KR20110053239A - 내관통성 제품 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는 ASTM D-885에 따르는 인성이 2000MPa 이상인 섬유를 포함하는 하나 이상의 층으로부터 제조된 라미네이트들의 패키지를 하나 이상 갖는 내관통성 제품이 제안된다. 상기 라미네이트는 하나 이상의 중합체성 물질을 추가로 가지며, 상기 하나 이상의 패키지는 제1 독립 보호 쉬쓰에 의해 밀봉되고, 상기 제2 독립 쉬쓰에 의해 본질적으로 완전히 밀봉된다. 이로써, 제2 독립 쉬쓰는 원-피스 또는 멀티플-피스로서 편직된다.

Description

내관통성 제품 {Penetration-resistant article}

본 발명은, ASTM D-885에 따르는 인성(tenacity)이 2000MPa 이상인 섬유 및 하나 이상의 중합체성 물질을 포함하는 하나 이상의 층으로부터 제조된 라미네이트들의 패키지를 하나 이상 포함하며 상기 하나 이상의 패키지가 제1 독립 보호 쉬쓰(sheath)에 의해 밀봉되어 있는 내관통성 제품에 관한 것이다.

중합체성 물질 중의 섬유로부터 제조된 라미네이트를 포함하는 내관통성 제품은 일반적으로 공지되어 있다. 예를 들면, 문헌 WO 99/21446 A2는 중합체성 물질 중에 내포된 다수의 섬유를 포함하는 대탄도 보호용 의류를 기술한다. 상기 적층되는 라미네이트에, 예를 들면 나일론 또는 폴리에스테르 섬유로부터 제조된 직물 쉬쓰가 제공될 수 있다.

그러나, 이러한 타입의 내관통성 제품의 경우, 가장자리(edge)에서 탄자(projectile) 사출(exit) 위험이 있으며, 이는 내관통성 제품에서 앵글 샷(angle shot)에 대해 특히 높다. 즉, 상기 라미네이트를 관통함으로써 이미 느려진 탄자는, 너무 적은 에너지를 가져서 추가의 라미네이트를 관통할 수 없는 경우, 비교적 매끄러운 라미네이트를 가로질러 슬라이딩하고 상기 가장자리에서 사출된다. 대탄도 효과 패키지(antiballistically effective package)의 외주 영역(periphery)에서 사출되는 탄자는 내관통성 제품을 착용한 사람 뿐만 아니라 상기 착용자에 근접한 사람에게도 상해를 입힐 위험이 있다.

따라서, 본 발명은 도입부 단락에서 언급된 타입을 가지며 선행 기술의 단점이 제거되거나 적어도 감소된 내관통성 제품을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적은, ASTM D-885에 따르는 인성이 2000MPa 이상인 섬유 및 하나 이상의 중합체성 물질을 포함하는 하나 이상의 층으로부터 제조된 라미네이트들의 패키지를 하나 이상 포함하며, 상기 하나 이상의 패키지가 제1 독립 보호 쉬쓰에 의해 밀봉되어 있고, 추가로 상기 하나 이상의 패키지가 원-피스(one-piece) 또는 멀티플-피스(multiple-piece)로 편직된 제2 독립 쉬쓰에 의해 본질적으로 완전히 밀봉되는 내관통성 제품에 의해 해결된다.

내관통성 제품은 방탄성 및/또는 방검성을 갖는 제품으로서 이해되어야 한다.

용어 "섬유"는 종방향 치수가 이의 횡방향 치수인 폭 및 게이지에 비해 훨씬 더 긴 신장된 물체로서 이해되어야 한다. 용어 "섬유"는 모노필라멘트, 멀티필라멘트, 테이프, 얀, 스트립, 스테이플, 및 규칙적인 단면과 불규칙적인 단면을 갖는 촙드(chopped), 컷(cut) 또는 비연속 섬유 등의 기타 형태를 상응하게 포함한다. 각각의 경우 용어 "섬유"는 또한 상술한 물체들 중의 몇 가지 또는 이들의 조합을 포함한다.

상기 라미네이트들의 패키지 하나 이상은, 이하에서, 이의 대탄도 특성으로 인해 대탄도 효과 패키지로서 지정된다. 대탄도 효과 패키지라는 지정에도 불구하고, 상기 패키지는 방검 특성도 가질 수 있다.

상기 분리된 제1 보호 쉬쓰는 이하에서 보호 쉬쓰로만 지칭된다. 마찬가지로, 제2 독립 쉬쓰는 이하에서 쉬쓰로만 지칭된다. 그러나, 상기 쉬쓰들을 독립적으로 지칭하고 제1 보호 쉬쓰 및 제2 쉬쓰로 열거함으로써, 상기 보호 쉬쓰 및 상기 쉬쓰는 각각의 경우 서로로부터 독립된 2개의 쉬쓰임이 명백해야 한다. 상기 보호 쉬쓰 또는 상기 쉬쓰의 (완전 또는 부분적) 피복층은 추가의 쉬쓰로서 이해되지 않아야 한다.

원-피스 또는 멀티플-피스로 편직된 쉬쓰는 이하에서 원-피스 쉬쓰로서, 멀티플-피스 쉬쓰로서 또는 단순히 쉬쓰로서 지칭될 수 있다.

원-피스 쉬쓰는, 상기 쉬쓰가 단 하나의 피스로부터 제조되고 상기 쉬쓰의 제조가 다수의 쉬쓰 구성요소들의 결합을 필요로 하지 않는 것을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 원-피스 쉬쓰는, 단 하나의 피스로부터만 제조된다면, 이미 제조된 것이다. 예를 들면, 둥글게 편직된 튜브는 본 발명의 정의 내의 원-피스 쉬쓰이다. 바람직하게는, 편직된 튜브는 상기 튜브가 개방형 가장자리(출구)를 갖지 않거나 단 하나만을 갖는 방식으로 편직된다. 그러나, 개방형 가장자리 형태의 출구를 2개 이상 갖는 편직된 튜브는, 상기 개방형 가장자리가 상기 쉬쓰를 형성하기 위해 밀봉(예를 들면, 봉합에 의해)되어야 하는 경우에만, 본 발명의 정의 내에서 역시 원-피스인 것으로 이해되어야 한다. 2개 이상의 구성요소가 서로 연결되는 방식으로 형성된 쉬쓰는 본 발명의 정의 내에서 원-피스인 것으로 이해되지 않아야 한다.

