KR20130028908A - 탄도 패널 및 그의 제조 방법 - Google Patents

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스티븐 마이클 람포
안드레아 바이로
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고어 엔터프라이즈 홀딩즈, 인코포레이티드
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Abstract

탄도 저항 성분, 및 (i) 기판층 및 (ii) 내측 결합층을 포함하는 적층체를 포함하는 커버를 포함하는 탄도 패널이 기술된다. 커버는 적층체의 내측 결합층에 의해 탄도 저항 성분의 적어도 한 표면에 결합되고, 탄도 저항 성분의 주변 둘레에서 결합되어 주변 밀봉부를 형성한다. 또한, 탄도 패널 제조 방법도 기술된다.

Description

탄도 패널 및 그의 제조 방법{BALLISTIC PANELS AND METHOD OF MAKING THE SAME}
유연성 탄도 저항 성분의 커버가 기술된다. 또한, 커버 및 유연성 탄도 저항 성분을 포함하는 탄도 패널도 기술된다. 커버는 탄도 저항 성분의 주변 둘레에서 및 탄도 저항 성분의 표면에 밀봉되어 탄도 저항 성분에 커버를 고정하는 적층체를 포함한다.
상당한 양의 물 또는 다른 액체가 침윤된 탄도 물질은 탄알을 막는 능력의 상당한 부분을 잃을 수 있다. 물 침윤으로부터 보호하는 한 접근법은 탄도 물질의 각 층을 방수제로 처리하는 것이다. 이 접근법은 물 침윤을 감소시키는 데에 있어서는 다소 효과적이지만, 얻어지는 탄도 물질의 강직화를 초래하여 편안함 및 유연성을 감소시킨다. 또 다른 접근법은 탄도 물질을 방수 성분으로 덮는 것이다; 그러나, 비통기성 방수 물질은 착용자에게 열 부담을 증가시켜 착용자의 편안함을 감소시킨다. 추가로, 제조 환경으로부터의 임의의 상당 수분, 또는 정상적인 착용 동안에 발생하는 알 수 없는 핀홀 또는 균열로 인한 상당한 물 유입이 비통기성 커버 내에 갇힐 수 있고 탄도 성능을 열화시킬 가능성이 있다.
탄도 물질을 나일론 같은 물질로 제조된 커버 안에 봉입하는 것이 알려져 있다. 탄도 물질의 관입 저항을 위태롭게 할 수 있는 땀 또는 다른 액체로부터 탄도 물질의 노출을 감소시키면서 통기성을 개선하기 위해 폴리테트라플루오로에틸렌과 조합한 나일론 같은 다른 물질로 제조된 커버가 사용되었다. 다수의 물질 시트를 결합하는 이음매를 갖는 커버가 제조된다. 커버 내부에 탄도 물질을 봉입하고 커버와 탄도 물질 사이에 간격을 제공한다.
종종, 탄도 물질은 착용자의 어깨 및 몸통 둘레에 부착하기 위한 다수의 끈을 갖는 천 캐리어 안에 놓인다.
탄도 저항 성분, 및 (i) 기판층 및 (ii) 내측 결합층을 포함하는 적층체를 포함하는 커버를 포함하고, 상기 커버가 적층체의 내측 결합층에 의해 탄도 저항 성분의 적어도 한 표면에 결합되는 탄도 패널을 기술한다. 커버는 적층체가 결합되는 탄도 저항 성분의 반대 표면에 인접하는 제2 물질층을 더 포함한다. 제2 물질은 탄도 저항 성분의 주변 둘레에서 적층체에 결합하여 탄도 저항 성분의 가장자리를 지나서 주변 밀봉부를 형성한다. 또한, 탄도 패널 제조 방법, 뿐만 아니라 커버 내에서 탄도 저항 성분을 안정화시키는 방법도 기술된다. 예를 들어 내구적 방수성 및 개선된 탄도 성능을 보고하는 탄도 패널이 기술된다. 또한, 탄도 저항 성분의 탄도 성능을 개선하는 방법도 기술한다.
본 발명의 작용은 첨부 도면과 함께 고려할 때 다음 설명으로부터 명백해져야 한다:
도 1은 본원에 기술된 탄도 패널의 한 실시양태의 외측 표면의 입면도.
도 2a는 본원에 기술된 탄도 패널의 한 실시양태의 단면도.
도 2b는 본원에 기술된 탄도 패널의 한 실시양태의 부분 단면도.
도 3은 본원에 기술된 탄도 패널에 사용되는 적층체의 한 실시양태의 단면도.
도 4는 본원에 기술된 탄도 패널에 사용되는 적층체의 한 실시양태의 단면도.
도 5a - 5d는 본원에 기술된 탄도 저항 패널에 사용되는 탄도 저항 성분의 형성에 사용되는 물질의 실시양태의 단면도.
도 6a는 본원에 기술된 탄도 패널의 전형적인 실시양태를 제조하는 공정 단계를 개략적으로 나타낸 단면도.
도 6b는 본원에 기술된 탄도 패널을 개략적으로 나타낸 단면도.
도 7a는 본원에 기술된 탄도 패널의 전형적인 실시양태를 제조하는 공정 단계를 개략적으로 나타낸 단면도.
도 7b는 본원에 기술된 탄도 패널을 개략적으로 나타낸 단면도.
도 8은 본원에 기술된 방법에 따라서 관통 및 후면변형(perforatin and backface signature)을 시험하는 데 이용되는 발사 패턴을 나타내는 탄도 패널의 외측 표면의 입면도.
도 9는 본원에 기술된 방법에 따라서 V-50을 시험하는 데 이용되는 발사 패턴을 나타내는 탄도 패널의 외측 표면의 입면도.
도 10은 본원에 기술된 탄도 패널의 한 실시양태의 외측 표면의 입면도.
도 1은 사용시 착용자 신체에 대향하지 않는 외측 표면 (11), 사용시 착용자 신체에 대향하는 내측 표면 (12), 및 탄도 패널 (10)의 주변을 둘러싸는 탄도 패널 가장자리 (13)를 포함하는 탄도 패널 (10)의 한 실시양태의 한 예의 입면도이고, 도 2a는 그의 단면도이다. 탄도 패널 (10)은 탄도 저항 성분 (20) 및 커버 (30)를 포함한다.
탄도 저항 성분 (20)은 제1 표면 (21), 제2 표면 (22), 및 탄도 저항 성분 (20)의 주변을 둘러싸는 탄도 저항 성분 가장자리 (23)를 포함한다. 커버 (30)는 도 3에 예시된 적층체 (31)를 포함한다. 도 2a 및 2b에 도시된 바와 같이(도 2b는 부분 단면도임), 커버 (30)는 탄도 저항 성분 (20)의 제1 표면 및 제2 표면 중 적어도 하나와 커버 (30)를 함께 결합시키는 하나 이상의 결합부 (24)에 의해 탄도 저항 성분 (20)의 제1 및 제2 표면 (21,22) 중 적어도 하나에 부착된다. 탄도 저항 성분과 커버를 결합시킴으로써, 탄도 저항 성분이 커버 내에서 안정화되고 사용 또는 유지중에 커버 내에서 탄도 저항 성분의 움직임이 크게 감소하거나 또는 없다. 이것은 잠재적으로 영역 보호를 감소시킬 수 있거나 또는 주름을 형성하여 감소된 보호 영역을 초래할 수 있는, 커버 내에서의 탄도 저항 성분의 처짐, 뭉침 또는 접힘을 방지한다.
한 실시양태의 적층체 (31)는 기판층, 예컨대 외측 직물 텍스타일층 (32), 및 적층체와 탄도 저항 성분 (20)을 결합시키기 위한 내측 결합층 (33)을 포함한다. 적층체 (31)는 본원에 기술되는 추가의 층을 더 포함할 수 있다. 적층체는 탄도 저항 성분 (20) 위에 외측 직물층 (32)이 탄도 저항 성분 (20)에 대향하지 않게 배향되도록 놓이고, 내측 결합층 (33)이 탄도 저항 성분 (20)에 대향하도록 놓인다.
외측 직물층 (32)은 니트, 부직 또는 제직 텍스타일일 수 있고, 폴리에스테르, 나일론, 아라미드, 예컨대 노멕스(Nomex)®라는 상표명으로 판매되는 것, 면 또는 이들 섬유 중 적어도 하나를 포함하는 블렌드를 포함하는 섬유를 포함할 수 있다. 약 1.0 oz/yd2 내지 약 6.0 oz/yd2의 범위의 텍스타일 중량이 약 3 oz/yd2 내지 약 80 oz/yd2의 총 적층체 중량을 갖는 적층체 형성에 유용하다. 그러나, 다른 실시양태에서는, 약 2 oz/yd2 내지 10 oz/yd2의 적층체 중량이 본원에 기술된 탄도 패널 형성에 적당할 수 있다. 또 다른 실시양태에서는, 예를 들어 방수 코팅을 포함하는 외측 직물층이 방수성일 수 있다.
내측 결합층 (33)은 적층체 (31)를 탄도 저항 성분에 부착하기 위한 결합 물질로 이루어지고, 이형 라이너와 함께 또는 이형 라이너 없이 제공되는 불연속 내측 결합층 또는 모놀리식 또는 마이크로기공성 필름의 형태일 수 있다. 필름은 블로운 열가소성 폴리우레탄(TPU) 필름, 예컨대 바이엘 머티리얼사이언스, 엘엘씨(Bayer MaterialScience, LLC; 미국 매사추세츠주 훼이틀리)에 의해 제공되는 것들을 포함할 수 있다. 이형 라이너를 포함하는 결합 필름은 캐스트 폴리우레탄, 예컨대 옴니플렉스, 인크.(Omniflex, Inc.; 미국 매사추세츠주 그린필드)로부터 입수가능한 것들을 포함한다.
일부 실시양태에서, 내측 결합층 (33)은 커버 (30)를 탄도 저항 성분 (20)에 부착하여 움직임, 예컨대 자리이동 또는 처짐을 감소시키는 데 적당한 결합 필름 두께를 가지고, 이렇게 해서, 탄도 패널 (10)의 사용 또는 유지중에 커버 (30) 내에서 탄도 저항 성분 (20)을 안정화시킨다. 약 25 ㎛ 초과의 두께를 갖는 내측 결합층 (33)이 기술된 탄도 패널 (10)에 사용하기에 적당할 수 있다. 다른 실시양태에서는, 내측 결합층 (33)이 35 ㎛ 이상 또는 50 ㎛ 이상, 또는 60 ㎛ 이상 또는 75 ㎛ 이상의 두께를 가질 수 있다. 약 30 gsm(gram per square meter) 초과 또는 약 40 gsm 초과, 또는 약 50 gsm 초과, 또는 약 60 gsm 초과의 질량을 갖는 필름이 적층체의 내측 결합층에 사용하기에 적당할 수 있다. 한 실시양태에서, 내측 결합층은 약 50 gsm 초과의 질량을 갖는 폴리우레탄 필름이다. 내측 결합층의 두께 및 질량은 몇 가지 인자, 예를 들어 적층체와 결합하는 탄도 저항 성분의 표면 거칠기 또는 기공도, 또는 내측 결합층이 탄도 물질과 결합하는 능력에 의존할 수 있다.
일부 실시양태에서는, 적층체 (31) 및 탄도 저항 성분 (20)이 내측 결합층 (33)과 탄도 저항 성분 사이의 연속 결합에 의해 탄도 저항 성분 (20)의 표면의 상당한 부분을 가로질러서 부착된다. 일부 실시양태에서는, 내측 결합층 (33)이 탄도 저항 성분 (20)의 표면적의 약 15% 이상에서 탄도 저항 성분 (20)에 결합되는 탄도 패널 (10)이 형성된다. 본원의 목적상, 적층체의 내측 결합층이 탄도 저항 성분의 표면적의 10% 초과에서 탄도 저항 성분에 결합되는 경우에 커버 및 탄도 저항 성분이 통합된 것으로 여긴다. 통합된 커버 및 탄도 저항 성분을 갖는 탄도 패널은 안정화되고, 사용 또는 유지 동안에 커버 내에서 탄도 저항 성분의 감소된 움직임, 예컨대 자리이동 또는 처짐을 갖는다. 따라서, 본원에 기술된 한 실시양태는 탄도 저항 성분 및 커버를 통합함으로써 커버 내에서 탄도 저항 성분을 안정화시키는 방법을 포함한다.
