KR102136382B1 - Aramid composite and helmet comprising the same - Google Patents

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KR102136382B1 KR1020140195196A KR20140195196A KR102136382B1 KR 102136382 B1 KR102136382 B1 KR 102136382B1 KR 1020140195196 A KR1020140195196 A KR 1020140195196A KR 20140195196 A KR20140195196 A KR 20140195196A KR 102136382 B1 KR102136382 B1 KR 102136382B1
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Abstract

본 발명에 따른 아라미드 복합재는 아라미드 직물 및 상기 아라미드 직물의 일면에 라미네이팅된 열가소성 접착 필름을 포함하며, 아라미드 복합재내 열가소성 접착 필름의 함량이 10~20중량%인 것을 특징으로 한다.
상기 열가소성 접착필름은 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체 또는 열가소성 폴리우레탄 수지로 구성된다.
본 발명에 따른 헬멧은 아라미드 직물에 페놀수지가 디핑된 아라미드 프리프레그가 1~3매 적층된 외각층 및 내각층과 상기 아라미드 복합재 15~20매가 적층된 중간층으로 구성된다.
본 발명의 아라미드 복합재는 페놀수지 대신 열가소성 접착 필름을 포함하기 때문에 경화 방지를 위해 운송시 냉동 컨테이너에 냉동 보관해야 하는 종래의 문제점을 해결할 수 있고, 헬멧 성형성도 우수하다.
본 발명의 헬멧은 우수한 방탄성능을 구비하면서도 경량성이 크게 향상된다.
The aramid composite material according to the present invention includes an aramid fabric and a thermoplastic adhesive film laminated on one side of the aramid fabric, characterized in that the content of the thermoplastic adhesive film in the aramid composite material is 10 to 20% by weight.
The thermoplastic adhesive film is composed of an ethylene-vinyl acetate copolymer or a thermoplastic polyurethane resin.
The helmet according to the present invention is composed of an outer layer and an inner layer in which 1 to 3 aramid prepregs in which a phenol resin is dipped in an aramid fabric and an intermediate layer in which 15 to 20 aramid composites are stacked.
Since the aramid composite material of the present invention includes a thermoplastic adhesive film instead of a phenolic resin, it can solve the conventional problems of freezing in a freezing container during transportation to prevent curing, and also has excellent helmet formability.
The helmet of the present invention has excellent ballistic performance, while greatly improving light weight.

Description

아라미드 복합재 및 이를 포함하는 헬멧{Aramid composite and helmet comprising the same}Aramid composite and helmet comprising the same}

본 발명은 아라미드 복합재 및 이를 포함하는 헬멧에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 경화 방지를 위해 운송중 냉동 보관이 필요없고 업계에서 요구하는 수준의 방탄성능을 만족시키면서도 경량성이 크게 향상된 아라미드 복합재 및 이를 포함하는 헬멧에 관한 것이다.
The present invention relates to an aramid composite material and a helmet including the same, and more specifically, an aramid composite material having significantly improved light weight while satisfying the level of bulletproof performance required by the industry without the need for freezer storage during transportation to prevent curing It is about the helmet to include.

방탄제품은 탄환이나 포탄으로부터 인체를 보호하기 위한 제품으로서, 방탄제품의 방탄 성능은 사용하는 재료에 따라 방탄 성능이 크게 좌우된다.Bulletproof products are products for protecting the human body from bullets and shells, and the bulletproof performance of bulletproof products depends largely on the material used.

이러한 방탄용 재료 중 고밀도 폴리에틸렌(high density polyethylene)은 물보다 낮은 0.98의 비중을 가지고 있어 방탄용 재료로 널리 사용하고 있다.Among these materials for bulletproof, high density polyethylene has a specific gravity of 0.98 lower than that of water, so it is widely used as a material for bulletproof.

그러나, 고밀도 폴리에틸렌은 사용 중 물리적 충격을 받는 경우 변형이 크게 일어날 수 있고 열에 약한 특성이 있다. 특히, 헬멧에 적용하는 경우에는 탄 충돌시 국부적으로 내부 표면층이 헬멧 내부까지 변형으로 이어져 허용 안전 이격거리보다 큰 변형이 일어남으로써 우수한 방탄 성능을 얻는데 한계가 있는 실정이었다.However, high-density polyethylene may have a large deformation when subjected to a physical impact during use, and has weak heat characteristics. Particularly, when applied to a helmet, there was a limitation in obtaining excellent bulletproof performance by locally deforming the inner surface layer to the inside of the helmet during the impact of the bomb, resulting in a deformation greater than the allowable safety separation distance.

다른 방탄용 재료 중 일반적으로, 아라미드 섬유로 통칭되는 전방향족 폴리아미드 섬유는, 벤젠 고리들이 아미드기(-CONH)를 통해 직선적으로 연결된 구조를 갖는 파라계 아라미드 섬유와 그렇지 않은 메타계 아라미드 섬유를 포함한다. 파라계 아라미드 섬유는 고강도, 고탄성, 저수축 등의 우수한 특성을 가지고 있는데, 5㎜정도 굵기의 가느다란 실로 2톤의 자동차를 들어올릴 정도의 막강한 강도를 가지고 있어 방탄 용도로 널리 사용되고 있다.Among other ballistic materials, the wholly aromatic polyamide fibers, commonly referred to as aramid fibers, include para-aramid fibers having a structure in which benzene rings are linearly connected through an amide group (-CONH) and meta-aramid fibers that are not. do. Para-aramid fiber has excellent properties such as high strength, high elasticity, and low shrinkage. It is widely used for bulletproof applications because it has a strong strength enough to lift 2 tons of automobiles with a thin thread about 5 mm thick.

방탄용 복합재료는 통상적으로, 파라계 아라미드 섬유를 이용하여 아라미드 직물을 제조하고 이러한 아라미드 직물을 수지에 침지 후 건조시켜 반경화 아라미드 직물(아라미드 직물 프리프레그)을 제조하고 이러한 반경화 아라미드 직물들을 여러 겹으로 적층 후 경화시켜 완성한다.Bulletproof composite materials are usually prepared by using para-aramid fibers to produce aramid fabrics, and then immersing these aramid fabrics in resin to dry them to produce semi-cured aramid fabrics (aramid fabric prepregs) and several of these semi-cured aramid fabrics. After laminating in layers, it is cured to complete.

그러나, 이러한 침지 공정을 이용하여 반경화 아라미드 직물을 제조하는 경우, 수지 용액의 농도 및 스퀴징 압력에 따라 함침된 수지의 량이 달라짐으로써 균일한 중량의 반경화 아라미드 직물을 얻을 수 없고, 아라미드 직물의 양면에 수지가 함침되어 있기 때문에 우수한 경량성의 반경화 아라미드 직물을 얻기가 곤란한 실정이었다.However, in the case of manufacturing a semi-cured aramid fabric using such an immersion process, it is impossible to obtain a semi-cured aramid fabric of uniform weight by varying the amount of the impregnated resin according to the concentration of the resin solution and the squeezing pressure. Since resin was impregnated on both sides, it was difficult to obtain an excellent lightweight semi-cured aramid fabric.

