KR101604275B1 - 방탄복용 복합재 및 이를 포함하는 방탄복 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 방탄복용 복합재 및 이를 포함하는 방탄복에 관한 것으로서, 상기 방탄복용 복합재는 (ⅰ) 고강도 섬유 직물(A) 및 (ⅱ) 상기 고강도 섬유 직물(A)의 일면에 접착되어 있는 폴리아미드계 수지/폴리에스테르계 수지 공중합체 및 폴리아미드계 수지/폴리에스테르 수지로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나로 이루어진 수지층(B)으로 구성된다.
본 발명의 방탄복은 고강도 섬유 직물(A)들과 상이 방탄복용 복합재들이 적층된 구조이다.
본 발명의 방탄복용 복합재는 신율과 강인도(Toughness)가 우수한 폴리아미드계 수지/폴리에스테르계 수지 공중합체 수지층(B)을 구비하기 때문에 착탄시 전달되는 충격에너지를 흡수하여 효율적으로 분산시킬 수 있어서 착탄시의 후면변형을 줄일 수 있고, 착탄시 상기 수지층(B)의 파괴로 인한 2차 피해도 효과적으로 예방할 수 있다.

Description

방탄복용 복합재 및 이를 포함하는 방탄복{Bullet-proof composite and bullet-proof cloth comprising the same}
본 발명은 방탄복용 복합재 및 이를 포함하는 방탄복에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 신율 및 강인도(Toughness)가 우수한 수지층을 구비하여 착탄시 후면변형이 줄어들고 상기 수지층 파괴로 인한 2차 피해도 효과적으로 방지할 수 있는 방탄복용 복합재 및 이를 포함하는 방탄복에 관한 것이다.
방탄복은 탄환이나 포탄으로부터 인체를 보호하기 위한 제품으로서, 방탄복용 복합재(소재)들을 여러층 적층하여 제조된다.
종래의 방탄복용 복합재로는 대한민국 공개특허 제10-2011-0009441호 등에 게재된 바와 같이 아라미드 직물 일면에 폴리에스테르 필름 또는 폴리프로필렌 필름 등이 접착된 방탄복용 복합재가 사용되어 왔으며, 상기 방탄복용 복합재 여러층을 적층하여 방탄복을 제조하였다.
그러나, 상기와 같이 아라미드 직물 일면에 폴리에스테르 필름 또는 폴리프로필렌 필름 등이 수지층이 접착된 방탄복용 복합재를 포함하는 방탄복은 탄착시 상기 수지 수지층이 파괴되어 이로인한 2차적 피해가 발생되고 방탄성도 저하되는 문제점과 착탄시 후면변형도 늘어나는 문제 등이 있었다.
또 다른 종래의 방탄복용 복합재로는 아라미드 직물 등과 같은 고강도 섬유 직물 그대로가 방탄용 소재로 사용되었으며, 상기 방탄복용 소재 여러매를 적층한 후 이들을 일체로 꿰매는 스티칭(Stiching)공정을 거쳐 방탄복을 제조하였다.
상기 스티칭 공정은 방탄복의 착탄시 후면변형을 줄이기 위해서 실시되어 왔다.
그러나, 상기와 같이 방탄복용 소재 여러매를 스티칭(Stiching)하여 방탄복을 제조하는 경우, 방탄복의 후면변형은 감소시킬 수 있지만 방탄복용 소재가 뻣뻣해져 유연성이 저하되고 스티칭되는 부분이 손상되어 국부적으로 방탄성이 저하되는 문제가 있었다.
본 발명의 과제는 착탄시 후면변형을 줄일 수 있으며 착탄시 방탄복용 복합재를 구성하는 수지층의 파괴로 인한 2차 피해도 막고 방탄성도 개선할 수 있는 방탄복용 복합재를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제는 상기 방탄복용 복합재를 포함하는 방탄복을 제공하는 것이다.
이와같은 과제를 달성하기 위해서, 본 발명에서는 방탄복용 복합재를 (ⅰ) 고강도 섬유 직물(A) 및 (ⅱ) 상기 고강도 섬유 직물(A)의 일면에 접착되어 있는 폴리아미드계 수지/폴리에스테르계 수지 공중합체로 이루어진 수지층(B)으로 구성한다.
또한 본 발명에서는 방탄복을 (ⅰ) 고강도 섬유 직물 여러층과 (ⅱ) 상기 방탄복용 복합재들로 구성된다.
