柔軟な耐スパイク性／耐弾道貫通性物品
耐スパイク性パネルおよび耐弾道性パネルでできている物品が着用者をスパイクおよび弾道脅威から保護するために開示される。各パネルは柔軟な布層でできている。耐スパイク性パネル中の布は、複数のフィラメントの、５０〜６００の線密度を有する第１糸でできている。たておよびよこ方向の両方にインチ当たり４０〜１００の第１糸がある。耐弾道性パネル中の布は、平方インチ当たり２０，０００，０００〜９０，０００，０００以下のフィラメント交差を提供する複数のフィラメントの、１００〜８４０以下のデニールの線密度を有する第２糸でできている。たておよびよこの両方にインチ当たり５〜４０未満の第２糸がある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾道脅威からのおよびピック、シャンク、千枚通しなどのような、鋭い先細り道具のスパイク（または穿刺）脅威からの保護用に製造された柔軟な衣類に関する。かかる衣類は、衣類が進んで着用されるのに十分な着心地の良さを確保するためにできるだけ柔軟でなければならない。かかる脅威からの保護を提供する柔軟な衣類はまた、防弾チョッキとして一般に知られている。
【背景技術】
【０００２】
着用者を弾道脅威、すなわち弾丸から保護する防弾チョッキは、かねてより商業的に入手可能であった。
【０００３】
着用者をスパイク（または穿刺）脅威から保護する防弾チョッキは、１９９０年代中頃に商業的に入手可能になった。例えば、１９９６年１１月２６日に発行された特許文献１（フォイ（Ｆｏｙ）ら）および１９９７年４月２２日に発行された特許文献２（チョウ（Ｃｈｉｏｕ））は、５００デシテックス未満のアラミド糸から少なくとも０．７５の布タイトネス・ファクターに織られた布より本質的になる柔軟な耐スパイク貫通性物品を開示している。
【０００４】
弾道脅威からの保護のために製造された防弾チョッキは、スパイク脅威に対して必ずしも有効ではない。着用者をスパイク脅威から保護する防弾チョッキは弾道脅威に対して必ずしも有効ではないという逆もまた真である。
【０００５】
最近になって、単一防護服で、スパイクおよび弾道脅威をはじめとする多数のタイプの貫通脅威から着用者を保護するための防弾チョッキが入手可能になってきた。例えば、特許文献３（チョウ）は、スパイクおよび弾道脅威から保護するための層状構造体の組合せを開示している。外層は、貫通ストライク面であり、５００デシテックス未満の線密度のアラミド糸からタイトに織られた布の層を含む。
【０００６】
特許文献４（バッチナー（Ｂａｃｈｎｅｒ））は、アラミド繊維の少なくとも６０エンド／インチの織り方を有する、織りシートの複数の柔軟な層を含んでなる耐スパイク性パネルであって、アラミド繊維が平方インチ当たり５０，０００，０００〜９０，０００，０００以下のフィラメント交差（平方ｃｍ当たり７，７５０，０１５〜１３，９５０，０２７以下のフィラメント交差）を提供するフィラメントと、少なくとも２つのサブパネルとより構築されている耐スパイク性パネルを開示している。この特許はまた、主題耐スパイク性パネルを、弾道／スパイク防護服のストライク面に置かれているかまたは２つの耐スパイク性パネル間に置かれている耐弾道性パネルと組み合わせ得ることも開示している。さらに、特許文献５（バッチナー）および特許文献６（バッチナー）は、平方インチ当たり５０，０００，０００〜９０，０００，０００以下のフィラメント交差（平方ｃｍ当たり７，７５０，０１５〜１３，９５０，０２７以下のフィラメント交差）を提供するアラミド繊維の耐スパイク性パネルと、平方インチ当たり９０，０００，０００より大きいフィラメント交差（平方ｃｍ当たり１３，９５０，０２７より大きいフィラメント交差）を有する、織られた繊維の少なくとも１つの耐弾道性パネルと、場合により複合パネルとを含んでなる耐スパイク性および耐弾道性衣類を開示している。
【０００７】
【特許文献１】米国特許第５，５７８，３５８号明細書
【特許文献２】米国特許第５，６２２，７７１号明細書
【特許文献３】米国特許第６，１０３，６４６号明細書
【特許文献４】米国特許第５，９６０，４７０号明細書
【特許文献５】米国特許第６，１３１，１９３号明細書
【特許文献６】米国特許第６，２１９，８４２号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１態様では、耐スパイク性および耐弾道性物品は耐スパイク性パネルおよび耐弾道性パネルを含んでなる。耐スパイク性パネルは、互いに隣接して置かれた第１布の複数の柔軟な層を有する。第１布はたて方向およびよこ方向に複数の第１糸でできており、ここで、第１糸は５０〜６００デニール（５５〜６６０デシテックス）の線密度を有し、複数の第１フィラメントを含んでなり、そしてたておよびよこ方向の両方にインチ当たり４０〜１００の第１糸（ｃｍ当たり１５．７〜３９．４の第１糸）がある。
【０００９】
耐弾道性パネルは、互いに隣接して置かれた第２布の複数の柔軟な層を有する。第２布層はたて方向およびよこ方向に複数の第２糸でできており、ここで、第２糸は１００〜８４０デニール以下（１１０〜９３０デシテックス以下）の線密度を有し、前記第２布中に平方インチ当たり２０，０００，０００〜９０，０００，０００以下のフィラメント交差（平方ｃｍ当たり３，１００，００６〜１３，９５０，０２７以下のフィラメント交差）を提供する複数の第２フィラメントを含んでなる。たておよびよこ方向の両方にインチ当たり５〜４０未満の第２糸（ｃｍ当たり２〜１５．７未満の第２糸）がある。
【００１０】
スパイク脅威に対する優れた性能を維持しながら弾道性能のさらにより大きい改善であって、耐スパイク性および耐弾道性物品が平方インチ当たり２５，０００，０００〜３００，０００，０００以下のフィラメント交差（平方センチ当たり３，８７５，００７〜４６，５００，０９３以下のフィラメント交差）を提供する繊維での耐スパイク性パネルと、平方インチ当たり２０，０００，０００〜９０，０００，０００以下のフィラメント交差（平方センチ当たり３，１００，００６〜１３，９５０，０２７以下のフィラメント交差）を提供する糸での耐弾道性パネルとを含んでなる改善が実現されることもまた発見された。
【００１１】
本発明の適用性のさらなる範囲は、本明細書で以下に示される詳細な説明から明らかになるであろう。しかしながら、本発明の精神および範囲内の様々な変更および修正がこの詳細な説明から当業者に明らかになるであろうから、詳細な説明および具体的な実施例は、本発明の実施形態を示すが、例示だけの目的で示されることが理解されるべきである。前述の概要および次の詳細な説明の両方とも、特許請求されるような本発明の例示的なおよび説明のためのものであるに過ぎず、限定するものではないことが理解されるべきである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の保護物品は、弾道脅威からの保護だけでなく、ピック、シャンク、千枚通しなどのような、鋭い先細り道具のスパイク（または穿刺）脅威による貫通からの二重の保護を提供するために特に開発された。警察官、看守、および警備員が同じ防護服でスパイク脅威および弾道脅威の両方から同時防護されることはさらにより重要になりつつある。
【００１３】
原則として、柔軟な耐スパイク性物品は、高い引張強度および靱性の糸材料から織られた布の層を用いて製造され、耐貫通性の程度は、特に、糸の線密度と織り方のタイトネスとの関数である。糸の線密度が低ければ低いほど、そして織り方がタイトであればあるほど、耐貫通性は大きい。
【００１４】
原則として、柔軟な耐弾道性物品は、指定の脅威に対して有効であるのに十分な層へ高
い引張強度および靱性の糸材料から製造された布の層を用いて製造される。弾道保護のための布は、比較的高い線密度の糸を一般に使用し、織られている場合、製織の厳密さから生じる糸繊維への損傷を避けるために極めてタイトな織り方を回避することを除いて、織り方のタイトネスについてほとんど考慮しない。
【００１５】
スパイクおよび弾道脅威の両方による貫通からの脅威に対して有効な保護構造体を製造するために、既に指摘されたように材料の組合せが提案されてきた。本発明者は、保護の顕著な改善をもたらす、材料の全く異なる組合せを本明細書で発見した。
【００１６】
耐スパイク性材料および耐弾道性材料を利用する、本発明の特定の組合せは、良好な弾道保護および良好な耐スパイク性を示し、かつ、スパイクおよび弾道脅威による両貫通からの脅威に対して有効な以前から入手可能な保護構造体と比べて優れた性能を有する。非常に注目すべきことに、弾道およびスパイク脅威からのこの優れた保護を提供する柔軟な衣類がより高い生産コストにつながる生産制限を受けない繊維から製造されることもまた発見された。
【００１７】
本発明の耐スパイク性および耐弾道性物品は、複数の耐スパイク性布層で構成される耐スパイク性パネルと複数の耐弾道性布層で構成される耐弾道性パネルとを一緒に、必要に応じて、間に他の層材料を挟むかまたは挟まずに、向かい合わせに置くことによって製造することができる。物品のパネルを形成する層は、例えば、縫い合わせることによって接合することができる、またはそれらは一緒に積み重ねて、例えば、布エンベロープに保持することができる。各パネルを構成する層は通常一緒に置かれ、複合体は、それによって、層の別個のセクションを有する構造体として見ることができる。
【００１８】
図１は、耐弾道性織布の層１２の耐弾道性パネル１１と耐スパイク性織布の層１４の耐スパイク性パネル１３との本発明の耐スパイク性および耐弾道性物品１０を示す。
【００１９】
耐スパイク性パネルは、互いに隣接して置かれた耐スパイク性布であって、たて方向の複数の第１糸およびよこ方向の複数の第１糸でできている布の複数の柔軟な層でできている。耐スパイク性パネルの第１糸は５０〜６００デニール（５５〜６６０デシテックス）の線密度を有する。たておよびよこ方向の両方にインチ当たり４０〜１００の糸（ｃｍ当たり１５．７〜３９．４の糸）がある。一実施形態では、たておよびよこ方向の両方にインチ当たり４５〜８０の糸（ｃｍ当たり１７．７〜３１．５の糸）がある。
【００２０】
耐スパイク性パネルの第１糸は複数のフィラメントでできている。一実施形態では、フィラメントは、耐スパイク性パネルの布中で平方インチ（平方ｃｍ当たり）２５，０００，０００（３，８７５，００７）〜３００，０００，０００（４６，５００，０９３）以下、９０，０００，０００（１３，９５０，０２７）より大きい〜２５０，０００，０００（３８，７５０，０７７）以下、または２５，０００，０００（３，８７５，００７）〜５０，０００，０００（７，７５０，０１５）未満のフィラメント交差を提供する。別の実施形態では、耐スパイク性パネルの糸は少なくとも１０ｇ／デニール（９ｇ／デシテックス）の引張強度および少なくとも２％の破断伸びを有する。別の実施形態では、耐スパイク性パネルの第１糸は５０〜６００デニール（５５〜６６０デシテックス）、好ましくは１００〜５００デニール（１１０〜５５０デシテックス）の線密度を有し、フィラメントは０．３〜８．０デニール（０．３３〜８．９デシテックス）、好ましくは０．５〜４．０デニール（０．５５〜４．４４デシテックス）の線密度を有する。別の実施形態では、耐スパイク性パネルは平方フィート当たり０．１５〜１．５０ポンド以下（平方メートル当たり７３２〜７，３２０グラム以下）、好ましくは平方フィート当たり０．２〜０．９０ポンド以下（好ましくは平方メートル当たり９７６〜４，３９４グラム以下）の面密度を有する。