본 발명의 정의 내에서 멀티플-피스 쉬쓰는 상기 멀티플-피스 쉬쓰를 제조하기 위해 결합된 구성요소들로 이루어진다. 예를 들면, 서로 결합되어 있는 전면부 및 배면부로 이루어진 쉬쓰는 본 발명의 정의 내의 멀티플-피스 쉬쓰이다. 멀티플-피스 쉬쓰는, 예를 들면, 편직된 피스 제품으로부터 제조될 수 있으며, 상기 전면부 및 배면부는 상기 피스 제품으로부터 절단된다.

상기 보호 쉬쓰는 발수성 및 발진성(dust repellent) 불투명 물질로 이루어질 수 있다. 상기 보호 쉬쓰는 바람직하게는 상기 대탄도 효과 물질을 습기 및 일광으로부터 보호해야 한다. UV 불투명 중합체 필름은, 예를 들면 보호 쉬쓰용 물질로서 사용될 수 있다.

바람직하게는, 상기 쉬쓰는 ASTM D-885에 따라 측정된 인성이 900MPa 이상인 섬유로 적어도 부분적으로 이루어진다.

또 다른 양태에서, 상기 쉬쓰는 ASTM D-885에 따라 측정된 인성이 1160MPa 이상인 섬유로 적어도 부분적으로 이루어지는 것이 바람직하다.

추가로 바람직하게는, 상기 쉬쓰는 전적으로 인성이 900MPa 이상인 섬유로 이루어지거나, 상기 쉬쓰는 전적으로 인성이 1160MPa 이상인 섬유로 이루어지거나, 특히 바람직하게는 상기 쉬쓰는 인성이 2500Mpa 이상, 보다 특히 바람직하게는 3000MPa 이상인 섬유로 전적으로 또는 부분적으로 이루어진다. 상기 섬유의 인성은 각각의 경우 ASTM D-885에 따라 측정된다. 상기 쉬쓰가 필요 최소 강도를 갖는 섬유 이외에도 추가의 섬유를 여전히 갖는 경우, 상기 추가의 섬유들이 더 낮은 인성을 갖는 것이 바람직하다. 이로써, 탄자가 가장자리에서 사출되는 것은 고강도 섬유를 사용함으로써 유리하게 방지될 수 있지만, 상기 쉬쓰는 인성이 더 낮은 섬유로 인해 불필요하게 고가이지 않고 무겁지도 않다.

바람직하게는, 상기 쉬쓰는 상기 보호 쉬쓰에 의해 본질적으로 완전히 밀봉된다. 이로써, 상기 대탄도 효과 패키지는 바람직하게는 상기 쉬쓰에 의해 완전히 밀봉된다. 또한, 상기 보호 쉬쓰가 상기 쉬쓰에 의해 본질적으로 완전히 밀봉되는 것이 자명한 것으로 인지될 수 있다. 이는, 상기 대탄도 효과 패키지 및 상기 보호 쉬쓰가 상기 쉬쓰에 의해 본질적으로 완전히 밀봉됨을 의미한다.

본질적으로 완전한 밀봉은, 밀봉될 개체의 표면의 80% 이상이 밀봉됨을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 그러나, 완전한 밀봉에서 바람직하게는, 밀봉될 대상물의 전체 표면이 밀봉된다.

상기 쉬쓰용 섬유들은 바람직하게는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 방향족 폴리아미드, 폴리벤족사졸, 폴리벤조티아졸, 폴리에스테르, 폴리아미드, 천연 중합체, 또는 천연 섬유(예: 목면 또는 린넨)로 이루어진다. 상기 쉬쓰는 단 한가지 타입의 섬유 또는 단 한가지 타입의 얀으로부터 제조되는 것으로 추가로 인지될 수 있다.

상기 라미네이트는 바람직하게는 초고분자량 폴리에틸렌, 초고분자량 폴리프로필렌, 방향족 폴리아미드, 폴리벤족사졸 또는 폴리벤조티아졸로 이루어진 그룹 중의 하나 이상 중에서 선택된 섬유들로 형성된다. 초고분자량 폴리에틸렌으로 제조된 섬유들로 제조된 사에 대한 한 예는 스펙트라(Spectra®) 또는 다이니마(Dyneema®)이다. 방향족 폴리아미드로 제조된 얀의 한 예는 트와론(Twaron®)이다. 물론, 상기 라미네이트는 단 한가지 형태의 섬유 또는 단 한가지 타입의 얀으로부터 제조된다.

상기 쉬쓰 및 상기 라미네이트를 제조하기 위한 섬유는 바람직하게는 얀 형태로 입수할 수 있다. 상기 쉬쓰 및 상기 라미네이트를 제조하기 위한 얀은 멀티필라멘트 얀, 스테이프플 섬유 얀, 또는 멀티필라멘트와 스테이플 섬유의 혼합물일 수 있다.

상기 얀은 바람직하게는 상기 라미네이트 중의 얀 층을 형성한다.

상기 얀 층의 얀들은 바람직하게는 상기 라미네이트 중에 단일방향성 구조로 배열된다. 단일방향성 구조 중의 얀 층에 대한 가능한 예는 데이진 아라미드 게엠베하(Teijin Aramid GmbH)에 의해 시판되는 트와론 LFT GF4이다. 그러나, 상기 얀 층에서의 얀들이 다방향성 구조로 배열되거나 상기 얀들이 제직물로서 상기 얀 층에 배열되는 것 또한 바람직하다. 물론, 상기 대탄도 효과 패키지의 내부에 상이하게 구성된 라미네이트가 존재할 수도 있다. 예를 들면, 상기 패키지는 상기 얀 층 중에 단일방향성으로 배향된 얀을 갖는 라미네이트, 및 얀 층으로서 제직된 직물층을 갖는 라미네이트로 형성될 수 있다. 상기 라미네이트 중의 얀 층이 제직된 직물에 의해 형성되는 경우, 데이진 아라미드 게엠베하로부터의 트와론 직물 T 751, T 730, CT 716, CT 732, CT 714, CT 704, CT 707, CT 709, CT 612, CT 613, CT 615, CT 736 및/또는 T 750이 바람직하게 사용된다. 또한, 추가의 층들을 갖는 제직된 직물이 얀 층으로서 사용될 수 있으며 상기 추가의 층이 중합체성 물질이 아니어야 함이 인지될 수 있다.

