JP6577237B2 - レーザー接合用中間部材及び接合方法 - Google Patents

Description

本発明は、レーザー光を用いて各種部材を接合するためのレーザー接合用中間部材及び接合方法に関するものである。

従来から、各種部材を接合する場合にレーザー光が用いられている。レーザー光を用いて部材を接合する場合には、一方の部材をレーザー光透過部材とし、他方の部材をレーザー光非透過性部材とするのが一般的であり、例えば特許文献１に開示されているように、第１部材と第２部材との間にレーザー接合用中間部材を設け、レーザー接合用中間部材を介して第１部材と第２部材を接合する方法が知られている。

特許文献１のレーザー接合用中間部材は、第１部材側の第１レーザー光吸収層と、透明な基材と、第２部材側の第２レーザー光吸収層との３層構造となっている。レーザー接合用中間部材の全体のレーザー光吸収率は４０％以上６０％以下に設定され、第１レーザー光吸収層のレーザー光吸収率が２０％以上に、また、第２レーザー光吸収層のレーザー光吸収率が２０％以上に設定されている。

また、特許文献１のレーザー接合用中間部材の基材は、アクリルフィルムやＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム等であることが開示されている。

特開２０１５−６８０３号公報

特許文献１では、レーザー光を照射することによって、第１部材側の第１レーザー光吸収層を発熱させるとともに、第２部材側の第２レーザー光吸収層も発熱させ、それらの発熱量をバランスさせてレーザー接合用中間部材を用いて第１部材及び第２部材を良好に接合することが可能である。

また、特許文献１のレーザー接合用中間部材の基材は、アクリルフィルムやＰＥＴフィルム等であることから引張強度が高く、ダイカット性に優れており、製造に有利である。さらに、接合時のレーザー光照射部分と同一部分に再度レーザー光を照射すればレーザー吸収層が軟化して接合強度を低下させることができ、このことで、第１部材を容易に剥離することができ、また、レーザー接合用中間部材を指で摘まんで引っ張れば破断することなく、第１部材及び第２部材から容易に除去することもでき、リワーク性に優れている。

ところで、特許文献１にも開示されているように、例えばモバイル機器やスマートフォンのような表示パネルを有する製品を製造する場合に、表示パネルと筐体とをレーザー接合用中間部材で接合することが考えられる。表示パネルにはバックライトが設けられているので、そのバックライト用光源の光（可視光）の一部が、表示パネルと筐体との間に介在するレーザー接合用中間部材に届くことになる。特許文献１のレーザー接合用中間部材は、第１及び第２レーザー光吸収層のレーザー光吸収率が２０％以上であるが、全体のレーザー光吸収率は６０％以下であることから、バックライト用光源がレーザー接合用中間部材を透過して表示パネルと筐体との接合部分から漏れ、表示パネルの表示性能を低下させてしまうことが起こり得る。

特に特許文献１のレーザー接合用中間部材では基材が透明であるため、基材からの光漏れは回避することができず、可視光を遮光することはできない構成となっている。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、レーザー接合用中間部材による接合強度が十分に得られるようにしながら、バックライト用光源のような光を接合部分で遮光することにある。

上記目的を達成するために、本発明では、レーザー光接合用中間部材の第１接合層、基材及び第２接合層の各々の可視光の透過率を３０％以下とする一方、接合用レーザー光の透過率を６０％以上とした。

第１の発明は、
波長が８００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下のレーザー光透過性を有する第１部材の接合面側に設けられている意匠層と、上記波長のレーザー光非透過性を有する第２部材との間に配置され、上記波長のレーザー光を照射して上記第１部材と上記第２部材とを接合するためのレーザー光接合用中間部材において、
上記第１部材に隣接するように配置される第１接合層と、
上記第２部材に隣接するように配置される第２接合層と、
上記第１接合層と上記第２接合層との間に設けられる基材とを備え、
上記基材の構成成分として、ウレタン樹脂、熱可塑性エラストマー及びゴムの少なくとも１つを含んでおり、
上記レーザー光接合用中間部材における上記第１接合層、上記基材及び上記第２接合層の各々に照射した４００ｎｍ以上８００ｎｍ未満の波長の光の透過率が３０％以下であり、
上記レーザー光接合用中間部材における上記第１接合層、上記基材及び上記第２接合層の各々に照射した上記波長を有するレーザー光の透過率が６０％以上であることを特徴とする。

この構成によれば、レーザー接合用中間部材の第１接合層、基材及び第２接合層の各々が、波長が４００ｎｍ以上８００ｎｍ未満の可視光を吸収又は反射することによりその帯域の光透過率が３０％以下になるので、第１部材と第２部材の接合部分において上記波長の可視光を有効に遮光する。よって、例えばバックライト光源等の光が第１部材と第２部材の接合部分から外部に漏れにくくなる。

一方、波長が８００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下のレーザー光を照射すると、そのレーザー光をレーザー接合用中間部材が透過するので、レーザー光がレーザー光非透過性の第２部材まで十分に到達する。このため、例えば、レーザー光接合用中間部材と第２部材を重ねて第１部材を重ねない状態にしてレーザー光をレーザー光接合用中間部材に向けて照射すると、レーザー光接合用中間部材を透過したレーザー光が第２部材に達して第２部材がレーザー光によって十分に発熱し、この熱によりレーザー接合用中間部材の第２接合層が熱せられ、第２接合層と第２部材との界面の温度が十分に高まり、第２接合層が溶融又は軟化する。よって、レーザー接合用中間部材の第２接合層は第２部材に対して十分に密着する。

その後、第１部材とレーザー接合用中間部材を重ねてから意匠層へ向けて該意匠層の溶融及び分解温度を超えない所定温度となるまで該意匠層を加熱するためのレーザー光を照射すると、該意匠層が発熱する。この意匠層の熱によってレーザー接合用中間部材の第１接合層が十分に加熱されて第１接合層と第１部材との界面の温度が十分に高まり、第１接合層が溶融又は軟化する。

したがって、第１部材と第２部材を、レーザー接合用中間部材を使用して接合することにより、第１部材と第２部材の接合強度が十分に高まるとともに、接合部分において十分な防水性が得られる。

また、レーザー接合用中間部材の基材の凝集力と伸びが大きくなるため、レーザー接合用中間部材を指で剥離しても破断することなく容易に剥離することができるのでリワークに適する。
また、非加硫ゴムを含有させれば、レーザー接合用中間部材の基材に粘弾性を付与できるので、短時間の変形に十分追従できる。これにより、第１部材及び第２部材の接合後の落下等により衝撃が加わった場合でも第１部材と第２部材が剥離することが無い。

第２の発明は、第１の発明において、
有機顔料、無機顔料及び染料の少なくとも１つを構成成分として含んでいることを特徴とする。

この構成によれば、有機顔料、無機顔料及び染料の少なくとも１つを含有したレーザー接合用中間部材は可視光を有効に吸収又は反射するので、可視光の遮光性に優れたレーザー接合用中間部材となる。その一方で、レーザー接合用中間部材は波長が８００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下のレーザー光を透過するので、レーザー接合用中間部材と第２部材の十分な接合強度を得ることができるとともに、接合部分において十分な防水性が得られる。

第３の発明は、第１または２の発明において、
上記第１接合層と上記第２接合層の少なくとも一方が粘着性を有していることを特徴とする。

この構成によれば、レーザー接合用中間部材を第１部材や第２部材に貼り付けることが可能になるので、接合前の仮固定が簡単に行える。

第４の発明は、
波長が８００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下のレーザー光透過性を有する第１部材の接合面側に設けられている意匠層と、上記波長のレーザー光非透過性を有する第２部材との間にレーザー光接合用中間部材を配置し、該レーザー光接合用中間部材を用いて上記第１部材及び上記第２部材を接合する接合方法において、
上記第１部材に隣接するように配置される第１接合層と、
上記第２部材に隣接するように配置される第２接合層と、
上記第１接合層と上記第２接合層との間に設けられる基材とを備え、
上記レーザー光接合用中間部材における上記第１接合層、上記基材及び上記第２接合層の各々に照射した４００ｎｍ以上８００ｎｍ未満の波長の光の透過率が３０％以下であり、
上記レーザー光接合用中間部材における上記第１接合層、上記基材及び上記第２接合層の各々に照射した８００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下の波長を有するレーザー光の透過率が６０％以上であるレーザー光接合用中間部材を用意し、
上記レーザー光接合用中間部材の上記第２接合層と上記第２部材とを重ねてから、上記波長のレーザー光を上記第１接合層側から照射して上記第２部材を加熱し、該第２部材の熱によって上記第２接合層を加熱する第１レーザー光照射を行った後、
上記第１部材の意匠層と上記レーザー光接合用中間部材の上記第１接合層とを重ねてから、上記波長のレーザー光を上記意匠層へ向けて照射し、該意匠層の溶融及び分解温度を超えない所定温度となるまで該意匠層を加熱し、該意匠層の熱によって上記第１接合層を加熱する第２レーザー光照射を行うことを特徴とする。

