JP2014519002A

JP2014519002A - 防弾パネル

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Publication number: JP2014519002A
Application number: JP2014508746A
Authority: JP
Inventors: ハース，マルク−ヤンデ; パテル，チンカルベン
Original assignee: Teijin Aramid BV
Current assignee: Teijin Aramid BV
Priority date: 2011-05-03
Filing date: 2012-04-26
Publication date: 2014-08-07
Also published as: US9341445B2; BR112013028025B1; RU2013153395A; BR112013028025A2; EP2705325B1; KR101934256B1; CO6880052A2; MX337474B; MX2013012770A; US20140060308A1; CN103582801A; RU2578641C2; EP2705325A1; CA2834876A1; WO2012150164A1; CN103582801B; ZA201308021B; KR20140022909A

Abstract

本発明は、防弾パネルに関する。このパネルは、少なくとも第１スタック（１）と第２スタック（２）とを含み、第１スタック（１）は、第１種の繊維で作られた複数の第１積層体を含み、第２スタック（２）は、第２種の繊維で作られた複数の第２積層体を含み、第１種の繊維は、ＡＳＴＭＤ７２６９に従って測定される４０〜８５ＧＰａの範囲の引張弾性率を有し、第２種の繊維は、ＡＳＴＭＤ７２６９に従って測定される８６〜１４０ＧＰａの範囲の引張弾性率を有する。

Description

本発明は、少なくとも第１種のスタックと第２種のスタックとを含む防弾パネルに関する。

防弾パネルは、先行技術で周知である。
例えば、防弾パネルは、ＷＯ２００８／１４０２０に開示されている。この文献によるパネルは、第１繊維層と第２繊維層とを含み、第１および第２繊維層は異なるタイプの高強力繊維を含む。第１および第２繊維層は、共に積層した複数のプライで形成される。
文献ＷＯ２００８／１１５９１３では、多層複合布が開示されている。この複合布も高強力繊維を含む第１および第２層を含み、これらの層は直接または間接的に結合している。
文献ＵＳ２００５／０１５３０９８には、ハイブリッド積層シートが開示されている。このシートは積層体を含み、各積層体は異なる層を含む。第１および第４層は、第１種の繊維で作られ、第２および第３層は、第２の異なる種の繊維で作られる。

全ての先行技術文献においては、異なる繊維のタイプが互いに組み合わされて使用される。これは、異なる繊維のタイプが１つの層において互いに組み合わされていること、または、異なる繊維のタイプの層が積層体を形成していることを意味する。このような組み合わせにおいては、特別な種類の繊維の正の効果が、他の種類の繊維の効果に重ね合わせられる。

国際公開第２００８／０１４０２０号パンフレット国際公開第２００８／１１５９１３号パンフレット米国特許出願公開第２００５／０１５３０９８号明細書

本発明の目的は、異なる繊維タイプの特性が他の繊維タイプによって正の効果をもたらす防弾パネルを提供することにある。

この目的は、請求項１の特徴を有する防弾パネルにより達成される。
請求項１に記載の防弾パネルは、少なくとも第１種のスタック（第１スタック）と第２種のスタック（第２スタック）とを含み、第１種のスタックは第１種の繊維で作られた複数の第１積層体を含み、第２種のスタックは第２種の繊維で作られた複数の第２積層体を含み、第１種の繊維は、ＡＳＴＭＤ７２６９に従って測定される４０〜８５ＧＰａの範囲の引張弾性率を有し、第２種の繊維は、ＡＳＴＭＤ７２６９に従って測定される８６〜１４０ＧＰａの範囲の引張弾性率を有する。

