JP2002505387A

JP2002505387A - 無機粒子コーティングされたガラス繊維ストランドおよびそれを含む製品

Info

Publication number: JP2002505387A
Application number: JP2000534509A
Authority: JP
Inventors: ブルースノビッチ，; ウォルタージェイ．ロバートソン，; ベダギリベルパリ，
Original assignee: ピーピージーインダストリーズオハイオ，インコーポレイテッド
Priority date: 1998-03-03
Filing date: 1999-02-25
Publication date: 2002-02-19
Also published as: AU2876599A; TW575620B; MX214606B; WO1999044956A1; CA2322155A1; DE69900600D1; CN1155531C; EP1066224A1; MXPA00008529A; CN1295540A; RU2209789C2; EP1066224B1; DE69900600T2; KR20010041521A; KR100397899B1

Abstract

(57)【要約】本発明は、２０重量パーセントより多くの無機粒子充填剤でコーティングされ、かつ、これに含浸されたガラス繊維ストランドであって、複合材を強化するために有用なガラス繊維ストランドを提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（関連出願の相互参照）本特許出願は、１９９８年３月３日出願の「ＩｎｏｒｇａｎｉｃＰａｒｔｉ
ｃｌｅ−ＣｏａｔｅｄＧｌａｓｓＦｉｂｅｒＳｔｒａｎｄｓａｎｄＰ
ｒｏｄｕｃｔｓＩｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅＳａｍｅ」と題されたＢ．Ｎｏ
ｖｉｃｈらの米国出願番号第０９／０３４，０５６号の一部継続出願である。

【０００２】本特許出願は、１９９８年３月３日出願の米国出願番号第０９／０３４，０７
８号の一部継続出願である「ＭｅｔｈｏｄｓｆｏｒＩｎｈｉｂｉｔｉｎｇ
ＡｂｒａｓｉｖｅＷｅａｒｏｆＧｌａｓｓＦｉｂｅｒＳｔｒａｎｄｓ
」と題されたＢ．Ｎｏｖｉｃｈらの米国特許出願番号第号
と、１９９８年３月３日出願の米国出願番号第０９／０３４，６６３号の一部継
続出願である「ＧｌａｓｓＦｉｂｅｒＳｔｒａｎｄｓＣｏａｔｅｄＷｉ
ｔｈＴｈｅｒｍａｌｌｙＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅＩｎｏｒｇａｎｉｃＳｏ
ｌｉｄＰａｒｔｉｃｌｅｓａｎｄＰｒｏｄｕｃｔｓＩｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅＳａｍｅ」と題されたＢ．Ｎｏｖｉｃｈらの米国特許出願番号第号と、１９９８年３月３日出願の米国出願番号第０９／０３４
，０７７号の一部継続出願である「ＩｍｐｒｅｇｎａｔｅｄＧｌａｓｓＦｉ
ｂｅｒＳｔｒａｎｄｓａｎｄＰｒｏｄｕｃｔｓＩｎｃｌｕｄｉｎｇｔ
ｈｅＳａｍｅ」と題されたＢ．Ｎｏｖｉｃｈらの米国特許出願番号第号と、１９９８年３月３日出願の米国出願番号第０９／０３４，５
２５号の一部継続出願である「ＩｎｏｒｇａｎｉｃＬｕｂｒｉｃａｎｔ−Ｃｏ
ａｔｅｄＧｌａｓｓＦｉｂｅｒＳｔｒａｎｄｓａｎｄＰｒｏｄｕｃｔ
ｓＩｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅＳａｍｅ」と題されたＢ．Ｎｏｖｉｃｈらの
米国特許出願番号第号と、１９９８年８月６日出願の米国
出願番号第０９／１３０，２７０号の一部継続出願である「ＧｌａｓｓＦｉｂ
ｅｒ−ＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＬａｍｉｎａｔｅｓ，ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣ
ｉｒｃｕｉｔＢｏａｒｄｓａｎｄＭｅｔｈｏｄｓｆｏｒＡｓｓｅｍｂ
ｌｉｎｇａＦａｂｒｉｃ」と題されたＢ．Ｎｏｖｉｃｈらの米国特許出願番
号第号と、に関連する。上記出願の各々は、本願と同日出
願されている。

【０００３】（発明の分野）本発明は概して、複合材を強化するためのコーティングされたガラス繊維スト
ランドに関し、より詳細には、２０重量パーセントより多くの固体充填剤粒子で
コーティングされたガラス繊維ストランドに関する。

【０００４】（発明の背景）熱硬化性成形操作では、優れた「ウェットスルー」（マットへのポリマーマト
リックス材料の浸透）および「ウェットアウト」（マット中の繊維の個々の束ま
たはストランドへのポリマーマトリックス材料の浸透）特性が望ましい。それに
対し、典型的な熱可塑性成形操作では、優れた分散特性が圧倒的に重要視されて
いる。

【０００５】樹脂含浸を向上するために、日本特許出願第９−２０８，２６８号は、紡いだ
直後にデンプンまたは合成樹脂と、５〜２０００ナノメートル（０．０５〜２マ
イクロメートル）の平均粒度を有するコロイド状シリカ、炭酸カルシウム、カオ
リンおよびタルクなどの０．００１〜２０．０重量パーセントの無機固体粒子と
でコーティングされたガラス繊維から形成されるヤーンを有する布を開示してい
る。「発明の詳細な説明」の第１３段落で、２０重量パーセントより多くの無機
固体粒子を有するそのようなコーティングをガラス繊維に塗布することができな
いと開示されている。複合材の形成中にガラス強化繊維間の樹脂の浸透を向上す
るために、米国特許第３，３１２，５６９号は、ガラス繊維の表面にアルミナの
粒子を付着させることを開示している。しかし、アルミナおよびシリカのモース
硬度値は、それぞれ約９および約７を上回っており¹、より軟らかいガラス繊維の摩耗を引き起こし得る。

【０００６】ソビエト連邦第８５９４００号は、ガラス繊維布のラミネートを製造するため
の含浸組成物であって、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、グラファイト、二
硫化モリブデン、ポリビニルブチラール、および界面活性剤のアルコール溶液を
含む組成物を開示している。揮発性アルコール溶媒は、ガラス繊維製造の適用に
は望ましくない。

【０００７】複合材の摩擦特性を増大、低減または改変するために、米国特許第５，２１７
，７７８号は、熱硬化性セメントまたは結合剤系に含浸され、かつ、この熱硬化
性セメントまたは結合剤系でコーティングされるガラス繊維、メタリックワイヤ
、およびポリアクリロニトリル繊維の、複合ヤーンを含むドライクラッチフェー
シングを開示している。結合剤は、カーボンブラック、グラファイト、金属酸化
物、硫酸バリウム、ケイ酸アルミニウム、粉砕ゴム粒子、粉砕有機樹脂、重合カ
シューナッツ油、粘土、シリカ、または氷晶石、などの摩擦粒子を含み得る（第
２欄、第５５行〜第６６行参照）。

【０００８】ガラス繊維の摩耗および破損を抑え、広範な種々のポリマーマトリックス材料
と適合性があり、そして、従来のコーティング製剤よりも安価な成分を含むコー
ティングが必要とされている。

【０００９】 ¹ Ｒ．Ｗｅａｓｔ（編）、ＨａｎｄｂｏｏｋｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＰｈｙｓｉｃｓ、ＣＲＣＰｒｅｓｓ（１９７５）、Ｆ−２２頁、およ
びＨ．Ｋａｔｚら（編）、ＨａｎｄｂｏｏｋｏｆＦｉｌｌｅｒｓａｎｄ
Ｐｌａｓｔｉｃｓ、（１９８７）、２８頁を参照のこと。これらは本明細書にお
いて、参考として援用される。

【００１０】（発明の要旨）本発明は、少なくとも１つのガラス繊維を含むコーティングされた繊維ストラ
ンドであって、少なくとも１つのガラス繊維が、総固体分を基準として２０重量
パーセントより多くの無機固体粒子を含む水性サイジング（ｓｉｚｉｎｇ）組成
物の乾燥残渣で少なくとも部分的にコーティングされ、無機固体粒子が、少なく
とも１つのガラス繊維の硬度を超えない硬度を有する、コーティングされた繊維
ストランドを提供する。

【００１１】本発明の別の局面は、少なくとも１つのガラス繊維を含むコーティングされた
繊維ストランドであって、（１）少なくとも１つのガラス繊維の表面の少なくと
も一部に塗布されるサイジング組成物の乾燥残渣の第一層と、（２）第一層の少
なくとも一部に塗布される水性第二コーティング組成物の第二層と、を有し、第
二コーティング組成物が、総固体分を基準として２０重量パーセントより多くの
無機固体粒子を含む、コーティングされた繊維ストランドである。

【００１２】本発明のさらに別の局面は、少なくとも１つのガラス繊維を含むコーティング
された繊維ストランドであって、（１）少なくとも１つのガラス繊維の表面の少
なくとも一部に塗布されるサイジング組成物の乾燥残渣の第一層と、（２）第一
層の少なくとも一部上に塗布される第二コーティング組成物の第二層であって、
第二コーティング組成物がポリマー材料を含む第二層と、第二層の少なくとも一
部に塗布される、総固体分を基準として２０重量パーセントより多くの粉末無機
固体粒子を含む第三層と、を有する、コーティングされた繊維ストランドである
。

【００１３】本発明の別の局面は、（ａ）少なくとも１つのガラス繊維を含むコーティング
された繊維ストランドであって、少なくとも１つのガラス繊維が、総固体分を基
準として２０重量パーセントより多くの無機固体粒子を含む水性サイジング組成
物の乾燥残渣で少なくとも部分的にコーティングされ、無機固体粒子が、少なく
とも１つのガラス繊維の硬度を超えない硬度を有する、コーティングされた繊維
ストランドと、（ｂ）ポリマーマトリックス材料と、を含む、強化ポリマー複合
材である。

【００１４】本発明のさらに別の局面は、少なくとも１つのガラス繊維を含むコーティング
された繊維ストランドを含むコーティングされた繊維ストランドを含む織物であ
って、少なくとも１つのガラス繊維が、総固体分を基準として２０重量パーセン
トより多くの無機固体粒子を含む水性サイジング組成物の乾燥残渣で少なくとも
部分的にコーティングされ、無機固体粒子が、少なくとも１つのガラス繊維の硬
度を超えない硬度を有する、織物である。

【００１５】本発明の別の局面は、（ａ）少なくとも１つのガラス繊維を含むコーティング
された繊維ストランドを含む織物であって、少なくとも１つのガラス繊維が、総
固体分を基準として２０重量パーセントより多くの無機固体粒子を含む水性サイ
ジング組成物の乾燥残渣で少なくとも部分的にコーティングされ、無機固体粒子
が、少なくとも１つのガラス繊維の硬度を超えない硬度を有する、織物と、（ｂ
）織物の少なくとも一部に塗布されるポリマーマトリックス材料の層と、を含む
電子支持体である。

【００１６】本発明の別の局面は、（ａ）（ｉ）少なくとも１つのガラス繊維を含むコーテ
ィングされた繊維ストランドを含む織物であって、少なくとも１つのガラス繊維
が、総固体分を基準として２０重量パーセントより多くの無機固体粒子を含む水
性サイジング組成物の乾燥残渣で少なくとも部分的にコーティングされ、無機固
体粒子が、少なくとも１つのガラス繊維の硬度を超えない硬度を有する、織物と
、（ｉｉ）織物の少なくとも一部に塗布されるポリマーマトリックス材料の層と
、を含む電子支持体と、（ｂ）電子支持体の選択された側面の選択された部分に
隣接して配置される導電層と、を含む電子回路基板である。

【００１７】本発明のさらに別の局面は、（ａ）（ｉ）少なくとも１つのガラス繊維を含む
コーティングされた繊維ストランドを含む織物であって、少なくとも１つのガラ
ス繊維が、総固体分を基準として２０重量パーセントより多くの無機固体粒子を
含む水性サイジング組成物の乾燥残渣で少なくとも部分的にコーティングされ、
無機固体粒子が、少なくとも１つのガラス繊維の硬度を超えない硬度を有する、
織物と、（ｉｉ）織物の少なくとも一部上に塗布されるポリマーマトリックス材
料の層と、を含む第１の複合層と、（ｂ）第１の複合層とは異なる第２の複合層
と、を含む電子支持体である。

【００１８】本発明のさらに別の局面は、（ａ）（ｉ）（１）少なくとも１つのガラス繊維
を含むコーティングされた繊維ストランドを含む織物であって、少なくとも１つ
のガラス繊維が、総固体分を基準として２０重量パーセントより多くの無機固体
粒子を含む水性サイジング組成物の乾燥残渣で少なくとも部分的にコーティング
され、無機固体粒子が、少なくとも１つのガラス繊維の硬度を超えない硬度を有
する、織物と、（２）織物の少なくとも一部上に塗布されるポリマーマトリック
ス材料の層と、を含む第１の複合層と、（ｉｉ）第１の複合層とは異なる第２の
複合層と、を含む電子支持体と、（ｂ）第１および／または第２の複合層の選択
された側面の選択された部分に隣接して配置される導電層と、を含む、電子回路
基板である。

【００１９】以上の要旨および以下の好適な実施態様の詳細な説明は、添付の図面とともに
読めば、よりよく理解される。

【００２０】（発明の詳細な説明）本発明のガラス繊維ストランドは、加工中の繊維の摩耗および破損を抑えるだ
けでなく、複合材の形成において優れたウェットスルー、ウェットアウトおよび
分散特性を与えることができる固有のコーティングを有する。優れた熱安定性、
優れた加水分解安定性、優れたラミネート強度、高湿度、反応性の酸およびアル
カリの存在下での低い腐食および反応性、ならびに、様々なポリマーマトリック
ス材料との適合性は、ラミネーションの前のヒートクリーニングの必要をなくす
ことができ、本発明のコーティングされたガラス繊維ストランドが示し得る他の
望ましい特性である。

【００２１】本発明のコーティングされたガラス繊維ストランドの別の重要な利点は、織り
加工および編み加工の際の優れた加工性である。低い毛羽およびハロ（ｈａｌｏ
ｓ）、少ない破損フィラメント、小さいストランド引っ張り、高いフライアビリ
ティ（ｆｌｉａｂｉｌｉｔｙ）、および少ない挿入時間は、本発明のコーティン
グされたガラス繊維ストランドによって提供され得る特性であり、織り加工およ
び編み加工を容易にし、そして印刷回路基板の応用の場合に表面欠陥がほとんど
ない織物を一貫して提供する。

【００２２】次に図１を参照して（図中、同様の番号は、同様のエレメントを示す）、図１
には、本発明による、少なくとも１つのガラス繊維１２または石英繊維を含むコ
ーティングされた繊維ストランド１０が示される。好ましくは、ストランド１１
は、複数のガラス繊維１２を含む。本明細書で用いられる「ストランド」という
用語は、１つまたはそれ以上の個々の繊維を意味する。「繊維」という用語は、
個々のフィラメントを意味する。繊維１２は、５マイクロメートルを上回り、好
ましくは７マイクロメートルを上回り、そして、より好ましくは９マイクロメー
トルより大きな平均公称繊維径を有する。

【００２３】ガラス繊維１２は、当業者に公知のいかなる種類の繊維化可能なガラス組成物
から形成されてもよく、「Ｅガラス」、「Ａガラス」、「Ｃガラス」、「Ｄガラ
ス」、「Ｒガラス」、「Ｓガラス」、およびＥガラス誘導体などの繊維化可能な
ガラス組成物から調製されるガラス繊維を含む。本明細書で用いられる「Ｅガラ
ス誘導体」とは、微量のフッ素および／またはホウ素を含み、好ましくは、フッ
素を含まないおよび／またはホウ素を含まない、ガラス組成物を意味する。さら
に、本明細書で用いられる「微量」とは、約１重量パーセント未満のフッ素、お
よび約５重量パーセント未満のホウ素を意味する。玄武岩およびミネラルウール
繊維は、本発明において有用な他のガラス繊維の例である。好適なガラス繊維は
、ＥガラスまたはＥガラス誘導体から形成される。そのような組成物、およびそ
のような組成物からガラスフィラメントを作製する方法は、当業者に周知であり
、本開示の点からは、さらなる説明は不要であると思われる。追加情報が必要で
あれば、そのようなガラス組成物および繊維化法は、Ｋ．Ｌｏｅｗｅｎｓｔｅｉ
ｎ、ＴｈｅＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＧｌ
ａｓｓＦｉｂｒｅｓ、（第３版、１９９３）、ｐｐ．３０−４４、４７−６０
、１１５−１２２、および１２６−１３５、ならびに、米国特許第４，５４２，
１０６号および同第５，７８９，３２９号に開示されている。これらは、本明細
書において参考として援用される。

【００２４】ガラス繊維に加えて、コーティングされた繊維ストランド１０は、非ガラス無
機材料、天然材料、有機ポリマー材料、およびその組み合わせ、などの他の繊維
化可能な天然または人造材料から形成される繊維をさらに含み得る。本明細書で
用いられる「繊維化可能な」という用語は、ほぼ連続したフィラメント、繊維、
ストランド、またはヤーンに形成されることができる材料を意味する。