この構成によれば、第１部材と第２部材の接合部分において可視光を有効に遮光するので、例えばバックライト光源等の光が第１部材と第２部材の接合部分から外部に漏れにくくなる。

一方、波長が８００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下のレーザー光をレーザー接合用中間部材が透過するので、第２部材の発熱を利用して接合強度を十分に高めることが可能になるとともに、接合部分において十分な防水性が得られる。

第１の発明によれば、第１部材及び第２部材の接合強度を十分に高めて防水性も確保することができるとともに、例えばバックライト用光源のような光を接合部分で遮光することができる。

また、第１部材や第２部材の形状への追従性が高く、凝集力と伸びが大きいレーザー接合用中間部材とすることができるので、リワークも可能にすることができる。また、変形に対する追従性が高いので衝撃を受けても剥離することは無い。

第２の発明によれば、可視光を有効に吸収または反射して接合部分で遮光することができる。

第３の発明によれば、レーザー接合用中間部材を簡単に仮固定することができる。

第４の発明によれば、第１の発明と同様に、第１部材及び第２部材の接合強度を十分に高めることができるとともに、例えばバックライト用光源のような光を接合部分で遮光することができる。

実施形態に係る接合品の斜視図である。 実施形態に係るレーザー接合用中間部材の断面図である。 レーザー接合用中間部材を裏側部材に接合する要領を示す図である。 レーザー接合用中間部材を透光部材に接合する要領を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

図１は、本発明の実施形態に係るレーザー接合用中間部材４０及びレーザー光を用いた接合方法によって接合された接合品１を示すものである。この接合品１は、例えば、化粧品用ケース、住設用又は電器製品用外装部材、モバイル端末や携帯電話、スマートフォン等として用いられるものであり、接合品１の表側を構成する透光部材（第１部材）１０と、裏側を構成する裏側部材（第２部材）２０とを重ね合わせてなるものであり、透光部材１０の裏面には透光部材１０の一部を構成する意匠層３０が接合品１の表側に現れるように設けられている。透光部材１０と裏側部材２０とは、詳細は後述するが、３層構造のレーザー接合用中間部材４０によって接合されている。

尚、図示しないが、透光部材１０には液晶表示パネル等からなる表示画面が設けられている。また、接合品１の内部には、光源が設けられている。光源としては、例えば液晶表示パネル用のバックライト用光源や、透光部材１０の一部に設けられる操作ボタンを裏側から透過照明するための透過照明用光源等を挙げることができるが、これら以外の光源を設けてもよい。また、透光部材１０は多層構造であってもよい。

裏側部材２０は、波長が８００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下のレーザー光を通さないレーザー光非透過性を有する材料で構成された板状の部材である。この裏側部材２０は多層構造であってもよい。ここで、本明細書におけるレーザー光透過性とは、上記波長のレーザー光を透過する性質のことであり、加熱源としてのレーザー光を１５％以上透過する性質をいい、上記波長のレーザー光の全てを透過するものも含む。このような性質を持つ材料としては、例えばプラスチック、ガラス、ＩＴＯ等の薄い金属酸化物皮膜等の材料である。逆に、レーザー光非透過性とは、上記波長のレーザー光を吸収又は反射するレーザー光非透過性のことであり、加熱源としての上記波長のレーザー光を一部透過及び／又は反射しても残りを吸収する性質をいい、レーザー光の全てを吸収するものも含む。このような性質を持つ材料としては、例えば、金属、セラミックスの他、樹脂やゴムに有機顔料、無機顔料、染料、補強用ガラスファイバー等を混合した材料を挙げることもできる。本実施形態では、裏側部材２０は着色顔料および補強用ガラスファイバーを含む樹脂材料で構成されている。尚、この実施形態の説明では、波長が８００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下のレーザー光を赤外線領域のレーザー光ともいう。

透光部材１０は、無色透明で、上記波長のレーザー光を通すレーザー光透過性を有する材料で構成された板状の部材である。つまり、透光部材１０は、加熱源としての上記波長のレーザー光を殆ど反射も吸収もせずに透過させるか、上記波長のレーザー光を一部透過及び／又は反射しても溶融することなく、残りのレーザー光を透過させることのできる性質を持っており、また、この透光部材１０の性質としては、上記波長のレーザー光の全てを透過させる性質であってもよい。

透光部材１０は、例えば熱可塑性樹脂で構成することができ、具体的には、ポリエチレン(HDPE、LDPE、LLDPE、VLDPE、ULDPE、UHDPE、Polyethylene)、ポリプロピレン(PP Co-Polymer、PP Homo-Polymer、PP Ter-Polymer)、ポリカーボネート、ポリビニルクロライド(PVC)、ポリスチレン(PS)、ポリメチルメタアクリレート(PMMA)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂(ABS)、スチレンアクリロニトリル樹脂(SAN)、K-レジン、SBS樹脂(SBS block co-polymer)、PVDC樹脂、EVA樹脂、アクリル樹脂、ブチラール樹脂、シリコン樹脂、ポリアミド(PA、PA6、PA66、PA46、PA610、PA612、PA6/66、PA6/12、PA6T、PA12、PA1212、PAMXD6)、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、液晶ポリマー、ポリブチレンテレフ夕レート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン、ポリエチレンナフタレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリアセタール、ポリアミドイミド、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン、ポリチオエチルスルホン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルスルホン及びポリエーテルイミドなどが挙げられる。

その他、極性官能基が化学的に結合した変性樹脂も含み、具体的には、アクリル酸変性オレフィン樹脂、マレイン酸変性オレフィン樹脂、塩化変性オレフィン樹脂(CPP、CPE)、シラン変性オレフィン樹脂、アイオノマー樹脂、ナイロン変性オレフィン樹脂、エポキシ変性樹脂、エチレンビニルアルコール樹脂(EVOH)、エチレンビニールアセテート樹脂、ホットメルト接着樹脂などの樹脂が挙げられ、これらと上記熱可塑性樹脂の混合物または組合物であってもよい。

透光部材１０は、熱可塑性エラストマーであってもよく、具体的には、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、塩ビ系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、ポリブタジエン系エラストマー、イソプレン系エラストマー、イオンクラスターと非晶性PE系のエラストマー（商品例：三井・デュポン ポリケミカル製ハイミラン）、塩素化PEと非晶性PE系のエラストマー（商品例：三菱化学製ミラプレーン）、フッ素系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、アクリル系エラストマー等が挙げられる。

透光部材１０は熱硬化性樹脂であってもよく、具体的には、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などが挙げられる。

また、上述した熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂に補強材や充填材を混合して作った複合樹脂で透光部材１０を構成してもよい。

上記樹脂、エラストマーに対しては、例えば、熱安定剤、酸化防止剤、紫外線安定剤、導電剤、核剤、離型剤、難燃剤、帯電防止剤、加工調剤、着色及び機能性顔料または染料、架橋剤、可塑剤及び加硫剤からなる群から選択された少なくとも一つを混合することも可能である。着色顔料や染料を混合する場合は、所定のレーザー光透過性を確保できる程度の量とする。

透光部材１０は、上記樹脂の他、例えば、ソーダ石灰ガラス、鉛ガラス、ホウケイ酸ガラス等で構成してもよい。また、強化ガラス、合わせガラス、積層ガラス等であってもよい。尚、透光部材１０は、無色に限られるものではなく、薄く着色されていてもよく、意匠層３０を表側から見ることのできる透光性を有していればよい。

