JP2002527333A - Impregnated glass fiber strands and products containing them - Google Patents

Impregnated glass fiber strands and products containing them

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JP2002527333A
JP2002527333A JP2000575810A JP2000575810A JP2002527333A JP 2002527333 A JP2002527333 A JP 2002527333A JP 2000575810 A JP2000575810 A JP 2000575810A JP 2000575810 A JP2000575810 A JP 2000575810A JP 2002527333 A JP2002527333 A JP 2002527333A
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アーネスト エル. ロートン,
シャン. ウー,
ウイリアム ビー. ライス,
ブルース イー. ノビック,
Original Assignee
ピーピージー インダストリーズ オハイオ, インコーポレイテッド
アーネスト エル. ロートン,
シャン. ウー,
ウイリアム ビー. ライス,
ブルース イー. ノビック,
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、少なくとも1つの繊維を含むコートされた繊維ストランド、ならびに少なくとも1つのこの繊維ストランドを組み込むファブリックを提供し、この繊維ストランドは、少なくとも1つの繊維の表面の少なくとも一部の上に樹脂適合性コーティング組成物の乾燥残渣の層を有し、この樹脂適合性コーティング組成物が:a)複数の不連続の寸法安定性の粒子であって、有機材料、ポリマー材料、複合材料およびそれらの混合物からなる群から選択される材料から形成され、少なくとも1つの繊維と少なくとも1つの隣接する繊維との間に間隙空間を提供し、約0.1から約5マイクロメートルの平均粒子サイズを有する粒子;b)少なくとも1つの潤滑性材料;c)少なくとも1つのポリマーフィルム形成剤;およびd)少なくとも1つのカップリング剤を含む。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a coated fiber strand comprising at least one fiber, as well as a fabric incorporating the at least one fiber strand, wherein the fiber strand comprises at least one of the surfaces of at least one fiber. A layer of dry residue of the resin-compatible coating composition on the part, the resin-compatible coating composition comprising: a) a plurality of discrete, dimensionally stable particles, wherein the organic material, the polymer material, Formed from a material selected from the group consisting of composite materials and mixtures thereof, providing an interstitial space between at least one fiber and at least one adjacent fiber, with an average of about 0.1 to about 5 micrometers Particles having a particle size; b) at least one lubricating material; c) at least one polymer film former; and d. Comprising at least one coupling agent.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 (関連出願の交互参照) 本特許出願は、1998年10月13日出願のB.Novichらの「含浸ガ
ラス繊維ストランドおよびこれを含む製品」という題名の米国特許出願番号09
/170,566の一部継続出願であり、これは1998年3月3日出願のB.
Novichらの「含浸ガラス繊維ストランドおよびこれを含む製品」という題
名の米国特許出願番号09/034,077(現在、放棄)の一部継続出願であ
る。
(Alternative Reference to Related Applications) This patent application is filed on October 13, 1998, by B.C. US Patent Application No. 09 entitled "Impregnated Glass Fiber Strands and Products Containing It" by Novich et al.
No./170,566, which is a continuation-in-part application, filed on March 3, 1998, with B.C.
Novich et al. Is a continuation-in-part of U.S. patent application Ser. No. 09 / 034,077 entitled "Impregnated Glass Fiber Strands and Products Containing It" (now abandoned).

【0002】 この特許出願は以下の出願に関連する:1998年10月13日出願のB.N
ovichらの「ガラス繊維ストランドの摩耗を防ぐ方法」という題名の米国特
許出願番号09/170,579、これは1998年3月3日出願のB.Nov
ichらの「ガラス繊維ストランドの摩耗を防ぐ方法」という題名の米国特許出
願番号09/034,078(現在、放棄)の一部継続出願である;1998年
10月13日出願のB.Novichらの「熱伝導性無機固体粒子でコートされ
たガラス繊維ストランドおよびこれを含む製品」という題名の米国特許出願番号
09/170,781、これは1998年3月3日出願のB.Novichらの
「熱伝導性無機固体粒子でコートされたガラス繊維ストランドおよびこれを含む
製品」という題名の米国特許出願番号09/034,663(現在、放棄)の一
部継続出願である;1998年10月13日出願のB.Novichらの「無機
潤滑剤でコートされたガラス繊維ストランドおよびこれを含む製品」という題名
の米国特許出願番号09/170,780、これは1998年3月3日出願のB
.Novichらの「無機潤滑剤でコートされたガラス繊維ストランドおよびこ
れを含む製品」という題名の米国特許出願番号09/034,525(現在、放
棄)の一部継続出願である;1998年10月13日出願のB.Novichら
の「無機粒子でコートされたガラス繊維ストランドおよびこれを含む製品」とい
う題名の米国特許出願番号09/170,565、これは1998年3月3日出
願のB.Novichらの「無機粒子でコートされたガラス繊維ストランドおよ
びこれを含む製品」という題名の米国特許出願番号09/034,056(現在
、放棄)の一部継続出願である;1998年10月13日出願のB.Novic
hらの「ガラス繊維強化積層体、電子回路基板およびファブリックを集成する方
法」という題名の米国特許出願番号09/170,578、これは1998年8
月6日出願のB.Novichらの「ガラス繊維強化積層体、電子回路基板およ
びファブリックを集成する方法」という題名の米国特許出願番号09/130,
270の一部継続出願であり、これは1998年3月3日出願のB.Novic
hらの「無機潤滑剤でコートされたガラス繊維ストランドおよびこれを含む製品
」という題名の米国特許出願番号09/034,525(現在、放棄)の一部継
続出願である。
This patent application is related to the following application: B.C. N
U.S. Patent Application No. 09 / 170,579, entitled "Method for Preventing Abrasion of Glass Fiber Strands," by B. ovich et al., filed March 3, 1998; Nov
No. 09 / 034,078 (now abandoned), entitled "Method for Preventing Abrasion of Glass Fiber Strands", issued by B. Ich et al., filed Oct. 13, 1998. Novich et al., U.S. patent application Ser. No. 09 / 170,781, entitled "Glass Fiber Strands Coated with Thermally Conductive Inorganic Solid Particles and Products Containing Them," filed Nov. 3, 1998; Novich et al. Is a continuation-in-part of U.S. patent application Ser. B. filed on October 13 Novich et al., U.S. patent application Ser. No. 09 / 170,780, entitled "Glass Fiber Strands Coated With Inorganic Lubricant and Products Containing Them," filed on Mar. 3, 1998, filed on Nov. 3, 1998;
. Novich et al. Is a continuation-in-part of U.S. Patent Application Ser. B. filed in Japan Novich et al., U.S. patent application Ser. No. 09 / 170,565, entitled "Fiberglass Strands Coated With Inorganic Particles and Products Containing Them", filed on Mar. 3, 1998; Novich et al. Is a continuation-in-part of U.S. Patent Application Ser. B. of the application Novic
U.S. Patent Application Serial No. 09 / 170,578, entitled "Methods for Assembling Glass Fiber Reinforced Laminates, Electronic Circuit Boards and Fabrics", issued Aug. 1998.
B. filed on March 6, 2009 Novich et al., US patent application Ser. No. 09/130, entitled “Method of Assembling Glass Fiber Reinforced Laminates, Electronic Circuit Boards and Fabrics”.
No. 270, which is a continuation-in-part application filed on March 3, 1998, filed by B.C. Novic
No. 09 / 034,525, now abandoned, entitled "Glass Fiber Strands Coated With Inorganic Lubricant and Products Containing Them", et al.

【0003】 本出願は、1999年5月7日出願の米国仮特許出願番号60/133,07
6および1999年7月30日出願の60/146,337に基づく恩恵を主張
する。
[0003] This application is related to US Provisional Patent Application No. 60 / 133,07, filed May 7, 1999.
6 and Claims 60 / 146,337, filed Jul. 30, 1999.

【0004】 (発明の分野) 本発明は、一般に、複合材料を強化するためのコートされた繊維ストランドに
関し、そしてより詳細には、粒子でコートされたガラス繊維ストランドに関する
。この粒子はストランド中の隣接するガラス繊維間に間隙空間を提供する。
[0004] The present invention relates generally to coated fiber strands for reinforcing composite materials, and more particularly, to glass fiber strands coated with particles. The particles provide interstitial spaces between adjacent glass fibers in the strand.

【0005】 (発明の背景) 熱硬化性成型加工において、良好な「ウェットスルー」(ポリマーマトリック
ス材料がマットまたはファブリック全体に浸透すること)特性および「ウェット
アウト」(ポリマーマトリックス材料がマットまたはファブリック内の個々の繊
維のバンドルまたはストランド全体に浸透すること)特性が望まれる。対照的に
、典型的な熱可塑性成型加工における主要な関心事は良好な分散特性である。
BACKGROUND OF THE INVENTION In thermoset molding processes, good "wet-through" (penetration of the polymer matrix material throughout the mat or fabric) and "wet-out" (polymer matrix material within the mat or fabric) Properties of the individual fibers throughout the bundle or strand). In contrast, a major concern in typical thermoplastic molding processes is good dispersion properties.

【0006】 日本国特許出願番号9−208,268号は、樹脂の含浸を改良するために、
紡糸の直後にデンプンまたは合成樹脂および0.001〜20.0重量パーセン
トのコロイダルシリカ、炭酸カルシウム、カオリン、およびタルクのような無機
固体粒子(平均粒径5から2000ナノメートル(0.05から2マイクロメー
トル)を有する)でコートしたガラス繊維から形成されるヤーンを有するクロス
を開示する。発明の詳細な説明の段落番号13には、20重量パーセントを越え
る無機固体粒子を有するコーティングはガラス繊維に塗布することができないこ
とが開示されている。コーティングをガラス繊維から除去するために、積層の形
成前に熱脱油または水脱油が必要とされる。
[0006] Japanese Patent Application No. 9-208,268 discloses that to improve resin impregnation,
Immediately after spinning, starch or synthetic resin and 0.001-20.0 weight percent of inorganic solid particles such as colloidal silica, calcium carbonate, kaolin, and talc (average particle size of 5 to 2000 nanometers (0.05 to 2 The present invention discloses a cloth having a yarn formed from glass fibers coated with (i. Paragraph 13 of the Detailed Description discloses that coatings having more than 20 weight percent inorganic solid particles cannot be applied to glass fibers. Thermal or water deoiling is required prior to forming the laminate to remove the coating from the glass fibers.

【0007】 米国特許第3,312,569号はアルミナ粒子をガラス繊維の表面に付着さ
せて、複合材料の形成の間にガラス強化繊維間の樹脂の浸透を向上させることを
開示する。しかし、アルミナについてのモース硬度値は約91よりも大きく(1
.Weast(編)、Handbook of Chemistry and
Physics,CRC Press(1975)、F−22頁参照。これは本
明細書中に参考として援用される)、それよりも軟質のガラス繊維の摩耗を引き
起こし得る。
[0007] US Pat. No. 3,312,569 discloses attaching alumina particles to the surface of glass fibers to improve resin penetration between the glass reinforcing fibers during formation of the composite. However, the Mohs hardness values for alumina is greater than about 9 1 (1 R
. Weast (ed.), Handbook of Chemistry and
See Physics, CRC Press (1975), page F-22. This is incorporated herein by reference), which can cause abrasion of softer glass fibers.

【0008】 ソビエト連邦第859400号は、ガラス繊維クロスの積層体を製造するため
の含浸組成物を開示し、この組成物はフェノール−ホルムアルデヒド樹脂、グラ
ファイト、二硫化モリブデン、ポリビニルブチラールおよび界面活性剤のアルコ
ール溶液を含む。揮発性のアルコール溶媒はガラス繊維製造用途には望ましくな
い。
[0008] Soviet Union No. 859400 discloses an impregnating composition for making a laminate of glass fiber cloth, which composition comprises a phenol-formaldehyde resin, graphite, molybdenum disulfide, polyvinyl butyral and a surfactant. Contains alcohol solution. Volatile alcohol solvents are undesirable for glass fiber manufacturing applications.

【0009】 中空充填材粒子を用いて強化材の含浸特性を改変し、そして/あるいは、それ
から製造される複合材料の全体の密度を低減することができる。例えば、米国特
許第5,412,003号は、不飽和ポリエステル、重合性モノマー、熱可塑性
樹脂、重合開始剤および中空ガラス微粒子を含む樹脂組成物でガラス繊維を含浸
することを開示する(第2欄、第6〜14行目)。この含浸繊維から得られる成
型材料および成型製品は重量が軽い(第2欄、第26〜30行目)。米国特許第
4,820,575号は、中空体充填材、特に、約20から約300マイクロメ
ートルの範囲の粒径を有する、熱膨張性中空体充填材を強化材の繊維の間の内部
空間に取り入れて、樹脂のピックアップおよび強化材の比重を永続的に低減する
ことを開示する(第4欄、第39〜43行目および第3欄、第15〜30行目)
。好ましくは、充填材はバインダーを含まない水性懸濁液として強化材に塗布さ
れる(第3欄、第63〜68行目および第4欄、第1〜3行目)。米国特許第5
,866,253号は、熱膨張性中空粒子を繊維ストランド中に配合することを
開示する。この粒子は膨張して「マイクロバルーン」となり、複合材料において
用いるための、断面積が大きくなった繊維ストランドを創出する。膨張した粒子
は通常、約40から50マイクロメートルの範囲の粒子サイズを有し、これはス
トランドの繊維の直径よりも大きい(第3欄、第5〜10行目)。膨張した粒子
を有する繊維ストランドは典型的には、膨張した粒子を有さない繊維と比べて直
径が約4倍に増加し、そしてストランドの密度はかなり減少する(第4欄、第1
2〜18行目)。ストランドの直径が大きくなることで、複合材料の形成に用い
られるストランドは少なくて済み、そのため仕上がった製品の密度が低くなる(
第1欄、第39〜43行目)。
[0009] Hollow filler particles can be used to modify the impregnation properties of the reinforcement and / or to reduce the overall density of the composite material produced therefrom. For example, U.S. Pat. No. 5,412,003 discloses impregnating glass fibers with a resin composition comprising an unsaturated polyester, a polymerizable monomer, a thermoplastic resin, a polymerization initiator and hollow glass microparticles (No. 2). Column, lines 6-14). The molding materials and products obtained from the impregnated fibers are light in weight (column 2, lines 26-30). U.S. Pat. No. 4,820,575 discloses a hollow body filler, particularly a thermally expandable hollow body filler having a particle size in the range of about 20 to about 300 micrometers. To permanently reduce the specific gravity of the resin pickup and reinforcing material (column 4, lines 39-43 and column 3, lines 15-30).
. Preferably, the filler is applied to the reinforcement as an aqueous suspension without binder (column 3, lines 63-68 and column 4, lines 1-3). US Patent No. 5
, 866,253 discloses incorporating thermally expandable hollow particles into fiber strands. The particles expand into "microballoons", creating fiber strands of increased cross-sectional area for use in composite materials. The swollen particles typically have a particle size in the range of about 40 to 50 micrometers, which is larger than the strand fiber diameter (column 3, lines 5-10). Fiber strands with expanded particles typically increase in diameter about four times compared to fibers without expanded particles, and the density of the strands is significantly reduced (column 4, column 1).
Lines 2-18). By increasing the diameter of the strands, fewer strands are used to form the composite material, thereby reducing the density of the finished product (
Column 1, lines 39-43).

【0010】 ファブリックに織成された繊維ストランドから形成される複合材料または積層
体の場合、ストランドの良好なウェットスルー特性および良好なウェットアウト
特性を提供することに加えて、繊維ストランドの表面のコーティングは、繊維を
加工の際の摩耗から保護し、特にエアジェット織機での良好な織成性を提供し、
そして繊維ストランドが配合されるポリマーマトリックス材料と適合性であるこ
とが望ましい。ファブリックに織成される繊維ストランドで一般に用いられる多
くのサイズ成分は、ガラス繊維と積層マトリックス材料との間の接着に悪影響を
与え得る。例えば、デンプンはテキスタイル繊維に対して一般に用いられるサイ
ズ成分であり、通常、積層樹脂マトリックス材料とは適合性ではない。ガラス繊
維とマトリックス材料との間の非適合性を回避するために、コーティングまたは
サイズ組成物は、典型的には、積層の前に、織成したクロスからサイズ成分の熱
分解によって(熱クリーニングまたは脱油と呼ばれる)、あるいはクロスを水で
洗浄することによって(これもまた脱油と呼ばれる)、除去される。サイズ成分
を熱分解する熱クリーニングプロセスは、クロスを380℃で60〜80時間加
熱することを包含する。熱クリーニングされたクロスは、次いで、ガラス繊維ス
トランドとマトリックス材料との間の接着性を高めるために、シランカップリン
グ剤で再度コートされる。しかし、このような脱油プロセスでは非適合性の材料
を常に完全に除去できるわけではなく、そして分解生成物によってファブリック
がさらに汚染されることがある。
In the case of composites or laminates formed from fiber strands woven into a fabric, in addition to providing good wet-through and wet-out properties of the strands, coating the surface of the fiber strands Protects the fibers from wear during processing and provides good weaving, especially on air jet looms,
And it is desirable to be compatible with the polymer matrix material into which the fiber strands are compounded. Many size components commonly used in fiber strands woven into fabrics can adversely affect the adhesion between the glass fibers and the laminated matrix material. For example, starch is a commonly used size component for textile fibers and is usually not compatible with laminated resin matrix materials. In order to avoid incompatibility between the glass fibers and the matrix material, the coating or sizing composition is typically heated (thermal cleaning or removal) from the woven cloth prior to lamination by pyrolysis of the sizing component. (Called oil) or by washing the cloth with water (also called deoiling). A thermal cleaning process that thermally decomposes the size components involves heating the cloth at 380 ° C. for 60-80 hours. The heat cleaned cloth is then re-coated with a silane coupling agent to increase the adhesion between the fiberglass strand and the matrix material. However, such a deoiling process does not always completely remove incompatible materials and can further contaminate the fabric with degradation products.

【0011】 日本特許出願8−119−682は水溶性エポキシ樹脂を含む一次サイジング
組成物を開示し、これは水ですすぐことによって容易に除去され(第3頁、第2
段落)、複合材料に用いるためのサイジング組成物の除去または脱油性能が向上
する。好ましくは、一次サイズ剤は凝集して、直径0.5から50マイクロメー
トルの粒子を形成し、pHは5.5から7.5の間であるエポキシ樹脂を含む(
第4頁、第1段落)。好ましくは、エポキシ樹脂は1から5マイクロメートルの
粒子のコロイドである(第6頁、第1段落)。この粒子は、乾燥の間にエポキシ
樹脂が流動またはマイグレーションすることを防ぐので有益であると考えられる
Japanese Patent Application 8-119-682 discloses a primary sizing composition comprising a water-soluble epoxy resin, which is easily removed by rinsing with water (page 3, page 2).
Paragraph), the removal or deoiling performance of the sizing composition for use in the composite material is improved. Preferably, the primary sizing agent aggregates to form particles of 0.5 to 50 micrometers in diameter and comprises an epoxy resin having a pH between 5.5 and 7.5 (
Page 4, first paragraph). Preferably, the epoxy resin is a colloid of 1 to 5 micrometer particles (page 6, first paragraph). The particles are considered beneficial because they prevent the epoxy resin from flowing or migrating during drying.

【0012】 米国特許第4,009,317号は、乳化したクラッド粒子を含む一次サイジ
ング組成物を開示し、これはガラス繊維上にフィルムを生成し、そして良好なバ
ーンオフ(burn off)性を有する(第1欄、第67〜68行目、および
第2欄、第1〜3行目)。
[0012] US Pat. No. 4,009,317 discloses a primary sizing composition comprising emulsified clad particles, which produces a film on glass fibers and has good burn off properties. (Column 1, lines 67-68, and Column 2, lines 1-3).

【0013】 他の特許は、複合材料を形成する方法を開示し、この方法は、ポリマー樹脂の
粒子を繊維ストランドに配合し、次にストランドを加熱およびプレスして複合材
料に形成することによる。米国特許第4,615,933号は、ポリテトラフル
オロエチレンまたは他のフルオロポリマー粒子の水性分散体でガラスファブリッ
クまたはストランドを飽和して、約50から70重量パーセントの繊維と約30
から50重量パーセントのポリテトラフルオロエチレンとを有するストランドを
形成することを開示する。次にこのストランドをプレスして複合材料を形成する
。米国特許第5,364,657号および同第5,370,911号は、湿った
ストランドを乾燥したポリマー粒子を含む空気流と接触させることにより(特許
第5,364,657号の第2欄、60〜68行目および第3欄、第1〜8行目
)、あるいはポリマー粒子を繊維ストランドに静電的に接着することにより(特
許第5,370,911号、第3欄、第13〜17行目)、ポリマー粒子を繊維
ストランドに配合することを開示する。次に繊維ストランドを加熱して粒子を合
着して連続したポリマーコーティングとする。これは約10重量パーセントを越
えるコートされた繊維ストランドを含む。バインダーおよび乳化剤のような他の
添加剤は通常コーティング中には望ましくない(特許第5,370,911号、
第4欄、第50〜51行目および特許第5,364,657号、第2欄、第18
〜21行目)。しかし、表面上に高レベルのポリマーコーティングを有するコー
トされた繊維ストランドは、エアジェット織機で織成するのが困難であることが
多い。
Other patents disclose a method of forming a composite material by combining particles of a polymer resin into a fiber strand and then heating and pressing the strand to form a composite material. U.S. Pat. No. 4,615,933 discloses a method of saturating a glass fabric or strand with an aqueous dispersion of polytetrafluoroethylene or other fluoropolymer particles to provide about 50 to 70 weight percent fiber and about 30% by weight.
From about 50% by weight of polytetrafluoroethylene. Next, the strand is pressed to form a composite material. U.S. Pat. Nos. 5,364,657 and 5,370,911 disclose contacting a wet strand with an air stream containing dried polymer particles (column 2, column 5,364,657). , Lines 60-68 and column 3, lines 1-8) or by electrostatically adhering polymer particles to the fiber strands (Patent No. 5,370,911, column 3, column 13). -17th line) discloses the incorporation of polymer particles into fiber strands. The fiber strands are then heated to coalesce the particles into a continuous polymer coating. It contains more than about 10 weight percent of coated fiber strands. Other additives such as binders and emulsifiers are usually undesirable in coatings (US Pat. No. 5,370,911;
Column 4, lines 50-51 and patent 5,364,657, column 2, 18
21st line). However, coated fiber strands having a high level of polymer coating on the surface are often difficult to weave on an air jet loom.

【0014】 ガラス繊維の摩耗および破損を防ぎ、多様なポリマーマトリックス材料に対し
て適合性であり、かつマトリックス材料による良好なウェットアウトおよびウェ
ットスルーを提供するコーティングが必要とされる。さらに、このコーティング
が近代的なエアジェット織成装置に適合して生産性を高めるならば、特に有利で
ある。
There is a need for a coating that prevents abrasion and breakage of glass fibers, is compatible with a variety of polymer matrix materials, and provides good wet out and wet through with matrix materials. Furthermore, it is particularly advantageous if the coating is compatible with modern air jet weaving equipment and increases productivity.

【0015】 (発明の要旨) 本発明の1つの局面は、少なくとも1つの繊維を含むコートされた繊維ストラ
ンドであって、上記少なくとも1つの繊維の表面の少なくとも一部の上に樹脂適
合性コーティング組成物の乾燥残渣の層を有し、上記樹脂適合性コーティング組
成物が:(a)複数の不連続の寸法安定性の粒子であって、有機材料、ポリマー
材料、複合材料およびそれらの混合物からなる群から選択される材料から形成さ
れ、上記少なくとも1つの繊維と少なくとも1つの隣接する繊維との間に間隙空
間を提供し、約0.1から約5マイクロメートルの平均粒子サイズを有する粒子
;(b)少なくとも1つの潤滑性材料;(c)少なくとも1つのポリマーフィル
ム形成剤;および(d)少なくとも1つのカップリング剤を含む、繊維ストラン
ド、ならびに少なくとも1つの上記繊維ストランドを組み入れたファブリックで
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION One aspect of the present invention is a coated fiber strand comprising at least one fiber, wherein the resin-compatible coating composition on at least a portion of the surface of the at least one fiber. Wherein said resin-compatible coating composition comprises: (a) a plurality of discrete, dimensionally stable particles comprising an organic material, a polymer material, a composite material, and mixtures thereof. Particles formed from a material selected from the group, providing interstitial space between the at least one fiber and at least one adjacent fiber, and having an average particle size of about 0.1 to about 5 micrometers; a fiber comprising: b) at least one lubricating material; (c) at least one polymeric film former; and (d) at least one coupling agent. Portland, as well as fabrics incorporating at least one of said fiber strands.

【0016】 本発明の他の局面は、少なくとも1つのガラス繊維を含むコートされた繊維ス
トランドであって、上記少なくとも1つの繊維の表面の少なくとも一部の上に水
性樹脂適合性コーティング組成物の乾燥残渣を有し、上記水性樹脂適合性コーテ
ィング組成物が(a)複数の不連続のポリマー有機粒子であって、上記少なくと
も1つのガラス繊維と少なくとも1つの隣接するガラス繊維との間に間隙空間を
提供し、約5マイクロメートルまでの平均粒子サイズを有する粒子、(b)オイ
ル、ワックス、グリースおよびそれらの混合物からなる群から選択される潤滑性
材料、(c)熱硬化性ポリマー材料、熱可塑性ポリマー材料、天然ポリマー材料
およびそれらの混合物からなる群から選択されるポリマーフィルム形成剤、およ
び(d)カップリング剤を含む、繊維ストランド、ならびに少なくとも1つの上
記繊維ストランドを組み入れたファブリックである。
[0016] Another aspect of the present invention is a coated fiber strand comprising at least one glass fiber, the drying of the aqueous resin compatible coating composition on at least a portion of the surface of the at least one fiber. The aqueous resin compatible coating composition having a residue, wherein the aqueous resin compatible coating composition is (a) a plurality of discontinuous polymeric organic particles, wherein a gap space is formed between the at least one glass fiber and at least one adjacent glass fiber. Particles having an average particle size of up to about 5 micrometers, (b) a lubricating material selected from the group consisting of oils, waxes, greases and mixtures thereof, (c) thermosetting polymeric materials, thermoplastics (D) a polymer film former selected from the group consisting of polymeric materials, natural polymeric materials and mixtures thereof; A fiber strand comprising a coupling agent, as well as a fabric incorporating at least one of the above fiber strands.

【0017】 本発明のさらに別の局面は、少なくとも1つのガラス繊維を含むコートされた
繊維ストランドであって、上記少なくとも1つの繊維の表面の少なくとも一部の
上に水性樹脂適合性コーティング組成物の乾燥残渣を有し、上記水性樹脂適合性
コーティング組成物が:(a)複数の粒子であって;(i)スチレンとアクリル
との共重合体であるアクリル共重合体から形成される少なくとも1つの粒子;お
よび(ii)窒化ホウ素、グラファイトおよび金属ジカルコゲニドからなる群か
ら選択される無機固体潤滑材料から形成される少なくとも1つの粒子を含み、こ
こで上記粒子が、約5マイクロメートルまでの平均粒子サイズを有し、かつ総固
形分基準で上記樹脂適合性コーティング組成物の約35から約55重量パーセン
トを構成する、粒子;(b)パルミチン酸セチル、ラウリン酸セチル、ラウリン
酸オクタデシル、ミリスチン酸オクタデシル、パルミチン酸オクタデシル、ステ
アリン酸オクタデシルおよびパラフィンからなる群から選択される潤滑性材料で
あって、ここで上記潤滑性材料が総固形分基準で上記樹脂適合性コーティング組
成物の約20から約40重量パーセントを構成する、潤滑性材料;(c)ポリビ
ニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸
ならびにこれらの共重合体および混合物からなる群から選択される熱可塑性ポリ
マーフィルム形成材料であって、ここで上記熱可塑性ポリマーフィルム形成材料
が、総固形分基準で上記樹脂適合性コーティング組成物の約5から約30重量パ
ーセントを構成する、熱可塑性ポリマーフィルム形成材料;および(d)カップ
リング剤を含む、繊維ストランド、ならびに少なくとも1つの上記繊維ストラン
ドを組み入れたファブリックである。
[0017] Yet another aspect of the present invention is a coated fiber strand comprising at least one glass fiber, wherein the aqueous resin-compatible coating composition is coated on at least a portion of the surface of the at least one fiber. The aqueous resin compatible coating composition having a dry residue, wherein the aqueous resin compatible coating composition comprises: (a) a plurality of particles; (i) at least one formed from an acrylic copolymer that is a copolymer of styrene and acrylic. Particles; and (ii) at least one particle formed from an inorganic solid lubricating material selected from the group consisting of boron nitride, graphite and metal dichalcogenides, wherein said particles are average particles up to about 5 micrometers. Has a size and comprises from about 35 to about 55 weight percent of the resin compatible coating composition on a total solids basis. (B) a lubricating material selected from the group consisting of cetyl palmitate, cetyl laurate, octadecyl laurate, octadecyl myristate, octadecyl palmitate, octadecyl stearate, and paraffin; A lubricating material, wherein the lubricating material comprises from about 20 to about 40 weight percent of the resin-compatible coating composition on a total solids basis; (c) polyvinylpyrrolidone, polyvinyl alcohol, polyacrylamide, polyacrylic acid, and the like. A thermoplastic polymer film forming material selected from the group consisting of polymers and mixtures, wherein the thermoplastic polymer film forming material comprises from about 5 to about 30 of the resin compatible coating composition on a total solids basis. Thermoplastics make up the weight percentage Polymeric film-forming material; and (d) is a coupling agent, fiber strand, and a fabric incorporating at least one of said fiber strands.

【0018】 本発明のさらに別の局面は、少なくとも1つの繊維を含む複数の繊維ストラン
ドを含むファブリックであって、上記ファブリックの少なくとも一部が樹脂適合
性コーティング組成物の残渣を有し、この樹脂適合性コーティング組成物が:(
a)複数の不連続の寸法安定性の粒子であって、有機材料、ポリマー材料、複合
材料およびそれらの混合物からなる群から選択される材料から形成され、上記少
なくとも1つの繊維と少なくとも1つの隣接する繊維との間に間隙空間を提供し
、約0.1から約5マイクロメートルの平均粒子サイズを有する粒子;(b)少
なくとも1つの潤滑性材料;(c)少なくとも1つのポリマーフィルム形成剤;
および(d)少なくとも1つのカップリング剤を含む、ファブリックである。
[0018] Yet another aspect of the invention is a fabric comprising a plurality of fiber strands comprising at least one fiber, wherein at least a portion of the fabric has a residue of a resin-compatible coating composition, wherein the resin comprises Compatible coating composition: (
a) a plurality of discrete, dimensionally stable particles formed from a material selected from the group consisting of organic materials, polymeric materials, composite materials and mixtures thereof, wherein said at least one fiber and at least one adjacent Particles having an average particle size of from about 0.1 to about 5 micrometers, providing (b) at least one lubricating material; (c) at least one polymer film former;
And (d) a fabric comprising at least one coupling agent.

【0019】 上記要旨ならびに以下の好適な実施形態の詳細な説明は、添付の図面と組み合
わせて読むことで、より良く理解される。
The foregoing summary, as well as the following detailed description of the preferred embodiments, is better understood when read in conjunction with the appended drawings.

【0020】 (発明の詳細な説明) 本発明の繊維ストランドは独特のコーティングを有し、これは加工の際の繊維
の摩耗および破損を防ぐのみならず、複合材料の形成において優れたウェットス
ルー、ウェットアウトおよび分散特性を提供する。優れた積層強度、優れた熱安
定性、優れた加水分解安定性、高湿度、反応性の酸およびアルカリの存在下での
低い腐食性および反応性、および種々のポリマーマトリックス材料との適合性(
これにより積層の前にコーティングを除去する必要性、特に熱クリーニングの必
要性が排除され得る)が、本発明のコートされた繊維ストランドによって示され
る他の所望される特性である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The fiber strands of the present invention have a unique coating that not only prevents fiber abrasion and breakage during processing, but also provides excellent wet-through in forming composite materials. Provides wet out and dispersing properties. Excellent lamination strength, excellent thermal stability, excellent hydrolytic stability, high humidity, low corrosivity and reactivity in the presence of reactive acids and alkalis, and compatibility with various polymer matrix materials (
The need to remove the coating prior to lamination, which may in particular eliminate the need for thermal cleaning) is another desirable property exhibited by the coated fiber strands of the present invention.

【0021】 本発明のコートされた繊維ストランドの別の顕著な利点は、織成および編成に
おける優れた加工性である。毛羽立ちおよび暈(halo)の少なさ、破損する
フィラメントの少なさ、ストランド張力の低さ、高い浮遊性(fliabili
ty)および低い挿入時間(insertion time)が本発明のコート
されたガラス繊維ストランドによって提供される性質であり、これが織成および
編成を促進し、そしてその結果、表面欠陥の少ないプリント回路基板用途のため
のファブリックが提供される。
Another significant advantage of the coated fiber strands of the present invention is their excellent workability in weaving and knitting. Less fuzz and halo, less broken filaments, lower strand tension, higher fliabili
ty) and low insertion time are the properties provided by the coated fiberglass strands of the present invention, which facilitate weaving and knitting and, consequently, for printed circuit board applications with low surface defects. Fabric is provided.

