(57)【要約】二方向及び多軸ファブリック、ファブリック複合体、これらの防弾性アセンブリ、並びにこれらを製造する方法。ファブリックは、一方が他方の上にあり、平行な平面内にあり、与えられた平面内のヤーンの方向は隣接する平面内のヤーンの方向に対してある角度で回転している強力で実質的に平行な一方向ヤーンの組；並びに強力なヤーンが介在し、より低い強度及びより高い伸びを有するヤーンの１つ以上の組を含む。  本発明のファブリックは、通常の織布及び編物と比較して優れた弾道有効性を提供するが、従来の織機及び編機上での製造しやすさを保持する。
2006515649.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）第１の平面内にある連続フィラメント一方向ヤーンの第１の組と；
ｂ）前記第１の平面の上の第２の平面内にあり、ヤーンの前記第１の組を横断して配置された連続フィラメント一方向ヤーンの第２の組と；
ｃ）ヤーンの前記第１の組を横断して配置され、ヤーンの前記第１の組と交錯するヤーンの第３の組であって、該第３の組の各ヤーンは、前記第１の組の幾つかのヤーンの上に及び残りのヤーンの下にある第３の組と；
ｄ）ヤーンの前記第２の組及び前記第３の組を横断して配置され、ヤーンの前記第２及び第３の組と交錯するヤーンの第４の組であって、該第４の組の各ヤーンは、ヤーンの前記第２及び第３の組の幾つかのヤーンの上に及び残りのヤーンの下にある第４の組と；
を含む織布において；
ヤーンの前記第１及び第２の組の各々は、ＡＳＴＭ  Ｄ２２５６によって測定して、テナシティ約１５g/d以上、初期引張係数約４００g/d以上及び破断までのエネルギー約２２J/g以上を有し；
ヤーンの前記第１及び第２の組の各々は、ヤーンの前記第３及び第４の組の各々を含むヤーンに比例して、少なくとも２倍の破壊強度及び２分の１の破断までの伸びを有する、織布。
【請求項２】
前記第１及び第２の組のヤーンは各々独立して、連続フィラメント高配向性高分子量ポリオレフィン類、アラミド類、ポリベンザゾール類及びこれらのブレンドからなる群から選択される、請求項１に記載の織布。
【請求項３】
ヤーンの前記第１及び第２の組のヤーンは各々独立して、連続フィラメント高配向性高分子量ポリエチレン、ポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）、ポリ（ｍ−フェニレンイソフタルアミド）、ポリ（ベンゾビスオキサゾール）、ポリ（ベンゾビスチアゾール）、ポリ（ベンゾビスイミダゾール）及びこれらのブレンドからなる群から選択される、請求項１に記載の織布。
【請求項４】
前記第３及び第４の組のヤーンは各々独立して、ポリアミド、ポリエステル、ポリビニルアルコール、ポリオレフィン、ポリアクリロニトリル、ポリウレタン、酢酸セルロース、木綿、羊毛、及びコポリマー類並びにこれらのブレンドからなる群から選択される、請求項１に記載の織布。
【請求項５】
ヤーンの前記第３及び第４の組のうちの少なくとも１つのヤーンはエラストマー繊維を含む、請求項１に記載の織布。
【請求項６】
ヤーンの前記第３及び第４の組のうちの少なくとも１つのヤーンはステープルファイバーを含む、請求項１に記載の織布。
【請求項７】
ヤーンの前記第１及び第２の組の各々は、ヤーンの前記第３及び第４の組の各々を含むヤーンに比例して、少なくとも３倍の破壊強度及び３分の１の破断までの伸びを有する、請求項１に記載の織布。
【請求項８】
ヤーンの前記第１及び第２の組の各々は、ヤーンの前記第３及び第４の組の各々を含むヤーンに比例して、少なくとも３倍の破壊強度及び１０分の１の破断までの伸びを有する、請求項１に記載の織布。
【請求項９】
ヤーンの前記第１、第２、第３、及び第４の組の各々の間隔は独立して、約５end/in（１．９７end/cm）〜約５０end/in（１９．７end/cm）である、請求項１に記載の織布。
【請求項１０】
ヤーンの前記第１、第２、第３、及び第４の組の各々の間隔は独立して、約８end/in（３．１５end/cm）〜約２０end/in（７．８７end/cm）である、請求項１に記載の織布。
【請求項１１】
前記織布はカレンダーがけされている、請求項１に記載の織布。
【請求項１２】
ａ）第１の平面内にある連続フィラメント一方向ヤーンの第１の組と；
ｂ）前記第１の平面の上の第２の平面内にあり、ヤーンの前記第１の組を横断して配置された連続フィラメント一方向ヤーンの第２の組と；
ｃ）ヤーンの前記第１及び第２の組と交錯するかみ合うループを形成するヤーンの第３の組であって、該第３の組の各ヤーンはヤーンの前記第１の組及び前記第２の組の幾つかのヤーンの上に及び残りのヤーンの下にある第３の組と；
を含む編物において；
前記第１及び第２の組のヤーンは、ＡＳＴＭ  Ｄ２２５６によって測定して、テナシティ約１５g/d以上、初期引張係数約４００g/d以上及び破断までのエネルギー約２２J/g以上を有し；
前記第１及び第２の組の各々のヤーンは、ヤーンの前記第３の組を含むヤーンに比例して、少なくとも約２倍の破壊強度及び約２分の１の破断までの伸びを有する、編物。
【請求項１３】
ａ）底平面内の連続フィラメント一方向ヤーンの組と；
ｂ）連続フィラメント一方向ヤーンの組によって各々が規定される前記底平面の上の複数の中間平面と；
ｃ）上部平面内の連続フィラメント一方向ヤーンの組と；
ｄ）かみ合うループを形成する交錯するヤーンの組であって、前記ループは全ての平面内の一方向ヤーンを結合する組と；
を含む編物において；
各前記平面内の一方向ヤーンの組は、隣接する平面内の一方向ヤーンの組に対してある角度で回転しており；
一方向ヤーンの各組のヤーンは、全てＡＳＴＭ  Ｄ２２５６によって測定して、テナシティ約１５g/d以上、初期引張係数約４００g/d以上及び破断までのエネルギー約２２J/g以上を有し；
一方向ヤーンの各組のヤーンは、前記交錯するヤーンを含むヤーンに比例して、少なくとも約２倍の破壊強度及び最大約２分の１の破断までの％伸びを有する、編物。
【請求項１４】
連続フィラメント一方向ヤーンの前記組の各々は独立して、連続フィラメント高配向性高分子量ポリオレフィン類、アラミド類、ポリベンザゾール類及びこれらのブレンドからなる群から選択される、請求項１２または１３に記載の編物。
【請求項１５】
連続フィラメント一方向ヤーンの前記組の各々は独立して、連続フィラメント高配向性高分子量ポリエチレン、ポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）、ポリ（ｍ−フェニレンイソフタルアミド）、ポリ（ベンゾビスオキサゾール）、ポリ（ベンゾビスチアゾール）、ポリ（ベンゾビスイミダゾール）及びこれらのブレンドからなる群から選択される、請求項１２または１３に記載の編物。
【請求項１６】
ヤーンの前記交錯する組は、ポリアミド、ポリエステル、ポリビニルアルコール、ポリオレフィン、ポリアクリロニトリル、ポリウレタン、酢酸セルロース、木綿、羊毛、及びコポリマー類並びにこれらのブレンドからなる群から選択される、請求項１２または１３に記載の編物。
【請求項１７】
ヤーンの前記交錯する組はエラストマー繊維を含む、請求項１２または１３に記載の編物。
【請求項１８】
ヤーンの前記交錯する組はステープルファイバーを含む、請求項１２または１３に記載の編物。
【請求項１９】
連続フィラメント一方向ヤーンの前記組の各々は、ヤーンの前記交錯する組を含むヤーンに比例して、少なくとも３倍の破壊強度及び１０分の１の破断までの伸びを有する、請求項１２または１３に記載の編物。
【請求項２０】
連続フィラメント一方向ヤーンの前記組の各々の間隔は独立して、約５end/in（１．９７end/cm）〜約５０end/in（１９．７end/cm）の範囲から選択される、請求項１２または１３に記載の編物。
【請求項２１】
前記範囲は約８end/in（３．１５end/cm）〜約２０end/in（７．８７end/cm）である、請求項１２または１３に記載の編物。
【請求項２２】
前記織布はカレンダーがけされている、請求項１２または１３に記載の編物。
【請求項２３】
ＡＳＴＭ  Ｄ６３８によって測定して、初期引張係数約６，０００psi（４１．３MPa）未満を有するエラストマーマトリックス及び初期引張係数少なくとも約３００，０００psi（２０６８MPa）を有する剛性マトリックスからなる群から選択されるマトリックス中に埋込まれた、請求項１に記載の特性を有する織布、請求項１２に記載の特性を有する編物、及び請求項１３に記載の特性を有する編物からなる群から選択されるファブリックを含むファブリック複合体。
【請求項２４】
前記マトリックスは、ＡＳＴＭ  Ｄ６３８によって測定して、初期引張係数少なくとも約３００，０００psi（２０６８MPa）を有する剛性マトリックスであり、前記ファブリック複合体の１つの表面の少なくとも一部をコーティングしたものは、ＡＳＴＭ  Ｄ６３８によって測定して、初期引張係数約６，０００psi（４１．３MPa）未満を有するエラストマー材料である、請求項２３に記載のファブリック複合体。
【請求項２５】
前記ファブリックはカレンダーがけされる、請求項２３に記載のファブリック複合体。
【請求項２６】
前記ファブリック複合体の少なくとも１つの表面の少なくとも一部とプラスチックフィルムが結合する、請求項２５に記載のファブリック複合体。
【請求項２７】
エラストマーは、前記ファブリックの少なくとも１つの表面の少なくとも一部をコーティングし、前記エラストマーは、ＡＳＴＭ  Ｄ６３８によって測定して、初期引張係数約６，０００psi（４１．３MPa）以下を有し；プラスチックフィルムは、エラストマーコーティング済み表面の少なくとも一部と結合する、請求項２５に記載のファブリック複合体。
【請求項２８】
前記ファブリック表面のうちの少なくとも１つの少なくとも一部と結合したプラスチックフィルムを有する、請求項１１に記載の特性を有するカレンダーがけ織布及び請求項２２に記載の特性を有するカレンダーがけ編物からなる群から選択されるファブリックを含むファブリック複合体。
【請求項２９】
