KR20000022143A

KR20000022143A - 내침투성 아라미드 물품

Info

Publication number: KR20000022143A
Application number: KR1019980710559A
Authority: KR
Inventors: 민슨 제이. 치우; 브라이언 이메트 포이; 루이스 헨리 마이너
Original assignee: 이.아이,듀우판드네모아앤드캄파니
Priority date: 1996-06-24
Filing date: 1997-06-23
Publication date: 2000-04-25
Also published as: KR100468333B1

Abstract

본 발명은 날카로운 기구에 대한 내침투성이 개선된 아라미드 물품에 대해 개시한다. 이 물품은 낮은 dtex의 필라멘트로부터 제조되는 낮은 dtex의 질긴 아라미드 얀으로부터 견고한 평직 구조로 제조되고, 수개의 층으로 사용되는 경우 이 층들은 함께 스티칭되지 않는다.

Description

내침투성 아라미드 물품

날카롭고 뾰족한 기구에 대해 개선된 내침투성을 나타내는 보호용 의복이 요구되고 있다. 그러나, 주로 탄도학에 대해 그리고 탄도에 의한 위협으로부터 보호하는 의복에 대해 관심을 기울여 왔다. 본 발명은 예를 들면 송곳 또는 얼음 송곳과 같은 날카로운 장치에 의한 찔림 또는 밀침과 같은 침투로부터 보호하는 물품에 관한 것이다.

1996년 특허된 포이(Foy) 및 마이너(Miner)의 미국 특허(1995년 4월 12일 출원된 USSN 제08/421,350호)에는 낮은 선형 밀도 및 큰 인성(靭性, toughness)을 갖는 단단히 제직된 아라미드 얀으로부터 제조된 내침투성 물품이 개시되어 있다.

1993년 2월 9일 특허된 하펠(Harpell) 등의 미국 특허 제5,185,195호에는 제직 아라미드 또는 선형 폴리에틸렌 직물의 나란한 층들이 규칙적이고 조밀한 패스(path)에 의해 부착된 내침투성 구조에 대해 개시되어 있다. 부착은 바람직하게는 스티칭(stitching) 에 의해 수행된다.

1989년 7월 25일 특허된 드로스트(Droste) 등의 미국 특허 제4,850,050호에는 직물의 얀이 1.5 dtex 미만의 선형 밀도를 갖는 필라멘트로부터 제조된 것인 아라미드 직물의 적층된 층으로부터 제조된 신체용 갑옷이 개시되어 있다.

<발명의 요약>

본 발명은 선형 밀도가 1.67 dtex 미만인 필라멘트로부터 제조된, 선형 밀도가 500 dtex 미만이고, 인성이 30 J(주울)/g 이상인 아라미드 얀으로부터 직물 밀직도(tightness factor)가 0.75 이상이 되도록 제직된 직물로 필수적으로 이루어진 내침투성 물품에 관한 것이다. 본 발명은 또한 직물의 2개 이상의 층이 물품 내에 포함되고, 직물의 인접한 층이 서로에 대해 자유롭게 움직이는 식으로 물품의 모서리에서 접합된 내침투성 물품에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 직물에 사용되는 얀 내의 필라멘트의 선형 밀도 및 이들 직물의 내침투성 간의 관계를 나타내는 그래프이다.

도 2는 얀의 선형 밀도 및 내침투성인 직물에 대한 직물 밀직도 간의 관계를 나타내는 그래프이다.

본 발명의 보호 물품은 탄도에 의한 위협을 보호하는 것과 달리 날카로운 기구의 침투로부터 보호하기 위해 특별히 개발되었다. 탄도용 의복의 개선에 대해서는 과거로부터 상당한 노력이 있어 왔고, 개선된 탄도용 의복은 또한 개선된 내자성(耐刺性) 또는 내침투성을 나타낸다는 가정이 수년동안 받아들여 졌다. 본원에서 본 발명자들은 이와 같은 가정이 부정확함을 알게되었고, 실제로 개선된 내침투성을 나타내는 몇몇 필요한 특성이 조합된 직물 물품을 발견하게 되었다.

본원에서 본 발명자들은 물품의 직물 제조에 사용되는 얀이 선형 밀도가 약 1.67 dtex 미만인 필라멘트로 제조될 때 직물 물품의 내침투성이 현저히 개선됨을 알게 되었다. 선형 밀도가 감소된 필라멘트에 의해 필라멘트 간 공간이 감소된 결과, 날카로운 기구가 침투하기가 보다 어려운 구조가 제공되는 직물 물품이 얻어지는 것으로 여겨진다.

