(57)【要約】      （修正有）【課題】着用時のフィット感が良く、動きやすく、着用時の肩の痛みや暑熱感を軽減する防護衣を提供する。【解決手段】防弾プレート層１と３次元網状弾性体２の積層体を備え、且つ３次元網状弾性体が人体側に配置され、前記３次元網状弾性体が３００デニール以上の連続線状を曲がりくねらせランダムループを形成し、夫々のループを互いに溶融状態で接触せしめて、接触部の大部分を融着させてなる三次元ランダムループ接合構造体であり、主として連続線状体は熱可塑性弾性樹脂よりなり、見かけ密度が０．００５〜０．２０ｇ／ｃｍ３で、かつ７０℃の残留歪（％）が３５％以下である。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
防弾プレート層と３次元網状弾性体の積層体を備え、且つ３次元網状弾性体が人体側に配置されていることを特徴とする防護衣。
【請求項２】
前記３次元網状弾性体が３００デニール以上の連続線状を曲がりくねらせランダムループを形成し、夫々のループを互いに溶融状態で接触せしめて、接触部の大部分を融着させてなる三次元ランダムループ接合構造体であり、主として連続線状体は熱可塑性弾性樹脂よりなり、見かけ密度が０．００５〜０．２０ｇ／ｃｍ３で、かつ７０℃の残留歪(％)が３５％以下であることを特徴とする請求項１に記載の防護衣。
【請求項３】
前記３次元網状弾性体の圧縮方向の厚み寸法が５〜１００ｍｍの厚さであることを特徴とする請求項１又は２に記載の防護衣。
【請求項４】
前記３次元網状弾性体が、ＪＩＳ−Ｌ１０９６フラジール法による通気度が０．５ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃ以上の生地で形成された袋体に封入されて使用されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の防護衣。
【請求項５】
請求項４記載の袋体が、ＪＩＳ−１０１８による生地たて方向の切断時の伸び率が５％以上の生地で形成されてなることを特徴とする防護衣。
【請求項６】
前記３次元網状弾性体が、ＪＩＳ−Ｌ１０９９Ａ−１法による透湿度が５００g／ｍ２・２４ｈｒ以上の生地で形成された袋体に封入されて使用されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の防護衣。
【請求項７】
前記３次元網状弾性体が、防護衣の体幹前又は／及び体幹後に取り付けてあって、体幹に密着させるベルトを備えることを特長とする請求項１〜６のいずれかに記載の防護衣。
【請求項８】
前記３次元網状弾性体が、防護衣の肩部にも取り付けてあることを特長とする請求項１〜７のいずれかに記載の防護衣。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は防弾プレート層と３次元網状弾性体からなるもので、銃弾や爆発による高速飛翔物体から人体を防護することを目的とした防護衣に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
防弾チョッキや防刃チョッキなどの防護衣は高強度繊維の開発により、従来に比べ大幅な性能向上が達成できており、拳銃弾や刃物に対する十分な防護性能の製品が上市されている。しかしながら、拳銃よりも貫通力が強いライフル弾や小銃弾、爆破物の飛翔破片などの対象脅威については、これら高強度繊維素材単体では人体の防護には十分ではない。このような脅威対象については、金属やセラミックを積層したり、金属単体としたり、あるいは金属に代えて板状セラミックスをＦＲＰの表面に張り合わせるなどして得られる構造物による防弾プレートが防護衣として用いることが広く知られている（例えば特許文献１）。
【０００３】
このように、防弾プレートを備える防護衣は高い防弾性能を有することが知られているが、特別な場合を除き、高強度繊維織物等の布帛を防弾層とした防護衣が広く用いられている（例えば特許文献２参照）。その最大の理由は高比重の金属やセラミック、もしくはこれらの複合材やＦＲＰ成型品によりなる防弾プレートを合わせて装着するため、重く硬いことである。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従来の防弾プレートを備える防護衣の問題があった（例えば特許文献３参照）。
【０００４】
