバー製の複数の糸と連続マルチフィラメント糸を含んでなる他の糸とでできていることができる。混ぜ合わされた連続マルチフィラメント糸の略図である図2Cを参照されたい。(a)スフ糸および連続マルチフィラメント糸がたておよびよこ方向のどちらかまたは両方に交互に並んでいる、(b)2つもしくはそれ以上の連続マルチフィラメント糸が、次にスフ糸がたておよびよこ方向のどちらかまたは両方にある、または(c)2つもしくはそれ以上のスフ糸が、次に連続マルチフィラメント糸がたておよびよこ方向のどちらかまたは両方にある布構造のような、スフ糸および連続マルチフィラメント糸の両方を使用した任意の布構造が可能である。
【0035】
物品10は、専らまたは部分的にスフ糸でできた織布の複数の層12、14と専ら連続マルチフィラメント糸でできた織布製の1つもしくはそれ以上の層とを含むことができる。例えば、物品10は、専らまたは部分的にスフ糸から製造された1つもしくはそれ以上の層12、14に隣接して積み重ねられた連続マルチフィラメント糸から製造された1つもしくはそれ以上の層の繰り返しアセンブリを含んでなることができる。
【0036】
物品が連続マルチフィラメントを含む糸でできた織布の少なくとも1つの層を含む場合には、好ましくはかかる布は少なくとも0.75の布ち密度因子を有し、かかる糸は500デシテックス未満の線密度を有する。
【0037】
さらに、ある層中、または異なる層中の織布を製造するために使用される糸は、単一のポリマー、異なるポリマー、ある共重合体、異なる共重合体、またはそれらの混合物から製造することができる。好適なポリマーおよび共重合体は本明細書に記載される。
【0038】
糸は撚ることができ、5以下の撚り係数の範囲の撚りレベルを有する。撚られたスフ糸の略図である図2Bを参照されたい。撚り係数とは、インチ当たりの回転単位での糸中の撚り対糸番手の平方根の比を意味する。有効に撚られているとは、糸の一端が固定して保持され、他端が糸に撚りを与えるために糸縦軸の回りを旋回または回転していることを意味する。撚り糸は、次の通り計算することができる撚り係数を有する。
撚り係数=tpi*平方根(デニール)/73 (7)
=tpc*平方根(デシテックス)/30.3 (8)
=tpi/平方根(綿番手) (9)
式中、tpi=インチ当たりの撚り数
tpc=センチメートル当たりの撚り数、および
綿番手=1ポンドの重さがあるのに必要とされる840ヤードかせの数である。
【0039】
糸は複数の諸撚りされた(すなわち、組み合わされた)、一緒に撚られた糸を含んでなることができる。2糸が諸撚りされ、一緒に撚られている場合、それは2諸撚糸と呼ばれる。諸撚糸の撚りは、諸撚糸中の個々の糸における任意の撚りの反対方向にあるであろう。諸撚りされた糸の1つもしくはそれ以上は連続マルチフィラメント糸であり得る。
【0040】
たておよびよこ方向における糸または端の数は同じまたは異なるものであり得る。たておよびよこ方向における、または同じ方向においてさえ糸または端の線密度は同じまたは
異なるものであり得る。織布中の糸の線密度が大きければ大きいほど、許容される柔軟性および着心地のよさで十分な生命保護を提供するために必要とされる単位長さ当たりの端の数は小さくなる。
【0041】
(4)繊維
糸はステープルファイバーでできている。本明細書での目的のためには、用語「繊維」は、長さ対その長さに垂直のその断面積を横切る幅の高い比を有する、比較的柔軟な、巨視的には均質の物体と定義される。繊維断面は任意の形状であり得るが、典型的には円形である。用語「フィラメント」は用語「繊維」と同義的に用いられる。
【0042】
ステープルファイバーは混ぜ合わせることができ、糸は撚ることができ、他は両方をすることができる。糸が「混ぜ合わされた」ステープルファイバーでできている場合、糸の一体性を維持するのは、糸の長さに沿って混ぜ合わされたまたは絡ませられた不連続繊維の連結単位である。
【0043】
ステープルファイバーは繊維当たり0.2〜7.0デシテックス、好ましくは繊維当たり0.4〜5.0デシテックスの線密度を有する。
【0044】
ステープルファイバーは(a)実質的に一様な長さ、(b)可変もしくはランダム長さを有するか、または(c)サブセット中のステープルファイバーを一緒に混合して実質的に一様な分布を形成する状態で、ステープルファイバーのサブセットは実質的に一様な長さを有し、他のサブセット中のステープルファイバーは異なる長さを有する。
【0045】
好適なステープルファイバーは1〜30センチメートルの長さを有する。短繊維法で製造されたステープルファイバーは、1〜6センチメートルの繊維長さをもたらす。
【0046】
ステープルファイバーは任意の方法で製造することができる。ステープルファイバーは連続繊維を引き伸ばし切断することによって形成することができ、捲縮の機能を果たす変形セクションを持ったステープルファイバーをもたらす。ステープルファイバーは連続の真っ直ぐな繊維から切断することができ、真っ直ぐの(すなわち、捲縮していない)ステープルファイバーをもたらし、またはさらに、センチメートル当たり8捲縮以下の捲縮(または繰り返し屈曲)頻度で、ステープルファイバーの長さに沿って鋸歯形の捲縮を有する捲縮連続繊維から切断することができる。
【0047】
繊維は、コートされていない、もしくはコートされた、または別の方法で前処理された(例えば、前延伸されたまたは熱処理された)形で存在することができる。ポリアラミド繊維