(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギー吸収組成物であって、
ａ）膨張ポリプロピレンから成る層、
ｂ）保護エラストマー・コーティング材から成る層、
ｃ）接着促進剤から成る層、および
ｄ）フィルム接着剤から成る層
を含んで成り、
保護エラストマー・コーティング材が第１混合物および第２混合物から形成されたポリ尿素化合物であり、
第１混合物が、７０．０１重量％のジェファーミンＤ−２０００、１７．９９重量％のＤＥＴＤＡおよび１２．００重量％のユニリンク４２００を含んで成り、
第２混合物が、５０．５重量％のモンドゥールＭＬ、４６．５重量％のＰＴＭＥＧ２０００および３．００重量％の炭酸プロピレンを含んで成り、
前記エネルギー吸収組成物が戦闘用車両に設けられている、エネルギー吸収組成物。
【請求項２】
接着促進剤が液体状のコーティング結合化合物である、請求項１に記載のエネルギー吸収組成物。
【請求項３】
エネルギー吸収組成物が、テストＦＭＶＳＳ３０２を通じて０．００１７ｍ/ｓよりも速い速度で固定面を横切って正面にある火を通さない、請求項１に記載のエネルギー吸収組成物。
【請求項４】
膨張ポリプロピレンから成る層が２０．８〜３５．２ｋｇ/ｍ３の密度を有する、請求項１に記載のエネルギー吸収組成物。
【請求項５】
損傷から席乗員を保護する方法であって、
車両の内部にエネルギー吸収組成物を取付けることを含み、
エネルギー吸収材料が膨張ポリプロピレンから成る層、保護エラストマー・コーティング材から成る層、接着促進剤から成る層およびフィルム接着剤から成る層を含んで成り、
保護エラストマー・コーティング材が第１混合物および第２混合物から形成されるポリ尿素化合物であり、
第１混合物が、７０．０１重量％のジェファーミンＤ−２０００、１７．９９重量％のＤＥＴＤＡおよび１２．００重量％のユニリンク４２００を含んで成り、
第２混合物が、５０．５重量％のモンドゥールＭＬ、４６．５重量％のＰＴＭＥＧ２０００および３．００重量％の炭酸プロピレンを含んで成り、
前記エネルギー吸収組成物を戦闘用車両に設ける、方法。
【請求項６】
接着促進剤が液体状の接着コーティング結合化合物である、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
エネルギー吸収組成物が、テストＦＭＶＳＳ３０２を通じて０．００１７ｍ/ｓよりも速い速度で固定面を横切って正面の火を通さない、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
膨張ポリプロピレンから成る層が、２０．８〜５１．３ｋｇ/ｍ３の密度を有する、請求項５に記載の方法。
【請求項９】
エネルギー吸収組成物であって、
ａ）ハニカム状のアルミニウムコア材料から成る層、
ｂ）保護エラストマー・コーティング材から成る層、
ｃ）接着促進剤から成る層、および
ｄ）フィルム接着剤から成る層
を含んで成り、
保護エラストマー・コーティング材が第１混合物および第２混合物から形成されたポリ尿素化合物であり、
第１混合物が、７０．０１重量％のジェファーミンＤ−２０００、１７．９９重量％のＤＥＴＤＡおよび１２．００重量％のユニリンク４２００を含んで成り、
第２混合物が、５０．５重量％のモンドゥールＭＬ、４６．５重量％のＰＴＭＥＧ２０００および３．００重量％の炭酸プロピレンを含んで成り、
前記エネルギー吸収組成物が戦闘用車両に設けられている、エネルギー吸収組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、米国陸軍ＴＡＣＯＭＬＣＭＣにより与えられた認可番号Ｗ５６ＨＺＶ−０８−Ｃ−００４７の下政府支援で作られた。政府は、本発明に関していくつかの権利を有している。
【０００２】
本発明は、エネルギー吸収材料システムの分野に一般的に関する。より具体的には、本発明は、外部を保護するエラストマー・コーティングとコアエネルギー吸収基板とを含んで成るエネルギー吸収材料複合体および戦闘用車両の使用材料に関する。
【背景技術】
【０００３】
戦闘用車両は衝突、横転および自己爆破又は簡易爆弾装置の二次衝撃にさらされる。それ故、戦闘用車両には、しばしば車両の外部と内部の両方に重装が施される。
【０００４】
エネルギーを吸収するために使用される材料は、身体損傷、頭部外傷から席乗員を十分に保護するためにいくつかの特徴を有する必要がある。その材料は席乗員同士又エネルギー吸収パネル同士の衝突による損傷が生じることを避けるため、幾分柔軟性を有していることを要する。許容可能なポイントを超えて全車両重量および燃料要求が増えることを避けるため、その材料は軽量である必要がある。又、許容可能なレベルを超えてコストがかからないようにするために、十分な量の材料を容易に製造する必要がある。又、その材料は、頻繁な取替えを要することを回避するために耐久性がある必要がある。又、その材料は、席乗員による多重衝突の衝撃から生じるエネルギーを吸収することができることを要する。
【０００５】
最近、戦闘用車両のボディーパネルの装甲レベルが益々重要となっており、この重要性はかなり硬い材料を使用することで達成される。しかしながら、硬い材料は衝突の間兵士へのけがが増える要因となり、柔軟で圧縮可能な衝撃エネルギー吸収材料がより望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許公報２００７/０１１４８１２号(２００７年５月２４日)
