KR20130075190A - Composite fabric for ballistic helmet and ballistic helmet comprising the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 방탄 헬멧용 복합 원단 및 그것을 포함하는 방탄 헬멧에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는, 상대적으로 경량임에도 불구하고, 향상된 방탄 성능을 구현할 수 있는 방탄 헬멧용 복합 원단 및 그것을 포함하는 방탄 헬멧을 제공한다.The present invention relates to a composite fabric for a bulletproof helmet and a bulletproof helmet comprising the same, and more particularly, to a bulletproof helmet composite fabric capable of realizing an improved bulletproof performance despite its relatively light weight and a bulletproof helmet comprising the same do.
방탄제품은 탄환이나 포탄으로부터 인체를 보호하기 위한 제품으로서, 우수한 방탄 성능과 함께 경량성이 요구된다. 그러나, 방탄 성능의 향상을 위해서는 방탄 제품의 경량성이 어느 정도 희생되는 것이 일반적이다. 반대로, 방탄 제품의 경량화는 방탄 성능의 저하를 야기하는 것이 일반적이다.Bulletproof products are products for protecting the human body from bullets and shells, and are required to have excellent bulletproof performance and light weight. However, in order to improve the bulletproof performance, it is common to sacrifice some of the lightness of the bulletproof product. On the contrary, it is common for the weight reduction of a bulletproof product to cause a decrease in bulletproof performance.
방탄 제품의 경량화 및 방탄 성능의 향상을 위하여 일방향성 원단(unidirectional fabrics)을 이용하는 것이 공지되어 있다. It is known to use unidirectional fabrics to reduce the weight of bulletproof products and to improve bulletproof performance.
한편, 미국 공개특허공보 제US2011/0219943호는 방탄성능을 향상시키기 위하여 고강도 섬유의 직물과 고강도 섬유의 일방향성 원단을 모두 포함하는 복합 원단을 제안하고 있다. 상기 공보는, 복합 원단의 직물이 매트릭스 수지로 코팅되지 않는 것이 바람직하고, 만약 코팅될 때에는 일방향성 원단의 매트릭스 수지와 동일 또는 유사한 화학 구조를 갖는 매트릭스 수지로 코팅되는 것이 바람직하다고 교시하고 있고(공보 단락 [0054] 참조), 직물과 일방향성 원단을 모두 포함하는 방탄 제품이 일방향성 원단들만을 포함하는 방탄 제품에 비해 더욱 우수한 방탄 성능을 가질 뿐만 아니라 탄환 충돌로 인한 후면 변형을 더욱 감소시킬 수 있다고 설명하고 있다(공보 단락 [0054] 참조).On the other hand, US Patent Publication No. US2011 / 0219943 proposes a composite fabric including both a woven fabric of high strength fibers and a unidirectional fabric of high strength fibers in order to improve ballistic performance. The publication teaches that it is preferable that the fabric of the composite fabric is not coated with a matrix resin, and that when it is coated, it is desirable to be coated with a matrix resin having the same or similar chemical structure as that of the unidirectional fabric. Paragraph (0054)), that bulletproof products comprising both woven and unidirectional fabrics not only have better ballistic performance than bulletproof products containing only unidirectional fabrics, but can further reduce rearward deformation due to bullet collisions. It is described (see the publication paragraph [0054]).
비록, 상기 공보에 의해 제안된 복합 원단이 우수한 방탄 특성을 나타내기는 하지만, 방탄 제품의 경량화, 방탄 성능의 향상, 및 후면 변형의 감소 측면에서 여전히 개선되어야 할 여지가 남아 있다.Although the composite fabric proposed by the above publication exhibits excellent anti-bullet characteristics, there still remains room for improvement in terms of weight saving of the bulletproof article, improvement of the bulletproof performance, and reduction of the rear surface deformation.
따라서, 본 발명은 위와 같은 관련 기술의 제한 및 단점들에 기인한 문제점들을 방지할 수 있는 방탄 헬멧용 복합 원단 및 그것을 포함하는 방탄 헬멧에 관한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention is directed to a composite fabric for a bulletproof helmet and a bulletproof helmet comprising the same, which can prevent problems due to the limitations and disadvantages of the related art.
본 발명의 일 관점은, 상대적으로 경량임에도 불구하고 향상된 방탄 성능을 구현할 수 있는 방탄 헬멧용 복합 원단을 제공하는 것이다.One aspect of the present invention is to provide a composite fabric for a bulletproof helmet capable of realizing an improved bulletproof performance despite being relatively lightweight.
본 발명의 다른 관점은, 상대적으로 경량임에도 불구하고 탄환 충돌로 인한 후면 변형이 현저히 감소되고 우수한 방탄 성능을 구현할 수 있는 방탄 헬멧을 제공하는 것이다.Another aspect of the present invention is to provide a bulletproof helmet which is capable of realizing excellent bulletproof performance while remarkably reducing the rear surface deformation due to bullet impact even though it is relatively light.
본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술된 것이고, 부분적으로는 그러한 기술로부터 자명할 것이다. 또는, 본 발명의 실시를 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 이해될 수 있을 것이다. 본 발명의 목적들 및 다른 이점들은 발명의 상세한 설명 및 특허청구범위에서 특정된 구조에 의해 실현되고 달성될 것이다.Other features and advantages of the invention will be set forth in part in the description which follows, and in part will be obvious from the description. Alternatively, other features and advantages of the present invention may be understood through practice of the present invention. The objects and other advantages of the present invention will be realized and attained by the structure specified in the description and claims.
위와 같은 이점들을 달성하기 위하여, 그리고 본 발명의 목적에 따라, 고강도 섬유로 형성된 2개의 제1 직물들; 상기 2 개의 제1 직물들 사이에 위치하며, 고강도 섬유로 형성된 적어도 하나의 제2 직물; 및 상기 제1 직물들 중 어느 하나와 상기 제2 직물 사이의 적어도 하나의 일방향성 원단을 포함하되, 상기 제1 직물들 각각은 제1 조성물로 함침되어 있고, 상기 제2 직물은 제2 조성물로 코팅되어 있으며, 상기 일방향성 원단은 서로 접합된 제1 및 제2 섬유층들을 포함하되, 상기 제1 및 제2 섬유층들 각각은 일방향으로 배열된(unidirectionally oriented) 고강도 섬유들을 포함하고, 상기 제1 섬유층의 고강도 섬유들과 상기 제2 섬유층의 고강도 섬유들은 서로 다른 방향으로 배열된 것을 특징으로 하는 방탄 헬멧용 복합 원단이 제공된다.To achieve these and other objects and in accordance with the purpose of the invention, there are provided two first fabrics formed of high strength fibers; At least one second fabric positioned between the two first fabrics and formed of high strength fibers; And at least one unidirectional fabric between any one of the first fabrics and the second fabric, wherein each of the first fabrics is impregnated with a first composition and the second fabric is impregnated with a second composition Wherein the unidirectional fabric comprises first and second fibrous layers bonded to each other, wherein each of the first and second fibrous layers comprises unidirectionally oriented high strength fibers, And the high-strength fibers of the first fiber layer and the high-strength fibers of the second fiber layer are arranged in different directions.
