KR101155765B1 - Composite of aramid and Method for manufacturing tComposite of aramid and Method for manufacturing the same he same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 아라미드 섬유 강화제에 폴리우레탄 수지, 페놀 수지 및 폴리비닐부티랄 수지로 이루어진 수지층이 최적의 조건으로 코팅됨에 따라 점탄성이 증대되어 방탄성능이 향상되어, 방탄복, 방탄헬멧 등 방탄제품에 이용할 수 있는 복합재료 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 아라미드 섬유는, 아라미드 섬유를 포함하는 섬유 강화제; 및 상기 섬유 강화제에 코팅된 수지층을 포함하되, 상기 수지층은, 폴리우레탄 수지, 페놀 수지, 및 폴리비닐부티랄 수지를 포함한다.According to the present invention, as the resin layer made of polyurethane resin, phenol resin and polyvinyl butyral resin is coated on the aramid fiber reinforcing agent under optimum conditions, the viscoelasticity is increased, and the anti-ballistic performance is improved. The present invention relates to a composite material and a method of manufacturing the same. Aramid fibers of the present invention, the fiber reinforcing agent containing aramid fibers; And a resin layer coated on the fiber reinforcing agent, wherein the resin layer includes a polyurethane resin, a phenol resin, and a polyvinyl butyral resin.
복합재료, 아라미드, 방탄성능 Composite material, Aramid, Bulletproof performance
Description
본 발명은 아라미드 복합재료 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 방탄복, 방탄헬멧 등 방탄제품에 이용 가능한 아라미드 복합재료 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an aramid composite material and a method for producing the same, and more particularly, to an aramid composite material usable for bulletproof articles such as a body armor and a bulletproof helmet, and a method for manufacturing the same.
아라미드 섬유는 벤젠고리들이 아미드기를 통해 직선적으로 연결된 구조를 갖는 파라계 아라미드 섬유와 구부러진 구조를 갖는 메타계 아라미드 섬유를 포함한다. 이 중 파라계 아라미드 섬유는 고강도, 고탄성 등의 특성을 가짐에 따라, 스포츠용 용품, 방탄복, 복합재료 등으로 사용되고 있다.Aramid fibers include para-aramid fibers having a structure in which benzene rings are linearly connected through an amide group and meta-aramid fibers having a bent structure. Among them, para-aramid fibers have high strength, high elasticity, and the like, and thus are used as sports articles, body armor, composite materials, and the like.
복합재료는 외력으로부터 지지하는 역할을 하는 강화제(reinforcement)와 이러한 강화제를 보호하고 가공성을 향상시키는 역할을 하는 매트릭스(matrix) 수지로 이루어져 있다. 특히, 아라미드 강화제를 포함하는 복합재료는 우수한 기계적 열적 특성으로 인해 항공기, 스포츠, 자동차 등 다양한 분야에 이용 중이다.Composites consist of reinforcements that serve to support external forces and matrix resins that protect these reinforcements and improve processability. In particular, composite materials including aramid reinforcing agents are being used in various fields such as aircraft, sports, and automobiles because of their excellent mechanical and thermal properties.
이러한 아라미드 섬유를 포함하는 복합재료는 매트릭스용 수지로 통상 페놀수지를 많이 사용하고 있다. 그러나, 페놀수지는 딱딱한 특성으로 인해 충격에 약 하고 아라미드와의 구조적인 상이함으로 인해 접착력이 좋지 못하다. 이와 같은 페놀수지로 구성된 복합재료를 방탄복 등과 같은 방탄제품에 이용할 경우, 방탄성능이 떨어지는 문제가 있다. Composite materials containing such aramid fibers generally use a lot of phenolic resins for the matrix resin. However, phenolic resins are vulnerable to impact due to their hard properties and poor adhesion due to structural differences with aramid. When using a composite material composed of such a phenolic resin for bulletproof products such as body armor, there is a problem that the ballistic performance is poor.
따라서, 본 발명은 위와 같은 관련 기술의 제한 및 단점들에 기인한 문제점들을 방지할 수 있는 아라미드 복합재료 및 그 제조방법에 관한 것이다.Accordingly, the present invention relates to an aramid composite material and a method of manufacturing the same that can prevent the problems caused by the above limitations and disadvantages of the related art.
본 발명의 이점은 점탄성이 증대됨에 따라 방탄성능이 우수한 아라미드 복합재료 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An advantage of the present invention is to provide an aramid composite material having excellent antiballistic performance as the viscoelasticity is increased and a method for producing the same.
본 발명의 다른 이점은 아라미드 섬유 강화제가 최적의 형태를 이루고 있음에 따라 방탄성능이 우수한 아라미드 복합재료 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Another advantage of the present invention is to provide an aramid composite material having excellent anti-ballistic performance as the aramid fiber reinforcing agent is in the optimum form and a method for producing the same.
본 발명의 다른 이점은 코팅된 수지층의 함량을 낮출 수 있기 때문에 생산 비용을 절감할 수 있는 아라미드 복합재료 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Another advantage of the present invention is to provide an aramid composite material and a method for manufacturing the same that can reduce the production cost because the content of the coated resin layer can be lowered.
