特許 7242358 複合材料およびそれを用いた積層体と防護物品

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-03-10

(45)【発行日】2023-03-20

(54)【発明の名称】複合材料およびそれを用いた積層体と防護物品

(51)【国際特許分類】

   B32B 27/12 20060101AFI20230313BHJP

   A41D 13/00 20060101ALI20230313BHJP

   B32B 7/05 20190101ALI20230313BHJP

   D06M 15/507 20060101ALI20230313BHJP

   F41H 1/02 20060101ALI20230313BHJP

   F41H 5/04 20060101ALI20230313BHJP

   D06M 101/36 20060101ALN20230313BHJP

【ＦＩ】

B32B27/12

A41D13/00 102

B32B7/05

D06M15/507

F41H1/02

F41H5/04

D06M101:36

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2019048365

(22)【出願日】2019-03-15

(65)【公開番号】P2020146985

(43)【公開日】2020-09-17

【審査請求日】2021-12-14

(73)【特許権者】

【識別番号】000003159

【氏名又は名称】東レ株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000104412

【氏名又は名称】カンボウプラス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091384

【弁理士】

【氏名又は名称】伴 俊光

(74)【代理人】

【識別番号】100125760

【弁理士】

【氏名又は名称】細田 浩一

(72)【発明者】

【氏名】武田 彩

(72)【発明者】

【氏名】荒井 軍次

【審査官】川口 裕美子

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１０－５３１２４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０３４１１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１６４１３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－２１２８０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１３０５９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１５－５００７４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１１９４２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０９９９５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６３－００５９３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】旭化成アミダス株式会社「プラスチックス」編集部、プラスチック・データブック、２００６年、５－９ページ、２６２ページ，2006年

【文献】伊保内まさる編、エンジニアリングプラスチック事典、１９８８年、５５５－５５６ページ，1988年

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ３２Ｂ ２７／１２

Ａ４１Ｄ １３／００

Ｂ３２Ｂ ７／０５

Ｄ０６Ｍ １５／５０７

Ｆ４１Ｈ １／０２

Ｆ４１Ｈ ５／０４

Ｄ０６Ｍ １０１／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

布帛と、該布帛の少なくとも片面に塗布された樹脂の層を有する複合材料であって、前記樹脂は、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、フッ素系樹脂から選択される１種以上の熱可塑性樹脂であり、ＪＩＳＫ５６００－５－４に準拠する引っかき硬度（鉛筆法）がＨ以上で、かつＪＩＳＫ７１２７に準拠する引張伸びが１０％以下であり、複合材料の引張強さが３０Ｎ／ｍｍ^２以上であり、前記樹脂の量が、前記布帛と前記樹脂の合計量に対して５～４０重量％の範囲にあり、１枚当たりのガーレ剛軟度が縦横共に１３ｍＮ以上１１００ｍＮ以下であることを特徴とする複合材料。

【請求項2】

複合材料１枚当たりの前記布帛の目付が５５０ｇ／ｍ^２以下である、請求項１に記載の複合材料。

【請求項3】

前記布帛を構成する繊維として、引張強度が１７ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の高強度繊維が使われている、請求項１または２に記載の複合材料。

【請求項4】

前記樹脂が、ショアー硬度（タイプＤ）６０以上の熱可塑性樹脂である、請求項１～３のいずれかに記載の複合材料。

【請求項5】

前記布帛が、織物または編物、または繊維を一軸方向に引きそろえた単軸構造体、または引きそろえた繊維が複数の角度で積層されている多軸構造体である、請求項１～４のいずれかに記載の複合材料。

