KR100397900B1

KR100397900B1 - 열 전도성 무기 입자로 피복된 유리 섬유 스트랜드 및이를 포함하는 제품

Info

Publication number: KR100397900B1
Application number: KR10-2000-7009727A
Authority: KR
Inventors: 브루스 노비츠; 카미 람몬-힐린스키; 왈터 제이 로버트슨; 시앙 우
Original assignee: 피피지 인더스트리즈 오하이오 인코포레이티드
Priority date: 1998-03-03
Filing date: 1999-02-25
Publication date: 2003-09-17
Also published as: EP1060142B1; CA2322159A1; DE69907881T2; TW457266B; WO1999044957A1; HK1032387A1; CN1155530C; AU2787399A; CN1295539A; EP1060142A1; DE69907881D1; KR20010041546A; RU2196746C2; JP2002505249A

Abstract

본 발명은 적층된 인쇄 회로판과 같은 복합체의 강화에 유용한 열 전도성의 무기 고체 입자로 피복된 유리 섬유를 포함하는 섬유 스트랜드를 제공한다.

Description

열 전도성 무기 입자로 피복된 유리 섬유 스트랜드 및 이를 포함하는 제품{GLASS FIBER STRANDS COATED WITH THERMALLY CONDUCTIVE INORGANIC PARTICLES AND PRODUCTS INCLUDING THE SAME}

본 특허출원은 1998년 3월 3일자로 노비츠(B. Novich) 등에 의해 출원된 "열 전도성 무기 입자로 피복된 유리 섬유 스트랜드 및 이를 포함하는 제품"이란 명칭의 미국 특허출원 제 09/034,663 호의 일부 계속 출원이다.

본 특허출원은 노비츠 등의 "유리 섬유 스트랜드의 연마성 마모를 억제하는 방법"이란 명칭의 미국 특허출원 제 호(1998년 3월 3일자로 출원된 미국 특허출원 제 09/034,078 호의 일부 계속 출원이다); 노비츠 등의 "무기 윤활제-피복된 유리 섬유 스트랜드 및 이를 포함하는 제품"이란 명칭의 미국 특허출원 제 호(1998년 3월 3일자로 출원된 미국 특허출원 제 09/034,525 호의 일부 계속 출원이다); 노비츠 등의 "침윤된 유리 섬유 스트랜드 및 이를 포함하는 제품"이란 명칭의 미국 특허출원 제 호(1998년 3월 3일자로 출원된 미국 특허출원 제 09/034,077 호의 일부 계속 출원이다); 노비츠 등의 "무기 입자-피복된 유리 섬유 스트랜드 및 이를 포함하는 제품"이란 명칭의 미국 특허출원 제 호(1998년 3월 3일자로 출원된 미국 특허출원 제 09/034,056 호의 일부 계속 출원이다); 및 노비츠 등의 "유리 섬유-강화된 적층체, 전자 회로판 및 직물의 제작 방법"이란 명칭의 미국 특허출원 제 호(1998년 8월 6일자로 출원된 미국 특허출원 제 09/130,270 호의 일부 계속 출원이다)에 관한 것으로, 이들은 각각 본 출원과 동시에 출원되었다.

전자 회로판은 전형적으로 강화 섬유, 예를 들어 유리 또는 케블라(KEVLAR)(등록상표) 섬유로 구성된 직물의 적층된 층들로부터 형성되며, 이때 상기 섬유는 상기 기판에 치수 안정성을 제공하여 상기 기판상에 탑재된 전자 회로들의 일체성을 유지시킨다. 적층체 또는 지지체의 층들을 천공시킴으로써 구멍을 형성시켜 회로들을 상이한 평면들을 관통하여 상호 연결시킨다. 천공 과정중에 생성된 열은 적절히 소산되지 않는 경우 구멍에 인접한 지지체 물질의 온도를 매트릭스 물질의 유리 전이 온도 이상으로 상승시켜 상기 매트릭스 물질을 유동시키거나 손상시키고 천공되는 구멍의 벽에 결함을 발생시킬 수 있다. 이어서 상기 기판은 도금에 앞서 수지 얼룩을 제거하기 위해 추가의 가공 단계들을 겪어야만 한다. 드릴의 수명은 천공 과정중에 생성된 과도한 열에 의해 불리한 영향을 받을 수 있다.

기판 제작도중 뿐만 아니라 전자 소자들의 조립 및 점검도중 내부 온도 구배에 의해 야기된 차등적 열 팽창으로 인한 기판의 뒤틀림 또는 휘어짐은 기판의 신뢰도 및 성능에 불리한 영향을 줄 수 있다. 납땜 접합부 및 내부 회로 소자는 이러한 휘어짐으로 인한 손상에 특별히 민감하다.

적층체 또는 지지체에는 또한 기판상에 탑재된 전자 소자들의 작동중에 생성된 높은 열 유속(heat flux)이 가해질 수 있다. 전자 소자들의 열화를 방지하기 위해서, 상기 소자들에 가해지는 최대 작동 온도는 100 ℃를 초과하지 않는 것이 바람직하다. 소자들의 작동에 의해 발생되는 열을 소산시키기 위해서, 상기 소자들은 열이 인접한 공기 또는 지지체 물질, 즉 방열판으로 향하도록 설계된다. 종종, 상기 열의 일부가 적층체 또는 지지체를 통해 방열판으로 향한다.

매트릭스 물질의 뒤틀림을 방지하기 위해서, 산화 아연 및 질화 붕소와 같은 열 전도성 물질을 적층체의 매트릭스 수지내에 포함시켜 천공 또는 작동 도중 발생된 열 에너지를 방열판 또는 기판의 가장자리로 전도시켰다. 그러나, 이러한 열 전도성 물질들은 종종 매트릭스 수지에서 균일하게 분산되기 어려우며 축적되어 수지 공급 탱크를 오염시킬 수 있다.

일례로, 열 에너지를 소산시키기 위해서 미국 특허 제 4,869,954 호는 우레탄 결합제, 경화제 및 열 전도성 충전제, 예를 들어 산화 알루미늄, 질화 알루미늄, 질화 붕소, 산화 마그네슘 및 산화 아연, 및 다양한 금속들로 형성된 시이트 형의 열 전도성 물질을 개시하고 있다(컬럼 2, 62 내지 65 행 및 컬럼 4, 3 내지 10 행 참조). 한 층 이상의 지지체 물질(예를 들어 유리 섬유 천)을 열 전도성 시이트 물질에 포함시킬 수 있다.

복합체의 마찰 특성을 향상시키거나, 감소시키거나 개질시키기 위해서, 미국 특허 제 5,217,778 호는 열 경화성 시멘트 또는 결합제 시스템으로 침윤되고 피복된 유리 섬유, 금속 와이어 및 폴리아크릴로니트릴 섬유의 복합 야안을 포함하는 건조한 클러치 페이싱을 개시하고 있다. 상기 결합제는 카본 블랙, 흑연, 금속 산화물, 황산 바륨, 규산 알루미늄, 분쇄된 고무 입자, 분쇄된 유기 수지, 중합된 캐슈 넛 오일, 점토, 실리카 또는 빙정석과 같은 마찰 입자들을 포함할 수 있다(컬럼 2, 55 내지 66 행 참조).

복합체의 제조 도중 유리 강화 섬유들 사이의 수지의 침투를 개선시키기 위해서 미국 특허 제 3,312,569 호는 유리 섬유들의 표면에 알루미나 연마제의 입자들을 부착시키는 것을 개시하고 있으며, 일본 특허출원 제 9-208,268 호는 방사 직후 전분 또는 합성 수지 및 0.001 내지 20.0 중량%의 무기 고체 입자, 예를 들어 콜로이드 실리카, 탄산 칼슘, 카올린 및 활석으로 피복된 유리 섬유로부터 제조된 야안을 갖는 천을 개시하고 있다. 그러나, 알루미나와 실리카의 모스 경도 값은 각각 약 9 및 약 7 이상이며(본 발명에 참고로 인용된 문헌[R.Weast(Ed.),Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press(1975), p. F-22] 및 [H.Katz et al.(Ed.),Handbook of Fillers and Plastics, (1987), p. 28]을 참조한다), 이는 보다 유연한 유리 섬유를 마모시킬 수 있다.

소련 특허 제 859400 호에는 유리 섬유 천으로 된 적층체를 제조하기 위한 침윤 조성물이 개시되어 있으며, 이때 상기 조성물은 페놀-포름알데히드 수지, 흑연, 이황화 몰리브덴, 폴리비닐 부티랄 및 계면활성제로 이루어진 알콜 용액을 함유한다. 휘발성 알콜 용매들은 유리 섬유 제조용으로 바람직하지 않다.

미국 특허 제 5,541,238 호에는 평균 입자 직경이 0.005 내지 1 ㎛인 극미세 물질, 예를 들어 무기 산화물, 질화물, 탄화물, 붕화물, 금속 및 이들의 혼합물의 단일 층으로 증착 또는 플라즈마 공정에 의해 피복된 열가소성 또는 열경화성 복합체 강화용 섬유가 개시되어 있다. 제한된 공간 및 환경적 고려사항들로 인해 유리 섬유 제조 부싱(bushing)하의 증착 또는 플라즈마 공정들의 사용은 비실용적이다.

다양한 중합체성 매트릭스 물질에 혼화성이고 전자 회로판과 같은 강화 용도에 보다 효율적인 열 소산 기작을 제공할 수 있는 유리 섬유가 요구되고 있다.

발명의 요약

본 발명은 하나 이상의 유리 섬유를 포함하는 피복된 섬유 스트랜드로서, 상기 하나 이상의 유리 섬유가 이의 표면의 적어도 일부에 적용된 수성 사이징 조성물의 건조된 잔사의 제 1 층을 갖고, 상기 수성 사이징 조성물이 약 300 K에서 약 30 W/mK 보다 큰 열 전도도를 갖는 무기 고체 입자를 포함하는 피복된 섬유 스트랜드를 제공한다.

본 발명의 다른 태양은 하나 이상의 유리 섬유를 포함하는 피복된 섬유 스트랜드로서, 상기 하나 이상의 유리 섬유가 이의 표면의 적어도 일부에 적용된 수성 사이징 조성물의 건조된 잔사의 제 1 층을 갖고, 상기 수성 사이징 조성물이 약 300 K에서 약 5 W/mK 보다 큰 열 전도도를 갖고 하나 이상의 유리 섬유의 경도 값을 초과하지 않는 경도 값을 갖는 무기 고체 입자를 포함하는 피복된 섬유 스트랜드이다.

본 발명의 또 다른 태양은 하나 이상의 유리 섬유를 포함하는 피복된 섬유 스트랜드로서, 상기 하나 이상의 유리 섬유가, 이의 표면의 적어도 일부에 적용된 수성 사이징 조성물의 건조된 잔사의 제 1 층, 및 상기 제 1 층의 적어도 일부 위에 배치되는 것으로 약 300 K에서 약 30 W/mK 보다 큰 열 전도도를 갖는 무기 물질의 입자를 포함하는 제 2 수성 피복 조성물의 제 2 층을 갖는 피복된 섬유 스트랜드이다.

본 발명의 또 다른 태양은 하나 이상의 유리 섬유를 포함하는 피복된 섬유 스트랜드로서, 상기 하나 이상의 유리 섬유가, 이의 표면의 적어도 일부에 적용된 수성 사이징 조성물의 건조된 잔사의 제 1 층, 및 상기 제 1 층의 적어도 일부에 배치되는 것으로 약 300 K에서 약 30 W/mK 보다 큰 열 전도도를 갖는 무기 고체 입자를 포함하는 분말화된 제 2 피복 조성물의 제 2 층을 갖는 피복된 섬유 스트랜드이다.

본 발명의 또 다른 태양은 하나 이상의 유리 섬유를 포함하는 피복된 섬유 스트랜드로서, 상기 하나 이상의 유리 섬유가, 이의 표면의 적어도 일부에 적용된 수성 사이징 조성물의 건조된 잔사의 제 1 층, 상기 제 1 층의 적어도 일부에 배치되는 것으로 중합체성 물질을 포함하는 제 2 피복 조성물의 제 2 층, 및 상기 제 2 층의 적어도 일부에 배치되는 것으로 약 300 K의 온도에서 약 30 W/mK 보다 큰 열 전도도를 갖는 무기 고체 입자를 포함하는 분말화된 제 3 피복 조성물의 제 3 층을 갖는 피복된 섬유 스트랜드이다.

본 발명의 또 다른 태양은 (a) 하나 이상의 유리 섬유를 포함하는 피복된 섬유 스트랜드로서, 상기 하나 이상의 유리 섬유가 이의 표면의 적어도 일부에 적용된 수성 사이징 조성물의 건조된 잔사의 제 1 층을 갖고, 상기 수성 사이징 조성물이 약 300 K에서 약 30 W/mK 보다 큰 열 전도도를 갖는 무기 고체 입자를 포함하는 피복된 섬유 스트랜드; 및 (b) 중합체성 매트릭스 물질을 포함하는 강화된 중합체성 복합체이다.

본 발명의 또 다른 태양은 하나 이상의 유리 섬유를 포함하는 피복된 섬유 스트랜드로서, 상기 하나 이상의 유리 섬유가 이의 표면의 적어도 일부에 적용된 수성 사이징 조성물의 건조된 잔사의 제 1 층을 갖고, 상기 수성 사이징 조성물이 약 300 K에서 약 30 W/mK 보다 큰 열 전도도를 갖는 무기 고체 입자를 포함하는 피복된 섬유 스트랜드를 포함하는 직물이다.

본 발명의 또 다른 태양은 (a) 하나 이상의 유리 섬유를 포함하는 피복된 섬유 스트랜드로서, 상기 하나 이상의 유리 섬유가 이의 표면의 적어도 일부에 적용된 수성 사이징 조성물의 건조된 잔사의 제 1 층을 갖고, 상기 수성 사이징 조성물이 약 300 K에서 약 30 W/mK 보다 큰 열 전도도를 갖는 무기 고체 입자를 포함하는 피복된 섬유 스트랜드를 포함하는 직물; 및 (b) 상기 직물의 적어도 일부 위에 적용된 중합체성 매트릭스 물질 층을 포함하는 전자 지지체이다.

본 발명의 또 다른 태양은 (a) (i) 하나 이상의 유리 섬유를 포함하는 피복된 섬유 스트랜드로서, 상기 하나 이상의 유리 섬유가 이의 표면의 적어도 일부에 적용된 수성 사이징 조성물의 건조된 잔사의 제 1 층을 갖고, 상기 수성 사이징 조성물이 약 300 K에서 약 30 W/mK 보다 큰 열 전도도를 갖는 무기 고체 입자를 포함하는 피복된 섬유 스트랜드를 포함하는 직물, 및 (ii) 상기 직물의 적어도 일부 위에 적용된 중합체성 매트릭스 물질 층을 포함하는 전자 지지체; 및 (b) 상기 전자 지지체의 선택된 면들의 선택된 부분들에 인접하여 배치된 전기 전도성 층을 포함하는 전자 회로판이다.

본 발명의 또 다른 태양은 (a) (i) 하나 이상의 유리 섬유를 포함하는 피복된 섬유 스트랜드로서, 상기 하나 이상의 유리 섬유가 이의 표면의 적어도 일부에 적용된 수성 사이징 조성물의 건조된 잔사의 제 1 층을 갖고, 상기 수성 사이징 조성물이 약 300 K에서 약 30 W/mK 보다 큰 열 전도도를 갖는 무기 고체 입자를 포함하는 피복된 섬유 스트랜드를 포함하는 직물, 및 (ii) 상기 직물의 적어도 일부 위에 적용된 중합체성 매트릭스 물질 층을 포함하는, 제 1 복합체 층; 및 (b) 상기 제 1 복합체 층과 상이한 제 2 복합체 층을 포함하는 전자 지지체이다.

본 발명의 또 다른 태양은 (a) (i) (1) 하나 이상의 유리 섬유를 포함하는 피복된 섬유 스트랜드로서, 상기 하나 이상의 유리 섬유가 이의 표면의 적어도 일부에 적용된 수성 사이징 조성물의 건조된 잔사의 제 1 층을 갖고, 상기 수성 사이징 조성물이 약 300 K에서 약 30 W/mK 보다 큰 열 전도도를 갖는 무기 고체 입자를 포함하는 피복된 섬유 스트랜드를 포함하는 직물 및 (2) 상기 직물의 적어도 일부 위에 적용된 중합체성 매트릭스 물질 층을 포함하는, 제 1 복합체 층, 및 (ii) 상기 제 1 복합체 층과 상이한 제 2 복합체 층을 포함하는 전자 지지체; 및 (b) 상기 제 1 및/또는 제 2 복합체 층들의 선택된 면들의 선택된 부분들에 인접하여 배치된 전기 전도성 층을 포함하는 전자 회로판이다.

본 발명의 또 다른 태양은 (1) 천공시킬 직물 층의 일부를 포함하는 전자 지지체를 세공 형성 장치에 일치되게 배치시키고; (2) 상기 직물 층 부분에 세공을 형성시킴으로써 전자 회로판용 전자 지지체의 직물 층에 세공을 형성시키는 방법으로, 상기 방법은 상기 직물이, 약 300 K에서 약 30 W/mK 보다 큰 열 전도도를 갖는 무기 고체 입자를 포함하는 층을 하나 이상의 유리 섬유의 표면의 적어도 일부에 적용시킨 하나 이상의 유리 섬유를 포함하는 피복된 섬유 스트랜드를 포함함을 특징으로 한다.