본 발명의 다른 측면으로서, 외층(outer layer); 내층(inner layer); 상기 외층과 상기 내층 사이의 적어도 하나의 제1 중간층(intermediate layer); 및 상기 내층과 상기 제1 중간층 사이의 적어도 하나의 제2 중간층을 포함하되, 상기 외층 및 상기 내층 각각은, 제1 조성물로 함침되어 있는 고강도 섬유의 제1 직물을 포함하고, 상기 제1 중간층은, 제2 조성물로 코팅되어 있는 고강도 섬유의 제2 직물을 포함하며, 상기 제2 중간층은 서로 접합된 제1 및 제2 섬유층들을 포함하되, 상기 제1 및 제2 섬유층들 각각은 일방향으로 배열된 고강도 섬유들을 포함하고, 상기 제1 섬유층의 고강도 섬유들과 상기 제2 섬유층의 고강도 섬유들은 서로 다른 방향으로 배열된 것을 특징으로 하는 방탄 헬멧이 제공된다.As another aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device comprising: an outer layer; An inner layer; At least one first intermediate layer between the outer layer and the inner layer; And at least one second intermediate layer between the inner layer and the first intermediate layer, wherein each of the outer layer and the inner layer comprises a first fabric of high strength fibers impregnated with a first composition, And a second fabric of high strength fiber coated with a second composition, wherein the second intermediate layer comprises first and second fiber layers bonded together, wherein each of the first and second fiber layers is arranged in one direction Wherein the high strength fibers of the first fiber layer and the high strength fibers of the second fiber layer are arranged in different directions.
본 발명의 방탄 헬멧용 복합 원단을 이용하여 제조된 방탄 헬멧은 상대적으로 경량임에도 불구하고, 탄환 충돌로 인한 후면 변형이 현저히 감소되고 우수한 방탄 성능을 구현할 수 있다.The bulletproof helmet manufactured by using the composite fabric for the bulletproof helmet of the present invention is remarkably reduced in the rear surface deformation due to the bullet collision and the bulletproof performance can be realized even though the bulletproof helmet is relatively light in weight.
첨부된 도면은 본 발명의 이해를 돕고 본 명세서의 일부를 구성하기 위한 것으로서, 본 발명의 실시예들을 예시하며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방탄 헬멧용 복합 원단의 분해 단면도이고,
도 2 내지 도 4는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 일방향성 원단들의 단면도들이며,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 방탄 헬멧의 개략도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of this specification, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention.
1 is an exploded cross-sectional view of a composite fabric for a bulletproof helmet according to an embodiment of the present invention,
2 to 4 are sectional views of unidirectional fabrics according to other embodiments of the present invention,
5 is a schematic view of a bulletproof helmet according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명의 방탄 헬멧용 복합 원단 및 그것을 포함한 방탄 헬멧의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a composite fabric for a bulletproof helmet and a bulletproof helmet including the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
아래에서 설명되는 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위한 예들에 불과한 것으로서 본 발명의 권리범위를 제한하지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명의 다양한 변경 및 변형이 가능하다는 점은 당업자에게 자명할 것이다. 따라서, 본 발명은 특허청구범위에 기재된 발명 및 그 균등물의 범위 내에 드는 변경 및 변형을 모두 포함한다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. It will be apparent to those skilled in the art that variations are possible. Therefore, the present invention encompasses all changes and modifications that come within the scope of the invention as defined in the appended claims and equivalents thereof.
본 명세서에서 사용되는 용어 '고강도 섬유'는 11 g/denier 이상의 강력(tenacity) 및 200 g/denier 이상의 인장 탄성율(tensile modulus)를 갖는 섬유를 의미한다.The term 'high strength fiber' as used herein refers to a fiber having a tenacity of at least 11 g / denier and a tensile modulus of at least 200 g / denier.
본 명세서에서 사용되는 용어 '함침'은, 원단이 조성물 내에 존재함으로써 상기 조성물이 원단을 구성하는 섬유들을 감싸는 것을 의미한다.The term " impregnation " as used herein means that the composition wraps the fibers constituting the fabric by the presence of the fabric in the composition.
본 명세서에서 사용되는 용어 '코팅'은, 조성물이 원단의 표면 상에만 존재하는 것을 의미한다.The term " coating " as used herein means that the composition is only present on the surface of the fabric.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방탄 헬멧용 복합 원단의 분해 단면도이다.1 is an exploded cross-sectional view of a composite fabric for a bulletproof helmet according to an embodiment of the present invention.
도 1에 예시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 방탄 헬멧용 복합 원단은, 고강도 섬유로 형성된 2개의 제1 직물들(110), 상기 2 개의 제1 직물들(100) 사이에 위치하며, 고강도 섬유로 형성된 적어도 하나의 제2 직물(210); 및 상기 제1 직물들(110) 중 어느 하나와 상기 제2 직물(210) 사이의 적어도 하나의 일방향성 원단(300)을 포함한다.1, a composite fabric for a bulletproof helmet according to an embodiment of the present invention includes two
