DE602004007624T2

DE602004007624T2 - Laserlicht durchlassende gefärbte polyolefinharzzusammensetzungen und laserschweissverfahren

Info

Publication number: DE602004007624T2
Application number: DE602004007624T
Authority: DE
Inventors: Heihachi Osaka-shi YUSHINA; Osamu Ikoma-shi NAKAGAWA
Original assignee: Orient Chemical Industries Ltd
Current assignee: Orient Chemical Industries Ltd
Priority date: 2003-02-13
Filing date: 2004-02-12
Publication date: 2008-04-10
Anticipated expiration: 2024-02-13
Also published as: EP1860148B1; JPWO2004072175A1; KR100842200B1; EP1860148A1; CN1751091A; KR20050107405A; WO2004072175A1; EP1593709A4; US20060142451A1; JP4639148B2; EP1593709B1; EP1593709A1; DE602004007624D1; US7732512B2; CN100584882C

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Laserstrahlung durchlassende gefärbte Polyolefinharzzusammensetzung, die einen, ein Anthrachinonsalz bildenden Farbstoff enthält. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Laserschweißverfahren, bei welchem diese Laserstrahlung durchlassende gefärbte Polyolefinharzzusammensetzung verwendet wird.
ZUM STAND DER TECHNIK
Das Laserschweißen von Kunstharzmaterialien kann beispielsweise nach dem nachstehend beschriebenen Verfahren durchgeführt werden. Wie in 1 dargestellt, wird ein Teil, das Laserlicht durchlassendes Material aufweist, mit einem anderen Teil in Kontakt gebracht, das ein Laserstrahlung absorbierendes Material aufweist. Wird diese Anordnung in einer Richtung von dem Laserstrahlung durchlassenden Material zu dem Laserstrahlung absorbierenden Material hin mit Laserstrahlung bestrahlt, dann wird die, durch das Laserstrahlung durchlassende Material hindurchgetretene Laserstrahlung in dem Laserstrahlung absorbierenden Material absorbiert und erzeugt dort Wärme. Diese Wärme bewirkt, dass das Laserstrahlung absorbierende Material rund um denjenigen Abschnitt, der die Laserstrahlung absorbiert hat, geschmolzen wird; ferner wird auch das Laserstrahlung durchlassende Material geschmolzen; die Kunstharze dieser beiden Teile verschmelzen miteinander, und nach der Abkühlung wird eine Schweißverbindung mit ausreichender Festigkeit erhalten; das die Laserstrahlung durchlassende Material und das die Laserstrahlung absorbierende Material sind fest miteinander verbunden. Zu den besonderen Merkmalen des Laserschweißens gehört die Fähigkeit, eine Schweißverbindung zu erzeugen, ohne dass der, die Laserstrahlung erzeugende Apparateteil mit dem zu verschweißenden Abschnitt in Kontakt gebracht wird; ferner erfolgt nur eine minimale thermische Einwirkung auf den umgebenden Abschnitt, weil die Erwärmung lokalisiert ist; weiterhin gibt es keine Probleme, die von mechanischen Schwingungen verursacht werden; ferner können feinteilige Abschnitte und Strukturen miteinander verschweißt werden; es wird eine hohe Reproduzierbarkeit erhalten; es wird eine hohe Luftdichtigkeit aufrechterhalten; es kann eine hohe Festigkeit der Schweißverbindung erzielt werden; die Schweißverbindung der miteinander verschweißten Teile ist kaum sichtbar; und es erfolgt keine Entwicklung von Staub und dergleichen.
Nach herkömmlicher Arbeitsweise sind Kunststoffteile beispielsweise miteinander verbunden worden durch wechselseitiges mechanisches Verbinden mit Hilfe von Klemmteilen (Bolzen, Schrauben, Klammern, Clips und dergleichen), durch wechselseitiges Verkleben mit Hilfe von Klebstoffen, durch Vibrationsschweißen, durch Ultraschall-Verschweißung und dergleichen. Folglich können durch Laserschweißung Arbeitsaufwand eingespart werden, Produktionssteigerungen erzielt werden, eine Reduktion von Produktionskosterr erreicht werden und dergleichen, weil mit Hilfe eines einfachen Arbeitsschrittes eine sichere Schweißverbindung erzeugt wird, die eine Festigkeit aufweist, die gleich oder größer ist, als diejenige Festigkeit, welche mit den herkömmlichen Verfahren erzielbar ist; und schließlich haben Vibrationen und Wärmeeinwirkung nur minimale Auswirkungen. Aufgrund dieser Merkmale und Besonderheiten ist das Laserschweißen geeignet zur wechselseitigen Verbindung funktionaler Komponenten, elektronischer Komponenten und dergleichen, für welche das Auftreten der Einwirkungen von Vibrationen oder Wärme vermieden werden soll, beispielsweise für Teile, die in der Automobileindustrie verwendet werden, für Teile die in der elektrischen/elektronischen Industrie verwendet werden, und für Teile, die in anderen technischen Gebieten verwendet werden; weiterhin ist es möglich, Kunststoffteile miteinander zu verbinden, die komplexe Gestalt bzw. Formen aufweisen.
Als eine, das Laserschweißen betreffende Technologie beschreibt die nicht geprüfte japanische Offenlegungsschrift Nr. HEI-11-170371 ein Laserschweißverfahren, bei welchem Laserlicht bzw. Laserstrahlung so geführt wird, dass diese Laserstrahlung auf einen Abschnitt fokussiert wird, wo ein opakes Teil aus einem Laserstrahlung absorbierenden, thermoplastischen Kunstharz in Kontakt ist mit einem farblosen transparenten Teil aus einem Laserstrahlung durchlassenden thermoplastischen Kunstharz. Wenn man diese Anordnung von der farblosen transparenten Seite her betrachtet, dann unterscheidet sich der verschweißte Abschnitt hinsichtlich Farbe, Färbung und Glätte von dem nicht verschweißten Abschnitt, was einen Anlass für mäßiges bis schlechtes Aussehen liefert.
Zusätzlich beschreibt das Dokument WO 02/36329 das Laserschweißen eines Polyolefinharzes, das als Färbemittel einen Anthrachinon-Farbstoff und einen Perinon-Farbstoff enthält. Jedoch ist hier zu beachten, dass dann, wenn ein üblicher neutraler Farbstoff zum Färben eines Polyolefinharzes verwendet wird, dieser Farbstoff in dem Polyolefinharz kaum fest fixiert wird, wegen der generell schwachen Bindung von Farbstoffen an/in Polyolefinharzen; ferner muss berücksichtigt werden, dass ein solcher neutraler Farbstoff in Harzen sehr hoch löslich ist, was zum Ausglühen des Farbstoffs führt, weil die Farbstoffmoleküle irgendwohin wandern, insbesondere im Falle des Kontakts mit einem anderen Polyolefinharz. Dies hat sich als ein kritisches Problem erwiesen, nicht nur bei der Anwendung der Laserschweißung, sondern ganz allgemein bei der Anwendung gefärbter Polyolefinharze.
Ausgehend von und im Hinblick auf die vorstehend genannten Probleme und Schwierigkeiten aus dem Stand der Technik ist die vorliegende Erfindung entwickelt worden; mit der vorliegenden Erfindung soll eine Laserstrahlung durchlassende, gefärbte Polyolefinharzzusammensetzung bereitgestellt werden, die für Licht bzw. Strahlung im Laserstrahlungs-Wellenlängenband hoch durchlässig ist (bei Wellenlängen von 800 nm bis 1.200 nm, beispielsweise bei Wellenlängen von 808, 820, 840, 940 und 1.064 nm), bei welcher kein Ausbleichen oder Abschwächen der Färbung der gefärbten Polyolefinharzteile im Verlauf der Wärmebehandlung vor dem Laserschweißen auftritt, welche eine Laserschweißung ermöglicht, ohne nennenswerte Sublimation des Farbstoffs, und welche eine ausreichende Beständigkeit gegen Ausbleichen bzw. Verminderung der Färbung aufweist. Schließlich soll mit der vorliegenden Erfindung ein Laserschweißverfahren angegeben werden, bei welchem die gleiche Laserstrahlung durchlassende gefärbte Polyolefinharzzusammensetzung verwendet wird.
BESCHREIBUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Die erfindungsgemäße, Laserstrahlung durchlassende, gefärbte Polyolefinharzzusammensetzung enthält einen, ein Anthrachinonsalz bildenden Farbstoff; hierbei handelt es sich um einen, ein Salz bildenden Farbstoff, der seinerseits zusammengesetzt ist aus einer anionischen Komponente, die aus einem Anthrachinonsäure-Farbstoff erhältlich ist, und aus einer organischen Ammoniumkomponente; dieser, ein Anthrachinonsalz bildende Farbstoff entspricht der nachstehenden Formel (1):
wobei in vorstehender Formel (1),
A und B stehen je, unabhängig voneinander, für -NH- oder -O-;
R¹ bis R³ stehen je, unabhängig voneinander, für Wasserstoff, für eine Aminogruppe, für eine Hydroxygruppe oder für ein Halogen;
R⁴ bis R¹³ stehen je, unabhängig voneinander, für Wasserstoff, für eine Alkylgruppe, für eine Nitrogruppe oder für eine Sulfongruppe;
Kiⁿ⁺ steht für ein organisches Ammoniumion;
m hat einen Wert von 1 oder 2;
n hat einen Wert von 1 oder 2;
die Sulfongruppe liegt vor in Form von -SO₃ oder SO₃M;
es sind m Sulfongruppen enthalten;
M steht für Wasserstoff oder für ein Alkalimetall; und
im Falle von 2 oder mehr SO₃M können die M je gleich oder verschieden sein.
Ein, ein Anthrachinonsalz bildender Farbstoff entsprechend obiger allgemeiner Formel (1) wird stabil und beständig fixiert in Polyolefinharzen, die ansonsten – wegen der schwachen Bindung zu Farbstoffen – Farbstoffe eher nicht fixieren; ferner ist ein solcher Farbstoff mit Kunstharzen gut kompatibel und verträglich. Deshalb ist es durch Anfärben bzw. Färbung mit diesem, ein Anthrachinonsalz bildenden Farbstoff möglich, ein, Laserstrahlung durchlassendes Polyolefinharzteil zu erhalten, das gegenüber Wärmeeinwirkung beständig ist, das die Umwelt nicht beeinträchtigt und das ausgezeichnete Durchlässigkeit für Laserlicht bzw. Laserstrahlung aufweist.
Eine wichtige Besonderheit des oben beschriebenen, ein Anthrachinonsalz bildenden Farbstoffs besteht darin, dass in der Anthrachinonstruktur zwei Gruppen der nachfolgenden Struktur vorliegen:
Weiterhin ist wichtig, dass die Anzahl der Sulfongruppen in dem, das Anthrachinonsalz bildenden Farbstoff einstellbar ist und eingestellt werden soll.
Die erfindungsgemäße, Laserstrahlung durchlassende gefärbte Polyolefinharzzusammensetzung ist gut durchlässig für Strahlung im Wellenlängenbereich von etwa 800 nm – hier kommen etwa Halbleiterlaser in Betracht – bis zu etwa 1.100 nm – der Strahlung eines YAG-Lasers; das bedeutet; diese erfindungsgemäße, Laserstrahlung durchlassende gefärbte Polyolefinharzzusammensetzung ist durchlässig für Laserlicht bzw. Laserstrahlung, weist hohe Echtheit und Beständigkeit gegenüber der Einwirkung von Wärme und Licht auf, weist eine gute Beständigkeit gegen eine Wanderung der Farbstoffmoleküle auf, besitzt hohe chemische Beständigkeit und dergleichen und weist eine brillante Farbe bzw. Färbung auf. Das, aus dieser Laserstrahlung durchlassenden gefärbten Polyolefinharzzusammensetzung bestehende gefärbte Kunstharzteil ermöglicht und erlaubt die Laserschweißung, ohne dass im Verlauf der Wärmebehandlung vor dem Laserschweißvorgang ein Ausbleichen der Farbe des Kunstharzteils stattfindet, und bei der Laserschweißung findet keine nennenswerte Sublimation des Farbstoffs statt. Sofern die erfindungsgemäße, Laserstrahlung durchlassende gefärbte Polyolefinharzzusammensetzung mit Hilfe einer konzentrierten Vormischung (master batch) gefärbt worden ist, wird eine noch gleichmäßiger und einheitlicher gefärbte Polyolefinharzzusammensetzung erhalten, an der keine von dem Färbemittel verursachte Lichtstreuung auftritt und die eine gute Durchlässigkeit für Laserlicht bzw. Laserstrahlung aufweist.
Bei dem erfindungsgemäßen Laserschweißverfahren wird ein Kontaktabschnitt aus einem Laserstrahlung durchlassenden Material, das irgendeine der vorstehend genannten Laserstrahlung durchlassenden gefärbten Polyolefinharzzusammensetzungen aufweist, mit einem Laserstrahlung absorbierenden Material verschweißt, wobei mit solcher Laserstrahlung bestrahlt wird, dass dieses, die Laserstrahlung durchlassende Material diese Laserstrahlung durchlässt, und dass die Laserstrahlung, in diesem, die Laserstrahlung absorbierenden Material absorbiert wird, wobei sich das, die Laserstrahlung durchlassende Material und das, die Laserstrahlung absorbierende Material gegenseitig kontaktieren.
Folglich kann nach dem erfindungsgemäßen Laserschweißverfahren ein Kontaktabschnitt aus einem Laserstrahlung absorbierenden Material mit einem weiteren Abschnitt aus einem Laserstrahlung absorbierenden Material verschweißt werden, wobei mit solcher Laserstrahlung bestrahlt wird, dass dieses, die Laserstrahlung durchlassende Material diese Laserstrahlung durchlässt, und dass die Laserstrahlung in diesem, die Laserstrahlung absorbierenden Material, absorbiert wird, wobei sich der Kontaktabschnitt aus dem die Laserstrahlung durchlassenden Material und der weitere Abschnitt aus dem die Laserstrahlung absorbierenden Material gegenseitig kontaktieren. Das bei diesem Laserschweißverfahren eingesetzte, die Laserstrahlung durchlassende Material erlaubt die Laserschweißung ohne Ausbleichung bzw. Verminderung der Färbung des Kunstharzteils im Verlauf der Wärmebehandlung, die vor der eigentlichen Laserschweißung auftritt; ferner tritt während der Laserschweißung keine nennenswerte Sublimation des Farbstoffs auf.
KURZE ERLÄUTERUNG DER ZEICHNUNGEN
In den Zeichnungen zeigen:
1 eine Seitenansicht der bei der Laserschweißung verwendeten Prüfanordnung; und
2 eine Schrägansicht der bei der Laserschweißung verwendeten Prüfanordnung.
AUSFÜHRUNGSFORM DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Die erfindungsgemäße, Laserstrahlung durchlassende gefärbte Polyolefinharzzusammensetzung enthält wenigstens einen, ein Anthrachinonsalz bildenden Farbstoff entsprechend der oben angegebenen allgemeinen Formel (1). Weil dieser, ein Anthrachinonsalz bildende Farbstoff ein großes Molekulargewicht aufweist und in Polyolefinharzen, hier insbesondere Polypropylenharzen bindungsstark bzw. hoch bindungsfähig ist, hat dieser Farbstoff wirksamen Einfluss auf die Wärmebeständigkeit und auf die Beständigkeit gegen Sublimation des Farbstoffs in der erfindungsgemäßen Laserstrahlung durchlassenden gefärbten Polyolefinharzzusammensetzung.
Die Auswahl des im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendeten Polyolefinharzes unterliegt keiner Beschränkung.
Zu beispielhaften, hier geeigneten Polyolefinharzen gehören Homopolymere von α-Olefinen, wie etwa Ethylen, Propylen, Buten-1, 3-Methylbuten-1, 4-Methylpenten-1 und Octen-1 oder Copolymere aus diesen Olefinen; und ferner Copolymere aus diesen Olefinen und damit copolymerisierbaren anderen ungesättigten Monomeren; solche Copolymere können vorliegen als Block-Copolymere, als statistische Copolymer und als Pfropf-Copolymere.
Hinsichtlich der vorstehend genannten Polyethylenharze kommen hier in Betracht Hart-Polyethylen (bzw. Niederdruckpolyethylen oder Polyethylen mit hoher Dichte), mitteldichtes Polyethylen, Hochdruck-Polyethylen (bzw. weiches Polyethylen oder Polyethylen niedriger Dichte), ferner lineares Polyethylen niedriger Dichte, ferner Ethylen-Vinylacetat-Copolymerisat und Ethylen-Ethylacrylat-Copolymerisat. Hinsichtlich der Polypropylenharze kommen hier in Betracht Propylen-Homopolymerisate, Propylen-Ethylen-Block-Copolymerisate oder statistische Copolymere und Propylen-Ethylen-[Buten-1]-Copolymerisate. Hinsichtlich höherer Polyolefine kommen hier in Betracht Polybuten-1, Poly(4-methylpenten-1) und dergleichen.
Jedes dieser Polyolefinharze kann allein für sich verwendet werden, oder es kann eine Kombination aus zwei oder mehr Harzen dieser Art vorgesehen werden. Zu anderen beispielhaften, im Rahmen der vorliegenden Erfindung anwendbaren Polyolefinharzen gehören Polyolefin-Elastomere, wie etwa Polypropylenharz-Elastomere, verschiedene thermoplastische Elastomere (einschließlich verschiedener Gummi- und/oder Kautschuksorten), welche die vorstehend genannten Harze als Hauptkomponente enthalten, ferner Polyolefinharze, welche synthetische Wachse oder natürliche Wachse enthalten, und weitere Harze dieser Art.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird als derartiges Polyolefinharz vorzugsweise ein Polypropylenharz und/oder ein Polyethylenharz verwendet. Besonders bevorzugt ist hier ein Polypropylenharz. Die Auswahl dieses Polypropylenharzes ist nicht besonders beschränkt; vielmehr können hier Polypropylenharze mit einem Molekulargewicht aus einem breiten Bereich von Molekulargewichten eingesetzt werden.
Als Polyolefinharz kann auch ein säure-modifiziertes Polyolefin eingesetzt werden, das mit einer ungesättigten Carbonsäure oder mit einem Derivat einer ungesättigten Carbonsäure modifiziert worden ist; auch kommt hier geschäumtes Polypropylen in Betracht, das ein Blähmittel oder Treibmittel enthält, das dem Harz zugesetzt worden ist, ohne die angestrebten Wirkungen zu beeinflussen. Weiterhin kommen Harze dieser Art in Betracht.
Hinsichtlich der vorstehend genannten Propylencopolmyerisate sind solche Propylencopolymerisate bevorzugt, die 75 Gew.-% oder mehr Propylen enthalten, insbesondere 90 Gew.-% oder mehr Propylen enthalten; diese, Propylencopolymerisate sind deswegen bevorzugt, weil sie ihre Kristallinität, Festigkeit, Starrheit, chemische Beständigkeit und weitere Eigenschaften beibehalten, die für Polypropylenharze charakteristisch sind.
Hinsichtlich besonderer Beispiele für das vorstehend genannte copolymerisierbare Monomer kann hier ein Material oder es können zwei Materialien oder noch mehr Materialien genannt werden, das/die aus α-Oefinen mit zwei oder vier bis zwölf Kohlenstoffatomen ausgewählt ist/sind, wie etwa Ethylen, 1-Buten, Isobuten, Penten-1, 3-Methyl-buten-1, Hexen-1, 4-Methyl-penten-1, 3,4-Dimethyl-buten-1, Hepten-1,3-methyl-hexen-1, Octen-1 und Decen-1; ferner kommen hier Cycloolefine in Betracht, wie etwa Cyclopenten, Norbornan und 1,4,5,8-Dimethano-napthalin und 1,2,3,4,4a,8,8a-6-Octahydronapthalin; ferner kommen Diene in Betracht, wie etwa 5-Methylen-norbornan, 5-Ethyliden-2-norbornan, 1-4-Hexadien, Methyl-1,4-hexadien und 7-Methyl-1,6-octadien; ferner kommen hier Vinylmonomere in Betracht, wie etwa Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Acrylnitril, Vinylacetat, Acrylsäure, Methacrylsäure, Butylacrylat, Methylmethacrylat und Maleinsäureanhydrid; ferner weitere ungesättigte copolymerisierbare Monomere dieser Art.
Ein erfindungsgemäß vorgesehener, ein Anthrachinonsalz bildender Farbstoff kann durch irgendeine salzbildende Umsetzung eines Anion aus einem Anthrachinonsäure-Farbstoff mit einem organischen Ammoniumion (hier beispielsweise Kationen aus einem primären Amin, einem sekundären Amin, einem tertiären Amin, aus Guanidinen, aus verschiedenen Harzaminen und dergleichen) erhalten werden. Dieser salzbildenden Umsetzung kann eine typische, häufig angewandte, bekannte, ionische Umsetzung zugrunde liegen. Zum Beispiel wird eine saure Farbstoffkomponente, die zwei Sulfongruppen enthält, in Wasser dispergiert; parallel dazu wird in einem Anteil von 1,5 bis 2,3 Mole pro Mol Farbstoff eine organische Amin-Komponente in wässriger Salzsäure gelöst; diese Salzsäurelösung wird tropfenweise zu der flüssigen Farbstoffdispersion hinzugefügt; die Umsetzung erfolgt im Verlauf mehrer Stunden unter Rühren des Gemisches. Anschließend wird das Reaktionsgemisch filtriert, der anfallende Filterkuchen wird mit Wasser gewaschen und getrocknet um einen, erfindungsgemäß vorgesehenen, ein Anthrachinonsalz bildenden Farbstoff bereitzustellen.
Hinsichtlich der oben angegebenen allgemeinen Formel (1) des erfindungsgemäß vorgesehenen, ein Anthrachinonsalz bildenden Farbstoffs können die in der Formel angegebenen Gruppen A, B und R¹ bis R¹³ die nachstehend angegebene Bedeutung haben.
A und B stehen je, unabhängig voneinander für -NH- oder -O-.
R¹ bis R³ stehen je, unabhängig voneinander, für Wasserstoff, für eine Aminogruppe, für eine Hydroxygruppe oder für ein Halogen (hier beispielsweise für Cl oder Br).
R⁴ bis R¹³ stehen je, unabhängig voneinander, für Wasserstoff, für eine Alkylgruppe (hier beispielsweise für Alkylgruppen mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, wie etwa für eine Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, tert-Butyl-, n-Pentyl-, Isopentyl, Hexyl-, Heptyl- und Octyl-Gruppe), ferner für eine Nitrogruppe oder für eine Sulfongruppe.
Kiⁿ⁺ steht für ein organisches Ammoniumion; hier hat m einen Wert von 1 oder 2; und n hat einen Wert von 1 oder 2.
Im Hinblick auf die erfindungsgemäß vorgesehene, Laserstrahlung durchlassende, gefärbte Polyolefinharzzusammensetzung ist vorzugsweise vorgesehen, dass in der oben angegebenen allgemeinen Formel (1) wenigstens einer der Reste R⁴ bis R⁸ eine Sulfongruppe ist, und dass weiterhin wenigstens einer der Reste R⁹ bis R¹³ eine Sulfongruppe ist.
Als besondere Beispiele des Anthrachinonsäure-Farbstoffs entsprechend der anionischen Komponente des erfindungsgemäß vorgesehenen, ein Anthrachinonsalz bildenden Farbstoffs können die nachfolgenden Beispiele genannt werden; jedoch ist hier darauf hinzuweisen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt ist. Beispielhafte Verbindung (1)-1
Beispielhafte Verbindung (1)-2
Beispielhafte Verbindung (1)-3
Beispielhafte Verbindung (1)-4
Beispielhafte Verbindung (1)-5
In obiger allgemeiner Formel (1) steht Kiⁿ⁺ für ein organisches Ammoniumion, das die organische Ammonium-Komponente des erfindungsgemäß vorgesehenen, ein Anthrachinonsalz bildenden Farbstoffs bildet. Diese organische Ammonium-Komponente kann mit den nachstehenden allgemeinen Formeln (2) oder (3) wiedergegeben werden.
In obiger allgemeiner Formel (2) stehen die Substituenten R¹⁴ bis R¹⁷ je, unabhängig voneinander für:

– Wasserstoff,
– für eine Alkylgruppe (hier beispielsweise für Alkylgruppen mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, die verzweigt sein können, wie etwa für eine Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, Isobutyl-, tert-Butyl-, n-Pentyl-, Isopentyl-, tert-Pentyl-, Hexyl-, Heptyl-, Octyl-, Nonyl-, Decyl-, Undecyl- oder Dodecyl-Gruppe);
– für eine Cycloalkylgruppe (hier beispielsweise für Cycloalkylgruppen mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen, wie etwa für eine Cyclopropyl-, Cyclopentyl-, Cyclohexyl- oder Cycloheptyl-Gruppe oder für Dihydroaziethylamin-Reste);
– für eine Alkoxyalkylgruppe (hier beispielsweise für Alkoxyalkylgruppen mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen, hier etwa für Alkoxyalkylgruppen mit Methoxy-, Ethoxy-, Propoxy-, Butoxy-, Pentyloxy-, Hexyloxy-, oder Octyloxy-Gruppen oder dergleichen an Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Butyl-, Pentyl- oder Octyl- Gruppen und dergleichen, sowie für weitere Alkoxyalkylgruppen dieser Art, hier etwa Ethoxymethylgruppen, Methoxyethylgruppen und dergleichen;
– für eine Alkanolgruppe (hier beispielsweise für -CH₂OH, -C₂H₄OH, -C₃H₆OH und dergleichen);
– für eine Arylgrruppe (hier beispielsweise für eine Phenylgruppe, für mit niederen Alkylgruppen substituierte Phenylgruppen, für halogenierte Phenylgruppen, für Naphthylgruppen, für Aminonaphthylgruppen), die je mit einem weiteren Substituenten versehen sind oder nicht (als solche Substituienten kommen beispielsweise in Betracht Aminogruppen, niedere (das heißt 1 bis 4 Kohlenstoffatome enthaltende) Alkylgruppen, Halogene wie etwa Cl und Br);
– für eine Arylalkylgruppe (hier beispielsweise für eine Benzylgruppe, für eine Methylbenzylgruppe, für eine α,α-Dimethylbenzylgruppe, für eine α-Butylbenzylgruppe, für eine Phenetylgruppe, für Naphthylalkylgruppen (hier beispielsweise für Naphthylmethyl-, Naphthylethyl-Gruppen und dergleichen), die ihrerseits mit einem weiteren Substituenten versehen sein können oder nicht (als solche Substituenten kommen beispielsweise Aminogruppen, Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, sowie Halogene wie etwa Cl oder Br in Betracht); oder
– eine Gruppe entsprechend der nachstehenden allgemeinen Formel (C):

In der oben angegebenen allgemeinen Formel (3) stehen die Substituenten R¹⁸ bis R²¹ je, unabhängig voneinander für:

– Wasserstoff; oder
– für eine Arylgruppe (hier beispielsweise für eine Phenylgruppe, für, mit niederen Alkylgruppen substituierte Phenylgruppen, für halogenierte Phenylgruppen, für Naphthylgruppen, für Aminonaphthylgruppen), die ihrerseits mit einem weiteren Substituenten versehen sein können (als solche Substituenten kommen beispielsweise in Betracht Aminogruppen, niedere (das heißt hier 1 bis 4 Kohlenstoffatome enthaltende) Alkylgruppen, sowie Halogene wie etwa Cl und Br.

