KR20080069570A - 촙드 스트랜드를 사용한 부직 매트용 이중 분산 섬유 구조 - Google Patents

촙드 스트랜드를 사용한 부직 매트용 이중 분산 섬유 구조 Download PDF

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랄프 디 맥그래스
윌리엄 지 하거
데이비드 이 주니어 웰러
레오나르드 제이 아드지마
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오씨브이 인텔렉츄얼 캐피탈 엘엘씨
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Abstract

강화 섬유 다발과 개별 강화 섬유로 형성된 첩드 스트랜드 매트가 제공된다. 상기 촙드 스트랜드 매트는 상기 촙드 스트랜드 매트의 특성을 선택하거나 강화하기 위해 소정량의 강화 섬유 다발 및/또는 개별 강화 섬유를 포함하여 가공될 수 있다. 적어도 일 실시형태에 있어서, 상기 강화 섬유는 습식 사용 촙드 스트랜드 글래스 섬유이다. 상기 강화 섬유는 매트를 형성하는 동안 다발 완성도를 유지하는 사이징 조성물로 적어도 부분적으로 코팅되어 있으며, 최종 제품의 미관이 좋은 촙드 스트랜드 매트를 형성하기 위해 다음 공정에서 상기 다발을 필라멘트화 하는데 효과적이다. 상기 촙드 스트랜드 매트내의 섬유 다발의 보유는 종래 분산된 섬유 매트보다 단위 부피당 더 많은 유리 함유량을 갖는 매트를 생산할 수 있다. 이러한 향상된 유리 함유량은 개선된 기계적 효과와 최종 제품에 외형에 큰 영향을 줄 수 있다.
Figure P1020087003229
촙드 스트랜드 매트

Description

촙드 스트랜드를 사용한 부직 매트용 이중 분산 섬유 구조{DUALLY DISPERSED FIBER CONSTRUCTION FOR NONWOVEN MATS USING CHOPPED STRANDS}
본 발명은 일반적으로 부직 섬유 매트, 특히, 개별 강화 섬유와 강화 섬유 다발로 형성된 촙드 스트랜드 매트에 관한 것이다. 또한, 상기 촙드 스트랜드 매트를 만드는 방법이 제공된다.
유리 섬유는 여러 기술 분야에서 유용하다. 예를 들어, 통상적으로 유리 섬유는 유리 섬유 강화 플라스틱 또는 합성물을 형성하기 위해 폴리머 매트릭스 내에서 강화재로서 사용된다. 유리 섬유는 폴리머를 강화하기 위한 연속하는 또는 촙드 (chopped) 필라멘트, 촙드 스트랜드, 조방사 (roving), 직포, 부직포, 메쉬 (mesh) 및 마포로서 사용되어 왔다.
일반적으로, 유리 섬유는 용융 유리를 부싱 (bushing) 또는 오리피스 판을 통해 필라멘트로 뽑아내고, 윤활제, 결합제 (coupling agent) 및 필름 형성용 결합 수지를 포함하는 사이징 조성물을 필라멘트에 가해서 형성된다. 사이징 조성물은 필라멘트간 마모로부터 섬유를 보호하며, 유리 섬유와 강화 목적으로 이 유리 섬유가 사용되는 매트릭스 사이의 융합을 촉진한다. 사이징 조성물이 추가된 후, 상기 섬유는 하나 혹은 그 이상의 스트랜드로 모여, 패키지로 감기게 되거나, 젖은 상태에서 잘게 잘려서 모아질 수 있다. 모인 촙드 스트랜드는 건조된 후, 경화되어 건식 촙드 섬유가 되거나, 습식 촙드 섬유로서 젖은 상태로 뭉쳐질 수 있다.
섬유 부직 강화재의 한 형태인 섬유 매트는 여러 종류의 플라스틱 복합물을 위한 강화재로서 매우 적합하다. 건식 촙드 유리 섬유 스트랜드 (DUCS) 는 열가소성 물품에서 강화재로 보통 사용된다. 이러한 건식 촙드 유리 섬유는 종래의 기계 장치에 쉽게 주입되고, 건식 레이드 공정과 같은 종래의 방법으로 쉽게 사용될 수 있다. 종래의 건식 레이드 공정에 있어서, 건조된 유리 섬유는 촙드되고, 공기 송풍되어 컨베이어 또는 스크린에 보내지고, 결합되어 매트를 형성하게 된다. 예를 들어, 건식 촙드 섬유 및/또는 중합 섬유는 공기중에 날려지고, 스크린 또는 다공 컨베이어 상에 느슨한 웨브로 집결되어, 그 후 결합하여 무작위 방향의 매트를 형성하게 된다.
습식 촙드 섬유는 일반적으로 습식 레이드 공정에서 사용되며, 상기 습식 촙드 섬유는 계면 활성제, 점도 수정제, 발포 억제제, 혹은 다른 화학 물질이 포함된 물 슬러리에 분산된다. 일단 촙드 유리 섬유가 슬러리에 들어가면, 슬러리는 교반되어 섬유는 분산되게 된다. 상기 섬유를 포함하는 슬러리는 움직이는 스크린 위에 놓여지고 상당량의 물이 제거되어 웨브가 형성된다. 그 후 결합제가 가해지고 결과적으로 얻어진 매트는 건조되어 잔류 물이 제거되고 결합제가 경화된다. 형성된 부직 매트는 분산된 개별 유리 필라멘트의 결합체이다. 습식 레이드 공정은 일반적으로 매우 균일한 섬유 및 중량의 분포가 요구될 때 사용된다.
반면에, 건식 레이드 공정은 특히 다공성 매트 (예를 들어, 저밀도) 의 제조 및 액체 또는 수지의 빠른 침투를 위해서 개방 구조가 매트에 요구되는 경우에 적합하다. 그러나, 습식 레이드 매트와는 다르게, 건식 레이드 매트는 유리 섬유 다발의 형태로 제작되며, 그 결과, 습식 레이드 매트보다 기본 중량이 더 무거울 수 있다. 종래의 촙드 스트랜드 매트는 도 1 에 도시되어 있다. 공교롭게도, 종래의 건식 레이드 공정은 통상의 습식 레이드 공정으로 제작된 매트에 비해서 표면 전체에 걸쳐 균일한 중량 분포를 갖지 못하는 매트가 얻어지는 경향이 있다. 또한, 건식법에서는 섬유가 잘게 잘리기 전에 일반적으로 별도의 단계에서 뭉쳐지기 때문에 습식법에서 사용되는 섬유보다 건식 촙드 섬유의 가공비가 더 비쌀 수 있다.
복잡한 부품 형성시에 강화를 하고자 할 때는 습식 레이드 공정에서처럼 균일한 중량을 가지며, 건식 레이드 공정에서처럼 다공성 개방 구조로 된 섬유 매트를 형성하는 것이 바람직하다. 이 경우에 있어서, 습식 레이드 및 건식 레이드 매트 모두의 바람직한 특성을 포함하는 매트를 만들기 위한 시도로서, 습식 레이드 공정에서 발견되는 것과 같은 각 유리 섬유와 건식 레이드 공정에서 발견되는 것과 같은 유리 섬유의 다발을 함유하는 섬유 매트가 형성되어 왔다. 이러한 매트들의 일부 실시예는 아래에 나타나 있다.
Hannes 등에게 허여된 미국 특허 4,112,174 및 4,129,674 호에는 단일 필라멘트 섬유의 웨브 형태이고, 무작위로 형성된 패턴에서 웨브를 관통하면서 분산된 유리 섬유 다발이 늘어진 유리 매트가 기재되어 있다. 상기 유리 섬유 다발은 바람직하게 약 20 내지 300 의 단일 필라멘트를 포함한다. 상기 섬유 매트는 습식 레이드 공정에 의해 제작된다. 물 슬러리는 기본 섬유 및 강화 섬유를 포함하여 슬러리의 경화량이 낮도록 형성되어 있다. 상기 슬러리는 움직이는 스크린 상에 놓여지고, 상당량의 물이 제거되어 웨브가 형성된다. 단일 팔라멘트의 웨브와 신장된 유리 섬유 다발이 형성된 후, 상기 단일 필라멘트 섬유와 강화재 다발을 서로 유지하는데 도움이 되도록 결합제가 가해진다. 상기 웨브는 건조기를 통과하여, 남아있는 물을 증발시켜, 상기 결합제를 경화한다.
Bondoc 등에게 허여된 미국 특허 4,200,487 및 4,242,404 호에는 개별 유리 필라멘트와 신장된 유리 섬유 부재를 포함하는 유리 매트가 기재되어 있다. 상기 매트는 습식 레이드 공정으로 제작된다. 섬유 다발을 종래 방법으로 필라멘트화하면 개별 필라멘트가 나타난다. 상기 신장된 유리 섬유 부재는 주어진 다발의 섬유가 길이 방향으로 연결되어 길이 방향으로 신장하여 형성된다. 특히, 백색 물 슬러리 형태로 교반하는 공안, 섬유 다발들 중 일부 섬유는 개별 필라멘트로 필라멘트화된다. 남은 섬유들은 원래 필라멘트화 되지 않은 다발 형태의 섬유 또는 다발로 필라멘트화되고, 분리되어 미끄러진 후, 신장된 유리 섬유 부재를 형성하도록 길이 방향으로 연결된다. 그 결과, 상기 섬유 부재는 개별 섬유의 길이를 초과하는 충분한 길이를 갖게 된다. 또한, 상기 섬유 부재는 섬유 부재의 단부에서의 직경보다 중간부에서 직경이 더 크게 된다. 상기 유리 섬유 부재를 통해 매트가 고강도 특성을 갖게되며, 각 필라멘트는 루핑 싱글 (roofing shingle) 을 제조하는 형태로 아스팔트를 충진하는데 충분한 균등한 밀도를 제공한다.
