WO2018216975A1 - 방호용 아라미드 복합재, 그의 제조방법 및 이로 제조된 방호용 적층물 - Google Patents

방호용 아라미드 복합재, 그의 제조방법 및 이로 제조된 방호용 적층물 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a protective aramid composite, a method for manufacturing the same and a protective laminate prepared therefrom, specifically, a protective aramid composite, a method for producing the protective laminate and the same excellent in lightness and lightness at the same time It is about.
  • an aramid fabric laminate in which multiple layers of aramid fabrics are woven using aramid filament yarns as warp and weft yarns is used, but the aramid fabric laminates may be inclined and Due to the phenomenon of the weft slipping with each other there was a problem that the inspection performance is greatly reduced.
  • an aramid yarn fabric laminate in which multiple layers of aramid yarns are woven using aramid yarns as warp and weft yarns is used. There was a problem that the inspection performance is greatly reduced.
  • thermoplastic resin film on an aramid fabric As another conventional protective material, a material such as laminating a thermoplastic resin film on an aramid fabric or impregnating a thermoplastic resin on an aramid fabric, as disclosed in Korean Patent Registration No. 10-1394655 and US Patent Publication No. 2015/0135937.
  • Several laminates have been used, but due to the high viscosity of the thermoplastic resin, the thermoplastic resin cannot be impregnated deeply in the aramid fabric, or the thermoplastic resin layer formed on the aramid fabric surface is soft, thereby obtaining sufficient inspection performance. There was a difficult problem.
  • An object of the present invention is to provide an aramid composite for protection and a method for producing the same, which are excellent in inspection performance and light weight, and low in manufacturing cost.
  • Another object of the present invention is to provide a protective laminate comprising the protective aramid composite.
  • the aramid fabric (1a) is coated with a thermosetting resin and dried to prepare an aramid prepreg fabric having a non-cured thermosetting resin coating layer (1b) on one side of the aramid fabric (1a)
  • Aramid prepreg fabric was laminated by alternately repeating the aramid fabric (1a) constituting the aramid prepreg fabric and the uncured thermosetting resin coating layer (1b) of 2 to 4 sheets of aramid prepreg fabric
  • the aramid prepreg laminate is heated and pressed to cure the thermosetting resin in the uncured thermosetting resin coating layer 1b constituting the aramid prepreg laminate to prepare an aramid composite for protection.
  • thermosetting resin coating layer (1b) formed on one surface of the aramid fabric (1a) alternately repeat the aramid fabric (1a) and the thermosetting resin coating layer (1b). It has a structure laminated integrally so that the thermosetting resin coating layer (1b) is located on the surface.
  • the protective aramid composite 2-30 sheets are laminated in a separated state so as not to be integrated with each other to produce a protective laminate.
  • the protective aramid composite according to the present invention is excellent because the hardened thermosetting resin coating layer (1b) is located between the aramid fabric (1a) and the hard thermosetting resin coating layer (1b) is formed on the surface of the protective aramid composite material Implement the sword performance.
  • thermosetting resin coating layer (1b) constituting the protective aramid composite of the present invention is excellent in flexibility and fit because it is low in viscosity and does not penetrate deeply into the aramid fabric (1a).
  • the protective aramid composite material according to the present invention includes a thermosetting resin coating layer 1b having a high surface hardness, even if the content of the thermosetting resin in the protective aramid composite material is low, it is advantageous to reduce the weight.
  • the protective laminate of the present invention is laminated in a state in which the protective aramid composite materials are not integrated, it is excellent in flexibility (flexibility) is further improved the anti-glare performance and anti-ballistic performance.
  • the protective aramid composite and the protective laminate of the present invention is excellent in anti-glare performance and also excellent in ballistic resistance at the same time.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the protective aramid composite (X) according to the present invention.
  • FIGS. 2 and 3 are cross-sectional schematic diagrams of the protective laminate Y according to the invention.
  • the protective aramid composite according to the present invention has 2 to 4 sheets of aramid coated fabric (1) having a thermosetting resin coating layer (1b) formed on one surface of the aramid fabric (1a), and the thermosetting fabric (1a).
  • the resin coating layer 1b is alternately repeated to have a structure in which the thermosetting resin coating layer 1b is integrally laminated on the surface thereof.
  • thermosetting resin is a phenol resin, melamine resin, thermosetting polyurethane resin, urea resin or epoxy resin, preferably a phenol resin.
  • thermosetting resin in the protective aramid composite material is 5 to 30% by weight is preferable to achieve weight reduction while improving the performance of the sword.
  • thermosetting resin content in the protective aramid composite material to achieve a light weight of the protective aramid composite material while improving the performance of the sword.
  • the aramid fabric (1a) is composed of aramid multifilament having a fineness of 300 to 1,600 denier, preferably 600 to 1,000 denier, the surface density of 120 to 350g / m2, preferably 180 to 300g / m2.
  • the inspection performance is excellent, but the yarn manufacturing cost is increased, and when the fineness exceeds 1,600 denier, the weaving density is lowered and the inspection performance may be lowered.
  • the surface density is less than 120 g / m 2
  • the density is so low that the inspection performance is lowered, and at the same time, the thermosetting resin is excessively penetrated into the aramid fabric 1a, so that the protective aramid composite is easily broken and the wearing comfort may be reduced.
  • the weaving density becomes too high, so much wool occurs during weaving, and the physical properties of the aramid fabric 1a may be greatly reduced.
  • the Shore A hardness of the protective aramid composite according to the present invention is 70 to 100, preferably 90 to 100.
  • the surface hardness of the protective aramid composite material becomes too soft, and thus the inspection performance may be reduced.
  • the protective aramid composite according to the present invention is cured while the thermosetting resin having a relatively lower viscosity than the thermoplastic resin is impregnated between the aramid fabrics 1a constituting the aramid composite or inside the aramid fabric and at the same time the aramid fabric 1a. Since a hard thermosetting resin layer is formed on the surface, it is possible to realize excellent inspection performance even with a small amount of thermosetting resin content, thereby greatly improving the lightness.
