DE602005003047T2

DE602005003047T2 - Für Laserstrahlung durchlässige Zusammensetzung und Verfahren zum Laserschweissen

Info

Publication number: DE602005003047T2
Application number: DE200560003047
Authority: DE
Inventors: Osamu Neyagawa-shi Nakagawa; Makiko Neyagawa-shi Matsui
Original assignee: Orient Chemical Industries Ltd
Current assignee: Orient Chemical Industries Ltd
Priority date: 2004-03-12
Filing date: 2005-03-11
Publication date: 2008-08-14
Anticipated expiration: 2025-03-12
Also published as: US20050203225A1; DE602005003047D1; CN1667036A; EP1593479B1; EP1593479A1; KR100590853B1; US7744804B2; CN100484994C; KR20060045335A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine laserlichtdurchlässige Zusammensetzung, die ein dynamisch vernetzendes, thermoplastisches Polyolefin-Elastomer zur Bildung eines laserlichtdurchlässigen geformten Werkstücks einschließt, und auf ein Verfahren zum Laserschweißen des geformten Werkstücks, das daraus hergestellt wird.
Ein thermoplastisches Elastomer ist ein synthetisches polymerisiertes Material, das die Eigenschaft eines Kunststoffs wie eines thermoplastischen Harzes hat, das bei hoher Temperatur erweicht, und die Eigenschaft von Kautschuk hat, der bei Raumtemperatur Elastizität aufweist. Das thermoplastische Elastomer kann ebenso wie das thermoplastische Harz einem Spritzgießen unterzogen werden, um Formteile einer verschiedenartigen Gestalt zu bilden. Zudem erreicht es eine ausgezeichnete Produktivität und ein ausgezeichnetes Recycling. Daher wird es im Allgemeinen in Form von Materialien für Formteile verwendet, die mittlere Funktionen zwischen dem Kautschuk und dem Kunststoff einnehmen, wie das thermoplastische Harz in großen Bereichen der Kraftfahrzeugindustrie, der elektrischen Industrie, der elektronischen Industrie usw.
Das thermoplastische Elastomer schließt größtenteils eine Kautschuk-Komponente, wie Styrol-Butadien-Copolymer-Kautschuk (SBR), Ethylen-Propylen-Dien-Methylen-Copolymer (EPDM) und Acrylnitril-Butadien-Copolymer-Kautschuk (NBR), als weiches Segment ein. Zudem schließt es eine thermoplastische Komponente, wie Polyolefine, Polystyrole, Poly(vinylchloride), Polyester, Polyamide und Polyurethane, als hartes Segment ein.
Insbesondere wird meistens ein thermoplastisches Polyolefin-Elastomer (TPO) als Material für Formteile verwendet, weil es zu niedrigen Herstellungskosten erhältlich ist und ausgezeichnete Eigenschaften aufweist, wie Zugfestigkeit, Reißdehnung und Zugverformungsrest. Das thermoplastische Polyolefin-Elastomer umfasst die Kunststoff-Komponente, wie das thermoplastische Harz Polypropylen und Polyethylen, und die Kautschuk-Komponente, wie Polyolefin. Es wird durch einfaches Vermischen, Polymerisation oder Vernetzung hergestellt.
Zum gegenseitigen Verbinden von geformten Werkstücken, die aus dem thermoplastischen Harz wie Polypropylen hergestellt werden, ist ein Verfahren zum Laserschweißen bekannt. Das Laserschweißen wird z. B. durchgeführt, wie in der japanischen Patent Provisional Publication Nr. 11-170371 beschrieben ist. Ein laserlichtdurchlässiges geformtes Werkstück, das aus dem thermoplastischen Harz hergestellt wird, und ein laserlichtabsorbierendes geformtes Werkstück, das aus einem thermoplastischen Harz hergestellt wird, werden zusammengefügt. Laserlicht wird von der Seite des laserlichtdurchlässigen geformten Werkstücks her eingestrahlt, das durchgelassen wird. Das Laserlicht wird zum laserlichtabsorbierenden geformten Werkstück durchgelassen, wird darin absorbiert und verursacht eine Wärmebildung. Beide geformten Werkstücke werden an dem zusammengefügten Teil derselben durch die Wärme geschmolzen, um verschweißt zu werden. Zur Durchführung des Laserschweißens mit einer ausreichenden Schweißfestigkeit ist es notwendig, dass das laserlichtdurchlässige geformte Werkstück eine hohe Laserlichtdurchlässigkeit hat, um ein ausreichendes Durchlassen des Laserlichts und dann die Wärmebildung zu verursachen.
Das thermoplastische Polyolefin-Elastomer hat jedoch häufig eine geringere Laserlichtdurchlässigkeit als das thermoplastische Harz, wie Polypropylen und Polyamid, die eine ausreichende Laserlichtdurchlässigkeitseigenschaft haben, da seine natürlichen Eigenschaften durch Vermischen, Polymerisation oder Vernetzung verändert wurden.
Weiterhin wird das thermoplastische Polyolefin-Elastomer allmählich oxidiert oder gelb verfärbt. Es muss zuvor mit einem Pigment-Färbemittel gefärbt werden, um die Vergilbung unauffällig zu machen oder es durch Färben richtig zu klassifizieren.
Eine Zusammensetzung, die das Pigment einschließt, muss wegen des Pigments eine noch geringere Laserlichtdurchlässigkeit haben, das die Laserlichtdurchlässigkeitseigenschaft sehr stark hemmt. Als Konsequenz treten einige Probleme auf. Wenn das laserlichtdurchlässige geformte Werkstück, das aus dem thermoplastischen Polyolefin-Elastomer hergestellt ist, einem Laserschweißen unterzogen wird, wird es ohne ausreichende Festigkeit geschweißt, verglichen mit der Verwendung des laserlichtdurchlässigen geformten Werkstücks, das aus dem thermoplastischen Harz hergestellt ist.
Wenn das Laserschweißen desselben zudem bei einer beträchtlich hohen Laser-Ausgangsleistung durchgeführt wird, um die geringere Laserlichtdurchlässigkeit auszugleichen und genügend Laserlicht durchzulassen, verursacht eine Überhitzung auf der Oberfläche des geformten Werkstücks ein Ausbrennen, eine Verschlechterung und Beeinträchtigung der Glattheit.
Andererseits werden laserlichtdurchlässige geformte Werkstücke, die aus dem thermoplastischen Polyolefin-Elastomer hergestellt werden, das mit bekannten öligen Farbstoffen gefärbt ist, die die Laserlichtdurchlässigkeitseigenschaft nicht so stark hemmen, und nicht mit dem Pigment des Färbemittels gefärbt ist, beim Formen und Schweißen leicht verfärbt. Wenn geschweißte Werkstücke ferner unter einer hohen Temperatur und hoher Feuchtigkeit liegengelassen werden, verursachen die Farbstoffe eine deutliche Ausblutungseigenschaft (d. h. eine Wanderungseigenschaft) vom laserlichtdurchlässigen geformten Werkstück in das laserlichtabsorptionsfähige geformte Werkstück, das aus dem thermoplastischen Harz oder dem thermoplastischen Polyolefin-Elastomer hergestellt ist. Als Konsequenz wird eine Beeinträchtigung des Aussehens verursacht.
Die vorliegende Erfindung wurde entwickelt, um die obigen Probleme zu lösen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine laserlichtdurchlässige Zusammensetzung zur Bildung eines laserlichtdurchlässigen geformten Werkstücks bereitzustellen, die ein dynamisch vernetzendes, thermoplastisches Polyolefin-Elastomer einschließt, das charakteristisch gefärbt ist und sich durch ein Wärmebehandlungsverfahren wie Spritzgießen nicht verfärbt und nicht ausblutet.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Laserschweißen des geformten Werkstücks, das aus der Zusammensetzung gebildet wurde, mit ausreichender Zugfestigkeit und gutem Aussehen durch eine wirksame Energie bereitzustellen.
Eine laserlichtdurchlässige Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung, die zum Lösen der obigen Aufgabe entwickelt wurde, umfasst Folgendes:
ein dynamisch vernetzendes, thermoplastisches Polyolefin-Elastomer (TPV), das einen Schmelzpunkt in einem Bereich von 160–210°C im Falle eines Nichtfärbens aufweist,
und ein Farbstoffsalz, das eine Durchlässigkeit für Laserlicht einer Wellenlänge von 800 bis 1200 nm hat.
Die laserlichtdurchlässige Zusammensetzung wird hergestellt, indem man das nicht gefärbte dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer, das einen Schmelzpunkt in einem Bereich von 160–210°C hat, und das Farbstoffsalz vermischt. Das Formen der laserlichtdurchlässigen Zusammensetzung ergibt ein laserlichtdurchlässiges geformtes Werkstück 1, wie es z. B. in 1 gezeigt ist. Das Elastomer mit einem Schmelzpunkt im Bereich von 160–210°C hat eine ausgezeichnete Dispergierbarkeit und Hemmung einer Verschlechterung des Färbemittels. Die laserlichtdurchlässige Zusammensetzung, die das Elastomer einschließt, verursacht den Glanz und die ausgezeichnete Oberfläche und das ausgezeichnete Aussehen desselben. Sie löst die Probleme.
Das Messen des Schmelzpunkts erfolgt gemäß ISO (International Organization for Standardization) 1133 wie folgt. Das dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer wird auf das von Shimadzu Corporation erhältliche Fließtestgerät CFT-500D gelegt. Die Temperatur des Schmelzens des dynamisch vernetzenden, thermoplastischen Polyolefin-Elastomers wird unter den Bedingungen gemessen, dass die Last 5 kgf beträgt, das Loch der Düse eine Länge von 1 mm und einen Durchmesser von 1 mm hat und die Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit von 150°C auf 250°C 5°C/min beträgt.
Ein Verfahren zur Bestimmung des Schmelzpunkt ist wie folgt. Ein Halbwertspunkt zwischen der Ausflussbeendigung und dem Minimum wird unter Verwendung der Fließkurve analysiert. Die Temperatur am Halbwertspunkt wird als Schmelzpunkt angenommen. Es wird als Halbwertsverfahren bezeichnet.
In der laserlichtdurchlässigen Zusammensetzung wird es bevorzugt, dass das dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer einen Wert des Druckverformungsrests in einem Bereich von 20–70% bei 100°C gemäß dem japanischen Industriestandard K-6262-1997 hat.
In der laserlichtdurchlässigen Zusammensetzung wird es bevorzugt, dass die Wellenlänge des Lasers 840 nm beträgt und die Durchlässigkeit des dynamisch vernetzenden, thermoplastischen Polyolefin-Elastomers bei dieser Wellenlänge wenigstens 35% ist.
Das Farbstoffsalz wird vorzugsweise wenigstens aus der Gruppe ausgewählt, die aus einem Monoazo-Farbstoffsalz, einem Diazo-Farbstoffsalz, einem Anthrachinon-Farbstoffsalz, einem Anthrapyridon-Farbstoffsalz und einem Triphenylmethan-Farbstoffsalz besteht.
Bei der laserlichtdurchlässigen Zusammensetzung wird das dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer in Gegenwart eines Metallocen-Katalysators hergestellt.
Bei der laserlichtdurchlässigen Zusammensetzung wird es bevorzugt, dass das dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer eine Shore-Härte in einem Bereich von 60–90 (A) hat.
Bei der laserlichtdurchlässigen Zusammensetzung wird es weiterhin bevorzugt, dass das dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer als Hauptkomponente ein Ethylen-α-Olefin-Copolymer-Elastomer einschließt.
Zudem wird es bevorzugt, dass das Ethylen-α-Olefin-Copolymer-Elastomer ein Copolymer-Gewichtsverhältnis von Ethylen zu α-Olefin in einem Bereich von 55:45 bis 80:20 hat.
Eine laserlichtabsorptionsfähige Zusammensetzung umfasst Folgendes:
ein dynamisch vernetzendes, thermoplastisches Polyolefin-Elastomer, das einen Schmelzpunkt hat, der im Fall einer Nichtfärbung von 160 bis 210°C reicht,
und ein Laserlicht-Absorptionsmittel.
Bei der laserabsorptionsfähigen Zusammensetzung stellt Ruß ein Beispiel für das Laserlicht-Absorptionsmittel dar.
Bei der laserlichtabsorptionsfähigen Zusammensetzung wird es bevorzugt, dass das dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer als Hauptkomponente ein Ethylen-α-Olefin-Copolymer-Elastomer einschließt.
Die laserlichtabsorptionsfähige Zusammensetzung kann Talk umfassen.
Sie wird unter Bezugnahme auf 1 erklärt, die einer Ausführungsform entspricht.
Ein Verfahren zum Laserschweißen umfasst Folgendes:
Anordnung eines laserlichtdurchlässigen geformten Werkstücks 1, das aus der oben erwähnten laserlichtdurchlässigen Zusammensetzung hergestellt wurde, auf ein laserlichtabsorptionsfähiges Werkstück 2, das ein Laserlicht-Absorptionsmittel 7 aufweist,
Einstrahlen von Laserlicht 3 auf das laserlichtdurchlässige geformte Werkstück 1 zum Verschweißen des laserlichtdurchlässigen geformten Werkstücks 1 und des laserlichtabsorptionsfähigen geformten Werkstücks 2.
Wie in 2 in Bezug auf das Verfahren des Laserschweißens gezeigt ist, kann das laserlichtdurchlässige geformte Werkstück 1 durch das Laserlicht auf beide Flächen des laserlichtabsorptionsfähigen geformten Werkstücks 2 geschweißt werden.
Wie in 3 in Bezug auf das Verfahren des Laserschweißens gezeigt ist, kann das laserlichtdurchlässige geformte Werkstück 1 durch eine aufgetragene Schicht 8, die das Laserlicht-Absorptionsmittel 7 aufweist, auf das laserlichtabsorptionsfähige geformte Werkstück 2 gelegt werden.
In dem Verfahren des Laserschweißens kann das laserlichtabsorptionsfähige geformte Werkstück 2 aus einer Zusammensetzung hergestellt werden, die ein dynamisch vernetzendes, thermoplastisches Polyolefin-Elastomer und das Laserlicht-Absorptionsmittel 7 einschließt.
Das laserlichtabsorptionsfähige geformte Werkstück 2 kann aus einer Zusammensetzung hergestellt werden, die ein thermoplastisches Harz und das Laserlicht-Absorptionsmittel einschließt.
Ein Beispiel für das thermoplastische Harz in dem laserlichtabsorptionsfähigen geformten Werkstück 2 ist ein Polypropylenharz.
In der Zusammensetzung, die das thermoplastische Harz und das Laserabsorptionsmittel einschließt, schließt das thermoplastische Harz Talk ein.
Bei dem Verfahren des Laserschweißens wird das Laserlicht 3 unter Scannen eingestrahlt, und die Wärmemenge K (J/mm²), die der Oberfläche des laserlichtabsorptionsfähigen geformten Werkstücks 2 bereitgestellt werden soll, genügt dem folgenden numerischen Ausdruck (I): K = (p × T)/(100 × q × d) ≧ 0,5 (I)(im numerischen Ausdruck (I) ist p (W) die Ausgangsleistung des Lasers 3, ist T (%) die Durchlässigkeit des laserlichtdurchlässigen geformten Werkstücks 1 bei einer Bestrahlung mit dem Laser, ist q (mm/s) die Scangeschwindigkeit des Lasers, ist d (mm) der Durchmesser des Bestrahlungsflecks des Lasers 3 auf der Oberfläche).
Ein lasergeschweißter Artikel umfasst Folgendes:
ein laserlichtabsorptionsfähiges geformtes Werkstück, das aus einer Zusammensetzung hergestellt wurde, die ein dynamisch vernetzendes, thermoplastisches Polyolefin-Elastomer, das einen Schmelzpunkt hat, der im Fall einer Nichtfärbung von 160 bis 210°C reicht, und ein Laserlicht-Absorptionsmittel einschließt,
ein laserlichtdurchlässiges geformtes Werkstück, das aus einer laserlichtdurchlässigen Zusammensetzung hergestellt wurde, die ein weiteres dynamisch vernetzendes, thermoplastisches Polyolefin-Elastomer, das einen Schmelzpunkt hat, der im Fall einer Nichtfärbung von 160 bis 210°C reicht, und ein Farbstoffsalz mit einer Durchlässigkeit für Laserlicht einer Wellenlänge von 800 bis 1200 nm einschließt, und das auf das laserlichtabsorptionsfähige geformten Werkstück gelegt wird,
wobei die Werkstücke in der Position, in der sie zusammengefügt wurden, durch Laserlicht verschweißt werden, das auf das laserlichtdurchlässige Werkstück eingestrahlt wird, durch dieses hindurchgeht und im laserlichtabsorptionsfähigen geformten Werkstück absorbiert wird.
Die laserlichtdurchlässige Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung schließt das gefärbte dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer ein, das durch das Farbstoffsalz einen charakteristischen Farbton hat. Das laserlichtdurchlässige geformte Werkstück für das Laserschweißen wird unter Verwendung der Zusammensetzung durch das Wärmebehandlungsverfahren wie Spritzgießen gebildet. Das laserlichtdurchlässige geformte Werkstück verursacht keine Entfärbung des Farbtons, hat eine ausreichende Laserlichtdurchlässigkeitseigenschaft in dem Wellenlängenbereich der nahen Infrarotstrahlung und eine ausgezeichnete Eigenschaft des Nichtausblutens von Farbstoffsalz zum laserlichtabsorptionsfähigen geformten Werkstück hin, mit dem das Laserschweißen durchgeführt werden soll.
Zudem werden gemäß dem Verfahren des Laserschweißens beide geformte Werkstücke mittels einer wirksamen Energie einem Laserschweißen unterzogen. Und es werden geschweißte, gut aussehende Werkstücke, die eine ausreichende Zugfestigkeit und ein überlegenes Design ohne eine Entfärbung aufweisen, erhalten.
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform in einem Arbeitszustand, der das Laserschweißen des laserlichtdurchlässigen geformten Werkstücks, das aus der laserlichtdurchlässigen Zusammensetzung unter Anwendung der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, und des laserlichtabsorptionsfähigen geformten Werkstücks erläutert.
2 ist eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform in einem Arbeitszustand, die das Laserschweißen des laserlichtdurchlässigen geformten Werkstücks, das aus der laserlichtdurchlässigen Zusammensetzung unter Anwendung der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, und des laserlichtabsorptionsfähigen geformten Werkstücks erläutert.
3 ist eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform in einem Arbeitszustand, der das Laserschweißen des laserlichtdurchlässigen geformten Werkstücks, das aus der laserlichtdurchlässigen Zusammensetzung unter Anwendung der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, und des laserlichtabsorptionsfähigen geformten Werkstücks erläutert.
Nachstehend werden die laserlichtdurchlässige Zusammensetzung, die laserlichtabsorptionsfähige Zusammensetzung, das Verfahren des Laserschweißens und der lasergeschweißte Artikel gemäß der vorliegenden Erfindung ausführlich erklärt.
Das dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer ist mit geringeren Herstellungskosten erhältlich und hat ein günstigeres Gleichgewicht der Eigenschaften, wie Zugfestigkeit, Reißdehnung und Zugverformungsrest, verglichen mit dem anderen thermoplastischen Elastomer. Somit ist das thermoplastische Polyolefin-Elastomer das optimale und signifikante Material zum Formpressen.
Das dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer schließt vorzugsweise ein hartes Segment und eine weiches Segment in einem Gewichtsverhältnis ein, das von 20:80 bis 50:50 reicht. Z. B. wird es durch Mischen derselben hergestellt.
Bei der Wellenlänge des Lasers in der Nähe des Wellenlängenbereichs von Infrarotstrahlung verbessert sich im Allgemeinen die Laserlichtdurchlässigkeits eigenschaft des dynamisch vernetzenden, thermoplastischen Polyolefin-Elastomers.
Es wird bevorzugt, dass die Durchlässigkeit des dynamisch vernetzenden, thermoplastischen Polyolefin-Elastomers bei einer Wellenlänge von 840 nm des Lasers wenigstens 35% beträgt. Wenn das geformte Werkstück, das aus der laserlichtdurchlässigen Zusammensetzung einschließlich dieses Elastomers mit hoher Durchlässigkeit hergestellt wurde, durch den Laser geschweißt wird, wird es durch Einstrahlung des relativ schwachen Lasers fest verschweißt. Bei dieser Gelegenheit ist die Energieumwandlungseffizienz des Lasers ausreichend, und der Laser lässt sich einfach steuern. Indem man die industriellen Bedingungen so einstellt, wird das Verfahren problemlos durchgeführt, unabhängig von der Geometrie des geformten Werkstücks Weiterhin werden gut aussehende, geschweißte Werkstücke zu niedrigen Herstellungskosten hergestellt, die üblicherweise eine ausreichend Zugfestigkeit haben. Es ist schwierig, auf der Oberfläche des geformten Werkstücks ein Ausbrennen, eine Unregelmäßigkeit und eine Auffälligkeit am geschweißten Teil zu bewirken.
Beispiele für das harte Segment als Kunststoff-Komponente in dem dynamisch vernetzenden, thermoplastischen Polyolefin-Elastomer sind ein thermoplastisches Harz, wie Polypropylen und Polyethylen, die durch Polyethylen niedriger Dichte oder geradkettiges Polyethylen oder Polyethylen hoher Dichte erläutert werden.