Beer 등에게 허여된 미국 특허 5,883,021 에는 매트에 실질적으로 균등하게 분포된 유리 단일 필라멘트 및 유리 섬유 스트랜드를 포함하는 진공 성형 친화 매트가 기재되어 있다. 바람직하게, 상기 유리 단일 필라멘트는 전체 고형물의 약 30 내지 99 중량%의 양으로 존재한다. 또한, 적어도 유리 단일 필라멘트 부분은 상기 유리 섬유 스트랜드와 얽혀 있다. 상기 유리 섬유 스트랜드는 분리되지 않도록 일반적으로 균등하게 접착성이 있는 유리 섬유 단일 필라멘트를 약 5 내지 150 개 만큼 포함할 수 있다. 상기 섬유 매트는 에어 레이드 공정에 의해 제작된다.
Martine 등에게 허여된 미국 특허 5,883,023 에는 연속하지 않는 유리 단일 필라멘트와 연속하지 않는 유리 섬유 스트랜드를 포함하는 바늘처리 매트 (needled mat) 가 기재되어 있다. 상기 유리 단일 필라멘트는 전체 고형물의 적어도 약 30중량% 내지 약 99중량% 의 양으로 매트에 존재한다. 상기 유리 섬유 스트랜드는 적어도 약 100 개의 일반적으로 평행한 유리 섬유 단일 필라멘트로 형성되어 있다. 상기 유리 단일 필라멘트와 유리 섬유 스트랜드는 실질적으로 균등하게 매트에 분배되어 있다. 상기 매트는 에어 레이드 공정으로 만들어진다.
Jaffee 등에게 허여된 미국 특허 6,187,697 에는 (1) 몸체부 층과 (2) 미세한 섬유 및/또는 입자를 포함하는 표면부 층으로 형성된 두 개의 섬유 매트가 기재 되어 있다. 상기 층들은 수지 결합제를 통해 함께 결합되어 있다. 바람직하게, 표면부 층에 있는 입자 및/또는 섬유의 대부분은 매트의 몸체부에 있는 섬유들 사이의 공간보다 더 크다. 상기 매트는 습식 레이드 부직 매트 기계장치를 통해 제작된다.
Rokman 등에게 허여된 미국 특허 6,767,851 및 미국 특허 출원 2002/0092634 에는 부직 매트가 기재되어 있는데, 섬유들의 적어도 20% 가 단위 다발당 약 5 내지 450 개의 섬유를 가지는 섬유 다발 형태로 존재한다. 바람직한 실시형태에 있어서, 매트내 상기 섬유의 적어도 85% 가 다발 형태이다. 상기 섬유는 에폭시 수지 또는 PVOH 와 같은 실질적으로 무수용성 사이징을 통해 다발 내에서 유지된다. 또한, 상기 다발은 유리 섬유와 같은 강화 섬유를 적어도 10% 포함할 수 있다. 상기 매트는 발포 또는 수중 공정을 통해 제작되지만, 발포 공정이 바람직하다. 특히, 섬유 슬러리는 슬러리 내의 섬유의 적어도 20% 가 무수용성 사이징에 의해 함께 결합된 섬유 뭉치인 액체 또는 기포 형태로 존재한다. 결합제가 슬러리에 추가될 수 있으며, 상기 기포 또는 물은 슬러리로부터 제거되어 웨브를 형성하며, 상기 결합제는 순차적으로 제작되는 매트의 결합력을 증가시키도록 겨오하된다.
습식 레이드 매트 및 건식 레이드 매트의 특성을 포함하는 개선된 매트를 제작하려는 노력에도 불구하고, 종래 기술에서는 비용 효율적이고, 실질적으로 균등하게 중량이 분배되고, 종래의 습식 레이드 및 건식 레이드 공정의 단점을 극복할 수 있는 강화된 합성부를 제작하는데 사용될 수 있는 개방된 기포 구조를 가지는 부직 매트를 효율적으로 제작할 필요가 있었다.
본 발명의 목적은 강화 섬유 다발과 개별 강화 섬유 모두를 포함하는 촙드 스트랜드 매트를 제공하는데 있다. 상기 촙드 스트랜드 매트는 촙드 스트랜드 매트의 특정 특성을 선택하거나 강화할 수 있도록 강화 섬유 다발 및/또는 개별 강화 섬유의 양을 변화시키면서 형성될 수 있다. 또한, 상기 촙드 스트랜드 매트는 소정의 비율 및 중량 분배가 이루어진 매트를 형성하기 위해 미리 정해진 양만큼의 강화 섬유 다발 및 개별 강화 섬유의 양을 갖도록 제어될 수 있다. 강화 섬유 다발에 존재하는 섬유의 특정 개수는 상기 촙드 스트랜드의 용도 및 상기 매트의 소정의 강도 및 두께에 따라 변경될 수 있다. 상기 강화 섬유 다발이 약 20 내지 약 75g/km 의 다발 텍스 (tex) 를 갖는 것이 바람직하다. 상기 촙드 스트랜드 매트에 사용되기 적합한 강화 섬유는 유리 섬유, 울 유리 섬유, 천연 섬유, 광물 섬유, 탄소 섬유 및 세라믹 섬유를 포함한다. 상기 강화 섬유는 매트 형성시 다발들의 결합을 유지하고, 다음 공정 단계 동안 다발을 필라멘트화하는데 도움이 되는 사이징 조성물로 적어도 부분적으로 코팅되어 있으며, 이를 통해 완성 제품에 미관상으로 좋은 외형을 주는 매트가 형성된다. 상기 사이징 조성물은 건식 섬유에 약 0.05 내지 약 2.0% 의 로스 온 이그니션 (Loss on Ignition) 으로 섬유에 사용될 수 있다. 상기 촙드 스트랜드 매트의 섬유 다발의 보유력은 종래 분배된 형태의 섬유 매트 보다 더 많이 유리 성분을 매트에 함유할 수 있도록 한다. 다음으로, 이러한 증가된 유리 함유량은 최종 제품에 개선된 기계적 및 압축된 특성을 제공한다.
또한, 본 발명은 강화 섬유 다발 및 개별 강화 섬유로 형성된 촙드 스트랜드 매트를 제작하는 방법을 제공한다. 유리 섬유는 하나 이상의 필름 형성제 (예를 들어, 폴리우레탄 필름 형성제, 폴리에스테르 수지 필름 형성제, 및 에폭시 수지 필름 형성제), 윤활제 (예를 들어, 루브사이즈 (Lubesize) K-12), 및 실란 결합제 (coupling agent) (예를 들어, 아미노실란) 를 포함하는 사이징 조성물로 적어도 부분적으로 코팅되어 있다. 선택적으로, 약산 (예를 들어, 아세트산) 이 상기 실란 결합제의 가수 분해에 도움이 되도록 첨가될 수 있다. 상기 사이징 조성물은 매트를 형성한는 동안 다발의 결합을 유지하며, 다음 공정 단계 동안 다발들이 필라멘트화 되도록 한다. 상기 섬유가 사이징 조성물로 처리된 후, 섬유 다발로서 모아지고, 개별된 길이로 잘려진 후, 건조된다. 바람직하게, 상기 다발들은 유전체 오븐 또는 Cratec ® 오븐에서 건조된다. 상기 건조된 섬유 다발들은 계면 활성제, 점도 수정제, 및/또는 다른 화학제를 포함하는 물 슬러리에 분산되어 교반된다. 적어도 하나의 예시적인 실시형태에 있어서, 유리 섬유 다발이 슬러리 내에서 활성되는 동안, 유리 섬유 다발의 일부는 개별 유리 섬유로 풀어진다. 다른 예시적인 실시형태에 있어서, 상기 섬유 다발은 사이징 조성물로 사이즈되어, 활성되는 동안 슬러리 내에서 섬유 다발들로부터 섬유들이 분산되는 일이 거의 발생하지 않는다. 이러한 실시형태에 있어서, 개별 섬유들은 소정의 형태를 가지는 촙드 스트랜드 매트를 형성하도록 백색 물 슬러리에 공지의 양으로 첨가될 수 있다. 상기 슬러리에 존재하는 개별 섬유의 양이 제어될 수 있기 때문에, 상기 촙드 스트랜드 매트는 특정 용도의 필요를 만족할 수 있도록 바람직하게 변형될 수 있다. 상기 슬러리는 움직이는 스크린에 쌓여지고, 대부분의 물이 제거되어 웨브를 형성하며, 결합제가 첨가되어, 상기 웨브는 남아있는 물을 제거할 수 있도록 건조되고, 결합제를 경화한다. 형성된 부직 촙드 스트랜드 매트는 미리 결정된 양으로 무작위적으로 분산된 개별 유리 섬유 및 유리 섬유 다발의 결합체이다.