第１種のスタックと第２種のスタックとを含むパネルの模式図である。単一積層体のエネルギー吸収を示す図である。

第１種の繊維は、ＡＳＴＭＤ７２６９に従って測定される、好ましくは４５〜８０ＧＰａの範囲、より好ましくは５０〜７５ＧＰａの範囲、最も好ましくは６０〜７０ＧＰａの範囲の引張弾性率を有する。
第２種の繊維は、ＡＳＴＭＤ７２６９に従って測定される、好ましくは９０〜１３５ＧＰａの範囲、より好ましくは９５〜１３０ＧＰａの範囲、最も好ましくは１００〜１２０ＧＰａの範囲の引張弾性率を有する。

第１スタックは繊維として第１種の繊維の性質のみを示し、第２スタックは繊維として第２種の繊維の性質のみを示すため、これらの異なる種類の繊維の特性はまだ残ったままとなる。それぞれ異なる引張弾性率を有する繊維で作られた２つの異なる種類のスタックを含むパネルは、各スタックが異なる繊維の両方の種類を含む２つのスタックを含むパネルよりも、優れた防弾性能を有することが示されている。当業者にとって、この結果は全く驚くべきものであった。

「引張弾性率」という用語は、糸、テープ、またはコードに力を加えた場合の耐伸展性の尺度として理解されるべきである。引張弾性率は、様々な力および様々な延伸倍率を適用した場合における布補強構造の応答を推定するのに有用である。

本発明の目的のためには、繊維は、その長さ寸法が幅および厚さの横断寸法よりもはるかに大きい細長いボディを有する。したがって、「繊維」という用語には、規則的または不規則的な横断面を有する、テープ、モノフィラメント、マルチフィラメント、リボン、ストリップ、ステープル、および他の細断形態、切断形態、もしくは不連続繊維などが含まれる。「ヤーン」とは、多くの繊維またはフィラメントで構成された連続ストランドを意味する。

「積層体」は、マトリクス材料を含む少なくとも２つの繊維層の組み合わせとして理解されるべきである。好ましくは、それぞれの繊維層はマトリクス材料を含浸しており、最も好ましくは、同一マトリクス材料を含浸している。異なるマトリクス材料を使用する場合には、マトリクス材料は互いに区別されうる。第１マトリクス材料としては、例えばエラストマーを使用することができる。第２マトリクス材料としては、エポキシ樹脂を使用することができる。別の好ましい実施形態では、異なる繊維層中のマトリクス材料は同一または異なり、異なる繊維層は異なるマトリクス含量を有する。特に好ましい実施形態では、積層体は２つの外表面上にフィルムを有する。好ましくは、積層体は４つの繊維層を含み、各繊維層にはマトリクス材料が含浸している。

繊維層は、好ましくは一方向繊維層、または織物層である。一方向繊維層、または織物層には、マトリクス材料を含浸させることが可能である。スタックは、一方向繊維層または織物層のみ、または両種類の層の組み合わせとすることができる。

第１スタックならびに第２スタックは、複数の積層体を含む。それぞれの積層体は、好ましくは、少なくとも２つの繊維層を含む。第１スタックは、第１種の繊維で作られた積層体を示す。好ましくは、積層体、すなわち第１スタックには、他の繊維は使用されない。第２スタックも複数の積層体を示すが、第２スタックの積層体は第２種の繊維で作られている。好ましくは、第２スタックの積層体には、他の繊維は使用されない。このため、第１スタックおよび第２スタックは、異なる繊維で作られており、繊維はその引張弾性率によって区別される。

好ましい実施形態では、第１スタックおよび／または第２スタックの少なくとも１つの層、より好ましくは全ての層が、テープで作られている。すなわち、第１スタックおよび／または第２スタックの少なくとも１つの積層体が、より好ましくは全ての積層体が、テープで作られた層を含むことを意味する。第１スタックおよび／または第２スタックの少なくとも１つの層、より好ましくは全ての層が、ヤーンで作られていることがさらに好ましい。

