(57)【要約】  柔軟性が改善された防刃性複合材から形成された柔軟な防護服である。本防護服は、高強力繊維から形成されたファブリック基材層、および、該ファブリック基材に接着するゴム層を含む複合材から形成される。ファブリックとゴム層を一緒に接着させるために熱可塑性接着層を用いてもよい。防弾性を提供するために、本防護服は、高強力繊維のネットワークからなる防弾性の複合材を含んでいてもよい。【特許請求の範囲】
【請求項１】
柔軟な防刃性防護服であって、該防護服は、少なくとも１つの柔軟な複合材層を含み、ここで、該柔軟な複合材は、高強力繊維のネットワークから形成されたファブリック基材、および、該ファブリック基材に接着するゴム層を含む、上記防護服。
【請求項２】
前記ファブリック基材と前記ゴム層とに接着する熱可塑性材料を含む接着層をさらに含む、請求項１に記載の柔軟な防護服。
【請求項３】
前記高強力繊維が、少なくとも約３０グラム／デニールの強度を有する、請求項２に記載の柔軟な防護服。
【請求項４】
前記ファブリック中の繊維の少なくとも約５０重量パーセントが、前記高強力繊維からなる、請求項２に記載の柔軟な防護服。
【請求項５】
前記高強力繊維が、高分子量ポリエチレン、高分子量ポリプロピレン、アラミド、ポリビニルアルコール、ポリアクリロニトリル、ポリベンザゾール、ポリエステル、および、剛直性棒状繊維、および、それらのブレンドからなる群より選択される、請求項２に記載の柔軟な防護服。
【請求項６】
前記高強力繊維が、高分子量ポリエチレン、アラミド、およびそれらのブレンドからなる群より選択される、請求項２に記載の柔軟な防護服。
【請求項７】
前記高強力繊維が、高分子量ポリエチレンを含む、請求項２に記載の柔軟な防護服。
【請求項８】
前記ファブリックが、織物である、請求項２に記載の柔軟な防護服。
【請求項９】
前記ゴム層がゴムコンパウンドを含み、該ゴムコンパウンドは、天然ゴム、および、スチレンブタジエン；天然ゴム、および、ポリブタジエン；ならびに、天然ゴム、スチレンブタジエン、および、スチレンポリブタジエンからなる群より選択される、請求項２に記載の柔軟な防護服。
【請求項１０】
前記ゴムコンパウンドが、天然ゴム、および、スチレンブタジエンを含む、請求項９に記載の柔軟な防護服。
【請求項１１】
前記熱可塑性材料が、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル、およびそれらのブレンドからなる群より選択される、請求項２に記載の柔軟な防護服。
【請求項１２】
前記防護服が、複数の前記柔軟な複合材を含む、請求項１に記載の柔軟な防護服。
【請求項１３】
高強力繊維のネットワークから形成された少なくとも１つの防弾性の複合材をさらに含むことによって、前記防護服は弾道衝撃に対しても耐性を有する、請求項２に記載の柔軟な防護服。
【請求項１４】
前記防弾性の複合材の前記高強力繊維が、高分子量ポリエチレン、高分子量ポリプロピレン、アラミド、ポリビニルアルコール、ポリアクリロニトリル、ポリベンザゾール、ポリエステル、剛直性棒状繊維、およびそれらのブレンドからなる群より選択される、請求項１３に記載の柔軟な防護服。
【請求項１５】
前記防弾性の複合材の前記高強力繊維が、高分子量ポリエチレン、アラミド、およびそれらのブレンドからなる群より選択される、請求項１４に記載の柔軟な防護服。
【請求項１６】
防刃性かつ防弾性を有する柔軟な防護服であって、該防護服は、
少なくとも１つの柔軟な防刃性の複合材層、ここで、該柔軟な複合材は、高強力繊維のネットワークから形成されたファブリック基材、および、該ファブリック基材に接着するゴム層を含む、および、
少なくとも１つの柔軟な防弾性の複合材層、ここで、該柔軟な防弾性複合材は高強力繊維のネットワークを含む、
を含む、上記防護服。
【請求項１７】
前記防刃層が、前記ファブリック基材と前記ゴム層とに接着する熱可塑性材料を含む接着層をさらに含む、請求項１６に記載の柔軟な防護服。
【請求項１８】
前記防護服が、複数の前記防刃層、および、複数の前記防弾層を含む、請求項１７に記載の柔軟な防護服。
【請求項１９】
前記防刃層および前記防弾層の前記高強力繊維が、それぞれ独立して、高分子量ポリエチレン、高分子量ポリプロピレン、アラミド、ポリビニルアルコール、ポリアクリロニトリル、ポリベンザゾール、ポリエステル、剛直性棒状繊維、およびそれらのブレンドからなる群より選択される、請求項１８に記載の柔軟な防護服。
【請求項２０】
前記防刃層および前記防弾層の前記高強力繊維が、それぞれ独立して、高分子量ポリエチレン、アラミド、およびそれらのブレンドからなる群より選択される、請求項１９に記載の柔軟な防護服。
【請求項２１】
前記ゴム層がゴムコンパウンドを含み、該ゴムコンパウンドは、天然ゴム、および、スチレンブタジエン；天然ゴム、および、ポリブタジエン；ならびに、天然ゴム、スチレンブタジエン、および、スチレンポリブタジエンからなる群より選択される、請求項２０に記載の柔軟な防護服。
【請求項２２】
前記ゴムコンパウンドが、天然ゴム、および、スチレンブタジエンを含む、請求項２１に記載の柔軟な防護服。
【請求項２３】
前記防刃層のファブリック基材が織物を含み、ここで、前記ファブリック中の繊維の少なくとも約５０重量パーセントは、高分子量ポリエチレン繊維からなる、請求項２２に記載の柔軟な防護服。
【請求項２４】
前記熱可塑性材料が、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル、およびそれらのブレンドからなる群より選択される、請求項２１に記載の柔軟な防護服。
【請求項２５】
防刃性かつ防弾性を有する柔軟な防護服であって、該防護服が、
複数の柔軟な防刃性の複合材層、ここで、該柔軟な複合材は、高強力繊維のネットワークから形成されたファブリック基材（該ファブリック中の繊維の少なくとも５０重量パーセントは、高分子量ポリエチレンからなる）、該ファブリック基材に接着する熱可塑性材料を含む接着層、および、該接着層に接着するゴム層を含む；
複数の柔軟な防弾性の複合材層、ここで、該柔軟な防弾性の複合材層は、高分子量ポリエチレン、アラミド、およびそれらのブレンドからなる群より選択される繊維を少なくとも５０重量パーセント含む高強力繊維のネットワークを含む、
を含む、上記防護服。
【請求項２６】
前記ゴム層はゴムコンパウンドを含み、該ゴムコンパウンドは、天然ゴムおよびスチレンブタジエン；天然ゴムおよびポリブタジエン；ならびに、天然ゴム、スチレンブタジエンおよびスチレンポリブタジエンからなる群より選択される、請求項２５に記載の柔軟な防護服。
【請求項２７】
前記防刃層の前記柔軟な複合材の前記ファブリック基材が織物を含み、前記柔軟な防弾性の複合材層が不織布の形態である、請求項２６に記載の柔軟な防護服。
【請求項２８】
前記ゴム層が、天然ゴム、および、スチレンブタジエンを含むゴムコンパウンドを含み、前記防刃層の前記柔軟な複合材の前記高強力繊維が、高分子量ポリエチレン繊維を含み、さらに、前記防弾性複合材層の高強力繊維が、高分子量ポリエチレン繊維を含む、請求項２７に記載の柔軟な防護服。
【請求項２９】
前記接着層の前記熱可塑性材料は、エチレン酢酸ビニルを含む、請求項２８に記載の柔軟な防護服。
【請求項３０】