경사(111)와 위사(112)를 포함하는 상기 제1 직물들(110) 각각은 제1 조성물(120)로 함침되어 있다. 즉, 제1 직물(110)이 제1 조성물(120) 내에 존재함으로써 상기 제1 조성물(120)이 제1 직물(110)을 구성하는 섬유들(111, 112)을 감싼다. 상기 제1 직물(110)과 그것을 감싸는 제1 조성물(120)은 제1 프리프레그(100)를 형성한다. Each of the
상기 제1 직물(110)을 구성하는 경사(111)와 위사(112)는 초고분자량 폴리에틸렌(Ultra High Molecular Weight Polyethylene: UHMWPE) 섬유 또는 아라미드(aramid) 섬유일 수 있으며, 상기 제1 직물(110)은 150 내지 520 g/m2의 면밀도를 갖는다. 상기 면밀도가 150g/m2 미만이면, 직물에 틈들이 존재할 수 있어 방탄 성능의 저하를 야기할 수 있다. 반면, 상기 면밀도가 520g/m2 를 초과하도록 제직하는 것은 생산 효율의 저하를 야기한다.The warp 111 and the
상기 제1 직물(110)에 함침된 상기 제1 조성물(120)은 우레탄 수지 또는 페놀 수지를 포함하며, 연성을 부여하기 위한 첨가제로서 폴리비닐부티랄 수지를 선택적으로 소량 더 포함할 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제1 직물(110)은 600 내지 3000 denier의 섬도를 갖는 아라미드 섬유를 경사 및 위사(111, 112)로 포함하는 직물로서 150 내지 520 g/m2의 면밀도를 갖고, 상기 제1 직물(110)에 대한 상기 제1 조성물(120)의 중량비는 20 내지 38%이다. 상기 중량비가 20% 미만이면, 상기 제1 조성물(120)이 제1 직물(110)을 충분히 보호할 수 없어 외부 마찰에 의해 제1 직물(110)이 쉽게 손상될 수 있다. 반면, 상기 중량비가 38%를 초과하면 복합 원단의 중량 증가로 인해 경량의 방탄 헬멧을 제조할 수 없다.According to an embodiment of the present invention, the
경사(211)와 위사(212)를 포함하는 상기 제2 직물(210)은 제2 조성물(220)로 코팅되어 있다. 즉, 제2 조성물(220)이 제2 직물(210)의 하나의 표면 상에만 존재한다. 상기 제2 직물(210)과 그 표면 상의 제2 조성물(220)은 제2 프리프레그(200)를 형성한다. The
상기 제2 직물(210)을 구성하는 경사(211)와 위사(212)는 초고분자량 폴리에틸렌 섬유 또는 아라미드 섬유일 수 있으며, 상기 제2 직물(210) 상기 제1 직물(110)과 마찬가지 이유로 150 내지 520 g/m2의 면밀도를 갖는 것이 바람직하다. The
상기 제2 조성물(220)은 20 내지 70 중량%의 페놀 수지, 20 내지 70 중량%의 폴리비닐부티랄 수지, 및 1 내지 10 중량%의 가소제를 포함한다. 상기 가소제는 디옥틸프탈레이트(dioctyl phthalate: DOP), 디옥틸아디페이트(dioctyl adipate: DOA), 트리크레실포스페이트(tricresyl phosphate: TCP), 또는 디이소노닐프탈레이트(diisononyl phthalate: DINP)일 수 있다. 상기 폴리비닐부티랄 수지의 함량이 20중량% 미만일 경우에는 제2 프리프레그(200)의 접착력 및 성형성이 떨어질 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 직물(210)은, 600 내지 3000 denier의 섬도를 갖는 아라미드 섬유를 경사 및 위사(211, 212)로 포함하는 직물로서, 150 내지 520 g/m2의 면밀도를 갖고, 상기 제2 직물(210)에 대한 상기 제2 조성물(220)의 중량비는 10 내지 18%이다. 상기 중량비가 10% 미만이면, 제2 프리프레그들(200) 간의 접착력 및 제1 프리프레그(100)와 제2 프리프레그(200) 사이의 접착이 약화되어 방탄 성능이 저하될 수 있다. 반면, 상기 중량비가 18%를 초과하면 복합 원단의 경량화라는 본 발명의 목적을 달성할 수 없다.According to an embodiment of the present invention, the
상기 일방향성 원단(300)은 서로 접합된 제1 및 제2 섬유층들(310, 320)을 포함하되, 상기 제1 및 제2 섬유층들(310, 320) 각각은 일방향으로 배열된(unidirectionally oriented) 고강도 섬유들(311, 321)을 포함하고, 상기 제1 섬유층(310)의 고강도 섬유들(311)과 상기 제2 섬유층(320)의 고강도 섬유들(321)은 서로 다른 방향으로 배열되어 있다. 예를 들어, 상기 제1 및 제2 섬유층들(310, 320)은 약 90°로 교차접합된다(cross-plied at about 90°).The
상기 제1 및 제2 섬유층들(310, 320)의 고강도 섬유들(311, 321)은 초고밀도 폴리에틸렌 섬유 또는 아라미드 섬유일 수 있다.The
상기 제1 및 제2 섬유층들(310, 320)의 고강도 섬유들(311, 321)은 제3 조성물(312, 322)로 함침 또는 코팅되어 있을 수 있다. 도 1은 제1 및 제2 섬유층들(310, 320)의 고강도 섬유들(311, 321)이 제3 조성물(312, 322)로 함침되어 있는 것을 예시하고 있으나, 상기 제1 및 제2 섬유층들(310, 320) 중 적어도 하나의 고강도 섬유들(311, 321)의 표면이 제3 조성물(312, 322)로 부분적으로 코팅되어 있을 수 있다.The
상기 제3 조성물(312, 322)은 폴리우레탄 수지를 포함한다. The third composition (312, 322) comprises a polyurethane resin.
선택적으로, 도 2에 예시된 바와 같이, 본 발명의 일방향성 원단(300)은 제3 및 제4 섬유층들(330, 340)을 더 포함할 수 있다. 상기 제3 및 제4 섬유층들(330, 340) 각각은 일방향으로 배열된(unidirectionally oriented) 고강도 섬유들(331, 341)을 포함한다. 상기 고강도 섬유들(331, 341)은 초고밀도 폴리에틸렌 섬유 또는 아라미드 섬유일 수 있으며, 폴리우레탄 수지를 포함하는 제4 조성물(332, 342)로 함침 또는 코팅되어 있을 수 있다. 이 경우, 제1 내지 제4 섬유층들(310, 320, 330, 340)은 그들의 고강도 섬유들(311, 321, 331, 341)의 회전 각도가 0°/90°/0°/90°되도록 교차접합될 수 있다.Alternatively, as illustrated in FIG. 2, the
선택적으로, 본 발명의 일방향성 원단(300)은 2개의 폴리머 필름들(350)을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 도 3에 예시된 바와 같이, 제1 및 제2 섬유층들(310, 320)이 상기 2개의 폴리머 필름들(350) 사이에 배치된다. 유사하게, 본 발명의 일방향성 원단(300)이 제1 내지 제4 섬유층들(310, 320, 330, 340)을 포함할 경우, 도 4에 예시된 바와 같이, 상기 제1 내지 제4 섬유층들(310, 320, 330, 340)이 상기 2개의 폴리머 필름들(350) 사이에 배치된다. Alternatively, the
상기 폴리머 필름들(350)은 폴리올레핀 수지를 포함할 수 있다. 상기 폴리머 필름들(350)은, 일방향성 원단들(300) 사이의 접합, 일방향성 원단(300)과 제1 프리프레그(100) 사이의 접합, 및 일방향성 원단(300)과 제2 프리프레그(200) 사이의 접합을 위한 접착제로서의 기능을 수행할 수도 있다.The
한편, 도 5에 예시된 바와 같이, 위에서 설명한 방탄 헬멧용 복합 원단을 이용하여 제조된 본 발명의 방탄 헬멧(10)은, 탄환이 직접적으로 접촉하는 외층(outer layer)(11), 사용자의 머리에 접촉하는 내층(inner layer)(12), 상기 외층(11)과 상기 내층(12) 사이의 적어도 하나의 제1 중간층(intermediate layer)(13), 및 상기 내층(12)과 상기 제1 중간층(13) 사이의 적어도 하나의 제2 중간층(14)을 포함한다. As illustrated in FIG. 5, the
상기 외층(11) 및 상기 내층(12) 각각은, 제1 조성물(120)로 함침되어 있는 고강도 섬유의 제1 직물(110), 즉 제1 프리프레그(100)를 포함한다.Each of the
상기 제1 중간층(13)은, 제2 조성물(220)로 코팅되어 있는 고강도 섬유의 제2 직물(210), 즉 제2 프리프레그(200)를 포함한다.The first intermediate layer 13 includes a
상기 제2 중간층(14)은 서로 접합된 제1 및 제2 섬유층들(310, 320)을 포함하되, 상기 제1 및 제2 섬유층들(310, 320) 각각은 일방향으로 배열된 고강도 섬유들(311, 321)을 포함하고, 상기 제1 섬유층(310)의 고강도 섬유들(311)과 상기 제2 섬유층(320)의 고강도 섬유들(321)은 서로 다른 방향으로 배열된다.
