KR100848453B1 - 탄도 저항 물품 - Google Patents

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Abstract

2개 이상의 직물층이 느슨하게 제직된, 2 내지 10 kg/㎡의 면적 밀도를 갖는 다수의 직물층을 포함하는 가요성 탄도 저항 물품이 개시되어 있다. 느슨하게 제직된 직물층은 0.3 내지 0.6의 직물 조밀계수로 직물을 포함하고, 200 데시텍스 이상의 선형 밀도, 데시텍스 당 10 그램 이상의 인성 및 데시텍스 당 150 그램 이상의 인장 탄성률을 갖는 연속 필라멘트 얀을 사용하여 제조된다. 느슨하게 제직된 직물층들 서로간의 상대적 움직임을 제한시키는 층 고정 수단으로 인접하는 느슨하게 제직된 직물층들을 함께 결합시킨다.

탄도 저항 물품

Description

탄도 저항 물품{BALLISTIC RESISTANT ARTICLE}
본 발명은 탄도 저항 물품 분야에 관한 것이다.
당업계에서는, 착용하기에 편안하면서도 동시에 개선된 탄도 저항성을 갖는 조끼, 의복 등과 같은 물품에 대한 수요가 끊임없이 이어지고 있다. 물품의 탄도 저항성을 높이기 위한 노력으로 선행 기술은 이들 물품에 사용되는 섬유의 강도를 증가시키거나 또는 데니어(denier)를 감소시키는 데 주력해왔다.
예를 들면, WO 제 93/00564호는 고 인성 파라-아라미드 얀(yarn)으로부터 직물의 층을 사용한 탄도 구조물을 개시하고 있다.
미국 특허 제 4,850,050호는 각각 낮은 선형 밀도의 필라멘트들을 포함하는 p-아라미드 얀으로부터 제조된 방탄복(body armor)을 개시하고 있다. 상기 발명에 따라 제조된 방탄복의 탄도 성능은 선행 기술의 직물에 비하여 5%의 개선을 나타내는 것으로 보고되었다.
문헌[Melliand Textilberichte, Structure and Action of Bullet-resistant Protection Vest, No. 6, pp. 463-8 (1981)]은 예를 들면, 220 또는 440 데시텍스(dtex)의 미세 아라미드 얀으로된 직물이 보다 굵은 얀으로 제조된 직물보다 우수한 탄도 보호를 제공한다고 개시하고 있다.
미국 특허 제 5,187,003 호는 날실 및 씨실 방향이 다른 섬유를 갖는, 탄도 보호에 유용한 직물을 개시하고 있다. 직물 커버계수 면에서는, 0.6 미만의 커버계수(cover factor)를 갖는 직물이 유효한 탄도 보호를 하기에 너무 느슨하다는 것을 보여주고 있다.
미국 특허 제 4,287,607 호는 이중으로 제직된 옷감의 일부 층들 사이에 개재된 나일론 필름 또는 나일론 직물과 함께 느슨하게 제직된 아라미드 섬유의 다수의 이중직 층으로부터 제조된 탄도 조끼를 개시하고 있다. 이러한 이중직 층들은 약 0.71의 본 명세서에 정의된 직물 조밀계수를 가진다.
발명의 요약
본 발명은 2 내지 10 kg/㎡의 면적 밀도를 갖고, 2개 이상의 직물층이 느슨하게 제직된 직물층을 다수 포함하는 가요성 탄도 저항 물품에 관한 것이다. 느슨하게 제직된 직물층은 0.3 내지 0.6의 직물 조밀계수로 직물을 포함하고, 선형 밀도가 200 데시텍스 이상이고, 인성이 데시텍스 당 10 그램 이상이며, 인장 탄성률이 데시텍스 당 150 그램 이상인 연속 필라멘트 얀을 사용하여 제조된다. 느슨하게 제직된 직물층들 서로간의 상대적인 움직임을 제한시키는 층 고정 수단에 의하여, 인접하는 느슨하게 제직된 직물층들을 함께 결합시킨다. 느슨하게 제직된 직물층은 0.5 내지 8 데시텍스의 선형 밀도를 갖는 얀을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 가요성 탄도 저항 물품은 9 mm 총탄에 대하여 320 m/sec 초과의 탄도 V50을 갖도록 충분한 수의 느슨하게 제직된 직물층들을 갖는다.