또한, 반경화 아라미드 직물의 제조에 널리 사용되는 페놀 수지는 분자량이 3,000~4,000 수준으로서 딱딱한 특성으로 인해 성형성이 떨어지고 아라미드 직물과 강하게 접착하지 못하기 때문에 우수한 방탄성능을 제공하지 못하는 실정이었다.In addition, the phenolic resin widely used in the production of semi-cured aramid fabrics has a molecular weight of 3,000 to 4,000, which means that it has poor moldability due to its hard properties and does not strongly adhere to the aramid fabrics, thus providing excellent bulletproof performance.

한편, 대한민국 공개특허 제10-2011-0009441호에서는 아라미드 직물 일면에 페놀수지와 분자량이 50,000~60,000인 폴리비닐부티랄(Polyvinylbutyral : PVB)를 포함하는 수지 코팅층을 형성한 아라미드 복합재 및 이로 제조된 헬멧을 기재하고 있으나, 상기 종래기술은 폴리비닐부티랄의 분자량이 낮아 수지 코팅층이 깨지기 쉬어져, 권취된 아라미드 복합재를 풀어줄 때 수지 알갱이가 떨어져 작업성이 저하되고 이로 제조된 방탄헬멧의 성능이 저하되는 문제점이 있었다.On the other hand, in Korean Patent Publication No. 10-2011-0009441, an aramid composite material and a helmet made of the aramid fabric formed of a resin coating layer comprising phenolic resin and polyvinylbutyral (PVB) having a molecular weight of 50,000 to 60,000 on one side of the aramid fabric However, the prior art has a low molecular weight of polyvinyl butyral, and thus the resin coating layer is fragile, and when releasing the wound aramid composite material, the resin grains fall and workability decreases, and the performance of the manufactured bulletproof helmet decreases. There was a problem.

한편, 대한민국 출원특허 제10-2013-0163819호에서는 아라미드 직물 일면에 분자량이 500~2,000인 페놀수지와 분자량이 80,000~120,000인 폴리비닐부티랄로 구성된 필름을 라미네이팅된 아라미드 복합재 및 이로 제조된 헬멧을 기재하고 있으나, 상기 종래기술은 페놀수지의 분자량이 낮고 폴리비닐부티랄의 분자량이 높아 아라미드 직물에 라미네이팅된 필름이 깨지기 쉬운 종래의 문제점은 해결하였으나 상기 페놀수지의 경화를 방지하기 위해서 운송중 냉동보관해야 하는 번거러움이 있었다.
On the other hand, in Korean Patent Application No. 10-2013-0163819, an aramid composite material and a helmet made of a laminated film composed of a phenolic resin having a molecular weight of 500 to 2,000 and a polyvinyl butyral having a molecular weight of 80,000 to 120,000 are coated on one side of the aramid fabric. Although described, the prior art has solved the conventional problem that the film laminated to the aramid fabric is fragile because the molecular weight of the phenolic resin is low and the molecular weight of the polyvinyl butyral is high, but it is stored frozen during transportation to prevent curing of the phenolic resin. There was a hassle to do.

따라서, 본 발명은 위와 같은 관련 기술의 제한 및 단점들에 기인한 문제점들을 방지할 수 있는 아라미드 복합재 및 이를 포함하는 헬멧에 관한 것이다.Accordingly, the present invention relates to an aramid composite material and a helmet including the same, which can prevent problems caused by limitations and disadvantages of the related art.

본 발명의 과제는 업계에서 요구하는 수준의 방탄성능을 만족시키면서도 경량성이 크게 향상된 아라미드 복합재 및 이를 포함하는 헬멧을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an aramid composite material and a helmet including the same, which significantly improves lightweight while satisfying the level of bulletproof performance required by the industry.

본 발명의 또 다른 과제는 아라미드 복합재에 라미네이팅된 반경화 필름이 경화되는 것을 방지하기 위해 운반 중 냉동보관해야 하는 종래 문제점을 해결할 수 있는 아라미드 복합재 및 이를 포함하는 헬멧을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an aramid composite material and a helmet including the same, which can solve the conventional problem that must be stored frozen during transportation to prevent curing of the semi-cured film laminated to the aramid composite material.

본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술된 것이고, 부분적으로는 그러한 기술로부터 자명할 것이다. 또는, 본 발명의 실시를 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 이해될 수 있을 것이다. 본 발명의 목적들 및 다른 이점들은 발명의 상세한 설명 및 특허청구범위에서 특정된 구조에 의해 실현되고 달성될 것이다.
Still other features and advantages of the invention are described below, and will be apparent in part from such techniques. Or, other features and advantages of the present invention may be understood through the practice of the present invention. The objects and other advantages of the present invention will be realized and attained by the structure specified in the detailed description and claims of the invention.

위와 같은 과제들을 달성하기 위해서, 본 발명에서는 아라미드 직물 및 상기 아라미드 직물의 일면에 라미네이팅된 열가소성 접착 필름을 포함하며, 아라미드 복합재내 열가소성 접착 필름의 함량이 10~20중량%인 것을 특징으로 하는 아라미드 복합재를 제공한다.In order to achieve the above problems, the present invention includes an aramid fabric and aramid composite material comprising a thermoplastic adhesive film laminated to one side of the aramid fabric, the content of the thermoplastic adhesive film in the aramid composite material is 10 to 20% by weight Provides

또한, 본 발명에서는 아라미드 직물에 페놀수지가 디핑된 아라미드 프리프레그가 1~3매 적층된 외각층 및 내각층과 상기 아라미드 복합재 15~20매가 적층된 중간층으로 구성되어 전체무게가 1400g 이하이고, MIL-STD662F 규정에 따라 측정된 평균속도(V50)가 610~660m/s인 헬멧을 제공한다.
In addition, in the present invention, the aramid fabric is composed of an outer layer and an inner layer in which 1 to 3 aramid prepregs laminated with phenol resin are stacked, and an intermediate layer in which 15 to 20 aramid composites are stacked, and the total weight is 1400 g or less, and MIL -Provides helmets with average speed (V50) of 610~660m/s measured according to STD662F.

본 발명의 아라미드 복합재에 따르면, 라미네이팅 공정을 이용하여 아라미드 직물의 한 면에만 수지를 코팅함으로써 수지함량을 크게 낮출 수 있어 우수한 경량성을 제공할 수 있고, 수지를 균일하게 코팅시킴으로써 우수한 방탄성능을 제공할 수 있다.According to the aramid composite material of the present invention, by coating the resin on only one side of the aramid fabric using a laminating process, the resin content can be significantly lowered, providing excellent light weight, and uniformly coating the resin to provide excellent bulletproof performance can do.

본 발명의 아라미드 복합재는 페놀수지 대신 열가소성 접착 필름을 포함하기 때문에 경화 방지를 위해 운송시 냉동 컨테이너에 냉동 보관해야 하는 종래의 문제점을 해결할 수 있고, 헬멧 성형성도 우수하다.Since the aramid composite material of the present invention includes a thermoplastic adhesive film instead of a phenolic resin, it can solve the conventional problems that must be stored frozen in a refrigerated container during transportation to prevent curing, and has excellent helmet formability.