更に、予備弾層や背嚢、水筒、小銃などを装備すれば、着用者の重量負荷は想像しがたいものとなる。重量負荷が増大した状態で活動すると、ヒトが体内で産生する熱量も増加する。ヒトは、人体の産熱と放熱のバランスが崩れると体内に貯熱が生じる。この貯熱は熱中症の発生要因として知られている。熱中症は体調を崩したり、作業効率が低下を引き起こすだけでなく、時には生命に重大な影響を及ぼす重要などの生理的な問題が生じることが考えられる。重量負荷が高い防護衣を着用すれば一般の着衣に対して活動時の産熱はより高く、貯熱は更に増加するする。
【特許文献１】特開２００５−２８１０３５号公報
【特許文献２】特開２００７−５７１３３号公報
【特許文献３】特開平１０−８９８９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決しようとするものであって、防弾性能が高い防弾プレートを備える防護衣を着用する者の負担軽減を主な課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは上記課題を解決するため、鋭意研究した結果、遂に本発明を完成するに至った。即ち本発明は（１）防弾プレート層と３次元網状弾性体の積層体を備え、且つ３次元網状弾性体が人体側に配置されていることを特徴とする防護衣、（２）前記３次元網状弾性体が３００デニール以上の連続線状を曲がりくねらせランダムループを形成し、夫々のループを互いに溶融状態で接触せしめて、接触部の大部分を融着させてなる三次元ランダムループ接合構造体であり、主として連続線状体は熱可塑性弾性樹脂よりなり、見かけ密度が０．００５〜０．２０ｇ／ｃｍ３で、かつ７０℃の残留歪(％)が３５％以下であることを特徴とする（１）に記載の防護衣、（３）前記３次元網状弾性体の圧縮方向の厚み寸法が５〜１００ｍｍの厚さであることを特徴とする（１）又は（２）に記載の防護衣、（４）前記３次元網状弾性体が、ＪＩＳ−Ｌ１０９６フラジール法による通気度が０．５ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃ以上の生地で形成された袋体に封入されて使用されることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の防護衣、（５）（４）記載の袋体が、ＪＩＳ−１０１８による生地たて方向の切断時の伸び率が５％以上の生地で形成されてなることを特徴とする防護衣、（６）前記３次元網状弾性体が、ＪＩＳ−Ｌ１０９９Ａ−１法による透湿度が５００g／ｍ２・２４ｈｒ以上の生地で形成された袋体に封入されて使用されることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の防護衣、（７）前記３次元網状弾性体が、防護衣の体幹前又は／及び体幹後に取り付けてあって、体幹に密着させるベルトを備えることを特長とする（１）〜（６）のいずれかに記載の防護衣、（８）前記３次元網状弾性体が、防護衣人体側の肩部にも取り付けてあることを特長とする（１）〜（７）のいずれかに記載の防護衣
である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の防護衣は、着用者の運動性を著しく向上させるものであり、重くて固い防弾プレートを備える防護衣が着用者に与える負担を大幅に低減し、防護性能が高い防護衣が広く用いられるという利点がある。また、本発明の防護衣は、体内への貯熱を低減し生理負担を軽減し、容易に洗濯が出来て衛生性に優れ、さらに耐久性、低環境負荷にも優れるという利点もある。更には、着弾時の衝撃を緩和し、また、変形、破損した防弾プレートが人体に到達することを防ぐため、防護性能を高めるという効果も奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の防護衣は防弾プレート層と３次元網状弾性体の積層体を備えていることが好ましい。具体的には図１に示すように外側から防弾プレート１、２の順序で積層されて用いられ、３次元網状弾性体は人体側に配置される。かかる構成を採用することにより、防護衣着用者の運動性を確保し、負担を著しく軽減できるからである。すなわち、３次元網状弾性体は、適度なクッション性、柔軟性を有し、人体の起伏に沿ってフィットするため、着用状態が安定し、着用者の運動時、防弾プレートの振動を抑制することが可能となる。加えて、適度な厚みを有するため、人体の動きに追随することが可能となって、運動性が著しく向上する。