前記防刃層の前記柔軟な複合材の前記ファブリック基材は、約２〜１５オンス／平方ヤード（約６７．８〜約５０８．６ｇ／ｍ２）の重さを有し、縦糸および横糸方向の両方において約３５エンド〜４５エンド／インチ（約５．９〜約１７．７エンド／ｃｍ）を含み、ここで、縦糸および横糸エンドはそれぞれ、約６５０〜１２００デニールである、請求項２９に記載の柔軟な防護服。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の背景
発明の分野
本発明は、柔軟な繊維複合材を組み込んで防刃性を改善した防護服に関する。
【０００２】
関連技術の説明
当業界において防弾チョッキのような防護服が知られている。このような防護服は様々な構造で作製することができ、そこで高強度の繊維が様々な複合材に包含される。防護服は、硬質の複合材の形態のものもあるし、柔軟な複合材の形態のものもある。
【０００３】
硬質の防護服は、刃物の刀身のような鋭い物体による突刺に優れた耐性を提供するが、一方で極めて硬く、比較的嵩高である。その結果として、硬質の防護衣類（例えばチョッキ）は、柔軟な防護衣類よりも着心地が悪い。しかしながら後者の防護衣類は、刃物の刀身などに対して十分な耐性を提供しない可能性がある。
【０００４】
柔軟であり、かつ、鋭利な刃物のような鋭い物体による耐突刺性を有する防護服を提供することが望ましいといえる。このような防護服は、望ましくは、着心地がよく、さらに製造コストが高くないものである。加えて、着用者にさらなる保護を提供するために、防弾性の素材とも併用可能な柔軟な防刃性の複合材の素材を提供することが望ましいといえる。
【０００５】
発明の要約
本発明によれば、柔軟な防刃性防護服が提供され、本防護服は、少なくとも１つの柔軟な複合材層を含み、該柔軟な複合材は、高強力繊維のネットワークから形成されたファブリック基材、および、該ファブリック基材に接着するゴム層を含む。
【０００６】
また、該柔軟な複合材は接着層を含んでいてもよく、該接着層は、ファブリック基材およびゴム層に接着する熱可塑性材料を含む。
さらに本発明によれば、防刃性かつ防弾性を有する柔軟な防護服が提供され、本防護服は、少なくとも１つの柔軟な防刃性の複合材層（該柔軟な複合材は、高強力繊維のネットワークから形成されたファブリック基材、および、該ファブリック基材に接着するゴム層を含む）、および、少なくとも１つの高強力繊維のネットワークを含む防弾性の複合材層を含む。このような防弾性の複合材中の高強力繊維は、エラストマー素材からなるマトリックスが可能である。
【０００７】
また、本発明によれば、防刃性かつ防弾性を有する柔軟な防護服が提供され、本防護服は、複数の柔軟な防刃性の複合材層を含み、ここで、該柔軟な複合材は、高強力繊維のネットワークから形成されたファブリック基材（該ファブリック中の繊維の少なくとも５０重量パーセントは、高分子量ポリエチレン繊維からなる）、該ファブリック基材に接着する熱可塑性材料を含む接着層、および、該接着層に接着するゴム層を含み；さらに、本防護服は、複数の柔軟な防弾性の複合材層を含み、ここで、該柔軟な防弾性の複合材層は、高分子量ポリエチレン、アラミド、およびそれらのブレンドからなる群より選択される繊維を少なくとも５０重量パーセントを含む高強力繊維のネットワークを含む。
【０００８】
本発明は、柔軟な防刃性防護服を提供する。本発明の防護服は着心地がよく、製造の費用効率が高い。このような柔軟な防護服は、防弾性複合材の素材と併用することによって、強化された防刃性と防弾性を提供することができる。
【０００９】
発明の詳細な説明
本発明は、刃物による突刺に対して耐性を有し、高強力繊維で形成された柔軟な防護服を含む。本発明の目的において、繊維とは細長い物体であり、その長さの寸法は、幅および厚さの横断寸法よりかなり大きい。従って、繊維という用語は、フィラメント、リボン、ストリップなどを含み、これらは規則的な、または、不規則な断面を有する。ヤーンとは、多数の繊維またはフィラメントで形成される連続鎖である。
【００１０】
本明細書で用いられる用語「高強力繊維」は、約７ｇ／ｄに等しいか、または、それより大きい強度を有する繊維を意味する。好ましくは、これらの繊維は、ＡＳＴＭ  Ｄ２２５６によって測定した場合、少なくとも約１５０ｇ／ｄの初期引張係数、および、少なくとも約８Ｊ／ｇの破断エネルギーを有する。本明細書で用いられる用語「初期引張係数」、「引張係数」および「弾性率」は、ヤーンに関してはＡＳＴＭ２２５６で測定した弾性係数を意味し、一方、エラストマーまたはマトリックス素材に関してはＡＳＴＭ  Ｄ６３８で測定した弾性係数を意味する。
【００１１】
本発明の防刃性の複合材で用いられる繊維のネットワークは、高強力繊維から形成された織物、編物または不織布の形態が可能である。好ましくは、ファブリック中の繊維の少なくとも５０重量％が高強力繊維であり、より好ましくは、ファブリック中の繊維の少なくとも約７５重量％が高強力繊維である。
【００１２】
本発明のヤーンおよびファブリックは、１種またはそれ以上の異なる高強度の繊維で構成されていてもよい。ヤーンは実質的に平行に並んでいるものでもよいし、または、ヤーンは、ねじれていたり、重なっていたり、または、もつれていてもよい。本発明のファブリックは、ヤーンが縦糸方向と横糸方向とで、またはその他の方向で異なる種類の繊維からなる織物であってもよい。
【００１３】
本発明のヤーンおよびファブリックにおいて有用な高強度の繊維としては、高配向の高分子量ポリオレフィン繊維、具体的には高弾性率のポリエチレン繊維、アラミド繊維、ポリベンザゾール繊維、例えば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（ＰＢＴ）、ポリビニルアルコール繊維、ポリアクリロニトリル繊維、液晶コポリエステル繊維、ガラス繊維、炭素繊維、または、玄武岩またはその他の鉱物繊維、加えて剛直性棒状高分子繊維、ならびにそれらの混合物およびブレンドが挙げられる。本発明において有用な好ましい高強度の繊維としては、ポリオレフィン繊維、アラミド繊維、および、ポリベンザゾール繊維、ならびにそれらの混合物およびブレンドが挙げられる。最も好ましくは、高分子量ポリエチレン繊維である。
【００１４】
米国特許第４，４５７，９８５号は、概して、このような高分子量ポリエチレンおよびポリプロピレン繊維を考察している（この特許の開示を、本明細書において矛盾がない程度に参照により本発明に含める）。ポリエチレンの場合、適切な繊維は、重量平均分子量が少なくとも約１５０，０００、好ましくは少なくとも約百万、および、より好ましくは約二百万〜約五百万の繊維である。このような高分子量ポリエチレン繊維は、溶液中で紡糸してもよいし（米国特許第４，１３７，３９４号、および、米国特許第４，３５６，１３８号を参照）、または、溶液からフィラメントを紡糸して、ゲル構造を形成してもよく（米国特許第４，４１３，１１０号、ドイツ特許第３，００４，６９９号、および、英国特許第２０５１６６７号を参照）、または、ポリエチレン繊維は、圧延および延伸工程によって製造してもよい（米国特許第５，７０２，６５７号を参照）。本明細書で用いられるポリエチレンという用語は、大部分が直鎖状のポリエチレン素材を意味するが、少量の分岐鎖または共重合用単量体の鎖を修飾単位が主鎖の炭素原子１００個あたり５個以下で含んでいてもよく、さらに、約５０重量％以下の１種またはそれ以上の高分子量の添加剤、例えばアルケン−１−ポリマー、具体的には低密度ポリエチレン、ポリプロピレンまたはポリブチレン、一次単量体としてモノオレフィンを含むコポリマー、酸化されたポリオレフィン、グラフトポリオレフィンコポリマーおよびポルオキシメチレン、または、低分子量の添加剤、例えば一般的に包含される抗酸化剤、潤滑剤、紫外線スクリーン剤、着色剤などと混合されていてもよい。