  • Method for producing a protective aramid composite according to the present invention is (i) aramid fabric (1a) coated with a thermosetting resin on one side and dried to aramid fabric (a) on one side of the aramid fabric (1a) aramid prepreg in which the uncured thermosetting resin coating layer (1b) is formed Manufacturing a leg fabric;
  • Aramid prepreg fabric was laminated by alternately repeating the aramid fabric (1a) constituting the aramid prepreg fabric and the uncured thermosetting resin coating layer (1b) of 2 to 4 sheets of aramid prepreg fabric.
  • aramid fabric 1a is first coated with a thermosetting resin and dried to prepare an aramid prepreg fabric having an uncured thermosetting resin coating layer 1b formed on one surface of the aramid fabric 1a.
  • the aramid prepreg fabric is laminated by alternately repeating the aramid fabric 1a constituting the aramid prepreg fabric and the uncured thermosetting resin coating layer 1b alternately with 2 to 4 sheets of aramid prepreg fabric.
  • the aramid prepreg laminate is heated and pressed to cure the thermosetting resin in the uncured thermosetting resin coating layer 1b constituting the aramid prepreg laminate to prepare an aramid composite for protection.
  • a pressing method or a laminating method may be used as a method of heating and pressurizing the aramid prepreg laminate.
  • the protective laminate of the present invention as shown in Figure 2 2 to 4 sheets of aramid coated fabric (1) having a thermosetting resin coating layer (1b) formed on one surface of the aramid fabric (1a) and the aramid fabric (1a)
  • the thermosetting resin coating layer 1b is alternately repeated to have a structure in which 2 to 30 protective aramid composite materials which are integrally laminated so that the thermosetting resin coating layer 1b is positioned on a surface thereof are laminated without being integrated with each other.
  • the protective aramid composites are laminated without being integrated, and at the same time, the aramid coated fabrics (1) in the protective aramid composite are laminated without being separated and thus have flexibility (Flexibity). ) And sword performance are improved at the same time.
  • the protective laminate of the present invention can be used as a material for protective products such as protective suits, body armor, bulletproof bags and the like.
  • the protective laminate of the present invention further includes a laminate of synthetic foam (Foam) on the rear surface of the protective laminate shown in FIG. 2 as shown in FIG.
  • Foam synthetic foam
  • the protective laminate of the present invention is a protective laminate measured by NIJ STD 0115.00 Level 1 E2 method using S1 braid, P1 braid and spike when the total surface density of the protective laminate is 5.0-8.0 kg / m2.
  • the maximum depth (back deformation) of the part where the rear part of the water is derived is 20 mm or less.
  • the protective aramid composite and the protective laminate of the present invention have excellent anti-glare performance and excellent anti-ballistic performance. Specifically, the maximum depth (back strain: mm) of the portion from which the rear portion of the protective laminate is derived after the impact shot by the NIJ STD 0101.4IIIA method is less than 30 mm.
  • the aramid monofilament with a single yarn fineness of 1.0 denier was composed of 840 aramid monofilaments with a total fineness of 840 deniers as a warp and weft yarn to weave an aramid fabric having a surface density of 180 g / m 2.
  • an uncured phenolic resin coating layer is formed on one side of the aramid fabric, thereby preparing an aramid prepreg fabric having a phenolic resin content of 12% by weight.
  • the aramid prepreg was laminated so that the aramid fabric portion constituting one of the two aramid prepreg fabric and the uncured phenolic resin coating layer constituting the remaining one abuts each other.
  • the protective aramid composite 16 sheets were laminated in an unbonded state (falling state), and then one additional polyethylene foam (Foam) having a thickness of 5 mm and a surface density of 100 g / m 2 was further laminated on the rear surface.
  • a protective laminate of 6,500 g / m 2 was prepared.
  • Aramid monofilaments with a single yarn fineness of 1.0 denier were composed of 840 aramid monofilaments, and an aramid fabric with a surface density of 220 g / m2 was woven using aramid multifilament having a total fineness of 840 denier as warp and weft yarns.
  • an uncured phenolic resin coating layer is formed on one side of the aramid fabric, thereby preparing an aramid prepreg fabric having a phenolic resin content of 12% by weight.
  • the three aramid prepreg fabric was laminated, and then pressed at 160 ° C. for 4 minutes at a pressure of 7 Mpa to prepare a protective aramid composite having a weight of 490 g / m 2.
  • the protective aramid composite 13 sheets were laminated in an unbonded state (falling state), and then one additional polyethylene foam (Foam) having a thickness of 5 mm and a surface density of 100 g / m 2 was further laminated on the rear surface.
  • a protective laminate of 6,500 g / m 2 was prepared.
  • the aramid prepreg fabric was laminated so that the aramid fabric constituting one of the three aramid prepreg fabric and the phenolic resin coating layer constituting another aramid prepreg fabric abuts each other.
  • Aramid monofilaments with a single yarn fineness of 1.0 denier were composed of 840 aramid monofilaments, and an aramid fabric with a surface density of 220 g / m2 was woven using aramid multifilament having a total fineness of 840 denier as warp and weft yarns.
  • an uncured phenolic resin coating layer is formed on one side of the aramid fabric, thereby preparing an aramid prepreg fabric having a phenolic resin content of 12% by weight.
  • the protective aramid composite 13 sheets were laminated in an unbonded state (off state) to prepare a protective laminate having a weight of 6,600 g / m 2.
  • the aramid prepreg fabrics were laminated so that the aramid fabric constituting one of the aramid prepreg fabrics of the four aramid prepreg fabrics and the phenolic resin coating layer constituting another aramid prepreg fabric abut each other.
  • Aramid monofilaments with a single yarn fineness of 1.0 denier were composed of 840 aramid monofilaments, and an aramid fabric with a surface density of 220 g / m2 was woven using aramid multifilament having a total fineness of 840 denier as warp and weft yarns.