【0022】 本発明の繊維ストランドから作成される複合材料の顕著な利点には、優れた曲
げ強度、優れた層間結合強度、および優れた加水分解安定性、すなわち繊維/マ
トリックス界面に沿った水のマイグレーション(migration)に対する
耐性が含まれる。さらに、本発明による繊維ストランドから作成される電子支持
体およびプリント回路基板は、優れた穴あけ性(drillability)お
よび金属マイグレーション(カソード−アノードフィラメント形成またはCAF
ともいう)に対する耐性を有する。特に、本発明による繊維ストランドから作製
されるプリント回路基板は穴あけ作業中の工具の摩耗が少なく、そしてあけられ
た穴の位置の精度が高い。
The significant advantages of the composites made from the fiber strands of the present invention include excellent flexural strength, excellent interlaminar bond strength, and excellent hydrolytic stability, ie, water along the fiber / matrix interface. Includes resistance to migration. In addition, electronic supports and printed circuit boards made from the fiber strands according to the present invention have excellent drillability and metal migration (cathode-anode filament formation or CAF).
). In particular, printed circuit boards made from the fiber strands according to the invention have less wear of the tool during the drilling operation and have a higher accuracy of the position of the drilled hole.

【0023】 図1を参照すると(ここで同様の数字は全体を通じて同様の要素を示す)、図
1には、本発明による、複数の繊維12を含むコートされた繊維ストランド10
が示される。本明細書において「ストランド」は複数の個別の繊維を意味する。
用語「繊維」は個別のフィラメントを意味する。本発明において限定はされない
が、繊維12は典型的には約3から約35マイクロメートルの範囲の平均公称繊
維直径を有する。好ましくは、本発明の平均公称繊維直径は約5マイクロメート
ル以上である。「微細ヤーン」用途のためには、平均公称繊維直径は好ましくは
約5から約7マイクロメートルの範囲である。
Referring to FIG. 1 (where like numerals indicate like elements throughout), FIG. 1 shows a coated fiber strand 10 comprising a plurality of fibers 12 according to the present invention.
Is shown. As used herein, "strand" means a plurality of individual fibers.
The term "fiber" means individual filaments. Although not limited in the present invention, the fibers 12 typically have an average nominal fiber diameter in the range of about 3 to about 35 micrometers. Preferably, the average nominal fiber diameter of the present invention is at least about 5 micrometers. For "fine yarn" applications, the average nominal fiber diameter preferably ranges from about 5 to about 7 micrometers.

【0024】 繊維12は当業者に公知の任意のタイプの繊維化可能(fiberizabl
e)材料から形成され得、これには繊維化可能な無機材料、繊維化可能な有機材
料ならびにそれらの混合物および組合せが包含される。この無機および有機材料
は人工または天然材料のいずれであってもよい。当業者には、繊維化可能な無機
および有機材料はまたポリマー材料であり得ることが理解される。本明細書にお
いて、用語「ポリマー材料」は互いに連結した原子の長鎖から構成される高分子
から形成される材料を意味し、そしてこれは溶液または固体状態中で絡まりあう
ようになり得る22James Markら、Inorganic Polym
ers,Prentice Hall Polymer Science an
d Engineering Series,(1992)、第1頁、これは本
明細書中に参考として援用される)。本明細書において、用語「繊維化可能な」
は、一般に連続的なフィラメント、繊維、ストランドまたはヤーンを形成し得る
材料を意味する。
The fibers 12 may be any type of fiberizable known to those skilled in the art.
e) may be formed from materials, including fibrillable inorganic materials, fibrillable organic materials, and mixtures and combinations thereof. The inorganic and organic materials can be either artificial or natural materials. One skilled in the art will understand that the fibrillable inorganic and organic materials can also be polymeric materials. As used herein, the term "polymeric material" means a material formed from formed polymer from a long chain of atoms linked to each other, and this may become entangled in solution or in solid state 2 ( 2 James Mark et al., Inorganic Polym
ers, Prentice Hall Polymer Science an
d Engineering Series, (1992), page 1, which is incorporated herein by reference). As used herein, the term "fibrizable"
Means generally a material capable of forming continuous filaments, fibers, strands or yarns.

【0025】 好ましくは、繊維12は無機の繊維化可能なガラス材料から形成される。本発
明において有用な繊維化可能なガラス材料は限定されないが、「E−ガラス」、
「A−ガラス」、「C−ガラス」、「D−ガラス」、「R−ガラス」、「S−ガ
ラス」、およびE−ガラス誘導体のような繊維化可能なガラス組成物から調製さ
れるものを包含する。本明細書において「E−ガラス誘導体」は少量のフッ素お
よび/またはホウ素を含み、好ましくはフッ素を含有しない、および/またはホ
ウ素を含有しないガラス組成物を意味する。さらに、本明細書において、少量と
は約1重量パーセント未満のフッ素、および約5重量パーセント未満のホウ素を
意味する。玄武岩および鉱質綿は、本発明において有用な他の繊維化可能なガラ
ス材料の例である。好適なガラス繊維は、E−ガラスまたはE−ガラス誘導体か
らなる群から選択される形成される。このような組成物は当業者に周知であり、
本開示を考慮してさらにここで論じる必要はないと考える。本発明のガラス繊維
は当該分野で公知の任意の適切なガラス繊維形成方法で形成され得る。例えば、
ガラス繊維は直接溶融繊維形成操作または間接的な、あるいはマーブル溶融繊維
形成操作によって形成され得る。直接溶融繊維形成操作において、原材料はガラ
ス溶融炉中で合わせられ、溶融および均質化される。溶融したガラスは炉から前
床に移され、そして繊維形成装置中に入れられ、ここで溶融ガラスが紡糸されて
(attenuate)ガラス長繊維になる。マーブル溶融ガラス形成操作にお
いては、最終的な所望のガラス組成を有するガラスの小片またはマーブルが予め
形成されてブッシングに供給され、ここでこれらが溶融され、そして紡糸されて
ガラス長繊維になる。予備溶融装置(premelter)が用いられる場合、
マーブルは最初に予備溶融装置に供給され、溶融され、そして次に溶融したガラ
スが繊維形成装置中に供給され、ここでガラスが紡糸されて長繊維を形成する。
本発明において、ガラス繊維は好ましくは直接溶融繊維形成操作によって形成さ
れる。ガラス組成物およびガラス繊維の形成方法に関する更なる情報は、K.L
oewenstein、「The Manufacturing Techno
logy of Glass Fibers」(第3版、1993)第30−4
4頁、第47−103頁、および第115−165頁、米国特許第4,542,
106号および第5,789,329号、およびIPC−EG−140「プリン
ト基板のためのEガラスから織成された最終ファブリックについての仕様(Sp
ecification for Finished Fabric Wove
n from’E’Glass for Printed Boards)」の
公報、第1頁、The Institute for Interconnec
ting and Packaging Electronic Circui
ts(1997年6月)を参照のこと。これらは本明細書中に参考として援用さ
れる。
Preferably, the fibers 12 are formed from an inorganic fiberizable glass material. Fiberizable glass materials useful in the present invention include, but are not limited to, "E-glass",
Prepared from fiberizable glass compositions such as "A-glass", "C-glass", "D-glass", "R-glass", "S-glass", and E-glass derivatives Is included. As used herein, "E-glass derivative" refers to a glass composition that contains small amounts of fluorine and / or boron, and preferably contains no fluorine and / or no boron. Further, as used herein, small amounts mean less than about 1 weight percent fluorine and less than about 5 weight percent boron. Basalt and mineral wool are examples of other fiberizable glass materials useful in the present invention. Suitable glass fibers are formed selected from the group consisting of E-glass or E-glass derivatives. Such compositions are well known to those skilled in the art,
It is not considered necessary to discuss further herein in light of the present disclosure. The glass fibers of the present invention can be formed by any suitable glass fiber forming method known in the art. For example,
Glass fibers may be formed by a direct melt fiber forming operation or by an indirect or marble melt fiber forming operation. In a direct melt fiber forming operation, the raw materials are combined, melted and homogenized in a glass melting furnace. The molten glass is transferred from the furnace to the anterior floor and placed in a fiber former where the molten glass is attenuated into long glass fibers. In a marble molten glass forming operation, pieces or marbles of glass having the final desired glass composition are preformed and fed to a bushing where they are melted and spun into glass filaments. If a premelter is used,
The marble is first fed to a pre-melting device, melted, and then the melted glass is fed into a fiber forming device where the glass is spun to form long fibers.
In the present invention, glass fibers are preferably formed by a direct melt fiber forming operation. More information on glass compositions and methods of forming glass fibers can be found in: L
owenstein, "The Manufacturing Technology
"logic of Glass Fibers" (3rd edition, 1993) No. 30-4
4, pp. 47-103, and pp. 115-165, U.S. Pat.
No. 106 and 5,789,329, and IPC-EG-140 "Specifications for final fabric woven from E-glass for printed circuit boards (Sp.
education for Finished Fabric Wove
n from 'E' Glass for Printed Boards), page 1, The Institute for Interconnection.
Ting and Packaging Electronic Circuit
ts (June 1997). These are incorporated herein by reference.

【0026】 適切な非ガラス性繊維化可能無機材料の非限定的な例は、炭化ケイ素、炭素、
グラファイト、ムライト、酸化アルミニウムおよび圧電性セラミック材料から形
成されるセラミック材料を包含する。適切な繊維化可能な有機材料の非限定的な
例は、綿、セルロース、天然ゴム、亜麻、ラミー、麻、サイザルおよびウールを
包含する。適切な繊維化可能な有機ポリマー材料の非限定的な例は、ポリアミド
(ナイロンおよびアラミドなど)、熱可塑性ポリエステル(ポリエチレンテレフ
タレートおよびポリブチレンテレフタレートなど)、アクリル(ポリアクリロニ
トリルなど)、ポリオレフィン、ポリウレタン、およびビニルポリマー(ポリビ
ニルアルコールなど)から形成される材料を包含する。本発明において有用な非
ガラス性繊維化可能な材料ならびにそのような繊維を調製および加工する方法は
、詳細に「Encyclopedia of Polymer Science
and Technology」第6巻(1967)、第505−712頁に
論じられており、これは本明細書中に参考として援用される。任意の上記材料の
ブレンドまたは共重合体および任意の上記材料から形成される繊維の組合せが、
所望であれば、本発明において用いられ得ることが理解される。
Non-limiting examples of suitable non-glassy fiberizable inorganic materials include silicon carbide, carbon,
Includes ceramic materials formed from graphite, mullite, aluminum oxide and piezoelectric ceramic materials. Non-limiting examples of suitable fiberizable organic materials include cotton, cellulose, natural rubber, flax, ramie, hemp, sisal, and wool. Non-limiting examples of suitable fiberizable organic polymer materials include polyamides (such as nylon and aramid), thermoplastic polyesters (such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate), acrylics (such as polyacrylonitrile), polyolefins, polyurethanes, and Includes materials formed from vinyl polymers (such as polyvinyl alcohol). Non-glassy fiberizable materials useful in the present invention and methods of preparing and processing such fibers are described in detail in "Encyclopedia of Polymer Science."
and Technology, Vol. 6, (1967), pp. 505-712, which is incorporated herein by reference. A combination of a blend or copolymer of any of the above materials and fibers formed from any of the above materials,
It is understood that, if desired, it can be used in the present invention.

【0027】 本発明を以下、一般にガラス繊維の文脈で論じるが、当業者はストランド10
が上記の当該分野で公知の任意の繊維化可能材料から形成された繊維12を含み
得ることを理解するであろう。
The present invention is discussed below in the general context of glass fiber, but those skilled in the art
May include fibers 12 formed from any of the fiberizable materials known in the art described above.

【0028】 引き続き図1を参照して、好適な実施形態において、本発明の繊維ストランド
10の少なくとも1つ(好ましくは全て)の繊維12はコーティング組成物の残
渣の層14を繊維12の表面16の少なくとも一部17の上に有し、繊維表面1
6を加工の際の摩耗から保護し、繊維の破損を防ぐ。好ましくは、層14は外表
面16全体または繊維12の周縁部に存在する。
With continued reference to FIG. 1, in a preferred embodiment, at least one (preferably all) of the fibers 12 of the fiber strand 10 of the present invention comprises a layer 14 of the coating composition residue on the surface 16 of the fiber 12. On at least a portion 17 of the fiber surface 1
6 protects it from wear during processing and prevents fiber breakage. Preferably, the layer 14 is present on the entire outer surface 16 or on the periphery of the fiber 12.

【0029】 本発明のコーティング組成物は好ましくは水性コーティング組成物であり、そ
してより好ましくは水性の樹脂適合性コーティング組成物である。安全性の理由
であまり好ましくはないが、コーティング組成物は必要に応じてアルコールまた
はアセトンのような揮発性有機溶媒を含み得るが、好ましくはこのような溶媒を
含まない。さらに、本発明のコーティング組成物は、一次サイジング組成物およ
び/または二次サイジング組成物またはコーティング組成物として用いられ得る
[0029] The coating composition of the present invention is preferably an aqueous coating composition, and more preferably an aqueous resin compatible coating composition. Although less preferred for safety reasons, the coating composition may optionally include a volatile organic solvent such as alcohol or acetone, but preferably does not. Further, the coating composition of the present invention can be used as a primary sizing composition and / or a secondary sizing composition or coating composition.

【0030】 好適な実施形態において、本明細書で使用される用語「サイズ(size)」
、「サイズされた(sized)」または「サイジング(sizing)」は繊
維に塗布されるコーティング組成物をいう。用語「一次サイズ」または「一次サ
イジング」は繊維の形成の直後に繊維に塗布されるコーティング組成物をいう。
用語「二次サイズ」、「二次サイジング」または「二次コーティング」は、一次
サイズの塗布の後に繊維に塗布されるコーティング組成物を意味する。このコー
ティングは繊維がファブリックに組み込まれる前に繊維に塗布されてもよく、あ
るいは繊維がファブリックに組み込まれた後に、例えばファブリックをコーティ
ングすることによって、塗布されても良い。代替の実施形態において、用語「サ
イズ」、「サイズされた」または「サイジング」はさらに、少なくとも一部(典
型的には全部)が、従来の非樹脂適合性サイジング組成物が熱または化学処理に
よって除去された後に繊維に塗布されるコーティング組成物(「仕上げサイズ」
としても知られる)を意味する。すなわち、仕上げサイズはファブリック形態に
組み込まれる裸のガラス繊維に塗布される。
In a preferred embodiment, the term “size” as used herein,
, "Sized" or "sizing" refers to the coating composition applied to the fibers. The term "primary size" or "primary sizing" refers to a coating composition applied to fibers immediately after fiber formation.
The terms "secondary size", "secondary sizing" or "secondary coating" refer to a coating composition that is applied to the fibers after application of the primary size. The coating may be applied to the fibers before the fibers are incorporated into the fabric, or may be applied after the fibers are incorporated into the fabric, for example, by coating the fabric. In an alternative embodiment, the terms “size,” “sized,” or “sizing” further include, at least in part (typically all), that the conventional non-resin compatible sizing composition is thermally or chemically treated. Coating composition ("finish size") applied to fibers after removal
(Also known as). That is, the finished size is applied to bare glass fibers that are incorporated into the fabric form.

【0031】 本明細書において、用語「樹脂適合性」は、ガラス繊維に塗布されるコーティ
ング組成物が、ガラス繊維がその中に配合されるポリマーマトリックス材料と適
合性であることを意味し、そのため、そのコーティング組成物(または選択され
たコーティング成分)はマトリックス材料中に配合される前に(例えば熱クリー
ニングによって)除去される必要がなく、加工の際のマトリックス材料の良好な
ウェットアウトおよびウェットスルーが促進され、そしてその結果、所望の物理
特性および加水分解安定性を有する複合材料がもたらされる。
As used herein, the term “resin compatible” means that the coating composition applied to the glass fibers is compatible with the polymer matrix material into which the glass fibers are incorporated, and , The coating composition (or selected coating components) does not need to be removed (eg, by thermal cleaning) before being incorporated into the matrix material, resulting in good wet out and wet through of the matrix material during processing. Is promoted, and results in a composite material having the desired physical properties and hydrolytic stability.

【0032】 本発明のコーティング組成物は、1つ以上、好ましくは複数の粒子18を含み
、これは複数の繊維12のうち少なくとも1つの繊維23に付与されたとき、少
なくとも1つの繊維23の外面16に接着し、そしてストランド10の隣接のガ
ラス繊維23、25との間に1つ以上の間隙空間21を提供する。これらの間隙
空間21は、隣接繊維間に位置する粒子18の平均サイズ19に概して対応する
The coating composition of the present invention comprises one or more, preferably a plurality of particles 18, which, when applied to at least one fiber 23 of the plurality of fibers 12, the outer surface of at least one fiber 23 16 and provide one or more interstitial spaces 21 between adjacent glass fibers 23, 25 of the strand 10. These interstitial spaces 21 generally correspond to the average size 19 of the particles 18 located between adjacent fibers.

【0033】 本発明の粒子18は好ましくは不連続な粒子である。本明細書において、用語
「不連続」は、その粒子が加工条件下で合着または合体してフィルムを形成する
傾向がなく、むしろその個別の形状または形態を概して保持する傾向にあること
を意味する。加えて、この粒子は好ましくは寸法安定性である。本明細書におい
て、用語「寸法安定性粒子」は、その粒子が概してその平均粒子サイズおよび形
状を、加工条件(織成、練紡および他の加工操作の際に隣接の繊維間で発生する
力など)下で維持することを意味し、そのため隣接繊維23、25間で所望の間
隙空間が維持される。換言すれば、粒子は、好ましくは、典型的なガラス繊維加
工条件(例えば、約25℃、好ましくは約100℃、より好ましくは約140℃
までの温度への曝露)下で、コーティング組成物中で砕けたり、溶解したり、あ
るいは実質的に変形して、選択された平均粒子サイズ未満の最大寸法を有する粒
子を形成することがない。さらに、粒子18は、ガラス繊維加工条件下、より詳
細には複合材料加工条件下(ここで加工温度は150℃を越え得る)で実質的に
サイズが大きくなったり膨張したりすべきではない。本明細書で使用される、粒
子に関しての語句「実質的にサイズが大きくなるべきではない」は粒子が、加工
の間最初のサイズのおよそ3倍を越えて膨張または拡大すべきではないことを意
味する。好ましくは、本発明のコーティング組成物は熱膨張性の中空粒子を実質
的に含まない。本明細書において、用語「熱膨張性中空粒子」は、発泡剤が充填
された、あるいは発泡剤を含む中空粒子を意味し、これは発泡剤が揮発するに十
分な温度に曝露されたとき、膨張し、あるいは実質的にサイズが大きくなる。こ
こで、用語「実質的に含まない」は、サイジング組成物が総固形分基準で熱膨張
性中空粒子を約20重量パーセント未満、より好ましくは約5重量パーセント未
満、最も好ましくは0.001重量パーセント未満しか含まないことを意味する
。さらに、本明細書において、用語「寸法安定性」は結晶質材料および非晶質材
料の両方を包含する。
The particles 18 of the present invention are preferably discontinuous particles. As used herein, the term "discontinuous" means that the particles do not tend to coalesce or coalesce under processing conditions to form a film, but rather generally retain their individual shape or form. I do. In addition, the particles are preferably dimensionally stable. As used herein, the term "dimensionally stable particles" means that the particles generally have an average particle size and shape that are consistent with the processing conditions (the forces generated between adjacent fibers during weaving, spinning and other processing operations). Etc.), so that the desired interstitial space is maintained between adjacent fibers 23,25. In other words, the particles are preferably treated under typical glass fiber processing conditions (eg, about 25 ° C, preferably about 100 ° C, more preferably about 140 ° C).
Under exposure to a temperature up to about), does not crumble, dissolve or substantially deform in the coating composition to form particles having a maximum dimension less than the selected average particle size. In addition, the particles 18 should not substantially increase in size or expand under glass fiber processing conditions, more particularly under composite processing conditions (where processing temperatures can exceed 150 ° C.). As used herein, the phrase "should not be substantially increased in size" with respect to the particle indicates that the particle should not expand or expand more than approximately three times its original size during processing. means. Preferably, the coating composition of the present invention is substantially free of thermally expandable hollow particles. As used herein, the term `` thermally expandable hollow particles '' refers to hollow particles filled with or containing a blowing agent, which when exposed to a temperature sufficient to volatilize the blowing agent, Swelling or substantially increasing in size. As used herein, the term "substantially free" means that the sizing composition contains less than about 20 weight percent, more preferably less than about 5 weight percent, and most preferably 0.001 weight percent, of the thermally expandable hollow particles, based on total solids. Means containing less than a percentage. Further, as used herein, the term "dimensional stability" encompasses both crystalline and amorphous materials.

【0034】 さらに、必須ではないが、粒子18は非ワックス性であることが好ましい。用
語「非ワックス性」は、粒子が形成される材料がワックス様ではないことを意味
する。本明細書において、用語「ワックス様」は、主として、平均炭素鎖長が約
25から約100炭素原子の範囲の絡まっていない炭化水素鎖から構成される材
料を意味する3,43L.H.Sperling Introduction o
f Physical Polymer Science,John Wile
y and Sons,Inc.(1996)、第2−5頁、これは本明細書中
に参考として援用される;4W.Pushawら、「Use of Micro
nised Waxes and Wax Dispersions in W
aterborne System」、Polymers,Paint,Col
ours Journal,第189巻、第4412号、1999年1月、第1
8−21頁、これは本明細書中に参考として援用される)。
In addition, although not required, it is preferred that the particles 18 be non-waxy. The term "non-waxy" means that the material from which the particles are formed is not waxy. As used herein, the term "wax-like" is primarily 3,4 to mean a material composed of hydrocarbon chains having an average carbon chain length is not entangled in the range of from about 25 to about 100 carbon atoms (3 L. H. Sperling Introduction o
f Physical Polymer Science, John Wile
y and Sons, Inc. (1996), 2-5 pp, which is incorporated herein by reference; 4 W. Pushaw et al., "Use of Micro
niced Waxes and Wax Dispersions in W
aterborne System ", Polymers, Paint, Col
ours Journal, Vol. 189, No. 4412, January 1999, No. 1
Pages 8-21, which is incorporated herein by reference).

【0035】 好ましくは、本発明における粒子18は不連続な寸法安定性の非ワックス性粒
子である。
Preferably, particles 18 in the present invention are discontinuous, dimensionally stable, non-waxy particles.

【0036】 粒子18は、所望の任意の形状または外形を有し得る。本発明において限定さ
れないが、適切な粒子形状の例には、球状(ビーズ、マイクロビーズ、または中
空球)、立方体、板状または針状(細長または繊維状)が包含される。さらに、
粒子18は内部構造を有し得、これは中空、多孔質または空隙無し、あるいはそ
れらの組合せである。さらに、粒子18はこれらの構造の組合せを有し得る。例
えば中空の中心と多孔質または固体の壁など。適切な粒子の性質についての更な
る情報は、H.Katzら(編)、Handbook of Fillers
and Plastics、(1987)第9−10頁を参照のこと、これは本
明細書中に参考として援用される。
The particles 18 can have any desired shape or shape. Without limitation in the present invention, examples of suitable particle shapes include spheres (beads, microbeads, or hollow spheres), cubes, plates or needles (elongated or fibrous). further,
Particles 18 may have an internal structure, which may be hollow, porous or void-free, or a combination thereof. Further, particles 18 may have a combination of these structures. For example, a hollow center and a porous or solid wall. Further information on suitable particle properties can be found in Katz et al. (Eds.), Handbook of Fillers
and Plastics, (1987) pages 9-10, which is incorporated herein by reference.

【0037】 粒子18は、ポリマーまたは非ポリマー無機材料、ポリマーおよび非ポリマー
有機材料、複合材料およびそれらの混合物からなる群から選択される材料から形
成され得る。本明細書において、用語「ポリマー無機材料」は、炭素以外の元素
(単数または複数)に基づく骨格繰り返し単位を有するポリマー材料を意味する
。更なる情報については、J.E.Markら、第5頁参照のこと。これは本明
細書中に参考として援用される。ポリマー有機材料は、合成ポリマー材料、半合
成ポリマー材料および天然ポリマー材料を包含する。「有機材料」は本明細書に
おいて、酸化炭素、カーバイド、二硫化炭素のような二元化合物;金属シアニド
、金属カルボニル、ホスゲン、硫化カルボニルなどのような三元化合物;および
炭酸カルシウムおよび炭酸ナトリウムのような金属炭酸塩を除く、全ての炭素化
合物を意味する。R.Lewis,Sr.,Hawley’s Condens
ed Chemical Dictionary(第12版、1993)、第7
61−762頁参照。これは本明細書中に参考として援用される。より一般的に
は、有機材料は炭素含有化合物を包含し、ここで炭素は典型的にはそれ自身およ
び水素に結合し、そしてしばしば他の元素にも同様に結合し、そして炭素含有イ
オン性化合物を除く。M.Silberberg、Chemistry The
Molecular Nature of Matter and Chan
ge, (1996)、第586頁を参照のこと。これは本明細書中に参考とし
て援用される。用語「無機材料」は一般に、炭素の化合物ではない全ての材料を
意味し、ただし一酸化炭素および二硫化炭素を除く。R.Lewis,Sr.,
Hawley’s Condensed Chemical Dictiona
ry(第12版、1993)、第636頁参照。これは本明細書中に参考として
援用される。本明細書において、用語「無機材料」は有機材料ではない任意の材
料を意味する。本明細書において、用語「複合材料」は2種以上の異なる材料の
組合せを意味する。本発明において有用な粒子に関する更なる情報については、
G.Wypych,Handbook of Fillers、第2版(199
9)第15−202頁を参照のこと。これは本明細書中に参考として援用される
The particles 18 may be formed from a material selected from the group consisting of polymeric or non-polymeric inorganic materials, polymeric and non-polymeric organic materials, composites, and mixtures thereof. As used herein, the term “polymeric inorganic material” means a polymer material having a skeleton repeating unit based on an element or elements other than carbon. For more information, see E. FIG. See Mark et al., Page 5. This is incorporated herein by reference. Polymeric organic materials include synthetic, semi-synthetic, and natural polymer materials. An "organic material" is herein defined as a binary compound such as carbon oxide, carbide, carbon disulfide; a ternary compound such as metal cyanide, metal carbonyl, phosgene, carbonyl sulfide, and the like; and calcium carbonate and sodium carbonate. It means all carbon compounds except such metal carbonates. R. Lewis, Sr. , Hawley's Condens
ed Chemical Dictionary (12th edition, 1993), 7th edition
See pages 61-762. This is incorporated herein by reference. More generally, organic materials include carbon-containing compounds, where carbon typically binds to itself and hydrogen, and often to other elements as well, and carbon-containing ionic compounds. except for. M. Silverberg, Chemistry The
Molecular Nature of Matter and Chan
g., (1996), p. 586. This is incorporated herein by reference. The term "inorganic material" generally refers to any material that is not a compound of carbon, except for carbon monoxide and carbon disulfide. R. Lewis, Sr. ,
Hawley's Condensed Chemical Dictionary
ry (12th edition, 1993), p. 636. This is incorporated herein by reference. As used herein, the term “inorganic material” means any material that is not an organic material. As used herein, the term "composite material" refers to a combination of two or more different materials. For more information on particles useful in the present invention, see
G. FIG. Wypych, Handbook of Fillers, 2nd edition (199
9) See pages 15-202. This is incorporated herein by reference.

【0038】 本発明の粒子18の形成に有用な非ポリマーの無機材料としては、金属、酸化
物、炭化物、窒化物、ホウ化物、硫化物、ケイ酸塩、炭酸塩、硫酸塩および水酸
化物からなる群から選択される無機材料が挙げられる。粒子18が形成される適
切な無機窒化物の非限定的な例は窒化ホウ素であり、これは本発明で有用な粒子
18が形成される好適な無機材料である。有用な無機酸化物の非限定的な例は酸
化亜鉛である。適切な無機硫化物には、二硫化モリブデン、二硫化タンタル、二
硫化タングステンおよび二硫化亜鉛が挙げられる。有用な無機ケイ酸塩には、ケ
イ酸アルミニウムおよびケイ酸マグネシウム、例えばバーミキュライトが挙げら
れる。適切な金属としては、モリブデン、白金、パラジウム、ニッケル、アルミ
ニウム、銅、金、鉄、銀ならびにそれらの合金および混合物が挙げられる。
Non-polymeric inorganic materials useful for forming the particles 18 of the present invention include metals, oxides, carbides, nitrides, borides, sulfides, silicates, carbonates, sulfates and hydroxides. And inorganic materials selected from the group consisting of: A non-limiting example of a suitable inorganic nitride from which particles 18 are formed is boron nitride, which is a suitable inorganic material from which particles 18 useful in the present invention are formed. A non-limiting example of a useful inorganic oxide is zinc oxide. Suitable inorganic sulfides include molybdenum disulfide, tantalum disulfide, tungsten disulfide and zinc disulfide. Useful inorganic silicates include aluminum silicate and magnesium silicate, such as vermiculite. Suitable metals include molybdenum, platinum, palladium, nickel, aluminum, copper, gold, iron, silver, and alloys and mixtures thereof.

【0039】 必須ではないが、粒子18は固体潤滑剤材料から形成される。本明細書におい
て使用される、用語「固体潤滑剤」は、2つの表面間で用いられ、相対運動の際
の損傷からの保護を提供し、そして/または摩擦および摩耗を低減する任意の固
体を意味する。1つの実施形態において、固体潤滑剤は無機固体潤滑剤である。
本明細書において使用される、「無機固体潤滑剤」は、その固体潤滑剤が特徴的
な晶癖を有することを意味する。この晶癖は固体潤滑剤を剪断して薄い平板な板
とし、これは互いに容易に滑動し、それゆえ、ガラス繊維表面と隣接の固体表面
との間に(少なくともこれらの1つが動いているときに)耐摩擦性の潤滑効果を
生じる。R.Lewis,Sr.,Hawley’s Condensed C
hemical Dictionary(第12版、1993)、第712頁参
照。これは本明細書中に参考として援用される。摩擦は一方の固体がもう一方に
対して滑動することに対する抵抗である。F.Clauss,Solid Lu
bricants and Self−Lubricating Solids
,(1972)第1頁。これは本明細書中に参考として援用される。
Although not required, particles 18 are formed from a solid lubricant material. As used herein, the term "solid lubricant" is used between two surfaces to provide any solid that provides protection from damage during relative motion and / or reduces friction and wear. means. In one embodiment, the solid lubricant is an inorganic solid lubricant.
As used herein, "inorganic solid lubricant" means that the solid lubricant has a characteristic crystal habit. This crystal habit shears the solid lubricant into a thin flat plate, which slides easily on each other and therefore between the glass fiber surface and the adjacent solid surface (at least when one of these is moving). 2) produces a friction-resistant lubricating effect. R. Lewis, Sr. , Hawley's Condensed C
See Chemical Dictionary (12th edition, 1993), p. This is incorporated herein by reference. Friction is the resistance of one solid to sliding against the other. F. Clauss, Solid Lu
bricants and Self-Lubricating Solids
, (1972) first page. This is incorporated herein by reference.

【0040】 本発明の1つの実施形態において、固体潤滑剤材料は層状構造を有する。層状
構造を有する固体潤滑剤は六方系配列の原子のシートまたは板から構成され、こ
れはシート内では強く結合し、そしてシート間では弱いファンデルワールス力で
結合し、そのためシート間の剪断強さが低い。層状構造の非限定的な例は、六方
晶構造である(K.Ludema,Friction,Wear,Lubric
ation,(1996)の第125頁。Solid Lubricants
and Self−Lubricating Solids,第19−22頁、
42−45頁、75−77頁、80−81頁、82頁、90−102頁、113
−120頁および128頁、およびW.Campbell「Solid Lub
ricants」、Boundary Lubrication; An Ap
praisal of World Literature,ASME Res
earch Committee on Lubrication (1969
)、第202−203頁。これらは本明細書中に参考として援用される。層状フ
ラーレン構造を有する無機固体粒子もまた本発明において有用である。
In one embodiment of the present invention, the solid lubricant material has a layered structure. Solid lubricants with a layered structure are composed of sheets or plates of atoms in a hexagonal array, which bond strongly within the sheets and bond with weak van der Waals forces between the sheets, and therefore the shear strength between the sheets Is low. A non-limiting example of a layered structure is a hexagonal structure (K. Ludema, Friction, Wear, Lubric).
, (1996), page 125. Solid Lubricants
and Self-Lubricating Solids, pp. 19-22,
42-45, 75-77, 80-81, 82, 90-102, 113
-Pages 120 and 128; Campbell "Solid Lub
licants ", Boundary Lubrication; An Ap
praisal of World Literacy, ASME Res
Earl Committee on Lubrication (1969)
), Pp. 202-203. These are incorporated herein by reference. Inorganic solid particles having a layered fullerene structure are also useful in the present invention.

【0041】 本発明の粒子18の形成に有用な、層状構造を有する適切な無機固体潤滑剤粒
子の非限定的な例としては、窒化ホウ素、グラファイト、金属ジカルコゲニド、
マイカ、タルク、石膏、カオリナイト、方解石、ヨウ化カドミウム、硫化銀およ
びそれらの混合物が挙げられる。好適な無機固体潤滑剤材料としては、窒化ホウ
素、グラファイト、金属ジカルコゲニドおよびそれらの混合物が挙げられる。適
切な金属ジカルコゲニドとしては、二硫化モリブデン、二セレン化モリブデン、
二硫化タンタル、二セレン化タンタル、二硫化タングステン、二セレン化タング
ステンおよびそれらの混合物が挙げられる。
Non-limiting examples of suitable inorganic solid lubricant particles having a layered structure useful in forming the particles 18 of the present invention include boron nitride, graphite, metal dichalcogenides,
Mica, talc, gypsum, kaolinite, calcite, cadmium iodide, silver sulfide and mixtures thereof. Suitable inorganic solid lubricant materials include boron nitride, graphite, metal dichalcogenides and mixtures thereof. Suitable metal dichalcogenides include molybdenum disulfide, molybdenum diselenide,
Tantalum disulfide, tantalum diselenide, tungsten disulphide, tungsten diselenide and mixtures thereof are mentioned.

