JP5608395B2 - シート部材の接合方法及びシート接合体 - Google Patents

Description

本発明は、シート部材の接合方法及びシート接合体に関する。

従来、例えば、２枚のシート部材を接合して一枚のシート接合体としたり、あるいは、一枚のシート部材の一端部と他端部とを接合して筒状のシート接合体を形成させたりすることが行われている。
このようなシート部材の接合方法としては、粘着テープを用いて接合する方法、接着剤を用いて接合する方法などが採用されている。
しかしながら、粘着テープを用いる方法に於いては、粘着テープからはみ出した粘着剤が周辺の機器や部材に付着したり、はみ出した粘着剤にホコリ等が付着して美観を低下させたりするという問題がある。
また、接着剤を用いて接着する方法に於いては、接着剤を硬化させるために時間を要することから、リードタイムが長く生産性が悪くなるという問題がある。

これに対して、下記特許文献１には、接合される各シート部材につなぎ部材を当接させ、その当接部分にレーザー光を照射することにより、つなぎ部材を介してシート部材同士を接合させる方法が提案されている。
斯かる方法によれば、上述の如く粘着剤に起因した美観の低下や接着剤に起因した生産性の低下は防止されるものとなる。

しかしながら、斯かる方法に於いては、異種のつなぎ部材とシート部材同士を接合する場合には、異種の熱可塑性樹脂が多くの場合相溶しないため接合が困難であり、更に、つなぎ部材及びシート部材の一方が熱硬化性樹脂によって構成されている場合には、熱硬化性樹脂が加熱によって溶けることがないため、接合が困難となる。

特開２００９−２９８１３６

本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたもので、異種の熱可塑性樹脂のシート部材及びつなぎ部材を接合する場合や、一方が熱硬化性樹脂のように溶けない樹脂で構成されているシート部材及びつなぎ部材を接合する場合などにおいても、レーザーを用いて良好に接合することができるシート部材の接合方法及び該方法によって接合されたシート接合体を提供することを課題とする。

上記課題を解決すべく、本発明は、シート部材の端部同士をつなぎ部材を介して接合するシート部材の接合方法であって、
前記シート部材又は前記つなぎ部材の少なくとも何れか一方は、１７０℃での貯蔵弾性率（Ｅ’）が１．０×１０⁶ Ｐａ未満である熱可塑性樹脂によって構成されてなり、前記シート部材及び前記つなぎ部材を当接させ当接部分にレーザー光を照射することにより互いに接合し、前記シート部材及び前記つなぎ部材のレーザー光が照射される部位の接触角は、１００°未満であることを特徴とするシート部材の接合方法を提供する。
斯かるシート部材の接合方法では、前記シート部材の一面側のみに前記つなぎ部材を接合する。
本発明に於いては、前記シート部材又は前記つなぎ部材の少なくとも何れか一方は、１７０℃での貯蔵弾性率（Ｅ’）が１．０×１０⁶ Ｐａ未満の低弾性熱可塑性樹脂によって構成されてなり、前記シート部材及び前記つなぎ部材のレーザー光が照射される部位の接触角は、１００°未満であるところ、斯かる低弾性熱可塑性樹脂がレーザー光の照射によって溶融してアンカー効果にて前記シート部材と前記つなぎ部材とが接合されることとなる。
従って、異種の熱可塑性樹脂のシート部材及びつなぎ部材を接合する場合や、一方が熱硬化性樹脂のように溶けない樹脂で構成されているシート部材及びつなぎ部材を接合する場合などにおいても、レーザーを用いて良好に接合することができる。

また、本発明は、シート部材の端部同士がつなぎ部材を介して接合されてなるシート接合体であって、
前記シート部材又は前記つなぎ部材の少なくとも何れか一方は、１７０℃での貯蔵弾性率（Ｅ’）が１．０×１０⁶ Ｐａ未満である熱可塑性樹脂によって構成されてなり、前記シート部材及び前記つなぎ部材は、当接部分にレーザー光が照射されることにより互いに接合されてなり、前記シート部材及び前記つなぎ部材のレーザー光が照射される部位の接触角は、１００°未満であることを特徴とするシート接合体を提供する。
斯かるシート接合体は、前記シート部材の一面側のみにつなぎ部材が接合されている。