Beispiele für das weiche Segment als Kautschuk-Komponente in dem dynamisch vernetzenden, thermoplastischen Polyolefin-Elastomer sind Ethylen-Propylene-Dien-Methylen-Copolymer (EPDM), Ethylen-Propylen-Copolymer (EPM), Ethylen-Buten-Kautschuk (EBM), Acrylnitril-Butadien-Copolymer-Kautschuk (NBR), Acrylkautschuk (ACM), Ethylen-Vinylacetat-Copolymer (EVA), chloriertes Polyethylen-Elastomer (CPE), Epichlorhydrin-Kautschuk (ECO), natürlicher Kautschuk (NR), Butylkautschuk, Ethylen-α-Olefin-Copolymer-Elastomer (d. h. Kautschuk), das durch einen Single-Site-Katalysator wie einen Metallocen-Katalysator synthetisiert wird, und ein anderes Copolymer-Elastomer (d. h. Kautschuk).
Insbesondere ist das weiche Segment vorzugsweise vor allem das Ethylen-α-Olefin-Copolymer-Elastomer. Konkret ist das Ethylen-α-Olefin-Copolymer-Elastomer ein Copolymer von Ethylen und einem α-Olefin mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen, insbesondere 6 bis 12 Kohlenstoffatomen.
Beispiele für das α-Olefin mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen sind Propylen, Buten-1, Penten-1, Hexen-1, 4-Methylpenten-1, Hepten-1, Octen-1, Nonen-1, Decen-1, Undecen-1, Dodecen-1. Hexen-1, 4-Methylpenten-1 und Octen-1 werden besonders bevorzugt. Octen-1 wird noch mehr bevorzugt, weil es in nur einer geringen Menge einen ausgezeichneten weichmachenden Effekt bewirkt. Zudem hat das Copolymer, welches dasselbe einschließt, eine ausgezeichnete mechanische Festigkeit.
Die dynamisch vernetzenden, thermoplastischen Polyolefin-Elastomere werden in 3 Typen eines polymerisierenden Typs, eines teilweise vernetzenden Typs und eines Typs mit hoher Vernetzungsdichte unterteilt. Die Elastomere werden ausgetauscht, um für geeignete Zwecke verwendet zu werden, weil die Elastomere aller Typen unterschiedliche physikalische Eigenschaften wie Elastizität haben.
Beispiele für dieselben sind vorzugsweise das dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer, das in Gegenwart eines Metallocen-Katalysators hergestellt wird, wie TPV A6110, TPV A9110, TPV A8120 und TPV B8130, die von Asahi Kasei Chemicals Corporation erhältlich sind; das andere dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer wird aus Polyethylen und Ethylen-Propylen-Dien-Methylen-Copolymer (EPDM) hergestellt, wie Soft Milastomer und Hard Milastomer, die von Mitsui Chemicals Corporation erhältlich sind.
Insbesondere ist das thermoplastische Polyolefin-Elastomer von Vernetzungstyp vorzugsweise das Ethylen-α-Olefin-Copolymer-Elastomer, das in Gegenwart des Single-Site-Katalysators wie einem Metallocen-Katalysator hergestellt wird.
Der Metallocen-Katalysator ist ein hochaktiver Single-Site-Katalysator, der eine gleichmäßige aktive Spezies produziert. Aufgrund seiner präzise ausgestalteten molekularen Struktur wird dem Katalysator eine geeignete Aktivität verliehen. Wenn der Katalysator verwendet wird, kann das erhaltene Copolymer aus dem α-Olefin, wie cyclischem Olefin und höherem Olefin, leichter eine Copolymerisation desselben durchführen, als im Falle der Verwendung eines Ziegler-Natta-Katalysators. Zudem hat es eine engere Molmassenverteilung und eine gleichmäßigere Verteilung des α-Olefins als Comonomer mit 3-20 Kohlenstoffatomen, und es schließt einen geringeren Gehalt an niedermolekularen Komponenten ein. Das vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer, das unter Verwendung desselben hergestellt wird, bewirkt eine gleichmäßige Vernetzung und eine ausgezeichnete Kautschukelastizität.
Das Ethylen-α-Olefin-Copolymer-Elastomer als das in hohem Maße statistische Copolymer, das in Gegenwart des Metallocen-Katalysators hergestellt wird, hat eine ausreichende Durchlässigkeitseigenschaft im Wellenlängenbereich der nahen Infrarotstrahlung, die für das Laserschweißen notwendig ist. In dem vernetzenden, thermoplastischen Polyolefin-Elastomer ist somit weiterhin das Ethylen-α-Olefin-Copolymer-Elastomer als Hauptkomponente vorzugsweise zu wenigstens 50 Gew.-% eingeschlossen.
Das dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer wird durch mechanisches Vermischen und eine Vulkanisationsreaktion (d. h. Vernetzungsreaktion) in einem Kneter, wie einem Banbury-Mischer und einem Doppel schneckenkneter innerhalb einer kurzen Formungszeit hergestellt. Die Vernetzungsreaktion beinhaltet ein Verfahren des alleinigen Vernetzens des weichen Segments und ein anderes Verfahren des Vernetzens sowohl des weichen Segments als auch des harten Segments. Beispiele für das Vernetzungsmittel für die Reaktion sind ein organisches Peroxid, eine Phenolharz-Verbindung, eine Chinoid-Verbindung, eine Schwefel-Verbindung und eine Bismaleinimid-Verbindung. Das dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer wird durch dieses Verfahren hergestellt. Das dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer wird vorzugsweise innerhalb einer Vernetzungszeit (Tc90) von 400 Sekunden als Index der Geschwindigkeit der Vernetzungsreaktion, besonders bevorzugt innerhalb von 300 Sekunden hergestellt.
Das dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer ist eine Elastomer-Legierung, die zwischen ihren Oberflächen durch das Vernetzungsmittel mit einem stabilen Mikrophasentrennzustand vernetzt ist. Das dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer verbessert verschiedene Eigenschaften, wie die Druckverformung und die Wärmebeständigkeit, verglichen mit dem reinen Vermischen des thermoplastischen Polyolefin-Elastomers in Form von Mehrfachkomponenten, das einfach als Kautschuk-Komponente und Kunststoff-Komponente ohne dynamische Vernetzung vermischt wird. Daher wird es darüber hinaus für das Laserschweißen bevorzugt. Zudem verbessert das dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer die Dispergierbarkeit und das Färben mit dem Pigment oder Farbstoff in der Elastomerphase, verglichen mit dem thermoplastischen Polyolefin-Elastomer, dem das Pigment oder der Farbstoff ohne dynamische Vernetzung zugegeben wird.
Es wird bevorzugt, dass das dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer aus Polypropylen oder Polyethylen und dem Ethylen-α-Olefin-Copolymer-Elastomer hergestellt wird. Wenn in diesem Fall das Gewichtsverhältnis der Ethylen- und α-Olefin-Komponenten in diesem Ethylen-α-Olefin-Copolymer-Elastomer 55:45 bis 80:20 ist, hat es weitere ausgezeichnete Eigenschaften.
Das dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer ist vorzugsweise das dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer mit einem Wert der Druckverformung in einem Bereich von 10–90%, besonders bevorzugt von 20–70% bei 100°C gemäß dem japanischen Industriestandard K-6262-1997. Wenn es verwendet wird, werden geschweißte Werkstücke erhalten, die eine hohe Formgenauigkeit und eine ausreichende Adhäsion haben.
Das dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer ist vorzugsweise das dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer mit einer Shore-Härte in einem Bereich von 30–90 (A), besonders bevorzugt von 60–90 (A), gemäß dem japanischen Industriestandard K-6253-1997.
Die laserlichtdurchlässige Zusammensetzung kann nur das dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer als thermoplastisches Elastomer einschließen oder kann zusätzlich dazu das andere thermoplastische Elastomer einschließen. Das andere thermoplastische Elastomer besteht konkret aus der thermoplastischen Komponente des harten Segments und der Kautschuk-Komponente des weichen Segments. In dem anderen thermoplastischen Elastomer sind Beispiele für die thermoplastische Komponente Polystyrole, Poly(vinylchloride), Polyester, Polyamide, Polyurethane, und Beispiele für die Kautschuk-Komponente sind Styrol-Butadien-Copolymer-Kautschuk (SBR), Ethylen-Propylen-Dien-Methylen-Copolymer (EPDM), Acrylnitril-Butadien-Copolymer-Kautschuk (NBR). Sie können durch einfaches Vermischen oder durch dynamische Vulkanisation eingeschlossen werden.
Die laserlichtdurchlässige Zusammensetzung, die das oben erwähnte dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer einschließt, drückt die Kautschukelastizität gerade wie ein vulkanisierter Kautschuk bei Raumtemperatur aus und drückt die Kunststoff-Eigenschaften gerade wie das thermoplastische Harz aus, das sich nach Belieben durch plastische Verformung mit einer Spritzgussmaschine bei hoher Temperatur bildet. Daher ist die Zusammensetzung als Material für das geformte Werkstück brauchbar, das eine mittlere Rolle zwischen dem Kautschuk und dem Kunststoff, der thermoplastisch ist, einnimmt. Zudem wird die Zusammensetzung auf ausgedehnten industriellen Gebieten verwendet. Die Zusammensetzung wird insbesondere zum Formpressen von Teilen oder Systemen auf den Gebieten der Kraftfahrzeugindustrie, der elektrischen Industrie, der elektronischen Industrie usw. verwendet.
Das Farbstoffsalz der vorliegenden Erfindung hat eine ausreichende Verträglichkeit mit dem dynamisch vernetzenden, thermoplastischen Polyolefin-Elastomer und verursacht keine Entfärbung des Farbtons im Wärmebehandlungsverfahren, wie Spritzgießen und anschließendes Laserschweißen. In dem geformten Werkstück, das durch das Farbstoffsalz gefärbt wurde, wird eine Nichtausblutungseigenschaft und eine hohe Durchlässigkeitseigenschaft für die einzelnen oder mehreren Wellenlängen, die dem Laserlicht entsprechen, in einem Bereich von 800 bis 1200 nm bewirkt. Das Färbemittel verursacht Halochromie. Daher drückt die Ionengruppe in demselben einen Verankerungseffekt in der laserlichtdurchlässigen Zusammensetzung aus. Folgerichtig wird angenommen, dass das Ausblutungsphänomen gehemmt wird.
Das oben erwähnte Farbstoffsalz umfasst eine Anionenbase, die aus einem sauren Farbstoff gebildet wird, und eine Kationenbasis, die aus einem organischen Amin gebildet wird. Bei dem Farbstoffsalz handelt es sich vorzugsweise um ein einzelnes oder mehrere Farbstoffsalze, die aus der Gruppe ausgewählt sind, bestehend aus (a) einem Monoazo-Farbstoffsalz, (b) einem Diazo-Farbstoffsalz, (c) einem Anthrochinon-Farbstoffsalz, (d) einem Anthrapyridon-Farbstoffsalz und (e) einem Triphenylmethan-Farbstoffsalz. Ein übliches Salzmolekül hat vorzugsweise eine oder zwei Sulfogruppen als Anionengruppe der Anionenbasis in seiner chemischen Struktur, damit das Farbstoffsalz eine ausreichende Dispergierbarkeit in dem dynamisch vernetzenden, thermoplastischen Polyolefin-Elastomer aufweist.
Das Farbstoffsalz kann durch eine Salzbildungsreaktion der Anionenbase, die von dem sauren Farbstoff abgeleitet ist, und der Kationenbasis, die von dem organischen Amin, wie primären Aminen, sekundären Aminen, tertiären Aminen, Guanidinen und Harzaminen, abgeleitet ist, hergestellt werden. Die Salzbildungsreaktion wird durch eine ionische Reaktion durchgeführt. Eine Arbeitsweise ist z. B. die Folgende. Der saure Farbstoff mit zwei Sulfogruppen in seinem Molekül wird in Wasser dispergiert, um ein Dispersoid zu erhalten. 1,5 bis 2,5 Mol-Äquivalente des organischen Amins, das in Salzsäure gelöst wurde, werden zu dem Dispersoid gegeben. Man führt eine Umsetzung unter Rühren während mehrerer Stunden durch. Die Reaktionsmischung wird filtriert. Der Niederschlag wird mit Wasser gewaschen und getrocknet, um das Farbstoffsalz zu erhalten.
Beispiele für das organische Amin sind aliphatische Amine und aromatische Amine. Die konkreten Beispiele des organischen Amins sind ein aliphatisches Amin, wie Butylamin, Hexylamin, Pentylamin, Octylamin, Laurylamin, Myristylamin, Palmitylamin, Cetylamin, Oleylamin, Stearylamin, Dibutylamin, 2-Ethylhexylamin, Di(2-ethylhexyl)amin und Dodecylamin; ein alicyclisches Amin, wie Cyclohexylamin, Dicyclohexylamin und Harzamin; ein Alkoxylalkylamin, wie 3-Propoxypropylamin, 2-Ethoxyhexylamin, Di(3-ethoxypropyl)amin, 3-Butoxypropylamin, Octyloxypropylamin und 3-(2-Ethylhexyloxy)propylamin; ein Amin mit einer Alkanolgruppe, wie N-Cyclohexylethanolamin und N-Dodecyliminodiethanol; ein Diamin, wie Dimethylaminopropylamin und Dibutylaminopropylamin; ein Amin eines Guanidin-Derivats, wie 1,3-Diphenylguanidin, 1-o-Tolylguanidin und Di-o-tolylguanidin; oder ein aromatisches Amin, wie Anilin, Benzylamin, Naphthylamin, Phenylamin, Phenylendiamin, Methylphenylendiamin, Xylendiamin und ein N-Monoalkyl-substituiertes Produkt desselben. Besonders bevorzugt ist das organische Amin das alicyclische Amin oder das Guanidin-Derivat.
(a) Erklärung des Monoazofarbstoffsalzes
Das oben erwähnte Monoazofarbstoffsalz umfasst z. B. eine Anionenbase, die aus dem sauren Monoazofarbstoff gebildet ist, und eine Kationenbasis, die aus dem organischen Amin gebildet ist. Der saure Monoazofarbstoff wird vorzugsweise durch die folgende chemische Formel (1) dargestellt: R¹-N=N-R² (1)
[In der chemischen Formel (1) sind Beispiele für R¹- und R²- wie folgt.
R¹- ist eine Arylgruppe, die eine Substituentengruppe am aromatischen Ring aufweisen soll. Beispiele für diese Substituentengruppe sind eine Alkylgruppe, wie Alkyl mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, erläutert durch eine Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, tert-Butyl-, n-Pentyl-, Isopentyl-, Hexyl-, Heptyl- oder Octylgruppe; eine Arylgruppe wie eine Phenyl- und Naphthylgruppe, die einen Substituenten aufweisen soll, wie eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine Halogengruppe, erläutert durch Chlor oder Brom; eine Hydroxylgruppe; eine Sulfogruppe; eine Carboxylgruppe; eine Halogengruppe, wie Chlor und Brom; eine Alkoxylgruppe, wie eine Alkoxylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, erläutert durch eine Methoxyl-, Ethoxyl- oder Propoxylgruppe; eine Aminogruppe oder eine Anilidgruppe, die einen Substituenten aufweisen soll, wie eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und eine Halogengruppe, die durch Chlor und Brom erläutert wird.
-R² ist eine Arylgruppe, die eine Substituentengruppe am aromatischen Ring aufweisen soll. Beispiele für diese Substituentengruppe sind eine Alkylgruppe, wie eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, veranschaulicht durch eine Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, tert-Butyl-, n-Pentyl-, Isopentyl-, Hexyl-, Heptyl- oder Octylgruppe; eine Arylgruppe, wie eine Phenyl- und Naphthylgruppe, die einen Substituenten aufweisen soll, wie eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und eine Halogengruppe, erläutert durch Chlor oder Brom; eine Hydroxylgruppe; eine Sulfogruppe; eine Carboxylgruppe; eine Halogengruppe, erläutert durch Chlor oder Brom; eine Alkoxylgruppe, wie eine Alkoxylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, erläutert durch eine Methoxyl-, Ethoxyl- oder Propoxylgruppe; eine Aminogruppe oder eine Anilidgruppe, die einen Substituenten aufweisen soll, wie eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und eine Halogengruppe, die durch Chlor und Brom erläutert wird.
Alternativ dazu ist -R² eine Pyrazolongruppe mit einer Substituentengruppe. Beispiele für diese Substituentengruppe sind eine Alkylgruppe, wie eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, veranschaulicht durch eine Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, tert-Butyl-, n-Pentyl-, Isopentyl-, Hexyl-, Heptyl- oder Octylgruppe; eine Arylgruppe, wie eine Phenyl- und Naphthylgruppe, die einen Substituenten aufweisen soll, wie eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und eine Halogengruppe, erläutert durch Chlor oder Brom; eine Hydroxylgruppe; eine Sulfogruppe; eine Carboxylgruppe; eine Sulfogruppe; eine Halogengruppe, wie Chlor oder Brom, oder eine Alkoxylgruppe, wie eine Alkoxylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, erläutert durch eine Methoxyl-, Ethoxyl- oder Propoxylgruppe.
Wenigstens -R¹ und/oder -R² hat eine Sulfogruppe als Substituentengruppe, d. h. -SO₃M, wobei M ein Wasserstoffatom, ein Alkalimetall oder Ammonium ist.] D. h. der saure Monoazofarbstoff, der durch die chemische Formel (1) dargestellt wird, hat wenigstens eine Sulfogruppe in seiner chemischen Struktur.
Beispiele für den sauren Monoazofarbstoff, der durch die obige chemische Formel (1) dargestellt wird, sind die folgenden Verbindungsbeispiele. Sicherlich ist es in der vorliegenden Erfindung nicht beabsichtigt, dass derselbe darauf beschränkt ist.
Verbindungsbeispiel Nr. 1-1
Verbindungsbeispiel Nr. 1-2
Verbindungsbeispiel Nr. 1-3
Verbindungsbeispiel Nr. 1-4
Verbindungsbeispiel Nr. 1-5
Verbindungsbeispiel Nr. 1-6
(b) Erklärung des Diazofarbstoffsalzes
Z. B. umfasst das oben erwähnte Diazofarbstoffsalz eine Anionenbase, die aus einem sauren Diazofarbstoff gebildet wird, und eine Kationenbasis, die aus dem organischen Amin gebildet wird. Der saure Diazofarbstoff wird vorzugsweise durch die folgende Formel (2) R³-N=N-E-N=N-R⁴ (2)dargestellt.
[In der chemischen Formel (2) sind Beispiele für R³-, -R⁴ und -E die Folgenden R³- und -R⁴ sind identisch oder verschieden und einer der Reste ist eine Arylgruppe, die eine Substituentengruppe am aromatischen Ring aufweisen soll. Beispiele für diese Substituentengruppe sind eine Alkylgruppe, wie eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, veranschaulicht durch eine Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, tert-Butyl-, n-Pentyl-, Isopentyl-, Hexyl-, Heptyl- oder Octylgruppe; eine Arylgruppe, wie eine Phenyl- und Naphthylgruppe, die einen Substituenten aufweisen soll, wie eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und eine Halogengruppe, erläutert durch Chlor oder Brom; eine Hydroxylgruppe; eine Sulfogruppe; eine Carboxylgruppe; eine Sulfogruppe; eine Halogengruppe, wie Chlor oder Brom, oder eine Alkoxylgruppe, wie eine Alkoxylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, erläutert durch eine Methoxyl-, Ethoxyl- oder Propoxylgruppe; eine Aminogruppe oder eine Anilidgruppe, die einen Substituenten aufweisen soll, wie eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und eine Halogengruppe, die durch Chlor oder Brom veranschaulicht wird.
Alternativ dazu ist R³- oder R⁴- eine Pyrazolongruppe mit einer Substituentengruppe. Beispiele für diese Substituentengruppe sind eine Alkylgruppe, wie eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, veranschaulicht durch eine Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, tert-Butyl-, n-Pentyl-, Isopentyl-, Hexyl-, Heptyl- oder Octylgruppe; eine Arylgruppe, wie eine Phenyl- und Naphthylgruppe, die einen Substituenten aufweisen soll, wie eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und eine Halogengruppe, erläutert durch Chlor oder Brom; eine Hydroxylgruppe; eine Carboxylgruppe; eine Sulfogruppe; eine Sulfogruppe; eine Halogengruppe, wie Chlor oder Brom, oder eine Alkoxylgruppe, wie eine Alkoxylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, die durch eine Methoxyl-, Ethoxyl- oder Propoxylgruppe veranschaulicht wird.
-E- wird durch die folgende Gruppe der chemischen Formeln (3), (4) oder (5) veranschaulicht.
(In der Gruppe der chemischen Formel (3) sind -R⁵ und -R⁶- Folgendes.
-R⁵ und -R⁶ sind identisch oder voneinander verschieden und eines derselben ist ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, wie eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, veranschaulicht durch eine Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, tert-Butyl-, n-Pentyl-, Isopentyl-, Hexyl-, Heptyl- oder Octylgruppe; eine Halogengruppe, wie Chlor und Brom; eine Alkoxylgruppe, wie eine Alkoxylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, erläutert durch eine Methoxyl-, Ethoxyl- oder Propoxylgruppe, oder eine Sulfogruppe, d. h. -SO₃M, wobei M wie oben ist).

