KR20020026956A - 침윤된 유리 섬유 스트랜드 및 이를 포함한 제품 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하나 이상의 유리 섬유 표면의 적어도 일부분 위에 수지 상용성 피복 조성물을 갖는 다수의 유리 섬유를 포함하는, 적어도 부분적으로 피복된 섬유 스트랜드를 제공하는데, 이때 상기 수지 상용성 피복 조성물은 (a) 상기 유리 섬유의 모스 경도 값을 초과하지 않는 모스 경도 값을 갖는 다수의 판상 무기 입자; 및 (b) 하나 이상의 중합체 물질을 포함한다. 본 발명은 또한 (a) 비-열팽창성 유기 물질, 무기 중합체 물질, 비-열팽창성 복합 물질 및 그의 혼합물 중에서 선택된 물질로부터 제조되고 스트랜드를 웨트 아웃시키기에 충분한 평균 입자 크기를 갖는 다수의 이산 입자들; (b) 상기 다수의 이산 입자들과 상이한 하나 이상의 윤활 물질; 및 (c) 하나 이상의 필름-형성 물질을 포함하는 수지 상용성 피복 조성물의 용도를 제공한다. 수지 상용성 피복 조성물은 또한 (a) 다수의 비-열팽창성 중공 유기 입자; 및 (b) 하나 이상의 중공 유기 입자와 상이한 하나 이상의 윤활 물질을 포함할 수 있다.

Description

침윤된 유리 섬유 스트랜드 및 이를 포함한 제품{IMPREGNATED GLASS FIBER STRANDS AND PRODUCTS INCLUDING THE SAME}

관련 특허출원

본 특허출원은, (a) 1998년 3월 3일자로 출원되고 현재 포기된 "무기 윤활제-피복된 유리 섬유 스트랜드 및 이를 포함한 제품(Inorganic Lubricant-Coated Glass Fiber Strands and Products Including the Same)"이란 명칭의 비. 노비치(B. Novich) 등의 미국 특허출원 제 09/034,525 호의 일부 계속 출원인, 1998년 8월 6일자로 출원되고 현재 포기된 "유리 섬유-강화 적층체, 전자 회로판 및 패브릭의 조합방법(Glass Fiber-Reinforced Laminates, Electronic Circuit Boards and Methods for Assembling a Fabric)"이란 명칭의 노비치 등의 미국 특허출원 제 09/130,270 호의 일부 계속 출원인, 1998년 10월 13일자로 출원된 "유리섬유-강화 적층체, 전자 회로판 및 패브릭의 조합방법(Glass Fiber-Reinforced Laminates, Electronic Circuit Boards and Methods for Assembling a Fabric)"이란 명칭의 노비치 등의 미국 특허출원 제 09/170,578 호의 일부 계속 출원이면서; (b) 또한, 1998년 3월 3일자로 출원되고 현재 포기된 "무기 윤활제-피복된 유리 섬유 스트랜드 및 이를 포함한 제품(Inorganic Lubricant-Coated Glass Fiber Strands and Products Including the Same)"이란 명칭의 노비치 등의 미국 특허출원 제 09/034,525 호의 일부 계속 출원인 1998년 10월 13일자로 출원된 "무기 윤활제-피복된 유리 섬유 스트랜드 및 이를 포함한 제품(Inorganic Lubricant-Coated Glass Fiber Strands and Products Including the Same)"이란 명칭의 노비치 등의 미국 특허출원 제 09/170,780 호의 일부 계속 출원이면서; (c) 또한, 1998년 3월 3일자로 출원되고 현재 포기된 미국 특허출원 제 09/034,663 호의 일부 계속 출원인 1998년 10월 13일자로 출원된 "열전도성 무기 고형 입자로 피복된 유리 섬유 스트랜드 및 이를 포함한 제품(Glass Fiber Strands Coated With Thermally Conductive Inorganic Solid Particles and Products Including the Same)"이란 명칭의 노비치 등의 미국 특허출원 제 09/170,781 호의 일부 계속 출원이면서; (d) 또한, 1998년 3월 3일자로 출원되고 현재 포기된 미국 특허출원 제 09/034,078 호의 일부 계속 출원인 1998년 10월 13일자로 출원된 "유리 섬유 스트랜드의 마모성 마멸을 억제시키는 방법(Methods for Inhibiting Abrasive Wear of Glass Fiber Strands)"란 명칭의 노비치 등의 미국 특허출원 제 09/170,579 호의 일부 계속 출원이면서; (e) 또한, 1998년 3월 3일자로 출원되고 현재 포기된 미국 특허출원 제 09/034,077 호의 일부 계속 출원인 1998년 10월 13일자로 출원된 "침윤된 유리 섬유 스트랜드 및 이를 포함한 제품(Impregnated Glass Fiber Strands and Products Including the Same)"이란 명칭의 노비치 등의 미국 특허출원 제 09/170,566 호의 일부 계속 출원이면서; (f) 또한, 1998년 3월 3일자로 출원되고 현재 포기된 미국 특허출원 제 09/034,056 호의 일부 계속 출원인 1998년 10월 13일자로 출원된 "무기 입자-피복된 유리 섬유 스트랜드 및 이를 포함한 제품(Inorganic Particle-Coated Glass Fiber Strands and Products Including the Same)"이란 명칭의 미국 특허출원 제 09/170,565 호의 일부 계속 출원인, 2000년 3월 16일자로 출원된 "침윤된 유리 섬유 스트랜드 및 이를 포함한 제품(Impregnated Glass Fiber Strands and Products Including the Same)"이란 명칭의 노비치 등의 미국 특허출원 제 09/527,034 호의 계속 출원인, 2000년 4월 12일자로 출원된 "침윤된 유리 섬유 스트랜드 및 이를 포함한 제품(Impregnated Glass Fiber Strands and Products Including the Same)"이란 명칭의 노비치 등의 미국 특허출원 제 09/548,379 호의 계속 출원인, 2000년 5월 11일자로 출원된 "침윤된 유리 섬유 스트랜드 및 이를 포함한 제품(Impregnated Glass Fiber Strands and Products Including the Same)"이란 명칭의 노비치 등의 미국 특허출원 제 09/668,916 호의 계속 출원이다.

본 특허출원은 1999년 5월 7일자 미국 가출원 제 60/133,075 호; 1999년 5월 7일자 가출원 제 60/133,076 호; 1999년 5월 26일자 가출원 제 60/136,110 호; 1999년 7월 30일자 가출원 제 60/146,337 호; 1999년 7월 30일자 가출원 제 60/146,605 호; 1999년 8월 3일자 가출원 제 60/146,862 호; 및 2000년 2월 18일자가출원 제 60/183,562 호의 이점을 주장한다.

본 특허출원은 본원과 동일자로 출원된 "무기 입자-피복된 유리 섬유 스트랜드 및 이를 포함한 제품(Inorganic Particle-Coated Glass Fiber Strands and Products Including the Same)"이란 명칭의 노비치 등의 미국 특허 출원; 본원과 동일자로 출원된 "무기 입자-피복된 유리 섬유 스트랜드 및 이를 포함한 제품(Inorganic Particle-Coated Glass Fiber Strands and Products Including the Same)"이란 명칭의 노비치 등의 미국 특허 출원; 및 본원과 동일자로 출원된 "무기 입자-피복된 유리 섬유 스트랜드 및 이를 포함한 제품(Inorganic Particle-Coated Glass Fiber Strands and Products Including the Same)"이란 명칭의 노비치 등의 미국 특허 출원과 관련되어 있다.

열경화성 성형 공정에서는, 양호한 "웨트-드로우(wet-through: 중합체 매트릭스 물질을 매트 또는 패브릭을 통해 침투시키는 것)" 특성 및 "웨트-아웃(wet-out: 매트 또는 패브릭 내의 섬유들의 개별적인 다발 또는 스트랜드를 통해 중합체 매트릭스 물질을 침투시키는 것)" 특성이 요구된다. 대조적으로, 전형적인 열가소성 성형 공정에서는 양호한 분산성(즉, 열가소성 물질 내의 섬유들의 양호한 분포 특성)이 주 관심사이다.

패브릭으로 직조된 섬유 스트랜드로부터 제조된 복합체 또는 적층체의 경우, 스트랜드의 우수한 웨트-드로우 및 우수한 웨트-아웃 특성을 제공하는 것 이외에, 섬유 스트랜드 표면상의 피복제는 섬유가 가공 중에 마모되는 것을 방지하고, 특히 에어-제트 직기(air-jet loom)에 우수한 직조성을 제공하고, 섬유 스트랜드가 혼입되는 중합체 매트릭스 물질과 상용성인 것이 바람직하다. 그러나, 많은 사이징 성분들은 중합체 매트릭스 물질과 상용될 수 없으며, 유리 섬유와 중합체 매트릭스 물질 사이의 접착성에 불리한 영향을 미칠 수 있다. 예를 들면, 직물 섬유에 통상적으로 사용되는 사이징 성분인 전분은 일반적으로 중합체 매트릭스 물질과 상용될 수 없다. 그 결과, 상기 비상용성 물질들은 중합체 매트릭스 물질로 침윤시키기 전에 패브릭으로부터 제거되어야 한다.

상기 비-수지 상용성 사이징 물질들의 제거, 즉, 패브릭의 탈지 또는 유분제거는 다양한 기술에 의해 달성될 수 있다. 상기 비-수지 상용성 사이징 물질은 가장 통상적으로는 직조된 패브릭을 연장된 시간동안 승온에 노출시켜 사이징제(들)을 열분해시킴으로써(통상적으로 열-세정으로 지칭함) 제거한다. 통상적인 열 세정 공정은 380 ℃에서 60 내지 80 시간동안 패브릭을 가열시킴을 포함한다. 그러나, 상기 열-세정 단계는 유리 섬유의 강도에 불리하고, 비상용성 물질을 제거하는데 항상 완전하게 성공하는 것은 아니며, 또한 사이징 분해 생성물에 의해 패브릭을 오염시킬 수 있다. 물 세척 및/또는 화학적 제거와 같이, 사이징 물질을 제거하는 다른 방법들이 시도되었다. 그러나, 상기 방법들은 일반적으로 물 세척 및/또는 화학적 제거 공정과의 상용성을 위해 사이징 성분들의 상당한 재배합을 필요로 하며, 일반적으로 모든 비상용성 사이징 물질을 제거하는데 있어 열-세정만큼 효과적이지 않다.

또한, 직조 공정은 유리 섬유 실(yarn)에 매우 마모성이기 때문에, 날실로 사용된 실들은 전형적으로, 유리 섬유의 마모성 마멸을 최소화하도록 내마모성 피복제(통상적으로 "슬래싱 사이징제"로 지칭함)로 날실을 피복하기 위해 직조 전에 통상적으로 "슬래싱(slashing)"으로 불리는 2차 피복 단계에 적용된다. 슬래싱 사이징제는 일반적으로 필름 형성 공정 중에 유리 섬유에 미리 도포된 1차 사이징제 위에 도포된다. 그러나, 전형적인 슬래싱 사이징제는 또한 일반적으로 중합체 매트릭스 물질과 상용될 수 없으므로, 상기 사이징제 역시 수지에 혼입되기 전에 직조된 패브릭으로부터 제거되어야 한다.

게다가, 탈지되거나 유분제거된 패브릭과 중합체 수지 사이의 접착을 개선하기 위해, 마무리처리 사이징제, 전형적으로는 실란 커플링제와 물을 패브릭에 도포하여 또 다른 가공 단계에서 유리 섬유를 재-피복한다(통상적으로 "마무리처리"로 불림).

상기 비-부가 가치의 가공 단계들: 슬래싱, 탈지 또는 유분제거 및 마무리처리 단계는 모두 패브릭 생산 주기 및 비용을 증가시킨다. 또한, 이들 단계는 일반적으로 자본 설비 및 노동에 있어 상당한 투자를 요한다. 더욱이, 상기 가공 단계들과 연관된 패브릭의 부가 처리는 패브릭 손상 및 품질 저하를 야기할 수 있다.

일부 상기 가공 단계들의 효율 또는 효과를 개선하는데 노력을 기울여 왔다. 그럼에도 불구하고, 유리 섬유의 마모 및 파괴를 억제하고; 매우 다양한 매트릭스 물질과 상용할 수 있고; 매트릭스 물질에 의해 우수한 웨트-아웃 및 웨트-드로우 특성을 제공하는 것 중 하나 이상을 달성할 수 있는 피복제가 요구되고 있다. 또한, 피복제가 현대의 에어-제트 직조 장비와 상용가능한 경우 생산성을 증가시키는 것이 특히 유리하다. 또한, 전자 지지체 용도에 필요한 패브릭 품질을 유지하고 우수한 적층체 특성을 제공하면서 패브릭 형성 공정에서 비-부가 가치의 가공 단계들을 배제시키는 것이 유리하다.

본 발명은 일반적으로 복합체를 강화시키기 위한 피복된 섬유 스트랜드, 및 보다 구체적으로는, 스트랜드가 혼입되는 매트릭스 물질과 상용성인 피복된 섬유 스트랜드에 관한 것이다.

하기의 바람직한 태양의 상세한 설명과 더불어 상기 발명의 요약 부분은 첨부한 도면을 참조로 판단할 때 보다 잘 이해될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 피복 조성물로 적어도 부분적으로 피복된 피복 섬유 스트랜드의 투시도이고;

도 2는 사이징 조성물 및 상기 사이징 조성물의 적어도 일부분 위의 본 발명에 따른 2차 피복 조성물로 적어도 부분적으로 피복된 피복 섬유 스트랜드의 투시도이고;

도 3은 사이징 조성물, 상기 사이징 조성물의 적어도 일부분 위의 2차 피복 조성물, 및 2차 피복 조성물의 적어도 일부분 위의 본 발명에 따른 3차 피복 조성물로 적어도 부분적으로 피복된 피복 섬유 스트랜드의 투시도이고;

도 4는 본 발명에 따른 복합체 제품의 평면도이고;

도 5는 본 발명에 따른 패브릭의 평면도이고;

도 6은 본 발명에 따라 패브릭을 조합하고 적층체를 형성하는 방법의 개략도이고;

도 7은 본 발명에 따른 전자 지지체의 횡단면도이고;

도 8 및 9는 본 발명에 따른 전자 지지체의 대체 태양의 횡단면도이고;

도 10은 전자 지지체의 패브릭 층에 천공을 형성하는 방법의 개략도이며;

도 11은 주요 절단 가장자리를 예시하는 드릴의 끝면도이고;

도 12는 천공 패턴의 개략도이고;

도 13은 회로 패턴의 다이어그램이다.

본 발명의 섬유 스트랜드는 바람직하게는 가공 중에 섬유의 마모 및 파괴를 억제할 뿐 아니라, 복합체 형성시 우수한 웨트-드로우, 웨트-아웃 및 분산 특성 중 하나 이상을 제공하는 특유의 피복제를 갖는다. 하기에서 상세히 정의하는 바와 같이, "스트랜드"는 다수의 개별 섬유들, 즉, 2개 이상의 섬유를 포함한다. 본원에서 사용된 바와 같이, "복합체"는 추가의 물질, 예를 들면, 적층체를 형성하기 위해 중합체 매트릭스 물질과 혼합된 피복된 섬유 스트랜드를 혼입하고 있는 패브릭의 하나 이상의 층(이로 한정되지는 않는다)과 본 발명의 피복된 섬유 스트랜드의 혼합물을 의미한다. 본 발명의 피복된 섬유 스트랜드에 의해 발현될 수 있는 기타 바람직한 특성들은 우수한 적층체 강도, 우수한 열 안정성, 우수한 가수분해 안정성(즉, 섬유/중합체 매트릭스 물질 계면을 따른 물의 이동에 대한 저항성), 다습하고 반응성인 산 및 알칼리의 존재하에서의 낮은 부식성 및 반응성, 및 피복제를 제거할 필요성, 특히 적층 전에 가열 또는 가압 물 세척의 필요성을 배제할 수 있는 다양한 매트릭스 물질과의 상용성이다.

바람직하게는, 본 발명의 피복된 섬유 스트랜드는 직조 및 편직시의 우수한 가공성을 제공한다. 낮은 보풀성 및 무리지음, 파손율이 낮은 필라멘트, 낮은 스트랜드 장력, 높은 유연성 및 짧은 삽입 시간은 개별적으로 또는 함께 본 발명의 피복된 유리 섬유 스트랜드에 의해 제공되는 바람직한 특성들이며, 상기 특성들은 바람직하게는 직조 및 편직을 용이하게 하고 인쇄된 회로판 용도를 위한 표면 결함이 거의 없는 패브릭을 일관되게 제공한다. 본원에서 사용된 바와 같이, "공기분사 직조(air jet weaving)"는 하나 이상의 공기분사 노즐로부터의 압축 공기 바람에 의해 씨실이 날실 쉐드(shed) 중에 삽입되는 패브릭 직조의 한 유형을 의미한다.

본 발명의 피복된 섬유 스트랜드는 섬유의 피복된 표면을 따라 열 전도를 촉진할 수 있는 특유의 피복제를 갖는 것이 바람직하다. 전자 회로판에 대한 연속 강화재로 사용되는 경우, 본 발명의 상기 피복된 유리 섬유는 강화재를 따라 열 공급원(예를 들면, 칩 또는 회로)으로부터 열 방산을 촉진하여 전자 성불들로부터 열을 전도시킴으로써 회로 성분, 유리 섬유 및 중합체 매트릭스 물질의 열 분해 및/또는 열화를 억제시키는 메카니즘을 제공할 수 있다. 본 발명의 피복된 유리 섬유는 바람직하게는 매트릭스 물질보다 높은 열 전도성 상, 즉, 열 방산 및 분포에 대한 우선적인 경로를 제공함으로써 전자 회로판의 시차적인 열 팽창 및 뒤틀림을 감소시키고 납땜 접합 신뢰성을 개선시킨다.

본 발명의 피복된 유리 섬유 스트랜드는 바람직하게는 매트릭스 수지 중에 열 전도성 물질을 혼입할 필요성을 감소시키거나 배제시켜, 적층체 제조 공정을 개선시키고 매트릭스 물질 공급 탱크 퍼징 및 유지 비용을 저하시킨다.

본 발명의 피복된 섬유 스트랜드는 높은 스트랜드 개방성을 갖는 것이 바람직하다. 본원에서 사용된 바와 같이, "높은 스트랜드 개방성"이란 용어는 스트랜드가 확장된 횡단면적을 가지며 스트랜드의 필라멘트들이 서로에 치밀하게 결합되어 있지 않음을 의미한다. 높은 스트랜드 개방성은 스트랜드 다발 중에 매트릭스 물질의 침투 또는 웨트 아웃을 용이하게 할 수 있다.

본 발명의 섬유 스트랜드로부터 제조된, 본 발명의 복합체 및 특히, 적층체는 다음 중 적어도 하나의 특성을 갖는 것이 바람직하다: 낮은 열 팽창 계수; 우수한 굴곡 강도; 우수한 층간 결합 강도; 및 우수한 가수분해 안정성, 즉, 섬유/매트릭스 계면을 따른 물의 이동에 대한 저항성. 또한, 본 발명에 따른 섬유 스트랜드로부터 제조된 본 발명의 전자 지지체 및 인쇄된 회로판은 우수한 천공성 및 금속 이동에 대한 저항성(음극-양극 필라멘트 형성 또는 CAF로도 또한 지칭함) 중 적어도 하나의 특성을 갖는 것이 바람직하다(구체적으로 본원에 참고로 인용된 문헌 [Tummala(Ed.) et al.,Microelectronics Packaging Handbook, pages 896-897 (1989)]; 및 IPC-TR-476B[명칭: "Electrochemical Migration: Electrochemically Induced Failures in Printed Wiring Boards and Assemblies"](1997)을 참조하시오). 우수한 천공성을 갖는 본 발명에 따른 섬유 스트랜드는 천공 중의 낮은 공구 마모성 및 천공된 구멍의 우수한 위치 정확성 중 적어도 한 특성을 갖는다.

전술한 바와 같이, 전형적인 패브릭 형성 공정은 유리 섬유 실 및 그로부터 제조된 패브릭을 슬래싱, 열-세정 및 마무리처리와 같은 여러 비-부가가치 가공 단계들에 적용시킴을 포함한다. 본 발명은 바람직하게는 패브릭 형성 공정에서 비-부가가치 가공 단계들을 배제시킨, 패브릭, 적층체, 전자 지지체 및 인쇄 회로판을 형성하는 방법을 제공하는 동시에 전자 패키징 용도로 사용하기에 적합한 품질을 갖는 패브릭을 제공한다. 본 발명의 바람직한 태양들의 다른 이점들로는 감소된 생산 주기, 자본 설비의 경감, 감소된 패브릭 처리 및 노동 비용, 우수한 패브릭 품질 및 우수한 최종 생성물 특성이 포함된다.

본 발명은 또한 본 발명 특유의 피복제를 갖는 섬유 스트랜드를 선택함으로써, 권선, 직조 또는 편직 장치의 부분들과 같은 다른 고형 물체와의 접촉으로부터의 섬유 스트랜드의 마모성 마멸 또는 필라멘트간 마모에 의한 마모성 마멸을 억제시키는 방법을 제공한다.

본 명세서의 경우, 공정 실시예 이외에서 또는 달리 언급한 경우에, 명세서 및 청구의 범위에 사용된 성분들의 양, 반응 조건 등을 나타내는 모든 숫자들은 모든 경우에 "약"이란 용어로 조정되는 것으로 이해해야 한다. 따라서, 달리 언급하지 않는 한, 하기 명세서 및 첨부된 청구의 범위에 나타낸 숫자 파라미터들은 본 발명에 의해 수득된 것으로 사료되는 목적하는 성질에 따라 달라질 수 있는 근사치이다. 하다 못해 청구범위의 범주에 등가의 원칙의 적용을 제한하려는 시도로서가 아니라, 각각의 숫자로 나타낸 파라미터는 적어도 기록된 의미있는 숫자들에 미루어서 및 통상의 반올림 기술을 적용하여 해석해야 한다.

본 발명의 광의의 범위를 나타내는 숫자적 범위 및 파라미터들이 근사치임에도 불구하고, 특정 실시예에 나타낸 수치는 가능한 한 정확하게 기록한 것이다.그러나, 임의의 수치는 본래 그 각각의 시험 측정치들에서 나타난 표준 편차로부터 본질적으로 야기되는 특정 오차들을 포함한다.

도 1(여기서, 동일한 숫자는 전체에 걸쳐 동일한 요소를 나타낸다)을 참고하면, 본 발명에 따른 다수의 섬유(12)를 포함하는 피복된 섬유 스트랜드(10)가 도 1에 도시되어 있다. 본원에서 사용된 바와 같이, "스트랜드"란 다수의 개별 섬유들, 즉, 2개 이상의 섬유들을 의미하며, 스트랜드는 상이한 섬유화가능한(fiberizable) 물질들로 이루어진 섬유를 포함할 수 있다(섬유들의 다발은 또한 "실"로 부를 수 있다). "섬유"란 용어는 개개의 필라멘트를 의미한다. 본 발명을 제한하는 것은 아니지만, 섬유(12)는 바람직하게는 3 내지 35 ㎛ 범위의 평균 공칭 섬유 직경을 갖는다. 바람직하게는, 본 발명의 평균 공칭 섬유 직경은 5 ㎛ 이상이다. "미세 실" 용도의 경우, 평균 공칭 섬유 직경은 5 내지 7 ㎛ 범위가 바람직하다.

섬유(12)는 섬유화가능한 무기 물질, 섬유화가능한 유기 물질 및 이들 중 임의 물질의 혼합물을 포함하여, 당해 분야에 숙련된 자에게 공지된 임의 유형의 섬유화가능한 물질로부터 형성될 수 있다. 무기 및 유기 물질은 인조 또는 천연 물질일 수 있다. 당해 분야에 숙련된 자라면 섬유화가능한 무기 및 유기 물질이 또한 중합체 물질일 수 있음을 인지할 것이다. 본원에서 사용된 바와 같이, "중합체 물질"이란 용어는 서로 결합되어 용액 또는 고체 상태로 엉킬(entanlged) 수 있는 원자들의 장쇄들로 이루어진 거대분자로부터 형성된 물질을 의미한다(본원에 참고로 인용된 문헌[James Mark et al.,Inorganic Polymers, Prentice HallPolymer Science and Engineering Series, page 1(1992)] 참조). 본원에 사용된 바와 같이, "섬유화가능한"이란 용어는 일반적으로 연속적인 필라멘트, 섬유, 스트랜드 또는 실로 성형될 수 있는 물질을 의미한다.

섬유(12)는 섬유화가능한 무기 유리 물질로부터 형성되는 것이 바람직하다. 본 발명에 유용한 섬유화가능한 유리 물질로는 "E-유리", "A-유리", "C-유리", "D-유리", "R-유리", "S-유리" 및 E-유리 유도체와 같은 섬유화가능한 유리 조성물로부터 제조된 것들이 포함되나, 이로 한정되지는 않는다. 본원에서 사용된 바와 같이, "E-유리 유도체"란 소량의 불소 및/또는 붕소를 포함하며, 가장 바람직하게는 불소를 함유하지 않고/않거나 붕소를 함유하지 않는 유리 조성물을 의미한다. 또한, 본원에 사용된 바와 같이, "소량의 불소"란 0.5 중량% 미만, 바람직하게는 0.1 중량% 미만의 불소를 의미하며, "소량의 붕소"란 5 중량% 미만, 바람직하게는 2 중량% 미만의 붕소를 의미한다. 현무암 및 광물 양모 섬유는 본 발명에 유용한 다른 섬유화가능한 유리 물질의 예들이다. 바람직한 유리 섬유는 E-유리 또는 E-유리 유도체로부터 형성된다. 상기 조성물은 당해분야에 숙련된 자에게 공지되어 있으며, 본원 내용에 견주어 추가로 논의될 필요는 없는 것으로 생각된다.

본 발명의 유리 섬유는 유리 섬유를 제조하기 위한 당해 분야에 공지된 임의의 적합한 방법으로 제조할 수 있다. 예를 들면, 유리 섬유는 직접-용융 섬유 형성 공정으로, 또는 간접 또는 마블-용융 섬유 형성 공정으로 제조할 수 있다. 직접-용융 섬유 형성 공정에서는, 원료 물질을 혼합하고 용융시키고 유리 용융로에서 균질화시킨다. 용융된 유리는 용융로에서 노상으로 이동되고 섬유 형성 장치로 이동되어 여기에서 용융된 유리가 연속 유리 섬유로 감쇠된다. 마블-용융 유리 형성 공정에서는, 최종 목적 유리 조성을 갖는 유리 조각 또는 마블을 예비성형시키고 부싱에 공급하면 여기에서 상기 유리 조각 또는 마블은 용융되고 연속 유리 섬유로 감쇠된다. 예비용융기를 이용하는 경우, 마블을 먼저 예비용융기에 공급하고 용융시킨 다음 용융된 유리를 섬유 형성 장치에 공급하면 여기에서 유리가 감쇠되어 연속 섬유를 형성하게 된다. 본 발명에서는, 유리 섬유를 직접-용융 섬유 형성 공정으로 제조하는 것이 바람직하다. 유리 조성물 및 유리 섬유를 형성하는 방법에 관한 추가의 정보에 대해서는 구체적으로 본원에 참고로 인용된 문헌[K. Loewenstein,The Manufacturing Technology of Glass Fibres, (3rd Ed.), pages 30-44, 47-103 and 115-165(1993)], 미국 특허 제 4,542,106 및 5,789,329 호, 및 디 인스티튜트 포 인터커넥팅 앤 패키징 일렉트로닉 서킷(The Institute for Interconnecting and Packaging Electronic Circuits)의 공보인 [IPC-EG-140 "Specification for Finished Fabric Woven from 'E' Galss for Printed Boards", page 1(June 1997)]을 참조하시오.

적당한 섬유화가능한 비-유리 무기 물질의 비제한 예로는 탄화규소, 탄소, 흑연, 뮬라이트(mullite), 산화 알루미늄 및 압전기 세라믹 물질과 같은 세라믹 물질들이 포함된다. 적당한 섬유화가능한 유기 물질의 비제한 예로는 면, 셀룰로즈, 천연 고무, 아마, 모시, 대마, 사이잘삼 및 양모가 포함된다. 적당한 섬유화가능한 유기 중합체 물질의 비제한 예로는 폴리아미드(예: 나일론 및 아라미드),열가소성 폴리에스테르(예: 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트), 아크릴 화합물(예: 폴리아크릴로니트릴), 폴리올레핀, 폴리우레탄 및 비닐 중합체(예: 폴리비닐 알콜)로부터 제조된 것들이 포함된다. 본 발명에 유용한 섬유화가능한 비-유리 물질 및 상기 섬유의 제조 및 가공 방법은 구체적으로 본원에 참고로 인용된 문헌[Encyclopedia of Polymer Science and Technology, Vol. 6, pages 505-712(1967)]에 상세히 고찰되어 있다.

임의의 상기 물질들의 블렌드 또는 공중합체 및 임의의 상기 물질들로부터 제조된 섬유의 혼합물도 경우에 따라 본 발명에 사용할 수 있음을 주지해야 한다. 또한, 스트랜드란 용어는 상이한 섬유화가능한 물질들로부터 제조된 2개 이상의 상이한 섬유들을 포함한다. 바람직한 태양에서, 본 발명의 섬유 스트랜드는 하나 이상의 유리 섬유를 함유하지만, 다른 유형의 섬유를 함유할 수도 있다.

당해 분야에 숙련된 자라면 스트랜드(10)가 상기에서 논의된 바와 같이 당해 분야에 공지된 임의의 섬유화가능한 물질로부터 형성된 섬유(12)를 포함할 수 있음을 주지하겠지만, 이제 본 발명을 유리 섬유 스트랜드의 맥락에서 일반적으로 고찰할 것이다. 따라서, 유리 섬유의 견지에서 하기의 고찰은 상기 논의된 기타 섬유들에도 일반적으로 적용된다.

계속하여 도 1을 참고로 하면, 바람직한 태양에서, 본 발명의 섬유 스트랜드(10)의 섬유들(12) 중 하나 이상, 바람직하게는 전부는 가공 중에 섬유 표면(16)을 마모로부터 보호하고 섬유 파괴를 억제하기 위해 섬유(12) 표면(16)의 적어도 일부분 위에 피복 조성물, 바람직하게는 피복 조성물 잔사의 층(14)을 갖는다. 바람직하게는, 상기 층(14)은 섬유(12)의 전체 외면(16) 또는 주변부에 존재한다.

본 발명의 피복 조성물은 바람직하게는 수성 피복 조성물, 보다 바람직하게는 수지 상용성 수성 피복 조성물이다. 안전성의 이유로 바람직하진 않지만, 피복 조성물은 필요에 따라 알콜 또는 아세톤과 같은 휘발성 유기 용매를 함유할 수 있지만, 상기 용매를 함유하지 않는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 피복 조성물은 1차 사이징 조성물 및/또는 2차 사이징 또는 피복 조성물로 사용될 수 있다.

본원에서 사용된 바와 같이, 바람직한 태양에서 "사이징제(size)", "사이징화된(sized)" 또는 "사이징(sizing)"이란 용어들은 섬유에 도포되는 임의의 피복 조성물을 말한다. "1차 사이징제(primary size)" 또는 "1차 사이징"이란 용어는 섬유 형성 직후에 섬유에 도포되는 피복 조성물을 말한다. "2차 사이징제(secondary size)", "2차 사이징" 또는 "2차 피복"이란 용어들은 1차 사이징제의 도포 후에 섬유에 도포되는 피복 조성물을 의미한다. "3차 사이징제(tertiary size)", "3차 사이징" 또는 "3차 피복"이란 용어들은 2차 사이징제의 도포 후에 섬유에 도포되는 피복 조성물을 의미한다. 상기 피복제들은 섬유가 패브릭 중에 혼입되기 전에 섬유에 도포되거나, 또는, 예를 들어, 섬유를 피복함으로써 섬유가 패브릭 중에 혼입된 후에 섬유에 도포될 수 있다. 대안적인 태양으로, "사이징제", "사이징화된" 및 "사이징"이란 용어들은 또한 통상적인 비-수지 상용성 사이징 조성물의 적어도 일부, 바람직하게는 전부가 열 또는 화학처리에 의해 제거된 후에, 즉, 마무리처리용 사이징제가 도포되어 패브릭 형태 중에 혼입된 유리 섬유를 노출시킨 후에 섬유에 도포되는 피복 조성물("마무리처리용 사이징제"로도 알려져 있음)을 말한다.

본원에 사용된 바와 같이, "수지 상용성"이란 용어는, 피복 조성물(또는 선택된 피복 성분)이 하나 이상의 하기 특성을 달성하도록 유리 섬유에 도포된 피복 조성물이 유리 섬유가 혼입될 매트릭스 물질과 상용성임을 의미한다: 매트릭스 물질 중에 혼입되기 전에 제거(예를 들면, 탈지 또는 유분제거에 의해)될 필요가 없고, 통상적인 가공 중에 매트릭스 물질의 우수한 웨트-아웃 및 웨트-드로우를 촉진하고, 바람직한 물리적 성질 및 가수분해 안정성을 갖는 최종 복합체 생성물을 제공하는 특성.

본 발명의 피복 조성물은, 도 1에 도시된 바와 같이 다수의 섬유들(12) 중 하나 이상의 섬유(23)에 도포될 때 하나 이상의 섬유(23)의 외면(16)에 부착되고 스트랜드(10)의 인접한 유리 섬유들(23, 25) 사이에 하나 이상의 간극 공간(21)을 제공하는 하나 이상, 바람직하게는 다수의 입자(18)를 포함한다. 이들 간극 공간(21)은 일반적으로 인접한 섬유들 사이에 위치한 입자들(18)의 크기에 상응한다. 본 발명의 입자들(18)은 바람직하게는 이산 입자들이다. 본원에 사용된 바와 같이, "이산"이란 용어는 입자들이 통상적인 가공 조건하에서 응집되거나 결합되어 연속 필름을 형성하는 경향이 없는 대신에, 실질적으로 그의 개별적인 구별성을 유지하여, 일반적으로 그의 개별적인 형상 또는 형태를 유지함을 의미한다. 본 발명의 이산 입자들은 전단, 즉, 입자 중 원자들의 층 또는 시트의 제거,네킹(necking), 즉, 적어도 두 입자들 사이의 2차 상 전이, 및 통상적인 섬유 가공 중의 부분 응집에 적용될 수 있으며, 여전히 "이산" 입자들인 것으로 간주될 수 있다.

본 발명의 입자(18)들은 치수가 안정한 것이 바람직하다. 본원에 사용된 바와 같이, "치수가 안정한 입자"란 용어는 입자들이 일반적으로 인접한 섬유들(23, 25) 사이에 목적하는 간극 공간(21)을 유지하기 위해, 직조, 로빙 및 기타 가공 공정 중에 인접한 섬유들 사이에서 발생된 힘과 같은 통상적인 섬유 가공 조건하에서 그의 평균 입자 크기 및 형태를 유지함을 의미한다. 즉, 치수가 안정한 입자들은 바람직하게는, 피복 조성물 중에서 붕해되거나 용해되거나 또는 실질적으로 변형되어 25 ℃ 이하, 바람직하게는 100 ℃ 이하, 보다 바람직하게는 140 ℃ 이하의 온도에 노출되는 등과 같은 전형적인 유리 섬유 가공 조건하에서 선택된 평균 입자 크기보다 작은 최대 치수를 갖는 입자를 형성하지 않을 것이다. 또한, 입자(18)들은 유리 섬유 가공 조건하에서, 보다 특히는, 가공 온도가 150 ℃를 초과할 수 있는 복합체 가공 조건하에서 실질적으로 크기가 확대되거나 팽창되지 않아야 한다. 본원에 사용된 바와 같이, 입자들과 관련하여 "실질적으로 크기가 확대되지 않아야 한다"라는 어구는 입자들이 가공 중에 그의 초기 크기의 대략 3배보다 더 큰 크기로 팽창되거나 증가되지 않아야 함을 의미한다. 또한, 본원에 사용된 바와 같이, "치수가 안정한 입자"란 용어는 결정성 입자 및 비결정성 입자 둘 다를 포함한다.

바람직하게는, 본 발명의 피복 조성물은 실질적으로 열 팽창성 입자를 함유하지 않는다. 본원에 사용된 바와 같이, "열 팽창성 입자"란 용어는 물질을 휘발시키기에 충분한 온도에 노출될 때 크기가 팽창되거나 또는 실질적으로 확대되는 물질로 충전되거나 상기 물질을 함유하는 입자를 의미한다. 그러므로, 상기 열 팽창성 입자들은 정상적인 가공 조건하에서 입자들 중의 물질, 예를 들면, 발포제의 상 변화로 인해 팽창한다. 결과적으로, "비-열 팽창성 입자"란 용어는 정상적인 섬유 가공 조건하에서 입자 중의 물질의 상 변화로 인해 팽창하지 않는 입자를 말하며, 본 발명의 한 태양에서, 피복 조성물은 하나 이상의 비-열 팽창성 입자를 포함한다.

일반적으로, 열 팽창성 입자들은 중심 공동을 갖는 중공 입자들이다. 본 발명의 비-제한 양태로, 상기 공동은 기체, 액체 및/또는 겔과 같은 비-고체 물질로 적어도 부분적으로 충전될 수 있다.

본원에 사용된 바와 같이, "실질적으로 열 팽창성 입자가 없는"이란 용어는 총 고형물 기준으로 50 중량% 미만, 보다 바람직하게는 35 중량% 미만의 열 팽창성 입자를 의미한다. 보다 바람직하게는, 본 발명의 피복 조성물은 본질적으로 열 팽창성 입자를 갖지 않는다. 본원에 사용된 바와 같이, "본질적으로 열 팽창성 입자를 갖지 않는"이란 용어는 사이징 조성물이 총 고형물 기준으로 20 중량% 미만, 보다 바람직하게는 5 중량% 미만, 가장 바람직하게는 0.001 중량% 미만의 열 팽창성 입자를 포함함을 의미한다.

입자(18)들은 비-왁스성인 것이 바람직하다. "비-왁스성"이란 용어는 입자들이 제조되는 물질이 왁스같지 않음을 의미한다. 본원에 사용된 바와 같이,"왁스같은"이란 용어는 25 내지 100개 탄소 원자 범위의 평균 탄소쇄 길이를 갖는 엉키지 않은 탄화수소 쇄로 주로 이루어진 물질을 의미한다(본원에 구체적으로 참고로 인용된 문헌[L.H. Sperling,Introduction of Physical Polymer Science, John Wiley and Sons, Inc., pages 2-5(1986); and W. Pushaw et al., "Use of Micronised Waxes and Wax Dispersions in Waterborne Systems",Polymers, Paint, Colours Journal, V. 189, No. 4412, pages 18-21(January 1999)] 참조).

본 발명의 한 바람직한 태양에서, 본 발명의 입자(18)들은 이산되고, 치수가 안정한 비-왁스성 입자들이다.

입자(18)는 바람직한 임의의 형태 또는 모양을 가질 수 있다. 본 발명을 한정하는 것은 아니지만, 적합한 입자 형태의 예로는 구형(예를 들면, 비이드, 마이크로비이드 또는 중공 구), 입방체형, 판상형 또는 침상형(연장된 형태 또는 섬유상 형태)이 포함된다. 또한, 입자(18)는 속이 비거나 다공성이거나 공극이 없거나 또는 이들의 조합인 내부 구조, 예를 들면, 다공성 또는 고형 벽을 갖는 공동 중심을 가질 수 있다. 적합한 입자 특성에 대한 추가의 정보에 대해서는 본원에 구체적으로 참고로 인용된 문헌 [H. Katz et al.(Ed.),Handbook of Fillers and Plastics, pages 9-10(1987)]을 참조하시오.

입자(18)들은 중합체 및 비-중합체성 무기 물질, 중합체 및 비-중합체성 유기 물질, 복합 물질 및 전술한 것 중 임의 물질들의 혼합물 중에서 선택된 물질로부터 제조될 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, "중합체성 무기 물질"이란 용어는 탄소 이외의 다른 원소 또는 원소들을 기재로 하는 주쇄 반복 단위를 갖는 중합체 물질을 의미한다(추가의 정보에 대해서는 본원에 구체적으로 참고로 인용된 마크(J. E. Mark) 등의 문헌 5면을 참조하시오). 본원에 사용된 바와 같이, "중합체성 유기 물질"이란 용어는 탄소를 기재로 하는 주쇄 반복 단위를 갖는 합성 중합체 물질, 반합성 중합체 물질 및 천연 중합체 물질을 의미한다.

본원에 사용된 바와 같은 "유기 물질"이란 탄소가 전형적으로 그 자체 및 수소에 결합되고 종종 다른 원소에도 결합되어 있는 탄소 함유 화합물을 의미하며, 산화 탄소, 탄화물, 이황화 탄소 등과 같은 이원 화합물; 금속 시아나이드, 금속 카보닐, 포스겐, 카보닐 설파이드 등과 같은 삼원 화합물; 및 금속 탄산염(예를 들면, 탄산 칼슘 및 탄산 나트륨)과 같은 탄소-함유 이온성 화합물은 배제한다(본원에 구체적으로 참고로 인용된 문헌[R. Lewis, Sr.,Hawley's Condensed Chemical Dictionary, (12th Ed.), pages 761-762(1993); and M. Silberberg,Chemistry The Molecular Nature of Matter and Change, page 586(1996)] 참조).

본원에 사용된 바와 같이, "무기 물질"이란 용어는 유기 물질이 아닌 임의의 물질을 의미한다.

본원에 사용된 바와 같이, "복합 물질"이란 용어는 둘 이상의 상이한 물질들의 조합을 의미한다. 복합 물질로부터 제조된 입자들은 일반적으로 입자의 표면 아래의 내부 부분의 경도와 상이한 표면에서의 경도를 갖는다. 보다 구체적으로는, 입자의 표면은, 입자의 표면 경도가 유리 섬유의 경도 이하이면서 표면 아래의 입자 경도가 유리 섬유의 경도보다 크도록, 당해 분야에 공지된 기술을 이용하여 그 표면 특성을 화학적 또는 물리적으로 변화시키는 것을 포함하여(이로 한정되지는 않는다) 당해 분야에 공지된 임의의 방법으로 개질될 수 있다. 예를 들면, 입자는, 보다 부드러운 표면을 갖는 복합체 입자를 형성하기 위해 하나 이상의 제 2의 물질로 피복되거나 클래딩(cladding)되거나 캡슐화된 제 1의 물질로부터 제조될 수 있다. 또 다른 대안적 태양에서, 복합 물질로부터 형성된 입자들은 상이한 형태의 제 1의 물질로 피복되거나 클래딩되거나 캡슐화된 제 1의 물질로부터 제조될 수 있다. 본 발명에 유용한 입자에 대한 추가의 정보에 대해서는, 본원에 구체적으로 참고로 인용된 문헌[G. Wypych,Handbook of Fillers, 2nd Ed., pages 15-202(1999)]을 참조하시오.

본 발명의 입자(18)를 제조하는데 유용한 대표적인 비-중합체성 무기 물질로는 흑연, 금속, 산화물, 탄화물, 질화물, 붕소화물, 황화물, 규산염, 탄산염, 황산염 및 수산화물 중에서 선택된 무기 물질이 포함된다. 그로부터 입자(18)를 제조하는 적합한 무기 질화물의 비제한 예는 질화 붕소로서 본 발명의 바람직한 태양이다. 6각형 결정 구조를 갖는 질화 붕소 입자가 특히 바람직하다. 유용한 무기 산화물의 비제한 예는 산화 아연이다. 적합한 무기 황화물로는 이황화 몰리브덴, 이황화 탄탈, 이황화 텅스텐 및 황화 아연이 포함된다. 유용한 무기 규산염으로는 알루미늄 실리케이트 및 마그네슘 실리케이트, 예를 들면, 질석이 포함된다. 적합한 금속으로는 몰리브덴, 백금, 팔라듐, 니켈, 알루미늄, 구리, 금, 철, 은, 합금 및 전술한 것들 중 임의의 혼합물이 포함된다.

본 발명의 한 비-제한적 태양에서, 입자(18)들은 고형 윤활제 물질로부터 제조된다. 본원에 사용된 바와 같이, "고형 윤활제"란 용어는 상대적인 이동 중의 손상으로부터 보호하고/하거나 마찰 및 마모를 감소시키기 위해 두 표면 사이에 사용된 임의의 고형물을 의미한다. 한 태양에서, 고형 윤활제는 무기 고형 윤활제이다. 본원에 사용된 바와 같이, "무기 고형 윤활제"란 고형 윤활제가 특징적인 결정성 습성을 가짐을 의미하는데, 이러한 습성으로 인해 상기 고형 윤활제들이 서로 용이하게 미끄러져서 섬유 표면들, 바람직하게는 유리 섬유 표면과 인접한 고형 표면(이들 중 적어도 하나는 동작중에 있다) 사이에 마찰방지 윤활 효과를 제공하는 얇은 평판으로 전단된다(본원에 구체적으로 참고로 인용된 문헌 [R. Lewis, Sr.,Hawley's Condensed Chemical Dictionary, (12th Ed.), page 712(1993)] 참조). 마찰은 하나의 고형물이 다른 고형물 위로 미끄러지는데 대한 저항성이다(본원에 구체적으로 참고로 인용된 문헌 [F. Clauss,Solid Lubricants and Self-Lubricating Solids, page 1(1972)] 참조).

