KR20220044960A - 레이저 투명 조성물 및 레이저 용접의 방법 - Google Patents

레이저 투명 조성물 및 레이저 용접의 방법 Download PDF

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laser transparent
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잉 시
데니스 씨. 스미스
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라이온델바셀 어드밴스드 폴리멀스 인크.
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Abstract

색상이 검정일 수 있는 레이저 투명 조성물. 레이저 투명 조성물은 폴리프로필렌을 포함하는 매트릭스 재료, 1종 및 선택적으로 2종 이상의 극성 유기 화합물을 포함하는 염료 시스템, 복수의 유리 섬유 및 UV 안정화제를 포함할 수 있다. 계면에서 레이저 투명 조성물과 접촉하는 레이저 흡수 조성물을 조사하는 단계를 포함할 수 있는 레이저 용접의 방법.

Description

레이저 투명 조성물 및 레이저 용접의 방법
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 특허 협력 조약 하에 출원되고 2019년 7월 19일에 출원된 미국 가특허 출원 제62/876,088호에 대한 우선권의 이익을 주장하며, 이 출원의 내용은 그 전문이 참조로 본원에 포함된다.
레이저 용접은 2종의 재료를 함께 용접하는 데 사용될 수 있는 기법이다. 제1 재료는 적어도 소정의 정도로 레이저 투명일 수 있고, 제2 재료는 레이저 흡수이다. 레이저 흡수 재료는 따라서 제1 재료에서 그리고 이를 통해 지향된 레이저 조사에 의해 가열될 수 있다(그리고 후속하여 액화될 수 있다). 레이저 용접의 예는 미국 특허 출원 공보 제2003/0039837호 및 미국 특허 출원 공보 제2005/0203225호에 개시되어 있고, 이들은 본원에 참고로 포함된다.
카본 블랙은 플라스틱에서 흔한 착색제이지만, 카본 블랙은 레이저 에너지를 용이하게 흡수한다. 따라서, 카본 블랙을 포함하는 2종의 플라스틱 재료를 레이저 용접으로 처리하는 것이 불가능하지는 않지만 어려운데, 왜냐하면 두 재료 모두에서의 카본 블랙의 존재는 재료를 그들의 계면에서 조사하고 가열하는 능력을 방지하거나 방해하기 때문이다.
대부분의 폴리프로필렌 수지는 레이저 투명이지만, 폴리프로필렌 수지는 색상이 검정이 아닐 수 있다. 따라서, 카본 블랙 함유 재료에 대한 이러한 폴리프로필렌 수지의 레이저 용접은 상이한 색상의 영역을 갖는 단일 재료를 생성한다.
색상이 검정인 유리 섬유 강화되고/되거나 UV 안정화된 것을 포함하는 레이저 투명 폴리프로필렌계 재료에 대한 필요성이 있다.
본원에는 색상이 검정이고 레이저 흡수 조성물에 레이저 용접될 수 있는 레이저 투명 조성물이 제공된다. 레이저 투명 조성물은 (i) 2종 이상의 극성 유기 화합물을 포함하고, (ii) 놀랍게도, 착색제로서 카본 블랙을 포함하는 레이저 흡수 조성물의 색상과 동일하지 않으면, 유사한 검정 색상을 비극성 폴리프로필렌 매트릭스 재료에 부여할 수 있는 염료 시스템을 포함할 수 있다. 염료 시스템은 또한 본원에 제공된 레이저 투명 조성물의 레이저 투명성에 바람직하지 않은 영향을 미치지 않으면서 레이저 투명 조성물에 첨가될 수 있다. 본원에 제공된 레이저 투명 조성물은 적어도 50%의 레이저 투명성을 가질 수 있고, 일부 구현예에서 광범위한 하나 이상의 파장(예를 들어, 740 nm 이상)을 포함하는 레이저 조사에 대해 투명하다.
일 양태에서, 색상이 검정인 레이저 투명 조성물을 포함하는 레이저 투명 조성물이 제공된다. 일부 구현예에서, 레이저 투명 조성물은 폴리프로필렌을 포함하는 매트릭스 재료; 2종 이상의 극성 유기 화합물을 포함하는 염료 시스템; 상용화제; 복수의 유리 섬유; 및 UV 안정화제를 포함하고; 레이저 투명 조성물은 레이저 투명성이 적어도 50%이다.
일부 구현예에서, 레이저 투명 조성물은 폴리프로필렌을 포함하는 매트릭스 재료; 2종 이상의 극성 유기 화합물을 포함하는 염료 시스템(여기서, 염료 시스템은 (i) 매트릭스 재료에 분산되고, (ii) 레이저 투명 조성물에 검정 색상을 부여하기에 효과적인 양으로 존재함); 상용화제(여기서, 상용화제는 (i) 매트릭스 재료에 분산되고, (ii) 레이저 투명 조성물의 중량을 기준으로 약 0.1 중량% 내지 약 10 중량%의 양으로 존재함); 복수의 유리 섬유(여기서, 복수의 유리 섬유는 (i) 매트릭스 재료에 분산되고, (ii) 레이저 투명 조성물의 중량을 기준으로 약 1 중량% 내지 약 40 중량%의 양으로 존재함); 및 UV 안정화제(여기서, UV 안정화제는 (i) 매트릭스 재료에 분산되고, (ii) 레이저 투명 조성물의 중량을 기준으로 약 0.1 중량% 내지 약 2 중량%의 양으로 존재함)를 포함하고; 레이저 투명 조성물은 레이저 투명성이 적어도 50%이다.
다른 양태에서는, 레이저 용접의 방법이 제공된다. 일부 구현예에서, 레이저 용접의 방법은 (i) 본원에 기재된 것과 같은 레이저 투명 조성물, 및 (ii) 색상이 검정인 레이저 흡수 조성물을 제공하는 단계로서, 레이저 투명 조성물 및 레이저 흡수 조성물은 계면에서 서로 접촉하는, 단계; 및 (i) 계면에서의 레이저 흡수 조성물의 부분, (ii) 계면에서의 레이저 투명 조성물의 부분, 또는 (iii) 이들의 조합의 적어도 일부를 액화시키기에 효과적인 시간 동안 계면에서의 레이저 흡수 조성물의 적어도 일부분을 가열하기 위해 레이저 투명 조성물을 통해 레이저 조사를 지향시키는 단계를 포함한다. 일부 구현예에서, 레이저 용접의 방법은 레이저 투명 조성물 및 레이저 흡수 조성물을 적어도 계면에서 함께 용접하기 위해 (i) 계면에서의 레이저 흡수 조성물의 부분, (ii) 계면에서의 레이저 투명 조성물의 부분, 또는 (iii) 이들의 조합을 고화시키는 단계도 포함한다.
추가의 양태는 이하의 설명에서 부분적으로 기술될 것이고, 설명에 비추어 부분적으로 명백할 것이거나, 본원에 기술된 양태의 실시에 의해 학습될 수 있다. 본원에 기재되는 이점은 첨부된 청구범위에서 특히 지적되는 요소 및 조합에 의해 실현 및 달성될 수 있다. 전술한 일반적인 설명 및 이하의 상세한 설명 둘 모두는 예시적 및 설명적인 것일 뿐이며, 한정적인 것은 아니라는 것을 이해해야 한다.
