JP2007296857A - レーザー溶着体 - Google Patents

レーザー溶着体 Download PDF

Info

Publication number
JP2007296857A
JP2007296857A JP2007166412A JP2007166412A JP2007296857A JP 2007296857 A JP2007296857 A JP 2007296857A JP 2007166412 A JP2007166412 A JP 2007166412A JP 2007166412 A JP2007166412 A JP 2007166412A JP 2007296857 A JP2007296857 A JP 2007296857A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
weakly
resin
laser light
manufactured
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2007166412A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2007296857A5 (ja
JP4792429B2 (ja
Inventor
Tetsuji Kihara
哲二 木原
Satoshi Yamamoto
聡 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Orient Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Orient Chemical Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Orient Chemical Industries Ltd filed Critical Orient Chemical Industries Ltd
Priority to JP2007166412A priority Critical patent/JP4792429B2/ja
Publication of JP2007296857A publication Critical patent/JP2007296857A/ja
Publication of JP2007296857A5 publication Critical patent/JP2007296857A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4792429B2 publication Critical patent/JP4792429B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05Particular design of joint configurations
    • B29C66/10Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/11Joint cross-sections comprising a single joint-segment, i.e. one of the parts to be joined comprising a single joint-segment in the joint cross-section
    • B29C66/114Single butt joints
    • B29C66/1142Single butt to butt joints
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • B29C65/16Laser beams
    • B29C65/1629Laser beams characterised by the way of heating the interface
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • B29C65/16Laser beams
    • B29C65/1629Laser beams characterised by the way of heating the interface
    • B29C65/1654Laser beams characterised by the way of heating the interface scanning at least one of the parts to be joined
    • B29C65/1658Laser beams characterised by the way of heating the interface scanning at least one of the parts to be joined scanning once, e.g. contour laser welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • B29C65/16Laser beams
    • B29C65/1629Laser beams characterised by the way of heating the interface
    • B29C65/1674Laser beams characterised by the way of heating the interface making use of laser diodes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • B29C65/16Laser beams
    • B29C65/1677Laser beams making use of an absorber or impact modifier
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/40General aspects of joining substantially flat articles, e.g. plates, sheets or web-like materials; Making flat seams in tubular or hollow articles; Joining single elements to substantially flat surfaces
    • B29C66/41Joining substantially flat articles ; Making flat seams in tubular or hollow articles
    • B29C66/43Joining a relatively small portion of the surface of said articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/40General aspects of joining substantially flat articles, e.g. plates, sheets or web-like materials; Making flat seams in tubular or hollow articles; Joining single elements to substantially flat surfaces
    • B29C66/41Joining substantially flat articles ; Making flat seams in tubular or hollow articles
    • B29C66/43Joining a relatively small portion of the surface of said articles
    • B29C66/432Joining a relatively small portion of the surface of said articles for making tubular articles or closed loops, e.g. by joining several sheets ; for making hollow articles or hollow preforms
    • B29C66/4322Joining a relatively small portion of the surface of said articles for making tubular articles or closed loops, e.g. by joining several sheets ; for making hollow articles or hollow preforms by joining a single sheet to itself
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/73General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/739General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/7392General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic
    • B29C66/73921General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic characterised by the materials of both parts being thermoplastics
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/83General aspects of machine operations or constructions and parts thereof characterised by the movement of the joining or pressing tools
    • B29C66/836Moving relative to and tangentially to the parts to be joined, e.g. transversely to the displacement of the parts to be joined, e.g. using a X-Y table
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C53/00Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
    • B29C53/36Bending and joining, e.g. for making hollow articles
    • B29C53/38Bending and joining, e.g. for making hollow articles by bending sheets or strips at right angles to the longitudinal axis of the article being formed and joining the edges
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • B29C65/16Laser beams
    • B29C65/1603Laser beams characterised by the type of electromagnetic radiation
    • B29C65/1612Infrared [IR] radiation, e.g. by infrared lasers
    • B29C65/1616Near infrared radiation [NIR], e.g. by YAG lasers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • B29C65/16Laser beams
    • B29C65/1629Laser beams characterised by the way of heating the interface
    • B29C65/1635Laser beams characterised by the way of heating the interface at least passing through one of the parts to be joined, i.e. laser transmission welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • B29C65/16Laser beams
    • B29C65/1696Laser beams making use of masks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/71General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the composition of the plastics material of the parts to be joined
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/91Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/914Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/9161Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the heat or the thermal flux, i.e. the heat flux
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/91Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/919Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux characterised by specific temperature, heat or thermal flux values or ranges
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/93Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the speed
    • B29C66/934Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the speed by controlling or regulating the speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/93Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the speed
    • B29C66/939Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the speed characterised by specific speed values or ranges
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2023/00Use of polyalkenes or derivatives thereof as moulding material
    • B29K2023/10Polymers of propylene
    • B29K2023/12PP, i.e. polypropylene
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2067/00Use of polyesters or derivatives thereof, as moulding material
    • B29K2067/006PBT, i.e. polybutylene terephthalate
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2069/00Use of PC, i.e. polycarbonates or derivatives thereof, as moulding material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2077/00Use of PA, i.e. polyamides, e.g. polyesteramides or derivatives thereof, as moulding material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2081/00Use of polymers having sulfur, with or without nitrogen, oxygen or carbon only, in the main chain, as moulding material
    • B29K2081/04Polysulfides, e.g. PPS, i.e. polyphenylene sulfide or derivatives thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2101/00Use of unspecified macromolecular compounds as moulding material
    • B29K2101/12Thermoplastic materials

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

【課題】複雑な工程を経ることなく、簡便に調製された部材を一度のレーザー溶着工程で一体化でき、しかも成形部材同士の溶着強度に優れ、樹脂特性を損なわないレーザー溶着体を提供する。
【解決手段】レーザー溶着体は、熱可塑性樹脂とレーザー光吸収剤とを含有することにより吸光度aを0.07〜3.0とし、レーザー光の少なくとも一部を吸収しつつ別な一部を透過させてもよいレーザー光弱吸収性成形部材1・2が、単一又は複数であって、少なくともその端部の一部を突き合わせたまま、そこへ照射されたレーザー光による発熱で、溶着されている。
【選択図】図1