위와 같은 이점들을 달성하기 위하여, 그리고 본 발명의 목적에 따라, 아라미드 섬유를 포함하는 섬유 강화제(reinforcement); 및 상기 섬유 강화제에 코팅된 수지층을 포함하되, 상기 수지층은, 폴리우레탄 수지, 페놀 수지, 및 폴리비닐부티랄(polyvinylbutyral) 수지를 포함하는 복합재료가 제공된다.In order to achieve the above advantages, and in accordance with the object of the present invention, a fiber reinforcement comprising aramid fibers; And a resin layer coated on the fiber reinforcing agent, wherein the resin layer is provided with a composite material including a polyurethane resin, a phenol resin, and a polyvinylbutyral resin.
본 발명의 다른 측면으로서, 아라미드 섬유를 포함하는 섬유 강화제를 제조하는 공정; 상기 섬유 강화제에 수지를 코팅시켜 수지층을 형성시키는 공정; 및 상기 수지층이 형성된 섬유 강화제를 성형하는 공정을 포함하되, 상기 수지층은 폴리 우레탄 수지, 페놀 수지, 및 폴리비닐부티랄 수지를 포함하는 복합재료의 제조방법이 제공된다.In another aspect of the invention, there is provided a process for preparing a fiber reinforcement comprising aramid fibers; Coating a resin on the fiber reinforcing agent to form a resin layer; And a step of molding the fiber reinforcing agent on which the resin layer is formed, wherein the resin layer is provided with a method of manufacturing a composite material including a polyurethane resin, a phenol resin, and a polyvinyl butyral resin.
상기 구성에 의한 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.According to the present invention by the above configuration has the following effects.
첫째, 본 발명에 따른 아라미드 복합재료는 폴리우레탄 수지, 페놀수지, 및 폴리비닐부티랄 수지를 포함함으로써 점탄성이 향상되어 방탄헬멧, 방탄복 등과 같은 방탄제품에 이용할 경우 방탄제품의 방탄성능이 크게 향상되는 효과가 있다. First, the aramid composite material according to the present invention includes a polyurethane resin, a phenol resin, and a polyvinyl butyral resin to improve the viscoelasticity when used in bulletproof products such as bulletproof helmets, body armor, etc. It works.
둘째, 본 발명에 따른 아라미드 복합재료는 라미네이팅 공정을 통해 제조하기 때문에 수지함량을 크게 줄일 수 있어 재료비가 절약되고 경량화가 향상되는 효과가 있다.Second, since the aramid composite material according to the present invention is manufactured through a laminating process, the resin content can be greatly reduced, thereby reducing material costs and improving weight.
이하, 본 발명에 대해서 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
먼저, 본 발명의 아라미드 복합재료에 대해서 구체적으로 설명하기로 한다.First, the aramid composite material of the present invention will be described in detail.
본 발명에 따른 아라미드 복합재료는 아라미드 섬유를 포함하는 섬유 강화제(reinforcement), 및 상기 섬유 강화제에 코팅된 수지층을 포함하여 이루어진다.The aramid composite material according to the present invention comprises a reinforcement comprising aramid fibers, and a resin layer coated on the fiber reinforcement.
섬유 강화제는 복합재료의 기계적 물성 및 형태안정성을 증진시키는 역할을 하는 것으로서, 방탄제품에 이용될 경우 고속으로 회전하는 탄도에 대해 뚫리지 않을 정도의 저항성을 가져야 하는데, 이를 위해 우수한 기계적 물성을 가져야 하고 탄도의 충격을 단시간에 균일하게 분산시킬 수 있는 구조로 이루어져야 한다. Fiber reinforcing agent plays a role in enhancing the mechanical properties and shape stability of the composite material, and when used in bulletproof products, the fiber reinforcement should have a resistance that is not punctured against high-speed rotating ballistics. It should be made of a structure that can uniformly disperse the impact of in a short time.
본 발명의 상기 섬유 강화제는 이와 같은 역할을 수행할 수 있는 아라미드 섬유를 포함하는데, 상기 아라미드 섬유는 우수한 인장 강도 및 인장 탄성률을 가지고 있다. The fiber reinforcing agent of the present invention includes aramid fibers that can perform such a role, the aramid fibers have excellent tensile strength and tensile modulus.
이러한 아라미드 섬유는, 업계에서 요구하는 수준의 방탄성능을 발현시키기 위해서, 단섬유로 이루어진 방적사(spun yarn)보다 장섬유로 이루어진 필라멘트(filament)를 이용하는 것이 바람직하고, ASTM D2256 시험방법에 따라 측정된 인장 강도는 15g/d, 더 바람직하게는 20g/d 이상이고, 인장 탄성률은 300g/d, 더 바람직하게는 400g/d 이상일 수 있다. 상기 아라미드 섬유는 꼬여서 제조된 연사(twisted yarn), 꼬임이 없는 무연사(non-twisted yarn), 또는 필라멘트들이 상호 집속된 공기교락사를 포함할 수 있다.Such aramid fibers, in order to express the level of ballistic performance required in the industry, it is preferable to use filaments made of long fibers rather than spun yarn made of short fibers, measured according to the ASTM D2256 test method The tensile strength may be 15 g / d, more preferably 20 g / d or more, and the tensile modulus may be 300 g / d, more preferably 400 g / d or more. The aramid fibers may include twisted yarns (twisted yarn), non-twisted yarns, or air entangled filaments are concentrated together.
