KR101156586B1 - 안트라퀴논계 산성 염료의 알칼리 토금속염을 함유하는레이저광 투과성 부재의 레이저 용착체 - Google Patents

안트라퀴논계 산성 염료의 알칼리 토금속염을 함유하는레이저광 투과성 부재의 레이저 용착체 Download PDF

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슈우지 스가와라
요시테루 하타세
토시히로 오카니시
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오리엔트 가가쿠 고교 가부시키가이샤
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Abstract

레이저 용착체는 하기 화학식 (1) 및/또는 (2)로 표시되는 안트라퀴논계 산성 염료의 알칼리 토금속염 및 열가소성 수지를 적어도 함유하는 레이저 광투과성 착색 수지조성물에 의해서 형성된 레이저 광투과성 부재와, 이것에 접촉하고 있는 레이저광 흡수성 부재가, 상기 레이저광 투과성 부재에 조사되어 이것을 투과하여 상기 레이저광 흡수성 부재에 흡수된 레이저광에 의해서, 상기 접촉하고 있는 부위에서 레이저 용착되어 있다:
Figure 112007054810010-pct00023
.
안트라퀴논계 산성 염료의 알칼리 토금속염, 열가소성 수지, 레이저 용착체

Description

안트라퀴논계 산성 염료의 알칼리 토금속염을 함유하는 레이저광 투과성 부재의 레이저 용착체{LASER WELDED MATERIAL OF LASER BEAM PERMEABLE MEMBER CONTAINING ALKALINE EARTH METAL SALT OF ANTHRAQUINONE ACID DYE}
본 발명은 안트라퀴논계 산성 염료의 알칼리 토금속염을 함유하는 레이저광 투과성 착색 수지조성물로 형성된 레이저광 투과성 부재와 레이저광 흡수성 부재와의 레이저 용착체 및 그의 레이저 용착 방법에 관한 것이다.
열가소성 합성 수지제 재료로 이루어진 부재를 접합하는 방법으로는, 레이저 용착에 의한 방법이 알려져 있다.
이러한 레이저 용착은 예를 들어 다음과 같이 행하여진다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 한쪽 부재에 레이저광 투과성을 나타내는 부재를 이용하고, 다른 쪽 부재에 레이저광 흡수성을 나타내는 부재를 이용하여, 이들 두 부재를 함께 접촉시킨다. 레이저광 투과성 부재 쪽으로부터 레이저광 흡수성 부재를 향해서 레이저광을 조사하면, 레이저광 투과성 부재를 투과한 레이저광이 레이저광 흡수성 부재에 흡수되어 발열을 야기한다. 이 열에 의해 레이저광을 흡수한 부분을 중심으로 해서, 레이저광 흡수성 부재가 용융되고, 더욱 레이저광 투과성 부재를 용융시켜서, 쌍방이 융합한다. 이것이 냉각되면, 충분한 용착 강도로, 레이저광 투과성 부재와 레 이저광 흡수성 부재가 견고하게 접합된다.
레이저 용착의 특징으로서, 용착해야 할 장소에 레이저광 발생부를 접촉시키지 않고, 용착시키는 것이 가능한 것, 국소가열이기 때문에 주변부에의 열영향이 지극히 근소한 것, 기계적 진동을 받을 염려가 없는 것, 미세한 부분이나 입체적인 복잡한 구조를 갖는 부재끼리의 용착이 가능한 것, 재현성이 높은 것, 높은 기밀성을 유지할 수 있는 것, 용착 강도가 높은 것, 용착 부분의 경계선을 육안으로 알기 힘든 것, 분진 등이 발생하지 않는 것 등을 들 수 있다.
이 레이저 용착에 의하면, 간단한 조작에 의해 확실하게 용착을 행할 수 있는 동시에, 종래의 수지부품의 접합 방법인 체결용 부품(볼트, 나사, 클립 등)에 의한 체결, 접착제에 의한 접착, 진동 용착, 초음파 용착 등의 방법과 동등 이상의 용착 강도를 얻을 수 있다. 게다가, 진동이나 열의 영향이 적으므로, 전력 절약화, 생산성의 개량, 생산 비용의 저감 등을 실현할 수 있다. 그 때문에, 레이저 용착은 예를 들어, 자동차 산업이나 전기?전자 산업 등에 있어서 진동이나 열의 영향을 회피해야 할 기능 부품이나 전자부품 등의 접합에 적합한 동시에, 복잡한 형상의 수지 부품의 접합에도 대응가능하다.
레이저 용착에 관한 기술로서, 일본국 공개특허공보 평11-170371호에는, 레이저광을 흡수하는 열가소성 합성수지로 이루어진 불투명 부재와 레이저광을 투과시키는 열가소성 합성수지로 이루어진 무색 투명부재가 접하는 부분에 초점이 합치하도록, 레이저광을 조사하는 공정을 갖는 레이저 용착 방법이 기재되어 있다. 그러나, 이 경우, 무색 투명부재 쪽에서 보면, 용착된 부분은 용착되어 있지 않은 부 분과 색이나 평활성이 달라, 볼품이 없게 된다.
또한, 일본국 공개특허공보 제2000-309694호에는, 레이저광 투과성 착색 열가소성 수지조성물용의 착색제로서 이용할 수 있는 안트라퀴논계 염료가 기재되어 있다. 이 착색제는 장기보존 중에 승화해버린다. 그 때문에, 이 조성물로 형성된 부재는 색조가 퇴색되어 버리고, 그 결과, 용착된 부분이 볼품없게 되어버린다.
레이저광 투과성 착색 열가소성 수지조성물은 레이저 용착 전단계의 열처리 공정으로 착색제의 승화가 일어나지 않고, 또 색조의 퇴색을 야기하지 않으며, 높은 레이저광 투과성을 갖고 있을 것이 요구된다. 또한, 고온이나 고습의 가혹한 환경하에 폭로되어도 이러한 승화나 퇴색을 일으키지 않는 레이저 용착체를 형성하기 위해서, 레이저광 투과성 착색 열가소성 수지조성물 중에 갖는 착색제는 높은 내열성 및 견뢰성(堅牢性)을 갖는 것이 중요하다.
발명의 개시
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 것으로서, 착색 열가소성 합성수지제의 레이저광 투과성 부재의 성형공정 및 그것의 레이저 용착을 행하는 전단계의 열처리 공정에 있어서 착색제의 승화를 실질상 보이지 않고, 또한, 그 부재의 색조의 퇴색을 야기하지 않으며, 장기 보존 안정성이 양호해서, 레이저 용착을 행하는 것이 가능한 높은 투과성을 가져 안트라퀴논계 산성 염료의 알칼리 토금속염을 갖는 레이저광 투과성 착색 수지조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또, 그것으로 성형한 높은 레이저광 투과성의 레이저광 투과성 부재와, 레이저광 흡수성 부재가 레이저 용착된 것으로, 내열성 및 견뢰성을 겸하여 가지고 있는 레이저 용착체를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 레이저광 투과성 부재 표면에 눌러붙음(burnout) 등을 일으키지 않고 견고하게 결합시키는 레이저 용착 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 이루어진 본 발명의 레이저 용착체는 안트라퀴논계 산성 염료의 알칼리 토금속염을 함유하고 있는 레이저광 투과성 부재에 의해서 형성되는 것이다.
본 발명의 레이저 용착체는, 안트라퀴논계 산성 염료의 알칼리 토금속염 및 열가소성 수지를 함유하는 레이저광 투과성 착색 수지조성물로 형성된 레이저광 투과성 부재와, 이 레이저광 투과성 부재에 접촉하고 있는(즉, 맞닿아 있는) 레이저광 흡수성 부재가, 상기 레이저광 투과성 부재에 조사되어서 그곳을 투과해서 상기 레이저광 흡수성 부재에 흡수된 레이저광에 의해, 해당 접촉하고 있는 부위에서 레이저 용착되어 있는 것을 특징으로 한다. 상기 안트라퀴논계 산성 염료의 알칼리 토금속염은 하기 화학식 (1) 및/또는 (2)로 표시되는 것이 바람직하다:
Figure 112007054810010-pct00001
[화학식 (1) 중, -R1은 수소 원자, 수산기, 아미노기, 알킬아미노기 또는 아실아미노기를 나타내고; -R2는 수소 원자, 알킬기, 할로겐기, 알콕시기 또는 -SO3M1 /2(M은 알칼리 토금속임)를 나타내며; -R3는 -R2와 동일하거나 또는 상이할 수 있고, 수소 원자, 알킬기, 할로겐기, 알콕시기, -SO3M1 /2(M은 알칼리 토금속), 또는 치환기로서 알킬기, 할로겐기, 아미노기, 나이트로기, -SO3M1 /2를 가질 수 있는 아닐리노기를 나타내며; -R4, -R5, -R6, -R7 및 -R8은 서로 동일하거나 또는 상이할 수 있고, 수소 원자, 알킬기, 아미노기, 나이트로기, 아실기, 아실아미노기, 아실-N-알킬아미노기, 할로겐기, 알콕시기 또는 -SO3M1 /2(M은 알칼리 토금속)를 나타내며; -R2 내지 -R8의 적어도 하나는 상기 -SO3M1 /2이다.]
Figure 112007054810010-pct00002
[화학식 (2) 중, -R14 및 -R15은 서로 동일하거나 또는 상이할 수 있고, 수소 원자, 알킬기, 할로겐기, 알콕시기, 아미노기, 나이트로기 또는 -SO3M1 /2(M은 알칼리 토금속)를 나타내며; -R9 내지 -R13 및 -R16 내지 -R20는 서로 동일하거나 또는 상이할 수 있고, 수소 원자, 알킬기, 아실기, 아실아미노기, 아실-N-알킬아미노기, 할로겐기, 알콕시기 또는 -SO3M1 /2(M은 알칼리 토금속)를 나타내며; -R9 내지 -R20의 적어도 하나는 상기 -SO3M1 /2임].
또한, 본 발명의 레이저 용착 방법은 안트라퀴논계 산성 염료의 알칼리 토금속염, 바람직하게는 상기 화학식 (1) 및/또는 (2)로 표시되는 안트라퀴논계 산성 염료의 알칼리 토금속염을 함유하는 레이저광 투과성 착색 수지조성물로 형성된 레이저광 투과성 부재와, 레이저광 흡수성 부재를 접촉시킨 후, 레이저광을 상기 레이저광 투과성 부재에 주사하면서 조사하고, 상기 레이저광이 상기 레이저광 투과성 부재를 투과해서 상기 레이저광 흡수성 부재에 흡수됨으로써, 이들 레이저광 투과성 부재와 레이저광 흡수성 부재를 접촉시킨 부위에서 용착시키는 것이다.
이 레이저 용착 방법은 주사하면서 조사하고 있는 상기 레이저광에 의해 부여되는 에너지량 x(J/㎜)가 하기 수식을 만족시키는 것이 바람직하다:
5.0 ≥ x= (p×T)÷（100×q)≥ 0.4
(상기 수식 중, p(W)는 그 레이저광의 출력, q(㎜/초)는 그 레이저광 주사 속도, T는 상기 레이저광 투과성 부재의 이 레이저광의 파장에서의 투과율을 나타냄). 이것에 의해, 실용적으로 충분한 강도와, 용착체의 깨끗한 표면 및 외관을 양호하게 조절할 수 있다.
본 발명의 레이저광 투과성 착색 수지조성물은 적어도 하기 화학식 (1) 및/또는 (2)로 표시되는 안트라퀴논계 산성 염료의 알칼리 토금속염과 열가소성 수지를 함유하고, 이 레이저광 투과성 착색 수지조성물에 대한 파장 940 ㎚의 레이저광의 투과율 T1이 적어도 15%인 것이 바람직하다.
또한, 안트라퀴논계 산성 염료의 알칼리 토금속염을 함유하는 레이저광 투과성 착색 수지조성물에 이용되고 있는 열가소성 수지는 폴리페닐렌 설파이드 수지인 것이 바람직하다. 이 폴리페닐렌 설파이드 수지와, 상기 화학식 (1) 및/또는 (2)로 표시되는 안트라퀴논계 산성 염료의 알칼리 토금속염을 조합시킨 레이저광 투과성 착색 수지조성물은 폴리페닐렌 설파이드 수지가 갖는 높은 융점 근방에서의 레이저광 투과성 부재의 성형공정이나 그것의 레이저 용착을 행하는 전단계의 열처리 공정이나 그 레이저 용착 공정 시 높은 내열성 및 견뢰성을 발현한다. 그 때문에, 이 조성물은 완화한 조건뿐만 아니라 고온?고습의 가혹한 조건에 폭로되는 레이저 용착체를 제조하기 위해서 이용할 수 있다.
본 발명의 안트라퀴논계 산성 염료의 알칼리 토금속염을 함유하는 레이저광 투과성 착색 수지조성물로 형성된 레이저광 투과성 부재의 레이저 용착체는 레이저광 투과성 착색 수지조성물의 레이저광 투과성, 레이저 용착성 및 안정성이 양호한 것에 기인하여, 폭넓은 조건의 레이저 용착에 의해 얻을 수 있다. 게다가, 요철이 있는 복잡한 부재끼리 레이저 용착을 할 수도 있다. 또한, 레이저 용착체는 그 깨끗한 외관성이나, 높은 인장 강도의 용착성 등의 점에서 우수하다.
본 발명의 레이저광 투과성 착색 수지조성물은 반도체 레이저에 의한 800 ㎚ 부근에서부터 YAG 레이저에 의한 1200 ㎚ 부근에 걸친 파장의 광, 즉, 레이저광에 대하여, 투과성이 높고, 또 내열성이나 내광성 등의 견뢰성이 높고, 더욱이 내이행성이나 내약품성 등이 양호하고, 더구나 선명한 색상을 나타낸다. 이 때문에, 레이저 용착 방법에 적합한 수지조성물이다.
본 발명의 레이저 용착 방법에 의하면, 안트라퀴논계 산성 염료의 알칼리 토금속염을 함유하는 레이저광 투과성 착색 수지조성물로 형성된 레이저광 투과성 부재와, 레이저광 흡수성 부재가 접촉한 상태에서, 레이저광이 상기 레이저광 투과성 부재를 투과해서 상기 레이저광 흡수성 부재에 흡수되도록 주사하면서 조사됨으로써, 조사된 레이저광이 레이저광 흡수성 부재에 도달해서 흡수되어 발열을 일으켜, 상기 두 부재를 열용융시킨 결과, 그 접촉부에서 견고하게 용착시킬 수 있다.
발명의 실시형태
이하에, 본 발명의 실시형태를 상세하게 설명하지만, 본 발명은 반드시 이들로 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 레이저 용착체는 적어도 안트라퀴논계 산성 염료의 알칼리 토금속염을 함유하는 레이저광 투과성 부재와, 레이저광 흡수제를 함유하는 레이저광 흡수성 부재가 용착되어서 구성되어 있다. 또는, 본 발명의 레이저 용착체는, 복수의 레이저광 투과성 부재 사이에 레이저광 흡수성 부재로서 레이저광 흡수제 함유 필름층 또는 레이저광 흡수제 함유 도포층을 개재시켜, 용착되어 구성되어 있다. 상기 레이저광 투과성 부재는, 적어도 열가소성 수지 및 안트라퀴논계 산성 염료의 알칼리 토금속염이 혼합되고, 필요에 따라 각종 첨가제가 추가 혼합된 수지조성물을 성형함으로써 얻어진다. 한편, 상기 레이저광 흡수성 부재는 레이저광 투과성 부재에 접하는 면에 적어도 레이저광을 흡수할 수 있는 층을 갖도록 구성되어 있다. 레이저광 흡수성 부재의 구체적인 예로서, 레이저광 흡수제 함유 레이저광 흡수성 착색 수지조성물로 두꺼운 판 형상으로 형성된 단층의 부재를 들 수 있다. 또한, 복수의 레이저광 투과성 부재 사이에, 레이저광 흡수부재로서, 레이저광 흡수제 함유 필름층 또는 레이저광 흡수제 함유 도포층을 개재시켜, 결합하여 일체화된 복층의 부재를 들 수 있다.