도 1a는 레이저 용접 전에 계면에서 서로 접촉하는 레이저 투명 조성물의 구현예 및 레이저 흡수 조성물의 구현예를 도시한다.
도 1b는 계면에서 레이저 흡수 조성물의 구현예를 가열하고 후속하여 액화시키도록 레이저 방사선이 지향되는 레이저 투명 조성물의 구현예를 도시한다.
도 1c는 레이저 흡수 조성물의 부분으로부터 열 전도를 통해 가열되고 후속하여 액화된 부분을 포함하는 레이저 투명 조성물의 구현예를 도시한다.
도 1d는 레이저 흡수 조성물의 구현예에 레이저 용접된 레이저 투명 조성물의 구현예를 도시한다.
본원에 제공된 레이저 투명 조성물은 레이저 투명성이 적어도 50%일 수 있다. 조성물은 조성물에서 지향된 하나 이상의 특정 파장의 레이저 방사선의 적어도 50%가 조성물을 통해 투과되고 조성물에 의해 흡수되지 않을 때 레이저 투명성이 적어도 50%이다. 일부 구현예에서, 본원에 제공된 레이저 투명 조성물은 740 nm 이상의 하나 이상의 파장의 레이저 방사선에 대해 레이저 투명성이 적어도 50%이다. 일부 구현예에서, 본원에 제공된 레이저 투명 조성물은 레이저 투명성이 적어도 65%이다. 일부 구현예에서, 본원에 제공된 레이저 투명 조성물은 740 nm 이상의 하나 이상의 파장의 레이저 방사선에 대해 레이저 투명성이 적어도 65%이다.
매트릭스 재료
본원에 제공된 레이저 투명 조성물은 폴리프로필렌을 포함하는 매트릭스 재료를 포함할 수 있다. 본원에 사용된 것과 같이, “매트릭스 재료”라는 구절은 조성물의 하나 이상의 성분(예를 들어, 유리 섬유, 상용화제 등)이 분산된 재료를 지칭한다. 매트릭스 재료의 폴리프로필렌은 폴리프로필렌 동종중합체, 폴리프로필렌 공중합체 등과 같은 하나 이상의 유형의 폴리프로필렌을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 본원에 기재된 레이저 투명 조성물의 매트릭스 재료는 매트릭스 재료의 중량을 기준으로 적어도 95 중량% 또는 적어도 99 중량%의 폴리프로필렌(예를 들어, 폴리프로필렌 동종중합체, 폴리프로필렌 공중합체, 또는 이들의 조합)을 포함한다.
일부 구현예에서, 매트릭스 재료의 폴리프로필렌은 EXXONMOBIL® PP1105E1 폴리프로필렌, EXXONMOBIL® ACHIEVE® Advanced PP1605 폴리프로필렌, 또는 이들의 조합을 포함한다. 일부 구현예에서, 매트릭스 재료의 폴리프로필렌은 동종중합체 폴리프로필렌일 수 있고, 25 내지 50 g/10분(ASTMD1238, 230℃/2.16 kg), 대안적으로 30 내지 45 g/10분 및 대안적으로 35 g/10분의 용융 질량 유량; 및 0.85 내지 0.95 g/cm3 및 대안적으로 0.900 g/cm3의 밀도, 30 내지 50 MPa(D638에 기초함) 및 대안적으로 34 내지 40 MPa 및 대안적으로 34.6 MPa의 항복 시 인장 강도(51 mm/분)를 가질 수 있다. 일부 구현예에서, 매트릭스 재료의 폴리프로필렌은 동종중합체 폴리프로필렌일 수 있고, 25 내지 50 g/10분(ASTMD1238, 230℃/2.16 kg), 대안적으로 30 내지 45 g/10분 및 대안적으로 32 g/10분의 용융 질량 유량; 및 0.85 내지 0.95 g/cm3 및 대안적으로 0.900 g/cm3의 밀도, 30 내지 50 MPa(D638에 기초함) 및 대안적으로 32 내지 40 MPa 및 대안적으로 33.3 MPa의 항복 시 인장 강도(51 mm/분)를 가질 수 있다.
염료 시스템
본원에 제공된 레이저 투명 조성물은 염료 시스템을 포함할 수 있다. 염료 시스템은 원하는 색상을 레이저 투명 조성물에 부여하도록 구성될 수 있다. 일부 구현예에서, 원하는 색상은 검정이다. 염료 시스템은 2종 이상의 극성 유기 화합물을 포함할 수 있다.
본원에 사용된 것과 같이 “검정”이라는 용어, “검정 색상” 또는 “색상이 검정”이라는 구절 등은 순수한 검정 및 다양한 검정 색조(즉, 오프블랙 색상)를 지칭한다. 본원에 사용된 것과 같은 “검정”이라는 용어, “검정 색상” 또는 “색상이 검정”이라는 구절 등에 의해 포함된 검정 색조의 비제한적인 예는 이의 일반명으로 지칭되는 하기 색조를 포함하고, 이의 CMYK 좌표가 제공된다: 리커리쉬(0, 35, 39, 90); 이어리 블랙(0, 0, 0, 89); 찰스턴 그린(18, 0, 0, 83); 레이즌 블랙(0, 8, 0, 86); 블랙 레더 재킷(30, 0, 23, 79); 제트(0, 0, 0, 80); 오닉스(7, 0, 2, 78); 블랙 올리브(2, 9, 10, 77); 블랙 빈(0, 80, 97, 6); 카페 누아르(0, 28, 56, 71); 아우터 스페이스(15, 0, 3, 70); 챠콜(32, 13, 0, 69); 데이비 그레이(0, 0, 0, 67); 타우페(0, 60, 60, 30); 에보니(9, 0, 14, 64); 딤 그레이(0, 0, 0, 59); 미드나잇 블루(97, 78, 39, 29) 등.
2종 이상의 극성 유기 화합물은 상이한 색상을 가질 수 있다. 예를 들어, 적색 염료와 녹색 염료의 조합; 청색 염료, 적색 염료와 황색 염료의 조합; 녹색 염료, 적색 염료와 황색 염료의 조합; 청색 염료, 녹색 염료, 적색 염료와 황색 염료의 조합; 및 녹색 염료, 바이올렛 염료와 황색 염료의 조합이 사용될 수 있다. 본원에 제공된 염료 시스템에서의 염료의 비율은 염료의 색상 톤, 사용된 매트릭스 재료, 레이저 투명 조성물에서의 염료 시스템의 농도, 염료 시스템에서의 염료의 농도 등과 같은 하나 이상의 인자에 기초하여 조정될 수 있다. 조합을 통해 검정 착색처리를 얻기 위해 사용될 수 있는 염료 화학 유형은 퀴노프탈론 염료, 안트라퀴논 염료, 페리논 염료 및 모노아조 복합 염료이다.