상기 섬유 강화제는 직물, 편물, 부직포, 일방향(uni-directional) 등 다양한 형태의 섬유 강화제를 포함할 수 있는데, 더 우수한 방탄성능을 발현시키기 위해서는 아라미드 섬유들이 한 방향으로 배열된 이루어진 일방향 원단을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. The fiber reinforcing agent may include various types of fiber reinforcing agents, such as woven fabrics, knitted fabrics, nonwoven fabrics, and uni-directional, in order to express better ballistic performance, using a unidirectional fabric made of aramid fibers arranged in one direction. It may be desirable.
상기 일방향 원단은 동일한 층에서의 아라미드 섬유들이 한 방향으로만 배열된 시트 형상의 원단을 의미하는데, 아라미드 섬유들이 서로 교차하여 경사 및 위사를 구성하고 있는 직물과 달이 교차점이 없기 때문에 방탄성능이 더 우수하다. 즉, 직물은 교차점에서 아라미드 섬유들이 굴곡져 있기 때문에 외부 충격을 받을 경우 상기 교차점에 외력이 집중될 수 있고 이에 따라 복합재료가 쉽게 파열될 수 있고, 반면 일방향 원단은 교차점이 없이 나란히 배열되어 있기 때문에 외력을 균일하게 분산시켜 외력의 집중을 방지할 수 있고 이에 따라 복합재료가 쉽게 파열되 지 않는다.The one-way fabric means a sheet-like fabric in which aramid fibers in the same layer are arranged only in one direction, and the anti-ballistic performance is better because the aramid fibers cross each other to form a warp and weft yarn and there is no intersection point. great. That is, since the fabric is bent at the intersection of the aramid fibers, the external force can be concentrated at the intersection when subjected to external impact, so that the composite material can easily rupture, while the one-way fabric is arranged side by side without the intersection By uniformly distributing the external force, it is possible to prevent the concentration of the external force, so that the composite material is not easily ruptured.
상기 섬유 강화제는 보다 우수한 방탄성능이 요구되는 방탄제품에 이용될 경우 다수의 일방향 원단이 적층된 다층 구조로 이루어질 수 있다. The fiber reinforcing agent may be made of a multi-layered structure in which a plurality of one-way fabric is laminated when used in bulletproof products that require better ballistic performance.
상기 복합재료는 섬유 강화제에 코팅되어 매트릭스(matrix)의 역할을 하는 수지층을 포함하여 이루어진다. 이러한 수지층은 섬유 강화제를 외부로부터 보호하고 용이하게 성형시키는 역할을 한다. 상기 수지층은 폴리우레탄 수지, 페놀 수지, 및 폴리비닐부티랄(polyvinylbutyral) 수지를 포함하여 이루어질 수 있다. The composite material includes a resin layer coated on a fiber reinforcement to serve as a matrix. This resin layer serves to protect the fiber reinforcement from the outside and to easily mold. The resin layer may include a polyurethane resin, a phenol resin, and a polyvinylbutyral resin.
페놀 수지는 내열성이 양호하고 전기 절연성이 우수하며 강직한 3차원 구조로 이루어져 있기 때문에 내화학성이 우수하고 각종 다양한 물질들과 친화성이 양호하기 때문에 다양한 분야에 적용할 수 있는 이점이 있다. 그러나, 페놀 수지는 쉽게 부서지기(brittle) 때문에 성형성이 떨어지고 충격강도가 낮으며, 아라미드 섬유와의 구조적 상이함으로 인해 친화성이 떨어지기 때문에 방탄복 등에 이용할 경우 방탄성능이 떨어지는 문제가 있다.Since phenolic resin has good heat resistance, excellent electrical insulation, and rigid three-dimensional structure, the phenol resin has excellent chemical resistance and good affinity with various other materials, so that it can be applied to various fields. However, phenolic resins are easily brittle, so they have low moldability and low impact strength, and have low affinity due to structural differences with aramid fibers.
한편, 폴리비닐부티랄 수지는 유연한 성질을 구비하고 있기 때문에 상기 페놀 수지와 혼합하여 사용할 경우, 페놀 수지의 쉽게 부서지는 성질을 다소 개선할 수 있다. 하지만, 폴리비닐부티랄 수지와 페놀 수지를 혼합하여 사용한다 하더라도, 유연성이 크게 향상되지 않기 때문에 외부 충격을 원활하고 균일하게 분산시킬 수 없고 이에 따라 방탄제품의 방탄성능을 개선하는데 한계가 있다.On the other hand, since the polyvinyl butyral resin has a flexible property, when used in combination with the phenol resin, it is possible to somewhat improve the easily broken properties of the phenol resin. However, even when a mixture of polyvinyl butyral resin and phenol resin is used, since flexibility is not greatly improved, external impact cannot be smoothly and uniformly dispersed, and thus there is a limit in improving ballistic performance of bulletproof products.
폴리우레탄 수지는 유연한 분자 구조를 구비하고 있기 때문에 점탄성이 매우 우수하고 이에 따라 외부 충격을 원활하고 균일하게 분산시킬 수 있다. Since the polyurethane resin has a flexible molecular structure, it has excellent viscoelasticity and can smoothly and uniformly disperse external impacts.