【００２１】
耐弾道性パネルは、互いに隣接して置かれた耐弾道性布の複数の柔軟な層であって、たて方向の複数の第２糸およびよこ方向の複数の第２糸でできている布層でできている。耐弾道性パネルの第２糸は１００〜８４０以下のデニール（１１０〜９３０以下のデシテックス）の線密度を有し、たておよびよこ方向の両方にインチ当たり５〜４０未満の第２糸（ｃｍ当たり２〜１５．７未満の第２糸）がある。耐弾道性パネルの糸は、耐弾道性パネルの布中で平方インチ当たり（平方ｃｍ当たり）２０，０００，０００（３，１００，００６）〜９０，０００，０００（１３，９５０，０２７）以下、好ましくは３５，０００，０００（５，４２５，０１０）〜８５，０００，０００（１３，１７５，０２６）のフィラメント交差を提供する複数のフィラメントを含んでなる。一実施形態では、たておよびよこ方向の両方にインチ当たり１０〜３６の糸（ｃｍ当たり３．９４〜１４．２の糸）がある、別の実施形態では、耐弾道性パネルの糸は１００〜８００デニール（１１０〜８９０デシテックス）、好ましくは１５０〜７５０デニール（１６７〜８３３デシテックス）の線密度を有し、フィラメントは０．３〜８．０デニール（０．３３〜８．９デシテックス）、好ましくは０．５〜４．０デニール（０．５５〜４．４４デシテックス）の線密度を有する。別の実施形態では、耐弾道性パネルの糸は少なくとも１０ｇ／デニール（９ｇ／デシテックス）の引張強度および少なくとも２％の破断伸びを有する。
【００２２】
耐弾道性および耐スパイク性パネルは事実上任意の順に置かれてもよい。一実施形態では、耐弾道性パネルが貫通ストライク面であり、別の実施形態では、耐スパイク性パネルが貫通ストライク面である。耐スパイク性パネルが貫通ストライク面であることが好ましい。
【００２３】
２つ以上の耐スパイク性パネルおよび／または耐弾道性パネルが耐スパイク性および耐弾道性物品を作り上げるために使用されてもよい。例えば、耐スパイク性および耐弾道性物品は、隣接する耐弾道性パネルと共に、ストライク面として耐スパイク性パネルと、次に着用者の身体に向けて置くための内面として別の耐スパイク性パネルとを含んでなってもよい。
【００２４】
別の実施形態では、耐弾道性布のおよび耐スパイク性布の層は、耐弾道性および耐スパイク性パネルが実質的に別個であるように混合されない。別の実施形態では、耐弾道性布および耐スパイク性布の層は、耐弾道性および耐スパイク性パネルが別個でないように混合される。しかしながら、層およびパネルは耐弾道性および耐スパイク性パネルが実質的に別個である状態で好ましくは配置されているべきである。
【００２５】
好ましくは、第１および第２の複数の層１２、１４の少なくとも１つの層の布は織られている。最も好ましくは、第１および第２の複数の層１２、１４の布はすべて織られている。しかしながら、かかる布は織、編、または不織構造であることができる。不織とは、一方向の（マトリックス樹脂内に含まれている場合）、フェルトなどをはじめとする、繊維のネットワークを意味する。織られているとは、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織り方を意味する。平織が最も一般である。
【００２６】
耐弾道性布の複数の層は同じまたは異なる材料でできていてもよい。同様に、耐スパイク性布の複数の層も同じまたは異なる材料であることができる。耐弾道性布のおよび耐スパイク性布の層は同じまたは異なる材料のものであってもよい。
【００２７】
耐弾道性および／または耐スパイク性布の層はまた、独立してマトリックス樹脂またはバインダーを含んでもよい。一実施形態では、布の層は実質的に取り囲まれ、熱硬化性もしくは熱可塑性樹脂、またはそれらの混合物を含んでなるマトリックス樹脂で実質的に含浸されている。
【００２８】
様々な好適な熱硬化性および熱可塑性樹脂ならびにそれらの混合物が先行技術で周知であり、マトリックス樹脂として使用され得る。例えば、熱可塑性樹脂は、１つもしくはそれ以上のポリウレタン、ポリイミド、ポリエチレン、ポリエステル、ポリエーテル、エーテルケトン、ポリアミド、ポリカーボネートなどを含んでなることができる。熱硬化性樹脂は、１つもしくはそれ以上のエポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、フェノール系樹脂など、好ましくはポリビニルブチラール・フェノール樹脂であることができる。混合物は熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂との任意の組合せであることができる。
【００２９】
一実施形態では、耐スパイク性布の２〜３２、好ましくは５〜２５の層がある。別の実施形態では、耐弾道性布の１０〜７０、好ましくは１５〜６０の層がある。
【００３０】
一実施形態では、本発明の耐スパイク性および耐弾道性物品の９ｍｍ弾丸に対するＶ５０弾道性能は少なくとも３５０ｍ／秒である。別の実施形態では、第１物品である本発明の耐スパイク性および耐弾道性物品は、第１物品と同じ面密度を有するが第２物品の耐弾道性パネル中に９０，０００，０００（１３，９５０，０２７）の平方インチ当たり（平方ｃｍ当たり）のフィラメント交差の数を有する耐スパイク性パネルおよび耐弾道性パネルを含んでなる第２物品のそれより大きいＶ５０弾道性能を有する。
【００３１】
耐スパイク性パネルと弾道パネルとの間に置かれてもよい他の層材料には、例えば、クッション材料、接着材料、防水材料などが含まれる。
【００３２】
本発明の耐スパイク性および耐弾道性布層を製造するために使用される糸は、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリベンゾオキサゾール、ポリベンゾチアゾール、ポリ｛２，６−ジイミダゾ［４，５−ｂ４’，５’−ｅ］ピリジニレン−１，４（２，５−ジヒドロキシ）フェニレン｝（ＰＩＰＤ）、またはそれらの混合物よりなる有機繊維から製造することができる。好ましくは、糸はポリアミドでできている。
【００３３】
ポリマーがポリアミドである場合、アラミドが好ましい。「アラミド」とは、アミド（−ＣＯ−ＮＨ−）結合の少なくとも８５％が２つの芳香環に直接結合しているポリアミドを意味する。好適なアラミド繊維は、ダブリュ．ブラック（Ｗ．Ｂｌａｃｋ）ら著、人造繊維−科学および技術（Ｍａｎ−Ｍａｄｅ Ｆｉｂｅｒｓ−Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）、第２巻、２９７ページ（インターサイエンス・パブリッシャーズ（Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ）、１９６８年）、「繊維形成芳香族ポリアミド（Ｆｉｂｅｒ−Ｆｏｒｍｉｎｇ Ａｒｏｍａｔｉｃ Ｐｏｌｙａｍｉｄｅｓ）」という表題のセクションに記載されている。アラミド繊維はまた、米国特許第４，１７２，９３８号明細書、同第３，８６９，４２９号明細書、同第３，８１９，５８７号明細書、同第３，６７３，１４３号明細書、同第３，３５４，１２７号明細書、および同第３，０９４，５１１号明細書にも開示されている。
【００３４】
添加物をアラミドと共に使用することができ、そして１０重量パーセントほどまでの他のポリマー材料をアラミドとブレンドできること、または１０パーセントほどの他のジアミンがアラミドのジアミンに置換したもしくは１０パーセントほどの他の二酸塩化物がアラミドの二酸塩化物に置換した共重合体を使用できることが分かった。
【００３５】
好ましいアラミドはパラ−アラミドであり、ポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）（ＰＰＤ−Ｔ）が好ましいパラ−アラミドである。ＰＰＤ−Ｔとは、ｐ−フェニレンジアミンとテレフタロイルクロリドとのモル対モル重合から生じたホモポリマーと、また、ｐ−フェニレンジアミンと共に少量の他のジアミンの、およびテレフタロイルクロリドと共に少量の他の二酸塩化物の組入れから生じた共重合体とを意味する。一般則として、他の
ジアミンおよび他の二酸塩化物は、ただ、他のジアミンおよび二酸塩化物が重合反応を妨げる何の反応性基も持たないという条件で、ｐ−フェニレンジアミンまたはテレフタロイルクロリドの約１０モルパーセントほどまでの量で、またはたぶんわずかにより高い量で使用することができる。ＰＰＤ−Ｔはまた、例えば、２，６−ナフタロイルクロリドまたはクロロ−もしくはジクロロテレフタロイルクロリドあるいは３，４’−ジアミノジフェニルエーテルのような他の芳香族ジアミンおよび他の芳香族二酸塩化物の組入れから生じた共重合体をも意味する。
【００３６】
ポリマーがポリオレフィンである場合、ポリエチレンまたはポリプロピレンが好ましい。ポリエチレンとは、少量の鎖分岐もしくは１００個の主鎖炭素原子当たり５改質単位を超えないコモノマーを含んでもよい、かつ、それと共に混合された約５０重量パーセント以下のアルケン−１−ポリマー、特に低密度ポリエチレン、ポリプロピレンなどのような１つもしくはそれ以上の高分子ポリマー添加物、または一般に組み入れられる酸化防止剤、滑剤、紫外線遮断剤、着色剤などのような低分子量添加剤を含んでもよい、好ましくは百万より大きい分子量の主に線状のポリエチレン材料を意味する。かかるものは、伸びきり鎖ポリエチレン（ＥＣＰＥ）として一般に知られている。同様に、ポリプロピレンは、好ましくは百万より大きい分子量の主に線状のポリプロピレン材料である。高分子量線状ポリオレフィン繊維は商業的に入手可能である。ポリオレフィン繊維の製造は米国特許第４，４５７，９８５号明細書に開示されている。
【００３７】
国際公開第９３／２０４００号パンフレットに記載されているような、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）およびポリベンゾチアゾール（ＰＢＺ）が好適である。ポリベンゾオキサゾールおよびポリベンゾチアゾールは好ましくは次の構造の繰り返し単位で構成されている：
【００３８】
【化１】
【００３９】
窒素原子に結合して示される芳香族基は複素環式であってもよいが、それらは好ましくは炭素環式であり、そしてそれらは縮合または非縮合多環システムであってもよいが、それらは好ましくは単６員環である。ビス−アゾールの主鎖中に示される基は好ましいパラ−フェニレン基であるが、当該基は、ポリマーの製造を妨ない任意の二価の有機基で置き換えられてもよいし、または何の基もなくてもよい。例えば、当該基は、１２個以下の炭素原子の脂肪族、トリレン、ビフェニレン、ビス−フェニレンエーテルなどであってもよい。
【００４０】
本発明の繊維を製造するために使用されるポリベンゾオキサゾールおよびポリベンゾチアゾールは、少なくとも２５、好ましくは少なくとも１００の繰り返し単位を有するべきである。ポリマーの製造およびそれらのポリマーの紡糸は、前述の国際公開第９３／２０４００号パンフレットに開示されている。
【００４１】
