KR20180004743A - 탄도 방호 및 방검 방호의 생성을 위한 통기성 직물을 갖는 구조물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 양의 팽창계수 및 75 Sh D 보다 큰 경도를 갖는, 하나 이상의 폴리머 수지들이 일부 또는 전부 주입된, 대탄도 얀(antiballistic yarn)들로 제조된, 신축성, 통기성, 관통방지 직물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 방법에 의해 얻어진 구조물은 이러한 구조물로 실현된 방호물을 특히 쾌적하게 만드는 증산(transpiration) 품질들을 제공한다.

Description

탄도 방호 및 방검 방호의 생성을 위한 통기성 직물을 갖는 구조물
본 발명은 하나 이상의 폴리머 수지들과 조합된 대탄도 얀(antiballistic yarn)들로 제조된 신축성, 통기성, 관통방지 직물에 관한 것이다.
블레이드들(blades), 송곳들(awls) 및 다른 절삭 공구들에 대한 방호는 특히, 보안 부대(Security Forces)에 대하여 거의 절대적으로 필요하게 되는데, 왜냐하면, 이러한 부대가 이러한 것이 용이하게 입수 가능하고 은폐 가능한 바, 이러한 기구들을 사용하는 새로운 유형의 범죄에 더욱 자주 직면해야 하기 때문이다.
이러한 요구는 또한, 총탄 발사(bullet firing) 또는 금속 물체들의 폭발로부터 비롯된 파편들에 의해 나타나는 위협들에 대해 방호를 제쳐놓을 수 없다.
상술된 바와 같은 소위 냉병기(cold weapon)들, 즉 칼, 등에 대한 방호 메카니즘은 총탄 및 파편에 대한 방호 메카니즘과는 완전히 상이하다.
두 위협 모두에 대한 효율적인 방호를 얻기 위하여, 사용되는 방호물은 일반적으로 이의 적어도 두 개의 별개의 타입들을 결합한 것으로서, 이는 주로 텍스타일 구조물들로 얻어진다.
냉병기들의 관통에 대한 특정의 방호 분야에서 여러 공지된 해법들이 존재한다.
US 특허 제6737368호에서는 블레이드들, 송곳들, 및 총탄들에 대해 동시에 방호하기 위한 적어도 세 개의 별개의 구성요소들로 이루어진 구조물이 청구되어 있으며, 여기서, 적어도 하나의 구성요소에는 열가소성 수지 또는 열경화성 수지가 주입된다.
US 특허 제6133169호에서는 금속성, 신축성 구조물 및 달리 수득된 복수의 직물들로 이루어진, 블레이드들 및 송곳들에 대한 방호를 위한 구조물이 청구되어 있다.
특허 제7340779호에서는 단지 송곳들에 대해 방호할 수 있는 텍스타일 구조물이 청구되어 있다.
특허 제8067317호에서는 칼 및 총탄에 대해 방호할 수 있으나, 송곳들에 대해 방호할 수 없는 구조물이 청구되어 있다.
특허 제8450222호에서는 적어도 한 측면 상에 결정된 경도 및 인장 강도 특징을 갖는 에틸렌 아크릴산 코폴리머의 필름으로 덮혀진 텍스타일 구조물이 청구되어 있다.
특허 EP 1102958 B1호에서는 단지 냉병기들에 대한 방호를 목적으로 하는 폴리카보네이트 필름과 함께 결합된 두 개의 직물 층들로 실현된 구조물이 청구되어 있다.
당업자에게 공지된, 다른 가능한 해법들은, 하기 타입의 직물들 중 하나 이상을 포함한다: 고밀도 직물; 후속하여 추가로 조밀화된 고밀도 직물; 연마 입자들로 덮혀진 고밀도 직물; 스틸 메시(steel mesh)와 라미네이션된 직물 및 라미네이션되지 않은 직물의 결합물.
총탄들에 대한 방호물을 얻기 위하여, 구조물을 강화시키기 위해 사용되는 수지들은 높은 파단시 신장률, 낮은 강인성(tenacity), 및 낮은 경도를 갖는 것들 중에서 선택되며, 이에 따라, 예를 들어, F.lli Citterio에 의해 소유된 특허 EP1595105호(이는 2003년 2월 19일에 출원된 특허출원번호 IT2003MI00295호의 이탈리아 우선권을 주장함)에서 점탄성 수지가 주입된 구조물이 기재되어 있는데, 이러한 수지는 심지어 용매가 증발된 후에도 액체로 잔류하고, 이에 따라, Sh D 00 값에서 보다 더욱 연질이다.
