(57)【要約】【課題】ポリエステル系樹脂からなる部材を安定した高い溶着強度でレーザー溶着する。【解決手段】少なくとも一部のレーザー光を透過する透過側部材とレーザー光を吸収する吸収側部材を、接合面を介してレーザー溶着するレーザー溶着体の製造方法であって、  透過側部材が熱可塑性ポリエステル系樹脂に対してレーザー光を透過し且つ吸収し得る色素材を含有する組成物からなり、吸収側部材が、熱可塑性ポリエステル系樹脂１００質量部に対し、レーザー光を透過せずに吸収し得る色素材を０．００１〜０．１５質量部含有する組成物からなり、  透過側部材と吸収側部材との接合面は、凸部構造を有しておらず、かつ、透過側部材及び／又は吸収側部材の接合部面に深さ０．１μｍ以上の凹部を有することを特徴するレーザー溶着体の製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一部のレーザー光を透過する透過側部材とレーザー光を吸収する吸収側部材を、接合面を介してレーザー溶着するレーザー溶着体の製造方法であって、
透過側部材が熱可塑性ポリエステル系樹脂に対してレーザー光を透過し且つ吸収し得る色素材（「レーザー光透過吸収色素材」と称する）を含有する組成物からなり、吸収側部材が、熱可塑性ポリエステル系樹脂１００質量部に対し、レーザー光を透過せずに吸収し得る色素材（「レーザー光吸収色素材」と称する）を０．００１〜０．１５質量部含有する組成物からなり、
透過側部材と吸収側部材との接合面は、凸部構造を有しておらず、かつ、透過側部材及び／又は吸収側部材の接合部面に深さ０．１μｍ以上の凹部を有することを特徴するレーザー溶着体の製造方法。
【請求項２】
レーザー光透過吸収色素材がニグロシンであり、レーザー光吸収色素材がカーボンブラックである請求項１記載のレーザー溶着体の製造方法。
【請求項３】
少なくとも一部のレーザー光を透過する透過側部材とレーザー光を吸収する吸収側部材とを含むレーザー溶着体製造用キットであって、
透過側部材が熱可塑性ポリエステル系樹脂にニグロシンを含有する組成物からなり、吸収側部材が熱可塑性ポリエステル系樹脂１００質量部に対してカーボンブラックを０．００１〜０．１５質量部含有する組成物からなり、
両部材の各接合用面は、凸部構造を有しておらず、かつ、透過側部材及び／又は吸収側部材の接合面に深さ０．１μｍ以上の凹部を有することを特徴するレーザー溶着体製造用キット。
【請求項４】
レーザー光透過吸収色素材がニグロシンであり、レーザー光吸収色素材がカーボンブラックである請求項３記載のレーザー溶着体製造用キット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザー溶着体の製造方法に関し、詳しくは、ポリエステル系樹脂からなる部材を安定した高い溶着強度でレーザー溶着するレーザー溶着体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の自動車部品や民生部品では軽量化やリサイクル等の環境面から、従来金属を使用していた部品の樹脂化や、樹脂製品の小型化等が進んでいる。ポリエステル樹脂は、機械的強度、耐薬品性及び電気絶縁性等に優れており、また優れた耐熱性、成形性、リサイクル性を有していることから、各種の機器部品に広く用いられている。特にポリブチレンテレフタレート樹脂等の熱可塑性ポリエステル樹脂は機械的強度や成形性に優れ、また難燃化が可能であることから、火災安全性の必要とされる電気・電子機器部品等に広く使用されている。
【０００３】
これら機器部品は内部に空間を設けて、電子回路、モーターやファン等の駆動部や電子回路やコネクター等を収容することが行われ、これらのための成形品は、複数の樹脂部材に分割して成形したものを接合して製造することにより、一体成形する場合に比べて、軽量化、中空化による形状の最適化を図ることができる。
樹脂部材同士を接合させる方法として、接着剤を用いる方法、機械的接合、熱板溶着、振動溶着、超音波溶着、加熱溶着等の方法があるが、最近では、樹脂部材や収容する電子部品等へ与える影響が少なく、作業性が良い等の利点を持つレーザー溶着体の製造方法が注目されてきている。
【０００４】
レーザー溶着は、レーザー光を透過させる透過側部材とレーザー光を吸収する吸収側部材の接合させたい部分を重ね合わせ、その接合面に透過側部材側からレーザー光を照射して走査することで、吸収側部材を溶融させて、両部材を溶着する。
しかしながら、ポリカーボネート樹脂やポリスチレン系樹脂等に比べて、熱可塑性ポリエステル樹脂、特にポリブチレンテレフタレート樹脂はレーザー透過性が低いためレーザー溶着性が悪く、溶着強度が不十分となりやすい。
【０００５】
また、ポリブチレンテレフタレート樹脂は結晶性樹脂であるため、これを成形した部材には反り変形による高低差が発生しやすく、接合しようとする樹脂部材同士の接合面で間隙が生じてしまい、このような場合には高い溶着強度を得ることはより難しくなる。
【０００６】
ポリブチレンテレフタレート樹脂のレーザー溶着性を向上させるために、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）を配合する方法（特許文献１）が提案されている。しかしながらこの手法では、接合面で間隙が生じた部材の溶着強度を改良するには不十分である。
【０００７】
特許文献２では接合面に間隙が生じた部材の溶着強度を改良するために、溶着予定部に凸部を設置することも提案されているが、凸部を設置するための溶着予定部の幅や形状が限定されたり、溶着条件の制限となるため、必ずしも望ましくない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３５１０８１７号公報
【特許文献２】特開２０１１−５７０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的（課題）は、上記の状況を鑑み、接合面で間隙が生じたようなポリエステル部材であっても、凸部を設けずに、低い加圧力で安定した高い溶着強度を得ることのできるレーザー溶着する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記課題を解決すべく検討を重ねた結果、少なくとも一部のレーザー光を透過する透過側部材とレーザー光を吸収する吸収側部材を用い、透過側部材が熱可塑性ポリエステル系樹脂に対してレーザー光を透過し且つ吸収し得る色素材（以下「レーザー光透過吸収色素材」と称する）を含有する組成物からなり、吸収側部材は熱可塑性ポリエステル系樹脂１００質量部に対してレーザー光を透過せずに吸収し得る色素材（以下「レーザー光吸収色素材」と称する）を通常より少ない０．００１〜０．１５質量部含有する組成物からなり、透過側部材と吸収側部材との接合部には凸部構造を有しておらず、かつ、透過側部材又は吸収側部材の接合面には深さ０．１μｍ以上の凹部を設けるにより、上記課題が解決できることを見出し、本発明に到達した。
本発明は、以下のレーザー溶着体の製造方法及びレーザー溶着体製造用キットに関する。
【００１１】
［１］少なくとも一部のレーザー光を透過する透過側部材とレーザー光を吸収する吸収側部材を、接合面を介してレーザー溶着するレーザー溶着体の製造方法であって、
透過側部材が熱可塑性ポリエステル系樹脂に対してレーザー光透過吸収色素材を含有する組成物からなり、吸収側部材が、熱可塑性ポリエステル系樹脂１００質量部に対し、レーザー光吸収色素材を０．００１〜０．１５質量部含有する組成物からなり、
透過側部材と吸収側部材との接合面は、凸部構造を有しておらず、かつ、透過側部材及び／又は吸収側部材の接合部面に深さ０．１μｍ以上の凹部を有することを特徴するレーザー溶着体の製造方法。
［２］レーザー光透過吸収色素材がニグロシンであり、レーザー光吸収色素材がカーボンブラックである上記［１］に記載のレーザー溶着体の製造方法。
［３］少なくとも一部のレーザー光を透過する透過側部材とレーザー光を吸収する吸収側部材とを含むレーザー溶着体製造用キットであって、
透過側部材が熱可塑性ポリエステル系樹脂にレーザー光透過吸収色素材を含有する組成物からなり、吸収側部材が熱可塑性ポリエステル系樹脂１００質量部に対してレーザー光吸収色素材を０．００１〜０．１５質量部含有する組成物からなり、
両部材の各接合用面は、凸部構造を有しておらず、かつ、透過側部材及び／又は吸収側部材の接合面に深さ０．１μｍ以上の凹部を有することを特徴するレーザー溶着体製造用キット。
［４］レーザー光透過吸収色素材がニグロシンであり、レーザー光吸収色素材がカーボンブラックである上記［３］に記載のレーザー溶着体製造用キット。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のレーザー溶着体の製造方法によれば、接合面で間隙が生じたようなポリエステル部材であっても、安定した高い溶着強度でレーザー溶着が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態を示すレーザー溶着体の製造方法の概観図である。
【図２】実施例と比較例に用いた吸収側部材の接合面の形状を斜視図である。
【図３】実施例で作製した気密性測定用の透過側部材Ｉを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明のレーザー溶着体の製造方法は、少なくとも一部のレーザー光を透過する透過側部材とレーザー光を吸収する吸収側部材を、接合面を介してレーザー溶着するレーザー溶着体の製造方法であって、
透過側部材が熱可塑性ポリエステル系樹脂に対してレーザー光透過吸収色素材を含有する組成物からなり、吸収側部材が、熱可塑性ポリエステル系樹脂１００質量部に対し、レーザー光吸収色素材を０．００１〜０．１５質量部含有する組成物からなり、
透過側部材と吸収側部材との接合面は、凸部構造を有しておらず、かつ、透過側部材及び／又は吸収側部材の接合部面に深さ０．１μｍ以上の凹部を有することを特徴とする。
【００１５】
以下、本発明の内容について詳細に説明する。以下の説明は、本発明の代表的な実施態様や具体例に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様や具体例に限定して解釈されるものではない。
【００１６】
［熱可塑性ポリエステル系樹脂（Ａ）］
本発明のレーザー溶着体の製造方法に使用する透過側部材と吸収側部材は、熱可塑性ポリエステル系樹脂（Ａ）の成形体からなる。
【００１７】