本発明の物品は、実用的な実施例に関して下にさらに記載されるであろう。しかしながら、本発明のコンセプトがこれらの実施例に全く限定されないであろうことは留意されるべきである。
【００４２】
試験方法
次の試験方法を次の実施例で用いた。
【００４３】
線密度
糸または繊維の線密度は、米国材料試験協会（ＡＳＴＭ）Ｄ１９０７−９７およびＤ８８５−９８に記載される手順に基づいて既知の長さの糸または繊維の重さを量ることによって測定する。デシテックスまたは「ｄｔｅｘ」は、１０，０００メートルの糸または繊維のグラム単位の重量と定義される。
【００４４】
現実実務では、糸サンプルの測定されたデシテックス、試験条件、およびサンプル同定を試験の開始前にコンピュータにかけ、コンピュータは、糸が破壊される時にその負荷−伸び曲線を記録し、次に特性を計算する。
【００４５】
引張特性
試験すべき繊維を順化させ、次にＡＳＴＭ Ｄ８８５−９８に記載される手順に基づいて引張試験する。引張強度（破壊引張強度）、破断伸び、および弾性率は、インストロン（Ｉｎｓｔｒｏｎ）試験機（インストロン・エンジニアリング社、マサチューセッツ州カントン（Ｉｎｓｔｒｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｒｐ．，Ｃａｎｔｏｎ，Ｍａｓｓ．））で試験繊維を破壊することによって測定する。
【００４６】
面密度
布層の面密度は、選択されたサイズ、例えば、１０ｃｍ×１０ｃｍの各単層の重量を測定することによって求める。複合構造体の面密度は、個々の層の面密度の合計によって求める。
【００４７】
耐突刺し性
多層パネルの耐スパイク性試験は、２０００年９月に発行された、スパイクの保護クラスについてのＮＩＪ標準−０１１５．００「個人防弾チョッキの耐突刺し性（Ｓｔａｂ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｂｏｄｙ Ａｒｍｏｒ）」に従って行う。
【００４８】
弾道性能
多層パネルの弾道Ｖ５０試験は、２０００年９月に発行された、ＮＩＪ標準−０１０１．０４「個人防弾チョッキの耐弾道性」に従って行う。
【実施例】
【００４９】
実施例および比較例
次の実施例では、複数の布層の複合体を、耐弾道性および耐突刺し貫通性試験のために製造した。約１６インチ×１６インチ（４０．６ｃｍ×４０．６ｃｍ）のパネルを試験のために構築された。異なる線密度および異なる数のフィラメント交差のアラミド糸でできた幾つかの異なる布を、それぞれ、耐スパイク性および耐弾道性パネルのために使用した。アラミド糸は、商標ケブラー（Ｋｅｖｌａｒ）（登録商標）でイー・アイ・デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニー（Ｅ．Ｉ．ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ
ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ）によって販売されるものであった。アラミドはポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）であった。それぞれ、約４．８ｋｇ／ｍ２および５．９ｋｇ／ｍ２の面密度の２つの異なるレベルで、組み合わせたシステムとして一緒に積み重ねた耐スパイク性および耐弾道性パネルを、突刺しおよび弾道性能の両方について比較のために試験した。
【００５０】
フィラメント交差は、たて方向のフィラメントの１つがよこ方向のフィラメントの１つと交差する場合である。フィラメント交差点の数は、たておよびよこ方向のエンド当たり
のフィラメントの数とインチ当たり（または指定される場合、ｃｍ当たり）のエンドの総数とに基づく。交差点の数は、繊維中のフィラメントの数と織物中でたて方向のインチ当たり（または指定される場合、ｃｍ当たり）の繊維の数とを乗じ、次に当該量に交差繊維中のフィラメントの数×織物中でよこ方向のインチ当たり（または指定される場合、ｃｍ当たり）の交差繊維の数を乗じることによって計算する。例えば、様々な布構築物についてのフィラメント交差点の総数を次の通り計算した。
【００５１】
【表１】
【００５２】
異なる線密度の糸でできた幾つかの異なる平織布について平方インチ当たり（または指定される場合、平方ｃｍ当たり）のフィラメント交差の数、インチ当たり（または指定される場合、平方ｃｍ当たり）のエンド数、およびエンド当たりのフィラメントの数の計算を参考までに例示する。
【００５３】
【表２】
【００５４】
比較例１
比較例１では、平織でインチ当たり７０エンド（ｃｍ当たり２７．６エンド）構造で１３３のフィラメントを含む２２０デシテックス・ケブラー（登録商標）アラミドから織った布の１２層を耐スパイク性構成要素として使用した。耐スパイク性構成要素についての平方インチ当たり（平方ｃｍ当たり）のフィラメント交差の数は、９０，０００，０００（１３，９５０，０２７）より少ない、８６，６７６，１００（１３，４３４，８２２）であった。耐スパイク性構成要素の面密度は約１．５ｋｇ／ｍ２であった。さらに、平織でインチ当たり２６エンド（ｃｍ当たり１０．２エンド）構造で５６０のフィラメントを含む９３０デシテックス・ケブラー（登録商標）アラミドから織った布の１６層を耐弾道
性構成要素として使用した。耐弾道性構成要素についての平方インチ当たり（平方ｃｍ当たり）のフィラメント交差の数は、９０，０００，０００（１３，９５０，０２７）より大きい、２１１，９９３，６００（３２，８５９，０７４）であった。耐弾道性構成要素の面密度は３．２ｋｇ／ｍ２であった。組み合わせた耐スパイク性および耐弾道性パネルの合計面密度は約４．７ｋｇ／ｍ２であった。
【００５５】
組み合わせたパネルについてのスパイクに対する耐突刺し性試験は、良好な耐突刺し性を示した、すなわち、それぞれ、３６ジュールでおよび４３ジュールで試験した時に何の貫入も示さなかった。組み合わせたパネルについての弾道Ｖ５０抵抗試験は、９ｍｍ弾丸に対して４６７ｍ／秒および４０Ｓ＆Ｗ弾丸に対して４３４ｍ／秒のまずまずの弾道Ｖ５０を示した。
【００５６】
実施例１
本実施例では、平織でインチ当たり７０エンド（ｃｍ当たり２７．６エンド）構造で１３３のフィラメントを含む２２０デシテックス・ケブラー（登録商標）アラミドから織った布の１２層を耐スパイク性構成要素として使用した。耐スパイク性構成要素についての平方インチ当たり（平方ｃｍ当たり）のフィラメント交差の数は、９０，０００，０００（１３，９５０，０２７）より少ない、８６，６７６，１００（１３，４３４，８２２）であった。耐スパイク性構成要素の面密度は１．５ｋｇ／ｍ２であった。さらに、平織でインチ当たり３１エンド（ｃｍ当たり１２．２エンド）構造で２６７のフィラメントを含む４４０デシテックス・ケブラー（登録商標）アラミドから織った布の２８層を耐弾道性構成要素として使用した。耐弾道性構成要素の面密度は約３．２ｋｇ／ｍ２であった。耐弾道性構成要素についての平方インチ当たり（平方ｃｍ当たり）のフィラメント交差の数は、９０，０００，０００（１３，９５０，０２７）よりかなり少ない、６８，５０８，７２９（１０，６１８，８７４）であった。組み合わせた耐スパイク性および耐弾道性パネルの合計面密度は４．７ｋｇ／ｍ２であった。
【００５７】
組み合わせたパネルについてのスパイクに対する耐突刺し性試験は、良好な耐突刺し性を示した、すなわち、それぞれ、３６ジュールでおよび４３ジュールで試験した時に何の貫入も示さなかった。組み合わせたパネルについての９ｍｍおよび４０Ｓ＆Ｗ弾丸に対する弾道Ｖ５０抵抗性試験を行った。９０，０００，０００（１３，９５０，０２７）より少ない平方インチ当たり（平方ｃｍ当たり）のフィラメント交差の数で構築された耐弾道性パネルを使った本発明の物品は、それぞれ、比較例１のそれらより約７％および６％高い、９ｍｍ弾丸に対して４９６ｍ／秒および４０Ｓ＆Ｗ弾丸に対して４６１ｍ／秒の改善された弾道Ｖ５０を示した。
【００５８】
実施例２
本実施例では、平織でインチ当たり５０エンド（ｃｍ当たり１９．７エンド）構造で２６７のフィラメントを含む４４０デシテックス・ケブラー（登録商標）アラミドから織った布の１０層を耐スパイク性構成要素として使用した。耐スパイク性構成要素についての平方インチ当たり（平方ｃｍ当たり）のフィラメント交差の数は、９０，０００，０００（１３，９５０，０２７）よりかなり高い、１７８，２２２，５００（２７，６２４，５４３）であった。耐スパイク性構成要素の面密度は１．７ｋｇ／ｍ２であった。さらに、平織でインチ当たり２６エンド（ｃｍ当たり１０．２エンド）構造で２６７のフィラメントを含む４４０デシテックス・ケブラー（登録商標）アラミドから織った布の３４層を耐弾道性構成要素として使用した。耐弾道性構成要素についての平方インチ当たり（平方ｃｍ当たり）のフィラメント交差の数は、９０，０００，０００（１３，９５０，０２７）よりかなり少ない、４８，１９１，３６４（７，４６９，６７６）であった。耐弾道性構成要素の面密度は３．２ｋｇ／ｍ２であった。組み合わせた耐スパイク性および耐弾道性パネルの合計面密度は約４．９ｋｇ／ｍ２であった。
【００５９】
組み合わせたパネルについてのスパイクに対する耐突刺し性試験は、非常に良好な耐突刺し性を示した、すなわち、それぞれ、３６ジュールでおよび４３ジュールで試験した時に何の貫入も示さなかった。弾道Ｖ５０抵抗性試験を組み合わせたパネルについて行った。９０，０００，０００（１３，９５０，０２７）よりかなり少ない平方インチ当たり（平方ｃｍ当たり）のフィラメント交差の数で構築された耐弾道性パネルを使った本発明の物品は、それぞれ、比較例１のそれらより約９％および８％高い、９ｍｍ弾丸に対して５０７ｍ／秒および４０Ｓ＆Ｗ弾丸に対して４６８ｍ／秒のかなりのより高い弾道Ｖ５０を示した。
【００６０】
実施例３
本実施例では、平織でインチ当たり６３エンド（ｃｍ当たり２４．８エンド）構造で１５０のフィラメントを含む３３０デシテックス・ケブラー（登録商標）アラミドから織った布の１０層を耐スパイク性構成要素として使用した。耐スパイク性構成要素についての平方インチ当たり（平方ｃｍ当たり）のフィラメント交差の数は、９０，０００，０００（１３，９５０，０２７）よりかなり高い、１５８，７６０，０００（２４，６０７，８４９）であった。耐スパイク性構成要素の面密度は１．６ｋｇ／ｍ２であった。さらに、平織でインチ当たり３５エンド（ｃｍ当たり１３．８エンド）構造で２６７のフィラメントを含む４４０デシテックス・ケブラー（登録商標）アラミドから織った布の２５層を耐弾道性構成要素として使用した。耐弾道性構成要素についての平方インチ当たり（平方ｃｍ当たり）のフィラメント交差の数は、９０，０００，０００（１３，９５０，０２７）より少ない、８７，３２９，０２５（１３，５３６，０２６）であった。耐弾道性構成要素の面密度は３．２ｋｇ／ｍ２であった。組み合わせた耐スパイク性および耐弾道性パネルの合計面密度は約４．８ｋｇ／ｍ２であった。
【００６１】