(in der Gruppe der chemischen Formel (4) sind -R⁷ und -R⁸ Folgendes. -R⁷ und -R⁸ sind voneinander verschieden und eines derselben ist ein Wasserstoffatom oder eine Sulfogruppe, d. h. -SO₃M, wobei M wie oben ist).

(in der Gruppe der chemischen Formel (5) ist -R⁹ Folgendes. -R⁹ ist eine Sulfogruppe, d. h. -SO₃M, wobei M wie oben ist).

Wenigstens ein Rest von -E-, -R³ und -R⁴ hat eine Sulfogruppe als Substituentengruppe, d. h. -SO₃M, wobei M wie oben ist].
D. h. der saure Diazofarbstoff, der durch die chemische Formel (2) dargestellt ist, weist in seiner chemischen Struktur wenigstens eine Sulfogruppe auf.
Konkrete Beispiele für den sauren Diazofarbstoff, der durch die oben erwähnte chemische Formel (2) dargestellt ist, sind Verbindungsbeispiele, die in der Tabelle 1 veranschaulicht sind. Es ist sicherlich nicht beabsichtigt, dass derselbe in der vorliegenden Erfindung darauf beschränkt ist. Tabelle 1
(c) Erklärung des Anthrachinon-Farbstoffsalzes
Das oben erwähnte Anthrachinon-Farbstoffsalz umfasst z. B. eine Anionenbasis, die aus einem sauren Anthrachinon-Farbstoff gebildet wird, und eine Kationenbasis, die aus einem organischen Amin gebildet wird. Der saure Anthrachinon-Farbstoff wird vorzugsweise durch die folgenden chemischen Formeln (6) oder (7) dargestellt:
[In der chemischen Formel (6) sind Beispiele für -R¹⁰, -R¹¹, -R¹², -R¹³, -R¹⁴, -R¹⁵, -R¹⁶ und -R¹⁷ die Folgenden.
-R¹⁰ ist ein Wasserstoffatom, eine Hydroxylgruppe, eine Aminogruppe, die eine Substituentengruppe aufweisen soll, wie eine Alkylgruppe, eine Halogengruppe, eine Arylgruppe und eine Cycloalkylgruppe.
-R¹¹ und -R¹² sind identisch oder voneinander verschieden und eines derselben ist ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, wie eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, veranschaulicht durch eine Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, tert-Butyl-, n-Pentyl-, Isopentyl-, Hexyl-, Heptyl- oder Octylgruppe; eine Halogengruppe, wie Chlor oder Brom, eine Alkoxylgruppe, wie eine Alkoxylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, erläutert durch eine Methoxyl-, Ethoxyl- oder Propoxylgruppe oder eine Sulfogruppe, d. h. -SO₃M, wobei M wie oben ist.
-R¹³, -R¹⁴, -R¹⁵, -R¹⁶, und -R¹⁷ sind identisch oder voneinander verschieden und eines derselben ist ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, wie eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, veranschaulicht durch eine Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, tert-Butyl-, n-Pentyl-, Isopentyl-, Hexyl-, Heptyl- oder Octylgruppe; eine Acylgruppe; eine Acylamidgruppe; eine Acyl-N-alkylamidgruppe, bei der Alkyl z. B. eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen ist, wie eine Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, tert-Butyl-, n-Pentyl-, Isopentyl-, Hexyl-, Heptyl- und Octylgruppe; eine Halogengruppe, wie Chlor und Brom, eine Alkoxylgruppe, wie eine Alkoxylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, erläutert durch eine Methoxyl-, Ethoxyl- oder Propoxylgruppe, oder eine Sulfogruppe, d. h. -SO₃M, wobei M wie oben ist.
Wenigstens eine von -R¹⁰, -R¹¹, -R¹², -R¹³, -R¹⁴, -R¹⁵, -R¹⁶ und -R¹⁷ ist die Sulfogruppe.]
D. h. der saure Anthrachinonfarbstoff, der durch die chemisch Formel (6) dargestellt ist, hat in seiner chemischen Struktur eine Sulfogruppe.
[In der chemischen Formel (7) sind Beispiele für -R¹⁸, -R¹⁹, -R²⁰, -R²¹, -R²², -R²³, -R²⁴, -R²⁵, -R²⁶, -R²⁷, -R²⁸ und R²⁹ die Folgenden.
-R²³ und -R²⁴ sind identisch oder voneinander verschieden, und eines derselben ist ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, wie eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, veranschaulicht durch eine Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, tert-Butyl-, n-Pentyl-, Isopentyl-, Hexyl-, Heptyl- oder Octylgruppe; eine Halogengruppe, wie Chlor oder Brom, eine Alkoxylgruppe, wie eine Alkoxylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, erläutert durch eine Methoxyl-, Ethoxyl- oder Propoxylgruppe, eine Aminogruppe; eine Nitrogruppe oder eine Sulfogruppe, d. h. -SO₃M, wobei M wie oben ist.
-R¹⁸, -R¹⁹, -R²⁰, -R²¹, -R²², -R²⁵, -R²⁶, -R²⁷, -R²⁸ und -R²⁹ sind identisch oder voneinander verschieden, und eines derselben ist ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, wie eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, veranschaulicht durch eine Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, tert-Butyl-, n-Pentyl-, Isopentyl-, Hexyl-, Heptyl- oder Octylgruppe; eine Acylgruppe; eine Acylamidgruppe; eine Acyl-N-alkylamidgruppe, deren Alkyl z. B. eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen ist, wie eine Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, tert-Butyl-, n-Pentyl-, Isopentyl-, Hexyl-, Heptyl- und Octylgruppe; eine Halogengruppe, wie Chlor und Brom, eine Alkoxylgruppe, wie eine Alkoxylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, erläutert durch eine Methoxyl-, Ethoxyl- oder Propoxylgruppe, oder eine Sulfogruppe, d. h. -SO₃M, wobei M wie oben ist.
Wenigstens eine von -R¹⁸, -R¹⁹, -R²⁰, -R²¹, -R²², -R²³, -R²⁴, -R²⁵, -R²⁶, -R²⁷, -R²⁸ und -R²⁹ ist die Sulfogruppe].
D. h. der saure Anthrachinonfarbstoff, der durch die chemische Formel (7) dargestellt wird, hat in seiner chemischen Struktur eine Sulfogruppe.
Beispiele für den sauren Anthrachinonfarbstoff, der durch die obigen chemischen Formeln (6) oder (7) dargestellt wird, sind die folgenden Verbindungsbeispiele. In der vorliegenden Erfindung ist er sicherlich nicht beabsichtigt, dass derselbe darauf beschränkt ist.
Verbindungsbeispiel Nr. 3-1
Verbindungsbeispiel Nr. 3-2
Verbindungsbeispiel Nr. 3-3
Verbindungsbeispiel Nr. 3-4
Verbindungsbeispiel Nr. 3-5
Verbindungsbeispiel Nr. 3-6
Verbindungsbeispiel Nr. 3-7
Verbindungsbeispiel Nr. 3-8
(d) Erklärung des Anthrapyridon-Farbstoffsalzes
Das oben erwähnte Anthrapyridon-Farbstoffsalz umfasst z. B. eine Anionenbasis, die aus einem sauren Anthrapyridon-Farbstoff gebildet wird, und eine Kationenbasis, die aus dem organischen Amin gebildet wird. Der saure Anthrapyridon-Farbstoff ermöglicht ein charakteristisches Färben des Elastomers und er hat eine ausreichende Laserlichtdurchlässigskeitseigenschaft, die unerlässliche Wärmebeständigkeit beim Formpressen der laserlichtdurchlässigen Zusammensetzung oder beim Schweißen derselben und die praktischen und ausreichenden Eigenschaften eines roten Farbstoffs, insbesondere als Färbemittel für das Laserschweißen. Der saure Anthrapyridon-Farbstoff wird vorzugsweise durch die folgende chemische Formel (8) dargestellt.
[In der chemischen Formel (8) sind Beispiele für -R³⁰, -R³¹, -R³², -R³³, -R³⁴, -R³⁵, m und n die Folgenden.
-R³⁰ ist ein Wasserstoffatom oder eine Benzoylgruppe, die eine Substituentengruppe am Benzolring aufweisen soll. Beispiele für diese Substituentengruppe sind eine Phenylgruppe, die eine Substituenten haben soll, wie eine Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, veranschaulicht durch eine Methylgruppe oder Ethylgruppe oder eine Propylgruppe, eine Alkoxylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, veranschaulicht durch eine Methoxy-, Ethoxy- oder Propoxygruppe, eine Hydroxylgruppe und eine Halogengruppe, die durch Chlor oder Brom oder Iod oder Fluor veranschaulicht wird, eine Alkoxylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, wie eine Methoxy-, Ethoxy- und Propoxygruppe, eine Hydroxylgruppe oder eine Halogengruppe, wie Chlor, Brom, Iod und Fluor.
R³¹- ist ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, wie eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, veranschaulicht durch eine Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl- oder tert-Butylgruppe; eine Arylgruppe, die am aromatischen Ring eine Substituentengruppe aufweisen soll, wie eine Niederalkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen und eine Halogengruppe, veranschaulicht durch Chlor, Brom, Iod oder Fluor, d. h. konkret eine Phenyl-, Naphthylgruppe, eine Niederalkyl- substituierte Phenylgruppe, eine Niederalkyl-substituierte Naphthylgruppe, eine halogenierte Phenylgruppe oder eine halogenierte Naphthylgruppe; eine Alkoxylgruppe, wie eine Alkoxylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, veranschaulicht durch eine Methoxyl-, Ethoxyl-, Propoxyl-, Butoxyl-, Pentyloxy- oder Hexyloxygruppe; eine Aminogruppe; eine Hydroxylgruppe oder eine Halogengruppe, wie Chlor, Brom, Iod und Fluor.
R³²- und R³³- sind ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, wie eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, veranschaulicht durch eine Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl- oder tert-Butylgruppe; eine Arylgruppe, die am aromatischen Ring eine Substituentengruppe aufweisen soll, wie eine Niederalkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen und eine Halogengruppe, veranschaulicht durch Chlor, Brom, Iod oder Fluor, d. h. konkret eine Phenyl-, Naphthylgruppe, eine Niederalkyl-substituierte Phenylgruppe, eine Niederalkyl-substituierte Naphthylgruppe, eine halogenierte Phenylgruppe oder eine halogenierte Naphthylgruppe; eine Alkenylgruppe, wie eine Alkenylgruppe mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen, veranschaulicht durch eine Vinyl-, Allyl-, Propenyl- oder Butenylgruppe; eine Alkoxylgruppe, wie eine Alkoxylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, veranschaulicht durch eine Methoxyl-, Ethoxyl-, Propoxyl-, Butoxyl-, Pentoxyl- oder Hexyloxygruppe; eine Aminogruppe; eine Hydroxylgruppe; eine Halogengruppe, wie Chlor, Brom, Iod und Fluor; eine Acylgruppe, wie Formyl-, Acetyl-, Propionyl-, Butyryl-, Valeryl-, Benzoyl- und Toluoylgruppe; eine Acyloxygruppe, wie eine -O-Acetyl-, -O-Propionyl-, -O-Benzoyl- und -O-Toluoylgruppe; eine Acylamidgruppe, wie Formylamid- und Acetylamidgruppe; eine Sulfogruppe; eine Acyl-N-alkylamidgruppe; eine Carboxylgruppe; eine Alkoxycarbonylgruppe, wie eine Methoxycarbonyl-, Ethoxycarbonyl-, Propoxycarbonyl- und Butoxycarbonylgruppe, oder eine Cyclohexylamidgruppe.
Alternativ dazu sind R³²- und R³³- eine Gruppe, die durch die folgende chemische Formel (9) dargestellt wird:
(In der Gruppe der chemischen Formel (9) sind Beispiele für -X-, R³⁶-, R³⁷- und M die Folgenden.
-X ist -O- oder -NH-.
R³⁶- und R³⁷- sind identisch oder voneinander verschieden, und eines derselben ist ein Wasserstoffatom; eine Alkylgruppe, wie eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, veranschaulicht durch eine Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl- oder tert-Butylgruppe; eine Arylgruppe, die eine Substituentengruppe am aromatischen Ring aufweisen soll, wie eine Niederalkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen und eine Halogengruppe, veranschaulicht durch Chlor, Brom, Iod oder Fluor, d. h. konkret eine Phenyl-, Naphthylgruppe, eine Niederalkyl-substituierte Phenylgruppe, eine Niederalkyl-substituierte Naphthylgruppe, eine halogenierte Phenylgruppe oder eine halogenierte Naphthylgruppe; eine Alkenylgruppe, wie eine Alkenylgruppe mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen, veranschaulicht durch eine Vinyl-, Allyl-, Propenyl- oder Butenylgruppe; eine Alkoxylgruppe, wie eine Alkoxylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, veranschaulicht durch eine Methoxyl-, Ethoxyl-, Propoxyl-, Butoxyl-, Pentyloxy- oder Hexyloxygruppe; eine Aminogruppe; eine Hydroxylgruppe; eine Halogengruppe, wie Chlor, Brom, Iod und Fluor; eine Acylgruppe, wie eine Formyl-, Acetyl-, Propionyl-, Butyryl-, Valeryl-, Benzoyl- und Toluoylgruppe; eine Acyloxygruppe, wie eine -O-Acetyl-, -O-Propionyl-, -O-Benzoyl- und -O-Toluoylgruppe; eine Acylamidgruppe, wie eine Formylamid- und Acetylamidgruppe; einen Acyl-N-alkylamidgruppe; eine Carboxylgruppe; eine Alkoxylcarbonylgruppe, wie eine Methoxycarbonyl-, Ethoxycarbonyl-, Propoxycarbonyl- und Butoxycarbonylgruppe oder eine Cyclohexylamidgruppe.
M ist ein Wasserstoffatom, ein Alkalimetall oder Ammonium).
R³⁴- ist ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, wie eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, veranschaulicht durch eine Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl- oder tert-Butylgruppe; eine Alkoxylgruppe, wie eine Alkoxylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, erläutert durch eine Methoxyl-, Ethoxyl- Propoxyl-, Butoxyl-, Pentyloxy- oder Hexyloxygruppe, oder eine Hydroxylgruppe.
R³⁵- ist ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, wie eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, veranschaulicht durch eine Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl- oder tert-Butylgruppe; eine Alkoxylgruppe, wie eine Alkoxylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, erläutert durch eine Methoxyl-, Ethoxyl- Propoxyl-, Butoxyl-, Pentyloxy- oder Hexyloxygruppe, oder eine Hydroxylgruppe.
M ist ein Wasserstoffatom, ein Alkalimetall oder Ammonium.
m ist 1, 2 oder 3
n ist 1, 2 oder 3.
Wenn -R³⁴ des sauren Anthrapyridonfarbstoffs mehrfach vorhanden ist, sind alle -R³⁴ identisch oder voneinander verschieden. Wenn alle Sulfogruppen, d. h. -SO₃M, wobei M wie oben ist, einschließlich zudem der chemischen Formel (9) mehrfach vorhanden sind, ist M identisch bzw. verschieden].
Beispiele für den sauren Anthrapyridonfarbstoff, der durch die obige chemische Formel (8) dargestellt ist, sind die folgenden Verbindungsbeispiele. Es ist sicherlich nicht beabsichtigt, dass in der vorliegenden Erfindung derselbe darauf beschränkt ist.
Verbindungsbeispiel Nr. 4-1
Verbindungsbeispiel Nr. 4-2
Verbindungsbeispiel Nr. 4-3
Verbindungsbeispiel Nr. 4-4
Verbindungsbeispiel Nr. 4-5
Verbindungsbeispiel Nr. 4-6
(e) Erklärung des Triphenylmethan-Farbstoffsalzes
Das oben erwähnte Triphenylmethan-Farbstoffsalz umfasst z. B. eine Anionenbasis, die aus einem sauren Triphenylmethanfarbstoff gebildet wird, und eine Kationenbasis, die aus einem organischen Amin gebildet wird. Der saure Triphenylmethanfarbstoff wird vorzugsweise durch die folgende chemische Formel (10) dargestellt:
[In der chemischen Formel (10) sind Beispiele für -R³⁸, -R³⁹, -R⁴⁰, A¹-, -A², B¹- und -B² wie folgt.
-R³⁸ ist ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe, wie eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, erläutert durch eine Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, tert-Butyl-, n-Pentyl-, Isopentyl-, Hexyl-, Heptyl- oder Octylgruppe.
-R³⁹ ist ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe, wie eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, erläutert durch eine Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, tert-Butyl-, n-Pentyl-, Isopentyl-, Hexyl-, Heptyl- oder Octylgruppe, eine Hydroxylgruppe, eine Carboxylgruppe oder eine Sulfogruppe.
-R⁴⁰ ist ein Wasserstoffatom, eine Sulfogruppe, eine Arylgruppe, wie eine Phenyl-, Tolyl- und Napthylgruppe, die eine Substituentengruppe am aromatischen Ring aufweisen soll. Beispiele für diese Substituentengruppe sind eine Sulfogruppe, eine Hydroxylgruppe, eine Nitrogruppe, eine Aminogruppe, eine Halogengruppe, wie Chlor und Brom; eine Carboxylgruppe, eine Alkoxylgruppe, wie eine Alkoxylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, veranschaulicht durch eine Methoxyl-, Ethoxyl- oder Propoxylgruppe; oder eine Alkylgruppe, wie eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, erläutert durch eine Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, tert-Butyl-, n-Pentyl-, Isopentyl-, Hexyl-, Heptyl- oder Octylgruppe.
Alternativ dazu ist -R⁴⁰ eine Gruppe, die durch die folgende chemische Formel (11)
dargestellt wird.
(In der chemischen Formel (11) sind Beispiele für -R⁴¹ und -R⁴² die Folgenden.
-R⁴¹ und -R⁴² sind identisch oder voneinander verschieden, und eine derselben ist ein Wasserstoffatom. Eine derselben kann eine Alkylgruppe sein, wie eine Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, tert-Butyl-, n-Pentyl-, Isopentyl-, Hexyl-, Heptyl- und Octylgruppe, die eine Substituentengruppe aufweisen sollen, und Beispiele für diese Substituentengruppe sind eine Sulfogruppe, eine Hydroxylgruppe, eine Nitrogruppe, eine Aminogruppe, ein Halogenatom, wie Chlor und Brom, eine Carboxylgruppe, eine Alkoxylgruppe, wie eine Alkoxylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, veranschaulicht durch eine Methoxyl-, Ethoxyl- oder Propoxylgruppe. Eine derselben kann eine Arylgruppe sein, wie eine Phenyl-, Tolyl- und Naphthylgruppe, die eine Substituentengruppe aufweisen soll, und Beispiele für diese Substituentengruppe sind eine Sulfogruppe, eine Hydroxylgruppe, eine Nitrogruppe, eine Aminogruppe, eine Halogengruppe, wie Chlor und Brom; eine Carboxylgruppe, eine Alkoxylgruppe, wie eine Alkoxylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, veranschaulicht durch eine Methoxyl-, Ethoxyl- oder Propoxylgruppe; eine Alkylgruppe, wie eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, erläutert durch eine Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl- oder tert-Butylgruppe. Eine derselben kann eine Aralkylgruppe sein, die eine Substituentengruppe aufweisen soll, wie eine Benzyl-, α-Methylbenzyl-, α,α-Dimethylbenzyl-, α-Butylbenzyl-, Phenethyl- oder Naphthylalkylgruppe, die durch eine Naphthylmethylgruppe oder Naphthylethylgruppe veranschaulicht ist; und Beispiele für diese Substituentengruppe sind eine Sulfogruppe, eine Hydroxylgruppe, eine Nitrogruppe, eine Aminogruppe, eine Halogengruppe, wie Chlor und Brom; eine Carboxylgruppe, eine Alkoxylgruppe, wie eine Alkoxylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, veranschaulicht durch eine Methoxyl-, Ethoxyl- oder Propoxylgruppe; oder eine Alkylgruppe, wie eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, erläutert durch eine Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, tert-Butyl-, n-Pentyl-, Isopentyl-, Hexyl-, Heptyl- oder Octylgruppe).
A¹- und A²- sind identisch oder voneinander verschieden und eines derselben ist ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe, wie eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, erläutert durch eine Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, tert-Butyl-, n-Pentyl-, Isopentyl-, Hexyl-, Heptyl- oder Octylgruppe, die eine Substituentengruppe aufweisen soll. Beispiele für diese Substituentengruppe sind eine Hydroxylgruppe und eine Halogengruppe, wie Chlor und Brom.
B¹- und B²- sind identisch oder voneinander verschieden und eine derselben ist eine Arylgruppe, wie eine Phenyl-, Tolyl- und Naphthylgruppe, die eine Substituentengruppe aufweisen sollen, und Beispiele für diese Substituentengruppe sind eine Sulfogruppe, eine Hydroxylgruppe, eine Nitrogruppe, eine Aminogruppe, eine Halogengruppe, wie Chlor und Brom, eine Carboxylgruppe, eine Alkoxylgruppe, wie eine Alkoxylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, veranschaulicht durch eine Methoxyl-, Ethoxyl- oder Propoxylgruppe; eine Alkylgruppe, wie eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, erläutert durch eine Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, tert-Butyl-, n-Pentyl-, Isopentyl-, Hexyl-, Heptyl- oder Octylgruppe. Eine derselben kann eine Aralkylgruppe sein, die eine Substituentengruppe aufweisen soll, wie eine Benzyl-, α-Methylbenzyl-, α,α-Dimethylbenzyl-, α-Butylbenzyl-, Phenethyl- oder Naphthylalkylgruppe, die durch eine Naphthylmethylgruppe oder Naphthylethylgruppe veranschaulicht ist; und Beispiele für diese Substituentengruppe sind eine Sulfogruppe, eine Hydroxylgruppe, eine Nitrogruppe, eine Aminogruppe, eine Halogengruppe, wie Chlor und Brom; eine Carboxylgruppe, eine Alkoxylgruppe, wie eine Alkoxylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, veranschaulicht durch eine Methoxyl-, Ethoxyl-Propoxyl- oder Butoxylgruppe; oder eine Alkylgruppe, wie eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, erläutert durch eine Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, tert-Butyl-, n-Pentyl-, Isopentyl-, Hexyl-, Heptyl- oder Octylgruppe.
Eine oder mehrere der -R³⁸-, -R⁴⁰-, B¹- und -B²-Gruppen haben eine Sulfogruppe, veranschaulicht durch -SO₃M, wobei M wie oben ist].
Beispiele des sauren Triphenylmethanfarbstoffs, der durch die obige chemische Formel (10) dargestellt wird, sind die folgenden Verbindungsbeispiele. Es ist sicherlich nicht beabsichtigt, dass in der vorliegenden Erfindung derselbe darauf beschränkt ist. Tabelle 2
Die Farbstoffe ergeben den Farbton, dessen maximale Absorptionswellenlänge von 400 bis 700 nm reicht, wie Gelb, Orange, Rot, Braun, Grün, Blau, Violett, Grau und Schwarz. Das Farbstoffsalz, das in der laserlichtdurchlässigen Zusammensetzung eingeschlossen ist, hat nur einen Absorptionsbereich, außer dem Absorptionsbereich sichtbarer Strahlung des Farbstoffs oder zusätzlich dazu den Absorptionsbereich. Der einzelne Farbstoff oder die mehreren Farbstoffe, die eine Durchlässigkeitseigenschaft des Laser-Wellenlängenbereichs eines Wellenlängenbereichs von 800 bis 1200 nm haben, können durch Mischen verwendet werden. Als Färbemittel kann das andere zusätzliche Farbstoff-Färbemittel mit identischer und ausreichender Laserdurchlässigkeitseigenschaft, das einen Farbton, wie Gelb, Orange, Rot, Braun, Grün, Blau und Violett ergibt, zweckmäßig mit dem Farbstoffsalz vermischt werden.