본 발명은 가요성 탄도 저항 물품에 관한 것이다. 물품은 2개 이상의 직물층이 느슨하게 제직된 직물층을 다수 포함한다. 느슨하게 제직된 층들 서로간의 상대적 움직임을 제한하기 위하여, 이 층들을 함께 결합시킨다. 매우 놀랍게도, 이 물품은 개선된 탄도 저항성을 나타낸다.
본 발명자들은, 물품이 0.6 미만의 조밀계수로 제직된 얀을 갖는 직물층들을 포함하는 경우, 직물의 탄도 저항성이 극적으로 개선된다는 것을 발견하였다. 조밀계수가 0.3 정도로 낮은 경우에 개선된 탄도 저항성를 제공할 것으로 여겨진다. 본 명세서에 사용된 용어 "느슨하게 제직된"은 직물층에 사용될 때 약 0.3 내지 약 0.6의 조밀계수로 제직된 얀을 갖는 직물층을 의미한다.
본 발명 이전까지는, 탄도 저항 직물은 촘촘하게 제직되었다. 현재 기술 지식과는 완전히 상반된 시도로, 본 발명자들은 느슨하게 제직된 직물이 개선된 탄도 저항성을 나타낸다는 것을 발견하였다. 조밀계수가 감소된 모든 직물들이 약간의 개선을 나타낼 수 있지만, 가장 많은 개선은 0.6 미만의 조밀계수에서 발견되었다. 직물 조직이 너무 느슨해져서 유효 탄도 보호를 위해 허용불가의 높은 면적 밀도가 요구되는 약 0.3의 조밀계수에 도달할 때까지는, 조밀계수가 감소할수록 탄도 저항성은 더욱 개선된다.
본 발명의 탄도 물품은 다수의 보호 직물층을 사용하여 제조되고, 느슨하게 제직된 직물의 층을 2개 이상 포함한다. 느슨하게 제직된 층들 서로간의 상대적 움직임을 제한시키는 층 고정 수단으로, 이 층들을 함께 결합시킨다. 이 고정 수단은 바느질, 스티칭, 접착제 및(또는) 테잎과 같이 통상 직물층들을 함께 결합시키는 데 사용되는 임의의 수단일 수 있다. 느슨하게 제직된 층들을 함께 바느질하고(하거나) 스티칭하는 방법에 대해서는 아무런 제한이 없다. 바느질 및(또는) 스티칭은 예를 들면, 대각선 바느질 및(또는) 스티칭 또는 퀼트 유사 바느질 및(또 는) 스티칭에 의하여 이들 층의 가장자리를 두르거나 또는 층들을 가로지를 수 있다.
또한, 다른 직물층들을 고정 수단으로 함께 결합할 수 있지만, 이러한 다른 층들 서로간의 상대적인 움직임이 없도록 이 층들을 함께 결합시키는 것은 중요하지 않다.
나이프 자상 관통 저항 물품의 경우, 물품의 나이프 자상 관통 저항성(knife stab penetration resistance)을 높이기기 위해, 보호 직물의 인접 층들을 함께 결합시키지 않고 이들 서로간의 상대적 움직임이 자유롭다는 점에서, 본 발명의 탄도 물품의 구성은 이와 대조된다.
본 발명은 강판 또는 작은 판(platelet)을 필요로 하지 않고, 직물 재료를 코팅 또는 함침하는 메트릭스 수지 또는 결합제도 필요로 하지 않으며 오직 직물만으로 구성된다. 그러나, 이러한 강판 또는 작은 판 또는 메트릭스 수지 또는 결합제가 본 발명의 물품에 사용될 수 있다.
본 발명의 물품은 선행 기술의 통상적인 탄도 저항 물품보다 더욱 가요성이고, 중량이 더 가볍고, 감촉이 더욱 부드러우며, 착용하기에 더욱 편안하고, 더욱 유연하다.