【0042】 六方晶系構造を有する本発明のコーティング組成物における使用のための無機
固体潤滑剤材料の非限定的な例は窒化ホウ素である。窒化ホウ素、硫化亜鉛およ
びモンモリロナイトから形成される粒子はまた、ナイロン6,6のようなポリマ
ーマトリックス材料との複合材料において優れた白色度を提供する。
A non-limiting example of an inorganic solid lubricant material for use in the coating composition of the present invention having a hexagonal structure is boron nitride. Particles formed from boron nitride, zinc sulfide and montmorillonite also provide excellent whiteness in composites with polymeric matrix materials such as nylon 6,6.

【0043】 本発明での使用に適した窒化ホウ素から形成される粒子の非限定的な例は、P
olarTherm(登録商標)100シリーズ(PT120、PT140、P
T160およびPT180)、300シリーズ(PT350)および600シリ
ーズ(PT620、PT630、PT640およびPT670)窒化ホウ素粉末
粒子であり、これらはAdvanced Ceramics Corporat
ion(Lakewood,Ohio)から市販されている。(「PolarT
herm(登録商標)ポリマー材料用熱伝導性充填材」、Advanced C
eramics Corporation(Lakewood,Ohio)(1
996)の技術告示、これは本明細書中に参考として援用される)。これらの粒
子は25℃で約250−300ワット/メートルoKの熱伝導度、誘電率約3.
9、および体積抵抗率約1015オーム−センチメートルを有する。100シリー
ズ粉末粒子は平均粒子サイズが約5から約14マイクロメートルの範囲であり、
300シリーズ粉末粒子は平均粒子サイズが約100から約150マイクロメー
トルの範囲であり、そして600シリーズ粉末粒子は平均粒子サイズが約16か
ら約200マイクロメートルを越える範囲である。
Non-limiting examples of particles formed from boron nitride suitable for use in the present invention include:
polarTherm (registered trademark) 100 series (PT120, PT140, P
T160 and PT180), 300 series (PT350) and 600 series (PT620, PT630, PT640 and PT670) boron nitride powder particles, which are Advanced Ceramics Corporation.
ion (Lakewood, Ohio). ("PolarT
herm (R) Thermally Conductive Filler for Polymeric Materials ", Advanced C
ceramics Corporation (Lakewood, Ohio) (1
996), which is incorporated herein by reference). Thermal conductivity of the particles at 25 ° C. of about 250 to 300 watts / meter o K, a dielectric constant of about 3.
9, and a volume resistivity of about 10 15 ohm-cm. 100 series powder particles have an average particle size ranging from about 5 to about 14 micrometers;
300 series powder particles have an average particle size ranging from about 100 to about 150 micrometers, and 600 series powder particles have an average particle size ranging from about 16 to more than about 200 micrometers.

【0044】 本発明の他の実施形態において、粒子18は非水和性の無機固体潤滑剤材料か
ら形成される。本明細書において使用される、「非水和性」は、固体無機潤滑剤
粒子が水分子と反応して水和物を形成せず、そして水和水または結晶水を含まな
いことを意味する。「水和」は、水分子とH−OH結合が***していない物質と
の反応によって生じる。(R.Lewis,Sr.,Hawley’s Con
densed Chemical Dictionary,(第12版、199
3)、第609−610頁およびT.Perros,Chemistry,(1
967)第186−187頁参照、これらは本明細書中に参考として援用される
)。水和物は配位水(これは水和された物質中のカチオンに配位し、構造を破壊
することなく除去することはできない)、および/または構造水(これは構造中
の隙間を占有して、電荷のバランスを混乱させることなく静電エネルギーを増加
する)を含む。(R.Evans,An Introduction to C
rystal Chemistry,(1948)第276頁、これは本明細書
中に参考として援用される)。好ましくは、コーティング組成物は水和性の無機
固体潤滑剤を本質的に含まない。本明細書中で使用される、用語「本質的に含ま
ない」は、コーティング組成物が総固形分基準で約20重量パーセント未満の水
和性無機潤滑剤粒子、より好ましくは約5重量パーセント未満、最も好ましくは
0.001重量パーセント未満の水和性無機潤滑剤粒子を含むことを意味する。
In another embodiment of the present invention, particles 18 are formed from a non-hydratable inorganic solid lubricant material. As used herein, "non-hydratable" means that the solid inorganic lubricant particles do not react with water molecules to form hydrates and contain no water of hydration or water of crystallization. . "Hydration" results from the reaction of water molecules with substances whose H-OH bonds are not split. (R. Lewis, Sr., Hawley's Con
Densed Chemical Dictionary, (12th edition, 199
3), pages 609-610 and T.M. Perros, Chemistry, (1
967) pp. 186-187, which are incorporated herein by reference). Hydrates are coordinated water (which coordinates cations in the hydrated material and cannot be removed without destroying the structure), and / or structural water (which occupies gaps in the structure) And increase electrostatic energy without disrupting the charge balance). (R. Evans, An Introduction to C
crystal Chemistry, (1948) p. 276, which is incorporated herein by reference). Preferably, the coating composition is essentially free of hydratable inorganic solid lubricant. As used herein, the term "essentially free" means that the coating composition has less than about 20 weight percent, based on total solids, of hydratable inorganic lubricant particles, more preferably less than about 5 weight percent. , Most preferably less than 0.001 weight percent of hydratable inorganic lubricant particles.

【0045】 好ましくはないが、本発明によるコーティング組成物は水和性または水和した
無機固体潤滑剤材料から形成された粒子を上記の非水和性無機固体潤滑剤材料に
加えて含み得る。このような水和性無機固体潤滑剤材料の非限定的な例としては
、粘土鉱物フィロケイ酸塩であり、これはマイカ(例えば白雲母)、タルク、モ
ンモリオナイト、カオリナイトおよび石膏が挙げられる。
Although not preferred, the coating composition according to the present invention may comprise particles formed from a hydratable or hydrated inorganic solid lubricant material in addition to the non-hydratable inorganic solid lubricant material described above. Non-limiting examples of such hydratable inorganic solid lubricant materials are the clay minerals phyllosilicates, which include mica (eg muscovite), talc, montmorillonite, kaolinite and gypsum .

【0046】 粒子18は、非ポリマー有機材料から形成され得る。本発明において有用な非
ポリマー有機材料の例には、限定されないが、ステアリン酸塩(ステアリン酸亜
鉛およびステアリン酸アルミニウムなど)、カーボンブラック、およびステアル
アミドが挙げられる。
The particles 18 can be formed from a non-polymeric organic material. Examples of non-polymeric organic materials useful in the present invention include, but are not limited to, stearates (such as zinc stearate and aluminum stearate), carbon black, and stearamide.

【0047】 粒子18は無機ポリマー材料から形成され得る。有用な無機ポリマー材料の非
限定的な例には、ポリホスファゼン、ポリシラン、ポリシロキサン、ポリゲレマ
ン(polygereman)、ポリマー硫黄、ポリマーセレン、シリコーンお
よびそれらの混合物が挙げられる。本発明の使用に適した無機ポリマー材料から
形成される粒子の特定の非限定的な例はTospearl55R.J.Perr
y「架橋シロキサン粒子に対する応用」Chemtech,1999年2月、第
39−44頁参照)であり、これは架橋シロキサンから形成される粒子であり、
日本のToshiba Silicones Company,Ltd.から市
販されている。
The particles 18 can be formed from an inorganic polymer material. Non-limiting examples of useful inorganic polymeric materials include polyphosphazene, polysilane, polysiloxane, polygereman, polymeric sulfur, polymeric selenium, silicone, and mixtures thereof. Specific non-limiting examples of particles formed from inorganic polymeric materials suitable for use in the present invention is Tospearl 5 (5 R.J.Perr
y "Application to Crosslinked Siloxane Particles", Chemtech, February 1999, pp. 39-44), which are particles formed from crosslinked siloxanes;
Japanese Toshiba Silicones Company, Ltd. It is commercially available from.

【0048】 粒子が形成され得る適切な合成有機ポリマー材料には、限定されないが、熱硬
化性材料および熱可塑性材料が挙げられる。適切な熱硬化性材料には、熱硬化性
ポリエステル、ビニルエステル、エポキシ材料、フェノール樹脂、アミノプラス
ト、熱硬化性ポリウレタンおよびそれらの混合物が挙げられる。エポキシ材料か
ら形成される好適な合成ポリマー粒子の特定の非限定的な例は、エポキシマイク
ロゲル粒子である。
[0048] Suitable synthetic organic polymeric materials from which the particles can be formed include, but are not limited to, thermoset materials and thermoplastic materials. Suitable thermoset materials include thermoset polyesters, vinyl esters, epoxy materials, phenolic resins, aminoplasts, thermoset polyurethanes, and mixtures thereof. A specific, non-limiting example of a suitable synthetic polymer particle formed from an epoxy material is an epoxy microgel particle.

【0049】 適切な熱可塑性材料には、熱可塑性ポリエステル、ポリカーボネート、ポリオ
レフィン、アクリルポリマー、ポリアミド、熱可塑性ポリウレタン、ビニルポリ
マーおよびそれらの混合物が挙げられる。好適な熱可塑性ポリエステルには、限
定されないが、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、お
よびポリエチレンナフタレートが挙げられる。好適なポリオレフィンには、限定
されないが、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリイソブチレンが挙げられ
る。好適なアクリルポリマーには、スチレンとアクリルとの共重合体およびメタ
クリレートを含むポリマーが挙げられる。アクリル共重合体から形成される合成
ポリマー粒子の非限定的な例は、ROPAQUE(登録商標)HP−10556
6「ROPAQUE(登録商標)HP−1055、紙および厚紙コーティング
のための中空球状顔料」と題された製品性能シート(product prop
erty sheet)、1994年10月、Rohm and Haas C
ompany、Philadelphia、PAから入手可能、第1頁参照。こ
れは本明細書中に参考として援用される)、これは不透明な非フィルム形成性の
スチレンアクリルポリマー合成顔料であり、粒子サイズ1.0マイクロメートル
、固形分含量26.5重量パーセントおよびボイド容量55パーセントである;
ROPAQUE(登録商標)OP−9677「建築コーティングROPAQUE
(登録商標)OP−96、多目的顔料」と題された製品技術告示、1997年4
月、Rohm and Haas Company、Philadelphia
、PAから入手可能、第1頁参照。これは本明細書中に参考として援用される)
、これは不透明な非フィルム形成性のスチレンアクリルポリマー合成顔料分散体
であり、粒子サイズ0.55マイクロメートル、固体含量30.5重量パーセン
トである;およびROPAQUE(登録商標)OP−62LO88同書)、これ
もまた不透明の非フィルム形成性のスチレンアクリルポリマー合成顔料分散体で
あり、粒子サイズ0.40マイクロメートルおよび固体含量約36.5重量パー
セントである。これらの各々はRohm and Haas Company、
Philadelphia、PAから市販されている。
[0049] Suitable thermoplastic materials include thermoplastic polyesters, polycarbonates, polyolefins, acrylic polymers, polyamides, thermoplastic polyurethanes, vinyl polymers and mixtures thereof. Suitable thermoplastic polyesters include, but are not limited to, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and polyethylene naphthalate. Suitable polyolefins include, but are not limited to, polyethylene, polypropylene, and polyisobutylene. Suitable acrylic polymers include polymers comprising styrene and acrylic copolymers and methacrylates. A non-limiting example of a synthetic polymer particle formed from an acrylic copolymer is ROPAQUE® HP-1055 6
( 6 ) Product performance sheet entitled "ROPAQUE® HP-1055, Hollow Spherical Pigment for Paper and Cardboard Coatings"
arty sheet), October 1994, Rohm and Haas C
available from Philadelphia, Pa., page 1. Which is incorporated herein by reference), which is an opaque non-film-forming styrene acrylic polymer synthetic pigment having a particle size of 1.0 micrometer, a solids content of 26.5 weight percent and a void volume. 55 percent;
ROPAQUE (registered trademark) OP-96 7 ( 7 "Architectural coating ROPAQUE
(Registered trademark) OP-96, a multi-purpose pigment, product technology notice, April 1997
Mon, Rohm and Haas Company, Philadelphia
Available from PA, see page 1. Which is incorporated herein by reference)
This is an opaque non-film forming styrene acrylic polymer synthetic pigment dispersion having a particle size of 0.55 micrometer and a solids content of 30.5 weight percent; and ROPAQUE® OP-62LO 8 ( 8 Id.), Which is also an opaque non-film-forming styrene acrylic polymer synthetic pigment dispersion, having a particle size of 0.40 micrometers and a solids content of about 36.5 weight percent. Each of these are from Rohm and Haas Company,
It is commercially available from Philadelphia, PA.

【0050】 粒子18が形成され得る適切な半合成有機ポリマー材料には、限定されないが
、メチルセルロースおよび酢酸セルロースのようなセルロース;ならびに酢酸デ
ンプンおよびデンプンヒドロキシエチルエーテルのような修飾デンプンが挙げら
れる。
Suitable semi-synthetic organic polymeric materials from which particles 18 can be formed include, but are not limited to, cellulose, such as methyl cellulose and cellulose acetate; and modified starch, such as starch acetate and starch hydroxyethyl ether.

【0051】 粒子18が形成され得る適切な天然ポリマー材料には、限定されないが、デン
プンのような多糖類;カゼインのようなポリペプチド;および天然ゴムおよびグ
ッタペルカのような天然炭化水素が挙げられる。
Suitable natural polymeric materials from which particles 18 can be formed include, but are not limited to, polysaccharides such as starch; polypeptides such as casein; and natural gums such as natural gum and gutta percha.

【0052】 本発明の1つに実施形態において、ポリマー粒子18は疎水性ポリマー材料か
ら形成され、コートされたストランドによる水分の吸収を低減するか制限する。
本発明において有用であると考えられる疎水性ポリマー材料の非限定的な例には
、限定されないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンおよびポリメ
チルメタクリレートが挙げられる。ポリスチレン共重合体の非限定的な例には、
ROPAQUE(登録商標)HP−1055、ROPAQUE(登録商標)OP
−96、およびROPAQUE(登録商標)OP−62LO顔料が挙げられる(
各々、上述)。
In one embodiment of the present invention, the polymer particles 18 are formed from a hydrophobic polymer material to reduce or limit the absorption of moisture by the coated strand.
Non-limiting examples of hydrophobic polymeric materials that are considered useful in the present invention include, but are not limited to, polyethylene, polypropylene, polystyrene and polymethyl methacrylate. Non-limiting examples of polystyrene copolymers include:
ROPAQUE (registered trademark) HP-1055, ROPAQUE (registered trademark) OP
-96, and ROPAQUE® OP-62LO pigments (
Each described above).

【0053】 本発明の他の実施形態において、ポリマー粒子18としては、ガラス転移温度
(Tg)および/または融点が約25℃より高く、好ましくは約50℃より高い
ポリマー材料から形成される粒子が挙げられる。
In another embodiment of the present invention, the polymer particles 18 include particles formed from a polymeric material having a glass transition temperature (T g ) and / or melting point greater than about 25 ° C., preferably greater than about 50 ° C. Is mentioned.

【0054】 本発明において有用な複合粒子18は、一次材料から形成される粒子を1種以
上の二次材料でクラッディング、カプセル化またはコーティングすることによっ
て形成される。例えば、炭化ケイ素または窒化アルミニウムのような無機材料か
ら形成される無機粒子に、シリカ、炭酸塩またナノクレイ(nanoclay)
コーティングを設けて、有用な複合粒子が形成され得る。他の例において、アル
キル側鎖を有するシランカップリング剤を無機酸化物から形成された無機粒子の
表面と反応させて、「より軟質の」表面を有する有用な複合粒子が提供され得る
。他の例としては、有機またはポリマー材料から形成される粒子を、無機材料ま
たは別の有機もしくはポリマー材料でクラッディング、カプセル化またはコーテ
ィングすることが挙げられる。このような複合粒子の特定の非限定的な例はDU
ALITEであり、これは炭酸カルシウムでコートされた合成ポリマー粒子であ
り、Pierce and Sevens Corporation(Buff
alo,NY)から市販されている。
The composite particles 18 useful in the present invention are formed by cladding, encapsulating, or coating particles formed from a primary material with one or more secondary materials. For example, silica, carbonate or nanoclay may be added to inorganic particles formed from an inorganic material such as silicon carbide or aluminum nitride.
Coatings can be provided to form useful composite particles. In another example, a silane coupling agent having an alkyl side chain can be reacted with the surface of inorganic particles formed from an inorganic oxide to provide useful composite particles having a "softer" surface. Other examples include cladding, encapsulating or coating particles formed from an organic or polymeric material with an inorganic material or another organic or polymeric material. A specific, non-limiting example of such a composite particle is DU
ALITE, a synthetic polymer particle coated with calcium carbonate, manufactured by Pierce and Sevens Corporation (Buff
alo, NY).

【0055】 本発明のさらに他の実施形態において、粒子18は、無機材料、有機材料、ポ
リマー材料、複合材料およびそれらの混合物からなる群から選択される材料から
形成される中空粒子であり得る。中空粒子が形成され得る適切な材料の非限定的
な例は上述した。本発明において有用な中空ポリマー粒子の非限定的な例には、
ROPAQUE(登録商標)HP−1055、ROPAQUE(登録商標)OP
−96、およびROPAQUE(登録商標)OP−62LO顔料である(各々、
上述)。本発明において有用であり得る中空粒子の他の非限定的な例については
、H.KAtzら(編)(1987)、第437−452頁を参照のこと。これ
は本明細書中に参考として援用される。
In yet another embodiment of the present invention, particles 18 can be hollow particles formed from a material selected from the group consisting of inorganic, organic, polymeric, composite, and mixtures thereof. Non-limiting examples of suitable materials from which hollow particles can be formed have been described above. Non-limiting examples of hollow polymer particles useful in the present invention include:
ROPAQUE (registered trademark) HP-1055, ROPAQUE (registered trademark) OP
-96, and ROPAQUE® OP-62LO pigment (each,
Above). For other non-limiting examples of hollow particles that may be useful in the present invention, see See KAtz et al. (Eds.) (1987), pp. 437-452. This is incorporated herein by reference.

【0056】 粒子18は水中に分散体、懸濁液または乳濁液として存在し得る。他の溶媒、
例えば鉱物油またはアルコール(好ましくは約5重量パーセント未満)が、所望
であれば、分散体、懸濁液または乳濁液中に含まれ得る。無機材料から形成され
る粒子の好適な分散体の非限定的な例はORPAC BORON NITRID
E RELEASECOAT−CONCであり、これは約25重量パーセントの
窒化ホウ素粒子の水中分散体であり、ZYP Coatings,Inc.(O
ak Ridge,Tennessee)から市販されている。「ORPAC
BORON NITRIDE RELEASECOAT−CONC」、ZYP
Coatings,Inc.の技術告示が本明細書中に参考として援用される。
この製品中の窒化ホウ素粒子は約3マイクロメートル未満の平均粒子サイズを有
し、窒化ホウ素粒子を、この分散体を塗布する基材に結合させるために、約1パ
ーセントのケイ酸マグネシウム−アルミニウムを含む。ZYP Coating
sから市販されている他の有用な製品としては、BORON NITRIDE
LUBRICOAT(登録商標)ペイント、ならびにBRAZE STOPおよ
びWELD RELEASE製品が挙げられる。アクリルポリマーおよび共重合
体から形成される合成ポリマー粒子の乳濁液および分散体の特定の非限定的な例
は:Rhoplex(登録商標)GL−62399「Rhoplex(登録商標
)GL−623、工業的不織布の自己架橋性アクリルバインダー」と題された製
品性能シート、1997年3月、Rohm and Haas Company
、Philadelphia、PAから入手可能、これは本明細書中に参考とし
て援用される)、これは、全てアクリルのフィルムポリマー乳濁液であり、固形
分含量45重量パーセント、ガラス転移温度約98℃を有する;EMULSIO
N E−23211010「ビルディング製品、工業的コーティング エマルジョ
ン E−2321」と題された製品性能シート、1990年、Rohm and
Haas Company、Philadelphia、PAから入手可能、
これは本明細書中に参考として援用される)、これは硬質のメタクリレートポリ
マー乳濁液であり、固形分含量45重量パーセント、ガラス転移温度約105℃
を有する;ROPAQUE(登録商標)OP−96(上述)、これは粒子サイズ
0.55マイクロメートルおよび固形分含量30.5重量パーセントの分散体と
して供給される;ROPAQUE(登録商標)OP−62LO(上述)、これも
また不透明の非フィルム形成性合成顔料分散体であり、粒子サイズ0.40マイ
クロメートルおよび固形分含量約36.5重量パーセントである;ならびにRO
PAQUE(登録商標)HP−1055(上述)、これは固形分含量約26.5
重量パーセントの分散体として供給される;これらの全てはRohm and
Haas Company、Philadelphia、PAから市販されてい
る。
The particles 18 can be present in water as a dispersion, suspension or emulsion. Other solvents,
For example, a mineral oil or alcohol (preferably less than about 5 weight percent) can be included in the dispersion, suspension, or emulsion, if desired. Non-limiting examples of suitable dispersions of particles formed from inorganic materials are ORPAC BORON NITRID
E RELEASECOAT-CONC, which is a dispersion of about 25 weight percent boron nitride particles in water, manufactured by ZYP Coatings, Inc. (O
(Ak Ridge, Tennessee). "ORPAC
BORON NITRIDE RELEASECOAT-CONC ", ZYP
Coatings, Inc. Is incorporated herein by reference.
The boron nitride particles in the product have an average particle size of less than about 3 micrometers, and about 1 percent of magnesium-aluminum silicate is added to bind the boron nitride particles to the substrate to which the dispersion is applied. Including. ZYP Coating
Other useful products that are commercially available from S.A. include: BORON NITRIDE
LUBRICOAT® paint, and BRAZE STOP and WELD RELEASE products. Specific non-limiting examples of emulsions and dispersions of synthetic polymer particles formed from acrylic polymers and copolymers are: Rhoplex® GL-623 9 ( 9 “Rhoplex® GL-623 Product Performance Sheet entitled "Self-Crosslinkable Acrylic Binders for Industrial Nonwovens," Rohm and Haas Company, March 1997.
Available from Philadelphia, PA, which is incorporated herein by reference), which is an all-acrylic film polymer emulsion with a solids content of 45 weight percent and a glass transition temperature of about 98 ° C. Has; EMULSIO
NE-2321 10 ( 10 Product performance sheet entitled "Building Products, Industrial Coating Emulsion E-2321", 1990, Rohm and
Available from Haas Company, Philadelphia, PA;
Which is incorporated herein by reference), which is a hard methacrylate polymer emulsion with a solids content of 45 weight percent and a glass transition temperature of about 105 ° C.
ROPAQUE® OP-96 (described above), supplied as a dispersion with a particle size of 0.55 micrometers and a solids content of 30.5 weight percent; ROPAQUE® OP-62LO ( Supra), which is also an opaque, non-film-forming synthetic pigment dispersion having a particle size of 0.40 micrometers and a solids content of about 36.5 weight percent;
PAQUE® HP-1055 (described above), which has a solids content of about 26.5.
Supplied as a weight percent dispersion; all of these are from Rohm and
It is commercially available from Haas Company, Philadelphia, PA.

【0057】 粒子18は、隣接の繊維との間に所望の空間を達成するのに十分な平均粒子サ
イズ19を有するように選択される。例えば、エアジェット織機で加工される繊
維12に塗布されるサイジング組成物中に配合される粒子18の平均サイズ19
は、好ましくは、隣接の繊維との間に、繊維ストランド10を織機を横切ってエ
アジェット移動させるのに十分な空間を提供するように選択される。本明細書中
に使用される、「エアジェット織機」は、織機のタイプを意味し、ここでフィル
ヤーン(fill yarn)(緯糸)は経糸の杼口に、1つ以上のエアジェッ
トノズルから圧縮空気の噴射によって挿入される。他の例において、ポリマーマ
トリックス材料で含浸される繊維12に塗布されるサイジング組成物に配合され
る粒子18の平均サイズ19は、隣接の繊維の間に、繊維ストランド10の良好
なウェットアウトおよびウェットスルーを可能とするに十分な空間を提供するよ
うに選択される。
The particles 18 are selected to have an average particle size 19 sufficient to achieve the desired space between adjacent fibers. For example, the average size 19 of the particles 18 incorporated in the sizing composition applied to the fibers 12 processed by the air jet loom.
Is preferably selected to provide enough space between adjacent fibers to air jet the fiber strands 10 across the loom. As used herein, "air jet loom" refers to a type of loom, where a fill yarn (weft) is compressed from one or more air jet nozzles into a shed of a warp. Inserted by injection of air. In another example, the average size 19 of the particles 18 incorporated in the sizing composition applied to the fibers 12 impregnated with the polymer matrix material may be such that good wet out and wet out of the fiber strands 10 between adjacent fibers It is chosen to provide enough space to allow thru.

【0058】 本発明の特定の非限定的な実施形態において、粒子18の平均粒子サイズ19
は少なくとも約0.1マイクロメートル、好ましくは少なくとも約0.5マイク
ロメートルであり、そして約0.1マイクロメートルから約5マイクロメートル
の範囲、好ましくは約0.5マイクロメートルから約2.0マイクロメートルの
範囲である。この実施形態において、粒子18は、コーティング組成物が塗布さ
れる繊維12の平均直径よりも概して小さい平均粒子サイズ19を有する。上記
の平均粒子サイズ19を有する粒子18を含む一次サイジング組成物の残渣の層
14を有する繊維ストランド10から形成される撚りヤーンは、隣接の繊維23
、25の間に十分な空間を提供して、エアジェット織成性(すなわち織機を横切
るエアジェット移動)を可能としながら、繊維ストランド10の一体性を維持し
、そしてポリマーマトリックス材料で含浸されるときに許容できる「ウェットス
ルー」および「ウェットアウト」特性を提供し得ることが、観察された。
In certain non-limiting embodiments of the present invention, the average particle size 19 of the particles 18
Is at least about 0.1 micrometer, preferably at least about 0.5 micrometer, and ranges from about 0.1 micrometer to about 5 micrometers, preferably from about 0.5 micrometer to about 2.0 micrometers. Range of meters. In this embodiment, particles 18 have an average particle size 19 that is generally smaller than the average diameter of fibers 12 to which the coating composition is applied. The twisted yarn formed from the fiber strand 10 having a layer 14 of the residue of the primary sizing composition comprising the particles 18 having the above average particle size 19, comprises the adjacent fibers 23
, 25 to maintain the integrity of the fiber strands 10 while allowing air jet weaving (i.e., air jet movement across the loom), and being impregnated with a polymer matrix material. It has been observed that it can provide sometimes acceptable "wet-through" and "wet-out" properties.

【0059】 本発明の別の特定の非限定的な実施形態において、粒子18の平均粒子サイズ
19は、少なくとも3マイクロメートル、好ましくは少なくとも約5マイクロメ
ートルであり、そして3から約1000マイクロメートル、好ましくは約5から
約1000マイクロメートル、より好ましくは約10から約25マイクロメート
ルの範囲である。好ましくは、粒子18の各々は少なくとも3マイクロメートル
、好ましくは少なくとも約5マイクロメートルの最少粒子サイズを有する。この
実施形態において、粒子18の平均粒子サイズ19が、ガラス繊維の平均名目直
径に概して対応することもまた好適である。上記のようなサイズの粒子でコート
されたストランドで作製されたファブリックが、ポリマーマトリックス材料で含
浸したときに、良好な「ウェットスルー」および「ウェットアウト」特性を示す
ことが観察された。
In another specific, non-limiting embodiment of the invention, the average particle size 19 of the particles 18 is at least 3 micrometers, preferably at least about 5 micrometers, and from 3 to about 1000 micrometers, Preferably it ranges from about 5 to about 1000 micrometers, more preferably from about 10 to about 25 micrometers. Preferably, each of the particles 18 has a minimum particle size of at least 3 micrometers, preferably at least about 5 micrometers. In this embodiment, it is also preferred that the average particle size 19 of the particles 18 generally corresponds to the average nominal diameter of the glass fibers. It has been observed that fabrics made of strands coated with particles of such size exhibit good "wet-through" and "wet-out" properties when impregnated with a polymer matrix material.

【0060】 異なる平均粒子サイズ19を有する1つ以上の粒子18の混合物を本発明に従
ってサイジング組成物に配合して、所望の特性および加工性を繊維ストランド1
0および次にその繊維ストランド10から作製される製品に与える得ることが、
当業者には理解される。より詳細には、異なるサイズの粒子を必要量組み合わせ
て、良好なエアジェット移動特性を有する繊維、ならびに良好なウェットアウト
性およびウェットスルー性を示すファブリックを提供することができる。
A mixture of one or more particles 18 having different average particle sizes 19 is incorporated into a sizing composition according to the present invention to provide the desired properties and processability to the fiber strand 1
0 and then what can be given to the product made from the fiber strand 10:
It will be understood by those skilled in the art. More specifically, the required amount of different sized particles can be combined to provide fibers with good air jet migration properties, and fabrics that exhibit good wet out and wet through properties.

【0061】 ガラス繊維は隣接のガラス繊維および/またはガラス繊維が形成および次の加
工(織成または練紡など)の間に接触する他の固体物品または材料の凸凹と接触
することによって、摩損される。「摩損(abrasive wear)」は本
明細書において、ガラス繊維に損傷を与えるに十分硬い材料の粒子、端部または
実体との摩擦的接触によって、ガラス繊維表面の小片が剥離または切除されるこ
と、あるいはガラス繊維が破損することを意味する。(K.Ludema、第1
29頁参照。これは本明細書中に参考として援用される。)繊維ストランドの摩
損は、加工の間のストランドの破損、および織布および複合材料などの製品の表
面欠陥を引き起こす。これは廃棄物を増加させ、製造コストを上昇させる。
Glass fibers are abraded by contact with adjacent glass fibers and / or irregularities of other solid articles or materials with which the glass fibers contact during formation and subsequent processing (such as weaving or spinning). You. "Abrasive wear" is defined herein as the removal or ablation of small pieces of glass fiber surfaces by frictional contact with particles, edges or entities of a material that is sufficiently hard to damage the glass fibers; Alternatively, it means that the glass fiber is broken. (K. Ludema, 1st
See page 29. This is incorporated herein by reference. ) Abrasion of fiber strands causes strand breakage during processing and surface defects in products such as woven fabrics and composites. This increases waste and increases manufacturing costs.

【0062】 摩損を最小限にするために、本発明の1つの実施形態において、粒子18は、
ガラス繊維(単数または複数)の硬度値を越えない(すなわち、その値未満また
はそれに等しい)硬度値を有する。粒子およびガラス繊維の硬度値は、ビッカー
ス硬度またはブリネル硬度などの任意の従来の硬度測定方法よって決定され得る
が、好ましくは、オリジナルのモース硬度スケールに従って決定される。これは
材料の表面の相対的な引っ掻き耐性を示す。ガラス繊維のモース硬度値は一般に
約4.5から約6.5の範囲であり、好ましくは約6である。R.Weast(
編),Handbook of Chemistry and Physics
,CRC Press(1975)、F−22頁参照。これは本明細書中に参考
として援用される。この実施形態において、粒子18のモース硬度値は好ましく
は約0.5から約6の範囲である。本発明での使用に適した無機材料から形成さ
れた粒子のいくつかの非限定的な例のモース硬度値を下記の表Aに示す。
To minimize attrition, in one embodiment of the present invention, particles 18
It has a hardness value that does not exceed (ie, is less than or equal to) the hardness value of the glass fiber (s). The hardness value of the particles and glass fibers can be determined by any conventional hardness measurement method, such as Vickers hardness or Brinell hardness, but is preferably determined according to the original Mohs hardness scale. This indicates the relative scratch resistance of the surface of the material. The Mohs hardness value of the glass fibers generally ranges from about 4.5 to about 6.5, and is preferably about 6. R. Weast (
Ed.), Handbook of Chemistry and Physics
, CRC Press (1975), page F-22. This is incorporated herein by reference. In this embodiment, the Mohs hardness value of the particles 18 preferably ranges from about 0.5 to about 6. Mohs hardness values of some non-limiting examples of particles formed from inorganic materials suitable for use in the present invention are shown in Table A below.

【0063】[0063]

【表1】 11K.Ludema,Friction,Wear,Lubrication,
(1996)27頁。これは本明細書中に参考として援用される。12 R.Weast(編)、Handbook of Chemistry an
d Physics、CRC PressF−22頁。13 R.Lewis,Sr.,Hawley’s Condensed Chem
ical Dictionary、(第12版、1993)、793頁。これは
本明細書中に参考として援用される。14 Hawley’s Condensed Chemical Diction
ary、(第12版、1993)、1113頁。これは本明細書中に参考として
援用される。15 Hawley’s Condensed Chemical Diction
ary、(第12版、1993)、784頁。これは本明細書中に参考として援
用される。16 Handbook of Chemistry and Physics、F
−22頁。17 Handbook of Chemistry and Physics、F
−22頁。18 Friction,Wear,Lubrication、27頁。19 Friction,Wear,Lubrication、27頁。20 Friction,Wear,Lubrication、27頁。21 Friction,Wear,Lubrication、27頁。22 Handbook of Chemistry and Physics、F
−22頁。23 Handbook of Chemistry and Physics、F
−22頁。24 Handbook of Chemistry and Physics、F
−22頁。25 Handbook of Chemistry and Physics、F
−22頁。26 Handbook of Chemistry and Physics、F
−22頁。27 Handbook of Chemistry and Physics、F
−22頁。28 Handbook of Chemistry and Physics、F
−22頁。
[Table 1] 11 K. Ludema, Friction, Wear, Lubrication,
(1996) p. 27. This is incorporated herein by reference. 12 R. Weast (ed.), Handbook of Chemistry an
d Physics, CRC Press F-22. 13 R. Lewis, Sr. , Hawley's Condensed Chem
ical Dictionary, (12th edition, 1993), p. 793. This is incorporated herein by reference. 14 Hawley's Condensed Chemical Diction
ary, (12th edition, 1993), p. This is incorporated herein by reference. 15 Hawley's Condensed Chemical Diction
ary, (12th edition, 1993), p. 784. This is incorporated herein by reference. 16 Handbook of Chemistry and Physics, F
-22 pages. 17 Handbook of Chemistry and Physics, F
-22 pages. 18 Friction, Wear, Lubrication, page 27. 19 Friction, Wear, Lubrication, page 27. 20 Friction, Wear, Lubrication, page 27. 21 Friction, Wear, Lubrication, page 27. 22 Handbook of Chemistry and Physics, F
-22 pages. 23 Handbook of Chemistry and Physics, F
-22 pages. 24 Handbook of Chemistry and Physics, F
-22 pages. 25 Handbook of Chemistry and Physics, F
-22 pages. 26 Handbook of Chemistry and Physics, F
-22 pages. 27 Handbook of Chemistry and Physics, F
-22 pages. 28 Handbook of Chemistry and Physics, F
-22 pages.