다른 실시양태에서, 적층체 (31)와 탄도 저항 성분 (20)의 결합은 탄도 저항 성분의 표면적의 약 20% 초과, 또는 약 40% 초과, 또는 약 60% 초과, 또는 약 80% 초과, 또는 약 90% 초과를 포함한다. 적층체 (31)가 탄도 저항 성분 (20)의 전체 표면적 미만에 결합되는 일부 실시양태에서는, 예를 들어 점, 격자무늬 또는 선 형태의 불연속 결합 물질을 갖는 내측 결합층을 포함하는 적층체가 사용된다. 한 실시양태에서, 내측 결합층 (33)은 용융시 탄도 저항 성분 (20)의 제1 표면 (21) 및 제2 표면 (22)의 약 100%인 전체 표면적이 내측 결합층 (33)과 결합하도록 충분한 두께를 갖는 열 처리가능 필름을 포함한다.
일부 실시양태에서는, 탄도 저항 성분의 표면의 더 큰 백분율이 내측 결합층에 의해 적층체에 결합할 때 유연성 수준이 감소할 수 있다. 대안으로서, 유연성이 중요한 경우에는, 125 ㎛ 이하, 또는 약 100 ㎛ 이하, 또는 약 90 ㎛ 이하의 두께를 갖는 내측 결합층 (33)을 사용하는 것이 바람직할 수 있다.
적층체에 관해서 더 설명하면, 내측 결합층 (33)은 임의의 적절한 공지된 적층 기술에 의해서 외측 직물층 (32)에 직접 부착된다. 대안으로서, 도 4에 예시된 한 실시양태에서, 적층체 (31)는 내측 결합층 (33)과 외측 직물층 (32) 사이에 중간 열안정성 중합체층 (34)을 포함한다. 열안정성 중합체층 (34)은 열 결합에 의해 내측 결합층 (33)이 탄도 저항 성분에 부착되는 응용예에 유용하다. 따라서, 적당한 열안정성 중합체층 (34)은 용융되어 적층체 (31)와 탄도 저항 성분 (20)을 부착시키는 내측 결합층 (33)의 용융 온도보다 높은 용융 온도를 갖는다. 또한, 열안정성 중합체층 (34)은 결합을 위해 열을 적용할 때 외측 직물층 (32) 안으로의 내측 결합층 (33)의 용융 흐름을 방지하는 데 유용할 수 있다.
도 4에 예시된 바와 같이, 외측 직물층 (32), 내측 결합층 (33), 및 선택적으로 열안정성 중합체층 (34)은 연속층 (36) 또는 불연속 접착제 부착, 예컨대 점 (35), 또는 부착 결합의 조합에 의해 접합될 수 있다. 적층체의 외측 직물층, 내측 결합층, 및 선택적으로 열안정성 중합체층을 접합하는 데는 임의의 적절한 방법도 이용될 수 있고, 예컨대 그라비아 적층, 용융 결합, 분사 접착제 결합 등이 이용될 수 있다. 그라비아 적층을 이용해서 층들을 함께 적층시키는 경우에는, 적층체 층들을 통한 통기성을 최적으로 유지하면서 두 층을 함께 부착하기 위해 접착제를 띄엄띄엄 있는 점 (discrete dots, 35)으로서 불연속적으로 적용할 수 있다. 통기성 접착제가 사용되면, 약 5% 내지 약 60%의 접착제 표면 커버리지가 허용될 수 있다. 일부 경우에서는, 약 80% 또는 약 90% 또는 약 100%의 높은 접착제 표면 커버리지가 허용될 수 있다.
내오염성이 요망되는 경우, 혐유성(oleophobic) 및/또는 내화학성 물질이 이용될 수 있다. 예를 들어, 한 실시양태에서는, 외측 직물층은 코팅이 물 또는 화학물질 유입을 차단하는 데 적당한 코팅된 텍스타일을 포함할 수 있다. 또 다른 실시양태에서는, 선택적인 중간 열안정성 중합체층 (34)이 밑에 있는 탄도 저항 성분 (20)에 보호를 제공하는 배리어 필름의 내화학성 시트일 수 있다. 배리어 필름을 포함하는 적층체 (31)는 커버 (10)를 통한 액체 통과에 저항할 수 있어서, 방수성 및/또는 독성 화학물질 침투 저항을 제공한다. 적층체가 본원에 기술된 방수성 시험(수터(Suter))을 통과하면 "방수성"이라고 여긴다. 또한, 본원에 기술된 적층체는 화학물질, 예컨대 황산 및/또는 유압 유체 침투에 저항할 수 있고, 여기서 "화학물질 침투 저항"은 본원에 기술된 시험 방법에 의해 정의된다. 또한, 본원에 기술된 적층체는 화학물질, 예컨대 DEET(N,N-디에틸-메타-톨루아미드) 및 호페스(Hoppe's®) 유체에 의한 오염 후 방수성일 수 있고, 여기서 "오염 후 방수성"은 본원에 기술된 시험 방법에 의해 정의된다.
한 실시양태에서는, 기공성 플루오로카본의 시트, 예컨대 플루오로중합체, 예컨대 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)을 포함하는 필름이 통기성을 유지하면서 방수성 및 내화학성이 요망되는 중간 열안정성 중합체층 (34)으로 사용하기에 적당한 특히 유용한 배리어 필름이다. 적당한 플루오로중합체는 가공되어 기공성 또는 마이크로기공성 막 구조를 형성할 수 있는 발포 플루오로중합체를 포함할 수 있다. 발포되어 중합체 노드(node)를 상호연결하는 피브릴의 망상구조를 생성해서 기공성 마이크로구조를 형성한 발포 PTFE(ePTFE) 막이 예를 들어 이들 물질의 유연성, 경량, 강도, 물 침투 저항 및 통기성 때문에 중간 열안정성 중합체층 (34)으로 유용하다. 발포 PTFE 막은 공지 방법으로, 예컨대 미국 특허 제3,953,566호(고어(Gore))의 가르침에 따라서 제조할 수 있다.
한 실시양태에서, 열안정성 중합체층은 피브릴에 의해 상호연결되는 노드를 특징으로 하는 마이크로구조를 갖는 발포 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)을 포함하고, 여기서 기공성 필름의 기공은 방수성을 제공하도록 충분히 틈새가 없고 필름을 통한 수증기 확산을 허용하도록 충분히 개방된다. 한 실시양태에서, 기공성 필름은 먼저, 신장시 노드 및 피브릴 마이크로구조를 생성할 수 있는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 수지를 컴파운딩함으로써 제조한다. 수지는 지방족 탄화수소 윤활제 압출 조제, 예컨대 광물성 스피릿(mineral spirit)과 블렌딩될 수 있다. 그 다음, 수지를 실린더형 펠렛으로 형성하고 공지 절차에 의해 요망되는 압출가능 모양, 예컨대 테이프 또는 막으로 페이스트 압출할 수 있고, 이것을 롤 사이에서 요망되는 두께로 캘린더링한 후 열 건조하여 윤활제를 제거할 수 있다. 건조된 물품을 예를 들어 미국 특허 제3,953,566호의 가르침에 따라서 기계 및/또는 횡 방향으로 신장하여 팽창시켜서 발포 PTFE를 제조할 수 있다. 그 다음, 물품을 PTFE의 결정 용융점보다 높게, 예를 들어 약 343 - 375 ℃로 가열하여 발포 PTFE 구조를 비결정성으로 고착할 수 있다.
적층체 (31)가 방수성을 감소시키거나, 또는 독성 화학물질의 통과에 저항하는 적층체의 능력을 감소시키는 물질로 오염될 수 있는 상황에서는, 낮은 표면에너지 중합체 코팅을 배리어 필름에 적용할 수 있다. 적당한 낮은 표면에너지 코팅은 미국 특허 공개 제2007/0272606호에서 알려주는 것들을 포함한다. 또 다른 실시양태에서는, 열안정성 중합체층 (34)이 또한 배리어 필름으로도 작용할 수 있다. 게다가, ePTFE막을 포함하는 열안정성 중합체층 (34)을 ePTFE막 층의 적어도 한 표면에서 모놀리식 통기성 중합체 코팅으로 코팅해서 오일, 피지 또는 화학물질 침투 저항을 제공할 수 있다.
한 실시양태에서는, 도 4와 관련해서 설명하면, 모놀리식 코팅 (37)을 포함하는 배리어 필름의 면을 외측 직물층 (32)의 내측 표면 (38)에 직접 부착시키는 점 접착제 (35)에 의해 모놀리식 중합체 코팅 (37)을 갖는 기공성 ePTFE 배리어 필름 형태의 열안정성 중합체층 (34)이 외측 직물층 (32)에 적층된다. 적당한 코팅의 한 예는 약 12 g/㎡을 포함하는 층으로 미국 특허 제4,194,041호에 따라서 마이크로기공성 ePTFE에 적용되는 폴리우레탄의 연속 비기공성 코팅을 포함한다. 배리어 필름 위에 사용하기 위한 모놀리식 중합체 코팅 물질의 또 다른 예는 아민 경화제로 경화된 타입 GA-1 친수성 프레폴리머(다우 케미칼(DOW Chemical; 미국 미시간주 미들랜드))를 포함하는 폴리우레탄을 포함한다. 한 실시양태에서, 열안정성 중합체층은 약 0.85 oz/yd2(29 g/㎡)의 중량을 갖는 연속 비기공성 코팅을 갖는 ePTFE층을 포함한다.
추가의 한 실시양태에서, 열안정성 중합체층 (34)은 제1 ePTFE막 층 및 제2 ePTFE막 층을 포함하는 복합체 형태의 배리어 필름이다. 한 실시양태에서, 제1 ePTFE막 층은 모놀리식 중합체 코팅을 포함하고, 제2 ePTFE막 층은 제1 ePTFE막 층의 모놀리식 코팅된 면에 또는 모놀리식 코팅 반대쪽에 있는 제1 ePTFE막 층의 면에 인접할 수 있다. 적층체를 통한 높은 통기성이 요망되는 경우에는 약 13000 g/㎡/24시간의 최소 MVTR을 갖는 통기성 기공성 ePTFE막 및 ePTFE 복합체 필름이 유용하다.
열안정성 중합체층 (34)으로 사용하기에 적당한 다른 물질은 다른 필름, 예컨대 플라스틱 필름을 포함한다. 적당한 플라스틱 필름은 폴리우레탄, 실리콘 또는 폴리에스테르를 포함하는 것들을 포함한다. 적층체 (31)를 열 결합으로 탄도 저항 성분 (20)에 부착시킬 경우에는, 플라스틱 필름이 내측 결합층 (33)에 이용되는 결합 필름의 용융 온도보다 높은 용융 온도를 가져야 한다.
본원에 기술된 적층체 (31)는 통기성일 수 있고, 본원에 기술된 방법에 따라서 시험할 때 1000 초과, 또는 2000 초과, 또는 3000 초과, 또는 4000 초과, 또는 5000 초과의 MVTR을 갖는다.
다른 실시양태에서는, 수증기 불투과성인 적층체가 형성된다. 어떤 물질이 1000 g/㎡/24시간 미만의 수증기 전달률을 가지면, 그 물질은 수증기 불투과성이라고 여긴다. 수증기 불투과성 외측 층 또는 수증기 불투과성 내측 결합층을 갖는 불투과성 적층체 (31)를 제작할 수 있거나, 또는 내측 층 및 외측 층이 둘 모두 수분 불투과성일 수 있다. 수증기 불투과성 층을 형성하기 위한 적당한 물질은 수증기 불투과성 필름 형태의 폴리에틸렌 또는 폴리비닐클로라이드를 포함할 수 있다. 수증기 불투과성 외측 층을 포함하는 적층체는 열가소성 폴리우레탄(TPU) 필름 형태의 수증기 투과성 내측 결합층을 가질 수 있다. 다른 실시양태에서, 불투과성 적층체는 수증기 투과성 외측 층, 예컨대 제직된 나일론, 및 수증기 불투과성 내측 층을 포함한다. 또 다른 실시양태에서, 불투과성 적층체는 수증기 불투과성 외측 층 및 접촉 접착제, 예컨대 스카치-그립(Scotch-Grip)™(3M™)이라는 상표명으로 판매되는 접착제 형태의 내측 결합층을 포함한다.