본 발명의 방탄복용 복합재는 신율과 강인도(Toughness)가 우수한 폴리아미드계 수지/폴리에스테르계 수지 공중합체 수지층(B)을 구비하기 때문에 착탄시 전달되는 충격에너지를 흡수하여 효율적으로 분산시킬 수 있어서 착탄시의 후면변형을 줄일 수 있고, 착탄시 상기 수지층(B)의 파괴로 인한 2차 피해도 효과적으로 예방할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 방탄복용 복합재의 단면개략도.
이하, 첨부한 도면 등을 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 방탄복용 복합재는 도 1에 도시된 바와 같이 (ⅰ) 고강도 섬유 직물(A) 및 (ⅱ) 상기 고강도 섬유 직물(A)의 일면에 접착되어 있고, 폴리아미드계 수지/폴리에스테르계 수지 공중합체 및 폴리아미드계 수지/폴리에스테르 수지 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나로 이루어진 수지층(B)으로 구성된다.
도 1은 상기 방탄복용 복합재의 단면개략도 이다.
상기 폴리아미드계 수지/폴리에스테르계 수지 공중합체 및 폴리아미드계 수지/폴리에스테르계 수지 혼합물은 폴리아미드계 수지 50~95중량%와 폴리에스테르계 수지 5~50중량%로 구성되는 것이 보다 바람직하다.
상기 고강도 섬유 직물(A)은 아라미드 섬유 직물, 탄소섬유 직물, 고밀도 폴리에틸렌 섬유 직물, 아라미드 섬유와 탄소섬유의 하이브리드 직물, 아라미드 섬유와 고밀도 폴리에틸렌 섬유의 하이브리드 직물 또는 탄소섬유와 고밀도 폴리에틸렌 섬유의 하이브리드 직물 등이다.
본 발명에 따른 방탄복은 (ⅰ) 고강도 섬유 직물(A) 및 (ⅱ) 상기 고강도 섬유 직물(A)의 일면에 접착되어 있고, 폴리아미드계 수지/폴리에스테르계 수지 공중합체 및 폴리아미드계 수지/폴리에스테르 수지 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나로 이루어진 수지층(B)으로 구성된 방탄복용 복합재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
구현예로서, 상기 방탄복은 상기 고강도 섬유 직물(A) 25~35층과 상기 방탄복용 복합재 1~5층이 적층된 구조이다.
이하, 실시예 및 비교실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일뿐이므로 본 발명의 권리범위가 제한되어서는 안된다.
실시예 1
방향족 디아민인 파라-페닐렌디아민과 방향족 디에시드클로라이드인 테레프탈로일 디클로라이드를 N-메틸-2-피롤리돈 중합용매 내에서 중합시켜 폴리 파라페닐렌테레프탈아미드 중합체를 제조한 다음, 상기 중합체를 농황산 용매에 용해시켜 방사도프를 제조하고, 상기 방사도프를 방사구금을 통해 방사한 후 응고시켜 840 데니어의 전방향족 아라미드 섬유를 제조하였다.
다음으로, 상기 아라미드 섬유를 경사 및 위사로 사용하여 평직으로 제직하여 200 g/㎡의 밀도를 갖는 아라미드 직물을 제조하였다.
한편, 상기와 같이 제조된 아라미드 직물 일면에 두께가 50㎛이고 폴리아미드 수지/폴리에스테르 수지 공중합체로 이루어진 수지층(B)을 접착하여 방탄복용 복합재를 제조하였다.
구체적으로, 상기 아라미드 직물과 폴리아미드 수지 70중량% / 폴리에스테르 수지 30중량% 공중합체의 수지층(B) 사이에 폴리에틸렌 필름을 위치시킨 다음, 이들을 150℃에서 30분간 열압착하여 상기 폴리에틸렌 필름을 용융시켜 상기 아라미드 직물 일면에 폴리아미드 수지/폴리에스테르 수지 공중합체로 이루어진 수지층을 열웅착시켜 방탄복용 복합재를 제조하였다.
다음으로, 상기 아라미드 직물 30층과 상기 방탄복용 복합재 1층을 적층하여 방탄복을 제조하였다.
제조한 방탄복의 각종 물성을 평가한 결과는 표 2와 같았다.
실시예 2 및 비교실시예 1 내지 비교실시예 3
방탄복용 복합재를 구성하는 수지층(B)의 수지 종류와 방탄복을 구성하는 아라미드 직물의 층수 및 방탄복용 복합재 층수를 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건으로 방탄복용 복합재 및 방탄복을 제조하였다.
제조한 방탄복의 각종 물성을 평가한 결과는 표 2와 같았다.