【請求項6】

１枚当たりの厚さが１ｍｍ以下である、請求項１～５のいずれかに記載の複合材料。

【請求項7】

請求項１～６のいずれかに記載の複合材料を含む層が複数枚積層されており、積層方向における隣接層が単層面積の９０％以上で互いに固着されていない積層体。

【請求項8】

請求項１～６のいずれかに記載の複合材料を含む層が複数枚積層されており、合計重量が１１ｋｇ／ｍ^２以下である積層体。

【請求項9】

請求項１～６のいずれかに記載の複合材料または請求項７または８に記載の積層体が厚さ５μｍ以上１ｍｍ以下のフィルムでパックされている防護物品。

【請求項10】

ＮＩＪ Ｓｔａｎｄａｒｄ－０１１５．００に規定の基準において、入射角度０°で衝撃エネルギー（Ｅ１）のレベル１を満足する耐刃性を有する、請求項９に記載の防護物品。

【請求項11】

ＮＩＪ Ｓｔａｎｄａｒｄ－０１０１．０６に規定の基準において、レベルＩＩＩＡを満足する耐弾性を有する、請求項９または１０に記載の防護物品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、主として飛来する破片や弾丸、さらにはアイスピック、片刃、両刃といった刃物から身体を防護するために使用する複合材料、およびその複合材料の積層体、その複合材料または積層体をパックした防護物品に関する。

【背景技術】

【0002】

警察官、ガードマン、兵士などは、犯罪者、テロリスト、敵兵や不審者などからの銃器による攻撃、爆発物の炸裂により飛来する破片や刃物による攻撃から身の安全を守るため、必要に応じ耐弾性能や防刃性能をもつ防護用部材を着用して職務に従事する。

【0003】

耐弾性能を持つ部材の材料としては、従来から、高強度繊維、例えば、パラ系アラミド繊維、ポリエチレン繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維などの織物や編物、またこれら織物や編物に樹脂を塗布あるいは含浸したもの、またこれら繊維を用いて作られたシールド材などが知られている。なお、ここでいうシールド材とは、高強度繊維を０度と９０度とに直交配列させて積層し樹脂を含浸させたシートの積層物と合成樹脂フィルムとが積層成形された耐弾材料をいう。これらの材料は耐弾性能に優れるものの、防刃性能を有するものは少ない。

【0004】

防刃性能を持つ部材としては、例えば特許文献１に記載されているようなチタンやジュラルミン板等の金属板が使われている。

【0005】

しかしながら、金属は比重が大きく、刃物を防ぐことができるぐらいの厚みの金属板は曲げ性が低く身体に追従しにくい。

【0006】

従来技術では、上記のような耐弾性能を持つ部材と防刃性能をもつ金属部材を組み合わせて防護部材とすることが多かった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特許第５６６４８５１号

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明の課題は、耐弾性能と防刃性能に共に優れ、軽量でありながら身体に追従しやすい複合材料と、それを含む積層体と防護物品を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するために、本発明は、以下の構成を有する。
（１）布帛と、該布帛の少なくとも片面に塗布された樹脂の層を有する複合材料であって、前記樹脂は、ＪＩＳＫ５６００－５－４に準拠する引っかき硬度（鉛筆法）がＨ以上で、かつＪＩＳＫ７１２７に準拠する引張伸びが１０％以下であり、複合材料の引張強さが３０Ｎ／ｍｍ^２以上であることを特徴とする複合材料。
（２）複合材料における前記樹脂の量が、前記布帛と前記樹脂の合計量に対して５～４０重量％の範囲にあり、かつ複合材料１枚当たりの前記布帛の目付が５５０ｇ／ｍ^２以下である、（１）に記載の複合材料。
（３）前記布帛を構成する繊維として、引張強さが１７ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の高強度繊維が使われている、（１）または（２）に記載の複合材料。
（４）前記樹脂が、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、フッ素系樹脂のうち少なくとも1種以上を含むショアー硬度（タイプＤ）６０以上の熱可塑性樹脂である、（１）～（３）のいずれかに記載の複合材料。
（５）前記布帛が、織物または編物、または繊維を一軸方向に引きそろえた単軸構造体、または引きそろえた繊維が複数の角度で積層されている多軸構造体である、（１）～（４）のいずれかに記載の複合材料。
（６）１枚当たりの厚さが１ｍｍ以下である、（１）～（５）のいずれかに記載の複合材料。
（７）１枚当たりのガーレ剛軟度が縦横共に１３ｍＮ以上１１００ｍＮ以下である、（１）～（６）のいずれかに記載の複合材料。
（８）（１）～（７）のいずれかに記載の複合材料を含む層が複数枚積層されており、積層方向における隣接層が単層面積の９０％以上で互いに固着されていない積層体。
（９）（１）～（７）のいずれかに記載の複合材料を含む層が複数枚積層されており、合計重量が１１ｋｇ／ｍ^２以下である積層体。
（１０）（１）～（７）のいずれかに記載の複合材料または（８）または（９）に記載の積層体が厚さ５μｍ以上１ｍｍ以下のフィルムでパックされている防護物品。
（１１）ＮＩＪ Ｓｔａｎｄａｒｄ－０１１５．００に規定の基準において、入射角度０°で衝撃エネルギー（Ｅ１）のレベル１を満足する防刃性を有する、（１０）に記載の防護物品。
（１２）ＮＩＪ Ｓｔａｎｄａｒｄ－０１０１．０６に規定の基準において、レベルＩＩＩＡを満足する耐弾性を有する、（１０）または（１１）に記載の防護物品。

