KR20020081318A - 레이저 용접용 열가소성 수지 조성물 및 그로부터 형성된물품 - Google Patents

레이저 용접용 열가소성 수지 조성물 및 그로부터 형성된물품 Download PDF

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이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니
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Abstract

1:2 금속 아조 착물 염료를 포함하고 레이저 용접에 특히 적합한 열가소성 수지 조성물을 개시한다. 이 조성물은 폴리아미드 및 그의 공중합체 및 혼합물을 포함하는 다양한 열가소성 수지를 포함한다. 이 조성물은 우수한 용접성을 제공하고 이 염료로 동일하게 착색된 물품의 용접을 가능하게 한다.

Description

레이저 용접용 열가소성 수지 조성물 및 그로부터 형성된 물품{THERMOPLASTIC RESIN COMPOSITIONS FOR LASER WELDING AND ARTICLES FORMED THEREFROM}
레이저 빔으로 에너지를 도입함으로써 두 수지 (착색되고 불투명한 것 및 착색되고 투명한 것)의 물품을 함께 결합하는 것은 당해 기술분야에서 공지이다. 이는 물품을 서로 접촉시켜 놓고, 접촉된 부위에 초점을 맞춘 미리 결정된 양의 레이저 빔 에너지를 전달하고, 그에 의해 연결 부분이 용융되어 결합되게 함 (일반적으로 "레이저 용접"으로 알려짐)으로써 달성된다. 레이저 용접에는 몇가지 이점이 있다. 예를 들면, 레이저 용접은 간단하고, 노동력을 절감하는 작업이고, 그 결과 생산성을 증가시키고 생산 비용을 감소시키는 것으로 널리 알려졌다. 이 기술은 자동차 분야에 적합한 성형된 물품의 제조를 포함하는 다양한 분야에서 유용하다.
현재 열가소성 수지 및 착색제의 혼합물을 사용하는 레이저 용접에 관심이 집중되고 있다. 착색제는 통상적으로 유기 염료 또는 안료를 함유하여 레이저 에너지가 열로 전환되는 것을 조절한다. 통상적 배열에서, 레이저 빔은 레이저 빔 광원에 가장 가까이 위치한 투명 착색 물품을 통과하고, 그 후 불투명 착색 물품에 대부분 흡수된다. 후자의 물품은 투명 물품에 비하여 상대적으로 높은 흡광 계수를 갖고, 이는 적절한 양의 착색제의 사용에 기인한다. 최종 효과는 투명 물품 및 불투명 물품의 접촉 부분이 용융되어 표면이 결합되는 것이다. 예로써, 일본 특허 공개 제62-49850호, 일본 특허 공개 제5 (93)-42336호 참조.
레이저 용접과 관련된 다른 수지 조성물은 미국 특허 제5,893,959호에 개시되어 있고, 여기서는 연결 부위를 따라 레이저 빔에 의해 용접된 투명 및 불투명 가공품 부품이 개시된다. 두 부분은 카본 블랙과 같은 검정색 염료 안료를 함유하여 용접 후에도 실질적으로 균일한 시각 효과를 나타내게 한다.
그러나, 레이저 용접에 사용되는 종래의 조성물과 관련된 문제점은 레이저 빔이 첫번째 물품 (레이저 빔 투과성 착색제를 갖는)을 통하여 두번째 물품 (레이저 빔 흡수성 착색제를 함유하는)으로 전달될 때, 두 물품이 다른 투과도 및 흡광 계수를 가져야 한다는 점이다. 이는 불행히도 동일한 색상의 물품을 용접시키는 것을 어렵게 만든다. 또한, 열가소성 성분은 카본 블랙 또는 니그로신의 첨가에 의해 검정색으로 될 수 있는데, 이는 예를 들면 자동차 분야에서 통상적으로 수행되는 것이다. 그러나, 카본 블랙 및 니그로신은 Nd:YAG 레이저 및 다이오드 레이저와 같은 주 파장 (1200 nm 내지 800 nm)을 갖는 레이저 빔을 투과시킬 수 없다.
