ES2261511T3 - Composicion de resina termoplastica coloreada para soldadura por laser, colorantes de antraquinona para la misma y producto moldeado a partir de la misma. - Google Patents

Composicion de resina termoplastica coloreada para soldadura por laser, colorantes de antraquinona para la misma y producto moldeado a partir de la misma.

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ES2261511T3
ES2261511T3 ES01991087T ES01991087T ES2261511T3 ES 2261511 T3 ES2261511 T3 ES 2261511T3 ES 01991087 T ES01991087 T ES 01991087T ES 01991087 T ES01991087 T ES 01991087T ES 2261511 T3 ES2261511 T3 ES 2261511T3
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ES
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baselineskip
anthraquinone
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Reiko Koshida
Yoshiteru Hatase
Ryuichi Hayashi
Hiroyuki Sumi
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Orient Chemical Industries Ltd
EIDP Inc
Original Assignee
Orient Chemical Industries Ltd
EI Du Pont de Nemours and Co
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Abstract

Una composición de resina termoplástica para soldadura por láser que contiene: 1) una resina termoplástica; y 2) un colorante negro transmisor de láser que transmite luz láser en el infrarrojo cercano de 800-1200 nm que contiene una sal de amina de pigmento de antraquinona.

Description

Composición de resina termoplástica coloreada para soldadura por láser, colorantes de antraquinona para la misma y producto moldeado a partir de la misma.
Campo de la invención
La presente invención trata de composiciones de resina termoplástica que contienen colorantes negros apropiados para la soldadura por láser. En particular, la invención trata sobre composiciones de este tipo que tienen además una mejor capacidad para la formación de soldaduras por láser y mejores propiedades mecánicas.
Antecedentes de la invención
En el campo de la técnica se sabe como unir dos artículos fabricados a partir de resinas (respectivamente opaca y transparente) mediante su puesta en contacto y la transmisión de una cantidad predeterminada de rayo láser enfocado sobre su juntura, haciendo de esta forma que la porción de la juntura se funda y una los dos segmentos ("soldadura láser"). Existen numerosas ventajas en la soldadura láser respecto a los métodos convencionales para unir partes plásticas. Por ejemplo, la soldadura láser es ampliamente reconocida por su simplicidad operativa, ahorro en la mano de obra, mejora de la productividad, limpieza de las junturas, y reducción de los costes de producción. Es de utilidad en diversas aplicaciones, incluyendo la preparación de artículos moldeados, incluyendo formas huecas, en la industria automovilística y en las industrias eléctrica y electrónica. Recientemente, se ha intensificado el trabajo en el área de las mezclas de resinas termoplásticas y de los colorantes que contienen un colorante o pigmento orgánico. Se consigue un mejor control de la conversión de la energía láser en calor mediante la adición de tales colorantes a las resinas. Los rayos láser penetran a través de los artículos transparentes colocados cerca de la fuente del rayo láser, y son ampliamente absorbidos en el artículo opaco, que tienen un coeficiente de absorción relativamente alto en comparación con el artículo transparente mencionado previamente. El prestar una atención cuidadosa a la cantidad de colorantes en esta región resulta en la fusión de la porción de la juntura y la unión de los artículos.
Ver por ejemplo la Japanese Published (Koukoku) Patent No. 62-49850 y la Japanese Published (Koukoku) Patent No.5 (93)-42336. Otras composiciones de resina asociadas con la soldadura láser se describen en la U. S. Pat. No. 5,893,959 que revela partes de piezas de trabajo transparentes y opacas que se sueldan mediante un rayo láser a lo largo de la zona de la juntura. Ambas partes contienen pigmentos colorantes negros, como negro de carbón, con el propósito de hacer que ofrezcan una impresión visual sustancialmente homogénea incluso después de la soldadura.
Otras ilustraciones de la soldadura láser de composiciones se encuentra en la U. S. Pat. No. 5,893,959. Por ejemplo, el color de los componentes termoplásticos puede ser negro (negro carbón o nigrosina) que normalmente se utiliza de forma extensa en la industria del automóvil entre otras aplicaciones. Sin embargo, el negro de carbón y la nigrosina no pueden transmitir un rayo láser con una longitud de onda principal en la región infrarroja (1200 nm a 800 nm), como en el láser Nd: YAG y en un diodo láser, ambos utilizados ampliamente en la industria.
Sorprendentemente, se ha encontrado de forma reciente que las composiciones de resina termoplástica de color negro pueden utilizarse en artículos moldeados soldados por láser tanto para las partes transparentes como para las opacas sometidas al rayo láser. Se consigue una transmisión significativamente mejorada frente a la luz en el infrarrojo cercano del rayo láser, con una resistencia al calor y unas propiedades mecánicas excelentes y equilibradas, tal como se requiere en las aplicaciones automovilísticas, incluyendo un peso específico de pigmentos negros que contienen sal de amina de pigmentos de antraquinona.
Utilizando estos componentes, se pueden utilizar composiciones de resina termoplástica para soldadura por láser que presentan mejoras en la moldeabilidad, solubilidad en la resina termoplástica, resistencia al sangrado y a la eflorescencia, así como transparencia frente a la longitud de onda de un rayo láser y resistencia a los productos
químicos.
Breve exposición de la invención
Se revela y reclama aquí composiciones de resina termoplástico para la soldadura por láser que contienen una resina termoplástica y un colorante negro que transmite luz láser en el infrarrojo cercano desde 800-1200 nm que contiene una sal de amina de un pigmento de antraquinona. El particular, este colorante negro que transmite luz láser en el infrarrojo cercano desde 800-1200 nm contiene la sal de amina de pigmentos de antraquinona de fórmula [I], o fórmula [II], donde la Fórmula [I] es:
1 
\vskip1.000000\baselineskip
donde R^{1} a R^{8}, que pueden ser iguales o distintos, se seleccionan de forma independiente de entre el grupo consistente en H, alquilo, arilo, alquenilo, alcoxilo, amino, hidroxilo, átomo halógeno, acilo, aciloxi, acilamida, acil-N-alquilamida, carboxilo, alcoxicarbonilo, ciclohexilamida, sulfonilo, fórmula [I-a], o-Y-W, y al menos uno de R^{1} a R^{8} es de fórmula [I-a]; donde Y es S,O, o NH; y donde W se selecciona de entre grupos alquilo sustituidos o no sustituidos, grupo alquenilo; y un grupo arilo sustituido o no sustituido; donde (Z)^{n+} representa un ion amonio o un catión derivado de compuestos orgánicos de tipo amina o un colorante básico donde n es 1 o 2, m^{1} es un entero de 1 a 4; y donde K^{1} es la razón m^{1}/n.
La fórmula [I-a] es:
2
donde X es O o NH, y R^{9} a R^{13}, que pueden ser iguales o distintos, se seleccionan de forma independiente de entre el grupo consistente en H, alquilo, arilo, alquenilo, alcoxilo, amino, N-alquilamida, N-arilamida, hidroxilo, átomo halógeno, acilo, aciloxi, acilamida, acil-N-alquilamida, carboxilo, alcoxicarbonilo, o sulfonilo, y al menos uno de R^{1} a R^{8} y R^{9} a R^{13} es un grupo sulfonilo.
La fórmula [II] es:
3
donde R^{47} a R^{52}, que pueden ser iguales o distintos, se seleccionan de forma independiente de entre el grupo consistente en H, alquilo, arilo, alquenilo, alcoxilo, amino, N-alquilamida, N-arilamida, hidroxilo, átomo halógeno, acilo, aciloxi, acilamida, acil-N-alquilamida, carboxilo, alcoxicarbonilo, o sulfonilo, y al menos uno de R^{47} a R^{52} es sulfonilo. (F)^{h+} representa ion amonio o un catión derivado de compuestos de tipo amino orgánicos o un pigmento básico donde h es 1 o 2, m^{4} es un entero desde 1 a 4 y K^{4} es la razón de m^{4}/h.
La fórmula J en la fórmula [II] se selecciona de la fórmula [II-a] o de la fórmula [II-b] y une dos antraquinonas.
\newpage
Fórmula[II-a]:
4
o fórmula [II-b]:
5
donde R^{53} a R^{54}, que pueden ser iguales o distintos, se seleccionan de forma independiente de entre el grupo consistente en alquilo (con de 1 a 8 átomos de carbono) o hidrógeno.
La sal de amina de los pigmentos de antraquinona utilizado en los colorantes de la invención muestra color rojo, azul, violeta y verde. Es posible obtener tonos negros mezclando loas sales de los pigmentos mencionados anteriormente con pigmentos rojos como pigmentos de perinona y/o pigmentos amarillos o pigmentos de complejo metálico monoazo o pigmentos de antraquinona en razones de peso predeterminadas.
Breve descripción de los dibujos
La invención se entenderá más fácilmente haciendo referencia a los dibujos que se incluyen.
La Figura 1 es una vista de los artículos en contacto y a los cuales se aplica un rayo láser;
La Figura 2 es idéntica a la Figura 1, pero con artículos del mismo color.
La Figura 3 es una vista lateral de los artículos colocados para una prueba de soldadura por láser;
La Figura 4 es una vista superior de los artículos colocados para una prueba de soldadura por láser;
La Figura 5 es una vista lateral y una vista superior de una pieza de prueba utilizada en la prueba de soldadura por láser; y
La Figura 6 es una vista lateral de la pieza de prueba colocada en posición para la prueba de soldadura por láser.
Descripción detallada de la invención
Las sales colorantes mencionadas anteriormente con la estructura deseada representada por la fórmula [I] o la fórmula [II] utilizadas en la invención se preparan mediante métodos conocidos convencionalmente, como apreciarán de inmediato aquellos con experiencia en el campo de la técnica. Una de las técnicas convenientes consiste en hacer reaccionar el material de antraquinona con una amina orgánica en un disolvente. Los compuestos de Fórmula [I] y fórmula [II] preparados de esta forma tienen una buena transmitancia en la longitud de onda del rayo láser principal (1200 a 800 nm).
Los colorantes básicos listados en el índice de color y de utilidad en la presente invención incluyen,
colorante rojo básico C. I: rojo básico C. I. l, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 15, 16, 17, 19, 20, 26, 27, 35, 36, 37, 48, 49, 52, 53, 54, 66, 68,
colorante azul básico C. I.: azul básico C. I. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 18, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 35, 36, 37, 45, 46, 47, 49, 50, 55, 56, 60, 62, 67, 75, 77, 79, 80, 81, 83, 87, 88, 89, 90, 94, 95, 96, 97,
colorante violeta básico C. I.: violeta básico C. I. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 20, 21, 23, 24, 25, 27, 40,
colorante verde básico C.I.: verde básico C. I. 1, 3, 4, 6, 9, 10.