상기 라미네이트는 바람직하게는 상기 얀 층의 양면에 중합체성 물질을 갖는다. 물론, 상기 얀 층의 한면만이 중합체성 물질을 가질 수 있거나, 상기 중합체성 물질이 2개의 얀 층 사이에 배열될 수 있다. 2개의 얀 층 사이의 중합체성 물질에 대해, 본원에 참조 인용되어 본 명세서의 일부인 문헌 WO 00/008411 A1을 참조한다. 바람직하게는, 상기 중합체성 물질은 열가소성 중합체 및/또는 탄성중합체 및/또는 듀로머(duromer)의 그룹에 할당될 수 있다. 상기 인용된 중합체성 물질의 혼합물 또한 인지될 수 있다. 상기 중합체성 물질은, 예를 들면, 필름 형태로 상기 얀 층 위에 놓이거나 도포되고 최종적으로 열과 압력에 의해 프레싱되어 라미네이트가 된다. 그러나, 상기 중합체성 물질은 매트릭스 형태로 배열될 수 있고, 상기 매트릭스 내에 상기 얀이 내포되고, 예를 들면, 상기 얀 위에 완전히 또는 단지 부분적으로 액체 피복물로서 도포될 수 있다. 추가로, 상기 얀 층의 형성 전에 상기 얀을 미리 중합체성 물질로 피복하여, 중합체성 물질의 추가 사용이 더 이상 불가피하게 요구되지 않도록 할 수 있다. 상기 라미네이트는 바람직하게는 EP 1 241 432 A1에 기술된 방식으로 구성된다. 문헌 EP 1 241 432 A1은 참조 인용되며 본 명세서의 일부로서 이해되어야 한다.

예를 들면 로리카 리서치 리미티드(Lorica Research Limited)로부터의 칸달(Candal®)과 같은 폴리에틸렌계 공중합체, 또는 폴리카보네이트가 상기 중합체성 물질로서 사용될 수 있다.

상기 쉬쓰는 바람직하게는 다수의 표면 영역들을 가지며, 상기 표면 영역은 바람직하게는 서로 상이하다. 특히 바람직하게는, 상기 표면 영역은 단위 면적당 제공된 질량, 제공된 탄성, 사용된 얀, 사용된 얀의 얀 번수에 대해 및/또는 사용된 직조법에 대해 서로 상이하다.

추가로, 상기 표면 영역은 또한 제공된 메쉬 밀도에 대해 서로 상이할 수 있다. 따라서, 상기 표면 영역은 유리한 방식으로 상기 쉬쓰의 내부에서 상이한 특성으로 형성될 수 있다.

상기 쉬쓰는 바람직하게는 외주 영역과 중심 영역을 가지며, 상기 외주 영역은 대탄도 효과 패키지의 가장자리를 밀봉한다. 상기 외주 영역과 중심 영역은 상기 쉬쓰의 상이한 표면 영역들을 형성할 수 있다. 상기 대탄도 효과 패키지의 모든 가장자리는 상기 쉬쓰의 외주 영역에 의해 본질적으로 완전히 밀봉되는 것이 추가로 바람직하다. 상기 외주 영역에 의한 본질적으로 완전한 가장자리 밀봉을 위해, 상기 외주 영역은, 처음에는 상기 라미네이트의 1차 신장 평면에 평행하게 제1 방향으로 둘러싼 다음, 상기 라미네이트의 가장자리를 따라 상기 라미네이트의 제1 신장 평면에 대해 본질적으로 수직으로 둘러싸고, 최종적으로 상기 제1 방향에 대해 반대방향으로 상기 라미네이트의 1차 신장 평면에 다시 평행하게 둘러싼다. 결과적으로, 상기 가장자리는 상기 외주 영역에 의해 완전히 에워싸인다. 유리한 방식으로, 이는 가장자리 밀봉에도 불구하고 탄자가 가장자리 밀봉 내부의 구멍으로부터 사출되어 사람에게 손상을 입히지 않도록 방지한다.

바람직하게는, 상기 쉬쓰의 외주 영역은 상기 쉬쓰의 중심 영역보다 단위 면적당 질량이 더 높고/높거나 탄성이 더 크다. 상기 외주 영역은, 예를 들면, 상기 외주 영역 내부에서 가공된 얀으로 인해 또는 상기 외주 영역에 존재하는 직조법으로 인해, 상기 쉬쓰의 중심 영역보다 더 안정되고/되거나 탄성이 더 높고/높거나 더 강할 수 있다. 또한, 정적 트레드가 상기 외주 영역 내로 작용한다는 것이 인지될 수 있다. 추가로, 상기 외주 영역이 중심 영역과 달리 훨씬 더 많은 수의 스티치 코스(stitch course) 및/또는 스티치 웨일(stitch wale)를 갖는 것이 가능하다. 이러한 척도로 인해, 탄자의 측면 사출을 방지해야 하는 상기 쉬쓰의 표면 영역(외주 영역)만이 상응하게 설계된다. 중심 영역은 덜 안정적으로 및/또는 덜 탄성적으로 및/또는 단위 면적당 질량이 더 낮게 제공됨으로써 보다 용이하고 보다 저렴하게 제조될 수 있다. 그러나, 상기 쉬쓰의 중심 영역은 상기 쉬쓰의 외주 영역에 비해 단위 면적당 질량이 더 크고/크거나 탄성이 더 큰 것으로도 인지될 수 있다.