또, 본 발명의 레이저 용착체는 1회의 레이저 용착으로 얻어진 것과, 복수회의 레이저 용착으로 얻어진 것이 포함된다. 복수회의 레이저 용착으로 얻어진 것의 예로서, 복수개 중첩되는 레이저광 투과성 부재와, 그들 사이에 끼워진 레이저광 흡수성 부재를 용착하는 것을 들 수 있다. 이 경우, 레이저광 흡수성 부재가 얇을 때는, 양쪽의 가장 바깥의 레이저광 투과성 부재 쪽으로부터 동시에 1회의 레이저 용착으로 확실하게 용착하는 것이 가능하다. 레이저광 흡수성 부재가 두꺼울 때는, 양쪽의 가장 밖의 레이저광 투과성 부재 쪽으로부터 동시에 또는 순차 필요에 따라 반복하여, 복수회의 레이저 용착이 필요하다.
레이저 용착체의 구체적인 제조 공정을, 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1에 나타낸 바와 같이 해서 제조할 경우, 그 제조 공정은 하기 (A) 내지 (E)로 이루어진다.
(A) 적어도 안트라퀴논계 산성 염료의 알칼리 토금속염을 함유하는 레이저광 투과성 착색 수지조성물로 이루어진 레이저광 투과성 부재(1)를 형성한다.
(B) 레이저광 흡수성 부재(1)와 상기 레이저광 투과성 부재(2)를 접촉시킨다.
(C) 다음에, 레이저광(3)이 상기 레이저광 투과성 부재(1)를 투과해서 상기 레이저광 흡수성 부재(2)에 흡수되도록, 그 레이저광(3)을 적당하게 조절하면서 조사한다.
(D) 조사한 레이저광(3)이 레이저광 흡수성 부재(2)에 도달해서 레이저광 흡수제의 작용에 의해 흡수되어 발열을 일으켜, 그 두 부재(1), (2)를 열용융시킨다.
(E) 상기 레이저광 투과성 부재(1)와 레이저광 흡수성 부재(2)의 접촉부는 용착부위(6)에서 용착시킨다.
여기에서 레이저광 투과성 부재와 레이저광 흡수성 부재를 용착시킨 레이저 용착체는 용착부위에서 실용적으로 충분한 강도를 나타낼 필요가 있다. 이 때문에, JIS K7113-1995에 준한 인장 시험에 있어서의 인장 용착 강도가 15 ㎫ 이상인 것이 바람직하며, 20 내지 60 ㎫인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 도 2 또는 도 3에 나타낸 바와 같이 해서 제조할 경우, 그 제조 공정은 하기 (F) 내지 (J)로 이루어진다.
(F) 적어도 안트라퀴논계 산성 염료의 알칼리 토금속염을 함유하는 레이저광 투과성 착색 수지조성물로 이루어진 레이저광 투과성 부재(1), (7)를 복수개 형성한다.
(G) 상기 복수개의 레이저광 투과성 부재(1), (7) 사이에 레이저광 흡수성 부재를 구성하는 레이저광 흡수제 함유층(8)(또는 (9))을 개재시킨다.
레이저광 흡수성 부재의 형태로서, 예를 들어, 도 2에 나타낸 바와 같이 레이저광 흡수제를 함유하는 수지 필름층(8)과 성형 레이저광 투과성 부재(7)로 레이저광 흡수성 부재(2)를 레이저 용착 전에 미리 형성하거나 또는 레이저 용착과 동시에 형성하거나 하는 것이어도 되고, 또한, 도 3에 나타낸 바와 같이 성형 레이저광 투과성 부재(7)와 그 위에 레이저광 흡수제를 함유하는 잉크 및/또는 도료가 도포된 도포층(9)으로 레이저광 흡수성 부재(2)를 형성하는 것이어도 무방하다.
(H) 다음에, 복수 방향에서 레이저광(3)이 상기 레이저광 투과성 부재를 투과해서 상기 레이저광 흡수성 부재에 흡수되도록, 그 레이저광(3)을 적당하게 조절하면서 조사한다.
(I) 복수 방향에서 조사한 레이저광(3)이 레이저광 흡수성 부재(2)에 도달해서 레이저광 흡수제의 작용에 의해 흡수되어서 발열을 일으켜, 이들 두 부재(1), (2)를 열용융시킨다.
(J) 레이저광 투과성 부재(1)와 레이저광 흡수성 부재(2)의 접촉부를 용착시킨다.
상기 (F) 내지 (J)중, 용착체를 형성하는 공정에 있어서, 레이저광 흡수제를 함유하는 수지 필름층(8) 및 레이저광 흡수제를 함유하는 잉크 및/또는 도료가 도포된 도포층(9)이 얇은 층을 이룰 경우, 일 방향으로부터 1도의 레이저광의 조사에 의해, 레이저광 투과성 부재(1)와 레이저광 흡수층과 성형 레이저광 투과성 부재(7)를 동시에 열용융시켜서 용착할 수 있다. 이 레이저광을 레이저광 투과성 부재(1) 방향으로부터 조사할 경우, 성형 레이저광 투과성 부재(7)는 레이저 투과성을 고려하지 않고 부재를 선택할 수 있다.
여기에서 레이저광 투과성 부재와 레이저광 흡수성 부재를 용착한 레이저 용착체는, 상기와 마찬가지로 JIS K7113-1995에 준한 인장 시험에 있어서의 인장용착 강도가 15 ㎫ 이상인 것이 바람직하며, 20 내지 60 ㎫인 것이 더욱 바람직하다.
도 2 또는 도 3에서 나타낸 바와 같이 해서 레이저 용착할 경우, 레이저광(3)을 상하 어느 것으로부터 조사해도 되고, 동시에 또는 순차 또는 반복해서 조사해도 무방하다.
또한, 이 레이저광 흡수성 부재에 함유되는 레이저광 흡수제로서, 예를 들어, 카본블랙, 니그로신, 아닐린 블랙, 프탈로사이아닌, 나프탈로사이아닌, 포르피린, 사이아닌계 화합물, 페릴렌, 쿼터릴렌(quaterrylene), 금속착체, 아조 염료, 안트라퀴논, 스퀘어산 유도체, 암모늄 염료 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 저렴하고 안정성이 높은 카본블랙 및/또는 니그로신이 바람직하다.
본 발명에 이용되는 레이저광 투과성 착색 수지조성물은 안트라퀴논계 산성 염료의 알칼리 토금속염 및 수지를 함유하고 있다. 이 조성물 중에 함유되는 안트라퀴논계 산성 염료의 염은 상기 화학식 (1) 또는 (2)로 표시되는 것이다. 이하, 구체적으로 설명한다.
안트라퀴논계 산성 염료의 알칼리 토금속염은 안트라퀴논계 염료의 구조중에 있는 설폰기에 알칼리 토금속이 이온결합한 것이다. 그 구조에 의해, 안트라퀴논계 산성 염료의 알칼리 토금속염은 본 발명의 효과를 발휘할 수 있게 된다.
상기 안트라퀴논계 염료는 화학식 (1) 또는 (2)로 표시되어 있는 바와 같으며, 그 화학구조 중에, 설폰기와 알칼리 토금속의 결합 상태(1가의 음이온과 2가의 양이온의 조합)를 편의상, -SO3M1 /2(M은 알칼리 토금속을 나타냄)로 표기하고 있다. 따라서, M1 /2 양을 가진 양이온은 염료 중 또 다른 염료 중의 설폰기 등의 산성기나 그 밖의 음이온과 결합할 수 있다.
화학식 (1)에 있어서, -R1은 수소 원자; 수산기; 아미노기; 알킬아미노기[예를 들어, 메틸아미노, 에틸아미노, 프로필아미노, 아이소-프로필아미노, n-부틸아미노, tert-부틸아미노, n-펜틸아미노, 아이소-펜틸아미노, 헥실아미노, 헵틸아미노, 옥틸아미노 등의 탄소수 1 내지 12의 알킬아미노기]; 또는 아실아미노기[예를 들어, 폼일아미노, 아세틸아미노, 프로피오닐 아미노, 부티릴아미노, 발레릴아미노, 피발로일아미노 등의 탄소수 1 내지 12의 아실아미노기]를 나타내고,
-R2는 수소 원자; 알킬기[예를 들어, 메틸, 에틸, 프로필, 아이소-프로필, n-부틸, tert-부틸, n-펜틸, 아이소-펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸 등의 탄소수 1 내지 12의 알킬기]; 할로겐기[예를 들어, F, Cl, Br 등]; 알콕시기[예를 들어, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 부톡시 등의 탄소수 1 내지 8의 알콕시기]; 또는 -SO3M1 /2(M은 알칼리 토금속[예를 들어, Be, Mg, Ca, Sr, Ba 등])를 나타내며,
-R3는 -R2와 동일하거나 또는 상이할 수 있고, 수소 원자; 알킬기, 할로겐기[예를 들어, F, Cl, Br 등]; 알콕시기[예를 들어, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 부톡시 등의 탄소수 1 내지 8의 알콕시기]; -SO3M1 /2(M은 알칼리 토금속[예를 들어, Be, Mg, Ca, Sr, Ba 등]); 또는 치환기로서, 알킬기[예를 들어, 메틸, 에틸, 프로필, 아이소-프로필, n-부틸, tert-부틸, n-펜틸, 아이소-펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸 등의 탄소수 1 내지 12의 알킬기], 할로겐기[예를 들어 F, Cl, Br 등], 아미노기, 나이트로기, -SO3M1 /2를 가질 수 있는 아닐리노기를 나타내며,
-R4, -R5, -R6, -R7 및 -R8은 서로 동일하거나 또는 상이할 수 있고, 수소 원자; 알킬기[예를 들어, 메틸, 에틸, 프로필, 아이소-프로필, n-부틸, tert-부틸, n-펜틸, 아이소-펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸 등의 탄소수 1 내지 12의 알킬기]; 아미노기; 나이트로기; 아실기[예를 들어, 폼일, 아세틸, 프로피오닐, 부티릴, 발레릴, 피발로일 등의 탄소수 1 내지 12의 아실기]; 아실아미노기[예를 들어, 폼일아미노, 아세틸아미노, 프로피오닐 아미노, 부티릴아미노, 발레릴아미노, 피발로일아미노 등의 탄소수 1 내지 12의 아실아미노기]; 아실-N-알킬아미노기[예를 들어, 아세틸-N-메틸아미노, 아세틸-N-에틸아미노, 아세틸-N-에틸아미노, 프로피오닐-N-메틸아미노, 부틸-N-메틸아미노 등의 탄소수 1 내지 12의 아실아미노기]; 할로겐기[예를 들어 F, Cl, Br 등]; 알콕시기[예를 들어, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 부톡시 등의 탄소수 1 내지 8의 알콕시기]; 또는 -SO3M1 /2(M은 알칼리 토금속[예를 들어, Be, Mg, Ca, Sr, Ba 등])를 나타낸다.
단, 화학식 (1)의 염료의 염은 -R2 내지 -R8의 적어도 하나를 설폰기 -SO3M1/2로 하는 것이다. 즉, 그 화학구조 중에 -SO3M1 /2를 적어도 하나 갖고 있는 것이다.
화학식 (2)에 있어서, -R14 및 -R15은 서로 동일하거나 또는 상이할 수 있고, 수소 원자; 알킬기[예를 들어, 메틸, 에틸, 프로필, 아이소-프로필, n-부틸, tert-부틸, n-펜틸, 아이소-펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸 등의 탄소수 1 내지 12의 알킬기]; 할로겐기[예를 들어 F, Cl, Br 등]; 알콕시기[예를 들어, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 부톡시, 펜틸옥시, 헥실옥시 등의 탄소수 1 내지 12의 알콕시기]; 아미노기; 나이트로기; -SO3M1 /2(M은 알칼리 토금속[예를 들어, Be, Mg, Ca, Sr, Ba 등])를 나타내며,
-R9 내지 -R13 및 -R16 내지 -R20는 서로 동일하거나 또는 상이할 수 있고, 수소 원자; 알킬기[예를 들어, 메틸, 에틸, 프로필, 아이소-프로필, n-부틸, tert-부틸, n-펜틸, 아이소-펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸 등의 탄소수 1 내지 12의 알킬기]; 아실기[예를 들어, 폼일, 아세틸, 프로피오닐, 부티릴, 발레릴, 피발로일 등의 탄소수 1 내지 12의 아실기]; 아실아미노기[예를 들어, 폼일아미노, 아세틸아미노, 프로피오닐 아미노, 부티릴아미노, 발레릴아미노, 피발로일아미노 등의 탄소수 1 내지 12의 아실아미노기]; 아실-N-알킬아미노기[예를 들어, 아세틸-N-메틸아미노, 아세틸-N-에틸아미노, 아세틸-N-에틸아미노, 프로피오닐-N-메틸아미노, 부틸-N-메틸아미노 등의 탄소수 1 내지 12의 아실아미노기]; 할로겐기[예를 들어 F, Cl, Br 등]; 알콕시기[예를 들어, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 부톡시, 펜틸옥시, 헥실옥시 등의 탄소수 1 내지 12의 알콕시기]; 또는 -SO3M1 /2(M은 알칼리 토금속[예를 들어, Be, Mg, Ca, Sr, Ba 등])를 나타낸다.
단, 화학식 (2)의 염료의 염은 -R9 내지 -R20의 적어도 하나가 설폰기 -SO3M1/2로 하는 것으로 하는 것이다. 즉, 그 화학구조 중에 -SO3M1 /2를 적어도 하나 갖고 있는 것이다.
또한, 상기 M은 알칼리 토금속 중에서도 Ca이면, 상기 효과가 한층 향상하므로, 특히 바람직하다.
안트라퀴논계 산성 염료의 알칼리 토금속염은 산성 염료 중의 설폰산기의 H 또는 알칼리 금속과 알칼리 토금속을 치환함으로써 얻을 수 있다. 구체적으로는, 공지된 또는 시판의 안트라퀴논계 산성 염료와 알칼리 토금속화합물(예를 들어, 알칼리 토금속의 수산화물이나 황산염이나 염화물 등)과의 반응으로 얻을 수 있다. 이 방법은 공지의 이온 반응 방법을 이용할 수 있다. 이 치환반응에 의해서, 염료의 내열특성이 비약적으로 개선된다.
이것을 하기의 화합물예 2-1을 예로 해서 설명한다. 즉, 화합물예 2-1의 Ca염과, 그의 동일 골격구조를 갖는 안트라퀴논 산성 염료의 알칼리 금속염인 Na염과의 열분석의 결과를 비교하고, 그들의 내열성의 차이를 설명한다.
열분석(TG/DTA)의 측정 방법은 TG/DTA측정기(세이코-인스트루먼트사 제품, 상품명: SII EXSTAR6000)를 이용하여, 공기로 200 ㎖/분의 기류분위기 하, 30℃로부터 550℃까지 가열하고, 550℃ 도달 후 28분간 동일 온도에서의 정온 상태로 측정을 행하는 것이다. 열분석에 의한 이 Na염의 분해온도는 235℃였다. 이에 대해서, Ca염은 분해되지 않았다. 따라서, 열에 의한 분해가 일어나기 어려워, 열안정성이 양호하고, 수지형성시나 레이저 용착 시 열의 영향이 저감된다. 그 때문에, 레이저 용착의 용도적성이 우수하다.