도 2a에 관해서, 탄도 패널 (10)은 본원에 기술된 적층체를 포함하는 커버 (30) 및 다양한 공급원으로부터 입수가능한 유연성 탄도 저항 성분 (20)을 포함한다. 적당한 탄도 저항 성분은 다수의 탄도 관입 저항 물질층을 포함한다. 탄도 물질은 부직 일방향 섬유, 및 예를 들어 아라미드 섬유, 예컨대 p-아라미드, 초고분자량 폴리에틸렌, 폴리아미드 및 그의 조합을 포함하는 제직된 실을 포함할 수 있다. 한 장의 부직 탄도 물질 시트의 한 예를 도 5a에 도시하고, 이 도면은 2 개 의 부직 (50) 일방향 섬유층 (51,51') 및 섬유들을 둘러싸는 수지 (52)의 단면도를 도시한다. 도 5b는 제직된 섬유 번들 (54,55)을 포함하는 1 층의 제직 탄도 물질 (53)의 한 예의 단면도를 도시하고, 한 실시양태에서는 섬유를 둘러싸는 수지를 선택적으로 가질 수 있다.
탄도 저항 성분 (20)은 다수의 부직 일방향 탄도 물질층 (도 5a), 제직 탄도 저항 물질층(도 5c), 또는 제직 탄도 저항 물질층 및 부직 탄도 저항 물질층의 조합(도 5d)으로 이루어진다. 한 실시양태에서, 탄도 저항 성분 (20)은 약 22 개의 제직 탄도 물질층 (53)을 포함한다. 또 다른 실시양태에서, 탄도 저항 성분 (20)은 4 개의 제직 탄도 물질층 (50) 및 24개의 부직 일방향 물질 시트 (50)를 포함한다. 부직 섬유층 및/또는 제직 섬유층 이외에도, 다층 탄도 저항 성분은 중합체, 예컨대 폴리카르보네이트, 폴리에틸렌 등을 포함하는 다른 물질의 층을 더 포함할 수 있다. 또한, 유연성 탄도 저항 물질은 본원에 기술된 탄도 패널의 탄도 저항 성분으로 사용하기에 적당한 "케블라(Kevlar)®", "트워론(Twaron)®", "골드쉴드(GoldShield)®", "다이니마(Dyneema)®" 및 "스펙트라(Spectra)®"라는 상표명으로 판매되는 물질도 포함한다.
도 6에 관해서 설명하면, 탄도 패널 (10)을 형성하기 위해, 상술한 제1 적층체 부분 (31) 및 제2 적층체 부분 (31')을 탄도 저항 성분 (20)의 제1 및 제2 표면 (21,22) 둘 모두를 덮도록 배향한다. 적층체 부분 (31,31')은 탄도 저항 성분 (20)의 주변을 둘러싸는 가장자리 (23)을 지나서 연장하도록 충분히 큰 크기를 갖는다. 적층체의 제1 및 제2 부분 각각의 내측 결합층 (33)을 탄도 저항 성분 (20)의 제1 표면 (21) 및 제2 표면 (23)에 인접하게 놓고, 외측 직물층 (32)을 바깥쪽으로 향하게 놓는다. 내측 결합층 (33)을 제1 표면 또는 제2 표면에 또는 제1 및 제2 표면 (21,22) 둘 모두에 부착함으로써 적층체 (21)를 탄도 저항 성분에 결합한다.
추가로, 적층체의 각 부분의 내측 결합층 (33)을 탄도 저항 성분의 가장자리 (23)를 지나서 바로 접촉시켜 직접적으로 함께 결합함으로써 탄도 저항 성분 (20)의 가장자리 (23)를 지나서 연장되는 적층체 (31)의 각 부분의 영역들을 부착해서 주변 밀봉부 (25)를 형성한다. 적층체 부분들은 탄도 저항 성분의 전체 주변 둘레에서 연속으로 결합한다. 전체 주변 둘레에서 제1 적층체 부분 (31) 및 제2 적층체 부분 (31')의 내측 결합층들을 함께 결합함으로써 연속 주변 밀봉부 (25)를 포함하는 커버가 형성된다. 도 2a에 대해 설명하면, 주변 밀봉부 (25)의 폭은 탄도 저항 성분의 가장자리 (23)에 가장 가까운 주변 밀봉부 (25)의 말단 (28)과 커버의 주변의 가장자리에 가장 가까운 주변 밀봉부 (25)의 말단 (29) 사이의 거리로 측정한다. 한 실시양태에서, 주변 밀봉부의 폭은 약 10 ㎜ 이상이고, 또 다른 실시양태에서, 주변 밀봉부의 폭은 약 15 ㎜ 이상이다. 다른 실시양태에서, 주변 밀봉부는 약 20 ㎜ 초과, 또는 약 25 ㎜ 초과이다.
내측 결합층 (33)이 용융가능한 경우에는, 열 처리를 이용해서 제1 및 제2 적층체 부분 (31,31')을 탄도 저항 성분 (20)에 용융 결합하여 주변 밀봉부 (25)를 형성할 수 있다. 따라서, 열 처리 기술에 의해 적층체 및 탄도 저항 성분을 결합해서 탄도 패널을 형성하는 탄도 패널 제조 방법이 기술된다. 열 처리는 열 및 압력, 무선 주파수 또는 초음파 용접의 적용을 포함한다. 도 6a에 예시된 한 실시양태에서는, 적층체가 탄도 저항 성분을 완전히 덮고 적층체 (31)가 탄도 저항 성분 가장자리 (23)을 지나서 연장되도록 적층체 (31) 및 탄도 저항 성분 (20)이 적층(stack)된다. 도 6a 및 6b에서, 이 방법은 가열된 프레스 (61)에 의해 적용되는 열 및 압력(60)의 적용에 의해 적층체 (31) 및 탄도 저항 성분 (20)이 되는 단계를 포함한다. 적층체 (31)는 탄도 저항 성분의 제1 및 제2 표면 (21,22) 중 적어도 하나의 전체 표면적에 결합한다. 또한, 탄도 저항 성분 가장자리 (23)를 지나서 제1 및 제2 적층체 부분 (31,31')에 열 및 압력을 적용하여 적층체 부분들을 함께 직접적으로 열 프레싱해서 연속 주변 밀봉부를 형성한다. 또한, 탄도 저항 성분의 전체 표면 (21,22) 미만에 국지적 가열을 적용하는 열 프레스로 열 및 압력을 스택에 적용해서 불연속 결합부(24)를 형성할 수 있다. 예를 들어, 도 10에 도시된 격자무늬 패턴으로 열을 적용하여 격자무늬 패턴 또는 다른 기하 패턴으로 결합부(24)를 형성하는 가열 소자 또는 압반을 이용할 수 있고, 여기서는 내측 결합층의 100% 미만이 탄도 저항 성분의 표면 (21,22)에 결합한다. 열은 용융가능한 내측 결합층의 용융 온도 이상의 온도로 적용된다. 일 공정에서는, 스택에 적용되는 열이 약 150 ℃ 초과의 온도이지만, 다른 방법에서는, 약 120 ℃ 내지 180 ℃의 온도가 적당할 수 있다. 추가의 공정에서는, 1 psi 이상의 압력이 스택에 적용되고; 하지만, 다른 방법에서는 약 1.0 내지 40 psig 사이의 압력이 적당할 수 있다.
도 7a 및 7b는 압력을 가하거나 또는 가하지 않는 열원 (71), 예컨대 납땜 인두에 의해 다수의 위치에 적용되는 열 (70)의 적용에 의해 형성되는 불연속 결합 (73)에 의해 적층체 (31,31') 및 탄도 저항 성분 (20)을 결합하는 또 다른 방법을 예시한다. 적층체 (31,31')는 탄도 저항 성분의 제1 및 제2 표면 (21,22) 중 적어도 하나의 일부에 결합한다. 또 다른 방법에서는, 예를 들어 점, 격자무늬 또는 선 형태의 불연속 결합 물질을 갖는 내측 결합층을 포함하는 적층체 (31)의 사용에 의해 불연속 결합부(73)를 달성할 수 있다. 또한, 열을 탄도 저항 성분 가장자리 (23)를 지나서 제1 및 제2 적층체 부분 (31,31')에 적용해서 적층체 부분들을 가열하여 직접 함께 결합해서 연속 주변 밀봉부 (25)를 형성한다.
추가의 한 실시양태에서, 다층 탄도 저항 성분 (20)의 층들은 열 처리 동안 융합 또는 용융된다. 예를 들어, 탄도 저항 성분이 제직 및/또는 부직 섬유층의 다층 구조를 포함하고 또한 열가소성 물질을 포함하는 경우에는, 열 처리 단계에 의해 열가소성 물질을 용융함으로써 탄도 저항 성분 (20)의 층들이 부분 용융되어 함께 융합될 수 있고, 추가로 탄도 패널의 성분을 함께 통합한다. 따라서, 한 실시양태에서는, 탄도 저항 성분의 표면에 결합된 커버를 포함하는 탄도 패널이 형성되고, 여기서 탄도 저항 성분 (20)은 열가소성 물질을 포함하는 다층 구조이고, 탄도 저항 성분의 층들은 열가소성 물질에 의해 함께 접합되거나 또는 융합된다.
한 실시양태에서는, 탄도 저항 성분의 주변 둘레에서 밀봉되어 주변 밀봉부를 가지고 탄도 저항 성분의 적어도 한 표면에 결합된 방수 적층체를 포함하는 방수 탄도 패널이 형성된다. 탄도 패널은 그것을 본원에 기술된 물 포집량(water pick-up) 시험에 따라서 물속에 담글 때 그의 원래 건조 중량의 약 10% 미만이 증가하면 방수성이라고 여긴다. 또 다른 실시양태에서는, 내구적 방수성 탄도 패널이 형성된다. 탄도 패널을 본원에 기술된 시험 패널 컨디셔닝 방법에 따라서 컨디셔닝한 후 물 포집량 시험에 따라서 물속에 담글 때 그의 원래 건조 중량의 약 10% 미만이 증가하면 내구적 방수성이라고 여긴다. 일부 실시양태에서, 탄도 패널은 원래 건조 중량의 약 5% 미만의 물 포집량을 가진다.
본원에 기술된 탄도 패널은 탄도 조끼, 의복 등을 형성하기 위한 탄도 패널의 표준 캐리어에 사용하기에 적당할 수 있다. 대안으로서, 다른 실시양태에서는, 본원에 기술된 탄도 패널에 탄도 패널을 착용자 신체에 직접 묶기 위한 끈을 포함시킨다. 본원에 기술된 탄도 패널은 탄도 위협에 노출되는 다른 응용예, 예컨대 지상 기반, 공중 기반 또는 해상 기반 운송수단 응용예, 및 장비, 예컨대 통신장비 보호 응용예, 및 발화원, 예컨대 연료 또는 탄약을 보호하는 응용예에 이용될 수 있다.
본원에서 도시되고 기술된 특별한 실시양태들을 제한적인 것으로 여기지 않아야 한다. 다음 특허청구범위의 범위 내에서 변화 및 변경을 포함할 수 있고 구체화할 수 있다는 것이 명백해야 한다.
시험 방법
수증기 전달률( MVTR )