본 발명의 다른 목적은 다발 내에서 상기 섬유들을 지지하는 필름 형성제, 섬유와 섬유 사이의 마모를 감소시키는데 유용한 윤활제, 및 얇은 수지 매트릭스에 유리 섬유들을 결합하기 위한 실란 결합제를 포함하는 사이징 조성물을 제공하는데 있다. 아세트산과 같은 약산이 상기 실란 결합제의 가수분해에 도움이 되도록 상기 사이즈 조성물에 첨가될 수 있다. 상기 사이징 조성물에 유용한 화학제의 비제한적인 예는, 폴리우레탄 필름 형성제, 에폭시 수지 필름 형성제, 불포화 폴리에스테르 수지 필름 형성제와 같은 필름 형성제; 루브사이즈 K-12 (AOC 에 서 판매하는 스테아르산 에탄올아미드) 및 PEG 400 MO (Cognis 에서 판매하는 모노올레산 에스테르); 및 아미노실란과 같은 실란을 포함한다. 상기 매트를 형성하는 동안 다발 결합을 유지하는데 효과적인 적절한 사이즈 조성물의 특정 예는 아미노실란 (선택적으로 폴리우레탄-아크릴 합금) 과 결합되어 있는 우레탄 계열의 필름 형성 분산제 및 에폭시 치유제 (curative) (선택적으로 에폭시 치유제) 와 결합되어 있는 에폭시 계열의 필름 형성 분산제를 포함한다.
본 발명의 이점은 섬유 다발의 보유가 촙드 스트랜드 매트에 종래의 분산 섬유 매트보다 단위 부피당 더 높은 유리 함유율을 갖도록 한다는 점이다.
본 발명의 다른 이점은 촙드 스트랜드 매트를 형성하는 유리 섬유가 하나의 단계 공정으로 형성되며 잘라진다는 점이다.
본 발명의 다른 이점은 촙드 스트랜드 매트에 분배된 유리 함유량이 개선된 기계 및 압축된 형상과 최종 제품의 높은 결합성을 제공한다는 점이다.
본 발명의 다른 이점은 촙드 스트랜드 매트가 제 2 의 베일을 사용할 필요 없이 인공 혈관 라이너와 천장 타일과 같은 표면 처리를 형성하는데 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 이점은 촙드 스트랜드 매트의 최종 형태가 화학적 및/또는 기계적인 방법을 통해 섬유 스트랜드의 분산 범위와 촙드 스트랜드 매트내 섬유 다발을 조절할 수 있다는 점이다.
본 발명의 전술한 목적과 다른 목적, 특징 및 이점들은 이하의 상세한 설명을 통해 좀 더 확실히 나타날 것이다. 그러나, 도면들은 단지 예시적인 목적을 위해서이고, 본 발명을 한정하기 위한 것이 아님을 이해하여야 한다.
본 발명의 이점은 이하의 본 발명이 상세히 개시된 모습을 통해 분명해질 것이며, 특히 첨부하는 도면을 통해 함께 설명된다.
도 1 은 종래의 촙드 유리 섬유 매트을 사진 촬영한 것이다.
도 2 는 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 유리 섬유 다발 및 개별적인 유리 섬유가 형성된 촙드 유리 섬유 매트의 부분 사시도를 확대한 것이다.
도 3 은 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 촙드 스트랜드 매트를 사진 촬영한 것이다.
도 4 는 종래 촙드 스트랜드 매트와 본 발명에 따른 촙드 스트랜드 매트의 기계적 방향 및 단면 방향에서의 적층 인장 강도를 그래프로 나타낸 것이다.
도 5 는 종래 촙드 스트랜드 매트와 본 발명에 따른 촙드 스트랜드 매트의 기계적 방향 및 단면 방향에서의 적층 휨 강도를 그래프로 나타낸 것이다.
특별히 한정하지 않는다면, 이하에서 사용되는 기계적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 당업자에게 동일한 의미로서 통상적으로 이해된다. 이하에서 설명되는 방법 및 재료들과 유사하거나 동일한 어떠한 방법 및 재료들이 본 발명의 활용 및 시험에 사용될 수 있다하더라도, 이하에서는 바람직한 방법 및 재료에 대하여 기술하도록 하겠다.
도면에 있어서, 선, 층, 및 영역의 두께는 명확성을 위해 확대되어 나타난다. 도면상에서 동일한 숫자는 동일한 부재를 나타낸다. 어떠한 부재가 다른 부재 위에 있다라고 하는 경우에는, 다른 부재 위에 직접적으로 있거나 또는 다른 부재에 대하여 있거나 또는 중간 부재가 존재할 수 있다는 것으로 이해하여야 할 것이다. "강화 섬유" 와 "강화용 섬유" 는 이하에서 서로 바꾸어 사용될 수 있다. 또한, "사이징", "사이즈", "사이징 조성물" 및 "사이즈 조성물" 은 서로 바꾸어 사용될 수 있다.
본 발명은 강화 섬유 다발 및 분리된 (예를 들어, 개별적인) 강화 섬유로 형성된 촙드 스트랜드 매트 및 이러한 매트를 제작하는 방법에 관한 것이다. 도 2 에 기재된 바와 같이, 촙드 스트랜드 매트 (10) 는 촙드 스트랜드 매트 (10) 에 무작위로 형성된 강화 섬유 다발 (12) 및 개별 강화 섬유 (14) 를 포함한다. 상기 촙드 스트랜드 매트 (10) 는 종래 건식 레이드 매트에서 발견되는 섬유 다발의 전형적인 모습인 개방 다공성 구조와 종래 습식 레이드 베일에서 발견되는 개별 섬유 또는 필라멘트의 전형적인 밀집 배열인 침투성이 덜한 구조의 결합으로 되어 있다.
상기 촙드 스트랜드 매트 (10) 는 습식 레이드 및 건식 레이드 매트의 바람직한 양 특징을 결합하고, 습식 레이드 또는 건식 레이드 매트의 특정 특성을 선택적으로 강화하도록 하는 촙드 스트랜드 매트 (10) 를 제작하기 위해 강화 섬유 다발 (12) 및/또는 개별 강화 섬유 (14) 의 양을 변화시켜 형성된다. 상기 촙드 스트랜드 매트 (10) 는 높은 구조적 무결성, 높은 인장 강도, 높은 파열 강도가 요구되는, 예를 들어, 지붕, 빌딩, 자동차 제품, 문 표피, 보트 선체, 테이블 표면, 서빙 접시, 컨테이너, 섬유 절연을 위한 강화 표면 처리 및 인공 혈관 라이너와 같은 많은 용도에서 사용될 수 있는 낮은 로프트 (loft) 의 부직 매트이다.
강화 섬유는 우수한 구조적 질과 내구성을 제공하기에 적절한 유기 섬유, 무기 섬유, 또는 천연 섬유 중 어떠한 유형도 가능하다. 강화 섬유를 적절히 사용한 예는, 유리 섬유, 울 유리 섬유, 천연 섬유, 미네랄 섬유, 탄소 섬유, 및 세라믹 섬유를 포함한다. 본 발명에서 사용되는 "천연 섬유" 라는 용어는, 이에 한정되지는 않지만 줄기, 씨앗, 잎, 뿌리, 인피를 포함하는 식물의 일 부분에서 채취된 식물 섬유를 말한다. 상기 촙드 스트랜드 매트를 형성하는 상기 강화 섬유는 유리 섬유와 같은 강화 섬유 하나만을 포함할 수도 있으며, 반대로, 촙드 스트랜드 매트를 형성하는데 사용될 수 있는 강화 섬유 하나 이상을 포함할 수 있다. 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등과 같은 폴리머 수지 또는 합성 섬유가 상기 촙드 스트랜드 매트에 포함되는 것도 본 발명의 범위내에 있다. 합성 섬유 또는 폴리머 수지의 첨가는 시트 형성 화합물이라고 하는 예비 성형체를 통상적으로 사용할 수 있는 종래의 폐쇄 형성 공정에서 사용될 수 있는 코팅되거나 충만된 촙드 스트랜드 매트의 예비 성형체를 하나의 단일 공정에서 생산하는데 사용된다. 또한, 촙드 스트랜드 매트에 합성 섬유가 존재하기 때문에 매트의 인장 강도를 향상할 수 있다.
바람직한 실시형태에 있어서, 강화 섬유는 모두 유리 섬유이다. 유리 섬유의 유형으로서, A 타입 유리 섬유, C 타입 유리 섬유, E 타입 유리 섬유, S 타입 유리 섬유, AR 타입 유리 섬유, ECR 타입 유리 섬유 (예를 들어, Owens Corning 사에서 판매하는 Advantex ® 유리 섬유), 이들의 변형들이 강화 섬유로서 사용될 수 있다. 바람직한 실시형태에 있어서, 강화 섬유는 습식 사용 촙드 스트랜드 유리 섬유 (WUCS) 이다. 강화 섬유로서 사용되는 습식 사용 촙드 스트랜드 유리 섬유는 종래의 공정에 의해 형성된다. 상기 습식 사용 촙드 스트랜드 유리 섬유는 약 5 내지 약 30% 의 수분을 함유하는 것이 바람직하고, 약 5 내지 약 15% 의 수분을 함유하는 것이 좀 더 바람직하다. 또한, 단일 강화 섬유가 있는 경우에는 결합제를 경화하기 이전에 매트의 습식 강도를 향상시킨다.