【０００９】
また、３次元網状弾性体は、孔が３次元的に貫通しているため、厚み方向のみならず、幅方向にも通気性に優れ、従来殆ど通気性がなかった防護衣において、重量物を背負って運動する着用者から発せられる熱を、襟部、袖部又は下腹部等の防護衣と人体の隙間から外部に放出し、また通液性にも優れるため、汗は素早く落下し、生理的負担も著しく減少する。
【００１０】
更に、３次元網状弾性体は排水性が良好であって乾燥が速いため、着用-脱着を短いサイクルで繰り返すことが可能となって緊急時の対応も可能となり、洗濯が容易であるため、悪臭、細菌の繁殖による皮膚疾患等を防止することができる。
【００１１】
なお、積層方法は特に限定はなく、接着剤や面ファスナーを用いてもよいが、単に重ね合わせるだけであってもよい。また、防弾プレート層と３次元網状弾性体が直接積層されている必要はなく、ニット等の布帛、防弾布帛等が防弾プレートと３次元網状弾性体の間又は外側に積層されていてもよい。
【００１２】
防弾プレートは、主に弾丸を止める目的で配置される層であって、素材としては、金属、セラミックなどの単一層からなるものや、これらの複合品などの公知の防弾特性を持つプレート材を用いればよい。例えば高強度繊維と樹脂とセラミックからなるＦＲＰ素材などを用いれば良い。また、タイルも単一ではなく、小さいタイルを敷き詰めて一つの防弾プレートとしたりするなど、複数の銃弾に対する脅威に対応するなどの工夫を施したものがより好ましい。
【００１３】
本発明でいう３次元網状弾性体とは３次元構造を持った網状の弾性体で、クッション性と通気性を保持していれば良く、より良いクッション性、通気性を備えた３次元網状体としては、３００デニール以上の連続線状体を曲がりくねらせランダムループを形成し、夫々のループを互いに溶融状態で接触せしめて、接触部の大部分を融着させてなる三次元ランダムループ接合構造体であり、主として連続線状体は熱可塑性弾性樹脂よりなり、見掛密度が０．００５〜０．２０ｇ／ｃｍ３で、かつ、７０℃の残留歪（％）が３５％以下であることを特徴とするものがより好適である。かかる見掛け密度であれば、ＪＩＳ−Ｌ１０９６フラジール法による通気度が０．５ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃ以上という極めて高い通気性、通液性を有し、７０℃の残留歪（％）が３５％以下であることにより、過酷な条件で繰り返し使用しても通気性、通液性が保持される。
【００１４】
本発明に用いられる３次元網状弾性体は、特徴的構成が上述のとおりである。特に連続線状体が主として熱可塑性弾性樹脂よりなり、クッション材としての耐熱耐久性が従来の網状構造体には見ることが出来ない抜群に優れるものである。本発明の網状構造体はかかる耐熱耐久性のパラメータである７０℃の残留歪が３５％以下、好ましくは３０％以下、より好ましくは２０％以下、特に１５％以下、驚くべき事には１０％以下にも達するものである。ここで残留歪が３５％を越えるものにあっては、目的とするクッション材としての特性が満たされないので好ましくない。
【００１５】
本発明に用いる３次元網状弾性体の厚みは、５ｍｍ〜１００ｍｍの内から選定するのが好ましく、より好ましくは１０ｍｍ〜８０ｍｍ、さらに好ましくは１５ｍｍ〜６０ｍｍである。厚みが５ｍｍ以下では、人体形状に沿い難いため、防弾プレートの装着が不安定になり易く、また、空隙が小さいため体表面の熱交換効率が低下すると共に、着弾時の衝撃緩和も低下する傾向にある。一方、１００ｍｍを超えると着弾時の衝撃緩和と換気による体表面の熱交換は十分であるが、３次元網状弾性体は柔軟であるため、運動時に防弾プレートが揺れるようになり、更に体積が大きくなるため防護衣に取りつけて着用した際、窮屈であり圧迫感を感じ、着心地が極めて悪くなる。
【００１６】