본 발명은 일반적으로 복합체의 강화를 위한 피복된 유리 섬유 스트랜드, 보다 구체적으로 적층된 전자 회로판의 강화를 위한 직물에 유용한 열 전도성 무기 고체 입자로 피복된 유리 섬유 스트랜드에 관한 것이다.

상기 발명의 요약뿐만 아니라 이후의 바람직한 실시태양의 상세한 설명은 첨부된 도면과 함께 보다 잘 이해될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 수성 사이징 조성물의 건조된 잔사의 제 1 층을 갖는 피복된 섬유 스트랜드의 투시도이다.

도 2는 사이징 조성물의 건조된 잔사의 제 1 층 및 상기 층 위에 본 발명에 따른 제 2 수성 피복 조성물의 제 2 층을 갖는 피복된 섬유 스트랜드의 투시도이다.

도 3은 사이징 조성물의 건조된 잔사의 제 1 층, 제 2 수성 피복 조성물의 제 2 층, 및 상기 층위에 본 발명에 따른 제 3 층을 갖는 피복된 섬유 스트랜드의 투시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 복합체의 상면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 직물의 상면도이다.

도 6은 본 발명에 따른 전자 지지체의 횡단면도이다.

도 7 및 8은 본 발명에 따른 전자 지지체의 다른 실시태양의 횡단면도이다.

도 9는 전자 지지체의 직물 층에 세공을 형성시키는 방법의 개략도이다.

본 발명의 유리 섬유는 섬유의 피복된 표면을 따라 열 전도를 촉진시킬 수 있는 독특한 피복층을 갖는다. 본 발명의 피복된 유리 섬유를 전자 회로판용의 연속적인 강화재로서 사용하는 경우 상기 섬유는 상기 강화재를 따라 열원(예: 칩 또는 회로)으로부터의 열 소산을 증진시켜 열을 전자 소자로부터 멀리 전도시키고 이에 의해 상기 회로 소자, 유리 섬유 및 중합체성 매트릭스 물질의 열 변성 및/또는 열화를 억제시키는 기작을 제공할 수 있다. 본 발명의 피복된 유리 섬유는 매트릭스 물질보다 큰 열 전도도 상, 즉 열 소산에 우선적인 경로를 제공하여, 전자 회로판의 차등적 열 팽창과 휘어짐을 감소시키고 납땜 접합부의 신뢰성을 개선시킨다.

본 발명의 피복된 유리 섬유 스트랜드는 매트릭스 수지에 열 전도성 물질을 혼입시킬 필요성을 감소시키거나 제거하며, 이는 적층체 제작 공정들을 개선시키고 매트릭스 물질 공급 탱크의 퍼징 및 유지 비용을 낮춘다.

본 발명의 피복된 섬유의 다른 이점들로는 우수한 적층체 강도, 열 안정성, 가수분해 안정성, 및 높은 습도, 반응성 산 및 알칼리 존재 하에서의 낮은 부식성과 낮은 반응성, 및 다양한 중합체성 매트릭스 물질과의 혼화성이 있으며, 이러한 이점은 유리 섬유를 적층시키기 전에 열 세척할 필요성을 제거할 수 있다.

본 발명의 피복된 유리 섬유 스트랜드의 또 다른 중대한 이점은 제직(weaving)과 편성(knitting)에 있어서의 우수한 가공성이다. 적은 보풀과 후광(halo), 적은 분쇄된 필라멘트, 낮은 스트랜드 장력, 높은 플라이성(fliability) 및 짧은 삽입 시간은 본 발명의 피복된 유리 섬유 스트랜드에 의해 제공되어 제직과 편성을 용이하게 하고 인쇄 회로판 용도에 표면 결함이 거의 없는 직물을 일관되게 제공할 수 있는 특징들이다.

이제 도 1에 대해서, 동일한 번호들은 전체적으로 동일한 요소들을 가리키며, 도 1에서 본 발명에 따른 피복된 섬유 스트랜드(10)는 하나 이상의 유리 섬유(12)를 포함한다. 바람직하게는, 스트랜드(10)는 다수개의 유리 섬유(12)들을 포함한다. 본원에 사용된 "스트랜드"란 용어는 하나 이상의 개별적인 섬유들을 의미한다. "섬유"란 용어는 개별적인 필라멘트를 의미한다.

유리 섬유(12)는 당해 분야에 공지된 임의의 유형의 섬유화 가능한 유리 조성물로부터 제조할 수 있으며, "E-유리", "A-유리", "C-유리", "D-유리", "R-유리", "S-유리" 및 E-유리 유도체와 같이 섬유화 가능한 유리 조성물로부터 제조된 것들이 포함된다. 본원에 사용된 "E-유리 유도체"란 용어는 소량의 불소 및/또는 붕소를 포함하고 바람직하게는 불소 및/또는 붕소를 함유하지 않은 유리 조성물을 의미한다. 더욱 또한, 본원에 사용된 소량이란 약 1 중량% 미만의 불소 및 약 5 중량% 미만의 붕소를 의미한다. 본 발명에 유용한 다른 유리 섬유의 예로는 현무암 및 광물성 모 섬유가 있다. 바람직한 유리 섬유는 E-유리 및 E-유리 유도체로부터 제조된 것들이다. 이러한 조성물 및 이로부터 유리 필라멘트를 제조하는 방법들은 당해 분야의 숙련가들에게 널리 공지되어 있으며, 이에 대한 추가의 논의는 본 발명의 내용으로 비추어 불필요한 것으로 여겨진다. 상기와 같은 유리 조성물 및 섬유화 방법에 대한 추가의 정보가 필요하다면 문헌[K. Loewenstein,The Manufacturing Technology of Glass Fibres, (3rd Ed. 1993), pp. 30-44, 47-60, 115-122 및 126-135] 및 미국 특허 제 4,542,106 호 및 5,789,329 호(본 발명에 참고로 인용되어 있다)를 참조한다.

피복된 섬유 스트랜드(10)은 유리 섬유 이외에 다른 섬유화 가능한 천연 또는 인조 물질들, 예를 들어 비유리질 무기 물질, 천연 물질, 유기 중합체성 물질 및 이들의 혼합물로부터 제조된 섬유를 추가로 포함할 수 있다. 본원에 사용된 "섬유화 가능한"이란 용어는 일반적으로 연속적인 필라멘트, 섬유, 스트랜드 또는 야안으로 만들어 질 수 있는 물질을 의미한다.

적합한 비유리질 무기 섬유로는 탄화 규소, 탄소, 흑연, 멀라이트, 산화 알루미늄 및 압전기 세라믹 물질들로부터 제조된 세라믹 섬유들이 있다. 적합한 동물성 및 식물성 천연 섬유의 비제한적인 예로는 면, 셀룰로즈, 천연 고무, 아마, 모시, 대마, 사이잘 삼 및 모가 있다. 적합한 인조 섬유로는 폴리아미드(예: 나일론 및 아라미드), 열가소성 폴리에스테르(예: 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트), 아크릴(예: 폴리아크릴로니트릴), 폴리올레핀, 폴리우레탄 및 비닐 중합체(예: 폴리비닐 알콜)로부터 제조된 것들이 있다. 본 발명에 유용한 것으로 여겨지는 비유리질 섬유 및 이들 섬유의 제조 및 가공 방법들은 문헌[Encyclopedia of Polymer Science and Technology, Vol 6(1967), p. 505-712](본 발명에 참고로 인용되어 있다)에 상세히 논의되어 있다. 경우에 따라 상기 물질들의 임의의 혼합물 또는 공중합체 및 상기 물질들중 임의의 물질로부터 제조된 섬유들의 혼합물이 본 발명에 사용될 수 있음은 물론이다.

이제 본 발명을 유리 섬유 스트랜드와 관련하여 일반적으로 논의할 것이지만, 당해 분야의 숙련가들은 스트랜드(10)가 상기 논의된 비유리질 섬유들중 하나 이상을 추가로 포함할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

계속해서 도 1에 대해서, 바람직한 실시태양으로, 본 발명의 섬유 스트랜드(11)의 섬유(12)는 상기 섬유(12)의 표면(16)의 적어도 일부(17)에 적용된 수성 사이징 조성물의 건조된 잔사의 제 1 층(14)으로 피복되어 섬유 표면(16)을 가공 도중의 마모로부터 보호하고 섬유(12)의 절단을 억제한다. 바람직하게는 상기 수성 사이징 조성물의 건조된 잔사를 스트랜드(11)의 섬유(들)(12) 각각의 외부 표면(16) 전체 또는 둘레 전체에 적용시켜 피복된 섬유 스트랜드(10)를 제조한다.

본원에 사용된 "사이즈제", "사이징된" 또는 "사이징"이란 용어는 섬유의 제조 직후에 상기 섬유에 적용된 피복 조성물을 지칭한다. 또 다른 실시태양에서, "사이즈제", "사이징된" 또는 "사이징"이란 용어는 또한 통상적인 제 1 피복 조성물을 열 또는 화학 처리에 의해 제거한 후에 섬유에 적용되는 피복 조성물(또한 "마무리 사이즈제"로서 공지됨)을 지칭한다. 즉, 마무리 사이즈제를 직물 형태로 혼입된 나유리섬유(bare glass fiber)에 적용함을 지칭한다.

수성 사이징 조성물은 하나 이상, 바람직하게는 다수개의 열 전도성 무기 고체 입자(18)(약 300 K의 온도에서 측정시 약 5 W/mK 이상의 열 전도도를 갖는다)를 포함한다. 바람직한 실시태양에서, 입자(18)의 열 전도도는 약 30 W/mK 이상, 바람직하게는 약 100 W/mK 이상, 더욱 바람직하게는 약 100 내지 약 2000 W/mK의 범위를 갖는다. 본원에 사용된 "열 전도도"란 자신을 통해 열을 전달할 수 있는 능력으로 기술되는 무기 고체 입자(18)의 성질을 의미한다. 문헌[R. Lewis, Sr.,Hawley's Condensed Chemical Dictionary, (12th Ed. 1993), p. 305](본 발명에 참고로 인용되어 있다)을 참조한다. 또한, 본원에 사용된 "고체"란 보통의 응력하에서 감지할 정도로 유동하지 않고, 변형시키고자 하는 힘에 저항하는 한정된 능력을 가지며, 통상의 조건하에서 한정된 크기 및 형상을 유지하는 물질을 의미한다. 문헌[Webster's Third New International Dictionary of the English Language-Unabridged(1971), p. 2169]을 참조한다. 더욱 또한, 본원에 사용된 "고체"란 용어는 결정성 및 비-결정성 물질을 모두 포함한다.

고체 물질의 열 전도도를 당해 분야의 숙련가에게 공지된 임의의 방법으로 측정할 수 있다. 예를 들어, 시험하려는 물질의 열 전도도가 약 0.001 W/mK 내지 약 100 W/mK의 범위인 경우, 상기 물질의 열 전도도를 약 300 K의 온도에서 ASTM C-177-85(본 발명에 참고로 인용되어 있다)에 따라 바람직한 안전 장치된 고온 플레이트 방법을 사용하여 측정할 수 있다. 시험하려는 물질의 열 전도도가 약 20 W/mK 내지 약 1200 W/mK의 범위인 경우, 상기 물질의 열 전도도를 ASTM C-518-91(본 발명에 참고로 인용되어 있다)에 따른 안전 장치된 고온의 열 유속 감지기를 사용하여 측정할 수 있다.

상기 안전 장치된 고온 플레이트 방법에서, 안전 장치된 가열 유니트, 2 개의 보조 가열 플레이트, 2 개의 냉각 유니트, 테두리 단열재, 온도 조절된 2차 안전 장치 및 온도 감지기 판독 시스템으로 이루어진 안전 장치된 고온 플레이트 장치를 사용하여 2 개의 본질적으로 동일한 샘플들을 시험한다. 시편의 양쪽 면을 보조 가열 유니트와 접촉하게 하면서, 샘플들을 안전 장치된 가열 유니트의 어느 한 면에 놓는다. 이어서 상기 장치를 목적하는 시험 온도로 가열하고 열적 정상 상태에 도달하는데 필요한 기간 동안 방치시킨다. 일단 정상 상태 조건에 도달하면, 샘플들을 통해 흐르는 열유량(Q)과 샘플들을 가로지르는 온도 차(ΔT)를 기록한다. 이어서 샘플들의 평균 열 전도도(K)를 하기 수학식 I을 사용하여 계산한다:

상기 식에서,

L은 샘플들의 평균 두께이고 A는 샘플 면적의 합의 평균이다.

유리 섬유의 마모 및 절단을 최소화하기 위해서, 사이징 조성물의 형태로 섬유에 적용된 열 전도성 무기 고체 입자(18)는 바람직하게는 유리 섬유(들)의 경도 값을 초과하지 않는, 즉 상기 값 보다 작거나 이와 동일한 경도 값을 갖는다. 열 전도성 무기 고체 입자 및 유리 섬유의 경도 값을 임의의 통상적인 경도 측정 방법, 예를 들어 빅커스(Vickers) 또는 브리넬(Brinell) 경도에 의해 측정할 수 있으나, 바람직하게는 물질 표면의 상대적인 내긁힘성을 가리키는 고유 모스 경도 등급에 따라 측정한다. 유리 섬유의 모스 경도 값은 일반적으로 약 4.5 내지 약 6.5의 범위이며, 바람직하게는 약 6이다. 문헌[R. Weast(Ed.),Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press(1975), p. F-22](본 발명에 참고로 인용되어 있다)을 참조한다. 열 전도성 무기 고체 입자의 모스 경도 값은 바람직하게는 약 0.5 내지 약 6의 범위이다.

본 발명에 따른 피복된 유리 섬유 스트랜드를 제조하기 위한 사이징 조성물중의 입자(18)로서 사용하기에 적합한 열 전도성 무기 고체 물질의 여러 비-제한적인 예들의 열 전도도 및 모스 경도 값을 하기 표 A 및 B에 나타낸다. 당해 분야의숙련가는 표 A 및 B에 열거된 열 전도성 무기 고체 물질들중 하나 또는 이들의 혼합물의 입자를 본 발명에 따른 피복된 유리 섬유 스트랜드를 제조하기 위한 사이징 조성물에 사용할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

무기 고체 물질	열 전도도 (300 K에서 W/mK)	전기 저항 (μΩ-㎝)	모스 경도 (고유 등급)
구리	약 398²⁷	약 1.7²⁸	약 2.5 내지 3²⁹
금	약 297³⁰	약 2.2³¹	약 2.5 내지 3³²
철	약 74.5³³	약 9³⁴	약 4 내지 5³⁵
은	약 418³⁶	약 1.6³⁷	약 2.5 내지 4³⁸
²⁷ Microelectronics Packaging Handbookp. 174²⁸ Microelectronics Packaging Handbookp. 37²⁹ Handbook of Chemistry and Physicsp. F-22³⁰ Microelectronics Packaging Handbookp. 174³¹ Microelectronics Packaging Handbookp. 37³² Handbook of Chemistry and Physicsp. F-22³³ Microelectronics Packaging Handbookp. 174³⁴ Handbook of Chemistry and Physicsp. D-171(본 발명에 참고로 인용됨)³⁵ Handbook of Chemistry and Physicsp. F-22³⁶ Microelectronics Packaging Handbookp. 174³⁷ Microelectronics Packaging Handbookp. 37³⁸ Handbook of Chemistry and Physicsp. F-22

다른 유용한 열 전도성 무기 고체 물질에는 이황화 몰리브덴 및 산화 마그네슘이 있다. 상기 열 전도성 무기 고체 물질들중 임의의 입자들의 혼합물도 또한 본 발명에 유용하다.

상기 언급한 바와 같이, 모스 경도 등급은 물질의 내긁힘성에 관한 것이다. 따라서 본 발명은 표면 바로 아래에 있는 입자의 내부 부분의 경도와 다른 표면 경도를 갖는 입자를 고려한다. 보다 구체적으로, 상기 입자의 표면 경도는 유리 섬유의 경도보다 크지 않으면서 표면 바로 아래의 입자의 경도가 유리 섬유의 경도 보다 크도록 당해 분야에 잘 공지된 임의의 방식으로, 예를 들어 비제한적인 예로서 입자를 피복, 클래딩 또는 캡슐화하거나, 또는 당해 분야에 공지된 기법을 사용하여 상기 입자의 표면 특성을 화학적으로 변화시키는 방식으로 입자의 표면을 개질시킬 수 있다. 예를 들어, 본 발명을 제한하는 것은 아니지만, 탄화 규소 및 질화 알루미늄과 같은 무기 입자에 실리카, 카보네이트 또는 나노점토 피복을 제공할 수 있다. 또한, 알킬 측쇄를 갖는 실란 커플링제를 다수의 옥사이드 입자들의 표면과 반응시켜 "유연한" 표면을 제공할 수 있다.