탄도용 의복은 수개 층의 보호용 직물을 사용하여 제조되고 인접 층의 면이 서로에 대한 적절한 위치에 보유되는 식으로 수개 층이 거의 항상 함께 고정되는 한편, 보호용 의복 내의 인접 층은 함께 보유되지 않고 서로에 대해 자유롭게 움직이는 경우 내침투성이 개선됨을 알게 되었다. 인접 층이 서로에 밀접하게 스티칭될 때 내침투성이 감소한다.

본원 발명은 강성 판 또는 소판이 없고, 직물 재료가 주입된 매트릭스 수지가 없는 제직물로 전적으로 구성된다. 본 발명의 물품은 유사한 보호능을 제공하는 선행 기술의 내침투성 구조에 비해 가요성이고, 중량이 가볍고, 감촉이 부드럽고, 연성이다.

본 발명의 직물은 아라미드 섬유의 얀으로부터 제조된다. "아라미드"란 아미드(-CO-NH-) 결합의 85 % 이상이 2개의 방향족 고리에 직접적으로 결합된 폴리아미드를 의미한다. 적합한 아리미드 섬유는 문헌 [Man-Made Fibers - Science and Technology, Volume 2, Section titled Fiber-Forming Aromatic Polyamides, page 297, W. Black et al., Interscience Publishers, 1968]에 기재되어 있다. 아라미드 섬유는 또한 미국 특허 제4,172,938호, 동 제3,869,429호; 동 3,819,587호, 동 3,673,143호, 동 3,354,127호, 및 동 3,094,511호에 개시되어 있다.

아라미드와 함께 첨가제가 사용될 수 있고; 다른 중합성 재료가 최고 10 중량%의 양으로 아라미드와 혼합될 수 있거나, 또는 아라미드의 디아민을 대체하는 다른 디아민 10 중량% 또는 2산 클로라이드 또는 아라미드를 대체하는 다른 2산 클로라이드 10 %를 갖는 공중합체가 사용될 수 있음이 밝혀졌다.

파라-아마리드는 본 발명의 얀 섬유의 1차 중합체이고 폴리(p-페닐렌 테레프탈아미드)(PPD-T)가 바람직한 파라-아라미드이다. PPD-T는 p-페닐렌 디아민 및 테레프탈로일 클로라이드의 몰 대 몰 중합화에 기인하는 동종 중합체 및, 또한 p-페닐렌 디아민과 함께 다른 디아민 소량 그리고 테레프탈로일 클로라이드와 함께 다른 2산 염화물 소량을 혼입하여 얻어진 공중합체를 의미한다. 일반적으로, 다른 다아민 및 다른 2산 클로라이드가 p-페닐렌 디아민 또는 테레프탈로일 클로라이드 약 10 몰%이하의 양으로 또는 다른 디아민 및 다른 2산 클로라이드는 중합 반응을 막는 반응기를 가지지 않는 한 보다 다량으로 사용될 수 있다. PPD-T는 또한 다른 방향족 디아민 및 다른 방향족 2산 클로라이드, 예를 들면 2,6-나프탈로일 클로라이드 또는 클로로- 또는 디클로로테레프탈로일 클로라이드 또는 3,4'-디아미노디페닐에테르를 혼입하여 얻어진 공중합체를 의미한다. PPD-T의 제조는 미국 특허 제3,869,429호, 동 제4,308,374, 및 동 제4,698,414호에 기재되어 있다.

"직물 밀직도" 및 "피복율"은 직물의 조직 밀도에 대한 명칭이다. 피복율은 조직의 기하학에 관한 계산값으로, 직물의 얀에 의해 피복된 직물의 총 표면적의 퍼센트를 나타낸다. 피복율을 계산하는데 사용되는 식은 다음과 같다(문헌 [Weaving: Conversion of Yarns to Fabric, Lord and Mohamed, published by Merrow(1982), pages 141-143]로부터 인용함):

직물 피복율 = C_fab= 덮힌 총면적 / 둘러싸인 면적

= {(P_w- d_w)d_f+ d_wP_f} / P_wP_f= (C_f + C_w- C_fC_w)

식 중,

C_w= (d_w/ P_w) C_f= d_f/ P_f이고,

d_w= 직물 내의 왜곡된 얀의 폭이고,

d_f= 직물 내의 충전된 얀의 폭이고,

P_w= 왜곡된 얀의 피치(단위 길이당 엔드(end))이고,

P_f= 충전된 얀의 피치이다.

