JP7079706B2 - レーザー溶着及びレーザーマーキングが可能な樹脂組成物 - Google Patents

Description

本発明は、レーザー溶着及びレーザーマーキングの双方が可能な樹脂組成物に関する。

樹脂組成物からなる成形品は、最終的には他の部品と組み合わせて使用されることが一般的である。成形品を他の部品と組合せて使用するに当たり、複合化の方法としては、ネジ留めやスナップフィット、カシメのような物理的構造による嵌合の他、二重成形や接着、溶着といった技術が知られている。これらのうち、ネジ留めや接着は、ネジや接着剤といった追加部材が必要となり、またそれらを用いて締結・接合する工程にも手間がかかる。また、スナップフィットやカシメでは成形品内に特定の構造を設ける必要があるため設計上の制約が発生する。二重成形においても、密着性を考慮した設計上の工夫や、一次成形品の位置決めができる特殊な金型が必要となる。それらの欠点を解消し得る点で溶着が有用である。溶着としては、レーザー溶着、振動溶着及び超音波溶着が知られている。これらのうち、振動溶着や超音波溶着では振動によって内部の電子部品等が損傷するおそれがあることから、内部に精密な電子部品等を収納するケース用途などにおいては不適である。そのような用途には、振動が生じないレーザー溶着を採用することが好ましい。

レーザー溶着は、レーザー光透過性の材料からなる成形品と、レーザー光吸収性の材料からなる成形品を重ねて、レーザー光透過性の成形品側からレーザー光を照射し、レーザー光吸収性の成形品との界面を発熱させて溶着する技術である（特許文献１）。そして、そのような用途の成形品に適用される樹脂組成物としては、レーザー光の照射によって溶着することが可能な性能（レーザー溶着性）を有することが要求される。

一方、成形品において、完成時の意匠性、情報の表示や組立時の部品識別性等の点で、成形品表面に製品情報等の印字、描画を施す場合も多い。そして、それらが長期間にわたって視認性を維持することが求められる場合は、信頼性の観点からレーザーマーキングが用いられることがある（特許文献２）。レーザーマーキングには、無着色または淡色系の成形品についてレーザー光を照射して樹脂を炭化させて黒くマーキングする態様、レーザー光のエネルギーによって発色する化合物を予め添加しておき、その化合物を発色させてマーキングする態様と、黒又は濃色系に着色した成形品についてレーザー光の照射により着色剤（カーボンブラック）を昇華（分解）させて脱色（樹脂組成物の地の色を露出）することでマーキングする態様が知られている。

特開２００８－２４９４６号公報 特開平１１－１４０２８４号公報

レーザー溶着において、透過材側はできるだけレーザー光の透過率を高くするため透明とし、逆に吸収材側はレーザー光の吸収率を高くするため顔料等で着色することが行われている。
しかしながら、接合された複合成形品としての意匠性の面から、透過材側も吸収材側と同系色に着色されていることが好ましく、特に一般的に吸収材はカーボンブラックで黒着色されたものが用いられることから、透過材も黒着色することが求められている。
ただし、ここで透過材を吸収材と同様のカーボンブラック等、レーザー光の吸収率の高い顔料で着色してしまうと、レーザー光が透過しなくなってしまいレーザー溶着が不可能となることから、透過材側はレーザー光の透過をできるだけ阻害しないよう、染料系の着色剤で着色するといったことが行われている。
一方で、当該透過材側の成形品にレーザーマーキングを施す場合、レーザー光が透過してしまうとマーキングできない。そこで、レーザー光をある程度透過させつつ、レーザーマーキングもできるような着色が求められている。
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、その課題は、レーザー溶着性及びレーザーマーキング性を両立した熱可塑性樹脂組成物を提供することにある。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた。その結果、熱可塑性芳香族樹脂１００質量部に対して、赤外線透過性黒色顔料を０．０５～１．００質量部含有させることにより、上記課題が解決されることを見出し、本発明を完成するに至った。より具体的には、本発明は以下のものを提供する。
（１）熱可塑性芳香族樹脂１００質量部に対して、赤外線透過性黒色顔料を０．０５～１．００質量部含む、レーザー溶着時においてレーザー光透過側として用いられ、レーザーマーキング可能な熱可塑性樹脂組成物。
（２）前記熱可塑性芳香族樹脂が、ポリブチレンテレフタレート樹脂又はポリアリーレンスルフィド樹脂である（１）に記載の熱可塑性樹脂組成物。
（３）前記赤外線透過性黒色顔料が、ベンゾイミダゾール骨格を有するペリレンブラック顔料である、（１）又は（２）に記載の熱可塑性樹脂組成物。
（４）さらに、前記熱可塑性芳香族樹脂１００質量部に対して、無機充填材を２０～２００質量部含む、（１）から（３）のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
（５）ＣＩＥＬＡＢ表色系におけるＬ＊値が２０以下である、（１）から（４）のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
（６）（１）から（５）のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物の成形品。