바람직한 실시태양에서, 열 전도성 무기 고체 입자는 천공 공정 중에 연장의 마모를 감소시키는 라멜라 구조를 갖는다. 라멜라 또는 육방정계 결정 구조를 갖는 입자들은 육방정계 배열의 원자들의 시이트 또는 플레이트로 구성되며, 이때 상기 시이트내부에 강한 결합 및 시이트들 사이에 약한 반 데르 발스 결합을 가져 시이트들간에 낮은 전단 강도를 제공한다. 문헌[Friction, Wear, Lubricationp. 125;Solid Lubricants and Self-Lubricating Solidspp. 19-22, 42-54, 75-77, 80-81, 82, 90-102, 113-120 및 128; 및 W. Campbell "Solid Lubricants",Boundary Lubrication; An Appraisal of World Literature,ASME Research Committee on Lubrication(1969) pp. 202-203](본 발명에 참고로 인용되어 있다)을 참조한다. 라멜라 플러렌(버키볼) 구조를 갖는 비-수화성 무기 고체 입자들도 또한 본 발명에 유용하다.

라멜라 구조를 갖는 적합한 열 전도성 무기 고체 입자들에 대한 비제한적인 예로는 질화 붕소와 흑연이 있다. 육방정계 결정 구조를 갖는 질화 붕소 입자가 수성 사이징 조성물에 사용하기에 가장 바람직하다. 본 발명에 사용하기에 적합한 질화 붕소 입자의 비제한적인 예는 폴라덤(PolarTherm)(등록상표) 100 시리즈(PT 120, PT140, PT160 및 PT180), 300 시리즈(PT 350) 및 600 시리즈(PT 620, PT 630, PT 640 및 PT 670) 질화 붕소 분말 입자이며, 이들은 어드밴스드 세라믹스 코포레이션(Advanced Ceramics Corporation of Lakewood, OH)으로부터 상업적으로 입수할 수 있다(본 발명에 참고로 인용된 어드밴스드 세라믹스 코포레이션의 기술 회보인 "중합체성 물질용의 열 전도성 충전제인 폴라덤(등록상표)"을 참조한다). 이들 입자는 25 ℃에서 약 250 내지 300 W/mK의 열 전도도, 약 3.9의 유전 상수 및 약 10¹⁵Ω-㎝의 부피 저항을 갖는다. 상기 100 시리즈 분말은 약 5 내지 약 14 ㎛ 범위의 평균 입자 크기를 가지며, 300 시리즈는 약 100 내지 약 150 ㎛ 범위의 평균 입자 크기를 갖고, 600 시리즈는 약 16 내지 약 200 ㎛ 범위의 평균 입자 크기를 갖는다.

일반적으로, 열 전도성 무기 고체 입자(18)의 평균 입자 크기(19)(동등한 구 직경)는 약 1000 ㎛ 미만, 바람직하게는 약 0.001 내지 약 100 ㎛, 더욱 바람직하게는 약 0.1 내지 약 25 ㎛ 범위이다. 고체 입자(18)의 형태 또는 형상은 경우에 따라 일반적으로 구형(예: 비이드 또는 미세비이드), 입방체, 판상 또는 침상(늘어지거나 섬유상)일 수 있다. 적합한 입자 특징에 대한 보다 많은 정보에 대해서 문헌[H. Katz et al.(Ed.),Handbook of Fillers and Plastics(1987) p. 9-10](본 발명에 참고로 인용되어 있다)을 참조한다.

열 전도성 무기 고체 입자(18)는 수중 분산액, 현탁액 또는 유화액으로서 수성 사이징 조성물중에 존재한다. 다른 용매들, 예를 들어 광유 또는 알콜(바람직하게는 약 5 중량% 미만)을 경우에 따라 사이징 조성물에 혼입시킬 수 있다. 수성 사이징 조성물중의 열 전도성 무기 고체 입자(18)의 양은 전체 중량을 기준으로 약 0.001 내지 약 99 중량%, 바람직하게는 약 1 내지 약 75 중량%, 더욱 바람직하게는 약 25 내지 50 중량%의 범위일 수 있다. 수중 약 25 중량%의 질화 붕소 입자의 바람직한 분산액에 대한 비제한적인 예는 ORPAC BORON NITRIDE RELEASECOAT-CONC로, 지와이피 코팅즈 인코포레이티드(ZYP Coatings, Inc. of Oak Ridge, TN)로부터 상업적으로 입수할 수 있다(본 발명에 참고로 인용된 지와이피 코팅즈 인코포레이티드의 기술 회보인 "ORPAC BORON NITRIDE RELEASECOAT-CONC"를 참조한다). 공급처에 따르면, 상기 제품중의 질화 붕소 입자는 약 3 ㎛ 미만의 평균 입자 크기를 갖는다. 상기 분산액은 약 1%의 마그네슘-알루미늄 실리케이트를 가지며, 이는 공급처에 따르면 분산액이 적용되는 기재에 질화 붕소 입자를 결합시킨다. ZYP 코팅즈로부터 상업적으로 입수할 수 있는 다른 유용한 제품들로는 BORON NITRIDE LUBRICOAT(등록상표) 도료, BRAZE STOP 및 WELD RELEASE 제품이 있다.

바람직한 실시태양에서, 열 전도성 무기 고체 입자(18), 예를 들어 질화 붕소는 전기 절연성이거나 또는 높은 전기 저항, 즉 약 1000 μΩ-㎝ 이상의 전기 저항을 갖는다. 높은 전기 저항을 갖는 열 전도성 무기 고체 입자의 사용은 강화재를 통한 전자들의 전기 전도로 인한 전기 신호의 손실을 억제하기 위한 통상적인 전자 회로판 용도에 바람직하다. 특별한 용도, 예를 들어 극초단파, 라디오 주파수 간섭 및 전자기 간섭 용도를 위한 회로판에는 높은 전기 저항을 갖는 입자가 필요하지 않다.

일반적으로, 열 전도성 무기 고체 입자(18)는 전체 고체를 기준으로 사이징 조성물의 약 0.001 내지 약 99 중량%, 바람직하게는 약 50 내지 약 99 중량%, 더욱 바람직하게는 약 75 내지 약 99 중량%를 차지한다.

또 다른 바람직한 실시태양에서, 수성 사이징 조성물은 열 전도성 무기 고체 입자(18) 이외에 하나 이상의 중합체성 물질, 예를 들어 열경화성 물질, 열가소성 물질, 전분 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 바람직하게는 상기 중합체성 물질은 유리 섬유의 표면(16)에 적용될 때 일반적으로 연속적인 필름을 형성한다. 일반적으로, 상기 중합체성 물질의 양은 전체 고체를 기준으로 수성 사이징 조성물의 약 1 내지 약 99 중량%, 바람직하게는 약 1 내지 약 50 중량%, 더욱 바람직하게는 약 1 내지 약 25 중량%의 범위일 수 있다.

열경화성 물질은 본 발명의 유리 섬유 스트랜드를 피복하기 위한 수성 사이징 조성물에 사용하기에 바람직한 중합체성 물질이다. 이러한 물질은 인쇄 회로판에 대한 적층체로서 사용되는 열경화성 매트릭스 물질, 예를 들어 FR-4 에폭시 수지(다작용성 에폭시 수지로, 본 발명의 하나의 특정 실시태양에서는 이작용성의 브롬화된 에폭시 수지이다) 및 폴리이미드와 혼화성이다. 문헌[Electronic Materials Handbook ^TM , ASM International(1989) pp. 534-537](본 발명에 참고로 인용되어 있다)을 참조한다.

유용한 열경화성 중합체성 물질에는 열경화성 폴리에스테르, 에폭시 물질,비닐 에스테르, 페놀 화합물, 아미노플라스트, 열경화성 폴리우레탄 및 이들의 혼합물이 포함된다. 적합한 열경화성 폴리에스테르로는 STYPOL 폴리에스테르[쿡 컴포지츠 앤드 폴리머스(Cook Composites and Polymers of Port Washington, Wis.)로부터 상업적으로 입수할 수 있다]와 NEOXIL 폴리에스테르[디에스엠 비브이(DSM B.V. of Como, Italy)로부터 상업적으로 입수할 수 있다]가 있다. 유용한 에폭시 물질은 분자내에 하나 이상의 에폭시 또는 옥시란 그룹, 예를 들어 다가 알콜 또는 티올의 폴리글리시딜 에테르를 함유한다. 적합한 에폭시 중합체의 예로는 EPON(등록상표) 826 및 EPON(등록상표) 880 에폭시 수지가 있으며, 이들은 비스페놀 A의 에폭시 작용성 폴리글리시딜 에테르이고, 쉘 케미칼 캄파니(Shell Chemical Company of Houston, TX)로부터 상업적으로 입수할 수 있다.

유용한 열가소성 중합체성 물질에는 비닐 중합체, 열가소성 폴리에스테르, 폴리올레핀, 폴리아미드(예: 지방족 폴리이미드 또는 방향족 폴리아미드, 예를 들어 아라미드), 열가소성 폴리우레탄, 아크릴 중합체 및 이들의 혼합물이 포함된다. 본 발명에 바람직한 비닐 중합체로는 폴리비닐 피롤리돈, 예를 들어 PVP K-15, PVP K-30, PVP K-60 및 PVP K-90[이들은 각각 아이에스피 케미칼즈(ISP Chemicals of Wayne, NJ)로부터 상업적으로 입수할 수 있다]이 있다. 다른 적합한 비닐 중합체로는 Resyn 2828 및 Resyn 1037 비닐 아세테이트 공중합체 유화액(내쇼날 스타치로부터 상업적으로 입수할 수 있다) 및 다른 폴리비닐 아세테이트[예를 들어 에이치 비 풀러 앤드 에어 프로덕츠 앤드 케미칼즈 캄파니(H.B. Fuller and Air Products and Chemicals Co. of Allentown, Penn.)로부터 상업적으로 입수할 수 있다]가 있다.

본 발명에 유용한 열가소성 폴리에스테르에는 DESMOPHEN 2000 및 DESMOPHEN 2001KS[이들은 모두 바이엘(Bayer of Pittsburgh, Penn.)로부터 상업적으로 입수할 수 있다]이 있다. 바람직한 열가소성 폴리에스테르는 RD-847A 폴리에스테르 수지로, 이는 보르덴 케미칼즈(Borden Chemicals of Columbus, OH)로부터 상업적으로 입수할 수 있다. 유용한 폴리아미드에는 VERSAMID 제품이 있으며, 이는 제네랄 밀스 케미칼즈 인코포레이티드(General Mills Chemicals, Inc.)로부터 상업적으로 입수할 수 있다. 유용한 열가소성 폴리우레탄에는 WITCOBOND(등록상표) W-290H[위트코 케미칼 코포레이션(Witco Chemical Corp. of Chicago, IL)으로부터 상업적으로 입수할 수 있다] 및 RUCOTHANE(등록상표) 2011L 폴리우레탄 라텍스[루코 폴리머 코포레이션(Ruco Polymer Corp. of Hicksville, NY)으로부터 상업적으로 입수할 수 있다]가 있다.

수성 사이징 조성물은 하나 이상의 열경화성 중합체성 물질과 하나 이상의 열가소성 중합체성 물질들과의 혼합물을 포함할 수 있다. 인쇄 회로판용 적층체에 대한 바람직한 실시태양에서, 수성 사이징 조성물의 중합체성 물질은 RD-847A 폴리에스테르 수지, PVP K-30 폴리비닐 피롤리돈, DESMOPHEN 2000 폴리에스테르 및 VERSAMID 폴리아미드의 혼합물을 포함한다. 인쇄 회로판용 적층체에 적합한 또 다른 바람직한 실시태양에서, 수성 사이징 조성물의 중합체성 물질은 EPON 826 에폭시 수지 및 PVP K-30 폴리비닐 피롤리돈의 혼합물을 포함한다.

유용한 전분에는 감자, 옥수수, 밀, 왁스성 옥수수, 사고, 벼, 마일로 및 이들의 혼합물로부터 제조된 것들이 포함된다. 유용한 전분의 비제한적인 예는 Kollotex 1250[산화 에틸렌으로 에테르화된 저 점도의 저 아밀로즈 감자-기재 전분으로, AVEBE(Netherlands)로부터 상업적으로 입수할 수 있다]이다.

중합체성 물질은 수용성, 유화성, 분산성 및/또는 경화성일 수 있다. 본원에 사용된 "수용성"이란 용어는 중합체성 물질이 수중에서 본질적으로 균일하게 혼합되고/되거나 분자 또는 이온 분산되어서 진정한 용액을 형성시킬 수 있음을 의미한다. 문헌[Hawley's, p. 1075](본 발명에 참고로 인용되어 있다)을 참조한다. "유화성"이란 용어는 중합체성 물질이 유화제의 존재하에서 본질적으로 안정한 혼합물을 형성하거나 수중에 현탁될 수 있음을 의미한다. 문헌[Hawley's, p. 461](본 발명에 참고로 인용되어 있다)을 참조한다. 적합한 유화제의 비제한적인 예를 하기에 나타낸다. "분산성"이란 중합체성 물질의 성분들중 임의의 성분이 미분된 입자, 예를 들어 라텍스로서 물 전체를 통해 분포될 수 있음을 의미한다. 문헌[Hawley's, p. 435](본 발명에 참고로 인용되어 있다)을 참조한다. 분산액의 균일성은 하기 논의되는 습윤제, 분산제 또는 유화제(계면활성제)의 첨가에 의해 증가될 수 있다. "경화성"이란 용어는 중합체성 물질 및 사이징 조성물중의 다른 성분들이 필름으로 교합되거나 서로 가교결합되어 상기 중합체성 물질의 물성을 변화시킬 수 있음을 의미한다. 문헌[Hawley's, p. 331](본 발명에 참고로 인용되어 있다)을 참조한다.

수성 사이징 조성물은 바람직하게는 상기 논의된 중합체성 물질 이외에 또는 그 대신에 하나 이상의 커플링제, 예를 들어 오가노 실란 커플링제, 전이 금속 커플링제, 포스포네이트 커플링제, 알루미늄 커플링제, 아미노 함유 베르너(Werner) 커플링제 및 이들의 혼합물을 포함한다. 이러한 커플링제들은 전형적으로 이 작용성이다. 각각의 금속 또는 규소 원자가 수성 사이징 조성물의 성분 및/또는 섬유 표면과 반응하거나 또는 혼화될 수 있는 하나 이상의 그룹들에 부착되어 있다. 본원에 사용된 "혼화성"이란 용어는 그룹들이 섬유 표면 및/또는 사이징 조성물의 성분들을 예를 들어 극성, 습윤 또는 용매화력에 의해 화학적으로 끌어당기지만 결합하지는 않음을 의미한다. 가수분해성 그룹들의 예로는 하기의 것들이 있다:

-OR¹,및 1,2- 또는 1,3-글리콜의 모노하이드록시 및/또는 환상 C₂-C₃잔기(여기에서 R¹은 C₁-C₃알킬이고; R²는 H 또는 C₁-C₄알킬이고; R³및 R⁴는 독립적으로 H, C₁-C₄알킬 및 C₆-C₈아릴로부터 선택되고; R⁵는 C₄-C₇알킬렌이다). 적합한 혼화성 또는 작용성 그룹의 예로는 에폭시, 글리시독시, 머캅토, 시아노, 알릴, 알킬, 우레타노, 할로, 이소시아네이토, 우레이도, 이미다졸리닐, 비닐, 아크릴레이토, 메타크릴레이토, 아미노 또는 폴리아미노 그룹이 있다.

작용성 오가노 실란 커플링제가 본 발명에 사용하기에 바람직하다. 유용한 작용성 오가노 실란 커플링제의 예에는 감마-아미노프로필트리알콕시실란, 감마-이소시아네이토프로필트리에톡시실란, 비닐-트리알콕시실란, 글리시독시프로필트리알콕시실란 및 우레이도프로필트리알콕시실란이 포함된다. 바람직한 작용성 오가노 실란 커플링제에는 A-187 감마-글리시독시프로필트리메톡시실란, A-174 감마-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, A-1100 감마-아미노프로필트리에톡시실란 실란 커플링제, A-1180 아미노 실란 커플링제 및 A-1160 감마-우레이도프로필트리에톡시실란[각각은 OSi 스페셜티즈 인코포레이티드(Specialties, Inc. of Tarrytown, NY)로부터 상업적으로 입수할 수 있다]이 포함된다. 오가노 실란 커플링제를 섬유에 적용시키기 전에 바람직하게는 약 1:1의 화학량론적 비율의 물로 적어도 부분적으로 가수분해시키거나 또는 경우에 따라 가수분해되지 않은 형태로 적용시킬 수 있다.

적합한 전이금속 커플링제에는 티탄, 지르코늄, 이트륨 및 크롬 커플링제가 포함된다. 적합한 티타네이트 커플링제 및 지르코네이트 커플링제는 켄리치 페트로케미칼 캄파니(Kenrich Petrochemical Company)로부터 상업적으로 입수할 수 있다. 적합한 크롬 착체는 이 아이 듀퐁 드 네모와(E.I. duPont de Nemours of Wilmington, DE)로부터 상업적으로 입수할 수 있다. 아미노 함유 베르너 유형 커플링제는 크롬과 같은 3 가 핵 원자가 아미노 작용기를 갖는 유기산과 배위된 착 화합물이다. 당해 분야에 공지된 다른 금속 킬레이트 및 배위 유형의 커플링제도 또한 본 발명에 사용될 수 있다.

