(57)【要約】  それ自体が衝撃吸収性、耐弾丸性、耐貫入性を持つ積層化したフェルトシート、及びそのアセンブリー、並びに、スポールシールド、構造用複合体及び他の適用品。【選択図】図２
2008540198.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
(a)２つの側面を持ち、そして、ASTM D2256-02で測定して約17グラム毎デニール以上の引張強度を持つ１又は２以上の高強度繊維より本質的になる圧縮フェルトシート；
(b)前記フェルトシートの１つの側面に結合したプラスチックフィルム；及び、
(c)任意の、前記フェルトシートの面と前記プラスチックフィルムとの間の結合剤、
を含む独立した積層物。
【請求項２】
面密度が約0.1kg/m2から約2kg/m2である、請求項1に記載の積層物。
【請求項３】
密度が約0.05g/cm3から1.5g/cm3である、請求項1に記載の積層物。
【請求項４】
前記高強度繊維が、ポリオレフィン、ポリアラミド、ポリベンゾアゾール、ポリビニルアルコール及びポリ{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)繊維よりなる群から選択される、請求項1に記載の積層物。
【請求項５】
前記高強度繊維が、ポリエチレン、ポリ(p−フェニレンテレフタルアミド)、ポリベンゾオキサゾール(PBO)、及びポリ{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)繊維よりなる群から選択される、請求項４に記載の積層物。
【請求項６】
前記高強度繊維の少なくとも1つが、約1インチから約10インチ(2.5から25cm)の長さの非連続的な繊維よりなる、請求項1に記載の積層物。
【請求項７】
前記プラスチックフィルムが、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリカーボネート、イオノマー、ポリイミド、塩化ポリビニル、ポリエステル及びポリウレタンフィルムよりなる群から選択される、請求項1に記載の積層物。
【請求項８】
前記プラスチックフィルムが約0.008mmから約1mmの厚みを持つ、請求項1に記載の積層物。
【請求項９】
見かけの曲げ弾性率が、ASTM 747-93により測定して、約10psi（69KPa）未満である、請求項１に記載の積層物。
【請求項１０】
見かけの曲げ弾性率が、ASTM 747-93により測定して、約5psi（34.5KPa）未満である、請求項１に記載の積層物。
【請求項１１】
見かけの曲げ弾性率が、ASTM 747-93により測定して、約2psi（13.8KPa）未満である、請求項１に記載の積層物。
【請求項１２】
前記結合剤が、ASTM D638-03により測定して約41.3MPa未満の弾性率を持つエラストマー材料である、請求項１に記載の積層物。
【請求項１３】
前記結合剤が、積層物の約1から10重量%を構成する、請求項１に記載の積層物。
【請求項１４】
請求項１に記載の積層物を、２又はそれ以上、互いに対面関係で積み重なる状態で含み、前記積層物は端部のみで結合した、製品。
【請求項１５】
前記積層物は結合していない、請求項１２に記載の製品。
【請求項１６】
請求項１１に記載の積層物を、２又はそれ以上、互いに対面関係で結合して含む製品。
【請求項１７】
MIL-P-46593Aにより記載されている17グレイン（1.1グラム）の破片模擬弾に対し、MIL-STD 662Eにより測定して、V50速度が少なくとも約1800ft/sec(549m/sec)、比エネルギー吸収（SEA）が少なくとも約50J-m2/kg及びV50速度における背面変形が約55mm未満である、請求項１２に記載の製品。
【請求項１８】
NIJ規格01150.00、防護レベル１の耐穿刺性の要求を満たす、請求項１２に記載の製品。
【請求項１９】
NIJ規格01150.00（2000年9月）により測定して、衝突エネルギー36 Jの「特別に設計されたスパイク」の脅威に対して、ミリ単位の貫入深さが、以下の不等式：
貫入深さ（mm）＜220／製品の面密度(kg/m2)
を満たす、請求項１２に記載の製品。
【請求項２０】
(a)１又は２以上の、請求項1に記載の積層物；
(b)高強度繊維の織られたシート、マトリックスにおいて１軸方向に配列し及びクロスプライの高強度繊維のシート、プラスチックフィルム内において積層化した１軸方向に配列し及びクロスプライの高強度繊維のシートよりなる群から選択された１又は２以上の繊維層で、前記高強度繊維は少なくとも約17g/dの引張強度を持つもの；
を含み、前記繊維層及び請求項1に記載の前記積層物は、互いに対面関係で積み重なっている、製品。
【請求項２１】
(a)１又は２以上の、請求項1に記載の積層物；
(b)(i)マトリックス内で互いに結合した、織られた高強度繊維のシート、
(ii)マトリックス内で互いに結合した、１軸方向に配列し及びクロスプライの高強度繊維のシート、
(iii)１軸方向に配列し及びクロスプライの高強度繊維がプラスチックフィルム内で積層化し互いに結合したシート、よりなる群から選択された強固なプレート、
を含み、前記強固なプレート及び請求項1に記載の前記積層物は対面関係で互いに積み重なっている、製品。
【請求項２２】
請求項1に記載の前記積層物が、互いに及び前記強固なプレートと結合した、請求項２１に記載の製品。
【請求項２３】
(a)１又は２以上の、請求項1に記載の積層物；
(b)セラミック、ガラス、金属を充填した複合材料、セラミックを充填した複合材料、ガラスを充填した複合材料及びサーメットよりなる群から選択された強固なプレート、
を含み、前記強固なプレート及び請求項１に記載の前記積層物が互いに対面関係で積み重なった、製品。
【請求項２４】
請求項１に記載の前記積層物が、互いに及び前記強固なプレートと結合した、請求項２３に記載の製品。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の背景
１．発明の分野
本発明は、それ自体、並びに、スポールシールド、構造用複合材料及び他の適用品において、衝撃吸収、耐弾丸、耐貫入の効用を持つ、積層化したフェルトシート、及びアセンブリーに関する。
【０００２】
２．関連技術の説明
個人保護用のボディーアーマー(body armor)の製造は、古いが廃れた技術ではない。紀元前１５００年までに既にエジプト人によく知られていた金属甲冑(metal armor)は、およそ１７世紀の終りまで存続し使用された。近年、アラミド、高分子量ポリエチレン及びポリベンゾアゾールのような新しい丈夫な繊維の発見により、ボディーアーマーは再び実用的になった。
【０００３】
様々な繊維質強化構造が、ヘルメット、パネル、ベストのような耐衝撃性、耐弾丸性および耐貫入性のある製品のために使用されているものとして知られている。これらの製品は、ナイフ及び大釘(spike)のような刺し道具（stabbing implement）、又は砲弾（bullet）、弾丸（shell）、榴散弾（shrapnel）、ガラス破片等のような発射物（projectile）が衝突することによる貫入に対して、様々な度合いの耐性を示す。
