(57)【要約】【課題】嵩張りを無くして着用しやすさを確保することができ、高強度繊維の強度低下を抑制することができるとともに、使用不可状態の見極めが可能な防弾部材を提供する。【解決手段】裏面シート体２及び表面シート体３の周辺部２Ｃ，３Ｃ同士を接合して形成される密封収容空間内に高強度繊維からなる布帛６を積層した防弾シート体５を収容し、排気口から排気した後に該排気口を封止して前記密封収容空間内を真空状態に保持するため布帛６の積層枚数を増やしても嵩張らない。また、高強度繊維が真空状態に保持された密封収容空間内に収容されているため、使用される雰囲気によって生じる強度の低下を無くすことができ、密封収容空間内の真空状態が破壊されると防弾部材が膨らむため、使用不可状態を目視により見極めることができる。【選択図】図１
2010243019.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定形状のガス不透過性の裏面シート体及び表面シート体の周辺部同士を接合、又は、前記周辺部同士間に配置されたシール体の裏面及び表面に前記裏面シート体及び表面シート体の周辺部を接合して形成される密封収容空間内に、高強度繊維からなる織布若しくは編布又は不織布である布帛を積層してなる防弾シート体を収容するとともに、前記裏面シート体、表面シート体又はシール体の所定箇所に設けた排気口から排気した後に該排気口を封止して前記密封収容空間内を真空状態に保持してなることを特徴とする防弾部材。
【請求項２】
前記密封収容空間内に、前記防弾シート体とともに、ゲル状又は液状の樹脂を充填してなる請求項１記載の防弾部材。
【請求項３】
所定形状のガス不透過性の裏面シート体及び表面シート体の周辺部同士を接合、又は、前記周辺部同士間に配置されたシール体の裏面及び表面に前記裏面シート体及び表面シート体の周辺部を接合して形成される密封収容空間内に、高強度繊維からなる織布若しくは編布又は不織布である布帛を積層してなる防弾シート体を収容するとともに、前記密封収容空間内に、前記防弾シート体とともに、ゲル状若しくは液状の樹脂又は不活性ガスを充填してなることを特徴とする防弾部材。
【請求項４】
前記裏面シート体を炭素繊維強化プラスチック板とするとともに、前記防弾シート体の周辺部を前記裏面シート体、表面シート体又はシール体と接合してなる請求項１又は３記載の防弾部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防弾ベスト、防弾盾及び車両用装甲等に使用される防弾部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
防弾ベスト（防弾チョッキ）、防弾盾及び車両用装甲等に使用される防弾部材として、アラミド繊維、ポリエチレン繊維又はポリベンザゾール繊維等の高強度繊維からなる織布若しくは編布又は不織布である布帛を裁断したものを、所要の防護性能を確保するために積層してなるもの（例えば、特許文献１及び２参照。）、前記布帛の高強度繊維にマトリックス樹脂を含浸させて固めてなるもの（例えば、特許文献３及び４参照。）等がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−８０１９８号公報
【特許文献２】特開２００４−１５０７５８号公報
【特許文献３】特開平８−１８９７９７号公報
【特許文献４】国際公開第０４／０６８０５９号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記高強度繊維をマトリックス樹脂で固めない構成の防弾部材は、柔軟性に富むため防弾ベスト用に適しているものであるが、防弾性を向上するために積層枚数を増やすと前記高強度繊維が空気を含んで膨らむことから体積が大きくなってしまうため、このような重量及び嵩の増大により、着用しにくくなるという問題点がある。
【０００５】
また、前記高強度繊維をマトリックス樹脂で固めた構成の防弾部材は、例えば防弾ベストに使用した際には、柔軟性が乏しいため着用しにくいという問題点がある。その上、防弾ベスト及びその他の防弾部材に使用した際には、前記高強度繊維同士をマトリックス樹脂で固めていることから着弾時の変形が局部的に起こり、よって着弾時における前記高強度繊維の剪断破壊の確率が増大するため、防弾性能が低下する場合がある。
【０００６】
