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방탄원단을 제조하는 방법에 있어서,상기 방탄원단은 폴리에틸렌 섬유 및 아라미드 섬유 중 적어도 하나와 강유전체층을 이용하여 제조되고,상기 강유전체층은 탄소섬유 제조방법을 통해 제조되며,상기 탄소섬유 제조방법은, 압연, 압출 및 인발 중 적어도 하나를 이용하는 것을 특징으로 하는, 방탄원단 제조방법
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제 1항에 있어서,상기 강유전체층의 제조방법은, 강유전체의 결정구조가 β상으로 설정되는 상전이단계를 거쳐 상기 강유전체층을 구성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방탄원단 제조방법
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제 2항에 있어서,상기 강유전체층 상전이단계는, 상기 강유전체의 온도를 β상 결정을 이루는 온도 이상으로 상승시키는 온도상승단계;상기 강유전체의 온도를 β상 결정 온도까지 단조적으로 감소시키는 제1 온도감하단계; 및상기 강유전체의 온도를 급속도로 강하시키는 제2 온도감하단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방탄원단 제조방법
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제 2항에 있어서,상기 강유전체층의 상전이단계는, 상기 강유전체의 온도를 β상 결정을 이루는 온도로 상승시키는 온도상승단계; 및상기 강유전체의 온도를 급속도로 강하시키는 온도강하단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방탄원단 제조방법
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제 2항에 있어서,상기 탄소섬유 제조방법은, 제직시에 헬드의 개폐구에서의 헬드 정지 각도가 기 설정된 범위 이내인 에어 제트 직기를 이용하는 것을 특징으로 하는, 방탄원단 제조방법
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제 5항에 있어서,상기 탄소섬유 제조방법은, 직성하는 탄소 섬유 직물의 적어도 씨실 삽입측과는 반대측의 단부에, 그 탄소 섬유 직물을 직성하는 씨실을 이용하여 별도 조직을 동시에 직성함과 함께, 상기 별도 조직과 상기 탄소 섬유 직물의 사이에서 씨실을 절단하여 상기 별도 조직과 탄소 섬유 직물을 분리하고, 상기 별도 조직에 꼬임을 가하는 것을 특징으로 하는, 방탄원단 제조방법
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제 6항에 있어서, 상기 탄소섬유 제조방법은,상기 별도 조직을 직성하거나 직성한 후에, 그 별도 조직과 상기 탄소 섬유 직물의 거리가 넓어지도록 상기 별도 조직을 안내하는 것을 특징으로 하는, 방탄원단 제조방법
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제 7항에 있어서, 상기 탄소섬유 제조방법은,직성하는 탄소 섬유 직물의 씨실 삽입측과는 반대측에, 축이 그 씨실의 비주방향과 교차하도록 관상체를 배치하거나, 또는 축이 굴곡하고 있는 관상체를 배치하고, 탄소 섬유 직물을 직성하기 위해서 삽입한 씨실을 그 관상체의 한쪽 개구로부터 다른 쪽 개구로 통과시키는 것을 특징으로 하는, 방탄원단 제조방법
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제 6항에 있어서, 상기 탄소섬유 제조방법은,구멍을 가진 가이드에 상기 별도 조직을 통과시키고, 그 가이드를 회전시킴으로써 상기 별도 조직에 꼬임을 가하는 것을 특징으로 하는, 방탄원단 제조방법
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제 6항에 있어서, 상기 탄소 섬유 직물이 평직, 능직 또는 수자직의 조직이고, 상기 별도 조직이 평직, 레노직 또는 그들의 조합의 조직인 것을 특징으로 하는, 방탄원단 제조방법
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제 1항에 있어서,상기 폴리에틸렌 섬유는 초고분자량 폴리에틸렌 섬유이고,상기 폴리에틸렌 섬유 및 아라미드 섬유 중 적어도 하나와 강유전체층과 폴리벤즈옥사졸 섬유를 이용하여 상기 방탄원단을 제조하는 것을 특징으로 하는, 방탄원단 제조방법
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제 11항에 있어서,상기 폴리에틸렌 섬유 및 아라미드 섬유 중 적어도 하나와 강유전체층과 폴리벤즈옥사졸 섬유를 이용하여 원단을 제조하는 단계;플로오로카본 및 경도-강화 수지를 포함하는 발수제를 준비하는 단계;상기 발수제를 상기 원단에 가하는 단계; 및상기 발수제가 가해진 원단을 열처리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방탄원단 제조방법
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제 12항에 있어서,상기 경도-강화 수지는 폴리비닐아세테이트 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리아크릴레이트 수지, 멜라민 수지, 또는 이들 중 2 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는, 방탄원단 제조방법
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제 12항에 있어서,상기 발수제를 상기 원단에 가하는 단계는 패딩, 코팅, 침지, 분무, 또는 브러싱에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는, 방탄원단 제조방법
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제 12항에 있어서,상기 발수제를 상기 원단에 가하기 전에, 상기 원단을 계면활성제(surfactant)를 포함하는 정련제(scouring agent)로 정련하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 방탄원단 제조방법
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제 12항에 있어서,상기 발수제는 가교제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 방탄원단 제조방법
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제 16항에 있어서,상기 가교제는 이소시아네이트 화합물이고,상기 경도-강화 수지는 폴리비닐아세테이트 수지인 것을 특징으로 하는, 방탄원단 제조방법
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제 1항에 있어서,상기 강유전체층은 PVDF-아조벤젠 폴리머 필름이고,상기 PVDF-아조벤젠 폴리머 필름을 제조하는 방법은,PVDF와 아조벤젠을 중합하여 PVDF-아조벤젠 폴리머 용액을 제조하는 제 1 단계;상기 PVDF-아조벤젠 폴리머 용액을 기판 상에 도포하는 제 2 단계;상기 PVDF-아조벤젠 폴리머 용액의 용매를 증발시켜 PVDF-아조벤젠 폴리머 필름을 형성하는 제 3 단계; 및상기 기판을 상기 PVDF-아조벤젠 폴리머 필름으로부터 분리하는 제 4 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방탄원단 제조방법