본 발명의 한 비-제한적 태양에 있어서, 입자(18)들은 판상(lamellar) 구조를 갖는다. 판상 구조를 갖는 입자들은 6각형 배열의 원자들의 시트 또는 판으로 이루어지며, 시트 내의 강한 결합 및 시트 사이의 약한 반데르 발스(van der Waals) 결합은 시트 사이에 낮은 전단 강도를 제공한다. 판상 구조의 비제한 예는 6각형 결정 구조이다(본원에 구체적으로 참고로 인용된 문헌[K. Ludema,Friction, Wear, Lubrication, page 125(1996);Solid Lubricants and Self-Lubricating Solids, pages 19-22, 42-54, 75-77, 80-81, 82, 90-102, 113-120 and 128; and W. Campbell, "Solid Lubricants",Boundary Lubrication: An Appraisal of World Literature, ASME Research Committee on Lubrication, pages 202-203(1969)] 참조). 판상 풀러렌(fullerene)(버키볼(buckyball)) 구조를 갖는 무기 고형 입자도 또한 본 발명에 유용하다.

본 발명의 입자(18)를 제조하는데 유용한 판상 구조를 갖는 적합한 물질의 비제한 예로는 질화 붕소, 흑연, 금속 디칼코게나이드, 운모, 활석, 석고, 카올리나이트, 칼사이트, 요오드화 카드뮴, 황화 은 및 이들 중 임의의 혼합물이 포함된다. 바람직한 물질로는 질화 붕소, 흑연, 금속 디칼코게나이드 및 이들 중 임의의 혼합물이 포함된다. 적당한 금속 디칼코게나이드로는 이황화 몰리브덴, 이셀렌화 몰리브덴, 이황화 탄탈, 이셀렌화 탄탈, 이황화 텅스텐, 이셀렌화 텅스텐 및 이들 중 임의의 혼합물이 포함된다.

한 태양에서, 입자(18)는 판상 구조를 갖는 무기 고형 윤활제 물질로부터 형성된다. 본 발명의 피복 조성물에 사용하기 위한 판상 구조를 갖는 무기 고형 윤활제 물질의 비제한 예는 질화 붕소, 바람직하게는 6각형 결정 구조를 갖는 질화 붕소이다. 질화 붕소, 황화 아연 및 몬모릴로나이트로부터 제조된 입자들도 또한 나일론 6,6과 같은 중합체성 매트릭스 물질과의 복합체내에서 우수한 백색도를 제공한다.

본 발명에 사용하기에 적당한 질화 붕소로부터 형성된 입자의 비-제한 예는 미국 오하이오주 레이크우드 소재의 어드밴스드 세라믹스 코포레이션(Advanced Ceramics Corp.)에서 상업적으로 시판하는 폴라썸(PolarTherm, 등록상표) 100 시리즈(PT 120, PT 140, PT 160 및 PT 180), 300 시리즈(PT 350) 및 600 시리즈(PT 620, PT 630, PT 640 및 PT 670) 질화 붕소 분말 입자이다(본원에 참고로 인용된미국 오하이오주 레이크우드 소재의 어드밴스드 세라믹스 코포레이션의 기술 공보인 ["PolarTherm^RThermally Conductive Fillers for Polymeric Materials"(1996)] 참조). 이들 입자는 25 ℃에서 250 내지 300 W/m·K의 열 전도도, 3.9의 유전 상수 및 10¹⁵Ω-㎝의 부피 저항율을 갖는다. 100 시리즈의 분말 입자들은 5 내지 14 ㎛ 범위의 평균 입자 크기를 가지고, 300 시리즈 분말 입자는 100 내지 150 ㎛ 범위의 평균 입자 크기를 가지며, 600 시리즈 분말 입자는 16 내지 200 ㎛보다 큰 범위의 평균 입자 크기를 갖는다. 특히, 공급자가 보고한 바와 같이, 폴라썸 160 입자는 6 내지 12 ㎛의 평균 입자 크기, 초마이크로미터(submicrometer) 내지 70 ㎛의 입자 크기 범위, 및 다음과 같은 입자 크기 분포를 갖는다:

%>	10	50	90
크기(㎛)	18.4	7.4	0.6

상기 분포에 따르면, 측정된 폴라썸(등록상표) 160 질화 붕소 입자의 10%가 18.4 ㎛보다 큰 평균 입자 크기를 갖는다. 본원에 사용된 바와 같이, "평균 입자 크기"란 입자의 평균 입자 크기를 말한다.

본 발명에 따른 입자들의 평균 입자 크기는 공지된 레이저 산란 기술에 따라 측정할 수 있다. 본 발명의 한 비-제한적 태양에서, 입자 크기는 베크만 코울터(Beckman Coulter) LS 230 레이저 회절 입자 크기 기기를 사용하여 측정하는데, 상기 기기는 750 ㎚의 파장을 갖는 레이저 빔을 이용하여 입자의 크기를 측정하고 입자가 구형을 갖는지를 평가한다, 즉, "입자 크기"는 입자를 완전히 둘러쌀 최소의 구를 말한다. 예를 들면, 베크만 코울터 LS 230 입자 크기 분석기를 사용하여 측정된 폴라썸(등록상표) 160 질화 붕소 입자들은 11.9 ㎛의 평균 입자 크기를 가지며 입자들이 초마이크로미터 내지 35 ㎛ 범위이고 하기의 입자 분포를 갖는 것으로 밝혀졌다:

%>	10	50	90
크기(㎛)	20.6	11.3	4.0

상기 분포에 따르면, 측정된 폴라썸(등록상표) 160 질화 붕소 입자의 10%가 20.6 ㎛보다 큰 평균 입자 크기를 나타내었다.

본 발명의 또 다른 비제한적 태양에서, 입자(18)들은 비-수화성 무기 물질들로부터 형성된다. 본원에 사용된 바와 같이, "비-수화성"이란 무기 입자들이 물 분자와 반응하여 수화물을 형성하지 않으며 수화수 또는 결정수를 함유하지 않음을 의미한다. "수화물"은 H-OH 결합이 분리되지 않은 물질과 물 분자와의 반응에 의해 생성된다(본원에 구체적으로 참고로 인용된 문헌 [R. Lewis, Sr.,Hawley's Condensed Chemical Dictionary, (12th Ed.), pages 609-610(1993); and T. Perros,Chemistry, pages 186-187(1967)] 참조). 수화물의 화학식에서, 물 분자의 첨가는 통상적으로 중심 점으로 표시되는데, 예를 들면, 3MgO·4SiO₂·H₂O(활석), Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O(카올리나이트)와 같이 표시된다. 구조적으로, 수화가능한 무기 물질은, 예를 들면, 본원에 구체적으로 참고로 인용된 문헌 [J. Mitchell,Fundamentals of Soil Behavior(1976)]의 34면 도 3.8에 나타낸 카올리나이트의 구조에서 보여지는 바와 같이 및 문헌[H. van Olphen, Clay Colloid Chemistry, (2nd Ed.), page 62(1977)]의 도 18 및 19 각각에 나타낸 1:1 및 2:1층 광물의 구조에서 보여지는 바와 같이, 결정 격자의 층 내에 하나 이상의 하이드록실기를 포함한다(그러나, 단위 구조 또는 그 표면상의 물을 흡수하거나 또는 모세관 작용에 의해 물을 흡수하는 물질의 표면에는 하이드록실기를 포함하지는 않는다). 결정 격자의 "층"은 시트들의 조합이며, 이것은 원자들 평면의 조합이다(본원에 구체적으로 참고로 인용된 문헌[Minerals in Soil Environments, Soil Science Society of America, pages 196-199(1977)] 참조). 층과 층간 물질(예를 들면, 양이온)의 조합체를 단위 구조라 한다.

수화물은, 수화된 물질 중의 양이온과 배위결합되며 구조를 파괴하지 않고는 제거될 수 없는 배위결합수(coordinated water), 및/또는 구조 중의 격자를 차지하여 전하의 균형을 깨뜨리지 않고 정전 에너지에 부가되는 구조수(structural water)를 함유한다(본원에 구체적으로 참고로 인용된 문헌 [R. Evans,An Introduction to Crystal Chemistry, page 276(1948)] 참조). 일반적으로, 피복 조성물은 50 중량% 이하의 수화가능한 입자를 함유한다. 본 발명의 한 비제한적 태양에서, 피복 조성물은 본질적으로 수화가능한 입자를 함유하지 않는 것이 바람직하다. 본원에 사용된 바와 같이, "본질적으로 수화가능한 입자를 함유하지 않는"이란 용어는 피복 조성물이 총 고형물 기준으로 20 중량% 미만, 보다 바람직하게는 5 중량% 미만, 가장 바람직하게는 0.001 중량% 미만의 수화가능한 입자를 포함함을 의미한다. 본 발명의 한 태양에 있어, 입자(18)들은 비-수화성 무기 고형 윤활제 물질로부터 형성된다.

본 발명에 따른 피복 조성물은 상기에서 논의된 비-수화성 무기 물질 대신에또는 그 이외에 수화가능하거나 또는 수화된 무기 물질로부터 형성된 입자를 함유할 수 있다. 상기 수화가능한 무기 물질의 비제한 예는 운모(예를 들면, 백운모), 활석, 몬모릴로나이트, 카올리나이트 및 석고를 포함하여 점토 광물 엽상 규산염이다. 상기에서 설명했듯이, 상기 수화가능하거나 수화된 물질들로부터 형성된 입자들은 일반적으로 피복 조성물 중의 입자들의 50 중량% 이하를 구성한다.

본 발명의 또 다른 태양에서, 입자(18)들은 비-중합체성 유기 물질로부터 형성될 수 있다. 본 발명에 유용한 비-중합체성 유기 물질의 예로는 스테아레이트(예를 들면, 아연 스테아레이트 및 알루미늄 스테아레이트), 카본 블랙 및 스테아르아미드가 포함되나, 이들로 한정되지는 않는다.

본 발명의 또 다른 태양에 있어서, 입자(18)들은 무기 중합체 물질로부터 형성될 수 있다. 유용한 무기 중합체 물질의 비제한 예로는 폴리포스파젠, 폴리실란, 폴리실록산, 폴리게레만, 중합체성 황, 중합체성 셀레늄, 실리콘 및 이들 중 임의의 혼합물이 포함된다. 본 발명에 사용하기에 적합한 무기 중합체성 물질로부터 형성된 입자의 특정 비제한 예는 가교결합 실록산으로부터 생성된 입자인 토스펄(TOSPEARL; 문헌[R.J. Perry, "Applications for Cross-Linked Siloxane Particles",Chemtech, pages 39-44(February 1999)] 참조)로서, 이것은 일본의 토시바 실리콘 캄파니, 리미티드(Toshiba Silicones Co., Ltd.)에서 상업적으로 시판하고 있다.

본 발명의 또 다른 태양에서, 입자(18)는 합성 유기 중합체성 물질로부터 형성될 수 있다. 적합한 유기 중합체 물질로는 열경화성 물질 및 열가소성 물질이 포함되지만, 이로 한정되지는 않는다. 적합한 열경화성 물질로는 열경화성 폴리에스테르, 비닐 에스테르, 에폭시 물질, 페놀계 화합물, 아미노플라스트, 열경화성 폴리우레탄 및 이들 중 임의의 혼합물들이 포함된다. 에폭시 물질로부터 형성된 바람직한 합성 중합체 입자의 비제한 예는 에폭시 마이크로겔 입자이다

적합한 열가소성 물질로는 열가소성 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리올레핀, 아크릴 중합체, 폴리아미드, 열가소성 폴리우레탄, 비닐 중합체 및 이들 중 임의의 혼합물이 포함된다. 바람직한 열가소성 폴리에스테르로는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 및 폴리에틸렌 나프탈레이트가 포함되나, 이로 한정되지는 않는다. 바람직한 폴리올레핀으로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리이소부텐이 포함되나 이로 한정되지는 않는다. 바람직한 아크릴 중합체로는 스티렌과 아크릴산 단량체의 공중합체 및 메타크릴레이트를 함유하는 중합체가 포함된다. 아크릴 공중합체로부터 형성된 합성 중합체 입자의 비제한 예는, 불투명한 비-가교결합 고형 아크릴 입자 유화액인 로플렉스(RHOPLEX, 등록상표) B-85["CHemicals for the Textile Industry" (September 1987) 참조, 미국 펜실바니아주 필라델피아 롬 앤 하스 캄파니(Rohm and Haas Co.)에서 시판]; 0.1 ㎛의 입자 크기, 26.5 중량%의 고형물 함량 및 55%의 공극 부피를 갖는, 불투명한 비-필름-형성 스티렌 아크릴 중합체성 합성 안료인 로파크(ROPAQUE, 등록상표) HP-1055[본원에 참고로 인용된 "ROPAQUE HP-1055, Hollow Sphere Pigment for Paper and Paperboard Coatings"란 명칭의 제품 특성 시트(1994. 10.) 1면 참조, 펜실바니아주 필라델피아 소재의 롬 앤 하스 캄파니에서 시판]; 동일하며, 각각 0.55 ㎛의 입자 크기 및 30.5 중량%의 고형물 함량을 갖는 불투명한 비-필름-형성 스티렌 아크릴 중합체성 합성 안료 분산액인 로파크(등록상표) OP-96[본원에 참고로 인용된 "Architectural Coatings-ROPAQUE OP-96, The All Purpose Pigment"란 명칭의 제품 기술 공보(1997. 4.) 참조, 펜실바니아주 필라델피아 소재의 롬 앤 하스 캄파니에서 시판] 및 로파크(등록상표) HP-543P[로파크(등록상표) HP-543P와 로파크(등록상표) OP-96은 동일한 물질이며; 상기 물질은 페인트 산업에서는 로파크(등록상표) HP-543P로 확인되고, 피복제 산업에서는 로파크(등록상표) OP-96으로 확인된다]; 및 0.40 ㎛의 입자 크기 및 36.5 중량%의 고형물 함량을 갖는 불투명한 비-필름-형성 스티렌 아크릴 중합체성 합성 안료 분산액인 로파크(등록상표) OP-62LO[본원에 참고로 인용된 "Architectural Coatings-ROPAQUE OP-96, The All Purpose Pigment"란 명칭의 제품 기술 공보(1997. 4.) 참조, 펜실바니아주 필라델피아 소재의 롬 앤 하스 캄파니에서 시판]이다. 이들 특정 입자들은 각각 미국 펜실바니아주 필라델피아 소재의 롬 앤 하스 캄파니에서 상업적으로 시판하고 있다.

본 발명에 따른 입자(18)들은 또한 반합성 유기 중합체 물질 및 천연 중합체 물질로부터 형성될 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, "반합성 물질"은 화학적으로 개질된 천연 물질이다. 그로부터 입자(18)를 형성할 수 있는 적합한 반합성 유기 중합체 물질로는 셀룰로즈 화합물, 예를 들면, 메틸셀룰로즈 및 셀룰로즈 아세테이트; 및 개질 전분, 예를 들면, 전분 아세테이트 및 전분 하이드록시 에테르가 포함되지만, 이로 한정되는 것은 아니다. 그로부터 입자(18)를 형성할 수 있는 적합한 천연 중합체 물질로는 전분과 같은 폴리사카라이드; 카제인과 같은폴리펩타이드; 및 천연 고무 및 구타페르카(gutta percha)와 같은 천연 탄화수소가 포함되지만, 이로 한정되지는 않는다.

본 발명의 한 비제한적 태양에 있어서, 중합체 입자(18)는 피복된 스트랜드에 의한 수분 흡수를 감소시키거나 제한하기 위해 소수성 중합체 물질로부터 형성된다. 상기 소수성 중합체 물질의 비제한 예로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌 및 폴리메틸메타크릴레이트가 포함되나 이로 한정되지는 않는다. 폴리스티렌 공중합체의 비제한 예로는 로파크(등록상표) HP-1055, 로파크(등록상표) OP-96, 로파크(등록상표) HP-543P 및 로파크(등록상표) OP-62 LO 안료(각각 상기에서 논의함)가 포함된다.

본 발명의 또 다른 비제한적 태양에서, 중합체 입자(18)는 25 ℃보다 높고 바람직하게는 50 ℃보다 높은 유리 전이 온도(T_g) 및/또는 융점을 갖는 중합체 물질로부터 형성된다.

본 발명의 또 다른 비제한적 태양에서, 입자(18)들은 중합체 및 비-중합체성 무기 물질, 중합체 및 비-중합체성 유기 물질, 복합 물질 및 이들 중 임의의 혼합물 중에서 선택된 물질로부터 형성된 중공 입자일 수 있다. 그로부터 중공 입자를 형성할 수 있는 적합한 물질의 비제한 예는 전술하였다. 본 발명에 유용한 중공 중합체 입자의 비제한 예는 로파크(등록상표) HP-1055, 로파크(등록상표) OP-96, 로파크(등록상표) HP-543P 및 로파크(등록상표) OP-62 LO 안료(각각 상기에서 논의함)이다. 본 발명에 유용할 수 있는 중공 입자들의 다른 비제한 예에대해서는, 본원에 구체적으로 참고로 인용된 카츠(H. Katz et al.(Ed.))의 문헌(1987) 437 내지 452면을 참조하시오.

본 발명의 피복 조성물에 유용한 입자(18)는 수중의 분산액, 현탁액 또는 유화액에 존재할 수 있다. 광유 또는 알콜과 같은 다른 용매(바람직하게는 5 중량% 미만)도 경우에 따라 분산액, 현탁액 또는 유화액 중에 포함될 수 있다. 무기 물질로부터 형성된 입자들의 바람직한 분산액의 비제한 예는, 수중 질화 붕소 입자 25 중량%의 분산액이며 미국 테네시주 오크 리지 소재의 집 코팅즈, 인코포레이티드(ZYP Coatings, Inc.)에서 상업적으로 시판하는 오르팩 보론 니트라이드 릴리즈코트-콘크(ORPAC BORON NITRIDE RELEASECOAT-CONC)이다(본원에 참고로 인용된 집 코팅즈, 인코포레이티드의 기술 공보인 "ORPAC BORON NITRIDE RELEASECOAT-CONC" 참조). 상기 기술 공보에 따르면, 상기 제품의 질화 붕소 입자는 3 ㎛ 미만의 평균 입자 크기를 가지며, 질화 붕소 입자를 분산액이 적용되는 기재에 결합시키기 위한 1%의 마그네슘-알루미늄 실리케이트를 포함한다. 베크만 코울터 LS230 입자 크기 분석기를 이용한 오르팩 보론 니트라이드 릴리즈코트-콘크 25 질화 붕소의 독립적인 시험 결과 6.2 ㎛의 평균 입자 크기, 초마이크로미터 내지 35 ㎛의 입자 크기 범위, 및 하기의 입자 분포를 갖는 것으로 나타났다:

%>	10	50	90
크기(㎛)	10.2	5.5	2.4

상기 분포에 따르면, 측정된 오르팩 보론 니트라이드 릴리즈코트-콘크 25 질화 붕소 입자의 10%가 10.2 ㎛보다 큰 평균 입자 크기를 갖는다.

집 코팅즈에서 상업적으로 시판하는 다른 유용한 제품으로는 보론 니트라이드 루브리코트(BORON NITRIDE LUBRICOAT, 등록상표) 페인트, 브라제 스톱(BRAZE STOP) 및 웰드 릴리즈(WELD RELEASE) 제품이 포함된다. 아크릴 중합체 및 공중합체로부터 형성된 합성 중합체 입자들의 유화액 및 분산액의 특정 비제한 예로는, 로프렉스(등록상표) B-85 아크릴 유화액(상기에서 논의함), 45 중량%의 고형물 함량 및 98 ℃의 유리 전이 온도를 갖는 전체 아크릴 경질 중합체 유화액인 로프렉스(등록상표) GL-623[본원에 참고로 인용된 "Rhoplex GL-623, Self-Crosslinking Acrylic Binder of Industrial Nonwovens"란 명칭의 제품 특성 시트(1997. 3.) 참조, 펜실바니아주 필라델피아 소재의 롬 앤 하스 캄파니에서 시판]; 45 중량%의 고형물 함량 및 105 ℃의 유리 전이 온도를 갖는 경질 메타크릴레이트 중합체 유화액인 에멀젼(EMULSION, 등록상표) E-2321[본원에 참고로 인용된 "Building Products Industrial Coatings-Emulsion E-2321"이란 명칭의 제품 특성 시트(1990) 참조, 펜실바니아주 필라델피아 소재의 롬 앤 하스 캄파니에서 시판]; 0.55 ㎛의 입자 크기 및 30.5 중량%의 고형물 함량을 갖는 분산액으로서 공급되는 로파크(등록상표) OP-96 및 로파크(등록상표) HP-543P(상기에서 논의함); 0.40 ㎛의 입자 크기 및 36.5 중량%의 고형물 함량을 갖는 분산액으로서 공급되는 로파크(등록상표) OP-62 LO(상기에서 논의함); 및 26.5 중량%의 고형물 함량을 갖는 분산액으로서 공급되는 로파크(등록상표) HP-1055(상기에서 논의함)가 포함되며, 이들은 모두 미국 펜실바니아주 필라델피아 소재의 롬 앤 하스 캄파니에서 상업적으로 시판한다.

본 발명의 특히 바람직한 태양에서, 피복 조성물은 하나 이상의 무기 입자,특히 질화 붕소, 보다 특히는 폴라썸(등록상표) 및/또는 오르팩 보론 니트라이드 릴리즈코트-콘크란 상표명으로 시판하는 질화 붕소와, 하나 이상의 열가소성 물질, 특히 스티렌과 아크릴 단량체의 공중합체, 보다 특히는 로파크(등록상표)란 상표명으로 시판하는 공중합체와의 혼합물을 포함한다.

입자(18)는 인접한 섬유들 사이에 목적하는 간격을 이루기에 충분한 평균 입자 크기(19)를 달성하도록 선택된다. 예를 들면, 공기분사 방적기에서 가공될 섬유(12)에 도포된 사이징 조성물 중에 혼입되는 입자(18)들의 평균 크기(19)는 둘 이상의 인접 섬유들 사이에 충분한 간격을 제공하여 직기를 가로지르는 섬유 스트랜드(10)의 에어-제트 이동을 허용하도록 선택하는 것이 바람직하다. 본원에 사용된 바와 같이, "공기분사 방적"는 당해 분야에 숙련된 자에게 공지된 방식으로 하나 이상의 공기분사 노즐로부터 압축 공기 바람에 의해 씨실이 날실 쉐드 중에 삽입되는 직기의 한 유형이다. 또 다른 에로, 중합체 매트릭스 물질로 침윤될 섬유(12)에 도포된 사이징 조성물 중에 혼입되는 입자(18)들의 평균 크기(19)는 둘 이상의 인접한 섬유들 사이에 충분한 공간을 제공하여 섬유 스트랜드(10)의 우수한 웨트-아웃 및 웨트-드로우 특성을 허용하도록 선택된다.

본 발명을 제한하려는 것은 아니지만, 입자(18)들은 레이저 산란 기술을 이용하여 측정할 때 1000 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 0.001 내지 100 ㎛, 가장 바람직하게는 0.1 내지 25 ㎛의 평균 크기를 갖는 것이 바람직하다.

본 발명의 특정 비제한적 태양에서, 입자(18)들의 평균 크기(19)는 0.1 ㎛ 이상, 바람직하게는 0.5 ㎛이며, 0.1 내지 5 ㎛, 바람직하게는 0.5 내지 2 ㎛의 범위이다. 본 발명의 한 태양에 있어, 입자(18)들은 일반적으로 피복 조성물이 도포되는 섬유(12)의 평균 직경보다 작은 평균 입자 크기(19)를 갖는다. 상기에서 논의한 평균 입자 크기(19)를 갖는 입자(18)들을 포함하는 1차 사이징 조성물의 잔사 층(14)을 갖는 섬유 스트랜드(10)로부터 제조된 꼬인 실들은, 섬유 스트랜드(10)의 완전성을 유지하고 중합체 매트릭스 물질로 침윤될 때 허용되는 웨트-드로우 및 웨트-아웃 특성을 제공하는 동시에, 유리하게 인접 섬유들(23, 25) 사이에 충분한 간격을 제공하여 공기분사 직조성(즉, 직기를 가로지르는 공기분사 이동)을 허용할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특정 비제한적 태양으로, 입자(18)들의 평균 입자 크기(19)는 3 ㎛ 이상, 바람직하게는 5 ㎛ 이상이며, 3 내지 1000 ㎛, 바람직하게는 5 내지 1000 ㎛, 보다 바람직하게는 10 내지 25 ㎛ 범위이다. 이러한 태양에서는, 입자(18)들의 평균 입자 크기(19)가 일반적으로 유리 섬유의 평균 공칭 직경에 상응하는 것도 또한 바람직하다. 상기에서 논의된 크기에 속하는 입자들로 피복된 스트랜드로 제조된 패브릭은 중합체 매트릭스 물질로 침윤될 때 우수한 웨트-드로우 및 웨트-아웃 특성을 보이는 것으로 나타났다.

당해 분야에 숙련된 자라면 상이한 평균 입자 크기(19)를 갖는 하나 이상의 입자(18)들의 혼합물을 본 발명에 따라 피복 조성물 중에 혼입시켜 섬유 스트랜드(10) 및 이어서 그로부터 제조되는 제품들에 바람직한 특성 및 가공 특성들을 부여할 수 있음을 인지할 것이다. 보다 구체적으로, 상이한 크기의 입자들을 적절한 양으로 배합하여 우수한 공기분사 이동성도 갖는 스트랜드를 제공하여우수한 웨트-아웃 및 웨트-드로우 특성을 나타내는 패브릭을 제공할 수 있다.

섬유들은 인접 섬유들 및/또는 성형 중에 및 직조 또는 로빙과 같은 후속 가공 중에 유리 섬유가 접촉하는 다른 고형 물체 또는 물질들의 돌기와의 접촉에 의해 마모 마멸된다. 본원에 사용된 바와 같이, "마모성 마멸"이란 섬유에 손상을 주기에 충분히 경질인 물질들의 입자, 가장자리 또는 물질 자체와의 마찰 접촉에 의한 섬유 표면 조각의 긁힘 또는 절단 또는 섬유의 파손을 의미한다(본원에 구체적으로 참고로 인용된 루데마(K. Ludema) 등의 문헌 129 면 참조). 섬유 스트랜드의 마모성 마멸은 가공 중의 스트랜드 파괴 및 직물 및 복합체와 같은 제품에서의 표면 결합과 같이 섬유 스트랜드에 해로운 영향을 야기하며, 이로 인해 폐기물 및 제조 비용이 증가된다.

성형 단계에서, 예를 들면, 섬유, 특히 유리 섬유는 성형 패키지로 권선되기 전에 금속성 집지용 슈(metallic gathering shoe) 및 트래버스(traverse) 또는 스파이럴(spiral)과 같은 고형 물체와 접촉한다. 편직 또는 직조와 같은 패브릭 조합 공정에서는, 유리 섬유 스트랜드가, 접촉하는 유리 섬유(12)들의 표면을 마모시킬 수 있는 섬유 조합 장치의 부분들(예를 들면, 직기 또는 편직 장치)과 같은 고형 물체와 접촉한다. 유리 섬유와 접촉하는 직기 부분들의 예로는 에어 제트 및 셔틀이 포함된다. 유리 섬유보다 큰 경도 값을 갖는 상기 고형 물체들의 표면 돌기들은 유리 섬유의 마모성 마멸을 야기할 수 있다. 예를 들면, 꼬임 틀, 직기 및 편직 장치의 많은 부분들이 8.5[Handbook of Chemistry and Physics, page F-22] 이하의 모스 경도를 갖는, 스틸과 같은 금속 물질로 제조된다. 상기 고형 물체의 돌기들과의 접촉으로 인한 유리 섬유 스트랜드의 마모성 마멸은 가공 중의 스트랜드 파괴 및 직물 및 복합체와 같은 제품의 표면 결함을 야기하며, 이로 인해 폐기물 및 제조 비용이 증가된다.

본 발명의 한 비제한적 태양에서는, 마모성 마멸을 최소화하기 위해, 입자(18)들이 유리 섬유(들)의 경도 값을 초과하지 않는, 즉, 그 이하의 경도 값을 갖는다. 입자 및 유리 섬유의 경도 값은 비커스(Vickers) 또는 브리넬(Brinell) 경도와 같은 임의의 통상적인 경도 측정법에 의해 측정될 수 있으나, 바람직하게는 물질 표면의 상대적인 긁힘 내성을 1 내지 10의 스케일로 나타내는 본래의 모스 경도 스케일에 따라 측정된다. 유리 섬유들의 모스 경도 값은 일반적으로 4.5 내지 6.5의 범위이며, 일반적으로 6이다(본원에 구체적으로 참고로 인용된 문헌 [R. Weast(Ed.),Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press, page F-22(1975)] 참조). 이러한 태양에서, 입자(18)들의 모스 경도 값은 0.5 내지 6의 범위인 것이 바람직하다. 본 발명에 사용하기에 적합한 무기 물질로부터 형성된 여러 비제한 예들의 모스 경도 값을 하기 표 A에 나타내었다.

상기 언급한 바와 같이, 모스 경도 스케일은 긁힘에 대한 물질의 내성에 관한 것이다. 그러므로, 본 발명은 표면 바로 아래의 입자의 내부 부분들의 경도와 상이한 그 표면에서의 경도를 갖는 입자를 포함한다. 보다 구체적으로, 상기에서 논의한 바와 같이, 입자의 표면은 당해 분야에 공지된 기술을 이용하여 입자를 피복, 클래딩 또는 캡슐화하거나 그 표면 특성을 화학적으로 변화시키는 것을 포함하나 이로 한정되지 않는 당해 분야에 공지된 임의의 방법으로 개질될 수 있어서, 입자의 표면 경도는 유리 섬유의 경도 이하인 반면 표면 바로 아래의 입자의 경도는 유리 섬유의 경도보다 크게 된다. 또 다른 대안으로, 입자는 하나 이상의 제 2의 물질로 피복되거나 클래딩되거나 캡슐화되는 제 1의 물질로부터 형성되어 보다 부드러운 표면을 갖는 복합체 물질을 형성할 수 있다. 또는, 입자는 상이한 형태의 제 1 물질로 피복되거나 클래딩되거나 캡슐화되는 제 1 물질로부터 형성되어 보다 부드러운 표면을 갖는 복합체 물질을 형성할 수 있다.

하나의 예로, 본 발명을 제한하는 것은 아니지만, 탄화 규소 및 질화 알루미늄과 같은 무기 물질들로부터 형성된 무기 입자에 실리카, 카보네이트 또는 나노점토 피복이 제공되어 유용한 복합체 입자를 형성할 수 있다. 또 다른 비제한 예로, 알킬 측쇄를 갖는 실란 커플링제를 무기 산화물로부터 형성된 무기 입자 표면과 반응시켜 "보다 부드러운" 표면을 갖는 유용한 복합체 입자를 제공할 수 있다. 다른 예로는 비-중합체 또는 중합체 물질로부터 형성된 입자를 상이한 비-중합체 또는 중합체 물질로 클래딩하거나 캡슐화하거나 또는 피복시키는 것이 포함된다. 상기 복합체 입자들의 특정 비제한 예는 듀얼라이트(DUALITE)로, 이것은 미국 뉴욕주 버팔로 소재의 피어스 앤드 스티븐스 코포레이션(Pierce and Stevens Corp.)에서 상업적으로 시판하는, 탄산 칼슘으로 피복된 합성 중합체 입자이다. 본 발명의 한 태양에서, 입자(18)는 열 전도성이다, 즉, 바람직하게는 300 K의 온도에서 측정하여 0.2 W/m·K 이상, 보다 바람직하게는 0.5 W/m·K 이상의 열 전도도를 갖는다. 비제한적 태양에서, 입자(18)는 300 K의 온도에서 측정할 때 1 W/m·K 이상, 보다 바람직하게는 5 W/m·K 이상의 열 전도도를 갖는다. 바람직한 태양으로, 입자들의 열 전도도는 300 K의 온도에서 측정할 때 25 W/m·K 이상, 보다 바람직하게는 30 W/m·K 이상, 훨씬 더 바람직하게는 100 W/m·K 이상이다. 또 다른 바람직한 태양에서는, 입자들의 열 전도도는 300 K의 온도에서 측정할 때 5 내지 2000 W/m·K, 바람직하게는 25 내지 2000 W/m·K, 보다 바람직하게는 30 내지 2000 W/m·K, 가장 바람직하게는 100 내지 2000 W/m·K의 범위이다. 본원에 사용된 바와 같이, "열 전도도"는 입자를 통해 열을 전달하는 그의 능력을 나타내는 입자의 특성을 의미한다(본원에 구체적으로 참고로 인용된 문헌 [R. Lewis, Sr.,Hawley's Condensed Chemical Dictionary, (12th Ed.), page 305(1993)] 참조).

물질의 열 전도도는 당해 분야에 숙련된 자에게 공지된 임의의 방법에 의해 측정할 수 있다. 예를 들면, 시험할 물질의 열 전도도가 0.001 내지 100 W/m·K의 범위라면, 물질의 열 전도도는 300 K의 온도에서 ASTM C-177-85(본원에 구체적으로 참고로 인용됨)에 따른 바람직한 보호된 열판 방법(guarded hot plate method)을 이용하여 측정할 수 있다. 시험할 물질의 열 전도도가 20 내지 1200 W/m·K의 범위라면, 물질의 열 전도도는 ASTM C-518-91(본원에 구체적으로 참고로 인용됨)에 따른 바람직한 보호된 열 플럭스 센서 방법(guarded hot flux sensormethod)을 이용하여 측정할 수 있다. 즉, 보호된 열판 방법은 열 전도도가 0.001 내지 20 W/m·K의 범위인 경우에 이용된다. 열 전도도가 100 W/m·K를 초과하면, 보호된 열 플럭스 센서 방법을 이용한다. 20 내지 100 W/m·K의 범위인 경우에는 어느 한 방법을 이용할 수 있다.

보호된 열판 방법에서는, 보호된 가열 유니트, 2개의 보조 가열판, 2개의 냉각 유니트, 가장자리 절연부, 온도 제어된 2차 가드 및 온도 센서 판독 시스템을 포함하는 보호된 열판 장치를 이용하여 본질적으로 동일한 두 샘플을 시험한다. 보조 가열 유니트와 접촉하는 시편의 대향면으로 보호된 가열 유니트의 어느 한 쪽에 샘플을 놓는다. 이어서, 장치를 목적하는 시험 온도로 가열하고 열 정상상태를 달성하는데 필요한 시간동안 유지시킨다. 일단 정상 상태 조건이 달성되면, 샘플을 통과하는 열 흐름(Q) 및 샘플을 가로지르는 온도차(ΔT)를 기록한다. 그런 다음, 샘플의 평균 열 전도도(K_TC)를 다음 식을 이용하여 계산한다:

K_TC= QL/A·ΔT

상기에서, L은 샘플의 평균 두께이고, A는 샘플의 면적을 합한 값의 평균이다.

보다 높은 열 전도도를 갖는 물질은 천공 면적으로부터 천공 공정 중에 발생된 열을 보다 신속히 방산시켜 드릴 팁 수명을 지연시킬 것이다. 표 A에서 선택된 물질의 열 전도도를 표 B에 나타내었다.

필수적인 것은 아니지만, 본 발명에 유용한 또 다른 태양에서, 입자들은 전기 절연성이거나 또는 높은 전기 비저항을 갖는다. 즉, 1000 μΩ-㎝보다 큰전기 비저항을 갖는다. 높은 전기 비저항을 갖는 입자를 이용하면 강화재를 통한 전자의 전달로 인한 전기 신호의 손실을 방지하기 위한 통상적인 전자 회로판 용도에 바람직하다. 마이크로웨이브, 무선 주파수 간섭 및 전자기 간섭 용도를 위한 회로판과 같이 특별한 용도에는, 높은 전기 비저항을 갖는 입자가 필요하지 않다. 표 A에서 선택된 물질의 전기 저항을 표 B에 나타내었다.

무기 고형 물질	열 전도도(W/m·K, 300K)	전기 저항(μΩ-㎝)	모스 경도(본래 스케일)
질화 붕소	20032	1.7 x 1019 33	234
인화 붕소	35035	-	9.536
인화 알루미늄	13037	-	-
질화 알루미늄	20038	>1019 39	940
질화 갈륨	17041	-	-
인화 갈륨	10042	-	-
탄화 규소	27043	4 x 105내지 1 x 106 44	>945
질화 규소	3046	1019내지 1020 47	948
산화 베릴륨	24049	-	950
32본원에 참고로 인용된 문헌 [G. Slack, "Nonmetallic Crystals with High Thermal Conductivity,J. Phys. Chem. Solids, vol. 34, p.322(1973)]33문헌 [A. Weimer(Ed.), Carbide, Nitride and Boride Materials Synthesis and Processing, p. 654(1997)]34문헌 [Friction, Wear, Lubrication, p. 27]35본원에 참고로 인용된 문헌 [G. Slack, "Nonmetallic Crystals with High Thermal Conductivity,J. Phys. Chem. Solids, vol. 34, p.325(1973)]36본원에 참고로 인용된 문헌 [R. Lewis, Sr.,Hawley's Condensed Chemical Dictionary, (12th Ed.), p. 164(1993)]37본원에 참고로 인용된 문헌 [G. Slack, "Nonmetallic Crystals with High Thermal Conductivity,J. Phys. Chem. Solids, vol. 34, p.333(1973)]38본원에 참고로 인용된 문헌 [G. Slack, "Nonmetallic Crystals with High Thermal Conductivity,J. Phys. Chem. Solids, vol. 34, p.329(1973)]39문헌 [A. Weimer(Ed.), Carbide, Nitride and Boride Materials Synthesis and Processing, p. 654(1997)]40문헌 [Friction, Wear, Lubrication, p. 27]41본원에 참고로 인용된 문헌 [G. Slack, "Nonmetallic Crystals with High Thermal Conductivity,J. Phys. Chem. Solids, vol. 34, p.333(1973)]42본원에 참고로 인용된 문헌 [G. Slack, "Nonmetallic Crystals with High Thermal Conductivity,J. Phys. Chem. Solids, vol. 34, p.321(1973)]43본원에 참고로 인용된 문헌 [Microelectronics Packaging Handbook, p. 36]44본원에 참고로 인용된 문헌 [A. Weimer(Ed.), Carbide, Nitride and Boride Materials Synthesis and Processing, p. 653(1997)]45문헌 [Friction, Wear, Lubrication, p. 27]46본원에 참고로 인용된 문헌 [Microelectronics Packaging Handbook, p. 36]47문헌 [A. Weimer(Ed.), Carbide, Nitride and Boride Materials Synthesis and Processing, p. 654(1997)]48문헌 [Friction, Wear, Lubrication, p. 27]49본원에 참고로 인용된 문헌 [Microelectronics Packaging Handbook, p. 905]50본원에 참고로 인용된 문헌 [Hawley's Condensed Chemical Dictionary, (12th Ed.), p. 141(1993)]

무기 고형 물질	열 전도도(W/m·K, 300K)	전기 저항(μΩ-㎝)	모스 경도(고유 등급)
니켈	9276	6.877	578
알루미늄	20579	4.380	2.581
크롬	6682	2083	9.084
구리	39885	1.786	2.5 - 387
금	29788	2.289	2.5 - 390
철	74.591	992	4 - 593
은	41894	1.695	2.5 - 496
76문헌 [Microelectronics Packaging Handbook, p. 174]77문헌 [Microelectronics Packaging Handbook, p. 37]78문헌 [Handbook of Chemistry and Physics, page F-22]79문헌 [Microelectronics Packaging Handbook, p. 174]80문헌 [Microelectronics Packaging Handbook, p. 37]81문헌 [Friction, Wear, Lubrication, p. 27]82문헌 [Microelectronics Packaging Handbook, p. 37]83문헌 [Microelectronics Packaging Handbook, p. 37]84문헌 [Handbook of Chemistry and Physics, page F-22]85문헌 [Microelectronics Packaging Handbook, p. 174]86문헌 [Microelectronics Packaging Handbook, p. 37]87문헌 [Handbook of Chemistry and Physics, page F-22]88문헌 [Microelectronics Packaging Handbook, p. 174]89문헌 [Microelectronics Packaging Handbook, p. 37]90문헌 [Handbook of Chemistry and Physics, page F-22]91문헌 [Microelectronics Packaging Handbook, p. 174]92본원에 참고로 인용된 [Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press, page D-171]93문헌 [Handbook of Chemistry and Physics, page F-22]94문헌 [Microelectronics Packaging Handbook, p. 174]95문헌 [Microelectronics Packaging Handbook, p. 37]96문헌 [Handbook of Chemistry and Physics, page F-22]

당해 분야에 숙련된 자라면, 본 발명의 피복 조성물의 입자(18)들이 상기에서 논의한 입자(18)들의 임의의 조합 또는 혼합물을 포함할 수 있음을 인지할 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명을 제한하는 것은 아니지만, 입자(18)들은 전술한 임의의 물질들로부터 제조된 추가 입자들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.따라서, 모든 입자(18)들은 동일해야 하는 것은 아니며, 이들은 화학적으로 상이하고/하거나 화학적으로 동일할 수 있지만 형태 또는 특성이 상이할 수 있다. 추가의 입자들은 일반적으로 입자(18)들의 절반까지, 바람직하게는 입자(18)들의 15%까지 차지할 수 있다.

한 태양에서, 입자(18)들은 총 고형물 기준으로 피복 조성물의 0.001 내지 99 중량%, 바람직하게는 50 내지 99 중량%, 보다 바람직하게는 75 내지 99 중량%를 차지한다. 상기 태양에서, 특히 바람직한 피복제로는 다음 피복제들이 포함되나 이로 한정되지는 않는다: (i) 유기 성분 및 300 K의 온도에서 1 W/m·K 이상의 열 전도도를 갖는 판상 입자들을 포함하는 피복제; (ii) 유기 성분 및 비-수화성 판상 입자들을 포함하는 피복제; (iii) 300 K의 온도에서 1 W/m·K 이상의 열 전도도를 갖는 하나 이상의 붕소-부재 판상 입자를 포함하는 피복제; (iv) 300 K의 온도에서 1 W/m·K 이상의 열 전도도를 갖는 판상 입자들을 포함하는 수성 조성물의 잔사, 즉, 섬유 상의 판상 입자; 및 (v) 300 K의 온도에서 1 W/m·K 이상의 열 전도도를 갖는 알루미나-부재 비-수화성 입자를 포함하는 수성 조성물의 잔사, 즉, 섬유 상의 알루미나-부재 비-수화성 입자.

또 다른 태양에서, 입자(18)들은 총 고형물 기준으로 피복 조성물의 0.001 내지 99 중량%, 바람직하게는 1 내지 80 중량%, 보다 바람직하게는 1 내지 40 중량%를 차지한다. 또한, 입자(18)들이 비-수화성 무기 입자인 특정 태양에서, 입자들은 바람직하게는 총 고형물 기준으로 피복 조성물의 1 내지 50 중량%, 보다 바람직하게는 피복 조성물의 25 중량%까지를 차지한다.

또 다른 태양에서, 입자(18)들은 총 고형물 기준으로 피복 조성물의 20 중량%보다 많은 부분, 바람직하게는 20 내지 99 중량%, 보다 바람직하게는 25 내지 80 중량%, 가장 바람직하게는 50 내지 60 중량% 범위의 부분을 차지한다. 이러한 태양에서, 특히 바람직한 피복제는, 무기 입자, 유기 중공 입자 및 복합체 입자 중에서 선택된, 하나 이상의 유리 섬유의 모스 경도 값을 초과하지 않는 모스 경도 값을 갖는 하나 이상의 입자를 총 고형물 기준으로 20 중량%보다 많이 포함하는 수지 상용성 피복 조성물을 함유한다.

또 다른 태양에 있어서, 입자(18)들은 총 고형물 기준으로 피복 조성물의 1 내지 80 중량%, 바람직하게는 1 내지 60 중량%를 차지한다. 하나의 태양에서, 피복 조성물은 총 고형물 기준으로 20 내지 60 중량%, 바람직하게는 30 내지 55 중량%, 보다 바람직하게는 30 내지 50 중량%의 입자(18)를 함유한다. 상기 태양에 더욱 바람직한 피복제는 (a) 비-열 팽창성 유기 물질, 무기 중합체 물질, 비-열 팽창성 복합체 물질 및 그의 혼합물 중에서 선택된 물질로부터 형성되고, 외부 열을 적용하지 않고 스트랜드를 웨트 아웃시키기에 충분한 평균 입자 크기를 갖는 다수의 이산 입자들; (b) 상기 다수의 이산 입자들과 상이한 하나 이상의 윤활 물질; 및 (c) 하나 이상의 필름-형성 물질을 포함하는 수지 상용성 피복제를 함유한다. 피복 조성물은, 입자 이외에, 하나 이상의 필름-형성 물질, 예를 들면, 유기, 무기 및 천연 중합체 물질을 포함하는 것이 바람직하다. 유용한 유기 물질로는 합성 중합체 물질, 반합성 중합체 물질, 천연 중합체 물질 및 이들 중 임의의 혼합물 중에서 선택된 중합체 물질이 포함되나, 이로 한정되지는 않는다. 합성 중합체물질로는 열가소성 물질 및 열경화성 물질이 포함되나 이로 한정되는 것은 아니다. 바람직하게는, 중합체성 필름-형성 물질은 유리 섬유의 표면(16)에 도포될 때 일반적으로 연속 필름을 형성한다.

일반적으로, 필름-형성 물질의 양은 총 고형물 기준으로 피복 조성물의 1 내지 99 중량%의 범위이다. 한 태양에서, 필름-형성 물질의 양은 바람직하게는 1 내지 50 중량%, 보다 바람직하게는 1 내지 25 중량%이다. 또 다른 태양에서는, 필름-형성 물질의 양은 20 내지 99 중량%, 보다 바람직하게는 60 내지 80 중량%의 범위이다.