【発明の効果】

【0010】

本発明により、耐弾性能と防刃性能に共に優れ、軽量でありながら身体に追従しやすい複合材料、およびそれを含む積層体、防護物品が得られるようになった。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施態様に係る複合材料の斜視図である。

【図2】本発明の一実施態様に係る積層体の概略斜視図である。

【図3】本発明の一実施態様に係る防護物品の概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下に、本発明について、実施の形態とともに、詳細に説明する。
本発明の複合材料は、布帛と、布帛の少なくとも片面に塗布された樹脂の層を有する複合材料からなる。塗布する樹脂は、ＪＩＳＫ５６００－５－４に準拠する引っかき硬度（鉛筆法）がＨ以上の樹脂で、かつ、ＪＩＳＫ７１２７に準拠する引張伸びが１０％以下の樹脂である。引っかき硬度がＨ未満の場合、十分な防刃性能を発揮できないおそれがある。また、引張伸びが１０％を超える柔らかい樹脂は防刃性能が十分でない可能性がある。

【0013】

樹脂の塗布方法としては特に限定されるものではないが、ワイヤーバーコート、ナイフコート、ドクターコート、ファウンティング、リバースコート、ディップニップ等を用いることができる。

【0014】

上記樹脂を塗布した布帛からなる本発明の複合材料は、引張強さが３０Ｎ／ｍｍ^２以上であることが必要である。この引張強さは、ＪＩＳＬ１０９６（２０１０）に準拠して測定した値を、複合材料の断面積で除して複合材料が破断するときの断面積（ｍｍ^２）当たりの力として求めた。ここでいう断面積は、複合材料の引張方向とは垂直方向の幅と厚みの積を指す値である。この引張強さが３０Ｎ／ｍｍ^２未満の場合、充分な防刃性、耐弾性を発揮できない可能性がある。

【0015】

複合材料における樹脂の量が、布帛と樹脂の合計量に対して５～４０重量％の範囲にあり、かつ複合材料１枚当たりの布帛の目付が５５０ｇ／ｍ^２以下であることが好ましい。樹脂量が５重量％未満の場合は十分な防刃性を発揮できない恐れがあり、４０重量％を超えると繊維が固められてエネルギー拡散しにくくなり耐弾性能が悪化する可能性や、身体に追従しにくくなる可能性がある。また、布帛の目付が５５０ｇ／ｍ^２を超える場合も身体への追従性や防刃性が悪化する可能性がある。

【0016】

上記布帛を構成する繊維としては高強度繊維を使用することが好ましく、使用する高強度繊維としては、引張強さが１７ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、さらに好ましくは１９～４０ｃＮ／ｄｔｅｘであることが望ましい。具体的には、芳香族ポリアミド、芳香族ポリエーテルアミド、全芳香族ポリエステル、超高分子量ポリエチレン、ポリビニルアルコール、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール、ポリベンズイミダゾール、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンサルファイド、ノボロイド、ポリピリドビスイミダゾール、ポリアリレート、ポリケトン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリオキシメチレン、ポリアクリロニトリル、ポリアミドイミド、ポリエーテルケトンなどからなる繊維が挙げられ、耐衝撃性、エネルギー伝搬性、生産性、価格などからパラ系アラミド繊維や超高分子量ポリエチレンの長繊維が特に好ましく使用できる。