Description

本発明は、レーザー光弱吸収性成形部材同士を、一度にレーザー溶着して一体化させたレーザー溶着体に関するものである。
熱可塑性合成樹脂製の成形部材同士を接合するのに、レーザー溶着による方法が知られている。
このようなレーザー溶着は、例えば次のようにして行われる。図4に示すように、一方の部材にレーザー光透過性を示す部材11を用い、他方の部材にレーザー光吸収性を示す部材13を用い、両者を当接させる。そこに、レーザー光透過性成形部材11の側からレーザー光吸収性成形部材13へ向けレーザー光14を照射すると、レーザー光透過性成形部材11を透過したレーザー光14が、レーザー光吸収性成形部材13に吸収されて、発熱を引き起こす。この熱により、レーザー光を吸収した部分を中心としてレーザー光吸収性成形部材13が、溶融し、更にレーザー光透過性成形部材11を溶融させて、双方が融合する。これが冷却されると、レーザー光透過性成形部材11とレーザー光吸収性成形部材13とが、溶着部位15で、接合される。
レーザー溶着の特長として、溶着すべき箇所へレーザー光発生部を接触させることなく、溶着させることが可能であること、局所加熱であるため周辺部への熱影響がごく僅かであること、機械的振動のおそれがないこと、微細な部分や、立体的で複雑な構造を有する部材同士の溶着が可能であること、再現性が高いこと、高い気密性を維持できること、溶着強度が高いこと、溶着部分の境目が目視で分かりにくいこと、粉塵が発生しないこと等が挙げられる。
このレーザー溶着によれば、簡単な操作により確実に溶着を行うことができる上に、従来の樹脂部品の接合方法である締結用部品(ボルト、ビス、クリップ等)による締結、接着剤による接着、振動溶着、超音波溶着等の方法と同等以上の溶着強度が得られる。しかも振動や熱の影響が少ないので、省力化、生産性の改良、生産コストの低減等を実現することができる。そのためレーザー溶着は、例えば自動車産業や電気・電子産業等において、振動や熱の影響を回避すべき機能部品や電子部品等の接合に適すると共に、複雑な形状の樹脂部品の接合にも対応可能である。
レーザー溶着に関する技術として、特許文献1に、レーザー光を吸収するカーボンブラックが添加されたレーザー光吸収性の熱可塑性合成樹脂部材と、レーザー光透過性の熱可塑性合成樹脂部材とを、突き合わせた後、レーザー光透過性の部材側からレーザー光を照射することによりレーザー溶着させる方法が記載されている。この場合、2種類のレーザー光透過性成形部材とレーザー光吸収性成形部材とを別々に調製しなければならない。
また、特許文献2には、赤外線を吸収する熱可塑性樹脂成形部材Aと熱可塑性樹脂成形部材Bと、赤外線透過部を有する放熱材Cとを、C/A/Bの位置関係に接触させ、赤外線を放熱材C側から照射するレーザー溶着方法が記載されている。この場合、熱可塑性樹脂Aと熱可塑性樹脂Bとは、別々に調製する必要がなく同質のものであってもよいが、レーザー溶着時に発熱を調整するために特殊な放熱材Cを使用しなければならず、作業工程が複雑である。
また、特許文献3には、レーザー光を透過する樹脂部材と、レーザー光を吸収する他方の樹脂部材との夫々に溶着代として予め形成された接合フランジ部同士を突き合わせ、レーザー光を透過する樹脂部材の接合フランジ部側からレーザー光を照射して両樹脂部材同士を溶着して一体化させるレーザー溶着方法が記載されている。この場合、2種類のレーザー光を透過する樹脂部材と、レーザー光を吸収する樹脂部材とを別々に調製しなければならない。
特公昭62−49850号公報 再公表WO2003/039843号公報 特開2004−351730号公報
本発明は前記の課題を解決するためになされたもので、複雑な工程を経ることなく、簡便に調製された部材を一度のレーザー溶着工程で一体化でき、しかも成形部材同士の溶着強度に優れ、樹脂特性を損なわないレーザー溶着体を提供することを目的とする。
本発明者は、レーザー光の一部を吸収しながら一部を透過させるように特定の吸光度に調整された単一又は複数のレーザー光弱吸収性成形部材を用い、その成形部材を突き合わせてレーザー光を照射し、この成形部材からの発熱、熱輻射、熱伝導を利用してレーザー溶着することにより、そこの溶着部分で、大きくて深い溶融現象が引き起こされる結果、レーザー光の透過性成形部材と吸収性成形部材とを溶着する従来のレーザー溶着よりも、一層強固に接合した溶着体を得ることができることを見出した。
前記の目的を達成するためになされた本発明のレーザー溶着体は、熱可塑性樹脂とレーザー光弱吸収剤とを含有することにより吸光度aを0.07〜3.0とし、レーザー光の少なくとも一部を吸収しつつ別な一部を透過させてもよいレーザー光弱吸収性成形部材が、単一又は複数であって、少なくともその端部の一部を突き合わせたまま、そこへ照射されたレーザー光による発熱で、溶着されているというものである。
このレーザー溶着体を製造する好ましい実施様態は、レーザー光弱吸収剤を含有する成形部材が突き合わされている部位にレーザー光を照射すると、それらの界面でレーザー光の一部が吸収されることによる発熱で樹脂の溶融が発生し、又別な一部が透過することによる発熱部位が広がり、終には大きな溶融が発生することにより、強い強度を持つレーザー溶着体が得られるというものである。
このようなレーザー光弱吸収剤は、使用するレーザー波長に対する弱い吸収性を有しているものである。レーザー光弱吸収剤の吸収係数εは、例えば1000〜8000(ml/g・cm)であり、好ましくは1000〜6000、更に好ましくは3000〜6000である。これを含むレーザー光弱吸収性成形部材は、レーザー光透過性という特徴を有しながら、弱いレーザー光吸収性という特徴を併せ持つものである。
レーザー光弱吸収性成形部材の単一又は複数(2又は3以上)をレーザー溶着してレーザー溶着体にしてもよい。単一のレーザー光弱吸収性成形部材の場合は、成形部材を折り曲げたり、曲げて丸めたりして、成形部材の一部分同士、例えば筒状にして両端部同士を突き合わせたり、その端部と中央部を突き合わせたりした後、その突き合わされた部分をレーザー溶着することにより、達成される。また複数のレーザー光弱吸収性成形部材の場合は、それらの成形部材の一部分同士、例えば各成形部材の端部と端部、又は各成形部材の端部と中央部の一部を突き合わせ、その突き合わされた部分をレーザー溶着することにより、達成される。またレーザー光弱吸収性成形部材の1箇所、又は複数箇所でレーザー溶着してレーザー溶着体にしてもよい。
また、単一又は複数のレーザー光弱吸収性成形部材は、その厚さを、200〜5000μmとすることができる。
レーザー光弱吸収性成形部材は、少なくとも、レーザー光弱吸収剤と熱可塑性樹脂とで構成される樹脂組成物から成形して得られたものである。この熱可塑性樹脂は、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリプロピレン樹脂であることが好ましい。即ち、レーザー光弱吸収性成形部材は、前記熱可塑性樹脂から選ばれる1つの樹脂を含有するものが好適である。
レーザー溶着体は、吸光度aが0.07〜3.0の範囲であるレーザー光弱吸収性成形部材を用い、この成形部材を突き合わせて、レーザー溶着されたものである。前記吸光度aは成形部材の厚み1mmに換算した数値である。
レーザー光弱吸収性成形部材がある程度の透過性を有していると、成形部材の厚さや、レーザー光の照射エネルギーの範囲等のレーザー溶着条件を、広く選択できるので、実用的である。この吸光度aは、0.1〜2.0であると好ましく、0.1〜1.8であると一層好ましい。
また、前記好適な樹脂について、実用的な吸光度aの範囲を具体的に示す。この樹脂が、ポリアミド樹脂である場合、前記吸光度aは0.1〜2.0、好ましくは0.1〜1.2の範囲である。ポリカーボネート樹脂である場合、前記吸光度aは0.1〜2.0、好ましくは0.2〜1.8の範囲である。ポリプロピレン樹脂である場合、前記吸光度aが0.1〜1.2、好ましくは0.1〜0.8の範囲である。ポリブチレンテレフタレート樹脂である場合、前記吸光度aが0.1〜3.0、好ましくは0.15〜3.0の範囲である。ポリフェニレンサルファイド樹脂である場合、前記吸光度aが0.1〜3.0、好ましくは0.2〜3.0の範囲である。
レーザー光弱吸収性成形部材がポリアミド樹脂やポリカーボネート樹脂やポリプロピレン樹脂を用いて成形されている場合、940nmのレーザー光に対する吸収係数ε(2つの成形部材の場合は吸収係数εj1と吸収係数εj2)は、200〜8000(1/cm)、好ましくは1000〜8000である。レーザー光弱吸収性成形部材がポリブチレンテレフタレート樹脂やポリフェニレンサルファイド樹脂を用いて成形されている場合、吸収係数ε(2つの成形部材の場合は吸収係数εj1と吸収係数εj2)は、3000〜15000(1/cm)、好ましくは9000〜14000である。
本発明のレーザー溶着体を、図1のように、レーザー光弱吸収性成形部材1と別なレーザー光弱吸収性成形部材2との二つをレーザー溶着する場合を例に説明する。一方の成形部材の吸光度をaとし、他方の成形部材の吸光度をaとしたとき、前記吸光度aと前記吸光度aとの比a/aは、0.8〜1.3であることが好ましい。吸光度aと、吸光度aとが等しく、比a/aが1であると、一層好ましい。この比が1に近い程、レーザー溶着体の外観、色相、接合つなぎ目等が綺麗に見える。また吸光度が等しいか、ほぼ同等である場合、成形部材を区別する必要がなく、レーザー溶着の際の取り扱いが簡便となる。
ただし、レーザー光弱吸収性成形部材1の吸光度aと別なレーザー光弱吸収性成形部材2の吸光度aとの二つをレーザー溶着し、レーザー光を斜め方向から照射するような場合には、例えば、吸光度a>吸光度aとの条件下で、吸光度が低い側のレーザー光弱吸収性成形部材2方からレーザー光を照射することは好適であり、レーザー溶着条件により、適宜所定の範囲の吸光度を選択できる。
レーザー光弱吸収性成形部材1と別なレーザー光弱吸収性成形部材2との二つを用いる場合、一方の成形部材のレーザー光弱吸収剤の濃度C(重量%)及びそれの厚さL(cm)の積Cと、他方の成形部材のレーザー光弱吸収剤の濃度C(重量%)及びそれの厚さL(cm)の積Cとの少なくとも片方を、0.01×10−3〜4.0×10−3とすることが好ましい。
本発明のレーザー溶着体は、レーザー光透過性機能とレーザー光吸収性機能とを有する単一又は複数のレーザー光弱吸収性成形部材をレーザー溶着したものである。レーザー光弱吸収性成形部材同士を区別する必要がないから、成形部材を管理し易い。
また、レーザー溶着体は、樹脂部材の接着の際に施す表面前処理工程やアロイ化工程のような煩雑な操作を必要とせず、簡便に製造できるものである。また、好ましくは接合面に垂直にレーザーを照射することになるが、接合部材の形状に合わせて、当接させたレーザー光弱吸収性成形部材のどちらの側からレーザー光を照射しても製造でき、更にレーザー光の照射角度を自由に調整しつつ製造できるので、複雑な形状の部材の接合に対応できる。しかもレーザー溶着体は、一度のレーザー光照射で製造できるので、生産効率が高いものである。
レーザー溶着体は、それを形成している樹脂本来の特性に影響を与えず、溶着強度が強い。しかも、従来のようなレーザー光透過性成形部材とレーザー光吸収性成形部材とのレーザー溶着の際に生じるような、エネルギー過剰による溶融部分のボイドの発生がない。接着剤や締結用部品を用いていないので、リサイクル性に優れている。
発明を実施するための好ましい形態
以下に、本発明のレーザー溶着体の一例について、実施例に対応する図1を参照しながら、詳細に説明する。
本発明のレーザー溶着体を作製するのに、複数の板状のレーザー光弱吸収性成形部材1・2が用いられる。レーザー光弱吸収性成形部材1・2が突き合わされてレーザー溶着される場合は、従来のようなレーザー光の透過性成形部材と吸収性成形部材とが重ね合わせられてレーザー溶着される場合と違い、レーザー光照射側の成形部材の透過特性によるレーザー光の減衰を考慮する必要がない。すなわち照射したレーザー光がそのまま、レーザー溶着すべき接合面での熱溶融に寄与する。このため、レーザー光は、成形部材の焦げやボイドの発生しない範囲内で、充分に発熱し、十分に成形部材の溶融が広がるような出力条件に調節されていることが肝要である。
複数の板状のレーザー光弱吸収性成形部材1・2は、レーザー光弱吸収剤を含有したレーザー光透過性樹脂である熱可塑性樹脂が、熱成形されたものである。レーザー光弱吸収剤は、レーザー溶着に使用される波長のレーザー光4を、一部又は大部分吸収しながら一部を透過させたり、すべて吸収したりするものである。このレーザー溶着体は、レーザー光弱吸収性成形部材1・2の端部同士が当接され突き合わせられたまま、レーザー溶着されて強固に一体化したものである。
レーザー溶着体は、以下のようにして作製される。先ず、図1のように、レーザー光弱吸収性成形部材1とレーザー光弱吸収性成形部材2とを突き合わせ、その接合面にレーザー光を照射する。成形部材のレーザー光照射部位近傍が発熱する。次第に接合面近傍の樹脂が溶融を起こし、接輻射や熱伝導により、その深部に向かって樹脂の溶融が広がる。このとき、前記成形部材がレーザー光を透過させることができる場合は、透過したレーザー光が、各箇所で発熱を引き起こすという現象が発生する。すなわち成形部材の厚みとレーザー光の出力を考慮しながら、吸光度の数値により、成形部材に起こる発熱量を調整でき、界面の熱伝導又は熱輻射を調整できる。
一層好ましい実施様態は、成形部材がレーザー光の大部分を吸収することにより、充分に発熱して樹脂溶融が発生し、成形部材の接合面に向かって、溶融が広がり、成形部材1と成形部材2と接合面に大きくて深い溶融が発生する結果、強固なレーザー溶着体が得られるというものである。
図1のように成形部材同士が突き合わせられたまま複数の板状のレーザー光弱吸収性成形部材1・2が用いられるか、又は、図2,3のように単一のレーザー光弱吸収性成形部材1が用いられる。
このレーザー溶着体のより具体的な製造工程について、その一例を挙げて説明する。その製造工程は例えば下記の(A)〜(D)からなる。
(A)熱可塑性樹脂とレーザー光弱吸収性吸収剤とを少なくとも含み、必要に応じて添加剤を含んでいてもよいレーザー光弱吸収性樹脂組成物を成形して、レーザー光弱吸収性成形部材1を得る。この成形部材1は、レーザー光(例えば、940nm)に対する吸光度aが、0.07〜3.0である。この吸光度aは、厚さ1000μmの該レーザー光弱吸収性成形部材1で測定したものである。
(B)レーザー光弱吸収性成形部材1に突き合わせて当接させるレーザー光弱吸収性成形部材2を、成形する。この成形部材2は、成形部材1と同組成又は異種の組合せからなる組成物で成形したものであってもよい。この成形部材2は、レーザー光(例えば、940nm)に対する吸光度a2が、0.07〜3.0である。この吸光度aは、厚さ1000μmの該レーザー光弱吸収性成形部材2で測定したものである。
(C)レーザー光弱吸収性成形部材1と、レーザー光弱吸収性成形部材2とを、突き合わせて当接させる。この時に両成形部材1・2を固定するため、適宜治具を用いて、加圧してもよい。更に該レーザー光弱吸収性成形部材側に、反射防止膜のような反射防止機能を有する部材を配してもよく、冷却効果を有する部材やガス処理装置等を設置してもよい。
(D)突き合わせられて当接した箇所に適切な条件に調整されたレーザー光4を照射する。レーザー光4は、成形部材1と2との接合面近傍の照射された部分で、吸収され、発熱を引き起こし、樹脂溶融が起こる。さらに透過したレーザー光が、吸収されながら、新たな発熱を引き起こし、熱溶融が広がっていく。この熱溶融部分が、冷却されると、固化して溶着する。その結果、これらの成形部材1及び2は、その溶着部位5で強固に接合され、一体化する。
図2、3に示すように、別なレーザー溶着体を作製するのに、単一のフィルム状のレーザー光弱吸収性成形部材1を用いてもよい。単一のレーザー光弱吸収性成形部材1は、前記と同様に、レーザー光弱吸収剤を含有したレーザー光透過性樹脂である熱可塑性樹脂が、熱成形されたものである。レーザー光弱吸収剤は、レーザー溶着に使用される波長のレーザー光4を、一部又は大部分吸収しながら一部を透過させたり、すべて吸収したりするものである。レーザー光弱吸収性成形部材1を曲げて丸め、その両端部分の少なくとも1箇所以上で突き合わせたまま、レーザー溶着すると、強固なレーザー溶着体が得られる。
このレーザー溶着体のより具体的な製造工程について、その一例を挙げて説明する。その製造工程は例えば下記の(E)〜(G)からなる。
(E)熱可塑性樹脂とレーザー光弱吸収性吸収剤とを少なくとも含み、必要に応じて添加剤を含んでいてもよいレーザー光弱吸収性樹脂組成物を成形し、レーザー光弱吸収性成形部材1を得る。この成形部材1は、レーザー光(例えば、940nm)に対する吸光度aが、0.07〜3.0である。この吸光度aは、厚さ1000μmの該レーザー光弱吸収性成形部材1で測定したものである。
(F)レーザー光弱吸収性成形部材1をロール状に曲げ、その両端部を突き合わせて当接させる。この時に両成形部材1を固定するため、適宜治具を用いて加圧してもよい。更にレーザー光弱吸収性成形部材側に、反射防止膜のような反射防止機能を有する部材を配してもよく、冷却効果を有する部材やガス処理装置等を設置してもよい。ロール状又は円筒状の金型を用いてロール状又は円筒状に成形した成形部材1を用いてもよい。
(G)突き合わせられて当接した箇所に適切な条件に調整されたレーザー光4を照射する。レーザー光4は、両端部が突き合わせられた接合面近傍の照射された部分で、吸収され、発熱を引き起こし、樹脂溶融が起こる。さらに透過したレーザー光が、吸収されながら、新たな発熱を引き起し、熱溶融が広がっていく。この熱溶融部分が、冷却されると、固化して溶着する。その結果、この成形部材1の溶着部位5で強固に接合され、レーザー溶着体が得られる。
勿論本発明はこれらの製造工程に限定されるものではない。
なお、レーザー溶着体は、前記の通り複数で均一な厚さの平坦な板状、又は単一のフィルム状のレーザー光弱吸収性成形部材が用いられたものであってもよく、金型で成形したり、湾曲や屈曲させたりしたロール状、円筒状、角柱状、箱状の複数又は単一のレーザー光弱吸収性成形部材が用いられたものであってもよい。レーザー光弱吸収性成形部材は、任意の形状をとり得る。
レーザー光透過性成形部材とレーザー光吸収性成形部材との従来のレーザー溶着は、レーザー光吸収性成形部材を発熱させて溶融させ、その熱でレーザー光透過性成形部材を溶融させるものであるから熱効率がさほど高くなく、またレーザー光透過性成形部材の樹脂溶融が小さくレーザー光吸収性成形部材の樹脂溶融が大きいから溶着強度がさほど強くないものである。それに対し、本発明のレーザー溶着体は樹脂の溶融部位が大きく広がるので、溶着強度が極めて強いものである。