【００１５】
好ましくは、高強力ポリエチレン繊維（また、伸び切り鎖ポリエチレン繊維（ｈｉｇｈ  ｔｅｎａｃｉｔｙ  ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｆｉｂｅｒ）とも称される）であり、これは、ハネウェル・インターナショナル社（Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｃ．，モリスタウン，ニュージャージー州）からスペクトラ（ＳＰＥＣＴＲＡ（Ｒ））という商標で販売されている。
【００１６】
形成技術、延伸比率および温度、さらにその他の条件に応じて、これらの繊維に多種多様な特性を付与することができる。上記繊維の強度は、少なくとも約７ｇ／ｄ、好ましくは少なくとも約１５ｇ／ｄ、より好ましくは少なくとも約２０ｇ／ｄ、さらにより好ましくは少なくとも約２５ｇ／ｄ、最も好ましくは少なくとも約３０ｇ／ｄである。同様に、上記繊維の初期引張係数は、インストロン（Ｉｎｓｔｒｏｎ）の引張強度試験機によって測定した場合、好ましくは、少なくとも約３００ｇ／ｄ、より好ましくは少なくとも約５００ｇ／ｄ、さらにより好ましくは少なくとも約１，０００ｇ／ｄ、最も好ましくは少なくとも約１，２００ｇ／ｄである。このような初期引張係数および強度の最高値は、通常、溶液成長またはゲル紡糸法を用いるだけで得ることができる。多くのフィラメントは、フィラメントを形成しているポリマーの融点より高い融点を有する。従って、例えば、分子量が約１５０，０００、約百万、および、約二百万の高分子量ポリエチレンは、一般的に、約１３８℃の融点を有する。これらの素材で製造された高配向のポリエチレンフィラメントは、それより約７℃〜約１３℃高い融点を有する。従って、融点のわずかな増加は、フィラメントの結晶質が高精度であることと、バルクのポリマーと比較して結晶配向が高度であることを反映する。
【００１７】
加えて、重量平均分子量が少なくとも約２００，０００、好ましくは少なくとも約百万、より好ましくは少なくとも約二百万の高配向の高分子量ポリプロピレン繊維を用いてもよい。このような伸び切り鎖ポリプロピレンは、上述した様々な参考文献に規定された技術によって適度に配向したフィラメントに形成することができ、特に米国特許第４，４１３，１１０号に記載の技術によって形成することができる。ポリプロピレンは、ポリエチレンよりも結晶性が低い素材であり、加えてペンダントメチル基を含むため、一般的に、ポリプロピレンを用いて達成可能な強度の値は、ポリエチレンのそれに相当する値よりも実質的に低い。従って、適切な強度は、好ましくは、少なくとも約８ｇ／ｄ、より好ましくは少なくとも約１１ｇ／ｄである。ポリプロピレンの初期引張係数は、好ましくは、少なくとも約１６０ｇ／ｄ、より好ましくは少なくとも約２００ｇ／ｄである。ポリプロピレンの融点は、一般的に、配向工程によって数度上昇するが、この工程は、ポリプロピレンフィラメントのメインの融点が、好ましくは少なくとも１６８℃、より好ましくは少なくとも１７０℃になるように実施する。上述のパラメーターに関して特に好ましい範囲は、最終製品に改善された性能を有利に提供することができる。少なくとも約２００，０００の重量平均分子量を有する繊維を、上述のパラメーター（弾性率、および、ｔｅｎａｃｉｔｙ強度）に関して好ましい範囲で使用することによって、最終製品に改善された性能を有利に提供することができる。
【００１８】
アラミド繊維の場合、米国特許第３，６７１，５４２号（これは、本明細書において矛盾がない程度にこの参照により開示に含まれる）に、芳香族ポリアミドから形成された適切な繊維が説明されている。好ましいアラミド繊維は、少なくとも約２０ｇ／ｄの強度、少なくとも約４００ｇ／ｄの初期引張係数、および、少なくとも約８Ｊ／ｇの破断エネルギーを有すると予想され、特に好ましいアラミド繊維は、少なくとも約２０ｇ／ｄの強度、および、少なくとも約２０Ｊ／ｇの破断エネルギーを有すると予想される。最も好ましいアラミド繊維は、少なくとも約２０ｇ／ｄの強度、少なくとも約９００ｇ／ｄの弾性率、および、少なくとも約３０Ｊ／ｇの破断エネルギーを有すると予想される。例えば、中程度に高い弾性率と強度の値を有するポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）のフィラメントが、防弾性の複合材の形成において特に有用である。例えば、ケブラー２９（Ｋｅｖｌａｒ（Ｒ）２９）が挙げられ、これは、それぞれ初期引張係数および強度の値として、５００ｇ／ｄ、および、２２ｇ／ｄを有し、さらに、ケブラー（Ｒ）４９が挙げられ、これは、同様に１０００ｇ／ｄ、および、２２ｇ／ｄを有する。また、ポリ（ｍ−フェニレンイソフタルアミド）繊維も本発明の実施において有用であり、これは、デュポン（Ｄｕ  Ｐｏｎｔ）によってノーメックス（Ｎｏｍｅｘ（Ｒ））という商標名で商業的に製造されている。
【００１９】
Ｋｗｏｎ等の米国特許第４，４４０，７１１号（これらを、本明細書と矛盾がない程度に参照により本発明に含める）では、高い引張係数を有する高分子量ポリビニルアルコール（ＰＶ−ＯＨ）繊維が説明されている。高分子量ＰＶ−ＯＨ繊維は、少なくとも約２００，０００の重量平均分子量を有すると予想される。特に有用なＰＶ−ＯＨ繊維は、少なくとも約３００ｇ／ｄの弾性率を有し、さらに、好ましくは少なくとも約１０ｇ／ｄ、より好ましくは少なくとも約１４ｇ／ｄ、最も好ましくは少なくとも約１７ｇ／ｄの強度を有し、さらに、少なくとも約８Ｊ／ｇの破断エネルギーを有すると予想される。このような特性を有するＰＶ−ＯＨ繊維は、例えば米国特許第４，５９９，２６７号で開示された方法によって生産することができる。
【００２０】
ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）の場合、ＰＡＮ繊維は、少なくとも約４００，０００の重量平均分子量を有すると予想される。具体的に有用なＰＡＮ繊維は、好ましくは少なくとも約１０ｇ／ｄの強度、さらに、少なくとも約８Ｊ／ｇの破断エネルギーを有すると予想される。最も有用なＰＡＮ繊維は、少なくとも約４００，０００の分子量、少なくとも約１５〜２０ｇ／ｄの強度、および、少なくとも約８Ｊ／ｇの破断エネルギーを有するものであり；さらに、このような繊維は、例えば米国特許第４，５３５，０２７号で開示されている。
【００２１】
本発明の実施に適した液晶コポリエステル繊維は、例えば、米国特許第３，９７５，４８７号；４，１１８，３７２号、および、４，１６１，４７０号で開示されている。
本発明の実施に適したポリベンザゾール繊維は、例えば、米国特許第５，２８６，８３３号、５，２９６，１８５号、５，３５６，５８４号、５，５３４，２０５号、および、６，０４０，０５０号で開示されている。好ましくは、ポリベンザゾール繊維は、東洋紡株式会社（Ｔｏｙｏｂｏ  Ｃｏ．）製のザイロン（Ｚｙｌｏｎ（Ｒ））というブランドの繊維である。
【００２２】
剛直性棒状繊維は、例えば、米国特許第５，６７４，９６９号、５，９３９，５５３号、５，９４５，５３７号、および、６，０４０，４７８号で開示されている。このような繊維は、マゼラン・システムズ・インターナショナル（Ｍａｇｅｌｌａｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）からＭ５（Ｒ）繊維という名称で入手可能である。
