JP3048909B2 - 複合成形物 - Google Patents
複合成形物Info
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- JP3048909B2 JP3048909B2 JP7341986A JP34198695A JP3048909B2 JP 3048909 B2 JP3048909 B2 JP 3048909B2 JP 7341986 A JP7341986 A JP 7341986A JP 34198695 A JP34198695 A JP 34198695A JP 3048909 B2 JP3048909 B2 JP 3048909B2
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- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
- Helmets And Other Head Coverings (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、軽量で耐衝撃性に
優れている事を特徴とする防弾盾、防弾ヘルメット等の
複合成形物に関するものである。
優れている事を特徴とする防弾盾、防弾ヘルメット等の
複合成形物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】有機繊維の中で高強度ポリエチレン繊維
は密度（１．０）が小さく耐衝撃性に優れていることか
ら近年、織布又は不織布を基材として、合成樹脂を用い
て一体化した高強度ポリエチレン繊維強化プラスチック
（以下、ポリエチレン繊維ＡＣＭと言う）が、単独又は
金属板等と組み合わせて軽量耐衝撃板として開発されて
いる。ポリエチレン繊維ＡＣＭを単独で使用する場合は
ある程度の厚さが必要であるが衝撃を受けた時はその成
形物の裏面の膨みが大きくなる欠点があった。特に先端
が鋭利で硬い飛来物に対してはより顕著であることが確
認されている。又金属等の軽量化目的で、衝撃を受ける
反対面にポリエチレン繊維ＡＣＭを組み合わせて耐衝撃
複合板とした例もあるが前記と同様に裏面の膨みが大き
くなる。またその組合せを逆にすると耐衝撃性が低下す
る。
は密度（１．０）が小さく耐衝撃性に優れていることか
ら近年、織布又は不織布を基材として、合成樹脂を用い
て一体化した高強度ポリエチレン繊維強化プラスチック
（以下、ポリエチレン繊維ＡＣＭと言う）が、単独又は
金属板等と組み合わせて軽量耐衝撃板として開発されて
いる。ポリエチレン繊維ＡＣＭを単独で使用する場合は
ある程度の厚さが必要であるが衝撃を受けた時はその成
形物の裏面の膨みが大きくなる欠点があった。特に先端
が鋭利で硬い飛来物に対してはより顕著であることが確
認されている。又金属等の軽量化目的で、衝撃を受ける
反対面にポリエチレン繊維ＡＣＭを組み合わせて耐衝撃
複合板とした例もあるが前記と同様に裏面の膨みが大き
くなる。またその組合せを逆にすると耐衝撃性が低下す
る。
【０００３】一方、アラミド繊維強化プラスチック（以
下、アラミド繊維ＡＣＭと言う）も耐衝撃性が優れてい
る事からポリエチレン繊維ＡＣＭと同様に使用さている
が、同重量で比較するとポリエチレン繊維ＡＣＭより耐
衝撃性は劣る。
下、アラミド繊維ＡＣＭと言う）も耐衝撃性が優れてい
る事からポリエチレン繊維ＡＣＭと同様に使用さている
が、同重量で比較するとポリエチレン繊維ＡＣＭより耐
衝撃性は劣る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、これらの問
題を解決するために種々検討がなされたもので耐衝撃性
性に優れ、且つ飛来物が衝突したときの膨らみの小さい
複合成形物を提供するものである。
題を解決するために種々検討がなされたもので耐衝撃性
性に優れ、且つ飛来物が衝突したときの膨らみの小さい
複合成形物を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、飛来物が当た
