专利名称：激光焊接用着色热塑性树脂组合物及其含蒽醌胺盐和单偶氮配合物染料的混合物的着色 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及含有黑色着色剂并适用于激光焊接的热塑性树脂组合物。更具体说，本发明涉及含有蒽醌的胺盐和单偶氮配合物染料的混合物作为着色剂的这种组合物。
背景技术：
将两个由树脂(各为不透明和透明)制成的物品放在一起相互接触，将预定量的激光光束聚焦在并发射到这两个物品的接合处，使接合部分熔化并接合在一起(“激光焊接”)的方法在本技术中是已知的。与传统的接合塑料部件的方法相比，激光焊接具有若干优点。例如，众所周知，激光焊接操作简单、省力、生产率高、接点干净以及生产成本低。激光焊接可用于各种用途，包括制造模制品，包括空心形状的制品，汽车工业及电气和电子工业。最近，在热塑性树脂和含有有机染料或颜料的着色剂的共混物领域中的研究工作已经增强。通过在树脂中加入这种着色剂就可达到对激光能量转化成热量的更好的控制。激光光束可以穿透放置在接近激光光束源的透明物品，而在不透明的物品中则大部分被吸收，因为与上述的透明物品相比，不透明物品具有相对较大的吸收系数。小心控制其中着色剂的含量就可使接合部分熔融，从而使物品接合在一起。
参见例如日本专利公开No.62-49850和No.5(93)-42336。与激光焊接有关的其它树脂组合物描述于美国专利5,893,959中，该专利公开了用沿接合区的激光光束焊接在一起的透明和不透明工件。这两个工件均含有诸如炭黑之类的黑色颜料，使该工件即使在焊接之后也有明显的肉眼可见的均匀痕迹。
有关组合物激光焊接的其它说明可参见美国专利5,893,959。例如热塑性树脂组合物的颜色可以是黑色的(炭黑或尼格)，这种颜色除了其它许多用途之外，通常广泛地用于汽车工业中。但是，炭黑和尼格不能透过主波长在红外区(1200nm-800nm)的激光光束，如Nd:YAG激光器和二极管激光器，这两种激光器在工业中都具有广泛的用途。
令人惊奇的是，现已发现，外观均为黑色的热塑性树脂组合物可用于激光焊接的模制品，这些模制品既可用于经受激光束的透明部件也可用于经受激光光束的不透明部件。通过加入特定重量百分数的包含由蒽醌酸性染料反应而形成的蒽醌染料的胺盐的混合物的黑色染料就可获得对激光光束近红外光的显著改善的透光率，同又具有汽车用途所要求的优异的综合耐热性和机械性能。
使用这些成分，热塑性树脂组合物就可用于激光焊接，并显示出模塑性、在热塑性树脂中的溶解性、抗渗色和抗白化以及对激光光束波长的透明性和对化学品的耐受性等方面的改善。
发明内容
本发明涉及激光焊接用热塑性树脂组合物，包含1)热塑性树脂，和2)包含蒽醌染料的胺盐和单偶氮配合物染料的透射激光的黑色着色剂。
本发明涉及激光焊接用热塑性树脂组合物，包含热塑性树脂和至少一种黑色染料，所述黑色染料包含(i)式[I]或式[II]的蒽醌染料的胺盐和(ii)式[III]的单偶氮配合物染料的混合物。式[I]如下 其中R1-R8可以相同或不同，独立地选自H、烷基、芳基、链烯基、烷氧基、氨基、羟基、卤原子、酰基、酰氧基、酰胺、酰基-N-烷基酰胺、羧基、烷氧羰基、环己基酰胺、磺酰基、式[I-a]或-Y-W，且R1-R8中至少有1个是式[I-a]；其中Y是S、O或NH；且其中W选自无取代或取代的烷基、链烯基，和无取代或取代的芳基；其中(Z)n+代表铵离子或从一种有机胺化合物或一种碱性染料衍生的阳离子，其中n是1或2，m1是1-4的整数；且其中K1是m1/n的比值。
式[I-a]是
其中X是O或NH，R9-R13可以相同或不同，独立地选自H、烷基、芳基、链烯基、烷氧基、氨基、N-烷基酰胺、N-芳基酰胺、羟基、卤原子、酰基、酰氧基、酰胺、酰基-N-烷基酰胺、羧基、烷氧羰基或磺酰基，且R1-R8和R9-R13中至少有1个是磺酰基。
