KR20010041521A - 무기 입자 피복된 유리 섬유 스트랜드 및 이를 포함하는제품 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보강 합성물로서 유용한 무기 입자 충전제 20중량% 이상으로 피복되고 함침된 유리 섬유 스트랜드를 제공한다.

Description

무기 입자 피복된 유리 섬유 스트랜드 및 이를 포함하는 제품{INORGANIC PARTICLE-COATED GLASS FIBER STRANDS AND PRODUCTS INCLUDING THE SAME}

열경화성 성형 작업에서, "웨트-쓰로우(wet-through)"(매트를 통과하여 중합체 매트릭스 물질이 침투하는 것) 및 "웨트-아웃(wet-out)"(매트내의 개개 섬유 묶음 또는 섬유 스트랜드를 통해 중합체 매트릭스 물질이 함침하는 것) 특성이 양호한 것이 바람직하다. 반대로, 통상적인 열가소성 성형 작업에서 분산 특성이 양호한 것이 우선적으로 고려된다.

일본 특허출원 제97-208268호는 수지 함침을 개선하기 위해 녹말 또는 합성 수지 및 평균 입자 크기가 5 내지 2000㎚(0.05-2㎛)인 콜로이드성 실리카, 탄산칼슘, 카올린 및 활석과 같은 무기 고체 입자 0.001-20.0중량%로 방사시킨 후 즉시 피복된 유리 섬유로 제조된 얀(yarn) 직물을 기술하고 있다. 본 발명의 상세한 설명의 문단 13에서, 20중량% 이상의 무기 고체 입자를 갖는 이러한 피복물은 유리 섬유에 도포될 수 없다는 것을 설명하고 있다. 미국특허 제3,312,569호는 합성물의 제조 도중 유리 보강 섬유간의 수지 침투를 개선하기 위해 유리 섬유의 표면에 알루미나의 입자를 흡착시키는 것을 기술하고 있다. 그러나 알루미나 및 실리카의 모스 경도(Moh's hardness) 값은 각각 약 9 및 약 7 이상이어서 부드러운 유리 섬유의 마모를 일으킬 수 있다[참조문헌: R.Weast, Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press, 1975,p F-22; 및 H.Katz et al., Handbook of Fillers and Plastics, 1987, p28].

소련 특허 제859400호는 유리 섬유 직물의 적층물을 제조하기 위해 페놀-포름알데히드 수지, 흑연, 몰리브데늄 디설파이드, 폴리비닐부티랄 및 계면활성제의 알콜성 용액을 포함하는 함침 조성물을 기술하고 있다. 휘발성 알콜 용매는 유리 섬유 제조용으로는 바람직하지 않다.

미국특허 제5,217,778호는 합성물의 마찰 특성을 향상시키거나 감소시키거나 개질시키기 위해 열경화성 접합제 또는 결합제 시스템으로 피복되고 함침된 유리 섬유, 금속성 와이어 및 폴리아크릴로니트릴 섬유의 합성 얀을 포함하는 건식 클러치 외장재를 기술하고 있다. 결합제는 탄소분말, 흑연, 금속 산화물, 황산바륨, 알루미늄 실리케이트, 연마된 고무 입자, 연마된 유기 수지, 중합화된 케슈넛트 오일, 점토, 실리카 또는 빙정석과 같은 마찰 입자를 포함한다[col.2, lines 55-66 참조].

다양한 중합체 매트릭스 물질과 상용성이고 통상적인 피복 조성물보다 저렴한 성분을 포함하는, 유리 섬유의 마모 및 파손을 억제하는 피복물이 필요하다.

발명의 요약 및 발명의 바람직한 실시태양의 상세한 설명은 첨부된 도면과 연관하여 이해하면 더욱 이해가 용이할 것이다.

발명의 요약

본 발명은 경도가 하나 이상의 유리 섬유의 경도를 초과하지 않는 무기 고체 입자가 총 고체 중량을 기준으로 20중량% 이상 포함된 수성 사이징 조성물의 건조된 잔여물로 적어도 일부가 피복된 하나 이상의 유리 섬유를 포함하는 피복된 섬유 스트랜드를 제공한다.

본 발명의 다른 양태는 하나 이상의 유리 섬유를 포함하는 피복된 섬유 스트랜드로서, 그 섬유 스트랜드는 (1)하나 이상의 유리 섬유 표면의 적어도 일부에 도포된 사이징 조성물의 건조된 잔여물 제1층 및 (2)제1층의 적어도 일부에 도포된 제2 수성 피복 조성물의 제2층을 가지며, 상기 제2 피복 조성물은 총 고체 중량을 기준으로 무기 고체 입자를 20중량% 이상 포함한다.

본 발명의 다른 양태는 하나 이상의 유리 섬유를 포함하는 피복된 섬유 스트랜드로서, 그 섬유 스트랜드는 (1)하나 이상의 유리 섬유 표면의 적어도 일부에 도포된 사이징 조성물의 건조 잔여물 제1층 및 (2)제1층의 적어도 일부에 도포된, 중합성 물질을 포함하는 제2 피복 조성물의 제2층 및 (3) 총 고체 중량을 기준으로 제2층의 적어도 일부에 도포된 분말화된 무기 고체 입자를 20중량% 이상 포함하는 제3층을 갖는다.

본 발명의 다른 양태는 (a)무기 고체 입자를 총 고체 중량을 기준으로 20중량% 이상 포함하는 수성 사이징 조성물의 건조된 잔여물로 적어도 부분적으로 피복시킨 하나 이상의 유리 섬유를 포함하는 피복된 섬유 스트랜드; 및 (b)중합성 매트릭스 물질을 포함하는 보강된 중합체 조성물을 제공한다.

본 발명의 다른 양태는 무기 고체 입자를 총 고체 중량을 기준으로 20중량% 이상 포함하는 수성 사이징 조성물의 건조된 잔여물로 적어도 부분적으로 피복시킨 하나 이상의 유리 섬유를 포함하는 피복된 섬유 스트랜드를 포함하는 직물을 제공한다.

본 발명의 다른 양태는 (a)무기 고체 입자를 총 고체 중량을 기준으로 20중량% 이상 포함하는 수성 사이징 조성물의 건조된 잔여물로 적어도 부분적으로 피복시킨 하나 이상의 유리 섬유를 포함하는 피복된 섬유 스트랜드를 포함하는 직물; 및 (b)직물의 적어도 일부에 도포된 중합체 매트릭스 물질층을 포함하는 전자 지지체를 제공한다.

본 발명은 또 다른 면으로 (a)(ⅰ)무기 고체 입자를 총 고체 중량을 기준으로 20중량% 이상 포함하는 수성 사이징 조성물의 건조된 잔여물로 적어도 부분적으로 피복시킨 하나 이상의 유리 섬유를 포함하는 피복된 섬유 스트랜드를 포함하는 직물; 및 (ⅱ)직물의 적어도 일부에 도포된 중합체 매트릭스 물질층을 포함하는 전자 지지체; 및 (b)전자 지지체의 선택된 측면의 선택된 부분에 근접하여 위치한 전기 전도층을 포함하는 전자 회로 기판을 제공한다.

또한 본 발명은 (a)(ⅰ)무기 고체 입자를 총 고체 중량을 기준으로 20중량% 이상 포함하는 수성 사이징 조성물의 건조된 잔여물로 적어도 부분적으로 피복시킨 하나 이상의 유리 섬유를 포함하는 피복된 섬유 스트랜드를 포함하는 직물; 및 (ⅱ)직물의 적어도 일부에 도포된 중합체 매트릭스 물질층을 포함하는 제1 합성물층; 및 (b)제1 합성물층과 다른 제2 합성물층을 포함하는 전자 지지체를 제공한다.

또 다른 면으로 본 발명은 (a)(ⅰ)(1)무기 고체 입자를 총 고체 중량을 기준으로 20중량% 이상 포함하는 수성 사이징 조성물의 건조된 잔여물로 적어도 부분적으로 피복시킨 하나 이상의 유리 섬유를 포함하는 피복된 섬유 스트랜드를 포함하는 직물; 및 (2)직물의 적어도 일부에 도포된 중합체 매트릭스 물질층을 포함하는 제1 합성물층; 및 (ⅱ)제1 합성물층과 다른 제2 합성물층을 포함하는 전자 지지체; 및 (b)제1 및/또는 제2 합성물층의 선택된 측면의 선택된 부분에 근접하여 위치한 전기 전도층을 포함하는 전자 회로 기판을 제공한다.

본 특허출원은 (노비치(B. Novich) 등의) "무기 입자 피복된 유리 섬유 스트랜드 및 이를 포함하는 제품"이란 제목의 미국특허출원 제09/034,056호의 부분연속출원이다.

본 특허출원은 본 출원과 각각 동시 계류중인 1998년 3월 3일 출원된 미국특허출원 제09/034,078호의 부분연속출원인 (노비치 등의) "유리 섬유 스트랜드의 마모를 억제하는 방법"이란 제목의 미국특허출원 제______호; 1998년 3월 3일 출원된 미국특허출원 제09/034,663호의 부분연속출원인 (노비치 등의) "열전도성 무기 고체 입자로 피복된 유리 섬유 스트랜드 및 이를 포함하는 제품"이란 제목의 미국특허출원 제______호; 1998년 3월 3일 출원된 미국특허출원 제09/034,077호의 부분연속출원인 (노비치 등의) "함침된 유리 섬유 스트랜드 및 이를 포함하는 제품"이란 제목의 미국특허출원 제______호; 1998년 3월 3일 출원된 미국특허출원 제09/034,525호의 부분연속출원인 (노비치 등의) "무기 윤활제-피복된 유리 섬유 스트랜드 및 이를 포함하는 제품"이란 제목의 미국특허출원 제______호; 1998년 8월 6일 출원된 미국특허출원 제09/130,270호의 연속출원인 (노비치 등의) "유리 섬유-보강된 적층판, 전자 회로 기판 및 직물의 어셈블리 방법"이란 제목의 미국특허출원 제______호와 관련된 것이다.

본 발명은 일반적으로 보강 조성물로서의 피복된 유리 섬유 스트랜드에 관한 것이고, 구체적으로 20중량% 이상의 고체 충전 입자로 피복된 유리 섬유 스트랜드에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 수성 사이징 조성물의 건조된 잔여물 제1층을 갖는 피복된 섬유 스트랜드의 투시도이다.

도 2는 사이징 조성물의 건조된 잔여물의 제1층 및 그 위에 본 발명의 제 2 수성 피복 조성물의 제2층을 갖는 피복된 섬유 스트랜드의 투시도이다.

도 3은 사이징 조성물의 건조된 제1층, 제2 수성 피복 조성물의 제2층 및 그 위에 본 발명에 따른 제3층을 갖는 피복된 섬유 스트랜드의 투시도이다.

도 4는 본 발명의 합성물의 상면도이다.

도 5는 본 발명의 직물의 상면도이다.

도 6은 본 발명의 전자 지지체의 단면도이다.

도 7 및 도 8은 본 발명의 전자 지지체의 선택적인 실시양태의 단면도이다.

본 발명의 유리 섬유 스트랜드는 가공하는 동안 섬유가 마모나 파손되는 것을 방지할 뿐만 아니라 조성물의 형성에 있어서 양호한 웨트-쓰로우, 웨트-아웃 및 분산 특성을 제공할 수 있는 균일한 피복물을 포함한다. 본 발명의 피복된 유리 섬유 스트랜드의 또 다른 바람직한 특성은 양호한 열적 안정성, 양호한 가수분해 안정성, 양호한 적층 강도, 고습도, 반응성 산 및 알칼리 존재하에서의 낮은 부식성 및 반응성, 및 다양한 중합체 매트릭스 물질과의 호환성으로, 이는 적층화 이전에 열 세척의 필요성을 제거할 수 있다.

본 발명의 피복된 섬유 스트랜드의 또 다른 중요한 장점은 제직 또는 편직 도중에 양호한 가공성을 갖는 것이다. 본 발명의 피복된 섬유 스트랜드의 또 다른 특징은 보풀이 적고, 절단된 세사가 적고, 스트랜드 장력이 낮고, 플라이어빌리티(fliability)가 높고, 삽입 시간이 짧은 것으로, 이는 제직 또는 편직을 촉진시킬 수 있고, 인쇄 회로 기판 용품에 있어 표면의 흠이 적은 직물을 제공한다.

도 1에서, 같은 번호는 같은 구성요소를 지칭하고, 하나 이상의 유리 섬유(12) 또는 석영 섬유를 포함하는 피복된 섬유 스트랜드(10)를 도시한다. 바람직하게는 스트랜드(11)는 한 다발의 유리 섬유(12)를 포함한다. 본원에서 사용된 용어 "스트랜드"는 하나 이상의 개개의 섬유를 의미한다. 용어 "섬유"는 개개의 세사를 의미한다. 섬유(12)는 평균 섬유 직경이 5㎛ 이상, 바람직하게는 7㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 9㎛ 이상이다.