또 다른 태양에서, 필름-형성 물질의 양은 바람직하게는 총 고형물 기준으로 피복 조성물의 20 내지 75 중량%, 보다 바람직하게는 40 내지 50 중량%의 범위이다. 이러한 태양에서, 특히 바람직한 피복제는 필름-형성 물질, 및 총 고형물 기준으로 20 중량%보다 많은 하나 이상의 입자를 포함하는데, 상기 하나 이상의 입자는 무기 입자, 유기 중공 입자 및 복합체 입자 중에서 선택되며, 하나 이상의 유리 섬유의 모스 경도 값을 초과하지 않는 모스 경도 값을 갖는다.

또 다른 태양에서, 중합체성 필름-형성 물질의 양은 총 고형물 기준으로 피복 조성물의 1 내지 60 중량%, 바람직하게는 5 내지 50 중량%, 보다 바람직하게는 10 내지 30 중량%의 범위일 수 있다. 상기 태양에 더욱 바람직한 피복제는 (a) 비-열 팽창성 유기 물질, 무기 중합체 물질, 비-열 팽창성 복합체 물질 및 그의 혼합물 중에서 선택된 물질로부터 형성되고, 외부 열을 적용하지 않고 스트랜드를 웨트 아웃시키기에 충분한 평균 입자 크기를 갖는 다수의 이산 입자들; (b) 상기 다수의 이산 입자들과 상이한 하나 이상의 윤활 물질; 및 (c) 하나 이상의 필름-형성 물질을 포함하는 수지 상용성 피복제를 함유한다.

본 발명의 한 비제한적 태양에서, 열경화성 중합체 필름-형성 물질은 유리 섬유 스트랜드를 피복하기 위한 피복 조성물에 사용하기에 바람직한 중합체성 필름-형성 물질이다. 상기 물질들은 인쇄 회로판용 적층체로 사용되는 열경화성 매트릭스 물질, 예를 들면, FR-4 에폭시 수지와 상용성인데, 상기 에폭시 수지는 다작용성 에폭시 수지이며 본 발명의 한 특정 태양에서는 이작용성 브롬화 에폭시 수지이다(본원에 구체적으로 참고로 인용된 문헌[Electronic Materials Handbook, ASM International, pages 534-537(1989)]을 참조하시오).

유용한 열경화성 물질로는 열경화성 폴리에스테르, 에폭시 물질, 비닐 에스테르, 페놀 화합물, 아미노플라스트, 열경화성 폴리우레탄 및 이들 중 임의의 혼합물이 포함된다. 적합한 열경화성 폴리에스테르로는 미국 미저리주 캔사스 시트 소재의 쿡 콤포지cm 앤드 폴리머스(Cook Composites and Polymers)에서 상업적으로 시판하는 스티폴(STYPOL) 폴리에스테르, 및 이탈리아 코모 소재의 DSM B.V.에서 상업적으로 시판하는 네옥실(NEOXIL) 폴리에스테르가 포함된다.

열경화성 중합체 물질의 비제한 예는 에폭시 물질이다. 유용한 에폭시 물질은 다가 알콜 또는 티올의 폴리글리시딜 에테르와 같이, 분자에 하나 이상의 에폭시 또는 옥시란기를 함유한다. 적합한 에폭시 필름-형성 중합체의 예로는 미국 텍사스주 휴스턴 소재의 쉘 케미칼 캄파니(Shell Chemical Co.)에서 상업적으로 시판하는 에폰(EPON, 등록상표) 826 및 에폰(등록상표) 880 에폭시 수지가 포함된다.

유용한 열가소성 중합체 물질로는 비닐 중합체, 열가소성 폴리에스테르, 폴리올레핀, 폴리아미드(예를 들면, 지방족 폴리아미드 또는 아라미드와 같은 방향족 폴리아미드), 열가소성 폴리우레탄, 아크릴 중합체(예를 들면, 폴리아크릴산) 및 이들 중 임의의 혼합물이 포함된다.

본 발명의 또 다른 비제한적 태양에서, 바람직한 중합체 필름-형성 물질을 비닐 중합체이다. 본 발명에 유용한 비닐 중합체로는 미국 뉴저지주 웨인 소재의 아이에스피 케미칼스(ISP Chemicals)에서 상업적으로 시판하는 PVP K-15, PVP K-30, PVP K-60 및 PVP K-90과 같은 폴리비닐 피롤리돈이 포함되나 이로 한정되지는 않는다. 다른 적합한 비닐 중합체로는 미국 뉴저지주 브리지워터 소재의 내쇼날 스타치 앤드 케미칼(National Starch and Chemical)에서 상업적으로 시판하는 레진(RESYN) 2828 및 레진 1037 비닐 아세테이트 공중합체 유화액, 미국 펜실바니아주 알렌타운 소재의 에이치. 비. 풀러(H. B. Fuller) 및 에어 프로덕츠 앤드 케미칼스 캄파니(Air Products and Chemicals Co.)에서 상업적으로 시판하는 것과 같은 기타 폴리비닐 아세테이트, 및 또한 에어 프로덕츠 앤드 케미칼스 캄파니에서 시판하는 폴리비닐 알콜이 포함된다.

본 발명에 유용한 열가소성 폴리에스테르로는 미국 펜실바니아주 피츠버그 소재의 바이엘 코포레이션(Bayer Corp.)에서 상업적으로 시판하는 데스모펜(DESMOPHEN) 2000 및 데스모펜 2001KS이 포함된다. 바람직한 폴리에스테르로는 미국 오하이오주 콜럼버스 소재의 보덴 케미칼스(Borden Chemicals)에서상업적으로 시판하는 RD-847A 폴리에스테르 수지, 및 스웨덴 에카 케미칼스 에이비(Eka Chemicals AB)에서 상업적으로 시판하는 다이나콜(DYNAKOLL) Si 100이 포함된다. 유용한 폴리아미드로는 미국 오하이오주 신시네티 소재의 코그니스 코포레이션(Cognis Corp.)에서 상업적으로 시판하는 버사미드(VERSAMID) 제품, 및 벨기에의 시바 가이기(Ciba Geigy)에서 시판하는 유레도르(EUREDOR) 제품이 포함된다. 유용한 열가소성 폴리우레탄으로는 미국 코넥티컷주 그린위치 소재의 윗코 케미칼 코포레이션(Witco Chemical Corp.)에서 상업적으로 시판하는 윗코본드(WITCOBOND, 등록상표) W-290H, 및 미국 뉴욕주 힉스빌 소재의 류코 폴리머 코포레이션(Ruco Polymer Corp.)에서 상업적으로 시판하는 류코탄(RUCOTHAN, 등록상표) 2011L 폴리우레탄 라텍스가 포함된다.

본 발명의 피복 조성물은 하나 이상의 열경화성 중합체 물질과 하나 이상의 열가소성 중합체 물질의 혼합물을 포함할 수 있다. 인쇄 회로판용 적층체에 특히 유용한 본 발명의 한 비제한적 태양에서, 수성 사이징 조성물의 중합체 물질은 RD-847A 폴리에스테르 수지, PVP K-30 폴리비닐 피롤리돈, 데스모펜 2000 폴리에스테르 및 버사미드 폴리아미드의 혼합물을 포함한다. 인쇄 회로판용 적층체에 적합한 대안적인 비제한적 태양에서는, 수성 사이징 조성물의 중합체 물질은 임의로 에폰 826 에폭시 수지와 혼합된 PVP K-30 폴리비닐 피롤리돈을 포함한다.

중합체 필름-형성 물질로 사용하기에 적합한 반합성 중합체 물질로는 하이드록시프로필셀룰로즈와 같은 셀룰로즈, 및 네덜란드의 아베베(AVEBE)에서 상업적으로 시판하는 콜로텍스(KOLLOTEX) 1250(에틸렌 옥사이드로 에테르화된 저점도, 저아밀로즈 감자계 전분)과 같은 개질된 전분이 포함되지만, 이로 한정되지는 않는다.

중합체성 필름-형성 물질로 사용하기에 적합한 천연 중합체 물질로는 감자, 옥수수, 밀, 찰옥수수, 사고(sago), 쌀, 마일로(milo) 및 이들 중 임의의 혼합물로부터 제조된 전분들이 포함되나, 이로 한정되지는 않는다.

전분의 성질에 따라, 전분은 입자(18) 및/또는 필름-형성 물질 둘 다로 작용할 수 있음을 주지해야 한다. 보다 구체적으로는, 일부 전분들은 용매, 특히 물에 완전히 용해되어 필름 형성 물질로 작용할 것인 반면, 다른 전분들은 완전히 용해되지 않고 특정한 과립 크기를 유지하여 입자(18)로서 작용할 것이다. 본 발명에 따라 전분(천연 및 반합성 전분 둘 다)을 사용할 수 있긴 하지만, 본 발명의 피복 조성물은 실질적으로 전분 물질을 함유하지 않는 것이 바람직하다. 본원에 사용된 바와 같이, "실질적으로 전분 물질을 함유하지 않는"이란 용어는 피복 조성물이 총 고형물 기준으로 50 중량% 미만, 바람직하게는 35 중량% 미만의 전분 물질을 포함하는 것을 의미한다. 보다 바람직하게, 본 발명의 피복 조성물은 본질적으로 전분 물질을 함유하지 않는다. 본원에 사용된 바와 같이, "본질적으로 전분 물질을 함유하지 않는"이란 용어는 피복 조성물이 총 고형물 기준으로 20 중량% 미만, 바람직하게는 5 중량% 미만의 전분 물질을 포함하며, 보다 바람직하게는 전분 물질을 함유하지 않는 것을 의미한다.

인쇄 회로판용 적층체 중에 혼입될 섬유 스트랜드에 도포될, 전분을 함유하는 전형적인 1차 사이징 조성물은 수지 상용성이 아니며, 중합체 매트릭스 물질에 혼입되기 전에 제거되어야 한다. 앞에서 논의한 바와 같이, 본 발명의 피복 조성물은 수지 상용성이며 패브릭 가공 전에 섬유 스트랜드 또는 섬유로부터 제거할 필요가 없는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 본 발명의 피복 조성물은 인쇄 회로판을 제조하기 위해 사용되는 매트릭스 물질과 상용성이고(상기에서 논의함), 가장 바람직하게는 에폭시 수지 상용성이다.

중합체 필름-형성 물질은 수용성, 유화성, 분산성 및/또는 경화성일 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, "수용성"이란 중합체 물질이 순수한 용액을 형성하기 위해 본질적으로 균일하게 물에 블렌딩되고/되거나 분자 또는 이온성으로 물에 분산될 수 있음을 의미한다(본원에 구체적으로 참고로 인용된 문헌 [Hawley's, p1075] 참조). "유화성"이란 중합체 물질이 유화제의 존재하에서 본질적으로 안정한 혼합물을 형성할 수 있거나 또는 물에 현탁될 수 있는 것을 의미한다(본원에 구체적으로 참고로 인용된 문헌 [Hawley's, p461] 참조). 적합한 유화제의 비제한 예는 하기에 개시되어 있다. "분산성"이란 중합체 물질의 임의의 성분이 라텍스와 같은 미분된 입자로서 물 전체에 걸쳐 분포될 수 있음을 의미한다(본원에 구체적으로 참고로 인용된 문헌 [Hawley's, p435] 참조). 분산액의 균일성은 하기에 논의되는 습윤제, 분산제 또는 유화제(계면활성제)의 첨가에 의해 증가될 수 있다. "경화성"이란 중합체 물질 및 사이징 조성물의 다른 성분이 중합체 물질의 물리적 성질을 변화시키기 위해 막으로 응집되거나 또는 서로 가교결합할 수 있음을 의미한다(본원에 구체적으로 참고로 인용된 문헌 [Hawley's, p331] 참조).

상기에서 논의한 중합체 물질 이외에 또는 그 대신에, 본 발명의 피복 조성물은 바람직하게는 하나 이상의 유리 섬유 커플링제, 예를 들면, 유기 실란 커플링제, 전이 금속 커플링제, 포스포네이트 커플링제, 알루미늄 커플링제, 아미노-함유 워너(Werner) 커플링제 및 이들 중 임의의 혼합물을 포함한다. 이들 커플링제는 전형적으로 이중 작용성을 갖는다. 각각의 금속 또는 규소 원자는 섬유 표면 및/또는 수지 매트릭스의 성분들과 반응하거나 혼화될 수 있는 하나 이상의 그룹과 결합한다. 본원에 사용된 바와 같은 "혼화되다"란 용어는 그룹이, 예를 들면, 극성력, 습윤력 또는 용매화력에 의해 섬유 표면 및/또는 피복 조성물의 성분들에 화학적으로 끌어당겨지지만 결합하지는 않는 것을 의미한다. 한 비제한적 태양에서, 각각의 금속 또는 규소 원자는 커플링제를 유리 섬유 표면과 반응시키는 하나 이상의 가수분해성 기, 및 커플링제를 수지 매트릭스의 성분들과 반응시키는 하나 이상의 작용기와 결합한다. 가수분해성 기의 예로는 다음이 포함된다:

(여기에서, R¹은 C₁-C₃알킬이고; R²는 H 또는 C₁-C₄알킬이며; R³및 R⁴는 독립적으로 H, C₁-C₄알킬 또는 C₆-C₈아릴 중에서 선택되고; R⁵는 C₄-C₇알킬렌이다), 및 1,2- 또는 1,3-글리콜의 모노하이드록시 및/또는 환상 C₂-C₃잔기. 적합한 혼화성 또는 작용기의 예로는 에폭시, 글리시독시, 머캅토, 시아노, 알릴, 알킬, 우레타노, 할로, 이소시아네이토,우레이도, 이미다졸리닐, 비닐, 아크릴레이토, 메타크릴레이토, 아미노 또는 폴리아미노 기가 포함된다.

작용성 유기 실란 커플링제가 본 발명에 사용하기에 바람직하다. 유용한 작용성 유기 실란 커플링제의 예로는 감마-아미노프로필트리알콕시실란, 감마-이소시아네이토프로필트리에톡시실란, 비닐-트리알콕시실란, 글리시독시프로필트리알콕시실란 및 우레이도프로필트리알콕시실란이 포함된다. 바람직한 작용성 유기 실란 커플링제로는 A-187 감마-글리시독시프로필트리메톡시실란, A-174 감마-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, A-1100 감마-아미노프로필트리에톡시실란 실란 커플링제, A-1108 아미노 실란 커플링제 및 A-1160 감마-우레이도프로필트리에톡시실란(이들 각각은 미국 뉴욕주 테리타운 소재의 씨케이 윗코 코포레이션(CK Witco Corp.)에서 상업적으로 시판한다)이 포함된다. 유기 실란 커플링제는, 바람직하게는 1:1 화학량론적 비로, 섬유에 도포하기 전에 물로 적어도 부분적으로 가수분해되거나, 또는 경우에 따라, 비가수분해 형태로 도포될 수 있다.

적합한 전이 금속 커플링제로는 티탄, 지르코늄, 이트륨 및 크롬 커플링제가 포함된다. 적합한 티타네이트 커플링제 및 지르코네이트 커플링제는 켄리치 페트로케미칼 캄파니(Kenrich Petrochemical Co.)에서 상업적으로 시판한다. 적합한 크롬 착화합물은 미국 델라웨어주 윌밍톤 소재의 이. 아이. 듀퐁 드 네무르(E. I. DuPont de Nemours)에서 상업적으로 시판한다. 아미노-함유 워너(Werner)-형 커플링제는 크롬과 같은 3가 핵 원자가 아미노 작용기를 갖는 유기 산과 배위되어 있는 착화합물이다. 당해 분야에 숙련된 자에게 공지된 다른금속 킬레이트 및 배위형의 커플링제도 본 발명에 사용할 수 있다.

커플링제의 양은 일반적으로 총 고형물 기준으로 피복 조성물의 1 내지 99 중량%의 범위이다. 한 태양에서, 커플링제의 양은 총 고형물 기준으로 피복 조성물의 1 내지 30 중량%, 바람직하게는 1 내지 10 중량%, 보다 바람직하게는 2 내지 8 중량%의 범위이다.

본 발명의 피복 조성물은 섬유의 표면에 균일한 전하를 부여하여 섬유가 서로 반발하게 하고 섬유들 사이의 마찰을 감소시켜 윤활제로 작용하는 하나 이상의 연화제 또는 계면활성제를 추가로 포함할 수 있다. 필수적인 것은 아니지만, 연화제는 피복 조성물의 다른 성분들과 화학적으로 상이한 것이 바람직하다. 상기 연화제로는 양이온성, 비이온성 또는 음이온성 연화제 및 그의 혼합물, 예를 들면, 지방산의 아민 염, 미국 뉴저지주 프린스턴 소재의 론 폴렌크/로디아(Rhone Poulenc/Rhodia)에서 상업적으로 시판하는 카티온(CATION) X와 같은 알킬 이미다졸린 유도체, 산 가용화된 지방산 아미드, 지방산과 폴리에틸렌 이민의 축합물 및 아미드 치환된 폴리에틸렌 이민, 예를 들어, 미국 오하이오주 신시네티 소재의 코그니스 코포레이션(Cognis Corp.)에서 상업적으로 시판하는 부분 아미드화 폴리에틸렌 이민인 에머리(EMERY, 등록상표) 6717이 포함된다. 피복 조성물은 약 60 중량% 이하의 연화제를 포함할 수 있지만, 바람직하게는 피복 조성물은 20 중량% 미만, 보다 바람직하게는 5 중량% 미만의 연화제를 함유한다. 연화제에 대한 추가의 정보에 대해서는 본원에 구체적으로 참고로 인용된 문헌 [A.J. Hall,Textile Finishing, 2nd Ed., pages 108-115(1957)]을 참조하시오.

본 발명의 피복 조성물은 직조 중에 섬유 스트랜드에 바람직한 가공 특성을 부여하기 위해 중합체 물질 및 상기 논의된 연화제와 화학적으로 상이한 하나 이상의 윤활 물질을 추가로 포함할 수 있다. 적합한 윤활 물질은 오일, 왁스, 그리스 및 이들 중 임의의 혼합물로부터 선택될 수 있다. 본 발명에 유용한 왁스 물질의 비제한 예로는 수성, 유화성 또는 분산성 왁스 물질, 예를 들면, 식물성 왁스, 동물성 왁스, 광물성 왁스, 합성 왁스 또는 석유 왁스, 예를 들어, 파라핀이 포함된다. 본 발명에 유용한 오일로는 천연 오일, 반합성 오일 및 합성 오일 모두 포함된다. 일반적으로, 왁스 또는 기타 윤활 물질의 양은 총 고형물 기준으로 사이징 조성물의 0 내지 80 중량%, 바람직하게는 1 내지 50 중량%, 보다 바람직하게는 20 내지 40 중량%, 가장 바람직하게는 25 내지 35 중량%의 범위일 수 있다.

바람직한 윤활 물질로는 극성을 갖는 왁스 및 오일이 포함되며, 보다 바람직하게는 극성 및 35 ℃보다 높고 더 바람직하게는 45 ℃보다 높은 융점을 갖는 매우 결정성의 왁스가 포함된다. 상기 물질은 극성을 갖지 않는 왁스 및 오일을 함유하는 사이징 조성물로 피복된 섬유 스트랜드에 비해, 상기 극성 물질을 함유하는 사이징 조성물로 피복된 섬유 스트랜드 상의 극성 수지들의 웨트-아웃 및 웨트-드로우 특성을 개선시키는 것으로 생각된다. 극성을 갖는 바람직한 윤활 물질로는 (1) 모노카복실산 및 (2) 1가 알콜을 반응시켜 생성된 에스테르가 포함된다. 본 발명에 유용한 상기 지방산 에스테르의 비제한 예로는 세틸 팔미테이트(미국 뉴저지주 메이우드 소재의 스테판 캄파니(Stepan Co.)에서 케스코(KESSCO) 653 또는스테판텍스(STEPANTEX) 653으로 시판함), 세틸 미리스테이트(스테판 캄파니에서 스테판루브(STEPANLUBE) 654로 또한 시판함), 세틸 라우레이트, 옥타데실 라우레이트, 옥타데실 미리스테이트, 옥타데실 팔미테이트 및 옥타데실 스테아레이트가 포함되며, 세틸 팔미테이트가 바람직하다. 본 발명에 유용한 다른 지방산 에스테르, 윤활 물질로는 트리메틸올프로판 트리펠라고네이트, 천연 경랍 및 트리글리세라이드 오일, 예를 들면, 대두유, 아마인유, 에폭시화 대두유 및 에폭시화 아마인유가 포함되나 이로 한정되지는 않는다.

윤활 물질은 또한 수용성 중합체 물질을 포함할 수 있다. 유용한 물질의 비제한 예로는 폴리알킬렌 폴리올 및 폴리옥시알킬렌 폴리올, 예를 들면, 미국 뉴저지주 파시퍼니 소재의 비에이에스에프 코포레이션(BASF Corp.)에서 상업적으로 시판하는 마콜(MACOL) E-300, 및 미국 코넥티컷주 댄버리 소재의 유니온 카바이드 코포레이션(Union Carbide Corp.)에서 상업적으로 시판하는 카보왁스(CARBOWAX) 300 및 카보왁스 400이 포함된다. 유용한 윤활 물질의 또 다른 비제한 예는 폴리옥시(POLYOX) WSR 301로, 이것은 미국 코넥티컷주 댄버리 소재의 유니온 카바이드 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 폴리(에틸렌 옥사이드)이다.

본 발명의 피복 조성물은 상기 논의한 윤활 물질 대신 또는 그 이외에 하나 이상의 기타 윤활 물질, 예를 들면, 비-극성 석유 왁스를 추가로 포함할 수 있다. 비-극성 석유 왁스의 비제한 예로는 마이켐(MICHEM, 등록상표) 루브(LUBE) 296 미세결정질 왁스, 폴리메콘(POLYMEKON, 등록상표) SPP-W 미세결정질 왁스 및 페트로라이트(PETROLITE) 75 미세결정질 왁스가 포함되며, 이들은 각각 미국 오하이오주신시네티 소재의 마이클만 인코포레이티드(Michelman Inc.) 및 미국 죠지아주 쿠밍 소재의 베이커 페트롤라이트, 폴리머 디비젼(Baker Petrolite, Polymer Division)에서 상업적으로 시판중이다. 일반적으로, 이러한 유형의 왁스는 사이징 조성물의 총 고형물의 10 중량% 이하일 수 있다.

본 발명의 피복 조성물은 수지 상용성을 유지하면서, 본 발명의 피복된 섬유 스트랜드의 윤활성을 더 개선하고, 제조 공정 중의 보플, 무리지음 및 파손 필라멘트의 가능성을 감소시킴으로써 직조 및 편직 중의 우수한 가공성을 제공하기 위해 수지 반응성 희석제를 또한 포함할 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, "수지 반응성 희석제"란 희석제가 피복 조성물이 상용되는 동일한 수지와 화학적으로 반응할 수 있는 작용기를 포함함을 의미한다. 희석제는 수지 시스템과 반응하는 하나 이상의 작용기, 바람직하게는 에폭시 수지 시스템과 반응하는 작용기, 보다 바람직하게는 FR-4 에폭시 수지 시스템과 반응하는 작용기를 갖는 임의의 윤활제일 수 있다. 적합한 윤활제의 비제한 예로는 아민기, 알콜기, 무수물기, 산기 또는 에폭시기를 갖는 윤활제가 포함된다. 아민기를 갖는 윤활제의 비제한 예로는 개질된 폴리에틸렌 아민, 예를 들면, 에머리 6717로서, 이것은 미국 오하이오주 신시네티 소재의 코그니스 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 부분 아미드화 폴리에틸렌 이민이다. 알콜 기를 갖는 윤활제의 비제한 예는 폴리에틸렌 글리콜, 예를 들면, 카보왁스 300으로, 이것은 미국 코넥티컷주 댄버리 소재의 유니온 카바이드 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 폴리에틸렌 글리콜이다. 산기를 갖는 윤활제의 비제한 예는 지방산, 예를 들면, 스테아르산 및 스테아르산의 염이다.에폭시기를 갖는 윤활제의 비제한 예로는 에폭시화 대두유 및 에폭시화 아마인유, 예를 들면, 에폭시화 아마인유인 플렉솔(FLEXOL) LOE 및 에폭시화 대두유인 플렉솔 EPO(이들은 둘 다 미국 코넥티컷주 댄버리 소재의 유니온 카바이드 코포레이션에서 상업적으로 시판한다), 및 LE-9300 에폭시화 실리콘 유화액(미국 뉴욕주 테리타운 소재의 CK 윗코 코포레이션에서 상업적으로 시판한다)이 포함된다. 본 발명을 제한하는 것은 아니지만, 사이징 조성물은 상기 논의한 바와 같은 수지 반응성 희석제를 총 고형물 기준으로 사이징 조성물의 15 중량% 이하의 양으로 포함할 수 있다.

피복 조성물은 입자(18) 및/또는 윤활 물질과 같은 피복 조성물의 성분들을 유화시키거나 분산시키기 위한 하나 이상의 유화제를 추가로 함유할 수 있다. 적합한 유화제 또는 계면활성제의 비제한 예로는 폴리옥시알킬렌 블럭 공중합체(예를 들면, 미국 뉴저지주 파시퍼니 소재의 BASF 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 플루로닉(PLURONIC, 등록상표) F-108 폴리옥시프로필렌-폴리옥시에틸렌 공중합체; 플루로닉 F-108 공중합체는 유렵에서는 신페로닉(SYNPERONIC) F-108의 상표명으로 시판중이다), 에톡실화 알킬 페놀(예를 들면, 미국 뉴저지주 웨인 소재의 GAF 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 이게팔(IGEPAL) CA-630 에톡실화 옥틸페녹시에탄올), 폴리옥시에틸렌 옥틸페닐 글리콜 에테르, 솔비톨 에스테르의 에틸렌 옥사이드 유도체(예를 들면, 미국 뉴저지주 파시퍼니 소재의 BASF에서 상업적으로 시판하는 TMAZ 81), 폴리옥시에틸화 식물성 오일(예를 들면, 론-폴렌크/로디아(Rhone Poulenc/Rhodia)에서 상업적으로 시판하는 알카멀스(ALKAMULS) EL-719) 및 노닐페놀 계면활성제(예를 들면, BASF에서 또한 상업적으로 시판하는 마콜 NP-6 및 이코놀(ICONOL) NP-6, 및 베네룩스의 콘 베아(CON BEA)에서 상업적으로 시판하는 서멀(SERMUL) EN 668)가 포함된다. 일반적으로, 유화제의 양은 총 고형물 기준으로 피복 조성물의 1 내지 30 중량%, 바람직하게는 1 내지 15 중량%의 범위일 수 있다.

가교결합 물질, 예를 들면, 멜라민 포름알데하이드, 및 가소제, 예를 들면, 프탈레이트, 트리멜리테이트 및 아디페이트도 또한 피복 조성물에 혼입될 수 있다. 가교결합제 또는 가소제의 양은 총 고형물 기준으로 피복 조성물의 1 내지 5 중량% 범위일 수 있다.

실리콘, 살진균제, 살균제 및 소포제와 같은 다른 첨가제도 일반적으로 5 중량% 미만의 양으로 피복 조성물에 포함될 수 있다. 피복 조성물의 pH를 2 내지 10으로 조정하기에 충분한 양의 유기 및/또는 무기 산 또는 염기도 또한 피복 조성물에 포함될 수 있다. 적합한 실리콘 유화액의 비제한 예는 미국 뉴욕주 테리타운 소재의 CK 윗코 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 LE-9300 에폭시화 실리콘 유화액이다. 적당한 살균제의 예는 미국 뉴저지주 라웨이 소재의 엠 앤 티 케미칼스(M & T Chemicals)에서 상업적으로 시판하는 바이오메트(BIOMET) 66 항균 화합물이다. 적합한 소포제는 미국 코넥티컷주 그린위치 소재의 CK 윗코 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 SAG 물질, 및 미국 뉴저지주 파시퍼니 소재의 BASF 캄파니에서 시판하는 마주(MAZU) DF-136이다. 경우에 따라, 피복 안정화를 위해 수산화 암모늄을 피복 조성물에 가할 수 있다. 바람직하게는 물, 보다 바람직하게는 탈이온수는 스트랜드 위에 일반적으로 균일한 피복제의 도포를 촉진하기에 충분한 양으로 피복 조성물에 혼입된다. 피복 조성물 중 고형물의 중량%는 일반적으로 1 내지 20 중량%의 범위이다.

한 태양에서, 본 발명의 피복 조성물은 바람직하게는 실질적으로 유리 물질을 함유하지 않는다. 본원에 사용된 바와 같이, "실질적으로 유리 물질을 함유하지 않는"이란 피복 조성물이 유리 복합체를 형성하기 위한 유리 매트릭스 물질을 50 부피% 미만, 바람직하게는 35 부피% 미만으로 포함하는 것을 의미한다. 보다 바람직한 태양에서, 본 발명의 피복 조성물은 본질적으로 유리 물질을 함유하지 않는다. 본원에 사용된 바와 같이, "본질적으로 유리 물질을 함유하지 않는"이란 피복 조성물이 유리 복합체를 형성하기 위한 유리 매트릭스 물질을 20 부피% 미만, 바람직하게는 5 부피% 미만으로 포함하며, 보다 바람직하게는 유리 물질을 함유하지 않음을 의미한다. 상기 유리 매트릭스 물질의 예로는 당해분야에 숙련된 자에게 공지된 흑색 유리 세라믹 매트릭스 물질 또는 알루미노실리케이트 매트릭스 물질이 포함된다.

본 발명의 한 태양에서, 다수의 섬유들을 포함하는 섬유 스트랜드는 유기 성분 및 300 K의 온도에서 1 W/m·K 이상의 열 전도도를 갖는 판상 입자를 포함하는 피복제로 적어도 부분적으로 피복된다. 또 다른 태양에서, 다수의 섬유들을 포함하는 섬유 스트랜드는 유기 성분 및 비-수화성 판상 입자를 포함하는 피복제로 적어도 부분적으로 피복된다. 각각의 이러한 태양들에서, 유기 성분 및 판상 입자들은 상기 논의한 피복 성분들로부터 선택될 수 있다. 유기 성분 및 판상입자는 같거나 다를 수 있으며, 피복제는 수성 피복 조성물 도는 분말 피복 조성물의 잔사일 수 있다.

또 다른 태양에서, 다수의 섬유들을 포함하는 섬유 스트랜드는 300 K의 온도에서 1 W/m·K 이상의 열 전도도를 갖는 하나 이상의 붕소-부재 판상 입자를 포함하는 피복제로 적어도 부분적으로 피복된다. 또 다른 태양에서, 다수의 섬유들을 포함하는 섬유 스트랜드는 300 K의 온도에서 1 W/m·K 이상의 열 전도도를 갖는 판상 입자를 포함하는 수성 조성물의 잔사로 적어도 부분적으로 피복된다. 또 다른 태양에서는, 다수의 섬유를 포함하는 섬유 스트랜드는 300 K의 온도에서 1 W/m·K 이상의 열 전도도를 갖는 알루미나-부재 비-수화성 입자를 포함하는 수성 조성물의 잔사로 적어도 부분적으로 피복된다.

상기 태양들의 성분들은 상기 논의한 피복 성분들로부터 선택될 수 있으며, 추가의 성분들도 또한 상기에 열거된 성분들로부터 선택될 수 있다.

본 발명의 또 다른 태양에서, 다수의 섬유들을 포함하는 섬유 스트랜드는 하나 이상의 상기 섬유들의 적어도 일부 표면 위에 수지 상용성 피복 조성물로 적어도 부분적으로 피복되는데, 상기 수지 상용성 피복 조성물은 (a) 비-열 팽창성 유기 물질, 무기 중합체 물질, 비-열 팽창성 복합체 물질 및 그의 혼합물 중에서 선택된 물질로부터 형성되고, 스트랜드를 웨트 아웃시키기에 충분한 평균 입자 크기를 갖는 다수의 이산 입자들; (b) 상기 다수의 이산 입자들과 상이한 하나 이상의 윤활 물질; 및 (c) 하나 이상의 필름-형성 물질을 포함한다. 상기 태양들의 성분들은 상기 논의한 피복 성분들 중에서 선택될 수 있다. 또 다른 태양에서,다수의 이산 입자들은 하나 이상의 상기 섬유들과 하나 이상의 인접 섬유 사이에 간극 공간을 제공한다.

다른 태양에서, 다수의 섬유들을 포함하는 섬유 스트랜드는 하나 이상의 상기 섬유들의 적어도 일부 표면 위에 수지 상용성 피복 조성물로 적어도 부분적으로 피복되는데, 상기 수지 상용성 피복 조성물은 (a) (i) 유기 물질로부터 형성된 하나 이상의 입자, 및 (ii) 질화 붕소, 흑연 및 금속 디칼코게나이드 중에서 선택된 무기 물질로부터 형성된 하나 이상의 입자를 포함하고, 스트랜드를 웨트 아웃시키기에 충분한 평균 입자 크기를 갖는 다수의 입자들; (b) 상기 다수의 이산 입자들과 상이한 하나 이상의 윤활 물질; 및 (c) 하나 이상의 필름-형성 물질을 포함한다.

또 다른 태양에 있어, 다수의 섬유들을 포함하는 섬유 스트랜드는 하나 이상의 상기 섬유들의 적어도 일부 표면 위에 수지 상용성 피복 조성물로 적어도 부분적으로 피복되는데, 상기 수지 상용성 피복 조성물은 (a) 유기 물질, 무기 중합체 물질, 복합체 물질 및 그의 혼합물 중에서 선택된 물질로부터 형성되고, 레이저 산란 기술에 따라 측정할 때 0.1 내지 5 ㎛ 범위의 평균 입자 크기를 갖는 다수의 이산 입자들; (b) 상기 다수의 이산 입자들과 상이한 하나 이상의 윤활 물질; 및 (c) 하나 이상의 필름-형성 물질을 포함한다.

다른 태양으로, 상기에 나타낸 수지 상용성 피복 조성물은 (a) 총 고형물 기준으로 20 내지 60 중량%, 바람직하게는 35 내지 55 중량%, 보다 바람직하게는 30 내지 50 중량%의 다수의 이산 입자, (b) 총 고형물 기준으로 0 내지 80 중량%, 바람직하게는 1 내지 50 중량%, 보다 바람직하게는 20 내지 40 중량%의 하나 이상의 윤활 물질, 및 (c) 총 고형물 기준으로 1 내지 60 중량%, 바람직하게는 5 내지 50 중량%, 보다 바람직하게는 10 내지 30 중량%의 하나 이상의 필름-형성 물질을 함유한다.

본 발명의 다른 태양에서, 다수의 섬유들을 포함하는 섬유 스트랜드는 하나 이상의 상기 섬유들의 적어도 일부 표면 위에 수지 상용성 피복 조성물로 적어도 부분적으로 피복되는데, 상기 수지 상용성 피복 조성물은 (a) 유기 물질, 복합체 물질 및 그의 혼합물 중에서 선택된 물질로부터 형성되고, 레이저 산란 기술에 따라 측정할 때 0.1 내지 5 ㎛ 범위의 평균 입자 크기를 갖는 다수의 비-왁스성 이산 입자들; 및 (b) 상기 다수의 이산 입자들과 상이한 하나 이상의 윤활 물질을 포함한다.

본 발명의 또 다른 태양에서, 다수의 섬유들을 포함하는 섬유 스트랜드는 하나 이상의 상기 섬유들의 적어도 일부 표면 위에 수지 상용성 피복 조성물로 적어도 부분적으로 피복되는데, 상기 수지 상용성 피복 조성물은 무기 입자, 유기 중공 입자 및 복합체 입자 중에서 선택된, 하나 이상의 상기 섬유의 모스 경도 값을 초과하지 않는 모스 경도 값을 갖는 하나 이상의 입자를 총 고형물 기준으로 20 중량%보다 많이 포함한다.

본 발명의 또 다른 태양에서, 다수의 섬유들을 포함하는 섬유 스트랜드는 하나 이상의 상기 섬유들의 적어도 일부 표면 위에 수지 상용성 피복 조성물로 적어도 부분적으로 피복되는데, 상기 수지 상용성 피복 조성물은 (a) 하나 이상의 상기섬유의 모스 경도 값을 초과하지 않는 모스 경도 값을 갖는 하나 이상의 판상 무기 입자; 및 (b) 하나 이상의 중합체 물질을 포함한다.

본 발명의 다른 태양에 있어, 다수의 섬유들을 포함하는 섬유 스트랜드는 하나 이상의 상기 섬유들의 적어도 일부 표면 위에 수지 상용성 피복 조성물로 적어도 부분적으로 피복되는데, 상기 수지 상용성 피복 조성물은 (a) 하나 이상의 중공, 비-열팽창성 유기 입자; 및 (b) 하나 이상의 중공 유기 입자와 상이한 하나 이상의 윤활 물질을 포함한다.

전술한 각각의 태양들의 성분들은 상기 논의된 피복 성분들로부터 선택될 수 있으며, 추가의 성분들도 또한 상기에 열거된 것들 중에서 선택될 수 있다.

본 발명의 한 태양에서, 섬유는 유기 성분 및 300 K의 온도에서 1 W/m·K 이상의 열 전도도를 갖는 판상 입자를 포함하는 조성물로 피복된다. 또 다른 태양에서, 섬유는 유기 성분 및 비-수화성 판상 입자를 포함하는 조성물로 피복된다. 또 다른 태양에서, 섬유는 300 K의 온도에서 1 W/m·K 이상의 열 전도도를 갖는 하나 이상의 붕소-부재 판상 입자를 포함하는 조성물로 피복된다. 또 다른 태양에서, 섬유는 300 K의 온도에서 1 W/m·K 이상의 열 전도도를 갖는 하나 이상의 판상 입자를 포함하는 조성물로 피복된다. 또 다른 태양에서는, 섬유는 300 K의 온도에서 1 W/m·K 이상의 열 전도도를 갖는 하나 이상의 알루미나-부재 비-수화성 무기 입자를 포함하는 조성물로 피복된다.

본 발명의 또 다른 태양에서, 섬유는 (a) 비-열 팽창성 유기 물질, 무기 중합체 물질, 비-열 팽창성 복합체 물질 및 그의 혼합물 중에서 선택된 물질로부터형성되고, 스트랜드를 웨트 아웃시키기에 충분한 평균 입자 크기를 갖는 다수의 이산 입자들, (b) 상기 다수의 이산 입자들과 상이한 하나 이상의 윤활 물질, 및 (c) 하나 이상의 필름-형성 물질을 포함하는 조성물로 피복된다. 또 다른 태양에서, 섬유는 (a) (i) 유기 물질로부터 형성된 하나 이상의 입자 및 (ii) 질화 붕소, 흑연 및 금속 디칼코게나이드 중에서 선택된 무기 물질로부터 형성된 하나 이상의 입자를 포함하고, 스트랜드를 웨트 아웃시키기에 충분한 평균 입자 크기를 갖는 다수의 입자들; (b) 상기 다수의 이산 입자들과 상이한 하나 이상의 윤활 물질; 및 (c) 하나 이상의 필름-형성 물질을 포함하는 조성물로 피복된다.

또 다른 태양에 있어, 섬유는 (a) 유기 물질, 무기 중합체 물질, 복합체 물질 및 그의 혼합물 중에서 선택된 물질로부터 형성되고, 레이저 산란 기술에 따라 측정할 때 0.1 내지 5 ㎛ 범위의 평균 입자 크기를 갖는 다수의 이산 입자들; (b) 상기 다수의 이산 입자들과 상이한 하나 이상의 윤활 물질; 및 (c) 하나 이상의 필름-형성 물질을 포함하는 조성물로 피복된다.

본 발명의 다른 태양에서, 섬유는 (a) 유기 물질, 복합체 물질 및 그의 혼합물 중에서 선택된 물질로부터 형성되고, 레이저 산란 기술에 따라 측정할 때 0.1 내지 5 ㎛ 범위의 평균 입자 크기를 갖는 다수의 비-왁스성 이산 입자들; 및 (b) 상기 다수의 이산 입자들과 상이한 하나 이상의 윤활 물질을 포함하는 조성물로 피복된다. 또 다른 태양에서, 섬유는 무기 입자, 유기 중공 입자 및 복합체 입자 중에서 선택된, 상기 유리 섬유의 모스 경도 값을 초과하지 않는 모스 경도 값을 갖는 다수의 입자들을 총 고형물 기준으로 20 중량%보다 많이 포함하는 하나 이상의 피복제를 포함하는 수지 상용성 조성물을 함유하는 조성물로 피복된다.

본 발명의 또 다른 태양에서, 섬유는 (a) 다수의 판상 무기 입자; 및 (b) 하나 이상의 중합체 물질을 포함하는 조성물로 피복된다. 또 다른 태양으로, 섬유는 (a) 다수의 중공, 비-열팽창성 유기 입자; 및 (b) 하나 이상의 중공 유기 입자와 상이한 하나 이상의 중합체 물질을 포함하는 조성물로 피복된다. 본 발명의 또 다른 태양에서, 섬유는, 상기 섬유들의 적어도 일부 표면 위에 사이징 조성물의 1차 피복, 및 상기 사이징 조성물의 1차 피복의 적어도 일부분 위에 도포된 다수의 이산 입자들을 포함하는 수성 피복 조성물의 잔사를 포함하는 2차 피복을 갖는 수지 상용성 피복 조성물로 피복된다.

전술한 각각의 태양들의 성분들은 상기 논의된 피복 성분들로부터 선택될 수 있으며, 추가의 성분들도 또한 상기에 열거된 것들 중에서 선택될 수 있다.

본 발명의 한 비제한적 태양에서, 본 발명의 섬유 스트랜드의 하나 이상의 상기 섬유들의 적어도 일부분에는 폴라썸(등록상표) 160 질화 붕소 분말 및/또는 보론 니트라이드 릴리즈코트 분산액, 에폰 826 에폭시 필름-형성 물질, PVP K-30 폴리비닐 피롤리돈, A-187 에폭시-작용성 유기 실란 커플링제, 알카멀스 EL-719 폴리에톡실화 식물성 오일, 이게팔 CA-630 에톡실화 옥틸페녹시에탄올, 미국 일리노이주 시카고 소재의 스테판 캄파니에서 상업적으로 시판하는 케스코 PEG 600 폴리에틸렌 글리콜 모노라우레이트 에스테르, 및 에머리(등록상표) 6717 부분 아미드화 폴리에틸렌 이민을 포함하는 수성 피복 조성물이 도포된다.

직물 직조에 대한 본 발명의 또 다른 비제한적 태양에서, 본 발명의 섬유 스트랜드의 하나 이상의 상기 유리 섬유들의 적어도 일부분에는 폴라썸(등록상표) 160 질화 붕소 분말 및/또는 보론 니트라이드 릴리즈코트 분산액, RD-847A 폴리에스테르, PVP K-30 폴리비닐 피롤리돈, 데스모펜 2000 폴리에스테르, A-174 아크릴-작용성 유기 실란 커플링제 및 A-187 에폭시-작용성 유기 실란 커플링제, 플루로닉 F-108 폴리옥시프로필렌-폴리옥시에틸렌 공중합체, 마콜 NP-6 노닐페놀 계면활성제, 버사미드 140 및 LE-9300 에폭시화 실리콘 유화액을 포함하는 수성 사이징 조성물의 건조 잔사가 도포된다.

본 발명의 전자 회로판에 사용하기 위한 패브릭의 또 다른 비제한적 태양에서, 본 발명의 섬유 스트랜드의 하나 이상의 상기 유리 섬유들의 적어도 일부분에는 폴라썸(등록상표) PT 160 질화 붕소 분말 및/또는 오르팩 보론 니트라이드 릴리즈코트-콘크 25 분산액, PVP K-30 폴리비닐 피롤리돈, A-174 아크릴-작용성 유기 실란 커플링제, A-187 에폭시-작용성 유기 실란 커플링제, 알카멀스 EL-719 폴리에톡실화 식물성 오일, 에머리(등록상표) 6717 부분 아미드화 폴리에틸렌 이민, RD-847A 폴리에스테르, 데스모펜 2000 폴리에스테르, 플루로닉 F-108 폴리옥시프로필렌-폴리옥시에틸렌 공중합체, 이코놀 NP-6 알콕실화 노닐 페놀 및 SAG 10 소포제를 포함하는 수성 피복 조성물이 도포된다.

본 발명의 전자 회로판에 사용하기 위한 패브릭의 또 다른 비제한적 태양에서, 본 발명의 섬유 스트랜드의 하나 이상의 상기 유리 섬유들의 적어도 일부분에는 폴라썸(등록상표) PT 160 질화 붕소 분말 및/또는 오르팩 보론 니트라이드 릴리즈코트-콘크 25 분산액, RD-847A 폴리에스테르, PVP K-30 폴리비닐 피롤리돈, 데스모펜 2000 폴리에스테르, A-174 아크릴-작용성 유기 실란 커플링제, A-187 에폭시-작용성 유기 실란 커플링제, 플루로닉 F-108 폴리옥시프로필렌-폴리옥시에틸렌 공중합체, 버사미드 140 폴리아미드, 및 마콜 NP-6 노닐 페놀을 포함하는 수성 사이징 조성물의 잔사가 도포된다. 경우에 따라, 상기 특정 태양은 임의로 로파크(등록상표) HP-1055 및/또는 로파크(등록상표) OP-96 스티렌-아크릴 공중합체 중공 구를 추가로 포함할 수 있다.