組み合わせたパネルについてのスパイクに対する耐突刺し性試験は、非常に良好な耐突刺し性を示した、すなわち、それぞれ、３６ジュールでおよび４３ジュールで試験した時に何の貫入も示さなかった。弾道Ｖ５０抵抗性試験を組み合わせたパネルについて行った。９０，０００，０００（１３，９５０，０２７）より少ない平方インチ当たり（平方ｃｍ当たり）のフィラメント交差の数で構築された耐弾道性パネルを使った本発明の物品は、それぞれ、比較例１のそれらより約５％および７％高い、９ｍｍ弾丸に対して４８７ｍ／秒および４０Ｓ＆Ｗ弾丸に対して４６６ｍ／秒のかなりのより高い弾道Ｖ５０を示した。
【００６２】
比較例２
比較例２では、平織でインチ当たり７０エンド（ｃｍ当たり２７．６エンド）構造で１３３のフィラメントを含む２２０デシテックス・ケブラー（登録商標）アラミドから織った布の１２層を耐スパイク性構成要素として使用した。耐スパイク性構成要素についての平方インチ当たり（平方ｃｍ当たり）のフィラメント交差の数は、９０，０００，０００（１３，９５０，０２７）より少ない、８６，６７６，１００（１３，４３４，８２２）であった。耐スパイク性構成要素の面密度は１．５ｋｇ／ｍ２であった。さらに、平織でインチ当たり２６エンド（ｃｍ当たり１０．２エンド）構造で５６０のフィラメントを含む９３０デシテックス・ケブラー（登録商標）アラミドから織った布の２２層を耐弾道性構成要素として使用した。耐弾道性構成要素についての平方インチ当たり（平方ｃｍ当たり）のフィラメント交差の数は、９０，０００，０００（１３，９５０，０２７）より大きい、２１１，９９３，６００（３２，８５９，０７４）であった。耐弾道性構成要素の面密度は４．４ｋｇ／ｍ２であった。組み合わせた耐スパイク性および耐弾道性パネルの合計面密度は５．９ｋｇ／ｍ２であった。
【００６３】
組み合わせたパネルについてのスパイクに対する耐突刺し性試験は、スパイクに対して
良好な耐性を示した、すなわち、それぞれ、３６ジュールでおよび４３ジュールで試験した時に何の貫入も示さなかった。組み合わせたパネルについての９ｍｍ弾丸に対する耐弾道性試験は、５０９ｍ／秒のまずまずの弾道Ｖ５０を示した。
【００６４】
実施例４
本実施例では、平織でインチ当たり７０エンド（ｃｍ当たり２７．６エンド）構造で１３３のフィラメントを含む２２０デシテックス・ケブラー（登録商標）アラミドから織った布の１２層を耐スパイク性構成要素として使用した。耐スパイク性構成要素についての平方インチ当たり（平方ｃｍ当たり）のフィラメント交差の数は、９０，０００，０００（１３，９５０，０２７）より少ない、８６，６７６，１００（１３，４３４，８２２）であった。耐スパイク性構成要素の面密度は１．５ｋｇ／ｍ２であった。さらに、平織でインチ当たり３１エンド（ｃｍ当たり１２．２エンド）構造で２６７のフィラメントを含む４４０デシテックス・ケブラー（登録商標）アラミドから織った布の３９層を耐弾道性構成要素として使用した。耐弾道性構成要素の面密度は４．３ｋｇ／ｍ２であった。耐弾道性構成要素についての平方インチ当たり（平方ｃｍ当たり）のフィラメント交差の数は、９０，０００，０００（１３，９５０，０２７）よりかなり少ない、６８，５０８，７２９（１０，６１８，８７４）であった。組み合わせた耐スパイク性および耐弾道性パネルの合計面密度は５．８ｋｇ／ｍ２であった。
【００６５】
組み合わせたパネルについてのスパイクに対する耐突刺し性試験はまた、良好な耐突刺し性を示した、すなわち、それぞれ、３６ジュールでおよび４３ジュールで試験した時に何の貫入も示さなかった。組み合わせたパネルについての９ｍｍ弾丸に対する耐弾道性試験を行った。９０，０００，０００（１３，９５０，０２７）より少ない平方インチ当たり（平方ｃｍ当たり）のフィラメント交差の数で構築された耐弾道性パネルを使った本発明の物品は、比較例２のそれより高い、９ｍｍ弾丸に対して５２１ｍ／秒の改善された弾道Ｖ５０を示した。
【００６６】
実施例５
本実施例では、平織でインチ当たり５０エンド（ｃｍ当たり１９．７エンド）構造で２６７のフィラメントを含む４４０デシテックス・ケブラー（登録商標）アラミドから織った布の９層を耐スパイク性構成要素として使用した。耐スパイク性構成要素についての平方インチ当たり（平方ｃｍ当たり）のフィラメント交差の数は、９０，０００，０００（１３，９５０，０２７）よりかなり高い、１７８，２２２，５００（２７，６２４，５４３）であった。耐スパイク性構成要素の面密度は１．６ｋｇ／ｍ２であった。さらに、平織でインチ当たり２６エンド（ｃｍ当たり１０．２エンド）構造で２６７のフィラメントを含む４４０デシテックス・ケブラー（登録商標）アラミドから織った布の４６層を耐弾道性構成要素として使用した。耐弾道性構成要素についての平方インチ当たり（平方ｃｍ当たり）のフィラメント交差の数は、９０，０００，０００（１３，９５０，０２７）よりかなり少ない、４８，１９１，３６４（７，４６９，６７６）であった。耐弾道性構成要素の面密度は４．３ｋｇ／ｍ２であった。組み合わせた耐スパイク性および耐弾道性パネルの合計面密度は５．９ｋｇ／ｍ２であった。
【００６７】
組み合わせたパネルについてのスパイクに対する耐突刺し性試験は、非常に良好な耐突刺し性を示した、すなわち、それぞれ、３６ジュールでおよび４３ジュールで試験した時に何の貫入も示さなかった。耐弾道性試験を組み合わせたパネルについて行った。９０，０００，０００（１３，９５０，０２７）よりかなり少ない平方インチ当たり（平方ｃｍ当たり）のフィラメント交差の数で構築された耐弾道性パネルを使った本発明の物品は、比較例２のそれより約６％高い、９ｍｍ弾丸に対して５４０ｍ／秒のかなりのより高い弾道Ｖ５０を示した。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の耐スパイク性および耐弾道性物品の拡大斜視図を示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾道脅威からのおよびピック、シャンク、千枚通しなどのような、鋭い先細り道具のスパイク（または穿刺）脅威からの保護用に製造された柔軟な衣類に関する。かかる衣類は、衣類が進んで着用されるのに十分な着心地の良さを確保するためにできるだけ柔軟でなければならない。かかる脅威からの保護を提供する柔軟な衣類はまた、防弾チョッキとして一般に知られている。
【背景技術】
【０００２】
着用者を弾道脅威、すなわち弾丸から保護する防弾チョッキは、かねてより商業的に入手可能であった。
【０００３】
着用者をスパイク（または穿刺）脅威から保護する防弾チョッキは、１９９０年代中頃に商業的に入手可能になった。例えば、１９９６年１１月２６日に発行された特許文献１（フォイ（Ｆｏｙ）ら）および１９９７年４月２２日に発行された特許文献２（チョウ（Ｃｈｉｏｕ））は、５００デシテックス未満のアラミド糸から少なくとも０．７５の布タイトネス・ファクターに織られた布より本質的になる柔軟な耐スパイク貫通性物品を開示している。
【０００４】
弾道脅威からの保護のために製造された防弾チョッキは、スパイク脅威に対して必ずしも有効ではない。着用者をスパイク脅威から保護する防弾チョッキは弾道脅威に対して必ずしも有効ではないという逆もまた真である。
【０００５】
最近になって、単一防護服で、スパイクおよび弾道脅威をはじめとする多数のタイプの貫通脅威から着用者を保護するための防弾チョッキが入手可能になってきた。例えば、特許文献３（チョウ）は、スパイクおよび弾道脅威から保護するための層状構造体の組合せを開示している。外層は、貫通ストライク面であり、５００デシテックス未満の線密度のアラミド糸からタイトに織られた布の層を含む。
【０００６】
特許文献４（バッチナー（Ｂａｃｈｎｅｒ））は、アラミド繊維の少なくとも６０エンド／インチの織り方を有する、織りシートの複数の柔軟な層を含んでなる耐スパイク性パネルであって、アラミド繊維が平方インチ当たり５０，０００，０００〜９０，０００，０００以下のフィラメント交差（平方ｃｍ当たり７，７５０，０１５〜１３，９５０，０２７以下のフィラメント交差）を提供するフィラメントと、少なくとも２つのサブパネルとより構築されている耐スパイク性パネルを開示している。この特許はまた、主題耐スパイク性パネルを、弾道／スパイク防護服のストライク面に置かれているかまたは２つの耐スパイク性パネル間に置かれている耐弾道性パネルと組み合わせ得ることも開示している。さらに、特許文献５（バッチナー）および特許文献６（バッチナー）は、平方インチ当たり５０，０００，０００〜９０，０００，０００以下のフィラメント交差（平方ｃｍ当たり７，７５０，０１５〜１３，９５０，０２７以下のフィラメント交差）を提供するアラミド繊維の耐スパイク性パネルと、平方インチ当たり９０，０００，０００より大きいフィラメント交差（平方ｃｍ当たり１３，９５０，０２７より大きいフィラメント交差）を有する、織られた繊維の少なくとも１つの耐弾道性パネルと、場合により複合パネルとを含んでなる耐スパイク性および耐弾道性衣類を開示している。
【０００７】
【特許文献１】米国特許第５，５７８，３５８号明細書
【特許文献２】米国特許第５，６２２，７７１号明細書
【特許文献３】米国特許第６，１０３，６４６号明細書
【特許文献４】米国特許第５，９６０，４７０号明細書
【特許文献５】米国特許第６，１３１，１９３号明細書
【特許文献６】米国特許第６，２１９，８４２号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１態様では、耐スパイク性および耐弾道性物品は耐スパイク性パネルおよび耐弾道性パネルを含んでなる。耐スパイク性パネルは、互いに隣接して置かれた第１布の複数の柔軟な層を有する。第１布はたて方向およびよこ方向に複数の第１糸でできており、ここで、第１糸は５０〜６００デニール（５５〜６６０デシテックス）の線密度を有し、複数の第１フィラメントを含んでなり、そしてたておよびよこ方向の両方にインチ当たり４０〜１００の第１糸（ｃｍ当たり１５．７〜３９．４の第１糸）がある。
【０００９】
耐弾道性パネルは、互いに隣接して置かれた第２布の複数の柔軟な層を有する。第２布層はたて方向およびよこ方向に複数の第２糸でできており、ここで、第２糸は１００〜８４０デニール以下（１１０〜９３０デシテックス以下）の線密度を有し、前記第２布中に平方インチ当たり２０，０００，０００〜９０，０００，０００以下のフィラメント交差（平方ｃｍ当たり３，１００，００６〜１３，９５０，０２７以下のフィラメント交差）を提供する複数の第２フィラメントを含んでなる。たておよびよこ方向の両方にインチ当たり５〜４０未満の第２糸（ｃｍ当たり２〜１５．７未満の第２糸）がある。
【００１０】
スパイク脅威に対する優れた性能を維持しながら弾道性能のさらにより大きい改善であって、耐スパイク性および耐弾道性物品が平方インチ当たり２５，０００，０００〜３００，０００，０００以下のフィラメント交差（平方センチ当たり３，８７５，００７〜４６，５００，０９３以下のフィラメント交差）を提供する繊維での耐スパイク性パネルと、平方インチ当たり２０，０００，０００〜９０，０００，０００以下のフィラメント交差（平方センチ当たり３，１００，００６〜１３，９５０，０２７以下のフィラメント交差）を提供する糸での耐弾道性パネルとを含んでなる改善が実現されることもまた発見された。
【００１１】