以上の通り、本発明のシート部材の接合方法によれば、異種の熱可塑性樹脂のシート部材及びつなぎ部材を接合する場合や、一方が熱硬化性樹脂のように溶けない樹脂で構成されているシート部材及びつなぎ部材を接合する場合などにおいても、レーザーを用いて良好に接合することができる。また、本発明のシート接合体は、良好に接合されたものとなる。

一実施形態のシート接合体の製造方法を示す側面図であり、 （ａ）は準備工程、（ｂ）は接合工程、（ｃ）は取出し工程を示す。 他実施形態のシート接合体の製造方法を示す側面図であり、 （ａ）は準備工程、（ｂ）は接合工程、（ｃ）は取出し工程を示す。 実施例１のシート接合体の製造方法を示す側面図。

以下に、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
本実施形態に於けるシート部材の接合方法は、シート部材をつなぎ部材３０を介して接合するシート部材の接合方法であって、前記シート部材又はつなぎ部材３０の少なくとも何れか一方は、１７０℃での貯蔵弾性率（Ｅ’）が１．０×１０⁶ Ｐａ未満の低弾性熱可塑性樹脂によって構成されてなり、前記シート部材及びつなぎ部材３０を当接させる準備工程を実施し、次いで、当接部分にレーザー光Ｒを照射することにより互いに軟化し、それによってシート部材を接合する接合工程を実施し、接合工程後にシート接合体１を取り出す取り出し工程を実施するものである。

図１（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態に於けるシート部材の接合方法の一例を示す側面図であり、図１（ａ）は、準備工程の一例を示す側面図であり、図１（ｂ）は、接合工程の一例を示す側面図であり、図１（ｃ）は、取出し工程の一例を示す側面図である。
尚、この図１には、第一シート部材１０と第二シート部材２０の２枚のシート部材をつなぎ部材３０を介して接合する具体例が示されている。

前記準備工程においては、シート部材の端部同士を付き合わせ、付き合わせた端部同士を被覆するようにつなぎ部材３０を各端部に当接させ、互いに圧接するように押圧する。
例えば、図１（ａ）に示すように、平盤状のステージ４０の上面中央部に、第一シート部材１０や第二シート部材２０の端部１１との端部２１とを位置させ、しかも、これら端部同士が突き合わせられた状態となるようにして第一シート部材１０と第二シート部材２０とを配置し、さらに、この第一シート部材１０の端部１１と第二シート部材２０の端部２１とが突き合わせられている箇所の上面側を被覆するように前記つなぎ部材３０を配置させる。
すなわち、第一シート部材１０の端部１１から第二シート部材２０の端部２１に跨るようにしてこれらのシート部材上面に前記つなぎ部材３０を載置する。
このように配置させたつなぎ部材３０の上方に透明ガラス部材５０を配置し、該透明ガラス部材５０を下方側（ステージ４０側）に向けて押圧し、該押圧力によって第一シート部材１０第二シート部材２０及びつなぎ部材３０の位置を固定させる。

なお、このときつなぎ部材３０の全面へ均一に圧力を加える目的で、透明ガラス部材５０とつなぎ部材３０との間、または、シート部材１０，２０とステージ４０との間の、少なくとも一方に、低硬度で且つ用いるレーザー光Ｒの波長に対して高い光透過性を示す緩衝シート材を挿入することも可能である。
このような緩衝シート材としては、例えば、シリコンラバー、ウレタンラバーなどのゴム系材料やポリエチレンなどの樹脂材料を用いることができ、この緩衝シート材は、常温（例えば２３℃）における硬度（ＪＩＳ Ｋ６２５３に定められたタイプＡデュロメータ硬さ）が、９０°以下であることが好ましく、７０°以下であることがさらに好ましい。
前記緩衝シートの厚みは、５０μｍ以上５ｍｍ未満が好ましく、１ｍｍ以上３ｍｍ未満がさらに好ましい。５０μｍ未満であると、クッション性に乏しく、５ｍｍ以上の場合は、吸収や散乱によってレーザー光Ｒが到達する効率が下がってしまう。緩衝シートは、用いるレーザー光Ｒの波長に対して＞３０％の光透過率を有することが好ましく、＞５０％が更に好ましい。
なお、「光透過率」は、「１００％−“光吸収率（％）”」にて示される値であり、下記式（１）によって求められる値である。
透過光強度÷入射光強度×１００％ ・・・（１）
また、レーザー光Ｒが照射される部分のステージ４０の材質としては、金属、セラミクス、樹脂、ラバーなどが挙げられる。広い面積を均一に加圧して良好な接合状態を得る観点から、ラバーが好ましい。さらに、接合後の部材及びつなぎ部材３０との剥離性を高めるために、ラバー表面が表面処理されていてもよいし、剥離性を高める樹脂部材がラバー上に配置されていてもよい。