熱可塑性ポリエステル系樹脂（Ａ）としては、（Ａ１）ポリブチレンテレフタレートホモポリマー、（Ａ２）ポリブチレンテレフタレート共重合樹脂、（Ａ３）ポリブチレンテレフタレートホモポリマーを含むホモＰＢＴ系混合樹脂、または、（Ａ４）ポリブチレンテレフタレート共重合樹脂を含む共重合ＰＢＴ系混合樹脂のいずれかであることが好ましい。
【００１８】
＜（Ａ１）ポリブチレンテレフタレートホモポリマー＞
ポリブチレンテレフタレートホモポリマー（「ホモＰＢＴ」とも称する）は、テレフタル酸単位及び１，４−ブタンジオール単位がエステル結合した構造を有する高分子であり、テレフタル酸単位及び１，４−ブタンジオール単位からなる重合体である。
【００１９】
ホモＰＢＴの末端カルボキシル基量は、好ましくは６０ｅｑ／ｔｏｎ以下であり、５０ｅｑ／ｔｏｎ以下であることがより好ましく、３０ｅｑ／ｔｏｎ以下であることが更に好ましい。
なお、ポリブチレンテレフタレートホモポリマーの末端カルボキシル基量は、ベンジルアルコール２５ｍＬに樹脂０．５ｇを溶解し、水酸化ナトリウムの０．０１モル／ｌベンジルアルコール溶液を用いて滴定することにより、求めることができる。
末端カルボキシル基量を調整する方法としては、重合時の原料仕込み比、重合温度、減圧方法などの重合条件を調整する方法や、末端封鎖剤を反応させる方法等、従来公知の任意の方法により行えばよい。
【００２０】
ホモＰＢＴの固有粘度は０．５〜２．０ｄｌ／ｇであることが好ましい。当該固有粘度が０．５ｄｌ／ｇ以上であれば、溶着体の機械的強度が低くなり過ぎることがなく、２．０ｄｌ／ｇ以下であれば、流動性が低下して成形性が悪化したりレーザー溶着性が低下したりするのを防ぐことができる。
かかる観点から、ホモＰＢＴの固有粘度は、０．５〜２ｄｌ／ｇであることが好ましく、中でも０．６ｄｌ／ｇ以上、或いは１．５ｄｌ／ｇ以下、その中でも０．７ｄｌ／ｇ以上、或いは１．２ｄｌ／ｇ以下であることがさらに好ましい。
なお、固有粘度は、テトラクロロエタンとフェノールとの１：１（質量比）の混合溶媒中、３０℃で測定される値である。
【００２１】
＜（Ａ２）ポリブチレンテレフタレート共重合樹脂＞
ポリブチレンテレフタレート共重合樹脂（「共重合ＰＢＴ」とも称する）は、テレフタル酸単位及び１，４−ブタンジオール単位以外の、他の共重合成分を含むポリブチレンテレフタレート共重合体である。
【００２２】
テレフタル酸以外の他のジカルボン酸単位としては、例えばイソフタル酸、オルトフタル酸、１，５−ナフタレンジカルボン酸、２，５−ナフタレンジカルボン酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、ビフェニル−２，２’−ジカルボン酸、ビフェニル−３，３’−ジカルボン酸、ビフェニル−４，４’−ジカルボン酸、ビス（４，４’−カルボキシフェニル）メタン、アントラセンジカルボン酸、４，４’−ジフェニルエーテルジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸類、１，４−シクロへキサンジカルボン酸、４，４’−ジシクロヘキシルジカルボン酸などの脂環族ジカルボン酸類、および、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ダイマー酸などの脂肪族ジカルボン酸類などを挙げることができる。
【００２３】
１，４−ブタンジオール以外の他のジオール単位としては、炭素原子数２〜２０の脂肪族または脂環族ジオール類、ビスフェノール誘導体類などを挙げることができる。具体例としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−へキサンジオール、ネオぺンチルグリコール、デカメチレングリコール、シクロヘキサンジメタノ一ル、４，４’−ジシクロヘキシルヒドロキシメタン、４，４’−ジシクロヘキシルヒドロキシプロパン、ビスフェノ一ルＡのエチレンオキシド付加ジオールなどを挙げることができる。
【００２４】
共重合ＰＢＴは、機械的性質、耐熱性の観点から、ジカルボン酸単位中のテレフタル酸の割合が、７０モル％以上であることが好ましく、中でも９０モル％以上であることがさらに好ましい。
また、ジオール単位中の１，４−ブタンジオールの割合が、７０モル％以上であることが好ましく、中でも９０モル％以上であることがさらに好ましい。
【００２５】
共重合ＰＢＴは、上記のような二官能性モノマー以外に、分岐構造を導入するためトリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン等の三官能若しくは四官能のアルコール等の多官能性モノマーや分子量調節のため脂肪酸等の単官能性化合物を少量併用することもできる。
【００２６】
共重合ＰＢＴは、特に、共重合成分として、ポリアルキレングリコール類（特にはポリテトラメチレングリコール（ＰＴＭＧ））を共重合したポリブチレンテレフタレート樹脂や、ダイマー酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂、特にはイソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂であることが好ましい。
【００２７】
ポリテトラメチレングリコール（ＰＴＭＧ）を共重合した共重合ＰＢＴにおいては、共重合体中のテトラメチレングリコール成分の割合が３〜４０質量％であることが好ましく中でも５質量％以上或いは３０質量％以下、その中でも１０質量％以上或いは２５質量％以下であることがさらに好ましい。このような共重合割合とすることにより、レーザー溶着性と耐熱性とのバランスに優れる傾向となり好ましい。
他方、ダイマー酸を共重合した共重合ＰＢＴの場合は、全カルボン酸成分に占めるダイマー酸成分の割合は、カルボン酸基として０．５〜３０モル％であることが好ましく、中でも１モル％以上或いは２０モル％以下、その中でも３モル％以上或いは１５モル％以下であることがさらに好ましい。このような共重合割合とすることにより、レーザー溶着性、長期耐熱性及び靭性のバランスに優れる傾向となり好ましい。
また、イソフタル酸を共重合した共重合ＰＢＴの場合には、全カルボン酸成分に占めるイソフタル酸成分の割合は、カルボン酸基として１〜３０モル％であることが好ましく、中でも２モル％以上或いは２０モル％以下、その中でも３モル％以上或いは１５モル％以下であることがさらに好ましい。このような共重合割合とすることにより、レーザー溶着性、耐熱性、射出成形性及び靭性のバランスに優れる傾向となり好ましい。
共重合ＰＢＴとしては、レーザー溶着性と成形性の観点から、ポリテトラメチレングリコールを共重合した共重合ＰＢＴ若しくはイソフタル酸を共重合した共重合ＰＢＴが特に好ましい。
【００２８】
共重合ＰＢＴの固有粘度は０．５〜２．０ｄｌ／ｇであることが好ましい。当該固有粘度が０．５ｄｌ／ｇ以上であれば、溶着体の機械的強度が低くなり過ぎることがなく、２．０ｄｌ／ｇ以下であれば、流動性が低下して成形性が悪化したりレーザー溶着性が低下したりするのを防ぐことができる。
かかる観点から、共重合ＰＢＴの固有粘度は、０．５〜２．０ｄｌ／ｇであることが好ましく、中でも０．６ｄｌ／ｇ以上或いは１．５ｄｌ／ｇ以下、その中でも０．７ｄｌ／ｇ以上或いは１．２ｄｌ／ｇ以下であることがさらに好ましい。
なお、固有粘度は、テトラクロロエタンとフェノールとの１：１（質量比）の混合溶媒中、３０℃で測定される値である。
【００２９】
共重合ＰＢＴの末端カルボキシル基量は、６０ｅｑ／ｔｏｎ以下であることが好ましい。当該末端カルボキシル基量が６０ｅｑ／ｔｏｎ以下であれば、樹脂組成物の溶融成形時にガスの発生を抑えることができる。
かかる観点から、共重合ＰＢＴの末端カルボキシル基量は、６０ｅｑ／ｔｏｎ以下であることが好ましく、中でも５０ｅｑ／ｔｏｎ以下、その中でも３０ｅｑ／ｔｏｎ以下であることがさらに好ましい。
他方、末端カルボキシル基量の下限値は特に定めるものではない。通常は５ｅｑ／ｔｏｎ以上である。
なお、共重合ＰＢＴの末端カルボキシル基量は、ベンジルアルコール２５ｍＬに樹脂０．５ｇを溶解し、水酸化ナトリウムの０．０１モル／ｌベンジルアルコール溶液を用いて滴定することにより、求めることができる。
末端カルボキシル基量を調整する方法としては、重合時の原料仕込み比、重合温度、減圧方法などの重合条件を調整する方法や、末端封鎖剤を反応させる方法等、従来公知の任意の方法により行えばよい。
【００３０】
＜（Ａ３）ポリブチレンテレフタレートホモポリマーを含むホモＰＢＴ系混合樹脂＞
ポリブチレンテレフタレートホモポリマーを含むホモＰＢＴ系混合樹脂（「ホモＰＢＴ系混合樹脂」とも称する）は、ポリブチレンテレフタレートホモポリマー（Ａ３−１）と、ポリブチレンテレフタレート共重合樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂及び芳香族ビニル系樹脂からなる群から選択される少なくとも１種の樹脂（Ａ３−２）とからなる樹脂組成物であることが好ましい。
【００３１】
（ポリブチレンテレフタレートホモポリマー（Ａ３−１））
ポリブチレンテレフタレートホモポリマーは、上述したポリブチレンテレフタレートホモポリマー（Ａ１）と同様である。
【００３２】
（ポリブチレンテレフタレート共重合樹脂（Ａ３−２−１））
上記ポリブチレンテレフタレート共重合樹脂（Ａ３−２−１）は、上述したポリブチレンテレフタレート共重合樹脂（Ａ２）と同様である。
【００３３】
（ポリエチレンテレフタレート樹脂（Ａ３−２−２））
上記ポリエチレンテレフタレート樹脂（「ＰＥＴ」とも称する）は、全構成繰り返し単位に対するテレフタル酸及びエチレングリコールからなるオキシエチレンオキシテレフタロイル単位を主たる構成単位とする樹脂である。
オキシエチレンオキシテレフタロイル単位以外の構成の繰り返し単位を含んでいてもよい。
【００３４】
ＰＥＴは、テレフタル酸又はその低級アルキルエステルとエチレングリコールとを主たる原料として製造される。他の酸成分及び／又は他のグリコール成分を併せて原料として用いてもよい。
【００３５】
テレフタル酸以外の酸成分としては、例えばフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、４，４’−ジフェニルスルホンジカルボン酸、４，４’−ビフェニルジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、１，３−フェニレンジオキシジ酢酸及びこれらの構造異性体、マロン酸、コハク酸、アジピン酸等のジカルボン酸及びその誘導体、ｐ−ヒドロキシ安息香酸、グリコール酸等のオキシ酸又はその誘導体などを挙げることができる。