式[II]是 其中R47-R52可以相同或不同，独立地选自H、烷基、芳基、链烯基、烷氧基、氨基、N-烷基酰胺、N-芳基酰胺、羟基、卤原子、酰基、酰氧基、酰胺、酰基-N-烷基酰胺、羧基、烷氧羰基或磺酰基，且R47-R52中至少有1个是磺酰基；且式[II]中的式J选自式[II-a]或式[II-b]并将2个蒽醌连接在一起式[II-a] 或式[II-b] 其中R53-R54可以相同或不同，独立地选自烷基(含1-8个碳原子)或氢，且其中(F)h+代表铵离子或从一种有机胺化合物或一种碱性染料衍生的阳离子，其中h是1或2，m4是1-4的整数，k4是m4/h的比值。
式[III]的单偶氮配合物染料如下 其中R39和R41可以相同或不同，是Cl、SO2(-R44)(-R45)或SO2R43；R44或R45可以相同或不同，独立地是氢原子、直链或支化的C1-C4烷基；R43是直链或支化的C1-C4烷基；R40和R42可以相同或不同，是氢、直链或支化的C1-C18烷基、直链或支化的C2-C18链烯基、氨磺酰基、羧基、甲磺酰基、羟基、C1-C18烷氧基、乙酰氨基、苯甲酰氨基、卤原子或-CONH-R46；R46是官能基，选自无取代或取代的直链或支化的C1-C18烷基或无取代或取代的C6-C18芳基；L1和L2独立地是O或COO；(E)+是H+，碱金属的阳离子，铵离子，选自脂族伯胺、仲胺或叔胺的有机胺的阳离子或季铵离子；K3是整数；m3是O、1或2；M1是离子价为2-4的金属，优选三价金属如Cr、Fe，或二价金属如Cu。
通过使用这些成分，得到了可用于激光焊接的具有改善的模塑性，在热塑性树脂中的溶解性、抗渗色和抗白化以及对化学品的耐受性的热塑性树脂组合物。也讨论了通过以预定的重量比将上面提到的式[I]或式[II]的染料盐与式[III]的单偶氮配合物染料进行混合而获得的对激光光束波长，尤其超过800nm的波长的透明性的改善。特别是，用这种混合物比单独用式[III]的单偶氮配合物染料时能显著改善在二极管激光器光束波长的透光率。这种混合物在二极管激光器光光束波长透光率的改善要比单独用单偶氮染料时所观察到的改善明显得多。关于热塑性树脂和单偶氮配合物染料的讨论一般可参见WO 01/58997A1。因此，这种混合物在工业二极管器焊接中是有价值的。
在本发明中用作着色剂中所包含的一个成分的蒽醌染料的胺盐显示出兰、紫或绿的颜色，而用于本发明的着色剂中所包含的单偶氮配合物染料是黑色染料。
参考这里的附图将更好地理解本发明。
图1是处于接触的物件及施加在其上的激光光束的视图。
图2与图1相同，但物件的颜色相同。
图3-4描绘了本发明中进行的激光焊接试验。
具体实施例方式
本发明中所用的上述式[I]或式[II]代表的优选结构的染料盐是用通常已知的方法很方便地通过蒽醌染料与有机胺在溶剂中进行反应而制备的。蒽醌染料的胺盐混合物是通过蒽醌酸性染料与有机胺反应，尤其含磺酰基的染料与有机胺的铵盐反应形成的。
适用于制备上述染料中的蒽醌染料的胺类包括脂族胺、脂环族胺、烷氧基烷基胺、含烷醇的胺、二胺、胍衍生物类的胺和芳族胺。
《染料索引》中所列出的可用于本发明的碱性染料包括C.I.碱性红染料C.I.碱性红1，2，3，4，5，6，8，9，10，11，12，13，15，16，17，19，20，26，27，35，36，37，48，49，52，53，54，66，68，C.I.碱性蓝染料C.I.碱性蓝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，C.I.碱性紫染料C.I.碱性紫1，2，3，4，5，6，7，8，10，11，12，13，14，15，16，17，20，21，23，24，25，27，40，C.I.碱性绿染料C.I.碱性绿1，3，4，6，9，10.