【００２３】
上述したように、高強度の繊維は、織物、編物または不織布の形態が可能である。好ましい素材の一つは、スペクトラ（Ｒ）ポリエチレン繊維から形成された織物である。一実施態様において、ファブリックは、好ましくは、縦糸および横糸方向の両方において約１５〜約４５エンド／インチ（約５．９〜約１７．７エンド／ｃｍ）、より好ましくは約１７〜約３３エンド／インチ（約６．７〜約１３エンド／ｃｍ）を有する。ヤーンは、好ましくは、それぞれ約６５０〜約１２００デニールである。その結果として、重さが、好ましくは約２〜約１５オンス／平方ヤード（約６７．８〜約５０８．６ｇ／ｍ２）、より好ましくは約５〜約１１オンス／平方ヤード（約１６９．５〜約３７３．０ｇ／ｍ２）の織物に相当する。以下の表で、本発明で使用するのに適しているファブリックの構造を示す。当業者であれば当然ながら、本明細書で説明されるファブリックの構造は単なる例示であって、それらに本発明を限定することは目的としない。これらのコーティングされていないファブリックはそれぞれ、ヘクセル（Ｈｅｘｃｅｌ，アンダーソン，サウスカロライナ州）より入手可能であり、スペクトラ（Ｒ）繊維から製造される：
【００２４】
【表１】
2008527200.tif 000002
【００２５】
表に示されるように、縦糸方向と横糸方向の両方において１７エンド／インチの１２００デニールのスペクトラ（Ｒ）９００繊維で形成された平織のファブリックの重さは、わずか約５．５オンス／平方ヤード（約１８６．５ｇ／ｍ２）であるが、両方向において８００ポンドフォース／インチ（１４０１Ｎ／ｃｍ）より大きい破壊強度を有する。平織以外の織り方を用いてもよく、例えばバスケット織である。好ましいファブリックは、形式９０２のファブリックである。
【００２６】
高強度のファブリックは、不織布の形態であってもよく、例えば一方向に配向した繊維の層、または、ランダムに配向してフェルト化して、適切な樹脂マトリックスに埋め込まれた繊維であり、これらは当業界において既知である。一方向に配向した繊維から形成されたファブリックは、通常、一方向に延伸した繊維からなる第一の層、および、その第一の繊維から９０°の方向に延伸した繊維からなる第二の層を有する。個々の層が一方向に配向した繊維である場合、それらが連続した層は、好ましくは、例えば０°／９０°の角度、または、０°／４５°／９０°／４５°／０°の角度、または、その他の角度で互いに回転する。
【００２７】
一方向に配向した繊維層のための樹脂マトリックスは、適度に低い弾性率を有する多種多様のエラストマー素材から形成してもよい。好ましくは、このようなマトリックスで用いられるエラストマー素材は、ＡＳＴＭ  Ｄ６３８で測定した場合、約６，０００ｐｓｉ（４１．４ＭＰａ）に等しいか、またはそれ未満の初期引張係数（弾性係数）を有する。より好ましくは、このようなエラストマーは、約２，４００ｐｓｉ（１６．５ＭＰａ）に等しいか、またはそれ未満の初期引張係数を有する。最も好ましくは、このようなエラストマー素材は、約１，２００ｐｓｉ（８．２３ＭＰａ）に等しいか、またはそれ未満の初期引張係数を有する。
【００２８】
好ましくは、上記エラストマー素材が、防刃性のラミネートの不織布の約１〜約９８重量パーセント、より好ましくは約１０〜約９５重量パーセントを形成する。
多種多様のエラストマー素材が樹脂マトリックスとして利用可能である。例えば、以下の素材のいずれも使用可能である：ポリブタジエン、ポリイソプレン、天然ゴム、エチレン−プロピレンコポリマー、エチレン−プロピレン−ジエンターポリマー、ポリスルフィドポリマー、ポリウレタンエラストマー、クロロスルホン化ポリエチレン、ポリクロロプレン、フタル酸ジオクチルまたはその他の当業界周知の可塑剤を用いた可塑化ポリ塩化ビニル、ブタジエンアクリロニトリルエラストマー、ポリ（イソブチレン−コ−イソプレン）、ポリアクリラート、ポリエステル、ポリエーテル、フルオロエラストマー、シリコーンエラストマー、熱可塑性エラストマー、および、エチレンコポリマー。
【００２９】
ポリエチレンファブリックに好ましいものは、共役ジエンとビニル芳香族とのコポリマーのブロックコポリマーである。好ましい共役ジエンエラストマーは、ブタジエンおよびイソプレンである。好ましい共役芳香族単量体は、スチレン、ビニルトルエン、および、ｔ−ブチルスチレンである。ポリイソプレンを組み込んだブロックコポリマーは、水素化して、飽和炭化水素エラストマーセグメントを有する熱可塑性エラストマーを製造することができる。このようなポリマーは、Ｒ−（ＢＡ）ｘ（ｘ＝３〜１５０）タイプの単純なトリ−ブロックコポリマーであってもよく、ここで、上記式中、Ａは、ポリビニル芳香族単量体由来のブロックであり、Ｂは、共役ジエンエラストマー由来のブロックである。
【００３０】
エラストマー素材は、カーボンブラック、シリカなどの充填剤を配合してもよく、さらに、油で増量したり、ゴム系の技術者には周知の方法を用いて硫黄、過酸化物、金属酸化物、または、放射線硬化系で加硫してもよい。異なるエラストマー素材のブレンドを一緒に用いてもよく、または、１種またはそれ以上のエラストマーを、１種またはそれ以上の熱可塑性物質とブレンドしてもよい。
【００３１】
接着層のための好ましい接着材は、約１４０℃の融点、または、約１４０℃未満の範囲の融点を有するオレフィンポリマーまたはコポリマーのフィルムであり、具体的にはエチレンポリマー、および、コポリマー（例えばエチレン／プロピレンコポリマー）である。融点は、例えば示差走査熱量測定（ＤＳＣ）で、１０℃／分の加熱速度で測定される。最も好ましい接着材は、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、および、ＬＤＰＥ／ＥＶＡコポリマーである。接着層は、適切であればどのような形態で適用してもよいが、特に好ましいくはフィルムの形態である。フィルムは、上記で説明された高性能ファブリック基材をコーティングし、それらに接着するのに用いることができ、同時に、中間接着層を形成することができる。高強度の超高分子量ポリエチレン繊維を含むヤーンから織られたファブリックには、ＥＶＡが特によく接着する。ＥＶＡ層は、内側のファブリック基材層と、外側のゴムコンパウンド層の両方に対して接着親和性を有する極めて良好な中間接着層として作用する。ファブリックの厚さは約４０ミル（約１ｍｍ）以下が可能であるが、ファブリックの両面の厚さがそれぞれ約４〜約１５ミル（約０．１〜約０．３８ｍｍ）の熱可塑性フィルムラミネートが、最も適切な柔軟なシート構造を提供することが見出された。具体的には、ＥＶＡを中間接着層として用いる場合、両面それぞれのフィルム厚さが約４ミル（０．１ｍｍ）〜約１０ミル（０．２５ｍｍ）であることが最も望ましいことがわかった。ポリエチレンフィルムおよびエチレン酢酸ビニルフィルムはそれぞれ、約１オンス／ミル（厚さ）／平方ヤードの重さである。従って、ファブリックシート両面に４ミルのラミネートを形成しても、１平方ヤードあたりの総重量に対してわずか約８オンス（片側あたり４オンス）（約２７１ｇ／ｍ２）しか重さが増えない。
【００３２】
