KR20010080512A - 특이 형상의 다층 방호복 - Google Patents

Abstract

방호복, 특히 여성 착용자용 신체 방호복은 예를 들어, 폴리아라미드 섬유와 같은 관통-저항성 재료의 다층(30)으로 제조되며, 보호될 형상 부위 예를 들어, 여성 착용자의 가슴 위에 잘 맞도록 특이 형상화된다. 방호복의 형상 부위는 연속적인 재료층(30) 중 일련의 다아트(37)에 의해서 형상이 유지된다. 재료층 중 각 다아트는 통상적으로 그의 연부(37)가 결합되어 다아트를 형성하는 V-형 구획(35)을 포함한다. 재료의 V-형 구획(35)은 그 자체로 접혀서 주름(40)을 형성하며, 이 주름은 다아트(37)의 한쪽 면 위에 접혀서 인접한 부위의 재료(30)를 덮거나 아래에 깔려서 두께 증분을 형성한다. 다아트(37)는, 부가된 두께가 실질적으로 고르게 분포되도록 여러 방향으로 배향된 주름(40)과 서로 각지게 갈라져서, 불룩함 또는 뻣뻣함을 피하여 보다 편안한 착용감을 주게 된다.

Description

특이 형상의 다층 방호복{Specially Shaped Multilayer Armor}

신체 방호복으로 발사체로부터 보호하기 위하여 폴리아라미드 섬유와 같은 다층 구조물에 고강도 섬유를 사용하는 것이 알려져 있다. 다층 구조의 총탄 방어 조끼는 남녀용 신체 방호복으로서 매우 만족스러운 것으로 입증되었지만, 방호복을 여성 신체에 맞게 형상화하여 여성 착용자에게 편안함을 제공하는 데 있어서는 난관에 부딪쳤다.

편안한 착용감 및 상해 방지를 위한 방호복의 효율성은 밀접하게 관련되어 있다. 보호 수준 및 직물 유형에 따라서 약 10 내지 50 개의 직물층이 사용된다. 이는 다소 경질의 구조를 생성하므로 돌출된 신체 윤곽, 특히 여성 가슴 부위상에 쉽게 적용되지 못한다. 방호복이 착용자의 신체와 일맞게 접한 상태로 착용되지 못한다면, 충격 전달이 고르지 못하게 되어 신체 방호복이 그의 역할을 제대로 수행하지 못할 것이다. 신체 방호복의 형상 부위는 특히, 우발적으로 빗나가는 각도의 총탄에 의해서도 손상되기 쉽다. 더우기, 여성의 가슴은 특히 외상적인 충격의 상해를 받기 쉽다.

여성의 가슴과 같은 신체의 형상 부위를 보호하기 위하여 특이 형상화된 다층 신체 방호복에 대하여 이미 다양한 제안이 있었다. 그러나, 관통-저항성 재료층이 유연하지만 비교적 비탄성이라는 사실 때문에 특이한 형상의 다층 방호복을 제조하는 것을 어렵게 하므로 문제점을 야기한다.

특이 바느질 패턴을 사용하여 솔기(seam)를 포개면서 직물의 절취 패널을 결합하여 정면 방호복 패널의 윤곽을 형성하는 것이 미국 특허 제4,183,097호에 제안되었다. 그러나, 포개지는 솔기가 충분히 크지 못하다면 앵글숏(angle shot)이 조끼를 관통할 수 있는 반면, 포개지는 솔기의 크기를 보다 크게 하면 여성이 가능한 한 보다 큰 유연성을 필요로 하는 부위에 경질의 가장자리를 형성한다.

미국 특허 제4,578,821호에는 착용 의복의 정면 포켓에 유연한 다층 총탄 패널을 삽입시키는 것을 제안하고 있다. 이들 패널은 가슴의 크기에 따라 조절할 수 있는 벨크로 훅-앤드-파일(VELCRO hook-and-pile) 패스너에 의해서 유지되지만, 보호되는 부위가 제한되며, 벨크로 패스너는 고성능 발사체로부터 안전할 수 없다. 때문에, 이 시스템은 단지 낮은 보호 수준에 적합하다.

영국 특허 명세서 제2,231,481호에는 내부 부분이 가슴에 잘 맞도록 형상화된 발포된 플라스틱 재료로 된 조끼를 제안하였다. 형상화된 경질의 또는 반경질의 충격흡수 시트가 플라스틱 층에 더해지고, 마지막으로 다층 발사체방어 팩이 삽입되며, 전체 배열물이 하나의 백 내에 포장되어 있다. 이러한 디자인에서, 발사체방어 팩은 대략 수평선을 접음으로써 그 형상이 된다. 이는 가슴의 좌우 측면에커다란 개구부를 남겨둬야만 달성될 수 있으므로, 이들 측면 부위의 보호는 의심스러울 것이다. 더우기, 상기 조끼는 비교적 무겁고 경질이며 착용이 불편할 것이다.

미국 특허 제5,020,157호에는 또한 발사체 충격으로부터 상해를 방지하는 통상적인 연질의 신체 조끼 안에 고강도의 적층 폴리에틸렌 재료로 제조된 경질의 비유연성 컵을 사용하여 여성 가슴을 덮는 것이 제안되어 있다. 그럼에도 불구하고, 충격발생 압력은 상해를 유발할 수 있는 컵의 가장가리로 전달될 것이다. 또한, 경질의 컵은 착용하기 불편할 것이다.

400 내지 800 kPa의 압력 및 180 내지 300 ℃ 온도로 가열하에 PVC 쉘의 아라미드 직물층을 몰딩하여 신체 방호복을 형상하는 것이 DE-A-4423194 및 WO 96/01405에 제안되었다. 그러나, 아라미드 섬유는 신장율이 4 % 이하여서 몰딩시 손상될 수 있다. 더우기, 층 형상은 직물을 신장시켜 섬유간의 간격을 증가시키고 발사체 방어 효율을 감소시킨다. 또한, PVC 쉘의 이러한 몰딩은 방호복을 비교적 경질로 만든다.

그러므로, 상기 논의된 특이 형상화된 다층 신체 방호복에 대한 종래의 제안은 발사체에 대한 우수한 보호능을 제공하면서 주위 온도에서 작동하는 유용한 장치를 사용하거나 간단한 열결합 기술을 사용하여 제조될 수는 있지만, 신체에 편안하게 잘 맞으며 경량의 다층 구조물을 생산하는데 실패하였다.

<발명의 요약>

본 발명의 목적은 상기 기술의 상기 언급한 문제점을 제거하고 신뢰할만한발사체에 대한 보호능 및 우수한 착용감, 및 필요에 따라 증가된 방인성(stab protection)을 겸비한, 형상 부위 위에 잘 맞도록 특이 형상화된 다층 방호복을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 이러한 다층 방호복을 형상화하기 위하여, 성능을 감소시키는 열 처리를 요구하지 않는 간단한 방법을 제공하는 것이다.

이러한 목적은 하기 서술된 바와 같이, 회전하는 순서로(각지게 갈라짐(angularly offset)) 다소 불균일하게 분포된 다아트에 의해서 형상화된 층을 제조하기 위한 신규의 다아트 접기 기술에 의해서 달성된다.

본 발명은 보호될 형상 부위 위에 잘 맞도록 특이 형상화된 유연하고 비교적 비탄성인 다층의 관통-저항성 재료로 제조된 방호복, 특히 신체 방호복을 제공한다.

"형상화"라는 말은 가먼트와 같이 3 차원 구조물의 평면을 넘어서는 부분을 의미한다.

본 발명에 따르면, 층은 연속적인 재료층내 다수의 다아트에 의해서 형상이 유지되며, 각 층은 1개 이상의 다아트를 갖는다. 층내 각 다아트는 일반적으로, 연부가 연결되어 다아트를 형성하는 V-형 구획을 포함하고, 상기 V-형 구획은 그 자체 위에 접히고 한쪽 면 위에 접혀서 그 층의 인접한 부분의 위 또는 그 아래에 놓여져 두께를 증가시킨다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 다아트들은 서로 각지게 갈라지며 상기 접힌 V-형 구획들은 두께 증분이 상기 형상 부위 주위에 실질적으로 고르게 분배되도록배향된다.

생성되는 특이 형상의 경량 방호복은 발사체에 대한 보호능을 저하시키지 않고 착용감이 편안하다. 다아트에 절취부가 없다는 것은 발사체의 관통을 가능하게 할 수 있는 약한 선이 만들어지지 않는다는 것을 의미한다.

형상 부위 주변에 실질적으로 고르게 분배되는 V-형 구획의 접힌 부분의 두께 증분은, 발사체가 빗나간 각도에서 부딧쳐서 보다 상해를 유발하기 쉬운 이들 형상 부분에 대해 추가의 보호층을 제공한다. 그러나, 발사체에 대한 우수한 보호능은 이러한 두꺼운 부분 때문이 아니라 주로, 상기 디자인에 의해 주요 층의 발사체에 대한 효율성을 감소시키는 약한 부분이 만들어 지지 않는다는 사실 때문이다.

