JP2002018961A - 樹脂成形品の接合方法 - Google Patents
樹脂成形品の接合方法Info
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Abstract
小さい樹脂材同士を接合する。 【解決手段】 第1樹脂部材11は加熱源としてのレー
ザ光に対して透過性のある透過樹脂材よりなり、第2樹
脂部材12は該レーザ光に対して透過性のない非透過樹
脂材よりなる。アロイ樹脂材13は、第1樹脂部材11
を構成する第1樹脂材料及び第2樹脂部材を構成する第
2樹脂材料よりなり、第1樹脂材料と第2樹脂材料とは
互いに相溶性が小さい。第1樹脂部材11と第2樹脂部
材12との間にアロイ樹脂材13を配設した状態で、透
過樹脂材よりなる第1樹脂部材11側からレーザ光を照
射して、アロイ樹脂材13の全体を加熱溶融しつつ、こ
のアロイ樹脂材を介して互いに相溶性の小さい第1樹脂
部材11と第2樹脂部材12とを、レーザ溶着により一
体的に接合する。
Description
法に関し、詳しくはレーザ光の照射を利用して、互いに
相溶性の小さい樹脂材同士を接合する樹脂成形品の接合
方法に関する。
り、自動車部品等、各種分野の部品を樹脂化して樹脂成
形品とすることが頻繁に行われている。また、樹脂成形
品の高生産性化等の観点より、樹脂成形品を予め複数に
分割して成形し、これらの分割成形品を互いに接合する
手段が採られることが多い。
に接合する手段として、レーザ溶着を利用する方法が特
開昭60−214931号公報に示されている。この接
合方法は、レーザ光に対して透過性のある透過性樹脂材
と、レーザ光に対して透過性のない非透過性樹脂材とを
重ね合わせ、該透過性樹脂材側からレーザ光を照射する
ことにより、透過樹脂材と非透過樹脂材との当接面を加
熱溶融させて両者を一体的に接合するものである。
ーザ溶着による樹脂成形品の接合方法は、互いに相溶性
のある樹脂材同士を接合するものである。したがって、
上記従来のレーザ溶着方法によっては、互いに相溶性の
小さい樹脂材同士を良好に接合することができなかっ
た。
あり、レーザ光照射を利用しつつ、互いに相溶性の小さ
い樹脂材同士を接合することのできる樹脂成形品の接合
方法を提供することを解決すべき技術課題とするもので
ある。
る請求項1記載の樹脂成形品の接合方法は、加熱源とし
てのレーザ光に対して透過性のある透過樹脂材と、該レ
ーザ光に対して透過性のない非透過樹脂材との当接界面
を、該透過樹脂材側からの該レーザ光の照射により加熱
溶融させて溶着するレーザ溶着を利用して、互いに相溶
性の小さい第1樹脂材料及び第2樹脂材料よりなる第1
樹脂部材及び第2樹脂部材を一体的に接合する樹脂成形
品の接合方法であって、上記第1樹脂部材と上記第2樹
脂部材との間に、上記第1樹脂材料及び上記第2樹脂材
料よりなるアロイ樹脂材を介在させる配置工程と、上記
レーザ光照射により、少なくとも上記第1樹脂部材と上
記アロイ樹脂材との第1当接界面及び上記第2樹脂部材
と該アロイ樹脂材との第2当接界面を加熱溶融させる照
射工程とからなることを特徴とするものである。
法は、加熱源としてのレーザ光に対して透過性のある透
過樹脂材と、該レーザ光に対して透過性のない非透過樹
脂材との当接界面を、該透過樹脂材側からの該レーザ光
の照射により加熱溶融させるレーザ光照射を利用して、
少なくとも一方が母材樹脂と補強繊維とからなり、か
つ、互いに相溶性の小さい第1樹脂材料及び第2樹脂材
料よりなる第1樹脂部材及び第2樹脂部材を一体的に接
合する樹脂成形品の接合方法であって、上記第1樹脂部
材と上記第2樹脂部材とを当接させる配置工程と、上記
レーザ光照射により、上記第1樹脂部材及び上記第2樹
脂部材の当接界面を加熱溶融させて溶融部にするととも
に、該溶融部における上記補強繊維の配向を無配向とす
る照射工程と、上記溶融部を冷却、固化して、無配向と
なった上記補強繊維と上記第1樹脂部材及び上記第2樹
脂部材との機械的結合力を介して、該第1樹脂部材及び
該第2樹脂部材同士を一体的に接合する冷却工程とから
なり、上記配置工程における上記補強繊維の表面には、
該補強繊維と上記第1樹脂部材及び上記第2樹脂部材の
双方と化学結合可能な官能基を有するカップリング剤よ
りなる結合助長層が予め形成されていることを特徴とす
るものである。
合方法において、前記配置工程における前記第1樹脂部
材及び前記第2樹脂部材の当接界面には、該第1樹脂部
材及び該第2樹脂部材の双方と化学結合可能な官能基を
有するカップリング剤よりなる結合助長層が予め形成さ
れていることが好ましい。
の接合方法は、加熱源としてのレーザ光に対して透過性
のある透過樹脂材と、該レーザ光に対して透過性のない
非透過樹脂材との当接界面を、該透過樹脂材側からの該
レーザ光の照射により加熱溶融させて溶着するレーザ溶
着を利用して、互いに相溶性の小さい第1樹脂材料及び
第2樹脂材料よりなる第1樹脂部材及び第2樹脂材を一
体的に接合するもので、配置工程と、照射工程とからな
る。
材との間に、第1樹脂材料及び第2樹脂材料よりなるア
ロイ樹脂材を介在させる。
くとも第1樹脂部材とアロイ樹脂材との第1当接界面及
び第2樹脂部材とアロイ樹脂材との第2当接界面を加熱
溶融させる。アロイ樹脂材は第1樹脂材料及び第2樹脂
材料よりなるので、第1樹脂部材とアロイ樹脂材との第
1当接界面が加熱溶融されれば、この第1当接界面では
互いに相溶性のあるアロイ樹脂材中の第1樹脂材料と第
1樹脂部材とを溶着させることができ、一方第2樹脂部
材とアロイ樹脂材との第2当接界面が加熱溶融されれ
ば、この第2当接界面では互いに相溶性のあるアロイ樹
脂材中の第2樹脂材料と第2樹脂部材とを溶着させるこ
とができる。
よりなるアロイ樹脂材を介して、互いに相溶性の小さい