본 발명의 헬멧은 우수한 방탄성능을 구비하면서도 경량성이 크게 향상된다.
The helmet of the present invention has excellent ballistic performance while greatly improving light weight.

본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명의 다양한 변경 및 변형이 가능하다는 점은 당업자에게 자명할 것이다. 따라서, 본 발명은 특허청구범위에 기재된 발명 및 그 균등물의 범위 내에 드는 변경 및 변형을 모두 포함한다.It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications of the present invention are possible without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, the present invention includes all modifications and variations falling within the scope of the invention and equivalents described in the claims.

본 발명에 따른 아라미드 복합재는 아라미드 직물 및 상기 아라미드 직물의 일면에 라미네이팅된 열가소성 접착 필름을 포함하며, 아라미드 복합재 전체중량대비 아라미드 복합재내 열가소성 접착 필름의 함량이 10~20중량%인 것을 특징으로 한다.The aramid composite material according to the present invention comprises an aramid fabric and a thermoplastic adhesive film laminated on one side of the aramid fabric, characterized in that the content of the thermoplastic adhesive film in the aramid composite compared to the total weight of the aramid composite material is 10 to 20% by weight.

만약 열가소성 접착필름의 함량이 10중량% 미만인 경우 적층시 아라미드 복합재 간의 접착력이 떨어지고, 20중량%를 초과할 경우 방탄성능이 저하되고 방탄헬멧의 중량이 증가되어 바람직하지 못하게 된다.If the content of the thermoplastic adhesive film is less than 10% by weight, the adhesion between the aramid composites during lamination decreases, and if it exceeds 20% by weight, the ballistic performance decreases and the weight of the ballistic helmet increases, which is not preferable.

상기 열가소성 접착필름은 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체 또는 열가소성 폴리우레탄 수지로 구성된다.The thermoplastic adhesive film is composed of an ethylene-vinyl acetate copolymer or a thermoplastic polyurethane resin.

상기 아라미드 복합재는 라미네이팅 공정을 이용하여 아라미드 직물의 한면에만 열가소성 접착필름을 접착하기 때문에 아라미드 직물내 수지 함침량을 낮출 수 있어 경량성이 향상되고 수지 함침량이 균일하게 되어 방탄성도 개선된다.Since the aramid composite material adheres the thermoplastic adhesive film to only one side of the aramid fabric by using a laminating process, the amount of resin impregnation in the aramid fabric can be lowered, resulting in improved light weight and uniform resin impregnation, thereby improving ballistic resistance.

또한, 상기 아라미드 복합재는 종래 페놀수지 대신에 상기 열가소성 수지를 사용하기 때문에 운반 중 경화 방지를 위해 냉동 보관해야 하는 종래의 번거로움을 해소할 수 있다.In addition, since the aramid composite material uses the thermoplastic resin instead of the conventional phenolic resin, it is possible to solve the conventional hassle that must be stored frozen to prevent curing during transportation.

이하에서는 본 발명의 아라미드 복합재를 제조하는 방법의 구현일례를 상세하게 설명한다.Hereinafter, an example of implementation of the method for manufacturing the aramid composite of the present invention will be described in detail.

본 발명의 아라미드 복합재는, 아라미드 직물을 제조하는 단계 및 상기 아라미드 직물의 한쪽 면에 열가소성 접착 필름을 라미네이팅(laminating)시키는 단계를 포함한다.The aramid composite material of the present invention includes the steps of manufacturing an aramid fabric and laminating a thermoplastic adhesive film on one side of the aramid fabric.

먼저, 상기 아라미드 직물을 제조하는 방법을 설명한다.First, a method of manufacturing the aramid fabric will be described.

상기 아라미드 직물의 제조에 이용되는 아라미드 섬유는 다음과 같은 방법에 의해 제조된다. 방향족 디아민과 방향족 디에시드클로라이드를 중합용매 중에서 중합시킴으로써 방향족 폴리아미드 중합체를 제조하고, 그 후 상기 방향족 폴리아미드 중합체를 포함하는 방사도프를 방사구금을 통해 방사한 후 응고시켜 아라미드 섬유를 제조한다.The aramid fiber used for the production of the aramid fabric is produced by the following method. An aromatic polyamide polymer is prepared by polymerizing an aromatic diamine and an aromatic dieside chloride in a polymerization solvent, and then spinning a spinning dope containing the aromatic polyamide polymer through a spinneret and solidifying to prepare an aramid fiber.

상기 아라미드 섬유는 600~3,000데니어(denier) 범위의 총섬도를 갖는 것이 바람직하다. 만일, 총섬도가 500데니어 미만일 경우에는 제직 후 밀도를 증가시켜야하므로 생산성이 떨어질 수 있고, 반면 총섬도가 4,000데니어를 초과할 경우에는 제직공정성이 떨어질 수 있다.It is preferable that the aramid fiber has a total fineness in the range of 600 to 3,000 denier. If the total fineness is less than 500 denier, the density may have to be increased after weaving, so productivity may decrease, whereas when the total fineness exceeds 4,000 denier, weaving processability may decrease.

상기 아라미드 섬유는 20g/d 이상의 인장 강도를 갖는 것이 바람직한데, 만일 낮은 인장 강도를 갖는 아라미드 섬유를 사용할 경우에는 업계에서 요구하는 정도의 방탄 성능을 얻기가 곤란하다.It is preferable that the aramid fiber has a tensile strength of 20 g/d or more, and if aramid fiber having a low tensile strength is used, it is difficult to obtain bulletproof performance as required by the industry.

상기 아라미드 복합재의 지지체 역할을 하는 아라미드 원단은 다양한 형태의 원단을 사용할 수 있으나, 우수한 방탄 성능을 제공하고 제조가 비교적 용이한 아라미드 직물을 사용할 수 있다.The aramid fabric serving as a support for the aramid composite material can use various types of fabric, but it can use an aramid fabric that provides excellent bulletproof performance and is relatively easy to manufacture.

이하, 아라미드 직물을 제조하는 방법을 설명한다. 상술한 방법으로 제조한 아라미드 섬유를 경사로 적용하여 경사빔을 제조한 후, 상기 경사빔을 직기에 설치하고 아라미드 섬유를 위사로 적용하여 직조함으로써 아라미드 직물을 완성한다. 이때, 상기 아라미드 직물은 평직, 또는 바스켓직 조직이 바람직하다. 이러한 평직 또는 바스켓직 조직은 경사 및 위사가 일정한 굴곡을 이루면서 형성되어 있기 때문에 총탄 등에 의한 외력을 받을 경우, 외력을 균일하게 직물 전체로 분산시킴에 따라 우수한 방탄 성능을 제공할 수 있다.Hereinafter, a method of manufacturing an aramid fabric will be described. After producing the inclined beam by applying the aramid fiber produced by the above-described method as a slope, the aramid fabric is completed by installing the inclined beam on a loom and applying the aramid fiber as a weft to weave. At this time, the aramid fabric is preferably plain weave, or basket weave structure. Since such a plain or basket weave structure is formed while the warp and the weft yarns form a certain bend, it can provide excellent bullet-proof performance by dispersing the external force uniformly over the entire fabric when receiving an external force such as a bullet.

