专利名称：身体防护衣的制作方法图1所示。以下对于上述本发明的实例再更进一步的说明。芳香聚酰胺纤维的张力为20g/denier较佳，一般较常被使用的为20-30g/denier。芳香酰胺包含(aromatic decarbonic acld，aromaticdiamine，aromatic aminoic acid)等等，芳香聚酰胺(whole aromatic amide)纤维材料代表性的即为高强力纤维(aramid fiber)。其中纤维材料是指织布和不织布等纤维所构成。前述该实例1-6里所述的粒子大小是指平均粒子的大小。在实例1里，该第二防护材质2的硬质无机物粒子是采用碳化硅(SiC)，其粒子的大小范围在400-500μm之间，粒子的固着量为400-700g/m2之间，一般较受欢迎的是采用550-670g/m2之间。还有，在实例3里，在层迭方面，相对于一枚一枚都与防护材面成直角的方向(刀械刺过来的方向)，采用个别都可以动的方式重迭。在实例1里，所采用的第一防护材质1的粒子与第二防护材质2的粒子的组合之中，设定了第二防护材质2的粒子比第一防护材质1的粒子要大，再加上上述各防护材质的粒子大小在上述的各范围的中的设定，不仅可以提高刀械所造成的砍斩及突刺的防护机能，也能保持良好的机动性及着装性。因为粒子较大的第二防护材质2在外侧，对于菜刀等刀械在斩砍时，会先冲突到硬质无机质粒子，芳香酰胺纤维材料抑制了刀械直接接触到身体。
根据本发明所进行的实验结果，粒子的大小在400-500μm的范围内，刀刃的斩砍所造成纤维的损伤会较低。
此外，粒子若大到超过第二防护材质2粒子大小的范围，粒子之间的隙间面积过大，在受到突刺的时候，会产生刀子的尖端穿过粒子间的缝隙的状况。还有，若超出上述的范围，粒子太过于大时，粒子与纤维材料的接触面积变小，粒子固着强度变低，对于刀刃的斩砍，想要发挥十足的防御性，是很困难的。
与第二防护材质2比较，该第一防护材质1所含有的粒子较小，但不变的是，与第二防护材质2相同，都是为了防止刀刃刺入所设置。因粒子的大小范围设定在70-150μm之间，对于锐利刀械的突刺显示出较大的抗力，这是由于粒子较小，不须担心刀刃的尖端贯通粒子间的缝隙，加上因粒子小的关系，第一防护材质1的柔软性较高，贯通第二防护材2的刀刃刺进第一防护材1的时候，第一防护材1可变形把刀刃包起，如此，突刺所花费的时间变长，加上接受突刺力的防护衣的变形幅员变大，由此可预测其可防止突刺的冲突力转变成贯穿第一防护质材1的力量。该第一防护材质1若能配置数枚，且一枚一枚分别都可以动的重迭方式下，其防止贯穿机能的效果将更高。
另外，第一防护材质1比起第二防护材质2更具柔软性及方便行动性，第一防护材质1即使配置多枚，也不会损害其身体防护器具的着装性及机动性。
对于刀刃的斩砍防护机能高，且粒子的大小在400-500μm之间的第二防护材质2配置于靠身体外侧A，对于突刺的防护机能高，且粒子大小在70-150μm之间的第一防护材质1配置于靠身体内侧B，如此的一项身体防护衣设计，可提供轻便且机动性高，加上对菜刀或冰凿等锐利的刀刃，具有十足的防护机能。
在实例2里，因为第一防护材质1粒子的大小是使用在上述范围的内的碳化硅，硅石不仅可确保其柔软性，亦可使用最小量的枚数，即可具备对锐利的刀刃有高度的防护性。
在实例3里，因为第二防护材质2的层积数为1-3枚，使用在上述范围内的粒子也能确保身体防护衣具备一定程度的柔软性及机动性，且能高度维持前述的防刀性能。此外，设定第一防护材质1的层迭枚数范围在3-20枚，可使前述突刺第一防护材质1所花费的时间变长，加上增大接受突刺力防护衣的变形幅度的效果，可抑制刀刃的尖端突破第二防护材质2抵达身体。
关于实例4，具备了第一防护材质1与超高分子量的聚乙烯成直交排列堆积而成的纤维排列布料4，纤维排列布料4比第一防护材质1要更靠近身体侧，尖锐的刀刃突刺到第一防护材1时，纤维排列布料4的存在不仅可抑制刀刃刺进身体，纤维排列布料4还有枕垫的功能，可抑制刀刃贯穿第一防护材质1。因此，不会增加太多的重量又可持续保持其机动性，可确保十足的防刀刃功能。
另外，有关实例4里的身体防护材质，如果是枪炮射入的话，由于超高分子量的聚乙烯是属于低融点，子弹穿插时的热度使超高分子量的聚乙烯溶解，在子弹周围所溶化的聚乙烯会把子弹包住，纤维排列布料4的部分就可能挡住子弹，不仅可维持防刀刃性能，还可提高身体防护衣的防弹性能。
实例5的身体防护衣，是具备了实例4与实例1的结构，可提供具备上述两方发明优点的身体防护衣。
关于实例6，在比第一防护材质1更靠近身体侧的地方，配置了由芳香酰胺纤维所制成的背心，因此，即使锐利的刀尖有些刺穿了第一防护材质1，在有高强度的背心防御之下，亦可抑制刀尖带给身体的伤害。此外，像这样的背心也可看成是第一防护材质1的枕垫层，可抑制刀刃贯穿第一防护材质1。
以下说明本发明的使用效果。
第一防护材质1是粘上硬质无机物粒子的芳香酰胺纤维，所谓的硬质无机物粒子，可采用碳化硅、硅石(silica)、酸化铝、炭化硼、石榴石(garnet)等等的陶瓷(ceramics)为主成分的粒子。例如以最适合的例子来讲，碳化硅及二氧化硅等。
