KR101724757B1 - 투명한 방탄 제품 및 이의 제조 방법 - Google Patents

투명한 방탄 제품 및 이의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 투명한 방탄 제품의 제조 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 복수의 비등방성 중합체성 필름 층을 제공하는 단계; 상기 필름 층들을 적층하여 어셈블리를 형성하는 단계; 및 상기 형성된 어셈블리를, 상기 필름 층들을 통합시키기에 충분한 온도 및 압력에서 압착시키는 단계를 포함하며, 이때 상기 온도는 상기 중합체의 용융 온도보다 50℃ 이하 더 낮고, 상기 압력은 투과율 50% 이상의 광 투명도를 얻을 만큼 충분히 높은 80 MPa 이상이다. 본 발명은 또한 스타나그(STANAG) 2920 표준법에 따른 17개 그레인의 FSP에 대한 에너지 흡수도가 10 J/(kg/㎡) 이상이고, 투과율 50% 이상의 광 투명도를 갖는, 방탄 제품에 관한 것이다.

Description

투명한 방탄 제품 및 이의 제조 방법{TRANSPARENT ANTIBALLISTIC ARTICLE AND METHOD FOR ITS PREPARATION}
본 발명은 투명한 방탄 제품의 제조 방법 및 투명한 방탄 제품에 관한 것이다.
투명한 방탄 제품은 광학적으로 투명하게 설계되지만, 파편 또는 탄 충격으로부터 보호한다. 이의 예는, 소정의 위협을 격퇴할 뿐만 아니라 최소의 기계적 및 시각적 왜곡으로 멀티히트 능력을 제공할 필요가 있는 투명 방호 창 및 바이저(visor)를 포함한다.
예를 들면, 제품의 두께를 증가시켜 방탄 특성을 갖는, 예를 들어 폴리카보네이트, 폴리우레탄 또는 라미네이션된 시트 유리 같은 본질적으로 투명한 재료의 제품을 제공하려는 시도가 있어왔다. 그러나 이는 무게가 무겁고 공간 제한이 있기 때문에 비실용적이다. 또한, 제공되는 방탄 보호의 수준이 일반적으로 매우 낮아서, 이와 같은 제품에 대한 방탄 성능의 수준을 향상시킬 필요가 있다.
따라서 본 발명의 목적은 투명성과 방탄 성능의 개선된 조합을 갖는 투명한 방탄 제품 및 상기 투명한 방탄 제품의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 따르면 투명한 방탄 제품의 제조 방법에 의해 달성되며, 이때 상기 방법은 (a) 복수의 바람직하게는 비등방성인 중합체성 필름 층을 제공하는 단계; (b) 상기 바람직하게는 비등방성인 중합체성 필름 층들을 적층하여 이의 어셈블리를 형성하는 단계; 및 (c) 상기 형성된 어셈블리를 상기 필름 층들을 통합(consolidate)시키기에 충분히 높은 온도 및 압력에서 압착시키는 단계를 포함하며, 이때 상기 온도는 상기 중합체의 용융 온도보다 50℃ 이하, 바람직하게는 25℃이하, 더욱 바람직하게는 10℃ 이하 더 낮고, 상기 압력은 바람직하게는 80 MPa 이상, 더욱 바람직하게는 100 MPa 이상이며 투과율 50% 이상의 광 투명도(이후 정의함)를 얻을 만큼 충분히 높다.
광 투명도가 투과율 50% 이상의 수준보다 낮은 제품을 본원에서는 광학적으로 반투명하다고 하고, 이는 빛이 상기 제품을 통과하지만 광 산란이 심해서 이미지가 흐릿한 것을 의미한다.
본 발명의 방법에 의해 제조된 방탄 제품은 투명성과 방탄 성능의 바람직한 조합을 제공한다. 달성가능한 투명도의 수준은, 상기 제조된 제품이, 층들 사이에서 복수의 계면을 한정하는 복수의 바람직하게는 비등방성인 중합체성 필름 층을 포함하기 때문에 놀라웠다. 빛이 이들 계면에서 쉽게 산란되기 때문에, 모노리쓰(monolithic) 제품에 대해서는 감소된 투명도를 기대할 수 있을 것이다.