느슨하게 제직된 직물층을 포함하는 본 발명의 직물은 인성이 데시텍스 당 10 그램 이상이고 인장 탄성률이 데시텍스 당 150 그램 이상인 얀으로부터 전부 또는 일부가 제조된다. 이러한 얀은 아라미드, 폴리올레핀, 폴리벤족사졸, 폴리벤조티아졸 등으로부터 제조될 수 있고, 원한다면, 직물은 이러한 얀의 혼합물로부터 제조될 수 있다. 예를 들면, 직물은 씨실 방향에서 한 형태의 얀 및 필(fill) 방향에서 상이한 형태의 얀을 포함할 수 있다. 예를 들면, 날실 방향의 얀이 아라미드를 포함하고, 필 방향의 얀이 폴리벤족사졸 또는 폴리벤조티아졸을 포함할 수 있다. 또한, 날실 방향의 얀이 폴리벤족사졸 또는 폴리벤조티아졸을 포함하고, 필 방향의 얀이 아라미드를 포함할 수 있다.
"아라미드"는 85% 이상의 아미드(-CO-NH-) 결합이 두 방향족 고리에 직접 부착된 폴리아미드를 의미한다. 적절한 아라미드 섬유는 문헌[Man-Made Fibers-Science and Technology, Volume 2, Section titled Fiber-Forming Aromatic Polyamides, page 297, W. Black et al., Interscience Publishers, 1968호]에 기재되어 있다. 또한, 아라미드 섬유는 미국 특허 제 4,172,938호; 제 3,869,429호; 제 3,819,587호; 제 3,673,143호; 제 3,354,127호; 및 제 3,094,511호에 개시되어 있다.
첨가제가 아라미드와 함께 사용될 수 있고, 최대 10중량%의 다른 중합체 물질이 아라미드와 블랜딩될 수 있거나 또는 아라미드의 디아민 대신 치환된 다른 디아민 10 % 또는 아라미드의 이산(diacid) 클로라이드 대신 치환된 다른 이산 클로라이드 10 %를 갖는 공중합체가 사용될 수 있음을 발견하였다.
파라-아라미드는 본 발명의 아라미드 얀 섬유의 주요한 중합체이고, 폴리(p-페닐렌 테레프탈아미드)(PPD-T)가 바람직한 파라-아라미드이다. PPD-T는 p-페닐렌 디아민 및 테레프탈로일 클로라이드의 몰대몰(mole-for-mole) 중합으로 얻어지는 단일중합체, 및 소량의 다른 디아민과 p-페닐렌 디아민 및 소량의 다른 이산 클로라이드와 테레프탈로일 클로라이드를 혼입시켜 얻어지는 공중합체를 의미한다. 대개, 다른 디아민 및 다른 이산 클로라이드가 p-페닐렌 디아민 또는 테레프탈로일 클로라이드의 약 10 몰% 이하의 양으로 사용될 수 있으며, 다른 디아민 및 이산 클 로라이드가 중합반응을 방해하는 반응기를 갖지 않는다는 조건 하에서 이를 약간 넘은 양으로 사용될 수도 있다. 또한, PPD-T는 다른 방향족 디아민 및 다른 방향족 이산 클로라이드 예를 들면, 2,6-나프탈로일 클로라이드 또는 클로로- 또는 디클로로테레프탈로일 클로라이드 또는 3,4'-디아미노디페닐에테르를 혼입하여 얻어지는 공중합체를 의미한다. PPD-T의 제조는 미국 특허 제 3,869,429호; 제 4,308,374호; 및 제 4,698,414호에 기재되어 있다.