可用于制备用作本发明组合物中所包含的着色剂的式[I]的染料盐的蒽醌酸性染料的例子列于下面表1-1和表1-2中。表中左边一栏的描述(如“I-2”和“I-13”)将有助于读者理解在后面的叙述中有关特定染料盐的讨论。
表1-1
表1-2
可用于制备用作本发明组合物中的着色剂的式[II]的染料盐的蒽醌酸性染料的例子列于下面表2。
表2
式[III]代表的有代表性的单偶氮配合物染料具有许多与其有关的特性。例如，适于用在该单偶氮配合物染料中的阳离子是H，碱金属的阳离子，铵离子，选自脂族伯胺、仲胺或叔胺的有机胺的阳离子或季铵离子。
适用于制备上述单偶氮配合物染料且通常用于染料中的胺包括脂族胺、脂环族胺、烷氧基烷基胺、含烷醇的胺、二胺、胍衍生物类的胺和芳族胺。
适用于制备上述单偶氮配合物染料的金属包括离子价为2-4的金属，更优选三价金属如Cr、Fe或二价金属如Cu。
式[III]的金属偶氮配合物染料的例子列于下面表3和表4。这些染料分别按式[III-a]和式[III-b]分类。
式[III-a]
表3
式[III-b]
表4
包含式[I]或式[II]的染料盐和式[III]的金属偶氮配合物染料的混合物的黑色染料的例子如下实例1-黑色染料式[I-21]的蒽醌染料盐与下式[III-1]的单偶氮配合物染料的重量比为1∶1。
实例2-黑色染料式[I-21]的蒽醌染料盐与下式[III-1]的单偶氮配合物染料的重量比为3∶1。
实例3-黑色染料式[I-6]的蒽醌染料盐与下式[III-1]的单偶氮配合物染料的重量比为2∶1。
实例4-黑色染料式[I-23]的蒽醌染料与下式[III-5]的单偶氮配合物染料的重量比为2∶1。
实施例5-黑色染料式[II-8]的蒽醌染料盐与下式[III-1]的单偶氮配合物染料的重量比为3∶1。
实例6-黑色染料式[I-5]的蒽醌染料盐下式[III-1]的单偶氮配合物染料下式[a]的蒽醌黄染料的重量比为4∶3∶1。
式[a] 实例7-黑色染料式[I-21]的蒽醌染料盐下式[III-1]的单偶氮配合物染料下式[b]的Perinone红染料的重量比为6∶3∶1。
式[b] 实例8-黑色染料式[I-21]的蒽醌染料盐式[II-5]的蒽醌染料盐下式[III-14]的单偶氮配合物染料的重量比为2∶2∶1。
可用于本发明组合物中的热塑性树脂包括聚酰胺和聚酯等通常用于制造模制产品的热塑性树脂。作为可用于本发明的聚酰胺树脂的例子可以列举二羧酸和二胺的缩合产物、氨基羧酸的缩合产物和环状内酰胺的开环聚合产物。作为二羧酸的例子可以列举己二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸、间苯二甲酸和对苯二甲酸。作为二胺的例子可以列举壬二胺、十二烷二胺、2-甲基戊二胺、2-甲基辛二胺、三甲基己二胺、二(对氨基环己基)甲烷、间苯二甲和对苯二甲胺。作为氨基羧酸的例子可以举出11-氨基十一烷酸。作为环状内酰胺的例子可以列举己内酰胺和十二内酰胺。作为缩合产物和开环聚合产物的具体例子可以列举脂族聚酰胺如尼龙-6、尼龙-66、尼龙-46、尼龙-610、尼龙612、尼龙-11、尼龙-12，半芳族聚酰胺如聚间二甲苯己二酰胺(尼龙-MXD6)、聚亚己基对苯二甲酰胺(尼龙-6T)、聚亚己基间苯二甲酰胺(尼龙-6I)、聚亚壬基对苯二甲酰胺(尼龙-9T)和共聚物及这些聚合物的混合物。作为共聚物的例子可以列举尼龙-6/66、尼龙-66/6I、尼龙-6I/6T和尼龙-66/6T。