好ましくは、第１および／または第２スタックの複数の積層体の各々は、一方向繊維層を含み、より好ましくは、それぞれの積層体が少なくとも２つの一方向繊維層を含み、最も好ましくは、４つの一方向繊維層を含む。好ましくは、一方向繊維層の繊維は、マトリクス中にある。積層体における単層の繊維方向は、同一積層体の隣接層の繊維方向に対してある角度を有し、この角度は、好ましくは４０°〜１００°、より好ましくは４５°〜９５°、最も好ましくは約９０°である。

一方向繊維層は繊維により構築されており、共通の繊維方向に沿って互いに平行に配置されている。好ましい実施形態では、一方向配向テープまたは一方向配向ヤーンが、第１スタックおよび／または第２スタックの層を構築している。ヤーンが層を構築している場合には、一方向配向ヤーン束は、樹脂マトリクス材料により被覆または包埋されている。層に用いられる樹脂マトリクス材料は、所望の特性を有する多種多様なエラストマー材料で形成され得る。一実施形態では、このようなマトリクスに使用されるエラストマー材料は、ＡＳＴＭＤ６３８に従って測定される約６０００ｐｓｉ（４１．４ＭＰａ）以下の初期引張弾性率（弾性係数）を有する。より好ましくは、エラストマーは約２４００ｐｓｉ（１６．５ＭＰａ）以下の初期引張弾性率を有する。最も好ましくは、エラストマー材料は、約１２００ｐｓｉ（８．２３ＭＰａ）以下の初期引張弾性率を有する。これらの樹脂材料は、典型的には本質的に熱可塑性であるが、熱硬化性材料も有用である。層における樹脂材料の繊維に対する比率は、最終用途に応じて広く変化し得るが、通常は、マトリクスおよび繊維重量の合計に対するマトリクス重量基準で、５〜２６％の範囲である。適当なマトリクス材料は、ＳＩＳ（スチレン−イソプレン−スチレン）ブロック共重合体、ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）、ポリウレタン、エチレンアクリル酸、ポリビニルブチラールである。

好ましくは、第１および／または第２スタックの少なくとも１つの積層体は、少なくとも織物層を含む。
好ましくは、第１および／または第２スタックを構築する積層体の数は、１〜３０の間である。これは、第１および／または第２スタックが、２〜１２０の間の層を有することを意味する。
好ましくは、パネルはボディ面（対着用者面）と打撃面（被打撃面）とを有し、第１スタックが打撃面に配置され、第２スタックがパネルのボディ面に配置されている、または逆である。ボディ面は、着用者の体に向けて配置される。

第１スタックの層に適する繊維は、Ｔｗａｒｏｎ（登録商標）Ｔｙｐｅ１０００、またはＴｗａｒｏｎ（登録商標）Ｔｙｐｅ２１００のようなアラミド繊維である。
第２スタックの層に適する繊維も、Ｔｗａｒｏｎ（登録商標）Ｔｙｐｅ２０００、またはＴｗａｒｏｎ（登録商標）Ｔｙｐｅ２２００のようなアラミド繊維であり得る。
好ましくは、第１種の繊維は、ＡＳＴＭＤ７２６９に従って測定される３．９〜４．６％の範囲の破断伸びを有する。
第２種の繊維が、ＡＳＴＭＤ７２６９に従って測定される２．５〜３．８％の範囲の破断伸びを有することも好ましい。

好ましくは、第１および／または第２スタックの少なくとも１つの積層体は、その外表面に少なくとも１つのフィルムを有する。特に好ましくは、積層体は、それぞれの外表面にフィルムを有する。すなわち、第１および／または第２スタックの各積層体は、好ましくは２つのフィルムを有し、フィルムが積層体の外表面に配置されていることを意味する。例えば、異なる層が互いの上を滑動するのを可能にするために、フィルムを層の上に含めることができる。フィルムは、典型的には、それぞれの層の片面または両面に接着していてもよい。例えば、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）フィルムおよび超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）フィルムなどのポリオレフィン製のフィルム、ならびにポリエステルフィルム、ナイロンフィルム、ポリカーボネートフィルムなどの任意の適当なフィルムを使用することができる。これらのフィルムは、任意の所望の厚さを有してよい。典型的なフィルム厚さは、約２〜２０μｍの範囲である。