第1樹脂部材及び第2樹脂部材をレーザ溶着により一体
的に接合することが可能となる。
を有し、加熱源としてのレーザ光を所定の透過率以上で
透過させうるものであれば特に限定されない。例えば、
ナイロン6(PA6)やナイロン66(PA66)等の
ポリアミド(PA)、ポリエチレン(PE)、ポリプロ
ピレン(PP)、スチレン−アクリロニトリル共重合
体、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリスチ
レン、ABS、アクリル(PMMA)、ポリカーボネー
ト(PC)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)等
を挙げることができる。なお、必要に応じて、着色した
ものを用いてもよい。
性を有し、加熱源としてのレーザ光を透過させずに吸収
しうるものであれば特に限定されない。例えば、ナイロ
ン6(PA6)やナイロン66(PA66)等のポリア
ミド(PA)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン
(PP)、スチレン−アクリロニトリル共重合体、ポリ
エチレンテレフタレート(PET)、ポリスチレン、A
BS、アクリル(PMMA)、ポリカーボネート(P
C)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、PPS
等に、カーボンブラック、染料や顔料等の所定の着色材
を混入したものを挙げることができる。
材のうちから、適宜互いに相溶性の小さい樹脂材料同士
の組み合わせを選んで、第1樹脂部材及び第2樹脂部材
を構成する第1樹脂材料及び第2樹脂材料とするととも
に、該第1樹脂材料及び該第2樹脂材料によりアロイ樹
脂材を構成することができる。
合わせとして、具体的にはPCとPA6やPA66等の
PAとの組み合わせ、PCとPPとの組み合わせ、PC
とPETとの組み合わせ、PCとABSとの組み合わ
せ、PCとPBTとの組み合わせ、PPとPA6やPA
66等のPAとの組み合わせ、PPとPBTとの組み合
わせ、PBTとPA6やPA66等のPAとの組み合わ
せ、PAとPPSとの組合せ等を挙げることができる。
樹脂材料との配合割合は、10:90〜90:10程度
とすることができるが、25:75〜75:25程度と
することが好ましく、50:50とすることが最適であ
る。
橋材を添加したり、あるいは相溶化剤及び架橋材を添加
したりすることにより製造することができる。
方法において、上記第1樹脂部材、上記第2樹脂部材及
び上記アロイ樹脂材は、三者のうち少なくとも一つを加
熱源としてのレーザ光に対して透過性のある透過樹脂材
とし、かつ、三者のうち少なくとも一つを該レーザ光に
対して透過性のない非透過樹脂材とすることができる。
具体的には、第1樹脂部材及び第2樹脂部材のうちの
一方が透過樹脂材よりなるとともに他方が非透過樹脂材
よりなり、かつ、アロイ樹脂材が透過樹脂材又は非透過
樹脂材よりなる第1の態様と、第1樹脂部材及び第2
樹脂部材の双方が透過樹脂材及び非透過樹脂材のうちの
一方よりなり、かつ、アロイ樹脂材が透過樹脂材及び非
透過樹脂材のうちの他方よりなる第2の態様とすること
ができる。
のレーザ光を透過樹脂材側から照射して、該透過樹脂材
内を透過したレーザ光を非透過樹脂材の該透過樹脂材と
の当接界面に到達、吸収させ、該非透過樹脂材の当接界
面にエネルギーとして蓄積させることにより、該非透過
樹脂材の当接界面を加熱溶融させるとともに、この非透
過樹脂材の当接界面からの熱伝達により非透過樹脂材の
当接界面を加熱溶融させて、両者を溶着するものであ
る。
材及び第2樹脂部材のうちの一方とアロイ樹脂材との当
接界面が透過樹脂材同士又は非透過樹脂材同士の当接界
面となり、かつ、第1樹脂部材及び第2樹脂部材のうち
の他方とアロイ樹脂材との当接界面が透過樹脂材及び非
透過樹脂材同士の当接界面となる。これらのうち透過樹
脂材及び非透過樹脂材同士の当接界面は、上述したよう
に透過樹脂材側からのレーザ光照射によりレーザ溶着す
ることができる。しかし、透過樹脂材同士の当接界面や
非透過樹脂材同士の当接界面は、上述したレーザ溶着の
作用のみによって溶着することができない。このとき、
アロイ樹脂材が非透過樹脂材の場合は、透過樹脂材側か
ら照射されたレーザ光が透過樹脂材及び非透過樹脂材同
士の当接界面側からアロイ樹脂材に吸収されることによ
り、該アロイ樹脂材の全体が加熱溶融されれば、反対側
の非透過樹脂材同士の当接界面も加熱溶融させることが
できる。一方、アロイ樹脂材が透過樹脂材の場合は、上
述したレーザ溶着の作用により、まず透過樹脂材及び非
透過樹脂材同士の当接界面側において該非透過樹脂材を
加熱溶融させ、この当接界面からの熱伝導によりアロイ
樹脂材の全体を加熱溶融させることができれば、反対側
の透過樹脂材同士の当接界面も加熱溶融させることがで
きる。
樹脂材側からのレーザ光照射によりアロイ樹脂材の全体
を加熱溶融させる必要があり、このようにアロイ樹脂材
の全体が加熱溶融されれば、該アロイ樹脂材を介して、
互いに相溶性の小さい第1樹脂部材と第2樹脂部材とを
一体的に接合させることができる。
イ樹脂材の厚さを0.5mm以下とすることが好まし
く、0.2mm以下とすることがより好ましい。アロイ
樹脂材の厚さが0.5mmを超えると、透過樹脂材側か
らのレーザ光照射によりアロイ樹脂材の全体を加熱溶融
させることが著しく困難となり、またたとえアロイ樹脂
材の全体を加熱溶融させることができたとしても、レー
ザ光の照射時間等、エネルギー的に非効率となる。一
方、アロイ樹脂材の厚さが薄すぎると、アロイ樹脂材を
介して互いに相溶性の小さい第1樹脂部材及び第2樹脂
部材を接合させるというアロイ樹脂材本来の作用効果を
期待できなくなることから、アロイ樹脂材の厚さは0.