강화 섬유 다발 (12) 을 형성하는 강화 섬유와 개별 강화 섬유 (14) 는 길이가 약 0.25 내지 약 3.0 인치, 바람직하게 약 0.25 인치 (0.635 cm) 내지 약 1.25 인치 (3.175 cm) 인 촙드 섬유들이다. 또한, 상기 강화 섬유는 약 8 내지 약 23 마이크론, 바람직하게 약 12 내지 약 16 마이크론의 직경을 갖는다. 또한, 강화 섬유는 상기 촙드 스트랜드 매트에 따라 길이 및 직경을 달리할 수 있다. 상기 강화 섬유는 촙드 스트랜드 매트 (10) 내에 다발 (12) 및 개별 섬유 (14) 의 형태로 존재하며, 최종 제품 무게에 대하여 약 0% 내지 약 99% 의 양만큼 존재한다.
또한, 상기 촙드 스트랜드 매트 (10) 는 전체 섬유양에 대하여 강화 섬유 다발을 약 0% 내지 약 100%, 전체 섬유양에 대하여 개별 강화 섬유를 0% 내지 100% 로 형성되어 있다. 상기 개별 섬유 (14) 와 강화 섬유 다발 (12) 의 비율은 상기 촙드 스트랜드 매트 (10) 의 용도에 따라 변경될 수 있다. 예를 들어, 표면 질은 많이 필요하지 않고, 구조적 필요가 많이 요구되는 경우 (예를 들어, 보트 선체) 에는, 촙드 스트랜드 매트 (10) 에 매우 많은 수의 강화 섬유 다발 (12) (예를 들어, 중량비로 약 95% 이상) 이 존재할 수 있다. 또는, 구조적인 필요가 작고, 표면 처리성이 요구되는 경우 (예를 들어, 표면 트레이 또는 자동차 선반) 에는 상기 촙드 스트랜드 매트 (10) 는 개별 강화 섬유 (14) 를 더 많이 함유하게 된다 (예를 들어, 중량비로 약 30% 이상).
상치 촙드 스트랜드 매트 (10) 는 아래에서 기술된 습식 레이드 공정을 통해 형성될 수 있다. 강화 섬유가 유리 섬유인 바람직한 실시형태로서 예시적인 공정이 기재되었음을 알아야 한다. 종래 기술에서 알려진 바와 같이, 유리 섬유는 부싱이나 오리피스로부터 용융 유리 재료를 가늘게 하는 분류에 의해 제작될 수 있다. 상기 부싱으로부터 뽑아진 이후에 수성 사이징 조성물이 상기 섬유에 첨가된다. 상기 사이징은 도포 롤러 또는 상기 섬유에 직접적으로 사이징 조성물을 도포하는 방식으로 이루어진다. 일반적으로, 상기 사이징 조성물은 다음의 공정 동안 섬유가 파손되는 것을 막고, 필라멘트가 서로 마모되는 것을 지체시키고, 유리 섬유의 스트랜드의 결합성, 예를 들어, 스트랜드를 형성하는 유리 필라멘트간의 결합을 확보한다.
본 발명에 있어서, 유리 섬유에 첨가된 사이징 조성물은 백색 물 슬러리에 다발을 첨가하여, 상기 다발들이 백색 물 슬러리에 첨가되어 아래에서 기술된 습식 레이드 공정에서 교반되기 이전에, 섬유 다발의 형성 및 처리 공정동안 다발의 무결성을 유지한다. 또한, 잘려진 섬유상에 첨가된 사이징 조성물은 최종 제품의 외관을 좋게하는 다음 공정 단계 (예컨대, 촙드 스트랜드 매트의 성형) 동안, 촙드 스트랜드 매트에서의 다발을 필라멘트화 하는데 도움이 된다. 상기 사이징 조성물은 다음 공정 단계에서 최종 제품을 형성하는 동안 상기 섬유 다발을 빠르게 필라멘트화 하도록 하여, 그 결고, 빠른 섬유의 습식 배출이 가능하다. 강화 섬유의 선택적인 분산은 사이징 조성물의 성분을 선택 및/또는 유리 섬유에 사용될 사이징 조성물의 양을 조절하여 이루어질 수 있다.
사이징 조성물은 다발에서의 섬유를 지지하는 하나 이상의 필름 형성제, 섬유와 섬유 사이의 마모를 줄이는 윤활제, 얇은 수지 매트릭스에 상기 유리 섬유를 결합하기 위한 실란 결합제를 포함한다. 필요한 경우, 아세트산, 붕산, 메타 붕산, 호박산, 시트릭산, 포름산과 같은 약산 및/또는 폴리아크릴산과 같은 폴리머산이 상기 실란 결합제의 가수분해를 돕도록 상기 사이징 조성물에 첨가될 수 있다. 상기 사이징 조성물은 건식 섬유에 약 0.05% 내지 약 2.0% 의 로스 온 이그니션 (Loss on Ignition : LOI) 으로 섬유에 사용될 수 있다. LOI 는 상기 유리 섬유 표면에 축적되는 유기 고형 물질의 백분율로서 정의된다.
필름 형성제는 상기 강화 섬유들 사이의 개선된 접착력을 제공하는 약품으로서, 스트랜드의 무결성이 향상된다. 본 발명에서 사용되는 필름 형성제의 유형으로는 폴리우레탄 필름 형성제, 에폭시 수지 필름 형성제 및 불포화 폴리에스테르 수지 필름 형성제를 포함한다. 한정하기 위한 의도는 아니지만, 필름 형성제의 특별한 예시로서, Neoxil 6158 (DSM 판매) 과 같은 폴리우레탄 분산제, Neoxil 2106 (DSM 판매), Neoxil 9540 (DSM 판매), Neoxil PS 4759 (DSM 판매) 와 같은 폴리에스테르 분산제 및 PE-412 (AOC 판매), NX 9620 (DSM 판매), Neoxil 0151 (DSM 판매), Neoxil 2762 (DSM 판매), NX 1143 (DSM 판매), AD 502 (AOC 판매) 와 같은 에폭시 수지 분산제를 함유한다. 상기 필름 형성제는 상기 사이징 조성물 내에서 활성 고형물의 약 5 중량% 내지 약 90 중량%, 바람직하게는 약 40 중량% 내지 약 80중량% 존재한다.
상기 사이징 조성물은 하나 이상의 실란 결합제를 포함한다. 실란 결 합제는 유리 섬유에 대한 필름 형성 중합체의 접착력을 강화하고, 다음 공정 동안, 보플, 또는 잘려진 섬유 필라멘트의 정도를 낮게 한다. 본 발명의 사이징 조성물에 사용되는 실란 결합제의 예로는, 아미노, 에폭시, 비닐, 메타크리록시, 우레이도, 이소사이네이토, 및 아자미도 (azamido) 등의 기능성 그룹으로 특정될 수 있다. 사이징 조성물에 사용될 수 있는 적절한 결합제로는 일반적으로, 예를 들어, γ-아미노프로필트리에톡시실란 (General Electric 사의 A-1100 제품), 메타크리록시프로필트리에톡시실란 (General Electic 사의 A-174 제품) 이 판매되고 있다. 상기 아미노실란 결합제는 사이징 조성물 내의 활성 고형물의 약 5 중량% 내지 30 중량%, 좀 더 바람직하게 약 10 중량% 내지 약 15 중량% 존재한다.
또한, 상기 사이징 조성물은 제조를 쉽게 하는 하나 이상의 윤활제를 포함한다. 상기 윤활제는 상기 사이징 조성물의 활성 고형물의 약 0 중량% 내지 약 15 중량% 의 양으로 존재한다. 바람직하게, 상기 윤활제는 상기 활성 고형물의 약 5 중량% 내지 약 10 중량% 양으로 존재한다. 어떠한 윤활제라도 사용될 수 있다. 한정하기 위한 것은 아니지만, 상기 사이징 조성물에 사용되는 윤활제의 예로는, 상품명 Lubesize K-12 (AOC 판매) 으로 판매되는 스테아르산 에탄올아미드, PEG 400 MO (Cognis 판매), 약 400 개의 에틸렌 산화물 그룹을 가지는 모노올레산 에스테르를 포함한다.
특정 화학 계열의 결합이 백색 물 슬러리에서 섬유 다발을 다발 형태로 유지하는데 더욱 효과적인 것으로 발견되었다. 예를 들어, 예를 들어, γ-아미 노프로필트리에톡시실란 (General Electric 에서 A-1100 염으로 판매됨) 과 같은 아미노실란과 결합된 우레탄 계열의 필름 형성 분산제가 상기 사이징 조성물에서 다발로 된 섬유들을 함께 유지하는데 효과적이다. 상기 우레탄 계열 사이징 조성물에 폴리우레탄아크릴 불순물과 같은 첨가물을 첨가하는 것 또한 다발의 무결성을 유지하는데 도움이 됨을 발견하였다.
또한, 에폭시 약재와 결합된 에폭시 계열의 필름 형성 분산제가 본 발명에서 사용되는 사이징 조성물에 효과적이다. 특히, Resolution Performance Product 에서 판매하는 Epi-Rez 5520 과 같은 에폭시 계열의 필름 형성제 및 DPC-687 과 같은 에폭시 약재는 효과적인 사이징 조성물을 형성하고, 특히 메타아크릴옥시프로필트리에톡시실란 (General Electric 사의 A-174 제품) 과 같은 메타아크릴옥시 실란과 함께 결합하여 사용된다.
