[发明专利]着色玻璃纤维及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及使用于纤维增强塑料或纤维增强热塑性塑料的经着色的玻璃纤维、该着色玻璃纤维的制造方法以及使用了该玻璃纤维的成型制品。特别是涉及在该着色玻璃纤维作为增强纤维进行使用时，成型制品强度高且成型制品外观被很好地着色了的玻璃纤维。

背景技术

塑料成型制品因其轻量、成形性好且廉价，因此一般被广泛地使用。然而，仅是塑料单体的情况下，因缺乏弹性和强度，并不适用于结构材料。因此，开发有混合了玻璃纤维等增强纤维的纤维增强塑料(FRP)和纤维增强热塑性塑料(FRTP)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2008-516887号公报

专利文献2：日本特开2004-315981号公报

专利文献3：日本特开2007-092188号公报

发明概要

发明要解决的课题

玻璃纤维作为纤维增强塑料或纤维增强热塑性塑料的增强纤维被使用。但是，存在因玻璃而引起的缺点。一般对树脂进行着色后使用FRP或FRTP的情况较多。但是，如果使用无着色的玻璃纤维时，含浸(impregnation)于树脂中的玻璃泛白、或是被透视到。因此，当未分散的玻璃纤维处于表面附近时，会出现泛白或玻璃纤维被透视到等外观上的问题，构成产生不良品的原因。

另外，将玻璃纤维作为增强纤维使用于热塑性塑料时，玻璃纤维的单丝会显露在成型品表面。因此，当光发生反射，单丝引起成型品表面的闪烁，具有给人廉价的印象的缺点。

所以，将对玻璃纤维着色后的着色玻璃纤维作为增强纤维进行使用(专利文献1～3)。专利文献1及专利文献2中公开了以下内容：通过在对玻璃纤维进行处理的表面处理剂中混合碳黑等着色剂，制得着色玻璃纤维。另外，在专利文献3中公开了下述玻璃纤维织物：利用硅烷偶联剂对玻璃纤维织物表面进行表面处理，并利用含有染料的着色剂进行处理后获得玻璃纤维织物。

如专利文献1及专利文献2中所公开的，在表面处理剂中加入颜料进行着色时，上述外观上的缺点能够获得减轻。但是，颜料颗粒直接与玻璃表面接触，玻璃被划伤而导致成型品强度下降在所难免。另外，如专利文献3中公开的，在利用硅烷偶联剂进行表面处理后再实施着色时，因没有加入涂膜剂，无法形成涂膜，也存在起毛、强度方面的问题。

另外，因包含染料等的表面处理剂在周围飞散，纺丝现场受染料污染的情形无法避免。因此，在对着色玻璃纤维进行纺丝之后对无着色的玻璃进行纺丝、或者着色成不同的颜色并进行纺丝时，每次都必须非常注意纺丝装置和周边的清洗，操作性差。

根据本发明，事先利用表面处理剂进行处理，在形成涂膜后实施着色处理，由此能够提供一种不会产生成型品强度下降、能够制成外观良好的成型品的着色玻璃纤维。

用于解决课题的方式

本发明的一方面的纤维增强塑料或纤维增强热塑性塑料中使用的着色玻璃纤维的特征在于：在玻璃纤维表面上依次层叠表面处理层及着色层，表面处理层不含有颜料，含有第1硅烷偶联剂、涂膜剂、及表面活性剂，着色层含有第2硅烷偶联剂及颜料，表面处理层和着色层的重量之和相对玻璃纤维的重量的是0.25～1.70wt％，颜料均匀地附着在着色玻璃纤维的表面上。

利用表面处理剂在玻璃纤维表面上形成涂膜(表面处理层)，因此，着色剂中含有的颜料颗粒等不会划伤玻璃纤维。所以，使用该玻璃纤维作为增强纤维时，成型品强度不会下降。

另外，为了满足成型品外观等标准及成型品强度等物理性表面，表面处理层和着色层的重量之和优选相对玻璃纤维的重量是上述范围内。

特别是具备含有一定量的硅烷偶联剂的表面处理及着色层关系到成型品强度，因此，表面处理层和着色层的重量之和优选相对玻璃纤维的重量是0.25wt％。另外，当表面处理层和着色层的重量之和相对玻璃纤维的重量多于1.70wt％时，过剩的处理剂导致玻璃纤维彼此附着，由于该原因，产生成型品强度下降、粘连发生率上升。因此，表面处理层和着色层的重量之和优选相对玻璃纤维的重量是1.70wt％以下。

本发明的一方面的着色玻璃纤维的特征在于：表面处理层的重量相对玻璃纤维的重量是0.20～1.30wt％，着色层的重量相对所述玻璃纤维的重量是0.03～0.50wt％。