05mm以上とすることが好ましく、0.1mm以上と
することがより好ましい。
材の形状は、取り扱いの容易性等を考慮すればシート状
とすることが好ましいが、粉末状又はペースト状であっ
てもよい。
イ樹脂材を非透過樹脂材とすることが好ましい。アロイ
樹脂材が非透過樹脂材であれば、透過樹脂材側から照射
されたレーザ光が直接アロイ樹脂材に吸収されるため、
アロイ樹脂材の全体を加熱溶融させるのに時間的に有利
になると考えられるからである。
材とアロイ樹脂材との当接界面及び第2樹脂部材とアロ
イ樹脂材との当接界面がいずれも透過樹脂材及び非透過
樹脂材同士の当接界面となることから、上述したレーザ
溶着の作用により、第1樹脂部材とアロイ樹脂材との当
接界面及び第2樹脂部材とアロイ樹脂材との当接界面を
溶着することができる。このため、上記第2の態様の場
合は、必ずしもアロイ樹脂材の全体を加熱溶融させる必
要はない。ただし、上記第2の態様の場合であっても、
接合強度の向上の観点より、アロイ樹脂材の全体を加熱
溶融させる方が望ましい。
樹脂材の全体を加熱溶融させる場合は、上記第1の態様
と同様、アロイ樹脂材の厚さを0.05〜0.5mmと
することが好ましく(より好ましくは0.1〜0.2m
m)、アロイ樹脂材の形状をシート状、粉末状又はペー
スト状とすることが好ましい。
脂材の全体を加熱溶融させない場合は、アロイ樹脂材を
断面略三角形の略三角柱形状とし、この略三角柱形状を
構成する三面のうちの二面を、第1樹脂部材とのテーパ
状第1当接界面及び第2樹脂部材とのテーパ状第2当接
界面とすることが好ましい。
材よりなるとともに第1樹脂部材及び第2樹脂部材が非
透過樹脂材よりなる場合は、非透過樹脂材よりなる第1
樹脂部材及び第2樹脂部材のテーパ状第1当接界面及び
テーパ状第2当接界面が向く側の一方向のみからレーザ
光を照射することにより、透過樹脂材よりなるアロイ樹
脂材中を透過したレーザ光を第1樹脂部材及び第2樹脂
部材のテーパ状第1当接界面及びテーパ状第2当接界面
の双方に到達、吸収させて、該第1テーパ状当接界面及
び該第2テーパ状当接界面におけるレーザ溶着を行うこ
とが可能となる。また、アロイ樹脂材が非透過樹脂材よ
りなるとともに第1樹脂部材及び第2樹脂部材が透過樹
脂材よりなる場合は、非透過樹脂材よりなるアロイ樹脂
材のテーパ状第1当接界面及びテーパ状第2当接界面が
向く側の一方向からレーザ光を照射することにより、透
過樹脂材よりなる第1樹脂部材中を透過したレーザ光を
アロイ樹脂材の第1テーパ状当接界面に到達、吸収させ
るとともに、透過樹脂材よりなる第2樹脂部材中を透過
したレーザ光をアロイ樹脂材の第2テーパ状当接界面に
到達、吸収させて、該第1テーパ状当接界面及び該第2
テーパ状当接界面におけるレーザ溶着を行うことが可能
となる。ただし、アロイ樹脂材を透過樹脂材とするとと
もに第1樹脂部材及び第2樹脂部材を非透過樹脂材とす
る前者の態様によれば、非透過樹脂材よりなる第1樹脂
部材及び第2樹脂部材のテーパ状第1当接界面及びテー
パ状第2当接界面のうち一方のテーパ状当接界面におけ
るレーザ光の反射を利用して他のテーパ状当接界面への
レーザ光吸収を促進させることができ、レーザ照射時間
の短縮化等を図ることが可能となるため、好ましい。
とは、レーザ光の照射途中で一つの当接界面に対する照
射角を変更したり、又は二つ当接界面のそれぞれに対し
て同一若しくは異なる照射角でレザー光を照射したりす
ることなく、二つの当接界面のうちから任意に選ばれた
一つの当接界面に対して一定の照射角で照射するある一
方向からの一のレーザ光により二つ接合面を同時に照射
することを意味する。
としては、レーザ光を透過させる透過樹脂材の吸収スペ
クトルや板厚(透過長)等との関係で、透過樹脂材内で
の透過率が所定値以上となるような波長を有するものが
適宜選定される。例えば、YAG:Nd3+レーザ(レー
ザ光の波長:1060nm)や半導体レーザ(レーザ光
の波長:500〜1000nm)を用いることができ
る。
(移動速度)等の照射条件は、樹脂の種類等に応じて適
宜設定可能である。
法は、加熱源としてのレーザ光に対して透過性のある透
過樹脂材と、該レーザ光に対して透過性のない非透過樹
脂材との当接界面を、該透過樹脂材側からの該レーザ光
の照射により加熱溶融させるレーザ光照射を利用して、
少なくとも一方が母材樹脂と補強繊維とからなり、か
つ、互いに相溶性の小さい第1樹脂材料及び第2樹脂材
料よりなる第1樹脂部材及び第2樹脂部材を一体的に接
合するもので、配置工程と、照射工程と、冷却工程とか
らなる。
材とを当接させる。
樹脂部材及び第2樹脂部材の当接界面を加熱溶融させ
る。このレーザ光照射は、加熱源としてのレーザ光を透
過樹脂材側から照射して、該透過樹脂材内を透過したレ
ーザ光を非透過樹脂材の該透過樹脂材との当接界面に到
達、吸収させ、該非透過樹脂材の当接界面にエネルギー
として蓄積させることにより、該非透過樹脂材の当接界
面を加熱溶融させるとともに、この非透過樹脂材の当接
界面からの熱伝達により非透過樹脂材の当接界面を加熱
溶融させて溶融部とするものである。
されていた補強繊維が母材樹脂の溶融により該母材樹脂
から開放されて浮き立つ。そして、溶融樹脂の熱膨張に
よる内圧上昇により、補強繊維が移動、回転等して無配
向状態となる。このように補強繊維が無配向(補強繊維
の向きがランダムになること)となれば、当接界面を境
界線とする両領域を跨ぐ補強繊維が多く存在するように
なる。
補強繊維が無配向となった状態で溶融部が冷却、固化す
れば、第1樹脂部材及び第2樹脂部材の当接界面を境界
線とする両領域を跨いた状態で補強繊維が母材樹脂に保
持される。こうして、第1樹脂部材及び第2樹脂部材の
当接界面が補強繊維により橋渡しされ、第1樹脂部材と
第2樹脂部材とが補強繊維を介して機械的に結合され
る。
方法では、上記配置工程における補強繊維の表面には、
該補強繊維と上記第1樹脂部材及び上記第2樹脂部材の
双方と化学結合可能な官能基を有するカップリング剤よ
りなる結合助長層が予め形成されている。このため、上
記照射工程及び上記冷却工程を経ることにより、該カッ
プリング剤中の官能基が、補強繊維及び第1樹脂部材の
両者と化学結合するとともに、補強繊維及び第2樹脂部
材の両者と化学結合する。その結果、補強繊維と第1樹
脂部材との材料界面及び補強繊維と第2樹脂部材との材
料界面に化学的結合力が付与される。