적층된 인쇄 회로판에 사용하기 위한 패브릭 직조에 대한 또 다른 비제한적 태양에서, 본 발명의 섬유 스트랜드의 하나 이상의 상기 유리 섬유들의 적어도 일부분에는 로파크(등록상표) HP-1055 및/또는 로파크(등록상표) OP-96 스티렌-아크릴 공중합체 중공 구, PVP K-30 폴리비닐 피롤리돈, A-174 아크릴-작용성 유기 실란 커플링제 및 A-187 에폭시-작용성 유기 실란 커플링제, 에머리(등록상표) 6717 부분 아미드화 폴리에틸렌 이민, 스테판텍스 653 세틸 팔미테이트, TMAZ 81 솔비톨 에스테르의 에틸렌 옥사이드 유도체, 마콜 OP-10 에톡실화 알킬페놀 및 마주 DF-136 소포제를 포함하는 수성 1차 피복 조성물의 잔사가 도포된다. 필수적인 것은 아니지만, 상기 특정 태양은 추가로 폴라썸(등록상표) PT-160 질화 붕소 분말 및/또는 오르팩 보론 니트라이드 릴리즈코트-콘크 25 분산액을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 전자 회로판에 사용하기 위한 패브릭의 또 다른 비제한적 태양에서, 본 발명의 섬유 스트랜드의 하나 이상의 상기 유리 섬유들의 적어도 일부분에는 데스모펜 2000 폴리에스테르, A-174 아크릴-작용성 유기 실란 커플링제, A-187 에폭시-작용성 유기 실란 커플링제, 플루로닉 F-108 폴리옥시프로필렌-폴리옥시에틸렌 공중합체, 버사미드 140 폴리아미드, 마콜 NP-6 노닐 페놀, 폴리옥스 WSR 301 폴리(에틸렌 옥사이드) 및 다이나콜 Si 100 송진을 포함하는 수성 피복 조성물의 잔사가 도포된다. 또한, 상기 특정 태양은 추가로 로파크(등록상표) HP-1055 및/또는 로파크(등록상표) OP-96 스티렌-아크릴 공중합체 중공 구, 및/또는 폴라썸(등록상표) PT-160 질화 붕소 분말 및/또는 오르팩 보론 니트라이드 릴리즈코트-콘크 25 분산액을 추가로 포함한다.

본 발명의 전자 회로판에 사용하기 위한 패브릭의 다른 비제한적 태양에 있어서, 본 발명의 섬유 스트랜드의 하나 이상의 상기 유리 섬유들의 적어도 일부분에는 데스모펜 2000 폴리에스테르, A-174 아크릴-작용성 유기 실란 커플링제, A-187 에폭시-작용성 유기 실란 커플링제, 신페로닉 F-108 폴리옥시프로필렌-폴리옥시에틸렌 공중합체, 유레더(EUREDUR) 140 폴리아미드, 마콜 NP-6 노닐 페놀, 서멀 EN 668 에톡실화 노닐페놀, 폴리옥스 WSR 301 폴리(에틸렌 옥사이드) 및 다이나콜 Si 100 송진을 포함하는 수성 피복 조성물의 잔사가 도포된다. 또한, 상기 특정 태양은 추가로 로파크(등록상표) HP-1055 및/또는 로파크(등록상표) OP-96 스티렌-아크릴 공중합체 중공 구, 및/또는 폴라썸(등록상표) PT-160 질화 붕소 분말 및/또는 오르팩 보론 니트라이드 릴리즈코트-콘크 25 분산액을 추가로 포함한다.

바람직하진 않지만, 입자(18)를 함유하지 않는 전술한 바와 유사한 피복 조성물의 잔사를 갖는 섬유 스트랜드를 본 발명에 따라 제조할 수 있다. 특히, 하나 이상의 필름-형성 물질, 예를 들면, PVP K-30 폴리비닐 피롤리돈; 하나 이상의 실란 커플링제, 예를 들면, A-174 아크릴-작용성 유기 실란 커플링제 및 A-187 에폭시-작용성 유기 실란 커플링제; 및 극성을 갖는 윤활 물질의 총 고형물 기준으로 25 중량% 이상의 사이징 조성물, 예를 들면, 스테판텍스 653 세틸 팔미테이트를 포함하는 수지 상용성 피복 조성물을 본 발명에 따라 제조할 수 있는 것으로 사료된다. 당해 분야에 숙련된 자라면 본질적으로 입자(18)를 함유하지 않는 수지 상용성 피복 조성물을 갖는 섬유 스트랜드를 패브릭으로 직조하여 본 발명에 따라 전자 지지체 및 전자 회로판(하기에 기술하는 바와 같음)으로 제조할 수 있음을 또한 인지할 것이다.

본 발명의 피복 조성물은 당해 분야에 숙련된 자에게 공지된 통상적인 혼합법과 같은 임의의 적합한 방법에 의해 제조할 수 있다. 바람직하게, 상기 논의한 성분들은 목적하는 고형물 중량%를 갖도록 물로 희석하고 함께 혼합한다. 입자(18)들은 피복제의 나머지 성분들과 혼합되기 전에 물과 미리 혼합되거나 유화되거나 또는 피복 조성물의 하나 이상의 성분들에 첨가될 수 있다.

본 발명에 따른 피복 조성물은 다양한 방식으로, 예를 들면, 필라멘트를 롤러 또는 벨트 도포기와 접촉시키거나 분무하거나 또는 기타 수단에 의해 도포할 수 있다. 피복된 섬유는 실온 또는 승온에서 건조하는 것이 바람직하다. 건조기는 섬유로부터 과잉의 수분을 제거하고, 존재하는 경우, 임의의 경화성 사이징 조성물 성분들을 경화시킨다. 유리 섬유를 건조시키는 온도 및 시간은 피복 조성물 중의 고형물 비율, 피복 조성물의 성분들 및 섬유의 유형과 같은 변수들에 따라 달라질 것이다.

본원에 사용된 바와 같이, 조성물과 함께 사용되는 "경화"란 용어, 예를 들면, "경화된 조성물"이란 조성물의 임의의 가교결합성 성분들이 적어도 부분적으로 가교결합됨을 의미한다. 본 발명의 특정 태양에서, 가교결합성 성분들의 가교결합 밀도, 즉, 가교결합도는 5% 내지 완전 가교결합된 100%의 범위이다. 다른 태양에서는, 가교결합 밀도는 35% 내지 충분히 가교결합된 85%의 범위이다. 또 다른 태양에서, 가교결합 밀도는 50% 내지 충분히 가교결합된 85%의 범위이다. 당해 분야에 숙련된 자라면 가교결합의 존재 및 가교결합도, 즉, 가교결합 밀도를 질소 하에서 수행되는 폴리머 래보러토리즈(Polymer Laboratories) MK III DMTA 분석기를 이용하여 동적 기계적 열 분석법(dynamic mechnical thermal analysis, DMTA)과 같은 다양한 방법으로 측정할 수 있음을 이해할 것이다. 상기 방법은 피복제 또는 중합체의 유리 필름의 유리 전이 온도 및 가교결합 밀도를 측정한다. 경화된 물질의 이러한 물리적 성질들은 가교결합된 망상조직의 구조와 관련된다.

상기 방법에 따르면, 분석될 샘플의 길이, 폭 및 두께를 먼저 측정하고, 샘플을 폴리머 래보러토리즈 MK III 장치에 단단히 탑재하고, 장치에서 치수 측정을 시작한다. 열 주사는 3 ℃/분의 가열 속도, 1 Hz의 주파수, 120%의 변형율 및 0.01N의 정지력에서 실행하며, 샘플 측정은 2초마다 수행한다. 샘플의 변형 양상, 유리 전이 온도 및 가교결합 밀도를 상기 방법에 따라 측정할 수 있다. 가교결합 밀도 값이 높으면 피복제 중 가교결합도가 높음을 나타낸다.

섬유 스트랜드에 존재하는 피복 조성물의 양은 강열 감량(loss on ignition, LOI)에 의해 측정할 때 바람직하게는 30 중량% 미만, 보다 바람직하게는 10 중량% 미만, 가장 바람직하게는 0.1 내지 5 중량%이다. 섬유 스트랜드 상의 피복 조성물은 수성 피복 조성물 또는 분말 피복 조성물의 잔사일 수 있다. 본 발명의 한 태양에서, LOI는 1 중량% 미만이다. 본원에 사용된 바와 같이, "강열 감량(loss on ignition)"이란 용어는 하기 수학식 (1)에 의해 결정되는 바와 같은 섬유 스트랜드의 표면에 존재하는 건조된 피복 조성물의 중량%를 의미한다:

LOI = 100 x [(W_dry-W_bare)/W_dry]

(여기서, W_dry는 오븐 중 220 ℉(약 104 ℃)에서 60 분간 건조시킨 후 피복 조성물의 중량에 섬유 스트랜드의 중량을 더한 값이고, W_bare는 오븐 중 1150 ℉(약 621 ℃)에서 20 분간 섬유 스트랜드를 가열하고 건조기에서 실온으로 냉각시킨 후 노출된 섬유 스트랜드의 중량이다.

1차 사이징제, 즉, 섬유 형성 후 도포된 초기 사이징제의 도포 후에, 섬유를 스트랜드당 2 내지 15,000개 섬유, 바람직하게는 스트랜드당 100 내지 1600개 섬유를 갖는 스트랜드로 집지시킨다.

예를 들면, 피복된 스트랜드를 2차 피복 조성물을 함유하는 욕조에 침지시키고 피복된 스트랜드 위에 2차 피복 조성물을 분무하거나, 또는 피복된 스트랜드를 상기에서 논의한 바와 같은 도포기와 접촉시킴으로써, 스트랜드 부분을 피복하거나 침윤시키기에 효과적인 양의 2차 피복 조성물을 1차 사이징제에 도포할 수 있다.피복된 스트랜드는 다이를 통과시켜 스트랜드로부터 과잉의 피복 조성물을 제거하고/하거나 2차 피복 조성물을 적어도 부분적으로 건조 또는 경화시키기에 충분한 시간동안 상기에서 논의한 바와 같이 건조시킨다. 스트랜드에 2차 피복 조성물을 도포하는 방법 및 장치는 부분적으로 스트랜드 물질의 형태에 의해 결정된다. 스트랜드는 당해 분야에 공지된 방법으로 2차 피복 조성물의 도포 후에 건조하는 것이 바람직하다.

적합한 2차 피복 조성물은 하나 이상의 필름-형성 물질, 윤활제 및 상기에서 논의한 바와 같은 기타 첨가제들을 포함할 수 있다. 2차 피복제는 바람직하게는 1차 사이징 조성물과 상이하다, 즉, 상기 2차 피복제는 (1) 사이징 조성물의 성분들과 화학적으로 상이한 하나 이상의 성분을 함유하거나; 또는 (2) 사이징 조성물에 함유된 동일한 성분의 양과 상이한 양으로 하나 이상의 성분을 함유한다. 폴리우레탄을 포함하여 적합한 2차 피복 조성물의 비제한 예는 본원에 구체적으로 참고로 인용된 미국 특허 제 4,762,750 및 4,762,751 호에 개시되어 있다.

이제 도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 대안적 태양에 있어서, 피복된 섬유 스트랜드(210)의 유리 섬유(212)에는 상기 논의한 양의 임의의 사이징 성분들을 포함할 수 있는 1차 사이징 조성물의 제 1 층(214)이 도포될 수 있다. 적합한 사이징 조성물의 예는 각각 본원에 구체적으로 참고로 인용된 로웬스테인(Loewenstein)의 문헌(3rd Ed., 1993) 237 내지 291면, 및 미국 특허 제 4,390,647 및 4,795,678 호에 개시되어 있다. 2차 피복 조성물의 제 2 층(215)은 제 1 층(214)의 적어도 일부분, 바람직하게는 전체 외면에 도포된다. 2차피복 조성물은 입자(18)로서 상기에서 상세히 논의한 바와 같은 입자(216)들의 하나 이상의 유형을 포함한다. 한 태양에서, 2차 피복제는 수성 2차 피복 조성물의 잔사, 특히는 1차 피복제의 적어도 일부분에 판상 입자를 포함하는 수성 2차 피복 조성물의 잔사이다. 또 다른 태양에서, 2차 피복제는 분말 피복 조성물, 특히는 1차 피복제의 적어도 일부분에 판상 입자를 포함하는 분말 피복 조성물이다.

대안적인 태양으로, 2차 피복 조성물의 입자들은 친수성 입자들의 간극에 물을 흡수하고 보유하는 친수성 무기 고형 입자를 포함한다. 친수성 무기 고형 입자는 물과 접촉할 때 물을 흡수하거나 팽윤되거나, 또는 물과의 화학 반응에 참여하여, 예를 들면, 점성 겔-유사 용액을 형성하는데, 상기 겔-유사 용액은 보강을 위해 피복된 유리 섬유 스트랜드를 사용하는 통신 케이블의 간극으로 물이 더 유입되는 것을 차단 또는 방해한다. 본원에 사용된 바와 같이, "흡수"란 물이 친수성 물질의 내부 구조 또는 간극을 침투하여 실질적으로 그 안에 보유됨을 의미한다(본원에 구체적으로 참고로 인용된 문헌 [Hawley's Condensed Chemical Dictionary, page 3]을 참조하시오). "팽윤"이란 친수성 입자들이 크기 또는 부피가 팽창하는 것을 의미한다(본원에 구체적으로 참고로 인용된 문헌 [Webster's New Collegiate Dictionary, page 1178(1977)]을 참조하시오). 바람직하게는, 친수성 입자들은 물과의 접촉 후에 그의 본래 건조 중량의 적어도 1.5배, 보다 바람직하게는 그의 본래 중량의 2 내지 6배로 팽윤된다. 팽윤되는 친수성 무기 고형 윤활제 입자들의 비제한 예로는 스멕타이트, 예를 들면, 버미큘라이트 및 몬모릴로나이트, 흡수성 제올라이트 및 무기 흡수성 겔이 포함된다. 이들 친수성입자들은 분말 형태로 점착성 사이징 물질 또는 기타 점착성 2차 피복 물질에 도포되는 것이 바람직하다.

본 발명의 한 태양에서, 다수의 섬유를 포함하는 섬유 스트랜드는 하나 이상의 섬유의 적어도 일부 표면 위에 수지 상용성 코팅 조성물로 적어도 부분적으로 피복되는데, 상기 수지 상용성 피복 조성물은 하나 이상의 섬유의 적어도 일부 표면 위에 사이징 조성물의 1차 피복, 및 상기 사이징 조성물의 1차 피복의 적어도 일부분에 도포된 하나 이상의 이산 입자를 포함하는 수성 피복 조성물의 잔사를 포함하는 2차 피복을 갖는다. 바람직한 태양으로, 하나 이상의 이산 입자는 친수성 입자의 간극에 물을 흡수하고 보유하는 친수성 입자로부터 선택된다.

이러한 태양들에 더하여, 2차 피복 조성물 중 입자의 양은 총 고형물 기준으로 1 내지 99 중량%, 바람직하게는 20 내지 90 중량%, 보다 바람직하게는 25 내지 80 중량%, 훨씬 더 바람직하게는 50 내지 60 중량%의 범위일 수 있다.

도 3에 도시된 대안적 태양에서는, 3차 피복 조성물의 제 3 층(320)을 제 2 층(315)의 적어도 일부 표면, 바람직하게는 전체 표면 위에 도포할 수 있다, 즉, 상기 섬유 스트랜드(312)는 1차 사이징의 제 1 층(314), 2차 피복 조성물의 제 2 층(315), 및 3차 피복의 제 3의 외부층(320)을 가질 것이다. 피복된 섬유 스트랜드(310)의 3차 피복은 1차 사이징 조성물 및 2차 피복 조성물과 상이한 것이 바람직하다. 즉, 3차 피복 조성물은 (1) 1차 사이징 및 2차 피복 조성물의 성분들과 화학적으로 상이한 하나 이상의 성분을 함유하거나; 또는 (2) 1차 사이징 또는 2차 피복 조성물에 함유된 동일 성분의 양과 상이한 양의 하나 이상의 성분을함유한다.

이러한 태양에 있어서, 2차 피복 조성물은 하나 이상의 상기 논의한 중합체 물질, 예를 들면, 폴리우레탄을 포함하고, 3차 분말 피복 조성물은 고형 입자, 예를 들면, 폴라썸(등록상표) 질화 붕소 입자, 및 중공 입자, 예를 들면, 상기 논의한 로파크(등록상표) 안료를 포함한다. 바람직하게는, 분말화된 피복제는 액체 2차 피복 조성물이 도포되어 있는 스트랜드를 유동층 또는 분무 장치에 통과시켜 분말 입자들을 접착성 2차 피복 조성물에 접착시킴으로써 도포된다. 또는, 도 9에 도시된 바와 같이, 3차 피복층(920)을 도포하기 전에 스트랜드를 패브릭(912)으로 조합할 수 있다. 패브릭(912)을 수지(914)와 혼합한 복합체 또는 적층체(910)는 또한 뒤에서 보다 상세히 논의하게 될 도 8에 도시된 구성과 유사하게 전기 전도성 층(922)을 포함한다. 피복된 섬유 스트랜드(310)에 접착된 분말 고형 입자들의 중량%는 건조된 스트랜드 총 중량의 0.1 내지 75 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 30 중량%의 범위일 수 있다.

3차 분말 피복제는 또한 상기에서 논의한 바와 같은 하나 이상의 중합체 물질, 예를 들면, 아크릴 중합체, 에폭시 또는 폴리올레핀, 통상적인 안정화제 및 상기 피복제 분야에서 공지된 기타 개질제를, 바람직하게는 건조 분말 형태로 포함할 수 있다.

한 태양에서, 다수의 섬유들을 포함하는 섬유 스트랜드는, 하나 이상의 섬유의 적어도 일부 표면에 도포된 사이징 조성물의 1차 피복제, 1차 조성물의 적어도 일부분에 도포된 중합체 물질을 포함하는 2차 피복 조성물, 및 2차 피복제의 적어도 일부분에 도포된 이산 입자들을 포함하는 3차 피복 조성물로 적어도 부분적으로 피복된다. 또 다른 태양에서, 다수의 섬유들을 포함하는 섬유 스트랜드는, 하나 이상의 상기 섬유의 적어도 일부 표면에 도포된 사이징 조성물의 1차 피복제, 상기 1차 조성물의 적어도 일부분에 도포된 중합체 물질을 포함하는 2차 피복 조성물, 및 2차 피복제의 적어도 일부분에 도포된 판상 입자를 포함하는 3차 피복 조성물로 적어도 부분적으로 피복된다.

한 바람직한 태양에서, 전술한 각각의 태양에서 피복제들 중 적어도 하나는 상이하다. 또 다른 바람직한 태양에서는, 전술한 각각의 태양에서 둘 이상의 피복제가 동일하다. 또한, 3차 피복제는 우성 유화액 또는 분말 피복 조성물의 잔사일 수 있다. 피복 조성물은 하나 이상의 상기 논의한 피복 성분들을 포함한다.

상기 논의한 피복된 섬유 스트랜드의 다양한 태양들은 연속 스트랜드로 사용되거나, 또는 분쇄된 스트랜드, 꼬인 스트랜드, 로빙 및/또는 패브릭, 예를 들면, 직물, 부직포(일방향성 패브릭 포함), 니트 및 매트와 같은 다양한 제품들로 더 가공될 수 있다. 또한, 패브릭의 날실 및 씨실 스트랜드로 사용되는 피복된 섬유 스트랜드는 꼬이지 않거나(꼬이지 않음 또는 꼬임 없음(zero twist)) 또는 직조 전에 꼬일 수 있으며, 패브릭은 꼬이거나 꼬이지 않은 날실 및 씨실 스트랜드 둘 다의 다양한 혼합물을 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 태양은 상기에서 상세히 논의한 다수의 섬유를 포함하는 하나 이상의 섬유 스트랜드를 포함하는 적어도 부분적으로 피복된 패브릭을 포함한다. 따라서, 다수의 섬유들을 포함하는 각각의 개시된 섬유 스트랜드들로부터 제조된 적어도 부분적으로 피복된 패브릭은 본 발명에서 고려된다. 예를 들면, 본 발명의 한 바람직한 태양은 다수의 섬유들을 포함하는 하나 이상의 스트랜드를 포함하는 적어도 부분적으로 피복된 패브릭에 관한 것으로, 이때 피복제는 유기 성분 및 300 K의 온도에서 1 W/m·K 이상의 열전도도를 갖는 판상 입자를 포함한다.

본 발명의 한 태양에서, 본 발명에 따른 피복 조성물은 개개의 섬유에 도포된다. 다른 태양에서, 피복제는 하나 이상의 섬유 스트랜드에 도포된다. 또 다른 태양에서는, 본 발명에 따른 피복 조성물은 패브릭에 도포된다. 이러한 대안적 태양들을 하기에서 상세히 논의한다.

앞의 논의가 일반적으로 본 발명의 피복 조성물을 섬유 형성 후의 유리 섬유에 직접 도포하고 이어서 섬유를 패브릭에 혼입시키는 것에 관한 것이긴 하지만, 본 발명은 또한 본 발명의 피복 조성물을 패브릭에 도포하는 태양도 포함한다. 예를 들면, 패브릭을 제조하기 전에 피복제를 섬유 스트랜드에 도포하거나 또는 당해 분야에 공지된 다양한 기술을 이용하여 패브릭을 제조한 후에 피복제를 패브릭에 도포함으로써 피복 조성물을 패브릭에 도포할 수 있다. 패브릭의 가공에 따라서, 본 발명의 피복 조성물은 패브릭 중의 유리 섬유에 직접 도포되거나 또는 이미 유리 섬유 및/또는 패브릭 상에 존재하는 또 다른 피복제에 직접 도포될 수 있다. 예를 들면, 유리 섬유는 성형되어 패브릭으로 직조된 후에 통상적인 전분-오일 사이징제로 피복될 수 있다. 그런 다음, 패브릭은 본 발명의 피복 조성물을 도포하기 전에 전분-오일 사이징제를 제거하도록 처리될 수 있다. 이러한사이징제는 열 처리 또는 패브릭의 세척과 같은 당해 분야에 공지된 기술을 이용하여 제거할 수 있다. 이러한 경우에, 피복 조성물은 패브릭의 섬유들의 표면을 바로 피복할 것이다. 성형 후의 유리 섬유에 초기에 도포된 사이징 조성물의 임의 부분이 제거되지 않았다면, 본 발명의 피복 조성물은 섬유 표면에 직접 도포되는 것이 아니라 사이징 조성물의 잔류 부분 위에 도포될 것이다.

본 발명의 또 다른 태양에서, 본 발명의 피복 조성물의 선택된 성분들을 성형 직후의 유리 섬유에 도포할 수 있으며, 피복 조성물의 나머지 성분들은 패브릭이 제조된 후 패브릭에 도포될 수 있다. 상기에서 논의한 바와 유사한 방식으로, 선택된 성분들의 일부 또는 전부를 유리 섬유로부터 제거한 후에 남은 성분들로 섬유 및 패브릭을 피복할 수 있다. 그 결과, 남은 성분들은 패브릭의 섬유의 표면을 직접 피복하거나, 섬유 표면으로부터 제거되지 않은 상기 선택된 성분들을 피복할 것이다.

본 발명에 따른 또 다른 바람직한 태양에서, 다수의 섬유를 포함하는 하나 이상의 스트랜드를 포함하는 패브릭은 1차 피복제 및 1차 피복제의 적어도 일부상의 2차 피복제로 적어도 부분적으로 피복되는데, 상기 2차 피복제는 300 K의 온도에서 1 W/m·K보다 큰 열 전도도를 갖는 무기 물질 입자들을 포함한다.

또 다른 태양에서, 다수의 섬유들을 포함하는 하나 이상의 스트랜드를 포함하는 패브릭은 (a) 하나 이상의 유리 섬유의 모스 경도 값을 초과하지 않는 모스 경도값을 갖는 판상 무기 입자, 및 (b) 필름-형성 물질을 포함하는 피복제로 적어도 부분적으로 피복된다.

또 다른 태양에서, 다수의 섬유들을 포함하는 하나 이상의 스트랜드를 포함하는 패브릭은 (a) 인듐, 탈륨, 주석, 구리, 아연, 금 및 은 중에서 선택된, 하나 이상의 유리 섬유의 모스 경도값을 초과하지 않는 모스 경도값을 갖는 금속 입자, 및 (b) 필름-형성 물질을 포함하는 피복제로 적어도 부분적으로 피복된다.

다른 태양에 있어, 다수의 섬유들을 포함하는 하나 이상의 스트랜드를 포함하는 패브릭은 1차 피복제 및 1차 피복제의 적어도 일부분 상의 2차 피복제로 적어도 부분적으로 피복되는데, 상기 2차 피복제는 친수성 입자들의 간극에서 물을 흡수하고 보유하는 다수의 친수성 입자들을 포함한다.

본 발명의 또 다른 태양에서, 다수의 섬유를 포함하는 하나 이상의 스트랜드를 포함하는 패브릭은 패브릭의 적어도 일부 표면 위에, (a) 유기 물질, 무기 중합체 물질, 복합체 물질 및 그의 혼합물 중에서 선택된 물질로부터 형성되고, 레이저 산란 기술에 따라 측정할 때 0.1 내지 5 ㎛ 범위의 평균 입자 크기를 갖는 다수의 이산 입자들; (b) 상기 다수의 이산 입자들과 상이한 하나 이상의 윤활 물질; 및 (c) 하나 이상의 필름-형성 물질을 포함하는 수지 상용성 피복 조성물을 갖는다.

다른 태양에서, 다수의 섬유를 포함하는 하나 이상의 스트랜드를 포함하는 패브릭은 패브릭의 적어도 일부 표면 위에, (a) 유기 물질, 복합체 물질 및 그의 혼합물 중에서 선택된 물질로부터 형성된 다수의 비-왁스성 이산 입자들, 및 (b) 상기 다수의 이산 입자들과 상이한 하나 이상의 윤활 물질을 포함하는 수지 상용성 피복 조성물을 갖는다.

본 발명의 또 다른 태양에서, 다수의 섬유를 포함하는 하나 이상의 스트랜드를 포함하는 패브릭은 패브릭의 적어도 일부 표면 위에, (a) 다수의 중공 유기 입자; 및 (b) 중공 유기 입자와 상이한 하나 이상의 중합체 물질을 포함하는 수지 상용성 조성물을 갖는다.

본 발명의 또 다른 태양은 다수의 섬유들을 포함하는 하나 이상의 스트랜드를 포함하는 패브릭으로서, 그의 적어도 일부분이 0.1 내지 1.6 범위의 강열 감량 및 ASTM D 737에 따라 측정할 때 10 ft³/분/ft²이하의 공기 투과도를 갖는 수지 상용성 피복제를 갖는 패브릭에 관한 것이다.

본원에 사용된 바와 같이, "공기 투과도"란 패브릭이 그를 통한 공기의 흐름에 대해 얼마나 투과성인지를 의미한다. 공기 투과도는 본원에 구체적으로 참고로 인용된 직물의 공기 투과도에 대한 ASTM D 737 표준 시험 방법(ASTM D 737 Standard Test Method for Air Permeability of Textile Fabrics)에 의해 측정할 수 있다.

상기의 다양한 태양들에 사용된 상기 성분들은 상기에서 논의한 피복 성분들 중에서 선택될 수 있으며, 추가 성분들도 또한 상기에 열거된 것들 중에서 선택될 수 있다.

본 발명의 바람직한 태양에서, 전자 지지체를 강화시키기 위한 패브릭은 다음 단계를 포함하는 방법에 의해 제조된다:

(a) 다수의 섬유를 포함하고 하나 이상의 씨실의 적어도 일부분 위에 제 1 수지 상용성 피복제를 갖는 하나 이상의 씨실을 수득하는 단계;

(b) 다수의 섬유를 포함하고 하나 이상의 날실의 적어도 일부분 위에 제 2 수지 상용성 피복제를 갖는 하나 이상의 날실을 수득하는 단계; 및

(c) 2.5 중량% 미만의 강열 감량을 갖는 하나 이상의 씨실 및 하나 이상의 날실을 직조하여 전자 지지체를 강화하기에 적합한 패브릭을 형성하는 단계.

본 발명의 다른 태양에서는, (a) 제 1 유리 섬유 스트랜드의 유리 섬유들의 모스 경도 값보다 큰 모스 경도값을 갖는, 패브릭 조합 장치의 일부분의 표면 돌기와의 슬라이딩 접촉시, 그 표면의 적어도 일부에 전술한 임의의 태양에 따른 피복제를 갖는 다수의 유리 섬유들을 포함하는 제 1 유리 섬유 스트랜드의 적어도 일부분을 개별적으로 또는 함께 슬라이딩 접촉시켜 다수의 유리 섬유의 표면의 마모성 마멸을 억제하고; (b) 제 1 유리 섬유 스트랜드를 제 2 섬유 스트랜드와 교차직조(interweaving)하여 패브릭을 형성함으로써 패브릭을 조합한다.

본 발명의 또 다른 태양은 하기 단계를 포함하는, 고형 물체의 표면 돌기와의 슬라이딩 접촉에 의해 하나 이상의 유리 섬유를 포함하는 섬유 스트랜드의 마모성 마멸을 억제하는 방법에 관한 것이다:

(a) 전술한 임의의 태양에 따른 피복 조성물을 개별적으로 또는 함께 유리 섬유 스트랜드의 하나 이상의 유리 섬유의 적어도 일부 표면에 도포하는 단계;

(b) 조성물을 적어도 부분적으로 건조시켜 하나 이상의 유리 섬유의 적어도 일부 표면 위에 조성물의 잔사를 갖는 사이징된 유리 섬유 스트랜드를 형성하는 단계; 및

(c) 유리 섬유 스트랜드의 적어도 일부분을 슬라이딩시켜 하나 이상의 유리섬유의 경도값보다 큰 경도값을 갖는 고형 물체의 표면 돌기와 접촉시켜, 고형 물체의 표면 돌기와의 접촉에 의해 유리 섬유 스트랜드의 하나 이상의 유리 섬유의 마모성 마멸이 피복 조성물에 의해 억제되는 단계.

상기에서와 같이, 상기 태양들에 사용된 피복제의 성분들은 상기 논의된 피복 성분들 중에서 선택될 수 있으며, 추가 성분들도 또한 상기에 열거된 것들 중에서 선택될 수 있다.

피복된 섬유 스트랜드(10), (210), (310) 및 그로부터 형성된 제품, 예를 들면, 상기 열거된 피복된 패브릭은 매우 다양한 용도로 사용될 수 있지만, 바람직하게는 중합체 매트릭스 물질(412)을 강화하기 위한 강화재(410)로 사용되어 도 4에 도시된 바와 같은, 하기에서 상세히 논의할 복합체(414)를 형성한다. 이러한 용도로는 인쇄 회로판용 적층체, 통신 케이블용 강화재 및 기타 다양한 복합체들이 포함되지만 이로 한정되지는 않는다.

본 발명의 피복 스트랜드는 전자 지지체 및 인쇄 회로판을 제조하는데 사용되는 전형적인 중합체 매트릭스 물질과 상용성인 것이 바람직하다. 또한, 피복된 섬유 스트랜드는 상기와 같은 용도의 강화 패브릭을 제조하는데 통상적으로 사용되는 공기분사 방적에 사용하기에 적합하다. 공기분사 방적기를 사용하여 직조될 섬유에 도포되는 통상적인 사이징 조성물은 일반적으로 상기 수지 시스템과 혼화되지 않는 전분 및 오일과 같은 성분들을 포함한다. 본 발명에 따른 입자(18)를 포함하는 피복 조성물로 피복된 섬유 스트랜드의 직조 특성은 통상적인 전분/오일 기재 사이징 조성물로 피복된 섬유 스트랜드의 직조 특성과 유사하며FR-4 에폭시 수지와 상용성인 것으로 나타났다. 어떤 특정 이론에 결부되길 의도하는 것은 아니지만, 본 발명의 입자(18)들은 공기분사 직조공정에 필수적인 섬유 분리 및 공기 견인력(air drag)을 제공함으로써 가공 및 공기분사 직조 중에 통상적인 전분/오일 사이징 조성물의 전분 성분과 유사한 방식으로 작용하지만, 에폭시 수지 시스템과의 상용성을 제공함으로써 통상적인 조성물과는 상이한 방식으로 작용하는 것으로 생각된다. 예를 들면, 입자(18)들은 전분 피복제의 건조 윤활제 특성과 유사한 건조 분말 특성을 피복제에 부여한다.

본 발명의 피복 스트랜드에서, 입자들은 유리하게 스트랜드의 섬유들 사이에 매트릭스 물질의 흐름을 촉진하는 간극을 제공하여 스트랜드의 섬유들을 보다 신속하게 및/또는 균일하게 웨트-아웃 및 웨트-드로우시킬 수 있다. 또한, 스트랜드는 매트릭스 물질이 다발로 유동하는 것을 또한 촉진하는 높은 스트랜드 개방성(상기 논의함)을 갖는 것이 바람직하다. 놀랍게도, 특정 태양에서, 입자들의 양은 섬유에 도포되는 피복 조성물의 총 고형물의 20 중량%를 초과할 수 있으며, 그러한 경우에도 섬유에 적절히 접착되어 입자가 피복되지 않는 스트랜드에 적어도 필적할 만한 취급 특성을 갖는 스트랜드를 제공할 수 있다.

이제 도 8을 참고로 하면, 본 발명의 피복된 스트랜드의 한가지 이점은 피복 스트랜드를 혼입한 패브릭(812)으로부터 제조된 적층체(810)는 패브릭(812)과 중합체 매트릭스 물질(814) 사이의 계면에서 우수한 커플링을 가질 수 있다는 것이다. 우수한 계면 커플링은 적층체(810)로부터 제조된 전자 지지체(818)에 우수한 가수분해 안정성 및 금속 이동에 대한 내성(앞에서 논의함)을 제공할 수 있다.

도 5에 도시된 또 다른 비제한적 태양에서, 본 발명에 따라 제조된 피복된 섬유 스트랜드(510)는 바람직하게는 인쇄 회로판용 적층체(도 7 내지 9에 도시됨)를 형성하기 위한 니트 또는 직조 패브릭(512) 강화재에서 날실(514) 및/또는 씨실 스트랜드(516)로 사용될 수 있다. 필수적인 것은 아니지만, 날실 스트랜드(514)는 당해 분야에 숙련된 자에게 공지된 임의의 통상적인 꼬임(twisting) 기술에 의해 사용 전에 꼬아질 수 있다. 그러한 기술의 하나는 스트랜드에 1 인치당 0.5 내지 3 회전의 꼬임을 제공하는 꼬임틀을 사용한다. 강화 패브릭(512)은 바람직하게는 1 ㎝당 5 내지 100개의 날실 스트랜드(514)(1 인치당 약 13 내지 254개의 날실 스트랜드)를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 1 ㎝당 6 내지 50개의 씨실 스트랜드(1 인치당 약 15 내지 약 127개의 씨실 스트랜드)를 갖는다. 직조 구조는 규칙적인 편평한 직물 또는 메쉬(도 5에 도시됨)일 수 있지만, 능직물 또는 수자직과 같이 당해 분야에 숙련된 자에게 공지된 임의의 다른 직물 형태를 사용할 수 있다.

한 태양에서, 본 발명의 적합한 직조된 강화 패브릭(512)은 당해 분야에 숙련된 자에게 공지된 임의의 통상적인 직기, 예를 들면, 셔틀 직기, 공기분사 직기 또는 래피어(rapier) 직기를 사용하여 제조할 수 있지만, 바람직하게는 공기분사 직기를 사용하여 제조한다. 바람직한 공기분사 직기는 일본의 츠다코마(Tsudakoma)에서 모델 번호 103, 1031 또는 1033 ZAX로 상업적으로 시판하는 것들; 스위스 취리히 소재의 슐처 브라더즈 리미티드(Sulzer Brothers LTD.)에서 상업적으로 시판하는 슐처 루티(Sulzer Ruti) 모델 번호 L-5000, L-5100 또는L-5200; 및 토요다(Toyoda) 모델 번호 JAT610이다.

도면에 나타낸 바와 같이, 공기분사 직조는 상기에서 논의된 바와 같이 하나 이상의 공기분사 노즐(618)(도 6 및 6a에 도시됨)로부터 압축 공기(614) 바람에 의해 씨실(위사)(610)이 날실 쉐드로 삽입되는 공기분사 직기(626)(도 6에 도시됨)를 사용하는 패브릭 직조의 한 유형이다. 씨실(610)은 압축 공기에 의해 패브릭(628)의 폭(624)을 가로질러 추진되며(약 10 내지 약 60 인치), 보다 바람직하게는 0.91 m(약 36 인치) 추진된다.

공기분사 위입(air jet filling) 시스템은 단일 주 노즐(616)을 가질 수 있지만, 바람직하게는 씨실(610)에 보충 공기(622) 바람을 제공하여 실(610)이 패브릭(628)의 폭(624)을 가로지를 때 목적하는 기압을 유지하도록 하기 위해 날실 쉐드(612)를 따라 다수의 보충용 릴레이 노즐(620)을 또한 갖는다. 주 공기 노즐(616)에 공급된 기압(게이지)은 바람직하게는 103 내지 413 kPa(킬로파스칼)(약 15 내지 약 60 lb/in²(psi))의 범위이며, 보다 바람직하게는 310 kPa(약 45 psi)이다. 주 공기 노즐(616)의 바람직한 유형은 슐처 루티 침상 에어 제트 노즐 유니트 모델 번호 044 455 001(미국 노쓰 캐롤라이나주 스파탠버그 소재의 슐처 루티에서 상업적으로 시판함)로서, 이것은 2 ㎜의 직경(617)을 갖는 내부 공기분사 챔버 및 20 ㎝의 길이(621)를 갖는 노즐 출구 튜브(619)를 갖는다. 바람직하게, 공기분사 위입 시스템은 15 내지 20개의 보충 공기 노즐(620)을 갖는데, 상기 노즐은 씨실(610)의 횡단 방향으로 보조 공기 바람을 공급하여 실(610)이직기(626)를 가로질러 추진되도록 한다. 각각의 보충 공기 노즐(620)에 공급되는 기압(게이지)은 바람직하게는 약 3 내지 약 6 바아의 범위이다.

씨실(610)은 공급 시스템(632)에 의해 180 내지 550 m/분, 바람직하게는 약 274 m(약 300 야드)/분의 공급 속도로 공급 패키지(630)로부터 뽑혀 나온다. 씨실(610)은 클램프를 통해 주 노즐(618)로 공급된다. 공기 바람은 콘퓨서 가이드(confusor guide)를 통해 미리 결정된 길이의 실(대략 패브릭의 목적하는 폭과 동일함)을 추진시킨다. 삽입이 완료되면, 주 노즐(618)에서 멀리 있는 실의 말단은 절단기(634)에 의해 절단된다.

공기분사 직조 공정에 사용되는 다양한 실들의 상용성 및 공기역학적 성질은 본원에서 일반적으로 "공기분사 이동 견인력(Air Jet Transport Drag Force)" 시험 방법으로 지칭될 하기 방법에 의해 측정할 수 있다. 공기분사 이동 견인력 시험은 공기분사의 힘에 의해 실이 공기분사 노즐로 당겨질 때 실에 가해진 끌어당기는 힘("견인력")을 측정하기 위해 사용된다. 이 방법에서는, 각각의 실 샘플을, 310 kPa(약 45 psi) 게이지의 기압에서, 2 ㎜의 직경(617)을 갖는 내부 공기분사 챔버 및 20 ㎝의 길이(621)를 갖는 노즐 출구 튜브(619)를 갖는 슐처 루티 침상 공기분사 노즐 유니트 모델 번호 044 455 001(미국 노쓰 캐롤라이나주 스파탠버그 소재의 슐처 루티에서 상업적으로 시판함)을 통해 분당 274 m(300 야드)의 속도로 공급한다. 장력계는 실이 공기분사 노즐로 들어가기 전의 위치에서 실과 접촉하도록 위치한다. 장력계는 실이 공기분사 노즐로 당겨질 때 공기분사에 의해 실에 가해진 그램 힘(견인력)의 측정치를 제공한다.

단위 질량 당 견인력은 실 샘플의 상대적 비교용 기준으로 사용될 수 있다. 상대 비교를 위해, 견인력 측정치를 1 ㎝ 길이의 실에 대해 표준화한다. 1 ㎝ 길이의 실의 그램 질량은 하기 수학식 (2)에 따라 결정할 수 있다:

그램 질량 = (π(d/2)²)(N)(ρ_glass)(실의 1 ㎝ 길이)

상기에서, d는 실 다발의 단일 섬유의 직경이고, N은 실 다발 중의 섬유의 수이며, ρ_glass는 25 ℃의 온도에서의 유리의 밀도(약 2.6 g/㎝³)이다. 표 C는 여러 대표적인 유리 섬유 실 제품에 대한 실 중의 섬유들의 직경 및 수를 열거한 것이다.

실 유형	섬유 직경 (㎝)	다발 중 섬유의 수
G75	9 x 10-4	400
G150	9 x 10-4	200
E225	7 x 10-4	200
D450	5.72 x 10-4	200

예를 들면, 1 ㎝ 길이의 G75 실의 그램 질량은 (π(9 x 10^-4/2)²)(400)(2.6 g/㎝³(실의 1 ㎝ 길이) = 6.62 x 10^-4g 질량이다. D450 실의 경우, 그램 질량은 1.34 x 10^-4g 질량이다. 단위 질량 당 상대 견인력("에어 제트 이동 견인력")은 장력계에 의해 측정된 견인력 측정치(그램 힘)를 시험된 실 유형에 대한 그램 질량으로 나누어서 산출한다. 예를 들면, G75 실의 샘플의 경우, 견인력의 장력계 측정치가 68.5라면 에어 제트 이동 견인력은 68.5를 6.62 x 10^-4으로 나눈103,474 g 힘/실의 g 질량이 된다.

상기 논의한 에어 제트 이동 견인력 시험 방법에 따라 측정된, 본 발명에 따른 적층체용 직조 패브릭을 제조하는데 사용된 실의 에어 제트 이동 견인력은 바람직하게는 100,000 g 힘/실의 g 질량보다 크며, 보다 바람직하게는 100,000 내지 400,000 g 힘/실의 g 질량 범위이며, 훨씬 더 바람직하게는 120,000 내지 300,000 g 힘/실의 g 질량 범위이다.

본 발명의 패브릭은 바람직하게는 전자 지지체 또는 인쇄 회로판용 적층체에 사용하기에 적합한 스타일, 예를 들면, 본원에 구체적으로 참고로 인용된 미국 사우쓰 캐롤라이나주 앤더슨 소재의 클라크-쉐벨, 인코포레이티드(Clark-Schwebel, Inc.)의 기술 공보인 "Fabrics Around the World"(1995)에 개시된 바와 같은 스타일로 직조된다. 적층체는 패브릭의 각 층의 섬유, 실 또는 스트랜드의 대부분이 동일 방향으로 배향되는 단일방향성 적층체일 수 있다.

예를 들면, E225 E-유리 섬유 실을 사용하는 패브릭 스타일의 비제한 예는 스타일 2116으로, 이것은 5 ㎝당 118개의 날실 및 114개의 씨실(또는 위사)(1 인치당 60개의 날실 및 58개의 씨실)을 가지고, 7 22 1x0(E225 1/0) 날실 및 씨실을 사용하며, 0.094 ㎜(약 0.037 인치)의 공칭 패브릭 두께 및 103.8 g/m²(약 3.06 온스/야드²)의 패브릭 중량(또는 기본 중량)을 갖는다. G75 E-유리 섬유 실을 사용하는 패브릭 스타일의 비제한 예는 스타일 7628로서, 이것은 5 ㎝당 87개의 날실 및 61개의 씨실(1 인치당 44개의 날실 및 31개의 씨실)을 가지고, 9 68 1x0(G75 1/0)날실 및 씨실을 사용하며, 0.173 ㎜(약 0.0068 인치)의 공칭 패브릭 두께 및 203.4 g/m²(약 6.00 온스/야드²)의 패브릭 중량을 갖는다. D450 E-유리 섬유 실을 사용하는 패브릭 스타일의 비제한 예는 스타일 1080으로, 이것은 5 ㎝당 118개의 날실 및 93개의 씨실(1 인치당 60개의 날실 및 47개의 씨실)을 가지고, 5 11 1x0 (D450 1/0) 날실 및 씨실을 사용하며, 0.053 ㎜(약 0.0021 인치)의 공칭 패브릭 두께 및 46.8 g/m²(약 1.38 온스/야드²)의 패브릭 중량을 갖는다. D900 E-유리 섬유 실을 사용하는 패브릭 스타일의 비제한 예는 스타일 106으로, 이것은 5 ㎝당 110개의 날실 및 110개의 씨실(1 인치당 56개의 날실 및 56개의 씨실)을 가지고, 5 5.5 1x0 (D900 1/0) 날실 및 씨실을 사용하며, 0.033 ㎜(약 0.013 인치)의 공칭 패브릭 두께 및 24.4 g/m²(약 0.72 온스/야드²)의 패브릭 중량을 갖는다. D900 E-유리 섬유 실을 사용하는 패브릭 스타일의 비제한 예는 스타일 108로서, 이것은 5 ㎝당 118개의 날실 및 93개의 씨실(1 인치당 60개의 날실 및 47개의 씨실)을 가지고, 5 5.5 2x0 (D900 1/2) 날실 및 씨실을 사용하며, 0.061 ㎜(약 0.0024 인치)의 공칭 패브릭 두께 및 47.5 g/m²(약 1.40 온스/야드²)의 패브릭 중량을 갖는다. D225 및 D450 E-유리 섬유 실을 둘 다 사용하는 패브릭 스타일의 비제한 예는 스타일 2113으로, 이것은 5 ㎝당 118개의 날실 및 110개의 씨실(1 인치당 60개의 날실 및 56개의 씨실)을 가지고, 7 22 1x0 (D225 1/0) 날실 및 5 11 1x0(D450 1/0) 씨실을 사용하며, 0.079 ㎜(약 0.0031 인치)의 공칭 패브릭 두께 및 78.0 g/m²(약 2.30온스/야드²)의 패브릭 중량을 갖는다. G50 및 G75 E-유리 섬유 실을 둘 다 사용하는 패브릭 스타일의 비제한 예는 스타일 7535로서, 이것은 5 ㎝당 87개의 날실 및 57개의 씨실(1 인치당 44개의 날실 및 29개의 씨실)을 가지고, 9 68 1x0 (G75 1/0) 날실 및 9 99 1x0(G50 1/0) 씨실을 사용하며, 0.201 ㎜(약 0.0079 인치)의 공칭 패브릭 두께 및 232.3 g/m²(약 6.85 온스/야드²)의 패브릭 중량을 갖는다.