직물의 조직 종류에 따라, 직물의 얀이 밀접하게 위치하는 경우에도 최대 피복율이 상당히 낮을 수 있다. 이와 같은 이유로해서, 조직 견고성에 대한 보다 유용한 지표는 "직물 밀직도"로 명명된다. 직물 밀직도는 피복율의 함수로서 최대 조직 강성도과 비교한 직물 조직 강성도의 측정치이다.

직물 밀직도 = 실질 피복율/최대 피복율

예를 들면, 평직물에 가능한 최대 피복율은 0.75이므로, 실질 피복율이 0.68인 평직물은 직물 밀직도가 0.91이다. 본 발명의 실시를 위한 바람직한 조직은 평직이다.

다양한 범위의 선형 밀도를 갖는 아라미드 얀이 입수가능하지만, 아라미드 얀의 선형 밀도가 500 dtex 미만일 경우에만 만족스러운 내침투성이 얻어질 수 있는 것으로 확인되었다. 직물 밀직도가 약 1.0으로 제직된 경우에도 인접한 얀 사이에서 500 dtex를 초과하는 아라미드 얀이 생성되고 날카로운 기구가 보다 용이하게 침투할 수 있는 것으로 여겨진다. 얀의 낮은 선형 밀도에 기인하는 내침투성의 개선은 매우 낮은 선형 밀도에도 계속적으로 해당하는 것으로 기대될 수 있으나, 얀은 약 100 dtex에서는 손상되지 않은 상태로 제직되기가 매우 어려워지기 시작한다. 이점을 고려하면, 본 발명의 아라미드 얀은 선형 밀도가 100 내지 500 dtex이다.

본원 발명자들은 선형 밀도가 1.67 dtex 미만인 필라멘트를 갖는 얀으로부터 제조된 직물이 매우 개선된 내침투성을 나타냄을 알게 되었다. 본원의 실시예 1에서 수행된 시험으로부터의 데이터 점들을 나타낸 그래프인 도 1을 참조한다. 그래프 상의 각 점은 직물 중 하나로부터의 시험 결과를 나타내고, 이 점은 직물의 표준화된 내침투성 및 얀 필라멘트의 선형 밀도에 의해 그 위치가 정해진다.

본원의 지지 실시예에서 수행된 시험으로부터 얻어진 데이터 점들을 나타낸 그래프인 도 2를 참조한다. 그래프 상의 각 점은 직물 중 하나로부터의 시험 결과를 나타내고, 이 점은 직물의 밀직도 및 얀의 선형 밀도에 의해 그 위치가 정해지고, 시험에서 결정된 소위 고유 내침투성에 의해 확인된다.

이후에 설명되는 바와 같이, 내침투성이 감소함에 따라 고유 내침투성이 감소하고, 본원에서 수행된 시험에서 고유 침투성에 대한 약 30의 값은 일반적인 용도에 적합한 내침투성을 나타내는 것으로 간주된다. Y = X 6.25 x 10^-4+ 0.69로 확인되는 선은, 아라미드 얀으로부터 제조되는 도 2 상에서 직물에 대한 부적합한 내침투성으로부터 적합한 내침투성을 분리시킨다.

부적합한 내침투성을 나타내는, 선의 "부적합한 내침투성" 면에 일 점이 있으나, 이 점은 아라미드가 아닌 얀으로부터 제조된 직물을 나타낸다.

우수한 내침투성은, 얀 선형 밀도 및 직물 밀직도 중에서 얀 및 직물의 몇가지 특성의 조합을 필요로 한다. 도 1 및 도 2로부터, 아라미드 섬유에 대해서 도 1에 나타낸 바와 같이 필라멘트 선형 밀도가 1.67 dtex 미만이고 밀직도 및 얀 선형 밀도가 도 2의 곡선 아래에 해당하는 각각 0.75 내지 1.0 그리고 500 내지 100 decitex 범위인 조합된 특성을 갖는 직물에 의해 개선된 내침투성이 제공됨을 알 수 있다.