在本技术中已知有很多可用于在实施本发明中与着色剂共混的常用聚酯模塑组合物。其中包括通常是二羧酸和二醇的缩合产物的聚合物。二羧酸可选自己二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二羧酸和联苯二羧酸，而二醇可选自乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、新戊二醇、环己二醇和双酚A。优选的聚酯包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(3GT)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚2，6-萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯(PCT)及其共聚物和混合物。作为共聚物的例子，某些二羧酸或某些二醇可以加入到缩合产物中。聚酯聚合物可以共聚少量的象均苯三酸、偏苯三酸、1，2，4，5-苯四酸、甘油和季戊四醇等含3个官能基团以上的化合物。
另一些其它聚合物如聚碳酸酯也可以存在，只要不使本发明组合物的基本特征发生实质性改变就行。
当该组合物包含聚酰胺6至少作为该聚酰胺树脂组合物中的主要成分时式[I]或式[II]的蒽醌染料的胺盐与式[III]的单偶氮配合物染料的混合物的存在量为0.01-1wt％。
对于要求与激光焊接有关的不同性能的用途，可以专门限定式[I]或式[II]的蒽醌染料的胺盐的数量与式[III]的单偶氮配合物染料的数量之比。具体说，这两种染料的数量比优选为5∶1-1∶1。如果这两者的数量比大于5∶1(换句话说如果蒽醌染料的胺盐的数量太多)，则不能得到作为有色树脂组合物的黑色着色剂。另一方面，如这两者的数量比小于1∶1(即如果单偶氮配合物染料的数量太多)，则在二极管激光器光束波长(808nm)中透射率就变差。
本发明的组合物可含有无机填料或增强剂，包括例如纤维增强剂如玻璃纤维和碳纤维、片状玻璃粉末、玻璃珠、滑石粉、高岭土、膨润土、二氧化硅、碳酸钙、钛酸钾和云母。玻璃纤维和片状玻璃粉末是优选的选择。适用于本发明的玻璃纤维是通常用作热塑性树脂和热固性树脂增强剂的那些玻璃纤维。本发明树脂组合物中玻璃纤维的优选量是相对于100重量份热塑性树脂而言为约5-约120重量份。如果该量低于5wt％，则很难从该玻璃纤维获得足够的增强作用，而如果该量超过120wt％，则其加工性和对激光的透明度都不好。优选使用约5-约100wt％，特别优选约15-85wt％。
正如本领域技术人员所能理解的那样，本发明的组合物还可任何地包含一种或多种选自满足该树脂组合物不同用途的各种各样化合物的化合物。
一般而言，这些添加剂化合物可以包括阻燃剂、抗冲击改性剂、粘度调节剂、耐热性改性剂、润滑剂、抗氧化剂和紫外光(UV)稳定剂及其它稳定剂。本发明的热塑性树脂组合物可以以适当的数量包含这些添加剂化合物，以不损害该组合物的特性为度。
本发明提供适合于激光焊接的热塑性树脂组合物，包括透射激光光束的透明物件，以便实现与吸收激光光束的不透明物件焊接在一起。适用的不透明物件及其组合物描述在例如DE-A-4432081中。
图1是传统激光焊接布局说明图。激光光束1透过第一物件2进入含有激光光束吸收组合物的第二物件3，吸收了激光能量1的第二物件3的表面4熔化，并与第一物件2的表面压在一起，从而将这两个表面接合在一起。如图2所述，两种热塑性成分必须具有不同的透光率和吸收系数，因此很难将颜色相同的两个物件焊接在一起。
然而，与激光焊接有关的传统组合物的问题是如图1所示，当激光光束1透过第一物件2进入含有激光光束吸收组合物的第二物件3，吸收了激光能量1的第二物件3的表面4熔化，并与第一物件2的表面压在一起，从而将这两个表面接合在一起时，两种热塑性成分必须具有不同的透光率和吸收系数，因此很难将颜色相同的两个物件焊接在一起。因此，本发明的重大贡献是使用由2种不同组合物模制的激光透射部件和激光吸收部件，其中一种组合物用来透射激光光束，而另一种则用来吸收激光光束。这两种组合物的外观均为黑色，且具有模塑所需的其它性能。
实施例下面通过实施例和比较例进一步说明本发明。