상기 유용한 패브릭 스타일 및 기타 패브릭 스타일에 대한 설명은 본원에 구체적으로 참고로 인용된 디 인스티튜트 포 인터커넥팅 앤 패키징 일렉트로닉 서킷(The Institute for Interconnecting and Packaging Electronic Circuits)의 공보인 [IPC-EG-140 "Specification for Finished Fabric Woven from 'E' Glass for Printed Boards"(June 1997)]에 나와 있다. 전술한 패브릭 스타일들은 꼬인 실을 사용하긴 하지만, 꼬인 실과 함께 또는 그 대신에 꼬임이 없는 실 또는 로빙을 사용하는 상기 또는 기타 패브릭 스타일을 본 발명에 따라 제조할 수 있다.

본 발명의 한 태양에서, 패브릭 중의 날실의 일부 또는 전부는 제 1 수지 상용성 사이징 조성물로 피복된 섬유를 가질 수 있으며, 씨실의 일부 또는 전부는 제 1 조성물과 상이한 제 2 수지 상용성 피복제로 피복된 섬유를 가질 수 있다, 즉, 제 2 조성물은 (1) 제 1 사이징 조성물의 성분들과 화학적으로 상이하거나 또는 형태가 상이한 하나 이상의 성분을 함유하거나; 또는 (2) 제 1 사이징 조성물에 함유된 동일한 성분의 양과 상이한 양으로 하나 이상의 성분을 함유한다.

이제 도 7을 참고로 하면, 패브릭(712)은 매트릭스 물질, 바람직하게는 중합체성 필름-형성 열가소성 또는 열경화성 매트릭스 물질(716)로 피복하고/하거나 침윤시켜 복합체 또는 적층체(714)를 제조하는 데 사용될 수 있다. 복합체 또는 적층체(714)는 전자 지지체로 사용하기에 적합하다. 본원에 사용된 바와 같이, "전자 지지체"란 소자들을 기계적으로 지지하고/하거나 전기적으로 상호연결하는 구조체를 의미한다. 그 예로는 능동성 전자 구성요소, 수동성 전자 구성요소, 인쇄 회로, 집적 회로, 반도체 장치, 및 커넥터, 소켓, 유지 클립(retaining clip) 및 히트 싱크(heat sink)를 포함하여(이로 제한되지는 않는다) 상기 소자들과 관련된 기타 하드웨어가 포함되지만 이로 제한되지는 않는다.

본 발명의 바람직한 태양은 상기에서 상세히 논의한 다수의 섬유를 포함하는 하나 이상의 부분 피복된 섬유 스트랜드를 포함하는 강화된 복합체에 관한 것이다. 그러므로, 다수의 섬유를 포함하는 각각의 개시된 섬유 스트랜드로부터 제조된 강화 복합체는 본 발명에 고려된다. 예를 들면, 본 발명의 한 바람직한 태양은 다수의 섬유를 포함하는 하나 이상의 부분적으로 피복된 섬유 스트랜드 및 매트릭스 물질을 포함하는 강화 복합체에 관한 것으로, 상기 피복제는 유기 성분 및 300 K의 온도에서 1 W/m·K 이상의 열 전도도를 갖는 판상 입자를 포함한다.

본 발명의 다른 바람직한 태양은 (a) 다수의 섬유를 포함하는 적어도 부분적으로 피복된 섬유 스트랜드(피복제는 하나 이상의 판상 입자를 포함한다), 및 (b) 매트릭스 물질을 포함하는 강화 복합체에 관한 것이다.

또 다른 바람직한 태양은 (a) 다수의 유리 섬유를 포함하는 적어도 부분적으로 피복된 섬유 스트랜드[피복제는 (i) 유기 물질, 무기 중합체 물질, 복합체 물질및 그의 혼합물 중에서 선택된 물질로부터 형성된 다수의 이산 입자들, (ii) 상기 다수의 이산 입자들과 상이한 하나 이상의 윤활 물질, 및 (iii) 하나 이상의 필름-형성 물질을 포함하는 수성 조성물의 잔사를 포함한다]; 및 (b) 매트릭스 물질을 포함하는 강화 복합체에 관한 것이다.

본 발명의 또 다른 바람직한 태양은 하나 이상의 섬유 스트랜드 및 매트릭스 물질을 포함하는 강화 복합체에 관한 것으로, 상기 강화 복합체는 (a) 유기 물질, 무기 중합체 물질, 복합체 물질 및 그의 혼합물 중에서 선택된 물질로부터 형성된 다수의 이산 입자들; (b) 상기 다수의 이산 입자들과 상이한 하나 이상의 윤활 물질; 및 (c) 하나 이상의 필름-형성 물질을 포함하는 수성 조성물의 잔사를 또한 포함한다.

본 발명의 다른 바람직한 태양은 (a) 다수의 유리 섬유를 포함하는 적어도 부분적으로 피복된 섬유 스트랜드[피복제는 하나 이상의 상기 유리 섬유의 모스 경도 값을 초과하지 않는 모스 경도 값을 갖는 이산 입자들을 총 고형물 기준으로 20 중량%보다 많이 포함하는 수성 조성물의 잔사를 포함한다]; 및 (b) 매트릭스 물질을 포함하는 강화 복합체에 관한 것이다.

또 다른 바람직한 태양은 다수의 유리 섬유 및 매트릭스 물질을 포함하는 하나 이상의 섬유 스트랜드를 포함하는 강화 복합체에 관한 것으로, 상기 강화 복합체는 하나 이상의 상기 유리 섬유의 모스 경도 값을 초과하지 않는 모스 경도 값을 갖는 이산 입자들을 총 고형물 기준으로 20 중량%보다 많이 포함하는 수성 조성물의 잔사를 또한 포함한다.

본 발명의 또 다른 태양은 (a) 유기 물질, 무기 중합체 물질, 복합체 물질 및 그의 혼합물 중에서 선택된 물질로부터 형성되고 5 ㎛ 미만의 평균 입자 크기를 갖는 다수의 이산 입자들을 포함하는 수지 상용성 조성물로 피복된, 다수의 유리 섬유를 포함하는 하나 이상의 섬유 스트랜드; 및 (b) 매트릭스 물질을 포함하는 강화 복합체에 관한 것이다. 특히, 다수의 이산 입자들은 비-열 팽창성 유기 물질, 무기 중합체 물질, 비-열 팽창성 복합체 물질 및 이들 중 임의의 혼합물 중에서 선택된 물질로부터 형성된다.

강화 복합체에 관한 전술한 태양들에 사용된 피복제 및 수지 상용성 조성물의 성분들은 상기 논의한 피복 성분들 중에서 선택될 수 있으며, 추가의 성분들도 또한 상기 열거된 것들로부터 선택될 수 있다.

본 발명에 유용한 매트릭스 물질로는 열경화성 물질, 예를 들면, 열경화성 폴리에스테르, 비닐 에스테르, 에폭사이드(다가 알콜 또는 티올의 폴리글리시딜 에테르와 같이 분자에 하나 이상의 에폭시 또는 옥시란기를 함유하는 에폭사이드), 페놀 화합물, 아미노플라스트, 열경화성 폴리우레탄, 이들의 유도체 및 이들 중 임의의 혼합물이 포함된다. 인쇄 회로판용 적층체를 형성하기에 바람직한 매트릭스 물질은 이작용성 브롬화 에폭시 수지와 같은 다작용성 에폭시 수지인 FR-4 에폭시 수지, 폴리이미드 및 액정 중합체로서, 이들의 조성물은 당해 분야에 숙련된 자에게 공지되어 있다. 상기 조성물에 관한 추가의 정보가 필요한 경우, 본원에 구체적으로 참고로 인용된 문헌[Electronic Materials Handbook, ASM International, pages 534-537(1989)]을 참조하시오

적합한 중합체성 열가소성 매트릭스 물질의 비제한 예로는 폴리올레핀, 폴리아미드, 열가소성 폴리우레탄 및 열가소성 폴리에스테르, 비닐 중합체 및 이들 중 임의의 혼합물이 포함된다. 유용한 열가소성 물질의 또 다른 예로는 폴리이미드, 폴리에테르 설폰, 폴리페닐 설폰, 폴리에테르케톤, 폴리페닐렌 옥사이드, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리아세탈, 폴리비닐 클로라이드 및 폴리카보네이트가 포함된다.

바람직한 매트릭스 물질 배합물은 에폰 1120-A80 에폭시 수지(미국 텍사스주 휴스턴 소재의 쉘 케미칼 캄파니(Shell Chemical Co.)에서 상업적으로 시판함), 디시안디아미드, 2-메틸이미다졸 및 다우애놀(DOWANOL) PM 글리콜 에테르(미국 미시간주 미들랜드 소재의 더 다우 케미칼 캄파니(The Dow Chemical Co.)에서 상업적으로 시판함)로 이루어진다.

복합체 중에 중합체성 매트릭스 물질 및 강화재와 함께 포함될 수 있는 다른 성분들로는 착색제 또는 안료, 윤활제 또는 가공 보조제, 자외선(UV) 안정화제, 산화방지제, 기타 충전재 및 증량제가 포함된다. 바람직한 태양에서는, 무기 물질이 중합체 매트릭스 물질과 함께 포함된다. 상기 무기 물질로는 세라믹 물질 및 금속 물질이 포함되며, 상기에서 상세히 기술한 무기 물질로부터 선택될 수 있다.

패브릭(712)은, 예를 들면, 본원에 구체적으로 참고로 인용된 문헌 [R. Tummala(Ed.),Microelectronics Packaging Handbook, pages 895-896(1989)]에서 논의된 바와 같이, 패브릭(712)을 중합체성 매트릭스 물질(716)의 욕조에 침지시킴으로써 피복 및 침윤시킬 수 있다. 보다 일반적으로, 분쇄된 섬유 스트랜드 강화재 또는 연속성 섬유 스트랜드 강화재는 수동으로, 또는 강화재를 전체적으로 균일하게 중합체성 매트릭스 물질 전체에 분포시키는 임의의 적합한 자동화 공급 또는 혼합 장치에 의해 매트릭스 물질에 분산시킬 수 있다. 예를 들면, 강화재는 모든 성분들을 동시에 또는 순차적으로 건식 블렌딩시킴으로써 중합체성 매트릭스 물질에 분산될 수 있다.

중합체성 매트릭스 물질(716) 및 스트랜드는 사용된 중합체성 매트릭스 물질의 유형과 같은 요인들에 따라 달라지는 다양한 방법에 의해 복합체 또는 적층체(714)로 성형될 수 있다. 예를 들면, 열경화성 매트릭스 물질의 경우, 복합체는 압축 또는 사출 성형, 인발 성형(pultrusion), 필라멘트 권선, 수동식 꼬임(hand lay-up), 분사(spray-up)에 의해 성형되거나, 또는 시트 성형 또는 벌크 성형후 압축 또는 사출 성형에 의해 성형될 수 있다. 열경화성 중합체성 매트릭스 물질은, 예를 들면, 매트릭스 물질 중에 가교결합제를 혼입하고/하거나 열을 적용함으로써 경화될 수 있다. 중합체성 매트릭스 물질을 가교결합시키기에 유용한 적합한 가교결합제는 상기에서 논의한 바와 같다. 열경화성 중합체성 매트릭스 물질의 경화 온도 및 시간은 사용된 중합체성 매트릭스 물질의 유형, 매트릭스 시스템 중의 다른 첨가제 및 복합체의 두께와 같은 요인에 따라 달라지나, 이로 한정되지는 않는다.

열가소성 매트릭스 물질의 경우, 복합체를 제조하기에 적합한 방법으로는 직접 성형 또는 압출 배합후 사출 성형이 포함된다. 상기 방법에 의해 복합체를성형하는 방법 및 장치는 본원에 구체적으로 참고로 인용된 문헌 [I. Rubin,Handbook of Plastic Materials and Technology, pages 955-1062, 1179-1215 and 1225-1271(1990)]에 논의되어 있다.

본 발명의 또 다른 바람직한 태양은 상기에서 상세히 논의한 하나 이상의 섬유 스트랜드를 포함하는 적어도 부분적으로 피복된 패브릭을 포함하는 전자 지지체에 적합한 강화 적층체에 관한 것이다. 따라서, 하나 이상의 섬유 스트랜드를 포함하는 각각의 개시된 패브릭으로부터 제조된 전자 지지체에 적합한 강화 적층체는 본 발명에 고려된다. 예를 들면, 본 발명의 한 바람직한 태양은 하나 이상의 섬유 스트랜드를 포함하는 하나 이상의 부분적으로 피복된 패브릭 및 매트릭스 물질을 포함하는 전자 지지체에 적합한 강화 적층체에 관한 것으로, 상기 피복제는 유기 성분 및 300 K의 온도에서 1 W/m·K 이상의 열 전도도를 갖는 판상 입자를 포함한다. 또 다른 태양에서, 상기 피복제는 전자 지지체에 적합한 강화 적층체 중의 매트릭스 물질과 상용성이다.

본 발명의 다른 태양은 (a) 매트릭스 물질, 및 (b) 하나 이상의 섬유 스트랜드를 포함하는 하나 이상의 탈지되지 않은 패브릭(상기 하나 이상의 패브릭의 적어도 일부분은 전자 지지체에 적합한 강화 적층체 중의 매트릭스 물질과 상용성인 피복제를 갖는다)을 포함하는, 전자 지지체에 적합한 강화 적층체에 관한 것이다. 본 발명의 또 다른 태양은 (a) 매트릭스 물질, 및 (b) 하나 이상의 섬유 스트랜드를 포함하고 패브릭의 적어도 일부 표면 위에 비-마무리처리용 수지 상용성 피복 조성물을 갖는 하나 이상의 패브릭을 포함하는, 전자 지지체에 적합한 강화 적층체에 관한 것이다.

본원에 사용된 바와 같이, "탈지되지 않는 패브릭"이란 패브릭으로부터 비-수지 상용성 사이징 물질을 제거하는 통상적인 섬유 공정을 거치지 않은 패브릭이다. 상기에서 논의된 바와 같이, 세척(scrubbing) 이외에 상기 통상적인 섬유 공정의 예는 열-세정 및 물-분사 세척이다. 본원에 사용된 바와 같이, "비-마무리처리용" 수지 상용성 피복 조성물은 통상적인 섬유 마무리처리 공정에 사용되지 않는, 상기 논의된 수지 상용성 피복 조성물을 말한다. 예를 들면, 비-마무리처리용 수지 상용성 피복 조성물은 상기 논의한 1차, 2차 및/또는 3차 피복 조성물을 말하지만, 예를 들어, 실란 커플링제 및 물로부터 제조되고 탈지 후의 섬유에 적용되는 전형적인 마무리용 사이징제를 말하는 것은 아니다. 그러나, 본 발명은 피복제에 적용된 마무리처리용 사이징제와 함께 본 발명에 따른 수지 상용성 피복제를 포함하는 피복제를 포함한다.

본 발명의 또 다른 바람직한 태양은 하기 단계를 포함하는, 전자 지지체 용도로 사용하기 위한 적층체를 형성하는 방법에 관한 것이다:

(a) 다수의 섬유를 포함하고 하나 이상의 씨실의 적어도 일부분 위에 제 1 수지 상용성 피복제를 갖는 하나 이상의 씨실과, 다수의 섬유를 포함하고 하나 이상의 날실의 적어도 일부분 위에 제 2 수지 상용성 피복제를 갖는 하나 이상의 날실을 직조하여 형성된 전자 지지체를 강화시키기에 적합한 패브릭을 수득하는 단계;

(b) 패브릭의 적어도 일부분을 매트릭스 물질 수지로 적어도 부분적으로 피복하는 단계;

(c) 적어도 부분적으로 피복된 패브릭을 적어도 부분적으로 경화시켜 프리프레그(prepreg) 층을 형성하는 단계; 및

(d) 둘 이상의 프리프레그 층을 함께 적층시켜 전자 지지체에 사용하기에 적합한 적층체를 형성하는 단계.

강화 적층체에 관한 전술한 태양들에 사용된 피복제의 성분들은 상기 논의된 피복 성분들로부터 선택될 수 있으며, 추가의 성분들도 또한 상기 열거된 것들로부터 선택될 수 있다.

본 발명의 또 다른 바람직한 태양은 상기에서 상세히 논의한 하나 이상의 섬유 스트랜드를 포함하는 적어도 부분적으로 피복된 패브릭을 포함하는 전자 지지체용 프리프레그에 관한 것이다. 따라서, 하나 이상의 섬유 스트랜드를 포함하는 개시된 패브릭 각각으로부터 제조된 전자 지지체용 프리프레그도 본 발명에 고려된다.

본 발명의 또 다른 태양은 (a) 매트릭스 물질, 및 (b) 하나 이상의 섬유 스트랜드를 포함하는 하나 이상의 탈지되지 않은 패브릭(상기 하나 이상의 패브릭의 적어도 일부분은 전자 지지체용 프리프레그 중의 매트릭스 물질과 상용성인 피복제를 갖는다)을 포함하는, 전자 지지체용 프리프레그에 관한 것이다. 본 발명의 또 다른 태양은 (a) 매트릭스 물질, 및 (b) 하나 이상의 섬유 스트랜드를 포함하고 패브릭의 적어도 일부 표면 위에 비-마무리처리용 수지 상용성 피복 조성물을 갖는 하나 이상의 패브릭을 포함하는, 전자 지지체용 프리프레그에 관한 것이다.

상기에서와 같이, 전술한 태양들에 사용된 피복제의 성분들은 상기 논의된 피복 성분들로부터 선택될 수 있으며, 추가의 성분들도 또한 상기 열거된 것들로부터 선택될 수 있다.

도 8에 도시된 본 발명의 특정 비제한적 태양에서, 복합체 또는 적층체(810)는 상용성 매트릭스 물질(814)로 침윤된 패브릭(812)을 포함한다. 그 다음, 침윤된 패브릭을 한 세트의 계측 롤 사이에서 압착시켜 측정된 양의 매트릭스 물질을 남기고 건조시켜 반경화된 기재 또는 프리프레그 형태의 전자 지지체를 제조할 수 있다. 전기 전도성 층(820)은 명세서에서 하기에 논의될 방식으로 프리프레그의 한 측면(822)의 일부분을 따라 배치될 수 있으며, 프리프레그는 경화되어 전기 전도성 층을 갖는 전자 지지체(818)를 형성한다. 본 발명의 다른 태양에서, 및 전자 지지체 산업에서 보다 전형적으로는, 2개 이상의 프리프레그를 하나 이상의 전기 전도성 층과 조합하여 함께 적층시키고 당해분야에 숙련된 자에게 공지된 방법으로 경화시켜 다층화된 전자 지지체를 형성한다. 본 발명을 제한하는 것은 아니라, 예를 들면, 승온 및 승압에서 중합체 매트릭스를 경화시키고 목적하는 두께의 적층체를 형성하도록 예정된 시간 동안, 예를 들면, 연마된 강철판 사이에서 프리프레그 스택(stack)을 압착함으로써 상기 프리프레그를 적층시킬 수 있다. 하나 이상의 프리프레그의 일부에 적층 및 경화시키기 전이나 후에 전기 전도성 층을 제공하여, 제조된 전자 지지체가 노출된 표면의 일부분을 따라 하나 이상의 전기 전도성 층을 갖는 적층체(이하에서 "클래드(clad) 적층체"로 지칭됨)가 되도록 할 수 있다.

이어서, 인쇄 회로판 또는 인쇄 배선판(이하에서는 "전자 회로판"으로 총칭함) 형태의 전자 지지체를 구성하기 위한 당해분야에 공지된 기술을 이용하여 단일 층 또는 다층 전자 지지체의 전기 전도성 층(들)로부터 회로를 제조할 수 있다.

본 발명의 또 다른 바람직한 태양은 상기에서 상세히 논의한 하나 이상의 섬유 스트랜드를 포함하는 적어도 부분적으로 피복된 패브릭을 포함하는 전자 지지체 및 전자 회로판에 관한 것이다. 따라서, 하나 이상의 섬유 스트랜드를 포함하는 개시된 패브릭 각각으로부터 제조된 전자 지지체 및 전자 회로판도 본 발명에 고려된다.

본 발명의 다른 태양은 (a) 하나 이상의 섬유 스트랜드를 포함하는 하나 이상의 탈지되지 않은 패브릭(상기 하나 이상의 탈지되지 않은 패브릭의 적어도 일부분은 매트릭스 물질과 상용성인 피복제를 갖는다), 및 (b) 전자 지지체 중의 하나 이상의 패브릭의 적어도 일부분 위에 하나 이상의 매트릭스 물질을 포함하는 전자 지지체에 관한 것이다. 또 다른 태양은 (a) 하나 이상의 섬유 스트랜드를 포함하고 패브릭의 적어도 일부 표면 위에 비-마무리처리용 수지 상용성 피복 조성물을 갖는 하나 이상의 패브릭, 및 (b) 전자 지지체 중의 하나 이상의 패브릭의 적어도 일부분 위에 하나 이상의 매트릭스 물질을 포함하는 전자 지지체에 관한 것이다.

본 발명의 또 다른 태양은 하기 단계를 포함하는, 전자 지지체를 형성하는 방법에 관한 것이다:

(a) 다수의 섬유를 포함하고 하나 이상의 씨실의 적어도 일부분 위에 제 1 수지 상용성 피복제를 갖는 하나 이상의 씨실과, 다수의 섬유를 포함하고 하나 이상의 날실의 적어도 일부분 위에 제 2 수지 상용성 피복제를 갖는 하나 이상의 날실을 직조하여 형성된 전자 지지체를 강화시키기에 적합한 패브릭을 수득하는 단계;

(b) 패브릭의 적어도 일부분을 매트릭스 물질 수지로 적어도 부분적으로 피복하는 단계;

(c) 패브릭의 적어도 일부분 중에 피복제를 적어도 부분적으로 경화시켜 프리프레그 층을 형성하는 단계; 및

(d) 하나 이상의 프리프레그 층을 하나 이상의 전기 전도성 층과 함께 적층시켜 전자 지지체를 형성하는 단계.

다른 바람직한 태양으로, 하나 이상의 패브릭 및 하나 이상의 매트릭스는 전자 지지체에서 제 1 복합체 층을 형성한다. 또 다른 바람직한 태양에서, 전자 지지체는 제 1 복합체 층과 상이한 제 2 복합체 층을 또한 포함한다.

또 다른 바람직한 태양은 (a) (i) 하나 이상의 섬유 스트랜드를 포함하는 하나 이상의 탈지되지 않은 패브릭(상기 하나 이상의 탈지되지 않은 패브릭의 적어도 일부분은 매트릭스 물질과 상용성인 피복제를 갖는다), 및 (ii) 전자 지지체 중의 하나 이상의 패브릭의 적어도 일부분 위에 하나 이상의 매트릭스 물질을 포함하는 전자 지지체; 및 (b) 전기 전도성 층을 포함하는 전자 회로판에 관한 것으로, 상기 지지체 및 전기 전도성 층은 전자 회로판에 내포되어 있다.

또 다른 태양은 (a) (i) 하나 이상의 섬유 스트랜드를 포함하고 패브릭의 적어도 일부 표면 위에 비-마무리처리용 수지 상용성 피복 조성물을 갖는 하나 이상의 패브릭, 및 (ii) 전자 지지체 중의 하나 이상의 패브릭의 적어도 일부분 위에 하나 이상의 매트릭스 물질을 포함하는 전자 지지체; 및 (b) 전기 전도성 층을 포함하는 전자 회로판에 관한 것으로, 상기 지지체 및 전기 전도성 층은 전자 회로판에 포함되어 있다.

또 다른 바람직한 태양에서, 전기 전도성 층은 선택된 전자 지지체의 위치에 인접하게 배치된다. 또 다른 바람직한 태양에 있어, 하나 이상의 패브릭 및 하나 이상의 매트릭스는 제 1 복합체 층을 형성한다. 또 다른 태양에서, 전자 지지체는 또한 제 1 복합체 층과 상이한 제 2 복합체 층을 포함한다. 바람직하게는, 전기 전도성 층은 전자 지지체의 제 1 및/또는 제 2 복합체 층의 선택된 위치에 인접하게 배치된다.

본 발명의 또 다른 태양은 하기 단계를 포함하는, 인쇄 회로판을 제조하는 방법에 관한 것이다:

(a) 다수의 섬유를 포함하고 하나 이상의 씨실의 적어도 일부분 위에 제 1 수지 상용성 피복제를 갖는 하나 이상의 씨실과, 다수의 유리를 포함하고 하나 이상의 날실의 적어도 일부분 위에 제 2 수지 상용성 피복제를 갖는 하나 이상의 날실을 직조하여 형성된 전자 지지체를 강화시키기에 적합한 하나 이상의 패브릭 및 하나 이상의 전기 전도성 층을 포함하는 전자 지지체를 수득하는 단계; 및

(b) 전자 지지체의 하나 이상의 전기 전도성 층 중 적어도 하나를 패턴화시켜 인쇄 회로판을 형성하는 단계.

전자 지지체 및 전자 회로판에 관한 전술한 태양들에 사용된 피복제의 성분들은 상기 논의된 피복 성분들 중에서 선택될 수 있으며, 추가의 성분들도 또한 상기 열거된 것들로부터 선택될 수 있다.

경우에 따라, 천공 또는 구멍("바이어(via)"로도 지칭됨)을 기계적 천공 및 레이저 천공을 포함하여(이로 제한되지는 않는다) 당해분야에 공지된 임의의 통상적인 방법에 의해 전자 지지체에 형성시켜 전자 지지체의 대향 표면 상에서 회로 및/또는 구성요소들 간에 전기적인 상호연결을 가능하게 할 수 있다. 보다 구체적으로, 도 10을 참고로 하여, 천공(1060)은 본 발명의 전자 지지체(1054)의 패브릭(1012)의 하나 이상의 층(1062)을 통해 연장된다. 패브릭(1012)은 본원에 교지된 바와 같은 다양한 중합체 매트릭스 물질과 상용성인 층을 갖는 다수의 유리 섬유를 포함하는 피복된 섬유 스트랜드를 포함한다. 천공(1060)을 형성하는데 있어, 전자 지지체(1054)는 드릴 비트(1064) 또는 레이저 팁과 같은 천공 형성 장치에 맞추어 배치된다. 천공(1060)은 드릴(1064) 또는 레이저를 사용하여 천공함으로써 패브릭(1012)의 하나 이상의 층(1062)의 일부분(1066)을 통해 형성된다.

바람직한 태양에 있어서, 적층체는 0.46 ㎜(0.018 인치) 직경의 텅스텐 카바이드 드릴을 사용하여 62 구멍/㎝²(400 구멍/in²)의 구멍 밀도 및 0.001의 칩 부하량으로 3개 적층체들의 스택을 통해 2000개의 구멍을 천공한 후에 36 ㎛ 이하의 일탈 거리(deviation distance)를 갖는다. 또 다른 태양에서, 적층체는 0.46 ㎜(0.018 인치) 직경의 텅스텐 카바이드 드릴을 사용하여 62 구멍/㎝²(400 구멍/in²)의 구멍 밀도 및 0.001의 칩 부하량으로 3개 적층체들의 스택을 통해 2000개의 구멍을 천공한 후에 32% 이하의 드릴 공구 마모율(%)을 갖는다.

또 다른 태양에서, 무기 윤활제를 포함하는 유체 스트림이 천공 형성 장치에 근접하게 배치되어 무기 윤활제가 천공 형성 장치와 전자 지지체 사이의 계면의 적어도 일부분과 접촉하게 된다. 바람직하게는, 무기 윤활제는 상기에서 상세히 기술한 무기 윤활제들로부터 선택된다.

본 발명의 또 다른 태양은 하기 단계를 포함하는, 전자 회로판용 전자 시스템 지지체의 패브릭의 한 층을 통해 천공을 형성하는 방법에 관한 것이다:

(1) 천공 형성 장치에 맞추어 천공이 형성될 패브릭의 적어도 일부 표면 위에 수지 상용성 피복 조성물을 포함하는 피복된 섬유 스트랜드를 포함하는 패브릭의 한 층의 일부분을 포함하는 전자 시스템 지지체를 배치하는 단계; 및

(2) 패브릭의 층 부분에 천공을 형성하는 단계.

천공을 형성한 후에, 전기 전도성 물질의 층을 천공 벽상에 배치시키거나, 또는 천공을 전기 전도성 물질로 충전시켜 전자 지지체(1054)의 표면 상에서 하나 이상의 전기 전도성 층들(도 10에는 도시하지 않음) 사이에 필요한 전기적 상호연결 및/또는 열 방산을 촉진한다. 바이어(via)는 전자 지지체 및/또는 전자 회로판을 통해 부분적으로 또는 전체적으로 연장될 수 있거나, 또는 바이어는 전자 지지체 및/또는 인쇄 회로판의 한쪽 또는 양쪽 표면에서 노출될 수 있거나, 또는 이들은 전자 지지체 및/또는 회로판 내에 매립되거나 함입될 수 있다("매립 바이어").

도 8에 도시된 전기 전도성 층(820)은 당해 분야에 숙련된 자에게 공지된 임의의 방법에 의해 제조될 수 있다. 본 발명을 제한하는 것은 아니고, 예를 들면, 금속 물질의 얇은 시트 또는 호일을 반경화되거나 경화된 프리프레그 또는 적층체의 한 측면의 적어도 일부분 위에 적층시킴으로써 전기 전도성 층을 형성할 수 있다. 또 다르게는, 전기분해 도금, 무전해 도금 또는 스퍼터링을 포함하여(이로 제한되지는 않는다) 공지된 기술을 이용하여 반경화되거나 경화된 프리프레그 또는 적층체의 한 측면의 적어도 일부분 상에 금속 물질의 층을 침착시킴으로써 전기 전도성 층을 형성할 수 있다. 전기 전도성 층으로 사용하기에 적합한 금속 물질로는 구리(바람직함), 은, 알루미늄, 금, 주석, 주석-납 합금, 팔라듐 및 그의 혼합물이 포함되나 이로 제한되지는 않는다.

본 발명의 또 다른 비제한적 태양에서, 전자 지지체는 하나 이상의 전자 회로판(전술함)을 하나 이상의 클래드 적층체(전술함) 및/또는 하나 이상의 프리프레그(전술함)와 함께 적층시켜 구성된 다층 전자 회로판의 형태일 수 있다. 경우에 따라, 예를 들면, 다층 전자 회로판의 노출된 측면의 일부분을 따라 추가의 전기 전도성 층이 전자 지지체 중에 혼입될 수 있다. 또한, 필요하다면, 상기에서 논의한 방법으로 전기 전도성 층으로부터 추가의 회로를 제조할 수 있다. 다층 전자 회로판의 층들의 상대적 위치에 따라 회로판이 내부 회로 및 외부 회로를 둘 다 가질 수 있음을 인지해야 한다. 앞에서 논의한 바와 같이, 추가의 천공을 회로판을 부분적으로 관통하거나 완전히 관통하도록 형성하여 선택된 위치에서 층들 사이에 전기적 상호연결을 가능하게 할 수 있다. 형성된 구조체는 구조체를 완전히 관통하여 연장되는 일부 천공, 구조체를 부분적으로만 관통하여 연장되는 일부 천공 및 완전히 구조체 내에 존재하는 일부 천공을 가질 수 있음을 인지해야 한다.

바람직하게는, 전자 지지체(254)를 형성하는 적층체의 두께는 0.051 ㎜(약 0.002 인치)보다 크며, 보다 바람직하게는 0.13 내지 2.5 ㎜(약 0.005 내지 약 0.1 인치)의 범위이다. 7628 스타일 패브릭의 8겹 적층체의 경우, 두께는 일반적으로 1.32 ㎜(약 0.052 인치)이다. 적층체 중의 패브릭의 층 수는 적층체의 목적하는 두께에 따라 달라질 수 있다.

적층체의 수지 함량은 바람직하게는 35 내지 80 중량%, 보다 바람직하게는 40 내지 75 중량%의 범위일 수 있다. 적층체 중의 패브릭의 양은 바람직하게는 20 내지 65 중량%의 범위일 수 있으며, 보다 바람직하게는 25 내지 60 중량%의 범위이다.

직조 E-유리 패브릭으로부터 110 ℃의 최소 유리 전이 온도를 갖는 FR-4 에폭시 수지 매트릭스 물질을 이용하여 제조된 적층체의 경우, 횡 기계 방향 또는 폭 방향(일반적으로 패브릭의 세로축에 수직임, 즉, 씨실 방향)으로의 바람직한 최소 굴곡 강도는 디 인스티튜트 포 인터커넥팅 앤 패키징 일렉트로닉 서킷(The Institute for Interconnecting and Packaging Electronic Circuits)의 공보인 [IPC-4101 "Specification for Base Materials for Rigid and Multilayer Printed Boards", page 29(December 1997)]에 따라서 3 x 10⁷㎏/m²보다 크고, 보다 바람직하게는 3.52 x 10⁷㎏/m²(약 50 kpsi)보다 크며, 훨씬 더 바람직하게는 4.9 x 10⁷㎏/m²(약 70 kpsi)보다 크다(IPC-4101은 본원에 구체적으로 그대로 참고로 인용된다). 길이 방향에 있어서는, 길이 방향(일반적으로 패브릭의 세로축에 평행함, 즉, 날실 방향)으로의 바람직한 최소 굴곡 강도는 바람직하게는 4 x 10⁷㎏/m²보다 크고, 보다 바람직하게는 4.23 x 10⁷㎏/m²보다 크다. 굴곡 강도는, IPC-4101의 3.8.2.4 부분에 따라 에칭시켜 금속 클래딩을 완전히 제거한 상태로, ASTM D-790 및 본원에 참고로 인용된 디 인스티튜트 포 인터커넥팅 앤 패키징 일렉트로닉 서킷(The Institute for Interconnecting and Packaging Electronics)의 IPC-TM-650 시험 방법 매뉴얼(1994. 12.)에 따라서 측정한다. 본 발명의 전자 지지체의 이점으로는 높은 굴곡 강도(인장 강도 및 압축 강도) 및 높은 모듈러스가 포함되는데, 이러한 특성은 적층체를 포함하는 회로판의 변형을 감소시킬 수 있다.

구리 클래드 FR-4 에폭시 적층체 형태의 본 발명의 전자 지지체는, 바람직하게는, IPC 시험 방법 2.4.41(본원에 구체적으로 참고로 인용됨)에 따라, 50 내지 288 ℃에서, 적층체의 z-방향으로, 즉, 적층체의 두께를 가로질러, 5.5% 미만, 보다 바람직하게는 0.01 내지 5.0 중량% 범위의 열 팽창 계수("Z-CTE")를 갖는다. 각각의 상기 적층체는 바람직하게는 7628 스타일 패브릭의 8개 층을 함유하지만, 106, 108, 1080, 2113, 2116 또는 7535 스타일 패브릭들(이들로 한정되지는 않는다)과 같은 스타일도 대안적으로 사용될 수 있다. 또한, 적층체는 상기 패브릭 스타일들의 조합을 혼입할 수 있다. 낮은 열 팽창 계수를 갖는 적층체는 일반적으로 팽창 및 수축에 덜 민감하며 회로판의 뒤틀림을 최소화할 수 있다.

본 발명은 또한 본원의 교지 내용에 따라 제조된 하나 이상의 복합체 층 및 본원에 교지된 복합체 층과 상이한 방법으로, 예를 들면, 통상적인 유리 섬유 복합체 기술을 사용하여 제조된 하나 이상의 복합체 층을 포함하는 다층 적층체 및 전자 회로판의 제조를 포함한다. 보다 구체적으로, 당해분야에 숙련된 자에게 공지된 바와 같이, 전통적으로 패브릭을 직조하는데 사용되는 연속성 유리 섬유 스트랜드 중의 필라멘트는, 본원에 구체적으로 참고로 인용된 로웬스테인의 문헌(3rd Ed., 1993년)의 237 내지 244면에 개시된 것들을 포함하여(이로 제한되지는 않는다) 부분적으로 또는 완전히 덱스트린화된 전분 또는 아밀로즈, 수소화된 식물성 오일, 양이온성 습윤제, 유화제 및 물을 포함하는 전분/오일 사이징제로 처리된다. 그런 다음, 상기 스트랜드로부터 생산된 날실은 직조 공정 중의 마모로부터 스트랜드를 보호하기 위해 직조 전에 용액으로, 예를 들면, 본원에 구체적으로 참고로 인용된 미국 특허 제 4,530,876 호의 칼럼 3, 67 행부터 칼럼 4, 11행까지에 개시된 바와 같은 폴리(비닐 알콜)의 용액으로 처리한다. 상기 작업은 통상적으로 슬래싱(slashing)으로 지칭된다. 폴리(비닐 알콜) 뿐 아니라 전분/오일 사이징제는 일반적으로 복합체 제조업자가 사용하는 중합체성 매트릭스 물질과 혼화되지 않으며, 패브릭은 직조된 패브릭을 침윤시키기 전에 유리 섬유 표면으로부터 본질적으로 모든 유기 물질을 제거하기 위해 세척된다. 이것은 다양한 방법으로, 예를 들면, 패브릭을 문질러 세척하거나, 또는 보다 통상적으로 패브릭을 당해분야에 공지된 방법으로 열 처리함으로써 수행될 수 있다. 세척 작업의 결과로서, 패브릭을 침윤시키기 위해 사용된 중합체성 매트릭스 물질과 세척된 유리 섬유 표면사이에 적절한 계면이 존재하지 않으므로, 커플링제를 유리 섬유 표면에 적용하여야 한다. 상기 작업은 때때로 당해분야에 숙련된 자들에 의해 마무리처리로 불린다. 마무리처리 작업에 가장 통상적으로 사용되는 커플링제는 본원에 참고로 인용된 문헌 [E.P. Plueddemann,Silane Coupling Agents, pages 146-147(1982)]에 개시된 것들을 포함하여(이로 제한되지는 않는다) 실란이다(로웬스테인의 문헌(3rd Ed., 1993년) 249 내지 256면도 참조하시오). 실란으로 처리한 후, 패브릭을 상용성 중합체 매트릭스 물질로 침윤시키고, 한 세트의 계측 롤 사이에서 압착시키고 건조시켜 상기 논의한 바와 같은 반경화된 프리프레그를 형성한다. 본 발명에서 사이징제의 성질, 세척 작업 및/또는 복합체에 사용된 매트릭스 수지에 따라 슬래싱 및/또는 마무리처리 단계가 배제될 수 있음을 인지해야 한다. 이어서, 통상적인 유리 섬유 복합체 기술에 따른 하나 이상의 프리프레그를 본 발명에 따른 하나 이상의 프리프레그와 조합하여 상기 논의한 바와 같은 전자 지지체, 및 특히 다층 적층체 또는 전자 회로판을 형성할 수 있다. 전자 회로판의 제작에 관한 추가의 정보에 대해서는 본원에 구체적으로 참고로 인용된 문헌[Electronic Materials Handbook, ASM International, pages 113-115(1989); R. Tummala(Ed.),Microelectronics Packaging Handbook, pages 858-861 and 895-909(1989); M.W. Jawitz,Printed Circuit Board Handbook, pages 9.1-9.42(1997); and C.F. Coombs, Jr.(Ed.),Printed Circuits Handbook(3rd Ed.), pages 6.1-6.7(1988)]을 참조하시오.

본 발명의 전자 지지체를 형성하는 복합체 및 적층체를 사용하여 전자 산업에 사용되는 패키징, 보다 구체적으로는 본원에 구체적으로 참고로 인용된 튜말라(Tummala)의 문헌 25 내지 43면에 개시된 바와 같은 제 1, 제 2 및/또는 제 3 단계 패키징을 제조할 수 있다. 또한, 본 발명은 또한 다른 패키징 단계에도 사용될 수 있다.

본 발명의 한 비제한적 태양에서, 스타일 7628, E-유리 패브릭 및 140 ℃의 T_g를 갖는 FR-4 중합체 수지로부터 형성되고 IPC-TM-650, No. 2.4.4(본원에 구체적으로 참고로 인용됨)에 따라 시험된 8층 또는 8겹의 프리프레그로부터 본 발명에 따라 제조된 클래딩되지 않은 적층체의 굴곡 강도는, 패브릭의 날실 방향에 평행하게 시험할 때 바람직하게는 100,000 psi(약 690 MPa)보다 크고, 패브릭의 씨실 방향에 평행하게 시험할 때 바람직하게는 80,000 psi(약 552 MPa)보다 크다.

본 발명의 다른 비제한적 태양에서, 스타일 7628, E-유리 패브릭 및 140 ℃의 T_g를 갖는 FR-4 중합체 수지로부터 형성되고 5의 스팬(span) 길이 대 두께 비를 이용하여 ASTM D 2344-84(본원에 구체적으로 참고로 인용됨)에 따라 시험된 8층 또는 8겹의 프리프레그로부터 본 발명에 따라 제조된 클래딩되지 않은 적층체의 쇼트 빔(short beam) 전단 강도는, 패브릭의 날실 방향에 평행하게 시험할 때 바람직하게는 7400 psi(약 51 MPa)보다 크고, 패브릭의 씨실 방향에 평행하게 시험할 때 바람직하게는 5600 psi(약 39 MPa)보다 크다.

본 발명의 또 다른 비제한적 태양에 있어, 스타일 7628, E-유리 패브릭 및 140 ℃의 T_g를 갖는 FR-4 중합체 수지로부터 형성되고 5의 스팬(span) 길이 대 두께비를 이용하여 24 시간동안 비등수에 침지시킨 후에 ASTM D 2344-84에 따라 시험된 8층 또는 8겹의 프리프레그로부터 본 발명에 따라 제조된 클래딩되지 않은 적층체의 쇼트 빔 전단 강도는, 패브릭의 날실 방향에 평행하게 시험할 때 바람직하게는 5000 psi(약 34 MPa)보다 크고, 패브릭의 씨실 방향에 평행하게 시험할 때 바람직하게는 4200 psi(약 30 MPa)보다 크다.

본 발명은 또한 복합체를 형성하는 매트릭스 물질을 강화시키는 방법을 포함한다. 상기 방법은, (1) 스트랜드의 인접 섬유들 사이에 간극 공간을 제공하는 입자들을 포함하는, 상기에서 상세히 논의한 하나 이상의 1차, 2차 및/또는 3차 피복 조성물을 섬유 스트랜드 강화재에 도포하고; (2) 피복 조성물을 건조시켜 강화재 상에 피복을 형성하고; (3) 강화재를 매트릭스 물질과 혼합하고; (4) 매트릭스 물질을 적어도 부분적으로 경화시켜 강화 복합체를 제공함을 포함한다. 본 발명을 제한하는 것은 아니지만, 강화재는, 예를 들면, 매트릭스 물질에 분산시킴으로써 중합체성 매트릭스 물질과 혼합될 수 있다. 바람직하게는, 피복제 또는 피복제들은 건조시에 강화재 위에 실질적으로 균일한 피복을 형성한다. 본 발명의 한 비제한적 태양에서, 입자들은 총 고형물 기준으로 사이징 조성물의 20 중량% 이상을 차지한다. 다른 비제한적 태양에서, 입자들은 3 ㎛ 이상, 바람직하게는 5 ㎛ 이상의 최소 평균 입자 크기를 갖는다. 또 다른 비제한적 태양에서, 입자들은 섬유 스트랜드에 함유된 임의의 유리 섬유의 모스 경도값 미만의 모스 경도값을 갖는다.

본 발명은 또한 다음 단계를 포함하는, 섬유 스트랜드의 인접 섬유들 사이의접착을 억제하는 방법을 포함한다: (1) 스트랜드의 인접 섬유들 사이에 간극 공간을 제공하는 입자들을 포함하는, 상기에서 상세히 논의한 하나 이상의 1차, 2차 및/또는 3차 피복 조성물을 섬유 스트랜드에 도포하는 단계; 및 (2) 피복 조성물을 건조시켜 섬유 스트랜드의 섬유들 상에 피복을 형성함으로써, 스트랜드의 인접 섬유들 사이의 접착이 억제되는 단계. 바람직하게는, 피복제 또는 피복제들은 건조시에 강화재 위에 실질적으로 균일한 피복을 형성한다. 본 발명의 한 비제한적 태양에서, 입자들은 총 고형물 기준으로 사이징 조성물의 20 중량% 이상을 차지한다. 다른 비제한적 태양에서, 입자들은 3 ㎛ 이상, 바람직하게는 5 ㎛ 이상의 최소 평균 입자 크기를 갖는다. 예를 들면, 구형 입자에서, 최소 평균 입자 크기는 입자의 직경에 상응할 것이다. 예를 들면, 직사각형 형태의 입자에서, 최소 평균 입자 크기는 입자의 평균 길이, 폭 또는 높이를 말할 것이다. 또 다른 비제한적 태양에서, 입자들은 섬유 스트랜드에 함유된 임의의 유리 섬유의 모스 경도값 미만의 모스 경도값을 갖는다.