이와 같이, 기계적 성질이 우수한 페놀 수지와 유연성과 접착성이 우수한 폴리비닐부티랄 수지에 점탄성이 우수한 폴리우레탄 수지가 혼합된 수지층은 외부 충격을 원활하고 균일하게 분산시킬 수 있다.As such, the resin layer in which a phenol resin having excellent mechanical properties and a polyurethane resin having excellent viscoelasticity is mixed with a polyvinyl butyral resin having excellent flexibility and adhesiveness can smoothly and uniformly disperse external impact.
따라서, 폴리우레탄 수지, 페놀 수지 및 폴리비닐부티랄 수지를 포함하는 수지층을 포함하여 이루어진 복합재료는 방탄복과 같은 방탄제품에 사용될 경우 우수한 방탄성능을 발현하게 된다. Therefore, a composite material including a resin layer including a polyurethane resin, a phenol resin, and a polyvinyl butyral resin exhibits excellent ballistic resistance when used in a bulletproof article such as a body armor.
상기 폴리우레탄 수지는 상기 수지층 대비 5 내지 60중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 만일, 상기 폴리우레탄 수지의 함량이 5 중량% 미만일 경우 점탄성이 크게 증대되지 못하기 때문에 복합재료의 방탄성능이 향상될 수 없고, 반면 상기 폴리우레탄 수지의 함량이 60중량%를 초과할 경우 기계적 물성이 떨어지기 때문에 오히려 복합재료의 방탄성능이 저하될 수 있다.The polyurethane resin may be included in an amount of 5 to 60% by weight relative to the resin layer. If the content of the polyurethane resin is less than 5% by weight, the viscoelasticity may not be greatly increased, and thus the antiballistic performance of the composite material may not be improved. On the other hand, when the content of the polyurethane resin is more than 60% by weight, the mechanical properties Because of this, the ballistic resistance of the composite material may be lowered.
상기 폴리우레탄 수지는 열가소성일 수 있고, 호모 폴리머 또는 코폴리머일 수 있다.The polyurethane resin may be thermoplastic, and may be a homo polymer or copolymer.
상기 수지층은 복합재료에 10 내지 25중량%로 포함되어 있는 것이 바람직할 수 있다. 상기 수지층의 함량이 10 중량% 미만일 경우 수지층이 섬유 강화제를 충분히 집속시키지 못함에 따라 복합재료의 내구성 및 방탄성능이 떨어질 수 있고, 반면 상기 수지층의 함량이 25 중량%를 초과할 경우 섬유 강화제의 함량이 낮아져 복합재료의 방탄성능이 떨어질 수 있다.It may be preferable that the resin layer is included in the composite material in 10 to 25% by weight. When the content of the resin layer is less than 10% by weight, the resin layer may not concentrate the fiber reinforcement sufficiently, so the durability and the ballistic resistance of the composite material may be reduced, whereas when the content of the resin layer exceeds 25% by weight of the fiber As the content of the reinforcing agent is lowered, the antiballistic performance of the composite material may be degraded.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합재료의 제조방법에 대해서 설명하기로 한다. 상술한 복합재료의 섬유 강화제, 수지층 등 동일한 부분에 대한 구체 적인 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, a method of manufacturing a composite material according to an embodiment of the present invention will be described. Detailed description of the same parts, such as the fiber reinforcing agent, the resin layer of the above-described composite material will be omitted.
우선, 아라미드 섬유를 포함하는 섬유 강화제를 제조한다. First, a fiber reinforcement agent containing aramid fibers is produced.
상기 아라미드 섬유는 파라-페닐렌디아민과 테레프탈로일 디클로라이드를 중합용매 내에서 중합시켜 폴리 파라페닐렌테레프탈아미드 중합체를 제조하였고, 그 후 상기 중합체를 농황산 용매에 용해시켜 방사도프를 제조하고, 방사도프를 방사구금을 통해 방사한 후 응고시키는 공정을 통해 제조할 수 있다. 이와 같은 공정을 통해 제조된 아라미드 섬유는 20g/d 이상의 인장 강도 및 400g/d 이상의 탄성률을 가질 수 있다.The aramid fibers were polymerized with para-phenylenediamine and terephthaloyl dichloride in a polymerization solvent to prepare a poly paraphenylene terephthalamide polymer, and then the polymer was dissolved in concentrated sulfuric acid solvent to prepare a spinning dope, and spinning The dope may be prepared by spinning through a spinneret and then solidifying. Aramid fibers produced through such a process may have a tensile strength of 20g / d or more and an elastic modulus of 400g / d or more.
상기 섬유 강화제는 직물, 편물, 일방향 원단 등의 다양한 형태를 포함할 수 있고, 이들은 통상의 방법으로 제조할 수 있고, 상술한 바와 같이 우수한 방탄 성능을 얻기 위해서는 일방향 원단을 사용하는 것이 바람직하다.The fiber reinforcing agent may include various forms such as woven fabrics, knitted fabrics, unidirectional fabrics, and the like, which may be prepared by conventional methods, and in order to obtain excellent ballistic performance as described above, it is preferable to use unidirectional fabrics.