【0017】

本発明に係る複合材料において布帛に塗布する樹脂のショアー硬度（タイプＤ）は６０以上であることが好ましく、更には８０以上であることがより好ましい。ショアー硬度が６０未満の場合防刃性能を得るために塗布量や積層数が多くなり、着用に適した重量に収まらない可能性がある。

【0018】

また、布帛に塗布する樹脂としては、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、フッ素系樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂及びポリイミド樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポリアミド、ポリビニルアセテート、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルケトン等を用いることができる。中でも塗布性、価格、曲げ性、防刃性、耐衝撃性等の観点から熱可塑性のポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、フッ素系樹脂が好ましく使用できる。更に、水分散型で非晶性の共重合ポリエステル系樹脂は加工時の環境対応、布帛へのダメージ低減、布帛への追従性、曲げ性から特に好ましく用いることができる。

【0019】

また、樹脂を塗布する布帛としては、織物、編物、もしくは単軸または多軸構造体等、特に限定されるものではないが、塗布された樹脂を保持しつつも耐弾性能が良い平織物や単軸または多軸構造体が好適に用いられる。なお、ここでいう単軸構造体とは繊維を一軸方向に引きそろえて並べた繊維構造物を表し、多軸構造体とは引きそろえた繊維が複数の角度で積層されている繊維構造物を指す。

【0020】

本発明の複合材料は、１枚当たりの厚さが１ｍｍ以下であることが好ましい。１ｍｍを超える場合、身体への追従性が悪化する可能性がある。

【0021】

また、本発明の複合材料は、１枚当たりのガーレ剛軟度が１３ｍＮ以上１１００ｍＮ以下であることが好ましく、更に１３ｍＮ以上３００ｍＮ以下であることが好ましい。なかでも縦横ともに１３ｍＮ以上１１００ｍＮ以下であることが好ましく、更に１３ｍＮ以上３００ｍＮ以下であることが好ましい。なおここでいう縦横とは、通常の織物でいう経糸方向、緯糸方向、編み物ではウェール方向、コース方向、不織布、単軸構造体、多軸構造体では生産時に巻き取ったマシン巻き取り方向、マシン幅方向をいう。ガーレ剛軟度が１３ｍＮ未満の場合耐弾時に非着弾面の凹みが大きくなり、ＮＩＪ０１０１．０６レベルＩＩＩＡ試験の凹み規格に合格できない可能性がある。１１００ｍＮを超える場合、身体に着用しても追従性が悪く、着用感が悪くなることがある。

【0022】

本発明の複合材料の一実施態様を図１に例示する。図１においては、上記のような布帛２の両面に樹脂層３が設けられて複合材料１が構成されている。この場合、布帛２の繊維に自由度を持たせるため、布帛２への樹脂の完全な埋め込みは行わないことが好ましく、布帛２の空隙率のコントロール等も行わない。

【0023】

本発明の複合材料を含む層を複数枚積層して積層体とすることができ、積層体とすることにより、防刃性能、耐弾性能をさらに向上させることができる。積層体における複合材料の積層方法は特に限定しないが、耐弾時に各層が動いたり、空気抵抗を利用してエネルギーを吸収しやすいよう、互いに接着させないよう平積みすることが望ましい。積層時のズレ防止のため端部や点部をステッチやテープで仮止めすることはできるが、その場合、積層方向における複合材料の隣接層が単層面積の９０％以上で互いに固着されていないことが望ましい。

【0024】

本発明の複合材料には耐弾材料を組み合わせることができる。耐弾材料の例としては高強度繊維からなる多軸構造体であるＤｕｐｏｎｔ社製Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）ＸＰ、Ｔｅｎｓｙｌｏｎ（登録商標）、Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ社製Ｓｐｅｃｔｒａ Ｓｈｉｅｌｄ（登録商標）、Ｇｏｌｄ Ｆｌｅｘ（登録商標）等が挙げられるが、それらに限定されるものではない。

【0025】

本発明の複合材料を含む層が複数枚積層された積層体は、合計重量が１１ｋｇ／ｍ^２以下であることが好ましい。合計重量が１１ｋｇ／ｍ^２を超えると重くなり、着用性が悪化する可能性がある。