Algunas aminas apropiadas para su uso en la fabricación de los pigmentos de antraquinona mencionados anteriormente en pigmentos y/o capaces de formar sales en pigmentos incluyen aminas alifáticas, aminas alicíclicas, alcoxialquilaminas, aminas que poseen un grupo alcanol, diaminas, aminas de derivados guanidina, y aminas aromáticas.
Algunos ejemplos de colorantes ácidos de antraquinona que son útiles en la preparación de las sales colorantes de fórmula [I] utilizadas como colorante contenidas en las composiciones de la invención se presentan a continuación en las Tablas 1-1 y 1-2. Las descripciones en la columna de la izquierda (como "I-2" y "I-13") ayudarán al lector a entender las discusiones acerca de sales colorantes concretas que aparecen más adelante en la descripción.
TABLA 1-1
6
7
TABLA 1-2
8
9
Algunos ejemplos de pigmentos ácidos de antraquinona que son útiles en la preparación de las sales de los pigmentos de fórmula [II] utilizados como colorantes en las composiciones de la invención se presentan a continuación el la Tabla 2.
TABLA 2
10 
\vskip1.000000\baselineskip
Una amina que se prefiere en particular es la hexametilendiamina en poliamida, debido a sus similaridades estructurales. Así pues, los compuestos de fórmula[I] o fórmula [II] que se hacen reaccionar con hexametilendiamina tienen una buena solubilidad y se dispersan en la poliamida. Se muestran a continuación algunos ejemplos de pigmentos negros que contienen una mezcla de las dos sales de pigmento de fórmula [I], o una mezcla de la sal de pigmento de fórmula [I] y la sal del pigmento de fórmula [II]:
Ejemplo 1 Pigmento negro
Las sales de pigmento de antraquinona de fórmula [I-21]: Las sales de pigmento de antraquinona de fórmula [I-23]: en una razón de peso de 4:5.
\newpage
Ejemplo 2 Pigmento negro
La sal de antraquinona de fórmula [I-7]: la sal de pigmento de antraquinona de fórmula [II-8]: en una razón de peso de 1:1.
Se pueden mezclar diversos pigmentos de perinona con la sal de pigmento de fórmula [1] o fórmula [II] mencionados anteriormente para su utilización como colorantes negros en la composición de la invención Éstos son productos conocidos con la fórmula [III] que se muestra a continuación.
Fórmula [III]:
\vskip1.000000\baselineskip
11 
\vskip1.000000\baselineskip
Los pigmentos de perinona que se mezclan con la antraquinona para fabricar un pigmento negro pueden utilizarse solos o en una combinación de ellos.
Los pigmentos de perinona preferidos utilizados en la composición de la invención cuando se consideran la solubilidad y/o la dispersión en la resina, son aquellos de fórmula [V], fórmula [IV]:
\vskip1.000000\baselineskip
12 
\vskip1.000000\baselineskip
donde P y Q, que pueden ser iguales o distintos, son unidades constituyentes independientes representadas por las fórmulas [IV-a] a [IV-c] que se muestran a continuación; y R^{14} a R^{29}, que pueden ser iguales o distintos, son de forma independiente un átomo o un grupo seleccionado de entre el grupo formado por H, átomo halógeno como Cl, Br, un grupo alquilo con de 1 a 18 átomos de carbono, un grupo alcoxilo con de 1 a 18 átomos de carbono, grupo aralquilo, grupo arilo; y m^{6} es el número 1 o 2.
Fórmula [IV-a]:
\vskip1.000000\baselineskip
13 
\vskip1.000000\baselineskip
\newpage
Fórmula [IV-b]:
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14 
\vskip1.000000\baselineskip
Fórmula [IV-c]:
\vskip1.000000\baselineskip
15 
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Los pigmentos de perinona mencionados anteriormente tiente una práctica resistencia al calor en el moldeado y una buena transmitancia en la longitud de onda del rayo láser principal (800 nm a 1200 nm).
Los pigmentos que pertenecen a la clase de pigmentos de perinona listados en el índice de color son, por ejemplo
C.I. Solvent Orange 60, 78, C.I. Solvent Red 135, 162, 178, 179, C.I. Solvent Violet 29, C. I. Pigment Orange 43, C. I. Pigment Red 149. Si la solubilidad y la dispersibilidad en la resina se ven mejoradas, se prefiere los pigmentos de tipo disolvente.
Algunos ejemplos de los pigmentos de perinona de fórmula [IV] se presentan a continuación el la Tabla 3.
TABLA 3
16
17
Algunos ejemplos de los pigmentos negros que contienen una mezcla de las sales de pigmento de fórmula [I] o fórmula [II] y pigmentos de perinona se describen a continuación:
Ejemplo 3 Pigmento negro
La sal de antraquinona de fórmula [I-11]: La sal de antraquinona de fórmula [I-3]: pigmento rojo de perinona de la fórmula [IV-3] que se presenta a continuación: pigmento amarillo de antraquinona de la fórmula [a] que se presenta a continuación en una razón de peso de 5: 4: 1: 1.
Fórmula [a]:
18
Ejemplo 4 Pigmento negro
La sal de pigmento de antraquinona de fórmula [I-11]: La sal de antraquinona de fórmula [I-7]: pigmento naranja de perinona de la fórmula [IV-1] que se presenta a continuación: pigmento amarillo de antraquinona de la fórmula [a] que se presenta a continuación en una razón de peso de 5: 3: 1:
Ejemplo 5 Pigmento negro
La sal de antraquinona de fórmula [I-21]: pigmento rojo de perinona de la fórmula [IV-3] que se presenta a continuación: pigmento amarillo de antraquinona de la fórmula [a] que se presenta a continuación en una razón de peso de 6: 2: 1.
Ejemplo 6 Pigmento negro
La sal de antraquinona de fórmula [I-5]: pigmento rojo de perinona de la fórmula [IV-3] que se presenta a continuación: pigmento naranja de perinona de la fórmula [IV-1] que se presenta a continuación en una razón de peso de 3: 2: 1.
Ejemplo 7 Pigmento negro
La sal de antraquinona de fórmula [I-6]: pigmento rojo de perinona de la fórmula [IV-3] que se presenta a continuación: pigmento amarillo de antraquinona de la fórmula [a] que se presenta a continuación en una razón de peso de 6: 2: 1.
Ejemplo 8
Pigmento negro
La sal de antraquinona de fórmula [I-6]: pigmento rojo de perinona de la fórmula [IV-3] que se presenta a continuación: pigmento naranja de perinona de la fórmula [IV-1] que se presenta a continuación en una razón de peso de 3: 2: 1.
Ejemplo 9 Pigmento negro
La sal de antraquinona de fórmula [1-2 1]: pigmento rojo de perinona de la fórmula que se presenta a continuación [IV-3]: pigmento amarillo de antraquinona de la fórmula [b] que se presenta a continuación en una razón de peso de 3: 2: 1.
Fórmula [b]:
19
Ejemplo 10 Pigmento negro
La sal de antraquinona de fórmula [I-23]: pigmento rojo de perinona de la fórmula [IV-3] que se presenta a continuación en una razón de peso de 2: 1.
Ejemplo 11 Pigmento negro
La sal de antraquinona de fórmula [I-21]: La sal de antraquinona de fórmula [I-23]: pigmento rojo de perinona de la fórmula [IV-3] que se presenta a continuación en una razón de peso de 3: 1: 1.
Ejemplo 12 Pigmento negro
La sal de antraquinona de fórmula [I-9]: pigmento rojo de perinona de la fórmula [IV-2] que se presenta a continuación: pigmento amarillo de antraquinona de la fórmula [b] que se presenta a continuación en una razón de peso de 6: 2: 1.
Ejemplo 13 Pigmento negro
La sal de antraquinona de fórmula [II-8]: pigmento rojo de perinona de fórmula [IV-3] que se presenta a continuación: pigmento amarillo de antraquinona de la fórmula [a] que se presenta a continuación en una razón de peso de 6: 2: 1.
Ejemplo 14 Pigmento negro
La sal de antraquinona de fórmula [II-4]: pigmento rojo de perinona de fórmula [IV-2] que se presenta a continuación: pigmento amarillo de antraquinona de fórmula [a] que se presenta a continuación en una razón de peso de 6: 2: 1.
Ejemplo 15 Pigmento negro
La sal de antraquinona de fórmula [II-10]: pigmento rojo de perinona de fórmula [IV-3] que se presenta a continuación: pigmento amarillo de antraquinona de fórmula [a] que se presenta a continuación en una razón de peso de 6: 2: 1.
Ejemplo 16 Pigmento negro
La sal de antraquinona de fórmula [11-2]: pigmento rojo de perinona de fórmula [IV-3] que se presenta a continuación: pigmento amarillo de antraquinona de fórmula [b] que se presenta a continuación en una razón de peso de 6: 2: 1.
Ejemplo 17 Pigmento negro
La sal de antraquinona de fórmula [I-5]: La sal de antraquinona de fórmula [II-8]: pigmento rojo de perinona de fórmula [IV-3] que se presenta a continuación en una razón de peso de 3: 3: 1. Los pigmentos de tipo complejo monoazo se pueden mezclar con las sales de pigmento de fórmula [I] o fórmula [II] para fabricar un pigmento negro que se puede utilizar como colorante en la composición de la invención, y como se representa en la fórmula [V] a continuación, fórmula [V]:
20 
\vskip1.000000\baselineskip
donde R^{30} y R^{31}, que pueden ser iguales o distintos, son Cl, SO_{2}R^{32}, SO_{2}(-R^{33})(-R^{34}), o H; donde R^{33} y R^{34}, que pueden ser iguales o distintos, son de forma independiente átomo de hidrógeno, alquilo C_{1}-C_{4} lineal o ramificado; R^{32} es alquilo C_{1}-C_{4} lineal o ramificado; L_{3} y L_{4} son de forma independiente O o COO; (D)^{+} es ion hidrógeno, catión de metales alcalinos, ion amonio, cationes de aminas orgánicas incluyendo aminas alifáticas primarias, secundarias y terciarias, ion amonio cuaternario; K^{2} es un entero, M^{2} es 0,1 o 2;M^{2} se selecciona de entre metales de valencia iónica de 2 a 4 (como Zn, Sr, Cr, Al, Ti, Fe, Zr, Ni, Mn, B [boro] y Co), preferiblemente un metal trivalente como Cu o metales trivalentes como Cr, Co, Ni, y Al.