さらに、前記高強度繊維の強度は、酸素存在下で高温に長時間晒された際や、高温スチーム雰囲気又は高湿度雰囲気下で低下するものが多く、運用年限の目安である３〜５年が経過していない場合でも強度が低下して使用できない状態となっているものがある。しかし、このような使用不可となった状態の見極めを行うことは、特に使用環境履歴が不明確な場合において、非常に困難である。
【０００７】
そこで本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、防弾ベスト等の着用しやすさが要求される用途に使用した際において、所要の防護性能を確保しながら嵩張りを無くして着用しやすさを確保することができ、高強度繊維の強度低下を抑制することができ、着弾時において高強度繊維が剪断破壊する確率の増大を無くして防弾性能の低下を抑制することができるとともに、使用不可となった状態を見極めることができる防弾部材を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る防弾部材は、前記課題解決のために、所定形状のガス不透過性の裏面シート体及び表面シート体の周辺部同士を接合、又は、前記周辺部同士間に配置されたシール体の裏面及び表面に前記裏面シート体及び表面シート体の周辺部を接合して形成される密封収容空間内に、高強度繊維からなる織布若しくは編布又は不織布である布帛を積層してなる防弾シート体を収容するとともに、前記裏面シート体、表面シート体又はシール体の所定箇所に設けた排気口から排気した後に該排気口を封止して前記密封収容空間内を真空状態に保持してなるものである。
【０００９】
ここで、前記密封収容空間内に、前記防弾シート体とともに、ゲル状又は液状の樹脂を充填してなると好ましい。
【００１０】
また、本発明に係る防弾部材は、前記課題解決のために、所定形状のガス不透過性の裏面シート体及び表面シート体の周辺部同士を接合、又は、前記周辺部同士間に配置されたシール体の裏面及び表面に前記裏面シート体及び表面シート体の周辺部を接合して形成される密封収容空間内に、高強度繊維からなる織布若しくは編布又は不織布である布帛を積層してなる防弾シート体を収容するとともに、前記密封収容空間内に、前記防弾シート体とともに、ゲル状若しくは液状の樹脂又は不活性ガスを充填してなるものである。
【００１１】
ここで、前記裏面シート体を炭素繊維強化プラスチック板とするとともに、前記防弾シート体の周辺部を前記裏面シート体、表面シート体又はシール体と接合してなると好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る防弾部材によれば、所定形状のガス不透過性の裏面シート体及び表面シート体の周辺部同士を接合、又は、前記周辺部同士間に配置されたシール体の裏面及び表面に前記裏面シート体及び表面シート体の周辺部を接合して形成される密封収容空間内に、高強度繊維からなる織布若しくは編布又は不織布である布帛を積層してなる防弾シート体を収容するとともに、前記裏面シート体、表面シート体又はシール体の所定箇所に設けた排気口から排気した後に該排気口を封止して前記密封収容空間内を真空状態に保持してなるので、高強度繊維が空気を含んで膨らむことがないため、防弾性を向上するために布帛の積層枚数を増やしても嵩張ることがない。
【００１３】
その上、布帛の高強度繊維にマトリックス樹脂を含浸させて固めていないことから、積層された布帛により構成される防弾シート体が柔軟性に富んでいるため、裏面シート体及び表面シート体をシリコーンゴム、ウレタンゴム若しくはフッソ素ゴム等の可撓性のある素材にすることにより、防弾ベスト等の柔軟性が必要な用途に好適なものとすることができる。
その上さらに、布帛の高強度繊維にマトリックス樹脂を含浸させて固めていないことから、着弾時における布帛の局部的な変形が起こらないため、着弾時において高強度繊維が剪断破壊する確率が増大することがなく、よって防弾性能の低下を抑制することができる。
その上、防弾シート体の高強度繊維が真空状態に保持された密封収容空間内に収容されているため、使用される雰囲気によって生じる防弾シート体の強度の低下を無くすことができる。
その上さらに、裏面シート体又は表面シート体にピンホールや亀裂等が生じて密封収容空間内の真空状態が破壊されると、防弾部材が膨らむため、使用不可となった状態を目視により見極めることができる。
【００１４】