高強力ファブリックに付着させるゴムコンパウンドは、好ましくは、天然ゴムおよびスチレンブタジエンを含む。加えて、天然ゴムとスチレンブタジエンとポリブタジエン、または、天然ゴムとポリブタジエンを始めとするゴムコンパウンドも、ゴム層を形成するのに適している。以下の表に、本発明の構造において有用ないくつかの典型的なコンパウンドを要約する。これらの配合物はそれぞれ、スペシャリティー−タイヤズ・オブ・アメリカ（Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ−Ｔｉｒｅｓ  ｏｆ  Ａｍｅｒｉｃａ，インディアナ，ペンシルベニア州）より入手可能である。
【００３３】
【表２】
2008527200.tif 000003
【００３４】
これらのゴムコンパウンド配合物は、未硬化の（Ｂステージ）未加工コンパウンドとして得られる。硬化されると、得られたゴムは比較的硬くなるが、それでもなお実質的に薄く、柔軟である。このようなゴムシートは、好ましくは約５〜約５０ミル（約０．１３〜約１．２７ｍｍ）の厚さであり、より好ましくは約１５〜約４０ミル（約０．３８〜１ｍｍ）の厚さであり、最も好ましくは約３０ミル（０．７６ｍｍ）の厚さである。コーティングされた高強度ファブリックへの未硬化のゴムシートのばらつきのない適用（厚さ）を維持するために、剥離紙を用いてもよい。
【００３５】
防刃層は、あらゆる適切な方法で形成することができる。例えば、熱可塑性フィルムが用いられる場合、米国特許第６，２８０，５４６号の教示に従って、まずファブリックに熱可塑性フィルムを付着させてもよい。最終的なシートを形成する工程は、三段階工程を用いて行ってもよい。第一の工程は、ＥＶＡでコーティングしたファブリックを未加工のゴムコンパウンドシートに接着させ、このコーティングされたファブリックとゴムシートを、ロールから連続した基材上に供給することを含む。カレンダーロールを用いて２枚のシートを一緒にプレスして、軽量コーティングされたシートを形成してもよい。当業者であれば当然ながら、この工程は、シート素材の両面にゴムシートが要望される場合でも容易に改変される。
【００３６】
ゴムコンパウンドシートをコーティングされたファブリックに接着させるのに適した機械は、外側の軟質ロールと鋼製のセンターロールを備えたバン・ブランドリン・シルク・カレンダー（Ｖａｎ  Ｖｌａｎｄｒｉｎ  Ｓｉｌｋ  Ｃａｌｅｎｄｅｒ）である。いくつかのカレンダー加工工程とは異なり、接着工程中に熱がほとんど加えられないか、まったく加えられないため、ゴムシートの早期硬化を防ぐことができる。まずコーティングされたファブリックがゴムシートに付着すると、それらが加熱および硬化されるまでは容易に分離が可能である。ゴムシートは未硬化、すなわち「粘着性」であるため、ゴムシート下層のコーティングされたファブリックの内部層は、未硬化のゴムシートのための支持体と下層構造を提供することにおいて重要である。
【００３７】
コーティングされたファブリックとゴムシートとが一緒に接着した後、この組み合わせは、巻き取りの間に適切な剥離紙を入れてコアの周りに巻き取って束にして、耐熱性テープで安全に固定してもよい。剥離紙は、巻き上げ中に紙のコアと直接接するように設置してもよい。しかしながら、コーティングされたファブリックとゴムシートをロールに巻くことは必須ではない。
【００３８】
あるいは、コーティングされたファブリックとゴムシートを回収して、伸長させながら回収する装置（例えば連続移動するコンベヤータイプのベルト）に沿って移動させてもよい。しかしながら、硬化／ベーキング工程の間は、ロール、またはその他の回収装置を連続的に回転／ロールさせることが重要である。これは、初期の未硬化のゴムシートは、硬化工程初期の時間中に自重で脱落したり、または垂れ下がったりする傾向があると予想されるため重要である。ロールを連続的に回転させることによって、最終的な外部保護層の硬化および厚さの均一性が確保される
続いて、得られた束を、オーブンで、約２３０〜約２８０°Ｆ（約１１０〜約１３８℃）の温度で約４時間〜約２４時間ベークしてもよい。材料技術の当業者であれば当然のことであるが、硬化温度が低いほど、ゴムシートの硬化を十分に完了させるためにより長い持続時間を必要とする。
【００３９】
本発明の防護服に、１またはそれ以上の防刃層を用いてもよい。同一または異なる個々の複合材層で多層構造を構築してもよい。
本発明の好ましい実施態様において、本防護服は発射された弾丸に対しても耐性を有する。この実施態様において、高強力繊維のネットワークを含む防弾性の複合材が提供される。これらの繊維は、低弾性率素材のマトリックス中に存在していてもよい。一般的に、上記で防刃層に関して考察された繊維が、防弾層に使用するのに適している。防弾性複合材中の好ましくは少なくとも５０重量パーセントの繊維が、高強力繊維からなり、より好ましくはこのような複合材中の少なくとも７５重量パーセントの繊維が、高強力繊維からなる。注目すべきことに、防刃層と、防弾層とで、同一の高強力繊維を用いてもよいし、または、異なる高強力繊維を用いてもよい。
【００４０】
耐衝撃性の物品や防弾性の物品、例えばヘルメット、パネルおよびチョッキで用いられる繊維強化複合材に関する様々な構造が既知である。これらの複合材は、弾丸、榴散弾弾子および破片などの発射体からの高速度衝撃による貫入に対して、様々な程度の耐性を示す。例えば、米国特許第６，２６８，３０１号Ｂ１；６，２４８，６７６号Ｂ１；６，２１９，８４２号Ｂ１；５，６７７，０２９号；５，５８７，２３０号；５，５５２，２０８号；５，４７１，９０６号；５，３３０，８２０号；５，１９６，２５２号；５，１９０，８０２号；５，１８７，０２３号；５，１８５，１９５号；５，１７５，０４０号；５，１６７，８７６号；５，１６５，９８９号；５，１２４，１９５号；５，１１２，６６７号；５，０６１，５４５号；５，００６，３９０号；４，９５３，２３４号；４，９１６，０００号；４，８８３，７００号；４，８２０，５６８号；４，７４８，０６４号；４，７３７，４０２号；４，７３７，４０１号；４，６８１，７９２号；４，６５０，７１０号；４，６２３，５７４号；４，６１３，５３５号；４，５８４，３４７号；４，５６３，３９２号；４，５４３，２８６号；４，５０３，８５６号；４，４５７，９８５号；および、４，４０３，０１２号；ＰＣＴ公報番号ＷＯ９１／１２１３６；および、Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ  Ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓ．Ａ．の、「Ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ  Ｈａｒｄ  Ａｒｍｏｒ  Ｎｏｎ  Ａｐｐａｒｅｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ｗｉｔｈ  Ｔ−９６３３３００  ｄｔｅｘ  ＤｕＰｏｎｔ  Ｋｅｖｌａｒ  ２９  Ｆｉｂｒｅ」というタイトルの出版物（１９８４年）はいずれも、高分子量ポリエチレン、アラミドおよびポリベンザゾールのような素材から作製された高強度の繊維を含む防弾性の複合材を説明している。このような複合材は、それらの構造や用いられた素材の性質に応じて軟質または硬質のいずれかであると述べられている。
【００４１】