積層アレイ状の一緒に張り合わせた複数のファブリックシートを含む防弾性物品において、前記ファブリックシートの少なくとも過半数は、請求項１に記載の特性を有する織布、請求項１２に記載の特性を有する編物、及び請求項１３に記載の特性を有する編物からなる群から選択される、防弾性物品。
【請求項３０】
前記ファブリックはカレンダーがけされている、請求項２９に記載の防弾性物品。
【請求項３１】
前記ファブリックシートの少なくとも一部は、ＡＳＴＭ  Ｄ６３８によって測定して、初期引張係数約６，０００psi（４１．３MPa）未満を有するエラストマーマトリックス及び初期引張係数少なくとも約３００，０００psi（２０６８MPa）を有する剛性マトリックスからなる群から選択されるマトリックス中に埋込まれたファブリック複合体シートである、請求項３０に記載の防弾性物品。
【請求項３２】
前記マトリックスは、ＡＳＴＭ  Ｄ６３８によって測定して、初期引張係数少なくとも約３００，０００psi（２０６８MPa）を有する剛性マトリックスであり、前記ファブリック複合体シートの１つの表面の少なくとも一部をコーティングしたものは、ＡＳＴＭ  Ｄ６３８によって測定して、初期引張係数約６，０００psi（４１．３MPa）未満を有するエラストマー材料である、請求項３１に記載の防弾性物品。
【請求項３３】
金属、セラミック、ガラス、金属充填複合体、セラミック充填複合体またはガラス充填複合体からなる群から選択される硬質フェース部材をさらに含む、請求項２７〜３２のいずれか１項に記載の防弾性物品。
【請求項３４】
請求項１に記載の特性を有するファブリックを織る工程と；前記ファブリックのシートを積層アレイ状のプライにする工程と；を含む、防弾性物品の製造方法。
【請求項３５】
請求項１１に記載の特性を有するファブリックを織る工程と；前記ファブリックのシートを積層アレイ状のプライにする工程と；を含む、防弾性物品の製造方法。
【請求項３６】
請求項２２に記載の特性を有するファブリックを織る工程と；前記ファブリックのシートを積層アレイ状のプライにする工程と；を含む、防弾性物品の製造方法。
【請求項３７】
前記ファブリックシートを接合手段によって一緒に接合する工程をさらに含む、請求項３４〜３６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３８】
ａ）請求項１１に記載の特性を有するファブリックを織る工程と；
ｂ）ＡＳＴＭ  Ｄ６３８によって測定して、初期引張係数約６，０００psi（４１．３MPa）未満を有するエラストマー及び初期引張係数少なくとも約３００，０００psi（２０６８MPa）を有する剛性樹脂からなる群から選択されるマトリックス中に前記ファブリックを埋込んで、ファブリック複合体を製造する工程と；
ｄ）前記ファブリック複合体のシートを積層アレイ状のプライにする工程と；
ｅ）前記ファブリック複合体の前記シートを一緒に結合し、硬化して、一体化物品を形成する工程と；を含む、防弾性物品の製造方法。
【請求項３９】
前記ファブリック複合体のシートを積層アレイ状のプライにする前に、プラスチックシートを、前記ファブリック複合体の１つの表面の少なくとも一部と結合する工程をさらに含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
ａ）請求項１１に記載の特性を有するファブリックを織る工程と；
ｂ）プラスチックフィルムを、前記ファブリック表面のうちの少なくとも１つの少なくとも一部と結合して、ファブリック複合体を製造する工程と；
ｃ）前記ファブリック複合体のシートを積層アレイ状のプライにする工程と；
ｄ）前記ファブリック複合体の前記シートを一緒に結合して、一体化物品を形成する工程と；を含む、防弾性物品の製造方法。
【請求項４１】
ａ）請求項２２に記載の特性を有するファブリックを編む工程と；
ｂ）ＡＳＴＭ  Ｄ６３８によって測定して、初期引張係数約６，０００psi（４１．３MPa）未満を有するエラストマー及び初期引張係数少なくとも約３００，０００psi（２０６８MPa）を有する剛性樹脂からなる群から選択されるマトリックス中に前記ファブリックを埋込んで、ファブリック複合体を製造する工程と；
ｃ）前記ファブリック複合体のシートを積層アレイ状のプライにする工程と；
ｄ）前記ファブリック複合体の前記シートを一緒に結合し、硬化して、一体化物品を形成する工程と；を含む、防弾性物品の製造方法。
【請求項４２】
ａ）請求項２２に記載の特性を有するファブリックを編む工程と；
ｂ）プラスチックフィルムを、前記ファブリック表面のうちの少なくとも１つの少なくとも一部と結合して、ファブリック複合体を製造する工程と；
ｃ）前記ファブリック複合体のシートを積層アレイ状のプライにする工程と；
ｄ）前記ファブリック複合体の前記シートを一緒に結合して、一体化物品を形成する工程と；を含む、防弾性物品の製造方法。
【請求項４３】
ａ）請求項１１に記載の特性を有するファブリックを織る工程と；
ｂ）ＡＳＴＭ  Ｄ６３８によって測定して、初期引張係数少なくとも約３００，０００psi（２０６８MPa）を有する剛性樹脂から本質的になるマトリックス中に前記ファブリックを埋込んで、ファブリック複合体を製造する工程と；
ｃ）ＡＳＴＭ  Ｄ６３８によって測定して、引張弾性率約６０００psi（４１．３MPa）未満を有するエラストマー材料を前記ファブリック複合体の表面に施用して、エラストマーコーティング済みファブリック複合体を製造する工程と；
ｄ）前記エラストマーコーティング済みファブリック複合体のシートを積層アレイ状のプライにする工程と；
ｅ）前記エラストマーコーティング済みファブリック複合体の前記シートを一緒に結合し、硬化して、一体化物品を形成する工程と；を含む、防弾性物品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
関連出願に対するクロスリファレンス
本出願は、２００２年６月７日に出願された"Bi-Directional Fabric and Fabric Composites"と称する仮出願第60/387,201号の恩典を請求し、２０００年８月１６日に出願された"Impact Resistant Rigid Composite and Method of Manufacture"と称する同時係属出願第09/639,903号及び２００２年４月１９日に出願された"Ballistic Fabric Laminates"と称する第10/126,202号に関連する。
【０００２】
発明の背景
１．発明の分野
本発明は、二方向及び多軸ファブリック、ファブリック複合体、これらの防弾性アセンブリ、並びにこれらを製造する方法に関する。
【０００３】
２．関連技術の記述
防弾性ファブリックベースの複合体は典型的に、一緒に張り合わせたファブリックの層から形成されてきた。ファブリック中の繊維は、織る、編む及び／または不織である。個々のファブリックプライが不織及び一方向配向性繊維を含む場合、連続的なプライは通常、互いに対して、例えば０°／９０°または０°／４５°／９０°／４５°の角度で回転している。個々のファブリックプライは一般に、未コーティングかそうでなければ繊維同士の間の空所を充填するポリマーマトリックス材料中に埋込まれている。マトリックスが存在しない場合、ファブリックまたは繊維シートは本来可撓性である。対比されるタイプの構成は、繊維及び単一の主要なマトリックス材料からなる複合体である。このタイプの剛性複合体を構成するためには、熱及び圧力を使用して個々のプライを一緒に結合して各プライ中のマトリックスを接着し、これら同士の間の結合を形成し、全体を緻密化して一体化物品にする。
【０００４】
こうしたより初期の構成は幾つかの不利益を有する。織布または編物は一般に、クロスプライされた一方向繊維複合体よりも不満足な防弾性を有する。一方では、織布または編物は、クロスプライされた一方向繊維複合体よりも一般に利用可能な装置を用いてより低いコストでかつより大きな製造しやすさで製造できる。
【０００５】
より低いコストかつより大きな製造しやすさという利益を保持するが従来のファブリックより優れた防弾性を有するファブリック構成に対する必要が存在する。理想的には、ファブリック構成は、高度に可撓性であり、それ自体とまたは硬質フェーシングと結合して剛性パネルを形成できると思われる。
【０００６】
米国特許第4,737,401号は、防弾性微細織りファブリック物品を開示している。米国特許第5,788,907号及び同第5,958,804号は、防弾性カレンダーがけファブリックを開示している。米国特許第4,623,574号は、エラストマーマトリックス中に埋込まれた高強度繊維を含む単純な複合体を開示している。米国特許第5,677,029号は、強力な繊維の網目構造で構成される少なくとも１つの繊維質層並びに繊維質層のうちの１つの表面と同一の広がりを持ちこれと少なくとも部分的に結合した少なくとも１つの連続ポリマー層を含む可撓性耐貫通性複合体を開示している。片面または両面にゴム引したアラミドファブリックは、フェアサイダグ・インドゥストリー・テクスティーリエンＧｍｂｈ．（Verseidag Industrietextilien Gmbh.）によって製品名ウルトラＸ（UltraX）で工業的に生産されている。熱及び圧力下でゴム引ファブリック同士を一緒に結合することによって形成した剛性パネルもまた入手可能である。
【０００７】
別の状況では、米国特許第2,893,442号は、薄いバインダーヤーンが介在するまっすぐで平行な高強度高弾性率ヤーンの横断する組を有する二方向織布を開示している。薄いバインダーヤーンが介在するまっすぐで平行な高強度高弾性率ヤーンの横断する組を有する二方向編物は、S. Raz, "Eine Auswahl optimaler Geotextilien," Tettilinfomationen Kettenwir-Praxis, (2), 35-39 (1990)による発表において開示されている。多軸たて編みファブリックは、"Wellington Sears Handbook of Industrial Textiles", S. Adanur, Ed., Technomic Publishing Co., Inc., Lancaster, Pa., 246-247 (1995)において開示されている。