이렇게 제조된 형상은 다층 구조에 의해 제공되는 보호능을 제한하지 않으면서 신체 윤곽에 보다 잘 맞도록 한다. 위로 접힌 부분들의 고른 분포로 인하여, 접힌 부분이 방호복의 유연성 및 착용감에 악영향을 주지 않는다. 더우기, 접힌 부분의 추가 중량이 크지 않다. 따라서, 신체 방호복은 경량이며 착용하기 편안하고 상해에 대한 보호능을 향상시킨다.

재료의 접힌 V-형 구획은 모두 동일한 방향으로 배향될 수 있는, 즉, 동일한 면으로 접힐 수 있는 주름을 형성한다. 그러나, 일반적으로 이들 주름은 상이한 방향으로 배향된다. 한 바람직한 실시태양에서는, 쌍을 이룬 재료층은 동일각의 위치에 다아트를 가지며, 이들의 주름은 상이한 방향으로 배향되어 서로 겹치지 않는다. 이러한 쌍을 이루는 재료층은 서로 인접될 수 있지만, 유리하게는 층이 교대되어 불룩함(bulge) 또는 뻣뻣함(stiffness)를 초래할 수 있는 주름의 겹쳐짐을 피함으로써 유연성 및 착용감을 향상시킨다.

다아트들 사이의 편리한 부분에 각 간격을 둠으로써 다른 층의 몇몇 또는 모든 각도상으로 인접한 주름 사이에 상응하는 각 간격을 둘 수 있다. 이는 안전성을 감소시키지 않고 형상 부분의 유연성에 기여할 수 있다. 중요한 것은 두께 증분이 고르게 분배되는 방식으로 주름을 각지게 분포시킴으로써, 편안함 및 안정성을 감소시킬 수 있는 불룩함 또는 뻣뻣함을 피하는 것이다.

원칙적으로, 다아트는 일반적으로 하나 이상의 수렴 지점으로부터 방사상으로 연장된다. 일반적으로, 다아트는 접기 전에 수렴 지점의 주변에서 V-형 구획과 동일하거나 보다 큰 각으로 서로 각지게 엇갈린다(staggered). 이로써 접힌 주름 연부의 원치않는 겹쳐짐을 피할 수 있다.

다아트의 수렴 지점들이 접히지 않은 수렴 부위 주위에 분포될 수 있으며, 이 부위는 수렴지점에서의 뒤틀림이나 원치않는 "겹침(doubling up)"을 피할만큼 충분히 큰 것으로 이해된다.

각 재료층은 통상적으로 하나의 다아트를 가지며, 여성의 특이 형상화된 신체 방호복의 경우에는 두 개의 다아트가 두 개의 수렴 지점 또는 부위의 각 면에 대칭적으로 배열된다. 그러나, 각 재료층은 보다 많은 다아트, 예를 들어, 두 개의 수렴 지점 또는 부위의 위 및 아래로 연장되는 각 면 위에 4 개의 다아트를 가질 수 있다.

본 발명의 특이 형상화된 방호복의 주요 적용 분야는 몸통, 목 및(또는) 칼라 부위, 어깨 부위 또는 팔꿈치, 무릎 또는 다른 관절 부위와 같은 신체의 형상 부분 위에 잘 맞도록 형상화된 하나 이상의 부분을 포함하는 신체 방호복이다.

특별한 적용은 두 측면에 공백이 있고 내부에서 볼 때 가슴에 상응하게 오목하게 들어간 부분을 갖는, 여성 착용자의 가슴 위에 잘 맞도록 형상화된 신체 방호복이다. 이러한 실시태양에서, 다아트는 두 측면에 공백이 있는 각각의 오목하게 들어간 부분 주위에서 각지게 갈라져 그 주위에 상기 두께 증분이 실질적으로 고르게 분배된다.

이러한 여성의 형상화된 신체 방호복에서, 두 측면에 공백이 있고 가슴에 상응하게 오목하게 들어간 부분은 통상 두 가슴을 수용하기 위한 연속 형상의 가슴("모노-컵(mono-cup)")을 한정하는, 오목하게 들어간 부분의 상부, 하부 및 외연부 주위의 다아트에 의해서 형성된다.

또는, 두 개의 가슴 컵을 제공할 수 있지만 이는 불필요하다. 이 경우, 주름이 두 측면에 공백이 있고 오목하게 들어간 부분 주변에서 실질적으로 전체 원형 부위를 덮도록 서로 각지게 엇갈리는 충분한 다아트를 제공할 수 있다.

이러한 여성의 형상화된 신체 방호복의 다아트는 두 측면에 공백이 있고 오목하게 들어간 부분의 중심에 상응하게 수렴 지점 또는 부위로부터 아래 및 위로 방사상 연장되고, 바람직하게는 약 180 도 이상의 각으로 연장된다.

조끼 형태의 본 발명에 따른 신체 방호복은 전형적으로는, 영구적으로 단단히 결합되거나, 예를 들어, 벨크로 패스너에 의해서 해체가능하게 채워진 정면 및 배면 패널을 가지며, 정면 패널은 예를 들어, 상술된 신규 다아트 배열에 의해서여성 착용자의 가슴에 잘 맞도록 형상화된다. 본 발명은 별도로 시판될 수 있는 전체 조끼 및 정면 패널 모두에 관한 것이다.

유연한 재료의 V-형 구획의 각도는 임의의 특정 적용물에 요구되는 굴곡 정도에 따라서 다르다. 대부분의 적용물에서 V-형 구획은 각각 약 10 내지 40 도의 각을 이룰 것이다.

여성의 특이 형상의 신체 방호복의 경우에, 약 15 내지 30 도, 편리하게는 20 내지 25 도의 각이 대부분의 여성 가슴에 적합한 형상의 오목하게 들어간 부분을 제공하는데 바람직하다.

10 도 미만의 각을 갖는 V-형 구획은 예를 들어, 목 형상용으로 가능하다. 작은 각도를 사용한 경우, 불룩함을 피하기 위하여 적당하게 접고 비교적 좁은 주름이 위치하도록 특별한 주의가 필요할 것이다.

40 도 초과의 각을 갖는 V-형 구획은 예를 들어, 팔꿈치 형상에 필요할 것이다.

일반적으로, 조립된 재료층은 두 측면에 공백이 있는 오목하게 들어간 부분 주위에 3 개 이상의 다아트 위치를 갖는다. 그러나, 어떤 적용물에서는 두 개의 다아트 위치만으로도 충분할 수 있고, 여기서 각 다아트 위치에서 상이한 층의 주름들은 가능한 주름의 두께 증분이 분산되도록 반대 방향으로 접힌다.

두 측면에 공백이 있고 오목하게 들어간 각 부분 주위에 6 개의 다아트 위치를 갖는 배열은 여성의 조끼용으로 매우 만족스러운 것으로 입증되었다. 다아트 위치의 최대수는 열거된 적용물 및 제조시 고려사항에 의해서 결정된다.

본 발명에 따라서 다아트의 특이 배열에 의해 제조된 형상은 하나 이상의 수렴 지점 또는 부위에 대하여 대칭 또는 비대칭일 수 있다. 비대칭 형상은 다아트 위치를 비대칭 분포하고(하거나) 상이한 각을 갖는 V-형 구획(동일 또는 상이한 층내의)을 사용하거나, 또는 주름을 비대칭으로 접음으로써 제공될 수 있다.

하기에 상세하게 논의되는 바와 같이, 관통-저항성 재료는 유리하게는 폴리아라미드 섬유로 제조되고, 관통 저항성을 향상시키고 배면 변형을 감소시키기 위해 하나 이상의 층(전형적으로, 단지 배면 및(또는) 정면 층)을 중합체에 결합시킬 수 있다. 또한, 신체 방호복은 발사체방어 패널을 수용하기 위한 하나 이상의 정면 포켓을 포함하거나, 다른 보호층과 결합될 수 있고, 발사체방어 수행능을 향상시키고(거나) 필요에 따라 배면 변형을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 경질 또는 반경질의 정면 층은 맞추어질 수 있다.

일반적으로, 다층의 관통-저항성 재료는 중합성 필름 또는 코팅층, 금속박, 또는 고무 또는 엘라스토머로 된 시트와 같은 보강 연속체에 결합된 직물을 각각 포함할 수 있다.

보강 수지의 탄성계수 및 단층의 두께에 따라, 어느 경우에는 이러한 적층 또는 코팅된 직물이 여성 조끼를 형성하는 데 사용될 수 없는데, 이는 적층 또는 코팅된 직물을 접는 것이 조끼를 착용하기에 불편하게 하고 조끼의 방탄 효율성을 떨어뜨리는 날카롭고 단단한 연부를 초래하기 때문이다. 취성 코팅제 개수를 증가시키면, 방인능 또는 외상 방어능을 감소시킬 수 있다.