"폴리올레핀"은 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌을 의미한다. 폴리에틸렌은, 미량의 쇄 분지 또는 100 개의 주쇄 탄소 원자당 변형 단위가 5개를 초과하지 않는 공단량체를 포함할 수 있고, 또한 이와 함께 혼합된 약 50 중량% 이하의 알켄-1-중합체, 특히 저 밀도 폴리에틸렌, 프로필렌 등과 같은 하나 이상의 중합체 첨가제, 또는 통상적으로 혼입되는 항산화제, 윤활제, 자외선 차폐제, 착색제 등과 같은 저 분자량 첨가제도 포함할 수 있는, 바람직하게는 1백만 이상의 분자량을 갖고, 주로 선형인 폴리에틸렌 물질을 의미한다. 이는 통상적으로 연장쇄(extended chain) 폴리에틸렌(ECPE)으로 알려져 있다. 유사하게, 폴리프로필렌은 바람직하게는 1 백만 초과의 분자량을 갖는, 주로 선형인 폴리프로필렌 물질이다. 고 분자량 선형 폴리올레핀 섬유는 상업적으로 입수가능하다. 폴리올레핀 섬유의 제조는 미국 특허 제 4,457,985호에서 논의되고 있다.
바람직하게는, 폴리벤족사졸 및 폴리벤조티아졸은 하기 구조의 단위(mer)로 이루어진다:
Figure 112003037896347-pct00001
질소 원자에 결합된 것으로 나타난 방향족기는 헤테로시클릭일 수 있지만, 바람직하게는 카르보시클릭이며; 이들은 융합되거나 또는 융합되지 않은 폴리시클릭계일 수 있지만, 바람직하게는 단일 6원 고리이다. 비스-아졸의 주쇄에 나타나는 기로는 파라-페닐렌 기가 바람직하고, 이 기는 중합체 제조를 방해하지 않는 임의의 2가 유기기로 치환될 수 있거나, 또는 어떠한 기도 사용하지 않을 수 있다. 예를 들면, 이 기는 12개 이하의 탄소 원자를 갖는 지방족, 톨릴렌, 비페닐렌, 비스-페닐렌 에테르 등일 수 있다.
본 발명의 섬유를 제조하는 데 사용되는 폴리벤족사졸 및 폴리벤조티아졸은 25 이상, 바람직하게는 100 이상의 반복단위(mer unit)를 가져야 한다. 중합체의 제조 및 이들 중합체의 방사는 상기 WO 93/20400 호에 개시되어 있다.
"직물 조밀계수" 및 "커버계수"는 직물의 조직 밀도에 대한 명칭이다. 커버계수는 직물조직의 형상에 관한 것으로, 직물 중 직물의 얀에 의해 점유되는 전 표면적의 %를 나타내는 계산 값이다. 커버계수를 계산하는 데 사용되는 방정식은 다음과 같다 (문헌[Weaving: Conversion of Yarn to Fabric, Lord 및 Mohamed, published by Merrow (1982), pages 141-143] 참조):
dw= 직물 내 날실 폭
df= 직물 내 필 얀의 폭
pw= 날실 피치(단위 길이당 엔드(end))
pf= 필 얀의 피치
Figure 112003037896347-pct00002
Figure 112003037896347-pct00003
Figure 112003037896347-pct00004
직물 조직의 종류에 따라, 직물의 얀들이 서로 근접해 있더라도 최대 커버계 수는 매우 낮을 수 있다. 이러한 이유로 인해, 더욱 유용한 직물 조임도(tightness)의 지표는 "직물 조밀계수"이다. 직물 조밀계수는 커버계수의 함수로서 최대 직물 조임도와 비교한 직물 조직의 조임도의 측정치이다.
Figure 112003037896347-pct00005
예를 들면, 평직의 경우 가능한 최대 커버계수는 0.75이다; 따라서, 실제 커버계수가 0.45인 평직은 0.60의 직물 조밀계수를 가질 것이다. 평직, 능직 또는 새틴직 및 그들의 변형물과 같은 상이한 직물 조직이 본 발명의 직물로서 사용될 수 있다. 종종 4-하네스(harness) 새틴직으로 알려진 크로풋(crowfoot)직을 포함하는, 능직 및 새틴직 및 그들의 변형물이 평직보다 더욱 가요성이고 유연하며, 복잡한 곡선 및 표면에 대해 더 우수하게 순응할 수 있기 때문에 본 발명의 실시에 바람직하다.