B^{1} y B^{2} se representan mediante la fórmula [V-a] o la fórmula [V-b].
Fórmula [V-a]:
21
Fórmula [V-b]:
22
donde R^{35} y R^{37}, que pueden ser iguales o distintos, son Cl, SO_{2}R^{32}, SO_{2}(-R^{33})(-R^{34}), o H; R^{33} y R^{34}, que pueden ser iguales o distintos, son independientemente átomo de hidrógeno, alquilo C_{1}-C_{4} lineal o ramificado; y R^{36} y R^{38}, que pueden ser iguales o distintos, son de forma independiente átomo de hidrógeno, alquilo C_{1}-C_{18} lineal o ramificado, carboxilo, hidroxilo, alcoxilo C_{1}-C_{18}, amino o átomos de halógeno.
Algunos de los cationes apropiados para su utilización en los pigmentos de complejo monoazo mencionados anteriormente son H^{+}; cationes de metal alcalino, ion amonio, cationes de amina orgánica (incluyendo aminas alifáticas primarias, secundarias y terciarias), e ion amonio cuaternario.
Aminas apropiadas para su utilización en la fabricación de los pigmentos monoazo mencionados anteriormente y comunes en los pigmentos incluyen aminas alifáticas, aminas alicíclicas, aminas de alcoxialquilo, aminas que tienen alcanol, diaminas, aminas de derivados de guanidina, y aminas aromáticas.
Algunos ejemplos de pigmentos de complejo monoazo de fórmula [V], donde B^{1} y B^{2} son de fórmula [V-a] se muestran a continuación en la Fórmula [V-c] y juntamente con la información que se adjunta en la Tabla 4.
Fórmula [V-c]:
23
TABLA 4
No. Ej. R^{30} R^{31} R^{35} R^{36} M^{2} L_{3} L_{4} m^{2} K^{2}(D)^{+}
Prod.
V-1 H H H H Cr COO COO 1 H^{+}
V-2 Cl Cl SO_{2}NH_{2} H Cr O O 1 H^{+}
V-3 SO_{2}NH_{2} SO_{2}NH_{2} SO_{2}NH_{2} H Cr O O 1 H^{+}
V-4 Cl Cl SO_{2}NH_{2} H Co O O 1 H^{+}
V-5 SO_{2}NH_{2} SO_{2}NH_{2} H H Ni O O 1 H^{+}
V-6 H H SO_{2}NH_{2} H Cu COO COO 1 H^{+}
V-7 H H H H Cr COO COO 1 C_{4}H_{9}CH(C_{2}H_{5})OC_{3}H_{6}N^{+}H_{3}
V-8 Cl Cl SO_{2}NH_{2} H Cu O O 1 C_{12}H_{25}N^{+}H_{2}(CH_{2}CH_{2}O)_{2}H
V-9 Cl Cl SO_{2}NH_{2} H Cr O O 1 Na^{+}
V-10 Cl SO_{2}NH_{2} H Cl Co O O 1 H^{+}
No. Ej. Pro. =Número del Ejemplo del Producto
Algunos ejemplos de pigmentos de complejo monoazo de fórmula [V], donde B^{1} y B^{2} son de fórmula [V-b] se muestran a continuación en la Fórmula [V-d] y junto con la información que se adjunta en la Tabla 5.
Fórmula [V-d]:
24
TABLA 5
No. Ej. R^{30} R^{31} R^{35} R^{36} M^{2} L_{3} L_{4} m^{2} K^{2}(D)^{+}
Prod.
V-11 SO_{2}NH_{2} SO_{2}NH_{2} H H Co O O 1 H^{+}
V-12 H H SO_{2}NH_{2} H Cr COO COO 1 H^{+}
V-13 Cl Cl H H Co O O 1 C_{4}H_{9}CH(C_{2}H_{5})OC_{3}H_{6}N^{+}H
V-14 SO_{2}NH_{2} SO_{2}NH_{2} SO_{2}NH_{2} H Cr O O 1 NH_{4}^{+}
V-15 Cl Cl SO_{2}NH_{2} H Co COO COO 1 H^{+}
No. Ej. Pro. =Número del Ejemplo del Producto
Algunos ejemplos de pigmentos negros que contienen una mezcla de sales de pigmento de fórmula [I] o fórmula [II] y al menos uno de los pigmentos de complejo monoazo de la fórmula [V] que se presenta a continuación se dan en detalle a continuación:
Ejemplo 18 Pigmento negro
La sal de antraquinona de fórmula [II-2]: pigmento rojo de complejo monoazo de la fórmula [V-2] que se presenta a continuación: pigmento amarillo de complejo monoazo de la fórmula [V-14] que se presenta a continuación en una razón de peso de 6: 2: 1.
Ejemplo 19 Pigmento negro
La sal de antraquinona de fórmula [I-21]: pigmento rojo de complejo monoazo de la fórmula [V-2] que se presenta a continuación: pigmento naranja de complejo monoazo de fórmula [V-3] que se presenta a continuación en una razón de peso de 6: 2: 1.
Ejemplo 20 Pigmento negro
La sal de antraquinona de fórmula [I-26]: pigmento rojo de complejo monoazo de fórmula [V-2] que se presenta a continuación: pigmento naranja de complejo monoazo de fórmula [V-3] que se presenta a continuación en una razón de peso de 6: 2: 1.
Ejemplo 21 Pigmento negro
La sal de antraquinona de fórmula [I-7]: pigmento rojo de complejo monoazo de fórmula [V-2] que se presenta a continuación: pigmento amarillo de antraquinona de la fórmula [a] que se presenta a continuación en una razón de peso de 6: 2: 1.
Ejemplo 22 Pigmento negro
La sal de antraquinona de fórmula [I-5]: pigmento rojo de complejo monoazo de la fórmula [V-2] que se presenta a continuación: pigmento amarillo de antraquinona de fórmula [b] que se presenta a continuación en una razón de peso de 6: 3: 1.
Los pigmentos de tipo antrapiridona se pueden mezclar con las sales de pigmento de fórmula [I] o fórmula [II] para fabricar un pigmento negro que se puede utilizar como colorante en la composición de la invención, y se representa mediante la fórmula [VI]:
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25 
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donde R^{67} a R^{71}, que pueden ser iguales o distintos, se seleccionan de forma independiente de entre el grupo consistente en H, alquilo, arilo, alquenilo, alcoxilo, amino, hidroxilo, átomo de halógeno, acilo, aciloxi, acilamida, acil-N-alquilamida, carboxilo, alcoxicarbonilo, ciclohexilamida, sulfonilo, o fórmula [VI-a], y al menos uno de R^{67} a R^{74} es sulfonilo, donde P^{3} puede ser igual o distinto, se seleccionan de forma independiente de entre el grupo consistente en C-R^{72}, N; R^{72} es H, alquilo, arilo, hidroxilo, carboxilo, alcoxilo, amino, benzoílo, bencilo donde(G)^{s+} representación amonio o un catión derivado de compuestos de amina orgánica o un pigmento básico donde s es 1 o 2, m^{5} es un entero de 1 a 4 y K^{5} es la razón de m^{5}/s; fórmula [VI-a]:
EMI19.2
donde P^{4} es O o NH, y R^{73} a R^{75}, que pueden ser iguales o distintos, se seleccionan de forma independiente de entre el grupo formado por H, alquilo, arilo, alquenilo, alcoxilo, amino, N-alquilamida, N-arilamida, hidroxilo, átomo de halógeno, acilo, aciloxi, acilamida, acil-N-alquilamida, carboxilo, alcoxicarbonilo, o sulfonilo.
Algunas de las aminas apropiadas para su utilización en la fabricación de los pigmentos de antrapiridona en pigmentos incluyen aminas alifáticas, aminas alicíclicas, aminas de alcoxialquilo, aminas que tienen alcanol, diaminas, aminas de derivados de guanidina, y aminas aromáticas.
Se considera que estos pigmentos de antrapiridona tienen una buena solubilidad y/o dispersión en la resina.
Algunos ejemplos de pigmentos de antrapiridona de fórmula [VI] aparecen en la Tabla 6 que se muestra a continuación.
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(Tabla pasa a página siguiente)
TABLA 6
26
27
Algunos ejemplos de pigmento negros que contienen una mezcla de las sales de pigmentos de fórmula [I] o fórmula [II] y al menos uno de los pigmentos de antrapiridona de la fórmula [VI] que se presenta a continuación se describen a continuación:
Ejemplo 23 Pigmento negro
La sal de antraquinona de fórmula [1-5]: pigmento rojo de antrapiridona de fórmula [VI-2] que se presenta a continuación: pigmento amarillo de complejo monoazo de fórmula [V-14] que se presenta a continuación en una razón de peso de 6: 2: 1.
Ejemplo 24 Pigmento negro
La sal de antraquinona de fórmula [1-6]: pigmento rojo de antrapiridona de fórmula [VI-1] que se presenta a continuación en una razón de peso de 2: 1.
Ejemplo 25 Pigmento negro
La sal de pigmento de antraquinona de fórmula [I-7]: pigmento rojo de antrapiridona de fórmula [VI-18] que se presenta a continuación en una razón de peso de 2: 1.
Ejemplo 26 Pigmento negro
La sal de antraquinona de fórmula [I-5]: pigmento rojo de antrapiridona de fórmula [VI-9]que se presenta a continuación: pigmento amarillo de antrapiridona de fórmula [b] que se presenta a continuación en una razón de peso de 6: 2: 1.
Ejemplo 27 Pigmento negro
La sal de antraquinona de fórmula [1-5]: pigmento rojo de antrapiridona de fórmula [VI-9] que se presenta a continuación en una razón de peso de 3: 1.
Ejemplo 28 Pigmento negro
La sal de antraquinona de fórmula [I-4]: La sal de antraquinona de fórmula [I-11]: pigmento rojo de antrapiridona de fórmula [VI-2] que se presenta a continuación en una razón de peso de 5: 5: 1.
Ejemplo 29 Pigmento negro
La sal de antraquinona de fórmula [I-29]: pigmento rojo de antrapiridona de fórmula [VI-15] que se presenta a continuación en una razón de peso de 4: 1.