결과적으로, 본 발명의 한 실시양태로 다층 구조물이 단지 제한된 수(총 10내지 50 개의 층 중에서 3 내지 4 개의 층)의 추가 보강층을 지녀서 다아트 부위가 불룩해지는 문제를 초래하지 않고 관통 저항성을 향상시키는 것이 신중히 고려된다.

이하, 보다 상세히 기술되는 한 바람직한 실시양태에서, 다층 구조물은 다아트를 형성하는 V-형 구획(이는 단지 직물로만 이루어짐)을 제외하고는 상기 층의 보호하고자 하는 특정 부위에 걸쳐 연장되는 보강 연속체로 선택적으로 코팅된 관통 저항성 섬유의 직물로 제조된 복합체를 포함한다.

선택적으로 보강체가 적용된 이러한 층들은 다층 구조물의 정면 또는 배면에 배치되거나, 다층 구조물을 이루는 모든 층들이 이 방식으로 선택적으로 보강될 수 있다. 또는, 선택적으로 보강된 층들이 일련의 비보강된 관통 저항성 직물층으로 된 교대층들 사이 또는 패키지들 사이에 배치될 수 있다.

원한다면, 추가의 탄성 재료층을 본 발명에 따라 형상화된 층들 사이에 삽입할 수도 있다. 또한, 관통-저항성 재료로 된 2 개 이상의 연속층은 샌드위치처럼 함께 접착되거나 예를 들어, 보강 중합체에 의해 결합될 수 있다.

<관통-저항성 재료>

본 발명에 따른 다층 신체 방호복에서 사용되는 관통-저항성 재료에는 여러 유형의 섬유, 예를 들어, ASTM D-885에 따라서 일반적으로 900 MPa 이상의 강도(이는 약 7 g/데니어에 해당됨)를 갖는 폴리에틸렌, 폴리이미드, 폴리에스테르 또는 폴리아라미드와 같은 폴리올레핀을 포함하는 섬유를 사용할 수 있다. 우수한 관통-저항성을 제공하기 위하여 바람직한 섬유 강도는 ASTM D-885에 따르면 2000MPa 이상이다.

폴리아라미드 섬유는 바람직한 2000 MPa 한계를 넘는 요구 강도를 가질 수 있고, 또한 양호한 화학 저항성을 가지므로 바람직하다.

섬유는 많은 형태의 재료, 바람직하게는 편직물, 직포로서, 단일직조(uniweave) 구조물, 단일방향의 구조물 또는 다중방향 시트(예를 들어, 20 내지 90 도의 각으로 교차하는 섬유를 갖는 것), 또는 부직(예를 들어, 펠트) 층으로 존재할 수 있다. 관통-저항성 재료의 필름 유사 시트도 가능하다.

효율성, 유용성 및 기하학적 강도(양호하게 정의된 안정한 구조물)를 부여하기 위해서는 고강도 섬유로 된 부직포가 바람직하다. 직물 구성은 다른 직조물 구조물도 사용될 수 있지만, 용도 요건에 따라서 적합하게는 통상 42 x 42 말단(end)/cm 또는 28 x 28 말단(end)/cm, 또는 14 x 14 말단(end)/cm 또는 6.7 x 6.7 말단(end)/cm로 이루어진 편직물일 수 있다.

이러한 직물의 비중은 관통-저항성과 비중 간의 균형을 위하여 통상 0.02 내지 0.5 kg/m², 바람직하게는 0.05 내지 0.5 kg/m², 보다 바람직하게는 0.08 내지 0.3 kg/m²이다.

비중이 0.02 kg/m²미만이면 직물의 발사체에 대한 저항성은 폴리아라미드 섬유로부터 제조할 때에도 통상적으로 허용될 수 없는 반면, 비중이 0.5 kg/m²를 초과하면 다수의 직물층 사용이 중량 제약으로 인하여 실시 불가능하게 된다.

사용되는 직물은 요구되는 직물 중량/발사체 방어 수행능의 비율에 따라서 0.1 내지 3500, 적합하게는 10 내지 3500의 적당한 데니어 수(얀 9000 미터의 중량(g)으로서 정의됨)를 갖는다. 1000 내지 3000의 데니어를 갖는 섬유는 요건이 덜한 적용물에 사용되는 반면, 고성능/저비중의 적용물을 위해서는 1 내지 1000, 보다 특히 50 내지 1000의 데니어를 갖는 섬유가 바람직하다.

많은 경우, 1 내지 3000 범위의 데니어를 갖는 섬유가 우수하다.

섬유는 비코팅된 형태 또는 코팅된 형태, 또는 예비처리된 형태(예를 들어, 예비-스트레칭되거나 열처리된 형태)로 존재할 수 있다. 폴리아라미드 섬유가 사용되는 경우, 일반적으로 섬유를 적당한 직물 또는 부직층에 배열하는 것 이외에 달리 섬유를 코팅하거나 예비처리할 필요가 없다; 그러나, 어떤 경우 예를 들어, 중합체 연속체에 대한 이들의 결합을 증가시키기 위해서는 섬유에 코팅제를 도포할 수도 있다.

관통-저항성을 향상시키고 배면 변형을 감소시키기 위해서, 상술한 직물의 하나 이상의 층은 섬유 및 중합체 연속체의 특성 모두를 이용하기 위해서 중합체 층에 결합시키거나 중합체와 함께 함침시킬 수도 있다.

1997년 6월 12일에 공개된 국제 공개 공보 WO 97/21334에 기재되어 있는 복합체는 ASTM D-790에 따른 유연 계수 42 내지 1,000 MPa, ASTM D-638에 따른 파열시 인장 강도 10 MPa 이상, ASTM D-638에 따른 파열시 신장율 100 % 이상을 갖는 중합체 연속체에 결합된, ASTM D-885에 따른 900 MPa 이상의 강도(이는 약 7 g/데니어에 해당함)를 갖는 섬유로 이루어진 층을 포함한다.

이러한 복합체에는 열가소성 중합체를 사용하는 것이 바람직하다. 적합한 중합체에는 특정 폴리에틸렌, 폴리이미드, 폴리에테르 에테르케톤, 이온성 수지, 페놀계-변성 수지, 폴리에스테르가 포함된다.

열가소성 중합체는 예를 들어 리튬, 나트륨 및 아연으로 이루어진 군에서 선택된 양이온을 특히 0.1 내지 3 중량% 포함하는 이온성 수지이다.

또는, 열가소성 중합체는 페놀계 변성 수지, 특히 페놀계-폴리비닐부티랄 수지이다.

중합체 연속체는 바람직하게는 모두 ASTM D-638에 따르면 파열시 인장 강도 20 MPa 이상 및 파열시 신장율 200 % 이상, 보다 바람직하게는 300 % 이상을 가져야 한다.

중합체 층의 유연성은 복합체의 관통-저항성, 및 하나 이상의 복합체 시트를 혼입한 신체 방호복의 편안한 착용감에 있어서 중요한 인자이다.

중합체의 유연 계수는 ASTM D-790에 따르면 바람직하게는 42 내지 1000 MPa, 특히 50 내지 800 MPa이다.

1000 MPa보다 높은 중합체의 유연 계수는 천공을 효율적으로 견디어 내거나 신체 방호복로서 편안하게 착용하기에는 너무 경질인 중합체임을 나타내는 반면, 42 MPa 미만의 중합체 유연 계수는 방인(anti-stab) 목적의 조성물에 효과적인 뻣뻣함을 제공하기에는 너무 유연한 중합체임을 나타낸다. 이러한 중합체를 포함하는 신체 방호복의 부가적인 이점은 총탄이 신체 방호복을 강타할 경우에 발생하는 배면 변형이 적다는 것이다.

중합체 층의 또다른 중요한 특성은 신체 방호복의 착용 용이성, 취급 용이성 및 중량 감소의 목적에 효율적인 엔지니어링을 위하여, 특히 바람직한 저비중(kg/m²복합체로 표기됨)의 관점에서 중합체 층의 밀도이다.

바람직하게는, 중합체 화합물을 포함하는 층의 밀도는 2,500 kg/m³미만, 특히 1,500 kg/m³미만이며, 이러한 관점에서 이온성 중합체 층의 밀도가 1,000 kg/m³미만인 경우가 특히 바람직하다.

중합체 연속체는 적합하게는, 적당한 제조 공정상 용도에 따라서 한쪽 면 또는 양쪽 면에서 섬유 함유층에 결합될 수 있는 층으로서 도포될 수 있다. 바람직한 실시태양에서, 섬유 함유층은 섬유를 고정시키기 위해서 중합체 연속체 내에 삽입되고, 그 결과 매우 강한 조성물이 생성된다.

중합체는 예비 형성된 필름으로서 적용되거나, 또는 섬유상 코팅층으로서 형성되거나, 또는 분무, 롤러-코팅, 페인팅, 침지 또는 다른 방법에 의해 일부 또는 전체가 섬유에 포화될 수 있다.

중합체 및 섬유층은 예를 들어, 캘린더링, 압출 코팅, 접착, 함침, 열 결합, 두 개의 상이한 재료층을 적층시키는 다른 형태 또는 동일반응계내 중합법과 같은 당업계에 공지된 임의의 방법에 의해서 회분식 또는 연속식 공정으로 결합되어 섬유와 함께 중합체 연속체를 형성할 수 있다.