【０００８】
上記に引用した構成の各々は、これらが目指した目標に向かって進歩を表した。しかしながら、いずれも、本発明のファブリック、ファブリック複合体及びアセンブリの特定の構成を説明していないし、いずれも、本発明によって満たされる必要の全てを満足していない。
【０００９】
発明の概要
本発明は、新規なファブリック及びファブリック複合体、弾丸による貫通に対する優れた防弾性を有するこれらのアセンブリ、並びにこれらを製造する方法に関する。本発明の二方向及び多軸物品は、通常の織布及び編物と比較して優れた弾道有効性を提供するが、従来の織機及び編機上での製造しやすさを保持する。
【００１０】
第１の具体例においては、本発明の物品は、第１の平面内にある連続フィラメント一方向ヤーンの第１の組と；前記第１の平面の上の第２の平面内にあり、ヤーンの前記第１の組を横断して配置された連続フィラメント一方向ヤーンの第２の組と；ヤーンの前記第１の組を横断して配置され、ヤーンの前記第１の組と交錯するヤーンの第３の組であって、該第３の組の各ヤーンは、前記第１の組の幾つかのヤーンの上に及び残りのヤーンの下にある第３の組と；ヤーンの前記第２の組及び前記第３の組を横断して配置され、ヤーンの前記第２及び第３の組と交錯するヤーンの第４の組であって、該第４の組の各ヤーンは、ヤーンの前記第２及び第３の組の幾つかのヤーンの上に及び残りのヤーンの下にある第４の組と；を含む二方向織布を含み；ここで、ヤーンの前記第１及び第２の組を含むヤーンの各々は、ＡＳＴＭ  Ｄ２２５６によって測定して、テナシティ約１５g/d以上、初期引張係数（initial tensile moduli）約４００g/d以上及び破断までのエネルギー（energies-to-break）約２２J/g以上を有し；ヤーンの前記第１及び第２の組を含むヤーンの各々は、ヤーンの前記第３及び第４の組の各々を含むヤーンに比例して、少なくとも約２倍の破壊強度及び最大約２分の１の破断までの％伸びを有する。
【００１１】
第２の具体例においては、本発明の物品は、第１の平面内にある連続フィラメント一方向ヤーンの第１の組と；前記第１の平面の上の第２の平面内にあり、ヤーンの前記第１の組を横断して配置された連続フィラメント一方向ヤーンの第２の組と；ヤーンの前記第１の組及び前記第２の組と交錯するかみ合うループを形成する交錯するヤーンの第３の組であって、該第３の組の各ヤーンはヤーンの前記第１の組及び前記第２の組の幾つかのヤーンの上に及び残りのヤーンの下にある第３の組と；を含む二方向編物を含み；ここで、ヤーンの前記第１及び第２の組を含むヤーンの各々は、ＡＳＴＭ  Ｄ２２５６によって測定して、テナシティ約１５g/d以上、初期引張係数約４００g/d以上及び破断までのエネルギー約２２J/g以上を有し；ヤーンの前記第１及び第２の組を含むヤーンの各々は、ヤーンの前記第３の組を含むヤーンに比例して、少なくとも約２倍の破壊強度及び最大約２分の１の破断までの％伸びを有する。
【００１２】
第３の具体例においては、本発明の物品は、底平面内の連続フィラメント一方向ヤーンの組と；連続フィラメント一方向ヤーンの組によって各々が規定される前記底平面の上の複数の中間平面と；上部平面内の連続フィラメント一方向ヤーンの組と；かみ合うループを形成する交錯するヤーンの組であって、前記ループは全ての平面内の一方向ヤーンの組を結合する組と；を含む多軸編物であり；ここで、各前記平面内の一方向ヤーンの組は、隣接する平面内の一方向ヤーンの組に対してある角度で回転しており；一方向ヤーンの各前記組のヤーンは、全てＡＳＴＭ  Ｄ２２５６によって測定して、テナシティ約１５g/d以上、初期引張係数約４００g/d以上及び破断までのエネルギー約２２J/g以上を有し；一方向ヤーンの各前記組のヤーンは、前記交錯するヤーンに比例して、少なくとも約２倍の破壊強度及び最大約２分の１の破断までの％伸びを有する。
【００１３】
別の具体例においては、本発明のファブリック複合体は、マトリックス中に埋込まれたファブリックを含む。ファブリックは、それぞれ、上記の第１、第２及び第３の具体例において説明した織布及び編物からなる群から選択される。マトリックスは、ＡＳＴＭ  Ｄ６３８によって測定して、初期引張係数約６，０００psi（４１．３MPa）未満を有するエラストマーマトリックス及び初期引張係数少なくとも約３００，０００psi（２０６８MPa）を有する剛性マトリックスからなる群から選択される。
【００１４】
別の具体例においては、本発明のファブリック複合体は、両方ともＡＳＴＭ  Ｄ６３８によって測定して、初期引張係数少なくとも約３００，０００psi（２０６８MPa）を有する剛性マトリックス中に埋込まれ、初期引張係数約６，０００psi（４１．３MPa）未満を有するエラストマー材料マトリックスで１つの表面の少なくとも一部をコーティングされた、それぞれ、上記の第１、第２及び第３の具体例において説明した織布及び編物からなる群から選択されるファブリックを含む。
【００１５】
さらに別の具体例においては、本発明のファブリック複合体は、上記に説明したように、マトリックス中に埋込まれたファブリック及び該埋込み型ファブリックの１つの表面の少なくとも一部と結合したプラスチックフィルムを含む。
【００１６】
別の具体例においては、本発明のファブリック複合体は、ファブリックの少なくとも１つの表面の少なくとも一部と結合したプラスチックフィルムを有する上記に説明したようなファブリックを含む。
【００１７】
他の具体例においては、本発明の防弾性物品は、一緒に張り合わせた複数のシートを含み、ここで、前記シートの少なくとも過半数は、上記に説明した本発明のファブリック及び本発明のファブリック複合体からなる群から選択される。
【００１８】
発明の詳細な記述
本発明は、新規なファブリック及びファブリック複合体、弾丸による貫通に対する優れた防弾性を有するこれらのアセンブリ、並びにこれらを製造する方法に関する。
【００１９】
１具体例においては、本発明の物品は、第１の平面内にある連続フィラメント一方向ヤーンの第１の組と；前記第１の平面の上の第２の平面内にあり、ヤーンの前記第１の組を横断して配置された連続フィラメント一方向ヤーンの第２の組と；ヤーンの前記第１の組を横断して配置され、ヤーンの前記第１の組と交錯するヤーンの第３の組であって、該第３の組の各ヤーンは、前記第１の組の幾つかのヤーンの上に及び残りのヤーンの下にある第３の組と；ヤーンの前記第２の組及び前記第３の組を横断して配置され、ヤーンの前記第２及び第３の組と交錯するヤーンの第４の組であって、該第４の組の各ヤーンは、ヤーンの前記第２及び第３の組の幾つかのヤーンの上に及び残りのヤーンの下にある第４の組と；を含む二方向織布を含み；ここで、ヤーンの前記第１及び第２の組を含むヤーンの各々は、ＡＳＴＭ  Ｄ２２５６によって測定して、テナシティ約１５g/d以上、初期引張係数約４００g/d以上及び破断までのエネルギー約２２J/g以上を有し；ヤーンの前記第１及び第２の組を含むヤーンの各々は、ヤーンの前記第３及び第４の組の各々を含むヤーンに比例して、少なくとも約２倍の破壊強度及び最大約２分の１の破断までの％伸びを有する。
【００２０】
図１は、本発明の二方向織布１０の略図である。連続フィラメント一方向ヤーンの第１の組１１は、第１の平面内にある。連続フィラメント一方向ヤーンの第２の組１２は、第１の平面の上の第２の平面内にあり、ヤーンの第１の組１１を横断して配置されている。ヤーンの第３の組１３は、ヤーンの第１の組１１を横断して配置され、ヤーンの第１の組１１と交錯する。ヤーンの第４の組１４は、ヤーンの第２の組及び第３の組（それぞれ１２及び１３）を横断して配置され、ヤーンの第２及び第３の組（それぞれ１２及び１３）と交錯する。
【００２１】
第２の具体例においては、本発明の物品は、第１の平面内にある連続フィラメント一方向ヤーンの第１の組と；前記第１の平面の上の第２の平面内にあり、ヤーンの前記第１の組を横断して配置された連続フィラメント一方向ヤーンの第２の組と；ヤーンの前記第１及び前記第２の組と交錯するかみ合うループを形成する交錯するヤーンの第３の組であって、該第３の組の各ヤーンはヤーンの前記第１の組及び前記第２の組の幾つかのヤーンの上に及び残りのヤーンの下にある第３の組と；を含む二方向編物を含み；ここで、ヤーンの前記第１及び第２の組を含むヤーンの各々は、ＡＳＴＭ  Ｄ２２５６によって測定して、テナシティ約１５g/d以上、初期引張係数約４００g/d以上及び破断までのエネルギー約２２J/g以上を有し；ヤーンの前記第１及び第２の組を含むヤーンの各々は、ヤーンの前記第３の組を含むヤーンに比例して、少なくとも約２倍の破壊強度及び最大約２分の１の破断までの％伸びを有する。
【００２２】
図２は、本発明の二方向編物２０の略図である。連続フィラメント一方向ヤーンの第１の組２１は、第１の平面内にある。連続フィラメント一方向ヤーンの第２の組２２は、第１の平面の上の第２の平面内にあり、ヤーンの第１の組２１を横断して配置されている。ヤーンの第３の組２３は、かみ合うループ状になってヤーンの第１及び第２の組（それぞれ２１及び２２）と交錯する。図２はトリコットニットを示すが、ヤーンの第１及び第２の組２１及び２２を安定化する他のニット形状の例えばかみ合うよこ糸鎖編が適切である。
【００２３】
第３の具体例においては、本発明の物品は、底平面内の連続フィラメント一方向ヤーンの組と；連続フィラメント一方向ヤーンの組によって各々が規定される前記底平面の上の複数の中間平面と；上部平面内の連続フィラメント一方向ヤーンの組と；かみ合うループを形成する交錯するヤーンの組であって、前記ループは全ての平面内の一方向ヤーンの組を結合する組と；を含む多軸編物であり；ここで、各前記平面内の一方向ヤーンの組は、隣接する平面内の一方向ヤーンの組に対してある角度で回転しており；一方向ヤーンの各前記組のヤーンは、全てＡＳＴＭ  Ｄ２２５６によって測定して、テナシティ約１５g/d以上、初期引張係数約４００g/d以上及び破断までのエネルギー約２２J/g以上を有し；一方向ヤーンの各前記組のヤーンは、前記交錯するヤーンに比例して、少なくとも約２倍の破壊強度及び最大約２分の１の破断までの％伸びを有する。