본 발명에 사용되는 아라미드 얀은 높은 인성을 제공하도록 파단되는 높은 신장도와 함께 높은 강성도를 가져야만 한다. 강성도는 19 g/dtex(21.1 g/데니어) 이상이어야 하고, 강성도에 대한 상한치는 알려져 있지 않다. 약 11.1 g/dtex 미만에서 얀은 상당한 보호를 위한 적합한 강도를 나타내지 않는다. 파단 신장도는 3.0 % 이상이어야 하고, 신장도에 대한 상한치는 알려져 있지 않다. 파단 신장도가 3.0 % 미만인 경우, 취성이고 본원에서 얻으려는 보호능에 필요한 수치 미만의 인성을 갖는 얀이 얻어진다.

"인성"은 인장 응력/변형력 시험에서 파손점 까지의 얀의 에너지 흡수능에 대한 측정치이다. 인성은 또한 때때로 "파단 에너지"로도 알려져 있다. 인성 또는 파단 에너지는 강성도 및 파단 신장도의 조합으로서, 응력/변형력 곡선 아래의 0 변형점으로부터 파단점까지의 면적으로 나타낸다. 강성도 또는 파단 신장도의 다소의 증가로 인해 내침투성이 매우 현저히 향상되는 것으로 밝혀졌다. 35 J/g 이상의 얀 인성은 본 발명의 실시에 있어서 적합한 내침투성에 필요한 것으로 여겨지고, 약 38 J/g 이상의 인성이 바람직하다.

본 발명의 제직 물품의 단층은 내침투성 측정치, 즉 보호능을 제공하지만, 일반적으로 최종 제품에 복수층이 사용된다. 복수층을 사용하는 경우 본 발명은 가장 뚜렷하고 의외의 개선점을 나타낸다. 본 발명의 물품이 복수층으로 배치되는 경우 물품이 서로에 대해 고정되지 않아서 인접 층 간의 상대적인 움직임이 허용될 때 매우 효과적인 내침투성이 제공된다. 인접 층 또는 물품은 모서리에서 고정될 수 있거나, 또는 물품의 두께에 비해 비교적 큰 간격으로 몇몇의 성긴 층간 접촉부가 존재할 수 있다. 예를 들면, 이와 같은 적용을 위해 층을 서로 고정시키기 위한 수단이 실질적으로 없는 상태로, 약 15 cm를 초과하는 점 간격으로 층 대 층 부착이 사용될 수 있다. 층 표면 위에서 함께 스티칭된 층은 보다 효과적인 탄도 보호능을 제공할 수 있으나, 그러나 이와 같은 스티칭은 층 간의 비이동성을 유발시키고, 충분히 이해되지 않는 이유에 의해서 이와 같은 스티칭은 단층 시험을 토대로 한 기대치에 비해서 층들의 내침투성이 실질적으로 감소한다.

시험 방법

선형 밀도: 얀 또는 필라멘트의 선형 밀도는 얀 또는 필라멘트의 기지의 길이를 측량하여 결정된다. "Dtex"는 재료 10,000 m의 g 중량으로 정의된다. "데니어"는 재료 9000 m의 g 중량이다.

실질적으로, 시험 개시 전에 얀 또는 필라멘트 시료의 측정치(dtex), 시험 조건, 및 시료 확인 정보가 컴퓨터에 입력되고; 컴퓨터가 파단된 상태인 시료의 부하 신장 곡선을 기록하고 이어서 특성이 계산된다.

인장 특성: 인장 특성을 위한 시험 얀이 먼저 적절 조건으로 처리되고, 이어서 1.1의 꼬임 승수로 꼬인다. 얀의 꼬임 승수(TM)는

TM = (꼬임 수/cm)/(dtex)^-1/2/30.3 = (꼬임 수/in)(데니어)^-1/2/73

로 정의된다.

시험될 얀이 25 ℃, 55%의 상대 습도에서 최소 14 시간 동안 조건화되고 인장 시험이 이 조건에서 수행된다. 강성도(파단 강성도), 파단 신장도, 및 모듈러스는 인스트론 시험기(Instron tester; Instron Engineering Corp., Canton, Mass) 상에서 시험 얀을 파단시켜 결정된다.

ASTM D2101-1985에서 정의된 강성도, 신장도, 및 초기 모듈러스가 25.4 cm의 얀 게이지 및 50% 변형력/분의 신장율을 사용하여 결정된다. 모듈러스는 1% 변형에서의 응력 - 변형력 곡선의 기울기로부터 계산되고, 이 값은 1% (절대) 변형력에서의 응력(g)에 100을 곱하고 시험 얀 선형 밀도로 나눈 값과 동일하다.