好ましくは、パネルは、硬質または軟質の防弾用途に使用される。
好ましくは、第１スタックは低弾性率アラミド繊維の層を含み、層は一方向繊維層である。層には、Ｒｏｖｅｎｅ（登録商標）４０１９（ＭＣＰ、ＭａｌｌａｒｄＣｒｅｅｋＰｏｌｙｍｅｒｓ）のマトリクスが含浸されている。第２スタックは高弾性率アラミド繊維の層を含み、第２スタックの層も一方向繊維層である。第２スタックの層には、約６０％Ｒｏｖｅｎｅ（登録商標）４２２０および約４０％Ｒｏｖｅｎｅ（登録商標）４１７６のマトリクス混合物が含浸されている。第１スタックおよび第２スタックは、打撃面またはボディ面に配置され得る。

別の好ましい実施形態では、第１スタックは高弾性率アラミド繊維の層を含み、層は一方向繊維層である。層には、Ｒｏｖｅｎｅ（登録商標）４０１９が含浸されている。第２スタックは低弾性率アラミド繊維の層を含み、第２スタックの層も一方向繊維層である。第２スタックの層には、約６０％Ｒｏｖｅｎｅ（登録商標）４２２０および約４０％Ｒｏｖｅｎｅ（登録商標）４１７６のマトリクス混合物が含浸されている。第１スタックおよび第２スタックは、打撃面またはボディ面に配置され得る。

別の好ましい実施形態では、第１スタックは低弾性率アラミド繊維の層を含み、層は一方向繊維層である。層には、Ｒｈｏｐｌｅｘ（登録商標）Ｅ−３５８（ＲｏｈｍａｎｄＨａａｓ）が含浸されている。第２スタックは高弾性率アラミド繊維の層を含み、第２スタックの層も一方向繊維層である。第２スタックの層には、約６０％Ｒｏｖｅｎｅ（登録商標）４２２０および約４０％Ｒｏｖｅｎｅ（登録商標）４１７６のマトリクス混合物が含浸されている。第１スタックおよび第２スタックは、打撃面またはボディ面に配置され得る。

別の好ましい実施形態では、第１スタックは高弾性率アラミド繊維の層を含み、層は一方向繊維層である。層には、Ｒｈｏｐｌｅｘ（登録商標）Ｅ−３５８が含浸されている。第２スタックは低弾性率アラミド繊維の層を含み、第２スタックの層も一方向繊維層である。第２スタックの層には、約６０％Ｒｏｖｅｎｅ（登録商標）４２２０および約４０％Ｒｏｖｅｎｅ（登録商標）４１７６のマトリクス混合物が含浸されている。第１スタックおよび第２スタックは、打撃面またはボディ面に配置され得る。
上記した４つの実施形態における全ての％値は、体積値である。

本発明を、図面によりさらに説明する。
図１には、防弾パネル３を模式的に示す。パネル３は、第１スタックと第２スタックとを含み、各々により１つの積層体となる。図１の実施形態では、第１スタック１−これは第１積層体を意味する（同様に第２スタック２、これは第２積層体を意味する）は、フィルム層４、第１一方向繊維層５、第２一方向繊維層６、および別のフィルム層７により構成されている。第１一方向繊維層５、および第２一方向繊維層６には、マトリクス材料が含浸されている。一方向繊維層５および６は互いにクロスプライしており、すなわち、繊維層５の繊維方向が繊維層６の繊維方向に対して約９０°の角度を有することを意味する。この実施形態では、第１スタック１および第２スタック２は、同一要素（２つの一方向繊維層５、６、および２つのフィルム層４、７）を有する。第１スタック１が４つの繊維層を含み、第２スタック２が２つの繊維層を含む形態、または逆の形態も可能である。全ての実施形態において、繊維の引張弾性率において、第１スタック１は第２スタック２と区別される。繊維層５、６、およびフィルム層４、７を共に積層して、第１スタック１を形成する。一般に、フィルム層を共に含めてまたは含めずに繊維層を積層して、第１スタック１および／または第２スタック２のための積層体を構築することが好ましい。好ましくは、積層体を互いの上に配置して、第１および／または第２スタックを形成する。すなわち、スタックの内側では、積層体は好ましくは結合していないことを意味する。