최근의 방탄 구조물들은 인터위빙(interwoven)되지 않고 평행하게 정위된 방탄 얀(ballistic yarn)들로 제조된 것으로서, 상기 구조물들은 단일 지향성 또는 반-단일 지향성으로 불리워진다. 이에 따라, 인터위빙의 부족으로 인하여 그리고 사용되는 연질 수지들 때문에, 이러한 구조물은 냉병기들에 대해 완전히 적합하지 않다.
상술된 해법들 각각은 명백한 단점들을 가지며, 예를 들어, 이러한 것은 공기에 대해 완전히 불투과성이고, 결과적으로, 통기성이 아니거나, 이러한 것은 칼, 송곳, 총탄의 세 가지 위협들에 대해 동시에 방호하지 못하고, 이러한 것은 혼성화되어야 하고, 이러한 것을 무겁게 만든다.
본 발명의 목적
본 발명의 주요 목적은 종래 기술의 단점들을 줄이는, 탄도 방호(ballistic protection)의 및 절삭 무기들(cutting weapons)에 대한 구성요소를 제안하기 위한 것이다.
본 발명의 개요
본 발명에 따르면, 이러한 결과는 적어도 텍스타일 구성요소를 포함하는 구조물로서, 이의 섬유들이 음의 축방향 열팽창계수(CTE)를 가지고, 텍스타일 구성요소에는 양의 열팽창계수(CTE), 75 쇼어 D 보다 큰 경도 및 건조 직후에 폴리머 수지가 잘 부서지게 되는 응집 강도를 갖는 적어도 하나의 폴리머 수지가 주입된, 구조물에 의해 얻어졌다. 본 발명의 바람직한 구체예에서, 폴리머 수지는 80 쇼어 D 보다 큰 경도를 갖는다. 바람직하게, 적어도 하나의 수지는 천연 또는 합성 수지들, 예를 들어, 로진, 에폭시 페놀계, 폴리아미드, 아크릴릭, 폴리우레탄 수지들, PVC, PVA로부터 선택된 적어도 하나의 수지를 포함한다. 적어도 하나의 수지는 바람직하게, 건조 직후에, 심지어 단지 손가락만으로도 분말로 용이하게 환원될 수 있는 측정 가능하지 않은 응집 강도를 가질 것이다. 적어도 하나의 폴리머 수지는 바람직하게, 코폴리머 부틸 아크릴레이트-메틸 메타크릴레이트를 포함한다. 바람직한 구체예에서, 적어도 하나의 폴리머 수지는 5-클로로-2-메틸-2H-이소티아졸-3-온 또는 2-메틸-2H-이소티아졸-3-온 또는 함께 혼합된 두 개의 조합을 포함한다. 바람직하게, 적어도 하나의 수지는 아크릴 수지 Acrilem 7105를 포함한다.
본 발명의 구조물은 신축성이고 통기성의 대 총탄-절삭-송곳 방호(anti bullet-cut-awl protection)를 제공하는데, 여기서, 마이크로-파면(micro-fracture)에 의해 구성된 폴리머 침적물 및 홀들의 존재는, 총탄들에 대한 유효한 방호를 포기하지 않고 혼성화를 필요로 하지 않으면서, 통기성, 블레이드들 및 뾰족한 물체(pointed object)들에 대한 방호를 모두 함께 제공한다.
본 발명의 바람직한 구체예에서, 텍스타일 구성요소의 섬유들의 CTE는 -20×10-6/℃ 내지 0/℃의 범위 내이고, 바람직하게, 1℃ 당 -20×10-6 내지 -0.1×10-6의 범위이며, 적어도 하나의 수지의 CTE는 10×10-6/℃ 보다 크다. 본 발명의 바람직한 구체예에 따른 구조물에서, 처리 후 폴리머 층은 공기가 통과하게 하는 불연속성(discontinuity)을 갖는 구조물을 나타낸다. 이러한 불연속성은 10 내지 300 ㎛ 범위의 치수들을 갖는 마이크로기공들일 수 있다.