本発明によれば、レーザー溶着性及びレーザーマーキング性を両立した熱可塑性樹脂組成物を提供することができる。

本発明の一実施形態にかかる熱可塑性樹脂組成物は、熱可塑性芳香族樹脂１００質量部に対して、赤外線透過性黒色顔料を０．０５～１．００質量部含み、レーザー溶着時においてレーザー光透過側として用いられ、レーザーマーキング可能なことを特徴としている。
以下に先ず、本実施形態の熱可塑性樹脂組成物中の各成分について説明する。

［熱可塑性芳香族樹脂］
本実施形態において用いる熱可塑性芳香族樹脂は、構造単位中に芳香族基を有する熱可塑性樹脂である。炭化しやすい樹脂である芳香族樹脂を対象とし、そのような樹脂を用いた樹脂組成物からなる成形品のレーザー溶着性（レーザー光透過側として使用）及びレーザーマーキング性の両立を図るものである。熱可塑性芳香族樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、アラミド、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアリーレンサルファイド、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン等が挙げられる。これらは単独又は２種以上組み合わせて使用することが可能である。中でも、成形性に優れる点で、ポリアリーレンサルファイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートから選ばれる１以上の樹脂を含むことがより好ましく、特に外観性に優れる点で、ポリブチレンテレフタレート及び／又はポリアリーレンサルファイドが好ましい。

以下に、熱可塑性芳香族樹脂として、ポリブチレンテレフタレート樹脂（以下、「ＰＢＴ樹脂」とも呼ぶ。）及びポリアリーレンスルフィド樹脂（以下、「ＰＡＳ樹脂」とも呼ぶ。）を挙げて説明するが、本実施形態においてはそれらに限定されるものではない。

（ポリブチレンテレフタレート樹脂）
ＰＢＴ樹脂は、少なくともテレフタル酸又はそのエステル形成性誘導体（Ｃ１－６のアルキルエステルや酸ハロゲン化物等）を含むジカルボン酸成分と、少なくとも炭素原子数４のアルキレングリコール（１，４－ブタンジオール）又はそのエステル形成性誘導体（アセチル化物等）を含むグリコール成分とを重縮合して得られる樹脂である。ＰＢＴ樹脂は、ホモポリブチレンテレフタレートに限らず、ブチレンテレフタレート単位を６０モル％以上（特に７５モル％以上９５モル％以下）含有する共重合体であってもよい。

ＰＢＴ樹脂の末端カルボキシル基量は、本発明の効果を阻害しない限り特に限定されない。ＰＢＴ樹脂の末端カルボキシル基量は、３０ｍｅｑ／ｋｇ以下が好ましく、２５ｍｅｑ／ｋｇ以下がより好ましい。