实施例A400g(未增强)尼龙-6ZYTEL切片(得自纳幕尔杜邦公司，产品名ZYTEL_7301)在120℃进行真空干燥8小时以上，然后与式[I-21]的蒽醌染料的胺盐(0.40g)和下式[III-1]代表的单偶氮配合物黑色染料(0.40g)的混合物在不锈钢转鼓混合器中在搅拌下混合1小时。然后将该混合物进行注射模塑以成型为注塑试样(其尺寸为48mm×86mm×3mm)，使用的注塑机是Kawaguchi钢铁公司生产的K50-C，套筒温度设定在250℃。模温为60℃。观察到样品良好均匀的黑色外观，表面光泽，颜色明暗度均匀。
实施例B400g(未增强)尼龙-6ZYTEL切片(得自纳幕尔杜邦公司，产品名ZYTEL_7301)在120℃进行真空干燥8小时以上，然后与式[I-21]的蒽醌染料的胺盐(0.40g)和下式[III-2]代表的单偶氮配合物黑色染料(0.40g)的混合物在不锈钢转鼓混合器中在搅拌下混合1小时。然后将该混合物进行注射模塑以成型为注塑试样(其尺寸为48mm×86mm×3mm)，使用的注塑机是Kawaguchi钢铁公司生产的K50-C，套筒温度设定在250℃。模温为60℃。观察到样品良好均匀的黑色外观，表面光泽，颜色明暗度均匀。
实施例C400g(未增强)尼龙-66ZYTEL 101切片(得自纳幕尔杜邦公司)在120℃进行真空干燥8小时以上，然后与式[II-8]的蒽醌染料的胺盐(0.40g)和下式[III-1]代表的单偶氮配合物黑色染料(0.40g)的混合物在不锈钢转鼓混合器中在搅拌下混合1小时。然后将该混合物进行注射模塑以成型为注塑试样(其尺寸为48mm×86mm×3mm)，使用的注塑机是Kawaguchi钢铁公司生产的K50-C，套筒温度设定在290℃。模温为60℃。观察到样品良好均匀的黑色外观，表面光泽，颜色明暗度均匀。
实施例D400g(未增强)尼龙-6ZYTEL切片(得自纳幕尔杜邦公司，产品名ZYTEL_7301)在120℃进行真空干燥8小时以上，然后与下式[C]的蒽醌绿染料(0.40g)和式[III-1]代表的单偶氮配合物黑色染料(0.40g)的混合物在不锈钢转鼓混合器中在搅拌下混合1小时。然后将该混合物进行注射模塑以成型为注塑试样(其尺寸为48mm×86mm×3mm)，使用的注塑机是Kawaguchi钢铁公司生产的K50-C，套筒温度设定在250℃。模温为60℃。观察到样品的黑色外观。
式[C] 实施例E400g(未增强)尼龙-6ZYTEL切片(得自纳幕尔杜邦公司，产品名ZYTEL_7301)在120℃进行真空干燥8小时以上，然后与下式[d]的蒽醌紫染料(0.40g)和单偶氮配合物黑色染料(C.I.酸性黑52二苯基胍基)(0.40g)的混合物在不锈钢转鼓混合器中在搅拌下混合1小时。然后将该混合物进行注射模塑以成型为注塑试样(其尺寸为48mm×86mm×3mm)，使用的注塑机是Kawaguchi钢铁公司生产的K50-C，套筒温度设定在250℃。模温为60℃。观察到样品良好均匀的黑色外观，表面光泽，颜色明暗度均匀。
式[d] 测试程序(1)透射性能用日立公司制造的带有φ60球形光度计用于从紫外到近红外波长的U-3410分光计测定波长各为940nm(半导体激光器)和1064nm(YAG激光器)的激光光束在试验板的400nm-1200nm范围内的透射比(T)。测定940nm的透射与1064nm的透射之比(TA)和940nm的透射与天然树脂的透射之比(TB)，并对各实施例进行比较，同时还测定1064nm的透射与天然树脂的透射之比(TC)，并对各实施例进行比较。
(2)外观和表面光泽度用Macbeth公司制造的反射密度计TR-927测定试验板的反射密度(OD)，从而评价试验板的外观。OD值较高的试验板被判定为具有较好的表面光滑度和较高的光泽度。