본 발명은 또한 섬유-강화된 복합체의 매트릭스 물질의 가수분해를 억제하는 방법을 포함한다. 상기 방법은 (1) 총 고형물 기준으로 20 중량%보다 많은 이산 입자들을 포함하는, 상기에서 상세히 논의한 하나 이상의 1차, 2차 및/또는 3차 피복 조성물을 섬유 스트랜드 강화재에 도포하고; (2) 피복 조성물을 건조시켜 강화재 상에 피복을 형성하고; (3) 강화재를 매트릭스 물질과 혼합하고; (4) 매트릭스 물질을 적어도 부분적으로 경화시켜 강화 복합체를 제공함을 포함한다. 바람직하게, 피복제 또는 피복제들은 건조시에 강화재 위에 실질적으로 균일한 피복을 형성한다. 상기에서 논의한 바와 같이, 강화재는, 예를 들면, 매트릭스 물질에 분산시킴으로써 매트릭스 물질과 혼합될 수 있다.

본 발명의 한 비제한적 태양에서, 패브릭은 바람직하게는 스타일 7628 패브릭으로 직조되며, 직물 패브릭의 공기 투과도에 대한 ASTM D 737 표준 시험 방법(ASTM D 737 Standard Test Method for Air Permeability of Textile Fabrics)으로 측정할 때, 10 ft³/분 미만, 보다 바람직하게는 5 ft³/분 미만의 공기 투과도를 갖는다. 본 발명을 제한하는 것은 아니지만, 본 발명의 날실의 연장된 단면 및 높은 스트랜드 개방성(하기에서 상세히 논의함)은 슬래싱된 날실을 사용하여 제조된 보다 통상적인 패브릭에 비해 본 발명의 패브릭의 공기 투과도를 감소시킨다.

앞에서 논의한 바와 같이, 전자 지지체 용도의 통상적인 직조 공정에서, 날실은 전형적으로 직조 공정 중에 날실의 마모를 방지하기 위해 직조 전에 슬래싱 사이징제로 피복된다. 슬래싱 사이징 조성물은 전형적으로 날실을 슬래싱 사이징제를 함유하는 침지 팬 또는 침지욕에 통과시킨 다음 하나 이상의 압착 롤 세트에 통과시켜 임의의 과잉 물질을 제거함으로써 날실에 도포된다. 전형적인 슬래싱 사이징 조성물은, 예를 들면, 필름 형성 물질, 가소제 및 윤활제를 포함할 수 있다. 슬래싱 사이징 조성물에 통상적으로 사용되는 필름-형성 물질은 폴리비닐 알콜이다. 슬래싱 후에, 날실을 건조시켜 직기 빔 위로 감아준다. 날실 말단의 수 및 간격은 직조될 패브릭의 스타일에 따라 달라진다. 건조 후에, 슬래싱된 날실은 전형적으로 1차 사이징제 및 슬래싱 사이징제의 혼합으로 인해 2.0%보다 큰 강열 감량을 가질 것이다.

전형적으로, 슬래싱 사이징 조성물 및 전분/오일 사이징제는 일반적으로 패브릭을 전자 지지체용 강화재로 혼입할 때 복합체 제조업자들이 사용하는 중합체 수지 물질과 혼화되지 않으므로, 패브릭은 직조된 패브릭을 침윤시키기 전에 세척하여 유리 섬유의 표면으로부터 본질적으로 모든 유기 물질을 제거해야 한다. 이러한 세척은 다양한 방법으로, 예를 들면, 패브릭을 문질러 세척하거나, 또는 보다 통상적으로 패브릭을 당해 분야에 공지된 방식으로 열 처리함으로써 수행될 수 있다. 세척 작업의 결과로서, 패브릭을 침윤시키기 위해 사용된 중합체성 매트릭스 물질과 세척된 유리 섬유 표면 사이에 적절한 계면이 존재하지 않으므로, 커플링제를 유리 섬유 표면에 적용하여야 한다. 이러한 작업은 때때로 당해 분야에 숙련된 자들에 의해 마무리처리로 지칭된다. 전형적으로, 마무리처리용 사이징제는 패브릭에 0.1% 미만의 LOI를 제공한다.

마무리처리용 사이징제로 처리한 후에, 패브릭은 상용성 중합체 매트릭스 물질로 침윤시키고 계측 롤 세트 사이에서 압착한 다음 건조시켜 상기 논의한 바와 같은 반경화된 프리프레그를 형성한다. 전자 회로판의 제작에 관한 추가의 정보에 대해서는, 본원에 구체적으로 참고로 인용된 문헌[Electronic Materials Handbook, ASM International, R. Tummala(Ed.), pages 113-115(1989);Microelectronics Packaging Handbook, pages 858-861 and 895-909(1989); M.W. Jawitz,Printed Circuit Board Handbook, pages 9.1-9.42(1997); and C.F. Coombs, Jr.(Ed.),Printed Circuits Handbook, (3rd Ed.), pages 6.1-6.7(1988)]을 참조하시오.

슬래싱 공정은 날실 위에 비교적 두꺼운 피복을 제공하기 때문에, 실들은 슬래싱처리하지 않은 날실에 비해 딱딱하고 강직하게 된다. 슬래싱 사이징제는 실을 함께 일반적으로 원형 단면을 갖는 치밀한 다발로 유지시키는 경향이 있다. 본 발명을 제한하려는 것은 아니지만, 상기와 같은 실 구조(즉, 치밀한 다발 및 일반적으로 원형 단면)는 슬래싱 사이징제를 제거한 후에도 예비-침윤과 같은 후속 가공 단계에서 중합체 수지 물질이 날실에 침투하는 것을 방해할 수 있는 것으로 생각된다.

슬래싱이 본 발명에 해로운 것은 아니지만, 바람직하지는 않다. 그러므로, 본 발명의 바람직한 태양에서, 날실은 직조 전에 슬래싱 단계에 적용되지 않으며 실질적으로 슬래싱 사이징제 잔사를 함유하지 않는다. 본원에 사용된 바와 같이, "실질적으로 함유하지 않는"이란 용어는 날실이 20 중량% 미만, 보다 바람직하게는 5 중량% 미만의 슬래싱 사이징제 잔사를 갖는 것을 의미한다. 본 발명의 보다 바람직한 태양에서는, 날실은 직조 전에 슬래싱 단계에 적용되지 않으며 본질적으로 슬래싱 사이징제 잔사를 함유하지 않는다. 본원에 사용된 바와 같이, "본질적으로 함유하지 않는"이란 용어는 날실이 그 표면 위에 0.5 중량% 미만, 보다 바람직하게는 0.1 중량% 미만, 가장 바람직하게는 0 중량%의 슬래싱 사이징제 잔사를 갖는 것을 의미한다. 그러나, 날실을 직조 전에 2차 피복 공정에 적용하는 경우, 바람직하게는 직조 전에 날실 표면에 도포되는 2차 피복제의 양은 사이징된 날실의 0.7 중량% 미만이다.

본 발명의 한 바람직한 태양에서, 날실의 강열 감량은 직조 중에 바람직하게는 2.5 중량% 미만, 보다 바람직하게는 1.5 중량% 미만, 가장 바람직하게는 0.8 중량% 미만이다. 또한, 본 발명의 패브릭은 바람직하게는 0.1 내지 1.6%, 보다 바람직하게는 0.4 내지 1.3%, 훨씬 더 바람직하게는 0.6 내지 1% 범위의 전체 강열 감량을 갖는다.

본 발명의 또 다른 비제한적 태양에서, 날실은 연장된 단면 및 높은 스트랜드 개방성을 갖는 것이 바람직하다. 본원에 사용된 바와 같이, "연장된 단면"이란 용어는 날실이 일반적으로 편평하거나 타원의 단면 형태를 갖는 것을 의미한다. 상기 논의한 높은 스트랜드 개방성이란 실 또는 스트랜드의 개별 섬유들이 함께 치밀하게 유지되지 않으며 개방된 공간이 하나 이상의 개별 섬유들 사이에 존재하여 매트릭스 물질이 다발 중에 침투하는 것을 용이하게 하는 특성을 말한다. 슬래싱처리된 날실(상기 논의한 바와 같음)은 일반적으로 원형 단면 및 낮은 스트랜드 개방성을 가지므로 상기 침투를 촉진하지 못한다. 본 발명을 제한하는 것은 아니지만, 적층 공정동안 날실 다발 중에 우수한 수지의 침투(즉, 우수한 수지 웨트-아웃)는, 적층체 및 전자 지지체 중에 수분의 유입 경로를 감소시키거나 배제시킴으로써 본 발명에 따라 제조된 적층체 및 전자 지지체의 전체 가수분해 안정성을 개선시킬 수 있는 것으로 생각된다. 이러한 것은 또한 상기 적층체 및 전자 지지체로부터 제조된 인쇄 회로판이 바이어 하에서 습한 조건하에 노출될 때 전기 전도성 양극성 필라멘트의 형성으로 인해 단기간의 전기 고장을 나타내는 경향을 감소시키는데 유리한 효과를 가질 수 있다.

스트랜드 개방성 정도는 F-지수 시험으로 측정할 수 있다. F-지수 시험에서는, 측정할 실을 일련의 수직 배열된 롤러위로 이동시키고 발광 표면 및 대향되는 감광 표면을 포함하는 수평 배치된 감지 장치에 인접하게 배치시켜, 실의 세로축이 발광 및 감광 표면과 일반적으로 평행한 배열이 되게 한다. 감지 장치는 수직 배열된 롤러들 사이의 대략 중간에 위치하게 되는 수직 높이에 설치되며, 실과 감지 장치 사이의 수평 거리는 롤러를 감지 장치 쪽으로 이동시키거나 감지 장치로부터 멀리 이동시킴으로서 조절된다. 실이 롤러위로 지날 때(전형적으로 약 30 m/분의 속도로), 스트랜드의 개방성에 따라 실의 하나 이상의 부분들이 발광 표면으로부터 발산되는 빛의 일부를 가림으로써 감광 표면에서의 반응을 유발할 수 있다. 그 다음, 엄폐부(eclipse)의 수를 주어진 실의 길이(전형적으로 약 10 m)에 대해 도표화하고, 결정된 비(즉, 단위 길이당 엄폐부의 수)를 스트랜드 개방성의 척도로 간주한다.

통상적인 슬래싱 처리된 유리 섬유 실로부터 직조된 패브릭의 치밀한 날실 구조 및 상기 논의한 바와 같은 상기 실의 낮은 개방성으로 인해, 바람직하게는 연장된 날실 단면 및 보다 높은 날실 개방성을 포함하는 본 발명의 바람직한 패브릭의 공기 투과도보다 높은 공기 투과도를 갖는 통상적인 패브릭이 생성되는 것으로 생각된다. 본 발명의 한 비제한적 태양에서, 패브릭은 ASTM D 737 표준 시험 방법으로 측정할 때, 제곱 피트당 분당 10 표준 입방 피트(10 표준 ft³/분/ft²; 약 0.05 표준 m³/분/m²) 이하, 보다 바람직하게는 5 ft³/분/ft²(1.52 표준 m³/분/m²) 이하, 가장 바람직하게는 3 ft³/분/ft²(0.91 표준 m³/분/m²) 이하의 공기 투과도를 갖는다. 본 발명의 또 다른 태양에서, 패브릭은 7628 스타일 패브릭으로 직조되고, ASTM D 737 표준 시험 방법으로 측정할 때, 10 표준 ft³/분/ft²이하, 보다 바람직하게는 5 ft³/분/ft²이하, 가장 바람직하게는 3 ft³/분/ft²이하의 공기 투과도를 갖는다.

어떤 특정 이론에 결부되거나 상기 이론으로 한정되기를 의도하는 것은 아니지만, 연장된 단면 또는 편평한 단면을 갖는 날실은 또한 날실을 혼입한 패브릭으로부터 제조된 적층체에 개선된 천공 성능을 제공할 수 있는 것으로 가정된다. 보다 특히, 연장된 단면을 갖는 날실을 갖는 패브릭에서 날실과 씨실 사이의 교차점은 원형 단면을 갖는 날실을 혼입한 통상적인 패브릭보다 낮은 프로필을 가질 것이므로, 패브릭의 드릴 비트 천공은 천공 중에 유리 섬유와 거의 접촉하지 않음으로써 마모성 마멸을 덜 갖게 될 것이다. 앞에서 논의한 바와 같이, 본 발명의 한 태양에서, 바람직하게는 날실과 씨실이 둘 다 성형 중에 도포된 수지 상용성 1차 피복 조성물을 갖는다. 날실에 도포된 수지 상용성 1차 피복 조성물은 씨실에 도포된 수지 상용성 1차 피복 조성물과 동일한 것일 수 있거나, 또는 씨실에 도포된 수지 상용성 1차 피복 조성물과 상이할 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, 날실에 도포된 수지 상용성 1차 피복 조성물과 관련하여 "씨실에 도포된 수지 상용성 1차 피복 조성물과 상이한"이란 어구는, 날실에 도포된 1차 피복 조성물 중 하나 이상의 성분이 씨실에 도포된 1차 피복 조성물 중의 상기 성분과 상이한 양으로 존재함을 의미하거나, 또는 날실에 도포된 1차 피복 조성물에 존재하는 하나 이상의 성분이 씨실에 도포된 1차 피복 조성물에는 존재하지 않음을 의미하거나, 또는 씨실에 도포된 1차 피복 조성물에 존재하는 하나 이상의 성분이 날실에 도포된 1차 피복 조성물에는 존재하지 않음을 의미한다.

본 발명의 또 다른 비제한적 태양에서, 패브릭의 실들의 유리 섬유는 2.60 g/㎝³미만의 밀도를 갖는 E-유리 섬유이다. 또 다른 바람직한 비제한적 태양에서, E-유리 섬유 실은, 스타일 7628 패브릭으로 직조되는 경우, 동일한 스타일의 통상적으로 열-세정되고 마무리처리된 패브릭의 강도(날실 방향)보다 큰 날실 방향에 평행한 인장 강도를 갖는 패브릭을 생산한다. 본 발명의 한 비제한적 태양에서, 바람직하게 수지 상용성 1차 피복 조성물은 "점착성" 필름-형성 물질을 실질적으로 함유하지 않는다, 즉, 1차 피복 조성물은 총 고형물 기준으로 바람직하게는 10 중량% 미만, 보다 바람직하게는 5 중량% 미만의 점착성 필름-형성 물질을 포함한다.

바람직한 태양에서, 수지 상용성 1차 피복 조성물은 본질적으로 "점착성" 필름-형성 물질을 함유하지 않는다, 즉, 1차 피복 조성물은 총 고형물 기준으로 바람직하게는 1 중량% 미만, 보다 바람직하게는 0.5 중량% 미만, 가장 바람직하게는 0.1 중량% 미만의 점착성 필름-형성 물질을 포함한다. 점착성 필름-형성 물질은, 예를 들면, 씨실의 공기분사 이동성을 감소시켜 날실이 서로에 들러붙게 함으로써 이들이 도포되는 실의 직조성에 해로울 수 있다. 점착성 필름-형성 물질의 특정 비제한 예는 수용성 에폭시 수지 필름-형성 물질이다.

본 발명에 따른 전자 지지체 용도에 사용하기 위한 패브릭을 형성하는 대안적 방법을 여기에서 일반적으로 논의한다. 상기 방법은 (1) 다수의 유리 섬유를 포함하고 그의 적어도 일부에 도포된 제 1 수지 상용성 피복제를 갖는 하나 이상의 씨실을 수득하는 단계; (2) 다수의 유리 섬유를 포함하고 그의 적어도 일부에 도포된 제 2 수지 상용성 피복제를 갖는 하나 이상의 날실을 수득하는 단계; 및 (3) 2.5 중량% 미만의 강열 감량을 갖는 하나 이상의 시실과 하나 이상의 날실을 직조하여 전자 지지체를 강화시키기에 적합한 패브릭을 형성하는 단계를 포함한다.

전자 지지체에 사용하기에 적합한 적층체를 형성하는 방법을 여기에서 일반적으로 논의한다. 상기 방법은 다수의 유리 섬유를 포함하고 그의 적어도 일부에 도포된 제 1 수지 상용성 피복제를 갖는 하나 이상의 씨실과, 다수의 유리 섬유를 포함하고 그의 적어도 일부에 도포된 제 2 수지 상용성 피복제를 갖는 하나 이상의 날실을 직조하여(이때, 날실은 직조 중에 2.5 중량% 미만의 강열 감량을 갖는다) 형성된 패브릭을 수득하는 제 1 단계를 포함한다. 본 발명의 한 비제한적 태양에서, 바람직하게, 패브릭은 본질적으로 슬래싱 사이징제 잔사를 함유하지 않는다.

앞에서 논의한 바와 같이, 전형적인 패브릭 형성 공정에서, 유리 섬유 및/또는 실에 도포되는 통상적인 사이징 조성물(즉, 1차 사이징 조성물 및 슬래싱 사이징 조성물)은 수지 상용성이 아니므로, 패브릭을 중합체성 수지 물질로 침윤시키기 전에 패브릭으로부터 제거되어야 한다. 전술한 바와 같이, 상기 제거는 통상적으로 직조 후 패브릭을 열-세정하여 수행된다. 그러나, 열-세정은 유리 섬유(따라서 그로부터 형성된 실 및 패브릭)의 강도를 저하시키고 유리가 치밀화되게 한다. 직조 전에 날실 및/또는 씨실에 도포되는 본 발명의 수지 상용성 피복제는 침윤 전에 제거할 필요가 없으므로 열-세정에 대한 필요성이 배제된다. 그러므로, 본 발명의 바람직한 비제한적 태양에서, 패브릭은 침윤 전의 열 처리 및 열 분해로부터 자유롭다.

또한, 통상적인 패브릭 형성 공정에서는, 열-세정에 의해 사이징 조성물을 제거한 후에, 패브릭과 중합체 수지 사이의 상용성을 개선시키기 위해 침윤전에 패브릭에 마무리처리용 사이징제를 도포해야 한다. 본 발명에서는 직조 전에 날실 및/또는 씨실에 수지 상용성 피복제를 도포함으로써, 패브릭 마무리처리에 대한 필요성이 또한 배제된다. 그러므로, 본 발명의 또 다른 바람직한 태양에서는, 패브릭은 바람직하게는 2차 피복제 및/또는 마무리처리용 사이징제의 잔사를 실질적으로 함유하지 않는다, 즉, 15 중량% 미만, 보다 바람직하게는 10 중량% 미만의 2차 피복제 및/또는 마무리처리용 사이징제 잔사를 함유한다. 본 발명의 보다 바람직한 태양에서, 패브릭은 2차 피복제 및/또는 마무리처리용 사이징제의 잔사를 본질적으로 함유하지 않는다. 본원에 사용된 바와 같이, "본질적으로 함유하지 않는"이란 용어는 패브릭이 1 중량% 미만, 보다 바람직하게는 0.5 중량% 미만의 2차 피복제 및/또는 마무리처리용 사이징제 잔사를 갖는 것을 의미한다.

이제 본 발명을 하기의 특정 비제한적 실시예에 의해 예시한다.

실시예 1

표 1A에 나타낸 양의 성분들을 혼합하여 상기에서 논의한 바와 유사한 방식으로 본 발명에 따른 수성 성형 사이징 조성물 A 내지 F를 제조하였다. 1 중량% 미만의 아세트산을 각 조성물에 혼입시켰다. 수성 성형 사이징 조성물 A 내지 F를 E-유리 섬유 스트랜드 상에 피복하였다. 각각의 성형 사이징 조성물은 2.5 중량%의 고형물을 함유하였다. 통상적인 꼬임 장치를 사용하여 유사한 방법으로 각각의 피복된 유리 섬유 스트랜드를 꼬아서 실을 제조하고 보빈에 감았다. 샘플 B_vac를 수성 성형 사이징 조성물 B로 피복하지만, 190 ℉의 온도에서 약 46 시간동안 진공 건조시켰다. 샘플 A 내지 F는 각각 1 중량% 미만의 강열 감량 값을 나타내었다. 샘플 C_hi및 D_hi는 각각 1.59 및 1.66 중량%의 강열 감량 값을 나타내었다.

	성분의 중량%(총 고형물 기준)
	샘플
성 분	A	B	C	D	E	F
RD-847A97	28.6	29.1	31.58	50.71	0	0
데스모펜 200098	43.7	39.1	0	0	0	0
에피-레즈(EPI-REZ) 3522-W-6699	0	0	21.05	0	0	0
에폰 826100	0	0	0	0	16.12	63.54
PVP-K30101	0	9.7	15.79	15.21	1.31	5.18
A-187102	2.3	2.3	8.42	8.11	3.17	12.51
A-174103	4.7	4.8	0	0	0	0
A-1100104	0	0	8.42	8.11	0	0
플루로닉 F-108105	10.7	5.6	0	0	0	0
이게팔 CA-630106	0	0	4.74	6.39	1.63	6.44
버사미드 140107	4.8	4.8	0	0	0	0
알카멀스 EL-719108	0	0	0	0	1.63	6.44
케스코 PEG 600109	0	0	0	0	0.79	3.11
마콜 NP-6110	3.6	3.6	4.74	6.39	0	0
97오하이오주 콜럼버스 소재의 보던 케미칼스에서 상업적으로 시판하는 RD-847A 폴리에스테르 수지98펜실바니아주 피츠버그 소재의 바이엘 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 데스모펜 2000 폴리에틸렌 아디페이트 디올99텍사스주 휴스턴 소재의 쉘 케미칼 캄파니에서 상업적으로 시판하는 에피-레즈(등록상표) 3522-W-66100텍사스주 휴스턴 소재의 쉘 케미칼 캄파니에서 상업적으로 시판하는 에폰 826101뉴저지주 웨인 소재의 ISP 케미칼스에서 상업적으로 시판하는 PVP K-30 폴리비닐 피롤리돈102뉴욕주 테리타운 소재의 CK 윗코 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 A-187 감마-글리시독시프로필트리메톡시실란103뉴욕주 테리타운 소재의 CK 윗코 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 A-174 감마-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란104뉴욕주 테리타운 소재의 CK 윗코 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 A-1100 아미노-작용성 유기 실란 커플링제105뉴저지주 파시퍼니 소재의 BASF 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 플루로닉(등록상표) F-108 폴리옥시프로필렌-폴리옥시에틸렌 공중합체106뉴저지주 웨인 소재의 GAF 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 이게팔 CA-630 에톡실화 옥틸페녹시에탄올107오하이오주 신시네티 소재의 코그니스 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 버사미드 140 폴리아미드108론-폴렌크에서 상업적으로 시판하는 알카멀스 EL-719 폴리옥시에틸화 식물성 오일109일리노이주 시카고 소재의 스테판 캄파니에서 상업적으로 시판하는 케스코 PEG 600 폴리에틸렌 글리콜 모노라우레이트 에스테르110뉴저지주 파시퍼니 소재의 BASF에서 상업적으로 시판하는 마콜 NP-6 노닐페놀 계면활성제

	성분의 중량%(총 고형물 기준)
	샘플
성 분	A	B	C	D	E	F
에머리 6717111	0	0	0	0	0.40	1.56
에머리 6760112	0	0	4.21	4.06	0	0
폴리옥스 WSR-301113	0.6	0	0	0	0	0
폴라썸 PT 160114	1.0	1.0	0	0	74.78	1.00
릴리즈코트-콘크 25115	0	0	1.05	1.01	0	0
111오하이오주 신시네티 소재의 코그니스 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 에머리R6717 부분 아미드화 폴리에틸렌 이민112오하이오주 신시네티 소재의 코그니스 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 에머리R6760 윤활제113코넥티컷주 댄버리 소재의 유니온 카바이드에서 상업적으로 시판하는 폴리옥시 WSR-301 폴리(에틸렌 옥사이드)114오하이오주 레이크우드 소재의 어드밴스드 세라믹스 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 폴라썸(등록상표) PT 160 질화 붕소 분말 입자115테네시주 오크 리지 소재의 집 코팅즈에서 상업적으로 시판하는 수성 분산액 형태의 오르팩 보론 니트라이드 릴리즈코트-콘크 25 질화 붕소 입자

피피지 인더스트리즈 인코포레이티드에서 상업적으로 시판하는, 시판 제품 631 및 633 D-450 전분-오일 피복된 실; 690 및 695 전분-오일 피복된 실; 및 1383 G-75 실의 비교 샘플도 또한 평가하였다. 또한, 하기 표 1B에 나타낸 동일한 수성 성형 조성물 X로 각각 피복된 3개의 비교 샘플 X1, X2 및 X3도 또한 시험하였다. 비교 샘플 X1은 2.5 중량%의 고형물을 함유하였다. 비교 샘플 X2는 4.9 중량%의 고형물을 함유하였으며 약 25 ℃에서 약 8 시간동안 공기 건조시켰다. 비교 샘플 X3은 4.6 중량%의 고형물을 함유하였다.

	성분의 중량%(총 고형물 기준)
성 분	샘플 번호 X
RD-847A116	28.9
데스모펜 2000117	44.1
A-187118	2.3
A-174119	4.8
플루로닉 F-108120	10.9
버사미드 140121	4.8
마콜 NP-6122	3.6
폴리옥스 WSR-301123	0.6
116오하이오주 콜럼버스 소재의 보던 케미칼스에서 상업적으로 시판하는 RD-847A 폴리에스테르 수지117펜실바니아주 피츠버그 소재의 바이엘 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 데스모펜 2000 폴리에틸렌 아디페이트 디올118뉴욕주 테리타운 소재의 CK 윗코 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 A-187 감마-글리시독시프로필트리메톡시실란119뉴욕주 테리타운 소재의 CK 윗코 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 A-174 감마-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란120뉴저지주 파시퍼니 소재의 BASF 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 플루로닉(등록상표) F-108 폴리옥시프로필렌-폴리옥시에틸렌 공중합체121오하이오주 신시네티 소재의 코그니스 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 버사미드 140 폴리아미드122뉴저지주 파시퍼니 소재의 BASF에서 상업적으로 시판하는 마콜 NP-6 노닐페놀 계면활성제123코넥티컷주 댄버리 소재의 유니온 카바이드에서 상업적으로 시판하는 폴리옥시 WSR-301 폴리(에틸렌 옥사이드)

샘플 A 내지 F 및 비교 샘플들의 실을 상기에서 상세히 논의한 "공기분사 이동 견인력" 시험 방법을 이용하여 강열 감량(LOI) 및 공기분사 상용성(공기 견인력)에 대해 평가하였다.

310 kPa(45 psi) 게이지의 기압에서, 2 ㎜의 직경을 갖는 내부 공기분사 챔버 및 20 ㎝의 길이를 갖는 노즐 출구 튜브를 갖는 슐처 루티 침상 공기분사 노즐 유니트 모델 번호 044 455 001(미국 노쓰 캐롤라이나주 스파탠버그 소재의 슐처 루티에서 상업적으로 시판함)을 통해 각각의 실 샘플을 274 m(300 야드)/분의 속도로 공급하였다. 장력계는 공기분사 노즐로 들어가는 실 앞의 위치에서 실과 접촉하도록 위치시켰다. 장력계는 각각의 실 샘플이 공기분사 노즐로 당겨질 때 공기분사에 의해 각각의 실 샘플에 가해지는 그램 힘(견인력)의 측정치를 제공하였다. 이들 값을 하기 표 1C에 나타내었다.

샘플 번호	실 유형	강열 감량(%)	견인력(그램 힘)	공기분사 이동 견인력(그램 힘/그램 질량)
A	G-75	0.35	68.5	103,474
B	G-75	0.30	84.9	128,248
Bvac	G-75	0.35	95.0	143,587
C	D-450	0.52	37.33	278,582
D	D-450	0.40	47.1	351,493
E	G-75	0.35	79.3	119,789
F	G-75	0.35	83.2	125,680
비교 샘플
631*	D-450	1.6	21.45	160,075
633*	D-450	1.3	38.1	284,328
690*	G-75	1.0	108.23	163,489
695*	G-75	1.0	100.46	151,752
1383	G-75	0.75	14.47	21,858
X1	G-75	0.33	36.4	54,985
X2	G-75	0.75	19.0	28,701
X3	D-450	1.37	12.04	89,851
Chi	D-450	1.59	9.00	67,164
Dhi	D-450	1.66	10.43	77,836
* 전분-오일 사이징 배합물로 피복됨.

상기 표 1C에서 보이듯이, 본 발명에 따른 중합체성 매트릭스 물질 상용성 사이징 조성물로 피복된 각각의 실 A 내지 F는 100,000보다 큰 공기분사 이동 견인력 값을 나타내었다. 일반적으로 상기에서 논의한 중합체성 매트릭스 물질과 비상용성인 전분-오일 사이징된 시판 스트랜드 만이 100,000보다 큰 공기분사 이동 견인력을 나타내었다. 중합체성 매트릭스 상용성 피복제를 갖는 샘플 실 C_hi및 D_hi는 실 위의 높은 피복 수준으로 인해 100,000 미만의 공기분사 이동 견인력, 즉, 약 1.5%보다 큰 강열 감량을 가지는데, 이것은 공기분사에 의한 실의 섬유 분리 또는 필라멘트화를 방해하였다.

적층체 강도를 평가하기 위해, 695, 샘플 B 및 샘플 B_vacG-75 실(상기 논의함) 각각으로부터 7628 스타일 패브릭(상기 논의한 스타일 파라미터)을 제조하였다. 8겹의 각 패브릭 샘플을 에폰 1120-A80 에폭시 수지(미국 텍사스주 휴스턴 소재의 쉘 케미칼 캄파니에서 상업적으로 시판), 디시안디아미드, 2-메틸이미다졸 및 다우애놀 PM 글리콜 에테르(미국 미시간주 미들랜드 소재의 더 다우 케미칼 캄파니에서 상업적으로 시판)와 함께 적층시켜 적층체를 제조하였다.

각각의 적층체를, IPC-4101의 3.8.2.4 부분에 따라 에칭시켜 금속 클래딩을 완전히 제거한 상태로, ASTM D-790 및 디 인스티튜트 포 인터커넥팅 앤 패키징 일렉트로닉 서킷(The Institute for Interconnecting and Packaging Electronics)의 IPC-TM-650 시험 방법 매뉴얼(1994. 12.)(본원에 구체적으로 참고로 인용됨)에 따라서 굴곡 강도(최대 파괴 응력) 시험에 대해서, 및 본원에 구체적으로 참고로 인용된 ASTM D-2344에 따라 15.9 ㎜(5/8 인치) 스팬 및 1.27 ㎜(0.05 인치)/분의 크로스헤드 속도를 이용하여 층간(interlaminar) 전단 강도(쇼트 빔 전단 강도)에 대해 평가하였다. 상기 평가들의 결과를 하기 표 1D에 나타내었다.

샘플	굴곡 강도	굴곡 모듈러스	쇼트 빔 전단 강도
	Pa(파스칼)	psi	Pa	psi	Pa	psi
B	4.9 x 108	71534	2.4 x 1010	3465000	2.6 x 107	3742
Bvac	5.0 x 108	72215	2.4 x 1010	3450600	2.5 x 107	3647
695	4.3 x 108	62959	2.3 x 1010	3360800	2.3 x 107	3264

표 1D에 나타나 있듯이, 본 발명에 따라 제조된 적층체 샘플 B 및 B_vac는 695전분-오일 피복된 유리 섬유 실로부터 제조된 적층체 샘플과 비교할 때 보다 높은 굴곡 강도 및 모듈러스 값 및 유사한 쇼트 빔 전단 강도를 가졌다.

샘플 A 및 B 및 비교 샘플 1383 및 X1은 또한, 약 5 ㎝(2 인치) 직경의 고정 크롬 기둥이 그 사이에 설치되어 있는 한 쌍의 통상적인 장력 측정 장치를 통해 샘플을 분당 274 m(300 야드)의 속도로 잡아당겨 장력 측정 장치들 사이에서 직선 경로로부터 실을 5 ㎝ 이동시킬 때 각각의 실 샘플에 30 g의 장력을 적용함으로써 마찰력에 대해 평가하였다. 마찰력 시험은 직조 공정 중에 실이 받는 마찰력을 시뮬레이션하려는 것이다.

샘플 A 및 B 및 비교 샘플 1383 및 X1은 또한 마모 시험기를 이용하여 파손 필라멘트에 대해 평가하였다. 각 시험 샘플을 마모 시험 장치를 통해 5 분동안 분당 0.46 m(18 인치)의 속도로 잡아당길 때 각 시험 샘플에 200 g의 장력을 적용하였다. 각 샘플 및 비교 샘플의 2회 시험 실행분을 평가하고 평균 파손 필라멘트 수를 하기 표 1E에 기록하였다. 마모 시험기는 각각 1 인치 떨어져 배치된 평행한 두 줄의 강철 바디로 구성되었다. 각각의 시험용 실 샘플을 첫 번째 줄의 바디들 중 인접한 두 바디 사이에 끼운 다음, 바디들의 줄 사이에서 1/2 인치의 거리를 이동시켜 두 번째 줄의 바디들 중 인접한 두 바디 사이에 끼웠다. 분당 240 사이클의 속도로 실 이동 방향에 평행한 방향으로 4 인치 길이에 걸쳐 바디를 앞뒤로 이동시켰다.

	샘플
	A	B	비교 샘플 1383	비교 샘플 X1
마찰력(g)	24.7	18.3	23.9	38.1
실 야드당 파손 필라멘트 수	2.0	1.0	3.8	1.0

표 1E에 나타나 있듯이, 본 발명에 따른 질화 붕소를 함유하는 사이징 조성물로 피복된 샘플 A 및 B는 비교 샘플과 비교할 때 파손 필라멘트가 거의 없고 마찰력이 낮았다.

실시예 2

표 2A에 나타낸 양의 성분들 각각을 혼합하여 상기에서 논의한 바와 유사한 방식으로 본 발명에 따른 수성 성형 사이징 조성물 G 및 H와 비교 샘플 Y를 제조하였다. 총 중량 기준으로 1 중량% 미만의 아세트산을 각 조성물에 혼입시켰다.

실시예 1의 표 1A의 수성 성형 사이징 조성물 E 및 F, 및 표 2A의 G, H 및 비교 샘플 Y를 G-75 E-유리 섬유 스트랜드 상에 피복하였다. 각각의 성형 사이징 조성물은 6 및 25 중량%의 고형물을 함유하였다.

	성분의 중량%(총 고형물 기준)
	샘플
성 분	G	H	비교 샘플 Y
에폰 826124	16.12	63.54	60.98
PVP-K30125	1.31	5.18	4.97
알카멀스 EL-719126	1.63	6.44	6.18
이게팔 CA-630127	1.63	6.44	6.18
케스코 PEG 600128	0.79	3.11	2.98
A-187129	3.17	12.51	12.00
에머리 6717130	0.40	1.56	1.50
프로토루브 HD131	0	0	4.61
폴라썸 PT 160132	0	0	0
릴리즈코트-콘크 25133	74.78	1.00	0
124텍사스주 휴스턴 소재의 쉘 케미칼 캄파니에서 상업적으로 시판하는 에폰 826125뉴저지주 웨인 소재의 ISP 케미칼스에서 상업적으로 시판하는 PVP K-30 폴리비닐 피롤리돈126론-폴렌크에서 상업적으로 시판하는 알카멀스 EL-719 폴리옥시에틸화 식물성 오일127뉴저지주 웨인 소재의 GAF 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 이게팔 CA-630 에톡실화 옥틸페녹시에탄올128일리노이주 시카고 소재의 스테판 캄파니에서 상업적으로 시판하는 케스코 PEG 600 폴리에틸렌 글리콜 모노라우레이트 에스테르129뉴욕주 테리타운 소재의 CK 윗코 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 A-187 감마-글리시독시프로필트리메톡시실란130오하이오주 신시네티 소재의 코그니스 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 에머리(등록상표) 6717 부분 아미드화 폴리에틸렌 이민131뉴저지주 버밍험 소재의 시브론 케미칼스에서 상업적으로 시판하는 프로토루브 HD 고밀도 폴리에틸렌 유화액132오하이오주 레이크우드 소재의 어드밴스드 세라믹스 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 폴라썸(등록상표) PT 160 질화 붕소 분말 입자133테네시주 오크 리지 소재의 집 코팅즈에서 상업적으로 시판하는 수성 분산액 형태의 오르팩 보론 니트라이드 릴리즈코트-콘크 25 질화 붕소 입자

통상적인 꼬임 장치를 사용하여 유사한 방법으로 각각의 피복된 유리 섬유 스트랜드를 꼬아서 실을 제조하고 얼레에 감았다. 샘플 F 및 H의 실은 꼬임 중에 최소 사이징 쉐딩(shedding)을 나타내었으며, 샘플 E 및 G의 실은 꼬임 중에 심한 사이징 쉐딩을 나타내었다.

샘플 E 내지 H 및 비교 샘플 Y의 실을, 공기 견인력 값을 표 2B에 나타낸 압력에서 2개의 얼레 샘플에 대해 측정한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 유사한 방법으로 공기 견인력에 대해 평가하였다. 각각의 실을, 영국의 SDL 인터내셔날 인코포레이티드에서 상업적으로 시판하는 셜리(Shirly) 모델 번호 84 041L 파손 필라멘트 검출기를 사용하여 분당 200 m 속도에서 실 1200 m당 파손된 필라멘트의 평균 수에 대해 평가하였다. 이들 값은 각 실의 4개 얼레에 대해 수행된 측정치의 평균을 나타낸다. 파손된 필라멘트 값은 다 감긴 얼레, 136 g(3/10 파운드) 및 272 g(6/10 파운드)의 얼레으로부터 풀린 실에서 취한 부분들로부터 기록하였다.

각각의 실을 게이트 장력 시험(Gate Tension testing)에 대해서도 또한 평가하고 하기 표 2B에 나타내었다. 게이트 장력 방법에 따라 측정된 파손 필라멘트의 수는, 실 샘플을 분당 200 m 속도로 얼레으로부터 풀고, 실을 일련의 8개의 평행 세라믹 핀을 통해 끼우고, 실을 상기 논의한 셜리 파손 필라멘트 검출기에 통과시켜 파손된 필라멘트의 수를 계수함으로써 측정한다.

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

표 2B에 나타낸 시험 결과는 본 발명에 따른 샘플 E 내지 H가 일반적으로 비교 샘플 Y보다 높은 내마모성을 갖는 것으로 보이지만, 샘플 E 내지 H에는 존재하지 않는 비교 샘플 Y의 폴리에틸렌 유화액 성분이 실의 마모성에 기여하는 것으로 생각되기 때문에 상기 결과는 결정적인 것은 아닌 것으로 생각된다.

실시예 3

표 3A에 나타낸 양의 각각의 성분들을 혼합하여 본 발명에 따른 수성 성형 조성물 K 내지 N을 제조하였다. 각 수성 성형 사이징 조성물은 상기에서 논의한 바와 유사한 방식으로 제조하였다. 각 조성물에는 총 중량 기준으로 1중량% 미만의 아세트산이 포함되었다.

표 3A의 수성 성형 사이징 조성물 각각을 2G-18 E-유리 섬유 스트랜드 상에 피복하였다. 각각의 성형 사이징 조성물은 10 중량%의 고형물을 가졌다.

	성분의 중량%(총 고형물 기준)
	샘플
성분	K	L	M	N	비교 샘플 Z
열가소성 폴리우레탄 필름-형성 중합체134	34.4	34.2	33.4	31.35	34.5
열가소성 폴리우레탄 필름-형성 중합체135	51.5	51.2	50.18	46.9	51.7
폴리옥시알킬렌 폴리올 공중합체	0.3	0.3	0.3	0.3	0.33
에폭시화 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 유기 실란 커플링제	0.1	0.1	0.1	0.1	0.14
릴리즈코트-콘크 25136	0.1	0.1	2.9	9.1	0
강열 감량(%)	1.11	1.14	1.05	1.08	1.17
13465%의 고형물, 음이온성 입자 전하, 약 2 ㎛의 입자 크기, 7.5의 pH 및 25℃에서 400 센티포이즈의 점도(브룩필드 LVF)를 갖는 열가소성 폴리에스테르-기재 폴리우레탄 수성 유화액13562%의 고형물 함량, 약 10의 pH 및 약 0.8 내지 약 2.5 ㎛범위의 평균 입자 크기를 갖는 열가소성 폴리에스테르-기재 폴리우레탄 수성 분산액136미국 테네시주 오크 리지 소재의 집 코팅즈에서 상업적으로 시판하는, 수성 분산액 형태의 오르팩 보론 나이트라이드 릴리즈코트-콘크 25 질화 붕소 입자

상기 피복된 유리 섬유 샘플들 및 비교 샘플 각각의 복합체 샘플을 270 ℃에서 48 초간 약 7 MPa(975 psi)에서 압출 성형시켜 254 x 254 x 3.175 ㎜(10 x 10 x 0.125 인치)의 플라크를 제조하였다. 각 샘플을 ASTM 방법 D-638M에 따른 인장 강도, 인장 연신율 및 인장 모듈러스; ASTM 방법 D-790에 따른 굴곡 강도 및 굴곡 모듈러스; 및 하기에 설명한 유리 함량에서 ASTM 방법 D-256에 따른 노치 아이조드(notched Izod) 및 비노치 아이조드 충격 강도에 대해 시험하였다.

표 3B는 통상적인 나일론 6.6 매트릭스 수지를 사용하여 제조된 복합체에 대해 수행한 시험 결과를 나타낸 것이다.

	샘플
	단위	K	L	M	N	비교 샘플 Z
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 연신율	%	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
노치 아이조드 충격 강도	ft lbf/in	1.86	2.24	1.94	1.63	1.16
	kJ/m2	7.89	9.50	8.23	6.91	4.92
비노치 아이조드 충격 강도	ft lbf/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 3B에 나타나 바와 같이, 본 발명에 따라 질화 붕소 입자로 피복된 유리 섬유 스트랜드(샘플 K 내지 N)는, 유사한 성분을 갖지만 나일론 6.6 강화재에 질화 붕소를 함유하지 않은 비교 샘플에 비해, 개선된 인장 강도 및 노치 아이조드 충격 특성을 나타내었고, 인장 연신율, 인장 모듈러스, 굴곡 강도, 굴곡 모듈러스 및 비노치 아이조드 충격 특성에 있어서는 유사하였다. 유사한 조건하에서 나일론 6 수지를 사용하여 평가한 경우 개선된 신장 강도 및 노치 아이조드 충격 특성이 관찰되지 않았다.

실시예 4

표 4A에 나타낸 양의 각각의 성분들을 혼합하여 본 발명에 따른 수성 성형 조성물 P 내지 S를 제조하였다. 각 수성 성형 사이징 조성물은 상기에서 논의한 바와 유사한 방식으로 제조하였다. 각 조성물에는 총 중량 기준으로 1 중량% 미만의 아세트산이 포함되었다.

표 4A의 수성 성형 사이징 조성물 각각을 G-31 E-유리 섬유 스트랜드 상에 피복하였다. 각각의 성형 사이징 조성물은 10 중량%의 고형물을 가졌다.

	성분의 중량%(총 고형물 기준)
	샘플
성분	P	O	R	S
열가소성 폴리우레탄 필름-형성 중합체137	23	28.75	28.75	23
열가소성 폴리우레탄 필름-형성 중합체138	34.45	43.1	43.1	34.45
폴리옥시알킬렌 폴리올 공중합체	0.22	0.27	0.27	0.22
에폭시화 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 유기 실란 커플링제	0.1	0.12	0.12	0.1
폴라썸 PT 160139	33.3	16.7	0	0
반탈크(VANTALC) 2003140	0	0	16.7	33.3
강열 감량(%)	0.52	0.81	0.80	0.64
13765%의 고형물, 음이온성 입자 전하, 약 2 ㎛의 입자 크기, 7.5의 pH 및 25℃에서 400 센티포이즈의 점도(브룩필드 LVF)를 갖는 열가소성 폴리에스테르-기재 폴리우레탄 수성 유화액13862%의 고형물 함량, 약 10의 pH 및 약 0.8 내지 약 2.5 ㎛범위의 평균 입자 크기를 갖는 열가소성 폴리에스테르-기재 폴리우레탄 수성 분산액139미국 오하이오주 레이크우드 소재의 어드밴스드 세라믹스 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 폴라썸(등록상표) PT 160 질화 붕소 분말 입자140미국 코넥티컷 노워크 소재의 알.티. 반더빌트 캄파니, 인코포레이티드(R.T. Vanderbilt Co., Inc.)에서 상업적으로 시판하는 반탈크 2003 활석 분말 입자

상기 표 3A의 피복된 유리 섬유 샘플들 및 비교 샘플 각각의 복합체 샘플을 상기 실시예 3에 나타낸 조건하에서 압출 성형시켜 400 x 400 x 2.5 ㎜(16 x 16 x 0.100 인치)의 플라크를 제조하였다. 각 시편을 하기에 설명한 유리 함량에서 실시예 3에 기술된 바와 같이 인장 강도, 인장 연신율, 인장 모듈러스, 노치 아이조드 및 비노치 아이조드 충격 강도에 대해 평가하였다.

색채 시험은 3.175 ㎜(1/8 인치)의 두께 및 76.2 ㎝(3 인치)의 직경을 갖는 복합체 상에서 헌터(Hunter) 비색계 모델 D25-PC2A를 사용하여 수행하였다. 물질 취급 특성을 평가하기 위해, 깔때기 유동 시험을 분쇄된 유리 섬유의 샘플들 상에서 수행하였다. 깔때기는 18 인치 길이, 및 17 인치 직경의 상부 개구부 및 2 인치 직경의 하부 개구부를 가졌다. 깔때기를 진동시키고 20 파운드의 샘플 물질이 깔때기를 통과하여 유동하는데 걸린 시간을 기록하였다. PD-104 시험은 분쇄된 유리 섬유 샘플의 필라멘트화에 대한 저항성을 평가하는 것이다. 60 g의 샘플, 140 g의 연마 물질(하몬 프로덕츠 캄파니(Hammon Products Co.)로부터 상업적으로 시판중인 땅 호두 껍질 입자 6/10호) 및 통상적인 발포체 유형의 대전방지 건조기 시트를 4 ℓ 스테인리스 강철 비이커에 담고, 레드 데빌(Red Devil) 페인트 진탕기 모델 5400E3을 사용하여 6 분간 진동시켰다. 진동시킨 물질을 미국 표준 시험용 체 5호 및 6호를 사용하여 스크리닝하였다. 스크린에 수거된 보풀 물질의 중량%를 원래 샘플의 %로서 하기에 기록하였다.