【0064】 本発明の別の実施形態では、粒子18は熱伝導性である。すなわち、約30ワ
ット/メートルKを越える熱伝導性を有する。例えば、上記の窒化ホウ素、グラ
ファイト、および金属無機固体潤滑剤である。固体材料の熱伝導性は当業者に公
知の任意の方法(例えばASTM C−177−85(これは本明細書中に参考
として援用される)に従うガードされたホットプレート法)で、約300Kの温
度で測定され得る。
In another embodiment of the present invention, particles 18 are thermally conductive. That is, it has a thermal conductivity in excess of about 30 watts / meter K. For example, the above-mentioned boron nitride, graphite, and metal inorganic solid lubricant. The thermal conductivity of the solid material may be determined by any method known to those skilled in the art, for example, a guarded hot plate method according to ASTM C-177-85, which is incorporated herein by reference, at about 300K. It can be measured in temperature.

【0065】 本発明のさらに別の実施形態では、粒子18は電気絶縁性であるか、あるいは
高い電気抵抗を有する。すなわち、約1000マイクロオーム−cmを越える電
気抵抗を有する。例えば、窒化ホウ素である。
In yet another embodiment of the present invention, particles 18 are electrically insulating or have a high electrical resistance. That is, it has an electrical resistance in excess of about 1000 microohm-cm. For example, boron nitride.

【0066】 粒子18は、総固形分基準でコーティング組成物の約1から約80重量パーセ
ント、好ましくは約1から約60重量パーセントを構成し得る。1つの実施形態
において、コーティング組成物は約20から約60重量パーセントの粒子18を
総固形分基準で含み、好ましくは約35から約55重量パーセント、より好まし
くは約30から約50重量パーセント含む。
[0066] Particles 18 may comprise from about 1 to about 80 weight percent, preferably from about 1 to about 60 weight percent of the coating composition, based on total solids. In one embodiment, the coating composition comprises about 20 to about 60 weight percent particles 18 based on total solids, preferably about 35 to about 55 weight percent, more preferably about 30 to about 50 weight percent.

【0067】 当業者はコーティング組成物の不連続な粒子18が上記の粒子18の任意の組
合せまたは混合物を含み得ることを理解する。より詳細には、粒子18は、粒子
18の形成に関して上述した任意の材料から形成される追加の不連続粒子を粒子
18より少ない量で含み得る。これらの追加粒子は樹脂適合性コーティング組成
物中の他の粒子18とは異なる。すなわち、追加粒子は(1)他の粒子と化学的
に異なる;あるいは(2)化学的には同じであるが、外形または特性が異なる。
追加粒子は粒子18の半分まで、好ましくは粒子18の約15パーセントまで含
まれ得る。
Those skilled in the art will appreciate that the discrete particles 18 of the coating composition may include any combination or mixture of the particles 18 described above. More specifically, particles 18 may include additional discontinuous particles formed from any of the materials described above for forming particles 18 in smaller amounts. These additional particles are different from the other particles 18 in the resin compatible coating composition. That is, the additional particles are (1) chemically different from the other particles; or (2) chemically identical, but different in shape or properties.
The additional particles may comprise up to half of the particles 18, preferably up to about 15 percent of the particles 18.

【0068】 粒子に加えて、コーティング組成物は好ましくは1つ以上のポリマーフィルム
形成材料、例えば有機、無機および天然のポリマー材料を含む。有用な有機ポリ
マー材料には、合成ポリマー材料、半合成ポリマー材料、天然ポリマー材料およ
びそれらの混合物が包含されるが、これらに限定されない。合成ポリマー材料に
は、熱可塑性材料および熱硬化性材料が包含されるが、これらに限定されない。
好ましくは、ポリマーフィルム形成材料はガラス繊維の表面16に塗布したとき
に概ね連続的なフィルムを形成する。一般に、ポリマーフィルム形成材料は総固
形分基準でコーティング組成物の約1から約60重量パーセントの範囲、好まし
くは約5から約50重量パーセント、より好ましくは約10から約30重量パー
セントの範囲であり得る。
[0068] In addition to the particles, the coating composition preferably includes one or more polymeric film-forming materials, such as organic, inorganic, and natural polymeric materials. Useful organic polymeric materials include, but are not limited to, synthetic polymeric materials, semi-synthetic polymeric materials, natural polymeric materials, and mixtures thereof. Synthetic polymer materials include, but are not limited to, thermoplastic and thermoset materials.
Preferably, the polymeric film forming material forms a generally continuous film when applied to the glass fiber surface 16. Generally, the polymeric film forming material will range from about 1 to about 60 weight percent, preferably from about 5 to about 50 weight percent, more preferably from about 10 to about 30 weight percent of the coating composition, based on total solids. obtain.

【0069】 本発明の1つの実施形態において、熱硬化性ポリマーフィルム形成材料は、ガ
ラス繊維ストランドをコーティングするためのコーティング組成物で使用するた
めの好適なポリマーフィルム形成材料である。このような材料は、プリント回路
基板のための積層体として用いられる熱硬化性マトリックス材料、例えばFR−
4エポキシ樹脂(これは多官能性エポキシ樹脂であり、本発明の1つの特定の実
施形態において、二官能性臭化エポキシ中樹脂である)に対して適合性である。
。Electronic Materials HandbookTM,ASM
International(1989)第534−537頁参照。これは本明
細書中に参考として援用される。
In one embodiment of the present invention, the thermoset polymer film forming material is a suitable polymer film forming material for use in a coating composition for coating glass fiber strands. Such materials include thermoset matrix materials used as laminates for printed circuit boards, such as FR-
Compatible with 4-epoxy resins, which are multifunctional epoxy resins, and in one particular embodiment of the present invention, are bifunctional epoxy bromide resins.
. Electronic Materials Handbook , ASM
See International (1989) 534-537. This is incorporated herein by reference.

【0070】 有用な熱硬化性材料としては、熱硬化性ポリエステル、エポキシ材料、ビニル
エステル、フェノール樹脂、アミノプラスト、熱硬化性ポリウレタンおよびこれ
らの混合物が挙げられる。適切な熱硬化性ポリエステルとしては、STYPOL
ポリエステル(これはCook Composites and Polyme
rs(Port Washington,Wisconsin)から市販)およ
びNEOXILポリエステル(これはDSM B.V.(Como,Italy
)から市販)が挙げられる。
Useful thermoset materials include thermoset polyesters, epoxy materials, vinyl esters, phenolic resins, aminoplasts, thermoset polyurethanes, and mixtures thereof. Suitable thermoset polyesters include STYPOL
Polyester (this is Cook Composites and Polyme
rs (commercially available from Port Washington, Wisconsin) and NEOXIL polyester (which is a DSM BV (Como, Italy)
) To commercially available).

【0071】 熱硬化性ポリマー材料の非限定的な例はエポキシ材料である。有用なエポキシ
材料は分子中に少なくとも1つのエポキシまたはオキシラン基を含み、例えば、
多価アルコールまたはチオールのポリグリシジルエーテルである。適切なエポキ
シフィルム形成性ポリマーの例としては、EPON(登録商標)826およびE
PON(登録商標)880エポキシ樹脂が挙げられ、これらはShell Ch
emical Company(Houston,Texas)から市販されて
いる。
A non-limiting example of a thermoset polymeric material is an epoxy material. Useful epoxy materials contain at least one epoxy or oxirane group in the molecule, for example,
Polyglycidyl ether of polyhydric alcohol or thiol. Examples of suitable epoxy film-forming polymers include EPON® 826 and E
PON® 880 epoxy resin, which are available from Shell Ch.
Commercially available from the Electronic Company (Houston, Texas).

【0072】 有用な熱可塑性ポリマー材料としては、ビニルポリマー、熱可塑性ポリエステ
ル、ポリオレフィン、ポリアミド(例えば脂肪族ポリアミドまたは芳香族ポリア
ミド(例えばアラミド))、熱可塑性ポリウレタン、アクリルポリマー(例えば
ポリアクリル酸)およびこれらの混合物が挙げられる。
Useful thermoplastic polymer materials include vinyl polymers, thermoplastic polyesters, polyolefins, polyamides (eg, aliphatic or aromatic polyamides (eg, aramid)), thermoplastic polyurethanes, acrylic polymers (eg, polyacrylic acid) and These mixtures are mentioned.

【0073】 本発明の別の実施形態において、好適なポリマーフィルム形成材料はビニルポ
リマーである。本発明において有用なビニルポリマーとしては、ポリビニルピロ
リドン、例えばPVP K−15、PVP K−30、PVP K−60および
PVP K−90(これらの各々はISP Chemicals(Wayne,
New Jersey)から市販されている)が挙げられるが、これらに限定さ
れない。他の適切なビニルポリマーとしてはResyn 2828およびRes
yn 1037酢酸ビニル共重合体乳濁液(これはNational Star
ch Starch and Chemical(Bridgewater、N
ew Jersey)ら市販されている)、および他のポリ酢酸ビニル、例えば
、H.B.FullerおよびAir Products and Chemi
cals Company(Allentown,Pennsylvania)
から市販のもの、およびポリビニルアルコール(これもまたAir Produ
cts and Chemicals Companyから入手可能である)が
挙げられる。
[0073] In another embodiment of the present invention, a suitable polymer film forming material is a vinyl polymer. Vinyl polymers useful in the present invention include polyvinylpyrrolidone, such as PVP K-15, PVP K-30, PVP K-60 and PVP K-90 (each of which is ISP Chemicals (Wayne,
New Jersey), but are not limited thereto. Other suitable vinyl polymers include Resyn 2828 and Resin
yn 1037 vinyl acetate copolymer emulsion (this is National Star
ch Starch and Chemical (Bridgewater, N
ew Jersey et al.), and other polyvinyl acetates, e.g. B. Fuller and Air Products and Chemi
cals Company (Allentown, Pennsylvania)
And polyvinyl alcohol (also Air Produ)
cts and Chemicals Company).

【0074】 本発明で有用な熱可塑性ポリエステルとしては、DESMOPHEN 200
0およびDESMOPHEN 2001KSが挙げられ、これらの両方はBay
er(Pittsburgh,Pennsylvania)から市販されている
。好ましいポリエステルはRD−847Aポリエステル樹脂(これはBorde
n Chemical(Columbus,Ohio)から市販されている)お
よびDYNAKOLL SI 100樹脂(これはEka Chemicals
AB、Swedenから市販されている)。有用なポリアミドとしてはVER
SAMID製品が挙げられ、これはGeneral Mills Chemic
als,Incから市販されている。有用な熱可塑性ポリウレタンとしてはWI
TCOBOND(登録商標)W−290H(これはWitco Chemica
l Corp.(Chicago,Illinois)から市販されている)お
よびRUCOTHANE(登録商標)2011Lポリウレタンラテックス(これ
はRuco Polymer Corp.(Hicksville,New Y
ork)から市販されている)が挙げられる。
The thermoplastic polyester useful in the present invention includes DESMOPHEN 200
0 and DESMOPHEN 2001 KS, both of which are Bay
er (Pittsburgh, Pennsylvania). The preferred polyester is RD-847A polyester resin (this is Borde
n Chemical (commercially available from Columbus, Ohio)) and DYNAKOLL SI 100 resin (which is Eka Chemicals).
AB, commercially available from Sweden). VER is a useful polyamide
SAMID products, which are General Mills Chemical
Commercially available from Als, Inc. WI is a useful thermoplastic polyurethane.
TCBOND® W-290H (this is Witco Chemical
l Corp. (Commercially available from Chicago, Illinois) and RUCOTHANE® 2011L polyurethane latex, which is available from Ruco Polymer Corp. (Hicksville, New York).
or commercially available from Ork).

【0075】 本発明の水性サイジング組成物は、1種以上の熱硬化性ポリマー材料と1種以
上の熱可塑性ポリマー材料との混合物を含み得る。プリント回路基板の積層体の
ための特に有用な本発明の1実施形態では、水性サイジング組成物のポリマー材
料はRD−847Aポリエステル樹脂、PVP K−30ポリビニルピロリドン
、DESMOPHEN 2000ポリエステルおよびVERSAMIDポリアミ
ドの混合物を含む。プリント回路基板の積層体のための好適な代替の実施形態で
は、水性サイジング組成物のポリマー材料はPVP K−30ポリビニルピロリ
ドンを、必要に応じてEPON 826エポキシ樹脂と組み合わせて含む。
The aqueous sizing composition of the present invention may include a mixture of one or more thermoset polymeric materials and one or more thermoplastic polymeric materials. In one particularly useful embodiment of the invention for printed circuit board laminates, the polymeric material of the aqueous sizing composition is a mixture of RD-847A polyester resin, PVP K-30 polyvinylpyrrolidone, DESMOPHEN 2000 polyester and VERSAMID polyamide. Including. In a preferred alternative embodiment for a printed circuit board laminate, the polymeric material of the aqueous sizing composition comprises PVP K-30 polyvinylpyrrolidone, optionally in combination with EPON 826 epoxy resin.

【0076】 ポリマーフィルム形成剤としての使用に適した半合成ポリマー材料としては、
ヒドロキシプロピルセルロースのようなセルロースおよび改変デンプン、例えば
、KOLLOTEX 1250(低粘度、低アミロースのジャガイモをベースと
するデンプンでありエチレンオキシドでエーテル化されている)(これはAVE
BE(Netherlands)から市販されている)が挙げられるが、これら
に限定されない。
Semi-synthetic polymeric materials suitable for use as polymeric film formers include:
Cellulose such as hydroxypropylcellulose and modified starches, such as KOLLOTEX 1250 (a low viscosity, low amylose potato based starch, etherified with ethylene oxide) (this is AVE
BE (commercially available from Etherlands).

【0077】 ポリマーフィルム形成剤としての使用に適した天然ポリマー材料には、ジャガ
イモ、トウモロコシ、コムギ、ワクシーメイズ(waxy maize)、サゴ
、コメ、マイロおよびこれらの混合物から調製されるデンプンが包含されるが、
これらに限定されない。
[0077] Natural polymer materials suitable for use as polymeric film formers include starches prepared from potato, corn, wheat, waxy maize, sago, rice, milo and mixtures thereof. ,
It is not limited to these.

【0078】 デンプンの性質に応じて、デンプンは粒子18および/またはフィルム形成剤
の両方として機能し得ることが理解され得る。より詳細には、いくつかのデンプ
ンは完全に溶媒、特に水に溶解し、フィルム形成材料として機能するが、他のデ
ンプンは完全には溶解せず、特定の粒のサイズが維持され、粒子18として機能
する。デンプン(天然および半合成の両方)は本発明に従って使用され得るが、
本発明のコーティング組成物は好ましくはデンプン材料を本質的に含まない。本
明細書中で使用される用語「本質的にデンプン材料を含まない」とは、コーティ
ング組成物が、コーティング組成物の総固形分基準で20重量パーセント未満、
好ましくは5重量パーセント未満のデンプン材料を含み、より好ましくはデンプ
ン材料を含まないことを意味する。プリント回路基板のための積層体に組み込ま
れる繊維ストランドに塗布されるデンプンを含む一次サイジング組成物は典型的
には樹脂適合性ではなく、ポリマーマトリックス材料中に入れる前に除去しなけ
ればならない。前述のように、好ましくは本発明のコーティング組成物は樹脂適
合性であり、除去する必要はない。より好ましくは、本発明のコーティング組成
物は、プリント回路基板を作製するために用いられるマトリックス材料と適合性
であり(上述)、より好ましくはエポキシ樹脂適合性である。
It can be appreciated that depending on the nature of the starch, the starch may function as both particles 18 and / or film former. More specifically, some starches are completely soluble in solvents, especially water, and function as film-forming materials, while other starches do not completely dissolve, maintaining a particular grain size, Function as Starch (both natural and semi-synthetic) can be used in accordance with the present invention,
The coating composition of the present invention is preferably essentially free of starch material. As used herein, the term "essentially free of starch material" means that the coating composition is less than 20 weight percent based on the total solids of the coating composition,
It preferably comprises less than 5 weight percent starch material, and more preferably means free of starch material. Primary sizing compositions containing starch that are applied to fiber strands that are incorporated into a laminate for a printed circuit board are typically not resin compatible and must be removed prior to entry into the polymer matrix material. As mentioned above, preferably the coating compositions of the present invention are resin compatible and need not be removed. More preferably, the coating compositions of the present invention are compatible with the matrix materials used to make printed circuit boards (as described above), and are more preferably epoxy resin compatible.

【0079】 ポリマーフィルム形成性材料は水溶性、乳化性、分散性および/または硬化性
であり得る。本明細書において「水溶性」は、ポリマー材料が水中に本質的に均
一にブレンドおよび/または分子的またはイオン的に分散して真の溶液を形成す
ることが可能であることを意味する。(Hawley’sの第1075頁参照。
これは本明細書中に参考として援用される。)「乳化性」は、ポリマー材料が水
中で乳化剤の存在下で本質的に安定な混合物を形成し得るか、あるいは懸濁し得
ることを意味する。(Hawley’sの第461頁参照。これは本明細書中に
参考として援用される。)適切な乳化剤の非限定的な例は後に記述する。「分散
性」は、ポリマー材料の任意の成分が水全体にわたって微細に分割された粒子と
して分布し得ることを意味する。例えばラテックスである。(Hawley’s
の第435頁参照。これは本明細書中に参考として援用される。)分散体の均一
度は濡れ剤、分散剤、または乳化剤(界面活性剤)を添加することによって上昇
し得る。これらは後に論じる。「硬化性」は、ポリマー材料およびサイジング組
成物の他の成分が合着してフィルムとなり得るか、あるいは互いに架橋してポリ
マー材料の物理的性質が変化し得ることを意味する。(Hawley’sの第3
31頁参照。これは本明細書中に参考として援用される。) 上記のポリマーフィルム形成材料に加えて、あるいはその代わりに、コーティ
ング組成物は好ましくは1種以上のガラス繊維カップリング剤、例えばオルガノ
シランカップリング剤、遷移金属カップリング剤、ホスホネートカップリング剤
、アルミニウムカップリング剤、アミノ含有ヴェルナー(Werner)カップ
リング剤およびそれらの混合物を含む。これらのカップリング剤は典型的には二
官能性である。各金属またはケイ素原子はそれに結合する1つ以上の基を有し、
これが繊維表面および/または樹脂マトリックスの成分と反応し得、あるいは適
合化し得る。本明細書において、用語「適合化(compatibilize)
」は、基が、繊維表面および/またはコーティング組成物の成分に対して化学的
に付着(例えば極性、濡れ、または溶媒和力によって)するが、結合はしないこ
とを意味する。1つの非限定的な実施形態において、各金属またはケイ素原子は
それに結合した1つ以上の加水分解性基(これはカップリング剤をガラス繊維表
面と反応させる)および1つ以上の官能基(これはカップリング剤を樹脂マトリ
ックスの成分と反応させる)を有する。加水分解性基の例としては、以下:
[0079] The polymer film-forming material can be water-soluble, emulsifiable, dispersible and / or curable. As used herein, "water soluble" means that the polymeric material can be blended and / or molecularly or ionicly dispersed essentially uniformly in water to form a true solution. (See Hawley's page 1075).
This is incorporated herein by reference. 3.) "Emulsifiable" means that the polymeric material is capable of forming or suspending an essentially stable mixture in water in the presence of an emulsifier. (See Hawley's, page 461, which is incorporated herein by reference.) Non-limiting examples of suitable emulsifiers are described below. "Dispersible" means that any component of the polymeric material can be distributed as finely divided particles throughout the water. For example, latex. (Hawley's
See page 435. This is incorporated herein by reference. ) The homogeneity of the dispersion can be increased by adding wetting, dispersing or emulsifying agents (surfactants). These will be discussed later. "Curable" means that the polymeric material and other components of the sizing composition can coalesce into a film or can crosslink with each other to change the physical properties of the polymeric material. (Hawley's 3rd
See page 31. This is incorporated herein by reference. In addition to or in place of the polymeric film forming materials described above, the coating composition preferably comprises one or more glass fiber coupling agents, such as organosilane coupling agents, transition metal coupling agents, phosphonate coupling agents, Includes aluminum coupling agents, amino-containing Werner coupling agents and mixtures thereof. These coupling agents are typically difunctional. Each metal or silicon atom has one or more groups attached thereto,
This can react with or adapt to the components of the fiber surface and / or resin matrix. As used herein, the term "compatibility"
"Means that the group is chemically attached (eg, by polarity, wetting, or solvation) to the fiber surface and / or components of the coating composition, but is not bound. In one non-limiting embodiment, each metal or silicon atom has one or more hydrolyzable groups attached thereto (which causes the coupling agent to react with the glass fiber surface) and one or more functional groups (which Reacts the coupling agent with the components of the resin matrix). Examples of hydrolysable groups include:

【0080】[0080]

【化1】 および1,2−または1,3−グリコールのモノヒドロキシおよび/または環式
2−C3残基が挙げられ、ここでR1はC1−C3アルキルであり;R2はHまたは
1−C4アルキルであり;R3およびR4は独立してH、C1−C4アルキルまたは
6−C8アリールから選択され;そしてR5はC4−C7アルキレンである。適切
な適合化基または官能基の例としては、エポキシ、グリシドキシ(glycid
oxy)、メルカプト、シアノ、アリル、アルキル、ウレタノ、ハロ、イソシア
ナト、ウレイド、イミダゾリニル(imidazolinyl)、ビニル、アク
リレート、メタクリレート、アミノまたはポリアミノ基が挙げられる。
Embedded image And 1,2- or 1,3-glycol mono- and / or cyclic C 2 -C 3 residues are exemplified in, wherein R 1 is C 1 -C 3 alkyl; R 2 is H or C 1 -C is 4 alkyl; R 3 and R 4 are independently selected from H, C 1 -C 4 alkyl or C 6 -C 8 aryl; and R 5 is C 4 -C 7 alkylene. Examples of suitable compatibilizing or functional groups include epoxy, glycidoxy,
oxy), mercapto, cyano, allyl, alkyl, uretano, halo, isocyanato, ureido, imidazolinyl, vinyl, acrylate, methacrylate, amino or polyamino groups.

【0081】 官能性オルガノシランカップリング剤は本発明での使用に好適である。有用な
官能性オルガノシランカップリング剤の例としては、γ−アミノプロピルトリア
ルコキシシラン、γ−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン、ビニル−トリ
アルコキシシラン、グリシドキシプロピルトリアルコキシシラン、およびウレイ
ドプロピルトリアルコキシシランが挙げられる。好ましい官能性オルガノシラン
カップリング剤としては、A−187γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシ
ラン、A−174γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、A−110
0γ−アミノプロピルトリエトキシシランシランカップリング剤、A−1108
アミノシランカップリング剤およびA−1160γ−ウレイドプロピルトリエト
キシシランが挙げられる(これらの各々はWitco Corporation
OSi Specialties Inc.(Tarrytown,New
York)から市販されている)。オルガノシランカップリング剤は、繊維に塗
布される前に少なくとも部分的に水で加水分解され得、好ましくは約1:1化学
量論比率で加水分解され、所望であれば、非加水分解形態で塗布される。水のp
Hを酸または塩基の付加によって変更して、当該分野で周知のようにカップリン
グ剤の加水分解を開始または促進し得る。
[0081] Functional organosilane coupling agents are suitable for use in the present invention. Examples of useful functional organosilane coupling agents include γ-aminopropyl trialkoxysilane, γ-isocyanatopropyltriethoxysilane, vinyl-trialkoxysilane, glycidoxypropyl trialkoxysilane, and ureidopropyl trialkoxy. Silane. Preferred functional organosilane coupling agents include A-187γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, A-174γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, A-110
0γ-aminopropyltriethoxysilane silane coupling agent, A-1108
Aminosilane coupling agents and A-1160γ-ureidopropyltriethoxysilane (each of which is a Witco Corporation)
OSi Specialties Inc. (Tarrytown, New
Commercially available from York). The organosilane coupling agent can be at least partially hydrolyzed with water before being applied to the fiber, preferably in about a 1: 1 stoichiometric ratio and, if desired, in unhydrolyzed form. Applied. Water p
H may be altered by the addition of an acid or base to initiate or promote hydrolysis of the coupling agent as is well known in the art.

【0082】 適切な遷移金属カップリング剤としては、チタン、ジルコニウム、イットリウ
ムおよびクロムカップリング剤が挙げられる。適切なチタネートカップリング剤
およびジルコネートカップリング剤は、Kenrich Petrochemi
cal Companyから市販されている。適切なクロム錯体はE.I du
Pont de Nemours(Wilmington,Delaware)
から市販されている。アミノ含有ヴェルナータイプカップリング剤は錯体化合物
であり、三価の核原子(例えばクロム)にアミノ官能性を有する有機酸が配位し
ている。当業者に公知の他の金属キレートおよび配位タイプのカップリング剤が
ここで使用され得る。
[0082] Suitable transition metal coupling agents include titanium, zirconium, yttrium and chromium coupling agents. Suitable titanate and zirconate coupling agents are available from Kenrich Petrochemi.
It is commercially available from cal Company. Suitable chromium complexes are described in E.I. I du
Pont de Nemours (Wilmington, Delaware)
It is commercially available from. Amino-containing Werner-type coupling agents are complex compounds in which an organic acid having amino functionality is coordinated to a trivalent nuclear atom (eg, chromium). Other metal chelates and coordination type coupling agents known to those skilled in the art may be used here.

【0083】 カップリング剤の量は総固形分基準でコーティング組成物の約1から約30重
量パーセントの範囲であり得、好ましくは約1から約10重量パーセントであり
、そしてより好ましくは約2から約8重量パーセントである。
[0083] The amount of the coupling agent can range from about 1 to about 30 weight percent, preferably from about 1 to about 10 weight percent, and more preferably from about 2 to about 30 weight percent of the coating composition, based on total solids. About 8 weight percent.

【0084】 コーティング組成物はさらに、1つ以上の柔軟剤または界面活性剤を含み得、
これは繊維の表面に均一な電荷を与えて繊維を互いに反発させ、繊維間の摩擦を
低減し、その結果、潤滑剤として機能する。必須ではないが、好ましくは、この
柔軟剤は、コーティング組成物の他の成分とは化学的に異なる。このような柔軟
剤は、カチオン性、非イオン性、またはアニオン性の柔軟剤およびそれらの混合
物を包含し、例えば、脂肪酸のアミン塩、CATION Xのようなアルキルイ
ミダゾリン誘導体(これはRhone Poulenc(Princeton,
New Jersey)から市販されている)、酸可溶化脂肪酸アミド、脂肪酸
とポリエチレンイミンとの縮合体、およびアミド置換ポリエチレンイミン、例え
ばEMERY(登録商標)6717、部分的にアミド化されたポリエチレンイミ
ン(Henkel Corporation(Kankakee,Illino
is)から市販)である。コーティング組成物は約60重量パーセントまでの柔
軟剤を含み得るが、好ましくはコーティング組成物は約20重量パーセント未満
、そしてより好ましくは約5重量パーセント未満の柔軟剤を含む。柔軟剤に関す
る更なる情報については、A.J.Hall、Textile Finishi
ng、第2版(1957)、第108−115頁参照のこと。これは本明細書中
に参考として援用される。
The coating composition may further include one or more softeners or surfactants,
This imparts a uniform charge to the surface of the fibers, causing the fibers to repel each other, reducing friction between the fibers, and thus acting as a lubricant. Preferably, but not necessarily, the softener is chemically distinct from the other components of the coating composition. Such softeners include cationic, nonionic, or anionic softeners and mixtures thereof, for example, amine salts of fatty acids, alkyl imidazoline derivatives such as CATION X, which may be Rhone Poulenc (Princeton ,
New Jersey), acid solubilized fatty acid amides, condensates of fatty acids with polyethyleneimine, and amide substituted polyethyleneimines such as EMERY® 6717, partially amidated polyethyleneimine (Henkel) Corporation (Kankake, Illino)
is)). The coating composition may include up to about 60 weight percent of the softener, but preferably the coating composition includes less than about 20 weight percent, and more preferably, less than about 5 weight percent of the softener. For more information on softeners, see A.I. J. Hall, Textile Finnish
ng, 2nd edition (1957), pp. 108-115. This is incorporated herein by reference.

【0085】 コーティング組成物はさらに、織成の際に繊維ストランドに所望の加工特性を
を与えるために、上記のポリマー材料および柔軟材とは異なる化学的に異なる1
つ以上の潤滑性材料を含み得る。適切な潤滑性材料は、オイル、ワックス、グリ
ース、およびそれらの混合物からなる群から選択され得る。本発明において有用
なワックス材料の非限定的な例としては水溶性、乳化性、または分散性のワック
ス材料、例えば、植物性、動物性、鉱物性、合成または石油ワックス、例えばパ
ラフィンが挙げられる。本発明で有用なオイルには、天然オイル、半合成オイル
および合成オイルの両方が包含される。一般に、ワックスまたは他の潤滑性材料
の量は、総固形分基準でサイジング組成物の0から約80重量パーセントの範囲
であり得、好ましくは約1から約50重量パーセント、より好ましくは約20か
ら約40重量パーセント、そして最も好ましくは約25から約35重量パーセン
トである。
The coating composition may further comprise a chemically different material from the polymeric materials and softeners described above to impart desired processing properties to the fiber strands during weaving.
It may include one or more lubricating materials. Suitable lubricating materials may be selected from the group consisting of oils, waxes, greases, and mixtures thereof. Non-limiting examples of wax materials useful in the present invention include water-soluble, emulsifiable or dispersible wax materials, such as vegetable, animal, mineral, synthetic or petroleum waxes, such as paraffin. Oils useful in the present invention include both natural, semi-synthetic and synthetic oils. Generally, the amount of wax or other lubricating material can range from 0 to about 80 weight percent of the sizing composition, based on total solids, preferably from about 1 to about 50 weight percent, more preferably from about 20 to about 50 weight percent. It is about 40 weight percent, and most preferably about 25 to about 35 weight percent.

【0086】 好ましい潤滑性材料は、極性の性質を有するワックスおよびオイルを包含し、
そしてより好ましくは極性の性質を有し融点が約35℃より高く、より好ましく
は約45℃より高い、高度に結晶質のワックスを包含する。このような材料は、
このような極性材料を含むサイジング組成物でコートされた繊維ストランド上の
極性樹脂のウェットアウトおよびウェットスルーを、極性の性質のワックスおよ
びオイルを含まないサイジング組成物でコートされた繊維ストランドと比べて向
上させると考えられる。極性の性質を有する好適な潤滑性材料は、(1)モノカ
ルボン酸と(2)一価アルコールとの反応から形成されるエステルを含む。本発
明において有用なこのような脂肪酸エステルの非限定的な例はパルミチン酸セチ
ル(これが好適である(例えば、Stepan Company(Maywoo
d、New Jersey)からKESSCO 653またはSTEPANTE
X 653として入手可能))、ミリスチン酸セチル(Stepan Comp
anyからSTEPANLUBE 654として入手可能)、ラウリン酸セチル
、ラウリン酸オクタデシル、ミリスチン酸オクタデシル、パルミチン酸オクタデ
シル、およびステアリン酸オクタデシルを包含する。本発明において有用な他の
脂肪酸エステル、潤滑性材料には、トリペラルゴン酸トリメチロールプロパン、
天然鯨ろうおよびトリグリセリド油、例えば、限定されないが、大豆油、亜麻仁
油、エポキシド化大豆油、およびエポキシド化亜麻仁油が包含される。
Preferred lubricating materials include waxes and oils having polar character,
And more preferably highly crystalline waxes having a polar nature and a melting point above about 35 ° C, more preferably above about 45 ° C. Such materials are
Wet-out and wet-through of polar resin on fiber strands coated with a sizing composition containing such a polar material compared to fiber strands coated with a sizing composition without a polar nature of wax and oil. It is thought to improve. Suitable lubricating materials having polar properties include esters formed from the reaction of (1) a monocarboxylic acid with (2) a monohydric alcohol. A non-limiting example of such a fatty acid ester useful in the present invention is cetyl palmitate, which is suitable (see, for example, Stepan Company (Maywood).
d, New Jersey) to KESSCO 653 or STEPANTE
X 653)), cetyl myristate (Stepan Comp)
available as STEPANLUBE 654), cetyl laurate, octadecyl laurate, octadecyl myristate, octadecyl palmitate, and octadecyl stearate. Other fatty acid esters useful in the present invention, lubricating materials include trimethylolpropane tripalargonate,
Natural whale wax and triglyceride oils include, but are not limited to, soybean oil, linseed oil, epoxidized soybean oil, and epoxidized linseed oil.