本発明の防護衣は、３次元網状弾性体を防護衣に直接、又はニット等の布帛を積層する、もしくは風袋に入れて防護衣に取りつけて用いることも好ましい形態である。３次元網状弾性体をそのまま用いても本願発明の主課題は解決できるが、３次元網状弾性体を構成する繊維は太いモノフィラメントであり、使用者に異物感を与え易いところ、布帛によって異物感を低減することができるからである。風袋は公知の布帛単体もしくは複合体からなるものが良く、本発明の効果を損なわないようにするため、体にフィットするような伸縮特性がある素材が良い。例えば編物は織物に比べて一般的に伸縮性が大きく設計出来るため好適である。また、３次元網状弾性体の通気性を妨げないものが良く、透湿性が高いものがより良い。すなわち、ＪＩＳ−Ｌ１０１８  切断時の伸び率が、５％以上あることが好ましく、より好ましくは７％以上、さらに好ましくは１０％以上あることが望ましい。伸び率が５％未満では緩衝材と体の変形に追随せず、緩衝材と体がフィットするためには好適でない。一方、風袋の通気性はＪＩＳ−Ｌ１０９６フラジール法による通気度が０．５ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃ以上あることが好ましく、より好ましくは１０ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃ以上、さらに好ましくは１００ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃ以上あることが望ましい。通気度が０．５ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃ未満では緩衝材である３次元網状弾性体内へ流入、排出される空気の流れが妨げられ、換気が生じにくく、体表面での熱交換が不十分となり着用者の暑熱感軽減効果が得られにくい。また、風袋の透湿性はＪＩＳ−Ｌ１０９９Ａ−１法による透湿度が５００g／ｍ２・２４ｈｒ以上ありことが好ましく、より好ましくは１５００g／ｍ２・２４ｈｒ以上、さらに好ましくは３０００g／ｍ２・２４ｈｒ以上あることが望ましい。高い通気度の風袋を用いた場合、着用者が作業中には体の動きによって換気が生じ、熱交換の効果が得られるが、動きが無い静止姿勢時には換気は生じず熱交換の効果は得られない。しかし、透湿度が５００g／ｍ２・２４ｈｒ以上の素材を用いれば、汗の蒸発による熱移動で暑熱感が軽減できる。すなわち、水蒸気圧が高い人体側より布帛を隔てて水蒸気圧が低い３次元網状弾性体側へ汗が水蒸気として移動し、その際、蒸発潜熱を奪い体表面の温度の上昇が抑えられる。
【００１７】
本発明の防護衣は、３次元網状弾性体が、防護衣の体幹前と又は／及び体幹後に取り付けてあって、体幹に密着させるベルトを備えていることが好ましい。防護衣に通常備えられているファスナーやボタンでも防弾プレートを人体にフィットさせることは可能であるが、ベルトを備えることにより、着用者の体型や着用時の状況に応じて調整が可能となるからである。
【００１８】
本発明の防護衣は、３次元網状弾性体が、防護衣人体側の肩部にも取り付けていることが好ましい。高重量物である防護衣の荷重は、ほぼ肩周辺に集中している。そのため、長時間着用時に肩に痛みを生じる可能性が高く、荷重分散による痛み軽減が望まれる。また、荷重分散、人体側からの放熱を妨げない３次元網状弾性体を、肩部のパッド材とすることにより、襟部から効率的に熱を放出することが可能となる。
【実施例】
【００１９】
次に実施例及び比較例を用いて本発明を具体的に説明する。
防護衣評価は、フィット性評価、暑熱感性能評価、荷重分散性能評価、緩衝性能評価、乾燥性能評価の３つの評価を行なった。フィット性評価方法としては、防弾プレートと緩衝材及び付属品からなる総重量約２０ｋｇの防弾チョッキの着用評価を行った。付属品とは高強度繊維布帛積層体からなる耐弾材層である。付属品は防弾プレートと緩衝材の間に設置して用いる。なお、実施例の防護衣着用時には体幹前後を体に密着させるためのベルトを使用した。着用試験被験者は健康な成人男性５名で実施。試験環境は、気温３２℃湿度７０％ＲＨの人工気象室内で実施。運動負荷はトレッドミル上を時速５ｋｍで３０分歩行運動を行った。測定項目は、歩行３０分後、運動し易さを主観評価にて非常に運動し易いを◎、運動し易いを○、やや運動し難いを△、非常に運動し難いを×とした４段階評価で測定した。
【００２０】
暑熱感性能評価としては、防弾プレートと緩衝材及び付属品からなる総重量約２０ｋｇの防弾チョッキ着用評価を行った。着用試験被験者は健康な成人男性５名で実施。試験環境は、気温３２℃湿度７０％ＲＨの人工気象室内で実施。運動負荷はトレッドミル上を時速５ｋｍで３０分歩行運動を行った。測定項目は、歩行前後の舌下温の差より上昇舌下温度を測定し人の暑熱感の指標とした。また、防弾チョッキ着用３０分後の緩衝材の上端付近および下端付近の空気温度を熱電対型温度計で測定し、その温度差を緩衝材内で生じる対流の指標とした。さらに、歩行３０分後の暑熱感を主観評価にて暑くないを５〜非常に暑いを１とした５段階評価で測定した。防護性能としては緩衝性能を代表性能として比較した。