놀랍게도, 특정 중량비의 1:2 유형 금속 아조 착물 염료를 포함하는, 레이저-용접 가능한 성형된 물품에 사용되는 폴리아미드 수지 조성물과 같은 열가소성 수지 조성물이 동일한 검정색을 갖는 레이저 빔 용 투명 및 불투명 물품 모두로 사용될 수 있는 것이 밝혀졌다. 이는 레이저 빔의 근적외선 스펙트럼에 대한 투과 계수를 상당히 향상시키고, 자동차 분야에서 요구되는 우수하고 균형 잡힌 내열성 및 기계적 성질을 가질 수 있도록 한다.
발명의 요약
본원은 열가소성 수지 및 1:2 유형 금속 아조 착물 염료를 포함하는, 레이저 용접에 적합한 개선된 조성물을 개시한다.
또한, 본원은:
1) 1 이상의 열가소성 수지; 및,
2) 하기 화학식 I 또는 II의 1 이상의 금속 아조 착물 염료를 갖는 검정색 착색제를 포함하는 레이저 용접용 열가소성 수지 조성물을 개시하고 청구한다.
여기서, 서로 같거나 다를 수 있는 R39, R41은 Cl,
, 또는 SO2R43이고, 여기서 서로 같거나 다를 수 있는 R44, R45는 독립적으로 수소 원자, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C4알킬이고, R43은 직쇄 또는 분지쇄 C1-C4알킬이고,
서로 같거나 다를 수 있는 R40, R42는 수소, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C18알킬기, 직쇄 또는 분지쇄 C2-C18알케닐기, 설폰아미드기, 카르복실기, 메실기, 히드록실기, C1-C18알콕시기, 아세틸아미노기, 벤조일아미노기, 할로겐 원자 또는 -CONH-R46이고, 여기서 R46은 비치환 또는 치환된 직쇄 또는 분지쇄 C1-C18알킬 또는 비치환 또는 치환된 C6-C18아릴기로부터 선택되는 작용기이고,
L1및 L2는 독립적으로 O 또는 COO이고,
(E)+은 H+, 알칼리 금속의 양이온, 암모늄 이온, 지방족 1급, 2급 및 3급 아민, 4급 암모늄 이온을 포함하는 유기 아민의 양이온이고,
K3은 정수이고,
m3은 0,1 또는 2이고,
M1은 금속의 일종, 바람직하게는 2 내지 4의 배위수를 갖는 금속, 더욱 바람직하게는 Cr, Fe, Cu와 같은 3가 금속이다;
여기서 서로 같거나 다를 수 있는 R30및 R31은 Cl,
SO2R32또는 H이고, 여기서 서로 같거나 다를 수 있는 R33및 R34는 독립적으로 수소 원자, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C4알킬이고, R32는 직쇄 또는 분지쇄 C1-C4알킬이고,
L3및 L4는 독립적으로 O 또는 COO이고,
(D)+는 수소 이온, 알칼리 금속의 양이온, 암모늄 이온, 지방족 1급, 2급 및 3급 아민, 4급 암모늄 이온을 포함하는 유기 아민의 양이온이고,
K2는 정수이고,
m2는 0,1 또는 2이고,
M2는 Zn, Sr, Cr, Al, Ti, Fe, Zr, Ni, Co, Mn, B, Si 및 Sn과 같은 2 내지 4의 원자가를 갖는 금속, 바람직하게는 Cr, Co, Cu, Ni, Al과 같은 3의 원자가를 갖는 금속이고,
B는 하기 화학식 [III] 또는 [IV]로 나타낼 수 있고,
여기서, 서로 같거나 다를 수 있는 R35및 R37은 Cl, SO2R32, 또는 H,
이고, 여기서 서로 같거나 다를 수 있는 R33및 R34는 독립적으로 수소 원자, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C4알킬이고, 서로 같거나 다를 수 있는 R36및 R38은 독립적으로 수소 원자, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C18알킬, 카르복실, 히드록실, C1-C18알콕시, 아미노 또는 할로겐 원자이다.
염료는 바람직하게는 하기 화학식 (1), 화학식 (2) 또는 화학식 (3) 중의 하나로부터 선택될 수 있다.
여기서 R은 커플링제의 잔기이고, M은 2가 또는 3가 금속이고, A는 수소, 4 내지 18 개의 탄소 원자를 갖는 지방족 아민 또는 알킬렌 옥시드 부가 아민이다.