ＰＢＴ樹脂の固有粘度（ＩＶ）は、０．６５～１．２０ｄＬ／ｇであることが好ましい。かかる範囲の固有粘度のＰＢＴ樹脂を用いる場合には、得られる樹脂組成物が特に機械的特性と流動性に優れたものとなる。逆に固有粘度０．６５ｄＬ／ｇ未満では優れた機械的特性が得られず、１．２０ｄＬ／ｇを超えると優れた流動性が得られないことがある。
また、固有粘度が上記範囲のＰＢＴ樹脂は、異なる固有粘度を有するＰＢＴ樹脂をブレンドして、固有粘度を調整することもできる。例えば、固有粘度０．９ｄＬ／ｇのＰＢＴ樹脂と固有粘度０．７ｄＬ／ｇのＰＢＴ樹脂とをブレンドすることにより、固有粘度０．８ｄＬ／ｇのＰＢＴ樹脂を調製することができる。ＰＢＴ樹脂の固有粘度（ＩＶ）は、例えば、ｏ－クロロフェノール中で温度３５℃の条件で測定することができる。

ＰＢＴ樹脂において、テレフタル酸及びそのエステル形成性誘導体以外のジカルボン酸成分（コモノマー成分）としては、例えば、イソフタル酸、フタル酸、２，６－ナフタレンジカルボン酸、４，４’－ジカルボキシジフェニルエーテル等のＣ８－１４の芳香族ジカルボン酸；コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸等のＣ４－１６のアルカンジカルボン酸；シクロヘキサンジカルボン酸等のＣ５－１０のシクロアルカンジカルボン酸；これらのジカルボン酸成分のエステル形成性誘導体（Ｃ１－６のアルキルエステル誘導体や酸ハロゲン化物等）が挙げられる。これらのジカルボン酸成分は、単独で又は２種以上を組み合わせて使用できる。

これらのジカルボン酸成分の中では、イソフタル酸等のＣ８－１２の芳香族ジカルボン酸、及び、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸等のＣ６－１２のアルカンジカルボン酸がより好ましい。

ＰＢＴ樹脂において、１，４－ブタンジオール以外のグリコール成分（コモノマー成分）としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、１，３－ブチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，３－オクタンジオール等のＣ２－１０のアルキレングリコール；ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール等のポリオキシアルキレングリコール；シクロヘキサンジメタノール、水素化ビスフェノールＡ等の脂環式ジオール；ビスフェノールＡ、４，４’－ジヒドロキシビフェニル等の芳香族ジオール；ビスフェノールＡのエチレンオキサイド２モル付加体、ビスフェノールＡのプロピレンオキサイド３モル付加体等の、ビスフェノールＡのＣ２－４のアルキレンオキサイド付加体；又はこれらのグリコールのエステル形成性誘導体（アセチル化物等）が挙げられる。これらのグリコール成分は、単独で又は２種以上を組み合わせて使用できる。

これらのグリコール成分の中では、エチレングリコール、トリメチレングリコール等のＣ２－６のアルキレングリコール、ジエチレングリコール等のポリオキシアルキレングリコール、又は、シクロヘキサンジメタノール等の脂環式ジオール等がより好ましい。

ジカルボン酸成分及びグリコール成分の他に使用できるコモノマー成分としては、例えば、４－ヒドロキシ安息香酸、３－ヒドロキシ安息香酸、６－ヒドロキシ－２－ナフトエ酸、４－カルボキシ－４’－ヒドロキシビフェニル等の芳香族ヒドロキシカルボン酸；グリコール酸、ヒドロキシカプロン酸等の脂肪族ヒドロキシカルボン酸；プロピオラクトン、ブチロラクトン、バレロラクトン、カプロラクトン（ε－カプロラクトン等）等のＣ３－１２ラクトン；これらのコモノマー成分のエステル形成性誘導体（Ｃ１－６のアルキルエステル誘導体、酸ハロゲン化物、アセチル化物等）が挙げられる。

（ポリアリーレンスルフィド樹脂）
ＰＡＳ樹脂は、機械的性質、電気的性質、耐熱性その他物理的・化学的特性に優れ、且つ加工性が良好であるという特徴を有する。
ＰＡＳ樹脂は、主として、繰返し単位として－（Ａｒ－Ｓ）－（但しＡｒはアリーレン基）で構成された高分子化合物であり、本実施形態では一般的に知られている分子構造のＰＡＳ樹脂を使用することができる。