표 4B는 나일론 6.6 매트릭스 수지를 사용하고 샘플 P 내지 S 및 비교 샘플 Z를 사용하여 제조된 복합체에 대해 수행된 시험 결과들을 나타낸 것이다.

	샘플
	단위	P	O	R	S	비교 샘플 Z
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 연신율	%	3.03	3.05	2.98	2.97	3.01
인장 모듈러스	mpsi	1866	1779	1720	1741	1748
	GPa	12.86	12.26	11.86	12.0	12.05
노치 아이조드 충격 강도	ft lbf/in	2.10	1.96	1.94	1.78	2.26
	kJ/m2	8.90	8.31	8.23	7.55	9.58
비노치 아이조드 충격 강도	ft lbf/in	24.9	23.4	22.8	22.2	26.4
	kJ/m2	105.58	99.22	96.67	94.13	111.94
발화에 따른실제 손실	%	0.81	0.52	0.80	0.64	1.17
PD 104	%	1.3	0.7	0.1	1.4	0.1
깔때기 유동성	초	13.8	15.2	15.4	23.5	13.0
백색도		-15.1	-12.0	-17.6	-18.5	-18.2
황색도		40.0	37.5	42.5	43.4	43.6
유리 함량	%	33.30	33	32.90	31.70	33.80

표 4B에 나타나 바와 같이, 본 발명에 따라 질화 붕소 입자로 피복된 유리 섬유 스트랜드(샘플 P 내지 S)는, 유사한 성분을 갖지만 나일론 6.6 강화재에 질화 붕소를 함유하지 않은 비교 샘플 Z에 비해, 개선된 백색도 및 황색도를 나타내었고, 인장 강도, 인장 연신율 및 모듈러스, 굴곡 강도 및 모듈러스, 및 노치 아이조드 및 비노치 아이조드 충격 특성에 있어서는 유사하였다.

실시예 5

표 5에 나타낸 양의 각각의 성분들을 혼합하여 본 발명에 따른 수성 성형 조성물 T 및 U를 제조하였다. 각 수성 성형 사이징 조성물은 상기에서 논의한 바와 유사한 방식으로 제조하였다. 각 조성물에는 총 중량 기준으로 1 중량% 미만의 아세트산이 포함되었다. 표 5A는 나일론 6.6 매트릭스 수지를 사용하고 샘플 T, U 및 비교 샘플 Z(실시예 3의 표 3A에서 논의된 바와 같으며 하기에 반복됨)를 사용하여 제조된 복합체 상에서 수행된 백색도 및 황색도 시험 결과를 나타낸 것이다. 색채 시험은 3.175 ㎜(1/8 인치)의 두께 및 76.2 ㎜(3 인치)의 직경을 갖는 복합체 상에서 헌터 비색계 모델 D25-PC2A를 사용하여 수행하였다.

	성분의 중량%(총 고형물 기준)
	샘플
성분	T	U	비교 샘플 Z
열가소성 폴리우레탄 필름-형성 중합체141	31.35	28.75	34.5
열가소성 폴리우레탄 필름-형성 중합체142	46.9	43.1	51.7
폴리옥시알킬렌 폴리올 공중합체	0.3	0.27	0.3
에폭시화 폴리에스테르 윤활제	6.55	6.0	7.22
감마-아미노프로필 트리에톡시실란 커플링제	2.5	2.3	2.76
감마-우레이도프로필 트리에톡시실란 커플링제	3.0	2.78	3.34
아미노-작용성 유기 실란 커플링제	0.1	0.12	0.14
릴리즈코트-콘크 25143	9.1	16.7	0
백색도	-16.3	-15.0	-20.7
황색도	39.3	38.1	42.7
14165%의 고형물, 음이온성 입자 전하, 약 2 ㎛의 입자 크기, 7.5의 pH 및 25℃에서 400 센티포이즈의 점도(브룩필드 LVF)를 갖는 열가소성 폴리에스테르-기재 폴리우레탄 수성 유화액14262%의 고형물 함량, 약 10의 pH 및 약 0.8 내지 약 2.5 ㎛범위의 평균 입자 크기를 갖는 열가소성 폴리에스테르-기재 폴리우레탄 수성 분산액143미국 테네시주 오크 리지 소재의 집 코팅즈에서 상업적으로 시판하는, 수성 분산액 형태의 오르팩 보론 나이트라이드 릴리즈코트-콘크 25 질화 붕소 입자

표 5에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 질화 붕소 입자를 포함하는 사이징 조성물로 각각 피복된 샘플 T 및 U는, 유사한 배합을 갖지만 질화 붕소를 포함하지 않은 비교 샘플 Z보다 나일론 6.6에서 더 낮은 백색도를 나타내었다.

실시예 6

PPG 인더스트리즈 인코포레이티드에서 시판하는 ADFLO-C(등록상표) 침상 분쇄 유리 섬유 매트 5 층을 적재하여 4614 g/m²(약 15 온스/ft²)의 표면 중량을 갖는매트를 제조하였다. 각 샘플의 두께는 25 ㎜(약 1 인치)였다. 상기 매트의 8 in²샘플 4개를 649 ℃(약 1200 ℉)의 온도로 가열하여 샘플로부터 본질적으로 모든 사이징 성분들을 제거하였다.

2개의 피복되지 않은 샘플을 비교 샘플("비교 샘플")로 사용하였다. 다른 두 샘플("샘플 X")을, 1150 ㎖의 오르팩 보론 니트라이드 릴리즈코트-콘크(수성 분산액 중의 25 중량%의 질화 붕소 입자) 및 150 ㎖의 A-187 감마-글리시독시프로필트리메톡시실란의 5 중량% 수용액으로 이루어진 수성 피복 조성물의 욕에 침지시키고 포화시켰다. 수성 피복 조성물의 총 고형물 함량은 18.5 중량%이었다. 각각의 매트 샘플에 적용된 질화 붕소 입자의 양은 120 g이었다. 피복된 매트 샘플을 25 ℃의 온도에서 밤새 공기 중에서 건조시키고 150 ℃의 오븐에서 3 시간동안 가열하였다.

각각의 샘플 세트를, 본원에 구체적으로 참고로 인용된 ASTM 방법 C-177에 따라 300 K(약 70 ℉)의 온도에서 공기 중에서의 열 전도도 및 내열성에 대해 평가하였다. 각 샘플에 대한 열 전도도 및 내열성의 값을 하기 표 6에 나타내었다.

	샘플
	X	비교 샘플
두께(인치)	1.09	1.0
두께(㎝)	2.77	2.54
온도(℉)	75.62	74.14
온도(℃)	24.23	23.41
열 전도도
Btu 인치/hr·ft2·℉	0.373	0.282
W/m·K	0.054	0.041
내열성
hr·ft2·℉/BTU	2.92	3.55
m2·K/W	0.515	0.626

표 6을 참고하면, 본 발명에 따른 질화 붕소 입자로 피복된 시험 샘플의 300 K 온도에서의 열 전도도는 질화 붕소 입자로 피복되지 않은 비교 샘플의 열 전도도보다 컸다.

실시예 7

상기 실시예 2의 사이징제 G로 피복된 G-75 실 및 피피지 인더스트리즈, 인코포레이티드에서 상업적으로 시판하는 1062 유리 섬유 실의 샘플들로부터 필라멘트로 감긴 원통형 복합체를 제조하였다. 원통은 실 공급물로부터 실의 8개 말단을 뽑아내고, 실을 하기에 나타내는 매트릭스 물질로 피복하고, 통상적인 필라멘트 권선 장치를 이용하여 실을 원통 형태로 필라멘트를 감아서 제조하였다. 각각의 원통은 높이가 12.7 ㎝(5 인치)이고, 14.6 ㎝(5.75 인치)의 내경 및 0.635 ㎝(0.25 인치)의 벽 두께를 가졌다.

매트릭스 물질은 100 부의 에폰 880 에폭시 수지(쉘 케미칼에서 상업적으로 시판함), 80 부의 AC-220J 메틸 테트라하이드로 프탈산 무수물(미국 뉴저지주 뉴왁 소재의 언하이드라이즈 앤드 케미칼스, 인코포레이티드(Anhydrides and Chemicals,Inc.)에서 상업적으로 시판함) 및 1 부의 애럴다이트(ARALDITE, 등록상표) DY 062 벤질 디메틸 아민 촉진제(시바-가이기에서 상업적으로 시판함)의 혼합물이었다. 필라멘트로 감긴 원통을 100 ℃에서 2 시간동안 경화시킨 후 150 ℃에서 3 시간동안 경화시켰다.

샘플의 원통 벽의 한쪽 면을 6.4 kJ 플래시 램프에 노출시키고 CCD 배열 적외선 카메라를 이용하여 2000 프레임/초의 속도에서 벽의 반대쪽 면에서의 온도 변화를 감지함으로써 공기 중에서의 각 시험 샘플의 방사상 열 확산도(열 전도도/(열 용량 x 밀도))를 측정하였다. 열 확산도 값은 또한 실의 길이를 따라서(원주) 및 원통의 길이 또는 높이를 따라서(축) 측정하였다. 시험 결과를 하기 표 7에 나타내었다.

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

표 7을 참고하면, 시험 샘플(소량의 질화 붕소로 피복됨)의 열 확산도 값은 질화 붕소로 피복되지 않은 비교 샘플보다 작다. 시험된 필라멘트로 감긴 원통 및 소형 샘플 면적에서 공기 공극은 상기 결과들에 영향을 미칠 수 있는 요인들이다.

실시예 8

적층체의 z-방향으로의 열 팽창 계수("Z-CTE"), 즉, 적층체의 두께를 가로지른 열 팽창 계수를, 각각 B_vac피복된 실(실시예 1에서 논의됨) 및 695 전분-오일 피복된 실(실시예 1에서 논의됨)(대조용)의 샘플들로부터 제조된 8층의 7628 스타일 패브릭을 함유하는 적층체 샘플에 대해 평가하였다. 적층체는 상기 실시예 1에서 논의된 FR-4 에폭시 수지를 사용하여 제조하였으며, 본원에 구체적으로 참고로 인용된 IPC 시험 방법 2.4.41에 따라 구리로 클래딩하였다. 288 ℃에서 IPC 시험 방법 2.4.41에 따라 z-방향으로의 열 팽창 계수를 각각의 적층체 샘플에 대해 평가하였다. 평가 결과는 하기 표 8에 나타내었다.

샘플	Z-CTE(%)
샘플 Bvac1	4.10
샘플 Bvac1(재시험)	4.41
샘플 Bvac2	4.06
샘플 Bvac2(재시험)	4.28
샘플 Bvac3	4.17
샘플 Bvac3(재시험)	4.26
대조용1	5.0
대조용2	5.4

표 8에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 적층체 샘플 A1 내지 A3의 경우, 적층체의 z-방향으로의 열 팽창 계수는 695 전분-오일 피복된 실로부터 제조된 대조용 샘플 1 및 2보다 작다.

실시예 9

표 9A에 나타낸 양의 각각의 성분들을 혼합하여 본 발명에 따른 수성 1차 사이징 조성물 AA, BB 및 CC를 제조하였다. 각각의 수성 1차 사이징 조성물은 상기에서 논의한 바와 유사한 방식으로 제조하였다. 각 조성물에는 총 중량 기준으로 1 중량% 미만의 아세트산이 포함되었다. 표 9A의 수성 사이징 조성물 각각은 G-75 E-유리 섬유 스트랜드를 형성하는 섬유 상에 피복되었다.

통상적인 꼬임 장치를 사용하여 유사한 방식으로 각각의 피복된 유리 섬유 스트랜드를 건조시키고 꼬아서 실을 제조하고 얼레에 감았다. 사이징 조성물로 피복된 실은 꼬임 중에 최소 사이징 쉐딩을 나타내었다.

	성분의 중량%(총 고형물 기준)
	샘플
성분	AA	BB	CC
PVP K-30144	14.7	14.7	13.4
스테판텍스 653145	30.0	29.9	27.3
A-187146	1.8	1.8	1.6
A-174147	3.7	3.7	3.3
에머리 6717148	2.4	2.4	2.2
마콜 OP-10149	1.6	1.6	1.5
TMAZ-81150	3.3	3.3	3.0
마주 DF-136151	0.2	0.2	0.2
로파크 HP-1055152	0	42.4	0
로파크 OP-96153	42.3	0	38.6
릴리즈코트-콘크 25154	0	0	6.3
폴라썸 PT 160155	0	0	2.6
144뉴저지주 웨인 소재의 ISP 케미칼스에서 상업적으로 시판하는 PVP K-30 폴리비닐 피롤리돈145뉴저지주 메이우드 소재의 스테판 캄파니에서 상업적으로 시판하는 스테판텍스 653146뉴욕주 테리타운 소재의 CK 윗코 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 A-187 감마-글리시독시프로필트리메톡시실란147뉴욕주 테리타운 소재의 CK 윗코 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 A-174 감마-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란148오하이오주 신시네티 소재의 코그니스 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 에머리(등록상표) 6717 부분 아미드화 폴리에틸렌 이민149마콜 OP-10 에톡실화 알킬페놀; 이 물질은 OP-10 SP가 촉매 제거를 위해 후처리를 받는 것을 제외하고 마콜 OP-10 SP와 유사하다; 마콜 OP-10은 더 이상 시판하지 않는다150뉴저지주 파시퍼니 소재의 BASF 코포레이션에서 상업적으로 시판하는TMAZ-81 솔비톨 에스테르의 에틸렌 옥사이드 유도체151뉴저지주 파시퍼니 소재의 BASF 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 마주 DF-136 소포제152펜실바니아주 필라델피아 소재의 롬 앤 하스 캄파니에서 상업적으로 시판하는 로파크(등록상표) HP-1055, 1.0 ㎛ 입자 분산액153펜실바니아주 필라델피아 소재의 롬 앤 하스 캄파니에서 상업적으로 시판하는 로파크(등록상표) OP-96, 0.55 ㎛ 입자 분산액154테네시주 오크 리지 소재의 집 코팅즈에서 상업적으로 시판하는 오르팩 보론 니트라이드 릴리즈코트-콘크 25 질화 붕소 분산액155오하이오주 레이크우드 소재의 어드밴스드 케미칼스 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 폴라썸(등록상표) PT 160 질화 붕소 분말

각각의 사이징 조성물로 사이징된 실들(AA, BB 및 CC)을 슐처 루티 모델 5200 공기분사 방적을 사용하여 7628 스타일 패브릭을 직조하는데 씨실로 사용하였다. 날실은 상이한 수지 상용성 사이징 조성물로 피복된 꼬인 G-75 E-유리 섬유 스트랜드였다(날실은 PPG 인더스트리즈 인코포레이티드의 1383 결합제로 피복된 G-75 유리 섬유 실로 표시되는 PPG 인더스트리즈 인코포레이티드의 시판 유리 섬유 실 제품임). 패브릭을 계속하여 140 ℃의 T_g를 갖는 FR-4 에폭시 수지(미국 캘리포니아주 아나헤임 소재의 넬코 인터내셔날 코포레이션에서 4000-2 수지로 표시함)로 프리프레그화하였다. 사이징 조성물을 프리프레그화 전에 패브릭으로부터 제거하지 않았다. 두 층의 1 온스 구리 사이에 8겹의 프리프레그화된 물질을 적재하고 이들을 함께 355 ℉(약 179 ℃)의 온도, 300 psi(약 2.1 MPa)의 압력에서 150 분(총 사이클 시간)동안 적층시켰다. 구리를 포함하지 않는 적층체의 두께는 0.043 인치(약 0.11 ㎝) 내지 0.050 인치(약 0.13 ㎝)의 범위였다.

적층체(이들의 제조 원료가 된 섬유 스트랜드에 따라 AA, BB 및 CC로 표시함)를 제조한 후에 하기 표 9B에 나타낸 바와 같이 시험하였다. 시험 중에, 적층체 BB는 사이징 조성물 샘플 AA로 피복된 유리 섬유 실로부터 제조된 제 1 적층체(이하에서는 적층체 샘플 AA1으로 지칭함)와 동시에 시험하였다. 후에, 적층체 CC를 사이징 조성물 샘플 CC로 피복된 유리 섬유 실로부터 제조된 제 2 적층체(이하에서는 적층체 샘플 AA2로 지칭함)와 동시에 시험하였다.

	적층체 샘플
시험	단위	AA1*	BB*	AA2**	CC**
평균 두께	인치	0.048	0.048	0.053-0.055	0.053-0.055
땜납 부유성(Solder float)	초	409	386	235	253
땜납 침지성(Solder dip)	초	320	203	243	242
날실 방향 굴곡 강도157	kpsi	99	102	91	90
씨실 방향 굴곡 강도158	kpsi	86	81	73	72
*2개 샘플 기준**3개 샘플 기준157Per IPC-TM-650 "Flexural Strength of Laminates(At Ambient Temperature)", 12/94, Revision B.158Per IPC-TM-650 "Flexural Strength of Laminates(At Ambient Temperature)", 12/94, Revision B.

땜납 부유 시험은, 4 인치 x 4 인치(10.16 ㎝ x 10.16 ㎝)의 구리 클래드 적층체를 발포 또는 박리가 관찰될 때까지 550 ℉의 공융 납-주석 욕에서 부유시킴으로써 수행하였다. 그 다음, 첫 번째 발포 또는 박리까지의 시간을 초로 기록하였다.

땜납 침지 시험은, 적층체의 샘플을 절취하고 에칭에 의해 샘플로부터 구리를 제거하고 연마에 의해 샘플의 절단 가장자리를 평탄화시키고 샘플을 250 ℉(약 121 ℃) 및 15 psi(약 0.1 MPa)에서 가압 용기에 60 분간 샘플을 넣어 둠으로써 수행하였다. 상기 시험은 하기 표에서 가압 용기 시험으로 지칭된다. 60 분간 노출시킨 후, 샘플을 가압 용기에서 꺼내어 두드려 건조시키고 발포 또는 박리가 관찰될 때까지 550 ℉의 공융 납-주석 납땜 욕에 침지시켰다. 그런 다음, 첫 번째 발포 또는 박리까지의 시간을 초로 기록하였다.

굴곡 시험은 나타낸 IPC 표준 방법에 따라 수행하였다.

사이징 조성물 AA, BB 및 CC으로 사이징된 각각의 섬유 스트랜드로부터 제조된 적층체 AA, BB 및 CC는 인쇄 회로판용 전자 지지체로 사용하기에 허용되는특성(표 9B에 나타냄)을 가졌다.

하기의 시험들을 또한 샘플 AA, BB 및 CC에 대해 수행하고 표 9C에 나타내었다.

	샘플
시험	단위	AA	BB	CC
DSC에 의한 Tg(0/30/60 분)	℃	141/140/139	140/141/141	138/140/139
가압 용기 시험	수분 흡수율%	0.37	0.37	0.38
내수성159	무게 증가율%	0.12	0.09	0.09
DMF 내성	무게 증가율%	0.35	0.27	0.29
MeCl2내성160	무게 증가율%	0.77	0.82	0.68
구리 박리 강도161(날실/씨실)	파운드	11.8/11.0	12.1/11.1	11.2/11.4
층간 결합 강도162	파운드/인치	12.8	14.2	15.4
159Per IPC-TM-650, No. 2.6.2.1, "Water Absorption, Metal Clad Plastic Laminates", 5/86, Revision A.160Per IPC-TM-650, No. 2.3.4.3, "Chemical Resistance of Core Materials to Methylene Chloride", 5/86.161Per IPC-TM-650, No. 2.4.8, "Peel Strength: As Received, After Thermal Stress, After Process Chemicals", 1/86, Revision B.161Per IPC-TM-650, No. 2.4.40, "Inner Layer Bond Strength of Multilayer Printed Circuit Boards", 10/87.

실시예 10

표 10에 나타낸 양의 각각의 성분들을 혼합하여 본 발명에 따른 수성 사이징 조성물 샘플 DD, EE 및 FF를 제조하였다. 각 조성물에는 총 중량 기준으로 0.5 중량% 미만의 아세트산이 포함되었다.

	성분의 중량%(총 고형물 기준)
	샘플
성분	DD	EE	FF
PVP K-30163	12.3	11.7	12.3
스테판텍스 653164	25.0	23.9	25.0
TMAZ-81165	3.5	3.9	2.7
마콜 OP-10166	1.8	2.0	1.4
폴라썸 PT 160167	2.4	2.3	2.4
에머리 6717168	2.0	2.0	2.0
A-174169	3.1	2.9	3.1
A-187170	1.5	1.4	1.5
릴리즈코트-콘크 25171	5.7	5.5	5.6
마주 DF-136172	0.2	0.2	0.2
로파크 OP-96173	35.2	33.7	35.3
플렉솔 LOE174	7.3	10.5	0
플렉솔 EPO175	0	0	7.3
고형물 중량%	3.4	3.5	3.4
LOI	0.42	0.39	0.30
163뉴저지주 웨인 소재의 ISP 케미칼스에서 상업적으로 시판하는 PVP K-30 폴리비닐 피롤리돈164일리노이주 시카고 소재의 스테판 캄파니에서 상업적으로 시판하는 스테판텍스 653165뉴저지주 파시퍼니 소재의 BASF 코포레이션에서 상업적으로 시판하는TMAZ-81 솔비톨 에스테르의 에틸렌 옥사이드 유도체166마콜 OP-10 에톡실화 알킬페놀; 이 물질은 OP-10 SP가 촉매 제거를 위해 후처리를 받는 것을 제외하고 마콜 OP-10 SP와 유사하다; 마콜 OP-10은 더 이상 시판하지 않는다167오하이오주 레이크우드 소재의 어드밴스드 케미칼스 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 폴라썸(등록상표) PT 160 질화 붕소 분말168오하이오주 신시네티 소재의 코그니스 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 에머리(등록상표) 6717 부분 아미드화 폴리에틸렌 이민169뉴욕주 테리타운 소재의 CK 윗코 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 A-174 감마-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란170뉴욕주 테리타운 소재의 CK 윗코 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 A-187 감마-글리시독시프로필트리메톡시실란171테네시주 오크 리지 소재의 집 코팅즈에서 상업적으로 시판하는, 수중 약 25 중량% 질화 붕소 입자의 분산액인 오르팩 보론 니트라이드 릴리즈코트-콘크 25 질화 붕소 분산액172뉴저지주 파시퍼니 소재의 BASF 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 마주 DF-136 소포제173펜실바니아주 필라델피아 소재의 롬 앤 하스 캄파니에서 상업적으로 시판하는 로파크(등록상표) OP-96, 0.55 ㎛ 입자 분산액174코넥티컷주 댄버리 소재의 유니온 카바이드 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 플렉솔 LOE 에폭시화 아마인유175코넥티컷주 댄버리 소재의 유니온 카바이드 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 플렉솔 EPO 에폭시화 대두유

표 10의 각각의 수성 사이징 조성물을 사용하여 G-75 E-유리 섬유 스트랜드를 형성하는 유리 섬유를 피복하였다. 통상적인 꼬임 장치를 사용하여 유사한 방식으로 각각의 피복된 유리 섬유 스트랜드를 건조시키고 꼬아서 실을 제조하고 얼레에 감았다.

피복된 실을 에폭시화 아마인유를 갖지 않는 것을 제외하고 샘플 DD와 유사한 사이징 조성물로 피복된 실(이하, "비교 샘플 1")과 비교하여 샘플 DD의 실을 평가하였다. 이러한 비교에는 공기분사 직기에서 직조된 7628 스타일 패브릭의 외관을 시각적으로 검사하는 것이 포함되었다. 직조된 패브릭은 씨실로서 샘플 DD를 사용하고 날실로서 상이한 수지 상용성 사이징 조성물(날실은 PPG 인더스트리즈, 인코포레이티드의 1383 결합제로 피복된 G-75 유리 섬유 실로 지칭되는 PPG 인더스트리즈, 인코포레이티드의 시팜 섬유 유리 실 제품이었음)로 피복된 섬유를 갖는 꼬인 G-75 E-유리 섬유 스트랜드를 사용하였다. 샘플 DD로 피복된 실로 직조된 패브릭은, 비교 샘플 1로 피복된 실로 직조된 패브릭과 비교하여, 패브릭 상에 산개한 보풀들이 적게 나타났으며 직기 상의 접촉 지점에 수거된 보풀들이 적게 나타나는 것으로 관찰되었다. 직기상에서 초기에 다량의 보풀이 관찰되어 샘플 EE 또는 FF로 피복된 섬유를 혼입한 실을 사용한 패브릭은 직조하지 않았다. 이러한 상태는 과량의 보풀 형성을 방지하는데 필요한 것보다 낮은 LOI 수준의 결과인 것으로 생각된다. 본 발명에서는, 직조 중의 보풀 형성을 감소시키기 위해 상기 논의된 사이징 조성물에 대해 0.40 이상의 LOI가 필요한 것으로 예상된다.

실시예 11

샘플 AA, BB 및 CC 및 비교 샘플 2(전분/오일 사이징제로 피복된 실; 상기 실은 PPG 인더스트리즈, 인코포레이티드의 695 전분/오일 결합제로 피복된 G-75 유리 섬유 실로 지칭되는 PPG 인더스트리즈, 인코포레이티드의 시판 유리 섬유 실임)의 실을 강열 감량(LOI), 공기분사 상용성(공기 견인력) 및 마찰력과 같은 여러 물리적 성질에 대해 평가하였다. 결과는 표 11에 나타내었다.

각 샘플의 강열 감량(성형 사이징 조성물의 고형물 중량%를 유리와 건조된 성형 사이징 조성물의 총 중량으로 나눈 값)은 표 11에 나타내었다.

각각의 실을, 138 kPa(20 psi)의 기압에서, 실에 장력을 적용하는 검사선(checkline) 장력계 및 루티(Ruti) 2 ㎜ 직경의 공기 노즐을 통해 분당 274 m(300 야드)의 제어된 공급 속도로 실을 공급함으로써 공기 견인력 또는 장력에 대해 평가하였다.

샘플 및 비교 샘플 2는 또한 5 ㎝(약 2 인치) 직경의 고정 크롬 기둥이 그 사이에 설치되어 있는 한 쌍의 통상적인 장력 측정 장치를 통해 샘플을 분당 274 m(300 야드)의 속도로 잡아당겨 장력 측정 장치들 사이에서 직선 경로로부터 실을 5 ㎝ 이동시킬 때 각각의 실 샘플에 20 g의 장력을 적용함으로써 마찰력에 대해 평가하였다. 그램(g)으로 나타낸 힘의 차이를 하기 표 11에 나타내었다. 마찰력 시험은 직조 공정 중에 실이 받는 마찰력을 시뮬레이션하려는 것이다.

시험 중에, 샘플 BB와 비교 샘플 2는 첫 번째 양의 사이징 조성물 샘플 AA로 피복된 유리 섬유 실(이하에서는 샘플 AA3으로 지칭함)과 동시에 시험하고, 샘플CC는 두 번째 양의 사이징 조성물 샘플 AA로 피복된 유리 섬유 실(이하에서는 샘플 AA4로 지칭함)과 동시에 시험하였다. 샘플 AA3, AA4 및 BB는 2.8 중량%의 고형물 함량을 가졌다. 샘플 CC는 3.1 중량%의 고형물을 가졌다. 비교 샘플 2는 5.9 중량%의 고형물을 가졌다.

	샘 플
	AA3	BB	2	AA4	CC
LOI(중량%)	0.42	0.49	1.11	0.38	0.37
공기 견인력(g)	56.2	51.2	52.9	58.8	53.2
마찰력(g)	53.6	61.5	95.1	48.8	68.9

표 11로부터, 사이징 샘플 AA, BB 및 CC는 비교 샘플 2(전분/오일 결합제)에 필적할 만한 공기 견인력을 가짐을 알 수 있다. 또한, 샘플 AA, BB 및 CC에서의 더 낮은 마찰력은 비교 샘플 2에 비해 직조 중에 직기 축압기로부터 실이 보다 쉽게 제거됨을 나타낸다.

실시예 12

샘플 AA, BB 및 CC 및 비교 샘플 2의 실들을, 공기 견인력 값을 표 12에 나타낸 압력에서 얼레 샘플에 대해 측정한 것을 제외하고 상기 실시예 11과 유사한 방식으로 공기 견인력에 대해 평가하였다.

각각의 실을 또한, 영국의 SDL 인터내셔날 인코포레이티드에서 상업적으로 시판하는 셜리 모델 번호 84 041L 파손 필라멘트 검출기를 사용하여 분당 200 m 속도에서 실 1200 m당 파손된 필라멘트의 평균 수에 대해 평가하였다. 파손 필라멘트 값은 다 감긴 얼레, 227 g(0.5 파운드)의 실을 제거한 후의 동일 얼레 및4540 g(10 파운드)의 실을 제거한 후의 동일 얼레으로부터 취한 부분들로부터 기록하였다. 각각의 실은 또한 증가하는 수준의 장력 및 마모 하에서의 파손 필라멘트의 수에 대해 평가하였다(표 12에 시험 2로 나와 있음). 시험 2에서는, 실의 샘플을 얼레으로부터 200 m/분의 속도로 풀어서 지그재그 방식으로 균일 장력 제어 장치(때때로 게이트 장력 장치로 지칭됨) 상의 일련의 8개 세라믹 핀을 통해 끼우고 셜리 파손 필라멘트 검출기(상기 논의함)에 통과시켜 파손 필라멘트의 수를 계수하였다. 장력 장치 상의 핀들의 간격은 다양한 다이얼 세팅을 이용하여 변화시켜 실에 다양한 수준의 장력을 제공하였다. 상기 특정 시험은 미국 사우쓰 캐롤라이나주 소재의 스틸 헤들 캄파니(Steel Heddle Co.)에서 상업적으로 시판하는 모델 UTC-2003 장력 장치를 사용하였다. 파손 필라멘트들은 실 m당 파손 필라멘트의 수로 기록하였다.

샘플 AA, BB 및 CC 및 비교 샘플 2에 대한 상기 시험 결과들을 하기 표 12에 나타내었다. 상기 실시예 11에서 논의한 바와 유사한 방식으로, 샘플 BB 및 비교 샘플 2를 첫 번째 양의 사이징 조성물 샘플 AA로 피복된 유리 섬유 실(이하에서는 샘플 AA5으로 지칭함)과 동시에 시험하고, 다음으로 샘플 CC를 두 번째 양의 사이징 조성물 샘플 AA로 피복된 유리 섬유 실(이하에서는 샘플 AA6으로 지칭함)과 동시에 시험하였다.

	샘플
	AA5	BB	2	AA6	CC
공기 견인력(g)
15 psi	46.10	42.50	42.23	47.47	42.33
20 psi	56.20	51.20	52.94	58.84	53.18
25 psi	67.33	60.30	64.13	69.45	67.66
30 psi	77.34	70.84	75.74	75.29	77.63
35 psi	89.42	89.96	85.96	83.70	82.74
40 psi	104.97	101.21	98.48	87.23	92.18
45 psi	113.41	107.74	110.34	99.91	102.91
시험 1
다 감긴 얼레	0.170	0.882	0.032	1.735	0.066
227 g(0.5 파운드)	0.160	0.648	0.041	0.904	0.075
4540 g(10 파운드)	0.098	1.348	0.008	0.518	0.022
시험 2
세팅 2	0.683	5.017	0.119	0.372	0.011
세팅 3	0.753	4.772	0.083	0.450	0.017
세팅 4	0.713	3.753	0.147	0.367	0.017
세팅 5	1.267	4.025	0.150	0.811	0.061
세팅 6	1.608	8.383	0.322	0.286	0.044
세팅 7	4.128	6.517	0.611	0.403	0.058
세팅 8	4.472	14.800	0.978	0.406	0.128

표 12에서 볼 수 있듯이, 사이징 샘플 AA, BB 및 CC는 비교 샘플 2(전분/오일 결합제)에 필적할 만한 공기 견인력을 갖는다.

실시예 13

상이한 사이징 조성물을 갖는 실을 갖는 패브릭을 혼입한 프리프레그로부터 제조된 전기 제품용 적층체를, 그의 천공 특성, 보다 구체적으로는 (i) 적층체를 통과하는 구멍을 천공하기 위해 사용된 드릴의 드릴 팁 마모 및 (ii) 적층체를 통과하여 천공된 구멍의 위치 정확성을 평가하기 위해 시험하였다. 대조용 GG 및 샘플 HH는 앞에서 논의한 바와 같은 7638 스타일 패브릭을 혼입한 적층체이다. 대조용 GG의 패브릭은 열-세정되었으며 클라크 쉐벨에서 상업적으로 시판하는 실란 마무리처리된 패브릭으로서 7628-718로 확인되었다. 샘플 HH의 패브릭은 본원에 교지되고 표 13A에 나타낸 바와 같은 수지 상용성 사이징 조성물로 피복된 유리 섬유를 포함하는 씨실로부터 직조되었다. 상기 패브릭은 또한 날실로서 샘플 HH를 포함한 것으로 생각된다. 그러나, 날실은 PPG 인더스트리즈, 인코포레이티드의 1383 시판 유리 섬유 실 제품이었을 수도 있다. 샘플 HH로 직조된 유리 섬유는 0.35%의 강열 감량을 나타내었다.

샘플 HH에 사용된 사이징제에 대한 성분들의 중량%(총 고형물 기준)
성분	샘플 HH
RD-847A178	27.0
데스모펜 2000179	36.2
PVP K-30180	9.0
A-187181	2.1
A-174182	4.4
플루로닉 F-108183	9.0
버사미드 140184	4.4
마콜 NP-6185	5.4
폴라썸 PT 160186	0.9
릴리즈코트-콘크 25187	1.5
아세트산	<0.1
178오하이오주 콜럼버스 소재의 보던 케미칼스에서 상업적으로 시판하는 RD-847A 폴리에스테르 수지179펜실바니아주 피츠버그 소재의 바이엘 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 데스모펜 2000 폴리에틸렌 아디페이트 디올180뉴저지주 웨인 소재의 ISP 케미칼스에서 상업적으로 시판하는 PVP K-30 폴리비닐 피롤리돈181뉴욕주 테리타운 소재의 CK 윗코 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 A-187 감마-글리시독시프로필트리메톡시실란182뉴욕주 테리타운 소재의 CK 윗코 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 A-174 감마-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란183뉴저지주 파시퍼니 소재의 BASF 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 플루로닉(등록상표) F-108 폴리옥시프로필렌-폴리옥시에틸렌 공중합체184오하이오주 신시네티 소재의 코그니스 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 버사미드 140 폴리아미드185뉴저지주 파시퍼니 소재의 BASF에서 상업적으로 시판하는 마콜 NP-6 노닐페놀 계면활성제186오하이오주 레이크우드 소재의 어드밴스드 세라믹스 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 폴라썸(등록상표) PT 160 질화 붕소 분말 입자187테네시주 오크 리지 소재의 집 코팅즈에서 상업적으로 시판하는 수성 분산액 형태의 오르팩 보론 니트라이드 릴리즈코트-콘크 25

표준 FR-4 에폭시 수지(쉘 케미칼 캄파니에서 시판하는 에폰 1120-A80 수지)를 페인트붓을 사용하여 패브릭에 적용하는 것을 포함하는 수동식 꼬임에 의해 프리프레그를 제조하였다. 수지 포화된 패브릭을, 171 ℃(약 340 ℉)에서 124 초의 목적하는 겔화 시간에 이를 때까지 163 ℃(약 325 ℉)에서 3 내지 3.25 분동안배기되는 열기 오븐에서 B-단계로 즉시 "건조"시켰다. 프리프레그를 46 ㎝ x 46 ㎝(18 인치 x 18 인치) 부분으로 다듬질하고 계량하여 수지 함량을 측정하였다. 44% ± 2%의 수지 함량을 갖는 프리프레그만을 후속 적층 절차에 사용하였다.

프리프레그를 8층으로 적재하고 177 ℃(350 ℉) 및 345 N/㎝²(500 psi)에서 와바시 프레스(Wabash Press)에서 70 분간 성형하였다. 모든 적층체는 구리 호일 층이 없도록 성형되었다. 적층체들은 다양한 수준의 공기 포획량을 나타내었다. 적층 동안 보조 진공 및 온도 구배를 행하지 않은 것이 상기 조건에 기여한 것으로 생각된다.

공구 마모성 분석

드릴 팁의 마모를 평가하기 위해 첫 번째 시리즈의 시험을 수행하였다. 팁 마모도는 하기 식을 이용하여 계산되는 "드릴 팁 마모 %"로 나타내었다:

드릴 팁 마모 % = 100 x (P_i-P_f)/P_i

상기에서, P_i는 1차 절단 가장자리의 초기 폭이고, P_f는 지정된 구멍들이 천공된 후 1차 절단 가장자리의 폭이다. 도 11을 참고로 하면, 드릴(1174)의 1차 절단 가장자리(1172)의 폭(1170)은 드릴 팁의 주변 가장자리에서 측정하였다.

천공은 단일 헤드 천공기를 사용하여 수행하였다. 천공은 0.203 ㎜(0.008 인치) 두께의 알루미늄 입구 및 1.88 ㎜(0.074 인치) 두께의 종이 코어 페놀 피복된 받침을 갖는 적층체(상기 논의됨)의 3층 스택(stack) 상에서 수행하였다. 동시에 3개 적층체를 천공하는 것이 일반적으로 산업계에서 표준 관행이다. 드릴 팁 마모 %는 0.35 ㎜(0.0138 인치) 및 0.46 ㎜(0.018 인치)의 2개의 드릴 직경에 대해 측정하였다. 2개의 드릴은 모두 미국 캘리포니아주 가드니아 소재의 튤론 캄파니(Tulon Co.)에서 시판하는 시리즈 508 텅스텐 카바이드 드릴이었다. 천공 중의 칩 부하량은 각 공구에 대해 0.001로 일정하게 유지하였다. 본원에 사용된 바와 같이, "칩 부하량"이란 분당 인치로 측정된 드릴 삽입율 대 분당 회전속도(rpm)으로 측정된 스핀들 속도의 비를 의미한다. 0.35 ㎜ 드릴의 경우, 스핀들 속도는 100,000 rpm이었고, 삽입율은 100 인치(254 ㎝)/분이었다. 0.46 ㎜ 드릴의 경우, 스핀들 속도는 80,000 rpm이었고 삽입율은 80 인치(203 ㎝)/분이었다. 2.54 m(1000 인치)/분의 견인율 및 1.65 ㎜(0.065 인치) 상부 드릴 헤드 한계는 두 공구 직경 모두에 대해 일정하게 유지시켰다. 본원에 사용된 바와 같이, "드릴 헤드 한계"란 드릴 팁이 적층체의 상부 표면 위로 당겨지는 거리를 의미한다.

드릴 팁 마모 %는 도 12에 도시된 500개 구멍의 천공 패턴을 기준으로 측정되었는데, 상기 패턴은 0.635 ㎝ x 10.16 ㎝(0.25 인치 x 4 인치) 블록(구획 (1280))에 천공된 391개 구멍, 10개 x 10개 구멍 패턴(구획 (1282)) 내의 100개 구멍, 및 3개 x 3개 구멍 패턴(구획 (1284)) 내의 9개 구멍을 포함한다. 각 구획내의 구멍들은 제곱 ㎝당 62개 구멍(제곱 인치당 400개 구멍)의 구멍 밀도로 천공하였다. 상기 패턴을 총 2000개 구멍에 대해 3회 더 반복하였다. 시험 1 및 2에서의 천공은 유니라인(Uniline) 2000 단일 헤드 천공기를 사용하여 행하였고, 시험 3에서의 천공은 CNC-7 단일 헤드 천공기를 사용하여 행하였다. 상기 두 기계는 모두 미국 워싱턴주 벨레뷰 소재의 에스터라인 테크놀로지즈(Esterline Technologies)에서 시판한다.

표 13B는 상기 논의된 패턴으로 2000개 구멍을 천공한 후에 0.35 및 0.46 ㎜ 직경의 드릴에 대해 대조용 GG 및 샘플 HH에 대한 드릴의 드릴 팁 마모 %를 나타낸 것이다. 각각의 시험은 새로운 드릴 비트를 사용하여 시작하였다.

	대조용 GG	샘플 HH
시험 1(0.35 ㎜ 직경 드릴)	공구 수	3	3
	평균 드릴 팁 마모 %	28.2	22.2
시험 2(0.46 ㎜ 직경 드릴)	공구 수	20	20
	평균 드릴 팁 마모 %	34.0	24.4
시험 3(0.46 ㎜ 직경 드릴)	공구 수	10	10
	평균 드릴 팁 마모 %	30.8	29.3

표 13B에서 볼 수 있듯이, 적층체 매트릭스 수지와 상용성인 본원에 교지된 바와 같은 사이징제로 피복된 유리 섬유 필라멘트를 포함하는, 시험 1 및 2에서의 샘플 HH는, 2000개 구멍을 천공한 후에, 실란 함유 마무리처리용 사이징제로 피복되기 전에 열-세정되어야 하는 유리 섬유 필라멘트를 포함하는 대조용 GG보다 현저히 낮은 드릴 팁 마모 %를 나타내었다. 시험 3은 드릴 팁 마모 %에서 최저의 개선 만을 나타내었지만, 이것은 이 시험에 사용된 CNC-7 천공기가 낡아서 시험 1 및 2에 사용된 유니라인 2000 천공기보다 천공 시험동안 제어를 덜 했다는 사실에 기인하는 것으로 생각된다.

위치 정확성

적층체의 천공 성능을 평가하기 위해 사용되는 통상적인 측량법은 구멍의 위치 정확성이다. 이 시험은 의도한 구멍 위치로부터 실제 구멍 위치의 거리상의 일탈을 측정한다. 측정치는 드릴이 적층체 스택을 빠져 나가는 세 적층체 스택의 바닥 적층체의 하부 표면 상에서 취하는데, 그 이유는 상기 구멍 위치가 의도한 구멍 위치 또는 "원래의" 구멍 위치와 가장 많이 어긋날 것으로 예상되기 때문이다. 이 차이를 "일탈 거리(deviation distance)", 즉, 적층체 표면 상의 천공 구멍의 실제 진짜 위치에서 구멍의 의도했던 진짜 중심까지의 거리의 견지에서 평가하였다. 일탈 거리는 상기 논의한 500개 구멍 순서를 4회 반복한 후에, 즉, 각각의 공구가 총 2000개 구멍을 천공한 후에 측정하였다. 일탈 거리는 마지막으로 천공된 100개 구멍 패턴, 즉, 마지막 천공 구획(582)에 대해 측정하였다. 구멍들은 상기 논의한 유형의 튤론 캄파니의 0.46 ㎜(0.018 인치) 직경 시리즈 508 드릴을 사용하여 천공하였다. 공구 마모 시험에서 사용되었듯이, 드릴에 대한 스핀들 속도는 80,000 rpm이고 삽입율은 0.001의 칩 부하량에 대해 80 인치/분이었다. 시험은 각각의 대조용 GG 및 샘플 HH에 대해 8회 반복하였는데, 각각의 시험은 새 드릴을 사용하여 시작하였다.

표 13C는 2000개 구멍을 천공한 후에 대조용 GG 및 샘플 HH에 대한 위치 정확성 시험 결과를 나타낸 것이다.

	대조용 GG	샘플 HH
드릴 수	8	8
평균 일탈 거리(㎛)	38	28

표에서 볼 수 있듯이, 샘플 HH는 대조용 GG보다 짧은 일탈 거리를 나타내었는데, 이러한 특성은 적층체가 많은 구멍과 회로를 혼입한 전자 지지체로 사용되는 경우 특히 중요하다. 이러한 점은 상기 표 13B에 나타낸 드릴 팁 마모 %와 일치되는 것이다. 보다 구체적으로, 드릴 팁 마모 %가 낮은 적층체는 또한, 드릴 팁이 더 많은 수의 천공에 대해 더 날카로울 것이므로 짧은 일탈 거리를 나타낼 것이다.

실시예 14

실시예 14에서는, 또 다른 드릴 공구 마모 % 시험을 수행하였다. 앞에서 논의한 바와 같은 7628 스타일 패브릭을 혼입한 전기 제품용 적층체 대조용 JJ 및 샘플 AA, BB 및 KK를 드릴 공구 마모 %에 대해 시험하였다. 대조용 JJ의 패브릭은 클라크-쉐벨, 인코포레이티드에서 시판하는 7628-718 패브릭이었다. 샘플 AA, BB 및 KK의 패브릭은 실시예 9의 표 9A 및 하기 표 14A 각각에 나타낸 바와 같은 수지 상용성 사이징제로 피복된 유리 섬유를 포함하는 씨실, 및 상이한 중합체 매트릭스 물질 상용성 피복 조성물로 피복된 유리 섬유를 갖는 날실(날실은 PPG 인더스트리즈, 인코포레이티드의 1383 결합제로 피복된 G-75 유리 섬유 실로 지칭되는 PPG 인더스트리즈, 인코포레이티드의 시판 유리 섬유 실 제품이다)로부터 직조되었다.