섬유/중합체 복합체 층을 결합하는 바람직한 방법은 벨트 프레스 또는 캘린더에 의한 회분식 공정 형태 또는 연속식 공정 형태의 몰딩과 같은 열적 결합이다.

본 발명에 따라서 이러한 복합체 섬유/중합체의 층이 형상화된 신체 방호복 내에 포함되는 경우, 이러한 시트는 본 명세서에서 서술한 바와 같이 다아트 및 접힌 주름을 사용하여 형상화될 수 있고, 이러한 형상화 공정 중에 열을 가할 필요는 없다. 그러나, 몰딩에 의해서 예비-형상화된 하나 이상의 섬유/중합체 복합체의 층을 포할할 수 있다.

<선택적으로 코팅된 복합체 층>

본 발명의 한 바람직한 실시양태에서, 다수의 또는 모든 층은, 그 위에 접혀 다아트를 형성하는 1개 이상의 V-형 구획(이는 단지 직물로만 이루어짐)을 제외하고는 상기 층의 보호하고자 하는 특정 부위에 걸쳐 연장되는 보강 연속체에 결합되거나 이것으로 코팅된 관통-저항성 섬유의 직물로 제조된다.

이러한 V-형 직물 부분은, 필요한 때에는 다아트로 손쉽게 접히고 바느질될 수 있다. 몇몇 실시양태에서는, 보강체가 다아트로 접힌 V-형 구획을 제외하고 실질적으로 층의 전체 면적에 걸쳐 연장된다. 층의 다른 부분 또한 코팅되지 않고, 예를 들어 주변의 수 센티미터의 재료는 보강하지 않아서 연속층과 함께 바느질하는 데 용이하게 할 수도 있다.

몇몇 부위에 추가의 보호능이 필요한 경우에, 보강 연속체는 V-형 구획을 제외하고 상기 부위에 선택적으로 적용될 수 있다. 전형적으로는, 추가의 보강체가 일반적으로 보호능이 대부분 요구되는 형상화된 부위의 전체 또는 일부에 걸쳐 연장될 것이다. 예를 들어, 여성의 가슴에 맞게 형상화된 조끼의 경우에, 추가의 보강체가 가슴의 형상화된 부분을 덮을 수 있다.

보강 연속체의 V-형 불연속부는 직물의 상응하는 V-형 부분의 다아트의 접힘을 용이하게 한다. 마감된 방호복의 경우에, 이러한 불연속부는 직물층 위로 접혀 다아트를 형성함으로써 덮힌다. 다아트들을 각지게 갈라지게 하면 상이한 층들의 보강 연속체내 다아트 및 불연속부 모두를 형상화된 부위 주위에 분포시켜서 부풀음 및 과도한 뻣뻣함을 피한다.

이러한 방식으로, 여러층 또는 모든 층이 다아트 부위의 부풀음 또는 과도하게 두꺼워지는 문제점을 초래하지 않고 보강될 수 있다. 다른 실시양태와 마찬가지로, 추가의 접힌 층으로 인해 형상화된 부위에서의 발사체에 대한 보호 수준은 증가할 것이다.

본 실시양태는 특히, 뛰어난 착용감을 나타내며 제조가 용이하고, 발사체에 대한 보호능 및 방인력이 향상된 여성 조끼의 정면 패널에 적용할 수 있다.

이러한 선택적으로 적용된 층들은 적층되거나(상술됨) 코팅된다. V-형 부위는 적층하거나 주조하기 전에 필름으로부터 절취하여 낼 수 있다. 또는, 직물의 V-형 부위가 예를 들어, PTFE의 시트로 덮힐 수 있고, 주조 후, 이 V-형 부위에서 직물에 접착되지 않은 부분의 필름은 제거될 수 있다.

코팅은 상이한 수지, 예를 들어 에틸렌과 메타크릴산의 이온적으로 중성화된 공중합체의 수용액(예컨대, 설린(SURLYN)(등록상표)(듀폰(Dupont)사의 상표임) 용액으로 입수가능함)으로 수행될 수 있다. 다른 가능한 수지는 특허 명세서 UK-A-2,304,350호에 개시되어 있다. 수지는 예를 들어 브러쉬, 피스톨 또는 디핑에 의해 적용될 수 있다. 디핑을 사용하는 경우에, 직물의 V-형 부위 및 코팅되어서는안 되는 다른 부위는 왁스 또는 다른 적합한 방수제로 예비처리될 것이다.

따라서, 알맞은 열 및 압력 조건하에 경화하는 것이 요구되는 복합층은 상기 층을 접거나 V-형 부위의 다아트를 바느질함으로써, 형상화하기 전에 제조될 수 있다. 다른 방법의 경우에, 다아트를 접고, 코팅 재료를 적용한 후, 다아트를 펼치고, 상기 층을 플랫 압력에서 경화시킨 후, 상기 다아트를 다시 접고 바느질하고 상기 층들을 집합시킬 수 있다. 두 경우 모두에서 플랫 압력에서 경화가 수행될 수 있으므로, 선행 기술에서의 고가의 주조 장치 및 공정 단계가 필요치 않다.

또는, 특히 열 및 압력하에 경화할 필요가 없는 코팅 재료를 사용하여 보강 연속체를 적용하기 전에 다아트를 접거나 바느질할 수 있다. 또한, 이성분 접착제와 같이 실온에서 경화되는 재료는 층에 적용되어 보호성 코팅을 형성할 수 있다.

<제조 방법>

본 발명의 또다른 측면에 따라서, 특이 형상의 방호복의 제조 방법은 형상 방호복으로 조립될 유연하고 비교적 비탄성인 관통-저항성 재료의 다층을 제공함으로써 개시한다. 각 층은 재료의 V-형 구획을 일반적으로 포함하는 하나 이상의 다아트를 한정하는 접선을 가지며, 상이한 층의 다아트가 하나 이상의 수렴 지점 또는 부위의 주변에 서로 각지게 접힌다.

먼저, V-형 구획의 연부를 연결하여 각 층에 다아트를 형성하고, 형성된 모든 다아트로써 층들은 실질적으로 신체 방호복으로의 조립을 위한 동일한 주변 형상을 갖는다.

일반적으로, 이들 모든 층은 형태 및 크기가 동일하다. 그러나, 예를 들어,층이 형상화됨에 따라서 진전되는 형상을 조절하기 위하여, 때때로 층을 약간 상이한 형상 또는 크기로 배열하는 것이 편리할 수 있다.

그 때, 다층은 조립되어 형상 부분을 형성하며, 상이한 층의 다아트는 서로 각지게 접히고, 재료의 V-형 구획은 여러 방향으로 접혀서 두께 증분을 형상 부분 주변에 실질적으로 고르게 분배시킨다.

이러한 생성 공정은 적당한 지지체상에서 수행된다. 예를 들어, 조끼를 제조하기 위해서 층은 가슴 위에서 제조될 수 있다.

마지막으로, 이렇게 형상화된 다층은 조립되어 방호복을 형성한다.

점진적인 층(층 번호 2로부터)에서 접힌 주름과 함께 각지게 갈라진("회전된") 다아트의 단계별 제조는, 윤곽형성 진행 동안 계속되는 30, 50 이하 또는 보다 많은 층의 점진적인 윤곽형성으로 생각할 수 있다.

이러한 방식으로, 방호복은 절취없이 정확한 양식으로 재단될 수 있다. 비교적 비탄성인 관통-저항성 재료의 각각의 단일 층은 다아트를 접거나 결합하고, 주름을 접고 연속적인 층을 만들어감으로써 형상화될 수 있다.

또는, 다수의 층을 예비조립한 후, 각 층의 다아트를 접거나 다수의 층(일반적으로 단지 2개 내지 6개)으로부터 하나의 다아트를 접어서 조립체를 형성하는 것이 가능하다.

한편, 개개 착용자의 치수 측정에 따라서 이러한 조끼를 재단할 수 있다. 다른 한편으로는, 조끼와 같은 형상화된 가먼트가 다른 착용자에게 잘 맞을 수 있도록 제조될 수 있다.

접기 및 조임 기술은 특별한 장비 및 도구를 요구하지 않지만 현대식 직물 절취 기술의 현행 기술에 의해서 처리될 수 있다.

이러한 조립 기술의 이점은 다층 형태가 매우 많은 수의 층, 즉 50 이상의 층이 조성된 관통-저항성 재료로 된 비교적 얇은 층을 사용하여 간단하게 만들어질 수 있다는 것이다. 이는 동일한 전체 두께일지라도 층의 수가 증가함에 따라 발사체 방어 수행능을 보다 향상시키는 것으로 알려져 있다.

바람직하게는, 재료층의 쌍은 동일각의 위치에서 다아트를 가지며, 이러한 층의 V-형 부분은 서로 겹치지 않도록 반대 방향으로 접히고, 동일각의 위치에서 다아트를 갖는 층의 쌍은 바람직하게는 교대되는 층으로 조립된다.

