(57)【要約】      （修正有）【課題】２４−３６Ｊのエネルギーを持った刃物およびアイスピックなどの鋭利なものに対し、高硬度金属の組み合わせにより、安価で軽量な防護具を提供する。【解決手段】防護材の積層シート（Ｃ）としてに板厚０．１ｍｍ以上の板厚の高硬度ステンレスＳＵＳ３０１ＥＨを７枚以上積層した防護パネル。または、板厚０．１ｍｍ以上の板厚の高硬度ステンレスＳＵＳ３０１ＳＥＨを７枚以上積層した防護パネル。または、板厚０．１５ｍｍ以上の板厚の高硬度ステンレスＳＵＳ３０１ＥＨを５枚以上積層した防護パネル。または、板厚０．１５ｍｍ以上の板厚の高硬度ステンレスＳＵＳ３０１ＳＥＨを４枚以上積層した防護パネル。または、板厚０．１５ｍｍ以上の板厚の高硬度ステンレスＳＵＳ３０１ＥＨを４枚以上積層に５ｍｍ厚のウレタン吸収材を組み合わせた防護パネルからなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本発明は図１および図２に示す防護材としてに板厚０．１ｍｍ以上の板厚の高硬度ステンレスＳＵＳ３０１ＥＨを７枚以上積層した防護パネル。
【請求項２】
本発明は図１および図２に示す防護材としてに板厚０．１ｍｍ以上の板厚の高硬度ステンレスＳＵＳ３０１ＳＥＨを７枚以上積層した防護パネル。
【請求項３】
本発明は図１および図２に示す防護材としてに板厚０．１５ｍｍ以上の板厚の高硬度ステンレスＳＵＳ３０１ＳＥＨを４枚以上積層した防護パネル。
【請求項４】
本発明は図１および図２に示す防護材としてに板厚０．１５ｍｍ以上の板厚の高硬度ステンレスＳＵＳ３０１ＥＨを５枚以上積層した防護パネル。
【請求項５】
本発明は図１および図２に示す防護材としてに板厚０．２ｍｍ以上の板厚の高硬度ステンレスＳＵＳ３０１ＥＨを３枚以上積層した防護パネル。
【請求項６】
本発明は図１および図えに示す防護材としてに板厚０．１５ｍｍ以上の板厚の高硬度ステンレスＳＵＳ３０１ＥＨを４枚以上積層した防護パネルに衝撃吸収  材（Ｄ）として厚さ５ｍｍのウレタンで構成。
【請求項７】
高硬度金属として圧延加工により、ＨＶ硬度を４００以上に加工できる  ＳＵＳ３０１Ｈ，ＳＵＳ３０４，ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ６３１なども防護具用材料になる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、刃物やアイスピックなどに対し、防護特性を有する軽量で柔軟な性能を持った安価な防護パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】  先端の鋭利なアイスピックや刃物などに対して防護をするための防護材料として、幅広い素材がある。そのような防護材料として多用されているものにアラミド繊維、高強度ポリエチレン繊維、チタン板、バネ板、ステンレス板、セラミック板、ポリカーボネート樹脂などがある。【０００３】アラミド繊維、高強度ポリエチレン繊維などは柔軟で軽量であるが、高価であることと数年で経年劣化する欠点がある。また高温多湿状態での劣化が早まることから防護パネル保護のためのカバーなど求められる。【０００４】一方チタン板、ステンレス板、セラミック板は大きな比重を有し、十分な防刃性能を得るためにはある程度の厚みが必要であり重く硬い。すなわち、着用者は重くて固い防護衣を保持して行動しなければならず、着用者の運動を著しく阻害し、負担が極めて大きくなるところに問題がある。【０００５】着用者の運動性を向上させるために、チタン板、ステンレス板、セラミック板などを小さいピース状にして組み合わせて着用者への柔軟性を高めることもできるが、各ピース部の接合部分での防護力の低下は避けられない問題がある。【０００６】チタン板、ステンレス板、セラミック板などの各ピース部の間の接合部の防護力を高めるために、防護パネルの各ピース部をウロコ状に構成したり補強することが一般的であるが、安全確保のために各ピースが重なる部分や補強を設けることによる重量アップの問題がある。