또한, 불포화 폴리에스테르 수지 필름 형성제가 유용한 사이징 조성물을 형성하는데 효과적임이 발견되었다. 예를 들어, PE-412 (수중에서 유화되는 스티렌 형태의 불포화 폴리에스테르 (AOC)) 또는 Neoxil PS 4759 (DSM 제품) 이 본 발명에서 사용하기에 효과적이다. 불포화 폴리에스테르 필름 형성제는 단독으로 사용되거나, Benox L-40LV (Norac 사) 과 같은 벤조일 페록사이드 경화 촉매와 함께 사용될 수 있다. 상기 벤조일 페록사이드 양생 촉매는 상기 불포화 폴리에스테르 수지의 경화를 촉진하고, 상기 유리 섬유 주위의 필름에 수분 저항성을 부여한다.
사용된 사이징 조성물은 선택적으로 종래의 Drew L-139 (Ashland Chemical 의 분사인 Drew 사 제품) 과 같은 거품 제거제, Emerstat 6660A (Cognis 제품) 과 같은 정전기 방지제, Surfyno 465 (Air Product 제품), Triton X-100 (Cognis 제품) 과 같은 계면 활성제, 및/또는 농후제를 포함하는 종래의 첨가물을 포함할 수 있다. 첨가물은 사이징 조성물 내에서 미량에서 (예를 들어, 고형제의 중량비로 약 0.1% 미만) 활성 고형물의 최대 약 5 중량% 까지 존재할 수 있다.
상기 섬유를 상기 사이징 조성물로 처리한 이후에, 섬유 다발 형태로 모아, 개별 길이로 잘라진다. 상기 섬유 다발은 서로의 배열 방향이 실질적으로 평행하게 위치하는 다수의 촙드 유리 섬유로 형성된다. 상기 강화 섬유 다발에 존재하는 개별 섬유의 특정 개수는 상기 촙드 스트랜드 매트의 특정 용도 및 매트의 두께와 강도에 따라 달라질 수 있다. 상기 강화 섬유 다발은 약 20 내지 약 500 g/km, 바람직하게 약 20 내지 약 75 g/km, 더욱 바람직하게 약 30 내지 약 50 g/km 의 다발 텍스 (tex) 를 갖는다.
습식으로, 사이징 처리된 촙드 글래스 섬유 다발은 건조되어 굳어지거나 사이징 조성물을 고형시키게 된다. 바람직하게, 섬유 다발은 종래의 유전 (RF) 오븐, Cratec ® 오븐 (Owens Corning 판매) 과 같은 유동화 베드 오븐, 표준 회전 트레이 열 오븐에서 건조된다. 실질적으로 모든 수분이 상기 건조 오븐에서 제거되는 것이 바람직하다. 여기에서, "실질적으로 모든 수분" 이라는 용어는 상기 섬유 다발에서 자유 수분의 전부 또는 거의 전부가 제거됨을 의미한다. 예시적인 실시형태에 있어서, 자유 수분 (상기 강화 섬유의 외부에 존 재하는 수분) 의 99% 이상이 제거된다. 상기 건조된 섬유 다발은 계면 활성제, 점도 수정제, 또는 다른 화학제를 포함하는 물 슬러리에 분산되고, 상기 슬러리를 통해 상기 강화 섬유 다발이 분산되도록 교반된다. 촙드 강화 섬유 다발은 개별적으로 형성되며, 수분 슬러리에서 축적된다.
예시적인 실시형태에 있어서, 상기 유리 섬유 다발은 슬러리 내에서 교반되고, 유리 섬유 다발의 일부는 개별 유리 섬유로 풀린다. 이러한 개별 유리 섬유들은 슬러리를 통해 섬유 다발을 따라 분산된다. 상기 풀린 섬유들 뿐만 아니라, 만일 추가되는 강화 섬유 유형이 최종 제품에 필요한 경우, 다른 유형의 개별 강화 섬유가 상기 슬러리에 첨가될 수 있다. 분산의 양 또는 풀려지는 개별 섬유의 양은 적어도 사이징 조성물, 백색 물 화합물 및 매트 형성 조건에서의 특정 필름 형성제의 함수이다. 예를 들어, 혼합기를 통해 혼합 탱크와 대응하는 섬유 다발을 자르는 양, 다발이 백색 물 슬러리에 존재하는 시간, 건조/경화 오븐 이전에 수분 부분을 제거하는 진공력, 건조/경화 오븐에 의해 가열되는 열의 양은 개별 섬유가 섬유 다발로부터 풀리거나 분산되는데 영향을 미칠 수도 있으며, 영향이 없을 수도 있다. 또한, 사이징 조성물의 원료 및 개별 성분은, 그 영향이 있다면 풀려지는 섬유의 양에 영향을 미칠 수 있다.
상기 사이징 조성물의 필름 형성 성분은 주로 얼마나 필라멘트화 (다발로부터 섬유의 분산) 가 발생하는지에 대한 중요한 구동자이다. 특히, 상기 유리 섬유에 존재하는 필름 형성제의 유형과 양은 유리 다발의 필라멘트화 정도에 영향을 미친다. 상기 유리 섬유에 사용되는 필름 형성제는, 다발이 다발 형태로 남아있는 경우에 사용되도록 되어 있는 공정에 대해 저항성이 있어야 한다. 예를 들어, 에폭시 필름 형성제와 같은 열경화성 필름 형성제가 상기 사이징 조성물에 사용되고, 유리 섬유에 사용되고, 이어서 건조 오븐에서 다발로 되고, 경화되는 경우, 상기 필름 형성제가 교차 결합하여 일반적으로 물에 침투되기 어렵기 때문에, 상기 다발로 된 유리 섬유는 필라멘트화가 이루어지기 어렵다. 반면에, 상기 유리 스트랜드에 사용되는 사이징 조성물에 필름 형성제가 너무 작게 첨가되는 경우, 상기 필름 형성제가 에폭시 필름 형성제와 같이 물에 저항하는 특성이 매우 우수하다 하더라도, 사이징 코팅이 섬유 다발 전체에서 완전하지 않기 때문에, 필름 형성제가 극소량만이 상기 섬유 다발을 필라멘트화하고, 개별 섬유로 풀게 된다. 폴리비닐아세테이트와 같은 수용성 필름 형성제는 상기 사이징 조성물의 가용성으로 인하여, 얼마나 많은 양의 필름 형성제가 상기 사이징 조성물에 첨가되었는지 및 유리 섬유에 사용되는지에 관계 없이 섬유 다발이 필라멘트화 되도록 한다.
또한, 상기 실란 결합제 및 윤활제는 상기 섬유 다발로부터 풀려진 섬유의 양에 영향을 미친다. 예를 들어, General Electric 사의 A-174 제품과 같은 메타아크릴옥시실란 결합제는 뻣뻣하고, 필라멘트화된 다발이 거의 없도록 한다. 반면에, 윤활제가 존재하기 때문에 수분 친화성이 높은 코팅을 만들어 다발이 필라멘트화가 이루어지는 것을 향상한다. 그러므로, 상태를 형성하는 기계적인 매트 및/또는 성분 및/또는 사이징 조성물의 양을 조절하여, 촙드 스트랜드 매트는 정해진 섬유 다발과 개별 섬유의 양으로 형성 (가공) 된다.
다른 실시형태에 있어서, 섬유 다발은 사이징 조성물과 사이징되어, 교반 작업 동안 백색 물 슬러리 내부에 섬유 다발로부터 섬유들이 전혀, 실질적으로 전혀 분산되지 않는다. "실질적으로 없는" 라는 용어는 섬유 다발로부터 풀어진 개별 섬유가 전혀 없거나 거의 없다는 것을 의미한다. 예를 들어, 전술한 바와 같이, 상기 섬유들에 가해진 사이징 조성물이 에폭시 필름 형성제와 같은 교차 가능한 필름 형성제인 경우, 가열하는 동안 상기 필름 형성제의 교차성 때문에 상기 섬유 다발이 물에 저항하므로, 유리 섬유는 매트 형성 공정을 통해 번들 내에 존재한다. 다른 실시형태에 있어서, 개별 섬유는 소정의 형태를 가지는 촙드 스트랜드 매트를 형성하도록 종래 미리 정해진 양으로 백색 물 슬러리에 첨가될 수 있다. 섬유 다발을 형성하는 강화 섬유가 존재하기 때문에, 상기 슬러리에 첨가되는 개별 섬유는 약 0.25 인치 (0.635 cm) 내지 약 3 인치 (7.62 cm) 의 잘려진 섬유 길이를 갖는다. 또한, 상기 슬러리에 첨가되는 개별 섬유는 원하는 최종 제품에 따라 섬유 다발을 형성하는 강화 섬유와 동일하거나 다를 수 있다.
상기 슬러리에 첨가되는 개별 섬유의 양이 제어될 수 있으므로, 상기 촙드 스트랜드는 특정 용도를 만족시키기 위해 미세하게 조절될 수 있다. 예를 들어, 충분한 단일 섬유를 상기 백색 물 슬러리에 첨가하여 인장 강도가 높은 매트를 형성하면서도, 적층판을 상기 매트로 만드는 경우, 수지에 재빨리 젖을 수 있다. 일반적으로, 상기 백색 물 슬러리에 존재하는 개별 섬유의 중량비가 높아지는 경우, 적제될 섬유의 표면적이 전체적으로 높기 때문에, 상기 최종 촙드 스트랜드 매트는 천천히 젖게 된다.