두꺼운 보호 층을 제조하는 이러한 새로운 기술에 의해서 층은 특히, 총탄 또는 파편이 임의의 각도(빗나간 충돌)에서 충돌하는 형상 부위에 유용하며, 발사체 충격에 대한 부가적인 보호능을 제공하도록 얻어진다.

V-형 구획의 연부는 바람직하게는 폴리아라미드 실을 사용하여 함께 바느질됨으로써 다아트를 형성할 수 있다. 또는, 이들 연부는 다른 수단, 예를 들어, 폴리아라미드의 스테이플 또는 리벳과 같은 다른 수단에 의해서 또는 접착에 의해서 결합될 수 있다. 충격-저항성 재료층은 간단하게는 바느질에 의해서 결합된다.

재료층이 서로 결합시, 형상을 유지하고 공기 주머니의 형성을 피하는데 주위를 기울여야 한다. 신체 방호복의 정면 패널은 서술한 바와 같이 각지게 갈라진 다아트를 갖는 층을 조립하여 형상화된, 두 개 이상의 관통-저항성 재료층의 팩을 함께 결합함으로써 제조될 수 있다.

동일한 기술이 다아트를 형성하기 위한 V-형 부위를 제외한 특정 부위에서 보강 연속체에 결합되거나 이것으로 코팅된 관통-저항성 복합층을 조립하는 데 사용될 수 있다. 보강 연속체는 다아트를 접기 전에 열 및 압력을 가하면서 직물에 적용될 수 있다.

<도면의 간단한 설명>

본 발명은 하기 도면을 참고하여 실시예를 추가 설명할 것이다:

도 1은 여성용 조끼를 위하여 본 발명에 따라 형상화된 정면 패널을 갖는 총탄-저항 조끼의 정면 투시도이다.

도 2a 내지 2m는 각각 하나의 재료층의 1/2을 나타내는 개략적인 평면도이고, 도 2a 내지 2m의 12 개의 층은, 연속적인 층을 조립하여 도 1의 총탄-저항 조끼의 형상화된 정면 패널을 형성하기 전을 나타내고 있다.

도 3은 이러한 층내 하나의 다아트의 형성을 예시한다.

도 4a 내지 4d는 층을 조립하기 전(또는 그 동안) 4 개의 연속적인 층내 다아트의 접기를 나타낸다.

도 5는 접힌 주름의 각의 분포를 나타내는 개략적인 평면도이다.

도 6은 도 1의 신체 방호복의 배면 패널이 조립될 수 있는 방법을 예시하고 있다.

도 7은 표면의 일부에 걸쳐서만 보강 필름으로 지지되는 변형된 유형의 층을 나타내는 도 2-1에 상응하는 도면이다.

<부호 설명>

L1-L12 층

10 정면 패널

11 벨크로 파일 패스너

12 벨크로 파일 패스너

14 상부 가슴 구획

15 하부 가슴 구획

16 측면 연장부

17 솔기

20 배면 패널

21 상부 가죽끈(strap)

22 하부 가죽끈

23 크로스-피스(cross-piece)

24 벨트

30 형상을 위한 재료 절취층

31 측면 연장부

32 팔 오목부(recess)

33 상부 가슴 커버

34 목

35 재료의 V-형 구획

36 접선

37 결합선

38 수직 접선

39 수렴 지점 또는 부위

40 V-형 주름(접힘)

41 필름

42 주변 스트립

43 연부

45 특정 부위

50 배면 층

51 주변

52 교차식 바느질

<도면의 상세한 설명>

도 1은 여성 착용자의 가슴 위에 잘 맞도록 형상화된 정면 패널(10), 배면 패널(20)을 포함하고, 이들 각각은 관통-저항성 재료층을 조립하여 제조되는 경량의 총탄-저항성 조끼를 나타낸다. 정면 패널(10)은 상부 가슴 구획(14) 및 하부가슴 구획(15)를 가지며, 가슴에 상응하는 안쪽으로 두 개의 측면-공백의 내부에서 볼 때 오목하게 들어간 부분을 형성한다. 정면 패널(10)을 제조하는 관통-저항성 재료의 내부층은 도 2 내지 4를 참고하여 서술되고 있는 바와 같와 같이 일련의 각지게-갈라진(angularly offset) 다아트에 의해서 형상화된다.

도 1에서 나타난 바와 같이, 조끼의 정면 및 배면 패널(10) 및 (20)은 배면 패널(20)에 장치된 어깨 가죽끈(21)에 붙어있는 벨크로 훅 패스너와 함께 협력하는, 정면 패널(10) 상부면에서의 일련의 벨크로 패스너, 즉 벨크로 파일 패스너 (11)에 의해서 함께 느슨하게 채워진다. 이러한 측면 가죽끈 (22)는 부가적인 벨크로 크로스-피스(23)을 지탱하고, 보다 방호성을 더하기 위하여 벨트 (24)와 벨크로 패스너가 제공된다.

정면 패널(10)을 제조하는 관통-저항성 재료층은 외장 시트 및 비-관통-저항성 재료의 안감 사이에 내장된다. 이러한 외부 시트를 정면 패널(10)의 형태에 순응시키기 위하여, 가슴 수준까지 및 그 이상으로 확장되는 솔기(17)를 제공한다. 그러나, 본 발명에 따라서 관통-저항성 재료의 내부층은 절취부가 없다는 것이 중요하며, 도 2 내지 4를 참고하여 하기에 서술된 바와 같이 단지, 접힌 주름을 갖는 일련의 각지게-갈라진 다아트에 의해서 조립된다.

필요하다면, 외장 시트는 관통-저항성 재료의 내부층의 것과 같이 접힌 주름과 함께 다아트를 가질 수 있다.

도 2a 내지 2m는 각각, 도 1의 총탄-저항 조끼의 형상화된 정면 패널(10)을 형성하기 위하여 연속적인 층의 조립 전, 12 개의 관통-저항성 재료층(30) 중 하나의 우측 반쪽을 나타낸다. 각각의 층(30)의 나머지 반쪽은 X선에 대하여 거울상 이미지이다. 각각의 층(10)의 경계선 내부에 나타난 선은 단지 접힘선 및 결합선의 위치를 표시하는 것이다.

각각의 층(30)은 두 개의 측면 연장부(31)(착용자의 허리 둘레에 알맞는 정면 패널(10)의 부분에 상응함), 측면 오목부(32)(착용자의 팔 아래에 알맞는 정면 패널(10)의 부분에 상응함), 원형의 상부(33)(착용자의 상부 어깨를 덮는 정면 패널(10)의 부분, 즉, 패스너(11)가 부착되는 부분에 상응함) 및 오목 상부(34)(착용자의 목 둘래에 알맞는 정면 패널(10)의 부분에 상응함)을 갖는다.

각각의 층(30) 반쪽은 또한 도 3에 주변으로 접히거나 결합되어 다아트를 형성할 수 있는 중심 접선(36)을 갖는 V-형 구획(35)를 가진다. 이 도면은 도 2a 또는 도 2c의 층에 상응하는 층을 나타낸다. 나타낸 바와 같이, 층(30)은 접선(36)과 일치하는 수직 접선(38)에 따라서 접히고, 층(30)은 바느질 또는 스테이플링에 의해서 V-형 구획을 한정하는 접선(37)을 따라서 결합되어, 그 자체로 접힌 V-형 구획(35)으로 이루어진 주름(40)을 남긴채 결합된 선(37)을 따라서 다아트를 생성할 수 있다.

도 4a 내지 4d의 층 (30)에서 볼 수 있는 바와 같이, 2 개의 다아트(37)가 각 층(30)의 우측 및 좌측부에 형성될 경우, 층(30)의 외부 경계선은 모든 층에 대해서 동일하고 정면 패널(10)의 주변 형태와 일치하는 형태를 채택한다. 그러나, 연속적인 층(30)은 제작될 형태의 기능에 따라서 다른 크기 및 형상을 가질 수 있다.

도 2a 내지 2m를 비교하면, 연속적인 층은 수렴 지점(39) 주위에서 서로 각지게 갈라지는 다아트(37)를 가지며, 각 시트(30)은 착용자의 가슴을 수용하도록 개조한 정면 패널(10)의 오목부의 중심과 일치하는 두 측면에 공백이 있는 수렴 지점(39)을 갖는다. 이들 수렴 지점(39)은 12 개 모든 층(30)에 대하여 거의 모두 동일한 위치이다. 이는 다아트(37)의 뾰족한 말단은 수렴 부위 주변, 즉, 원형 부위에 분포될 수 있으며, 그 결과 접히지 않는다. 이러한 부위는 수렴 지점에서 뒤틀리고 불필요하게 ""겹침" 을 피할 정도로 충분히 클 것이다.