커플링제의 양은 전체 고체를 기준으로 수성 사이징 조성물의 약 1 내지 약 99 중량%, 바람직하게는 약 1 내지 약 10 중량%의 범위일 수 있다.

수성 사이징 조성물은 상기 논의된 중합체성 물질과 화학적으로 상이한 하나 이상의 유기 윤활제를 추가로 포함할 수 있다. 수성 사이징 조성물은 약 60 중량% 이하의 유기 윤활제를 포함할 수 있지만, 바람직하게는 상기 사이징 조성물은 유기 윤활제를 본질적으로 함유하지 않는다. 즉 약 20 중량% 미만의 유기 윤활제를 함유하며, 더욱 바람직하게는 유기 윤활제가 없다. 이러한 유기 윤활제에는 양이온성, 비-이온성 또는 음이온성 윤활제 및 이들의 혼합물, 예를 들어 지방산의 아민 염, 알킬 이미다졸린 유도체, 예를 들어 CATION X[롱 푸랑(Rhone Poulenc of Princeton, NJ)으로부터 상업적으로 입수할 수 있다], 산 용해된 지방산 아미드, 지방산과 폴리에틸렌 이민의 축합물 및 아미드 치환된 폴리에틸렌 이민, 예를 들어 EMERY(등록상표) 6717, 부분적으로 아미드화된 폴리에틸렌 이민[헨켈 코포레이션(Henkel Corporation of Kankakee, IL)으로부터 상업적으로 입수할 수 있다]이 포함된다.

바람직하게는, 사이징 조성물은 수화성 무기 고체 윤활제 입자 또는 마모성 실리카 입자 또는 탄산 칼슘을 본질적으로 포함하지 않는다. 즉 전체 고체를 기준으로 약 20 중량% 미만, 더욱 바람직하게는 약 5 중량% 미만, 가장 바람직하게는 0.001 중량% 미만의 상기 수화성 무기 윤활제 입자, 마모성 실리카 입자 또는 탄산 칼슘을 포함한다.

수성 사이징 조성물은 상기 수성 사이징 조성물의 성분들, 예를 들어 무기 입자를 유화 또는 분산시키기 위해 하나 이상의 유화제를 포함할 수 있다. 적합한 유화제 또는 계면활성제의 비제한적인 예에는 폴리옥시알킬렌 블록 공중합체[예를 들어 PLURONIC^TMF-108 폴리옥시프로필렌-폴리옥시에틸렌 공중합체가 있으며, BASF코포레이션(Parsippany, NJ)으로부터 상업적으로 입수할 수 있다], 에톡시화된 알킬 페놀[예를 들어 IGEPAL CA-630 에톡시화된 옥틸페녹시에탄올이 있으며, GAF 코포레이션(Wayne, NJ)으로부터 상업적으로 입수할 수 있다], 폴리옥시에틸렌 옥틸페닐 글리콜 에테르, 솔비톨 에스테르의 에틸렌 옥사이드 유도체, 폴리옥시에틸화된 식물성 오일(예를 들어 ALKAMULS EL-719가 있으며, 롱 푸랑으로부터 상업적으로 입수할 수 있다) 및 노닐페놀 계면활성제(예를 들어 MACOL NP-6이 있으며, BASF 코포레이션으로부터 상업적으로 입수할 수 있다)가 포함된다. 일반적으로, 유화제의 양은 전체 고체를 기준으로 수성 사이징 조성물의 약 1 내지 약 30 중량%의 범위일 수 있다.

수성 사이징 조성물은 하나 이상의 수용성, 유화성 또는 분산성 왁스 물질, 예를 들어 식물성, 동물성, 광물성, 합성 또는 석유 왁스를 포함할 수 있다. 바람직한 왁스는 석유 왁스, 예를 들어 MICHEM(등록상표) LUBE 296 미정질 왁스, POLYMEKON(등록상표) SPP-W 미정질 왁스 및 PETROLITE 75 미정질 왁스로, 이들은 각각 미첼맨 인코포레이티드(Michelman Inc. of Cincinnati, OH)와 페트롤라이트 코포레이션(Petrolite Corporation of Tulsa, OK)으로부터 입수할 수 있다. 일반적으로, 왁스의 양은 전체 고체를 기준으로 사이징 조성물의 약 1 내지 약 10 중량%일 수 있다.

가교결합 물질, 예를 들어 멜라민 포름알데히드 및 가소제, 예를 들어 프탈레이트, 트리멜리테이트 및 아디페이트를 또한 수성 사이징 조성물에 혼입시킬 수 있다. 가교결합제 또는 가소제의 양은 전체 고체를 기준으로 사이징 조성물의 약1 내지 약 5 중량%의 범위일 수 있다.

다른 첨가제들, 예를 들어 실리콘, 살진균제, 살균제 및 소포성 물질을 일반적으로는 약 5 중량% 미만의 양으로 수성 사이징 조성물에 혼입시킬 수 있다. 또한 수성 사이징 조성물에 약 2 내지 약 10의 pH를 제공하기에 충분한 양의 유기 및/또는 무기 산 또는 염기를 상기 사이징 조성물에 혼입시킬 수 있다. 적합한 실리콘 유화제의 비제한적인 예로는 LE-9300 에폭시화된 실리콘 유화제가 있으며, 이는 OSi 스페셜티즈 인코포레이티드로부터 상업적으로 입수할 수 있다. 적합한 살균제의 예는 Biomet 66 항균 화합물이며, 이는 M T 케미칼즈(Rahway, NJ)로부터 상업적으로 입수할 수 있다. 적합한 소포성 물질은 SAG 물질(OSi 스페셜티즈 인코포레이티드로부터 상업적으로 입수할 수 있다) 및 MAZU DF-136(BASF 캄파니로부터 상업적으로 입수할 수 있다)이다. 수산화 암모늄을 경우에 따라 사이징의 안정화를 위해 사이징 조성물에 첨가할 수 있다. 물(바람직하게는 탈이온화된 것)을 스트랜드상에 일반적으로 균일한 피복을 촉진시키기에 충분한 양으로 수성 사이징 조성물에 혼입시킨다. 수성 사이징 조성물중의 고체의 중량%는 일반적으로 약 1 내지 약 75 중량%의 범위이다.

수성 사이징 조성물은 바람직하게는 유리 물질을 본질적으로 포함하지 않는다. 본원에 사용된 "유리 물질을 본질적으로 포함하지 않는"이란 사이징 조성물이 유리 복합체를 제조하기 위해서 20 부피% 미만, 바람직하게는 약 5 부피% 미만의 유리 매트릭스 물질을 포함하며, 더욱 바람직하게는 유리 물질을 포함하지 않음을 의미한다. 이러한 유리 매트릭스 물질의 예에는 당해 분야의 숙련가들에게 널리 공지된 블랙 유리 세라믹 매트릭스 물질 또는 알루미노실리케이트 매트릭스 물질이 있다.

인쇄 회로판용 직물의 제직에 대한 바람직한 실시태양에서, 본 발명의 피복된 섬유 스트랜드의 유리 섬유에 폴라덤(등록상표) 160 질화 붕소 분말 및/또는 BORON NITRIDE RELEASECOAT 분산액, EPON 826 에폭시 필름-형성 물질, PVP K-30 폴리비닐 피롤리돈, A-187 에폭시-작용성 오가노 실란 커플링제, ALKAMULS EL-719 폴리옥시에틸화된 식물성 오일, IGEPAL CA-630 에톡시화된 옥틸페녹시에탄올, KESSCO PEG 600 폴리에틸렌 글리콜 모노라우레이트 에스테르[스테판 캄파니(Stepan Company of Chicago, IL)로부터 상업적으로 입수할 수 있다] 및 EMERY(등록상표) 6717 부분적으로 아미드화된 폴리에틸렌 이민을 포함하는 수성 사이징 조성물의 건조된 잔사의 제 1 층을 적용시켰다.

천의 제직에 대한 보다 바람직한 실시태양에서, 본 발명의 피복된 섬유 스트랜드의 유리 섬유에 폴라덤(등록상표) 160 질화 붕소 분말 및/또는 BORON NITRIDE RELEASECOAT 분산액, RD-847A 폴리에스테르, PVP K-30 폴리비닐 피롤리돈, DESMOPHEN 2000 폴리에스테르, A-174 아크릴 작용성 오가노 실란 커플링제 및 A-187 에폭시-작용성 오가노 실란 커플링제, PLURONIC F-108 폴리옥시프로필렌-폴리옥시에틸렌 공중합체, MACOL NP-6 노닐페놀 계면활성제, VERSAMID 140 및 LE-9300 에폭시화된 실리콘 유화액을 포함하는 수성 사이징 조성물의 건조된 잔사의 제 1 층을 적용시켰다.

본 발명의 수성 사이징 조성물을 당해 분야의 숙련가들에게 널리 공지된 임의의 적합한 방법, 예를 들어 통상적인 혼합에 의해 제조할 수 있다. 바람직하게는 상기 논의된 성분들을 목적하는 중량%의 고체를 갖도록 물로 희석시키고 함께 혼합시킨다. 분말화된 열 전도성 무기 고체 입자를 사이징제의 다른 성분들과 혼합시키기 전에 물과 예비 혼합시키거나 또는 중합체성 물질에 가할 수 있다.

사이즈제의 제 1 층을 다수의 방식들로, 예를 들어 필라멘트를 롤러 또는 벨트 도포기와 접촉시키거나, 분무 또는 다른 수단들에 의해 적용시킬 수 있다. 사이징된 섬유를 바람직하게는 실온에서 또는 승온된 온도에서 건조시킨다. 건조기는 섬유로부터 과잉의 수분을 제거하고, 존재하는 경우 임의의 경화성 사이징 조성물 성분들을 경화시킨다. 유리 섬유의 건조 온도 및 건조 시간은 사이징 조성물중의 고체%, 사이징 조성물의 성분 및 유리 섬유의 유형과 같은 변수들에 좌우된다. 사이징 조성물은 전형적으로 건조 후에 약 0.1 내지 약 25 중량%의 양으로 섬유상에 건조된 잔사로서 존재한다.

섬유들을 스트랜드 당 1 내지 약 4000 개, 바람직하게는 약 100 내지 약 1600 개의 섬유를 갖는 스트랜드로 모은다. 섬유의 평균 필라멘트 직경은 약 3 내지 약 30 ㎛의 범위일 수 있다.

제 2 피복 조성물의 제 2 층을 제 1 층 위에 스트랜드의 일부를 피복 또는 침윤시키기에 유효한 양으로, 예를 들어 상기 스트랜드를 조성물을 함유하는 욕에 침지시키거나, 조성물을 상기 스트랜드상에 분무하거나 또는 상기 스트랜드를 상기 논의된 바와 같이 도포기와 접촉시킴으로써 적용시킬 수 있다. 피복된 스트랜드를 다이에 통과시켜 상기 스트랜드로부터 과잉의 피복 조성물을 제거하고/하거나 상기 논의된 바와 같이 제 2 피복 조성물을 적어도 부분적으로 건조 또는 경화시키기에충분한 시간동안 건조시킬 수 있다. 스트랜드에 제 2 피복 조성물을 적용시키기 위한 방법 및 장치는 부분적으로 상기 스트랜드 물질의 형태에 의해 결정된다. 스트랜드를 바람직하게는 당해 분야에 잘 공지된 방식으로 제 2 피복 조성물을 적용시킨 후에 건조시킨다.

적합한 제 2 피복 조성물은 하나 이상의 필름 형성 물질, 윤활제 및 상기 논의된 바와 같은 다른 첨가제들을 포함할 수 있다. 제 2 피복제는 사이징 조성물과 다르다. 즉 제 2 피복제는 (1) 사이징 조성물의 성분들과 화학적으로 상이한 하나 이상의 성분을 함유하거나; 또는 (2) 하나 이상의 성분을 사이징 조성물중에 함유된 동일한 성분의 양과 다른 양으로 함유한다. 폴리우레탄을 포함하는 적합한 제 2 피복 조성물의 비제한적인 예가 미국 특허 제 4,762,750 호 및 4,762,751 호(본 발명에 참고로 인용되어 있다)에 개시되어 있다.

이제 도 2에 대해서, 본 발명에 따른 또 다른 바람직한 실시태양으로, 피복된 섬유 스트랜드(21)의 유리 섬유(212)에 사이징 성분들중 임의의 성분을 상기 논의된 양으로 포함할 수 있는 사이징 조성물의 건조된 잔사의 제 1 층(214)을 적용시킬 수 있다. 적합한 사이징 조성물의 예가 문헌[Loewenstein, pp. 237-291(3d Ed. 1993)] 및 미국 특허 제 4,390,647 호 및 제 4,795,678 호(이들은 각각 본 발명에 참고로 인용되어 있다)에 개시되어 있다. 제 2 수성 피복 조성물의 제 2 또는 주요 층(215)을 제 1 층(214)의 적어도 일부, 바람직하게는 전체 외부 표면상에 적용시킨다. 제 2 수성 피복 조성물은 하기 표 C, D 및 E에 나타낸 바와 같은 한 가지 유형 이상의 열 전도성 무기 고체 입자(216)를 포함한다.

무기 고체 물질	열 전도도 (300 K에서 W/mK)	전기 저항 (μΩ-㎝)	모스 경도 (고유 등급)
구리	약 398⁹⁰	약 1.7⁹¹	약 2.5 내지 3⁹²
금	약 297⁹³	약 2.2⁹⁴	약 2.5 내지 3⁹⁵
철	약 74.5⁹⁶	약 9⁹⁷	약 4 내지 5⁹⁸
은	약 418⁹⁹	약 1.6¹⁰⁰	약 2.5 내지 4¹⁰¹
⁹⁰ Microelectronics Packaging Handbookp. 174⁹¹ Microelectronics Packaging Handbookp. 37⁹² Handbook of Chemistry and Physicsp. F-22⁹³ Microelectronics Packaging Handbookp. 174⁹⁴ Microelectronics Packaging Handbookp. 37⁹⁵ Handbook of Chemistry and Physicsp. F-22⁹⁶ Microelectronics Packaging Handbookp. 174⁹⁷ Handbook of Chemistry and Physics,CRC Press(1975) p. D-171(본 발명에 참고로 인용됨)⁹⁸ Handbook of Chemistry and Physicsp. F-22⁹⁹ Microelectronics Packaging Handbookp. 174¹⁰⁰ Microelectronics Packaging Handbookp. 37¹⁰¹ Handbook of Chemistry and Physicsp. F-22

이황화 몰리브덴 및 산화 마그네슘이 본 발명의 제 2 또는 제 3 피복제에 유용한 기타의 열 전도성 무기 고체 입자들이다. 당해 분야의 숙련가는 상기 열 전도성 무기 고체 입자들중 임의의 입자들의 혼합물을 본 발명에 사용할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

제 2 피복 조성물중의 열 전도성 무기 입자(216)의 양은 전체 고체를 기준으로 약 1 내지 약 99 중량%, 바람직하게는 약 20 내지 약 90 중량%의 범위일 수 있다. 제 2 수성 피복 조성물중의 고체 %는 일반적으로는 약 5 내지 약 75 중량%의 범위이다.

도 3에 도시된 또 다른 실시태양에서, 제 3 피복 조성물의 제 3 층(320)을 제 2 층(315)의 표면의 적어도 일부, 바람직하게는 전체 표면위에 적용시킬 수 있다. 즉 섬유 스트랜드(312)는 사이즈제의 제 1 층(314), 제 2 피복 조성물의 제 2 층(315) 및 제 3 피복제의 제 3의 외부 층(320)을 가질 것이다. 제 3 피복제는 사이징 조성물 및 제 2 피복 조성물과 다르다. 즉 제 3 피복 조성물은 (1) 사이즈제 및 제 2 피복 조성물의 성분들과 화학적으로 다른 하나 이상의 성분을 함유하거나; 또는 (2) 하나 이상의 성분을 사이즈제 또는 제 2 피복 조성물중에 함유된 동일한 성분의 양과 다른 양으로 함유한다.

본 실시태양에서, 제 2 피복 조성물은 상기 논의된 하나 이상의 중합체성 물질, 예를 들어 폴리우레탄을 포함하고, 제 3 피복 조성물은 분말화된 열 전도성 무기 입자, 예를 들어 상기 논의된 폴라덤(등록상표) 질화 붕소 입자를 포함한다. 바람직하게는, 액체인 제 2 피복 조성물이 적용된 스트랜드를 유동상 또는 분무 장치에 통과시켜 분말 입자들을 점착성의 제 2 피복 조성물에 부착시킴으로써 분말화된 피복제를 적용시킨다. 한편으로, 스트랜드를 도 8에 도시된 바와 같이 제 3 피복 층(812)의 적용전에 직물(810)로 조립할 수 있다. 피복된 스트랜드(310)에 부착된 분말화된 열 전도성 무기 고체 입자의 중량%는 건조된 스트랜드의 전체 중량의 약 0.1 내지 약 75 중량%의 범위일 수 있다.