임의적 구체예에서, 적어도 하나의 수지는 제1 수지 및 제1 수지와 혼합되는 제2 수지를 포함하며, 여기서, 제2 수지는 75 쇼어 D 보다 큰 경도, 300% 보다 큰 신장률을 가지고, 제2 수지의 중량%는 전체 수지의 10%를 초과하지 않는다. 임의적 구체예에서, 2 내지 200 nm 크기를 갖는 입자들은 적어도 하나의 수지에 분산된다. 입자들은 세라믹일 수 있거나, 그러하지 않을 수 있고, 또한 나노입자들의 형태일 수 있고, 예를 들어, 하기 물질들 중 하나 이상으로 이루어질 수 있다: TiO2, Al2O3, Sic, Si3N4, 탄소.
텍스타일 구성요소는 바람직하게, 하기 그룹들 중 하나의 섬유들을 포함한다: 아라미드, 코-폴리아라미드, 폴리우레탄, 폴리벤조-옥사졸, 폴리에틸렌들, 카본 얀들 또는 유리.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 접착 매트릭스/섬유를 가능하게 하는 생산 공정이 제공되는데, 본 발명의 일 구체예에 따른 공정은 하기 단계들을 포함한다:
- 최신 기술에서 입수 가능한 다수의 것들 중 하나에 따른 텍스타일 구성요소에 수지를 적용하는 단계로서, 직물 및 수지의 특징들이 상술된 것인 단계;
- 수지가 결합된 텍스타일 구성요소를 건조시키는 단계;
- 사용되는 직물 및 수지의 특징을 기초로 하여 온도 TP에서 가압하는 단계. 온도는 하기 관계식을 준수하도록 선택된다:
|CTEf * (Tp-Ta)| + |CTEr * (Tp-Ta)| > 300×10-6
상기 식에서,
CTEf는 텍스타일 구성요소의 섬유의 축 팽창계수이며;
Tp는 가압 온도이며;
Ta는 주변 환경 온도이며;
CTEr은 수지의 팽창계수이다.
상기에 명시된 바와 같이, 직물의 CTE는 음수이며, 수지의 CTE는 양수이다.
온도 Tp는 바람직하게, 20 내지 200℃의 범위이며, 압력은 5 내지 200 bar의 범위이며, 가압 시간은 5초를 초과한다.
본 발명은 탄도 방호의 구성요소를 수득하는 것을 가능하게 만들며, 이는 총 또는 라이플(rifle)에 의해 발포된 총탄들 그리고 절삭 무기로의 공격 둘 모두에 대해 특히 효과적이고, 동시에 통기성 특징을 갖는다.
놀랍게도, 75 ShD 보다 큰(또는 심지어 80 ShD 보다 큰) 경도 값을 가지고 취성이 심지어 음의 축방향 팽창계수를 갖는 얀으로 수득된 위사/경사 직물과 결합하여 양의 팽창계수를 갖는 응집력 값(cohesion value)의 평가를 허용하지 않는, 매우 경질 폴리머 수지들의 사용이 모든 요망되는 특징들, 특히, 이러한 수지들의 경우에 공기 투과성 및 보다 큰 신축성을 획득할 수 있게 하며, 용매의 주입(imregnation) 및 가능한 제거 후에, 가능한 압력 인가와 함께 열적 사이클로 처리된다는 것이 발견되었다.
열적 사이클로 수행되는 직물의 냉각 단계 동안, 수지-얀의 팽창계수의 차이와 함께, 수지들의 특별한 취성은 마이크로-파면의 형성을 가능하게 하고, 이에 따라, 신축성을 증가시켜서, 냉병기 및 총탄과 관련한 성능을 저해하지 않으면서 보정된 공기의 통과를 가능하게 한다. 이는 수지의 경도가 냉병기의 관통에 대해 효과적으로 작용하고 총탄 충격 에너지를 동적으로 흡수하기 위해 마이크로 불연속성이 직물의 얀을 신장시킬 수 있기 때문에 일어난다.
본 발명의 이러한 및 추가의 장점들, 목적들, 및 특징들은, 제한적인 것으로 의도되지 않고, 오로지 예시적인 특징을 갖는 예시적인 구체예들을 참조로 하여, 하기 설명으로부터 당업자에 의해 보다 잘 이해될 것이다.