【００２４】
図３は、本発明の多軸編物３０の略図である。連続フィラメント一方向ヤーンの第１の組３１は、ファブリックの底平面を規定する。示す具体例においては、底平面の上の２つの中間平面は、連続フィラメント一方向ヤーンの組３２及び３３によって規定される。連続フィラメント一方向ヤーンの組３４は、ファブリックの上部平面を規定する。交錯するヤーンの組３５は、全ての平面内の一方向ヤーンを包囲するかみ合うループを形成する。
【００２５】
ファブリックの各平面内の一方向ヤーンの方向は、隣接する平面内の一方向ヤーンに対してある角度で回転している。示す特定の具体例においては、第１の中間平面内のヤーンの組３２は、底平面のヤーン３１に対して９０°の角度で回転している。第２の中間平面内のヤーン３３は、第１の中間平面内のヤーン３２に対して４５°の角度で回転している。上部平面内のヤーン３４は、第２の中間平面内のヤーン３３に対して９０°の角度で回転している。
【００２６】
本発明の多軸ファブリックは、図３に示すものよりも大きな数の中間平面及び／またはヤーン平面同士の間の様々な角度の回転で構成されてよいことは明らかであろう。好ましくは、ヤーン平面の数及び一方向ヤーン同士の間の角度を選択して、対称特性をファブリックに提供する。
【００２７】
本発明のためには、繊維は細長い物体であり、その長さ寸法は、幅及び厚さの横断寸法をはるかに超える。従って、繊維という用語は、規則的なまたは不規則な断面を有するフィラメント、リボン、条片、及びその他同様なものを含む。ヤーンは、多くの繊維またはフィラメントを含む連続ストランドである。ヤーンを構成する繊維はヤーンの長さを通して連続的としてよいか、または繊維は、ヤーンよりもはるかに短い長さを有するステープルファイバーとしてよい。
【００２８】
連続フィラメント一方向ヤーンは、本発明の二方向及び多軸ファブリックの一次構造成分である。交錯するヤーンは、ヤーンの一方向の組を本質的に平坦な形状から変形させることなく、健全性をファブリックに提供する。
【００２９】
連続フィラメント一方向ヤーンは、同一または異なる繊維材料、繊維形態、引張特性及びデニールで構成されてよい。好ましくは、ヤーンの連続フィラメント一方向の組は各々独立して、連続フィラメント高配向性高分子量ポリオレフィン類、アラミド類、ポリベンザゾール類及びこれらのブレンドからなる群から選択される。最も好ましくは、ヤーンの連続フィラメント一方向の組は各々独立して、連続フィラメント高配向性高分子量ポリエチレン、ポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）、ポリ（ｍ−フェニレンイソフタルアミド）、ポリ（ベンゾビスオキサゾール）、ポリ（ベンゾビスチアゾール）、ポリ（ベンゾビスイミダゾール）及びこれらのブレンドからなる群から選択される。
【００３０】
米国特許第4,457,985号は一般に、高分子量ポリエチレン及びポリプロピレン繊維を検討している。ポリエチレンの場合には、適切な繊維は、重量平均分子量少なくとも１５０，０００、好ましくは少なくとも百万、より好ましくは二百万〜五百万を有するものである。このような高分子量ポリエチレン繊維は、米国特許第4,137,394号若しくは米国特許第4,356,138号において説明されているように溶液中で成長させてよく、または、米国特許第4,413,110号において説明されているようにゲル構造を形成するために溶液から紡糸されたフィラメントとしてよく、または、米国特許第5,702,657号において説明されているようにローリング及び延伸方法によって製造してよい。
【００３１】
本明細書において使用する、ポリエチレンという用語は主に、５修正単位／１００主鎖炭素原子を超えない少量の枝分れまたはコモノマーを含んでよく、また、これと混和した約５０重量％以下の１種以上のポリマー添加剤の例えばアルケン−Ｉ−ポリマー類、特に低密度ポリエチレン、ポリプロピレン若しくはポリブチレン、モノオレフィン類を一次モノマー類として含むコポリマー類、酸化ポリオレフィン類、グラフトポリオレフィンコポリマー類及びポリオキシメチレン類、または低分子量添加剤の例えば抗酸化剤、潤滑剤、紫外線スクリーニング剤、着色剤及びその他同様なものを含んでよい線状ポリエチレン材料を意味する。
【００３２】
形成技術、延伸比及び温度、並びに他の条件に依存して、様々な特性をこうした繊維に与えることができる。繊維のテナシティは、少なくとも１５g／デニール、好ましくは少なくとも２０g／デニール、より好ましくは少なくとも２５g／デニール、最も好ましくは少なくとも３０g／デニールとするべきである。同様に、繊維の初期引張係数は、インストロン引張試験機によって測定して、少なくとも３００g／デニール、好ましくは少なくとも５００g／デニール、より好ましくは少なくとも１，０００g／デニール、最も好ましくは少なくとも１，２００g／デニールである。
【００３３】
初期引張係数及びテナシティのこうした最高値は一般に、溶液成長またはゲル紡糸方法を用いることによってのみ得ることができる。フィラメントの多くは、これを形成するポリマーの融点を超える融点を有する。従って、例えば、重量平均分子量約１５０，０００〜二百万を有するポリエチレンは一般に、バルクでの融点約１３８℃を有する。こうした材料で製造した高配向性ポリエチレンフィラメントは、約７〜約１３℃高い融点を有する。従って、融点のわずかな増大は、バルクポリマーと比較して、フィラメントの結晶完全性及びより高い結晶方を反映する。
【００３４】
アラミド繊維の場合には、芳香族ポリアミド類から形成した適切な繊維は米国特許第3,671,542号において説明されている。好ましいアラミド繊維は、テナシティ少なくとも約２０g/d、初期引張係数少なくとも約４００g/d及び破断までのエネルギー少なくとも約８J/gを有しようし、特に好ましいアラミド繊維は、テナシティ少なくとも約２０g/d、及び破断までのエネルギー少なくとも約２０J/gを有しよう。最も好ましいアラミド繊維は、テナシティ少なくとも約２０g／デニール、モジュラス少なくとも約９００g／デニール及び破断までのエネルギー少なくとも約３０J/gを有しよう。例えば、デュポン・コーポレーション（DuPont Corporation）によってケブラー（登録商標）（KEVLAR（登録商標））商標で工業的に生産されているポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）フィラメントは、防弾性複合体を形成する際に特に有用である。初期引張係数及びテナシティの値としてそれぞれ、ケブラー２９は、５００g／デニール及び２２g／デニールを有し、ケブラー４９は、１０００g／デニール及び２２g／デニールを有する。また本発明の実施において有用なものは、デュポンによってノメックス（登録商標）（NOMEX（登録商標））商標で工業的に生産されているポリ（ｍ−フェニレンイソフタルアミド）繊維である。
【００３５】
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、同第5,296,185号、同第5,356,584号、同第5,534,205号及び同第6,040,050号において開示されている。好ましくは、ポリベンザゾール繊維は、ポリ（ベンゾビスオキサゾール）、ポリ（ベンゾビスチアゾール）、及びポリ（ベンゾビスイミダゾール）からなる群から選択される。最も好ましくは、ポリベンザゾール繊維は、東洋紡績（Toyobo Co.）製のザイロン（登録商標）（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。
【００３６】
ヤーンの連続フィラメント一方向の組のデニールは独立して、約１００〜約３０００の範囲内、より好ましくは約７５０〜約１５００の範囲内で選択される。
一方向ヤーンの各組内部のヤーンの間隔は、他の一方向ヤーンの組内部のヤーンのものと同一または異なってよい。“間隔”とは、組内部の平行なヤーンエンド同士の間の距離を意味する。ヤーン同士の間の間隔は、より重いデニールのヤーンの場合より大きく、より低いデニールのヤーンの場合より小さいだろう。好ましくは、ヤーンの一方向の組の各々のヤーンの間隔は独立して、約５end/in（２end/cm）〜約５０end/in（２０end/cm）の範囲内、より好ましくは約８end/in（３．２end/cm）〜約２０end/in（７．９end/cm）の範囲内で選択される。ヤーンの間隔として約８end/in（３．２end/cm）〜約１２end/in（４．７end/cm）は、１２００デニールのスペクトラ（登録商標）（SPECTRA（登録商標））高配向性高分子量ポリエチレンヤーン（ハネウェル・インターナショナル、Ｉｎｃ．（Honeywell International Inc.）製）のために好ましい。
【００３７】
本発明の二方向織布において、第３の組中のヤーンの間隔は一般に、これと平行なヤーンを有する組（すなわち、図１の第１の組）内部のヤーンの間隔の整数倍である。第４の組中のヤーンの間隔も一般に、これと平行なヤーンを有する組（すなわち、図１の第２の組）内部のヤーンの間隔の整数倍である。例えば、第１の組中のヤーンエンド同士の間の間隔が０．１インチである場合、第３の組中のヤーンエンド同士の間の間隔は０．１、０．２、０．３、０．４．．．インチとしてよい。好ましくは、第３及び第４の組のヤーンの間隔は、これと平行なヤーンの組のものと同じである。
【００３８】
以下の解説は、本発明のファブリック中の交錯するヤーンの組、すなわち、本発明の織二方向ファブリック中の第３及び第４のヤーンの組、本発明の編二方向ファブリック中の第３のヤーンの組、及び本発明の編多軸ファブリック中の交錯するループ形成ヤーンの組に関する。
【００３９】