【００２５】適切な非ガラス無機繊維には、炭化ケイ素、炭素、グラファイト、ムライト、
酸化アルミニウム、および圧電セラミック材料から形成されるセラミック繊維が
挙げられる。適切な動物および植物由来の天然繊維の、非限定的な例としては、
コットン、セルロース、天然ゴム、亜麻、ラミー、麻、サイザル、およびウール
が挙げられる。適切な人造繊維には、ポリアミド（ナイロンおよびアラミド（ａ
ｒａｍｉｄｅ）など）、熱可塑性ポリエステル（ポリエチレンテレフタレートお
よびポリブチレンテレフタレートなど）、アクリル（ポリアクリロニトリルなど
）、ポリオレフィン、ポリウレタン、ならびにビニルポリマー（ポリビニルアル
コールなど）から形成される繊維が挙げられる。本発明において有用であると考
えられる非ガラス繊維と、そのような繊維を調製および加工する方法とは、Ｅｎ
ｃｙｃｌｏｐｅｄｉａｏｆＰｏｌｙｍｅｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅ
ｃｈｎｏｌｏｇｙ、Ｖｏｌ．６（１９６７）、ｐｐ．５０５−７１２に詳細に説
明されている。本明細書において、上記文献を参考として援用する。上記材料の
いずれかのブレンドまたはコポリマーおよび上記材料のいずれかから形成される
繊維の組み合わせが、所望ならば本発明において使用され得ることが理解される
。

【００２６】ここで、本発明を、概してガラス繊維ストランドのコンテキストで説明するが
、当業者であれば、ストランド１０が、上記非ガラス繊維の１つ以上をさらに含
んでいてもよいことを理解する。

【００２７】続けて図１を参照して、好適な実施態様では、本発明の繊維ストランド１０の
繊維１２は、加工中に繊維表面１６を摩耗から保護するため、および、繊維１２
の破損を抑えるために、繊維１２の表面１６の少なくとも一部１７に塗布される
水性サイジング組成物の乾燥残渣の第一層１４で含浸される。好ましくは、水性
サイジング組成物の乾燥残渣は、繊維１２の外面１６全体または周囲全体に塗布
される。

【００２８】好適な実施態様では、本明細書で用いられる「サイジング」、「サイジングさ
れた」または「サイジング」という用語は、繊維形成直後に繊維に塗布されるコ
ーティング組成物を指す。別の実施態様では、「サイジング」、「サイジングさ
れた」または「サイジング」という用語はさらに、従来の第一コーティング組成
物を熱または化学処理によって除去した後に繊維に塗布されるコーティング組成
物（「仕上げサイジング」としても知られている）を指す。即ち、仕上げサイジ
ングは、織物の形態に組み込まれた裸のガラス繊維に塗布される。

【００２９】水性サイジング組成物は、繊維１２の外面１６の間に配置されるか、あるいは
、好ましくは繊維１２の外面１６に付着される、複数の無機固体粒子１８を含む
。本明細書で用いられる「固体」とは、適度の応力下で知覚できる程度に流動せ
ず、変形させようとする力に抵抗する一定の能力を有し、そして、通常の条件下
で一定のサイズおよび形状を保持する物質を意味する。Ｗｅｂｓｔｅｒ’ｓＴ
ｈｉｒｄＮｅｗＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＤｉｃｔｉｏｎａｒｙｏｆｔｈｅＥｎｇｌｉｓｈＬａｎｇｕａｇｅ − Ｕｎａｂｒｉｄｇｅｄ（１
９７１）、ｐ．２１６９を参照されたい。さらに、本明細書で用いられる「固体
」という用語は、結晶質材料および非晶質材料の両方を含む。

【００３０】固体粒子１８は、好ましくは、少なくとも３マイクロメートル、好ましくは少
なくとも約５マイクロメートルの最小平均粒度１９（相当球径）を有し、３マイ
クロメートルから約１０００マイクロメートルの範囲、好ましくは約５マイクロ
メートルから約１０００マイクロメートルの範囲、そして、より好ましくは１０
マイクロメートルから約２５マイクロメートルの範囲である。好ましくは、固体
粒子の各々は、少なくとも３マイクロメートル、そして、好ましくは少なくとも
約５マイクロメートルの最小粒度を有する。また、固体粒子の最小平均粒度１９
が、ガラス繊維の平均公称径にほぼ一致することが好ましい。上記の粒度が、よ
り小さい粒度よりも好ましいことが認識されるはずである。この理由は、一つに
は、上記の粒度の方が概して安価であり、容易に分散するためである。さらに、
上記のようなサイズの粒子でコーティングされたストランドを用いて作製された
織物は、ポリマーマトリックス材料に含浸する場合、より小さいサイズの粒子で
コーティングされたストランドを用いて作製された織物と比べて、より優れた「
ウェットスルー」および「ウェットアウト」特性を示す。

【００３１】固体粒子１８の構成または形状は、要望に応じて、ほぼ球形（ビーズ、ミクロ
ビーズ、または固体の中空球など）であっても、立方体であっても、板状であっ
ても、あるいは、針状（細長いまたは繊維状の）であってもよい。適切な粒子特
性のさらなる情報については、Ｈ．Ｋａｔｚら（編）、ＨａｎｄｂｏｏｋｏｆＦｉｌｌｅｒｓａｎｄＰｌａｓｔｉｃｓ、（１９８７）、ｐｐ．９−１０
を参照されたい。本明細書において、上記文献を参考として援用する。固体粒子
１８は、好ましくは、少なくとも３マイクロメートル、そして、好ましくは少な
くとも約５マイクロメートルの最小平均粒度（相当球径）を維持し、より詳細に
は、織り加工、ロービング加工、および他の加工操作中に隣接する繊維間で発生
する力などの加工条件下で、少なくとも３マイクロメートル、そして、好ましく
は少なくとも約５マイクロメートルの最小粒度（相当球径）を維持して、隣接す
る繊維２３、２５間の間隙空間を維持する。換言すれば、固体粒子は、好ましく
は、約２５℃まで、そして、より好ましくは約４００℃までの温度への曝露など
の典型的なガラス繊維加工条件下で、固体粒子の最小粒度未満の粒度に粉砕また
は変形しない。

【００３２】ガラス繊維は、形成中、および、織り加工またはロービング加工などのその後
の加工中に、隣接するガラス繊維の凹凸、および／または、ガラス繊維が接する
他の固体の物体もしくは材料、との接触によるアブレーシブ摩耗を受ける。本明
細書で用いられる「アブレーシブ摩耗」とは、ガラス繊維の損傷をもたらすのに
十分に硬い材料の粒子、エッジまたは実体との摩擦接触による、ガラス繊維表面
の部分の擦れもしくは切断、または、ガラス繊維の破損を意味する。Ｋ．Ｌｕｄ
ｅｍａ、Ｆｒｉｃｔｉｏｎ，Ｗｅａｒ，Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ、（１９９６）
、ｐ．１２９を参照されたい。本明細書において、上記文献を参考として援用す
る。ガラス繊維ストランドのアブレーシブ摩耗は、加工中のストランド破損、な
らびに織布および複合材などの製品の表面欠陥を引き起こし、廃物および製造コ
ストを増大してしまう。

【００３３】アブレーシブ摩耗を最小限に抑えるために、固体粒子は、ガラス繊維（単数ま
たは複数）の硬度値を越えない硬度値、即ち、ガラス繊維（単数または複数）の
硬度値以下の硬度値を有する。固体粒子およびガラス繊維の硬度値は、Ｖｉｃｋ
ｅｒｓまたはＢｒｉｎｅｌｌ硬度などのいかなる従来の硬度測定法によって決定
されてもよいが、好ましくは、材料の表面の相対耐引っかき性を示す原モース硬
度スケールに従って決定される。ガラス繊維のモース硬度値は概して、約４．５
から約６．５の範囲であり、好ましくは約６である。Ｒ．Ｗｅａｓｔ（編）、Ｈ
ａｎｄｂｏｏｋｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＰｈｙｓｉｃｓ、ＣＲＣＰｒｅｓｓ（１９７５）、Ｆ−２２頁。本明細書において、上記文献を参考と
して援用する。固体粒子のモース硬度値は、好ましくは、約０．５から約６の範
囲である。本発明での使用に適した固体粒子の幾つかの非限定的な例のモース硬
度値が、以下の表Ａに示される。

【００３４】

【表１】

【００３５】² Ｋ．Ｌｕｄｅｍａ、Ｆｒｉｃｔｉｏｎ，Ｗｅａｒ，Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ、（１９９６）、ｐ．２７。本明細書において、この文献を参考として援用する
。³ ＨａｎｄｂｏｏｋｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＰｈｙｓｉｃｓ、ｐ．Ｆ−２２。⁴ Ｒ．Ｌｅｗｉｓ，Ｓｒ．、Ｈａｗｌｅｙ’ｓＣｏｎｄｅｎｓｅｄＣｈｅｍｉｃａｌＤｉｃｔｉｏｎａｒｙ、（第１２版、１９９３）、ｐ．７９３。本
明細書において、この文献を参考として援用する。⁵ Ｈａｗｌｅｙ’ｓＣｏｎｄｅｎｓｅｄＣｈｅｍｉｃａｌＤｉｃｔｉｏｎａｒｙ、（第１２版、１９９３）、ｐ．１１１３。本明細書において、この文
献を参考として援用する。⁶ Ｈａｗｌｅｙ’ｓＣｏｎｄｅｎｓｅｄＣｈｅｍｉｃａｌＤｉｃｔｉｏｎａｒｙ、（第１２版、１９９３）、ｐ．７８４。本明細書において、この文献
を参考として援用する。⁷ ＨａｎｄｂｏｏｋｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＰｈｙｓｉｃｓ、ｐ．Ｆ−２２。⁸ ＨａｎｄｂｏｏｋｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＰｈｙｓｉｃｓ、ｐ．Ｆ−２２。⁹ Ｆｒｉｃｔｉｏｎ，Ｗｅａｒ，Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ、ｐ．２７。¹⁰ Ｆｒｉｃｔｉｏｎ，Ｗｅａｒ，Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ、ｐ．２７。¹¹ Ｆｒｉｃｔｉｏｎ，Ｗｅａｒ，Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ、ｐ．２７。¹² Ｆｒｉｃｔｉｏｎ，Ｗｅａｒ，Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ、ｐ．２７。¹³ ＨａｎｄｂｏｏｋｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＰｈｙｓｉｃｓ、
ｐ．Ｆ−２２。¹⁴ ＨａｎｄｂｏｏｋｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＰｈｙｓｉｃｓ、
ｐ．Ｆ−２２。¹⁵ ＨａｎｄｂｏｏｋｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＰｈｙｓｉｃｓ、
ｐ．Ｆ−２２。¹⁶ ＨａｎｄｂｏｏｋｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＰｈｙｓｉｃｓ、
ｐ．Ｆ−２２。¹⁷ ＨａｎｄｂｏｏｋｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＰｈｙｓｉｃｓ、
ｐ．Ｆ−２２。¹⁸ ＨａｎｄｂｏｏｋｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＰｈｙｓｉｃｓ、
ｐ．Ｆ−２２。¹⁹ ＨａｎｄｂｏｏｋｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＰｈｙｓｉｃｓ、
ｐ．Ｆ−２２。

【００３６】上記のように、モース硬度スケールは、引っかきに対する材料の耐性に関する
ものである。従って、本発明は、粒子表面で、粒子表面の下にある粒子内部の硬
度とは異なる硬度を有する粒子を考える。具体的には、粒子の表面は、粒子の表
面硬度がガラス繊維の硬度よりも大きくなく、表面の下の粒子の硬度がガラス繊
維の硬度よりも大きくなるように、当該分野において周知のいかなる態様で改変
されてもよい。この態様としては、粒子のコーティング、クラッディング、もし
くはカプセル化を行うか、または、当該分野において公知の技術を用いて粒子の
表面特性を化学的に変化させることが挙げられるが、これらに限定されない。例
えば、炭化ケイ素および窒化アルミニウムなどの無機粒子に、炭酸シリカまたは
ナノクレイのコーティングが与えられてもよいが、これは、本発明を限定するも
のではない。さらに、「より軟らかい」表面を与えるために、アルキル側鎖を有
するシランカップリング剤を、多数の酸化物粒子の表面と反応させてもよい。

【００３７】概して、本発明において有用な固体粒子１８は、セラミック材料、金属材料、
およびその混合物から形成されてもよい。適切なセラミック材料には、金属窒化
物、金属酸化物、金属炭化物、金属硫化物、金属ホウ化物、金属シリケート、金
属カーボネート、およびその混合物が挙げられる。

【００３８】非限定的な適切な金属窒化物は、窒化ホウ素である。これは、本発明において
有用な固体粒子が形成される好適な無機材料である。有用な金属酸化物の、非限
定的な例は、酸化亜鉛である。適切な金属硫化物には、二硫化モリブデン、二硫
化タンタル、二硫化タングステン、および硫化亜鉛が挙げられる。有用な金属シ
リケートには、ケイ酸アルミニウムおよびケイ酸マグネシウムが挙げられる。適
切な金属材料には、グラファイト、モリブデン、白金、パラジウム、ニッケル、
アルミニウム、銅、金、鉄、銀、およびその混合物が挙げられる。アルミナおよ
びシリカの有用な混合物は、フライアッシュである。

【００３９】好ましくは、無機固体粒子１８はまた、固体潤滑剤である。本明細書で用いら
れる「固体潤滑剤」とは、無機固体粒子１８が薄い平坦なプレートに剪断され、
これらのプレートが互いの上を容易にすべり、そしてそれにより、少なくとも一
方が動いている、ガラス繊維表面とそれに隣接する固体表面との間に、減摩潤滑
効果をもたらすという特徴的な晶癖を、無機固体粒子１８が有することを意味す
る。Ｒ．Ｌｅｗｉｓ，Ｓｒ．、Ｈａｗｌｅｙ’ｓＣｏｎｄｅｎｓｅｄＣｈｅ
ｍｉｃａｌＤｉｃｔｉｏｎａｒｙ、（第１２版、１９９３）、ｐ．７１２を参
照されたい。本明細書において、上記文献を参考として援用する。摩擦とは、１
つの固体を別の固体の上で滑らせる際の抵抗である。Ｆ．Ｃｌａｕｓｓ、Ｓｏｌ
ｉｄＬｕｂｒｉｃａｎｔｓａｎｄＳｅｌｆ−ＬｕｂｒｉｃａｔｉｎｇＳ
ｏｌｉｄｓ、（１９７２）、ｐ．１。本明細書において、上記文献を参考として
援用する。

【００４０】好適な実施態様では、固体潤滑剤粒子は、ラメラ構造を有する。ラメラまたは
六方晶構造を有する粒子は、六角形アレイの原子のシートまたはプレートから構
成され、シート内で強い結合を有するとともに、シート間で弱いファンデルワー
ルス結合を有し、シート間の低い剪断強さを与える。Ｆｒｉｃｔｉｏｎ，Ｗｅａ
ｒ，Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ、ｐ．１２５、ＳｏｌｉｄＬｕｂｒｉｃａｎｔｓａｎｄＳｅｌｆ−ＬｕｂｒｉｃａｔｉｎｇＳｏｌｉｄｓ、ｐｐ．１９−２
２、４２−５４、７５−７７、８０−８１、８２、９０−１０２、１１３−１２
０、および１２８、ならびに、Ｗ．Ｃａｍｐｂｅｌｌ、「ＳｏｌｉｄＬｕｂｒ
ｉｃａｎｔｓ」、ＢｏｕｎｄａｒｙＬｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ：ＡｎＡｐｐ
ｒａｉｓａｌｏｆＷｏｒｌｄＬｉｔｅｒａｔｕｒｅ、ＡＳＭＥＲｅｓｅ
ａｒｃｈＣｏｍｍｉｔｔｅｅｏｎＬｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ（１９６９）、
ｐｐ．２０２−２０３。本明細書において、上記文献を参考として援用する。
ラメラフラーレン（バッキーボール）構造を有する無機固体粒子もまた、本発明
において有用である。

【００４１】ラメラ構造を有する適切な無機固体潤滑剤粒子の、非限定的な例としては、窒
化ホウ素、グラファイト、金属二カルコゲニド、マイカ、タルク、セッコウ、カ
オリナイト、方解石、ヨウ化カドミウム、硫化銀、およびその混合物が挙げられ
る。好適な無機固体潤滑剤粒子には、窒化ホウ素、グラファイト、金属二カルコ
ゲニド、およびその混合物が挙げられる。適切な金属二カルコゲニドには、二硫
化モリブデン、二セレン化モリブデン、二硫化タンタル、二セレン化タンタル、
二硫化タングステン、二セレン化タングステン、およびその混合物が挙げられる
。

【００４２】水性サイジング組成物における使用には、六方晶構造を有する窒化ホウ素粒子
が最も好ましい。窒化ホウ素、硫化亜鉛、およびモンモリロナイト粒子はまた、
ナイロン６，６などのポリマーマトリックス材料との複合材において優れた白色
度を与える。