본 발명의 방법에 사용될 수 있는 중합체성 필름 층은 바람직하게는 비등방성이다. 본원에서 비등방성이란 두 개의 서로 수직인 방향이 필름 면에서 정의되되, 이때 제 1 방향에서의 탄성 계수가 이에 수직인 방향에서의 탄성 계수보다 3배 이상 더 큰 것을 의미한다. 일반적으로 당해 분야에서 상기 바람직하게는 비등방성인 중합체성 필름 층의 제 1 방향을 기계 방향 또는 (최대의 기계적 특성을 갖는) 연신 방향(또는 배향 방향)이라 한다.
본 발명에 따른 바람직한 방법에서는, 상기 비등방성 중합체성 필름 층들의 통합된 적층체(stack)의 복수의 다층 재료 시트(이때, 상기 적층체 내의 인접한 두 필름 층의 배향 방향, 즉 기계 방향은 각 α만큼 상이함)를 적층하여 어셈블리를 형성한다. 각 α는 넓은 범위 내에서 선택될 수 있으며, 바람직하게는 45 내지 135°, 더욱 바람직하게는 65 내지 115°, 및 가장 바람직하게는 80 내지 100°이다. 후자의 바람직한 범위에서, 특히 바람직한 각 α는 90°인데, 그 이유는 이 각에서 방탄 특성과 투명성의 최적의 조합을 갖는 방탄 제품이 수득되기 때문이다. 인접한 두 필름 층의 배향 방향이 각 α=90°로 상이한 비등방성 중합체성 필름 층의 재료 시트를 당해 분야에서는 크로스-플라이(cross-ply)라 한다.
본 발명에 따른 다층 재료 시트는 바람직하게는 2층 이상, 바람직하게는 4층 이상, 더욱 바람직하게는 6층 이상, 더욱더 바람직하게는 8층 이상, 및 가장 바람직하게는 10층 이상의 중합체성 필름 층을 포함한다. 본 발명의 다층 재료 시트에서 상기 중합체성 필름 층의 두께를 증가시키는 것은, 이들 재료 시트로부터의 제품, 예컨대 방탄 플레이트의 제조를 단순화시킨다. 이제까지는 투명한 방탄 제품의 제조에서 이와 같은 다층 재료 시트를 사용하는 것이 고려되지 않았거나 또는 가능하지도 않았다. 이제 이는 본 발명에 따른 방법에 의해 가능하게 되었다.
상기 중합체성 필름 층들의 통합은 액압 프레스에서 적절히 수행될 수 있다. 통합은, 상기 필름 층들이 서로 비교적 단단하게 부착되어 하나의 단위를 형성하는 것을 의미하고자 한다. 통합 동안 온도는 일반적으로 프레스의 온도를 통해 조절된다. 일반적으로, 최소 온도는 통합에 적당한 속도가 획득되도록 선택된다. 이러한 면에서, 적절한 온도 하한치는 80℃이고, 바람직하게는 100℃ 이상, 더욱 바람직하게는 120℃ 이상, 및 가장 바람직하게는 140℃ 이상이다. 본 발명에 따르면, 가압 중에 상기 필름 층들이 통합되는 온도는 상기 중합체의 용융 온도에서 크게 벗어나지 않아야 한다. 상기 방법의 바람직한 실시양태에서, 온도는 상기 중합체의 용융 온도보다 10℃ 이하 더 낮다. 상기 중합체의 용융 온도의 결정은 일반적으로 당해 분야 기술자들에게 공지되어 있는 기법으로서, 10°/min의 가열 속도에 의한 DSC 측정 방법을 포함하며, 이때 최대 용융 피크 온도를 상기 용융 온도로 정의한다. 상기 중합체성 필름 층이 명확한 용융 온도를 나타내지 않는 경우, 상기 필름 층이 그의 기계적 특성을 상실하기 시작하는 온도가 용융 온도 대신에 판독되어야 한다. 이는 당해 분야 기술자들에게 공지된 방법에 의해 결정될 수 있으며, 온도에 대한 강성(stiffness)을 측정하는 것을 포함한다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 중합체성 필름 층들을 통합하여 우수한 광 투명도를 달성하기 위한 압력은 80 MPa 이상이어야 한다. 바람직한 방법은 상기 압력이 100 MPa 이상, 바람직하게는 120 MPa 이상, 더욱 바람직하게는 180 MPa 이상, 더욱더 바람직하게는 250 MPa 이상, 및 가장 바람직하게는 300 MPa 이상임을 특징으로 한다. 180 MPa를 초과하는 압력 수준에서 그리고 선택되는 특정 중합체에 따라, 투과율 80% 이상의 광 투명도가 달성될 수 있다.