上記アリーレン基としては、例えば、ｐ－フェニレン基、ｍ－フェニレン基、ｏ－フェニレン基、置換フェニレン基、ｐ，ｐ’－ジフェニレンスルフォン基、ｐ，ｐ’－ビフェニレン基、ｐ，ｐ’－ジフェニレンエーテル基、ｐ，ｐ’－ジフェニレンカルボニル基、ナフタレン基等が挙げられる。ＰＡＳ樹脂は、上記繰返し単位のみからなるホモポリマーでもよいし、下記の異種繰返し単位を含んだコポリマーが加工性等の点から好ましい場合もある。

ホモポリマーとしては、アリーレン基としてｐ－フェニレン基を用いた、ｐ－フェニレンスルフィド基を繰返し単位とするポリフェニレンスルフィド樹脂が好ましく用いられる。また、コポリマーとしては、前記のアリーレン基からなるアリーレンスルフィド基の中で、相異なる２種以上の組み合わせが使用できるが、中でもｐ－フェニレンスルフィド基とｍ－フェニレンスルフィド基を含む組み合わせが特に好ましく用いられる。この中で、ｐ－フェニレンスルフィド基を７０モル％以上、好ましくは８０モル％以上含むものが、耐熱性、成形性、機械的特性等の物性上の点から適当である。また、これらのＰＡＳ樹脂の中で、２官能性ハロゲン芳香族化合物を主体とするモノマーから縮重合によって得られる実質的に直鎖状構造の高分子量ポリマーが、特に好ましく使用できる。尚、本実施形態に用いるＰＡＳ樹脂は、異なる２種類以上の分子量のＰＡＳ樹脂を混合して用いてもよい。

尚、直鎖状構造のＰＡＳ樹脂以外にも、縮重合させるときに、３個以上のハロゲン置換基を有するポリハロ芳香族化合物等のモノマーを少量用いて、部分的に分岐構造または架橋構造を形成させたポリマーや、低分子量の直鎖状構造ポリマーを酸素等の存在下、高温で加熱して酸化架橋または熱架橋により溶融粘度を上昇させ、成形加工性を改良したポリマーも挙げられる。

本実施形態に使用する基体樹脂としてのＰＡＳ樹脂の溶融粘度（３１０℃・せん断速度１２１６ｓｅｃ^－１）は、上記混合系の場合も含め５～１００Ｐａ・ｓのものを用いることが好ましい。

熱可塑性芳香族樹脂の含有量は、樹脂の特性を十分発揮する点で、全樹脂組成物中３０質量％以上であることが好ましく、５０質量％以上であることがより好ましく、６０質量％以上であることがさらに好ましい。

［赤外線透過性黒色顔料］
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、赤外線透過性黒色顔料を、熱可塑性芳香族樹脂１００質量部に対して０．０５～１．００質量部含有する。赤外線透過性黒色顔料としては、樹脂を着色した場合に、本発明の効果を阻害することなく効果的に黒色に見せることができるものであれば特に限定されるものではない。例えば「ピグメントブラック３２」（パート１）および「７１１３３」（パート２）のカラーインデックスを有する顔料や、「ピグメントブラック３１」（パート１）および「７１１３２」（パート２）のカラーインデックスを有する顔料を用いることができる。より具体的には、ペリレンイソインドリン構造（特にベンゾイミダゾール骨格を有するペリレンブラック顔料）、アゾメチン構造及び／又はアニリン構造を有する黒色顔料等が好適に用いられる。また、市販の顔料としては、例えば「Ｐａｌｉｏｇｅｎ Ｂｌａｃｋ Ｓ ００８４」、「Ｐａｌｉｏｇｅｎ Ｂｌａｃｋ Ｌ ００８６」などのパリオゲンブラックシリーズや、「Ｌｕｍｏｇｅｎ Ｂｌａｃｋ ＦＫ４２８０」、「Ｌｕｍｏｇｅｎ Ｂｌａｃｋ ＦＫ４２８１」、「Ｌｕｍｏｇｅｎ Ｂｌａｃｋ Ｋ００８７」、「Ｌｕｍｏｇｅｎ Ｂｌａｃｋ Ｋ００８８」などのルモゲンブラックシリーズ（いずれもＢＡＳＦ社製）等が挙げられる。
本発明の一実施形態において、熱可塑性樹脂組成物は、赤外線透過性黒色顔料を、熱可塑性芳香族樹脂１００質量部に対して０．０５～１．００質量部、より好ましくは０．０８～０．５０質量部、さらに好ましくは０．１０～０．４０質量部含有する。赤外線透過性黒色顔料を０．０５質量部以上含有することにより樹脂組成物が黒色となると共に、レーザー光照射部と非照射部における輝度比が小さくなってレーザーマーキング性が不十分となるのを抑制し、１．００質量部以下とすることで溶着時のレーザー光に対して一定以上の光透過性となる。