이와 같이, 염료구조중 설폰기의 유도체를 가짐으로써, 수지 중에 머무는 현상인 앵커 효과를 나타내게 된다. 본 발명에 이용되는 안트라퀴논계 산성 염료의 알칼리 토금속염은 상기 화학식 (1) 또는 (2)로 표시되어 있는 바와 같이 그 화학구조중에 -SO3M1 /2(M은 알칼리 토금속을 나타냄)를 갖고 있다. 특히 이 M 부분을 알칼리 토금속으로 함으로써, 수지조성물 중에서 앵커 효과가 강하게 발현된다. 이 때문에, 종래의 중성 안트라퀴논염료나 안트라퀴논염료의 유기 아민 염보다도 강한 내승화성, 내열성, 내약품성을 갖고 있다. 이것은 본 발명의 레이저 용착체가 고융점의 엔지니어링 플라스틱의 용도에 있어서도, 높은 실용성을 나타내고 있는 것을 알 수 있다.
이들 중에서도 내열성을 고려하면, 상기 화학식 (2)의 안트라퀴논계 산성 염료의 알칼리 토금속염을 이용하는 것이 바람직하다.
또한, 이 안트라퀴논계 산성 염료의 알칼리 토금속염은 그 순도가 높아질수록, 승화 현상의 억제가 보다 강해진다. 이것의 순도는 80% 이상인 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 90% 이상이다.
이 안트라퀴논계 산성 염료의 알칼리 토금속염은 그 순도가 낮아질수록, 상기 화학식 (1)이나 (2)로 표시되는 안트라퀴논계 산성 염료보다도 저분자량인 부생성물이 불순물로서 혼입되어 얻어지기 쉽다. 이 때문에, 수지에 대한 용해성이 높은 불순물이 늘어나므로, 고온하에서의 승화 현상이 현저해지는 동시에, 수지조성물의 내열성을 쉽게 손상시키게 된다.
상기 화학식 (1) 또는 (2)로 표시되는 안트라퀴논계 산성 염료의 알칼리 토금속염의 구체적인 예로서, 이하의 화합물예를 들 수 있다. 단, 물론 본 발명은 이들로 한정되는 것은 아니다.
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상기 화학식 (1) 및 (2)의 안트라퀴논계 산성 염료의 알칼리 토금속염은 주로 청색계나 녹색계의 색상을 보인다. 본 발명의 레이저 용착체에 이용하는 착색제로서는 이 안트라퀴논계 산성 염료의 단독 또는 2종 이상을 조합시켜서 사용해도 되고, 더욱 다종의 염료와 함께 배합해서 조합시켜서 사용해도 무방하다.
레이저광 투과성 착색 수지조성물에 이용하는 배합 착색제로서, 상기 안트라퀴논계 산성 염료의 알칼리 토금속염과 함께, 그것이 갖는 가시광선 흡수 범위 이외에만 또는 그 범위 이외에도 흡수 범위를 갖고, 레이저 용착에 이용하는 레이저광의 파장 영역(800 ㎚ 내지 1200 ㎚의 파장)에 투과성을 갖는 염료를 1종 또는 2종 이상 혼합해서 이용할 수 있다.
상기 착색제는 이와 같이 레이저광 투과성이 양호한 적색, 노란색 또는 오렌지색 등의 색상을 나타내는 염료를 혼합함으로써, 각종 색상의 착색제로서 이용할 수 있다. 예를 들어, 상기 안트라퀴논계 산성 염료의 알칼리 토금속염인 청색 염료와, 다른 적색 착색제나 노란색 착색제를 조합함으로써 얻을 수 있는 흑색의 색상을 나타내는 착색제와 같은 것이다. 레이저광 투과성 착색 수지조성물의 공업적인 용도에 있어서는, 흑색 수지조성물이 중요하다.
흑색 배합 착색제는 상기 안트라퀴논계 산성 염료의 알칼리 토금속염과, 노란색 및/또는 적색의 염료가 혼합되어 흑색을 보이고 있는 것이 바람직하다.
착색제의 혼합예를 구체적으로 표기하면, 청색 또는 보라색의 각 안트라퀴논계 산성 염료의 알칼리 토금속염과, 노란색 및/또는 적색의 착색제를 조합함으로써, 녹색(예를 들어, 청색+노란색의 조합), 보라색(예를 들어, 청색+적색의 조합), 흑색(예를 들어, 청색+노란색+적색의 조합 또는 보라색+노란색의 조합)이라고 하는 각종 색상을 나타내는 착색제를 들 수 있다. 특히 적색 착색제로서 안트라피리돈계 염료를 이용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 이용할 수 있는 착색제의 예로서, 레이저광 투과성을 갖는 유기 염료 또는 안료를 들 수 있다. 이들 구조에는 특히 한정이 없고, 더욱 구체적으로는, 아조 메틴계, 퀴나크리돈계, 다이옥사진계, 다이케토피롤로피롤계, 안트라피리돈계, 아이소인돌리논계, 인단트론계, 페리논계, 페릴렌계, 인디고계, 티오인디고계, 퀴노프탈론계, 퀴놀린계, 트라이페닐메탄계의 각종 염료 또는 안료 등의 유기 염료 또는 안료를 들 수 있다.
상기 안트라퀴논계 산성 염료의 알칼리 토금속염과 혼합해서 사용할 수 있는 적색 착색제로서, 구체적으로는, C.I. 애시드 레드(C.I. Acid Red) 80, C.I. 애시드 레드 144 등과 같은 적색 산성 염료; C.I. 솔벤트 레드(Solvent Red) 179 등과 같은 적색 유용성 염료; C.I. 애시드 레드 80, C.I. 애시드 레드 144 등과 같은 적색 산성 염료와 조합시킨 다이톨릴구아니딘의 조염염료(halochromy dye)나 C.I. 애시드 레드 80, C.I. 애시드 레드 144등과 같은 적색 산성 염료와 조합시킨 헥사메틸렌다이아민의 조염염료 등의 적색 조염염료; 안트라피리돈계 산성 염료의 알칼리 토금속염 등의 알칼리 토금속염의 적색 염료 등을 들 수 있다.
안트라피리돈계 산성 염료의 알칼리 토금속염과 조합시키는 것이 특히 바람직하다.
상기 안트라퀴논계 산성 염료의 알칼리 토금속염과 혼합해서 사용할 수 있는 노란색 착색제로서, 구체적으로는, C.I. 솔벤트 옐로(Solvent Yellow) 163, C.I. 솔벤트 옐로 114 등과 같은 노란색 유용성 염료, C.I. 애시드 옐로 3, C.I. 애시드 옐로 42, C.I. 애시드 옐로 49 등과 같은 노란색 산성 염료 등을 들 수 있다.
상기 안트라퀴논계 산성 염료의 알칼리 토금속염과 혼합해서 사용할 수 있는 오렌지색 착색제로서, 구체적으로는, C.I. 애시드 오렌지 56 등과 같은 오렌지색 산성 염료, C.I. 솔벤트 오렌지 60 등과 같은 오렌지색 유용성 염료 등을 들 수 있다.
레이저광 투과성 착색 수지조성물 중의 착색제의 함유량은 열가소성 수지에 대하여 0.01 내지 10 중량％인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 5 중량％, 더욱더 바람직하게는 0.1 내지 1 중량％이다.
본 발명의 레이저광 투과성 착색 수지조성물에 있어서, 상기 레이저광 투과성 착색 수지조성물에 대한 파장 940 ㎚의 레이저광의 투과율 T1이 15% 이상인 것이 바람직하다. 더욱 상기 착색제를 함유하지 않는 것 이외에는 이것과 동일한 비착색 수지조성물에 대한 파장 940 ㎚의 레이저광의 투과율 T2와의 비 T1/T2는 0.5 이상인 것이 바람직하며, 0.7 내지 1.1이면 더 바람직하고, 0.8 내지 1.1이면 더욱더 바람직하다.
레이저광 투과성 부재 및 레이저광 투과성 착색 수지조성물에 이용할 수 있는 수지는 가열하면 용융하고, 냉각하면 다시 원래의 경도로 회복되어, 가열과 냉각에 의한 용융과 고화가 가역적이고, 용제에는 불용인 열가소성 수지로 이루어지며, 예를 들어, 레이저광 투과성을 갖고, 안료의 분산제로서 이용할 수 있는 수지, 마스터배취 또는 착색 펠릿의 담체 수지로서 사용되고 있는 공지의 수지 등을 들 수 있다.
더 구체적으로는, 열가소성 수지의 대표적인 예인 폴리페닐렌 설파이드 수지(PPS), 폴리아마이드 수지(PA), 폴리에틸렌 수지(PE), 폴리프로필렌 수지(PP), 폴리스타이렌 수지(PS), 폴리메틸펜텐수지(PMP), 폴리메틸메타크릴 수지(PMMA), 아크릴 폴리아마이드 수지, 에틸렌 비닐알코올(EVOH) 수지, 폴리카보네이트 수지(PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PEＴ)나 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT) 등의 폴리에스터 수지, 폴리염화비닐 수지(PVC), 폴리염화비닐리덴 수지(PVDC), 폴리페닐렌 옥사이드 수지(PPO), 폴리아릴레이트 수지(PAR), 불소수지(PTFE), 액정 폴리머(LCP), 폴리아세탈 수지(POM), 폴리설폰계 수지(PSU) 등을 들 수 있다.
또한, 이 열가소성 수지는 상기 열가소성 수지의 2종 또는 3종 이상으로 이루어진 공중합체 수지여도 무방하다. 예를 들면, AS(아크릴로나이트릴-스타이렌) 공중합체 수지, ABS(아크릴로나이트릴-부타디엔-스타이렌) 공중합체 수지, AES(아크릴로나이트릴-EPDM-스타이렌) 공중합체 수지, PA-PBT 공중합체, PEＴ-PBT 공중합체 수지, PC-PBT 공중합체 수지, PC-PA 공중합체 수지 등을 들 수 있다. 또, 폴리스타이렌계 열가소성 엘라스토머, 폴리올레핀계 열가소성 엘라스토머, 폴리우레탄계 열가소성 엘라스토머, 폴리에스터계 열가소성 엘라스토머 등의 열가소성 엘라스토머; 상기 수지류를 주성분으로 하는 합성 왁스 또는 천연 왁스 등을 들 수 있다.
또, 이들 열가소성 수지의 분자량은 특히 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 다른 수지를 복수 사용해도 무방하다.
이 열가소성 수지는 폴리페닐렌 설파이드 수지(PPS), 폴리에스터 수지(PET 및 PBT를 포함함), 폴리올레핀계 수지, 폴리아마이드 수지(나일론), 폴리아세탈 수지 또는 폴리설폰계 수지(PES, PASF, PSF를 포함함)인 것이 바람직하다. 이 중에서도 폴리페닐렌 설파이드 수지(PPS)가 더욱 바람직하다.
폴리페닐렌 설파이드 수지(폴리페닐렌설피드 수지)는 PPS라고도 불리는 (-φ-S-)[φ는 치환 혹은 비치환의 페닐렌기]로 표시되는 티오페닐렌기로 이루어진 반복 단위를 주로 하는 중합체이다. 이 수지는 파라다이클로로벤젠과 황화 알칼리를 고온, 고압 하에서 반응시켜서 합성한 단량체를 중합시킨 것이다. 이 수지는 중합조제를 이용한 중합공정만으로 목적으로 하는 중합도로 만든 직쇄형의 것과, 저분자의 중합체를 산소 존재 하에 열가교시킨 가교형의 것과의 2종류로 크게 분류된다. 특히, 직쇄형의 것은 투과율이 우수한 점에서 바람직하다.
또, 폴리페닐렌 설파이드 수지의 용융 점도는, 용융 혼련이 가능하면 특히 제한은 없지만, 통상 5 내지 2000 ㎩?s의 범위인 것이 사용되고, 100 내지 600 ㎩?s의 범위인 것이 보다 바람직하다. 또한, 폴리페닐렌 설파이드 수지는 전자부품이나 자동차 부품 등의 용도에 적합한 특성을 갖고 있다.
또, 폴리페닐렌 설파이드 수지(PPS)는 폴리머 합금도 이용할 수 있다. 예를 들면, PPS/폴리올레핀계 합금, PPS/폴리아마이드계 합금, PPS/폴리에스터계 합금, PPS/폴리카보네이트계 합금, PPS/폴리페닐렌 에테르계 합금, PPS/액정 폴리머계 합금, PPS/폴리이미드계 합금, PPS/폴리설폰계 합금을 들 수 있다.
폴리에스터 수지로서, 예를 들어, 테레프탈산과 에틸렌 글라이콜과의 중축합 반응에 의해 얻어지는 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 및 테레프탈산과 부틸렌 글라이콜과의 중축합 반응에 의해 얻어지는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지를 들 수 있다. 그 밖의 폴리에스터 수지의 예로서는, 상기 폴리에스터 수지에 있어서의 테레프탈산 성분의 일부(예를 들어, 15몰％ 이하[예를 들어, 0.5 내지 15몰％], 바람직하게는 5몰％ 이하[예를 들어, 0.5 내지 5몰％]) 및/또는 에틸렌 글라이콜 또는 부틸렌 글라이콜 성분의 일부(예를 들어, 15몰％ 이하[예를 들어, 0.5 내지 15몰％], 바람직하게는 5몰％ 이하[예를 들어, 0.5 내지 5몰％])를 치환한 공중합체를 들 수 있다. 또한, 2종 이상의 폴리에스터 수지를 혼합한 것이어도 무방하다.
테레프탈산 성분의 일부를 치환한 것의 예로서, 아이소프탈산, 나프탈렌 다이카복실산, 다이페닐 다이카복실산, 다이페녹시에탄 다이카복실산, 다이페닐에테르 다이카복실산, 다이페닐설폰 다이카복실산 등의 방향족 다이카복실산; 헥사하이드로테레프탈산, 헥사하이드로이소프탈산 등의 지환식 다이카복실산; 아디프산, 세바스산, 아젤라산 등의 지방족 다이카복실산; p-β-하이드록시에톡시 벤조산 등의 2작용성 카복실산의 1종 또는 2종 이상을 조합시킨 것을 들 수 있다.
에틸렌 글라이콜 또는 부틸렌 글라이콜 성분의 일부를 치환한 것의 예로서, 트라이메틸렌 글라이콜, 테트라메틸렌 글라이콜, 헥사메틸렌 글라이콜, 데카메틸렌 글라이콜, 네오펜틸 글라이콜, 다이에틸렌 글라이콜, 1,1-사이클로헥산다이메틸올, 1,4-사이클로헥산다이메틸올, 2,2-비스(4'-β-하이드록시에톡시페닐)프로판, 비스(4'-β-하이드록시에톡시페닐)설폰산 등의 글라이콜 및 이들의 기능적 유도체 등의 다작용성 화합물의 1종 또는 2종 이상을 조합시킨 것을 들 수 있다.