최적의 통합 시간은 일반적으로 온도, 압력 및 부품 두께 등의 조건에 따라 5 내지 120분 범위이고, 통상의 실험을 통해 확인할 수 있다. 바람직하게는, 높은 방탄 성능을 얻기 위해, 또한 고온 압착 성형 후의 냉각이 가압 중에 수행된다. 적어도 온도가 충분히 낮을 때까지 압력을 유지하여 중합체의 이완을 방지하는 것이 바람직하다. 전형적으로, 상기 온도는 80℃ 이하이다.
본 발명의 방법의 또 하나의 바람직한 실시양태에서는, 상기 어셈블리의 압착 전, 압착 동안 또는 압착 후에 상기 어셈블리에 진공이 적용된다. 바람직하게는, 상기 진공은 압착 전에 또는 압착 동안 적용된다. 상기 진공은 바람직하게는 진공 챔버 또는 진공 백(bag)을 통해 가해진다. 이러한 척도는 제조 제품의 광 투명도를 증가시키는 데 유용한 것으로 확인되었지만, 놀랍게도 제품의 방탄 성능을 증가시키는 데도 유용한 것으로 확인되었다. 가해진 진공은 주위환경 압력을 감소시키며, 바람직하게는 0.05 MPa 이상, 더욱 바람직하게는 0.08 MPa 이상, 더욱더 바람직하게는 0.09 MPa 이상, 및 가장 바람직하게는 0.095 MPa 이상이다.
본 발명에서, 특히 본 발명에 따른 바람직한 방법에서, 상기 바람직하게는 비등방성인 중합체성 필름 내의 중합체는 바람직하게는 폴리올레핀, 예컨대 폴리에틸렌, 폴리에스터, 폴리비닐 알코올, 폴리아크릴로나이트릴, 폴리아마이드 또는 폴리케톤으로 구성된 군 중에서 선택되는 열가소성 중합체이다. 적합한 폴리아마이드는, 예를 들면 지방족 폴리아마이드 PA-6, PA-6,6, PA-9, PA-11, PA-4,6, PA-4,10 및 이들의 코폴리아마이드 및 예를 들어 PA-6 또는 PA-6,6에 기초한 반-방향족 폴리아마이드, 및 방향족 다이카복실산 및 지방족 다이아민, 예컨대 아이소프탈산 및 테레프탈산 및 헥산다이아민, 예컨대 PA-4T, PA-6/6,T, PA-6,6/6,T, PA-6,6/6/6,T 및 PA-6,6/6,I/6,T이다. 바람직하게는, PA-6, PA-6,6 및 PA-4,6이 선택된다. 폴리아마이드 블렌드가 또한 적합하다.
적합한 열가소성 폴리에스터는, 예를 들면 폴리(알킬렌 테레프탈레이트) 예컨대 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리트라이메틸렌테레프탈레이트(PTT), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리사이클로헥산다이메틸렌테레프탈레이트(PCT) 및 폴리(알킬렌 나프탄에이트) 예컨대 폴리에틸렌나프탄에이트(PEN), 및 이들의 공중합체 및 혼합물이다.
특히 바람직한 것은 상기 중합체성 필름 내의 중합체가 초고분자량 폴리에틸렌 및/또는 폴리아마이드를 포함하는 방법이다. 이들 중합체는 광 투명성과 방탄 성능의 가장 우수한 조합을 제공한다.