본 발명의 다른 측면은 본원에 기재되고 청구된 수지 조성물이 보이는 레이저 용접성의 향상에 관계될 뿐만 아니라 그로부터 형성되는 물품에도 관련된다. 이는 별개의 절편으로부터 형성되고 추후 레이저 빔에 의해 함께 용접되어 성형된 물품을 포함한다. 본 발명은 또한 실제로 이 물품을 함께 용접하는 방법에도 관련된다.
본 발명은 유기 염료를 포함하는 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 물품의 레이저 용접에 사용되는 조성물에 관한 것이고 여기서 염료는 금속 아조 착물 염료이다.
본 발명은 본원의 도면을 참조할 때 더 잘 이해될 것이다.
도 1은 서로 접촉하여 그 위에 조사되는 레이저 빔으로 레이저 용접되는 상이한 색상의 물품의 도시이고,
도 2는 서로 접촉하여 그 위에 조사되는 레이저 빔으로 레이저 용접되는 동일한 색상의 물품의 도시이다.
레이저 용접용 성형 수지로서 사용되는 수지는 열가소성 수지인 한, 임의의 수지일 수 있지만, 내열성 및 투과성의 관점에서 폴리아미드 수지 및 폴리에스테르 수지가 바람직하다.
본 발명에 유용한 폴리아미드는 통상의 나일론 뿐만 아니라, 아미드 및(또는) 다른 단량체의 공중합체 및 상이한 폴리아미드의 혼합물을 포함한다. 혼합물은 다른 열가소성 중합체 및(또는) 폴리아미드와 상기 공중합체의 혼합물 및(또는) 열가소성 중합체를 포함하거나 포함하지 않는 상이한 공중합체의 혼합물을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시에 적합한 폴리아미드의 예는 아조-금속 착물 염료의 첨가에 의해, 성형된 물품의 다른 중요한 성질의 손실 없이 레이저 용접성에 있어서 실질적이고 현저한 증가를 보이는 폴리아미드 6 또는 6/6이다. 폴리아미드 6은 특히 유리한데, 그의 낮은 결정화 속도로 인해 특정 파장을 갖는 레이저 빔에 대한 투과 계수가 증가하게 되지만 필요한 인성 (toughness) 및 뒤틀림 (warpage)에는 불리한 영향을 미치지 않기 때문이다. 또한 이는 균형잡힌 범위의 내열성 및 기계적 성질을 가지므로 자동차 부품과 같은 분야에서 유리하다.
본 발명의 실시에 있어서 착색제와 혼합하는데 유용한 다양한 범위의 가장 흔한 폴리에스테르 성형 조성물은 당해 기술분야에서 공지이고 폴리에틸렌 테레프탈레이트 동종중합체, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 동종중합체, 폴리에틸렌 테레프탈레이트/폴리부틸렌 테레프탈레이트 공중합체, 폴리에틸렌 테레프탈레이트/폴리부틸렌 테레프탈레이트 혼합물 및 이들의 혼합물을 포함하지만 다른 폴리에스테르도 단독으로, 서로간의 조합으로, 또는 상기 폴리에스테르와의 조합으로 사용될 수 있다.
본 발명에 사용하기에 적합한 아조-금속 착물 염료는 다양하고 임의의 아조-금속 착물을 포함한다. 본원에 사용된 용어 "아조-금속 착물 염료"는 1:2 유형 금속 아조 착물 염료를 말한다. 이러한 유용한 염료의 예는 상기한 바와 같은 아조-금속 착물 염료이다. 다른 유용한 아조-금속 착물 염료는 본원에 인용함으로써 삽입된 US 제4,527,994호에 상세히 기재되어 있는 것이다.
본 발명의 바람직한 실시태양에서, 본 발명에 사용하기 위한 아조-금속 착물 염료는 각각 상기 화학식 (2) 또는 상기 화학식 (3)의 구조를 갖는 것이다. 또한, 조성물이 폴리아미드 수지 조성물의 적어도 주요 성분으로 폴리아미드 6 또는 폴리아미드 66을 포함할 때, 아조-금속 착물 염료는 바람직하게는 0.01 내지 1 중량%의 양으로 존재한다.
외관 조정의 목적으로 검정색 이외의 색상의 아조-금속 염료 및(또는) 안트라퀴논, 페리논, 또는 퀴노프탈론 염료와 같은, 검정색 이외의 색상의 다른 염료도 또한 본 발명의 조성물에 첨가될 수 있는데, 이러한 추가적 염료는 본 발명의 조성물의 특징적 성질을 손상시키지 않는 양으로 사용되어야 한다.