本発明の適用性のさらなる範囲は、本明細書で以下に示される詳細な説明から明らかになるであろう。しかしながら、本発明の精神および範囲内の様々な変更および修正がこの詳細な説明から当業者に明らかになるであろうから、詳細な説明および具体的な実施例は、本発明の実施形態を示すが、例示だけの目的で示されることが理解されるべきである。前述の概要および次の詳細な説明の両方とも、特許請求されるような本発明の例示的なおよび説明のためのものであるに過ぎず、限定するものではないことが理解されるべきである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の保護物品は、弾道脅威からの保護だけでなく、ピック、シャンク、千枚通しなどのような、鋭い先細り道具のスパイク（または穿刺）脅威による貫通からの二重の保護を提供するために特に開発された。警察官、看守、および警備員が同じ防護服でスパイク脅威および弾道脅威の両方から同時防護されることはさらにより重要になりつつある。
【００１３】
原則として、柔軟な耐スパイク性物品は、高い引張強度および靱性の糸材料から織られた布の層を用いて製造され、耐貫通性の程度は、特に、糸の線密度と織り方のタイトネスとの関数である。糸の線密度が低ければ低いほど、そして織り方がタイトであればあるほど、耐貫通性は大きい。
【００１４】
原則として、柔軟な耐弾道性物品は、指定の脅威に対して有効であるのに十分な層へ高
い引張強度および靱性の糸材料から製造された布の層を用いて製造される。弾道保護のための布は、比較的高い線密度の糸を一般に使用し、織られている場合、製織の厳密さから生じる糸繊維への損傷を避けるために極めてタイトな織り方を回避することを除いて、織り方のタイトネスについてほとんど考慮しない。
【００１５】
スパイクおよび弾道脅威の両方による貫通からの脅威に対して有効な保護構造体を製造するために、既に指摘されたように材料の組合せが提案されてきた。本発明者は、保護の顕著な改善をもたらす、材料の全く異なる組合せを本明細書で発見した。
【００１６】
耐スパイク性材料および耐弾道性材料を利用する、本発明の特定の組合せは、良好な弾道保護および良好な耐スパイク性を示し、かつ、スパイクおよび弾道脅威による両貫通からの脅威に対して有効な以前から入手可能な保護構造体と比べて優れた性能を有する。非常に注目すべきことに、弾道およびスパイク脅威からのこの優れた保護を提供する柔軟な衣類がより高い生産コストにつながる生産制限を受けない繊維から製造されることもまた発見された。
【００１７】
本発明の耐スパイク性および耐弾道性物品は、複数の耐スパイク性布層で構成される耐スパイク性パネルと複数の耐弾道性布層で構成される耐弾道性パネルとを一緒に、必要に応じて、間に他の層材料を挟むかまたは挟まずに、向かい合わせに置くことによって製造することができる。物品のパネルを形成する層は、例えば、縫い合わせることによって接合することができる、またはそれらは一緒に積み重ねて、例えば、布エンベロープに保持することができる。各パネルを構成する層は通常一緒に置かれ、複合体は、それによって、層の別個のセクションを有する構造体として見ることができる。
【００１８】
図１は、耐弾道性織布の層１２の耐弾道性パネル１１と耐スパイク性織布の層１４の耐スパイク性パネル１３との本発明の耐スパイク性および耐弾道性物品１０を示す。
【００１９】
耐スパイク性パネルは、互いに隣接して置かれた耐スパイク性布であって、たて方向の複数の第１糸およびよこ方向の複数の第１糸でできている布の複数の柔軟な層でできている。耐スパイク性パネルの第１糸は５０〜６００デニール（５５〜６６０デシテックス）の線密度を有する。たておよびよこ方向の両方にインチ当たり４０〜１００の糸（ｃｍ当たり１５．７〜３９．４の糸）がある。一実施形態では、たておよびよこ方向の両方にインチ当たり４５〜８０の糸（ｃｍ当たり１７．７〜３１．５の糸）がある。
【００２０】
耐スパイク性パネルの第１糸は複数のフィラメントでできている。一実施形態では、フィラメントは、耐スパイク性パネルの布中で平方インチ（平方ｃｍ当たり）２５，０００，０００（３，８７５，００７）〜３００，０００，０００（４６，５００，０９３）以下、９０，０００，０００（１３，９５０，０２７）より大きい〜２５０，０００，０００（３８，７５０，０７７）以下、または２５，０００，０００（３，８７５，００７）〜５０，０００，０００（７，７５０，０１５）未満のフィラメント交差を提供する。別の実施形態では、耐スパイク性パネルの糸は少なくとも１０ｇ／デニール（９ｇ／デシテックス）の引張強度および少なくとも２％の破断伸びを有する。別の実施形態では、耐スパイク性パネルの第１糸は５０〜６００デニール（５５〜６６０デシテックス）、好ましくは１００〜５００デニール（１１０〜５５０デシテックス）の線密度を有し、フィラメントは０．３〜８．０デニール（０．３３〜８．９デシテックス）、好ましくは０．５〜４．０デニール（０．５５〜４．４４デシテックス）の線密度を有する。別の実施形態では、耐スパイク性パネルは平方フィート当たり０．１５〜１．５０ポンド以下（平方メートル当たり７３２〜７，３２０グラム以下）、好ましくは平方フィート当たり０．２〜０．９０ポンド以下（好ましくは平方メートル当たり９７６〜４，３９４グラム以下）の面密度を有する。
【００２１】
耐弾道性パネルは、互いに隣接して置かれた耐弾道性布の複数の柔軟な層であって、たて方向の複数の第２糸およびよこ方向の複数の第２糸でできている布層でできている。耐弾道性パネルの第２糸は１００〜８４０以下のデニール（１１０〜９３０以下のデシテックス）の線密度を有し、たておよびよこ方向の両方にインチ当たり５〜４０未満の第２糸（ｃｍ当たり２〜１５．７未満の第２糸）がある。耐弾道性パネルの糸は、耐弾道性パネルの布中で平方インチ当たり（平方ｃｍ当たり）２０，０００，０００（３，１００，００６）〜９０，０００，０００（１３，９５０，０２７）以下、好ましくは３５，０００，０００（５，４２５，０１０）〜８５，０００，０００（１３，１７５，０２６）のフィラメント交差を提供する複数のフィラメントを含んでなる。一実施形態では、たておよびよこ方向の両方にインチ当たり１０〜３６の糸（ｃｍ当たり３．９４〜１４．２の糸）がある、別の実施形態では、耐弾道性パネルの糸は１００〜８００デニール（１１０〜８９０デシテックス）、好ましくは１５０〜７５０デニール（１６７〜８３３デシテックス）の線密度を有し、フィラメントは０．３〜８．０デニール（０．３３〜８．９デシテックス）、好ましくは０．５〜４．０デニール（０．５５〜４．４４デシテックス）の線密度を有する。別の実施形態では、耐弾道性パネルの糸は少なくとも１０ｇ／デニール（９ｇ／デシテックス）の引張強度および少なくとも２％の破断伸びを有する。
【００２２】
耐弾道性および耐スパイク性パネルは事実上任意の順に置かれてもよい。一実施形態では、耐弾道性パネルが貫通ストライク面であり、別の実施形態では、耐スパイク性パネルが貫通ストライク面である。耐スパイク性パネルが貫通ストライク面であることが好ましい。
【００２３】
２つ以上の耐スパイク性パネルおよび／または耐弾道性パネルが耐スパイク性および耐弾道性物品を作り上げるために使用されてもよい。例えば、耐スパイク性および耐弾道性物品は、隣接する耐弾道性パネルと共に、ストライク面として耐スパイク性パネルと、次に着用者の身体に向けて置くための内面として別の耐スパイク性パネルとを含んでなってもよい。
【００２４】
別の実施形態では、耐弾道性布のおよび耐スパイク性布の層は、耐弾道性および耐スパイク性パネルが実質的に別個であるように混合されない。別の実施形態では、耐弾道性布および耐スパイク性布の層は、耐弾道性および耐スパイク性パネルが別個でないように混合される。しかしながら、層およびパネルは耐弾道性および耐スパイク性パネルが実質的に別個である状態で好ましくは配置されているべきである。
【００２５】
好ましくは、第１および第２の複数の層１２、１４の少なくとも１つの層の布は織られている。最も好ましくは、第１および第２の複数の層１２、１４の布はすべて織られている。しかしながら、かかる布は織、編、または不織構造であることができる。不織とは、一方向の（マトリックス樹脂内に含まれている場合）、フェルトなどをはじめとする、繊維のネットワークを意味する。織られているとは、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織り方を意味する。平織が最も一般である。
【００２６】
耐弾道性布の複数の層は同じまたは異なる材料でできていてもよい。同様に、耐スパイク性布の複数の層も同じまたは異なる材料であることができる。耐弾道性布のおよび耐スパイク性布の層は同じまたは異なる材料のものであってもよい。
【００２７】
耐弾道性および／または耐スパイク性布の層はまた、独立してマトリックス樹脂またはバインダーを含んでもよい。一実施形態では、布の層は実質的に取り囲まれ、熱硬化性もしくは熱可塑性樹脂、またはそれらの混合物を含んでなるマトリックス樹脂で実質的に含浸されている。
【００２８】
様々な好適な熱硬化性および熱可塑性樹脂ならびにそれらの混合物が先行技術で周知であり、マトリックス樹脂として使用され得る。例えば、熱可塑性樹脂は、１つもしくはそれ以上のポリウレタン、ポリイミド、ポリエチレン、ポリエステル、ポリエーテル、エーテルケトン、ポリアミド、ポリカーボネートなどを含んでなることができる。熱硬化性樹脂は、１つもしくはそれ以上のエポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、フェノール系樹脂など、好ましくはポリビニルブチラール・フェノール樹脂であることができる。混合物は熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂との任意の組合せであることができる。
【００２９】
一実施形態では、耐スパイク性布の２〜３２、好ましくは５〜２５の層がある。別の実施形態では、耐弾道性布の１０〜７０、好ましくは１５〜６０の層がある。
【００３０】
一実施形態では、本発明の耐スパイク性および耐弾道性物品の９ｍｍ弾丸に対するＶ５０弾道性能は少なくとも３５０ｍ／秒である。別の実施形態では、第１物品である本発明の耐スパイク性および耐弾道性物品は、第１物品と同じ面密度を有するが第２物品の耐弾道性パネル中に９０，０００，０００（１３，９５０，０２７）の平方インチ当たり（平方ｃｍ当たり）のフィラメント交差の数を有する耐スパイク性パネルおよび耐弾道性パネルを含んでなる第２物品のそれより大きいＶ５０弾道性能を有する。
【００３１】
耐スパイク性パネルと弾道パネルとの間に置かれてもよい他の層材料には、例えば、クッション材料、接着材料、防水材料などが含まれる。
【００３２】
本発明の耐スパイク性および耐弾道性布層を製造するために使用される糸は、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリベンゾオキサゾール、ポリベンゾチアゾール、ポリ｛２，６−ジイミダゾ［４，５−ｂ４’，５’−ｅ］ピリジニレン−１，４（２，５−ジヒドロキシ）フェニレン｝（ＰＩＰＤ）、またはそれらの混合物よりなる有機繊維から製造することができる。好ましくは、糸はポリアミドでできている。
【００３３】