초고분자량 폴리에틸렌은 선형 또는 분지형일 수 있지만, 바람직하게는 선형 폴리에틸렌이 사용된다. 본원에서 선형 폴리에틸렌은 100개의 탄소 원자당 측쇄가 1개 미만, 및 바람직하게는 300개의 탄소 원자당 측쇄가 1개 미만이며, 이때 측쇄 또는 분지는 일반적으로 10개 이상의 탄소 원자를 함유하는 폴리에틸렌을 의미하는 것으로 이해된다. 바람직하게는, 측쇄는, 예를 들면 EP 0269151에 언급된 바와 같이, 2 mm 두께의 압착 몰딩된 필름상에서 FTIR에 의해 측정될 수 있다. 상기 선형 폴리에틸렌은, 함께 공중합가능한 하나 이상의 다른 알켄, 예컨대 프로펜, 부텐, 펜텐, 4-메틸펜텐, 옥텐을 5 몰% 이하로 추가로 함유할 수 있다. 바람직하게는, 높은 몰 질량의 선형 폴리에틸렌은 4 dl/g 이상, 더욱 바람직하게는 8 dl/g 이상, 및 가장 바람직하게는 10 dl/g 이상의 고유 점도(IV, 135℃에서 데칼린 용액에서 측정됨)를 갖는다. 이러한 폴리에틸렌을 초고분자량 폴리에틸렌이라고도 한다. 고유 점도는 Mn 및 Mw와 같은 실제 몰 질량 매개변수보다 더 쉽게 측정될 수 있는 분자량 척도이다. 이러한 유형의 폴리에틸렌 필름은 특히 우수한 방탄 성능을 제공한다.
비등방성 중합체성 필름은 다수의 방식으로 제조될 수 있다. 바람직한 필름 형성 방법은 무한 벨트들의 조합물 사이에 중합체성 분말을 공급하고, 이 중합체성 분말을 그의 융점 미만의 온도에서 압착 성형하고, 생성된 압착 성형된 중합체를 롤링한 후 연신함을 포함한다. 이러한 방법은, 예를 들면 EP 0 733 460 A2에 기재되어 있으며, 이를 본원에 참고로 인용한다. 필요시, 상기 중합체 분말을 공급 및 압착 성형하기 전에, 중합체 분말을, 상기 중합체의 융점보다 높은 융점을 갖는 적절한 액체 유기 화합물과 혼합할 수 있다. 또한, 압착 성형은 중합체 분말을 이송하면서 상기 중합체 분말을 무한 벨트들 사이에 일시적으로 유지시킴으로써 수행될 수 있다. 이는, 예를 들면 상기 무한 벨트와 함께 가압용 압반 및/또는 압연기를 제공함으로써 수행될 수 있다.
또 하나의 바람직한 필름 형성 방법은 중합체를 압출기에 공급하고, 필름을 이의 융점보다 높은 온도로 압출하고, 상기 압출된 중합체 필름을 이의 용융 온도보다 낮은 온도로 연신함을 포함한다. 필요시, 중합체를 압출기에 공급하기 전에, 중합체를 적합한 액체 유기 화합물과 혼합하여, 예를 들면 겔을 형성할 수 있고, 예컨대 이는 초고분자량 폴리에틸렌을 사용하는 경우에 바람직하다.
바람직하게는, 상기 중합체성 필름은 겔 공정에 의해 제조된다. 적합한 겔 방적 공정은, 예를 들면 GB-A-2042414, GB-A-2051667, EP 0205960 A 및 WO 01/73173 A1, 및 문헌["Advanced Fibre Spinning Technology", Ed. T. Nakajima, Woodhead Publ. Ltd (1994), ISBN 185573 182 7]에 기재되어 있다. 요약하면, 겔 방적 공정은 높은 고유 점도의 올레핀 용액을 제조하는 단계, 상기 용액을 용해 온도보다 높은 온도에서 필름으로 압출하는 단계, 상기 필름을 겔화 온도 미만으로 냉각시키고, 이에 의해 상기 필름을 적어도 부분적으로 겔화시키는 단계, 및 상기 필름을 용매의 적어도 부분적인 제거 전, 제거 동안 및/또는 제거 후에 연신하는 단계를 포함한다.