Die organischen Ammonium-Komponenten entsprechend den oben angegebenen allgemeinen Formeln (2) und (3) können aus organischen Aminen, beispielsweise aus den nachstehenden angegebenen organischen Aminen erhalten werden; jedoch ist auch hier darauf hinzuweisen, dass die Angabe dieser beispielhaften organischen Amine nicht im Sinne einer Beschränkung der vorliegenden Erfindung auszulegen ist.
Hinsichtlich dieser organischen Amine, können hier insbesondere genannt werden:

– aliphatische Amine, wie etwa Hexylamin, Pentylamin, Octylamin, 2-Ethyl-hexylamin, Di-(2-ethylhexyl)amin und Dodecylamin;
– alicyclische Amine, wie etwa Cyclohexylamin, Di-cyclohexylamin, und Dihydroaziethylamin;
– Alkoxyalkylamine, wie etwa 3-Propoxypropylamin, Di-(3-ethoxypropyl)amin, 3-Butoxypropylamin, Octooxypropylamin und 3-(2-Ethylhexyloxy)-propylamin;
– Naphthyalamine, wie etwa α-Naphthylamin, β-Naphthylamin, 1,2-Naphthylen-diamin, 1,5-Napthylen-diamin und 1,8-Naphthylen-diamin;
– Naphthylalkylamine, wie etwa 1-Naphthyl-methylamin;
– Alkanolgruppen enthaltende Amine, wie etwa N-Cyclohexyl-ethanolamin, N-Dodecyl-ethanolamin und N-Dodecylimino-di-ethanol; und ferner
– Guanidine (und deren Derivate), wie etwa 1,3-Diphenylguanidin, 1-o-Tolylguanidin und Di-o-tolylguanidin.

Besonders bevorzugte organische Ammonium-Komponenten entsprechend der oben angegebenen allgemeinen Formel (2) sind in der nachstehenden Tabelle 1 angegeben: Tabelle 1
Besonders bevorzugte organische Ammonium-Komponenten entsprechend der oben angegebenen allgemeinen Formel (3) sind in der nachstehenden Tabelle 2 angegeben. Tabelle 2
Insbesondere für die aromatischen Guanidine aus obiger Tabelle 2 ist nicht zu erwarten, dass sie sich unter der Wärmeeinwirkung verflüchtigen oder verdampfen, die in einem Extruder, einer Spritzgussmaschine und dergleichen auftritt. Deshalb ist nicht zu erwarten, dass solche Anthrachinonsalz bildende Farbstoffe entsprechend der oben angegebenen allgemeinen Formel (1), die solch ein aromatisches Guanidin als die organische Ammonium-Komponente enthalten, sich zersetzen oder zersetzt werden, selbst bei solchen Verfahren, wie etwa einem thermischen Aufschmelzen im Verlauf der Formgebung; weiterhin weisen diese Farbstoffe eine ausgezeichnete Dispergierbarkeit in den gebildeten Formkörpern auf. Als Folge davon sind die so erzeugten Formkörper ausgezeichnet geeignet als Laserstrahlung durchlassende Formkörper.
Der für die Verwendung bei der vorliegenden Erfindung vorgesehene, ein Anthrachinonsalz bildende Farbstoff ist farbig und hat eine Farbe wie etwa blau, purpurfarben oder grün. Als ein Färbemittel für die erfindungsgemäße, Laserstrahlung durchlassende gefärbte Polyolefinharzzusammensetzung können allein solche, verschiedene Farben aufweisende, ein Anthrachinonsalz bildende Farbstoffe verwendet werden, oder es kann eine Kombination aus zwei oder mehr solcher, ein Anthrachinonsalz bildender Farbstoffe verwendet werden. Ferner kann als Färbemittel für die erfindungsgemäße, Laserstrahlung durchlassende gefärbte Polyolefinharzzusammensetzung eine Sorte oder zwei oder mehr Sorten von Pigmenten oder Farbstoffen verwendet werden, die ein Absorptionsband haben, das nur außerhalb des Absorptionsbandes für sichtbares Licht des, ein Anthrachinonsalz bildenden Farbstoff liegt; oder es können hier solche Pigmente oder Farbstoffe verwendet werden, die ein Absorptionsband haben, das außerhalb des Absorptionsbandes für sichtbares Licht liegt, und die zusätzlich ein Absorptionsband im Bereich des sichtbaren Lichtes haben und die – gemeinsam mit dem vorstehend genannten – ein Anthrachinonsalz bildenden Farbstoff die Durchlässigkeit von Licht und/oder Strahlung im Wellenlängenband der Laserstrahlung (hier im Bereich der Wellenlängen von 800 nm bis 1.200 nm) ermöglichen. Durch Vermischen von Farbstoffen oder Pigmenten, die eine Farbe haben, wie etwa gelb oder rot, und die als andere Färbemittel dienen und eine gute Durchlässigkeit für Laserlicht und Laserstrahlung aufweisen, wie oben beschrieben, ist es möglich, der Laserstrahlung durchlassenden Polyolefinharzzusammensetzung verschiedene unterschiedliche Farben bzw. Färbungen zu verleihen. Zum Beispiel ist es durch Kombination von einem purpurfarbenen Farbstoff, ausgewählt aus den vorstehend genannten, ein Anthrachinonsalz bildenden Farbstoffen mit einem anderen gelben Färbemittel möglich, dem Polyolefinharz eine schwarze Färbung zu verleihen. Hinsichtlich der Laserstrahlung durchlassenden gefärbten Polyolefinharzzusammensetzungen sind schwarze Harzzusammensetzungen für die einschlägige Industrie besonders wichtig.
Als Beispiele für solche anderen Färbemittel, die in der Lage sind, das Harz zu färben bzw. dem Harz Färbungen zu verleihen, können hier ein Azosalz bildende Farbstoffe und/oder Anthrapyridon-Farbstoffe genannt werden, welche chromatische Farben aufweisen, wie etwa gelb, orange und rot, und welche Laserstrahlung durchlassen.
Als besondere Beispiele für saure Farbstoffe, die den Anionkomponenten der ein Azosalz bildenden Farbstoffe entsprechen, und die hier gemeinsam mit einem ein Anthrachinonsalz bildenden Farbstoff entsprechend der oben angegebenen Formel (1) verwendet werden zur Bereitstellung der erfindungsgemäßen, Laserstrahlung durchlassenden gefärbten Polyolefinharzzusammensetzung, können hier die nachfolgenden Beispiele genannt werden:

– rote saure Farbstoffe, wie etwa Colour-Index (bzw. C.I.)-Säurerot-1, -3, -4, -5, -7, -8, -9, -10, -12, -13, -14, -17, -18, -23, -24, -26, -27, -30, -33, -34, -35, -37, -40, -41, -54, -60, -66, -70, -73, -74, -88, -97, -102, -112, -115, -135, -137, -138, -141, -143, -144, -148, -150, -151, -176, -231 und -266; sowie
– gelbe saure Farbstoffe, wie etwa Colour-Index-Säuregelb-4, -9, -17, -18, -19, -23, -36, -41, -42, -49, -105, -199, -200 und -219.

Jedoch ist auch hier hinzuweisen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt ist.
Als besondere Beispiele für saure Farbstoffe, welche den Anionkomponenten, der ein Anthrapyridonsalz bildenden Farbstoffe entsprechen, die gemeinsam mit einem, ein Anthrachinonsalz bildenden Farbstoff entsprechend der oben angegebenen allgemeinen Formel (1) zur Bereitstellung der erfindungsgemäßen Laserstrahlung durchlassenden gefärbten Polyolefinharzzusammensetzung verwendet werden können, können hier genannt werden:

– rote Säurefarbstoffe, wie etwa Colour-Index-Säurerot-80, -81, -82 und -143.

Jedoch ist auch hier darauf hinzuweisen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt ist.
Der Anteil an Farbstoff bzw. Färbemittel, der/das in dem erfindungsgemäßen Laserstrahlung durchlassenden gefärbten Polyolefinharzzusammensetzung verwendet wird, kann beispielsweise von 0.01 bis 10 Gew.-% reichen, bezogen auf das Gewicht des Polyolefinharzes. Vorzugsweise ist hier ein Anteil an Farbstoff bzw. Färbemittel von 0.1 bis 5 Gew.-%, noch weiter bevorzugt ein solcher Anteil von 0.1 bis 1 Gew.-% vorgesehen, je bezogen auf das Gewicht des Polyolefinharzes.
Die erfindungsgemäße, Laserstrahlung durchlassende gefärbte Polyolefinharzzusammensetzung kann in Form einer konzentrierten Vormischung (in Form hochkonzentrierter Formkörper vorliegen), die beispielsweise dadurch erhalten worden ist, dass, als Vormischungsbasis dienendes Polyolefinharzpulver oder Polyolefinharzpellets mit einem Färbemittel vermischt werden, das wenigstens einen, ein Anthrachinonsalz bildenden Farbstoff entsprechend obiger allgemeiner Formel (1) enthält; dieses Vermischen kann beispielsweise in einem Taumelmischer, Supermischer oder dergleichen erfolgen; anschließend wird das Produkt pelletisiert oder zu grobem Granulat verarbeitet, etwa durch thermisches Schmelzen in einem Extruder, in einem chargeweise arbeitenden Knetwerk, in einem Walzwerk oder dergleichen. Eine solche konzentrierte Vormischung kann beispielsweise auch dadurch erhalten werden, dass das vorstehend genannte Färbemittel und das als Vormischungsbasis dienende Polyolefinharz nach der Synthese in Lösung bleiben, und anschließend das Lösemittel entfernt wird.
In dem diese, aus der konzentrierten Vormischung bestehenden gefärbten Pellets oder gefärbte grobe Granulate mit weiterem Polyolefinharz vermischt werden, und das so gebildete Gemisch nach einem üblichen Verfahren zu Formkörpern verarbeitet wird, ist es möglich, noch gleichmäßigere, Laserstrahlung durchlassende Kunstharzteile zu erhalten, die eine ausgezeichnete Durchlässigkeit für Laserstrahlung aufweisen. Insbesondere wenn hier ein gemischtes schwarzes Färbemittel oder eine Kombination aus einem, ein Anthrachinonsalz bildenden Farbstoff und einer Anzahl weiterer Färbemittel verwendet wird, ist dieser Effekt bemerkenswert.
Eine solche konzentrierte Vormischung kann das vorstehend genannte Färbemittel beispielsweise in einem Anteil von 1 bis 30 Gew.-% enthalten, bezogen auf das Gewicht an Polyolefinharz. Weiter bevorzugt ist hier ein Anteil an Färbemittel von 5 bis 15 Gew.-%.
T_{gefärbtes
Harz} bezeichnet die Durchlässigkeit einer erfindungsgemäßen, Laserstrahlung durchlassenden gefärbten Polyolefinharzzusammensetzung für Laserstrahlung bei einer Wellenlänge von 940 nm;
T_{nicht gefärbtes
Harz} bezeichnet die Durchlässigkeit des gleichen, jedoch kein Färbemittel enthaltenden Kunstharz für Laserstrahlung einer Wellenlänge von 940 nm; der Quotient T_{gefärbtes Harz}/_{Tnicht
gefärbtes
Harz} hat vorzugsweise einen Wert im Bereich 0,8 bis 1,2.
Die erfindungsgemäße, Laserstrahlung durchlassende gefärbte Polyolefinharzzusammensetzung kann in zweckmäßigen Anteilen verschiedene Verstärkungsmittel enthalten, soweit dies für die vorgesehene Anwendung und den beabsichtigten Verwendungszeck erforderlich und sinnvoll ist. Die Auswahl dieser Verstärkungsmittel ist nicht besonders beschränkt, solange diese Verstärkungsmittel als übliche Verstärkungsmittel für Kunstharze in Betracht kommen. Beispielsweise können hier als Verstärkungsmittel eingesetzt werden:
Glasfasern, Kohlenstofffasern, Fasern aus anderen anorganischen Materialien, Fasern aus organischen Materialien (wie etwa Aramide, Polyphenylsulfid, Nylon, Polyester, Flüssigkristall-Polymere und dergleichen) und weitere Verstärkungsfasern dieser Art; für Kunstharze, für welche Transparenz bzw. Durchlässigkeit gefordert wird, werden als Verstärkungsmittel vorzugsweise Glasfasern eingesetzt. Diese Glasfasern haben vorzugsweise eine Faserlänge von 2 bis 15 mm und einen Faserdurchmesser von vorzugsweise 1 bis 20 μm. Es gibt keine besondere Beschränkung hinsichtlich der Form, in welcher diese Glasfasern vorliegen; beispielsweise können diese Glasfasern als Glasfaserroving (= Strang aus ungedrehter Glasseide) oder als geschnittene Kurzfaser (so genannte „milled fiber") vorliegen. Weiterhin kann eine Sorte Glasfasern eingesetzt werden, oder es kann eine Kombination aus zwei oder mehr verschiedenen Sorten Glasfasern verwendet werden. Auf 100 Gew.-% Polyolefinharz werden vorzugsweise 5 bis 120 Gew.-% Glasfasern eingesetzt. Sofern der Anteil an Glasfasern weniger als 5 Gew.-% ausmacht, wird kaum ein ausreichender auf die Glasfasern zurückführbarer Verstärkungseffekt erzielt;
sofern der Anteil an Glasfasern andererseits mehr als 120 Gew.-% ausmacht, ist die Verformbarkeit der plastischen Harzmasse vorrausichtlich beeinträchtigt. Weiter bevorzugt ist hier ein Anteil an 10 bis 60 Gew.-%, noch weiter bevorzugt ein Anteil an 20 bis 50 Gew.-% Glasfaser, je bezogen auf das Gewicht des Polyolefinharzes.
Die erfindungsgemäße, Laserstrahlung durchlassende gefärbte Polyolefinharzzusammensetzung kann in zweckmäßigen Anteilen verschiedene Füllstoffe enthalten, soweit das für die Anwendung und den vorgesehenen Verwendungszweck nützlich ist. Beispielsweise können hier verwendet werden:
tafelförmige oder plattenförmige Füllstoffe, wie etwa Glimmer bzw. Mica, Sericit und Glasflocken, ferner Silicate, wie etwa Talk, Kaolin, Ton, Wollastonit, Bentonit, Asbest, ferner Alummiumoxidsilicate, ferner Metalloxide, wie etwa Alumminiumoxid, Siliziumoxid, Magnesiumoxid, Zirkoniumoxid und Titanoxid, ferner Carbonate, wie etwa Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat und Dolomit, ferner Sulfate wie etwa Kalziumsulfat und Bariumsulfat, und feinteilige Füllstoffe, wie etwa Glasperlen, Perlen aus keramischem Material, Bornitrid und Siliziumcarbid. Als ein Beispiel für im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt eingesetzten Füllstoff kann hier Talk genannt werden. Diese Füllstoffe können Teilchendurchmesser in einem weiten, für Füllstoffe typischen Bereich aufweisen, etwa von 0,03 μm bis zu etwa 100 μm; für die erfindungsgemäße, Laserstrahlung durchlassende gefärbte Polyolefinharzzusammensetzung und für das erfindungsgemäße Laserschweißverfahren sind jedoch vorzugsweise solche Füllstoffe vorgesehen, die einen Teilchendurchmesser von 0,03 bis 10 μm aufweisen. Vorzugsweise ist ein Füllstoffgehalt von 5 bis 50 Gew.-% vorgesehen, bezogen auf das Gewicht an Polyolefinharz. Sofern der Füllstoffgehalt weniger als 5 Gew.-% ausmacht, kann kaum eine ausreichende Wirkung des Füllstoffes erwartet werden; sofern andererseits der Füllstoffgehalt mehr als 50 Gew.-% ausmacht, nimmt die Durchlässigkeit für Laserstrahlung erheblich ab. Weiter bevorzugt ist daher ein Füllstoffgehalt von 10 bis 50 Gew.-% und besonders bevorzugt ist hier ein Füllstoffgehalt von 10 bis 40 Gew.-%, je bezogen auf das Gewicht an Polyolefinharz.
Die erfindungsgemäße, Laserstrahlung durchlassende gefärbte Polyolefinharzzusammensetzung kann auch in Form eines Materials formuliert werden, das verschiedene Zusätze und Additive enthält, soweit das erforderlich ist. Zu solchen Zusätzen und Additiven gehören beispielsweise:
farbverstärkend oder farbintensivierend wirkende Mittel (so genannte auxochrome Mittel), Dispergiermittel, Stabilisatoren, Weichmacher, qualitätsverbessernde Mittel, UV-Strahlungs-Absorber oder Lichtschutzmittel, Antioxidantien, Mittel gegen eine elektrostatische Aufladung bzw. Antistatikmittel, Schmiermittel, Gleitmittel, Formentrennmittel, Kristallisationsbeschleuniger, Kristallkernbildungsmittel und Flammschutzmittel.
Die erfindungsgemäße, Laserstrahlung durchlassende gefärbte Polyolefinharzzusammensetzung wird erhalten durch Vermischen von Ausgangsmaterialien; hierbei kann zum Vermischen jedes beliebige und geeignete Mischverfahren gewählt werden. Im Allgemeinen ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Ausgangsmaterialien soweit wie möglich homogenisiert werden. Beispielsweise können hier sämtliche Ausgangsmaterialien in einem mechanischen Mischer miteinander vermischt und homogenisiert werden; als solche Mischer kommen beispielsweise Mischer, Mixer, Mischmaschinen, Knetapparate, Knetwerke, Banbury-Mischer, Banbury-Kneter, Mischwalzwerke und Extruder in Betracht, um eine gefärbte Polyolefinharzzusammensetzung zu erhalten. Nach einer alternativen Arbeitsweise können anfangs einige Ausgangsmaterialien in einem mechanischen Mischer miteinander vermischt werden, und die restlichen Bestandteile werden anschließend zugesetzt; daraufhin wird das Vermischen und Homogenisieren fortgesetzt, um schließlich die Harzzusammensetzung zu erhalten. Nach einer weiteren, alternativen Arbeitsweise können die anfänglich trocken miteinander vermischten Ausgangsmaterialien anschließend in einem heizbaren Extruder in geschmolzenem Zustand geknetet und homogenisiert werden; daraufhin wird das geschmolzene Material zu einem Strang extrudiert, der daraufhin auf die gewünschte Länge zurechtgeschnitten wird, um so eine gefärbte granulierte Harzzusammensetzung (gefärbte Pellets) zu erhalten.
Die Formgebung der erfindungsgemäßen, Laserstrahlung durchlassenden gefärbten Polyolefinharzzusammensetzung kann nach verschiedenen einschlägigen Verfahren erfolgen. Beispielsweise kann die erfindungsgemäße, Laserstrahlung durchlassende gefärbte Polyolefinharzzusammensetzung mit Hilfe einer Verarbeitungsmaschine, wie etwa einem Extruder, einem Spritzgussapparat oder einem Walzenstuhl zu gefärbten Pellets verformt werden; nach einer alternativen Arbeitsweise können Pellets oder Pulver aus dem Polyolefinharz mit einem fein vermahlenen Färbemittel und – soweit erforderlich – verschiedenen Additiven und Zusätzen in einem geeigneten Mischer miteinander vermischt werden, und das so erhaltene Gemisch kann mit Hilfe einer Verarbeitungsmaschine zu Formkörpern verarbeitet werden. Hierzu kann jedes beliebige einschlägige Formgebungsverfahren angewandt werden, wie beispielsweise das Spritzgussverfahren, dass Strangpressverfahren, das Formpressverfahren bzw. Pressformen, die Schäumverformung mit Hilfe eines Schäumwerkzeugs, die Blasverformung oder Fertigformung mit Hilfe eines Blasformwerkzeugs, das Vakuum-Formverfahren bzw. die Vakuum-Verformung, das Spritzblasverfahren mit Hilfe einer Spritzblasmaschine, das Rotationsformen mit Hilfe einer Rotationsgießmaschine, die Verformung nach dem Kalanderverfahren und das Vergießen von Gießharzlösungen in geeignete Formen. Mit Hilfe solcher Formgebungsverfahren können verschieden gestaltete Formkörper aus den für Laserstrahlung durchlässigen Materialien erhalten werden.
Das erfindungsgemäße Laserschweißverfahren sieht vor, dass ein Kontaktabschnitt aus einem Laserstrahlung durchlassenden Material, das die vorstehend genannte Laserstrahlung durchlassende gefärbte Polyolefinharzzusammensetzungaufweist, mit einem Laserstrahlung absorbierenden Material verschweißt wird, wobei mit solcher Laserstrahlung bestrahlt wird, dass dieses, die Laserstrahlung durchlassende Material diese Laserstrahlung durchlässt und dass die Laserstrahlung in diesem, die Laserstrahlung absorbierenden Material absorbiert wird, wobei sich das, die Laserstrahlung durchlassende Material und das, die Laserstrahlung absorbierende Material gegenseitig kontaktieren.
Als Beispiele für Kombinationen von Harzen, welche eine Laserschweißung nach dem erfindungsgemäßen Laserschweißverfahren ermöglichen, können hier genannt werden:

– eine Kombination von Propylenharzen,
– eine Kombination von Polyethylenharzen,
– eine Kombination von einem Propylenharz und einem Polyethylenharz,
– eine Kombination von einem Propylenharz und einem thermoplastischen Elastomer (hier insbesondere einem thermoplastischen Olefin-Elastomer) und
– eine Kombination aus einem Polypropylenharz und einem thermoplastischen Kunstharz (hier beispielsweise Polyamid und Polycarbonat).

Typischerweise gehören zu den Vorteilen des Laserschweißverfahrens eine größere Freiheit hinsichtlich der Wahl der Formen für die Kunstharzformkörper aus dem Laserstrahlung durchlassenden Material und dem Laserstrahlung absorbierenden Material, die miteinander verschweißt werden sollen, wegen der Möglichkeit einer dreidimensionalen Verschweißung, ferner ein verbessertes Aussehen, wegen der Abwesenheit irgendwelcher Grate und Nähte an der verschweißten Oberfläche (die ansonsten beim Vibrationsschweißen auftreten), und die Möglichkeit auch elektronische Komponenten miteinander zu verschweißen wegen der Abwesenheit von Vibrationen und Abriebsstaub. Auf der anderen Seite gehören zu den Nachteilen des Laserschweißverfahrens die Notwendigkeit des Investments in die notwendige Ausrüstung, die als Laserschweißmaschine bekannt ist und die Tatsache, dass möglicherweise eine Lücke, ein Hohlraum oder ein Spalt zwischen den miteinander verschweißten Teilen verbleibt, weil das Laserstrahlung durchlassende. Material und/oder das Laserstrahlung absorbierende Material beim Schweißvorgang schwindet, weil es sich hier in beiden Fällen um ein Kunstharz handelt. Dieses Problem der Lückenbildung ist von größter Bedeutung bei der Durchführung der Laserschweißung; es gib hier viele Fälle, wo eine zur Fixierung dienende Einspannvorrichtung, wie etwa eine Klammer von Fall zu Fall eingesetzt wird, die so ausgelegt ist, dass sie an die Form der zu verschweißenden Teile angepasst werden kann. Es ist bekannt, dass dann, wenn eine Lücke oder ein Spalt mit einer Tiefe von 0,02 mm auftritt, dann die Festigkeit der Schweißverbindung halbiert ist, im Vergleich zu einer lückenfreien Schweißverbindung; wenn die Tiefe der Lücke oder des Spalts 0,05 mm oder mehr beträgt, dann ist die resultierende Schweißverbindung unbrauchbar.
Zu den zur Verfügung stehenden Laserschweißmaschinen gehört eine scannende bzw. abtastende Maschine, bei welcher der Laser bewegt wird; weiterhin gibt es die mit Masken arbeitenden Maschinen, bei welchen die zu verschweißenden Teile bewegt werden, und schließlich gibt es diejenige Laserschweißmaschine, bei welcher die Laserstrahlen gleichzeitig aus verschiedenen Richtungen durch die zu verschweißenden Teile geschickt werden. Die scannende bzw. abtastende Laserschweißmaschine wird insbesondere in der Automobilindustrie eingesetzt, wo eine Abtastgeschwindigkeit von 5 m/min als Kriterium für den Produktionstakt dient.
Weil die Laserschweißung auf der Umwandlung von Licht- bzw. Strahlungs-Energie des Lasers in Wärmeenergie beruht, wird die Leistungsfähigkeit des Schweißverfahrens ganz wesentlich von den Laserschweißbedingungen beeinflusst. Ganz allgemein kann die Wärmemenge, die durch Auftreffen der Laserstrahlung auf die Oberfläche des absorbierenden Teils erzeugt wird, mit Hilfe der nachstehenden Gleichung berechnet werden: Wärmemenge (J/mm2) an der Oberfläche des absorbierenden Teils = Laserausgangsleistung (W)/[Abtastgeschwindigkeit (mm/sec) × Durchmesser (mm) des Laserstrahlungsaufprallfleck bzw. Laserspot]
Zur Steigerung der Produktionsgeschwindigkeit muss die Abtastgeschwindigkeit erhöht werden; zur Erhöhung dieser Abtastgeschwindigkeit ist eine Laserschweißmaschine mit einem hohen Durchsatz erforderlich.
Zusätzlich ist zu beachten, dass zur Erhöhung der Schweißfestigkeit eine gewisse Wärmemenge an der Oberfläche des die Laserstrahlung absorbierenden Teils erforderlich ist. Bei der Bestimmung dieser Wärmemenge müssen verschiedene Bedingungen miteinander kombiniert werden, wie etwa der erhöhte Durchsatz, die verminderte Abtastgeschwindigkeit und der kleiner Strahlungsfleckdurchmesser. Weil eine zu große, durch den Laser bewirkte Erwärmung der Oberfläche das Aussehen des verschweißten Abschnitts beeinflusst, und weil in extremen Fällen das die Laserstrahlung absorbierende Teil zu rauchen oder zu qualmen beginnt, ist die richtige Einstellung der Laserschweißbedingungen wichtig; hier hat die Durchlässigkeit des die Laserstrahlung durchlassenden Kunstharzmaterials für die verwendete Laserstrahlung die dominierende Bedeutung. Ausgehend von den vorstehen dargelegten Bedingungen ist beim erfindungsgemäßen Laserschweißverfahren vorzugsweise vorgesehen, dass der Kontaktabschnitt des Laserstrahlung durchlassenden Materials und das damit zu verschweißende, die Laserstrahlung absorbierende Material sich in einem Zustand befinden, der nachstehende Bedingung (A) erfüllt. Werden entsprechende Bedingungen eingestellt, so kann ein geschweißtes Produkt erzeugt werden, dass praktisch keinerlei Probleme hinsichtlich der Schweißfestigkeit aufweist. Q = P/(S·Φ) > 0.4 (A)wobei:

Q: = die Wärmemenge (J/mm²) an der Oberfläche des, die Laserstrahlung absorbierenden Materials;
P: = Ausgangsleistung (W) des Lasers, dessen Strahlung durch das, die Laserstrahlung durchlassende Material hindurchtritt;
S: = Laserabtastgeschwindigkeit (mm/sec); und
Φ: = Spotdurchmesser (mm) des Laser.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Laserstrahlung absorbierende Material eine Laserstrahlung absorbierende Kunstharzzusammensetzung ist, die Ruß und/oder ein anderes Laserstrahlungs-Absorptionsmittel enthält, hier beispielsweise ein Laserstrahlung absorbierendes schwarzes Färbemittel.
Hinsichtlich solcher Substanzen, die sowohl als das vorstehend genannte schwarze Färbemittel, wie als das vorstehend genannte Laserstrahlungs-Absorptionsmittel dienen können, können hier Ruß, Nigrosin, Anilinschwarz und weitere entsprechende Färbemittel genannt werden. Zu Beispielen für andere Laserstrahlungs-Absorptionsmittel können hier genannt werden: Phthalocyanin, Naphthalocyanin, Perilen, Quaterylen, Metalkomplexe, Derivate der Quadratsäure, Immonium-Farbstoffe, Polymethin und weitere Materialien dieser Art.
Es können hier zwei oder mehr Materialien dieser Art miteinander vermischt werden, um ein schwarzes Laserstrahlungs-Absorptionsmittel zu erhalten. Ferner ist es auch möglich, eine Kombination aus dem oben genannten Laserstrahlung durchlassenden Färbemittel und dem Laserstrahlungs-Absorptionsmittel zu verwenden. Ein bevorzugtes schwarzes Laserstrahlungs-Absorptionsmittel besteht aus einer Kombination aus Ruß und Nigrosin.
Als Russsorte mit gutem Laserstrahlungs-Absorptionsvermögen kann hier solcher Ruß genannt werden, der einen hauptsächlichen Teilchendurchmesser von 15 bis 100 nm (vorzugsweise von 15 bis 50 nm) aufweist und der eine nach dem B.E.T.-Verfahren (Brunauer, Emmett und Teller) bestimmte spezifische Oberfläche von 30 bis 500 m²/g (vorzugsweise von 100 bis 300 m²/g) hat.
Der in einer solchen Laserstrahlung absorbierenden gefärbten Harzzusammensetzung verwendete Anteil an Färbemittel kann beispielsweise 0,01 bis 10 Gew.-% ausmachen, bezogen auf das Gewicht an Polyolefinharz; vorzugsweise ist hier ein Färbemittelgehalt von 0,05 bis 5 Gew.-% vorgesehen. Das die Laserstrahlung absorbierende Material kann in gleicher Weise hergestellt werden, wie das die Laserstrahlung durchlassende Material, abgesehen vom Gehalt an Laserstrahlungs-Absorptionsmittel.
Als Beispiele für die hauptsächliche Anwendung der erfindungsgemäßen Laserstrahlung durchlassenden gefärbten Polyolefinharzzusammensetzung und des erfindungsgemäßen Laserschweißverfahrens können hier Kraftfahrzeugteile genannt werden. Mehr im Einzelnen können hier beispielsweise genannt werden: Das mit den Anzeiginstrumenten versehene Armaturenbrett im Innenraum der Fahrzeuge sowie Resonatoren und Schalldämpfer im Motorraum des Fahrzeugs. Die nach herkömmlicher Arbeitsweise übliche Anwendung von Klebemittel hat sich als schwierig erwiesen zur Verbindung von Teilen aus Polyolefinharzen; um hier eine gute, dauerhafte Verbindung zu erreichen waren Spezialmaßnahmen erforderlich, wie etwa eine Oberflächenbehandlung der miteinander zu verbindenden Teile. Wenn hier das Lasersschweißverfahren benutzt wird, dann entfällt die Notwendigkeit für irgendeine Vorbehandlung, eine Legierung der Kunstharze und dergleichen; ferner kann gesagt werden, dass das Laserschweißverfahren der Anwendung von Klebstoffen im Hinblick auf Festigkeit und Wiederverwertbarkeit überlegen ist.
BEISPIELE
Die nachstehenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der vorliegenden Erfindung; jedoch ist auch hier darauf hinzuweisen, dass diese Beispiele nicht in einem die Erfindung einschränkenden Sinne auszulegen sind.
In der nachfolgenden Tabelle 3 sind eine Anzahl Färbemittel aufgeführt; ein Teil dieser Färbemittel ist nach den Herstellungsbeispielen 2 bis 3 hergestellt worden, um daraufhin in weiteren, erfindungsgemäßen Beispielen eingesetzt zu werden; ein weiterer Teil dieser Färbemittel ist nach den Vergleichs-Herstellungsbeispielen 1 bis 8 hergestellt worden, um daraufhin in weiteren Vergleichsbeispielen eingesetzt zu werden. Bei all diesen Färbemitteln handelt es sich entweder um einzelne, salzbildende Farbstoffe oder um gemischte Farbstoffe, die ihrerseits aus zwei oder mehr Arten salzbildender Farbstoffe bestehen.
Die in den vorstehenden beispielhaften Verbindungen dargelegten anionischen Komponenten entsprechen den sauren Farbstoffen der entsprechenden Herstellungsbeispiele; die in den vorstehenden Tabellen 1 oder 2 genannten organischen Ammoniumkomponenten entsprechen den organischen Aminen der entsprechenden Herstellungsbeispiele. Die salzbildenden Farbstoffe von je Color-Index Acid Red 266 (ein Monoazo-Säurefarbstoff), Color-Index Acid Yellow 39 (ein Monoazo-Säurefarbstoff), Color-Index Acid Red 143 (ein Anthrapyridon-Säurefarbstoff), Color-Index Acid Red 97 (ein Disazo-Säurefarbstoff), Color-Index Acid Red 144 (ein Disazo-Säurefarbstoff), Color-Index Acid Yellow 42 (ein Monoazo-Säurefarbstoff), Color-Index Acid Violet 43 (ein Anthrachinon-Säurefarbstoff), Color-Index Acid Blue 41 (ein Anthrachinon-Säurefarbstoff), Color-Index Acid Blue 62 (ein Anthrachinon-Säurefarbstoff) und Color-Index Acid Blue 260 (ein Anthrachinon-Säurefarbstoff] sowie je die organischen Amine in den Herstellungsbeispielen 4 bis 8 und den Vergleichs-Herstellungsbeispielen 1 bis 8 werden durch eine salzbildende Umsetzung aus je dem Säurefarbstoff und dem organischen Amin erhalten.
Je die Färbemittel aus den Herstellungsbeispielen 1 bis 3 und den Vergleichs-Herstellungsbeispielen 1 bis 4 weisen einen einzelnen salzbildenden Farbstoff auf; dagegen handelt es sich bei den Färbemitteln aus den Herstellungsbeispielen 4 bis 8 und den Vergleichs-Herstellungsbeispielen 5 bis 8 um schwarze Färbemittel, die durch Vermischen einer Anzahl salzbildender Farbstoffe entsprechend den angegebenen Verhältnissen der Gewichtsanteile (vgl. die Spalte Anteils-Verhältnis in Tabelle 3) hergestellt worden sind; zum Vermischen diente ein einfacher mechanischer Mischer.

Beispielsweise ist das in Herstellungsbeispiel 1 angegebene Färbemittel hergestellt worden, wie nachstehend beschrieben:
Zuerst werden 10 g Anthrachinon-Säurefarbstoff entsprechend der beispielhaften Verbindung (1)-1 in 500 ml Wasser dispergiert. Getrennt davon werden 5 mg Salsäure und 7 g organisches Amin S-4 in 150 ml Wasser gelöst. Diese Aminlösung wird bei Raumtemperatur tropfenweise zu der flüssigen Dispersion dieses Anthrachinon-Säurefarbstoffs hinzugefügt; die Umsetzung wird bei einer Temperatur von 40 bis 45°C unter Rühren 1 h lang durchgeführt. Anschließend wird die Temperatur auf 60 bis 70°C erhöht, um das Reaktionsprodukt in eine feinteilige Form überzuführen; das Reaktionsgemisch wird auf einen pH-Wert von 6,5 bis 7,5 eingestellt und wird 1 h lang gerührt. Daraufhin wird das Reaktionsgemisch filtriert, und der Filterkuchen wird mit Wasser gewaschen; danach werden 12,0 g Anthrachinonsalz bildender Farbstoff erhalten; dies entspricht einer Ausbeute von 75%. Tabelle 3

	Säurefarbstoff	organisches Amin	Anteils-Verhältnis
Herstellungsbeispiel 1	beispielhafte Verbindung (1)-1	S-4	-
Herstellungsbeispiel 2	beispielhafte Verbindung (1)-2	S-4	-
Herstellungsbeispiel 3	beispielhafte Verbindung (1)-4	S-4	-
Herstellungsbeispiel 4	beispielhafte Verbindung (1)-1	S-4	5
	Color-Index Acid Red 266	S-4	3
	Color-Index Acid Yellow 49	S-4	2
Herstellungsbeispiel 5	beispielhafte Verbindung (1)-2	S-4	2
Herstellungsbeispiel 5	Color-Index Acid Red 143	S-4	1
Herstellungsbeispiel 6	beispielhafte Verbindung (1)-3	S-4	1
Herstellungsbeispiel 6	Color-Index Acid Red 97	S-5	1
Herstellungsbeispiel 7	beispielhafte Verbindung (1)-1	S-4	2
	Color-Index Acid Red 144	S-4	2
	Color-Index Acid Yellow 42	S-1	3
Herstellungsbeispiel 8	beispielhafte Verbindung (1)-4	S-4	5
Herstellungsbeispiel 8	Color-Index Acid Yellow 42	S-4	1
Vergleichs-Herstellungsbeispiel 1	Color-Index Acid Violet 43	S-4	-
Vergleichs-Herstellungsbeispiel 2	Color-Index Acid Blue 41	S-4	-
Vergleichs-Herstellungsbeispiel 3	Color-Index Acid Blue 62	S-4	-
Vergleichs-Herstellungsbeispiel 4	Color-Index Acid Blue 260	S-4	-
Vergleichs-Herstellungsbeispiel 5	Color-Index Acid Blue 62	S-4	5
	Color-Index Acid Red 266	S-4	2
	Color-Index Acid Yellow 42	S-4	1
Vergleichs-Herstellungsbeispiel 6	Color-Index Acid Violet 43	S-4	3
Vergleichs-Herstellungsbeispiel 6	Color-Index Acid Yellow 49	S-4	1
Vergleichs-Herstellungsbeispiel 7	Color-Index Acid Blue 41	S-4	5
	Color-Index Acid Red 266	S-4	3
	Color-Index Acid Yellow 49	S-4	2
Vergleichs-Herstellungsbeispiel 8	Color-Index Acid Blue 260	S-3	5
	Color-Index Acid Red 266	S-3	3
	Color-Index Acid Yellow 42	S-3	2

Beispiel 1:
Hier dienen als Ausgangsmaterialien:

– 400 g faserverstärktes Polypropylenharz (das von Japan Polychem hergestellt und unter der Produktbezeichnung HG30U vertrieben wird);
– 0,80 g Färbemittel nach Herstellungsbeispiel 1.

Die oben genannten Ausgangsmaterialien werden in einen Taumelmischer aus rostfreiem Stahl gegeben und 1 h lang unter Rühren miteinander vermischt. Das so erhaltene Gemisch wird mit Hilfe einer Spritzgussmaschine (ein von Toyo Machinery & Metal Co., Ltd. hergestellter und unter der Produktbezeichnung Si-50 vertriebener Apparat) unter üblichen Bedingungen bei einer Zylindertemperatur von 220°C und bei einer Formentemperatur von 40°C zu gleichmäßig blau gefärbten Prüfmustern geformt, die ein gutes Aussehen mit Oberflächenglanz aufweisen.
Beispiel 2:
Hier dienen als Ausgangsmaterialien:

– 400 g faserverstärktes Polypropylenharz (das von Japan Polychem hergestellt und unter der Produktbezeichnung HG30U vertrieben wird);
– 0,80 g Färbemittel nach Herstellungsbeispiel 2.

Die oben genannten Ausgangsmaterialien werden in einen Taumelmischer aus rostfreiem Stahl gegeben und 1 h lang unter Rühren miteinander vermischt. Das so erhaltene Gemisch wird mit Hilfe einer Spritzgussmaschine (ein von Toyo Machinery & Metal Co., Ltd. hergestellter und unter der Produktbezeichnung Si-50 vertriebener Apparat) unter üblichen Bedingungen bei einer Zylindertemperatur von 220°C und bei einer Formentemperatur von 40°C zu gleichmäßig grün gefärbten Prüfmustern geformt, die ein gutes Aussehen mit Oberflächenglanz aufweisen.
Beispiel 3:
Hier dienen als Ausgangsmaterialien:

– 400 g faserverstärktes Polypropylenharz (das von Japan Polychem hergestellt und unter der Produktbezeichnung HG30U vertrieben wird);
– 0,80 g Färbemittel nach Herstellungsbeispiel 3.

Die oben genannten Ausgangsmaterialien werden in einen Taumelmischer aus rostfreiem Stahl gegeben und 1 h lang unter Rühren miteinander vermischt. Das so erhaltene Gemisch wird mit Hilfe einer Spritzgussmaschine (ein von Toyo Machinery & Metal Co., Ltd. hergestellter und unter der Produktbezeichnung Si-50 vertriebener Apparat) unter üblichen Bedingungen bei einer Zylindertemperatur von 220°C und bei einer Formentemperatur von 40°C zu gleichmäßig violett gefärbten Prüfmustern geformt, die ein gutes Aussehen mit Oberflächenglanz aufweisen.
Beispiel 4:
Hier dienen als Ausgangsmaterialien:

– 400 g faserverstärktes Polypropylenharz (das von Japan Polychem hergestellt und unter der Produktbezeichnung HG30U vertrieben wird);
– 1,20 g Färbemittel nach Herstellungsbeispiel 4.

Die oben genannten Ausgangsmaterialien werden in einen Taumelmischer aus rostfreiem Stahl gegeben und 1 h lang unter Rühren miteinander vermischt. Das so erhaltene Gemisch wird mit Hilfe einer Spritzgussmaschine (ein von Toyo Machinery & Metal Co., Ltd. hergestellter und unter der Produktbezeichnung Si-50 vertriebener Apparat) unter üblichen Bedingungen bei einer Zylindertemperatur von 220°C und bei einer Formentemperatur von 40°C zu gleichmäßig schwarz gefärbten Prüfmustern geformt, die ein gutes Aussehen mit Oberflächenglanz aufweisen.
Beispiel 5:
Hier dienen als Ausgangsmaterialien:

– 400 g faserverstärktes Polypropylenharz (das von Japan Polychem hergestellt und unter der Produktbezeichnung HG30U vertrieben wird);
– 1,20 g Färbemittel nach Herstellungsbeispiel 5.

Die oben genannten Ausgangsmaterialien werden in einen Taumelmischer aus rostfreiem Stahl gegeben und 1 h lang unter Rühren miteinander vermischt. Das so erhaltene Gemisch wird mit Hilfe einer Spritzgussmaschine (ein von Toyo Machinery & Metal Co., Ltd. hergestellter und unter der Produktbezeichnung Si-50 vertriebener Apparat) unter üblichen Bedingungen bei einer Zylindertemperatur vom 220°C und bei einer Formentemperatur von 40°C zu gleichmäßig schwarz gefärbten Prüfmustern geformt, die ein gutes Aussehen mit Oberflächenglanz aufweisen.
Beispiel 6:
Hier dienen als Ausgangsmaterialien:

– 400 g faserverstärktes Polypropylenharz (das von Japan Polychem hergestellt und unter der Produktbezeichnung HG30U vertrieben wird);
– 1,20 g Färbemittel nach Herstellungsbeispiel 6.