상기 쉬쓰가 제조되는 편직 섬유 직물은 일반적으로 단위 면적당 질량이 100 내지 700g/㎡일 수 있다. 이로써, 상기 단위 면적당 질량은 바람직하게는 홑겹(single-ply) 재료 샘플에 의해 측정되며, 상기 재료 샘플은 중심 영역과 외주 영역이 대략 동일하다. 추가로, 상기 쉬쓰 전체가 또는 상기 쉬쓰의 표면 영역만이, 예를 들면, 얀 번수가 210 내지 3360dtex인 멀티필라멘트 얀으로부터 제조될 수 있다.

바람직하게는, 상기 쉬쓰는 대탄도 효과 패키지가 삽입될 수 있는 하나 이상의 개구부를 갖는다.

상기 쉬쓰가 상기 쉬쓰의 제조 도중 생성되고 제조 후 밀폐되어야 하는 다수의 출구를 갖는 경우, 이들은 바람직하게는 봉합된다. 솔기 연결은 이러한 출구 봉합에 의해 형성된다. 바람직하게는, 상기 출구의 밀폐는 상기 쉬쓰의 외주 영역에 어떠한 연결 솔기도 형성되지 않도록 하는 방식으로 수행된다. 예를 들면, 멀티플-피스 쉬쓰의 경우, 전면부 또는 배면부가 더 길게 제조되어 상기 쉬쓰의 밀폐시 더 긴 부분이 출구 위와 상기 쉬쓰의 더 짧은 부분의 상부 위에 놓인다. 따라서, 더 긴 부분이 바람직하게는 더 짧은 부분 위의 중심 영역에 놓인다. 이어서, 상기 쉬쓰의 더 긴 부분이 상기 중심 영역에서의 더 짧은 부분에 봉합되어, 연결 솔기가 상기 쉬쓰의 중심 영역에 놓인다.

멀티플-피스 쉬쓰의 경우, 상기 쉬쓰의 구성요소는, 예를 들면, 외주 영역에서 서로 연결될 수 있다. 원-피스 쉬쓰의 경우, 상기 쉬쓰는 바람직하게는 출구를 갖지 않는다. 따라서, 출구가 없는 쉬쓰는, 심지어 제조 과정에서 전적으로 개방형 가장자리 없이 생성되는 쉬쓰이다. 예를 들면, 횡편직에 의해 형성된 구조는, 상기 쉬쓰의 모든 가장자리가 횡편직에 의해 미리 밀폐된 경우, 출구 없는 쉬쓰를 제공할 수 있다. 이러한 형태의 쉬쓰는 제조 후 개구부를 제공하며, 상기 개구부는 대탄도 효과 패키지의 삽입을 위해 제공된다. 상기 개구부는 상기 쉬쓰의 출구(예를 들면, 출구형 개구부)로서 간주되지 않는다. 상기 개구부는 대탄도 효과 패키지의 삽입 후에도 개방된 상태를 유지할 수 있다. 그러나, 상기 개구부가 밀폐되어야 하는 경우, 상기 개구부는 봉합되거나 아교에 의해 접합될 수 있거나, 상기 개구부는 중첩 영역에 의해 자체-밀폐 방식으로 은폐 또는 커버될 수 있다.

바람직하게는, 상기 쉬쓰, 및 보다 바람직하게는 상기 쉬쓰의 외주 영역은, 예를 들면, 데이진 아라미드 게엠베하에 의해 상표명 트와론하에 시판되는 것들과 같은 폴리(p-페닐렌테레프탈아미드)로 이루어진 얀으로부터 제조된다. 상기 얀은 ASTM D-885에 따르는 인성이 3380MPa이고, 상기 얀은 바람직하게는 얀 번수가 550dtex이다. 상기 외주 영역이 중심 영역과 상이한 얀으로부터 제조되는 경우, 상기 중심 영역은 외주 영역에 비해 강도가 더 낮은 얀으로부터 및/또는 보다 저렴한 얀으로부터 제조되는 것으로 인지될 수 있다. 예를 들면, 상기 중심 영역은 폴리에스테르 얀, 목면 얀, 비스코스 얀, 또는 상기 얀들의 혼합물로 이루어질 수 있다.

본 발명은 이후 도면에 의해 더욱 상세하게 기술될 것이다.

도 1은 대탄도 효과 패키지에 대한 원-피스 쉬쓰를 도식적으로 나타낸다.
도 2는 원-피스 쉬쓰를 갖는 대탄도 효과 패키지의 절단 단면을 도식적으로 나타낸다.
도 3은 원-피스 쉬쓰에 대한 메쉬 구조의 일부 영역을 도식적으로 나타낸다.
도 4는 탄환 구멍을 갖는 쉬쓰를 도식적으로 나타낸다.