제 3 피복제는 또한 상기 논의된 바와 같은 하나 이상의 중합체성 물질, 예를 들어 아크릴 중합체, 에폭시 또는 폴리올레핀, 통상적인 안정화제 및 상기와 같은 피복제의 분야에 공지된 다른 개질제를 바람직하게는 건조 분말의 형태로 포함할 수 있다.

상기 논의된 피복된 섬유 스트랜드(10),(210),(310)을 연속적인 스트랜드로서 사용하거나, 또는 잘게 잘린 스트랜드, 꼬아진 스트랜드, 조방사 및/또는 직물, 예를 들어 직조물, 부직물, 니트 및 매트와 같은 다양한 제품으로 추가로 가공할 수 있다.

피복된 섬유 스트랜드(10),(210),(310) 및 이로부터 제조된 제품을 광범위하게 다양한 용도로 사용할 수 있지만, 바람직하게는 도 4에 도시된 바와 같이(하기에 상세히 논의될 것임), 중합체성 매트릭스 물질(412)의 강화를 위한 강화재(410)로서 사용하여 복합체(414)를 제조한다. 이러한 용도에는 인쇄 회로판용 적층체, 원격통신용 케이블의 강화재 및 다양한 다른 복합체가 포함되나, 이들로 제한하는 것은 아니다.

도 5에 도시된 바람직한 실시태양에서, 본 발명에 따라 제조된 피복된 섬유 스트랜드(510)를 니트 또는 직물(512) 강화재에 날실 및/또는 씨실 스트랜드(514),(516)로 사용하여 바람직하게는 인쇄 회로판의 적층체를 형성시킬 수 있다(도 6 내지 8에 도시됨). 날실 스트랜드(514)를 제 2의 피복 전에 당해 분야의 숙련가들에게 공지된 임의의 통상적인 꼬음(twisting) 기법에 의해, 예를 들어 스트랜드에 1in 당 약 0.5 내지 약 3 개의 회전수로 꼬임을 부여하는 꼬임 프레임을 사용하여 꼬을 수 있다. 강화 직물(512)은 약 5 내지 약 50 개의 날실 스트랜드(514)를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 씨실 스트랜드(516)의 1㎝ 당 약 3 내지 약 25 개의 픽(pick)(1in 당 약 1 내지 약 15 개의 픽)을 갖는다. 적합한 제직된 강화 직물(512)은 당해 분야의 숙련가들에게 잘 공지된 임의의 통상적인 직기(loom), 예를 들어 북 직기, 공기 제트 직기 또는 레피어 직기를 사용하여 제조할 수 있다. 바람직한 직기는 일본의 쯔다코마(Tsudakoma)로부터 상업적으로 입수할 수 있는 쯔다코마 직기이다. 짜임의 구조는 규칙적인 평직 또는 망상 짜임(도 5에 도시됨)일 수 있지만, 당해 분야의 숙련가들에게 잘 공지된 임의의 다른 짜임 스타일, 예를 들어 능직 또는 수자직을 사용할 수 있다.

도 6에 대해서, 직물(612)을 상기 직물(612)의 하나 이상의 층을 중합체성 열가소성 또는 열경화성 매트릭스 물질(616)로 피복 및/또는 침윤시킴으로써 복합체 또는 적층체(614)를 형성시키는데 사용할 수 있다. 복합체 또는 적층체(614)는 전자 지지체로서 사용하기에 적합하다. 본원에 사용된 "전자 지지체"란 소자들, 예를 들어 능동 전자 소자, 수동 전자 소자, 인쇄 회로, 집적 회로, 반도체 소자 및 이러한 소자들과 관련된 다른 하드웨어, 예를 들어 접속기, 소켓, 유지 클립 및 방열판(이들로 제한하는 것은 아님)을 기계적으로 지지하고/하거나 전기적으로 접속시키는 구조물을 의미한다.

본 발명에 유용한 매트릭스 물질에는 열경화성 물질, 예를 들어 열경화성 폴리에스테르, 비닐 에스테르, 에폭사이드(분자내에 하나 이상의 에폭시 또는 옥시란 그룹, 예를 들어 다가 알콜 또는 티올의 폴리글리시딜 에테르를 함유함), 페놀 화합물, 아미노플라스트, 열경화성 폴리우레탄, 그의 유도체 및 혼합물들이 포함된다. 인쇄 회로판용 적층체의 제조에 바람직한 매트릭스 물질은 FR-4 에폭시 수지, 폴리이미드 및 액정 중합체이며, 그의 조성물들은 당해 분야의 숙련가들에게 잘 공지되어 있다. 이러한 조성물에 대한 추가의 정보를 원하는 경우 문헌[Electronic Materials Handbook ^TM , ASM International(1989) p. 534-537]을 참조한다.

적합한 열가소성 중합체성 매트릭스 물질의 비제한적인 예에는 폴리올레핀, 폴리아미드, 열가소성 폴리우레탄 및 열가소성 폴리에스테르, 비닐 중합체 및 이들의 혼합물이 포함된다. 유용한 열가소성 물질에 대한 추가의 예로는 폴리이미드, 폴리에테르 설폰, 폴리페닐 설폰, 폴리에테르케톤, 폴리페닐렌 산화물, 폴리페닐렌 황화물, 폴리아세탈, 폴리비닐 염화물 및 폴리카보네이트가 있다.

복합체에 중합체성 매트릭스 물질 및 강화 물질과 함께 혼입시킬 수 있는 다른 성분들로는 착색제 또는 안료, 윤활제 또는 가공 보조제, 자외선(UV) 안정제, 산화방지제, 기타의 충전제 및 증량제가 있다.

직물(612)을 예를 들어 문헌[R. Tummala(Ed.),Microelectronics Packaging Handbook(1989) p. 895-896](본 발명에 참고로 인용되어 있음)에 논의된 바와 같이 중합체성 매트릭스 물질(616)의 욕에 침지시킴으로써 상기 직물(612)을 피복 및 침윤시킬 수 있다. 보다 일반적으로는, 잘게 절단되거나 연속적인 섬유 스트랜드를 수동으로 또는 임의의 적합한 자동화된 공급 또는 혼합 장치에 의해 매트릭스 물질중에 분산시켜 상기 스트랜드들을 상기 중합체성 매트릭스 물질 전체에 일반적으로 균일하게 분포시킬 수 있다. 예를 들어, 모든 성분들을 동시에 또는 순차적으로 무수 혼합시킴으로써 강화 스트랜드를 중합체성 매트릭스 물질에 분산시킬 수 있다.

중합체성 매트릭스 물질(616)과 스트랜드를 사용된 중합체성 매트릭스 물질의 유형과 같은 인자에 따라 좌우되는 다양한 방법에 의해 복합체 또는 적층체(614)로 성형시킬 수 있다. 예를 들어, 열경화성 매트릭스 물질에 대해서, 압축 또는 사출 성형, 인발 성형, 필라멘트 권취, 수동 적층, 분무, 또는 시이트 성형 또는 벌크 성형에 이은 압축 또는 사출 성형에 의해 복합체를 형성할 수 있다. 열경화성 중합체성 매트릭스 물질을 예를 들어 상기 매트릭스 물질에 가교결합제를 혼입시키고/시키거나 열을 가하여 경화시킬 수 있다. 중합체성 매트릭스 물질의 가교결합에 유용한 적합한 가교결합제는 상기 논의되어 있다. 열경화성 중합체성 매트릭스 물질의 경화 시간 및 온도는, 몇가지 언급하자면, 사용되는 중합체성 매트릭스 물질의 유형, 매트릭스 시스템중의 다른 첨가제 및 복합체의 두께와 같은 인자들에 따라 좌우된다.

열가소성 매트릭스 물질에 대해서, 복합체를 형성하는데 적합한 방법으로는 직접 성형 또는 압출 배합에 이은 사출 성형이 있다. 상기 방법에 의해 복합체를 형성하는 방법 및 장치가 문헌[I. Rubin,Handbook of Plastic Materials and Technology(1990) pp. 955-1062, 1179-1215 및 1225-1271](본 발명에 참고로 인용되어 있다)에 논의되어 있다.

도 7에 도시된 본 발명의 특정 실시태양에서, 복합체 또는 적층체(710)는 혼화성 매트릭스 물질(714)로 침윤된 직물(712)을 포함한다. 이어서 침윤된 직물을 측정량의 매트릭스 물질이 남도록 계량 롤 셋트사이에서 압착시키고, 건조시켜 반경화된 기재 또는 프리프레그의 형태로 전자 지지체를 형성시킬 수 있다. 전기 전도성 층(720)을 본 명세서에서 하기 논의되는 방식으로 프리프레그의 측면(722)의 일부를 따라 배치시킬 수 있으며, 상기 프리프레그를 경화시켜 전기 전도성 층을 갖는 전자 지지체(718)를 형성시킨다. 본 발명의 또 다른 실시태양에서, 전자 지지체 산업에서 보다 전형적으로, 2 개 이상의 프리프레그를 전기 전도성 층과 결합시키고 함께 적층시키며 당해 분야의 숙련가들에게 잘 공지된 방식으로 경화시켜 다층의 전자 지지체를 형성시킨다. 예를 들어, 본 발명을 제한하는 것은 아니지만, 프리프레그 단을 예를 들어 연마된 강판사이에서, 승온된 온도 및 압력에서, 중합체성 매트릭스를 경화시키고 목적하는 두께의 적층체를 형성시키기 위한 소정의 시간동안 압착시킴으로써 적층시킬 수 있다. 생성된 전자 지지체가 노출된 표면의 일부를 따라 하나 이상의 전기 전도성 층을 갖는 적층체(이후부터는 "클래딩된 적층체"라 칭한다)가 되도록 적층 및 경화 전 또는 후에 전기 전도성 층을 하나 이상의 프리프레그의 일부에 제공할 수 있다.

이어서 회로를 당해 분야에 잘 공지된 기법을 사용하여 단일 층 또는 다층의 전자 지지체의 전기 전도성 층(들)으로부터 형성시켜 인쇄 회로판 또는 인쇄 배선 기판(이후부터는 "전자 회로판"이라 총칭한다)의 형태로 전자 지지체를 제작할 수 있다. 경우에 따라, 세공 또는 구멍들(또한 "통로"라고도 함)을 당해 분야에 공지된 임의의 통상적인 방식, 예를 들어 기계적인 천공 및 레이저 천공(이들로 제한하는 것은 아니다)에 의해 전자 지지체에 형성시켜 상기 지지체의 양쪽 표면상에 회로 및/또는 소자들간의 전기적인 상호접속을 허용할 수 있다. 보다 구체적으로, 세공을 형성시킨 후에, 전기 전도성 물질의 층을 상기 세공의 벽상에 침착시키거나 또는 세공을 전기 전도성 물질로 충전시켜 필요한 전기적 상호접속 및/또는 열 소산을 촉진시킨다.

전기 전도성 층(720)은 당해 분야의 숙련가들에게 잘 공지된 임의의 방법으로 형성시킬 수 있다. 예를 들어, 본 발명을 제한하는 것은 아니지만, 금속성 물질의 얇은 시이트 또는 호일을 반 경화되거나 경화된 프리프레그 또는 적층체의 한 면의 적어도 일부상에 적층시킴으로써 전기 전도성 층을 형성시킬 수 있다. 대안으로서, 금속성 물질의 층을 잘 공지된 기법, 예를 들어 전기분해(electoylic) 도금, 무전기(electroless) 도금 또는 스퍼터링(이들로 제한하는 것은 아니다)을 사용하여 반-경화되거나 경화된 프리프레그 또는 적층체의 한 면의 적어도 일부상에 침착시킴으로써 전기 전도성 층을 형성시킬 수 있다. 전기 전도성 층으로 사용하기에 적합한 금속성 물질에는 구리(바람직함), 은, 알루미늄, 금, 주석, 주석-납 합금, 팔라듐 및 이들의 혼합물이 있으나, 이들로 제한하는 것은 아니다.

본 발명의 또 다른 실시태양에서, 전자 지지체는 하나 이상의 전자 회로판(상기 개시됨)을 하나 이상의 클래딩된 적층체(상기 개시됨) 및/또는 하나 이상의 프리프레그(상기 개시됨)와 함께 적층시킴으로써 제작된 다층 전자 회로판의 형태일 수 있다. 경우에 따라, 추가의 전기 전도성 층을 예를 들어 다층 전자 회로판의 노출면의 일부를 따라 전자 지지체내에 혼입시킬 수 있다. 더욱 또한, 경우에 따라 추가의 회로를 상기 논의된 방식으로 전기 전도성 층들로부터 형성시킬 수 있다. 다층 전자 회로판 층들의 상대적인 위치에 따라, 상기 기판은 내부 및 외부 회로 모두를 가질 수 있음을 인지해야 한다. 추가의 세공들을 상기에 논의된 바와 같이 기판을 통해 부분적으로 또는 전체적으로 형성시켜 선택된 위치들에서 층들간의 전기적 상호접속을 허용한다. 생성된 구조물은 상기 구조물을 통해 완전히 연장된 일부의 세공, 단지 상기 구조물을 통해 부분적으로만 연장된 일부의 세공, 및 완전히 상기 구조물 내부에 있는 일부의 세공을 가질 수 있음을 알아야 한다.

본 발명은 본 발명의 교시에 따라 제조된 하나 이상의 복합체 층 및 본 발명에 교시된 복합체 층과 상이한 방식으로 제조된, 예를 들어 통상적인 유리 섬유 복합체 기법을 사용하여 제조된 하나 이상의 복합체 층을 포함하는 다층의 적층물 및 전자 회로판의 제작을 추가로 고려한다. 보다 구체적으로, 당해 분야의 숙련가들에게 잘 공지된 바와 같이, 전통적으로는 직물의 제직에 사용되는 연속적인 유리 섬유 스트랜드의 필라멘트를 부분적으로 또는 충분히 덱스트린화된 전분 또는 아밀로즈, 수소화된 식물성 오일, 양이온성 습윤제, 유화제 및 물을 포함하는 전분 /오일 사이즈제, 예를 들어 문헌[Lowenstein p. 237-244(3d Ed. 1993)](본 발명에 참고로 인용되어 있다)에 개시된 것들(이들로 제한하는 것은 아니다)로 처리한다. 그 후에 이러한 스트랜드로부터 제조된 날실 야안을 제직 전에 용액, 예를 들어 미국 특허 제 4,530,876 호의 컬럼 3, 67 행 내지 컬럼 4, 11행(본 발명에 참고로 인용되어 있다)에 개시되어 있는 폴리(비닐 알콜)로 처리하여 상기 스트랜드를 제직 공정중의 마모로부터 보호한다. 이러한 공정을 통상적으로 슬래싱이라 칭한다. 전분/오일 사이즈제뿐만 아니라 폴리(비닐 알콜)은 일반적으로는 복합체 제조사에 의해 사용되는 중합체성 매트릭스 물질과 혼화성이지 않으며 제직된 직물을 침윤시키기 전에 유리 섬유의 표면으로부터 본질적으로 모든 유기 물질을 제거하기 위해서 직물을 세척해야 한다. 이는 다양한 방법들, 예를 들어 직물을 문지르거나, 또는 보다 통상적으로는 직물을 당해 분야에 잘 공지된 방식으로 열 처리함으로써 성취될 수 있다. 세척 공정의 결과, 직물의 침윤에 사용된 중합체성 매트릭스 물질과 세척된 유리 섬유 표면간에 적합한 계면이 존재하지 않아서 유리 섬유 표면에 커플링제를 적용시켜야 한다. 이러한 공정을 당해 분야의 숙련가들은 때때로 마무리 공정이라 칭한다. 마무리 공정에 가장 흔히 사용되는 커플링제는 실란으로, 예를 들어 문헌[E.P. Plueddemann,Silane Coupling Agents(1982) p. 146-147](본 발명에 참고로 인용되어 있다)에 개시된 것들이 있으나, 이들로 제한하는 것은 아니다. 또한 문헌[Lowenstein p. 249-256(3d Ed. 1993)]을 참조한다. 실란으로 처리한 후에, 직물을 상기 논의된 바와 같이 혼화성 중합체성 매트릭스 물질로 침윤시키고, 계량 롤 셋트의 사이에서 압착시키고 건조시켜 반 경화된 프리프레그를 제조한다. 복합체에 사용된 사이즈제의 성질, 세척 공정 및/또는 매트릭스 수지에 따라 슬래싱 및/또는 마무리 단계들을 제거할 수 있음을 인지해야 한다. 이어서 하나 이상의 프리프레그를 혼입시키는 통상적인 유리 섬유 복합체 기술을 하나 이상의 프리프레그를 혼입시키는 본 발명과 조합하여 상기 논의된 바와 같은 전자 지지체, 특히 다층의 적층제 또는 전자 회로판을 제조할 수 있다. 전자 회로판의 제작에 관한 보다 많은 정보에 대해서 문헌[Electronic Material Handbook ^TM , ASM International(1989) p. 113-115; R. Tummala(Ed.),Microelectronics Packaging Handbook(1989) pp. 858-861 및 895-909; M.W. Jawitz,Printed Circuit Board handbook(1997) p. 9.1-9.42; 및 C.F. Coombs, Jr. (Ed.),Printed Circuits Handbook,(3d Ed. 1988), p. 6.1-6.7](본 발명에 참고로 인용되어 있다)을 참조한다.