交錯するヤーンの組は、１を超える場合、異なる繊維材料及び繊維形態で形成してよい。好ましくは、ヤーンの交錯する組は各々独立して、ポリアミド類、ポリエステル類、ポリビニルアルコール、ポリオレフィン類、ポリアクリロニトリル、ポリウレタン、酢酸セルロース、木綿、羊毛、及びコポリマー類並びにこれらのブレンドからなる群から選択される。最も好ましくは、ヤーンの交錯する組は、ナイロン６、ナイロン６６、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール及びポリウレタンからなる群から選択される。ヤーンの交錯する組は、エラストマー繊維またはステープルファイバーで構成されてよい。
【００４０】
交錯するヤーンの組中のヤーンは、一方向ヤーンの各々の約２分の１を超える破壊強度（破断時負荷、lb（Kg））を有せず、約２倍以上の破断までの％伸びを有するように選択される。好ましくは、ヤーンの交錯する組の各々の破壊強度は、ヤーンの一方向の組の各々の破壊強度の約３分の１を超えず、約６倍以上の％破断時伸びを有する。最も好ましくは、ヤーンの交錯する組の各々の破壊強度は、ヤーンの一方向の組の各々の破壊強度の約３分の１を超えず、約１０倍以上の％伸びを有する。こうした選択は、一方向ヤーンが、弾道衝撃の最中本質的に制限されないままであり、弾丸のエネルギーに吸収に最も良く関与できようということを確実にする。
【００４１】
ステープルファイバーを含むヤーンは一般に、連続フィラメントヤーンよりも低いテナシティを有し、ヤーンの交錯する組中の連続フィラメントヤーンよりも高いデニールで使用してよい。
【００４２】
米国特許第5,773,370号において開示するように、ヤーンの全ての組中の繊維を撚るかまたは絡み合わせてよい。好ましくは、各具体例におけるヤーンの一方向の組は、最小の撚りである約ゼロturn/in〜約２turn/in（０．７８turn/cm）を有する。弾道特性は典型的に、ゼロ撚り構造ヤーンの場合により良好である。より大きな撚りレベルは、交錯するヤーンの組中のヤーンのために好ましく、これは約２turn/in（０．２８turn/cm）〜約１０turn/in（３．９turn/cm）である。
【００４３】
好ましくは、本発明の織布及び編物はカレンダーがけされる。好ましくは、ファブリックを、同じ速度で回転する対向するロールを通過させ、約１００℃〜約１３０℃の範囲にわたる温度で圧力約８００lb／インチ（１４０kN/m）〜約１２００lb／インチ（２１０kN/m）のファブリック幅をかけることでカレンダーがけを行う。好ましくはカレンダーがけ圧力は、約９００lb／インチ（１５８kN/m）〜約１０００lb／インチ（１７５kN/m）のファブリック幅であり、温度は約１１５℃〜約１２５℃の範囲にわたる。
【００４４】
別の具体例においては、本発明のファブリック複合体は、ＡＳＴＭ  Ｄ６３８によって測定して、初期引張係数約６，０００psi（４１．３MPa）未満を有するエラストマー材料及び初期引張係数少なくとも約３００，０００psi（２０６８MPa）を有する剛性樹脂からなる群から選択されるマトリックス中に埋込まれた、上記に説明した本発明の織布及び編物からなる群から選択されるファブリックを含む。
【００４５】
マトリックスは、ファブリック複合体の好ましくは約５〜約３０、より好ましくは約１０〜約２０重量％を占める。好ましくは、未硬化液体マトリックスまたはマトリックス材料の溶液を湿潤したロールによってファブリックの上に施用し、液体をファブリック中にナイフ塗布して（doctor）完全な含浸を成し遂げることによって、マトリックス材料を施用する。他に、液体浴中へのファブリックのディッピングまたは浸漬を用いてよい。
【００４６】
適切に低いモジュラスを有する広く様々なエラストマー材料及び配合物を、マトリックスとして利用してよい。例えば、以下の材料のいずれでも用いてよい：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類、エチレン−プロピレン−ジエンターポリマー類、ポリスルフィドポリマー類、ポリウレタンエラストマー類、クロロスルフィネーテドポリエチレン、ポリクロロプレン、フタル酸ジオクチルまたは当業界において周知の他の可塑剤を使用し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類、ポリ（イソブチレン−ｃｏ−イソプレン）、ポリアクリレート類、ポリエステル類、ポリエーテル類、フッ素エラストマー類、シリコーンエラストマー類、熱可塑性エラストマー類、エチレンのコポリマー類。
【００４７】
好ましくは、エラストマー材料は過度に十分にまたは過度にゆるくファブリック材料と結合しない。ポリエチレンファブリックのために好ましいものは、共役ジエン類及びビニル芳香族コポリマー類のブロックコポリマー類である。ブタジエン及びイソプレンは好ましい共役ジエンエラストマー類である。スチレン、ビニルトルエン及びｔ−ブチルスチレンは好ましい共役芳香族モノマー類である。ポリイソプレンを取り入れたブロックコポリマー類を水素化して、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類を製造してよい。ポリマー類は、Ｒ−（ＢＡ）ｘ（ｘ＝３〜１５０）［式中、Ａはポリビニル芳香族モノマーから生じたブロックであり、Ｂは共役ジエンエラストマーから生じたブロックである。］のタイプの単純なトリ−ブロックコポリマー類としてよい。こうしたポリマー類の多くは、クレイトン・ポリマーズ、Ｉｎｃ．（Kraton Polymers, Inc.）によって工業的に生産されている。
【００４８】
ゴム科学技術者には周知の方法を使用して、低モジュラスエラストマーを、充填剤の例えばカーボンブラック、シリカ等と配合してよく、油を用いて増量してよく、硫黄、過酸化物、金属酸化物または放射線加硫系によって加硫してよい。様々なエラストマー材料のブレンドを一緒に使用してよく、または、１種以上のエラストマーを１種以上の熱可塑性物質とブレンドしてよい。
【００４９】
本発明のファブリック複合体において有用な剛性マトリックス樹脂は好ましくは、ＡＳＴＭ  Ｄ６３８によって測定して、初期引張係数少なくとも３００，０００psi（２０６８MPa）を有する。好ましいマトリックス樹脂は、少なくとも１種の熱硬化性ビニルエステル、フタル酸ジアリル、及び所望によりビニルエステル樹脂を硬化するための触媒を含む。
【００５０】
好ましくは、ビニルエステルは、不飽和モノカルボン酸、通常メタクリル酸またはアクリル酸を用いた多官能性のエポキシ樹脂のエステル化によって製造されるものである。例示となるビニルエステルとしては、ジグリシジルアジペート、ジグリシジルイソフタレート、ジ−（２，３−エポキシブチル）アジペート、ジ−（２，３−エポキシブチル）オキサレート、ジ−（２，３−エポキシヘキシル）スクシネート、ジ−（３，４−エポキシブチル）マレエート、ジ−（２，３−エポキシオクチル）ピメレート、ジ−（２，３−エポキシブチル）フタレート、ジ−（２，３−エポキシオクチル）テトラヒドロフタレート、ジ−（４，５−エポキシ−ドデシル）マレエート、ジ−（２，３−エポキシブチル）テレフタレート、ジ−（２，３−エポキシペンチル）チオジプロプロネート、ジ−（５，６−エポキシ−テトラデシル）ジフェニルジカルボキシラート、ジ−（３，４−エポキシヘプチル）スルホニルジブチレート、トリ−（２，３−エポキシブチル）−１，２，４−ブタントリカルボキシラート、ジ−（５，６−エポキシペンタデシル）マレエート、ジ−（２，３−エポキシブチル）アゼレート、ジ（３，４−エポキシペンタデシル）シトレート、ジ−（４，５−エポキシオクチル）シクロヘキサン−１，３−ジカルボキシラート、ジ−（４，５−エポキシオクタデシル）マロネート、ビスフェノール−Ａ−フマル酸ポリエステル及び同様の材料が挙げられる。特に好ましいものは、ダウ・ケミカル・カンパニー（Dow Chemical Company）からデラケーン（登録商標）（DERAKANE（登録商標））商標で入手可能なエポキシビニルエステル類である。
【００５１】
別の具体例においては、本発明のファブリック複合体は、両方ともＡＳＴＭ  Ｄ６３８によって測定して、初期引張係数少なくとも約３００，０００psi（２０６８MPa）を有する剛性マトリックス中に埋込まれ、初期引張係数約６，０００psi（４１．３MPa）未満を有するエラストマー材料で１つの表面の少なくとも一部をコーティングされた、それぞれ、上記に説明した第１、第２及び第３の具体例において説明した織布及び編物からなる群から選択されるファブリックを含む。
【００５２】
別の具体例においては、本発明のファブリック複合体は、ＡＳＴＭ  Ｄ６３８によって測定して、初期引張係数約６，０００psi（４１．３MPa）未満を有するエラストマー材料及び初期引張係数少なくとも約３００，０００psi（２０６８MPa）を有する剛性樹脂からなる群から選択されるマトリックス中に埋込まれた、上記に説明した本発明の織布及び上記に説明した本発明の編物からなる群から選択されるファブリック並びに該埋込み型ファブリックの１つの表面の少なくとも一部と結合したプラスチックフィルムを含む。
【００５３】
別の具体例においては、本発明のファブリック複合体は、上記に説明した本発明の織布及び上記に説明した本発明の編物からなる群から選択されるファブリック；ファブリックの少なくとも１つの表面の少なくとも一部をコーティングしたエラストマーであって、ＡＳＴＭ  Ｄ６３８によって測定して、初期引張係数約６，０００psi（４１．３MPa）以下を有するエラストマー；及びエラストマーコーティング済み表面の少なくとも一部と結合したプラスチックフィルムを含む。
【００５４】
別の具体例においては、本発明のファブリック複合体は、ファブリック表面のうちの少なくとも１つの少なくとも一部と結合したプラスチックフィルムを有する、上記に説明した本発明の織布及び上記に説明した本発明の編物からなる群から選択されるファブリックを含む。
【００５５】