【０００４】
高分子量のポリエチレン、アラミド及びポリベンゾアゾールのような材料よりなる高強度繊維を含む、耐弾丸及び／又は耐貫入製品が公知である。例えば、米国特許第6,534,426号、第6,475,936号及び「T-963 3300 dtex デュポンケブラー29ファイバーを用いた軽量複合材料のハードアーマー非衣料システム(Lightweight Composite Hard Armor Non Apparel Systems with T-963 3300 dtex DuPont Kevlar 29 Fibre)」と題するE.I. DuPont De Nemours International S.A. による1984年の出版物が参考として挙げられる。該繊維は織られたものであっても不織のものであってもよい。不織繊維は編まれ、一軸に配列され及びクロスプライされ、又はフェルト状にされてよい。このような製品は、その構造の特性及び使用される材料に依存して、柔軟であるか強固であるかのいずれかであると言われている。
【０００５】
米国特許第4,181,768号は６,６ナイロンフィルム及びポリ−（p−フェニレンテレフタルアミド）の布帛の互層をプレスラミネートした強固なアーマーを記載している。該布帛は、ニードルパンチフェルトのような不織布であってもよい。米国特許第5,343,796号は、第一の柔軟な繊維性の層及び第二の柔軟で防刃性を持つ繊維性の層を含むアーマーシステムを記載している。該第二の層はコートされていないニードルパンチフェルトを含む。米国特許出願公開第2002/0106956号は、少なくとも２種類の繊維種（一方は少なくとも10g/dの引張強度（tenacity）を持ち、別の一方は10g/d未満の引張強度を持つ）を含む布帛製品を記載している。該布帛は、棘、蛇咬傷、鋭利な枝等に対する耐穿刺性の層を有し、及び、耐穿刺性の層の裏に微多孔性膜を有してよい。耐穿刺性の層はニードルパンチフェルトであってよい。
【０００６】
米国特許出願公開第2003/0022583は、共に混合し統合して複合材料の単一層を形成するような繊維性材料を、少なくとも２種類含む、耐弾丸性の布帛を記載している。繊維性材料はニードルパンチ法及び圧縮により統合される。H.L. Thomasは、2003年7月１４日〜18日にカリフォルニア、サンディエゴ開催の第１４回複合材料国際会議において「破片保護用ニードルパンチ不織布帛（Needle-punched Non-woven Fabric for Fragmentation Protection）」を論じている。
【０００７】
いくつかの機構が確認されてきたが、繊維強化複合材料の貫通に関しての完全な分析は、まだ現在の技術能力を超えている。小さく先の尖った突起物は、横方向へ繊維を追いやることにより、繊維を破壊することなくアーマーを貫通することができる。この場合、耐貫通性は、いかに容易に繊維が脇へ押しやられるか、従って、繊維の網状構造の特性に依存する。重要な要素として、クロスプライの一方向複合材料における織り密度又は交錯の周期、ヤーン及び繊維のデニール、繊維間の摩擦、マトリックスの特性、層間結合強度及びその他が挙げられる。鋭利な断片は、繊維を切ることにより貫通することができる。
【０００８】
初期の構造物にはいくつかの不利な点があった。クロスプライの一方向繊維複合材料は、一般に、同じ繊維種よりなる織布と比べ耐弾丸性により優れ、より軽量であるが、概して製造コストがより高い。上記のそれぞれの構造物は、それらが目指す目標への進展を示す。しかし、本発明の積層物及びアセンブリーの明確な構造を記載する文献は存在せず、本発明により満たされる要求をすべて満足するものはない。
【０００９】
発明の要旨
本発明は、それ自体、並びに、スポールシールド、構造用複合材料及び他の適用品において、衝撃吸収、耐弾丸、耐貫入の効用を持つ、積層化したフェルトシート、及びそのアセンブリーを含む。驚くべきことに、本発明の構造物には、弾道発射体に衝突した際、背面変形の予期せぬ減少を与え、及び、刺し道具に対して改善した耐貫入性を与えることが見出される。
【００１０】
数ある中の１つの態様において、本発明は、２つの側面を含み、そして、ASTM D2256-02で測定して約17グラム毎デニール（g/d）以上の引張強度を持つ１又は２以上の高強度繊維より本質的になる圧縮フェルトシート；フェルトシートの１又は双方の側面に結合したプラスチックフィルム；及び、必要に応じて、側面とプラスチックフィルムとの間を結合する材料、を含む独立した積層物である。
【００１１】
別の態様は、２又はそれ以上の本発明の積層物を対面関係（face-to-face）で積み重なって含む製品であり、この製品においては、積層物は端部のみで接続している。
更なる態様は、フェルトの側面とプラスチックフィルムとの間に結合材料を有する本発明の積層物を、２又はそれ以上含む製品であり、この製品においては、積層物は対面関係で互いに結合している。
【００１２】
更に別の態様は、１又は２以上の上記の本発明の積層物を、高強度繊維の織られたシート、１軸方向に配列し及びクロスプライの高強度繊維をマトリックス内に有するシート、１軸方向に配列し及びクロスプライの高強度繊維がプラスチックフィルム内で積層化したシートよりなる群から選択された、１又は２以上の繊維層と組み合わせて含む製品であり、前記高強度繊維は少なくとも約17g/dの引張強度を持ち、この製品においては、前記繊維層及び前記積層物は対面関係で積み重なる。
【００１３】
更なる態様は、１又は２以上の上記の本発明の積層物を、マトリックス内で互いに結合した織られた高強度繊維のシート；１軸方向に配列し及びクロスプライの高強度繊維がマトリックス内で互いに結合したシート；１軸方向に配列し及びクロスプライの高強度繊維がプラスチックフィルム内で積層化し互いに結合したシートよりなる群から選択された強固なプレートと組み合わせて含む製品であり、この製品においては、強固なプレート及び本発明の積層物は対面関係で互いに積み重なる。
【００１４】
更なる態様は、１又は２以上の上記の本発明の積層物を、セラミック、ガラス、金属を充填した複合材料、セラミックを充填した複合材料、ガラスを充填した複合材料及びサーメットよりなる群から選択された強固なプレートと組み合わせて含む製品であり、この製品においては、強固なプレート及び本発明の積層物は対面関係で互いに積み重なる。
【００１５】
図面の簡単な説明
図１から図４は本発明の積層物の概略図である。
図５は本発明の製品の概略図である。
【００１６】
発明の詳細な説明
耐弾丸及び／又は耐貫入構造物において用いられる高強度繊維は、複雑な工程によって製造され、本来高価であり、ロープ、商用の漁網、タイヤコード及び、種々の強化プラスチック製品のような他の適用品にも、軍用及び市民用の双方に使用される。軍需が高い時期においては、生産能力がすべての要求を満たさないかもしれない。生産能力が即座に増加することはないため、供給の限られた高強度繊維をより効率的に利用する必要がある。これまで、最小限しか利用されていない資源は、破損又は他の問題により、あらゆる繊維製造過程において意図せずに製造される短い繊維の束である。短い繊維の束は、製織又はプリプレグ過程には望ましくない。しかし、これらの繊維の束は、フェルト状にした構造物に有利に使用することができる。