본 발명의 전자 지지체를 형성하는 복합체 및 적층체를 사용하여 전자 산업에 사용되는 패키지, 보다 특히 문헌[Tummala p. 25-43](본 발명에 참고로 인용되어 있다)에 개시된 것과 같은 제 1, 제 2 및/또는 제 3 수준 패키지를 제조할 수 있다. 또한, 본 발명을 다른 패키지 수준에도 사용할 수 있다.

본 발명은 또한 복합체의 형성을 위한 중합체성 매트릭스 물질의 강화 방법을 포함한다. 상기 방법은 (1) 유리 섬유 스트랜드 강화 물질에 상기 열 전도성 무기 고체 입자를 포함하는 사이즈제, 제 2 피복 및/또는 제 3 피복 조성물을 적용시키는 단계; (2) 상기 피복제를 건조시켜 상기 강화 물질상에 실질적으로 균일한 피복물을 형성시키는 단계; (3) 상기 강화 물질을 중합체성 매트릭스 물질과 조합시키는 단계; 및 (4) 상기 중합체성 매트릭스 물질을 상기 상세히 논의된 바와 같은 방식으로 적어도 부분적으로 경화시켜 강화된 중합체성 복합체를 제공하는 단계를 포함한다.

이제 도 9에 대해서, 본 발명은 또한 본 발명의 전자 지지체(918)의 직물(912)의 하나 이상의 층(911)을 통해 세공(950)을 형성시키는 방법을 포함한다. 세공(950)을 형성시킬 직물(912)의 층(911)의 부분(952)을 포함하는 전자 지지체를 드릴 비트(954) 또는 레이저 팁과 같은 세공 형성 장치와 일치되게 위치시킨다. 드릴(954) 또는 레이저를 사용하여 천공시킴으로써 상기 직물(912)의 하나 이상의 층(911)의 부분(952)에 세공(950)을 형성시킨다. 직물(912)은 약 300 K에서 약 30 W/mK 보다 큰 열 전도도를 갖는 무기 고체 입자를 포함하는 층이 하나 이상의 유리 섬유의 표면의 적어도 일부에 적용된 상기 하나 이상의 유리 섬유를 포함하는 피복된 섬유 스트랜드를 포함하여 세공(950)으로부터 떨어져 열 전도를 촉진시킨다.

이제 본 발명을 하기의 특정한 비제한적인 실시예에 의해 예시할 것이다.

실시예 1

5 층의 누벼지고 잘게 절단된 유리 섬유 매트 ADFLO-C^TM(피피지 인더스트리즈 인코포레이티드로부터 상업적으로 입수할 수 있다)를 적층시켜 약 4614 g/㎡(15 oz/ft²)의 표면 중량을 갖는 매트를 제조한다. 각 샘플의 두께는 약 25 ㎜(약 1 in)이다. 상기 매트의 8 in²샘플 4 개를 약 649 ℃(약 1200 ℉)의 온도로 가열하여 상기 샘플로부터 본질적으로 모든 사이징 성분들을 제거한다.

2 개의 피복되지 않은 샘플을 비교 샘플로서 사용한다. 다른 2 개의 샘플은 1150 ㎖의 ORPAC BORON NITRIDE RELEASECOAT-CONC(수성 분산액중에 25 중량%의 질화 붕소 입자)과 150 ㎖의 A-187 감마-글리시독시프로필트리메톡시실란의 5 중량% 수용액으로 이루어진 수성 피복 조성물의 욕에 침지시키고 포화시킨다. 상기 수성 피복 조성물의 전체 고체 함량은 약 18.5 중량%이다. 각 매트 샘플에 적용된 질화붕소 입자의 양은 약 120 g이다. 피복된 매트 샘플을 약 25 ℃의 온도에서 공기중에서 밤새 건조시키고 약 150 ℃의 오븐에서 약 3 시간 동안 가열시킨다.

각각의 샘플 셋트를 ASTM 방법 C-177(본 발명에 참고로 인용되어 있다)에 따라 약 300 K(약 70 ℉)의 온도에서 공기중에서 열 전도도와 열 저항에 대해 평가한다. 각 샘플에 대한 열 전도도와 열 저항의 값들을 하기 표 1에 나타낸다.

	샘플
	X	조성물 샘플
두께(in)	1.09	1.0
(㎝)	2.77	2.54
온도(℉)	75.62	74.14
(℃)	24.23	23.41
열 전도도
Btu in/시간ft²℉	0.373	0.282
W/mK	0.054	0.041
열 저항
시간ft²℉/BTU	2.92	3.55
m²K/W	0.515	0.626

표 1에 대해서, 본 발명에 따른 질화 붕소 입자로 피복된 시험 샘플의 약 300 K 온도에서의 열 전도도는 질화 붕소 입자로 피복되지 않은 비교 샘플의 열 전도도보다 높았다.

실시예 2

필라멘트가 감긴 원통형 복합체를 하기 실시예 4의 사이즈제 G로 피복된 G-75 야안과 1062 유리 섬유 야안(피피지 인더스트리즈 인코포레이티드로부터 상업적으로 입수할 수 있다)의 샘플들로부터 제조한다. 원통은 야안 공급원으로부터 8 개의 야안 말단을 인발시키고 상기 야안을 하기 열거되는 매트릭스 물질로 피복시키고, 상기 야안을 통상적인 필라멘트 감는 장치를 사용하여 원통형으로 필라멘트를 감아 제조한다. 각각의 원통은 높이가 12.7 ㎝(5 in)이고, 내부 직경이 14.6 ㎝(5.75 in)이며, 벽 두께가 0.635 ㎝(0.25 in)이다.

매트릭스 물질은 EPON 880 에폭시 수지(쉘 케미칼로부터 상업적으로 입수할 수 있음) 100 부, AC-220J 메틸 테트라하이드로프탈산 무수물[안하이드라이즈 앤드 케미칼즈 인코포레이티드(Anhydrides and Chemicals, Inc. of Newark, NJ)로부터 상업적으로 입수할 수 있음] 80 부 및 ARALDITE(등록상표) DY 062 벤질 디메틸 아민 촉진제(시바-가이기로부터 상업적으로 입수할 수 있음) 1 부의 혼합물이다. 필라멘트가 감긴 원통을 100 ℃에서 2 시간동안 경화시키고 이어서 150 ℃에서 3 시간 동안 경화시킨다.

각 시험 샘플의 공기중 방사 열 확산도(열 전도도/(열 용량 x 밀도))를 샘플의 원통 벽의 한 면을 6.4 kJ의 섬광 램프에 노출시키고 CCD 배열의 적외선 카메라를 사용하여 2000 프레임/초의 속도로 상기 벽의 반대 면상의 온도 변화를 감지함으로써 측정한다. 열 확산도 값을 또한 야안의 길이(원주상) 및 원통의 길이 또는 높이(축상)를 따라 측정한다. 시험 결과를 하기 표 2에 나타낸다.

	열 확산도(㎜ ² /초)
	방사상	축상	원주상
샘플	0.37	0.33	0.49
비교 샘플	0.38	0.38	0.57

표 2에 대해서, 시험 샘플(소량의 질화 붕소로 피복된 것)의 열 확산도 값은질화 붕소로 피복되지 않은 비교 샘플의 값보다 작았다. 필라멘트가 감긴 원통의 공기 공극 및 시험된 작은 샘플 면적이 이들 결과에 영향을 미칠 수도 있는 인자들이다.

실시예 3

성분들을 하기 표 3에 열거된 양으로 혼합하여 상기 논의된 방식과 유사하게 본 발명에 따른 수성 성형 사이징 조성물 A 내지 D를 제조한다. 1 중량% 미만의 아세트산을 각 조성물에 혼입시킨다.

수성 성형 사이징 조성물 A 내지 D 및 비교 샘플 1을 E-유리 섬유 스트랜드상에 피복시킨다. 각각의 성형 사이징 조성물은 약 2.5 중량%의 고체를 갖는다. 각각의 피복된 유리 섬유 스트랜드를 통상적인 꼬음 장치를 사용하여 유사한 방식으로 꼬아 야안을 형성하고 실패에 감는다.

샘플 A 내지 D, 비교 샘플 1 및 비교 샘플 2(피피지 인더스트리즈 인코포레이티드로부터 상업적으로 입수할 수 있는 1383 섬유 유리 야안 제품)를 여러 가지 물리적 성질들, 예를 들어 발화시 손실률(LOI), 공기 제트 혼화성(공기 끌림력), 마찰력 및 분쇄된 필라멘트에 대해서 평가한다.

각 샘플에 대한 3 회 시험의 평균 발화시 손실률(성형 사이징 조성물의 고체 중량%를 유리와 건조된 성형 사이징 조성물의 전체 중량으로 나눈다)을 하기 표 4에 나타낸다.

각각의 야안을 상기 야안에 장력을 거는 체크라인 장력계와 Ruti 2 ㎜ 직경을 갖는 310 kPa(45 lb/in²) 공기 압의 공기 노즐을 통해 274 m(300 yd)/분의 조절된 공급 속도로 공급함으로써 공기 끌림력 또는 장력에 대해 평가한다.

샘플 및 비교 샘플을 또한, 샘플을 약 5 ㎝(2 in) 직경의 고정된 크롬 포스트가 사이에 적재된 한 쌍의 통상적인 장력 측정 장치를 통해 274 m(300 yd)/분의 속도로 잡아당겨 야안을 상기 장력 측정 장치사이의 직선 경로로부터 약 5 ㎝ 이탈시킴에 따라 각각의 야안 샘플에 약 30 g의 장력을 가함으로써 마찰력을 평가한다. 마찰력의 차이(g)를 하기 표 4에 나타낸다. 마찰력 시험은 제직 공정 동안 야안에가해지는 마찰력을 모의시험하기 위한 것이다.

각각의 샘플 및 비교 샘플을 또한 마모 시험기를 사용하여 분쇄된 필라멘트에 대해 평가한다. 각각의 시험 샘플을 마모 시험 장치를 통해 5 분간 0.46 m(18 in)/분의 속도로 잡아당김에 따라 각각의 시험 샘플에 200 g의 장력을 가한다. 각각의 샘플 및 비교 샘플에 대한 2 회의 실험을 평가하고 분쇄된 필라멘트 수의 평균을 하기 표 4에 기록한다. 마모 시험기는 2 열의 평행한 강철 리드로 이루어지며, 상기 각각의 열은 약 1 in 떨어져 위치한다. 각각의 시험 야안 샘플을 제 1 열 바디(reed)의 2 개의 인접한 바디 사이에서 가늘게 늘이고, 이어서 제 2 열 바디의 2 개의 인접한 바디 사이에서 가늘게 늘이나, 단 상기 바디의 열 사이에 1/2 in의 거리를 둔다. 상기 바디들을 야안의 진행 방향에 평행한 방향으로 240 주기/분의 속도로 4 in 길이 이상 앞뒤로 바꾸어 놓는다. 샘플 A 내지 D 및 비교 샘플에 대한 공기 끌림력, 마찰력 및 마모하에 분쇄된 필라멘트의 결과를 하기 표 4에 나타낸다.

	샘플
	A	B	C	D	비교 샘플1	비교 샘플2
LOI(중량%)	0.35	0.30	0.52	0.40	0.33	0.75
공기 끌림력(g)	68.5	84.9	37.3	47.1	36.4	19.0
마찰력(g)	24.7	18.3	-	-	23.9	38.1
분쇄된 필라멘트의 수/야안의 yd	2.0	1.0	-	-	3.8	1.0

표 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 질화 붕소를 함유하는 사이징 조성물로 피복된 샘플 A 및 B는 비교 샘플들과 비교시 분쇄된 필라멘트가 거의 없고, 마찰력이 낮으며 공기 끌림력은 높았다. 샘플 C 및 D도 또한 비교 샘플들보다 높은 공기 끌림력 값을 가졌다. 공기 끌림력 시험은 공기 제트 추진에 의해 직기를 가로질러 야안을 이송하는 공기 제트 직기의 씨실 삽입 공정을 모의시험하는 상대적인 시험이다. 공기 제트에 의해 보다 쉽게 필라멘트화되는 야안은 보다 큰 표면적에 공기 제트 추진을 제공하며, 이는 야안이 직기를 통해 진행하는 것을 용이하게하여 생산성을 증가시킬 수 있다. 샘플 A 내지 D(본 발명에 따라 제조된 샘플)에 대한 공기 끌림력 값은 비교 샘플의 값보다 크며, 이는 우수한 공기 제트 혼화성을 가리킨다.

실시예 4

각각의 성분들을 하기 표 5에 나타낸 양으로 혼합하여 상기 논의된 방식과 유사한 방식으로 본 발명에 따른 수성의 성형 사이징 조성물 E, F, G 및 H와 비교 샘플을 제조한다. 전체 중량을 기준으로 약 1 중량% 미만의 아세트산을 각각의 조성물에 혼입시킨다.

표 5의 각각의 수성 성형 사이징 조성물을 G-75 E-유리 섬유 스트랜드상에 피복시킨다. 각각의 성형 사이징 조성물은 약 6 내지 약 25 중량%의 고체를 갖는다.

	전체 고체를 기준으로 성분의 중량%
	샘플 번호
성분	E	F	G	H	비교샘플
에폭시 필름 형성 중합체¹¹⁸	16.12	63.54	16.12	63.54	60.98
폴리비닐 피롤리돈¹¹⁹	1.31	5.18	1.31	5.18	4.97
폴리옥시에틸화된 식물성 오일¹²⁰	1.63	6.44	1.63	6.44	6.18
에톡시화된 옥틸페녹시에탄올¹²¹	1.63	6.44	1.63	6.44	6.18
폴리에틸렌 글리콜 모노라우레이트 에스테르¹²²	0.79	3.11	0.79	3.11	2.98
에폭시 작용성 오가노 실란 커플링제¹²³	3.17	12.51	3.17	12.51	12.00
유기 윤활제¹²⁴	0.40	1.56	0.40	1.56	1.50
폴리에틸렌 유화제¹²⁵	0	0	0	0	4.61
질화 붕소 분말 입자¹²⁶	74.78	1.00	0	0	0
수성 현탁액중의 질화 붕소 입자¹²⁷	0	0	74.78	1.00	0
¹¹⁸EPON 826(쉘 케미칼 캄파니로부터 상업적으로 입수할 수 있음)¹¹⁹PVP K-30 폴리비닐 피롤리돈(ISP 케미칼즈로부터 상업적으로 입수할 수 있음)¹²⁰ALKAMULS EL-719 폴리옥시에틸화된 식물성 오일(롱-푸랑으로부터 상업적으로 입수할 수 있음)¹²¹IGEPAL CA-630 에톡시화된 옥틸페녹시에탄올(GAF 코포레이션으로부터 상업적으로 입수할 수 있음)¹²²KESSCO PEG 600 폴리에틸렌 글리콜 모노라우레이트 에스테르(스테판 캄파니로부터 상업적으로 입수할 수 있음)¹²³A-187 감마-글리시독시프로필트리메톡시실란(OSi 스페셜티즈 인코포레이티드로부터 상업적으로 입수할 수 있음)¹²⁴EMERY(등록상표) 6717 부분적으로 아미드화된 폴리에틸렌 이민(헨켈 코포레이션으로부터 상업적으로 입수할 수 있음)¹²⁵Protolube HD 고 밀도 폴리에틸렌 유화제(시브론 케미칼즈(Sybron Chemicals of Birmingham, NJ)로부터 상업적으로 입수할 수 있음)¹²⁶폴라덤(등록상표) PT 160 질화 붕소 분말 입자(어드밴스드 세라믹스 코포레이션으로부터 상업적으로 입수할 수 있음)¹²⁷수성 분산액중의 ORPAC BORON NITRIDE RELEASECOAT-CONC 질화 붕소 입자(지와이피 코팅즈 인코포레이티드로부터 상업적으로 입수할 수 있음)

각각의 피복된 유리 섬유 스트랜드를 통상적인 꼬음 장치를 사용하여 유사한 방식으로 꼬아 야안을 제조하고 실패에 감는다. 샘플 F 및 H의 야안은 꼬는 동안 최소의 호경사 분리를 나타내고, 샘플 E 및 G의 야안은 꼬는 동안 심한 호경사 분리를 나타낸다.

샘플 E 내지 H 및 비교 샘플의 야안을 상기 실시예 3과 유사한 방식으로 공기 끌림력에 대해 평가하나, 단 공기 끌림력 값을 하기 표 6에 지시된 압력에서 2 개의 실패 샘플에 대해 측정한다. 각각의 야안을 셜리(Shirley) 모델 번호 84 041L 분쇄된 필라멘트 검출기(SDL 인터내셔날 인코포레이티드(England)로부터 상업적으로 입수할 수 있음)를 사용하여 200 m/분의 속도로 야안 1200 m 당 분쇄된 필라멘트의 평균 수에 대해 평가한다. 상기 값들은 각 야안의 4 개의 실패에 대해 수행된 측정치들의 평균을 나타낸다. 분쇄된 필라멘트 값을 전체 실패, 전체 실패에서 풀린 야안 136 g(3/10 lb) 및 272 g(6/10 lb)으로부터 취한 단편들로부터 기록한다.