음의 축방향 팽창계수를 갖는 탄도 얀(ballistic yarn)은 냉병기들 및 총탄들에 대해 저항적인 직물의 생산을 위해 사용되었으며, 이러한 직물은 통기성을 나타내고 신축적이다. 음의 팽창계수는, 온도가 증가함에 따라 얀의 길이가 감소함을 의미한다.
본 발명의 목적을 위해 유용한 이러한 얀들은 아라미드, 코-폴리아라미드, 폴리우레탄, 폴리벤조-옥사졸, 폴리에틸렌들 얀들, 카본 또는 유리의 얀들을 포함한다. 이러한 얀들의 강인성은 10 gr/dtex 보다 커야 하며, 모듈러스는 300 Gpa 보다 커야 하며, 파열까지의 신장률은 1% 보다 커야 한다.
본 발명의 목적을 위해 유용한, 이러한 얀들의 음의 축방향 팽창계수는 음수로서, -20×10-6/℃ 보다 커야 하고, 바람직하게, 1℃ 당 -20×10-6 내지 -0.1×10-6 범위여야 한다.
명시된 얀들은 안정한 구조를 획득하기 위해 직조된다. 이러한 구조물들의 특징은 "직조물(weave)"로서 지시된다. 이에 따라, 평직물(plain weave), 이중 직조물(double weave), 능직물(twill), 새틴(satin), 등을 포함하는 다수의 직조물이 알려져 있다.
본 발명의 목적을 위해 특히 유용한 직조물은 평직 구조를 갖는 직물에 의해 나타내며, 여기서, 각 위사 쓰레드는 각 경사 쓰레드와 교차한다.
텍스타일 구조는 또한, 함께 결합되고 상이한 크기(카운트(count))를 갖는 상이한 폴리머들로부터 유도된 얀들로 이루어질 수 있다. 임의의 경우에, 이러한 얀들 중 적어도 30%는 음의 축방향 팽창계수를 가져야 한다.
얀들의 카운트는 100 내지 4500 dtex, 바람직하게, 200 내지 3360 dtex의 범위이다.
주입 전에, 직물의 중량은 80 gr/㎡ 내지 1000 gr/㎡, 바람직하게, 120 내지 500 gr/㎡의 범위이다.
얀은, 직조 전에 사전-처리될 수 있거나, 직물은, 주입 전에, 표면을 극성적으로 활성화시키는 처리로 처리될 수 있다. 이는 특히, 초고분자량, 예를 들어, 1,000,000 보다 큰 분자량의 폴리에틸렌의 섬유들을 기초로 한 직물들에 적용한다. 얀들은 미터 당 10회 턴(turn) 내지 미터 당 200회 턴으로 이루어진 트위스팅 턴(twisting turn)으로 트위스팅될 수 있다. 사용되는 얀은 또한, 불연속적인 형태를 가질 수 있다.
직물은, 폴리머 수지가 주입되기 전에, 직물을 이루는 얀들의 섬유들에 대한 본 발명의 대상인 폴리머(들)의 접착력을 변형시키기 위해, 다른 수지들(예를 들어, 실리콘들 또는 플루오로카본들)로 처리될 수 있다.
본 발명의 구체예에 따른, 직물에 대한 수지(또는 수지들)의 적용은 당업자에게 널리 알려진 기술들에 의해, 예를 들어, 닥터링(doctoring), 스프레잉(spraying), 함침(immersion)에 의해 수행되며, 수지가 용매에 의해 운반되는 경우에, 그 후에, 용매는 완전히 증발된다. 수지가 분말 형태인 경우에, 건조 단계는 필요치 않다. 직물은 또한, 부분적으로 주입되거나, 단지 하나의 표면 상에 주입될 수 있다.
유리하게, 주입 단계 후에, 직물은 1 내지 200 bar에서 가변적인 압력, 및 하기 관계식에 관련한 방식으로 선택되는 온도와 함께, 가압 단계로 처리된다.
| CTEf × (Tp-Ta) | + | CTEr × (Tp-Ta) | > 300×10-6
상기 식에서, CTEf는 텍스타일 구성요소의 얀의 (음의) 축방향 팽창계수이며,
Tp는 가압 온도이며,
Ta는 주변 환경의 온도로서, 이러한 온도에서, 얀 또는 수지가 균형을 이루며,
CTEr은 수지의 팽창계수이다.