유리 섬유(12)는 E-유리, A-유리, C-유리, D-유리, R-유리, S-유리, E-유리 유도체와 같은 섬유화가능한 유리 조성물로부터 제조되는 것을 포함하는 당업자에게 공지된 임의의 형태의 섬유화가능한 유리 조성물로 제조될 수 있다. 본원에서 사용된 E-유리 유도체란 소량의 불소 및/또는 붕소를 포함하는 유리 조성물이고, 바람직하게는 불소가 없는 및/또는 붕소가 없는 유리 조성물이다. 추가로, 본원에서 사용된 소량의 의미는 약 1중량% 미만의 불소, 약 5중량% 미만의 붕소를 의미한다. 현무암 및 광물면 섬유는 본 발명에서 유용한 또 다른 유리 섬유의 예이다. 바람직한 유리 섬유는 E-유리 또는 E-유리 유도체로 제조된다. 이러한 조성물 및 이로부터의 유리 세사를 제조하는 방법은 당업자에게 공지되어 있고 본원에서 추가로 논의할 필요는 없다. 만일 부가적인 정보가 필요하다면 이러한 유리 조성물 및 유리화 방법은 참조문헌[K.Loewenstein, The Manufacturing Technology of Glass Fibres, 3d Ed. 1993, pp30-44, 47-60, 115-122 and 126-135] 및 미국특허 제4,542,106호 및 제5,789,329호에 기술되어 있다.

유리 섬유에 더하여, 피복된 섬유 스트랜드(10)는 추가로 예를 들어 비-섬유 무기 물질, 천연 물질, 유기 중합체 물질 및 이들의 조합물과 같은 다른 섬유화가능한 천연 또는 합성 물질로부터 제조된 섬유를 포함한다. 본원에서 사용된 용어 "섬유화가능한"의 의미는 일반적으로 연속 세사, 섬유, 스트랜드 또는 얀으로 제조될 수 있는 물질을 뜻한다.

적합한 비-유리 무기 섬유는 탄화규소, 탄소, 흑연, 뮬리트, 산화알루미늄 및 압전기 세라믹 물질로부터 제조된 세라믹 섬유를 포함한다. 적합한 동물성 및 식물성 유도된 천연 섬유의 예는 면, 셀룰로즈, 천연 고무, 아마, 모시, 대마, 사이살삼 및 모를 포함한다. 적합한 합성 섬유는 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 것이다. 본 발명 및 이러한 섬유를 가공하고 제조하는 방법에 유용한 비-유리 섬유는 참조문헌[Encyclopedia of Polymer Science and Techbology, Vol.6(1967) pp505-712]에서 기술되어 있다. 임의의 상기 물질의 공중합체 또는 블렌드 또는 임의의 상기 물질로부터 제조된 섬유의 조합물은 본 발명에서 사용될 수 있다.

본 발명은 일반적으로 유리 섬유 스트랜드의 문맥에서 기술하고 있지만, 당업자는 스트랜드(10)가 추가로 상기에서 언급된 하나 이상의 비-유리 섬유를 포함할 수 있는 것으로 이해하여야 한다.

도 1을 계속하여 설명하면, 바람직한 실시양태에서, 본 발명의 섬유 스트랜드(10)의 섬유(12)는 섬유(12)의 표면(16)의 한 부분(17) 이상에 도포된 수성 사이징 조성물의 건조된 잔여물의 제1층(14)으로 함침되어 있어 섬유 표면(16)이 가공하는 동안 부식되지 않도록 보호되고 섬유(12)의 절단도 방지된다. 바람직하게는 수성 사이징 조성물의 건조된 잔여물는 전체 외부 표면(16) 또는 섬유(12)의 외피에 도포된다.

본원의 바람직한 실시양태에서, 용어 "사이즈", "사이즈된" 또는 "사이징"은 섬유 형성후 즉시 섬유에 도포된 피복 조성물을 의미한다. 또 다른 바람직한 실시양태에서, 용어 "사이즈", "사이즈된" 또는 "사이징"은 열 또는 화학 처리에 의해 통상적인 제1 피복 조성물이 제거된 후 섬유에 도포된 피복 조성물("후처리 사이즈"로서 공지됨)를 의미하는데, 즉, 후처리 사이즈는 직물형태에 포함된 유리 섬유에 도포된다.

수성 사이징 조성물은 섬유(12)의 외피(16) 사이에 위치하거나 바람직하게 이에에 부착된 다량의 무기 고체 입자(18)을 포함한다. 본원에서 사용된 용어 "고체"는 보통 응력에서 유동성을 감지할 수 있는 물질을 의미하고, 변형시키려는 힘에 대해 저항하는 한정된 능력을 가지며, 통상적인 조건하에서 명확한 크기 및 형태를 유지하는 것을 의미한다[참조문헌: Webster's Third New International Dictionary of the English Language-Unabridged(1971), p2169]. 추가로 본원에서의 용어 "고체"는 결정성 및 비-결정성 물질을 포함한다.

바람직하게 고체 입자(18)는 최소 평균 입자 크기(19)(평형 구 직경)가 3㎛ 이상이고, 바람직하게는 약 5㎛ 이상이고, 약 3 내지 약 1000㎛, 바람직하게는 약 5 내지 약 1000 ㎛, 더욱 바람직하게는 10 내지 약 25㎛ 범위내이다. 바람직하게는, 각각의 고체 입자는 최소 입자 크기가 3㎛ 이하이고, 바람직하게는 약 5㎛ 이하이다. 고체 입자의 최소 평균 입자 크기(19)는 일반적으로 유리 섬유의 평균 직경에 상당한다. 상기 언급된 입자 크기는 일반적으로 덜 비싸고 현탁되기가 용이하기 때문에 부분적으로 더욱 작은 입자 크기가 바람직한 것으로 여겨진다. 또한, 상기 서술된 바와 같은 사이즈의 입자로 피복된 스트랜드로 제조된 직물은 더욱 작은 사이즈의 입자로 피복된 스트랜드로 제조된 직물과 비교하였을 경우 중합체 매트릭스 물질로 주입된 경우 더욱 양호한 "웨트-쓰로우"(wet-through) 및 "웨트-아웃"(wet-out) 특성을 나타낸다.

고체 입자(18)의 구조 또는 형태는 일반적으로 구형(예: 구슬, 극소구슬 또는 고체 공동(hollow) 구), 입방형, 판상 또는 침상(예: 신장된 또는 섬유상)일 수 있다. 적합한 입자 특성은 참조문헌[H.Katz et al., Ed., Handbook of Fillers and Plastics, 1987, pp9-10]에 기술되어 있다. 고체 입자(18)는 바람직하게 최소 평균 입자 크기(평형 구 직경)가 3㎛ 이상, 바람직하게는 약 5㎛ 이상을 유지하고, 특히 이들의 최소 입자 크기(등가 규형 직경)는 예를 들어 제직, 조방 스트랜드 및 기타 가공 공정동안 인접 섬유간에 발생되는 힘과 같은 가공 조건하에서 3㎛ 이상, 바람직하게는 약 5㎛ 이상을 유지하여 인접 섬유(23, 25) 사이의 간극 공간을 유지한다. 다른 말로 고체 입자는 바람직하게는 약 25℃ 이상의 온도, 더욱 바람직하게는 약 400℃ 이상의 온도에 노출되는 경우와 같은 통상적인 유리 섬유 가공 조건하에서 최소 입자 크기 이하의 입자 크기로 부서지거나 탈형되지 않는다.

유리 섬유는 인접한 유리 섬유의 거친 표면 및/또는 다른 고체 물체 또는 유리 섬유가 제직 또는 조방과 같은 제조 또는 후속적인 가공동안 접촉하는 물질과의 접촉으로 인한 마모에 견뎌야 한다. 본원에서의 "마모"(abrasive wear)는 유리 섬유에 손상을 주기에 충분히 단단한 물질의 입자, 모서리 또는 물체와 마찰 접촉함으로써 우리 섬유가 절단되거나 유리 섬유 표면이 긁히거나 잘려나가는 것을 의미한다[참조문헌: K.Ludema, Friction, Wear, Lubrication, 1996, p129]. 유리 섬유 스트랜드의 마모는 가공하는 동안 스트랜드의 절단을 초래하거나 직물 및 합성물과 같은 제품의 표면에 흠을 내게 되어, 폐기물 처리 비용 및 제조 비용을 증가시킨다.

마모를 최소화하기 위하여, 고체 입자는 유리 섬유의 경도를 초과하지 않는, 즉 유리 섬유의 경도 이하의 경도여야 한다. 고체 입자 및 유리 섬유의 경도는 비커(Vicker) 또는 브리넬(Brinell) 경도와 같은 임의의 통상적인 경도 측정방법에 의해 측정될 수 있으나, 바람직하게는 물질의 표면의 상대적 긁힘에 대한 저항성을 나타내는 모스 경도 값에 따라 결정된다. 일반적으로 유리 섬유의 모스 경도 값은 일반적으로 약 4.5 내지 약 6.5 범위내이고, 바람직하게는 약 6이다[참조문헌: R. Weast(Ed), Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press, 1975 pF-22]. 고체 입자의 모스 경도 값은 바람직하게는 약 0.5 내지 약 6 범위내이다. 본 발명에서 사용하기에 적합한 고체 입자의 몇몇 제한되지 않는 예의 모스 경도 값은 하기 표 A에 나타난다.

상술한 바와 같이, 모스 경도 값은 물질의 긁힘 저항성에 관계되는 것이다. 본 발명은 표면에서의 경도가 표면아래 입자 내부의 경도와 다른 입자에 대해 고찰한다. 더욱 구체적으로, 입자 표면은 피복, 피복(클래딩) 또는 입자를 캡슐화하는 것과 같은 당업계에서 공지된 임의의 제한되지 않는 방법으로 개질될 수 있고, 당업계에서 공지된 임의의 기술을 사용하여 이의 표면 특성을 화학적으로 변화시킬 수 있다. 그 결과 입자의 표면 경도는 유리 섬유의 경도 이하인 반면 표면아래 내부의 입자의 경도는 유리 섬유의 경도 이상이다. 예를 들어 본 발명은 이에 제한되지는 않으나, 탄화규소 및 질화알루미늄과 같은 무기 입자는 실리카 카보네이트 또는 나노클레이(nanoclay) 피복으로 제공될 수 있다. 더우기, 알킬 측쇄를 갖는 실란 커플링제는 많은 산화물 입자의 표면과 반응하여 더욱 부드러운 표면을 제공할 수 있다.

일반적으로, 본원에서 유용한 고체 입자(18)는 세라믹 물질, 금속 물질 및 이들의 혼합물로부터 제조될 수 있다. 적합한 세라믹 물질은 금속 질화물, 금속 산화물, 금속 탄화물, 금속 황화물, 금속 붕소화물, 금속 실리케이트, 금속 카보네이트 및 이들의 혼합물로부터 제조될 수 있다.

적합한 금속 질화물의 제한되지 않는 예는 질화붕소이고, 이는 본원에서 유용한 고체 입자를 제조하기에 바람직한 무기 물질이다. 유용한 금속 산화물의 제한되지 않는 예는 산화아연이다. 적합한 금속 황화물은 이황화몰리브데늄, 이황화탄탈, 이황화텅스텐 및 황화아연을 포함한다. 유용한 금속 실리케이트는 알루미늄 실리케이트 및 마그네슘 실리케이트를 포함한다. 적합한 금속 물질은 흑연, 몰리브데늄, 백금, 팔라듐, 니켈, 알루미늄, 구리, 금, 철, 은 및 이들의 혼합물이다. 알루미나 및 실리카의 유용한 혼합물은 비산회이다.

바람직하게, 무기 고체 입자(18)는 또한 고체 윤활제이다. 본원에 사용된 바와 같이 "고체 윤활제는 무기 고체 입자(18)가 이들을 얇고 편평한 판으로 깎도록 야기하여 서로서로 쉽게 미끌어지고 그럼으로써 유리 섬유 표면과 인접한 고체 표면간에 감마(減摩) 윤활 효과를 갖도록 하여, 이들 중 하나가 움직이도록 하는 특징적인 결정의 성질을 갖는 것을 의미한다[참조문헌: R.Lewis, Sr., Hawley's Condensed Chemical Dictionary, 12th Ed.1993, p712]. 마찰은 하나가 다른 하나 위로 미끌어지는 것에 대한 저항이다[참조문헌: F.Clauss, Solid Lubricants and Self-Lubricating Solids, 1972, p1].

바람직한 실시양태에서, 고체 윤활제 입자는 박막 구조를 갖는다. 박막 또는 육방 결정구조를 갖는 입자는 원자의 시트 또는 판이 시트간에 강한 결합 및 시트간의 반델왈스 결합을 갖는 육방 배열로 이루어지는데 이는 시트간에 깎임강도가 낮아지게 한다[참조문헌: Friction, Wear, Lubricantion, p125, Solid Lubricants and Self-Lubricating Solids, p19-22, 42-54, 75-77, 80-81, 90-102, 113-120 and 128; and W. Campbell "Solid Lubricants", Boundary Lubrication; An Appraisal of World Literature, ASME Research Committee on Lubrication, 1969, p202-203]. 박막 플러린(부키볼) 구조를 갖는 무기 고체 입자는 또한 본 발명에서 유용하다.

박막 구조를 갖는 적합한 무기 고체 윤활제 입자의 제한되지 않는 예는 질화붕소, 흑연, 금속성 디칼코게니드, 운모, 활석, 석고, 카올리니트, 방해석, 요오드화카드늄, 황화은 및 이들의 혼합물을 포함한다. 바람직한 무기 고체 윤활제 입자는 질화 붕소, 흑연, 금속 디칼코게니드 및 이들의 혼합물이다. 적합한 금속 디칼코게니드는 이황화몰리브데늄, 몰리브데늄 디셀레니드, 이황화탄탈, 탄탈 디셀레니드, 이황화텅스텐, 텅스텐 디셀레니드 및 이들의 혼합물을 포함한다.