ISO 15496(2004)에 기초한 기술을 이용해서 적층체 샘플에 대해 수증기 전달률(MVTR)을 측정하였다. 이 절차에서는, 35 중량부의 아세트산칼륨 및 15 중량부의 증류수로 이루어진 대략 70 ㎖의 포화된 염 용액을 컵 입구에서의 내경이 6.5 ㎝인 133 ㎖ 폴리프로필렌 컵에 넣었다. 미국 특허 제4,862,730호(크로스비(Crosby))에 기술된 방법으로 시험한 최소 MVTR이 약 85000 g/㎡/24시간인 발포 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 막을 컵의 테두리에 열 밀봉해서 용액을 함유하는 팽팽한 누출방지 마이크로기공성 배리어를 생성하였다. 유사한 발포 PTFE 막을 수조 표면에 장착하였다. 온도 조절실 및 물 순환조를 이용해서 수조 어셈블리를 23℃±0.2℃로 조절하였다. 시험 절차를 수행하기 전에 시험 샘플을 23 ℃의 온도 및 50%의 상대습도로 컨디셔닝되도록 두었다. 적층체 샘플의 외측 층(예를 들어, 텍스타일)이 수조에 대향하지 않게 배향되고 적층체 샘플의 내측 결합층(예를 들어, 열가소성 폴리우레탄)이 수조 표면에 장착된 발포 폴리테트라플루오로에틸렌 막과 접촉하도록 적층체 샘플을 놓고, 컵 어셈블리 도입 전에 15분 이상 동안 평형화되도록 두었다. 컵 어셈블리의 중량을 1/1000g에 근사하게 재고, 시험 샘플의 중앙 위에 거꾸로 놓았다. 수조의 물과 포화된 염 용액 사이의 추진력이 그 방향으로의 확산에 의해 물 투과유속(flux)을 제공함으로써 물 운반을 제공하였다. 샘플을 15분 동안 시험한 후에 컵 어셈블리를 제거해서 다시 1/1000g 내에서 중량을 재었다.
컵 어셈블리의 중량 증가로부터 적층체 샘플의 MVTR을 계산하고 g(물)/㎡(샘플 표면적)/24시간으로 나타내었다.
적층체 중량
큰 적층체 샘플로부터 직경 3.5 인치의 원을 절단하고 0.01 g까지 정밀한 저울을 이용해서 중량을 재어 적층체의 면적 중량을 결정하였다. 그 다음, 이 중량을 1 yd2의 면적에 대한 원의 면적을 기준으로 하고 그램을 온스로 전환해서 oz/yd2로 전환하였다. 이 경우, 면적 중량 전환계수는 약 4.75이다. 이 시험 방법은 ASTM D3776 옵션 C에 따른다.
수터 ( Suter ) 방수성 시험
수터 시험 절차는 적층체의 방수성 결정에 이용되는 방법이었고, FED STD 191A, 방법 5516에 기초한다. 이 절차는 시험 샘플의 내측 결합층 쪽으로 물을 강제로 밀어넣고, 샘플을 통한 물 침투의 징후가 있는지 외측 층 면을 관찰함으로써 시험 샘플에 대한 저압 도전(challenge)을 제공하였다.
변형된 수터 시험 장치를 이용함으로써 적층체 샘플의 방수성을 시험하였다. 클램프로 고정된 배열의 두개의 고무 가스켓에 의해 밀봉된 약 4¼ 인치 직경의 샘플 면적에 물을 강제로 밀어넣었다. 샘플은 대기 조건에 개방되었고, 시험 작업자가 접근할 수 있었다. 샘플에 대한 수압을 1.1 psig(pounds per square inch on the gauge)로 증가시키고, 적당한 게이지에 의해 지시되고 인라인 밸브로 조정하면서 물 저장기에 연결된 펌프로 3분 동안 유지하였다. 적층체 샘플은 더 쉬운 관찰을 위해 비스듬히 있었고, 샘플의 내측 결합층에 공기가 아니라 물 접촉을 확실히 하기 위해 물을 재순환시켰다. 요망되는 시험 시간 동안 샘플의 외측 층을 시각으로 관찰하였고 가끔 흡수성 티슈 종이로 부드럽게 닦았다. 시각으로 또는 티슈로 검출된 액체 물은 누출로 해석하였다. 이 방식으로 3 분 이내에 샘플 외측 층에서 액체 물이 검출되지 않으면, 샘플이 수터 방수성 시험을 통과한 것으로 여겼다. 이 시험을 통과한 적층체 샘플은 본원에서 이용되는 "방수성"이라고 정의된다.
콜드 플렉스 후 방수성
적층체 샘플을 제조하고 ASTM D 2097-69에 따라서 시험하였다. 절단된 샘플로 실린더 모양의 플렉서(flexer) 기구를 감쌌다. 플렉서를 온도 조절 챔버 내에서 -25 ℉가 되게 하였다. ASTM D2097에 따라서 일부 샘플은 경사 방향으로 플렉싱을 20000 사이클 반복하였고, 일부 샘플은 위사 방향으로 플렉싱을 20000 사이클 반복하였다. 플렉싱된 샘플을 본원에 기술된 수터 방수성 시험에 따라서 1.1 psig에서 3 분 동안 방수성 시험하였다. 3 분 후에 누출이 검출되지 않으면 샘플이 콜드 플렉스 후 방수성을 통과한 것으로 여겼다. 본원의 목적상, 이 시험을 통과한 적층체 샘플은 "콜드 플렉스 후 방수성"이라고 정의된다.
고압력 정수압 저항
고압력 정수압 저항은 ASTM D751-06 정수압 저항, 섹션 36, 절차 1에 따라서 결정하였다. 시험할 적층체를 시험 전에 적어도 4 시간 동안 70±2℉, 65±2% RH에서 컨디셔닝하였다. 그 다음, 적층체로부터 4"x4" 정사각형을 절단하였다. 샘플을 물렌(Mullen) 시험 장치에 내측 결합층이 물을 향해서 배향되게 놓았다. 5.0 내지 6.0 in3/분의 속도로 장치의 압력 챔버 내로 물을 강제로 밀어넣는 피스톤으로 압력을 생성하였다. 샘플이 터지는 압력을 고압력 정수압 저항으로 기록하였다.
오염 후 방수성
합성 땀, 호페스® 용매 및 DEET 오염 후 적층체의 방수성을 결정하였다.
합성 땀
다음과 같이 제조된 합성 땀으로 적층체 샘플의 외측 층을 오염시켰다. 증류수 500 ㎖에 다음 성분들을 첨가해서 교반하였다: 3 g의 염화나트륨(VWR, 품목번호 JT3624-07), 1 g의 소화하기 쉽게 가공된 단백질(디스카운트 블러바드(Discount Blvd.), 품목번호 019016), 1g의 n-프로필 프로피오네이트(시그마 알드리치(Sigma Aldrich), 품목 번호 112267), 및 0.5g의 액체 레시틴(포스파티딜 콜린; 비타코스트닷컴(Vitacost.com), 품목 번호 380303).
용액을 덮고, 모든 성분이 용해될 때까지 50±1 ℃까지 가열하면서 연속으로 교반한 후 약 35 ℃로 냉각하였다. 적층체 샘플을 오염시키기 전에 임의의 고체 입자가 용액에 현탁되도록 용액을 교반하였다.
합성 땀 오염 절차
합성 땀이 용해된 후, 제거가능한 마개를 바닥에 갖는 6 인치 직경 개방 표면 시험 컵을 제공하였다. 시험할 적층체의 시편을 외측 층 면이 시험 컵의 내부를 향해 배향되게 하여 시험 컵의 개방 표면을 가로질러서 놓을 때 시편이 모든 면에서 1 인치 이상 연장하도록 충분히 큰 크기로 절단하였다. 나중에 시험 컵에 합성 땀을 채울 때 누출이 일어나지 않도록 탄성 밴드를 이용해서 시편을 시험 컵의 원주면 둘레에 고정하였다. 이어서, 빈 시험 컵을 거꾸로 뒤집고 개방 격자 지지체 위에 놓았다. 이어서, 마개를 제거하고 약 180 ㎖의 합성 땀 용액을 시험 컵에 부었다. 이제 거꾸로 뒤집힌 시험 컵의 바닥에 마개를 다시 꽂았다. 표준 주거용 팬을 그것이 격자 아래에서 시편 표면에 평행하게 공기를 불어넣도록 놓았다. 72 시간 동안 시편을 통해 합성 땀이 증발하도록 두었다. 이어서, 시편을 컵으로부터 제거하여 따뜻한 물에서 헹구고, 건조시키고 70±2 ℉, 65±2 % RH에서 컨디셔닝되도록 두었다. 이어서, 아래의 "오염된 샘플의 방수성 시험 절차"에 기술된 바와 같이 시편의 방수성을 시험하였다.
호페스 ® 용매 및 DEET 오염 절차
총기 청소에 대표적으로 이용되는 호페스® 제9호 용매를 배스 프로 샵스(Bass Pro Shops)(www.basspro.com; 품목 번호 38-663-886-00)로부터 얻었다. 하기하는 오염 방법에 따라서 적층체 샘플을 적층체의 외측 층 면에 오염시키고, 아래의 "오염된 샘플의 방수성 시험 절차"에 기술된 바와 같이 방수성을 시험하였다.
곤충 기피제로 대표적으로 이용되는 DEET(N,N-디에틸-메타-톨루아미드) 액체를 콜맨즈 밀리터리 서플러스(Coleman's Military Surplus)(www.colemans.com; 품목 번호 103701)로부터 얻었다. 하기하는 오염 방법에 따라서 적층체 샘플을 적층체의 외측 층 면에 오염시키고, 아래의 "오염된 샘플의 방수성 시험 절차"에 기술된 바와 같이 방수성을 시험하였다.
AATCC 백색 텍스타일 압지의 10"x10" 피스를 수평 표면 위에 놓고, 적어도 4 시간 동안 70±2 ℉ 및 65±2 % RH에서 미리 컨디셔닝된 10"x10" 적층체 샘플로 외측 층 면이 위로 가게 해서 덮었다. 약 2.0 ㎖의 액체 오염물을 피펫팅해서 적층체 샘플의 중앙에 놓고 6"×6" 피스의 AATCC 라인랜더(Rhinelander) "블루-화이트" 투명 봉투 글라신지로 덮었다. 오염된 영역 바로 위에서 글라신지 위에 4 파운드 추를 놓았다. 30±1 분 동안 적층체 샘플 위에 추가 그대로 있도록 두었다. 추 및 글라신지를 제거하고, 적층체 샘플은 건드리지 않은 채 그대로 추가로 30±1 분 동안 있도록 두었다. 새로 공급된 압지 한 장을 이용해서 임의의 과량 오염물도 닦았다.
오염된 샘플의 방수성 시험 절차
물 침투 저항 결정 방법(BS 3424: Part 26: 1990 Method 29A)에 따라서 방수성을 시험해서 결정하였다.
합성 땀으로 오염된 적층체 샘플의 외측 층 면에 25 psig의 정수압을 3 분 동안 가하고 내측 층 면에서 누출을 관찰하였다.
호페스® 용매로 오염된 적층체 샘플의 외측 층 면에 15 psig의 정수압을 3 분 동안 가하고 내측 층 면에서 누출을 관찰하였다.
DEET로 오염된 적층체 샘플의 외측 층 면에 10 psig의 정수압을 3 분 동안 가해서 내측 층 면에서 누출을 관찰하였다.
상응하는 정수압에서 3 분 후에 누출이 관찰되지 않으면, 적층체 샘플이 오염 후 물 침투 시험(BS 3424: Part 26:1990 Method 29A)을 통과한 것으로 여긴다. 본원의 목적상, 이 시험을 통과하는 적층체 샘플은 각각 "합성 땀 오염 후 방수성", "호페스® 용매 오염 후 방수성" 및 "DEET 오염 후 방수성"으로 여긴다.
화학물질 침투 저항
ASTM F903C(표준의 표 2의 절차 C)에 기술된 표준 시험 방법을 이용해서 적층체 샘플의 화학물질 침투 저항을 결정하였다. 샘플의 외측 층을 주위 압력에서 5 분 동안 도전 액체에 노출하고, 그 후, 1 분 동안 압력을 2 psig로 증가시키고, 그 후, 60 분 동안 균형을 위해 압력을 주위 압력으로 감소시켰다. 적층체 샘플의 내측 층 면에서 탈색 또는 누출을 관찰하였다. 액체 1 방울 또는 탈색이 나타나서 액체의 존재를 가리키면, 시험을 중단하였다. 시험 기간 동안 액체 또는 탈색이 나타나지 않으면 적층체 샘플은 통과했다.
37 중량% 황산 또는 유압 유체를 화학 도전으로 이용해서 표준 절차에 따라서 적층체 샘플을 시험하였다. 황산은 랩 켐, 인크.(Lab Chem, Inc.)(품목 번호 62739-8)로부터 구입하였다. 유압 유체는 스페셜티 케미칼즈, 인크.(Specialty Chemicals, Inc.)(품목 번호 1808751)로부터 구입하였다.