Z. B. wird das Färbemittelgemisch, das den schwarzen Farbton ergibt, durch Vermischen hergestellt, indem man das blaue oder grüne Farbstoff-Färbemittel mit dem roten Farbstoff-Färbemittel und zusätzlich dem gelben Farbstoff-Färbemittel kombiniert. Die laserlichtdurchlässige Zusammensetzung mit grauem oder schwarzem Farbton ist für die industrielle Anwendung von Bedeutung.
Z. B. werden die Färbemittelgemische hergestellt, indem man den blauen oder grünen oder violetten Farbstoff, wie Anthrachinon-Farbstoff und Triphenylmethanfarbstoff, mit einem gelben Farbstoff wie Monoazofarbstoff und/oder einem roten Färbemittel, wie Diazofarbstoff und einem Anthrapyridonfarbstoff kombiniert. Demgemäß hat das Färbemittelgemisch einen grünen Farbton, wie eine Kombination von Blau und Gelb, einen violetten Farbton, wie eine Kombination von Blaun und Rot, oder einen schwarzen Farbton, wie eine Kombination von Blau und Rot, eine Kombination von Violett und Gelb oder eine Kombination von Grün und Rot.
Weiterhin kann das Färbemittel den bekannten einen Farbstoff oder die mehreren Farbstoffe oder Pigmente ohne Abweichung vom erwünschten Effekt der vorliegenden Erfindung einschließen. Beispiele für den bekannten Farbstoff oder das bekannte Pigment sind ein organischer Farbstoff oder ein organisches Pigment, wie ein Azofarbstoff oder -pigment, ein metallisierter Azofarbstoff oder ein metallisiertes Azopigment, ein Naphtholazofarbstoff oder -pigment, ein Azolakefarbstoff oder -pigment, ein Azomethinfarbstoff oder -pigment, ein Anthrachinonfarbstoff oder -pigment, ein Chinacridonfarbstoff oder -pigment, ein Dioxazinfarbstoff oder -pigment, ein Diketopyrrolopyrrolfarbstoff oder -pigment, ein Anthrapyridonfarbstoff oder -pigment, ein Isoindolinonfarbstoff oder -pigment, ein Indanthronfarbstoff oder -pigment, ein Perinonfarbstoff oder -pigment, ein Perylenfarbstoff oder -pigment, ein Indigofarbstoff oder -pigment, ein Thioindigofarbstoff oder -pigment, ein Chinophthalonfarbstoff oder -pigment, ein Chinolinfarbstoff oder -pigment, ein Benzimidazolonfarbstoff oder -pigment und ein Triphenylmethanfarbstoff oder -pigment.
Der Gehalt des Färbemittels in der laserlichtdurchlässigen Zusammensetzung liegt vorzugsweise in einem Bereich von 0,01–10 Gew.-%, bezogen auf das dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer. Besonders bevorzugt reicht der Gehalt von 0,05–5 Gew.-% und noch mehr bevorzugt von 0,05–2 Gew.-%.
Die Laserlichtdurchlässigkeit bei einer Wellenlänge von 840 nm in der gefärbten laserlichtdurchlässigen Zusammensetzung, die das Färbemittel einschließt, wird durch T₁ dargestellt. Die Laserlichtdurchlässigkeit bei einer Wellenlänge von 840 nm in der nichtgefärbten ähnlichen laserlichtdurchlässigen Zusammensetzung, außer dass sie kein Färbemittel einschließt, wird durch T₂ dargestellt. Das Verhältnis (d. h. T₁/T₂) ist größer als 0,5, vorzugsweise liegt es in einem Bereich von 0,7 bis 1,0, besonders bevorzugt in einem Bereich von 0,8 bis 1,0.
Nun wird das laserlichtabsorptionsfähige geformte Werkstück 2 erklärt. Das laserlichtabsorptionsfähige geformte Werkstück wird vorzugsweise aus der laserlichtabsorptionsfähigen Zusammensetzung hergestellt, die das oben erwähnte thermoplastische Elastomer oder thermoplastisch Harz einschließt, das durch das Laserlicht-Absorptionsmittel gleichzeitig mit dem schwarzen Färbemittel wie Ruß gefärbt wird. Vorzugsweise hat der Ruß eine primäre Teilchengröße in einem Bereich von 18–30 nm. Wenn man diesen Ruß verwendet, wird er sehr homogen verteilt. Folglich wird das laserlichtabsorptionsfähige geformte Werkstück, das das Laserlicht mit hoher Absorptionsfähigkeit absorbiert, erhalten. Nigrosin-Farbstoff kann mit dem Ruß verwendet werden, um die Laser-Absorptionsfähigkeit richtig zu steuern.
Beispiele für das oben erwähnte thermoplastische Harz sind Polyamidharz, Polyethylenharz, Polypropylenharz, Polystyrolharz, Polymethacrylharz, Polyacrylamidharz, Ethylen-Vinylalkohol (EVOH)-Harz, Polyesterharz wie Polycarbonatharz, Polyethylenterephthalat (PET)-Harz und Polybutylenterephthalat (PBT)-Harz. Die Harze können einzeln oder mehrfach verwendet werden.
Ein anderes Beispiel ist ein thermoplastische Harz, wie Polypropylenharz, das Talk als Füllstoff einschließen kann. Wenn das thermoplastische Harz Talk einschließt, wird es zudem bevorzugt, weil die mechanische Festigkeit und die Stabilität der Geometrie verbessert werden.
Die laserlichtabsorptionsfähige Zusammensetzung, die das thermoplastische Elastomer (d. h. Kautschuk) oder das thermoplastische Harz einschließt, braucht keinen Ruß aufweisen. Das andere Färbemittel und das andere Laserlicht-Absorptionsmittel, wie Nigrosin, Anilinschwarz, Phthalocyanin, Naphthalocyanin, Perylen, Quaterylen, Metallkomplex, Quadratsäure, Immoniumfarbstoff, Polymethin usw., können anstelle des Rußes verwendet werden. Alternativ dazu kann das andere Färbemittel gleichzeitig mit dem Laserlicht-Absorptionsmittel anstelle des Rußes verwendet werden. Unter Verwendung der laserlichtabsorptionsfähigen Zusammensetzung wird das laserlichtabsorptionsfähige geformte Werkstück, das einen Farbton einer chromatischen Farbe, wie Gelb, Orange, Rot, Braun, Grün, Blau und Violett, aufweist, erhalten.
Das dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer in der laserlichtabsorptionsfähigen Zusammensetzung hat einen Schmelzpunkt in einem bereich von 160–210°C im Falle des Nichtfärbens. Wenn der Schmelzpunkt desselben in diesem Bereich liegt, hat das dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer eine ausgezeichnete Dispergierbarkeit und Hemmung einer Verschlechterung des Färbemittels. Die laserlichtabsorptionsfähige Zusammensetzung, die das Elastomer einschließt, bewirkt die glänzende und ausgezeichnete Oberfläche und das ausgezeichnete Aussehen desselben.
Die Messung des Schmelzpunkts desselben wird durch das gleiche wie oben erwähnte Verfahren zum Messen des Schmelzpunkts des Elastomers für die laserlichtdurchlässige Zusammensetzung durchgeführt.
Der Gehalt des Färbemittels in der laserlichtabsorptionsfähigen Zusammensetzung liegt z. B. in einem Bereich von 0,01–10 Gew.-%, vorzugsweise von 0,05–5 Gew.-%, bezogen auf das dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer oder das thermoplastische Harz. Das laserlichtabsorptionsfähige geformte Werkstück kann durch eine ähnliche Arbeitsweise wie das laserlichtdurchlässige geformte Werkstück hergestellt werden, außer dass es das Laserlicht-Absorptionsmittel einschließt.
Insbesondere spielt das schwarze geformte Werkstück industriell eine bedeutsame Rolle. Die Auswahl der Materialarten des thermoplastischen Elastomers mit hoher Transparenz, die Auswahl der Färbemittelarten, die eine ausreichende Dispergierbarkeit in dem thermoplastischen Elastomer des Materials haben, und das Einstellen der richtigen Bedingungen des Knetens sind signifikant, um charakteristisch zu färben. Ein thermoplastisches Elastomer mit einer optischen Dichte (d. h. OD-Wert) von 1,5 oder mehr bei einem Additivgehalt desselben von 0,1 Gew.-%, bezogen auf das thermoplastische Elastomer, wird ausgewählt, um ein ausgezeichnetes schwarzes Material darzustellen.
Das dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer verursacht eine ausreichende Dispersion des Pigments, insbesondere des Rußes. Somit wird das gleichmäßige Energieabsorptionsvermögen des Lasers wiedergegeben, und es wird ein Laserschweißen ohne Unregelmäßigkeiten erreicht. Zudem hat das Elastomer eine höhere Transparenz. Das Elastomer, das mit dem schwarzen Farbstoff oder Pigment vermischt wird, hat kaum ein graues Aussehen. Das Elastomer, das sogar mit einem geringen Additivgehalt desselben vermischt wird, ist deutlich schwarz gefärbt. Folglich ist darüber hinaus das Elastomer für das laserlichtabsorptionsfähige Material optimal. Es wird bevorzugt, dass das dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer ein Ethylen-α-Olefin-Copolymer-Elastomer ist.
Die Zusammensetzung zum Formen des laserlichtdurchlässigen geformten Werkstücks oder des laserlichtabsorptionsfähigen geformten Werkstücks der vorliegenden Erfindung kann zweckmäßigerweise verschiedene Verstärkungsmittel oder Füllstoffe gemäß der Verwendung oder dem Zweck einschließen. Das Verstärkungsmittel oder der Füllstoff kann zum Verstärken des synthetischen Harzes im Allgemeinen verwendet werden und ist nicht auf eine Faser-, Platten-, eine Pulver- oder Körnerform beschränkt. Nötigenfalls wird der geeignete Füllstoff verwendet.
Beispiele für den Füllstoff sind eine plättchenartiger Füllstoff, wie Glimmer, Sericit und Glasflocken; Silicat, wie Talk, Kaolin, Ton Wollastonit, Bentonit, Asbest und Aluminiumsilicat; Metalloxid, wie Aluminiumoxid, Siliciumdioxid, Magnesiumoxid, Zirconiumoxid und Titanoxid; Carbonat, wie Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat und Dolomit; Sulfat, wie Calciumsulfat und Bariumsulfat; und ein körniger Füllstoff wie Glasperlen, keramische Perlen, Bornitrid und Siliciumcarbid. Der Gehalt des Füllstoffs reicht vorzugsweise von 5–50 Gew.-%. Die faserige Verstärkung und der Füllstoff können mehrfach verwendet werden. Weiterhin werden die faserige Verstärkung und der Füllstoff vorzugsweise dergestalt verwendet, dass sie mit einem Oberflächenbehandlungsmittel behandelt werden, wie einem Kupplungs mittel, das durch Silane, Epoxide oder Titanate veranschaulicht wird, weil dadurch eine bessere mechanische Festigkeit bewirkt wird. Wenn Talk verwendet wird, wird dieser zudem bevorzugt, weil die mechanische Festigkeit und die Stabilität der Geometrie verbessert werden.
Beispiele für das faserige Verstärkungsadditiv sind eine Glasfaser, ein Carbonfaser oder eine andere anorganische Faser; eine organische Faser, wie Aramid, Polyphenylensulfid, Nylon, Polyester und flüssigkristallines Polymer; und Kaliumtitanat-Faserkristall, Bariumtitanat-Faserkristall, Aluminiumborat-Faserkristall und Siliciumnitrid-Faserkristall. Der Gehalt desselben reicht vorzugsweise von 5–120 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% des dynamisch vernetzenden, thermoplastischen Elastomers oder des thermoplastischen Harzes. Wenn der Gehalt weniger als 5 Gew.-% ist, wird kaum ein ausreichender Verstärkungseffekt durch die Glasfaser erreicht. Wenn er größer als 120 Gew.-% ist, wird ein zweckmäßiges Formen häufig reduziert. Besonders bevorzugt reicht der Gehalt von 10–60 Gew.-%, noch mehr bevorzugt von 20–50 Gew.-%.
Die Zusammensetzung zum Formen des laserlichtdurchlässigen geformten Werkstücks oder des laserlichtabsorptionsfähigen geformten Werkstücks der vorliegenden Erfindung kann nötigenfalls mit verschiedenen Additivmitteln vermischt werden. Beispiele für das Additivmittel sind ein Hilfsmittel, wie Titanoxid oder Zinkoxid, ein Dispergiermittel, ein Stabilisator, ein Weichmacher, ein Modifizierungsmittel, ein Ultraviolettlichtabsorber, ein Lichtstabilisator, ein Antioxidationsmittel, wie Phenole und Phosphor-Verbindungen, ein antistatisches Mittel, ein Gleitmittel, ein Werkzeugschmiermittel, ein Kristallisationsbeschleuniger, ein Kristallkeimbildner, wie Metallphosphate, Metallcarbonate und Benzylidensorbite, und ein Flammverzögerungsmittel.
Ein Masterbatch, der aus der Zusammensetzung zum Formen des laserlichtdurchlässigen geformten Werkstücks oder des laserlichtabsorptionsfähigen geformten Werkstücks gebildet wird, wird durch ein wahlfreies Verfahren wie das folgende Verfahren hergestellt. Das Färbemittel und die Pellets des dynamisch vernetzenden, thermoplastischen Polyolefin-Elastomers als Basis des Masterbatches werden mit einem Mischer, wie einem Taumel- oder einem Supermischer, vermischt. Dann wird der Masterbatch erhitzt und mit einem Extruder, einem Chargenkneter oder einem Walzenkneter geknetet, um Pellets oder grobe Körne des Masterbatches zu erhalten.
Das Bilden der Zusammensetzung zum Formen des laserlichtdurchlässigen geformten Werkstücks oder des laserlichtabsorptionsfähigen geformten Werkstücks wird durch allgemeine Arbeitsweisen durchgeführt. Z. B. wird die Arbeitsweise des Formens durchgeführt, indem man die gefärbten Pellets mit einer Formmaschine, wie einem Extruder, einer Spritzgussmaschine und einer Walzenmühle, formt. Weiterhin werden die Arbeitsweisen des Formens durchgeführt, indem man die Pellets des transluzenten thermoplastischen Elastomers, das pulverisierte Färbemittel und die Additivmittel nötigenfalls mit einem geeigneten Mischer vermischt, um eine Mischung herzustellen, und die Mischung mit einer Formmaschine formt. Jede allgemeine Arbeitsweise des Formens kann durchgeführt werden. Beispiele für die Formverfahren sind das Spritzgießen, das Extrusionsformen, das Formpressen, das Verschäumen, das Blasformen, das Vakuumformen, das Spritzblasformen, das Rotationsformen, das Kalandrieren oder das Lösungsgießen. Somit werden geformte Werkstücke, die verschiedene Formen aufweisen und aus dem thermoplastischen Elastomer oder dem thermoplastischen Harz gebildet werden, durch solche Formverfahren erhalten.
Das Verfahren für das Laserschweißen unter Verwendung der laserlichtdurchlässigen Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung wird nun erklärt. Nachstehend wird eine Ausführungsform des Verfahrens für das Laserschweißen unter Bezugnahme auf 1 erklärt, die diese Ausführungsform erläutert.
Wie in 1 gezeigt ist, werden eine Stufe 4 des Randes des laserlichtdurchlässigen geformten Werkstücks 1 aus der laserlichtdurchlässigen Zusammen setzung und eine Stufe 5 des Randes des laserlichtabsorptionsfähigen geformten Werkstücks 2 zusammengefügt. Das Laserlicht 3 wird von einer Seite des laserlichtdurchlässigen geformten Werkstücks 1 zu einer Seite des laserlichtabsorptionsfähigen Werkstücks 2 eingestrahlt. Das Laserlicht 3, das vom laserlichtdurchlässigen geformten Werkstück 1 durchgelassen wurde, wird in dem laserlichtabsorptionsfähigen geformten Werkstück 2 absorbiert und verursacht eine Wärmebildung. Das laserlichtabsorptionsfähige geformte Werkstück 2 wird in der laserlichtabsorbierenden Umgebung durch die Wärme geschmolzen. Dann schmilzt sie das laserlichtdurchlässige geformte Werkstück 1, so dass beide Werkstücke in der Schmelzposition 6 verschweißt werden. Nach dem Kühlen sind das laserlichtdurchlässige geformte Werkstück 1 und das laserlichtabsorptionsfähige geformte Werkstück 2 mit einer ausreichenden Schweißfestigkeit fest verbunden. Vorzugsweise sind weiterhin konkrete Ausführungsformen des Verfahrens für das Laserschweißen der vorliegenden Erfindung wie folgt.
Die erste Ausführungsform des Verfahrens wird in 1 gezeigt. Das laserlichtdurchlässige geformte Werkstück 1 aus der laserlichtdurchlässigen Zusammensetzung, die ein dynamisch vernetzendes, thermoplastisches Polyolefin-Elastomers A und das Farbstoffsalz einschließt, und das laserlichtabsorptionsfähige geformte Werkstück 2 aus der laserlichtabsorptionsfähigen Zusammensetzung, die ein dynamisch vernetzendes, thermoplastisches Polyolefin-Elastomer B und das Laserlicht-Absorptionsmittel 7 einschließt, werden zusammengefügt. Laserlicht wird von einer Seite des laserlichtdurchlässigen geformten Werkstücks 1 eingestrahlt, um das Laserschweißen durchzuführen. In dieser Ausführungsform hat das dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer A vorzugsweise eine Durchlässigkeit von 35% oder mehr.
Im Übrigen kann das Verfahren des Laserschweißens durch das Laserschweißen des laserlichtdurchlässigen geformten Werkstücks 1 und des laserlichtabsorptionsfähigen geformten Werkstücks 2, das aus dem thermoplastischen Harz geformt wurde, welches aus der Zusammensetzung besteht, die das Laserlicht-Absorptionsmittel und das Polypropylenharz einschließt, durchgeführt werden.
Die zweite Ausführungsform des Verfahrens wird in 2 gezeigt. Ein laserlichtabsorptionsfähiges geformtes Werkstück 2, das dem Werkstück in der ersten Ausführungsform gleich ist, wird sandwichartig zwischen zwei laserlichtdurchlässigen geformten Werkstücken 1, die dem Werkstück in der ersten Ausführungsform gleich sind, angeordnet, um sie zusammenzufügen. Laserlicht 3 wird von beiden Einstrahlungsseiten der laserlichtdurchlässigen geformten Werkstücke 1 eingestrahlt, um das Laserschweißen durchzuführen.
Im Übrigen kann jedes der zwei laserlichtdurchlässigen geformten Werkstücke 1 in das Werkstück zu dem zu färbenden laserlichtdurchlässigen thermoplastischen Harz gemacht werden. Darüber hinaus kann das laserlichtabsorptionsfähige geformte Werkstück 2 zu dem Werkstück aus dem oben erwähnten laserlichtabsorptionsfähigen thermoplastischen Harz gemacht werden.
Die dritte Ausführungsform des Verfahrens wird unter Bezugnahme auf 2 erklärt. Ein extradünnes laserlichtabsorptionsfähiges geformtes Werkstück 2, das mit dem Werkstück in der ersten Ausführungsform identisch ist, wird sandwichartig zwischen zwei laserlichtdurchlässigen geformten Werkstücken 1, die mit dem Werkstück in der ersten Ausführungsform identisch sind, angeordnet, um zusammengefügt zu werden. Laserlicht 3 wird nur von einer Seite der laserlichtdurchlässigen geformten Werkstücke 1 eingestrahlt, um das Laserschweißen durchzuführen, z. B. die obere Seite in 2. Das Laserlicht 3 wird in dem extradünnen laserlichtabsorptionsfähigen geformten Werkstück 2 absorbiert und verursacht eine Wärmebildung, so dass das Laserschweißen der zwei laserlichtdurchlässigen geformten Werkstücke 1 und des laserlichtabsorptionsfähigen geformten Werkstücks 2 durchgeführt wird.
Im Übrigen kann jedes der zwei laserlichtdurchlässigen geformten Werkstücke 1 zu dem Werkstück gemacht werden, das gefärbt werden kann und aus dem laserlichtdurchlässigen thermoplastischen Harz, dem laserlichtabsorptionsfähigen thermoplastischen Elastomer oder dem laserlichtabsorptionsfähigen thermoplastischen Harz besteht. Darüber hinaus kann das laserlichtabsorptionsfähige geformte Werkstück 2 zu dem Werkstück gemacht werden, das aus dem oben erwähnten laserlichtabsorptionsfähigen thermoplastischen Harz besteht.
Die vierte Ausführungsform des Verfahrens wird in 3 gezeigt. Eines der zwei laserlichtdurchlässigen geformten Werkstücke, die mit dem Werkstück in der ersten Ausführungsform identisch sind, wird mit einer Tinte oder einem Lack, der das Laserlicht-Absorptionsmittel 7 einschließt, beschichtet, um das laserlichtabsorptionsfähige geformte Werkstück 2 zu erhalten, das eine Schicht 8 aufweist, die das Laserlicht-Absorptionsmittel einschließt. Daran wird ein anderes laserlichtdurchlässiges geformten Werkstück 1 gelegt. Laserlicht 3 wird von beiden Seiten derselben eingestrahlt, um das Laserschweißen durchzuführen.
Im Übrigen kann das laserlichtabsorptionsfähige geformte Werkstück 2 mit der Schicht 8, die das Laserlicht-Absorptionsmittel einschließt, zu dem Werkstück gemacht werden, das eine gefärbte Schicht 8 aufweisen soll, die das Laserlicht-Absorptionsmittel einschließt und aus dem laserlichtdurchlässigen thermoplastischen Harz hergestellt wird. Z. B. wird die Schicht 8, die das Laserlicht-Absorptionsmittel einschließt, durch Beschichten mit Tinte und/oder Lack, der das Laserlicht-Absorptionsmittel und nötigenfalls das Harzes einschließt, hergestellt. Das Beschichten derselben wird durch eine wahlfreie Arbeitsweise wie Sprühen und Lackieren mit einem Markierungsstift, einer Lackbürste oder eine Schreibbürste durchgeführt. Die aufgetragene Schicht 8 hat dadurch vorzugsweise eine Dicke in einem Bereich von 0,1 mm oder weniger.
Die fünfte Ausführungsform des Verfahrens wird unter Bezugnahme auf 3 erklärt. Eines der zwei laserlichtdurchlässigen geformten Werkstücke, die mit dem Werkstück in der ersten Ausführungsform identisch sind, wird mit Tinte oder Lack, der das Laserlicht-Absorptionsmittels 7 einschließt, beschichtet, um das laserlichtabsorptionsfähige geformte Werkstück 2 zu erhalten, das eine Schicht 8 aufweist, die das Laserlicht-Absorptionsmittel einschließt. Daran wird ein anderes laserlichtdurchlässiges geformtes Werkstück 1 gelegt. Laserlicht 3 wird nur auf eine Seite des letzteren laserlichtdurchlässigen geformten Werkstücks 1 eingestrahlt. Das Laserlicht 3 wird in der dünnen laserlichtabsorptionsfähigen Schicht 8 absorbiert und verursacht eine Wärmebildung, so dass das Laserschweißen der Werkstücke 1 und 2 durch die laserlichtabsorptionsfähige Schicht 8 durchgeführt wird.
Im Übrigen kann das laserlichtabsorptionsfähige geformte Werkstück 2 mit der laserlichtabsorptionsfähigen Schicht 8, die das Laserlicht-Absorptionsmittel einschließt, zu dem Werkstück gemacht werden, das aus dem laserlichtdurchlässigen thermoplastischen Harz, dem laserlichtabsorptionsfähigen thermoplastischen Elastomer oder dem laserlichtabsorptionsfähigen thermoplastischen Harz, das gefärbt werden soll, hergestellt wird.
Diese Verfahren für das Laserschweißen können durchgeführt werden, indem man Werkstücke verbindet, die aus der laserlichtdurchlässigen Zusammensetzung bzw. der laserlichtabsorptionsfähigen Zusammensetzung bestehen, die das thermoplastische Polyolefin-Elastomer mit der gleichen oder einer unterschiedlichen Härte einschließen.
Die folgenden Vorteile des Laserschweißens werden erwähnt.