층 (30)의 교대 쌍, 즉, 도 2a 및 2c;도 2b 및 2d;도 2c 및 2e;도 2d 및 2f;도 2e 및 2g;도 2f 및 2h;도 2g 및 2i;도 2h 및 2k;도 2i 및 2l;도 2k 및 2m는 각 쌍의 층내 다아트(37)이 동일각의 위치에 놓여 있으므로 동일하다. 연속적인 층의 다아트(37)(도 2a, 2b, 2c 등)은 서로 각지게 갈라진다. 도 2a, 2b 및 도 2c 및 2d의 다아트는 서로에 대하여 180 도이며, 나머지 연속적인 층의 다아트는 접선 (36)에 의해 도 2e 내지 2m에 나타난 상이한 각이다. 일반적으로, 홀수 층의 다아트(37)은 상부에 위치되고, 다아트가 중간에 중치된 도 2k의 층(30)은 제외하고, 짝수 층의 다아트(37)는 그 층(30)의 하부에 위치된다.

이들 예에서, 각 다아트를 형성하는 선(37) 사이의 V 각은 약 22.5 도이며, 따라서 나란히 놓인 6 개의 다아트는 135 도 상으로 넓어진다. 그러나, 전체 다아트(37)는 도 2i 및 2l의 다아트(37)의 상부 한 말단에서 출발하여, 도 2b 및 2d의 다아트(37)의 하부 한 말단까지 약 195 도 상으로 넓어지는 것으로 볼 수 있고, 여기에는 나머지 다아트(37)간에 여백이 있다(도 5 참조).

도 4a 내지 4d에 나타낸 바와 같이, 다아트(37)과 관련된 주름(40)은 층(30)이 조립시 가능한 그들의 두께 증분이 잘 분배되도록 서로에 대하여 교대 방향으로 접힌다. 각 주름(40)은 V-형 구획 폭의 1/2를 차지하며, 이들 주름(40)은 교대 방향으로 선택하여 접힌다.

도 4a에서, 제1 층(30) 상부의 좌측 주름(40)은 우측으로 접히고, 우측 주름(40)은 좌측으로 접히며, 도 4b에서, 제2 층(30) 하부의 좌측 주름(40)은 우측으로 접히고, 우측 주름(40)은 좌측으로 접힌다.

도 4c 및 4d의 상응하는 다음 2 개의 층에서, 상응하는 주름(40)의 접힘은 반대 방향(inverted)이며, 즉, 제3 및 제4 층(30)에서 좌측 주름(40)은 좌측으로, 우측 주름(40)은 우측으로 접힌다.

주름(40)의 접기가 반대 방향으로 되는 동일한 패턴이 후속되는 층(30)의 쌍들에서도 계속된다. 원리는 예를 들어, 도 2e 및 2g 및 도 2f 및 2h에서 처럼, 교대되는 층에서 동일한 위치에 놓여있는 다아트(37)의 주름(40)이, 층(30)의 조립시 이들 주름(40)이 서로 겹치지 않도록 반재 방향으로 접힌다는 것이다(도 5 참조).

그 후, 이들 다아트(37)과 함께 층(30)은, 연속적인 층의 주름(40)이 상기 서술한 바와 같이 접히면서, 가슴 위에 연속적으로 조립된다. 각각의 층(30)은 실에 의해서 다음(또는 그 이전) 층 상에 맞추어진다. 외부 표면이 매끈하게 되도록 하기 위하여 주름이 내부로 향하게 되는 가장 마지막의 층을 제외하고는, 주름(40)이 층(30) 상부에서 선택된 방향으로 놓이면서 동일한 공정이 모든 12 개의 층(30)에 대해서 반복된다.

조립되고 형성된 층(30)은 조임새(clamp)로 유지되고, 공기 주머니의 생성을 피하기 위하여 바느질 및 공기 압착 동안 형태를 유지하도록 처리하면서 그들 주변을 바느질(또는 서로 고정)된다. 이를 위하여, 주변을 연속적으로 바느질하는 것이 아니라 원형 상부(33)에서 시작하여 하부 코너에서 마무리하는 일정 간격을 두고 한 번씩 주변 구획을 바느질하는 것이 바람직하다.

다아트(37)로 인하여, 조립된 층(30)은 착용자의 가슴 위에 잘 맞는 모노-컵 형태로 두 측면에 공백이 있는 오목하게 들어간 부분을 형성하도록 형상화되고, 여러 층(30)에서의 주름(40)은 두께 증분이 형상 부분의 주위에 실질적으로 고르게 분배되어 불룩함 또는 뻣뻣함을 피하도록 여러 방향으로 배향된다.

도 5는 조립된 팩(pack)에서 주름(40)의 각의 분포를 개략적으로 예시한다. 이 도면에서 주름(40)은 도 2a 내지 2m에 상응하는 그들 각각의 층(30)의 수 L1 내지 L12로 확인된다. 이들 예에서 시계 방향으로 주름 L11-L9, L3-L1, L7-L5 L12-L10, L6-L8 및 L2-L4는 그들의 다아트(37)를 형성하는 선에 대하여 반대 방향으로 접힌 쌍으로 함께 배열된다. 주름 L1-L7, L5-L12, L10-L6 및 L8-L2는 모두 주름에 의해서 차지되지 않은 층(30)의 넓은 공간에 의해서 서로 떨어진 상태로 각지게 여백되어 있다.

다아트(37)의 각 엇갈림(staggering) 및 주름(40)의 선택적인 배향으로 인하여, 팩내 주름은 서로 겹치지 않는다. 더우기, 주름의 외부 연부가 서로 각지게 일치하는 주름(40)-예를 들어, L3 및 L9-은 하나 이상의 중간 층(30)-즉, 층 L4-L8-의 주름지지 않은 부분에 의해서 떨어져 있으므로 주름(40)간에 간섭되어 겹치거나 불룩하게 될 우려가 없다.

마지막 조립시 주름(40)은 모노-컵 오목의 외부 주변에 고르게 분포되어, 주름(40)에 의해서 덮히는 위치에서 이 민감한 영역에 두 개의 추가 보호층을 제공한다.

도 1의 정면 패널(10)은 서술된 바와 같이, 조립된 12 개 층(30)의 팩의 선택된 수를 함께 맞춤으로써, 예를 들어, 두 개의 팩은 24-층 패널을 포함하고, 또는 2 개의 팩은 36-층 패널을 포함하는 등으로 제조될 수 있다. 또한, 예를 들어, 30-층 패널을 포함하는 2와 1/2 팩의 조립도 가능하다.

도 6은 관통-저항성 재료층을 조립하여 도 1의 배면 패널(20)을 생성할 수 있는 방법을 나타낸다. 여기서, 배면 패널(20)을 형성하도록 형상화된 층(50)을 함께 놓고, 배면의 형태로 구부린 후, 바느질하거나 다른 방법으로 서로 부착시킨다. 마지막 5 개를 제외하고 층(50) 모두는 그들의 주변(51) 및 교차 부분(52)이 바느질된다. 마지막 5 개의 층(50)(이는 신체에 가장 가까운 막임)은 단지 주변 (51)만 바느질된다. 그 후, 팩은 단지 주변 (51)의 상부 및 측면 부위만 함께 바느질된다.

그 후, 정면 및 배면 패널(10) 및 (20)은 그들 각각의 커버 층과 안감내에 내장되고, 벨크로 패스너 및 가죽끈이 달린다.

도 7은 보강 필름으로 선택적으로 코팅된, 예를 들어 도 2-1의 층에 상응하는 변형층을 도시하는 도면이다.

앞서와 마찬가지로, 관통-저항성 재료층 (30)은 두 개의 측면 연장부 (31),팔 오목부 (32), 상부 가슴 커버 (33), 오목 상부 (34)를 갖는다. 각각의 층 (30) 반쪽은 또한 도 3에 도시된 바와 같이 접히거나 결합되어 다아트를 형성할 수 있는 중심 접선(36)을 갖는 V-형 구획(35)를 가지며, 이는 상기 기술되었다.

본 발명의 이 바람직한 실시양태에서, 층 (30)은 보강 필름 (41)에 결합되거나 적층되거나, 예를 들어 이온성 중합체 또는 다른 상기 언급된 중합체로 코팅되는 예를 들어 아라미드 섬유로 제조되는 관통-저항성 재료의 지지 직물로 이루어진다.

이러한 필름 (41)은 직물 층 (30)의 주요 부분에 걸쳐 연장되며, 이 실시예의 경우에 수 센티미터의 주변 스트립 (42)을 남겨서 연속층과의 바느질을 용이하게 한다. 가장 중요하게는, 필름 (41)이 접선 (36)에 따라 용이하게 접을 수 있는 오로지 직물로만 이루어진 V-형 구획 (35)를 덮지 않는 것이다. 따라서, 필름 (41)은 필름내에 V-형 오목부를 형성하는 연부 (43)을 가지며, 이 실시예의 경우에 도 2의 접선 (37)과 일치한다.

도 4-1에 도시된 바와 같이 다아트를 접선 (36)에 따라 접을시, V-형 구획 (35)의 접힌 직물층은 필름 (41)에 겹쳐서 놓이게 되며 그의 두 연부 (43)는 모여진다.