Ejemplo 30 Pigmento negro
La sal de antraquinona de fórmula [I-3]: pigmento rojo de antrapiridona de fórmula [VI-4] que se presenta a continuación: pigmento amarillo de antraquinona de fórmula [a] que se presenta a continuación en una razón de peso de 5: 2: 1.
Además de los ejemplos de pigmentos negros mencionados anteriormente, también se pueden fabricar pigmentos negros mediante las siguientes mezclas.
Ejemplo 31 Pigmento negro
La sal de pigmento de antraquinona de fórmula [I-2]: pigmento amarillo de antraquinona de fórmula [a] que se presenta a continuación en una razón de peso de 6: 1.
Las resinas termoplásticas para su uso en las composiciones de la invención incluyen poliamidas, poliésteres y similares, tal como se utilizan normalmente para fabricar productos moldeados. Como ejemplos de las resinas de poliamida utilizadas en la presente invención, pueden citarse productos de condensación de ácidos dicarboxílicos y diaminas, productos de condensación de ácidos aminocarboxílicos y productos de polimerización de apertura de anillo de lactamas cíclicas. Como ejemplos de ácidos dicarboxílicos pueden citarse el ácido adípico, ácido azelaico, ácido sebácico, ácido dodecandioico, ácido isoftálico y ácido tereftálico. Como ejemplos de diaminas, se pueden citar tetrametilen diamina,hexametilen diamina, octametilen diamina, nonametilen diamina, dodecametilen diamina, 2-metilpentametilenediamina, 2-metiloctametilen diamina, trimetilhexametilen diamina, bis (p-aminociclohexil) metano, m-xilen diamina y p-xilen diamina. Como ejemplo de ácido aminocarboxílico se puede citar el ácido 11-aminododecanoico. Como ejemplos de lactamas cíclicas, se pueden citar la caprolactama y la laurolactama. Como ejemplos específicos de productos de condensación y productos de polimerización por apertura de anillo se pueden citar poliamidas alifáticas como nylon 6, nylon 66, nylon 46, nylon 610, nylon 612, nylon 11, nylon 12, poliamidas semicromáticas como polimetaxilen adipamida (nylon MXD6), polihexametilen tereftalamida (nylon 6T), polihexametilen isoftalamida (nylon 6I) y polinonametilen tereftalamida (nylon 9T), y copolímeros y mezclas de estos polímeros. Como ejemplos de copolímeros, se pueden citar nylon 6/66, nylon 66/6I, nylon 6I/6T y nylon 66/6T. En el campo de la técnica, se conocen un amplio rango composiciones de moldeado de poliéster comunes de utilidad para la mezcla con colorantes en la práctica de la presente invención. Éstas incluyen polímeros que son, en general, productos de condensación de ácidos dicarboxílicos y dioles. Los ácidos dicarboxílicos se pueden seleccionar de entre el grupo consistente en ácido adípico, ácido azelaico, ácido sebácico, ácido dodecanodioico, ácido tereftálico, ácido isoftálico, ácido naftalendicarboxílico y ácido dicarboxílico difenilo, y los dioles se pueden seleccionar de entre el grupo consistente en etilen glicol, propilen glicol, butanodiol, hexanodiol, neopentil glicol, cilcohexanodiol, y bisfenol A. Entre los poliésteres preferidos se incluyen polietilen tereftalato (PET), polipropilen tereftalato (3GT), polibutilen tereftalato (PBT), polietilen 2,6- naftalato (PEN), policiclohexano dimetilen tereftalato (PCT) y copolímeros y sus mezclas. Como en los ejemplos de los copolímeros, se pueden añadir a los productos de condensación algunos ácidos dicarboxílicos o algunos dioles. Los polímeros de tipo poliéster pueden ser copolimerizados una pequeña cantidad de componentes como ácido trimésico, ácido trimelítico, ácido piromelítico, glicerol, y pentaeritritol que tienen más de 3 grupos funcionales.
También pueden haber presentes otros polímeros, como policarbonato, con tal que las características esenciales de la composición de la presente invención no se vean alteradas de forma sustancial.
La sal de amina de los pigmentos de antraquinona de fórmula [I] o fórmula [II] se hallan presentes en una cantidad del 0.01 al 1% en peso, cuando la composición contiene poliamida 6 como el producto menos mayoritario de la composición de resina de poliamida. La cantidad de sales de amina de pigmentos de antraquinona de fórmula{I] o fórmula [II] puede ajustarse para aplicaciones que requieran distintas propiedades asociadas a la soldadura por láser.
La composición de la presente invención puede contener un relleno inorgánico o un agente reforzante que incluya, por ejemplo, un reforzante fibroso como fibra de vidrio y fibra de carbono, copos de vidrio, perlas de vidrio, talco, caolina, wollastonita, sílice, carbonato de calcio, titanato de potasio y mica. La selección preferida es la fibra de vidrio y los copos de vidrio. Las fibras de vidrio apropiadas para su uso en la presente invención son aquellas que se utilizan generalmente como agentes reforzantes para resinas termoplásticas y resinas termosellantes. La cantidad preferida de fibra de vidrio en las composiciones de resina de la presente invención es desde alrededor de 5 partes hasta alrededor de 120 partes en peso, con respecto a 100 partes en peso de la resina termoplástica. Si está por debajo del 5 por ciento en peso, será difícil que la fibra de vidrio proporcione un refuerzo suficiente, y si está por encima del 120 por ciento en peso, tendrá una mala procesabilidad y una baja transparencia al láser. Es preferible utilizar desde alrededor del 5 hasta alrededor del 100 por cien en peso, y es particularmente preferible desde alrededor del 15 hasta alrededor del 85 por ciento en peso.
Uno o más compuestos opcionales seleccionados de entre una amplia variedad de compuestos diseñados para distintas aplicaciones de las composiciones de resina pueden estar contenidos en la composición de acuerdo con la presente invención, tal como entenderán aquellas personas con experiencia en el campo de la técnica.
Típicamente, los compuestos aditivos pueden incluir retardantes de llama, modificadores de impacto, modificadores de la viscosidad, mejoradores de la resistencia al calor, lubricantes, antioxidantes y estabilizadores de UV y de otro tipo. Las composiciones de resina termoplásticas de la presente invención pueden contener tales compuestos aditivos en cantidades apropiadas de forma que no dañen las propiedades características de la composición.
En la presente invención, se proporcionan composiciones de resina termoplásticas que son apropiadas para la soldadura por láser, incluyendo artículos transparentes para la transmisión de rayo láser para conseguir una soldadura junto con el artículo opaco a la absorción del rayo láser. Artículos opacos apropiados y sus composiciones se describen por ejemplo en DE-A-4432081.
La Figura 1 es una ilustración de un montaje convencional para la soldadura por láser. Se transmite un rayo láser 1 a través del primer artículo 2 al segundo artículo 3 que contiene una combinación que absorbe el rayo láser, y la superficie 4 del segundo artículo 3 que ha absorbido la energía láser 1 se funde y se presiona contra la superficie del primer artículo 2 para soldarlos el uno al otro. Tal como se muestra en la Fig. 2, el primer artículo 5 y el segundo artículo 6 se unen en la superficie 8. El rayo láser 1 se aplica a la superficie 7 del primer artículo 5. Los dos componentes termoplásticos deben tener distintos coeficientes de transmisión y absorción y es difícil soldar dos artículos que tienen el mismo color.
Ejemplos
La presente invención se ilustra mediante los siguientes ejemplos y ejemplos comparativos, pero no debería inferirse de ello que la invención se halla limitada por estos ejemplos. Estos ejemplos están dirigidos en parte a la moldeabilidad por láser práctica de una combinación de artículos que transmiten el láser fabricados a partir de las composiciones de los Ejemplos con artículos que absorben el láser fabricados con otras composiciones. Las ilustraciones incluyen nylon 6 (ver Tabla 10 y 13), 66 (ver Tabla 14) y poliéster (ver Tabla 15). Se muestran otras propiedades necesarias para su utilización el moldeado de artículos sometidos a la soldadura por láser, incluyendo la capacidad de transmisión del láser, en otras tablas.
Por ejemplo, los Ejemplos A, B, C, J, K, M y los Ejemplos comparativos D, E, F, L, N se hallad dirigidos a la transmitancia del artículo.
Ejemplo A
400 gramos de gránulos de Nylon 6 ZYTEL (adquiridos de E. I. DuPont de Nemours and Co., bajo el nombre comercial ZYTEL® 7301) se secaron bajo vacío a 120ºC, durante un tiempo superior a 8 horas, a continuación se mezclaron con una mezcla de la sal de amina del pigmento de antraquinona de fórmula [I-21] (0.53 g) con pigmento rojo de perinona representado por la fórmula [IV-3] (0. 18 g) y con pigmento amarillo de antraquinona representado por la fórmula [a] (0.09 g), en una mezcladora de tambor inoxidable equipada con un agitador durante una hora. A continuación, la mezcla se moldeó por inyección para formar los especímenes de prueba moldeados por inyección (cuyos tamaños eran 48 mm x 86 mm x 3 mm) utilizando un K50-C fabricado por Kawaguchi Steel K. K. y la temperatura del cilindro se ajustó a 250ºC. La temperatura de moldeado fue de 60ºC. Se observó una buena apariencia, de aspecto uniformemente negro, y un brillo superficial sin ensombrecimiento del color en los especímenes.
Ejemplo B
400 gramos de gránulos de Nylon 6 ZYTEL (adquiridos de E. I DuPont de Nemours y Co., bajo el nombre comercial ZYTEL® 7301) se secaron bajo vacío a 120ºC, durante un período de tiempo superior a 8 horas, a continuación se mezclaron con una mezcla de la sal de amina del pigmento de antraquinona de formula [I-21] (0.53 g) con pigmento rojo de complejo monoazo de la fórmula [V-2] que se presenta a continuación (0.18 g) y otro pigmento naranja de complejo monoazo de fórmula [V-3] que se presenta a continuación (0. 09 g) en una mezcladora de tambor inoxidable equipada con un agitador durante una hora. A continuación, la mezcla se moldeó por inyección para formar los especímenes de prueba moldeados por inyección (cuyos tamaños eran 48 mm x86 mm x 3 mm) utilizando un K50-C fabricado por Kawaguchi Steel K.K. y la temperatura del cilindro se ajustó a 250ºC. La temperatura de moldeado fue de 60ºC. Se observó una buena apariencia, de aspecto uniformemente negro, y un brillo superficial sin ensombrecimiento del color en los especímenes.