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】ラルストン・ダンのａ５ｍｐｈのバンパーを設けることを要しない熱可塑性バンパーエネルギー吸収体の利点(要約)/２００９年４月のＳＡＥ世界大会＆展示会における文書番号２００９−０１−０９６３
【非特許文献２】マイケルカーリーのバンパーシステムにおける発砲ポリプロピレン発泡剤によるエネルギー管理の向上/２００４年３月のＳＡＥ世界大会＆展示会における文書番号２００４−０１−１７００
【非特許文献３】ポリマーとプラスチックのコーティング(マテリアルエンジニアリング２１)/１章、５章、ローズＡリントズ(編集)、フィリップＶヤネフ(編集)、２００３年２月４日
【非特許文献４】２００６年１２月の固体および構造の国際ジャーナル４３：２５−２６,ｐｐ７６４４−７６５８のバヘイ−Ｅｌ−ディン、エヒアらによるポリ尿素内層を有する爆破耐性サンドイッチプレートのデザイン
【非特許文献５】シンタクチックフォームであるエココアのエネルギー吸収性能(要旨)/２００７年４月２３日〜４月２６日の第４８回ＡＩＡＡ／ＡＳＭＥ／ＡＳＣＥ／ＡＨＳ／ＡＳＣの構造、構造力学および材料会議
【非特許文献６】１９８９年３月３日にアップデートされた米国運輸省の国家道路交通安全局のＦＭＶＳＳ２０１の試験検査手順：内部衝撃からの席乗員の保護,ＴＰ−２０１−０２
【非特許文献７】１９９１年１０月１８日にアップデートされた米国運輸省の国家道路交通安全局のＦＭＶＳＳ２０１の試験検査手順：内部材料の可燃性,ＴＰ−３０２−０３
【発明の概要】
【０００８】
本発明は、上面にエネルギー吸収エラストマー・コーティング材を有したコア材料を含んで成るエネルギー吸収複合材料システムに関する。エネルギー吸収材料は、ハニカム状のアルミニウム、ポリウレタン発泡体又は膨張（又は発泡又は拡張；ｅｘｐａｎｄｅｄ）ポリプロピレン等のコア材料を含んでよい。エネルギー吸収材料は、エネルギー吸収材料の耐久性とエネルギー吸収特性を増やすためにコア材料に用いられる保護材料を更に含んで成ってよい。保護材料は、ポリウレタン、ポリ尿素又は他の適当なスキン発泡材料を含んで成ってよく、保護材料は噴霧、圧延、塗装等の実行可能な技術を用いてコア材料に塗布されてよい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明のエネルギー吸収パネルを示す。
【図２】図２は、本発明のエネルギー吸収材料に適合した席乗員通用ドア、上部ドア、Ｂピラーを示す。
【図３】図３は、本発明のエネルギー吸収材料と適合した砲塔を示す。
【図４】図４は、本発明のドアの後方側にあるＢピラーおよび砲塔のエネルギー吸収材料の考えられる配置を示す。エネルギー吸収材料の配置は、爆撃、衝突、車両横転事故による席乗員の動きにより決定されてよい。
【図５】図５は、本発明の戦闘用車両のドアの後方部にあるエネルギー吸収材料の寸法値を示す。
【図６】図６は、本発明のエネルギー吸収材料の５層から成る分解図を示す。
【図７】図７は、本発明のエネルギー吸収材料の結合させた５つの層を示す。
【図８ａ】図８ａは、本発明のテストＦＨ９３５４での変位に対してプロットされる力を示す。
【図８ｂ】図８ｂは、本発明のテストＦＨ９３５４での時間に対してプロットされる力を示す。
【図９ａ】図９ａは、本発明のテストＦＨ９３５４での時間に対してプロットされる加速度を示す。
【図９ｂ】図９ｂは、本発明のテストＦＨ９３５４での時間に対してプロットされる加速度を示す。
【図１０ａ】図１０ａは、ピーク速度２３．９ｋｐｈにおける本発明のテストＦＨ９３５４での時間に対してプロットされる速度を示す。
【図１０ｂ】図１０ｂは、ピーク変位４７．７ｍｍにおける本発明のテストＦＨ９３５４での時間に対してプロットされる変位を示す。
【図１１】図１１は、本発明のテストＦＨ９３５４での変位に対してプロットされるエネルギーを示す。
【図１２ａ】図１２ａは、本発明のテストＦＨ９３５５での変位に対してプロットされる力を示す。
【図１２ｂ】図１２ｂは、本発明のテストＦＨ９３５５での時間に対してプロットされる力を示す。
【図１３ａ】図１３ａは、本発明のテストＦＨ９３５５での時間に対してプロットされる加速度を示す。
【図１３ｂ】図１３ｂは、本発明のテストＦＨ９３５５での時間に対してプロットされる加速度を示す。
【図１４ａ】図１４ａは、本発明のテストＦＨ９３５５での時間に対してプロットされる速度を示す。
【図１４ｂ】図１４ｂは、本発明のテストＦＨ９３５５での時間に対してプロットされる変位を示す。
【図１５】図１５は、本発明のテストＦＨ９３５５での変位に対してプロットされるエネルギーを示す。
【図１６ａ】図１６ａは、本発明のテストＦＨ９３５６での変位に対してプロットされる力を示す。
【図１６ｂ】図１６ｂは、本発明のテストＦＨ９３５６での時間に対してプロットされる力を示す。
【図１７ａ】図１７ａは、本発明のテストＦＨ９３５６での時間に対してプロットされる加速度を示す。
【図１７ｂ】図１７ｂは、本発明のテストＦＨ９３５６での時間に対してプロットされる加速度を示す。
【図１８ａ】図１８ａは、本発明のテストＦＨ９３５６での時間に対してプロットされる速度を示す。
【図１８ｂ】図１８ｂは、本発明のテストＦＨ９３５６での時間に対してプロットされる変位を示す。
【図１９】図１９は、本発明のテストＦＨ９３５６での変位に対してプロットされるエネルギーを示す。
【図２０ａ】図２０ａは、本発明のテストＦＨ９３５７での変位に対してプロットされる力を示す。
【図２０ｂ】図２０ｂは、本発明のテストＦＨ９３５７での時間に対してプロットされる力を示す。