＜実施例１＞
実施例１のために、各々が４つの繊維層からなる３つの積層体を構築した。各繊維層は一方向繊維層（ＵＤ）であり、各積層体における繊維層の繊維方向は、０°、９０°、０°、９０°であった。各繊維層のためのマトリクス系としては、スチレン−イソプレン−スチレン（ＳＩＳ）ブロック共重合体からなるＨｅｎｋｅｌ製のＰｒｉｎｌｉｎＢ７１３７ＡＬを選択した。ＵＤ繊維層を製造する間、この水系マトリクス系を、キスロールを介して繊維層の繊維（ヤーン）に塗布し、その後、ホットプレートで乾燥させた。マトリクス濃度は、乾燥した一方向繊維層から決定し（すなわち、乾燥ヤーン重量に基づく濃度）、表１に示す。表１に示す積層条件を用いることにより、４つの一方向繊維層を４−プライ積層体とし、積層体の各外側にそれぞれ、１つの１０μｍＬＤＰＥフィルムを積層した（１つの積層体が２つのフィルム層を含む）。ラミネーター中を合計で３回通過させて、ＬＤＰＥフィルムを有する４プライ積層体を得た。第１回で、２プライ積層（すなわち、２つのＵＤ層を共に積層したことを意味する）を得て、第２回で、４プライ積層（すなわち、２つの２プライシートを１つの４プライ積層体に積層したことを意味する）を得て、そして第３回で、４プライ積層体へのＬＤＰＥフィルムの積層を実施した。温度（Ｔ）および積層速度（ｖ）は、ラミネーター通過に際して類似レベルに維持し、圧力は変化させた。すなわち、表１においては、それぞれ、Ｐ１（第１積層）、Ｐ２（第２積層）、およびＰ３（第３積層）で示している。両面にＬＤＰＥフィルムを有する４プライ構造体の面密度も、同様に決定した。

全ての積層体（４プライ＋両外面のＬＤＰＥフィルム）は、同一条件で試験した。第１センサーは、積層体から１２ｃｍの距離に配置した。第２センサーは、積層体から１２ｃｍの距離の積層体の背後（砲口に対して）に配置した。砲口と積層体の距離は、３０ｃｍとした。第１センサーおよび第２センサーは、弾丸速度を測定する。弾丸は、空気銃から発射される。積層体を試験試料片に切断し、典型的な試験試料寸法である１１８×１１８ｍｍとした。使用する弾丸型は、弾径２２（５．５ｍｍ）、重量０．９２ｇのＲＵＡＧＡｍｍｏｔｅｃＧｍｂＨ製の鉛型ＳｕｐｅｒＨポイント（フィールドライン）とした。弾丸の入射速度は、２４０ｍ／ｓ〜約３６０ｍ／ｓの範囲で変化し得る。

積層体を通る遮蔽伝播前の弾丸運動エネルギーから、積層体を通る伝播後の弾丸運動エネルギー（（１／２）×質量_弾丸×ｖ_弾丸 ^２）を減算し、積層体の面密度で除算することによって、比エネルギー吸収（ＳＥＡ）を決定することができる。