본 발명의 조성물은 무기 충전제 또는 강화제를 함유할 수 있다. 이는 예를 들면, 유리 섬유, 유리 플레이크, 탄소 섬유, 유리 비드, 탈크, 카올린, 규회석 및 운모와 같은 섬유상 강화제를 포함한다. 유리 섬유 또는 유리 플레이크가 특히 바람직하다. 본 발명에 사용하기에 적합한 유리 섬유는 열가소성 수지 및 열경화성 수지를 위한 강화제로서 일반적으로 사용되는 것이다.
본 발명에 따른 조성물에는 본 발명의 수지 조성물을 다른 분야에 적용하기 위해 맞춰진 1 이상의 선택적 화합물이 포함될 수 있다. 통상적으로, 첨가 화합물은 방염제, 충격 보강제, 점도 조절제, 내열성 향상제, 윤활제, 항산화제 및 UV-및 다른 안정화제를 포함할 수 있다. 본 발명의 폴리아미드 수지 조성물은 그 특징적 성질을 해치지 않을 정도의 양으로 이러한 첨가 화합물을 함유할 수 있다.
도 1은 레이저 용접에 사용되는 통상의 조성물과 관련된 문제점을 가장 잘 설명한다. 레이저 빔 (1)이 조사되고 에너지가 첫번째 물품 (2)를 통해 두번째 물품 (3)(레이저 빔 흡수 착색제 함유)으로 전달된다. 레이저 에너지를 흡수한 두번째 물품 (3)의 표면 (4)은 그에 의해 용융되고 첫번째 물품 (2)의 표면과 함께 압착된다. 그러나, 이 용접이 행해지려면, 두 개의 열가소성 물품 (2) 및 (3)이 상이한 투과도 및 흡광 계수를 가져야 한다.
대조적으로, 도 2에 도시된 본 발명의 기술은 물품 (5) 및 (6) 모두가 동일한 색상이어도 무방하다. 물품 (5) (착색되었으나 투명함) 및 (6) (착색되었으나 불투명함)에서 아조 착물 염료를 효과적으로 사용하면 일부 에너지가 표면 (7)에서흡수되고 (그러나 표면의 무결성에 불리한 영향을 미치기에는 충분하지 않음) 나머지 에너지는 표면 (8)에서 흡수된다. 물품의 용접은 두 물품 모두가 동일한 색상이더라도 표면 (8)을 따라 발생한다.
결과적으로, 본원의 금속 아조 착물 염료를 독창적으로 사용함으로써 레이저 빔 처리를 위한 투명한 착색된 물품을 제조하고 불투명한 착색된 물품과 함께 용접할 수 있도록 한다. 적합한 불투명 물품 및 그의 조성물은 예를 들면 DE-A-4432081호에 기재되어 있다.
본 발명은 하기 실시예 및 비교예에 의해 예시된다.
폴리아미드 6은 하기 착색제와 표에 기재된 양으로 혼합하였다.
염료-A : 화학식 (2)의 구조를 갖는 1:2 유형 금속 아조 착물 염 염료
염료-B : 서미플라스트 블랙 (Sumiplast Black) H3B
염료-C : 니그로신
염료-D : 카본 블랙
염료-E : 하기 화학식 (4)의 구조를 갖는 1:2 유형 금속 아조 착물 염 염료
이러한 착색제는 순수 염료 또는 염료를 함유하는 마스터 배치로서 폴리아미드와 혼합될 수 있다.
모든 시료는 30% 유리 섬유를 함유하고, 각 조성물의 나머지는 폴리아미드였다.
혼합물을 용융시키고 압출기로 니딩 (kneading)하여 펠렛을 얻었다. 펠렛화된 혼합물을 사출성형기를 사용하여 테스트 바(test bar) 및 플레이트 내로 사출성형하였다.
성질은 다음과 같이 측정되었다:
투과 성질
분광계 (Foss NIRS Systems에 의해 생산된 NIRS-6500)를 사용하여 성형된 플레이트 (3.2 mm 두께)에 대해 1064 nm의 파장을 갖는 근적외선 레이저 빔으로 시료의 투과도를 측정하였다.
열 안정성
시료 (ASTM 유형 I: 3.2 mm 두께)의 열 안정성은 150℃로 맞춰진 에어-오븐(air-oven)에서 1000 시간 동안 이러한 시료를 에이징시키고 그의 표면 외관을 시각 관찰함으로써 검사하였다.