る機械的結合力及び化学的結合力を介して、互いに相溶
性の小さい第1樹脂部材及び第2樹脂部材をレーザ光照
射により一体的に接合することが可能となる。
及び第2樹脂部材の当接界面にも、第1樹脂部材及び第
2樹脂部材の双方と化学結合可能な官能基を有するカッ
プリング剤よりなる結合助長層を予め形成した場合は、
第1樹脂部材及び第2樹脂部材同士の材料界面において
も化学的結合力を付与せしめることができ、両者の接合
強度を向上させることが可能となる。
を有し、加熱源としてのレーザ光を所定の透過率以上で
透過させうるものであれば特に限定されない。例えば、
ナイロン6(PA6)やナイロン66(PA66)等の
ポリアミド(PA)、ポリエチレン(PE)、ポリプロ
ピレン(PP)、スチレン−アクリロニトリル共重合
体、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリスチ
レン、ABS、アクリル(PMMA)、ポリカーボネー
ト(PC)等を挙げることができる。なお、必要に応じ
て、着色したものを用いてもよい。
性を有し、加熱源としてのレーザ光を透過させずに吸収
しうるものであれば特に限定されない。例えば、ナイロ
ン6(PA6)やナイロン66(PA66)等のポリア
ミド(PA)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン
(PP)、スチレン−アクリロニトリル共重合体、ポリ
エチレンテレフタレート(PET)、ポリスチレン、A
BS、アクリル(PMMA)、ポリカーボネート(P
C)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、PPS
等に、カーボンブラック、染料や顔料等の所定の着色材
を混入したものを挙げることができる。
材のうちから、適宜互いに相溶性の小さい樹脂材料同士
の組み合わせを選んで、第1樹脂部材及び第2樹脂部材
を構成する第1樹脂材料及び第2樹脂材料とすることが
できる。
合わせとして、具体的にはPCとPA6やPA66等の
PAとの組み合わせ、PCとPPとの組み合わせ、PC
とPETとの組み合わせ、PCとABSとの組み合わ
せ、PCとPBTとの組み合わせ、PPとPA6やPA
66等のPAとの組み合わせ、PPとPBTとの組み合
わせ、PBTとPA6やPA66等のPAとの組み合わ
せ、PAとPPSとの組合せ等を挙げることができる。
方法において、上記第1樹脂部材及び上記第2樹脂部材
は、両者のうちの一方を加熱源としてのレーザ光に対し
て透過性のある透過樹脂材とし、かつ両者のうちの他方
を該レーザ光に対して透過性のない非透過樹脂材とする
ことができる。
せて繊維配向を無配向にするためには、母材樹脂の溶融
により該母材樹脂に保持されていた補強繊維が該母材樹
脂から解放されること、及び解放された補強繊維が垂直
化する(繊維が回転等により向きを変えて上記当接界面
に対して垂直方向を向く)のに十分な溶融部の幅(上記
当接界面に対して垂直方向の長さ)があることが必要で
ある。
分解との関係で上限がある。すなわち、前述のとおり溶
融部における温度と幅との間には温度が高くなるほど幅
が広くなるという関係にあり、溶融部の幅を広くするに
は温度を高くする必要があるが、溶融部の温度が高くな
りすぎると母材樹脂の高分子が熱分解してしまい極端な
強度低下を引き起こす。一方、溶融部の幅が広ければ、
母材樹脂から解放される補強繊維の量が増えるととも
に、解放された補強繊維の動きの自由度も増すため、よ
り多くの補強繊維を無配向化させることができ、当接界
面を結合させる上で有利となる。また、溶融部の幅と補
強繊維の長さとの関係においては、補強繊維の長さが溶
融部の幅よりも相対的に長いという関係にあれば、母材
樹脂から解放された補強繊維の動きが制限されることか
ら、補強繊維を十分に無配向化することが困難となる。
このため、母材樹脂から解放された補強繊維を十分に垂
直化させて無配向とするためには、溶融部の幅は相対的
に補強繊維の長さと同等若しくはそれ以上にする必要が
ある。
00μm程度とすることが好ましい。溶融部の幅が80
μm程度よりも狭いと、母材樹脂から解放される補強繊
維の量が不十分となるため、あるいは解放された補強繊
維の動きが不十分となるため、十分な結合力を得ること
が困難となる。一方、溶融部の幅を400μm程度より
も広くしようとすると、溶融部の温度が高くなりすぎ
て、樹脂の高分子が熱分解するおそれがある。そして、
溶融部の温度を母材樹脂の融点よりも30〜100℃程
度高い温度とすることにより、溶融部の幅を80〜40
0μm程度とすることができる。
補強繊維が溶融部の幅よりも長さの長いものであると、
母材樹脂の溶融により母材樹脂から解放された補強繊維
が該溶融部で垂直化することが不可能となるため、補強
繊維の無配向化により低強度部の高強度化を図ることが
困難となる。このため、補強繊維は、溶融部の幅よりも
長さの短いものを少なくとも一部に含むことが好まし
い。そして、より多くの補強繊維を溶融部で垂直化させ
うるようにするためには、溶融部の幅よりも長さの短い
ものの占める割合を、補強繊維全体を100mass%
としたとき、25mass%程度以上とすることが好ま
しく、50mass%以上とすることがより好ましい。
なお、補強繊維の無配向化により当接界面の結合力を十
分に得る観点からは、全ての補強繊維を溶融部で垂直化
させうるようにすべく、全ての補強繊維の長さを溶融部
の幅よりも短いものとすることが好ましい。また、溶融
部の幅の上限が400μm程度であることから、補強繊
維も最長で400μm程度のものを用いることが好まし
い。一方、補強繊維の長さが短すぎても、補強繊維によ
る結合力を得ることが困難となるため、50μm程度以
上とすることが好ましく、100μm程度以上とするこ
とがより好ましくい。したがって、補強繊維の長さ分布
は、50〜400μm程度の範囲とすることが好まし
く、100〜400μm程度の範囲とすることがより好
ましい。ここに、補強繊維の長さ分布が50〜400μ
mの範囲であるとは、樹脂成形品中に含まれる補強繊維
は最短のもので50μmであり最長のもので400μm
であることを意味する。なお、補強繊維の平均長さでい
えば、50〜250μm程度とすることが好ましく、5
0〜150μm程度とすることがより好ましい。
ず、ガラス繊維、アラミド繊維やチタン繊維等を適宜選
択して用いることができる。