【0087】 好ましくはないが、コーティング組成物は1つ以上の他の潤滑性材料、例えば
非極性石油ワックスを、上記のような潤滑性材料の代わりに、あるいはそれに加
えて、含み得る。非極性石油ワックスの非限定的な例には、MICHEM(登録
商標)LUBE 296ミクロクリスタリンワックス、POLYMEKON(登
録商標)SPP−WミクロクリスタリンワックスおよびPETROLITE 7
5ミクロクリスタリンワックスが包含され、これらはMichelman In
c.(Cincinnati,Ohio)、およびPetrolite Cor
poration(Tulsa,Oklahoma)から各々市販されている。
[0087] Although not preferred, the coating composition may include one or more other lubricating materials, such as a non-polar petroleum wax, in place of or in addition to the lubricating material as described above. Non-limiting examples of non-polar petroleum waxes include MICHEM® LUBE 296 microcrystalline wax, POLYMEKON® SPP-W microcrystalline wax and PETROLITE 7
5 microcrystalline waxes, which are available from Michelman In
c. (Cincinnati, Ohio), and Petrolite Cor
and commercially available from the University of California (Tulsa, Oklahoma).

【0088】 必須ではないが、所望ならば、コーティング組成物はまた、樹脂反応性希釈剤
を含み得、本発明のコートされた繊維ストランドの潤滑をさらに向上させ、そし
て、織成および編成における良好な加工性をこのような製造操作の際の潜在的な
毛羽、暈および破損フィラメントを低減することによって提供するために、樹脂
反応性希釈剤を含み得、一方で樹脂の適合性は維持される。本明細書において「
樹脂反応性希釈剤」は、コーティング組成物が適合性である樹脂と同じ樹脂と化
学反応することができる官能基を含む希釈剤を意味する。希釈剤は、樹脂系と反
応する1つ以上の官能基を有する任意の潤滑剤であり得、好ましくはエポキシ樹
脂系と反応する官能基、より好ましくはFR−4エポキシ樹脂系と反応する官能
基を有する。適切な潤滑剤の非限定的な例には、アミノ基、アルコール基、無水
物基、酸基またはエポキシ基を有する潤滑剤が包含される。アミン基を有する潤
滑剤の非限定的な例は、修飾ポリエチレンアミン、例えばEMERY6717で
あり、これは部分アミド化されたポリエチレンイミンであり、Henkel C
orporation(Kankakee、Illinois)から市販されて
いる。アルコール基を有する潤滑剤の非限定的な例は、ポリエチレングリコール
、例えば、CARBOWAX300であり、これはUnion Carbide
(Danbury、Connecticut)から市販のポリエチレングリコー
ルである。酸基を有する潤滑剤の非限定的な例は、脂肪酸、例えばステアリン酸
およびステアリン酸の塩である。エポキシ基を有する潤滑剤の非限定的な例は、
エポキシド化大豆油およびエポキシド化亜麻仁油を包含し、例えば、FLEXO
L LOE(これはエポキシド化亜麻仁油)およびFLEXOL EPO(これ
はエポキシド化大豆油)(両方ともUnion Carbide(Danbur
y、Connecticut)から市販)、およびLE−9300エポキシド化
シリコーンエマルジョン(これはWitco Corporation OSi
Specialties,Inc(Danbury,Connecticut
)から市販されいている)を包含する。本発明を限定はしないが、サイジング組
成物は上記のような樹脂反応性希釈剤を総固形分基準でサイジング組成物の約1
5重量パーセントまでの量で含み得る。
Although not required, if desired, the coating composition may also include a resin-reactive diluent to further enhance the lubrication of the coated fiber strands of the present invention and improve weaving and knitting. A resin reactive diluent may be included to provide high processability by reducing potential fuzz, halo and broken filaments during such manufacturing operations, while maintaining resin compatibility . In this specification,
"Resin-reactive diluent" means a diluent that contains functional groups that are capable of chemically reacting with the same resin that the coating composition is compatible with. The diluent can be any lubricant having one or more functional groups that react with the resin system, preferably a functional group that reacts with the epoxy resin system, more preferably a functional group that reacts with the FR-4 epoxy resin system Having. Non-limiting examples of suitable lubricants include lubricants having amino, alcohol, anhydride, acid or epoxy groups. A non-limiting example of a lubricant having an amine group is a modified polyethyleneamine, such as EMERY6717, which is a partially amidated polyethyleneimine, and which is available from Henkel C
commercially available from K.K. corporation (Kankake, Illinois). A non-limiting example of a lubricant having an alcohol group is polyethylene glycol, such as CARBOWAX 300, which is a Union Carbide
(Danbury, Connecticut). Non-limiting examples of lubricants having acid groups are fatty acids such as stearic acid and salts of stearic acid. Non-limiting examples of lubricants having epoxy groups include:
Epoxidized soybean oil and epoxidized linseed oil, for example, FLEXO
L LOE (this is epoxidized linseed oil) and FLEXOL EPO (this is epoxidized soybean oil) (both Union Carbide (Danbur)
y, commercially available from Connecticut), and LE-9300 epoxidized silicone emulsion (this is a Witco Corporation OSi
Specialties, Inc (Danbury, Connecticut)
) Is commercially available from). While not limiting the invention, the sizing composition may comprise a resin-reactive diluent, as described above, of about 1 to about 1% of the sizing composition based on total solids.
May contain up to 5 weight percent.

【0089】 コーティング組成物は、サイジング組成物の成分、例えば粒子18および/ま
たは潤滑性材料を乳化または分散するために1種以上の乳化剤を含み得る。適切
な乳化剤または界面活性剤の非限定的な例としては、ポリオキシアルキレンブロ
ック共重合体(例えばPLURONICTMF−108ポリオキシプロピレン−ポ
リオキシエチレン共重合体。これはBASF Corporation(Par
sippany,New Jerseyから市販)、エトキシ化アルキルフェノ
ール(例えばIGEPAL CA−630エトキシ化オクチルフェノキシエタノ
ール。これはGAF Corporation(Wayne,New Jers
ey)から市販)、ポリオキシエチレンオクチルフェニルグリコールエーテル、
ソルビトールエステルのエチレンオキシド誘導体(例えばTMAZ 81、これ
は、BASF(Parsippany,New Jerseyから市販)、ポリ
オキシエチル化植物油(例えば、ALKAMULS EL−719。これはRh
one−Poulencから市販)、エトキシ化アルキルフェノール(例えばM
ACOL OP−10。これはまたBASFから市販)およびノニルフェノール
界面活性剤(例えばMACOL NP−6。これはまたBASFから市販)が挙
げられる。一般に、乳化剤の量は、総固形分基準でコーティング組成物の約1か
ら約30重量パーセントの範囲であり得、好ましくは約1から約15重量パーセ
ントである。
The coating composition may include one or more emulsifiers to emulsify or disperse the components of the sizing composition, such as particles 18 and / or lubricating materials. Non-limiting examples of suitable emulsifiers or surfactants include polyoxyalkylene block copolymers (e.g., PLURONIC F-108 polyoxypropylene-polyoxyethylene copolymer, which is available from BASF Corporation (Par)
sippany, commercially available from New Jersey), ethoxylated alkylphenols (e.g., IGEPAL CA-630 ethoxylated octylphenoxyethanol; GAF Corporation (Wayne, New Jers).
ey), polyoxyethylene octylphenyl glycol ether,
Ethylene oxide derivatives of sorbitol esters (e.g. TMAZ 81, which is commercially available from BASF, Parsippany, New Jersey), polyoxyethylated vegetable oils (e.g., ALKAMULS EL-719, which is Rh
one-Poulenc), ethoxylated alkylphenols (eg M
ACOL OP-10. It also includes nonylphenol surfactants (e.g., commercially available from BASF) and nonylphenol surfactants (e.g., MACOL NP-6, which is also commercially available from BASF). Generally, the amount of emulsifier can range from about 1 to about 30 weight percent of the coating composition, based on total solids, and is preferably from about 1 to about 15 weight percent.

【0090】 メラミンホルムアルデヒドのような架橋物質、およびフタレート、トリメリテ
ートおよびアジペートのような可塑剤もまたコーティング組成物中に含まれ得る
。架橋剤または可塑剤の量は、総固形分基準でコーティング組成物の約1から約
5重量パーセントの範囲であり得る。
[0090] Crosslinking substances such as melamine formaldehyde, and plasticizers such as phthalate, trimellitate and adipate may also be included in the coating composition. The amount of crosslinker or plasticizer can range from about 1 to about 5 weight percent of the coating composition, based on total solids.

【0091】 他の添加剤、例えばシリコーン、防かび剤、殺菌剤、消泡剤が、通常約5重量
パーセント未満の量でコーティング組成物中に含まれ得る。有機および/または
無機酸または塩基もまた、コーティング組成物のpHを約2から約10にするの
に十分な量でコーティング組成物中に含まれ得る。適切なシリコーンエマルジョ
ンの非限定的な例はLE−9300エポキシド化シリコーンエマルジョンであり
、これはWitco Corporation OSi Specialtie
s,Inc(Danbury,Connecticut)から市販されいている
。適切な殺菌剤の例はBiomet 66抗菌化合物であり、これはM&T C
hemical(Rahway,New Jersey)から市販されている。
適切な消泡剤はSAG物質(これはOSi Specialties,Inc(
Danbury,Connecticut)から市販されている)およびMAZ
U DF−136(これはBASF Company(Parsippany,
New Jersey)から市販されている)である。水酸化アンモニウムが、
所望ならば、コーティング安定化のためにコーティング組成物に添加され得る。
好ましくは水、より好ましくは脱イオン水が、コーティング組成物中に、概して
均一なコーティングをストランド上に塗布するのを促進するに十分な量で含まれ
る。コーティング組成物の固形分の重量パーセントは通常約1から約20重量パ
ーセントの範囲である。
[0091] Other additives, such as silicones, fungicides, bactericides, defoamers, may be included in the coating composition, usually in amounts less than about 5 weight percent. Organic and / or inorganic acids or bases may also be included in the coating composition in an amount sufficient to bring the pH of the coating composition from about 2 to about 10. A non-limiting example of a suitable silicone emulsion is LE-9300 epoxidized silicone emulsion, which is a Witco Corporation OSi Specialty.
s, Inc (Danbury, Connecticut). An example of a suitable fungicide is Biomet 66 antimicrobial compound, which is available from M & TC.
commercially available from Chemical (Rahway, New Jersey).
A suitable defoamer is a SAG material (this is OSi Specialties, Inc.
Commercially available from Danbury, Connecticut) and MAZ
UDF-136 (this is the BASF Company (Parsippany,
New Jersey). Ammonium hydroxide,
If desired, it can be added to the coating composition for coating stabilization.
Preferably, water, more preferably deionized water, is included in the coating composition in an amount sufficient to facilitate applying a generally uniform coating on the strand. The weight percent of solids in the coating composition usually ranges from about 1 to about 20 weight percent.

【0092】 コーティング組成物は好ましくはガラス材料を本質的に含まない。本明細書に
おいて「ガラス材料を本質的に含まない」とは、サイジング組成物が、ガラス複
合材料を形成するためのガラスマトリックス材料を20容量パーセント未満しか
含まず、好ましくは約5容量パーセント未満しか含まず、そしてより好ましくは
ガラス材料を含まないことを意味する。このようなガラスマトリックス材料の例
は、当業者に周知のもののような黒色ガラスセラミックマトリックス材料または
アルミノシリケートマトリックス材料を包含する。
[0092] The coating composition is preferably essentially free of glass material. As used herein, "essentially free of glass material" means that the sizing composition contains less than 20 volume percent, and preferably less than about 5 volume percent, of a glass matrix material to form a glass composite. Free, and more preferably free of glass material. Examples of such glass matrix materials include black glass ceramic matrix materials or aluminosilicate matrix materials such as those known to those skilled in the art.

【0093】 積層プリント回路基板のためのファブリックを織成するための1実施形態にお
いて、本発明のコートされた繊維ストランドのガラス繊維は、水性一次サイジン
グ組成物の乾燥残渣の一次層を有し、この水性一次サイジング組成物はROPA
QUE(登録商標)HP−1055またはROPAQUE(登録商標)OC−9
6スチレンアクリルポリマー合成顔料、PVP K−30ポリビニルピロリドン
、A−174アクリル官能性オルガノシランカップリング剤およびA−187エ
ポキシ官能性オルガノシランカップリング剤、EMERY(登録商標)6717
部分アミド化ポリエチレンイミン、STEPANTEX 653パルミチン酸セ
チル、TMAZ 81ソルビトールエステルのエチレンオキシド誘導体、MAC
OL OP−10エトキシ化アルキルフェノールおよびMAZU DF−136
消泡剤を含む。
In one embodiment for weaving a fabric for a laminated printed circuit board, the coated fiber strand glass fibers of the present invention have a primary layer of a dry residue of an aqueous primary sizing composition; This aqueous primary sizing composition is ROPA
QUE® HP-1055 or ROPAQUE® OC-9
6 styrene acrylic polymer synthetic pigment, PVP K-30 polyvinylpyrrolidone, A-174 acrylic-functional organosilane coupling agent and A-187 epoxy-functional organosilane coupling agent, EMERY® 6717
Partially amidated polyethyleneimine, STEPANTEX 653 cetyl palmitate, ethylene oxide derivative of TMAZ 81 sorbitol ester, MAC
OL OP-10 ethoxylated alkylphenol and MAZU DF-136
Contains antifoam.

【0094】 積層プリント回路基板のためのファブリックを織成するのための別の好適な実
施形態では、本発明のコートされた繊維ストランドのガラス繊維はその上に塗布
された水性一次サイジング組成物の乾燥残渣の一次層を有し、この水性一次サイ
ジング組成物は、ROPAQUE(登録商標)HP−1055またはROPAQ
UE(登録商標)OC−96スチレンアクリル共重合体中空球体、PolarT
herm(登録商標)160窒化ホウ素粉末および/またはORPAC BOR
ON NITRIDE RELEASECOAT−CONC分散体、PVP K
−30ポリビニルピロリドン、A−174アクリル官能性オルガノシランカップ
リング剤およびA−187エポキシ官能性オルガノシランカップリング剤、EM
ERY(登録商標)6717部分アミド化ポリエチレンイミン、STEPANT
EX 653パルミチン酸セチル、TMAZ 81ソルビトールエステルのエチ
レンオキシド誘導体、MACOL OP−10エトキシ化アルキルフェノールお
よびMAZU DF−136消泡剤を含む。
In another preferred embodiment for weaving a fabric for a laminated printed circuit board, the glass fibers of the coated fiber strands of the present invention comprise an aqueous primary sizing composition coated thereon. Having a primary layer of dry residue, the aqueous primary sizing composition is ROPAQUE® HP-1055 or ROPAQ
UE (registered trademark) OC-96 styrene acrylic copolymer hollow sphere, PolarT
herm® 160 boron nitride powder and / or ORPAC BOR
ON NITRIDE RELEASECOAT-CONC dispersion, PVP K
-30 polyvinylpyrrolidone, A-174 acrylic-functional organosilane coupling agent and A-187 epoxy-functional organosilane coupling agent, EM
ERY® 6717 partially amidated polyethyleneimine, STEPANT
EX 653 Cetyl palmitate, ethylene oxide derivative of TMAZ 81 sorbitol ester, MACOL OP-10 ethoxylated alkylphenol and MAZU DF-136 defoamer.

【0095】 好ましくはないが、上記のものと同様のコーティング組成物であるが粒子18
を含まないコーティング組成物の残渣を有する繊維ストランドが、本発明に従っ
て作製され得る。特に、水性の樹脂適合性サイジング組成物が本発明に従って作
製され得ることが意図され、この組成物は、1つ以上のフィルム形成ポリマー材
料、例えばPVP K−30ポリビニルピロリドン;1つ以上のシランカップリ
ング剤、例えばA−174アクリル官能性オルガノシランカップリング剤および
A−187エポキシ官能性オルガノシランカップリング剤;総固形分基準でサイ
ジング組成物の少なくとも約25重量パーセントの極性の性質を有する潤滑性材
料、例えば、STEPANTEX 653パルミチン酸セチルを含む。粒子18
を本質的に含まない水性の樹脂適合性サイジング組成物の残渣を有する繊維スト
ランドを織成してファブリックとし、そして電子支持体および電子回路基板が(
後述のように)本発明に従って作製され得ることがさらに当業者に理解される。
[0095] Although not preferred, a coating composition similar to that described above, but with particles 18
Fiber strands having a residue of the coating composition that does not include a can be made in accordance with the present invention. In particular, it is contemplated that aqueous resin compatible sizing compositions can be made in accordance with the present invention, wherein the composition comprises one or more film-forming polymeric materials, such as PVP K-30 polyvinylpyrrolidone; Ringing agents such as A-174 acrylic-functional organosilane coupling agents and A-187 epoxy-functional organosilane coupling agents; lubricity having a polar nature of at least about 25 weight percent of the sizing composition, based on total solids. Materials include, for example, STEPANTEX 653 cetyl palmitate. Particle 18
A textile strand having a residue of an aqueous resin compatible sizing composition essentially free of is woven into a fabric, and the electronic support and electronic circuit board are
It will be further understood by those skilled in the art that they can be made according to the present invention (as described below).

【0096】 本発明のコーティング組成物は、当業者に周知の、従来の、混合などの任意の
適切な方法によって調製され得る。好ましくは、上記の成分を所望の重量パーセ
ントの固形分を有するようになるまで水で希釈し、そして一緒に混合する。粒子
18は残りのコーティングの成分と混合する前に、水と予備混合されるか、乳化
されるか、またはそうでなければ、コーティング組成物の1つ以上の成分に添加
され得る。
[0096] The coating compositions of the present invention can be prepared by any suitable method, such as conventional, mixing, as is well known to those skilled in the art. Preferably, the above components are diluted with water until they have the desired weight percent solids and mixed together. Particles 18 may be premixed with water, emulsified, or otherwise added to one or more components of the coating composition before mixing with the remaining coating components.

【0097】 本発明に従うサイジング組成物は、多くの方法、例えば、フィラメントをロー
ラーまたはベルトアプリケーターに接触させること、噴霧または他の手段によっ
て塗布され得る。サイズ処理された繊維は好ましくは室温または高温で乾燥され
る。乾燥機で繊維から過剰の水分を除去し、そして硬化可能サイジング組成物成
分が存在する場合にはそれを硬化する。ガラス繊維の乾燥のための温度および時
間は、サイジング組成物中の固形分の割合、サイジング組成物の成分およびガラ
ス繊維のタイプのような変数に依存する。
The sizing composition according to the present invention can be applied in a number of ways, for example, by contacting the filament with a roller or belt applicator, by spraying or other means. The sized fibers are preferably dried at room or elevated temperature. The dryer removes excess moisture from the fibers and cures the curable sizing composition component, if present. The temperature and time for drying of the glass fibers depends on variables such as the percentage of solids in the sizing composition, the components of the sizing composition and the type of glass fiber.

【0098】 繊維ストランド上に乾燥残渣として存在するコーティング組成物の量は、強熱
減量(LOI)で測定して、好ましくは約30重量パーセント未満、より好まし
くは約10重量パーセント未満、そして最も好ましくは約5重量パーセント未満
である。本発明の1つの実施形態において、LOIは1重量パーセント未満であ
る。本明細書において使用される用語「強熱減量」は、繊維ストランドの表面上
に存在する乾燥コーティング組成物の重量パーセントを以下の式(式1)で決定
したものを意味する: LOI=100×[(Wdry−Wbare)/Wdry] 式1 ここでWdryは、繊維ストランドプラス約220゜F(約104℃)のオーブン
で約60分間乾燥した後のコーティング組成物の残渣の重量であり、そしてWba re は、繊維ストランドを約1150゜F(約621℃)のオーブン中で約20分
間加熱することにより、コーティング組成物の残渣を除去した後の裸の繊維スト
ランドの重量である。
[0098] The amount of coating composition present as a dry residue on the fiber strands
Preferably less than about 30 weight percent, more preferably less than about 30 weight percent, as measured by weight loss (LOI).
Less than about 10 weight percent, and most preferably less than about 5 weight percent
It is. In one embodiment of the invention, the LOI is less than 1 weight percent.
You. As used herein, the term "loss on ignition" refers to the loss on the surface of a fiber strand.
The percent by weight of the dry coating composition present in the is determined by the following equation (Equation 1):
Means: LOI = 100 × [(Wdry-Wbare) / WdryEquation 1 where WdryIs a fiber strand plus an oven of about 220 ° F (about 104 ° C)
Weight of the coating composition residue after drying for about 60 minutes atba re Is about 20 minutes in an oven at about 1150 ° F (about 621 ° C).
Heating to remove the residue of the coating composition from the bare fiber strike.
Land weight.

【0099】 一次サイズを塗布した後、繊維を集めてストランドとし、これは1ストランド
当たり2〜約15,000繊維、好ましくは1ストランド当たり約100〜約1
600繊維を有する。
After application of the primary size, the fibers are collected into strands, which can range from 2 to about 15,000 fibers per strand, preferably from about 100 to about 1 per strand.
Has 600 fibers.

【0100】 二次サイジングまたは二次コーティング組成物の二次層を、ストランドの一部
をコートまたは含浸するのに有効な量で、例えば、コートしたストランドを二次
コーティング組成物を入れた浴に浸漬することによって、二次コーティング組成
物をコートしたストランド上に噴霧することによって、またはコートしたストラ
ンドを上記のようなアプリケーターに接触させることによって、一次層の上に塗
布し得る。コートされたストランドは、ダイに通されて過剰のコーティング組成
物をストランドから除去され、そして/または上記のようにして、二次コーティ
ング組成物が少なくとも部分的に乾燥または硬化するのに十分な時間、乾燥され
得る。二次コーティング組成物をストランドに塗布するための方法および装置は
、一部にはストランド材料の形状によって決定される。ストランドは好ましくは
、二次コーティング組成物が塗布された後、当該分野で周知の様式で乾燥される
The secondary layer of the secondary sizing or coating composition is applied to the bath containing the secondary coating composition in an amount effective to coat or impregnate a portion of the strand, for example. The primary coating may be applied by dipping, spraying the secondary coating composition onto the coated strands, or by contacting the coated strands with an applicator as described above. The coated strand is passed through a die to remove excess coating composition from the strand and / or, as described above, for a time sufficient for the secondary coating composition to at least partially dry or cure. , Can be dried. The method and apparatus for applying the secondary coating composition to the strand is determined, in part, by the shape of the strand material. The strands are preferably dried after the secondary coating composition has been applied in a manner well known in the art.

【0101】 適切な二次コーティング組成物は、1種以上のフィルム形成性材料、潤滑剤お
よび上記のような他の添加剤を含み得る。二次コーティングは好ましくは一次コ
ーティング組成物とは異なる。すなわちこれは(1)サイジング組成物の成分と
は化学的に異なる少なくとも1つの成分を含むか;あるいは(2)サイジング組
成物中に含まれる同一成分の量とは異なる量の少なくとも1つの成分を含む。ポ
リウレタンを含む適切な二次コーティング組成物の非限定的な例は米国特許第4
,762,750号および同第4,762,751号に開示され、これらは本明
細書中に参考として援用される。
Suitable secondary coating compositions may include one or more film-forming materials, lubricants and other additives as described above. The secondary coating is preferably different from the primary coating composition. That is, it comprises (1) at least one component that is chemically different from the components of the sizing composition; or (2) a different amount of the at least one component from the amount of the same component contained in the sizing composition. Including. Non-limiting examples of suitable secondary coating compositions including polyurethanes are disclosed in US Pat.
, 762,750 and 4,762,751, which are incorporated herein by reference.

【0102】 図2を参照すると、本発明に従う代替の実施形態では、コートされた繊維スト
ランド210のガラス繊維212はその上に塗布された一次サイジング組成物の
乾燥残渣の一次層214を有し得、このサイジング組成物は上記の量の任意のサ
イジング成分を含み得る。適切なサイジング組成物の例はLoewenstei
nの第237−291頁(第3版、1993)ならびに米国特許第4,390,
647号および同第4,795,678号に記述され、これらの各々は本明細書
中で参考として援用される。二次コーティング組成物の二次層215が、一次層
214の少なくとも一部、そして好ましく外面全体の上に塗布される。二次コー
ティング組成物は、先に詳述したような1以上のタイプの分散した粒子216を
含む。二次コーティング組成物中の粒子の量は総固形分基準で約1〜約99重量
パーセントの範囲であり得、そして好ましくは約20〜約90重量パーセントで
ある。水性二次コーティング組成物の固形分の割合は通常、約5〜約50重量パ
ーセントの範囲である。
Referring to FIG. 2, in an alternative embodiment according to the present invention, the glass fibers 212 of the coated fiber strand 210 may have a primary layer 214 of a dry residue of the primary sizing composition applied thereon. The sizing composition may include the above amounts of any of the sizing components. Examples of suitable sizing compositions are Loewenstei
n, pages 237-291 (3rd edition, 1993) and U.S. Pat.
647 and 4,795,678, each of which is incorporated herein by reference. A secondary layer 215 of a secondary coating composition is applied over at least a portion of primary layer 214, and preferably over the entire outer surface. The secondary coating composition includes one or more types of dispersed particles 216 as detailed above. The amount of particles in the secondary coating composition can range from about 1 to about 99 weight percent, based on total solids, and is preferably from about 20 to about 90 weight percent. The percentage of solids in the aqueous secondary coating composition typically ranges from about 5 to about 50 weight percent.

【0103】 代替の実施形態において、二次コーティング組成物の粒子は、親水性無機固体
粒子を含み、これは親水性粒子の隙間に水を吸収し、保持する。親水性無機固体
粒子は、水と接触したとき水を吸収するかまたは膨潤するか、あるいは水との化
学反応に寄与して、例えば、粘性のゲル様溶液を形成し、これが、このコートさ
れたガラス繊維ストランドを強化のために用いた電気通信ケーブルの隙間に水が
さらに侵入するのを阻止または妨害する。本明細書中で使用される、「吸収する
」とは、水が親水性材料の内部構造または隙間に浸透して、実質的にそこに保持
されることを意味する。Hawley’s Condensed Chemic
al Dictionary、第3頁参照。これは本明細書中で参考として援用
される。「膨潤する」とは、親水性粒子のサイズまたは容積が膨張することを意
味する。Webster’s New Collegiate Diction
ary(1977)、第1178頁参照。これは本明細書中で参考として援用さ
れる。好ましくは、親水性粒子は水と接触した後に、それらの元の乾燥重量の少
なくとも1から1.5倍に膨潤し、そして好ましくは元の重量の約2から約6倍
に膨潤する。膨潤する親水性無機固体潤滑剤粒子の非限定的な例には、スメクタ
イト(例えば、バーミキュライトおよびモンモリロナイトなど)、吸収剤ゼオラ
イトおよび無機吸収剤ゲルが挙げられる。好ましくは、これらの親水性粒子は粉
末形態で粘着性のサイジングまたは他の粘着性の二次コーティング材料に適用さ
れる。二次コーティング組成物のこの実施形態における親水性無機粒子の量は、
総固形分基準で約1〜約99重量パーセントの範囲であり得、好ましくは約20
〜約90重量パーセントの範囲であり得る。
In an alternative embodiment, the particles of the secondary coating composition include hydrophilic inorganic solid particles, which absorb and retain water in the interstices of the hydrophilic particles. The hydrophilic inorganic solid particles either absorb or swell when contacted with water or contribute to a chemical reaction with water to form, for example, a viscous gel-like solution, which is Prevents or prevents further penetration of water into gaps in telecommunications cables used to strengthen glass fiber strands. As used herein, "absorb" means that water penetrates and is substantially retained by the internal structure or interstices of the hydrophilic material. Hawley's Condensed Chemic
See al Dictionary, page 3. This is incorporated herein by reference. "Swell" means that the size or volume of the hydrophilic particles expands. Webster's New Collegiate Dictionary
ary (1977), p. 1178. This is incorporated herein by reference. Preferably, the hydrophilic particles swell after contact with water at least 1 to 1.5 times their original dry weight, and preferably about 2 to about 6 times their original weight. Non-limiting examples of swelling hydrophilic inorganic solid lubricant particles include smectites (such as vermiculite and montmorillonite), absorbent zeolites and inorganic absorbent gels. Preferably, these hydrophilic particles are applied in powder form to sticky sizing or other sticky secondary coating materials. The amount of hydrophilic inorganic particles in this embodiment of the secondary coating composition is
It can range from about 1 to about 99 weight percent, based on total solids, and is preferably
To about 90 weight percent.

【0104】 図3に示す代替の実施形態では、三次コーティング組成物の三次層320が、
二次層315の表面の少なくとも一部、好ましくは全表面にわたって塗布され得
る。すなわちこのような繊維ストランド312は一次サイジングの一次層314
、二次コーティング組成物の二次層315および三次コーティングの三次の外側
層320を有する。三次コーティングは、好ましくは一次サイジング組成物およ
び二次コーティング組成物とは異なる。すなわち、三次コーティング組成物は、
(1)一次サイジングおよび二次コーティング組成物の成分とは化学的に異なる
少なくとも1つの成分を含むか;あるいは一次サイジングまたは二次コーティン
グ組成物中に含まれる同一成分の量と異なる量の少なくとも1つの成分を含む。
In an alternative embodiment, shown in FIG. 3, the tertiary layer 320 of the tertiary coating composition comprises:
It can be applied over at least a part, preferably the entire surface, of the secondary layer 315. That is, such a fiber strand 312 is a primary layer 314 of the primary sizing.
, A secondary layer 315 of the secondary coating composition and a tertiary outer layer 320 of the tertiary coating. The tertiary coating is preferably different from the primary sizing composition and the secondary coating composition. That is, the tertiary coating composition is
(1) It comprises at least one component that is chemically different from the components of the primary sizing and secondary coating composition; Contains two components.

【0105】 この実施形態において、二次コーティング組成物は1種以上の上記のポリマー
材料、例えばポリウレタンを含み、そして三次粉末コーティング組成物は固体粒
子、例えばPolarTherm(登録商標)窒化ホウ素粒子、および中空粒子
、例えばROPAQUE(登録商標)顔料(これらは上述した)を含む。好まし
くは、粉末コーティングは、液体の二次コーティング組成物が施されたストラン
ドを流動床または噴霧装置に通して、粉末粒子を粘着性の二次コーティング組成
物に付着させることによって塗布される。あるいは、ストランドは、図8に示す
ように三次コーティングの層812が塗布される前にファブリック810として
集成され得る。コートされた繊維ストランド310に付着する粉末固体粒子の重
量パーセントは、乾燥ストランドの総重量の約0.1〜約30重量パーセントの
範囲であり得る。
In this embodiment, the secondary coating composition comprises one or more of the above polymeric materials, such as polyurethane, and the tertiary powder coating composition comprises solid particles, such as PolarTherm® boron nitride particles, and hollow particles. Particles, such as ROPAQUE® pigments (these are described above). Preferably, the powder coating is applied by passing the strands provided with the liquid secondary coating composition through a fluidized bed or spray device to adhere the powder particles to the tacky secondary coating composition. Alternatively, the strands may be assembled as a fabric 810 before a tertiary coating layer 812 is applied as shown in FIG. The weight percent of the powdered solid particles that adhere to the coated fiber strand 310 can range from about 0.1 to about 30 weight percent of the total weight of the dry strand.

【0106】 三次粉末コーティングはまた、1種以上の、上記のようなポリマー材料(例え
ば、アクリルポリマー、エポキシ、またはポリオレフィン)、従来の安定剤、お
よびこのようなコーティングの分野で公知の他の改質剤を、好ましくは乾燥粉末
形態で含み得る。
The tertiary powder coating may also include one or more of the polymeric materials described above (eg, acrylic polymers, epoxies, or polyolefins), conventional stabilizers, and other modifications known in the art of such coatings. The filler can be included, preferably in dry powder form.

【0107】 上述のコートされた繊維ストランド10、210、310は連続ストランドと
して使用され得、あるいはさらに加工されて多様な製品、例えばチョップトスト
ランド(chopped strand)、撚りストランド(twisted
strand)、粗紡(roving)および/またはファブリック(例えば、
織布、不織布、編地およびマット)にすることができる。加えて、ファブリック
の経糸および緯糸(すなわちフィル(fill))ストランドとして使用される
コートされた繊維ストランドは、織成の前に撚りをかけなくてもよく(未撚(u
ntwisted)またはゼロ撚(zero twisted)とも呼ばれる)
、あるいは撚りをかけてもよく、そしてファブリックは撚糸または非撚糸の経糸
および緯糸ストランドの種々の組合せを含み得る。
The coated fiber strands 10, 210, 310 described above may be used as continuous strands or may be further processed to produce a variety of products, such as chopped strands, twisted strands, etc.
strands, rovings and / or fabrics (eg,
Woven fabric, non-woven fabric, knitted fabric and mat). In addition, coated fiber strands used as warp and weft (i.e., fill) strands of the fabric need not be twisted before weaving (untwisted (u
nttwisted) or zero twisted)
Alternatively, the fabric may include various combinations of twisted or untwisted warp and weft strands.