폴리올레핀계 수지는 특히 한정되지 않는다. 그 예로서는, 에틸렌, 프로필렌, 부텐-1, 3-메틸부텐-1, 4-메틸펜텐-1, 옥텐-1 등의 α-올레핀의 단독중합체나 이들의 공중합체, 또는 이들과 다른 공중합 가능한 불포화 단량체와의 공중합체(공중합체로서는, 블록공중합체, 랜덤 공중합체, 그라프트공중합체를 들 수 있음) 등을 들 수 있다. 보다 구체적인 예에는, 고밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체, 에틸렌-아크릴산 에틸 공중합체 등의 폴리에틸렌계 수지; 프로필렌 단독중합체, 프로필렌-에틸렌 블록공중합체, 또는 랜덤 공중합체, 프로필렌-에틸렌-부텐-1 공중합체 등의 폴리프로필렌계 수지; 폴리부텐-1, 폴리4-메틸펜텐-1 등을 들 수 있다. 이들 폴리올레핀계 수지는 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 조합시켜서 사용해도 무방하다. 이들 중에서도, 폴리프로필렌 수지 및/또는 폴리에틸렌 수지를 이용하는 것이 바람직하다. 보다 바람직한 것은 폴리프로필렌계 수지이다. 이 폴리프로필렌계 수지는 특히 제한은 없고, 광범위한 분자량의 것을 사용할 수 있다.
또한, 폴리올레핀계 수지로서, 불포화 카복시산 또는 그 유도체에 의해 변성된 산변성 폴리올레핀이나 발포 폴리프로필렌과 같이 수지 자체에 발포제를 함유한 것을 사용해도 된다. 또한, 에틸렌-α-올레핀계 공중합체 고무, 에틸렌-α-올레핀-비공액 다이엔계 화합물 공중합체(예를 들어, EPDM 등), 에틸렌-방향족 모노 비닐 화합물-공액 다이엔계 화합물 공중합 고무, 또는 이들의 수소 첨가물 등의 고무류를 폴리올레핀계 수지에 함유하고 있어도 무방하다.
폴리아마이드 수지(나일론(등록상표))로서, 나일론 6, 나일론 66, 나일론 46, 나일론 11, 나일론 12, 나일론 69, 나일론 610, 나일론 612, 나일론 96, 비결정성 나일론, 고융점 나일론, 나일론 RIM, 나일론 MIX6 등; 그들의 2종류 이상의 것의 공중합체, 즉, 나일론 6/66 공중합체, 나일론 6/66/610 공중합체, 나일론 6/66/11/12 공중합체, 결정성 나일론/비결정성 나일론 공중합체 등을 들 수 있다. 또, 폴리아마이드 수지는 폴리아마이드 수지와 다른 합성 수지와의 혼합 중합체여도 무방하다. 그러한 혼합 중합체의 예로는, 폴리아마이드/폴리에스터 혼합 중합체, 폴리아마이드/폴리페닐렌옥사이드 혼합 중합체, 폴리아마이드/폴리카보네이트 혼합 중합체, 폴리아마이드/폴리올레핀 혼합 중합체, 폴리아마이드/스타이렌/아크릴로나이트릴 혼합 중합체, 폴리아마이드/아크릴산 에스터 혼합 중합체, 폴리아마이드/실리콘 혼합 중합체 등을 들 수 있다. 이들 폴리아마이드 수지는 단독으로 또는 2종류 이상을 혼합해서 사용해도 무방하다.
폴리아세탈 수지는 옥시메틸렌기(-CH2O-)를 주된 구성단위로 하는 고분자 화합물이며, 폴리옥시메틸렌 단독중합체, 옥시메틸렌기 이외에 다른 구성단위를 소량 함유하는 공중합체, 삼원 공중합체, 블록 공중합체의 어느 것이어도, 또한, 분자가 선형상 뿐만 아니라 분기, 가교 구조를 갖는 것이어도 무방하다. 또한, 그 중합도 등에 관해서도 특히 제한은 없다.
폴리설폰계 수지(PSU)는 분자 내에 (-SO2-) 결합을 가지며, 호박색의 투명하고, 광택이 있는 외관을 가진 비결정성의 열가소성 수지이다. 제법으로서는 다이클로로다이페닐설폰과 비스페놀 A의 Na염과의 중축합 반응에 의해 합성된다. 이 계열의 다른 수지로서는 예를 들어, 폴리에테르 설폰 수지(PES), 폴리아릴설폰 수지(PASF), 폴리페닐설폰 수지(PSF) 등을 들 수 있다.
또한, 폴리설폰계 수지로서는, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위 내에서 그 밖의 수지를 포함할 수 있다. 예를 들어, 폴리설폰계 수지로서, 폴리설폰과 폴리카보네이트와의 공중합체, 폴리설폰과 폴리아마이드와의 공중합체, 폴리설폰과 폴리카보네이트와 액정고분자의 공중합체, 폴리설폰과 폴리아마이드와 액정고분자의 공중합체를 이용할 수 있고, 또한, 폴리설폰과 폴리카보네이트와의 배합물, 폴리설폰과 폴리아마이드와의 배합물, 폴리설폰과 폴리카보네이트와 액정고분자와의 배합물, 폴리설폰과 폴리아마이드와 액정고분자와의 배합물, 폴리설폰 및 폴리아마이드의 공중합체와 액정고분자와의 배합물 등도 이용할 수 있다. 이들 폴리설폰계 수지는 단독으로 또는 2 종류 이상을 혼합해서 사용해도 무방하다.
레이저광 투과성 착색 수지조성물은 필요에 따라 각종 첨가제를 배합하는 것도 가능하다. 이러한 첨가제로서는, 예를 들어, 조색제, 분산제, 보강재 또는 충전제, 안정제, 가소제, 개질제, 자외선 흡수제 또는 광안정제, 산화방지제, 대전방지제, 윤활제, 이형제, 결정 촉진제, 결정 핵제, 난연제 및 내충격성 개량용의 엘라스토머 등을 들 수 있다.
레이저광 투과성 착색 수지조성물은 용도 및 목적에 따라 각종 보강재 또는 충전제를 적당량 함유하는 것으로 하는 것이 가능하다. 이 보강재는 통상의 합성 수지의 보강에 이용할 수 있는 것이면 되고, 특히 한정되지 않는다. 예를 들어, 유리섬유, 탄소섬유, 그 밖의 무기섬유 및 유기섬유(아라미드, 폴리페닐렌 설파이드, 나일론, 폴리에스터 및 액정 폴리머 등) 등을 이용할 수 있고, 투명성이 요구되는 수지의 보강에는 유리섬유가 바람직하다. 적합하게 이용할 수 있는 유리섬유의 섬유길이는 2 내지 15 ㎜이고, 섬유지름은 1 내지 20 ㎛이다. 유리섬유의 형태에 대해서는 특히 제한은 없고, 예를 들어, 조방사(roving), 밀드 파이버(milled fiber) 등 어느 것이어도 무방하다. 이들 유리섬유는 1종류를 단독으로 이용하는 것 이외에, 2종 이상을 조합시켜서 이용할 수도 있다. 그 함유량은 열가소성 수지 100중량부에 대하여 5 내지 120중량부인 것이 바람직하다. 5중량부 미만인 경우, 충분한 유리섬유 보강효과를 얻기 어렵고, 120중량부를 넘으면 성형성이 저하되기 쉽다. 바람직하게는 10 내지 60중량부, 특히 바람직하게는 20 내지 50중량부이다.
또한, 그 밖의 충전재로서는, 마이카, 세리사이트(sericite), 유리 조각 등의 판형상 충전재, 탤크, 카올린, 점토, 규회석, 벤토나이트, 석면, 알루미나 실리케이트 등의 규산염, 알루미나, 산화 규소, 산화마그네슘, 산화지르코늄, 산화티탄 등의 금속산화물, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 백운석 등의 탄산염, 황산칼슘, 황산바륨 등의 황산염, 유리 비드, 세라믹 비즈, 질화 붕소, 탄화 규소 등의 입자형상 충전재 등을 첨가할 수 있다.
본 발명에 이용할 수 있는 착색 수지조성물은 원재료를 임의의 배합 방법으로 배합함으로써 얻을 수 있다. 이들 배합 성분은 통상 가능한 한 균질화시키는 것이 바람직하다. 구체적으로는 예를 들어 모든 원재료를 블렌더, 니더, 밴버리 믹서, 압출기 등의 혼합기에서 혼합해서 균질화시켜 얻을 수 있다. 또는, 수지조성물은 일부의 원재료를 혼합기에서 혼합한 후, 나머지 성분을 가해서 더욱 혼합해서 균질화시켜 얻을 수 있다. 또는, 수지조성물은 미리 건식 배합된 원재료를 가열한 압출기에서 용융 혼련해서 균질화한 후, 철사 모양으로 압출하고, 이어서 원하는 길이로 절단해서 착색 입자형상 펠릿으로서 얻을 수도 있다.
본 발명에 이용할 수 있는 착색 수지조성물의 마스터배취는 임의의 방법에 의해 얻을 수 있다. 예를 들어, 마스터배취의 베이스가 되는 수지의 분말 또는 펠릿과 착색제를 텀블러나 슈퍼 믹서 등의 혼합기에서 혼합한 후, 압출기, 배취식 혼련기 또는 롤식 혼련기 등에 의해 가열 용융해서 펠릿화 또는 조립자화함으로써 얻어질 수 있다. 또, 예를 들어, 수지 합성 후, 용액상태에 있는 마스터배취용 수지에 착색제를 첨가한 후, 용매를 제거해서 마스터배취를 얻을 수도 있다.
본 발명에 이용할 수 있는 착색 수지조성물의 성형은 통상 행해지는 각종 순서에 의해 행할 수 있다. 예를 들어, 착색 펠릿을 이용하고, 압출기, 사출성형기, 롤밀 등의 가공기에 의해 성형함으로써 행할 수도 있고, 또한, 투명성을 갖는 수지의 펠릿 또는 분말, 분쇄된 착색제, 및 필요에 따라 각종 첨가물을 적당한 믹서 속에서 혼합하고, 이 혼합물을, 가공기를 이용해서 성형함으로써 행할 수도 있다. 또, 예를 들어, 적당한 중합촉매를 함유하는 단량체에 착색제를 첨가하고, 이 혼합물을 중합에 의해 원하는 수지로 하여, 이것을 적당한 방법으로 형성할 수도 있다. 성형방법으로서는, 예를 들어, 사출성형, 압출 성형, 압축성형, 발포성형, 블로 성형(blow molding), 진공성형, 사출블로 성형, 회전성형, 캘린더 성형, 용액유연 등, 일반적으로 행해지는 어느 성형방법도 채용할 수 있다. 이러한 성형에 의해, 다양한 형상의 레이저광 투과성 부재를 얻을 수 있다.
본 발명의 레이저 용착 방법은 예를 들어 도 1에 나타낸 바와 같이 상기 레이저광 투과성 착색 열가소성 수지조성물로 이루어진 레이저광 투과성 부재(1)와, 레이저광 흡수성 부재(2)가 각각의 단차(4), (5) 부분에서 중첩되어 접촉한 상태 그대로, 이 접촉부의 적어도 일부에서 레이저광(3)이 상기 레이저광 투과성 부재(1)를 투과해서 상기 레이저광 흡수성 부재(2)에 흡수되도록, 그 레이저광(3)을 조사함으로써, 상기 레이저광 투과성 부재(1)와 레이저광 흡수성 부재(2)의 접촉부를 용착시키는 것이다.
일반적으로 레이저 용착 방법의 장점은 3차원 용착이 가능해지므로, 금형 형상의 자유도가 높아지는 점, 진동 용착과 달리 용착면의 깔쭉깔쭉한 곳이 없어지는 것에 의한 의장성의 향상, 진동이나 마모가루가 발생하지 않는 점, 또한, 전자부품에의 적용이 가능해지는 점이다. 반대로, 단점은 레이저 용착기라고 하는 하드면에서의 선행 투자, 수지재료의 성형후의 움푹 패임에 의한 용착부재간의 간격의 발생을 들 수 있다. 특히, 이 간격의 문제에 대해서는, 실제로 레이저 용착기를 조종하는 조작자에 있어서 최대의 문제점이며, 클램프 등의 누름 도구를 용착부재의 형상에 맞추어, 독자적으로 만들어 넣고 있는 것이 현상황이다. 만약 간격이 0.02㎜ 생기면, 간격이 없을 때의 용착 강도에 비해서 반감하고, 0.05㎜ 이상 생기면, 용착하지 않는 것을 알 수 있다.
레이저의 조작방법으로서는, 레이저가 이동하는 주사 타입, 용착부재가 이동하는 마스킹 타입, 다방면으로부터 용착부재에 대하여 동시 조사시키는 타입 등을 들 수 있지만, 자동차 업계가 주목하고 있는 방법은 주사 타입이며, 그 주사 속도로서는 5 m/분이라고 하는 수치를 생산 택트 타임(tact time)의 기준으로 하고 있다.
레이저 용착은 원리적으로 레이저라고 하는 광 에너지로부터 열 에너지로의 변환을 이용하고 있기 때문에, 레이저 용착 조건에 의해 용착 성능이 현저하게 좌우된다. 일반적으로 조사한 레이저가 흡수성 부재 표면상에서 받는 열량은 하기 수식 (I)에서 산출가능하다:
흡수성 부재의 표면열량(J/㎟)=
레이저 출력(W)/주사 속도(㎜/sec)/레이저의 스폿 지름(㎜) ???(I).
이 식으로부터, 생산 효율을 높이기 위해서는 주사 속도를 올릴 필요가 있는 것을 알 수 있다. 따라서, 저절로 고출력 타입의 레이저 용착기가 하드면에서 필요하다.
용착 강도를 높이기 위해서는, 어느 정도의 흡수성 부재의 표면열량이 필요하게 되고, 그것을 위해서는, 출력 설정을 올릴지, 주사 속도를 어느 정도 내릴지, 스폿 지름을 작게 할지 등의 각종 조건을 시도해서 확인할 필요가 있다. 레이저로부터 부여하는 표면 열량이 지나치게 크면 용착부의 외관이 손상되거나, 더욱 과도하게 크면 흡수성 부재로부터 연기가 내뿜어지거나 하므로, 레이저 용착의 조건설정이라고 하는 것은 대단히 중요하다.
이 레이저 용착 방법은 레이저광 투과성 부재로서, 반도체 레이저에 의한 800 ㎚ 부근에서 YAG 레이저에 의한 1100 ㎚ 부근까지 이르는 파장, 즉, 레이저 용착에 이용하는 레이저광의 파장에 대하여 적어도 15% 투과시키는 것을 이용할 수 있다. 808 ㎚, 840 ㎚, 940 ㎚, 1064 ㎚에 있어서의 1개 또는 2개 이상의 파장의 적외선 투과율이 적어도 20%이면 바람직하다. 이것보다 낮으면, 이들 파장의 레이저광이 충분량 투과할 수 없기 때문에, 레이저 용착을 실시하더라도 강도가 불충분하거나, 또는 실용적으로 적합하지 않은 정도의 과잉 레이저광의 에너지가 필요하거나 한다.
이 레이저 용착 방법은 주사하면서 조사하고 있는 상기 레이저광에 의해 부여되는 에너지량 x(J/㎜)가 하기 수식 (II)를 충족하도록 조절되어 있는 것이 공업용 부재로서 이용하는 데도 바람직한 조건이다:
5.0 ≥ x=(p×T)÷(100×q) ≥ 0.4 ???(II)
(수식 (II) 중, p(W)는 그 레이저광의 출력, q(㎜/초)는 그 레이저광 주사속도, T는 상기 레이저광 투과성 부재의 이 레이저광의 파장에서의 투과율을 나타냄). 본 발명의 폴리설폰계 수지(PSU)와 같은 투과성이 우수한 비결정성의 열가소성 수지의 용착에 있어서의 ｘ는 0.3 내지 2.0이 바람직하며, 더욱 0.4 내지 1.5의 범위가 바람직하다. 반대로 x가 0.3보다 작은 용착조건에서는 실용적으로 사용할 수 있는 용착 강도를 나타내지 않는다. 한편, 본 발명의 폴리페닐렌 설파이드 수지와 같은 투과성이 부족한 결정성의 열가소성 수지의 용착에 있어서의 ｘ는 1.0 내지 5.0이 바람직하며, 더욱 2.0 내지 5.0의 범위가 바람직하다. 반대로 x가 5.0보다 큰 용착조건에서는 에너지가 지나치게 강해서, 급격한 용융이 일어나므로 용착부의 정밀도가 저하하고, 깔쭉깔쭉함 등의 발생이 일어나므로 용착 강도의 저하를 일으킨다.