【００１７】
本発明は新規な積層化したフェルトシート、及びそのアセンブリーを含む。数ある中の１つの態様において、本発明は、２つの側面を含み、そして、ASTM D2256-02で測定して、約17グラム毎デニール（g/d）以上の引張強度を持つ、１又は２以上の高強度繊維より本質的になる圧縮フェルトシート；フェルトシートの１又は双方の側面に結合したプラスチックフィルム；及び、必要に応じて、該フェルトの側面とプラスチックフィルムとの間の結合剤を含む独立した積層物である。
【００１８】
驚くべきことに、本発明の積層物及びアセンブリーが、弾道発射体に衝突した際、背面変形の予期せぬ減少を与え、及び、刺し道具に対して改善した耐貫入性を与えることが見い出される。水に浸した時、フェルト材料に比べて本発明の積層物は水の吸収もまた少ない。
【００１９】
本発明の目的の為に、繊維の本体は細長く、本体の長さ方向の大きさは、横断する大きさである幅および厚さよりずっと大きい。従って、「繊維」と言う用語は、規則正しい断面又は不規則な断面を持つフィラメント、リボン、ストリップ等を含む。ヤーンは、多数の繊維又はフィラメントを含む、連続したより糸である。
【００２０】
好ましくは、本発明の積層物のフェルトを構成する高強度繊維は、ASTM D2256-02で測定して引張強度が、少なくとも25g/d、より好ましくは少なくとも30g/d、最も好ましくは少なくとも35g/dである。
【００２１】
好ましくは、本発明の積層物のフェルトを構成する高強度繊維は、ポリオレフィン、ポリアラミド、ポリベンゾアゾール、ポリビニルアルコール及びポリ{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)よりなる群から選択される。より好ましくは、該高強度繊維は、ポリエチレン、ポリ(p−フェニレンテレフタルアミド)、ポリベンゾオキサゾール(PBO)、及びポリ{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)よりなる群から選択される。
【００２２】
本明細書で用いられているように、「ポリエチレン」と言う用語は主に直鎖のポリエチレン材料を意味し、この材料は、主鎖の炭素原子１００に対して修飾ユニットが５を超えない、少量の分枝鎖又はコモノマーを含んでよく、及びこの材料は、アルケニルポリマー、特に低密度のポリエチレン、ポリプロピレン又はポリブチレン、モノオレフィンを主モノマーとして含むコポリマー、酸化ポリオレフィン、グラフトポリオレフィンコポリマー及びポリオキシメチレンのようなポリマー添加剤を１又は２以上最大約５０重量%と、又は、酸化防止剤、潤滑剤、紫外線遮断剤、染料等のような低分子量の添加物と、混合して含んでもよい。
【００２３】
高強度のポリエチレン繊維は、米国特許第4,137,394号又は第4,356,138号に記載の溶液から成長させてよく、又は、独国特許公開公報第3,004,699号、英国特許第2,051,667に記載のように、及び、特に米国特許4,413,110号に記載のように、ゲル構造を形成するように溶液から紡いでもよく、該繊維はハネウェルインターナショナル社（Honeywell International Inc.）よりスペクトラ（SPECTRA）（登録商標）として販売されている。米国特許第4,413,110号の開示は、本明細書と矛盾のない程度に、参照として組み入れられる。ポリエチレン繊維もまた、米国特許第5,702,657号に記載のように、圧延及び延伸工程により製造してもよく、ITSインダストリーズ社（ITS Industries Inc.）よりテンシロン（TENSYLON）（登録商標）として販売されている。
【００２４】
アラミド繊維の場合、芳香族ポリアミドより形成される適切な繊維は、本明細書に参照として組み入れられる米国特許第3,671,542号及び第5,010,168号に記載されている。アラミド繊維は、イー・アイ・デュポン社（E.I.Dupont Co.）によりケブラー（KEVLAR）（登録商標）及びノメックス（NOMEX）（登録商標）として；帝人トワロンBV（Teijin Twaron BV）によりトワロン（TWARON）（登録商標）、テクノーラ（TECHNORA）（登録商標）及びテイジンコーネックス（TEIJINCONEX）（登録商標）として；JSCキム・ボロクノ（JSC Chim Volokno）によりアルモス（ARMOS）の名称で；及び、カメンスク・ボロクノJSC（Kamensk Volokno JSC）によりRUSAR及びSVMの名称で商業的に製造されている。中程度に高いモジュラス及び引張強度を有するポリ(p-フェニレンテレフタルアミド)及びp−フェニレンテレフタルアミドアラミドコポリマー繊維は、本発明において特に有用である。本発明で有用なp−フェニレンテレフタルアミドコポリマーアラミドの例の一つはコポリ−(パラフェニレン3,4'−オキシジフェニレンテレフタルアミド)である。本発明の実施においては、ポリ（m−フェニレンイソフタルアミド）繊維もまた有用である。本発明の実施に適切なポリベンゾアゾール繊維は、例えば本明細書に参照として組み入れられる、米国特許第5,286,833号、第5,296,185号、第5,356,584号、第5,534,205号及び第6,040,050号において開示されている。好ましくは、ポリベンゾアゾール繊維は、東洋紡績株式会社によるザイロン（ZYLON）（登録商標）ポリ（p−フェニレン−2,6−ベンゾビスオキサゾール）繊維である。
【００２５】
適切なPIPD繊維は、本明細書に参照として組み入れられる、米国特許第5,674,969号、第5,939,553号、第5,945,537号及び第6,040,478号において開示されている。好ましい繊維は、Magellan Systems International, LLCより入手可能なM5（登録商標）である。
【００２６】
本発明の目的の為には、フェルトはランダムな配向の繊維による不織の網状組織であり、好ましくは該繊維の少なくとも１つが非連続的な繊維、好ましくは短繊維を含み、該繊維は好ましくは、約0.25インチ(0.64cm)から約10インチ(25cm)の範囲の長さである。このような、ランダムな繊維の網状組織を構築するいくつかの方法があり、例えば、カーディング（carding）又はフルイドレイイング(fluid laying)（空気又は液体）、及びメルトブロー法及びスピンレイイング法（spin laying）により構築する方法が従来技術である。取扱いのための該網目構造の圧密化、すなわち繊維の網目構造の結合は、以下のいずれかの方法により起こり得る。つまり、機械的には、例えば、ニードルパンチ、ステッチボンド、水流絡合（hydro-entanglement）、空気絡合（air entanglement）、スパンボンド、スパンレースにより；化学的には、例えば、接着剤により；及び、熱的には、点結合させるための繊維又は低融点の混合繊維による。好ましい圧密方法は、ニードルパンチ法のみ、又はその後に他の方法のうちの１つを用いることである。最も好ましいフェルトは、ニードルパンチ法によるフェルトである。