다아트는 층 (30) 양면 중 어느 쪽으로도 접힐 수 있다. 다아트를 접을시, 필름 (41)의 연부 (43)는 모아진다. 한 변형에서는, 필름 (41)의 연부 (43)이 접선 (37)의 약간 안쪽 또는 바깥쪽에 위치되어, 다아트가 접혀질 때 연부 (43)이 서로 겹치거나 약간의 공백을 두고 떨어져 있어서 바느질을 용이하게 한다.

다른 변형에서는, 도 7에서 점선으로 표시된 특정 부위 (45)가 보강 필름으로 코팅된다. 이 부위는 임의의 특정 적용물에서 보호가 가장 필요한 부위로 선택된다. 도시된 특정 부위 (45)는 방호복의 가슴을 수용하기 위해 형상화된, 즉, 보호가 가장 요구되는 부분에 상응한다.

다아트가 접히는 임의의 경우에, 보강 필름 (41)의 연부 (43)(필름 (41)에 불연속을 이룸)을 형성하며, 위로 접혀지는 직물층의 구획 (35)에 의해 덮혀진다.

도 2-1 내지 도 2-12에 도시된 몇몇 또는 전체 층은 보강 필름이 선택적으로 도포되는 동일한 방식으로 제조될 수 있으며, 상기 연속층은 앞서와 마찬가지로 조립되며, 주변 직물 스트립 (42)는 층들을 함께 바느질하는 데 사용된다.

생성 패널에서, 다아트를 각지게 갈라지게 하는 것은 다아트, 및 상이한 층들의 보강 필름 (41)내에 나란히 있는 연부 (43)를 분배하여, 부풀음 및 과도한 뻣뻣함을 피한다. 또한 보강 필름내에 비연속성을 형성하는 연부 (43)은 상이한 층 내에서 각도적으로 서로 떨어져서 위치하여 임의의 약한 겹친 부위를 피한다.

생성 패널은, 단지 다소의 층만이 보강 필름 (41)이 도포된 경우(하기 실시예의 패널 B)에도 탄환 발사체에 대한 향상된 관통 저항성 및 향상된 방인성을 제공한다는 것이 밝혀졌다. 형상화된 조끼 패널이, 보강 필름 (41)이 선택적으로 도포된(하기 실시예의 패널 C) 전체 층 또는 실질적으로 전체 층으로 제조될시, 상기 패널은 우수한 편안한 착용감과 동시에 매우 향상된 발사체에 대한 방어능 및 스태빙(stabbing)에 대한 방어능을 갖는 것으로 밝혀졌다.

본 발명은 하기 실시예에서 보다 자세히 설명될 것이다.

본 발명은 다층의 관통-저항성 재료로 제조된 방호복에 관한 것이고, 특히 여성 가슴과 같은 신체의 곡선 부위에 잘 맞도록 특이 형상화된 부분을 포함하는 신체 방호복 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.

<실시예 1>

상기 서술된 바와 같이, 930 디텍스 케블라(dtex Kevlar)(등록상표) 바느질실을 사용하여 바느질된 케블라(등록상표) 스타일 363F 직물의 30 개 층으로 총탄-저항성 조끼의 형상화된 정면 패널을 제조하였다. 케블라(등록상표)는 듀퐁사의 등록된 상표명이다. 이 층을 94-64-97 cm(42 사이즈)로 측정되는 가슴 상에서 조립하였다. 마무리된 형상 정면 패널을 플라스틸리나(Plastilina) 지지 재료 상에 적재하고, 발사체에 대한 표준 시험을 수행하였다. 총탄은 표준 조건하에 굴곡진 가슴 부분의 끝의 측면 가장자리를 겨냥하였다. 모든 총탄은 팩의 1/2 내에서 중단되었고, 이는 우수한 발사체(방어) 디자인임을 나타낸다. 더우기, 플라스틸리나 상의 배면 변형은 만족스러웠다.

<실시예 2>

총탄-저항성 조끼의 형상 정면 패널 A는 실시예 1에서 기술된 바와 같이 케블라(등록상표) 스타일 363G 직물(11 X 11 엔드/cm, 200 g/m²건조 중량)의 32 개 층으로 제조하였다. 생성된 조끼 패널은 하기에 기술된 실시예 3 및 실시예 4의 패널 B 및 C에 대한 방탄 및 방인 실험에 비교예로 사용하였다.

<실시예 3>

총탄-저항성 조끼의 형상 정면 패널 B는 실시예 2에서 기술된 바와 같이 케블라(등록상표) 스타일 363G 직물(11 X 11 엔드/cm, 200 g/m²건조 중량)의 26 개층으로, 세 개의 특별한 배면 샌드위치 형상의 조립물로 지지되어 제조하였다. 이 배면 조립물은 착용자의 신체를 마주보는 방향으로 조끼내에 위치시켰다.

상기 특별한 배면 샌드위치 형상의 조립물은 하기와 같이 제조하였다.

케블라(등록상표) 직물 두 층 및 두께가 40 ㎛인 설린(등록상표) 필름 한 층을 표시하고 도 2-1에 따라 절취하였다. 또다른 케블라(등록상표) 직물 두 층 및 두께가 40 ㎛인 설린(등록상표) 필름 한 층을 표시하고 도 2-2에 따라 절취하였다. 또다른 케블라(등록상표) 직물 두 층 및 두께가 40 ㎛인 설린(등록상표) 필름 한 층을 표시하고 도 2-5에 따라 절취하였다.

각각의 경우에, 필름의 연부를 직물 연부로부터 약 3 cm 안에서 절취하였다. 또한, 다아트를 형성하기 위한 V-형 구획에 상응하는 필름의 부위는 도 7에 도시된 원칙에 따라 절취제거하였다.

필름의 각 층을 직물의 두 층 사이에 삽입하여 샌드위치 형상을 형성하고, 10 bar의 압력하에 160 ℃에서 15 분 동안 몰딩하였다.

필름으로 덮지 않은, 세 개의 생성된 샌드위치 형상의 조립물의 V-형 구획 부분을 상기 기술한 바와 같이 다아트로 접고, 상기 기술한 바와 같이 형상 배면 조립물로 조립하였다. 이어서, 이 형상 배면 조립물을 필름으로 덮히지 않은 연부 부분을 바느질함으로써 실시예 1에 기술한 바와 같이 형성된 26 개의 층 뒤에 부착시켰다.

<실시예 4>

총탄-저항성 조끼의 형상 정면 패널 C는 실시예 1에서 기술된 공정에 따라32 개의 복합층으로부터 제조하였다. 각각의 복합층은 케블라(등록상표) 직물(스타일 363G 직물(11 X 11 엔드/cm, 200 g/m²건조 중량) 및 두께가 40 ㎛인 설린(등록상표) 필름 한 층으로 제조하였다.

상기 (32) 직물 및 필름 층을 표시하고, 도 2-1 내지 도 2-12에 도시된 것과 유사한 패턴을 따라 절취하였다. 각각의 경우에, 필름의 연부를 직물 연부로부터 약 3 cm 안에서 절취하였다. 또한, 다아트를 형성하기 위한 V-형 구획에 상응하는 필름의 부위는 도 7에 도시된 원칙에 따라 절취제거하였다.

다아트로 접혀질 직물의 V-형 부분 위의 V-형 구획이 잘려나간 각각의 필름을 그의 상응하는 직물층상에 위치시키고, 10 bar의 압력하에 160 ℃에서 15 분 동안 각각의 필름/직물 조립체를 각각 몰딩하였다.

이어서, 상기 다아트를 V-형 부위내의 코팅되지 않은 직물로부터 접고, 함께 바느질하고, 몰딩된 32 개의 복합체층을 조립하고 상기 기술한 바와 같이 함께 바느질하였다.

<패널 A, B 및 C의 발사체 방어능 시험>

"단일-컵" 신체 방호복 정면 패널 A, B 및 C를 플라스틸린으로 충전하고 조절된 조건하에 발사체를 발사시킴으로써 표준 발사체 방어능 실험을 하였다. 탄환은 German Schutzklasse 1 표준법에 명시된 실험 조건에 따라서, 9 mm parabelum FMJ 8g 탄환을 사용하여 형상 부위상의 6 개의 선택된 지점에 발사하였다. 비교 결과는 하기와 같다.

패널 A는 배면 변형에 대한 평균 수치 32.8 mm, 최고 관통치 42 mm를 나타내었으며,

패널 B는 배면 변형에 대한 평균 수치 30.0 mm, 최고 관통치 30.0 mm를 나타내었으며,

패널 C는 배면 변형에 대한 평균 수치 26.2 mm, 최고 관통치 35 mm를 나타내었다.

따라서, 추가의 배면 보호면을 가진 패널 B는 향상된 발사체 방어능을 나타내었고, 패널은 C는 매우 향상된 발사체 방어능을 나타내었다.