The second intermediate layer 14 includes first and second
이하에서는, 본 발명의 방탄 헬멧용 복합 원단 및 방탄 헬멧의 제조방법에 대하여 구체적으로 설명한다.
Hereinafter, a composite fabric for a bulletproof helmet and a method for manufacturing the bulletproof helmet of the present invention will be described in detail.
제1 1st
프리프레그(100)의In the
먼저, 11 g/denier 이상의 강력 및 200 g/denier 이상의 인장 탄성율을 갖는 고강도 섬유(111, 112)을 직조함으로써 제1 직물(110)을 얻는다. 앞에서 설명한 바와 같이, 상기 고강도 섬유(111, 112)는 초고분자량 폴리에틸렌 섬유 또는 아라미드 섬유일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 600 내지 3000 denier의 섬도를 갖는 아라미드 섬유를 경사 및 위사(111, 112)로 이용하여 150 내지 520 g/m2의 면밀도를 갖는 제1 직물(110)을 제조한다. First, the
구체적으로 설명하면, 방향족 디아민과 방향족 디에시드클로라이드를 중합용매 중에서 중합시킴으로써 방향족 폴리아미드 중합체를 제조하고, 상기 방향족 폴리아미드 중합체를 포함하는 방사도프를 방사구금을 통해 방사하며, 상기 방사된 방사도프를 응고, 수세, 및 건조시켜 600 내지 3000 denier의 섬도를 갖는 아라미드 섬유를 제조한다. 상기 아라미드 섬유를 경사로 적용하여 경사빔을 제조한 후, 상기 경사빔을 직기에 설치하고 아라미드 섬유를 위사로 적용하여 직조함으로써 제1 직물(110)을 완성한다. Specifically, an aromatic polyamide polymer is prepared by polymerizing an aromatic diamine and an aromatic diacid chloride in a polymerization solvent, spinning the spinning dope containing the aromatic polyamide polymer through a spinneret, and spinning the spinning dope Coagulated, washed, and dried to produce aramid fibers having a fineness of 600 to 3000 denier. After the warp beam is manufactured by applying the aramid fiber to the warp yarn, the warp beam is installed on the weaving machine and the aramid fiber is applied as a weft yarn to complete the
이어서, 상기 제1 직물(110)을 용매(예를 들어, 메탄올)로 희석된 제1 조성물(120)에 10 내지 60분 동안 디핑한다. 상기 제1 조성물(120)은 페놀 수지를 포함하며, 연성을 부여하기 위한 첨가제로서 폴리비닐부티랄 수지를 선택적으로 소량 더 포함할 수 있다. 상기 제1 직물(110) 전체가 제1 조성물(120)로 균일하게 함침될 수 있도록, 상기 디핑 공정이 수차례 반복될 수 있다. The
이어서, 건조 공정을 통해, 상기 디핑 공정에 의해 제1 조성물(120)로 함침된 상기 제1 직물(110)로부터 상기 희석 용매를 제거함으로써 제1 프리프레그(100)를 얻는다. 상기 제1 조성물(120)로 함침된 제1 직물(110)이 소정 온도로 유지되는 챔버 내를 소정 속도로 통과함으로써 상기 건조 공정이 연속적으로 수행될 수 있다.The dilute solvent is then removed from the
한편, 상기 제1 프리프레그(100) 내의 상기 제1 조성물(120)의 함량을 조절하기 위하여, 디핑 용액 내의 제1 조성물(120)의 농도를 조절하는 공정을 수행할 수 있다. 또한, 상기 건조 공정 전에, 상기 제1 조성물(120)로 함침된 상기 제1 직물(100)을 스퀴징하는 단계를 더 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 직물(110)이 150 내지 520 g/m2의 면밀도를 갖는 아라미드 직물일 경우, 상기 공정들을 통해 상기 제1 직물(110)에 대한 상기 제1 조성물(120)의 중량비를 20 내지 38%로 조절할 수 있다.Meanwhile, in order to control the content of the
상기 스퀴징 공정은, 가압 롤러를 이용하여 연속적으로 수행되거나, 가압 판을 이용하여 비연속적으로 수행될 수 있다.
The squeezing process may be performed continuously using a pressure roller, or may be performed discontinuously using a pressure plate.
제2 Second
프리프레그(200)의In the
먼저, 위에서 설명한 제1 직물(110)의 제조방법과 동일한 방법으로 제2 직물(210)을 제조한다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 600 내지 3000 denier의 섬도를 갖는 아라미드 섬유를 경사 및 위사(211, 212)로 이용하여 150 내지 520 g/m2의 면밀도를 갖는 제2 직물(210)을 제조한다.First, the
상기 제2 직물(210)의 제조와는 별개로, 제2 조성물(220)을 이용하여 폴리머 필름을 형성한다. 상기 제2 조성물(220)은 20 내지 70 중량%의 페놀 수지, 20 내지 70 중량%의 폴리비닐부티랄 수지, 및 1 내지 10 중량%의 가소제를 포함한다. Apart from the fabrication of the
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제2 직물(210)은 150 내지 520 g/m2의 면밀도를 갖는 아라미드 직물이고, 상기 제2 직물(210)에 대한 상기 제2 조성물(220)의 중량비가 10 내지 18%가 되도록 하기 위한 면밀도 및 두께를 갖도록 상기 폴리머 필름이 형성된다.According to an embodiment of the present invention, the
이어서, 상기 제2 직물(210)의 일 면 상에 상기 폴리머 필름을 라미네이팅한다. 즉, 상기 제2 직물(210)의 일 면 상에 상기 폴리머 필름을 얹는 단계, 상기 폴리머 필름이 얹혀진 제2 직물(210)을 20 내지 60℃에서 1 내지 7분 동안 건조시키는 단계, 및 100 내지 130℃에서 상기 제2 직물(210) 및 고분자 필름에 압력을 가하는 단계를 순차적으로 수행한다.The polymer film is then laminated onto one side of the
상기 제2 직물(210)의 일 면 상에 상기 고분자 필름을 얹는 단계는 연속 또는 비연속 공정을 통해 수행될 수 있다. 연속 공정에 의하면, 제2 직물(210)과 폴리머 필름이 별개의 공급 롤러들에 의해 동시에 각각 공급되면서 상기 제2 직물(210) 상에 상기 고분자 필름이 얹혀진다. 반면, 비연속 공정에 의하면, 서로 동일한 모양 및 크기를 갖는 제2 직물(210)과 폴리머 필름(220)이 서로 정렬된 후 상기 제2 직물(210) 상에 상기 폴리머 필름이 얹혀진다.The step of laying the polymer film on one side of the
상기 건조 공정은 챔버 등을 이용하여 연속적으로 수행될 수 있다. 이 경우, 상기 폴리머 필름이 얹혀진 제2 직물(210)이 20 내지 60℃로 유지되는 챔버(들)를 4 내지 20 m/분의 속도로 통과하도록 할 수 있다. 건조온도가 20℃ 미만인 경우 건조가 원활하게 이루어질 수 없고, 반면 상기 건조온도가 60℃를 초과할 경우 상기 폴리머 필름의 제2 조성물(220)이 경화됨으로써 제2 프리프레그(200)의 접착력이 떨어질 수 있다.The drying process may be continuously performed using a chamber or the like. In this case, the
상기 가압 공정은, 가열된 가압 롤러를 이용하여 연속적으로 수행되거나, 가압 판을 이용하여 비연속적으로 수행될 수 있다.