각 필라멘트의 강성도, 신장도, 및 초기 모듈러스는 얀과 동일한 방법으로 결정되지만; 필라멘트는 꼬임 처리되지 않고, 2.54 cm의 게이지 길이가 사용된다.

인성: 인장 시험으로부터의 응력-변형력 곡선을 사용하여, 응력/변형력 곡선 아래의 얀 파단점 까지의 면적(A)로 인성이 결정된다. 인성은 일반적으로 면적(cm²)을 제공하는 면적계를 사용하여 결정되고; 일반적으로 거의 직선의 응력/변형력 곡선을 나타내는 아라미드에 있어서, 인성은 강성도에 신장도를 곱한 값의 1/2로 추정된다. Dtex(D)는 "선형 밀도" 란에 상기된 바와 같다. 인성(To)은 하기 식에 의해 계산된다.

To = A x (FSL/CFS) (CHS/CS) (1/D) (1/GL)

식 중,

FSL = 실제 규모 부하량 (g)이고,

CFS = 챠트 실제 규모 (cm)이고,

CHS = 크로스헤드 속도 (cm/분)이고,

CS = 챠트 속도 (cm/분)이고,

GL = 시험 시편의 게이지 길이 (cm)이다.

물론, 디지털화된 응력/변형력 데이터가 인성을 직접 계산하는 컴퓨터로 입력될 수 있다. 얻어진 결과는 dN/tex 단위의 To이다. 1.111을 곱하여 g/데니어로 전환된다. 길이 단위가 전체적으로 동일할 경우, 힘(FSL) 및 D의 선택된 값에 의해서만 결정되는 단위로 상기 식에 의해 To가 컴퓨터 계산된다.

내침투성: ASTM F1342로 확인되는 '내뚫림성에 대한 보호용 의류 재료 (Protective Clothing Material Resistance to Puncture)'에 대한 표준 방법에 의해 단층 또는 수층의 물품에 대한 내침투성이 결정된다. 이 시험에서, 날카롭고 뾰족한 뚫기 탐침이 시편을 침투하기에 필요한 힘을 측정한다. 마주보는 0.6 cm 홀을 갖는 평평한 금속 시트 사이에 시편을 고정시키고, 금속 시트의 홀에서 50.8 cm/분의 속도로 탐침이 시편을 통과하도록 설정된 시험기에 실장된 뚫기 탐침의 2.5 cm 아래에 시편을 위치시킨다. 침투되기 전의 최대 힘을 내침투성으로 기록한다.

길이가 18 cm (7 in)이고, 축 직경이 0.64 cm (0.25 in)이고, 록웰(Rockwell) 경도가 C-45인 단강 송곳, 또는 길이가 동일하고, 축 직경이 0.42 cm이고, 록웰 경도가 C-42인 얼음 송곳을 사용하여 물품의 복수층에 대한 내침투성을 결정한다. HPW 시험 TP-0400.02 (1988년 7월 22일, H. P. White Lab., Inc의 시험법)에 따라 시험을 수행한다. 무게가 7.35 kg (16.2 pound)인 송곳을 다양한 높이에서 떨어뜨리면서, 시험 시료에 충격을 가한다.

실시예 1

본 실시예에서, 다양한 선형 밀도의 필라멘트를 갖는 220 dtex(200 데니어) 아라미드 얀을 사용하여 수개의 직물을 제직하였다. 직물은 직물 밀직도가 1.0이고, 70 x 70 엔드의 얀 밀도를 갖는 평직이었다.

얀의 특성은 다음과 같았다.

얀	필라멘트 선형 밀도 (dtex)	필라멘트	인성{(g/dtex)/2}
얀	필라멘트 선형 밀도 (dtex)	강성도 (g/dtex)	인성{(g/dtex)/2}	신장도 (%)
1-1	1.67	25.4	3.8	0.482
1-2	2.50	24.6	4.0	0.492
1-3	5.00	22.1	3.8	0.420
1-4	1.22	24.2	3.9	0.472
1-5	0.83	24.5	3.7	0.453
1-6	0.83	23.6	3.6	0.425
1-7	1.67	23.2	4.0	0.464
1-8	0.83	23.1	4.0	0.462

상기한 바와 같은 송곳 강하 절차에 따라, 이들 얀으로부터 제조된 10 플라이(ply) 구조의 직물의 내침투성을 시험하였다. 내침투성 시험 결과를 J 단위의 최소 침투 에너지 및 1-1로 확인되는 직물 얀의 인성으로 표준화된 J 단위의 최소 침투 에너지로서 표 1에 기록한다.