【００２７】
ニードルパンチ法は、緩い繊維のウェブをニードル織機と呼ばれる機械で機械的に絡合することにより、密着した不織布に変える工程である。ニードル織機は例えば、ドイツ、Eberbach/NのOskar Dilo Maschinenfabrik KG社、オーストリア、リンツのFerher AG社及びフランス、エルブーフのAsselin社により製造されている。ニードルパンチの間、棘の付いた針は繊維を該ウェブ内に打ち込み、該繊維を絡合して引っ込む。毎分のストローク数、ウェブの前進速度及びウェブの重量を変化させることにより、広範囲のフェルト密度を得ることができる。
【００２８】
本発明の積層物のフェルト部分は、約1から50oz/yd2(0.034から1.67kg/m2)、より好ましくは約2から20oz/yd2(0.068から0.68kg/m2)及び最も好ましくは約4から10oz/yd2(0.136から0.34kg/m2)の面密度を持つウェブから好ましくは製造される。好ましくは、ニードルパンチの密度はウェブの平方インチあたり約100から2000（15.5から310パンチ／cm2）であり、より好ましくは、約200から1000パンチ／in2（31から155パンチ／cm2）である。
【００２９】
プラスチックフィルムがフェルトの表面に結合しフェルトを圧縮させるのに十分な熱及び圧力の下、該フェルトを、1又は２以上のプラスチックフィルムと、フェルトの1又は双方の側面で結合させる。所望により、フェルト及びプラスチックフィルムが結合する前に、結合剤をフェルト又はプラスチックフィルムのどちらかの表面に適用してよい。該結合剤は、溶液、溶融物又は固形フィルムとして適用してよい。
【００３０】
プラスチックフィルムはポリオレフィン、ポリアミド、ポリカーボネート、イオノマー、ポリイミド、塩化ポリビニル、ポリエステル及びポリウレタンフィルムよりなる群から選択される。好ましくは、プラスチックフィルムは、ポリエチレン、ポリアミド、ポリカーボネート、イオノマー又はポリエステルである。好ましくは、プラスチックフィルムは、約0.008mmから約1mm、及び、より好ましくは、約0.008mmから約0.5mmの厚みを持つ。
【００３１】
結合剤が本発明の積層物に存在する場合、結合剤は、積層物の約1から約10重量%を構成する。好ましくは、結合剤はASTM D638-03により測定して約41.3MPa未満の引張係数を持つエラストマー材料である。
【００３２】
モジュラスが適度に低い、種々のエラストマー材料及び調合物を、結合剤として利用することができる。例えば、以下のいずれの材料も利用することができる：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、ジオクチルフタレート又は当該技術分野において周知の他の可塑剤を用いて可塑化したポリ塩化ビニル、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)、ポリアクリレート、ポリエステル、ポリエーテル、フッ素エラストマー、シリコンエラストマー、熱可塑性エラストマー、エチレンのコポリマー。好ましくは、結合剤は、クレイトンポリマー社（Kraton Polymer Inc.）により商業的に生産されているような、ビニル芳香族モノマー及び共役ジエンエラストマーのトリブロックコポリマーである。
【００３３】
好ましくは、積層圧力は約100から5000psi（0.690MPaから34.5MPa）である。積層温度は、結合剤が存在しない場合、プラスチックフィルムの軟化点及び／又は高強度繊維の融点を基準に選択される。フェルトが高強度ポリエチレン繊維を含む場合、積層温度は好ましくは、100℃から130℃である。フェルトが、プラスチックフィルムの融点以上で溶融する繊維のみを含む場合、積層温度は、好ましくは100℃からプラスチックフィルムの軟化点である。
【００３４】
結合剤の軟化点はプラスチックフィルムの軟化点又は高強度繊維の融点より低い温度であるべきである。結合剤が存在する場合、積層温度は、該結合剤の軟化点から、該プラスチックフィルムの軟化点又は最も低融点の高強度繊維の融点より約20℃低い温度のうち、いずれかより低い方の温度である。
【００３５】
積層操作により、プラスチックフィルムはフェルトに結合し、フェルトは圧縮され、フェルトはより小型に、高密度になる。好ましくは、本発明の積層物の密度は、約0.05g/cm3から1.5g/cm3、及び、より好ましくは約0.1g/cm3から1.5g/cm3である。好ましくは、本発明の積層物の面密度は、約0.1kg/m2から約2kg/m2である。
【００３６】
図１は、高強度繊維の圧縮されたフェルト10及びフェルト10の１つの側面上のプラスチックフィルム20よりなる本発明の積層物100を、概略的に示す。図２に示すように、本発明の積層物200は、フェルト10とプラスチックフィルム20との間に、結合剤30を有していても、有していなくてもよい。
【００３７】
図３は、高強度繊維の圧縮したフェルト10及び積層物300の両側面上のプラスチックフィルム20よりなる本発明の積層物300を、概略的に示す。図４に示すように、本発明の積層物400は、フェルト10の側面とプラスチックフィルム20との間に、所望により、結合剤30を有していてもよい。
【００３８】
好ましくは、本発明の積層物は、ASTM D747-93により測定して、低い見かけの曲げ弾性率を持つ。低い見かけの曲げ弾性率は高柔軟性に対応する。高柔軟性であることにより、該積層物が人体に適合しやすいことが確保される。好ましくは、本発明の積層物の見かけの曲げ弾性率は、ASTM 747-93により測定して、約10psi（137kPa）未満、より好ましくは約5psi（69kPa）未満、最も好ましくは約2psi（13.7kPa）未満である。
【００３９】
別の態様においては、本発明は、２又はそれ以上の本発明の積層物を対面関係で互いに結合して含む製品であり、該製品において、積層物は、好ましくはステッチにより端点のみで結合している。「端点のみで」とは、端部の約1.5インチ（3.8cm）以内の領域を意味する。好ましくは、積層物は、互いに結合されていない。本発明のアセンブリーは小袋又は包み（envelope）の中に含まれてもよい。
【００４０】
好ましくは、該製品は耐弾丸性であり、MIL-P-46593Aにより記載されている17グレイン（1.1グラム）の破片模擬弾に対し、MIL-STD 662Eにより測定して、V50速度が少なくとも約1800ft/s(549m/s)、比エネルギー吸収（SEA）が少なくとも約50J-m2/kg及びV50速度における背面変形が約55mm未満である。
【００４１】
V50速度とは、製品を５０%の確率で弾丸が貫通する速度である。比エネルギー吸収（SEA）はV50速度における弾丸の運動エネルギーを製品の面密度で割ったものであり、SEAはJoules-m2/kg単位を持つ。
【００４２】