因为硬质无机物粒子的存在，使得子弹或是爆裂物所产生的碎片，或锐利的刀刃等等变形或磨损，可降低枪弹或刀刃的贯穿力，还有吸收及分散因粒子破碎，或脱落所产生的冲击能量。另外，第一防护材质1的粒子大小关系到防刀机能及柔软性，粒子的大小在70-150μm之间为佳，90-120μm之间更好，若95-105μm之间最合适。
因为粒子若过大，不仅重，且难弯曲。不仅装性低下，且很难在高强力纤维的表面毫无空隙地均匀涂上粒子，在刀刃突刺时，因粒子与粒子之间的缝隙，会产生使刀刃容易贯穿的倾向。相反地，若粒子过小，吸收冲击能量的效果降低，使的刀刃容易刺穿。
粒子的固着量，会因为防护衣所容许的重量等等而有所改变，可是，硬质无机物粒子若采用碳化硅粒子之类，其粒子的范围是在150-200μm，设定在160-180μm的范围内为佳。此外，第一防护材质1所采用的硬质无机物粒子的knoop硬度为500kgf/mm2以上为佳。
要使芳香酰胺纤维里含有碳化硅粒子等硬质无机物粒子的方法，例如利用涂层的方式，在聚酰胺纤维涂上丙烯酸树脂(acrylic resin)，酚醛树脂(phenolic resin)，环氧树脂(epoxy resin)，urthan resin，硅树脂(silicon resin)等等接着剂，在高强力纤维等单面或双面形成接着层后，涂上硅粒子；静电涂抹后再加上必要的干燥处理即可制成。
此外，芳香酰胺纤维的内部里浸渗前述的粒子使其固定，使芳香酰胺纤维含有粒子的方法也不错。
还有，如果利用水性丙烯酸系接着剂，亦可制造出具有良好固着性的第一防护材质1。
构成第二防护材质2的硬质无机物粒子，可以采用与第一防护材质1相同的陶瓷类为主成分的粒子，例如合适的为碳化硅粒子及硅石。
第二防护材2所使用的硬质无机物粒子的knoop，硬度也与第一防护材质1相同，500kgf/mm2以上，而最好是在800kgf/mm2为佳。
硬质无机物粒子的大小，为了提高斩砍的防止机能，在400-500μm的范围内为佳。
要在芳香酰胺纤维含上硬质无机物粒子的方法，可使用上述一般常被使用的方法，像这种在芳香酰胺纤维里含有硬质无机物粒子的防护材质，例如帝人株式会社所制的商标louvre stone，该louvre stone是在高强力纤维粘上碳化硅粒子的一种产品。
以下说明为本发明实施的范例(1)第一防护材质1的制作以para-aramid fiber(杜邦公司所制的商标登录[kevlar]，或Accrdis公司所制，或帝人株式会社所制的商标登录[Twaron])所制成的纤维丝来制成的织品，例如商标登录[kevlar]，商品编号A704F，840denier，织布经由doctor-knife使其丙烯酸树脂均一表面涂层，使100μm的碳化硅，硅石，其固着量为170g/m2均匀地附着，把它放入高温的干燥机内制成样本。为了测试这块样本，把它切成适当的大小，照所规定的枚数层迭构成此一样本。
附着了碳化硅粒子的第一防护材质1的重量为380g/m2，厚度为0.5mm。
(2)第二防护材2的制作利用para-aramid fiber(帝人株式会社制，商标登录[Technora])所制成的纤维纱来做成织布，这块织布经doctor-knife使水性丙烯酸树脂均一表面涂层，使硬质无机物粒子450μm的碳化硅粒子以620g/m2均一附着，放入高温的干燥机内便完成了防护性测定的样本。为了测试这块样本。须剪成适当的大小，照所规定的枚数层迭来构成样本。
上述方式所生产的第二防护材质，采用帝人株式会社制的Louvre stone(商品编号为MS0100#36)，附着了碳化硅粒子的第二防护材质2的重量为1074g/m2，其厚度为1.5mm。
(3)纤维排列布料4的准备使用超高分子量聚乙烯的纤维排列布料，采用东洋纺株式会社的商标登录[dyneema](商品编号为UD-SB3)纤维排列布料的重量为150g/m2，布料的厚度为0.21mm。
(4)使用芳香酰胺纤维所制成背心的准备使用帝人株式会社制商标登录[Technora]的商品编号EF0400或是EF0600产品，重量为400g/m2，布料的厚度为2.3mm，和EF0600的重量为600g/m2，布料的厚度为3.7mm。
(5)防护性效果的评价
相当于人体的粘土层上摆上样本，引张压缩测试机的下方把冰凿或刀子尖端朝下固定住，然后，依所定的速度开始压缩动作，一成年男子的体重所造成的撞击的力量，即相当于25j(joul)的冲击力，让冰凿或刀子向样本突刺过去，然后，再测量突刺样本的冰凿及刀子的长度(mm)及粘土层所凹陷的深度(mm)。通常，对于身体防刀衣的突刺，其突出长度在5mm以下，都被判断有足够的防御性。
(6)实验结果表1所示的资料是第二防护材质2、第一防护材质1、纤维排列布料4、背心3的每一单位面积的重量(g/m2)及各材料的厚度。
表2所示是从身体外侧起为第二防护材质2、第一防护材质1及背心3的排列顺序的4个样本的具体的堆积层数，及该4样本在冰凿，刀子的突刺实验所呈现的结果。
图1所示的样本1的结构，从外侧起为第二防护材质2(Louvre stone)一枚，第一防护材质1设7枚及背心3(EF06000)设1枚所构成。
表3、4是样本5-11的实验结果，这些样本全部，至少是具备第一防护材质1与纤维排列布料4所构成的。
表1