レーザー溶着体は、レーザー光弱吸収性成形部材1・2同士を溶着した溶着部位5で、実用的に充分な強度を有している。また、レーザー溶着体は、用途や目的に合わせて、レーザー溶着条件を選択して製造され得る。このようにして製造されたレーザー溶着体は、JIS K7113−1995に準じた引張試験において、少なくとも引張溶着強度が50N以上の値を示し、200N以上を示すことが好ましい。
レーザー溶着に用いられるレーザー光として、可視光より長波長域の800〜1600nmの赤外光線、好ましくは800〜1100nmに発振波長を有するレーザー光が使用される。例えば、固体レーザー(Nd:YAG励起、半導体レーザー励起等)、半導体レーザー、チューナブルダイオードレーザー、チタンサファイアレーザー(Nd:YAG励起)が使用される。また、その他に波長が700nm以上の赤外線を発生するハロゲンランプやキセノンランプを用いてもよい。また、レーザー光を、レーザー光弱吸収性成形部材の面に対して、垂直方向からでも斜め方向からでも照射してもよく、また、1方向又は複数方向(例えば接合面に対して、両側からレーザー光を照射する。)から照射してもよい。レーザー光の出力は、走査速度と、レーザー光弱吸収性成形部材の吸収能力に応じ、適宜調整される。
波長が700nm以上の赤外線を発生するハロゲンランプを使用する場合、ランプ形状としては、帯状にランプを配したものが多い。照射態様としては、例えば、ランプ照射部が動く走査タイプ、溶着部材が動くマスキングタイプ、多方面から溶着部材に対してランプを同時照射させるタイプ等が挙げられる。また照射は、適宜、赤外線の照射幅、照射時間、照射エネルギー等を調整して行うことができる。ハロゲンランプは近赤外域を中心にエネルギー分布を持っているため、そのエネルギー分布の短波長側、すなわち可視領域においてエネルギーが存在することがある。このような場合、部材表面に溶着痕を生じることがあるため、カットフィルター等を用いて可視領域のエネルギーを遮断してもよい。
次に、レーザー光弱吸収性成形部材について、より具体的に説明する。
二つのレーザー光弱吸収性成形部材1・2を用い、突き合わせたままレーザー光の照射による発熱で溶着されて一体化するレーザー溶着体である場合、例えばレーザー溶着に使用される波長のレーザー光に対し、一方の成形部材の吸光度a1と、他方の成形部材の吸光度aとが、0.07≦(a1及びa)≦3.0である。この吸光度a1及びaは、厚さ1000μmの該レーザー光弱吸収性成形部材で測定したものである。なおレーザー光透過吸収性成形部材が単一である場合も同様である。
レーザー光の透過性を考慮すると、吸光度aは0.1〜2.0であることが好ましく、0.1〜1.8であると一層好ましい。この範囲であると、レーザー光が下層まで、透過されるため、充分な発熱が起こり、広い溶融現象が起こり易くなるとともに、温度差が少ない溶着現象が起こるものと推察される。その結果、強固なレーザー溶着体が得られる。また成形部材の厚みを変化させて様々な形状のレーザー溶着体を得る際にも対応し易い。
また、前記好適な樹脂について、実用的な吸光度aの範囲をより具体的に示す。この樹脂がポリアミド樹脂である場合、前記吸光度aは0.1〜2.0、好ましくは0.1〜1.2の範囲である。ポリカーボネート樹脂である場合、前記吸光度aは0.1〜2.0、好ましくは0.2〜1.8の範囲である。ポリプロピレン樹脂である場合、前記吸光度aは0.1〜1.2、好ましくは0.1〜0.8の範囲である。ポリブチレンテレフタレート樹脂である場合、前記吸光度aは0.1〜3.0、好ましくは0.15〜3.0の範囲である。ポリフェニレンサルファイド樹脂である場合、前記吸光度aは0.1〜3.0、好ましくは0.2〜3.0の範囲である。
一方の成形部材の吸光度a1と、他方の成形部材の吸光度aとは、0.5≦a1/a≦2.0の条件を満たすことが好ましく、0.8≦a1/a≦1.3の条件を満たすことが更に好ましい。例えば、レーザー光弱吸収性成形部材1・2の吸光度a1,aは、a1≧a、a1≦a、a1=aの場合がある。
この中でも吸光度aとaとが同値、即ちa1=aであると一層好ましい。これはレーザー溶着体の外観、色相、接合つなぎ目等を考慮したものである。また吸光度が等しいかほぼ同等である場合は2種類の部材を区別する必要がなく、簡便に取り扱うことができる。
上記のように、レーザー光弱吸収性成形部材1の吸光度を前記の範囲内となるように調節するため、レーザー光弱吸収性成形部材1の厚さL(cm)に応じ、レーザー光弱吸収剤の吸収係数εを選択し、レーザー光弱吸収剤の濃度C(重量%)を調整する必要がある。レーザー光弱吸収性成形部材2の厚さL(cm)、それのレーザー光弱吸収剤の濃度C(重量%)についても、同様である。
このようにレーザー光弱吸収性成形部材1・2の吸収係数εj1及びεj2を所望の範囲に調整することが重要である。
なお、レーザー光弱吸収性成形部材が単一である場合も同様である。
ポリアミド樹脂・ポリカーボネート樹脂・ポリプロピレン樹脂を用いた場合、940nmのレーザー光に対して得られる各々の吸収係数εj1及びεj2は、例えば200≦εj1(及びεj2)≦8000(1/cm)、好ましくは2000≦εj1(及びεj2)≦7500、特に好ましくは4000≦εj1(及びεj2)≦7000である。
ポリブチレンテレフタレート樹脂・ポリフェニレンサルファイド樹脂を用いた場合、940nmのレーザー光に対して得られる各々の吸収係数εj1及びεj2は、例えば3000≦εj1(及びεj2)≦15000(1/cm)、好ましくは5000≦εj1(及びεj2)≦15000、特に好ましくは8000≦εj1(及びεj2)≦13000である。
吸収係数が前記指定の条件を超えると、レーザー照射時のレーザー光弱吸収性成形部材同士の発熱が急激となって、焦げやボイドの発生を抑制することが難しくなり、十分な溶着強度を得ることができなくなる。一方、吸収係数が指定の範囲の下限未満であると、発熱が不十分となり、十分な溶着強度を得ることができなくなる。
また、一方の成形部材1のレーザー光弱吸収剤の濃度C(重量%)及びそれの厚さL(cm)の積Cと、他方の成形部材2のレーザー光弱吸収剤の濃度C(重量%)及びそれの厚さL(cm)の積Cが、0.01×10-3≦(C及びC)≦4.0×10-3の範囲にあると、より良好な溶着ができる。
レーザー光弱吸収性成形部材1・2の各々の厚さが何れも、200〜5000μmの範囲にあることが好ましい。厚さが200μm未満であるとレーザー光エネルギーのコントロールが難しく、レーザー溶着の際に、熱溶融の過不足が生じ、過熱により破断したり十分な溶着強度が得られなくなったりする。一方、5000μmを超えると、レーザー光弱吸収性成形部材の表面から溶着部位5までの距離が長過ぎ透過率の低下を引き起こして十分な溶着強度が得られなくなってしまう。
レーザー光弱吸収性成形部材1・2に含有されるレーザー光弱吸収剤としては、アジン系化合物、ニグロシン、アニリンブラック、フタロシアニン、ナフタロシアニン、ポルフィリン、シアニン系化合物、ペリレン、クオテリレン、金属錯体、アゾ染料、アントラキノン、スクエア酸誘導体、インモニウム染料等が挙げられる。レーザー光弱吸収剤の吸収係数εは、1000〜8000(ml/g・cm)であり、好ましくは1000〜6000、更に好ましくは3000〜6000である。
吸収係数(吸光係数)εの測定方法は、レーザー光弱吸収剤0.05gを精秤し、50mlメスフラスコを用いて、例えば、溶媒N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)に溶解後、その1mlを、50mlメスフラスコを用いてDMFで希釈して測定サンプルとし、分光光度計(島津製作所製の商品名:UV1600PC)を用いて、吸光度測定を行うというものである。
熱可塑性樹脂に対する着色は、装飾効果、色分け効果、成形品の耐光性向上、内容物の保護や隠蔽等の目的で行われる。産業界において最も重要なのは、黒色着色である。また樹脂の分散性や相溶性を考慮すると、油溶性染料が適している。このため、黒色着色剤としてもレーザー光弱吸収剤としても、用いることができる黒色油溶性染料が、最適である。黒色油溶性染料の中でも、より高い溶着強度等を得ることができるニグロシンが好ましい。
ニグロシンとして、COLOR INDEXにC.I.SOLVENT BLACK 5及びC.I.SOLVENT BLACK 7として記載されているような黒色アジン系縮合混合物が挙げられる。その中でも、C.I.SOLVENT BLACK 7が一層好ましい。このようなニグロシンの合成は、例えば、アニリン、アニリン塩酸塩及びニトロベンゼンを、塩化鉄の存在下、反応温度160乃至180℃で酸化及び脱水縮合することにより行い得るものである。このようなニグロシンとして、オリヱント化学工業社製の商品名NUBIBN BLACKシリーズが市販されている。
また、レーザー光弱吸収剤の含有量は、レーザー光透過性樹脂に対し、0.001〜0.8重量%、好ましくは、0.01〜0.5重量%である。含有量が0.001重量%よりも少ないと、レーザー光のエネルギーを吸収しても発熱が少ないため、温度が十分にあがらず、レーザー光弱吸収性成形部材同士の接合部の溶着強度が低くなる。また、含有量が0.8重量%を超えると、発熱が高すぎて焦げやボイドが発生し易く、レーザー光弱吸収性成形部材同士の十分な溶着強度が得られ難い。
この成形部材を形成するレーザー光透過性樹脂は、レーザー光を透過し、レーザー光弱吸収剤を含有させることができる樹脂であれば、どのような樹脂を用いてもかまわない。
レーザー光透過性樹脂としては、例えば、レーザー光透過性を有し、顔料の分散剤として用いられる樹脂、マスターバッチ又は着色ペレットの担体樹脂として使用されている公知の樹脂等が挙げられる。より具体的には、熱可塑性樹脂の代表的な例であるポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)、ポリアミド樹脂(ナイロン(登録商標)、PA)、ポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、メタクリル樹脂、アクリルポリアミド樹脂、エチレンビニルアルコール(EVOH)樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂やポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂等のポリエステル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリアリルサルホン樹脂、フッ素樹脂、液晶ポリマー等が挙げられる。
このような熱可塑性樹脂は、前記熱可塑性樹脂を形成する単量体の2種以上からなる共重合体樹脂であってもよい。例えば、AS(アクリロニトリル−スチレン)共重合体樹脂、BBS(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン)共重合体樹脂、AES(アクリロニトリル−EPDM−スチレン)共重合体樹脂、PA−PBT共重合体、PET−PBT共重合体樹脂、PC−PBT共重合体樹脂、PC−PA共重合体樹脂等が挙げられる。またポリスチレン系熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー等の熱可塑性エラストマー;前記樹脂類を主成分とする合成ワックス又は天然ワックス等が挙げられる。なお、これらの熱可塑性樹脂の分子量は、特に限定されるものではない。また、上記の異なる樹脂を複数用いてもよい。
この熱可塑性樹脂は、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリプロピレン樹脂であることが好ましい。ニグロシンとの相溶性を考慮すると、この中でもポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂が更に好ましい。
ポリアミド樹脂として、ポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミド46、ポリアミド11、ポリアミド12、ポリアミド69、ポリアミド610、ポリアミド612、ポリアミド96、非晶質性ポリアミド、高融点ポリアミド、ポリアミドRIM、ポリアミドMIX6等;それらの2種類以上のものの共重合体、すなわち、ポリアミド6/66共重合体、ポリアミド6/66/610共重合体、ポリアミド6/66/11/12共重合体、結晶性ポリアミド/非結晶性ポリアミド共重合体等が挙げられる。またポリアミド樹脂は、ポリアミド樹脂と他の合成樹脂との混合重合体であってもよい。そのような混合重合体の例として、ポリアミド/ポリエステル混合重合体、ポリアミド/ポリフェニレンオキシド混合重合体、ポリアミド/ポリカーボネート混合重合体、ポリアミド/ポリオレフィン混合重合体、ポリアミド/スチレン/アクリロニトリル混合重合体、ポリアミド/アクリル酸エステル混合重合体、ポリアミド/シリコーン混合重合体等が挙げられる。これらのポリアミド樹脂は、単独で、又は2種類以上を混合して用いてもよい。
ポリフェニレンサルファイド樹脂は、PPSとも呼ばれる(−φ−S−)[φは置換或いは非置換のフェニレン基]で表わされるチオフェニレン基からなる繰り返し単位を主とする重合体である。この樹脂は、パラジクロルベンゼンと硫化アルカリとを高温、高圧下で反応させて合成したモノマーを、重合させたものである。この樹脂は、重合助剤を用いた重合工程だけで目的の重合度にさせた直鎖型のものと、低分子の重合体を酸素存在下で熱架橋させた架橋型のものとの二タイプに大まかに分類される。特に、直鎖型のものは、透過率が優れている点で好ましい。また、ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)の溶融粘度は、溶融混練が可能であれば特に制限はないが、通常5〜2000Pa・sの範囲のものが使用され、100〜600Pa・sの範囲のものが好ましい。
また、ポリフェニレンサルファイド樹脂はポリマーアロイも用いることができる。例えば、PPS/ポリオレフィン系アロイ、PPS/ポリアミド系アロイ、PPS/ポリエステル系アロイ、PPS/ポリカーボネート系アロイ、PPS/ポリフェニレンエーテル系アロイ、PPS/液晶ポリマー系アロイ、PPS/ポリイミド系アロイ、PPS/ポリサルホン系アロイが挙げられる。また、ポリフェニレンサルファイド樹脂は電子部品や自動車部品等の用途に適した特性を有している。
ポリエステル樹脂として、例えばテレフタル酸とエチレングリコールとの重縮合反応によって得られるポリエチレンテレフタレート樹脂、及びテレフタル酸とブチレングリコールとの重縮合反応によって得られるポリブチレンテレフタレート樹脂が挙げられる。その他のポリエステル樹脂の例としては、上記ポリエステル樹脂におけるテレフタル酸成分の一部(例えば15モル%以下[例えば0.5〜15モル%]、好ましくは5モル%以下[例えば0.5〜5モル%])及び/又はエチレングリコール又はブチレングリコール成分の一部(例えば15モル%以下[例えば0.5〜15モル%]、好ましくは5モル%以下[例えば0.5〜5モル%])を置換した共重合体が挙げられる。また、2種以上のポリエステル樹脂を混合したものであってもよい。
ポリオレフィン系樹脂は、特に限定されない。その例としては、エチレン、プロピレン、ブテン−1、3−メチルブテン−1、4−メチルペンテン−1、オクテン−1等のα−オレフィンの単独重合体やこれらの共重合体、或いはこれらと他の共重合可能な不飽和単量体との共重合体(共重合体としては、ブロック共重合体、ランダム共重合体、グラフト共重合体を挙げることができる。)等が挙げられる。より具体例には、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体等のポリエチレン系樹脂;プロピレン単独重合体、プロピレン−エチレンブロック共重合体、又はランダム共重合体、プロピレン−エチレン−ブテン−1共重合体等のポリプロピレン系樹脂;ポリブテン−1、ポリ4−メチルペンテン−1等が挙げられる。これらのポリオレフィン系樹脂は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、ポリプロピレン樹脂及び/又はポリエチレン樹脂を用いることが好ましい。より好ましいのは、ポリプロピレン系樹脂である。このポリプロピレン系樹脂に特に制限はなく、広範囲の分子量のものを使用できる。
なお、ポリオレフィン系樹脂として、不飽和カルボン酸又はその誘導体で変性された酸変性ポリオレフィンや発泡ポリプロピレンのように樹脂自体に発泡剤を含有したものを用いてもよい。また、エチレン−α−オレフィン系共重合体ゴム、エチレン−α−オレフィン−非共役ジエン系化合物共重合体(例えばEPDM等)、エチレン−芳香族モノビニル化合物−共役ジエン系化合物共重合ゴム、又はこれらの水添物等のゴム類を、ポリオレフィン系樹脂に含有していてもよい。
ポリカーボネートは主鎖に炭酸エステル結合を持つ熱可塑性樹脂で、優れた機械的性質、耐熱性、耐寒性、電気的性質、透明性等を備えており、エンジニアプラスチックの代表的なものである。現在、工業的に生産されているのは、ビスフェノールAからの芳香族ポリカーボネートである。製法にはホスゲン法とエステル交換法の二つの方法がある。化学構造式は、芳香族炭化水素の炭酸エステルを多数連結した直鎖状分子で、分子主鎖にかさばったベンゼン核とフレキシブルなカーボネートから成っている。前者は高い熱変形温度や優れた物理的及び機械的性質を与え、後者は、成形性と柔軟性に寄与するが、アルカリで加水分解し易い。
この成形部材を形成する際、このレーザー光透過性樹脂に、種々の添加剤を必要に応じ配合したものを用いてもよい。このような添加剤としては、例えば着色剤、補強材、充填材、紫外線吸収剤又は光安定剤、酸化防止剤、抗菌・防かび剤、難燃剤、助色剤、分散剤、安定剤、可塑剤、改質剤、帯電防止剤、潤滑剤、離型剤、結晶促進剤、結晶核剤等が挙げられる。
使用できる着色剤の例として、成形部材についての前記の所期の条件を満たすことのできるものであれば、それらの構造や色相には特に限定がなく、より具体的には、アゾメチン系、アントラキノン系、キナクリドン系、ジオキサジン系、ジケトピロロピロール系、アントラピリドン系、イソインドリノン系、インダンスロン系、ペリノン系、ペリレン系、インジゴ系、チオインジゴ系、キノフタロン系、キノリン系、トリフェニルメタン系の各種染顔料等の有機染顔料が挙げられる。
成形部材に用いられる吸収剤が黒色又は暗色の場合、吸収剤の色相並びに、濃度に合わせて、黒色着色剤を混合することにより、良好な黒色成形部材が得られる。黒色混合着色剤としては、例えば、青色着色剤+黄色着色剤+赤色着色剤の組合せ、紫色着色剤+黄色着色剤の組合せ、緑色着色剤+赤色着色剤の組合せが挙げられる。この吸収剤が淡色吸収剤である場合、好適に組み合わすことにより、各色カラー成形部材が得られる。
更に酸化チタン、亜鉛白、炭酸カルシウム、アルミナ白など白色顔料や有機白色顔料を含有することができ、無彩色から、有機染顔料と組合せて、有彩色にも調整できる。