【図２１ａ】図２１ａは、本発明のテストＦＨ９３５７での時間に対してプロットされる加速度を示す。
【図２１ｂ】図２１ｂは、本発明のテストＦＨ９３５７での時間に対してプロットされる加速度を示す。
【図２２ａ】図２２ａは、本発明のテストＦＨ９３５７での時間に対してプロットされる速度を示す。
【図２２ｂ】図２２ｂは、本発明のテストＦＨ９３５７での時間に対してプロットされる変位を示す。
【図２３】図２３は、本発明のテストＦＨ９３５７での変位に対してプロットされるエネルギーを示す。
【図２４ａ】図２４ａは、本発明のテストＦＨ９３５８での変位に対してプロットされる力を示す。
【図２４ｂ】図２４ｂは、本発明のテストＦＨ９３５８での時間に対してプロットされる力を示す。
【図２５ａ】図２５ａは、本発明のテストＦＨ９３５８での時間に対してプロットされる加速度を示す。
【図２５ｂ】図２５ｂは、本発明のテストＦＨ９３５８での時間に対してプロットされる加速度を示す。
【図２６ａ】図２６ａは、本発明のテストＦＨ９３５８での時間に対してプロットされる速度を示す。
【図２６ｂ】図２６ｂは、本発明のテストＦＨ９３５８での時間に対してプロットされる変位を示す。
【図２７】図２７は、本発明のテストＦＨ９３５８での変位に対してプロットされるエネルギーを示す。
【図２８ａ】図２８ａは、サンプルＭＡ８８５３−Ｅの燃焼テストＦＭＶＳＳ３０２前の写真を示す。
【図２８ｂ】図２８ｂは、サンプルＭＡ８８５３−Ｅの燃焼テストＦＭＶＳＳ３０２後の写真を示す。
【図２９ａ】図２９ａは、サンプルＭＡ８８５３−Ｆの燃焼テストＦＭＶＳＳ３０２前の写真を示す。
【図２９ｂ】図２９ｂは、サンプルＭＡ８８５３−Ｆの燃焼テストＦＭＶＳＳ３０２後の写真を示す。
【図３０ａ】図３０ａは、サンプルＭＡ８８５３−Ｇの燃焼テストＦＭＶＳＳ３０２前の写真を示す。
【図３０ｂ】図３０ｂは、サンプルＭＡ８８５３−Ｇの燃焼テストＦＭＶＳＳ３０２後の写真を示す。
【図３１ａ】図３１ａは、サンプルＭＡ８８５３−Ｈの燃焼テストＦＭＶＳＳ３０２前の写真を示す。
【図３１ｂ】図３１ｂは、サンプルＭＡ８８５３−Ｈの燃焼テストＦＭＶＳＳ３０２後の写真を示す。
【図３２ａ】図３２ａは、サンプルＭＡ８８５３−Ｉの燃焼テストＦＭＶＳＳ３０２前の写真を示す。
【図３２ｂ】図３２ｂは、サンプルＭＡ８８５３−Ｉの燃焼テストＦＭＶＳＳ３０２後の写真を示す。
【図３３】図３３は、テストＦＭＶＳＳ２０１でのおおよそのフリーモーションヘッドフォーム（ＦＭＨ）の衝撃方向を示す。ヘッドフォームは、衝撃面に当たる際自由に回転され得る。
【図３４】図３４は、本発明のポリ尿素で上面コーティングされたハニカム状のＴＲＩ  ＥＡの時間に対してプロットされる加速度を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は、戦闘用車両又は他の車両で使用されてよいエネルギー吸収材料に関する。本発明のある態様では、エネルギー吸収材料は上面にエラストマー・コーティング材を有したコア材料を含んで成ってよい。
【００１１】
ある態様では、本発明は、コア材料、好ましくはハニカム状のアルミニウム、ポリウレタン発泡体又は膨張ポリプロピレンを含むエネルギー吸収材料を含んで成ってよい。この態様では、コア材料はエネルギー吸収材料のエネルギー吸収機能を主として果たす。エネルギー吸収複合材料は、エネルギー吸収材料の耐久性を高めるためコア材料に用いられる保護材料を更に含んで成ってよい。保護材料は、噴霧又は塗装等の実行可能な技術を使用してコア材料に塗布されてよく、ポリウレタン、ポリ尿素又は他の耐久性のある適当なスキン発泡材料を含んで成ってよい。本発明のある態様では、保護材料は、ジェファーミン（；Ｊｅｆｆａｍｉｎｅ）Ｄ−２０００、ＤＥＴＤＡおよびユニリンク（；Ｕｎｉｌｉｎｋ）４２００を含んで成る第１混合物、およびモンドゥール（；Ｍｏｎｄｕｒ）ＭＬ、ＰＴＭＥＧ２０００および炭酸プロピレン（；ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ  ｃａｒｂｏｎａｔｅ）を含んで成る第２混合物から形成されるポリ尿素化合物であってよい。本発明のある態様では、保護材料は、約６５重量％〜約８５重量％のジェファーミンＤ−２０００、約１３重量％〜約２３重量％のＤＥＴＤＡおよび約７重量％〜約１７重量％のユニリンク４２００を含んで成る第１混合物、および約４５．５重量％〜約５５．５重量％のモンドゥールＭＬ、４１．５重量％〜５１．５重量％のＰＴＭＥＧ２０００および１重量％未満〜８重量％の炭酸プロピレンを含んで成る第２混合物から形成されるポリ尿素化合物であってよい。本発明のある態様では、保護材料は、約７０．０１重量％のジェファーミンＤ−２０００、１７．９９重量％のＤＥＴＤＡおよび１２重量％のユニリンク４２００を含んで成る第１混合物、および５０．５重量％のモンドゥールＭＬ、４６．５重量％のＰＴＭＥＧ２０００および３．００重量％の炭酸プロピレンを含んで成る第２混合物から形成されるポリ尿素化合物であってよい。
【００１２】
ある態様では、エネルギー吸収材料は、車両外壁からの弾道スパル、破片、シャード、砕片を除去又は低減でき、又、激突、爆発又は重砲の炎による車両の席乗員を衝突保護するスポールライナーに組み入れられてよい。複合エネルギー吸収剤は、繊維材料、ナイロン材料、ポリエチレン繊維、パラ−アラミド繊維、ポリウレタンから成るポリ尿素又は軍事用ゲードキャンバス等の材料で覆われてもよい。
【００１３】