また、エチレングリコール以外のジオール成分としては、例えば１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチルグリコール等の脂肪族グリコール、シクロヘキサンジメタノール等の脂環式グリコール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＳ等の芳香族ジヒドロキシ化合物誘導体等を挙げることができる。
【００３６】
ＰＥＴは、分岐成分、例えばトリカルバリル酸、トリメリシン酸、トリメリット酸等の如き三官能、もしくはピロメリット酸の如き四官能のエステル形性能を有する酸またはグリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリット等の如き三官能もしくは四官能のエステル形成能を有するアルコールを好ましくは１．０モル％以下、より好ましくは０．５モル％以下、更に好ましくは０．３モル％以下を共重合せしめたものであってもよい。
【００３７】
ＰＥＴの固有粘度は、０．３〜１．５ｄｌ／ｇであることが好ましく、中でも０．４ｄｌ／ｇ以上或いは１．２ｄｌ／ｇ以下、その中でも０．５ｄｌ／ｇ以上或いは０．８ｄｌ／ｇ以下であることがさらに好ましい。
なお、ポリエチレンテレフタレート樹脂の固有粘度は、テトラクロロエタンとフェノールとの１：１（質量比）の混合溶媒中、３０℃で測定する値である。
【００３８】
ＰＥＴの末端カルボキシル基量は、３〜６０ｅｑ／ｔｏｎであることが好ましい。末端カルボキシル基量を６０ｅｑ／ｔｏｎ以下とすることで、樹脂材料の溶融成形時にガスが発生しにくくなり、得られるレーザー溶着用部材の機械的特性が向上する傾向にあり、逆に末端カルボキシル基量を３ｅｑ／ｔｏｎ以上とすることで、レーザー溶着用部材の耐熱性、滞留熱安定性や色相が向上する傾向にあり、好ましい。
【００３９】
かかる観点から、ＰＥＴの末端カルボキシル基量は、３〜６０ｅｑ／ｔｏｎであることが好ましく、中でも５ｅｑ／ｔｏｎ以上或いは５０ｅｑ／ｔｏｎ以下、その中でも８ｅｑ／ｔｏｎ以上或いは４０ｅｑ／ｔｏｎ以下であることがさらに好ましい。
なお、ポリエチレンテレフタレート樹脂の末端カルボキシル量は、ベンジルアルコール２５ｍＬにポリエチレンテレフタレート樹脂０．５ｇを溶解し、水酸化ナトリウムの０．０１モル／Ｌベンジルアルコール溶液を使用して滴定することにより、求められる値である。
末端カルボキシル基量を調整する方法としては、重合時の原料仕込み比、重合温度、減圧方法などの重合条件を調整する方法や、末端封鎖剤を反応させる方法等、従来公知の任意の方法により行えばよい。
【００４０】
（ポリカーボネート樹脂（Ａ３−２−２））
上記ポリカーボネート樹脂（「ＰＣ」とも称する）は、ジヒドロキシ化合物又はこれと少量のポリヒドロキシ化合物を、ホスゲン又は炭酸ジエステルと反応させることによって得られる、分岐していてもよい熱可塑性重合体又は共重合体である。
ＰＣの製造方法は、特に限定されるものではなく、従来公知のホスゲン法（界面重合法）や溶融法（エステル交換法）により製造したものを使用することができるが、溶融重合法で製造したポリカーボネート樹脂が、レーザー光透過性、レーザー溶着性の点から好ましい。
【００４１】
原料のジヒドロキシ化合物としては、芳香族ジヒドロキシ化合物が好ましく、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（即ちビスフェノールＡ）、テトラメチルビスフェノールＡ、ビス（４−ヒドロキシフェニル）−ｐ−ジイソプロピルベンゼン、ハイドロキノン、レゾルシノール、４，４−ジヒドロキシジフェニル等が挙げられ、好ましくはビスフェノールＡが挙げられる。また、上記の芳香族ジヒドロキシ化合物にスルホン酸テトラアルキルホスホニウムが１個以上結合した化合物を使用することもできる。
【００４２】
ＰＣとしては、上述した中でも、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンから誘導される芳香族ポリカーボネート樹脂、又は、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンと他の芳香族ジヒドロキシ化合物とから誘導される芳香族ポリカーボネート共重合体が好ましい。また、シロキサン構造を有するポリマー又はオリゴマーとの共重合体等の共重合体であってもよい。更には、上述したポリカーボネート樹脂の２種以上を混合して用いてもよい。
【００４３】
ＰＣの粘度平均分子量は５０００〜３００００であることが好ましい。粘度平均分子量が５０００以上のＰＣを用いると、得られる溶着体の機械的強度を維持することができ、また３００００以下であれば、樹脂組成物の流動性が悪くなり成形性が悪化したり、レーザー溶着性が低下したりするのを抑えることができる。
かかる観点から、ＰＣの粘度平均分子量は５０００〜３００００であることが好ましく、中でも１００００以上或いは２８０００以下、その中でも１４０００以上或いは２４０００以下であることが更に好ましい。
なお、ＰＣの粘度平均分子量は、溶媒としてメチレンクロライドを用い、温度２５℃で測定された溶液粘度より換算される粘度平均分子量［Ｍｖ］である。
【００４４】
ＰＣのゲル浸透クロマトグラフィー（Ｇｅｌ  Ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ：ＧＰＣ）により測定したポリスチレン換算の質量平均分子量Ｍｗと数平均分子量Ｍｎとの比（Ｍｗ／Ｍｎ）は、２〜５であることが好ましく、中でも２．５以上或いは４以下であることがさらに好ましい。Ｍｗ／Ｍｎが過度に小さいと、溶融状態での流動性が増大し成形性が低下する傾向にある。一方、Ｍｗ／Ｍｎが過度に大きいと、溶融粘度が増大し成形困難となる傾向がある。
【００４５】
また、ＰＣの末端ヒドロキシル基量は、熱安定性、加水分解安定性、色調等の点から、１００質量ｐｐｍ以上であることが好ましく、より好ましくは１２０質量ｐｐｍ以上、更に好ましくは１５０質量ｐｐｍ以上、最も好ましくは２００質量ｐｐｍ以上である。但し、通常１５００質量ｐｐｍ以下、好ましくは１３００質量ｐｐｍ以下、更に好ましくは１２００質量ｐｐｍ以下、最も好ましくは１０００質量ｐｐｍ以下である。ポリカーボネート樹脂の末端ヒドロキシル基量が過度に小さいと、レーザー透過性が低下しやすい傾向にあり、また、成形時の初期色相が悪化する場合がある。末端ヒドロキシル基量が過度に大きいと、滞留熱安定性や耐湿熱性が低下する傾向がある。
【００４６】
（芳香族ビニル系樹脂（Ａ３−２−３））
芳香族ビニル系樹脂は、芳香族ビニル化合物を主成分とする重合体であり、例えば芳香族ビニル化合物としては、スチレン、α−メチルスチレン、パラメチルスチレン、ビニルトルエン、ビニルキシレン等を挙げることができる。
また、芳香族ビニル系樹脂として、芳香族ビニル化合物に他の単量体を共重合させた共重合体も用いることができる。代表的なものとしては、例えばスチレンとアクリロニトリルを共重合させたアクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、スチレンと無水マレイン酸を共重合させた無水マレイン酸−スチレン共重合体（無水マレイン酸変性ポリスチレン樹脂）を挙げることができる。
芳香族ビニル系樹脂としては、例えばポリスチレン（ＰＳ）、アクリロニトリル−スチレン（ＡＳ）、メチルメタクリレート−スチレン（ＭＳ）、スチレン−マレイン酸共重合体などが代表的なものである。
【００４７】
芳香族ビニル系樹脂には、ゴム成分を共重合することができる。ゴム成分の例としては、ブタジエン、イソプレン、１，３−ペンタジエンなどの共役ジエン系炭化水素を挙げることができる。ゴム成分を共重合する場合、共重合するゴム成分の量は、芳香族ビニル系樹脂全セグメント中の１質量％以上５０質量％未満とする。ゴム成分の量は、好ましくは３〜４０質量％、さらに好ましくは、５〜３０質量％である。
【００４８】
ゴム成分共重合芳香族ビニル系樹脂としては、例えばゴム変性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）、アクリロニトリル−スチレン−アクリルゴム共重合体、メチルメタクリレート−ブタジエン−スチレン（ＭＢＳ）、アクリロニトリル−スチレン−アクリル酸（ＡＳＡ）、スチレン−ブタジエン共重合体（ＳＢＳ）、およびその水素化物（ＳＥＢＳ）、スチレン−イソプレン共重合体（ＳＩＳ）、およびその水素化物（ＳＥＰＳ）等を挙げることができる。
【００４９】
共重合可能な他の単量体としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸などのα，β−不飽和カルボン酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸−ｔ−ブチル、メタクリル酸シクロヘキシルなどのα，β−不飽和カルボン酸エステル類、無水マレイン酸、無水イタコン酸などのα，β−不飽和ジカルボン酸無水物類、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−メチルマレイミド、Ｎ−ｔ−ブチルマレイミドなどのα，β−不飽和ジカルボン酸のイミド化合物類などを挙げることができる。
【００５０】
芳香族ビニル系樹脂としては、ＧＰＣにより測定した質量平均分子量が５００００〜５０００００であることが好ましい。当該分子量が５００００以上であれば、ブリードアウトを抑制することができ、成形時の分解ガス発生によるウエルド強度の低下を抑えることができる。他方、当該分子量が５０００００以下であれば、流動性及びレーザー溶着強度を高めることができる。かかる観点から、芳香族ビニル系樹脂としては、ＧＰＣにより測定した質量平均分子量が５００００〜５０００００であることが好ましく、中でも１０００００以上或いは４０００００以下、その中でも１５００００以上或いは３０００００以下であることがさらに好ましい。
【００５１】
