KR100676775B1 - Yarn for article for protecting against bullets having moisture permeability/waterproofing ability, fabric woven with said yarn, and bulletproof jacket using said fabric - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 다공성 필름을 접착하는 방식으로 제조되는 종래기술의 고어텍스 원단의 투습/방수 원리를 설명하는 도면이다.1 is a view illustrating the moisture-permeable / waterproof principle of the Gore-Tex fabric of the prior art produced by bonding a porous film.
도 2는 폴리에스테르계 열가소성 수지를 일반 직물에 접착하여 이루어진 원단의 투습/방수 원리를 설명하는 도면이다.2 is a view for explaining the moisture permeability / waterproof principle of a fabric made by bonding a polyester-based thermoplastic resin to a general fabric.
도 3a는 본 발명의 제조방법에 따라 제조된, 투습/방수성을 갖는 방탄 소재용 실의 횡단면도이다.3A is a cross-sectional view of a yarn for anti-ballistic material having moisture permeability / water resistance prepared according to the manufacturing method of the present invention.
도 3b는 본 발명의 제조방법에 따라 제조된, 투습/방수성을 갖는 방탄 소재용 실의 종단면도이다.3B is a longitudinal cross-sectional view of a yarn for anti-ballistic material having moisture permeability / water resistance manufactured according to the manufacturing method of the present invention.
도 4는 본 발명의 제조방법에 따라 제조된, 투습/방수성을 갖는 방탄 소재용 실을 이용하여 제직한 직물을 여러 겹 겹쳐 만든 원단의 단면 및 이러한 원단의 땀의 이동 경로를 표시한 도면이다.Figure 4 is a view showing the cross-section of the fabric made of a plurality of layers of fabric woven by using a yarn for bulletproof material having moisture permeability / water resistance prepared in accordance with the manufacturing method of the present invention and the sweat path of such fabric.
* 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명 *Explanation of symbols used in the main part of the drawing
10 : 본 발명의 제조방법에 따라 제조된, 투습/방수성을 갖는 방탄 소재용 실10: yarn for bulletproof material having moisture permeability / water resistance manufactured according to the production method of the present invention
11 : 방탄 소재로 이루어진 부분(코어부)11: part made of bulletproof material (core part)
12 : 폴리에스테르계 열가소성 수지로 이루어진 부분(코팅부)12: part made of polyester thermoplastic resin (coating part)
본 발명은 새로운 투습/방수성을 갖는 방탄 소재용 실, 이 실로 제직한 직물 및 이 직물을 이용한 방탄복에 관한 것이다. 본 발명은 보다 상세하게는 일반적인 방탄 소재용 실에 폴리에스테르계 열가소성 수지를 코팅함으로써 제조된 투습/방수성을 갖는 방탄 소재용 실, 이 실로 제직한 직물, 및 이러한 직물을 이용하여 제조된 투습/방수성을 갖는 방탄복에 관한 것이다. The present invention relates to a yarn for ballistic material having new moisture permeability / water resistance, a fabric woven from this yarn, and a body armor using the fabric. More specifically, the present invention relates to a yarn for water-proof material having moisture permeability / water resistance prepared by coating a polyester-based thermoplastic resin on a yarn for general anti-ballistic material, a fabric woven with this yarn, and a moisture-permeable / water-proof material produced using such a fabric. It relates to a body armor having a.
방탄복이란 총탄으로부터 사람을 보호하는 옷으로서, 방탄복은 우선 무게가 가벼워야 하고, 우수한 사격 및 열충격 저항 능력을 가져야 하며 구조적 변형이 작아야 하는 것이므로, 고강력, 고탄성, 고내열, 저비중의 섬유가 사용되고 있다. 그런데, 방탄복이 가져야 할 또 하나의 중요한 성질은 투습/방수성으로서, 특히 방탄복을 다른 옷 속에 입게 되는 경우에는 외부로 땀의 배출이 되지 않아 체온이 올라가고, 따라서 장시간 착용이 불가능하게 되는 문제가 생기게 된다.Body armor is a garment that protects people from bullets. Body armor must be light in weight, have excellent shooting and thermal shock resistance, and must be small in structural deformation. Therefore, high strength, high elasticity, high heat resistance and low specific weight are used. have. However, another important property of body armor is moisture permeability / water resistance, especially when body armor is worn in other clothes, the body temperature rises because the sweat is not discharged to the outside, and thus a long time wearing becomes impossible. .