샘플 KK에 사용된 사이징제에 대한 성분들의 중량%(총 고형물 기준)
	성분의 중량%(총 고형물 기준)
성분	샘플 KK
PVP K-30189	13.4
A-187190	1.9
A-174191	3.8
에머리 6717192	1.9
SAG 10193	0.2
릴리즈코트-콘크 25194	3.8
폴라썸 PT 160195	5.9
RD-847A196	23.0
데스모펜 2000197	31.0
플루로닉 F-108198	8.4
알카멀스 EL-719199	2.5
이코놀 NP-6200	4.2
LOI(%)	0.35
189뉴저지주 웨인 소재의 ISP 케미칼스에서 상업적으로 시판하는 PVP K-30 폴리비닐 피롤리돈190뉴욕주 테리타운 소재의 CK 윗코 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 A-187 감마-글리시독시프로필트리메톡시실란191뉴욕주 테리타운 소재의 CK 윗코 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 A-174 감마-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란192오하이오주 신시네티 소재의 코그니스 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 에머리(등록상표) 6717 부분 아미드화 폴리에틸렌 이민193코넥티컷주 그린위치 소재의 CK 윗코 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 SAG 10 소포제194테네시주 오크 리지 소재의 집 코팅즈에서 상업적으로 시판하는 오르팩 보론 니트라이드 릴리즈코트-콘크 25 질화 붕소 분산액195오하이오주 레이크우드 소재의 어드밴스드 케미칼스 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 폴라썸(등록상표) PT 160 질화 붕소 분말196오하이오주 콜럼버스 소재의 보던 케미칼스에서 상업적으로 시판하는 RD-847A 폴리에스테르 수지197펜실바니아주 피츠버그 소재의 바이엘 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 데스모펜 2000 폴리에틸렌 아디페이트 디올198뉴저지주 파시퍼니 소재의 BASF 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 플루로닉(등록상표) F-108 폴리옥시프로필렌-폴리옥시에틸렌 공중합체199론-폴렌크에서 상업적으로 시판하는 알카멀스 EL-719 폴리옥시에틸화 식물성 오일200미국 뉴저지주 파시퍼니 소재의 BASF 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 이코놀 NP-6 알콕실화 노닐 페놀

패브릭을 계속하여 140 ℃의 T_g를 갖는 FR-4 에폭시 수지(미국 캘리포니아주아나헤임 소재의 넬코 인터내셔날 코포레이션에서 4000-2 수지로 표시함)로 프리프레그로 성형시켰다. 사이징 조성물을 프리프레그화 전에 패브릭으로부터 제거하지 않았다. 8겹의 프리프레그 물질과 4층의 1 온스 구리(하기에 나타낸 바와 같음)를 적재하고 이들을 함께 355 ℉(약 179 ℃)의 온도, 300 psi(약 2.1 MPa)의 압력에서 150 분(총 사이클 시간)동안 적층시켜 적층체를 제조하였다. 구리를 갖는 적층체의 두께는 0.052 인치(약 0.132 ㎝) 내지 0.065 인치(약 0.165 ㎝)의 범위였다. 적층체를 형성하는데 있어, 8개의 프리프레그를 다음의 배열로 구리 층과 함께 적재하였다: 1개의 1 oz/ft²광택성 구리 층; 3개의 프리프레그 층; 1개의 1 oz/ft²RTF(역처리된 호일) 구리 층; 2개의 프리프레그 층; 1개의 1 oz/ft²RTF 구리 층; 3개의 프리프레그 층; 1개의 1 oz/ft²광택성 구리 층. 마무리처리된 적층체는 40.6 ㎝ x 50.8 ㎝(16 인치 x 20 인치)로 다듬질하였다.

천공은 유니라인 2000 단일 헤드 천공기를 사용하여 수행하였다. 천공은 0.010 인치(0.254 ㎜) 두께의 알루미늄 입구 및 0.1 인치(2.54 ㎜) 알루미늄 클래드 입자판 받침을 갖는 적층체(상기 논의됨)의 3층 스택 상에서 수행하였다. 드릴 공구 마모 %는 미국 캘리포니아주 가데니아 소재의 튤론 캄파니에서 시판하는 0.34 ㎜(0.0135 인치)의 공구 직경을 갖는 시리즈 80 텅스텐 카바이드 드릴에 대해 측정하였다. 천공 중의 칩 부하량은 95,000 rpm의 스핀들 속도 및 95 인(241 ㎝)/분의 삽입율하에 0.001로 일정하게 유지하였다. 드릴 견인율은 90 인치(2.29 m)/분이었고 상부 드릴 헤드 한계는 0.059 인치(1.5 ㎜)이었다.

드릴 팁 마모 %는 1500 및 2500개의 구멍이 천공된 패턴을 기준으로 시험하였다. 각 구획내의 구멍들은 제곱 ㎝당 28개 구멍(제곱 인치당 약 178개 구멍)의 구멍 밀도로 천공하였다.

표 14B는 1500개 및 2500개의 구멍을 천공한 후에 대조용 JJ 및 샘플 AA, BB 및 KK의 드릴 팁 마모 %를 나타낸 것이다. 구멍들의 각 세트는 새로운 드릴 비트를 사용하여 개시하였으며, 적층체의 각각의 스택은 1500개 구멍 그룹 10 그룹 및 2500개 구멍 그룹 10 그룹을 가졌다. 각 패브릭 유형의 적층체들의 3개 스택을 천공하여 30개 드릴에 대한 드릴 팁 마모 %를 각 샘플에 대해 측정하였다.

	드릴 팁 마모 %
	샘플 AA	샘플 BB	샘플 KK	대조용 JJ
1500개 구멍	21.5	19.5	19.8	24.9
2000개 구멍	28.0	24.3	25.3	28.3

표 14B에서 볼 수 있듯이, 적층체 매트릭스 수지와 상용성인 본원에 교지된 바와 같은 사이징제로 피복된 유리 섬유 필라멘트를 포함하는, 샘플 AA, BB 및 KK는, 1500개 구멍을 천공한 후에, 실란 함유 마무리처리용 사이징제로 피복되기 전에 열-세정되어야 하는 유리 섬유 필라멘트를 포함하는 대조용 JJ보다 현저히 낮은 드릴 팁 마모 %를 나타내었다. 2500개 구멍 천공 후에, 샘플 AA, BB 및 KK의 드릴 공구 마모 %의 양은 여전히 대조용 JJ보다 작았지만, 현저하지는 않았다. 이것은 공구 마모의 대부분이 그룹으로 천공된 마지막 구멍들보다는 오히려 초기 구멍 천공 중에 일어날 것으로 예상된다.

상기 내용을 근거로, 본 발명을 제한하려는 것은 아니지만, 본원에 교지된바와 같은 중합체성 매트릭스 상용성 사이징제로 피복된 유리 섬유 패브릭으로 제조된 프리프레그는, 0.46 ㎜(약 0.018 인치) 직경의 텅스텐 카바이드 드릴을 사용하여 400개 구멍/in²의 구멍 밀도 및 0.001의 칩 부하량에서, 각각 8개의 프리프레그를 포함하는 세 적층체의 스택을 통해 2000개의 구멍을 천공한 후에 측정할 때, 32% 이하, 보다 바람직하게는 30% 이하, 가장 바람직하게는 25% 이하의 천공 팁 마모 %를 갖는 것이 바람직하다.

또한, 상기 내용을 근거로, 본 발명을 제한하려는 것은 아니지만, 본원에 교지된 바와 같은 중합체성 매트릭스 상용성 사이징제로 피복된 유리 섬유 패브릭으로 제조된 프리프레그는, 0.46 ㎜(약 0.018 인치) 직경의 텅스텐 카바이드 드릴을 사용하여 400개 구멍/in²의 구멍 밀도 및 0.001의 칩 부하량에서, 각각 8개의 프리프레그를 포함하는 세 적층체의 스택을 통해 2000개의 구멍을 천공한 후에 측정할 때, 36 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 33 ㎛ 이하, 가장 바람직하게는 31 ㎛ 이하의 이탈 거리를 갖는 것이 바람직하다.

어떤 특정 이론에 결부되길 의도하는 것은 아니지만, 본원에 개시된 유리 섬유 피복 조성물 중에 고형 윤활제의 존재, 및 한 특정 태양에서, 질화 붕소의 존재는 본 발명의 적층체들의 개선된 천공 특성에 기여하는 것으로 생각된다. 보다 특히, 고형 윤활제는 드릴 마모의 감소 및 천공된 구멍의 위치 정확성의 개선에 기여한다.

본원에 교지된 바와 같은 수지 상용성 사이징제로 피복된 유리 섬유로 제조된 적층체에서의 개선된 천공 특성은 여러 이점을 제공한다. 첫째로, 보다 긴 드릴 수명은 드릴을 다시 갈거나 폐기하기 전에 드릴 비트가 더 많은 구멍을 천공할 수 있음을 의미한다. 또한, 본 발명의 적층체를 통과하여 천공된 구멍의 위치 정확성이 통상적인 적층체의 상기 값보다 크기 때문에, 통상적인 적층체의 세 적층체 스택에서 달성되는 것과 동일한 정확성으로 한번에 천공하는데 3개보다 많은 적층체를 적재할 수 있는 것으로 예상된다. 이러한 이점들은 모두 보다 비용 효과적인 천공 공정을 제공한다. 더욱이, 적층체에 천공된 구멍들의 위치 정확성이 개선되므로 적층체를 혼입한 전자 지지체의 질이 개선된다.

실시예 15

하기 표 15의 샘플은 본 발명의 또 다른 태양을 나타낸다. 피복 샘플 LL을 제조하였지만 시험하지 않았다. 피복 샘플 MM 내지 QQ는 제조하지 않았다.

	성분의 중량%(총 고형물 기준)
	샘플
성분	LL	MM	NN	OO	PP	QQ
폴리옥스 WSR 301201	0.56	0.55	0.61	0.43	0.47	0.34
A-174202	3.68	4.31	4.74	3.32	3.68	2.61
A-187203	1.74	2.08	2.29	1.60	1.78	1.26
다이나콜 Si 100204	26.60	26.58	-	20.46	-	16.08
서멀 EN 668205	3.33	-	-	-	-	-
데스모펜 2000206	40.58	39.93	43.92	30.75	34.14	24.15
신페로닉 F-108207	9.98	-	-	-	-	-
폴라썸 PT 160208	5.46	5.45	-	-	6.60	6.00
유레더 140209	4.43	-	-	-	-	-
플루로닉 F-108210	-	9.83	10.81	7.56	8.40	5.94
마콜 NP-6211	-	3.28	3.60	2.52	2.80	1.98
버사미드 140212	-	4.36	4.80	3.36	3.73	2.64
릴리즈코트-콘크 25213	3.64	3.63	-	-	4.00	4.00
로파크 OP-96214	-	-	29.23	30.00	35.00	35.00
피복제 중 고형물 %	5.4	5.6	5.1	7.3	6.5	9.3
201코넥티컷주 댄버리 소재의 유니온 카바이드 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 폴리옥스 WSR 301 폴리(에틸렌 옥사이드)202뉴욕주 테리타운 소재의 CK 윗코 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 A-174 감마-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란203뉴욕주 테리타운 소재의 CK 윗코 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 A-187 감마-글리시독시프로필트리메톡시실란204스웨덴의 에카 케미칼스 에이비에서 상업적으로 시판하는 다이나콜 Si 100 송진205베네룩스의 콘 베아에서 상업적으로 시판하는 서멀 EN 668 에톡실화 노닐페놀206펜실바니아주 피츠버그 소재의 바이엘 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 데스모펜 2000 폴리에틸렌 아디페이트 디올207플루로닉 F-108의 유럽 대응물인 신페로닉 F-108 폴리옥시프로필렌-폴리옥시에틸렌 공중합체208오하이오주 레이크우드 소재의 어드밴스드 케미칼스 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 폴라썸 PT 160 질화 붕소 분말209벨기에의 시바 가이기에서 상업적으로 시판하는 폴리아미드 수지인 유레더 140210뉴저지주 파시퍼니 소재의 BASF 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 플루로닉 F-108 폴리옥시프로필렌-폴리옥시에틸렌 공중합체211뉴저지주 파시퍼니 소재의 BASF에서 상업적으로 시판하는 마콜 NP-6 노닐페놀 계면활성제212오하이오주 신시네티 소재의 코그니스 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 버사미드 140 폴리아미드213테네시주 오크 리지 소재의 집 코팅즈에서 상업적으로 시판하는 오르팩 보론 니트라이드 릴리즈코트-콘크 25 질화 붕소 분산액214펜실바니아주 필라델피아 소재의 롬 앤 하스 캄파니에서 상업적으로 시판하는 로파크 OP-96, 0.55 ㎛ 입자 분산액

실시예 16

적층 중에 구리를 사용하지 않은 것을 제외하고 실시예 9에 기술된 물질로부터 및 실시예 9에 기술된 바와 같은 공정에 의해 클래딩되지 않은 적층체를 제조하였다. 이어서, 클래딩되지 않은 적층체 각각을 52개의 1 인치 x 1/2 인치(약 2.54 ㎝ x 약 1.27 ㎝) 직사각형 조각으로 절단하였다. 상기 조각들의 대략 절반을 날실 방향에 평행하게 절단하고 나머지 절반을 씨실 방향에 평행하게 절단하였다. 그 다음, 각각의 적층체로부터 26개의 직사각형 조각(날실 방향에 평행한 13개 절취물 및 씨실 방향에 평행한 13개 절취물)을 물과 함께 환류 장치에 넣고 물을 비등시켰다. 물은 24 시간동안 비등시켰다. 24 시간후에, 조각을 물에서 꺼내어 수건으로 건조시켰다. 각각의 적층체로부터 남은 26개 조각들은 끓이지 않았다. 시험용 적층체를 제조하기 위해 실시예 9에서 전술한 바와 동일한 방식으로 통상적인 열-세정 및 마무리처리된 패브릭을 사용하여 제조된 클래딩되지 않은 대조용 적층체도 또한 제조하고 상기 절차에 따라 시험하였다.

이어서, 비등시킨 조각과 비등시키지 않은 조각 둘 다의 쇼트 빔 전단 강도를 ASTM D 2344-84에 따라 측정하였다. 시험 결과는 하기 표 16에 나타내었는데, 여기서 클래딩되지 않은 샘플 AA, BB 및 CC는 각각 사이징 조성물 AA, BB 및 CC로 사이징된 섬유를 갖는 패브릭을 사용하여 제조된 적층체(실시예 9에서 기술함)에 상응한다. 상기에서 논의한 바와 같이, 대조용 샘플은 통상적인 열-세정 및 마무리처리된 패브릭을 사용하여 제조하였다. 시험 적층체(클래딩되지 않은샘플 AA, BB 및 CC)의 두께는 0.050 인치(약 0.127 ㎝) 내지 0.063 인치(약 0.160 ㎝)의 범위였다. 시험 중 스팬 길이 대 샘플 두께의 비는 5였다.

시험	단위	AA	BB	CC	대조용
쇼트 빔 전단 강도(비등시키지 않음, 날실 방향)	spi(MPa)	7787(54)	8477(56)	7769(54)	7382(51)
샘플 두께(N = 13)	인치(㎝)	0.060(0.152)	0.050(0.127)	0.056(0.142)	0.055(0.140)
쇼트 빔 전단 강도(비등시키지 않음, 씨실 방향)	spi(MPa)	6626(46)	7594(52)	7118(49)	5506(38)
샘플 두께(N = 13)	인치(㎝)	0.061(0.155)	0.050(0.127)	0.060(0.152)	0.055(0.140)
쇼트 빔 전단 강도(24시간 비등, 날실 방향)	spi(MPa)	5695(39)	6522(45)	5081(35)	4929(34)
샘플 두께(N = 13)	인치(㎝)	0.061(0.155)	0.051(0.130)	0.057(0.145)	0.057(0.145)
쇼트 빔 전단 강도(24시간 비등, 씨실 방향)	spi(MPa)	5266(36)	5832(40)	5179(36)	4116(28)
샘플 두께(N = 13)	인치(㎝)	0.063(0.160)	0.051(0.130)	0.062(0.157)	0.056(0.142)

시험 적층체(클래딩되지 않은 샘플 AA, BB, CC)의 쇼트 빔 전단 강도는 날실 방향 및 씨실 방향 모두에서, 물을 비등시키기 전과 후 모두에서, 상기 시험에서 대조용 샘플보다 더 높은 것으로 관찰되었다.

실시예 17

실시예 9의 표 9A에 나타낸 사이징 조성물 CC로 사이징된 E-유리 섬유 스트랜드로부터 제조된 씨실 및 PPG 인더스트리즈, 인코포레이티드의 1383 시판 유리 섬유 실 제품으로부터 제조된 날실을 공기분사 방적으로 직조하였다. 패브릭을 이어서 프리프레그화시키고 적층시켜 실시예 9에서 전술한 바와 같은 구리 클래드 적층체를 제조하였다.

구리 클래드 적층체 CC(실시예 9에서 전술한 바와 같음)를 연속하여 금속 이동 성능을 시험하기 위한 다수의 시험 패턴을 갖는 시험판으로 가공하였다(즉, 천공, 평판화 및 패턴화). 보다 특히, 각각의 판은 도 13에 도시된 바와 같은 7개의 유사한 회로 패턴(1310)의 세 세트를 포함하였다. 한 세트의 패턴을 판의 X-축을 따라 배향시키고, 또 다른 세트의 패턴은 판의 Y-축을 EK라 배향시키고, 세 번째 세트의 패턴은 판을 교차하여 45°각을 따라 배향시켰다. 각각의 회로 패턴(1310)은 50 줄의 5개 천공 구멍(1312)(이 구멍은 각각 13.5 밀의 직경을 갖는다), 및 인접한 줄에 있는 구멍들 사이에 40 내지 54.7 밀 범위의 중심-대-중심 각격을 포함하였다. 이들 구멍을 천공하는데 있어, 2개의 판을 함께 적재하여 둘 다 단일 천공 공정으로 천공될 수 있게 하였다. 각각의 패턴에서 구멍들의 교번하는 줄을 도 13에 나타낸 바와 같이 판의 첫 번째 이동 표면을 따라 버스 바(1314)와 바디(1316)에 의해 상호연결시켰다. 와이어 바디를 전원에 연결시키기 위해 각각의 버스 바에 용접하였다. 각각의 회로는 또한 하나의 회로가 고장날 경우, 나머지 회로에 대한 전력 공급이 유지되도록 하기 위해 1 ㏀의 표면 저항기(1322)를 포함하였다. 각각의 판을 76.7 ℃(170 ℉)의 탈이온수에 10 분간 침지시켜 임의의 납땜 플럭스 잔사를 제거하고 건조시켰다. 이어서, 판을 85 ℃(185 ℉) 및 85% 상대 습도의 챔버에 넣고 13.5 V의 DC 전류를 연속적으로 패턴을 가로질러 걸어주었다. 200 시간마다 챔버를 정지시키고 챔버 도어를 개방하여 패턴이 주위 실험실 온도에 안정화되도록 하고 각각의 패턴에 대한 절연 저항을 측정하였다.

2개의 샘플 CC 판 및 2개의 대조용 판을 준비하였다. 대조용 판은 통상적인 열-세정리처리된 패브릭을 사용한 것을 제외하고 샘플 CC 판과 동일한 방식으로 제조하였다. 각각의 판은 샘플 CC 판 및 대조용 판 둘 다에 대해 시험된 총 42개 회로에 대해 21개의 회로 패턴(즉, 7개 회로 패턴의 3 세트)을 포함하였다. 200 시간, 400 시간 및 1000 시간 후의 결과를 하기 표 17에 나타내었는데, 여기서 도표화된 값은 고유 저항을 갖는 패턴의 수이다.

절연 저항	샘플 CC	대조용
Ω	200 시간	400 시간	1000 시간	400 시간
쇼트	0	1	7	42
105	1	4	2	0
106	1	1	1	0
107	0	2	0	0
108	1	0	1	0
109	3	2	1	0
≥1010	36	32	30	0

샘플 CC의 판은 200 시간 노출 후에 대조용 판보다 훨씬 짧은 저항을 나타내었다. 400 시간 노출시킨 후, 모든 대조용 판의 패턴은 실패하였다. 상기 시험 샘플에 있어서, "쇼트"는 10⁵Ω 미만의 절연 저항 값을 말한다.

실시예 18

표 18A에 나타낸 양의 각각의 성분들을 혼합하여 본 발명에 따른 수성 수지 상용성 1차 사이징 샘플 RR을 제조하였다. 조성물에는 총 중량 기준으로 1 중량% 미만의 아세트산이 포함되었다. 샘플 RR을 G-75 E-유리 섬유 스트랜드를형성하는 유리 섬유에 도포하였다. 피복된 유리 섬유 스트랜드를 꼬아서 연사를 제조하고 통상적인 꼬임 장치를 사용하여 유사한 방식으로 얼레에 감았다. 피복된 실은 0.35%의 LOI를 나타내었다.

샘플 RR 사이징제에 대한 성분의 중량%(총 고형물 기준)
성 분	샘플 RR
RD-847A215	27.0
데스모펜 2000216	36.2
PVP K-30217	9.0
A-187218	2.1
A-174219	4.4
플루로닉 F-108220	9.0
버사미드 140221	4.4
마콜 NP-6222	5.4
폴라썸 PT 160223	0.9
릴리즈코트-콘크 25224	1.5
아세트산	<0.1
215오하이오주 콜럼버스 소재의 보던 케미칼스에서 상업적으로 시판하는 RD-847A 폴리에스테르 수지216펜실바니아주 피츠버그 소재의 바이엘 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 데스모펜 2000 폴리에틸렌 아디페이트 디올217뉴저지주 웨인 소재의 ISP 케미칼스에서 상업적으로 시판하는 PVP K-30 폴리비닐 피롤리돈218뉴욕주 테리타운 소재의 CK 윗코 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 A-187 감마-글리시독시프로필트리메톡시실란219뉴욕주 테리타운 소재의 CK 윗코 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 A-174 감마-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란220뉴저지주 파시퍼니 소재의 BASF 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 플루로닉(등록상표) F-108 폴리옥시프로필렌-폴리옥시에틸렌 공중합체221제네랄 밀스 케미칼스, 인코포레이티드에서 상업적으로 시판하는 버사미드 140 폴리아미드222뉴저지주 파시퍼니 소재의 BASF에서 상업적으로 시판하는 마콜 NP-6 노닐페놀 계면활성제223오하이오주 레이크우드 소재의 어드밴스드 케미칼스 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 폴라썸(등록상표) PT 160 질화 붕소 분말 입자224테네시주 오크 리지 소재의 집 코팅즈에서 상업적으로 시판하는 오르팩 보론 니트라이드 릴리즈코트-콘크 25

표 18B에 나타낸 양의 각각의 성분들을 혼합하여 본 발명에 따른 수성 수지상용성 1차 사이징 샘플 SS를 제조하였다. 샘플 SS를 G-75 E-유리 섬유 스트랜드를 형성하는 유리 섬유에 도포하고 스트랜드를 꼬지 않았다. 피복된 꼬이지 않은 실은 0.7%의 LOI를 나타내었다.

100 갤런의 샘플 SS 사이징제 당 성분의 파운드
성 분	샘플 SS
마펙(MAPEG) 600 DOT225	9.24
앨러브라스핀(ALUBRASPIN) 226226	1.9
A-174227	10.9
A-187228	5.45
A-1100229	2.41
에폰 880230	91.1
플루로닉 F-108231	9.11
알카멀스 EL-719232	9.11
마콜 OP-10-SP233	4.57
에피레즈 3522234	20.9
아세트산	2.6
225BASF 코포레이션에서 시판하는 에톡실화 디-탈레이트226뉴저지주 파시퍼니 소재의 BASF 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 앨러브라스핀 226 부분 아미드화 폴리에틸렌 이민227뉴욕주 테리타운 소재의 CK 윗코 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 A-174 감마-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란228뉴욕주 테리타운 소재의 CK 윗코 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 A-187 감마-글리시독시프로필트리메톡시실란229뉴욕주 테리타운 소재의 CK 윗코 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 A-1100 아미노-작용성 유기 실란 커플링제230텍사스주 휴스턴 소재의 쉘 케미칼 캄파니에서 상업적으로 시판하는 에폰(등록상표) 880 에폭시 수지 231뉴저지주 파시퍼니 소재의 BASF 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 플루로닉(등록상표) F-108 폴리옥시프로필렌-폴리옥시에틸렌 공중합체232론-폴렌크에서 상업적으로 시판하는 알카멀스 EL-719 폴리옥시에틸화 식물성 오일233뉴저지주 파시퍼니 소재의 BASF 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 마콜 OP-10-SP 에톡실화 알킬페놀234텍사스주 휴스턴 소재의 쉘 케미칼 캄파니에서 시판하는 고형 비스-페놀 A 글리시딜 에테르 에폭시 수지의 분산액

샘플 RR 및 SS로 사이징된 실을 날실 및 씨실(또는 위사)로 사용하여 7628스타일 패브릭으로 직조하였다. PPG 695 사이징제로 피복된 섬유를 갖는 상업적으로 시판하는 G-75 E-유리 연사이며 미국 펜실바니아주 피츠버그 소재의 PPG 인더스트리즈, 인코포레이티드에서 시판하는 대조용 실(이하에서 "대조 샘플")을 또한 7628 스타일 패브릭으로 직조하였다. 사이징된 대조용 날실 및 씨실은 1%의 LOI를 나타내었다. 직조 전에, 날실을 폴리비닐 알콜 조성물로 슬래싱처리하여 날실의 LOI가 약 2 내지 약 2.5%로 증가하였다. 생산된 패브릭은 1.6 내지 1.9% 범위의 LOI를 나타내었다.

각각의 패브릭을 ASTM D 737 직물 패브릭의 공기 투과도에 대한 표준 시험 방법에 입증된 시험 절차에 따라 공기 투과도에 대해 시험하였다. 직조된 패브릭에 대한 평균 공기 투과도를 하기 표 18 C에 나타내었다.

	공기 투과도(표준 ft3/분/ft2)
대조 샘플	41
샘플 RR	2.8
샘플 SS	1.6

표 18C에서 볼 수 있듯이, 샘플 A 및 B를 혼입한 직조된 패브릭에 대한 공기 투과도는 대조 샘플로 직조된 패브릭보다 현저히 낮다.

실시예 19

표 19는 이어서 패브릭으로 직조되는 유리 섬유에 도포되는 추가의 비제한적 사이징 배합물을 포함한다. 각 조성물에는 1 중량% 미만의 아세트산이 포함되었다.

성분의 중량%(총 고형물 기준)
성분	샘플 TT	샘플 UU	샘플 XX	샘플 YY
PVP K-30235	13.7	13.5	15.3	14.7
스테판텍스 653236	27.9		13.6
A-187237	1.7	1.9	1.9	1.8
A-174238	3.4	3.8	3.8	3.7
에머리6717239	2.3	1.9	2.5	2.4
마콜 OP-10240	1.5		1.7	1.6
TMAZ-81241	3.0		3.4	3.3
마주 DF-136242	0.2		0.3	0.2
로파크 OP-96243	39.3		43.9	42.3
릴리즈코트-콘크 25244	4.2	6.4
폴라썸 PT 160245	2.7	2.6
SAG 10246		0.2
235뉴저지주 웨인 소재의 ISP 케미칼스에서 상업적으로 시판하는 PVP K-30 폴리비닐 피롤리돈236뉴저지주 메이우드 소재의 스테판 캄파니에서 상업적으로 시판하는 스테판텍스 653237뉴욕주 테리타운 소재의 CK 윗코 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 A-187 감마-글리시독시프로필트리메톡시실란238뉴욕주 테리타운 소재의 CK 윗코 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 A-174 감마-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란239오하이오주 신시네티 소재의 코그니스 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 에머리(등록상표) 6717 부분 아미드화 폴리에틸렌 이민240마콜 OP-10 에톡실화 알킬페놀; 이 물질은 OP-10 SP가 촉매 제거를 위해 후처리를 받는 것을 제외하고 마콜 OP-10 SP와 유사하다; 마콜 OP-10은 더 이상 시판하지 않는다241뉴저지주 파시퍼니 소재의 BASF 코포레이션에서 상업적으로 시판하는TMAZ-81 솔비톨 에스테르의 에틸렌 옥사이드 유도체242뉴저지주 파시퍼니 소재의 BASF 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 마주 DF-136 소포제243펜실바니아주 필라델피아 소재의 롬 앤 하스 캄파니에서 상업적으로 시판하는 로파크(등록상표) OP-96, 0.55 ㎛ 입자 분산액244테네시주 오크 리지 소재의 집 코팅즈에서 상업적으로 시판하는 오르팩 보론 니트라이드 릴리즈코트-콘크 25 질화 붕소 분산액245오하이오주 레이크우드 소재의 어드밴스드 케미칼스 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 폴라썸(등록상표) PT 160 질화 붕소 분말246코넥티컷주 그린위치 소재의 CK 윗코 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 SAG 10 소포제

성분의 중량%(총 고형물 기준)
성분	샘플 TT	샘플 UU	샘플 XX	샘플 YY
RD-847A247		23.2
데스모펜 2000248		31.2
플루로닉 F-108249		8.5
알카멀스 EL-719250		3.4
이코놀 NP-6251		3.4
플렉솔 EPO252			13.6	30.0
247오하이오주 콜럼버스 소재의 보던 케미칼스에서 상업적으로 시판하는 RD-847A 폴리에스테르 수지248펜실바니아주 피츠버그 소재의 바이엘 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 데스모펜 2000 폴리에틸렌 아디페이트 디올249뉴저지주 파시퍼니 소재의 BASF 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 플루로닉(등록상표) F-108 폴리옥시프로필렌-폴리옥시에틸렌 공중합체250론-폴렌크에서 상업적으로 시판하는 알카멀스 EL-719 폴리옥시에틸화 식물성 오일251미국 뉴저지주 파시퍼니 소재의 BASF 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 이코놀 NP-6 알콕실화 노닐 페놀252코넥티컷주 댄버리 소재의 유니온 카바이드 코포레이션에서 상업적으로 시판하는 플렉솔 EPO 에폭시화 대두유

전술한 설명으로부터, 본 발명은 우수한 열 안정성, 높은 습도, 반응성 산 및 알칼리의 존재하에서의 낮은 부식성 및 반응성, 및 다양한 중합체 매트릭스 물질과의 상용성을 제공하는 내마모성 피복을 갖는 유리 섬유 스트랜드를 제공함을 알 수 있다. 이들 스트랜드는 꼬이거나 분쇄되어, 로빙, 분쇄 매트 또는 연속 스트랜드 매트로 성형되거나, 또는 인쇄 회로판과 같은 복합체용 강화재와 같이 매우 다양한 용도로 사용하기 위한 패브릭으로 직조되거나 편직될 수 있다.

당해분야에 숙련된 자라면 본 발명의 광의의 개념으로부터 벗어나지 않고 전술한 태양들을 변화시킬 수 있음을 인지할 것이다. 그러므로, 본 발명은 개시된 특정 태양으로 한정되지 않고, 첨부된 특허청구의 범위로 한정된 바와 같은 본 발명의 진의 및 범위 내에서 변형될 수 있음을 이해해야 한다.

Claims (57)

1. (a) 매트릭스 물질; 및

   (b) 다수의 섬유를 포함하는 하나 이상의 스트랜드를 포함하는 하나 이상의 탈지되지 않은 패브릭(상기 패브릭의 적어도 일부분은 전자 지지체에 적합한 강화 적층체 중의 매트릭스 물질과 상용성인 피복제를 갖는다)을 포함하는, 전자 지지체에 적합한 강화 적층체.
2. 제 1 항에 있어서, 상용성 피복제가 다수의 입자를 포함하는 강화 적층체.
3. 제 2 항에 있어서, 입자가 중합체성 무기 물질, 비-중합체성 무기 물질, 중합체성 유기 물질, 비-중합체성 유기 물질, 복합체 물질 및 이들 중 임의의 혼합물로부터 선택된 물질로부터 형성되는 강화 적층체.
4. 제 3 항에 있어서, 중합체성 무기 물질이 폴리포스파젠(polyphosphazene), 폴리실란, 폴리실록산, 폴리게레만(polygeremane), 중합체성 황, 중합체성 셀레늄, 실리콘 및 이들 중 임의의 혼합물로부터 선택되는 강화 적층체.
5. 제 3 항에 있어서, 비-중합체성 무기 물질이 흑연, 금속, 산화물, 탄화물, 질화물, 붕화물, 황화물, 규산염, 탄산염, 황산염, 수산화물 및 이들 중 임의의 혼합물로부터 선택되는 강화 적층체.
6. 제 3 항에 있어서, 중합체성 유기 물질이 열경화성 물질, 열가소성 물질 및 그의 혼합물로부터 선택되는 강화 적층체.
7. 제 6 항에 있어서, 중합체성 유기 물질이 열경화성 폴리에스테르, 비닐 에스테르, 에폭시 물질, 페놀 화합물, 아미노플라스트, 열경화성 폴리우레탄 및 이들 중 임의의 혼합물로부터 선택된 열경화성 물질인 강화 적층체.
8. 제 6 항에 있어서, 중합체성 유기 물질이 열가소성 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리올레핀, 아크릴계 중합체, 폴리아미드, 열가소성 폴리우레탄, 비닐 중합체 및 이들 중 임의의 혼합물로부터 선택된 열가소성 물질인 강화 적층체.
9. 제 3 항에 있어서, 복합체 물질이 입자 표면 아래의 내부 부분들의 경도와 상이한 입자 표면에서의 경도를 갖는 입자들로부터 선택되는 강화 적층체.
10. 제 9 항에 있어서, 복합체 물질이 하나 이상의 제 2의 물질로 피복되거나 클래딩(cladding)되거나 캡슐화된 제 1 물질로부터 형성된 입자들 중에서 선택되는 강화 적층체.
11. 제 9 항에 있어서, 복합체 물질이 상이한 형태의 제 1 물질로 피복되거나 클래딩되거나 캡슐화된 제 1 물질로부터 형성된 입자들 중에서 선택되는 강화 적층체.
12. 제 2 항에 있어서, 입자가 300 K의 온도에서 1 W/m·K 이상의 열 전도도를 갖는 강화 적층체.
13. 제 2 항에 있어서, 입자가 하나 이상의 스트랜드 중의 임의 유리 섬유의 모스 경도(Mohs' hardness) 값을 초과하지 않는 모스 경도 값을 갖는 강화 적층체.
14. 제 2 항에 있어서, 입자가 스트랜드를 웨트 아웃(wet out)시키기에 충분한 평균 입자 크기를 갖는 강화 적층체.
15. 제 2 항에 있어서, 입자가 레이저 산란 기술에 따라 측정하여 0.1 내지 5 ㎛ 범위의 평균 입자 크기를 갖는 강화 적층체.
16. 제 2 항에 있어서, 상용성 피복제가 다수의 입자들과 상이한 하나 이상의 윤활 물질을 추가로 포함하는 강화 적층체.
17. 제 2 항에 있어서, 상용성 피복제가 하나 이상의 필름-형성 물질을 추가로 포함하는 강화 적층체.
18. 제 1 항에 있어서, 상용성 피복제가 0.1 내지 1.6 범위의 강열 감량(loss onignition), 및 ASTM D 737에 따라 측정할 때 10 표준 ft³/분/ft²이하의 공기 투과도를 갖는 강화 적층체.
19. 제 2 항에 있어서, 수지 상용성 피복제가 수지 반응성 희석제를 추가로 포함하는 강화 적층체.
20. 제 19 항에 있어서, 수지 반응성 희석제가 에폭시 수지 시스템과 반응할 수 있고 아민기, 알콜기, 무수물기, 산기 및 에폭시기로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상의 작용기를 포함하는 윤활제인 패브릭.
21. (a) 다수의 섬유를 포함하고 하나 이상의 씨실의 적어도 일부분 위에 제 1 수지 상용성 피복제를 갖는 하나 이상의 씨실과, 다수의 섬유를 포함하고 하나 이상의 날실의 적어도 일부분 위에 제 2 수지 상용성 피복제를 갖는 하나 이상의 날실을 직조하여 전자 지지체를 강화시키기에 적합한 패브릭을 수득하는 단계;

    (b) 패브릭의 적어도 일부분을 매트릭스 물질 수지로 적어도 부분적으로 피복하는 단계;

    (c) 적어도 부분적으로 피복된 패브릭을 적어도 부분적으로 경화시켜 프리프레그(prepreg) 층을 형성하는 단계; 및

    (d) 둘 이상의 프리프레그 층을 함께 적층시켜 전자 지지체에 사용하기에 적합한 적층체를 형성하는 단계를 포함하는, 전자 지지체에 적합한 강화 적층체를 제조하는 방법.
22. (a) 매트릭스 물질; 및

    (b) 다수의 섬유를 포함하는 하나 이상의 스트랜드를 포함하는 하나 이상의 탈지되지 않은 패브릭(상기 패브릭의 적어도 일부분은 매트릭스 물질과 상용성인 피복제를 갖는다)을 포함하는, 전자 지지체용 프리프레그.
23. 제 22 항에 있어서, 상용성 피복제가 다수의 입자를 포함하는 프리프레그.
24. 제 23 항에 있어서, 입자가 중합체성 무기 물질, 비-중합체성 무기 물질, 중합체성 유기 물질, 비-중합체성 유기 물질, 복합체 물질 및 이들 중 임의의 혼합물로부터 선택된 물질로부터 형성되는 프리프레그.
25. 제 24 항에 있어서, 중합체성 무기 물질이 폴리포스파젠, 폴리실란, 폴리실록산, 폴리게레만, 중합체성 황, 중합체성 셀레늄, 실리콘 및 이들 중 임의의 혼합물로부터 선택되는 프리프레그.
26. 제 24 항에 있어서, 비-중합체성 무기 물질이 흑연, 금속, 산화물, 탄화물, 질화물, 붕화물, 황화물, 규산염, 탄산염, 황산염, 수산화물 및 이들 중 임의의 혼합물로부터 선택되는 프리프레그.
27. 제 24 항에 있어서, 중합체성 유기 물질이 열경화성 물질, 열가소성 물질 및 그의 혼합물로부터 선택되는 프리프레그.
28. 제 27 항에 있어서, 중합체성 유기 물질이 열경화성 폴리에스테르, 비닐 에스테르, 에폭시 물질, 페놀 화합물, 아미노플라스트, 열경화성 폴리우레탄 및 이들 중 임의의 혼합물로부터 선택된 열경화성 물질인 프리프레그.
29. 제 27 항에 있어서, 중합체성 유기 물질이 열가소성 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리올레핀, 아크릴계 중합체, 폴리아미드, 열가소성 폴리우레탄, 비닐 중합체 및 이들 중 임의의 혼합물로부터 선택된 열가소성 물질인 프리프레그.
30. 제 24 항에 있어서, 복합체 물질이 입자 표면 아래의 내부 부분들의 경도와 상이한 입자 표면에서의 경도를 갖는 입자들로부터 선택되는 프리프레그.
31. 제 30 항에 있어서, 복합체 물질이 하나 이상의 제 2의 물질로 피복되거나 클래딩되거나 캡슐화된 제 1 물질로부터 형성된 입자들 중에서 선택되는 프리프레그.
32. 제 30 항에 있어서, 복합체 물질이 상이한 형태의 제 1 물질로 피복되거나 클래딩되거나 캡슐화된 제 1 물질로부터 형성된 입자들 중에서 선택되는 프리프레그.
33. 제 23 항에 있어서, 입자가 300 K의 온도에서 1 W/m·K 이상의 열 전도도를갖는 프리프레그.
34. 제 23 항에 있어서, 입자가 하나 이상의 스트랜드 중의 임의 유리 섬유의 모스 경도 값을 초과하지 않는 모스 경도 값을 갖는 프리프레그.
35. 제 23 항에 있어서, 입자가 스트랜드를 웨트 아웃시키기에 충분한 평균 입자 크기를 갖는 프리프레그.
36. 제 23 항에 있어서, 입자가 레이저 산란 기술에 따라 측정하여 0.1 내지 5 ㎛ 범위의 평균 입자 크기를 갖는 프리프레그.
37. 제 23 항에 있어서, 상용성 피복제가 다수의 입자들과 상이한 하나 이상의 윤활 물질을 추가로 포함하는 프리프레그.
38. 제 23 항에 있어서, 상용성 피복제가 하나 이상의 필름-형성 물질을 추가로포함하는 프리프레그.
39. 제 22 항에 있어서, 상용성 피복제가 0.1 내지 1.6 범위의 강열 감량, 및 ASTM D 737에 따라 측정할 때 10 표준 ft³/분/ft²이하의 공기 투과도를 갖는 프리프레그.
40. (a) 다수의 섬유를 포함하는 하나 이상의 스트랜드를 포함하는 하나 이상의 탈지되지 않은 패브릭(상기 패브릭의 적어도 일부분은 매트릭스 물질과 상용성인 피복제를 갖는다); 및

    (b) 하나 이상의 패브릭의 적어도 일부분 위에 하나 이상의 매트릭스 물질을 포함하는 전자 지지체.
41. 제 40 항에 있어서, 상용성 피복제가 다수의 입자를 포함하는 전자 지지체.
42. 제 41 항에 있어서, 입자가 중합체성 무기 물질, 비-중합체성 무기 물질, 중합체성 유기 물질, 비-중합체성 유기 물질, 복합체 물질 및 이들 중 임의의 혼합물로부터 선택된 물질로부터 형성되는 전자 지지체.
43. 제 41 항에 있어서, 입자가 스트랜드를 웨트 아웃시키기에 충분한 평균 입자 크기를 갖는 전자 지지체.
44. 제 41 항에 있어서, 입자가 레이저 산란 기술에 따라 측정하여 0.1 내지 5 ㎛ 범위의 평균 입자 크기를 갖는 전자 지지체.
45. 제 41 항에 있어서, 상용성 피복제가 다수의 입자들과 상이한 하나 이상의 윤활 물질을 추가로 포함하는 전자 지지체.
46. 제 41 항에 있어서, 상용성 피복제가 하나 이상의 필름-형성 물질을 추가로 포함하는 전자 지지체.
47. 제 40 항에 있어서, 상용성 피복제가 0.1 내지 1.6 범위의 강열 감량, 및 ASTM D 737에 따라 측정할 때 10 표준 ft³/분/ft²이하의 공기 투과도를 갖는 전자 지지체.
48. (a) 다수의 섬유를 포함하고 하나 이상의 씨실의 적어도 일부분 위에 제 1 수지 상용성 피복제를 갖는 하나 이상의 씨실과, 다수의 섬유를 포함하고 하나 이상의 날실의 적어도 일부분 위에 제 2 수지 상용성 피복제를 갖는 하나 이상의 날실을 직조하여 전자 지지체를 강화시키기에 적합한 패브릭을 수득하는 단계;

    (b) 패브릭의 적어도 일부분을 매트릭스 물질 수지로 적어도 부분적으로 피복하는 단계;

    (c) 패브릭의 적어도 일부분 중에 피복제를 적어도 부분적으로 경화시켜 프리프레그 층을 형성하는 단계; 및

    (d) 하나 이상의 프리프레그 층을 하나 이상의 전기 전도성 층과 함께 적층시켜 전자 지지체를 형성하는 단계를 포함하는, 전자 지지체의 제조 방법.
49. (a) (i) 다수의 섬유를 포함하는 하나 이상의 스트랜드를 포함하는 하나 이상의 탈지되지 않은 패브릭(상기 패브릭의 적어도 일부분은 매트릭스 물질과 상용성인 피복제를 갖는다), 및 (ii) 하나 이상의 패브릭의 적어도 일부분 위에 하나 이상의 매트릭스 물질을 포함하는 전자 지지체; 및

    (b) 전기 전도성 층을 포함하는, 상기 지지체와 상기 전도성 층이 그 안에 내포되어 있는 전자 회로판.
50. 제 49 항에 있어서, 상용성 피복제가 다수의 입자를 포함하는 전자 회로판.
51. 제 50 항에 있어서, 입자가 중합체성 무기 물질, 비-중합체성 무기 물질, 중합체성 유기 물질, 비-중합체성 유기 물질, 복합체 물질 및 이들 중 임의의 혼합물로부터 선택된 물질로부터 형성되는 전자 지지체.
52. 제 50 항에 있어서, 입자가 스트랜드를 웨트 아웃시키기에 충분한 평균 입자 크기를 갖는 전자 지지체.
53. 제 50 항에 있어서, 입자가 레이저 산란 기술에 따라 측정하여 0.1 내지 5 ㎛ 범위의 평균 입자 크기를 갖는 전자 지지체.
54. 제 50 항에 있어서, 상용성 피복제가 다수의 입자들과 상이한 하나 이상의 윤활 물질을 추가로 포함하는 전자 지지체.
55. 제 50 항에 있어서, 상용성 피복제가 하나 이상의 필름-형성 물질을 추가로 포함하는 전자 지지체.
56. 제 49 항에 있어서, 상용성 피복제가 0.1 내지 1.6 범위의 강열 감량, 및 ASTM D 737에 따라 측정할 때 10 표준 ft³/분/ft²이하의 공기 투과도를 갖는 전자 지지체.
57. (a) 하나 이상의 전기 전도성 층; 및 다수의 섬유를 포함하고 하나 이상의 씨실의 적어도 일부분 위에 제 1 수지 상용성 피복제를 갖는 하나 이상의 씨실과, 다수의 유리를 포함하고 하나 이상의 날실의 적어도 일부분 위에 제 2 수지 상용성 피복제를 갖는 하나 이상의 날실을 직조하여 형성된 전자 지지체를 강화시키기에적합한 하나 이상의 패브릭을 포함하는 전자 지지체를 수득하는 단계; 및

    (b) 전자 지지체의 하나 이상의 전기 전도성 층 중 적어도 하나를 패턴화시켜 인쇄 회로판을 형성하는 단계를 포함하는, 인쇄 회로판의 제조 방법.