る面に高強度ポリエチレン繊維強化プラスチックを配置
し、その反対面の全面又は一部にアラミド繊維強化プラ
スチックを一体的に形成してなり、アラミド繊維強化プ
ラスチックは熱硬化性樹脂がアラミド繊維に含浸されて
なるものであることを特徴とする複合成形物である。
る面に高強度ポリエチレン繊維強化プラスチックを配置
し、その反対面の全面又は一部にアラミド繊維強化プラ
スチックを一体的に形成してなり、アラミド繊維強化プ
ラスチックは熱硬化性樹脂がアラミド繊維に含浸されて
なるものであることを特徴とする複合成形物である。
【０００６】本発明で使用される高強度ポリエチレン繊
維は、引張り強度を密度で割った比引張り強度が１０×
１０6 cm以上であり、弾性率を密度で割った比弾性率が
２．５×１０8cm以上の強度を持った織布、不織布であ
り、特に一方向性不織布が好ましい。比引張り強度及び
比弾性率が前記値以下では耐衝撃性が低下する。合成樹
脂は、熱硬化性樹脂としてはフェノール樹脂、エポキシ
樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等があり、熱可塑性樹脂
としてはポリスチレン樹脂、イソプレン樹脂、ポリプロ
ピレン樹脂等があるが高強度ポリエチレン繊維の伸び
（破断伸度３〜５％）に熱可塑性樹脂が追従するように
するため、主として熱可塑性樹脂が用いられる。これら
の樹脂を含浸又はコーテングによりプリプレグとし、そ
の重量は１００〜３００ｇ／ｍ2 が望ましい。樹脂量
は、含有率が５〜４０％の範囲が望ましい。樹脂量５％
以下では成形物を得にくく、又４０％以上では耐衝撃性
が低下する。代表的な例として、一方向性不織布を基材
とし、熱可塑性樹脂のイソプレン樹脂とポリスチレン樹
脂を用いたプリプレグ２枚を予め０度／９０度方向に重
ね合せ加圧した東洋紡績（株）ダイニーマシールドＵＤ
６６ ＨＢ１（目付量１３５ｇ／ｍ2 ）がある。
維は、引張り強度を密度で割った比引張り強度が１０×
１０6 cm以上であり、弾性率を密度で割った比弾性率が
２．５×１０8cm以上の強度を持った織布、不織布であ
り、特に一方向性不織布が好ましい。比引張り強度及び
比弾性率が前記値以下では耐衝撃性が低下する。合成樹
脂は、熱硬化性樹脂としてはフェノール樹脂、エポキシ
樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等があり、熱可塑性樹脂
としてはポリスチレン樹脂、イソプレン樹脂、ポリプロ
ピレン樹脂等があるが高強度ポリエチレン繊維の伸び
（破断伸度３〜５％）に熱可塑性樹脂が追従するように
するため、主として熱可塑性樹脂が用いられる。これら
の樹脂を含浸又はコーテングによりプリプレグとし、そ
の重量は１００〜３００ｇ／ｍ2 が望ましい。樹脂量
は、含有率が５〜４０％の範囲が望ましい。樹脂量５％
以下では成形物を得にくく、又４０％以上では耐衝撃性
が低下する。代表的な例として、一方向性不織布を基材
とし、熱可塑性樹脂のイソプレン樹脂とポリスチレン樹
脂を用いたプリプレグ２枚を予め０度／９０度方向に重
ね合せ加圧した東洋紡績（株）ダイニーマシールドＵＤ
６６ ＨＢ１（目付量１３５ｇ／ｍ2 ）がある。
【０００７】アラミド繊維ＡＣＭは、アラミド繊維は比
引張り強度が１０×１０6 cm、比弾性率３．０×１０8
cm以上の繊維からなる織布であり、織布としては平織、
バスケット織、朱子織等がある。比引張り強度及び比弾
性率が前記値以下では耐衝撃性が低下する。織布として
の重量は１００〜５００ｇ／ｍ2 が望ましい。代表的な
ものとしては日本アラミド（株）ＴＷＦ−３００１（平
織、目付量４５０ｇ／ｍ2 ）、ＣＴ−７３５（バスケッ
ト織、目付量４４０ｇ／ｍ2 ）がある。含浸する樹脂は
熱硬化性樹脂であり、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、
不飽和ポリエステル樹脂等があるが好ましくはフェノー
ル樹脂とポリビニルブチラール樹脂の併用が良い。樹脂