인성 편차에 의해 생길 수 있는 바이어스를 제거하기 위해, 일정한 얀 인성으로 내침투성을 표준화하였다.

직물의 얀	내침투성 (J)	표준화된 내침투성 (J)
1-1	98.9	98.9
1-2	75.0	73.6
1-3	58.5	67.3
1-4	106.2	108.7
1-5	102.5	109.3
1-6	95.1	108.8
1-7	80.6	83.9
1-8	104.3	109.0

각 직물의 표준화된 내침투성을 직물 내 얀의 필라멘트 선형 밀도 함수로써 플롯하였다. 선형 밀도가 2.0 dtex를 초과하는 필라멘트를 갖는 얀을 사용하여 제조된 직물은 매우 낮은 내침투성을 나타내고, 선형 밀도가 1.2 dtex 미만인 필라멘트를 갖는 얀을 사용하여 제조된 직물은 내우 높은 내침투성을 나타냄을 쉽게 알 수 있다. 직물 얀 내의 필라멘트의 선형 밀도가 2.0 dtex에서 1.2 dtex로 감소됨에 따라 이들 직물의 내침투성은 매우 낮은 값에서 매우 높은 값으로 급속히 증가하고, 도의 곡선에 있어서 약 1.67 dtex에서 굴곡이 존재한다.

동일한 선형 밀도를 갖는 얀을 사용하고, 일정하고 높은 직물 밀직도에서 상기 모든 절차를 수행하였다. 상기한 바와 같이, 선형 밀도가 100 내지 500 dtex이고 직물 밀직도가 0.75를 초과하는 얀을 사용하여 내침투성이 높은 직물을 제조한다. 본 발명에 의해, 선형 밀도가 1.67 dtex 미만인 필라멘트를 갖는 얀을 사용하여 내침투성이 보다 더 향상될 수 있다는 개선점이 발견된다. 본 발명의 바람직한 직물은 1.67 dtex 미만의 필라멘트로부터 제조된 100 내지 500 dtex의 얀을 사용하는 것과 직물 밀직도가 0.75를 초과하도록 제직되는 것의 조합을 필요로 한다.

지지 실시예

본 실시예에서, 평직된 다양한 얀을 사용하여 다양한 직물 밀직도로 몇몇 직물을 제직하였다.

얀은 다음과 같았다.

얀	강성도(gm/dtex)	신장도(%)	파단 에너지 (J/gm)	선형 밀도 (dtex)
A	30.1	3.4	41.2	220
B	25.4	3.0	31.2	220
C	26.6	3.2	33.9	440
D	25.5	3.4	34.2	1110
E	30.0	3.4	40.5	440
F	31.1	3.4	41.4	670
G	30.0	3.4	40.5	440
H	38.8	3.1	47.8	415
얀 A-G는 E. I. du Pont de Nemours and Company가 시판하는 폴리(p-페닐렌 테레프탈아미드) (PPD-T) 얀이다.얀 A는 상표명 KEVLAR(등록상표) 159이다.얀 B-D는 상표명 KEVLAR(등록상표) 29이다.얀 E 및 F는 상표명 KEVLAR(등록상표) 129이다.얀 G는 상표명 KEVLAR(등록상표) LT이다.얀 H는 AlliedSignal이 상표명 SPECTRA(등록상표) 1000으로 시판하는 고분자량 선형 폴리에틸렌 얀이다.

직물은 다음과 같았다.

직물 번호	사용된 얀	얀 엔드 카운트 (cm x cm)	기본 중량 (g/cm²)	견고율
S-1	A	27.6 x 27.6	128	1.0
S-2	A	24.8 x 24.8	115	0.93
S-3	A	19.7 x 19.7	89	0.78
S-4	B	27.6 x 27.6	126	1.0
S-5	B	24.8 x 24.8	115	0.93
S-6	B	19.7 x 19.7	89	0.78
S-7	C	19.7 x 19.7	182	1.0
S-8	D	12.2 x 12.2	282	0.99
S-9	E	17.3 x 17.3	159	0.93
S-10	E	13.4 x 13.4	120	0.75
S-11	F	14.6 x 14.6	206	0.94
S-12	F	11.8 x 11.8	164	0.80
S-13	G	13 x 13	125	0.75
S-14	G	16 x 16	139	0.90
S-15	H	20.1 x 19.7	173	1.0

모든 직물을 1 플라이 및 2 플라이 형태로 상기한 바와 같은 ASTM F1342에 따라 시험하였다. 시험 결과를 1 플라이 및 2 플라이 형태 모두에 대한 절대 내침투성 (g-힘) 및 고유 내침투성 (절대치/기본 중량)으로서 표 2에 기록한다.