(1) Durchführbarkeit des Schweißens ohne Kontakt mit einer Laserstrahlquelle und der Position der Werkstücke, die geschweißt werden sollen,
(2) geringer thermischer Einfluss an der Peripherie der Schweißposition durch die lokale Wärmebildung,
(3) keine Gefahr eine mechanischen Schwingung,
(4) Durchführbarkeit des Schweißens der gereinigten Werkstücke oder von dreidimensionalen Werkstücken,
(5) Beibehaltung einer ausreichenden Luftdichtigkeit,
(6) Schwierigkeit des Erkennens einer Begrenzungslinie des Schweißens durch visuelle Beobachtung, weil keine Gratbildungen auf der Schweißoberfläche vorliegen, und
(7) keine Erzeugung von Staub usw.

Zudem kann es auf Teile von Kraftfahrzeugen und elektrische oder elektronische Teile von Produkten für eine praktische Verwendung angewandt werden.
In dem Verfahren des Laserschweißens beträgt die Laserlichtdurchlässigkeit des geformten Werkstücks wenigstens 20% bei der Wellenlänge des eingestrahlten Lasers, der für das Laserschweißen verwendet wird, d. h. einen Bereich von etwa 800 nm eines Halbleiterlasers bis zu etwa 1200 nm eines Yttrium-Aluminium-Garnet (YAG)-Lasers. Es wird bevorzugt, dass die Infrarotdurchlässigkeit wenigstens 20% bei einer oder mehreren der Schwingungswellenlängen des praktischen Lasers, z. B. 808 nm, 840 nm, 940 nm und 1064 nm, beträgt. Wenn die Durchlässigkeit geringer als dieser Bereich ist, wird keine ausreichende Menge des Lasers dieser Wellenlängen durchgelassen. Somit wird die Festigkeit der geschweißten Werkstücke ungenügend, oder es wird eine unübliche überschüssige Energie des Lasers benötigt.
Beim Laserschweißen ist die Arbeitsweise des engen Zusammenfügens und Fixierens des laserlichtdurchlässigen geformtes Werkstücks und des laserlichtabsorptionsfähigen geformten Werkstücks mit einer geringen Lücke bedeutsam. Es wird bevorzugt, dass die Lücke auf 0,02 mm eingestellt wird, indem man eine Haltevorrichtung wie eine Klammer verwendet, die der Form der geformten Werkstücke angepasst ist. Wenn die geformten Werkstücke eine Lücke von 0,02 mm haben, nimmt die Schweißfestigkeit auf die Hälfte ab, verglichen mit derjenigen der geformten Werkstücke, die keine Lücke aufweisen. Wenn die geformten Werkstücke eine Lücke von 0,05 mm oder mehr haben, kann das Laserschweißen nicht durchgeführt werden.
Beispiele für ein Verfahren der Lasereinstrahlung sind ein Verfahren vom Scantyp, wobei der Laser durch Scannen der Laserbestrahlungsgerätschaft bewegt wird, ein Verfahren vom Maskierungstyp, wobei die zu schweißenden Werkstücke bewegt werden, ein Verfahren des Mehrfachbestrahlungstyps, wobei die zu schweißenden Werkstücke durch den Laser von mehreren Seiten bestrahlt werden, usw. Das erwünschten Verfahren der Laserbestrahlung in der Kraftfahrzeugindustrie ist das Verfahren vom Scantyp. Die Scan-Geschwindigkeit desselben beträgt wegen der überlegenen Produktionseffizienz vorzugsweise 5 m/min.
Im Prinzip nutzt das Laserschweißen den Vorteil der Umwandlung von Lichtenergie des Lasers in Wärmenergie aus. Somit wird die Schweißeigenschaft durch die Bedingungen des Laserschweißens stark beeinflusst.
Im Allgemeinen kann die Wärmemenge K, die das laserlichtabsorptionsfähige geformte Werkstück auf seiner Oberfläche von dem eingestrahlten Laser aufnimmt, durch den folgenden numerischen Ausdruck berechnet werden: Wärmemenge (J/mm2) = Ausgangsleistung des Lasers (W)/Scangeschwindigkeit (mm/s)/Durchmesser des Laserflecks (mm)
Zur Verbesserung der Produktionseffizienz muss die Scan-Geschwindigkeit ansteigen. Gemäß dem numerischen Ausdruck ist es offensichtlich, dass eine Laserschweißapparatur mit hoher Ausgangsleistung notwendig ist.
Zur Verbesserung der Schweißfestigkeit ist eine geeignete Wärmemenge des laserlichtabsorptionsfähigen geformten Werkstücks auf der Oberfläche notwendig. Somit ist es notwendig, durch Untersuchen verschiedener Bedingungen die optimalen Bedingungen einzustellen. Beispiele für die Bedingungen sind ein Erhöhen der Ausgangsleistung des Lasers, eine geringe Reduktion der Scan-Geschwindigkeit und eine Abnahme des Durchmessers des Laserflecks des laserbestrahlten Bereichs auf der Oberfläche des laserlichtabsorptionsfähigen geformten Werkstücks. Wenn die Wärmemenge durch den Laser auf der Oberfläche groß ist, ist das Aussehen des geformten Werkstücks durch eine durch die Wärme auftretende übermäßige Verzerrung an der Schweißposition beeinträchtigt. Wenn die Menge zu groß ist, raucht das laserlichtabsorptionsfähige geformte Werkstück. Somit ist das Einstellen der richtigen Bedingungen des Laserschweißens sehr wichtig.
Die Wärmemenge K (J/mm²), die der Oberfläche des laserlichtabsorptionsfähigen geformten Werkstücks durch Einstrahlen des Lasers mittels Scannen zugeführt wird, genügt vorzugsweise dem folgenden numerischen Ausdruck (I): K = (p × T)/(100 × q × d) ≥ 0,5 (I)(in dem numerischen Ausdruck (I) ist p (W) die Ausgangsleistung des Lasers, ist T (%) die Durchlässigkeit des laserlichtdurchlässigen geformten Werkstücks bei der Wellenlänge des Lasers, ist q (mm/s) die Scan-Geschwindigkeit, ist d (mm) der Durchmesser des eingestrahlten Laserflecks auf der Oberfläche).
Nachstehend werden Ausführungsformen des lasergeschweißten Artikels unter Verwendung der laserlichtdurchlässigen Zusammensetzung und der laserlichtabsorptionsfähigen Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung erklärt.
Der lasergeschweißte Artikel der vorliegenden Erfindung besteht aus dem oben erwähnten laserlichtdurchlässigen geformten Werkstück, das aus der laserlichtdurchlässigen Zusammensetzung hergestellt wurde, und dem oben erwähnten laserlichtabsorptionsfähigen geformten Werkstück, das aus der laserlichtabsorptionsfähigen Zusammensetzung hergestellt wurde, die miteinander verschweißt wurden.
Das laserlichtdurchlässige geformte Werkstück wird durch Formen der laserlichtdurchlässigen Harzzusammensetzung hergestellt. Die laserlichtdurchlässige Zusammensetzung ist wenigstens ein Gemisch des dynamisch vernetzenden, thermoplastischen Polyolefin-Elastomers, das einen Schmelzpunkt im Falle der Nichtfärbung in einem Bereich von 160–210°C hat, des Farbstoffsalzes, das eine Lichtdurchlässigkeit für einen Laser einer Wellenlänge von 800–1200 nm hat, und nötigenfalls von Additivmittel.
Andererseits hat das laserlichtabsorptionsfähige geformte Werkstück wenigstens eine laserlichtabsorptionsfähige Schicht, die mit dem laserlichtdurchlässigen geformten Werkstück in Kontakt gebracht wird. Beispiele für das laserlichtabsorptionsfähige geformte Werkstück sind ein Werkstück, das aus der laserlichtabsorptionsfähigen Zusammensetzung, die das zusätzliche Laserlicht-Absorptionsmittel einschließt, gebildet wird, und das Werkstück, das die aufgetragene Harzschicht, die das Laserlicht-Absorptionsmittel einschließt, gebildet wird.
Der lasergeschweißte Artikel der vorliegenden Erfindung kann durch eine einzige oder mehrere Lasereinstrahlungen hergestellt werden. Ein Beispiel für den lasergeschweißten Artikel, der durch mehrere Lasereinstrahlungen hergestellt wird, ist der lasergeschweißte Artikel, der aus dem laserlichtdurchlässigen geformten Werkstück und einem laserlichtabsorptionsfähigen geformten Werkstück und einem anderen laserlichtdurchlässigen geformten Werkstück besteht, die übereinander gestapelt und verschweißt werden. Wenn das laserlichtabsorptionsfähige geformte Werkstück dünn ist, kann es durch eine einzige Lasereinstrahlung geschweißt werden. Wenn das laserlichtabsorptionsfähige geformte Werkstück dick ist, sollte es durch mehrere Lasereinstrahlungen geschweißt werden.
Konkrete Ausführungsformen des Herstellungsverfahrens für den lasergeschweißten Artikel werden erklärt, wie in den Figuren gezeigt ist.
Obwohl lasergeschweißte Artikel der Erfindung durch die folgenden Schritte (A) bis (E) oder (F) bis (J) hergestellt werden, sollen die lasergeschweißten Artikel nicht auf spezielle Ausführungsformen beschränkt sein.
Wenn der lasergeschweißte Artikel hergestellt wird, wie in 1 gezeigt ist, bestehen die Herstellungsverfahren für denselben aus den folgenden Schritten (A) bis (E).

(A) Das laserlichtdurchlässige geformte Werkstück 1 wird aus der laserlichtdurchlässigen Zusammensetzung, die das dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer, das im Falle der Nichtfärbung einen Schmelzpunkt in einem Bereich von 160–210°C hat, und das Farbstoffsalz einschließt, das eine Lichtdurchlässigkeit für einen Laser einer Wellenlänge von 800–1200 nm hat, hergestellt.
(B) Das laserlichtabsorptionsfähige geformte Werkstück 2, das das dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer, das im Falle der Nichtfärbung einen Schmelzpunkt in einem Bereich von 160–210°C hat, und das Laserlicht-Absorptionsmittels 7 einschließt, wird auf das laserlichtdurchlässige geformte Werkstück 1 gelegt.
(C) Dann wird der Laser 3 auf das laserlichtdurchlässige geformte Werkstück 1 unter den Bedingungen eingestrahlt, dass der Laser 3 durch das laserlichtdurchlässige geformte Werkstück 1 durchgelassen wird und in dem laserlichtabsorptionsfähigen geformten Werkstück 2 absorbiert wird.
(D) Der eingestrahlte Laser 3 erreicht das laserlichtabsorptionsfähige geformte Werkstück 2 und wird von ihm absorbiert, so dass eine Wärmebildung und dann ein Schmelzen beider Werkstücke 1 und 2 durch die Wärme verursacht wird.
(E) Das laserlichtdurchlässige geformte Werkstück 1 und das laserlichtabsorptionsfähige geformte Werkstück 2 werden an der Position, an der sie übereinander gelegt sind, fest verschweißt.

Wenn der lasergeschweißte Artikel hergestellt wird, wie in 2 gezeigt ist, bestehen die Verfahren desselben aus den folgenden Schritten (F) bis (J).

(F) Die mehreren laserlichtdurchlässigen geformten Werkstücke 1 werden aus der laserlichtdurchlässigen Zusammensetzung hergestellt, die das dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer, das im Falle der Nichtfärbung einen Schmelzpunkt in einem Bereich von 160–210°C hat, und das Farbstoffsalz, das eine Durchlässigkeit für einen Laser einer Wellenlänge von 800–1200 nm hat, einschließt.
(G) Das laserlichtabsorptionsfähige geformte Werkstück 2, das das dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer, das im Falle der Nichtfärbung einen Schmelzpunkt in einem Bereich von 160–210°C hat, und das Laserlicht-Absorptionsmittel 7 einschließt, wird sandwichartig zwischen den mehreren laserlichtdurchlässigen geformten Werkstücken 1 angeordnet.
(H) Denn wird der Laser 3 auf die laserlichtdurchlässigen geformten Werkstücke 1 unter der Bedingung eingestrahlt, dass der Laser 3 durch die laserlichtdurchlässigen geformten Werkstücke 1 hindurchgeht, und in dem laserlichtabsorptionsfähigen geformten Werkstück 2 absorbiert.
(I) Der eingestrahlte Laser 3 erreicht das laserlichtabsorptionsfähige geformte Werkstück 2 und wird von ihm absorbiert, so dass eine Wärmebildung und dann ein Schmelzen aller Werkstücke 1 und 2 durch die Wärme verursacht wird.
(J) Die laserlichtdurchlässigen geformten Werkstück 1 und das laserlichtabsorptionsfähige geformte Werkstück 2 werden an der Position, an der sie übereinander gelegt sind, fest verschweißt.

Wenn der lasergeschweißte Artikel hergestellt wird, wie in 3 gezeigt ist, sind die Verfahren den oben erwähnten Verfahren ähnlich.
Die folgenden Beispiele werden durch Ausführungsformen konkret beschrieben. Die Erfindung sollt jedoch nicht auf spezielle Ausführungsformen beschränkt sein.
Die Herstellungsbeispiele 1 bis 7 in der Tabelle 3 zeigen das Färbemittel, das für später erwähnte Beispiele verwendet wird. Die Vergleichsherstellungsbeispiele 1 bis 4 zeigen das Färbemittel, das für die später erwähnten Vergleichsbeispiele verwendet wird. In den Herstellungsbeispielen entsprechen die sauren Farbstoffe den Farbstoffen der oben erwähnten Verbindungsbeispiele.