量は、５〜４０％が望ましい。樹脂量５％以下では成形
物が得にくく、４０％以上では耐衝撃性が低下する。
引張り強度が１０×１０6 cm、比弾性率３．０×１０8
cm以上の繊維からなる織布であり、織布としては平織、
バスケット織、朱子織等がある。比引張り強度及び比弾
性率が前記値以下では耐衝撃性が低下する。織布として
の重量は１００〜５００ｇ／ｍ2 が望ましい。代表的な
ものとしては日本アラミド（株）ＴＷＦ−３００１（平
織、目付量４５０ｇ／ｍ2 ）、ＣＴ−７３５（バスケッ
ト織、目付量４４０ｇ／ｍ2 ）がある。含浸する樹脂は
熱硬化性樹脂であり、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、
不飽和ポリエステル樹脂等があるが好ましくはフェノー
ル樹脂とポリビニルブチラール樹脂の併用が良い。樹脂
量は、５〜４０％が望ましい。樹脂量５％以下では成形
物が得にくく、４０％以上では耐衝撃性が低下する。
【０００８】複合成形物を得るには高強度ポリエチレン
繊維織布又は不織布とアラミド繊維織布に合成樹脂を上
記で述べた様に含浸又はコーテングしプリプレグを作製
する。こうして得られたプリプレグを所定枚数重ね合せ
高温高圧下で圧縮成形にて一体複合成形物を得る事が出
来る。但しアラミド繊維ＡＣＭの複合成形物全体重量比
率が２０〜６０％が好ましい。又、ポリエチレン繊維Ａ
ＣＭとアラミド繊維ＡＣＭを、それぞれ単独にて成形し
た後相互をボルトやナットあるいは枠材等を使用して機
械的な方法で固定するか、あるいは合成ゴム系等の接着
剤で接着する方法で固定し一体複合成形物を得る事も出
来る。高強度ポリエチレン繊維プリプレグ単独又はアラ
ミド繊維織布プリプレグと一体成形する場合の樹脂硬化
温度は１３０℃以下で７０分以下が望ましい。
繊維織布又は不織布とアラミド繊維織布に合成樹脂を上
記で述べた様に含浸又はコーテングしプリプレグを作製
する。こうして得られたプリプレグを所定枚数重ね合せ
高温高圧下で圧縮成形にて一体複合成形物を得る事が出
来る。但しアラミド繊維ＡＣＭの複合成形物全体重量比
率が２０〜６０％が好ましい。又、ポリエチレン繊維Ａ
ＣＭとアラミド繊維ＡＣＭを、それぞれ単独にて成形し
た後相互をボルトやナットあるいは枠材等を使用して機
械的な方法で固定するか、あるいは合成ゴム系等の接着
剤で接着する方法で固定し一体複合成形物を得る事も出
来る。高強度ポリエチレン繊維プリプレグ単独又はアラ
ミド繊維織布プリプレグと一体成形する場合の樹脂硬化
温度は１３０℃以下で７０分以下が望ましい。
【０００９】
実施例１ 高強度ポリエチレン繊維プリプレグ：東洋紡績株ＵＤ６
６ ＨＢ１（目付量１３５ｇ／ｍ2 ）を５０枚重ね合せ
１２０℃、３０kg／cm2 で加熱、加圧し６．８kg／ｍ2
のポリエチレン繊維ＡＣＭを得た。アラミド繊維：日本
アラミド（株）ＴＷＦ−３００１（目付量４４０ｇ／ｍ
2 ）に変性フェノール樹脂を含浸し乾燥させ樹脂量１０
％のプリプレグを作成した。このプリプレグを１４枚重
ね合せ１６０℃、８０kg／cm2 で加熱加圧して６．９kg
／ｍ2 のアラミド繊維ＡＣＭを得た。飛来物が当る面を
ポリエチレン繊維ＡＣＭにする為にポリエチレン繊維Ａ
ＣＭの裏面とアラミド繊維ＡＣＭの表面にゴム系接着剤
を塗布し、両方を接着し１３．８kg／ｍ2 の複合成形物
を得た。 比較例１ 実施例１と同じ要領でそれぞれポリエチレン繊維ＡＣＭ
とアラミド繊維ＡＣＭを得た。飛来物が当る面を実施例
１と逆にする為にアラミド繊維ＡＣＭの裏面とポリエチ
レン繊維ＡＣＭの表面にゴム系接着剤を塗布し両方を接
着し１３．８kg／ｍ2 の複合成形物を得た。 比較例２ アラミド繊維ＴＷＦ−３００１（目付量４４０ｇ／ｍ2
）を実施例１と同じ要領で６．９kg／ｍ2 のアラミド
繊維ＡＣＭを２ヶ得た。２ヶをゴム系接着剤で塗布し両
方を接着し１３．９kg／ｍ2 のアラミド繊維ＡＣＭを得
た。 比較例３ 高強度ポリエチレン繊維プリプレグを実施例１と同じ要
領で６．８kg／ｍ2 のポリエチレン繊維ＡＣＭを２ヶを
得た。２ヶをゴム系接着剤で塗布し両方を接着し１３．