육방 결정 구조를 갖는 질화붕소 입자는 수성 사이징 조성물에 사용하는 것이 가장 바람직하다. 질화붕소, 황화아연 및 몬모릴로니트(montmorillonite) 입자는 조성물내에서 나일론 6,6과 같은 중합체 매트릭스 물질과 함께 양호한 미백효과를 제공한다.

본 발명에서 사용하기에 적합한 질화붕소 입자의 제한되지 않는 예는 오하이오주 레이크우드의 어드벤스트 세라믹 코포레이션으로부터 시판되는 폴라썸(PolarTherm) 100 시리즈(PT 120, PT140, PT160 및 PT 180), 300 시리즈(PT350) 및 600 시리즈(PT620, PT630, PT640 및 PT670) 질화붕소 분말 입자이다. "중합체 물질을 위한 폴라썸 열 전도 충전제"는 오하이오주 레이크우드의 어드벤스트 세라믹 코포레이션의 기술 공보에 기술되어 있다. 이러한 입자는 25℃에서 열전도성이 약 250-300W/m·。K이고, 유전상수가 약 3.9이고 및 부피 저항률이 약 10¹⁵Ω㎝이다. 100 시리즈 분말은 평균 입자 크기 범위가 약 5 내지 약 14㎛이고, 300 시리즈는 평균 입자 시이즈가 약 100 내지 약 150㎛ 범위이고, 600 시리즈는 평균 입자 크기가 약 16 내지 약 200㎛ 범위이다.

고체 윤활제 입자(18)는 수중 분산액, 현탁액, 유화액 상태로 존재한다. 미네랄 오일 또는 알콜과 같은 기타 용매는 (바람직하게는 약 5중량% 미만으로) 사이징 조성물에 포함될 수 있다. 수중 약 25중량% 질화붕소의 바람직한 비제한적인 예는 테네시주 오크 리지드의 ZYP 코팅즈 인코포레이티드로부터 시판되는 오팍 보론 니트라이드 릴리스코트-콘크(ORPAC BORON NITRIDE RELEASECOAT-CONC)이다. 오팍 보론 니트라이드 릴리스코트-콘크는 ZYP 코팅즈 인코포레이티드의 기술공보에 기술되어 있다. 공급자에 따라, 생산품에서 질화붕소 입자는 평균 입자 크기가 약 3㎛ 미만이다. 분산액은 약 1%의 마그네슘-알루미늄 실리케이트를 갖고, 이는 공급자에 따라 질화붕소 입자가 분산액이 도포되는 기재에 결합한다. ZYP 코팅즈로부터 시판되는 기타 유용한 생산품은 보론 니트라이드 루브리코트(BORON NITRIDE LUBRICOAT) 페인트, 브라제 스톱(BRAZE STOP) 및 웰드 릴리스(WELD RELEASE) 제품을 포함한다.

다른 실시양태에서, 본 발명의 사이징, 제2 피복 또는 제3 피복 조성물은 시멘트와 같은 알칼리 물질과 반응하여 알칼리-실리케이트를 형성하여 유리 표면의 알칼리 공격을 방해하는 가용성 규소-기저 그룹을 포함하는 충전제를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 충전제는 또한 알루미늄과 같은 다가 금속 양이온을 포함한다. 이러한 충전제의 예는 실란-처리된 탄산칼슘, 카올린, 실리카, 알루미노실리케이트 및 플라이 애쉬와 같은 화산회 물질을 포함한다.

바람직한 실시양태에서, 사이징 조성물은 바람직하게는 필수적으로 수화가능한 무기 고체 윤활제 입자 또는 부식성 실리카 입자 또는 탄산칼슘이 없다. 즉 사이징 조성물은 바람직하게는 총 고체 중량을 기준으로 약 20중량% 미만, 더욱 바람직하게는 약 5중량% 미만, 가장 바람직하게는 약 0.001중량% 미만의 수화가능한 무기 윤활제 입자, 부식성 실리카 입자 또는 탄산칼슘을 포함한다.

본원의 "수화가능한"의 의미는 고체 무기 윤활제 입자가 물 분자와 반응하여 수화물을 형성하고 수화물의 물 또는 결정의 물을 포함하는 것을 의미한다. "수화물"은 H-OH 결합이 쪼개지지 않고 물질과 물 분자가 반응하여 생성된다[참조문헌: R.Lewis, Sr., Hawley's Condensed Chemical Dictionary, 12th Ed., 1993, p609-610 and T.Perros, Chemistry, 1967, p186-187]. 수화물의 화학식에서 물 분자의 첨가는 통상적으로 중앙의 점으로 표시(예: 3MgO·4SiO₂·H₂O·(활석, Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O(카올리네이트))한다. 수화물은 수화된 물질내에서 양이온과 통합되고 구조 및/또는 구조적 물의 붕괴없이 제거될 수 없는 통합된 물을 포함하여, 구조내에 간극을 차지하여 전하 균형을 전복하지 않고 정전기적 에너지를 첨가한다[참조문헌: R. Evans, An Introduce to Crystal Chemistry, 1948, p276].

반면 바람직하지 않게는, 수성 사이징 조성물은 수화 불가능한 무기 고체 윤활제 물질에 더하여 수화가능하거나 수화된 무기 고체 윤활제 물질을 포함할 수 있다. 이러한 수화가능한 무기 고체 윤활제 물질의 제한되지 않는 예는 운모(예: 백운모), 활석, 몬모릴로니트, 카올리니트 및 흑연(CaSO₄·2H₂O)를 포함하는 클레이 광물 필로실리케이트이다.

또 다른 바람직한 실시양태에서는, 무기 고체 입자(18)이 열 전도성이다. 즉, 예를 들어 질화붕소, 흑연, 금속성 무기 고체 윤활제와 같이 열 전도성이 약 30W/mK 이상인 것이다. 고체 물질의 열 전도성은 약 300。K 온도에서 ASTM C-177-85에 따른 보호된 핫 플레이트 방법과 같은 당업자에서 공지된 임의의 방법으로 측정될 수 있다.

또 다른 바람직한 실시양태에서, 무기 고체 입자(18)는 전기적으로 절면성이거나 전기 저항성이 높은 것이다. 즉, 질화붕소와 같이 전기저항이 약 1000μΩ-㎝ 이상인 것이다.

무기 고체 윤활제 입자는 총 고체에 대하여 사이징 조성물을 20 내지 99중량%, 바람직하게는 25 내지 80중량%, 더욱 바람직하게는 약 50 내지 약 60중량%를 포함한다.

무기 고체 입자뿐만 아니라, 수성 사이징 조성물은 바람직하게는 열경화성 물질, 열가소성 물질, 녹말 및 이들의 혼합물과 같은 하나 이상의 중합체 필름-형성 물질을 포함한다. 바람직하게는 중합체 필름-형성 물질은 유리 섬유의 표면(16)에 도포하는 경우 일반적으로 연속적 필름을 형성한다.

일반적으로, 중합체-필름 형성 물질의 양은 총 고체 중량을 기준으로 사이징 조성물 약 1 내지 99중량%, 바람직하게는 20 내지 75중량%, 더욱 바람직하게는 약 40 내지 약 50중량% 범위내이다.

열경화성 중합체 필름-형성 물질은 본 발명의 유리 섬유 스트랜드를 피복하기 위한 수성 사이징 조성물에 사용하기 위한 바람직한 중합체 필름-형성 물질이다. 이러한 물질은 다기능 에폭시 수지인 FR-4 에폭시 수지 및 특히 본 발명에서는 이기능성 브롬화된 에폭시 수지와 같은 인쇄 회로 기판에 사용하는 적층판에서 사용되는 열경화성 매트릭스 물질과 호환성이 있다[참조문헌: 1 Eletronic Materials Handbook^TM, ASM International, 1989, p534-537].

유용한 열경화성 물질은 열경화성 폴리에스테르, 에폭시 물질, 비닐 에테르, 페놀릭, 아미노플라스트, 열경화성 폴리우레탄 및 이들의 혼합물을 포함한다. 적합한 열경화성 폴리에스테르는 위스콘신주, 포트 워싱톤의 쿡 컴포지트 앤드 폴리머로부터 시판되는 스틸폴(STYPOL) 폴리에스테르 및 이탈리아리의 코모의 DSM B.V.로부터 시판되는 네옥실(NEOXIL) 폴리에스테르를 포함한다.

바람직한 실시양태에서, 열경화성 중합체 물질은 에폭시 물질이다. 유용한 에폭시 물질은 폴리하이드릭 알콜 또는 티올의 폴리글리시딜 에테르와 같은 분자내 하나 이상의 에폭시 또는 옥시란 그룹을 포함한다. 적합한 에폭시 필름-형성 중합체의 예는 텍사스주, 휴스톤의 쉘 케미칼 캄파니로부터 시판되는 에폰(EPON) 836 및 에폰 880 에폭시 수지를 포함한다.

유용한 열가소성 중합체 물질은 비닐 중합체, 열가소성 폴리에스테르, 폴리올레핀, 폴리아미드(예: 지방족 폴리아미드 또는 아라미드와 같은 방향족 폴리아미드), 열가소성 폴리우레탄, 아크릴 중합체 및 이들의 혼합물을 포함한다. 본 발명에서 유용한 바람직한 비닐 중합체는 폴리비닐 피롤리논(예: PVP K-15, PVP K-30, PVP K-60 및 PVP K-90)으로, 이들은 각각 뉴저지주, 웨인의 ISP 케미컬로부터 시판된다. 기타 적합한 비닐 중합체는 네셔널 스타치로부터 시판되는 레진(Resyn) 2828 및 1037 비닐 아세테이트 공중합체 유화액, 및 펜실베니아주, 알렌타운의 에이치 비 풀러(H. B. Fuller) 및 에어 프러덕츠 앤드 케미칼 캄파니로부터 구입가능한 기타 폴리비닐 아세테이트를 포함한다.

본 발명에서 유용한 열가소성 폴리에스테르는 데스모펜(DESMOPHEN) 2000 및 데스모펜 2001 KS를 포함하고, 이는 펜실베니아주, 피츠버그의 바이어로부터 시판된다. 바람직한 폴리에스테르는 오하이오주, 콜롬부스의 보르덴 케미컬즈로부터 시판되는 RD-847A 폴리에스테르이다. 유용한 폴리아미드는 제너럴 밀스 케미컬즈 인코포레이티드로부터 시판되는 버사미드(VERSAMID) 제품이다. 유용한 열가소성 폴리우레탄은 일리노이주, 시카고의 위토 케미칼 캄파니로부터 시판되는 위트코본드(WITCOBOND) W-290H 및 뉴욕주, 힉스빌의 루코 폴리머 캄파니로부터 시판되는 루코탄(RUCOTHANE) 2011L 폴리우레탄 라텍스를 포함한다.

수성 사이징 조성물은 하나 이상의 열가소성 중합체 물질과 하나 이상의 열경화성 중합체 물질의 혼합물을 포함할 수 있다. 인쇄 회로 기판에 대한 적층판으로서 바람직한 실시양태에서, 수성 사이징 조성물 중합체 물질은 RD-847A 폴리에스테르 수지, PVP K-30 폴리비닐 피롤리돈, 데스모펜 2000 폴리에스테르 및 버사미드 폴리아미드의 혼합물을 포함한다. 인쇄 회로 기판에 대한 적층판으로서 또 다른 바람직한 실시양태에서, 수성 사이징 조성물 중합체 물질은 에폰 826 에폭시 수지 및 PVP K-30 폴리비닐 피롤리돈의 혼합물을 포함한다.

유용한 녹말은 감자, 옥수수, 밀, 밀옥수수, 사고(sago), 쌀, 마일로 및 이들의 혼합물이다. 유용한 녹말의 제한되지 않는 예는 네델란드의 아베베(AVEBE)로부터 시판되는 콜텍스(Kollotex) 1250(에틸렌 옥사이드로 에테르화된 저-점성, 저 아밀로즈 감자-기저 녹말이다.

중합체 물질은 수용성, 유화성, 분산성 및/또는 경화성 물질일 수 있다. 본원에서 "수 가용성"은 중합체 물질이 필수적으로 균일하게 블렌드되거나 및/또는 분자학적으로 또는 이온으로 물 속에 분산되어 용액을 형성할 수 있는 것이다[참조문헌: Hawley's, p1075].

"유화성"의 의미는 필수적으로 유화제 존재하에서 수중 안정한 호합물을 형성하거나 현탁될 수 있는 것이다[참조문헌: Hawley's, p461]. 적합한 유화제의 제한되지 않는 예는 하기에 있다. "분산성"의 의미는 중합체 물질의 임의의 성분이 라텍스와 같은 미분된 입자와 같이 물 속에서 분산될 수 있는 것이다[참조문헌: Hawley's, p435]. 현탁액의 균질성은 습윤제, 분산제 또는 유화제(계면활성제)의 첨가로 증가될 수 있을 것이다. "경화성"의 의미는 사이징 조성물의 중합체 물질 및 기타 성분이 필름으로 통합되거나 서로 연결되어 중합체 물질의 물리적 성질이 변할 수 있다는 것이다[참조문헌: Hawley's, p331].

상술한 중합체 물질에 더하여, 수성 사이징 조성물은 바람직하게는 오르가노 실란 커플링제, 전이금속 커플링제, 포스포네이트 커플링제, 알루미늄 커플링제, 아미노-포함 워너 커플링제 및 이들의 혼합물과 같은 하나 이상의 유리 섬유 커플링제를 포함한다. 이 커플링제는 통상적으로 이가성이다. 각각 금속 또는 규소 원자는 유리 표면 및/또는 수성 사이징 조성물의 성분과 반응하거나 배위성인 하나 이상의 그룹에 연결된다.