시험 방법에 명시된 바와 같이 적층체 샘플을 통한 누출을 나타내지 않으면 적층체 샘플이 화학물질 침투 시험을 통과한 것으로 여긴다. 화학물질 침투 시험을 통과한 적층체 샘플은 "황산을 이용한 화학물질 침투 저항" 및 "유압 유체를 이용한 화학물질 침투 저항"이 있는 것으로 여기고, 여기서도 이렇게 불렀다.
탄도 시험
시험할 탄도 패널(들)을 원래의 패널 캐리어 내부에 놓고 고정해서 "시험 패널"을 형성하였다. 식별을 위해 외부에 라벨링하였다.
일부 시험 패널은 NIJ 0101.06 표준(섹션 5: 유연성 방탄복 컨디셔닝 프로토콜)에 지시된 절차에 따라서 시험 패널을 149 ℉(65 ℃)의 온도 및 80% 상대습도에서 5 RPM으로 10일 동안 텀블링함으로써 컨디셔닝하였다. 이 방법에 따라서 컨디셔닝된 시험 패널은 "컨디셔닝된" 것이라고 부른다. 컨디셔닝되지 않은 시험 패널은 "새로운" 패널이라고 부른다.
새로운 시험 패널 및 컨디셔닝된 시험 패널을 탄도 시험 전에 24 시간 이상 동안 70±5 ℉ 및 50±20% 상대습도에 순응시켰다. 에이치피 화이트 래버래토리, 인크.(HP White Laboratory, Inc.; 미국 미들랜드주 스트리트)에서 NIJ 방탄복 탄도 저항 표준 0101.06에 기술된 바와 같이 관통 후면변형(P-BFS) 및 탄도한계(V50)에 대해서 시험 패널의 탄도 성능을 시험하였다. 사용된 탄약 구경은 124 그레인, 풀 메탈 자켓(FMJ), 둥근 탄두(RN)를 갖는 9 ㎜ 루거탄이었다.
0도 경사충돌을 발생하도록 실내 사격장에서 시험 포신의 포구로부터 17.3 ft 떨어진 곳에서 NIJ 0101.06의 섹션 4.2.5에 따라 제조된 방탄복 지지재 위에 시험 패널을 장착하였다. 6.5 ft 및 11.5 ft에 속도 스크린을 놓았고, 이것을 경과 시간 카운터(크로노그래프)와 함께 이용해서 포구로부터 9.0 ft 떨어진 곳에서 발사체 속도를 결정하였다.
탄도 시험: 관통 및 후면변형("P- BFS ") 측정
NIJ 0101.06 표준의 절차를 이용하고 다음과 같이 기준에서 벗어나서 시험 패널의 "천공 및 후면변형"(섹션 7.8: P-BFS)을 결정하였다. 다르게 언급하지 않으면, 6 발이 모두 시험 패널에 수직이었다. NIJ 0101.06 표준에 기술된 패턴으로 각 시험 패널에 6 발 발사하였고, 여기서 패턴은 도 8에 나타내고 아래에서 기술하는 바와 같이 선택하였다. 발사 탄알 1, 2 및 3은 탄도 저항 성분의 가장자리 (23)로부터 65 내지 75 ㎜ 이내에 있는 가장자리 발사를 나타낸다. 발사 탄알 4, 5 및 6은 직경 100 ㎜의 원주 둘레에 균등하게 이격된 NIJ 0101.06의 절차에 따르는 패턴의 중심부 발사를 나타낸다. 모든 P-BFS 시험에는 9 ㎜ FMJ RN 탄알을 이용하였다. 컨디셔닝된 시험 패널 및 새로운 시험 패널의 모든 발사에는 1245 fps(feet per second)의 기준 속도(Vref)를 이용하였고, 따라서 그들을 요망되는 대로 비교할 수 있다. 이 Vref는 NIJ 0101.06 표준에서는 9 ㎜ 탄약, 위협 레벨 II 컨디셔닝된 시험 패널에 대해 명시되어 있다.
데이터는 NIJ 0101.06 표준의 섹션 3.8에 기술된 바와 같은 발사 시험 패널의 뒷면(인체측)에서 측정된 방탄복 지지재에서의 변형 깊이(㎜)로 보고하였다.
새로운 시험 패널의 경우에는 각 P-BFS에서 최소 4 발의 수직 발사 탄알을 평균하였고; 빗각 발사 탄알은 전혀 포함시키지 않았다. 컨디셔닝된 시험 패널의 경우에는 컨디셔닝 절차의 결과로 형성된 주름에 부딪친 발사 탄알의 데이터를 P-BFS 계산에 포함시키지 않았다. 각 컨디셔닝된 샘플에서는 최소 5 발의 발사 탄알을 PBFS 계산에 이용하였다.
도 8에 관해서, 상응하는 참조부호(도 8, 81- 86)가 표시된 발사 순서(1 번째 - 6 번째)는 다음과 같다:
1 번째 (81) 4 번째 (84)
2 번째 (82) 5 번째 (85)
3 번째 (83) 6 번째 (86)
탄도 시험: 탄도한계( BL ) 결정 시험 (" V50 ")
NIJ 0101.06 표준에 기술된 절차를 이용하고 다음과 같이 벗어나서 탄도한계(V50)(섹션 7.9)를 결정하였다. 실제 발사 패턴은 모든 시험 패널과 일치하도록 도 9에 나타내고 아래에 기술하는 바와 같이 변화시켰다. 모든 V50 시험에 9 ㎜ FMJ RN 탄알을 이용하였다. 최소 발사 탄알-가장자리 거리 및 최소 발사 탄알-발사 탄알 거리는 NIJ 0101.06 표준 권장사항에 따랐다. 보고된 V50을 결정하기 위해 표준에 따라서 발사 속도를 변화시켰다. 보고된 데이터는 탄알이 그 당시의 50%의 시험 패널을 관통할 것으로 예상되는 속도였다. 결과는 fps(feet per second)로 보고하였다. V50은 125 fps 범위 내에서 속도들의 수를 평균함으로써 계산하였고, 여기서 정지(stop) 또는 관통을 기록하였다(각각 최소 3 발 또는 최대 5 발).
도 9에 대해 설명하면, 각 시험 패널 (90)의 발사 패턴(1 번째 - 10 번째)은 상응하는 참조부호(도 9, 91 - 100)가 표시된 다음과 같은 발사 순서로 수행하였다.
1 번째 (91) 6 번째 (96)
2 번째 (92) 7 번째 (97)
3 번째 (93) 8 번째 (98)
4 번째 (94) 9 번째 (99)
5 번째 (95) 10 번째 (100)
물 포집량
시험 패널을 NIJ 0101.06 표준(섹션 5: 유연성 방탄복 컨디셔닝 프로토콜)에 제시된 절차에 따라서 컨디셔닝한 후 시험 패널의 물 중량 증가를 측정하였다. 149 ℉(65 ℃) 및 80% 상대습도에서 5 RPM으로 10일 동안 텀블링한 후, 시험 패널을 24 시간 이상 동안 70±5 ℉ 및 50±20 %에 순응시키고, 보정된 전자저울로 중량을 재었다. 순응 후, NIJ 0101.06 표준의 섹션 7.8.2에 기술된 방탄복 담금 절차에 따라서 시험 패널을 캐리어 없이 물속에 담갔다. 담금 후, 건조한 타월로 외측 층 면을 블롯팅함으로써 시험 패널을 건조시켜 과량의 외래 물을 제거하였다. 담금 후 10분 이내에 동일한 저울을 이용해서 젖은 시험 패널의 중량을 재었다. 퍼센트 물 중량 증가를 다음과 같이 계산하였다:
% 물 중량 증가 = (습윤 중량 - 건조 중량) x 100
(건조 중량)
실시예
적층체 1
적층체 1(L1)은 외측 제직 직물층, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 막을 포함하는 액체 물 불투과성 중간 열안정성 중합체층, 및 내측 열가소성 폴리에테르 폴리우레탄(TPU) 결합층으로 이루어졌다. L1은 약 5.5 oz/yd2의 단위면적 당 중량 및 약 11 mil의 두께를 가졌다.
외측 제직 직물층은 나일론 66, 70 데니어 34 필라멘트 플랫 경사 및 나일론66, 70 데니어 66 필라멘트 에어텍스처드 위사로 이루어졌고, 약 2.7 oz/yd2의 단위면적당 중량을 가졌다. 열안정성 중합체층은 약 80%의 기공 부피 및 약 20 psi의 기포점을 가지고 약 0.50 oz/yd2(17 g/㎡)의 단위면적당 중량을 가지는 마이크로기공성 발포 PTFE(ePTFE)막을 포함하는 PTFE 복합체(더블유엘 고어 앤드 어소시에이츠(WL Gore & Assoc.; 미국 미들랜드주 엘크톤)에서 제조함)였다. 미국 특허 제4,194,041호에 따라서 마이크로기공성 ePTFE 막에 폴리우레탄의 연속 비기공성 중합체 코팅을 약 0.35 oz/yd2(12 g/㎡)의 단위면적당 중량으로 적용하였다. PTFE 층의 단위면적당 중량은 약 0.85 oz/yd2(29 g/㎡)였다.
미국 특허 제4,532,316호에 기술된 바와 같은 불연속층 그라비아 인쇄 방법을 이용해서 폴리우레탄 코팅을 갖는 ePTFE의 면을 외측 제직 텍스타일층과 접촉시킴으로써 폴리에테르 폴리우레탄 접착제를 갖는 열안정성 중합체층에 외측 제직 직물층을 접합하였다. 2층 복합체를 형성한 후 경화하였다. 2층 복합체의 외측 제직 직물층에 내구적 발수성 플루오로중합체를 적용해서 경화하였다.
발수 처리된 2층 복합체를 다음과 같이 TPU 내측 결합층에 접합하였다. 미국 특허 제4,532,316호에 기술된 바와 같이, 2층 복합체의 ePTFE막 면에 통기성 수분 경화된 폴리에테르 폴리우레탄 접착제의 연속층을 약 0.30 oz/yd2의 단위면적 당 중량으로 코팅하였다. 약 56 ㎛의 두께 및 약 1.7 oz/yd2의 단위면적 당 중량을 갖는 TPU 필름(바이엘 머티리얼 사이언스 컴퍼니, 인크.(Bayer Material Science Company, Inc.; 미국 매사추세츠주 훼이틀리), 부품 번호 PT1710S)을 포함하는 내측 결합층을 2층 복합체에 통기성 폴리에테르 폴리우레탄 접착제의 연속층에 의해 결합하여 적층체를 형성하였다.
이어서, 3겹 복합체 L1을 경화하였다. 적층체를 본원에 기술된 방법에 따라서 MVTR, 중량, 방수성(초기 및 콜드 플렉스 후), 고압력 정수압 저항, 오염 후 방수성, 및 화학물질 침투 저항에 대해 시험하였다. L1의 성질을 표 1에 제공하였다.
적층체 1의 시험 결과
시험 결과(평균)
MVTR(g/㎡/24시간) 4180
중량(oz/yd2) 5.5
방수성(수터) 누출이 일어나지 않음
콜드 플렉스 후 방수성, 경사 및 위사 누출이 일어나지 않음
고압력 정수압 저항(psig) 190
합성 땀 오염 후 방수성 누출이 일어나지 않음
호페스 용매 오염 후 방수성 누출이 일어나지 않음
DEET 오염 후 방수성 누출이 일어나지 않음
황산을 이용한 화학물질 침투 저항 누출이 일어나지 않음
유압 유체를 이용한 화학물질 침투 저항 누출이 일어나지 않음
적층체 2
적층체 2(L2)는 립스탑 나일론 외측 제직 직물층 및 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)층(더블유엘 고어 어소시에이츠, 인크.(미국 미들랜드주 엘크톤), 부품 번호 WMUX335000E)로 이루어졌다. L2는 약 2.5 oz/yd2의 단위면적당 중량 및 약 4.8 mil의 두께를 가졌다.
외측 제직 층은 경사 및 위사 둘 모두가 나일론 66, 40 데니어 34 필라멘트 플랫사로 이루어졌고, 약 1.6 oz/yd2의 단위면적당 중량을 가졌다.