好ましくは、該製品は、先の尖った物体に対する耐貫入性を持ち、NIJ規格01150.00、2000年9月により測定して、衝突エネルギー36Jの「特別に設計されたスパイク(engineered spike)」の脅威に対して、ミリ単位の貫入深さは、以下の不等式を満たす：
貫入深さ（mm）＜45／製品の面密度(lb/ft2)
（貫入深さ（mm）＜220／製品の面密度(kg/m2)）
本発明の更なる態様は、上記のように、フェルト表面とプラスチックフィルムとの間に結合剤を有する本発明の積層物を２又はそれ以上含む製品であり、該製品においては、積層物は対面関係で、互いに結合している。
【００４３】
更なる態様は、上記の本発明の積層物を、高強度繊維で織られたシート、マトリックス内において１軸方向に配列し及びクロスプライの高強度繊維を有するシート、プラスチックフィルム内において１軸方向に配列し及びクロスプライの高強度繊維が積層化したシートよりなる群から選択された１又は２以上の繊維層と組み合わせて、１又は２以上含む製品であり、前記高強度繊維は少なくとも約17g/dの引張強度を持ち；この製品においては、前記繊維層及び前記積層物は対面関係で積み重なる。
【００４４】
更なる態様は、１又は２以上の上記の本発明の積層物を、織られた高強度繊維がマトリックス内で互いに結合したシート；１軸方向に配列し及びクロスプライの高強度繊維がマトリックス内で互いに結合したシート；１軸方向に配列し及びクロスプライの高強度繊維がプラスチックフィルム内で互いに結合して積層化したシート、よりなる群から選択された強固なプレートと組み合わせて含む製品であり、この製品において、強固なプレート及び本発明の積層物は対面関係で互いに積み重なる。
【００４５】
更なる態様は、１又は２以上の上記の本発明の積層物を、セラミック、ガラス、金属を充填した複合材料、セラミックを充填した複合材料、ガラスを充填した複合材料及びサーメットから形成された強固なプレートと組み合わせて含む製品であり、この製品において、強固なプレート及び本発明の積層物は対面関係で互いに積み重なる。
【００４６】
以下の例は、本発明のより完全な理解を提供するため示される。発明の原理を明らかにするために述べられた、具体的な技術、条件、材料、割合及び得られたデータは例示的なものであり、本発明の範囲を制限するものとして構成されるものではない。
【００４７】
実施例
比較例１
スペクトラ（SPECTRA）（登録商標）900ヤーンとして、ハネウェルインターナショナル社（Honeywell International inc.）により市販されている、ASTM D2256-02により測定して30g/dの引張強度を持つ、1200デニール、120フィラメントの高強度ポリエチレンヤーンを、1.5インチ（3.81cm）の長さに細断した。ランダムな配向を持ち、緩く結合した高強度繊維の不織ウェブは、メリーランド州ポートランドのテクステックインダストリーズ社（Tex Tech Industries）により、これらの繊維から形成された。ウェブを600パンチ／インチ2のパンチ密度（93パンチ／cm2）でニードルパンチして、面密度8oz/yd2（0.27kg/m2）及び厚み0.155インチ（0.394cm）のフェルトシートを作製した。フェルトシートの見かけの曲げ弾性率は、ASTM D747-93により測定して、1.50psi（10.3kPa）であった。
【００４８】
16インチ×16インチ（41cm×41cm）の大きさを持つ、１３枚の結合していない、このフェルトのシートを、対面関係で積み重ねた。フェルトシートの厚さ2.02インチ（5.12cm）のスタックよりなる製品を、端部において周囲を固定し、MIL-P-46593A記載の17グレイン（1.1グラム）の破片模擬弾（FSP）を用いて、MIL-STD-662Eにより、弾丸試験（ballistic testing）を行なった。弾丸試験の結果を表１に示す。
【００４９】
比較例２
比較例１に記載のものと同等の高強度ポリエチレン繊維フェルトシートを圧縮機に置き、200psi（1.38MPa）、116℃で１時間圧縮した。圧縮後、圧縮されたフェルトを圧縮機から除去し室温まで冷却した。厚さ0.022インチ（0.056cm）の圧縮フェルトシートの見かけの曲げ弾性率は、ASTM D747-93により測定して、0.53psi（3.6kPa）であった。
【００５０】
比較例１に記載のものと同等の高強度ポリエチレン繊維フェルトシートを１３枚、互いに対面に積み重ねた。積み重ねたシートを圧縮機に置き、200psi（1.38MPa）、116℃で１時間圧縮した。圧縮後、圧縮されたスタックをプレスから除去し室温まで冷却した。16インチ×16インチ×0.325インチ（41cm×41cm×0.826cm）大の、圧縮フェルトシートのスタックよりなる製品を、端部において周囲を固定し、比較例１に記載と同様の方法で、弾丸試験を行なった。弾丸試験の結果を表１に示す。
【００５１】
実施例１
比較例１に記載のものと同等の高強度ポリエチレン繊維フェルトシートを、厚さ0.00035インチ（0.0089mm）の直鎖状の低密度ポリエチレンフィルム上に置いた。フェルトシート及びプラスチックフィルムのセットを圧縮機に置き、200psi（1.38MPa）、116℃で１時間圧縮した。圧縮後、フェルトの側面の１つにプラスチックフィルムを持つ本発明の積層物を圧縮機から除去し、室温まで冷却した。厚さ0.022インチ（0.056cm）の本発明の積層物の見かけの曲げ弾性率は、ASTM D747-93により測定して、0.61psi（4.2kPa）であった。
【００５２】
実施例２
１３枚の積層物を実施例１のように調製し、互いに対面に積み重ねた。16 インチ×16 インチ×0.52 インチ（41 cm×41 cm×1.32 cm）大の、結合していない積層物のスタックよりなる本発明の製品を、端部で周囲を固定し、比較例１に記載と同様の方法で、弾丸試験を行なった。弾丸は製品のフィルム側に突き刺さった。製品のいくつかの特性及び弾丸試験の結果を下記の表１に示した。
【００５３】
実施例３
比較例１に記載のものと同等の高強度ポリエチレン繊維フェルトシートを、２枚の、厚さ0.00035インチ（0.0089mm）の直鎖状の低密度ポリエチレンフィルムの間に置いた。プラスチックシートで挟まれたフェルトシートのセットを圧縮機に置き、200psi（1.38MPa）、116℃で１時間圧縮した。圧縮後、両面にプラスチックフィルムを持つ本発明の積層物を、圧縮機から除去し室温まで冷却した。厚さ0.025インチ（0.0635cm）の本発明の積層物の見かけの曲げ弾性率は、ASTM D747-93により測定して、1.65psi（11.4kPa）であった。
【００５４】
実施例４
１３枚の積層物を実施例３のように調製し、互いに対面に積み重ねた。16インチ×16インチ×0.455インチ（41cm×31cm×1.16cm）大の、結合していない積層物のスタックよりなる本発明の製品を、端部で周囲を固定し、比較例１に記載と同様の方法で弾丸試験を行なった。製品のいくつかの特性及び弾丸試験の結果を下記の表１に示した。
【００５５】
実施例５