인장 강도 및 신도
인장 강도 및 신도는 ISO 527에 따라 측정하였다.
레이저 용접 시험
60 mm ×18 mm ×1.5 mm 시편을 각각의 20 mm가 겹치도록 위치시켰다. 겹쳐진 부분을 직경 3 mm의 4W로 맞춰진 Nd:YAG 레이저 (Olion 510, 1064nm 연속)로 2 초간 조사하였다. 용접능은 검정색 외관을 갖는 기준 조성물로 만들어진, 레이저 빔에 대하여 불투명한 가공품 부품 (하부 시편)과 표 1에 기재된 조성물의 시편을 레이저 용접하여 측정하였다:
기준 조성물
폴리아미드 6 69.4 wt%
유리 섬유 30 wt%
염료 C 0.5 wt%
염료 D 0.1 wt%
실시예 1로부터 비교예 4 각각에서 레이저 용접성에 관해서는, 하기 표 1에 기재된 조성물로 형성되고, 이러한 레이저 빔에 대하여 각각 투명하고 불투명한, 용접된 두 수지 부분을 시각 관찰에 의해 판정하였다.
실시예 비교예
번호 1 2 3 1 2 3 4
폴리아미드6 (wt%) 69.9 69.8 69.8 70 69.9 69.5 69.8
유리섬유 (wt%) 30 30 30 30 30 30 30
염료A (wt%) 0.1 0.2 0.17
염료B (wt%) 0.1
염료C (wt%) 0.5
염료D (wt%) 0.2
염료E (wt%) 0.03
투과도 (1064nm) (%) 45 45 46 47 23 <1 <1
외관 검정 검정 검정 크림빛 흰색 검정 검정 검정
에어-오븐 에이징 후의 외관 무변화 무변화 무변화 짙은 갈색으로 변함 - 짙은 갈색으로 변함 무변화
레이저 용접 결과 용접됨 용접됨 용접됨 용접됨 접합되지 않음 접합되지 않음 접합되지 않음
인장 강도 (MPa) 174 184 171 190
신도 (%) 3.1 3.7 3.4 3.8
1:2 유형 금속 아조 착물 염을 함유하는 검정색 수지는 상기 기준 조성물에서 사용된 니그로신 또는 카본 블랙을 함유하는 통상의 검정색 수지와 동일한 검정색 외관을 나타냈지만 천연 색상 수지와 같이 높은 투과도 및 용접능을 나타내었다. 또한 1:2 유형 금속 아조 착물 염을 함유하는 검정색 수지는 에어-오븐 에이징 후에 양호한 외관을 유지했는데, 이는 특히 자동차 후드 내부에 대해 요구되는 성질이다. 비교예 2, 3 및 4에서의 다른 검정색 수지는 용접능을 나타내지 않았다.
실시예 4
400 g의 (강화되지 않은) 나일론 6 자이텔 (ZYTEL) 펠렛 (이.아이. 듀폰 디 네모아 앤드 코. (E.I. DuPont de Nemours and Co.)에서 구입 가능)을 진공 하, 120℃에서 8 시간 이상 동안 건조시킨 후, 검정색 금속 아조 착물 염료 A (화학식 [2]) (0.67 g)와 황색 금속 아조 착물 염료 E (화학식 [4]) (0.13 g)의 혼합물과스테인레스 텀블 믹서 내에서 1 시간 동안 교반하면서 혼합하였다. 그 후, 혼합물을 가와구치 스틸 케이.케이. (Kawaguchi Steel K.K.)에 의해 제조된 K50-C를 사용하여 사출 성형하여 사출 성형 시험 표본 (48 mm ×86 mm ×3 mm의 크기)을 만들고 실린더 온도를 250℃로 맞추었다. 성형 온도는 60℃였다. 표본의 색상 변색이 없이 양호하고 균일한 검정색 외관 및 표면 광택이 관찰되었다.