ポリマーがポリアミドである場合、アラミドが好ましい。「アラミド」とは、アミド（−ＣＯ−ＮＨ−）結合の少なくとも８５％が２つの芳香環に直接結合しているポリアミドを意味する。好適なアラミド繊維は、ダブリュ．ブラック（Ｗ．Ｂｌａｃｋ）ら著、人造繊維−科学および技術（Ｍａｎ−Ｍａｄｅ Ｆｉｂｅｒｓ−Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）、第２巻、２９７ページ（インターサイエンス・パブリッシャーズ（Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ）、１９６８年）、「繊維形成芳香族ポリアミド（Ｆｉｂｅｒ−Ｆｏｒｍｉｎｇ Ａｒｏｍａｔｉｃ Ｐｏｌｙａｍｉｄｅｓ）」という表題のセクションに記載されている。アラミド繊維はまた、米国特許第４，１７２，９３８号明細書、同第３，８６９，４２９号明細書、同第３，８１９，５８７号明細書、同第３，６７３，１４３号明細書、同第３，３５４，１２７号明細書、および同第３，０９４，５１１号明細書にも開示されている。
【００３４】
添加物をアラミドと共に使用することができ、そして１０重量パーセントほどまでの他のポリマー材料をアラミドとブレンドできること、または１０パーセントほどの他のジアミンがアラミドのジアミンに置換したもしくは１０パーセントほどの他の二酸塩化物がアラミドの二酸塩化物に置換した共重合体を使用できることが分かった。
【００３５】
好ましいアラミドはパラ−アラミドであり、ポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）（ＰＰＤ−Ｔ）が好ましいパラ−アラミドである。ＰＰＤ−Ｔとは、ｐ−フェニレンジアミンとテレフタロイルクロリドとのモル対モル重合から生じたホモポリマーと、また、ｐ−フェニレンジアミンと共に少量の他のジアミンの、およびテレフタロイルクロリドと共に少量の他の二酸塩化物の組入れから生じた共重合体とを意味する。一般則として、他の
ジアミンおよび他の二酸塩化物は、ただ、他のジアミンおよび二酸塩化物が重合反応を妨げる何の反応性基も持たないという条件で、ｐ−フェニレンジアミンまたはテレフタロイルクロリドの約１０モルパーセントほどまでの量で、またはたぶんわずかにより高い量で使用することができる。ＰＰＤ−Ｔはまた、例えば、２，６−ナフタロイルクロリドまたはクロロ−もしくはジクロロテレフタロイルクロリドあるいは３，４’−ジアミノジフェニルエーテルのような他の芳香族ジアミンおよび他の芳香族二酸塩化物の組入れから生じた共重合体をも意味する。
【００３６】
ポリマーがポリオレフィンである場合、ポリエチレンまたはポリプロピレンが好ましい。ポリエチレンとは、少量の鎖分岐もしくは１００個の主鎖炭素原子当たり５改質単位を超えないコモノマーを含んでもよい、かつ、それと共に混合された約５０重量パーセント以下のアルケン−１−ポリマー、特に低密度ポリエチレン、ポリプロピレンなどのような１つもしくはそれ以上の高分子ポリマー添加物、または一般に組み入れられる酸化防止剤、滑剤、紫外線遮断剤、着色剤などのような低分子量添加剤を含んでもよい、好ましくは百万より大きい分子量の主に線状のポリエチレン材料を意味する。かかるものは、伸びきり鎖ポリエチレン（ＥＣＰＥ）として一般に知られている。同様に、ポリプロピレンは、好ましくは百万より大きい分子量の主に線状のポリプロピレン材料である。高分子量線状ポリオレフィン繊維は商業的に入手可能である。ポリオレフィン繊維の製造は米国特許第４，４５７，９８５号明細書に開示されている。
【００３７】
国際公開第９３／２０４００号パンフレットに記載されているような、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）およびポリベンゾチアゾール（ＰＢＺ）が好適である。ポリベンゾオキサゾールおよびポリベンゾチアゾールは好ましくは次の構造の繰り返し単位で構成されている：
【００３８】
【化１】
【００３９】
窒素原子に結合して示される芳香族基は複素環式であってもよいが、それらは好ましくは炭素環式であり、そしてそれらは縮合または非縮合多環システムであってもよいが、それらは好ましくは単６員環である。ビス−アゾールの主鎖中に示される基は好ましいパラ−フェニレン基であるが、当該基は、ポリマーの製造を妨ない任意の二価の有機基で置き換えられてもよいし、または何の基もなくてもよい。例えば、当該基は、１２個以下の炭素原子の脂肪族、トリレン、ビフェニレン、ビス−フェニレンエーテルなどであってもよい。
【００４０】
本発明の繊維を製造するために使用されるポリベンゾオキサゾールおよびポリベンゾチアゾールは、少なくとも２５、好ましくは少なくとも１００の繰り返し単位を有するべきである。ポリマーの製造およびそれらのポリマーの紡糸は、前述の国際公開第９３／２０４００号パンフレットに開示されている。
【００４１】
本発明の物品は、実用的な実施例に関して下にさらに記載されるであろう。しかしながら、本発明のコンセプトがこれらの実施例に全く限定されないであろうことは留意されるべきである。
【００４２】
試験方法
次の試験方法を次の実施例で用いた。
【００４３】
線密度
糸または繊維の線密度は、米国材料試験協会（ＡＳＴＭ）Ｄ１９０７−９７およびＤ８８５−９８に記載される手順に基づいて既知の長さの糸または繊維の重さを量ることによって測定する。デシテックスまたは「ｄｔｅｘ」は、１０，０００メートルの糸または繊維のグラム単位の重量と定義される。
【００４４】
現実実務では、糸サンプルの測定されたデシテックス、試験条件、およびサンプル同定を試験の開始前にコンピュータにかけ、コンピュータは、糸が破壊される時にその負荷−伸び曲線を記録し、次に特性を計算する。
【００４５】
引張特性
試験すべき繊維を順化させ、次にＡＳＴＭ Ｄ８８５−９８に記載される手順に基づいて引張試験する。引張強度（破壊引張強度）、破断伸び、および弾性率は、インストロン（Ｉｎｓｔｒｏｎ）試験機（インストロン・エンジニアリング社、マサチューセッツ州カントン（Ｉｎｓｔｒｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｒｐ．，Ｃａｎｔｏｎ，Ｍａｓｓ．））で試験繊維を破壊することによって測定する。
【００４６】
面密度
布層の面密度は、選択されたサイズ、例えば、１０ｃｍ×１０ｃｍの各単層の重量を測定することによって求める。複合構造体の面密度は、個々の層の面密度の合計によって求める。
【００４７】
耐突刺し性
多層パネルの耐スパイク性試験は、２０００年９月に発行された、スパイクの保護クラスについてのＮＩＪ標準−０１１５．００「個人防弾チョッキの耐突刺し性（Ｓｔａｂ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｂｏｄｙ Ａｒｍｏｒ）」に従って行う。
【００４８】
弾道性能
多層パネルの弾道Ｖ５０試験は、２０００年９月に発行された、ＮＩＪ標準−０１０１．０４「個人防弾チョッキの耐弾道性」に従って行う。
【実施例】
【００４９】
実施例および比較例
次の実施例では、複数の布層の複合体を、耐弾道性および耐突刺し貫通性試験のために製造した。約１６インチ×１６インチ（４０．６ｃｍ×４０．６ｃｍ）のパネルを試験のために構築された。異なる線密度および異なる数のフィラメント交差のアラミド糸でできた幾つかの異なる布を、それぞれ、耐スパイク性および耐弾道性パネルのために使用した。アラミド糸は、商標ケブラー（Ｋｅｖｌａｒ）（登録商標）でイー・アイ・デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニー（Ｅ．Ｉ．ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ
ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ）によって販売されるものであった。アラミドはポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）であった。それぞれ、約４．８ｋｇ／ｍ２および５．９ｋｇ／ｍ２の面密度の２つの異なるレベルで、組み合わせたシステムとして一緒に積み重ねた耐スパイク性および耐弾道性パネルを、突刺しおよび弾道性能の両方について比較のために試験した。
【００５０】
フィラメント交差は、たて方向のフィラメントの１つがよこ方向のフィラメントの１つと交差する場合である。フィラメント交差点の数は、たておよびよこ方向のエンド当たり
のフィラメントの数とインチ当たり（または指定される場合、ｃｍ当たり）のエンドの総数とに基づく。交差点の数は、繊維中のフィラメントの数と織物中でたて方向のインチ当たり（または指定される場合、ｃｍ当たり）の繊維の数とを乗じ、次に当該量に交差繊維中のフィラメントの数×織物中でよこ方向のインチ当たり（または指定される場合、ｃｍ当たり）の交差繊維の数を乗じることによって計算する。例えば、様々な布構築物についてのフィラメント交差点の総数を次の通り計算した。
【００５１】
【表１】
【００５２】
異なる線密度の糸でできた幾つかの異なる平織布について平方インチ当たり（または指定される場合、平方ｃｍ当たり）のフィラメント交差の数、インチ当たり（または指定される場合、平方ｃｍ当たり）のエンド数、およびエンド当たりのフィラメントの数の計算を参考までに例示する。
【００５３】
【表２】
【００５４】
比較例１
比較例１では、平織でインチ当たり７０エンド（ｃｍ当たり２７．６エンド）構造で１３３のフィラメントを含む２２０デシテックス・ケブラー（登録商標）アラミドから織った布の１２層を耐スパイク性構成要素として使用した。耐スパイク性構成要素についての平方インチ当たり（平方ｃｍ当たり）のフィラメント交差の数は、９０，０００，０００（１３，９５０，０２７）より少ない、８６，６７６，１００（１３，４３４，８２２）であった。耐スパイク性構成要素の面密度は約１．５ｋｇ／ｍ２であった。さらに、平織でインチ当たり２６エンド（ｃｍ当たり１０．２エンド）構造で５６０のフィラメントを含む９３０デシテックス・ケブラー（登録商標）アラミドから織った布の１６層を耐弾道
性構成要素として使用した。耐弾道性構成要素についての平方インチ当たり（平方ｃｍ当たり）のフィラメント交差の数は、９０，０００，０００（１３，９５０，０２７）より大きい、２１１，９９３，６００（３２，８５９，０７４）であった。耐弾道性構成要素の面密度は３．２ｋｇ／ｍ２であった。組み合わせた耐スパイク性および耐弾道性パネルの合計面密度は約４．７ｋｇ／ｍ２であった。
【００５５】
組み合わせたパネルについてのスパイクに対する耐突刺し性試験は、良好な耐突刺し性を示した、すなわち、それぞれ、３６ジュールでおよび４３ジュールで試験した時に何の貫入も示さなかった。組み合わせたパネルについての弾道Ｖ５０抵抗試験は、９ｍｍ弾丸に対して４６７ｍ／秒および４０Ｓ＆Ｗ弾丸に対して４３４ｍ／秒のまずまずの弾道Ｖ５０を示した。
【００５６】
実施例１