Die sauren Farbstoffe der Herstellungsbeispiele 4 bis 6 in der Tabelle 3 stellen jedoch einen schwarzen Farbstoff dar, bei dem es sich einfach um mehrere vermischte Verbindungen gemäß dem in einer Spalte aufgeführten Gewichtsverhältnis des Mischverhältnisses durch den Mischer handelt. Tabelle 3

Beispiele	Färbemittel
Beispiele	saurer Farbstoff	organisches Amin	Mischverhältnis
Herstellungsbeispiel	Verbindungsbeispiel 2-3	Di-o-tolylguanidin	-
Herstellungsbeispiel 2	Verbindungsbeispiel 1-2	Di-o-tolylguanidin	-
Herstellungsbeispiel 3	Verbindungsbeispiel 3-2	Di-o-tolylguanidin	-
Herstellungsbeispiel 4	Verbindungsbeispiel 1-2 Verbindungsbeispiel 3-2	Di-o-tolylguanidin Di-o-tolylguanidin	1 2
Herstellungsbeispiel 5	Verbindungsbeispiel 3-2 Verbindungsbeispiel 4-2	Di-o-tolylguanidin Di-o-tolylguanidin	2 1
Herstellungsbeispiel	Verbindungsbeispiel 2-3 Verbindungsbeispiel 1-2 Verbindungsbeispiel 3-2	Di-o-tolylguanidin Di-o-tolylguanidin Di-o-tolylguanidin	1 4 6
Herstellungsbeispiel 7	Verbindungsbeispiel 3-2	Di-o-tolylguanidin	-
Vergleichs-Herstellungsbeispiel 1	C. I. Acid Green 27	-	-
Vergleichs-Herstellungsbeispiel 2	C. I. Solvent Green 3	-	-
Vergleichs-Herstellungsbeispiel 3	C. I. Pigment Green 7	-	-
Vergleichs-Herstellungsbeispiel 4	Ruß	-	-

Zur Erklärung werden nachstehend Ausführungsformen der laserlichtdurchlässigen Zusammensetzung unter Verwendung des dynamisch vernetzenden, thermoplastischen Polyolefin-Elastomers und der gleichen geformten Teststücke wie des laserlichtdurchlässigen geformten Werkstücks unter Verwendung der Zusammensetzung gezeigt. Die Ausführungsformen unter Anwendung der vorliegenden Erfindung sind die Beispiele 1 bis 19. Und die anderen Ausführungsformen ohne Anwendung der vorliegenden Erfindung sind die Vergleichsbeispiele 1 bis 7.
Im Übrigen stellt TPV eine Abkürzung des dynamisch vernetzenden, thermoplastischen Polyolefin-Elastomers dar und TPO stellt eine Abkürzung des thermoplastischen Polyolefin-Elastomers dar.
Das Verfahren zur Bestimmung des Schmelzpunkts ist wie folgt. Die Proben des Elastomers werden auf das von Shimadzu Corporation erhältliche Fließtestgerät CFT-500D gelegt. Die Schmelztemperaturen der Proben werden unter den folgenden Bedingungen gemessen: die Last beträgt 5 kgf, das Düsenloch hat eine Länge von 1 mm und einen Durchmesser von 1 mm und die Geschwindigkeit der Temperaturerhöhung von 150°C auf 250°C beträgt 5°C/min. Der Halbwertspunkt zwischen der Beendigung des Ausfließens und dem Minimum wird unter Verwendung der Fließkurve desselben analysiert. Der Temperatur am Halbwertspunkt wird als der Schmelzpunkt angesehen. Es wird als das Halbwertsverfahren bezeichnet.
Beispiel 1

400 g des dynamisch vernetzenden, thermoplastischen Polyolefin-Elastomers der Katalog-Nr. Asahi Kasei TPV A6110, das von Asahi Kasei Chemicals Corporation erhältlich ist und einen Schmelzpunkt von 178,6°C hat;
0,40 g des Färbemittels des Herstellungsbeispiels 1.

Die obigen Verbindungen wurden in einen Edelstahl-Taumelmischer gegeben und 1 Stunde lang unter Rühren vermischt. Die erhaltene Mischung als laserlichtdurchlässige Zusammensetzung wurde bei einer Zylindertemperatur von 200°C und einer Metallformtemperatur von 40°C gemäß den allgemeinen Arbeitsweisen einem Spritzgießen unterzogen, wobei man eine Spritzgussmaschine der Katalog-Nr. Si-50, die von Toyo Machinery & Metal Co. Ltd. erhältlich ist, verwendete. Wie in 1 ersichtlich ist, wurde ein Testwerkstück erhalten, das eine Länge von 70 mm, eine Breite von 18 mm und eine Dicke von 4 mm hat, wobei der Endteil die Stufe 4 einer Dicke von 2 mm und einer Länge von 20 mm vom Rand hat, bei der die Unterseite fehlt. Die Oberfläche und das Aussehen des Testwerkstücks waren glänzend, regelmäßig und gleichmäßig gelb gefärbt.
Beispiel 2

400 g des dynamisch vernetzenden, thermoplastischen Polyolefin-Elastomers der Katalog-Nr. Asahi Kasei TPV A6110, das von Asahi Kasei Chemicals Corporation erhältlich ist und einen Schmelzpunkt von 178,6°C hat;
0,40 g des Färbemittels des Herstellungsbeispiels 2.

Die obigen Verbindungen wurden in einen Edelstahl-Taumelmischer gegeben und 1 Stunde lang unter Rühren vermischt. Die erhaltene Mischung wurde bei einer Zylindertemperatur von 200°C und einer Metallformtemperatur von 40°C gemäß den allgemeinen Arbeitsweisen einem Spritzgießen unterzogen, wobei man eine Spritzgussmaschine der Katalog-Nr. Si-50, die von Toyo Machinery & Metal Co. Ltd. erhältlich ist, verwendete. Es wurde ein Testwerkstück erhalten. Die Oberfläche und das Aussehen des Testwerkstücks waren glänzend, regelmäßig und gleichmäßig rot gefärbt.
Beispiel 3

400 g des dynamisch vernetzenden, thermoplastischen Polyolefin-Elastomers der Katalog-Nr. Asahi Kasei TPV A6110, das von Asahi Kasei Chemicals Corporation erhältlich ist und einen Schmelzpunkt von 178,6°C hat;
0,40 g des Färbemittels des Herstellungsbeispiels 3.

Die obigen Verbindungen wurden in einen Edelstahl-Taumelmischer gegeben und 1 Stunde lang unter Rühren vermischt. Die erhaltene Mischung wurde bei einer Zylindertemperatur von 200°C und einer Metallformtemperatur von 40°C gemäß den allgemeinen Arbeitsweisen einem Spritzgießen unterzogen, wobei man eine Spritzgussmaschine der Katalog-Nr. Si-50, die von Toyo Machinery & Metal Co. Ltd. erhältlich ist, verwendete. Es wurde ein Testwerkstück erhalten. Die Oberfläche und das Aussehen des Testwerkstücks waren glänzend, regelmäßig und gleichmäßig grün gefärbt.
Beispiel 4

400 g des dynamisch vernetzenden, thermoplastischen Polyolefin-Elastomers der Katalog-Nr. Asahi Kasei TPV A6110, das von Asahi Kasei Chemicals Corporation erhältlich ist und einen Schmelzpunkt von 178,6°C hat;
0,40 g des Färbemittels des Herstellungsbeispiels 4.

Die obigen Verbindungen wurden in einen Edelstahl-Taumelmischer gegeben und 1 Stunde lang unter Rühren vermischt. Die erhaltene Mischung wurde bei einer Zylindertemperatur von 200°C und einer Metallformtemperatur von 40°C gemäß den allgemeinen Arbeitsweisen einem Spritzgießen unterzogen, wobei man eine Spritzgussmaschine der Katalog-Nr. Si-50, die von Toyo Machinery & Metal Co. Ltd. erhältlich ist, verwendete. Es wurde ein Testwerkstück erhalten. Die Oberfläche und das Aussehen des Testwerkstücks waren glänzend, regelmäßig und gleichmäßig violett gefärbt.
Beispiel 5

400 g des dynamisch vernetzenden, thermoplastischen Polyolefin-Elastomers der Katalog-Nr. Asahi Kasei TPV A6110, das von Asahi Kasei Chemicals Corporation erhältlich ist und einen Schmelzpunkt von 178,6°C hat;
4,00 g des Färbemittels des Herstellungsbeispiels 4.

Die obigen Verbindungen wurden in einen Edelstahl-Taumelmischer gegeben und 1 Stunde lang unter Rühren vermischt. Die erhaltene Mischung wurde bei einer Zylindertemperatur von 200°C und einer Metallformtemperatur von 40°C gemäß den allgemeinen Arbeitsweisen einem Spritzgießen unterzogen, wobei man eine Spritzgussmaschine der Katalog-Nr. Si-50, die von Toyo Machinery & Metal Co. Ltd. erhältlich ist, verwendete. Es wurde ein Testwerkstück erhalten. Die Oberfläche und das Aussehen des Testwerkstücks waren glänzend, regelmäßig und gleichmäßig schwarz gefärbt.
Beispiel 6

400 g des dynamisch vernetzenden, thermoplastischen Polyolefin-Elastomers der Katalog-Nr. Asahi Kasei TPV A6110, das von Asahi Kasei Chemicals Corporation erhältlich ist und einen Schmelzpunkt von 178,6°C hat;
4,00 g des Färbemittels des Herstellungsbeispiels 5.

Die obigen Verbindungen wurden in einen Edelstahl-Taumelmischer gegeben und 1 Stunde lang unter Rühren vermischt. Die erhaltene Mischung wurde bei einer Zylindertemperatur von 200°C und einer Metallformtemperatur von 40°C gemäß den allgemeinen Arbeitsweisen einem Spritzgießen unterzogen, wobei man eine Spritzgussmaschine der Katalog-Nr. Si-50, die von Toyo Machinery & Metal Co. Ltd. erhältlich ist, verwendete. Es wurde ein Testwerkstück erhalten. Die Oberfläche und das Aussehen des Testwerkstücks waren glänzend, regelmäßig und gleichmäßig schwarz gefärbt.
Beispiel 7

400 g des dynamisch vernetzenden, thermoplastischen Polyolefin-Elastomers der Katalog-Nr. Asahi Kasei TPV A6110, das von Asahi Kasei Chemicals Corporation erhältlich ist und einen Schmelzpunkt von 178,6°C hat;
4,00 g des Färbemittels des Herstellungsbeispiels 6.

Die obigen Verbindungen wurden in einen Edelstahl-Taumelmischer gegeben und 1 Stunde lang unter Rühren vermischt. Die erhaltene Mischung wurde bei einer Zylindertemperatur von 200°C und einer Metallformtemperatur von 40°C gemäß den allgemeinen Arbeitsweisen einem Spritzgießen unterzogen, wobei man eine Spritzgussmaschine der Katalog-Nr. Si-50, die von Toyo Machinery & Metal Co. Ltd. erhältlich ist, verwendete. Es wurde ein Testwerkstück erhalten. Die Oberfläche und das Aussehen des Testwerkstücks waren glänzend, regelmäßig und gleichmäßig schwarz gefärbt.
Beispiel 8

400 g des dynamisch vernetzenden, thermoplastischen Polyolefin-Elastomers der Katalog-Nr. Asahi Kasei TPV A6110, das von Asahi Kasei Chemicals Corporation erhältlich ist und einen Schmelzpunkt von 178,6°C hat;
4,00 g des Färbemittels des Herstellungsbeispiels 7

Die obigen Verbindungen wurden in einen Edelstahl-Taumelmischer gegeben und 1 Stunde lang unter Rühren vermischt. Die erhaltene Mischung wurde bei einer Zylindertemperatur von 200°C und einer Metallformtemperatur von 40°C gemäß den allgemeinen Arbeitsweisen einem Spritzgießen unterzogen, wobei man eine Spritzgussmaschine der Katalog-Nr. Si-50, die von Toyo Machinery & Metal Co. Ltd. erhältlich ist, verwendete. Es wurde ein Testwerkstück erhalten. Die Oberfläche und das Aussehen des Testwerkstücks waren glänzend, regelmäßig und gleichmäßig blau gefärbt.
Beispiel 9

400 g des dynamisch vernetzenden, thermoplastischen Polyolefin-Elastomers der Katalog-Nr. Asahi Kasei TPV A9110, das von Asahi Kasei Chemicals Corporation erhältlich ist und einen Schmelzpunkt von 172,0°C hat;
0,40 g des Färbemittels des Herstellungsbeispiels 1.

Die obigen Verbindungen wurden in einen Edelstahl-Taumelmischer gegeben und 1 Stunde lang unter Rühren vermischt. Die erhaltene Mischung wurde bei einer Zylindertemperatur von 200°C und einer Metallformtemperatur von 40°C gemäß den allgemeinen Arbeitsweisen einem Spritzgießen unterzogen, wobei man eine Spritzgussmaschine der Katalog-Nr. Si-50, die von Toyo Machinery & Metal Co. Ltd. erhältlich ist, verwendete. Es wurde ein Testwerkstück erhalten. Die Oberfläche und das Aussehen des Testwerkstücks waren glänzend, regelmäßig und gleichmäßig gelb gefärbt.
Beispiel 10

400 g des dynamisch vernetzenden, thermoplastischen Polyolefin-Elastomers der Katalog-Nr. Asahi Kasei TPV A9110, das von Asahi Kasei Chemicals Corporation erhältlich ist und einen Schmelzpunkt von 172,0°C hat;
0,40 g des Färbemittels des Herstellungsbeispiels 2.

Die obigen Verbindungen wurden in einen Edelstahl-Taumelmischer gegeben und 1 Stunde lang unter Rühren vermischt. Die erhaltene Mischung wurde bei einer Zylindertemperatur von 200°C und einer Metallformtemperatur von 40°C gemäß den allgemeinen Arbeitsweisen einem Spritzgießen unterzogen, wobei man eine Spritzgussmaschine der Katalog-Nr. Si-50, die von Toyo Machinery & Metal Co. Ltd. erhältlich ist, verwendete. Es wurde ein Testwerkstück erhalten. Die Oberfläche und das Aussehen des Testwerkstücks waren glänzend, regelmäßig und gleichmäßig rot gefärbt.
Beispiel 11

400 g des dynamisch vernetzenden, thermoplastischen Polyolefin-Elastomers der Katalog-Nr. Asahi Kasei TPV A9110, das von Asahi Kasei Chemicals Corporation erhältlich ist und einen Schmelzpunkt von 172,0°C hat;
0,40 g des Färbemittels des Herstellungsbeispiels 3.

Die obigen Verbindungen wurden in einen Edelstahl-Taumelmischer gegeben und 1 Stunde lang unter Rühren vermischt. Die erhaltene Mischung wurde bei einer Zylindertemperatur von 200°C und einer Metallformtemperatur von 40°C gemäß den allgemeinen Arbeitsweisen einem Spritzgießen unterzogen, wobei man eine Spritzgussmaschine der Katalog-Nr. Si-50, die von Toyo Machinery & Metal Co. Ltd. erhältlich ist, verwendete. Es wurde ein Testwerkstück erhalten. Die Oberfläche und das Aussehen des Testwerkstücks waren glänzend, regelmäßig und gleichmäßig grün gefärbt.
Beispiel 12

400 g des dynamisch vernetzenden, thermoplastischen Polyolefin-Elastomers der Katalog-Nr. Asahi Kasei TPV A9110, das von Asahi Kasei Chemicals Corporation erhältlich ist und einen Schmelzpunkt von 172,0°C hat;
0,40 g des Färbemittels des Herstellungsbeispiels 4.

Die obigen Verbindungen wurden in einen Edelstahl-Taumelmischer gegeben und 1 Stunde lang unter Rühren vermischt. Die erhaltene Mischung wurde bei einer Zylindertemperatur von 200°C und einer Metallformtemperatur von 40°C gemäß den allgemeinen Arbeitsweisen einem Spritzgießen unterzogen, wobei man eine Spritzgussmaschine der Katalog-Nr. Si-50, die von Toyo Machinery & Metal Co. Ltd. erhältlich ist, verwendete. Es wurde ein Testwerkstück erhalten. Die Oberfläche und das Aussehen des Testwerkstücks waren glänzend, regelmäßig und gleichmäßig violett gefärbt.
Beispiel 13

400 g des dynamisch vernetzenden, thermoplastischen Polyolefin-Elastomers der Katalog-Nr. Asahi Kasei TPV A9110, das von Asahi Kasei Chemicals Corporation erhältlich ist und einen Schmelzpunkt von 172,0°C hat;
4,00 g des Färbemittels des Herstellungsbeispiels 4.

Die obigen Verbindungen wurden in einen Edelstahl-Taumelmischer gegeben und 1 Stunde lang unter Rühren vermischt. Die erhaltene Mischung wurde bei einer Zylindertemperatur von 200°C und einer Metallformtemperatur von 40°C gemäß den allgemeinen Arbeitsweisen einem Spritzgießen unterzogen, wobei man eine Spritzgussmaschine der Katalog-Nr. Si-50, die von Toyo Machinery & Metal Co. Ltd. erhältlich ist, verwendete. Es wurde ein Testwerkstück erhalten. Die Oberfläche und das Aussehen des Testwerkstücks waren glänzend, regelmäßig und gleichmäßig schwarz gefärbt.
Beispiel 14

400 g des dynamisch vernetzenden, thermoplastischen Polyolefin-Elastomers der Katalog-Nr. Asahi Kasei TPV A9110, das von Asahi Kasei Chemicals Corporation erhältlich ist und einen Schmelzpunkt von 172,0°C hat;
4,00 g des Färbemittels des Herstellungsbeispiels 5.

Die obigen Verbindungen wurden in einen Edelstahl-Taumelmischer gegeben und 1 Stunde lang unter Rühren vermischt. Die erhaltene Mischung wurde bei einer Zylindertemperatur von 200°C und einer Metallformtemperatur von 40°C gemäß den allgemeinen Arbeitsweisen einem Spritzgießen unterzogen, wobei man eine Spritzgussmaschine der Katalog-Nr. Si-50, die von Toyo Machinery & Metal Co. Ltd. erhältlich ist, verwendete. Es wurde ein Testwerkstück erhalten. Die Oberfläche und das Aussehen des Testwerkstücks waren glänzend, regelmäßig und gleichmäßig schwarz gefärbt.
Beispiel 15

400 g des dynamisch vernetzenden, thermoplastischen Polyolefin-Elastomers der Katalog-Nr. Asahi Kasei TPV A9110, das von Asahi Kasei Chemicals Corporation erhältlich ist und einen Schmelzpunkt von 172,0°C hat;
4,00 g des Färbemittels des Herstellungsbeispiels 6.

Die obigen Verbindungen wurden in einen Edelstahl-Taumelmischer gegeben und 1 Stunde lang unter Rühren vermischt. Die erhaltene Mischung wurde bei einer Zylindertemperatur von 200°C und einer Metallformtemperatur von 40°C gemäß den allgemeinen Arbeitsweisen einem Spritzgießen unterzogen, wobei man eine Spritzgussmaschine der Katalog-Nr. Si-50, die von Toyo Machinery & Metal Co. Ltd. erhältlich ist, verwendete. Es wurde ein Testwerkstück erhalten. Die Oberfläche und das Aussehen des Testwerkstücks waren glänzend, regelmäßig und gleichmäßig schwarz gefärbt.
Beispiel 16

400 g des dynamisch vernetzenden, thermoplastischen Polyolefin-Elastomers der Katalog-Nr. Asahi Kasei TPV A8120, das von Asahi Kasei Chemicals Corporation erhältlich ist und einen Schmelzpunkt von 165,2°C hat;
4,00 g des Färbemittels des Herstellungsbeispiels 4.

Die obigen Verbindungen wurden in einen Edelstahl-Taumelmischer gegeben und 1 Stunde lang unter Rühren vermischt. Die erhaltene Mischung wurde bei einer Zylindertemperatur von 200°C und einer Metallformtemperatur von 40°C gemäß den allgemeinen Arbeitsweisen einem Spritzgießen unterzogen, wobei man eine Spritzgussmaschine der Katalog-Nr. Si-50, die von Toyo Machinery & Metal Co. Ltd. erhältlich ist, verwendete. Es wurde ein Testwerkstück erhalten. Die Oberfläche und das Aussehen des Testwerkstücks waren glänzend, regelmäßig und gleichmäßig blauschwarz gefärbt.
Beispiel 17

400 g des dynamisch vernetzenden, thermoplastischen Polyolefin-Elastomers der Katalog-Nr. Asahi Kasei TPV 138130, das von Asahi Kasei Chemicals Corporation erhältlich ist und einen Schmelzpunkt von 171,0°C hat;
4,00 g des Färbemittels des Herstellungsbeispiels 4.

Die obigen Verbindungen wurden in einen Edelstahl-Taumelmischer gegeben und 1 Stunde lang unter Rühren vermischt. Die erhaltene Mischung wurde bei einer Zylindertemperatur von 200°C und einer Metallformtemperatur von 40°C gemäß den allgemeinen Arbeitsweisen einem Spritzgießen unterzogen, wobei man eine Spritzgussmaschine der Katalog-Nr. Si-50, die von Toyo Machinery & Metal Co. Ltd. erhältlich ist, verwendete. Es wurde ein Testwerkstück erhalten. Die Oberfläche und das Aussehen des Testwerkstücks waren glänzend, regelmäßig und gleichmäßig schwarz gefärbt.
Beispiel 18

400 g des dynamisch vernetzenden, thermoplastischen Polyolefin-Elastomers des Handelsnamen Soft Milastomer, das von Mitsui Chemicals Corporation erhältlich ist und einen Schmelzpunkt von 202,4°C hat;
4,00 g des Färbemittels des Herstellungsbeispiels 4.

Die obigen Verbindungen wurden in einen Edelstahl-Taumelmischer gegeben und 1 Stunde lang unter Rühren vermischt. Die erhaltene Mischung wurde bei einer Zylindertemperatur von 200°C und einer Metallformtemperatur von 40°C gemäß den allgemeinen Arbeitsweisen einem Spritzgießen unterzogen, wobei man eine Spritzgussmaschine der Katalog-Nr. Si-50, die von Toyo Machinery & Metal Co. Ltd. erhältlich ist, verwendete. Es wurde ein Testwerkstück erhalten. Die Oberfläche und das Aussehen des Testwerkstücks waren glänzend, regelmäßig und gleichmäßig schwarz gefärbt.
Beispiel 19

400 g des dynamisch vernetzenden, thermoplastischen Polyolefin-Elastomers des Handelsnamen Hard Milastomer, das von Mitsui Chemicals Corporation erhältlich ist und einen Schmelzpunkt von 175,5°C hat;
4,00 g des Färbemittels des Herstellungsbeispiels 4.