層を構成するカップリング剤の種類としては、補強繊維
と上記第1樹脂部材及び上記第2樹脂部材の双方と化学
結合可能な官能基を有するものを適宜選択可能である。
例えば、補強繊維としてガラス繊維を、第1樹脂部材と
してPCを、第2樹脂部材としてABSを用いた場合
は、カップリング剤としてアミノプロピルトリエトキシ
シランを用いることができ、補強繊維としてガラス繊維
を、第1樹脂部材としてPA6を、第2樹脂部材として
PBTを用いた場合は、カップリング剤としてアミノプ
ロピルジメトキシシランを用いることができる。
当接界面に形成する結合助長層を構成するカップリング
剤の種類も、第1樹脂部材及び第2樹脂部材の双方と化
学結合可能な官能基を有するものを適宜選択可能であ
る。例えば、第1樹脂部材としてPPを、第2樹脂部材
としてPA6を用いた場合は、カップリング剤としてア
ミノプロピルジメトキシシランを用いることができ、第
1樹脂部材としてPMMAを、第2樹脂部材としてPB
Tを用いた場合は、カップリング剤としてアミノプロピ
ルジメトキシシランを用いることができる。なお、第1
樹脂部材及び第2樹脂部材の当接界面に形成する結合助
長層は、第1樹脂部材の当接界面及び第2樹脂部材の当
接界面のうちの少なくとも一方に形成することができ
る。
及び第2樹脂部材の当接界面に形成する結合助長層の厚
さは、0.5〜10μm程度とすることができる。
としては、レーザ光を透過させる透過樹脂材の吸収スペ
クトルや板厚(透過長)等との関係で、透過樹脂材内で
の透過率が所定値以上となるような波長を有するものが
適宜選定される。例えば、YAG:Nd3+レーザ(レー
ザ光の波長:1060nm)や半導体レーザ(レーザ光
の波長:500〜1000nm)を用いることができ
る。
(移動速度)等の照射条件は、樹脂の種類等に応じて適
宜設定可能である。
る。
樹脂成形品の接合方法を具現化したもので、レーザ溶着
を利用しつつ、アロイ材を介して互いに相溶性の小さい
第1樹脂部材及び第2樹脂部材を一体的に接合するもの
である。また、この実施例は、1樹脂部材及び第2樹脂
部材のうちの一方が透過樹脂材よりなるとともに他方が
非透過樹脂材よりなり、かつ、アロイ樹脂材が透過樹脂
材又は非透過樹脂材よりなる第1の態様を具現化したも
のである。
斜視図であり、図2は接合構造を示す要部断面図であ
る。
いて、左側分割体である第1樹脂部材11と左側分割体
である第2樹脂部材12とから外郭が構成された中空体
である。第1樹脂部材11及び第2樹脂部材12は、互
いに整合して嵌合し合う当接端部11a及び12aをそ
れぞれ有し、この当接端部11a及び12a同士がアロ
イ樹脂材13を介してレーザ溶着により一体的に接合さ
れている。
はポリカーボネート(PC)よりなり、またこの第1樹
脂部材11は加熱源としてのレーザ光に対して透過性の
ある透過樹脂材である。
はガラス繊維が30wt%、着色剤としてのカーボンブ
ラックが適宜量添加されたABSよりなり、またこの第
2樹脂部材12は加熱源としてのレーザ光に対して透過
性のない非透過樹脂材である。
トのレンズを構成し、上記第2樹脂部材12はヘッドラ
イトのカバーを構成する。また、上記第1樹脂材料とし
てのPCと第2樹脂材料としてのPPは互いに相溶性の
小さいものである。
面には、PCよりなるエクステンション14が配設さ
れ、第2樹脂部材12の内面には、エポキシ(BMC)
よりなるリフレクター(反射鏡)15が配設されてい
る。そして、第2樹脂部材12及びリフレクター15の
後方壁にそれぞれ貫設された貫孔12b及び15aには
ランプ16が配設されるとともに、第2樹脂材12の貫
孔12bがカバー17で塞がれている。
接端部11aには、中空体の内側(図2の下側)の基端
側(図2の左端側)に段部を残しつつ内側及び外側がテ
ーパ状に切り欠かれるととものその先端部が切り落とさ
れ、先端側へ漸次縮小して突出する形状に形成された嵌
合凸部11cが設けられている。この嵌合凸部11c
は、先端接合端面11c1 と、外側及び内側の各テーパ
状接合面11c2 と、内側のテーパ状接合面11c2 の
基端に交差する内側の段状接合端面11c3 とを有して
いる。
には、先端側(図2の左端側)へ漸次拡開して突出する
形状に形成され、上記嵌合凸部11cと嵌合可能な嵌合
凹部12cが設けられている。この嵌合凹部12cは、
上記先端接合端面11c1 と互いに整合する底接合端面
12c1 と、各上記テーパ状接合面11c2 とそれぞれ
互いに整合する外側及び内側の各テーパ状接合面12c
2 と、内側のテーパ状接合面12c2 の先端に交差し、
上記段状接合端面11c3 と互いに整合する先端接合端
面12c3 とを有している。
c及び第2樹脂部材12の嵌合凹部12c同士が上記ア
ロイ樹脂材13を介して嵌合されるとともに、先端接合
端面11c1 及び底接合端面12c1 同士と、外側のテ
ーパ状接合面11c2 及び12c2 同士と、内側のテー
パ状接合面11c2 及び12c2 同士と、段状接合端面
11c3 及び先端接合端面12c3 同士とが、上記アロ
イ樹脂材13を介してそれぞれレーザ溶着により一体的
に接合されている。
料としてのPCと上記第2樹脂材料としてのABSとか
らなる。このアロイ樹脂材13は相溶化剤、架橋材が添
加された材料を圧縮成形することにより所定形状に成形
した厚さが0.2mmのシート状のもので、第1樹脂材
料と第2樹脂材料との配合割合は50:50とされてい
る。また、このアロイ樹脂材13には着色剤としてのカ
ーボンブラックが適宜量添加されており、アロイ樹脂材
13は加熱源としてのレーザ光に対して透過性のない非
透過樹脂材とされている。
は、以下のようにして製造した。まず、第1樹脂部材1
1及び第2樹脂部材12を射出成形によりそれぞれ所定
形状に形成した後、第1樹脂部材11の内面にエクステ
ンションを配設するとともに、第2樹脂材12の内面に
リフレクターを配設した。そして、第1樹脂部材11の
嵌合凸部11cと第2樹脂部材12の嵌合凸部12cと
をアロイ樹脂材13を介して嵌合し、第1樹脂部材11
と第2樹脂部材12との間にアロイ樹脂材13を介在さ
せた。この状態で、透過樹脂材としての第1樹脂部材1
1側から第2樹脂部材12の底接合端面12c1 、両テ
ーパ状接合面12c2 及び先端接合端面12c3 に向け
てレーザ光を照射した。なお、レーザ光としてはYAG
−ネオジウムレーザ光(波長1060nm)を用いた。