【００４３】本発明における使用に適した窒化ホウ素粒子の非限定的な例は、オハイオ州レ
ークウッド（Ｌａｋｅｗｏｏｄ）のＡｄｖａｎｃｅｄＣｅｒａｍｉｃｓＣｏ
ｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されているＰｏｌａｒＴｈｅｒｍ（登録商標）１０
０シリーズ（ＰＴ１２０、ＰＴ１４０、ＰＴ１６０およびＰＴ１８０）、３００
シリーズ（ＰＴ３５０）、ならびに６００シリーズ（ＰＴ６２０、ＰＴ６３０、
ＰＴ６４０およびＰＴ６７０）窒化ホウ素粉末粒子である。オハイオ州レークウ
ッド（Ｌａｋｅｗｏｏｄ）のＡｄｖａｎｃｅｄＣｅｒａｍｉｃｓＣｏｒｐｏ
ｒａｔｉｏｎの技術報「ＰｏｌａｒＴｈｅｒｍ（登録商標）ＴｈｅｒｍａｌｌｙＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅＦｉｌｌｅｒｓｆｏｒＰｏｌｙｍｅｒｉｃＭａ
ｔｅｒｉａｌｓ」（１９９６）。本明細書において、上記文献を参考として援用
する。これらの粒子は、２５℃で約２５０〜３００ワット／メートル°Ｋの熱伝
導率、約３．９の誘電率、および約１０¹⁵オーム−センチメートルの体積抵抗率
を有する。１００シリーズ粉末は、約５マイクロメートルから約１４マイクロメ
ートルの範囲の平均粒度を有し、３００シリーズは、約１００マイクロメートル
から約１５０マイクロメートルの範囲の平均粒度を有し、６００シリーズは、約
１６マイクロメートルから約２００マイクロメートルよりも大きい値の範囲の平
均粒度を有する。

【００４４】固体潤滑剤粒子１８は、水中の分散液、懸濁液またはエマルジョンで存在し得
る。望ましい場合には、サイジング組成物に、鉱油またはアルコール（好ましく
は約５重量パーセント未満）、などの他の溶媒が含まれていてもよい。水中の約
２５重量パーセントの窒化ホウ素粒子の好適な分散液の、非限定的な例は、テネ
シー州オークリッジ（ＯａｋＲｉｄｇｅ）のＺＹＰＣｏａｔｉｎｇｓ，Ｉ
ｎｃ．から市販されているＯＲＰＡＣＢＯＲＯＮＮＩＴＲＩＤＥＲＥＬＥ
ＡＳＥＣＯＡＴ−ＣＯＮＣである。ＺＹＰＣｏａｔｉｎｇｓ，Ｉｎｃ．の技
術報「ＯＲＰＡＣＢＯＲＯＮＮＩＴＲＩＤＥＲＥＬＥＡＳＥＣＯＡＴ−Ｃ
ＯＮＣ」。本明細書において、上記文献を参考として援用する。供給元によれば
、この製品の窒化ホウ素粒子は、約３マイクロメートル未満の平均粒度を有する
。この分散液は、約１パーセントのマグネシウム−アルミニウムシリケートを有
する。供給元によれば、このマグネシウム−アルミニウムシリケートは、分散液
が塗布される基板に、窒化ホウ素粒子を結合する。ＺＹＰＣｏａｔｉｎｇｓか
ら市販されている他の有用な製品には、ＢＯＲＯＮＮＩＴＲＩＤＥＬＵＢＲ
ＩＣＯＡＴ（登録商標）塗料、ＢＲＡＺＥＳＴＯＰおよびＷＥＬＤＲＥＬＥ
ＡＳＥ製品が挙げられる。

【００４５】別の実施態様では、本発明によるサイジング、第二コーティング、または第三
コーティング組成物は、セメントなどのアルカリ材料と反応して、ガラス表面の
アルカリ浸食を抑えるアルカリ−シリケートを形成する、可溶性のケイ素ベース
の基を含有する充填剤を含み得る。好ましくは、充填剤はまた、アルミニウムな
どの多価金属カチオンを含有する。そのような充填剤の例としては、シラン処理
された炭酸カルシウム、カオリン、シリカ、アルミノシリケート、および、フラ
イアッシュなどのポゾラン材料が挙げられる。

【００４６】好適な実施態様では、サイジング組成物は、好ましくは、水和可能無機固体潤
滑剤粒子または研摩シリカ粒子または炭酸カルシウムを本質的に含まない。即ち
、総固体分基準で約２０重量パーセント未満、より好ましくは約５重量パーセン
ト未満、そして最も好ましくは０．００１重量パーセント未満の水和可能無機潤
滑剤粒子、研摩シリカ粒子、または炭酸カルシウムを含む。

【００４７】本明細書で用いられる「水和可能」とは、固体無機潤滑剤粒子が、水分子と反
応して水和物を形成し、そして、水和水または結晶化水を含むことを意味する。
「水和物」は、水分子と、Ｈ−ＯＨ結合が分割されていない物質との反応により
生成される。Ｒ．Ｌｅｗｉｓ，Ｓｒ．、Ｈａｗｌｅｙ’ｓＣｏｎｄｅｎｓｅｄＣｈｅｍｉｃａｌＤｉｃｔｉｏｎａｒｙ、（第１２版、１９９３）、ｐｐ．
６０９−６１０、およびＴ．Ｐｅｒｒｏｓ、Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、（１９６７）
、ｐｐ．１８６−１８７を参照されたい。本明細書において、上記文献を参考と
して援用する。水和物の化学式において、水分子の付加は、従来、中央のドット
で示される。例えば、３ＭｇＯ・４ＳｉＯ₂・Ｈ₂Ｏ（タルク）、Ａｌ₂Ｏ₃・２Ｓ
ｉＯ₂・２Ｈ₂Ｏ（カオリナイト）である。水和物は、配位水を含み、配位水は、
水和材料中のカチオンに配位し、構造および／または構造水の破壊なしに除去す
ることができない。この構造および／または構造水は、構造中の間隙を占め、電
荷のバランスを乱すことなく静電エネルギーを加える。Ｒ．Ｅｖａｎｓ、Ａｎ
ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎｔｏＣｒｙｓｔａｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙ、（１
９４８）、ｐ．２７６。本明細書において、上記文献を参考として援用する。

【００４８】好ましいわけではないが、水性サイジング組成物は、上記の非水和性無機固体
潤滑剤材料に加えて、水和可能または水和無機固体潤滑剤材料を含んでいてもよ
い。そのような水和性無機固体潤滑剤材料の、非限定的な例は、マイカ（白雲母
など）、タルク、モンモリロナイト、カオリナイトおよびセッコウ（ＣａＳＯ₄ ・２Ｈ₂Ｏ）を含む、粘土鉱物フィロシリケートである。

【００４９】代替の好適な実施態様では、無機固体粒子１８は、熱伝導性である。即ち、例
えば窒化ホウ素、グラファイト、および上記の金属無機固体潤滑剤のように、約
３０ワット／メートルＫより大きな熱伝導率を有する。固体材料の熱伝導率は、
約３００Ｋの温度でのＡＳＴＭＣ−１７７−８５（本明細書において、これを
参考として援用する）に従う保護熱板法、などの当業者に公知のいかなる方法に
よって決定されてもよい。

【００５０】別の代替の好適な実施態様では、無機固体粒子１８は、電気絶縁性である、即
ち、高い電気抵抗率を有する。即ち、例えば窒化ホウ素のように、約１０００マ
イクロオーム−ｃｍより大きな電気抵抗率を有する。

【００５１】無機固体潤滑剤粒子は、サイジング組成物の総固体分を基準として２０重量パ
ーセントよりも大きく約９９重量パーセントまで、好ましくは２５重量パーセン
トよりも大きく約８０重量パーセントまで、そしてより好ましくは約５０重量パ
ーセントよりも大きく約６０重量パーセントまでを占める。

【００５２】無機固体粒子に加えて、水性サイジング組成物は、好ましくは、熱硬化性材料
、熱可塑性材料、デンプン、およびその混合物、などの１つ以上のポリマー膜形
成材料を含む。好ましくは、ポリマー膜形成材料は、ガラス繊維の表面１６に塗
布されると、ほぼ連続した膜を形成する。概して、ポリマー膜形成材料の量は、
水性サイジング組成物の総固体分を基準として約１重量パーセントから約９９重
量パーセント、好ましくは約２０重量パーセントから約７５重量パーセント、そ
してより好ましくは約４０重量パーセントから約５０重量パーセントの範囲であ
り得る。

【００５３】熱硬化性ポリマー膜形成材料は、本発明のガラス繊維ストランドをコーティン
グするための水性サイジング組成物における使用に好ましいポリマー膜形成材料
である。そのような材料は、ＦＲ−４エポキシ樹脂などの、印刷回路基板用のラ
ミネートとして使用される熱硬化性マトリックス材料と適合性があり、これは、
多官能性エポキシ樹脂であり、本発明のある特定の実施態様では、二官能性臭素
化エポキシ樹脂である。１ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＭａｔｅｒｉａｌｓＨａ
ｎｄｂｏｏｋ^TM、ＡＳＭＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ（１９８９）、ｐｐ．５
３４−５３７を参照されたい。本明細書において、上記文献を参考として援用す
る。

【００５４】有用な熱硬化性材料には、熱硬化性ポリエステル、エポキシ材料、ビニルエス
テル、フェノール類、アミノプラスト、熱硬化性ポリウレタン、およびその混合
物が挙げられる。適切な熱硬化性ポリエステルには、ウィスコンシン州ポートワ
シントン（ＰｏｒｔＷａｓｈｉｎｇｔｏｎ）のＣｏｏｋＣｏｍｐｏｓｉｔｅ
ｓａｎｄＰｏｌｙｍｅｒｓから市販されているＳＴＹＰＯＬポリエステル、
および、イタリア、コモ（Ｃｏｍｏ）のＤＳＭＢ．Ｖ．から市販されているＮ
ＥＯＸＩＬポリエステルが挙げられる。

【００５５】好適な実施態様では、熱硬化性ポリマー材料は、エポキシ材料である。有用な
エポキシ材料は、チオールまたは多価アルコールのポリグリシジルエーテルなど
、分子中に少なくとも１つのエポキシまたはオキシラン基を含む。適切なエポキ
シ膜形成ポリマーの例としては、テキサス州ヒューストン（Ｈｏｕｓｔｏｎ）の
ＳｈｅｌｌＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙから市販されているＥＰＯＮ（
登録商標）８２６およびＥＰＯＮ（登録商標）８８０エポキシ樹脂が挙げられる
。

【００５６】有用な熱可塑性ポリマー材料には、ビニルポリマー、熱可塑性ポリエステル、
ポリオレフィン、ポリアミド（例えば、脂肪族ポリアミド、または芳香族ポリア
ミド（例えば、アラミド））、熱可塑性ポリウレタン、アクリルポリマー、およ
びその混合物が挙げられる。本発明において有用な好適なビニルポリマーには、
ニュージャージー州ウェイン（Ｗａｙｎｅ）のＩＳＰＣｈｅｍｉｃａｌｓから
それぞれ市販されているＰＶＰＫ−１５、ＰＶＰＫ−３０、ＰＶＰＫ−６
０、およびＰＶＰＫ−９０などのポリビニルピロリドンが挙げられる。他の適
切なビニルポリマーには、ＮａｔｉｏｎａｌＳｔａｒｃｈから市販されている
Ｒｅｓｙｎ２８２８およびＲｅｓｙｎ１０３７酢酸ビニルコポリマーエマルジョ
ン、および、ペンシルバニア州アレンタウン（Ａｌｌｅｎｔｏｗｎ）のＨ．Ｂ．ＦｕｌｌｅｒａｎｄＡｉｒＰｒｏｄｕｃｔｓａｎｄＣｈｅｍｉｃａ
ｌｓＣｏ．から市販されているような他のポリ酢酸ビニルが挙げられる。

【００５７】本発明において有用な熱可塑性ポリエステルには、ペンシルバニア州ピッツバ
ーグ（Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ）のＢａｙｅｒからそれぞれ市販されているＤＥＳ
ＭＯＰＨＥＮ２０００およびＤＥＳＭＯＰＨＥＮ２００１ＫＳが挙げられる。好
適なポリエステルは、オハイオ州コロンバス（Ｃｏｌｕｍｂｕｓ）のＢｏｒｄｅ
ｎＣｈｅｍｉｃａｌｓから市販されているＲＤ−８４７Ａポリエステル樹脂で
ある。有用なポリアミドには、ＧｅｎｅｒａｌＭｉｌｌｓＣｈｅｍｉｃａｌ
ｓ，Ｉｎｃ．から市販されているＶＥＲＳＡＭＩＤ製品が挙げられる。有用な熱
可塑性ポリウレタンには、イリノイ州シカゴ（Ｃｈｉｃａｇｏ）のＷｉｔｃｏ
ＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｒｐ．から市販されているＷＩＴＣＯＢＯＮＤ（登録商
標）Ｗ−２９０Ｈ、および、ニューヨーク州ヒックスビル（Ｈｉｃｋｓｖｉｌｌ
ｅ）のＲｕｃｏＰｏｌｙｍｅｒＣｏｒｐ．から市販されているＲＵＣＯＴＨ
ＡＮＥ（登録商標）２０１１Ｌポリウレタンラテックスが挙げられる。

【００５８】水性サイジング組成物は、１つ以上の熱硬化性ポリマー材料と、１つ以上の熱
可塑性ポリマー材料との混合物を含んでいてもよい。印刷回路基板用のラミネー
トの好適な実施態様では、水性サイジング組成物のポリマー材料は、ＲＤ−８４
７Ａポリエステル樹脂、ＰＶＰＫ−３０ポリビニルピロリドン、ＤＥＳＭＯＰ
ＨＥＮ２０００ポリエステル、およびＶＥＲＳＡＭＩＤポリアミドの混合物を含
む。印刷回路基板用のラミネートに適した代替の好適な実施態様では、水性サイ
ジング組成物のポリマー材料は、ＥＰＯＮ８２６エポキシ樹脂およびＰＶＰＫ
−３０ポリビニルピロリドンの混合物を含む。

【００５９】有用なデンプンには、ジャガイモ、コーン、小麦、もちトウモロコシ（ｗａｘ
ｙｍａｉｚｅ）、サゴ、コメ、マイロ、およびその混合物から調製されるデン
プンが挙げられる。有用なデンプンの、非限定的な例は、オランダのＡＶＥＢＥ
から市販されているＫｏｌｌｏｔｅｘ１２５０（エチレンオキシドでエーテル化
された低粘度で低アミロースのジャガイモ系デンプン）である。

【００６０】ポリマー材料は、水溶性、乳化可能、分散性、および／または硬化可能であっ
てもよい。本明細書で用いられる「水溶性」とは、ポリマー材料が、本質的に均
一にブレンドされ、および／または、水中に分子的もしくはイオン的に分散され
て、真溶液を形成することができることを意味する。Ｈａｗｌｅｙ’ｓ、ｐ．１
０７５を参照されたい。本明細書において、上記文献を参考として援用する。「
乳化可能」とは、ポリマー材料が、本質的に安定した混合物を形成することがで
きるか、または、乳化剤の存在下で水中に懸濁されることができることを意味す
る。Ｈａｗｌｅｙ’ｓ、ｐ．４６１を参照されたい。本明細書において、上記文
献を参考として援用する。安定した乳化剤の、非限定的な例は、以下に示される
。「分散性」とは、ラテックスなどのように、ポリマー材料の成分のいずれかが
、微細に分割された粒子として水全体に分布されることができることを意味する
。Ｈａｗｌｅｙ’ｓ、ｐ．４３５を参照されたい。本明細書において、上記文献
を参考として援用する。分散液の均一性は、以下に説明される湿潤剤、分散剤ま
たは乳化剤（界面活性剤）の付加により、増大され得る。「硬化可能」とは、サ
イジング組成物のポリマー材料および他の成分が、合わさって膜にされるか、ま
たは、互いに架橋されて、ポリマー材料の物理特性を変えることができることを
意味する。Ｈａｗｌｅｙ’ｓ、ｐ．３３１を参照されたい。本明細書において、
上記文献を参考として援用する。

【００６１】上記ポリマー材料に加えて、または上記ポリマー材料の代わりに、水性サイジ
ング組成物は、好ましくは、オルガノシランカップリング剤、遷移金属カップリ
ング剤、ホスホネートカップリング剤、アルミニウムカップリング剤、アミノ含
有Ｗｅｒｎｅｒカップリング剤、およびその混合物などの、１つ以上のガラス繊
維カップリング剤を含む。これらのカップリング剤は、典型的には、二重の機能
を有する。各金属またはケイ素原子は、繊維表面および／または水性サイジング
組成物の成分と反応し得るか、または、繊維表面および／または水性サイジング
組成物の成分と適合化し得る１つ以上の基に付着している。本明細書で用いられ
る「適合化する」という用語は、基が、例えば極性力、湿潤力または溶媒和力に
より、繊維表面および／またはサイジング組成物の成分に化学的に引きつけられ
るが、結合はしないことを意味する。加水分解可能な基の例としては、