Die obigen Verbindungen wurden in einen Edelstahl-Taumelmischer gegeben und 1 Stunde lang unter Rühren vermischt. Die erhaltene Mischung wurde bei einer Zylindertemperatur von 200°C und einer Metallformtemperatur von 40°C gemäß den allgemeinen Arbeitsweisen einem Spritzgießen unterzogen, wobei man eine Spritzgussmaschine der Katalog-Nr. Si-50, die von Toyo Machinery & Metal Co. Ltd. erhältlich ist, verwendete. Es wurde ein Testwerkstück erhalten. Die Oberfläche und das Aussehen des Testwerkstücks waren glänzend, regelmäßig und gleichmäßig schwarz gefärbt.
Vergleichsbeispiel 1

400 g des dynamisch vernetzenden, thermoplastischen Polyolefin-Elastomers der Katalog-Nr. Asahi Kasei TPV A6110, das von Asahi Kasei Chemicals Corporation erhältlich ist und einen Schmelzpunkt von 178,6°C hat;
0,40 g des Färbemittels des Vergleichsherstellungsbeispiels 1.

Die obigen Verbindungen wurden in einen Edelstahl-Taumelmischer gegeben und 1 Stunde lang unter Rühren vermischt. Die erhaltene Mischung wurde bei einer Zylindertemperatur von 200°C und einer Metallformtemperatur von 40°C gemäß den allgemeinen Arbeitsweisen einem Spritzgießen unterzogen, wobei man eine Spritzgussmaschine der Katalog-Nr. Si-50, die von Toyo Machinery & Metal Co. Ltd. erhältlich ist, verwendete. Es wurde ein Testwerkstück erhalten. Das Testwerkstück war grün und zeigte bei visueller Beobachtung eindeutig eine ungenügende Dispersion.
Vergleichsbeispiele 2 bis 4
In den Vergleichsbeispielen 2 bis 4 wurden Testwerkstücke auf die gleiche Weise wie im Vergleichsbeispiel 1 gemäß Tabelle 4 hergestellt.
Vergleichsbeispiel 5

400 g des dynamisch vernetzenden, thermoplastischen Polyolefin-Elastomers der Katalog-Nr. Santoprene 8211-65, das von Advanced Elastomer Systems Japan. Ltd. erhältlich ist und einen Schmelzpunkt von 235,1°C hat;
4,00 g des Färbemittels des Herstellungsbeispiels 4.

Die obigen Verbindungen wurden in einen Edelstahl-Taumelmischer gegeben und 1 Stunde lang unter Rühren vermischt. Die erhaltene Mischung wurde bei einer Zylindertemperatur von 200°C und einer Metallformtemperatur von 40°C gemäß den allgemeinen Arbeitsweisen einem Spritzgießen unterzogen, wobei man eine Spritzgussmaschine der Katalog-Nr. Si-50, die von Toyo Machinery & Metal Co. Ltd. erhältlich ist, verwendete. Es wurde ein Testwerkstück erhalten. Die Oberfläche und das Aussehen des laserlichtabsorptionsfähigen geformten Testwerkstücks waren mehr oder weniger glänzend, regelmäßig und gleichmäßig schwarz gefärbt.
Vergleichsbeispiel 6
Nicht gefärbtes vernetzendes, thermoplastischen Polyolefin-Elastomer der Katalog-Nr. Santoprene 8211-65, das von Advanced Elastomer Systems Japan Ltd. erhältlich ist und einen Schmelzpunkt von 235,1°C hat;
Die obige Verbindung wurde bei einer Zylindertemperatur von 200°C und einer Metallformtemperatur von 40°C gemäß den allgemeinen Arbeitsweisen einem Spritzgießen unterzogen, wobei man eine Spritzgussmaschine der Katalog-Nr. Si-50, die von Toyo Machinery & Metal Co. Ltd. erhältlich ist, verwendete. Es wurde ein weißes Testwerkstück erhalten.
Vergleichsbeispiel 7
Nicht gefärbtes vernetzendes, thermoplastischen Polyolefin-Elastomer der Katalog-Nr. Vyram 9201-65, das von Advanced Elastomer Systems Japan Ltd. erhältlich ist und keinen Schmelzpunkt hat, da es nicht schmolz und eine Messung unmöglich war.

Die obige Verbindung wurde bei einer Zylindertemperatur von 200°C und einer Metallformtemperatur von 40°C gemäß den allgemeinen Arbeitsweisen einem Spritzgießen unterzogen, wobei man eine Spritzgussmaschine der Katalog-Nr. Si-50, die von Toyo Machinery & Metal Co. Ltd. erhältlich ist, verwendete. Es wurde ein blassgelbes Testwerkstück erhalten. Tabelle 4

Beispiele	Färbemittel	Konzentration (%)	Farbton	thermoplastisches Elastomer
Bsp. 1	Herstellungsbeispiel 1	0,1	Gelb	TPV_A6110
Bsp. 2	Herstellungsbeispiel 2	0,1	Rot	TPV_A6110
Bsp. 3	Herstellungsbeispiel 3	0,1	Grün	TPV_A6110
Bsp. 4	Herstellungsbeispiel 4	0,1	Violett	TPV_A6110
Bsp. 5	Herstellungsbeispiel 4	1	Schwarz	TPV_A6110
Bsp. 6	Herstellungsbeispiel 5	1	Schwarz	TPV_A6110
Bsp. 7	Herstellungsbeispiel 6	1	Schwarz	TPV_A6110
Bsp. 8	Herstellungsbeispiel 7	1	Blau	TPV_A6110
Vgl.-Bsp. 1	Vergleichsherstellungsbeispiel 1	0,1	Grün	TPV_A6110
Vgl.-Bsp. 2	Vergleichsherstellungsbeispiel 2	0,1	Grün	TPV_A6110
Vgl.-Bsp. 3	Vergleichsherstellungsbeispiel 3	0,1	Grün	TPV_A6110
Vgl.-Bsp. 4	Vergleichsherstellungsbeispiel 4	0,1	Schwarz	TPV_A6110
Bsp. 9	Herstellungsbeispiel 1	0,1	Gelb	TPV_A9110
Bsp. 10	Herstellungsbeispiel 2	0,1	Rot	TPV_A9110
Bsp. 11	Herstellungsbeispiel 3	0,1	Grün	TPV_A9110
Bsp. 12	Herstellungsbeispiel 4	0,1	Violett	TPV_A9110
Bsp. 13	Herstellungsbeispiel 4	1	Schwarz	TPV_A9110
Bsp. 14	Herstellungsbeispiel 5	1	Schwarz	TPV_A9110
Bsp. 15	Herstellungsbeispiel 6	1	Schwarz	TPV_A9110
Bsp. 16	Herstellungsbeispiel 4	1	Blauschwarz	TPV_A8120
Bsp. 17	Herstellungsbeispiel 4	1	Schwarz	TPV_B8130
Bsp. 18	Herstellungsbeispiel 4	1	Schwarz	Soft Milastomer
Bsp. 19	Herstellungsbeispiel 4	1	Schwarz	Hard Milastomer
Vgl.-Bsp. 5	Herstellungsbeispiel 4	1	Blauschwarz	TPV_8211-65
Vgl.-Bsp. 6	nicht gefärbt	0	Weiß	TPV_8211-65
Vgl.-Bsp. 7	nicht gefärbt	0	Blassgelb	TPO_9201-65

Physikalische Bewertung des laserlichtdurchlässigen geformten Werkstücks
Die Testwerkstücke als die laserlichtdurchlässigen geformten Werkstücke, die aus der in den Beispielen 1 bis 19 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 7 erhaltenen laserlichtdurchlässigen Zusammensetzung gebildet wurden, und geformte nicht gefärbte Testwerkstücke als Blindproben, die auf ähnliche Weise aus dem vernetzenden, thermoplastischen Polyolefin-Elastomer hergestellt wurden, wurden durch die folgenden physikalischen Untersuchungen bewertet. Die Ergebnisse derselben sind in der Tabelle 5 aufgeführt.
(1) Bewertung der Dispergierbarkeit
Wenn das durch das oben erwähnte Spritzgießen hergestellte Testwerkstück mittels visueller Beobachtung gleichmäßig gefärbt war, wurde die Dispergierbarkeit desselben als ausgezeichnet bewertet.
(2) Bestimmung der Durchlässigkeit
Jedes Testwerkstück wurde in einem Spektrophotometer der Katalog-Nr. V-570, das von JASCO Corporation erhältlich ist, angeordnet. Die Durchlässigkeit des Stufenteils 4 mit einer Dicke von 2,0 mm des Werkstücks 1, das in 1 gezeigt wird, wurde bei einer Wellenlänge λ in einem Bereich von 400–1200 nm bestimmt. In Tabelle 5 ist die Durchlässigkeit der Testwerkstücke bei einer Wellenlänge von 840 nm durch einen Halbleiterlaser aufgeführt.
(3) Bewertung der Wärmebeständigkeit
Das Spritzgießen wurde in den Beispielen 1 bis 19 oder den Vergleichsbeispielen 1 bis 5 durchgeführt. Mit einem Teil des vermischten Gemischs wurden jeweils allgemeine Spritzguss-Schüsse durchgeführt, um anfängliche Testwerkstücke zu erhalten. Der Rest der Mischung in dem Zylinder wurde jeweils 15 Minuten lang bei der gleichen Zylindertemperatur gehalten und dann den gleichen Spritzguss-Schüssen unterzogen, um anschließende Testwerkstücke zu erhalten.
Die Farbtöne der anfänglichen Testwerkstücke, die durch allgemeine Spritzguss-Schüsse erhalten wurden, und der anschließenden Testwerkstücke, die durch die gleichen Spritzguss-Schüsse erhalten wurden, nachdem sie 15 Minuten lang in dem Zylinder gehalten wurden, wurden verglichen. Wenn der Farbton der anschließenden Testwerkstücke, verglichen mit dem Farbton der anfänglichen Testwerkstücke, nicht verblasste, wurden sie dahingehend bewertet, dass sie eine gute Wärmebeständigkeit aufweisen.
(4) Bewertung der Ausblutungsbeständigkeit
Die allgemeinen Spritzguss-Schüsse unter Verwendung der entsprechenden Färbemittel wurden in den Beispielen 1 bis 19 oder den Vergleichsbeispielen 1 bis 5 durchgeführt, um die Testwerkstücke zu erhalten. Eines der Testwerkstücke und ein bestimmtes Werkstück, mit dem das Laserschweißen durchgeführt werden soll, wurden zusammengefügt. Zur Zusammenlegungsrichtung hin wurde es mit etwa 200 g/cm² (d. h. 1,96 N/cm²) gepresst und 48 Stunden lang bei 80°C gehalten. Dann wurde die Farbe des bestimmten Werkstücks mit Migration beobachtet. Wenn keine Migration des Färbemittels erkannt wurde, wurde die Ausblutungsbeständigkeit als ausgezeichnet bewertet.
Zur Erklärung sind nachstehend Ausführungsformen der laserlichtabsorptionsfähigen Zusammensetzung unter Verwendung des dynamisch vernetzenden, thermoplastischen Polyolefin-Elastomers oder des Polypropylenharzes und der gleichen geformten Teststücke wie des laserlichtabsorptionsfähigen geformten Werkstücks unter Verwendung der Zusammensetzung in den Beispielen 20 bis 27 und den Vergleichsbeispielen 8 bis 9 aufgeführt.
Beispiel 20

400 g des dynamisch vernetzenden, thermoplastischen Polyolefin-Elastomers der Katalog-Nr. Asahi Kasei TPV A6110, das von Asahi Kasei Chemicals Corporation erhältlich ist und einen Schmelzpunkt von 178,6°C hat;
0,40 g Ruß.

Die obigen Verbindungen wurden in einen Edelstahl-Taumelmischer gegeben und 1 Stunde lang unter Rühren vermischt. Die erhaltene Mischung wurde bei einer Zylindertemperatur von 200°C und einer Metallformtemperatur von 40°C gemäß den allgemeinen Arbeitsweisen einem Spritzgießen unterzogen, wobei man eine Spritzgussmaschine der Katalog-Nr. Si-50, die von Toyo Machinery & Metal Co. Ltd. erhältlich ist, verwendete. Wie in 1 ersichtlich ist, wurde ein Testwerkstück erhalten, das eine Länge von 70 mm, eine Breite von 18 mm und eine Dicke von 4 mm hat, wobei der Endteil die Stufe 5 einer Dicke von 2 mm und einer Länge von 20 mm vom Rand hat, bei der die Oberseite fehlt. Die Oberfläche und das Aussehen des laserlichtabsorptionsfähigen geformten Testwerkstücks waren glänzend, regelmäßig und gleichmäßig schwarz gefärbt.
Beispiel 21

400 g des dynamisch vernetzenden, thermoplastischen Polyolefin-Elastomers der Katalog-Nr. Asahi Kasei TPV A9110, das von Asahi Kasei Chemicals Corporation erhältlich ist;
0,40 g Ruß.

Die obigen Verbindungen wurden in einen Edelstahl-Taumelmischer gegeben und 1 Stunde lang unter Rühren vermischt. Die erhaltene Mischung wurde bei einer Zylindertemperatur von 200°C und einer Metallformtemperatur von 40°C gemäß den allgemeinen Arbeitsweisen einem Spritzgießen unterzogen, wobei man eine Spritzgussmaschine der Katalog-Nr. Si-50, die von Toyo Machinery & Metal Co. Ltd. erhältlich ist, verwendete. Es wurde ein Testwerkstück erhalten. Die Oberfläche und das Aussehen des laserlichtabsorptionsfähigen geformten Testwerkstücks waren glänzend, regelmäßig und gleichmäßig schwarz gefärbt.
Beispiel 22

400 g des dynamisch vernetzenden, thermoplastischen Polyolefin-Elastomers der Katalog-Nr. Asahi Kasei TPV A8120, das von Asahi Kasei Chemicals Corporation erhältlich ist und einen Schmelzpunkt von 165,2°C hat;
0,40 g Ruß.

Die obigen Verbindungen wurden in einen Edelstahl-Taumelmischer gegeben und 1 Stunde lang unter Rühren vermischt. Die erhaltene Mischung wurde bei einer Zylindertemperatur von 200°C und einer Metallformtemperatur von 40°C gemäß den allgemeinen Arbeitsweisen einem Spritzgießen unterzogen, wobei man eine Spritzgussmaschine der Katalog-Nr. Si-50, die von Toyo Machinery & Metal Co. Ltd. erhältlich ist, verwendete. Es wurde ein Testwerkstück erhalten. Die Oberfläche und das Aussehen des laserlichtabsorptionsfähigen geformten Testwerkstücks waren glänzend, regelmäßig und gleichmäßig schwarz gefärbt.
Beispiel 23

400 g des dynamisch vernetzenden, thermoplastischen Polyolefin-Elastomers der Katalog-Nr. Asahi Kasei TPV 138130, das von Asahi Kasei Chemicals Corporation erhältlich ist und einen Schmelzpunkt von 171,0°C hat;
0,40 g Ruß.

Die obigen Verbindungen wurden in einen Edelstahl-Taumelmischer gegeben und 1 Stunde lang unter Rühren vermischt. Die erhaltene Mischung wurde bei einer Zylindertemperatur von 200°C und einer Metallformtemperatur von 40°C gemäß den allgemeinen Arbeitsweisen einem Spritzgießen unterzogen, wobei man eine Spritzgussmaschine der Katalog-Nr. Si-50, die von Toyo Machinery & Metal Co. Ltd. erhältlich ist, verwendete. Es wurde ein Testwerkstück erhalten. Die Oberfläche und das Aussehen des laserlichtabsorptionsfähigen geformten Testwerkstücks waren glänzend, regelmäßig und gleichmäßig schwarz gefärbt.
Beispiel 24

400 g des dynamisch vernetzenden, thermoplastischen Polyolefin-Elastomers des Handelsnamens Soft Milastomer, das von Mitsui Chemicals Corporation erhältlich ist und einen Schmelzpunkt von 202,4°C hat;
0,40 g Ruß.

Die obigen Verbindungen wurden in einen Edelstahl-Taumelmischer gegeben und 1 Stunde lang unter Rühren vermischt. Die erhaltene Mischung wurde bei einer Zylindertemperatur von 200°C und einer Metallformtemperatur von 40°C gemäß den allgemeinen Arbeitsweisen einem Spritzgießen unterzogen, wobei man eine Spritzgussmaschine der Katalog-Nr. Si-50, die von Toyo Machinery & Metal Co. Ltd. erhältlich ist, verwendete. Es wurde ein Testwerkstück erhalten. Die Oberfläche und das Aussehen des laserlichtabsorptionsfähigen geformten Testwerkstücks waren glänzend, regelmäßig und gleichmäßig schwarz gefärbt.
Beispiel 25

400 g des dynamisch vernetzenden, thermoplastischen Polyolefin-Elastomers des Handelsnamens Hard Milastomer, das von Mitsui Chemicals Corporation erhältlich ist und einen Schmelzpunkt von 175,5°C hat;
0,40 g Ruß.

Die obigen Verbindungen wurden in einen Edelstahl-Taumelmischer gegeben und 1 Stunde lang unter Rühren vermischt. Die erhaltene Mischung wurde bei einer Zylindertemperatur von 200°C und einer Metallformtemperatur von 40°C gemäß den allgemeinen Arbeitsweisen einem Spritzgießen unterzogen, wobei man eine Spritzgussmaschine der Katalog-Nr. Si-50, die von Toyo Machinery & Metal Co. Ltd. erhältlich ist, verwendete. Es wurde ein Testwerkstück erhalten. Die Oberfläche und das Aussehen des laserlichtabsorptionsfähigen geformten Testwerkstücks waren glänzend, regelmäßig und gleichmäßig schwarz gefärbt.
Vergleichsbeispiel 8

400 g des vernetzenden thermoplastischen Polyolefin-Elastomers der Katalog-Nr. Santoprene 8211-65, das von Advanced Elastomer Systems Japan Ltd. erhältlich ist und einen Schmelzpunkt von 235,1°C hat,
0,40 g Ruß.

Die obigen Verbindungen wurden in einen Edelstahl-Taumelmischer gegeben und 1 Stunde lang unter Rühren vermischt. Die erhaltene Mischung wurde bei einer Zylindertemperatur von 200°C und einer Metallformtemperatur von 40°C gemäß den allgemeinen Arbeitsweisen einem Spritzgießen unterzogen, wobei man eine Spritzgussmaschine der Katalog-Nr. Si-50, die von Toyo Machinery & Metal Co. Ltd. erhältlich ist, verwendete. Es wurde ein Testwerkstück erhalten. Die Oberfläche und das Aussehen des laserabsorptionsfähigen geformten Testwerkstücks waren mehr oder weniger glänzend, regelmäßig und gleichmäßig grau gefärbt.
Vergleichsbeispiel 9

400 g des thermoplastischen Polyolefin-Elastomers (TPO) der Katalog-Nr. Vyram 9201-65, das von Advanced Elastomer Systems Japan Ltd. erhältlich ist und keinen Schmelzpunkt hat, da es ungenügend schmilzt und eine Messung unmöglich ist.
0,40 g Ruß.

Die obigen Verbindungen wurden in einen Edelstahl-Taumelmischer gegeben und 1 Stunde lang unter Rühren vermischt. Die erhaltene Mischung wurde bei einer Zylindertemperatur von 200°C und einer Metallformtemperatur von 40°C gemäß den allgemeinen Arbeitsweisen einem Spritzgießen. unterzogen, wobei man eine Spritzgussmaschine der Katalog-Nr. Si-50, die von Toyo Machinery & Metal Co. Ltd. erhältlich ist, verwendete. Es wurde ein Testwerkstück erhalten. Das laserlichtabsorptionsfähige geformte Testwerkstück war grau und wies mittels visueller Beobachtung eine ungenügende Dispersion auf.
Beispiel 26

400 g Polypropylenharz (PP-T), das mit Talk gefüllt ist;
2,0 g Ruß.