본원에서 용어 "배위하다(compatibilize)"는 그룹이 극성, 습윤 또는 용매화 힘에 의해 유리 표면 및/또는 사이징 조성물의 성분에 결합하지 않고 화학적으로 부착된 것을 의미한다. 가수분해성 그룹의 예는 하기와 같다:

[여기서, R¹은 C₁-C₃알킬이고; R²은 H 또는 C₁-C₄알킬이고; R³및 R⁴은 각각 독립적으로 H, C₁-C₄알킬 또는 C₆-C₈아릴 중에서 선택되고; R⁵은 C₄-C₇알킬렌이다] 및 모노하이드록시 및/또는 1,2- 또는 1,3-글리콜의 사이클릭 C₂-C₃잔여물이다. 적합한 융화 그룹 또는 기능 그룹의 예는 에폭시, 글리시독시, 머캅토, 시아노, 알릴, 알킬, 우레타노, 할로, 이소시아네이토, 우레이도, 이미다졸리닐, 비닐, 아크릴라토, 메타클릴라토, 아미노 또는 폴리아미노 그룹이다.

기능성 오르가노 실란 커플링제는 본 발명에 사용하기에 바람직하다. 유용한 기능성 오르가노 실란 커플링제의 예는 감마-아미노프로필 트리알콕시실란, 감마-이소시아네이토프로필트리에톡시실란, 비닐-트리알콕시실란, 글리시독시프로필트리알콕시실란 및 우레이도프로필트리알콕시실란을 포함한다. 바람직한 기능성 오르가노 실란 커플링제는 (뉴욕주, 테리타운의 OSi 스페셜티즈 인코포레이티드로부터 시판되는) A-187 감마-글리시독시프로필트리메톡시실란, A-174 감마-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, A-1100 감마-아미노프로필트리에톡시실란 실란커플링제, A-1108 아미노 실란 커플링제 및 A-1160 감마-우레이도프로필트리에톡시실란을 포함한다. 오르가노 실란 커플링제는 바람직하게는, 약 1:1 화학량론 비에서 섬유에 도포되기 전에 물로 부분적 이상으로 가수분해되거나, 바람직하게는, 가수분해되지 않은 형태로 도포될 수 있다.

적합한 전이금속 커플링제는 티타늄, 지르코늄, 이트늄 및 크롬 커플링제를 포함한다. 적합한 티타네이트 커플링제 및 지르코네이트 커플링제는 켄리치 페트로케미칼 캄파니로부터 상업적으로 구입가능하다. 적합한 크롬 착체는 델라웨어주, 윌밍톤의 이 아이 듀퐁 드 네모스(E.I. duPont de Nemours)로부터 상업적으로 구입가능하다. 아미노-포함 워너-형 커플링제는 크롬과 같은 3가 핵원자가 아미노기를 갖는 유기산과 배위된 착화합물이다. 당업자에게 공지된 기타 금속 킬레이트 및 배위 형 케플링제는 본원에서 사용될 수 있다.

커플링제의 양은 총 고체 중량을 기준으로 수성 사이징 조성물의 약 1 내지 약 99중량%, 바람직하게는 약 1 내지 약 10중량% 범위이다.

수성 사이징 조성물은 추가로 상술한 중합체 물질과 화학적으로 다른 하나 이상의 유기 윤활제를 포함할 수 있다. 수성 사이징 조성물은 약 60중량% 이상의 유기 윤활제를 포함할 수 있고, 사이징 조성물은 필수적으로 유기 윤활제가 없는 것이 바람직한데, 즉 유기윤환제 약 20중량% 미만을 포함하거나, 더욱 바람직하게는 유기 윤활제가 없는 것이다. 이러한 유기 윤활제는 예를 들어, 뉴저지주, 프린스톤의 롱폴락(Rhone Poulenc)로부터 시판되는, 지방산의 아민 염, 캣이온(CATION) X와 같은 알킬 이미다졸린 유도체, 산 용해된 지방산 아미드, 지방산 축합물 및 에메리(EMERY) 6717과 같은 아미드 치환된 폴리에틸렌 이민, 일리노이주, 칸카키의 헨켈 코포레이션으로부터 시판되는 부분적으로 아미드화된 폴리에틸렌 이민과 같은 양이온성, 비이온성 및 음이온성 윤활제 및 이들의 혼합물을 포함한다.

수성 사이징 조성물은 무기 입자와 같은 수성 사이징 조성물의 유화성 또는 분산성 성분에 대한 하나 이상의 유화제를 포함할 수 있다. 적합한 유화제 또는 계면활성제의 제한되지 않는 예는 폴리옥시알킬렌 블록 공중합체(예: 뉴저지주, 파르시파니의 BASF 코포레이션으로부터 시판되는 플루로닉(PLURONIC^TM) F-108 폴리옥시프로필렌-폴리옥시에틸렌 공중합체), 에톡시화된 알킬 페놀(예: 뉴저지주, 웨인의 지에이에프(GAF) 코포레이션으로부터 시판되는 이게팔(IGEPAL) CA-630 에톡시화된 옥틸페녹시에탄올), 폴리옥시에틸렌 옥틸페닐 글리콜 에테르, 소르비톨 에스테르의 에틸렌 옥사이드 유도체, 폴리옥시에틸화된 식물성 오일(예: 롱 폴락으로부터 시판되는 알카물스(ALKAMULS) EL-719) 및 노닐페놀 계면활성제(예: 뉴저지주, 파르시파니의 바스프(BASF)로부터 시판되는 마콜(MACOL) NP-6)를 포함한다. 일반적으로, 유화제의 양은 총 고체 중량을 기준으로 수성 사이징 조성물의 약 1 내지 약 30중량% 범위내일 수 있다.

수성 사이징 조성물은 식물성, 동물성, 광물성, 합성 또는 석유 왁스와 같은 하나 이상의 수용성, 유화성 또는 분산성 왁스 물질을 포함한다. 바람직한 왁스는 각각 오하이오주, 신시나티의 미켈만 이코포. 및 오클라호마주, 툴사의 페트롤리트 코포레이션으로부터 시판되는 미켐 루브(MICHEM LUBE) 296 미세결정 왁스, 폴리메콘(POLYMEKON) SPP-W 미세결정 왁스 및 페트롤라이트(PETROLITE) 75 미세결정 왁스와 같은 석유 왁스이다. 일반적으로, 왁스의 양은 총 고체 중량을 기준으로 사이징 조성물의 약 1 내지 약 10중량%일 수 있다.

멜라민 포름알데히드와 같은 가교 물질 및 프탈레이트, 트리메틸리테이트 및 아디페이트와 같은 가소제는 수성 사이징 조성물에 포함될 수 있다. 가교제나 가소제의 양은 총 고체 중량을 기준으로 사이징 조성물의 약 1 내지 약 5중량% 범위일 수 있다.

실리콘, 진균제, 살균제 및 발포 억제 물질과 같은 기타 첨가제는 일반적으로 약 5중량% 미만의 양으로 수성 사이징 조성물에 포함될 수 있다. 수성 사이징 조성물의 pH를 약 2 내지 약 10으로 하기에 충분한 양의 유기 및/또는 무기 산 또는 염기를 또한 사이징 조성물에 포함시킬 수 있다. 적합한 실리콘 유화액의 제한되지 않는 예는 코네티컷주, 덴버리의 OSi 스페셜티즈 인코포레이티드로부터 시판되는 LE-9300 에폭시화된 실리콘 유화액이다. 적합한 살균제의 예는 뉴저지주, 레이웨이의 M ＆ T 케미칼즈로부터 시판되는 Biomet 66 항균성 화합물이다. 적합한 발포 억제 물질은 코네티컷주, 덴버리의 OSi 스페셜티즈 인코포레이티드로부터 시판되는 SAG 물질 및 뉴저지주, 파르시파니의 BASF 캄파니로부터 구입가능한 MAZU DF-136이다. 수산화알루미늄은 바람직하게 사이징 안정성을 위해 사이징 조성물에 첨가될 수 있다. (바람직하게 탈이온화된) 물이 일반적으로 스트랜드의 균일한 피복을 촉진하기에 충분한 양으로 수성 사이징 조성물에 포함된다. 수성 사이징 조성물의 고체 중량%는 일반적으로 약 1 내지 약 20중량%이다.

수성 사이징 조성물은 바람직하게는 필수적으로 유리 물질이 없다. 본원에서 사용되는 "필수적으로 유리 물질이 없는"은 사이징 조성물이 유리 합성물을 형성함에 있어서 유리 매트릭스 물질 20부피% 미만, 바람직하게는 약 5부피%을 포함하고, 더욱 바람직하게는 유리 물질이 없다. 이러한 유리 매트릭스 물질의 예는 당업자에게 공지된 바와 같이 흑 유리 세라믹 매트릭스 물질 또는 알루미노실리케이트 매트릭스 물질을 포함한다.

적층 인쇄 회로 기판을 위한 직물을 짜기에 바람직한 실시양태에서, 본 발명의 피복된 섬유 스트랜드의 유리 섬유는 폴라썸 160 질화붕소 분말 및/또는 보론 니트라이드 릴리스코트 분산액, 에폰 826 에폭시 필름-형성 물질, PVP K-30 폴리비닐 피롤리돈, A-187 에폭시기 오르가노 실란 커플링제, 알카물스 EL-719 폴리옥시에틸화된 식물성 오일, 이게팔 CA-630 에톡시화된 옥틸페녹시에탄올, 일리노이주, 시카고의 스테판 캄파니로부터 시판되는 케스코(KESSCO) PEG 600폴리에틸렌 글리콜 모노라우레이트 에스테르 및 에메리 6717 부분적으로 아미드화된 폴리에틸렌 이민을 포함하는 수성사이징 조성물의 건조된 잔여물의 제1층에 도포된다.

직물을 짜기 위한 더욱 바람직한 실시양태에서, 본 발명의 피복된 섬유 스트랜드의 유리 섬유는 폴라썸 160 질화붕소 분말 및/또는 보론 니트라이드 릴리스코트 분산액, RD-847A 폴리에스테르, PVP K30 폴리비닐 피롤리돈, 데스모펜 2000 폴리에스테르, A-174 아크릴기 오르가노 실란 커플링제 및 A-187 에폭시기 오르가노 실란 커플링제, 플루로닉 F-108 폴리옥시프로필렌-폴리옥시에틸렌 공중합체, 마콜 NP-6 노닐페놀 계면활성제, 버사미드 140 및 LE-9300 에폭시화된 실리콘 유화액을 포함하는 수성 사이징 조성물의 건조된 잔여물의 제1층에 도포된다.

본 발명의 수성 사이징 조성물은 당업자에게 공지된 통상적인 임의의 적합한 혼합 방법에 의해 제조될 수 있다. 바람직하게는, 상술된 성분은 물로 희석하여 바람직한 중량% 고체로 만들 수 있고 함께 혼합할 수 있다. 분쇄된 고체 입자는 물과 미리 혼합시키거나 사이징의 기타 성분과 혼합하기 전에 미리 중합체 물질에 첨가시킬 수 있다.

사이징의 제1층은 롤러 또는 벨트 도포기와 세사를 접촉시키거나 분무하거나 기타 많은 방법으로 도포될 수 있다. 사이즈된 섬유는 바람직하게는 실온에서 또는 상승된 온도에서 건조된다. 건조기는 섬유로부터 과량의 습기를 제거하고 존재한다면, 임의의 경화성 사이징 조성물 성분을 경화시킨다. 유리 섬유를 건조하기 위한 온도 및 시간은 사이징 조성물의 고체의 퍼센트, 사이징 조성물의 성분 및 유리 섬유의 형태와 같이 다양한 변수에 의존한다. 사이징 조성물은 통상적으로 건조후 약 0.1중량% 및 약 5중량%의 양으로 섬유상 건조된 잔여물로 존재한다.

섬유는 1 내지 15,000섬유/스트랜드, 바람직하게는 약 100 내지 약 1600섬유/스트랜드를 갖는 스트랜드로 모아진다. 섬유의 평균 세사 직경은 약 3 내지 약 30㎛의 범위일 수 있다.

제2 피복 조성물의 제2층은 조성물을 포함하는 욕내에서 스트랜드를 담그고, 스트랜드 위로 조성물을 분무함으로써 또는 상술한 도포기와 스트랜드를 접촉시킴으로써 스트랜드 부분을 피복시키거나 함침시키기에 유효량으로 제1층 위에 도포시킬 수 있다. 피복된 스트랜드를 염료를 통과시켜 과량의 피복 조성물을 스트랜드로부터 제거하거나 및/또는 적어도 부분적으로 건조하거나 제2 피복 조성물을 경화하기에 충분한 시간동안 상술한 바와 같이 건조시킬 수 있다. 제2 피복 조성물을 사에 도포시키기 위한 방법 및 기구는 스트랜드 물질의 구조에 의해 부분적으로 결정된다. 스트랜드는 바람직하게는 공지된 방법으로 제2 피복 조성물의 도포 후에 건조된다.

적합한 제2 피복 조성물은 하나 이상의 필름-형성 물질, 윤활제 및 상술한 기타 첨가물을 포함할 수 있다. 제2 피복 조성물은 사이징 조성물과 다르다. 즉, 이는 (1)사이징 조성물의 성분과 화학적으로 다른 하나 이상의 성분을 포함하거나; (2)사이징 조성물에 포함된 성분의 양과 양에서 다른 동일 성분을 포함할 수 있다. 폴리우레탄을 포함하는 적합한 제2 피복 조성물의 제한되지 않는 예는 미국특허 제4,762,750호 및 제4,762,751호에 기술되어 있다.