また、前記密封収容空間内に、前記防弾シート体とともに、ゲル状又は液状の樹脂を充填してなると、裏面シート体又は表面シート体にピンホールや亀裂等が生じて密封収容空間内の真空状態が破壊されると、密封収容空間内に空気が入ってピンホールや亀裂等からゲル状又は液状の樹脂が漏れる（泡を吹く）ため、密封収容空間内の真空状態が破壊された際の防弾部材の膨らみが小さい場合であっても、使用不可となった状態を目視により容易に見極めることができる。
【００１５】
さらに、本発明に係る防弾部材によれば、所定形状のガス不透過性の裏面シート体及び表面シート体の周辺部同士を接合、又は、前記周辺部同士間に配置されたシール体の裏面及び表面に前記裏面シート体及び表面シート体の周辺部を接合して形成される密封収容空間内に、高強度繊維からなる織布若しくは編布又は不織布である布帛を積層してなる防弾シート体を収容するとともに、前記密封収容空間内に、前記防弾シート体とともに、ゲル状若しくは液状の樹脂又は不活性ガスを充填してなるので、布帛の高強度繊維にマトリックス樹脂を含浸させて固めていないことから、積層された布帛により構成される防弾シート体が柔軟性に富んでいるため、裏面シート体及び表面シート体をシリコーンゴム、ウレタンゴム若しくはフッソ素ゴム等の可撓性のある素材にすることにより、防弾ベスト等の柔軟性が必要な用途に好適なものとすることができる。
【００１６】
その上、布帛の高強度繊維にマトリックス樹脂を含浸させて固めていないことから、着弾時における布帛の局部的な変形が起こらないため、着弾時において高強度繊維が剪断破壊する確率が増大することがなく、よって防弾性能の低下を抑制することができる。
その上さらに、防弾シート体の高強度繊維が密封収容空間内に収容され、該空間内にはゲル状若しくは液状の樹脂又は不活性ガスが充填されて空気と置換されているため、使用される雰囲気によって生じる強度の低下を無くすことができる。
【００１７】
さらにまた、前記裏面シート体を炭素繊維強化プラスチック板とするとともに、前記防弾シート体の周辺部を前記裏面シート体、表面シート体又はシール体と接合してなると、着弾時に弾丸が表面シート体を貫通して防弾シート体を圧縮した際に、裏面シート体には点状の集中応力が発生し、この集中応力により裏面シート体は小円状に破壊され、周辺部が固定された防弾シート体の高強度繊維に引張力が作用して高強度繊維が伸びながら弾丸の運動エネルギーを吸収する。この際に裏面シート体が押圧されるが、この段階では曲げ応力の成分が大きいため、炭素繊維強化プラスチック板である裏面シート体は前記小円状に破壊された部分の周囲で亀裂を生じながら変形する。
このように、炭素繊維強化プラスチック板である裏面シート体の小円状の破壊及び亀裂発生を伴った変形により、防弾シート体の積層された布帛の高強度繊維全体の広範囲の伸びが受容されることから、防弾シート体の引張強度が非常に大きい高強度繊維により弾丸の運動エネルギーを効果的に吸収することができるため、防弾性能を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係る防弾部材の構成を示す分解斜視図である。
【図２】防弾部材の縦断面図であり、（ａ）は防弾シート体の周辺部を接着固定しない構成を、（ｂ）は防弾シート体の周辺部を接着固定した構成を示している。
【図３】裏面シート体及び表面シート体の周辺部同士間にシール体を配置する構成を示す分解斜視図である。
【図４】防弾部材の着弾時の作用を示す縦断面図であり、（ａ）は表面シート体の被弾部が破壊された状態、（ｂ）は衝撃力により裏面シート体が小円状に破壊された状態、（ｃ）は防弾シート体の高強度繊維が伸びながら弾丸の運動エネルギーを吸収している状態、（ｄ）は前記高強度繊維がさらに伸びた状態を示している。
【図５】形状が複雑な防弾部材の一例を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に本発明の実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明するが、本発明は、添付図面に示された形態に限定されず特許請求の範囲に記載の要件を満たす実施形態の全てを含むものである。
【００２０】
図１及び図２に示すように、本発明の実施の形態に係る防弾部材１は、所定形状の、例えば矩形状の裏面シート体２の表面２Ｓの周辺部２Ｃと、例えば矩形状の表面シート体３の裏面３Ｒの周辺部３Ｃとを、例えばエポキシ樹脂系の接着剤７により接合して形成される密封収容空間Ｓ内に、布帛６，６，…を積層してなる防弾シート体５を収容している。
