JP2020152102A - 樹脂部材、及びそれを用いた振動溶着方法 - Google Patents

Abstract

【課題】振動溶着法に用いた場合、振動溶着用突起部による溶着ひけの発生を抑制するとともに、樹脂部材の溶着強度を高めることができる樹脂部材、及びそれを用いた振動溶着方法の提供。【解決手段】表面上に形成された複数の振動溶着用突起部２を備えた第１の樹脂部材１、振動溶着用突起部２を介して、第１の樹脂部材１に溶着することができる第２の樹脂部材を含む樹脂部材であって、振動溶着用突起部２は、アーモンドを長軸方向に沿って二等分した半アーモンド形状を有し、振動溶着用突起部２において、上部から見た縦断面は、楕円形の形状を有し、側面から見た縦断面は、円弧状になっている樹脂部材。【選択図】図１

Description

本発明は、自動車外装部材として好適に使用することができる振動溶着用突起部を備えた樹脂部材、及びそれを用いた振動溶着方法に関する。

自動車外装部材、例えば、スポイラーは、デザイン性が重視され、一般的には、複数の射出成形部材を接合することで作製されている。接合方法としては、接着剤等のように溶剤が不要で組付けサイクルが短いことから、振動溶着法が主に用いられている。振動溶着法では、突起部（溶着用リブ）を備えた部材を、接合する他方の部材に対して所定の圧力で押し付けた状態で、何れかの部材を振動させることで、何れかの部材に当接した溶着用リブが摩擦力で溶融して両方の部材が固着する。

従来、二つの樹脂部材を溶着させる場合、二つの樹脂部材の一方又は両方に、ライン状の溶着用リブを形成して、該溶着用リブを溶融させることで、二つの部材を溶着させていた（特許文献１及び２）。また、特許文献３には、第１部材及び第２部材を含む樹脂成形部材において、第１部材に柱状の溶着突起を形成し、第１部材及び第２部材を振動溶着にて固着させることが提案されている。

特開平５−２１３２３５号公報 特開２０００−３１８０４６号公報 特開２０１１−１３１４４５号公報

しかしながら、特許文献１及び２に記載のライン状の溶着用突起部を振動溶着に用いると、具体的にはライン状の突起部を備えた第１部材を第２部材に対して所定の圧力で押し付けた状態で、第１部材又は第２部材を振動させることで、第２部材に当接したライン状の突起部が摩擦力で溶融して第１部材と第２部材が固着した場合、第２部材の表面に筋状の押圧痕、溶着ひけが発生するという問題があった。溶着ひけは、第２部材の厚みが薄い場合に特に顕著になる。特許文献３に記載の柱状の溶着突起の場合は、溶着ひけの問題はある程度改善されるものの、依然として溶着ひけの発生を抑制することが不十分であり、溶着強度も低いという問題があった。

本発明は、上記の問題を解決するため、振動溶着法に用いた場合、振動溶着用突起部による溶着ひけの発生を抑制するとともに、樹脂部材間の溶着強度を高めることができる樹脂部材、及びそれを用いた振動溶着方法を提供する。

本発明は、１以上の実施形態において、表面上に形成された複数の振動溶着用突起部を備えた第１の樹脂部材、及び前記振動溶着用突起部を介して、第１の樹脂部材に溶着することができる第２の樹脂部材を含む樹脂部材であって、前記振動溶着用突起部は、アーモンドを長軸方向に沿って二等分した半アーモンド形状を有し、前記振動溶着用突起部において、上部から見た縦断面は、楕円形の形状を有し、側面から見た縦断面は、円弧状になっていることを特徴とする樹脂部材に関する。

前記振動溶着用突起部において、上部から見た縦断面は、長軸方向の両端部に角を有し尖っている略楕円形の形状を有することが好ましい。前記振動溶着用突起部において、横断面は、頂点が丸みを帯びている略三角形の形状を有することが好ましい。前記振動溶着用突起部において、長径は短径の１．５〜８．０倍であることが好ましい。また、前記振動溶着用突起部において、長径は高さの１．５〜８．０倍であることが好ましい。