Ejemplo C
400 gramos de gránulos de Nylon 6 ZYTEL (adquiridos de E.I. DuPont de Nemours y Co., bajo el nombre comercial ZYTEL®7301) se secaron bajo vacío a 120ºC, durante un período de tiempo superior a 8 horas, a continuación se mezclaron con una mezcla de la sal de amina del pigmento de antraquinona de fórmula [I-6] (0. 53 g) con pigmento rojo de perinona representado por la fórmula [IV-3] (0.18 g) y con pigmento amarillo de antraquinona representado por la fórmula [a] (0.09 g) en una mezcladora de tambor inoxidable equipada con un agitador durante una hora. A continuación, la mezcla se moldeó por inyección para formar los especímenes de prueba moldeados por inyección (cuyos tamaños eran 48 mm x 86 mm x 3 mm) utilizando K50-C fabricado por Kawaguchi Steel K. K. y la temperatura del cilindro se ajustó a 250ºC. La temperatura de moldeado fue de 60ºC. Se observó una buena apariencia, de aspecto uniformemente negro, y un brillo superficial sin ensombrecimiento del color en los especímenes.
Ejemplo Comparativo D
400 gramos de gránulos de Nylon 6 ZYTEL (adquiridos de E.I. DuPont de Nemours y Co., bajo el nombre comercial ZYTEL® 7301) se secaron bajo vacío a 120ºC, durante un tiempo superior a 8 horas, a continuación se mezclaron con una mezcla de pigmento verde de antraquinona de la fórmula [c] que se presenta a continuación (0.53 g) con pigmento rojo de perinona representado por la fórmula [IV-3] (0.18 g) y pigmento amarillo de antraquinona representado por la fórmula [a] (0. 09 g) en una mezcladora de tambor inoxidable equipada con un agitador durante una hora. A continuación, la mezcla se moldeó por inyección para formar los especímenes de prueba moldeados por inyección (cuyos tamaños eran 48 mm x 86 mm x 3 mm) utilizando un K50-C fabricado por Kawaguchi Steel K. K. y la temperatura del cilindro se ajustó a 250ºC. La temperatura de moldeado fue de 60ºC. Se observó una buena apariencia, de aspecto uniformemente negro, y un brillo superficial sin ensombrecimiento del color en los especímenes.
Fórmula [c]:
28 
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Ejemplo Comparativo E
400 gramos de gránulos de Nylon 6 ZYTEL (adquiridos de E. I. DuPont de Nemours and Co., bajo el nombre comercial ZYTEL® 7301) se secaron bajo vacío a 120ºC, durante un tiempo superior a 8 horas, a continuación se mezclaron con una mezcla de pigmento violeta de antraquinona de la fórmula [d] que se presenta a continuación (0. 53 g), con pigmento rojo de perinona representado por la fórmula [IV-3] (0.18 g) y con pigmento amarillo de antraquinona representado por la fórmula [a] (0.09 g) en una mezcladora de tambor inoxidable equipada con un agitador durante una hora. A continuación, la mezcla se moldeó por inyección para formar los especímenes de prueba moldeados por inyección (cuyos tamaños eran 48 mm x 86 mm x 3 mm) utilizando un K50-C fabricado por Kawaguchi Steel K.K. y la temperatura del cilindro se ajustó a 250ºC. La temperatura de moldeado fue de 60ºC. Se observó una buena apariencia, de aspecto uniformemente negro, y un brillo superficial sin ensombrecimiento del color en los especímenes.
Fórmula [d]:
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Ejemplo Comparativo F
400 gramos de gránulos de Nylon 6 ZYTEL (adquiridos de E. I. DuPont de Nemours y Co., bajo el nombre comercial ZYTEL® 7301) se secaron bajo vacío a 120ºC, durante un tiempo superior a 8 horas, a continuación se mezclaron con el pigmento negro de complejo monoazo de fórmula [e] que se presenta a continuación (0.80 g) en una mezcladora de tambor inoxidable equipada con un agitador durante una hora. A continuación, la mezcla se moldeó por inyección para formar los especímenes de prueba moldeados por inyección (cuyos tamaños eran 48 mm x 86 mm x 3 mm) utilizando un K50-C fabricado por Kawaguchi Steel K. K. y la temperatura del cilindro se ajustó a 250ºC. La temperatura de moldeado fue de 60ºC. Se observó una buena apariencia, de aspecto uniformemente negro, y un brillo superficial sin ensombrecimiento del color en los especímenes. Fórmula [e]:
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Procedimientos de las pruebas (1) Propiedades de Transmisión
Se midió la transmitancia (T) en el rango de 400 nm a 1200 nm de las placas de prueba con rayos láser que tenían unas longitudes de onda respectivas de 940 nm (láser semiconductor) y 1064 nm (láser YAG) utilizando un espectrómetro U-3410 fabricado por Hitachi con un fotómetro de esfera 60 \Phi para longitudes de onda desde el ultravioleta hasta el infrarrojo. La razón (TA) de transmisión con 940 nm: transmisión con 1064 nm, la razón (TB) de transmisión con 940 nm: transmisión de la resina natural se midieron y compararon entre los ejemplos y la razón (TC) de transmisión con 1064 nm: transmisión de la resina natural se determinaron y se compararon entre los ejemplos.
(2) Apariencia y brillo de la superficie
La apariencia de las placas de prueba se evaluó mediante la medición de la Densidad de Reflexión (OD) de las placas de prueba mediante un medidor de la Densidad de Reflexión TR-927 fabricado por Macbeth. Se juzgó que las placas de prueba con los valores más altos de OD tenían una mayor suavidad y riqueza de brillo en su superficie.
(3) Resistencia a la luz
Cada placa de prueba se expuso a un Medidor Meteorológico Xenon (fabricado por Toyo Seiki K.K., nombre comercial: AtlasCI-4000) durante 150 horas de acuerdo a las siguientes condiciones, la cantidad de desgaste del color y la decoloración E entre "antes" y "después" de la irradiación con luz se determinó utilizando un (fabricado por Juki, nombre comercial: JP 7000).
Condiciones del Procedimiento de la Prueba de Resistencia a la luz
Iluminación Radial (W/m^{2}) (E) 60
Temperatura estándar negra (ºC) 83
Prueba de lluvia N
Temperatura de la cámara (ºC) 55
Humedad (%) 50
Se consideró que la placa de prueba con un mayor valor de E poseía el mayor grado de decoloración y de desgaste del color.
(4) Resistencia Térmica
La cantidad de desgaste del color y decoloración E entre antes y después, mientras cada placa de prueba se colocaba y mantenía en un horno a 160ºC durante 15 días se determinó y midió utilizando un colorímetro (fabricado por Juki, nombre comercial: JP 7000).
(5) Resistencia a la Humedad
La cantidad de desgaste del color y decoloración E entre antes y después, mientras cada placa de prueba se colocaba y mantenía en un termoregulador a 80ºC (siendo la humedad del 95%) durante una semana se determinó y midió utilizando un colorímetro (fabricado por Juki, nombre comercial: JP 7000).
(6) TG (Analizadores termogravimétricos)/DTA (Analizadores térmicos diferenciales)
Los valores de TG y DTA de cada polvo colorante de prueba se midieron utilizando analizadores TG/DTA (fabricado por Seiko Instrument, nombre comercial:SII EXSTAR 6000) en un horno de calentamiento en el que se introduce aire a un caudal de 200 ml/min, la temperatura del cual se aumenta de 30 a 55ºC a 10ºC/min y a continuación a 550ºC durante 28 minutos.
(7) Resistencia a la Solubilidad en disolventes orgánicos
La cantidad de desgaste del color y decoloración E entre antes y después mientras cada placa de prueba se sumergía en etilenglicol y se sellaba, manteniéndose en un termoregulador a 40ºC durante 48 horas se determinó y midió utilizando un colorímetro (fabricado por Juki, nombre comercial: JP 7000).
Se consideró que la placa de prueba con un mayor valor de E tenía un mayor grado de decoloramiento y desgaste del color.
Los resultados se muestran en la Tabla 7 que se presenta a continuación.
TABLA 7
31
Estas pruebas demuestran que los Ejemplos A-C mostraron una transmitancia tan alta como la resina de color natural a la longitud de onda principal en la región infrarroja (800 nm a 1200 nm), comparados con el Ejemplo Comparativo F que contiene pigmento de complejo monoazo. La apariencia, brillo superficial y resistencia a la luz no mostraron ningún deterioro en los Ejemplos A-C. En los Ejemplos A-C, no se observó decoloración y desgaste después de estar expuestas al calor, y las resistencias térmicas, a la solubilidad y a la humedad fueron mucho mejores que en el Ejemplo Comparativo D y E que contenían la antraquinona neutra. Ningún pico endotérmico en el polvo colorante de prueba de los Ejemplos A-C estaba en el rango de 200ºC a 300ºC y no hubo ningún efecto adverso en la resina termoplástico debido a la adición de colorantes durante su moldeado.
(8) Resistencia a la eflorescencia
Las placas moldeadas obtenidas tal como se especifica en el Ejemplo A y en el Ejemplo Comparativo D se colocaron en un horno ajustado a 60ºC con un 95% de humedad relativa durante 1 semana. Seguidamente las placas se limpiaron con un trapo blanco de algodón y el cambio de color en el algodón se examinó visualmente. Los resultados se muestran en la Tabla 8.
TABLA 8
Ejemplo A Ejemplo Comparativo D
Apariencia del algodón Sin cambio Coloreado a verde oscuro
Ejemplo G
14 kg de gránulos de Nylon 6 Zytel® (adquiridos de E. I. DuPont de Nemours y Co., bajo el nombre comercial ZYTEL® 7301), 8.8 gramos de CuI, 100 gramos de diestearato de aluminio, y 6 kg de fibra de vidrio (TP57, adquiridos de Nippon Sheet Glass Co., Ltd.) se mezclaron y extruyeron en la extrusionadora de husillo doble (ZSK-40 de W & P).
5kg de los gránulos obtenidos se secaron en un aparato de secado por deshumificación a 80ºC durante un período de tiempo superior a 4 horas y se mezclaron con 10 gramos de un pigmento mezcla de la sal de amina de pigmento de antraquinona de fórmula [I-21] (6. 6 gramos), pigmento rojo de perinona de fórmula [1-3] utilizado en el Ejemplo A (2.3 gramos) y pigmento amarillo de antraquinona de fórmula [a] utilizado en el Ejemplo A (1.1 gramos).