照射条件は、出力:200〜400W、加工速度:5m
/minとした。
3の全体を加熱溶融するとともに、第1樹脂部材11と
アロイ樹脂材13との第1界面及び第2樹脂部材12と
アロイ樹脂部材13との第2界面を加熱溶融して溶着
し、アロイ樹脂材13を介して、第1樹脂部材11と第
2樹脂部材12とをレーザ溶着により一体的に接合し
た。
材料及び第2樹脂材料よりなる第1樹脂部材11及び第
2樹脂部材12を、レーザ溶着により接合する場合であ
っても、両者の間にアロイ樹脂材13を介在させること
により、良好に接合することができた。
接合端面11c1 及び底接合端面12c1 同士、外側の
テーパ状接合面11c2 及び12c2 同士、内側のテー
パ状接合面11c2 及び12c2 同士、並びに段状接合
端面11c3 及び先端接合端面12c3 同士のレーザ溶
着による接合に加えて、第1樹脂部材11の嵌合凸部1
1cと第2樹脂部材12の嵌合凹部12cとの嵌合、及
び第1樹脂部材11の段状接合端面11c3 と第2樹脂
部材12の先端接合端面12c3 との係合により構造的
にも強固な接合部となっているので、より高い接合強度
及び耐圧強度を有している。
樹脂よりなる第1樹脂部材11の当接端部11aに嵌合
凸部11cを設けるとともに、非透過性樹脂よりなる第
2樹脂部材12の当接端部12aに嵌合凹部12cを設
けている。このため、第1樹脂部材11の透過性樹脂内
におけるレーザ光の散乱に加えて、第2樹脂部材12の
嵌合凹部12cの内面(底接合端面12c1 及び各テー
パ状接合面12c2 )におけるレーザ光の反射を利用す
ることができるので、レーザ光を一方向のみから照射す
る場合であっても、嵌合凸部11cの外面及び嵌合凹部
12cの内面同士を全面的に、かつ、略均等にレーザ溶
着することが可能となる。
樹脂成形品の接合方法を具現化したもので、レーザ溶着
を利用しつつ、アロイ材を介して互いに相溶性の小さい
第1樹脂部材及び第2樹脂部材を一体的に接合するもの
である。また、この実施例は、1樹脂部材及び第2樹脂
部材のうちの一方が透過樹脂材よりなるとともに他方が
非透過樹脂材よりなり、かつ、アロイ樹脂材が透過樹脂
材又は非透過樹脂材よりなる第1の態様を具現化したも
のである。
の斜視図であり、図4はこの電子制御装置の断面図であ
る。
る第1樹脂部材21と、蓋を構成する第2樹脂部材22
とから外郭が構成された中空体である。第1樹脂部材2
1の側壁の上端面及び第2樹脂部材22の周縁部には、
互いに整合して嵌合し合う環状凹部21a及び環状凸部
22aがそれぞれ設けられており、この環状凹部21a
及び環状凸部22a同士がアロイ樹脂材23を介してレ
ーザ溶着により一体的に接合されている。
はポリブチレンテレフタレート(PBT)よりなり、ま
たこの第1樹脂部材21は加熱源としてのレーザ光に対
して透過性のない非透過樹脂材である。なお、PBT
は、結晶構造により材料固有値としての光透過性が低い
ことから、非透過樹脂材として用いた方が良い材料であ
る。
22はナイロン6(PA6)よりなり、またこの第2樹
脂部材22は加熱源としてのレーザ光に対して透過性の
ある透過樹脂材である。なお、第2樹脂材料22として
PA6の他にPC又はABSを採用してもよい。
低コスト化の観点よりコネクタ24が一体に形成されて
おり(図3参照)、また第1樹脂部材21内にはこのコ
ネクタ24に接続された電気回路25が配設されている
(図4参照)。また、上記第1樹脂材料としてのPBT
と第2樹脂材料としてのPA6とは互いに相溶性の小さ
いものである。
料としてのPBTと上記第2樹脂材料としてのPA6と
からなる。このアロイ樹脂材23は相溶化剤、架橋材が
添加された材料を圧縮成形することにより所定形状に成
形した厚さが0.2mmのシート状のもので、第1樹脂
材料と第2樹脂材料との配合割合は50:50とされて
いる。また、このアロイ樹脂材13は加熱源としてのレ
ーザ光に対して透過性のない非透過樹脂材とされてい
る。
は、以下のようにして製造した。まず、第1樹脂部材2
1及び第2樹脂部材22を射出成形によりそれぞれ所定
形状に形成した後、第1樹脂部材21の内面に電気回路
25を配設した。そして、第1樹脂部材21の環状凹部
21aと第2樹脂部材22の環状凸部22aとをアロイ
樹脂材23を介して嵌合し、第1樹脂部材21と第2樹
脂部材22との間にアロイ樹脂材23を介在させた。こ
の状態で、透過樹脂材としての第2樹脂部材22側から
第1樹脂部材21の環状凹部21aに向けてレーザ光を
照射した。なお、レーザ光としてはYAG−ネオジウム
レーザ光(波長1060nm)を用いた。照射条件は、
出力:200〜400W、加工速度:5m/minとし
た。
3の全体を加熱溶融するとともに、第1樹脂部材21と
アロイ樹脂材23との第1界面及び第2樹脂部材22と
アロイ樹脂部材23との第2界面を加熱溶融して溶着
し、アロイ樹脂材23を介して、第1樹脂部材21と第
2樹脂部材23とをレーザ溶着により一体的に接合し
た。
材料及び第2樹脂材料よりなる第1樹脂部材21及び第
2樹脂部材22を、レーザ溶着により接合する場合であ
っても、両者の間にアロイ樹脂材23を介在させること
により、良好に接合することができた。
効果も期待できる。
内への水の侵入を防ぐべく密封性が求められる。このた
め、従来、ハウジングと蓋との接合は、熱硬化性接着剤
により接着したり、あるいは高価なフッ素ゴム系のOリ
ングを介してボルト及び埋め込みナットで締結したりす
ることにより行われている。しかし、熱硬化性接着剤を
利用する場合は、炉内でのバッジ加熱処理時に電気回路
25のはんだ接合部等に熱影響が発生し易く、また生産
性も悪い。また、Oリングを介するボルト及び埋め込み
ナットの締結手段を利用する場合は、部品点数の増加と
工程増加で高コストにある。この点、レーザ溶着を利用
する本実施例によれば、熱影響により電気回路25に悪
影響が発生したり、部品点数が増加したりすることがな
いことから、上記従来の問題を解消することができる。
ネクタ24には吸水に対する寸法安定性が求められる。
このため、コネクタ24の材料には従来より耐吸水性に
優れるPBT等が採用されている。そして、本実施例の
ように低コスト化を図るべくコネクタ24をハウジング
としての第1樹脂部材21と一体成形しようとすると、
第1樹脂部材21の樹脂材料も当然にPBTとなる。と