ここで、本実施形態の熱可塑性樹脂組成物は、赤外線透過性黒色顔料を含むことにより黒色系の色味を呈する。そして、レーザーマーキングにおいては、レーザー光照射部は赤外線透過性黒色顔料が分解、昇華して脱色することで、レーザー光の非照射部（黒色系の色味を有する）との色味の差（輝度比）が大きくなり十分な視認性が得られる。一方、レーザー溶着においては、レーザー光を透過することが必要となる。つまり、レーザーマーキングに最適な赤外線透過性黒色顔料であっても、それがレーザー溶着にも最適であるとは限らない。そこで、本実施形態においては、赤外線透過性黒色顔料の含有量を上記のように規定することにより、レーザーマーキング性とレーザー溶着性との両立を図っている。

［無機充填材］
本実施形態の熱可塑性樹脂組成物において、耐熱性及び機械強度を向上させるために無機充填材を含有することが好ましい。無機充填材の種類は、本願の効果を阻害しない限り特に限定されないが、例えばガラス繊維、ガラスフレーク、ガラスビーズ、シリカ、タルク、マイカ等が挙げられ、ガラス繊維が特に好ましい。ガラス繊維の繊維長（溶融混練などにより組成物に調製する前の状態）は１～１０ｍｍのものが好ましく、ガラス繊維の直径は５～２０μｍのものが好ましい。

本実施形態において、無機充填材繊維は、耐熱性及び機械強度を向上させる観点から、熱可塑性芳香族樹脂１００質量部に対して２０～２００質量部含むことが好ましく、３０～１５０質量部含むことがより好ましい。

［他の成分］
本実施形態においては、本発明の効果を害さない範囲で、上記各成分の他、一般に熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂に添加される公知の添加剤、即ち、バリ抑制剤、離型剤、潤滑剤、可塑剤、難燃剤、染料や顔料等の着色剤、結晶化促進剤、結晶核剤、各種酸化防止剤、熱安定剤、耐候性安定剤、腐食防止剤等を配合してもよい。
特に、熱可塑性樹脂１００質量部に対して０．１～１．５質量部、好ましくは０．３～１．０質量部の黄色や緑色、赤色の顔料を混ぜることで、本実施形態の熱可塑性樹脂組成物がより黒く見えるようにすることもできる。

本発明の一実施形態の熱可塑性樹脂組成物は、ＣＩＥＬＡＢ表色系におけるＬ＊値（明度）が２０以下であり、より好ましくは１９以下であり、さらに好ましくは１７以下である。ＣＩＥＬＡＢ表色系におけるＬ＊値を２０以下とすることにより、透過材側も吸収材側と同系色となり、意匠性の面から好ましい。

本発明の一実施形態の熱可塑性樹脂組成物は、波長１０６４ｎｍのレーザー光に対する肉厚１ｍｍの成形品における透過率が５０％以下であり、より好ましくは４５％以下であり、さらに好ましくは４０％以下である。また、波長９４０ｎｍのレーザー光に対する肉厚１ｍｍの成形品における透過率が１５％以上であり、より好ましくは２０％以上であり、さらに好ましくは２５％以上である。