積層体１
積層体１では、ヤーンＴｗａｒｏｎＴｙｐｅ２０００、ｆ１０００、１１００ｄｔｅｘを、繊維材料として使用した。ヤーンは、ＡＳＴＭＤ７２６９に従って測定される９１ＧＰａの引張弾性率を有し、Ｄ７２９６に従って測定される破断強度は２３５０ｍＮ／ｔｅｘであり、Ｄ７２６９に従って測定される破断伸びは３．５％であった。

積層体２
積層体２では、ヤーンＴｗａｒｏｎＴｙｐｅ２１００、ｆ１０００、１１００ｄｔｅｘを、繊維材料として使用した。ヤーンはＡＳＴＭＤ７２６９に従って測定される５８ＧＰａの引張弾性率を有し、Ｄ７２９６に従って測定される破断強度は２２００ｍＮ／ｔｅｘであり、Ｄ７２６９に従って測定される破断伸びは４．４％であった。

積層体３
積層体３では、ヤーンＴｗａｒｏｎＴｙｐｅ２２００、ｆ１０００、１２１０ｄｔｅｘを、繊維材料として使用した。ヤーンはＡＳＴＭＤ７２６９に従って測定される１０８ＧＰａの引張弾性率を有し、Ｄ７２９６に従って測定される破断強度は２１６５ｍＮ／ｔｅｘであり、Ｄ７２６９に従って測定される破断伸びは２．８％であった。

図２は、積層体の比エネルギー吸収（ＳＥＡ）を、入射弾丸速度の関数として示した図である。
曲線Ａは、積層体１（ヤーンＴｗａｒｏｎＴｙｐｅ２０００、ｆ１０００、１１００ｄｔｅｘ）についての弾丸速度に対する比エネルギー吸収（ＳＥＡ）を表す。曲線Ｂは、積層体３（ヤーンＴｗａｒｏｎＴｙｐｅ２２００、ｆ１０００、１２１０ｄｔｅｘ）について、および曲線Ｃは、第２積層体（ヤーンＴｗａｒｏｎＴｙｐｅ２１００、ｆ１０００、１１００ｄｔｅｘ）についての弾丸速度に対する比エネルギー吸収（ＳＥＡ）を表す。目的は、各入射弾丸速度において可能な限り高いＳＥＡ値を有することであることが理解できる。曲線Ａは、高弾性率繊維で作られた積層体を表し、この積層体は低弾丸速度領域で極めて優れたエネルギー吸収を示している。他方、曲線Ｃは低弾性率繊維で作られた積層体を表し、この積層体は低速度領域でより低いエネルギー吸収（曲線ＡおよびＢにより示される積層体と比較して）を有することが分かる。曲線Ｂも、高弾性率繊維で作られた積層体を表し、この積層体も低弾丸速度領域で高いエネルギー吸収（曲線Ａに匹敵する）を示している。高速度領域では、曲線Ｃおよび曲線Ａのエネルギー吸収は互いに匹敵し、これは低弾性率繊維で作られた積層体が高弾性率繊維で作られた積層体と類似のエネルギー吸収を示すことを意味する。したがって、２つのスタックを含み、第１スタックが少なくとも１つの低引張弾性率繊維の積層体を含み、第２スタックが少なくとも１つの高弾性率繊維の積層体を含む防弾パネルは、２つのスタックを含み、両スタックが高引張弾性率繊維の積層体で作られている防弾パネルと類似のエネルギー吸収を有することが証明された。開示技術の防弾パネル（２つの異なる種の繊維をそれぞれのスタックとして用いることを意味する）は、防弾性能を低下させることなく、より安価となるため有利である。