別の態様では、エネルギー吸収材料は接着促進剤でコーティングされたコア材料を含んで成ってよい。接着促進剤は、コア材料が別の物質に接着し、又はコア材料が別の物質へより接着し易くする任意の化合物であってよい。エネルギー吸収材料は、保護材料、好ましくはポリ尿素を更に含んで成ってよい。エネルギー吸収材料は、接着剤、好ましくはフィルム接着剤を含んで成ってよい。好ましい態様では、接着促進剤は、コア材料が保護材料と接着剤へ接着する能力を高める。フィルム接着剤は、エネルギー吸収材料を戦闘用車両の内面等の表面へ貼り付けることを目的とする。ある態様では、接着促進剤は液体状のコーティング結合化合物であってよい。
【００１４】
別の態様では、エネルギー吸収材料はコア材料を所望の大きさにすることで生成されてよい。コア材料は、ハニカム状のアルミニウム又は膨張ポリプロピレンであってよい。この時、保護材料をコア材料に塗布してもよい。保護材料はポリウレタン又はポリ尿素であってよい。
【００１５】
保護材料は適当な塗布技術を使用して塗布されてよい。好ましくは、保護材料はコア材料に噴霧又は散布される。
【００１６】
本発明のエネルギー吸収材料は、車両中の席乗員を保護するために使用される。エネルギー吸収材料は、戦闘用車両の爆発耐性シートで使用されてよい。又、エネルギー吸収材料は、船舶、航空機、自家用車に使用され、又は個人の体に用いられてもよい。又、エネルギー吸収材料は、高エネルギーの爆発事故、減速による衝撃、衝突および車両横転から保護する。
【００１７】
本発明のエネルギー吸収材料は、柔軟性があり、車両内面に適合しエネルギーを吸収することができる。好ましい態様では、エネルギー吸収材料はダッシュボード、砲塔、内天井、ドア、ＡおよびＢ支柱又は任意の車両内面に使用されてよい。
【００１８】
本明細書で使用する用語である頭部傷害基準（ＨＩＣ）スコアは、生命に危険な脳損傷の状態の定量測定値を指す。
【００１９】
本明細書で使用する用語ＨＩＣスコアは、テスト用のダミーのヘッドフォーム（又は頭型；ｈｅａｄｆｏｒｍ）と比べた人間の頭の挙動を反映するＦＭＨシミュレーション試験データから調整したものを指す。
【実施例】
【００２０】
＜実施例１＞
（ＪＳＰインターナショナル、マディソンハイツ、ＭＩ）の２０．８〜３５．２ｋｇ/ｍ３の密度を有する膨張ポリプロピレン（ＥＰＰ）コアエネルギー吸収材料を得た。ＥＰＰコアエネルギー材料を板状にして特定の形状と厚さに切断し、又は特定の形状に成形した。
【００２１】
（株）ボンドプロ社から購入した４２９８接着促進剤（３ＭＴＭ）をＥＰＰパネルの上面に塗布した。接着促進剤をブラッシュし又は噴霧してよい。接着促進剤を少なくとも１時間乾燥させた。
【００２２】
ガスマー社製のＨＶ−２０/２５又は同等物等の均等噴霧ユニットを用いて、０．７６２ｍｍ〜６．３５ｍｍの厚さでポリ尿素エラストマー・コーティングをＥＰＰパネルの上面に行った。余分なポリ尿素を切り取った。４２９８接着促進剤（３ＭＴＭ）をＥＰＰパネルの背面に施し、１時間乾燥させた。
【００２３】
５３５６フィルム接着剤（３ＭＴＭ）をＥＰＰパネルの背面に施した。
【００２４】
＜実施例２＞
約２５．４ｍｍの厚さを有する８３〜１０３ｋｐａのハニカム状のアルミニウムのパネルを軍事用戦闘車両のＢピラーの表面に合う大きさにした。スクリーン層又はスクリム布層をハニカム状のアルミニウム表面に設け、次いでポリ尿素で噴霧して、約２７．９４ｍｍの全パネル厚さを得た。ポリ尿素を硬化させ、ハニカム状の複合アルミニウムパネルを車両の内側に設けた。
【００２５】
＜実施例３＞
約４８．２６ｍｍの厚さを有する膨張ポリプロピレンのパネルは、軍事用戦闘用車両の支柱Ａに合う大きさである。上面を接着促進剤で噴霧し、次いで、ポリ尿素で噴霧し約５０．８ｍｍの全パネル厚さを得た。ポリ尿素を硬化させ、複合膨張ポリプロピレンのパネルを車両に設けた。
【００２６】
＜実施例４＞
衝撃保護の研究はＦＭＶＳＳ２０１試験検査手順に基づき行われた。ＦＭＶＳＳ２０１手順は、参照のため本明細書に組み入れられている、内部衝撃からの席乗員の保護に関する米国運輸省の国家道路交通安全局のＦＭＶＳＳ２０１の試験検査手順にて説明されている。
【００２７】
衝撃保護の研究はＡＣＨを被った標準ダミーフリーモーション・ヘッドフォーム（ＦＭＨ）のインパクターを使用して実施された。加速度計をセンサーとして使用し、２つの加速度計を一軸方向にダミーＦＭＨの前面内側に設けた。力と変位データとの関係をＦＭＶＳＳ２０１の手順に従い導いた。
【００２８】
検査中、本発明の態様であるエネルギー吸収材料を作業面に対して垂直に固定した。（ＦＭＶＳＳ２０１Ｕを通じて）ＡＣＨを被ったＦＭＨのインパクターを水平線から１７．５°下向きの角度に固定して、ＦＭＨＦを額部と最初に接触させた。インパクター推進システム、ＦＭＨＦ、ＡＣＨおよび全接続デバイスの全移動質量は７．１１２３ｋｇであった。その図を図３３に示す。
【００２９】
ＦＭＨ検査システムは（ＦＭＶＳＳ２０１Ｕを通じて）６．６７ｍ/ｓの速度でターゲットを予備衝突させた。
【００３０】
＜実施例５＞
表１ａおよび１ｂに、数サンプルの衝撃保護検査結果を示す。検体１〜３は、本発明の態様のエネルギー吸収材料を用いて行った。その一方で、検体４〜５はサンプル無し、すなわち、ＡＣＨを被ったＦＭＨをむき出しのスチールに衝突させたものである。
【００３１】
表１ａ：本発明のエネルギー吸収材料のテスト結果
（備考：顧客の要望により、テストＮｏ９３５７〜９３５８はサンプル無し（すなわち、ＦＭＨをむき出しのスチールに衝突させた）で行い、ＥＡ材料と比較する基準として使用した。）