［成形品］
本実施形態の成形品は、上記熱可塑性樹脂組成物を成形してなる。本実施形態の成形品を作製する方法としては特に限定はなく、公知の方法を採用することができる。例えば、上記のような熱可塑性樹脂組成物を押出機に投入して溶融混練してペレット化し、このペレットを所定の金型を装備した射出成形機に投入し、射出成形することで作製することができる。

次いで、レーザー溶着及びレーザーマーキングについて順次説明する。

［レーザー溶着］
既述の通り、レーザー溶着は、レーザー光透過性の材料からなる成形品（レーザー光透過側）と、レーザー光吸収性の材料からなる成形品（レーザー光吸収側）とを重ね合わせて、レーザー光透過性の成形品側からレーザー光を照射し、レーザー光吸収性の成形品との界面を発熱させて溶着する。そして、本実施形態の熱可塑性樹脂組成物は、レーザー光透過側に用いられる。つまり、レーザー溶着に当たり、レーザー光吸収側の成形品を別途用意し、本実施形態の熱可塑性樹脂組成物の成形品とレーザー光吸収側の成形品とを、溶着しようとする面同士が接触するように重ね合わせて、レーザー光透過側の成形品側からレーザー光を照射して溶着する。なお、レーザー光吸収側の樹脂組成物としては、カーボンブラック等の黒色顔料／染料を含む熱可塑性樹脂組成物を好適に用いることができる。

本実施形態において、レーザー溶着のために使用し得るレーザー光としては、近赤外域のレーザー光が挙げられる。近赤外域のレーザー光としては、特に、９００～１２００ｎｍの波長の光を放射するレーザーが好ましく、半導体レーザー、ＹＡＧレーザーが好ましい。

レーザー溶着に当たり、レーザー光の照射条件は特に限定されず、使用する材料の組合せや成形品の形状に応じ適宜調整すればよい。この照射条件は、レーザー光透過側成形品とレーザー光吸収側成形品との界面を溶融させるのに必要なエネルギーを与えられるように設定する必要があり、特にレーザー光透過側成形品のレーザー光透過率や厚さによって適切な条件範囲は変わることになるが、当業者であれば、保有する装置の仕様を考慮しつつ、主にレーザー光の出力と照射時間（スキャン速度）を変更した有限回数の試行により、適切な条件を見出すことができる。
一例として、レーザー光透過側成形品としてペリレンブラック顔料を０．３質量％含有し、波長９４０ｎｍのレーザー光の透過率が２０％である厚さ１ｍｍのポリブチレンテレフタレート樹脂の成形品と、レーザー光吸収側成形品としてカーボンブラックを０．２質量％含有するポリブチレンテレフタレート樹脂成形品を、それぞれ用いて、波長９４０ｎｍのレーザー光を、スキャン速度１０ｍｍ／ｓｅｃで照射してレーザー溶着を行う場合、出力は５Ｗ～３０Ｗ程度に設定することができる。
なお、レーザー光透過側の成形品内部の異物等により、溶着部以外での予期せぬ溶融や発泡といった不具合が発生するのを抑えるためには、照射エネルギー量が高くなり過ぎないように、出力や照射時間を低めに設定することが好ましい。

［レーザーマーキング］
レーザーマーキングは、本実施形態の熱可塑性樹脂組成物の成形品に対してレーザー光を照射し、当該成形品中に含まれる赤外線透過性黒色顔料を分解、昇華させて脱色することにより行われる。従って、本実施形態の熱可塑性樹脂組成物の成形品に対してレーザーマーキングをするに当たり、マーキングしたい文字や図形を描画するようにレーザー光を走査して照射する。または、マーキングしたい部分にのみレーザー光が届くよう、光源と成形品の間にマスキング層を配置した上でレーザー光を全面に照射する。描画する文字、図形は特に制限はなく任意に選定することができる。