(3)耐光性在下列条件下将各试验板在氙灯老化试验机(Toyo Seiki公司制造，商品名Atlas(I-4000)曝露150小时，然后用比色计(Juki公司制造，商品名JP 7000)测定光辐照“前”和“后”之间的褪色量E。
耐光试验程序的条件辐照量(W/m2)(E) 60黑色标准温度(℃) 83雨淋试验 N机箱温度(℃) 55潮湿度(％)50E较大的试验板被判定为褪色较严重。
(4)耐热性用比色计(Juki公司制造，商品名JP 7000)测定各试验板在160℃烘箱中放置并保持15天进行老化试验前后之间的褪色量E。
(5)耐潮湿性用比色计(Juki公司制造，商品名JP 7000)测定各试验板在80℃(湿度95％)调温器中放置并保持一周进行耐湿试前后之间的褪色量E。
(6)在有机溶剂中的耐溶解性用比色计(Juki公司制造，商品名JP 7000)测定各试验板在乙二醇中浸泡、密封、然后放置在40℃调温器中并保持48小时进行耐溶解性试验前后之间的褪色量E。
E值较大的试验板被判定为较易褪色。
上述试验结果列于下面表5中。
表5
该试验说明实施例A、B和C在红外区主波长(800nm-1200nm)的透射比与天然树脂一样高。实施例A、B和C与比较例D和E相比，其耐热性、耐溶解性和耐潮湿性较好。因为在对比例D和E中，当包含中性蒽醌的试片浸泡在乙二醇中时，蒽醌会从试片中溶解出来，而且在湿度较大的气氛中，试片褪色的可能性较大。
在实施例F、G和比较例H中，我们进行了蒽醌染料的胺盐与单偶氮配合物黑色染料的比例对透射比的影响的试验。
实施例F400g(未增强)尼龙-6ZYTEL切片(得自纳幕尔杜邦公司，产品名ZYTEL_7301)在120℃进行真空干燥8小时以上，然后与式[I-21]的蒽醌染料的胺盐(0.53g)和下式[III-1]代表的单偶氮配合物黑色染料(0.27g)的混合物在不锈钢转鼓混合器中在搅拌下混合1小时。然后将该混合物进行注射模塑以成型为注塑试样(其尺寸为48mm×86mm×3mm)，使用的注塑机是Kawaguchi钢铁公司生产的K50-C，套筒温度设定在250℃。模温为60℃。观察到样品良好均匀的黑色外观，表面光泽，颜色明暗度均匀。
实施例G400g(未增强)尼龙-6ZYTEL切片(得自纳幕尔杜邦公司，产品名ZYTEL_7301)在120℃进行真空干燥8小时以上，然后与式[I-21]的蒽醌染料的胺盐(0.60g)和下式[III-1]代表的单偶氮配合物黑色染料(0.20g)的混合物在不锈钢转鼓混合器中在搅拌下混合1小时。然后将该混合物进行注射模塑以成型为注塑试样(其尺寸为48mm×86mm×3mm)，使用的注塑机是Kawaguchi钢铁公司生产的K50-C，套筒温度设定在250℃。模温为60℃。观察到样品良好均匀的黑色外观，表面光泽，颜色明暗度均匀。
比较例H400g(未增强)尼龙-6ZYTEL切片(得自纳幕尔杜邦公司，产品名ZYTEL_7301)在120℃进行真空干燥8小时以上，然后与下式[III-1]代表的单偶氮配合物黑色染料(0.80g)在不锈钢转鼓混合器中在搅拌下混合1小时。然后将该混合物进行注射模塑以成型为注塑试样(其尺寸为48mm×86mm×3mm)，使用的注塑机是Kawaguchi钢铁公司生产的K50-C，套筒温度设定在250℃。模温为60℃。观察到样品良好均匀的黑色外观，表面光泽，颜色明暗度均匀。
表6提供了实施例F、G和比较例H的比较。
表6
比较例在二极管激光波长(800nm-950nm)范围显示出低的透射比，因此它不是良好候选者。
实施例I-实施例M，比较例N和O激光焊接试验未增强尼龙-6切片(得自纳幕尔杜邦公司，产品名ZYTEL_7301)与染料按表7中所列出的量进行干混。然后在K50-C注塑机(Kawaguchi钢铁公司制造)上将共混物模制成激光焊接用试片，其尺寸如图3所示，注塑机套筒温度设定在250℃，模温设定在60℃。