【0026】

本発明の積層体の一実施態様を図２に例示する。図２においては、前述のように構成された複合材料１を含む層が複数枚積層されて積層体４が構成され、隣接層は、接着等により互いに固着されずに、面方向端部がテープ留めされている（テープ留め箇所５）。テープ留めに限らず、例えば、ステッチにより端部を留めるようにしてもよい。

【0027】

本発明の複合材料またはそれらを含む積層体は、フィルムでパックされていることが望ましい。パックすることで高温環境下および／または多湿環境下においても複合材料の物性を損なうことなく使用することができる防護物品を構成できる。

【0028】

フィルムの厚さは５μｍ以上１ｍｍ以下であることが望ましい。フィルムの厚さが５μｍ未満の場合破れやすく、１ｍｍを超えると防護物品の重量が増加したり、身体への追従性が悪化する可能性がある。

【0029】

また、フィルムの原料としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂及びポリイミド樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリビニルアセテート、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルケトン、熱可塑性ポリウレタン等の樹脂、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、アクリルニトリルスチレンゴム、ネオプレン等の合成ゴム又はエラストマー等を用いることができる。また、ウェルダーで簡単にパックできる塩化ビニルフィルムを用いることも好ましい。

【0030】

本発明の防護物品はＮＩＪ Ｓｔａｎｄａｒｄ－０１１５．００基準において、入射角度０°で衝撃エネルギー（Ｅ１）のレベル１を満足する防刃性を有することが好ましい。また、本発明の防護物品はＮＩＪ Ｓｔａｎｄａｒｄ－０１０１．０６基準においてレベルＩＩＩＡを満足する耐弾性を有することが望ましい。

【0031】

本発明の防護物品の一実施態様を図３に例示する。図３に示す防護物品６においては、前述のように構成された積層体４または複数枚の複合材料１がフィルム７で包まれ、四方がウェルダー（例えば、真空ウェルダー）で溶着されてパックされている（ウェルド部分８）。

【実施例】

【0032】

以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。先ず、本発明で用いた特性の測定、評価方法について説明する。

【0033】

（耐弾性）
ＮＩＪ－Ｓｔａｎｄａｒｄ０１０１．０６で定めるＶ０試験により評価した。弾丸には、４４Ｍａｇｎｕｍ弾（１５．６ｇ、弾速４３６ｍ／ｓ）、３５７ＳＩＧ弾（８．１ｇ、弾速４４８ｍ／ｓ）を用い、弾丸の貫通の有無、サンプル背面の粘土の凹みの深さを確認した。試料である耐弾防護部材の裏側には、油粘土（Ｒｏｍａ Ｐｌａｓｔｉｌｉｎａ＃１）を敷いて、試料をベルトで固定した。試験室の環境は、室温２５℃、湿度３５％で試験を実施した。

【0034】

１水準に対してサンプルを４つ準備し、前処理として２つを水浸漬、２つをタンブル処理し、それぞれ４４Ｍａｇｎｕｍ弾と３５７ＳＩＧ弾を６発ずつ発射し、４つのサンプルで計２４発発射した。２４発とも貫通が無いこと、粘土の凹みが４４ｍｍ未満のものを〇、更に３０ｍｍ未満のものを◎、１発以上の貫通があるもしくは凹みが４４ｍｍ以上のものがある水準を×とした。

【0035】

（防刃性）
ＮＩＪ－Ｓｔａｎｄａｒｄ０１１５．００で定める防刃試験により評価した。刃物は、Ｓｐｉｋｅ＆Ｅｄｇｅｄ Ｂｌａｄｅクラスで定義されているＳｐｉｋｅ、ＢｌａｄｅＰ１、ＢｌａｄｅＳ１を用い、プロテクションレベル１のＥ１に定義される２４Ｊになるよう刃物突き刺し試験を行った。１サンプルにつき全ての刃物を３回ずつ刺し、試料の裏側への刃物の貫通長が全て１０ｍｍ以内のものを〇、特に０ｍｍ以内のものを◎、１０ｍｍを超える結果がある水準を×とした。