使用するレーザー光としては、上述のレーザー溶着に用いるレーザー光、例えばＮｄ：ＹＡＧレーザーやＮｄ：ＹＶＯ_４レーザーが挙げられる。
また、レーザーマーキングに当たり、レーザー光の照射条件は特に限定されず、対象となる成形品に用いる材料に含まれる赤外線透過性黒色顔料の濃度や樹脂の耐熱性に応じ適宜調整すればよい。この照射条件は、成形品を脱色するために赤外線透過性黒色顔料を分解、昇華させられるように設定する必要があるが、既述の通り、レーザー光照射による発熱量が大きくなりすぎると、樹脂の炭化や変色により視認性が低下してしまうため、照射エネルギー量が高くなり過ぎないように抑えることが好ましい。具体的には、主にレーザー光の出力、照射時間（スキャン速度）、周波数の変更によりエネルギー量を調整することができるが、これらは照射装置の設定で容易に変更できるため、当業者であれば、保有する装置の仕様等を考慮しつつ、これらの組合せを変えた有限回数の試行により、適切な条件を見出すことができる。
一例として、ペリレンブラック顔料を０．３質量％含有するポリブチレンテレフタレート樹脂成形品を用いて、波長１０６４ｎｍのレーザー光を出力１０Ｗ、Ｑスイッチ周波数２０ｋＨｚで照射してレーザーマーキングを行う場合、スキャン速度は２００～７００ｍｍ／ｓｅｃ程度に設定することができる。

以下に、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

［実施例１～４、比較例１～５］
各実施例・比較例において、表１に示す部数（質量部）で、ＰＢＴ樹脂と、顔料及び／又は染料と、ガラス繊維とを混合・攪拌し、樹脂組成物を調製した。表１に示す各成分の詳細を以下に示す。
ＰＢＴ樹脂：（ウィンテックポリマー（株）製、固有粘度（ＩＶ）＝０．８８ｄＬ／ｇ、ＣＥＧ＝１６ｍｅｑ／ｋｇ）
イソフタル酸変性ＰＢＴ樹脂：（ウィンテックポリマー（株）製、イソフタル酸１２．５ｍｏｌ％変性ポリブチレンテレフタレート樹脂）
ＰＣ樹脂：（帝人（株）製、パンライトＬ－１２２５）
赤外線透過性黒色顔料：（ＢＡＳＦ社製、ルモゲンブラックＦＫ４２８０）
ピグメントイエロー１８０：（クラリアント社製、ＰＶ Ｆａｓｔ Ｙｅｌｌｏｗ ＨＧ ０１）
ピグメントイエロー１８３：（ＢＡＳＦ社製、Ｐａｌｉｏｔｏｌ Ｙｅｌｌｏｗ Ｋ ２２７０）
ピグメントグリーン３６：（ＢＡＳＦ社製、Ｈｅｌｉｏｇｅｎ Ｇｒｅｅｎ Ｋ ９３６０ ＦＫ）
ソルベントバイオレット１３：（クラリアント社製、Ｓｏｌｖａｐｅｒｍ Ｖｉｏｌｅｔ ＲＳＢ）
ソルベントイエロー１１４：（クラリアント社製、Ｓｏｌｖａｐｅｒｍ Ｙｅｌｌｏｗ ２Ｇ）
ピグメントブラック１：（ＢＡＳＦ社製、Ｐａｌｉｏｔｏｌ Ｂｌａｃｋ Ｌ ００８０）
チタンブラック：（三菱マテリアル電子化成社製、チタンブラック１３Ｍ－Ｃ）
カーボンブラック：（三菱化学社製、ＭＡ６００Ｂ）
ガラス繊維：（日本電気硝子（株）製、ＥＣＳ０３Ｔ－１８７、平均繊維径１３μｍ、平均繊維長３ｍｍ）