補強材としては、通常の合成樹脂の補強に用い得るものであればよく、特に限定されない。例えば、ガラス繊維、炭素繊維、その他の無機繊維、及び有機繊維(アラミド、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリアミド、ポリエステル及び液晶ポリマー等)等を用いることができ、透明性を要求される樹脂の補強にはガラス繊維が好ましい。好適に用いることができるガラス繊維の繊維長は2〜15mmであり、その繊維径は1〜20μmである。ガラス繊維の形態については特に制限はなく、例えばロービング、ミルドファイバー等、何れであってもよい。これらのガラス繊維は、1種類を単独で用いるほか、2種以上を組み合わせて用いることもできる。その含有量は、レーザー光弱吸収性成形部材100重量部に対し5〜120重量部とすることが好ましい。5重量部未満の場合、十分なガラス繊維補強効果が得られ難く、120重量部を超えると成形性が低下することになり易い。好ましくは10〜60重量部、特に好ましくは20〜50重量部である。
また、充填材としては、マイカ、セリサイト、ガラスフレーク等の板状充填材、タルク、カオリン、クレー、ウォラストナイト、ベントナイト、アスベスト、アルミナシリケート等の珪酸塩、アルミナ、酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン等の金属酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ドロマイト等の炭酸塩、硫酸カルシウム、硫酸バリウム等の硫酸塩、ガラスビーズ、セラミックビ−ズ、窒化ホウ素、炭化珪素等の粒子状充填材等を添加することができる。
紫外線吸収剤又は光安定剤の例としては、ベンゾトリアゾール系化合物、ベンゾフェノン系化合物、サリシレート系化合物、シアノアクリレート系化合物、ベンゾエート系化合物、オギザアリド系化合物、ヒンダードアミン系化合物及びニッケル錯塩等が挙げられる。
酸化防止剤の例としては、フェノール系化合物、リン系化合物、イオウ系化合物及びチオエーテル系化合物等が挙げられる。
抗菌・防かび剤の例としては、2−(4'−チアゾリル)ベンズイミダゾール、10,10'−オキシビスフェノキシアルシン、N−(フルオロジクロロメチルチオ)フタルイミド及びビス(2−ピリジルチオ−1−オキシド)亜鉛等が挙げられる。
難燃剤の例としては、テトラブロモビスフェノールA誘導体、ヘキサブロモジフェニルエーテル及びテトラブロモ無水フタル酸等のハロゲン含有化合物;トリフェニルホスフェート、トリフェニルホスファイト、赤リン及びポリリン酸アンモニウム等のリン含有化合物;尿素及びグアニジン等の窒素含有化合物;シリコンオイル、有機シラン及びケイ酸アルミニウム等のケイ素含有化合物;三酸化アンチモン及びリン酸アンチモン等のアンチモン化合物等が挙げられる。
この成形部材は所望の着色熱可塑性樹脂組成物のマスターバッチを用いて製造してもよい。前記マスターバッチとしては、任意の方法により得られる。例えば、マスターバッチのベースとなる樹脂の粉末又はペレットと着色剤をタンブラーやスーパーミキサー等の混合機で混合した後、押出機、バッチ式混練機又はロール式混練機等により加熱溶融してペレット化又は粗粒子化することにより得ることができる。
この成形部材の成形は、通常行われる種々の手順により行い得る。例えば、着色ペレットを用いて、押出機、射出成形機、ロールミル等の加工機により成形することにより行うこともでき、また、透明性を有する樹脂のペレット又は粉末、粉砕された着色剤、及び必要に応じ各種の添加物を、適当なミキサー中で混合し、この混合物を、加工機を用いて成形することにより行うこともできる。また例えば、適当な重合触媒を含有するモノマーに着色剤を加え、この混合物を重合により所望の樹脂とし、これを適当な方法で成形することもできる。成形方法としては、例えば射出成形、押出成形、圧縮成形、発泡成形、ブロー成形、真空成形、インジェクションブロー成形、回転成形、カレンダー成形、溶液流延等、一般に行われる何れの成形方法を採用することができる。このような成形により、種々形状の成形部材を得ることができる。
次に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、勿論本発明はこれらのみに限定されるものではない。
ポリアミド66樹脂又は繊維強化ポリアミド6樹脂を用い、レーザー光弱吸収性成形部材を試作し、次いで図1〜3に示すように突き合わせた状態でレーザー溶着させ、本発明を適用するレーザー溶着体を試作した例を実施例1〜10に示し、本発明を適用外のレーザー溶着体の例を比較例1〜2に示す。
(実施例1)
(1−a)レーザー光弱吸収性成形部材の作製
ポリアミド66樹脂(デュポン社製の商品名:ZYTEL(登録商標) 101NC)497.5gと、ニグロシン(オリヱント化学工業社製の商品名:CRAMITY(登録商標) 81)2.5gとを、ステンレス製タンブラーに入れ、1時間攪拌混合した。得られた混合物を、射出成形機(東洋機械金属社製の商品名:Si−50)を用いて、シリンダー温度280℃、金型温度60℃で通常の方法により成形して、縦80mm×横50mm×厚さ1mmのレーザー光弱吸収性成形部材1・2を2枚作製した。
(1−b)レーザー溶着体の製造
次に、レーザー光弱吸収性成形部材1・2同士を、図1のように突き合わされたまま当接させ、突き合わされた成形部材1と2の界面に沿って、出力10Wのダイオード・レーザー[波長:940nm 連続的](ファインデバイス社製)によるレーザービーム4を、走査速度2mm/secで、20mm走査させて、照射すると、一体化したレーザー溶着体が得られた。
なお、前記ニグロシン(オリヱント化学工業社製の商品名:CRAMITY(登録商標) 81)のDMF中での吸収係数εは、5.9×10(ml/g・cm)であった。
下記に示す評価に従い、レーザー光弱吸収性成形部材の吸光度並びに吸光係数、レーザー溶着の結果を表1に示す。
(実施例2)
(2−a)レーザー光弱吸収性成形部材の作製
ポリアミド66樹脂(デュポン社製の商品名:ZYTEL(登録商標) 101NC)498.5gと、ニグロシン(オリヱント化学工業社製の商品名:CRAMITY(登録商標) 81)1.5gとを、ステンレス製タンブラーに入れ、1時間攪拌混合した。得られた混合物を、射出成形機(東洋機械金属社製の商品名:Si−50)を用いて、シリンダー温度280℃、金型温度60℃で通常の方法により成形して、縦80mm×横50mm×厚さ1mmのレーザー光弱吸収性成形部材1・2を2枚作製した。
(2−b)レーザー溶着体の製造
次に、レーザー光弱吸収性成形部材1・2同士を、図1のように突き合わされたまま当接させ、突き合わされた成形部材1と2の界面に沿って、出力10Wのダイオード・レーザー[波長:940nm 連続的](ファインデバイス社製)によるレーザービーム4を、走査速度2mm/secで、20mm走査させて、照射すると、一体化したレーザー溶着体が得られた。
下記に示す評価に従い、レーザー光弱吸収性成形部材の吸光度並びに吸光係数、レーザー溶着の結果を表1に示す。
(実施例3)
(3−a)レーザー光弱吸収性成形部材の作製
ポリアミド66樹脂(デュポン社製の商品名:ZYTEL(登録商標) 101NC)499.4gと、ニグロシン(オリヱント化学工業社製の商品名:CRAMITY(登録商標) 81)0.6gとを、ステンレス製タンブラーに入れ、1時間攪拌混合した。得られた混合物を、射出成形機(東洋機械金属社製の商品名:Si−50)を用いて、シリンダー温度280℃、金型温度60℃で通常の方法により成形して、縦80mm×横50mm×厚さ1mmのレーザー光弱吸収性成形部材1を作製した。
(3−a)レーザー光弱吸収性成形部材の作製
ポリアミ66樹脂(デュポン社製の商品名:ZYTEL(登録商標) 101NC)499.4gと、ニグロシン(オリヱント化学工業社製の商品名:CRAMITY(登録商標) 81)0.6gとを、ステンレス製タンブラーに入れ、1時間攪拌混合した。得られた混合物を、射出成形機(東洋機械金属社製の商品名:Si−50)を用いて、シリンダー温度280℃、金型温度60℃で通常の方法により成形して、縦80mm×横50mm×厚さ2mmのレーザー光弱吸収性成形部材2を作製した。
(3−b)レーザー溶着体の製造
次に、レーザー光弱吸収性成形部材1・2同士を、図1のように突き合わされたまま当接させ、突き合わされた成形部材1と2の界面に沿って、出力10Wのダイオード・レーザー[波長:940nm 連続的](ファインデバイス社製)によるレーザービーム4を、走査速度1mm/secで、20mm走査させて、照射すると、一体化したレーザー溶着体が得られた。
下記に示す評価に従い、レーザー光弱吸収性成形部材の吸光度並びに吸光係数、レーザー溶着の結果を表1に示す。
(実施例4)
(4−a)レーザー光弱吸収性成形部材の作製
ポリアミド66樹脂(デュポン社製の商品名:ZYTEL(登録商標) 101NC)499.5gと、ニグロシン(オリヱント化学工業社製の商品名:CRAMITY(登録商標) 81)0.5gとを、ステンレス製タンブラーに入れ、1時間攪拌混合した。得られた混合物を、射出成形機(東洋機械金属社製の商品名:Si−50)を用いて、シリンダー温度280℃、金型温度60℃で通常の方法により成形して、縦80mm×横50mm×厚さ1mmのレーザー光弱吸収性成形部材1・2を2枚作製した。
(4−b)レーザー溶着体の製造
次に、レーザー光弱吸収性成形部材1・2同士を、図1のように突き合わされたまま当接させ、突き合わされた成形部材1と2の界面に沿って、出力10Wのダイオード・レーザー[波長:940nm 連続的](ファインデバイス社製)によるレーザービーム4を、走査速度2mm/secで、20mm走査させて、照射すると、一体化したレーザー溶着体が得られた。
下記に示す評価に従い、レーザー光弱吸収性成形部材の吸光度並びに吸光係数、レーザー溶着の結果を表1に示す。
(実施例5)
(5−a)レーザー光弱吸収性成形部材の作製
ポリアミド66樹脂(デュポン社製の商品名:ZYTEL(登録商標) 101NC)499.75gと、ニグロシン(オリヱント化学工業社製の商品名:CRAMITY(登録商標) 81)0.25gとを、ステンレス製タンブラーに入れ、1時間攪拌混合した。得られた混合物を、射出成形機(東洋機械金属社製の商品名:Si−50)を用いて、シリンダー温度280℃、金型温度60℃で通常の方法により成形して、縦80mm×横50mm×厚さ1mmのレーザー光弱吸収性成形部材1・2を2枚作製した。
(5−b)レーザー溶着体の製造
次に、レーザー光弱吸収性成形部材1・2同士を、図1のように突き合わされたまま当接させ、突き合わされた成形部材1と2の界面に沿って、出力10Wのダイオード・レーザー[波長:940nm 連続的](ファインデバイス社製)によるレーザービーム4を、走査速度1mm/secで、20mm走査させて、照射すると、一体化したレーザー溶着体が得られた。
下記に示す評価に従い、レーザー光弱吸収性成形部材の吸光度並びに吸光係数、レーザー溶着の結果を表1に示す。
(実施例6)
(6−a)レーザー光弱吸収性成形部材の作製
ポリアミド66樹脂(デュポン社製の商品名:ZYTEL(登録商標) 101NC)498.5と、ニグロシン(オリヱント化学工業社製の商品名:CRAMITY(登録商標) 81)0.5g、及びC.I.ソルベントグリーン87のアントラキノン青色油溶性染料とC.I.ソルベントレッド179で示されるペリノン赤色油溶性染料とC.I.ソルベントイエロー163で示されるアントラキノン黄色油溶性染料とを13:20:7の重量比で組み合わせた黒色配合染料1.0gを、ステンレス製タンブラーに入れ、1時間攪拌混合した。得られた混合物を、射出成形機(東洋機械金属社製の商品名:Si−50)を用いて、シリンダー温度280℃、金型温度60℃で通常の方法により成形して、縦80mm×横50mm×厚さ1mmのレーザー光弱吸収性成形部材1・2を2枚作製した。
(6−b)レーザー溶着体の製造
次に、レーザー光弱吸収性成形部材1・2同士を、図1のように突き合わされたまま当接させ、突き合わされた成形部材1と2の界面に沿って、出力10Wのダイオード・レーザー[波長:940nm 連続的](ファインデバイス社製)によるレーザービーム4を、走査速度2mm/secで、20mm走査させて、照射すると、一体化したレーザー溶着体が得られた。
下記に示す評価に従い、レーザー光弱吸収性成形部材の吸光度並びに吸光係数、レーザー溶着の結果を表1に示す。
(実施例7)
(7−a)レーザー光弱吸収性成形部材の作製
ポリアミド66樹脂(デュポン社製の商品名:ZYTEL(登録商標) 101NC)499.5gと、ニグロシン(オリヱント化学工業社製の商品名:CRAMITY(登録商標) 81)0.5gとを、ステンレス製タンブラーに入れ、1時間攪拌混合した。得られた混合物を、射出成形機(東洋機械金属社製の商品名:Si−50)を用いて、シリンダー温度280℃、金型温度60℃で通常の方法により成形して、縦50mm×230mm×厚さ1mm(直径70mmの円筒状)のレーザー光弱吸収性成形部材1を作製した。
(7−b)レーザー溶着体の製造
次に、レーザー光弱吸収性成形部材1の両端を、図2のように突き合わされたまま当接させ、突き合わされた成形部材1の両端の界面に沿って、出力10Wのダイオード・レーザー[波長:940nm 連続的](ファインデバイス社製)によるレーザービーム4を、走査速度2mm/secで、20mm走査させて、照射すると、一体化したレーザー溶着体が得られた。
下記に示す評価に従い、レーザー光弱吸収性成形部材の吸光度並びに吸光係数、レーザー溶着の結果を表1に示す。
(実施例8)
(8−a)レーザー光弱吸収性成形部材の作製
ポリアミド66樹脂(デュポン社製の商品名:ZYTEL(登録商標) 101NC)499.4gと、ニグロシン(オリヱント化学工業社製の商品名:CRAMITY(登録商標) 81)0.6gとを、ステンレス製タンブラーに入れ、1時間攪拌混合した。得られた混合物を、射出成形機(東洋機械金属社製の商品名:Si−50)を用いて、シリンダー温度280℃、金型温度60℃で通常の方法により、縦50mm×横160mm×厚さ1mmのシートを成形した。それを長手方向で20mm−40mm−40mm−40mm−20mmの順で内向に折り曲げ、両端で丁度突き合わされる略四角柱形のレーザー光弱吸収性成形部材1を作製した。
(8−b)レーザー溶着体の製造
次に、レーザー光弱吸収性成形部材1の両端を、図3のように突き合わされたまま、当接させ、突き合わされた成形部材の両端の界面に沿って、出力10Wのダイオード・レーザー[波長:940nm 連続的](ファインデバイス社製)によるレーザービーム4を、走査速度2mm/secで、20mm走査させて、照射すると、一体化したレーザー溶着体が得られた。
下記に示す評価に従い、レーザー光弱吸収性成形部材の吸光度並びに吸光係数、レーザー溶着の結果を表1に示す。
(実施例9)
(9−a)レーザー光弱吸収性成形部材の作製
繊維強化ポリアミド6樹脂(東レ社製の商品名:アミラン(登録商標) CM1016)499.75gと、ニグロシン(オリヱント化学工業社製の商品名:CRAMITY(登録商標) 81)0.25gとを、ステンレス製タンブラーに入れ、1時間攪拌混合した。得られた混合物を、射出成形機(東洋機械金属社製の商品名:Si−50)を用いて、シリンダー温度280℃、金型温度80℃で通常の方法により成形して、縦80mm×横50mm×厚さ2mmのレーザー光弱吸収性成形部材1・2を2枚作製した。
(9−b)レーザー溶着体の製造
次に、レーザー光弱吸収性成形部材1・2同士を、図1のように突き合わされたまま当接させ、突き合わされた成形部材1と2の界面に沿って、出力30Wのダイオード・レーザー[波長:940nm 連続的](ファインデバイス社製)によるレーザービーム4を、走査速度0.7mm/secで、20mm走査させて、照射すると、一体化したレーザー溶着体が得られた。
下記に示す評価に従い、レーザー光弱吸収性成形部材の吸光度並びに吸光係数、レーザー溶着の結果を表1に示す。
(実施例10)
(10−a)レーザー光弱吸収性成形部材の作製
繊維強化ポリアミド6樹脂(東レ社製の商品名:アミラン(登録商標) CM1016)499.75gと、ニグロシン(オリヱント化学工業社製の商品名:CRAMITY(登録商標) 81)0.25gとを、ステンレス製タンブラーに入れ、1時間攪拌混合した。得られた混合物を、射出成形機(東洋機械金属社製の商品名:Si−50)を用いて、シリンダー温度280℃、金型温度80℃で通常の方法により成形して、縦80mm×横50mm×厚さ2mmのレーザー光弱吸収性成形部材1・2を2枚作製した。
(10−b)レーザー溶着体の製造
次に、レーザー光弱吸収性成形部材1・2同士を、図1のように突き合わされたまま当接させ、突き合わされた成形部材1と2の界面に沿って、出力30Wのダイオード・レーザー[波長:940nm 連続的](ファインデバイス社製)によるレーザービーム4を、走査速度0.7mm/secで、20mm走査させて、照射した。更に反対側の突き合わされた成形部材1と2の界面に対し、もう一度、レーザービーム4を、走査速度0.7mm/secで、照射した。一体化したレーザー溶着体が得られた。
下記に示す評価に従い、レーザー光弱吸収性成形部材の吸光度並びに吸光係数、レーザー溶着の結果を表1に示す。
(比較例1)
(1−A)比較成形部材の作製
ポリアミド66樹脂(デュポン社製の商品名:ZYTEL(登録商標) 101NC)495gと、ニグロシン(オリヱント化学工業社製の商品名:CRAMITY(登録商標) 81)5gとを、射出成形機(東洋機械金属社製の商品名:Si−50)を用いて、シリンダー温度280℃、金型温度60℃で通常の方法により成形し、縦80mm×横50mm×厚さ2mmの比較成形部材を2枚作製した。
(1−B)レーザー溶着体の製造
次に、レーザー光弱吸収性成形部材1・2同士を、図1のように突き合わされたまま当接させ、突き合わされた成形部材1と2の界面に沿って、出力10Wのダイオード・レーザー[波長:940nm 連続的](ファインデバイス社製)によるレーザービーム4を、走査速度1mm/secで、20mm走査させて、照射すると、一体化したレーザー溶着体が得られなかった。
下記に示す評価に従い、レーザー光弱吸収性成形部材の吸光度並びに吸光係数、レーザー溶着の結果を表1に示す。
(比較例2)
(2−A)比較成形部材1・2の作製
ポリアミド66樹脂(デュポン社製の商品名:ZYTEL(登録商標) 101NC)499.999gと、ニグロシン(オリヱント化学工業社製の商品名:CRAMITY(登録商標) 81)0.001gとを、ステンレス製タンブラーに入れ、1時間攪拌混合した。得られた混合物を、射出成形機(東洋機械金属社製の商品名:Si−50)を用いて、シリンダー温度270℃、金型温度60℃で通常の方法により成形して、縦80mm×横50mm×厚さ1mmの比較成形部材を2枚作製した。