0005918145.tif 000002
【００３２】
表１ｂ：本発明のエネルギー吸収材料のテスト結果
0005918145.tif 000003
【００３３】
＜実施例６＞
テストＦＨ９３５４をＳＡ６７ポリ尿素で上面コーティングされた２０．８ｋｇ/ｍ３の密度を有するＥＰＰで行った。ＳＡ６７ポリ尿素の上面コーティングを、約７０．０１重量％のジェファーミンＤ−２０００、約１７．９９重量％のＤＥＴＤＡおよび約１２重量％のユニリンク４２００を含んで成る第１混合物、５０．５重量％のモンドゥールＭＬ、４６．５重量％のＰＴＭＥＧ２０００および３．００重量％の炭酸プロピレンを含んで成る第２混合物から形成した。
【００３４】
図８ａはピーク力７４９６．２Ｎの下、テストＦＨ９３５４での変位に対してプロットされる力を示す。図８ｂはピーク力７４９６．２Ｎの下、テストＦＨ９３５４での時間に対してプロットされる力を示す。
【００３５】
図９ａおよび図９ｂはテストＦＨ９３５４での時間に対してプロットされる加速度を示す。加速度計１（図９ａ）は１０７．５Ｇの最高加速度を示し、その一方で加速度計２（図９ｂ）は１０５．０Ｇの最高加速度を示した。
【００３６】
図１０ａはピーク速度６．６４ｍ/ｓの下、テストＦＨ９３５４での時間に対してプロットされる速度を示す。図１０ｂは、ピーク変位４７．７ｍｍの下、テストＦＨ９３５４での時間に対してプロットされる変位を示す。
【００３７】
図１１はピークエネルギー１５３Ｊの下、テストＦＨ９３５４での変位に対してプロットされるエネルギーを示す。
【００３８】
表１ａおよび表１ｂは、ＦＨ９３５４のテスト（テストＮｏ．１）において、６．６４ｍ/ｓのピーク速度に到達したことを示している。ＨＩＣスコアは６１５．２を計測し、ＨＩＣ（ｄ）スコアは６３０．５を計測した。
【００３９】
＜実施例７＞
テストＦＨ９３５５を、ＳＡ６７ポリ尿素で上面コーティングされた２８．８ｋｇ/ｍ３の密度を有するＥＰＰで行った。ＳＡ６７ポリ尿素の上面コーティングを、約７０．０１重量％のジェファーミンＤ−２０００、約１７．９９重量％のＤＥＴＤＡおよび約１２重量％のユニリンク４２００を含んで成る第１混合物、５０．５重量％のモンドゥールＭＬ、４６．５重量％のＰＴＭＥＧ２０００および３．００重量％の炭酸プロピレンを含んで成る第２混合物から形成した。
【００４０】
図１２ａはピーク力９８８２．８Ｎの下、テストＦＨ９３５５での変位に対してプロットされる力を示す。図１２ｂはピーク力９８８２．８Ｎの下、テストＦＨ９３５５での時間に対してプロットされる力を示す。
【００４１】
図１３ａおよび図１３ｂはテストＦＨ９３５５での時間に対してプロットされる加速度を示す。加速度計１（図１３ａ）はピーク加速度１４１．７Ｇを示し、その一方で、加速度計２（図１３ｂ）はピーク加速度１３４．０Ｇを示した。
【００４２】
図１４ａはピーク速度６．６４ｍ/ｓの下、テストＦＨ９３５５での時間に対してプロットされる速度を示す。図１４ｂはピーク変位３８．４ｍｍの下、テストＦＨ９３５５での時間に対してプロットされる変位を示す。
【００４３】
図１５はピークエネルギー１５２．０Ｊの下、テストＦＨ９３５５での変位に対してプロットされるエネルギーを示す。
【００４４】
表１ａおよび１ｂはＦＨ９３５５のテスト（テストＮｏ．２）において、６．６４ｍ/ｓのピーク速度に到達したことを示している。ＨＩＣスコアは７３５．４を計測し、ＨＩＣ（ｄ）スコアは７２１．３を計測した。
【００４５】
＜実施例８＞  
テストＦＨ９３５６を、ＳＡ６７ポリ尿素で上面コーティングされた１．８ＰＣＦの密度を有するＥＰＰを使用した実施例７で記載されている、既に衝突させたサンプルＦＨ９３５５で行った。ＳＡ６７ポリ尿素の上面コーティングを、約７０．０１重量％のジェファーミンＤ−２０００、約１７．９９重量％のＤＥＴＤＡおよび約１２重量％のユニリンク４２００を含んで成る第１混合物、５０．５重量％のモンドゥールＭＬ、４６．５重量％のＰＴＭＥＧ２０００および３．００重量％の炭酸プロピレンを含んで成る第２混合物から形成した。テストＦＨ９３５６を、本発明のエネルギー吸収システムが多くの衝突事故で席乗員を保護することができることを実証するために行った。
【００４６】
図１６ａはピーク力９３３５．０Ｎの下、テストＦＨ９３５６での変位に対してプロットされる力を示す。図１６ｂはピーク力９３３５．０Ｎの下、テストＦＨ９３５６での時間に対してプロットされる力を示す。
【００４７】
図１７ａおよび図１７ｂはテストＦＨ９３５６での時間に対してプロットされる加速度を示す。加速度計１（図１７ａ）はピーク加速度１３３．８Ｇを示し、その一方で、加速度計２（図１７ｂ）はピーク加速度１３１．２Ｇを示した。
【００４８】
図１８ａはピーク速度６．３１ｍ/ｓの下、テストＦＨ９３５６での時間に対してプロットされる速度を示す。図１８ｂはピーク変位３９．１ｍｍの下、テストＦＨ９３５６での時間に対してプロットされる変位を示す。
【００４９】
図１９はピークエネルギー１３７．８Ｊの下、テストＦＨ９３５６での変位に対してプロットされるエネルギーを示す。
【００５０】
表１ａおよび１ｂは、ＦＨ９３５６のテスト（テストＮｏ．３）において、６．３１ｍ/ｓのピーク速度に到達したことを示している。ＨＩＣスコアは７２４．２を計測し、ＨＩＣ（ｄ）スコアは７１２．８を計測した。これらＨＩＣスコアおよびＨＩＣ（ｄ）スコアを、実施例７に記載されているサンプルの第１衝突から得られたＨＩＣおよびＨＩＣ（ｄ）と比較した。
【００５１】
＜実施例９＞