  • an uncured phenolic resin coating layer is formed on one side of the aramid fabric, thereby preparing an aramid prepreg fabric having a phenolic resin content of 12% by weight.
  • the three aramid prepreg fabric was laminated, and then pressed at 160 ° C. for 4 minutes at a pressure of 7 Mpa to prepare a protective aramid composite having a weight of 735 g / m 2.
  • the aramid prepreg was laminated so that the aramid fabric portion constituting one of the two aramid prepreg fabric and the uncured phenolic resin coating layer constituting the remaining one abuts each other.
  • the protective aramid composite 9 sheets were laminated in an unbonded state (off state) to prepare a protective laminate of 6,700 g / m 2.
  • Aramid monofilaments with a single yarn fineness of 1.0 denier were composed of 840 aramid monofilaments, and an aramid fabric with a surface density of 220 g / m2 was woven using aramid multifilament having a total fineness of 840 denier as warp and weft yarns.
  • Aramid monofilaments with a single yarn fineness of 1.0 denier were composed of 840 aramid monofilaments, and an aramid fabric with a surface density of 220 g / m2 was woven using aramid multifilament having a total fineness of 840 denier as warp and weft yarns.
  • an aramid prepreg fabric was prepared by laminating an ethylene-vinylacetate (EVA) thermoplastic film having a thickness of 50 ⁇ m and a weight of 50 g / m 2 on one side of the woven aramid fabric.
  • EVA ethylene-vinylacetate
  • the aramid prepregs were laminated so that the aramid fabric portion constituting one of the two aramid prepreg fabrics and the ethylene-vinylacetate (EVA) thermoplastic film constituting the remaining one abut each other.
  • EVA ethylene-vinylacetate
  • the protective aramid composite 12 sheets were laminated in an unbonded state (falling state), and then one additional polyethylene foam (Foam) having a thickness of 5 mm and a surface density of 100 g / m 2 was laminated on the rear surface for protection.
  • the laminate was prepared.
  • the aramid monofilament with a single yarn fineness of 1.0 denier was composed of 840 aramid monofilaments with a total fineness of 840 deniers as a warp and weft yarn to weave an aramid fabric having a surface density of 180 g / m 2.
  • an uncured phenolic resin coating layer is formed on one side of the aramid fabric, thereby preparing an aramid prepreg fabric having a phenolic resin content of 12% by weight.
  • the aramid prepreg was laminated so that the aramid fabric portion constituting one of the two aramid prepreg fabric and the uncured phenolic resin coating layer constituting the remaining one abuts each other.
  • the protective aramid composite material was laminated in a state of being bonded to each other (integrated state) and then laminated on the back of one additional polyethylene foam (Foam) having a thickness of 5 mm and a surface density of 100 g / m2
  • a protective laminate of 6,500 g / m 2 was prepared.
  • S1 braids, P1 braids and spikes were measured using the NIJ STD 0115.00 Level 1 E2 method, respectively.
  • the protective laminates prepared in Examples 1 to 4 had a maximum depth (back strain) of 20 mm at which the rear face of the protective laminate was measured by the NIJ STD 0115.00 Level 1 E2 method.
  • the inspection performance was excellent, but the protective laminates prepared in Comparative Example 1 and Comparative Example 2 had poor backing performance because the rear deformation exceeded 20 mm.
  • the present invention can effectively prevent the penetration of the spike (Spike) or the blade (Blade), so it is useful as a material for a sword or bulletproof material.

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Abstract

본 발명의 방호용 아라미드 복합재는 아라미드 직물(1a)의 일면에 열경화성 수지 코팅층(1b)이 형성된 아라미드 코팅직물(1) 2~4매가 상기 아라미드 직물(1a)과 열경화성 수지 코팅층(1b)이 교호로 반복되어 표면에 상기 열경화성 수지 코팅층(1b)이 위치하도록 일체로 적층되어 있는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 방호용 적층물은 상기 방호용 아라미드 복합재 2~30매가 서로 일체화 되지 않은 상태로 적층되어 있는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 방호용 아라미드 복합재는 아라미드 직물(1a)들 사이에 경화된 열경화성 수지 코팅층(1b)들이 위치함과 동시에 방호용 아라미드 복합재의 표면에 딱딱한 열경화성 수지 코팅층(1b)이 형성되어 있기 때문에 우수한 방검 성능을 구현한다. 한편, 본 발명의 방호용 적층물은 상기 방호용 아라미드 복합재들이 일체화 되지 않고 분리된 상태로 적층되어 있어서 유연성(Flexibility)이 뛰어나 방검성능이 더욱 향상된다.

Description

방호용 아라미드 복합재, 그의 제조방법 및 이로 제조된 방호용 적층물
본 발명은 방호용 아라미드 복합재, 그의 제조방법 및 이로 제조된 방호용 적층물에 관한 것으로서, 구체적으로는 방검성과 경량성이 동시에 뛰어난 방호용 아라미드 복합재, 그의 제조방법 및 이로 제조된 방호용 적층물에 관한 것이다.
이하, 본 발명에서 "방호용" 이라는 용어는 방검을 위한 용도와 방탄을 위한 용도 모두를 포함하는 의미로 사용한다.
종래의 방호용 소재로는 아라미드 필라멘트 원사를 경사 및 위사로 사용하여 제직된 아라미드 직물들을 여러겹 적층시킨 아라미드 직물 적층체가 사용되고 있으나, 상기 아라미드 직물 적층체는 칼날이 침투할 경우 상기 아라미드 직물의 경사 및 위사가 서로 미끄러지는 현상으로 인해 방검성능이 크게 저하되는 문제가 있었다.
또 다른 종래의 방호용 소재로는 아라미드 방적사를 경사 및 위사로 사용하여 제직된 아라미드 방적사 원단들을 여러겹 적층시킨 아라미드 방적사 원단 적층체가 사용되고 있으나, 상기 아라미드 방적사 원단 적층체는 제조비용이 비싸고 강력이 낮아 방검성능이 크게 저하되는 문제가 있었다.
또 다른 종래의 방호용 소재로는 대한민국 등록특허 제10-1394655호 및 미국 공개특허 제2015/0135937호 등에 게재된 바와 같이 아라미드 직물에 열가소성 수지 필름을 라미네이팅하거나, 아라미드 직물에 열가소성 수지를 함침시킨 소재들을 여러겹 적층시킨 적층체가 사용되어 왔으나, 상기 열가소성 수지의 높은 점도로 인해 열가소성 수지가 아라미드 직물 깊숙히 함침되지 못하거나 아라미드 직물 표면에 형성되는 열가소성 수지층이 소프트(Soft)하여 충분한 방검성능을 동시에 얻기 어려운 문제점이 있었다.
또 다른 종래의 방호용 소재로는 미국등록특허 제6,585,351호등에 게재된 바와 같이 원단에 미립자를 포함하는 수지액을 코팅한 미립자 코팅 원단이 사용되어 왔으나, 상기 미립자 코팅 원단을 사용 중 코팅된 미립자가 탈락되는 현상으로 인해 방검 및 방탄성능이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명의 과제는 방검 성능과 경량성이 우수하고, 제조원가도 저렴한 방호용 아라미드 복합재 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제는 상기 방호용 아라미드 복합재를 포함하는 방호용 적층물을 제공하는 것이다.
이와 같은 과제를 달성하기 위해서, 본 발명에서는 아라미드 직물(1a)에 열경화성 수지를 코팅 후 건조하여 아라미드 직물(1a) 일면에 미경화 상태의 열경화성 수지 코팅층(1b)이 형성된 아라미드 프리프레그 원단를 제조한 다음, 상기 아라미드 프리프레그 원단을 이루는 아라미드 직물(1a)과 상기 미경화 상태의 열경화성 수지 코팅층(1b)이 교호로 반복되게 2~4매의 아라미드 프리프레그 원단을 적층하여 아라미드 프리프레그 적층체를 제조한 다음, 상기 아라미드 프리프레그 적층체를 가열 및 가압하여 상기 아라미드 프리프레그 적층체 를 구성하는 미경화 상태의 열경화성 수지 코팅층(1b) 내 열경화성 수지를 경화시켜 방호용 아라미드 복합재를 제조한다.
제조된 방호용 아라미드 복합재는 아라미드 직물(1a)의 일면에 열경화성 수지 코팅층(1b)이 형성된 아라미드 코팅직물(1) 2~4매가 상기 아라미드 직물(1a)과 열경화성 수지 코팅층(1b)이 교호로 반복되어 표면에 상기 열경화성 수지 코팅층(1b)이 위치하도록 일체로 적층된 구조를 갖는다.
또한, 본 발명에서는 상기 방호용 아라미드 복합재 2~30매를 서로 일체화 되지 않게 분리된 상태로 적층시켜 방호용 적층물을 제조한다.
본 발명에 따른 방호용 아라미드 복합재는 아라미드 직물(1a)들 사이에 경화된 열경화성 수지 코팅층(1b)들이 위치함과 동시에 방호용 아라미드 복합재의 표면에 딱딱한 열경화성 수지 코팅층(1b)이 형성되어 있기 때문에 우수한 방검 성능을 구현한다.
또한, 본 발명의 방호용 아라미드 복합재를 구성하는 열경화성 수지 코팅층(1b)은 점도가 낮아 아라미드 직물(1a) 내부로 깊숙히 침투되지 않기 때문에 유연성 및 착용감이 우수하다.
또한, 본발명에 따른 방호용 아라미드 복합재는 표면경도가 높은 열경화성 수지 코팅층(1b)을 포함하기 때문에 방호용 아라미드 복합재내 열경화성 수지의 함량을 낮게 하여도 충분한 방검성을 구현할 수 있어서 경량화에 유리하다.
한편, 본 발명의 방호용 적층물은 상기 방호용 아라미드 복합재들이 일체화 되지 않고 분리된 상태로 적층되어 있어서 유연성(Flexibility)이 뛰어나 방검성능과 방탄성능이이 더욱 향상된다.
한편, 본 발명의 방호용 아라미드 복합재 및 방호용 적층물은 방검성능이 뛰어남과 동시에 방탄성능도 동시에 우수하다.
도 1은 본 발명에 따른 방호용 아라미드 복합재(X)의 단면개략도.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 방호용 적층물(Y)의 단면 개략도.
이하, 첨부한 도면 등을 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 방호용 아라미드 복합재는 도 1에 도시된 바와 같이 아라미드 직물(1a)의 일면에 열경화성 수지 코팅층(1b)이 형성된 아라미드 코팅직물(1) 2~4매가 상기 아라미드 직물(1a)과 열경화성 수지 코팅층(1b)이 교호로 반복되어 표면에 상기 열경화성 수지 코팅층(1b)이 위치하도록 일체로 적층된 구조를 구비한다.
상기 열경화성 수지는 페놀수지, 멜라민 수지, 열경화성 폴리우레탄 수지, 요소 수지 또는 에폭시 수지이며, 바람직하기로는 페놀수지이다.
상기 방호용 아라미드 복합재 내 열경화성 수지의 함량은 5~30중량%인 것이 방검성능을 향상시키면서 경량화를 달성하는데 바람직하다.
본 발명에서는 방호용 아라미드 복합재 내의 열경화성 수지 함량을 최소화하여 방호용 아라미드 복합재의 경량화를 달성하면서도 방검성능을 향상시켜 준다.
상기 아라미드 직물(1a)은 섬도가 300~1,600데니어, 바람직하기로는 600~1,000데니어인 아라미드 멀티필라멘트로 구성되며, 면밀도가 120~350g/㎡, 바람직하기로는 180~300g/㎡인 것이 바람직하다.
상기 섬도가 300데니어 미만일 경우에는 방검성능은 우수해지나 원사 제조비용이 상승하게 되고, 상기 섬도가 1,600데니어를 초과하는 경우에는 제직밀도가 낮아져 방검성능이 저하될 수 있다.
상기 면밀도가 120g/㎡ 미만인 경우에는 밀도가 너무 낮아 방검성능이 저하됨과 동시에 열경화성 수지가 아라미드 직물(1a) 내부로 과하게 침투되어 방호용 아라미드 복합재가 부서지기 쉽게 되고 착용감이 저하될 수 있다.
상기 면밀도가 350g/㎡을 초과하는 경우에는 제직밀도가 너무 높아져 제직시 모우가 많이 발생되어 아라미드 직물(1a)의 물성이 크게 저하될 수 있다.
본 발명에 따른 방호용 아라미드 복합재의 쇼어(Shore) A 경도는 70~100, 바람직하기로는 90~100인 것이 바람직하다.
상기 쇼어(Shore) A 경도가 70 미만일 경우에는 상기 방호용 아라미드 복합재의 표면 경도가 너무 소프트(Soft) 해져 방검성능이 저하될 수 있다.
본 발명에 따른 방호용 아라미드 복합재는 열가소성 수지 보다 점도가 상대적으로 낮은 열경화성 수지가 아라미드 복합재를 구성하는 아라미드 직물(1a)들 사이에 또는 아라미드 직물 내부에 함침되면서 경화되어 있고 동시에 상기 아라미드 직물(1a) 표면에 딱딱한 열경화성 수지층이 형성되어 있기 때문에 적은량의 열경화성 수지 함량으로도 우수한 방검성능을 구현할 수 있고, 그로인해 경량성도 크게 개선된다.
본 발명에 따른 방호용 아라미드 복합재의 제조방법은 (i) 아라미드 직물(1a) 일면에 열경화성 수지를 코팅 후 건조하여 아라미드 직물(1a) 일면에 미경화 상태의 열경화성 수지 코팅층(1b)이 형성된 아라미드 프리프레그 원단을 제조하는 공정;
(ii) 상기 아라미드 프리프레그 원단을 이루는 아라미드 직물(1a)과 미경화 상태의 열경화성 수지 코팅층(1b)이 교호로 반복되게 2~4매의 아라미드 프리프레그 원단을 적층하여 아라미드 프리프레그 적층체를 제조하는 공정 및
(iii) 상기 아라미드 프리프레그 적층체를 가열 및 가압하여 아라미드 프리프레그 적층체를 구성하는 미경화 상태의 열경화성 수지 코팅층(1b) 내 열경화성 수지를 경화시켜 방호용 아라미드 복합재를 제조하는 공정;을 포함한다.
구체적으로, 본 발명에서는 먼저 아라미드 직물(1a)에 열경화성 수지를 코팅 후 건조하여 아라미드 직물(1a) 일면에 미경화 상태의 열경화성 수지 코팅층(1b)이 형성된 아라미드 프리프레그 원단을 제조한다.
다음으로는, 상기 아라미드 프리프레그 원단을 이루는 아라미드 직물(1a)과 미경화 상태의 열경화성 수지 코팅층(1b)이 교호로 반복되게 2~4매의 아라미드 프리프레그 원단을 적층하여 아라미드 프리프레그 적층체를 제조한다.
다음으로는, 상기 아라미드 프리프레그 적층체를 가열 및 가압하여 아라미드 프리프레그 적층체를 구성하는 미경화 상태의 열경화성 수지 코팅층(1b) 내 열경화성 수지를 경화시켜 방호용 아라미드 복합재를 제조한다.
상기 아라미드 프리프레그 적층체를 가열 및 가압하는 방법으로는 프레싱 방법이 또는 라미네이팅 방법등이 사용될 수 있다.
한편, 본 발명의 방호용 적층물은 도 2에 도시된 바와 같이 아라미드 직물(1a)의 일면에 열경화성 수지 코팅층(1b)이 형성된 아라미드 코팅직물(1) 2~4매가 상기 아라미드 직물(1a)과 열경화성 수지 코팅층(1b)이 교호로 반복되어 표면에 상기 열경화성 수지 코팅층(1b)이 위치하도록 일체로 적층되어 있는 방호용 아라미드 복합재 2~30매가 서로 일체화 되지 않은 상태로 적층된 구조를 구비한다.
본 발명의 방호용 적층물은 상기 방호용 아라미드 복합재들이 일체화 되지 않고 분리된 상태로 적층되어 있으며, 동시에 상기 방호용 아라미드 복합재 내의 아라미드 코팅직물(1)들이 분리되지 않고 일체로 적층되어 있어서 유연성(Flexibity)과 방검성능이 동시에 향상된다.
본 발명의 방호용 적층물은 방검복, 방탄복, 방탄용 가방 등과 같은 방호용 제품의 소재로 사용될 수 있다.
본 발명의 방호용 적층물은 도3에 도시된 바와 같이 도 2에 도시된 방호용 적층물의 후면에 합성수지 발포체(Foam)가 추가로 적층된 것을 포함한다.
본 발명의 방호용 적층물은 방호용 적층물의 총 면밀도가 5.0~8.0kg/㎡일 때 S1 브레이드, P1 브레이드 및 스파이크(Spike)를 각각 사용하여 NIJ STD 0115.00 레벨 1 E2 방법으로 측정한 방호용 적층물의 후면부가 도출된 부분의 최대깊이(후면변형)가 20㎜이하이다.
본 발명의 방호용 아라미드 복합재 및 방호용 적층물은 방검성능이 우수함과 동시에 뛰어난 방탄성능도 구비한다. 구체적으로 NIJ STD 0101.4ⅢA 방법으로 탄환 착탄 후 상기 방호용 적층물의 후면부가 도출된 부분의 최대깊이(후면변형:㎜)는 30㎜미만 수준이다.
이하, 실시예 및 비교실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 살펴본다.
그러나, 본 발명의 보호범위는 하기 실시예를 만으로 한정되게 해석되어서는 안된다.
실시예 1
단사섬도가 1.0데니어인 아라미드 모노필라멘트 840개로 이루어져 총섬도가 840데니어인 아라미드 멀티필라멘트를 경사 및 위사로 사용하여 면밀도가 180g/㎡인 아라미드 직물을 제직 하였다.
다음으로, 제직된 상기 아라미드 직물에 페놀수지를 도포 후 건조하여 아라미드 직물 일면에 미경화 상태의 페놀수지 코팅층이 형성되어 있으며, 페놀수지 함량이 12중량%인 아라미드 프리프레그 원단을 제조하였다.
다음으로, 상기 아라미드 프리프레그 원단 2매을 적층한 후 7Mpa의 압력으로 160℃에서 4분간 프레싱하여 중량이 400g/㎡인 방호용 아라미드 복합재를 제조하였다.
이때, 상기 아라미드 프리프레그 원단 2매 중 1매를 구성하는 아라미드 직물 부분과 나머지 1매를 구성하는 미경화 상태의 페놀수지 코팅층이 서로 맞닿도록 상기 아라미드 프리프레그들을 적층하였다.
다음으로, 상기 방호용 아라미드 복합재 16매를 서로 접착안된 상태(떨어진 상태)로 적층한 후 후면에 두께가 5㎜이고 면밀도가 100g/㎡인 폴리에틸렌 발포체(Foam) 1매를 추가로 적층하여 중량이 6,500g/㎡인 방호용 적층물을 제조하였다.
제조된 방호용 적층물의 방검성능을 측정한 결과는 표 1과 같았다.
실시예 2
단사섬도가 1.0데니어인 아라미드 모노필라멘트 840개로 이루어져 총섬도가 840데니어인 아라미드 멀티필라멘트를 경사 및 위사로 사용하여 면밀도가 220g/㎡인 아라미드 직물을 제직 하였다.
다음으로, 제직된 상기 아라미드 직물에 페놀수지를 도포 후 건조하여 아라미드 직물 일면에 미경화 상태의 페놀수지 코팅층이 형성되어 있으며, 페놀수지 함량이 12중량%인 아라미드 프리프레그 원단을 제조하였다.
다음으로, 상기 아라미드 프리프레그 원단 3매을 적층한 후 7Mpa의 압력으로 160℃에서 4분간 프레싱하여 중량이 490g/㎡인 방호용 아라미드 복합재를 제조하였다.
다음으로, 상기 방호용 아라미드 복합재 13매를 서로 접착안된 상태(떨어진 상태)로 적층한 후 후면에 두께가 5㎜이고 면밀도가 100g/㎡인 폴리에틸렌 발포체(Foam) 1매를 추가로 적층하여 중량이 6,500g/㎡인 방호용 적층물을 제조하였다.
이때, 상기 아라미드 프리프레그 원단 3매 중 하나의 아라미드 프리프레그 원단을 구성하는 아라미드 직물과 또 다른 하나의 아라미드 프리프레그 원단을 구성하는 페놀수지 코팅층이 서로 맞닿도록 상기 아라미드 프리프레그 원단들을 적층하였다.
제조된 방호용 적층물의 방검성능을 측정한 결과는 표 1과 같았다.
실시예 3
단사섬도가 1.0데니어인 아라미드 모노필라멘트 840개로 이루어져 총섬도가 840데니어인 아라미드 멀티필라멘트를 경사 및 위사로 사용하여 면밀도가 220g/㎡인 아라미드 직물을 제직 하였다.
다음으로, 제직된 상기 아라미드 직물에 페놀수지를 도포 후 건조하여 아라미드 직물 일면에 미경화 상태의 페놀수지 코팅층이 형성되어 있으며, 페놀수지 함량이 12중량%인 아라미드 프리프레그 원단을 제조하였다.
다음으로, 상기 아라미드 프리프레그 원단 4매을 적층한 후 7Mpa의 압력으로 160℃에서 4분간 프레싱하여 중량이 490g/㎡인 방호용 아라미드 복합재를 제조하였다.
다음으로, 상기 방호용 아라미드 복합재 13매를 서로 접착안된 상태(떨어진 상태)로 적층하여 중량이 6,600g/㎡인 방호용 적층물을 제조하였다.
이때, 상기 아라미드 프리프레그 원단 4매 중 하나의 아라미드 프리프레그 원단을 구성하는 아라미드 직물과 또 다른 하나의 아라미드 프리프레그 원단을 구성하는 페놀수지 코팅층이 서로 맞닿도록 상기 아라미드 프리프레그 원단들을 적층하였다.
제조된 방호용 적층물의 방검성능을 측정한 결과는 표 1과 같았다.
실시예 4
단사섬도가 1.0데니어인 아라미드 모노필라멘트 840개로 이루어져 총섬도가 840데니어인 아라미드 멀티필라멘트를 경사 및 위사로 사용하여 면밀도가 220g/㎡인 아라미드 직물을 제직 하였다.
다음으로, 제직된 상기 아라미드 직물에 페놀수지를 도포 후 건조하여 아라미드 직물 일면에 미경화 상태의 페놀수지 코팅층이 형성되어 있으며, 페놀수지 함량이 12중량%인 아라미드 프리프레그 원단을 제조하였다.
다음으로, 상기 아라미드 프리프레그 원단 3매을 적층한 후 7Mpa의 압력으로 160℃에서 4분간 프레싱하여 중량이 735g/㎡인 방호용 아라미드 복합재를 제조하였다.
이때, 상기 아라미드 프리프레그 원단 2매 중 1매를 구성하는 아라미드 직물 부분과 나머지 1매를 구성하는 미경화 상태의 페놀수지 코팅층이 서로 맞닿도록 상기 아라미드 프리프레그들을 적층하였다.
다음으로, 상기 방호용 아라미드 복합재 9매를 서로 접착안된 상태(떨어진 상태)로 적층하여 6,700g/㎡인 방호용 적층물을 제조하였다.
제조된 방호용 적층물의 방검성능을 측정한 결과는 표 1과 같았다.
비교실시예 1
단사섬도가 1.0데니어인 아라미드 모노필라멘트 840개로 이루어져 총섬도가 840데니어인 아라미드 멀티필라멘트를 경사 및 위사로 사용하여 면밀도가 220g/㎡인 아라미드 직물을 제직 하였다.
다음으로, 상기 아라미드 직물 30매를 서로 접착안된 상태(떨어진 상태)로 적층한 후 후면에 두께가 5㎜이고 면밀도가 100g/㎡인 폴리에틸렌 발포체(Foam) 1매를 추가로 적층하여 중량이 6,700g/㎡인 방호용 적층물을 제조하였다.
제조된 방호용 적층물의 방검성능을 측정한 결과는 표 1과 같았다.
비교실시예 2
단사섬도가 1.0데니어인 아라미드 모노필라멘트 840개로 이루어져 총섬도가 840데니어인 아라미드 멀티필라멘트를 경사 및 위사로 사용하여 면밀도가 220g/㎡인 아라미드 직물을 제직 하였다.
다음으로, 제직된 상기 아라미드 직물 일면에 두께가 50㎛이고 중량50g/㎡인 에틸렌-비닐아세테이트(EVA) 열가소성 필름을 라미네이팅 시켜 아라미드 프리프레그 원단을 제조하였다.
다음으로, 상기 아라미드 프리프레그 원단 2매을 적층한 후 7Mpa의 압력으로 160℃에서 4분간 프레싱하여 방호용 아라미드 복합재를 제조하였다.
이때, 상기 아라미드 프리프레그 원단 2매 중 1매를 구성하는 아라미드 직물 부분과 나머지 1매를 구성하는 에틸렌-비닐아세테이트(EVA) 열가소성 필름이 서로 맞닿도록 상기 아라미드 프리프레그들을 적층하였다.
다음으로, 상기 방호용 아라미드 복합재 12매를 서로 접착안된 상태(떨어진 상태)로 적층한 후 후면에 두께가 5㎜이고 면밀도가 100g/㎡인 폴리에틸렌 발포체(Foam) 1매를 추가로 적층하여 방호용 적층물을 제조하였다.
제조된 방호용 적층물의 방검성능을 측정한 결과는 표 1과 같았다.
비교실시예 3
단사섬도가 1.0데니어인 아라미드 모노필라멘트 840개로 이루어져 총섬도가 840데니어인 아라미드 멀티필라멘트를 경사 및 위사로 사용하여 면밀도가 180g/㎡인 아라미드 직물을 제직 하였다.
다음으로, 제직된 상기 아라미드 직물에 페놀수지를 도포 후 건조하여 아라미드 직물 일면에 미경화 상태의 페놀수지 코팅층이 형성되어 있으며, 페놀수지 함량이 12중량%인 아라미드 프리프레그 원단을 제조하였다.
다음으로, 상기 아라미드 프리프레그 원단 2매을 적층한 후 7Mpa의 압력으로 160℃에서 4분간 프레싱하여 중량이 400g/㎡인 방호용 아라미드 복합재를 제조하였다.
이때, 상기 아라미드 프리프레그 원단 2매 중 1매를 구성하는 아라미드 직물 부분과 나머지 1매를 구성하는 미경화 상태의 페놀수지 코팅층이 서로 맞닿도록 상기 아라미드 프리프레그들을 적층하였다.
다음으로, 상기 방호용 아라미드 복합재 16매로 서로 접착된 상태(일체화된 상태)로 적층한 후 후면에 두께가 5㎜이고 면밀도가 100g/㎡인 폴리에틸렌 발포체(Foam) 1매를 추가로 적층하여 중량이 6,500g/㎡인 방호용 적층물을 제조하였다.
제조된 방호용 적층물의 방검성능을 측정한 결과는 표 1과 같았다.
구분 방검성능(㎜)
S1 P1 스파이크
실시예 1 0 16 15
실시예 2 0 13 11
실시예 3 0 10 7
실시예 4 0 12 9
비교실시예 1 50 49 45
비교실시예 2 9 25 23
비교실시예 3 5 18 20
표 1의 방검성능은 아래와 같은 방법으로 평가하였다.
방검성능
S1 브레이드, P1 브레이드 및 스파이크(Spike)를 각각 사용하여 NIJ STD 0115.00 Level 1 E2 방법으로 측정하였다.
표 1에 기재된 바와 같이 실시예 1 내지 실시예 4로 제조된 방호용 적층물은 NIJ STD 0115.00 레벨 1 E2 방법으로 측정한 방호용 적층물 후면부가 도출된 부분의 최대깊이(후면변형)가 20㎜이하로 방검성능이 우수하였으나, 비교실시예 1 및 비교실시예 2로 제조한 방호용 적층물은 상기 후면변형이 20㎜를 초과하여 방검성능이 불량하였다.
*부호의 설명*
1a : 아라미드 직물
1b : 열경화성 수지 코팅층
1 : 아라미드 코팅직물
X : 방호용 아라미드 복합재
Y : 방호용 적층물
F : 합성수지 발포체(Foam)
본 발명은 스파이크(Spike) 또는 브레이드(Blade)의 침투를 효과적으로 방지할 수 있어서 방검용 소재 또는 방탄용 소재 등으로 유용하다.

Claims (13)

  1. 아라미드 직물(1a)의 일면에 열경화성 수지 코팅층(1b)이 형성된 아라미드 코팅직물(1) 2~4매가 상기 아라미드 직물(1a)과 열경화성 수지 코팅층(1b)이 교호로 반복되어 표면에 상기 열경화성 수지 코팅층(1b)이 위치하도록 일체로 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 방호용 아라미드 복합재.
  2. 제1항에 있어서, 상기 아라미드 직물(1a)은 면밀도가 120~350g/㎡인 것을 특징으로 하는 방호용 아라미드 복합재.
  3. 제1항에 있어서, 상기 아라미드 직물(1a)은 섬도가 300~1,600데니어인 아라미드 멀티필라멘트로 구성되는 것을 특징으로 하는 방호용 아라미드 복합재.
  4. 제1항에 있어서, 상기 열화성 수지 코팅층(1b)을 이루는 열경화성 수지는 페놀수지, 멜라민 수지, 열경화성 폴리우레탄 수지, 요소수지 및 에폭시 수지 중에서 선택된 1종의 수지인 것을 특징으로 하는 방호용 아라미드 복합재.
  5. 제1항에 있어서, 방호용 아라미드 복합재내 열경화성 수지 코팅층(1b)을 이루는 열경화성 수지의 함량이 5~30중량%인 것을 특징으로 하는 방호용 아라미드 복합재.
  6. 제1항에 있어서, 방호용 아라미드 복합재의 쇼어(Shore) A 경도가 70~100인 것을 특징으로 하는 방호용 아라미드 복합재.
  7. (i) 아라미드 직물(1a) 일면에 열경화성 수지를 코팅 후 건조하여 아라미드 직물(1a) 일면에 미경화 상태의 열경화성 수지 코팅층(1b)이 형성된 아라미드 프리프레그 원단을 제조하는 공정;
    (ii) 상기 아라미드 프리프레그 원단을 이루는 아라미드 직물(1a)과 미경화 상태의 열경화성 수지 코팅층(1b)이 교호로 반복되게 2~4매의 아라미드 프리프레그 원단을 적층하여 아라미드 프리프레그 적층체를 제조하는 공정 및
    (iii) 상기 아라미드 프리프레그 적층체를 가열 및 가압하여 아라미드 프리프레그 적층체를 구성하는 미경화 상태의 열경화성 수지 코팅층(1b) 내 열경화성 수지를 경화시켜 방호용 아라미드 복합재를 제조하는 공정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 방호용 아라미드 복합재의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 열화성 수지는 페놀수지, 멜라민 수지, 열경화성 폴리우레탄 수지, 요소수지 및 에폭시 수지 중에서 선택된 1종의 수지인 것을 특징으로 하는 방호용 아라미드 복합재의 제조방법.
  9. 제7항에 있어서, 방호용 아라미드 복합재내 열경화성 수지의 함량이 5~30중량%인 것을 특징으로 하는 방호용 아라미드 복합재의 제조방법.
  10. 아라미드 직물(1a)의 일면에 열경화성 수지 코팅층(1b)이 형성된 아라미드 코팅직물(1) 2~4매가 상기 아라미드 직물(1a)과 열경화성 수지 코팅층(1b)이 교호로 반복되어 표면에 상기 열경화성 수지 코팅층(1b)이 위치하도록 일체로 적층되어 있는 아라미드 복합재 2~30매가 서로 일체화 되지 않은 상태로 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 방호용 적층물.
  11. 제10항에 있어서, 방호용 적층물의 후면에 합성수지 발포체(2)가 추가로 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 방호용 적층물.
  12. 제10항에 있어서, 방호용 적층물의 총 면밀도가 5.0~8.0kg/㎡일 때 S1 브레이드, P1 브레이드 및 스파이크(Spike)를 각각 사용하여 NIJ STD 0115.00 레벨 1 E2 방법으로 측정한 방탄복 후면부가 도출된 부분의 최대깊이(후면변형)가 20㎜이하인 것을 특징으로 하는 방호용 적층물.
  13. 제10항에 있어서, 상기 아라미드 직물(1a)은 섬도가 300~1,600데니어인 아라미드 멀티필라멘트로 구성되며, 면밀도가 120~350g/㎡인 것을 특징으로 하는 방호용 적층물.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020237365A1 (en) * 2019-05-28 2020-12-03 Global Metallix Canada Inc. A composite armor plate and method of making a composite armor plate

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102046091B1 (ko) * 2018-12-21 2019-11-18 윤주영 라미네이팅된 파라-아라미드 직물을 포함하는 방탄 및 방검용 소재
KR102145123B1 (ko) 2019-03-28 2020-08-18 나용원 화재방호용 복합재
KR102272456B1 (ko) * 2019-09-25 2021-07-05 (주)부성텍스텍 전기안전 난연 보호복 적층원단
KR20240009743A (ko) 2022-07-14 2024-01-23 주식회사 제이케이글로텍 레이저 커팅을 활용하여 몰리 시스템에 적용 가능한 원단 및 이의 제조방법
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07180997A (ja) * 1993-12-22 1995-07-18 Sumitomo Bakelite Co Ltd 防弾用ヘルメット
JP2000514543A (ja) * 1996-06-24 2000-10-31 ディーエスエム エヌ．ブイ． 防弾用成形品
KR20080077639A (ko) * 2005-12-22 2008-08-25 다우 글로벌 테크놀로지스 인크. 경화성 에폭시 수지 조성물 및 이로부터 제조한 적층물
KR20110009441A (ko) * 2009-07-22 2011-01-28 코오롱인더스트리 주식회사 아라미드 복합재, 그 제조방법 및 이를 이용한 헬멧
KR20170055616A (ko) * 2015-11-11 2017-05-22 주식회사 엘지화학 프리프레그, 이를 이용한 복합재 및 이의 제조 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07180997A (ja) * 1993-12-22 1995-07-18 Sumitomo Bakelite Co Ltd 防弾用ヘルメット
JP2000514543A (ja) * 1996-06-24 2000-10-31 ディーエスエム エヌ．ブイ． 防弾用成形品
KR20080077639A (ko) * 2005-12-22 2008-08-25 다우 글로벌 테크놀로지스 인크. 경화성 에폭시 수지 조성물 및 이로부터 제조한 적층물
KR20110009441A (ko) * 2009-07-22 2011-01-28 코오롱인더스트리 주식회사 아라미드 복합재, 그 제조방법 및 이를 이용한 헬멧
KR20170055616A (ko) * 2015-11-11 2017-05-22 주식회사 엘지화학 프리프레그, 이를 이용한 복합재 및 이의 제조 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020237365A1 (en) * 2019-05-28 2020-12-03 Global Metallix Canada Inc. A composite armor plate and method of making a composite armor plate

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