【００６２】

【化１】

【００６３】ならびに、１，２−または１，３グリコールのモノヒドロキシおよび／または環
状Ｃ₂−Ｃ₃残渣が挙げられる。ここで、Ｒ¹は、Ｃ₁−Ｃ₃アルキルであり、Ｒ²は
、ＨまたはＣ₁−Ｃ₄アルキルであり、Ｒ³およびＲ⁴は、Ｈ、Ｃ₁−Ｃ₄アルキルま
たはＣ₆−Ｃ₈アリールから、独立して選択され、Ｒ⁵は、Ｃ₄−Ｃ₇アルキレンである。適切な適合化または官能基の例としては、エポキシ、グリシドキシ、メル
カプト、シアノ、アリル、アルキル、ウレタノ、ハロ、イソシアナト、ウレイド
、イミダゾリニル、ビニル、アクリラト、メタクリラト、アミノ、またはポリア
ミノ基が挙げられる。

【００６４】官能性オルガノシランカップリング剤が、本発明における使用に好ましい。有
用な官能性オルガノシランカップリング剤の例としては、ガンマ−アミノプロピ
ルトリアルコキシシラン、ガンマ−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン、
ビニル−トリアルコキシシラン、グリシドキシプロピルトリアルコキシシラン、
およびウレイドプロピルトリアルコキシシランが挙げられる。好適な官能性オル
ガノシランカップリング剤としては、Ａ−１８７ガンマ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシラン、Ａ−１７４ガンマ−メタクリルオキシプロピルトリメトキ
シシラン、Ａ−１１００ガンマ−アミノプロピルトリエトキシシランシランカッ
プリング剤、Ａ−１１０８アミノシランカップリング剤、およびＡ−１１６０ガ
ンマ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン（それぞれ、ニューヨーク州タリー
タウン（Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ）のＯＳｉＳｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ，Ｉｎｃ．か
ら市販されている）が挙げられる。オルガノシランカップリング剤は、繊維への
塗布前に、好ましくは約１：１の化学量論比で、少なくとも部分的に水で加水分
解されてもよく、あるいは、望ましい場合には、加水分解されていない形態で塗
布されてもよい。

【００６５】適切な遷移金属カップリング剤には、チタン、ジルコニウム、イットリウム、
およびクロムカップリング剤が挙げられる。適切なチタン酸塩カップリング剤お
よびジルコン酸塩カップリング剤は、ＫｅｎｒｉｃｈＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃ
ａｌＣｏｍｐａｎｙから市販されている。適切なクロム錯体は、デラウェア州
ウィルミントン（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ）のＥ．Ｉ．ｄｕＰｏｎｔｄｅＮｅ
ｍｏｕｒｓから市販されている。アミノ含有Ｗｅｒｎｅｒ型カップリング剤は、
クロムなどの三価核原子に、アミノ官能性を有する有機酸が配位される錯化合物
である。当業者に公知の他の金属キレートおよび配位型カップリング剤は、本明
細書中で使用されて得る。

【００６６】カップリング剤の量は、水性サイジング組成物の総固体分を基準として約１重
量パーセントから約９９重量パーセントの範囲、好ましくは、約１重量パーセン
トから約１０重量パーセントの範囲であり得る。

【００６７】水性サイジング組成物は、上記のポリマー材料とは化学的に異なる１つ以上の
有機潤滑剤をさらに含んでいてもよい。水性サイジング組成物は、約６０重量パ
ーセントまでの有機潤滑剤を含み得るが、好ましくは、サイジング組成物は、有
機潤滑剤を本質的に含まない。即ち、約２０重量パーセント未満の有機潤滑剤を
含み、より好ましくは、有機潤滑剤を含まない。そのような有機潤滑剤には、カ
チオン性、非イオン性、またはアニオン性潤滑剤、およびその混合物が挙げられ
、例えば、脂肪酸のアミン塩、ニュージャージー州プリンストン（Ｐｒｉｎｃｅ
ｔｏｎ）のＲｈｏｎｅＰｏｕｌｅｎｃから市販されているＣＡＴＩＯＮＸな
どのアルキルイミダゾリン誘導体、酸可溶化脂肪酸アミド、脂肪酸およびポリエ
チレンイミンの縮合物、ならびに、イリノイ州カンカキー（Ｋａｎｋａｋｅｅ）
のＨｅｎｋｅｌＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されている部分アミド化ポリ
エチレンイミンであるＥＭＥＲＹ（登録商標）６７１７などのアミド置換ポリエ
チレンイミンが挙げられる。

【００６８】水性サイジング組成物は、無機粒子など、水性サイジング組成物の成分を乳化
または分散させるための１つ以上の乳化剤を含んでいてもよい。適切な乳化剤ま
たは界面活性剤の、非限定的な例としては、ポリオキシアルキレンブロックコポ
リマー（ニュージャージー州パーシパニー（Ｐａｒｓｉｐｐａｎｙ）のＢＡＳＦＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されているＰＬＵＲＯＮＩＣ^TMＦ−１０８ポ
リオキシプロピレン−ポリオキシエチレンコポリマーなど）、エトキシル化アル
キルフェノール（ニュージャージー州ウェイン（Ｗａｙｎｅ）のＧＡＦＣｏｒ
ｐｏｒａｔｉｏｎから市販されているＩＧＥＰＡＬＣＡ−６３０エトキシル化
オクチルフェノキシエタノールなど）、ポリオキシエチレンオクチルフェニルグ
リコールエーテル、ソルビトールエステルのエチレンオキシド誘導体、ポリオキ
シエチル化植物油（Ｒｈｏｎｅ−Ｐｏｕｌｅｎｃから市販されているＡＬＫＡＭ
ＵＬＳＥＬ−７１９など）、およびノニルフェノール界面活性剤（ニュージャ
ージー州パーシパニー（Ｐａｒｓｉｐｐａｎｙ）のＢＡＳＦから市販されている
ＭＡＣＯＬＮＰ−６など）が挙げられる。概して、乳化剤の量は、水性サイジ
ング組成物の総固体分を基準として約１重量パーセントから約３０重量パーセン
トの範囲であり得る。

【００６９】水性サイジング組成物は、植物ろう、動物ろう、鉱物ろう、合成ろう、または
石油ろう、などの１つ以上の水性、可溶性、乳化性、または分散性のろう材料を
含んでいてもよい。好適なろうは、例えばオハイオ州シンシナティ（Ｃｉｎｃｉ
ｎｎａｔｉ）のＭｉｃｈｅｌｍａｎＩｎｃ．およびオクラホマ州タルサ（Ｔｕ
ｌｓａ）のｔｈｅＰｅｔｒｏｌｉｔｅＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎからそれぞれ
市販されているＭＩＣＨＥＭ（登録商標）ＬＵＢＥ２９６微結晶ワックス、ＰＯ
ＬＹＭＥＫＯＮ（登録商標）ＳＰＰ−Ｗ微結晶ワックスおよびＰＥＴＲＯＬＩＴ
Ｅ７５微結晶ワックス、などの石油ろうである。概して、ろうの量は、サイジン
グ組成物の総固体分を基準として約１重量パーセントから約１０重量パーセント
であり得る。

【００７０】メラミンホルムアルデヒドなどの架橋材料、ならびに、フタレート、トリメリ
テートおよびアジペート、などの可塑剤もまた、水性サイジング組成物に含まれ
てもよい。架橋剤または可塑剤の量は、サイジング組成物の総固体分を基準とし
て約１重量パーセントから約５重量パーセントの範囲であり得る。

【００７１】シリコーン、防かび剤、殺菌剤、および泡消し材料、などの他の添加剤が、一
般に、約５重量パーセント未満の量だけ水性サイジング組成物に含まれてもよい
。約２から約１０のｐＨを有する水性サイジング組成物を提供するのに十分な量
の有機および／または無機酸あるいは塩基もまた、サイジング組成物に含まれて
もよい。適切なシリコーンエマルジョンの、非限定的な例は、コネチカット州ダ
ンバリー（Ｄａｎｂｕｒｙ）のＯＳｉＳｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ，Ｉｎｃ．から
市販されているＬＥ−９３００エポキシ化（ｅｐｏｘｉｄｅｉｚｅｄ）シリコー
ンエマルジョンである。適切な殺菌剤の例は、ニュージャージー州ラーウェイ（
Ｒａｈｗａｙ）のＭ＆ＴＣｈｅｍｉｃａｌｓから市販されているＢｉｏｍｅｔ
６６抗菌化合物である。適切な泡消し材料は、コネチカット州ダンバリー（Ｄａ
ｎｂｕｒｙ）のＯＳｉＳｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ，Ｉｎｃ．から市販されている
ＳＡＧ材料、および、ニュージャージー州パーシパニー（Ｐａｒｓｉｐｐａｎｙ
）のＢＡＳＦＣｏｍｐａｎｙから入手可能なＭＡＺＵＤＦ−１３６である。
望ましい場合には、サイジング安定化のために、サイジング組成物に水酸化アン
モニウムを加えてもよい。水性サイジング組成物には、ストランド上へのほぼ均
一なコーティングの塗布を容易にするのに十分な量の水（好ましくは、脱イオン
）が含まれる。水性サイジング組成物の固体の重量パーセンテージは一般に、約
１重量パーセントから約２０重量パーセントの範囲である。

【００７２】水性サイジング組成物は、好ましくは、ガラス材料を本質的に含まない。本明
細書で用いられる「ガラス材料を本質的に含まない」とは、サイジング組成物が
、ガラス複合材を形成するためのガラスマトリックス材料を２０体積パーセント
未満、好ましくは約５体積パーセント未満含み、より好ましくは、ガラス材料を
含まないことを意味する。そのようなガラスマトリックス材料の例としては、当
業者に周知のような黒ガラスセラミックマトリックス材料またはアルミノシリケ
ートマトリックス材料が挙げられる。

【００７３】ラミネート印刷回路基板のための織物を織るための好適な実施態様では、本発
明のコーティングされた繊維ストランドのガラス繊維には、ＰｏｌａｒＴｈｅｒ
ｍ（登録商標）１６０窒化ホウ素粉末および／またはＢＯＲＯＮＮＩＴＲＩＤ
ＥＲＥＬＥＡＳＥＣＯＡＴ分散液と、ＥＰＯＮ８２６エポキシ膜形成材料と、
ＰＶＰＫ−３０ポリビニルピロリドンと、Ａ−１８７エポキシ−官能性オルガ
ノシランカップリング剤と、ＡＬＫＡＭＵＬＳＥＬ−７１９ポリオキシエチル
化植物油と、ＩＧＥＰＡＬＣＡ−６３０エトキシル化オクチルフェノキシエタ
ノールと、イリノイ州シカゴ（Ｃｈｉｃａｇｏ）のＳｔｅｐａｎＣｏｍｐａｎ
ｙから市販されているＫＥＳＳＣＯＰＥＧ６００ポリエチレングリコールモノ
ラウリン酸エステルと、ＥＭＥＲＹ（登録商標）６７１７部分アミド化ポリエチ
レンイミンと、を含む水性サイジング組成物の乾燥残渣の第一層が塗布される。

【００７４】布を織るためのより好適な実施態様では、本発明のコーティングされた繊維ス
トランドのガラス繊維には、ＰｏｌａｒＴｈｅｒｍ（登録商標）１６０窒化ホウ
素粉末および／またはＢＯＲＯＮＮＩＴＲＩＤＥＲＥＬＥＡＳＥＣＯＡＴ分
散液と、ＲＤ−８４７Ａポリエステルと、ＰＶＰＫ−３０ポリビニルピロリド
ンと、ＤＥＳＭＯＰＨＥＮ２０００ポリエステルと、Ａ−１７４アクリル−官能
性オルガノシランカップリング剤およびＡ−１８７エポキシ−官能性オルガノシ
ランカップリング剤と、ＰＬＵＲＯＮＩＣＦ−１０８ポリオキシプロピレン−
ポリオキシエチレンコポリマーと、ＭＡＣＯＬＮＰ−６ノニルフェノール界面
活性剤と、ＶＥＲＳＡＭＩＤ１４０と、ＬＥ−９３００エポキシ化シリコーンエ
マルジョンと、を含む水性サイジング組成物の乾燥残渣の第一層が塗布される。

【００７５】本発明の水性サイジング組成物は、当業者に周知の従来の混合などのいかなる
適切な方法で調製されてもよい。好ましくは、上記の成分を水で希釈して所望の
重量パーセントの固体を有するようにし、そして混合する。粉末固体粒子は、あ
らかじめ水と混合されてもよく、あるいは、サイジングの他の成分と混合する前
に、ポリマー材料に付加されてもよい。

【００７６】サイジングの第一層は、例えばフィラメントをローラまたはベルトアプリケー
タと接触させる、噴霧する、または他の手段、などの、多数の方法で塗布され得
る。サイジングされた繊維は、好ましくは室温または高温で乾燥させる。乾燥装
置は、繊維から余分な水分を除去し、硬化性のサイジング組成物成分があればそ
れを硬化させる。ガラス繊維を乾燥させる温度および時間は、サイジング組成物
中の固体のパーセンテージ、サイジング組成物の成分、およびガラス繊維の種類
、などの変数に依存する。サイジング組成物は、典型的には、乾燥後、約０．１
重量パーセントと約５重量パーセントとの間の量で、繊維上に乾燥残渣として存
在する。

【００７７】繊維は、合わせられて、ストランド１本あたり１本から約１５，０００本の繊
維、好ましくはストランド１本あたり約１００本から約１６００本の繊維を有す
るストランドにされる。繊維の平均フィラメント径は、約３マイクロメートルか
ら約３０マイクロメートルの範囲であり得る。

【００７８】第二コーティング組成物の第二層が、ストランドの部分をコーティングまたは
含浸させるのに効果的な量だけ、第一層の上に塗布されてもよい。これは、例え
ば、この組成物を含む浴にストランドを浸すか、この組成物をストランドに噴霧
するか、または、ストランドを上記のようなアプリケータに接触させること、な
どによって行われる。コーティングされたストランドは、ダイの中を通過させて
ストランドから余分なコーティング組成物を除去してもよく、および／または、
第二コーティング組成物を少なくとも部分的に乾燥または硬化させるのに十分な
時間の間上記のように乾燥させてもよい。ストランドに第二コーティング組成物
を塗布する方法および装置は、一つには、ストランド材料の構成によって決定さ
れる。ストランドは、好ましくは、当該分野において周知の態様で、第二コーテ
ィング組成物の塗布後に乾燥される。

【００７９】適切な第二コーティング組成物は、上記のような１つ以上の膜形成材料、潤滑
剤および他の添加剤を含んでいてもよい。第二コーティングは、サイジング組成
物とは異なる。即ち、第二コーティングは、（１）サイジング組成物の成分とは
化学的に異なる少なくとも１つの成分を含むか、または、（２）少なくとも１つ
の成分を、サイジング組成物に含まれる同じ成分の量とは異なる量だけ含む。ポ
リウレタンを含む適切な第二コーティング組成物の、非限定的な例は、米国特許
第４，７６２，７５０号および同第４，７６２，７５１号に開示されている。本
明細書において、上記米国特許を参考として援用する。

【００８０】次に図２を参照して、本発明による別の好適な実施態様では、コーティングさ
れた繊維ストランド２１０のガラス繊維２１２には、サイジング組成物の乾燥残
渣の第一層２１４が塗布され得る。このサイジング組成物は、任意のサイジング
成分を上記の量だけ含み得る。適切なサイジング組成物の例は、Ｌｏｅｗｅｎｓ
ｔｅｉｎ、ｐｐ．２３７−２９１（第３版、１９９３）、ならびに米国特許第４
，３９０，６４７号および同第４，７９５，６７８号に記載されている。本明細
書において、上記文献および米国特許を参考として援用する。水性第二コーティ
ング組成物の第二または主要層２１５は、第一層２１４の少なくとも部分、好ま
しくは第一層２１４の外面全体に塗布される。水性第二コーティング組成物は、
上で詳細に説明されたような１つ以上の種類の固体粒子２１６を含む。好ましく
は、第二コーティング組成物中の固体粒子は、上述の窒化ホウ素などの非水和性
ラメラ無機潤滑剤粒子である。第二コーティング組成物中の無機潤滑剤粒子の量
は、総固体分を基準として２０重量パーセントよりも大きく約９９重量パーセン
トまで、好ましくは２５重量パーセントよりも大きく約８０重量パーセントまで
、そしてより好ましくは５０重量パーセントよりも大きく約６０重量パーセント
までの範囲であり得る。水性第二コーティング組成物の固体のパーセンテージは
一般に、サイジング組成物の総重量の約５重量パーセントから約５０重量パーセ
ントの範囲である。