각각의 야안을 또한 하기 표 6에 개시한 출구 장력 시험에 대해 평가한다. 출구 장력 방법에 따라 측정한 분쇄된 필라멘트의 수는 야안 샘플을 실패로부터 200 m/분의 속도로 풀고, 상기 야안을 일련의 8 개의 평행한 세라믹 핀을 통해 꿰고, 상기 야안을 상기 논의된 셜리 분쇄된 필라멘트 검출기에 통과시켜 분쇄된 필라멘트의 수를 세어 측정한다.

분쇄된 필라멘트의 수/야안의 m	샘플 E	샘플 F	샘플 G	샘플 H	비교 샘플
전체 실패	0.887	0.241	10 이상	0.065	0.192
136 g(3/10 lb)	0.856	0.017	10 이상	0.013	0.320
272 g(6/10 lb)	0.676	0.030	10 이상	0.101	0.192
출구 장력(털의 수/m)
출구 2	-	0.039	-	0.0235	0.721
출구 3	-	0.025	-	0.028	0.571
출구 4	-	0.0125	-	0.068	0.4795
출구 5	-	0.015	-	0.093	0.85
출구 6	-	0.0265	-	0.118	0.993
출구 7	-	0.0695	-	0.31	1.0835
출구 8	-	0.117	-	0.557	1.81
공기 끌림력(g)
25 psi	실패 1	-	10.420	-	10.860	11.610
	실패 2	-	10.600	-	7.850	11.610
30 psi	실패 1	-	11.690	-	12.500	13.680
	실패 2	-	12.200	-	8.540	13.850
35 psi	실패 1	-	13.490	-	14.030	15.880
	실패 2	-	13.530	-	9.570	15.630
40 psi	실패 1	-	14.740	-	14.110	17.560
	실패 2	-	14.860	-	11.010	17.610
45 psi	실패 1	-	16.180	-	16.390	19.830
	실패 2	-	16.680	-	12.700	18.950
50 psi	실패 1	-	17.510	-	19.280	22.410
	실패 2	-	17.730	-	14.000	20.310
55 psi	실패 1	-	19.570	-	23.350	29.350
	실패 2	-	19.660	-	20.250	26.580

표 6에 나타낸 시험 결과들은 본 발명에 따른 샘플 E 내지 H가 비교 샘플보다 일반적으로 큰 내마모성을 가짐을 가리키는 것으로 보이지만, 이들 결과는 샘플 E 내지 H에는 존재하지 않는 비교 샘플의 폴리에틸렌 유화제 성분이 야안에 마모 성질을 부여하는 것으로 여겨지기 때문에 결정적인 것은 아니다.

실시예 5

각각의 성분들을 하기 표 7에 나타낸 양으로 혼합하여 본 발명에 따른 수성의 성형 사이징 조성물 K 내지 N을 제조한다. 각각의 수성 성형 사이징 조성물은 상기 논의된 방식과 유사하게 제조한다. 전체 중량을 기준으로 약 1 중량% 미만의 아세트산을 각 조성물에 혼입시킨다.

하기 표 7의 각 수성 성형 사이징 조성물을 2G-18 E-유리 섬유 스트랜드상에 피복시킨다. 각각의 성형 사이징 조성물은 약 10 중량%의 고체를 갖는다.

	전체 고체를 기준으로 성분의 중량%
	샘플 번호
성분	K	L	M	N	비교샘플
열가소성 폴리우레탄 필름 형성 중합체¹²⁸	34.4	34.2	33.4	31.35	34.5
열가소성 폴리우레탄 필름 형성 중합체¹²⁹	51.5	51.2	50.18	46.9	51.7
폴리옥시알킬렌 폴리올 공중합체	0.3	0.3	0.3	0.3	0.33
에폭시화된 폴리에스테르 윤활제	7.2	7.1	7.0	6.55	7.22
감마-아미노프로필 트리에톡시실란 커플링제	2.7	2.7	2.7	2.5	2.76
감마-우레이도프로필 트리에톡시실란 커플링제	3.3	3.3	3.2	3.0	3.34
아미노 작용성 오가노 실란 커플링제	0.1	0.1	0.1	0.1	0.14
수성 현탁액중의 질화 붕소 입자¹³⁰	0.1	1.0	2.9	9.1	0
발화시 손실률(%)	1.11	1.14	1.05	1.08	1.17
¹²⁸65%의 고체, 음이온성 입자 전하, 약 2 ㎛의 입자 크기, 7.5의 pH 및 25 ℃에서 400 센티포이즈(브룩필드 LVF)의 점도를 갖는 열가소성 폴리에스테르 기재 폴리우레탄 수성 유화제¹²⁹62%의 고체 함량, 약 10의 pH 및 약 0.8 내지 약 2.5 μ 범위의 평균 입자 크기를 갖는 열가소성 폴리에스테르 기재 폴리우레탄 수성 분산액¹³⁰수성 분산액중의 ORPAC BORON NITRIDE RELEASECOAT-CONC 질화 붕소 입자(지와이피 코팅즈 인코포레이티드로부터 상업적으로 입수할 수 있음)

상기 피복된 유리 섬유 샘플 및 비교 샘플 각각의 복합체 샘플을 270 ℃, 약 7 MPa(975 psi)에서 48 초 간 압출 성형시켜 254 x 254 x 3.175 ㎜(10 x 10 x 0.125 in)의 플라크를 생성시킨다. 각각의 시편을 하기 표 8에 개시된 유리 함량에서 ASTM 방법 D-638M에 따라 인장 강도, 인장 신율 및 인장 모듈러스를; ASTM 방법 D-790에 따라 굴곡 강도 및 굴곡 모듈러스를; ASTM 방법 D-256에 따라 노취 및 비 노취된 아이조드 충격 강도를 평가한다.

표 8은 통상적인 나일론 6,6 매트릭스 수지를 사용하여 제조된 복합체에 대해 수행된 시험의 결과를 나타낸다.

	단위	K	L	M	N	비교 샘플
인장 강도	kpsi	27.1	27.6	27.3	27.4	26.2
	MPa	186.9	190.34	188.27	188.96	180.68
인장 신율	%	3.32	3.37	3.36	3.42	3.32
인장 모듈러스	mpsi	1.48	1.55	1.47	1.44	1.51
	GPa	10.2	10.7	10.1	9.9	10.4
굴곡 강도	kpsi	44.6	46.3	45.7	45.5	44.0
	MPa	307.6	319.3	315.2	313.8	303.4
굴곡 모듈러스	mpsi	1.52	1.56	1.54	1.54	1.5
	GPa	10.5	10.7	10.6	10.6	10.6
노취된 아이조드 충격성	ft lb_f/in	1.86	2.24	1.94	1.63	1.16
	kJ/m²	7.89	9.50	8.23	6.91	4.92
비 노취된 아이조드 충격성	ft lb_f/in	21.8	22.9	21.1	20.5	22.0
	kJ/m²	92.43	97.10	89.46	86.92	93.28
유리 함량	%	32.9	32.6	32.4	32.3	32.4

표 8에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 질화 붕소 입자로 피복된 유리 섬유 스트랜드(샘플 K 내지 N)는 나일론 6,6 강화재중에 질화 붕소를 함유하지 않는 유사 성분들을 갖는 비교 샘플에 비해 개선된 인장 강도 및 노취된 아이조드 충격성 및 유사한 인장 신율 및 모듈러스, 굴곡 강도 및 모듈러스, 및 비노취된 아이조드 충격성을 나타낸다. 유사한 조건하에서 나일론 6 수지를 사용하여 평가할 때, 인장 강도 및 노취된 아이조드 충격성의 개선은 관찰되지 않았다.

실시예 6

각각의 성분들을 하기 표 9에 나타낸 양으로 혼합하여 본 발명에 따른 수성의 성형 사이징 조성물 P 내지 S를 제조한다. 각각의 수성 성형 사이징 조성물은 상기 논의된 방식과 유사하게 제조한다. 전체 중량을 기준으로 약 1 중량% 미만의 아세트산을 각 조성물에 혼입시킨다.

하기 표 9의 각 수성 성형 사이징 조성물을 G-31 E-유리 섬유 스트랜드상에 피복시킨다. 각각의 성형 사이징 조성물은 약 10 중량%의 고체를 갖는다.

	전체 고체를 기준으로 성분의 중량%
	샘플 번호
성분	P	Q	R	S
열가소성 폴리우레탄 필름 형성 중합체¹³¹	23	28.75	28.75	23
열가소성 폴리우레탄 필름 형성 중합체¹³²	34.45	43.1	43.1	34.45
폴리옥시알킬렌 폴리올 공중합체	0.22	0.27	0.27	0.22
에폭시화된 폴리에스테르 윤활제	4.8	6.0	6.0	4.8
감마-아미노프로필 트리에톡시실란 커플링제	1.84	2.3	2.3	1.84
감마-우레이도프로필 트리에톡시실란 커플링제	2.22	2.78	2.78	2.22
아미노 작용성 오가노 실란 커플링제	0.1	0.12	0.12	0.1
질화 붕소 분말 입자¹³³	33.3	16.7	0	0
활석 분말 입자¹³⁴	0	0	16.7	33.3
발화시 손실률(%)	0.52	0.81	0.80	0.64
¹³¹65%의 고체, 음이온성 입자 전하, 약 2 ㎛의 입자 크기, 7.5의 pH 및 25 ℃에서 400 센티포이즈(브룩필드 LVF)의 점도를 갖는 열가소성 폴리에스테르 기재 폴리우레탄 수성 유화제¹³²62%의 고체 함량, 약 10의 pH 및 약 0.8 내지 약 2.5 μ 범위의 평균 입자 크기를 갖는 열가소성 폴리에스테르 기재 폴리우레탄 수성 분산액¹³³폴라덤(등록상표) PT 160 질화 붕소 분말 입자(어드밴스드 세라믹스 코포레이션으로부터 상업적으로 입수할 수 있음)¹³⁴VANTALC 2003 활석 분말 입자(알티 반더빌트 캄파니 인코포레이티드(R.T. Vanderbilt Company, Inc. of Norwalk, Conn.)로부터 상업적으로 입수할 수 있음)

상기 피복된 유리 섬유 샘플과 표 7의 비교 샘플 각각의 복합체 샘플을 상기 실시예 5에 개시된 조건하에서 압출 성형시켜 400 x 400 x 2.5 ㎜(16 x 16 x 0.100 in)의 플라크를 생성시킨다. 각각의 시편을 하기 개시되는 유리 함량에서 상기 실시예 5에 논의된 바와 같이 인장 강도, 인장 신율, 인장 모듈러스, 노취 및 비 노취된 아이조드 충격 강도에 대해 평가한다.

3.175 ㎜(1/8 in)의 두께 및 76.2 ㎜(3 in)의 직경을 갖는 복합체에 대해 헌터 비색계 모델 D25-PC2A를 사용하여 색상 시험을 수행한다. 물질 취급 특성을 평가하기 위해서 잘게 절단된 유리 섬유의 샘플에 대해 깔대기 흐름 시험을 수행한다. 깔대기는 18 in 길이로 상부에 17 in 직경의 개구와 기부에 2 in 개구를 갖는다. 깔대기를 진동시키고 20 lb의 샘플 물질이 상기 깔대기를 통해 흐르는 시간을 기록한다. PD-104 시험은 상기 잘게 절단된 유리 섬유 샘플의 필라멘트화 내성을 평가한다. 샘플 60 g, 연마 물질[분쇄된 호두 껍질 입자 No. 6/10, 해몬 프로덕츠 캄파니(Hammon Products Company)로부터 상업적으로 입수할 수 있다] 140 g 및 통상적인 포움 유형의 대전방지성 건조기 시이트를 4 ℓ의 스테인레스 강 비이커에 넣고 레드 데빌(Red Devil) 도료 진탕기 모델 5400E3를 사용하여 6 분간 진동시킨다. 상기 진동된 물질을 No. 5 및 No. 6 미국 표준 시험 체를 사용하여 스크리닝한다. 상기 스크린상에 수거된 보풀 물질의 중량%를 원래 샘플의 %로서 하기 표 10에 기록한다.

표 10은 샘플 P 내지 S 및 나일론 6,6 매트릭스 수지를 사용하는 비교 샘플을 사용하여 제조한 복합체에 대해 수행된 시험의 결과를 나타낸다.

	단위	P	Q	R	S	비교 샘플
인장 강도	kpsi	29.5	28.6	28.7	27.7	29.6
	MPa	203.5	197.2	197.9	191.0	204.1
인장 신율	%	3.03	3.05	2.98	2.97	3.01
인장 모듈러스	kpsi	1866	1779	1720	1741	1748
	GPa	12.86	12.26	11.86	12.0	12.05
노취된 아이조드 충격	ft lb_f/in	2.10	1.96	1.94	1.78	2.26
	kJ/m²	8.90	8.31	8.23	7.55	9.58
비 노취된 아이조드 충격	ft lb_f/in	24.9	23.4	22.8	22.2	26.4
	kJ/m²	105.58	99.22	96.67	94.13	111.94
실제 발화시 손실률	%	0.81	0.52	0.80	0.64	1.17
PD 104	%	1.3	0.7	0.1	1.4	0.1
깔대기 흐름	초	13.8	15.2	15.4	23.5	13.0
백색도 지수		-15.1	-12.0	-17.6	-18.5	-18.2
황색도 지수		40.0	37.5	42.5	43.4	43.6
유리 함량	%	33.30	33	32.90	31.70	33.80

표 10에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 질화 붕소 입자(샘플 P 내지 S)로 피복된 유리 섬유 스트랜드는 나일론 6,6 강화재중에 질화 붕소를 함유하지 않는 유사 성분들을 갖는 비교 샘플에 비해 개선된 백색도 및 황색도, 및 유사한 인장 강도, 신율 및 모듈러스, 굴곡 강도 및 모듈러스, 및 노취 및 비 노취된 아이조드 충격성을 나타낸다.

실시예 7

각각의 성분들을 하기 표 11에 나타낸 양으로 혼합하여 본 발명에 따른 수성의 성형 사이징 조성물 T 및 U를 제조한다. 각각의 수성 성형 사이징 조성물은 상기 논의된 방식과 유사하게 제조한다. 전체 중량을 기준으로 약 1 중량% 미만의 아세트산을 각 조성물에 혼입시킨다. 표 11은 샘플 T, U 및 나일론 6,6 매트릭스 수지를 사용하는 비교 샘플을 사용하여 제조한 복합체에 대해 수행된 백색도 및 황색도 시험의 결과를 나타낸다. 3.175 ㎜(1/8 in)의 두께 및 76.2 ㎜(3 in)의 직경을 갖는 복합체에 대해 헌터 비색계 모델 D25-PC2A를 사용하여 색상 시험을 수행한다.

	전체 고체를 기준으로 성분의 중량%
	샘플 번호
성분	T	U	비교 샘플
열가소성 폴리우레탄 필름 형성 중합체¹³⁵	31.35	28.75	34.4
열가소성 폴리우레탄 필름 형성 중합체¹³⁶	46.9	43.1	51.6
폴리옥시알킬렌 폴리올 공중합체	0.3	0.27	0.3
에폭시화된 폴리에스테르 윤활제	6.55	6.0	7.2
감마 아미노프로필 트리에톡시실란 커플링제	2.5	2.3	2.7
감마 우레이도프로필 트리에톡시실란 커플링제	3.0	2.78	3.3
아미노 작용성 오가노 실란 커플링제	0.1	0.12	0.1
수성 현탁액중의 질화 붕소 입자¹³⁷	9.1	16.7	0
백색도 지수	-16.3	-15.0	-20.7
황색도 지수	39.3	38.1	42.7
¹³⁵65%의 고체, 음이온성 입자 전하, 약 2 ㎛의 입자 크기, 7.5의 pH 및 25 ℃에서 400 센티포이즈(브룩필드 LVF)의 점도를 갖는 열가소성 폴리에스테르 기재 폴리우레탄 수성 유화액¹³⁶62%의 고체 함량, 약 10의 pH 및 약 0.8 내지 약 2.5 μ 범위의 평균 입자 크기를 갖는 열가소성 폴리에스테르 기재 폴리우레탄 수성 분산액¹³⁷수성 분산액중의 ORPAC BORON NITRIDE RELEASECOAT-CONC 질화 붕소 입자(지와이피 코팅즈 인코포레이티드로부터 상업적으로 입수할 수 있음)

표 11에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 질화 붕소 입자를 함유하는 사이징 조성물로 피복된 샘플 T 및 U는 질화 붕소를 함유하지 않는 유사 배합물의 비교 실시예보다 나일론 6,6에서 백색도 지수가 낮았다.

상기 설명으로부터, 본 발명이 열 전도성 피복물을 갖는 유리 섬유 스트랜드를 제공함을 알 수 있다. 이들 스트랜드를 꼬거나 잘게 절단시키거나, 잘게 절단된 조방사 매트 또는 연속 스트랜드 매트로 제조하거나, 또는 광범위한 용도, 예를 들어 인쇄 회로판과 같은 복합체용 강화재에 사용하기 위한 직물로 제직 또는 편성화할 수 있다.