テストＦＨ９３５７およびテストＦＨ９３５８を任意のエネルギー吸収材料ターゲットを用いることなく行い、ＦＭＨはむき出しのスチール面に衝突した。これらのテストは、テストＦＨ９３５４、ＦＨ９３５５およびＦＨ９３５６でテストされたサンプルと比較するための標準ラインを供する。
【００５２】
図２０ａはピーク力２１６５５．０Ｎの下、テストＦＨ９３５７での変位に対してプロットされる力を示す。図２０ｂはピーク力２１６５５．０Ｎの下、テストＦＨ９３５７での時間に対してプロットされる力を示す。
【００５３】
図２１ａおよび図２１ｂは、テストＦＨ９３５７での時間に対してプロットされる加速度を示す。加速度計１（図２１ａ）は、ピーク加速度３１０．５Ｇを示し、その一方で、加速度計２（図２１ｂ）はピーク加速度３０３．７Ｇを示した。
【００５４】
図２２ａは、ピーク速度６．４４ｍ/ｓの下、テストＦＨ９３５７での時間に対してプロットされる速度を示す。図２２ｂは、ピーク変位１９．０ｍｍの下、テストＦＨ９３５７での時間に対してプロットされる変位を示す。
【００５５】
表１ａおよび表１ｂは、ＦＨ９３５７のテスト（テストＮｏ．４）において、６．４４ｍ/ｓのピーク速度に到達したことを示している。ＨＩＣスコアは２３９４．０を計測し、ＨＩＣ（ｄ）スコアは１９７２．５を計測した。
【００５６】
図２３は、ピークエネルギー１３６．８Ｊの下、テストＦＨ９３５７での変位に対してプロットされるエネルギーを示す。
【００５７】
図２４ａは、ピーク力１８５２８．３Ｎの下、テストＦＨ９３５８での変位に対してプロットされる力を示す。図２４ｂは、ピーク力１８５２８．３Ｎの下、テストＦＨ９３５８での時間に対してプロットされる力を示す。
【００５８】
図２５ａおよび図２５ｂは、テストＦＨ９３５８での時間に対してプロットされる加速度を示す。加速度計１（図２５ａ）はピーク加速度３２８．５Ｇを示し、その一方で、加速度計２（図２５ｂ）はピーク加速度３２８．５Ｇを示した。
【００５９】
図２６ａは、ピーク速度７．０ｍ/ｓの下、テストＦＨ９３５８での時間に対してプロットされる速度を示す。図２６ｂは、ピーク変位１３．３ｍｍの下、テストＦＨ９３５８での時間に対してプロットされる変位を示す。
【００６０】
図２７は、ピークエネルギー１３０．０Ｊの下、テストＦＨ９３５８での変位に対してプロットされるエネルギーを示す。
【００６１】
表１ａおよび１ｂは、ＦＨ９３５８のテスト（テストＮｏ．５）において、７．０ｍ/ｓのピーク速度に到達したことを示している。ＨＩＣスコアは３７１２．８を計測し、ＨＩＣ（ｄ）スコアは２９６７．６を計測した。
【００６２】
＜実施例１０＞
テストＦＨＴＲＩＥＡ１により、スクリム布の上面にＴＲＩポリ尿素をコーティングして、８３ｋｐａの圧縮強度を有するハニカム状のアルミニウムコア材料を得た。
【００６３】
図３４はテストＦＨＴＲＩＥＡ１での時間に対してプロットされる加速度を示す。ＨＩＣ（ｄ）の値は７７５である。
【００６４】
＜実施例１１＞
可燃性テストをＦＭＶＳＳ３０２試験検査手順に基づき行った。ＦＭＶＳＳ３０２手順は、参照のため本明細書に組み入れられている内部材料の可燃性に関する米国運輸省の国家道路交通安全局のＦＭＶＳＳ３０２の試験検査手順にて説明されている。
【００６５】
＜実施例１２＞
表２はいくつかのサンプルの可燃性試験結果を示す。
【００６６】
表２：本発明のエネルギー吸収材料の可燃性試験結果
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【００６７】
＜実施例１３＞
図２８ａはサンプルＭＡ８８５３−Ｅの試験前の写真を示す。図２８ｂはサンプルＭＡ８８５３−Ｅの試験後の写真を示す。
【００６８】
表２はサンプルＭＡ８８５３−Ｅの可燃性試験の詳細を示す。サンプルの大きさは２３０ｍｍ×１００ｍｍ×９ｍｍであった。燃焼距離は５５ｍｍであり、このサンプルの燃焼時間は３００秒であり、燃焼率は１０．４ｍｍ/分であった。この燃焼率はＦＭＶＳＳ３０２の条件を満たす。
【００６９】
＜実施例１４＞
図２９ａはサンプルＭＡ８８５３−Ｆの試験前の写真を示す。図２９ｂはサンプルＭＡ８８５３−Ｆの試験後の写真を示す。
【００７０】
表２はサンプルＭＡ８８５３−Ｆの可燃性試験の詳細を示す。サンプルの大きさは２３０ｍｍ×１００ｍｍ×８ｍｍであった。燃焼距離は１００ｍｍであり、このサンプルの燃焼時間は１７６秒であり、燃焼率は３４．１ｍｍ/分であった。この燃焼率はＦＭＶＳＳ３０２の条件を満たす。
【００７１】
＜実施例１５＞
図３０ａはサンプルＭＡ８８５３−Ｇの試験前の写真を示す。図３０ｂはサンプルＭＡ８８５３−Ｇの試験後の写真を示す。
【００７２】
表２はサンプルＭＡ８８５３−Ｇの可燃性試験の詳細を示す。サンプルの大きさは２３０ｍｍ×１００ｍｍ×１０ｍｍであった。サンプルＭＡ８８５３−Ｇは自己消火性を有すると分かった。それ故、燃焼率を用いなかった。
【００７３】
＜実施例１６＞
図３１ａはサンプルＭＡ８８５３−Ｈの試験前の写真を示す。図３１ｂはサンプルＭＡ８８５３−Ｈの試験後の写真を示す。
【００７４】
表２はサンプルＭＡ８８５３−Ｈの可燃性試験の詳細を示す。サンプルの大きさは２３０ｍｍ×１００ｍｍ×１０ｍｍであった。燃焼距離は１００ｍｍであり、このサンプルの燃焼時間は９５秒であり、燃焼率は６３．２ｍｍ/分であった。この燃焼率はＦＭＶＳＳ３０２の条件を満たす。
【００７５】
＜実施例１７＞
図３２ａはサンプルＭＡ８８５３−Ｉの試験前の写真を示す。図３２ｂはサンプルＭＡ８８５３−Ｉの試験後の写真を示す。