도 2를 살펴보면, 본 발명의 또 다른 바람직한 실시양태에서, 피복된 섬유 스트랜드(210)의 유리 섬유(212)는 상술된 양으로 임의의 사이징 성분을 포함할 수 있는 사이징 조성물의 건조된 잔여물의 제1층(214)에 도포될 수 있다. 적합한 사이징 조성물의 예는 참조문헌[Loewenstein, pp237-291, 3d Ed., 1993 및 미국특허 제4,390,647호 및 제4,759,678호]에 기술되어 있다. 수성 제2 피복 조성물의 제2 또는 주층(215)은 제1 층(214)의 적어도 일부, 바람직하게는 전체 외피 위에 도포된다. 수성 제2 피복 조성물은 상기 상술된 바와 같이 하나 이상의 형태의 고체 입자(216)를 포함한다. 바람직하게는, 제2 피복 조성물중 고체 입자는 상술된 질화붕소와 같은 수화 불가능한 적층 무기 윤활제 입자이다. 제2 피복 조성물중 무기 윤활제 입자의 양은 총 고체 중량을 기준으로 20 내지 약 99중량% 이상, 바람직하게 25 내지 약 80중량%, 더욱 바람직하게는 50 내지 약 60중량% 범위이다. 수성 제2 피복 조성물의 고체 퍼센트는 사이징 조성물 총 중량의 약 5 내지 약 50중량% 범위이다.

또 다른 실시양태에서, 제2 피복 조성물의 고체 입자는 친수성 입자의 간극사이에 물을 흡수하고 보유하는 친수성 무기 고체 입자를 포함한다. 친수성 무기 고체 입자는 물을 흡수하거나 물과 접촉하는 경우 부풀수 있고 물과 화학 반응하여 추가로 피복된 유리 섬유 스트랜드를 보강시키기 위해 사용하는 원거리 통신 케이블의 간극사이로 물의 함침을 방지하거나 억제하는 점성 겔-유사 용액을 형성하는데 참여할 수 있다. 본원에서 사용된 "흡수하다"는 물이 친수성 물질의 내부 구조 또는 간극사이로 함침하여 실질적으로 거기에 보유되는 것을 의미한다[참조문헌: Hawley's Condensed Chemical Dictionary, p3]. "부풀다"는 친수성 입자가 크기 또는 부피 면에서 팽창하는 것을 의미한다[참조문헌: Webster's New Collegiate Dictionary, 1997, p1178]. 바람직하게는 친수성 입자는 물과 접촉 후 원 건조 중량의 1 내지 1.5배 이상, 더욱 바람직하게는 원 중량의 약 2 내지 약 6배 부푼다. 부푸는 친수성 무기 고체 윤활 입자의 제한되지 않는 예는 질석 및 몬모릴로니트, 흡수성 제올라이트 및 무기 흡수성 겔과 같은 스멕틱을 포함한다. 바람직하게는 이러한 친수성 입자는 끈적끈적한 사이징 또는 기타 끈적끈적한 제2 피복 물질위에 분말 형태로 도포된다. 이 실시양태에서 제2 피복 조성물의 친수성 무기 입자의 양은 총 고체 중량을 기준으로 약 1 내지 약 99중량%, 바람직하게는 총 고체 중량을 기준으로 20 내지 약99중량%, 더욱 바람직하게는 25 내지 약 80중량% 범위이고, 더더욱 바람직하게는 50 내지 약 60중량%이다.

도 3에서 나타나는 또 다른 실시양태에서, 제3 피복 조성물의 제3층(320)은 피복된 섬유 스트랜드(310)의 제2층(315)의 한 부분 이상의 표면, 바람직하게는 전체 표면위에 도포될 수 있다. 즉, 이러한 섬유 스트랜드(312)는 제2 피복 조성물의 사이징의 제1층(314), 제2층(315) 및 제3 피복 조성물의 제3, 외층(320)을 가질 수 있다. 제3 피복 조성물은 사이징 조성물 및 제2 피복 조성물과 다르다. 즉, 제3 피복 조성물은 (1)사이징 및 제2 피복 조성물의 성분과 화학적으로 다른 하나 이상의 성분을 포함하거나; (2)사이징 또는 제2 피복 조성물에 포함된 성분과 동일하나 양이 다른 하나 이상의 성분을 포함한다.

이 실시양태에서, 제2 피복 조성물은 폴리우레탄과 같은 상술된 하나 이상의 중합체 물질을 포함하고, 제3 분쇄된 피복 조성물은 상술한 PolarTherm 질화붕소 입자와 같은 분쇄된 고체 입자를 포함한다. 바람직하게는, 분쇄된 피복 조성물은 유동층 또는 스프레이 장치를 통해 피복된 액체 제2 피복 조성물을 갖는 스트랜드를 통과시킴으로써 분쇄된 입자를 끈적끈적한 제2 피복 조성물에 부착시켜 피복된다. 선택적으로, 도 8에 나타나는 바와 같이 스트랜드를 제3 피복 조성물의 층(812)이 피복되기 전에 직물(810)으로 어셈블리할 수 있다. 피복된 섬유 스트랜드(310)는 건조 스트랜드의 총 중량%의 약 0.1 내지 약 30중량% 범위일 수 있다.

제3 분쇄된 피복 조성물은 또한 아크릴 중합체, 에폭시 또는 폴리올레핀, 통상적인 안정제 및 기타 피복업계에서 공지된 개질제와 같은 상술한 바와 같은 하나 이상의 물질을 건조 분쇄된 형태로 포함한다.

상술한 피복된 섬유 스트랜드(10, 210, 310)는 연속적인 스트랜드로 사용되거나 절단된 스트랜드, 꼬인 스트랜드, 조방 스트랜드 및/또는 직물(예: 편물, 비편물, 니트 및 매트)와 같은 다양한 제품으로 가공될 수 있다.

피복된 섬유 스트랜드(10, 210, 310) 및 이로부터 제조된 제물은 다양한 제품에 사용될 수 있으나, 바람직하게는 중합체 매트릭스 물질(412)를 보강하기 위해 보강제(410)로서 사용되어 도 4에서 보이는 바와 같은 합성물(414)을 형성할 수 있다. 이러한 제품은 이에 제한되지는 않으나, 인쇄 회로 기판을 적층제, 원거리 통신 케이블의 보강제 및 다양한 기타 합성물을 포함한다. 본 발명의 함침된 스트랜드의 장점은 고체 입자가 스트랜드의 섬유간의 간극을 제공하여 이들간 매트릭스 물질의 흐름을 촉진하여 스트랜드의 섬유를 더욱 빠르게 및/또는 균일하게 웨트-아웃 및 웨트-쓰로우하는 것이다. 놀랍게도, 고체 입자의 양은 섬유에 피복되는 피복 조성물의 총 고체의 20중량%를 초과할 수 있으나, 충분히 섬유에 점착하고 고체 입자 피복없는 스트랜드와 견줄 수 있는 하나 이상의 조작 특성을 갖는 스트랜드를 제공할 수 있다. 이러한 무기 입자는 통상적인 유리 섬유 피복 성분보다 비용이 덜 들고 무기 충전제로서 사용되는 경우 가공성 및 여러가지 물리적 특성을 유지하면서 섬유 생산비용을 감소시킨다.

도 5에서 보여지는 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따라 제조된 피복된 섬유 스트랜드(510)는 니트 또는 편물(512) 보강에서 날실 및/또는 씨실(514, 516)로서 사용되어, 바람직하게는 인쇄 회로 기판을 위한 적층판을 형성할 수 있다(도6-8). 날실(514)은 스트랜드에 약 0.5 내지 약 3 회전/인치의 꼬임을 줄수 있는 꼬임 프레임을 사용함으로써 당업자에게 공지된 임의의 통상적인 꼼 기술로 제2 피복에 앞서 꼬일 수 있다. 보강 직물(512)은 약 5 내지 약 50 날실(514)를 포함할 수 있고 바람직하게는 씨실(516)의 약 3 내지 약 25 피크/cm(약 1 내지 약 15피크/인치)를 가진다. 적합한 편보강 직물(512)은 셔틀 직기, 에어 제트 직기 또는 라피어 직기와 같은 당업자에에 공지된 임의의 통상적인 직기르 사용함으로써 제조될 수 있다. 바람직한 직기는 일본의 쓰다코마로부터 시판되는 쓰다코마 직기이다. 비록 능직 또는 견직과 같은 당업자에게 공지된 임의의 다른 편물 스타일이 사용될 수 있지만, 편물 구조는 통상의 편물 또는 망사(도 5)일 수 있다.

도 6을 살펴보면, 직물(612)은 중합체 필름-형성 열가소성 또는 열경화성 매트릭스 물질(616)으로 피복시키거나 및/또는 함침시킴으로써 합성물 또는 적층판(614)을 제조하기 위해 사용될 수 있다. 합성물 또는 적층판(614)은 전자 지지체로서 사용하기에 적합하다. 본원에서 "전자 지지체"는 기계적으로 지지하고 및/또는 이에 제한되지는 않으나 활성 전자 소자, 수동 전자 소자, 인쇄 회로 기판, 집적 회로 기판, 반도체 장치 및 커넥터, 소켓, 유지 클립 및 열 흡수장치(sink)를 포함하는 이러한 원소와 연결된 기타 하드웨어를 포함하는 원소에 전기적으로 연결되는 구조물를 의미한다.

본 발명에서 유용한 매트릭스 물질은 열경화성 폴리에스테르, 비닐 에스테르, (다발성 알콜 또는 티올과 같은 폴리글리시딜 에테르와 같이 분자내에서 하나 이상의 에폭시 또는 옥시란 그룹을 포함하는) 에폭사이드, 페놀릭, 아미노플라스트, 열경화성 폴리우레탄, 이의 유도체 및 이들의 혼합물과 같은 열경화성 물질을 포함한다. 인쇄 회로 기판을 위한 적층판을 제조하기 위한 바람직한 매트릭스 물질은 FR-4 에폭시 수지, 폴리이미드 및 액정 중합체, 당업자에게 공지된 조성물이다. 이러한 합성물에 대한 추가 정보는 참조문헌[Electronic Materials Handbook^TM, ASM International, 1989, pp534-537]을 참고한다.

적합한 중합체 열가소성 매트릭스 물질의 제한되지 않는 예는 폴리올레핀, 폴리아미드, 열가소성 폴리우레탄 및 열가소성 폴리에스테르, 비닐 중합체 및 이들의 혼합물을 포함한다. 추가로 유용한 열가소성 물질의 예는 폴리이미드, 폴리에테르 술폰, 폴리페닐 술폰, 폴리에테르케톤, 폴리페닐렌 옥사이드, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리아세탈, 폴리비닐 클로라이드 및 폴리카보네이트를 포함한다. 화합물중 중합체 매트릭스 물질 및 보강 물질과 포함될 수 있는 기타 성분은 착색제 또는 염료, 윤활제 또는 가공 보조물, 자외선 안정제, 항산화제, 기타 충전제 및 팽창제를 포함할 수 있다.

직물(612)은 중합체 매트릭스 물질(616)의 욕에 직물(612)를 담금으로써 피복되거나 함침될 수 있다[참조문헌: R. Tummala, Microelectronics Packaging Handbook, 1989, pp895-896]. 더욱 일반적으로, 절단된 또는 연속적인 섬유 스트랜드 보강 물질은 중합체 매트릭스 물질을 통해 일반적으로 균등하게 보강 물질을 분산시키는 수동으로 또는 임의의 적합한 자동화된 피드 또는 혼합 장치로 매트릭스 물질내에 분산될 수 있다. 예를 들어, 보강 물질은 동시에 또는 순차적으로 모든 성분을 건조 블랜딩함으로써 중합체 매트릭스 물질내에 현탁될 수 있다.

중합체 매트릭스 물질(616) 및 스트랜드는 사용된 중합체 매트릭스 물질의 형태와 같은 요소에 따라 다양한 방법에 의해 합성물 또는 적층판(614)으로 제조될 수 있다. 예를 들어 열경화성 매트릭스 물질에 있어서, 합성물은 압축 또는 주입 성형, 사출성형, 세사 감기, 핸드 레이-업, 스프레이-업에 의해 또는 압축 또는 주입 성형 후 시트 몰딩 또는 부피 몰딩에 의해 제조될 수 있다. 열경화성 중합체 매트릭스 물질은 예를 들어 매트릭스 물질내의 가교제 주입에 의해 및/또는 열에 의해 경화될 수 있다. 중합체 매트릭스 물질을 가교하기에 유용한 적합한 가교제는 상술하였다. 열경화성 중합체 매트릭스 물질의 온도 및 경화 시간은 사용된 중합체 매트릭스 물질의 형태, 매트릭스 시스템내의 기타 첨가물 및 합성물의 두께와 같은 요소에 의존한다.

열가소성 매트릭스 물질에 있어서, 합성물을 제조하기에 적합한 방법은 직접 성형 또는 주입 성형 후의 사출 성형 화합을 포함한다. 상술한 방법에 따라 합성물을 제조하는 방법 및 장치는 참조문헌[I.Rubin, Handbook of Plastic Materials and Technology, 1990, pp955-1062, 1179-1215 및 1225-1271]에 서술되어 있다.