前記接合工程においては、シート部材とつなぎ部材３０とを当接させ、更に互いに圧接しつつ当接部分にレーザー光Ｒを照射することにより互いに軟化し、それによってシート部材を接合する。
例えば、図１（ｂ）に示すように、前記透明ガラス部材５０での前記つなぎ部材３０への押圧を維持しつつ、つなぎ部材３０が第一シート部材１０の端部１１と第二シート部材２０の端部２１とを被覆している箇所に向けて透明ガラス部材５０の上方側からレーザー光Ｒを照射する。
そして、照射したレーザー光Ｒを透明ガラス部材５０を通過させ、つなぎ部材３０と第一シート部材１０とが当接している界面、及び、つなぎ部材３０と第二シート部材２０とが当接している界面に到達させ、主としてこの当接界面で照射したレーザー光Ｒを吸収させて光エネルギーを熱エネルギーに変換し、つなぎ部材３０と第一シート部材１０との接合、及びつなぎ部材３０と第二シート部材２０との接合を実施する。
なお、シート部材とつなぎ部材３０との当接界面におけるレーザー光Ｒの吸収が不十分となることが予測されるようであれば、レーザー光Ｒを効率良く吸収して熱を発生させる目的として、予めシート部材とつなぎ部材３０との当接界面に染料、顔料、カーボンブラックといった光吸収剤を配し、光吸収性（発熱性）を向上させておくことも可能である。
この当接界面に光吸収剤を配する態様としては、有機溶媒などで希釈して、シート部材やつなぎ部材３０の表面に塗布する方法や、光吸収剤を含有させたつなぎ部材３０を用いて、シート部材とつなぎ部材３０との当接界面に光吸収剤を存在させる方法が挙げられる。

この接合工程における前記レーザー光Ｒの照射方法については、特に限定されるものではなく、例えば、所望の接合箇所において、集光レンズによって所望のビームサイズに集光されたスポットビームを所定の速度で走査させる方法を採用することができる。
また、ガルバノスキャナーによってレーザーヘッドを固定した状態でビームを走査照射する方法や、接合面に沿ってレーザー光源を複数配置して、無走査によって一括して照射する方法も採用できる。更に、スループットを向上させる目的で、部材の表裏面からレーザー光Ｒを照射することも可能である。
本実施形態に於いては、レーザー照射された前記低弾性熱可塑性樹脂が軟化し、密着及びアンカー効果による接合を行うため、部材間ギャップ以上の照射巾でレーザー光Ｒを照射すれば、良好な接合が可能となる。

レーザー光Ｒの照射時における前記透明ガラス部材５０による押圧は、シート部材とつなぎ部材３０との接合強度を向上させるべく実施するものであり、つなぎ部材３０、シート部材の材質や、レーザー光Ｒの照射強度などにもよるが、０．５ｋｇｆ／ｃｍ²以上１００ｋｇｆ／ｃｍ²以下のいずれかの圧力がつなぎ部材３０又はシート部材に加えられるように実施されることが好ましく、１ｋｇｆ／ｃｍ²以上５０ｋｇｆ／ｃｍ²以下のいずれかの圧力とされることがさらに好ましい。

前記取出し工程においては、接合工程にて製造されたシート接合体１を接合装置から取り出す。例えば、図１（ｃ）においては、必要に応じて接合部等の冷却を実施した後に、透明ガラス部材５０の押圧を解除してシート接合体１の取り出しを実施する。
なお、この図１（ａ）〜（ｃ）においては、第一シート部材１０の端部１１と第二シート部材２０の端部２１とが突き合わせられている箇所をレーザー光Ｒが照射される表側（上側）から被覆する場合を例示しているが、例えば、図２（ａ）〜（ｃ）に記載されているように、第一シート部材１０の端部１１と第二シート部材２０の端部２１とが突き合わせられている箇所を裏側（下側）から被覆させる場合も本発明の意図する範囲である。
また、この図２に示すような態様においても、緩衝シート材や光吸収剤の使用が可能である。