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제 18항에 있어서,제 1 단계는,PVDF 용액과 아조벤젠 용액을 혼합하는 방법, PVDF 용액에 아조벤젠을 분산시키는 방법 및 아조벤젠 용액에 PVDF를 분산시키는 방법 중 어느 하나의 방법을 사용하는 것을 특징으로 하는, 방탄원단 제조방법
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제 19항에 있어서,상기 PVDF 용액의 용매는 MIBK (methyl isobutyl ketone), MEK (methyl ethyl ketone), NMP(N-Methyl-2-pyrrolidone), DMF (dimethylformamide) 및 DME(dimethyl ether) 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 방탄원단 제조방법
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제 19항에 있어서,상기 아조벤젠 용액의 용매는, 극성 용매인 것을 특징으로 하는, 방탄원단 제조방법
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제 21항에 있어서,상기 아조벤젠 용액의 용매는, 에틸아세테이트, THF(Tetrahydrofuran), 부틸 알콜(butyl alcohol), IPA(isopropyl antipyrine), 아세톤(acetone) 및 아세토니트릴(acetonitrile) 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 방탄원단 제조방법
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제 18항에 있어서,상기 제 1 단계는,상기 PVDF-아조벤젠 폴리머 용액에 탄소나노튜브(CNT)를 분산시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는, 방탄원단 제조방법
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제 23항에 있어서,상기 탄소나노튜브는 상기 PVDF-아조벤젠 폴리머 용액에 대하여 0
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제 18항에 있어서,상기 제 1 단계 후,상기 PVDF-아조벤젠 폴리머 용액에 가시광선을 조사하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 방탄원단 제조방법
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제 18항에 있어서,상기 제 1 단계는,상기 PVDF-아조벤젠 폴리머 용액에 메탈 파티클(metal particle)을 분산시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는, 방탄원단 제조방법
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제 18항에 있어서,제 2 단계에서,어플리케이터를 사용하는 방법, 바코터를 사용하는 방법 및 스핀 코팅 방법 중 적어도 하나의 방법을 사용하는 것을 특징으로 하는, 방탄원단 제조방법
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제 18항에 있어서,상기 기판은 친수성 코팅 처리된 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는, 방탄원단 제조방법
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제 27항에 있어서,상기 기판은 유리 또는 폴리머로 이루어진 것을 특징으로 하는, 방탄원단 제조방법
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제 18항에 있어서,상기 제 3 단계에서,상기 PVDF계 폴리머 용액 위로 기체의 유동을 만들어 상기 용매의 균일한 휘발을 유도하는 것을 특징으로 하는, 방탄원단 제조방법
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제 30항에 있어서,상기 기체는 불활성 기체인 것을 특징으로 하는, 방탄원단 제조방법
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제 18항에 있어서,상기 제 3 단계 후,상기 PVDF-아조벤젠 폴리머 필름에 지지막을 접합하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 방탄원단 제조방법
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제 32항에 있어서,상기 지지막은 실리콘 일래스토머(silicone elastomer) 및 PDMS(polydimethylsiloxane) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방탄원단 제조방법
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제 33항에 있어서,상기 지지막은 PET(polyethylene terephthalate) 필름 상에 실리콘 일래스토머(silicone elastomer) 및 PDMS(polydimethylsiloxane) 중 적어도 하나를 코팅하여 형성되는 것을 특징으로 하는, 방탄원단 제조방법
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제 18항에 있어서,상기 제 4 단계 전,상기 PVDF-아조벤젠 폴리머 필름과 상기 기판 사이의 접착력을 약화시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 방탄원단 제조방법
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제 35항에 있어서,상기 PVDF-아조벤젠 폴리머 필름과 상기 기판 사이의 접착력을 약화시키는 단계에서,상기 기판과 상기 PVDF-아조벤젠 폴리머 필름에 습윤 환경을 제공하는 것을 특징으로 하는, 방탄원단 제조방법
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제 36항에 있어서,상기 습윤 환경은 물, 증류수(distilled water), 탈이온수(deionized water) 또는 IPA(isopropyl alcohol)을 사용하는 것을 특징으로 하는, 방탄원단 제조방법
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제 18항에 있어서,상기 제 4 단계 후,풀림(annealing) 공정을 더 수행하는 것을 특징으로 하는, 방탄원단 제조방법
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제 18항에 있어서,상기 제 4 단계 후,폴링(electrical poling) 공정을 더 수행하는 것을 특징으로 하는, 방탄원단 제조방법
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제 1항 내지 제 39항 중 어느 한 항의 방탄원단 제조방법을 이용하여 제조된 방탄원단
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