本発明の複合体において有用なプラスチックフィルムは、ポリオレフィン類、ポリアミド類、ポリエステル類、ポリウレタン類、ビニルポリマー類、フッ素ポリマー類及びコポリマー類並びにこれらの混合物からなる群から選択されてよい。好ましくは、プラスチックフィルムは過度にしっかりとまたは過度にゆるくファブリックまたはマトリックス材料と結合しない。マトリックスが共役ジエン及びビニル芳香族コポリマーのブロックコポリマーである場合、プラスチックフィルムは好ましくは線状低密度ポリエチレンである。同様に、マトリックス樹脂がビニルエステル樹脂である場合、プラスチックフィルムは好ましくは線状低密度ポリエチレンである。
【００５６】
プラスチックフィルムは、好ましくは厚さ０．０００２インチ（５．１マイクロメートル）〜約０．００５インチ（１２７マイクロメートル）、より好ましくは約０．０００３インチ（７．６マイクロメートル）〜約０．００３インチ（７６マイクロメートル）である。
【００５７】
プラスチックフィルムは、ファブリック複合体の好ましくは約０．５〜約５重量％を占める。好ましくはプラスチックフィルムは二軸配向性である。好ましくはプラスチックフィルムは熱及び圧力によってファブリックまたはファブリック複合体と結合する。
【００５８】
他の具体例においては、本発明の防弾性物品は、一緒に張り合わせた複数のシートを含み、ここで、前記シートの少なくとも過半数は、上記に説明した本発明のファブリック及び本発明のファブリック複合体からなる群から選択される。
【００５９】
繊維複合体の貫通の全分析は依然として現在の能力を超えているが、幾つかの機構が特定された。小型の尖った弾丸（small pointed projectile）は、繊維を横方向にずらすことによって、繊維を破壊することなく装甲を貫通することができる。この場合には、耐貫通性は、いかに容易に繊維が押し退けられるかに依存し、従って、繊維の網目構造の性質に依存する。重要なファクターは、織りの強固さまたはクロスプライされた一方向複合体中の交差の周期性、ヤーン及び繊維のデニール、繊維間摩擦、マトリックス特性、積層内結合強度等である。鋭い断片は、繊維を剪断することで貫通できる。
【００６０】
弾丸は、引張られた繊維を破壊することもある。弾丸がファブリックに与えた衝撃は、ファブリックを通るひずみ波の伝搬を引き起こす。ひずみ波が迅速に伝搬することができ、ファブリックを通して妨げられることがなく、より大きな体積の繊維を包含する場合、防弾性はより大きい。実験及び解析研究は、全ての実際の場合に全ての貫通モードが存在することと、それらの相対的重要性は、複合体の設計によって大きく影響されることとを示した。
【００６１】
１具体例においては、本発明の防弾性物品は、積層アレイ状の一緒に張り合わせた複数のファブリックシートを含み、ここで、ファブリックシートの少なくとも過半数は、上記に説明した特性を有するカレンダーがけ織布及び上記に説明した特性を有するカレンダーがけ編物からなる群から選択される。
【００６２】
他の具体例においては、本発明の防弾性物品は、積層アレイ状の一緒に張り合わせた複数のファブリック複合体シートを含み、ここで、ファブリック複合体シートの少なくとも過半数は、先に説明した本発明のファブリック複合体のうちの任意の１つの特性を有する。
【００６３】
さらに他の具体例においては、本発明は、本発明の防弾性物品の製造方法からなる。
本発明の１方法は、上記に説明した特性を有する二方向または多方向ファブリックを織るかまたは編むことと、ファブリックのシートを積層アレイ状のプライにすることとによって製造する工程を含む。好ましくは、本発明のファブリックはカレンダーがけされる。好ましくは、ファブリックシートを、接合手段の例えば縫い合わせによって一緒に接合する。
【００６４】
別の具体例においては、本発明の方法は、上記に説明した特性を有する二方向または多軸ファブリックを織るかまたは編むことと；ファブリックをカレンダーがけすることと；ＡＳＴＭ  Ｄ６３８によって測定して、初期引張係数約６，０００psi（４１．３MPa）未満を有するエラストマー及び初期引張係数少なくとも約３００，０００psi（２０６８MPa）を有する剛性樹脂からなる群から選択されるマトリックス材料中にファブリックを埋込んで、ファブリック複合体を製造することと；ファブリック複合体のシートを積層アレイ状のプライにすること；前記ファブリック複合体のシートを一緒に結合し、硬化して、一体化物品を形成することと；によって製造する工程を含む。
【００６５】
好ましくは、ファブリック複合体のシートを積層アレイ状のプライにする前に、プラスチックシートを、ファブリック複合体の１つの表面の少なくとも一部と結合する。
別の具体例においては、本発明の方法は、上記に説明した特性を有する二方向または多軸ファブリックを織るかまたは編むことと；ファブリックをカレンダーがけすることと；プラスチックフィルムを、ファブリック表面のうちの少なくとも１つの少なくとも一部と結合して、ファブリック複合体を製造することと；ファブリック複合体のシートを積層アレイ状のプライにすること；ファブリック複合体のシートを一緒に結合して、一体化物品を形成することと；によって製造する工程を含む。
【００６６】
別の具体例においては、本発明の方法は、上記に説明した特性を有する二方向または多軸ファブリックを織るかまたは編むことと；ファブリックをカレンダーがけすることと；ＡＳＴＭ  Ｄ６３８によって測定して、初期引張係数少なくとも約３００，０００psi（２０６８MPa）を有する剛性樹脂から本質的になるマトリックス中にファブリックを埋込んで、ファブリック複合体を製造することと；ＡＳＴＭ  Ｄ６３８によって測定して、引張弾性率約６０００psi（４１．３MPa）未満を有するエラストマー材料をファブリック複合体の表面に施用して、エラストマーコーティング済みファブリック複合体を製造することと；エラストマーコーティング済みファブリック複合体のシートを積層アレイ状のプライにすることと；エラストマーコーティング済みファブリック複合体のシートを一緒に結合し、硬化して、一体化物品を形成することと；によって製造する工程を含む。
【００６７】
以下の実施例を、本発明のより完全な理解を提供するために提出する。本発明の原理を示すために説明する特定の技術、条件、材料、比率及び報告するデータは模範例であり、本発明の範囲を限定するものと解釈するべきではない。
【００６８】
実施例
比較例１
高配向性高分子量ポリエチレンヤーン（ハネウェル・インターナショナル、Ｉｎｃ．製のスペクトラ（登録商標）９００）を、アメリカン・イワー・モデル  Ａ２  １８０（American Iwer Model A2 180）織機上で織って、２１×２１end/in（８．３end/cm）の平織ファブリックにした。ポリエチレンヤーンは、１２００デニールを有し、テナシティ３０g/d、初期引張係数８５０g/d、破断までのエネルギー４０J/g、破壊強度３６Kg及び３．６％の破断時伸びを有した。ファブリックに、エポキシビニルエステル樹脂［エルフ・アトケム（Elf Atochem）製の１％ルペロックス（登録商標）（LUPEROX（登録商標））２５６硬化剤（２，５−ジメチル−２，５ジ（２−エチル（ヘキサノイルペルオキシ）ヘキサン））を含むダウ・ケミカル製のデラケーン（登録商標）４１１−４５］を含浸させた。硬化した状態のニート樹脂の初期引張係数は４９０，０００psi（３３７９MPa）だった。ファブリックプリプレグの樹脂含有率は２０重量％だった。
【００６９】
１２インチ×１２インチ（３０．５cm×３０．５cm）の寸法を有するファブリックプリプレグの１７枚のシートを一緒に積層し、プレス中、１１６℃、５５０psi（３．８MPa）の圧力下で２０分間加熱することによって、結合し、硬化して、一体化ファブリック複合体パネルにした。ファブリック複合体パネルの面積密度（areal density）は１．０５lb/sq. ft.（５．１３Kg/sq. m）だった。
【００７０】
比較例２
比較例１において製造したのと同じファブリックプリプレグの１７枚の１２インチ×１２インチ（３０．５cm×３０．５cm）のシートの第２の組を、切断し、一緒に積層した。シートを、プレス中、１１６℃、５５０psi（３．８MPa）の圧力下で２０分間加熱することによって、結合し、硬化して、一体化ファブリック複合体パネルにした。第２のファブリック複合体パネルの面積密度は１．０６lb/sq. ft.（５．１８Kg/sq. m）だった。
【００７１】
比較例３
高配向性高分子量ポリエチレンヤーン（ハネウェル・インターナショナル、Ｉｎｃ．製のスペクトラ（登録商標）１０００）を、アメリカン・イワー・モデル  Ａ２  １８０織機上で織って、２１×２１end/in（８．３end/cm）の平織ファブリックにする。ポリエチレンヤーンは、１３００デニールを有し、テナシティ３５g/d、初期引張係数１１５０g/d、破断までのエネルギー４５J/g、破壊強度４５Kg及び３．４％の破断時伸びを有する。ファブリックを、同じ速度で回転する対向するロールを通過させ、１２１℃で圧力９５２lb／インチ（１６３kN/m）のファブリック幅をかけることで、ファブリックにカレンダーがけする。
【００７２】
ファブリックに、１％ルペロックス（登録商標）２５６硬化剤を含むエポキシビニルエステル樹脂デラケーン（登録商標）４１１−４５を含浸させる。硬化した状態のニート樹脂の初期引張係数は４９０，０００psi（３３７９MPa）である。ファブリックプリプレグの樹脂含有率は２０重量％である。１２インチ×１２インチ（３０．５cm×３０．５cm）の寸法を有するファブリックプリプレグの１７枚のシートを一緒に積層し、プレス中、１１６℃、５５０psi（３．８MPa）の圧力下で２０分間加熱することによって、結合し、硬化して、一体化ファブリック複合体パネルにする。ファブリック複合体パネルの面積密度は１．０lb/sq. ft.（４．８９Kg/sq. m）である。
【００７３】
実施例１