백색 물에 분산되는 정도나 침투성을 선택적으로 조절함으로써, 상기 매트는 여러가지 충전재, 예를 들어, 탄산 칼슘, 탈크 및/또는 다른 공지의 광물 및/또는 유기 충전재를 도입하여 상기 매트를 가공할 수 있다. 충전재의 선택은 특정 용도에 따라 특정될 수 있으며, 상기 촙드 스트랜드 매트 (10) 와 결합하는 특정 충전재는 전지 저항성 및/또는 전도성, 또는 촙드 스트랜드 매트 (10) 의 생분해성과 같은 특정 성질을 향상시키도록 선택될 수 있다. 분산 정도는 이러한 충전재 또는 첨가물의 보유력을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 분산된 섬유의 폐쇄 형태는 충전재를 포착하는 스크린 역할을 하게 되고, 분산 정도에 따라 크거나 작은 입자 충전재가 함유된 고충전 매트에서 저충전 매트를 포함하는 매트의 범위를 생성한다. 이러한 소정의 침투성은 수분 흡수성 및 표면 마모 저항성과 같은 물리적 특성을 향상하는데 사용될 수 있다.
섬유 다발 및 개별 섬유들을 함유하는 백색 물 슬러리는 슬러리가 움직이는 와이어 스크린 또는 와이어를 형성하는 메쉬에 적층되는 헤드 박스를 통과하게 되고, 실질적인 물의 대부분이 제거되어 웨브를 형성한다. 상기 슬러리에 첨가되는 유리 섬유 다발 및/또는 개별 강화 섬유들로부터 얻어진 단일 섬유들이 상기 매트 제조 공정동안 결합제 사용 영역에서 체인을 형성하여 개별 섬유 및 섬유 다발을 이동시키는데 도움이 되기 때문에, 슬러리 내에 개별 섬유가 존재함으로써, 상기 촙드 스트랜드 매트의 형성에 유용하다. 상기 개별 섬유는 서로 얽히거나 섬유 다발들과 얽히며, 상기 습식 미처리 매트에 "습식 강도" 를 제공하게 된다. 이론에 한정되는 것은 아니지만, 개별 섬유의 양이 분산 또는 첨가에 충분하기 때문에, 와이어를 형성하는 곳에 충분하고 효과적인 슬러리의 전달은 상기 촙드 스트랜드 매트 (10) 에 존재하는 개별 섬유의 "최소" 또는 한계값이 된다.
상기 슬러리에 첨가되는 개별 섬유의 양 및/또는 섬유 다발의 분산 정도에 따라, 상기 웨브는 소정의 비율 및 중량 분배로 유리 섬유 다발 및 개별 유리 섬유를 함유하게 된다. 물은 종래의 진공 또는 공기 흡입 시스템을 통하여 웨브에서 제거될 수 있다. 이후에, 결합제가 상기 웨브에 사용되고, 결과물인 매트는 오븐 등을 통해 가열되어, 남아있는 수분을 제거하고, 결합제를 경화한다. 상기 형성된 부직 촙드 스트랜드 매트는, 도 3 에 기재된 바와 같이, 미리 정해진 무작위적으로 분산된 개별 유리 섬유와 유리 섬유 다발의 결합체이다.
상기 결합제는 아크릴 결합제, 스티렌 아크릴로니트릴 결합제, 스티렌 부타디엔 고무 결합제, 우레아 포름알데히드 결합제, 또는 이들의 혼합물이 될 수 있다. 바람직하게, 상기 결합제는 폴리아크릴산 및 하나 이상의 트리에탄올라민 또는 글리세린과 같은 폴리올로 형성된 표준 열경화성 아크릴 결합제이다. 본 발명에서 사용되는 적절한 아크릴 결합제의 예는 Vinamul 8831 (Celenese 판매) 과 같은 소성화된 폴리비닐아세테이트 결합제, Duracet 637 및 Duracet 675 (Franklin International 판매) 와 같은 변성 폴리비닐아세테이트를 포함한다. 상기 결합제는 선택적으로 공정 및 제품의 형성을 향상하기 위해, 염료, 오일, 충전재, 착색제, UV 안정제, 실란, 아미노실란과 같은 착색제, 윤활제, 습식제, 계면 활성제 및/또는 정전기 방지제와 같은 종래의 첨가제를 선택적으로 포함할 수 있다. 상기 촙드 스트랜드 매트가 약 2.5 내지 약 20 중량% 로 결합제를 함 유하도록, 상기 결합제가 일정 비율로 섬유에 공급될 수 있다.
로우 로프트 (low-loft) 다발 촙드 유리 섬유는 섬유의 축을 따라 뭉쳐진 섬유들로 형성되며, 이는 촙드 유리 매트가 루핑 매트와 같은 종래의 분산된 유리 매트에 비하여 상승된 유리 함유량을 갖도록 한다. 또한, 상기 촙드 스트랜드 매트내의 섬유 다발의 보유력은 최종 사용 제품에서 높은 유리 함유량을 갖도록 한다. 상기 촙드 스트랜드 매트가 상승된 유리 함유량을 갖기 때문에, 최종 제품에 증가된 기계적 및 충격 특성, 높은 무결성을 제공할 수 있다. 이에 따라, 높은 구조적 무결성은 매트가 분산된 섬유 부분으로 이루어진 폐쇄된 구조이기 때문에 향상된 표면 질을 제공할 수 있다. 본 발명의 촙드 스트랜드 매트는 덕트 라이너 및 천장 타일과 같은 제품에 표면 처리를 하는데 사용되리 수 있다. 또한, 상기 촙드 스트랜드 매트는 제 2 의 베일이 필요없이 사용될 수 있다. 제 2 베일을 사용하지 않기 때문에, 장식적인 표면 베일을 형성하는데 비용을 줄일 수 있으며, 생산성을 향상할 수 있다.
또한, 촙드 스트랜드 매트는 섬유 절연체 유형인 종래의 "배트 (batt)", "덮개 (blanket)" 또는 "합판 (board)" 에 표면 처리층 또는 강화층으로서 사용될 수 있다. 매트 내에 강화 섬유 다발이 존재하기 때문에, 본 발명의 촙드 스트랜드 매트는 절연체에 구조적 강화를 도울 수 있으며, 매트 전체에 개별 섬유가 분산되어 있기 때문에 절연체의 표면 질을 향상시킬 수 있다. 종래의 저밀도 "배트" 또는 "덮개" 절연체에 있어서, 촙드 스트랜드 매트에 의해 부가되는 구조적 강도는 강화된 굽힘 스티프니스 (stiffness), 또는 휨 강도의 형태이다. 고 밀도 "합판" 절연체에 있어서, 상기 촙드 스트랜드 매트에 의해 부가되는 향상된 스티프니스는 증가된 천공 저항성을 제공할 수 있다. 향상된 천공 저항성은 특히 가열 및 통풍 덕트에 사용되는 절연 합판에 특히 유용하다. 또한, 선택적으로 침투성의 정도를 조절한 매트를 사용함으로써, 상기 촙드 스트랜드 매트는 절연 제품에 스티프니스를 부가할 뿐만 아니라, 악기 용품에 소음 흡수성을 향상하는 공기 저항성을 부가할 수 있다.
또는, 상기 촙드 스트랜드 매트는 상기 섬유 절연체 내부에 위치할 수 있으며, 내부 격막으로 사용될 수 있다. 이러한 실시형태에 있어서, 상기 스트랜드 매트는 강화된 절연재를 제공하기 위하여 두 개의 "배트" 또는 "덮개" 사이에 적층될 수 있다. 상기 촙드 스트랜드는 상기 절연체를 양분하고, 상기 양분된 절연체의 두 면 중 어느 일면에 상기 촙드 스트랜드 매트를 위치시켜, 상기 양분된 절연체 부분을 이들 사이에 위치하는 촙드 스트랜드 매트 격막을 함께 다시 결합하는 방법으로, 상기 촙드 스트랜드 매트가 "배트" 또는 "덮개" 절연체 내부에 위치될 수 있다. 또는, 상기 강화 섬유 다발이 상기 절연체 "배트" 에 스티프니스를 부가하기 위해 상기 절연 섬유 벌크 (bulk) 와 직접적으로 혼합될 수 있으며, 그 결과, 벽의 간주 사이가 느슨해지거나 천장이 가라앉지 않는다. 이러한 강화 절연체 배트는 종래 절연 재료에서 사용되던바와 같이, 절연체를 정위치에 유지시키기 위한 지지 와이어 또는 다른 부착물 장치를 사용할 필요가 없다.
알칼리성 저항 유리 (AR 유형 유리) 가 강화 섬유로서 사용되거나, 상기 촙드 스트랜드 매트에 강화 섬유들 중 하나로 사용되는 경우, 상기 촙드 스트랜드 매 트가 견고한 매트릭스에 강화재로서 사용될 수 있다는 점이 예상될 수 있다. 촙드 스트랜드 매트 내에서 강화 섬유 다발과 개별 강화 섬유를 혼합하여, 완성된 제품에 구조적 강화와 우수한 표면 특성을 모두 제공할 수 있다.