【0108】 前述の議論は、一般に本発明のコーティング組成物を、繊維が形成された後、
直接ガラス繊維に塗布し、その後、繊維をファブリックに組み入れることに関す
るが、本発明はまた、本発明のコーティング組成物をファブリックが種々の当該
分野で周知の技術を用いて製造された後にそのファブリックに塗布する実施形態
も包含することが当業者には理解されなければならない。ファブリックの加工に
応じて、本発明のコーティング組成物はファブリック中のガラス繊維に直接塗布
され得るか、あるいはガラス繊維および/またはファブリック上にすでに存在す
る他のコーティングに塗布され得る。例えば、ガラス繊維は形成の後、従来のデ
ンプン−オイルサイジングでコートされて、ファブリックに織成され得る。次に
このファブリックを処理してデンプン−オイルサイジングを本発明のコーティン
グ組成物の塗布の前に除去し得る。このサイジングの除去は当該分野で周知の技
術、例えば、ファブリックの熱処理または洗浄によって達成され得る。この例で
は、コーティング組成物はファブリックの繊維の表面を直接コートする。形成後
、最初にガラス繊維に塗布したサイジング組成物の一部が除去されていない場合
、本発明のコーティング組成物は繊維表面に直接塗布されるのではなく、サイジ
ング組成物の残りの部分に塗布される。
The foregoing discussion generally states that the coating compositions of the present invention may be used after the fibers have been formed.
While directed to applying directly to glass fibers and subsequently incorporating the fibers into the fabric, the present invention also relates to applying the coating compositions of the present invention to fabrics after the fabrics have been manufactured using various techniques known in the art. It should be understood by those skilled in the art that embodiments that apply are also included. Depending on the processing of the fabric, the coating composition of the present invention may be applied directly to the glass fibers in the fabric or may be applied to the glass fibers and / or other coatings already present on the fabric. For example, after formation, the glass fibers can be coated with conventional starch-oil sizing and woven into a fabric. The fabric can then be treated to remove starch-oil sizing prior to application of the coating composition of the present invention. This sizing removal can be accomplished by techniques well known in the art, for example, by heat treating or cleaning the fabric. In this example, the coating composition directly coats the surface of the fibers of the fabric. If, after formation, part of the sizing composition originally applied to the glass fibers has not been removed, the coating composition of the present invention is applied to the rest of the sizing composition instead of being applied directly to the fiber surface. Is done.

【0109】 本発明の別の実施形態において、本発明のコーティング組成物の選択された成
分はガラス繊維が形成された直後にこのガラス繊維に塗布され得、そしてコーテ
ィング組成物の残りの成分はファブリックが作製された後にこのファブリックに
塗布され得る。上述の様式と同様に、選択された成分のいくつかあるいは全てが
、残りの成分で繊維およびファブリックをコーティングする前にガラス繊維から
除去され得る。その結果、残りの成分は、ファブリックの繊維の表面を直接コー
トするか、あるいは繊維表面から除去されなかった選択成分をコートする。
In another embodiment of the present invention, selected components of the coating composition of the present invention can be applied to the glass fiber immediately after the glass fiber is formed, and the remaining components of the coating composition are Can be applied to this fabric after it has been made. Similar to the manner described above, some or all of the selected components can be removed from the glass fibers before coating the fibers and fabric with the remaining components. As a result, the remaining components coat the surface of the fabric fibers directly, or coat selected components that have not been removed from the fiber surface.

【0110】 コートされた繊維ストランド10、210、310およびそれらから形成され
る製品は多様な用途に用いられ得るが、好ましくは、ポリマーマトリックス材料
412を強化するための強化材410として用いられ、図4に示すような複合材
料414を形成する。これは後に詳述する。このような用途としては、限定はし
ないが、プリント回路基板のための積層体、電気通信ケーブルの強化材、および
種々の他の複合材料が挙げられる。
The coated fiber strands 10, 210, 310 and products formed therefrom can be used in a variety of applications, but are preferably used as reinforcements 410 to reinforce the polymer matrix material 412, and A composite material 414 as shown in FIG. This will be described in detail later. Such applications include, but are not limited to, laminates for printed circuit boards, reinforcements for telecommunication cables, and various other composite materials.

【0111】 本発明のコートされたストランドの1つの利点は、これらが電子支持体および
プリント回路基板を作製するために用いられる典型的なポリマーマトリックス樹
脂と適合性であること、ならびにエアジェット織機での使用に適していることで
ある。エアジェット織機はこのような用途のための強化ファブリックを作製する
ために通常用いられている。エアジェット織機を使用して織成される繊維に塗布
される従来のサイジング組成物は、このような樹脂系に対して通常適合性でない
成分(例えば、デンプンおよびオイル)を含む。本発明に従う粒子18を含む一
次サイジング組成物の残渣でコートされた繊維ストランドの織成特性は従来のデ
ンプン/オイルサイジング組成物でコートされた繊維ストランドの織成特性と近
く、かつFR−4エポキシ樹脂と適合性であることが観察された。いかなる特定
の理論に拘束されることも意図しないが、本発明の粒子18は、加工およびエア
ジェット織成の間に、必要な繊維の分離および空気抵抗をエアジェット織成操作
に提供することによって、従来のデンプン/オイルサイジング組成物のデンプン
成分と同様の様式で機能し、一方で、さらに、エポキシ樹脂系との適合性を提供
する(これは従来のデンプン/オイルサイジング組成物では典型的ではない)と
の仮説が立てられる。より詳細には、粒子18は、デンプンコーティングの乾燥
潤滑特性と同様に、コーティングに乾燥粉末の特性を与える。
One advantage of the coated strands of the present invention is that they are compatible with typical polymer matrix resins used to make electronic supports and printed circuit boards, as well as on air jet looms. It is suitable for use. Air jet looms are commonly used to make reinforced fabrics for such applications. Conventional sizing compositions applied to fibers woven using an air jet loom include components that are not normally compatible with such resin systems (eg, starch and oil). The weaving properties of the fiber strands coated with the residue of the primary sizing composition comprising the particles 18 according to the invention are close to those of the fiber strands coated with the conventional starch / oil sizing composition, and the FR-4 epoxy It was observed to be compatible with the resin. Without intending to be bound by any particular theory, the particles 18 of the present invention provide the necessary fiber separation and air resistance to the air jet weaving operation during processing and air jet weaving. Functions in a manner similar to the starch component of conventional starch / oil sizing compositions, while also providing compatibility with epoxy resin systems (which is not typical for conventional starch / oil sizing compositions). No). More specifically, the particles 18 give the coating a dry powder property, similar to the dry lubrication properties of a starch coating.

【0112】 本発明のコートされたストランドの別の利点は、粒子がストランドの繊維間に
隙間を与え、これが、マトリックス材料がその間をより迅速に流動すること、お
よび/またはストランドの繊維が均一にウェットアウト(wet−out)およ
びウェットスルー(wet−through)することを促進する。驚くべきこ
とに、粒子の量は繊維に塗布されるコーティング組成物の総固形分の20重量パ
ーセントを越え得、なお適切に繊維に付着し、そして粒子コーティングを有さな
いストランドに少なくとも匹敵する取り扱い特性を有するストランドを提供する
Another advantage of the coated strands of the present invention is that the particles provide gaps between the fibers of the strands, which allows the matrix material to flow more quickly between them and / or that the fibers of the strands are evenly distributed. Facilitates wet-out and wet-through. Surprisingly, the amount of particles can exceed 20% by weight of the total solids of the coating composition applied to the fibers, still adheres properly to the fibers and is at least comparable to a strand without a particle coating Provide a strand having characteristics.

【0113】 図5に示す別の実施形態において、本発明に従って作製されたコートされた繊
維ストランド510は、編成または織成されたファブリック512強化材の経糸
および/または緯糸514、516として用いられ得、好ましくはプリント回路
基板のための積層体を形成する(図6−8参照)。必須ではないが、経糸ストラ
ンド514は、使用の前に、当業者に公知の任意の従来の撚り技術(例えば撚り
枠)を用いて撚りをかけられ、ストランドに1インチ当たり約0.5〜約3ター
ンの撚りをかける。強化ファブリック512は1センチメートル当たり約5〜約
100の経糸(1インチ当たり約13から254の経糸)ストランド514を含
み得、そして好ましくは1センチメートル当たり約6から約50の緯糸ストラン
ド(1インチ当たり約15から約127の緯糸ストランド)を有する。織り構造
は規則的な平織または網目であり得るが(図5に示す)、当業者に周知の任意の
他の織り方、例えば綾織りまたは繻子織りもまた用いられ得る。
In another embodiment shown in FIG. 5, a coated fiber strand 510 made in accordance with the present invention may be used as a warp and / or weft 514, 516 of a knitted or woven fabric 512 reinforcement. Preferably, a laminate for a printed circuit board is formed (see FIGS. 6-8). Although not required, the warp strands 514 can be twisted prior to use using any conventional twisting technique known to those skilled in the art (e.g., a twist frame) and the strands can be twisted from about 0.5 to about Apply 3 turns of twist. The reinforced fabric 512 may include from about 5 to about 100 warp (from about 13 to 254 warp per inch) strands 514 per centimeter, and preferably from about 6 to about 50 weft strands (per inch). About 15 to about 127 weft strands per thread). The weave structure can be a regular plain weave or mesh (shown in FIG. 5), but any other weave known to those skilled in the art, such as a twill or satin weave, can also be used.

【0114】 適切な強化織布繊維512は当業者に周知の任意の従来の織機、例えば、シャ
トル織機、エアジェット織機またはレイピア(rapier)織機を用いて形成
され得るが、好ましくはエアジェット織機(上述)を用いて形成される。好適な
エアジェット織機はTsudakoma(Japan)から市販されている型番
103、103I、1033またはZAX;Sulzer Brothers
LTD(Zurich、Switzerland)から市販のSulzer R
uti型番L−5000、L−5100またはL−5200;およびToyod
a型番JAT610である。
Suitable reinforced fabric fibers 512 may be formed using any conventional loom known to those skilled in the art, for example, a shuttle loom, an air jet loom or a rapier loom, but is preferably an air jet loom ( Above). Suitable air jet looms are commercially available from Tsudakoma (Japan), Model No. 103, 103I, 1033 or ZAX; Sulzer Brothers
Sulzer® commercially available from LTD (Zurich, Switzerland)
Uti model numbers L-5000, L-5100 or L-5200; and Toyod
a model number JAT610.

【0115】 本発明のファブリックは好ましくは電子支持体またはプリント回路基板のため
の積層体に用いられるのに適したスタイルで織成される。これは「Fabric
s Around The World」、Clark−Schwebel,I
nc.(Anderson,South Carolinaの技術報告書(19
95)に開示されており、これは本明細書中に参考として援用される。例えば、
E225 E−ガラス繊維ヤーンを用いた非限定的なファブリックスタイルはス
タイル2116であり、これは5センチメートル当たり118経糸と114フィ
ル(または緯)糸を有する(1インチ当たり60経糸および58緯糸);7 2
2 1×0(E225 1/0)経糸および緯糸を用いる;公称ファブリック厚
約0.094ミリメートル(約0.037インチ);およびファブリック重量(
あるいは、基準重量)1平方メートル当たり約103.8グラム(1平方ヤード
当たり約3.06オンス)である。G75 E−ガラス繊維ヤーンを用いるファ
ブリックスタイルの非限定的な例は、スタイル7628であり、これは5センチ
メートル当たり87経糸および61緯糸(1インチ当たり44経糸および31緯
糸)を有する;9 68 1×0(G75 1/0)経糸および緯糸を用いる;
公称ファブリック厚約0.173ミリメートル(約0.0068インチ);およ
びファブリック重量、1平方メートル当たり約203.4グラム(1平方ヤード
あたり約6.00オンス)である。D450 E−ガラス繊維ヤーンを用いるフ
ァブリックスタイルの非限定的な例は、スタイル1080であり、これは5セン
チメートル当たり118経糸および93緯糸(1インチ当たり60経糸および4
7緯糸)を有する;5 11 1×0(D450 1/0)経糸および緯糸を用
いる;公称ファブリック厚約0.053ミリメートル(約0.0021インチ)
;およびファブリック重量、1平方メートル当たり約46.8グラム(1平方ヤ
ードあたり約1.38オンス)である。D900 E−ガラス繊維ヤーンを用い
るファブリックスタイルの非限定的な例は、スタイル106であり、これは5セ
ンチメートル当たり110経糸および110緯糸(1インチ当たり56経糸およ
び56緯糸)を有する;5 5.5 1×0(D900 1/0)経糸および緯
糸を用いる;公称ファブリック厚約0.033ミリメートル(約0.0013イ
ンチ);およびファブリック重量、1平方メートル当たり約24.4グラム(1
平方ヤードあたり約0.72オンス)である。D900 E−ガラス繊維ヤーン
を用いるファブリックスタイルの他の非限定的な例は、スタイル108であり、
これは5センチメートル当たり118経糸および93緯糸(1インチ当たり60
経糸および47緯糸)を有する;5 5.5 1×2(D900 1/2)経糸
および緯糸を用いる;公称ファブリック厚約0.061ミリメートル(約0.0
024インチ);およびファブリック重量、1平方メートル当たり約47.5グ
ラム(1平方ヤードあたり約1.40オンス)である。E225およびD450
E−ガラス繊維ヤーンの両方を用いるファブリックスタイルの非限定的な例は
、スタイル2113であり、これは5センチメートル当たり118経糸および1
10緯糸(1インチ当たり60経糸および56緯糸)を有する;7 22 1×
0(E225 1/0)経糸および5 11 1×0(D450 1/0)緯糸
を用いる;公称ファブリック厚約0.079ミリメートル(約0.0031イン
チ);およびファブリック重量、1平方メートル当たり約78.0グラム(1平
方ヤードあたり約2.30オンス)である。G50およびG75 E−ガラス繊
維ヤーンの両方を用いるファブリックスタイルの非限定的な例は、スタイル75
35であり、これは5センチメートル当たり87経糸および57緯糸(1インチ
当たり44経糸および29緯糸)を有する;9 68 1×0(G75 1/0
)経糸および9 99 1×0(G50 1/0)緯糸を用いる;公称ファブリ
ック厚約0.201ミリメートル(約0.0079インチ);およびファブリッ
ク重量、1平方メートル当たり約232.3グラム(1平方ヤードあたり約6.
85オンス)である。これらおよび他の有用なファブリックスタイルの仕様はI
PC−EG−140「Specification for Finished
Fabric Woven from’E’Glass for Print
ed Boards」、The Institute for Interco
nnecting and Packaging Electronic Ci
rcuits(1997年6月)に記載されており、これは本明細書中に参考と
して援用される。上記のファブリックスタイルは撚糸を用いるが、ゼロ撚糸また
は粗紡(roving)を撚糸と組み合わせて、あるいは撚糸の代わりに用いる
これらまたは他のファブリックスタイルが本発明に従って作製され得ることが意
図される。ファブリック中の経糸のいくつかまたは全ては第一の樹脂適合性性サ
イジング組成物でコートされた繊維を有し、緯糸のいくつかまたは全てが第一の
組成物とは異なる第二の樹脂適合性性コーティングでコートされた繊維を有し得
ることがさらに意図される。すなわち第二の組成物は(1)第一のサイジング組
成物の成分とは化学的に異なる少なくとも1つの成分を含む;あるいは(2)第
一のサイジング組成物に含まれる同じ成分の量とは異なる量の少なくと1つの成
分を含む。
The fabric of the present invention is preferably woven in a style suitable for use in laminates for electronic supports or printed circuit boards. This is "Fabric
s Around The World ", Clark-Schwebel, I
nc. (Technical report of Anderson, South Carolina (19
95), which is incorporated herein by reference. For example,
A non-limiting fabric style using E225 E-glass fiber yarn is style 2116, which has 118 warp and 114 fill (or weft) yarns per 5 cm (60 warp and 58 wefts per inch); 7 2
Use 2 1 × 0 (E225 1/0) warp and weft; nominal fabric thickness about 0.094 millimeters (about 0.037 inches); and fabric weight (
Alternatively, the reference weight is about 103.8 grams per square meter (about 3.06 ounces per square yard). A non-limiting example of a fabric style using G75 E-glass fiber yarn is style 7628, which has 87 warps and 61 wefts per 5 cm (44 warps and 31 wefts per inch); 9681 Use × 0 (G75 1/0) warp and weft;
The nominal fabric thickness is about 0.173 millimeters (about 0.0068 inches); and the fabric weight is about 203.4 grams per square meter (about 6.00 ounces per square yard). A non-limiting example of a fabric style using D450 E-glass fiber yarns is style 1080, which is 118 warps and 93 wefts per 5 centimeter (60 warps and 4 warps per inch).
7 wefts); use 511 1 × 0 (D450 1/0) warp and weft; nominal fabric thickness about 0.053 millimeters (about 0.0021 inches)
And the fabric weight is about 46.8 grams per square meter (about 1.38 ounces per square yard). A non-limiting example of a fabric style using D900 E-glass fiber yarn is style 106, which has 110 warps and 110 wefts per 5 centimeter (56 warps and 56 wefts per inch); Use 5 1 × 0 (D900 1/0) warp and weft; nominal fabric thickness of about 0.033 millimeters (about 0.0013 inches); and fabric weight of about 24.4 grams per square meter (1
About 0.72 ounces per square yard). Another non-limiting example of a fabric style using D900 E-fiberglass yarn is style 108;
This is 118 warps and 93 wefts per 5 centimeter (60 per inch).
55.5 1 × 2 (D900 1/2) warp and weft; nominal fabric thickness about 0.061 mm (about 0.061 mm).
024 inches); and fabric weight, about 47.5 grams per square meter (about 1.40 ounces per square yard). E225 and D450
A non-limiting example of a fabric style that uses both E-fiberglass yarns is style 2113, which is 118 warps and 5 per centimeter.
Has 10 wefts (60 warp and 56 wefts per inch); 7221 ×
0 (E225 1/0) warp and 511 1 × 0 (D450 1/0) weft; nominal fabric thickness of about 0.079 millimeters (about 0.0031 inches); and fabric weight of about 78 per square meter. 0 grams (about 2.30 ounces per square yard). Non-limiting examples of fabric styles using both G50 and G75 E-fiberglass yarns are style 75
35, which has 87 warps and 57 wefts per 5 centimeters (44 warps and 29 wefts per inch); 9681 × 0 (G75 1/0
) Using warp and 999 1 × 0 (G50 1/0) weft; nominal fabric thickness of about 0.201 millimeters (about 0.0079 inches); and fabric weight, about 232.3 grams per square meter (one square yard) About 6.
85 oz). These and other useful fabric style specifications are
PC-EG-140 "Specification for Finished
Fabric Woven from 'E' Glass for Print
ed Boards ", The Institute for Interco
necting and Packaging Electronic Ci
rcuits (June 1997), which is incorporated herein by reference. Although the above fabric styles use twisted yarns, it is contemplated that these or other fabric styles that use zero twist or roving in combination with or in place of twisted yarns can be made in accordance with the present invention. Some or all of the warps in the fabric have fibers coated with a first resin compatible sizing composition, and some or all of the wefts are different from a second resin compatible with the first composition. It is further contemplated that the fibers may be coated with a hydrophilic coating. That is, the second composition comprises (1) at least one component that is chemically different from the components of the first sizing composition; or (2) the amount of the same component contained in the first sizing composition It contains different amounts of at least one component.

【0116】 積層体はまた、一方向性積層体であり得ることが理解されるべきであり、ここ
で各ファブリックの層中の繊維、ヤーンまたはストランドのほとんどが同じ方向
に配向している。
It should be understood that the laminate may also be a unidirectional laminate, where most of the fibers, yarns or strands in each fabric layer are oriented in the same direction.

【0117】 ここで、図6を参照して、ファブリック612を用いて、複合材料またはラミ
ネート614が、ポリマーフィルム形成熱可塑性または熱硬化性マトリックス材
料616でコーティングおよび/または含浸することによって形成され得る。複
合材料またはラミネート614は電子支持体(electronic supp
ort)としての使用に適する。本明細書中で使用されるように、「電子支持体
」は、限定ではないが、能動電子素子、受動電子素子、プリント回路、集積回路
、半導体デバイスおよびこのような要素に付随する他のハードウエア(限定では
ないが例えば、コネクタ、ソケット、保持クリップおよびヒートシンクを包含す
る)を包含する要素を機械的に支持する、および/または電気的に相互連通する
構造を意味する。
Referring now to FIG. 6, using a fabric 612, a composite or laminate 614 may be formed by coating and / or impregnating with a polymer film forming thermoplastic or thermoset matrix material 616. . The composite or laminate 614 may be an electronic support (electronic support).
(ort). As used herein, an “electronic support” is not limited to active electronic components, passive electronic components, printed circuits, integrated circuits, semiconductor devices and other hardware associated with such elements. A structure that mechanically supports and / or electrically interconnects elements including wear (including but not limited to, for example, connectors, sockets, retaining clips, and heat sinks).

【0118】 本発明において有用なマトリックス材料は熱硬化性材料、例えば熱硬化性ポリ
エステル、ビニルエステル、エポキシド(分子中に少なくとも1つのエポキシま
たはオキシラン基を含み、例えば多価アルコールまたはチオールのポリグリシジ
ルエーテル)、フェノール樹脂、アミノプラスト、熱硬化性ポリウレタン、それ
らの誘導体および混合物を包含する。プリント回路基板のためのラミネートを形
成するための好ましいマトリックス材料はFR−4エポキシ樹脂、ポリイミドお
よび液晶ポリマーであり、これらの組成は当業者に周知である。このような組成
物にさらなる情報が必要ならば、Electronic Materials
HandbookTM、ASM International(1989)、第5
34−537頁を参照のこと。
The matrix materials useful in the present invention are thermosetting materials, such as thermosetting polyesters, vinyl esters, epoxides (containing at least one epoxy or oxirane group in the molecule, such as polyglycidyl ethers of polyhydric alcohols or thiols) ), Phenolic resins, aminoplasts, thermosetting polyurethanes, derivatives and mixtures thereof. Preferred matrix materials for forming laminates for printed circuit boards are FR-4 epoxy resins, polyimides and liquid crystal polymers, the compositions of which are well known to those skilled in the art. If further information is needed for such compositions, see Electronic Materials
Handbook , ASM International (1989), No. 5
See pages 34-537.

【0119】 適切なポリマー性熱可塑性マトリックス材料の非限定的な例としては、ポリオ
レフィン、ポリアミド、熱可塑性ポリウレタンおよび熱可塑性ポリエステル、ビ
ニルポリマーおよびそれらの混合物が挙げられる。有用な熱可塑性材料のさらな
る例には、ポリイミド、ポリエーテルスルホン、ポリフェニルスルホン、ポリエ
ーテルケトン、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフィド、ポリアセ
タール、ポリ塩化ビニルおよびポリカーボネートが挙げられる。
[0119] Non-limiting examples of suitable polymeric thermoplastic matrix materials include polyolefins, polyamides, thermoplastic polyurethanes and thermoplastic polyesters, vinyl polymers and mixtures thereof. Further examples of useful thermoplastic materials include polyimide, polyether sulfone, polyphenyl sulfone, polyether ketone, polyphenylene oxide, polyphenylene sulfide, polyacetal, polyvinyl chloride and polycarbonate.

【0120】 複合材料中にポリマーマトリックス材料および強化材料と共に含まれ得る他の
成分としては、着色剤または顔料、潤滑剤または加工助剤(processin
g agent)、紫外線(UV)安定剤、抗酸化剤、他の充填材およびエキス
テンダーが挙げられる。
Other components that may be included with the polymer matrix material and the reinforcing material in the composite include colorants or pigments, lubricants or processing aids.
agents, ultraviolet (UV) stabilizers, antioxidants, other fillers and extenders.

【0121】 ファブリック612は、ファブリック612をポリマーマトリックス材料61
6の浴中に浸漬することによってコートおよび含浸され得る。例えば、R.Tu
mmala(編)、Microelectronics Packaging
Handbook、(1989)、第895−896頁で論じられているように
(これらは本明細書中に参考として援用される。)。より一般的には、チョップ
トまたは長繊維ストランド強化材料は、手または任意の適切な自動供給装置によ
って、あるいは強化材料をほぼ一様にポリマーマトリックス材料中に分布させる
混合装置によって、マトリックス材料中に分散され得る。例えば、強化材料は、
すべての成分を同時または順次、ドライブレンドすることによって、ポリマーマ
トリックス材料中に分散され得る。
The fabric 612 is formed by combining the fabric 612 with the polymer matrix material 61.
6 can be coated and impregnated by immersion in the bath. For example, R. Tu
mmala (ed.), Microelectronics Packaging
Handbook, (1989), pages 895-896, which are incorporated herein by reference. More generally, chopped or long fiber strand reinforcement material is dispersed in the matrix material by hand or any suitable automatic feeding device, or by a mixing device that distributes the reinforcement material approximately uniformly throughout the polymer matrix material. Can be done. For example, the reinforcement material
All components can be dispersed in the polymer matrix material by dry blending, either simultaneously or sequentially.

【0122】 ポリマーマトリックス材料616およびストランドは、使用されるポリマーマ
トリックス材料のタイプなどの因子に応じた種々の方法によって、複合材料また
はラミネート614に形成され得る。例えば、熱硬化性マトリックス材料につい
ては、複合材料は圧縮成形または射出成形、引出し成形、フィラメント巻き上げ
(filament winding)、ハンドレイアップ、スプレーアップ、
またはシート成形または塊状成形とその後の圧縮または射出成形によって形成さ
れ得る。熱硬化性ポリマーマトリックス材料は、例えば、マトリックス材料中に
架橋剤を入れることによって、および/または熱をかけることによって、硬化さ
れ得る。ポリマーマトリックス材料の架橋に有用な適切な架橋剤は先に論じた。
熱硬化性ポリマーマトリックス材料の温度および硬化時間は、一例を挙げると、
用いられるポリマーマトリックス材料のタイプ、マトリックス系中の他の添加剤
および複合材料の厚みなどの因子に依存する。
The polymer matrix material 616 and strands can be formed into a composite or laminate 614 by various methods depending on factors such as the type of polymer matrix material used. For example, for thermoset matrix materials, the composite material may be compression or injection molded, pultrusion, filament winding, hand lay-up, spray-up,
Or it may be formed by sheet molding or bulk molding followed by compression or injection molding. Thermoset polymer matrix materials can be cured, for example, by incorporating a crosslinker into the matrix material and / or by applying heat. Suitable crosslinking agents useful for crosslinking the polymer matrix material have been discussed above.
The temperature and cure time of the thermoset polymer matrix material may be, for example,
It depends on factors such as the type of polymer matrix material used, other additives in the matrix system and the thickness of the composite.

【0123】 熱可塑性マトリックス材料については、複合材料を形成するための適切な方法
は、直接成形または押出しコンパウンディングとその後の射出成形を包含する。
上記の方法によって複合材料を形成するための方法および装置は、I.Rubi
n,Handbook of Plastic Materials and
Technology(1990)の第955−1062頁、第1179−12
15頁および第1225−1271頁に論じられており、これらは本明細書中に
参考として援用される。
For thermoplastic matrix materials, suitable methods for forming the composite include direct molding or extrusion compounding followed by injection molding.
A method and apparatus for forming a composite material by the above method is described in I.S. Rubi
n, Handbook of Plastic Materials and
Technology (1990), pp. 955-1062, 1179-12.
15 and pages 1225-1271, which are incorporated herein by reference.

【0124】 図7に示される本発明の特定の実施形態では、複合材料またはラミネート71
0は、ファブリック712を含み、これは適合性マトリックス材料714で含浸
されている。含浸されたファブリックを次に1組のメータリング(meteri
ng)ロールの間で絞り、測定量のマトリックス材料を残し、そして乾燥して、
電子支持体が半硬化基材またはプレプレッグの形態で形成され得る。導電層72
0がプレプレッグの側部722の部分に沿って本明細書中で後述するような方法
で配置され得、そしてプレプレッグを硬化させて導電層を有する電子支持体71
8が形成される。本発明の別の実施形態では、そしてより典型的には電子支持体
工業では、2つ以上のプレプレッグが1つ以上の導電層と組み合わされ、そして
一緒に積層され、当業者に周知の方法で硬化されて、多層電子支持体が形成され
る。例えば、本発明を限定はしないが、プレプレッグスタックは、スタックを、
例えば研磨された鋼板の間で高温で所定の長さの時間で圧力をかけてプレスして
、ポリマーマトリックスを硬化させ、そして所望の厚みの積層体を形成すること
よって積層され得る。プレプレッグの1つ以上の部分に積層の前または後に導電
層が設けられ、得られる電子支持体が曝露された表面の部分に沿うように少なく
とも1つの導電層を有するように硬化される(以下、「クラッド積層」と呼ぶ)
In a particular embodiment of the invention shown in FIG. 7, a composite or laminate 71
0 includes a fabric 712, which is impregnated with a compatible matrix material 714. The impregnated fabric is then placed in a set of metering
ng) squeezing between rolls, leaving a measured amount of matrix material and drying
The electronic support can be formed in the form of a semi-cured substrate or prepreg. Conductive layer 72
0 may be disposed along portions of the side 722 of the prepreg in a manner as described hereinafter, and the prepreg is cured to provide an electronic support 71 having a conductive layer.
8 are formed. In another embodiment of the invention, and more typically in the electronic support industry, two or more prepregs are combined with one or more conductive layers and laminated together, in a manner well known to those skilled in the art. Cured to form a multilayer electronic support. For example, without limiting the invention, a prepreg stack may
For example, lamination can be performed by pressing between polished steel plates at elevated temperature and pressure for a predetermined length of time to cure the polymer matrix and form a laminate of the desired thickness. One or more portions of the prepreg are provided with a conductive layer before or after lamination, and the resulting electronic support is cured to have at least one conductive layer along the exposed surface portion (hereinafter, referred to as Called "clad lamination")
.

【0125】 次に回路を、単層または複層の電子支持体の導電層から当該分野で周知の技術
を用いて形成し、プリント回路基板またはプリント配線基板(以下、集合的に「
電子回路基板」と呼ぶ)の形態の電子支持体を形成し得る。所望であれば、開口
部または孔(「バイアス」とも呼ぶ)が電子支持体中に当該分野で公知の任意の
従来方法(限定されないが機械穿孔およびレーザー穿孔を包含する)によって形
成され、電子支持体の反対側の面上の回路間および/または構成要素間の電気的
連通を可能とし得る。より詳細には、開口部の形成の後、導電材料の層を開口部
の壁のうえに析出し、あるいは開口部を導電性材料で充填して、要求される電気
的連通および/または熱の散逸が促進される。
Next, a circuit is formed from a conductive layer of a single-layer or multi-layer electronic support using a technique well known in the art, and a printed circuit board or a printed wiring board (hereinafter collectively “
An electronic support in the form of an "electronic circuit board" may be formed. If desired, openings or holes (also referred to as "biases") are formed in the electronic support by any conventional method known in the art, including but not limited to mechanical drilling and laser drilling. Electrical communication between circuits and / or components on opposite sides of the body may be enabled. More specifically, after formation of the opening, a layer of conductive material is deposited on the walls of the opening, or the opening is filled with a conductive material to provide the required electrical communication and / or heat transfer. Dissipation is promoted.

【0126】 導電層720は当業者に周知の任意の方法によって形成され得る。例えば、本
発明を限定はしないが、導電層は、金属材料の薄いシートまたは箔を半硬化また
は硬化プレプレッグまたは積層体の側部の少なくとも一部の上に積層することに
よって形成され得る。あるいは、導電層は、金属材料の層を、半硬化または硬化
したプレプレッグまたは積層体の側部の少なくとも一部の上に、当業者に周知の
技術(限定はしないが、電解めっき、無電解めっきまたはスパッタリング)を使
用して析出することによって形成され得る。導電層としての使用に適した金属材
料としては、限定はしないが、銅(これが好ましい)、銀、アルミニウム、金、
スズ、スズ−鉛合金、パラジウムおよびそれらの組み合わせが挙げられる。
The conductive layer 720 can be formed by any method known to those skilled in the art. For example, without limitation, the conductive layer may be formed by laminating a thin sheet or foil of a metallic material on at least a portion of the side of a semi-cured or cured prepreg or laminate. Alternatively, the conductive layer may be formed by coating a layer of metallic material on at least a portion of the side of a semi-cured or cured prepreg or laminate, including, but not limited to, electrolytic plating, electroless plating, and the like. Or sputtering). Suitable metallic materials for use as the conductive layer include, but are not limited to, copper (preferred), silver, aluminum, gold,
Tin, tin-lead alloys, palladium and combinations thereof.

【0127】 本発明の他の実施形態では、電子支持体は多層電子回路基板の形態であり得、
これは1以上の電子回路基板(上記)と1以上のクラッド積層体(上記)および
/または1以上のプレプレッグ(上記)とを一緒に積層することによって構築さ
れる。所望であれば、さらなる導電層を、例えば多層電子回路基板の曝露された
側部の一部に沿って、電子支持体に組み入れることができる。さらに、必要なら
ば、さらなる回路を導電層から上記の方法で形成し得る。多層電子回路基板の層
の相対位置に応じて、基板が内部回路および外部回路の両方を有し得ることが理
解されるべきである。先に論じたように、さらなる開口部が基板の一部を通じて
、あるいは完全に貫通して形成され、層間の電気的な相互連通を選択された位置
で可能にする。得られた構造は、構造全体を貫通して延びるいくつかの開口部、
構造の一部のみを通して延びるいくつかの開口部、および完全に構造内に存在す
るいくつかの開口部を有し得ることが理解されるべきである。
In another embodiment of the present invention, the electronic support may be in the form of a multilayer electronic circuit board,
This is constructed by laminating together one or more electronic circuit boards (described above) and one or more clad laminates (described above) and / or one or more prepregs (described above). If desired, additional conductive layers can be incorporated into the electronic support, for example, along a portion of the exposed side of the multilayer electronic circuit board. Furthermore, if necessary, further circuits may be formed from the conductive layer in the manner described above. It should be understood that depending on the relative positions of the layers of the multilayer electronic circuit board, the board may have both internal and external circuits. As discussed above, additional openings are formed through a portion of the substrate, or completely through, to allow electrical communication between the layers at selected locations. The resulting structure has several openings extending through the entire structure,
It should be understood that there may be some openings extending through only a portion of the structure, and some openings completely within the structure.