L2의 PTFE 내측 층은 L1의 내측 층에 사용된 것과 동일한 ePTFE 막이었고, 또한 마이크로기공성 ePTFE 막에 적용된 폴리우레탄의 연속 비기공성 중합체 코팅을 포함하였다.
외측 부직 층을 L1에 대해서 기술한 그라비아 방법을 이용해서 ePTFE 층의 연속 비기공성 중합체 코팅이 적용된 면에 접합하였다. 또한, L1에서 기술된 바와 같이 외측 제직 층에 내구적 발수 처리도 적용하였다.
탄도 저항 성분 1( BRC1 )
조끼(갤스(Galls), 미국 켄터키주 렉싱톤 러셀 케이브 로드 1340, 갤스® 라이트 익스텐디드(Galls® Lite Extended), 레벨 II 사이즈 대, 부품 번호 BP382)의 부분들을 형성하는 제직 탄도 저항 성분(BRC1)들을 얻었다. 조끼는 전방 및 후방 조끼 패널을 포함하였고, 각각 캐리어 내에 함유되었다. 캐리어 내의 중량을 잰 전방 패널의 중량은 약 2.5 lbs였고, 캐리어 내의 중량을 잰 후방 패널의 중량은 약 2.6 lbs였다.
조끼 패널을 캐리어로부터 제거하였고, 조끼 패널은 립스탑 나일론 커버 내에 제직 탄도 저항 성분을 포함하였다. 나일론 커버는 그레이 립스탑 나일론의 외측 제직 층 및 투명 모놀리식 폴리우레탄 코팅의 내측 층을 포함하였다. 커버의 단위면적당 중량은 약 3.7 oz/yd2이고 두께는 약 6.7 mil이었다. 탄도 저항 성분을 나일론 커버로부터 제거해서 검사하였다. 탄도 저항 성분(BRC 1)은 22 개의 독립된 제직 p-아라미드 섬유층을 포함하였다. 제직 탄도 저항 성분의 전체 치수는 조끼의 아래 가장자리를 가로질러서 측정한 폭이 약 20 인치였고, 아래 가장자리로부터 어깨 영역의 가장 높은 부분까지 측정한 높이가 약 15 인치였다.
시험 또는 컨디셔닝 전, 조끼 패널은 7.4 ㎜의 평균 두께를 가졌다.
탄도 저항 성분 2( BRC2 )
조끼(갤스, 미국 켄터키주 렉싱톤, 러셀 케이브 로드 1340; 갤스® 골드 마이크로-파이버(Galls® Gold Micro-Fiber), 다이니마(Dyneema)® 적층체 및 골드플렉스® 적층체, 레벨 II, 사이즈 대, 부품 번호 BP388)의 부분들을 형성하는 탄도 저항 성분들을 얻었다. 조끼는 각각 캐리어 내에 함유된 전방 및 후방 조끼 패널을 포함하였다. 캐리어 내의 중량을 잰 전방 패널의 중량은 약 1.6 lbs였고; 캐리어 내의 중량을 잰 후방 패널의 중량은 약 1.65 lbs였다.
조끼 패널을 캐리어로부터 제거하였고, 조끼 패널은 립스탑 나일론 커버 내에 탄도 저항 성분을 포함하였다. 나일론 커버는 그레이 립스탑 나일론의 외측 제직 층 및 투명 모놀리식 폴리우레탄 코팅의 내측 층을 포함하였다. 커버의 단위면적당 중량은 약 3.7 oz/yd2이고 두께는 약 6.7 mil이었다.
탄도 저항 성분을 나일론 커버로부터 제거해서 검사하였다. 탄도 저항 성분(BRC 2)은 타격면에 놓이는 4 개의 제직 골드 마이크로파이버 p-아라미드층, 중앙의 16 개의 하니웰(Honeywell) 골드플렉스(GoldFlex)® 일방향 적층체층, 및 착용시 신체에 대향하는 면 상의 8 개의 DSM 다이니마® 일방향 적층체층으로 이루어졌다. 탄도 저항 성분의 전체 치수는 조끼의 아래 가장자리를 가로질러서 측정한 폭 약 20 인치, 및 아래 가장자리로부터 어깨 영역의 가장 높은 부분까지 측정한 높이 약 15 인치였다. 탄도 저항 성분은 약 1.6 lbs의 평균 중량 및 약 4.5 ㎜의 평균 두께를 가졌다.
실시예 1
탄도 저항 성분 1(BRC1) 및 적층체 1(L1)을 포함하는 탄도 패널을 다음 방식을 형성하였다.
2 피스의 L1을 약 24" 길이, 20"인치 폭의 치수로 절단해서 편평한 표면 위에 놓았다. 적층체의 제1 피스의 외측 제직 직물층이 아래로 향하고 TPU 내측 층이 위로 향하였다. BRC1을 그의 원래 나일론 커버(폐기함)로부터 제거해서 L1의 중앙에서 TPU 내측 층에 타격면 쪽을 위로 가게 해서 놓았다. 타격면 쪽은 탄도 저항 성분 제조자에 의해 라벨링되었다. BRC1의 모든 느슨한 가장자리 섬유를 트리밍하여 제거하거나 또는 브러쉬 또는 손가락끝으로 BRC1 내에 밀어넣었다. L1의 제2 피스를 BRC1 위에 타격면 반대쪽에 TPU 내측 층이 BRC1에 향하게 놓고, BRC1의 주변을 지나서 연장되는 두 L1 피스의 가장자리 및 귀퉁이를 정렬해서 BCR1/L1 레이업(lay-up)을 형성하였다.
BRC1/L1 레이업을 약 48"x30"의 치수를 갖는 실리콘 고무 패드 위에 놓았다. 실리콘 고무 패드는 타입 HT800(그린 러버 코.(Greene Rubber Co.; 미국 매사추세츠주 워번))이었다. 패드 두께는 약 0.5 인치였고, 밀도는 약 0.32 g/㎤였고, 25% 변형에서 약 10 psi의 압축력을 가졌다.
BRC1/L1 레이업이 위에 놓인 실리콘 패드를 공기 작동 열 프레스(게오 나이트(Geo Knight; 미국 매사추세츠주 브록톤))의 하부 금속 압반 위에 놓았다. 열 프레스는 48"x 30"의 대략적인 치수를 갖는 13.5 kW 맥시 프레스(Maxi Press) 모델, S/N 461이었다. 프레스의 상부 압반은 가열 성능을 가지고 고정되어 있는 반면, 하부 압반은 가열되지 않고, 끼워넣기 위해 안팎으로 수평으로 미끄러지듯 움직였다.
끼워넣기 전에, 열 프레스 온도를 320 ℉로 설정하였고, 아날로그 공기작동 게이지를 약 40 psig(pounds per square inch gauge)로 설정하였고, 사이클 시간을 60초로 설정하였다. BRC1/L1 레이업 및 실리콘 패드를 실리콘 패드가 하부 압반 위에 위치하게 하고 BRC1/L1이 상부 압반 방향으로 위쪽으로 향하게 해서 하부 압반의 중앙에 놓았다. 과량의 접착제가 압반에 달라붙는 것을 방지하기 위해 약 48"x30"의 어패럴 머쉬너리 앤드 서플라이 코.(Apparel Machinery & Supply Co.; 미국 펜실바니아주 필라델피아)로부터 구입한 6 mil 브라운 테플론(Brown Teflon)® 피스를 BRC1/L1 레이업 위에 놓았다. 그 다음, 하부 압반을 상부 압반 아래에 수평으로 끼워넣고, 시작 버튼을 눌러서 사이클을 개시하였다. 하부 압반이 올라가서 상부 압반과 만나고, 게이지는 사이클 시간 동안 설정 온도 및 설정 압력으로 그대로 있었다. 그 다음, 하부 압반을 상부 압반으로부터 떼어서 수평으로 빼내고, 테플론® 천을 제거하였다.
외측 커버에 "타격면"이라고 라벨링되고, 레이업을 그의 반대쪽으로 180°홱 뒤집어서 실리콘 패드의 중앙에 놓았다. 이전처럼 레이업 위에 테플론® 천을 놓고, 하부 압반을 상부 압반 아래에 끼워넣고, 동일 설정점에서 사이클을 반복하였다. 제2 사이클 후, 열 프레싱된 레이업을 빼내고 냉각하도록 두었다. 냉각 후, BRC1의 주변을 지나서 연장되는 열 프레싱된 L1의 부분을 BRC1의 모양에 맞춰 트리밍하였다. 탄도 패널은 주변에서 BRC1의 가장자리를 지나서 연장되는 약 1 인치 폭을 갖는 연속 주변 밀봉부를 포함하였다. BRC1의 가장자리를 지나서 연장되는 L1의 주변 밀봉부는 직접 접촉해서 함께 결합된 L1 제1 및 제2 층의 TPU 내측 층을 포함하였다.
L1이 BRC1의 타격면 표면(외측 표면) 및 BRC1의 타격면 반대쪽 면(내측 표면) 둘 모두의 전체 표면에 결합하는 탄도 패널을 형성하였다. 형성된 탄도 패널은 BRC1의 주변을 지나서 연장되는 제1 및 제2 L1 피스가 직접 함께 결합된 주변 밀봉부를 포함하였다. BRC1의 영역에서 탄도 패널의 두께는 약 7.4 ㎜이고, 캐리어가 없는 탄도 패널의 중량은 약 2.3 lbs였다. 컨디셔닝 및/또는 시험 전에, 컨디셔닝 동안 주변 밀봉부의 층간박리가 일어날 경우에 탄도 저항 성분을 함유하기 위한 예방책으로서 주변 밀봉부 둘레에 한 바늘땀을 꿰매었다. 이 바늘땀은 BRC의 주변을 지나는 부분에서 L1의 가장 바깥 주변 가장자리로부터 약 2 ㎜ 떨어진 곳에 꿰매었고, 결합된 L1 부분들만을 관통해서 꿰매었다. 컨디셔닝 후, 탄도 패널을 시각으로 검사하였다. 주변 밀봉부는 원상태 그대로였고, 결합된 L1 층들의 층간박리 또는 분리는 보이지 않았다.
실시예 1에 기술된 바와 같이 제조한 9 개의 탄도 패널을 식별을 위해 외부에 라벨링한 갤스® 패널 캐리어 내부에 놓고 고정하였다. 캐리어는 신체에 착용하기 위한 끈 및 조절장치를 포함하였다. 캐리어 내의 중량을 잰 탄도 패널의 중량은 약 2.6 lbs였다.
실시예 1에 따라서 제조한 9 개의 탄도 패널 중 5 개를 NIJ 0101.06 표준의 섹션 5에 따라서 컨디셔닝하였다. 2개의 컨디셔닝된 패널 및 2개의 컨디셔닝되지 않은("새로운") 패널에 대해 본원에 기술된 시험 방법에 따라서 에이치피 화이트 래버래토리(HP White Laboratory)에서 P-BFS(관통 후면변형("P-BFS") 측정) 시험을 행하였다.
2개의 컨디셔닝된 패널 및 2개의 새로운 시험 패널에 대해 본원에 기술된 시험 방법에 따라서 에이치피 화이트 래버래토리에서 V50(방호 탄도한계("V50") 측정)을 시험하였다. 또 다른 컨디셔닝된 패널에 대해 NIJ 0101.06 표준, 섹션 7.8.2에 기술된 바와 같이 방탄복 담금 시험을 행하고, 퍼센트 물 포집량 및 V50을 측정하였다. 시험 결과를 표 2 및 3에 보고하였다.
표 2에 보고된 바와 같이, 실시예 1은 패널을 수용된 대로 커버 내에서 시험한 실시예 5와 비교할 때 P-BFS 가장자리 발사의 측정되는 개선을 나타내었다. 실시예 1은 새로운 패널의 경우 약 14%의 개선을 보였고, 컨디셔닝된 패널의 경우 15%의 개선을 보였다. 또한, 중심부 발사의 경우에도 개선을 보였고, 구체적으로, 새로운 패널의 경우 24%의 개선을 보였고, 컨디셔닝된 패널의 경우 10%의 개선을 보였다. V50의 경우, 실시예 1은 새로운 패널의 경우에는 실시예 5와 비교할 때 대략 동일한 성능을 나타내었고(1% 이내), 컨디셔닝된 탄도 패널의 경우에는 6%의 측정되는 개선을 나타내었다.
도 3에 보고된 바와 같이, V50의 경우에 실시예 1은 컨디셔닝 및 물 담금 후 실시예 4에 비해 24%의 측정되는 개선을 가졌다. 퍼센트 물 포집량의 경우, 실시예 1은 실시예 4에서의 물 중량 증가 백분율의 약 1/10을 가졌다.
새로운 탄도 패널 및 (컨디셔닝된) 탄도 패널의 성능 결과