ここで、表面シート体３は、その周辺部３Ｃに対して、それよりも内側部分を表側に（裏面シート体２から離れる方向に）突出させた形状としているため、上述のとおり、裏面シート体２及び表面シート体３の周辺部２Ｃ，３Ｃ同士を接着した状態で、防弾シート体５を収容する密封収容空間Ｓが形成される。
【００２１】
裏面シート体２及び表面シート体３は、鋼若しくはアルミニウム合金等の金属板、カーボン繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維若しくはポリベンザゾール繊維等に樹脂を含浸して固めてなる繊維強化プラスチック、ポリカーボネート、ナイロン、シリコーン若しくはウレタン等の樹脂板、又は、シリコーンゴム、ウレタンゴム若しくはフッソ素ゴム等のゴム板等を用いることができ、ピンホールや亀裂など気体が通過するような欠陥が無いもの（ガス不透過性のもの）が用いられる。
また、布帛６，６，…は、アラミド繊維、ポリエチレン繊維又はポリベンザゾール繊維等の高強度繊維からなる織布若しくは編布又は不織布であり、マトリックス樹脂を含浸させて固めることなく、そのまま積層して防弾シート体５としている。
ここで、防弾シート体５の周辺部５Ｃ（布帛６，６，…の周辺部６Ｃ，６Ｃ，…）は、図２（ａ）に示すように接着固定しない構成とするか、あるいは図２（ｂ）に示すように接着剤７により裏面シート体２及び表面シート体３に接着固定する構成とする。
【００２２】
図２のように密封収容空間Ｓ内に防弾シート体５を収容した状態で、裏面シート体２又は表面シート体３の所定箇所に設けた図示しない排気口から真空ポンプ又はエジェクタ等の真空発生機器により密封収容空間Ｓ内を排気し、その後に前記排気口を樹脂等により封止していることから、密封収容空間Ｓ内は真空状態が保持されており、高強度繊維が空気を含んで膨らむことがないため、防弾性を向上するために防弾シート体５の布帛６，６，…の積層枚数を増やしても嵩張ることがない。
【００２３】
図３に示すように、裏面シート体２と表面シート体３との間に、矩形枠状のシール体４を介在させ、シール体４の裏面４Ｒと裏面シート体２の表面２Ｓの周辺部２Ｃとを図示しない接着剤により接着し、シール体４の表面４Ｓと表面シート体３の裏面３Ｒの周辺部３Ｃとを図示しない接着剤により接着することにより、防弾シート体５を収容するための密封収容空間Ｓを形成するようにしてもよい。
なお、シール体４を設ける構成では、上述の排気口をシール体４に形成してもよい。
また、シール体４は、裏面シート体２と表面シート体３と同様に、鋼若しくはアルミニウム合金等の金属板、カーボン繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維若しくはポリベンザゾール繊維等に樹脂を含浸して固めてなる繊維強化プラスチック、ポリカーボネート、ナイロン、シリコーン若しくはウレタン等の樹脂板、又は、シリコーンゴム、ウレタンゴム若しくはフッソ素ゴム等のゴム板等を用いることができ、ピンホールや亀裂など気体が通過するような欠陥が無いもの（ガス不透過性のもの）が用いられる。
【００２４】
以上のような構成の防弾部材１によれば、布帛６の高強度繊維にマトリックス樹脂を含浸させて固めていないことから、積層された布帛６，６，…により構成される防弾シート体５が柔軟性に富んでいるため、裏面シート体２及び表面シート体３をシリコーンゴム、ウレタンゴム若しくはフッソ素ゴム等の可撓性のある素材にすることにより、防弾ベスト等の柔軟性が必要な用途に好適なものとすることができる。
また、布帛６の高強度繊維にマトリックス樹脂を含浸させて固めていないことから、着弾時における布帛６の局部的な変形が起こらないため、着弾時において高強度繊維が剪断破壊する確率が増大することがなく、よって防弾性能の低下を抑制することができる。
さらに、防弾シート体５の高強度繊維が真空状態に保持された密封収容空間Ｓ内に収容されているため、使用される雰囲気によって生じる強度の低下を無くすことができる。
【００２５】
さらにまた、裏面シート体２又は表面シート体３にピンホールや亀裂等が生じて密封収容空間内の真空状態が破壊されると、防弾部材１が膨らむため、使用不可となった状態を目視により見極めることができる。