또한, 상기 아라미드 직물은 150~520g/㎡의 밀도를 갖는 것이 바람직하다. 만일, 상기 밀도가 너무 낮은 경우에는 직물에 공간이 생성될 수 있어 방탄 성능이 떨어질 수 있고, 상기 밀도가 너무 높은 경우에는 직물의 제조가 용이하지 않아 생산 효율이 크게 떨어질 수 있다.In addition, it is preferable that the aramid fabric has a density of 150 to 520 g/m 2. If the density is too low, space may be generated in the fabric, and thus the bulletproof performance may be deteriorated. If the density is too high, the production efficiency may be greatly reduced because the fabric is not easy to manufacture.

다음으로, 상기 아라미드 복합재를 제조하는 방법에 대해 설명한다.Next, a method for manufacturing the aramid composite material will be described.

상술한 방법에 의해 제조된 아라미드 직물에 열가소성 접착 필름을 부착하는 단계, 상기 열가소성 접착 필름이 부착된 아라미드 직물을 가압하는 단계 및 상기 가압된 아라미드 직물을 건조하는 단계를 차례로 수행함으로써 아라미드 복합재가 완성된다.The aramid composite is completed by sequentially performing a step of attaching a thermoplastic adhesive film to the aramid fabric prepared by the above-described method, pressing the aramid fabric to which the thermoplastic adhesive film is attached, and drying the pressurized aramid fabric. .

상기 아라미드 직물에 열가소성 접착 필름을 부착하는 단계는 연속 공정 또는 비연속 공정을 통해 수행될 수 있다. 상기 연속 공정은 아라미드 직물과 열가소성 접착 필름을 별개의 공급 롤러 등에 의해 동시에 각각 공급한 후 상기 아라미드 직물 및 열가소성 접착 필름을 서로 부착시킨다. 상기 비연속 공정은 일정한 크기의 아라미드 직물과 열가소성 접착 필름을 준비한 후 상기 일정한 크기의 아라미드 직물과 열가소성 접착 필름을 차례로 정렬하여 부착시킨다.The step of attaching the thermoplastic adhesive film to the aramid fabric may be performed through a continuous process or a non-continuous process. In the continuous process, the aramid fabric and the thermoplastic adhesive film are respectively supplied simultaneously by separate supply rollers, and then the aramid fabric and the thermoplastic adhesive film are attached to each other. In the non-continuous process, after preparing the aramid fabric of a certain size and the thermoplastic adhesive film, the aramid fabric of the constant size and the thermoplastic adhesive film are sequentially aligned and attached.

상기 열가소성 접착 필름이 부착된 아라미드 직물을 가압하는 단계는 가압 롤러를 이용하여 연속적으로 수행하거나, 가압 판을 이용하여 비연속적으로 수행될 수 있다.The step of pressing the aramid fabric to which the thermoplastic adhesive film is attached may be performed continuously using a pressure roller or discontinuously using a pressure plate.

상기 가압된 아라미드 직물을 건조하는 단계는 챔버(chamber) 등을 이용하여 연속적으로 수행하거나, 가열 판을 이용하여 비연속적으로 수행할 수 있다.The step of drying the pressurized aramid fabric may be performed continuously using a chamber or the like, or discontinuously using a heating plate.

한편, 본 발명에 따른 헬멧은 아라미드 직물에 페놀수지가 디핑된 아라미드 프리프레그가 1~3매 적층된 외각층, 아라미드 직물 일면에 열가소성 접착필름이 라미네이팅된 아라미드 복합재가 15~20매 적층된 중간층 및 아라미드 직물에 페놀수지가 디핑된 아라미드 프리프레그가 1~3매 적층된 내각층으로 구성된다.On the other hand, the helmet according to the present invention, the outer layer of the aramid fabric is aramid fabric pre-preg 1 to 3 sheets of phenolic resin is laminated, aramid composite on the one side of the aramid fabric laminated aramid composite material 15 to 20 sheets intermediate layer and The aramid fabric is composed of 1 to 3 aramid prepregs laminated with phenolic resin layered inside.

상기 방탄용 헬멧은 MIL-STD-662F 규정에 따라 측정된 평균 속도(V50)가 610~660㎧으로써, 우수한 방탄 성능을 제공한다. 이때, 상기 평균 속도는 Cal.22구경 파편모의탄(FSP)을 이용하여 완전 관통했을 때의 속도와 부분 관통했을 때의 속도를 평균한 값으로부터 측정한다.The bulletproof helmet has an average speed (V50) measured according to MIL-STD-662F regulations of 610 to 660 Hz, thereby providing excellent bulletproof performance. In this case, the average speed is measured from the average value of the speed at the time of complete penetration and the speed at the time of partial penetration using Cal.22-diameter fragment simulation (FSP).

또한, 상기 방탄용 헬멧은 1400g 이하의 전체 무게를 갖는다. 만일 상기 전체 무게가 1400g을 초과하는 경우 군인들의 전투력이 현저히 떨어지게 된다.In addition, the bullet-proof helmet has an overall weight of 1400 g or less. If the total weight exceeds 1400g, the combat power of the soldiers is significantly reduced.

상기 헬멧을 제조하는 구현일례를 살펴보면, 헬멧 제조용 몰드 내에 아라미드 직물에 페놀수지가 디핑된 아라미드 프리프레그 1~3매를 적층한 다음, 그 위에 상기 아라미드 복합재 15~20매를 적층한 다음, 다시 그 위에 아라미드 직물에 페놀수지가 디핑된 아라미드 프리프레그 1~3매를 적층한 후 고온으로 열처리 하면서 고압을 가해 헬멧을 제조한다.Looking at the implementation example of manufacturing the helmet, a phenolic resin-doped aramid prepreg 1 to 3 sheets are stacked in a helmet manufacturing mold, and then 15 to 20 aramid composites are stacked thereon, and then again On the aramid fabric, 1 to 3 aramid prepregs with dipping of phenolic resin are stacked, and then heat-treated at high temperature to apply high pressure to produce a helmet.

이하, 실시예들과 비교예들을 통해 본 발명을 구체적으로 설명한다. 다만, 하기의 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 to aid the understanding of the present invention, so the scope of the present invention should not be limited.

실시예Example 1 One

방향족 디아민인 파라-페닐렌디아민과 방향족 디에시드클로라이드인 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 3,000 데니어의 전방향족 아라미드 섬유를 제조하였다.Aromatic diamine para-phenylenediamine and aromatic diacid chloride terephthaloyl dichloride were polymerized in an N-methyl-2-pyrrolidone polymerization solvent to prepare a poly paraphenylene terephthalamide polymer, and then the polymer Was dissolved in a concentrated sulfuric acid solvent to prepare a spinning dope, and the spinning dope was spun through a spinneret and solidified to prepare 3,000 denier wholly aromatic aramid fibers.