比較例１に記載のものと同等の高強度ポリエチレン繊維フェルトシートの両面を、スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー（クレイトン（KRATON）（登録商標）D 1107）エラストマー結合剤のシクロヘキサン溶液でコートし、その後乾燥させた。結合剤の弾性率は、ASTM D638-03により測定して200psi（1.38MPa）であった。コートされたフェルトシートを、２枚の厚さ0.00035インチ（0.0089mm）の直鎖状の低密度ポリエチレンフィルムの間に置いた。プラスチックフィルムで挟まれたコートされたフェルトシートのセットを圧縮機に置き、200psi（1.38MPa）、116℃で１時間圧縮した。圧縮後、両面にプラスチックフィルムを持ち、フェルトとプラスチックフィルムとの間に結合剤を持つ本発明の積層物を、圧縮機から除去し室温まで冷却した。
【００５６】
実施例６
１３枚の積層物を実施例５のように調製し、互いに対面に積み重ねた。16インチ×16インチ×0.975インチ（41cm×41cm×2.48cm）大の、結合していない積層物のスタックよりなる本発明の製品を、端部で周囲を固定し、比較例１に記載と同様の方法で、弾丸試験を行なった。製品のいくつかの特性及び弾丸試験の結果を表１に示した。
【００５７】
比較例のフェルト及び本発明の製品のV50及びSEAは、互いに有意な違いがないと見られる。しかし、驚くべきことに、フェルト表面にプラスチックフィルムを持つ本発明の製品は、比較例の非圧縮又は圧縮したフェルトのいずれと比較しても、背面変形において大きな減少を示した。
【００５８】
ボディーアーマーは、弾丸を止めることができなければならず、及び、更に、着用者を「鈍的外傷（blunt trauma）」から守らなければならない。もし、弾丸により、アーマーの背面変形が過度に引き起こされれば、着用者は重症、又は死さえも被り得る。本発明の積層物から形成される本発明の製品は、効率的に弾丸を止め、また鈍的外傷の可能性を減ずることもできると見られる。
【００５９】
本発明がなぜ機能するかという特別の理論に固執することなく、プラスチックフィルムの表面は、弾丸とフェルト内の繊維との相互作用のメカニズムを有利に変化させると考えられる。
【００６０】
【表１】
2008540198.tif 000003
【００６１】
比較例３
スペクトラ（SPECTRA）（登録商標）1000ヤーンとして、ハネウェルインターナショナル社（Honeywell International Inc.）より市販されている、ASTM D2256-02により測定して38g/dの引張強度を持つ、210デニール、60フィラメントの高強度ポリエチレンヤーンを、3.0インチ（7.62cm）の長さに細断した。帝人トワロン（Teijin Twaron）製の、ASTM D2256-02により測定して25g/dの引張強度を持つ、1000デニール、1.5デニール／filの高強度アラミドヤーンを、3.0インチ（7.62cm）の長さに細断した。ポリエチレン及びアラミドの細断された繊維を50/50 重量%/重量%の比率で混合し、ランダムに配向し緩く結合した高強度繊維の不織ウェブは、メリーランド州ポートランドのテクステックインダストリーズ（Tex Tech Industries）により、これらの繊維から形成した。ウェブを600パンチ／インチ2のパンチ密度（93パンチ／cm2）でニードルパンチして、面密度7oz/yd2（0.24kg/m2）及び厚み0.12インチ（0.305cm）のフェルトシートを作製した。
【００６２】
16インチ×16インチ（41cm×41cm）の大きさを持ったこのフェルトの、結合していない１５枚のシートを、対面関係で積み重ねた。厚さ2.02インチ（5.14cm）のフェルトシートのスタックよりなる製品を、端部において周囲を固定し、MIL-STD-662Eにより、MIL-P-46593Aにより記載されている17グレイン（1.1グラム）の破片模擬弾（FSP）を用いて、弾丸試験（ballistic testing）を行なった。弾丸試験の結果を表２に示す。
【００６３】
実施例７
比較例３に記載のものと同等の高強度ポリエチレン／アラミドフェルトシートを、２枚の、厚さ0.00035インチ（0.0089mm）の直鎖状の低密度ポリエチレンフィルムの間に置いた。プラスチックフィルムで挟まれたフェルトシートのセットを圧縮機に置き、200psi（1.38MPa）、116℃で１時間圧縮した。圧縮後、両面にプラスチックフィルムを持つ本発明の積層物を、圧縮機から除去し室温まで冷却した。
【００６４】
実施例８
15枚の積層物を実施例７のように調製し、互いに対面に積み重ねた。16インチ×16インチ×0.90インチ（41cm×41cm×2.29cm）大の、結合していない積層物のスタックよりなる本発明の製品を、端部で周囲を固定し、比較例１に記載と同様の方法で、弾丸試験を行なった。製品のいくつかの特性及び弾丸試験の結果を下記の表２に示す。
【００６５】
実施例９
比較例３に記載のものと同様の高強度ポリエチレン／アラミド繊維フェルトシートの両面を、スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー（クレイトン（KRATON）（登録商標）D 1107）エラストマー結合剤のシクロヘキサン溶液でコートし、その後乾燥させた。結合剤の弾性率は、ASTM D638-03により測定して200psi（1.38MPa）であった。コートされたフェルトシートを、２枚の、厚さ0.00035インチ（0.0089mm）の直鎖状の低密度ポリエチレンフィルムの間に置いた。プラスチックフィルムで挟まれたフェルトシートのセットを圧縮機に置き、200psi（1.38MPa）、116℃で１時間圧縮した。圧縮後、両面にプラスチックフィルムを持ちフェルトとプラスチックフィルムとの間に結合剤を持つ本発明の積層物を、圧縮機から除去し室温まで冷却した。
【００６６】
実施例１０
15枚の積層物を実施例９のように調製し、互いに対面に積み重ねた。16インチ×16インチ×1.21インチ（41cm×41cm×3.07cm）大の、結合していない積層物のスタックよりなる本発明の製品を、端部で周囲を固定し、比較例１に記載と同様の方法で、弾丸試験を行なった。製品のいくつかの特性及び弾丸試験の結果を下記の表２に示す。
【００６７】
本発明のアセンブリーの背面変形は減少していた。
【００６８】
【表２】
2008540198.tif 000004
【００６９】
比較例４
ハネウェルインターナショナル社(Honeywell International Inc.)により市販されているゴールドフレックス（GOLD FLEX）（登録商標）材料は、繊維複合体のソフトアーマー材料であり、該材料は、マトリックス内における４縒りの一軸配列及びクロスプライの高強度アラミド繊維よりなり、双方の外面でプラスチックフィルムにより統合されている。17枚のゴールドフレックス（GOLD FLEX）（登録商標）材料を互いに対面に積み重ね、16インチ×16インチ×0.216インチ（41cm×41cm×0.549cm）の大きさで、面密度が4.11kg/m2の製品を作成した。ゴールドフレックス（GOLD FLEX）（登録商標）材料のスタックを、端部で周囲を固定し、比較例１に記載のように、弾丸試験を行なった。結果は以下の通りであった：