【0036】

（ガーレ剛軟度）
ガーレ剛軟度はＪＩＳＬ１０９６（２０１０）曲げ反発性Ａ法に準拠して実施した。試験片のサイズは長さ８９ｍｍ幅２５ｍｍで行った。布帛の経糸方向をタテ、緯糸方向をヨコとして各３点ずつ測定し、タテヨコそれぞれで平均値を求めた。

【0037】

（引っかき硬度（鉛筆法））
引っかき硬度（鉛筆法）はＪＩＳＫ５６００－５－４（１９９９）に準じて実施した。サンプル準備は、各樹脂を東レフィルム加工社製セパレーターフィルム、“セラピールＭＦ”の上にＲＫ Ｐｒｉｎｔ Ｃｏａｔ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社の“Ｋ ＨＡＮＤ ＣＯＡＴＥＲ”を用いてコーティングを行い、１２０℃のオーブンで５分間乾燥を行った後、剥離して得た。コーティングする際は、各樹脂の乾燥後の厚みが２０～２５μｍになるようバーの種類を適宜変更した。剥離したサンプルをガラス板の上に載せ、速度１ｍｍ／ｓにて、１０ｍｍ距離を測定した。鉛筆の硬度を変更して各３本ずつ測定を行い、傷がつかなかった鉛筆の硬度をその樹脂の硬度とした。

【0038】

（ショアー硬度（タイプＤ））
ショアー硬度はＪＩＳＫ７２１５（１９８６）に準拠して、タイプＤのデュロメータを使用して測定を行った。サンプル準備は各樹脂を直径５０ｍｍのシャーレに入れて表面を平らにならし、８０℃で乾燥して、乾燥後の厚さが５ｍｍになるよう調整を行った。場所を変えて５点測定し、その平均値をショアー硬度とした。

【0039】

（引張伸び）
上記引っかき硬度で作成したのと同様に樹脂膜を作成し、２５ｍｍ幅１５０ｍｍ長さにカットしＪＩＳＫ７１２７／２／５０（１９９９）に準拠して各３点測定を行い、その平均値を引張伸びとした。

【0040】

（複合材料中の樹脂の割合）
樹脂を塗布する前の布帛の目付をＪＩＳ Ｌ１０９６（２０１０）に準拠して測定した結果を、布帛の重量とした。その後布帛に樹脂を塗布した複合材の目付を同様に測定し、その値から布帛の重量を引いた値を樹脂の重量とした。それらの結果から布帛重量と樹脂重量の重量割合を計算した。

【0041】

（引張強さ）
各複合材料１枚当たりの引張強さをＪＩＳＬ１０９６（２０１０）Ａ法に準拠して測定した。サンプルは経糸方向（タテ）と緯糸方向（ヨコ）に各３点ずつ準備し、複合材料の断面積（ｍｍ^２）で除して複合材料が破断するときの断面積（ｍｍ^２）当たりの力を求めた。タテヨコそれぞれで平均値を求めた。

【0042】

(断面積)
上記引張強さを求めるための複合材料の断面積（ｍｍ^２）は、引張試験に使用するサンプルの引張方向とは垂直方向の複合材料の幅をノギスで測定した値と、サンプルの厚さをシックネスゲージ（（株）ＴＥＣＬＯＣＫ製、型式：ＳＭ１１２）で測定した値の積を断面積とした。