さらには、この図１、図２においては、第一シート部材１０と第二シート部材２０の一面側にのみつなぎ部材３０が接合されている片面接合のシート接合体１を作製することが図示されているが、例えば、第一シート部材１０の端部１１と第二シート部材２０の端部２１とが突き合わせられている箇所の両面につなぎ部材３０を接合させて両面接合されたシート接合体１を上記と同様にして作製することも可能である。
この場合には、例えば、上記に示した一連の工程で一面側につなぎ部材３０を軟化させて片面接合が行われたシート接合体１を一旦作製した後に、他面側に新たなつなぎ部材３０を接合させる方法などを採用することができる。

このような方法としては、例えば、図１（ａ）〜（ｃ）に示すような方法によって片面接合されたシート接合体１を、接合されたつなぎ部材３０が下面側となるようにして前記ステージ４０上に載置し、新たなつなぎ部材３０をシート部材の突き合わせ箇所に配置して前記接合工程と同様にこの新たなつなぎ部材３０の接合を実施する方法などが挙げられる。
また、例えば、図２（ａ）〜（ｃ）に示すような方法によって下面側の片面接合がされたシート接合体１の突き合わせ箇所に新たなつなぎ部材３０を上面側から被覆させて図１（ａ）〜（ｃ）と同様にこの新たなつなぎ部材３０の接合を実施する方法などが挙げられる。

本実施形態に於いて、前記第一シート部材１０や第二シート部材２０などのシート部材及びつなぎ部材３０の少なくとも何れか一方は、１７０℃での貯蔵弾性率（Ｅ’）が１．０×１０⁶ Ｐａ未満の低弾性熱可塑性樹脂によって構成されてなる。
即ち、シート部材及びつなぎ部材３０の双方又は何れか一方は、前記低弾性熱可塑性樹脂によって構成されてなる。
ここで、本明細書において、シート部材が前記低弾性熱可塑性樹脂によって構成されてなるとは、シート部材のつなぎ部材３０に当接する部分が前記低弾性熱可塑性樹脂によって形成されていればよく、必ずしもシート部材全体が前記低弾性熱可塑性樹脂によって構成されていることは要しない。同様に、つなぎ部材３０が前記低弾性熱可塑性樹脂によって構成されてなるとは、シート部材に当接する部分が前記低弾性熱可塑性樹脂によって形成されていればよく、必ずしもつなぎ部材３０全体が前記低弾性熱可塑性樹脂によって構成されていることは要しない。
尚、本実施形態に於いては、シート部材が複数の場合であって、つなぎ部材３０が前記低弾性熱可塑性樹脂でない場合には、接合される全てのシート部材が前記低弾性熱可塑性樹脂で構成されていることを要する。

本発明において１７０℃での貯蔵弾性率（Ｅ’）は、ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製のＲＳＡIIIを用いて測定したものを意味する。
斯かる装置を用いることによって、試料である試験片に定常的な正弦波ひずみを与え、応答応力を測定し、１７０℃での貯蔵弾性率（Ｅ’）を求める。
この測定では、具体的な条件として、周波数１Ｈｚ、昇温温度１０℃／ｍｉｎ、測定温度範囲としては室温〜４００℃の条件下で行い、１７０℃での貯蔵弾性率（Ｅ’）を求める。
また、測定には、一対の引張治具を用い、治具間の距離は２２．５ｍｍとする。測定時の試料形態は１０ｍｍ幅とし、試料長さは治具間距離の２２．５ｍｍ以上とし、治具で良好に挟んで引張試験できる長さであれば特に問わない。

本実施形態に於いて、第一シート部材１０及び第二シート部材２０等のシート部材は、その材質が特に限定されるものではなく、単層構造、積層構造などといったシートの構成についても特に限定されるものではない。

これらのシート部材としては、高分子樹脂で構成されてなるものが好ましく、例えばトリアセチルセルロース、ポリオレフィン（例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン）、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、シクロオレフィンポリマー、ポリビニルアルコール、ポリエチレンナフタレート、ポリメタクリル酸メチル、ポリウレタン、ポリブタジエン、ポリアセタール、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、アルキド樹脂、ポリイミドなどのを用いることができる。
但し、つなぎ部材３０が前記低弾性熱可塑性樹脂によって構成されていない場合においては、全てのシート部材は、前記低弾性熱可塑性樹脂によって構成されてなることを要する。
尚、前記シート部材が、前記低弾性熱可塑性樹脂によって構成されていない場合に於いては、優れたアンカー効果を得る観点から、つなぎ部材３０が接合される表面は粗化されていることが好ましい。