ころが、上述したようにPBTは材料固有値としての光
透過性が低く、非透過樹脂材としてしか用いることがで
きない。そして、このPBTと相溶性があり、かつ、レ
ーザ光に対して透過性のある適当な樹脂材料は、一般的
には見あたらない。このため、ハウジングの樹脂材料に
PBTを採用した場合、従来のレーザ溶着によっては、
蓋部材を接合することができない。この点、本実施例に
よれば、PBTよりなるハウジングとしての第1樹脂部
材21に対して、互いに相溶性が小さく、かつ、レーザ
光に対して透過性のあるPA6よりなる蓋としての第2
樹脂部材22を、アロイ樹脂材23を介することレーザ
溶着することができる。ハウジングとしての第1樹脂部
材21とコネクタ24とを一体成形して低コスト化を図
りつつ、コネクタ24における吸水に対する寸法安定性
を向上させることが可能となる。
第2樹脂部材22を構成する第2樹脂材料をPAよりも
安価なポリプロピレン(PP)として、より低コスト化
を図ることも可能である。
樹脂成形品の接合方法を具現化したもので、レーザ溶着
を利用しつつ、アロイ材を介して互いに相溶性の小さい
第1樹脂部材及び第2樹脂部材を一体的に接合するもの
である。また、この実施例は、第1樹脂部材及び第2樹
脂部材の双方が透過樹脂材及び非透過樹脂材のうちの一
方よりなり、かつ、アロイ樹脂材が透過樹脂材及び非透
過樹脂材のうちの他方よりなる第2の態様を具現化した
ものである。
ンテークマニホールドを構成する第1樹脂部材31と、
エアークリーナーを構成する第2樹脂部材32とをアロ
イ樹脂材33を介してレーザ溶着により一体的に接合し
たものである。
イ樹脂材33は、断面三角形の三角柱形状を呈してい
る。この三角形状を構成する三面のうちの一面及び該一
面に当接する第1樹脂部材31の当接端面は、互いに整
合して当接し合うテーパ状第1当接界面33a及び31
aをなし、また該三面のうちの他の一面及び該一面に当
接する第2樹脂部材32の当接端面は、互いに整合して
当接し合うテーパ状第2当接界面33b及び32aをな
している。そして、第1樹脂部材31のテーパ状第1当
接界面31a及びアロイ樹脂材33のテーパ状第1当接
界面33a同士がレーザ溶着により一体的に接合される
とともに、第2樹脂部材32のテーパ状第2当接界面3
2a及びアロイ樹脂材33のテーパ状第2当接界面33
b同士がレーザ溶着により一体的に接合されている。
材料は、ガラス繊維が30wt%、着色材としてのカー
ボンブラックが適宜量添加されたナイロン6(PA6)
よりなり、またこの第1樹脂部材11は加熱源としての
レーザ光に対して透過性のない非過樹脂材である。
2樹脂材料は、ガラス繊維が30wt%、着色剤として
のカーボンブラックが適宜量添加されたポリプロピレン
(PP)よりなり、またこの第2樹脂部材32は加熱源
としてのレーザ光に対して透過性のない非透過樹脂材で
ある。
第2樹脂材料としてのPPは互いに相溶性の小さいもの
である。
樹脂材料としてのPA6と上記第2樹脂材料としてのP
Pとからなる。このアロイ樹脂材23は圧縮成形により
所定形状に成形したもので、第1樹脂材料と第2樹脂材
料との配合割合は50:50とされている。また、この
アロイ樹脂材33には着色剤としてのカーボンブラック
が添加されておらず、アロイ樹脂材33は加熱源として
のレーザ光に対して透過性のある透過樹脂材とされてい
る。
樹脂部材32の板厚は3mm程度であり、上記アロイ樹
脂材33の幅(断面三角形の一辺の長さ)は4mm程度
である。
は、以下のようにして製造した。まず、第1樹脂部材3
1及び第2樹脂部材32を射出成形によりそれぞれ所定
形状に形成した後、第1樹脂部材31と第2樹脂部材3
2との間にアロイ樹脂材33を配設した。そして、透過
樹脂材としてのアロイ樹脂材33側から第1樹脂材31
のテーパ状第1当接界面31a及び第2樹脂部材32の
テーパ状第2当接界面32aに向けてレーザ光を照射し
た。なお、レーザ光としてはYAG−ネオジウムレーザ
光(波長1060nm)を用いた。照射条件は、出力:
200〜400W、加工速度:5m/minとした。
1及びアロイ樹脂材33のテーパ状第1当接界面31a
及び33a同士を加熱溶融して溶着するとともに、第2
樹脂材32及びアロイ樹脂材33のテーパ状第2当接界
面32a及び33b同士を加熱溶融して溶着し、アロイ
樹脂材33を介して、第1樹脂部材31と第2樹脂部材
32とをレーザ溶着により一体的に接合した。
は、テーパ状第1当接界面33a付近及びテーパ状第2
当接界面33b付近のみを加熱溶融してアロイ樹脂材3
3の全体を加熱溶融させない態様としたが、接合強度の
向上等の観点よりアロイ樹脂材33の全体を加熱溶融す
ることもできる。
材料及び第2樹脂材料よりなる第1樹脂部材31及び第
2樹脂部材32を、レーザ溶着により接合する場合であ
っても、両者の間にアロイ樹脂材33を介在させること
により、良好に接合することができた。
33の断面形状を略三角形状にするとともに、アロイ樹
脂材33を透過樹脂材としていることから、非透過樹脂
材よりなる第1樹脂部材31及び第2樹脂部材32のテ
ーパ状第1当接界面31a及びテーパ状第2当接界面3
2aが向く側の一方向のみからレーザ光を照射すること
により、透過樹脂材よりなるアロイ樹脂材33中を透過
したレーザ光を第1樹脂部材31及び第2樹脂部材32
のテーパ状第1当接界面31a及びテーパ状第2当接界
面32aの双方に到達、吸収させて、該第1テーパ状当
接界面31a及び該第2テーパ状当接界面32aにおけ
るレーザ溶着を行うことが可能となる。さらに、レーザ
光の照射時には、非透過樹脂材よりなる第1樹脂部材3
1及び第2樹脂部材32のテーパ状第1当接界面31a
及びテーパ状第2当接界面32aのうち一方のテーパ状
当接界面におけるレーザ光の反射を利用して他方のテー
パ状当接界面へのレーザ光吸収を促進させることがで
き、レーザ照射時間の短縮化等を図ることが可能とな
る。
樹脂成形品の接合方法を具現化したもので、レーザ光照
射を利用しつつ、補強繊維を介して互いに相溶性の小さ
い第1樹脂部材及び第2樹脂部材を一体的に接合するも
のである。
脂部材41及び第2樹脂部材42を準備した。
のPA6(融点:225℃)にガラス繊維(GF)より
なる補強繊維43を30mass%添加したもので、加
熱源としてのレーザ光に対して透過性のあるものであ
る。一方、第2樹脂部材42は、母材樹脂としてのPB