P-BFS
(㎜)
탄도 패널 가장자리 중심부

새로운(컨디셔닝된) 새로운(컨디셔닝된)

실시예 1 제직 28(26) 21(20)
실시예 5 제직 32(30) 26(22)

실시예 3 복합체 33(34) 25(27)
실시예 6 복합체 38(36) 29(30)

V50
(fps)
탄도 패널 평균 V50

새로운 (컨디셔닝된)

실시예 1 제직 1693 (1657)
실시예 2 제직 1681 (1696)
실시예 5 제직 1705 (1563)

실시예 3 복합체 1671
실시예 6 복합체 1638
물 담금 후의 컨디셔닝된 탄도 패널
물 포집량(%) V50(fps)

실시예 1

실시예 4
2.6

28
1669

1344
실시예 2
탄도 저항 성분 1(BRC1) 및 적층체 1(L1)을 포함하는 탄도 패널을 다음 방법으로 형성하였다.
BRC1/L1 레이업은 실시예 1의 방법에 따라서 제조하였다.
약 380 ℉로 설정된 모델 타입 21st 센추리 실링 아이런(21st Century Sealing Iron)(커버라이트(Coverite), 대만에서 제조)을 L1 외측 제직 직물층의 상부 표면에 핸드 프레싱하고, 약 12"/분의 속도로 이동시켜서 TPU 내측 결합층을 용융하여 그것을 BRC1 제1 표면에 결합해서 약 3 ㎜의 결합(24) 폭을 생성하였다. 도 10에 도시된 바와 같이 전체 탄도 패널 표면을 가로질러서 약 1.5" 간격을 갖는 수직 격자무늬 패턴의 결합을 생성하였다. 이 과정을 반복해서 이 방법으로 L1의 제2 피스의 TPU 내측 결합층을 BRC1의 제2 표면에 부착하였다. L1의 TPU 내측 층이 BRC1의 표면의 약 15%에 걸쳐서 균일하게 결합하였다.
패널 커버 L1을 BRC1의 전체 주변 둘레에서 약 1" 겹침으로 BRC1의 대략적인 모양에 맞춰 트리밍하였다. BRC1의 주변을 지나는 이 가장자리를 따라서 L1의 TPU 층들이 직접 접촉하였고, 350 ℉에서 설정된 1500W 게오 나이트 디지털 콤보(Geo Knight Digital Combo) 핸드 프레스 S/N 11243을 이용해서 10 - 15 초 동안 4 - 6 인치 증분으로 핸드 프레싱함으로써 전체 주변을 열 밀봉해서 주변 밀봉부를 형성하였다. 탄도 패널은 BRC1의 주변 둘레에 약 1 인치의 폭을 갖는 연속 주변 밀봉부를 포함하였다. 탄도 패널의 두께는 약 7.7 ㎜였고, 그의 중량은 약 2.7 lbs였다. 컨디셔닝 및/또는 시험 전, 컨디셔닝 동안 주변 밀봉부의 층간박리가 일어날 경우에 탄도 저항 성분을 함유하기 위한 예방책으로서 주변 밀봉부 둘레에 한 바늘땀을 꿰매었다. 이 바늘땀은 BRC의 주변을 지나는 부분에서 L1의 가장 바깥 주변 가장자리로부터 약 2 ㎜ 떨어진 곳에 꿰매었고, 결합된 L1 부분들만을 관통해서 꿰매었다. 컨디셔닝 후, 탄도 패널을 시각으로 검사하였다. 주변 밀봉부는 원상태 그대로였고, 결합된 L1 층들의 층간박리 또는 분리는 보이지 않았다.
실시예 2에 기술된 바와 같이 제조된 4 개의 탄도 패널을 식별을 위해 외부에 라벨링된 갤스® 패널 캐리어 내부에 놓고 고정하였다. 캐리어는 신체에 착용하기 위한 끈 및 조절장치를 포함하였다. 패널을 본원에 기술된 컨디셔닝 프로토콜 및 시험 방법에 따라서 에이치피 화이트 래버래토리에서 시험하였다. 2개의 패널을 NIJ 0101.06 표준의 섹션 5에 따라서 컨디셔닝하였다. 1 개의 컨디셔닝된 시험 패널 및 1개의 컨디셔닝되지 않은("새로운") 시험 패널에 대해 P-BFS를 시험하였다. 1 개의 다른 컨디셔닝된 시험 패널 및 1 개의 다른 새로운 시험 패널에 대해 본원에 기술된 방법에 따라서 V50을 시험하였다. 시험 결과는 표 2에 보고하였다.
표 2에 보고된 바와 같이, V50의 경우, 실시예 2는 실시예 5와 비교할 때 새로운 패널의 경우에는 대략 동일한 성능을 나타내었고(1% 이내), 컨디셔닝된 시험 패널의 경우에는 약 9%의 측정되는 개선을 가졌다.
실시예 3
탄도 저항 성분 2(BRC2) 및 적층체 1(L1)를 포함하는 탄도 패널을 다음 방식으로 형성하였다.
BRC2/L1 레이업을 실시예 1의 BRC1을 BRC2로 대체하는 것을 제외하고는 실시예 1의 방법에 따라 제조하였다.
BRC2/L1 레이업을 실시예 1에 기술된 바와 같이 실리콘 고무 패드 위에 놓고, "타격면"이라고 라벨링된 BRC2의 표면이 위로 향하도록 실시예 1에 기술된 바와 같이 열 프레스에 넣었다. 압반에 접착제가 달라붙는 것을 방지하기 위해 약 48"x30"의 6 mil 브라운 테플론® 천(어패럴 머시너리 앤드 서플라이 코.; 미국 펜실바니아주 필라델피아) 피스로 레이업을 덮고, 실시예 1에 기술된 설정값을 이용해서 열 프레싱하였다.
이어서, 상부 압반으로부터 떼어낸 하부 압반을 수평으로 빼내고, 테플론® 천을 제거하였다. 레이업의 외측 패널 커버에 "타격면"이라고 라벨링하고, 레이업을 180°뒤집어서 다이니마®를 함유하는 BRC2의 면이 위로 향하게 하였고, 레이업을 실리콘 패드의 중앙에 놓았다. 약 38 mil의 두께 및 약 7.2 oz/yd2의 단위면적당 중량을 갖는 1 개의 절연층(애럴라이트(ARALITE)® NP 패브릭, 써던 밀즈, 인크.(Southern Mills, Inc.; 미국 조지아주 유니온 시티))을 BCR2의 크기 및 모양에 대략 맞춰 트리밍하고 레이업 위에 놓았다. 테플론® 천을 절연재 위에 놓고, 하부 압반을 상부 압반 아래에 끼워넣었다. 320 ℉ 및 40 psig의 설정값으로 열 프레스 사이클을 반복하고, 60초 동안 프레싱하였다. 제2 사이클 후, 열 프레싱된 레이업을 빼내고, 수 분 동안 냉각하도록 두었다. 냉각 후, 주변을 BRC2의 모양에 맞춰 과량의 L1을 트리밍하여 BRC2의 주변을 지나서 연장되는 약 1 인치의 주변 밀봉부를 형성하였다. BRC2의 바깥쪽에서 이 가장자리를 따라서 L1의 TPU 내측 층들이 직접 접촉해서 함께 결합하였다. BRC2의 영역에서 형성된 탄도 패널의 두께는 약 4.4 ㎜였고, 총 탄도 패널 중량은 약 1.7 lbs였다. 컨디셔닝 및/또는 시험 전에, 컨디셔닝 동안 주변 밀봉부의 층간박리가 일어날 경우에 탄도 저항 성분을 함유하기 위한 예방책으로서 주변 밀봉부 둘레에 한 바늘땀을 꿰매었다. 이 바늘땀은 BRC의 주변을 지나는 부분에서 L1의 가장 바깥 주변 가장자리로부터 약 2 ㎜ 떨어진 곳에 꿰매었고, 결합된 L1 부분들만을 관통해서 꿰매었다. 컨디셔닝 후, 탄도 패널을 시각으로 검사하였다. 주변 밀봉부는 원상태 그대로였고, 결합된 L1 층들의 층간박리 또는 분리는 보이지 않았다.
실시예 3에 기술된 바와 같이 제조된 8개의 탄도 패널을 식별을 위해 외부에 라벨링된 갤스® 패널 캐리어 내부에 놓고 고정하였다. 캐리어는 신체에 착용하기 위한 끈 및 조절장치를 포함하였다. 패널을 본원에 기술된 컨디셔닝 프로토콜 및 시험 방법에 따라서 에이치피 화이트 래버래토리에서 시험하였다. 4개의 패널을 NIJ 0101.06 표준의 섹션 5에 따라서 컨디셔닝하였다. 2 개의 컨디셔닝된 패널 및 2 개의 컨디셔닝되지 않은("새로운") 패널에 대해 P-BFS를 시험하였다. 2 개의 다른 컨디셔닝된 패널 및 2 개의 다른 새로운 패널에 대해 본원에 기술된 방법에 따라서 V50을 시험하였다. 시험 결과는 표 2에 보고하였다.
표 2에 보고된 바와 같이, P-BFS 가장자리 발사의 경우 실시예 3은 그것이 수용된 탄도 커버에서 시험한 실시예 6에 비해 측정되는 개선을 나타내었다. 새로운 패널의 경우 약 15%의 개선, 컨디셔닝된 패널의 경우 6%의 개선이 보고되었다. 또한, 중심부 발사의 경우에도 개선을 보였고, 구체적으로 새로운 패널의 경우 16%, 컨디셔닝된 패널의 경우 11%의 개선을 보였다. V50의 경우, 실시예 3은 실시예 6에 비해 새로운 패널의 경우 2%의 측정되는 개선을 가졌다.
실시예 4
탄도 저항 성분 1(BRC1) 및 적층체 2(L2)를 포함하는 탄도 패널을 다음 방식으로 형성하였다.
BRC1을 그의 원래의 패널 나일론 립스탑 커버로부터 제거해서 따로 두었다. BRC1의 대략적인 크기 및 모양에 맞춰 절단하고, L2의 여분 ¾ 인치가 BRC1의 주변을 지나서 연장되도록 너무 큰 2 피스의 L2를 포함하는 탄도 패널 커버를 제조하였다. L2의 피스 중 하나에 BRC1의 아래 가장자리에 상응하는 아래 가장자리에 평행하게 아래 가장자리로부터 약 4 인치 떨어진 곳에 슬릿을 절단하였고; 슬릿은 약 16 인치 길이였고 중앙에 위치하였다. L2 피스를 ePTFE 내측 층이 바깥쪽으로 향하게 해서 서로 스택으로 쌓아서 L2 층들을 정렬하였다. 정렬된 L2 피스의 주변 둘레에 40 데니어 면으로 감싼 폴리에스테르 코어 실 및 주키(Juki) 160 재봉기를 이용해서 0.25 인치 시접으로 1인치당 약 8 개 바늘땀을 간단하게 꿰매었다. 이어서, 결합된 L2 피스는 고어(Gore)® 이음매 테이프(더블유엘 고어 앤드 어소시에이츠, 인크.; 미국 미들랜드주 엘크톤, 부품 번호 6GNAL025NAT) 및 고어® 이음매 밀봉기계(더블유엘 고어 앤드 어소시에이츠, 인크.; 미국 미들랜드주 엘크톤, 모델 번호 6100A)를 이용해서 15 ft/분의 속도 설정값, 650 ℃의 온도 설정값, 및 150 cfm의 공기 유량 설정값으로 전체 주변을 따라서 재봉된 이음매에서 밀봉해서 탄도 패널 커버를 형성하였다.
이어서, 탄도 패널 커버를 L2 피스 중 하나에 만들어진 슬릿을 통해 당겨서 "안팎을 뒤집었다". 이어서, BRC1을 그의 길이를 따라서 그의 중심 쪽으로 접고 개방 슬릿을 통해 탄도 패널 커버 안에 삽입해서 편평해지게 놓았다. 이어서, 개방 슬릿을 각각 약 17 인치 길이인 2개 피스의 고어® 이음매 테이프(부품 번호 6GTAM044GLDIBA)로 밀봉하였다. 이것은 이음매 테이프의 접착제 면이 L2의 ePTFE 내측 층을 향하게 해서 커버의 내면에 1 피스의 이음매 테이프를 놓아서 그것이 슬릿 위에 완전히 겹쳐서 슬릿을 덮음으로써 달성하였다. 제2 피스의 이음매 테이프를 접착제가 L2의 외측 층에 향하게 해서 탄도 패널 커버의 외면에 동일한 방식으로 놓았다. 350 ℉로 설정된 게오 나이트 디지털 콤보 핸드 열 프레스를 이용해서 슬릿 위에서 2 피스의 이음매 테이프를 함께 밀봉하였다. 핸드 프레스의 가열된 압반을 이음매 테이프의 전체 길이가 밀봉될 때까지 각각 약 15초 동안 약 4 인치 내지 6 인치의 겹침 증분으로 수동으로 적용하였다. 얻은 탄도 패널의 중량은 약 2.6 lbs였고, 두께는 약 7.7 ㎜였다.
실시예 4에 기술된 바와 같이 제조된 1 개의 탄도 패널을 갤스® 패널 캐리어 내부에 놓고 고정하였고, 식별을 위해 외부에 라벨링하였고, NIJ 0101.06 표준에 따라서 컨디셔닝하고 시험하였다. 패널을 본원에 기술된 시험 방법에 따라서 물 포집량에 대해 에이치피 화이트 래버래토리에서 시험하였다. 또한, 샘플들을 물 포집량 시험 후 V50에 대해서도 시험하였다. 결과는 표 3에 보고하였다.
실시예 5
나일론 립스탑 커버 안에 봉입된 탄도 저항 성분 1(BRC1)을 포함하는 조끼 패널을 포함하는 탄도 저항 조끼(갤스, 미국 켄터키주 렉싱톤 러셀 케이브 로드 1340; 갤스® 라이트 익스텐디드, 레벨 II 사이즈 대, 부품 번호 BP382)를 얻었다. 조끼 패널은 약 7.5 ㎜의 폭을 갖는 초음파 용접으로 탄도 저항 성분의 주변 둘레에서 밀봉된 나일론 커버를 갖는 갤스®로부터 받았다. 조끼 패널을 원래의 갤스® 패널 캐리어 안에 고정하였고, 식별을 위해 외부에 라벨링하였다. 조끼 패널을 NIJ 0101.06 표준에 기술된 컨디셔닝(섹션 5) 및 탄도 시험(V50, P-BFS) 프로토콜에 따라서 에이치피 화이트 래버래토리에서 시험하였다.
2 개의 컨디셔닝된 조끼 패널 및 2 개의 컨디셔닝되지 않은("새로운") 조끼 패널에 대해 P-BFS 시험을 하였다. 2 개의 컨디셔닝된 조끼 패널 및 2 개의 새로운 조끼 패널에 대해 V50을 시험하였다. 결과는 표 2에 보고하였다.
실시예 6
나일론 립스탑 커버 안에 봉입된 탄도 저항 성분 2(BRC2)을 포함하는 조끼 패널을 포함하는 탄도 저항 조끼(갤스, 미국 켄터키주 렉싱톤 러셀 케이브 로드 1340; 다이니마® 적층체 및 골드플렉스® 적층체를 갖는 갤스® 골드 마이크로-파이버, 레벨 II 사이즈 대, 부품 번호 BP388)를 얻었다. 조끼 패널은 약 7.5 ㎜의 폭을 갖는 초음파 용접으로 탄도 저항 성분의 주변 둘레에서 밀봉된 나일론 커버를 갖는 갤스®로부터 받았다. 조끼 패널을 원래의 갤스® 패널 캐리어 안에 고정하였고, 식별을 위해 외부에 라벨링하였다. 조끼 패널을 NIJ 0101.06 표준에 기술된 컨디셔닝(섹션 5) 및 탄도 시험(V50, P-BFS) 프로토콜에 따라서 에이치피 화이트 래버래토리에서 시험하였다.
2 개의 컨디셔닝된 조끼 패널 및 2 개의 컨디셔닝되지 않은("새로운") 조끼 패널에 대해 P-BFS 시험을 하였다. 2 개의 컨디셔닝된 조끼 패널 및 2 개의 새로운 조끼 패널에 대해 V50을 시험하였다. 결과는 표 2에 보고하였다.

Claims (27)