【００７６】
表２はサンプルＭＡ８８５３−Ｉの可燃性試験の詳細を示す。サンプルの大きさは２３０ｍｍ×１００ｍｍ×６ｍｍであった。サンプルＭＡ８８５３−Ｉは自己消火性を有すると分かった。それ故、燃焼率を用いなかった。
なお、本明細書の開示内容は、以下の態様を含み得る。
（態様１）
エネルギー吸収組成物であって、
ａ）膨張ポリプロピレン、
ｂ）保護エラストマー・コーティング材、
ｃ）接着促進剤、および
ｄ）フィルム接着剤
を含んで成る、エネルギー吸収組成物。
（態様２）
保護エラストマー・コーティング材が第１混合物および第２混合物から形成されたポリ尿素化合物であり、
第１混合物が、約６５重量％〜約８５重量％のジェファーミンＤ−２０００、約１３重量％〜約２３重量％のＤＥＴＤＡおよび約７重量％〜約１７重量％のユニリンク４２００を含んで成り、
第２混合物が、約４５．５重量％〜５５．５重量％のモンドゥールＭＬ、４１．５重量％〜５１．５重量％のＰＴＭＥＧ２０００および１重量％未満〜８重量％の炭酸プロピレンを含んで成る、態様１に記載のエネルギー吸収組成物。
（態様３）
保護エラストマー・コーティング材が第１混合物および第２混合物から形成されたポリ尿素化合物であり、
第１混合物が、約７０．０１重量％のジェファーミンＤ−２０００、１７．９９重量％のＤＥＴＤＡおよび１２．００重量％のユニリンク４２００を含んで成り、
第２混合物が、５０．５重量％のモンドゥールＭＬ、４６．５重量％のＰＴＭＥＧ２０００および３．００重量％の炭酸プロピレンを含んで成る、態様１に記載のエネルギー吸収組成物。
（態様４）
接着促進剤が液体状のコーティング結合化合物である、態様１に記載のエネルギー吸収組成物。
（態様５）
エネルギー吸収組成物が固定面に取付けられている際、エネルギー吸収組成物が、１５マイル/時の速度で移動する１５パウンド、６．５インチ径のヘッドフォームによる減速により、３ミリ秒よりも長い間連続的に８０Ｇを超えないようにすることを可能とする、態様１に記載のエネルギー吸収組成物。
（態様６）
ヘッドフォームが１つ又はそれよりも多い急な衝撃を受けた後、エネルギー吸収組成物が、固定面に取付けられている際、１５マイル/時の速度で移動する１５パウンド、６．５インチ径のヘッドフォームによる急激な減速により、３ミリ秒よりも長い間連続的に８０Ｇを超えないようにすることを可能とする、態様４に記載のエネルギー吸収組成物。
（態様７）
エネルギー吸収組成物が、テストＦＭＶＳＳ３０２を通じて４インチ/分よりも速い速度で固定面を横切って正面にある火を通さない、態様１に記載のエネルギー吸収組成物。
（態様８）
エネルギー吸収組成物が、戦地で使用することによる衝撃、磨耗、温度、自動車流体との接触、クリーニング流体との接触、銃、ツール又は装置との接触、席乗員の進入および退出、オイル、化学的又は生物学的除染処理で活用される化合物により劣化されない、態様１に記載のエネルギー吸収組成物。
（態様９）
膨張ポリプロピレンコアが１．３〜２．２パウンド/立法フィートの密度を有する、態様１に記載のエネルギー吸収組成物。
（態様１０）
損傷から席乗員を保護する方法であって、
車両の内部にエネルギー吸収組成物を取付けることを含み、
エネルギー吸収材料が膨張ポリプロピレン、保護エラストマー・コーティング材、接着促進剤およびフィルム接着剤を含んで成る、方法。
（態様１１）
保護エラストマー・コーティング材が第１混合物および第２混合物から形成されるポリ尿素化合物であり、
第１混合物が、約７０．０１重量％のジェファーミンＤ−２０００、１７．９９重量％のＤＥＴＤＡおよび１２．００重量％のユニリンク４２００を含んで成り、
第２混合物が、５０．５重量％のモンドゥールＭＬ、４６．５重量％のＰＴＭＥＧ２０００および３．００重量％の炭酸プロピレンを含んで成る、態様１０に記載の方法。
（態様１２）
接着促進剤が液体状の接着コーティング結合化合物である、態様１０に記載の方法。
（態様１３）
エネルギー吸収組成物が、固定面に取付けられている際、１５マイル/時の速度で移動する１５パウンド、６．５インチ径のヘッドフォームの減速により、３ミリ秒よりも長い間連続的に８０Ｇを超えないようにすることを可能とする、態様１０に記載の方法。
（態様１４）
ヘッドフォームが１つ又はそれよりも多い急な衝撃を受けた後、エネルギー吸収組成物が、固定面に取付けられている際、１５マイル/時の速度で移動する１５パウンド、６．５インチ径のヘッドフォームによる減速により、３ミリ秒よりも長い間連続的に８０Ｇを超えないようにすることを可能とする、態様１０に記載の方法。
（態様１５）
エネルギー吸収組成物が、テストＦＭＶＳＳ３０２を通じて４インチ/分よりも速い速度で固定面を横切って正面の火を通さない、態様１０に記載の方法。
（態様１６）
エネルギー吸収組成物が、戦地で使用することによる衝撃、磨耗、温度、自動車流体との接触、クリーニング流体との接触、銃、ツール又は装置との接触、席乗員の進入および退出、オイル、化学的又は生物学的除染処理で活用される化合物により劣化されない、態様１０に記載の方法。
（態様１７）
膨張ポリプロピレンコアが、１．３〜３．２パウンド/立法フィートの密度を有する、態様１０に記載の方法。
（態様１８）
エネルギー吸収組成物であって、
ａ）ハニカム状のアルミニウムコア材料、
ｂ）保護エラストマー・コーティング材、
ｃ）接着促進剤、および
ｄ）フィルム接着剤
を含んで成る、エネルギー吸収組成物。
（態様１９）
保護エラストマー・コーティング材が第１混合物および第２混合物から形成されるポリ尿素化合物であり、