유용한 퀴노프탈론 유형 염료의 예는 황색 염료: C.I. 솔벤트 옐로우 33 및 157이다.
유용한 안트라퀴논 염료의 예는 녹색 염료: C.I. 솔벤트 그린 3, 20, 22, 23, 26, 28, 29; 청색 염료: C.I. 솔벤트 블루 11, 13, 14, 35, 36, 59, 63, 69, 94, 132; C.I. Vat 블루 4, 6, 14; 바이올렛 염료: C.I. 솔벤트 바이올렛 12, 13, 14, 31, 34; 적색 염료: C.I. 솔벤트 레드 52, 111, 114, 152, 155; 황색 염료: C.I. 솔벤트 옐로우 163; C.I. Vat 옐로우 1, 2, 3이다.
유용한 페리논 염료의 예는 바이올렛 염료: C.I. 솔벤트 바이올렛 29; 적색 염료: C.I. 솔벤트 레드 135, 162, 178, 179; C.I. Vat 레드 7; 오렌지색 염료: C.I. 솔벤트 오렌지 60, 78; 및 C.I. Vat 오렌지 15이다.
유용한 모노아조 복합 염료의 예는 검정 염료: C.I. 솔벤트 블랙 21, 22, 23, 27, 28, 29, 31; C.I. 애시드 블랙 52, 60, 99; 청색 염료: C.I. 애시드 블루 167; 바이올렛 염료: C.I. 솔벤트 바이올렛 21; 적색 염료: C.I. 솔벤트 레드 8, 83, 84, 121, 132; C.I. 애시드 레드 215, 296; 오렌지색 염료: C.I. 솔벤트 오렌지 37, 40, 44, 45; C.I. 애시드 오렌지 76; 황색 염료: C.I. 솔벤트 옐로우 21, 61, 81; C.I. 애시드 옐로우 59, 151이다.
검정 착색처리를 달성하기 위해 배타적으로 또는 조합되어 사용될 수 있는 유용한 퍼릴렌 염료의 예는 색상이 검정이고, 808 내지 1064 나노미터에서 50% 내지 90% 레이저 투명일 수 있으며, 500 미크론의 PET 필름에 7.5% 안료 로딩이 적용된, BASF Lumogen® 블랙 K8007 및 Lumogen® 블랙 K0088인 퍼릴렌 유형의 NIR 투명 검정 안료이다.
일부 구현예에서, 염료 시스템은 매트릭스 재료에 분산되고, 레이저 투명 조성물에 검정과 같은 원하는 색상을 부여하기에 효과적인 양으로 존재한다. 일부 구현예에서, 염료 시스템은 매트릭스 재료에 균등하게 분산된다. 일부 구현예에서, 레이저 투명 조성물에 분산된 염료 시스템은 피용접 베이스 조성물의 색상과 (그저 지나가는 관찰자의 나안에 기초하여) 일치하는 색상을 레이저 투명 조성물에 부여한다.
일부 구현예에서, 염료 시스템의 2종 이상의 극성 유기 화합물은 적색 염료 및 녹색 염료를 포함한다. 적색 염료 및 녹색 염료는 검정과 같은 원하는 색상을 레이저 투명 조성물에 부여하기에 효과적인 임의의 비율로 존재할 수 있다. 일부 구현예에서, 적색 염료 및 녹색 염료는 약 40:60(적색 염료:녹색 염료) 내지 약 60:40(적색 염료:녹색 염료)의 중량비로 염료 시스템에 존재한다. 일부 구현예에서, 적색 염료 및 녹색 염료는 약 45:55(적색 염료:녹색 염료) 내지 약 55:45(적색 염료:녹색 염료)의 중량비로 염료 시스템에 존재한다. 일부 구현예에서, 적색 염료 및 녹색 염료는 약 50:50(적색 염료:녹색 염료)의 중량비로 염료 시스템에 존재한다. 일부 구현예에서, 적색 염료는 MACROLEX® 레드 EG 염료(LANXESS, 미국)를 포함한다. 일부 구현예에서, 녹색 염료는 MACROLEX® 그린 5B(LANXESS, 미국)를 포함한다. 일부 구현예에서, 적색 염료는 MACROLEX® 레드 EG 염료(LANXESS, 미국)를 포함하고, 녹색 염료는 MACROLEX® 그린 5B(LANXESS, 미국)를 포함한다. 일부 구현예에서, 적색 염료는 솔벤트 레드 135의 파트 I 및 564120의 파트 II 색상 지수를 갖는다. 일부 구현예에서, 적색 염료는 화학적으로 페리논 염료로 기재될 수 있다. 일부 구현예에서, 적색 염료는 다음의 특성 중 임의의 것을 가질 수 있다: 23℃에서의 1.74 g/cm3의 근사 밀도; 황색 캐스트를 갖는 적색의 색조; 0.40% 염료의 1/3 표준 염색 농도(standard depth)(2% TiO2에 의해 GP-PS에서 결정됨); 0.44 g/cm3의 벌크 밀도(DIN ISO 787-11에 따름); 318℃의 융점, 및 이들의 조합. 일부 구현예에서, 녹색 염료는 솔벤트 그린 3의 파트 I 및 61565의 파트 II 색상 지수를 갖는다. 일부 구현예에서, 적색 염료는 화학적으로 안트라퀴논 염료로 기재될 수 있다. 일부 구현예에서, 적색 염료는 다음의 특성 중 임의의 것을 가질 수 있다: 23℃에서의 1.35 g/cm3의 근사 밀도; 청색 캐스트를 갖는 녹색의 색조; 0.20% 염료의 1/3 표준 염색 농도(2% TiO2에 의해 GP-PS에서 결정됨); 0.18 g/cm3의 벌크 밀도(DIN ISO 787-11에 따름); 213℃의 융점, 및 이들의 조합.
일부 구현예에서, 염료 시스템은 레이저 투명 조성물의 중량을 기준으로 약 0.05 중량% 내지 약 0.5 중량%의 양으로 존재한다. 일부 구현예에서, 염료 시스템은 레이저 투명 조성물의 중량을 기준으로 약 0.1 중량% 내지 약 0.5 중량%의 양으로 존재한다. 일부 구현예에서, 염료 시스템은 레이저 투명 조성물의 중량을 기준으로 약 0.1 중량% 내지 약 0.4 중량%의 양으로 존재한다. 일부 구현예에서, 염료 시스템은 레이저 투명 조성물의 중량을 기준으로 약 0.1 중량% 내지 약 0.3 중량%의 양으로 존재한다. 일부 구현예에서, 염료 시스템은 레이저 투명 조성물의 중량을 기준으로 약 0.2 중량%의 양으로 존재한다.
상용화제
본원에 제공된 레이저 투명 조성물은 상용화제를 포함할 수 있다. 본원에 사용된 것과 같이, “상용화제”라는 용어는 예를 들어 극성 특징 및 비극성 특징으로 인해 상이한 2종의 성분을 포함하는 조성물의 안정성을 개선할 수 있는 임의의 하나 이상의 재료를 지칭한다. 예를 들어, 본원에 제공된 레이저 투명 조성물에서, 폴리프로필렌을 포함하는 매트릭스 재료는 비극성이지만, 적어도 2종의 극성 유기 화합물을 포함하는 염료 시스템은 극성이다.