본 발명의 레이저 용착 방법은 도 3에 나타낸 바와 같이 레이저광 흡수제를 함유하는 잉크 및/또는 도료의 도포층(9)을 레이저광 흡수제 함유 도포층으로서 갖고 있는 레이저광 흡수성 부재(2)와, 레이저광 투과성 부재(1)와의 레이저 용착 방법이어도 무방하다. 보다 구체적으로는, 우선, 예를 들어, 레이저광 흡수제와 필요에 따라서 수지를 함유하는 잉크 및/또는 도료를 조제한다. 잉크 및/또는 도료를 분무나, 마킹 펜, 솔, 붓 등에 의한 도장과 같은 임의의 방법으로 레이저광 투과성 부재(7) 위에 이 잉크 및/또는 도료를 바람직하게는 0.1㎜ 이하의 두께로 미리 도포한다. 이 도포에 의해 레이저광 흡수제 함유 도포층(9)이 형성되어, 레이저광 투과성 부재(7)와 도포층(9)이 일체화한 레이저광 흡수성 부재(2)로 된다. 이 레이저광 흡수제 함유 도포층(9)과, 용착해야 할 레이저광 투과성 부재(1)를 접촉시킨 후, 이 레이저광 투과성 부재(1) 쪽에서 레이저광을 조사하면, 레이저 용착체를 얻을 수 있다.
레이저광 흡수성 부재는 레이저광 흡수제겸 흑색 착색제로서 적어도 카본블랙을 이용한 레이저광 흡수성 착색 수지조성물, 바람직하게는 레이저광 흡수성 착색 열가소성 수지조성물로 형성되어 있어도 무방하다. 이 경우, 카본블랙은 일차 입자지름이 18 내지 30 ㎚인 것이 바람직하다. 이러한 카본블랙을 사용함으로써, 레이저광을 고흡수율로 흡수하는 고분산된 레이저광 흡수성 부재를 얻을 수 있다.
또, 카본블랙과 함께 니그로신 염료를 사용해도 된다. 니그로신 염료는 C.I. 솔벤트 블랙 7에 속하는 니그로신 염료가 바람직하며, 레이저 흡수율을 양호하게 조절한다.
또한, 레이저광 흡수성 부재는, 카본블랙 이외의 착색제와, 프탈로사이아닌계, 사이아닌계, 금속착체 등으로 예시되는 레이저광 흡수제를 함유하는 레이저광 흡수성 착색 수지조성물로 형성되어 있어도 무방하다. 카본블랙 이외의 레이저광 흡수제겸 착색제를 함유하는 레이저광 흡수성 착색 수지조성물로 형성되어 있어도 무방하다.
레이저광 흡수성 부재를 제작할 때에는, 레이저광 흡수제를 함유하는 것 이외에, 상기 레이저광 투과성 부재에서 설명한 것과 마찬가지로 할 수 있고, 또한, 용도 및 목적에 따라, 각종 첨가제를 적당량 함유하는 것으로 할 수 있다. 또, 상기 배합, 성형방법을 이용할 수 있다. 전술한 레이저광 투과성 부재를 제작할 때에 이용할 수 있는 안트라퀴논계 산성 염료의 알칼리 토금속염, 및 각종 착색제, 각종 염료 또는 안료 등의 유기 염료 또는 안료를 이용하는 것도 가능하다. 레이저광 흡수성 부재의 제작에 이용하는 재료는, 레이저광 투과성 부재에 이용하는 재료에 비해서, 레이저광 투과성이라고 하는 제한이 없기 때문에, 폭넓게 선택할 수 있다.
상기 레이저광 흡수성 착색 수지조성물에 있어서의 착색제의 사용량은 수지(바람직하게는 열가소성 수지)에 대하여, 예를 들어, 0.01 내지 10중량％로 할 수 있고, 바람직하게는 0.05 내지 5중량％이다.
본 발명의 레이저 용착체는 상기 레이저 용착 방법에 의해 얻을 수 있다. 이 레이저 용착체는 내열성이나 내광성 등의 견뢰성이 높고, 또 내이행성이나 내약품성 등이 양호하고, 더구나 선명한 색상을 나타내는 것이다.
또한, 본 발명의 레이저 용착체의 주된 용도로서, 예를 들어, 자동차부품을 들 수 있다. 더 구체적으로는, 내장에 있어서의 계기판, 엔진 룸 내에 있어서의 레조네이터(소음기)를 들 수 있다. 열가소성 수지로 만든 부품을 접합할 때, 종래는 그 표면 미처리에서는 접착제의 사용이 곤란하기 때문에 표면에 전처리를 시행하는 등의 연구가 필요하였다. 그에 대해서, 이 레이저 용착은 전처리나 수지의 합금화 등의 번거로운 공정이 필요 없는 동시에, 접착제를 사용했을 경우에 비해서, 강도면이나 재활용면에서 우수하다.
도 1은 본 발명을 적용한 레이저광 투과성 착색 수지조성물로 형성한 레이저광 투과성 부재와, 레이저광 흡수성 부재를 레이저 용착하고 있는 실시 과정을 나타낸 도면;
도 2는 본 발명을 적용한 레이저 용착 방법을 실시하기 위한 레이저광 투과 성 부재와 레이저광 흡수성 부재의 다른 구성을 나타낸 도면;
도 3은 본 발명을 적용한 레이저 용착 방법을 실시하기 위한 레이저광 투과성 부재와 레이저광 흡수성 부재의 또 다른 구성을 도시한 도면.
다음에, 실시예를 들어서 본 발명을 더 구체적으로 설명하지만, 물론 본 발명은 이들로 한정되는 것은 아니다.
표 1에 나타낸 제조예 1 내지 11은 각 실시예에 있어서 사용하는 착색제이며, 비교 제조예 1 내지 7은 각 비교예에 있어서 사용하는 착색제이다. 각 제조예에 대한 염료에는 상기 화합물예에 나타낸 색소가 대응하고 있다.
제조예 3, 7, 10, 11 및 비교 제조예 5는 복수의 색소를 배합비의 난에 표시된 중량배합비에 따라서 간이혼합기에서 배합한 흑색 착색제이다.
한편, 표 1의 화합물예의 괄호 안의 수치는 고속 액체 크로마토그래피법 (HPLC) 측정에 의한 순도를 나타내고 있다.
제조예 착색제 배합비
제조예 1 화합물예 1-6 Sr염(95.2%) -
제조예 2 화합물예 2-3 Ca염(96.7%) -
제조예 3 화합물예 2-3 Ca염(96.7%) 2
화합물예 A Ca염(95.9%) 1
C.I. 솔벤트 옐로 163 1
제조예 4 화합물예 2-3 Ba염(96.7%) -
제조예 5 화합물예 1-7 Ba염(96.5%) -
제조예 6 화합물예 2-1 Ba염(95.5%) -
제조예 7 화합물예 2-1 Ba염(95.5%) 5
화합물예 A Ca염(95.9%) 1
제조예 8 화합물예 2-4 Ca염(95.8%) -
제조예 9 화합물예 1-15 Ca염(96.9%) -
제조예 10 화합물예 2-4 Ca염(95.8%) 3
화합물예 A Ca염(95.9%) 2
C.I.피그먼트 옐로 147 1
제조예 11 화합물예 1-15 Ca염(96.9%) 6
C.I.피그먼트 옐로 147 1
비교 제조예 1 화합물예 1-6 Na염 -
비교 제조예 2 화합물예 2-3 Na염 -
비교 제조예 3 화합물예 2-3 K염 -
비교 제조예 4 안트라퀴논계 조염 염료 -
비교 제조예 5 C.I. 솔벤트 그린 3 3
C.I. 솔벤트 레드 22 2
비교 제조예 6 C.I. 솔벤트 바이올렛 13 -
비교 제조예 7 C.I. 솔벤트 블루 97 -
또, 표 1중의 화합물예에 있어서, 본 발명에 이용하는 안트라퀴논계 산성 염료의 알칼리 토금속염, 안트라퀴논계 산성 염료 및 안트라피리돈계 산성 염료의 알칼리 토금속염의 설폰기에 대한 이온 반응한 금속종을 나타내기 위해, M염(예를 들어, Ca염)의 표기를 행하였다.
또한, 화합물예 A는 하기 화학식으로 표시되는 안트라피리돈계 적색 염료의 Ca염(M=Ca)이다:
Figure 112007054810010-pct00014
.
또, 제조예에서 사용한 C.I. 솔벤트 옐로 163(C.I.58840) 및 C.I.피그먼트 옐로 147(C.I.60645)은 안트라퀴논 노란색 염료, C.I. 솔벤트 그린 3(C.I.61565)은 안트라퀴논 녹색 염료, C.I. 솔벤트 바이올렛 13(C.I. 60725)은 안트라퀴논 보라색 염료, C.I. 솔벤트 블루 97(C.I.615290)은 안트라퀴논 청색 염료, C.I. 솔벤트 레드 22(C.I.21250)는 디스아조 적색 염료를 나타낸다.
실시예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 5는 폴리페닐렌 설파이드 수지를 이용하여, 본 발명을 적용한 레이저 용착체를 동일 치수형상으로 제조한 예이다.
( 실시예 1)
(1-a) 레이저광 투과성 부재의 제작
폴리페닐렌 설파이드 수지 ???400g(폴리플라스틱스사 제품, 상품명: 0220A9, 용융 점도: 350 ㎩?s)
제조예 1의 착색제 ??? 0.80g
상기 배합물을 스테인레스제 텀블러에 넣고, 1시간 교반 혼합하였다. 얻어진 혼합물을, 사출성형기(토요기계금속사 제품, 상품명: Si-50)를 이용하여, 실린더 온도 320℃, 금형온도 140℃에서 통상의 방법에 의해, 도 1에 나타낸 바와 같이 세로 60㎜×가로 18㎜×두께 3㎜이며, 그 긴 일단부의 세로 20㎜가 밑면에서 결여되어, 두께 1.5㎜의 단차(4)를 갖는 판 형상으로 사출성형한 바, 외관 및 표면광택이 양호하고 얼룩짐이 없는 균일한 청색의 레이저광 투과성 부재(1)를 얻었다.
(1-b) 레이저광 흡수성 부재의 제작
다음에, 폴리페닐렌 설파이드 수지(폴리플라스틱스사 제품, 상품명: 0220A9) 1000g과 카본블랙 5g을 스테인레스제 텀블러에 넣어, 1시간 교반 혼합하였다. 얻어진 혼합물을, 사출성형기(토요기계금속사 제품, 상품명: Si-50)를 이용하여, 실린더 온도 320℃, 금형온도 140℃에서 통상의 방법에 의해, 도 1에 나타낸 바와 같이 세로 60㎜×가로 18㎜×두께 3㎜이며, 그 긴 일단부의 세로 20㎜가 윗면에서 결여되어, 두께 1.5㎜의 단차(5)를 갖는 판 형상으로 사출성형한 바, 외관 및 표면광택이 양호하고 얼룩짐이 없는 균일한 흑색의 레이저광 흡수성 부재(2)를 얻었다.
(1-c) 레이저 용착체의 제조
다음에, 도 1에 나타낸 바와 같이 두 부재(1), (2)의 단차(4), (5)끼리 접촉시켜서 중첩시키고, 레이저광 투과성 부재(1)의 위쪽에서부터 출력 30W의 다이오드 레이저[파장: 940 ㎚ 연속적, 스폿 지름 0.6㎜](파인 디바이스사 제품)에 의한 레이저 빔(3)을 주사 속도 4 ㎜/sec로 화살표 방향으로 주사하면서 조사를 행함으로써, 레이저 용착체를 얻었다.
(물성평가)
실시예 1에서 얻어진 레이저광 투과성 부재 및 레이저 용착체에 대해서, 하기 방법에 의해 물성평가를 행하였다.
레이저광 투과성 부재의 물성평가
(1) 투과율 측정시험
분광광도계(일본분광사 제품, 상품명: V-570형)에 레이저광 투과성 부재를 세트하고, 도 1의 레이저광 투과성 부재(1)의 두께가 1.5㎜인 단차(4) 부분을, 파장범위 λ=400 내지 1200 ㎚의 범위에서 투과율을 측정하였다. 표 3에는 레이저광 투과성 부재에 대해서, 사용하는 반도체 레이저광의 파장 940 ㎚에 있어서의 투과율을 나타냈다.
(2) 내열성 시험과 그 평가
상기 실시예 1의 사출성형에 있어서, 배합물의 혼합물에 의해 통상 샷을 행한 후, 나머지의 혼합물을 그때의 실린더 온도 320℃에서 15분간 체류시키고, 그 후에 사출성형을 행하여 레이저광 투과성 부재를 얻었다. 실린더 내에서 15분간 체류시켜서 얻어진 레이저광 투과성 부재와 통상 샷으로 얻어진 레이저광 투과성 부재와의 색차(ΔE)를 색차계(JUKI사 제품, 상품명: JP7000)로 측정하여, 색차(ΔE)가 1.0 이하이면, 내열성이 있는 것으로 판단하였다.
(또한, 실시예 1 이후의 실시예 및 비교예는 하기의 표 2의 수지의 종류에 따라 실린더 온도를 설정하였다.)
(3) 열노화성 시험과 그 평가
상기 실시예 1의 사출성형에서 얻어진 레이저광 투과성 부재를 190℃로 설정된 오븐 속에서 1개월간 방치하였다. 1개월 후의 레이저광 투과성 부재와, 새롭게 통상 샷으로 얻어진 레이저광 투과성 부재와의 색차(ΔE)를 측정하고, 색차(ΔE)가 1.0 이하이면, 열안정성이 있는 것으로 판단하였다.
(또한, 실시예 1 이후의 실시예 및 비교예는 하기의 표 2의 수지의 종류에 따라 오븐 온도를 설정하였다.)
(4) 내승화성 시험과 그 평가
레이저광 투과성 부재에 백색의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PEＴ) 필름을 붙이고, 그것을 오븐에 넣어서 160℃에서 3시간 방치하고, 그 후에 레이저광 투과성 부재로부터 PEＴ필름을 벗겨 관찰하기 쉽도록 무색 투명한 오버헤드 프로젝터(OHＰ)용 시트에 붙였다. PEＴ필름에 거의 착색이 없으면, 내승화성이 있다고 판단하였다.
(또한, 실시예 1 이후의 실시예 및 비교예는 하기의 표 2의 수지의 종류에 따라 오븐 온도를 설정하였다.)
수지의 종류 내열성 시험 열노화성 시험 내승화성 시험
폴리페닐렌 설파이드 수지 320℃ 190℃ 160℃
폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 260℃ 150℃ 160℃
폴리아마이드 수지 270℃ 150℃ 160℃
폴리아세탈 수지 230℃ 120℃ 120℃
폴리설폰 수지 340℃ 190℃ 160℃
폴리에테르 설폰 수지 360℃ 190℃ 160℃
레이저 용착체의 물성평가
(5) 외관의 육안 관찰
실시예에서 얻어진 레이저 용착체의 용착부 외관에 대해서, 표면 상흔이 있는지의 여부를 육안에 의해 판정하였다.