防弾性の複合材は、通常、織物または編物、または、撚り合わせた繊維のシートから形成される、シート中の繊維を一方向に配向させ、さらに、このようにして一方向に配向した２つの繊維層を０°／９０°の配置で交差積層してもよいし、または、ランダムに配向させてフェルト化してもよい。個々の層が一方向に配向した繊維である場合、それらが連続した層は、好ましくは、例えば０°／９０°の角度、または、０°／４５°／９０°／４５°／０°の角度、または、その他の角度で互いに回転する。織物または繊維の層はそれぞれ、コーティングされていないか、または、繊維間の空間を埋めるポリマーマトリックス素材中に埋め込まれるかのいずれかである。マトリックスが存在しない場合はファブリックまたは繊維シートは本質的に柔軟であり、マトリックスが用いられる場合、柔軟なファブリックまたは繊維シートであることが好ましい。好ましくは、本発明の防弾層は、ポリエチレンまたはアラミド繊維から形成されたファブリックである。当業界において既知の通り、要求される防弾性を提供するために、防護服には典型的には数層の防弾性複合材が用いられ、ここで、それぞれの層は、隣接する層と異なる繊維で形成されてもよいし、または、隣接する層と異なる立体配置であってもよい。
【００４２】
防弾層のファブリック部分は織物でもよく、これらは、どのような織りパターンで形成されたものでもよく、例えば、平織、綾織、繻子織、三次元織物、および、それらの数々の改変法のいずれかで形成されたものでもよい。平織物が好ましく、より好ましくは、縦糸と横糸の数が等しい平織物である。
【００４３】
当業者には当然と思われるが、素材、繊維のデニールおよびヤーンのデニールの具体的な組み合わせそれぞれに対して最良のウィーブ数の予測を明記することは、現状では不可能である。一方で、可能な被覆率を最大限実現したより固い織り方にすれば、発射体が穴を見出し、ヤーンや繊維を脇に押しやることがより困難になる。一方で、高頻度でヤーンを交差させると、ファブリックを介して防弾作用を伝播させることを制限し、さらに、発射体からエネルギーを吸収することができる繊維の体積を少なくする。当業者であれば、繊維の素材、ヤーンのデニールおよびフィラメントのデニールそれぞれに応じて最良のヤーン数を、実験により容易に発見できると予想される。
【００４４】
１２００デニールのポリエチレンヤーン（例えばハネウェル・インターナショナル社によって製造されたスペクトラ（Ｒ）９００ヤーン）の場合、約１５×１５エンド／インチ（約５．９エンド／ｃｍ）〜約４５×４５エンド／インチ（１７．７エンド／ｃｍ）を有する平織物が好ましい。より好ましくは、約１７×１７エンド／インチ（６．７エンド／ｃｍ）〜約２３×２３エンド／インチ（９．０エンド／ｃｍ）を有する平織物である。６５０デニールのスペクトラ（Ｒ）９００ポリエチレンヤーンの場合、約２０×２０エンド／インチ（７．９エンド／ｃｍ）〜約４０×４０エンド／インチ（１６エンド／ｃｍ）を有する平織物が好ましい。２１５デニールのスペクトラ（Ｒ）１０００ポリエチレンヤーンの場合、約４０×４０エンド／インチ（１６エンド／ｃｍ）〜約６０×６０エンド／インチ（２４エンド／ｃｍ）を有する平織物が好ましい。
【００４５】
防弾層において有用なラミネートのヤーンは、約５０デニール〜約３０００デニールであり得る。これらの選択は、防弾効力やコストの検討によって左右される。ヤーンは細ければ細いほど、製造と織りにコストがかかるが、単位重量あたりより大きい防弾効力を得ることができる。このようなヤーンは、好ましくは、約２００デニール〜約３０００デニールである。より好ましくは、このようなヤーンは、約６５０デニール〜約１５００デニールである。最も好ましくは、このようなヤーンは、約８００デニール〜約１３００デニールである。
【００４６】
本発明において有用な繊維の断面は、広く様々なものであってよい。このような断面は、円形、平坦または長方形の断面を有していてもよい。これらはまた、繊維の直線状の軸または長手方向の軸から突き出した１個またはそれ以上の規則的または不規則な葉形を有する、不規則または規則的な多葉形の断面を有する場合もある。実質的に円形、平坦または長方形の断面を有する繊維が好ましく、最も好ましくは円形の断面を有する繊維である。
【００４７】
本発明の実施において、数層の柔軟な防刃性の複合材が提供され、そこに数層の防弾性複合材が隣接しているが、好ましくはそれらは接着されていない。防刃性の複合材層が衝撃を受ける面になるように、防刃性の複合材層が着用者の外側に向いていることが好ましいが、驚くべきことに、それとは逆に防刃性の複合材層が着用者の内側に向いていても、なお防刃性を維持できることが見出された。後者の配置において、防刃パッケージは、外傷を減少させるパッドとしても作用することができる。
【００４８】
一実施態様において、従来の方式で、複数の防弾性複合材層からチョッキが形成される。これらの層は一緒に積層されないことが好ましいが、個々の層が互いに滑らないように一緒に縫い合わせてもよい。あるいは、これらの層を互いに積層してもよい。望ましい防刃性を提供するために、複数の防刃性の複合材層から形成された裏地を、防弾性複合材層と共に装着してもよく、このような裏地は、防弾層の外側に面していることが好ましいが、上述したようにそれと逆も可能である。
【００４９】
本発明の防弾層において有用なラミネートは、柔軟であることが好ましく、さらに、当業界で認識されているように、エラストマーのマトリックス組成物で含浸させたり、または、それらに埋め込まれていてもよい。
【００５０】
防弾層において有用なエラストマーは、好ましくは、ＡＳＴＭ  Ｄ６３８によって測定した場合、約６，０００ｐｓｉ（４１．４ＭＰａ）に等しいか、またはそれ未満の初期引張係数（弾性係数）を有する。より好ましくは、このようなエラストマーは、約２，４００ｐｓｉ（１６．５ＭＰａ）に等しいか、またはそれ未満の初期引張係数を有する。最も好ましくは、このようなエラストマーは、約１，２００ｐｓｉ（８．２３ＭＰａ）に等しいか、またはそれ未満の初期引張係数を有する。
【００５１】
多種多様のエラストマー素材が使用可能である。例えば、以下の素材のいずれも使用可能である：ポリブタジエン、ポリイソプレン、天然ゴム、エチレン−プロピレンコポリマー、エチレン−プロピレン−ジエンターポリマー、ポリスルフィドポリマー、ポリウレタンエラストマー、クロロスルホン化ポリエチレン、ポリクロロプレン、フタル酸ジオクチルまたはその他の当業界周知の可塑剤を用いた可塑化ポリ塩化ビニル、ブタジエンアクリロニトリルエラストマー、ポリ（イソブチレン−コ−イソプレン）、ポリアクリラート、ポリエステル、ポリエーテル、フルオロエラストマー、シリコーンエラストマー、熱可塑性エラストマー、エチレンコポリマー。
【００５２】
ポリエチレンファブリックに好ましいものは、共役ジエンとビニル芳香族コポリマーのブロックコポリマーである。好ましい共役ジエンのエラストマーは、ブタジエンおよびイソプレンである。好ましい共役芳香族単量体は、スチレン、ビニルトルエン、および、ｔ−ブチルスチレンである。ポリイソプレンを組み込んだブロックコポリマーは、水素化して、飽和炭化水素エラストマーセグメントを有する熱可塑性エラストマーを製造することができる。このようなポリマーは、Ｒ−（ＢＡ）ｘ（ｘ＝３〜１５０）タイプの単純なトリ−ブロックコポリマーであってもよく、ここで、上記式中、Ａは、ポリビニル芳香族単量体由来のブロックであり、Ｂは、共役ジエンエラストマー由来のブロックである。これらのポリマーの多くは、クラトン・ポリマーズ社（Ｋｒａｔｏｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ，  Ｉｎｃ．）によって商業的に製造されている。
【００５３】