７kg／ｍ2 のポリエチレン繊維ＡＣＭを得た。各例にお
ける複合成形物又は成形物の耐衝撃性試験をＭＩＬ−Ｓ
ＴＤ−６６２に準じて３．１ｇ弾を用いて約６５０ｍ／
秒の速度で行った。結果を表１に示す。比較例１、３は
不貫通であるが衝撃を受けた裏面の膨みが大きい。又比
較例２は耐衝撃性が劣る。
６ ＨＢ１（目付量１３５ｇ／ｍ2 ）を５０枚重ね合せ
１２０℃、３０kg／cm2 で加熱、加圧し６．８kg／ｍ2
のポリエチレン繊維ＡＣＭを得た。アラミド繊維：日本
アラミド（株）ＴＷＦ−３００１（目付量４４０ｇ／ｍ
2 ）に変性フェノール樹脂を含浸し乾燥させ樹脂量１０
％のプリプレグを作成した。このプリプレグを１４枚重
ね合せ１６０℃、８０kg／cm2 で加熱加圧して６．９kg
／ｍ2 のアラミド繊維ＡＣＭを得た。飛来物が当る面を
ポリエチレン繊維ＡＣＭにする為にポリエチレン繊維Ａ
ＣＭの裏面とアラミド繊維ＡＣＭの表面にゴム系接着剤
を塗布し、両方を接着し１３．８kg／ｍ2 の複合成形物
を得た。 比較例１ 実施例１と同じ要領でそれぞれポリエチレン繊維ＡＣＭ
とアラミド繊維ＡＣＭを得た。飛来物が当る面を実施例
１と逆にする為にアラミド繊維ＡＣＭの裏面とポリエチ
レン繊維ＡＣＭの表面にゴム系接着剤を塗布し両方を接
着し１３．８kg／ｍ2 の複合成形物を得た。 比較例２ アラミド繊維ＴＷＦ−３００１（目付量４４０ｇ／ｍ2
）を実施例１と同じ要領で６．９kg／ｍ2 のアラミド
繊維ＡＣＭを２ヶ得た。２ヶをゴム系接着剤で塗布し両
方を接着し１３．９kg／ｍ2 のアラミド繊維ＡＣＭを得
た。 比較例３ 高強度ポリエチレン繊維プリプレグを実施例１と同じ要
領で６．８kg／ｍ2 のポリエチレン繊維ＡＣＭを２ヶを
得た。２ヶをゴム系接着剤で塗布し両方を接着し１３．
７kg／ｍ2 のポリエチレン繊維ＡＣＭを得た。各例にお
ける複合成形物又は成形物の耐衝撃性試験をＭＩＬ−Ｓ
ＴＤ−６６２に準じて３．１ｇ弾を用いて約６５０ｍ／
秒の速度で行った。結果を表１に示す。比較例１、３は
不貫通であるが衝撃を受けた裏面の膨みが大きい。又比
較例２は耐衝撃性が劣る。
【００１０】
【表１】
【００１１】
【発明の効果】本発明は、飛来物が当たる面に高強度ポ
リエチレン繊維強化プラスチックを配置し、その反対面
の全面又は一部にアラミド繊維強化プラスチックを一体
的に形成し、その複合成形物の全体重量比率２０〜６０
％なるようにアラミド繊維ＡＣＭを複合する事により裏
面の膨みを約半分に改善することができる。従って防弾
盾、防弾ヘルメット等の人体に身につける防具に有効で
ある。
リエチレン繊維強化プラスチックを配置し、その反対面
の全面又は一部にアラミド繊維強化プラスチックを一体
的に形成し、その複合成形物の全体重量比率２０〜６０
％なるようにアラミド繊維ＡＣＭを複合する事により裏
面の膨みを約半分に改善することができる。従って防弾
盾、防弾ヘルメット等の人体に身につける防具に有効で
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−134232（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−134233（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−135508（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−301249（ＪＰ，Ａ) 特表 昭63−502769（ＪＰ，Ａ) 特表 平６−502817（ＪＰ，Ａ) 特表 平６−502599（ＪＰ，Ａ) 特表 平２−501997（ＪＰ，Ａ) 特表 平３−501140（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B32B 1/00 - 35/00 A42B 3/00 - 7/00 F41H 1/08 F41H 5/04 F41H 5/08 ＷＰＩ（ＤＩＡＬＯＧ)
Claims (3)