도 7의 본 발명의 실시양태에서, 합성물 또는 적층판(710)은 호환성 매트릭스 물질(714)로 함침된 직물(712)를 포함한다. 함침된 직물은 한 세트의 측정 롤 사이에 측정된 양의 매트릭스 물질을 남기도록 압착되고 건조되어 반경화된 기재 또는 프리프레그 형태로 전자 지지체를 형성할 수 있다. 전기 전도층(720)은 명세서중 하기에 서술되는 방식으로 프리프레그의 측면의 일부분(722)를 따라 위치될 수 있고 프리프레그는 경화되어 전기 전도층을 갖는 전자 지지체(718)을 형성한다. 본 발명의 또 다른 실시양태에서, 더욱이 통상적으로 전자 지지체 산업에서, 두개 이상의 프리프레그는 전기 전도층과 결합하고 함께 적층되고 당업자에게 공지된 방식으로 경화되어 다층 전자 지지체를 형성한다. 예를 들어 본 발명에 제한되지는 않으나, 프리프레그 스택은 중합체 매트릭스를 경화시키고 바람직한 두께의 적층판을 형성하기위해 소정 시간동안 상승된 온도 및 압력하예서 (광택낸 스틸판 사이와 같은) 스택을 압축함으로써 적층될 수 있다. 하나 이상의 프리프레그의 한 부분은 적층 및 경화 전 또는 후 전기 전도층에 제공되어, 결과 전자 지지체는 노출된 표면의 한 부분을 따라 하나 이상의 전기 전도층을 갖는 적층판(이하 "피복된 적층판"이라 한다)이다.

회로 기판은 인쇄 회로 기판 또는 인쇄 와이어링 기판(이하 "전자 회로 기판"로 한다)의 형태로 전자 지지체를 구축하는 당업계에서 공지된 기술을 사용하여 단층 또는 다층 전자 지지체의 전기 전도층으로 제조될 수 있다. 바람직하게는, 이에 제한되지는 않으나 기계적 드릴링 및 레이저 드릴링을 포함하는 당업계에서 공지된 임의의 통상적인 방식으로 틈 또는 구멍(또한 "바이아스"로 불린다)이 전자 지지체에 만들어져, 회로 기판 및/또는 전자 지지체의 반대 표면상의 요소 사이를 전기적으로 연결하도록 한다. 더욱 구체적으로, 틈을 만든 후, 전기 전도 물질의 층을 틈의 벽에 쌓거나 틈을 전기 전도 물질로 충전시켜 필요한 전기적 상호연결 및/또는 열 손실을 촉진시킨다.

전기 전도층(720)은 당업자에게 공지된 임의의 방법에 의해 제조될 수 있다. 본 발명을 제한하지는 않으나, 예를 들면, 전기 전도층은 한 부분 이상의 반경화된 또는 경화된 프리프레그 또는 적층판상에 금속 물질의 얇은 시트 또는 호일을 적층함으로써 제조될 수 있다. 선택적으로, 전기 전도층은 이에 제한되지는 않으나 전기분해 도금, 비전기 도금 또는 스푸터링을 포함하는 공지된 기술을 사용하여 반경화된 또는 경화된 프리프레그의 한 부분 이상 위에 금속 물질 층을 축척시킴으로써 제조될 수 있다. 전기 전도층으로 사용하기에 적합한 금속 물질은 이에 제한되지는 않으나 구리(바람직하다), 은, 알루미늄, 금, 주석, 주석-납 합금, 팔라듐 및 이들의 조합물을 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시양태에서, 전자 지지체는 하나 이상의 전자 회로 기판(상술함) 하나 이상의 피복된 적층판 및/또는 하나 이상의 프리프레그를 함께 적층시킴으로써 작제되는 다층 전자 회로 기판의 형태일 수 있다. 바람직하게는, 또 다른 전기 전도층이 예를 들어 다층 전자 회로 기판의 노출된 측면의 한 부분을 따라 전자 지지체내로 통합될 수 있다. 추가로, 필요한 경우, 또 다른 회로 기판이 상술한 방식으로 전기 전도층으로 제조될 수 있다. 다층 전자 회로 기판의 층의 상대적 위치에 의존하여, 기판은 내부 및 외부 회로 기판을 가질 수 있다. 또 다른 틈이 상술한 바와 같이 선택된 위치에서 기판을 부분적으로 통해서 또는 완전히 통해서 층간 전기적 상호연결이 되도록 만들어질 수 있다. 결과 구조는 구조를 완전히 통해 확장된 몇개의 틈, 구조를 부분적으로 통해 확장된 몇개의 틈 및 완전히 구조 내부에 존재하는 몇개의 틈을 가지는 것으로 생각할 수 있다.

본 발명은 추가로 본원에 따른 하나 이상의 합성층 및 본원에 따른 합성 층과 방식에서 다르게 제작된, 즉 통상적인 유리 섬유 합성 기술에 의 해 제작된 하나 이상의 합성층을 포함하는 다층 적층판 및 전자 회로 기판의 조립품을 생각할 수 있다. 더욱 구체적으로 당업자에게 공지된 바와 같이, 통상적으로 직물을 짜는데 연속적인 섬유 스트랜드에서 사용된 세사는 부분적으로 또는 완전히 덱스트린화된 녹말 또는 아밀로즈, 수소화된 식물성 오일, 양이온성 습윤제, 유화제 및 물을 포함하는 녹말/오일 사이징으로 처리된다[참조문헌: Loewenstein pp237-244, 3d Ed.. 1993]. 이러한 스트랜드로부터 생산된 씨실 얀(yarn)은 이후 직조에 앞서 폴리비닐알콜과 같은 용액으로 처리되어 직조 과정동안 마모에 대해 스트랜드를 보호한다[참조문헌: 미국특허 제4,530,876호 컬럼3, 라인 67 내지 컬럼4, 라인11]. 이러한 작업은 통상적으로 슬래싱이라고 불린다. 폴리(비닐알콜) 및 녹말/오일 사이즈는 일반적으로 합성 제조자에 의해 사용되는 중합체 매트릭스 물질과 상용성이 아니고 직물은 필수적으로 모든 유기 물질을 유리 섬유의 표면으로부터 제거하기 위해 편물을 함침하기 전에 세척되어야 한다. 이는 직물을 세광함으로써 또는 더욱 통상적으로 당업자에게 공지된 방식으로 직물을 열 처리함으로써와 같은 다양한 방법으로 수행할 수 있다. 세정 작업의 결과로서 직물 및 세정된 유리 섬유 표면을 함킴시키기 위해 사용된 중합체 매트릭스 물질간의 적합한 계면이 없고, 그 결과 케플링제는 유리 섬유 표면에 피복될 것이다. 이러한 작업은 종종 당업자에게 마무리로 여겨진다. 마무리 작업에서 통상적으로 사용되는 커플링제는 실란이다[참조문헌: E.P.Plueddemann, Silane Coupling Agents, 1982, pp146-147; Lowentein, pp249-256, 3d.,1993, pp249-256]. 실란으로 처리후 직물을 상용성 중합물 매트릭스 물질로 함침시키고, 한 세트의 미터 롤간을 압착하고 건조하여 상술한 반경화된 프리프레그를 제작한다. 합성물에 사용되는 사이징의 성질, 세정 작업 및/또는 매트릭스 수지에 의존하여, 슬래싱 및/또는 마무리 작업이 제거될 수 있다. 통상적인 유리 섬유 합성 기술에 사용되는 하나 이상의 프리프레그는 본원에서 사용되는 하나 이상의 프리프레그와 결합하여 전자 지지체, 특히 다층 적층판 또는 전자 회로 기판을 형성한다. 전자 회로 기판의 조립에 관한 추가 정보는 참조문헌[Electronic Materials Handbook^TM, ASM International, 1989, pp113-115; R.Tummala, Ed., Microelectronics Packaging Handbook, 1989, pp858-861 alc 895-909; M.W.Jawitz, Printed Circuit Board Handbook, 1997, pp9.1-9.42 및 C.F.Coombs, Jr. Ed., Printed Circuits Handbook, 3d. Ed., 1998, pp6.1-6.7]에 기술되어 있다.

본 발명의 전자 지지체를 형성하는 합성물 및 적층판은 전자 산업에서 사용되는 패키지, 더욱 구체적으로 제1, 제2 및/또는 제3층 패키지를 제조하기 위해 사용될 수 이다[참조문헌: Tummala, pp25-43]. 더우기, 본 발명은 기타 패키지를 위해 또한 사용될 수 있다.

본 발명은 또한 합성물을 제조하기 위해 중합체 매트릭스 물질을 보강하기 위한 방법을 포함한다. 이 방법은 (1)총 고체 중량을 기준으로 무기 고체 입자 20중량% 이상을 포함하는 상기 사이징, 제2 피복 및/또는 제3 피복 조성물을 유리 섬유 스트랜드 보강 물질에 피복시키는 단계; (2)피복물을 건조시켜 보강 물질 상에 실질적으로 균일한 피복을 형성하는 단계; (3)보강된 물질을 중합체 매트릭스 물질과 결합하는 단계; 및 (4)상술된 것과 같은 방식으로 일부분 이상의 중합체 매트릭스를 경화시켜 보강된 중합체 합성물을 제공하는 단계를 포함한다. 본 발명을 제한하는 것은 아니나, 보강 물질은 매트릭스 물질 내에서 이를 분산시킴으로써 중합체 매트릭스 물질과 결합할 수 있다.

본 발명은 또한 (1)총 고체 중량을 기준으로 모스 경도가 유리 섬유 미만이지만 모스 경도로 표시될 수 있는 정도의 무기 고체 입자 20중량% 이상을 포함하는 상기 사이징, 제2 피복 및/또는 제3 피복 조성물을 유리 섬유 스트랜드에 피복시키는 단계; (2)피복물을 건조시켜 유리 섬유 스트랜드의 유리 섬유 상에 실질적으로 균일한 피복을 형성하여, 스트랜드의 인접한 유리 섬유간의 흡착이 억제되는 단계로 이루어지는 유리 섬유 스트랜드의 인접한 유리 섬유간의 흡착을 억제하는 방법을 포함한다.

본 발명은 또한 유리 섬유 보강된 합성물의 중합체 매트릭스 물질의 가수분해를 억제하는 방법을 포함한다. 이 방법은 (1)총 고체 중량을 기준으로 무기 고체 입자 20중량% 이상을 포함하는 상기 사이징, 제2 피복 및/또는 제3 피복 조성물을 유리 섬유 스트랜드 보강 물질에 피복시키는 단계; (2)피복물을 건조시켜 보강 물질 상에 실질적으로 균일한 피복을 형성하는 단계; (3)보강 물질을 중합체 매트릭스 물질과 결합하는 단계; 및 (4)상술된 것과 같은 방식으로 일부분 이상의 중합체 매트릭스를 경화시켜 보강된 중합체 합성물을 제공하는 단계를 포함한다. 상술한 바와 같이 보강 물질은 매트릭스 물질내로 분산시킴으로써 중합체 매트릭스 물질과 결합될 수 있다.

본 발명은 하기 구체적이나 제한적이지는 않는 실시예로 예시될 것이다.

실시예 1

표 1에 기술한 양으로 각 성분을 혼합하여 본 발명에 따른 수성 포밍 사이즈 조성물, K 내지 N을 제조한다. 각 수성 포밍 사이즈 조성물을 상술한 방식과 유사한 방식으로 제조한다. 총 중량에 대해 아세트산 약 1중량% 미만을 각 조성물에 포함한다.

표 1의 각 수성 포밍 사이즈 조성물을 2G-18 E-유리 섬유 스트랜드 위에 피복한다. 각 포밍 사이즈 조성물은 약 10중량% 고체를 갖는다.

각각의 상기 피복된 유리 섬유 샘플의 합성물 샘플 및 대조군을 270℃에서 48초동안 약 7MPa(975psi)에서 사출 성형시켜 254×254×3.175mm(10×10×0.125인치) 소판을 생성한다. 각 표본을 ASTM Method D-638M에 따라 인장 강도, 인장 신장도, 인장 모듈러스; ASTM Method D-790에 따라 휨 강도 및 휨 모듈러스; 및 ASTM Method D-257에 따라 노치 및 비-노치 IZOD 충격 강도를 계산한다.

표 2는 통상적인 나일론 6,6, 매트릭스 수지를 사용하여 제조된 합성물에서 수행된 시험 결과를 나타낸다.

표 2에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 따른 질화붕소 입자으로 피복된 유리 섬유 스트랜드(샘플 K-N)는 나일론 6,6 보강재중 질화붕소를 포함하지 않는 유사한 성분을 갖는 대조군과 비교하여 개질된 인장 강도 및 노치 IZOD 충격 특성 및 유사한 인장 신장력 및 모듈러스, 휨 강도 및 모듈러스 및 비-노치 IZOD 충격 특성을 나타내었다. 유사한 조건하에서 나이론 6 수지를 사용하여 계산하는 경우, 인장 강도 및 노치 IZOD 충격 특성에서의 개선은 관찰되지 않았다.

실시예 2

표 3에 기술한 양으로 각 성분을 혼합하여 본 발명의 수성 포밍 사이즈 조성물, P 내지 S을 제조한다. 각 수성 포밍 사이즈 조성물을 상술한 방식과 유사한 방식으로 제조한다. 총 중량에 대해 아세트산 약 1중량% 미만을 각 조성물에 포함한다.

표 3의 각 수성상 사이즈 조성물을 G31 E-유리 섬유 스트랜드 위에 피복한다. 각 포밍 사이즈 조성물은 약 10중량% 고체를 갖는다.