The pressing process may be performed continuously using a heated pressure roller, or may be performed discontinuously using a pressure plate.
일방향성Unidirectional
원단(300)의 제조 Fabrication of
일방향성 원단(300)을 형성하는 제1 및 제2 섬유층들(310, 320) 각각은, 고강도 섬유들(311, 321)의 다발들을 공급하는 단계, 상기 고강도 섬유들(311, 321)을 공통 평면 상에서 실질적으로 일방향으로 정렬(align)하는 단계, 및 상기 일방향으로 정렬된 고강도 섬유들(311, 321)을 제3 조성물(312, 322)로 함침 또는 코팅하는 단계에 의해 형성될 수 있다. 상기 제3 조성물(312, 322)은 스프레이 방식을 통해 상기 고강도 섬유들(311, 321)에 분사되거나, 필름의 형태로 상기 고강도 섬유들(311, 321)에 가해질 수 있다.Each of the first and second fiber layers 310 and 320 forming the
상기 제1 및 제2 섬유층들(310, 320)의 고강도 섬유들(311, 321)은 초고밀도 폴리에틸렌 섬유 또는 아라미드 섬유일 수 있고, 상기 제3 조성물(312, 322)은 폴리우레탄 수지를 포함할 수 있다. The
이어서, 상기 제1 및 제2 섬유층들(310, 320)의 고강도 섬유들(311, 321)이 약 90°의 각도를 이루도록, 상기 제1 및 제2 섬유층들(310, 320)이 교차접합된다. 도 2에 예시된 바와 같이 제1 내지 제4 섬유층들(310, 320, 330, 340)로 일방향성 원단(300)을 제조할 경우, 제1 내지 제4 섬유층들(310, 320, 330, 340)은 그들의 고강도 섬유들(311, 321, 331, 341)의 회전 각도가 0°/90°/0°/90°되도록 교차접합된다.The first and second
상기 제1 및 제2 섬유층들(310, 320)의 교차접합은 다양한 방법들을 통해 수행될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 섬유층들(310, 320)에 함침 또는 코팅되어 있는 제3 조성물(312, 322)이 접합제(bonding agent)로서의 기능을 수행할 수 있다. 선택적으로, 접착제(adhesive), 플라스틱 필름, 또는 다른 적합한 수단을 통해 상기 제1 및 제2 섬유층들(310, 320)이 교차접합될 수 있다. 이러한 교차접합은 연속적 교차접합 방식(continuous cross-plying method)을 통해 수행될 수 있다.Cross-joining of the first and second
전술한 바와 같이, 교차 접합된 제1 및 제2 섬유층들(310, 320)의 한 면 또는 두 면 모두에 폴리머 필름(350)이 부착될 수 있다.
As described above, the
복합 원단의 제조Manufacture of composite fabrics
위에서 설명한 방법을 통해 본 발명의 제1 및 제2 프리프레그들(100, 200)과 일방향성 원단(300)이 준비되면, 1~2매의 제1 프리프레그(100), 5~35매의 제2 프리프레그들(200), 5~35매의 일방향성 원단(300), 및 1~2매의 제1 프리프레그(100) 순으로 적층한다.When the first and
이어서, 상기 적층체에 고온 및 고압을 가함으로써 본 발명의 방탄 헬멧용 복합 원단을 완성한다. 상기 가압 공정을 위하여, 히트 프레스(heat press) 또는 오토클레이브(autoclave) 등의 장치가 이용될 수 있다. 고온 및 고압 조건 하에서, 상기 제1 및 제2 프리프레그들(100, 200) 내의 제1 및 제2 조성물(120, 220) 및 일방향성 원단들(300)의 제3 조성물(312, 322)이 접착제로서 기능을 한다. Then, by applying high temperature and high pressure to the laminate, the composite fabric for the bulletproof helmet of the present invention is completed. For the pressurization process, a device such as a heat press or autoclave may be used. The first and
선택적으로, 상기 제1 및 제2 프리프레그들(100, 200)과 일방향성 원단(300)의 접합(bonding)을 위하여 별도의 접착제가 채용될 수 있다. 상기 접착제는 스프레이 방식, 디핑 방식, 롤러 코팅 방식, 필름 부착 방식 등에 의해 가해질 수 있다. 접착제가 사용되는 경우에 있어서도, 상기 제1 및 제2 프리프레그들(100, 200)과 일방향성 원단(300)의 접합을 위하여 열 및/또는 압력이 가해질 수 있다.
Alternatively, a separate adhesive may be employed for bonding the first and
방탄 헬멧의 제조Manufacture of bulletproof helmets
위와 같이 제조된 복합 원단을 헬멧 제조용 몰드를 이용하여 성형함으로써 본 발명의 방탄 헬멧(10)을 완성한다. 상기 성형 공정은 120 내지 160℃의 온도에서 수행될 수 있다.The composite fabric fabricated as described above is molded using a mold for manufacturing a helmet to complete the
상기 성형 공정시, 복합 원단의 제2 프리프레그(들)(200)가 일방향성 원단(들)(300) 보다 방탄 헬멧(10)의 외층(11)에 더 가깝게 위치하도록 한다. 반대로, 복합 원단의 일방향성 원단(들)(300)이 제2 프리프레그(들)(200)보다 방탄 헬멧(10)으 내층(12)에 더 가깝게 위치하도록 한다.