실시예 5-11
강화되지 않은 나일론 6 자이텔 펠렛 (이.아이. 듀폰 디 네모아 앤드 코.로부터 구입 가능함)을 진공 하, 120℃에서 8 시간 이상 동안 건조시킨 후, 표 2에 기재한 양의 검정색 금속 아조 착물 염료 A (화학식 [2])와 황색 금속 아조 착물 염료 E (화학식 [4])의 혼합물과 스테인레스 텀블 믹서 내에서 1 시간 동안 교반하면서 혼합하였다. 그 후, 혼합물을 가와구치 스틸 케이.케이.에 의해 제조된 K50-C를 사용하여 사출 성형하여 사출 성형 시험 표본 (48 mm ×86 mm ×3 mm의 크기)을 만들고 실린더 온도를 250℃로 맞추었다. 성형 온도는 60℃였다. 표본의 색상 변색이 없이 양호하고 균일한 검정색 외관 및 표면 광택이 관찰되었다. 투과 성질, 외관 및 표면 광택은 다음 시험 과정에 의해 관측하였다:
(1) 투과 성질
자외선 내지 근적외선 파장에 대한 60 Φ구형 광도계를 갖는 히타치 (Hitachi)에 의해 제조된 U-3410 분광계를 사용하여 각각 950 nm (반도체 레이저) 및 1050 nm (YAG 레이저)의 파장을 갖는 레이저 빔으로 시험 플레이트의 400 nm 내지 1200 nm 범위에서의 투과율 (T)을 측정하였다. 950 nm를 사용한 투과도:1050nm를 사용한 투과도의 비율 (TA) 및 1050 nm를 사용한 투과도: 천연 수지의 투과도의 비율 (TB)을 측정하고 실시예 간에 비교하였다.
(2) 외관 및 표면 광택
시험 플레이트의 외관은 맥베스 (Macbeth)에 의해 제조된 반사 밀도계 (Reflection Desity meter) TR-927을 사용하여 시험 플레이트의 반사 밀도 (OD)를 측정함으로써 평가하였다. 높은 OD 값을 갖는 플레이트는 양호한 표면 평활도 (smoothness)를 갖고 광택이 많은 것으로 판정한다.
(3) 색상 차(hue difference) ΔE
80℃로 맞춰진 습기 제거된 건조기에서 4 시간 이상 동안 건조하고 실시예 5 내지 11의 방법을 따라 5 g의 카본 블랙 및 28 g의 니그로신 염료와 혼합한, 5 kg의 나일론 6 자이텔 (등록상표) 펠렛 (이.아이. 듀폰 디 네모아 앤드 코.로부터 구입 가능)에 의해 제조된 염료-혼합 펠렛으로 성형된 기준 플레이트와 시험 플레이트 사이의 색상 차 ΔE를 결정하고 비색계 (주키 (Juki)에 의해 제조됨, 상품명: JP 7000)를 사용하여 측정하였다.
결과는 표 2에 기재하였다.
실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 7 실시예 8 실시예 9 실시예 10 실시예 11
폴리아미드 6 (g) 400 500 500 500 500 500 500 500
염료 A (g) 0.67 1 0.95 0.91 0.87 0.83 0.80 0.67
염료 E (g) 0.13 0 0.05 0.09 0.13 0.17 0.20 0.33
투과도 TA 0.43 0.43 0.43 0.43 0.43 0.43 0.43 0.49
TB 1.00 0.96 0.96 0.98 1.00 1.00 1.01 1.03
OD ΔE 2.57 2.55 2.57 2.57 2.57 2.57 2.56 2.56
색상차ΔE - 0.37 0.29 0.27 0.24 0.25 0.37 0.40
검정색 1:2 유형 금속 아조 착물 염료와 황색 1:2 유형 금속 아조 착물 염료의 혼합물을 포함하는, 실시예 4 및 6 내지 11에서의 수지 조성물은 근적외선 영역에서 높은 투과 성질을 나타냈다.
표 2에 기재된 조성물은 카본 블랙 및 니그로신 염료의 혼합물을 포함하는 조성물로 만들어진 불투명 물품과 레이저 용접하는 동안 색상에 차이가 거의 없었다. 그러므로, 이 실시예의 조성물은 색상 차이 없이 두 물품이 용접될 수 있게 하고 실질적으로 균일한 시각 효과를 갖는 두 물품의 레이저 용접을 가능하게 한다.

Claims (10)

  1. 열가소성 수지 및 1:2 유형 금속 아조 착물 염료를 포함하는 레이저 용접에 적합한 조성물.
  2. 1) 1 이상의 열가소성 수지; 및
    2) 하기 화학식 I 또는 II의 1 이상의 금속 아조 착물 염료를 갖는 검정색 착색제를 포함하는 레이저 용접용 열가소성 수지 조성물.