일부 구현예에서, 상용화제는 폴리프로필렌을 포함하는 매트릭스 재료에 분산된다. 상용화제는 매트릭스 재료에 균등하게 분산될 수 있다.
일부 구현예에서, 상용화제는 레이저 투명 조성물의 중량을 기준으로 약 0.1 중량% 내지 약 10 중량%의 양으로 본원에 제공된 레이저 투명 조성물에 존재한다. 일부 구현예에서, 상용화제는 레이저 투명 조성물의 중량을 기준으로 약 0.1 중량% 내지 약 8 중량%의 양으로 본원에 제공된 레이저 투명 조성물에 존재한다. 일부 구현예에서, 상용화제는 레이저 투명 조성물의 중량을 기준으로 약 0.1 중량% 내지 약 6 중량%의 양으로 본원에 제공된 레이저 투명 조성물에 존재한다. 일부 구현예에서, 상용화제는 레이저 투명 조성물의 중량을 기준으로 약 0.1 중량% 내지 약 4 중량%의 양으로 본원에 제공된 레이저 투명 조성물에 존재한다. 일부 구현예에서, 상용화제는 레이저 투명 조성물의 중량을 기준으로 약 1 중량% 내지 약 3 중량%의 양으로 본원에 제공된 레이저 투명 조성물에 존재한다.
일부 구현예에서, 상용화제는 변형 폴리프로필렌 동종중합체를 포함한다. 변형 폴리프로필렌 동종중합체는 (i) 폴리프로필렌 동종중합체 및 (ii) 극성 작용기를 포함하는 단량체를 포함할 수 있고, 극성 작용기를 포함하는 단량체는 폴리프로필렌 동종중합체에 그래프팅(예를 들어, 공유 결합)된다. 극성 작용기를 포함하는 단량체는 극성 작용기를 포함하는 단량체를 폴리프로필렌 동종중합체에 그래프팅하기 위해 폴리프로필렌 동종중합체와 반응할 수 있는 이중 결합 또는 삼중 결합과 같은 임의의 모이어티를 포함할 수 있다.
극성 작용기를 포함하는 단량체의 임의의 양을 원하는 상용화 정도를 달성하기에 효과적인 폴리프로필렌 동종중합체에 그래프팅할 수 있다. 일부 구현예에서, 극성 작용기를 포함하는 단량체는 폴리프로필렌 동종중합체에서 폴리프로필렌 단량체의 몰에 비해 약 1 몰% 내지 약 10 몰%의 양으로 존재한다. 일부 구현예에서, 극성 작용기를 포함하는 단량체는 폴리프로필렌 동종중합체에서 폴리프로필렌 단량체의 몰에 비해 약 2 몰% 내지 약 10 몰%의 양으로 존재한다. 일부 구현예에서, 극성 작용기를 포함하는 단량체는 폴리프로필렌 동종중합체에서 폴리프로필렌 단량체의 몰에 비해 약 3 몰% 내지 약 10 몰%의 양으로 존재한다. 일부 구현예에서, 극성 작용기를 포함하는 단량체는 폴리프로필렌 동종중합체에서 폴리프로필렌 단량체의 몰에 비해 약 3 몰% 내지 약 8 몰%의 양으로 존재한다. 일부 구현예에서, 극성 작용기를 포함하는 단량체는 폴리프로필렌 동종중합체에서 폴리프로필렌 단량체의 몰에 비해 약 5 몰% 내지 약 7 몰%의 양으로 존재한다.
극성 작용기를 포함하는 단량체는 원하는 수준의 상용화를 달성할 수 있는 임의의 극성 기를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 극성 작용기는 카복실산을 포함한다. 일부 구현예에서, 극성 작용기를 포함하는 단량체는 아크릴산, 말레산 무수물, 또는 이들의 조합을 포함한다.
일부 구현예에서, 상용화제는 (i) 약 0.8 g/cm3 내지 약 1 g/cm3의 밀도, (ii) 약 30 g/10분 내지 약 50 g/10분의 용융 유량(230℃에서의 2.16 kg), 또는 (iii) 이들의 조합을 갖는다. 일부 구현예에서, 상용화제는 (i) 약 0.91 g/cm3의 밀도, (ii) 약 42 g/10분의 용융 유량(230℃에서의 2.16 kg), 또는 (iii) 이들의 조합을 갖는다. 용융 질량 유량(MFR)은 그램/10분(g/10)분 단위로 제시되고, 본원에 명시된 조건 하에서 "Test Method for Melt Flow Rates of Thermoplastics by Extrusion Plastometer"라는 제목의 ASTM D 1238을 사용하여 측정하였다. 본원에서 사용되는 것과 같은 용어 "ASTM D 1238"은 압출 플라스토미터에 의해 수행된 열가소성 플라스틱의 용융 유량을 측정하기 위한 표준 시험 방법을 나타낸다. 일반적으로, 이 시험 방법은 압출 플라스토미터를 사용한 용융 열가소성 수지의 압출 속도의 측정을 망라한다. 명시된 예열 시간 후에, 수지는 규정된 온도, 부하, 및 배럴 내의 피스톤 위치의 조건 하에서 명시된 길이 및 오리피스 직경을 가진 다이를 통해 압출된다. 이 시험 방법은 2013년 8월 1일에 승인받았고, 2013년 8월에 공개되었으며, 그 내용은 본원에 그 전문이 참조로 포함된다. 기준 ASTM 표준에 대해서는, ASTM 웹사이트, www.astm.org를 방문하거나, ASTM Customer Service의 service@astm.org로 연락한다. 밀도를 g/cm3 단위로 나타내고 "Plastics-Methods for Determining the Density of Non-Cellular Plastics - Part 1: Immersion method, liquid pycnometer method and titration method"라는 제목의 ISO 1183-1을 사용하여 측정하였다. 본원에서 사용되는 것과 같은 용어 "ISO 1183-1"은 2012년 5월 15일자 제2 판에 공개된 시험 방법을 나타내며, 그 내용은 그 전문이 본원에 참조로 포함된다.
유리 섬유
본원에 제공된 레이저 투명 조성물은 복수의 유리 섬유를 포함할 수 있다. 복수의 유리 섬유는 비제한적으로 인장 강도와 같은 하나 이상의 개선된 기계적 특성을 포함하는 하나 이상의 특징을 레이저 투명 조성물에 부여하도록 선택된 적어도 2종의 유리 섬유를 포함할 수 있다. 본원에 사용된 것과 같이, “유리 섬유”라는 구절은 유리를 포함하고 애스펙트 비가 적어도 2:1 또는 일부 구현예에서 10:1, 25:1 또는 50:1 인 임의의 재료를 지칭한다.
복수의 유리 섬유는 레이저 투명 조성물의 매트릭스 재료에 분산될 수 있다. 일부 구현예에서, 복수의 유리 섬유는 레이저 투명 조성물의 매트릭스 재료에 균등하게 분산된다.