도 1에, 대탄도 효과 패키지(6)(도 1에 도시되지 않음)에 대한 쉬쓰(1)를 도식적으로 도시한다. 상기 쉬쓰(1)는 상기 쉬쓰(1)의 상이한 표면 영역들을 형성하는 외주 영역(4) 및 중심 영역(5)을 갖는다. 상기 외주 영역(4)은, 예를 들면, 사용되는 섬유 또는 그 안에 제공된 직조법으로 인해, 중심 영역(5)에 비해 안정성이 더 높거나 탄성이 더 높을 수 있다. 상기 중심 영역(5)이 필수적으로 어떠한 대탄도 특성도 갖지 않아야 하므로, 상기 중심 영역(5)은, 예를 들면, 외주 영역(4)에 비해 단위 면적당 질량이 더 낮을 수 있고 대탄도 효과적이지 않은 아닌 얀으로부터 제조될 수 있다. 이로써, 상기 쉬쓰(1)는 전체적으로 더 경량이고 제조하기에 보다 저렴하다. 상기 외주 영역(4)은 너비가, 예를 들면 6 내지 25cm, 특히 바람직하게는 10 내지 18cm이고, 보다 특히 바람직하게는 13 내지 15cm이다. 도 1의 양태에서, 상기 쉬쓰(1)는 원-피스로 편직되고, 영역(3)에서 상기 루프가 이동하여 곡선을 이룬다. 이로써, 원-피스 쉬쓰(1)가 출구형 개구부를 생성시키지 않으면서 형성된다. 출구 없이 쉬쓰(1)을 생성시키기 위해, 상기 쉬쓰(1)는, 예를 들면 횡편직기 상에서 제조될 수 있다. 횡편직기를 사용하여 원-피스 쉬쓰(1)를 제조하기 위해, 상기 원-피스 쉬쓰(1)의 전면부와 배면부가 하나의 작업 단계에서 편직된다. 상기 전면부와 배면부를 서로 연결시키기 위해, 영역(3)에서의 루프를 이동시킨다. 이에 대한 대안으로, 편직된 쉬쓰(1)을 위해, 상기 외주 영역(4)은 스토키네트 스티치로 편직될 수 있다. 상기 쉬쓰(1)는 바람직하게는 개구부(2)를 가지며, 상기 개구부(2)를 통해 대탄도 효과 패키지(6)가 상기 쉬쓰(1) 내에 삽입된다. 상기 개구부(2)는 상기 대탄도 효과 패키지(6)을 삽입한 후, 예를 들면, 솔기에 의해 또는 아교 사용에 의해 밀봉될 수 있다. 대탄도 효과 얀은 이를 위한 봉합용 트레드로서 바람직하게 사용되며, 상기 솔기는 가능한 한 작게 유지된다. 그러나, 상기 솔기가 중심 영역(5) 내로 이동될 수 있다면 이 경우가 특히 바람직하다. 그러나, 개구부(2)의 한 측면 상에 일종의 로브(lobe)가 형성되도록 하는 방식으로 개구부(2)를 설계할 수도 있다. 이어서, 봉투의 마감부와 유사한 이러한 로브는 개구부(2) 내로 삽입되거나, 상기 대탄도 효과 패키지(6)의 삽입 후 개구부(2)를 커버할 수 있다. 이로써, 개구부(2)의 자체-밀폐식 마감이 형성된다. 상기 쉬쓰는, 예를 들면, 폴리(p-페닐렌테레프탈아미드)로 제조된 얀으로부터 완전히 제조될 수 있다.

본 발명의 쉬쓰(1)의 일부를 갖는 대탄도 효과 패키지(6)의 일부의 단면을 도 2에 도식적으로 나타낸다. 상기 대탄도 효과 패키지(6)는 상기 대탄도 효과 패키지(6)의 내부에서 서로에 대해 적층된 다수의 라미네이트(7)로 이루어진다. 상기 라미네이트(7)는 개구부(2)를 통해 자체-내장된 쉬쓰(1) 속에 삽입되어, 라미네이트(7)와 대탄도 효과 패키지(6)가 쉬쓰(1)에 의해 완전히 밀봉된다. 이로써 상기 쉬쓰(1)의 외주 영역(4)은 라미네이트(7)의 위 및 아래와 라미네이트(7)의 가장자리를 따라 둘러싼다. 결과적으로, 상기 라미네이트(7)의 가장자리 영역은 쉬쓰(1)의 외주 영역(4)에 의해 에워싸인다. 특히 바람직하게는, 상기 가장자리의 위 아래 뿐만 아니라 상기 가장자리를 따라 상기 라미네이트(7)의 모든 가장자리 영역이 원-피스 쉬쓰(1)의 외주 영역(4)에 의해 밀봉되거나 둘러싸인다. 탄자가 상기 대탄도 효과 패키지(6)의 라미네이트(7) 상의 측면으로, 상향으로 또는 하향으로 미끄러지는 경우, 상기 탄자는 원-피스 쉬쓰(1)의 외주 영역(4)에 의해 억류된다.

원-피스 쉬쓰(1)에 대한 메쉬 구조물로부터의 절편을 도 3에 도시한다. 도시된 절편은 상기 쉬쓰(1)의 외주 영역(4)의 일부에 대한 편직 패턴을 기술한다. 배면부 A의 외주 영역은 스티치 및 루프를 포함하는 스티치 코스와, 스티치만을 포함하는 스티치 코스의 조합에 의해 생성된다. 열 B는 일례로서 전면부의 제조를 기술하고, 열 C는 일례로서 배면부의 제조를 기술하며, 쉬쓰(1)의 전면부와 배면부는 하나의 작업 단계에서 횡편직기 상에서 제조된다.

폭발 시험 후 쉬쓰(1)을 갖는 대탄도 효과 패키지(6)는 도 4에 도식적으로 도시된다. 대탄도 효과 패키지(6) 및 쉬쓰(1)는 4회 총에 맞으며, 이로써 각각의 탄환 구멍 I, II, III 및 IV을 원 안의 십자 표시로 나타낸다. 양방향 화살표는 각각의 경우의 거리 R을 나타내는데, 상기 거리 R은 쉬쓰(1)의 가장자리로부터 또는 대탄도 효과 패키지(6)로부터의 탄환 구멍의 거리이다. 상기 대탄도 효과 패키지(6)에 발사되기 전, 도 4에 도시된 위치로부터 방향 D 또는 방향 E로 상기 쉬쓰(1)과 함께 회전하며, 회전각은 45˚이다(상기 표준 HOSDB에 대해, 탄도 위협 등급 HG 2 참조). 탄환 구멍 I 및 III을 유도하는 것으로 추정되는 총격 시험 동안, 대탄도 효과 패키지(6) 및 쉬쓰(1)는 방향 E로 회전한다. 탄환 구멍 II 및 IV를 형성하는 총격 시험의 경우, 대탄도 효과 패키지(6) 및 쉬쓰(1)는 방향 D로 회전한다.

본 발명은 하기 실시예에서 보다 상세하게 기술될 것이다.

실시예

라미네이트로부터 형성된 대탄도 효과 패키지는 비교 실시예 뿐만 아니라 실시예에 대해서도 총격 시험에서와 방검 시험에서 동일하게 구성되었다.