【００８１】代替の実施態様では、第二コーティング組成物の固体粒子は、親水性粒子の間
隙において水を吸収および保持する親水性無機固体粒子を含む。親水性無機固体
粒子は、水と接触すると水を吸収し得るもしくは膨潤し得るか、または、水との
化学反応に参加して例えば粘性のゲル状溶液を形成し得る。この粘性のゲル状溶
液は、コーティングされたガラス繊維ストランドを用いて強化される通信ケーブ
ルの間隙への水のさらなる浸入を遮断または抑制する。本明細書で用いられる「
吸収」とは、水が親水性材料の内部構造または間隙に浸透し、そして実質的にそ
こに保持されることを意味する。Ｈａｗｌｅｙ’ｓＣｏｎｄｅｎｓｅｄＣｈ
ｅｍｉｃａｌＤｉｃｔｉｏｎａｒｙ、ｐ．３を参照されたい。本明細書におい
て、上記文献を参考として援用する。「膨潤」とは、親水性粒子のサイズまたは
体積が膨張することを意味する。Ｗｅｂｓｔｅｒ’ｓＮｅｗＣｏｌｌｅｇｉ
ａｔｅＤｉｃｔｉｏｎａｒｙ、（１９７７）、ｐ．１１７８を参照されたい。
本明細書において、上記文献を参考として援用する。好ましくは、親水性粒子は
、水との接触後、もとの乾燥重量の少なくとも１．５倍に膨潤し、より好ましく
は、もとの重量の約２倍から約６倍に膨潤する。膨潤する親水性無機固体潤滑剤
粒子の、非限定的な例としては、バーミキュライトおよびモンモリロナイトなど
のスメクタイト、吸収性ゼオライト、ならびに無機吸収性ゲルが挙げられる。好
ましくは、これらの親水性粒子は、粉末の形態で、粘着性サイジングまたは他の
粘着性第二コーティング材料に塗布される。第二コーティング組成物の本実施態
様における親水性無機粒子の量は、総固体分を基準として約１重量パーセントか
ら約９９重量パーセントまで、好ましくは総固体分を基準として２０重量パーセ
ントよりも大きく約９９重量パーセントまで、より好ましくは２５重量パーセン
トよりも大きく約８０重量パーセントまで、そしてさらにより好ましくは５０重
量パーセントよりも大きく約６０重量パーセントまでの範囲であり得る。

【００８２】図３に示される代替の実施態様では、第三コーティング組成物の第三層３２０
が、コーティングされた繊維ストランド３１０の第二層３１５の表面の少なくと
も一部、好ましくは、第二層３１５の表面全体に塗布されてもよい。即ち、その
ような繊維ストランド３１２は、サイジングの第一層３１４、第二コーティング
組成物の第二層３１５、および第三コーティングの第三外側層３２０を有する。
第三コーティングは、サイジング組成物および第二コーティング組成物とは異な
る。即ち、第三コーティング組成物は、（１）サイジングおよび第二コーティン
グ組成物の成分とは化学的に異なる少なくとも１つの成分を含むか、または、（
２）少なくとも１つの成分を、サイジングまたは第二コーティング組成物に含ま
れる同じ成分の量とは異なる量だけ含む。

【００８３】本実施態様では、第二コーティング組成物は、ポリウレタンなどの１つ以上の
上記ポリマー材料を含み、そして第三粉末コーティング組成物は、上述のＰｏｌ
ａｒＴｈｅｒｍ（登録商標）窒化ホウ素粒子、などの粉末固体粒子を含む。好ま
しくは、粉末コーティングは、液体第二コーティング組成物が塗布されたストラ
ンドを流動床または噴霧装置に通過させて粉末粒子を粘着性第二コーティング組
成物に付着させることにより塗布される。あるいは、図８に示されるように、ス
トランドは、第三コーティング層８１２が塗布される前に織物８１０に組み立て
られてもよい。コーティングされた繊維ストランド３１０に付着する粉末固体粒
子の重量パーセントは、乾燥ストランドの総重量の約０．１重量パーセントから
約３０重量パーセントの範囲であり得る。

【００８４】第三粉末コーティングはまた、アクリルポリマー、エポキシ、またはポリオレ
フィン、などの上述のような１つ以上のポリマー材料と、従来の安定剤と、その
ようなコーティングの分野において公知の他の改質剤と、を好ましくは乾燥粉末
の形態で含んでいてもよい。

【００８５】上記のコーティングされた繊維ストランド１０、２１０、３１０は、連続した
ストランドとして使用されてもよく、あるいは、さらに加工してチョップド（ｃ
ｈｏｐｐｅｄ）ストランド、撚糸ストランド、ロービング、ならびに／または、
織布、不織布、ニットおよびマットなどの織物、などの多様な製品にされてもよ
い。

【００８６】コーティングされた繊維ストランド１０、２１０、３１０およびそれらから形
成される製品は、様々な適用において使用され得るが、好ましくは、図４に示さ
れるように、ポリマーマトリックス材料４１２を強化して複合材４１４を形成す
る強化材４１０として用いられる。これについては、以下に詳細に説明される。
そのような適用には、印刷回路基板用のラミネート、通信ケーブルのための強化
材、および他の様々な複合材があるが、これらに限定されない。本発明の含浸ス
トランドの利点は、固体粒子が、ストランドの繊維間に間隙を提供し、これらの
間隙が、繊維間でのマトリックス材料の流れを容易にして、ストランドの繊維の
より迅速および／または均一なウェットアウトおよびウェットスルーを得ること
である。驚いたことに、固体粒子の量は、繊維に塗布されるコーティング組成物
の総固体分の２０重量パーセントを上回り得るが、それでも繊維に適切に付着し
、そして、固体粒子コーティングなしのストランドに少なくとも匹敵する取り扱
い特性を有するストランドを提供する。そのような無機粒子はしばしば、従来の
ガラス繊維コーティング成分よりも安価であり、無機充填剤として用いると、加
工性および複合材の物理特性を維持しながら、繊維生産コストを削減することが
できる。

【００８７】図５に示される好適な実施態様では、本発明に従って作製されるコーティング
された繊維ストランド５１０は、好ましくは印刷回路基板用のラミネートを形成
するために（図６〜図８に図示）、ニットまたは織布５１２強化材において縦糸
および／または横糸ストランド５１４、５１６として用いられ得る。縦糸ストラ
ンド５１４は、第二コーティングの前に、当業者に公知のいかなる従来の撚糸技
術によって撚糸されてもよく、例えば、撚糸機を用いて、１インチあたり約０．
５回から約３回の回転でストランドに撚りを与えることにより撚糸され得る。強
化織物５１２は、約５本から約５０本の縦糸ストランド５１４を含み得、好まし
くは、１センチメートルあたり約３本から約２５本（１インチあたり約１本から
約１５本）の横糸ストランド５１６を有する。適切な強化織布５１２は、シャッ
トル織機、エアジェット織機、またはレピア織機、などの当業者に周知のいかな
る従来の織機を用いて形成されてもよい。好適な織機は、日本のＴｓｕｄａｋｏ
ｍａから市販されているＴｓｕｄａｋｏｍａ織機である。織り構成は、通常の平
織りまたはメッシュ（図５に図示）であってもよいが、綾織りまたは繻子織り、
などの当業者に周知のいかなる他の織り方が使用されてもよい。

【００８８】次に図６を参照して、織物６１２は、ポリマー膜形成熱可塑性または熱硬化性
マトリックス材料６１６でコーティングするおよび／またはそれに含浸させるこ
とにより、複合材またはラミネート６１４を形成するために用いられてもよい。
複合材またはラミネート６１４は、電子支持体としての使用に適している。本明
細書で用いられる「電子支持体」とは、エレメントを機械的に支持するおよび／
または電気的に相互接続する構造を意味する。上記エレメントには、能動電子部
品、受動電子部品、印刷回路、集積回路、半導体デバイス、および、そのような
エレメントに関連する他のハードウェアが挙げられるが、これらに限定されない
。上記ハードウェアには、コネクタ、ソケット、保持クリップ、およびヒートシ
ンクが挙げられるが、これらに限定されない。

【００８９】本発明において有用なマトリックス材料は、熱硬化性ポリエステル、ビニルエ
ステル、エポキシド（多価アルコールまたはチオールのポリグリシジルエーテル
など、分子中に少なくとも１つのエポキシまたはオキシラン基を含む）、フェノ
ール類、アミノプラスト、熱硬化性ポリウレタン、その誘導体および混合物、な
どの熱硬化性材料を含む。印刷回路基板用のラミネートを形成するための好適な
マトリックス材料は、ＦＲ−４エポキシ樹脂、ポリイミド、および液晶ポリマー
であり、その組成は、当業者に周知である。そのような組成に関するさらなる情
報が必要であれば、１ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＭａｔｅｒｉａｌｓＨａｎｄ
ｂｏｏｋ^TM、ＡＳＭＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ（１９８９）、ｐｐ．５３４
−５３７を参照されたい。

【００９０】適切なポリマー熱可塑性マトリックス材料の、非限定的な例としては、ポリオ
レフィン、ポリアミド、熱可塑性ポリウレタンおよび熱可塑性ポリエステル、ビ
ニルポリマー、ならびにその混合物が挙げられる。有用な熱可塑性材料のさらな
る例としては、ポリイミド、ポリエーテル、スルホン、ポリフェニルスルホン、
ポリエーテルケトン、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフィド、ポ
リアセタール、ポリ塩化ビニル、およびポリカーボネートが挙げられる。

【００９１】複合材においてポリマーマトリックス材料および強化材料とともに含まれ得る
他の成分には、着色剤または顔料、潤滑剤または加工助剤、紫外線（ＵＶ）安定
剤、抗酸化剤、他の充填剤およびエキステンダー（ｅｘｔｅｎｄｅｒ）が挙げら
れる。

【００９２】織物６１２は、例えばＲ．Ｔｕｍｍａｌａ（編）、Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏ
ｎｉｃｓＰａｃｋａｇｉｎｇＨａｎｄｂｏｏｋ、（１９８９）、ｐｐ．８９
５−８９６に説明されているように、ポリマーマトリックス材料６１６の浴に繊
維６１２を浸すことにより、コーティングまたは含浸され得る。本明細書におい
て、上記文献を参考として援用する。より一般的には、チョップドまたは連続繊
維ストランド強化材料は、手、あるいは強化材料をポリマーマトリックス材料全
体にわたってほぼ均等に分配する任意の適切な自動フィードもしくは混合装置に
よって、マトリックス材料中に分散され得る。例えば、強化材料は、すべての成
分を同時にまたは順次ドライブレンドすることにより、ポリマーマトリックス材
料中に分散され得る。

【００９３】ポリマーマトリックス材料６１６およびストランドは、用いられるポリマーマ
トリックス材料の種類などのファクタに依存する様々な方法により、複合材また
はラミネート６１４に形成され得る。例えば、熱硬化性マトリックス材料の場合
、複合材は、圧縮もしくは射出成形、引き出し成形、フィラメントワインディン
グ、ハンドレイアップ、スプレーアップによって形成されてもよく、または、シ
ート成形もしくはバルク成形の後に圧縮もしくは射出成形を行うことによって形
成されてもよい。熱硬化性ポリマーマトリックス材料は、例えば、マトリックス
材料中に架橋剤を含むことにより、および／または、熱を適用することにより、
硬化され得る。ポリマーマトリックス材料を架橋するのに有用である適切な架橋
剤は、上で説明されている。熱硬化性ポリマーマトリックス材料の温度および硬
化時間は、２、３の例を挙げるとすれば、用いられるポリマーマトリックス材料
の種類、マトリックス系の他の添加剤、および複合材の厚さ、などのファクタに
依存する。

【００９４】熱可塑性マトリックス材料の場合、複合材を形成する適切な方法には、直接成
形または押し出しコンパウンディングの後に射出成形を行うことが挙げられる。
上記方法によって複合材を形成する方法および装置は、Ｉ．Ｒｕｂｉｎ、Ｈａｎ
ｄｂｏｏｋｏｆＰｌａｓｔｉｃＭａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＴｅｃｈｎ
ｏｌｏｇｙ、（１９９０）、ｐｐ．９５５−１０６２、１１７９−１２１５およ
び１２２５−１２７１に説明されている。本明細書において、上記文献を参考と
して援用する。

【００９５】図７に示される本発明の特定の実施態様では、複合材またはラミネート７１０
は、適合性マトリックス材料７１４に含浸された織物７１２を含む。次いで、含
浸された織物は、計量ロールの組の間で圧搾されて測定量のマトリックス材料を
残し、そして、乾燥されて半硬化基板またはプリプレグの形態の電子支持体を形
成し得る。導電層７２０は、本明細書において以下に説明される態様でプリプレ
グの側面７２２の部分に沿って配置され得る。そして、プリプレグが硬化され、
導電層を有する電子支持体７１８を形成する。本発明の別の実施態様では、およ
び、より典型的には電子支持体業界では、２つ以上のプリプレグが導電層と組み
合わされ、そして、当業者に周知の態様で一緒にラミネートされて硬化され、多
層電子支持体を形成する。例えば、プリプレグスタックは、スタックを高温およ
び高圧で所定の時間の間、例えば研磨スチールプレートの間で押さえ、ポリマー
マトリックスを硬化させ、そして所望の厚さのラミネートを形成することにより
、ラミネートされ得るが、これは、本発明を限定するわけではない。結果として
得られる電子支持体が、露出表面の部分に沿って少なくとも１つの導電層を有す
るラミネートになる（以下、これを「クラッドラミネート」と呼ぶ）ように、プ
リプレグのうちの１つ以上のプリプレグの部分には、ラミネーションおよび硬化
の前または後のいずれかに導電層を与えることができる。

【００９６】次いで、印刷回路基板または印刷配線板（以下、これらを総称して「電子回路
基板」と呼ぶ）の形態の電子支持体を構成する、当該分野において周知の技術を
用いて、単一層または多層電子支持体の導電層（単数または複数）から、回路が
形成され得る。望ましい場合には、電気支持体の対向表面上の回路および／また
はコンポーネント間の電気的相互接続を可能にするために、当該分野において公
知の任意の簡便な態様で、電子支持体に開口部または孔（「ビア」とも呼ばれる
）が形成されてもよい。上記態様には、機械ドリル加工およびレーザドリル加工
があるが、これらに限定されない。より詳細には、開口部の形成後、開口部の壁
に導電材料層が堆積されるか、または、開口部に導電材料が充填され、要求され
る電気的相互接続および／または熱放散を容易にする。

【００９７】導電層７２０は、当業者に周知のいかなる方法で形成されてもよい。例えば、
導電層は、薄い金属材料シートまたは箔を、半硬化または硬化プリプレグまたは
ラミネートの側面の少なくとも一部にラミネートすることにより形成されてもよ
いが、これは、本発明を限定するものではない。代替方法として、導電層は、周
知の技術を用いて、半硬化または硬化プリプレグあるいはラミネートの側面の少
なくとも一部に金属材料層を堆積させることによって形成されてもよい。上記周
知の技術には、電解めっき、無電解めっき、またはスパッタリングがあるが、こ
れらに限定されない。導電層としての使用に適した金属材料には、銅（好ましい
）、銀、アルミニウム、金、スズ、スズ−鉛合金、パラジウム、およびその組み
合わせがあるが、これらに限定されない。

【００９８】本発明の別の実施態様では、電子支持体は、１つ以上の電子回路基板（上記）
を、１つ以上のクラッドラミネート（上記）および／または１つ以上のプリプレ
グ（上記）とともにラミネートすることによって構成される多層電子回路基板の
形態であってもよい。望ましい場合には、例えば多層電子回路基板の露出側面の
部分に沿って、電子支持体に追加の導電層が組み込まれてもよい。さらに、必要
であれば、上記の態様で、導電層から追加の回路が形成されてもよい。多層電子
回路基板の層の相対位置に依存して、この回路基板は、内部および外部回路の両
方を有し得ることが認識されるはずである。選択された場所で層間の電気的相互
接続を可能にするために、回路基板の一部分に延びるまたは回路基板を完全に貫
通する追加の開口部が、上述のように形成される。結果として得られる構造が、
構造を完全に貫通して延びる幾つかの開口部と、構造の一部分にしか延びない幾
つかの開口部と、完全に構造内にある幾つかの開口部と、を有し得ることが認識
されるはずである。