직물 번호	견고율	플라이 수	기본 중량(g/m²)	내침투성	시험 횟수
직물 번호	견고율	플라이 수	기본 중량(g/m²)	절대치(g)	시험 횟수	고유 저항
S-1	1.0	1	128	6,800	53.1	3
S-1	1.0	2	256	15,400	60.2	3
S-2	0.93	1	115	4,900	42.6	3
S-2	0.93	2	230	11,300	49.1	5
S-3	0.78	1	89	2,300	25.8	6
S-3	0.78	2	178	4,400	24.7	3
S-4	1.0	1	126	5,100	40.5	6
S-4	1.0	2	252	11,400	45.2	3
S-5	0.93	1	114	4,100	36.0	9
S-5	0.93	2	229	8,100	35.4	7
S-6	0.78	1	89	1,600	18.0	9
S-6	0.78	2	178	3,600	20.2	7
S-7	1.0	1	182	6,000	33.0	9
S-8	0.99	1	282	2,400	8.5	5
S-8	0.99	1(반복)	2,200	7.8	3
S-9	0.93	1	159	3,200	20.1	5
S-9	0.93	2	318	8,700	27.4	3
S-10	0.75	1	120	1,200	10.0	5
S-10	0.75	2	240	3,900	16.2	3
S-11	0.94	1	206	2,000	9.7	6
S-11	0.94	2	412	4,100	10.0	6
S-12	0.80	1	164	800	4.9	6
S-12	0.80	2	328	2,600	7.9	6
S-13	0.75	1	139	1,900	13.7	6
S-14	0.90	1	125	1,000	8.0	6
S-15	1.0	1	173	2,300	13.3	6
S-15	1.0	2	346	4,600	13.3	6

도 2에 나타낸 바와 같이, 이들 시험으로부터의 단일 플라이 구조에 대한 고유 내침투 값을 직물 밀직도에 대해 얀 dtex 값을 나타낸 그래프 영역에 위치시켰다. 이 값들은 용이하게 특징지워지는 2개의 영역으로 나누어진다. 식 Y = X 6.25 x 10^-4+ 0.69 (여기서, Y는 밀직도이고 X는 얀 선형 밀도(dtex)이다)의 일면에서 직물은 적절한 내침투성을 가지고; 선의 다른 면에서는 내침투성이 부적절하다.

이들 시험 결과로부터, 내투과성 직물은 얀 선형 밀도가 100 내지 500 dtex인 아라미드의 얀으로부터 하기 식에 따라 0.75 이상의 직물 밀직도로 제직되어 제조된다.

Y ≥ X 6.25 x 10^-4+ 0.69

식 중, Y = 직물 밀직도이고, X = 얀 선형 밀도(dtex)이다.

Claims

선형 밀도가 1.67 dtex 미만인 필라멘트로부터 제조된, 선형 밀도가 500 dtex 미만이고 인성(靭性, toughness)이 30 J(주울)/g 이상인 아라미드 얀으로부터 직물 밀직도(tightness factor)가 0.75 이상이 되도록 제직된 직물로 필수적으로 이루어지고, 여기서 상기 직물 밀직도와 얀의 선형 밀도 간의 관계는 다음 식으로 표시되는 가요성, 내침투성 물품:

Y ≥ X 6.25 x 10^-4+ 0.69

식 중, Y = 직물 밀직도이고, X = 얀 선형 밀도(dtex)이다.
제1항에 있어서, 2개 이상의 직물층이 물품 내에 포함되어, 그 물품의 모서리에서 접합되고, 다른 부분에는 직물층들을 서로 유지시키는 수단이 실질적으로 없는 내침투성 물품.
제1항에 있어서, 직물 밀직도가 실질적으로 1.0인 물품.
제1항에 있어서, 인성이 40 J/g 이상인 물품.
제1항에 있어서, 아라미드 얀이 폴리(p-페닐렌 테레프탈아미드)인 물품.