【0043】

＜実施例１＞
芳香族ポリアミド繊維Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）Ｋ２９（Ｄｕｐｏｎｔ社製、強度２０．３ｃＮ／ｄｔｅｘ）１１００ｄｔｅｘを使用して密度３１×３１本／ｉｎｃｈ（２．５４ｃｍ）、目付２７３ｇ／ｍ^２の平織物を作成した。そこに水分散型の非晶性飽和共重合ポリエステル樹脂（互応化学社製プラスコート「Ｚ－４５０」、引っかき硬度（鉛筆法）：４Ｈ、ショアー硬度８５、引張伸び２％）をナイフコート方式で塗布し、１８０℃のオーブンで２ｍｉｎ間乾燥して巻き取った。塗布は表面と裏面の２回行い、乾燥後の樹脂量合計が３０ｇ／ｍ^２になるよう調整した。得られた複合材料の目付は３０３ｇ／ｍ^２、引張強さはタテ３８０Ｎ／ｍｍ^２、ヨコで４８２Ｎ／ｍｍ^２、ガーレ剛軟度はタテ２８ｍＮ、ヨコ６７ｍＮ、厚さは０.４５ｍｍであった。複合材料を常温に冷却した後巻き出して４０ｃｍ×４０ｃｍの正方形に裁断したものを圧力や熱等をかけることなくそのまま平積みで３５枚積層したものを塩ビフィルム（菱興プラスチック株式会社製プライキャンパス（登録商標）Ｅ５５１５、厚み０．１５ｍｍ）で挟み込み真空下で端部をウェルダーで溶着してパックし、防護物品を作製した。防刃性および耐弾性を評価した結果、双方◎となった。結果をまとめて表１に示す。

【0044】

＜実施例２＞
実施例１で作成した平織物に樹脂量４６ｇ／ｍ^２になるよう複合材料を作成した。複合材料の物性は表１に示す。該複合材料１６枚とＤｕｐｏｎｔ社製耐弾材Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）ＸＰ１０３を７枚積層して実施例１と同様にパックして防護物品を作製した。衝撃が加わる面を複合材料積層面にして防刃性および耐弾性を評価した結果、耐弾性は〇、防刃性は◎となった。

【0045】

＜実施例３＞
実施例１で作成した平織物に水分散型の非晶性飽和共重合ポリエステル樹脂（互応化学社製プラスコート「Ｚ－５６５」、引っかき硬度（鉛筆法）：５Ｈ、ショアー硬度９０、引張伸び１％）の溶液を乾燥後の樹脂量３３ｇ／ｍ^２になるよう複合材料を作成した。該複合材料１６枚とＤｕｐｏｎｔ社製耐弾材Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）ＸＰ１０３を７枚積層して実施例２と同様にパックして防護物品を作製した。衝撃が加わる面をＸＰ積層面にして防刃性および耐弾性を評価した結果、表１に示すように、耐弾性は◎、防刃性は〇となった。

【0046】

＜実施例４＞
実施例１で作成した平織物に水分散型の非晶性飽和共重合ポリエステル樹脂（互応化学社製プラスコート「Ｚ－７３０」、引っかき硬度（鉛筆法）：Ｈ、ショアー硬度８０、引張伸び２％）の溶液を乾燥後の樹脂量３５ｇ／ｍ^２になるよう複合材料を作成した。該複合材料１１枚/Ｄｕｐｏｎｔ社製耐弾材Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）ＸＰ１０３が７枚／該複合材料１１枚の順番で積層して実施例１と同様にパックして防護物品を作製した。防刃性および耐弾性を評価した結果、表１に示すように、双方◎となった。

【0047】

＜実施例５＞
芳香族ポリアミド繊維Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）Ｋ２９（Ｄｕｐｏｎｔ社製）３３００ｄｔｅｘを使用して密度１８×１８本／ｉｎｃｈ（２．５４ｃｍ）、目付５１５ｇ／ｍ^２の平織物を作成した。そこに水分散型の共重合ポリエステル樹脂（東洋紡社製バイロナールＭＤ１２００、引っかき硬度（鉛筆法）：Ｈ、ショアー硬度８５、引張伸び３％）を乾燥後の樹脂量２５０ｇ／ｍ^２になるよう実施例１と同様に複合材料を作製した。該複合材料７枚とＤｕｐｏｎｔ社製耐弾材Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）ＸＰ１０３を８枚積層して実施例１と同様にパックして防護物品を作製した。衝撃が加わる面を複合材料積層面にして防刃性および耐弾性を評価した結果、表１に示すように、耐弾性は〇、防刃性は◎となった。