前記振動溶着用突起部において、長径は５．０〜３０ｍｍであり、短径は０．５〜５．０ｍｍであり、高さは０．５〜５．０ｍｍであることが好ましい。前記振動溶着用突起部において、高さは短径より小さいことが好ましい。前記振動溶着用突起部において、側面からみた縦断面の曲率半径は３．０〜３０ｍｍであることが好ましい。

前記振動溶着用突起部は、第１の樹脂部材の表面上の平坦部に直接形成されていることが好ましい。

前記振動溶着用突起部は、長軸方向が第１の樹脂部材の長手方向に沿うように配置されており、第１の樹脂部材の長手方向において、隣接する二つの振動溶着用突起部間の距離は、振動溶着用突起部の長径の０．２〜１．５倍であることが好ましい。前記振動溶着用突起部は、長軸方向が第１の樹脂部材の長手方向に沿うように配置されており、第１の樹脂部材の幅方向において、隣接する二つの振動溶着用突起部の距離は、振動溶着用突起部の長径の０．５〜３．０倍であることが好ましい。

第２の樹脂部材は、厚みが１．５〜３．５ｍｍであることが好ましい。

本発明の１以上の実施形態において、第１の樹脂部材が自動車外装部材のインナー部材を構成し、第２の樹脂部材が自動車外装部材のアウター部材を構成してもよい。前記自動車外装部材はスポイラーであってもよい。

本発明は、１以上の実施形態において、前記の樹脂部材を用いた振動溶着方法であって、振動溶着用突起部の長軸方向に沿って振動するように第１の樹脂部材もしくは第２の樹脂部材を振動させることを特徴とする振動溶着方法に関する。

本発明によれば、振動溶着法に用いた場合、振動溶着用突起部による溶着ひけの発生を抑制するとともに、樹脂部材間の溶着強度を高めることができる樹脂部材を提供することができる。本発明は、また、振動溶着用突起部による溶着ひけの発生を抑制するとともに、樹脂部材間の溶着強度を高めることができる樹脂部材を提供することができる振動溶着方法を提供することができる。

図１は、本発明の１以上の実施形態における第１の樹脂部材を示す部分模式図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は上部から見た上面図であり、（ｃ）横断面図であり、（ｅ）は側面から見た縦断面図である。（ｄ）は、（ｃ）の横断面図における振動溶着用突起部の拡大図である。 図２は、本発明の１以上の実施形態の第１の樹脂部材における振動溶着用突起部の配置を示す模式的平面図である。 図３は、比較例で用いた第１の樹脂部材を示す模式図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は振動溶着用突起部の横断面図であり、（ｃ）は振動溶着用突起部の配置を示す模式的平面図である。 図４は、他の比較例で用いた第１の樹脂部材を示す模式図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は振動溶着用突起部の横断面図であり、（ｃ）は振動溶着用突起部を上部からみた上面図であり、（ｄ）は振動溶着用突起部の配置を示す模式的平面図である。

発明者らは、上述した課題を解決するため、鋭意検討した。その結果、振動溶着用突起部（溶着用リブとも称される。）の形状を、アーモンドを長軸方向に沿って二等分した半アーモンド形状にすることで、振動溶着方法を用い、振動溶着用突起部を備えた第１の樹脂部材を、溶融した振動溶着用突起部にて第２の樹脂部材に固着した場合に、第２の樹脂部材の表面における溶着ひけの発生を抑制できるとともに、樹脂部材の溶着強度を高め得ることを見出した。

以下、図面等に基づいて、本発明の実施の形態を具体的に説明するが、本発明は以下に説明する実施形態に限定されるものではない。

図１は、本発明の１以上の実施形態における第１の樹脂部材を示す部分図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は上部から見た上面図（平面視）であり、（ｃ）横断面図であり、（ｅ）は側面から見た縦断面図である。（ｄ）は、（ｃ）の横断面図における振動溶着用突起部の拡大図である。