本実施例では、平織でインチ当たり７０エンド（ｃｍ当たり２７．６エンド）構造で１３３のフィラメントを含む２２０デシテックス・ケブラー（登録商標）アラミドから織った布の１２層を耐スパイク性構成要素として使用した。耐スパイク性構成要素についての平方インチ当たり（平方ｃｍ当たり）のフィラメント交差の数は、９０，０００，０００（１３，９５０，０２７）より少ない、８６，６７６，１００（１３，４３４，８２２）であった。耐スパイク性構成要素の面密度は１．５ｋｇ／ｍ２であった。さらに、平織でインチ当たり３１エンド（ｃｍ当たり１２．２エンド）構造で２６７のフィラメントを含む４４０デシテックス・ケブラー（登録商標）アラミドから織った布の２８層を耐弾道性構成要素として使用した。耐弾道性構成要素の面密度は約３．２ｋｇ／ｍ２であった。耐弾道性構成要素についての平方インチ当たり（平方ｃｍ当たり）のフィラメント交差の数は、９０，０００，０００（１３，９５０，０２７）よりかなり少ない、６８，５０８，７２９（１０，６１８，８７４）であった。組み合わせた耐スパイク性および耐弾道性パネルの合計面密度は４．７ｋｇ／ｍ２であった。
【００５７】
組み合わせたパネルについてのスパイクに対する耐突刺し性試験は、良好な耐突刺し性を示した、すなわち、それぞれ、３６ジュールでおよび４３ジュールで試験した時に何の貫入も示さなかった。組み合わせたパネルについての９ｍｍおよび４０Ｓ＆Ｗ弾丸に対する弾道Ｖ５０抵抗性試験を行った。９０，０００，０００（１３，９５０，０２７）より少ない平方インチ当たり（平方ｃｍ当たり）のフィラメント交差の数で構築された耐弾道性パネルを使った本発明の物品は、それぞれ、比較例１のそれらより約７％および６％高い、９ｍｍ弾丸に対して４９６ｍ／秒および４０Ｓ＆Ｗ弾丸に対して４６１ｍ／秒の改善された弾道Ｖ５０を示した。
【００５８】
実施例２
本実施例では、平織でインチ当たり５０エンド（ｃｍ当たり１９．７エンド）構造で２６７のフィラメントを含む４４０デシテックス・ケブラー（登録商標）アラミドから織った布の１０層を耐スパイク性構成要素として使用した。耐スパイク性構成要素についての平方インチ当たり（平方ｃｍ当たり）のフィラメント交差の数は、９０，０００，０００（１３，９５０，０２７）よりかなり高い、１７８，２２２，５００（２７，６２４，５４３）であった。耐スパイク性構成要素の面密度は１．７ｋｇ／ｍ２であった。さらに、平織でインチ当たり２６エンド（ｃｍ当たり１０．２エンド）構造で２６７のフィラメントを含む４４０デシテックス・ケブラー（登録商標）アラミドから織った布の３４層を耐弾道性構成要素として使用した。耐弾道性構成要素についての平方インチ当たり（平方ｃｍ当たり）のフィラメント交差の数は、９０，０００，０００（１３，９５０，０２７）よりかなり少ない、４８，１９１，３６４（７，４６９，６７６）であった。耐弾道性構成要素の面密度は３．２ｋｇ／ｍ２であった。組み合わせた耐スパイク性および耐弾道性パネルの合計面密度は約４．９ｋｇ／ｍ２であった。
【００５９】
組み合わせたパネルについてのスパイクに対する耐突刺し性試験は、非常に良好な耐突刺し性を示した、すなわち、それぞれ、３６ジュールでおよび４３ジュールで試験した時に何の貫入も示さなかった。弾道Ｖ５０抵抗性試験を組み合わせたパネルについて行った。９０，０００，０００（１３，９５０，０２７）よりかなり少ない平方インチ当たり（平方ｃｍ当たり）のフィラメント交差の数で構築された耐弾道性パネルを使った本発明の物品は、それぞれ、比較例１のそれらより約９％および８％高い、９ｍｍ弾丸に対して５０７ｍ／秒および４０Ｓ＆Ｗ弾丸に対して４６８ｍ／秒のかなりのより高い弾道Ｖ５０を示した。
【００６０】
実施例３
本実施例では、平織でインチ当たり６３エンド（ｃｍ当たり２４．８エンド）構造で１５０のフィラメントを含む３３０デシテックス・ケブラー（登録商標）アラミドから織った布の１０層を耐スパイク性構成要素として使用した。耐スパイク性構成要素についての平方インチ当たり（平方ｃｍ当たり）のフィラメント交差の数は、９０，０００，０００（１３，９５０，０２７）よりかなり高い、１５８，７６０，０００（２４，６０７，８４９）であった。耐スパイク性構成要素の面密度は１．６ｋｇ／ｍ２であった。さらに、平織でインチ当たり３５エンド（ｃｍ当たり１３．８エンド）構造で２６７のフィラメントを含む４４０デシテックス・ケブラー（登録商標）アラミドから織った布の２５層を耐弾道性構成要素として使用した。耐弾道性構成要素についての平方インチ当たり（平方ｃｍ当たり）のフィラメント交差の数は、９０，０００，０００（１３，９５０，０２７）より少ない、８７，３２９，０２５（１３，５３６，０２６）であった。耐弾道性構成要素の面密度は３．２ｋｇ／ｍ２であった。組み合わせた耐スパイク性および耐弾道性パネルの合計面密度は約４．８ｋｇ／ｍ２であった。
【００６１】
組み合わせたパネルについてのスパイクに対する耐突刺し性試験は、非常に良好な耐突刺し性を示した、すなわち、それぞれ、３６ジュールでおよび４３ジュールで試験した時に何の貫入も示さなかった。弾道Ｖ５０抵抗性試験を組み合わせたパネルについて行った。９０，０００，０００（１３，９５０，０２７）より少ない平方インチ当たり（平方ｃｍ当たり）のフィラメント交差の数で構築された耐弾道性パネルを使った本発明の物品は、それぞれ、比較例１のそれらより約５％および７％高い、９ｍｍ弾丸に対して４８７ｍ／秒および４０Ｓ＆Ｗ弾丸に対して４６６ｍ／秒のかなりのより高い弾道Ｖ５０を示した。
【００６２】
比較例２
比較例２では、平織でインチ当たり７０エンド（ｃｍ当たり２７．６エンド）構造で１３３のフィラメントを含む２２０デシテックス・ケブラー（登録商標）アラミドから織った布の１２層を耐スパイク性構成要素として使用した。耐スパイク性構成要素についての平方インチ当たり（平方ｃｍ当たり）のフィラメント交差の数は、９０，０００，０００（１３，９５０，０２７）より少ない、８６，６７６，１００（１３，４３４，８２２）であった。耐スパイク性構成要素の面密度は１．５ｋｇ／ｍ２であった。さらに、平織でインチ当たり２６エンド（ｃｍ当たり１０．２エンド）構造で５６０のフィラメントを含む９３０デシテックス・ケブラー（登録商標）アラミドから織った布の２２層を耐弾道性構成要素として使用した。耐弾道性構成要素についての平方インチ当たり（平方ｃｍ当たり）のフィラメント交差の数は、９０，０００，０００（１３，９５０，０２７）より大きい、２１１，９９３，６００（３２，８５９，０７４）であった。耐弾道性構成要素の面密度は４．４ｋｇ／ｍ２であった。組み合わせた耐スパイク性および耐弾道性パネルの合計面密度は５．９ｋｇ／ｍ２であった。
【００６３】
組み合わせたパネルについてのスパイクに対する耐突刺し性試験は、スパイクに対して
良好な耐性を示した、すなわち、それぞれ、３６ジュールでおよび４３ジュールで試験した時に何の貫入も示さなかった。組み合わせたパネルについての９ｍｍ弾丸に対する耐弾道性試験は、５０９ｍ／秒のまずまずの弾道Ｖ５０を示した。
【００６４】
実施例４
本実施例では、平織でインチ当たり７０エンド（ｃｍ当たり２７．６エンド）構造で１３３のフィラメントを含む２２０デシテックス・ケブラー（登録商標）アラミドから織った布の１２層を耐スパイク性構成要素として使用した。耐スパイク性構成要素についての平方インチ当たり（平方ｃｍ当たり）のフィラメント交差の数は、９０，０００，０００（１３，９５０，０２７）より少ない、８６，６７６，１００（１３，４３４，８２２）であった。耐スパイク性構成要素の面密度は１．５ｋｇ／ｍ２であった。さらに、平織でインチ当たり３１エンド（ｃｍ当たり１２．２エンド）構造で２６７のフィラメントを含む４４０デシテックス・ケブラー（登録商標）アラミドから織った布の３９層を耐弾道性構成要素として使用した。耐弾道性構成要素の面密度は４．３ｋｇ／ｍ２であった。耐弾道性構成要素についての平方インチ当たり（平方ｃｍ当たり）のフィラメント交差の数は、９０，０００，０００（１３，９５０，０２７）よりかなり少ない、６８，５０８，７２９（１０，６１８，８７４）であった。組み合わせた耐スパイク性および耐弾道性パネルの合計面密度は５．８ｋｇ／ｍ２であった。
【００６５】
組み合わせたパネルについてのスパイクに対する耐突刺し性試験はまた、良好な耐突刺し性を示した、すなわち、それぞれ、３６ジュールでおよび４３ジュールで試験した時に何の貫入も示さなかった。組み合わせたパネルについての９ｍｍ弾丸に対する耐弾道性試験を行った。９０，０００，０００（１３，９５０，０２７）より少ない平方インチ当たり（平方ｃｍ当たり）のフィラメント交差の数で構築された耐弾道性パネルを使った本発明の物品は、比較例２のそれより高い、９ｍｍ弾丸に対して５２１ｍ／秒の改善された弾道Ｖ５０を示した。
【００６６】
実施例５
本実施例では、平織でインチ当たり５０エンド（ｃｍ当たり１９．７エンド）構造で２６７のフィラメントを含む４４０デシテックス・ケブラー（登録商標）アラミドから織った布の９層を耐スパイク性構成要素として使用した。耐スパイク性構成要素についての平方インチ当たり（平方ｃｍ当たり）のフィラメント交差の数は、９０，０００，０００（１３，９５０，０２７）よりかなり高い、１７８，２２２，５００（２７，６２４，５４３）であった。耐スパイク性構成要素の面密度は１．６ｋｇ／ｍ２であった。さらに、平織でインチ当たり２６エンド（ｃｍ当たり１０．２エンド）構造で２６７のフィラメントを含む４４０デシテックス・ケブラー（登録商標）アラミドから織った布の４６層を耐弾道性構成要素として使用した。耐弾道性構成要素についての平方インチ当たり（平方ｃｍ当たり）のフィラメント交差の数は、９０，０００，０００（１３，９５０，０２７）よりかなり少ない、４８，１９１，３６４（７，４６９，６７６）であった。耐弾道性構成要素の面密度は４．３ｋｇ／ｍ２であった。組み合わせた耐スパイク性および耐弾道性パネルの合計面密度は５．９ｋｇ／ｍ２であった。
【００６７】
組み合わせたパネルについてのスパイクに対する耐突刺し性試験は、非常に良好な耐突刺し性を示した、すなわち、それぞれ、３６ジュールでおよび４３ジュールで試験した時に何の貫入も示さなかった。耐弾道性試験を組み合わせたパネルについて行った。９０，０００，０００（１３，９５０，０２７）よりかなり少ない平方インチ当たり（平方ｃｍ当たり）のフィラメント交差の数で構築された耐弾道性パネルを使った本発明の物品は、比較例２のそれより約６％高い、９ｍｍ弾丸に対して５４０ｍ／秒のかなりのより高い弾道Ｖ５０を示した。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の耐スパイク性および耐弾道性物品の拡大斜視図を示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
たて方向に第１の複数の第１糸とよこ方向に第２の複数の第１糸とでできた第１布の互いに隣接して置かれた複数の柔軟な層を含んでなる耐スパイク性パネルであって、第１糸が５０〜６００デニールの線密度を有し、かつ、複数の第１フィラメントを含んでなり、そしてさらに第１の複数のおよび第２の複数の第１糸がインチ当たり４０〜１００の第１糸含んでなる耐スパイク性パネルと、
たて方向に第１の複数の第２糸とよこ方向に第２の複数の第２糸とでできた第２布の互いに隣接して置かれた複数の柔軟な層を含んでなる耐弾道性パネルであって、第２糸が１００〜８４０以下のデニールの線密度を有し、そして第２糸が前記第２布中に平方インチ当たり２０，０００，０００〜９０，０００，０００以下のフィラメント交差を提供する複数の第２フィラメントを含んでなり、そしてさらに第１の複数のおよび第２の複数の第２糸がインチ当たり５〜４０未満の第２糸を含んでなる耐弾道性パネルと