직물에 주입되는 폴리머 또는 폴리머들은 10×10-6×℃ 보다 큰 양의 팽창계수를 가져야 한다. 이러한 폴리머들은 예를 들어, 천연 또는 합성 수지들, 예를 들어, 로진, 에폭시, 페놀계, 폴리아미드, 아크릴릭, 폴리우레탄 수지들, PVC, PVA를 포함한다. 이러한 수지들의 경도는 75 Sh D 보다 낮지 않아야 하며, 신장률은 5% 보다 작아야 한다.
바람직한 구체예에서, 사용되는 수지는 Icap Sira에 의해 생산된 7105 타입(ACRILEM 7105)의 열가소성 아크릴 폴리머의 용액에 관한 것일 수 있는데, 이에 대하여, 수지의 취성으로 인하여 그 자체로 강화될 수 있는 구조물을 실현하는 것이 가능하지 않다. 응집 능력이 존재하지 않으며, 이에 따라, 건조 직후에, 생성물은 단지 손가락만으로 분말로 용이하게 환원될 수 있다. ACRILEM 7105 수지는 코폴리머 부틸 아크릴레이트-메틸 메타크릴레이트를 함유하며; 보다 상세하게, 이는 함께 혼합된 하기 성분들을 포함한다: 5-클로로-2-메틸-2H-이소티아졸-3-온[EC no. 247-500-7] 및 2-메틸-2H-이소티아졸-3-온[EC no. 220-239-6].
다른 폴리머(B)는 이러한 폴리머(A)에, 얀들의 섬유들에 대한 폴리머 접착력의 변형제(modifier)로서, 수지 A에 대해 10 중량% 정도로 첨가될 수 있다.
엘라스토머 폴리우레탄, 폴리부텐, 폴리이소부텐, 아크릴릭, 메타 아크릴릭 폴리비닐 부티랄 수지들, 등을 기반으로 한 폴리머들은 본 발명의 목적을 위해 특히 유용하다.
상기 언급된 규칙들을 준수하여, 폴리머 수지들 A 또는 A+B는 또한, 2 내지 200 nm 범위의 치수를 갖는, 나노입자 형태의 세라믹 또는 비-세라믹 입자들, 예를 들어, TiO2, Al2O3, Sic, Si3N4, 탄소를 기반으로 한 입자들을 포함할 수 있다. 이러한 입자들은 블레이드 또는 총탄의 마찰값을 증가시킬 수 있고, 이에 따라, 생성물의 성능을 개선시킬 수 있다.
적용되는 이러한 수지(들)의 양은 10 gr/㎡ 내지 200 gr/㎡의 직물 상의 건조 생성물의 범위이다. 특히, 백분율로, 직물 상의 건조 수지의 양은 10% 내지 80%의 범위, 및 바람직하게, 20% 내지 60% 범위이다.
수지의 강성 및 수지들과 직물의 얀 간의 절대 팽창계수의 차이로 인한 갭(gap)의 형성은 작은 홀들 및 갈리진 구역들 둘 모두의 형태로 갭을 획득할 수 있다. 얀의 팽창계수와 수지의 팽창계수 간의 차이가 클수록, 이러한 갭이 더욱 크고, 모울딩 온도가 더욱 높다.
이러한 공정으로 얻어진 갭은 30 내지 300 마이크론으로 다양하다. 특히, 아크릴릭 폴리머 수지 7105는 하기에 기술되는 시험들로부터 추정될 수 있는 바와 같이, 극도의 환경적 습도 조건에 대한 절대 내성을 나타낸다: 165 gr/㎡의 무게를 가지고, 670 dtex의 섬유들로 획득된, DuPont®에 의해 생산된 Aramide Kevlar® 얀들로 제조된 Style 640으로 불리워진 일련의 직물들에 약 70 gr/㎡의 수지 7105를 주입하였다. 125℃에서 건조 및 모울딩 후에, 일련의 시편들을 60℃의 온도 및 90%의 상대 습도에서 인공적으로 컨디셔닝하였다.
충분한 양의 이러한 직물을 250 시간의 간격으로 취득하였다. 60%의 습도와 함께 20℃에서 재-컨디셔닝된 동일한 직물들을 명시된 바와 같이 블레이드 P1B 및 송곳을 이용하여 미국 규칙(American rule) 01 0115NIJ에 따라 칼(knife)로 조치하였다. 모든 시험들을 50 줄의 에너지를 갖는 각 충격에 대하여 새로운 블레이드로, 및 50 줄의 에너지를 갖는 각 충격에 대하여 새로운 송곳으로 수행하였다.