(6) 인장 강도시험
상기 실시예에서 얻어진 레이저 용착체에 대하여, JIS K7113-1995에 준하여, 인장 시험기(시마즈제작소사 제품, 상품명: AG-50kNE)에서 용착체의 길이 방향(용착부를 떼어내는 방향)으로 시험 속도 10㎜/min으로 인장 시험을 행하여, 인장용착 강도를 측정하였다.
( 실시예 2)
(2-a) 레이저광 투과성 부재의 제작
실시예 1에 있어서 제조예 1 대신에, 제조예 2의 것을 사용한 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 행하여, 외관 및 표면광택이 양호하고 얼룩짐이 없는 균일한 청색의 레이저광 투과성 부재(1)를 얻었다.
(2-b) 레이저광 흡수성 부재의 제작 및 (2-c) 레이저 용착체의 제조
또한, 도 1에 나타낸 바와 같은 흑색의 레이저광 흡수성 부재(2) 및 레이저 용착체를 실시예 1과 마찬가지 방법으로 얻었다. 또한, 얻어진 것에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로 물성평가를 행하였다.
( 실시예 3)
(3-a) 레이저광 투과성 부재의 제작
폴리페닐렌 설파이드 수지 ???900g(폴리플라스틱스사 제품, 상품명: 0220A9)
제조예 3의 착색제 ???100g
상기 배합물을 스테인레스제 텀블러에 넣고, 1시간 교반 혼합하였다. 얻어진 혼합물을, 단축압출기(엔플라 산업사 제품 상품번호: E30SV)를 이용하여, 실린더 온도 320℃에서 용융 혼합하였다. 그 후, 수조에서 냉각을 행하고, 이어서 펠레타이저(pelletizer)에서 자르고, 건조 공정을 거쳐서, 착색제 농도 10중량％의 흑색 마스터배취를 얻었다.
폴리페닐렌 설파이드 수지 ???475g(폴리플라스틱스사 제품, 상품명: 0220A9)
흑색 마스터배취 ???25g
상기 배합물을 스테인레스제 텀블러에 넣고, 1시간 교반 혼합하였다. 얻어진 혼합물을, 사출성형기(토요기계금속사 제품, 상품명: Si-50)를 이용하여, 실린더 온도 320℃, 금형온도 140℃에서 통상의 방법에 의해, 도 1에 나타낸 바와 같은 형상으로 사출성형한 바, 외관 및 표면광택이 양호하고 얼룩짐이 없는 균일한 흑색의 레이저광 투과성 부재(1)를 얻었다.
(3-b) 레이저광 흡수성 부재의 제작 및 (3-c) 레이저 용착체의 제조
다음에, 폴리페닐렌 설파이드 수지(폴리플라스틱스사 제품, 상품명: 0220A9) 1000g과 카본블랙 5g을 스테인레스제 텀블러에 넣어, 1시간 교반 혼합하였다. 얻어진 혼합물을, 사출성형기(토요기계금속사 제품, 상품명: Si-50)를 이용하여, 실린더 온도 260 ℃, 금형온도 80℃의 성형조건에 의해, 도 1에 나타낸 바와 같이 세로 60㎜×가로 18㎜×두께 3㎜이며, 그 긴 일단부의 세로 20㎜가 윗면에서 결여되어, 두께 1.5㎜의 단차(5)를 갖는 판 형상으로 사출성형하고, 레이저광 흡수성 부재(2)를 얻었다. 또, 실시예 1의 (1-c)와 마찬가지로 해서 레이저 용착체를 얻었다. 또한, 얻어진 것에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로 물성평가를 행하였다.
( 실시예 4)
(4-a) 레이저광 투과성 부재의 제작
실시예 1에 있어서 제조예 1 대신에, 제조예 4를 사용한 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 행하여, 외관 및 표면광택이 양호하고 얼룩짐이 없는 균일한 청색의 레이저광 투과성 부재(1)를 얻었다.
(4-b) 레이저광 흡수성 부재의 제작 및 (4-c) 레이저 용착체의 제조
또한, 도 1에 나타낸 바와 같은 흑색의 레이저광 흡수성 부재(2) 및 레이저 용착체를 실시예 1과 마찬가지 방법으로 얻었다. 또한, 얻어진 것에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로 물성평가를 행하였다.
( 실시예 5)
(5-a1) 레이저광 투과성 부재(1)의 제작
폴리페닐렌 설파이드 수지 ???400g(폴리플라스틱스사 제품, 상품명: 0220A9, 용융 점도: 350 ㎩?s)
제조예 5의 착색제 ???0.80g
상기 배합물을 스테인레스제 텀블러에 넣고, 1시간 교반 혼합하였다. 얻어진 혼합물을, 사출성형기(토요기계금속사 제품, 상품명: Si-50)를 이용하여, 실린더 온도 320℃, 금형온도 140℃에서 통상의 방법에 의해, 도 1에 나타낸 바와 같이 세로 60㎜×가로 18㎜×두께 3㎜이며, 그 긴 일단부의 세로 20㎜가 밑면에서 결여되어, 두께 1.5㎜의 단차(4)를 갖는 판 형상으로 사출성형한 바, 외관 및 표면광택이 양호하고 얼룩짐이 없는 균일한 청색의 레이저광 투과성 부재(1)를 얻었다.
(5-a2) 레이저광 투과성 부재(7)의 제작
상기 (5-a1)의 레이저광 투과성 부재(1)와 마찬가지로 사출성형한 바, 외관 및 표면광택이 양호하고 얼룩짐이 없는 균일한 청색의 레이저광 투과성 부재(7)를 얻었다.
(5-b) 레이저광 흡수성 부재의 제작 및 (5-c) 레이저 용착체의 제조
우선, 레이저광 흡수성 필름층을 이하와 같이 해서 제작하였다. 폴리프로필렌 수지 400g(일본 폴리켐사 제품, 상품명: BC05B)과 카본블랙 0.8g(미츠비시화학사 제품, 상품명: Si-50)에 의해, 실린더 온도 220℃, 금형온도 40℃의 통상의 방법에 의해, 카본블랙이 함유된 레이저광 흡수성 수지 필름층(8)을 얻었다.
다음에, 도 2에 나타낸 바와 같이, 얻어진 2개의 레이저광 투과성 부재(1), (7) 사이에 레이저광 흡수성 필름층(8)을 끼우고, 실시예 1과 마찬가지 조사 방법으로 레이저광(3)을 조사하고, 레이저광 투과성 부재(1)와, 레이저광 투과성 부재(7) 및 레이저광 흡수성 필름층(8)으로 이루어진 레이저광 흡수성 부재(2)의 레이저 용착체를 얻었다. 또한, 얻어진 것에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로 물성평가를 행하였다.
( 실시예 6)
(6-a1) 레이저광 투과성 부재(1)의 제작
폴리페닐렌 설파이드 수지 ???400g(폴리플라스틱스사 제품, 상품명: 0220A9, 용융 점도: 350 ㎩?s)
제조예 6의 착색제 ???0.80g
상기 배합물을 스테인레스제 텀블러에 넣고, 1시간 교반 혼합하였다. 얻어진 혼합물을, 사출성형기(토요기계금속사 제품, 상품명: Si-50)를 이용하여, 실린더 온도 320℃, 금형온도 140℃에서 통상의 방법에 의해, 도 1에 나타낸 바와 같이 세로 60㎜×가로 18㎜×두께 3㎜이며, 그 긴 일단부의 세로 20㎜가 밑면에서 결여되어, 두께 1.5㎜의 단차(4)를 갖는 판 형상으로 사출성형한 바, 외관 및 표면광택이 양호하고 얼룩짐이 없는 균일한 청색의 레이저광 투과성 부재(1)를 얻었다.
(6-a2) 레이저광 투과성 부재(7)의 제작
상기 (6-a1) 레이저광 투과성 부재(1)와 마찬가지로 사출성형한 바, 외관 및 표면광택이 양호하고 얼룩짐이 없는 균일한 청색의 레이저광 투과성 부재(7)를 얻었다.
(6-b) 레이저광 흡수성 부재의 제작 및 (6-c) 레이저 용착체의 제조
우선, 레이저광 흡수성 잉크로서 레이저광 흡수제를 갖는 알코올성 마킹 펜용 잉크를 다음과 같이 해서 조제하였다.
니그로신 베이스 EX(오리엔트공업주식회사 제품의 상품명 C.I. 솔벤트 블랙 7) ???6부
에탄올 ???69부
벤질 알코올 ???5부
올레산 ??? 10부
케톤 수지 ???10부
상기 배합물을 40℃에서 균일하게 혼합해서 용해시킴으로써, 잉크를 조제하였다. 이 잉크를 시판의 마킹용 펜에 채워넣었다.
다음에, 도 3에 나타낸 바와 같이 레이저광 투과성 부재(7)의 단차 상에, 이 펜으로 레이저광 흡수성 잉크를 도포하고, 레이저광 투과성 부재(7) 위에 잉크 도포층(9)을 부착하고, 레이저광 투과성 부재(7) 및 잉크 도포층(9)으로 이루어진 레이저광 흡수성 부재(2)로 하였다. 잉크 도포층(9) 위에 또 다른 레이저광 투과성 부재(1)를 포개고, 실시예 1과 마찬가지 조사 방법으로, 이들 부재(1), (7)의 양쪽으로부터 레이저광을 조사하고, 레이저광 투과성 부재(1)와, 레이저광 흡수성 부재(2)의 레이저 용착체를 얻었다. 또한, 얻어진 것에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로 물성평가를 행하였다.
( 실시예 7)
(7-a) 레이저광 투과성 부재의 제작
실시예 3에 있어서 제조예 3 대신에, 제조예 7을 사용한 이외에는 실시예 3과 마찬가지로 행하여, 외관 및 표면광택이 양호하고 얼룩짐이 없는 균일한 흑색의 레이저광 투과성 부재(1)를 얻었다.
(7-b) 레이저광 흡수성 부재의 제작 및 (7-c) 레이저 용착체의 제조
또한, 도 1에 나타낸 바와 같은 흑색의 레이저광 흡수성 부재(2) 및 레이저 용착체를 실시예 1과 마찬가지 방법으로 얻었다. 또한, 얻어진 것에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로 물성평가를 행하였다.
( 실시예 8)
(8-a) 레이저광 투과성 부재의 제작
실시예 3에 있어서 제조예 3 대신에, 제조예 10을 사용한 이외에는 실시예 3과 마찬가지로 행하여, 외관 및 표면광택이 양호하고 얼룩짐이 없는 균일한 흑색의 레이저광 투과성 부재(1)를 얻었다.
(8-b) 레이저광 흡수성 부재의 제작 및 (8-c) 레이저 용착체의 제조
또한, 도 1에 나타낸 바와 같은 흑색의 레이저광 흡수성 부재(2) 및 레이저 용착체를 실시예 1과 마찬가지 방법으로 얻었다. 또한, 얻어진 것에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로 물성평가를 행하였다.
( 비교예 1)
(C1-a) 레이저광 투과성 부재의 제작
폴리페닐렌 설파이드 수지???400g(폴리플라스틱스사 제품, 상품명: 0220A9)
비교 제조예 1의 착색제 ???0.80g
상기 배합물을 스테인레스제 텀블러에 넣고, 1시간 교반 혼합하였다. 얻어진 혼합물을, 사출성형기(토요기계금속사 제품, 상품명: Si-50)를 이용하여, 실린더 온도 320℃, 금형온도 140℃에서 통상의 방법에 의해, 도 1에 나타낸 바와 같은 형상으로 사출성형한 바, 청색의 레이저광 투과성 부재(1)를 얻었다.
(C1-b) 레이저광 흡수성 부재의 제작 및 (C1-c) 레이저 용착체의 제조
또한, 도 1에 나타낸 바와 같은 흑색의 레이저광 흡수성 부재(2) 및 레이저 용착체를 실시예 1과 마찬가지 방법으로 얻었다. 또한, 얻어진 것에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로 물성평가를 행하였다.
( 비교예 2)
(C2-a) 레이저광 투과성 부재의 제작
비교예 1에 있어서 비교 제조예 1 대신에, 비교 제조예 2를 사용한 이외에는 비교예 1과 마찬가지로 행하여, 청색의 레이저광 투과성 부재(1)를 얻었다.
(C2-b) 레이저광 흡수성 부재 및 (C2-c) 레이저 용착체의 제조
또한, 도 1에 나타낸 바와 같은 흑색의 레이저광 흡수성 부재(2) 및 레이저 용착체를 실시예 1과 마찬가지 방법으로 얻었다. 또한, 얻어진 것에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로 물성평가를 행하였다.
( 비교예 3)
(C3-a) 레이저광 투과성 부재의 제작
비교예 1에 있어서 비교 제조예 1 대신에, 비교 제조예 3을 사용한 이외에는 비교예 1과 마찬가지로 행하여, 청색의 레이저광 투과성 부재(1)를 얻었다.
(C3-b) 레이저광 흡수성 부재의 제작 및 (C3-c) 레이저 용착체의 제조
또한, 도 1에 나타낸 바와 같은 흑색의 레이저광 흡수성 부재(2) 및 레이저 용착체를 실시예 1과 마찬가지 방법으로 얻었다. 또한, 얻어진 것에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로 물성평가를 행하였다.
( 비교예 4)
(C4-a) 레이저광 투과성 부재의 제작
비교예 1에 있어서 비교 제조예 1 대신에, 비교 제조예 4를 사용한 이외에는 비교예 1과 마찬가지로 행하여, 청색의 레이저광 투과성 부재(1)를 얻었다.
(C4-b) 레이저광 흡수성 부재의 제작 및 (C4-c) 레이저 용착체의 제조
또한, 도 1에 나타낸 바와 같은 흑색의 레이저광 흡수성 부재(2) 및 레이저 용착체를 실시예 1과 마찬가지 방법으로 얻었다. 또한, 얻어진 것에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로 물성평가를 행하였다.
( 비교예 5)
(C5-a) 레이저광 투과성 부재의 제작
실시예 3에 있어서 제조예 3 대신에, 비교 제조예 5를 사용한 이외에는 실시예 3과 마찬가지로 행하여, 흑색의 레이저광 투과성 부재(1)를 얻었다.
(C5-b) 레이저광 흡수성 부재의 제작 및 (C5-c) 레이저 용착체의 제조
또한, 도 1에 나타낸 바와 같은 흑색의 레이저광 흡수성 부재(2) 및 레이저 용착체를 실시예 1과 마찬가지 방법으로 얻었다. 또한, 이들에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로 물성평가를 행하였다.
실시예 9 내지 10은 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지를 이용하여, 본 발명을 적용한 레이저 용착체를 동일 치수형상으로 제조한 예이다.
( 실시예 9)
(9-a) 레이저광 투과성 부재의 제작
폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지???400g(미츠비시 엔지니어링 플라스틱스사 제품, 상품명: 5008AS)
제조예 6의 착색제 ???0.80g
상기 배합물을 스테인레스제 텀블러에 넣고, 1시간 교반 혼합하였다. 얻어진 혼합물을, 사출성형기(토요기계금속사 제품, 상품명: Si-50)를 이용하여, 실린더 온도 260℃, 금형온도 80℃에서 통상의 방법에 의해, 도 1에 나타낸 바와 같이 세로 60㎜×가로 18㎜×두께 3㎜이며, 그 긴 일단부의 세로 20㎜가 밑면에서 결여되어, 두께 1.5㎜의 단차(4)를 갖는 판 형상으로 사출성형한 바, 외관 및 표면광택이 양호하고 얼룩짐이 없는 균일한 녹색의 레이저광 투과성 부재(1)를 얻었다.