裏側部材２０及び透光部材１０の厚みは、接合品１の種類等により異なるが、０．１ｍｍから３ｍｍ程度である。

透光部材１０の裏面である裏側部材２０側の面には、透光部材１０の表側に意匠が現れるように意匠層３０が設けられている。この意匠層３０は、染料や顔料を含むインクを透光部材１０の裏面に付着させることによって形成された印刷塗膜からなるものであり、たとえばスマートフォンやタブレット、液晶テレビが接合品１である場合には、表示画面の見栄えをよくするためのパネルの額縁部のように、透光部材１０の表側から視認可能な枠状となっている。

意匠層３０を構成するインクの硬化性化合物については、例えば、アクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、カルボキシル基変性エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、不飽和ポリエステル樹脂、共重合系アクリレート、ポリアクリルアクリレート、脂環式エポキシ樹脂、グリシジルエーテルエポキシ樹脂、ビニルエーテル化合物、オキセタン化合物などが挙げられる。

硬化性インクは、例えば、自然乾燥硬化タイプ、焼付け乾燥による熱硬化タイプ、硬化剤を用いる二液型の反応硬化タイプ、紫外線や電子線などで硬化させる放射光硬化タイプ、漆などが挙げられる。融点以下のレーザー照射条件に限り熱可塑性であっても問題ない。また、染料としては、上記波長のレーザー光の非透過性を有するものであればよく、アカネ、ベニバナなどの天然染料、反応、硫化、ナフトールなどの合成染料、蛍光染料など種類は問わない。また、顔料としては、上記波長のレーザー光の非透過性を有するものであればよく、例えば、カーボンブラックや複合酸化物系顔料等の無機顔料、フタロシアニン系顔料、アゾ系顔料、レーキ顔料、多環式系顔料等の有機顔料が挙げられ、上記波長のレーザー光の波長に対応した非透過性を有する各種顔料を使用できる。意匠層３０を印刷塗膜で形成したことで、精緻な意匠が得られる。印刷方法としては、例えば、凸版印刷、凹版印刷、フレキソ印刷、オフセット印刷、シルク印刷、グラビア印刷、レーザー印刷、インクジェット印刷等、各種印刷方法を用いることができる。

また、意匠層３０によって構成される意匠は、例えば、線、文字、図形、記号、絵、グラデーションパターン、単色による塗りつぶし、又はこれらを組み合わせたもの等、様々な形態がある。また、意匠層３０の厚みとしては、例えば、１μｍ以上５０μｍ以下であるが、この範囲に限られるものではない。また、意匠層３０におけるレーザー光非透過性としては、例えば、上記波長のレーザー光の透過率が１５％未満であることが好ましくは、波長８００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下のレーザー光の透過率が１５％未満であることがより好ましい。意匠層３０は可視光を殆ど透過しない。

尚、意匠層３０は、上記のように印刷塗膜で形成するもの以外にも、例えば、蒸着膜、フィルムの貼り付け、プライマーの塗布等で形成することも可能である。蒸着膜の場合は、意匠層３０は極めて薄くなる。また、意匠層３０の全部がレーザー光非透過性である必要はなく、裏側部材２０と透光部材１０との接合部分に対応する一部のみがレーザー光非透過性であってもよい。

裏側部材２０の表面である透光部材１０側の面には、レーザー接合用中間部材４０が設けられており、このレーザー接合用中間部材４０は意匠層３０に隣接している。

レーザー接合用中間部材４０は、図２に示すように、フィルムやシートからなる基材４１と、表側接合層（第１接合層）４２と、裏側接合層（第２接合層）４３とを積層した多層構造である。表側接合層４２は、透光部材１０に隣接するように配置される。裏側接合層４３は、裏側部材２０に隣接するように配置される。基材４１は、表側接合層４２と裏側接合層４３との間に設けられる。レーザー接合用中間部材４０は、３層以上の層を有するものであってもよい。

レーザー接合用中間部材４０の基材４１は、発泡基材のような独立気泡を有しないソリッドの樹脂材、例えばウレタン、熱可塑性エラストマー、ゴム、ポリエチレンテレフタレートやポリプロピレン、ウレタンフィルム等の樹脂材からなるものであり、例えば１０μｍ以上１０００μｍ以下に設定することができる。

基材４１の構成成分として、ウレタン樹脂、熱可塑性エラストマー及びゴムの少なくとも１つを含んでいるのが好ましい。ウレタン樹脂としては、エーテル系、エステル系、ポリカプロラクトン系、エーテル系（ＰＴＭＧ）系があり、熱可塑性と熱硬化性のウレタンが挙げられる。熱可塑性エラストマーとしては、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、塩ビ系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、ポリブタジエン系エラストマー、イソプレン系エラストマー、イオンクラスターと非晶性PE系のエラストマー（商品例：三井・デュポン ポリケミカル製ハイミラン）、塩素化PEと非晶性PE系のエラストマー（商品例：三菱化学製ミラプレーン）、フッ素系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、アクリル系エラストマー等が挙げられる。ゴムとしてはイソプレン、ブタジェン、スチレンブタジェン、クロロプレン、ニトリル、ポリイソブチレン、エチレンプロピレン、クロロスルホン化ポリエチレン、アクリル、エピクロルヒドリン等のゴムが挙げられる。

基材４１を製造する場合には、基材４１の成分を溶剤に溶解する方法を用いることができる。この方法の場合、基材４１の成分を適当な溶剤に溶解し、着色材としての色材も溶剤に添加して溶解または溶剤中に分散させ、これを例えば離型フィルムや板材等に塗布して溶剤を蒸発させフィルム状基材４１を得ることができる。

また、基材４１を製造する別の方法としては、例えば、２軸押出機により染料または顔料と基材４１の成分とを混練し、シート状に押出して基材４１を得る方法がある。

溶液や分散液を離型フィルムや板材等に塗布してフィルム状基材４１を得る場合、乾燥塗膜は１００μｍ程度が限界であるが、２軸押出機を使用する場合は厚みを適宜設定できるので、厚い基材４１が必要な場合は２軸押出機を使用するのが好ましい。

上記ウレタンまたはゴムは熱による硬化や加硫をさせてもよい。硬化剤としてはイソシアネートや過酸化物、イオウ等を挙げることができる。これらを溶剤に適宜加えて、さらに染料や顔料を溶剤に溶解または溶剤中に分散させ、これを例えば離型フィルムや板材等に塗布したり、２軸押出機を使用してシート状基材４１やフィルム状基材４１を得て、その基材４１を連続して硬化または加硫させ、または一旦巻き取った状態で熱硬化または加硫する。

レーザー接合用中間部材４０の表側接合層４２は透光部材１０に接合するものであり、一方、裏側接合層４３は裏側部材２０に接合するものである。表側接合層４２及び裏側接合層４３は基材４１から剥離しないように基材４１と一体化している。

表側接合層４２及び裏側接合層４３の材料は同じであっても異なっていてもよく、また、厚みは共に１００μｍに設定されているが、厚みはこれに限られるものではなく、例えば５０μｍ以上２００μｍ以下に設定することができる。また、表側接合層４２及び裏側接合層４３の厚みは互いに異ならせてもよい。

以下、表側接合層４２について詳細に説明する。表側接合層４２は、上記波長のレーザー光で加熱された意匠層３０の熱によって溶融するホットメルト材で構成されており、常温付近でゴム弾性を示す高分子物質（粘着付与剤やゴム、エラストマー）のうち、熱可塑性を有するものが好ましい。すなわち、レーザー接合用中間部材４０の表側接合層４２の材料としては、上記した粘着付与剤や熱可塑性エラストマーや、非架橋ゴム等から任意のものを使用することができ、特に限定されないが、粘着付与剤としてはゴム系、アクリル系、ウレタン系、シリコン系等が挙げられる。熱可塑性エラストマーとしては、例えば、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、塩ビ系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、ポリブタジエン系エラストマー、イソプレン系エラストマー、イオンクラスターと非晶性PE系のエラストマー（商品例：三井・デュポン ポリケミカル製ハイミラン）、塩素化PEと非晶性PE系のエラストマー（商品例：三菱化学製ミラプレーン）、フッ素系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、アクリル系エラストマー等が挙げられる。