図１（ａ）に示されているように、第１の樹脂部材１の表面上には、アーモンドを長軸方向に沿って二等分した半アーモンド形状を有する振動溶着用突起部２が形成されている。振動溶着用突起部２は、第１の樹脂部材１の表面から突出して、アーモンドを長軸方向に沿って二等分した半アーモンド形状を示している。振動溶着用突起部を上部から見た縦断面は、楕円形であり、好ましくは、図１（ｂ）に示されているように、長軸方向の両端部に角を有し尖っている略楕円形の形状を有する。図１（ｅ）に示されているように、振動溶着用突起部２を側面から見た縦断面は、円弧状になっている。第１の樹脂部材１において、振動溶着用突起部２が形成された表面が、第２の樹脂部材（図示なし）との接合面となる。振動溶着用突起部２が上述した形状を有することで、振動溶着方法を用い、振動溶着用突起部２を備えた第１の樹脂部材１を、溶融した振動溶着用突起部２にて第２の樹脂部材に固着した場合に、第２の樹脂部材の表面（非接合面）における溶着ひけの発生が抑制されるとともに、樹脂部材の溶着強度が高められる。図１（ｃ）及び（ｄ）に示されているように、振動溶着用突起部２の横断面は、略三角形であることが好ましい。略三角形とは、振動溶着用突起部２の横断面の頂点が丸みを帯びていることを意味する。また、第１の樹脂部材の表面から突出した二つの辺を斜辺とした場合、片斜辺、又は、両斜辺が外側に膨らんでいてもよい。

振動溶着用突起部２において、長径Ｌｙは短径Ｌｘの１．５〜８．０倍であることが好ましい。本明細書において、振動溶着用突起部の長径とは、第１の樹脂部材の表面上における振動溶着用突起部の底面（楕円形）の長径を意味し、振動溶着用突起部の短径とは、第１の樹脂部材の表面上における振動溶着用突起部の底面（楕円形）の短径を意味する。具体的には、振動溶着用突起部の長径及び短径は、それぞれ、振動溶着用突起部２を上部から見た縦断面（楕円形）の長径及び短径で示すことができる。振動溶着用突起部２が半アーモンド形状を有するとともに、振動溶着用突起部２の長径Ｌｙと短径Ｌｘが上述した範囲を満たすことで、振動溶着方法において、第１の樹脂部材もしくは第２の樹脂部材を振動溶着用突起部の長軸方向に沿うように振動させることで、第１の樹脂部材と第２の樹脂部材の溶着強度をより効果的に高められるとともに、第２の樹脂部材の表面上に溶着ひけが発生することをより効果的に抑制することができる。溶着強度をより高める観点から、振動溶着用突起部２において、長径Ｌｙは短径Ｌｘの２．０倍以上であることがより好ましく、３．０倍以上であることがさらに好ましく、４．０倍以上であることが特に好ましい。溶着ひけの発生を抑制する効果をより高める観点から、振動溶着用突起部２において、長径Ｌｙは短径Ｌｘの７．０倍以下であることがより好ましく、６．０倍以下であることがさらに好ましい。

振動溶着用突起部２において、長径Ｌｙは高さＬｚの１．５〜８．０倍であることが好ましい。本明細書において、振動溶着用突起部の高さとは、振動溶着用突起部の頂点から振動溶着用突起部の底面までの垂直距離を意味する。具体的には、振動溶着用突起部の横断面（略三角形）の高さで示すことができる。振動溶着用突起部２の長径Ｌｙと高さＬｚが上述した範囲を満たすことで、第２の樹脂部材の表面上に溶着ひけが発生することをより効果的に抑制することができるとともに、振動溶着の効率が高まる。振動溶着の効率をより高める観点から、振動溶着用突起部２において、長径Ｌｙは高さＬｚの２．０倍以上であることがより好ましく、３．０倍以上であることがさらに好ましく、４．０倍以上であることが特に好ましい。溶着ひけの発生を抑制する効果をより高める観点から、振動溶着用突起部２において、長径Ｌｙは高さＬｚの７．０倍以下であることがより好ましく、６．０倍以下であることがさらに好ましい。