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Los gránulos mezclados con pigmento anteriores se moldearon en piezas de prueba de acuerdo con IS03167 en una máquina moldeadora Toshiba IS 170FIII, con una temperatura del cilindro ajustada a 260ºC y una temperatura de moldeado de 80ºC, y las piezas de prueba de 60 mm x 18 mm x 1.5 mm en una máquina moldeadora Sumitomo 75T, con una temperatura del cilindro ajustada a 260ºC y una temperatura de moldeado de 80ºC.
Ejemplo Comparativo H
14 kg de gránulos de nylon 6 Zytel® (adquiridos de E. I. DuPont de Nemours y Co., bajo el nombre comercial ZYTEL® 7301), 8.8 gramos de CuI, 100 gramos de diestearato de aluminio, y 6 kg de fibra de vidrio (TP57, adquirida de Nippon Sheet Glass Co., Ltd.) se mezclaron y extruyeron en la extrusionadora de husillo doble (ZSK-40 de W & P).
5kg de los gránulos obtenidos se secaron en un aparato de secado por deshumificación a 80ºC durante un período de tiempo superior a 4 horas y se mezclaron con 28 gramos de pigmento de nigrosina.
Los gránulos mezclados con pigmento anteriores se moldearon en piezas de prueba de acuerdo con IS03167 en una máquina moldeadora Toshiba IS 170FIII, con una temperatura del cilindro ajustada a 260ºC y una temperatura de moldeado de 80ºC, y las piezas de prueba de 60 mm x 18 mm x 1.5 mm en una máquina moldeadora Sumitomo 75T, con una temperatura del cilindro ajustada a 260ºC y una temperatura de moldeado de 80ºC.
Ejemplo Comparativo I
14 kg de gránulos de nylon 6 Zytel (adquirido de E. I. DuPont de Nemours y Co., bajo el nombre comercial ZYTEL® 7301), 8.8 gramos de CuI, 100 gramos de diestearato de aluminio, y 6 kg de fibra de vidrio (TP57, adquirida de Nippon Sheet GlassCo., Ltd.) se mezclaron y extruyeron el la extrusionadora de husillo doble (ZSK-40 de W & P).
5kg de los gránulos así obtenidos se secaron en un aparato de secado por deshumificación a 80ºC durante un período de tiempo superior a 4 horas y se mezclaron con 5 gramos de negro de carbón y 28 gramos de pigmento nigrosina.
Los gránulos mezclados con pigmento anteriores se moldearon en piezas de prueba de acuerdo con IS03167 en una máquina moldeadora Toshiba IS 170FIII, con una temperatura del cilindro ajustada a 260ºC y una temperatura de moldeado de 80ºC, y las piezas de prueba de 60 mm x 18 mm x 1.5 mm en una máquina moldeadora Sumitomo 75T, con una temperatura del cilindro ajustada a 260ºC y una temperatura de moldeado de 80ºC.
(9) Propiedades tensiles y de envejecimiento térmico
Los resultados de la medición de la fuerza tensil y de elongación de acuerdo con ISO527 después del moldeado y después de envejecimiento térmico a 150ºC durante 1000 horas se muestran en la Tabla 9. También se observó la apariencia de las piezas de prueba.
TABLA 9
Ejemplo G Ejemplo Comparativo H Ejemplo Comparativo I
Después del Fuerza tensil (MPa) 183 171 190
moldeado
Elongación (%) 3.6 3.4 3.8
Después del Fuerza tensil (MPa) 191 181 155
envejecimiento
Elongación (%) 3.1 3.2 2.1
Apariencia Negro Marrón oscuro Negro
(10) Prueba de soldadura por láser
Las piezas de prueba de 60 mm x 18 mm x 1.5 mm se colocaron de tal forma que 20 mm de cada una de ellas se superponían. El área superpuesta se irradió con un láser de diodo (SDL-FD25, 820 nm continuo) ajustado a 4 W con un diámetro de 3 mm durante 10 segundos (Ver Fig. 3 & 4). Ver las Figuras 3 y 4 que muestran la disposición de la pieza de prueba superior 9 y la pieza de prueba inferior 10 para esta prueba. El láser 11 se enfoca en el área 12 y las piezas de prueba 9 y 10 se unen de esta forma. Las Figuras 3-6 ilustran la preparación de la prueba de soldadura por láser y como llevar a cabo las pruebas de soldadura por láser.
TABLA 10
Pieza de prueba superior Ejemplo G Ejemplo Comparativo H
Pieza de prueba inferior Ejemplo Comparativo I Ejemplo Comparativo I
Resultado de la soldadura Buena adhesión No se pudo adherir
Una variación de la prueba descrita anteriormente se muestra en las Figuras 5 y 6. Cada una de las piezas de prueba superiores 9 y las piezas de prueba inferiores 10 tienen una muesca 13 que tiene una longitud de 20 mm.. Cuando las piezas de prueba 9 y 10 se unen la una a la otra, se forma una superficie lisa, que se somete al láser 11 tal como se ha descrito anteriormente.
El Ejemplo G mostró una buena adhesión en la soldadura por láser con una pieza opaca para el rayo láser, fabricada a partir de resina termoplástica que contenía negro de carbón. Las propiedades mecánicas después del moldeado y el envejecimiento no mostraron deterioro, y la apariencia de la resina termoplástica no cambió incluso cuando se añadió un colorante.
Ejemplo J
400 gramos de gránulos de Nylon 66 ZYTEL 101 (adquiridos de E. I. DuPont de Nemours y Co.) se secaron bajo vacío a 120ºC, durante un tiempo superior a 8 horas, a continuación se mezclaron con una mezcla de la sal de amina del pigmento de antraquinona de fórmula [I-21] (0. 53 g) con pigmento rojo de perinona representado mediante la fórmula [IV-3] (0.18 g) y pigmento amarillo de antraquinona representado mediante la fórmula [a] (0. 09 g) en una mezcladora de tambor inoxidable equipada con un agitador durante una hora. A continuación, la mezcla se moldeó por inyección para formar los especímenes de prueba moldeados por inyección (cuyos tamaños eran 48 mm x 86 mm x 3 mm) utilizando un K50-C fabricado por Kawaguchi Steel K. K. y la temperatura del cilindro se ajustó a 290ºC. La temperatura de moldeado fue de 60ºC. Se observó una buena apariencia, de aspecto uniformemente negro, y un brillo superficial sin ensombrecimiento del color en los especímenes.
Ejemplo K
400 gramos de gránulos de Nylon 66 ZYTEL 101 (adquiridos de E. I. DuPont de Nemours y Co.) se secaron bajo vacío a 120ºC, durante un tiempo superior a 8 horas, a continuación se mezclaron con una mezcla de la sal de amina del pigmento de antraquinona de fórmula [II-8] (0.53 g) con pigmento rojo de perinona representado mediante la fórmula [IV-3](0. 18 g) y pigmento amarillo de antraquinona representado mediante la fórmula [a] (0.09 g) en una mezcladora de tambor inoxidable equipada con un agitador durante una hora. A continuación, la mezcla se moldeó por inyección para formar los especímenes de prueba moldeados por inyección (cuyos tamaños eran 48 mm x 86 mm x 3 mm) utilizando un K50-C fabricado por Kawaguchi Steel K. K. y la temperatura del cilindro se ajustó a 290ºC. La temperatura de moldeado fue de 60ºC. Se observó una buena apariencia, de aspecto uniformemente negro, y un brillo superficial sin ensombrecimiento del color en los especímenes.
Ejemplo Comparativo L
400 gramos de gránulos de Nylon 66 ZYTEL 101 (adquiridos de E. I. DuPont de Nemours y Co.) se secaron bajo vacío al 120ºC, durante un período de tiempo superior a 8 horas, a continuación se mezclaron con una mezcla de pigmento violeta de antraquinona de la fórmula que se presenta a continuación [d] (0.68 g) con pigmento amarillo de quinofalona representado mediante la fórmula [f] (0.12 g) en una mezcladora de tambor inoxidable equipada con un agitador durante una hora. A continuación, la mezcla se moldeó por inyección para formar los especímenes de prueba moldeados por inyección (cuyos tamaños eran 48 mm x86 mm x 3 mm) utilizando un K50-C fabricado por Kawaguchi Steel K. K. y la temperatura del cilindro se ajustó a 290ºC. La temperatura de moldeado fue de 60ºC. Se observó una buena apariencia, de aspecto uniformemente negro, y un brillo superficial sin ensombrecimiento del color en los especímenes. Fórmula [f]:
32
TABLA 11
Ejemplo J Ejemplo K Ejemplo
Comparativo L
Transmisión TA 0.94 0.94 0.93
TB 0.95 0.96 0.91
OD 2.40 2.41 2.32
Resistencia Térmica \boxemptyE 0.51 0.47 1.30
Resistencia a la Humedad \boxemptyE 0.14 0.36 1.02
TG/DTA 346.5, 506.2/ninguno 346.9/ninguno 320.9/179.5
Pico exotérmico (ºC)/
Pico endotérmico (ºC)
Este ejemplo demuestra que los Ejemplos J y K mostraron una alta transmitancia a la longitud de onda principal en la región infrarroja (800 mm a 1200 nm) y un buen valor de brillo superficial. En las resistencias térmicas y a la humedad, los Ejemplos J y K fueron mucho mejores que el Ejemplo Comparativo L que contenía una antraquinona neutra.
Ejemplo M
400 gramos de gránulos de poliéster reforzados con vidrio (preparados a partir de ácido tereftálico y etilenglicol con una viscosidad intrínsica de 0.85 medida a 25ºC en la forma de una solución al 1% en una solución mezcla de fenol y diclorobenceno con una razón de peso de 1/1 y que contenía un 30% en peso de hebras de fibras de vidrio cortadas 187H fabricadas por Nippon Electric Glass Co., Ltd. en base al peso total de la composición de resina de poliéster) se secaron bajo vacío a 120ºC, durante un tiempo superior a 8 horas, a continuación se mezclaron con una mezcla de la sal de amina del pigmento de antraquinona de fórmula [I-11] (0.50 g), la sal de amina del pigmento de antraquinona representado por la fórmula [I-14] (0.40 g) y sal de amina del pigmento de antrapiridona representado mediante la fórmula [VI-2] (0.10 g) en una mezcladora de tambor inoxidable equipada con un agitador durante una hora. A continuación, la mezcla se moldeó por inyección para formar los especímenes de prueba moldeados por inyección (cuyos tamaños eran 48 mm x 86 mm x 3 mm) utilizando un K50-C fabricado por Kawaguchi Steel K.K. y la temperatura del cilindro se ajustó a 290ºC. La temperatura de moldeado fue de 60ºC. Se observó una buena apariencia, de aspecto uniformemente negro, y un brillo superficial sin ensombrecimiento del color en los especímenes. Ver la Tabla 12.