한편, 투습/방수성을 갖는 원단은 이미 다수 개발되어 사용되고 있으며 이러한 원단들 중 대표적인 것이"고어텍스(Gore-Tex)"인데, 이것은 합성섬유 원단에 1 평방 인치당 90 억개 이상의 기공을 함유하는 PTFE (PolyTetra Floro Ethylene) 불소 수지 필름을 얇게 접착시킨 것이다. 고어텍스는 접합방식에 따라 크게 2레이어(2-Layer)와 3 레이어(3-Layer) 제품이 있는데, 최근에는 겉감 + 고기능 부직포 + 고어텍스 멤브레인 + 니트 안감으로 구성된 4레이어(4-Layer) 제품도 출시되고 있다. 고어텍스는 이렇게 수많은 기공을 함유하는 필름을 사용함으로써 외부로부터 수분의 흡수는 차단하고, 내부의 땀은 수증기 형태로 배출하는 기능을 갖게 되는 것으로서, 이 점은 3 레이어 고어텍스의 투습/방수 원리를 설명하고 있는 도 1을 참조함으로써 보다 쉽게 이해될 수 있다.Meanwhile, many fabrics having moisture permeability / water resistance have already been developed and used, and a representative one of such fabrics is “Gore-Tex”, which is a PTFE (PolyTetra) containing more than 9 billion pores per square inch of a synthetic fiber fabric. Floro Ethylene) A thin film of fluorine resin film. Gore-Tex has two-layer and three-layer products depending on the bonding method. Recently, 4-Layer product consists of outer fabric + high-performance non-woven fabric + Gore-Tex membrane + knit lining. Is also being released. Gore-Tex has the function of blocking the absorption of moisture from the outside and discharging the internal sweat in the form of water vapor by using the film containing such a large number of pores. This is based on the moisture-permeable / waterproof principle of 3-layer Gore-Tex. It may be more easily understood by referring to FIG. 1 which is described.
그러나, 이러한 다공성 필름을 2 레이어 이상으로 접착하는 방식으로 제조되는 종래의 투습/방수성 원단은, 다공성의 필름을 통하여 투습이 이루어지게 되는 것이므로, 몸에서 생성된 미세 입자의 땀은 원단 밖으로 배출시킬 수 있을지라도, 액체 형태의 흐르는 땀은 배출이 불가능하게 되고, 따라서 이러한 원단으로 제조된 의복을 장시간 착용하는 경우 신체에서 발생된 땀을 외부로 신속히 배출할 수 없어, 착용감이 현저히 떨어지는 문제가 있었다.However, in the conventional moisture-permeable / water-proof fabric prepared by bonding two or more layers of such porous films, moisture permeation is made through the porous film, so that the sweat of the fine particles generated in the body can be discharged out of the fabric. Even though, the flowing sweat in liquid form is impossible to discharge, and thus, when the garment made of such fabric is worn for a long time, the sweat generated in the body cannot be quickly discharged to the outside, and there is a problem that the feeling of wearing is significantly reduced.
이에, 본 발명은 종래의 다공성 필름을 접착하는 방식에 의하여 제조된 투습/방수성 원단의 문제점을 해결하기 위하여, 새로운 투습/방수성 실을 제공하고, 이를 이용하여 종래 기술의 필름 접착 방식이 아닌 새로운 방식에 의하여 직물을 제직하며, 이러한 직물로 만든 원단을 이용한 투습/방수성이 우수한 방탄복을 제공하려는 것이다.Accordingly, the present invention provides a new moisture-permeable / water-proof yarn, in order to solve the problem of the moisture-permeable / water-proof fabric prepared by the method of bonding the conventional porous film, by using the new method rather than the conventional film adhesion method To weave the fabric by, and to provide a body armor with excellent moisture permeability / waterproof using the fabric made of such fabric.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 투습/방수성을 갖는 방탄 소재용 실은 하기 (ⅰ) ~(ⅲ)의 단계를 포함하여 제조된다.In order to achieve the above object, the yarn for anti-ballistic material having moisture permeability / water resistance of the present invention is produced including the following steps (i) to (iii).
