成果報告書詳細
管理番号20130000001031
タイトル平成22年度成果報告書 SBIR技術革新事業・高機能防弾衣の研究開発 「開繊強化繊維による超薄複合材積層シートによる軽量防弾衣の開発」
公開日2014/1/22
報告書年度2010 - 2010
委託先名丸八株式会社
プロジェクト番号P08015
部署名技術開発推進部
和文要約件名:平成22年度成果報告書 SBIR技術革新事業・高機能防弾衣の研究開発 「開繊強化繊維による超薄複合材積層シートによる軽量防弾衣の開発」

丸八株式会社は、NEDOのSBIR技術革新事業:高機能防弾衣の研究開発の受託を受け、平成22年8月から、平成23年3月まで調査研究を実施した。丸八株式会社が持つ開繊強化繊維を核にした先端複合材料加工技術を基に、アメリカのNIJ規格レベル3をクリヤーした高機能、軽量、運動性向に優れ、かつ安価な防弾衣の開発を目指すものである。背景には、日本国内においても銃器等を使用した凶悪事件が多発し、世界に目を転じると、重火器を使用したテロ事件が世界各地で発生し、我が国へもその波が伝播し銃器による殺傷事件が増大中である。それに対処するため、警察等では、拳銃、ライフル等の銃器への充分な安全を確保し、かつこれら事件に的確に対処が可能な軽量、柔軟な運動性を有する防弾衣が強く求められている。これら問題を解決するために、丸八株式会社は先端複合材による軽量、高強度な防弾衣を開発するものである。研究開発の内容は、丸八株式会社の基盤技術である開繊技術を核に、アラミド繊維、炭素繊維を開繊しこれら素材で、織物、UDシートを試作した。これら基材に熱硬化樹脂、熱可塑樹脂を含浸させプリプレグ加工をした薄層積層シートを作成した。これらUDシートは、0/90、0/90/45/-45の薄層多軸シートで、108枚、216枚積層の2タイプシートを作成し、オートクレーブ等で熱硬化させ防弾防護材を試作した。また別途セラミック、チタン等の素材も手当してハイブリッド型防弾防護材の開発を実施した。この評価試験は、同志社大学にて実施した。ここでは、開繊CFRP、開繊アラミド繊維FRPの組合せの有効性が確認できた。ここでの基礎実験を基に、アメリカにて2回、NIJが定める基準に基づき、実弾による実射試験を実施した。その結果は、報告書にあるとおり、開繊強化繊維FRPとセラミックによるハイブリッド型防弾防護材の優秀性が確認でき、開繊が非常にこの防弾材に有効であることが証明された。この試験結果から、更なる研究開発を続ける事で、米国のNIJ規格レベル3、4のクリヤーと、NEDOの求める軽量性(20%アップ)、運動性行向上、耐用年数5年以上が達成可能と判断している。市場参入には、最低でも世界標準であるアメリカの防弾衣の基準:NIJ規格レベル3の認可を取得と、NEDOの要求項目達成が必要条件となる。防弾衣の適用市場としては、自衛隊、警察がある。調査によれば年間約180億-240億円の市場規模と見込まれるが、警察、自衛隊という特殊な市場であるので市場参入のハードルは高いが、大手商社と連携して市場開拓に取組む予定である。今後は、防弾衣以外の新市場開拓も目指して、本研究開発で培った成果を基に努力する所存である。色々とご指導を戴いたNEDO様はじめ関係者各位に厚く御礼申し上げます。
英文要約Title:Technology Innovation program for Small Business Innovation Resarch(SBIR)/H22-H23「Development of light weight bulletproof jacket with spreadfiber reinforced material」

Responding to the request for developing a high-quality bulletproof jacket as one of NEDO’s SBIR technological innovation projects, Maruhachi Co., Ltd. implemented a research and study project from August 2010 to March 2011. Based on composite material processing technology using Maruhachi’s fiber-spread reinforced fiber, we will work toward developing a high-quality bulletproof jacket that meets the U.S NIJ standards level III, is lightweight, superior in mobility, and inexpensive. The background is that many heinous crimes using firearms occur in Japan, and frequent occurrences of terrorist attacks using heavy firearms elsewhere in the world tend to affect Japan, with an increase in the number of stabbing incidents. To respond to such problems, the police must protect themselves from firearms, which requires a lightweight and flexible bulletproof jacket superior in mobility. To solve such problems, Maruhachi Co., Ltd. will develop a lightweight reinforced bulletproof jacket made of composite materials.For our research, based on Maruhachi’s fundamental technology, we implemented trial production of fabrics and UD sheets made of spread-fiber aramid and carbon fibers. We produced a thin-layered prepreg sheet with thermoplastic resin and thermoplastic resin impregnated in the base material. The UD sheets are thin-layered multi-axial sheets of 0/90, 0/90/45/-45, and we produced two types, 108 and 216 layer laminated sheets, and made trial bulletproof materials using the UD sheets thermoplastic with autoclave and other methods. We also developed hybrid bulletproof materials with additional ceramic and titanium materials. An evaluation test was carried out at Doshisya University. In this test, we confirmed the effectiveness of the combination of fiber-spread CFRP and fiber-spread aramid fiber. Based on the results, we conducted live-firing tests twice in accordance with the U.S. NIJ standards.  As the results show, we confirmed the superiority of the hybrid bulletproof material made of fiber-spread reinforced fiber FRP and ceramic, so that the fiber-spreading method proved to be effective for bulletproof materials. From the test results, we believe that if we continue with our research and development, we will clear U.S. NIJ standards level III and IV, and attain the lighter weight (20% reduction), improved mobility, and five-year durability demanded by NEDO. Releasing this product to market requires meeting the U.S. bulletproof jacket NIJ standards level III, and we must also meet the NEDO requirements.The market for bulletproof jackets includes the self-defense forces and the police. According to a survey, the market is expected to be 18 to 24 billion yen per year. Although the self-defense forces and police are mainly a special market, and entry into this market seems to be very difficult, we will endeavor to cultivate the market in cooperation with a major trading company. Based on the results of our research and development, we will try to develop new markets, besides those for bulletproof jackets. We would like to express our thanks to all concerned parties, including NEDO, from which we received a lot of help.
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