상기 촙드 스트랜드 매트가 "토목섬유 (geotextile)" 제품에 사용될 수 있음을 예상할 수 있다. 이러한 용도에 있어서, 상기 촙드 스트랜드 매트내의 개별 섬유들은 씨앗 또는 뿌리 덮개와 같은 과다분무를 쉽게 선택할 수 있도록 하며, 잡초와 같은 원하지 않는 식물들이 성장하는 것을 방지할 수 있다. 상기 촙드 스트랜드 매트에 있는 구조적 섬유 다발들은 상기 매트를 사용하는 동안 찢어지는 것을 방지하도록 구조적 강도를 제공하며, 이는 사용하는 수명 기간 동안 유용한다.
이러한 발명의 일반적인 상세한 설명이 있었지만, 아래 기재된 특정 실시예를 통해 좀 더 이해를 도울 수 있을 것이며, 아래의 실시예는 설명을 위한 것이지, 본 발명을 의도적으로 제한하는 것은 아님을 알아야 한다.
실시예
표 1 내지 표 3 에 기재된 사이징 조성물이 아래 설명된 바와 같이 물통으로 준비되어 있다. 사이징 조성물을 준비함에 있어서, 약 90% 가 물이며, 물통에 산이 첨가되었다. 실란 결합제가 물통에 첨가되고, 상기 실란이 가수분해 되도록 일정 시간동안 교반되었다. 실란이 가수분해가 이루어진 후, 윤활제와 필름 형성제가 상기 혼합물에 첨가되고, 상기 사이징 조성물을 형성하도록 교반되었다. 사이징 조성물은 남아있는 물로 희석되어, 약 4.5% 의 혼합 고형물로서 목표 혼합 고형물을 얻을 수 있다.
표 1 - 폴리우레탄 사이징 조성물
Figure 112008009599611-PCT00001
(a) 폴리우레탄 필름 형성 분산제 (Cognis 사)
(b) 에폭시 치유제 (Resolution Perfomance Products 사)
(c) γ-아미노프로필트리에톡시실란 (General Electric 사)
(d) 폴리우레탄-아크릴 합금 (Cognis 사)
(e) 에탄올아미드 스테아르산 (AOC 사)
표 2 - 에폭시 사이징 조성물 A
Figure 112008009599611-PCT00002
(a) 물에 에폭시 수지 필름 형성재 분산 (Resolution Perfomance Products 사)
(b) 에폭시 치유제 (Resolution Perfomance Products 사)
(c) 모노올레이트 에스테르 (Cognis 사)
(d) 메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 (General Electric 사)
표 3 - 에폭시 사이징 조성물 D
Figure 112008009599611-PCT00003
(a) 에폭시 수지 필름 형성재 분산 (Resolution Perfomance Products 사)
(b) 에폭시 치유제 (Resolution Perfomance Products 사)
(c) 모노올레이트 아스테르 (Cognis 사)
(d) 메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 (General Electric 사)
각 사이징 조성물은 예를 들어, 위에서 설명한 롤 타입 도포기와 같은 종래 방법으로 E-유리에 사용되며, 촙드 스트랜드 매트를 형성하는데 사용된다. 상기 스트랜드는 조각 길이가 1.25 인치 (3.175 cm) 로 잘려진 40 g/km 의 다발로 분할되고, 플라스틱 튜브에서 모아진다. 상기 유리 다발은 약 30 분 동안 상용 등급의 40 MHz RF 오븐에서 건조된다. 수분이 실질적으로 0% 에 가까운 유리 섬유 다발은 적절한 첨가물 (계면 활성제, 분산제 등) 이 첨가된 대형 슬러리 탱크에 첨가된다. 물 이외의 백색 물 슬러리의 조성물은 표 4 와 같다.
표 4
Figure 112008009599611-PCT00004
(a) 음이온 폴리아크릴아미드 (Drew Industries 판매)
(b) 비이온 계면활성제 (Air Product 판매)
(c) 거품제거제 (Drew Industries 판매)
(d) 살생제 (ONDEO Nalco)
상기 공정 실험 장치는 다발들이 상기 백색 물에 5 분 동안 모두 혼합되도록 설정되어 있다. 상기 유리 물 슬러리는 헤드 박스로 양수되고, 약 10 내지 50 fpm 으로 이동하는 체인을 형성하는 습식 웨브로 전달된다. 상기 슬러리는 헤드 박스를 통해 와이어를 형성하는 곳으로 전달되고, 그 후에 체인을 결합하 는 곳으로 전달된다. 5% 의 Vinamul 8831 이 상기 웨브에 사용되고, 상기 웨브는 20초동안 450°F 에서 건조된다. 표 2 및 표 3 에 개시된 에폭시 사이징 조성물 A 및 사이징 조성물 D 에서 형성된 매트는 각각 기본 중량이 1 oz/ft2 이다. 표 1 에 개시된 폴리우레탄 사이징 조성물은 기본 중량이 0.5 oz/ft2 인 매트와 1.5 oz/ft2 인 매트를 형성하는데 사용되었다. 도 4 및 도 5 에 있어서, 우레탄 1 은 기본 중량이 0.5 oz/ft2 인 본 발명의 매트를 나타내고, 우레탄 2 는 기본 중량이 1.5 oz/ft2 인 본 발명의 매트를 나타낸다.
상기 매트들은 이후에 판지 튜브에 감겨지고, 1 foot × 1 foot (30.48 cm × 30.48 cm) 크기로 잘려진다. 잘려진 매트 조각은 100 톤의 프레스로 가열된 공구에 넣어진다. 촉매 폴리에스테르 수지 (AOC H93) 가 상기 매트에 부어지고, 상기 프레스는 200°F 에서 20분 동안 폐쇄된다. 상기 적층판은 유리 매트의 기본 중량이 3 oz/ft2 로 준비된다.
형성된 적층판은 제거되고, 인장 강도와 휨 강도가 측정된다. 상기 인장 강도는 ASTM D5083 에 기재된 시험 절차로 결정되고, 휨 강도는 ASTM D790 에 기재된 시험 절차로 결정된다. 본 말명의 매트는 표 5 에 기재된 매트의 인장 강도와 휨 강도와 비교된다.
표 5
Figure 112008009599611-PCT00005
기계 방향 (MD) 및 단면 방향 (CD) 의 적층 인장 강도 및 적층 휨 강도의 시험 결과가 표 4 및 표 5 에 각각 나타내었다. 연속된 필라멘트로 만들어졌기 때문에, 당업자라면 Owens Corning 사의 M8643 및 M8610 의 연속 필라멘트 매트가 종래의 촙드 스트랜드 매트보다 우수한 성능을 나타냄을 기대할 수 있을 것이다. 그러나, 본 발명의 촙드 스트랜드 매트에서 형성된 적층은 종래의 매트에서 제작된 적층보다 실질적으로 동등하거나 향상된 기계적 특성을 나타내었다. 특히, 본 발명의 촙드 스트랜드 매트 적층은 Owens Corning 사에서 판매하고 있는 M723A, M8643, M8610 및 CSM 입력 촙드 스트랜드 매트의 표준값의 ±10% 내로 기계적 특성을 나타내었다. 그러므로, 본 발명의 사이징 조성물을 함유하는 실험 매트가 매우 우수한 인장 강도 및 휨 강도를 가지며, Owens Corning 사의 표준 매트와 비교하여 바람직한 성능 특성을 가지게 된다.
또한, 다른 사이징 조성물의 본 발명에서 유용함이 판명되었다. 이러한 사이징 조성물의 예는 아래의 표 6 내지 표 15 에 나타나 있다.
표 6 - 사이징 조성물 1
Figure 112008009599611-PCT00006
(a) 폴리우레탄 필름 형성 분산제 (DSM)
(b) 에탄올아미드 스테아르산 (AOC)
(c) γ-아미노프로필트리에톡실란 (General Electric)
(d) 폴리우레탄-아크릴 합금 (Cognis)
표 7 - 사이징 조성물 2
Figure 112008009599611-PCT00007
(a) 폴리에스테르 수지 필름 형성 분산제 (AOC)
(b) 벤조일 페록사이드 경화 촉매 (Norac Company, Inc.)
(c) 모노올레이트 에스테르 (Cognis)
(d) 메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 (General Electric)
표 8 - 사이징 조성물 3
Figure 112008009599611-PCT00008
(a) 폴리에스테르 수지 필름 형성 분산제 (DSM)
(b) 벤조일 페록사이드 경화 촉매 (Norac Company, Inc.)
(c) 모노올레이트 에스테르 (Cognis)
(d) 메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 (General Electric)
표 9 - 사이징 조성물 4
Figure 112008009599611-PCT00009
(a) 폴리에스테르 수지 필름 형성 분산제 (DSM)
(b) 벤조일 페록사이드 경화 촉매 (Norac Company, Inc.)
(c) 모노올레이트 에스테르 (Cognis)
(d) 메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 (General Electric)
표 10 - 사이징 조성물 5
Figure 112008009599611-PCT00010
(a) 폴리에스테르 수지 필름 형성 분산제 (DSM)
(b) 벤조일 페록사이드 경화 촉매 (Norac Company, Inc.)