本発明の二方向ファブリックを、アメリカン・イワー・モデル  Ａ２  １８０織機上で織った。ファブリックは４つのヤーンの組からなった。第１のヤーン及び第２のヤーンの組は各々、テナシティ３５g/d、初期引張係数１１５０g/d、破断までのエネルギー４５J/g、破壊強度４５Kg及び３．４％の破断時伸びを有する１３００デニールの平行な高配向性高分子量連続フィラメントポリエチレンヤーン（ハネウェル・インターナショナル、Ｉｎｃ．製のスペクトラ（登録商標）１０００）からなった。図１の略図を参照すると、第１のヤーンの組１１及び第２のヤーンの組１２は、一方が他方の上にあり、別個の平面内で互いに横断し、一方向配向性だった。第３のヤーンの組１３は、第１のヤーンの組１１を横断して配置され、第１の組のヤーンと交錯し、破壊強度０．３８Kg及び２０％の破断時伸びを有する７５デニールのポリビニルアルコールヤーンからなった。第４のヤーンの組１４は、第２及び第３のヤーンの組を横断して配置され、第２及び第３のヤーンの組のヤーンと交錯し、同じポリビニルアルコールヤーンからなった。ファブリック中の４つのヤーンの組の各々の間隔は９end/in（３．５end/cm）だった。
【００７４】
ファブリックを、同じ速度で回転する対向するロールを通過させ、１２１℃で圧力９５２lb／インチ（１６３kN/m）のファブリック幅をかけることで、二方向ファブリックをカレンダーがけした。カレンダーがけファブリックに、硬化した状態の初期引張係数４９０，０００psi（３３７９MPa）を有する２０重量％のエポキシビニルエステル樹脂（１％ルペロックス（登録商標）２５６硬化剤を含むデラケーン（登録商標）４１１−４５）を含浸させた。１２インチ×１２インチ（３０．５cm×３０．５cm）の寸法のこのプリプレグの３４枚のシートを、プレス中、１１６℃、５５０psi（３．８MPa）の圧力下で２０分間加熱することによって、結合し、硬化して、一体化ファブリック複合体パネルにした。ファブリック複合体パネルの面積密度は１．０１lb/sq. ft.（４．９４Kg/sq. m）だった。
【００７５】
実施例２
実施例１において製造したのと同じ二方向ファブリックプリプレグの３４枚の１２インチ×１２インチ（３０．５cm×３０．５cm）のシートの第２の組を、切断し、一緒に積層した。シートを、プレス中、１１６℃、５５０psi（３．８MPa）の圧力下で２０分間加熱することによって、結合し、硬化して、一体化ファブリック複合体パネルにした。第２の二方向ファブリック複合体パネルの面積密度は１．０３lb/sq. ft.（５．０３Kg/sq. m）だった。
【００７６】
実施例３
本発明の二方向ファブリックを、リバ、Ｉｎｃ．（Liba, Inc.）製のよこ糸挿入たて編機上で編んだ。ファブリックは３つのヤーンの組からなった。第１のヤーン及び第２のヤーンの組は各々、テナシティ３５g/d、初期引張係数１１５０g/d、破断までのエネルギー４５J/g、破壊強度４５Kg及び３．４％の破断時伸びを有する１３００デニールの高配向性高分子量連続フィラメントポリエチレンヤーン（ハネウェル・インターナショナル、Ｉｎｃ．製のスペクトラ（登録商標）１０００）からなった。図２の略図を参照すると、第１のヤーンの組２１及び第２のヤーンの組２２は、一方が他方の上にあり、別個の平面内で互いに横断し、一方向配向性だった。ファブリック中の第１及び第２のヤーンの組の各々におけるヤーンの間隔は９end/in（３．５end/cm）だった。０．３８Kgの破壊強度、２２％の破断時伸びを有する７５デニールのポリビニルアルコールからなる第３のヤーンの組２３に、トリコットスティッチ（tricot stitch）で第１及び第２のヤーンの組の両方が介在した。
【００７７】
二方向編物を実施例１におけるようにカレンダーがけし、硬化した状態の初期引張係数４９０，０００psi（３３７９MPa）を有する２０重量％のエポキシビニルエステル樹脂（１％ルブリソール（Lubrisol）２５６硬化剤を含むデラケーン４１１−４５）を含浸させた。
【００７８】
１２インチ×１２インチ（３０．５cm×３０．５cm）の寸法のこのプリプレグの３４枚のシートを、プレス中、１１６℃、５５０psi（３．８MPa）の圧力下で２０分間加熱することによって、結合し、硬化して、一体化ファブリック複合体パネルにした。ファブリック複合体パネルの面積密度は１．０lb/sq. ft.（４．９Kg/sq. m）だった。
【００７９】
弾道試験
比較例１〜３及び実施例１〜３のファブリック複合体パネルを、ＭＩＬ−Ｐ−４６５９３Ａによって指定されている１７グレーンＦＳＰ（断片模擬弾丸（fragment simulating projectile））を使用して、ＭＩＬ−ＳＴＤ−６６２Ｅの方法によって防弾性を試験した。５０％の弾丸がターゲットを貫通できない速度（Ｖ５０）及びターゲットの比エネルギー吸収（the specific energy absorption of the targets）（ＳＥＡＴ）を決定した。下記の表Ｉは、弾道試験の結果を示す。
【００８０】
【表１】
2006515649.tif 000003
【００８１】
本発明の実施例１及び２の二方向ファブリックは、こうしたファブリックから構成した複合体パネルに防弾性を提供する際に、比較例１及び２の平織ファブリックより優れていたことが分かる。実施例３の二方向編物の結果は、同様に優れていると予想される。
【００８２】
特定の理論によって支持されるものではないが、二方向ファブリック中の強力なヤーンの平坦な性質は、弾丸によって始まった弾性ひずみ波が比較的に妨げられることなく伝搬することを可能にし、繊維のより大きな長さが弾丸のエネルギー吸収に関与することを可能にすると考えられている。比較して、平織ファブリック中の強力なヤーンが各々介在することは、ファブリックを通る弾道事象の伝搬を制限し、従って弾丸のエネルギーを相対的により小さな繊維の体積中に集中させる。
【００８３】
二方向ファブリックは、クロスプライされた一方向ファブリックと同様、優れた防弾性を有するが、従来の織布と同様、従来の機械類上での製造しやすさ及び経済性を有する。
比較例４
テナシティ３０g/d、初期引張係数８５０g/d、破断までのエネルギー４０J/g、破壊強度３６Kg及び３．６％の破断時伸びを有するスペクトラ（登録商標）９００（ハネウェル・インターナショナル、Ｉｎｃ．製）と呼ぶ１２００デニールポリエチレンヤーンを織って、２１×２１end/in（８．２７end/cm）の平織ファブリックにした。１９枚の１８×１８インチ（４５．７×４５．７cm）の正方形をファブリックから切断した。正方形を一緒に積層して、個々の正方形を接合するいかなる接続も無しに弾道ターゲットを形成した。
【００８４】
実施例４
実施例１に説明したのと同じ織カレンダーがけ二方向ファブリックを切断して、３６枚の１８×１８インチ（４５．７×４５．７cm）の正方形にした。正方形を一緒に積層して、個々の正方形を接合するいかなる接続も無しに弾道ターゲットを形成した。
【００８５】
実施例５
本発明の二方向ファブリックを、アメリカン・イワー・モデル  Ａ２  １８０織機上で織る。ファブリックは４つのヤーンの組からなる。第１のヤーン及び第２のヤーンの組は各々、テナシティ３５g/d、初期引張係数１１５０g/d、破断までのエネルギー４５J/g、破壊強度４５Kg及び３．４％の破断時伸びを有する１３００デニールの高配向性高分子量連続フィラメントポリエチレンヤーン（ハネウェル・インターナショナル、Ｉｎｃ．製のスペクトラ（登録商標）１０００）からなる。
【００８６】
第３のヤーンの組は、第１のヤーンの組を横断して配置され、第１の組のヤーンと交錯し、破壊強度０．７６Kg及び５３５％の破断時伸びを有する１１２０デニールのポリウレタンセグメント化ブロックコポリマーエラストマーヤーン（デュポンのライクラ（登録商標）（LYCRA（登録商標））スパンデックス（SPANDEX）ブランド）からなる。第４のヤーンの組は、第２及び第３のヤーンの組を横断して配置され、第２及び第３のヤーンの組のヤーンと交錯し、第３のヤーンの組のものと同じエラストマーヤーンからなる。ファブリック中の４つのヤーンの組の各々におけるヤーンの間隔は９end/in（３．５end/cm）である。
【００８７】
ファブリックを切断して、３６枚の１８×１８インチ（４５．７×４５．７cm）の正方形にし、一緒に積層して、個々の正方形を接合するいかなる接続も無しに弾道ターゲットを形成した。
【００８８】
実施例６
本発明の二方向ファブリックを、リバ、Ｉｎｃ．製のよこ糸挿入たて編機上で編む。ファブリックは３つのヤーンの組からなる。第１及び第２のヤーンの組は各々、テナシティ３５g/d、初期引張係数１１５０g/d、破断までのエネルギー４５J/g、破壊強度４５Kg及び３．４％の破断時伸びを有する１３００デニールの高配向性高分子量連続フィラメントポリエチレンヤーン（ハネウェル・インターナショナル、Ｉｎｃ．製のスペクトラ（登録商標）１０００）からなる。第１のヤーンの組及び第２のヤーンの組は、一方が他方の上にあり、別個の平面内で互いに横断し、一方向配向性である。ファブリック中の第１及び第２のヤーンの組の各々におけるヤーンの間隔は９end/in（３．５end/cm）である。０．７６Kgの破壊強度及び５３５％の破断時伸びを有する１１２０デニールのポリウレタンセグメント化ブロックコポリマー（デュポンのライクラ（登録商標）スパンデックスブランド）エラストマーヤーンからなる第３のヤーンの組に、トリコットスティッチで第１及び第２のヤーンの組の両方が介在する。
【００８９】
ファブリックを切断して、３６枚の１８×１８インチ（４５．７×４５．７cm）の正方形にし、一緒に積層して、個々の正方形を接合するいかなる接続も無しに弾道ターゲットを形成する。
【００９０】
実施例７
本発明の多軸ファブリックを、リバ、Ｉｎｃ．製のよこ糸挿入たて編機上で編む。ファブリックは、各々その平面内にあるヤーンの４つの連続フィラメント一方向の組、及び、かみ合うループと交錯し、一方向ヤーンの組をかみ合うループと結合させる第５のヤーンの組からなる。
【００９１】