(9-b) 레이저광 흡수성 부재의 제작 및 (9-c) 레이저 용착체의 제조
또한, 도 1에 나타낸 바와 같은 흑색의 레이저광 흡수성 부재(2) 및 레이저 용착체에 대해서는, 실시예 1에서 이용한 폴리페닐렌 설파이드 수지(미츠비시 엔지니어링 플라스틱스사 제품, 상품명: 5008AS) 대신에, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지를 이용하여, 실린더 온도 260℃, 금형온도 80℃의 성형조건에 의해, 도 1에 나타낸 바와 같이 세로 60㎜×가로 18㎜×두께 3㎜이며, 그 긴 일단부의 세로 20㎜가 윗면에서 결여되어, 두께 1.5㎜의 단차(5)를 갖는 판 형상으로 사출성형하고, 레이저광 흡수성 부재(2)를 얻었다. 또, 실시예 1의 (1-c)와 마찬가지로 해서 레이저 용착체를 얻었다. 또한, 얻어진 것에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로 물성평가를 행하였다.
( 실시예 10)
(10-a) 레이저광 투과성 부재의 제작
실시예 9에 있어서 제조예 6 대신에, 제조예 7을 사용한 이외에는 실시예 9와 마찬가지로 행하여, 외관 및 표면광택이 양호하고 얼룩짐이 없는 균일한 흑색의 레이저광 투과성 부재(1)를 얻었다.
(10-b) 레이저광 흡수성 부재의 제작 및 (10-c) 레이저 용착체의 제조
실시예 9와 마찬가지 방법으로 레이저광 흡수성 부재 및 레이저 용착체를 얻었다. 또한, 얻어진 것에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로 물성평가를 행하였다.
실시예 11 내지 12는 폴리아마이드 6 수지를 이용하여, 본 발명을 적용한 레이저 용착체를 동일 치수형상으로 제조한 예이다.
( 실시예 11)
(11-a) 레이저광 투과성 부재의 제작
폴리아마이드 6 수지 ???400g(우베흥산사 제품, 상품명: 1015GU9)
제조예 6의 착색제 ???0.80g
상기 배합물을 스테인레스제 텀블러에 넣고, 1시간 교반 혼합하였다. 얻어진 혼합물을, 사출성형기(토요기계금속사 제품, 상품명: Si-50)를 이용하여, 실린더 온도 270℃, 금형온도 80℃에서 통상의 방법에 의해, 도 1에 나타낸 바와 같이 세로 60㎜×가로 18㎜×두께 3㎜이며, 그 긴 일단부의 세로 20㎜가 밑면에서 결여되어, 두께 1.5㎜의 단차(4)를 갖는 판 형상으로 사출성형한 바, 외관 및 표면광택이 양호하고 얼룩짐이 없는 균일한 녹색의 레이저광 투과성 부재(1)를 얻었다.
(11-b) 레이저광 흡수성 부재의 제작 및 (11-c) 레이저 용착체의 제조
또한, 도 1에 나타낸 바와 같은 흑색의 레이저광 흡수성 부재(2) 및 레이저 용착체에 대해서는, 실시예 1에서 이용한 폴리페닐렌 설파이드 수지 대신에, 폴리아마이드 6 수지(우베흥산사 제품, 상품명: 1015GU9)를 이용하여, 실시예 1과 마찬가지로 실린더 온도 270℃, 금형온도 80℃에서 통상의 방법에 의해, 도 1에 나타낸 바와 같이 세로 60㎜×가로 18㎜×두께 3㎜이며, 그 긴 일단부의 세로 20㎜가 윗면에서 결여되어, 두께 1.5㎜의 단차(5)를 갖는 판 형상으로 사출성형하고, 레이저광 흡수성 부재(2)를 얻었다. 또, 주사 속도를 10 ㎜/sec로 레이저 용착조건을 일부 변경한 것 이외에는 실시예 1의 (1-c)와 마찬가지로 해서 레이저 용착체를 얻었다. 또한, 얻어진 것에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로 물성평가를 행하였다.
( 실시예 12)
(12-a) 레이저광 투과성 부재의 제작
실시예 11에 있어서 제조예 6 대신에, 제조예 7을 사용한 이외에는 실시예 11과 마찬가지로 행하여, 외관 및 표면광택이 양호하고 얼룩짐이 없는 균일한 흑색의 레이저광 투과성 부재(1)를 얻었다.
(12-b) 레이저광 흡수성 부재의 제작 및 (12-c) 레이저 용착체의 제조
실시예 11과 마찬가지 방법으로 레이저광 흡수성 부재 및 레이저 용착체를 얻었다. 또한, 얻어진 것에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로 물성평가를 행하였다.
실시예 13 내지 14은 폴리아세탈 수지를 이용하여, 본 발명을 적용한 레이저 용착체를 동일 치수형상으로 제조한 예이다.
( 실시예 13)
(13-a) 레이저광 투과성 부재의 제작
폴리아세탈 수지 ???400g(폴리플라스틱스사 제품, 상품명: 두라콘 M90-44)
제조예 2의 착색제???0.40g
상기 배합물을 스테인레스제 텀블러에 넣고, 1시간 교반 혼합하였다. 얻어진 혼합물을, 사출성형기(토요기계금속사 제품, 상품명: Si-50)를 이용하여, 실린더 온도 230℃, 금형온도 70℃에서 통상의 방법에 의해, 도 1에 나타낸 바와 같이 세로 60㎜×가로 18㎜×두께 3㎜이며, 그 긴 일단부의 세로 20㎜가 밑면에서 결여되어, 두께 1.5㎜의 단차(4)를 갖는 판 형상으로 사출성형한 바, 외관 및 표면광택이 양호하고 얼룩짐이 없는 균일한 청색의 레이저광 투과성 부재(1)를 얻었다.
(13-b) 레이저광 흡수성 부재의 제작 및 (13-c) 레이저 용착체의 제조
또한, 도 1에 나타낸 바와 같은 흑색의 레이저광 흡수성 부재(2) 및 레이저 용착체에 대해서는, 실시예 1에서 이용한 폴리페닐렌 설파이드 수지 대신에, 폴리아세탈 수지(폴리플라스틱스사 제품, 상품명: 두라콘 M90-44)를 이용하고, 실시예 1과 마찬가지로 실린더 온도 230℃, 금형온도 70℃에서 통상의 방법에 의해, 도 1에 나타낸 바와 같이 세로 60㎜×가로 18㎜×두께 3㎜이며, 그 긴 일단부의 세로 20㎜가 윗면에서 결여되어, 두께 1.5㎜의 단차(5)를 갖는 판 형상으로 사출성형하고, 레이저광 흡수성 부재(2)를 얻었다. 더욱 주사 속도를 8 ㎜/sec로 레이저 용착조건을 일부 변경한 것 이외에는 실시예 1의 (1-c)와 마찬가지로 해서 레이저 용착체를 얻었다. 또한, 얻어진 것에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로 물성평가를 행하였다.
( 실시예 14)
(14-a) 레이저광 투과성 부재의 제작
폴리아세탈 수지 ???900g(폴리플라스틱스사 제품, 상품명: 두라콘 M90-44)
제조예 3의 착색제???100g
상기 배합물을 스테인레스제 텀블러에 넣고, 1시간 교반 혼합하였다. 얻어진 혼합물을, 단축압출기(엔플라 산업사 제품 상품번호: E30SV)를 이용하여, 실린더 온도 230℃에서 용융 혼합하였다. 그 후에 수조에서 냉각을 행하고, 이어서 펠레타이저에서 자르고, 건조 공정을 거쳐서, 착색제 농도 10중량％의 흑색 마스터배취를 얻었다.
폴리아세탈 수지 ???475g(폴리플라스틱스사 제품, 상품명: 두라콘 M90-44)
흑색 마스터배취???25g
상기 배합물을 스테인레스제 텀블러에 넣고, 1시간 교반 혼합하였다. 얻어진 혼합물을, 사출성형기(토요기계금속사 제품, 상품명: Si-50)를 이용하여, 실린더 온도 230℃, 금형온도 70℃에서 통상의 방법에 의해, 실시예 13과 마찬가지로 도 1에 나타낸 바와 같은 형상으로 사출성형한 바, 외관 및 표면광택이 양호하고 얼룩짐이 없는 균일한 흑색의 레이저광 투과성 부재(1)를 얻었다.
(14-b) 레이저광 흡수성 부재의 제작 및 (14-c) 레이저 용착체의 제조
실시예 13과 마찬가지 방법으로 레이저광 흡수성 부재 및 레이저 용착체를 얻었다. 또한, 얻어진 것에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로 물성평가를 행하였다.
실시예 15 내지 16은 폴리설폰 수지를 이용하여, 본 발명을 적용한 레이저 용착체를 동일 치수형상으로 제조한 예이다.
( 실시예 15)
(15-a) 레이저광 투과성 부재의 제작
폴리설폰 수지 ???400g(솔베이 어드밴스트 폴리머즈사 제품, 상품명: 유델 P-1700NT11)
제조예 2의 착색제 ???0.40g
상기 배합물을 스테인레스제 텀블러에 넣고, 1시간 교반 혼합하였다. 얻어진 혼합물을, 사출성형기(토요기계금속사 제품, 상품명: Si-50)를 이용하여, 실린더 온도 340℃, 금형온도 150℃에서 통상의 방법에 의해, 도 1에 나타낸 바와 같이 세로 60㎜×가로 18㎜×두께 3㎜이며, 그 긴 일단부의 세로 20㎜가 밑면에서 결여되어, 두께 1.5㎜의 단차(4)를 갖는 판 형상으로 사출성형한 바, 외관 및 표면광택이 양호하고 얼룩짐이 없는 균일한 청색의 레이저광 투과성 부재(1)를 얻었다.
(15-b) 레이저광 흡수성 부재의 제작 및 (15-c) 레이저 용착체의 제조
또한, 도 1에 나타낸 바와 같은 흑색의 레이저광 흡수성 부재(2) 및 레이저 용착체에 대해서는, 실시예 1에서 이용한 폴리페닐렌 설파이드 수지 대신에, 폴리설폰 수지(솔베이 어드밴스트 폴리머즈사 제품, 상품명: 유델 P-1700NT11)를 이용하여, 실시예 1과 마찬가지로 실린더 온도 340℃, 금형온도 150℃에서 통상의 방법에 의해, 도 1에 나타낸 바와 같이 세로 60㎜×가로 18㎜×두께 3㎜이며, 그 긴 일단부의 세로 20㎜가 윗면에서 결여되어, 두께 1.5㎜의 단차(5)를 갖는 판 형상으로 사출성형하고, 레이저광 흡수성 부재(2)를 얻었다. 또한, 주사 속도를 60 ㎜/sec로 레이저 용착조건을 일부 변경한 것 이외에는 실시예 1의 (1-c)와 마찬가지로 해서 레이저 용착체를 얻었다. 또, 얻어진 것에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로 물성평가를 행하였다.
( 실시예 16)
(16-a) 레이저광 투과성 부재의 제작
폴리설폰 수지 ???900g(솔베이 어드밴스트 폴리머즈사 제품, 상품명: 유델 P-1700NT11)
제조예 3의 착색제 ???100g
상기 배합물을 스테인레스제 텀블러에 넣고, 1시간 교반 혼합하였다. 얻어진 혼합물을, 단축압출기(엔플라 산업사 제품 상품번호: E30SV)를 이용하여, 실린더 온도 340℃에서 용융 혼합하였다. 그 후에 수조에서 냉각을 행하고, 이어서 펠레타이저에서 자르고, 건조 공정을 거쳐서, 착색제 농도 10중량％의 흑색 마스터배취를 얻었다.
폴리설폰 수지 ???490g(솔베이 어드밴스트 폴리머즈사 제품, 상품명: 유델 P-1700NT11)
흑색 마스터배취???10g
상기 배합물을 스테인레스제 텀블러에 넣고, 1시간 교반 혼합하였다. 얻어진 혼합물을, 사출성형기(토요기계금속사 제품, 상품명: Si-50)를 이용하여, 실린더 온도 340℃, 금형온도 150℃에서 통상의 방법에 의해, 실시예 15와 마찬가지로, 도 1에 나타낸 바와 같은 형상으로 사출성형한 바, 외관 및 표면광택이 양호하고 얼룩짐이 없는 균일한 흑색의 레이저광 투과성 부재(1)를 얻었다.
(16-b) 레이저광 흡수성 부재의 제작 및 (16-c) 레이저 용착체의 제조
실시예 15와 마찬가지 방법으로 레이저광 흡수성 부재 및 레이저 용착체를 얻었다. 또한, 얻어진 것에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로 물성평가를 행하였다.
실시예 17 내지 20 및 비교예 6 내지 7은 폴리에테르 설폰 수지를 이용하여, 본 발명을 적용한 레이저 용착체를 동일 치수형상으로 제조한 예이다.
( 실시예 17)
(17-a) 레이저광 투과성 부재의 제작
폴리에테르 설폰 수지 ???400g(솔베이 어드밴스트 폴리머즈사 제품, 상품명: 레델 A-300ANT)
제조예 9의 착색제 ???0.40g
상기 배합물을 스테인레스제 텀블러에 넣고, 1시간 교반 혼합하였다. 얻어진 혼합물을, 사출성형기(토요기계금속사 제품, 상품명: Si-50)를 이용하여, 실린더 온도 360℃, 금형온도 150℃에서 통상의 방법에 의해, 도 1에 나타낸 바와 같이 세로 60㎜×가로 18㎜×두께 3㎜이며, 그 긴 일단부의 세로 20㎜가 밑면에서 결여되어, 두께 1.5㎜의 단차(4)를 갖는 판 형상으로 사출성형한 바, 외관 및 표면광택이 양호하고 얼룩짐이 없는 균일한 청색의 레이저광 투과성 부재(1)를 얻었다.
(17-b) 레이저광 흡수성 부재의 제작 및 (17-c) 레이저 용착체의 제조
또한, 도 1에 나타낸 바와 같은 흑색의 레이저광 흡수성 부재(2) 및 레이저 용착체에 대해서는, 실시예 1에서 이용한 폴리페닐렌 설파이드 수지 대신에, 폴리에테르 설폰 수지(솔베이 어드밴스트 폴리머즈사 제품, 상품명: 레델 A-300ANT)를 이용하여, 실시예 1과 마찬가지로 실린더 온도 360℃, 금형온도 150℃에서 통상의 방법에 의해, 도 1에 나타낸 바와 같이 세로 60㎜×가로 18㎜×두께 3㎜이며, 그 긴 일단부의 세로 20㎜가 윗면에서 결여되어, 두께 1.5㎜의 단차(5)를 갖는 판 형상으로 사출성형하고, 레이저광 흡수성 부재(2)를 얻었다. 더욱 주사 속도를 50 ㎜/sec로 레이저 용착조건을 일부 변경한 것 이외에는 실시예 1의 (1-c)와 마찬가지로 해서 레이저 용착체를 얻었다. 또한, 얻어진 것에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로 물성평가를 행하였다.
( 실시예 18)
(18-a) 레이저광 투과성 부재의 제작
실시예 17에 있어서 제조예 9 대신에, 제조예 11을 사용한 이외에는 실시예 17과 마찬가지로 행하여, 외관 및 표면광택이 양호하고 얼룩짐이 없는 균일한 흑색의 레이저광 투과성 부재(1)를 얻었다.