(2−B)レーザー溶着体の製造
次に、レーザー光弱吸収性成形部材1・2同士を、図1のように突き合わされたまま当接させ、突き合わされた成形部材1と2の界面に沿って、出力10Wのダイオード・レーザー[波長:940nm 連続的](ファインデバイス社製)によるレーザービーム4を、走査速度1mm/secで、20mm走査させて、照射すると、レーザー溶着体が得られなかった。
下記に示す評価に従い、レーザー光弱吸収性成形部材の吸光度並びに吸光係数、レーザー溶着の結果を表1に示す。
次に、ポリカーボネート樹脂を用い、レーザー光弱吸収性成形部材を試作し、図1又は3に示すように突き合わせた状態でレーザー溶着させ、本発明を適用するレーザー溶着体を試作した例を実施例11〜17に示し、本発明を適用外のレーザー溶着体の例を比較例3、4に示す。
(実施例11)
(11−a)レーザー光弱吸収性成形部材の作製
ポリカーボネート樹脂(帝人社製の商品名:パンライトL1225Y)497.5gと、ニグロシン(オリヱント化学工業社製の商品名:NUBIAN(登録商標) BLACK PC0850)2.5gとを、ステンレス製タンブラーに入れ、1時間攪拌混合した。得られた混合物を、射出成形機(東洋機械金属社製の商品名:Si−50)を用いて、シリンダー温度280℃、金型温度70℃で通常の方法により成形して、縦80mm×横50mm×厚さ1mmのレーザー光弱吸収性成形部材1・2を2枚作製した。
(11−b)レーザー溶着体の製造
次に、レーザー光弱吸収性成形部材1・2同士を、図1のように突き合わされたまま当接させ、突き合わされた成形部材1と2の界面に沿って、出力10Wのダイオード・レーザー[波長:940nm 連続的](ファインデバイス社製)によるレーザービーム4を、走査速度1mm/secで、20mm走査させて、照射すると、一体化したレーザー溶着体が得られた。
なお、前記ニグロシンのNUBIAN(登録商標) BLACK PC0850のDMF中での940nmの光に対する吸収係数εは、4.8×10(ml/g・cm)であった。
下記に示す評価に従い、レーザー光弱吸収性成形部材の吸光度並びに吸光係数、レーザー溶着の結果を表2に示す。
(実施例12)
(12−a)レーザー光弱吸収性成形部材の作製
ポリカーボネート樹脂(帝人社製の商品名:パンライトL1225Y)498.5gと、ニグロシン(オリヱント化学工業社製の商品名:NUBIAN(登録商標) BLACK PC0850)1.5gとを、ステンレス製タンブラーに入れ、1時間攪拌混合した。得られた混合物を、射出成形機(東洋機械金属社製の商品名:Si−50)を用いて、シリンダー温度280℃、金型温度70℃で通常の方法により成形して、縦80mm×横50mm×厚さ1mmのレーザー光弱吸収性成形部材1・2を2枚作製した。
(12−b)レーザー溶着体の製造
次に、レーザー光弱吸収性成形部材1・2同士を、図1のように突き合わされたまま当接させ、突き合わされた成形部材1と2の界面に沿って、出力10Wのダイオード・レーザー[波長:940nm 連続的](ファインデバイス社製)によるレーザービーム4を、走査速度1mm/secで、20mm走査させて、照射すると、一体化したレーザー溶着体が得られた。
下記に示す評価に従い、レーザー光弱吸収性成形部材の吸光度並びに吸光係数、レーザー溶着の結果を表2に示す。
(実施例13)
(13−a)レーザー光弱吸収性成形部材の作製
ポリカーボネート樹脂(帝人社製の商品名:パンライトL1225Y)499gと、ニグロシン(オリヱント化学工業社製の商品名:NUBIAN(登録商標) BLACK PC0850)1.0gとを、ステンレス製タンブラーに入れ、1時間攪拌混合した。得られた混合物を、射出成形機(東洋機械金属社製の商品名:Si−50)を用いて、シリンダー温度280℃、金型温度70℃で通常の方法により成形して、縦80mm×横50mm×厚さ1mmのレーザー光弱吸収性成形部材1・2を2枚作製した。
(13−b)レーザー溶着体の製造
次に、レーザー光弱吸収性成形部材1・2同士を、図1のように突き合わされたまま当接させ、突き合わされた成形部材1と2の界面に沿って、出力10Wのダイオード・レーザー[波長:940nm 連続的](ファインデバイス社製)によるレーザービーム4を、走査速度2mm/secで、20mm走査させて、照射すると、一体化したレーザー溶着体が得られた。
下記に示す評価に従い、レーザー光弱吸収性成形部材の吸光度並びに吸光係数、レーザー溶着の結果を表2に示す。
(実施例14)
(14−a)レーザー光弱吸収性成形部材の作製
ポリカーボネート樹脂(帝人社製の商品名:パンライトL1225Y)499.75gと、ニグロシン(オリヱント化学工業社製の商品名:NUBIAN(登録商標) BLACK PC0850)0.25gとを、ステンレス製タンブラーに入れ、1時間攪拌混合した。得られた混合物を、射出成形機(東洋機械金属社製の商品名:Si−50)を用いて、シリンダー温度280℃、金型温度70℃で通常の方法により成形して、縦80mm×横50mm×厚さ1mmのレーザー光弱吸収性成形部材1・2を2枚作製した。
(14−b)レーザー溶着体の製造
次に、レーザー光弱吸収性成形部材1・2同士を、図1のように突き合わされたまま当接させ、突き合わされた成形部材1と2の界面に沿って、出力10Wのダイオード・レーザー[波長:940nm 連続的](ファインデバイス社製)によるレーザービーム4を、走査速度1mm/secで、20mm走査させて、照射すると、一体化したレーザー溶着体が得られた。
下記に示す評価に従い、レーザー光弱吸収性成形部材の吸光度並びに吸光係数、レーザー溶着の結果を表2に示す。
(実施例15)
(15−a)レーザー光弱吸収性成形部材の作製
ポリカーボネート樹脂(帝人社製の商品名:パンライトL1225Y)498.5g、ニグロシン(オリヱント化学工業社製の商品名:NUBIAN(登録商標) BLACK PC0850)0.5g、及びC.I.ソルベントグリーン87のアントラキノン青色油溶性染料とC.I.ソルベントレッド179で示されるペリノン赤色油溶性染料とC.I.ソルベントイエロー163で示されるアントラキノン黄色油溶性染料とを13:20:7の重量比で組み合わせた黒色配合染料1.0gを、ステンレス製タンブラーに入れ、1時間攪拌混合した。得られた混合物を、射出成形機(東洋機械金属社製の商品名:Si−50)を用いて、シリンダー温度280℃、金型温度70℃で通常の方法により成形して、縦80mm×横50mm×厚さ1mmのレーザー光弱吸収性成形部材1・2を2枚作製した。
(15−b)レーザー溶着体の製造
次に、レーザー光弱吸収性成形部材1・2同士を、図1のように突き合わされたまま当接させ、突き合わされた成形部材1と2の界面に沿って、出力10Wのダイオード・レーザー[波長:940nm 連続的](ファインデバイス社製)によるレーザービーム4を、走査速度2mm/secで、20mm走査させて、照射すると、一体化したレーザー溶着体が得られた。
下記に示す評価に従い、レーザー光弱吸収性成形部材の吸光度並びに吸光係数、レーザー溶着の結果を表2に示す。
(実施例16)
(16−a)レーザー光弱吸収性成形部材の作製
ポリカーボネート樹脂(帝人社製の商品名:パンライトL1225Y)499gと、ニグロシン(オリヱント化学工業社製の商品名:NUBIAN(登録商標) BLACK PC0850)1.0gとを、ステンレス製タンブラーに入れ、1時間攪拌混合した。得られた混合物を、射出成形機(東洋機械金属社製の商品名:Si−50)を用いて、シリンダー温度280℃、金型温度70℃で通常の方法により成形して、縦50mm×横160mm×厚さ1mmのシートを成形した。それを長手方向で20mm−40mm−40mm−40mm−20mmの順で内向に折り曲げ、両端で丁度突き合わされる略四角柱形のレーザー光弱吸収性成形部材1を作製した。
(16−b)レーザー溶着体の製造
次に、レーザー光弱吸収性成形部材1の両端を、図3のように突き合わされたまま、当接させ、突き合わされた成形部材の両端の界面に沿って、出力10Wのダイオード・レーザー[波長:940nm 連続的](ファインデバイス社製)によるレーザービーム4を、走査速度2mm/secで、20mm走査させて、照射すると、一体化したレーザー溶着体が得られた。
下記に示す評価に従い、レーザー光弱吸収性成形部材の吸光度並びに吸光係数、レーザー溶着の結果を表2に示す。
(実施例17)
(17−a)レーザー光弱吸収性成形部材の作製
ポリカーボネート樹脂(帝人社製の商品名:パンライトL1225Y)498.5g、ニグロシン(オリヱント化学工業社製の商品名:NUBIAN(登録商標) BLACK PC0850)0.5g、及びC.I.ソルベントグリーン87のアントラキノン青色油溶性染料とC.I.ソルベントレッド179で示されるペリノン赤色油溶性染料とC.I.ソルベントイエロー163で示されるアントラキノン黄色油溶性染料とを13:20:7の重量比で組み合わせた黒色配合染料1.0gを、ステンレス製タンブラーに入れ、1時間攪拌混合した。得られた混合物を、射出成形機(東洋機械金属社製の商品名:Si−50)を用いて、シリンダー温度280℃、金型温度70℃で通常の方法により成形して、縦80mm×横50mm×厚さ1mmのレーザー光弱吸収性成形部材1を枚作製した。
(17−a)レーザー光弱吸収性成形部材の作製
ポリカーボネート樹脂(帝人社製の商品名:パンライトL1225Y)499.25g、ニグロシン(オリヱント化学工業社製の商品名:NUBIAN(登録商標) BLACK PC0850)0.75gを、ステンレス製タンブラーに入れ、1時間攪拌混合した。得られた混合物を、射出成形機(東洋機械金属社製の商品名:Si−50)を用いて、シリンダー温度280℃、金型温度70℃で通常の方法により成形して、縦80mm×横50mm×厚さ2mmのレーザー光弱吸収性成形部材1・2を2枚作製した。
(17−b)レーザー溶着体の製造
次に、レーザー光弱吸収性成形部材1・2同士を、図1のように突き合わされたまま当接させ、突き合わされた成形部材1と2の界面に沿って、出力10Wのダイオード・レーザー[波長:940nm 連続的](ファインデバイス社製)によるレーザービーム4を、走査速度2mm/secで、20mm走査させて、照射すると、一体化したレーザー溶着体が得られた。
下記に示す評価に従い、レーザー光弱吸収性成形部材の吸光度並びに吸光係数、レーザー溶着の結果を表2に示す。
(比較例3)
(3−A)従来のレーザー光透過性成形部材の作製
ポリカーボネート樹脂(帝人社製の商品名:パンライトL1225Y)500gをステンレス製タンブラーに入れ、1時間攪拌混合した。それを、射出成形機(東洋機械金属社製の商品名:Si−50)を用いて、シリンダー温度280℃、金型温度70℃で通常の方法により成形して、縦60mm×横12mm×厚さ1mmのレーザー光透性成形部材を2枚作製した。
(3−B)レーザー溶着体の製造
次に、レーザー光弱吸収性成形部材1・2同士を、図1のように突き合わされたまま当接させ、突き合わされた成形部材1と2の界面に沿って、出力10Wのダイオード・レーザー[波長:940nm 連続的](ファインデバイス社製)によるレーザービーム4を、走査速度1mm/secで、20mm走査させて、照射すると、一体化したレーザー溶着体が得られた。
(比較例4)
(4−A)従来のレーザー光透過性成形部材の作製
ポリカーボネート樹脂(帝人社製の商品名:パンライトL1225Y)499gと、カーボンブラック(三菱化学社製の商品名:#32)1.0gとをステンレス製タンブラーに入れ、1時間攪拌混合した。それを、射出成形機(東洋機械金属社製の商品名:Si−50)を用いて、シリンダー温度280℃、金型温度70℃で通常の方法により成形して、縦60mm×横12mm×厚さ1mmのレーザー光透性成形部材を2枚作製した。
(4−B)レーザー溶着体の製造
次に、レーザー光弱吸収性成形部材1・2同士を、図1のように突き合わされたまま当接させ、突き合わされた成形部材1と2の界面に沿って、出力10Wのダイオード・レーザー[波長:940nm 連続的](ファインデバイス社製)によるレーザービーム4を、走査速度1mm/secで、20mm走査させて、照射すると、一体化したレーザー溶着体が得られた。
次に、ポリブチレンテレフタレート樹脂を用い、レーザー光弱吸収性成形部材を試作し、図1に示すように突き合わせた状態でレーザー溶着させ、本発明を適用するレーザー溶着体を試作した例を実施例18〜23に示し、本発明を適用外のレーザー溶着体の例を比較例5に示す。
(実施例18)
(18−a)レーザー光弱吸収性成形部材の作製
ポリブチレンテレフタレート樹脂(三菱エンジニアリングプラスチックス社製の商品名:NOVADURAN(登録商標)MY5008)499.95gと、ニグロシン(オリヱント化学工業社製の商品名:NUBIAN(登録商標)BLACK PA9803)0.05gとを、ステンレス製タンブラーに入れ、1時間攪拌混合した。得られた混合物を、射出成形機(東洋機械金属社製の商品名:Si−50)を用いて、シリンダー温度260℃、金型温度60℃で通常の方法により成形して、縦80mm×横50mm×厚さ1.5mmのレーザー光弱吸収性成形部材1・2を2枚作製した。
(18−b)レーザー溶着体の製造
次に、レーザー光弱吸収性成形部材1・2同士を、図1のように突き合わされたまま当接させ、突き合わされた成形部材1と2の界面に沿って、出力30Wのダイオード・レーザー[波長:940nm 連続的](ファインデバイス社製)によるレーザービーム4を、走査速度2.5mm/secで、20mm走査させて、照射すると、一体化したレーザー溶着体が得られた。
なお、前記ニグロシンのNUBIAN(登録商標) BLACK PA9803のDMF中での940nmの光に対する吸収係数εは、6.4×10(ml/g・cm)であった。
下記に示す評価に従い、レーザー光弱吸収性成形部材の吸光度並びに吸光係数、レーザー溶着の結果を表3に示す。
(実施例19)
(19−a)レーザー光弱吸収性成形部材の作製
ポリブチレンテレフタレート樹脂(三菱エンジニアリングプラスチックス社製の商品名:NOVADURAN(登録商標)MY5008)499.975gと、ニグロシン(オリヱント化学工業社製の商品名:NUBIAN(登録商標)BLACK PA9803)0.025gとを、ステンレス製タンブラーに入れ、1時間攪拌混合した。得られた混合物を、射出成形機(東洋機械金属社製の商品名:Si−50)を用いて、シリンダー温度260℃、金型温度60℃で通常の方法により成形して、縦80mm×横50mm×厚さ1.5mmのレーザー光弱吸収性成形部材1を作製した。
(19−a)レーザー光弱吸収性成形部材の作製
ポリブチレンテレフタレート樹脂(三菱エンジニアリングプラスチックス社製の商品名:NOVADURAN(登録商標)MY5008)499.975gと、ニグロシン(オリヱント化学工業社製の商品名:NUBIAN(登録商標)BLACK PA9803)0.025gとを、ステンレス製タンブラーに入れ、1時間攪拌混合した。得られた混合物を、射出成形機(東洋機械金属社製の商品名:Si−50)を用いて、シリンダー温度260℃、金型温度60℃で通常の方法により成形して、縦80mm×横50mm×厚さ1mmのレーザー光弱吸収性成形部材2を作製した。
(19−b)レーザー溶着体の製造
次に、レーザー光弱吸収性成形部材1・2同士を、図1のように突き合わされたまま当接させ、突き合わされた成形部材1と2の界面に沿って、出力30Wのダイオード・レーザー[波長:940nm 連続的](ファインデバイス社製)によるレーザービーム4を、走査速度1.5mm/secで、20mm走査させて、照射すると、一体化したレーザー溶着体が得られた。
下記に示す評価に従い、レーザー光弱吸収性成形部材の吸光度並びに吸光係数、レーザー溶着の結果を表3に示す。
(実施例20)
(20−a)レーザー光弱吸収性成形部材の作製
ポリブチレンテレフタレート樹脂(三菱エンジニアリングプラスチックス社製の商品名:NOVADURAN(登録商標)MY5008)499.5gと、ニグロシン(オリヱント化学工業社製の商品名:NUBIAN(登録商標)BLACK PA9803)0.5gとを、ステンレス製タンブラーに入れ、1時間攪拌混合した。得られた混合物を、射出成形機(東洋機械金属社製の商品名:Si−50)を用いて、シリンダー温度260℃、金型温度60℃で通常の方法により成形して、縦80mm×横50mm×厚さ1mmのレーザー光弱吸収性成形部材1・2を2枚作製した。
(20−b)レーザー溶着体の製造
次に、レーザー光弱吸収性成形部材1・2同士を、図1のように突き合わされたまま当接させ、突き合わされた成形部材1と2の界面に沿って、出力10Wのダイオード・レーザー[波長:940nm 連続的](ファインデバイス社製)によるレーザービーム4を、走査速度2mm/secで、20mm走査させて、照射すると、一体化したレーザー溶着体が得られた。
下記に示す評価に従い、レーザー光弱吸収性成形部材の吸光度並びに吸光係数、レーザー溶着の結果を表3に示す。
(実施例21)
(21−a)レーザー光弱吸収性成形部材の作製
ポリブチレンテレフタレート樹脂(三菱エンジニアリングプラスチックス社製の商品名:NOVADURAN(登録商標)MY5008)499.75gと、ニグロシン(オリヱント化学工業社製の商品名:NUBIAN(登録商標)BLACK PA9803)0.25gとを、ステンレス製タンブラーに入れ、1時間攪拌混合した。得られた混合物を、射出成形機(東洋機械金属社製の商品名:Si−50)を用いて、シリンダー温度260℃、金型温度60℃で通常の方法により成形して、縦80mm×横50mm×厚さ1mmのレーザー光弱吸収性成形部材1・2を2枚作製した。
(21−b)レーザー溶着体の製造
次に、レーザー光弱吸収性成形部材1・2同士を、図1のように突き合わされたまま当接させ、突き合わされた成形部材1と2の界面に沿って、出力10Wのダイオード・レーザー[波長:940nm 連続的](ファインデバイス社製)によるレーザービーム4を、走査速度1mm/secで、20mm走査させて、照射すると、一体化したレーザー溶着体が得られた。
下記に示す評価に従い、レーザー光弱吸収性成形部材の吸光度並びに吸光係数、レーザー溶着の結果を表3に示す。
(実施例22)
(22−a)レーザー光弱吸収性成形部材の作製
ポリブチレンテレフタレート樹脂(三菱エンジニアリングプラスチックス社製の商品名:NOVADURAN(登録商標)MY5008)499.99gと、ニグロシン(オリヱント化学工業社製の商品名:NUBIAN(登録商標)BLACK PA9803)0.01gとを、ステンレス製タンブラーに入れ、1時間攪拌混合した。得られた混合物を、射出成形機(東洋機械金属社製の商品名:Si−50)を用いて、シリンダー温度260℃、金型温度60℃で通常の方法により成形して、縦80mm×横50mm×厚さ1.5mmのレーザー光弱吸収性成形部材1を作製した。
(22−a)レーザー光弱吸収性成形部材の作製