생성된 중합체성 필름의 연신, 바람직하게는 일축 연신은 당해 분야에 공지된 수단에 의해 수행될 수 있다. 이러한 수단은 적합한 연신 유닛 상에서의 압출 신장 및 인장 신장을 포함한다. 증가된 기계적 강도 및 강성을 얻기 위해서, 다단계로 연신을 수행할 수 있다. 바람직한 초고분자량 폴리에틸렌 필름의 경우, 전형적으로 다수의 연신 단계에서 일축으로 연신을 수행할 수 있다. 제 1 연신 단계는, 예를 들면 3의 신장 인자로 연신하는 것을 포함한다. 다중 연신은 전형적으로 120℃ 이하의 연신 온도의 경우 9의 신장 인자, 140℃ 이하의 연신 온도의 경우 25의 신장 인자, 및 최대 150℃ 및 그 초과의 연신 온도의 경우 50의 신장 인자를 유발할 수 있다. 온도 증가에 따른 다중 연신에 의해, 약 50 이상의 신장 인자에 도달할 수 있다. 이는 고강도 비등방성 필름을 유발하고, 이로써 초고분자량 폴리에틸렌 필름의 경우, 1.5 내지 1.8 GPa 및 그 이상의 강도를 얻을 수 있다.
상기 바람직하게는 비등방성인 필름 층의 두께는 원칙적으로 넓은 범위 내에서 선택될 수 있다. 그러나, 바람직하게는, 적어도 하나의 필름 층의 두께는 150 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 80 ㎛ 이하, 더욱더 바람직하게는 50 ㎛ 이하, 및 가장 바람직하게는 30 ㎛ 이하이다. 실용적인 이유로, 이러한 두께는 바람직하게는 5 ㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 10 ㎛ 이상일 것이다. 특히 우수한 방탄 성능은, 실질적으로 모든 필름 층, 바람직하게는 각 필름 층의 두께가 150 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 80 ㎛ 이하, 및 가장 바람직하게는 30 ㎛ 이하인 경우에 달성된다. 상기 적층체 내의 필름 층의 적어도 하나의 두께를 청구된 두께로 제한함으로써, 다소 제한된 강도를 갖는 필름 층에 의해서도 충분한 방탄 성능이 달성됨은 놀라웠다.
상기 필름 층의 강도는, 이를 생성하는 중합체 및 그의 바람직한 일축 신장 비율에 대부분 좌우된다. 하나 이상의 비등방성 필름 층의 강도는, 그의 최대 강도 방향에서 측정하였을 때, 바람직하게는 0.4 GPa 이상, 더욱 바람직하게는 0.75 GPa 이상, 더욱더 바람직하게는 1.2 GPa 이상, 더욱더 바람직하게는 1.5 GPa 이상, 더욱더 바람직하게는 1.8 GPa 이상, 더욱더 바람직하게는 2.1 GPa 이상, 및 가장 바람직하게는 3 GPa 이상이다. 상기 중합체성 필름 층은 바람직하게는 서로 충분하게 상호연결되며, 이는 상기 중합체성 필름 층이 정상적인 사용 조건, 예컨대 실온 하에서 탈리되지 않음을 의미한다.
본 발명에 따른 방법은 방호판, 바이저, 방탄 창과 같은 모두 투명한 방탄 제품의 제조시에 특히 유용하다. 본원에서 방탄 제품은, 25 m/s 이상, 더욱 바람직하게는 50 m/s 이상, 및 더욱더 바람직하게는 100 m/s 이상의 속도로 이동하는 발사체의 충격을 이겨내는 제품이다. 방탄 용도는 철갑탄, 소위 AP 탄환 및 경질 입자, 예컨대 파편 및 유산탄을 비롯한 몇몇 종류의 발사체에 대한 탄도 위협을 갖는 용도를 포함한다.