このようなエラストマーには、カーボンブラック、シリカなどの充填剤を配合してもよく、さらに、油で増量したり、ゴム系の技術者には周知の方法を用いて硫黄、過酸化物、金属酸化物、または、放射線硬化系で加硫してもよい。異なるエラストマー素材のブレンドを一緒に用いてもよく、または、１種またはそれ以上のエラストマーを、１種またはそれ以上の熱可塑性物質とブレンドしてもよい。
【００５４】
好ましくは、防弾性ラミネートの約１〜約３０重量パーセントがこのようなエラストマーで形成される。より好ましくは、このようなラミネートの約２〜約２０重量パーセントがこのようなエラストマーで形成される。
【００５５】
このようなエラストマーのコーティングは、織物の表面上にエラストマー溶液を噴霧またはロールコーティングし、続いて乾燥させることによって塗布してもよい。あるいは、このようなエラストマーをフィルムまたはシートに形成して、織物の表面に圧力および／または熱によって塗布してもよい。スチレン−イソプレン−スチレン、または、スチレン−ブタジエン−スチレンタイプのブロックコポリマーのエラストマーは、溶液をロールコーティングして、続いて乾燥させることによって塗布することが好ましい。
【００５６】
以下、本発明をさらに十分に理解するために非限定的な実施例を示す。本発明の原理を説明するために示された具体的な技術、条件、素材、比率、および、報告されたデータは典型例であり、本発明の範囲を制限すると解釈されるべきではない。
【００５７】
実施例
実施例１
３０ｇ／ｄの強度、８５０ｇ／ｄの弾性率、および、６３Ｊ／ｇの破断エネルギーである引張特性を有するハネウェル・インターナショナル社製のスペクトラ（Ｒ）９００という名称の１２００デニールのポリエチレンヤーンからなる織物（形式９０２）から、防刃性の複合材を形成した。このファブリックは、１７×１７エンド／インチ（６．７×６．７エンド／ｃｍ）で、０．０１８インチ（０．４６ｍｍ）の厚さを有する平織物であった。
【００５８】
このファブリックの両面に、０．００３インチ（０．０７６ｍｍ）の厚さを有するエチレン酢酸ビニルポリマー（ＥＶＡ）フィルムから形成された接着層のフィルムを接着させた。８０％の天然ゴムと２０％のスチレンブタジエンとのブレンド（スペシャリティータイヤ製の配合物２１４８）からゴムコンパウンド層を形成した。このゴム層と接着層とを、ファブリックの両面に接着させた。
【００５９】
複合材をロールに形成し、オーブン中で回転させながら１６０°Ｆで８時間硬化した。このロールから１２×１２インチ（３０．５×３０．５ｃｍ）に測定されたサンプルを形成し、次に、プレス中で２６０°Ｆで１時間後硬化した。
【００６０】
硬化後、０．０９５インチのゴム／０．００３インチのＥＶＡ／０．０３８インチのファブリック／０．００３インチのＥＶＡ／０．０２５インチのゴムからなる１つの層構造を形成した。この１つの層構造を、複合材の防刃層として用いた。参考を簡易化するために、これらの実施例における防刃層は、「防刃パッケージ」と称する。防刃パッケージは、０．８１３ポンド／平方フィート（３．９７ｋｇ／ｍ２）の重量と、０．１４４〜０．１４６インチ（３．５６〜３．７１ｍｍ）の厚さを有していた。
【００６１】
実施例１では、防弾パッケージも用いられた。このパッケージは、ハネウェル・インターナショナル社より入手可能なスペクトラ・シールドＬＣＲ（ＳＰＥＣＴＲＡ  ＳＨＩＥＬＤ（Ｒ）ＬＣＲ）という柔軟な不織布の防弾性ファブリックから形成した。スペクトラ・シールド（Ｒ）ＬＣＲは、一方向に配向した高強度、高弾性率のスペクトラ（Ｒ）ポリエチレン繊維ポリエチレン繊維からなる２層のロールであって、熱可塑性エラストマーの樹脂マトリックスが０°／９０°の角度で交差積層され、さらに熱可塑性フィルムで挟まれたものであり、これは、軟質の防護服において有用である。スペクトラ（Ｒ）ポリエチレン繊維は、３０ｇ／ｄの強度、８５０ｇ／ｄの引張係数、および、４５ｇ／ｄの破断エネルギーを有する。合計で３９層のスペクトラ・シールド（Ｒ）ＬＣＲファブリックを用いたところ、総重量は１．２３６ポンド／平方フィート（６．０３ｋｇ／ｍ２）となった。防弾パッケージの国立司法研究所（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｊｕｓｔｉｃｅ；ＮＩＪ）の評価はレベルＩＩＩＡであった。また、防弾パッケージサンプルのサイズも１２×１２インチ（３０．５×３０．５ｃｍ）とした。
【００６２】
キャンバス地の袋のなかに、防刃パッケージと防弾パッケージを、防刃パッケージが外側に向くように、すなわち衝撃を受ける面になるように配置した。
個人用防護服のＮＩＪ規格０１１５．００のＮＩＪの耐突刺性に従って、耐突刺性を試験した。この試験で、様々なタイプの刃物と保護レベルを用いた。Ｓ１ナイフ、および、Ｐ１ナイフという名称の加工された刃物の刀身を用いた。Ｓ１ナイフは、厚さ約１／８インチ（３．１８ｍｍ）の刃を有し、両刃である。Ｐ１ナイフは、厚さ約１／１６インチ（１．５９ｍｍ）の刃を有し、片刃である；この刃物は、Ｓ１ナイフよりも貫通を止めることが難しい。
【００６３】
それぞれの威力（刃物のタイプ）に応じて、三段階の保護レベル（Ｌ１、Ｌ２およびＬ３）を設け、さらに、各レベルごとに二段階の衝撃（または打撃）エネルギーを設けた。
それぞれの武器を様々な入射角で試験し、０度の入射角が最も厳しいとした。以下の表Ｉに、本発明の実施例に関する突刺保護の必要条件を記載する：
【００６４】
【表３】
2008527200.tif 000004
【００６５】
合格・不合格基準は以下の通り：
エネルギーＥ１の場合：貫通が、７ｍｍを超えることができない、
エネルギーＥ２の場合：貫通が、２０ｍｍを超えることができない。
【００６６】
０および４５度の入射角で試験した場合、実施例１の防刃パッケージと防弾パッケージとの組み合わせは、Ｓ１およびＰ１ナイフの両方を用いたところ、それぞれのナイフにおいてエネルギーレベルＥ１およびＥ２で刃物の突刺保護の標準に合格した。以下の表２に結果をに示す。
【００６７】
実施例２
防刃パッケージにおいて実施例１の２層構造を用いて、実施例１を繰り返した。防弾パッケージは、スペクトラ・シールド（Ｒ）ＬＣＲ不織布防弾性ファブリックで形成した。合計で３２層を用いたが、その重量は、０．９９０ポンド／平方フィート（４．８３３ｋｇ／ｍ２）であり、ＮＩＪ評価はレベルＩＩであった。
【００６８】
表２に、突刺保護試験の結果も示す。見てわかるように、防刃パッケージと防弾パッケージの組み合わせは、止めるのがより難しいＰ１ナイフを用いて、より難しい０度の入射角で、さらにエネルギーレベルＥ１およびＥ２のいずれにおいても試験に合格した。
【００６９】
実施例３
実施例１の防弾パッケージを用いたことを除いて、実施例２を繰り返した。表２に、突刺保護試験の結果も示す。見てわかるように、防刃パッケージと防弾パッケージとの組み合わせは、止めるのがより難しいＰ１ナイフを用いて、より難しい０度の入射角で、さらにエネルギーレベルＥ１およびＥ２のいずれにおいても試験に合格した。
【００７０】
実施例４