また、前記シート部材として、つなぎ部材３０が接合される側の表面に金属材料で形成された金属層が設けられ、熱可塑性樹脂が用いられてなる樹脂層が前記金属層の背面側に設けられている積層シートを採用した場合には、つなぎ部材３０に用いられている低弾性熱可塑性樹脂がレーザーによって軟化されて前記金属層に接合されることでアンカー効果による優れた接合強度が発揮され得るとともに、金属材料の優れた熱伝導性によって樹脂層の熱可塑性樹脂を軟化させることができ、この軟化された樹脂層の熱可塑性樹脂によってシート部材の背面側ならびに端面における接合が実施されるという優れた効果が発揮される。

また、前記シート部材の厚みは、１μｍ以上２ｍｍ以下が好ましく、１０μｍ以上２００μｍ以下の厚みを有するものが好ましい。

前記シート部材のレーザー光Ｒが照射される部位は、水に対する接触角が１００°未満であり、９０°未満を有するものが好ましい。
水に対する接触角がこの範囲であれば、撥水性が低く、つなぎ部材３０との接合性がより良好となる。シート部材の表面は、レーザー照射部位を予め低接触角化させるような前処理がされていても良い。このような前処理としては、例えば、コロナ処理、プラズマ処理、薬液による官能基修飾、表面研磨などの一般的な表面処理技術を用いることができる。
ここで、本発明において接触角は、ＪＩＳ Ｒ３２５７の静置法に準拠して、蒸留水１μＬに対する接触角を室温下で測定したものを意味する。

前記シート部材の接合される枚数は、図１等に於いては、二枚を例示しているが、三枚以上のシート部材を接合してシート接合体１とすることも可能である。
さらには、一枚のシート部材の一端部と他端部とを接合してシート接合体１とすることも可能である。

前記つなぎ部材３０としては、樹脂材料で構成されてなるものが好ましく、例えばトリアセチルセルロース、ポリオレフィン（例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン）、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、シクロオレフィンポリマー、ポリビニルアルコール、ポリエチレンナフタレート、ポリメタクリル酸メチル、ポリウレタン、ポリブタジエン、ポリアセタール、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、アルキド樹脂、ポリイミドなどを用いることができる。
但し、接合される全てのシート部材が、前記低弾性熱可塑性樹脂によって構成されていない場合に於いては、前記つなぎ部材３０は、前記低弾性熱可塑性樹脂によって構成されてなるものであることを要する。

前記つなぎ部材３０は、シート部材の上側又は下側へ配置しなければならないため、更には、シート部材との界面へのレーザー光Ｒの透過を容易にさせ得るとともに接合面積の確保が容易である点においてシート状であることが好適であり、その厚みは、１μｍ以上２ｍｍ以下が好ましく、１０μｍ以上２００μｍ以下がより好ましい。

前記つなぎ部材３０のレーザー光Ｒが照射される部位は、水に対する接触角が１００°未満であり、９０°未満を有するものが好ましい。
水に対する接触角がこの範囲であれば、撥水性が低く、シート部材との接合性がより良好となる。つなぎ部材３０の表面は、レーザー照射部位を予め低接触角化させるような前処理がされていても良い。このような前処理としては、例えば、コロナ処理、プラズマ処理、薬液による官能基修飾、表面研磨などの一般的な表面処理技術を用いることができる。

前記つなぎ部材３０が樹脂材料で構成されている場合に於いては、該樹脂材料には、各種配合剤が含まれていてもよい。配合剤としては、老化防止剤、耐候剤などの機能性薬剤、各種フィラー、顔料などが挙げられる。
なお、要すれば、樹脂材料中に粘着剤を含有させてつなぎ部材３０の表面に粘着性（タック性）を付与したり、つなぎ部材３０の表面に薄い粘着剤層を設けたりしてシート部材への仮接着性を付与させることも可能ではある。但し、粘着剤の付着等の問題を防止し得る点において、樹脂材料中に粘着剤を含有させたり、粘着剤層を接合シートに設けたりしないことが好ましい。
すなわち、シート部材の接合には、粘着剤が用いられていないことが好ましく、前記つなぎ部材３０は、非粘着性のものであることが好ましい。