그 후, 상기 아라미드 섬유를 경사 및 위사에 각각 적용하고 평직으로 직조하여 450g/㎡의 밀도를 갖는 아라미드 직물을 제조하였다.Thereafter, the aramid fibers were respectively applied to warp and weft yarns and woven into plain weaves to prepare aramid fabrics having a density of 450 g/m 2.

다음으로, 상기와 같이 제조된 아라미드 직물 일면에 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체로 이루어진 열가소성 접착 필름을 라미네이팅 하여 아라미드 복합재를 제조하였다. Next, an aramid composite material was prepared by laminating a thermoplastic adhesive film made of an ethylene-vinyl acetate copolymer on one side of the aramid fabric prepared as described above.

이때 아라미드 복합재 전체중량대비 아라미드 복합재내 열가소성 접착필름의 함량이 10중량%가 되도록 하였다.At this time, the content of the thermoplastic adhesive film in the aramid composite compared to the total weight of the aramid composite was set to 10% by weight.

한편, 상기와 같이 제조된 아라미드 직물을 페놀수지 용액 내에 디핑하여 페놀수지가 함침된 아라미드 직물 프리프레그를 제조하였다.Meanwhile, an aramid fabric prepreg impregnated with phenol resin was prepared by dipping the aramid fabric prepared as above into a phenol resin solution.

다음으로는, 헬멧 제조용 몰드 내에 페놀수지가 함침된 아라미드 직물 프리프레그 3매를 적층한 다음, 계속해서 그 위에 상기와 같이 제조한 아라미드 복합재 17매를 적층한 다음, 계속해서 그 위에 페놀수지가 함침된 아라미드 직물 프리프레그 3매를 적층한 후 160bar의 압력 및 150℃의 온도하에서 20분간 가압 성형하여 헬멧을 제조하였다.Next, three aramid fabric prepregs impregnated with phenolic resin were stacked in a mold for manufacturing a helmet, and then 17 aramid composites prepared as above were stacked thereon, and then phenolic resin was continuously impregnated thereon. After stacking the three aramid fabric prepregs, a helmet was manufactured by pressure-molding for 20 minutes under a pressure of 160 bar and a temperature of 150°C.

제조된 헬멧의 평균속도(V50), 아라미드 직물에 함침된 수지의 함량 균일도를 나타내는 표준편차 및 헬멧의 전체중량을 측정한 결과는 표 1과 같았다.
The average speed (V50) of the manufactured helmet, the standard deviation showing the uniformity of the content of the resin impregnated in the aramid fabric, and the results of measuring the total weight of the helmet are shown in Table 1.

실시예Example 2 2

방향족 디아민인 파라-페닐렌디아민과 방향족 디에시드클로라이드인 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 3,000 데니어의 전방향족 아라미드 섬유를 제조하였다.Aromatic diamine para-phenylenediamine and aromatic diacid chloride terephthaloyl dichloride were polymerized in an N-methyl-2-pyrrolidone polymerization solvent to prepare a poly paraphenylene terephthalamide polymer, and then the polymer Was dissolved in a concentrated sulfuric acid solvent to prepare a spinning dope, and the spinning dope was spun through a spinneret and solidified to prepare 3,000 denier wholly aromatic aramid fibers.

그 후, 상기 아라미드 섬유를 경사 및 위사에 각각 적용하고 평직으로 직조하여 450g/㎡의 밀도를 갖는 아라미드 직물을 제조하였다.Thereafter, the aramid fibers were respectively applied to warp and weft yarns and woven into plain weaves to prepare aramid fabrics having a density of 450 g/m 2.

다음으로, 상기와 같이 제조된 아라미드 직물 일면에 열가소성 폴리우레탄 수지로 이루어진 열가소성 접착 필름을 라미네이팅 하여 아라미드 복합재를 제조하였다.Next, an aramid composite material was prepared by laminating a thermoplastic adhesive film made of a thermoplastic polyurethane resin on one side of the aramid fabric prepared as described above.

이때 아라미드 복합재 전체중량대비 아라미드 복합재내 열가소성 접착필름의 함량이 14중량%가 되도록 하였다.At this time, the content of the thermoplastic adhesive film in the aramid composite compared to the total weight of the aramid composite was set to 14% by weight.

한편, 상기와 같이 제조된 아라미드 직물을 페놀수지 용액 내에 디핑하여 페놀수지가 함침된 아라미드 직물 프리프레그를 제조하였다.Meanwhile, an aramid fabric prepreg impregnated with phenol resin was prepared by dipping the aramid fabric prepared as above into a phenol resin solution.

다음으로는, 헬멧 제조용 몰드 내에 페놀수지가 함침된 아라미드 직물 프리프레그 2매를 적층한 다음, 계속해서 그 위에 상기와 같이 제조한 아라미드 복합재 19매를 적층한 다음, 계속해서 그 위에 페놀수지가 함침된 아라미드 직물 프리프레그 2매를 적층한 후 160bar의 압력 및 150℃의 온도하에서 20분간 가압 성형하여 헬멧을 제조하였다.Next, two aramid fabric prepregs impregnated with phenolic resin were molded in a mold for manufacturing a helmet, and then 19 aramid composites prepared as above were stacked thereon, and then phenolic resin was continuously impregnated thereon. Two laminated aramid fabric prepregs were stacked, and then press-molded at a pressure of 160 bar and a temperature of 150° C. for 20 minutes to prepare a helmet.

제조된 헬멧의 평균속도(V50), 아라미드 직물에 함침된 수지의 함량 균일도를 나타내는 표준편차 및 헬멧의 전체중량을 측정한 결과는 표 1과 같았다.
The average speed (V50) of the manufactured helmet, the standard deviation showing the uniformity of the content of the resin impregnated in the aramid fabric, and the results of measuring the total weight of the helmet are shown in Table 1.

실시예Example 3 3

방향족 디아민인 파라-페닐렌디아민과 방향족 디에시드클로라이드인 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 3,000 데니어의 전방향족 아라미드 섬유를 제조하였다.Aromatic diamine para-phenylenediamine and aromatic diacid chloride terephthaloyl dichloride were polymerized in an N-methyl-2-pyrrolidone polymerization solvent to prepare a poly paraphenylene terephthalamide polymer, and then the polymer Was dissolved in a concentrated sulfuric acid solvent to prepare a spinning dope, and the spinning dope was spun through a spinneret and solidified to prepare 3,000 denier wholly aromatic aramid fibers.

그 후, 상기 아라미드 섬유를 경사 및 위사에 각각 적용하고 평직으로 직조하여 450g/㎡의 밀도를 갖는 아라미드 직물을 제조하였다.Thereafter, the aramid fibers were respectively applied to warp and weft yarns and woven into plain weaves to prepare aramid fabrics having a density of 450 g/m 2.