この実施例において、防刃パッケージに２種の異なる複合材を用いた。第一の層は、実施例１と同じであった。第二の層は、０．０２５インチ（０．６３５ｍｍ）のゴム／０．００３インチ（０．０７６ｍｍ）のＥＶＡ／０．０１８インチ（０．４５７ｍｍ）のファブリック／０．００３インチ（０．０７６ｍｍ）のＥＶＡ／０．０２５インチ（０．６３５ｍｍ）のゴムからなる複合材から形成した。実施例１で用いられたものと同じファブリックとゴムを用いた。防刃パッケージの重量は、１．２２９ポンド／平方フィート（６．０ｋｇ／ｍ２）であり、厚さは０．２１５〜０．２２７インチ（５．４６１〜５．７６６ｍｍ）であった。防弾パッケージは、ハネウェル・インターナショナル社製のゴールド・フレックス（ＧＯＬＤ  ＦＬＥＸ（Ｒ））という柔軟な複合材とし、これは、一方向に配向したアラミド繊維テープからなる４層のロール製品であって、熱可塑性樹脂マトリックスを有し、０°／９０°、０°／９０°で交差積層され、さらに熱可塑性フィルムで挟まれたものであり、これは、軟質の防護服において有用なアラミド製の遮蔽製品である。防弾パッケージには合計で２４層を用いたところ、その重量は、１．１７８ポンド／平方フィート（５．７５１ｋｇ／ｍ２）であった。防弾パッケージのＮＩＪの評価はレベルＩＩＩＡであった。
【００７１】
表２に、突刺保護試験の結果も示す。見てわかるように、Ｓ１およびＰ１ナイフの両方を、０および４５度の入射角で、さらに両方のエネルギーレベルで用いたところ、防刃パッケージと防弾パッケージとの組み合わせは試験に合格した。
【００７２】
実施例５
防弾パッケージをゴールド・フレックス（Ｒ）という柔軟な複合材にしたことを除いては、実施例２を繰り返した。防弾パッケージは１８層で形成したところ、その重量は、０．８６４ポンド／平方フィートであり、ＮＩＪの評価はレベルＩＩであった。
【００７３】
表２に、防刃性試験の結果も示す。見てわかるように、防刃パッケージと防弾パッケージとの組み合わせは、止めるのがより難しいＰ１ナイフを用いて、より難しい０度の入射角で、さらにエネルギーレベルＥ１およびＥ２のいずれにおいても試験に合格した。
【００７４】
実施例６
この実施例において、防刃層を、０．０２５インチ（０．６３５ｍｍ）のゴム／０．００３インチ（Ｏ．０７６ｍｍ）のＥＶＡ／０．０１８インチ（０．４５７ｍｍ）のファブリック／０．００３（０．０７６ｍｍ）インチのＥＶＡ／０．０２５インチ（０．６３５ｍｍ）のゴムからなる複合材から形成した。ファブリックおよびゴムは、実施例４の第二の層で用いられたものと同じであった。防刃パッケージの重量は、０．３８８ポンド／平方フィート（１．８９４ｋｇ／ｍ２）であり、厚さは、０．０７１〜０７９インチ（１．８０３〜２．００７ｍｍ）であった。防弾パッケージは、デュポン製のケブラー（Ｒ）２９ファブリックであり、これは、製造元によれば、２３ｇ／ｄの強度、および、５５０ｇ／ｄの引張係数を有する（ポリ（フェニレンテレフタルアミド））ヤーンから形成されたものである。このファブリックは樹脂でコーティングされていないが、乾燥ファブリックであった。防弾パッケージに合計で３２層のケブラーファブリックを用いたところ、その重量は、１．５０８ポンド／平方フィート（７．３６２ｋｇ／ｍ２）であった。防弾パッケージのＮＩＪ評価は、レベルＩＩＩＡであった。
【００７５】
表２に、防刃性試験の結果も示す。見てわかるように、防刃パッケージと防弾パッケージとの組み合わせは、Ｓ１およびＰ１ナイフの両方を用いて、より難しい０度の入射角で、さらにエネルギーレベルＥ１およびＥ２のいずれにおいても試験に合格した。
【００７６】
実施例７
この実施例において、ゴムの重量を除いて、防刃パッケージを実施例１で用いられたものと同様にした。防刃層の重量は、０．８３５ポンド／平方フィート（４．０７６ｋｇ／ｍ２）であり、厚さは、０．１４５〜０．１４６インチ（３．６８３〜３．７０８ｍｍ）であった。防弾パッケージは、実施例６で用いられたものと同じであった。
【００７７】
表２に、防刃性試験の結果も示す。見てわかるように、防刃パッケージと防弾パッケージとの組み合わせは、Ｓ１およびＰ１ナイフの両方を用いて、０および４５度の両方の入射角で、エネルギーレベルＥ１およびＥ２のいずれにおいても、試験に合格した。
【００７８】
【表４】
2008527200.tif 000005
【００７９】
実施例１〜７それぞれのサンプルは、Ｓ１およびＰ１ナイフの両方を用いて、衝撃エネルギーレベルＥ１およびＥ２のいずれにおいても、ＮＩＪ試験に合格したことが観察できる。これらのサンプルは、試験のＬ１および／またはＬ２レベルの必要条件合格している。
【００８０】
従って、本発明は、柔軟で、かつ防刃性を有する防護服を提供することが観察できる。このような防護服は、嵩張りが少なく、着心地がいい。また、本防護服は防弾層を含んでいてもよく、このような防弾層も、防刃性かつ防弾性の防護服が提供されるように柔軟であってもよい。
【００８１】
以上、かなり詳細に本発明を説明したが、当然ながら、このような詳細事項を厳密に実行する必要はなく、最後に添付された請求項による定義に従って、いずれも本発明の範囲内のさらなる変更や改変が当業者に示唆されていると考えられる。
【手続補正書】
【提出日】平成19年9月19日(2007.9.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
柔軟な防刃性防護服であって、該防護服は、少なくとも１つの柔軟な複合材層を含み、ここで、該柔軟な複合材は、高強力繊維のネットワークから形成されたファブリック基材、および、該ファブリック基材に接着するゴム層を含み、前記ゴム層がゴムコンパウンドを含み、該ゴムコンパウンドは、天然ゴムとスチレンブタジエンとのブレンド；天然ゴムとポリブタジエンとのブレンド；および、天然ゴムとスチレンブタジエンとポリブタジエンとのブレンドからなる群より選択される、上記防護服。
【請求項２】
前記ファブリック基材と前記ゴム層とに接着する熱可塑性材料を含む接着層をさらに含む、請求項１に記載の柔軟な防護服。
【請求項３】
前記高強力繊維が、高分子量ポリエチレン、アラミド、およびそれらのブレンドからなる群より選択される、請求項１または２に記載の柔軟な防護服。
【請求項４】
前記熱可塑性材料が、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル、およびそれらのブレンドからなる群より選択される、請求項２に記載の柔軟な防護服。
【請求項５】
防刃性かつ防弾性を有する柔軟な防護服であって、該防護服は、
少なくとも１つの柔軟な防刃性の複合材層、ここで、該柔軟な複合材は、高強力繊維のネットワークから形成されたファブリック基材、および、該ファブリック基材に接着するゴム層を含む、および、
少なくとも１つの柔軟な防弾性の複合材層、ここで、該柔軟な防弾性複合材は、高強力繊維のネットワークを含む、
を含み、
前記ゴム層がゴムコンパウンドを含み、該ゴムコンパウンドは、天然ゴムとスチレンブタジエンとのブレンド；天然ゴムとポリブタジエンとのブレンド；および、天然ゴムとスチレンブタジエンとポリブタジエンとのブレンドからなる群より選択される、上記防護服。
【請求項６】
前記防刃層の前記柔軟な複合材の前記ファブリック基材は、約２〜１５オンス／平方ヤード（約６７．８〜約５０８．６ｇ／ｍ２）の重さを有し、縦糸および横糸方向の両方において約３５エンド〜４５エンド／インチ（約５．９〜約１７．７エンド／ｃｍ）を含み、ここで、縦糸および横糸エンドはそれぞれ、約６５０〜１２００デニールである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の柔軟な防護服。
【国際調査報告】
2008527200.tif 000006
2008527200.tif 000007
2008527200.tif 000008