상기 일방향 원단은, 요구되는 폭에 따라 아라미드 섬유가 감긴 보빈들을 크릴에 꽂고 상기 보빈들로부터 아라미드 섬유들을 풀고, 콤(comb) 장치를 이용하여 상기 아라미드 섬유들이 일정한 간격으로 나란히 배열되도록 하는 공정을 통해 제조할 수 있다. 이때, 풀어진 아라미드 섬유들의 장력을 균일하게 유지시키기 위해 장력 조정 장치를 이용하여 해사 장력을 이용할 수 있다.The one-way fabric, through the process of inserting the aramid fibers wound bobbin in the krill according to the required width, unwinding the aramid fibers from the bobbins, using a comb device so that the aramid fibers are arranged side by side at regular intervals It can manufacture. At this time, the maritime tension may be used by using a tension adjusting device to maintain the tension of the loose aramid fibers uniformly.
한편, 상기 일방향 원단의 제조 공정과 후술할 수지층의 형성 공정은 동일한 장치에서 연속적으로 수행될 수 있다.On the other hand, the one-way fabrication process and the formation process of the resin layer to be described later can be carried out continuously in the same apparatus.
다음으로, 섬유 강화제에 코팅할 수지 조성물을 준비한다. Next, a resin composition to be coated on the fiber reinforcement is prepared.
상기 수지 조성물은 액체 상일 수 있고 필름과 같은 고체 상일 수 있는데, 통상의 방법으로 제조한다. 즉, 상기 액체 상의 수지 조성물은 상술한 수지들을 유기용매에 혼합 후 용해하여 제조할 수 있고, 상기 필름의 수지 조성물은 서로 균일하게 혼합 후 캐스팅 또는 블로잉 공정을 통해 제조할 수 있다.The resin composition may be a liquid phase and may be a solid phase such as a film, which is prepared by conventional methods. That is, the resin composition of the liquid phase may be prepared by mixing and dissolving the above-mentioned resins in an organic solvent, and the resin composition of the film may be prepared by uniformly mixing with each other and then casting or blowing.
한편, 상기 섬유 강화제를 제조하는 공정과 상기 수지 조성물을 준비하는 공정은 특별한 공정순서가 있는 것은 아니다.In addition, the process of manufacturing the said fiber reinforcing agent, and the process of preparing the said resin composition do not have a special process sequence.
다음으로, 상술한 바와 같이 제조된 섬유 강화제에 수지 조성물을 코팅시켜 수지층을 형성하는 공정을 수행한다. Next, a process of forming a resin layer is performed by coating the resin composition on the fiber reinforcing agent prepared as described above.
상기 수지층을 형성하는 공정은, 다양한 방법을 통해 이루어질 수 있는데, 예를 들어 침지(dipping) 공정 또는 라미네이팅(laminating) 공정을 통해 수행될 수 있다. The process of forming the resin layer may be performed through various methods, for example, it may be performed through a dipping process or a laminating process.
상기 침지 공정은 폴리우레탄 수지, 페놀 수지 및 폴리비닐부티랄 수지가 혼합된 용액에 섬유 강화제를 침지 후 건조하는 공정을 포함하여 수행될 수 있다. 이와 같은 침지 공정은 공정이 단순하여 대량생산에 적합하나, 수지층의 함량을 균일하게 조절하기가 곤란함에 따라 복합재료의 방탄성능의 편차가 클 뿐만 아니라 과도하게 수지를 사용함에 따라 경량화가 떨어지는 특성이 있다. 이러한, 상기 침지 공정을 통해 제조된 복합재료는 유동성이 좋은 수지가 섬유 강화제 전체를 함침함에 따라 섬유 강화제의 유연성이 떨어지고, 상기 수지가 섬유 강화제 내부까지 침투해 들어감에 따라 섬유 강화제의 기계적 물성이 떨어질 수 있다. 따라서, 이와 같은 침지 공정을 통해 제조된 복합재료는 방탄복 등의 방탄제품에 이용될 경우 방탄성능을 크게 향상시키지 못한다.The dipping process may be performed by immersing a fiber reinforcing agent in a solution in which a polyurethane resin, a phenol resin, and a polyvinyl butyral resin are mixed, followed by drying. Such an immersion process is suitable for mass production due to its simple process, but it is difficult to uniformly control the content of the resin layer, so that the variation in the ballistic performance of the composite material is not only large, but also the weight decreases due to excessive use of the resin. There is this. The composite material prepared through the dipping process may have a low flexibility of the fiber reinforcement as the resin having good fluidity impregnates the whole fiber reinforcement, and the mechanical properties of the fiber reinforcement may decrease as the resin penetrates into the fiber reinforcement. Can be. Therefore, the composite material produced through such an immersion process does not significantly improve the ballistic performance when used in bulletproof articles such as body armor.
상기 라미네이팅 공정은 폴리우레탄, 페놀 수지 및 폴리비닐부티랄 수지가 혼합된 필름을 섬유 강화제에 부착한 후 가압 하에서 상기 필름을 코팅시키는 공정을 통해 수행될 수 있다. 이때, 상기 라미네이팅 공정은 수지를 섬유 강화제들 사이에 용이하게 함침시키기 위해 열이 부여된 상태에서 수행되는 것이 바람직할 수 있다. The laminating process may be performed by attaching a film mixed with a polyurethane, a phenol resin, and a polyvinyl butyral resin to a fiber reinforcing agent, and then coating the film under pressure. In this case, the laminating process may be performed in a state in which heat is applied to easily impregnate the resin between the fiber reinforcing agents.