なお、粘着剤としては、スチレン−ブタジエンブロック共重合体やスチレン−イソプレン共重合体のような熱可塑性エラストマーを利用したゴム系粘着剤 、アクリル酸エステル共重合体を主成分とするアクリル系粘着剤 、シリコーンゴムとシリコーン樹脂とを主成分とするシリコーン系粘着剤 、ビニルエーテル系ポリマーを原料とするビニル系粘着剤などが広く用いられており、通常、これらには移行性の高い成分（例えば、低分子量成分等）が多く含有されており、シート接合体１を薬液などに浸漬する工程などが実施されると粘着剤からの低分子量成分の溶出によって薬液を汚染するおそれがあるが、このように粘着剤を用いずに接合されたシート接合体１は、薬液が汚染されるおそれが低く、このことを原因とした用途の制限を防止することができて用途の拡大を図ることができる。

前記透明ガラス部材５０は、通常、接合に用いるレーザー光Ｒに対する透過性能に優れ、接合部材に対する押圧に耐え得る強度を有するものであれば特に限定されるものではない。
また、透明ガラス部材５０の形状は特に限定されず、例えば、平板、円筒、球状のものを使用することができる。
また、要すれば、これらに代えて透明な樹脂によって形成された部材で押圧を実施することも可能である。
前記透明ガラス部材５０の厚みは特に限定されないが、薄すぎると歪みによって良好な加圧ができず、厚すぎるとレーザー光Ｒの利用効率が下がるため、３ｍｍ以上３０ｍｍ未満が好ましく、５ｍｍ以上２０ｍｍ未満が更に好ましい。材質としては、例えば、溶融石英、無アルカリガラス、テンパックス、パイレックス、バイコール、Ｄ２６３、ＯＡ１０、ＡＦ４５などを用いることができる。レーザー光Ｒの利用効率を高めるために、前記透明ガラス部材５０は、用いるレーザー光Ｒの波長に対して高い透明性を有することが好ましく、＞５０％の光透過率が好ましく、＞７０％の光透過率が更に好ましい。

前記レーザー光Ｒは、光吸収剤によって吸収され、発熱する役割を担うものであり、レーザーの種類は特に限定されない。好ましくは、熱へのエネルギー変換効率が良い波長である可視光域または赤外線域を有する半導体レーザー、ファイバーレーザー、フェムト秒レーザー、ＹＡＧレーザーなどの固体レーザー、ＣＯ₂ レーザーなどである。さらに好ましくは、安価で且つ空間的に面内均一なレーザービームが容易に得られる半導体レーザーやファイバーレーザーである。ただし、フェムト秒レーザーやピコ秒レーザーによるプロセスのような多光子吸収過程を経由するプロセスにおいてはその限りではなく、レーザー波長に対する基材の透明性に関係なく、レーザーの焦点位置や投入エネルギーを最適化することにより、接合を達成することが可能である。
また、シート部材やつなぎ部材３０の分解を避け、軟化を促す目的で、瞬間的に高いエネルギーを投入するパルスレーザーよりも連続波のＣＷレーザーのほうが好ましい。レーザーの出力（パワー）、パワー密度、ビーム形状、照射回数、走査速度、照射時間、積算照射量などは、シート部材やつなぎ部材３０の光吸収率といった光学特性や融点、Tｇといった熱特性などの違いに対して適宜最適化されればよい。
レーザー照射によって照射部位の樹脂を軟化させて２つの部材間ギャップを確実に埋めるためには、通常、レーザー光Ｒは、ギャップ値以上の幅に集光照射される。

前記レーザー光Ｒを吸収させるための光吸収剤としては、フタロシアニン系吸収剤、ナフタロシアニン系吸収剤、ポリメチン系吸収剤、ジフェニルメタン系吸収剤、トリフェニルメタン系吸収剤、キノン系吸収剤、アゾ系吸収剤、ジインモニウム塩などを用いることができる。
例えば、８００〜１２００ｎｍの波長を有するレーザー光Ｒを用いる場合、例えば、米国Ｇｅｎｔｅｘ社製の「Ｃｌｅａｒｗｅｌｄ」（商品名）を用いることができる。
光吸収性としては、前記のとおり＞２０％が好ましく、＞３０％が更に好ましい。光吸収剤層が形成される場合に於いては、光吸収剤層の厚みは、用いる材料の特性及び要求される光吸収率を考慮して、適宜最適化されればよい。塗布幅はレーザー照射領域に合わせて適宜最適化されればよい。
これらの光吸収剤を塗布する手段としては、例えばニードルチップディスペンサー、インクジェットプリンター、スクリーン印刷、２流体式、１流体式または超音波式スプレー、スタンパーなどの一般的な手法を用いることができる。