用U-3410型光度计(日立公司制造)测定上述模制试片2mm厚部件的透光比，记录940nm处的透光比。
用2块按图4所示方式组合的上述试片进行激光焊接。用I至M各实施例和比较例N作为上试片，并用比较例O作为下试片。以50W功率照射二极管激光器(波长940nm，Rofin-Sinar激光器公司制造)，速度为1m/分钟，直径为3mm。焊接后的试片在自动绘图仪(Antograph，Shimazu Seisakusho公司制造)上通过以50mm/分钟的速度拉离测定其强度，并记录其最大负荷。
图3显示在这些实例的激光焊接试验中所使用的下试片10。试片10中注明的尺寸有1个切口。上试片9具有相同的结构和尺寸。图4显示上试片9接合到下试片10的结合P和激光器11的移动(按箭头方向)以形成焊缝。
表7
NUBIANCOMPLEX BLACK G04(产品名东方化学工业公司产品)炭和尼格的一种混合物。
权利要求
1.一种激光焊接用热塑性树脂组合物，包含1)热塑性树脂；和2)包含蒽醌染料的胺盐和单偶氮配合物染料的透射激光的黑色着色剂。
2.一种激光焊接用热塑性树脂组合物，包含1)热塑性树脂；和2)包含下列a)和b)的混合物的透射激光的黑色着色剂a)式[I]或式[II]的蒽醌染料的胺盐，其中式[I]是 其中R1-R8可以相同或不同，独立地选自H、烷基、芳基、链烯基、烷氧基、氨基、羟基、卤原子、酰基、酰氧基、酰胺、酰基-N-烷基酰胺、羧基、烷氧羰基、环己基酰胺、磺酰基、式[I-a]或-Y-W，且R1-R8中至少有1个是式[I-a]；其中Y是S、O或NH；且其中W选自无取代或取代的烷基、链烯基，和无取代或取代的芳基；其中(Z)n+代表从一种有机胺化合物或一种碱性染料衍生的阳离子，其中n是1或2，m1是1-4的整数；且其中K1是m1/n的比值；其中式[I-a]是 其中X是O或NH，R9-R13可以相同或不同，独立地选自H、烷基、芳基、链烯基、烷氧基、氨基、N-烷基酰胺、N-芳基酰胺、羟基、卤原子、酰基、酰氧基、酰胺、酰基-N-烷基酰胺、羧基、烷氧羰基或磺酰基，其中R1-R8和R9-R13中至少有1个是磺酰基；式[II]是 其中R47-R52可以相同或不同，独立地选自H、烷基、芳基、链烯基、烷氧基、氨基、N-烷基酰胺、N-芳基酰胺、羟基、卤原子、酰基、酰氧基、酰胺、酰基-N-烷基酰胺、羧基、烷氧羰基或磺酰基，且R47-R52中至少有1个是磺酰基；且式[II]中的式J选自式[II-a]或式[II-b]并将2个蒽醌连接在一起式[II-a] 或式[II-b] 其中R53-R54可以相同或不同，独立地选自烷基(含1-8个碳原子)或氢，且其中(F)h+代表铵离子或从一种有机胺化合物或一种碱性染料衍生的阳离子，其中h是1或2，m4是1-4的整数，k4是m4/h的比值，和b)式[III]代表的单偶氮配合物染料式[III] 其中R39和R41可以相同或不同，是Cl、SO2(-R44)(-R45)或SO2R43；R44或R45可以相同或不同，独立地是氢原子、直链或支化的C1-C4烷基；R43是直链或支化的C1-C4烷基；R40和R42可以相同或不同，是氢、直链或支化的C1-C18烷基、直链或支化的C2-C18链烯基、氨磺酰基、羧基、甲磺酰基、羟基、C1-C18烷氧基、乙酰氨基、苯甲酰氨基、卤原子或-CONH-R46；R46是官能基，选自无取代或取代的直链或支化的C1-C18烷基或无取代或取代的C6-C18芳基；L1和L2独立地是O或COO；(E)+是H+，碱金属的阳离子，铵离子，选自脂族伯胺、仲胺或叔胺的有机胺的阳离子或季铵离子；K3是整数；m3是0、1或2；M1是离子价为2-4的金属。
3.权利要求1的组合物，其中所述透射激光的黑色着色剂包含式[I]的蒽醌染料的胺盐，其中式[I-a]的R9、R10、R11、R12和R13中至少有1个是磺酰基。