芳香族ビニル系樹脂は、アクリロニトリル−スチレン共重合体の場合、２２０℃、９８Ｎで測定されたメルトフローレート（ＭＦＲ）が、０．１〜５０ｇ／１０分であることが好ましい。当該ＭＦＲが０．１ｇ／１０分以上であれば、ポリブチレンテレフタレート樹脂と相溶性がよく、射出成形時に層剥離などの外観不良が生じるのを抑えることができる。他方、当該ＭＦＲが５０ｇ／１０分以下であれば、耐衝撃性の低下を抑えることができる。かかる観点から、芳香族ビニル系樹脂の上記メルトフローレート（ＭＦＲ）は、０．１〜５０ｇ／１０分であることが好ましく、中でも０．５ｇ／１０分以上或いは３０ｇ／１０分以下、その中でも１ｇ／１０分以上或いは２０ｇ／１０分以下であることがさらに好ましい。
【００５２】
また、芳香族ビニル系樹脂がポリスチレンである場合は、２００℃、４８Ｎで測定されたＭＦＲが１〜５０ｇ／１０分であることが好ましく、中でも３ｇ／１０分以上或いは３５ｇ／１０分以下、その中でも５ｇ／１０分以上或いは２０ｇ／１０分以下であることがさらに好ましい。
芳香族ビニル系樹脂がブタジエンゴム含有ポリスチレンである場合は、２００℃、４９Ｎで測定されたＭＦＲが０．１〜４０ｇ／１０分であることが好ましく、中でも０．５ｇ／１０分以上或いは３０ｇ／１０分以下、その中でも０．８ｇ／１０分以上或いは２０ｇ／１０分以下であることが更に好ましい。
【００５３】
（ホモＰＢＴと共重合ＰＢＴ）
（Ａ３）ホモＰＢＴ系混合樹脂が、ホモＰＢＴと共重合ＰＢＴとを含有する場合、共重合ＰＢＴの含有割合は、ホモＰＢＴ及び共重合ＰＢＴの合計１００質量％中、１０〜９０質量％であることが好ましい。
共重合ＰＢＴの当該含有割合が１０質量％以上であれば、レーザー溶着性能が高くなるため好ましく、当該含有割合が９０質量％以下であれば、成形性が良くなるため好ましい。かかる観点から、ホモＰＢＴ及び共重合ＰＢＴの合計１００質量％中、共重合ＰＢＴの含有割合は１０〜９０質量％であることが好ましく、中でも１５質量％以上或いは８５質量％以下、その中でも２０質量％以上或いは８０質量％以下であることがさらに好ましい。
【００５４】
（ホモＰＢＴ＋ＰＥＴ）
（Ａ３）ホモＰＢＴ系混合樹脂が、ホモＰＢＴとＰＥＴとを含有する場合、ＰＥＴの含有割合は、ホモＰＢＴ及びＰＥＴの合計１００質量％中、５〜５０質量％であることが好ましい。ＰＥＴの当該含有割合が５質量％以上であれば、レーザー溶着性能が高くなるため好ましく、当該含有割合が５０質量％以下であれば、成形性が良くなるので好ましい。かかる観点から、ホモＰＢＴ及びＰＥＴの合計１００質量％中、ＰＥＴの含有割合は５〜５０質量％であることが好ましく、中でも１０質量％以上或いは４５質量％以下、その中でも１５質量％以上或いは４０質量％以下であることがさらに好ましい。
【００５５】
（ホモＰＢＴ＋ＰＣ）
（Ａ３）ホモＰＢＴ系混合樹脂が、ホモＰＢＴとＰＣとを含有する場合、ＰＣの含有割合は、ホモＰＢＴ及びＰＣの合計１００質量％中、５〜５０質量％であることが好ましい。ＰＣの当該含有割合が５質量％以上であれば、レーザー溶着性能が高くなるため好ましく、当該含有割合が５０質量％以下であれば、成形性が良くなるため好ましい。かかる観点から、ホモＰＢＴ及びＰＣの合計１００質量％中、ＰＣの含有割合は５〜５０質量％であることが好ましく、中でも１０質量％以上或いは４５質量％以下、その中でも１５質量％以上或いは４０質量％以下であることがさらに好ましい。
【００５６】
（ホモＰＢＴ＋芳香族ビニル系樹脂）
（Ａ３）ホモＰＢＴ系混合樹脂が、ホモＰＢＴと芳香族ビニル系樹脂とを含有する場合、芳香族ビニル系樹脂の含有割合は、ホモＰＢＴ及び芳香族ビニル系樹脂の合計１００質量％中、５〜５０質量％であることが好ましい。芳香族ビニル系樹脂の当該含有割合が５質量％以上であれば、レーザー溶着性能が高くなるため好ましく、当該含有割合が５０質量％以下であれば、成形性が良くなるため好ましい。かかる観点から、ホモＰＢＴ及び芳香族ビニル系樹脂の合計１００質量％中、芳香族ビニル系樹脂の含有割合は５〜５０質量％であることが好ましく、中でも１０質量％以上或いは４５質量％以下、その中でも１５質量％以上或いは４０質量％以下であることがさらに好ましい。
【００５７】
尚、上記には、ホモＰＢＴ（Ａ３−１）と、共重合ＰＢＴ、ＰＥＴ、ＰＣ、芳香族ビニル系樹脂（Ａ３−２）の中の１つとを組み合わせた場合の好ましい含有割合を記載した。ただし、上記（Ａ３−２）の中から適宜選択して、複数種を用いてもよく、その場合のそれぞれの含有割合は、ホモＰＢＴ及び／又は共重合ＰＢＴを全体の５０質量％以上とし、かつ、上記した（Ａ３−２）をそれぞれの割合範囲で合計が１００質量％を越えないようすることが好ましい。
例えば、（Ａ３−２）として、芳香族ビニル系樹脂とＰＣを併用する場合には、ホモＰＢＴ５０質量％以上、芳香族ビニル系樹脂５〜５０質量％、及び、ＰＣ５〜５０質量％で、合計を１００質量％とすることが好ましい。
また、後述する（Ａ４）においても、（Ａ４−２）から複数種を用いる場合には、上記と同じ考え方にて、組み合わせることができる。
【００５８】
＜（Ａ４）ポリブチレンテレフタレート共重合樹脂を含む共重合ＰＢＴ混合樹脂＞
ポリブチレンテレフタレート共重合樹脂を含む共重合ＰＢＴ系混合樹脂（以下「共重合ＰＢＴ系混合樹脂」とも称する）は、共重合ＰＢＴ（Ａ４−１）と、ＰＥＴ、ＰＣ及び芳香族ビニル系樹脂からなる群から選択される少なくとも１種の樹脂（Ａ４−２）とを含む樹脂組成物であることが好ましい。
【００５９】
この際、共重合ＰＢＴ系混合樹脂（Ａ４）における共重合ＰＢＴ（Ａ４−１）は、ホモＰＢＴ系混合樹脂（Ａ３）における共重合ＰＢＴと同様である。
また、共重合ＰＢＴ系混合樹脂（Ａ４）におけるＰＥＴ、ＰＣ及び芳香族ビニル系樹脂は、ホモＰＢＴ系混合樹脂（Ａ３）におけるＰＥＴ、ＰＣ及び芳香族ビニル系樹脂とそれぞれ同様である。
【００６０】
（共重合ＰＢＴ＋ＰＥＴ）
共重合ＰＢＴ系混合樹脂（Ａ４）が、共重合ＰＢＴとＰＥＴとを含有する場合、ＰＥＴの含有割合は、共重合ＰＢＴ及びＰＥＴの合計１００質量％中、５０質量％以下であることが好ましい。ＰＥＴの当該含有割合が５０質量％以下であれば、成形性に優れるから好ましい。かかる観点から、共重合ＰＢＴ及びＰＥＴの合計１００質量％中、ＰＥＴの含有割合は５０質量％以下であることが好ましく、中でも５質量％以上或いは４０質量％以下、その中でも５質量％以上或いは３０質量％以下であることがさらに好ましい。
【００６１】
（共重合ＰＢＴ＋ＰＣ）
共重合ＰＢＴ系混合樹脂（Ａ４）が、共重合ＰＢＴとＰＣとを含有する場合、ＰＣの含有割合は、共重合ＰＢＴ及びＰＣの合計１００質量％中、５０質量％以下であることが好ましい。ＰＣ（Ｂ３−２）の含有割合が５０質量％以下であれば、成形性に優れるから好ましい。かかる観点から、共重合ＰＢＴ及びＰＣの合計１００質量％中、ＰＣの含有割合は５０質量％以下であることが好ましく、中でも５質量％以上或いは４０質量％以下、その中でも５質量％以上或いは３０質量％以下であることがさらに好ましい。
【００６２】
（共重合ＰＢＴ＋芳香族ビニル系樹脂）
共重合ＰＢＴ系混合樹脂（Ａ４）が、共重合ＰＢＴと芳香族ビニル系樹脂とを含有する場合、芳香族ビニル系樹脂の含有割合は、共重合ＰＢＴ及び共重合ＰＢＴの合計１００質量％中、５０質量％以下であることが好ましい。芳香族ビニル系樹脂の当該含有割合が５０質量％以下であれば、成形性に優れるから好ましい。かかる観点から、共重合ＰＢＴ及び共重合ＰＢＴの合計１００質量％中、芳香族ビニル系樹脂の含有割合は５０質量％以下であることが好ましく、中でも５質量％以上或いは４５質量％以下、その中でも５質量％以上或いは４０質量％以下であることがさらに好ましい。
【００６３】
［透過側部材］
レーザー光を透過する透過側部材は、熱可塑性ポリエステル系樹脂（Ａ）とレーザー光透過吸収色素材を含む樹脂組成物からなる部材であり、少なくとも一部のレーザー光を透過し、一部のレーザー光を吸収する。
レーザー光透過吸収色素材としては、例えばニグロシンやアニリンブラックなどのアジン系、フタロシアニン系、ナフタロシアニン系、ポルフィリン系、クオテリレン系、アゾ系、アゾメチン系、アントラキノン系、スクエア酸誘導体及びインモニウム、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などの各種有機染顔料を挙げることができる。これらのうちの一種を選択して使用することも、二種以上を組み合わせて使用することもできる。
なお、本発明において「染顔料」とは、染料乃至顔料の意味である。
透過側部材が含有する上記レーザー光透過吸収色素材としては、以上の中でも、黒色度を高めるために、レーザー光波長において主に吸収する染顔料（Ｘ）とレーザー光を主に透過する染顔料（Ｙ）とを組合せて使用することが好ましい。
上記レーザー光波長において主に吸収する染顔料（Ｘ）としては、アジン（Ａｚｉｎｅ）骨格を有するアジン系化合物の縮合混合物を含むのが好ましい。アジン骨格を有するアジン系化合物の縮合混合物として、ニグロシンが好ましい。ニグロシンを含有することで、透過側部材もレーザー光により発熱溶融し、吸収側部材のみが発熱溶融するだけでは適切な溶着が困難な複雑な形状でも、十分な溶着強度が達成できる。
【００６４】
ニグロシンは、アジン（Ａｚｉｎｅ）骨格を有するアジン系化合物の混合物であり、レーザー光吸収性を有する染料として働き、８００ｎｍ〜１２００ｎｍのレーザー光の範囲に、緩やかな吸収を有している。ニグロシンは、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ  Ｂｌａｃｋ  ５やＣ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ  Ｂｌａｃｋ  ７として、Ｃｏｌｏｒ  Ｉｎｄｅｘに記載されているような、黒色のアジン系縮合混合物である。
ニグロシンは、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１６０〜１９０℃で酸化及び脱水縮合することにより合成することができる。
【００６５】
ニグロシン等の染顔料（Ｘ）の含有量は、熱可塑性ポリエステル系樹脂（Ａ）１００質量部に対して０．００１〜０．６質量部であることが好ましい。染顔料（Ｘ）の含有量が０．００１質量部以上であればニグロシンがムラなく分散し、レーザー光を吸収し樹脂がムラなく溶融するので好ましい。かつ、０．６質量部以下であればレーザー光を透過し、樹脂の分解による発泡が起こりにくいので好ましい。
かかる観点から、染顔料（Ｘ）の含有量は、熱可塑性ポリエステル系樹脂（Ａ）１００質量部に対して０．００１〜０．６質量部であることが好ましく、中でも０．０２質量部以上或いは０．３質量部以下、その中でも０．０５質量部以上或いは０．１質量部以下であることがさらに好ましい。
【００６６】