이에 따라, 상기 라미네이팅 공정을 통해 수지층을 형성할 경우, 수지층이 섬유 강화제 전체에 균일하게 코팅될 수 있고, 수지층을 구성하는 성분들의 함량이 정확히 조절될 수 있는 장점이 있다. 이러한, 상기 라미네이팅 공정을 통해 제조된 복합재료는 수지층이 섬유 강화제의 표면에서만 강하게 부착되어 있기 때문에 상기 섬유 강화제의 유연성 및 기계적 물성이 크게 떨어지지 않는다. 따라서, 이와 같은 라미네이팅 공정을 통해 제조된 복합재료는 방탄복, 방탄헬멧 등의 방탄제품에 이용될 경우 우수한 경량화 및 방탄성능을 발현하게 된다.Accordingly, when the resin layer is formed through the laminating process, the resin layer may be uniformly coated on the entire fiber reinforcement, and the content of the components constituting the resin layer may be precisely controlled. The composite material prepared through the laminating process does not significantly degrade the flexibility and mechanical properties of the fiber reinforcement because the resin layer is strongly attached only to the surface of the fiber reinforcement. Therefore, the composite material produced through the laminating process, such as when used in bulletproof articles, bulletproof helmets, bulletproof helmets, etc. will exhibit excellent weight and bulletproof performance.
상기 수지층을 형성하는 공정을 통해 수지층이 형성된 섬유 강화제는 완전히 경화되지 않고 반경화된 상태에 있는 프리프레그(prepreg)인 것이 바람직할 수 있다.It may be preferable that the fiber reinforcing agent in which the resin layer is formed through the process of forming the resin layer is a prepreg in a semi-cured state without being completely cured.
다음으로, 수지층이 형성된 섬유 강화제를 성형하는 공정을 수행한다. 즉, 앞선 공정에서 제조된 반경화 상태의 프리프레그를 소정의 형상을 갖는 몰드에 놓고, 압력을 부여한 상태에서 경화시켜 성형된 제품을 얻을 수 있다. 상기 몰드는 제품의 형상에 따라 대응되는 소정의 형상을 갖는다. Next, the process of shape | molding the fiber reinforcement in which the resin layer was formed is performed. That is, the prepreg of the semi-hardened state manufactured in the above process is put in the mold which has a predetermined shape, and can be hardened | cured in the state which applied the pressure, and the molded product can be obtained. The mold has a predetermined shape corresponding to the shape of the product.
상기 성형하는 공정이 용이하게 수행되기 위해서, 상기 몰드에 삽입되는 프 리프레그는 경화가 많이 진행되지 않은 상태인 것이 바람직한데, 만일 상기 수지층이 완전히 경화된 상태에 있을 경우 성형성이 떨어져 복합재료를 원활하게 제조할 수 없다.In order for the molding process to be easily performed, the prepreg inserted into the mold is preferably in a state where hardening does not proceed much. It cannot be manufactured smoothly.
상기 성형하는 공정은 50 내지 500 바(bar)의 압력이 가해진 상태에서 수행할 수 있는데, 제품의 두께, 수지층의 특성 등을 고려하여 적절한 압력을 선택하는 것이 바람직하다. The molding process may be performed in a state where a pressure of 50 to 500 bar is applied, and it is preferable to select an appropriate pressure in consideration of the thickness of the product, the characteristics of the resin layer, and the like.
한편, 상기 성형하는 공정은 20 내지 180℃의 온도가 부여된 상태에서 수행될 수 있는데, 바람직하게는 60 내지 150℃의 온도 범위에서 수행할 수 있다. 상기 온도는 수지층을 구성하는 수지의 종류와 함량 등을 고려하여 적절한 온도를 선택할 수 있다.On the other hand, the molding process may be carried out in a state where a temperature of 20 to 180 ℃ is given, preferably may be carried out in a temperature range of 60 to 150 ℃. The temperature may be selected in consideration of the type and content of the resin constituting the resin layer.
더불어, 상기 성형하는 공정은 상술한 적절한 압력 및 온도에서 1분 내지 2시간 동안 수행될 수 있는데, 바람직하게는 10분 내지 1시간 범위에서 수행할 수 있다.In addition, the molding process may be carried out for 1 minute to 2 hours at the appropriate pressure and temperature described above, preferably in the range of 10 minutes to 1 hour.
상기 성형하는 공정은 적층 공정을 포함하여 수행될 수 있다. 즉, 요구되는 방탄 성능 및 제품에 따라 적절한 매수로 반경화 상태의 프리프레그들을 적층 후 경화시키는 성형 공정을 통해 복합재료를 제조할 수 있다. 상기 적층 공정시, 각 반경화 상태의 프리프레그들은 서로에 대해 소정의 각도로 배향될 수 있는데, 외력을 원활하게 분산시키기 위해 인접된 반경화 상태의 프리프레그들이 90°의 각도로 서로 배향되는 것이 바람직할 수 있다.The molding process may be performed including a lamination process. That is, the composite material may be manufactured through a molding process of laminating and curing the prepregs of the semi-cured state in an appropriate number of sheets according to the required bulletproof performance and the product. In the lamination process, the respective prepregs in the semi-cured state can be oriented at a predetermined angle with respect to each other. It may be desirable.