【００９９】本発明はさらに、本明細書の教示に従って作製される少なくとも１つの複合層
と、例えば従来のガラス繊維複合材技術を用いて作製される、本明細書において
教示された複合層とは異なる態様で作製される少なくとも１つの複合層と、を含
む多層ラミネートおよび電子回路基板の製造を企図する。より詳細には、そして
、当業者に周知であるように、伝統的には、織物を織る際に用いられる連続ガラ
ス繊維ストランドのフィラメントは、デンプン／オイルサイジングで処理される
。このサイジングは、部分的または完全にデキストリン化されたデンプンまたは
アミロース、水素化植物油、カチオン性湿潤剤、乳化剤、および水を含む。これ
らには、Ｌｏｅｗｅｎｓｔｅｉｎ、ｐｐ．２３７−２４４（第３版、１９９３）
に開示されたものが挙げられるが、これらに限定されない。本明細書において、
上記文献を参考として援用する。その後、これらのストランドから生成された縦
糸ヤーンは、織りプロセス中にストランドを摩耗から保護するために、織る前に
溶液で処理される。この溶液は、例えば、米国特許第４，５３０，８７６号、第
３欄、第６７行から第４欄、第１１行に開示されているようなポリ（ビニルアル
コール）である。本明細書において、上記米国特許を参考として援用する。この
操作は一般に、スラッシングと呼ばれる。ポリ（ビニルアルコール）およびデン
プン／オイルサイジングは一般に、複合材製造者によって使用されるポリマーマ
トリックス材料と適合性がなく、織布を含浸する前に、織物を洗浄してガラス繊
維の表面から本質的にすべての有機材料を除去しなければならない。これは、例
えば、織物をこするか、または、より一般的には、当該分野において周知の態様
で織物を熱処理するなど、様々な方法で達成され得る。洗浄操作の結果、織物を
含浸するために用いられるポリマーマトリックス材料と、洗浄されたガラス繊維
表面との間に、適切な界面がなくなるため、ガラス繊維表面にカップリング剤を
塗布しなければならない。この操作は、当業者によって、仕上げと呼ばれること
もある。仕上げ操作に最もよく使用されるカップリング剤は、シランである。こ
れには、Ｅ．Ｐ．Ｐｌｕｅｄｄｅｍａｎｎ、ＳｉｌａｎｅＣｏｕｐｌｉｎｇ
Ａｇｅｎｔｓ、（１９８２）、ｐｐ．１４６−１４７に開示されたものがあるが
、これらに限定されない。本明細書において、上記文献を参考として援用する。
Ｌｏｅｗｅｎｓｔｅｉｎ、ｐｐ．２４９−２５６（第３版、１９９３）も参照さ
れたい。シラン処理後、織物は、適合性のあるポリマーマトリックス材料に含浸
され、計量ロールの組の間で圧搾され、そして乾燥されて、上記のような半硬化
プリプレグを形成する。サイジングの性質、洗浄操作、および／または、複合材
に用いられるマトリックス樹脂に依存して、スラッシングおよび／または仕上げ
工程が排除され得ることが理解される。次いで、従来のガラス繊維複合材技術を
組み込む１つ以上のプリプレグが、本発明を組み込む１つ以上のプリプレグと組
み合わされて、上記のような電子支持体、特に、多層ラミネートまたは電子回路
基板を形成し得る。電子回路基板の製造に関するさらなる情報については、１
ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＭａｔｅｒｉａｌｓＨａｎｄｂｏｏｋ^TM、ＡＳＭＩ
ｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ（１９８９）、ｐｐ．１１３−１１５、Ｒ．Ｔｕｍｍ
ａｌａ（編）、ＭｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＰａｃｋａｇｉｎｇＨａ
ｎｄｂｏｏｋ、（１９８９）、ｐｐ．８５８−８６１および８９５−９０９、Ｍ
．Ｗ．Ｊａｗｉｔｚ、ＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔＢｏａｒｄＨａｎｄ
ｂｏｏｋ（１９９７）、ｐｐ．９．１−９．４２、ならびに、Ｃ．Ｆ．Ｃｏｏｍ
ｂｓ，Ｊｒ．（編）、ＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔｓＨａｎｄｂｏｏｋ、
（第３版、１９８８）、ｐｐ．６．１−６．７を参照されたい。本明細書におい
て、上記文献を参考として援用する。

【０１００】本発明の電子支持体を形成する複合材およびラミネートは、エレクトロニクス
業界で使用されるパッケージング、より詳細には、Ｔｕｍｍａｌａ、ｐｐ．２５
−４３に開示されているパッケージングなどの第１、第２および／または第３レ
ベルのパッケージングを形成するために使用されてもよい。本明細書において、
上記文献を参考として援用する。さらに、本発明はまた、他のパッケージングレ
ベルに使用されてもよい。

【０１０１】本発明はまた、ポリマーマトリックス材料を強化して複合材を形成する方法を
含む。この方法は、（１）ガラス繊維ストランド強化材料に、総固体分を基準と
して２０重量パーセントより多くの無機固体粒子を含む上記サイジング、第二コ
ーティングおよび／または第三コーティング組成物を塗布する工程と、（２）コ
ーティングを乾燥させて、強化材料上に実質的に均一なコーティングを形成する
工程と、（３）強化材料をポリマーマトリックス材料と組み合わせる工程と、（
４）ポリマーマトリックス材料を少なくとも部分的に硬化させて、上で詳細に説
明されたような態様で強化ポリマー複合材を提供する工程と、を包含する。強化
材料は、例えば強化材料をマトリックス材料中に分散させることなどにより、ポ
リマーマトリックス材料と組み合わされてもよいが、これは、本発明を限定する
わけではない。

【０１０２】本発明はまた、ガラス繊維ストランドの隣接するガラス繊維間の付着を抑制す
る方法を含む。この方法は、（１）ガラス繊維ストランドに、総固体分を基準と
して２０重量パーセントより多くの無機固体粒子を含む上記サイジング、第二コ
ーティングおよび／または第三コーティング組成物を塗布する工程であって、上
記無機固体粒子が、ガラス繊維のモース硬度未満のモース硬度を有する、工程と
、（２）コーティングを乾燥させて、ガラス繊維ストランドのガラス繊維上に実
質的に均一なコーティングを形成して、ストランドの隣接するガラス繊維間の付
着が抑制されるようにする工程と、を包含する。

【０１０３】本発明はまた、ガラス繊維強化複合材のポリマーマトリックス材料の加水分解
を抑制する方法を含む。この方法は、（１）ガラス繊維ストランド強化材料に、
総固体分を基準として２０重量パーセントより多くの無機固体粒子を含む上記サ
イジング、第二コーティングおよび／または第三コーティング組成物を塗布する
工程と、（２）コーティングを乾燥させて、強化材料上に実質的に均一なコーテ
ィングを形成する工程と、（３）強化材料を、ポリマーマトリックス材料と組み
合わせる工程と、（４）ポリマーマトリックス材料を少なくとも部分的に硬化さ
せて、上で詳細に説明されたような態様で強化ポリマー複合材を提供する工程と
、を包含する。上記のように、強化材料は、例えば強化材料をマトリックス材料
中に分散させることなどにより、ポリマーマトリックス材料と組み合わされても
よい。

【０１０４】次に、以下の特定の非限定的な実施例により、本発明を説明する。

【０１０５】（実施例１）表１に示される量の各成分を混合して、本発明による水性成形サイジング組成
物Ｋ〜Ｎを形成した。各水性成形サイジング組成物を、上記の態様と同様の態様
で調製した。各組成物には、総重量基準で約１重量パーセント未満の酢酸が含ま
れた。

【０１０６】表１の水性成形サイジング組成物の各々を、２Ｇ−１８Ｅガラス繊維ストラン
ドにコーティングした。成形サイジング組成物の各々は、約１０重量パーセント
の固体を有していた。

【０１０７】

【表２】

【０１０８】²⁰ ６５パーセントの固体、アニオン性粒子電荷、約２マイクロメートルの粒度
、ｐＨ７．５、および２５℃で４００センチポアズ（ＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄＬ
ＶＦ）の粘度、を有する熱可塑性ポリエステルベースのポリウレタン水性エマル
ジョン。²¹ ６２パーセントの固体含有量、ｐＨ約１０、および約０．８ミクロンから約
２．５ミクロンの範囲の平均粒度、を有する熱可塑性ポリエステルベースのポリ
ウレタン水性分散液。²² テネシー州オークリッジ（ＯａｋＲｉｄｇｅ）のＺＹＰＣｏａｔｉｎｇ
ｓ，Ｉｎｃ．から市販されている、水性分散液中のＯＲＰＡＣＢＯＲＯＮＮ
ＩＴＲＩＤＥＲＥＬＥＡＳＥＣＯＡＴ−ＣＯＮＣ窒化ホウ素粒子。

【０１０９】上記のコーティングされたガラス繊維サンプルおよび比較サンプルの各々の複
合材サンプルを、約７ＭＰａ（９７５ｐｓｉ）、２７０℃で４８秒間押し出し成
形し、２５４×２５４×３．１７５ミリメートル（１０×１０×０．１２５イン
チ）のプラークを生成した。各試料を、以下に特定されるガラス含有量で、ＡＳ
ＴＭ法Ｄ−６３８Ｍによる引っ張り強さ、引っ張り伸び、および引っ張り係数と
、ＡＳＴＭ法Ｄ−７９０による曲げ強さおよび曲げ係数と、ＡＳＴＭ法Ｄ−２５
６による切り欠きおよび切り欠き無しアイゾット衝撃強さと、について評価した
。

【０１１０】表２は、従来のナイロン６，６マトリックス樹脂を用いて形成された複合材に
対して行われたテスト結果を示す。

【０１１１】

【表３】

【０１１２】表２に示されるように、本発明による窒化ホウ素粒子でコーティングされたガ
ラス繊維ストランド（サンプルＫ〜Ｎ）は、ナイロン６，６強化材中に窒化ホウ
素を含まなかった、同様の成分を有する比較サンプルと比べると、向上した引っ
張り強さおよび切り欠きアイゾット衝撃特性と、同様の引っ張り伸びおよび係数
、曲げ強さおよび係数、ならびに切り欠き無しアイゾット衝撃特性と、を示す。
同様の条件下でナイロン６樹脂を用いて評価すると、引っ張り強さおよび切り欠
きアイゾット衝撃特性の向上は見られなかった。

【０１１３】（実施例２）表３に示される量の各成分を混合して、本発明による水性成形サイジング組成
物Ｐ〜Ｓを形成した。各水性成形サイジング組成物を、上記の態様と同様の態様
で調製した。各組成物には、総重量基準で約１重量パーセント未満の酢酸が含ま
れた。

【０１１４】表３の水性成形サイジング組成物の各々を、Ｇ−３１Ｅガラス繊維ストラン
ドにコーティングした。成形サイジング組成物の各々は、約１０重量パーセント
の固体を有していた。

【０１１５】

【表４】

【０１１６】²³ ６５パーセントの固体、アニオン性粒子電荷、約２マイクロメートルの粒度
、ｐＨ７．５、および２５℃で４００センチポアズ（ＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄＬ
ＶＦ）の粘度、を有する熱可塑性ポリエステルベースのポリウレタン水性エマル
ジョン。²⁴ ６２パーセントの固体含有量、ｐＨ約１０、および約０．８ミクロンから約
２．５ミクロンの範囲の平均粒度、を有する熱可塑性ポリエステルベースのポリ
ウレタン水性分散液。²⁵ オハイオ州レークウッド（Ｌａｋｅｗｏｏｄ）のＡｄｖａｎｃｅｄＣｅｒ
ａｍｉｃｓＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されているＰｏｌａｒＴｈｅｒｍ
（登録商標）ＰＴ１６０窒化ホウ素粉末粒子。²⁶ コネチカット州ノーウォーク（Ｎｏｒｗａｌｋ）のＲ．Ｔ．Ｖａｎｄｅｒｂ
ｉｌｔＣｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．から市販されているＶＡＮＴＡＬＣ２００３
タルク粉末粒子。

【０１１７】上記のコーティングされたガラス繊維サンプルおよび上の表１の比較サンプル
の各々の複合材サンプルを、上記実施例１に示された条件下で押し出し成形し、
４００×４００×２．５ミリメートル（１６×１６×０．１００インチ）のプラ
ークを生成した。各試料を、以下に特定されるガラス含有量で、上記実施例１で
説明された引っ張り強さ、引っ張り伸び、引っ張り係数、切り欠きおよび切り欠
き無しアイゾット衝撃強さについて評価した。

【０１１８】厚さ３．１７５ミリメートル（１／８インチ）および直径７６．２ミリメート
ル（３インチ）を有する複合材に対して、Ｈｕｎｔｅｒ比色計モデルＤ２５−Ｐ
Ｃ２Ａを用いて色テストを行った。材料取り扱い特性を評価するために、チョッ
プドガラス繊維のサンプルに対して、ファンネルフローテストを行った。ファン
ネルは、長さ１８インチであり、頂部に１７インチ径の開口を有し、底部に２イ
ンチの開口を有するものであった。ファンネルを振動させて、２０ポンドのサン
プル材料がファンネルを通って流れるのにかかる時間を記録した。ＰＤ−１０４
テストは、フィラメンテーションに対するチョップドガラス繊維サンプルの抵抗
を評価する。サンプル６０グラムと、研摩材料１４０グラム（ＨａｍｍｏｎＰ
ｒｏｄｕｃｔｓＣｏｍｐａｎｙから市販されている粉砕クルミ殻粒子Ｎｏ．６
／１０）と、従来の泡式静電気防止乾燥剤シートとを、４リットルのステンレス
鋼製ビーカに入れ、そして、ＲｅｄＤｅｖｉｌ塗料シェーカモデル５４００Ｅ
３を用いて６分間振動させた。振動させた材料を、Ｎｏ．５およびＮｏ．６米国
標準テスト用シーブを用いてふるいにかけた。ふるい上に集められた毛羽材料の
重量パーセントは、もとのサンプルのパーセンテージとして、以下に報告される
。

【０１１９】表４は、ナイロン６，６マトリックス樹脂を用いたサンプルＰ〜Ｓおよび比較
サンプルを用いて形成された複合材に対して行われたテスト結果を示す。

【０１２０】

【表５】

【０１２１】表４に示されるように、本発明による、窒化ホウ素粒子でコーティングされた
ガラス繊維ストランド（サンプルＰ〜Ｓ）は、ナイロン６，６強化材中に窒化ホ
ウ素を含まなかった、同様の成分を有する比較サンプルと比べると、向上した白
色度および黄色度と、同様の引っ張り強さ、伸びおよび係数、曲げ強さおよび係
数、ならびに切り欠きおよび切り欠き無しアイゾット衝撃特性と、を示す。

【０１２２】（実施例３）表５に示される量の成分の各々を混合して、本発明による水性成形サイジング
組成物ＴおよびＵを形成した。各水性成形サイジング組成物を、上記の態様と同
様の態様で調製した。各組成物には、総重量基準で約１重量パーセント未満の酢
酸が含まれた。表５は、ナイロン６，６マトリックス樹脂を用いたサンプルＴ、
Ｕおよび比較サンプルを用いて形成された複合材に対して行われた白色度および
黄色度テスト結果を示す。厚さ３．１７５ミリメートル（１／８インチ）および
直径７６．２ミリメートル（３インチ）を有する複合材に対して、Ｈｕｎｔｅｒ
比色計モデルＤ２５−ＰＣ２Ａを用いて色テストを行った。

【０１２３】

【表６】

【０１２４】²⁷ ６５パーセントの固体、アニオン性粒子電荷、約２マイクロメートルの粒度
、ｐＨ７．５、および２５℃で４００センチポアズ（ＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄＬ
ＶＦ）の粘度、を有する熱可塑性ポリエステルベースのポリウレタン水性エマル
ジョン。²⁸ ６２パーセントの固体含有量、ｐＨ約１０、および約０．８ミクロンから約
２．５ミクロンの範囲の平均粒度を有する熱可塑性ポリエステルベースのポリウ
レタン水性分散液。²⁹ テネシー州オークリッジ（ＯａｋＲｉｄｇｅ）のＺＹＰＣｏａｔｉｎｇ
ｓ，Ｉｎｃ．から市販されている水性分散液中のＯＲＰＡＣＢＯＲＯＮＮＩ
ＴＲＩＤＥＲＥＬＥＡＳＥＣＯＡＴ−ＣＯＮＣ窒化ホウ素粒子。

【０１２５】表５に示されるように、本発明による窒化ホウ素粒子を含むサイジング組成物
でコーティングされたサンプルＴおよびＵは各々、窒化ホウ素を含まなかった同
様の製剤の比較サンプルよりも、ナイロン６，６において低い白色度指数を有し
た。

【０１２６】（実施例４）表６に示される量の成分を混合して、上記の態様と同様の態様で、本発明によ
る水性成形サイジング組成物Ａ〜Ｄを形成した。各組成物には、１重量パーセン
ト未満の酢酸が含まれていた。

【０１２７】

【表７】

【０１２８】³⁰ オハイオ州コロンバス（Ｃｏｌｕｍｂｕｓ）のＢｏｒｄｅｎＣｈｅｍｉｃ
ａｌｓから市販されているＲＤ−８４７Ａポリエステル樹脂。³¹ ペンシルバニア州ピッツバーグ（Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ）のＢａｙｅｒから
市販されているＤＥＳＭＯＰＨＥＮ２０００ポリエチレンアジペートジオール。³² テキサス州ヒューストン（Ｈｏｕｓｔｏｎ）のＳｈｅｌｌＣｈｅｍｉｃａ
ｌＣｏ．から市販されているＥＰＩ−ＲＥＺ（登録商標）３５５２−Ｗ−６６
。³³ ニュージャージー州ウェイン（Ｗａｙｎｅ）のＩＳＰＣｈｅｍｉｃａｌｓ
から市販されているＰＶＰＫ−３０ポリビニルピロリドン。³⁴ ニューヨーク州タリータウン（Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ）のＯＳｉＳｐｅｃｉ
ａｌｔｉｅｓ，Ｉｎｃ．から市販されているＡ−１８７ガンマ−グリシドキシプ
ロピルトリメトキシシラン。³⁵ ニューヨーク州タリータウン（Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ）のＯＳｉＳｐｅｃｉ
ａｌｔｉｅｓ，Ｉｎｃ．から市販されているＡ−１７４ガンマ−メタクリルオキ
シプロピルトリメトキシシラン。³⁶ ニューヨーク州タリータウン（Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ）のＯＳｉＳｐｅｃｉ
ａｌｔｉｅｓ，Ｉｎｃ．から市販されているＡ−１１００アミノ−官能性オルガ
ノシランカップリング剤。³⁷ ニュージャージー州パーシパニー（Ｐａｒｓｉｐｐａｎｙ）のＢＡＳＦＣ
ｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されているＰＬＵＲＯＮＩＣ^TMＦ−１０８ポリオ
キシプロピレン−ポリオキシエチレンコポリマー。³⁸ ニュージャージー州ウェイン（Ｗａｙｎｅ）のＧＡＦＣｏｒｐｏｒａｔｉ
ｏｎから市販されているＩＧＥＰＡＬＣＡ−６３０エトキシル化オクチルフェ
ノキシエタノール。³⁹ ＧｅｎｅｒａｌＭｉｌｌｓＣｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．から市販され
ているＶＥＲＳＡＭＩＤ１４０ポリアミド。⁴⁰ ニュージャージー州パーシパニー（Ｐａｒｓｉｐｐａｎｙ）のＢＡＳＦから
市販されているＭＡＣＯＬＮＰ−６ノニルフェノール界面活性剤。⁴¹ イリノイ州カンカキー（Ｋａｎｋａｋｅｅ）のＨｅｎｋｅｌＣｏｒｐｏｒ
ａｔｉｏｎから市販されているＥＭＥＲＹ（登録商標）６７６０潤滑剤。⁴² コネチカット州ダンバリー（Ｄａｎｂｕｒｙ）のＵｎｉｏｎＣａｒｂｉｄ
ｅから市販されているＰＯＬＹＯＸＷＳＲ−３０１ポリオキシエチレンポリマ
ー。⁴³ オハイオ州レークウッド（Ｌａｋｅｗｏｏｄ）のＡｄｖａｎｃｅｄＣｅｒ
ａｍｉｃｓＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されているＰｏｌａｒＴｈｅｒｍ
（登録商標）ＰＴ１６０窒化ホウ素粉末粒子。⁴⁴ テネシー州オークリッジ（ＯａｋＲｉｄｇｅ）のＺＹＰＣｏａｔｉｎｇ
ｓＩｎｃ．から市販されている、水性分散液中のＯＲＰＡＣＢＯＲＯＮＮ
ＩＴＲＩＤＥＲＥＬＥＡＳＥＣＯＡＴ−ＣＯＮＣ窒化ホウ素粒子。