4.权利要求1的组合物，其中式[I]或式[II]的蒽醌染料的胺盐的量与式[III]的单偶氮配合物染料的量之比为5∶1-1∶1。
5.权利要求1的组合物，其中所述热塑性树脂是聚酰胺或聚酯。
6.权利要求1的组合物，其中进一步包含增强剂。
7.由权利要求1的组合物成形的激光光束焊接用的一种透明物件。
8.由对激光光束不透明的物件与权利要求7的透明物件通过激光焊接而形成的物件。
9.一种适合于与热塑性树脂混合的黑色着色剂，所述热塑性树脂用于激光焊接用途，施加到激光焊接中，所述着色剂包含下列a)和b)的混合物a)式[I]或式[II]的蒽醌染料的胺盐，其中式[I]是 其中R1-R8可以相同或不同，独立地选自H、烷基、芳基、链烯基、烷氧基、氨基、羟基、卤原子、酰基、酰氧基、酰胺、酰基-N-烷基酰胺、羧基、烷氧羰基、环己基酰胺、磺酰基、式[I-a]或-Y-W，且R1-R8中至少有1个是式[I-a]；其中Y是S、O或NH；且其中W选自无取代或取代的烷基、链烯基，和无取代或取代的芳基；其中(Z)n+代表从一种有机胺化合物或一种碱性染料衍生的阳离子，其中n是1或2，m1是1-4的整数；且其中K1是m1/n的比值；其中式[I-a]是 其中X是O或NH，R9-R13可以相同或不同，独立地选自H、烷基、芳基、链烯基、烷氧基、氨基、N-烷基酰胺、N-芳基酰胺、羟基、卤原子、酰基、酰氧基、酰胺、酰基-N-烷基酰胺、羧基、烷氧羰基或磺酰基，其中R1-R8和R9-R13中至少有1个是磺酰基；式[II]是 其中R47-R52可以相同或不同，独立地选自H、烷基、芳基、链烯基、烷氧基、氨基、N-烷基酰胺、N-芳基酰胺、羟基、卤原子、酰基、酰氧基、酰胺、酰基-N-烷基酰胺、羧基、烷氧羰基或磺酰基，且R47-R52中至少有1个是磺酰基；且式[II]中的式J选自式[II-a]或式[II-b]并将2个蒽醌连接在一起式[II-a] 或式[II-b] 其中R53-R54可以相同或不同，独立地选自烷基(含1-8个碳原子)或氢，且其中(F)h+代表铵离子或从一种有机胺化合物或一种碱性染料衍生的阳离子，其中h是1或2，m4是1-4的整数，k4是m4/h的比值，和b)式[III]代表的单偶氮配合物染料式[III] 其中R39和R41可以相同或不同，是Cl、SO2(-R44)(-R45)或SO2R43；R44或R45可以相同或不同，独立地是氢原子、直链或支化的C1-C4烷基；R43是直链或支化的C1-C4烷基；R40和R42可以相同或不同，是氢、直链或支化的C1-C18烷基、直链或支化的C2-C18链烯基、氨磺酰基、羧基、甲磺酰基、羟基、C1-C18烷氧基、乙酰氨基、苯甲酰氨基、卤原子或-CONH-R46；R46是官能基，选自无取代或取代的直链或支化的C1-C18烷基或无取代或取代的C6-C18芳基；L1和L2独立地是O或COO；(E)+是H+，碱金属的阳离子，铵离子，选自脂族伯胺、仲胺或叔胺的有机胺的阳离子或季铵离子；K3是整数；m3是0、1或2；M1是离子价为2-4的金属。
10.权利要求8的组合物，其中所述透射激光的黑色着色剂包含式[I]的蒽醌染料的胺盐，其中式[I-a]的R9、R10、R11、R12和R13中至少有1个是磺酰基。
11.权利要求8的组合物，其中式[I]或式[II]的蒽醌染料的胺盐的量与式[III]的单偶氮配合物染料的量之比为5∶1-1∶1。
全文摘要
公开了热塑性树脂组合物，其中加入了蒽醌染料的胺盐和单偶氮配合物染料。这种组合物在激光焊接用途中显示出优异的性能。
文档编号C08K5/23GK1894318SQ01818778
公开日2007年1月10日 申请日期2001年11月13日 优先权日2000年11月13日
发明者R·科施达, Y·哈塔斯, R·哈亚施 申请人:纳幕尔杜邦公司, 东方化学工业公司