본 발명은 또한 이러한 투명한 방탄 제품에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 이와 같은 방탄 제품은 스타나그(STANAG) 2920 표준법에 따른 17개 그레인의 모의 파편탄(FSP)에 대한 에너지 흡수도가 10 J/(kg/㎡) 이상이고 투과율 50% 이상의 광 투명도를 갖는다. 더 바람직한 투명한 방탄 제품은 스타나그 2920 표준법에 따른 에너지 흡수도가 15 J/(kg/㎡) 이상, 바람직하게는 20 J/(kg/㎡) 이상이고, 투과율 80% 이상, 더욱 바람직하게는 투과율 90% 이상의 광 투명도를 갖는다.
본 발명에 따라 제조된 방탄 제품은 2층 이상의 중합체성 필름 층, 바람직하게는 10층 이상의 중합체성 필름 층, 더욱 바람직하게는 20층 이상의 중합체성 필름 층, 더욱더 바람직하게는 30층 이상의 중합체성 필름 층, 및 가장 바람직하게는 40층 이상의 중합체성 필름 층을 포함한다. 본 발명의 방법에 의해 제조된 방탄 제품은 상당히 낮은 중량에서 공지된 제품과 적어도 동일한 수준의 보호력을 제공하거나, 또는 같은 중량에서 공지된 제품과 비교하여 개선된 방탄 성능을 제공하고, 나아가 투명성을 갖기 때문에 종래 공지된 방탄 재료에 비해 특히 유리하다. 출발 물질은 값이 싸고, 제조 공정은 비교적 짧고, 따라서 비용 효율적이다. 상이한 중합체를 사용하여 본 발명의 방탄 제품을 제조할 수 있기 때문에, 특정 용도에 따라 특성을 최적화할 수 있다. 방탄 성능 외에도, 예를 들면 열 안정성, 수명, 내변형성, 다른 재료 시트와의 접합 능력, 성형성 등의 특성이 포함된다.
이제, 본 발명은 하기 실시예에 의해 더욱 설명되며, 이에 제한되지 않는다.
실시예 1
비등방성 UHMWPE 필름의 제조
고유 점도가 20인 초고분자량 폴리에틸렌을 데칼린 중에서 혼합하여 7% 현탁액이 되도록 하였다. 이 현탁액을 압출기에 공급하고 170℃의 온도에서 혼합하여 균질한 겔을 생성하였다. 이어서, 이 겔을 600 mm 폭 및 800 ㎛ 두께의 슬롯 다이를 통해 공급하였다. 슬롯 다이를 통해 압출한 후, 상기 겔을 수조에서 급냉하여 겔-테이프를 생성하였다. 이 겔-테이프를 3.8의 계수로 신장시키고, 이후 데칼린 양이 1% 미만일 때까지 50℃ 및 80℃에서 2개 부분으로 구성된 오븐에서 건조하였다. 후속적으로, 이 건조된 겔-테이프를 140℃의 오븐에서 5.8의 신장비로 일축 신장시키고, 이어서 150℃의 오븐에서 제 2의 일축 신장 단계에 의해 18 ㎛의 최종 두께 및 약 40 mm의 폭을 달성하였다.
상기 필름으로부터 방호 패널의 제조
생성된 중합체성 필름의 40개 층 모두를 위에 서로 적층하되, 인접 층의 연신 방향이 서로 수직이 되도록 적층하였다. 적층된 테이프의 적층체를 프레스에 놓고 145℃의 온도 및 100 MPa의 압력에서 65분 동안 가압하였다. 80℃의 온도에 도달할 때까지 가압 하에 냉각시켰다. 이 테이프에 어떠한 접합제도 가하지 않았다. 그럼에도, 상기 적층체는 강성의 균질한 800×400 mm 플레이트로 변형되었다.
방호 패널의 성능 시험
17개의 그레인 FSP를 사용하여 방호 플레이트에 대한 슛팅 시험을 하였다. 이 시험은 V50 및/또는 흡수된 에너지(E-abs)를 결정할 목적으로 수행되었다. V50은 발사체의 50%가 상기 방호 플레이트를 관통하였을 때의 속도이다. 시험 절차는 다음과 같다. 제 1 발사체를 예상된 V50 속도로 발사하였다. 충격 직전의 실제 속도를 측정하였다. 발사체가 멈추면, 다음 발사체는 약 10% 더 높은 의도된 속도로 발사하였다. 관통하면, 다음 발사체는 약 10% 더 낮은 의도된 속도로 발사하였다. 항상 실제의 충격 속도를 측정하였다. V50은 2개의 최대 멈춤 속도와 2개의 최소 관통 속도의 평균이다. 방호의 성능은 또한 V50에서 발사체의 운동 에너지를 계산하고 이를 플레이트의 AD로 나누어 결정하였다(E-abs).