振動溶着用突起部２において、長径、短径及び高さは、特に限定されず、樹脂部品の大きさ等に応じて適宜決めることができる。振動溶着の効率を高める観点から、振動溶着用突起部２において、長径は５．０〜３０ｍｍであり、短径は０．５〜５．０ｍｍであり、高さは０．５〜５．０ｍｍであることが好ましく、より好ましくは、長径は８〜２０ｍｍであり、短径は０．８〜４．０ｍｍであり、高さは０．７〜３．５ｍｍであり、さらに好ましくは、長径は１０〜１７ｍｍであり、短径は１．２〜３．５ｍｍであり、高さは１．０〜３．０ｍｍである。

振動溶着用突起部２において、特に限定されないが、振動溶着の効率及び溶着強度を高める観点から、高さＬｚは短径Ｌｘより小さいことが好ましく、より好ましくは、高さＬｚは短径Ｌｘの０．５〜０．９５倍であり、０．６〜０．９倍であることがさらに好ましい。

振動溶着用突起部２において、特に限定されないが、振動溶着の効率を高めること及び第２の樹脂部材の表面上に溶着ひけが発生することをより効果的に抑制する観点から、側面からみた縦断面（円弧）の曲率半径は３．０〜３０ｍｍであることが好ましく、５．０〜２０ｍｍであることがより好ましく、８．０〜１５ｍｍであることがさらに好ましい。

振動溶着用突起部２において、特に限定されないが、振動溶着の効率を高めること及び第２の樹脂部材の表面上に溶着ひけが発生することをより効果的に抑制する観点から、横断面の略三角形において、底辺の両端の二つの角度α及びβは、４０〜８０°であることが好ましく、５０〜７０°であることがより好ましい。なお、α及びβは、同じ値であってもよく、異なる値であってもよい。

振動溶着用突起部２において、特に限定されないが、金型に溶着リブを形成させる為の加工効率を高めること及び第２の樹脂部材の表面上に溶着ひけが発生することをより効果的に抑制する観点から、横断面の略三角形において、三角形の頂点にはフィレット等の丸みを帯びさせる事が望ましく、フィレットの曲率半径Ｒは、０．１〜１．０ｍｍであることが好ましく、０．２〜０．５ｍｍであることがより好ましい。なお、フィレットは、各溶着リブで同じ値であってもよく、異なる値であってもよい。

図２は、本発明の１以上の実施形態の第１の樹脂部材における振動溶着用突起部２の配置を示す模式的平面図である。図２に示されているように、振動溶着用突起部２は、第１の樹脂部材１の表面上に、略全体に亘って複数形成されている。溶着強度をより高め、溶着ひけが発生することをより効果的に抑制する観点から、振動溶着用突起部２は、長軸方向が第１の樹脂部材の長手方向に沿うように配置されていることが好ましい。第１の樹脂部材の長手方向及び幅方向のそれぞれにおいて、隣接する二つの振動溶着用突起部２間の距離は、同じでもよく、異なっていてもよい。溶着強度をより高め、溶着ひけが発生することをより効果的に抑制する観点から、第１の樹脂部材の長手方向における隣接する二つの振動溶着用突起部２間の距離Ｌａは、振動溶着用突起部２の長径の０．２〜１．５倍であることが好ましく、より好ましくは０．５〜１．０倍である。また、第１の樹脂部材の幅方向における隣接する振動溶着用突起部２の距離Ｌｂは、振動溶着用突起部２の長径の０．５〜３．０倍であることが好ましく、より好ましくは０．８〜１．５倍である。

第１の樹脂部材１は、用途等に応じて、形状や大きさ（長手方向及び幅方向の寸法や厚み等）を適宜決めればよい。第１の樹脂部材１は、例えば、平板状であってもよく、部分的に湾曲部や突出部（振動溶着用突起部を除く。）を有してもよい。溶着強度をより高め、溶着ひけが発生することをより効果的に抑制する観点から、振動溶着用突起部２は、第１の樹脂部材１の表面上の平坦部に直接形成されていることが好ましい。