上記レーザー光を主に透過する染顔料（Ｙ）としては、例えばアントラキノン系染顔料、ペリノン系染顔料及びアゾメチン系染顔料を挙げることができる。
これら染顔料は、光線の吸収波長により呈する色が決まるが、黒色度を高めるためには、具体的には、青色を呈する染顔料（以下「青色染料」とも称する）と、黄色を呈する染顔料（以下「黄色染料」とも称する）と、赤色を呈する染顔料（以下、「赤色染料」とも称する）の組合せ、紫色を呈する染顔料（以下、「紫色染料」とも称する）と、黄色染料の組合せ、緑色を呈する染顔料（以下、「緑色染料」とも称する）と、赤色染料、青色染料と、茶色を呈する染顔料（以下、「茶色染料」とも称する）などの染顔料の組合せを挙げることができる。
【００６７】
好ましい青色染料は、最大吸収波長が５９０〜６３５ｎｍの範囲のアントラキノン染料である。アントラキノン染料は通常青色の油溶性染料である。
透過側部材が含有する上記レーザー光透過吸収色素材として、この染料を組み合わせることにより、例えば、緑色アントラキノン染料より、視認性が高く、黒色混合染料を組み合わせる場合にも、減法混色で、赤色染料、黄色染料を組み合わせることにより、着色力の高い黒色を示す着色剤を得ることができる。
最大吸収波長が５９０〜６３５ｎｍの範囲であるアントラキノン染料としては、空気存在下における熱重量分析計ＴＧ／ＤＴＡの測定値（分解開始温度）が３００℃以上のものを選択することが好ましい。
【００６８】
好ましいアントラキノン染料は、ＣＯＬＯＲ  ＩＮＤＥＸに記載されているようなＣ．Ｉ．ソルベントブルー９７（分解開始温度３２０℃）、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー１０４（分解開始温度３２０℃）等が例示される。それらは、１種または２種以上使用されてもよい。但し、配合量が多くなると高温雰囲気下で成形体からブリードしやすくなり、耐熱変色特性が悪化する傾向がある。
市販されているアントラキノン染料としては、例えば、「ＮＵＢＩＡＮ（登録商標）ＢＬＵＥ  シリーズ」、「ＯＰＬＡＳ（登録商標）  ＢＬＵＥ  シリーズ」（いずれも商品名、オリヱント化学工業社製）等が挙げられる。
【００６９】
好ましい赤色染料としては、耐熱性が良好なペリノン染料が選ばれ、最大吸収波長が４６０〜４８０ｎｍの範囲である赤色ペリノン染料が挙げられる。このようなペリノン染料の具体例は、Ｃ．Ｉ．ソルベント  レッド  １３５、１６２、１７８、１７９等を使用することができる。それらは、１種または２種以上使用されてもよい。但し、配合量が多くなると高温雰囲気下で成形体からブリードしやすくなり、耐熱変色特性が悪化する傾向がある。
赤色ペリノン染料の市販品としては、例えば、「ＮＵＢＩＡＮ（登録商標）  ＲＥＤ  シリーズ、ＯＰＬＡＳ（登録商標）  ＲＥＤ  シリーズ」（いずれも商品名、オリヱント化学工業社製）等が挙げられる。
【００７０】
好ましい黄色染料としては、耐熱性が良好なアントラキノン染料が選ばれ、最大吸収波長が４３５〜４５５ｎｍの範囲のアントラキノン染料が好適である。最大吸収波長が４３５〜４５５ｎｍの範囲にあるアントラキノン染料は、通常黄色の油溶性染料である。
黄色アントラキノン染料の具体例は、Ｃ．Ｉ．ソルベント  イエロー  １６３、Ｃ．Ｉ．バット  イエロー  １、２、３等を使用することができる。それらは、１種または２種以上使用されてもよい。それらは、１種または２種以上使用されてもよい。但し、配合量が多くなると高温雰囲気下で成形体からブリードしやすくなり、耐熱変色特性が悪化する傾向がある。
黄色アントラキノン染料の市販品としては、例えば、「ＮＵＢＩＡＮ（登録商標）  ＹＥＬＬＯＷ  シリーズ、ＯＰＬＡＳ（登録商標）  ＹＥＬＬＯＷ  シリーズ」（いずれも商品名、オリヱント化学工業社製）等が挙げられる。
【００７１】
好ましい茶色染料として、アゾメチン系染料が選ばれる。例えば、下記式（１）に示す１：１型アゾメチンニッケル錯体を少なくとも含有する染料を挙げることができる。
【００７２】
【化１】
2019081365.tif 000003
【００７３】
［式（１）中、Ｒ１〜Ｒ８は、互いに同一または異なり、水素原子、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数１〜１８のアルコキシ基、カルボキシ基、ヒドロキシ基、アミノ基、アルキルアミノ基、ニトロ基またはハロゲン原子である。］
【００７４】
式（１）におけるＲ１〜Ｒ８中の炭素数１〜１８のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎｅｏ−ペンチル基、ｉ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、２−エチルヘキシル基、ｎ−デシル基等が好ましく挙げられ、炭素数１〜１８のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｉ−プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｉ−ブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、ｎ−ペンチルオキシ基、ｎｅｏ−ペンチルオキシ基、ｎ−ヘキシルオキシ基、ｎ−ヘプチルオキシ基、ｎ−オクチルオキシ基等が好ましく、アルキルアミノ基としては、例えば、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、エチルアミノ、ジエチルアミノ等を好ましく挙げることができ、ハロゲン原子は、例えばＦ、Ｃｌ、Ｂｒ等である。
【００７５】
１：１型アゾメチンニッケル錯体に用いるアゾメチン色素は、公知の方法で製造出来る。例えば、以下の反応式で示すようなジアミノマレオニトリルと置換基を有しても良いサリチルアルデヒドを反応させることで得られる。
【００７６】
【化２】
2019081365.tif 000004
【００７７】
式（２）中、Ｒ１〜Ｒ８は、前記式（１）と同義である。
このアゾメチン色素をニッケル化剤、例えば、酢酸ニッケルを用いて金属化することにより、下記に示すように、１：１型アゾメチンニッケル錯体が得られる。
【００７８】
【化３】
2019081365.tif 000005
【００７９】
式（３）中、Ｒ１〜Ｒ８は、前記式（１）と同義である。
得られたニッケル錯体は、アゾメチン色素がキレート性の４配位子として働き、安定な錯体を構成する。
【００８０】
１：１型アゾメチンニッケル錯体は、耐熱性、耐光性等の堅牢性が良好であるため、屋外の部材や熱にさらされる部材用樹脂組成物に有用であり、レーザー溶着時の溶融時に熱変化が起こりにくく、レーザー溶着部材用の着色剤として好適である。
【００８１】
前記式（１）に示す１：１型アゾメチンニッケル錯体の具体例としては、Ｒ１〜Ｒ８が以下の通りである下記表１の化合物例１〜７等を好ましく挙げることができる。
なお、透過側部材が含有する上記レーザー光透過吸収色素材として用いるアゾメチンニッケル錯体はこれらに限定されるものではない。
【００８２】
【表１】
2019081365.tif 000006
【００８３】
上記レーザー光透過吸収色素材として用いるレーザー光を主に透過する染顔料（Ｙ）を、透過側部材が含有する場合には、最大吸収波長が５９０〜６３５ｎｍの範囲であるアントラキノン染顔料（Ｃ１）と、最大吸収波長が４６０〜４８０ｎｍの範囲であるペリノン染顔料（Ｃ２）と、最大吸収波長が４３５〜４５５ｎｍの範囲であるアントラキノン染顔料（Ｃ３）を用いることが好ましい。
熱可塑性ポリエステル系樹脂（Ａ）との相溶性によって、レーザー光波長において主に吸収する染顔料である染顔料（Ｘ）及びレーザー光を主に透過する染顔料を構成する染顔料（Ｙ）の色相が変化するため、黒色色相として好適な漆黒の成形板を得るためには、染顔料（Ｙ）を構成する各染料の割合を調整することが望まれる。その場合、Ｃ１〜Ｃ３の含有割合は、質量比で（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３の合計１００質量部基準で）Ｃ１：Ｃ２：Ｃ３＝２４〜４２：２４〜４８：２２〜４６であることが好ましい。更に好ましいＣ１：Ｃ２：Ｃ３の比率は、２４〜４１：２４〜３９：２２〜４６である。
【００８４】
更に、透過側部材が含有する上記レーザー光透過吸収色素材として用いるレーザー光を主に透過する染顔料（Ｙ）は、最大吸収波長が４６０〜４８０ｎｍの範囲であるペリノン染顔料（Ｃ２）及び最大吸収波長が５９０〜６３５ｎｍの範囲であるアントラキノン染顔料（Ｃ１）を、両者の質量比Ｃ２／Ｃ１が０．４〜２の割合で含有する着色剤であることが好ましい。本発明に用いる樹脂組成物による発色性や、ブリードアウト抑制を考慮すると、より好ましくは０．４〜１．５、更に好ましくは０．６〜１．５である。
併用してよいその他の染顔料としては、アゾ系、キナクリドン系、ジオキサジン系、キノフタロン系、ペリレン系、ペリノン系（上記したＣ２とは異なる波長の化合物）、イソインドリノン系、トリフェニルメタン系、アントラキノン系（上記したＣ１、Ｃ３とは異なる波長の化合物）、アゾメチン系等の染顔料を挙げることができる。ただし、ニッケルを含まないほうが好ましい。
【００８５】
レーザー光透過吸収色素材の含有量は、ポリエステル系樹脂材料（Ａ）１００質量部に対し、０．０００５〜５．０質量部が好ましい。透過吸収色素材の含有量が０．０００５質量部以上であればレーザー光を樹脂が吸収し溶融するので好ましい。他方、当該含有量が５．０質量部以下であれば染顔料のブリードアウトを抑制でき、かつ発熱量をコントロールできるため好ましい。
かかる観点から、レーザー光透過吸収色素材の含有量は、ポリエステル系樹脂（Ａ）に対して、０．０００５〜５．０質量部であることが好ましく、中でも０．００１質量部以上或いは４．０質量部以下、その中でも０．００５質量部以上或いは３．０質量部以下であることがさらに好ましい。
【００８６】
上記したように、レーザー光透過吸収色素材として、レーザー光波長において主に吸収する染顔料（Ｘ）とレーザー光を主に透過する染顔料（Ｙ）とを組み合わせる場合には、染顔料（Ｘ）は熱可塑性ポリエステル系樹脂（Ａ）１００質量部に対して０．０００５〜０．６質量部であることが好ましい。
染顔料（Ｘ）の含有量が０．０００５質量部以上であれば吸収染顔料がむらなく分散し、レーザー光を樹脂が吸収しむらなく溶融するので好ましい。他方、当該含有量が０．６質量部以下であれば、レーザー光を透過し、樹脂の分解による発泡が起こり難いため、好ましい。