방호 패널의 광학 시험
생성된 패널은, 2 mm의 샘플 두께 및 600 nm의 파장에서 측정되는 ASTM D-1003에 따른 헤이즈 측정법을 따랐다. 이 시험에서, 광 투명도는 상기 ASTM D-1003에 따라 측정되는 '100% -(minus) 헤이즈'를 의미한다. 실시예 1의 샘플의 경우, 45%의 헤이즈가 측정되었고, 이는 상기 정의에 따르면 (100% - 45%) = 55%의 투명도를 의미한다.
결과:
Figure 112011052287112-pct00001

Claims (15)

  1. (a) 복수의 비등방성인 중합체성 필름 층을 제공하는 단계;
    (b) 상기 비등방성인 중합체성 필름 층들을 적층하여 이의 어셈블리를 형성하는 단계; 및
    (c) 형성된 어셈블리를, 상기 필름 층들을 통합시키기에 충분히 높은 온도 및 압력에서 압착시키는 단계로서, 이때 상기 온도는 상기 중합체의 용융 온도보다 50℃ 이하 더 낮고, 상기 압력은 80 MPa 이상이어서, 투과율 50% 이상의 광 투명도(optical transparency)가 수득되도록 하고, 상기 광 투명도는 ASTM D-1003 방법에 따라 측정되는 '100% -(minus) 헤이즈'인, 단계
    를 포함하는, 투명한 방탄 제품의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 비등방성 중합체성 필름 층들의 통합된 적층체의 복수의 다층 재료 시트를 적층하여 상기 어셈블리를 형성하되, 상기 적층체 내의 인접한 두 필름 층의 배향 방향이 상이한, 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 온도가 상기 중합체의 용융 온도보다 10℃ 이하 더 낮은, 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 압력이 200 MPa 이상인, 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 압력이, 투과율 80% 이상의 광 투명도를 수득하기에 충분히 높은, 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 어셈블리를 압착하기 전, 압착하는 동안 또는 압착한 후에 상기 어셈블리에 진공이 적용되는, 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    하나 이상의 필름 층의 두께가 150 미크론 이하인, 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    하나 이상의 필름 층의 두께가 30 미크론 이하인, 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    하나 이상의 비등방성 필름 층의 강도가, 그의 최대 강도 방향에서 측정시, 0.4 GPa 이상인, 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    하나 이상의 비등방성 필름 층의 강도가, 그의 최대 강도 방향에서 측정시, 1.5 GPa 이상인, 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 중합체가 폴리올레핀, 폴리에스터, 폴리비닐 알코올, 폴리아크릴로나이트릴, 폴리아마이드 및 폴리케톤으로 구성된 군 중에서 선택되는, 방법.
  12. 제 1 항에 따른 방법에 의해 수득가능한 열가소성 중합체 함유 방탄 제품으로서,
    상기 제품이, 스타나그(STANAG) 2920 표준법에 따른 17개 그레인의 모의 파편탄(FSP)에 대한 에너지 흡수도가 10 J/(kg/㎡) 이상이고, 광 투명도가 투과율 50% 이상이며, 이때 상기 광 투명도는 ASTM D-1003 방법에 따라 측정되는 '100% - 헤이즈'인, 제품.
  13. 제 12 항에 있어서,
    스타나그 2920 표준법에 따른 17개 그레인의 FSP에 대한 에너지 흡수도가 15 J/(kg/㎡) 이상이고, 광 투명도가 투과율 80% 인, 제품.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 중합체가 초고분자량 폴리에틸렌, 폴리아마이드 또는 둘다를 포함하는, 제품.
  15. 삭제
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