ポリブチレンテレフタレート樹脂(三菱エンジニアリングプラスチックス社製の商品名:NOVADURAN(登録商標)MY5008)499.975gと、ニグロシン(オリヱント化学工業社製の商品名:NUBIAN(登録商標)BLACK PA9803)0.025gとを、ステンレス製タンブラーに入れ、1時間攪拌混合した。得られた混合物を、射出成形機(東洋機械金属社製の商品名:Si−50)を用いて、シリンダー温度260℃、金型温度60℃で通常の方法により成形して、縦80mm×横50mm×厚さ1.5mmのレーザー光弱吸収性成形部材2を作製した。
(22−b)レーザー溶着体の製造
次に、レーザー光弱吸収性成形部材1・2同士を、図1のように突き合わされたまま当接させ、突き合わされた成形部材1と2の界面に沿って、出力30Wのダイオード・レーザー[波長:940nm 連続的](ファインデバイス社製)によるレーザービーム4を、走査速度0.4mm/secで、20mm走査させて、照射すると、一体化したレーザー溶着体が得られた。
下記に示す評価に従い、レーザー光弱吸収性成形部材の吸光度並びに吸光係数、レーザー溶着の結果を表3に示す。
(実施例23)
(23−a)レーザー光弱吸収性成形部材の作製
ポリブチレンテレフタレート樹脂(三菱エンジニアリングプラスチックス社製の商品名:NOVADURAN(登録商標)MY5008)499gと、ニグロシン(オリヱント化学工業社製の商品名:NUBIAN(登録商標)BLACK PA9803)1.0gとを、ステンレス製タンブラーに入れ、1時間攪拌混合した。得られた混合物を、射出成形機(東洋機械金属社製の商品名:Si−50)を用いて、シリンダー温度260℃、金型温度60℃で通常の方法により成形して、縦80mm×横50mm×厚さ1mmのレーザー光弱吸収性成形部材1・2を2枚作製した。
(23−b)レーザー溶着体の製造
次に、レーザー光弱吸収性成形部材1・2同士を、図1のように突き合わされたまま当接させ、突き合わされた成形部材1と2の界面に沿って、出力10Wのダイオード・レーザー[波長:940nm 連続的](ファインデバイス社製)によるレーザービーム4を、走査速度2mm/secで、20mm走査させて、照射すると、一体化したレーザー溶着体が得られた。
下記に示す評価に従い、レーザー光弱吸収性成形部材の吸光度並びに吸光係数、レーザー溶着の結果を表3に示す。
(比較例5)
(5−A)レーザー光弱吸収性成形部材の作製
ポリブチレンテレフタレート樹脂(三菱エンジニアリングプラスチックス社製の商品名:NOVADURAN(登録商標)MY5008)500gを、射出成形機(東洋機械金属社製の商品名:Si−50)を用いて、シリンダー温度260℃、金型温度60℃で通常の方法により成形して、縦80mm×横50mm×厚さ1mmのレーザー光弱吸収性成形部材1・2を2枚作製した。
(5−B)レーザー溶着体の製造
次に、レーザー光弱吸収性成形部材1・2同士を、図1のように突き合わされたまま当接させ、突き合わされた成形部材1と2の界面に沿って、出力10Wのダイオード・レーザー[波長:940nm 連続的](ファインデバイス社製)によるレーザービーム4を、走査速度1mm/secで、20mm走査させて、照射すると、一体化したレーザー溶着体が得られなかった。
下記に示す評価に従い、レーザー光弱吸収性成形部材の吸光度並びに吸光係数、レーザー溶着の結果を表3に示す。
ポリフェニレンサルファイド樹脂を用い、レーザー光弱吸収性成形部材を試作し、次いで図1に示すように突き合わせた状態でレーザー溶着させ、本発明を適用するレーザー溶着体を試作した例を実施例24〜27に示し、本発明を適用外のレーザー溶着体の例を比較例6に示す。
(実施例24)
(24−a)レーザー光弱吸収性成形部材の作製
ポリフェニレンサルファイド樹脂(ポリプラスチックス社製の商品名:FORTRON(登録商標)0220A9)499.95gと、ニグロシン(オリヱント化学工業社製の商品名:NUBIAN(登録商標)BLACK PA9803)0.05gとを、ステンレス製タンブラーに入れ、1時間攪拌混合した。得られた混合物を、射出成形機(東洋機械金属社製の商品名:Si−50)を用いて、シリンダー温度310℃、金型温度150℃で通常の方法により成形して、縦80mm×横50mm×厚さ1.5mmのレーザー光弱吸収性成形部材1・2を2枚作製した。
(24−b)レーザー溶着体の製造
次に、レーザー光弱吸収性成形部材1・2同士を、図1のように突き合わされたまま当接させ、突き合わされた成形部材1と2の界面に沿って、出力30Wのダイオード・レーザー[波長:940nm 連続的](ファインデバイス社製)によるレーザービーム4を、走査速度2.5mm/secで、20mm走査させて、照射すると、一体化したレーザー溶着体が得られた。
下記に示す評価に従い、レーザー光弱吸収性成形部材の吸光度並びに吸光係数、レーザー溶着の結果を表4に示す。
(実施例25)
(25−a)レーザー光弱吸収性成形部材の作製
ポリフェニレンサルファイド樹脂(ポリプラスチックス社製の商品名:FORTRON(登録商標)0220A9)499.975gと、ニグロシン(オリヱント化学工業社製の商品名:NUBIAN(登録商標)BLACK PA9803)0.025gとを、表4に示す組成比で、ステンレス製タンブラーに入れ、1時間攪拌混合した。得られた混合物を、射出成形機(東洋機械金属社製の商品名:Si−50)を用いて、シリンダー温度310℃、金型温度150℃で通常の方法により成形して、縦80mm×横50mm×厚さ1.5mmのレーザー光弱吸収性成形部材1・2を2枚作製した。
(25−b)レーザー溶着体の製造
次に、レーザー光弱吸収性成形部材1・2同士を、図1のように突き合わされたまま当接させ、突き合わされた成形部材1と2の界面に沿って、出力30Wのダイオード・レーザー[波長:940nm 連続的](ファインデバイス社製)によるレーザービーム4を、走査速度1mm/secで、20mm走査させて、照射すると、一体化したレーザー溶着体が得られた。
下記に示す評価に従い、レーザー光弱吸収性成形部材の吸光度並び吸光係数、レーザー溶着の結果を表4に示す。
(実施例26)
(26−a)レーザー光弱吸収性成形部材の作製
ポリフェニレンサルファイド樹脂(ポリプラスチックス社製の商品名:FORTRON(登録商標)0220A9)499.75gと、ニグロシン(オリヱント化学工業社製の商品名:NUBIAN(登録商標)BLACK PA9803)0.25gとを、ステンレス製タンブラーに入れ、1時間攪拌混合した。得られた混合物を、射出成形機(東洋機械金属社製の商品名:Si−50)を用いて、シリンダー温度310℃、金型温度150℃で通常の方法により成形して、縦80mm×横50mm×厚さ1mmのレーザー光弱吸収性成形部材1・2を2枚作製した。
(26−b)レーザー溶着体の製造
次に、レーザー光弱吸収性成形部材1・2同士を、図1のように突き合わされたまま当接させ、突き合わされた成形部材1と2の界面に沿って、出力10Wのダイオード・レーザー[波長:940nm 連続的](ファインデバイス社製)によるレーザービーム4を、走査速度1mm/secで、20mm走査させて、照射すると、一体化したレーザー溶着体が得られた。
下記に示す評価に従い、レーザー光弱吸収性成形部材の吸光度並び吸光係数、レーザー溶着の結果を表4に示す。
(実施例27)
(27−a)レーザー光弱吸収性成形部材の作製
ポリフェニレンサルファイド樹脂(ポリプラスチックス社製の商品名:FORTRON(登録商標)0220A9)499.99gと、ニグロシン(オリヱント化学工業社製の商品名:NUBIAN(登録商標)BLACK PA9803)0.01gとを、ステンレス製タンブラーに入れ、1時間攪拌混合した。得られた混合物を、射出成形機(東洋機械金属社製の商品名:Si−50)を用いて、シリンダー温度310℃、金型温度150℃で通常の方法により成形して、縦80mm×横50mm×厚さ1.5mmのレーザー光弱吸収性成形部材1・2を2枚作製した。
(27−b)レーザー溶着体の製造
次に、レーザー光弱吸収性成形部材1・2同士を、図1のように突き合わされたまま当接させ、突き合わされた成形部材1と2の界面に沿って、出力30Wのダイオード・レーザー[波長:940nm 連続的](ファインデバイス社製)によるレーザービーム4を、走査速度0.5mm/secで、20mm走査させて、照射すると、一体化したレーザー溶着体が得られた。
下記に示す評価に従い、レーザー光弱吸収性成形部材の吸光度並びに吸光係数、レーザー溶着の結果を表4に示す。
(比較例6)
(6−A)レーザー光弱吸収性成形部材の作製
ポリフェニレンスルフィド樹脂(ポリプラスチックス社製の商品名:FORTRON(登録商標)0220A9)500gを、射出成形機(東洋機械金属社製の商品名:Si−50)を用いて、シリンダー温度310℃、金型温度150℃で通常の方法により成形して、縦80mm×横50mm×厚さ1mmのレーザー光弱吸収性成形部材1・2を2枚作製した。これらの吸光度は7以上であった。
(6−B)レーザー溶着体の製造
次に、レーザー光弱吸収性成形部材1・2同士を、図1のように突き合わされたまま当接させ、突き合わされた成形部材1と2の界面に沿って、出力10Wのダイオード・レーザー[波長:940nm 連続的](ファインデバイス社製)によるレーザービーム4を、走査速度1mm/secで、20mm走査させて、照射すると、一体化したレーザー溶着体が得られなかった。
下記に示す評価に従い、レーザー光弱吸収性成形部材の吸光度並びに吸光係数、レーザー溶着の結果を表4に示す。
ポリプロピレン樹脂を用い、レーザー光弱吸収性成形部材を試作し、次いで図1に示すように突き合わせた状態でレーザー溶着させ、本発明を適用するレーザー溶着体を試作した例を実施例28〜31に示し、本発明を適用外のレーザー溶着体の例を比較例7に示す。
(実施例28)
(28−a)レーザー光弱吸収性成形部材の作製
ポリプロピレン樹脂(日本ポリプロ社製の商品名:NOVATEC(登録商標)BC05B)497.5gと、ニグロシン(オリヱント化学工業社製の商品名:NUBIAN(登録商標) BLACK PC0850)2.5gとを、ステンレス製タンブラーに入れ、1時間攪拌混合した。得られた混合物を、射出成形機(東洋機械金属社製の商品名:Si−50)を用いて、シリンダー温度200℃、金型温度40℃で通常の方法により成形して、縦80mm×横50mm×厚さ1mmのレーザー光弱吸収性成形部材1・2を2枚作製した。
(28−b)レーザー溶着体の製造
次に、レーザー光弱吸収性成形部材1・2同士を、図1のように突き合わされたまま当接させ、突き合わされた成形部材1と2の界面に沿って、出力10Wのダイオード・レーザー[波長:940nm 連続的](ファインデバイス社製)によるレーザービーム4を、走査速度2mm/secで、20mm走査させて、照射すると、一体化したレーザー溶着体が得られた。
下記に示す評価に従い、レーザー光弱吸収性成形部材の吸光度並びに吸光係数、レーザー溶着の結果を表5に示す。
(実施例29)
(29−a)レーザー光弱吸収性成形部材の作製
ポリプロピレン樹脂(日本ポリプロ社製の商品名:NOVATEC(登録商標)BC05B)498.5gと、ニグロシン(オリヱント化学工業社製の商品名:NUBIAN(登録商標) BLACK PC0850)1.5gとを、ステンレス製タンブラーに入れ、1時間攪拌混合した。得られた混合物を、射出成形機(東洋機械金属社製の商品名:Si−50)を用いて、シリンダー温度200℃、金型温度40℃で通常の方法により成形して、縦80mm×横50mm×厚さ1mmのレーザー光弱吸収性成形部材1・2を2枚作製した。
(29−b)レーザー溶着体の製造
次に、レーザー光弱吸収性成形部材1・2同士を、図1のように突き合わされたまま当接させ、突き合わされた成形部材1と2の界面に沿って、出力10Wのダイオード・レーザー[波長:940nm 連続的](ファインデバイス社製)によるレーザービーム4を、走査速度2mm/secで、20mm走査させて、照射すると、一体化したレーザー溶着体が得られた。
下記に示す評価に従い、レーザー光弱吸収性成形部材の吸光度並びに吸光係数、レーザー溶着の結果を表5に示す。
(実施例30)
(30−a)レーザー光弱吸収性成形部材の作製
ポリプロピレン樹脂(日本ポリプロ社製の商品名:NOVATEC(登録商標)BC05B)499.95gと、ナフタロシアニン(山本化成社製の商品名:YKR−5010)0.05gとを、ステンレス製タンブラーに入れ、1時間攪拌混合した。得られた混合物を、射出成形機(東洋機械金属社製の商品名:Si−50)を用いて、シリンダー温度200℃、金型温度40℃で通常の方法により成形して、縦80mm×横50mm×厚さ1.5mmのレーザー光弱吸収性成形部材1・2を2枚作製した。
(30−b)レーザー溶着体の製造
次に、レーザー光弱吸収性成形部材1・2同士を、図1のように突き合わされたまま当接させ、突き合わされた成形部材1と2の界面に沿って、出力30Wのダイオード・レーザー[波長:940nm 連続的](ファインデバイス社製)によるレーザービーム4を、走査速度0.7mm/secで、20mm走査させて、照射すると、一体化したレーザー溶着体が得られた。
下記に示す評価に従い、レーザー光弱吸収性成形部材の吸光度並びに吸光係数、レーザー溶着の結果を表5に示す。
(実施例31)
(31−a)レーザー光弱吸収性成形部材の作製
ポリプロピレン樹脂(日本ポリプロ社製の商品名:NOVATEC(登録商標)BC05B)499.975gと、ナフタロシアニン(山本化成社製の商品名:YKR−5010)0.025gとを、ステンレス製タンブラーに入れ、1時間攪拌混合した。得られた混合物を、射出成形機(東洋機械金属社製の商品名:Si−50)を用いて、シリンダー温度200℃、金型温度40℃で通常の方法により成形して、縦80mm×横50mm×厚さ1.5mmのレーザー光弱吸収性成形部材1・2を2枚作製した。
(31−a)レーザー光弱吸収性成形部材の作製
ポリプロピレン樹脂(日本ポリプロ社製の商品名:NOVATEC(登録商標)BC05B)499.975gと、ナフタロシアニン(山本化成社製の商品名:YKR−5010)0.025gとを、ステンレス製タンブラーに入れ、1時間攪拌混合した。得られた混合物を、射出成形機(東洋機械金属社製の商品名:Si−50)を用いて、シリンダー温度200℃、金型温度40℃で通常の方法により成形して、縦80mm×横50mm×厚さ1.0mmのレーザー光弱吸収性成形部材1・2を2枚作製した。
(31−b)レーザー溶着体の製造
次に、レーザー光弱吸収性成形部材1・2同士を、図1のように突き合わされたまま当接させ、突き合わされた成形部材1と2の界面に沿って、出力30Wのダイオード・レーザー[波長:940nm 連続的](ファインデバイス社製)によるレーザービーム4を、走査速度0.5mm/secで、20mm走査させて、照射すると、一体化したレーザー溶着体が得られた。
下記に示す評価に従い、レーザー光弱吸収性成形部材の吸光度並びに吸光係数、レーザー溶着の結果を表5に示す。
(比較例7)
(7−a)レーザー光弱吸収性成形部材の作製
ポリプロピレン樹脂(日本ポリプロ社製の商品名:NOVATEC(登録商標)BC05B)500gを、ステンレス製タンブラーに入れ、1時間攪拌混合した。得られた混合物を、射出成形機(東洋機械金属社製の商品名:Si−50)を用いて、シリンダー温度200℃、金型温度40℃で通常の方法により成形して、縦80mm×横50mm×厚さ1mmのレーザー光弱吸収性成形部材1・2を2枚作製した。
(7−b)レーザー溶着体の製造
次に、レーザー光弱吸収性成形部材1・2同士を、図1のように突き合わされたまま当接させ、突き合わされた成形部材1と2の界面に沿って、出力10Wのダイオード・レーザー[波長:940nm 連続的](ファインデバイス社製)によるレーザービーム4を、走査速度2mm/secで、20mm走査させて、照射すると、一体化したレーザー溶着体が得られた。
下記に示す評価に従い、レーザー光弱吸収性成形部材の吸光度並びに吸光係数、レーザー溶着の結果を表5に示す。
(物性評価)
実施例、比較例で得た成形部材、及びそれのレーザー溶着体について、下記方法により物性評価を行った。
(1)吸光度及び吸収係数(ε)の算出
吸収係数の算出方法は、以下の通りである。分光光度計(日本分光社製の商品名:V−570)を用いて、
レーザー光弱吸収性成形部材1・2について
940nmでのLambert−Beerの法則(1)
吸光度A=−LogT=−Log{I/(I−I)}・・・・(1)
(式(1)中、(I):入射光の強さ、(I):透過光の強さ、(I):反射光の強さ)により、吸光度Aを求めた。
更に成形部材の1mm厚に換算した吸光度aを示した。
また、検量線を作成し、
吸光度A=ε・・・(2)
であるから、この検量線の傾きより、吸収係数εj1(1/cm)を求めた。なお、ニグロシン以外の着色剤の場合も同様である。
また吸光度a、εj2も同様である。
(2)引張強度試験
前記実施例、比較例で得られたレーザー溶着体に対し、JIS K7113−1995に準じ、引張試験機(島津製作所社製の商品名:AG−50kNE)にて、溶着体の長手方向(溶着部を引離す方向)に試験速度10mm/minで引張試験を行って、引張溶着強度を測定した。
(3)外観の目視観察
前記実施例、比較例で得られたレーザー溶着体の溶着部外観について目視判定を行った。
上記実施例、比較例で得たレーザー溶着体の物性評価の結果を、表1〜表5に纏めて示す。
Figure 2007296857
Figure 2007296857
Figure 2007296857
Figure 2007296857
Figure 2007296857
表1〜5から明らかなとおり、本発明のレーザー溶着体は、レーザー光弱吸収性成形部材同士が、しっかりと溶着されており、大きな引張強度と、良好なレーザー溶着外観性とを有していた。
本発明のレーザー溶着体は、自動車部品、例えば内装のインストルメントパネル、エンジンルーム内におけるレゾネター(消音器)、医療器具例えば輸液等の内容物を注入して点滴等で使用する医療用チューブ、食料包材例えば流動食や飲料組成物を含有するスパウトパウチ、ペットボトルのラベル、家電製品部品例えばハウジング、等に用いられる。
図1は、複数のレーザー光弱吸収性成形部材同士を突き合わせて、本発明を適用するレーザー溶着体を製造している途中を示す図である。 図2は、単一のレーザー光弱吸収性成形部材を曲げて突き合わせて、本発明を適用するレーザー溶着体を製造している途中を示す図である。 図3は、単一のレーザー光弱吸収性成形部材を折り曲げて突き合わせて、本発明を適用するレーザー溶着体を製造している途中を示す図である。 図4は、本発明を適用外のレーザー溶着体を製造している途中を示す図である。
符号の説明
1はレーザー光弱吸収性成形部材、2はレーザー光弱吸収性成形部材、4はレーザー光、5は溶着部位、11はレーザー光透過性成形部材、13はレーザー光吸収性成形部材、14はレーザー光、15は溶着部位である。