The second prepreg (s) 200 of the composite fabric is positioned closer to the
이상에서 살펴본 본 발명의 방탄 헬멧용 복합 원단은 고강도 섬유로 형성된 직물들(110, 210)과 고강도 섬유로 형성된 일방향성 원단(300)을 모두 포함하기 때문에, 방탄 특성 측면에서 직물과 일방향성 원단의 상호작용으로 인한 시너지 효과가 발현될 수 있다.As described above, the composite fabric for a bulletproof helmet of the present invention includes both the
특히, 일방향성 원단(300)과 함께 사용되는 직물(210)로서 제2 조성물(220)이 일 표면 상에 필름 형태로 가해진 직물(210)을 사용함으로써, 제2 조성물(220)이 전체 직물(210)에 일정 양으로 균일하게 부여될 수 있다. 또한, 직물(210)에 가해지는 제2 조성물(220)의 양이 상대적으로 적어 방탄 제품의 경량화를 달성하는데 유리하다. In particular, by using the
다만, 방탄 헬멧(10)의 외층(11) 및 내층(12)은, 고분자 수지를 충분히 포함하는 제1 프리프레그(100), 즉 충분한 양의 제1 조성물(120)로 함침되어 있는 제1 직물(110)로 형성되도록 함으로써, 방탄 헬멧(10)의 도색성, 비흡습성, 및 방탄 성능을 향상시키고 탄환 충돌로 인한 후면 변형을 최소화시킬 수 있다.
However, the
이하, 실시예들과 비교예들을 통해 본 발명을 구체적으로 설명한다. 다만, 하기의 실시예는 본발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐이므로 본 발명의 권리범위가 제한되어서는 안 된다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples and comparative examples. However, the following examples are only intended to help the understanding of the present invention should not be limited to the scope of the present invention.
실시예Example 1 One
1500 denier의 섬도를 갖는 아라미드 섬유(코오롱 인더스트리 주식회사, 헤라크론®)를 경사 및 위사로 이용하여 평직을 수행함으로써 아라미드 직물을 제조하였다. 상기 아라미드 직물은 415 g/㎡의 면밀도를 가졌다. 이어서, 상기 아라미드 직물을 메탄올로 희석되어 있는 페놀 수지에 디핑한 후, 가압 롤러를 이용한 스퀴징 공정을 통해 상기 아라미드 직물에 대한 상기 페놀 수지의 중량비를 30%로 조절하였다. 이어서, 페놀 수지가 함침된 상기 아라미드 직물을 70℃의 온도에서 5 m/분의 속도로 건조챔버를 통과시켜 건조시킴으로써 제1 프리프레그를 완성하였다. Aramid fiber having a fineness of 1500 denier (Kolon Industries Inc., Hercules Crohn ®) was prepared in a plain weave aramid fabric by performing, using a warp and weft. The aramid fabric had a surface density of 415 g / m < 2 >. Subsequently, after dipping the aramid fabric into a phenol resin diluted with methanol, the weight ratio of the phenol resin to the aramid fabric was adjusted to 30% through a squeegeeing process using a pressure roller. The first prepreg was then completed by drying the aramid fabric impregnated with phenolic resin through a drying chamber at a rate of 5 m / min at a temperature of 70 ° C.
이어서, 1500 denier의 섬도를 갖는 아라미드 섬유(코오롱 인더스트리 주식회사, 헤라크론®)를 경사 및 위사로 이용하여 평직을 수행함으로써 아라미드 직물을 제조하였다. 상기 아라미드 직물은 415 g/㎡의 면밀도를 가졌다. 이어서, 58 g/㎡의 면밀도를 갖는 고분자 필름을 제조하였다. 상기 고분자 필름은 48중량%의 페놀 수지, 48중량%의 폴리비닐부티랄 수지, 및 4중량%의 가소제를 포함하였다. 이어서, 상기 아라미드 직물의 일 면 상에 상기 고분자 필름을 얹은 후 45℃의 온도에서 약 3.75분 동안 건조시켰다. 이어서, 가열된 가압 롤러를 이용하여 115℃의 온도에서 가압함으로써 제2 프리프레그를 완성하였다.Then, an aramid fabric was produced by performing plain weaving using aramid fibers having a fineness of 1500 deniers (Herakron < ( R ) >, Kolon Industries Co., Ltd.) as warp and weft. The aramid fabric had a surface density of 415 g / m < 2 >. Then, a polymer film having a surface density of 58 g / m < 2 > was produced. The polymer film contained 48 wt% phenolic resin, 48 wt% polyvinyl butyral resin, and 4 wt% plasticizer. The polymer film was then placed on one side of the aramid fabric and dried at a temperature of 45 DEG C for about 3.75 minutes. Subsequently, the 2nd prepreg was completed by pressing at the temperature of 115 degreeC using the heated pressure roller.
이어서, 1500 denier의 섬도를 갖는 아라미드 섬유(코오롱 인더스트리 주식회사, 헤라크론®)의 다발을 공통 평면 상에서 실질적으로 일방향으로 정렬한 후 폴리우레탄 수지를 코팅함으로써 제1 및 제2 섬유층들을 각각 제조하였다. 이어서, 상기 제1 및 제2 섬유층들을 약 90°의 각도로 교차접합함으로써 일방향성 원단을 완성하였다. Then, first and second fiber layers were prepared by aligning a bundle of aramid fibers having a fineness of 1500 denier (Herakron < ( R ) >) on a common plane substantially in one direction and then coating the polyurethane resin. Then, the unidirectional fabric was completed by cross-joining the first and second fiber layers at an angle of about 90 degrees.
이어서, 1매의 제1 프리프레그, 9매의 제2 프리프레그들, 8매의 일방향성 원단들, 및 1매의 제1 프리프레그 순으로 적층한 후, 히트 프레스(heat press)를 이용하여 150℃의 온도에서 6000psi의 압력을 상기 스택(stack)에 가함으로써 방탄 헬멧용 복합 원단을 완성하였다.Subsequently, the laminate was laminated in the order of one first prepreg, nine second prepregs, eight unidirectional raw materials, and one first prepreg, followed by heat press A composite fabric for a bulletproof helmet was completed by applying a pressure of 6000 psi at a temperature of 150 ° C to the stack.
아래의 평균속도(V50) 및 후면 변형 측정 시, 제2 프리프레그와 접촉하는 제1 프리프레그에 탄환이 충돌하도록 하였다.In the following average speed (V50) and back deformation measurement, the bullets were caused to collide with the first prepreg contacting the second prepreg.
실시예Example 2 2
1매의 제1 프리프레그, 6매의 제2 프리프레그들, 14매의 일방향성 원단들, 및 2매의 제1 프리프레그 순으로 적층하였다는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법에 의하여 방탄 헬멧용 복합 원단을 제조하였다. 아래의 평균속도(V50) 및 후면 변형 측정 시, 제2 프리프레그와 접촉하는 제1 프리프레그에 탄환이 충돌하도록 하였다.The same procedure as in Example 1 was carried out except that one laminate was laminated in this order: a first prepreg, six second prepregs, 14 unidirectional fabrics, and two first prepregs A composite fabric for a bulletproof helmet was produced. In the following average speed (V50) and back deformation measurement, the bullets were caused to collide with the first prepreg contacting the second prepreg.