＜実施例２＞
本実施例のために、各々が４つの繊維層からなる３種の積層体を構築した。各繊維層は一方向繊維層（ＵＤ）であり、各積層体における繊維層の繊維方向は０°、９０°、０°、９０°であった。各繊維層のためのマトリクス系としては、スチレン−イソプレン−スチレン（ＳＩＳ）ブロック共重合体からなるＨｅｎｋｅｌ製のＰｒｉｎｌｉｎＢ７１３７ＡＬを選択した。ＵＤ繊維層を製造する間、この水系マトリクス系を、キスロールを介して繊維層の繊維（ヤーン）に塗布し、その後、ホットプレートで乾燥させた。マトリクス濃度は乾燥した一方向繊維層から決定し（すなわち、乾燥ヤーン重量に基づく濃度）、表２に示す。表２に示す積層条件を用いることにより、４つの一方向繊維層を、４−プライ積層体とし、積層体の各外側にそれぞれ、１つの１０μｍＬＤＰＥフィルムを積層した（１つの積層体が２つのフィルム層を含む）。ラミネーター中を合計で３回通過させて、ＬＤＰＥフィルムを有する４プライ積層体を得た。第１回で、２プライ積層（すなわち、２つのＵＤ層を共に積層したことを意味する）を得て、第２回で、４プライ積層（すなわち、２つの２プライシートを１つの４プライ積層体に積層したことを意味する）を実施し、そして第３回は、４プライ積層体へのＬＤＰＥフィルムの積層を実施した。温度（Ｔ）および積層速度（ｖ）は、ラミネーター通過に際して類似のレベルに維持し、圧力は変化させた。すなわち、表２においては、それぞれ、Ｐ１（第１積層）、Ｐ２（第２積層）、およびＰ３（第３積層）で示している。両面にＬＤＰＥフィルムを有する４プライ構造体の面密度も、ＡＳＴＭＤ３７７６−９６に従って同様に決定した。マトリクス含量（重量％）は、乾燥繊維重量基準である。
マトリクス含量＝（マトリクス重量／乾燥繊維重量）×１００％

表２に示す３つの積層体は、以下のように特徴を有する。

積層体４
積層体４では、ヤーンＴｗａｒｏｎＴｙｐｅ２０００、ｆ１０００、１１００ｄｔｅｘを、繊維材料として使用した。ヤーンは、ＡＳＴＭＤ７２６９に従って測定される９１ＧＰａの引張弾性率を有し、破断強度はＤ７２９６に従って測定される破断強度は２３５０ｍＮ／ｔｅｘであり、破断伸びはＤ７２６９に従って測定される破断伸びは３．５％であった。

積層体５
積層体５では、ヤーンＴｗａｒｏｎＴｙｐｅＤ２６００（開発型）、ｆ２０００、１１００ｄｔｅｘを繊維材料として使用した。ヤーンは、ＡＳＴＭＤ７２６９に従って測定される６３ＧＰａの引張弾性率を有し、Ｄ７２６９に従って測定される破断強度は２５０２ｍＮ／ｔｅｘであり、Ｄ７２６９に従って測定される破断伸びは４．３％であった。

積層体６
積層体６では、ヤーンＴｗａｒｏｎＴｙｐｅＤ２６００（開発型）、ｆ２０００、１１００ｄｔｅｘ、を繊維材料として使用した。ヤーンは、ＡＳＴＭＤ７２６９に従って測定される９６ＧＰａの引張弾性率を有し、Ｄ７２６９に従って測定される破断強度は２５８２ｍＮ／ｔｅｘであり、Ｄ７２６９に従って測定される破断伸びは３．６％であった。

得られたパネルの防弾能力を、ｖ_５０、すなわち、発射体の５０％が防弾パネルを通過せずに停止した速度（ｍ／ｓ）を測定することにより評価した。使用する発射体は．３５７Ｍａｇｎｕｍ、および傾斜角０°の９ｍｍＤＭ４１とした。ｖ_５０の評価は、例えばＭＩＬＳＴＤ６６２Ｆとして表わされる。
ｖ_５０値を、３つの異なる防弾パネル構造について測定した。３５７Ｍａｇｎｕｍにて試験したパネルは、約３．４ｋｇ／ｍ^２の面密度（１５積層体）を有し、９ｍｍＤＭ４１にて試験したパネルは、約４．３ｋｇ／ｍ^２の面密度（１９積層体）を有していた。