【０１２９】水性成形サイジング組成物Ａ〜Ｄおよび比較サンプルＮｏ．１を、Ｅガラス繊
維ストランドにコーティングした。成形サイジング組成物の各々は、約２．５重
量パーセントの固体を有していた。従来の撚糸機器を用いて、同様の態様で、コ
ーティングされた各ガラス繊維ストランドを撚糸してヤーンを形成し、そしてボ
ビンに巻き付けた。

【０１３０】サンプルＡ〜Ｄ、比較サンプルＮｏ．１および比較サンプルＮｏ．２⁴⁵のやー
ンを、強熱減量（ＬＯＩ）、エアジェット適合性（空気抗力（ＡｉｒＤｒａｇ
））、摩擦力および破損フィラメント、などの幾つかの物理特性について評価し
た。⁴⁵ ＰＰＧＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．の１３８３（市販されている繊維
ガラスヤーン製品）。

【０１３１】各サンプルに対する３回の試みの平均強熱減量（ｌｏｓｓｏｎｉｇｎｉｔ
ｉｏｎ）（成形サイジング組成物の固体の重量パーセントを、ガラスおよび乾燥
した成形サイジング組成物の総重量で割った値）を、表７に示す。

【０１３２】ヤーンに引っ張りを適用するチェックラインテンションメータと、３１０ｋＰ
ａ（１平方インチ当たり４５ポンド）の空気圧のＲｕｔｉの２ミリメートル径エ
アノズルとに、１分当たり２７４メートル（３００ヤード）の制御された供給速
度でヤーンを送ることにより、各ヤーンを、空気抗力または引っ張りについて評
価した。

【０１３３】各ヤーンサンプルが一対の従来の引っ張り測定装置を通って２７４メートル（
３００ヤード）／分の速度で引っ張られているときにそのサンプルに約３０グラ
ムの引っ張りを適用することにより、サンプルおよび比較サンプルを、摩擦力に
ついても評価した。これらの引っ張り測定装置の間には、約５センチメートル（
２インチ）径の固定クロム柱が取り付けられており、ヤーンを、引っ張り測定装
置間の直線経路から約５センチメートルずらす。力の差（グラム）を、以下の表
７に示す。摩擦力テストは、織り操作中にヤーンが受ける摩擦力をシミュレート
することが意図されたものである。

【０１３４】摩耗テスタを用いて、各サンプルおよび比較サンプルを、破損フィラメントに
ついても評価した。各テストサンプルが、摩耗テスト装置を通って５分間０．４
６メートル（１８インチ）／分の速度で引っ張られるときに、各テストサンプル
に２００グラムの引っ張りを適用した。各サンプルおよび比較サンプルの２回の
テストランを評価し、破損フィラメント数の平均値を、以下の表７において報告
する。摩耗テスタは、２つの平行なスチールおさ（ｒｅｅｄ）の列からなり、各
列は、約１インチ離して配置される。各テストヤーンサンプルを、第１のおさ列
の２つの隣接するおさ間に通し、次いで、第２のおさ列の２つの隣接するおさ間
に通したが、おさ列間で０．５インチの距離だけずらされた。ヤーン移動方向に
平行な方向に、４インチ長にわたって、１分当たり２４０サイクルの速度で、お
さを前後に移動させた。サンプルＡ〜Ｄおよび比較サンプルについての空気抗力
、摩擦力、および摩耗下での破損フィラメントの結果を、以下の表７に示す。

【０１３５】

【表８】

【０１３６】表７に示されるように、本発明による窒化ホウ素を含むサイジング組成物でコ
ーティングされるサンプルＡおよびＢは、比較サンプルと比べて、破損フィラメ
ントが少なく、摩擦値が低く、そして空気抗力値が高かった。サンプルＣおよび
Ｄもまた、比較サンプルよりも高い空気抗力値を有していた。空気抗力テストは
、エアジェット推進によりヤーンが織機を横切って運ばれるエアジェット織機の
横糸挿入プロセスをシミュレートすることが意図されたテストである。エアジェ
ットによってより容易にフィラメント化されるヤーンは、エアジェット推進のた
めに、より大きい表面積を提供し、これにより、織機を横切るヤーン移動を容易
にすることができ、そして生産性を増大することができる。サンプルＡ〜Ｄ（本
発明に従って調製されたサンプル）の空気抗力値は、比較サンプルの空気抗力値
よりも高く、これは、より優れたエアジェット適合性を示す。

【０１３７】（実施例５）表８に示される量の各成分を混合して、上述の態様と同様の態様で、本発明に
よる水性成形サイジング組成物Ｅ、Ｆ、ＧおよびＨと、比較サンプルとを形成し
た。各組成物には、総重量基準で約１重量パーセント未満の酢酸が含まれた。

【０１３８】表８の水性成形サイジング組成物の各々を、Ｇ−７５Ｅガラス繊維ストラン
ドにコーティングした。成形サイジング組成物の各々は、約６重量パーセントと
約２５重量パーセントとの間の固体を有していた。

【０１３９】

【表９】

【０１４０】⁴⁶ テキサス州ヒューストン（Ｈｏｕｓｔｏｎ）のＳｈｅｌｌＣｈｅｍｉｃａ
ｌから市販されているＥＰＯＮ８２６。⁴⁷ ニュージャージー州ウェイン（Ｗａｙｎｅ）のＩＳＰＣｈｅｍｉｃａｌｓ
から市販されているＰＶＰＫ−３０ポリビニルピロリドン。⁴⁸ Ｒｈｏｎｅ−Ｐｏｕｌｅｎｃから市販されているＡＬＫＡＭＵＬＳＥＬ−
７１９ポリオキシエチル化植物油。⁴⁹ ニュージャージー州ウェイン（Ｗａｙｎｅ）のＧＡＦＣｏｒｐｏｒａｔｉ
ｏｎから市販されているＩＧＥＰＡＬＣＡ−６３０エトキシル化オクチルフェ
ノキシエタノール。⁵⁰ イリノイ州シカゴ（Ｃｈｉｃａｇｏ）のＳｔｅｐａｎＣｏｍｐａｎｙから
市販されているＫＥＳＳＣＯＰＥＧ６００ポリエチレングリコールモノラウリ
ン酸エステル。⁵¹ ニューヨーク州タリータウン（Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ）のＯＳｉＳｐｅｃｉ
ａｌｔｉｅｓ，Ｉｎｃ．から市販されているＡ−１８７ガンマ−グリシドキシプ
ロピルトリメトキシシラン。⁵² イリノイ州カンカキー（Ｋａｎｋａｋｅｅ）のＨｅｎｋｅｌＣｏｒｐｏｒ
ａｔｉｏｎから市販されているＥＭＥＲＹ（登録商標）６７１７部分アミド化ポ
リエチレンイミン。⁵³ ニュージャージー州バーミンガム（Ｂｉｒｍｉｎｇｈａｍ）のＳｙｂｒｏｎＣｈｅｍｉｃａｌｓから市販されているＰｒｏｔｏｌｕｂｅＨＤ高密度ポリエ
チレンエマルジョン。⁵⁴ オハイオ州レークウッド（Ｌａｋｅｗｏｏｄ）のＡｄｖａｎｃｅｄＣｅｒ
ａｍｉｃｓＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されているＰｏｌａｒＴｈｅｒｍ
（登録商標）ＰＴ１６０窒化ホウ素粉末粒子。⁵⁵ テネシー州オークリッジ（ＯａｋＲｉｄｇｅ）のＺＹＰＣｏａｔｉｎｇ
ｓ，Ｉｎｃ．から市販されている水性分散液中のＯＲＰＡＣＢＯＲＯＮＮＩ
ＴＲＩＤＥＲＥＬＥＡＳＥＣＯＡＴ−ＣＯＮＣ窒化ホウ素粒子。

【０１４１】従来の撚糸機器を用いて、同様の態様で、コーティングされた各ガラス繊維ス
トランドを撚糸してヤーンを形成し、そしてボビンに巻き付けた。サンプルＦお
よびＨのヤーンは、撚糸中、最小のサイジング開口（ｓｈｅｄｄｉｎｇ）を示し
、サンプルＥおよびＧのヤーンは、撚糸中、深刻なサイジング開口を示した。

【０１４２】サンプルＥ〜Ｈおよび比較サンプルのヤーンを、上記実施例４と同様の態様で
、空気抗力について評価した。ただし、空気抗力値は、表９に示される圧力で、
２つのボビンサンプルについて決定した。ＳｈｉｒｌｅｙモデルＮｏ．８４０
４１Ｌ破損フィラメント検出器を用いて、各ヤーンを、１分当たり２００メート
ルで、ヤーン１２００メートルあたりの破損フィラメントの平均本数について評
価した。上記検出器は、英国のＳＤＬＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＩｎｃ．
から市販されている。これらの値は、各ヤーンの４つのボビンに対して行われた
測定の平均を表す。破損フィラメント値は、フルボビン（ｆｕｌｌｂｏｂｂｉ
ｎ）、ボビンから外した１３６グラム（３／１０ポンド）および２７２グラム（
６／１０ポンド）のヤーン、からとった部分から報告されている。

【０１４３】各ヤーンを、以下の表９に示されるゲートテンションテストについても評価し
た。ゲートテンション法に従って測定される破損フィラメント数を、ボビンから
ヤーンのサンプルを２００メートル／分で外し、ヤーンを一連の８つの平行なセ
ラミックピンに通し、そしてヤーンを上記Ｓｈｉｒｌｅｙ破損フィラメント検出
器に通して、破損フィラメントの本数を数えることにより、決定する。

【０１４４】

【表１０】

【０１４５】表９に示されるテスト結果は、本発明によるサンプルＥ〜Ｈが、比較サンプル
よりも概して高い耐摩耗性を有していたことを示しているように思われるが、こ
れらの結果は確定的なものではないと考えられる。なぜなら、サンプルＥ〜Ｈ中
に存在しない比較サンプルのポリエチレンエマルジョン成分が、ヤーンの摩耗特
性に寄与したと考えられるからである。

【０１４６】（実施例６）ＰＰＧＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．から市販されているＡＤＦＬＯ−Ｃ ^TM のニードリング加工されたチョップドガラス繊維マットの５つの層を積み重ね
て、１平方メートル当たり約４６１４グラム（１平方フィート当たり１５オンス
）の表面重量を有するマットを形成した。各サンプルの厚さは、約２５ミリメー
トル（約１インチ）であった。このマットの４つの８インチ平方のサンプルを、
約６４９℃（約１２００°Ｆ）の温度に加熱して、サンプルから、本質的にすべ
てのサイジング組成物を除去した。

【０１４７】２つのコーティングされていないサンプルを、比較サンプルとして使用した。
他の２つのサンプルを、ＯＲＰＡＣＢＯＲＯＮＮＩＴＲＩＤＥＲＥＬＥＡ
ＳＥＣＯＡＴ−ＣＯＮＣ（水性分散液中２５重量パーセントの窒化ホウ素粒子）
１１５０ミリリットルと、Ａ−１８７ガンマ−グリシドキシプロピルトリメトキ
シシランの５重量パーセント水溶液１５０ミリリットルと、からなる水性コーテ
ィング組成物の浴に浸して、飽和させた。水性コーティング組成物の全固体は、
約１８．５重量パーセントであった。各マットサンプルに塗布された窒化ホウ素
粒子の量は、約１２０グラムであった。コーティングされたマットサンプルを、
空気中で約２５℃の温度で一晩乾燥させ、そして約１５０℃で約３時間オーブン
で加熱した。

【０１４８】サンプルの各組を、ＡＳＴＭ法Ｃ−１７７に従って、約３００Ｋ（約７０°Ｆ
）の温度の空気中での熱伝導率および熱抵抗率について評価した。本明細書にお
いて、上記方法を参考として援用する。各サンプルの熱伝導率および熱抵抗率の
値を、以下の表１０に示す。

【０１４９】

【表１１】

【０１５０】表１０を参照して、本発明による窒化ホウ素粒子でコーティングされたテスト
サンプルの約３００Ｋの温度での熱伝導率は、窒化ホウ素粒子でコーティングさ
れていない比較サンプルの熱伝導率よりも高かった。

【０１５１】（実施例７）上記実施例５のサイジングＧでコーティングされたＧ−７５ヤーンおよびＰＰ
ＧＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．から市販されている１０６２ガラス繊維ヤ
ーンのサンプルから、フィラメントが巻き付けられた円筒形複合材を調製した。
ヤーン供給源からヤーンの８つの端部を引き出し、以下に示されるマトリックス
材料でヤーンをコーティングし、そして、従来のフィラメントワインディング装
置を用いてヤーンにフィラメントを巻き付けて円筒形にすることにより、シリン
ダを調製した。これらのシリンダの各々は、高さ１２．７センチメートル（５イ
ンチ）であり、１４．６センチメートル（５．７５インチ）の内径と、０．６３
５センチメートル（０．２５インチ）の壁厚とを有していた。

【０１５２】マトリックス材料は、１００部のＥＰＯＮ８８０エポキシ樹脂（Ｓｈｅｌｌ
Ｃｈｅｍｉｃａｌから市販されている）と、８０部のＡＣ−２２０Ｊメチルテト
ラヒドロフタル酸無水物（ニュージャージー州ニューアーク（Ｎｅｗａｒｋ）の
ＡｎｈｙｄｒｉｄｅｓａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．から市販されて
いる）と、１部のＡＲＡＬＤＩＴＥ（登録商標）ＤＹ０６２ベンジルジメチルア
ミン促進剤（Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙから市販されている）との混合物であった。
フィラメントが巻き付けられたシリンダを、１００℃で２時間硬化させ、そして
次いで、１５０℃で３時間硬化させた。

【０１５３】空気中での各試験サンプルの動径方向熱拡散率（熱伝導率／（熱容量×密度）
）を、サンプルのシリンダ壁の一方側を６．４ｋＪフラッシュランプに曝露し、
そして１秒当たり２０００フレームまでの速度でＣＣＤアレイ赤外線カメラを用
いて壁の反対側の温度変化を検知することによって決定した。ヤーンの長さに沿
った（周方向）、および、シリンダの長さまたは高さに沿った（軸方向）熱拡散
率の値も測定した。テスト結果を、以下の表１１に示す。

【０１５４】

【表１２】

【０１５５】表１１を参照して、（少量の窒化ホウ素でコーティングされた）テストサンプ
ルの熱拡散率の値は、窒化ホウ素でコーティングされなかった比較サンプルの熱
拡散率の値よりも小さい。フィラメントが巻き付けられたシリンダのエアボイド
と、テストされた小さいサンプル面積とは、これらの結果に影響を及ぼした可能
性がある因子である。

【０１５６】以上の説明から、本発明が、様々なポリマーマトリックス材料と適合性のある
、耐摩耗性コーティングを有するガラス繊維ストランドを提供することが分かり
得る。これらのストランドは、印刷回路基板などの複合材の強化材、などの広範
で様々な適用における使用のために、撚糸または細断されても、ロービングチョ
ップドマットまたは連続ストランドマットにされても、あるいは、織るかまたは
編んで織物にされてもよい。無機充填剤は、コーティングされた繊維ストランド
に、低減されたコストで、従来のコーティングされた繊維ストランドの物理特性
に匹敵する物理特性を与える。

【０１５７】本発明の広い概念から逸脱することなく、上記実施態様に変更がなされてもよ
いことが、当業者によって認識される。従って、本発明が、開示された特定の実
施態様に限定されず、前掲の特許請求の範囲によって規定される本発明の精神お
よび範囲内にある改変を含むことが意図されることが、理解される。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明による、水性サイジング組成物の乾燥残渣の第一層を有するコ
ーティングされた繊維ストランドの斜視図である。