Die obigen Verbindungen wurden in einen Edelstahl-Taumelmischer gegeben und 1 Stunde lang unter Rühren vermischt. Die erhaltene Mischung wurde bei einer Zylindertemperatur von 200°C und einer Metallformtemperatur von 40°C gemäß den allgemeinen Arbeitsweisen einem Spritzgießen unterzogen, wobei man eine Spritzgussmaschine der Katalog-Nr. Si-50, die von Toyo Machinery & Metal Co. Ltd. erhältlich ist, verwendete. Es wurde ein Testwerkstück erhalten. Die Oberfläche und das Aussehen des laserlichtabsorptionsfähigen geformten Testwerkstücks waren glänzend, regelmäßig und gleichmäßig schwarz gefärbt.
Beispiel 27

400 g des dynamisch vernetzenden, thermoplastischen Polyolefin-Elastomers der Katalog-Nr. Asahi Kasei TPV A6110, das von Asahi Kasei Chemicals Corporation erhältlich ist und einen Schmelzpunkt von 178,6°C hat;
4,00 g Phthalocyanin-Farbstoff: C. I. Solvent Blue 70

Die obigen Verbindungen wurden in einen Edelstahl-Taumelmischer gegeben und 1 Stunde lang unter Rühren vermischt. Die erhaltene Mischung wurde bei einer Zylindertemperatur von 200°C und einer Metallformtemperatur von 40°C gemäß den allgemeinen Arbeitsweisen einem Spritzgießen unterzogen, wobei man eine Spritzgussmaschine der Katalog-Nr. Si-50, die von Toyo Machinery & Metal Co. Ltd. erhältlich ist, verwendete. Es wurde ein Testwerkstück erhalten. Die Oberfläche und das Aussehen des laserlichtabsorptionsfähigen geformten Testwerkstücks waren glänzend, regelmäßig und gleichmäßig blau gefärbt.
Physikalische Bewertung des laserlichtabsorptionsfähigen geformten Werkstücks
Die Werkstücke der Beispiele 20 bis 27 wurden durch die gleichen physikalischen Methoden wie in den Beispielen 1 bis 19 bewertet. Die Ergebnisse derselben sind in den Tabellen 6 und 7 aufgeführt
(5) Aussehen und Glanz durch Bestimmung des OD-Werts
Das Aussehen des Testwerkstücks wurde mittels Bestimmung der Reflexionsdichte OD bewertet, wobei man das von Macbeth erhältliche Reflexionsdichtenessgerät TR-927 verwendete. Es zeigte sich, dass das Testwerkstück mit einem höheren OD-Wert einen größeren Rußgehalt aufwies und eine bessere Glattheit und einen besseren Glanz hatte.
Physikalische Bewertung der geschweißten Werkstücke
Nachstehend wurden Ausführungsformen des Laserschweißens der laserlichtdurchlässigen geformten Testwerkstücke der Beispiele 1 bis 19 und der laserlichtabsorptionsfähigen geformten Testwerkstücke der Beispiele 20 bis 27 wie folgt durchgeführt. Die geschweißten Werkstücke wurden bewertet.
(6) Bewertung des Schweißens
Wie in 1 gezeigt ist, hat jedes der laserlichtdurchlässigen Testwerkstücke 1 der Beispiele 1 bis 19 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 7 und jedes der laserlichtabsorptionsfähigen Testwerkstücke 2 der Beispiele 20 bis 27 und der Vergleichsbeispiele 8 bis 9 eine Länge von 70 mm, eine Breite von 18 mm und eine Dicke von 4 mm, wobei die Dicke des Endteils einer Länge von 20 mm vom Rand 2 mm betrug. Für jede der Stufen 4 und 5 gilt: die Endteile der Werkstücke mit einer Länge von 20 mm, einer Breite von 18 mm und einer Dicke von 2 mm wurden zusammengefügt.
Eine Dioden-Laserapparatur mit 30 W Ausgangsleistung, die von Fine Device Co., Ltd. erhältlich ist, wurde verwendet. Der Scan-Laserstrahl 3 eines Durchmessers von 0,6 mm des einstrahlenden Flecks einer Wellenlänge von 840 nm wurde von der oberen Seite des Testwerkstücks 1 auf den zusammengefügten Teil in einer Querrichtung, die durch einen Pfeil in 1 angezeigt ist, durch die Apparatur unter verschiedenen Scan-Geschwindigkeiten kontinuierlich eingestrahlt.
Das Laserlicht wurde von dem laserlichtdurchlässigen Testwerkstück 1 durchgelassen und in dem laserlichtabsorptionsfähigen Testwerkstück 2 absorbiert. Das laserlichtabsorptionsfähige Testwerkstück 2 verursachte eine Wärmebildung, dann ein Schmelzen in der laserlichtabsorbierenden Umgebung durch die Wärme. Dadurch wurde das laserlichtdurchlässige Testwerkstück 1 geschmolzen, so dass beide Werkstücke verschweißt wurden. Nach dem Kühlen waren beide Werkstücke fest verbunden. Der Teil 6 in 1 zeigt den verschweißten Anteil.
Es wurde bestimmt, dass die verschweißten Testwerkstücke, die durch das obige Laserschweißen eine ausreichende Schweißfestigkeit aufweisen, eine ausgezeichnete Schweißeigenschaft haben. Die Ergebnisse derselben sind in den Tabellen 8 bis 10 aufgeführt.
(7) Bestimmung der Zugfestigkeit
Die oben erwähnten verschweißten Werkstücke wurden zur Bestimmung der Zugfestigkeit verwendet, wobei man ein Zugtestgerät der Katalog-Nr. Tensilon RTC 1300 verwendete, das von A & D Company Ltd. erhältlich ist. Die verschweißten Werkstücke wurden mit einer Zuggeschwindigkeit von 500 mm/min in den entgegengesetzten Längsrichtungen der laserlichtdurchlässigen Testwerkstück-1-Seite und der laserlichtabsorptionsfähigen Testwerkstück-2-Seite gezogen: das Werkstück 1 und das Werkstück 2 von 1 wurden in diesen Richtungen gemäß JIS-K-6251-1993 auseinander gezogen, um die Zugfestigkeit des Schweißens durch den Zugfestigkeitstest zu bestimmen. Die Ergebnisse des Tests sind in den Tabellen 8 bis 10 aufgeführt.
Aus den Tabellen 5 bis 10 ist offensichtlich, dass die Durchlässigkeit, Wärmebeständigkeit, die Ausblutungsbeständigkeit, die Laserschweißeigenschaft und die Zugfestigkeit der Werkstücke der Beispiele ausgezeichnet sind.
Das nur vermischte thermoplastische Polyolefin-Elastomer und das dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer werden verglichen. Wie in Tabelle 5 gezeigt wird, ist das nur vermischte thermoplastische Polyolefin-Elastomer TPO Vyram 9201-65, das von Advanced Elastomer Systems Japan erhältlich ist, als Material für das laserlichtdurchlässige geformte Werkstück ungeeignet, weil das aus diesem Elastomer hergestellte laserlichtdurchlässige geformte Werkstück eine ungenügende Laserlichtdurchlässigkeitseigenschaft, eine niedrige Dispergierbarkeit und eine geringe Färbeeigenschaft des Färbemittels verursacht. Andererseits sind die dynamisch vernetzenden, thermoplastischen Polyolefin-Elastomere TPV A6110, A9110, A8120 oder B8130, die von Asahi Kasei Chemicals Corporation erhältlich sind, und Soft Milastomer oder Hard Milastomer, die von Mitsui Chemicals Corporation erhältlich sind, als Material für das laserlichtdurchlässige geformte Werkstück geeignet, weil das aus diesen Elastomeren hergestellten laserlichtdurchlässige geformte Werkstück eine ausreichende Laserlichtdurchlässigkeitseigenschaft, eine ausgezeichnete Dispergierbarkeit und Färbeeigenschaft des Färbemittels verursacht. Zudem ist es aus Tabelle 6 klar erkennbar, dass das dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer auch als Material für das laserlichtabsorptionsfähige geformte Werkstück geeignet ist, weil das aus diesem Elastomer hergestellte laserlichtabsorptionsfähige geformte Werkstück eine ausgezeichnete Dispergierbarkeit und Färbeeigenschaft des Färbemittels verursacht.
Im Übrigen werden das dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer, das unter Verwendung des Metallocen-Katalysators hergestellt wird, das dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer, das unter Verwendung eines Ziegler-Natta-Katalysators hergestellt wird, und das nur vermischte thermoplastische Polyolefin-Elastomer verglichen. Wenn die Rußgehalte – OD-Werte des thermoplastischen Polyolefin-Elastomers, dem 0,1% der gleichen Rußmenge zugegeben wurden – jeweils verglichen werden, ist die Höhe der Rußgehalte derselben wie in Tabelle 6 angegeben ist. Das erste sind die dynamisch vernetzenden, thermoplastischen Polyolefin-Elastomere TPV A6110, A9110, B8130 oder A8120, die von Asahi Kasei Chemicals Corporation erhältlich sind und unter Verwendung des Metallocen-Katalysators hergestellt werden. Das zweite ist das dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer TPV Santoprene 8211-65, das von Advanced Elastomer Systems Japan Ltd. erhältlich ist und unter Verwendung des Ziegler-Natta-Katalysators hergestellt wird. Das dritte ist das nur vermischte thermoplastische Polyolefin-Elastomer Vyram 9201-65, das von Advanced Elastomer Systems Japan Ltd. erhältlich ist. Das dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer, das unter Verwendung des Metallocen-Katalysators hergestellt wird, ist als Material für das laserlichtabsorptionsfähige geformte Werkstück geeignet, weil das aus diesem Elastomer hergestellte laserlichtabsorptionsfähige geformte Werkstück eine ausgezeichnete Dispergierbarkeit und Färbeeigenschaft des Färbemittels verursacht.
Der Farbton der nicht gefärbten Elastomere durch visuelle Beobachtung ist wie folgt. Das rein vermischte thermoplastische Polyolefin-Elastomer zeigt einen gelben Farbton an. Das dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer, das unter Verwendung des Ziegler-Natta-Katalysators hergestellt wurde, zeigt Opazität und ein weißes Aussehen. Und das dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer, das unter Verwendung des Metallocen-Katalysators hergestellt wurde, zeigt einen transluzenten Farbton an und ist als Material für das laserlichtdurchlässige geformte Werkstück geeignet, weil das aus diesem Elastomer unter Zugabe von wenig Färbemittel hergestellte laserlichtdurchlässige geformte Werkstück eine ausgezeichnete Dispergierbarkeit und Färbeeigenschaft des Färbemittels verursacht.
Das dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer, das Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk als Hauptkomponente einschließt – TPV Santoprene 8211-65, das von Advanced Elastomer Systems Japan Ltd. erhältlich ist –, ist als Material für das laserlichtdurchlässige geformte Werkstück besser geeignet als das rein vermischte thermoplastische Polyolefin-Elastomer Vyram 9201-65, das von Advanced Elastomer Systems Japan Ltd. erhältlich ist. Es hat jedoch eine mehr oder weniger ungenügende Laserlichtdurchlässigkeit als Material des laserlichtdurchlässigen geformten Werkstücks, verglichen mit dem dynamisch vernetzenden, thermoplastischen Polyolefin-Elastomer TPV A6110 usw., das ein Ethylen-α-Olefin-Copolymer-Elastomer als Hauptkomponente einschließt und von Asahi Kasei Chemicals Corporation erhältlich ist.
Wie in der Tabelle 8 gezeigt wird, können die beiden thermoplastischen Polyolefin-Elastomere, die unterschiedliche Härten aufweisen, wie TPV A6110 mit einer Härte von 60 (A) und TPV A9110 mit einer Härte von 90 (A), die von Asahi Kasei Chemicals Corporation erhältlich sind, zusammen einem Laserschweißen unterzogen werden. Sowohl das thermoplastische Polyolefin-Elastomer wie TPV A6110, das von Asahi Kasei Chemicals Corporation erhältlich ist, als auch das thermoplastische Polyolefinharz, wie das mit Talk gefüllte Polypropylenharz, können auch zusammen einem Laserschweißen unterzogen werden.
Wie in Tabelle 9 gezeigt wird, waren die lasergeschweißten Artikel, die aus der laserlichtdurchlässigen Zusammensetzung der Vergleichsbeispiele oder der laserlichtabsorptionsfähigen Zusammensetzung der Vergleichsbeispiele hergestellt wurden, hinsichtlich der Bewertung des Schweißens schlechter. Als das dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer, das einen Schmelzpunkt in einem Bereich von 160–210°C hat, verwendet wurde, bewirkte es eine hohe Durchlässigkeitseigenschaft, eine ausgezeichnete Wärmebeständigkeit, eine Nichtausblutungsegenschaft, eine ausgezeichnete Laserschweißeigenschaft und eine ausreichende Zugfestigkeit.
Die laserlichtdurchlässige Zusammensetzung, die das dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer der vorliegenden Erfindung einschließt, hat eine ausreichende Laserlichtdurchlässigkeitseigenschaft des Lasers bei einer Schwingungswellenlänge in einem Bereich von etwa 800 nm durch einen Halbleiterlaser bis zu einer Wellenlänge von etwa 1200 nm durch einen Yttrium-Aluminium-Garnet-(YAG)-Laser. Und die laserlichtdurchlässige Zusammensetzung bewirkt eine ausgezeichnete Haltbarkeit, wie Wärmebeständigkeit und Lichtbeständigkeit, eine ausgezeichnete Ausblutungsbeständigkeit oder Migrationsbeständigkeit, eine ausgezeichnete chemische Beständigkeit und einen lebendigen Farbton.
Das Verfahren des Laserschweißens der geformten Werkstücke aus der laserlichtdurchlässigen Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung wird durch eine einfache Arbeitsweise sicher durchgeführt. Das Laserschweißen erreicht die gleiche oder eine höhere Schweißfestigkeit im Vergleich zu dem vorhergehenden Verbinden der Werkstücke aus dem thermoplastischen Elastomer durch Festklemmen mit Klammern, wie Bolzen, Schrauben und Klemmen, Verkleben mit einem Klebstoff, Schwingungsschweißen, Ultraschallschweißen. Mit demselben wird auch eine Arbeitseinsparung, eine Verbesserung der Produktivität und eine Reduktion der Arbeitskosten erreicht, weil ein geringer thermischer Einfluss oder Schwingungseinfluss vorliegt. Ein Laserschweißen von geformten Werkstücken, die ein komplexe Form haben und aus der Zusammensetzung hergestellt werden, die das gleiche thermoplastische Elastomer bzw. ein davon verschiedenes thermoplastisches Elastomer einschließt, kann angewandt werden. Das Laserschweißen des geformten Werkstücks, das aus der Zusammensetzung hergestellt wird, die das thermoplastische Elastomer einschließt, und des geformten Werkstücks, das aus dem thermoplastischen Harz hergestellt wird, kann auch angewandt werden.
Somit wird das Laserschweißen zum Verbinden von Werkstücken für eine mechanische Präzisionsgerätschaft, funktionelle Werkstücke, elektrische Werkstücke oder elektronische Werkstücke, bei denen ein thermischer Einfluss oder eine Schwingungseinfluss vermieden werden muss, in der Kraftfahrzeugindustrie und der elektrischen oder elektronischen Industrie verwendet.

Claims

laserlichtdurchlässige Zusammensetzung, umfassend: ein dynamisch vernetzendes, thermoplastisches Polyolefin-Elastomer, das einen Schmelzpunkt hat, der im Fall einer Nichtfärbung von 160 bis 210°C reicht, und ein Farbstoffsalz, das eine Durchlässigkeit für Laserlicht mit einer Wellenlänge von 800 bis 1200 nm aufweist.
Laserlichtdurchlässige Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer einen von 20 bis 70% reichenden Wert der Druckverformung bei 100°C gemäß dem japanischen Industriestandard K-6262-1997 hat.
Laserlichtdurchlässige Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Wellenlänge des Lasers 840 nm beträgt und die Durchlässigkeit des dynamisch vernetzenden, thermoplastischen Polyolefin-Elastomers bei dieser Wellenlänge wenigstens 35% beträgt.
Laserlichtdurchlässige Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Farbstoffsalz wenigstens eines ist, das aus der aus einem Monoazo-Farbstoffsalz, einem Disazo-Farbstoffsalz, einem Anthrachinon-Farbstoffsalz, einem Anthrapyridon-Farbstoffsalz und einem Triphenylmethan-Farbstoffsalz bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
Laserlichtdurchlässige Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer in Gegenwart eines Metallocen-Katalysators hergestellt wird.
Laserlichtdurchlässige Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer eine von 60 bis 90 Shore-Härte (A) hat.
Laserlichtdurchlässige Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer eine Hauptkomponente eines Ethylen-α-Olefin-Copolymer-Elastomers einschließt.
Laserlichtdurchlässige Zusammensetzung nach Anspruch 7, wobei das Ethylen-α-Olefin-Copolymer-Elastomer ein Copolymer-Verhältnis des Ethylens zum α-Olefin hat, das von 55:45 bis 80:20 reicht, bezogen auf das Gewicht.
Laserlicht absorbierende Zusammensetzung, umfassend: ein dynamisch vernetzendes, thermoplastisches Polyolefin-Elastomer, das einen Schmelzpunkt hat, der im Fall einer Nicht-Färbung von 160°C bis 210°C reicht, und ein Laserlicht-Absorptionsmittel.
Laserlicht absorbierende Zusammensetzung nach Anspruch 9, wobei das Laserlicht-Absorptionsmittel Ruß ist.
Laserlicht absorbierende Zusammensetzung nach Anspruch 9, wobei das dynamisch vernetzende, thermoplastische Polyolefin-Elastomer eine Hauptkomponente eines Ethylen-α-Olefin-Copolymer-Elastomers einschließt.
Laserlicht absorbierende Zusammensetzung nach Anspruch 9, die Talk umfasst.
Verfahren zum Laserschweißen, umfassend das: Positionieren eines laserlichtdurchlässigen geformten Werkstücks, das aus einer laserlichtdurchlässigen Zusammensetzung besteht, die ein dynamisch vernetzendes, thermoplastisches Polyolefin-Elastomer, das einen Schmelzpunkt hat, der im Fall einer Nichtfärbung von 160 bis 210°C reicht, und ein Farbstoffsalz, das eine Durchlässigkeit für Laserlicht mit einer Wellenlänge von 800 bis 1200 nm aufweist, umfasst, auf einem Laserlicht absorbierenden geformten Werkstück, das ein Laserlicht-Absorptionsmittel aufweist, Strahlen von Laserlicht in Richtung des laserlichtdurchlässigen geformten Werkstücks, wodurch das laserlichtdurchlässige geformte Werkstück und das Laserlicht absorbierende geformte Werkstück verschweißt werden.
Verfahren zum Laserschweißen nach Anspruch 13, wobei das laserlichtdurchlässige geformte Werkstück auf einer aufgetragenen Schicht mit dem Laserlicht-Absorptionsmittel auf dem Laserlicht absorbierenden geformten Werkstück positioniert wird.
Verfahren zum Laserschweißen nach Anspruch 13, wobei das Laserlicht absorbierende geformte Werkstück aus einer Zusammensetzung besteht, die ein dynamisch vernetzendes thermoplastisches Polyolefin-Elastomer und das Laserlicht-Absorptionsmittel einschließt.
Verfahren zum Laserschweißen nach Anspruch 13, wobei das Laserlicht absorbierende geformte Werkstück aus einer Zusammensetzung besteht, die ein thermoplastisches Harz und das Laserlicht-Absorptionsmittel einschließt.
Verfahren zum Laserschweißen nach Anspruch 16, wobei das thermoplastische Harz ein Polypropylenharz ist.
Verfahren zum Laserschweißen nach Anspruch 17, wobei das thermoplastische Harz Talk einschließt.
Verfahren zum Laserschweißen nach Anspruch 13, wobei der Laser unter Scannen strahlt und eine Wärmemenge: K (J/mm²) zum Leiten auf die Oberfläche des Laserlicht absorbierenden geformten Werkstücks den folgenden numerischen Ausdruck (I) erfüllt. K = (p × T)/(100 × q × d) ≧ 0,5 (I)(Im numerischen Ausdruck (I) ist p (W) die Ausgangsleistung des Lasers, ist T (%) die Durchlässigkeit des für Laserlicht durchlässigen geformten Werkstücks bei einer Bestrahlung mit dem Laser, ist q (mm/s) die Scangeschwindigkeit des Lasers, ist d (mm) der Durchmesser des Bestrahlungsflecks des Lasers auf der Oberfläche.)
Lasergeschweißter Gegenstand, umfassend: ein Laserlicht absorbierendes geformtes Werkstück, das aus einer Zusammensetzung besteht, die ein dynamisch vernetzendes, thermoplastisches Polyolefin-Elastomer, das einen Schmelzpunkt hat, der im Fall einer Nichtfärbung von 160 bis 210°C reicht, und ein Laserlicht-Absorptionsmittel einschließt, ein laserlichtdurchlässiges geformtes Werkstück, das aus einer laserlichtdurchlässigen Zusammensetzung besteht, die ein weiteres dynamisch vernetzendes, thermoplastisches Polyolefin-Elastomer, das einen Schmelzpunkt hat, der im Fall einer Nichtfärbung von 160 bis 210°C reicht, und ein Farbstoffsalz, das eine Durchlässigkeit für Laserlicht mit einer Wellenlänge von 800 bis 1200 nm aufweist, umfasst, und das auf dem Laserlicht absorbierenden geformten Werkstück positioniert wird, wobei die Werkstücke in der Position, in der sie positioniert sind, verschweißt werden, indem Laserlicht in Richtung des laserlichtdurchlässigen Werkstücks gestrahlt wird, durch dieses durchgeleitet wird und im Laserstrahlung absorbierenden geformten Werkstück absorbiert wird.