T(融点:225℃)に補強繊維43を30mass%
添加するとともに、着色材としてのカーボンブラックを
適宜量添加したもので、加熱源としてのレーザ光に対し
て透過性のないものである。
脂材料としてのPA6と、第2樹脂部材42を構成する
第2樹脂材料としてのPBTとは、互いに相溶性の小さ
いものである。
分布が50〜400μmの範囲であり、平均長さが20
0μmのものである。補強繊維43のうち後述する溶融
部44の幅(200μm)よりも短いものの占める割合
は、第1樹脂部材41又は第2樹脂部材42中に添加さ
れる補強繊維43全体を100mass%としたとき、
50mass%である。
強繊維43と第1樹脂部材41及び第2樹脂部材42の
双方と化学結合可能な官能基を有するカップリング剤よ
りなる図示しない結合助長層(厚さ2μm程度)が予め
形成されている。なお、本実施例では、カップリング剤
として、官能基としてアミノ基を有するシランカップリ
ング剤を用いた。
3+レーザ光を発するレーザトーチ45を準備した。
42の上に第1樹脂部材41を重ね合わせるように両者
を当接させるとともに、第1樹脂部材41及び第2樹脂
部材42を図示しないクランプ手段でクランプした。こ
の状態で、レーザトーチ45から発射されるレーザ光を
透過樹脂材としての第1樹脂部材41側から照射し、第
1樹脂部材41及び第2樹脂部材42の当接界面を加熱
溶融させて溶融部44とした。
射により溶融した溶融部44の温度を測定しながら行っ
た。そして、この溶融部44の温度が、上記第1樹脂材
料及び上記第2樹脂材料のうち融点の低い方の樹脂材料
の融点(225℃)よりも60℃高い温度となるよう
に、レーザ出力、照射密度や加工速度を調整し、これに
より溶融部44の幅を200μm程度とした。こうして
溶融部44において、図7に示すように、母材樹脂に保
持されていた補強繊維43を母材樹脂の溶融により該母
材樹脂から開放して浮き立たせ無配向状態とした。
1樹脂部材41と第2樹脂部材42との接合を完了し
た。
材42との当接界面が補強繊維43により橋渡しされて
機械結合されるとともに、該補強繊維と該第1樹脂部材
41及び該第2樹脂部材42との材料界面が上記結合助
長層中の官能基を介して化学結合させることにより、互
いに相溶性の小さい該1樹脂部材41及び第2樹脂部材
42をレーザ光照射を利用して一体的に接合することが
できた。
記載の樹脂成形品の接合方法を具現化したもので、レー
ザ光照射を利用しつつ、補強繊維を介して互いに相溶性
の小さい第1樹脂部材及び第2樹脂部材を一体的に接合
するものである。
樹脂部材41及び第2樹脂部材42の当接界面にも、第
1樹脂部材41及び第2樹脂部材42の双方と化学結合
可能な官能基を有するカップリング剤よりなる結合助長
層(厚さ2μm程度)を予め形成しておくもので、その
他の構成は上記実施例4と同様である。
は、官能基としてアミノ基を有するシラン系カップリン
グ剤である。
部材41及び第2樹脂部材42同士の材料界面において
も化学的結合力を付与せしめることができ、両者の接合
強度を向上させることが可能となる。
成形品の接合方法によれば、互いに相溶性の小さい第1
樹脂部材及び第2樹脂部材同士を、アロイ樹脂材を両者
間に介在させることで、極めて生産性の高いレーザ溶着
を利用して一体的に接合することができる。
接合方法によれば、第1樹脂部材及び第2樹脂部材同士
の当接界面を補強繊維で橋渡しして機械的に結合させる
とともに、補強繊維と第1樹脂材及び第2樹脂材との材
料界面をカップリング剤を介して化学的に結合させるこ
とができるので、互いに相溶性の小さい第1樹脂部材及
び第2樹脂部材を、極めて生産性の高いレーザ光照射を
利用して一体的に接合することが可能となる。
に切断した斜視図である。
である。
である。
る。
面図である。
法を説明する断面図である。
式的に示す断面図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 加熱源としてのレーザ光に対して透過性
のある透過樹脂材と、該レーザ光に対して透過性のない
非透過樹脂材との当接界面を、該透過樹脂材側からの該
レーザ光の照射により加熱溶融させて溶着するレーザ溶
着を利用して、互いに相溶性の小さい第1樹脂材料及び
第2樹脂材料よりなる第1樹脂部材及び第2樹脂部材を
一体的に接合する樹脂成形品の接合方法であって、 上記第1樹脂部材と上記第2樹脂部材との間に、上記第
1樹脂材料及び上記第2樹脂材料よりなるアロイ樹脂材
を介在させる配置工程と、 上記レーザ光照射により、少なくとも上記第1樹脂部材
と上記アロイ樹脂材との第1当接界面及び上記第2樹脂
部材と該アロイ樹脂材との第2当接界面を加熱溶融させ
る照射工程とからなることを特徴とする樹脂成形品の接
合方法。 - 【請求項2】 加熱源としてのレーザ光に対して透過性
のある透過樹脂材と、該レーザ光に対して透過性のない
非透過樹脂材との当接界面を、該透過樹脂材側からの該
レーザ光の照射により加熱溶融させるレーザ光照射を利
用して、少なくとも一方が母材樹脂と補強繊維とからな
り、かつ、互いに相溶性の小さい第1樹脂材料及び第2
樹脂材料よりなる第1樹脂部材及び第2樹脂部材を一体
的に接合する樹脂成形品の接合方法であって、 上記第1樹脂部材と上記第2樹脂部材とを当接させる配
置工程と、 上記レーザ光照射により、上記第1樹脂部材及び上記第
2樹脂部材の当接界面を加熱溶融させて溶融部にすると
ともに、該溶融部における上記補強繊維の配向を無配向
とする照射工程と、 上記溶融部を冷却、固化して、無配向となった上記補強
繊維と上記第1樹脂部材及び上記第2樹脂部材との機械
的結合力を介して、該第1樹脂部材及び該第2樹脂部材
同士を一体的に接合する冷却工程とからなり、 上記配置工程における上記補強繊維の表面には、該補強
繊維と上記第1樹脂部材及び上記第2樹脂部材の双方と
化学結合可能な官能基を有するカップリング剤よりなる
結合助長層が予め形成されていることを特徴とする樹脂
成形品の接合方法。 - 【請求項3】 前記配置工程における前記第1樹脂部材
及び前記第2樹脂部材の当接界面には、該第1樹脂部材
及び該第2樹脂部材の双方と化学結合可能な官能基を有
するカップリング剤よりなる結合助長層が予め形成され
ていることを特徴とする請求項2記載の樹脂成形品の接
合方法。
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