일부 구현예에서, 복수의 유리 섬유는 레이저 투명 조성물의 중량을 기준으로 약 1 중량% 내지 약 40 중량%의 양으로 존재한다. 일부 구현예에서, 복수의 유리 섬유는 레이저 투명 조성물의 중량을 기준으로 약 10 중량% 내지 약 40 중량%의 양으로 존재한다. 일부 구현예에서, 복수의 유리 섬유는 레이저 투명 조성물의 중량을 기준으로 약 10 중량% 내지 약 30 중량%의 양으로 존재한다. 일부 구현예에서, 복수의 유리 섬유는 레이저 투명 조성물의 중량을 기준으로 약 20 중량%의 양으로 존재한다.
일부 구현예에서, 복수의 유리 섬유는 쵸핑된 유리 가닥을 포함한다. 쵸핑된 유리 가닥은 E-유리 섬유를 쵸핑하여 제조될 수 있다.
일부 구현예에서, 복수의 유리 섬유는 평균 필라멘트 직경이 약 10 μm 내지 약 25 μm이다. 일부 구현예에서, 복수의 유리 섬유는 평균 필라멘트 직경이 약 10 μm 내지 약 20 μm이다. 일부 구현예에서, 복수의 유리 섬유는 평균 필라멘트 직경이 약 13 μm 내지 약 15 μm이다.
일부 구현예에서, 복수의 유리 섬유는 평균 길이가 약 1 mm 내지 약 10 mm이다. 일부 구현예에서, 복수의 유리 섬유는 평균 길이가 약 1 mm 내지 약 8 mm이다. 일부 구현예에서, 복수의 유리 섬유는 평균 길이가 약 1 mm 내지 약 6 mm이다. 일부 구현예에서, 복수의 유리 섬유는 평균 길이가 약 2 mm 내지 약 6 mm이다. 일부 구현예에서, 복수의 유리 섬유는 평균 길이가 약 3 mm 내지 약 5 mm이다.
일부 구현예에서, 복수의 유리 섬유는 평균 필라멘트 직경이 약 10 μm 내지 약 25 μm이고, 평균 길이가 약 1 mm 내지 약 10 mm이다. 일부 구현예에서, 복수의 유리 섬유는 평균 필라멘트 직경이 약 10 μm 내지 약 25 μm이고, 평균 길이가 약 1 mm 내지 약 8 mm이다. 일부 구현예에서, 복수의 유리 섬유는 평균 필라멘트 직경이 약 10 μm 내지 약 25 μm이고, 평균 길이가 약 1 mm 내지 약 6 mm이다. 일부 구현예에서, 복수의 유리 섬유는 평균 필라멘트 직경이 약 10 μm 내지 약 25 μm이고, 평균 길이가 약 2 mm 내지 약 6 mm이다. 일부 구현예에서, 복수의 유리 섬유는 평균 필라멘트 직경이 약 10 μm 내지 약 25 μm이고, 평균 길이가 약 3 mm 내지 약 5 mm이다.
일부 구현예에서, 복수의 유리 섬유는 평균 필라멘트 직경이 약 10 μm 내지 약 20 μm이고, 평균 길이가 약 1 mm 내지 약 10 mm이다. 일부 구현예에서, 복수의 유리 섬유는 평균 필라멘트 직경이 약 10 μm 내지 약 20 μm이고, 평균 길이가 약 1 mm 내지 약 8 mm이다. 일부 구현예에서, 복수의 유리 섬유는 평균 필라멘트 직경이 약 10 μm 내지 약 20 μm이고, 평균 길이가 약 1 mm 내지 약 6 mm이다. 일부 구현예에서, 복수의 유리 섬유는 평균 필라멘트 직경이 약 10 μm 내지 약 20 μm이고, 평균 길이가 약 2 mm 내지 약 6 mm이다. 일부 구현예에서, 복수의 유리 섬유는 평균 필라멘트 직경이 약 10 μm 내지 약 20 μm이고, 평균 길이가 약 3 mm 내지 약 5 mm이다.
일부 구현예에서, 복수의 유리 섬유는 THERMOFLOW® EC14-738 유리 섬유(Johns Manville, 미국)를 포함한다.
커플링제
일부 구현예에서, 레이저 투명 조성물은 유리 섬유 및 매트릭스 재료를 커플링할 수 있는 커플링제를 포함한다. 커플링제는 말레산 무수물 그래프팅된 폴리프로필렌 동종중합체 또는 공중합체를 포함할 수 있다. 말레산 무수물은 커플링제의 중량을 기준으로 약 1 중량%의 양으로 존재할 수 있다. 일부 구현예에서, 커플링제는 레이저 투명 조성물의 중량을 기준으로 약 0.5 중량% 내지 약 5 중량%의 양으로 레이저 투명 조성물에 존재한다. 일부 구현예에서, 커플링제는 말레산 무수물 그래프팅된 동종중합체인 BONDYRAM® 1001(Polyram, Ram-On Industries, 미국)이다. 일부 구현예에서, BONDYRAM® 1001은 조성물의 중량을 기준으로 약 1 중량%의 양으로 조성물에 존재한다.
UV 안정화제
레이저 투명 조성물은 UV 안정화제를 포함할 수 있다. 본원에 사용된 것과 같이, “UV 안정화제”라는 구절은 UV 방사선을 흡수하고 레이저 투명 조성물의 열화를 방지하거나 느리게 하는 수준에서 열로서 에너지를 방출할 수 있는 임의의 화합물을 지칭한다.
일부 구현예에서, UV 안정화제는 레이저 투명 조성물의 중량을 기준으로 약 0.1 중량% 내지 약 2 중량%의 양으로 본원에 제공된 레이저 투명 조성물에 존재한다. 일부 구현예에서, UV 안정화제는 레이저 투명 조성물의 중량을 기준으로 약 0.1 중량% 내지 약 1 중량%의 양으로 본원에 제공된 레이저 투명 조성물에 존재한다. 일부 구현예에서, UV 안정화제는 레이저 투명 조성물의 중량을 기준으로 약 0.4 중량% 내지 약 0.8 중량%의 양으로 본원에 제공된 레이저 투명 조성물에 존재한다. 일부 구현예에서, UV 안정화제는 레이저 투명 조성물의 중량을 기준으로 약 0.6 중량%의 양으로 본원에 제공된 레이저 투명 조성물에 존재한다.
임의의 UV 안정화제는 본원에 제공된 레이저 투명 조성물에 사용될 수 있다. 일부 구현예에서, 레이저 투명 조성물의 UV 안정화제는 HOSTAVIN® N 30 UV 안정화제, CHIMASSORB®-LS119 UV 안정화제, SABOSTAB® UV 62 UV 안정화제, 또는 이들의 조합을 포함한다.
첨가제
본원에 제공된 레이저 투명 조성물은 하나 이상의 첨가제를 포함할 수 있다. 하나 이상의 첨가제의 비제한적인 예는 보조 착색제, 분산제, 충전제, 가소제, 개질제, 항산화제, 대전방지제, 윤활제, 이형제, 결정화 촉진제, 조핵제, 난연제, 엘라스토머, 또는 이들의 조합을 포함한다. 하나 이상의 첨가제는 당해 분야에 개시된 기법에 따라 첨가될 수 있다.