また、密封収容空間Ｓ内に、防弾シート体５とともに、ゲル状又は液状の樹脂を充填しておくことにより、裏面シート体２又は表面シート体３にピンホールや亀裂等が生じて密封収容空間Ｓ内の真空状態が破壊された際に、密封収容空間Ｓ内に空気が入ってピンホールや亀裂等からゲル状又は液状の樹脂が漏れる（泡を吹く）ため、密封収容空間Ｓ内の真空状態が破壊された際の防弾部材１の膨らみが小さい場合であっても、使用不可となった状態を目視により容易に見極めることができる。
【００２６】
以上の説明においては、密封収容空間Ｓ内を真空状態にする場合を示したが、密封収容空間Ｓ内を真空状態にせずに、密封収容空間Ｓ内に、防弾シート体５とともに、ゲル状若しくは液状の樹脂又は不活性ガスを充填して空気と置換するように構成してもよい。
このような構成によれば、密封収容空間Ｓ内にはゲル状若しくは液状の樹脂又は不活性ガスが充填されていることから密封収容空間Ｓ内に空気が無いため、使用される雰囲気によって生じる防弾シート体５の強度の低下を無くすことができる。
【００２７】
次に、裏面シート体２を炭素繊維強化プラスチック板とするとともに、防弾シート体５の周辺部５Ｃを図２（ｂ）のように接着固定した場合について、この防弾部材１の着弾時の作用について説明する。
図４（ａ）のように着弾時に弾丸Ｂが表面シート体３を貫通して防弾シート体５を圧縮した際に、裏面シート体２には点状の集中応力が発生し、この集中応力により図４（ｂ）のように裏面シート体２は小円状に破壊され、周辺部５Ｃが固定された防弾シート体５の高強度繊維に図４（ｃ）のように引張力が作用して高強度繊維が伸びながら弾丸Ｂの運動エネルギーを吸収する。
【００２８】
この際に裏面シート体２が押圧されるが、この段階では曲げ応力の成分が大きいため、炭素繊維強化プラスチック板である裏面シート体２は小円状に破壊された部分の周囲で亀裂を生じながら図４（ｄ）のように変形する。このように、炭素繊維強化プラスチック板である裏面シート体２の小円状の破壊及び亀裂発生を伴った変形により、防弾シート体５の積層された布帛６，６，…の高強度繊維全体の広範囲の伸びが受容されることから、防弾シート体５の引張強度が非常に大きい高強度繊維により弾丸Ｂの運動エネルギーを効果的に吸収することができるため、防弾性能を向上することができる。
【００２９】
以上の説明においては、表面シート体３に着弾する場合を示したが、例えば図１及び図２の形状の裏面シート体２及び表面シート体３において、裏面シート体２に着弾するように使用してもよい。また、所定形状の裏面シート体２及び表面シート体３が矩形状である場合を示したが、使用用途及び使用箇所に適合させた任意形状の裏面シート体２及び表面シート体３を製作して使用することができる。
すなわち、例えば図５に示すような複雑な三次元形状とすることもでき、このような場合には、裏面シート体２及び表面シート体３を金型により成形してもよいし、裏面シート体２を金型により成形して表面シート体３をシリコーン樹脂やウレタン樹脂製の柔軟なフィルムとしてもよい。
【００３０】
このように、本発明の防弾部材１は、複雑な三次元形状のものを容易に製作することができるとともに、上述のとおり高強度繊維の強度低下の抑制及び使用不可状態の見極め可能化等の特徴を有するため、これらの特徴を活かして、車両の内装材及び外装材として使用することにより車両を簡便に防弾仕様とすることができる。
【００３１】
例えば、ドアトリム、ダッシュボード及びシートバック等の自動車内装材と同形状の裏面シート体２を用いて、その内側に防弾シート体５及び表面シート体３を配して、純正の前記内装材と取り替えることができる。
また、ボンネット、フェンダー、トランクリッド及びドア等の自動車外装材と同形状の裏面シート体２を用い、あるいは、純正のこれらの外装材を裏面シート体２として、その内側に防弾シート体５及び表面シート体３を配することもできる。
【符号の説明】
【００３２】
１  防弾部材
２  裏面シート体
２Ｃ  周辺部
２Ｓ  表面
３  表面シート体
３Ｃ  周辺部
３Ｒ  裏面
４  シール体
４Ｓ  表面
４Ｒ  裏面
５  防弾シート体
５Ｃ  周辺部
６  布帛
６Ｃ  周辺部
７  接着剤
Ｂ  弾丸
Ｓ  密封収容空間
【図１】
2010243019.tif 000003
【図２】
2010243019.tif 000004
【図３】
2010243019.tif 000005
【図４】
2010243019.tif 000006
【図５】
2010243019.tif 000007