第２の樹脂部材は、複数の振動溶着用突起部２を介して、第１の樹脂部材に溶着することができればよく、その形状や大きさは特に限定されない。例えば、第２の樹脂部材は、長手方向及び幅方向において、少なくとも第１の樹脂部材の接合面上に形成された複数の振動溶着用突起部を覆うような寸法を有すればよく、長手方向及び幅方向において、第１の樹脂部材と同様の大きさを有してもよい。軽量性の観点から、第２の樹脂部材の厚みは、３．５ｍｍ以下であることが好ましく、３．０ｍｍ以下であることがより好ましい。溶着ひけの防止及び溶着強度の観点から、第２の樹脂部材の厚みは、０．５ｍｍ以上であることが好ましく、１．０ｍｍ以上であることがより好ましく、１．５ｍｍ以上であることがさらに好ましい。

第１の樹脂部材（振動溶着用突起部を含む。）及び第２の樹脂部材は、振動溶着で接合することができる熱可塑性樹脂で構成することができる。前記熱可塑性樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の汎用熱可塑性樹脂、ポリアミド（ＰＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、変性ポリフェニレンエーテル（ｍ−ＰＰＥ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）等のエンジニアリング樹脂、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリテトラフルオロエチレン、熱可塑性ポリイミド、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリサルホン（ＰＳＵ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、熱可塑性ポリイミド（ＰＩ）等のスーパーエンジニアリング樹脂等を挙げることができる。

前記熱可塑性樹脂として、ポリマーアロイを用いても良い。ポリマーアロイとしては、例えば、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）系アロイ、ＰＡ系アロイ、ＰＣ系アロイ、ＰＢＴ系アロイ、ＡＢＳとポリオレフィンのアロイ等が挙げられる。ＰＣ系アロイとしては、例えば、ポリカーボネートとＡＢＳのアロイ、ポリカーボネートと熱可塑性ポリエステルとのアロイ、ポリカーボネートとポリプロピレンとのアロイ等が挙げられる。

上述した熱可塑性樹脂は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組みあわせて用いてもよい。

中でも、前記樹脂部材が自動車用外装部材である場合、耐熱性の観点から、樹脂部材を構成する熱可塑性樹脂としては、耐熱ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネートとＡＢＳのアロイ（ＰＣ／ＡＢＳ）、ポリカーボネートとポリエチレンテレフタレートのアロイ（ＰＣ/ＰＥＴ）を用いることが好ましく、ＰＣ/ＰＥＴを用いることがより好ましい。

前記樹脂部材は、目的や用途等に応じて、繊維状フィラー、板状フィラー、難燃剤、耐ＵＶ剤、安定剤、離型剤、顔料、軟化剤、可塑剤、界面活性剤等の添加剤を含んでいてもよい。

前記樹脂部材は、例えば、従来使用されている射出成形やプレス成形等により上述した熱可塑性樹脂や添加剤を含む熱可塑性樹脂組成物を成形することで作製することができる。

本発明の１以上の実施形態において、第１の樹脂部材が自動車外装部材のインナー部材を構成し、第２の樹脂部材が自動車外装部材のアウター部材を構成してもよい。自動車外装部材は、特に限定されず、例えば、スポイラー、リアガーニッシュ、ドアミラーカバー、ランプハウジング等が挙げられる。

本発明の１以上の実施形態において、振動溶着用突起部を備えた第１の樹脂部材を、振動溶着用突起部の先端が第２の樹脂部材に当接するように、第２の樹脂部材に対して所定の圧力で押し付けた状態で、第１の樹脂部材もしくは第２の樹脂部材が振動溶着用突起部の長軸方向に沿って振動するように、振動溶着用装置で振動を加えると、振動溶着用突起部が第２の樹脂部材と摩擦することで振動溶着用突起部が溶融して第１の樹脂部材と第２の樹脂部材が固着して一体化される。前記において、振動溶着の条件は特に限定されないが、通常の条件で行うことができる。振動溶着は、例えば、振幅０．１〜１．５ｍｍ、周波数１０〜１００Ｈｚ、圧力１０〜３０ＫＮ、溶接時間０．５〜３．０秒の条件下で行ってもよく、振幅０．５〜２．０ｍｍ、周波数２１０〜２６０Ｈｚ、圧力１〜２０ＫＮ、溶接時間０．５〜２．０秒の条件下で行ってもよい。