실시예Example 3 3
1매의 제1 프리프레그, 3매의 제2 프리프레그들, 19매의 일방향성 원단들, 및 1매의 제1 프리프레그 순으로 적층하였다는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법에 의하여 방탄 헬멧용 복합 원단을 제조하였다. 아래의 평균속도(V50) 및 후면 변형 측정 시, 제2 프리프레그와 접촉하는 제1 프리프레그에 탄환이 충돌하도록 하였다.The same procedure as in Example 1 was carried out except that one laminate was laminated in the order of a first prepreg, three second prepregs, 19 unidirectional fabrics, and one first prepreg A composite fabric for a bulletproof helmet was produced. In the following average speed (V50) and back deformation measurement, the bullets were caused to collide with the first prepreg contacting the second prepreg.
비교예Comparative example 1 One
전술한 실시예 1과 동일한 방법으로 제조된 24매의 일방향성 원단들을 적층한 후, 히트 프레스를 이용하여 150℃의 온도에서 6000psi의 압력을 상기 스택에 가함으로써 방탄 헬멧용 복합 원단을 완성하였다.Twenty four unidirectional fabrics prepared by the same method as in Example 1 were laminated and a pressure of 6000 psi was applied to the stack at a temperature of 150 DEG C using a heat press to complete the composite fabric for a bulletproof helmet.
비교예Comparative example 2 2
전술한 실시예 1과 동일한 방법으로 제조된 9매의 제1 프리프레그들 및 8매의 일방향성 원단들 순으로 적층한 후, 히트 프레스를 이용하여 150℃의 온도에서 6000psi의 압력을 상기 적층물에 가함으로써 방탄 헬멧용 복합 원단을 완성하였다. 아래의 평균속도(V50) 및 후면 변형 측정 시, 제2 프리프레그와 접촉하는 제1 프리프레그에 탄환이 충돌하도록 하였다.9 sheets of first prepregs and 8 sheets of unidirectional sheets fabricated in the same manner as in Example 1 were stacked in this order and then a pressure of 6000 psi was applied at a temperature of 150 DEG C using a heat press to the laminate To complete the composite fabric for the bulletproof helmet. In the following average speed (V50) and back deformation measurement, the bullets were caused to collide with the first prepreg contacting the second prepreg.
비교예Comparative example 3 3
전술한 실시예 1과 동일한 방법으로 제조된 14매의 일방향성 원단들 및 6매의 제1 프리프레그들 순으로 적층한 후, 히트 프레스를 이용하여 150℃의 온도에서 6000psi의 압력을 상기 적층물에 가함으로써 방탄 헬멧용 복합 원단을 완성하였다. 아래의 평균속도(V50) 및 후면 변형 측정 시, 제2 프리프레그와 접촉하는 제1 프리프레그에 탄환이 충돌하도록 하였다.14 unidirectional raw materials and six first prepregs prepared in the same manner as in Example 1 were laminated in this order, and then a pressure of 6000 psi was applied at a temperature of 150 DEG C using a heat press to the laminate To complete the composite fabric for the bulletproof helmet. In the following average speed (V50) and back deformation measurement, the bullets were caused to collide with the first prepreg contacting the second prepreg.
비교예Comparative example 4 4
전술한 실시예 1과 동일한 방법으로 제조된 18매의 일방향성 원단들 및 4매의 제1 프리프레그들을 순서대로 적층한 후, 히트 프레스를 이용하여 150℃의 온도에서 6000psi의 압력을 상기 적층물에 가함으로써 방탄 헬멧용 복합 원단을 완성하였다. 아래의 평균속도(V50) 및 후면 변형 측정 시, 제1 프리프레그에 탄환이 충돌하도록 하였다.18 sheets of unidirectional webs and four sheets of the first prepregs were stacked in this order in the same manner as in Example 1, and then a pressure of 6000 psi was applied at a temperature of 150 DEG C using a heat press to the laminate To complete the composite fabric for the bulletproof helmet. In the following average speed (V50) and back deformation measurement, the bullets were caused to collide with the first prepreg.
비교예Comparative example 5 5
전술한 실시예 1과 동일한 방법으로 제조된 14매의 일방향성 원단들 및 7매의 제2 프리프레그들을 순서대로 적층한 후, 히트 프레스를 이용하여 150℃의 온도에서 6000psi의 압력을 상기 적층물에 가함으로써 방탄 헬멧용 복합 원단을 완성하였다. 아래의 평균속도(V50) 및 후면 변형 측정 시, 제2 프리프레그에 탄환이 충돌하도록 하였다.
After stacking 14 unidirectional fabrics and 7 second prepregs, which were manufactured in the same manner as in Example 1, in order, the stack was subjected to a pressure of 6000 psi at a temperature of 150 ° C. using a heat press. The composite fabric for bulletproof helmets was completed by adding to. At the following average speed (V50) and backside deformation measurements, the bullets collide with the second prepreg.
상기 실시예들 및 비교예들에 의해 제조된 방탄 헬멧용 복합 원단들 각각의 면밀도, 평균 속도, 및 후면 변형을 다음의 방법들로 각각 측정하였고 그 결과를 아래의 표 1에 나타내었다.The area density, average speed, and back deformation of each of the composite fabrics for the bulletproof helmet manufactured by the above embodiments and comparative examples were measured by the following methods, and the results are shown in Table 1 below.
복합 원단의 면밀도Cotton density of composite fabric
ISO 9864:2007에서 규정된 시험방법으로 제1 및 제2 프리프레그들과 일방향성 원단의 면밀도(g/m2)를 각각 측정한 후, 해당 프리프레그 또는 원단의 개수를 곱함으로써 복합 원단의 면밀도를 산출하였다.The area density (g / m 2 ) of the first and second prepregs and the unidirectional fabric is measured by the test method specified in ISO 9864: 2007, and then the number of the prepregs or fabrics is multiplied to obtain the area density Respectively.
평균속도(Average speed ( V50V50 ) 및 후면 변형 측정) And rear strain measurement
복합 원단의 방탄 성능 정도를 간접적으로 나타내는 평균 속도(㎧)는, MIL-STD-662F 규정에 따라 Cal.22구경 파편모의탄(FSP)을 이용하여 완전 관통했을 때의 속도와 부분 관통했을 때의 속도를 평균한 값으로부터 측정하였다. The average speed (㎧) that indirectly indicates the degree of the ballistic performance of the composite fabric is calculated by dividing the speed when fully penetrated using Cal.22 caliber fragment shot (FSP) according to MIL-STD-662F specification and the speed The velocity was measured from the averaged value.
후면 변형은 평균 속도에서의 충격에 의해 복합 원단 후면부의 돌출된 부분의 최대 직경(㎜)을 측정하였다.The rear deformation was measured by the maximum diameter (mm) of the protruding portion of the rear side of the composite fabric by the impact at the average speed.