당해 분야의 숙련가들은 상기 개시된 실시태양들을 그의 광범위한 발명의 개념으로부터 이탈됨없이 변화시킬 수 있음을 인지할 것이다. 그러므로 본 발명을 개시된 특정의 실시태양으로 제한하는 것이 아니라 첨부된 청구의 범위에 의해 제한되는 바와 같이 본 발명의 진의 및 범위내에서 변경시키고자 하는 것이다.

Claims

하나 이상의 유리 섬유를 포함하는 피복된 섬유 스트랜드로서,

상기 하나 이상의 유리 섬유가 이의 표면의 일부 또는 전체에 적용된 수성 사이징 조성물(aqueous sizing composition)의 건조된 잔사의 제 1 층을 갖고,

상기 수성 사이징 조성물이 300 K의 온도에서 30 W/mK 보다 큰 열 전도도를 갖는 무기 고체 입자를 포함하는,

피복된 섬유 스트랜드.
제 1 항에 있어서,

다수개의 유리 섬유를 포함하는 피복된 섬유 스트랜드.
제 1 항에 있어서,

무기 고체 입자가 질화 붕소, 산화 아연, 황화 아연, 산화 마그네슘, 이황화 몰리브덴, 흑연, 몰리브덴, 백금, 팔라듐, 텅스텐, 니켈, 알루미늄, 구리, 금, 철, 은 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹중에서 선택된 하나 이상의 입자를 포함하는 피복된 섬유 스트랜드.
제 3 항에 있어서,

무기 고체 입자가 육방정계 결정 구조의 질화 붕소 입자를 포함하는 피복된 섬유 스트랜드.
제 1 항에 있어서,

무기 고체 입자가 하나 이상의 유리 섬유의 경도 값을 초과하지 않는 경도 값을 갖는 피복된 섬유 스트랜드.
제 5 항에 있어서,

무기 고체 입자의 경도 값이 하나 이상의 유리 섬유의 경도 값 이하인 피복된 섬유 스트랜드.
제 6 항에 있어서,

무기 고체 입자가 1 내지 6 범위의 모스(Mohs) 경도 값을 갖는 피복된 섬유 스트랜드.
제 1 항에 있어서,

무기 고체 입자가 300 K의 온도에서 100 W/mK 보다 큰 열 전도도를 갖는 피복된 섬유 스트랜드.
제 1 항에 있어서,

무기 고체 입자가 25 ℃의 온도에서 1000 μΩ㎝ 보다 큰 전기 저항을 갖는 피복된 섬유 스트랜드.
제 1 항에 있어서,

무기 고체 입자의 평균 입자 크기가 1000 ㎛ 미만인 피복된 섬유 스트랜드.
제 1 항에 있어서,

무기 고체 입자가 전체 고체를 기준으로 수성 사이징 조성물의 0.001 내지 99 중량%를 차지하는 피복된 섬유 스트랜드.
제 1 항에 있어서,

수성 사이징 조성물이 중합체성 물질을 추가로 포함하는 피복된 섬유 스트랜드.
제 12 항에 있어서,

중합체성 물질이 열경화성 물질, 열가소성 물질, 전분 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹중에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함하는 피복된 섬유 스트랜드.
제 13 항에 있어서,

중합체성 물질이 열경화성 폴리에스테르, 비닐 에스테르, 에폭시 물질, 페놀 화합물, 아미노플라스트, 열경화성 폴리우레탄 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹중에서 선택된 하나 이상의 열경화성 물질을 포함하는 피복된 섬유 스트랜드.
제 14 항에 있어서,

열경화성 물질이 에폭시 물질인 피복된 섬유 스트랜드.
제 13 항에 있어서,

중합체성 물질이 비닐 중합체, 열가소성 폴리에스테르, 폴리올레핀, 폴리아미드, 열가소성 폴리우레탄, 아크릴 중합체 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹중에서 선택된 하나 이상의 열가소성 물질을 포함하는 피복된 섬유 스트랜드.
제 16 항에 있어서,

열가소성 물질이 폴리에스테르인 피복된 섬유 스트랜드.
제 16 항에 있어서,

열가소성 물질이 폴리비닐 피롤리돈인 피복된 섬유 스트랜드.
제 1 항에 있어서,

수성 사이징 조성물이 유리 섬유 커플링제를 추가로 포함하는 피복된 섬유 스트랜드.
제 1 항에 있어서,

하나 이상의 유리 섬유중 하나 이상이 비유리질 무기 물질, 천연 물질, 유기 중합체성 물질 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹중에서 선택된 섬유화가능한 물질로부터 형성되는 피복된 섬유 스트랜드.
제 1 항에 있어서,

하나 이상의 유리 섬유가 E-유리 섬유, D-유리 섬유, S-유리 섬유, Q-유리 섬유, E-유리 유도체 섬유 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹중에서 선택되는 피복된 섬유 스트랜드.
제 21 항에 있어서,

하나 이상의 유리 섬유가 E-유리 섬유인 피복된 섬유 스트랜드.
제 21 항에 있어서,

하나 이상의 유리 섬유가 E-유리 유도체 섬유인 피복된 섬유 스트랜드.
하나 이상의 유리 섬유를 포함하는 피복된 섬유 스트랜드로서,

상기 하나 이상의 유리 섬유가 이의 표면의 일부 또는 전체에 적용된 수성 사이징 조성물의 건조된 잔사의 제 1 층을 갖고,

상기 수성 사이징 조성물이, 300 K의 온도에서 5 W/mK 보다 큰 열 전도도를 갖고 상기 하나 이상의 유리 섬유의 경도 값을 초과하지 않는 경도 값을 갖는 무기 고체 입자를 포함하는,

피복된 섬유 스트랜드.
제 24 항에 있어서,

하나 이상의 유리 섬유가 E-유리 섬유, D-유리 섬유, S-유리 섬유, Q-유리 섬유, E-유리 유도체 섬유 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹중에서 선택되는 피복된 섬유 스트랜드.
제 25 항에 있어서,

하나 이상의 유리 섬유가 E-유리 섬유인 피복된 섬유 스트랜드.
제 25 항에 있어서,

하나 이상의 유리 섬유가 E-유리 유도체 섬유인 피복된 섬유 스트랜드.
하나 이상의 유리 섬유를 포함하는 피복된 섬유 스트랜드로서,

상기 하나 이상의 유리 섬유가, 이의 표면의 일부 또는 전체에 적용된 사이징 조성물의 건조된 잔사의 제 1 층, 및 상기 제 1 층의 일부 또는 전체 위에 배치되는 것으로 300 K의 온도에서 30W/mK 보다 큰 열 전도도를 갖는 무기 물질의 입자를 포함하는 수성의 제 2 피복 조성물의 제 2 층을 갖는,

피복된 섬유 스트랜드.
제 28 항에 있어서,

무기 고체 입자가 질화 붕소, 산화 아연, 황화 아연, 산화 마그네슘, 이황화 몰리브덴, 흑연, 몰리브덴, 백금, 팔라듐, 텅스텐, 니켈, 알루미늄, 구리, 금, 철, 은, 인화 붕소, 인화 알루미늄, 질화 알루미늄, 질화 갈륨, 인화 갈륨, 탄화 규소, 질화 규소, 산화 베릴륨, 다이아몬드, 규소, 크롬 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹중에서 선택된 하나 이상의 입자를 포함하는 피복된 섬유 스트랜드.
제 28 항에 있어서,

하나 이상의 유리 섬유가 E-유리 섬유, D-유리 섬유, S-유리 섬유, Q-유리 섬유, E-유리 유도체 섬유 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹중에서 선택되는 피복된 섬유 스트랜드.
제 30 항에 있어서,

하나 이상의 유리 섬유가 E-유리 섬유인 피복된 섬유 스트랜드.
제 30 항에 있어서,

하나 이상의 유리 섬유가 E-유리 유도체 섬유인 피복된 섬유 스트랜드.
하나 이상의 유리 섬유를 포함하는 피복된 섬유 스트랜드로서,

상기 하나 이상의 유리 섬유가, 이의 표면의 일부 또는 전체에 적용된 사이징 조성물의 건조된 잔사의 제 1 층, 및 상기 제 1 층의 일부 또는 전체 위에 배치되는 것으로 300 K의 온도에서 30W/mK 보다 큰 열 전도도를 갖는 무기 고체 입자를 포함하는 분말화된 제 2 피복 조성물의 제 2 층을 갖는,

피복된 섬유 스트랜드.
제 33 항에 있어서,

하나 이상의 유리 섬유가 E-유리 섬유, D-유리 섬유, S-유리 섬유, Q-유리 섬유, E-유리 유도체 섬유 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹중에서 선택되는 피복된 섬유 스트랜드.
제 34 항에 있어서,

하나 이상의 유리 섬유가 E-유리 섬유인 피복된 섬유 스트랜드.
제 34 항에 있어서,

하나 이상의 유리 섬유가 E-유리 유도체 섬유인 피복된 섬유 스트랜드.
하나 이상의 유리 섬유를 포함하는 피복된 섬유 스트랜드로서,

상기 하나 이상의 유리 섬유가, 이의 표면의 일부 또는 전체에 적용된 사이징 조성물의 건조된 잔사의 제 1 층, 상기 제 1 층의 일부 또는 전체 위에 배치되는 것으로 중합체성 물질을 포함하는 제 2 피복 조성물의 제 2 층, 및 상기 제 2 층의 일부 또는 전체에 배치되는 것으로 300 K의 온도에서 30W/mK 보다 큰 열 전도도를 갖는 무기 고체 입자를 포함하는 분말화된 제 3 피복 조성물의 제 3 층을 갖는,

피복된 섬유 스트랜드.
제 37 항에 있어서,

하나 이상의 유리 섬유가 E-유리 섬유, D-유리 섬유, S-유리 섬유, Q-유리 섬유, E-유리 유도체 섬유 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹중에서 선택되는 피복된 섬유 스트랜드.
제 38 항에 있어서,

하나 이상의 유리 섬유가 E-유리 섬유인 피복된 섬유 스트랜드.
제 38 항에 있어서,

하나 이상의 유리 섬유가 E-유리 유도체 섬유인 피복된 섬유 스트랜드.
(a) 하나 이상의 유리 섬유를 포함하는 피복된 섬유 스트랜드로서, 상기 하나 이상의 유리 섬유가 이의 표면의 일부 또는 전체에 적용된 수성 사이징 조성물의 건조된 잔사의 제 1 층을 갖고, 상기 수성 사이징 조성물이 300 K의 온도에서 30 W/mK 보다 큰 열 전도도를 갖는 무기 고체 입자를 포함하는, 피복된 섬유 스트랜드; 및

(b) 중합체성 매트릭스 물질

을 포함하는 강화된 중합체성 복합체.
제 41 항에 있어서,

하나 이상의 유리 섬유가 E-유리 섬유, D-유리 섬유, S-유리 섬유, Q-유리 섬유, E-유리 유도체 섬유 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹중에서 선택되는 강화된 중합체성 복합체.
하나 이상의 유리 섬유를 포함하는 피복된 섬유 스트랜드로서, 상기 하나 이상의 유리 섬유가 이의 표면의 일부 또는 전체에 적용된 수성 사이징 조성물의 건조된 잔사의 제 1 층을 갖고, 상기 수성 사이징 조성물이 300 K의 온도에서 30 W/mK 보다 큰 열 전도도를 갖는 무기 고체 입자를 포함하는, 피복된 섬유 스트랜드를 포함하는 직물.
제 43 항에 있어서,

하나 이상의 유리 섬유가 E-유리 섬유, D-유리 섬유, S-유리 섬유, Q-유리 섬유, E-유리 유도체 섬유 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹중에서 선택되는 직물.
(a) 하나 이상의 유리 섬유를 포함하는 피복된 섬유 스트랜드로서, 상기 하나 이상의 유리 섬유가 이의 표면의 일부 또는 전체에 적용된 수성 사이징 조성물의 건조된 잔사의 제 1 층을 갖고, 상기 수성 사이징 조성물이 300 K의 온도에서 30 W/mK 보다 큰 열 전도도를 갖는 무기 고체 입자를 포함하는, 피복된 섬유 스트랜드를 포함하는 직물; 및

(b) 상기 직물의 일부 또는 전체에 적용된 중합체성 매트릭스 물질 층

을 포함하는 전자 지지체.
제 45 항에 있어서,

하나 이상의 유리 섬유가 E-유리 섬유, D-유리 섬유, S-유리 섬유, Q-유리 섬유, E-유리 유도체 섬유 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹중에서 선택되는 전자 지지체.
제 45 항에 있어서,

제 1, 제 2 또는 제 3 수준(level)의 패키지인 전자 지지체.
(a) (i) 하나 이상의 유리 섬유를 포함하는 피복된 섬유 스트랜드로서, 상기 하나 이상의 유리 섬유가 이의 표면의 일부 또는 전체에 적용된 수성 사이징 조성물의 건조된 잔사의 제 1 층을 갖고, 상기 수성 사이징 조성물이 300 K의 온도에서 30 W/mK 보다 큰 열 전도도를 갖는 무기 고체 입자를 포함하는, 피복된 섬유 스트랜드를 포함하는 직물, 및

(ii) 상기 직물의 일부 또는 전체에 적용된 중합체성 매트릭스 물질 층

을 포함하는 전자 지지체; 및

(b) 상기 전자 지지체의 선택된 면의 선택된 부분에 인접하게 배치된 전기 전도성 층

을 포함하는 전자 회로판.
제 48 항에 있어서,

하나 이상의 유리 섬유가 E-유리 섬유, D-유리 섬유, S-유리 섬유, Q-유리 섬유, E-유리 유도체 섬유 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹중에서 선택되는 전자 회로판.
제 48 항에 있어서,

회로판의 일부 또는 전체를 통해 연장되는 하나 이상의 세공을 추가로 포함하는 전자 회로판.
제 48 항에 있어서,

지지체가 제 1, 제 2 또는 제 3 수준의 패키지인 전자 회로판.
(a) (i) 하나 이상의 유리 섬유를 포함하는 피복된 섬유 스트랜드로서, 상기 하나 이상의 유리 섬유가 이의 표면의 일부 또는 전체에 적용된 수성 사이징 조성물의 건조된 잔사의 제 1 층을 갖고, 상기 수성 사이징 조성물이 300 K의 온도에서 30 W/mK 보다 큰 열 전도도를 갖는 무기 고체 입자를 포함하는, 피복된 섬유 스트랜드를 포함하는 직물 및

(ii) 상기 직물의 일부 또는 전체에 적용된 중합체성 매트릭스 물질 층

을 포함하는 제 1 복합체 층; 및

(b) 상기 제 1 복합체 층과 상이한 제 2 복합체 층

을 포함하는 전자 지지체.
제 52 항에 있어서,

하나 이상의 유리 섬유가 E-유리 섬유, D-유리 섬유, S-유리 섬유, Q-유리 섬유,E-유리 유도체 섬유 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹중에서 선택되는 전자 지지체.
제 52 항에 있어서,

제 1, 제 2 또는 제 3 수준의 패키지인 전자 지지체.
(a) (i) (1) 하나 이상의 유리 섬유를 포함하는 피복된 섬유 스트랜드로서, 상기 하나 이상의 유리 섬유가 이의 표면의 일부 또는 전체에 적용된 수성 사이징 조성물의 건조된 잔사의 제 1 층을 갖고, 상기 수성 사이징 조성물이 300 K의 온도에서 30 W/mK 보다 큰 열 전도도를 갖는 무기 고체 입자를 포함하는, 피복된 섬유 스트랜드를 포함하는 직물 및

(2) 상기 직물의 일부 또는 전체에 적용된 중합체성 매트릭스 물질 층

을 포함하는 제 1 복합체 층; 및

(ii) 상기 제 1 복합체 층과 상이한 제 2 복합체 층

을 포함하는 전자 지지체; 및

(b) 상기 제 1 복합체 층, 제 2 복합체 층, 또는 제 1 및 제 2 복합체 층의 선택된 면의 선택된 부분에 인접하게 배치된 전기 전도성 층

을 포함하는 전자 회로판.
제 55 항에 있어서,

하나 이상의 유리 섬유가 E-유리 섬유, D-유리 섬유, S-유리 섬유, Q-유리 섬유,E-유리 유도체 섬유 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹중에서 선택되는 전자 회로판.
제 55 항에 있어서,

회로판의 일부 또는 전체를 통해 연장되는 하나 이상의 세공을 추가로 포함하는 전자 회로판.
제 55 항에 있어서,

지지체가 제 1, 제 2 또는 제 3 수준의 패키지인 전자 회로판.
(1) 세공이 형성될 직물 층의 일부분을 포함하는 전자 시스템 지지체를 세공 형성 장치와 일치되게 배치시키는 단계; 및

(2) 상기 직물 층의 일부분에 세공을 형성시키는 단계에 의해 전자 회로판용 전자 시스템 지지체의 직물 층을 통해 세공을 형성시키는 방법으로서,

상기 직물이, 300 K의 온도에서 30 W/mK 보다 큰 열 전도도를 갖는 무기 고체 입자를 포함하는 층을 하나 이상의 유리 섬유의 표면의 일부 또는 전체에 적용시킨 하나 이상의 유리 섬유를 포함하는 피복된 섬유 스트랜드를 포함하는 것인 세공의 형성 방법.