熱可塑性エラストマーや非加硫ゴムはゴム系粘着付与剤のベースとしても一般的であり、特に限定されないがタッキファイヤやオイル、液状オリゴマー等を配合することで粘着付与剤になり得る。

また、表側接合層４２の材料としては、非加硫のゴムも使用することができ、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、クロロスルフォン化ポリエチレンゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、ウレタンゴム、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム等である。

タッキファイヤとしては、具体的に、例えばロジン系粘着付与樹脂である、ガムロジン、ウッドロジン、トール油ロジンなどの未変性ロジン（生ロジン）や、これらの未変性ロジンを水添化、不均化、重合などにより変性した変性ロジン（水添ロジン、不均化ロジン、重合ロジンの他、その他の化学的に修飾されたロジンなど）の他、各種のロジン誘導体などが挙げられる。前記ロジン誘導体としては、例えば、未変性ロジンをアルコール類によりエステル化したロジンのエステル化合物や、水添ロジン、不均化ロジン、重合ロジンなどの変性ロジンをアルコール類によりエステル化した変性ロジンのエステル化合物などのロジンエステル類；未変性ロジンや変性ロジン（水添ロジン、不均化ロジン、重合ロジンなど）を不飽和脂肪酸で変性した不飽和脂肪酸変性ロジン類；ロジンエステル類を不飽和脂肪酸で変性した不飽和脂肪酸変性ロジンエステル類；未変性ロジン、変性ロジン（水添ロジン、不均化ロジン、重合ロジンなど）不飽和脂肪酸変性ロジン類や不飽和脂肪酸変性ロジンエステル類におけるカルボキシル基を還元処理したロジンアルコール類；未変性ロジン、変性ロジンや、各種ロジン誘導体等のロジン類（特に、ロジンエステル類）の金属塩などが挙げられる。また、ロジン誘導体としては、ロジン類（未変性ロジン、変性ロジンや、各種ロジン誘導体など）にフェノールを酸触媒で付加させ熱重合することにより得られるロジンフェノール樹脂なども用いることができる。

テルペン系粘着付与樹脂としては、例えば、α−ピネン重合体、β−ピネン重合体、ジペンテン重合体などのテルペン系樹脂や、これらのテルペン系樹脂を変性（フェノール変性、芳香族変性、水素添加変性、炭化水素変性など）した変性テルペン系樹脂（例えば、テルペン−フェノール系樹脂、スチレン変性テルペン系樹脂、芳香族変性テルペン系樹脂、水素添加テルペン系樹脂など）などが挙げられる。

炭化水素系粘着付与樹脂としては、例えば、脂肪族系炭化水素樹脂［炭素数４〜５のオレフィンやジエン（ブテン−１、イソブチレン、ペンテン−１等のオレフィン；ブタジエン、１，３−ペンタジエン、イソプレン等のジエンなど）などの脂肪族炭化水素の重合体など］、芳香族系炭化水素樹脂［炭素数が８〜１０であるビニル基含有芳香族系炭化水素（スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、インデン、メチルインデンなど）の重合体など］、脂肪族系環状炭化水素樹脂［いわゆる「Ｃ４石油留分」や「Ｃ５石油留分」を環化二量体化した後重合させた脂環式炭化水素系樹脂、環状ジエン化合物（シクロペンタジエン、ジシクロペンタジエン、エチリデンノルボルネン、ジペンテンなど）の重合体又はその水素添加物、芳香族系炭化水素樹脂や脂肪族・芳香族系石油樹脂の芳香環を水素添加した脂環式炭化水素系樹脂など］、脂肪族・芳香族系石油樹脂（スチレン−オレフィン系共重合体など）、脂肪族・脂環族系石油樹脂、水素添加炭化水素樹脂、クマロン系樹脂、クマロンインデン系樹脂などの各種の炭化水素系の樹脂が挙げられる。オイルとしては大別されるパラフィン系、ナフテン系、アロマ系から選べばよい。

液状オリゴマーとしては、アクリル系、スチレン系、ポリイソプレンやブタジエンなどのゴム系、ポリエステル系、その他分子量数百〜数千程度の高粘度の重合体から選択する。その他必要に応じて、熱安定剤、酸化防止剤、紫外線安定剤、導電剤、核剤、離型剤、難燃剤、帯電防止剤、加工調剤、可塑剤及び加硫剤からなる群から選択された少なくとも一つを使用することが好ましい。

レーザー接合用中間部材４０における基材４１、表側接合層４２及び裏側接合層４３の各々は、波長が４００ｎｍ以上８００ｎｍ未満の可視光を吸収する可視光吸収性を有している。具体的には、基材４１、表側接合層４２及び裏側接合層４３の各々に８００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下の波長の可視光を照射すると、光の透過率が３０％以下となるように可視光に対して黒色化されている。

また、レーザー接合用中間部材４０における基材４１、表側接合層４２及び裏側接合層４３の各々は、波長が８００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下のレーザー光を照射した際にそのレーザー光の透過率が６０％以上となるように構成成分が決定されている。基材４１のレーザー光の透過率と、表側接合層４２及び裏側接合層４３のレーザー光の透過率とは異ならせてもよい。表側接合層４２及び裏側接合層４３のレーザー光の透過率の方を高くしてもよいし、低くしてもよい。表側接合層４２及び裏側接合層４３のレーザー光の透過率は、例えば８０％以上、好ましくは９０％以上に設定することができる。

基材４１、表側接合層４２及び裏側接合層４３を可視光に対して黒色化するには、以下の材料を、基材４１、表側接合層４２及び裏側接合層４３の各材料に分散又は溶解して単独で使用、もしくは混合して使用することで実現できる。

波長が４００ｎｍ以上８００ｎｍ未満の光透過率が３０％以下であり、波長が８００ｎｍから１５００ｎｍの光透過率が６０％以上である基材４１、表側接合層４２及び裏側接合層４３を得ることのできる有機顔料としては、赤外線透過黒色顔料としてビスベンゾフラノン系顔料、アゾメチン系顔料、ベリレン系顔料等を挙げることができる。このうちビスベンゾフラノン系顔料が最も好ましい。

また、波長が４００ｎｍ以上８００ｎｍ未満の光透過率が３０％以下であり、波長が８００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下の光透過率が６０％以上である基材４１、表側接合層４２及び裏側接合層４３を得ることのできる着色有機顔料としては、C.I. Pigment Orange ２, ５, １３, １６， ３１, ３４等、C.I. Pigment Red １, ２, ３, ４, ５等、C.I. Pigment Green ７, １０, ３６, ３７, ５８等、C.I.Pigment Violet １, １９, ２３, ２７, ３２ 等、C.I. Pigment Blue １, ２, １５， １６，２２等及びその誘導体を２種以上混合して黒色として使用できる。

また、波長が４００ｎｍ以上８００ｎｍ未満の光透過率が３０％以下であり、波長が８００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下の光透過率が６０％以上である基材４１、表側接合層４２及び裏側接合層４３を得ることのできる黒色染料としては、酸性染料のAcid Black １, ２, ２４, ４８等を挙げることができる。

また、波長が４００ｎｍ以上８００ｎｍ未満の光透過率が３０％以下であり、波長が８００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下の光透過率が６０％以上である基材４１、表側接合層４２及び裏側接合層４３を得ることのできる着色染料としては、化学構造としては、ピラゾールアゾ系、アニリノアゾ系、トリフェニルメタン系、アントラキノン系、アンスラピリドン系、ベンジリデン系、オキソール系、ピラゾロトリアゾールアゾ系、ピリドンアゾ系、シアニン系、フェノチアジン系、ピロロピラゾールアゾメチン系、キサテン系、フタロシアニン系、ベンゾピラン系、インジゴ系、ピロメテン系、トリアリールメタン系、アゾメチン系、ベリレン系、ペリノン系、クオタリレン系、キノフタロン系染料等が挙げられ、酸性染料、直接染料、塩基性染料、媒染染料、酸性媒染染料、アゾイック染料、分散染料、油溶染料、食品染料及びその誘導体を２種以上混合して黒色として使用できる。