【0128】 本発明はさらに、多層ラミネートおよび電子回路基板の作製を意図し、これら
は本明細書の技術に従って作製された少なくとも1つの複合層と本明細書で教示
され複合層とは異なる方法で作製された少なくとも1つの複合層(例えば従来の
ガラス繊維複合材料技術を用いて作製)とを含む。より詳細、かつ当業者には周
知であるように、伝統的には、ファブリックを織成するのに使用されるガラス長
繊維ストランド中のフィラメントはデンプン/オイルサイジングで処理され、こ
れは部分的または完全にデキストリン化されたデンプンまたはアミロース、水素
化植物油、カチオン性湿潤剤、乳化剤および水を含み、限定ではないが、Loe
wenstein、第237−244頁(第3版、1993年)で開示されてい
るものを包含する。これは本明細書中に参考として援用される。これらのストラ
ンドから製造される経糸はその後、織成の前に溶液で処理されて、ストランドが
織成プロセス中の摩耗から保護される。例えば、米国特許第4,530,876
号、第3欄、第67行目から第4欄、第11行目に開示のように、ポリ(ビニル
アルコール)である。これは本明細書中に参考として援用される。この操作は通
常スラッシングと呼ばれる。ポリ(ビニルアルコール)ならびにデンプン/オイ
ルサイズは通常、複合材料の製造で使用されるポリマーマトリックス材料と適合
性ではなく、織成されたファブリックを含浸する前にファブリックをクリーニン
グして、本質的にすべての有機物質をガラス繊維の表面から除去しなければなら
ない。これは種々の方法で達成され得る。例えば、ファブリックのこすり洗いに
より、あるいはより一般的には当該分野で周知の方法によるファブリックの熱処
理によって達成され得る。クリーニング操作の結果として、ファブリックを含浸
するのに用いられるポリマーマトリックス材料とクリーニングされたガラス繊維
表面との間には適切な界面が存在しないので、カップリング剤をガラス繊維表面
に塗布しなければならない。この操作は当業者によってフィニッシングと呼ばれ
るときがある。フィニッシング操作で一般に用いられるカップリング剤はシラン
であり、これには限定ではないがE.P.Plueddemann,Silan
e Coupling Agents(1982)、第146−147頁に開示
のものが含まれ、これは本明細書中に参考として援用される。またLoewen
stein、第249−256頁(第3版、1993年)も参照のこと。シラン
での処理の後、ファブリックは適合性ポリマーマトリックス材料で含浸され、一
組のメータリングロールの間で絞られ、そして乾燥されて半硬化プレプレッグが
上記のように形成される。サイジングの性質、クリーニング操作および/または
複合材料で使用されるマトリックス樹脂に応じて、スラッシングおよび/または
フィニッシング工程は除外され得ることが理解されるべきである。従来のガラス
繊維複合材料技術を取り入れた1以上のプレプレッグを次に本発明を取り入れた
1以上のプレプレッグと組み合わせて、上記のような電子支持体、特に多層ラミ
ネートまたは電子回路基板を形成し得る。電子回路基板の製作に関するさらなる
情報のためには、Electronic Materials Handboo
TM,ASM International(1989)第113−115頁;
R.Tummala(編),Microelectronics Packag
ing Handbook,(1989)第858−861頁および第895−
909頁;M.W.Jawitz,Printed Circuit Boar
d Handbook(1997)第9.1−9.42頁;およびC.F.Co
ombs,Jr.(編),Printed Circuits Handboo
k,(第3版、1988),第6.1−6.7頁を参照のこと。これらは本明細
書中に参考として援用される。
The present invention further contemplates the fabrication of multilayer laminates and electronic circuit boards, which may include at least one composite layer made according to the techniques herein and a method different from the composite layers taught herein. At least one composite layer (eg, made using conventional glass fiber composite technology). Traditionally, as is well known to those skilled in the art, the filaments in the long glass fiber strands used to weave the fabric are treated with starch / oil sizing, which may be partially or Including, but not limited to, fully dextrinized starch or amylose, hydrogenated vegetable oils, cationic wetting agents, emulsifiers and water;
Wenstein, pages 237-244 (3rd edition, 1993). This is incorporated herein by reference. The warps produced from these strands are then treated with a solution before weaving to protect the strands from abrasion during the weaving process. For example, US Pat. No. 4,530,876
No. 3, column 67, line 67 to column 4, line 11, as disclosed in poly (vinyl alcohol). This is incorporated herein by reference. This operation is usually called thrashing. Poly (vinyl alcohol) as well as starch / oil size are usually not compatible with the polymer matrix material used in the manufacture of the composite, and the fabric must be cleaned before impregnating the woven fabric and essentially all Of the organic material must be removed from the surface of the glass fiber. This can be achieved in various ways. For example, it may be achieved by scrubbing the fabric, or more generally by heat treating the fabric by methods well known in the art. As a result of the cleaning operation, there is no suitable interface between the polymer matrix material used to impregnate the fabric and the cleaned glass fiber surface, so a coupling agent must be applied to the glass fiber surface. . This operation is sometimes called finishing by those skilled in the art. A coupling agent commonly used in finishing operations is silane, but is not limited thereto. P. Plueddemann, Silan
e Coupling Agents (1982), pp. 146-147, which are incorporated herein by reference. Also Loewen
See also Stein, pp. 249-256 (3rd edition, 1993). After treatment with the silane, the fabric is impregnated with a compatible polymer matrix material, squeezed between a set of metering rolls, and dried to form a semi-cured prepreg as described above. It should be understood that, depending on the nature of the sizing, the cleaning operation and / or the matrix resin used in the composite, the slashing and / or finishing steps may be omitted. One or more prepregs incorporating conventional glass fiber composite technology may then be combined with one or more prepregs incorporating the present invention to form an electronic support, particularly a multilayer laminate or electronic circuit board, as described above. For further information on the fabrication of electronic circuit boards, see Electronic Materials Handbook.
k , ASM International (1989) pp. 113-115;
R. Tummala (ed.), Microelectronics Package
ing Handbook, (1989) pages 858-861 and 895-.
909; W. Jawitz, Printed Circuit Boar
d Handbook (1997) pp. 9.1-9.42; F. Co
ombs, Jr .; (Ed.), Printed Circuits Handbook
k, (3rd edition, 1988), pages 6.1-6.7. These are incorporated herein by reference.

【0129】 本発明の電子支持体を形成する複合材料およびラミネートは、電子工業で用い
られるパッケージング、より具体的には、Tummala、第25−43頁(こ
れは本明細書中に参考として援用される)に開示のもののような第1、第2、お
よび/または第3のレベルのパッケージングを形成するために用いられ得る。さ
らに、本発明はまた、他のパッケージングレベルのためにも使用され得る。
The composites and laminates forming the electronic support of the present invention may be used in packaging used in the electronics industry, more specifically, in Tummala, pages 25-43, which are incorporated herein by reference. May be used to form first, second, and / or third level packaging, such as those disclosed in US Pat. Further, the present invention can also be used for other packaging levels.

【0130】 本発明はまた、ポリマーマトリックスを強化して複合材料を形成する方法を包
含する。この方法は:(1)ガラス繊維ストランド強化材料に粒子を含む上記一
次サイジング、二次コーティングおよび/または三次コーティング組成物を塗布
する工程であって、この粒子がストランドの隣接のガラス繊維間に空隙空間を提
供する、工程;(2)上記コーティングを乾燥して強化材料上に実質的に均一な
コーティングを形成する工程;(3)強化材料をポリマーマトリックス材料と組
み合わせる工程;および(4)ポリマーマトリックス材料を少なくとも一部硬化
させて、上で詳述したような方法で強化ポリマーマトリックスを提供する工程、
を包含する。本発明を制限しないのであるが、この強化材料は、例えば、それを
マトリックス材料中に分散させることによって、ポリマーマトリックス材料と組
合せされ得る。
[0130] The invention also includes a method of reinforcing a polymer matrix to form a composite. The method comprises: (1) applying the above primary sizing, secondary coating and / or tertiary coating composition comprising particles to a glass fiber strand reinforcement material, the particles comprising a void between adjacent glass fibers of the strand. Providing space; (2) drying the coating to form a substantially uniform coating on the reinforcing material; (3) combining the reinforcing material with a polymer matrix material; and (4) a polymer matrix. Curing the material at least partially to provide a reinforced polymer matrix in a manner as detailed above;
Is included. Without limiting the invention, the reinforcement material can be combined with a polymer matrix material, for example, by dispersing it in the matrix material.

【0131】 本発明はまた、ガラス繊維ストランドの隣接ガラス繊維間の接着を抑制する方
法を包含する。この方法は:(1)ガラス繊維ストランドに粒子を含む上記一次
サイジング、二次コーティングおよび/または三次コーティング組成物を塗布す
る工程であって、この粒子がストランドの隣接のガラス繊維間に空隙空間を提供
する、工程;(2)コーティングを乾燥してガラス繊維ストランドのガラス繊維
上に実質的に均一なコーティングを形成して、ストランドの隣接ガラス繊維間の
接着を抑制する工程、を包含する。
[0131] The present invention also includes a method of suppressing adhesion between adjacent glass fibers of a glass fiber strand. The method comprises: (1) applying the above primary sizing, secondary coating and / or tertiary coating composition comprising particles to a glass fiber strand, wherein the particles create void spaces between adjacent glass fibers of the strand. Providing; (2) drying the coating to form a substantially uniform coating on the glass fibers of the glass fiber strands to reduce adhesion between adjacent glass fibers of the strands.

【0132】 本発明を以下の特定の非限定的な例によって説明する。The present invention is illustrated by the following specific, non-limiting examples.

【0133】 実施例1 表1に示す量の成分の各々を混合して水性一次サイズ組成物A、BおよびCを
本発明に従って形成した。各水性一次サイジング組成物は上述の方法と同様の方
法で調製した。総重量基準で約1重量パーセント未満の酢酸が各組成物に含まれ
た。表1の水性サイジング組成物の各々をG−75 E−ガラス繊維ストランド
を形成する繊維上にコートした。
Example 1 Aqueous primary size compositions A, B and C were formed according to the present invention by mixing each of the components in the amounts shown in Table 1. Each aqueous primary sizing composition was prepared in a manner similar to that described above. Less than about 1 weight percent acetic acid, based on total weight, was included in each composition. Each of the aqueous sizing compositions of Table 1 was coated on fibers forming a G-75 E-glass fiber strand.

【0134】 コートされたガラス繊維ストランドの各々を乾燥し、撚糸してヤーンを形成し
、そして従来の撚糸装置を使用する同様の方法でボビンに巻き付けた。サイジン
グ組成物でコートされたヤーンは撚糸の際にサイジングの脱離(sheddin
g)は最小限であった。
Each of the coated glass fiber strands was dried, twisted to form a yarn, and wound on a bobbin in a similar manner using conventional twisting equipment. The yarn coated with the sizing composition is subjected to shedding of sizing upon twisting.
g) was minimal.

【0135】[0135]

【表2】 29PVP K−30ポリビニルピロリドン。これはISP Chemicals
(Wayne, NJ)から市販。30 STEPANTEX 653。これはStepan Company(May
wood,NJ)から市販31 A−187ガンマ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン。これはOSi
Specialties,Inc.(Tarrytown,NY)から市販。 32 A−174ガンマ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン。これはOS
i Specialties,Inc.(Tarrytown,NY)から市販
33 EMERY(登録商標)6717部分アミド化ポリエチレンイミン。これはH
enkel Corporation (Kankakee,IL)から市販。 34 MACOL OP−10エトキシル化アルキルフェノール。これはBASF
Corp.(Parsippany,NJ)から市販。35 TMAZ−81ソルビトールエステルのエチレンオキシド誘導体。これはBA
SF Corp.(Parsippany,NJ)から市販。36 MAZU DF−136消泡剤。これはBASF Corp.(Parsip
pany,NJ)から市販。37 ROPAQUE(登録商標)HP−1055、1.0ミクロン粒子分散体。こ
れはRohm and Haas Company(Philadelphia
,PA)から市販。38 ROPAQUE(登録商標)OP−96、0.55ミクロン粒子分散体。これ
はRohm and Haas Company(Philadelphia,
PA)から市販。39 ORPAC BORON NITRIDE RELEASECOAT−CON
C窒化ホウ素分散体。これはZYP Coatings,Inc.(Oak R
idge,TN)から市販。40 PolarTherm(登録商標)PT160窒化ホウ素粉末。これはAdv
anced Ceramics Corporation(Lakewood,
OH)から市販。
[Table 2] 29PVP K-30 polyvinylpyrrolidone. This is ISP Chemicals
 (Wayne, NJ).30 STEPANTEX 653. This is the Stepan Company (May
wood, NJ)31 A-187 gamma-glycidoxypropyltrimethoxysilane. This is OSi
 Specialties, Inc. Commercially available from (Tarrytown, NY). 32 A-174 gamma-methacryloxypropyltrimethoxysilane. This is OS
i Specialties, Inc. (Tarrytown, NY)
.33 EMERY® 6717 partially amidated polyethyleneimine. This is H
Commercially available from Enkel Corporation (Kankeee, IL). 34 MACOL OP-10 ethoxylated alkylphenol. This is BASF
Corp .. Commercially available from (Parsippany, NJ).35 An ethylene oxide derivative of TMAZ-81 sorbitol ester. This is BA
SF Corp. Commercially available from (Parsippany, NJ).36 MAZU DF-136 defoamer. This is BASF Corp. (Parsip
pany, NJ).37 ROPAQUE® HP-1055, 1.0 micron particle dispersion. This
This is Rohm and Haas Company (Philadelphia)
, PA).38 ROPAQUE® OP-96, 0.55 micron particle dispersion. this
Is from Rohm and Haas Company (Philadelphia,
Commercially available from PA).39 ORPAC BORON NITRIDE RELEASECOAT-CON
C boron nitride dispersion. It is available from ZYP Coatings, Inc. (Oak R
(ID, TN).40 PolarTherm® PT160 boron nitride powder. This is Adv
anced Ceramics Corporation (Lakewood,
 OH).

【0136】 各サイジング組成物(A、BおよびC)でサイズされたヤーンをSulzer
Ruti型式5200エアジェット織機を用いた7628スタイルファブリッ
クの織成において緯糸として用いた。経糸は撚糸したG−75 E−ガラス繊維
ストランドであり、異なる樹脂適合性サイジング組成物でコートした4141経糸
はPPG Industries,Incの市販の繊維ガラスヤーン製品である
G−75ガラス繊維ヤーンであり、PPG Industries,Incの1
383バインダーでコートされている)。次にファブリックを約140℃のTg
を有するFR−4エポキシ樹脂(4000−2樹脂、Nelco Intern
ational Corporation(Anaheim,CA))でプリプ
レグ(pre−pregged)した。サイジング組成物はプリプレグの前にフ
ァブリックから除去しなかった。積層を、2つの層間に1オンスの銅を入れた8
パイルのプリプレグ材料をスタッキングし、これらを一緒に約355゜F(約1
79℃)の温度で1平方インチ当たり約300ポンド(約2.1メガパスカル)
の圧力を約150分間(総サイクル時間)かけて積層することによって、行った
。銅を除く積層体の厚みは約0.043インチ(約0.11センチメートル)か
ら約0.050インチ(0.13センチメートル)の範囲であった。
The yarn sized with each sizing composition (A, B and C) was
Used as weft in weaving 7628 style fabric using a Ruti model 5200 air jet loom. The warp is a twisted G-75 E-glass fiber strand, coated with a different resin compatible sizing composition 41 ( 41 warp is a G-75 glass fiber yarn, a commercial fiber glass yarn product from PPG Industries, Inc. Yes, one of PPG Industries, Inc.
383 binder). Next, the fabric is Tg of about 140 ° C.
FR-4 epoxy resin (4000-2 resin, Nelco Intern) having
national Corporation (Anaheim, CA)). The sizing composition was not removed from the fabric prior to prepreg. The stack was 8 with 1 ounce of copper between the two layers
Stack the pile prepreg materials and put them together at about 355 ° F (about 1
About 79 pounds per square inch (about 2.1 megapascals)
By laminating for about 150 minutes (total cycle time). The thickness of the laminate, excluding copper, ranged from about 0.043 inches (about 0.11 centimeter) to about 0.050 inches (0.13 centimeter).

【0137】 形成の後、積層体(作製された繊維ストランドに従ってA、BおよびCと名付
ける)を以下の表2に示すように試験した。試験の間、積層体Bは、サイジング
組成物サンプルAでコートされたガラス繊維ヤーンから作製される第1の積層体
(以下、積層体サンプルA1と呼ぶ)と同じときに試験された。後日、積層体C
を、サイジング組成物サンプルCでコートされたガラス繊維ヤーンから作製した
第2の積層体(以下、積層体サンプルA2と呼ぶ)と同じときに試験した
After formation, the laminates (named A, B and C according to the fiber strands made) were tested as shown in Table 2 below. During the test, laminate B was tested at the same time as the first laminate (hereinafter referred to as laminate sample A1) made from glass fiber yarns coated with sizing composition sample A. Later, laminate C
Was tested at the same time as a second laminate made from glass fiber yarn coated with sizing composition sample C (hereinafter, laminate sample A2).

【0138】[0138]

【表3】 *2サンプルに基づく **3サンプルに基づく42 Per IPC−TM−650「Flexural Strength of
Laminates(At Ambient Temperature)」、
12/94、Revision B。43 同書。
[Table 3] * Based on 2 samples ** Based on 3 samples 42 Per IPC-TM-650 "Flexural Strength of
Laminates (At Ambient Temperature) ",
12/94, Revision B. 43 Ibid.

【0139】 はんだフロート試験を、4インチ×4インチ四方(10.16センチメートル
×10.16センチメートル)の銅のクラッド積層体を共融した鉛−スズはんだ
浴に約550゜F(約288℃)に、ふくれ(blistering)または層
間剥離が観察されるまで浮かべることによって行った。このとき、最初のふくれ
または層間剥離までの時間を秒で記録した。
The solder float test was performed at about 550 ° F. (about 288 ° C.) in a 4 inch × 4 inch square (10.16 cm × 10.16 cm) copper-clad laminate eutectic lead-tin solder bath. ° C) by floating until blistering or delamination is observed. At this time, the time until the first blister or delamination was recorded in seconds.

【0140】 はんだ浸漬試験を、積層体のサンプルを切断し、サンプルから銅をエッチング
によって除去し、サンプルの切断した端を研磨することによって平滑化し、そし
てサンプルを加圧クッカー(cooker)中に250゜F(約121℃)で平
方インチ当たり15ポンド(約0.1メガパスカル)で約60分間置くことによ
って行った。60分の曝露後、サンプルを加圧クッカーから取り出し、叩いて乾
燥し、そして約550゜F(約288℃)の共融した鉛−スズはんだ浴にふくれ
または層間剥離が観察されるまで浸漬した。このとき最初のふくれまたは層間剥
離までの時間を秒で記録した。
The solder immersion test was performed by cutting a sample of the laminate, etching away the copper from the sample, smoothing the cut end of the sample by polishing, and placing the sample in a pressure cooker for 250 minutes. Performed by placing at 15 pounds per square inch (about 0.1 megapascals) at ゜ F (about 121 ° C.) for about 60 minutes. After a 60 minute exposure, the sample was removed from the pressure cooker, patted dry, and immersed in a eutectic lead-tin solder bath at about 550 ° F. (about 288 ° C.) until blistering or delamination was observed. . At this time, the time until the first blister or delamination was recorded in seconds.

【0141】 屈曲試験をIPC基準に従って行った。The bending test was performed according to the IPC standard.

【0142】 各々サイジング組成物A、BおよびCでサイズされた繊維ストランドを使用し
て作製された積層体A、BおよびCはプリント回路基板の電子支持体として用い
るための許容できる性能を有していた(表2に示す)。
The laminates A, B and C made using fiber strands sized with the sizing compositions A, B and C respectively have acceptable performance for use as an electronic support of a printed circuit board (Shown in Table 2).

【0143】 実施例2 表3に示す量の成分の各々を混合して水性サイズ組成物サンプルD、Eおよび
Fを本発明に従って形成した。総重量基準で約0.5重量パーセント未満の酢酸
が各組成物に含まれた。
Example 2 Aqueous size composition samples D, E and F were formed according to the present invention by mixing each of the components in the amounts shown in Table 3. Less than about 0.5 weight percent acetic acid, based on total weight, was included in each composition.

【0144】[0144]

【表4】 44PVP K−30ポリビニルピロリドン。これはISP Chemicals
(Wayne,NJ)から市販。45 STEPANTEX 653。これはStepan Company(Chi
cago,IL)から市販46 TMAZ−81ソルビトールエステルのエチレンオキシド誘導体。これはBA
SF(Parsippany,New Jersey)から市販。47 MACOL OP−10エトキシル化アルキルフェノール。これはBASF(
Parsippany,New Jersey)から市販。48 PolarTherm(登録商標)PT160窒化ホウ素粉末粒子。これはA
dvanced Ceramics Corporation(Lakewoo
d,OH)から市販。49 EMERY(登録商標)6717部分アミド化ポリエチレンイミン。これはH
enkel Corporation(Kankakee,IL)から市販。50 A−174ガンマ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン。これはOS
i Specialties,Inc.(Tarrytown,NY)から市販
51 A−187ガンマ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン。これはOSi
Specialties,Inc.(Tarrytown,NY)から市販。 52 ORPAC BORON NITRIDE RELEASECOAT−CON
C窒化ホウ素分散体。これはZYP Coatings,Inc.(Oak R
idge,TN)から市販の水中約25重量%の窒化ホウ素粒子の分散体である
53 MAZU DF−136消泡剤。これはBASF Company(Pars
ippany,New Jersey)から市販。54 ROPAQUE(登録商標)OP−96、0.55ミクロン粒子分散体。これ
はRohm and Haas Company(Philadelphia,
PA)から市販。55 FLEXOL LOEエポキシ化亜麻仁油。これはUnion Carbid
e(Danbury、Connecticut)から市販。56 FLEXOL EPOエポキシ化大豆油。これはUnion Carbide
(Danbury、Connecticut)から市販。
[Table 4] 44PVP K-30 polyvinylpyrrolidone. This is ISP Chemicals
 (Wayne, NJ).45 STEPANTEX 653. This is the Stepan Company (Chi
Cago, IL)46 An ethylene oxide derivative of TMAZ-81 sorbitol ester. This is BA
Commercially available from SF (Parsippany, New Jersey).47 MACOL OP-10 ethoxylated alkylphenol. This is BASF (
Commercially available from Parsippany, New Jersey).48 PolarTherm® PT160 boron nitride powder particles. This is A
advanced Ceramics Corporation (Lakewood
d, OH).49 EMERY® 6717 partially amidated polyethyleneimine. This is H
Commercially available from Enkel Corporation (Kankeee, IL).50 A-174 gamma-methacryloxypropyltrimethoxysilane. This is OS
i Specialties, Inc. (Tarrytown, NY)
.51 A-187 gamma-glycidoxypropyltrimethoxysilane. This is OSi
 Specialties, Inc. Commercially available from (Tarrytown, NY). 52 ORPAC BORON NITRIDE RELEASECOAT-CON
C boron nitride dispersion. It is available from ZYP Coatings, Inc. (Oak R
id, TN), a dispersion of about 25% by weight of boron nitride particles in water.
.53 MAZU DF-136 defoamer. This is the BASF Company (Pars
Commercially available from Ippany, New Jersey).54 ROPAQUE® OP-96, 0.55 micron particle dispersion. this
Is from Rohm and Haas Company (Philadelphia,
Commercially available from PA).55 FLEXOL LOE epoxidized linseed oil. This is Union Carbid
e (Danbury, Connecticut).56 FLEXOL EPO epoxidized soybean oil. This is Union Carbide
(Danbury, Connecticut).

【0145】 表3の水性サイズ組成物の各々を用いてG−75 E−ガラス繊維ストランド
を形成するガラス繊維をコートした。コートされたガラス繊維ストランドの各々
を乾燥し、撚糸してヤーンを形成し、そして従来の撚糸装置を使用する同様の方
法でボビンに巻き付けた。
Each of the aqueous size compositions in Table 3 was used to coat glass fibers forming a G-75 E-glass fiber strand. Each of the coated glass fiber strands was dried, twisted to form a yarn, and wound on a bobbin in a similar manner using conventional twisting equipment.

【0146】 サンプルDのヤーンを、コートしたヤーンをサンプルDと同様であるがエポキ
シ化亜麻仁油を含まないサイジング組成物(以下、比較サンプル1)でコートし
たヤーンと比較することによって評価した。この比較には、エアジェット織機で
織成した7628スタイルファブリックの外観の目視検査が含まれる。織成され
たファブリックはサンプルDを緯糸、撚糸G−75 E−ガラス繊維ストランド
として用い、異なる樹脂適合性サイジング組成物57でコートした繊維を経糸とし
て用いた(57経糸はPPG Industries,Incの市販の繊維ガラス
ヤーン製品であるG−75ガラス繊維ヤーンであり、PPG Industri
es,Incの1383バインダーでコートされている)。サンプルDでコート
されたヤーンで織成されたファブリックは、比較サンプル1でコートされたヤー
ンで織成されたファブリックと比べて、ファブリックの毛羽立ちが少なく、そし
て織機との接触点(特にヤーンアキュムレーター)で採集された毛羽が少なかっ
たことを示した。サンプルEまたはFでコートされた繊維を組み入れたヤーンを
用いたファブリックは織成しなかった。なぜなら織機上で高い初期量の毛羽が観
察されたからである。この条件は、過剰の毛羽の形成の防止に必要なレベルより
低いLOIレベルの結果であったと考えられる。本発明において、上記のサイジ
ング組成物について、織成の際の毛羽立ちを低減するために少なくとも0.40
のLOIが必要とされることが予測される。
The yarn of Sample D was evaluated by comparing the coated yarn with a yarn coated with a sizing composition similar to Sample D but without epoxidized linseed oil (hereinafter Comparative Sample 1). The comparison includes a visual inspection of the appearance of a 7628 style fabric woven on an air jet loom. The woven fabric used was Sample D as weft, twisted G-75 E-glass fiber strands, and fibers coated with different resin compatible sizing compositions 57 were used as warp ( 57 warp was commercially available from PPG Industries, Inc.). G-75 glass fiber yarn, which is a fiber glass yarn product of PPG Industry.
es, Inc. 1383 binder). The fabric woven with the yarn coated with Sample D has less fluff and a point of contact with the loom (especially the yarn accumulator) as compared to the fabric woven with the yarn coated with Comparative Sample 1. ) Indicated that less fluff was collected. Fabrics using yarns incorporating fibers coated with Samples E or F were not woven. This is because a high initial amount of fluff was observed on the loom. It is believed that this condition was the result of LOI levels lower than required to prevent excessive fuzz formation. In the present invention, the sizing composition described above has at least 0.40 to reduce fuzzing during weaving.
Is expected to be required.

【0147】 実施例3 サンプルA、BおよびCならびに比較サンプル258(デンプン/オイルサイジ
ングでコートされたヤーン)(58ヤーンはPPG Industries,In
cの市販の繊維ガラスヤーンであるG−75ガラス繊維ヤーンであり、PPG
Industries,Incの695デンプン/オイルバインダーでコートさ
れている)のヤーンをいくつかの物理特性、例えば強熱減量(LOI)、エアジ
ェット適合性(空気抵抗(Air Drag))および摩擦力について評価した
。結果を表4に示す。
Example 3 Samples A, B and C and Comparative Sample 2 58 (Yarn Coated with Starch / Oil Sizing) ( 58 yarns were from PPG Industries, Ind.)
c-G-75 glass fiber yarn, which is a commercially available fiber glass yarn of
(Coated with 695 starch / oil binder from Industries, Inc.) were evaluated for several physical properties, such as Loss on Ignition (LOI), Air Jet Compatibility (Air Drag) and Friction. . Table 4 shows the results.

【0148】 各サンプルの強熱減量(形成サイズ組成物の固形分をガラスおよび乾燥形成サ
イズ組成物の合計重量で除した重量パーセント)を表4に示す。
Table 4 shows the loss on ignition (weight percent of the solids of the formed size composition divided by the total weight of the glass and dry formed size composition) for each sample.

【0149】 各ヤーンを空気抵抗力または張力について評価した。これはヤーンを制御され
た供給速度274メートル(300ヤード)毎分でチェックライン張力計(これ
は張力をヤーンに印加する)およびRutiの2ミリメートル直径エアノズルを
通して空気圧力138kPa(20ポンド毎平方インチ)で供給することによっ
て行った。
[0149] Each yarn was evaluated for air resistance or tension. It applies a yarn at a controlled feed rate of 274 meters (300 yards) per minute at a checkline tensiometer (which applies tension to the yarn) and an air pressure of 138 kPa (20 pounds per square inch) through a Ruti 2 mm diameter air nozzle. Was done by feeding.

【0150】 サンプルおよび比較サンプル2を摩擦力についても評価し、これは約20グラ
ムの張力を各ヤーンサンプルに、サンプルを速度274メートル(300ヤード
)毎分で一対の従来の張力測定装置から引き出しながら印加することによって行
った。この張力測定装置はその間に載置された直径約5センチメートル(2イン
チ)の静止(stationary)クロムポストを有し、ヤーンを張力測定装
置の間の直線経路から約5センチメートル変位させる。力における違いをグラム
で以下の表7に示した。摩擦力試験は、ヤーンが織成操作の際に受ける摩擦力を
シミュレートするよう意図されている。
The sample and comparative sample 2 were also evaluated for frictional force, which pulled about 20 grams of tension into each yarn sample and withdrawn the sample from a pair of conventional tension measuring devices at a speed of 274 meters (300 yards) per minute. It was performed by applying while applying. The tension measuring device has a stationary chromium post about 5 cm (2 inches) in diameter placed between it and displaces the yarn about 5 cm from the straight path between the tension measuring devices. The differences in force are shown in Table 7 below in grams. The friction test is intended to simulate the friction that a yarn experiences during a weaving operation.

【0151】 試験の際に、サンプルBおよび2は、サイジング組成物サンプルAでコートさ
れたガラス繊維ヤーンの第1の量(以下、サンプルA3という)と同時に試験さ
れ、そしてサンプルCはサイジングサンプルAでコートされたガラス繊維ヤーン
の第2の量(以下、サンプルA4という)と同時に試験された。サンプルA3、
A4およびBは固形分約2.8重量パーセントであった。サンプルCは約3.1
重量パーセントの固形分であった。比較サンプル2は約5.9重量パーセントの
固形分であった。
During the test, samples B and 2 were tested simultaneously with the first amount of glass fiber yarn coated with sizing composition sample A (hereinafter referred to as sample A3), and sample C was sampled with sizing sample A Was tested simultaneously with a second amount of the glass fiber yarn coated with (A4). Sample A3,
A4 and B were about 2.8 weight percent solids. Sample C is about 3.1
Weight percent solids. Comparative Sample 2 had about 5.9 weight percent solids.

【0152】[0152]

【表5】 表4から、サイジングサンプルA、BおよびCは比較サンプル2(デンプン/
オイルバインダー)と匹敵する空気抵抗を有することが理解され得る。さらに、
サンプルA、BおよびCにおける摩擦力の低さは、ヤーンが比較サンプル1と比
べたときに、織成の際に織機のアキュムレーターからより容易に取り出されるこ
とを示唆する。
[Table 5] From Table 4, sizing samples A, B and C are comparative sample 2 (starch /
Oil binder). further,
The low frictional force in Samples A, B and C suggests that the yarn is more easily removed from the loom accumulator during weaving when compared to Comparative Sample 1.

【0153】 実施例4 サンプルA、BおよびCならびに比較サンプル2のヤーンを上記実施例3と同
様の方法で空気抵抗について評価したが、空気抵抗値を表5に示す圧力でボビン
サンプルについて決定した。各ヤーンを、Shirley型番84 041L破
損フィラメント検出器(これはEnglandのSDL Internatio
nal Inc.から市販)を用いて200メートル毎分でヤーン1200メー
トルごとの破損フィラメントの平均数についても評価した(表5に試験1として
示す)。破損フィラメントの値はフルボビン、227グラム(0.5ポンド)の
ヤーンを除去した後のその同じボビン、および4540グラム(10ポンド)の
ヤーンを除去した後のその同じボビンから取り出されたセクションから報告され
た。各ヤーンをさらに、張力と摩耗を増大したレベルのときの破損フィラメント
の数について評価した(表5に試験2としてに示す)。試験2において、ヤーン
のサンプルはボビンから200メートル/分でほどき、均一張力制御装置(時々
、ゲート張力装置といわれる)上の一連の8つのセラミックピンの間をS字形に
縫うようにして進み、Shirley破損フィラメント検出器(上記)を通って
、破損フィラメントの数が計数される。張力装置のピンの間隔は、異なるダイア
ル設定を用いて変更され、種々のレベルの張力をヤーンに与える。この特定の試
験はモデルUTC−2003張力装置(Steel Heddle Co.(S
outh Carolina)から市販)を用いた。破損フィラメントはヤーン
1メートル当たりの破損フィラメントの数で報告された。
Example 4 The yarns of Samples A, B and C and Comparative Sample 2 were evaluated for air resistance in the same manner as in Example 3 above, but the air resistance was determined for the bobbin samples at the pressures shown in Table 5. . Each of the yarns was used with a Shirley model number 84041L broken filament detector (this is SDL International, England)
nal Inc. The average number of broken filaments per 1200 meters of yarn at 200 meters per minute was also evaluated (shown as Test 1 in Table 5). Broken filament values are reported from full bobbins, the same bobbin after removing 227 grams (0.5 pounds) of yarn, and the section removed from the same bobbin after removing 4540 grams (10 pounds) of yarn. Was done. Each yarn was further evaluated for the number of broken filaments at increased tension and wear levels (shown as Test 2 in Table 5). In test 2, a sample of yarn was unwound from the bobbin at 200 meters / minute and advanced in a S-shape between a series of eight ceramic pins on a uniform tension controller (sometimes referred to as a gate tensioner). , Shirley broken filament detector (described above) and the number of broken filaments is counted. The tension device pin spacing is varied using different dial settings to provide different levels of tension to the yarn. This particular test is a model UTC-2003 tension device (Steel Heddle Co. (S
commercially available from US Carolina). Broken filaments were reported in number of broken filaments per meter of yarn.