第１混合物が、約６５重量％〜約８５重量％のジェファーミンＤ−２０００、約１３重量％〜約２３重量％のＤＥＴＤＡおよび約７重量％〜約１７重量％のユニリンク４２００を含んで成り、
第２混合物が、約４５．５重量％〜５５．５重量％のモンドゥールＭＬ、４１．５重量％〜５１．５重量％のＰＴＭＥＧ２０００および１重量％未満〜８重量％の炭酸プロピレンを含んで成る、態様１８に記載のエネルギー吸収組成物。
（態様２０）
保護エラストマー・コーティング材が第１混合物および第２混合物から形成されるポリ尿素化合物であり、
第１混合物が、約７０．０１重量％のジェファーミンＤ−２０００、１７．９９重量％のＤＥＴＤＡおよび１２．００重量％のユニリンク４２００を含んで成り、
第２混合物が、５０．５重量％のモンドゥールＭＬ、４６．５重量％のＰＴＭＥＧ２０００および３．００重量％の炭酸プロピレンを含んで成る、態様１８に記載のエネルギー吸収組成物。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005918145.tif 000011
【図８ａ】
0005918145.tif 000012
【図８ｂ】
0005918145.tif 000013
【図９ａ】
0005918145.tif 000014
【図９ｂ】
0005918145.tif 000015
【図１０ａ】
0005918145.tif 000016
【図１０ｂ】
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【図１１】
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【図１２ａ】
0005918145.tif 000019
【図１２ｂ】
0005918145.tif 000020
【図１３ａ】
0005918145.tif 000021
【図１３ｂ】
0005918145.tif 000022
【図１４ａ】
0005918145.tif 000023
【図１４ｂ】
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【図１５】
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【図１６ａ】
0005918145.tif 000026
【図１６ｂ】
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【図１７ａ】
0005918145.tif 000028
【図１７ｂ】
0005918145.tif 000029
【図１８ａ】
0005918145.tif 000030
【図１８ｂ】
0005918145.tif 000031
【図１９】
0005918145.tif 000032
【図２０ａ】
0005918145.tif 000033
【図２０ｂ】
0005918145.tif 000034
【図２１ａ】
0005918145.tif 000035
【図２１ｂ】
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【図２２ａ】
0005918145.tif 000037
【図２２ｂ】
0005918145.tif 000038
【図２３】
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【図２４ａ】
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【図２４ｂ】
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【図２５ａ】
0005918145.tif 000042
【図２５ｂ】
0005918145.tif 000043
【図２６ａ】
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【図２６ｂ】
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【図２７】
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【図２８ａ】
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【図２８ｂ】
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【図２９ａ】
0005918145.tif 000049
【図２９ｂ】
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【図３０ａ】
0005918145.tif 000051
【図３０ｂ】
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【図３１ａ】
0005918145.tif 000053
【図３１ｂ】
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【図３２ａ】
0005918145.tif 000055
【図３２ｂ】
0005918145.tif 000056
【図３３】
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【図３４】
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