이하, 실시예 및 비교예를 통해 본 발명을 구체적으로 설명한다. 다만, 하기 의 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐이므로 본 발명의 권리범위가 제한되어서는 안 된다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through Examples and Comparative Examples. However, the following examples are only intended to help the understanding of the present invention, and the scope of the present invention should not be limited.
실시예Example 1 One
파라-페닐렌디아민과 테레프탈로일 디클로라이드를 N-메틸-2-피롤리돈 중합용매 내에서 중합시켜 폴리 파라페닐렌테레프탈아미드 중합체를 제조하였고, 그 후 상기 중합체를 농황산 용매에 용해시켜 방사도프를 제조하고, 방사도프를 방사구금을 통해 방사한 후 응고시켜 1,000 데니어의 아라미드 섬유를 제조하였다.Para-phenylenediamine and terephthaloyl dichloride were polymerized in an N-methyl-2-pyrrolidone polymerization solvent to prepare a poly paraphenylene terephthalamide polymer, which was then dissolved in concentrated sulfuric acid solvent to spin dope. Was prepared, and the spinning dope was spun through a spinneret and then solidified to prepare 1,000 denier aramid fibers.
제조된 아라미드 섬유를 크릴에 꽂고 상기 크릴로부터 아라미드 섬유들을 풀어 장력조절 장치 및 코밍 바(combing bar)를 통과시켜 시트 형상의 일방향 섬유 강화제를 제조하였다. 이후, 연속해서 상기 시트 형상의 일방향 섬유 강화제 상에 수지 조성용액을 도포하여 수지층을 형성한 후 건조시켜 권취롤에 감는 공정을 통해 일방향 아라미드 프리프레그를 제조하였다. 이때, 상기 수지층은 폴리우레탄 수지 40중량%, 페놀 수지 50중량%, 및 폴리비닐부티랄 수지 10중량%로 혼합되어 있었다.The prepared aramid fibers were placed in a krill and the aramid fibers were released from the krill and passed through a tension control device and a combing bar to prepare a sheet-shaped unidirectional fiber reinforcement. Thereafter, the resin composition solution was continuously applied onto the sheet-shaped one-way fiber reinforcing agent to form a resin layer, and then dried to prepare a one-way aramid prepreg by winding the wound roll. At this time, the resin layer was mixed with 40% by weight of polyurethane resin, 50% by weight of phenol resin, and 10% by weight of polyvinyl butyral resin.
상기 일방향 아라미드 프리프레그들을 소정의 길이로 절단하고, 이러한 절단된 프리프레그 17매를 몰드에 적층 후 가압 상태에서 경화시켜 아라미드 복합재료를 제조하였다. 이때, 가압 및 경화 공정은 압력 210바, 온도 115℃에서 30분 동안 수행하였다.The one-way aramid prepregs were cut to a predetermined length, and 17 pieces of the cut prepregs were laminated on a mold and cured in a pressurized state to prepare an aramid composite material. At this time, the pressing and curing process was performed for 30 minutes at a pressure of 210 bar, a temperature of 115 ℃.
실시예Example 2 2
전술한 실시예 1에서, 액체 상태의 수지 조성물 대신 필름 상태의 수지 조성 물을 이용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법에 의해 아라미드 복합재료를 제조하였다. 이때, 별도의 필름 공급 장치를 통해 필름을 일방향 섬유 강화제 상에 공급하였다.In Example 1 described above, the aramid composite material was prepared in the same manner as in Example 1 except that the resin composition in the film state was used instead of the resin composition in the liquid state. At this time, the film was supplied onto the unidirectional fiber reinforcement through a separate film supply device.
실시예Example 3 3
전술한 실시예 1에서, 일방향 섬유 강화제 대신 직물 형태의 섬유 강화제를 이용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법에 의해 아라미드 복합재료를 제조하였다. 여기서, 상기 직물 형태의 섬유 강화제는 제조된 아라미드 섬유를 경사 및 위사에 적용하고 평직으로 제직하는 공정을 통해 제조하였다.In Example 1 described above, the aramid composite was prepared in the same manner as in Example 1 except that the fiber reinforcing agent in the form of a fabric instead of the unidirectional fiber reinforcing agent. Here, the fabric reinforcing agent in the form of the fabric was prepared through the process of applying the prepared aramid fibers to warp and weft yarn and weaving into plain weave.
실시예Example 4 4
전술한 실시예 1에서, 일방향 섬유 강화제 대신 직물 형태의 섬유 강화제를 이용하고, 액체 상태의 수지 조성물 대신 필름 상태의 수지 조성물을 이용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법에 의해 아라미드 복합재료를 제조하였다.In Example 1 described above, the aramid composite material was prepared in the same manner as in Example 1, except that the fiber type reinforcing agent was used instead of the one-way fiber reinforcing agent, and the resin composition in the film state was used instead of the liquid resin composition. It was.
비교예Comparative example 1 One
전술한 실시예 1에서, 폴리우레탄 수지, 페놀 수지, 및 폴리비닐부티랄 수지로 혼합된 수지 조성액 대신 페놀 수지로만 구성된 수지 조성액을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법에 의해 아라미드 복합재료를 제조하였다.In Example 1 described above, the aramid composite material was obtained in the same manner as in Example 1, except that a resin composition solution consisting only of a phenol resin was used instead of a resin composition solution mixed with a polyurethane resin, a phenol resin, and a polyvinyl butyral resin. Was prepared.