【０００７】ポリカーボネート樹脂に関しては十分な防刃性能を得るために少なくとも３−４ｍｍ以上の厚みが必要で固くかさばることで着用者の運動を阻害する問題である。チタン板、ステンレス板、セラミックス板と同様な問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】  本発明は、上記の従来技術の背景のもとになされたもので、優れた防護性能を有し、必要に応じ柔軟性を持たせることができる防護パネルとその製造方法を提供することをその目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】本発明は上記課題を解決するために、圧延処理した板厚０．２ｍｍ以下のビッカース（ＨＶ）硬度４３０以上の高硬度加工された柔軟な金属鋼を複数積層して防護材として利用することを特徴とする。【００１０】上記の０．２ｍｍ以下の圧延金属鋼は、圧延方向に対してより柔軟性がある。柔軟性を必要とする胴回り部分を圧延方向を考慮して加工することでより柔軟な防護材として利用することを特徴とする。【００１１】さらにこの金属を複数枚積層した防護パネルに厚さ５ｍｍ以上の衝撃吸収材組み合わせることにより防護性能をより高めた事を特徴とする。【００１２】本発明の条件として以下の条件が望ましい。
１）金属鋼のＨＶ硬度は４３０以上が望ましい。
２）上記の金属鋼の板厚は０．２ｍｍ以下が望ましい。
３）上記の金属鋼を２枚以上積層することが望ましい。
４）金属鋼の防護パネルの身体側には衝撃吸収材ををつけることが望ましい。
５）衝撃吸収材の厚みは５ｍｍ以上が望ましい。
６）上記のステンレス鋼への衝撃吸収材の密度は３０−１００ｋｇ／ｍ３が望ましい。
７）上記のステンレス鋼への衝撃吸収素材としてウレタン、ポリオレフィレン、アクリル、スチレン系エラストマーなどが望ましい。
【発明の評価方法】
【００１３】テストピースパネルは、下記の金属鋼を２５０ｍｍｘ３００ｍｍにカットして所定の積層枚数で組み合わせたものを、刃物による突刺抵抗試験を行う。また実際にこの試験パネルを胸部に装着して身体への適合性を判断する。
１）金属鋼としてステンレス鋼を使用する。
２）ステンレス鋼は硬度が高いＳＵＳ３０１ＥＨ、ＳＵＳ３０１ＳＥＨの２種類を使用する。
３）ＳＵＳ３０１ＥＨ、ＳＵＳ３０１ＳＥＨの板厚は、０．１ｍｍ、０．１５ｍｍ、０．２ｍｍを使用する。
４）このステンレス鋼の積層枚数は、０．１ｍｍは６枚および７枚、０．１５ｍｍは４枚および５枚０．２ｍｍは３枚でテストする。
４）５ｍｍ厚の衝撃吸収材を積層ステンレス鋼の下に入れる。
５）衝撃吸収材としてはウレタンの３８ｋｇ／ｍ３を使用する。
【表１】
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突刺抵抗試験  米国司法省規格であるＮＩＪ−１１５．００の防護服用の突刺し抵抗試験に従った試験条件で、米国司法省の指定試験機関である、ＨＰ  Ｗｈｉｔｅ研究所で行った。試験は重（ＤＲＯＰ  ＭＡＳＳ）  １９００ｇ±２０ｇに規格指定のスパイク刃（アイスピック）１６ｇまたはナイフ片刃（Ｐ１）２０ｇを取り付け２５０ｍｍｘ３００ｍｍの試験サンプルに、刃のついたＤＲＯＰ  ＭＡＳＳを２４ジュールまたは３６ジュールの高さから垂直自由落下させて試験サンプルの貫通長を測定します。測定装置では高さとＤＲＯＰ  ＭＡＳＳの試験サンプルへの到達時間から、と刃のついたＤＲＯＰ  ＭＡＳＳの質量から衝撃エネルギーが算出されます。
装着試験  装着用防護パネル（２５０ｍｍｘ３００ｍｍ）を胸部に装着させ身体適合性を判断する。
【表２】
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【表３】
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【発明の効果】
【００１４】米国司法省基準であるＮＩＪ−１１５．００のレベル１のＥ１（２４Ｊ）での衝撃テストでは７ｍｍ以内の貫通、Ｅ２（３６Ｊ）での衝撃では２０ｍｍ以内の貫通が合格である。表２および表３のテスト結果から、以下のことが結果として得られた。