하나 이상의 첨가제는 하나 이상의 첨가제의 원하는 목적을 달성할 수 있는 양으로 레이저 투명 조성물에 포함될 수 있다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 첨가제는, 총체적으로, 레이저 투명 조성물의 총 중량을 기준으로 10 중량%, 5 중량% 또는 1 중량% 이하의 양으로 레이저 투명 조성물에 존재한다. 예를 들어, 하나 이상의 첨가제는 레이저 투명 조성물의 중량을 기준으로 약 0.01 중량% 내지 약 0.2 중량%, 약 0.1 중량% 또는 약 0.2 중량%의 양으로 독립적으로 존재할 수 있다.
일부 구현예에서, 본원에 제공된 레이저 투명 조성물은 항산화제를 포함한다. 일부 구현예에서, 항산화제는 SONGNOX® 1680, SONGNOX® 1010, 또는 이들의 조합(SONGWON Industrial Group, 미국)을 포함한다.
일부 구현예에서, 본원에 제공된 레이저 투명 조성물은 윤활제를 포함한다. 일부 구현예에서, 윤활제는 스테아르산칼슘을 포함한다.
방법
레이저 용접의 방법이 제공된다. 본원에 제공된 레이저 용접 방법은 본원에 제공된 레이저 투명 조성물을 레이저 흡수 조성물과 접합시키는 데 사용될 수 있다.
일부 구현예에서, 레이저 용접의 방법은 (i) 본원에 제공된 것과 같은 레이저 투명 조성물, 및 (ii) 색상이 검정인 레이저 흡수 조성물을 제공하는 단계를 포함하고, 레이저 투명 조성물 및 레이저 흡수 조성물은 계면에서 서로 접촉한다. 레이저 투명 조성물 및 레이저 흡수 조성물은 임의의 형상을 가질 수 있고, 2종의 조성물의 형상은 동일하거나 상이할 수 있다. 예를 들어, 조성물 중 하나는 플러그의 형상일 수 있고, 다른 조성물은 플러그를 수용하도록 설계된 오리피스의 형상일 수 있다. 레이저 투명 조성물 및 레이저 흡수 조성물은 독립적으로 가요성 또는 경질일 수 있다.
일부 구현예에서, 본 방법은 또한 (i) 계면에서의 레이저 흡수 조성물의 부분, (ii) 계면에서의 레이저 투명 조성물의 부분, 또는 (iii) 이들의 조합의 적어도 일부를 액화시키기에 효과적인 시간 동안 계면에서의 레이저 흡수 조성물의 적어도 일부분을 가열하기 위해 레이저 투명 조성물을 통해 레이저 방사선을 지향시키는 단계를 포함한다. 일부 구현예에서, 레이저 용접의 방법은 레이저 투명 조성물 및 레이저 흡수 조성물을 계면에서 함께 용접하기 위해 (i) 계면에서의 레이저 흡수 조성물의 부분, (ii) 계면에서의 레이저 투명 조성물의 부분, 또는 (iii) 이들의 조합을 고화시키는 단계도 포함한다.
레이저 용접 프로세스의 구현예의 도식은 도 1a 내지 도 1d에 도시되어 있다. 도 1a는 본원에 제공된 레이저 투명 조성물의 구현예의 형성된 시트(101)를 도시한다. 시트(101)는 계면(110)에서의 레이저 흡수 조성물의 시트(102)와 접촉한다. 도 1a의 계면(110)은 시트(101) 및 시트(102)의 부분 중첩으로 인해 생기지만, 하나의 시트에 다른 시트가 완전히 중첩됨으로써 형성된 계면과 같은 다른 구성이 고안된다.
도 1b는 계면(110)에서 레이저 흡수 조성물의 시트(102)의 부분을 가열하도록 레이저 투명 조성물의 시트(101)를 통해 레이저 방사선(120)을 지향시키는 구현예를 도시한다. 레이저 방사선(120)의 적어도 일부분은 레이저 흡수 조성물의 시트(102)에 의해 흡수되고, 흡수된 에너지는 열로 전환되어, 그에 따라 가열되고 후속하여 액화된 부분(130)을 생성한다.
도 1c에 도시된 것처럼, 레이저 흡수 조성물의 시트(102)의 부분(130)의 가열 또는 가열과 액화는 전도를 통해 또는 다른 방식으로, 레이저 투명 조성물의 시트(101)의 부분(140)이 가열되거나 가열되고 후속하여 액화되게 할 수 있다. 레이저 투명 조성물의 시트(101)의 부분(140)의 가열 또는 가열과 액화는 레이저 방사선(120)의 인가 동안에 또는 후에 발생할 수 있다. 액화된 부분(130, 140)은 적어도 계면 근처에서 함께 혼합될 수 있거나, 경계는 액화된 부분(130, 140) 사이에 유지될 수 있다.
액화된 부분(130, 140)은 고화가 될 수 있고, 그에 따라 시트(101) 및 시트(102)를 함께 용접하는 고화된 영역(150)을 형성한다. 고화된 영역(150)의 적어도 일부분은 각각 시트(101) 및 시트(102)의 레이저 투명 조성물과 레이저 흡수 조성물의 혼합물을 포함할 수 있다.
레이저 방사선을 생성할 수 있는 임의의 설비가, 본원에 제공된 방법에 사용될 수 있다. 레이저 방사선은 Nd:YAG 레이저 또는 다이오드 레이저에 의해 제공될 수 있고, 이들 레이저는 레이저 투명 조성물을 통한 적어도 50% 투과를 달성할 방사선을 방출할 수 있다. 일부 구현예에서, 레이저는 740 nm 이상의 하나 이상의 파장을 포함한다. 일부 구현예에서, 레이저 방사선은 다이오드 레이저에 의해 제공된다.
레이저의 강도, 밀도 및/또는 조사 영역은 레이저 흡수 조성물의 가열 및 후속하는 액화를 달성하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 이들 매개변수 중 하나 이상은 강도, 내구성 등과 같은 하나 이상의 특징을 갖는 용접을 달성하도록 조정될 수 있다.
레이저 흡수 조성물
임의의 레이저 흡수 조성물이, 본원에 제공된 방법에 사용될 수 있다. 레이저 흡수 조성물의 예는 미국 특허 출원 공보 제2003/0039837호 및 미국 특허 출원 공보 제2005/0203225호에 제공되고, 이들은 본원에 참고로 포함된다. 레이저 흡수 조성물 및 레이저 투명 조성물의 색상은 동일하거나 상이할 수 있다. 예를 들어, 레이저 흡수 조성물 및 레이저 투명 조성물은 검정의 상이한 색조일 수 있다.