Ejemplo Comparativo N
400 gramos de gránulos de poliéster reforzados con vidrio del Ejemplo M se secaron bajo vacío a 120ºC, durante un tiempo superior a 8 horas, a continuación se mezclaron con una mezcla de pigmento violeta de antraquinona de fórmula [d] que se presenta a continuación (0. 68 g) con pigmento amarillo de quinoftalona representado por la fórmula [f](0.12 g) en una mezcladora de tambor inoxidable equipada con un agitador durante una hora. A continuación, la mezcla se moldeó por inyección para formar los especímenes de prueba moldeados por inyección (cuyos tamaños eran 48 mm x 86 mm x 3 mm) utilizando un K50-C fabricado por Kawaguchi Steel K. K. y la temperatura del cilindro se ajustó a 290ºC.
La temperatura de moldeado fue de 60ºC. Se observó una buena apariencia, de aspecto uniformemente negro, y un brillo superficial sin ensombrecimiento del color en los especímenes. Ver Tabla 12
TABLA 12
Ejemplo M Ejemplo Comparativo N
Transmisión TA 0.92 0.92
TB 0.85 0.89
OD 1.90 1.86
Resistencia a la Humedad AE 0.61 3.58
TG/DTA 337.0/ninguno 320.9/179.5
Pico exotérmico (ºC)/Pico endotérmico (ºC)
Estas pruebas de muestran que respecto a la resistencia a la humedad los Ejemplos M fueron mucho mejores que el Ejemplo Comparativo N que contenía una antraquinona neutra. Si se utiliza una composición de resina como en el Ejemplo Comparativo N en una atmósfera de alta humedad, existe una alta posibilidad de que se decolore.
Ejemplo O - Ejemplo R, Ejemplos Comparativos S-T
Se mezclaron en seco nylon 6 reforzado con fibra de vidrio (Zytel® 73G30L, adquirido de E.I. DuPont de Nemours y Co.) y pigmentos en las cantidades que se describen en la Tabla 13. La mezcla se moldeó en dos tipos de piezas de prueba: una para propiedades mecánicas y otra para soldadura por láser. Las piezas de prueba para las propiedades mecánicas se moldearon de acuerdo con ISO3167 en una máquina de moldeado por inyección IS 170FIII, con una temperatura del cilindro ajustada a 260ºC y una temperatura de moldeado de 80ºC. Las piezas de prueba para la soldadura por láser, con las dimensiones que se muestran en la Figura 5, se moldearon en una máquina de moldeado por inyección Sumitomo Juki 75T, con una temperatura del cilindro ajustada a 250ºC y la temperatura de moldeado ajustada a 80ºC.
La fuerza tensil y la elongación se midieron de acuerdo con ISO527 y se efectuó el ensayo de resistencia Charpy de acuerdo con ISO179.
La soldadura por láser se llevó a cabo utilizando dos piezas de las piezas de prueba descritas anteriormente, combinadas tal como se ilustra en la Figura 6. Cada Ejemplo desde O a R y y el Ejemplo Comparativo S se utilizó como pieza de prueba superior y el Ejemplo Comparativo T se utilizó como pieza de prueba inferior. Se irradió un láser de diodo (longitud de onda de 940 nm, fabricado por Rofin-Sinar Laser GmbH) con diferentes niveles de potencia y velocidad, con un diámetro de 3 mm.
La fuerza tensil de las piezas soldadas por láser se midió en un Autograph (fabricado por Shimazu Seisakusho) separando a 5 mm/minuto, y se recogió el valor de la carga máxima.
TABLA 13
Ejemplo O Ejemplo P Ejemplo Q Ejemplo R Ejemplo Ejemplo
Comparativo Comparativo
S T
75G30L kg 4.9925 4.9925 4.9925 4.9925 5 4.99
Sal de amina 5.00 g 5.00 g
del
pigmento de
antraquinona
[I-21]
Sal de amina 5.00 g
del
pigmento de
antraquinona
[I-23]
Sal de amina 5.63 g
del
pigmento de
antraquinona
TABLA 13 (continuación)
Ejemplo O Ejemplo P Ejemplo Q Ejemplo R Ejemplo Ejemplo
Comparativo Comparativo
S T
[I-13]
Pigmento 1.67
rojo de
complejo
monoazo
[V-2]
Pigmento 0.83
naranja de
complejo
monoazo
[V-3]
Pigmento 1.67 g 2.5 g 1.88 g
rojo de
perinona
[IV-3]
Pigmento 0.83 g
amarillo
[a] Negro 10 g
de carbón
Fuerza 175 170 176 174 179 185
tensil MPa
Elongación 3.8 3.7 3.9 3.8 3.5 3.4
%
Ensayo 12.2 12.4 12.4 12.4 13.4 12.2
Charpy
KJ/m^{2}
Soldadura
láser a 50W
2.5 m/min 195 193 197 199 203 -
Kgf
5 m/min 194 186 182 189 182 -
10 m/min 99 99 132 - 134 -
Ejemplo U, Ejemplo Z, Ejemplo comparativo AA-BB
Se mezclaron en seco nylon reforzado con fibra de vidrio 66 (Zytel®70G33HS, adquirido de E. I. Dupont de Nemours y Co.) y pigmentos en las cantidades descritas en la tabla 13. La mezcla se moldeó en dos tipos de piezas de prueba; una para las propiedades mecánicas y otra para soldadura por láser. Las piezas para las propiedades mecánicas se moldearon de acuerdan con ISO3167 en la máquina de moldeo por inyección Toshiba IS 170FIII, con la temperatura de cilindor ajustada a 280ºC y la temperatura de moldeo ajustada a 80ºC. Las piezas de prueba para la soldadura láser, con las dimensiones mostradas en la figura 5, se moldearon en una máquina de moldeo por inyección Sumitomo Juki 75T, con la temperatura de cilindro ajustada a 270ºC y la temperatura de moldeo ajustada a 80ºC.
La fuerza tensil y el alargamiento se midieron de acuerdo a ISO 527 y se efectuó un ensayo de resistencia Charpy de acuerdo con ISO179.
La soldadura láser se llevó a cabo utilizando dos piezas de las piezas de prueba descritas anteriormente, combinadas como se muestra en la Figura 6. Como pieza de prueba Superior se utilizaron cada uno de los ejemplos de U a Z y el ejemplo Comparativo AA y como piezas de prueba Inferiores se utilizaron piezas del Ejemplo Comparativo AB. Un láser de diodo (longitud de onda 940 nm fabricado por Rofin-Sinar Laser GMBH) se irradió con diferentes potencias y velocidades, con 3 mm de diámetro. La fuerza tensil de las piezas soldadas se midió en un Autograph (fabricado por Shimazu Seisadusho) estirando a razón de 5 mm/minuto recogiendo el valor de la carga máxima.
TABLA 14
Ejemplo Ejemplo Ejemplo Ejemplo Ejemplo Ejemplo Ej. comp. Ej. comp.
U V W X Y Z AA AB
70G33HS1L 4.9925 4.9925 4.9925 4.9925 4.9925 4.9925 5 4.99
kg
Sal Amina de 5.00 g 5.00 g
pigmento de
antraquinona
[I-21]
Sal Amina de 5.00 g
pigmento de
antraquinona
[I-23]
Sal Amina de 5.63 g
pigmento de
antraquinona
[I-13]
Sal Amina de 5.00 g
pigmento de
antraquinona
[II-8]
Sal Amina de 5.00 g
pigmento de
antraquinona
[II-7]
Pigmento rojo 1.67 g
de complejo
monoazo
[V-2]
Pigmento 0.83 g
naranja de
complejo
monoazo
[V-3]
Pigmento rojo 1.67 g 2.50 g 1.88 g 1.67 g 1.67 g
de perinona
[IV-3]
Pigmento 0.83 g 0.83 g 0.83 g
amarillo [a]
Negro de 10 g
carbón
Fuerza Tensil 198 203 197 197 197 194 206 207
Mpa
Elongación % 3.5 3.3 3.4 3.5 3.5 3.4 3.6 3.2
Resistencia 12.7 12.4 12.8 12.6 12.7 12.5 12.8 11.9
Charpy
kJ/m^{2}
Soldadura
láser a 80 W
2.5 m/min kgf 82 57 96 86 204 177 95 -
5 m/min kgf 180 193 184 181 192 196 184 -
10 m/min kgf 182 113 185 167 89 - 172 - 
\newpage
Ejemplo AC, Ejemplo Comparativo AD-AE
Los gránulos de poliéster reforzados con fibra de vidrio del Ejemplo M y los pigmentos se mezclaron en seco en las cantidades descritas en la Tabla 14. El material se mezcló en dos tipos de pieza: una para propiedades mecánicas y otra para soldadura por láser.
Las piezas de prueba par alas propiedades mecánicas se moldearon de acuerdo con ISO3167 en una máquina de moldeado por inyección Toshiba IS 170FIII, con una temperatura del cilindro ajustada a 280ºC y una temperatura de moldeado de 60ºC. Las piezas de prueba para la soldadura por láser, con las dimensiones que se ilustran en la Figura 5, se moldearon en una máquina de moldeado por inyección Sumitomo Juki 75T, con una temperatura del cilindro ajustada a 280ºC y una temperatura de moldeado ajustada a 60ºC.
La fuerza tensil y la elongación se midieron de acuerdo con ISO527 y se efectuó un ensayo de resistencia Charpy de acuerdo con ISO179.
La soldadura por láser se llevó a cabo utilizando dos piezas de las piezas de prueba descritas anteriormente, combinadas tal como se ilustra en la Figura 6. El Ejemplo AC y el Ejemplo Comparativo AD se utilizaron como pieza de prueba superior y el Ejemplo Comparativo AE se utilizó como pieza de prueba inferior. Un láser de diodo (longitudes de onda de 940 nm, fabricado por Rofin-Sinar Laser GmbH) se irradió con distinta potencia y velocidad, con un diámetro de 3 mm. La fuerza tensil de las piezas de prueba soldadas se midieron en un Autograph (fabricado por Shimazu Seisakusho) separando a 5 mm/minuto, y recogiendo el valor de la carga máxima.