제조조건
구분 방탄복용 복합재를 구성하는 수지층(B)의 수지 종류 방탄복
아라미드 직물 층수 방탄복용 복합재 층수
실시예 1 폴리아미드/폴리에스테르 공중합체 30 1
실시예 2 폴리아미드/폴리에스테르 혼합물 28 2
비교실시예 1 수지층 없음
(아라미드 직물 그대로 방탄복용 소재로 사용)		 32 0
비교실시예 2 폴리에스테르 수지 30 1
비교실시예 3 폴리프로필렌 수지 30 1
방탄복 물성
구분 면밀도 [㎏/㎡] 후면변형(BFS) [㎜] 강연도(N)
실시예 1 6.4 39 32
실시예 2 6.4 38 32
비교실시예 1 6.4 41 15
비교실시예 2 6.4 39 120
비교실시예 3 6.4 40 67
표 2에서 강연도 및 후면변형(BFS)은 아래와 같은 방법으로 평가하였다.
강연도
ASTM D4032-94(Circular bend test) 측정방법에 따라 2.54 ㎝ 지름의 홀을 통하여 원단을 통과시킬때 걸리는 힘을 측정하여 원단의 강연도(stiffness)를 평가하였다.
후면변형( BFS )
NIJ STD-0101.06 규격에 따라 Level ⅢA에 대응하는 탄환 중 44Magnum SJHP로 평균 436 m/s의 속도에서 충격에 의해 방탄소재 후면부에 설치된 유토(clay)의 움푹 들어간 부분의 최대깊이(㎜)를 측정하였다.
A : 고강도 섬유 직물
B : 폴리아미드계 수지/폴리에스테르계 수지 공중합체로 이루어진 수지층

Claims (9)

  1. (ⅰ) 고강도 섬유 직물(A) 및 (ⅱ) 상기 고강도 섬유 직물(A)의 일면에 접착되어 있고, 폴리아미드계 수지/폴리에스테르계 수지 공중합체 및 폴리아미드계 수지/폴리에스테르 수지 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나로 이루어진 수지층(B)으로 구성된 것을 특징으로 하는 방탄복용 복합재.
  2. 제1항에 있어서, 폴리아미드계 수지/폴리에스테르계 수지 공중합체 및 폴리아미드계 수지/폴리에스테르 수지 혼합물은 폴리아미드계 수지 50~95중량% 폴리에스테르계 수지 5~50중량%로 구성되는 것을 특징으로 하는 방탄복용 복합재.
  3. 제1항에 있어서, 상기 수지층(B)의 두께가 30~300㎛인 것을 특징으로 하는 방탄복용 복합재.
  4. 1항에 있어서, 고강도 섬유 직물(A)은 아라미드 섬유 직물, 탄소섬유 직물, 고밀도 폴리에틸렌 섬유 직물, 아라미드 섬유와 탄소섬유의 하이브리드 직물, 아라미드 섬유와 고밀도 폴리에틸렌 섬유의 하이브리드 직물 및 탄소섬유와 고밀도 폴리에틸렌 섬유의 하이브리드 직물 중에서 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 방탄복용 복합재.
  5. (ⅰ) 고강도 섬유 직물(A) 및 (ⅱ) 상기 고강도 섬유 직물(A)의 일면에 접착되어 있고, 폴리아미드계 수지/폴리에스테르계 수지 공중합체 및 폴리아미드계 수지/폴리에스테르 수지 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나로 이루어진 수지층(B)으로 구성된 방탄복용 복합재를 포함하는 것을 특징으로 하는 방탄복.
  6. 제5항에 있어서, 고강도 섬유 직물(A) 25~35층과 상기 방탄복용 복합재 1~5층이 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 방탄복.
  7. 제5항에 있어서, 고강도 섬유 직물(A)은 아라미드 섬유 직물, 탄소섬유 직물, 고밀도 폴리에틸렌 섬유 직물, 아라미드 섬유와 탄소섬유의 하이브리드 직물, 아라미드 섬유와 고밀도 폴리에틸렌 섬유의 하이브리드 직물 및 탄소섬유와 고밀도 폴리에틸렌 섬유의 하이브리드 직물 중에서 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 방탄복.
  8. 제5항에 있어서, 폴리아미드계 수지/폴리에스테르계 수지 공중합체 및 폴리아미드계 수지/폴리에스테르계 수지 혼합물은 폴리아미드계 수지 50~95중량%와 폴리에스테르계 수지 5~50중량%로 구성되는 것을 특징으로 하는 방탄복.
  9. 제5항에 있어서, 상기 수지층(B)의 두께가 30~300㎛인 것을 특징으로 하는 방탄복.
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