다음으로, 상기와 같이 제조된 아라미드 직물 일면에 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체로 이루어진 열가소성 접착 필름을 라미네이팅 하여 아라미드 복합재를 제조하였다. Next, an aramid composite material was prepared by laminating a thermoplastic adhesive film made of an ethylene-vinyl acetate copolymer on one side of the aramid fabric prepared as described above.

이때 아라미드 복합재 전체중량대비 아라미드 복합재내 열가소성 접착필름의 함량이 17중량%가 되도록 하였다.At this time, the content of the thermoplastic adhesive film in the aramid composite compared to the total weight of the aramid composite was set to be 17% by weight.

한편, 상기와 같이 제조된 아라미드 직물을 페놀수지 용액 내에 디핑하여 페놀수지가 함침된 아라미드 직물 프리프레그를 제조하였다.Meanwhile, an aramid fabric prepreg impregnated with phenol resin was prepared by dipping the aramid fabric prepared as above into a phenol resin solution.

다음으로는, 헬멧 제조용 몰드 내에 페놀수지가 함침된 아라미드 직물 프리프레그 3매를 적층한 다음, 계속해서 그 위에 상기와 같이 제조한 아라미드 복합재 17매를 적층한 다음, 계속해서 그 위에 페놀수지가 함침된 아라미드 직물 프리프레그 3매를 적층한 후 160bar의 압력 및 150℃의 온도하에서 20분간 가압 성형하여 헬멧을 제조하였다.Next, three aramid fabric prepregs impregnated with phenolic resin were stacked in a mold for manufacturing a helmet, and then 17 aramid composites prepared as above were stacked thereon, and then phenolic resin was continuously impregnated thereon. After stacking the three aramid fabric prepregs, a helmet was manufactured by pressure-molding for 20 minutes under a pressure of 160 bar and a temperature of 150°C.

제조된 헬멧의 평균속도(V50), 아라미드 직물에 함침된 수지의 함량 균일도를 나타내는 표준편차 및 헬멧의 전체중량을 측정한 결과는 표 1과 같았다.
The average speed (V50) of the manufactured helmet, the standard deviation showing the uniformity of the content of the resin impregnated in the aramid fabric, and the results of measuring the total weight of the helmet are shown in Table 1.

실시예Example 4 4

방향족 디아민인 파라-페닐렌디아민과 방향족 디에시드클로라이드인 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 3,000 데니어의 전방향족 아라미드 섬유를 제조하였다.Aromatic diamine para-phenylenediamine and aromatic diacid chloride terephthaloyl dichloride were polymerized in an N-methyl-2-pyrrolidone polymerization solvent to prepare a poly paraphenylene terephthalamide polymer, and then the polymer Was dissolved in a concentrated sulfuric acid solvent to prepare a spinning dope, and the spinning dope was spun through a spinneret and solidified to prepare 3,000 denier wholly aromatic aramid fibers.

그 후, 상기 아라미드 섬유를 경사 및 위사에 각각 적용하고 평직으로 직조하여 450g/㎡의 밀도를 갖는 아라미드 직물을 제조하였다.Thereafter, the aramid fibers were respectively applied to warp and weft yarns and woven into plain weaves to prepare aramid fabrics having a density of 450 g/m 2.

다음으로, 상기와 같이 제조된 아라미드 직물 일면에 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체로 이루어진 열가소성 접착 필름을 라미네이팅 하여 아라미드 복합재를 제조하였다. Next, an aramid composite material was prepared by laminating a thermoplastic adhesive film made of an ethylene-vinyl acetate copolymer on one side of the aramid fabric prepared as described above.

이때 아라미드 복합재 전체중량대비 아라미드 복합재내 열가소성 접착필름의 함량이 20중량%가 되도록 하였다.At this time, the content of the thermoplastic adhesive film in the aramid composite compared to the total weight of the aramid composite was set to 20% by weight.

한편, 상기와 같이 제조된 아라미드 직물을 페놀수지 용액 내에 디핑하여 페놀수지가 함침된 아라미드 직물 프리프레그를 제조하였다.Meanwhile, an aramid fabric prepreg impregnated with phenol resin was prepared by dipping the aramid fabric prepared as above into a phenol resin solution.

다음으로는, 헬멧 제조용 몰드 내에 페놀수지가 함침된 아라미드 직물 프리프레그 2매를 적층한 다음, 계속해서 그 위에 상기와 같이 제조한 아라미드 복합재 19매를 적층한 다음, 계속해서 그 위에 페놀수지가 함침된 아라미드 직물 프리프레그 2매를 적층한 후 160bar의 압력 및 150℃의 온도하에서 20분간 가압 성형하여 헬멧을 제조하였다.Next, two aramid fabric prepregs impregnated with phenolic resin were molded in a mold for manufacturing a helmet, and then 19 aramid composites prepared as above were stacked thereon, and then phenolic resin was continuously impregnated thereon. Two laminated aramid fabric prepregs were stacked, and then press-molded at a pressure of 160 bar and a temperature of 150° C. for 20 minutes to prepare a helmet.

제조된 헬멧의 평균속도(V50), 아라미드 직물에 함침된 수지의 함량 균일도를 나타내는 표준편차 및 헬멧의 전체중량을 측정한 결과는 표 1과 같았다.
The average speed (V50) of the manufactured helmet, the standard deviation showing the uniformity of the content of the resin impregnated in the aramid fabric, and the results of measuring the total weight of the helmet are shown in Table 1.

비교실시예Comparative Example 1 One

방향족 디아민인 파라-페닐렌디아민과 방향족 디에시드클로라이드인 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 3,000 데니어의 전방향족 아라미드 섬유를 제조하였다.Aromatic diamine para-phenylenediamine and aromatic diacid chloride terephthaloyl dichloride were polymerized in an N-methyl-2-pyrrolidone polymerization solvent to prepare a poly paraphenylene terephthalamide polymer, and then the polymer Was dissolved in a concentrated sulfuric acid solvent to prepare a spinning dope, and the spinning dope was spun through a spinneret and solidified to prepare 3,000 denier wholly aromatic aramid fibers.

그 후, 상기 아라미드 섬유를 경사 및 위사에 각각 적용하고 평직으로 직조하여 450g/㎡의 밀도를 갖는 아라미드 직물을 제조하였다.Thereafter, the aramid fibers were respectively applied to warp and weft yarns and woven into plain weaves to prepare aramid fabrics having a density of 450 g/m 2.

다음으로, 상기와 같이 제조된 아라미드 직물 일면에 분자량이 550인 페놀수지 65중량%와 분자량이 90,000인 폴리비닐부틸 수지 35중량%로 이루어진 수지 필름을 라미네이팅 하여 아라미드 복합재를 제조하였다.Next, an aramid composite material was prepared by laminating a resin film composed of 65% by weight of a phenolic resin having a molecular weight of 550 and 35% by weight of a polyvinylbutyl resin having a molecular weight of 90,000 on one side of the aramid fabric prepared as described above.