Die oben genannten Ausgangsmaterialien werden in einen Taumelmischer aus rostfreiem Stahl gegeben und 1 h lang unter Rühren miteinander vermischt. Das so erhaltene Gemisch wird mit Hilfe einer Spritzgussmaschine (ein von Toyo Machinery & Metal Co., Ltd. hergestellter und unter der Produktbezeichnung Si-50 vertriebener Apparat) unter üblichen Bedingungen bei einer Zylindertemperatur von 220°C und bei einer Formentemperatur von 40°C zu gleichmäßig schwarz gefärbten Prüfmustern geformt, die ein gutes Aussehen mit Oberflächenglanz aufweisen.
Beispiel 7:
Hier dienen als Ausgangsmaterialien:

– 400 g faserverstärktes Polypropylenharz (das von Japan Polychem hergestellt und unter der Produktbezeichnung HG30U vertrieben wird);
– 1,20 g Färbemittel nach Herstellungsbeispiel 7.

Die oben genannten Ausgangsmaterialien werden in einen Taumelmischer aus rostfreiem Stahl gegeben und 1 h lang unter Rühren miteinander vermischt. Das so erhaltene Gemisch wird mit Hilfe einer Spritzgussmaschine (ein von Toyo Machinery & Metal Co., Ltd. hergestellter und unter der Produktbezeichnung Si-50 vertriebener Apparat) unter üblichen Bedingungen bei einer Zylindertemperatur von 220°C und bei einer Formentemperatur von 40°C zu gleichmäßig schwarz gefärbten Prüfmustern geformt, die ein gutes Aussehen mit Oberflächenglanz aufweisen.
Beispiel 8:
Hier dienen als Ausgangsmaterialien:

– 400 g faserverstärktes Polypropylenharz (das von Japan Polychem hergestellt und unter der Produktbezeichnung HG30U vertrieben wird);
– 1,20 g Färbemittel nach Herstellungsbeispiel 8.

Die oben genannten Ausgangsmaterialien werden in einen Taumelmischer aus rostfreiem Stahl gegeben und 1 h lang unter Rühren miteinander vermischt. Das so erhaltene Gemisch wird mit Hilfe einer Spritzgussmaschine (ein von Toyo Machinery & Metal Co., Ltd. hergestellter und unter der Produktbezeichnung Si-50 vertriebener Apparat) unter üblichen Bedingungen bei einer Zylindertemperatur von 220°C und bei einer Formentemperatur von 40°C zu gleichmäßig schwarz gefärbten Prüfmustern geformt, die ein gutes Aussehen mit Oberflächenglanz aufweisen.
Beispiel 9
Hier dienen als Ausgangsmaterialien:

– 900 g (nicht verstärktes) Polypropylenharz (das von Japan Polychem hergestellt und unter der Produktbezeichnung BCO5B vertrieben wird;
– 100 g Färbemittel nach Herstellungsbeispiel 8.

Die vorstehend genannten Ausgangsmaterialien werden in einen Taumelmischer aus rostfreiem Stahl gegeben und unter Rühren 1 h lang miteinander vermischt. Das so erhaltene Pulvergemisch wird in einem Einschnecken-Extruder (ein von Enpura Sangyo hergestelltes und unter der Produktbezeichnung E30SV vertriebenes Gerät) bei einer Zylindertemperatur von 220°C aufgeschmolzen und noch weiter vermischt. Der extrudierte Strang wird anschließend in einer Wasserkammer abgekühlt und daraufhin mit Hilfe eines Granulierapparates zerkleinert; das so erhaltene Granulat wird getrocknet und liefert schließlich eine schwarze konzentrierte Vormischung (bzw. master batch).
Hier werden jetzt als Ausgangsmaterialien eingesetzt:

– 384 g faserverstärktes Polypropylenharz (das von Japan Polychem hergestellt und unter der Produktbezeichnung HG30U vertrieben wird);
– 12 g schwarze konzentrierte Vormischung, die entsprechend vorstehendem Verfahren erhalten worden ist.

Die vorstehend genannten Ausgangsstoffe werden in einen Taumelmischer aus rostfreiem Stahl gegeben und 20 min lang unter Rühren miteinander vermischt. Das so erhaltene Gemisch wird mit Hilfe einer Spritzgussmaschine (ein von Toyo Machinery & Metal Co., Ltd. hergestellter und unter der Produktbezeichnung Si-50 vertriebener Apparat) unter üblichen Bedingungen bei einer Zylindertemperatur von 220°C und bei einer Formentemperatur von 40°C zu gleichmäßig schwarz gefärbten Prüfmustern geformt, die ein gutes Aussehen mit Oberflächenglanz aufweisen.
Beispiel 10:
Hier dienen als Ausgangsmaterialien:

– 400 g weiches Polyethylenharz (bzw. Polyethylen niedriger Dichte, das von Japan Polychem hergestellt und unter der Produktbezeichnung LC604 vertrieben wird);
– 1,20 g Färbemittel nach Herstellungsbeispiel 8.

Die oben genannten Ausgangsmaterialien werden in einen Taumelmischer aus rostfreiem Stahl gegeben und 1 h lang unter Rühren miteinander vermischt. Das so erhaltene Gemisch wird mit Hilfe einer Spritzgussmaschine (ein von Toyo Machinery & Metal Co., Ltd. hergestellter und unter der Produktbezeichnung Si-50 vertriebener Apparat) unter üblichen Bedingungen bei einer Zylindertemperatur von 180°C und bei einer Formentemperatur von 40°C zu gleichmäßig schwarz gefärbten Prüfmustern geformt, die ein gutes Aussehen mit Oberflächenglanz aufweisen.
Beispiel 11:
Hier dienen als Ausgangsmaterialien:

– 400 g Niederdruck-Polyethylenharz (bzw. Polyethylen hoher Dichte, das von Japan Polychem hergestellt und unter der Produktbezeichnung HJ290 vertrieben wird);
– 1,20 g Färbemittel nach Herstellungsbeispiel 8 Die oben genannten Ausgangsmaterialien werden in einen Taumelmischer aus rostfreiem Stahl gegeben und 1 h lang unter Rühren miteinander vermischt. Das so erhaltene Gemisch wird mit Hilfe einer Spritzgussmaschine (ein von Toyo Machinery & Metal Co., Ltd. hergestellter und unter der Produktbezeichnung Si-50 vertriebener Apparat) unter üblichen Bedingungen bei einer Zylindertemperatur von 120°C und bei einer Formentemperatur von 40°C zu gleichmäßig schwarz gefärbten Prüfmustern geformt, die ein gutes Aussehen mit Oberflächenglanz aufweisen.

Beispiel 12:
Hier dienen als Ausgangsmaterialien:

– 400 g Kunststoff aus Polyolefin mit vernetztem thermoplastischen Elastomer (das von Advanced Elastomer Systems Japan hergestellt und unter der Produktbezeichnung 821 1-65 vertrieben wird);
– 0,40 g Färbemittel nach Herstellungsbeispiel 1.

Die oben genannten Ausgangsmaterialien werden in einen Taumelmischer aus rostfreiem Stahl gegeben und 1 h lang unter Rühren miteinander vermischt. Das so erhaltene Gemisch wird mit Hilfe einer Spritzgussmaschine (ein von Toyo Machinery & Metal Co., Ltd. hergestellter und unter der Produktbezeichnung Si-50 vertriebener Apparat) unter üblichen Bedingungen bei einer Zylindertemperatur von 200°C und bei einer Formentemperatur von 40°C zu gleichmäßig blau gefärbten Prüfmustern geformt, die ein gutes Aussehen mit Oberflächenglanz aufweisen.
Beispiel 13:
Hier dienen als Ausgangsmaterialien:

– 790 g (nicht verstärktes) Polypropylenharz (das von Japan Polychem hergestellt und unter der Produktbezeichnung BCO5B vertrieben wird);
– 10 g Färbemittel nach Herstellungsbeispiel 8;
– 200 g Talk.

Die vorstehend genannten Ausgangsmaterialien werden 20 min lang in einem Hochgeschwindigkeitsmischer unter Rühren miteinander vermischt. Das so erhaltene Pulvergemisch wird in einem Einschnecken-Extruder (ein von Enpura Sangyo hergestelltes und unter der Produktbezeichnung E30SV vertriebenes Gerät) bei einer Zylindertemperatur von 220°C aufgeschmolzen und noch weiter miteinander vermischt. Der extrudierte Strang wird anschließend in einer Wasserkammer abgekühlt und mit Hilfe eines Granulierapparates zerkleinert; das so erhaltene Granulat wird getrocknet, um schwarze Pellets zu erhalten.
Diese schwarzen Pellets werden mit Hilfe eines Spritzgussapparates (ein von Toyo Machinery & Metal Co., Ltd. hergestelltes und unter der Produktbezeichnung Si-50 vertriebenes Gerät) bei einer Zylindertemperatur von 200°C und einer Formentemperatur von 40°C zu gleichmäßig schwarz gefärbten Prüfmustern verformt, die ein gutes Aussehen mit Oberglanz aufweisen.
Vergleichsbeispiel 1:
Hier dienen als Augsangsmaterialien:

– 400 g faserverstärktes Polypropylenharz (das von Japan Polychem hergestellt und unter der Produktbezeichnung HG30U vertrieben wird);
– 0,80 g Färbemittel nach Vergleichs-Herstellungsbeispiel 1.

Die vorstehend genannten Ausgangsmaterialien werden in einen Taumelmischer aus rostfreiem Stahl gegeben und 1 h lang unter Rühren miteinander vermischt. Das so erhaltene Gemisch wird mit Hilfe eines Spritzgussapparats (ein von Toyo Machinery & Metal Co., Ltd. hergestelltes und unter der Produktbezeichnung Si-50 vertriebenes Gerät) bei einer Zylindertemperatur von 220°C und einer Formentemperatur von 40°C unter üblichen Bedingungen zu purpurfarbenen Prüfmustern verformt.
Vergleichsbeispiel 2:
Hier dienen als Augsangsmaterialien:

– 400 g faserverstärktes Polypropylenharz (das von Japan Polychem hergestellt und unter der Produktbezeichnung HG30U vertrieben wird);
– 0,80 g Färbemittel nach Vergleichs-Herstellungsbeispiel 2.

Die vorstehend genannten Ausgangsmaterialien werden in einen Taumelmischer aus rostfreiem Stahl gegeben und 1 h lang unter Rühren miteinander vermischt. Das so erhaltene Gemisch wird mit Hilfe eines Spritzgussapparats (ein von Toyo Machinery & Metal Co., Ltd. hergestelltes und unter der Produktbezeichnung Si-50 vertriebenes Gerät) bei einer Zylindertemperatur von 220°C und einer Formentemperatur von 40°C unter üblichen Bedingungen zu blauen Prüfmustern verformt.
Vergleichsbeispiel 3:
Hier dienen als Augsangsmaterialien:

– 400 g faserverstärktes Polypropylenharz (das von Japan Polychem hergestellt und unter der Produktbezeichnung HG30U vertrieben wird);
– 0,80 g Färbemittel nach Vergleichs-Herstellungsbeispiel 3.

Die vorstehend genannten Ausgangsmaterialien werden in einen Taumelmischer aus rostfreiem Stahl gegeben und 1 h lang unter Rühren miteinander vermischt. Das so erhaltene Gemisch wird mit Hilfe eines Spritzgussapparats (ein von Toyo Machinery & Metal Co., Ltd. hergestelltes und unter der Produktbezeichnung Si-50 vertriebenes Gerät) bei einer Zylindertemperatur von 220°C und einer Formentemperatur von 40°C unter üblichen Bedingungen zu blauen Prüfmustern verformt.
Vergleichsbeispiel 4:
Hier dienen als Augsangsmaterialien:

– 400 g faserverstärktes Polypropylenharz (das von Japan Polychem hergestellt und unter der Produktbezeichnung HG30U vertrieben wird);
– 0,80 g Färbemittel nach Vergleichs-Herstellungsbeispiel 4.

Die vorstehend genannten Ausgangsmaterialien werden in einen Taumelmischer aus rostfreiem Stahl gegeben und 1 h lang unter Rühren miteinander vermischt. Das so erhaltene Gemisch wird mit Hilfe eines Spritzgussapparats (ein von Toyo Machinery & Metal Co., Ltd. hergestelltes und unter der Produktbezeichnung Si-50 vertriebenes Gerät) bei einer Zylindertemperatur von 220°C und einer Formentemperatur von 40°C unter üblichen Bedingungen zu blauen Prüfmustern verformt.
Vergleichsbeispiel 5:
Hier dienen als Augsangsmaterialien:

– 400 g faserverstärktes Polypropylenharz (das von Japan Polychem hergestellt und unter der Produktbezeichnung HG30U vertrieben wird);
– 0,80 g Färbemittel nach Vergleichs-Herstellungsbeispiel 5.

Die vorstehend genannten Ausgangsmaterialien werden in einen Taumelmischer aus rostfreiem Stahl gegeben und 1 h lang unter Rühren miteinander vermischt. Das so erhaltene Gemisch wird mit Hilfe eines Spritzgussapparats (ein von Toyo Machinery & Metal Co., Ltd. hergestelltes und unter der Produktbezeichnung Si-50 vertriebenes Gerät) bei einer Zylindertemperatur von 220°C und einer Formentemperatur von 40°C unter üblichen Bedingungen zu schwarzen Prüfmustern verformt.
Vergleichsbeispiel 6:
Hier dienen als Augsangsmaterialien:

– 400 g faserverstärktes Polypropylenharz (das von Japan Polychem hergestellt und unter der Produktbezeichnung HG30U vertrieben wird);
– 0,80 g Färbemittel nach Vergleichs-Herstellungsbeispiel 6.

Die vorstehend genannten Ausgangsmaterialien werden in einen Taumelmischer aus rostfreiem Stahl gegeben und 1 h lang unter Rühren miteinander vermischt. Das so erhaltene Gemisch wird mit Hilfe eines Spritzgussapparats (ein von Toyo Machinery & Metal Co., Ltd. hergestelltes und unter der Produktbezeichnung Si-50 vertriebenes Gerät) bei einer Zylindertemperatur von 220°C und einer Formentemperatur von 40°C unter üblichen Bedingungen zu schwarzen Prüfmustern verformt.
Vergleichsbeispiel 7:
Hier dienen als Augsangsmaterialien:

– 400 g faserverstärktes Polypropylenharz (das von Japan Polychem hergestellt und unter der Produktbezeichnung HG30U vertrieben wird);
– 0,80 g Färbemittel nach Vergleichs-Herstellungsbeispiel 7.