레이저 흡수 조성물은 하나 이상의 레이저 흡수 재료를 포함한다. 일부 구현예에서, 레이저 흡수 재료는 착색제로서 작용할 수 있는 카본 블랙이다. 레이저 흡수 재료의 다른 예는 아진 화합물, 프탈로시아닌 화합물, 폴리메틴 화합물(시아닌 화합물, 피릴륨 화합물, 티오피릴륨 화합물, 스쿠알리윰 화합물, 크로코늄 화합물, 아줄레늄 화합물), 디이모늄 화합물, 디티올 금속 착염 화합물(M=Ni, Fe 등), 인도아닐린 금속 착체 화합물, 및 머캅토나프톨 금속 착염 화합물을 포함하지만, 이들로 제한되지는 않는다.
레이저 흡수 조성물에 사용된 레이저 흡수 재료의 양은 레이저 방사선에 의한 원하는 가열을 달성하기에 충분해야 한다. 일부 구현예에서, 카본 블랙과 같은 레이저 흡수 재료는 레이저 흡수 조성물의 중량을 기준으로 약 0.01 중량% 내지 약 20 중량%의 양으로 레이저 흡수 조성물에 존재한다. 일부 구현예에서, 카본 블랙과 같은 레이저 흡수 재료는 레이저 흡수 조성물의 중량을 기준으로 약 0.01 중량% 내지 약 15 중량%의 양으로 레이저 흡수 조성물에 존재한다. 일부 구현예에서, 카본 블랙과 같은 레이저 흡수 재료는 레이저 흡수 조성물의 중량을 기준으로 약 0.01 중량% 내지 약 10 중량%의 양으로 레이저 흡수 조성물에 존재한다. 일부 구현예에서, 카본 블랙과 같은 레이저 흡수 재료는 레이저 흡수 조성물의 중량을 기준으로 약 0.01 중량% 내지 약 5 중량%의 양으로 레이저 흡수 조성물에 존재한다.
본원에 제공된 설명에서, 용어 "포함하다", "는 이다", "함유하는", "가지는", 및 "포함하는"은 개방형 양식으로 사용되며, 따라서 "포함하지만, 한정하는 것은 아닌" 을 의미하는 것으로 해석되어야 한다. 방법 또는 조성물이 다양한 요소 또는 특징을 "포함하는(comprising)" 또는 "포함하는(including)"의 관점에서 청구되거나 기술될 때, 방법은 또한 달리 진술되지 않는 한, 다양한 성분 또는 특징으로 "본질적으로 구성되는" 또는 "구성되는" 것일 수 있다.
단수형의 용어는 복수형의 대체물, 예컨대 적어도 하나를 포함하는 것을 의도한다. 예를 들어, "상용화제," "UV 안정화제," "매트릭스 재료" 등의 개시는, 다르게 명시되지 않는 한, 하나를 초과하는 상용화제, UV 안정화제, 매트릭스 재료 등 중 하나, 이들의 혼합물 또는 조합을 포함하는 것을 의미한다.
다양한 숫자 범위가 본원에 개시될 수 있다. 출원인이 임의의 유형의 범위를 개시하거나 청구할 때, 출원인의 의도는, 다르게 명시되지 않는 한, 그 범위의 종점뿐만 아니라 그 안에 포함된 임의의 하위범위 및 하위범위들의 조합을 포함하여, 그러한 범위가 합당하게 포함할 수 있는 각각의 가능한 숫자를 개별적으로 개시하거나 청구하는 것이다. 더욱이, 본원에 개시된 범위의 숫자 종점은 대략적인 것이다. 대표적인 예로서, 본 출원인은 일부 구현예에서 UV 안정화제가 레이저 투명 조성물의 중량을 기준으로 약 0.1 중량% 내지 약 2 중량%의 양으로 존재한다는 것을 개시한다. 본 개시는 약 0.1 중량% 내지 약 2 중량%의 값을 포함하는 것으로 해석되어야 하고, 임의의 이들 값 사이의 임의의 범위 및 하위범위를 포함하여, 0.2%, 0.3%, 0.4%, 0.5%, 0.6%, 0.7%, 0.8%, 0.9%, 1%, 1.1%, 1.2%, 1.3%, 1.4%, 1.5%, 1.6%, 1.7%, 1.8% 및 1.9% 각각의 “약”을 추가로 포함한다.
본 구현예는 본 명세서에서 다양한 구현예를 참조하여 예시되며, 이들은 그의 범위에 제한을 가하는 것으로 결코 해석되어서는 안 된다. 그와 반대로, 본원의 설명을 판독한 후에, 본 구현예의 사상 또는 첨부된 청구범위의 범주로부터 벗어나지 않으면서 당업자에게 그 자체로서 제시될 수 있는, 그의 다양한 다른 양태, 구현예, 변형, 및 동등물에 의존해야 할 가능성이 있다는 것이 이해되어야 한다. 그러므로, 본 구현예의 다른 양태는 본원에 개시된 본 구현예의 세부사항과 실시를 고려하면 당업자에게 명백할 것이다.
본 개시는 하기 실시예에 의해 추가로 예시되는데, 실시예는 어떠한 방식으로든 그 범주에 대해 제한을 두는 것으로서 해석되지 않아야 한다. 그와 반대로, 본원의 설명을 판독한 후에, 본 개시의 사상 또는 첨부된 청구범위의 범주로부터 벗어나지 않으면서 당업자에게 그 자체로서 제시될 수 있는, 그의 다양한 다른 양태, 구현예, 변형, 및 동등물에 의존해야 할 가능성이 있다는 것이 이해되어야 한다. 그러므로, 본 개시의 다른 양태는 본원에 개시된 본 개시의 세부사항과 실시를 고려하면 당업자에게 명백할 것이다.
실시예
실시예 1 - 레이저 투명성
하기 표의 성분을 포함하는 레이저 투명 조성물을 제조하였다:
Figure pct00001
이 실시예의 레이저 투명 조성물은 두께가 3 mm였고, 레이저 투명성은 약 740 nm 이상의 파장에서 100%였다. 따라서, 이 실시예의 레이저 투명 조성물은 기계 유형과는 거의 무관하게, 다른 레이저 흡수 조성물에 레이저 용접될 수 있다.
실시예 2 - 기후 연구
이 실시예에서는 4종의 레이저 투명 조성물을 제조하였고, 기후 연구(SAE J2527TM 표준 시험, “Performance Based Standard for Accelerated Exposure of Automotive Exterior Materials Using a Controlled Irradiance Xenon-Arc Apparatus”)로 처리하였다.
SAE J2527TM 표준 시험은 후방 스프레이 및 전방 스프레이 둘 모두에 의한 60분의 암, 40분의 광, 이어서 20분의 광 및 전방 시편 스프레이, 이어서 60분의 광 및 반복의 사이클에서 120분 광 및 60분 암을 제공한 프로그램 사이클에 의존하였다. 순서화된 시험은 하기 표의 조건을 따랐다:
Figure pct00002
상기 표에서, 복사 선량은 340 nm에서 0.55 Wm-2nm-1의 복사조도 수준에 기초하였다. SAE J2527TM 표준 시험에 대한 제어 패널 센서에서의 목표 값은 하기 표에 제공된다:
Figure pct00003
이 실시예에서 시험된 4종의 투명 조성물은 하기 표에 표시된 것과 같은 것을 제외하고는 이전의 실시예의 조성과 동일하였다:
Figure pct00004
Figure pct00005
이 실시예의 기후 시험은 샘플 2 내지 샘플 4에 각각에 대한 dE(즉, 색상 차이)가 2,000 KJ/m2에서 4.0 미만이었다는 것을 나타냈다. 샘플 2에 대해, dE는 2,500 KJ/m2에서 4.00 미만이었다. dE는 색상 변수 “L”(명도), “a”(적색/녹색) 및 “b”(청색/황색)의 변화의 측정에 기초하였다.