【0048】

＜実施例６＞
芳香族ポリアミド繊維Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）Ｋ２９（Ｄｕｐｏｎｔ社製）４４０ｄｔｅｘを使用して密度３２×３２本／ｉｎｃｈ（２．５４ｃｍ）、目付１１０ｇ／ｍ^２の平織物を作成した。そこにポリエステル樹脂（東洋紡社製バイロナールＭＤ１２００、引っかき硬度（鉛筆法）：Ｈ、ショアー硬度８５、引張伸び３％）を乾燥後の樹脂量４２ｇ／ｍ^２になるよう実施例１と同様に複合材料を作製した。該複合材料２５枚とＤｕｐｏｎｔ社製耐弾材Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）ＸＰ１０３を９枚積層して実施例１と同様にパックして防護物品を作製した。衝撃が加わる面を複合材料積層面にして防刃性および耐弾性を評価した結果、表１に示すように、耐弾性は〇、防刃性は◎となった。

【0049】

＜実施例７＞
実施例１で作成した平織物に水分散型の共重合ポリエステル樹脂（東洋紡社製バイロナールＭＤ１２４５、引っかき硬度（鉛筆法）：Ｈ、ショアー硬度８５、引張伸び５％）の溶液を乾燥後の樹脂量４１ｇ／ｍ^２になるよう複合材料を作成した。該複合材料１６枚とＤｕｐｏｎｔ社製耐弾材Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）ＸＰ１０３が９枚順番で積層して実施例１と同様にパックして防護用物品を作製した。衝撃が加わる面を複合材料積層面にして防刃性および耐弾性を評価した結果、表１に示すように、双方〇となった。

【0050】

＜比較例１＞
実施例５で作成した３３００ｄｔｅｘの平織物に水分散型の非晶性飽和共重合ポリエステル樹脂（互応化学社製プラスコート「Ｚ－５６５」）の溶液を乾燥後の樹脂量２４ｇ／ｍ^２になるよう複合材料を作成した。該複合材料６枚とＤｕｐｏｎｔ社製耐弾材Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）ＸＰ１０３を７枚積層して実施例１と同様にパックして防護物品を作製した。衝撃が加わる面をＸＰ積層面にして防刃性および耐弾性を評価した結果、表１に示すように、耐弾性は〇だが防刃性が×となった。

【0051】

＜比較例２＞
実施例１で作成した平織物に非晶性飽和共重合ポリエステル樹脂（互応化学社製プラスコート「Ｚ－５６５」）の溶液を乾燥後の樹脂量５ｇ／ｍ^２になるよう複合材料を作成した。該複合材料３５枚を積層して実施例１と同様にパックして防護物品を作製した。防刃性および耐弾性を評価した結果、表１に示すように、双方×となった。

【0052】

＜比較例３＞
実施例１で作成した平織物に非晶性飽和共重合ポリエステル樹脂（互応化学社製プラスコート「Ｚ－８８０」、引っかき硬度（鉛筆法）：Ｂ、ショアー硬度５０、引張伸び１０００％）の溶液を乾燥後の樹脂量４５ｇ／ｍ^２になるよう複合材料を作成した。該複合材料１６枚とＤｕｐｏｎｔ社製耐弾材Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）ＸＰ１０３を７枚積層して実施例１と同様にパックして防護物品を作製した。衝撃が加わる面を複合材料面にして防刃性および耐弾性を評価した結果、表１に示すように、耐弾性は〇だが防刃性が×となった。

【0053】

＜比較例４＞
実施例１で作成した平織物に非晶性飽和共重合ポリエステル樹脂（互応化学社製プラスコート「Ｚ－８８０」）の溶液を乾燥後の樹脂量３５ｇ／ｍ^２になるよう複合材料を作成した。該複合材料３５枚を積層して実施例１と同様にパックして防護物品を作製した。防刃性および耐弾性を評価した結果、表１に示すように、防刃性は〇だが防弾性が×となった。

【0054】

【表1】

【産業上の利用可能性】

【0055】

本発明に係る複合材料は、上述したような警察官、ガードマン等が着用する耐弾防刃防護衣料に限らず、車両、艦船などの装甲用途においても利用できる。着弾時に装甲が変形しにくくなるため、動力機器や通信機器などを破損から守ることができる。

【符号の説明】

【0056】

１ 複合材料
２ 布帛
３ 樹脂層
４ 積層体
５ テープ留め箇所
６ 防護物品
７ フィルム
８ ウェルド部分

【図1】

【図2】

【図3】