Die vorstehend genannten Ausgangsmaterialien werden in einen Taumelmischer aus rostfreiem Stahl gegeben und 1 h lang unter Rühren miteinander vermischt. Das so erhaltene Gemisch wird mit Hilfe eines Spritzgussapparats (ein von Toyo Machinery & Metal Co., Ltd. hergestelltes und unter der Produktbezeichnung Si-50 vertriebenes Gerät) bei einer Zylindertemperatur von 220°C und einer Formentemperatur von 40°C unter üblichen Bedingungen zu schwarzen Prüfmustern verformt.
Vergleichsbeispiel 8:
Hier dienen als Augsangsmaterialien:

– 400 g faserverstärktes Polypropylenharz (das von Japan Polychem hergestellt und unter der Produktbezeichnung HG30U vertrieben wird);
– 1,20 g Färbemittel nach Vergleichs-Herstellungsbeispiel 8.

Die vorstehend genannten Ausgangsmaterialien werden in einen Taumelmischer aus rostfreiem Stahl gegeben und 1 h lang unter Rühren miteinander vermischt. Das so erhaltene Gemisch wird mit Hilfe eines Spritzgussapparats (ein von Toyo Machinery & Metal Co., Ltd. hergestelltes und unter der Produktbezeichnung Si-50 vertriebenes Gerät) bei einer Zylindertemperatur von 220°C und einer Formentemperatur von 40°C unter üblichen Bedingungen zu schwarzen Prüfmustern verformt.
Bestimmung der physikalischen Eigenschaften:
An den nach den Beispielen 1 bis 8 sowie nach den Vergleichsbeispielen 1 bis 8 erhaltenen Laserstrahlung durchlassenden gefärbten Polyolefinharzzuammensetzungen sowie nach weiteren gleichartig geformten Prüfmustern aus nicht-gefärbtem Polyolefinharz (PP) werden die jeweiligen physikalischen Eigenschaften mit Hilfe der nachstehend angegebenen Verfahren bestimmt. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in den nachfolgenden Tabellen 4 und 5 aufgeführt.
(1) Bestimmung der Durchlässigkeit
Mit Hilfe eines Spektrophotometers (ein von JASCO Corporation hergestelltes und unter der Produktbezeichnung V-570 Model vertriebenes Gerät) wird an jedem Prüfmuster dessen Durchlässigkeit im Wellenlängenbereich bei Wellenlängen λ = 400 bis 1.200 nm bestimmt; in den nachfolgenden Tabellen 4 und 5 ist die Durchlässigkeit dieser Prüfmuster für eine Halbleiterlaser-Strahlung bei einer Wellenlänge von 940 nm aufgeführt.
(2) Bestimmung der Sublimationsfestigkeit
Ein Prüfmuster wird mit einer weißen PET-Folie (Polyethylenterephthalatharz) versehen, und diese Anordnung wird 3 h lang in einem Ofen bei 160°C gehalten. Anschließend wird diese PET-Folie von dem Prüfmuster gelöst und auf die farblose transparente Fläche eines Overhead-Projektors gelegt, um festzustellen, ob sich an dieser PET-Folie Farbstoffpartikel befinden. Sofern der Farbstoff nicht zu der PET-Folie gewandert ist, wird dieser Farbstoff als sublimationsfest beurteilt.
(3) Prüfung der Wärmebeständigkeit
Die jeweiligen Pulvermischungen aus den oben genannten Beispielen 1 bis 8 und den oben genannten Vergleichsbeispielen 1 bis 8 werden in den dort angegebenen Spritzgussapparat gegeben, und es wird unter den dort angegebenen Bedingungen ein übliches Spritzgussteil erzeugt; der danach verbleibende Teil der Mischung wird für weitere 15 min bei einer Zylindertemperatur von 220°C in dem Spritzgussapparat gehalten und anschließend zu Prüfmustern verformt.
Sofern an diesen Prüfmustern, die nach der weiteren 15 min langen Behandlung im Spritzgussapparat erhalten worden sind, die Verfärbung bzw. Ausbleichung oder Schwund der Verfärbung nicht zugenommen hatte, im Vergleich zu der Farbe der Spritzgussteile aus dem normalen anfänglichen Spritzgussvorgang, dann wird der je verwendete Farbstoff als wärmebeständig beurteilt.
(4) Bestimmung der Ausbleichfestigkeit
Jedes der nach den vorstehenden Beispielen 1 bis 8 und den vorstehenden Vergleichsbeispielen 1 bis 8 erhaltene Prüfmuster wird zwischen zwei weißen Prüfmustern angeordnet, die mit Titanoxid gefärbt sind; diese Muster werden in Richtung ihrer Schichtdicke übereinander angeordnet und 100 h lang bei 80°C unter einem Druck von 200 g/cm² (1.96 N/cm²) gehalten, der in Richtung dieser Überlagerung angewandt wird. Anschließend wird geprüft, in welchem Ausmaß das Färbemittel in das weiße Prüfmuster gewandert ist. Sofern keinerlei Wanderung des Färbemittels zu dem weißen Prüfmuster festgestellt werden konnte, wird dieses Prüfmuster als ausbleichfest bzw. färbungssicher beurteilt.
(5) Herstellung von Prüfmustern für die Laserstrahlungsabsorption zur Durchführung eines Laserschweißtests
Entsprechend den nachstehenden angegebenen Verfahren werden Prüfmuster zur Prüfung der Laserstrahlungsabsorption (also die Laserstrahlung absorbierenden Materialien) hergestellt, die im wesentlichen aus einem Polyolefinharz bestehen; hierzu dienen nachstehende Ausgangsmaterialien:

– 400 g faserverstärktes Polypropylenharz (das von Japan Polychem hergestellt und unter der Produktbezeichnung HG30U vertrieben wird); und
– 0,80 g Ruß.

Die vorstehend genannten Ausgangsmaterialien werden in einen Taumelmischer aus rostfreiem Stahl gegeben und 1 h lang unter Rühren miteinander vermischt. Das so erhaltene Pulvergemisch wird in einen Spritzgussapparat (ein von Toyo Machinery & Metal Co., Ltd. hergestelltes und unter der Produktbezeichnung Si-50 vertriebenes Gerät) gegeben und bei einer Zylindertemperatur von 220°C und einer Formentemperatur von 40°C unter üblichen Bedingungen zu Spritzgussteilen verarbeitet; hierbei werden gleichmäßig schwarz gefärbte Prüfmuster für die Absorption der Laserstrahlung erhalten, die gutes Aussehen mit Oberflächenglanz aufweisen.
Hier dienen als Ausgangsmaterialien:

– 400 g weiches (bzw. low-density) Polyethylen (das von Japan Polychem hergestellt und unter der Produktbezeichnung LC604 vertrieben wird); und
– 0,80 g Ruß.

Die vorstehend genannten Ausgangsmaterialien werden in einen Taumelmischer aus rostfreiem Stahl gegeben und 1 h lang unter Rühren miteinander vermischt. Das so erhaltene Pulvergemisch wird in einen Spritzgussapparat (ein von Toyo Machinery & Metal Co., Ltd. hergestelltes und unter der Produktbezeichnung Si-50 vertriebenes Gerät) gegeben und bei einer Zylindertemperatur von 180°C und einer Formentemperatur von 40°C unter üblichen Bedingungen zu Spritzgussteilen verarbeitet; hierbei werden gleichmäßig schwarz gefärbte Prüfmuster für die Absorption der Laserstrahlung erhalten, die gutes Aussehen mit Oberflächenglanz aufweisen.
Hier dienen als Ausgangsmaterialien:

– 400 g Niederdruck-(bzw. high-density)Polyethylenharz (das von Japan Polychem hergestellt und unter der Produktbezeichnung HJ290 vertrieben wird); und
– 0,80 g Ruß.

Die vorstehend genannten Ausgangsmaterialien werden in einen Taumelmischer aus rostfreiem Stahl gegeben und 1 h lang unter Rühren miteinander vermischt. Das so erhaltene Pulvergemisch wird in einen Spritzgussapparat (ein von Toyo Machinery & Metal Co., Ltd. hergestelltes und unter der Produktbezeichnung Si-50 vertriebenes Gerät) gegeben und bei einer Zylindertemperatur von 210°C und einer Formentemperatur von 40°C unter üblichen Bedingungen zu Spritzgussteilen verarbeitet; hierbei werden gleichmäßig schwarz gefärbte Prüfmuster für die Absorption der Laserstrahlung erhalten, die gutes Aussehen mit Oberflächenglanz aufweisen.
Hier dienen als Ausgangsmaterialien:

– 400 g Kunststoff aus Polyolefin mit vernetztem thermoplastischem Elastomer (das von Advanced Elastomer Systems Japan hergestellt und unter der Produktbezeichnung Santoprene 8211-65 vertrieben wird); und
– 0,40 g Ruß.

Die vorstehend genannten Ausgangsmaterialien werden in einen Taumelmischer aus rostfreiem Stahl gegeben und 1 h lang unter Rühren miteinander vermischt. Das so erhaltene Pulvergemisch wird in einen Spritzgussapparat (ein von Toyo Machinery & Metal Co., Ltd. hergestelltes und unter der Produktbezeichnung Si-50 vertriebenes Gerät) gegeben und bei einer Zylindertemperatur von 200°C und einer Formentemperatur von 40°C unter üblichen Bedingungen zu Spritzgussteilen verarbeitet; hierbei werden gleichmäßig schwarz gefärbte Prüfmuster für die Absorption der Laserstrahlung erhalten, die gutes Aussehen mit Oberflächenglanz aufweisen.
Hier dienen als Ausgangsmaterialien:

– 400 g Talk enthaltendes Polypropylenharz; und
– 2,00 g Ruß.

Die vorstehend genannten Ausgangsmaterialien werden in einen Taumelmischer aus rostfreiem Stahl gegeben und 1 h lang unter Rühren miteinander vermischt. Das so erhaltene Pulvergemisch wird in einen Spritzgussapparat (ein von Toyo Machinery & Metal Co., Ltd. hergestelltes und unter der Produktbezeichnung Si-50 vertriebenes Gerät) gegeben und bei einer Zylindertemperatur von 200°C und einer Formentemperatur von 40°C unter üblichen Bedingungen zu Spritzgussteilen verarbeitet; hierbei werden gleichmäßig schwarz gefärbte Prüfmuster für die Absorption der Laserstrahlung erhalten, die gutes Aussehen mit Oberflächenglanz aufweisen.
In der aus der Seitenansicht nach 1 bzw. dem Schrägbild nach 2 ersichtlichen Anordnung wird das nach den Beispielen 1 bis 11 und nach den Vergleichsbeispielen 1 bis 8 erhaltene Prüfmuster 10 teilweise überlappend auf einem Laserstrahlung absorbierenden Prüfmuster 12 angeordnet; alle Prüfmuster haben eine Länge von 60 mm, eine Breite von 18 mm und eine Schichtdicke von 3 mm; der je überlappende Abschnitt hat eine Länge von 20 mm und eine Schichtdicke von 1,5 mm.
Diese Prüfmuster werden so aufeinandergelegt, dass die je 20 mm langen, 18 mm breiten und 1,5 mm dicken Überlappungsabschnitte aufeinander zu liegen kommen.
Die überlappenden Abschnitte werden daraufhin mit einem Strahl 14 aus Laserstrahlung bestrahlt (Fleck- bzw. Spot-Durchmesser 0,6 mm), wobei diese Strahlung von oben auf das Prüfmuster 10 trifft (vgl. hierzu auch die Darstellung in den 1 und 2); als Strahlungsquelle dient eine kontinuierlich betriebene Laserdiode mit einer Ausgangsleistung von 30 W bei einer Wellenlänge von 940 nm (ein von Fine Devices Company hergestelltes Produkt); die Abtastung erfolgt mit variabler Abtastgeschwindigkeit in seitlicher Richtung (das heißt in einer Richtung senkrecht zu der in 1 dargestellten Ebene). Die Schweißung erfolgt zwischen zwei Prüfmustern aus je dem gleichen Material.
Sofern das Prüfmuster 10 die Laserstrahlung durchlässt, dann wird die Laserstrahlung anschließend in dem Laserstrahlung absorbierenden Prüfmuster 12 absorbiert; in diesem Falle wird das Laserstrahlung absorbierende Prüfmuster 12 Wärme erzeugen, und diese Wärme wird das Laserstrahlung absorbierende Prüfmuster 12 rund um den Abschnitt, der die Laserstrahlung absorbiert hat, zum Schmelzen bringen. Weiterhin wird auch das Prüfmuster 10 geschmolzen; die Kunstharze aus den beiden Prüfmustern verschmelzen miteinander, und nach der Abkühlung sind die beiden Prüfmuster fest miteinander verbunden. In 2 bezeichnet das Bezugzeichen „16" den so verschweißten Abschnitt.
(6) Prüfung der Zugfestigkeit
Die nach obigem Versuch (5) erhaltenen miteinander verschweißten Produkte werden einer Zugfestigkeitsprüfung unterworfen; hierbei wird je an der Seite des Prüfstückes 10 und an der Seite des die Laserstrahlung absorbiert habenden Prüfstückes 12 in Längsrichtung gezogen (das heißt in linker Richtung bzw. in rechter Richtung je nach 1); in Übereinstimmung mit dem Japanischen Prüfstandard JIS K7113-1995 erfolgt diese Zugfestigkeitsprüfung bei einer Abzugsgeschwindigkeit von 10 mm/min; die Zugfestigkeitsprüfung wird mit Hilfe eines Zugfestigkeitsprüfers (ein von Shimadzu Corporation hergestelltes, unter der Produktbezeichnung AG-50kNE vertriebenes Gerät) durchgeführt.
Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in den nachfolgenden Tabellen 4 und 5 aufgeführt; hierbei beziehen sich die Beispiele 1 bis 8 auf Prüfmuster aus Polypropylen; das Beispiel 9 bezieht sich auf weiches (low-density) Polyethylen (LDPE); das Beispiel 10 bezieht sich auf Niederdruck-(high-density)Polyethylen (HDPE); und das Beispiel 11 bezieht sich auf ein thermoplastisches Elastomer.
Bei der Prüfung der Sublimationsfestigkeit werden alle nach den Vergleichsbeispielen erhaltenen gefärbten Polyolefinharzzusammensetzungen als unakzeptabel beurteilt. Bei der Prüfung hinsichtlich Ausbleichfestigkeit bzw. Verfärbungssicherheit werden auch die nach den Vergleichsbeispielen 3 und 5 erhaltenen gefärbten Polyolefinharzzusammensetzungen als unakzeptabel beurteilt.