(g/m2)Surface density
(g / m 2 )
(m/s)Average speed (V50)
(m / s)
(mm)Rear deformation
(mm)
10: 방탄 헬멧
11: 외층 12: 내층
13: 제1 중간층 14: 제2 중간층
100: 제1 프리프레그 200: 제2 프리프레그
300: 일방향성 원단
110: 제1 직물 120: 제1 조성물
210: 제2 직물 220: 제2 조성물
310: 제1 섬유층 320: 제2 섬유층
330: 제3 섬유층 340: 제4 섬유층
350: 폴리머 필름10: bulletproof helmet
11: outer layer 12: inner layer
13: first intermediate layer 14: second intermediate layer
100: first prepreg 200: second prepreg
300: Unidirectional Fabric
110: first fabric 120: first composition
210: second fabric 220: second composition
310: first fiber layer 320: second fiber layer
330: third fiber layer 340: fourth fiber layer
350: polymer film
Claims (8)
상기 2 개의 제1 직물들 사이에 위치하며, 고강도 섬유로 형성된 적어도 하나의 제2 직물; 및
상기 제1 직물들 중 어느 하나와 상기 제2 직물 사이의 적어도 하나의 일방향성 원단(unidirectional fabric)을 포함하되,
상기 제1 직물들 각각은 제1 조성물로 함침되어 있고,
상기 제2 직물은 제2 조성물로 코팅되어 있으며,
상기 일방향성 원단은 서로 접합된 제1 및 제2 섬유층들을 포함하되, 상기 제1 및 제2 섬유층들 각각은 일방향으로 배열된(unidirectionally oriented) 고강도 섬유들을 포함하고, 상기 제1 섬유층의 고강도 섬유들과 상기 제2 섬유층의 고강도 섬유들은 서로 다른 방향으로 배열된 것을 특징으로 하는 방탄 헬멧용 복합 원단.Two first fabrics formed of high strength fibers;
At least one second fabric positioned between the two first fabrics and formed of high strength fibers; And
At least one unidirectional fabric between any one of the first fabrics and the second fabric,
Wherein each of the first fabrics is impregnated with a first composition,
The second fabric is coated with a second composition,
Wherein the unidirectional fabric comprises first and second fiber layers bonded together, wherein each of the first and second fiber layers comprises unidirectionally oriented high strength fibers, the high strength fibers of the first fiber layer And the high-strength fibers of the second fiber layer are arranged in different directions.
상기 제1 및 제2 직물들은 초고분자량 폴리에틸렌 섬유 또는 아라미드 섬유로 형성되고,
상기 아라미드 섬유는 600 내지 3000 denier의 섬도를 갖고,
상기 제1 및 제2 직물들은 150 내지 520 g/m2의 면밀도를 갖는 것을 특징으로 하는 방탄 헬멧용 복합 원단.The method of claim 1,
Wherein the first and second fabrics are formed of ultra high molecular weight polyethylene fibers or aramid fibers,
The aramid fibers have a fineness of 600 to 3000 denier,
Wherein the first and second fabrics have a surface density of 150 to 520 g / m < 2 >.
상기 제1 조성물은 우레탄 수지 또는 페놀 수지를 포함하고,
상기 제1 직물에 대한 상기 제1 조성물의 중량비는 20 내지 38%이고,
상기 제2 조성물은 페놀 수지, 폴리비닐부티랄 수지, 및 가소제를 포함하며,
상기 제2 직물에 대한 상기 제2 조성물의 중량비는 10 내지 18%인 것을 특징으로 하는 방탄 헬멧용 복합 원단.The method of claim 2,
Wherein the first composition comprises a urethane resin or a phenolic resin,
Wherein the weight ratio of the first composition to the first fabric is 20 to 38%
Wherein the second composition comprises a phenolic resin, a polyvinyl butyral resin, and a plasticizer,
Wherein the weight ratio of the second composition to the second fabric is 10 to 18%.
상기 제1 및 제2 섬유층들의 고강도 섬유들은 초고밀도 폴리에틸렌 섬유 또는 아라미드 섬유인 것을 특징으로 하는 방탄 헬멧용 복합 원단.The method of claim 1,
Wherein the high strength fibers of the first and second fibrous layers are ultra high density polyethylene fibers or aramid fibers.
상기 제1 및 제2 섬유층들의 고강도 섬유들은 제3 조성물로 함침 또는 코팅되어 있고,
상기 제3 조성물은 폴리우레탄 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 방탄 헬멧용 복합 원단.5. The method of claim 4,
The high strength fibers of the first and second fibrous layers are impregnated or coated with the third composition,
Wherein the third composition comprises a polyurethane resin.
상기 일방향성 원단은 2개의 폴리머 필름들을 더 포함하고,
상기 제1 및 제2 섬유층들은 상기 2개의 폴리머 필름들 사이에 배치된 것을 특징으로 하는 방탄 헬멧용 복합 원단.The method of claim 1,
The unidirectional fabric further comprises two polymer films,
Wherein the first and second fibrous layers are disposed between the two polymer films.
상기 폴리머 필름들은 폴리올레핀 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 방탄 헬멧용 복합 원단.The method according to claim 6,
Wherein the polymer films comprise a polyolefin resin.
내층(inner layer);
상기 외층과 상기 내층 사이의 적어도 하나의 제1 중간층(intermediate layer); 및
상기 내층과 상기 제1 중간층 사이의 적어도 하나의 제2 중간층을 포함하되,
상기 외층 및 상기 내층 각각은, 제1 조성물로 함침되어 있는 고강도 섬유의 제1 직물을 포함하고,
상기 제1 중간층은, 제2 조성물로 코팅되어 있는 고강도 섬유의 제2 직물을 포함하며,
상기 제2 중간층은 서로 접합된 제1 및 제2 섬유층들을 포함하되, 상기 제1 및 제2 섬유층들 각각은 일방향으로 배열된 고강도 섬유들을 포함하고, 상기 제1 섬유층의 고강도 섬유들과 상기 제2 섬유층의 고강도 섬유들은 서로 다른 방향으로 배열된 것을 특징으로 하는 방탄 헬멧.An outer layer;
An inner layer;
At least one first intermediate layer between the outer layer and the inner layer; And
At least one second intermediate layer between the inner layer and the first intermediate layer,
Wherein each of the outer layer and the inner layer comprises a first fabric of high strength fibers impregnated with a first composition,
Wherein the first intermediate layer comprises a second fabric of high strength fibers coated with a second composition,
Wherein the second intermediate layer comprises first and second fiber layers bonded to each other, wherein each of the first and second fiber layers includes high strength fibers arranged in one direction, and the high strength fibers of the first fiber layer and the second Wherein the high strength fibers of the fibrous layer are arranged in different directions.
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---|---|---|---|---|
KR101360397B1 (en) * | 2013-08-23 | 2014-02-21 | 주식회사 파이로 | Method for manufacturing lighter and thinner-ballistic panel for projectile, swords and explosion |
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KR20170073044A (en) * | 2015-12-18 | 2017-06-28 | 코오롱인더스트리 주식회사 | Aramid composite and helmet manufactured thereby |
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