・構造１では、パネル中の全積層体を積層体４とした。
・構造２では、パネル中の積層体の約５０％を積層体５とし、パネル中の積層体の約５０％を積層体６とした。３５７Ｍａｇｎｕｍにて試験したパネルについては、構造体は、積層体５の８層および積層体６の７層から構成した。９ｍｍＤＭ４１弾薬にて試験したパネルについては、構造体は、積層体５の１０層および積層体６の９層から構成した。積層体５の第１スタックを打撃面に配置し、積層体６の第２スタックをボディ面に配置した。
・構造３では、パネル中の積層体の約５０％を積層体５とし、パネル中の積層体の約５０％を積層体６とした。３５７Ｍａｇｎｕｍにて試験したパネルについては、構造体は積層体５の８層および積層体６の７層から構成した。９ｍｍＤＭ４１弾薬にて試験したパネルについては、構造体は積層体５の１０層および積層体６の９層から構成した。積層体６の第１スタックを打撃面に配置し、積層体５の第２スタックをボディ面に配置した。

表３から、２つのスタックを含む防弾パネルであって、第１スタックが６３ＧＰａの弾性率を有する繊維で作られた積層体からなり、第２スタックが９６ＧＰａの弾性率を有する繊維で作られた積層体からなる防弾パネルは、９１ＧＰａの弾性率を有する繊維で作られた積層体のみからなる防弾パネルに比べて、高いｖ_５０値を有することが分かる。

１第１スタック
２第２スタック
３パネル
４フィルム（フィルム層）
５繊維層
６繊維層
７フィルム（フィルム層）
Ａ曲線
Ｂ曲線
Ｃ曲線

Claims

少なくとも第１スタック（１）と第２スタック（２）とを含む防弾パネル（３）であって、
前記第１スタック（１）は、第１種の繊維で作られた複数の第１積層体を含み、
前記第２スタック（２）は、第２種の繊維で作られた複数の第２積層体を含み、
前記第１種の繊維は、ＡＳＴＭＤ７２６９に従って測定される４０〜８５ＧＰａの範囲の引張弾性率を有し、
前記第２種の繊維は、ＡＳＴＭＤ７２６９に従って測定される８６〜１４０ＧＰａの範囲の引張弾性率を有する、
防弾パネル（３）。
前記第１スタック（１）および／または前記第２スタック（２）の各積層体は、少なくとも１つの一方向繊維層（５、６）を含む、請求項１に記載の防弾パネル（３）。
前記積層体において、少なくとも２つの一方向繊維層（５、６）の繊維は、互いに対して９０°の角度に配置されている、請求項２に記載の防弾パネル（３）。
前記第１スタック（１）および／または前記第２スタック（２）の各積層体は、少なくとも１つの織物層を含む、請求項１に記載の防弾パネル（３）。
パネル（３）はボディ面と打撃面とを有し、前記第１スタック（１）は前記打撃面に配置され、前記第２スタック（２）は前記ボディ面に配置される、請求項１から４いずれか記載の防弾パネル（３）。
パネル（３）はボディ面と打撃面とを有し、前記第２スタック（２）は前記打撃面に配置され、前記第１スタック（１）は前記ボディ面に配置される、請求項１から４いずれか記載の防弾パネル（３）。
前記第１および／または第２スタック（１、２）の少なくとも１つの積層体は、その外表面に少なくとも１つのフィルム（４、７）を有する、請求項１から６いずれか記載の防弾パネル（３）。
前記第１種の繊維は、ＡＳＴＭＤ７２６９に従って測定される３．９〜４．６％の範囲の破断伸びを有する、請求項１から７いずれか記載の防弾パネル（３）。
前記第２種の繊維は、ＡＳＴＭＤ７２６９に従って測定される２．５〜３．８％の範囲の破断伸びを有する、請求項１から８いずれか記載の防弾パネル（３）。