１）ステンレス鋼ＳＵＳ３０１ＥＨでは、板厚が０．１５ｍｍ以上でなおかつ積層枚数が５枚以上であればＮＩＪ−０１１５．００レベル１のＰ１およびＳＰＩＫＥでの規格を満たした。
２）ステンレス鋼ＳＵＳ３０１ＥＨでは、板厚が０．１５ｍｍ以上でなおかつ積層枚数が４枚以上に５ｍｍ以上のウレタンクッションを組み合わせればあればＮＩＪ−０１１５．００レベル１のＰ１およびＳＰＩＫＥの規格を満たした。
３）ステンレス鋼ＳＵＳ３０１ＳＥＨでは、板厚が０．１５ｍｍ以上でなおかつ積層枚数が４枚以上であればＮＩＪ−０１１５．００レベル１のＰ１およびＳＰＩＫＥでの規格を満たした。
４）ステンレス鋼ＳＵＳ３０１ＥＨでは、板厚が０．２ｍｍ以上でなおかつ積層枚数が３枚以上であればＮＩＪ−０１１５．００レベル１のＰ１およびＳＰＩＫＥでの規格を満たした。
５）ステンレス鋼ＳＵＳ３０１ＥＨでは、板厚が０．１ｍｍ以上でなおかつ積層枚数が７枚以上であればＮＩＪ−０１１５．００レベル１  Ｅ２（３６Ｊ）のＰ１での規格を満たした。
６）ステンレス鋼ＳＵＳ３０１ＳＥＨでは、板厚が０．１ｍｍ以上でなおかつ積層枚数が７枚以上であればＮＩＪ−０１１５．００レベル１  Ｅ２（３６Ｊ）のＰ１での規格を満たした。
７）ステンレス鋼ＳＵＳ３０１ＥＨおよびＳＥＨの板厚が０．１ｍｍでなおかつ積層枚数が７枚以下であれば防護パネルの装着性は十分に柔らかく身体に適合できた。
８）ステンレス鋼ＳＵＳ３０１ＥＨおよびＳＥＨの板厚が０．１５ｍｍでなおかつ積層枚数が５枚以下であれば防護パネルの装着性は柔らかく身体に適合できた。
９）ステンレス鋼ＳＵＳ３０１ＥＨの板厚が０．２ｍｍでなおかつ積層枚数が３枚以下であれば防護パネルの装着性は柔らかく身体に適合はできるが板厚０．１５ｍｍに比べてやや硬さを感じる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】防護パネルの外層（Ａ）と内層（Ｂ）との間には複数枚の積層シート（Ｃ）と衝撃吸収材（Ｄ）にて構成する。積層シート（Ｃ）は、高硬度金属を使用する。衝撃吸収材は５ｍｍ厚のウレタンを使用する。
【図２】防護パネルの外層（Ａ）と内層（Ｂ）との間には複数枚の積層シート（Ｃ）と衝撃吸収材（Ｄ）にて構成する。積層シート（Ｃ）は、高硬度金属を使用する。衝撃吸収材は５ｍｍ厚のウレタンを使用する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】本発明の実施形態を図面に基づき説明します。
図１および図２で示す防護パネルは、ナイロン、ポリエチレン、綿からなる外層（Ａ）とナイロン、ポリエチレン、綿からなる内層（Ｂ）の間に３枚以上の高硬度金属の積層シート（Ｃ）で構成されます。図２では内層側に衝撃吸収材（Ｄ）が追加されます。【００１７】
【実施例１】図１に示す積層シート（Ｃ）として４枚以上の板厚０．１５ｍｍのＳＵＳ３０１ＳＥＨ
【実施例２】図１に示す積層シート（Ｃ）として５枚以上の板厚０．１５ｍｍのＳＵＳ３０１ＥＨ
【実施例３】図１に示す積層シート（Ｃ）として３枚以上の板厚０．２ｍｍのＳＵＳ３０１ＥＨ
【実施例４】図１に示す積層シート（Ｃ）として７枚以上の板厚０．１ｍｍのＳＵＳ３０１ＥＨ
【実施例５】図１に示す積層シート（Ｃ）として７枚以上の板厚０．１ｍｍのＳＵＳ３０１ＳＥＨ
【実施例６】図２に示す積層シート（Ｃ）として４枚以上の板厚０．１５ｍｍのＳＵＳ３０１ＥＨと衝撃吸収材（Ｄ）として厚さ５ｍｍのウレタンで構成。
【産業上の利用可能性】
【００１８】本発明は、２４−３６Ｊのエネルギーを持った刃物およびアイスピックなどの鋭利なものに対して防護パネルを製造するための材料の評価と組み合わせを出したものであり、この組み合わせの材料を使用することで柔軟で安価で軽量な防護具の開発が容易になります。
【符号の説明】
【００１９】Ａ  外層
Ｂ  内層
Ｃ  積層シート
Ｄ  衝撃吸収材
【図１】
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【図２】
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