Claims

Laserstrahlung durchlassende, gefärbte Polyolefinharzzusammensetzung, die einen, ein Anthrachinonsalz bildenden Farbstoff entsprechend der nachstehenden Formel (1) und einen, ein rotes Azosalz bildenden Farbstoff enthält:
wobei in vorstehender Formel (1): A und B stehen je, unabhängig voneinander, für -NH- oder -O-; R¹ bis R³ stehen je, unabhängig voneinander, für Wasserstoff, für eine Aminogruppe, für eine Hydroxygruppe oder für ein Halogen; R⁴ bis R¹³ stehen je, unabhängig voneinander, für Wasserstoff, für eine Alkylgruppe, für eine Nitrogruppe, oder für eine Sulfongruppe; Kiⁿ⁺ steht für ein organisches Ammoniumion; m hat einen Wert von 1 oder 2; n hat einen Wert von 1 oder 2; und die Sulfongruppe liegt vor in Form von -SO₃ oder SO₃M; es sind m Sulfongruppen enthalten; M steht für Wasserstoff oder für ein Alkalimetall; und im Falle von 2 oder mehr SO₃M können die M je gleich oder verschieden sein.
Laserstrahlung durchlassende gefärbte Polyolefinharzzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die, die Laserstrahlung durchlassende gefärbte Polyolefinharzzusammensetzung zusätzlich zu diesem, ein Anthrachinonsalz bildenden Farbstoff und zu diesem, ein rotes Azosalz bildenden Farbstoff ein gelbes Färbemittel enthält.
Laserstrahlung durchlassende gefärbte Polyolefinharzzusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die, die Laserstrahlung durchlassende gefärbte Polyolefinharzzusammensetzung – bezogen auf das Gewicht an diesem Polyolefinharz – zusätzlich 5 bis 50 Gew.-% Talk enthält.
Laserstrahlung durchlassende gefärbte Polyolefinharzzusammensetzung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die, die Laserstrahlung durchlassende gefärbte Polyolefinharzzusammensetzung – bezogen auf das Gewicht an diesem Polyolefinharz – zusätzlich 10 bis 40 Gew.-% Talk enthält.
Laserstrahlung durchlassende gefärbte Polyolefinharzzusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Polyolefinharz ein Polypropylenharz ist.
Laserstrahlung durchlassende gefärbte Polyolefinharzzusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Polyolefinharz ein Polyolefin-Elastomer ist.
Laserstrahlung durchlassende gefärbte Polyolefinharzzusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die, die Laserstrahlung durchlassende gefärbte Polyolefinharzzusammensetzung – bezogen auf das Gewicht an diesem Polyolefinharz – zusätzlich 10 bis 60 Gew.-% verstärkende Glasfasern enthält; und dieses Polyolefinharz ein Polypropylenharz ist.
Laserschweißverfahren, wobei ein Kontaktabschnitt aus einem Laserstrahlung durchlassenden Material, das eine Laserstrahlung durchlassende gefärbte Polyolefinharzzusammensetzung aufweist, die ihrerseits einen, ein Anthrachinonsalz bildenden Farbstoff entsprechend der nachstehenden Formel (1) und einen, ein rotes Azosalz bildenden Farbstoff enthält, mit einem Laserstrahlung absorbierenden Material verschweißt wird, wobei mit solcher Laserstrahlung bestrahlt wird, dass dieses, die Laserstrahlung durchlassende Material diese Laserstrahlung durchlässt, und dass die Laserstrahlung in diesem, die Laserstrahlung absorbierenden Material, absorbiert wird, wobei sich das, die Laserstrahlung durchlassende Material und das, die Laserstrahlung absorbierende Material gegenseitig kontaktieren:
wobei in vorstehender Formel (1): A und B stehen je, unabhängig voneinander, für -NH- oder -O-; R¹ bis R³ stehen je, unabhängig voneinander, für Wasserstoff, für eine Aminogruppe, für eine Hydroxygruppe oder für ein Halogen; R⁴ bis R¹³ stehen je, unabhängig voneinander, für Wasserstoff, für eine Alkylgruppe, für eine Nitrogruppe, oder für eine Sulfongruppe; Kiⁿ⁺ steht für ein organisches Ammoniumion; m hat einen Wert von 1 oder 2; n hat einen Wert von 1 oder 2; und die Sulfongruppe liegt vor in Form von -SO₃ oder SO₃M; es sind m Sulfongruppen enthalten; M steht für Wasserstoff oder für ein Alkalimetall; und im Falle von 2 oder mehr SO₃M können die M je gleich oder verschieden sein.
Laserschweißverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die, die Laserstrahlung durchlassende gefärbte Polyolefinharzzusammensetzung zusätzlich zu diesem, ein Anthrachinonsalz bildenden Farbstoff, und zu diesem, ein rotes Azosalz bildenden Farbstoff ein gelbes Färbemittel enthält.
Laserschweißverfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die, die Laserstrahlung durchlassende gefärbte Polyolefinharzzusammensetzung – bezogen auf das Gewicht an diesem Polyolefinharz – zusätzlich 5 bis 50 Gew.-% Talk enthält.
Laserschweißverfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Polyolefinharz ein Polypropylenharz ist; und das, die Laserstrahlung absorbierende Material eine Laserstrahlung absorbierende, gefärbte Harzzusammensetzung aufweist, die Ruß und/oder ein anderes Laserstrahlung absorbierendes Färbemittel enthält.
Laserschweißverfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kontaktabschnitt, des die Laserstrahlung durchlassenden Materials mit dem, die Laserstrahlung absorbierenden Material in einem Zustand verschweißt wird, der die Bedingungen aus nachstehendem Ausdruck (A) erfüllt: Q = P/(S·Φ) > 0,4 (A)wobei: Q = die Wärmemenge (J/mm²) an der Oberfläche des, die Laserstrahlung absorbierenden Materials; P = Ausgangsleistung (W) des Lasers, dessen Strahlung durch das, die Laserstrahlung durchlassende Material hindurchtritt; S = Laserabtastgeschwindigkeit (mm/sec); und Φ = Spotdurchmesser (mm) des Laser.
Laserschweißverfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Polyolefinharz ein Polyolefin-Elastomer ist.
Laserschweißverfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Polyolefin-Elastomer ein Polypropylen-Elastomer ist; und das, die Laserstrahlung absorbierende Material eine Laserstrahlung absorbierende, gefärbte Harzzusammensetzung aufweist, die Ruß und/oder ein anderes Laserstrahlung absorbierendes Färbemittel enthält.
Laserschweißverfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kontaktabschnitt, des die Laserstrahlung durchlassenden Materials mit dem, die Laserstrahlung absorbierenden Material in einem Zustand verschweißt wird, der die Bedingungen aus nachstehendem Ausdruck (A) erfüllt: Q = P/(S·Φ) > 0,4 (A)wobei: Q = die Wärmemenge (J/mm²) an der Oberfläche des, die Laserstrahlung absorbierenden Materials; P = Ausgangsleistung (W) des Lasers, dessen Strahlung durch das, die Laserstrahlung durchlassende Material hindurchtritt; S = Laserabtastgeschwindigkeit (mm/sec); und Φ = Spotdurchmesser (mm) des Laser.
Laserschweißverfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass diese Polyolefinharzzusammensetzung – bezogen auf das Gewicht an diesem Polyolefinharz – zusätzlich 5 bis 120 Gew.-% verstärkende Glasfasern enthält.
Laserschweißverfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das, die Laserstrahlung absorbierende Material eine Laserstrahlung absorbierende, gefärbte Harzzusammensetzung aufweist, die Ruß und/oder ein anderes Laserstrahlung absorbierendes Färbemittel enthält.
Laserschweißverfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das. die Laserstrahlung absorbierende Material eine Laserstrahlung absorbierende, gefärbte Harzzusammensetzung aufweist, die Ruß und/oder ein anderes Laserstrahlung absorbierendes Färbemittel enthält; und dieser Ruß einen primären Teilchendurchmesser von 15 bis 50 nm aufweist.
Laserschweißverfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kontaktabschnitt, des die Laserstrahlung durchlassenden Materials mit dem, die Laserstrahlung absorbierenden Material in einem Zustand verschweißt wird, der die Bedingungen aus nachstehendem Ausdruck (A) erfüllt: Q = P/(S·Φ) > 0,4 (A)wobei: Q = die Wärmemenge (J/mm²) an der Oberfläche des, die Laserstrahlung absorbierenden Materials; P = Ausgangsleistung (W) des Lasers, dessen Strahlung durch das, die Laserstrahlung durchlassende Material hindurchtritt; S = Laserabtastgeschwindigkeit (mm/sec); und Φ = Spotdurchmesser (mm) des Laser.
Laserschweißverfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass dieses, Laserstrahlung absorbierende Material eine Laserstrahlung absorbierende, gefärbte Harzzusammensetzung aufweist, die Ruß und/oder ein anderes Laserstrahlung absorbierendes Färbemittel enthält.
Laserschweißverfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Ruß einen primären Teilchendurchmesser von 15 bis 100 nm aufweist.
Laserschweißverfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Ruß eine, nach dem BET-Verfahren bestimmte, spezifische Oberfläche von 30 bis 500 m²/g aufweist.
Verwendung eines, ein Anthrachinonsalz bildenden Farbstoffs entsprechend der nachstehenden Formel (1), und eines, ein rotes Azosalz bildenden Farbstoffs als ein Laserstrahlung durchlassendes Färbemittel für eine Polyolefinharzzusammensetzung:
wobei in vorstehender Formel (1): A und B stehen je, unabhängig voneinander, für -NH- oder -O-; R¹ bis R³ stehen je, unabhängig voneinander, für Wasserstoff, für eine Aminogruppe, für eine Hydroxygruppe oder für ein Halogen; R⁴ bis R¹³ stehen je, unabhängig voneinander, für Wasserstoff, für eine Alkylgruppe, für eine Nitrogruppe, oder für eine Sulfongruppe; Kiⁿ⁺ steht für ein organisches Ammoniumion; m hat einen Wert von 1 oder 2; n hat einen Wert von 1 oder 2; und die Sulfongruppe liegt vor in Form von -SO₃ oder SO₃M; es sind m Sulfongruppen enthalten; M steht für Wasserstoff oder für ein Alkalimetall; und im Falle von 2 oder mehr SO₃M können die M je gleich oder verschieden sein.
Verwendung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die, die Laserstrahlung durchlassende Polyolefinharzzusammensetzung – bezogen auf das Gewicht an diesem Polyolefinharz – zusätzlich 5 bis 50 Gew.-% Talk enthält.
Verwendung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Polyolefinharz ein Polyolefin-Elastomer ist.
Verwendung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die, die Laserstrahlung durchlassende Polyolefinharzzusammensetzung – bezogen auf das Gewicht an diesem Polyolefinharz – zusätzlich 10 bis 60 Gew.-% verstärkende Glasfasern enthält; und dieses Polyolefinharz ein Polypropylenharz ist.
Verwendung einer, Laserstrahlung durchlassenden gefärbten Polyolefinharzzusammensetzung zur Bildung eines Laserstrahlung durchlassenden gefärbten Formkörpers, wobei diese Polyolefinharzzusammensetzung einen, ein Anthrachinonsalz bildenden Farbstoff entsprechend der nachstehenden Formel (1) und einen, ein rotes Azosalz bildenden Farbstoff enthält:
wobei in vorstehender Formel (1): A und B stehen je, unabhängig voneinander, für -NH- oder -O-; R¹ bis R³ stehen je, unabhängig voneinander, für Wasserstoff, für eine Aminogruppe, für eine Hydroxygruppe oder für ein Halogen; R⁴ bis R¹³ stehen je, unabhängig voneinander, für Wasserstoff, für eine Alkylgruppe, für eine Nitrogruppe, oder für eine Sulfongruppe; Kiⁿ⁺ steht für ein organisches Ammoniumion; m hat einen Wert von 1 oder 2; n hat einen Wert von 1 oder 2; und die Sulfongruppe liegt vor in Form von -SO₃ oder SO₃M; es sind m Sulfongruppen enthalten; M steht für Wasserstoff oder für ein Alkalimetall; und im Falle von 2 oder mehr SO₃M können die M je gleich oder verschieden sein.
Verwendung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die, die Laserstrahlung durchlassende gefärbte Polyolefinharzzusammensetzung zusätzlich zu diesem, ein Anthrachinonsalz bildenden Farbstoff, und zu diesem, ein rotes Azosalz bildenden Farbstoff ein gelbes Färbemittel enthält.
Verwendung nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, dass die, die Laserstrahlung durchlassende gefärbte Polyolefinharzzusammensetzung – bezogen auf das Gewicht an diesem Polyolefinharz – zusätzlich 5 bis 50 Gew.-% Talk enthält.
Verwendung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die, die Laserstrahlung durchlassende gefärbte Polyolefinharzzusammensetzung – bezogen auf das Gewicht an diesem Polyolefinharz – zusätzlich 10 bis 40 Gew.-% Talk enthält.
Verwendung nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Polyolefinharz ein Polypropylenharz ist.
Verwendung nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Polyolefinharz ein Polyolefin-Elastomer ist.
Verwendung nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, dass die, die Laserstrahlung durchlassende gefärbte Polyolefinharzzusammensetzung – bezogen auf das Gewicht an diesem Polyolefinharz – zusätzlich 10 bis 60 Gew.-% verstärkende Glasfasern enthält; und dieses Polyolefinharz ein Polypropylenharz ist.