샘플 유형(Samples Typology)
샘플들을 OPR87/C/2014에 따라 생산하였다.
Style 640 세정된 직물에 수지 65 g/m2를 주입하고, 모울딩하였다.
약 6.4 kg/m2의 중량에 대하여 30개의 층을 패키징하였다.
에이징 공정
90% U.R. 및 60℃에서의 온도 챔버에서 250, 500, 750, 1000시간 동안 에이징시켰다.
각 에이징 기간의 종료 시에, 샘플을 20℃ 및 60% U.R.에서 24시간 동안 건조시키고 컨디셔닝하였다.
시험 절차
HOSDB, 블레이드 P1B에 따른 시험
각 패키지를 2 시리즈의 3회 찌름(stab)으로 처리하였다:
- 50줄에서 제1 시리즈
- 36줄에서 제2 시리즈
찌름 발포 간의 거리: 60 mm
블레이드를 3회 찌르고 교체하였다.
결과
Figure pct00001
완벽을 기하기 위하여, 0시간, 750시간, 및 1000시간 에이징된 패키지는 9 mm 레밍톤(Rmington)으로 시험하였다.
결과들은 하기와 같다:
Figure pct00002
송곳의 경우 = 0.
결과적으로, 심지어 1000시간의 컨디셔닝 후에도, 수지의 안정성이 최적이라는 것이 주지되어야 한다.
본 발명에 따라 수득된 다른 시리즈의 이루어진 라미네이션된 직물들은, 이의 내마모성을 입증하기 위하여, 수지 없는 다른 시리즈의 직물과 비교하였다. 사용된 시스템은, 수지 취성이 기계적 특징을 위협할 수 있는 지의 여부를 입증하기 위해 규제 UNI EN ISO 12947 - 1:2000, UNI 12947 - 3:2000(Martindale)를 따른다. 20,000회 사이클 후에, 이의 변화가 없는 상태의 직물은 이의 중량의 15.8 mg을 잃었으며, 라미네이션된 직물은 이의 중량의 15.4 mg을 잃었는데, 이는 이의 변하지 않은 상태의 직물과 관련하여 약간 보다 더 양호한 결과이다.
다른 시리즈의 수지-첨가된 및 라미네이션된 직물들을 UNI EN ISO 9237:1997에 따라 공기 투과성 시험들로 처리하였다. 인가된 진공은 200 Pa이다. 결과는, 1.55 mm/s의 평균 침투성을 지시하며, 이는 요망되는 타겟들이 또한, 통기성 측면에서 충족되었음을 확인한다.
다른 바람직한 구체예에서, 5%의 Kraton 3301 타입(타입 B 수지)의 엘라스토머 폴리머는 수지 7105에 첨가된다.
본 발명에 의해 제안된 동일한 생산 공정을 이용하여, 40 cm × 40 cm의 32개의 오버레이드 층(overlaid layer)들을 생산하였다. 규제(regulation) NIJ 01 004 Level IIIA 및 NIJ 01 0115 Level 50줄에 따라 칼, 총탄 및 송곳에 대한 이의 동시 저항(contemporaneous resistance)을 체크하기 위해, 190 gr/㎡의 중량을 갖는 Dupont® K29 타입 Kevlar®의 아라미드 섬유의 이러한 직물들의 층에 80 gr/㎡의 수지들 A+B를 갖는 수지를 첨가하였다. 규제 요건이 용이하게 충족되었으며, 공기 투과성은 2.05 mm/s가 되었다.
본 발명의 범위 내에서, 용어 "폴리머"가 폴리머 물질, 뿐만 아니라, 천연 또는 합성 수지들 및 이들의 혼합물들을 지칭하는 것으로 이해된다. 또한, 용어 "섬유"가 긴 바디(elongated body)들을 지칭하는 것으로서, 이의 길이방향 치수가 횡방향 치수(transversal dimension) 보다 훨씬 더 긴 것으로 이해된다.
실제로, 임의의 경우에, 구현 세부사항들은, 채택된 해법을 벗어나지 않고 결과적으로 본 특허에 의해 보호 내에 있는, 기술되고 예시된 바와 같은, 단수의 구성 요소들, 뿐만 아니라, 명시된 물질들의 특성을 지칭하기 위한 것과 동일한 방식으로 달라질 수 있다.