<패널 A, B 및 C의 방인성 실험>

"단일-컵" 신체 방호복 정면 패널 A, B 및 C를 플라스틸린으로 충전하고 본체에 고정시킨 칼날을 사용하여 10 J 에너지에 상응하는 높이에서 낙하시킴으로써 표준 방인성 실험을 하였다. 비교 결과는 하기와 같다.

패널 A는 플라스틸린내로의 평균 칼날 관통치 23.1 mm, 최고 관통치 27 mm를 나타내었으며,

패널 B는 플라스틸린내로의 평균 칼날 관통치 21.9 mm, 최고 관통치 25 mm를 나타내었으며,

패널 C는 플라스틸린내로의 평균 칼날 관통치 2.7 mm, 최고 관통치 5 mm를 나타내었다.

따라서, 추가의 배면 보호면을 가진 패널 B는 향상된 방인성을 나타내었고, 패널은 C는 월등한 방인성 나타내었다.

패널 C는 패널 A 및 B보다 약간 뻣뻣하지만, 착용시 편암함에서 뒤떨어지지 않았다. 더우기, 패널 C의 제조는 간단하다. 160 ℃에서의 몰딩 공정은 용이하게 이루어질 수 있었으며, 몰딩된 복합체는 보호 필름에 의해 덮히지 않은 V-형 직물 부위의 제공 덕택에 조립하기에 용이하였다.

Claims (24)

1. 다층의 유연한 비교적으로 비탄성의 관통-저항성 재료로 제조되고, 이 층들은 연속적인 재료층내 다수의 다아트에 의해서 유지되고, 상기 각 재료층은 하나 이상의 다아트를 가지며, 층내 각 다아트는 일반적으로 V-형의 구획을 포함하여 그의 연부들이 연결되어 다아트를 형성하며, 상기 V-형 구획은 그 자체 위에 접히고 한쪽 면 위에 접혀서 그 층의 인접한 부분의 위 또는 그 아래에 놓여져 두께를 증가시키고, 상기 다층 내의 다아트들은 서로 각지게 갈라지며(angularly offset) 상기 접힌 V-형 구획들은 두께 증분이 상기 형상 부위 주위에 실질적으로 고르게 분배되도록 배향되며, 상기 관통-저항성 재료층들 중 하나 이상은, 상기 다아트 또는 각 다아트를 형성하는 상기 V-형 구획 또는 각각의 위에 접혀 포개진 V-형 구획(이는 단지 직물로만 이루어짐)을 제외하고는 상기 하나 이상의 층의 보호하고자 하는 특정 부위에 걸쳐 연장되는 보강 연속체에 결합되거나 이것으로 코팅된 직물을 포함하는, 보호하고자 하는 형상 부위에 잘 맞도록 형상화된 다층 재료로 제조된 방호복.
2. 제1항에 있어서, 접힌 V-형 구획들이 다른 방향으로 배향된 다층 형상 방호복.
3. 제2항에 있어서, 쌍을 이룬 재료층들은 동일각의 위치에서 다아트를 가지며,그들의 접힌 V-형 부분은 그들이 서로 겹쳐지지 않도록 반대 방향으로 배향된 다층 형상 방호복.
4. 제3항에 있어서, 동일각의 위치에서 다아트를 갖는 상기 쌍을 이루는 층들이 교대층인 다층 형상 방호복.
5. 제1항에 있어서, 다아트가 하나 이상의 수렴 지점으로부터 방사상으로 연장되는 다층 형상 방호복.
6. 제5항에 있어서, 다아트가 V-형 구획의 각과 동일하거나 보다 큰 각으로 수렴 지점 주위에서 서로 각지게 엇갈리는(staggered) 다층 형상 방호복.
7. 제1항에 있어서, 신체의 형상 부분 위에 잘 맞도록 형상화된 하나 이상의 부분을 포함하는 신체 방호복인 다층 형상 방호복.
8. 제7항에 있어서, 두 측면에 공백이 있고 내부에서 볼 때 가슴에 상응하게 오목하게 들어간 부분을 가지며, 여기서 다아트는 두 측면에 공백이 있는 각각의 오목하게 들어간 부분 주위에서 각지게 갈라져 그 주위에 상기 두께 증분이 실질적으로 고르게 분배되는, 여성 착용자의 가슴 위에 잘 맞도록 형상화된 다층 형상 방호복.
9. 제8항에 있어서, 두 측면에 공백이 있고 가슴에 상응하게 오목하게 들어간 부분이 두 가슴을 수용하기 위한 연속 형상의 가슴("모노-컵(mono-cup)")을 한정하는, 오목한 부분의 상부, 하부 및 외연부 주위의 다아트에 의해서 형성되는 것인 다층 형상 방호복.
10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 다아트가 상기 오목하게 들어간 부분의 중심에 상응하는 수렴부의, 두 측면에 공백이 있는 두 측면에 공백이 있는 지점으로부터 방사상으로 연장되고, 상기 다아트가 전체 각이 약 180 도 이상으로 두 개의 수렴 지점의 아래 및 위로 연장되는 다층 형상 방호복.
11. 제1항에 있어서, V-형 구획이 각각 10 내지 40 도의 각을 이루는 다층 형상 방호복.
12. 제1항에 있어서, 수렴 지점의 주위에 3 개 이상의 각지게 갈라지는 다아트 위치를 포함하는 다층 형상 방호복.
13. 제12항에 있어서, 수렴 지점의 주위에 6 개 이상의 각지게 갈라지는 다아트 위치를 포함하는 다층 형상 방호복.
14. 제1항에 있어서, 관통-저항성 재료층이 폴리아라미드 섬유를 포함하는 것인 다층 형상 방호복.
15. 제1항에 있어서, 다아트 위에 접힌 부위에서 보강 연속체내 불연속점을 가지며, 상기 불연속점은 다아트를 형성하는 직물의 층 위로 접힌 부분에 의해서 덮히고, 상기 다아트의 각지게 갈라짐은 상기 다른 층의 보강 연속체내 다아트 및 상기 불연속점을 분배시켜 불룩함(bulge) 및 과도한 뻣뻣함(stiffness)을 피하게 하는 다층 형상 방호복.
16. 제1항에 있어서, 상기 보강 연속체가 중합체 필름 또는 코팅층, 금속 호일, 또는 고무 또는 탄성체 시트인 다층 형상 방호복.
17. 제1항에 있어서, 관통-저항성 재료의 2 개 이상의 연속층이 샌드위치처럼 접착되거나 결합된 다층 형상 방호복.
18. - 각 층이 일반적으로 재료의 V-형 구획을 포함하는 하나 이상의 다아트를 한정하는 접힘선을 가지고, 다른 층의 다아트는 하나 이상의 수렴 지점 주위에 서로 각지게 갈라지며, 상기 관통-저항성 재료층들 중 하나 이상은, 상기 다아트 또는 각 다아트를 형성하는 상기 V-형 구획 또는 각각의 위에 접혀 포개진 V-형 구획(이는 단지 직물로만 이루어짐)을 제외하고는 상기 하나 이상의 층의 보호하고자 하는 특정 부위에 걸쳐 연장되는 보강 연속체에 결합되거나 이것으로 코팅된 직물을 포함하는, 형상 방호복으로 조립(assembly)될 다층의 유연한 비교적으로 비탄성의 관통-저항성 재료를 제공하는 단계;

    - V-형 구획의 연부를 연결하여 각 층 중의 다아트(들)를 형성하고, 형성된 다아트를 갖는 층은 모두, 형상 방호복으로 조립하기 위하여 실질적으로 동일한 주변 형상을 갖도록 하는 단계;

    - 다른 층의 다아트는 서로 각지게 갈라지고, 직물의 V-형 구획은 여러 방향으로 접혀서 두께의 증분이 실질적으로 고르게 분배되도록 다층을 조립하여 형상 부분을 형성하는 단계; 및

    - 형상화된 다층을 부착시켜 방호복을 생성하는 단계

    를 포함하는, 제1항에 정의된 바와 같은 다층 형상 방호복의 제조 방법.
19. 제18항에 있어서, 쌍을 이룬 재료층들은 동일각의 위치에서 다아트를 가지며, 이들 층의 V-형 구획은 이들이 서로 겹치지 않도록 반대 방향으로 접히는 방법.
20. 제19항에 있어서, 동일각의 위치에서 다아트를 갖는 쌍을 이룬 재료층들이 교대층으로 조립되는 방법.
21. 제18항에 있어서, 다아트를 접기 전에 열 및 압력을 가하여 보강 연속체가직물에 도포되는 방법.
22. 제18항에 있어서, 다아트(들)를 접은 후에 보강 연속체가 직물에 도포되는 방법.
23. 제18항에 있어서, 직물의 주변 연부에는 보강 연속체가 없고, 연속층이 직물의 상기 주변 연부를 바느질함으로써 연결되는 방법.
24. 제18항, 제19항 및 제20항 중 어느 한 항에 있어서, V-형 구획의 연부가 바느질, 스태이플링(stapling), 리벳팅(reveting) 또는 접착에 의해 결합되어 다아트를 형성하는 방법.