각각의 상기 피복된 유리 섬유 샘플의 합성물 샘플 및 표 1의 대조군을 실시예 1에서 서술한 조건하에서 사출 성형시켜 400×400×2.5mm(16×16×0.100인치) 소판을 생성한다. 실시예 1에서 서술한 바와 같이 각 표본을 하기 구체화된 유리 함량에서 인장 강도, 인장 신장도; 노치 및 비-노치 IZOD 충격 강도를 계산한다.

헌터 클로리미터 모델 D-25-PC2A를 사용하여 두께 3.175mm(1/8인치), 직경 76.2mm(3인치)의 조성물에 대해 색시험을 실시한다. 물질 조작 특성을 계산하기 위해, 깔대기 유출 시험을 절단된 유리 섬유에 수행한다. 깔대기는 길이 18인치, 윗구멍 직경 17인치, 바닥 구멍 2인치이다. 깔대기를 진동시키고 깔대기를 통해 샘플 물질 20파운드이 유출되는 시간을 기록한다. PD-104 시험을 절단된 유리 섬유 샘플의 세사화에 대한 저항성을 계산한다. 샘플 60g, 마모 물질(함몬 프라덕츠 캄파니로부터 시판되는 그라운드 월넛 셀(ground walnut shell) 입자 번호 6/10) 140g, 통상적인 발포체 형태의 정전기 방지 드라이어 시트를 4리터 스텐레스 비이커에 담고 레드 데빌 페인트 믹서기 모델 5400E3을 사용하여 6분동안 진동시킨다. 진동된 물질을 5번 및 6번 미국 표준 시험 시이브를 사용하여 스크린한다. 원 샘플 퍼센트에 따른 스크린상에 수집된 보푸라기 물질의 중량%를 하기에 나타낸다.

표 4는 샘플 P-S 및 나일론 6,6 매트릭스 수지를 사용한 대조군 샘플을 사용하여 제조된 합성물에서 수행된 시험 결과를 나타낸다.

표 4에서 보이는 바와 같이, 질화붕소 입자으로 피복된 본 발명의 유리 섬유 스트랜드(샘플 P-S)는 나일론 6,6 보강재중 질화붕소를 포함하지 않는 유사한 성분을 갖는 대조군과 비교하여 개질된 미백 및 황화 지수를 나타내고, 유사한 인장 강도, 인장 신장력 및 인장 모듈러스, 휨 강도 및 휨 모듈러스 및 노치 및 비-노치 IZOD 충격 특성을 나타내었다.

실시예 3

표 5에 기술한 양으로 각 성분을 혼합하여 본 발명의 수성 포밍 사이즈 조성물, T 및 U을 제조한다. 각 수성 포밍 사이즈 조성물을 상술한 방식과 유사한 방식으로 제조한다. 총 중량에 대해 아세트산 약 1중량% 미만을 각 조성물에 포함한다. 표 5는 샘플 T, U을 사용하여 제조된 합성물 및 나일론 6,6 매트릭스 수지를 사용한 대조군 샘플에서 수행된 미백 및 황화 시험 결과를 나타낸다. 헌터 클로리미터 모델 D-25-PC2A를 사용하여 두께 3.175mm(1/8인치), 직경 76.2mm(3인치)의 조성물에 대해 색시험을 실시한다.

표 5에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 따라 질화붕소 입자를 포함하는 사이징 조성물로 피복된 샘플 T 및 U는 나일론 6,6 보강재중 질화붕소를 포함하지 않고 유사한 조성을 갖는 대조군과 비교하여 낮은 미백 지수를 나타낸다.

실시예 4

상술된 방식과 유사한 방식으로 표 6a 및 6b에 기술한 양으로 각 성분을 혼합하여 본 발명의 수성 포밍 사이즈 조성물, A-D를 제조한다. 아세트산 1중량% 미만을 각 조성물에 포함시킨다.

수성 포밍 사이즈 조성물 A-D 및 대조군 번호 1을 E-유리 섬유 스트랜드 상에 피복시킨다. 각 포밍 사이즈 조성물은 약 2.5중량% 고체이다. 각 피복된 유리 섬유 스트랜드를 통상적인 꼬임 장치를 사용하여 유사한 방식으로 꼬아서 얀으로 제조하고 얼레에 감는다.

샘플 A-D, 대조군 번호 1 및 대조군 번호 2⁴⁵의 얀을 강열 감량(LOI), 공기 항력(Air Drag), 마찰력 및 절단된 세사의 수와 같은 몇개의 물리적 특성에 대해 평가한다.

각 샘플의 3회 실험 중의 평균 강열감량(유리 및 건조 포밍 사이즈 조성물의 총 중량으로 나눈 포밍 사이즈 조성물의 고체의 중량%)을 표 7에 나타낸다.

각 얀을 274m(300야드)/분의 조절된 공급 속도 및 310kPa(45파운드/평방인치) 공기압에서 Ruti 2mm 직경의 공기 노즐 및 체크라인 장력 측정기(이는 얀에 장력을 적용한다)로 얀을 주입함으로써 공기 항력 또는 장력에 대해 얀을 평가한다.

또한 장력측정 장치사이에 얀을 약 5cm 거리로 직선으로 위치시키도록 이들 사이에 설치된 약 5cm(2 인치)의 직경의 정지 크롬 포스트를 갖는 한쌍의 통상적인 장력 측정 장치를 통해 얀을 274m(300야드)/분의 속도로 밀어넣어서, 약 30g 장력을 각 얀 샘플에 적용함으로써 샘플 및 대조군을 마찰력에 대해 평가한다. 그램에서 힘에서의 차이는 하기 표 7에 나타낸다. 마찰력 시험은 직조 작업동안 얀이 받는 마찰력을 가장한다.

각 샘플 및 대조군을 또한 부식 시험기를 사용하여 절단된 세사에 대한 평가를 한다. 각 시험 샘플을 0.46m(18인치)/분의 속도로 부식 시험 장치를 통해 5분동안 밀음으로써 200g의 장력을 각 샘플에 적용한다. 각 샘플 및 대조군의 2개의 시험물을 평가하고 절단된 세사 수의 평균을 하기 표 7에 나타낸다. 부식 시험기는 스틸 리드로 된 두개의 평형한 줄로 이루어져 있고, 각 줄은 약 1인치 떨어져 있다. 각 시험 얀 샘플은 리드의 제1 줄의 2개의 인접한 리드사이에 꿰고, 리드의 제2 줄의 두개의 인접한 리드간에 꿰나 리드의 줄간에 1/2 인치의 거리를 둔다. 리드를240사이클/분의 속도로 얀의 방향에이 평형한 방향으로 4인치 길이에 걸쳐 전후로 둔다. 마찰하에서 샘플 A-D 및 대조군에 대한 공기 항력, 마찰력 및 절단된 세사의 결과를 하기 표 7에 나타낸다.

표 7에서 보이는 바와 같이, 대조군과 비교할 경우 본 발명의 질화붕소를 포함하는 사이징 조성물로 피복된 샘플 A 및 B는 거의 절단된 세사가 없고, 마찰력이 낮고 공기 항력이 높다. 샘플 C 및 D는 또한 대조군보다 공기 항력이 높다. 공기 항력 시험은 얀이 에어 제트 추진력에 의해 직기를 가로질러 운반되는 에어 제트 직기의 씨실 삽입 공정을 촉진하고자 하는 상대적 시험이다. 에어 제트에 의해 더욱 세사화된 얀은 더 넓은 표면적을 에어제트 추진력에 제공하고, 이는 직기를 가로지르는 얀의 왕복운동을 촉진시키고 생산성을 증가시킨다. 샘플 A-D(본 발명에 따라 제조된 샘플)의 공기 항력 값은 대조군의 것보다 더 높고, 이는 에어 제트 호환성이 더욱 우수하다는 것을 의미한다.

실시예 5

표 8에 기술한 양으로 각 성분을 혼합하여 본 발명에 따른 수성 포밍 사이즈 조성물, E, F, G 및 H를 제조하고. 대조군을 상술한 방식과 유사한 방식으로 제조한다. 총 중량에 대해 아세트산 약 1중량% 미만을 각 조성물에 포함한다.

표 8의 각 수성상 사이즈 조성물을 G-75 E-유리 섬유 스트랜드 위에 피복한다. 각 포밍 사이즈 조성물은 약 10중량% 고체를 갖는다. 각각의 포밍 사이즈 조성물은 약 6 내지 약 25중량% 고체를 포함한다.

통상적인 꼬임 장치를 사용하여 유사한 방식으로 각 피복된 섬유 스트랜드를 꼬아서 얀을 제조하고 레에 감는다. 샘플 F 및 H의 얀은 꼬이는 동안 최소 사이징 쉐딩을 보이고 샘플 E 및 G는 꼬이는 동안 심한 사이징 쉐딩을 보인다. 샘플 E-H의 얀 및 대조군은 표 9에서 지시된 압력하에서 공기 항력 값을 두 얼레 샘플에 대해 측정하는 것을 제외하고는 상술한 실시예 4와 유사한 방식으로 공기 항력을 평가한다. 각 얀은 영국의 SDL 인터네션얼 인코포레이티드로부터 시판되는 쉬레이 Model 번호 84 041L 절단된 세사 측정기를 사용하여 약 200m/분에서 1200m의 얀당 절단된 세사의 평균 수를 한다. 이 값은 각 얀의 4개의 얼레상에서 수행된 측정값의 평균이다. 절단된 세사 값은 전체 얼레로부터 취해진 부분, 얼레로부터 풀린 얀 136g(3/10파운드) 및 272g(6/10파운드)에서 얻는다.

각 얀은 또한 표 9에 나타낸 게이트 인장 시험으로 평가한다. 게이트 인장 방법에 따라 측정된 절단된 세사의 수는 얀 샘플을 200m/분으로 얼레로부터 풀고 얀을 한 시리즈의 8개의 평형 세라믹 핀을 통과하여 꿰고 절단된 세사의 수를 세는 상술한 쉬레이 절단된 세사 측정기를 통해 얀을 통과시킴으로써 결정된다.

표 9에 나타난 시험 결과는 본 발명에 따른 샘플 E-H이 일반적으로 대조군보다 마모 항력이 더 높다는 것을 의미하고, 샘플 E-H에 존재하지 않는 대조군의 폴리에틸렌 유화액 성분이 얀의 마모성에 영향을 미치는 것을 의미한다.

실시예 6

피피지 인더스트리즈 인코포레이티드로부터 시판되는 ADFLO-C^TM균열 유리 섬유 매트 5층을 약 4614g/m²(15온스/피트²)의 표면 중량을 갖는 매트를 형성하도록 쌓는다. 각 샘플의 두께는 약 25mm(약 1인치)이다. 상기 매트의 48인치²샘플을 약 649℃(약 1200。F)의 온도로 가열하여 필수적으로 샘플로부터 모든 사이징 성분을 제거한다.

두개의 피복되지 않은 샘플을 대조군으로 사용한다. 기타 두개의 샘플을 ORPAC GORON NITRIDE RELEASECOAT-CONC 1150㎖(수성 분산액중 질화붕소 25중량%) 및 A-187감마-글리시독시프로필트리메톡시실란의 5중량% 수용액 150㎖로 이루어지는 수성 피복 조성물 욕에 담구고 포화시킨다. 수성 고팅 조성물의 총 고체는 약 18.5중량%이다. 각 매트 샘플에 도포되는 질화붕소 입자의 양은 약 120g이다. 피복된 매트 샘플을 공기중 약 25℃의 온도에서 밤새 건조시키고 약 3시간동안 오븐에서, 약 150℃에서 가열하였다.

각 세트의 샘플을 ASTM 방법 C-177에 따라 공기중, 약 300。K(약 70。F)의 온도에서, 열 전도성 및 내열성에 대해 평가한다. 각 샘플에 대한 열 전동성 및 내열성은 하기 표 10에 나타낸다.

표 10을 설명하면, 본 발명의 질화붕소 입자로 피복된 시험 샘플의 약 300。K 온도에서의 열 전도성은 질화붕소 입자포 피복되지 않은 대조군의 열 전도성보다 높다.

실시예 7

세사를 감은 실리더형 합성물을 실시예 5의 사이징 G로 피복된 G-75 얀의 샘플 및 피피지 인더스트리즈 인코포레이티드로부터 시판되는 1062 유리 섬유 얀으로부터 제조한다. 실린더는 얀 공급물로부터 얀의 8 끝을 끌어내고, 얀을 후술하는 매트릭스 물질로 피복하고, 통상적인 미세스트랜드 감김 장치를 사용하여 실리더형으로 세사을 감음으로써 얀을 제조함으로서 실린더를 제조한다. 각 실린더는 높이 12.7㎝(5인치)이고, 내부 직경이 14.6㎝(5.75인치)이고, 벽 두께가 0.635㎝(0.25인치)이다.

매트릭스 물질은 (쉘 케미칼로부터 시판되는) 에폰 880 에폭시 수지100부, (뉴저지주, 네와크의 언하이드리즈 앤드 케미칼즈 인코포레이티드로부터 시판되는) AC-220J 메틸테트라하이드로프탈 무수물 80부, (시바 가이기로부터 시판되는)아랄다이트(ARALDITE) DY 062 벤질 디메틸 아민 가속물 1부의 혼합물이다. 세사가 감긴 실리더를 100℃에서 2시간동안 경화시킨 후 150℃에서 3시간동안 경화시킨다.