    <화학식 I>
    여기서, 서로 같거나 다를 수 있는 R39, R41은 Cl,
    ,또는 SO2R43이고, 여기서 서로 같거나 다를 수 있는 R44, R45는 독립적으로 수소 원자, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C4알킬이고, R43은 직쇄 또는 분지쇄 C1-C4알킬이고,
    서로 같거나 다를 수 있는 R40, R42는 수소, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C18알킬기, 직쇄 또는 분지쇄 C2-C18알케닐기, 설폰아미드기, 카르복실기, 메실기, 히드록실기, C1-C18알콕시기, 아세틸아미노기, 벤조일아미노기, 할로겐 원자 또는 -CONH-R46이고, 여기서 R46은 비치환 또는 치환된 직쇄 또는 분지쇄 C1-C18알킬 또는 비치환 또는 치환된 C6-C18아릴기로부터 선택되는 작용기이고,
    L1및 L2는 독립적으로 O 또는 COO이고,
    (E)+은 H+, 알칼리 금속의 양이온, 암모늄 이온, 지방족 1급, 2급 및 3급 아민, 4급 암모늄 이온을 포함하는 유기 아민의 양이온이고,
    K3은 정수이고,
    m3은 0,1 또는 2이고,
    M1은 금속의 일종, 바람직하게는 2 내지 4의 배위수를 갖는 금속, 더욱 바람직하게는 Cr, Fe, Cu와 같은 3가 금속이다;
    <화학식 II>
    여기서 서로 같거나 다를 수 있는 R30및 R31은 Cl,
    SO2R32또는 H이고, 여기서 서로 같거나 다를 수 있는 R33및 R34는 독립적으로 수소 원자, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C4알킬이고, R32는 직쇄 또는 분지쇄 C1-C4알킬이고,
    L3및 L4는 독립적으로 O 또는 COO이고,
    (D)+는 수소 이온, 알칼리 금속의 양이온, 암모늄 이온, 지방족 1급, 2급 및 3급 아민, 4급 암모늄 이온을 포함하는 유기 아민의 양이온이고,
    K2는 정수이고,
    m2는 0,1 또는 2이고,
    M2는 Zn, Sr, Cr, Al, Ti, Fe, Zr, Ni, Co, Mn, B, Si 및 Sn과 같은 2 내지 4의 원자가를 갖는 금속, 바람직하게는 Cr, Co, Cu, Ni, Al과 같은 3의 원자가를 갖는 금속이고,
    B는 하기 화학식 [III] 또는 [IV]로 나타낼 수 있고,
    <화학식 III>
    <화학식 IV>
    여기서, 서로 같거나 다를 수 있는 R35및 R37은 Cl,
    , SO2R32, 또는 H이고, 여기서 서로 같거나 다를 수 있는 R33및 R34는 독립적으로 수소 원자, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C4알킬이고, 서로 같거나 다를 수 있는 R36및R38은 독립적으로 수소 원자, 직쇄 또는 분지쇄 C1-C18알킬, 카르복실, 히드록실, C1-C18알콕시, 아미노 또는 할로겐 원자이다.
  3. 제1항에 있어서, 상기 1:2 유형 금속 아조 착물 염료가 하기 화학식의 화합물들의 군으로부터 선택되는 조성물:
    <화학식 1>
    여기서 R은 커플링제의 잔기이고, M은 2가 또는 3가 금속이고, A는 수소, 4 내지 18 개의 탄소 원자를 갖는 지방족 아민 또는 알킬렌 옥시드 부가 아민이다.
    <화학식 2>
    <화학식 3>
  4. 제2항에 있어서, 상기 1:2 유형 금속 아조 착물 염료가 화학식 (2) 또는 화학식 (3)으로부터 선택되는 조성물.
  5. 제2항에 있어서, 상기 1:2 유형 금속 아조 착물 염료가 조성물 총 중량에 대하여 0.01 내지 1 중량%의 양으로 존재하는 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 유리 섬유 또는 유리 플레이크를 더 포함하는 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 수지가 폴리아미드 수지인 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 수지가 폴리아미드 공중합체인 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 수지가 폴리아미드 수지의 혼합물인 조성물.
  10. 제1항의 조성물로 성형된 물품.
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