かかる観点から、染顔料（Ｘ）の含有量は、熱可塑性ポリエステル系樹脂（Ａ）１００質量部に対して、０．０００５〜０．６質量部であることが好ましく、中でも０．００１質量部以上或いは０．３質量部以下、その中でも０．００３質量部以上或いは０．１質量部以下であることがさらに好ましい。
【００８７】
レーザー光を主に透過する染顔料（Ｙ）は熱可塑性ポリエステル系樹脂（Ａ）１００質量部に対して０．０００５〜５質量部であることが好ましい。
レーザー光を主に透過する染顔料（Ｙ）の含有量が５．０質量部以下であれば、染顔料のブリードアウトが起こり難いため、好ましい。
かかる観点から、レーザー光を主に透過する染顔料（Ｙ）の含有量は、熱可塑性ポリエステル系樹脂（Ａ）１００質量部に対して、０．０００５〜５質量部であることが好ましく、中でも０．０５質量部以上或いは４質量部以下、その中でも０．１質量部以上或いは３質量部以下であることがさらに好ましい。
染顔料（Ｘ）含有量に対する、染顔料（Ｙ）含有量の比率（Ｙ／Ｘ）は、１〜１００であるのが好ましく、中でも１０以上或いは９０以下、その中でも２０以上或いは８０以下であるのがさらに好ましい。
【００８８】
［吸収側部材］
吸収側部材は、熱可塑性ポリエステル系樹脂（Ａ）１００質量部に対し、レーザー光吸収色素材を０．００１〜０．１５質量部含有する樹脂組成物からなる。上記レーザー光吸収色素材としては、カーボンブラックなどの黒色系着色剤、酸化チタンや硫化亜鉛等の白色系着色剤などを挙げることができ、これらのうちの少なくとも一種又は二種以上を組み合わせて用いることができる。中でも、カーボンブラックを含むものが好ましい。
【００８９】
カーボンブラックとしては、例えばファーネスブラック、サーマルブラック、チャンネルブラック、ランプブラック及びアセチレンブラック等のうちの少なくとも一種を単独で、あるいは二種以上を組み合わせて用いることができる。
カーボンブラックは、分散を容易にするため、熱可塑性ポリエステル系樹脂（Ａ）を構成する樹脂成分あるいはその他の樹脂と予めマスターバッチ化されたものを使用することも好ましい。
【００９０】
カーボンブラックの一次粒子径は、分散性の観点から、１０ｎｍ〜３０ｎｍであることが好ましく、１５ｎｍ以上、２５ｎｍ以下であることがさらに好ましい。分散性が良いと、レーザー溶着時の溶着ムラが減少する。
また、カーボンブラックは、漆黒性の観点から、ＪＩＳ  Ｋ６２１７で測定した窒素吸着比表面積が３０〜４００ｍ２／ｇであることが好ましく、中でも５０ｍ２／ｇ以上、その中でも８０ｍ２／ｇ以上であることがさらに好ましい。
【００９１】
さらに、カーボンブラックは、分散性の観点から、ＪＩＳ  Ｋ６２２１で測定したＤＢＰ吸収量が２０〜２００ｃｍ３／１００ｇであることが好ましく、より好ましくは４０〜１７０ｃｍ３／１００ｇ、さらには５０〜１５０ｃｍ３／１００ｇが好ましい。分散性が良いと、レーザー溶着時の溶着ムラが減少する。
【００９２】
カーボンブラック等のレーザー光吸収色素材の含有量は、前記したように、熱可塑性ポリエステル系樹脂（Ａ）１００質量部に対して、０．００１〜０．１５質量部である。レーザー光吸収色素材の含有量が０．００１質量部以上であればレーザー照射時に樹脂が発熱して溶融し、０．１５質量部以下であれば急激かつ過剰な発熱による樹脂の分解を防ぐことができる。レーザー光吸収色素材の含有量は、熱可塑性ポリエステル系樹脂（Ａ）１００質量部に対して、０．００１以上０．１５質量部未満であり、０．００５質量部以上０．１質量部以下が好ましく、０．０１質量部以上０．０８質量部以下であることがさらに好ましい。
【００９３】
また、吸収側部材は、熱可塑性ポリエステル系樹脂（Ａ）及びレーザー光吸収色素材以外の他の成分を適宜含有することができる。
【００９４】
他の成分としては、レーザー光透過吸収色素材、例えばニグロシンを挙げることができる。吸収側部材は、レーザー光透過吸収色素材、例えばニグロシンを含有しても、含有しなくてもよい。レーザー光透過吸収色素材、特にニグロシンを含有しないことにより、耐熱変色、耐光性変色を防止することができる。
ニグロシンは、前記した通りである。吸収側部材にニグロシンを含有する場合の含有量は、熱可塑性ポリエステル系樹脂（Ａ）１００質量部に対して０．００１〜０．６質量部であることが好ましい。ニグロシンの含有量が０．００１質量部以上であればニグロシンが均一に分散し、レーザー光を吸収し樹脂が均一に溶融するので好ましく、また、０．６質量部以下であればレーザー光が溶着可能な程度に透過し、かつ過剰にレーザー光を吸収して起こる樹脂の分解による発泡を抑制できるので、ニグロシンの含有量は、より好ましくは０．０２〜０．３質量部であり、０．０５〜０．１質量部がさらに好ましい。
【００９５】
［他の含有成分］
透過側部材及び吸収側部材は、所望に応じ、上記した成分以外の種々の添加剤を含有することが可能である。このような添加剤としては、例えば、強化充填材、耐衝撃改良剤、流動改質剤、助色剤、分散剤、安定剤、可塑剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、潤滑剤、離型剤、結晶促進剤、結晶核剤、難燃剤、及びエポキシ化合物等を挙げることができる。
【００９６】
［部材の形状］
部材の形状は任意である。例えば板状であっても、矩形状であっても、その他の複雑な形状であってもよい。例えば端部突き合わせて溶着に供するような異形押出品（棒、パイプ等）でもよく、また高い防水性、気密性が必要とされる通電部品、電子部品等に用いられる金属インサートされた成形品であってもよい。
【００９７】
部材の成形方法も任意である。例えば射出成形法、超高速射出成形法、射出圧縮成形法、二色成形法、ガスアシスト等の中空成形法、断熱金型を使用した成形法、急速加熱金型を使用した成形法、発泡成形（超臨界流体も含む）、インサート成形、ＩＭＣ（インモールドコーティング成形）成形法、押出成形法、シート成形法、熱成形法、回転成形法、積層成形法、プレス成形法、ブロー成形法等を挙げることができる。
【００９８】
透過側部材は、その全厚さに渡ってレーザー光を透過する必要があるから、厚過ぎるのは好ましくない。他方、薄過ぎると、成形品の強度が弱くなるため好ましくない。
かかる観点から、透過側部材のレーザー溶着する接合部の厚さは、０．２ｍｍ〜７．０ｍｍであることが好ましく、中でも０．４ｍｍ以上或いは６．５ｍｍ以下、その中でも０．５ｍｍ以上或いは６．０ｍｍ以下であることがさらに好ましい。
【００９９】
［透過側部材と吸収側部材との関係］
接合強度の観点から、透過側部材と吸収側部材とは、透過側部材の融点Ｔｍ−Ａと結晶化温度Ｔｃ−Ａとの差（（Ｔｍ−Ａ）−（Ｔｃ−Ａ））が、吸収側部材の融点Ｔｍ−Ｂと結晶化温度Ｔｃ−Ｂとの差（（Ｔｍ−Ｂ）−（Ｔｃ−Ｂ））よりも大きいことがさらに好ましい。特に、吸収側部材に用いる樹脂に影響を強く受けるものの、（（Ｔｍ−Ａ）−（Ｔｃ−Ａ））−（（Ｔｍ−Ｂ）−（Ｔｃ−Ｂ））は０〜３０℃の範囲が好ましく、その中でも２〜２０℃の範囲がより好ましく、３〜１５℃、さらに４〜１０℃の範囲がさらに好ましい。
そのようにするには、例えば吸収側部材に用いられる熱可塑性ポリエステル系樹脂（Ａ）の混合比率の調整、各種添加材の選択ならびに配合量の調整、透過側部材に用いられる熱可塑性ポリエステル系樹脂（Ａ）のレーザー光透過吸収染顔料の選択および配合量の調整などをすればよい。但しこれらの調整方法に限定するものではない。
【０１００】
また、接合強度の観点から、透過側部材の融解エンタルピーΔＨｍ−Ａと吸収側部材の融解エンタルピーΔＨｍ−Ｂとは、透過側部材の融解エンタルピーΔＨｍ−Ａが、吸収側部材に用いられる熱可塑性ポリエステル系樹脂（Ａ）の融解エンタルピーΔＨｍ−Ｂよりも高いことがさらに好ましい。（ΔＨｍ−Ａ）−（ΔＨｍ−Ｂ）は０〜２０Ｊ／ｇの範囲が好ましく、０．５〜１０Ｊ／ｇの範囲がさらに好ましく、その中でも２〜９Ｊ／ｇの範囲がさらに好ましい。
そのようにするには、例えば吸収側部材に用いられる熱可塑性ポリエステル系樹脂（Ａ）の混合比率の調整、各種添加材の選択ならびに配合量の調整、透過側部材に用いられる熱可塑性ポリエステル系樹脂（Ａ）のレーザー光透過吸収染顔料の選択および配合量の調整をすればよい。但しこれらの調整方法に限定するものではない。
なお、融点Ｔｍ、結晶化温度Ｔｃ及び融解エンタルピーΔＨｍは、射出成形により成形された透過側部材及び吸収側部材の、射出成形金型のゲートからの距離が５ｍｍ以上離れた箇所からサンプルを切り出し、測定して求められる。
【０１０１】
［レーザー溶着体の製造方法］
透過側部材、吸収側部材に用いられる熱可塑性ポリエステル系樹脂（Ａ）の製造方法はそれぞれ、通常の方法により樹脂組成物を作成し、通常の方法により樹脂組成物を成形すればよい。
例えば、透過側部材又は吸収側部材の構成する原料を混合し、一軸または二軸押出機で溶融混練すればよい。また、各成分を予め混合することなく、若しくはその一部のみを予め混合し、フィーダーを用いて押出機に供給して溶融混練して樹脂組成物を調製してもよい。
【０１０２】
また、透過側部材又は吸収側部材の構成する樹脂の一部に他の樹脂の一部を配合したものを溶融混練してマスターバッチを調製し、次いでこれに残りの樹脂や他の成分を配合して溶融混練してもよい。
なお、ガラス繊維等の繊維状の強化充填材を用いる場合には、押出機のシリンダー途中のサイドフィーダーから供給することも好ましい。
【０１０３】
溶融混練に際しての加熱温度は、通常２２０〜３００℃の範囲から適宜選ぶことができる。温度が高すぎると分解ガスが発生しやすく、不透明化の原因になる場合がある。それ故、剪断発熱等に考慮したスクリュー構成の選定が望ましい。混練り時や、後行程の成形時の分解を抑制する為、酸化防止剤や熱安定剤の使用が望ましい。
【０１０４】
透過側部材及び吸収側部材の成形方法は、任意の方法を採用することができる。
例えば射出成形法、超高速射出成形法、射出圧縮成形法、二色成形法、ガスアシスト等の中空成形法、断熱金型を使用した成形法、急速加熱金型を使用した成形法、発泡成形（超臨界流体も含む）、インサート成形、ＩＭＣ（インモールドコーティング成形）成形法、押出成形法、シート成形法、熱成形法、回転成形法、積層成形法、プレス成形法、ブロー成形法等を挙げることができる。
【０１０５】
［レーザー溶着］
レーザー溶着は、上記した熱可塑性ポリエステル系樹脂材料を射出成形等により成形した透過側部材と吸収側部材とを、面接触または点接触させ、透過側部材側からレーザー光を照射することにより、両者の接合用の界面を少なくとも部分的に溶融させ一体化して１つの成形品とする。