【0154】 サンプルA、BおよびCならびに比較サンプル2についてのこれらの試験結果
を以下の表5に示す。実施例3において上で論じたのと同様の方法で、サンプル
Bおよび2は、サイジング組成物サンプルA(以下、サンプルA5という)でコ
ートされたガラス繊維ヤーンの第1の量と同じときに試験され、そして後日、サ
ンプルCはサイジング組成物サンプルA(以下、サンプルA5という)でコート
されたガラス繊維ヤーンの第2の量と同じときに試験された。
The results of these tests for Samples A, B and C and Comparative Sample 2 are shown in Table 5 below. In a similar manner as discussed above in Example 3, Samples B and 2 were tested at the same time as the first amount of glass fiber yarn coated with Sizing Composition Sample A (hereinafter Sample A5). And at a later date, Sample C was tested at the same time as the second amount of glass fiber yarn coated with Sizing Composition Sample A (hereinafter Sample A5).

【0155】[0155]

【表6】 表5からわかるように、サイジングサンプルA、BおよびCは比較サンプル2
(デンプン/オイル)に匹敵する空気抵抗を有する。
[Table 6] As can be seen from Table 5, sizing samples A, B and C are comparative samples 2
It has air resistance comparable to (starch / oil).

【0156】 上記の説明から、本発明は耐摩耗性コーティングを有するガラス繊維ストラン
ドを提供し、これは良好な熱安定性、高湿度、反応性酸およびアルカリの存在下
で腐食性および反応性が低く、そして種々のポリマーマトリックス材料と適合性
である。これらのストランドは撚りをかけられるか、あるいは裁断(chop)
されて、粗紡糸、チョップトマットまたは連続的なストランドマットを形成する
か、あるいは織成または編成されて、プリント回路基板などの複合材料の強化材
のような種々の用途で有用なファブリックを形成し得る。
From the above description, the present invention provides a glass fiber strand having an abrasion resistant coating, which has good thermal stability, high humidity, corrosiveness and reactivity in the presence of reactive acids and alkalis. Low and compatible with various polymer matrix materials. These strands can be twisted or chopped
To form a roving, chopped mat or continuous strand mat, or woven or knitted to form a fabric useful in a variety of applications such as composite material reinforcement such as printed circuit boards I can do it.

【0157】 当業者は、上記の実施形態に対して、発明のその広い概念から逸脱することな
く変更をなしえることを理解する。従って、本発明は開示された特定の実施形態
に限定されず、添付の請求の範囲で規定されるような本発明の精神および範囲内
の改変をカバーすることが意図されることが理解される。
Those skilled in the art will appreciate that modifications may be made to the above embodiments without departing from the broad concept of the invention. Accordingly, it is understood that the invention is not limited to the particular embodiments disclosed and is intended to cover modifications within the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 図1は、本発明による、コーティング組成物の乾燥残渣の一次層を有するコー
トされた繊維ストランドの斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view of a coated fiber strand having a primary layer of a dry residue of a coating composition according to the present invention.

【図2】 図2は、本発明による、サイジング組成物の乾燥残渣の一次層とその上に二次
コーティング組成物の二次層を有するコートされた繊維ストランドの斜視図であ
る。
FIG. 2 is a perspective view of a coated fiber strand having a primary layer of a dry residue of a sizing composition and a secondary layer of a secondary coating composition thereon according to the present invention.

【図3】 図3は、本発明による、サイジング組成物の乾燥残渣の一次層、二次コーティ
ング組成物の二次層、およびその上に三次層を有するコートされた繊維ストラン
ドの斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view of a coated fiber strand having a primary layer of a dry residue of a sizing composition, a secondary layer of a secondary coating composition, and a tertiary layer thereon according to the present invention. .

【図4】 図4は、本発明による複合材料の上部平面図である。FIG. 4 is a top plan view of a composite material according to the present invention.

【図5】 図5は、本発明によるファブリックの上部平面図である。FIG. 5 is a top plan view of a fabric according to the present invention.

【図6】 図6は、本発明による電子支持体の断面図である;そしてFIG. 6 is a cross-sectional view of an electronic support according to the present invention; and

【図7】 図7は、本発明による電子支持体の代替の実施形態の断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of an alternative embodiment of an electronic support according to the present invention.

【図8】 図8は、本発明による電子支持体の代替の実施形態の断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of an alternative embodiment of an electronic support according to the present invention.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) D06M 13/00 D06M 15/227 13/513 15/263 15/227 15/333 15/263 15/41 15/333 15/564 15/41 15/59 15/507 101:00 15/564 C03C 25/02 N 15/59 Q // D06M 101:00 T D06M 15/507 Z (31)優先権主張番号 60/146,337 (32)優先日 平成11年7月30日(1999.7.30) (33)優先権主張国 米国(US) (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AL,AM,AT,AU,AZ,BA, BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CU,C Z,DE,DK,EE,ES,FI,GB,GD,GE ,GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS, JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,L R,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK,MN ,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU, SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM,T R,TT,UA,UG,US,UZ,VN,YU,ZW (71)出願人 ウー, シャン. アメリカ合衆国 コロラド 80122, リ トルトン, イースト ジャミソン プレ イス 1667 (71)出願人 ライス, ウイリアム ビー. アメリカ合衆国 ノースキャロライナ 27012, クレモンズ, グレイ モス ドライブ 2855 (71)出願人 ノビック, ブルース イー. アメリカ合衆国 ロード アイランド 02806, バーリントン, スターボード 7 (72)発明者 ロートン, アーネスト エル. アメリカ合衆国 ノースキャロライナ 27012, クレモンズ, キルキャッシュ ドライブ 3432 (72)発明者 ウー, シャン. アメリカ合衆国 コロラド 80122, リ トルトン, イースト ジャミソン プレ イス 1667 (72)発明者 ライス, ウイリアム ビー. アメリカ合衆国 ノースキャロライナ 27012, クレモンズ, グレイ モス ドライブ 2855 (72)発明者 ノビック, ブルース イー. アメリカ合衆国 ロード アイランド 02806, バーリントン, スターボード 7 Fターム(参考) 4G060 BA01 BA02 BA05 BB02 BC00 BC01 BD05 BD15 CA00 CA07 CA12 CA15 CA16 CA20 CA21 CB03 CB05 CB09 CB12 CB22 CB23 CB24 CB25 CB31 CB32 CB35 4L033 AA09 AC09 AC11 AC12 AC15 BA51 BA96 CA12 CA28 CA45 CA55 4L047 AA05 AB02 CC13 4L048 AA03 AA56 AB07 AB12 BA01 BA02 EA00 EA01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) D06M 13/00 D06M 15/227 13/513 15/263 15/227 15/333 15/263 15/41 15 / 333 15/564 15/41 15/59 15/507 101: 00 15/564 C03C 25/02 N 15/59 Q // D06M 101: 00 T D06M 15/507 Z (31) Priority claim number 60 / 146,337 (32) Priority date July 30, 1999 (July 30, 1999) (33) Priority country United States (US) (81) Designated country EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, KE, LS, MW) SD, SL, SZ, TZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE , KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZW (71) Applicant Wu, Shan. United States Colorado 80122, Littleton, East Jamison Place 1667 (71) Applicant Rice, William B. United States North Carolina 27012, Clemmons, Gray Moss Drive 2855 (71) Applicant Novic, Bruce E. Rhode Island, United States 02806, Burlington, Starboard 7 (72) Inventor Lawton, Ernest El. United States North Carolina 27012, Clemmons, Kill Cash Drive 3432 (72) Inventors Wu, Shan. United States Colorado 80122, Littleton, East Jamison Place 1667 (72) Inventor Rice, William Bee. United States North Carolina 27012, Clemmons, Gray Moss Drive 2855 (72) Inventor Novic, Bruce E. United States Rhode Island 02806, Burlington, Starboard 7F Term (Reference) 4G060 BA01 BA02 BA05 BB02 BC00 BC01 BD05 BD15 CA00 CA07 CA12 CA15 CA16 CA20 CA21 CB03 CB05 CB09 CB12 CB22 CB23 CB24 CB25 CB31 CB32 CB35 4L0311 AC96 AC CA12 CA28 CA45 CA55 4L047 AA05 AB02 CC13 4L048 AA03 AA56 AB07 AB12 BA01 BA02 EA00 EA01

Claims (59)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも1つの繊維を含むコートされた繊維ストランドで
あって、該少なくとも1つの繊維の表面の少なくとも一部の上に樹脂適合性コー
ティング組成物の乾燥残渣の層を有し、該樹脂適合性コーティング組成物が: (a)複数の不連続の寸法安定性の粒子であって、有機材料、ポリマー材料、
複合材料およびそれらの混合物からなる群から選択される材料から形成され、該
少なくとも1つの繊維と少なくとも1つの隣接する繊維との間に間隙空間を提供
し、約0.1から約5マイクロメートルの平均粒子サイズを有する粒子; (b)少なくとも1つの潤滑性材料; (c)少なくとも1つのポリマーフィルム形成剤;および (d)少なくとも1つのカップリング剤 を含む、繊維ストランド。
1. A coated fiber strand comprising at least one fiber, said layer comprising a layer of dry residue of a resin-compatible coating composition on at least a portion of a surface of said at least one fiber, The resin compatible coating composition comprises: (a) a plurality of discrete dimensionally stable particles, wherein the organic material, the polymer material,
Formed from a material selected from the group consisting of composite materials and mixtures thereof, providing interstitial space between the at least one fiber and at least one adjacent fiber; A fiber strand comprising: particles having an average particle size; (b) at least one lubricating material; (c) at least one polymer film former; and (d) at least one coupling agent.
【請求項2】 前記少なくとも1つの繊維が、E−ガラス、D−ガラス、S
−ガラス、Q−ガラス、E−ガラス誘導体およびこれらの組合せからなる群から
選択されるガラス材料から形成される無機繊維である、請求項1に記載の繊維ス
トランド。
2. The method according to claim 1, wherein the at least one fiber is E-glass, D-glass, S-glass.
The fiber strand of claim 1, wherein the fiber strand is an inorganic fiber formed from a glass material selected from the group consisting of -glass, Q-glass, E-glass derivative, and combinations thereof.
【請求項3】 前記樹脂適合性コーティング組成物が樹脂適合性一次サイジ
ング組成物であり、該一次サイジング組成物がエポキシ樹脂に対して適合性であ
る、請求項1に記載の繊維ストランド。
3. The fiber strand of claim 1, wherein said resin compatible coating composition is a resin compatible primary sizing composition, said primary sizing composition being compatible with an epoxy resin.
【請求項4】 前記粒子が前記少なくとも1つの繊維よりも低いモース硬度
値を有する、請求項1に記載の繊維ストランド。
4. The fiber strand of claim 1, wherein said particles have a lower Mohs hardness value than said at least one fiber.
【請求項5】 前記粒子が約6未満のモース硬度値を有する、請求項4に記
載の繊維ストランド。
5. The fiber strand of claim 4, wherein said particles have a Mohs hardness value of less than about 6.
【請求項6】 前記樹脂適合性コーティング組成物が二次コーティング組成
物である、請求項1に記載の繊維ストランド。
6. The fiber strand of claim 1, wherein said resin compatible coating composition is a secondary coating composition.
【請求項7】 前記粒子が約0.5から約2マイクロメートルの平均粒子サ
イズを有する、請求項1に記載の繊維ストランド。
7. The fiber strand of claim 1, wherein said particles have an average particle size of about 0.5 to about 2 micrometers.
【請求項8】 前記粒子が総固形分基準で前記樹脂適合性コーティング組成
物の約20から約60重量パーセントを構成する、請求項1に記載の繊維ストラ
ンド。
8. The fiber strand of claim 1, wherein said particles comprise from about 20 to about 60 weight percent of said resin compatible coating composition on a total solids basis.
【請求項9】 前記粒子が総固形分基準で前記樹脂適合性コーティング組成
物の約35から約55重量パーセントを構成する、請求項8に記載の繊維ストラ
ンド。
9. The fiber strand of claim 8, wherein said particles comprise about 35 to about 55 weight percent of said resin compatible coating composition on a total solids basis.
【請求項10】 前記粒子の少なくとも1つが中空粒子を含む、請求項1に
記載の繊維ストランド。
10. The fiber strand of claim 1, wherein at least one of said particles comprises a hollow particle.
【請求項11】 前記中空粒子がスチレンとアクリルとの共重合体から形成
される、請求項10に記載の繊維ストランド。
11. The fiber strand of claim 10, wherein said hollow particles are formed from a copolymer of styrene and acrylic.
【請求項12】 前記粒子の少なくとも1つが、無機ポリマー材料、合成有
機ポリマー材料、半合成有機ポリマー材料および天然有機ポリマー材料からなる
群から選択されるポリマー材料を含む、請求項1に記載の繊維ストランド。
12. The fiber of claim 1, wherein at least one of the particles comprises a polymer material selected from the group consisting of an inorganic polymer material, a synthetic organic polymer material, a semi-synthetic organic polymer material, and a natural organic polymer material. Strand.
【請求項13】 前記少なくとも1つの粒子が、熱硬化性ポリマー材料およ
び熱可塑性ポリマー材料からなる群から選択される有機ポリマー材料を含む、請
求項12に記載の繊維ストランド。
13. The fiber strand of claim 12, wherein said at least one particle comprises an organic polymer material selected from the group consisting of a thermoset polymer material and a thermoplastic polymer material.
【請求項14】 前記少なくとも1つの粒子が、アクリルポリマー、ビニル
ポリマー、熱可塑性ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、熱可塑性ポリ
ウレタンおよびそれらの混合物からなる群から選択される熱可塑性ポリマー材料
を含む、請求項13に記載の繊維ストランド。
14. The at least one particle comprises a thermoplastic polymer material selected from the group consisting of acrylic polymers, vinyl polymers, thermoplastic polyesters, polyolefins, polyamides, thermoplastic polyurethanes, and mixtures thereof. The fiber strand according to the above.
【請求項15】 前記少なくとも1つの粒子がアクリル共重合体から形成さ
れ、該アクリル共重合体がスチレンとアクリルとの共重合体である、請求項14
に記載の繊維ストランド。
15. The method of claim 14, wherein the at least one particle is formed from an acrylic copolymer, wherein the acrylic copolymer is a copolymer of styrene and acrylic.
The fiber strand according to the above.
【請求項16】 前記少なくとも1つの粒子が、熱硬化性ポリエステル、ビ
ニルエステル、エポキシ材料、フェノール樹脂、アミノプラスト、熱硬化性ポリ
ウレタンおよびそれらの混合物からなる群から選択される熱硬化性ポリマー材料
を含む、請求項13に記載の繊維ストランド。
16. The thermoset polymer material selected from the group consisting of thermoset polyesters, vinyl esters, epoxy materials, phenolic resins, aminoplasts, thermoset polyurethanes and mixtures thereof. 14. The fiber strand according to claim 13, comprising.
【請求項17】 前記潤滑性材料が、オイル、ワックス、グリースおよびそ
れらの混合物からなる群から選択される、請求項1に記載の繊維ストランド。
17. The fiber strand of claim 1, wherein said lubricating material is selected from the group consisting of oils, waxes, greases and mixtures thereof.
【請求項18】 前記潤滑性材料が、天然ワックス、合成ワックスおよび半
合成ワックスからなる群から選択されるワックスである、請求項17に記載の繊
維ストランド。
18. The fiber strand according to claim 17, wherein the lubricating material is a wax selected from the group consisting of natural wax, synthetic wax and semi-synthetic wax.
【請求項19】 前記ワックスが、パルミチン酸セチル、ラウリン酸セチル
、ラウリン酸オクタデシル、ミリスチン酸オクタデシル、パルミチン酸オクタデ
シル、ステアリン酸オクタデシルおよびパラフィンからなる群から選択される合
成ワックスである、請求項18に記載の繊維ストランド。
19. The method according to claim 18, wherein the wax is a synthetic wax selected from the group consisting of cetyl palmitate, cetyl laurate, octadecyl laurate, octadecyl myristate, octadecyl palmitate, octadecyl stearate and paraffin. The described fiber strand.
【請求項20】 前記潤滑性材料が、総固形分基準で前記樹脂適合性コーテ
ィング組成物の約20から約40重量パーセントを構成する、請求項1に記載の
繊維ストランド。
20. The fiber strand of claim 1, wherein said lubricating material comprises about 20 to about 40 weight percent of said resin compatible coating composition on a total solids basis.
【請求項21】 前記樹脂適合性コーティング組成物がデンプン材料を本質
的に含まない、請求項1に記載の繊維ストランド。
21. The fiber strand of claim 1, wherein said resin compatible coating composition is essentially free of starch material.
【請求項22】 前記粒子が第1の粒子であり、かつ前記樹脂適合性コーテ
ィング組成物がさらに、該第1の粒子とは異なる、複数の不連続の寸法安定性の
追加粒子を含む、請求項1に記載の繊維ストランド。
22. The particle is a first particle, and the resin-compatible coating composition further comprises a plurality of discrete, dimensionally stable, additional particles that are different from the first particle. Item 7. A fiber strand according to Item 1.
【請求項23】 前記複数の追加粒子が、金属、グラファイト、酸化物、炭
化物、窒化物、ホウ化物、硫化物、ケイ酸塩および炭酸塩からなる群から選択さ
れる無機材料から形成される、請求項22に記載の繊維ストランド。
23. The plurality of additional particles are formed from an inorganic material selected from the group consisting of metals, graphite, oxides, carbides, nitrides, borides, sulfides, silicates and carbonates. A fiber strand according to claim 22.
【請求項24】 前記複数の追加粒子が、窒化ホウ素、グラファイトおよび
金属ジカルコゲニドからなる群から選択される無機固体潤滑材料から形成される
、請求項22に記載の繊維ストランド。
24. The fiber strand of claim 22, wherein said plurality of additional particles are formed from an inorganic solid lubricating material selected from the group consisting of boron nitride, graphite and metal dichalcogenides.
【請求項25】 前記ポリマーフィルム形成材料が、熱硬化性ポリマー材料
、熱可塑性ポリマー材料、天然ポリマー材料およびそれらの混合物からなる群か
ら選択される材料を含む、請求項1に記載の繊維ストランド。
25. The fiber strand of claim 1, wherein the polymer film forming material comprises a material selected from the group consisting of a thermosetting polymer material, a thermoplastic polymer material, a natural polymer material, and mixtures thereof.
【請求項26】 前記ポリマーフィルム形成材料が、ポリビニルピロリドン
、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸ならびにそれら
の共重合体および混合物からなる群から選択される熱可塑性ポリマー材料を含む
、請求項25に記載の繊維ストランド。
26. The method of claim 25, wherein the polymer film forming material comprises a thermoplastic polymer material selected from the group consisting of polyvinylpyrrolidone, polyvinyl alcohol, polyacrylamide, polyacrylic acid, and copolymers and mixtures thereof. The described fiber strand.
【請求項27】 前記ポリマーフィルム形成材料が熱硬化性ポリマー材料で
あり、該熱硬化性ポリマー材料がエポキシ材料、ポリエステル、ポリウレタンお
よびポリアクリレートからなる群から選択される、請求項25に記載の繊維スト
ランド。
27. The fiber of claim 25, wherein said polymer film forming material is a thermoset polymer material, wherein said thermoset polymer material is selected from the group consisting of epoxy materials, polyesters, polyurethanes and polyacrylates. Strand.
【請求項28】 前記ポリマーフィルム形成材料が、総固形分基準で前記樹
脂適合性コーティング組成物の約5から約30重量パーセントを構成する、請求
項25に記載の繊維ストランド。
28. The fiber strand of claim 25, wherein said polymeric film forming material comprises from about 5 to about 30 weight percent of said resin compatible coating composition on a total solids basis.
【請求項29】 前記粒子が非ワックス性粒子である、請求項1に記載の繊
維ストランド。
29. The fiber strand of claim 1, wherein said particles are non-waxy particles.
【請求項30】 前記繊維ストランドが撚繊維ストランドである、請求項1
に記載の繊維ストランド。
30. The fiber strand as claimed in claim 1, wherein the fiber strand is a twisted fiber strand.
The fiber strand according to the above.
【請求項31】 前記繊維ストランドが非撚繊維ストランドである、請求項
1に記載の繊維ストランド。
31. The fiber strand according to claim 1, wherein said fiber strand is a non-twisted fiber strand.
【請求項32】 前記少なくとも1つの繊維が、直接溶融ガラス繊維形成プ
ロセスを用いて製造されるガラス繊維である、請求項1に記載の繊維ストランド
32. The fiber strand of claim 1, wherein said at least one fiber is a glass fiber produced using a direct molten glass fiber forming process.
【請求項33】 前記少なくとも1つの繊維が、マーブル溶融ガラス繊維形
成プロセスを用いて製造されるガラス繊維である、請求項1に記載の繊維ストラ
ンド。
33. The fiber strand of claim 1, wherein said at least one fiber is a glass fiber produced using a marble molten glass fiber forming process.
【請求項34】 前記樹脂適合性コーティング組成物がさらに樹脂反応性希
釈剤を含む、請求項1に記載の繊維ストランド。
34. The fiber strand of claim 1, wherein said resin compatible coating composition further comprises a resin reactive diluent.
【請求項35】 前記樹脂反応性希釈剤が、エポキシ樹脂系と反応可能であ
り、かつアミン基、アルコール基、無水物基、酸基およびエポキシ基からなる群
から選択される1つ以上の官能基を含む潤滑剤である、請求項34に記載の繊維
ストランド。
35. The resin-reactive diluent is capable of reacting with an epoxy resin system and comprises one or more functionalities selected from the group consisting of amine groups, alcohol groups, anhydride groups, acid groups and epoxy groups. 35. The fiber strand of claim 34, which is a lubricant comprising a group.
【請求項36】 請求項1に記載の繊維ストランドを少なくとも1つ組み入
れたファブリック。
36. A fabric incorporating at least one fiber strand according to claim 1.
【請求項37】 請求項15に記載の繊維ストランドを少なくとも1つ組み
入れたファブリック。
37. A fabric incorporating at least one fiber strand according to claim 15.
【請求項38】 請求項24に記載の繊維ストランドを少なくとも1つ組み
入れたファブリック。
38. A fabric incorporating at least one fiber strand according to claim 24.
【請求項39】 請求項26に記載の繊維ストランドを少なくとも1つ組み
入れたファブリック。
39. A fabric incorporating at least one fiber strand according to claim 26.
【請求項40】 少なくとも1つのガラス繊維を含むコートされた繊維スト
ランドであって、該少なくとも1つの繊維の表面の少なくとも一部の上に水性樹
脂適合性コーティング組成物の乾燥残渣を有し、該水性樹脂適合性コーティング
組成物が(a)複数の不連続のポリマー有機粒子であって、該少なくとも1つの
ガラス繊維と少なくとも1つの隣接するガラス繊維との間に間隙空間を提供し、
約5マイクロメートルまでの平均粒子サイズを有する粒子、(b)オイル、ワッ
クス、グリースおよびそれらの混合物からなる群から選択される潤滑性材料、(
c)熱硬化性ポリマー材料、熱可塑性ポリマー材料、天然ポリマー材料およびそ
れらの混合物からなる群から選択されるポリマーフィルム形成材料、ならびに(
d)カップリング剤を含む、繊維ストランド。
40. A coated fiber strand comprising at least one glass fiber, wherein the coated fiber strand has a dry residue of an aqueous resin compatible coating composition on at least a portion of a surface of the at least one fiber. An aqueous resin compatible coating composition comprising: (a) a plurality of discrete polymeric organic particles that provide a void space between the at least one glass fiber and at least one adjacent glass fiber;
Particles having an average particle size of up to about 5 micrometers, (b) a lubricating material selected from the group consisting of oils, waxes, greases and mixtures thereof,
c) a polymer film forming material selected from the group consisting of thermosetting polymer materials, thermoplastic polymer materials, natural polymer materials and mixtures thereof; and
d) A fiber strand comprising a coupling agent.
【請求項41】 前記複数の粒子が、無機材料、有機材料、ポリマー材料、
複合材料およびそれらの混合物からなる群から選択される材料を含む複数の中空
粒子を含む、請求項40に記載の繊維ストランド。
41. The method according to claim 41, wherein the plurality of particles include an inorganic material, an organic material, a polymer material,
41. The fiber strand of claim 40, comprising a plurality of hollow particles comprising a material selected from the group consisting of composite materials and mixtures thereof.
【請求項42】 前記複数の中空粒子の少なくとも1つが、スチレンとアク
リルとの共重合体であるポリマー材料から形成される、請求項41に記載の繊維
ストランド。
42. The fiber strand of claim 41, wherein at least one of said plurality of hollow particles is formed from a polymeric material that is a copolymer of styrene and acrylic.
【請求項43】 前記粒子が第1の粒子であり、そして前記コーティング組
成物がさらに、窒化ホウ素、グラファイトおよび金属ジカルコゲニドからなる群
から選択される無機潤滑材料を含む複数の追加粒子を含む、請求項42に記載の
繊維ストランド。
43. The particle is a first particle, and the coating composition further comprises a plurality of additional particles comprising an inorganic lubricating material selected from the group consisting of boron nitride, graphite and metal dichalcogenides. 43. The fiber strand of claim 42.
【請求項44】 請求項40に記載の繊維ストランドを少なくとも1つ組み
入れたファブリック。
44. A fabric incorporating at least one fiber strand according to claim 40.
【請求項45】 少なくとも1つのガラス繊維を含むコートされた繊維スト
ランドであって、該少なくとも1つの繊維の表面の少なくとも一部の上に水性樹
脂適合性コーティング組成物の乾燥残渣を有し、該水性樹脂適合性コーティング
組成物が: (a)複数の粒子であって; (i)スチレンとアクリルとの共重合体であるアクリル共重合体から形成
される少なくとも1つの粒子;および (ii)窒化ホウ素、グラファイトおよび金属ジカルコゲニドからなる群
から選択される無機固体潤滑材料から形成される少なくとも1つの粒子、 を含み、ここで該粒子が、約5マイクロメートルまでの平均粒子サイズを有し
、かつ総固形分基準で該樹脂適合性コーティング組成物の約35から約55重量
パーセントを構成する、粒子; (b)パルミチン酸セチル、ラウリン酸セチル、ラウリン酸オクタデシル、ミ
リスチン酸オクタデシル、パルミチン酸オクタデシル、ステアリン酸オクタデシ
ルおよびパラフィンからなる群から選択される潤滑性材料であって、 ここで該潤滑性材料が総固形分基準で該樹脂適合性コーティング組成物の約2
0から約40重量パーセントを構成する、潤滑性材料; (c)ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、
ポリアクリル酸ならびにこれらの共重合体および混合物からなる群から選択され
る熱可塑性ポリマーフィルム形成材料であって、ここで該熱可塑性ポリマーフィ
ルム形成材料が、総固形分基準で該樹脂適合性コーティング組成物の約5から約
30重量パーセントを構成する、熱可塑性ポリマーフィルム形成材料;ならびに (d)カップリング剤、 を含む、繊維ストランド。
45. A coated fiber strand comprising at least one glass fiber, wherein the coated fiber strand has a dry residue of an aqueous resin compatible coating composition on at least a portion of a surface of the at least one fiber. The aqueous resin compatible coating composition comprises: (a) a plurality of particles; (i) at least one particle formed from an acrylic copolymer that is a copolymer of styrene and acrylic; and (ii) nitriding. At least one particle formed from an inorganic solid lubricating material selected from the group consisting of boron, graphite and metal dichalcogenides, wherein the particles have an average particle size of up to about 5 micrometers, and Particles comprising from about 35 to about 55 weight percent of the resin compatible coating composition on a total solids basis; A lubricating material selected from the group consisting of cetyl acid, cetyl laurate, octadecyl laurate, octadecyl myristate, octadecyl palmitate, octadecyl stearate and paraffin, wherein the lubricating material is based on total solids. About 2 of the resin compatible coating composition
A lubricating material comprising from 0 to about 40 weight percent; (c) polyvinylpyrrolidone, polyvinyl alcohol, polyacrylamide,
A thermoplastic polymer film-forming material selected from the group consisting of polyacrylic acid and copolymers and mixtures thereof, wherein the thermoplastic polymer film-forming material comprises, based on total solids, the resin-compatible coating composition. A thermoplastic polymer film forming material comprising from about 5 to about 30 weight percent of the article; and (d) a coupling agent.
【請求項46】 請求項45に記載の繊維ストランドを少なくとも1つ組み
入れたファブリック。
46. A fabric incorporating at least one fiber strand according to claim 45.
【請求項47】 少なくとも1つの繊維を含む複数の繊維ストランドを含む
ファブリックであって、該ファブリックの少なくとも一部が樹脂適合性コーティ
ング組成物の残渣を有し、該樹脂適合性コーティング組成物が: (a)複数の不連続の寸法安定性の粒子であって、有機材料、ポリマー材料、
複合材料およびそれらの混合物からなる群から選択される材料から形成され、該
少なくとも1つの繊維と少なくとも1つの隣接する繊維との間に間隙空間を提供
し、約0.1から約5マイクロメートルの平均粒子サイズを有する粒子; (b)少なくとも1つの潤滑性材料; (c)少なくとも1つのポリマーフィルム形成剤;および (d)少なくとも1つのカップリング剤 を含む、ファブリック。
47. A fabric comprising a plurality of fiber strands comprising at least one fiber, wherein at least a portion of the fabric has a residue of a resin compatible coating composition, wherein the resin compatible coating composition comprises: (A) a plurality of discrete, dimensionally stable particles, comprising an organic material, a polymer material,
Formed from a material selected from the group consisting of composite materials and mixtures thereof, providing interstitial space between the at least one fiber and at least one adjacent fiber; A fabric comprising: particles having an average particle size; (b) at least one lubricating material; (c) at least one polymer film former; and (d) at least one coupling agent.
【請求項48】 前記ファブリックの少なくとも一部が、撚ガラス繊維スト
ランドを含む、請求項47に記載のファブリック。
48. The fabric of claim 47, wherein at least a portion of the fabric comprises a twisted glass fiber strand.
【請求項49】 前記ファブリックの少なくとも一部が、非撚ガラス繊維ス
トランドを含む、請求項47に記載のファブリック。
49. The fabric of claim 47, wherein at least a portion of said fabric comprises untwisted glass fiber strands.
【請求項50】 前記少なくとも1つの繊維が直接溶融ガラス繊維形成プロ
セスを用いて製造されるガラス繊維である、請求項47に記載のファブリック。
50. The fabric of claim 47, wherein said at least one fiber is a glass fiber manufactured using a direct molten glass fiber forming process.
【請求項51】 前記少なくとも1つの繊維がマーブル溶融ガラス繊維形成
プロセスを用いて製造されるガラス繊維である、請求項47に記載のファブリッ
ク。
51. The fabric of claim 47, wherein said at least one fiber is a glass fiber produced using a marble molten glass fiber forming process.
【請求項52】 前記ファブリックが不織布である、請求項47に記載のフ
ァブリック。
52. The fabric according to claim 47, wherein said fabric is a non-woven fabric.
【請求項53】 前記ファブリックが織布である、請求項47に記載のファ
ブリック。
53. The fabric of claim 47, wherein said fabric is a woven fabric.
【請求項54】 前記ファブリックがエアジェット織機で織成される、請求
項47に記載のファブリック。
54. The fabric of claim 47, wherein said fabric is woven on an air jet loom.
【請求項55】 前記少なくとも1つの繊維が直接溶融ガラス繊維形成プロ
セスを用いて製造されるガラス繊維であり、かつ前記ファブリックの少なくとも
一部が撚ガラス繊維ストランドを含む、請求項54に記載のファブリック。
55. The fabric of claim 54, wherein said at least one fiber is glass fiber produced using a direct molten glass fiber forming process, and wherein at least a portion of said fabric comprises twisted glass fiber strands. .
【請求項56】 前記ファブリックがレイピア織機で織成される、請求項5
3に記載のファブリック。
56. The fabric of claim 5, wherein the fabric is woven on a rapier loom.
3. The fabric according to 3.
【請求項57】 前記少なくとも1つの繊維が直接溶融ガラス繊維形成プロ
セスを用いて製造されるガラス繊維であり、かつ前記ファブリックの少なくとも
一部が撚ガラス繊維ストランドを含む、請求項56に記載のファブリック。
57. The fabric of claim 56, wherein said at least one fiber is a glass fiber produced using a direct molten glass fiber forming process, and wherein at least a portion of said fabric comprises a twisted glass fiber strand. .
【請求項58】 前記少なくとも1つの繊維がマーブル溶融ガラス繊維形成
プロセスを用いて製造されるガラス繊維であり、かつ前記ファブリックの少なく
とも一部が非撚ガラス繊維ストランドを含む、請求項56に記載のファブリック
58. The method of claim 56, wherein said at least one fiber is glass fiber produced using a marble molten glass fiber forming process, and wherein at least a portion of said fabric comprises untwisted glass fiber strands. fabric.
【請求項59】 前記ファブリックが、織布、不織布および編布からなる群
から選択される、請求項47に記載のファブリック。
59. The fabric of claim 47, wherein said fabric is selected from the group consisting of woven, non-woven and knitted fabrics.
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