(18-b) 레이저광 흡수성 부재의 제작 및 (18-c) 레이저 용착체의 제조
실시예 17과 마찬가지 방법으로 레이저광 흡수성 부재 및 레이저 용착체를 얻었다. 또한, 얻어진 것에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로 물성평가를 행하였다.
( 실시예 19)
(19-a) 레이저광 투과성 부재의 제작
실시예 17에 있어서 제조예 9 대신에, 제조예 8을 사용한 이외에는 실시예 17과 마찬가지로 행하여, 외관 및 표면광택이 양호하고 얼룩짐이 없는 균일한 청색의 레이저광 투과성 부재(1)를 얻었다.
(19-b) 레이저광 흡수성 부재의 제작 및 (19-c) 레이저 용착체의 제조
실시예 17과 마찬가지 방법으로 레이저광 흡수성 부재 및 레이저 용착체를 얻었다. 또한, 얻어진 것에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로 물성평가를 행하였다.
( 실시예 20)
(20-a) 레이저광 투과성 부재의 제작
실시예 17에 있어서 제조예 9 대신에 제조예 10을 사용한 이외에는 실시예 17과 마찬가지로 행하여, 외관 및 표면광택이 양호하고 얼룩짐이 없는 균일한 흑색의 레이저광 투과성 부재(1)를 얻었다.
(20-b) 레이저광 흡수성 부재의 제작 및 (20-c) 레이저 용착체의 제조
실시예 17과 마찬가지 방법으로 레이저광 흡수성 부재 및 레이저 용착체를 얻었다. 또한, 얻어진 것에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로 물성평가를 행하였다.
( 비교예 6)
(C6-a) 레이저광 투과성 부재의 제작
폴리에테르 설폰 수지 ???400g(솔베이 어드밴스트 폴리머즈사 제품, 상품명: 레델 A-300ANT)
비교 제조예 6의 착색제 ???0.40g
상기 배합물을 스테인레스제 텀블러에 넣고, 1시간 교반 혼합하였다. 얻어진 혼합물을, 사출성형기(토요기계금속사 제품, 상품명: Si-50)를 이용하여, 실린더 온도 360℃, 금형온도 150℃에서 통상의 방법에 의해, 실시예 17과 도 1에 나타낸 바와 같은 형상으로 사출성형한 바, 보라색의 레이저광 투과성 부재(1)를 얻었다.
(C6-b) 레이저광 흡수성 부재의 제작 및 (C6-c) 레이저 용착체의 제조
또한, 도 1에 나타낸 바와 같은 흑색의 레이저광 흡수성 부재(2) 및 레이저 용착체에 대해서는, 실시예 17과 마찬가지 방법으로 레이저광 흡수성 부재 및 레이저 용착체를 얻었다. 또한, 얻어진 것에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로 물성평가를 행하였다.
( 비교예 7)
(C7-a) 레이저광 투과성 부재의 제작
비교예 6에 있어서 비교 제조예 6 대신에, 비교 제조예 7을 사용한 이외에는 비교예 6과 마찬가지로 행하여, 청색의 레이저광 투과성 부재(1)를 얻었다.
(C7-b) 레이저광 흡수성 부재의 제작 및 (C7-c) 레이저 용착체의 제조
또한, 도 1에 나타낸 바와 같은 흑색의 레이저광 흡수성 부재(2) 및 레이저 용착체에 대해서는, 실시예 17과 마찬가지 방법으로 레이저광 흡수성 부재 및 레이저 용착체를 얻었다. 또한, 얻어진 것에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로 물성평가를 행하였다.
상기 실시예 1 내지 20 및 비교예 1 내지 7에서 얻어진 레이저광 투과성 부재 및 레이저 용착체의 물성평가의 결과를 표 3 및 표 4에 나타낸다.
Figure 112007054810010-pct00015
Figure 112007054810010-pct00016
표 3 및 표 4로부터 분명한 바와 같이, 본 발명을 적용한 레이저광 투과성 착색 수지조성물이나 그것으로부터 얻어진 실시예의 레이저광 투과성 부재는 투과율, 내열성, 열안정성, 내승화성이 우수하고, 또 본 발명을 적용한 레이저 용착체는 레이저 용착 외관성, 인장 강도가 우수하였다.

Claims (15)

  1. 하기 화학식 (1) 및/또는 하기 화학식 (2)로 표시되는 안트라퀴논계 산성 염료의 알칼리 토금속염 및 열가소성 수지를 적어도 함유하는 레이저광 투과성 착색 수지조성물로 형성된 레이저광 투과성 부재와, 이 레이저광 투과성 부재에 접촉하고 있는 레이저광 흡수성 부재가, 상기 레이저광 투과성 부재에 조사되어서 해당 레이저광 투과성 부재를 투과해서 상기 레이저광 흡수성 부재에 흡수된 레이저광에 의해, 해당 접촉하고 있는 부위에서 레이저 용착되어 있는 것을 특징으로 하는 레이저 용착체.
    Figure 112012008632006-pct00027
    상기 화학식 (1) 중,
    -R1은 수소 원자, 수산기, 아미노기, 알킬아미노기 또는 아실아미노기를 나타내고;
    -R2는 수소 원자, 알킬기, 할로겐기, 알콕시기 또는 -SO3M1/2를 나타내며, 여기서 M은 알칼리 토금속을 나타내고;
    -R3는 -R2와 동일하거나 또는 상이할 수 있으며, 수소 원자, 알킬기, 할로겐기, 알콕시기, -SO3M1/2, 또는 치환기로서 알킬기, 할로겐기, 아미노기, 나이트로기, -SO3M1/2를 가질 수 있는 아닐리노기를 나타내고, 여기서 M은 알칼리 토금속이며;
    -R4, -R5, -R6, -R7 및 -R8은 서로 동일하거나 또는 상이할 수 있고, 수소 원자, 알킬기, 아미노기, 나이트로기, 아실기, 아실아미노기, 아실-N-알킬아미노기, 할로겐기, 알콕시기 또는 -SO3M1/2를 나타내며, 여기서 M은 알칼리 토금속이고;
    -R2 내지 -R8의 적어도 하나는 상기 -SO3M1/2이며;
    Figure 112012008632006-pct00028
    상기 화학식 (2) 중,
    -R14 및 -R15은 서로 동일하거나 또는 상이할 수 있으며, 수소 원자, 알킬기, 할로겐기, 알콕시기, 아미노기, 나이트로기 또는 -SO3M1/2를 나타내고, 여기서 M은 알칼리 토금속이며;
    -R9 내지 -R13 및 -R16 내지 -R20는 서로 동일하거나 또는 상이할 수 있고, 수소 원자, 알킬기, 아실기, 아실아미노기, 아실-N-알킬아미노기, 할로겐기, 알콕시기 또는 -SO3M1/2를 나타내며, 여기서 M은 알칼리 토금속이고;
    -R9 내지 -R20의 적어도 하나는 상기 -SO3M1/2이다.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 열가소성 수지는 폴리페닐렌 설파이드 수지, 폴리에스터 수지, 폴리올레핀계 수지, 폴리아마이드 수지, 폴리아세탈 수지 및 폴리설폰계 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 레이저 용착체.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 열가소성 수지는 폴리페닐렌 설파이드 수지인 것을 특징으로 하는 레이저 용착체.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 레이저광 투과성 부재와, 레이저광 흡수성 착색 수지조성물로 이루어진 상기 레이저광 흡수성 부재가 용착되어 있는 것을 특징으로 하는 레이저 용착체.
  5. 제 1항에 있어서, 복수의 상기 레이저광 투과성 부재 사이에 레이저광 흡수제 함유 필름층 또는 레이저광 흡수제 함유 도포층으로 이루어진 레이저광 흡수성 부재를 개재시켜, 용착되어 있는 것을 특징으로 하는 레이저 용착체.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 레이저광 흡수성 부재는 카본블랙을 적어도 가진 레이저광 흡수제를 함유하는 것을 특징으로 하는 레이저 용착체.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 레이저광에 의해 부여되는 에너지량 x(J/㎜)는 하기 수식을 충족시키고, JIS K7113-1995에 준한 인장 시험에 있어서의 인장 용착 강도를 20 내지 60㎫로 하는 것을 특징으로 하는 레이저 용착체:
    5.0 ≥ x= (p×T)÷（100×q)≥ 0.4
    상기 수식 중, p(W)는 그 레이저광의 출력, q(㎜/초)는 그 레이저광 주사 속도, T는 상기 레이저광 투과성 부재의 이 레이저광의 파장에서의 투과율을 나타낸다.
  8. 하기 화학식 (1) 및/또는 하기 화학식 (2)로 표시되는 안트라퀴논계 산성 염료의 알칼리 토금속염 및 열가소성 수지를 함유하는 레이저광 투과성 착색 수지조성물로 형성된 레이저광 투과성 부재와, 레이저광 흡수성 부재를 접촉시킨 후, 레이저광을 상기 레이저광 투과성 부재 쪽에서부터 주사하면서 조사하고, 상기 레이저광이 상기 레이저광 투과성 부재를 투과해서 상기 레이저광 흡수성 부재에 흡수됨으로써, 상기 레이저광 투과성 부재와 상기 레이저광 흡수성 부재를 접촉시킨 부위에서 용착시키는 레이저 용착 방법에 있어서,
    상기 레이저광에 의해 부여되는 에너지량 x(J/㎜)가 하기 수식을 만족시키는 것을 특징으로 하는 레이저 용착 방법:
    5.0 ≥ x= (p×T)÷（100×q)≥ 0.4
    상기 수식 중, p(W)는 그 레이저광의 출력, q(㎜/초)는 그 레이저광 주사 속도, T는 상기 레이저광 투과성 부재의 이 레이저광의 파장에서의 투과율을 나타낸다.
    Figure 112012008632006-pct00029
    상기 화학식 (1) 중,
    -R1은 수소 원자, 수산기, 아미노기, 알킬아미노기 또는 아실아미노기를 나타내고;
    -R2는 수소 원자, 알킬기, 할로겐기, 알콕시기 또는 -SO3M1/2를 나타내며, 여기서 M은 알칼리 토금속을 나타내고;
    -R3는 -R2와 동일하거나 또는 상이할 수 있으며, 수소 원자, 알킬기, 할로겐기, 알콕시기, -SO3M1/2, 또는 치환기로서 알킬기, 할로겐기, 아미노기, 나이트로기, -SO3M1/2를 가질 수 있는 아닐리노기를 나타내고, 여기서 M은 알칼리 토금속이며;
    -R4, -R5, -R6, -R7 및 -R8은 서로 동일하거나 또는 상이할 수 있고, 수소 원자, 알킬기, 아미노기, 나이트로기, 아실기, 아실아미노기, 아실-N-알킬아미노기, 할로겐기, 알콕시기 또는 -SO3M1/2를 나타내며, 여기서 M은 알칼리 토금속이고;
    -R2 내지 -R8의 적어도 하나는 상기 -SO3M1/2이며;
    Figure 112012008632006-pct00030
    상기 화학식 (2) 중,
    -R14 및 -R15은 서로 동일하거나 또는 상이할 수 있으며, 수소 원자, 알킬기, 할로겐기, 알콕시기, 아미노기, 나이트로기 또는 -SO3M1/2를 나타내고, 여기서 M은 알칼리 토금속이며;
    -R9 내지 -R13 및 -R16 내지 -R20는 서로 동일하거나 또는 상이할 수 있고, 수소 원자, 알킬기, 아실기, 아실아미노기, 아실-N-알킬아미노기, 할로겐기, 알콕시기 또는 -SO3M1/2를 나타내며, 여기서 M은 알칼리 토금속이고;
    -R9 내지 -R20의 적어도 하나는 상기 -SO3M1/2이다.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 레이저광을 상기 레이저광 투과성 부재 쪽으로부터 주사하면서 조사함과 동시에 또는 순차 다른 레이저광을 상기 레이저광 흡수성 부재 쪽으로부터 주사하면서 조사하는 것을 특징으로 하는 레이저 용착 방법.
  10. 하기 화학식 (1) 및/또는 하기 화학식 (2)로 표시되는 안트라퀴논계 산성 염료의 알칼리 토금속염 및 열가소성 수지를 적어도 포함하는 레이저광 투과성 착색 수지조성물에 있어서,
    상기 레이저광 투과성 착색 수지조성물에 대한 파장 940 ㎚의 레이저광의 투과율 T1은 적어도 15%인 것을 특징으로 하는 레이저광 투과성 착색 수지조성물:
    Figure 112012008632006-pct00031
    상기 화학식 (1) 중,
    -R1은 수소 원자, 수산기, 아미노기, 알킬아미노기 또는 아실아미노기를 나타내고;
    -R2는 수소 원자, 알킬기, 할로겐기, 알콕시기 또는 -SO3M1/2를 나타내며, 여기서 M은 알칼리 토금속을 나타내고;
    -R3는 -R2와 동일하거나 또는 상이할 수 있으며, 수소 원자, 알킬기, 할로겐기, 알콕시기, -SO3M1/2, 또는 치환기로서 알킬기, 할로겐기, 아미노기, 나이트로기, -SO3M1/2를 가질 수 있는 아닐리노기를 나타내고, 여기서 M은 알칼리 토금속이며;
    -R4, -R5, -R6, -R7 및 -R8은 서로 동일하거나 또는 상이할 수 있고, 수소 원자, 알킬기, 아미노기, 나이트로기, 아실기, 아실아미노기, 아실-N-알킬아미노기, 할로겐기, 알콕시기 또는 -SO3M1/2를 나타내며, 여기서 M은 알칼리 토금속이고;
    -R2 내지 -R8의 적어도 하나는 상기 -SO3M1/2이며;
    Figure 112012008632006-pct00032
    상기 화학식 (2) 중,
    -R14 및 -R15은 서로 동일하거나 또는 상이할 수 있으며, 수소 원자, 알킬기, 할로겐기, 알콕시기, 아미노기, 나이트로기 또는 -SO3M1/2를 나타내고, 여기서 M은 알칼리 토금속이며;
    -R9 내지 -R13 및 -R16 내지 -R20는 서로 동일하거나 또는 상이할 수 있고, 수소 원자, 알킬기, 아실기, 아실아미노기, 아실-N-알킬아미노기, 할로겐기, 알콕시기 또는 -SO3M1/2를 나타내며, 여기서 M은 알칼리 토금속이고;
    -R9 내지 -R20의 적어도 하나는 상기 -SO3M1/2이다.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 안트라퀴논계 산성 염료의 알칼리 토금속염과, 노란색 및/또는 적색의 염료가 혼합되어서 흑색을 나타내고 있는 것을 특징으로 하는 레이저광 투과성 착색 수지조성물.
  12. 제 10항에 있어서, 상기 레이저광 투과성 착색 수지조성물에 대한 파장 940 ㎚의 레이저광의 투과율 T1과, 상기 안트라퀴논계 산성 염료의 알칼리 토금속염, 또는 상기 안트라퀴논계 산성 염료의 알칼리 토금속염과 별개의 레이저 광투과성을 가지는 유기 염료 또는 안료의 혼합물인 착색제를 함유하지 않는 것 이외에는 이것과 동일한 비착색 수지조성물에 대한 파장 940 ㎚의 레이저광의 투과율 T2와의 비(T1/T2)가 0.8 내지 1.1인 것을 특징으로 하는 레이저광 투과성 착색 수지조성물.
  13. 제 10항에 있어서, 상기 열가소성 수지가 폴리페닐렌 설파이드 수지이며, 그 용융 점도가 100 내지 600 ㎩?s인 것을 특징으로 하는 레이저광 투과성 착색 수지조성물.
  14. 삭제
  15. 삭제
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