なお、ここでは詳述しないが本発明の効果が著しく損なわれない範囲において、従来公知のシート部材の接合方法、及びシート接合体１にかかる技術事項を本発明のシート部材の接合方法、及びシート接合体１にも採用することが可能である。

次に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
実施例１のシート部材の接合方法における詳細な条件は下記の通りである。
・第一シート部材１０
材質：トリアセチルセルロース（富士フィルム社製、ＴＡＣ）
厚み：８０μｍ
形状：５０ｍｍ×３０ｍｍ
貯蔵弾性率Ｅ’：９．３×１０⁷ Ｐａ（１７０℃）
接触角：６０°
・第二シート部材２０
第一シート部材１０に同じ
・つなぎ部材３０
材質：ポリメタクリル酸メチル（三菱レイヨン社製、アクリプレン（登録商標））
厚み：４０μｍ
形状：５ｍｍ×３０ｍｍ
貯蔵弾性率Ｅ’：７．３×１０⁵ Ｐａ（１７０℃）
接触角：８４°
・レーザー光照射装置
レーザー光源：半導体レーザー
波長：９４０ｎｍ
レーザー光スポット径：２ｍｍφ
出力：３０Ｗ
走査速度：１００ｍｍ／ｓ
・光吸収剤６０
種類：Ｃｌｅａｒｗｅｌｄ（登録商標）（Ｇｅｎｔｅｘ社製、ＬＤ１２０Ｃ）
つなぎ部材３０への塗布量 ８．５ｎＬ／ｍｍ²
・加圧
使用部材：透明ガラス部材（溶融石英ガラス製）
圧力：１４．７ｋｇｆ／ｃｍ²
・ステージ４０
シリコンラバー（３ｍｍ厚）の上部にポリイミド（１２５μｍ厚）を配置

上記部材ならびにレーザー光照射装置を用いた実施例１のシート部材の接合方法は、以下の如くで実施した（図３：シート接合体１の製造方法を表す側面図参照）。
まず、上記第一シート部材１０と第二シート部材２０とをその端部どうしを突き合せた状態で上記ステージ４０上に並べ、上記つなぎ部材３０を、この突き合わせられた第一シート部材１０の端部から第二シート部材２０の端部に跨るようにしてこれらのシート部材上に載置した。
すなわち、この幅５ｍｍのつなぎ部材３０が第一シート部材１０の端部と第二シート部材２０の端部の上面をそれぞれ約２．５ｍｍずつ被覆する状態となるように第一シート部材１０と第二シート部材２０との境界線に沿ってつなぎ部材３０を配した。
なお、第一シート部材１０及び第二シート部材２０とつなぎ部材３０との界面にはレーザー光Ｒの吸収性を向上させるべく光吸収剤６０を塗布した。
このようにセットされた第一シート部材１０、第二シート部材２０、及びつなぎ部材３０の上部に透明ガラス部材５０を載置して、つなぎ部材３０に加わる圧力が約１４．７ｋｇｆ／ｃｍ²となるように上記透明ガラス部材５０でつなぎ部材３０を押圧しつつ、このつなぎ部材３０によって被覆されている箇所に出力３０Ｗのレーザー光Ｒを１ライン走査照射した。
このとき直径２ｍｍのレーザー光スポットの中心部が第一シート部材１０と第二シート部材２０との境界線に沿って移動するようにレーザー光Ｒの照射位置を１００ｍｍ／ｓで走査しつなぎ部材３０と第一シート部材１０、及びつなぎ部材３０と第二シート部材２０とを一度に接合させて実施例１のシート接合体１を製造した。
得られたシート接合体１の接合部分の強度としてせん断強度を測定したところ、３６Ｎが得られ、良好な接合性が確認された。
尚、せん断強度は、３０ｍｍ幅の接合サンプルを引張試験機（島津製作所社製）にチャック間距離５０ｍｍでロードセルに固定し、室温下で５０ｍｍ／分の引張速度にて引張試験を行い、接合部若しくはシート部材が破断または剥離した際の値である。