上記波長の赤外線レーザー光は波長が長いのでレイリー散乱、ミー散乱を受けにくい１００ｎｍ〜５００ｎｍの硫化ビスマス粉体や５ｎｍ〜５０ｎｍの銀又は錫又はその合金からなるナノ粒子を基材４１、表側接合層４２及び裏側接合層４３の成分に添加して、基材４１、表側接合層４２及び裏側接合層４３をレーザー光に対して黒色化することができる。また、有機顔料と染料を併用して使用することもできるし、無機顔料、有機顔料及び染料の少なくとも１つを構成成分として含有させて基材４１、表側接合層４２及び裏側接合層４３を得ることができる。

レーザー接合用中間部材４０における基材４１、表側接合層４２及び裏側接合層４３は、可視光を反射させることによって４００ｎｍ以上８００ｎｍ未満の波長の光の透過率を３０％以下とするようにしてもよい。可視光反射性を有する白色とするためには、以下の材料を、基材４１、表側接合層４２及び裏側接合層４３の材料に分散又は溶解して単独で使用し、もしくは混合して使用することで実現することができる。

波長が４００ｎｍ以上８００ｎｍ未満の光透過率が３０％以下であり、波長が８００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下の光透過率が６０％以上である基材４１、表側接合層４２及び裏側接合層４３を得ることのできる白色無機顔料としては、赤外線がレイリー散乱、ミー散乱を受けにくく、４００ｎｍ以上８００ｎｍ未満の可視光を反射する無機顔料、即ち、赤外線の波長の１／２以下の粒子径である直径１００ｎｍ〜４００ｎｍの二酸化チタン粒子、酸化マグネシウム粒子、硫酸バリウム粒子、塩基性炭酸鉛粒子、酸化亜鉛粒子等を含む無機顔料を挙げることができる。これら無機顔料を溶媒に添加・分散して白色化することができる。

レーザー接合用中間部材４０における基材４１、表側接合層４２及び裏側接合層４３の可視光透過率は、４００ｎｍ以上８００ｎｍ未満の波長において上述した３０％以下が好ましく、さらに好ましくは２０％以下である。レーザー接合用中間部材４０の可視光透過率が３０％よりも高いと、接合品１の内部にあるバックライト光源の光が透光部材１０と裏側部材２０の接合部分から漏れ、液晶表示パネル等の表示品質が低下して好ましくないが、可視光透過率を３０％以下にすると、接合品１の内部の光源からの光を外部から使用者が確認できない程度となるまでレーザー接合用中間部材４０によって遮光されるので表示画面の表示品質が向上する。

レーザー接合用中間部材４０における基材４１、表側接合層４２及び裏側接合層４３のレーザー光透過率は、上述したように、８００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下の波長において６０％以上が好ましく、さらに好ましくは８０％以上である。レーザー光透過率が６０％未満ではレーザー接合用中間部材４０に殆どのレーザー光が吸収されて、後述する接合時にレーザー光が第２部材２０に十分到着せず、第２部材２０の発熱量が少なく第２部材２０に接する部分のレーザー接合用中間部材４０（裏側接合層４３）が十分に溶融または軟化しないため好ましくないが、６０％以上にすることで、レーザー光が第２部材２０に十分に到達し、第２部材２０の発熱量を十分に確保できる。これにより、レーザー接合用中間部材４０の裏側接合層４３が十分に溶融または軟化するので、接合強度を高めることができる。

上記有機又は無機の顔料の粒子をレーザー接合用中間部材４０における基材４１、表側接合層４２及び裏側接合層４３の材料に分散させるには、一般のビーズミル、３本ロールミル、コロイドミル、高速回転ミル等を使用することができる。特に、赤外線がレイリー散乱、ミー散乱を受けにくくするため粒子径の小さな粒子を、溶媒中にできるかぎり単分散させる必要がある。粒子の分散を助けて安定な分散状態を得るために界面活性剤や高分子の樹脂等を保護コロイドとして使用することができる。また、染料を使用する場合は、適当な溶媒に染料を溶解して使用することができる。

顔料や染料の添加量は、その色材により異なるが、波長が４００ｎｍ以上８００ｎｍ未満の光透過率が３０％以下、波長が８００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下の光透過率が６０％以上となるように調整できればよい。

レーザー接合用中間部材４０の表側接合層４２の溶融温度は、意匠層３０の溶融温度及び分解温度よりも低く設定されている。

尚、粘着剤や非加硫ゴムをレーザー接合用中間部材４０の表側接合層４２の材料とする場合には、レーザー光による接着性が低下してしまうのを回避する理由から、熱可塑性であることが好ましい。

レーザー接合用中間部材４０の表側接合層４２及び裏側接合層４３は、粘着性付与剤を含有している。粘着性付与剤は、表側接合層４２にのみ含有させてもよいし、裏側接合層４３にのみ又は両方に含有させてもよい。粘着性付与剤は、表側接合層４２及び裏側接合層４３に含有させなくてもよい。粘着性付与剤としては、上記したものが挙げられる。

粘着性付与剤を裏側接合層４３に含有させることにより、レーザー接合用中間部材４０の裏側部材２０側の面は粘着性を有することになる。また、粘着性付与剤を表側接合層４２に含有させることにより、レーザー接合用中間部材４０の透光部材１０側の面は粘着性を有することになる。従って、レーザー接合用中間部材４０は、裏側部材２０及び透光部材１０に粘着する。レーザー接合用中間部材４０の粘着力は、ＪＩＳ Ｚ０２３７の１０．４に基づいて測定したＳＵＳ３０４板に対する１８０度引きはがし粘着力が０．１Ｎ／２５ｍｍ以上となるように設定されている。

レーザー接合用中間部材４０の表側接合層４２と意匠層３０の樹脂組成はＳＰ値（溶解性パラメータ）が近いほど相溶性が良く両者の接合強度が高まるので好ましく、また、裏側接合層４３と裏側部材２０の樹脂組成はＳＰ値が近いほど相溶性が良く両者の接合強度が高まるので好ましい。

次に、上記接合品１の製造要領について説明する。まず、透光部材１０の裏面に意匠層３０を形成する。この工程では、顔料を含む着色インクを印刷機等によって透光部材１０の裏面に付着させる。

尚、意匠層３０を蒸着膜とする場合には、蒸着装置によって金属等の蒸着物を透光部材１０の裏面に蒸着させる。また、意匠層３０をフィルムとする場合には、フィルムを透光部材１０の裏面に貼り付ける。さらに、意匠層３０をプライマーとする場合には、プライマーを透光部材１０の裏面に塗布する。

上記の工程が、透光部材１０に、透光部材１０の表側に意匠が現れるようにレーザー光非透過性の意匠層３０を設ける工程である。

また、裏側部材２０に、例えば、ＵＶ（紫外線）、ＥＢ（電子線）、オゾン等を照射してもよい。こうすることによって裏側部材２０の表面はより活性化され、レーザー光照射後のレーザー接合用中間部材４０の接着力を向上させることもできる。

一方、レーザー接合用中間部材４０の基材４１は、上述したようにして得た溶液や分散液を離型フィルムや板材等に塗布して乾燥させたり、２軸押出機を使用して押出して得ることができる。この基材４１の表面及び裏面に、表側接合層４２及び裏側接合層４３を積層して一体化することで、レーザー接合用中間部材４０が得られる。そして、得られたレーザー接合用中間部材４０をダイカットすることで所望形状に加工することができる。

次いで、図３に示すように、裏側部材２０の表側にレーザー接合用中間部材４０の裏側接合層４３が重なるようにレーザー接合用中間部材４０を裏側部材２０に重ねる。このとき、レーザー接合用中間部材４０の裏側接合層４３が粘着性を有しているので、レーザー接合用中間部材４０が裏側部材２０に仮固定された状態となり、レーザー接合用中間部材４０の位置ずれが抑制される。