  1. 주변, 제1 및 제2 표면, 및 탄도 저항 성분의 주변에서 제1 표면과 제2 표면 사이에서 연장되는 가장자리를 갖는, 탄도 물질을 포함하는 탄도 저항 성분과,
    탄도 저항 성분을 둘러싸는 제1 및 제2 방수성 적층체 부분을 포함하는 커버로서, 상기 적층체는
    (i) 외측 제직 직물층,
    (ii) 25 ㎛ 이상의 두께를 갖는 열가소성 폴리우레탄층을 포함하는 내측 결합층, 및
    (iii) 외측 제직 직물층과 내측 결합층 사이에 적층되는 기공성 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)을 포함하는 열안정성 중합체층을 포함하고, 내측 결합층의 폴리우레탄이 탄도 저항 성분의 제1 및 제2 표면에 인접해서 놓이는, 커버와,
    적층체를 탄도 저항 성분의 상부 표면 및 하부 표면에 직접 결합시키는 제1 및 제2 적층체 부분의 내측 결합층의 열가소성 폴리우레탄을 포함하는 열 결합부와,
    융합되어 탄도 저항 성분의 주변 둘레에 연속 결합을 형성하는 제1 적층체 부분의 열가소성 폴리우레탄층 및 제2 적층체 부분의 열가소성 폴리우레탄층을 포함하는 주변 밀봉부를
    포함하는 탄도 패널.
  2. 제1항에 있어서, 탄도 패널이 컨디셔닝 후 탄도 패널의 중량을 기준으로 10 중량% 미만의 물의 물 포집량 값을 갖는 내구적 방수성인 탄도 패널.
  3. 제1항에 있어서, 제1 및 제2 방수성 적층체 부분 중 적어도 하나의 열가소성 폴리우레탄이 탄도 저항 성분의 가장자리에 결합된 탄도 패널.
  4. 제1항에 있어서, 주변 밀봉부가 10 ㎜ 이상의 폭을 갖는 탄도 패널.
  5. 제1항에 있어서, 열가소성 폴리우레탄에 의해 방수성 적층체를 탄도 저항 성분에 결합시키는 열 결합이 제1 및 제2 표면 둘 모두의 표면적의 15% 이상을 덮는 탄도 패널.
  6. 제1항에 있어서, 탄도 저항 성분이 다수의 제직 탄도 물질층 또는 부직 일방향 탄도 물질층을 포함하는 탄도 패널.
  7. 제1항에 있어서, 탄도 저항 성분이 다수의 제직 탄도 저항 물질층, 다수의 부직 일방향 탄도 저항 물질층, 및 탄도 저항 성분의 다수의 층 중 적어도 일부를 함께 결합시키는 열가소성 물질을 포함하는 결합부를 포함하는 탄도 패널.
  8. 제1항에 있어서, 내측 결합층의 열가소성 폴리우레탄층이 35 ㎛ 이상의 두께를 갖는 탄도 패널.
  9. 제1항에 있어서, 열가소성 폴리우레탄이 폴리에테르 폴리우레탄인 탄도 패널.
  10. 제1항에 있어서, 열안정성 중합체층의 기공성 PTFE가 발포 PTFE(ePTFE)인 탄도 패널.
  11. 제1항에 있어서, 열안정성 중합체층의 기공성 PTFE가 모놀리식 중합체 코팅을 더 포함하는 ePTFE인 탄도 패널.
  12. 제13항에 있어서, 모놀리식 중합체 코팅을 더 포함하는 기공성 PTFE의 면이 외측 직물층에 적층된 탄도 패널.
  13. 제1항에 있어서, 기공성 PTFE가 불연속 부착에 의해 외측 직물층에 적층된 탄도 패널.
  14. 제12항에 있어서, ePTFE가 연속 접착제층에 의해 내측 결합층에 적층된 탄도 패널.
  15. 제13항에 있어서, 모놀리식 중합체 코팅의 반대쪽에 있는 기공성 PTFE의 면이 내측 결합층에 적층된 탄도 패널.
  16. 제1항에 있어서, 적층체의 외측 제직 직물층이 나일론, 아라미드, 면 또는 그의 혼합으로부터 선택된 섬유를 포함하는 탄도 패널.
  17. 제1항에 있어서, 열가소성 폴리우레탄에 의해 방수성 적층체를 탄도 저항 성분에 결합시키는 열 결합이 제1 및 제2 표면 둘 모두의 표면적의 30% 이상을 덮는 탄도 패널.
  18. 제1항에 있어서, 탄도 패널이 컨디셔닝 후 탄도 패널의 중량을 기준으로 5 중량% 미만의 물의 물 포집량 값을 갖는 내구적 방수성인 탄도 패널.
  19. 탄도 패널을 제조하기 위한 방법이며,
    a. 주변, 제1 및 제2 표면, 및 탄도 저항 성분의 주변에서 제1 표면과 제2 표면 사이에서 연장되는 가장자리를 갖는 탄도 저항 성분을 제공하는 단계와,
    b. 탄도 저항 성분의 제1 및 제2 표면보다 큰 표면적을 가지는 방수성 적층체의 제1 및 제2 부분을 제공하는 단계로서, 상기 방수성 적층체는
    (i) 제직 직물층,
    (ii) 25 ㎛ 이상의 두께를 갖는 열가소성 폴리우레탄층을 포함하는 내측 결합층, 및
    (iii) 제직 직물층과 내측 결합층 사이에 적층되는 기공성 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)을 포함하는 열안정성 중합체층을 포함하는, 방수성 적층체의 제1 및 제2 부분의 제공 단계와,
    c. 탄도 저항 성분을 제1 및 제2 방수성 적층체 부분 사이에 놓음으로써 제1 및 제2 방수성 적층체 부분 및 탄도 저항 성분을 포함하는 스택(stack)을 형성하는 단계와,
    d. 제1 적층체 부분의 열가소성 폴리우레탄층이 탄도 저항 성분의 제1 표면에 인접하고 제2 적층제 부분의 열가소성 폴리우레탄층이 탄도 저항 성분의 제2 표면에 인접하고 제1 및 제2 적층체 부분이 전체 주변에서 탄도 저항 성분의 가장자리를 지나서 연장되도록 스택을 배향하는 단계와,
    e. 스택에 열 및 압력을 적용하는 단계와,
    f. 용융시키고 제1 및 제2 적층체 부분의 용융된 열가소성 폴리우레탄을 탄도 저항 성분의 제1 및 제2 표면에 부착하여 적층체과 탄도 저항 성분 사이에 열 결합을 형성하는 단계와,
    g. 용융시켜서 탄도 저항 성분의 전체 주변 둘레에서 탄도 저항 성분의 가장자리를 지나서 연장되는 제1 및 제2 적층체 부분의 열가소성 폴리우레탄을 함께 부착하여 밀봉부를 형성하는 단계를
    포함하는 탄도 패널 제조 방법.
  20. 제19항에 있어서, 적층체 부분 및 탄도 저항 성분을 함유하는 스택에 적어도 1 psi의 압력이 적용되는 방법.
  21. 제19항에 있어서, 적층체 및 탄도 저항 성분에 적용되는 열은 약 150℃ 를 초과하는 방법.
  22. 제19항에 있어서, 열 및 압력을 적용하는 단계가 열 프레스 또는 납땜 인두로 적용되는 방법.
  23. 제19항에 있어서, 탄도 저항 성분이 다수의 층을 포함하고 열가소성 수지를 더 포함하고, 열 및 압력을 적용하는 단계가 탄도 저항 성분의 다수의 층 중 적어도 일부를 함께 융합하는 것을 더 포함하는 방법.
  24. 제19항에 있어서, 제1 및 제2 적층체 부분의 폴리우레탄이 탄도 저항 성분의 제1 및 제2 표면의 표면적의 적어도 15% 에 부착되는 방법.
  25. 탄도 패널을 제공하기 위한 방법이며,
    주변, 및 제1 및 제2 표면을 갖는 탄도 저항 성분을 제공하는 단계와,
    방수성 적층체를 제공하는 단계와,
    방수성 적층체를 탄도 저항 성분의 제1 및 제2 표면 중 하나에 결합시키는 단계로서, 상기 방수성 적층체는
    (i) 기판층, 및
    (ii) 기판층에 적층되고, 탄도 저항 성분의 제1 및 제2 표면 중 하나에 결합되는 내측 결합층을 포함하는, 방수성 적층체의 결합 단계와,
    제2 방수성 물질층을 제공하고 제2 방수성 물질층을 방수성 적층체가 결합된 표면 반대쪽에 있는 탄도 저항 성분의 표면에 인접해서 놓이는 단계와,
    탄도 저항 성분의 가장자리를 지나서 탄도 저항 성분의 주변 둘레에서 방수성 적층체를 제2 방수성 물질에 결합시켜 주변 밀봉부를 형성하는 단계를
    포함하는 탄도 패널 제조 방법.
  26. 주변, 및 제1 및 제2 표면을 갖는, 탄도 물질을 포함하는 탄도 저항 성분과,
    탄도 저항 성분을 둘러싸는 제1 및 제2 방수성 적층체 부분을 포함하는 커버로서, 상기 적층체는
    (i) 외측 직물층,
    (ii) 내측 결합층, 및
    (iii) 내측 결합층의 용융 온도보다 높은 용융 온도를 갖는, 외측 직물층과 내측 결합층 사이의 열안정성 중합체층
    을 포함하고, 내측 결합층이 탄도 저항 성분의 제1 및 제2 표면에 인접해서 놓이는, 커버와,
    적층체 부분들을 탄도 저항 성분의 상부 표면 및 하부 표면에 직접 결합시키는, 제1 및 제2 방수성 적층체 부분의 내측 결합층을 포함하는 열 결합부와,
    융합되어 탄도 저항 성분의 주변 둘레에 연속 결합을 형성하는 제1 적층체 부분의 내측 결합층 및 제2 적층체 부분의 내측 결합층을 포함하는 주변 밀봉부
    를 포함하는 탄도 패널.
  27. 탄도 패널의 탄도 성능을 개선하기 위한 방법이며,
    주변, 및 제1 및 제2 표면을 갖는, 탄도 저항 물질을 포함하는 탄도 저항 성분을 제공함으로써 탄도 패널을 형성하는 단계와,
    제1 및 제2 방수성 적층체 부분을 제공하는 단계로서, 상기 적층체 부분은
    (i) 외측 직물층,
    (ii) 내측 결합층, 및
    (iii) 내측 결합층의 용융 온도보다 높은 용융 온도를 갖는 외측 직물층과 내측 결합층 사이의 열안정성 중합체층을 포함하는, 제1 및 제2 방수성 적층체 부분의 제공 단계와,
    내측 결합층을 탄도 저항 성분의 제1 및 제2 표면에 인접해서 놓이도록 배향함으로써 제1 및 제2 적층체 부분으로 탄도 저항 성분을 둘러싸는 단계와,
    적층체 부분들을 탄도 저항 성분의 상부 표면 및 하부 표면에 직접 결합시킴으로써 제1 및 제2 방수성 적층체 부분의 내측 결합층 및 탄도 저항 성분을 포함하는 열 결합을 형성하는 단계와,
    제1 적층체 부분의 내측 결합층 및 제2 적층체 부분의 내측 결합층을 융합하여 탄도 저항 성분의 주변 둘레에 연속 결합을 형성함으로써 주변 밀봉부를 형성하는 단계를
    포함하고,
    탄도 패널이 컨디셔닝 및 물 담금 후에 시험할 때 개선된 탄도 성능을 갖는 탄도 패널의 탄도 성능 개선 방법.
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US12/755,570 US20110217504A1 (en) 2010-03-08 2010-04-07 Ballistic Panels and Method of Making the Same
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102202329B1 (ko) * 2019-08-16 2021-01-19 다이텍연구원 접착강도가 우수한 방탄복 내장재 커버용 코팅 원단의 제조방법
KR102583789B1 (ko) * 2023-01-03 2023-10-04 (주)보광아이엔티 방호 제품의 내피 및 외피용 소재와 그 각각의 제조방법

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110217504A1 (en) * 2010-03-08 2011-09-08 Steven Michael Lampo Ballistic Panels and Method of Making the Same
US8956985B2 (en) * 2010-03-08 2015-02-17 W. L. Gore & Associates, Inc. Ballistic panels and method of making the same
KR101569558B1 (ko) * 2011-08-30 2015-11-27 코오롱인더스트리 주식회사 방탄 원단 및 그 제조방법
GB2496680B (en) * 2011-11-17 2015-07-08 Bae Systems Plc Protective material arrangement
GB2496679B (en) 2011-11-17 2016-05-25 Bae Systems Plc Fibrous armour material
GB2496678B (en) 2011-11-17 2015-07-15 Bae Systems Plc Protective material
US20150033935A1 (en) * 2012-02-29 2015-02-05 E I Du Pont De Nemours And Company Ballistic composite containing a thermoplastic overlay
US9513088B2 (en) * 2012-04-02 2016-12-06 W. L. Gore & Associates, Inc. Protective undergarment
US10458756B2 (en) 2013-03-15 2019-10-29 Scott R. Whitaker Flexible adhesive ballistic shield
CA2906928C (en) 2013-03-15 2021-05-04 Scott R. Whitaker Ballistic shield
US20220390211A1 (en) * 2013-09-03 2022-12-08 John B. Adrain Anti-ballistic barriers and methods of manufacture
WO2016140584A1 (en) * 2015-03-02 2016-09-09 Nfm Production Sp. Z O.O. Multi-layer anti-ballistic coat
CN105109159B (zh) * 2015-07-28 2017-06-06 长沙五犇新材料科技有限公司 高强度防弹热塑性尼龙复合板材及其制造方法
CN108430763B (zh) 2015-12-22 2021-07-16 3M创新有限公司 具有分立的粘合剂贴片的粘结层
KR101838524B1 (ko) * 2016-02-23 2018-03-14 이우성 방탄복용 내피
CN109421352A (zh) * 2017-08-21 2019-03-05 杜邦公司 热塑性复合层合体和由其制备的制品
USD927071S1 (en) * 2019-07-10 2021-08-03 National Chung-Shan Institute Of Science And Technology Front panel for bullet proof vest
JP7253811B2 (ja) * 2020-06-15 2023-04-07 日本エム・アイ・シー株式会社 耐刃防護衣

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA962021A (en) * 1970-05-21 1975-02-04 Robert W. Gore Porous products and process therefor
US4194041A (en) * 1978-06-29 1980-03-18 W. L. Gore & Associates, Inc. Waterproof laminate
US4413357A (en) * 1979-11-07 1983-11-08 Michael Sacks Protective shields
US4532316A (en) * 1984-05-29 1985-07-30 W. L. Gore & Assoc., Inc. Phase separating polyurethane prepolymers and elastomers prepared by reacting a polyol having a molecular weight of 600-3500 and isocyanate and a low molecular weight chain extender in which the ratios of reactants have a limited range
EP0174792A3 (en) * 1984-09-07 1987-07-01 Teijin Limited Waterproof composite sheet material
JPS6164447A (ja) * 1984-09-07 1986-04-02 帝人株式会社 積層体
US4862730A (en) * 1988-10-03 1989-09-05 W. L. Gore & Associates, Inc. Test method for determination of moisture vapor transmission rate
US5471906A (en) * 1993-10-15 1995-12-05 W. L. Gore & Associates, Inc. Body armor cover and method for making the same
IL114627A (en) * 1994-07-28 1999-03-12 Akzo Nobel Nv Protective clothing against stab and projectile wounds
CA2174304C (en) * 1995-06-07 2008-04-01 Robert L. Cline Polyurethane contact adhesives with improved temperature resistance properties
US5824940A (en) * 1997-01-27 1998-10-20 Alfred University Ceramic bullet-proof fabric
JPH10217375A (ja) * 1997-02-05 1998-08-18 Kanbou Plus Kk 水不浸透性防水シ−トおよびその製造方法
GB2342278A (en) * 1998-10-09 2000-04-12 Jeyes Group Plc Protective Garment
US6363527B1 (en) * 2000-04-26 2002-04-02 The Johns Hopkins Unversity Thermal control apparatus for body armor
US6704934B2 (en) * 2000-12-07 2004-03-16 Ted Graham Ballistic vest
JP2003130591A (ja) * 2001-10-24 2003-05-08 Sanyu Seni:Kk 防刃用防護ユニット及び防護ウエアー
AUPR949401A0 (en) 2001-12-14 2002-01-24 Australian Defence Apparel Pty Ltd. Hard armour panels or plates and production method therefor
NO316296B1 (no) 2002-04-05 2004-01-05 Hiform As Lettvekts ballistisk beskyttelse og metode for å fremstille sådan
US7148162B2 (en) * 2004-03-08 2006-12-12 Park Andrew D Ballistic laminate structure in sheet form
CN1981177A (zh) * 2004-07-02 2007-06-13 帝斯曼知识产权资产管理有限公司 柔性防弹组件
EP1901624B1 (en) * 2005-05-25 2011-09-28 Gore Enterprise Holdings, Inc. Infrared suppressive material
US7687412B2 (en) * 2005-08-26 2010-03-30 Honeywell International Inc. Flexible ballistic composites resistant to liquid pick-up method for manufacture and articles made therefrom
US20080242173A1 (en) 2007-03-27 2008-10-02 Markow Ari L UV light- and moisture-resistant textile barrier
US20110217504A1 (en) * 2010-03-08 2011-09-08 Steven Michael Lampo Ballistic Panels and Method of Making the Same
US8956985B2 (en) * 2010-03-08 2015-02-17 W. L. Gore & Associates, Inc. Ballistic panels and method of making the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102202329B1 (ko) * 2019-08-16 2021-01-19 다이텍연구원 접착강도가 우수한 방탄복 내장재 커버용 코팅 원단의 제조방법
KR102583789B1 (ko) * 2023-01-03 2023-10-04 (주)보광아이엔티 방호 제품의 내피 및 외피용 소재와 그 각각의 제조방법

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