본 발명에 사용된 얀은 데시텍스 당 10 그램 이상(데니어 당 11.1 그램)의 높은 인성을 가져야 하고, 알려진 인성치의 상한선은 없다. 데시텍스 당 약 5 그램 미만의 인성치에서는, 얀은 충분한 보호를 하기 위한 적절한 강도를 나타내지 못한다. 너무 낮은 인장 탄성률은 과다한 섬유 신축(stretching)을 일으키고 총탄의 움직임을 비효율적으로 제한할 수 있기 때문에, 얀은 150 g/데시텍스 이상의 인장 탄성률을 가져야 한다. 인장 탄성률에 대한 알려진 상한치는 없다.
본 발명의 직물로 된 단일 층은 탄도 저항성의 척도 및 그 결과로서 보호도를 제공하지만; 그러나, 최종 탄도 저항 물품이 경우에는 느슨하게 제직된 직물층 들을 2 개 이상 갖는 다수개의 층들이 요구된다. 2개 이상의 직물층들이 느슨하게 제직된 직물층이고, 단위 면적당 직물층의 총 중량으로 측정된 총 면적 밀도가 2 내지 10 kg/㎡ 이상, 바람직하게는 2.5 내지 8 kg/㎡인 다수의 직물층들을 사용하는 경우, 본 발명은 가장 두드러지면서도 놀라운 개선을 나타내었다. 본 발명의 느슨하게 제직된 직물층들이 함께, 바람직하게는 다수의 층내에 놓여진 경우에, 느슨하게 제직된 직물층들이 서로 고정되어 인접 층간의 상대적 움직임을 제한하여 놀랍게도 유효한 탄도 저항성이 얻어진다는 것을 발견하였다.
또한, 본 발명의 보호 물품의 구성물은 단일방향, 단일-조직 등과 같은, 제직 또는 부직 섬유로 된 다른 망상구조의 탄도층과 함께 사용될 수 있다. 이 층들은 대개 탄도 보호에 사용되는 아라미드, 폴리올레핀, 폴리벤족사졸, 폴리벤조티아졸, 또는 다른 중합체로부터 제조될 수 있다. 본 발명의 직물층은 다른 탄도층의 위 또는 아래, 또는 두 개의 다른 탄도층 사이에 위치할 수 있다. 또한, 필요한 경우, 본 발명의 직물을 메트릭스 수지 또는 결합제로 코팅하거나 또는 함침시켜 직물층의 강성을 높일 수 있다.
시험 방법
선형 밀도. 얀 또는 필라멘트의 선형 밀도를 아는 길이의 얀 또는 필라멘트의 중량을 달아 측정하였다. "데시텍스"는 10,000 미터의 물질의 그램 단위의 중량으로 정의된다. "데니어"는 9000 미터의 물질의 그램 단위의 중량으로 정의된다.
실제로는, 얀 또는 필라멘트 샘플의 측정된 데시텍스, 시험 조건 및 샘플명 을 시험 개시 전에 컴퓨터에 입력한다; 컴퓨터는 샘플의 파단시까지의 하중-신장율 곡선을 기록한 다음, 그 성질을 계산한다.
인장 성질. 인장 성질을 시험할 얀을 우선 상태조절한 다음, 꼬임 계수가 1.1이 되도록 꼰다. 얀의 꼬임 계수(TM)는 하기와 같이 정의된다:
TM = (꼬임/cm)(데시텍스)-1/2/30.3
= (꼬임/inch)(데니어)-1/2/73
시험할 얀을 25℃, 55%의 상대습도에서 최소 14 시간동안 상태조절하고, 이러한 조건에서 인장 시험을 수행한다. 인스트론(Instron) 시험기(매사추세츠주 칸톤 소재의 인스트론 엔지니어링 코퍼레이션(Instron Engineering Corp.))로 얀을 파단 시험하여 인성(파단 인성), 파단 신장율 및 인장 탄성률을 측정한다.