Claims (13)

  1. 熱可塑性樹脂とレーザー光弱吸収剤とを含有することにより吸光度aを0.07〜3.0とし、レーザー光の少なくとも一部を吸収しつつ別な一部を透過させてもよいレーザー光弱吸収性成形部材が、単一又は複数であって、少なくともその端部の一部を突き合わせたまま、そこへ照射されたレーザー光による発熱で、溶着されていることを特徴とするレーザー溶着体。
  2. 前記レーザー光弱吸収性成形部材が、前記単一であって、その両端部分同士で突き合わされて溶着されていることを特徴とする請求項1に記載のレーザー溶着体。
  3. 前記レーザー光弱吸収性成形部材が、前記複数であって、それらの端部同士で突き合わされて溶着されていることを特徴とする請求項1に記載のレーザー溶着体。
  4. 前記熱可塑性樹脂が、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリブチレンテレフタート樹脂、ポリプロピレン樹脂から選ばれる少なくとも単一であることを特徴とする請求項1に記載のレーザー溶着体。
  5. 前記吸光度aを0.1〜2.0とすることを特徴とする請求項1に記載のレーザー溶着体。
  6. 前記レーザー光弱吸収性成形部材が、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂及びポリプロピレン樹脂から選ばれる少なくとも1種類の前記熱可塑性樹脂を含有しており、940nmのレーザー光に対する吸収係数εを200〜8000(1/cm)とすることを特徴とする請求項1に記載のレーザー溶着体。
  7. 前記レーザー光弱吸収性成形部材が、ポリブチレンテレフタレート樹脂及びポリフェニレンサルファイド樹脂から選ばれる少なくとも1種類の前記熱可塑性樹脂を含有しており、940nmのレーザー光に対する吸収係数εを3000〜15000(1/cm)とすることを特徴とする請求項1に記載のレーザー溶着体。
  8. レーザー光弱吸収性成形部材が、複数であって、うち一方の該成形部材の吸光度aと、他方の成形部材の吸光度aとの比a/aが、0.8〜1.3であることを特徴とする請求項1に記載のレーザー溶着体。
  9. 前記比a1/aが1であることを特徴とする請求項8に記載のレーザー溶着体。
  10. レーザー光弱吸収性成形部材が、複数であって、うち一方の該成形部材のレーザー光弱吸収剤の濃度C(重量%)及びそれの厚さL(cm)の積Cと、他方の該成形部材のレーザー光弱吸収性吸収剤の濃度C(重量%)及びそれの厚さL(cm)の積Cとの少なくとも片方を、0.01×10−3〜4.0×10−3とすることを特徴とする請求項1に記載のレーザー溶着体。
  11. 前記レーザー光弱吸収性成形部材が、単一又は複数であって、その厚さを200〜5000μmとすることを特徴とする請求項1に記載のレーザー溶着体。
  12. 前記レーザー光弱吸収性吸収剤が、前記熱可塑性樹脂に相溶する黒色油溶性染料であることを特徴とする請求項1に記載のレーザー溶着体。
  13. 前記レーザー光弱吸収性吸収剤が、ニグロシン染料であることを特徴とする請求項1に記載のレーザー溶着体。
JP2007166412A 2005-09-21 2007-06-25 レーザー溶着体 Active JP4792429B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007166412A JP4792429B2 (ja) 2005-09-21 2007-06-25 レーザー溶着体