샘플 실린더 벽의 한면을 6.4kJ 섬광램프에 노출시키고 2000프레임/초 이하의 속도에서 CCD 배열 적외선 카메라를 사용하여 반대면의 온도변화를 감지함으로써 공기중에서 각 시험 샘플의 반경 열 확산도(열 전도성/(열용량×밀도))를 측정한다. 또한 얀의 길이를 따라(원주) 및 실린더의 길이 또는 높이(축)을 따라 측정한다. 시험 결과를 표 11에 나타낸다.

표 11을 설명하면, (소량의 질화붕소로 피복된)시험 샘플의 열 확산도 값은 질화붕소로 피복되지 않은 대조군의 것보다 낮다. 세사가 감긴 실린더 및 시험된 작은 샘플 면적에서의 공기 공극은 이 결과에 영향을 미치는 인자이다.

상술한 상세한 설명으로부터, 본 발명은 다양한 중합체 매트릭스 물질과 상용성 내마모성 피복을 갖는 유리 섬유 스트랜드를 제공할 수 있다. 이러한 스트랜드는 꼬아지거나 끊길 수 있고, 조방 스트랜드, 절단된 매트, 연속적인 스트랜드 매트 또는 편물 또는 직물로 직조되어 인쇄 회로 기판과 같은 합성물의 보강재와 같이 다양한 제품을 위한 직물로 제조될 수 있다. 무기 충전제는 통상적인 피복된 섬유 스트랜드의 물리적 특성과 비교될 수 있는 물리적 특성을 갖는 피복된 섬유 스트랜드를 감소된 비용으로 제공한다.

상기 실시양태가 발명적 개념을 벗어나지 않으면서 변화될 수 있는 것은 당업자에 의해 이해될 것이다. 따라서, 본 발명은 개시된 특정 실시양태에 제한되지 않는다고 생각되나, 첨부된 청구항에 의해 정의된 바와 같이 본 발명의 진의 및 범주 내에서의 변형은 이에 포함되고자 한다.

Claims (48)

1. 무기 고체 입자를 총 고체 중량을 기준으로 20중량% 이상 포함하는 수성 사이징 조성물의 건조된 잔여물로 적어도 부분적으로 피복시킨 하나 이상의 유리 섬유를 포함하는 것으로서, 상기 무기 고체 입자의 경도가 유리 섬유의 경도를 초과하지 않는 피복된 섬유 스트랜드.
2. 제 1 항에 있어서,

   무기 고체 입자의 최소 평균 입자 크기가 3㎛ 이상인 피복된 섬유 스트랜드.
3. 제 2 항에 있어서,

   무기 고체 입자의 최소 평균 입자 크기가 3㎛ 내지 약 1000㎛ 미만인 피복된 섬유 스트랜드.
4. 제 1 항에 있어서,

   무기 고체 입자의 최소 평균 입자 크기가 약 5㎛ 이상인 피복된 섬유 스트랜드.
5. 제 4 항에 있어서,

   무기 고체 입자의 최소 평균 입자 크기가 약 5㎛ 내지 약 1000㎛ 미만인 피복된 섬유 스트랜드.
6. 제 1 항에 있어서,

   무기 고체 입자의 경도가 유리 섬유의 경도 이하인 피복된 섬유 스트랜드.
7. 제 1 항에 있어서,

   무기 고체 입자가 약 1 내지 약 6의 모스 경도(Moh's hardness)를 갖는 피복된 섬유 스트랜드.
8. 제 1 항에 있어서,

   무기 고체 입자가 세라믹 물질 및 금속 물질로 이루어지는 군 중에서 선택된 하나 이상의 무기 물질로 형성된 피복된 섬유 스트랜드.
9. 제 8 항에 있어서,

   무기 고체 입자가 금속 질화물, 금속 산화물, 금속 탄화물, 금속 황화물, 금속 붕소화물, 금속 실리케이트, 금속 카보네이트 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군 중에서 선택된 하나 이상의 세라믹 물질로 형성된 피복된 섬유 스트랜드.
10. 제 9 항에 있어서,

    무기 고체 입자가 육방 결정 구조의 질화붕소인 금속 질화물로 형성된 피복된 섬유 스트랜드.
11. 제 1 항에 있어서,

    무기 고체 입자가 친수성이고, 물에 노출시 물을 흡수하여 친수성 고체 입자내 간극에 보유하는 피복된 섬유 스트랜드.
12. 제 8 항에 있어서,

    고체 입자가 흑연, 몰리브덴, 백금, 팔라듐, 니켈, 알루미늄, 구리, 금, 아연, 은 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군 중에서 선택되는 하나 이상의 금속 물질로 형성된 피복된 섬유 스트랜드.
13. 제 1 항에 있어서,

    수성 사이징 조성물이 필수적으로 수화가능한 무기 고체 입자가 유리되어 있는 피복된 섬유 스트랜드.
14. 제 1 항에 있어서,

    무기 고체 입자가 총 고체 중량을 기준으로 사이징 조성물을 약 20 내지 약 99중량% 포함하는 피복된 섬유 스트랜드.
15. 제 14 항에 있어서,

    무기 고체 입자가 총 고체 중량을 기준으로 사이징 조성물을 25중량% 이상 포함하는 피복된 섬유 스트랜드.
16. 제 15 항에 있어서,

    무기 고체 입자가 총 고체 중량을 기준으로 사이징 조성물을 50중량% 이상 포함하는 피복된 섬유 스트랜드.
17. 제 1 항에 있어서,

    사이징 조성물이 열경화성 물질, 열가소성 물질, 녹말 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군 중에서 선택된 중합체 필름 형성 물질를 추가로 포함하는 피복된 섬유 스트랜드.
18. 제 1 항에 있어서,

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

    하나 이상의 유리 섬유 중 하나 이상이 비-유리 무기 물질, 천연 물질, 유기 중합체 물질 및 이들의 조합물로 이루어지는 군 중에서 선택된 섬유화가능한 물질로 형성되는 피복된 섬유 스트랜드.
20. 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 조합물로 이루어지는 군 중에서 선택되는 피복된 섬유 스트랜드.
21. 제 20 항에 있어서,

    하나 이상의 유리 섬유가 E-유리 섬유인 피복된 섬유 스트랜드.
22. 제 20 항에 있어서,

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

    (1)하나 이상의 유리 섬유 표면의 적어도 일부에 도포된 사이징 조성물의 건조된 잔여물 제1층, 및

    (2)제1층의 적어도 일부에 도포된 수성 제2 피복 조성물의 제2층을 가지고 있으며, 제2 피복 조성물이 총 고체 중량을 기준으로 무기 고체 입자를 20중량% 이상 포함하는 피복된 섬유 스트랜드.
24. 제 23 항에 있어서,

    하나 이상의 유리 섬유가 E-유리 섬유, D-유리 섬유, S-유리 섬유, Q-유리 섬유, E-유리 유도체 섬유 및 이들의 조합물로 이루어지는 군 중에서 선택되는 피복된 섬유 스트랜드.
25. 제 24 항에 있어서,

    하나 이상의 유리 섬유가 E-유리 섬유인 피복된 섬유 스트랜드.
26. 제 24 항에 있어서,

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

    (1)하나 이상의 유리 섬유 표면의 적어도 일부에 도포된 사이징 조성물의 건조된 잔여물 제1층,

    (2)제1층의 적어도 일부에 도포된, 중합성 물질을 포함하는 제2 피복 조성물의 제2층, 및

    (3) 제2층의 적어도 일부에 도포된 분말화된 무기 고체 입자를 총 고체 중량을 기준으로 20중량% 이상 포함하는 제3층을 가지는 피복된 섬유 스트랜드.
28. 제 27 항에 있어서,

    하나 이상의 유리 섬유가 E-유리 섬유, D-유리 섬유, S-유리 섬유, Q-유리 섬유, E-유리 유도체 섬유 및 이들의 조합물로 이루어지는 군 중에서 선택되는 피복된 섬유 스트랜드.
29. 제 28 항에 있어서,

    하나 이상의 유리 섬유가 E-유리 섬유인 피복된 섬유 스트랜드.
30. 제 28 항에 있어서,

    하나 이상의 유리 섬유가 E-유리 유도체 섬유인 피복된 섬유 스트랜드.
31. (a)총 고체 중량을 기준으로 무기 고체 입자를 20중량% 이상 포함하는 수성 사이징 조성물의 건조된 잔여물로 적어도 일부가 피복되어 있는 하나 이상의 유리 섬유를 포함하는 것으로서, 상기 무기 고체 입자의 경도가 유리 섬유의 경도를 초과하지 않는 피복된 섬유 스트랜드; 및

    (b)중합성 매트릭스 물질을 포함하는 보강된 중합체 조성물.
32. 제 31 항에 있어서,

    하나 이상의 유리 섬유가 E-유리 섬유, D-유리 섬유, S-유리 섬유, Q-유리 섬유, E-유리 유도체 섬유 및 이들의 조합물로 이루어지는 군 중에서 선택되는 보강된 중합체 조성물.
33. 총 고체 중량을 기준으로 무기 고체 입자를 20중량% 이상 포함하는 수성 사이징 조성물의 건조된 잔여물로 적어도 일부가 피복되어 있는 하나 이상의 유리 섬유를 포함하는 것으로서, 상기 무기 고체 입자의 경도가 유리 섬유의 경도를 초과하지 않는 피복된 섬유 스트랜드를 포함하는 직물.
34. 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 조합물로 이루어지는 군 중에서 선택되는 직물.
35. (a)총 고체 중량을 무기 고체 입자를 기준으로 20중량% 이상 포함하는 수성 사이징 조성물의 건조된 잔여물로 적어도 일부가 피복되어 있는 것으로서, 상기 무기 고체 입자의 경도가 유리 섬유의 경도를 초과하지 않는 피복된 섬유 스트랜드를 포함하는 직물; 및

    (b)직물의 적어도 일부에 도포된 중합체 매트릭스 물질층을 포함하는 전자 지지체.
36. 제 35 항에 있어서,

    하나 이상의 유리 섬유가 E-유리 섬유, D-유리 섬유, S-유리 섬유, Q-유리 섬유, E-유리 유도체 섬유 및 이들의 조합물로 이루어지는 군 중에서 선택되는 전자 지지체.
37. 제 35 항에 있어서,

    지지체가 제1, 제2 또는 제3층 패키지인 전자 지지체.
38. (a)(ⅰ)총 고체 중량을 무기 고체 입자를 기준으로 20중량% 이상 포함하는 수성 사이징 조성물의 건조된 잔여물로 적어도 일부가 피복되어 있는 것으로서, 상기 무기 고체 입자의 경도가 유리 섬유의 경도를 초과하지 않는 피복된 섬유 스트랜드를 포함하는 직물; 및 (ⅱ)직물의 적어도 일부에 도포된 중합체 매트릭스 물질층을 포함하는 전자 지지체; 및

    (b)전자 지지체의 선택된 측면의 선택된 부분에 근접하여 위치한 전기 전도층을 포함하는 전자 회로 기판.
39. 제 38 항에 있어서,

    하나 이상의 유리 섬유가 E-유리 섬유, D-유리 섬유, S-유리 섬유, Q-유리 섬유, E-유리 유도체 섬유 및 이들의 조합물로 이루어지는 군 중에서 선택되는 전자 회로 기판.
40. 제 38 항에 있어서,

    추가로 한 부분 이상의 회로 기판에 걸쳐 하나 이상의 구멍을 포함하는 전자 회로 기판.
41. 제 38 항에 있어서,

    지지체가 제1, 제2 또는 제3층 패키지인 전자 회로 기판.
42. (a)(ⅰ)총 고체 중량을 무기 고체 입자를 기준으로 20중량% 이상 포함하는 수성 사이징 조성물의 건조된 잔여물로 적어도 일부가 피복되어 있는 것으로서, 상기 무기 고체 입자의 경도가 유리 섬유의 경도를 초과하지 않는 피복된 섬유 스트랜드를 포함하는 직물; 및 (ⅱ)직물의 적어도 일부에 도포된 중합체 매트릭스 물질층을 포함하는 제1 합성물층; 및

    (b)제1 합성물층과 다른 제2 합성물층을 포함하는 전자 지지체.
43. 제 42 항에 있어서,

    하나 이상의 유리 섬유가 E-유리 섬유, D-유리 섬유, S-유리 섬유, Q-유리 섬유, E-유리 유도체 섬유 및 이들의 조합물로 이루어지는 군 중에서 선택되는 전자 지지체.
44. 제 42 항에 있어서,

    지지체가 제1, 제2 또는 제3층 패키지인 전자 지지체.
45. (a)(ⅰ)(1)총 고체 중량을 무기 고체 입자를 기준으로 20중량% 이상 포함하는 수성 사이징 조성물의 건조된 잔여물로 적어도 일부가 피복되어 있는 것으로서, 상기 무기 고체 입자의 경도가 유리 섬유의 경도를 초과하지 않는 피복된 섬유 스트랜드를 포함하는 직물; 및 (2)직물의 적어도 일부에 도포된 중합체 매트릭스 물질층을 포함하는 제1 합성물층; 및 (ⅱ)제1 합성물층과 다른 제2 합성물층을 포함하는 전자 지지체; 및

    (b)제1 및/또는 제2 합성물층의 선택된 측면의 선택된 부분에 근접하여 위치한 전기 전도층을 포함하는 전자 회로 기판.
46. 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 조합물로 이루어지는 군 중에서 선택되는 전자 회로 기판.
47. 제 45 항에 있어서,

    추가로 한 부분 이상의 회로 기판에 결쳐 하나 이상의 구멍을 포함하는 전자 회로 기판.
48. 제 45 항에 있어서,

    지지체가 제1, 제2 또는 제3층 패키지인 전자 회로 기판.