本発明の１以上の実施形態において、振動溶着用突起部が上述した形状や寸法等を有することで、第１の樹脂部材と第２の樹脂部材が振動溶着法で接合した場合、溶着強度が高いとともに、アウター部材となる第２の樹脂部材の非接合面に溶着ひけが発生することが抑制される。

以下、本発明を実施例に基づいてより具体的に説明する。なお、本発明は、下記の実施例に限定されない。

（実施例１）
＜第１の樹脂部材＞
ＰＣ/ＰＥＴアロイ（株式会社カネカ製「ＨＹＰＥＲＩＴＥ ＪＰ−１０１０」、ＰＣ/ＰＥＴアロイ１００質量部に対してフィラー７質量部を添加したグレード）を射出成形して、図１及び図２に示す第１の樹脂部材を得た。図１は、図２において、点線で囲まれている部分の部分図である。
振動溶着用突起部２を上部から見ると、長軸方向の両端に尖った角を有する略楕円形をしている。振動溶着用突起部２において、長径Ｌｙは１１．４５ｍｍ、短径Ｌｘは２．０７８ｍｍ、高さＬｚは１．８０ｍｍであった。振動溶着用突起部２において、側面からみた縦断面（楕円形）の曲率半径は１０．４０１ｍｍであり、横断面の略三角形における底辺の両端の二つの角度α及びβは、いずれも、６４．７４°であり、頂点のフィレット曲率半径Ｒは０．３ｍｍであった。
第１の樹脂部材１の長さは１２０ｍｍ、幅は６０ｍｍ、厚みは２．０ｍｍであった。
第１の樹脂部材１の接合面上において、振動溶着用突起部２は、その長軸方向が第１の樹脂部材１の長手方向に沿うようにして、３行配置されていた。第１行目及び第３行目において、隣接する二つの振動溶着用突起部２間の長手方向の距離Ｌａは６．６４ｍｍであり、第２行において、隣接する二つの振動溶着用突起部２間の長手方向の距離Ｌａは１０．６４ｍｍであった。幅方向において、隣接する二つの振動溶着用突起部２間の距離は１６．９２ｍｍであった。第１行目の振動溶着用突起部２と第１の樹脂部材１の端部までの幅方向の距離及び第３行目の振動溶着用突起部２と第１の樹脂部材１の端部までの幅方向の距離Ｌｎは、いずれも、９．９６ｍｍであった。振動溶着用突起部２と第１の樹脂部材１の端部までの長手方向の距離Ｌｍ１、Ｌｍ２及びＬｍ３は、それぞれ、１０．４５ｍｍ、８．２ｍｍ、１０．２ｍｍであった。
＜第２の樹脂部材＞
第１の樹脂部材の作製に用いた熱可塑性樹脂組成物と同様の熱可塑性樹脂組成物を射出成形して、長さが１２０ｍｍ、幅が６０ｍｍ、厚みが３．０ｍｍの成形体を得た。
＜振動溶着＞
得られた第１の樹脂部材及び第２の樹脂部材、振動溶着機（日本エマソン株式会社 ブランソン事業部製、Ｍシリーズ）を用いて接合した。接合は、加圧力４．５ＭＰａ、周波数２００Ｈｚ、振幅１．５ｍｍ、溶接時間１．０秒の条件下で行った。

（実施例２〜３）
第２の樹脂部材の厚みを表１に示す値になるようにした以外は、実施例１と同様にして、第１の樹脂部材、第２の樹脂部材、及びそれらの接合体を得た。

（比較例１）
振動溶着用突起部１２の形状を図３に示すライン状にし、振動溶着用突起部１２を、図３（ｃ）に示す配置になるように第１の樹脂部材１１の接合面上に形成した以外は、実施例１と同様にして、第１の樹脂部材、第２の樹脂部材、及びそれらの接合体を得た。