25.4 cm의 얀 게이지 길이 및 50% 변형률/분의 신장 속도를 사용하여 ASTM D2101-1985에 정의된 인성, 신장율 및 인장 탄성률을 측정한다. 인장 탄성률은 응력-변형률 곡선의 1% 변형률에서의 기울기로부터 계산하며, 1% 변형률(절대치)에서의 그램 단위의 응력에 100을 곱하고 시험 얀의 선형 밀도로 나눈 값과 같다.
각 필라멘트의 인성, 신장율 및 인장 탄성률을 얀과 동일한 방식으로 측정한다; 그러나, 필라멘트는 꼬지 않으며, 2.54 cm의 게이지 길이를 사용한다.
탄도 성능. 다음과 같은 발사체의 선택을 제외하고는, MIL-STD-662e에 따라 다층 패널의 탄도 시험을 수행하여 탄도 한계(V50)를 측정하였다 : 시험 발사체의 경로에 수직으로 긴장된 패널을 지지하도록 장착된 샘플 내의 로마 플라스티나 제 1번(Roma Plastina No. 1) 점토인 이재(backing material)를 향하게 시험할 패널을 위치시켰다. 발사체는 중량이 124 그레인(grain)인 9 mm의 완전 금속 재킷(jacket) 권총탄 및 중량이 158 그레인인 0.357 매그넘 재킷의 소프트 포인트(soft point) 총탄이고, 이는 발사체를 상이한 속도로 발사할 수 있는 시험 총신으로부터 추진되었다. 각 패널의 제1 발사는 탄도 한계(V50)에 근접한 것으로 추정되는 발사체 속도에 대한 것이다. 제1 발사가 완전히 패널을 관통한 경우, 패널이 부분 관통되도록 하기 위해 그 다음 발사는 발사체를 1 초당 약 15.5 미터(50 feet) 미만의 속도로 행하였다. 한편, 제1 발사로 관통 또는 부분 관통되지 않은 경우에는, 그 다음 발사는 완전히 관통시키기 위해 1 초당 약 15.2 미터(50 feet) 초과의 속도로 행하였다. 발사체의 1회의 부분 관통 및 1회의 완전 관통후에, 충분한 발사가 이루어져 패널의 탄도 한계(V50)를 측정할 때까지, 후행 속도를 1 초당 약 15.2 미터(50 feet)로 증가 또는 감소시켰다.
각각의 최고 및 최저 충격 속도 간에 1 초당 38.1 미터(125 feet) 이하의 차이가 존재하는 경우에 한하여, 동등한 3 개 이상의 최고 부분 관통 충격 속도 및 최저 완전 관통 충격 속도의 산술평균을 구함으로써 탄도 한계(V50)를 계산하였다.
하기 실시예에서는, 다수개의 직물층으로 된 복합체의 탄도 저항성 관통을 시험하였다. 시험을 위해, 모든 직물층을 모서리 둘레를 꿰메고, 추가로 대각선 방향을 크로스-스티치(cross-stitch)로 꿰멘 16" × 16"의 탄도 패널을 구성하였다. 상이한 물질들의 얀 및 그 직물들의 얀으로부터 제조된 다양한 조밀계수를 갖 는 몇 가지 상이한 직물들을 다양한 직물 조밀계수 및 5.4 내지 6.2 kg/㎡ 사이의 면적 밀도에서 시험하였다.
실시예 1-4 및 비교예 5
이 실시예들을 위하여, 제직된 아라미드 얀으로 된 다수개의 층들을 제조하였다. 얀은 상표 케블라(Kevlar)(등록상표) 하에, 이. 아이. 듀폰 드 네모아 앤드 캄파니(E. I. du Pont de Nemours and Company)에 의해 시판되는 아라미드 얀이었다. 아라미드는 폴리(p-페닐렌 테레프탈아미드)였다.
실시예 1에서는, 1111 데시텍스의 케블라(등록상표) 29로부터 직물 조밀계수가 0.59이고 면적 밀도가 약 5.8 kg/㎡이고 cm 당 6.3 × 6.3 엔드인 평직으로 40개의 직물층을 제직하였다. 실시예 2에서는, cm 당 6.7×6.7 엔드인 크로풋으로 만들고 직물이 0.53의 직물 조밀계수 및 약 6.2 kg/㎡ 의 면적 밀도를 갖는 것을 제외하고는, 실시예 1에서와 같이 40개의 직물층을 제조하였다.