【０１０６】
透過側部材及び吸収側部材の形状自体はレーザー溶着によって接合できる形状であれば制限はないが、本発明においては、透過側部材及び吸収側部材の接合面は、平滑でも粗面であってもよいが、凸部構造を有さず、そして、透過側部材及び／又は吸収側部材の接合面には深さ０．１μｍ以上の凹部を有する。該凹部は、好ましくは、意図的に設置するものではなく、成形収縮等により発生しうるものであり、その具体的な形状は限定されないが、例えば凹部の中心部の深さは、０．１μｍ以上、５００μｍ以下が好ましく、より好ましくは１μｍ以上、１００μｍ以下、さらに好ましくは１μｍ以上、５０μｍ以下である。凹部がこれ以下の成形品を得ることは困難であり、これ以上だと十分な溶着強度を得ることができにくい。
【０１０７】
凹部の深さを上記の範囲に調節するには、成形における各種条件、たとえばシリンダー温度、金型温度、射出速度、保圧、保圧時間、冷却時間を適宜組み合わせることにより調節できる。さらに樹脂組成及び、成形品の形状及び、または大きさ、ゲート位置、ゲート径等を設計することで、大幅に調整することが可能である。
ここで、凹部は、金型図面における接合面を基準面として表現するものであり、その深さは、レーザー光が当たる部位における深さを求めるため、縦横１０ｍｍの範囲内で基準面に対する深さを指す。
【０１０８】
また、上記凸部構造とは、これに限定されないが、例えば、高さ０．５ｍｍ以上の構造であり、公知の溶着または接合技術（振動溶着、超音波溶着など）において、接合面に意図的に設ける突起状、嵌合状、その他の形状を意味する。また意図的でなくとも、接合面及び／又は接合面近傍に存在して溶着に直接及び／又は間接的に寄与するものをいう。
【０１０９】
以下、図面も参照しながら、本発明のレーザー溶着体の製造方法について説明する。
図１は、本発明のレーザー溶着体の製造方法の一例を示す概観図である。吸収側部材１は、例えば、図１に示すように、底の有る筒型形状をしており、透過側部材２は、例えば図１に示すように、吸収側部材１を覆う円板状の蓋になっており、その下面が吸収側部材１の接合面３に面接触される。
【０１１０】
前記したように、透過側部材及び吸収側部材の形状自体は、レーザー溶着によって接合できる形状であれば制限はないが、透過側部材１と吸収側部材２との接合面３（溶着予定ライン４）を透過側部材側から見た時、図１のような同心円状や正方形等の、対称軸が存在する形状であってもよく、また、対称軸が存在しない複雑な形状であってもよく、吸収側部材の形状の接合部分の形状の輪郭が、曲率が異なる複数の曲線および直線からなる群から選ばれた２以上の線から構成されているものであってもよい。
また、透過側部材は、吸収側部材の接合部と同じ大きさ、形状でもよいし、吸収側部材の接合部よりも大きくてもよく、異なる形状でもよい。
本発明によれば、透過側部材も発熱溶融することにより、吸収側部材のみが発熱溶融する場合では適切な溶着が困難な複雑な形状でも、十分な溶着強度を得ることが可能である。
【０１１１】
また、接合面の高低差は、種々の要因によって生じるが、例えば成形一次収縮及び、二次収縮（アニール等）によって、ヒケ、反りとして生じ、これらは成形品形状や成形条件などの複合的な要因によって生じる。またその影響は成形品全体に影響することもあれば、接合面などの細部に影響していることもある。この高低差は限りなく小さくすることが十分な溶着強度を得るためには望ましく、樹脂組成、成形条件、及びアニール条件等の組み合わせを最適化することで可能である。高低差は溶着予定ライン全体における基準面に対する高さの一番の高い部分から低い部分の差を示す。高低差は溶着予定ラインで一定ではなく、連続的に変化するものである。
高低差は、成形品の設計上の許容範囲や製造コストにも関係するため、ある程度以上の高低差は許容することが必要な場合がある。本発明の方法では、０．０１ｍｍ以上というような高低差があっても十分な溶着強度を達成することが可能である。
接合面の高低差は、好ましくは０．０１〜０．５ｍｍであり、より好ましくは０．０２〜０．４ｍｍ、さらに好ましくは０．０５〜０．３ｍｍ以下である。
【０１１２】
またヒケ、反りは、透過側部材と吸収側部材のどちらか一方に生じる場合もあれば、両方に生じることもある。さらに両方に生じている場合には、未加圧下において両部材を重ね合わせた際の隙間として表現され、これらは専用の検具を使用したり、簡易的には隙間ゲージ、ダイヤルゲージ、ハイトゲージとダイヤルゲージを併用するなどして計測する。
計測は、透過側部及び、または吸収側部材の３点を基準面として、基準面から接合面までの距離とする。
【０１１３】
透過側部材の透過率は、少なくとも一部のレーザー光が透過することができれば、特に制限はないが、１．５ｍｍ厚みの波長９４０ｎｍによる透過率は、好ましくは５〜９９％であり、より好ましくは１５〜８０％、さらに好ましくは２０〜７０％である。
透過率は、ＪＩＳ規格等の試験片形状であれば大きく異なることはないが、実用的な製品形状では、成形品のゲート位置や、成形品の形状により透過率が高いところと低いところができ、透過率は完全に均一ではないことが多く、透過側部材の接合部のレーザー光透過率が部分的に異なり、かつ連続して変化することが多い。透過率が異なる場合、同じ出力、同じ走査速度で溶着した場合に、溶着強度にばらつきが生じやすいが、本発明の方法では、レーザー光透過率が部分的に異なり、かつ連続して変化する成形品でも良好な溶着強度を得ることが可能である。
【０１１４】
レーザー溶着のために照射するレーザー光の種類は特に制限されないが、固体レーザー、ファイバーレーザー、半導体レーザー、気体レーザー、液体レーザー等から選択できる。例えば、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット結晶）レーザー（波長１０６４ｎｍ、１０７０ｎｍ）、ＬＤ（レーザーダイオード）レーザー（波長８０８ｎｍ、８４０ｎｍ、９４０ｎｍ、９８０ｎｍ）等を好ましく用いることができる。特には波長９４０ｎ、９８０ｎｍ、１０７０ｎｍのレーザー光が好ましい。発振形態はＣＷまたはパルスのいずれでもよい。照射方式も特に、制限はなく、レーザーヘッドをロボットにより移動させるものや、レーザー光をミラーで反射させてスキャンするガルバノスキャン方式、多数のレーザーヘッドを装備し、溶着面に同時に照射する方式等から適宜選択できる。
【０１１５】
レーザースポット径は、０．１ｍｍ以上、３０ｍｍ以下が好ましく、より好ましくは０．２ｍｍ以上、１０ｍｍ以下、さらに好ましくは０．３ｍｍ以上、５ｍｍ以下、特に好ましくは１．５〜３．０ｍｍである。これ以下だと、溶着することが困難となりやすく、これ以上だと溶着幅を制御しがたくなる。また接合面の形状等に合わせて、レーザー光のスポット径を選択することが好ましい。
またレーザー光は、接合面にフォーカスしてもよいし、デフォーカスしても良く、求める溶着体に応じて適宜選択する。
【０１１６】
溶着条件は特に制限されるものではなく、装置の仕様によっても異なり、レーザー種類、レーザー径、レーザー出力、走査速度の組み合わせにより種々の選択がされるが、たとえば、レーザー出力１Ｗ〜１０００Ｗ、好ましくは１０Ｗ〜５００Ｗ、さらに好ましくは１５Ｗ〜２００Ｗである。これ以上の出力ではレーザー溶着設備費用が高くなる傾向にあり、これ以下では、十分な溶着強度を得ることは難しくなりやすい。
レーザー走査速度は、０．１ｍｍ／ｓ〜２００００ｍｍ／ｓ、好ましくは１ｍｍ／ｓ〜１００００ｍｍ／ｓ、さらに好ましくは１０ｍｍ／ｓ〜１０００ｍｍ／ｓである。
またレーザー走査方法としては、出力と走査速度は、接合面の状態変化に合わせて、可変とすることができ、溶着効率、溶着強度、溶着外観、装置負荷の点でより好ましい。
【０１１７】
レーザー溶着を行うに当たっては、まず、透過側部材２と、吸収側部材１をその接合面３で重ね合わせ、透過側部材２と吸収側部材１が重ね合わされた状態を維持する。重ね合わされた状態を維持する際、透過側部材２の上、つまりレーザー照射側にガラス板、または石英板、アクリル板などの透明板材を配置しても良い。特にガラス板、または石英板を配置した場合は、レーザー溶着時に発生する熱の放熱を促進し、良好な外観を得るのに適する。
次いで、透過側部材２の上方から、吸収側部材１の周縁に対応する溶着予定ライン４上に、レーザー光Ｘを走査し照射する。このとき、レーザー光Ｘの殆ど或いは大部分が透過側部材２を透過する。そして、レーザー光Ｘは、吸収側部材１の接合面に吸収され、表面付近が発熱し、溶融する。また、少なくとも両部材のレーザー溶着の接合時には、両部材に治具或いは加圧手段により単位距離当たりの押し力（Ｎ／ｍｍ）をかけることが好ましい。この押し力は好ましくは８０Ｎ／ｍｍ以下、より好ましくは０．０００２〜８０Ｎ／ｍｍである。このようにすることで吸収側部材１の接合面と透過側部材とが溶け合い、レーザー光Ｘの照射が停止された後には、透過側部材２と吸収側部材１の溶融した部分が冷却され、固化して両部材が高い強度で溶着され一体化される。単位距離当たりの押し力の上限は、さらに好ましくは７０Ｎ／ｍｍ以下、特に好ましくは５０Ｎ／ｍｍ以下、更には２０Ｎ／ｍｍ以下、中でも１０Ｎ／ｍｍ以下、最も好ましくは５Ｎ／ｍｍ以下である。あまり強い加圧を行うと、成形品に残留応力が残ったり、反り変形による高低差が大きくなる傾向があるため、発煙したり十分な溶着強度を得ることができない傾向にある。
また、単位距離当たりの押し力は０．４Ｎ／ｍｍ以上とすることが好ましい。これ以下だと、接合面の密着が保てず、溶着できにくくなる場合がある。
両部材のレーザー溶着の接合時における単位距離当たりの押し力は、実際の加圧力（Ｎ）を溶着予定ラインの一周の長さ（ｍｍ）で除すことで求められる。
【０１１８】
レーザー光Ｘの走査は、吸収側部材１の周縁の接合面４に向けて、１周する形で行ってもよく、２周或いは３周以上の周回走査を行うこともできる。レーザー光Ｘの走査は、溶着予定ライン４である接合面３を外れると、発煙が生じ溶着が困難となるため、走査位置の選択は重要である。
【０１１９】
本発明のレーザー溶着体の製造方法によれば、高い接合強度を有する溶着体を得ることが可能である。本発明による溶着体の接合強度は、好ましくは１５００Ｎ以上であり、１６００Ｎ以上がより好ましく、１７００Ｎ以上であることがさらに好ましい。
【０１２０】