（比較例２〜３）
第２の樹脂部材の厚みを表１に示す値になるようにした以外は、比較例１と同様にして、第１の樹脂部材、第２の樹脂部材、及びそれらの接合体を得た。

（比較例４）
振動溶着用突起部２２の形状を図４に示すドット状にし、振動溶着用突起部２２を、図４（ｄ）に示す配置になるように第１の樹脂部材２１の接合面上に形成した以外は、実施例１と同様にして、第１の樹脂部材、第２の樹脂部材、及びそれらの接合体を得た。

（比較例５〜６）
第２の樹脂部材の厚みを表１に示す値になるようにした以外は、比較例４と同様にして、第１の樹脂部材、第２の樹脂部材、及びそれらの接合体を得た。

（実施例４）
ＰＣ/ＰＥＴアロイ（株式会社カネカ製「ＨＹＰＥＲＩＴＥ ＪＰ−Ｆ３１５１」、ＰＣ/ＰＥＴアロイ１００質量部に対してフィラー１５質量部添加したグレード）を用いた以外は、実施例１と同様にして、第１の樹脂部材、第２の樹脂部材、及びそれらの接合体を得た。

（実施例５〜６）
第２の樹脂部材の厚みを表２に示す値になるようにした以外は、実施例４と同様にして、第１の樹脂部材、第２の樹脂部材、及びそれらの接合体を得た。

（比較例７）
振動溶着用突起部１２の形状を図３に示すライン状にし、振動溶着用突起部１２を、図３（ｃ）に示す配置になるように第１の樹脂部材１１の接合面上に形成した以外は、実施例４と同様にして、第１の樹脂部材、第２の樹脂部材、及びそれらの接合体を得た。

（比較例８〜９）
第２の樹脂部材の厚みを表２に示す値になるようにした以外は、比較例７と同様にして、第１の樹脂部材、第２の樹脂部材、及びそれらの接合体を得た。

（比較例１０）
振動溶着用突起部２２の形状を図４に示すドット状にし、振動溶着用突起部２２を、図４（ｄ）に示す配置になるように第１の樹脂部材２１の接合面上に形成した以外は、実施例４と同様にして、第１の樹脂部材、第２の樹脂部材、及びそれらの接合体を得た。

（比較例１１〜１２）
第２の樹脂部材の厚みを表２に示す値になるようにした以外は、比較例１０と同様にして、第１の樹脂部材、第２の樹脂部材、及びそれらの接合体を得た。

実施例及び比較例の接合体において、溶着ひけを下記のように評価し、その結果を下記表１及び２に示した。また、実施例及び比較例の接合体において、溶着強度を評価するために下記のように曲げ試験を行い、その結果を下記表１及び２に示した。

（溶着ひけ）
表面粗さ測定器（小阪研究所製、触針式表面粗さ測定器 FE-3FK）を用いて、溶着リブ直上部に生じる凸状の溶着ヒケ部分の高さを測定し、溶着ひけを評価した。

（曲げ試験）
ＡＳＴＭ Ｄ７９０に規定の曲げ試験用の曲げ治具を用いて、温度２３℃、相対湿度５０％の環境下で、曲げ試験を実施した。支点間距離は、８０ｍｍで、３点曲げ試験を行い、振動溶着用突起部の接合が外れた際のストロークと荷重値を比較した。曲げ試験装置は、島津製作所製オートグラフ ＡＧ−２０００Ｄを用いた。