V50：511m/秒
SEA：35J-m2/kg
実施例１１
6枚の本発明のポリエチレン繊維積層物を実施例３のように調製し、互いに対面に積み重ねた。マトリックス内において一軸配列でクロスプライの高強度アラミド繊維を含むゴールドフレックス（GOLD FLEX）（登録商標）を８枚、互いに対面に積み重ねた。本発明の積層物のスタック50及びゴールドフレックス（GOLD FLEX）（登録商標）繊維複合体シートのスタック60を、図５に示されるように背中合わせに組み合わせ、本発明の製品500を形成した。該製品は16インチ×16インチ×0.216インチ（41cm×41cm×0.549cm）の大きさで、面密度が3.66kg/m2であった。この製品を、端部で周囲を固定し、比較例１に記載と同様の方法で、弾丸試験を行なった。弾丸70は、製品の本発明の積層物側に突き刺さった。結果は以下のとおりであった：
V50：582m/秒
SEA：51J-m2/kg
実施例１２
７枚の本発明のポリエチレン／アラミド繊維積層物を、実施例７に記載のように調製し、互いに対面に積み重ねた。マトリックス内に一軸配列し及びクロスプライの高強度アラミド繊維を含むゴールドフレックス（GOLD FLEX）（登録商標）を8枚、互いに対面に積み重ねた。本発明の積層物のスタック及びゴールドフレックス（GOLD FLEX）（登録商標）シートのスタックを、図５に示されるように背中合わせに組み合わせ、本発明の製品を形成した。該製品は16インチ×16インチ×0.391 インチ（41cm×41cm×0.993cm）の大きさで、面密度が4.10kg/m2であった。この製品を、端部で周囲を固定し、比較例１のように、弾丸試験を行なった。弾丸70は、製品の本発明の積層物側に突き刺さった。結果は以下のとおりであった：
V50：520m/秒
SEA：36J-m2/kg
比較例５
比較例１に記載のものと同等の高強度ポリエチレン繊維フェルトシートを26枚互いに対面に積み重ね、端部で周囲を固定し、NIJ規格01150.00、2000年9月により、P1刃及び「特別に設計されたスパイク(engineered spike)」で、耐穿刺試験を行なった。結果を表３に示す。
【００７０】
比較例６
マトリックス内に一軸配列でクロスプライの高強度アラミド繊維を含むゴールドフレックス（GOLD FLEX）（登録商標）を30枚、互いに対面に積み重ね、端部で周囲を一緒に固定し、NIJ規格01150.00、2000年9月により、P1刃及び「特別に設計されたスパイク(engineered spike)」で、耐穿刺試験を行なった。結果を表３に示す。
【００７１】
実施例１３
比較例１に記載のものと同等の高強度ポリエチレン繊維フェルトシートの両面を、スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー（クレイトン（KRATON）（登録商標）D 1107）エラストマー結合剤のシクロヘキサン溶液でコートし、その後乾燥させた。該フェルトを、厚さ0.010インチ（0.254mm）の２枚のポリカーボネートプラスチックフィルムの間に置いた。プラスチックフィルムで挟まれたフェルトシートのセットを圧縮機に置き、200 psi（1.38 MPa）、116℃で１時間圧縮した。圧縮後、両面にプラスチックフィルムを持つ本発明の積層物を圧縮機から除去し、室温まで冷却した。該積層物を、図５に示されるように、ゴールドフレックス（GOLD FLEX）（登録商標）材料のシート30枚のスタックと背中合わせに置き、本発明の製品を形成した。
【００７２】
この製品を、NIJ規格01150.00、2000年9月により、P1刃で耐穿刺試験した。第２の同等の製品を、NIJ規格01150.00、2000年9月により、「特別に設計されたスパイク(engineered spike)」で、試験した。本発明の積層物は脅威に対抗した。結果を表３に示す。
【００７３】
実施例１４
２枚の本発明の積層物を実施例１３に記載と同じ方法で調製し、互いに対面に積み重ねた。積層物のスタックを、図３に示すように、３０枚のゴールドフレックス（GOLD FLEX）（登録商標）材料のスタックと背中合わせになるよう積み重ね、本発明の製品を形成した。この製品を、NIJ規格01150.00、2000年9月により、P1刃で耐穿刺試験した。第２の同等の製品を、NIJ規格01150.00、2000年9月により、「特別に設計されたスパイク(engineered spike)」で、試験した。本発明の積層物は脅威に対抗した。結果を表３に示す。
【００７４】
実施例１５
４枚の本発明の積層物を、実施例１３に記載と同じ方法で調製し、互いに対面に積み重ねた。積層物のスタックを、図３に示すように、３０枚のゴールドフレックス（GOLD FLEX）（登録商標）材料のスタックと背中合わせになるよう積み重ね、本発明の製品を形成した。この製品を、NIJ規格01150.00、2000年9月により、P1刃で耐穿刺試験した。第２の同等の製品を、NIJ規格01150.00、2000年9月により、「特別に設計されたスパイク(engineered spike)」で、試験した。本発明の積層物は脅威に対抗した。結果を表３に示す。
【００７５】
これらの本発明の製品は、NIJ規格01150.00、2000年9月の防護レベル１の耐穿刺性の要求を満たす。
実施例１６
比較例１に記載のものと同等の高強度ポリエチレン繊維フェルトシートの両面を、スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー（クレイトン（KRATON）（登録商標）D 1107）エラストマー結合剤のシクロヘキサン溶液でコートし、その後乾燥させた。該フェルトを、厚さ0.005インチ（0.127mm）の２枚のポリエステルプラスチックフィルムの間に置いた。プラスチックフィルムで挟まれたフェルトシートのセットを圧縮機に置き、200 psi（1.38 MPa）、116℃で１時間圧縮した。圧縮後、両面にプラスチックフィルムを持つ本発明の積層物を、圧縮機から除去し室温まで冷却した。２枚の更なる本発明の積層物を同じ方法で調製し、３枚の積層物を互いに対面に積み重ねた。
【００７６】
図５に示すように、積層物のスタックを３０シートのゴールドフレックス（GOLD FLEX）（登録商標）材料と背中合わせで積み重ね、本発明の製品を形成した。
この製品を、NIJ規格01150.00、2000年9月により、P1刃で耐穿刺試験した。本発明の積層物は脅威に対抗した。P1刃による結果を表３に示す。
【００７７】
実施例１７
４つの本発明の積層物を、実施例１６に記載と同様の方法で調製し、互いに対面に積み重ねた。積層物のスタックを、図５に示すように３０枚のゴールドフレックス（GOLD FLEX）（登録商標）材料のスタックと背中合わせになるよう積み重ね、本発明の製品を形成した。この製品を、NIJ規格01150.00、2000年9月により、「特別に設計されたスパイク(engineered spike)」で、耐穿刺試験した。本発明の積層物は脅威に対抗した。結果を表３に示す。
【００７８】