（実施例２）
第一シート部材１０、第二シート部材２０を下記条件とした以外は、実施例１と同様にして、実施例２のシート接合体１を製造した。
・第一シート部材１０
材質：ポリスチレン（旭化成ケミカルズ社製、ＯＳＰフィルム（登録商標））
厚み：６０μｍ
形状：５０ｍｍ×３０ｍｍ
貯蔵弾性率Ｅ’：８．６×１０⁴ Ｐａ（１７０℃）
接触角：８９°
・第二シート部材２０
第一シート部材１０に同じ
得られたシート接合体１の接合部分の強度としてせん断強度を測定したところ、６１Ｎが得られ、良好な接合性が確認された。

（実施例３）
つなぎ部材３０を下記条件とした以外は、実施例２と同様にして、実施例３のシート接合体１を製造した。
・つなぎ部材３０
材質：ポリブチレンテレフタレート（ポリプラスチックス社製、ジュラネックス（登録商標））
厚み：５０μｍ
形状：５ｍｍ×３０ｍｍ
貯蔵弾性率Ｅ’：４．４×１０⁷ Ｐａ（１７０℃）
接触角：８２°
得られたシート接合体１の接合部分の強度としてせん断強度を測定したところ、５５Ｎが得られ、良好な接合性が確認された。

（比較例１）
実施例３のつなぎ部材３０を用いた以外は、実施例１と同様にして、比較例１のシート接合体１を製造した。
得られたシート接合体１の接合部分の強度としてせん断強度を測定したところ、２２Ｎが得られたが、部材とつなぎ材は軽剥離であり、良好な接合性が確認できなかった。

（比較例２）
第一シート部材１０、第二シート部材２０を下記条件とした以外は、実施例１と同様にして、比較例２のシート部材の接合方法を実施した。
・第一シート部材１０
材質：ポリメチルペンテンポリマー（三井化学社製、ＴＰＸ（登録商標）フィルム）
厚み：５０μｍ
形状：５０ｍｍ×３０ｍｍ
貯蔵弾性率Ｅ’：３．９×１０⁷ Ｐａ（１７０℃）
接触角：１１２°
・第二シート部材２０
第一シート部材１０に同じ
シート部材とつなぎ材とが接合せず、良好な接合性が確認できなかった。

（比較例３）
つなぎ部材３０を下記条件とした以外は、実施例１と同様にして、比較例３のシート接合体１を製造した。
・つなぎ部材３０
材質：シクロオレフィンポリマー（オプテス社製、ＺＥＯＮＯＲ（登録商標）
厚み：７５μｍ
形状：５ｍｍ×３０ｍｍ
貯蔵弾性率Ｅ’：１．３×１０⁶ Ｐａ（１７０℃）
接触角：９８°
シート部材とつなぎ材とが接合せず、良好な接合性が確認できなかった。

１：シート接合体、１０：第一シート部材、１１：端部、２０：第二シート部材、２１：端部、３０：つなぎ部材３０、４０：ステージ、５０：透明ガラス部材、６０：光吸収剤、Ｒ：レーザー光

Claims (2)

1. シート部材の端部同士をつなぎ部材を介して接合するシート部材の接合方法であって、
   前記シート部材又は前記つなぎ部材の少なくとも何れか一方は、１７０℃での貯蔵弾性率（Ｅ’）が１．０×１０⁶ Ｐａ未満である熱可塑性樹脂によって構成されてなり、前記シート部材及び前記つなぎ部材を当接させ当接部分にレーザー光を照射することにより互いに接合し、前記シート部材及び前記つなぎ部材のレーザー光が照射される部位の接触角は、１００°未満であり、
   前記シート部材の一面側のみに前記つなぎ部材を接合することを特徴とするシート部材の接合方法。
2. シート部材の端部同士がつなぎ部材を介して接合されてなるシート接合体であって、
   前記シート部材又は前記つなぎ部材の少なくとも何れか一方は、１７０℃での貯蔵弾性率（Ｅ’）が１．０×１０⁶ Ｐａ未満である熱可塑性樹脂によって構成されてなり、前記シート部材及び前記つなぎ部材は、当接部分にレーザー光が照射されることにより互いに接合されてなり、前記シート部材及び前記つなぎ部材のレーザー光が照射される部位の接触角は、１００°未満であり、
   前記シート部材の一面側のみに前記つなぎ部材が接合されていることを特徴とするシート接合体。

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