実施例１〜３と比較例１〜３の対比、及び、実施例４〜６と比較例７〜９の対比から分かるように、第１の樹脂部材が半アーモンド形状の振動溶着用突起部を有する場合、従来のライン状の振動溶着用突起部に比べて、第１の樹脂部材と第２の樹脂部材の溶着強度が高かった。特に、第２の樹脂部材の厚みが薄いほど、第１の樹脂部材が半アーモンド形状の振動溶着用突起部の方が接合体の溶着強度を高める効果が顕著であった。また、実施例１〜３と比較例４〜６の対比、及び、実施例４〜６と比較例１０〜１２の対比から分かるように、第１の樹脂部材が半アーモンド形状の振動溶着用突起部を有する場合、従来のドット状の振動溶着用突起部に比べて、第２の樹脂部材の非接合面に溶着ひけが発生することが抑制され、外観が良好であった。特に、第１の樹脂部材が半アーモンド形状の振動溶着用突起部を有する場合、第２の樹脂部材の厚みが薄くても、効果的に溶着ひけが発生することを抑制され、外観が良好であった。

１、１１、２１ 第１の樹脂部材
２、１２、２２ 振動溶着用突起部

Claims (15)

1. 表面上に形成された複数の振動溶着用突起部を備えた第１の樹脂部材、及び前記振動溶着用突起部を介して、第１の樹脂部材に溶着することができる第２の樹脂部材を含む樹脂部材であって、
   前記振動溶着用突起部は、アーモンドを長軸方向に沿って二等分した半アーモンド形状を有し、
   前記振動溶着用突起部において、上部から見た縦断面は、楕円形の形状を有し、側面から見た縦断面は、円弧状になっていることを特徴とする樹脂部材。
2. 前記振動溶着用突起部において、上部から見た縦断面は、長軸方向の両端部に角を有し尖っている略楕円形の形状を有する請求項１に記載の樹脂部材。
3. 前記振動溶着用突起部において、横断面は、頂点が丸みを帯びている略三角形の形状を有する請求項１又は２に記載の樹脂部材。
4. 前記振動溶着用突起部において、長径は短径の１．５〜８．０倍である請求項１〜３のいずれかに記載の樹脂部材。
5. 前記振動溶着用突起部において、長径は高さの１．５〜８．０倍である請求項１〜４のいずれかに記載の樹脂部材。
6. 前記振動溶着用突起部において、長径は５．０〜３０ｍｍであり、短径は０．５〜５．０ｍｍであり、高さは０．５〜５．０ｍｍである請求項１〜５のいずれかに記載の樹脂部材。
7. 前記振動溶着用突起部において、高さは短径より小さい請求項１〜６のいずれかに記載の樹脂部材。
8. 前記振動溶着用突起部において、側面からみた縦断面の曲率半径は３．０〜３０ｍｍである請求項１〜７のいずれかに記載の樹脂部材。
9. 前記振動溶着用突起部は、第１の樹脂部材の表面上の平坦部に直接形成されている請求項１〜８のいずれかに記載の樹脂部材。
10. 前記振動溶着用突起部は、長軸方向が第１の樹脂部材の長手方向に沿うように配置されており、第１の樹脂部材の長手方向において、隣接する二つの振動溶着用突起部間の距離は、振動溶着用突起部の長径の０．２〜１．５倍である請求項１〜９のいずれかに記載の樹脂部材。
11. 前記振動溶着用突起部は、長軸方向が第１の樹脂部材の長手方向に沿うように配置されており、第１の樹脂部材の幅方向において、隣接する二つの振動溶着用突起部の距離は、振動溶着用突起部の長径の０．５〜３．０倍である請求項１〜１０のいずれかに記載の樹脂部材。
12. 第２の樹脂部材は、厚みが１．５〜３．５ｍｍである請求項１〜１１のいずれかに記載の樹脂部材。
13. 第１の樹脂部材が自動車外装部材のインナー部材を構成し、第２の樹脂部材が自動車外装部材のアウター部材を構成する請求項１〜１２のいずれかに記載の樹脂部材。
14. 前記自動車外装部材はスポイラーである請求項１３に記載の樹脂部材。
15. 請求項１〜１４のいずれかに記載の樹脂部材を用いた振動溶着方法であって、
    振動溶着用突起部の長軸方向に沿って振動するように第１の樹脂部材もしくは第２の樹脂部材を振動させることを特徴とする振動溶着方法。