상기 실시예의 조성물은 소정의 특징을 입증하기 위해 제공되고, 하기 청구항의 범위를 제한하지 않는다.

Claims (20)

  1. 검정 색상인 레이저 투명 조성물로서,
    폴리프로필렌을 포함하는 매트릭스 재료;
    (i) 매트릭스 재료에 분산되고, (ii) 레이저 투명 조성물의 중량을 기준으로 약 0.05 중량% 내지 약 0.5 중량%의 양으로 존재하는 염료 시스템;
    (i) 매트릭스 재료에 분산되고, (ii) 레이저 투명 조성물의 중량을 기준으로 약 0.1 중량% 내지 약 10 중량%의 양으로 존재하는 상용화제;
    (i) 매트릭스 재료에 분산되고, (ii) 레이저 투명 조성물의 중량을 기준으로 약 1 중량% 내지 약 40 중량%의 양으로 존재하는 복수의 유리 섬유; 및
    (i) 매트릭스 재료에 분산되고, (ii) 레이저 투명 조성물의 중량을 기준으로 약 0.1 중량% 내지 약 2 중량%의 양으로 존재하는 UV 안정화제를 포함하고;
    레이저 투명 조성물은 레이저 투명성이 적어도 50%인, 레이저 투명 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 레이저 투명 조성물은 레이저 투명성이 적어도 65%인, 레이저 투명 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 염료 시스템은 2종 이상의 극성 유기 화합물을 포함하는, 레이저 투명 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 염료 시스템의 2종 이상의 극성 유기 화합물은 적색 염료 및 녹색 염료를 포함하고, 적색 염료 및 녹색 염료는 약 40:60(적색 염료:녹색 염료) 내지 약 60:40(적색 염료:녹색 염료)의 중량비로 염료 시스템에 존재하는, 레이저 투명 조성물.
  5. 제4항에 있어서, (i) 적색 염료는 MACROLEX® 적색 EG 염료를 포함하거나, (ii) 녹색 염료는 MACROLEX® 녹색 5B를 포함하거나, (iii) 적색 염료는 MACROLEX® 적색 EG 염료를 포함하고, 녹색 염료는 MACROLEX® 녹색 5B를 포함하는, 레이저 투명 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상용화제는 변형 폴리프로필렌 동종중합체를 포함하고, 변형 폴리프로필렌 동종중합체는
    (i) 폴리프로필렌 동종중합체, 및
    (ii) 극성 작용기를 포함하는 단량체를 포함하고;
    극성 작용기를 포함하는 단량체는 (a) 폴리프로필렌 동종중합체에 그래프팅되고, (b) 폴리프로필렌 동종중합체에서 폴리프로필렌 단량체의 몰에 비해 약 3 몰% 내지 약 10 몰%의 양으로 존재하는, 레이저 투명 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 상용화제는 (i) 약 0.8 g/cm3 내지 약 1 g/cm3의 밀도, (ii) 약 30 g/10분 내지 약 50 g/10분의 용융 유량, 또는 (iii) 이들의 조합을 갖는, 레이저 투명 조성물.
  8. 제6항에 있어서, 상용화제는 (i) 약 0.91 g/cm3의 밀도, (ii) 약 42 g/10분의 용융 유량, 또는 (iii) 이들의 조합을 갖는, 레이저 투명 조성물.
  9. 제6항에 있어서, 극성 작용기는 카복실산을 포함하는, 레이저 투명 조성물.
  10. 제9항에 있어서, 극성 작용기를 포함하는 단량체는 아크릴산, 말레산 무수물, 또는 이들의 조합을 포함하는, 레이저 투명 조성물.
  11. 제1항에 있어서, 복수의 유리 섬유는 평균 필라멘트 직경이 약 10 μm 내지 약 25 μm이고, 평균 길이가 약 1 mm 내지 약 10 mm인, 레이저 투명 조성물.
  12. 제1항에 있어서, 복수의 유리 섬유는 레이저 투명 조성물의 중량을 기준으로 약 10 중량% 내지 약 30 중량%의 양으로 존재하는, 레이저 투명 조성물.
  13. 제1항에 있어서, 복수의 유리 섬유는 THERMOFLOW® EC14-738 유리 섬유를 포함하는, 레이저 투명 조성물.
  14. 제1항에 있어서, UV 안정화제는 레이저 투명 조성물의 중량을 기준으로 약 0.5 중량% 내지 약 0.7 중량%의 양으로 존재하는, 레이저 투명 조성물.
  15. 제1항에 있어서, UV 안정화제는 HOSTAVIN® N 30 UV 안정화제, CHIMASSORB®-LS119 UV 안정화제, SABOSTAB® UV 62 UV 안정화제, 또는 이들의 조합을 포함하는, 레이저 투명 조성물.
  16. 제1항에 있어서, 레이저 투명 조성물은 적어도 2000 KJ/m2까지 UV 안정한, 레이저 투명 조성물.
  17. 제1항에 있어서, 매트릭스 재료의 폴리프로필렌은 EXXONMOBIL® PP1105E1 폴리프로필렌, EXXONMOBIL® ACHIEVE® Advanced PP1605 폴리프로필렌, 또는 이들의 조합을 포함하는, 레이저 투명 조성물.
  18. 레이저 용접의 방법으로서,
    (i) 제1항의 레이저 투명 조성물, 및 (ii) 색상이 검정인 레이저 흡수 조성물을 제공하는 단계로서, 레이저 투명 조성물 및 레이저 흡수 조성물은 계면에서 서로 접촉하는, 단계; 및
    (i) 계면에서의 레이저 흡수 조성물의 부분, (ii) 계면에서의 레이저 투명 조성물의 부분, 또는 (iii) 이들의 조합의 적어도 일부를 액화시키기에 효과적인 시간 동안 계면에서의 레이저 흡수 조성물의 적어도 일부분을 가열하기 위해 레이저 투명 조성물을 통해 레이저 조사를 지향시키는 단계를 포함하는, 방법.
  19. 제18항에 있어서, 레이저 투명 조성물 및 레이저 흡수 조성물을 계면에서 함께 용접하기 위해 (i) 계면에서의 레이저 흡수 조성물의 부분, (ii) 계면에서의 레이저 투명 조성물의 부분, 또는 (iii) 이들의 조합을 고화시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  20. 제18항에 있어서, 레이저 흡수 조성물은 카본 블랙을 포함하는, 방법.

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