다음으로는, 헬멧 제조용 몰드 내에 상기 아라미드 복합재 23매를 적층한 후 160bar의 압력 및 150℃의 온도하에서 20분간 가압 성형하여 헬멧을 제조하였다.Next, 23 sheets of the aramid composite were laminated in a mold for manufacturing a helmet, and then press-molded at a pressure of 160 bar and a temperature of 150° C. for 20 minutes to manufacture a helmet.

제조된 헬멧의 평균속도(V50), 아라미드 직물에 함침된 수지의 함량 균일도를 나타내는 표준편차 및 헬멧의 전체중량을 측정한 결과는 표 1과 같았다.The average speed (V50) of the manufactured helmet, the standard deviation showing the uniformity of the content of the resin impregnated in the aramid fabric, and the results of measuring the total weight of the helmet are shown in Table 1.

비교실시예Comparative Example 2 2

방향족 디아민인 파라-페닐렌디아민과 방향족 디에시드클로라이드인 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 3,000 데니어의 전방향족 아라미드 섬유를 제조하였다.Aromatic diamine para-phenylenediamine and aromatic diacid chloride terephthaloyl dichloride were polymerized in an N-methyl-2-pyrrolidone polymerization solvent to prepare a poly paraphenylene terephthalamide polymer, and then the polymer Was dissolved in a concentrated sulfuric acid solvent to prepare a spinning dope, and the spinning dope was spun through a spinneret and solidified to prepare 3,000 denier wholly aromatic aramid fibers.

그 후, 상기 아라미드 섬유를 경사 및 위사에 각각 적용하고 평직으로 직조하여 450g/㎡의 밀도를 갖는 아라미드 직물을 제조하였다.Thereafter, the aramid fibers were respectively applied to warp and weft yarns and woven into plain weaves to prepare aramid fabrics having a density of 450 g/m 2.

다음으로 상기와 같이 제조된 아라미드 직물을 페놀수지 용액 내에 디핑하여 페놀수지가 함침된 아라미드 직물 프리프레그를 제조하였다.Next, an aramid fabric prepreg impregnated with phenol resin was prepared by dipping the aramid fabric prepared as above into a phenol resin solution.

다음으로는, 헬멧 제조용 몰드 내에 페놀수지가 함침된 아라미드 직물 프리프레그 23매를 적층한 후 160bar의 압력 및 150℃의 온도하에서 20분간 가압 성형하여 헬멧을 제조하였다.Next, 23 sheets of aramid fabric prepreg impregnated with phenolic resin were stacked in a mold for manufacturing a helmet, and then press-molded at a pressure of 160 bar and a temperature of 150°C for 20 minutes to prepare a helmet.

제조된 헬멧의 평균속도(V50), 아라미드 직물에 함침된 수지의 함량 균일도를 나타내는 표준편차 및 헬멧의 전체중량을 측정한 결과는 표 1과 같았다.
The average speed (V50) of the manufactured helmet, the standard deviation showing the uniformity of the content of the resin impregnated in the aramid fabric, and the results of measuring the total weight of the helmet are shown in Table 1.

비교실시예Comparative Example 3 3

방향족 디아민인 파라-페닐렌디아민과 방향족 디에시드클로라이드인 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 3,000 데니어의 전방향족 아라미드 섬유를 제조하였다.Aromatic diamine para-phenylenediamine and aromatic diacid chloride terephthaloyl dichloride were polymerized in an N-methyl-2-pyrrolidone polymerization solvent to prepare a poly paraphenylene terephthalamide polymer, and then the polymer Was dissolved in a concentrated sulfuric acid solvent to prepare a spinning dope, and the spinning dope was spun through a spinneret and solidified to prepare 3,000 denier wholly aromatic aramid fibers.

그 후, 상기 아라미드 섬유를 경사 및 위사에 각각 적용하고 평직으로 직조하여 450g/㎡의 밀도를 갖는 아라미드 직물을 제조하였다.Thereafter, the aramid fibers were respectively applied to warp and weft yarns and woven into plain weaves to prepare aramid fabrics having a density of 450 g/m 2.

다음으로, 상기와 같이 제조된 아라미드 직물 일면에 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체로 이루어진 열가소성 접착 필름을 라미네이팅 하여 아라미드 복합재를 제조하였다. Next, an aramid composite material was prepared by laminating a thermoplastic adhesive film made of an ethylene-vinyl acetate copolymer on one side of the aramid fabric prepared as described above.

이때 아라미드 복합재 전체중량대비 아라미드 복합재내 열가소성 접착필름의 함량이 9중량%가 되도록 하였다.At this time, the content of the thermoplastic adhesive film in the aramid composite compared to the total weight of the aramid composite was set to 9% by weight.

한편, 상기와 같이 제조된 아라미드 직물을 페놀수지 용액 내에 디핑하여 페놀수지가 함침된 아라미드 직물 프리프레그를 제조하였다.Meanwhile, an aramid fabric prepreg impregnated with phenol resin was prepared by dipping the aramid fabric prepared as described above into a phenol resin solution.

다음으로는, 헬멧 제조용 몰드 내에 페놀수지가 함침된 아라미드 직물 프리프레그 3매를 적층한 다음, 계속해서 그 위에 상기와 같이 제조한 아라미드 복합재 17매를 적층한 다음, 계속해서 그 위에 페놀수지가 함침된 아라미드 직물 프리프레그 3매를 적층한 후 160bar의 압력 및 150℃의 온도하에서 20분간 가압 성형하여 헬멧을 제조하였다.Next, three aramid fabric prepregs impregnated with phenolic resin were stacked in a mold for manufacturing a helmet, and then 17 aramid composites prepared as above were stacked thereon, and then phenolic resin was continuously impregnated thereon. After stacking three sheets of aramid fabric prepreg, a helmet was manufactured by pressure-molding at 160 bar and 150° C. for 20 minutes.

제조된 헬멧의 평균속도(V50), 아라미드 직물에 함침된 수지의 함량 균일도를 나타내는 표준편차 및 헬멧의 전체중량을 측정한 결과는 표 1과 같았다.
The average speed (V50) of the manufactured helmet, the standard deviation showing the uniformity of the content of the resin impregnated in the aramid fabric, and the results of measuring the total weight of the helmet are shown in Table 1.

비교실시예Comparative Example 4 4

방향족 디아민인 파라-페닐렌디아민과 방향족 디에시드클로라이드인 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 3,000 데니어의 전방향족 아라미드 섬유를 제조하였다.Aromatic diamine para-phenylenediamine and aromatic diacid chloride terephthaloyl dichloride were polymerized in an N-methyl-2-pyrrolidone polymerization solvent to prepare a poly paraphenylene terephthalamide polymer, and then the polymer Was dissolved in a concentrated sulfuric acid solvent to prepare a spinning dope, and the spinning dope was spun through a spinneret and solidified to prepare 3,000 denier wholly aromatic aramid fibers.

그 후, 상기 아라미드 섬유를 경사 및 위사에 각각 적용하고 평직으로 직조하여 450g/㎡의 밀도를 갖는 아라미드 직물을 제조하였다.Thereafter, the aramid fibers were respectively applied to warp and weft yarns and woven into plain weaves to prepare aramid fabrics having a density of 450 g/m 2.