を含んでなる、耐スパイク性および耐弾道性物品。
【請求項２】
第２フィラメントが平方インチ当たり３５，０００，０００〜８５，０００，０００のフィラメント交差を提供する請求項１に記載の物品。
【請求項３】
第１および第２の複数の第１糸がインチ当たり４５〜８０の第１糸である請求項１に記載の物品。
【請求項４】
第１および第２の複数の第２糸がインチ当たり１０〜３６の第２糸である請求項１に記載の物品。
【請求項５】
第１糸の複数の第１フィラメントが前記第１布中で平方インチ当たり２５，０００，０００〜３００，０００，０００以下のフィラメント交差を提供する請求項１に記載の物品。
【請求項６】
第１糸の複数の第１フィラメントが前記第１布中で平方インチ当たり９０，０００，０００より多い〜２５０，０００，０００以下のフィラメント交差を提供する請求項１に記載の物品。
【請求項７】
第１糸の複数の第１フィラメントが前記第１布中で平方インチ当たり２５，０００，０００〜５０，０００，０００未満のフィラメント交差を提供する請求項１に記載の物品。
【請求項８】
第１および第２糸が少なくとも１０ｇ／デニールの引張強度および少なくとも２％の破断伸びを有する請求項１に記載の物品。
【請求項９】
第２糸が１００〜８００デニールの線密度を有し、そして第２フィラメントが０．３〜８．０デニールの線密度を有する請求項１に記載の物品。
【請求項１０】
第２糸が１５０〜７５０デニールの線密度を有し、そして第２フィラメントが０．５〜４．０デニールの線密度を有する請求項１に記載の物品。
【請求項１１】
第１糸が５０〜６００デニールの線密度を有し、そして第１フィラメントが０．３〜８．０デニールの線密度を有する請求項１に記載の物品。
【請求項１２】
第１糸が１００〜５００デニールの線密度を有し、そして第１フィラメントが０．５〜４．０デニールの線密度を有する請求項１に記載の物品。
【請求項１３】
耐スパイク性パネルが平方フィート当たり０．１５〜１．５０ポンド以下の面密度を有する請求項１に記載の物品。
【請求項１４】
耐スパイク性パネルが平方フィート当たり０．２０〜０．９０ポンド以下の面密度を有する請求項１に記載の物品。
【請求項１５】
耐スパイク性パネルが２〜３２の第１布層を含んでなり、そして耐弾道性パネルが１０〜７０の第２布層を含んでなる請求項１に記載の物品。
【請求項１６】
耐スパイク性パネルが５〜２５の第１布層を含んでなり、そして耐弾道性パネルが１５〜６０の第２布層を含んでなる請求項１に記載の物品。
【請求項１７】
第１布層の少なくとも１つおよび第２布層の少なくとも１つが織られている請求項１に記載の物品。
【請求項１８】
第１布層のすべておよび第２布層のすべてが織られている請求項１に記載の物品。
【請求項１９】
第１および第２糸が独立して、ポリアミド繊維、ポリオレフィン繊維、ポリベンゾオキサゾール繊維、ポリベンゾチアゾール繊維、ポリ｛２，６−ジイミダゾ［４，５−ｂ４’，５’−ｅ］ピリジニレン−１，４（２，５−ジヒドロキシ）フェニレン｝、およびそれらの混合物よりなる群から選択される複数の繊維を含んでなる請求項１に記載の物品。
【請求項２０】
耐スパイク性パネルがストライク面である請求項１に記載の物品。
【請求項２１】
ストライク面として耐スパイク性パネル、中間層として耐弾道性パネル、および物品の着用者の身体のわきに置くための内面として第２の耐スパイク性パネルを含んでなる請求項１に記載の物品。
【請求項２２】
第１布層がマトリックス樹脂またはバインダーを含む請求項１に記載の物品。
【請求項２３】
第２布層がマトリックス樹脂またはバインダーを含む請求項１に記載の物品。
【請求項２４】
耐スパイク性パネルおよび耐弾道性パネルを含んでなる第２物品のそれより大きい弾道Ｖ５０性能を物品が有し、第２物品中の耐弾道性パネルが第１物品の耐弾道性パネルと同じ面密度を有するが、第２物品の耐弾道性パネルでの平方インチ当たりのフィラメント交差の数が９０，０００，０００より多い請求項１に記載の物品。
【請求項２５】
９ｍｍ弾丸に対するＶ５０弾道性能が少なくとも３５０ｍ／秒である請求項１に記載の物品。
【請求項１】
たて方向に第１の複数の第１糸とよこ方向に第２の複数の第１糸とでできた第１布の互いに隣接して置かれた複数の柔軟な層を含んでなる耐スパイク性パネルであって、第１糸が５０〜６００デニールの線密度を有し、かつ、複数の第１フィラメントを含んでなり、そしてさらに第１の複数のおよび第２の複数の第１糸がインチ当たり４０〜１００の第１糸含んでなる耐スパイク性パネルと、
たて方向に第１の複数の第２糸とよこ方向に第２の複数の第２糸とでできた第２布の互いに隣接して置かれた複数の柔軟な層を含んでなる耐弾道性パネルであって、第２糸が１００〜８４０以下のデニールの線密度を有し、そして第２糸が前記第２布中に平方インチ当たり２０，０００，０００〜９０，０００，０００以下のフィラメント交差を提供する複数の第２フィラメントを含んでなり、そしてさらに第１の複数のおよび第２の複数の第２糸がインチ当たり５〜４０未満の第２糸を含んでなる耐弾道性パネルと
を含んでなる、耐スパイク性および耐弾道性物品。
【請求項２】
第２フィラメントが平方インチ当たり３５，０００，０００〜８５，０００，０００のフィラメント交差を提供する請求項１に記載の物品。
【請求項３】
第１および第２の複数の第１糸がインチ当たり４５〜８０の第１糸である請求項１に記載の物品。
【請求項４】
第１および第２の複数の第２糸がインチ当たり１０〜３６の第２糸である請求項１に記載の物品。
【請求項５】
第１糸の複数の第１フィラメントが前記第１布中で平方インチ当たり２５，０００，０００〜３００，０００，０００以下のフィラメント交差を提供する請求項１に記載の物品。
【請求項６】
第１糸の複数の第１フィラメントが前記第１布中で平方インチ当たり９０，０００，０００より多い〜２５０，０００，０００以下のフィラメント交差を提供する請求項１に記載の物品。
【請求項７】
第１糸の複数の第１フィラメントが前記第１布中で平方インチ当たり２５，０００，０００〜５０，０００，０００未満のフィラメント交差を提供する請求項１に記載の物品。
【請求項８】
第１および第２糸が少なくとも１０ｇ／デニールの引張強度および少なくとも２％の破断伸びを有する請求項１に記載の物品。
【請求項９】
第２糸が１００〜８００デニールの線密度を有し、そして第２フィラメントが０．３〜８．０デニールの線密度を有する請求項１に記載の物品。
【請求項１０】
第２糸が１５０〜７５０デニールの線密度を有し、そして第２フィラメントが０．５〜４．０デニールの線密度を有する請求項１に記載の物品。
【請求項１１】
第１糸が５０〜６００デニールの線密度を有し、そして第１フィラメントが０．３〜８．０デニールの線密度を有する請求項１に記載の物品。
【請求項１２】
第１糸が１００〜５００デニールの線密度を有し、そして第１フィラメントが０．５〜４．０デニールの線密度を有する請求項１に記載の物品。
【請求項１３】
耐スパイク性パネルが平方フィート当たり０．１５〜１．５０ポンド以下の面密度を有する請求項１に記載の物品。
【請求項１４】
耐スパイク性パネルが平方フィート当たり０．２０〜０．９０ポンド以下の面密度を有する請求項１に記載の物品。
【請求項１５】
耐スパイク性パネルが２〜３２の第１布層を含んでなり、そして耐弾道性パネルが１０〜７０の第２布層を含んでなる請求項１に記載の物品。
【請求項１６】
耐スパイク性パネルが５〜２５の第１布層を含んでなり、そして耐弾道性パネルが１５〜６０の第２布層を含んでなる請求項１に記載の物品。
【請求項１７】
第１布層の少なくとも１つおよび第２布層の少なくとも１つが織られている請求項１に記載の物品。
【請求項１８】
第１布層のすべておよび第２布層のすべてが織られている請求項１に記載の物品。
【請求項１９】
第１および第２糸が独立して、ポリアミド繊維、ポリオレフィン繊維、ポリベンゾオキサゾール繊維、ポリベンゾチアゾール繊維、ポリ｛２，６−ジイミダゾ［４，５−ｂ４’，５’−ｅ］ピリジニレン−１，４（２，５−ジヒドロキシ）フェニレン｝、およびそれらの混合物よりなる群から選択される複数の繊維を含んでなる請求項１に記載の物品。
【請求項２０】
耐スパイク性パネルがストライク面である請求項１に記載の物品。
【請求項２１】
ストライク面として耐スパイク性パネル、中間層として耐弾道性パネル、および物品の着用者の身体のわきに置くための内面として第２の耐スパイク性パネルを含んでなる請求項１に記載の物品。
【請求項２２】
第１布層がマトリックス樹脂またはバインダーを含む請求項１に記載の物品。
【請求項２３】
第２布層がマトリックス樹脂またはバインダーを含む請求項１に記載の物品。
【請求項２４】
耐スパイク性パネルおよび耐弾道性パネルを含んでなる第２物品のそれより大きい弾道Ｖ５０性能を物品が有し、第２物品中の耐弾道性パネルが第１物品の耐弾道性パネルと同じ面密度を有するが、第２物品の耐弾道性パネルでの平方インチ当たりのフィラメント交差の数が９０，０００，０００より多い請求項１に記載の物品。
【請求項２５】
９ｍｍ弾丸に対するＶ５０弾道性能が少なくとも３５０ｍ／秒である請求項１に記載の物品。
【図１】
【公表番号】特表２００７−５３０８９５（Ｐ２００７−５３０８９５Ａ）
【公表日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５１７８５６（Ｐ２００６−５１７８５６）
【出願日】平成１６年７月１日（２００４．７．１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０２１６８０
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０４９９０３
【国際公開日】平成１７年６月２日（２００５．６．２）
【出願人】（３９００２３６７４）イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー (2,692)
【氏名又は名称原語表記】Ｅ．Ｉ．ＤＵ ＰＯＮＴ ＤＥ ＮＥＭＯＵＲＳ ＡＮＤ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月１日（２００４．７．１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０２１６８０
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０４９９０３
【国際公開日】平成１７年６月２日（２００５．６．２）
【出願人】（３９００２３６７４）イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー (2,692)
【氏名又は名称原語表記】Ｅ．Ｉ．ＤＵ ＰＯＮＴ ＤＥ ＮＥＭＯＵＲＳ ＡＮＤ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
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