비교예Comparative example 2 2
전술한 실시예 1에서, 폴리우레탄 수지, 페놀 수지, 및 폴리비닐부티랄 수지로 혼합된 수지 조성액 대신 폴리우레탄 수지로만 구성된 수지 조성액을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법에 의해 아라미드 복합재료를 제조하였다.In Example 1 described above, the aramid composite was prepared in the same manner as in Example 1, except that a resin composition consisting only of a polyurethane resin was used instead of a resin composition mixed with a polyurethane resin, a phenol resin, and a polyvinyl butyral resin. The material was prepared.
비교예Comparative example 3 3
전술한 실시예 1에서, 폴리우레탄 수지, 페놀 수지, 및 폴리비닐부티랄 수지로 혼합된 수지 조성액 대신 페놀 수지 75중량% 및 폴리부티랄 수지 25중량%로 구성된 수지 조성액을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법에 의해 아라미드 복합재료를 제조하였다.In Example 1 described above, except that a resin composition consisting of 75% by weight of phenol resin and 25% by weight of polybutyral resin was used instead of a resin composition mixed with a polyurethane resin, a phenol resin, and a polyvinyl butyral resin. An aramid composite was prepared in the same manner as in Example 1.
비교예Comparative example 4 4
전술한 실시예 1에서, 폴리우레탄 수지, 페놀 수지, 및 폴리비닐부티랄 수지로 혼합된 수지 조성액 대신 페놀 수지로만 구성된 수지 조성액을 사용하고, 일방향 섬유 강화제 대신 직물 형태의 섬유 강화제를 이용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법에 의해 아라미드 복합재료를 제조하였다.In Example 1 described above, a resin composition consisting only of a phenol resin was used instead of a resin composition mixed with a polyurethane resin, a phenol resin, and a polyvinyl butyral resin, and a fiber reinforcing agent in the form of a fabric was used instead of a unidirectional fiber reinforcing agent. Prepared an aramid composite material in the same manner as in Example 1.
실시예 및 비교예에 의해 제조된 복합재료들의 물성을 다음의 방법으로 측정하여 아래의 표 1에 나타내었다.The physical properties of the composite materials prepared by Examples and Comparative Examples were measured by the following method and are shown in Table 1 below.
방탄성능(Bulletproof performance V50V50 ))
각 샘플들을 MIL-STD-662F 규정에 따라 Cal.22구경 파편모의탄(FSP)으로 완전 관통과 부분 관통 사이에서의 평균 속도인 V50(m/s)으로 방탄성능을 측정하였다.Each sample was measured for ballistic performance at V50 (m / s), the average speed between full penetration and partial penetration with Cal.22 caliber debris simulation (FSP) according to MIL-STD-662F.
(중량%)Resin layer content
(weight%)
(V50(m/s))Bulletproof performance
(V50 (m / s))
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---|---|---|---|---|
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Families Citing this family (5)
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---|---|---|---|---|
KR101506236B1 (en) * | 2013-09-11 | 2015-03-27 | 국방과학연구소 | Polyurethane/aramid composite impregnated with magnetorheological fluid and methods the same |
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KR101997096B1 (en) * | 2017-11-17 | 2019-07-11 | (주)재화 | Manufacturing method for environmental-friendly textile fabrics and environmental-friendly textile fabrics manufactured by the same |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100264620B1 (en) * | 1989-11-06 | 2000-09-01 | 크리스 로저 에이치 | Ballistic resistant composite article having improved matrix system |
US20030119948A1 (en) | 2001-11-16 | 2003-06-26 | Kelly Renee Jeanne | Method of producing coating composition and coating composition made therefrom |
JP2003269898A (en) * | 2002-03-12 | 2003-09-25 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | Composite laminated body and bulletproof helmet |
KR100623457B1 (en) | 1997-04-21 | 2006-12-05 | 도레이 가부시끼가이샤 | Resin Compositions, Prepregs and Fiber Reinforced Composites for Fiber Reinforced Composites |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100264620B1 (en) * | 1989-11-06 | 2000-09-01 | 크리스 로저 에이치 | Ballistic resistant composite article having improved matrix system |
KR100623457B1 (en) | 1997-04-21 | 2006-12-05 | 도레이 가부시끼가이샤 | Resin Compositions, Prepregs and Fiber Reinforced Composites for Fiber Reinforced Composites |
US20030119948A1 (en) | 2001-11-16 | 2003-06-26 | Kelly Renee Jeanne | Method of producing coating composition and coating composition made therefrom |
JP2003269898A (en) * | 2002-03-12 | 2003-09-25 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | Composite laminated body and bulletproof helmet |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10605573B2 (en) | 2016-04-15 | 2020-03-31 | Honeywell International Inc. | High buoyancy composite materials |
US11561069B2 (en) | 2016-04-15 | 2023-01-24 | Honeywell International Inc. | High buoyancy composite materials |
KR20210083786A (en) * | 2019-12-27 | 2021-07-07 | 코오롱인더스트리 주식회사 | Coating composition and air back fabric |
KR102636613B1 (en) * | 2019-12-27 | 2024-02-13 | 코오롱인더스트리 주식회사 | Coating composition and air back fabric |
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