(ⅰ) 통상의 방탄 소재로 이루어진 실에 폴리에스테르계 열가소성 수지를 초벌 코팅하는 단계; (Iii) first coating a polyester-based thermoplastic resin on a yarn made of a conventional antiballistic material;
(ⅱ) 상기 단계 (ⅰ)에서 초벌 코팅된 실에 있어서, 코팅 두께를 조절함으로써 코팅을 완료하는 단계; 및 (Ii) for the yarn initially coated in step (iii), completing the coating by adjusting the coating thickness; And
(ⅲ) 상기 단계 (ⅱ)에서 코팅 완료된 실을 경화시키는 단계.(Iii) curing the coated yarn in step (ii).
이하, 본 발명의 투습/방수성을 갖는 방탄 소재용 실의 제조방법을 상기 단계별로 상세히 설명한다.Hereinafter, the method of manufacturing a yarn for anti-ballistic material having moisture permeability / water resistance according to the present invention will be described in detail in the above steps.
먼저, 상기 단계 (ⅰ)에서는, 폴리에스테르계 열가소성 수지는 중탕 욕(bath)에서 150~180℃로 가열하여 용융상태로 만든다. 그런 다음, 이 용융상태의 열가소성 수지 욕에 방탄 소재로 이루어진 실을 침지시켰다 꺼냄으로써 방탄 소재로 이루어진 실에 열가소성 수지를 골고루 코팅시킨다. First, in the above step (iii), the polyester-based thermoplastic resin is heated to 150 to 180 ° C. in a bath to make the molten state. Then, the thermoplastic resin is evenly coated on the yarn made of the antiballistic material by dipping and immersing the yarn made of the antiballistic material in the molten thermoplastic resin bath.
여기에 사용된 방탄 소재로 이루어진 실은 바람직하게는 파라 아라미드 또는 고강도 폴리에틸렌과 같은 고분자로 이루어지는 실이며, 이러한 고분자 이외에도 방탄 소재용으로 적합하게 사용될 수 있는 것이라면 어떠한 것이라도 사용될 수 있다.The yarn made of the antiballistic material used herein is preferably a yarn made of a polymer such as para aramid or high strength polyethylene, and any material can be used as long as it can be suitably used for the antiballistic material in addition to the polymer.
또한, 여기에 사용된 폴리에스테르계 열가소성 수지로는, 투습도 7,000g/m2/24시간 이상인 것이 바람직하며, 여기서 말하는 투습도는 24 시간 동안 1 제곱미터당 통과시킨 수증기의 양으로 측정되는 값이다. In addition, as a polyester thermoplastic resin used here, it is preferable that moisture permeability is 7,000g / m <2> / 24 hours or more, and moisture permeability here is a value measured by the quantity of the water vapor passed per square meter for 24 hours.
상기 폴리에스테르계 열가소성 수지의 예로는 듀퐁사의 열가소성 탄성체에 대한 등록상표"Hytrel® (이하, "하이트렐"이라 함)"을 들 수 있는데, 이것은 폴리에테르-에스테르의 블록 공중합체로서 긴 사슬의 폴리에테르 글리콜에 근거하여 결정성의 단단한 부분 (폴리부틸렌 테레프탈레이트)과 비결정성의 부드러운 부분으로 구성되며, 단단한 부분과 부드러운 부분의 비율과 그 부분의 연결방법에 따라 물성이 결정된다. 또한, 이것은 고기능성 탄성체와 유연한 플라스틱의 제특성을 동시에 갖추고 있다. 즉, 하이트렐은 수많은 형태의 용도에 적합한 기계적, 물리적 및 화학적 물성들을 독특한 방식으로 동시에 갖추고 있는 것으로서, 그 특성으로서는 강인성과 우수한 탄성, 내크리프성, 내피로성, 내충격성, 저온에서의 유연성, 고온에서도 물성의 저하가 적은 점 등을 들 수 있고, 특히, 화공 약품, 유류 및 용제에 대한 저항성이 강하다.Examples of the polyester-based thermoplastic resin is a registered trademark for thermoplastic elastomers's DuPont "Hytrel ® (hereinafter referred to as" Hytrel may include a "means)", which is a polyether-polyester of long-chain as a block copolymer of the ester It consists of a crystalline hard part (polybutylene terephthalate) and an amorphous soft part based on ether glycol, and its properties are determined by the ratio of the hard part and the soft part and the connection method of the part. In addition, it has the characteristics of a high-performance elastomer and a flexible plastic at the same time. In other words, Hytrel is equipped with mechanical, physical and chemical properties that are suitable for many types of applications simultaneously in a unique way. In addition, the point of the physical property deterioration is few, etc., In particular, it is strong in chemical-resistance, an oil, and a solvent.