Claims (19)

  1. 음의 축방향 열팽창계수(CTE; Coefficient of Thermal Expansion)를 갖는 섬유들을 포함하는 적어도 하나의 텍스타일 구성요소(textile element)를 포함하는, 방검 탄도 방호(stab-resistant ballistic protection)의 생성을 위한 구조물로서, 텍스타일 구성요소에는 양의 열팽창계수(CTE), 75 쇼어 D 보다 큰 경도, 및 건조 직후에 폴리머 수지가 잘 부서지게 되는 응집 강도(cohesive strength)를 갖는 적어도 하나의 폴리머 수지가 주입된 구조물.
  2. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 폴리머 수지가 80 쇼어 D 보다 큰 경도를 갖는 구조물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 적어도 하나의 폴리머 수지가 로진 타입의 천연 또는 합성 수지들, 에폭시, 페놀계, 폴리아미드, 아크릴릭, 폴리우레탄, PVC, PVA로부터 선택된 적어도 하나의 수지를 포함하는 구조물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 폴리머 수지가 코폴리머 부틸 아크릴레이트-메틸 메타크릴레이트를 포함하는 구조물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 폴리머 수지가 5-클로로-2-메틸-2H-이소티아졸-3-온을 포함하는 구조물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 수지가 2-메틸-2H-이소티아졸-3-온을 포함하는 구조물.
  7. 제6항에 있어서, 제5항에 따른 경우에, 성분 5-클로로-2-메틸-2H-이소티아졸-3-온 및 2-메틸-2H-이소티아졸-3-온이 함께 혼합된 구조물.
  8. 제7항에 있어서, 적어도 하나의 폴리머 수지가 아크릴릭 수지 Acrilem 7105를 포함하는 구조물.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 텍스타일 구성요소의 섬유들의 축방향 CTE(axial CTE)가 -20×10-6/℃ 내지 0/℃인 구조물.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 폴리머 수지의 CTE가 10×10-6/℃ 보다 큰 구조물.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리머 층이, 건조 직후에, 공기가 통과되는 갭(gap)들을 갖는 구조를 갖는 구조물.
  12. 제11항에 있어서, 갭들이 10 내지 300 ㎛의 크기를 갖는 마이크로기공(micropore)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 폴리머 수지가 적어도 제1 수지, 및 제1 수지와 혼합되는 제2 수지를 포함하며, 제2 수지가 75 쇼어 D 보다 낮은 경도, 300% 보다 큰 신장률(elongation)을 가지며, 제2 수지의 중량%가 전체 수지의 10%를 초과하지 않는 구조물.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 2 내지 200 nm 크기를 갖는 입자들이 적어도 하나의 폴리머 수지에 분산되어 있는 구조물.
  15. 제14항에 있어서, 입자들이 TiO2, Al2O3, Sic, Si3N4, 탄소의 물질들 중 하나 이상으로 이루어진 구조물.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 텍스타일 구성요소가 아라미드, 코-폴리아라미드, 폴리우레탄, 폴리벤조-옥사졸, 폴리에틸렌들, 카본 얀들 또는 유리의 군들 중 하나 이상의 섬유들을 포함하는 구조물.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 구조물을 제조하기 위한 생산 방법으로서,
    - 액체 형태의 적어도 하나의 폴리머 수지를 적어도 하나의 텍스타일 구성요소에 적용하는 단계;
    - 폴리머 수지를 건조하는 단계;
    - 구조물을 가압하는 단계를 포함하며,
    가압하는 단계가 하기 조건이 준수되게 하는 온도 Tp에서 수행되는, 생산 방법:
    |CTEf * (Tp-Ta)| + |CTEr * (Tp-Ta)| > 300×10-6
    상기 식에서,
    CTEf는 텍스타일 구성요소의 섬유들의 (음의) CTE이며;
    Ta는 주변 온도이며;
    CTEr은 폴리머 수지의 (양의) CTE이다.
  18. 제17항에 있어서, 온도 Tp가 20 내지 200℃이며, 압력이 5 내지 200 bar이며, 가압 시간이 5초 보다 긴, 생산 방법.
  19. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 구조물을 포함하는 탄도 방호 물품(ballistic protective article).
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