本発明の製品はフェルト材料に比べて刺し道具による貫入に対してより耐性があると見られる。「特別に設計されたスパイク(engineered spike)」に対する貫入深さは以下の不等式を満たす。
【００７９】
貫入深さ（mm）＜220/製品の面密度(kg/m2)
【００８０】
【表３】
2008540198.tif 000005
【００８１】
実施例１８
１３枚の本発明の積層物を、実施例５に記載の方法で調製する。該積層物は互いに対面で積み重なっている。該積層物を圧縮機に置き、2000psi（13.8MPa）の圧力を１時間116℃でかけ、該積層物を共に結合させる。本発明の製品を圧縮機から除去し、室温まで冷却する。
【００８２】
本発明の製品の耐弾丸性及び／又は耐穿刺性は実施例６に見られるものと同様であると考えられる。
実施例１９
強固なプレートは、８枚のゴールドフレックス（GOLD FLEX）（登録商標）材料を互いに積み重ね及びそれらを圧縮機において1000psi（6.9MPa）の圧力で1時間120℃で互いに結合させることにより形成される。本発明の6枚の積層物が実施例３に記載のように調製され、そしてその強固なプレートと共に積み重ねられ、本発明の製品を形成する。この製品の耐弾丸性は、本発明の積層物が脅威に直面した際、実施例１１の耐弾丸性と同様であろうと考えられる。
【００８３】
実施例２０
強固なプレートは、8枚のゴールドフレックス（GOLD FLEX）（登録商標）材料を互いに積み重ね、及びそれらを圧縮機において1000psi（6.9MPa）の圧力で1時間120℃で互いに結合させることにより形成される。6枚の本発明の積層物が実施例５に記載のように調製され、そして次に、1000psi（6.9MPa）の圧力で１時間、120℃で互いにそしてその強固なプレートと共に結合され、本発明の製品を形成する。この製品の耐弾丸性は、本発明の積層物が脅威と直面した際、実施例１１の耐弾丸性と同様であろうと考えられる。
【００８４】
実施例２１
13枚の本発明の積層物を実施例３に記載のように調製し、互いに対面に積み重ねる。厚さ0.25インチ（0.635 cm）の酸化アルミニウムセラミックプレートを該積層物と共に積み重ね、本発明の製品を形成する。この製品の耐弾丸性は、セラミックプレートが脅威に直面した際、実施例４の耐弾丸性に比べて優れたものとなるであろうと考えられる。
【００８５】
実施例２２
13枚の本発明の積層物を実施例３に記載のように調製し、互いに対面に積み重ねる。スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー（クレイトン（KRATON）（登録商標）D 1107）エラストマー結合剤のシクロヘキサン溶液を、厚さ0.25インチ（0.636cm）の酸化アルミニウムセラミックプレートに塗布し、乾燥させる。該セラミックプレートを、結合剤のある面を下にして、積層物のスタックに貼りつけ、積層物及びセラミックプレートを、圧縮機において1000psi（6.89MPa）の圧力で1時間120℃で互いに結合させ、本発明の製品を形成する。
【００８６】
この製品の耐弾丸性は、セラミックプレートが脅威に直面した際、実施例４の耐弾丸性に比べて優れたものとなるであろうと考えられる。
このように、本発明をかなり詳細に記載したが、このような詳細な記載に厳密に固執する必要はなく、添付の特許請求の範囲により規定される本発明の範囲内にあるように、当業者により更なる変更及び修正が行なわれてよいと理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】図１は、本発明の積層物の概略図である。
【図２】図２は、本発明の積層物の概略図である。
【図３】図３は、本発明の積層物の概略図である。
【図４】図４は、本発明の積層物の概略図である。
【図５】図５は、本発明の製品の概略図である。
【図１】
2008540198.tif 000006
【図２】
2008540198.tif 000007
【図３】
2008540198.tif 000008
【図４】
2008540198.tif 000009
【図５】
2008540198.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成20年1月17日(2008.1.17)
【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】
(a)２つの側面を持ち、そして、ASTM D2256-02で測定して約17グラム毎デニール以上の引張強度を持つ１又は２以上の高強度繊維（該繊維はランダムに配向し、そして緩く結合している）より本質的になる圧縮フェルトシート；
(b)前記フェルトシートの１つの側面に結合したプラスチックフィルム；及び、
(c)任意の、前記フェルトシートの面と前記プラスチックフィルムとの間の結合剤、
を含む独立した積層物。
【請求項２】
前記圧縮フェルトシートがニードルパンチフェルトの形態である、請求項１に記載の積層物。
【請求項３】
面密度が約0.1kg/m2から約2kg/m2である、請求項２に記載の積層物。
【請求項４】
前記高強度繊維が、ポリエチレン、ポリ(p−フェニレンテレフタルアミド)、ポリベンゾオキサゾール(PBO)、及びポリ{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)繊維よりなる群から選択される、請求項２に記載の積層物。
【請求項５】
前記高強度繊維の少なくとも1つが、約1インチから約10インチ(2.5から25cm)の長さの非連続的な繊維よりなる、請求項２に記載の積層物。
【請求項６】
前記プラスチックフィルムが、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリカーボネート、イオノマー、ポリイミド、塩化ポリビニル、ポリエステル及びポリウレタンフィルムよりなる群から選択される、請求項１に記載の積層物。
【請求項７】
見かけの曲げ弾性率が、ASTM 747-93により測定して、約10psi（69KPa）未満である、請求項２に記載の積層物。
【請求項８】
前記圧縮フェルトシートと前記プラスチックフィルムが結合剤によって付着しており、該結合剤が、積層物の約1から10重量%を構成する、請求項１に記載の積層物。
【請求項９】
(a)２つの側面を持ち、そして、ASTM D2256-02で測定して約17グラム毎デニール以上の引張強度を持つ１又は２以上の高強度繊維（該繊維はランダムに配向し、そして緩く結合している）より本質的になる圧縮フェルトシート；
(b)前記フェルトシートの１つの側面に結合したプラスチックフィルム；及び、
(c)前記フェルトシートの面と前記プラスチックフィルムとの間の結合剤、
を含む独立した積層物であって、ASTM 747-93により測定して、約10psi（69KPa）未満の見かけの曲げ弾性率を有する積層物。
【請求項１０】
請求項１に記載の積層物を、２又はそれ以上、互いに対面関係で積み重なる状態で含み、前記積層物は端部のみで結合した、製品。
【国際調査報告】
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