- 【請求項１】 飛来物が当たる面に高強度ポリエチレン
繊維強化プラスチックを配置し、その反対面の全面又は
一部にアラミド繊維強化プラスチックを一体的に形成し
てなり、アラミド繊維強化プラスチックは熱硬化性樹脂
がアラミド繊維に含浸されてなるものであることを特徴
とする複合成形物。 - 【請求項２】 高強度ポリエチレン繊維強化プラスチッ
クとアラミド繊維強化プラスチックとを機械的又は化学
的方法で一体化してなる請求項１記載の複合成形物。 - 【請求項３】 アラミド繊維強化プラスチックが一体成
形物全体の２０〜６０重量％である請求項１又は２記載
の複合成形物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7341986A JP3048909B2 (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 複合成形物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7341986A JP3048909B2 (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 複合成形物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09174765A JPH09174765A (ja) | 1997-07-08 |
| JP3048909B2 true JP3048909B2 (ja) | 2000-06-05 |
Family
ID=18350300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7341986A Expired - Fee Related JP3048909B2 (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 複合成形物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3048909B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030013888A (ko) * | 2001-08-10 | 2003-02-15 | 이강수 | 하이브리드 방탄헬멧 |
| JP2003269898A (ja) * | 2002-03-12 | 2003-09-25 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 複合積層体および防弾用ヘルメット |
| JP2005238837A (ja) * | 2004-01-29 | 2005-09-08 | Toray Ind Inc | Ｆｒｐ積層構造体 |
| JP4453071B2 (ja) * | 2004-03-09 | 2010-04-21 | 東レ株式会社 | 耐衝撃性ヘルメット |
| CN101448628B (zh) * | 2006-03-21 | 2014-05-07 | 帝斯曼知识产权资产管理有限公司 | 制造成形部件的方法和由所述方法获得的成形部件 |
| US9631898B2 (en) | 2007-02-15 | 2017-04-25 | Honeywell International Inc. | Protective helmets |
| JP2018016016A (ja) * | 2016-07-29 | 2018-02-01 | 東レ株式会社 | 繊維強化樹脂複合材料、多層構造体及び繊維強化樹脂複合材料の製造方法 |
-
1995
- 1995-12-28 JP JP7341986A patent/JP3048909B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09174765A (ja) | 1997-07-08 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |