KR101394655B1

KR101394655B1 - Para-aramid knifeproofing cloths comprising

Info

Publication number: KR101394655B1
Application number: KR1020130001043A
Authority: KR
Inventors: 김성수; 이기환
Original assignee: 주식회사 효성
Priority date: 2013-01-04
Filing date: 2013-01-04
Publication date: 2014-05-12

Abstract

The present invention relates to a para-aramid fabric and a knifeproofing material containing the same and, more specifically, to a knifeproofing material formed of two or three para-aramid fabrics having excellent knifeproofing effect and werability because the fabrics have a light weight per unit area, and containing the para-aramid fabrics adhered on a thermoplastic film. The knifeproofing material is formed of the two or three plain-weaved para-aramid fabrics; wherein the para-aramid fabrics are laminated to each other by polyurethane films with a thickness of 0.1-0.2 mm. Thus, the present invention is useful to the material for a knifeproofing clothing because it has excellent werability with the light weight per unit area and tensile strength by laminating 4-8 layers of the para-aramid knifeproofing materials.

Description

Para-aramid knifeproofing cloths comprising a para-aramid fabric

본 발명은 파라 아라미드 직물 및 이를 포함하는 방검용 보호복에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 단위면적당 중량이 가벼워 착용감이 우수하면서도 방검효과가 뛰어난 2 내지 3개의 파라 아라미드 직물로 부터 제조되고, 열가소성 필름에 의해 접착하는 파라 아라미드 직물을 포함하는 방검용 재료에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to a para-aramid fabric and a protective garment comprising the same, which are manufactured from two or three para-aramid fabrics excellent in feeling of wearing comfort and light weight per unit area, And a para-aramid fabric adhered thereto.

종래 방탄복은 총탄에 의한 상처는 효과적으로 방지할 수 있으나, 칼이나 뾰족한 흉기에 의한 상처는 효과적으로 방지하기 어려운 문제점이 있었다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해서 유럽 공개특허 제 224,425호에서는 아라미드 섬유로 이로어진 편물로 제조한 방검용 보호복을 제안하고 있으나, 상기 방검용 보호복은 편물로 제조되어 칼등으로 찌르는 것은 효과적으로 방호하지만, 베는 것은 효과적으로 방호하지 못하는 문제가 있었다. Conventionally, the bulletproof garment effectively prevents scratches caused by bullets, but it has a problem that it is difficult to effectively prevent scratches caused by knives and pointed weapons. In order to solve such a problem, European Patent Publication No. 224,425 proposes a protective garment made of a knitted fabric made of aramid fibers. However, since the protective garment made of knitted fabric is protected by knitting with a knife, There was a problem that cutting was not effective.

또 다른 종래기술로서, 영국 공개특허 제 2,283,902호에서는 아라미드 섬유로 이루어진 직물로 제조된 방검용 보호복을 제안하고 있으나, 상기 방검용 보호복은 가용성이 없고, 충분한 방검효과를 발현하기 위해서는 단위면적당 중량을 무겁게 해야 되므로 착용감이 떨어지는 문제가 있었다. 또한, 대한민국 등록 특허 제 10-0585033호에서는 탄화규소 등의 경물질이 페놀수지 등에 매립된 경질 고체층이 도포된 아라미드 등의 고강도 직물층과 경질 고치층이 도포되지 않은 아라미드 등의 고강도 직물이 여러겹 적층된 방검용 보호복을 제안하고 있다. 그러나 상기 방검용 보호복은 어느 정도 가용성도 있고 단위면적당 중량도 다소 가벼워지는 장점은 있지만, 방검용 방호복의 단위면적당 중량이 높기 때문에 착용 시 착용감과 활동감이 저하되는 문제가 있었다. As another prior art, GB-A-2,283,902 proposes a protective garment made of a fabric made of aramid fibers. However, the protective garment for the garment has insufficient solubility and has a weight per unit area There is a problem that the feeling of fit is lowered. In Korean Patent Registration No. 10-0585033, a high-strength fabric layer such as aramid coated with a hard solid layer in which a hard material such as silicon carbide is embedded in a phenolic resin or the like and a high strength fabric such as aramid in which a hard cocoon layer is not applied Layered protective clothing is proposed. However, the protective garment of the present invention is advantageous in that it has a certain degree of solubility, and the weight per unit area is somewhat lighter. However, since the weight per unit area of the protective garment for protection is high,

종래의 방검용 재료의 착용감에 비해 향상된 착용감을 제공하는 상기 인용된 종류의 방검용 재료의 문제점은 여전히 존재한다. 또한, 방검용 재료의 효과를 향상시키는 문제점도 여전히 존재한다.
There still exists a problem of the above-mentioned kind of inspecting material which provides an improved feeling of wearing as compared with the wearing feeling of the conventional inspecting material. In addition, there is still a problem of improving the effect of the insulating material.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 단위 면적당 중량이 가벼워 착용감이 우수하면서도 방검효과가 뛰어난 2 내지 3개의 파라 아라미드 직물로 부터 제조되고, 열가소성 필름에 의해 접착하는 파라 아라미드 직물을 포함하는 방검용 재료를 제공하는 것을 목적으로 한다.
Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a para-aramid fabric which is manufactured from 2 to 3 para- aramid fabrics having a light weight per unit area, And an object of the present invention is to provide an insulating material comprising the same.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따르면, 2 내지 3개의 파라 아라미드 직물로 부터 제조되고, 열가소성 필름에 의해 접착되는 것을 특징으로 하는 파라 아라미드 직물을 포함하는 방검용 재료를 제공한다.In accordance with the present invention, there is provided an antireflective material comprising a para-aramid fabric, which is made from two to three para-aramid fabrics and is adhered by a thermoplastic film.

또한, 본 발명은 열가소성 수지 또는 필름을 통해 함께 라미네이션된 2 내지 3개의 아라미드 직물로 구성되며, 아라미드 직물은 평직으로 제직되었으며, 열가소성 필름은 두께가 0.1 내지 0.2mm인 폴리우레탄 필름으로 아라미드 직물을 접착시 각 직물의 방향은 0도이거나 45도방향으로 교차하는 것을 특징으로 하는 파라 아라미드 직물을 포함하는 방검용 재료를 제공한다.
The present invention is also directed to a method of making aramid fabrics, comprising two or three aramid fabrics laminated together through a thermoplastic resin or film, wherein the aramid fabric is woven in plain weave, and the thermoplastic film is a polyurethane film having a thickness of 0.1 to 0.2 mm Wherein the direction of the woven fabric crosses in the direction of 0 degrees or 45 degrees.

이상에서 설명한 바와 같이, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 파라 아라미드 방검용 재료를 4내지 8겹 적층하면 단위면적당 중량이 가벼워 착용감이 우수하면서도 방검효과, 인장강도 등이 우수하여 방검용 보호복의 소재로 유용하다.
As described above, when 4 to 8 layers of the para-aramid protective material according to the present invention having the above-described constitution are laminated, the weight per unit area is light, thereby providing excellent wearing comfort, It is useful as material of.

본 발명에 따른 파라 아라미드 직물은 2 내지 3개의 파라 아라미드 직물로 부터 제조되고, 열가소성 필름에 의해 접착되는 것을 특징으로 한다. The para-aramid fabric according to the present invention is produced from 2 to 3 para-aramid fabrics and characterized by being adhered by a thermoplastic film.

상기 관점에서, 폴리올레핀, 특히 폴리에틸렌, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리에스테르 또는 폴리파라-페닐렌-2,6-벤조비스옥사졸로 부터 제조된 실과 같이, 실제로 모든 실들이 탄도 보호에 사용하기에 적합하다. 특히, 아라미드로 제조된 실이 바람직하다.In view of the above, virtually all yarns are suitable for use in ballistic protection, such as yarns made from polyolefins, especially polyethylene, polyamide, polyimide, polyester or polyparaphenylene-2,6-benzobisoxazole . In particular, yarns made of aramid are preferred.

이하, 본 발명에 따른 실시예의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation of the embodiment according to the present invention will be described in detail.

본 발명에 따르면, 방향족 디아민과 디카르복실산 할라이드를 중합시켜서 방향족폴리아미드 중합물을 제조할 수 있다.According to the present invention, an aromatic polyamide polymer can be prepared by polymerizing an aromatic diamine and a dicarboxylic acid halide.

본 발명에서 사용할 수 있는 방향족 디아민은 파라페닐렌 디아민, 4,4-디아미노비페닐, 2-메틸-파라페닐렌디아민, 2-클로로-파라페닐렌디아민, 2,6-나프탈렌디아민, 1,5-나프탈렌디아민, 4,4-디아미노벤즈아닐리드 등을 들 수 있으나, p-페닐렌디아민을 사용하는 것이 바람직하다.The aromatic diamines that can be used in the present invention include aromatic diamines such as paraphenylenediamine, 4,4-diaminobiphenyl, 2-methyl-paraphenylenediamine, 2-chloropaphenylenediamine, 2,6- 5-naphthalene diamine, 4,4-diaminobenzanilide, and the like, but it is preferable to use p-phenylenediamine.

또한, 상기 방향족 디카르복실산 할라이드는 테레프탈로일클로라이드(TPC), 4,4-벤조일 클로라이드, 2-클로로테레프탈로일 클로라이드, 2,5-디클로로테레프탈로일 클로라이드, 2-메틸테레프탈로일 클로라이드, 2,6-나프탈렌카르복실산 클로라이드, 1,5-나프탈렌카르복실산 클로라이드 등을 들 수 있으나, 테레프탈로일클로라이드를 사용하는 것이 바람직하다.In addition, the aromatic dicarboxylic acid halide may be at least one selected from the group consisting of terephthaloyl chloride (TPC), 4,4-benzoyl chloride, 2-chloroterephthaloyl chloride, 2,5-dichloroterephthaloyl chloride, , 2,6-naphthalenecarboxylic acid chloride, 1,5-naphthalenecarboxylic acid chloride, and the like, but terephthaloyl chloride is preferably used.

본 발명에서 p-페닐렌디아민과 테레프탈로일클로라이드를 저온 축중합으로 제조된 고유점도(I.V.) 5.5 내지 7.0의 방향족폴리아미드 중합물이 사용된다. 이때 5.5 미만이면 섬유의 강도가 떨어지고 7.0을 초과하면 용해성이 저하된다.In the present invention, an aromatic polyamide polymer having an intrinsic viscosity (I.V.) of 5.5 to 7.0 prepared by low temperature polycondensation of p-phenylenediamine and terephthaloyl chloride is used. If it is less than 5.5, the strength of the fiber decreases. If it exceeds 7.0, the solubility decreases.

방사는 습식, 건식, 건습식 등이 사용 가능하지만 특히 건습식 방사법에서 균일한 구조의 방향족 폴리아미드 섬유 제조가 가능하므로 고강도 섬유 제조가 가능하다.Wet, dry, dry and wet spinning can be used, but it is possible to manufacture aromatic polyamide fibers with a uniform structure in dry-wet spinning, so that it is possible to manufacture high strength fibers.

본 발명에 따른 건습식 방사공정을 구체적으로 설명하면, 기어펌프로부터 방향족 폴리아미드 용액을 정량적으로 공급하면, 방사노즐을 통해 토출된 방사원액이 수직방향으로 공기층을 통과하여 응고액의 계면에 도달한다. 사용한 방사노즐의 형태는 통상 원형이다. 용도 면에서 타이어코드 및 산업용임을 감안하고, 용액의 균일한 냉각을 위한 노즐 간격을 고려하여, 노즐 개수는 200 내지 1,500이 바람직하다. The dry wet spinning process according to the present invention will be described in detail. When the aromatic polyamide solution is quantitatively supplied from the gear pump, the spinning stock solution discharged through the spinning nozzle passes through the air layer in the vertical direction and reaches the interface of the coagulating solution . The shape of the spinning nozzle used is usually circular. Considering the tire cord and industrial use in terms of application, considering the nozzle spacing for uniform cooling of the solution, the number of nozzles is preferably 200 to 1,500.

본 발명에서는 방사구금의 홀 간격이 1.1 내지 1.4mm가 바람직하며, 더욱 바람직하게는 1.3 내지 1.4mm이다. 이때 홀 간격이 1.1mm 미만이면 고속방사 시 필라멘트간의 접사가 일어나 물성이 저하되고, 1.4mm를 초과하면 방사구금의 직경이 증가하여 경제성이 떨어진다.In the present invention, the hole interval of the spinneret is preferably 1.1 to 1.4 mm, more preferably 1.3 to 1.4 mm. If the hole spacing is less than 1.1 mm, the filaments are closely adhered to each other during high-speed spinning to deteriorate the physical properties. If the hole spacing is more than 1.4 mm, the diameter of the spinneret increases.

본 발명에서는 방사속도가 300 내지 1200m/min이 바람직하며, 이때 방사속도가 300m/min 미만이면 생산성이 떨어지고, 1200m/min 초과하면 필라멘트의 물성이 급격히 저하된다.In the present invention, the spinning speed is preferably 300 to 1,200 m / min. If the spinning speed is less than 300 m / min, the productivity deteriorates. If the spinning speed exceeds 1,200 m / min, the properties of the filament deteriorate sharply.

방사노즐을 통과한 섬유상의 방사원액이 응고액 속에서 응고될 때, 유체의 직경이 크게 되면 표면과 내부 사이에 응고속도의 차이가 커지므로 치밀하고 균일한 조직의 섬유를 얻기가 힘들어진다. 그러므로 방향족 폴리아미드 용액을 방사할 때 동일한 토출량이라도 적절한 공기층을 유지함으로써 방지된 섬유가 보다 가는 직경을 지니며 응고액 속으로 입수할 수 있다. 너무 짧은 공기층 거리는 빠른 표면층 응고와 탈용매 과정에서 발생하는 미세공극 발생분율이 증가하여 연신비 증가에 방해가 되므로 방사속도를 높이기 힘든 반면, 너무 긴 공기층 거리는 필라멘트의 점착과 분위기 온도, 습도의 영향을 상대적으로 많이 받아 공정안전성을 유지하기 힘들다. 상기 공기층은 바람직하게는 3 내지 20mm이다.When the fiber stock solution passing through the spinning nozzle coagulates in the coagulating solution, the larger the diameter of the fluid becomes, the greater the difference in the coagulation speed between the surface and the inside becomes, so that it becomes difficult to obtain a dense and uniform tissue fiber. Therefore, when the aromatic polyamide solution is spun, even if the same discharge amount is maintained, a fiber having a smaller diameter can be obtained in the coagulating solution by keeping an appropriate air layer. It is difficult to increase the spinning speed because the too short air layer distance increases the micropore generation rate due to the rapid surface layer coagulation and desolvation process, and it is difficult to increase the spinning speed. On the other hand, the too long air layer distance is affected by the adhesion of the filament, It is difficult to maintain process safety by receiving large amounts. The air layer is preferably 3 to 20 mm.

본 발명에 따르면, 열가소성 수지 필름은 두께가 0.1 내지 0.2mm인 폴리우레탄 필름이 바람직한데, 고분자 막을 사용할 때는 직물을 결합하는 고분자 막이 1500 내지 4500MPa, 특히 2000내지 3000MPa의 굴곡계수를 가지는 것이 유리하다. 적당한 고분자는 3500내지 4000MPa의 굴곡계수를 갖는 하드 PVC또는 4000 내지 4500MPa의 굴곡 계수를 갖는 폴리우레탄이다. According to the present invention, the thermoplastic resin film is preferably a polyurethane film having a thickness of 0.1 to 0.2 mm. When the polymer membrane is used, it is advantageous that the polymer membrane bonding the fabric has a flexural modulus of 1500 to 4500 MPa, particularly 2000 to 3000 MPa. Suitable polymers are hard PVC having a flexural modulus of 3500 to 4000 MPa or polyurethane having a flexural modulus of 4000 to 4500 MPa.

본 발명에서 파라 아라미드 직물은 평직으로 제직된 것이 바람직한데, 방검용 재료에 사용되는 직물에 대해, 이들이 왈츠(Walz)에 따라 계산된, 25 내지 80%, 바람직하게는 25 내지 60%의 직물 밀도를 가진다면, 평직을 가지는 것이 가장 만족스럽다. It is preferred in the present invention that the para-aramid fabric is woven in plain weave, with respect to the fabric used in the insulating material, the fabric density of which is 25 to 80%, preferably 25 to 60%, calculated according to Walz , It is most satisfactory to have plain weave.

본 발명에서 파라 아라미드 직물을 접착시 각 직물의 방향은 0도이거나 45도 방향으로 교차하는 것을 특징으로, 직물의 방향 교차로 인하여 방검효과와 인장강도의 우수한 효과를 갖는다.In the present invention, when the para-aramid fabric is adhered, the direction of each fabric crosses at 0 degree or 45 degree direction, and it has an excellent effect of the detergent effect and the tensile strength owing to the directional crossing of the fabric.

실시예 및 비교예의 물성 평가는 아래와 같이 측정 또는 평가하였다.
The physical properties of Examples and Comparative Examples were measured or evaluated as follows.

직물의 개수Number of fabrics 라미네이션 접착 시 직물의 방향Orientation of fabric during lamination bonding 필름의 종류Types of film 필름의 두께Film Thickness 방검성능Dewatering performance 실시예1Example 1 22 0도0 degrees 폴리우레탄Polyurethane 0.15mm0.15mm 우수Great 실시예2Example 2 22 45도45 degrees 폴리우레탄Polyurethane 0.15mm0.15mm 우수Great 비교예1Comparative Example 1 22 20도20 degrees 폴리우레탄Polyurethane 0.15mm0.15mm 미흡Inadequate

방검 특성 시험은 독일 뮌스터 소재의 경찰 기술 연구 및 개발 센터(the Research and Development Center for Police Technology)에 따라 수행한다. 이 경우, 뾰족한 도구는 양날을 갖는 뾰족한 블레이드가 달린 2.6kg의 양날 단도(stiletto)를 사용하여 제조한다. 시험 블레이드는 35J의 에너지(1.35m의 낙하 높이에 상응)로 시험 물체에 작용해야 한다. 각각의 관통 시도 전에, 리튬 비누 지방의 균질 필름을 시험 블레이드에 도포한다.
The test is carried out in accordance with the Research and Development Center for Police Technology, Munster, Germany. In this case, the pointed tool is manufactured using a 2.6 kg double-edged stiletto with pointed blades having double-edged sides. The test blade shall act on the test object with an energy of 35 J (corresponding to a drop height of 1.35 m). Prior to each penetration trial, a homogeneous film of lithium soap fat is applied to the test blade.

Claims

Wherein the para-aramid fabric is made of a fabric of two to three para-aramid plain weave types, and the para-aramid fabric is laminated by a polyurethane film of 0.1 to 0.2 mm.

In the first aspect,
Wherein when the aramid fabric is laminated and adhered, the direction of each fabric crosses in the 0 degree direction.

In the first aspect,
Wherein the direction of each fabric crosses in the direction of 45 degrees when the aramid fabric is laminated and adhered.