本発明で製造されるレーザー溶着体は、溶着部分の気密性を高くすることが可能である。たとえば気密性は、４．５Ｎ／ｍｍの単位距離当たりの押し力下で溶着された成形体の耐圧強度が１２００ｋＰａ以上であることが好ましく、より好ましくは１３００ｋＰａ以上である。
【０１２１】
［レーザー溶着体製造用キット］
本発明の本発明のレーザー溶着体の製造方法は、接合用面が凸部構造を有さず、少なくとも一方の接合面に深さ０．１μｍ以上の凹部を有する、熱可塑性ポリエステル系樹脂にレーザー光透過吸収色素材を含有する組成物からなる透過側部材と、熱可塑性ポリエステル系樹脂１００質量部に対してレーザー光吸収色素材を０．００１〜０．１５質量部含有する組成物からなる吸収側部材をセットで用いられることとなる。すなわち、透過側部材が熱可塑性ポリエステル系樹脂にレーザー光透過吸収色素材を含有する組成物からなり、吸収側部材が熱可塑性ポリエステル系樹脂１００質量部に対してレーザー光吸収色素材を０．００１〜０．１５質量部含有する組成物からなり、両部材の各接合用面は、凸部構造を有しておらず、かつ、透過側部材及び／又は吸収側部材の接合面に深さ０．１μｍ以上の凹部を有することを特徴するレーザー溶着体製造用キットも、本発明の実施態様の一つである。
【０１２２】
レーザー溶着により一体化された成形品の形状、大きさ、厚み等は任意であり、溶着体の用途としては、自動車等の輸送機器用の電装部品、電気電子機器部品、産業機械用部品、その他民生用部品等に特に好適である。また、溶着強度が高く、その結果として耐圧強度も高いため、内部に電子基盤、回路、センサー、ソレノイド、モーター、トランス、電池等の電気電子部品を内蔵するための容器等の、気密性が必要な用途に用いることも好ましい。
【実施例】
【０１２３】
以下、実施例を示して本発明について更に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定して解釈されるものではない。
【０１２４】
［吸収側部材Ａ〜Ｃの製造］
下記表２に記載した各成分を表２の吸収側組成Ａ〜Ｃに記載した量（いずれも質量部）でブレンドし、これを３０ｍｍのベントタイプ２軸押出機を用いて２５０℃で混練してストランドを押し出し、吸収側組成Ａ〜Ｃのペレットを得た。
【０１２５】
【表２】
2019081365.tif 000007
【０１２６】
得られた上記吸収側組成Ａ〜Ｃのペレットを、１２０℃で７時間乾燥した後、射出成形機（日本製鋼所社製「Ｊ５５」）にて、シリンダー温度２６０℃、金型温度８０℃、射出速度６０ｍｍ／ｓ、保圧７０ＭＰａ、保圧時間５ｓ、冷却時間１５ｓで、図１の吸収側部材１に示すような円筒形状（直径４８ｍｍ、高さ２０ｍｍ、接合面３の幅５ｍｍ）の吸収側部材Ａ〜Ｃ（凸部無し）を射出成形した。成形品は、ゲート位置を円筒形状底面中央とし、ゲート径φ１．２ｍｍのピンゲートとして、溶着面３が樹脂の流動末端近傍になるように形状を設計した。接合面３には図２（ａ）に示すように、凸部は設けておらず、形成された凹部の深さの平均は、吸収側部材Ａ、Ｂ、Ｃ、それぞれが６５μｍ、６２μｍ、７０μｍであった。凹部の深さは、ＫＥＹＥＮＣＥ製３Ｄ形状測定機「ＶＲ−３２００」を用いて、吸収側部材Ａ〜Ｃそれぞれの溶着部を９０°毎の４か所、３Ｄ画像を取得し、付属の解析ソフトを使用して凹部の最大深さを計測し、その平均値とした。
また、接合面３上に、図２（ｂ）に示すように高さ０．７ｍｍ、幅１．５ｍｍの線条につながった凸部（凸条）を１列（シングル）、あるいは、図２（ｃ）に示すように高さ０．７ｍｍ、幅０．５ｍｍの凸部（凸条）を平行して凸部間隔０．５ｍｍで２列（ダブル）設けた吸収側部材を、それぞれ金型形状を変更した以外は上記と同様にして、成形した。
【０１２７】
［融点Ｔｍ、結晶化温度Ｔｃ、融解エンタルピーΔＨｍの測定方法］
作製した吸収側部材の成形体の溶着予定部（ゲートからの距離：４２ｍｍ部）を切削し、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）機（パーキンエルマー社製「Ｐｙｒｉｓ  Ｄｉａｍｏｎｄ」）を用いて、窒素雰囲気下、３０℃から３００℃まで昇温速度２０℃／分で昇温し、３００℃で３分保持した後、降温速度２０℃／分にて降温し、融点Ｔｍ、融解エンタルピーΔＨｍ、結晶化温度Ｔｃを測定した。
【０１２８】
［透過側部材Ｄ−１〜Ｄ−４、Ｅの製造］
透過側部材の製造に当たっては、以下の表３に示した成分を表３に示した割合で配合した染顔料（Ｙ−１）〜（Ｙ−３）を使用した。
【表３】
2019081365.tif 000008
【０１２９】
前記表３及び後記表４に記載した各成分を、表４の透過側組成Ｄ−１〜Ｄ−４、Ｅに記載した量（いずれも質量部）でブレンドし、これを３０ｍｍのベントタイプ２軸押出機を用いて２５０℃で混練してストランド押し出し、透過材組成Ｄ−１〜Ｄ−４、Ｅのペレットを得た。
【０１３０】
【表４】
2019081365.tif 000009
【０１３１】
得られた上記透過材組成Ｄ−１〜Ｄ−４、Ｅのペレットを１２０℃で７時間乾燥した後、射出成形機（日本製鋼所社製「Ｊ５５」）にて、シリンダー温度２６０℃、金型温度８０℃で射出成形して、直径４８ｍｍ、厚さ１．５ｍｍの円板状の透過側部材Ｄ−１〜Ｄ−４、Ｅを製造した。
【０１３２】
［融点Ｔｍ、結晶化温度Ｔｃ、融解エンタルピーΔＨｍの測定方法］
作製した透過側部材の成形体の溶着予定部（ゲートからの距離：３３ｍｍ部）を切削し、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）機（パーキンエルマー社製「Ｐｙｒｉｓ  Ｄｉａｍｏｎｄ」）を用いて、窒素雰囲気下、３０℃から３００℃まで昇温速度２０℃／分で昇温し、３００℃で３分保持した後、降温速度２０℃／分にて降温し、融点Ｔｍ、融解エンタルピーΔＨｍ、結晶化温度Ｔｃを測定した。
【０１３３】
［レーザー溶着評価］
（実施例１〜５、比較例１〜５）
上記で得られた透過側部材Ｄ−１〜Ｄ−４、Ｅのいずれかを透過側に、吸収側部材Ａ〜Ｃのうち、上記した凸部無し、シングル凸部付き又はダブル凸部付きのいずれかを吸収側にして、表５に記載した組合せで、両者を重ね合わせて加圧し、透過側部材２の上方からレーザー光Ｘを吸収側部材１の接合面３に向けて照射し、溶着予定ライン４に沿って周回（周回数は１）するように走査し、レーザー溶着を行った。
実施例１〜２、比較例３は吸収材のカーボンブラック濃度が異なる以外は同様である。実施例３〜４は染顔料組成が異なる以外は、実施例２と同じである。実施例５は透過側部材の樹脂組成が異なる以外は実施例１と同じである。比較例１はシングル凸部を有し、比較例２はダブル凸部を有すること以外は、実施例１と同じである。比較例４は透過材にニグロシン等のレーザー光吸収色素材が含有されていないこと以外は、実施例１と同様である。比較例５はダブル凸部を有すること以外は、実施例５と同じである。
【０１３４】
レーザー溶着は、ファインディバイス社製レーザー装置（レーザー波長：９４０ｎｍ、レーザースポット径φ２．１ｍｍ、最大出力１４０Ｗ、最大走査速度２００ｍｍ／ｓ）を用いた。各種の溶着条件を表５に示した。
表５中の単位距離当たりの押し力（Ｎ／ｍｍ）の計測は、加圧用シリンダー（ＳＭＣ製エアシリンダー（φ１００ｍｍ））を取り付けた加圧ステージ上にコイン型ロードセル（株式会社イマダ製、ＬＭ−２０ｋＮ）をセットし、実際の加圧力を計測した。得られた加圧力（Ｎ）を溶着予定ラインの１周の長さ（ｍｍ）で除した値とした。
【０１３５】
溶着された溶着体のレーザー溶着強度の測定を行った。溶着体の接合強度の測定は、引張試験機（オリエンテック社製「１ｔテンシロン」）を使用し、溶着体内部に溶着以前に挿入しておいた試験用治具に引張用の棒を取り付け、透過側部材側から５ｍｍ／分で引っ張ることで評価した。
また、溶着時の発煙の有り、無しを目視で観察した。
【０１３６】
更に、気密性の評価を次の通り行った。
気密性測定用に、透過側部材を図３に示すような中央に凸部がある以外は、上記した［透過側部材Ｄ−１〜Ｄ−４、Ｅの製造］と同様に、直径４８ｍｍ、厚さ１．５ｍｍの透過側部材Ｄ−１〜Ｄ−４、Ｅを製造した。この凸部がある透過側部材を用いて、実施例１〜５、比較例１〜５の溶着体を得た。得られた溶着体の透過側部材中央の凸部の場所にΦ３．５ｍｍの穴を開けた後、水注入用カプラを接合した。
まず溶着体内部を水で満たした後、２５℃の水中に浸漬させた。次に溶着体内部に送水を開始し、溶着体内部圧力を１９６ｋＰａ刻みで昇圧し、溶着部から圧力が抜けた時点（圧力低下した時点）を破壊最大圧力とする。
尚、装置は株式会社東洋精機製「ボトル耐圧試験機」を使用した。
以上の結果を、以下の表５に示す。
【０１３７】
【表５】
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【０１３８】
上記の通り、実施例１〜５は、発煙は確認されず、低い加圧力でも非常に高い溶着強度が得られた。それに対して比較例１〜２では、十分な溶着強度が得られなかった。また比較例３は、接合面に凸部を有しない場合でも、吸収材のカーボンブラック濃度が高いために、溶着に必要とされるよりも過剰な発熱が起こった結果、樹脂の分解に起因する発煙が確認され、溶着できなかった。さらに比較例４では、従来のレーザー光吸収材を含まない透過材を用いたため、接合面に凸部を有さない場合でも、発煙は起こらないものの、接合面の隙間を十分に埋めることができず、溶着できなかった。比較例５は凸部があることで、十分な接合強度が得られていないのに対して、実施例５は良好な接合強度が得られた。また実施例１〜５では、十分な気密性が保たれていたが、比較例はいずれも、気密性が不十分であった。
【産業上の利用可能性】
【０１３９】
本発明のレーザー溶着体の製造方法は、接合面で間隙が生じたようなポリエステル部材であっても、安定した高い溶着強度でレーザー溶着できるので、自動車等の輸送機器用の電装部品、電気電子機器部品、産業機械用部品、その他民生用部品等の製造に好適に使用できる。また、溶着強度が高く、その結果として耐圧強度も高いため、内部に電子基盤、回路、センサー、ソレノイド、モーター、トランス、電池等の電気電子部品を内蔵するための容器等の、気密性が必要な用途に用いることも好ましい。
【符号の説明】
【０１４０】
１：吸収側部材
２：透過側部材
３：接合面
４：溶着予定ライン
Ｘ：レーザー光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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