表2

表3

表4

样本6及样本10是只有第一防护材质1与纤维排列布4所构成的。
样本5及样本8为第一防护材质1与纤维排列布4及第二防护材2所构成的。
样本7及样本11为第一防护材质1与纤维排列布4及第二防护材质2与背心3所构成的。
样本9是含有第二防护材质2、第一防护材质1、纤维排列布料4及背心3所构成的。
图2所示为样本6的结构，即第一防护材质1共9枚，纤维排列布料4共20枚层迭构成的。
如表3-表5所示，样本1-11的实验结果，不论是刀子或冰凿，其突出的部分皆在5mm的范围以下，粘土凹陷的部分也在冲击范围较小的20mm以下，在实用性上能提供具备十足防刀机能的身体防护衣。
表5及表6是本实验的比较例，表5是高强力纤维kevlar，商品编号A713F纤维排列布料，背心的单位面积的重量(g/m2)与各材料的厚度的资料。表6是比较例的实验结果。
表5

表6

从表6中可以看出比较例1是aramid fiber，kevlar 9枚与背心1枚所构成的；
比较例2是由aramid fiber 10枚与背心1枚所构成的；比较例3是由纤维排列布料20枚所构成的；比较例4是由纤维排列布料25枚所构成；比较例1-4与上述相同条件的冰凿及刀子进行突刺的实验，其结果为冰凿，刀子两方都突出36mm-63mm的长度，刀尖已完全贯穿样本，刀刃的部分也刺入粘土层，因此粘土层的凹陷量才变成3mm以下的极小数目。
从样本1-11我们可以得知本实验例的身体防护衣，以各样本的构成来看，虽然其重量约在4.0-7.0，算是轻型的，其堆积的厚度约在8.0-11.0mm的薄度，但可以确认出在实用性上，对于一成年男子以全身撞过来的冲击力25j的力量，是能发挥十足的防御能力。
再者，样本1-11对于刀刃斩砍的防御性而言，进行的实验为3名成年男子实际拿刀斩砍的结果，可以得知使用第二防护材质2的样本1、2、3、4、5、8及9，在实用性上具备了十足的斩砍的防护机能。
还有，没有使用第二防护材质2的样本6、7、10及11，我们可以从实验得知如使用第一防护材质1共9枚以上，对于斩砍也有足够的防御机能。
综上所述，本发明确实具有实用性、创造性及实用性。上述的图示及说明，仅用以举例说明本发明，对熟悉该项技艺的人士，对其细部形状进行各种等效的变化，均应包括在本发明的保护范围之内。


一种身体防护衣，它至少由两种防护材质所构成，该第一防护材质是于高强力纤维的芳香聚酰胺纤维材料里，含有knoop硬度在500kgf/mm