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005273999 2005-09-21
JP2005273999 2005-09-21
JP2007166412A JP4792429B2 (ja) 2005-09-21 2007-06-25 レーザー溶着体

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007502139A Division JP4102424B2 (ja) 2005-09-21 2006-09-20 レーザー溶着体

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2007296857A true JP2007296857A (ja) 2007-11-15
JP2007296857A5 JP2007296857A5 (ja) 2009-01-08
JP4792429B2 JP4792429B2 (ja) 2011-10-12

Family

ID=38766745

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007166412A Active JP4792429B2 (ja) 2005-09-21 2007-06-25 レーザー溶着体

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4792429B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010000622A (ja) * 2008-06-18 2010-01-07 Hamamatsu Photonics Kk 樹脂溶着方法
JP2010214856A (ja) * 2009-03-18 2010-09-30 Yamatake Corp レーザ溶着方法および同方法を用いて形成した筐体
JPWO2013084963A1 (ja) * 2011-12-06 2015-04-27 帝人株式会社 接合部材の製造方法、炭素繊維複合材料の接合方法、および接合部材

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003183524A (ja) * 2001-10-24 2003-07-03 Bayer Ag レーザーを吸収する低カーボンブラック含有量の成形用組成物
WO2004007180A1 (en) * 2002-07-12 2004-01-22 E. I. Du Pont De Nemours And Company A process for laser welding together articles of polyester resin compositions and related products
WO2005063469A1 (ja) * 2003-12-26 2005-07-14 Kuraray Co., Ltd. 管状物の製造方法
JP2005246692A (ja) * 2004-03-02 2005-09-15 Denso Corp 樹脂材のレーザ溶着方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003183524A (ja) * 2001-10-24 2003-07-03 Bayer Ag レーザーを吸収する低カーボンブラック含有量の成形用組成物
WO2004007180A1 (en) * 2002-07-12 2004-01-22 E. I. Du Pont De Nemours And Company A process for laser welding together articles of polyester resin compositions and related products
WO2005063469A1 (ja) * 2003-12-26 2005-07-14 Kuraray Co., Ltd. 管状物の製造方法
JP2005246692A (ja) * 2004-03-02 2005-09-15 Denso Corp 樹脂材のレーザ溶着方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010000622A (ja) * 2008-06-18 2010-01-07 Hamamatsu Photonics Kk 樹脂溶着方法
JP2010214856A (ja) * 2009-03-18 2010-09-30 Yamatake Corp レーザ溶着方法および同方法を用いて形成した筐体
JPWO2013084963A1 (ja) * 2011-12-06 2015-04-27 帝人株式会社 接合部材の製造方法、炭素繊維複合材料の接合方法、および接合部材

Also Published As

Publication number Publication date
JP4792429B2 (ja) 2011-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4102424B2 (ja) レーザー溶着体
JP4762839B2 (ja) 成形部材のレーザー溶着体
JP6459105B1 (ja) レーザー溶着体及びその製造方法
JP4059907B2 (ja) レーザー溶着体
JP4805225B2 (ja) レーザー溶着体
JP3928734B2 (ja) アントラキノン系酸性染料のアルカリ土類金属塩を含有するレーザー光透過性部材のレーザー溶着体
JP6725157B2 (ja) レーザー溶着体及びその製造方法
JP4574666B2 (ja) レーザー溶着体
US7732512B2 (en) Laser light transmitting colored polyolefin resin compositions and process for laser welding
JP4792429B2 (ja) レーザー溶着体

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070830

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081114

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20081114

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110308

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110422

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110712

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110725

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140729

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 4792429

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250