その後、図３に示すように、セパレーター付きの透明ガラス１００等でレーザー接合用中間部材４０に圧力をかけ、レーザー光Ｌを、レーザー接合用中間部材４０の表側接合層４２側からレーザー接合用中間部材４０に照射する。これが第１レーザー光照射である。このレーザー光Ｌを照射する装置は、周知の装置を利用することができる。レーザー光Ｌの種類としては、例えば、ガスレーザー、固体レーザー、半導体レーザー等のいずれでもよく、レーザー光Ｌの種類は限定されないが８００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下の赤外線領域に波長を持つ必要がある。レーザー光Ｌの種類は、裏側部材２０の材料や厚さ等に応じて適宜選択できる。また、レーザー光Ｌは、１つの波長からなるものであってもよいし、２つ以上の波長を有するものであってもよい。

レーザー接合用中間部材４０における表側接合層４２、基材４１及び裏側接合層４３は、波長が８００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下の光透過率が６０％以上なので、レーザー光Ｌは、レーザー接合用中間部材４０を透過して裏側部材２０に到達して吸収される。レーザー光Ｌを吸収した裏側部材２０は発熱する。

その裏側部材２０の熱により裏側部材２０に隣接する裏側接合層４３が最も熱せられて溶融又は軟化して、裏側部材２０の表面に沿うように変形して密着し、レーザー接合用中間部材４０が裏側部材２０に接合する。図３において白丸で示す部分はレーザー光Ｌによって主に加熱される部分である。

裏側部材２０には意匠層３０が無く、意匠層３０の溶融や分解の恐れがないので、第１レーザー光照射時のレーザー光Ｌの出力は強めに設定することができる。これにより、裏側接合層４３を確実に溶融又は軟化させることができる。

その後、セパレーター付きの透明ガラス１００をレーザー接合用中間部材４０から剥がし、図４に示すように、透光部材１０をレーザー接合用中間部材４０の表側接合層４２に重ねる。このとき、レーザー接合用中間部材４０の表側接合層４２が粘着性を有しているので、透光部材１０と裏側部材２０とをクランプしなくても両者の位置ずれを抑制できる。

尚、透光部材１０と裏側部材２０とを厚み方向にクランプしてもよく、クランプすることで、レーザー光Ｌが照射されたときの発熱による透光部材１０及び裏側部材２０の膨張を抑制できるとともに、透光部材１０及び裏側部材２０の間の気泡の発生を抑制できるので、接合の信頼性をより向上できる。

その後、図４に示すように、レーザー光Ｌを透光部材１０側から意匠層３０へ向けて照射する。これが第２レーザー光照射である。第２レーザー光照射は、第１レーザー光照射と同じ装置で行うことができる。第２レーザー光照射のレーザー光Ｌの出力は、第１レーザー光照射時のレーザー光Ｌの出力よりも低く、例えば、数Ｗ程度に設定するのが好ましい。この第２レーザー光照射時のレーザー光Ｌの出力は、透光部材１０を透過して意匠層３０に到達したレーザー光Ｌによって意匠層３０が溶融又は分解しない程度の出力であればよい。また、レーザー光Ｌの走査速度についても、意匠層３０が溶融又は分解しない程度の速度に設定されている。接合範囲がレーザー光Ｌの照射径よりも広い場合には、必要に応じてレーザー光源又は接合対象物（裏側部材２０、中間部材４０及び透光部材１０）を移動させながらレーザー光Ｌの照射を行ってもよい。また、レーザー光Ｌの焦点径を広く設定し接合範囲を広くすることもできる。

照射されたレーザー光Ｌは、透光部材１０を透過して意匠層３０に到達する。意匠層３０に到達したレーザー光Ｌは、意匠層３０に吸収され、意匠層３０が加熱される。意匠層３０の温度は、レーザー光Ｌの出力が上記したように低出力に設定されているので、意匠層３０の溶融又は分解温度を超えない温度となる。図４において白丸で示す部分はレーザー光Ｌによって主に加熱される部分である。

意匠層３０の熱は隣接するレーザー接合用中間部材４０に伝わる。レーザー接合用中間部材４０の表側接合層４２が溶融温度となるまで加熱されて溶融又は軟化する。表側接合層４２が溶融又は軟化すると、透光部材１０の意匠層３０に密着して接合する。このとき、レーザー光Ｌの出力が上記のように設定されているので、意匠層１０は溶融又は分解しない。

レーザー光Ｌの一部（照射されたレーザー光Ｌのうちの数％）は、裏側部材２０に到達することがある。意匠層３０を透過した僅かなレーザー光Ｌはレーザー接合用中間部材４０に到達する。裏側部材２０が発熱するのでレーザー接合用中間部材４０全体が溶融又は軟化してさらに密着しレーザー光Ｌを有効に利用できる。

上記のように、本実施形態にかかる接合方法によれば、第２レーザー光照射時のレーザー光Ｌが数Ｗ程度の低出力で済むので、透光部材１０が熱によって損傷（焦げや変形）してしまうのを抑制できる。よって、本接合方法の用途は広い。

そして、レーザー光Ｌの照射を終了した後、レーザー接合用中間部材４０を冷却する。これによりレーザー接合用中間部材４０が固化し、裏側部材２０と透光部材１０とが接合されて接合品１が得られる。この接合品１を透光部材１０の表側から見ると、意匠層３０の意匠が透光部材１０を通して奥の方に見えることになり、意匠に深みが出る。この意匠層３０は溶解していないので、見栄えは良好である。

また、レーザー光Ｌの照射によって透光部材１０と裏側部材２０とを接合する際には、加熱された後、冷却されるという、熱サイクルを受ける。このとき、透光部材１０と裏側部材２０との線膨張係数の違い等が原因となって接合界面に応力が生じることがある。このことに対しては、レーザー接合用中間部材４０が粘着剤やウレタン、ゴム、エラストマー等を含有していることから、変形によって接合界面の応力を緩和することができる。これにより、接合強度の低下や剥がれを防止できる。そして、落下等の衝撃を受けた場合でも透光部材１０が剥がれることは無い。

また、得られた接合品１には、使用時に熱的なストレスや機械的な力が加わることによって透光部材１０と裏側部材２０との接合界面に応力が発生することがあるが、このような応力もレーザー接合用中間部材４０の存在によって緩和することができる。従って、接合品１を長期間にわたって使用しても所定の接合強度を維持することができる。さらに、レーザー接合用中間部材４０の基材４１として、発泡基材のように独立気泡を有しない密度の高いソリッドな基材４１を使用しているので、打抜き性が良好である。また、独立気泡をダイカットして接着面積が減少して防水性が低下してしまうこともない。ソリッドな基材４１とすることで、接合力も高いので線幅の狭い打抜き品の接合、いわゆる狭額縁の接合を実現できる。そして、レーザー接合用中間部材４０が可視光に対する遮光性が高いので、接合品１の内部に光源があっても、狭額縁を実現しながら接合部分からの光漏れを無くすことができる。

以上説明したように、この実施形態にかかる接合方法によれば、第１レーザー光照射によってレーザー接合用中間部材４０を裏側部材２０に接合した後に、透光部材１０をレーザー接合用中間部材４０に重ねて第２レーザー光照射を行い、意匠層３０が溶融及び分解する温度を超えない所定温度となるまで意匠層３０を加熱してレーザー接合用中間部材４０と透光部材１０とを接合するようにしている。これにより、透光部材１０と裏側部材２０との間に意匠層３０を介在させる場合に、意匠層３０の溶融及び分解を回避しながら、透光部材１０と裏側部材２０との接合強度を十分に高めることができる。

また、レーザー接合用中間部材４０をレーザー光Ｌの照射前に透光部材１０や裏側部材２０に粘接着させるようにしたので、仮固定等が困難な場合でも透光部材１０と裏側部材２０とを確実に接合することができる。

さらに、レーザー接合用中間部材４０をホットメルト材としたので、レーザー光Ｌの照射時に意匠層３０及び裏側部材２０に十分馴染み、強力な接着強度が得られる。

また、レーザー接合用中間部材４０は、意匠層３０の熱によって溶融又は分解させることなく、単に軟化させるようにしてもよい。これはレーザー光の出力やレーザー接合用中間部材４０の材料を変更すること等で可能である。レーザー接合用中間部材４０を軟化させることによっても、中間部材４０を裏側部材２０及び透光部材１０に密着させることができるので、確実に接合できる。

また、レーザー接合用中間部材４０は、粘着テープで構成してもよい。この場合、中間部材４０を軟化させて密着させることで接合部分に気泡が存在するのを抑制でき、気密性及び水密性が向上する。特に、狭額縁の幅が狭い粘着テープでは、気密性及び水密性が向上するという効果が顕著に現れる。