TABLA 15
Ej. comp. AC Ej. comp. AD Ej. comp. AE
Gránulos de poliéster kg 5.0 5.0 5.0
Sal de amina del pigmento de antraquinona [I-11] 6.25
Sal de amina del pigmento de antraquinona [I-14] 5.0
Sal de amina del pigmento de antraquinona [VI-2] 1.25
Negro de carbón 22.5
Fuerza tensil MPa 139 140 138
Elongación % 3.7 3.2 3.4
Ensayo Charpy KJ/m^{2} 11 11 11
Soldadura por láser a 50W 149 145 -
5m/min Kgf
El Ejemplo AC es la misma composición que en el Ejemplo M
El Ej. Comp. AD contiene poliéster reforzado con vidrio coloreado natural utilizado en el Ejemplo M o N.
\begin{minipage}[t]{155mm}El Ej. Comp. AE contiene poliéster reforzado con vidrio negro utilizado en el Ejemplo M o N añadiendo negro de carbón al poliéster coloreado natural.\end{minipage}

Claims (14)

1. Una composición de resina termoplástica para soldadura por láser que contiene:
1) una resina termoplástica; y
2) un colorante negro transmisor de láser que transmite luz láser en el infrarrojo cercano de 800-1200 nm que contiene una sal de amina de pigmento de antraquinona.
2. Una composición de resina termoplástica para soldadura por láser que contiene:
1) una resina termoplástica; y,
2) un colorante negro transmisor de láser que transmite luz láser en el infrarrojo cercano de 800-1200 nm que contiene sales de amina de pigmento de antraquinona de fórmula [I] o fórmula [II], donde el compuesto de Fórmula [I] es:
\vskip1.000000\baselineskip
33 
\vskip1.000000\baselineskip
donde R^{1} a R^{8}, que pueden ser iguales o distintos, se seleccionan de forma independiente de entre el grupo formado por H, alquilo, arilo, alquenilo, alcoxilo, amino, hidroxilo, átomo de halógeno, acilo, aciloxi, acilamida, acil-N-alquilamida, carboxilo, alcoxicarbonilo, ciclohexilamida, sulfonilo, fórmula [I-a], o -Y-W, y al menos uno de entre R^{1} a R^{8} es de fórmula [I-a]; donde Y es S, O, o NH; donde W se selecciona de entre grupo alquilo sustituido o no sustituido, grupo alquenilo, y grupo arilo sustituido o no sustituido; donde (Z)^{n+} representa ion amonio o un catión derivado de compuestos de tipo amina orgánica o un pigmento básico; donde n es 1 o 2, m^{1} es un entero de 1 a 4 y K^{1} es la razón de m^{1}/n; y donde la fórmula [I-a] es:
\vskip1.000000\baselineskip
34 
\vskip1.000000\baselineskip
donde X es O o NH, y R^{9} a R^{13}, que pueden ser iguales o distintos, se seleccionan de forma independiente de entre el grupo formado por H, alquilo, arilo, alquenilo, alcoxilo, amino, N-alquilamida, N-arilamida, hidroxilo, átomo de halógeno, acilo, aciloxi, acilamida, acil-N-alquilamida, carboxilo, alcoxicarbonilo, o sulfonilo; donde al menos uno de R^{1} a R^{8} y R^{9} a R^{13} es un grupo sulfonilo; y donde la fórmula [II] es:
\vskip1.000000\baselineskip
35 
\vskip1.000000\baselineskip
donde R^{47} a R^{52}, que pueden ser iguales o distintos, se seleccionan de forma independiente de entre el grupo formado por H, alquilo, arilo, alquenilo, alcoxilo, amino, N-alquilamida, N-arilamida, hidroxilo, átomo de halógeno, acilo, aciloxi, acilamida, acyl-N-alquilamida, carboxilo, alcoxicarbonilo, o sulfonilo; y al menos uno de entre R^{47} a R^{52} es sulfonilo; y
La fórmula J en la fórmula [II] se selecciona de entre la fórmula [II-a] o la fórmula [II-b] y une dos antraquinonas,
Donde la fórmula [II-a] es:
\vskip1.000000\baselineskip
36 
\vskip1.000000\baselineskip
y la fórmula [II-b] es:
\vskip1.000000\baselineskip
37 
\vskip1.000000\baselineskip
Donde R^{53} a R^{54}, que pueden ser iguales o distintos, se seleccionan de forma independiente de entre el grupo formado por alquilo (con de 1 a 8 átomos de carbono) o hidrógeno; y donde(F)^{h+} representa ion amonio o un catión derivado de un compuesto amino orgánico o un pigmento básico donde h es 1 o 2, m^{4} es un entero de 1 a 4 y K es la razón m^{4}/h.
3. La composición de la reivindicación 1 que contiene además un segundo pigmento mezclado con dicha sal de amina o dicho pigmento de antraquinona para producir un pigmento negro transmisor de láser.
4. La composición de la reivindicación 2 que contiene además un segundo pigmento mezclado con dicha sal de amina de dicho pigmento de antraquinona para producir un pigmento negro transmisor de láser.
5. La composición de la reivindicación 4, donde dicho segundo pigmento se selecciona de entre el grupo formado por pigmentos de perinona, pigmentos de complejo monoazo, pigmentos de antrapiridona y pigmentos de antraquinona.
6. La composición de la reivindicación 2 que contiene además (i) un pigmento rojo a mezclar con dicha sal de amina de pigmento de antraquinona para producir un pigmento negro transmisor de láser, seleccionándose dicho pigmento rojo de entre el grupo formado por pigmentos de perinona, pigmentos de complejo monoazo, y pigmentos de antrapiridona; y (ii) un pigmento amarillo adicional a ser añadido a dicha mezcla seleccionado de entre el grupo formado por pigmentos de complejo monoazo y pigmentos de antraquinona.
7. La composición de cualquiera de las reivindicaciones 1-6 en las cuales dicha resina termoplástico es poliamida o poliéster.
8. La composición de la reivindicación 7, que contiene además un agente reforzante.
9. Un artículo transparente al láser fabricado a partir de la composición de cualquiera de las Reivindicaciones 1-6.
10. Un artículo fabricado mediante la soldadura por láser de un artículo opaco con el artículo transparente al láser de la Reivindicación 9.
11. Un colorante negro transmisor de láser que transmite luz láser en el infrarrojo cercano de 800-1200 nm apropiado para ser mezclado con una resina termoplástica que contiene por lo menos sales de amina de pigmentos de antraquinona.
\newpage
12. Un colorante negro transmisor de láser que transmite luz láser en el infrarrojo cercano de 800-1200 nm apropiado para ser mezclado con una resina termoplástica que contiene por lo menos sales de amina de pigmentos de antraquinona de fórmula [I] o fórmula [II], donde la Fórmula [I] es:
38
donde R^{1} a R^{8}, que pueden ser iguales o distintos, se seleccionan de forma independiente de entre el grupo formado por H, alquilo, arilo, alquenilo, alcoxilo, amino, hidroxilo, átomo de halógeno, acilo, aciloxi, acilamida, acil-N-alquilamida, carboxilo, alcoxicarbonilo, ciclohexilamida, sulfonilo, fórmula [I-a], o -Y-W, y al menos uno de R^{1} a R^{8} es de fórmula [I-a]; donde Y es S,O, o NH; donde W se selecciona de entre grupo alquilo sustituido o no sustituido, grupo alquenilo, y grupo arilo sustituido o no sustituido; donde (Z)^{n+} representa ion amonio o un catión derivado de compuestos de tipo amina orgánica o un pigmento básico; donde n es 1 o 2, m^{1} es un entero de 1 a 4 y K^{1} es la razón m^{1}/n; y donde fórmula [I-a] es:
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39 
\vskip1.000000\baselineskip
donde X es O o NH, y R^{9} a R^{13}, que pueden ser iguales o distintos, se seleccionan de forma independiente de entre el grupo consistente en H, alquilo, arilo, alquenilo, alcoxilo, amino, N-alquilamida, N-arilamida, hidroxilo, átomo de halógeno, acilo, aciloxi, acilamida, acil-N-alquilamida, carboxilo, alcoxicarbonilo, o sulfonilo; donde al menos uno de R^{1} a R^{8} y R^{9} a R^{13} es un grupo sulfonilo; y donde fórmula [II] es:
\vskip1.000000\baselineskip
40 
\vskip1.000000\baselineskip
donde: R^{47} a R^{52}, que pueden ser iguales o distintos, se seleccionan de forma independiente de entre el grupo formado por H, alquilo, arilo, alquenilo, alcoxilo, amino, N-alquilamida, N-arilamida, hidroxilo, átomo de halógeno, acilo, aciloxi, acilamida, acil-N-alquilamida, carboxilo, alcoxicarbonilo, o sulfonilo; y al menos uno de R^{47} a R^{52} es sulfonilo; y
la Fórmula J en la fórmula [II] se selecciona de entre la fórmula [II-a] o la fórmula [II-b] y une dos antraquinonas,
\newpage
Donde la fórmula [II-a] es:
\vskip1.000000\baselineskip
41 
\vskip1.000000\baselineskip
y donde la fórmula [II-b] es:
\vskip1.000000\baselineskip
42 
\vskip1.000000\baselineskip
donde R^{53} a R^{54}, que pueden ser iguales o distintos, se seleccionan de forma independiente de entre el grupo formado por alquilo (con de 1 a 8 átomos de carbono) o hidrógeno; y donde (F)^{h+} representa ion amonio o un catión derivado de compuestos amino orgánicos o un pigmento básico donde h es 1 o 2, m^{4} es un entero de 1 a 4 y K^{4} es la razón
m^{4}/h.
13. La composición de la reivindicación 12, en la cual un colorante negro transmisor de láser apropiado para ser mezclado con una resina termoplástico que comprende al menos una sal de amina de pigmento de antraquinona de fórmula [I] donde al menos uno de entre R^{9}, R^{10}, R^{11}, R^{12} y R^{13} de fórmula [I-a] es un grupo sulfonilo.
14. El colorante negro de la reivindicación 12 o la composición de la reivindicación 2, en el que la sal de amina del pigmento de antraquinona comprende un compuesto indicado en las tablas siguientes:
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(Tabla pasa a página siguiente)
TABLA 1-1
43
TABLA 1-2
44
TABLA 2
45
ES01991087T 2000-11-13 2001-11-13 Composicion de resina termoplastica coloreada para soldadura por laser, colorantes de antraquinona para la misma y producto moldeado a partir de la misma. Expired - Lifetime ES2261511T3 (es)

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