이러한 물성을 지닌 하이트렐을 일반 직물에 접착시켜 만든 원단의 투습/방수의 원리는 모세관과 삼투압 원리로 설명될 수 있으며, 이에 대해서는 도 2를 참조할 수 있다. 즉, 신체면에 접촉하는 하이트렐은 상대적으로 고습의 신체면으로부터 발생된 수증기 상태의 땀을 신속히 흡수하여 상대적으로 저습의 외부면 방향으로 발산시키게 되는 것이다.The principle of moisture permeation / waterproofing of a fabric made by adhering Hytrel having such physical properties to a general fabric may be explained by capillary and osmotic principles, which may be referred to FIG. 2. In other words, Hytrel in contact with the body surface is to quickly absorb the water vapor state sweat generated from the relatively high humidity of the body surface is to emit in the direction of the outer surface of the relatively low humidity.
이러한 하이트렐을 이용한 원단의 투습/방수 원리는 공지의 투습/방수성 원단인 고어텍스의 투습/방수 원리와는 상이한 것으로서, 이러한 상이점은 도 2와 도 1을 비교함으로써 쉽게 이해될 수 있다. 즉, 고어텍스 원단은 다공성의 필름을 이용한 것이므로, 미세 입자로 방출되는 땀만 PTFE 필름 내부에 있는 기공을 통해서 배출할 수 있고 액체상태로 흐르는 땀은 외부로 배출할 수 없을 뿐 아니라, 이로 인하여 PTFE 필름이 여러 층 겹쳐 있으면 투습기능이 제대로 발휘할 수 없다. 그러나, 하이트렐을 이용한 원단은 이러한 다공성 필름을 통해서 땀이 배출되는 것이 아니라, 전술한 바와 같은 모세관과 삼투압 현상에 의하여 땀이 배출되는 것이므로, 미세입자로 방출되는 땀뿐만 아니라 액체상태로 흐르는 땀도 흡수할 수 있고, 이러한 원단이 여러 겹 겹쳐 있더라도 모세관과 삼투압 현상에 의하여 땀의 배출이 이루어 질 수 있는 것이다.The moisture-permeable / waterproof principle of the fabric using Hytrel is different from the water-permeable / waterproof principle of Gore-Tex, which is a known moisture-permeable / water-proof fabric, and this difference can be easily understood by comparing FIG. 2 with FIG. 1. That is, since the Gore-Tex fabric uses a porous film, only the sweat released as fine particles can be discharged through the pores inside the PTFE film, and the sweat flowing in the liquid state cannot be discharged to the outside. If these layers are stacked, the moisture permeation function cannot be exhibited properly. However, Hytrel-based fabric is not the sweat is discharged through the porous film, but the sweat is discharged by the capillary and osmotic pressure as described above, not only the sweat released as fine particles but also sweat flowing in the liquid state Absorption is possible, even if the fabric overlaps several layers of sweat can be produced by the capillary and osmotic pressure.