［評価］
得られた樹脂組成物を用いて、７０ｍｍ×５０ｍｍ×１．５ｍｍの平板状成形品を作製し、レーザーマーキングの評価を行った。
（１）レーザーマーキング性（視認性）
得られた成形品に対して、以下に示すスキャンスピードとＱスイッチ周波数条件の組合せにてレーザーマーキングを実施した。レーザーマーキング後、目視観察により、非マーキング部に対するマーキング部の視認性を確認し、特に明瞭な視認性が得られているものを◎、実用レベル（目視によりマーキング部と非マーキング部が容易に識別できる程度）の視認性が得られているものを○、実用レベルの視認性が得られていないものを×として評価した。測定結果を表１に示す。
（レーザーマーキング条件）
レーザーマーキング装置：ＫＥＹＥＮＣＥ社製、ＭＤ－Ｖ９９００Ａ
レーザーの種類：Ｎｄ：ＹＶＯ_４レーザー 波長１０６４ｎｍ
Ｑスイッチ周波数：０，１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０，８０，９０，１００Ｈｚ
レーザー出力：２Ｗ
スキャンスピード：１００，２００，３００，４００，５００，６００，７００，８００，９００，１０００ｍｍ／ｓ
（２）成形品のＬ値（明度）
作製した成形品に対し、日本電飾工業（株）製、Ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ ＳＥ６０００を用いてＬ値を測定した。測定結果を表１に示す。
（３）レーザー溶着性
作製した成形品をレーザー光透過側とし、比較例１の樹脂組成物にて作製した８０ｍｍ×２０ｍｍ×１．５ｍｍの短冊状の成形品をレーザー光吸収側とし、両者を重ね合わせた状態で、以下に示すレーザー溶着条件にてレーザー溶着を行った。次いで、島津製作所製万能試験機 オートグラフＡＧ－Ｘを用いて試験速度１０ｍｍ／ｍｉｎにて破壊強度を測定し、溶着強度を算出した。溶着強度が２０ＭＰａ以上のものを○、２０ＭＰａ未満のものを×として、レーザー溶着性を判定した。結果を表１に示す。
（レーザー溶着条件）
レーザー溶着装置：株式会社ファインデバイス ＦＤ－２４３０
レーザーの種類：Ｎｄ：ＹＡＧレーザー（波長：９４０ｎｍ）
照射速度：１０ｍｍ／ｓｅｃ
照射径：φ１．６ｍｍ
照射距離：４ｍｍ
レーザー出力：１０Ｗ～２５Ｗ
なお、「レーザー出力：１０Ｗ～２５Ｗ」とは、各実施例について、出力を１０Ｗから２５Ｗの範囲内で変更した複数の条件にてレーザー溶着を行った中で、最も高い接合強度が得られた条件を「レーザー溶着強度」の評価条件として採用したことを意味する。これは、レーザー光の照射条件によっては、レーザー光吸収側成形品に含まれるカーボンブラックが分解しすぎてしまい、レーザー溶着に必要な発熱量を得にくくなる点で、レーザー溶着における最適なレーザー照射条件は材料によっても異なってくることを考慮したものである。

表１より、実施例１～４の成形品は、いずれも輝度比が大きく、レーザーマーキング性が良好であった。また、レーザー溶着強度も優れており、レーザーマーキング性とレーザー溶着性との両立を図ることができたことが分かる。これに対して、比較例１～５は、レーザーマーキング性及びレーザー溶着性の少なくとも一方において劣っており、それらの性能の両立を図ることができなかった。

Claims (6)

1. 熱可塑性芳香族樹脂１００質量部に対して、赤外線透過性黒色顔料を０．０５～１．００質量部、黄色、緑色及び／又は赤色の顔料を０．１～１．５質量部含む、
   レーザー溶着時においてレーザー光透過側として用いられ、レーザーマーキング可能な熱可塑性樹脂組成物。
2. 前記熱可塑性芳香族樹脂が、ポリブチレンテレフタレート樹脂又はポリアリーレンスルフィド樹脂である請求項１に記載の熱可塑性樹脂組成物。
3. 前記赤外線透過性黒色顔料が、ベンゾイミダゾール骨格を有するペリレンブラック顔料である、請求項１又は２に記載の熱可塑性樹脂組成物。
4. さらに、前記熱可塑性芳香族樹脂１００質量部に対して、無機充填材を２０～２００質量部含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂組成物。
5. ＣＩＥＬＡＢ表色系におけるＬ＊値が２０以下である、請求項１から４のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂組成物。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂組成物の成形品。