각각의 대탄도 효과 패키지는 텐케이트(TenCate) 회사에 의해 "프로-텍터(Pro-Tector)"의 26개의 적층된 층들로 이루어진다. 프로-텍터는 파라-아라미드 멀티필라멘트 얀 930dtex f1000, 타입 2040으로 이루어지며, 이는 직물(데이진 아라미드 게엠베하로부터의 트와론 CT 709)로 제직되며, 로리카 리서치 리미디트로부터의 상표명 칸달인 열가소성 필름이 상기 직물의 양면에 적층된다. 상기 직물을 제조하기 위한 얀은 ASTM D-885에 따라 측정된 인성이 3380MPa이다. 상기 직물은 1/1 평직이고 단위 면적당 질량이 200g/㎡이며 날실 및 씨실 방향의 1cm당 트레드 번수가 10.5이다.

실시예 1

실시예 1의 경우, 대탄도 효과 패키지는 원-피스 편직된 쉬쓰에 배치되며, 상기 대탄도 효과 패키지는 원-피스 쉬쓰에 의해 완전히 밀봉되었다. 데이진 아라미드 게엠베하로부터의 얀인 트와론 550dtex f500, 타입 2040을 사용하여 상기 쉬쓰를 제조하였다. 상기 쉬쓰를 제조하기 위한 얀은 ASTM D-885에 따라 측정된 강도가 3380MPa이었다. 상기 쉬쓰는 하. 슈톨 게엠베하 운트 콤파니 카게(H. Stoll GmbH & Co. KG)로부터의 프로그래밍 가능한 CMS 530 횡편직기를 사용하여 편직하며, 상기 루프가 이동하여 상기 쉬쓰의 전면부를 상기 쉬쓰의 배면부와 연결시켰다. 상기 쉬쓰의 외주 영역은 도 3에 도시한 바와 같이 스티치와 루프의 조합으로 편직되며, 너비가 13cm이고 단위 면적당 질량이 395g/㎡이었다. 상기 쉬쓰의 중심 영역은 좌-우 직조를 가지며 단위 면적당 질량이 326g/㎡이었다. 상기 대탄도 효과 패키지를 길이 20cm의 개구부를 통해 상기 쉬쓰 내로 삽입하였다. 상기 개구부를 상기 쉬쓰의 외주 영역에 놓고 궁극적으로 밀폐시키지 않았다. 본 발명의 쉬쓰를 갖는 대탄도 효과 패키지의 중량은 1193g이었다.

실시예 2

실시예 2에 따르는 쉬쓰의 경우, 실시예 1의 방법에 따라 쉬쓰를 제조하였으며, 상기 쉬쓰는 이후 외주 영역이 개방되도록 절단되어 전면부와 배면부가 형성되었다. 상기 전면부와 배면부는 궁극적으로 외주 영역에서 다시 서로 봉합되며, 이를 위해 2개의 원주형 이중 본봉 솔기(lockstitch seam)가 사용되었다. 아라미드 얀 840dtex, f1000, 타입 2000을 봉합 트레드로서 사용하였다. 상기 쉬쓰 및 대탄도 효과 패키지의 중량은 1411g이었다. 상기 쉬쓰의 중심 영역은 단위 면적당 질량이 326g/㎡이었다. 상기 쉬쓰의 외주 영역은 단위 면적당 질량이 395g/㎡이었다.

실시예 3

실시예 3에 대한 쉬쓰는 실시예 1에 대한 쉬쓰에서와 동일한 방법에 따라 동일한 방식으로 횡편직기를 사용하여 하나의 피스로 제조되었다. 그러나, 선 밀도가 Nm28/2인 50% 목면과 50% 폴리아크릴계 물질의 혼방 얀을 상기 쉬쓰에 대한 얀으로서 사용하였다. 이러한 형태의 얀은, 예를 들면, 아에스 샤퍼 가르네 게엠베하(AS Schaefer Garne GmbH) 또는 WGF로부터 입수할 수 있었다. 상기 쉬쓰 및 대탄도 효과 패키지의 중량은 1423g이었다. 상기 쉬쓰의 총 중량은 133g이었다.

비교 실시예 1

비교 실시예 1의 경우, 대탄도 효과 패키지가 비교용 쉬쓰에 의해 완전히 밀봉되어 있었다. 상기 비교용 쉬쓰는 쉬쓰 전면부와 쉬쓰 배면부를 포함하며, 이들은 둘 다 직물층들로부터 절단되었다. 상기 쉬쓰 전면부와 쉬쓰 배면부는 아라미드 얀 840dtex f1000, 타입 2000을 사용하여 서로 함께 봉합되며, 이를 위해 2개의 원주형 이중 본봉 솔기가 외주 영역에서 사용되었다. 상기 쉬쓰 전면부와 쉬쓰 배면부용 직물층은 레이피어 직기를 사용하여 아라미드 얀 550dtex f500, 타입 2040으로부터 제조되었다. 상기 비교용 쉬쓰에 대한 직물층은 1/1 평직이고 날실 및 씨실 방향으로 10cm당 트레드 번수가 110이었다. 이러한 직물층들은, 예를 들면, 데이진 아라미드 게엠베하로부터의 상표명 CT 612하에 공지되어 있다. 대탄도 효과 패키지를 갖는 비교용 쉬쓰의 중량은 1339g이었다. 상기 비교용 쉬쓰는 중심 영역을 갖지 않으며 상이한 특성을 갖는 외주 영역도 갖지 않았다.

비교 실시예 2

비교 실시예 2에 대한 대탄도 효과 패키지가 실시예 및 비교 실시예 1에 대한 대탄도 효과 패키지와 같이 구성되었다. 그러나, 비교 실시예 2에 대한 대탄도 효과 패키지는 쉬쓰에 의해 또는 비교용 쉬쓰에 의해 밀봉되지 않는다.

상기 대탄도 효과 패키지들은 각각 실시예 및 비교 실시예 1의 경우 각각 쉬쓰 또는 비교용 쉬쓰 내의 개구부를 통해 삽입되었으며, 상기 대탄도 효과 패키지들은 각각 상기 쉬쓰 및 비교용 쉬쓰에 의해 완전히 밀봉되었다. 실시예의 경우, 개구부는 쉬쓰에서 외주 영역의 하부의 접힌 가장자리로부터 3.5cm 거리에 위치하였다. 비교용 쉬쓰의 경우, 전면부와 배면부를 연결시키는 솔기 부분은, 상기 대탄도 효과 패키지를 삽입할 수 있도록 하기 위해 개방된 상태를 유지하였다. 이러한 솔기 부분은, 대탄도 효과 패키지의 삽입 후에 및 상기 패키지에 발사하기 전에, 봉합에 의해 밀봉하였다.