다음으로, 상기와 같이 제조된 아라미드 직물 일면에 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체로 이루어진 열가소성 접착 필름을 라미네이팅 하여 아라미드 복합재를 제조하였다. Next, an aramid composite material was prepared by laminating a thermoplastic adhesive film made of an ethylene-vinyl acetate copolymer on one side of the aramid fabric prepared as described above.

이때 아라미드 복합재 전체중량대비 아라미드 복합재내 열가소성 접착필름의 함량이 22중량%가 되도록 하였다.At this time, the content of the thermoplastic adhesive film in the aramid composite relative to the total weight of the aramid composite was set to 22% by weight.

한편, 상기와 같이 제조된 아라미드 직물을 페놀수지 용액 내에 디핑하여 페놀수지가 함침된 아라미드 직물 프리프레그를 제조하였다.Meanwhile, an aramid fabric prepreg impregnated with phenol resin was prepared by dipping the aramid fabric prepared as described above into a phenol resin solution.

다음으로는, 헬멧 제조용 몰드 내에 페놀수지가 함침된 아라미드 직물 프리프레그 3매를 적층한 다음, 계속해서 그 위에 상기와 같이 제조한 아라미드 복합재 17매를 적층한 다음, 계속해서 그 위에 페놀수지가 함침된 아라미드 직물 프리프레그 3매를 적층한 후 160bar의 압력 및 150℃의 온도하에서 20분간 가압 성형하여 헬멧을 제조하였다.Next, three aramid fabric prepregs impregnated with phenolic resin were stacked in a mold for manufacturing a helmet, and then 17 aramid composites prepared as above were stacked thereon, and then phenolic resin was continuously impregnated thereon. After stacking three sheets of aramid fabric prepreg, a helmet was manufactured by pressure-molding at 160 bar and 150° C. for 20 minutes.

제조된 헬멧의 평균속도(V50), 아라미드 직물에 함침된 수지의 함량 균일도를 나타내는 표준편차 및 헬멧의 전체중량을 측정한 결과는 표 1과 같았다.
The average speed (V50) of the manufactured helmet, the standard deviation showing the uniformity of the content of the resin impregnated in the aramid fabric, and the results of measuring the total weight of the helmet are shown in Table 1.

구분division 전체중량(g)Total weight (g) 표준편차Standard Deviation 평균속도(V50)Average speed (V50) 실시예 1Example 1 1,3901,390 2.72.7 641641 실시예 2Example 2 1,3851,385 2.82.8 642642 실시예 3Example 3 1,4001,400 2.72.7 641641 실시예 4Example 4 1,4101,410 2.82.8 642642 비교실시예 1Comparative Example 1 1,3901,390 3.23.2 617617 비교실시예 2Comparative Example 2 1,4001,400 12.312.3 563563 비교실시예 3 Comparative Example 3 1,3801,380 8.08.0 610610 비교실시예 4 Comparative Example 4 1,4801,480 3.53.5 580580

표 1의 표준편차와 평균속도(V50)은 아래와 같은 방법으로 측정하였다.
The standard deviation and average speed (V50) in Table 1 were measured in the following manner.

표준 편차 측정Standard deviation measurement

아라미드 직물에 함침된 수지의 함량 균일도 정도를 간접적으로 나타내는 표준편차는, 10개의 아라미드 복합재의 시료를 채취하여 제곱미터당 중량을 각각 구하여 이들로부터 측정하였다.
The standard deviation, which indirectly indicates the degree of content uniformity of the resin impregnated in the aramid fabric, was measured by taking samples of 10 aramid composites and obtaining the weight per square meter, respectively.

평균 속도(Average speed( V50V50 ) 측정) Measure

아라미드 복합재의 방탄 성능 정도를 간접적으로 나타내는 평균 속도(m/s)는, MIL-STD-662F 규정에 따라 Cal.22구경 파편모의탄(FSP)을 이용하여 완전 관통했을 때의 속도와 부분 관통했을 때의 속도를 평균한 값으로부터 측정하였다.The average velocity (m/s) indirectly indicating the degree of bulletproof performance of the aramid composites was partially penetrated with the velocity when fully penetrated by using Cal.22 caliber fragment simulation ball (FSP) according to MIL-STD-662F. The speed at the time was measured from the average value.

실시예 1 및 실시예 2로 제조한 아라미드 복합재는 냉동 처리없이 상온에서 10일 동안 보관해도 경화되는 현상이 발생되지 않았으나, 비교실시예 1 및 비교실시예 2로 제조한 아라미드 복합재는 냉동처리 없이 상온에서 10일 동안 보관시 경화 현상이 심하게 발생되었다.The aramid composites prepared in Example 1 and Example 2 were not cured even when stored at room temperature for 10 days without refrigeration treatment, but the aramid composites prepared in Comparative Example 1 and Comparative Example 2 were at room temperature without freezing treatment. Hardening occurred severely when stored for 10 days at.

Claims (4)

아라미드 직물에 페놀수지가 디핑된 아라미드 프리프레그가 1~3매 적층된 외각층, 아라미드 복합재가 15~20매 적층된 중간층 및 아라미드 직물에 페놀수지가 디핑된 아라미드 프리프레그가 1~3매 적층된 외각층으로 구성되며, 전체 무게가 1400g 이하이고, MIL-STD-662F 규정에 따라 측정된 평균 속도(V50)가 641~660㎧이며,
상기 아라미드 복합재는 아라미드 직물 및 상기 아라미드 직물의 일면에 라미네이팅된 열가소성 접착 필름을 포함하며, 아라미드 복합재 전체중량대비 아라미드 복합재내 열가소성 접착 필름의 함량이 10~20중량%이고, 열가소성 접착 필름은 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체 및 열가소성 폴리우레탄 수지 중에서 선택된 1종의 수지로 구성되며,
상기 평균 속도는 Cal.22구경 파편모의탄(FSP)을 이용하여 완전 관통했을 때의 속도와 부분 관통했을 때의 속도를 평균한 값으로부터 측정된 것을 특징으로 하는 헬멧.
Aramid fabric with 1~3 aramid prepregs laminated with phenolic resin, outer layer with 1~3 laminated aramid composites, middle layer with 15~20 aramid composites stacked, and 1~3 aramid prepregs with phenolic resin dipped on aramid fabric Consists of an outer layer, the total weight is 1400g or less, and the average speed (V50) measured according to MIL-STD-662F is 641~660㎧,
The aramid composite material includes an aramid fabric and a thermoplastic adhesive film laminated on one side of the aramid fabric, the content of the thermoplastic adhesive film in the aramid composite compared to the total weight of the aramid composite material is 10 to 20% by weight, the thermoplastic adhesive film is ethylene-vinyl It is composed of one resin selected from acetate copolymers and thermoplastic polyurethane resins,
Helmet characterized in that the average speed was measured from the average value of the speed when fully penetrated and the partial penetration rate using Cal.22 caliber fragment grenade (FSP).
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