第１のヤーン及び第２のヤーンの組は各々、テナシティ３５g/d、初期引張係数１１５０g/d、破断までのエネルギー４５J/g、破壊強度４５Kg及び３．４％の破断時伸びを有する１３００デニールの連続フィラメント高配向性高分子量連続フィラメントポリエチレンヤーン（ハネウェル・インターナショナル、Ｉｎｃ．製のスペクトラ（登録商標）１０００）からなる。第３及び第４のヤーンの組は各々、テナシティ２８g/d、初期引張係数９７６g/d、破断までのエネルギー２５J/g、破壊強度３１．９Kg及び２．９％の破断時伸びを有する１１４０デニールの連続フィラメントアラミドヤーン（Ｅ．Ｉ．デュポン・ド・ヌムール＆Ｃｏ、（E.I. Dupont de Nemours & Co,）製のケブラー（登録商標）４９）からなる。第５の交錯するヤーンの組は、破壊強度０．６Kg及び破断時伸び４０％を有する３００デニールの部分配向性ナイロン６ヤーンからなる。ファブリック中の一方向ヤーンの組の各々におけるヤーンの間隔は２０end/in（７．９end/cm）である。
【００９２】
図３の略図を参照すると、第１のヤーンの組３１及び第２のヤーンの組３２は、一方が他方の上にあり、別個の平面内で互いに横断し、一方向配向性である。第３の一方向ヤーンの組３３は、直ぐ下の組３２中のヤーンに対して４５°の角度である。第４の一方向ヤーンの組３４は、直ぐ下の組３３中のヤーンを横断する。第５のヤーンの組３５は、かみ合うループと交錯し、一方向ヤーンの組をかみ合うループと結合させる。
【００９３】
多軸ファブリックを実施例１に説明したようにカレンダーがけし、正方形をファブリックから切断し、一緒に積層して、個々の正方形を接合するいかなる接続も無しに弾道ターゲットを形成する。
【００９４】
弾道試験
比較例４及び実施例４〜７において製造したターゲットの防弾性を、国立司法研究所標準ＮＩＪ０１０１．０３（National Institute of Justice Standard NIJ 0101.03）に従って、クレイバッキング及び９mmフルメタルジャケット型１２４グレーン（８．０g）弾丸を使用して評価する。ターゲットの面積密度、５０％の弾丸がターゲットを貫通できない速度（Ｖ５０）及びターゲットの比エネルギー吸収（ＳＥＡＴ）を、下記の表ＩＩに列記する。
【００９５】
【表２】
2006515649.tif 000004
【００９６】
本発明の二方向及び多軸ファブリックは、弾丸による貫通に対する同等のまたはより良好な耐性を提供すると予想される。その上、エラストマーヤーンを含むファブリックは、柔軟な身体用装甲に取り入れられた場合に、より容易にかつ快適に着用者に適合できる。
【００９７】
比較例５
高配向性高分子量ポリエチレンヤーン（ハネウェル・インターナショナル、Ｉｎｃ．製のスペクトラ（登録商標）９００）を、アメリカン・イワー・モデル  Ａ２  １８０織機上で織って、２１×２１end/in（８．３end/cm）の平織ファブリックにした。ポリエチレンヤーンは、１２００デニールを有し、テナシティ３０g/d、初期引張係数８５０g/d、破断までのエネルギー４０J/g、破壊強度３６Kg及び３．６％の破断時伸びを有した。ファブリックの１表面を、初期引張係数２００psi（１．４MPa）を有するクレイトン（登録商標）（KRATON（登録商標））Ｄ１１０７と呼ぶスチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマーエラストマーでコーティングした。エラストマーは、コーティング済みファブリックの５重量％だった。
【００９８】
ファブリック、ポリエチレンフィルム及び外部ポリエステル剥離フィルムを、１２１℃、ロール圧力６３５lb／インチ（１０９kN/m）下で同じ速度で動作する対向するロールを通過させることで、厚さ０．０００３５インチ（８．８９マイクロメートル）を有する線状低密度ポリエチレンフィルムをファブリックのエラストマー表面に積層した。剥離フィルムを次に、ポリエチレン−ファブリック複合体から取り除いた。ポリエチレンフィルムは、ファブリック複合体の３．５重量％を占めた。
【００９９】
１９枚の１８×１８インチ（４５．７×４５．７cm）の正方形をファブリック複合体から切断し、一緒に積層して、個々の正方形を接合するいかなる接続も無しに弾道ターゲットを形成した。ターゲットの面積密度は１．０１lb/sq. ft.（４．９４Kg/sq. m）だった。
【０１００】
比較例６
クロスプライされた一方向ファブリック複合体（ハネウェル・インターナショナル、Ｉｎｃ．製のスペクトラシールド（登録商標）（SPECTRA SHIELD（登録商標））ＬＣＲ）を切断して、１８×１８インチ（４５．７×４５．７cm）の正方形にした。ファブリック複合体は、ポリエチレンフィルムを積層した、エラストマーマトリックス中の、テナシティ３５g/d、初期引張係数１１５０g/d、破断までのエネルギー４５J/g、破壊強度４５Kg及び３．４％の破断時伸びを有する高配向性高分子量ポリエチレンヤーンで構成された。２４枚の正方形を一緒に積層して、個々の正方形を接合するいかなる接続も無しに弾道ターゲットを形成した。ターゲットの面積密度は０．７５lb/sq.ft（３．６６Kg/sq. m）だった。
【０１０１】
実施例８
実施例１に説明したのと同じ二方向織布を、実施例１に説明したようにカレンダーがけし、初期引張係数２００psi（１．４MPa）を有するクレイトン（登録商標）Ｄ１１０７と呼ぶスチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマーエラストマーを含浸させる。エラストマーマトリックスは、ファブリック複合体の２０重量％である。ファブリック複合体には、各表面に０．００１５インチ（３８マイクロメートル）厚さの二軸配向性低密度ポリエチレンフィルムを積層する。３５枚の正方形を積層ファブリック複合体から切断し、一緒に積層して、個々の正方形を接合するいかなる接続も無しに弾道ターゲットを形成する。ターゲットの面積密度は１．０５lb/sq.ft（５．１３Kg/sq. m）である。
【０１０２】
実施例９
実施例３に説明したのと同じ二方向編物を、実施例１に説明したようにカレンダーがけし、初期引張係数２００psi（１．４MPa）を有するクレイトン（登録商標）Ｄ１１０７と呼ぶスチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマーエラストマーを含浸させる。エラストマーマトリックスは、ファブリック複合体の２０重量％である。ファブリック複合体には、各表面に０．００１５インチ（３８マイクロメートル）厚さの二軸配向性低密度ポリエチレンフィルムを積層する。３５枚の正方形を積層ファブリック複合体から切断し、一緒に積層して、個々の正方形を接合するいかなる接続も無しに弾道ターゲットを形成する。ターゲットの面積密度は１．０２lb/sq.ft（４．９８Kg/sq. m）である。
【０１０３】
実施例１０
実施例７に説明したのと同じ多軸ファブリックを、実施例１に説明したようにカレンダーがけし、初期引張係数２００psi（１．４MPa）を有するクレイトン（登録商標）Ｄ１１０７と呼ぶスチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマーエラストマーを含浸させる。エラストマーマトリックスは、ファブリック複合体の２０重量％である。ファブリック複合体には、各表面に０．００１５インチ（３８マイクロメートル）厚さの二軸配向性低密度ポリエチレンフィルムを積層する。
【０１０４】
正方形を積層ファブリック複合体から切断し、一緒に積層して、個々の正方形を接合するいかなる接続も無しに弾道ターゲットを形成する。ターゲットの面積密度は１．０２lb/sq.ft（４．９８Kg/sq. m）である。
【０１０５】
弾道試験
比較例５及び６並びに実施例５〜９において製造したターゲットの防弾性を、国立司法研究所標準ＮＩＪ０１０１．０３に従って、クレイバッキング及び９mmフルメタルジャケット型１２４グレーン（８．０g）弾丸を使用して評価する。ターゲットの面積密度、５０％の弾丸がターゲットを貫通できない速度（Ｖ５０）及びターゲットの比エネルギー吸収（ＳＥＡＴ）を、下記の表ＩＩＩに列記する。
【０１０６】
【表３】
2006515649.tif 000005
【０１０７】
本発明の二方向及び多軸ファブリック複合体は、平織ファブリック複合体とクロスプライされた一方向ファブリック複合体との中間の防弾性（ＳＥＡＴ）を有すると予想される。
【０１０８】
実施例１１
本発明の二方向ファブリックを、アメリカン・イワー・モデル  Ａ２  １８０織機上で織る。ファブリックは４つのヤーンの組からなる。第１のヤーン及び第２のヤーンの組は各々、テナシティ３５g/d、初期引張係数１１５０g/d、破断までのエネルギー４５J/g、破壊強度４５Kg及び３．４％の破断時伸びを有する１３００デニールの高配向性高分子量ポリエチレンヤーン（ハネウェル・インターナショナル、Ｉｎｃ．製のスペクトラ（登録商標）１０００）からなる。
【０１０９】
第３のヤーンの組は、第１のヤーンの組を横断して配置され、第１の組のヤーンと交錯し、破壊強度０．２Kg及び４５％の破断時伸びを有する１００デニールの水溶性ポリビニルアルコールヤーンからなる。第４のヤーンの組は、第２及び第３のヤーンの組を横断して配置され、第２及び第３のヤーンの組のヤーンと交錯し、同じポリビニルアルコールヤーンを含む。ファブリック中の４つのヤーンの組の各々におけるヤーンの間隔は９end/in（３．５end/cm）である。
【０１１０】
上に述べたように、本発明をかなり十分に詳細に説明したが、このような詳細に厳密に固執する必要は無く、さらなる変更及び修正は当業者には連想され、全ては、付記する請求の範囲によって定義される本発明の範囲内に含まれることは理解できよう。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本発明の織布の略図である。
【図２】本発明の編物の略図である。
【図３】本発明の多軸編物の略図である。
【図１】
2006515649.tif 000006
【図２】
2006515649.tif 000007
【図３】
2006515649.tif 000008
【国際調査報告】
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