비교 실시예 1, 실시예에 따르는 각각의 쉬쓰를 갖는 대탄도 효과 패키지 및 비교 실시예 2에 따르는 대탄도 효과 패키지에, 5m의 거리로부터 영국 표준 HOSDB, 등급 HG2에 따라 발사하였다. 탄환 구멍 I, II, III 및 IV이 형성되는 방식으로 모든 대탄도 효과 패키지에 발사하며, 도 4에 대한 설명에서 상세하게 기술된 바와 같이, 상기 대탄도 효과 패키지 및 쉬쓰는 D 또는 E 방향으로 상응하게 회전하였다. 알란토 리미티드(Alanto Limited)로부터의 제품명 프로텍트-a-셀 1(Protect-a-cell 1) 비닐 니트릴의 5mm 발포체 층을 비교 실시예 뿐만 아니라 실시예에 대한 쉬쓰에서 및 상기 쉬쓰의 내부에 발사되는 쪽의 맞은편 라미네이트 쪽에 배치되었다. 대탄도 효과 패키지 및 쉬쓰 뒤에 생성되는 외상은 로마 플라스티신 블럭(Roma plasticine block)에 의해 측정되며, 상기 블록은 발사되는 쪽의 맞은편 라미네이트 쪽이지만 상기 쉬쓰의 바깥쪽인 위치에 배치된다. 총격 시험은 45˚의 각도에서 실시예 및 비교 실시예에 대해 수행되었다.

총격 시험 1

구경: 9mm 파라

탄약: VMR/DM11

표 1로부터 명백한 바와 같이, 원-피스 쉬쓰 또는 멀티플-피스 쉬쓰가 편직된다면 상기 원-피스 쉬쓰 또는 멀티플-피스 쉬쓰는 외주 영역으로부터의 사출을 방지할 수 있다. 실시예 3으로부터 특히 명백한 바와 같이, 편직된 쉬쓰를 제조하기에 대탄도적으로 효과적이지 않은 얀을 필수적으로 사용하는 경우에도, 상기 쉬쓰로부터의 및 이에 따른 내관통성 제품으로부터의 측면 탄자 사출은 상기 경우의 50% 이상에서 방지될 수 있다. 반면, 대탄도 효과 얀으로부터 제조되지만 2개의 직물층을 함께 봉합함으로써 제조되는 쉬쓰(비교 실시예 1)는 탄자의 말단 사출을 방지할 수 없다. 비교 실시예 2는, 대탄도 효과 패키지로서의 라미네이트 패키지에서 45˚각도에서 발사된 샷의 경우 상기 탄자는 상기 대탄도 효과 패키지로부터 측면으로 사출될 것임을 명백하게 해야 한다. 대탄도 효과 패키지에 대한 본 발명의 쉬쓰가 없는 경우, 상기 탄자는 상기 내관통성 제품으로부터 사출되어, 착용자 또는 근접하여 서 있는 사람에게 손상을 입히는 위험을 초래한다.

총격 시험 2

구경: 0.357 매그넘

탄약: TMF/REM

총격 시험 1에서 사용된 탄약은 일반적으로 TMF/REM 타입의 탄약(총격 시험 2)에 비해 라미네이트의 충격 및 관통으로부터 덜 강하게 변형된다. 이로써, 상기 대탄도 효과 패키지로부터의 탄자의 측면 사출 위험은 총격 시험 2에서 사용된 탄약 형태에 비해 더 크다. 편직된 쉬쓰가 탄약을 덜 강하게 변형시키는 형태를 이미 느리게 한다는 지식 및 사실을 토대로, 실시예 2 및 3에 따르는 쉬쓰를 갖는 패키지에서 TMF/REM 탄약을 사용하여 샷을 선행하는 것으로 결정되었다. 따라서, 총격 시험 2에서, 실시예 1에 따라 구성된 쉬쓰를 갖는 패키지 및 비교 실시예 1에 기술된 바와 같은 비교용 쉬쓰를 갖는 패키지에만 발사하였다.

총격 시험 2에서도, 상기 샷들이 몇 개의 라미네이트를 관통한 다음, 상기 라미네이트를 따라 미끄러지며 원-피스 편직된 쉬쓰(실시예 1)에 의해 중지되었다. 따라서, 탄자의 말단 사출은 원-피스 편직된 쉬쓰에 의해 모든 총격 시험에 대한 이러한 형태의 탄약을 사용하는 경우에도 방지될 수 있었다. 반면, 제직된 쉬쓰를 사용하는 경우, 상기 탄자는 중지될 수 없으며 비교용 쉬쓰(비교 실시예 1)를 관통하며 상기 내관통성 제품으로부터 사출되었다. 상기 비교용 쉬쓰를 제조하기 위해 대탄도 효과 얀을 사용함에도 불구하고, 탄자에 의한 외주 영역 사출 및 이에 따른 사람에 대한 손상이 제직된 비교용 쉬쓰에 의해 방지될 수 없다.

앵글 샷의 경우 총격 시험 동안, 탄자는 초기에 상기 쉬쓰와 여러 개의 라미네이트를 관통하며, 이로써 상기 탄자의 운동 에너지가 감소되어 이들은 결과적으로 느려진다. 이들의 운동 에너지가 추가의 라미네이트를 관통하기에 너무 낮은 경우, 상기 탄자는 상기 라미네이트를 따라 슬라이딩된다. 본 발명의 쉬쓰는 탄자가 포획되거나 중지될 수 있도록 외주 영역에서 설계된다. 이로써, 상기 탄자는 본 발명의 쉬쓰 내에 남아 있으며 이에 따라 대탄도 효과 패키지 내에 남아 있는다.