실시예 3에서는, 933 데시텍스 케블라(등록상표) 129로부터 직물 조밀계수가 0.6이고 면적 밀도가 약 5.4 kg/㎡이고 cm 당 7 ×7 엔드인 평직으로 40개의 직물층을 제직하였다. 실시예 4에서는, cm 당 7.9×7.9 엔드인 크로풋으로 만들고, 직물이 0.56의 직물 조밀계수 및 약 5.8 kg/㎡의 면적 밀도를 갖는 것을 제외하고는, 실시예 3에서와 같이 40개의 직물층을 제조하였다.
비교예 5에서는, 직물을 실시예 1-4의 직물과 거의 동일한 면적 밀도를 갖도록 제조하였다. 933 데시텍스 케블라(등록상표) 129의 촘촘하게 제직된 22개의 직물층을 포함하는 직물을 직물 조밀계수가 0.93이고, 면적 밀도가 약 5.4 kg/㎡이고 cm 당 12.2×12.2 엔드인 평직으로 제조하였다.
실시예 1-4 및 비교예 5에서의 직물 구성을 하기 표 1에 요약하고 있다.
실시예 1-4 및 비교예 5에서의 직물층에 대하여 9 mm 및 0.357 mag 총탄에 대한 탄도 V50을 시험하였다. 표 2에 나타낸 탄도 시험 결과는 실시예 1-4에 나타낸 본 발명의 물품의 V50 결과가 비교예 5의 물품의 V50보다 상당히 우수함을 보여주고 있다. 요약하면, 비교예 5의 물품에 비하여, 본 발명의 물품은 약 7.5 내지 13%의 개선을 나타내었다.
실시예 번호 직물 구성 직물 조밀계수 면적 밀도 (kg/㎡)
1 40 층, 1111 데시텍스 얀 평직, 6.3 × 6.3 엔드/cm 0.59 5.8
2 40 층, 1111 데시텍스 얀 크로풋직, 6.7 × 6.7 엔드/cm 0.53 6.2
3 40 층, 933 데시텍스 얀 평직, 7 × 7 엔드/cm 0.60 5.4
4 40 층, 933 데시텍스 얀 크로풋직, 7.9 × 7.9 엔드/cm 0.56 5.8
비교예 5 22 층, 933 데시텍스 얀 평직, 12.2 × 12.2 엔드/cm 0.93 5.4

9 mm 0.357 mag.
실시예 번호 V50 % 개선 V50 % 개선
1 11696 ft/sec 9.1 1652 7.5
2 1711 10.1 1664 8.3
3 1731 11.4 1691 10.0
4 1741 12.0 1737 13.0
비교예 5 1554 개선없음 1537 개선없음

실시예 6-7 및 비교예 8
이 실시예들을 위해, 제직된 폴리벤족사졸(PBO) 얀으로 된 다수개의 층을 제조하였다. 얀은 상표 자일론(Zylon)(등록상표) 하에 토요보 캄파니 리미티드 (Toyobo Co., Ltd.)에 의해 시판된 것이다.
실시예 6에서는, 1111 데시텍스 자일론(등록상표)으로부터 직물 조밀계수가 0.59이고, 면적 밀도가 약 5.8 kg/㎡이고 cm 당 6.3×6.3 엔드인 평직으로, 40개의 직물층을 제직하였다. 실시예 7에서는, 직물이 cm 당 7.5×7.5 엔드인 크로풋으로 제조되고, 직물이 0.58의 직물 조밀계수 및 약 5.9 kg/㎡의 면적 밀도를 갖는 것을 제외하고는, 실시예 6에서와 같이 직물 35개 층을 제조하였다.
비교예 8에서는, 직물 조밀계수가 0.76이고, 면적 밀도가 약 5.8 kg/㎡이며 cm 당 8.7×8.3 엔드로 제조된 1111 데시텍스 자일론(등록상표)으로부터 30개의 직물층을 제직하였다.