(c) 모노올레이트 에스테르 (Cognis)
(d) 메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 (General Electric)
표 11 - 사이징 조성물 6
Figure 112008009599611-PCT00011
(a) 에폭시 수지 필름 형성 분산제 (DSM)
(b) 에폭시 치유제 (Resolution Performance Products)
(c) 모노올레이트 에스테르 (Henkel Chemical)
(d) 메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 (General Electric)
표 12 - 사이징 조성물 7
Figure 112008009599611-PCT00012
(a) 에폭시 수지 필름 형성 분산제 (DSM)
(b) 에폭시 치유제 (Resolution Performance Products)
(c) 모노올레이트 에스테르 (Henkel Chemical)
(d) 메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 (General Electric)
표 13 - 사이징 조성물 8
Figure 112008009599611-PCT00013
(a) 에폭시 수지 필름 형성 분산제 (DSM)
(b) 에폭시 치유제 (Resolution Performance Products)
(c) 모노올레이트 에스테르 (Henkel Chemical)
(d) 메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 (General Electric)
표 14 - 사이징 조성물 9
Figure 112008009599611-PCT00014
(a) 에폭시 수지 필름 형성 분산제 (DSM)
(b) 에폭시 치유제 (Resolution Performance Products)
(c) 모노올레이트 에스테르 (Henkel Chemical)
(d) 메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 (General Electric)
표 15 - 사이징 조성물 10
Figure 112008009599611-PCT00015
(a) 에폭시 수지 필름 형성 분산제 (DSM)
(b) 에폭시 치유제 (Resolution Performance Products)
(c) 모노올레이트 에스테르 (Henkel Chemical)
(d) 메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 (General Electric)
위에서의 이러한 용도의 본 발명은 일반적이고 특정 실시형태에 대하여 설명한 것이다. 본 발명이 바람직한 실시형태로서 여겨지는 것으로 나타내었더라도, 당업자라면 일반적인 기재만으로 여러 변경을 선택적으로 취할 수 있다. 본 발명은 아래의 청구범위에 기재된 사항에 한정되지 않는다.

Claims (20)

  1. 부직 촙드 스트랜드 매트로서,
    다수의 개별 제 1 강화 섬유로 형성된 제 1 의 소정량의 섬유 다발과,
    제 2 의 소정량의 상기 개별 제 1 강화 섬유를 포함하며,
    상기 촙드 스트랜드 매트를 형성하는 동안 상기 제 2 의 소정량으로 상기 섬유 다발로부터 상기 개별 제 1 강화 섬유를 선택적으로 분산하는 사이징 조성물로 상기 개별 제 1 강화 섬유가 적어도 부분적으로 코팅되어 있으며,
    상기 제 1 및 제 2 의 소정량은 동일하거나 다른 것을 특징으로 하는 부직 촙드 스트랜드 매트.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 사이징 조성물은 폴리우레탄 필름 형성제, 불포화 폴리에스테르 필름 형성제 및 에폭시 수지 필름 형성제 중에서 선택된 하나 이상의 필름 형성제와 하나 이상의 실란 결합제 (coupling agent) 및 하나 이상의 윤활제를 포함하는 것을 특징으로 하는 부직 촙드 스트랜드.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 필름 형성제는 폴리우레탄 필름 형성제이고, 상기 사이징 조성물은 폴리우레탄-아크릴 합금을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부직 촙드 스트랜드 매트.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 필름 형성제는 에폭시 수지 필름 형성제이고, 상기 사이징 조성물은 에폭시 치유제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부직 촙드 스트랜드 매트.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 필름 형성제는 불포화 폴리에스테르 필름 형성제이고, 상기 사이징 조성물은 벤조일 페록사이드 경화 촉매를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부직 촙드 스트랜드 매트.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 부직 촙드 스트랜드 매트는 제 3 소정량의 제 2 개별 강화 섬유를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부직 촙드 스트랜드 매트.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 촙드 스트랜드 매트를 최종 제품으로 처리하는 다음 공정동안, 상기 사이징 조성물이 상기 섬유 다발들을 다수의 개별 제 1 강화 섬유안으로 분산시키는 것을 특징으로 하는 부직 촙드 스트랜드 매트.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 제 2 소정량은 실질적으로 0 인 것을 특징으로 하는 부직 촙드 스트랜드 매트.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 부직 촙드 스트랜드 매트는 제 3 소정량의 제 2 개별 강화 섬유를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부직 촙드 스트랜드 매트.
  10. 강화 섬유 다발과 개별 강화 섬유를 포함하는 부직 촙드 스트랜드 매트를 형성하는 습식 레이드 방법에 있어서,
    적어도 일부에 사이징 조성물이 함유된 개별 제 1 강화 섬유로 형성된 강화 섬유 다발을 건조하고, 상기 제 1 강화 섬유의 사이징 조성물을 경화하여, 건조된 제 1 강화 섬유 다발을 형성하는 단계;
    물 슬러리에 제 1 소정량의 상기 건조된 제 1 강화 섬유 다발을 침착하는 단계;
    상기 슬러리를 교반하여 상기 제 1 강화 섬유 다발을 분산시키고, 선택적으로 상기 제 1 강화 섬유의 다발로부터 제 2 소정량의 개별 제 1 강화 섬유를 풀어내는 단계;
    상기 제 1 강화 섬유 다발과 상기 개별 제 1 강화 섬유의 웨브를 형성하는 단계;
    상기 웨브에 결합제 조성물을 첨가하는 단계; 및
    상기 웨브를 건조하도록 가열하고, 상기 결합제 조성물을 경화하여, 상기 제 1 소정량으로 상기 제 1 강화 섬유 다발과 상기 제 2 소정량으로 상기 개별 제 1 강화 섬유를 포함하는 촙드 스트랜드 매트를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 레이드 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 습식 레이드 방법은
    제 1 강화 섬유를 상기 제 1 강화 섬유로 형성된 섬유 다발로 모으는 단계; 및
    상기 건조 단계 이전에 상기 섬유 다발을 개별 길이로 잘라 상기 촙드 강화 섬유 다발을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 레이드 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 습식 레이드 방법은
    제 1 강화 섬유를 형성하는 단계; 및
    상기 모으는 단계 이전에 상기 제 1 강화 섬유에 상기 사이징 조성물을 첨가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 레이드 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 사이징 조성물은 폴리우레탄 필름 형성제, 불포화 폴리에스테르 필름 형성제 및 에폭시 수지 필름 형성제 중 하나 이상으로 선택되는 필름 형성제, 하나 이상의 윤활제, 및 하나 이상의 실란 결합제를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 레이드 방법.
  14. 제 10 항에 있어서, 상기 건조 단계는 유전 오븐, 유동화 베드 오븐 및 회전 트레이 열 오븐 중 하나 이상에서 선택되는 오븐에 상기 촙드 강화 섬유 다발을 통과시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 레이드 방법.
  15. 제 10 항에 있어서, 상기 습식 레이드 방법은 상기 형성 단계 이전에 상기 물 슬러리에 개별 제 2 강화 섬유를 첨가하는 단계를 더 포함하고, 상기 제 2 강화 섬유는 상기 제 1 강화 섬유와 다른 것을 특징으로 하는 습식 레이드 방법.
  16. 강화 섬유 다발과 개별 강화 섬유를 포함하는 부직 촙드 스트랜드 매트를 형성하는 습식 레이드 방법에 있어서,
    적어도 일부에 사이징 조성물이 함유된 개별 제 1 강화 섬유로 형성된 강화 섬유 다발을 건조하고, 상기 제 1 강화 섬유의 사이징 조성물을 경화하여, 건조된 제 1 강화 섬유 다발을 형성하는 단계;
    백색 물 슬러리에 상기 건조된 제 1 강화 섬유 다발을 제 1 소정량으로 첨가하는 단계;
    상기 백색 물 슬러리에 개별 제 2 강화 섬유를 제 2 소정량으로 첨가하는 단계;
    상기 슬러리를 교반하여 상기 제 1 강화 섬유 다발과 상기 개별 제 2 강화 섬유를 상기 백색 물 슬러리 전체에 분산시키는 단계;
    상기 제 1 강화 섬유 다발과 상기 개별 제 1 강화 섬유의 웨브를 형성하는 단계;
    상기 웨브에 결합제 조성물을 첨가하는 단계; 및
    상기 웨브를 건조하도록 가열하고, 상기 결합제 조성물을 경화하여, 상기 제 1 소정량으로 상기 제 1 강화 섬유 다발과 상기 제 2 소정량으로 상기 개별 제 2 강화 섬유를 포함하는 촙드 스트랜드 매트를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징 으로 하는 습식 레이드 방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 습식 레이드 방법은
    제 1 강화 섬유를 상기 제 1 강화 섬유 다발로 모으는 단계; 및
    상기 건조 단계 이전에 상기 섬유 다발을 잘라 상기 촙드 강화 섬유 다발을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 레이드 방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 습식 레이드 방법은
    제 1 강화 섬유를 형성하는 단계; 및
    상기 모으는 단계 이전에 상기 제 1 강화 섬유에 상기 사이징 조성물을 첨가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 레이드 방법.
  19. 제 16 항에 있어서, 상기 사이징 조성물은 폴리우레탄 필름 형성제, 불포화 폴리에스테르 필름 형성제 및 에폭시 수지 필름 형성제 중 하나 이상으로 선택되는 필름 형성제, 하나 이상의 윤활제, 및 하나 이상의 실란 결합제를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 레이드 방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 건조 단계는 유전 오븐, 유동화 베드 오븐 및 회전 트레이 열 오븐 중에서 선택되는 오븐에 상기 사이징된 촙드 강화 섬유 다발을 통과시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 레이드 방법.
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