다음으로, 단계 (ⅱ)는 상기 단계 (ⅰ)의 초벌 코팅된 방탄 소재로 이루어진 실을 권취시키면서 일정 직경을 갖는 수지제거 노즐을 일정 두께 이상, 바람직하게는 100 μm 이상으로 코팅된 수지를 제거시키는 단계이며, 이로써 코팅이 완료된다.Next, step (ii) is performed by removing the resin coated with a resin removal nozzle having a certain diameter by a predetermined thickness or more, preferably 100 μm or more while winding the yarn made of the first coated ballistic material of step (iii). Step, and the coating is completed.
또한, 단계 (ⅲ)에서는, 상기 단계 (ⅱ)에서 코팅 완료된 실을 통상 5 ~ 10℃의 냉각 존을 통과시킴으로써 코팅된 수지를 급속히 경화시키게 된다.Further, in step (iii), the coated resin is rapidly cured by passing the coated yarn in step (ii) through a cooling zone of usually 5 to 10 ° C.
이렇게 상기 단계 (ⅰ) ~ (ⅲ)을 거쳐 완성된 실(10)은, 도 3a에 도시된 바와 같은 횡단면 및 도 3b에 도시된 바와 같은 종단면을 갖는다. 도 3a 및 도 3b의 본 발명의 방법에 따라 제조된 실(10)은, 방탄 소재로 이루어진 실을 나타내는 코어부(11) (이하, "방탄 소재 코어부"라 함)와 폴리에스테르계 열가소성 수지를 나타내는 코팅부(12) (이하, "폴리에스테르계 열가소성 수지 코팅부"라 함)를 포함한다.The
한편, 상기 (ⅰ) ~ (ⅲ)을 통해 제조된 투습/방수성을 갖는 방탄 소재용 실로 제직된 직물을 여러 겹 겹쳐서 만들어진 원단의 단면을 도시한 도 4를 참조하여 보면, 폴리에스테르계 열가소성 수지 코팅부가 피부에 직접 접촉되는데, 이로써 피부에서 발생한 땀은 일단 폴리에스테르계 열가소성 수지 코팅부에 흡수되어 연속되어 배열되는 인접한 다른 층의 코팅부로 이어지는 경로를 따라 이동하게 된다. 결국 땀은 코팅부들에 의해 외부로 이어지는 경로를 따라 이동하게 된다. 따라서, 이러한 원단을 이용한 방탄복을 착용하는 경우에는, 예컨대 도 4에 화살표로 표시된 바와 같은 피부에서 발생한 땀의 전달 경로가 형성되고, 이러한 경로를 통해 신체에서 발생한 땀이 최외층까지 순차적으로 전달되어 용이하게 방출될 수 있는 것이다.On the other hand, referring to Figure 4 showing the cross-section of the fabric made by overlapping the fabric woven with a yarn for ballistic material having moisture permeability / waterproofness prepared through the (iv) ~ (iv), polyester-based thermoplastic resin coating The additional skin is in direct contact, whereby the sweat generated in the skin is once absorbed in the polyester-based thermoplastic coating and then travels along a path leading to the coating of adjacent layers arranged in succession. Eventually the sweat is moved along the path leading to the outside by the coatings. Therefore, in the case of wearing a body armor using such a fabric, for example, a sweat delivery path generated in the skin as indicated by an arrow in FIG. 4 is formed, and the sweat generated in the body is sequentially transmitted to the outermost layer through this path to facilitate Can be released.
본 발명의 방법에 따라 제조된 투습/방수성을 갖는 방탄 소재용 실로 제직된 직물로 이루어진 원단은 신체에서 발산된 수증기 상태의 땀을 흡수하여 습도가 낮은 부분을 향하여 이동시키면서 원단의 외피 밖으로 배출할 수 있으므로, 이러한 원단으로 제조된 방탄복은 장시간 착용시에도 땀으로 인한 불쾌감 없이 편안하게 착용할 수 있게 된다.Fabric made of a fabric woven with a moisture-proof / water-proof ballistic material yarn manufactured in accordance with the method of the present invention can absorb the sweat of the vapor state emitted from the body to move out toward the low humidity portion and discharged out of the outer skin of the fabric Therefore, the body armor made of such a fabric can be worn comfortably without the discomfort caused by sweat even when worn for a long time.
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
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Payment date: 20120102 Year of fee payment: 6 |
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