실시예 6-7 및 비교예 8에서의 직물 구성을 하기 표 3에 요약하고 있다.
실시예 6-7 및 비교예 8에서의 직물층을 상기, 예를 들면 1-4 및 비교예 5와 같이 시험하였다. 표 4에 나타낸, 9 mm 및 0.357 mag 총탄에 대한 탄도 시험 결과는 비교예 8의 V50에 비하여 본 발명의 물품의 V50 결과가 상당히 높다는 것을 보여주었다. 요약하면, 비교예 8의 물품에 비하여, 본 발명의 물품은 약 5.9 내지 13%의 개선을 나타내었다.
실시예 번호 직물 구성 직물 조밀계수 면적 밀도 (kg/㎡)
6 40 층, 1111 데시텍스 얀 평직, 6.3 × 6.3 엔드/cm 0.59 5.9
7 35 층, 1111 데시텍스 얀 크로풋직, 7.5 × 7.5 엔드/cm 0.58 5.9
비교예 8 30 층, 1111 데시텍스 얀 평직, 8.7 × 8.3 엔드/cm 0.76 5.9

9 mm 0.357 mag.
실시예 번호 V50 % 개선 V50 % 개선
6 2033 ft/sec 10.5 2047 9.5
7 2076 13 1981 5.9
비교예 8 1839 개선없음 1870 개선없음












Claims (12)

  1. 2 내지 10 kg/㎡의 면적 밀도를 갖는 다수의 직물층을 포함하고, 이들 중 2개 이상의 직물층이 느슨하게 제직되고, 느슨하게 제직된 직물층이 0.3 내지 0.6의 직물 조밀계수로 제직된 직물 및 200 데시텍스 이상의 선형 밀도, 데시텍스 당 10 그램 이상의 인성 및 데시텍스 당 150 그램 이상 인장 탄성률을 갖는 연속 필라멘트 얀을 포함하고, 인접하는 느슨하게 제직된 직물층들이 느슨하게 제직된 직물층들 서로간의 상대적 움직임을 제한시키는 층 고정 수단에 의하여 함께 결합되는, 가요성 탄도 저항 물품.
  2. 제 1 항에 있어서, 다수의 직물층이 2.5 내지 8 kg/㎡의 면적 밀도를 갖는 가요성 탄도 저항 물품.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 느슨하게 제직된 직물층이 메트릭스 수지 또는 결합제를 포함하는 가요성 탄도 저항 물품.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 느슨하게 제직된 직물층이 아라미드 얀을 포함하는 가요성 탄도 저항 물품.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 아라미드 얀이 폴리(p-페닐렌 테레프탈아미드) 얀인 가요성 탄도 저항 물품.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 느슨하게 제직된 직물층이 폴리올레핀 얀을 포함하는 가요성 탄도 저항 물품.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 느슨하게 제직된 직물층이 폴리벤족사졸 또는 폴리벤조티아졸 얀을 포함하는 가요성 탄도 저항 물품.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 느슨하게 제직된 직물층의 얀이 날실 방향 및 필 방향에서 서로 상이한 것인 가요성 탄도 저항 물품.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 날실 방향의 얀이 아라미드를 포함하고, 필 방향의 얀이 폴리벤족사졸 또는 폴리벤조티아졸을 포함하는 가요성 탄도 저항 물품.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 날실 방향의 얀이 폴리벤족사졸 또는 폴리벤조티아졸을 포함하고, 필 방향의 얀이 아라미드를 포함하는 가요성 탄도 저항 물품.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 느슨하게 제직된 직물층이 0.5 내지 8 데시텍스의 선형 밀도를 갖는 얀을 포함하는 가요성 탄도 저항 물품.
  12. 제 1 항에 있어서, 9 mm 총탄에 대하여 320 m/sec 초과의 탄도 V50을 갖도록 충분한 수의 느슨하게 제직된 직물층들을 갖는 가요성 탄도 저항 물품.
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