さらに、バックライト光源等、接合品１の内部で光が発生する場合でも、接合部分からの光漏れがなく、表示品質が高く、かつ、意匠性も高い接合品１を得ることができる。

また、本発明にかかる接合方法は、化粧品用ケース、住設用又はスマートフォンやモバイル機器、液晶テレビ等電気製品用外装部材以外にも、各種接合品を製造する場合に適用できる。

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は実施例に限定して解釈されるものではない。

（基材の作製）
レーザー接合用中間部材の３種類の基材（第１〜第３基材）の作製方法について説明する。

１．第１基材の作製
水添スチレン系熱可塑成エラストマーとして旭化成ケミカルズ株式会社製 タフテックM-1913(SEBS スチレン／エチレン／ブチレン／スチレンブロックポリマー)を固形分５０％になるように溶剤としてのトルエンに溶解した。この樹脂溶液にService Chemical Inc.製の染料Acid Black 2を０．７重量％添加して十分に溶解し、黒色の溶液を得た。

離型処理した３８μｍ厚のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム（セパレーター）に、上記黒色の溶液をアプリケーターによって乾燥膜厚４０μｍになるように塗布し、乾燥させて黒色の熱可塑性エラストマーからなるシート状の基材（第１基材）を得た。

２．第２基材の作製
トルエンに黒色顔料 ＢＡＳＦ製IRGAPOR BKを１０．０重量％添加して手で溶液中に分散させた後、ビーズミル 寿工業株式会社製 ウルトラアスペックミルUAM-015を使用して精密分散を十分に行い、黒色顔料の分散液を得た。そして、２液硬化型無溶剤ウレタン DIC株式会社製パンデックスGW-1340に顔料濃度が２．０重量％になるように黒色顔料の分散液と硬化剤を添加して黒色顔料が十分に分散するように攪拌した。上記セパレーター上に乾燥皮膜が２００μｍになるようにアプリケーターで塗布し１００℃の乾燥機で1時間加熱して黒色のウレタンからなるシート状の基材を得た。

３．第３基材の作製
ＪＳＲ株式会社製 NBR JSR N2395V(アクリルニトリル・ブタジェン共重合ゴム)と、白色顔料 石原産業株式会社製CR-58 ルチル型二酸化チタン 粒子径０．２８μｍ １０．０重量％と、イオウ ０．５重量％を３本ロールで十分混練した。この練り生地を３００μｍのスペーサーを挟んだステンレス製の平板の金型に入れ１５０℃で３０分加熱して膜厚３００μｍの加硫したシート状の基材を得た。

（接合層の作製）
スチレン・ブタジェン・スチレン共重合物SBS (Kraton 製D-1118) ５６重量部とスチレン・ブタジェン・スチレン共重合物 (JSR株式会社製TR2601) ４４重量部及びタッキファイアとしてテルペンフェノール樹脂(ヤスハラケミカル株式会社製 YSポリスターT-115) ５０重量部、オイル(株式会社クラレ製 LBR-305) １０重量部、酸化防止剤(チバ・ジャパン株式会社製 イルガノックス1010) １重量部をトルエンに溶解して固形分４０重量％の粘着剤溶液を調製した。

上記粘着剤溶液にService Chemical Inc.製の染料Acid Black 2を０．７重量％添加して十分に溶解し、黒色の溶液を得た。そして、黒色の溶液をセパレーターにアプリケーターを使用して乾燥膜厚１００μｍになるように塗布して接合層を得た。

（実施例１）
レーザー光接合用中間部材の作製
上記第１基材（熱可塑性エラストマー製基材）の両面に、セパレーターを付けた接合層を張り合わせて、第１基材と、表側接合層と、裏側接合層とが積層したレーザー光接合用中間部材を得た。接合層の厚みは表１に示すとおりである。

このレーザー光接合用中間部材をスマートフォンのパネル（透光部材）の意匠層、いわゆる額縁部の外周と一致する形状となるように、幅０．５ｍｍでダイカットした。

次に、裏側接合層のセパレーターを剥がし、裏側接合層を黒色のスマートフォンの筐体（裏側部材）に貼り合せて重ねた。

表側接合層のセパレーターはそのまま残しておき、そのセパレーターの上に当該セパレーターと同じ大きさの無色透明なガラス板を重ねた。そして、そのガラス板を押圧しながら、波長９４０ｎｍ、焦点径φ１．６ｍｍの半導体レーザーを出力５．０Ｗ １０ｍｍ／ｓｅｃの条件でレーザー光接合用中間部材に向けて照射した。

レーザー光接合用中間部材には焦げや発泡等の変化は見られず、レーザー光接合用中間部材と筐体とが十分な接合力で接合した。

これは赤外線のレーザー光がレーザー光接合用中間部材を透過して筐体表面まで届き、筐体表面が十分に発熱して、筐体に接するレーザー光接合用中間部材の裏側接合層が軟化または溶融して筐体表面に隙間無く密着したためである。

次に、表側接合層のセパレーターを剥がして、その上にレーザー光接合用中間部材と額縁部とが重なるようにパネルを重ねて固定した。パネルと同じ大きさの無色透明なガラス板をパネルの上に重ね、そのガラス板を押圧しながら、上記と同じレーザー光を使用し、３．０Ｗ、１０ｍｍ／ｓｅｃの条件で額縁部にレーザー光を照射した。レーザー光接合用中間部材とパネルとは十分な接合力で接合された。１ｍの水深で３０分水没試験を行っても水はスマートフォンに浸入しなかった。

また、スマートフォンを１．５ｍの高さから落下させたがパネルは筐体から剥離することは無かった。これは意匠層がレーザー光を吸収し発熱して、パネルに接するレーザー光接合用中間部材の表側接合層が軟化または溶融してパネルに隙間無く密着したことと、基材が柔軟なため衝撃エネルギーを熱エネルギーに変換できたこととによるものである。

次に、暗室でスマートフォンの電源を入れ光漏れの有無を観察した。パネルと筐体の隙間からのバックライトの光漏れは観察されず、良好なスマートフォンの画面が得られた。これはレーザー光接合用中間部材の基材、表側接合層及び裏側接合層の染料が可視光を選択的に吸収したためである。

（実施例２）
実施例２では、レーザー接合用中間部材の基材が上記第２基材（ウレタン製基材）である点で実施例１と異なっており、表側接合層及び裏側接合層、レーザー光の照射要領、試験要領は実施例１と同じである。接合層の厚みは表１に示すとおりである。

上記第２基材を有するレーザー接合用中間部材の場合も、十分な接合力が得られ、１ｍの水深で３０分水没試験を行っても水はスマートフォンに浸入しなかった。また、スマートフォンを１．５ｍの高さから落下させたがパネルは筐体から剥離することは無かった。これは、パネルに接するレーザー光接合用中間部材の表側接合層が軟化または溶融してパネルに隙間無く密着したことと、基材が柔軟なため衝撃エネルギーを熱エネルギーに変換できたこととによるものである。

次に、暗室でスマートフォンの電源を入れ光漏れの有無を観察した。パネルと筐体の隙間からのバックライトの光漏れは観察されず、良好なスマートフォンの画面が得られた。
これは接合層の染料と基材の顔料が可視光を選択的に吸収したためである。

（実施例３）
実施例３では、レーザー接合用中間部材の基材が上記第３基材（ゴム製基材）である点で実施例１と異なっており、表側接合層及び裏側接合層、レーザー光の照射要領、実験要領は実施例１と同じである。接合層の厚みは表１に示すとおりである。

上記第３基材を有するレーザー接合用中間部材の場合も、十分な接合力が得られ、１ｍの水深で３０分水没試験を行っても水はスマートフォンに浸入しなかった。また、スマートフォンを１．５ｍの高さから落下させたがパネルは筐体から剥離することは無かった。これは、パネルに接するレーザー光接合用中間部材の表側接合層が軟化または溶融してパネルに隙間無く密着したことと、基材が柔軟なため衝撃エネルギーを熱エネルギーに変換できたこととによるものである。