방검 시험

실시예 1에서와 같이 구성된 제품, 및 비교 실시예 2에서와 같이 구성된 제품(즉, 쉬쓰가 없는 제품)에 대해 방검성을 시험하고, 상기 시험을 영국 표준 HOSDB에 따라 수행하였다. 검사되는 보호 등급은 KR1이었다. 방검성은 나이프를 사용하여 시험하였으며, 상기 나이프를 쉬쓰를 갖는 대탄도 효과 패키지(실시예 1) 및 각각 쉬쓰가 없는 대탄도 효과 패키지(비교 실시예 2)에 대해 36J의 에너지로 찔렀다. 알란토 리미티드로부터의 제품명 프로텍트-a-셀 1 비닐 니트릴인 5mm 발포체 층을 실시예 1 및 비교 실시예 2에서 위협받는 쪽의 맞은편 라미네이트 쪽에 배치되었다. 상기 발포체 층은 실시예 1에서의 쉬쓰 내부에 배치되었다. 표 3은 실시예 1 및 비교 실시예 2에 따르는 제품의 관통을 열거한다.

표 3으로부터 명백한 바와 같이, 실시예 1에 기술된 바와 같이 구성된 쉬쓰는 제품의 방검 특성을 개선시킨다. 당분야의 숙련가에게 완전히 놀라우며 예측될 수 없게도, 상기 편직된 쉬쓰는 제품으로부터의 탄자의 사출을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 상기 제품의 방검 특성을 개선시킬 수 있었다. 상기 쉬쓰가 쉬쓰를 갖지 않는 제품에 비해 상기 제품의 관통을 감소시키기 때문에, 필적하는 방검성에 대한 라미네이트들의 패키지가 쉬쓰가 없는 제품에 요구되는 것보다 더 적은 라미네이트 층들을 필요로 함을 인지할 수 있다. 이로써, 상기 패키지의 중량 및 이로 인한 상기 제품의 중량이 유리하게 감소될 수 있다.

1 쉬쓰
2 개구부
3 영역들
4 외주 영역
5 중심 영역
6 대탄도 효과 패키지
7 라미네이트
A 배면부의 말단
B 코스
C 코스
D 방향
E 방향
R 거리(대탄도 효과 패키지의 가장자리로의 탄자의 사입 지점의 거리)
I, II, III, IV 탄환 구멍

Claims (15)

1. ASTM D-885에 따르는 인성(tenacity)이 2000MPa 이상인 섬유 및 하나 이상의 중합체성 물질을 포함하는 하나 이상의 층으로부터 제조된 라미네이트(7)들의 패키지(6)를 하나 이상 포함하며 상기 하나 이상의 패키지(6)가 제1 독립 보호 쉬쓰(sheath)에 의해 밀봉되어 있는 내관통성 제품으로서, 상기 하나 이상의 패키지(6)가 제2 독립 쉬쓰(1)에 의해 본질적으로 완전히 밀봉되며 상기 제2 독립 쉬쓰(1)가 원-피스(one-piece) 또는 멀티플-피스(multiple-piece)로서 편직됨을 특징으로 하는, 내관통성 제품.
2. 제1항에 있어서, 상기 제2 독립 쉬쓰(1)가 ASTM D-885에 따르는 인성이 900MPa 이상인 섬유로 적어도 부분적으로 이루어짐을 특징으로 하는, 내관통성 제품.
3. 제1항에 있어서, 상기 제2 독립 쉬쓰(1)가 ASTM D-885에 따르는 인성이 1160MPa 이상인 섬유로 적어도 부분적으로 이루어짐을 특징으로 하는, 내관통성 제품.
4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 독립 쉬쓰(1)가 상기 제1 독립 보호 쉬쓰에 의해 본질적으로 완전히 밀봉됨을 특징으로 하는, 내관통성 제품.
5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 라미네이트(7)들 중의 상기 섬유들이 단일방향 구조로 배열됨을 특징으로 하는, 내관통성 제품.
6. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 라미네이트(7)들 중의 상기 섬유들이 다방향 구조로 배열됨을 특징으로 하는, 내관통성 제품.
7. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 라미네이트(7)들 중의 상기 섬유들이 제직물로서 배열됨을 특징으로 하는, 내관통성 제품.
8. 제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 라미네이트(7)들 중의 상기 섬유들이 초고분자량 폴리에틸렌, 초고분자량 폴리프로필렌, 방향족 폴리아미드, 폴리벤족사졸 또는 폴리벤조티아졸의 그룹 중의 하나 이상임을 특징으로 하는, 내관통성 제품.
9. 제1항 내지 제8항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 독립 쉬쓰(1)의 상기 섬유들이 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 방향족 폴리아미드, 폴리벤족사졸, 폴리벤조티아졸, 폴리에스테르, 폴리아미드, 천연 중합체, 또는 천연 섬유의 그룹 중의 하나 이상임을 특징으로 하는, 내관통성 제품.
10. 제1항 내지 제9항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 중합체성 물질이 열가소성 중합체, 탄성중합체, 듀로머(duromer) 또는 이들의 혼합물의 그룹임을 특징으로 하는, 내관통성 제품.
11. 제1항 내지 제10항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 독립 쉬쓰(1)가 다수의 표면 영역들을 가지며, 상기 표면 영역들이 서로 상이함을 특징으로 하는, 내관통성 제품.
12. 제11항에 있어서, 상기 표면 영역들이 단위 면적당 제공된 질량, 제공된 탄성, 사용된 얀, 사용된 얀의 얀 번수에 대해 및/또는 사용된 직조법에 대해 서로 상이함을 특징으로 하는, 내관통성 제품.
13. 제1항 내지 제12항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 독립 쉬쓰(1)가 외주 영역(periphery)(4)을 가지며, 상기 외주 영역(4)이 하나 이상의 패키지(6)의 가장자리(edge)를 밀봉함을 특징으로 하는, 내관통성 제품.
14. 제1항 내지 제13항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 독립 쉬쓰(1)가 중심 영역(5)을 가짐을 특징으로 하는, 내관통성 제품.
15. 제1항 내지 제14항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 독립 쉬쓰(1)가 하나 이상의 개구부(2)를 가지며, 상기 개구부(2) 내에 하나 이상의 패키지(6)가 삽입될 수 있음을 특징으로 하는, 내관통성 제품.

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