【００２１】
荷重分散性能評価としては、防弾プレートと緩衝材及び付属品からなる総重量約２０ｋｇの防弾チョッキ着用評価を行った。着用試験被験者は健康な成人男性５名で実施。試験環境は、気温３２℃湿度７０％ＲＨの人工気象室内で実施。運動負荷はトレッドミル上を時速５ｋｍで３０分歩行運動を行った。測定項目は、左肩部の人体と防護衣肩パッド間の平均圧力を荷重分散の指標とした。また、歩行３０分後の肩の痛みを主観評価にて痛くないを５〜非常に痛いを１とした５段階評価で測定した。同時に、歩行３０分後の暑熱感を主観評価にて暑くないを５〜非常に暑いを１とした５段階評価で測定した。
【００２２】
緩衝性能評価としては、評価試料は３０ｃｍ×３０ｃｍで面密度２０ｋｇ／ｍ２のＦＲＰ製防弾プレートを外側になるように３０ｃｍ×３０ｃｍの緩衝材と積層して模擬粘土（Ｒｏｍａ  Ｐｌａｓｔｉｌｉｎａ  Ｎｏ．１）に密着させて置き、口径７．６２ｍｍ、の模擬弾を７２０ｍ／ｓの速度で防弾プレートに着弾させた際の粘土に残った窪みの深さを測定し緩衝性能とした。乾燥性能としては、２０℃６５％ＲＨ環境内で２４時間以上調整した緩衝材を、水温２０℃の水が入った大型バットの中に３０分浸漬し、その後２０℃６５％ＲＨ環境の屋内に吊干しする。1時間単位で緩衝材の重量を測定し、浸漬前に測定した重量に対して±３％になった時点を乾燥時間とする。
【００２３】
以下に本発明の実施例を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例にのみ限定されるものではない。表１に防護衣の着用試験を行った結果を示す。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
実施例９において、運動性は良好であったが、異物感が認められ、若干不快であったと２名のモニターからコメントがあった。
【００２６】
表２に暑熱感性能試験の結果を示す。
【表２】
2009068832.tif 000004
【００２７】
表３に荷重分散性能試験、暑熱感性能試験の結果を示す。
【表３】
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【００２８】
表４に緩衝性能試験の結果を示す。
【表４】
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【００２９】
表５に乾燥速度性能試験の結果を示す。
【表５】
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【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明による防護衣は、着用時において着用時のフィット感に優れ動きやすいのみならず、暑熱感を軽減することに可能であり、肩の痛みも小さい。さらには洗濯も容易であるなど、着用時の安心感や快適性に優れるものであり、作業効率の向上が見込めるなど、着弾時の衝撃緩和に優れることにのみならず、産業界に大きく寄与するものである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の防護衣の一例に関する断面図
【図２】本発明の防護衣の一例に関する断面図
【図３】本発明の防護衣の一例に関する断面図。
【図４】本発明の防護衣の正面斜視図
【図５】本発明の防護衣の一例の前身頃を開いた図。
【図６】本発明の防護衣の一例の前身頃を開いた図。肩パッドに２対一体型を装着した防護衣
【図７】本発明の防護衣の一例の前身頃を開いた図。肩パッドに緩衝材統合型を装着した防護衣
【符号の説明】
【００３２】
１：防弾プレート
２：３次元網状弾性体
３：風袋
４：高強度繊維布帛の積層体からなる耐弾層
11：防護衣本体
12：襟
13：防護衣本体前身頃
14a：３次元網状弾性体からなる肩パッド
14b：３次元網状弾性体からなる２対一体型肩パッド
14c：３次元網状弾性体からなる緩衝材統合型肩パッド
15：人体
16：衣服
17：肩プロテクター
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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