次に、暗室でスマートフォンの電源を入れ光漏れの有無を観察した。パネルと筐体の隙間からのバックライトの光漏れは観察されず、良好なスマートフォンの画面が得られた。
これは接合層の染料と基材の顔料が可視光を選択的に吸収及び反射したためである。

また、実施例３では、ゴム製基材の白色顔料の粒径が赤外線のレーザー光の波長よりも十分に小さいので、レイリー散乱やミー散乱の影響を受けない。これにより、レーザー光が二酸化チタンに反射されず筐体表面まで届き、筐体表面が十分に発熱して、筐体に接するレーザー光接合用中間部材の裏側接合層が軟化または溶融して筐体表面に密着する。また、意匠層も十分に発熱してレーザー光接合用中間部材の表側接合層がパネルに隙間なく密着したために十分な接合強度、防水性が得られた。

（比較例１）
３８μｍの透明易接着ＰＥＴ(ポリエチレンテレフタレート)フィルム 東洋紡株式会社製 コスモシャインA4300（ＰＥＴ基材）の両面に実施例1と同様にセパレーター付き１００μｍの接合層を積層して両面粘着シートを得た。

実施例１と同様にレーザー照射を行い、同様の試験を行った。

比較例１のＰＥＴ基材の両面粘着シートについては十分な接合強度が得られ、１ｍの水深で３０分水没試験を行っても水はスマートフォンに浸入しなかった。しかし、１．５ｍの高さから落下させるとパネルと筐体にわずかに浮きが発生した。これはＰＥＴ基材が硬いために衝撃を十分吸収できなかったことに起因する。

次に、暗室でスマートフォンの電源を入れ光漏れの有無を観察した。パネルと筐体の隙間からのバックライトの光漏れが発生して、良好なスマートフォンの画面が得られなかった。これはＰＥＴ基材が透明であったため基材部分から光が漏れたためである。

（比較例２）
トルエンに黒色顔料 三菱カーボンブラック株式会社製 #2650を１０重量％添加し手で分散させた後、ビーズミルを使用して精密分散を十分に行い黒色の分散溶液を得た。２液硬化型無溶剤ウレタン DIC株式会社製パンデックスGW-1340に黒色顔料濃度が０．７重量％になるように黒色分散液と硬化剤を添加して十分に分散するように攪拌した。

攪拌した溶液をセパレーター上に乾燥皮膜が２００μｍになるようにアプリケーターで塗布し１００℃の乾燥機で１時間加熱して黒色のウレタン基材を得た。このウレタン基材の両面に実施例1と同様にセパレーター付き１００μｍの接合層を積層して両面粘着シートを得た。そして、実施例１と同様に筐体と両面粘着シートを重ねてクランプしながらレーザー光を両面粘着シートに照射した。しかし、両面粘着シートのウレタン基材の表面に焦げが発生し破損したので、筐体と両面粘着シートとの接合強度は不十分であった。これは基材表面がレーザー光を全て吸収してしまい、基材表面が破損するとともに筐体までレーザー光が届かずに筐体の発熱が不足したことに起因する。

（比較例３）
比較例２と同様にウレタン基材を作製した。ただし、カーボンブラックはウレタンに対して０．０６重量％とした。そして、実施例1と同様にウレタン基材の両面に接合層を積層して両面粘着シートを得た。ウレタン基材の両面粘着シートについては、筐体及びパネルに対して十分な接合強度が得られ、１ｍの水深で３０分水没試験を行っても水はスマートフォンに浸入しなかった。また、スマートフォンを１．５ｍの高さから落下させたがパネルは筐体から剥離することは無かった。

次に、暗室でスマートフォンの電源を入れ光漏れの有無を観察すると、パネルと筐体の隙間からのバックライトの光漏れが発生して、満足のいくスマートフォンの画面が得られなかった。これはウレタン基材が十分に可視光を吸収または反射していないことに起因する。

（透過率の測定結果）

表１は、上述した実施例１〜３と比較例１〜３の各基材の光の透過率、各接合層の光の透過率、及び実施例１〜３と比較例１〜３のバックライト光漏れの有無と接合状況を示している。光の透過率は、波長が４６０ｎｍ、５４０ｎｍ、６３０ｎｍ、９４０ｎｍのそれぞれについて測定した。測定には、分光光度計 島津製作所製UV-3600を使用した。比較例２については筐体とパネルとを接合することができず、スマートフォンを作製できなかったので、バックライト光漏れの有無を判定できなかった。

実施例１〜３では、波長が４００ｎｍ以上８００ｎｍ未満の光透過率が３０％以下であり、波長が８００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下の光透過率が６０％以上である基材、表側接合層及び裏側接合層としたので、バックライトの光漏れがなく、しかも接合状況が良好であることが分かる。

上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

以上説明したように、本発明に係るレーザー接合用中間部材及び接合方法は、例えば化粧品用ケース、住設用又は電器製品用外装部材、モバイル端末や携帯電話、スマートフォン等を製造する場合に使用することができる。

１ 接合品
１０ 透光部材（第１部材）
２０ 裏側部材（第２部材）
３０ 意匠層
４０ レーザー接合用中間部材
４１ 基材
４２ 表側接合層（第１接合層）
４３ 裏側接合層（第２接合層）

Claims (4)

1. 波長が８００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下のレーザー光透過性を有する第１部材の接合面側に設けられている意匠層と、上記波長のレーザー光非透過性を有する第２部材との間に配置され、上記波長のレーザー光を照射して上記第１部材と上記第２部材とを接合するためのレーザー光接合用中間部材において、
   上記第１部材に隣接するように配置される第１接合層と、
   上記第２部材に隣接するように配置される第２接合層と、
   上記第１接合層と上記第２接合層との間に設けられる基材とを備え、
   上記基材の構成成分として、ウレタン樹脂、熱可塑性エラストマー及びゴムの少なくとも１つを含んでおり、
   上記レーザー光接合用中間部材における上記第１接合層、上記基材及び上記第２接合層の各々に照射した４００ｎｍ以上８００ｎｍ未満の波長の光の透過率が３０％以下であり、
   上記レーザー光接合用中間部材における上記第１接合層、上記基材及び上記第２接合層の各々に照射した上記波長を有するレーザー光の透過率が６０％以上であることを特徴とするレーザー光接合用中間部材。
2. 請求項１に記載のレーザー光接合用中間部材において、
   有機顔料、無機顔料及び染料の少なくとも１つを構成成分として含んでいることを特徴とするレーザー光接合用中間部材。
3. 請求項１または２に記載のレーザー光接合用中間部材において、
   上記第１接合層と上記第２接合層の少なくとも一方が粘着性を有していることを特徴とするレーザー光接合用中間部材。
4. 波長が８００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下のレーザー光透過性を有する第１部材の接合面側に設けられている意匠層と、上記波長のレーザー光非透過性を有する第２部材との間にレーザー光接合用中間部材を配置し、該レーザー光接合用中間部材を用いて上記第１部材及び上記第２部材を接合する接合方法において、
   上記第１部材に隣接するように配置される第１接合層と、
   上記第２部材に隣接するように配置される第２接合層と、
   上記第１接合層と上記第２接合層との間に設けられる基材とを備え、
   上記レーザー光接合用中間部材における上記第１接合層、上記基材及び上記第２接合層の各々に照射した４００ｎｍ以上８００ｎｍ未満の波長の光の透過率が３０％以下であり、
   上記レーザー光接合用中間部材における上記第１接合層、上記基材及び上記第２接合層の各々に照射した８００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下の波長を有するレーザー光の透過率が６０％以上であるレーザー光接合用中間部材を用意し、
   上記レーザー光接合用中間部材の上記第２接合層と上記第２部材とを重ねてから、上記波長のレーザー光を上記第１接合層側から照射して上記第２部材を加熱し、該第２部材の熱によって上記第２接合層を加熱する第１レーザー光照射を行った後、
   上記第１部材の意匠層と上記レーザー光接合用中間部材の上記第１接合層とを重ねてから、上記波長のレーザー光を上記意匠層へ向けて照射し、該意匠層の溶融及び分解温度を超えない所定温度となるまで該意匠層を加熱し、該意匠層の熱によって上記第１接合層を加熱する第２レーザー光照射を行うことを特徴とする接合方法。

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