【図２】図２は、本発明による、サイジング組成物の乾燥残渣の第一層と、その上にあ
る、水性第二コーティング組成物の第二層と、を有するコーティングされた繊維
ストランドの斜視図である。

【図３】図３は、本発明による、サイジング組成物の乾燥残渣の第一層と、水性第二コ
ーティング組成物の第二層と、その上にある第三層と、を有するコーティングさ
れた繊維ストランドの斜視図である。

【図４】図４は、本発明による複合材の上面図である。

【図５】図５は、本発明による織物の上面図である。

【図６】図６は、本発明による電子支持体の断面図である。

【図７】図７は、本発明による電子支持体の代替の実施態様の断面図である。

【図８】図８は、本発明による電子支持体の代替の実施態様の断面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｄ０６Ｍ 15/564 Ｂ２９Ｋ 105:08 Ｈ０５Ｋ 1/03 ６１０Ｃ０８Ｌ 101:00 // Ｂ２９Ｋ 105:08 Ｄ０６Ｍ 11/00 ＺＣ０８Ｌ 101:00 Ｃ０３Ｃ 25/02 Ｎ (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者ロバートソン，ウォルタージェイ．アメリカ合衆国ペンシルベニア 15202，ピッツバーグ，シャノピンドライブ 28 (72)発明者ベルパリ，ベダギリアメリカ合衆国ペンシルベニア 15146，モンロービル，オールドハイメーカーロード 230 Ｆターム(参考） 4F072 AB09 AC05 AC06 4G060 BA01 BB02 BC00 CA00 CB02 CB05 CB08 CB12 CB22 CB23 CB24 CB26 CB33 4L031 AA26 AB01 BA01 BA02 BA04 BA08 BA09 BA33 BA34 4L033 AA09 AB01 AC12 BA96 CA48 CA50

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水性サイジング組成物の乾燥残渣で少なくとも部分的にコー
ティングされた少なくとも１つのガラス繊維を含むコーティングされた繊維スト
ランドであって、該水性サイジング組成物は、総固体分を基準として２０重量％
より多くの無機固体粒子を含有し、該無機固体粒子は、該少なくとも１つのガラ
ス繊維の硬度を超えない硬度を有する、コーティングされた繊維ストランド。
【請求項２】請求項１に記載のコーティングされた繊維ストランドであっ
て、ここで、前記無機固体粒子の最小平均粒度が少なくとも３マイクロメートル
である、コーティングされた繊維ストランド。
【請求項３】請求項２に記載のコーティングされた繊維ストランドであっ
て、ここで、前記無機固体粒子の最小平均粒度が３マイクロメートルから約１０
０マイクロメートル未満の範囲である、コーティングされた繊維ストランド。
【請求項４】請求項１に記載のコーティングされた繊維ストランドであっ
て、ここで、前記無機固体粒子の最小平均粒度が少なくとも約５マイクロメート
ルである、コーティングされた繊維ストランド。
【請求項５】請求項４に記載のコーティングされた繊維ストランドであっ
て、ここで、前記無機固体粒子の最小平均粒度が約５マイクロメートルから約１
０００マイクロメートル未満の範囲である、コーティングされた繊維ストランド
。
【請求項６】請求項１に記載のコーティングされた繊維ストランドであっ
て、ここで、前記無機固体粒子の硬度の値が前記少なくとも１つのガラス繊維の
硬度の値以下である、コーティングされた繊維ストランド。
【請求項７】請求項１に記載のコーティングされた繊維ストランドであっ
て、ここで、前記無機固体粒子が約１〜約６の範囲のモース硬度を有する、コー
ティングされた繊維ストランド。
【請求項８】請求項１に記載のコーティングされた繊維ストランドであっ
て、ここで、前記無機固体粒子がセラミック材料、金属材料からなる群から選択
される少なくとも１つの無機材料から形成される、コーティングされた繊維スト
ランド。
【請求項９】請求項８に記載のコーティングされた繊維ストランドであっ
て、ここで、前記無機固体粒子が金属窒化物、金属酸化物、金属炭化物、金属硫
化物、金属ホウ化物、金属ケイ酸塩、金属炭酸塩、およびそれらの混合物からな
る群から選択される少なくとも１つのセラミック材料から形成される、コーティ
ングされた繊維ストランド。
【請求項１０】請求項９に記載のコーティングされた繊維ストランドであ
って、ここで、前記無機固体粒子が金属窒化物から形成され、該金属窒化物が六
方晶構造窒化ホウ素である、コーティングされた繊維ストランド。
【請求項１１】請求項１に記載のコーティングされた繊維ストランドであ
って、ここで、前記無機固体粒子が親水性であり、水に曝された場合、該親水性
固体粒子内部の間隙中に水を吸収し、そして保持する、コーティングされた繊維
ストランド。
【請求項１２】請求項８に記載のコーティングされた繊維ストランドであ
って、ここで、前記固体粒子がグラファイト、モリブデン、白金、パラジウム、
ニッケル、アルミニウム、銅、金、鉄、銀、およびそれらの混合物からなる群か
ら選択される少なくとも１つの金属材料から形成される、コーティングされた繊
維ストランド。
【請求項１３】請求項１に記載のコーティングされた繊維ストランドであ
って、ここで、前記水性サイジング組成物が水和可能な無機固体粒子を本質的に
含まない、コーティングされた繊維ストランド。
【請求項１４】請求項１に記載のコーティングされた繊維ストランドであ
って、ここで、前記無機固体粒子が総固体分を基準として２０重量％より多く約
９９重量％までの前記サイジング組成物を含有する、コーティングされた繊維ス
トランド。
【請求項１５】請求項１４に記載のコーティングされた繊維ストランドで
あって、ここで、前記無機固体粒子が総固体分を基準として少なくとも約２５重
量％の前記サイジング組成物を含有する、コーティングされた繊維ストランド。
【請求項１６】請求項１５に記載のコーティングされた繊維ストランドで
あって、ここで、前記無機固体粒子が総固体分を基準として約５０重量％より多
くの前記サイジング組成物を含有する、コーティングされた繊維ストランド。
【請求項１７】請求項１に記載のコーティングされた繊維ストランドであ
って、ここで、前記サイジング組成物が熱硬化性材料、熱可塑性材料、デンプン
、およびそれらの混合物からなる群から選択されるポリマー膜形成材料をさらに
含む、コーティングされた繊維ストランド。
【請求項１８】請求項１に記載のコーティングされた繊維ストランドであ
って、ここで、前記サイジング組成物がガラス繊維カップリング剤をさらに含む
、コーティングされた繊維ストランド。
【請求項１９】請求項１に記載のコーティングされた繊維ストランドであ
って、ここで、前記少なくとも１つのガラス繊維の少なくとも１つが非ガラス無
機材料、天然の材料、有機ポリマー材料、およびそれらの組み合わせからなる群
から選択される繊維化可能材料から形成される、コーティングされた繊維ストラ
ンド。
【請求項２０】請求項１に記載のコーティングされた繊維ストランドであ
って、ここで、前記少なくとも１つのガラス繊維がＥ−ガラス繊維、Ｄ−ガラス
繊維、Ｓ−ガラス繊維、Ｑ−ガラス繊維、Ｅ−ガラス誘導繊維、およびそれらの
組み合わせからなる群から選択される、コーティングされた繊維ストランド。
【請求項２１】請求項２０に記載のコーティングされた繊維ストランドで
あって、ここで、前記少なくとも１つのガラス繊維がＥ−ガラス繊維である、コ
ーティングされた繊維ストランド。
【請求項２２】請求項２０に記載のコーティングされた繊維ストランドで
あって、ここで、前記少なくとも１つのガラス繊維がＥ−ガラス誘導繊維である
、コーティングされた繊維ストランド。
【請求項２３】少なくとも１つのガラス繊維を含むコーティングされた繊
維ストランドであって、該ストランドが（１）少なくとも１つのガラス繊維の表
面の少なくとも一部に塗布されるサイジング組成物の乾燥残渣の第一層、および
（２）該第一層の少なくとも一部の上に塗布される水性の第二のコーティング組
成物である第二層を有し、該第二のコーティング組成物は、総固体分を基準とし
て２０重量％より多くの無機固体粒子を含有する、コーティングされた繊維スト
ランド。
【請求項２４】請求項２３に記載のコーティングされた繊維ストランドで
あって、ここで、前記少なくとも１つのガラス繊維がＥ−ガラス繊維、Ｄ−ガラ
ス繊維、Ｓ−ガラス繊維、Ｑ−ガラス繊維、Ｅ−ガラス誘導繊維、およびそれら
の組み合わせからなる群から選択される、コーティングされた繊維ストランド。
【請求項２５】請求項２４に記載のコーティングされた繊維ストランドで
あって、ここで、前記少なくとも１つのガラス繊維がＥ−ガラス繊維である、コ
ーティングされた繊維ストランド。
【請求項２６】請求項２４に記載のコーティングされた繊維ストランドで
あって、ここで、前記少なくとも１つのガラス繊維がＥ−ガラス誘導繊維である
、コーティングされた繊維ストランド。
【請求項２７】少なくとも１つのガラス繊維を含むコーティングされた繊
維ストランドであって、該ストランドが（１）該少なくとも１つのガラス繊維の
表面の少なくとも一部に塗布されたサイジング組成物の乾燥残渣の第一層；（２
）該第一層の少なくとも一部の上に塗布される第二のコーティング組成物の第二
層であって、該第二のコーティング組成物がポリマー材料を含む、第二層；およ
び総固体分を基準として２０重量％より多くの粉末化した無機固体粒子を含み、
該第二層の少なくとも一部の上に塗布される第三層、を有するコーティングされ
た繊維ストランド。
【請求項２８】請求項２７に記載のコーティングされた繊維ストランドで
あって、ここで、前記少なくとも１つのガラス繊維がＥ−ガラス繊維、Ｄ−ガラ
ス繊維、Ｓ−ガラス繊維、Ｑ−ガラス繊維、Ｅ−ガラス誘導繊維、およびそれら
の組み合わせからなる群から選択される、コーティングされた繊維ストランド。
【請求項２９】請求項２８に記載のコーティングされた繊維ストランドで
あって、ここで、前記少なくとも１つのガラス繊維がＥ−ガラス繊維である、コ
ーティングされた繊維ストランド。
【請求項３０】請求項２８に記載のコーティングされた繊維ストランドで
あって、ここで、前記少なくとも１つのガラス繊維がＥ−ガラス誘導繊維である
、コーティングされた繊維ストランド。
【請求項３１】以下、（ａ）水性サイジング組成物の乾燥残渣で少なくとも部分的にコーティングされ
た少なくとも１つのガラス繊維を含むコーティングされた繊維ストランドであっ
て、該水性サイジング組成物は、総固体分を基準として２０重量％より多くの無
機固体粒子を含有し、該無機固体粒子は、該少なくとも１つのガラス繊維の硬度
を超えない硬度を有する、コーティングされた繊維ストランド、および、（ｂ）ポリマーマトリックス材料、を含む、強化ポリマー複合材。
【請求項３２】請求項３１に記載の強化ポリマー複合材であって、ここで
、前記少なくとも１つのガラス繊維がＥ−ガラス繊維、Ｄ−ガラス繊維、Ｓ−ガ
ラス繊維、Ｑ−ガラス繊維、Ｅ−ガラス誘導繊維、およびそれらの組み合わせか
らなる群から選択される、強化ポリマー複合材。
【請求項３３】水性サイジング組成物の乾燥残渣で少なくとも部分的にコ
ーティングされた少なくとも１つのガラス繊維を含むコーティングされた繊維ス
トランドを含む織物であって、該水性サイジング組成物は、総固体分を基準とし
て２０重量％より多くの無機固体粒子を含有し、該無機固体粒子は、該少なくと
も１つのガラス繊維の硬度を超えない硬度を有する、織物。
【請求項３４】請求項３３に記載の織物であって、ここで、前記少なくと
も１つのガラス繊維がＥ−ガラス繊維、Ｄ−ガラス繊維、Ｓ−ガラス繊維、Ｑ−
ガラス繊維、Ｅ−ガラス誘導繊維、およびそれらの組み合わせからなる群から選
択される、織物。
【請求項３５】以下、（ａ）水性サイジング組成物の乾燥残渣で少なくとも部分的にコーティングされ
た少なくとも１つのガラス繊維を含むコーティングされた繊維ストランドを含む
織物であって、該水性サイジング組成物は、総固体分を基準として２０重量％よ
り多くの無機固体粒子を含有し、該無機固体粒子は、該少なくとも１つのガラス
繊維の硬度を超えない硬度を有する、織物、および、（ｂ）該織物の少なくとも一部の上に塗布されたポリマーマトリックス材料層、
を含む、電子支持体。
【請求項３６】請求項３５に記載の電子支持体であって、ここで、前記少
なくとも１つのガラス繊維がＥ−ガラス繊維、Ｄ−ガラス繊維、Ｓ−ガラス繊維
、Ｑ−ガラス繊維、Ｅ−ガラス誘導繊維、およびそれらの組み合わせからなる群
から選択される、電子支持体。
【請求項３７】請求項３５に記載の電子支持体であって、ここで、該支持
体が第一、第二、または第三のレベルパッケージである、電子支持体。
【請求項３８】以下、（ａ）以下、（ｉ）水性サイジング組成物の乾燥残渣で少なくとも部分的にコーティングさ
れた少なくとも１つのガラス繊維を含むコーティングされた繊維ストランドを含
む織物であって、該水性サイジング組成物は、総固体分を基準として２０重量％
より多くの無機固体粒子を含有し、該無機固体粒子は、該少なくとも１つのガラ
ス繊維の硬度を超えない硬度を有する、織物、および、（ｉｉ）該織物の少なくとも一部の上に塗布されたポリマーマトリックス材料
層、を含む、電子支持体、ならびに、（ｂ）該電子支持体の選択された側面の選択された部分に隣接して位置付けられ
た導電層、を含む、電子回路基板。
【請求項３９】請求項３８に記載の電子回路基板であって、ここで、前記
少なくとも１つのガラス繊維がＥ−ガラス繊維、Ｄ−ガラス繊維、Ｓ−ガラス繊
維、Ｑ−ガラス繊維、Ｅ−ガラス誘導繊維、およびそれらの組み合わせからなる
群から選択される、電子回路基板。
【請求項４０】請求項３８に記載の電子回路基板であって、前記回路基板
の少なくとも一部を通って延長する少なくとも１つの開口部をさらに含む、電子
回路基板。
【請求項４１】請求項３８に記載の電子回路基板であって、ここで、前記
支持体が第一、第二、または第三レベルパッケージである、電子回路基板。
【請求項４２】以下、（ａ）以下、（ｉ）水性サイジング組成物の乾燥残渣で少なくとも部分的にコーティングさ
れた少なくとも１つのガラス繊維を含むコーティングされた繊維ストランドを含
む織物であって、該水性サイジング組成物は、総固体分を基準として２０重量％
より多くの無機固体粒子を含有し、該無機固体粒子は、該少なくとも１つのガラ
ス繊維の硬度を超えない硬度を有する、織物、および、（ｉｉ）該織物の少なくとも一部の上に塗布されたポリマーマトリックス材料
層、を含む、第一の複合層、ならびに、（ｂ）該第一の複合層とは異なる第二の複合層、を含む、電子支持体。
【請求項４３】請求項４２に記載の電子支持体であって、ここで、前記少
なくとも１つのガラス繊維がＥ−ガラス繊維、Ｄ−ガラス繊維、Ｓ−ガラス繊維
、Ｑ−ガラス繊維、Ｅ−ガラス誘導繊維、およびそれらの組み合わせからなる群
から選択される、電子支持体。
【請求項４４】請求項４２に記載の電子支持体であって、ここで、前記支
持体が第一、第二、または第三レベルパッケージである、電子支持体。
【請求項４５】以下、（ａ）以下、（ｉ）以下、（１）水性サイジング組成物の乾燥残渣で少なくとも部分的にコーティング
された少なくとも１つのガラス繊維を含むコーティングされた繊維ストランドを
含む織物であって、該水性サイジング組成物は、総固体分を基準として２０重量
％より多くの無機固体粒子を含有し、該無機固体粒子は、該少なくとも１つのガ
ラス繊維の硬度を超えない硬度を有する、織物、および、（２）該織物の少なくとも一部の上に塗布されたポリマーマトリックス材料
層、を含む、第一の複合層、ならびに、（ｉｉ）該第一の複合層とは異なる第二の複合層、を含む、電子支持体、ならびに、（ｂ）該第一および／または第二の複合層の選択された側面の選択された位置に
隣接して位置付けられた導電層、を含む、電子回路基板。
【請求項４６】請求項４５に記載の電子回路基板であって、ここで、前記
少なくとも１つのガラス繊維がＥ−ガラス繊維、Ｄ−ガラス繊維、Ｓ−ガラス繊
維、Ｑ−ガラス繊維、Ｅ−ガラス誘導繊維、およびそれらの組み合わせからなる
群から選択される、電子回路基板。
【請求項４７】請求項４５に記載の電子回路基板であって、前記回路基板
の少なくとも一部を通って延長する少なくとも１つの開口部をさらに含む、電子
回路基板。
【請求項４８】請求項４５に記載の電子回路基板であって、ここで、前記
支持体が第一、第二、または第三レベルパッケージである、電子回路基板。