(57)【要約】【課題】レーザー光を照射しても樹脂同士が溶着しない、もしくは、レーザー光を透過すべき着色樹脂が発熱して変形・溶融して正常な溶着成形品が得られないことを防止できる半導体レーザーでの溶着が容易な着色樹脂成形品を提供する。【解決手段】波長８００〜１１００ｎｍの範囲の平均光線透過率が７０％以上である半導体レーザー溶着用着色樹脂組成物；基材樹脂はアクリル系樹脂であることが好ましい；前述の半導体レーザー溶着用着色樹脂組成物からなる半導体レーザー溶着用成形品。【選択図】  無し【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長８００〜１１００ｎｍの範囲の平均光線透過率が７０％以上である半導体レーザー溶着用着色樹脂組成物。
【請求項２】
基材樹脂がアクリル系樹脂である請求項１に記載の半導体レーザー溶着用着色樹脂組成物。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の半導体レーザー溶着用着色樹脂組成物からなる半導体レーザー溶着用成形品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体レーザー溶着用着色樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
樹脂からなる前面レンズと、レーザー光を透過しない耐熱性樹脂からなるランプボディとを当接させて、その当接部にレーザー光を照射して溶着接合させた車両用標識灯が知られている（特許文献１参照。）。レーザー光を照射する際には、前面レンズ側からレーザー光を照射している。従って、前面レンズを構成する樹脂としてはレーザー光を透過する透明樹脂を用いる必要があり、無着色の透明樹脂が用いられている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２９４０１２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
レーザー溶着は優れた溶着方法であるため、最近では、レーザー光を透過しない樹脂と着色樹脂とをレーザー溶着する技術の開発が求められている。しかしながら、樹脂を着色することによってレーザー光を透過すべき樹脂がレーザー光を吸収して透過しなくなる。そのため、レーザー光を照射しても２つの樹脂が溶着しない、もしくは、レーザー光を透過すべき着色樹脂が発熱して変形・溶融して正常な溶着成形品が得られない状況にあった。この状況はカーボンブラックが含まれるスモーク色に着色された樹脂においてもっとも顕著であった。本発明の目的は、この課題を解決することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の要旨は、波長８００〜１１００ｎｍの範囲の平均光線透過率が７０％以上である半導体レーザー溶着用着色樹脂組成物にある。
【０００６】
また本発明の要旨は、前述の半導体レーザー溶着用着色樹脂組成物からなる半導体レーザー溶着用成形品にある。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の半導体レーザー溶着用着色樹脂組成物を構成する基材樹脂としては透明であるものが好ましい。例えばアクリル系樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリロニトリル・スチレン共重合樹脂、メチルメタクリレート・スチレン共重合樹脂等が挙げられる。これらのなかでも透明性、耐候性の良好なアクリル系樹脂が好ましい。アクリル系樹脂のなかでも、透明性の観点からメタクリル酸メチル単量体単位含有量が６０質量％以上であるものが好ましい。他の単量体単位としては、アクリル酸エステル等が挙げられる。
【０００８】
本発明の半導体レーザー溶着用着色樹脂組成物は、波長８００〜１１００ｎｍの範囲の平均光線透過率が７０％以上であることが必要である。ここで平均光線透過率とは、厚み３ｍｍに成形した樹脂板についての測定値である。平均光線透過率が７０％未満の場合、樹脂組成物の成形品がレーザー光を吸収して溶着不良が発生する、あるいは樹脂組成物の成形品が発熱してしまい、変形が起きる。平均光線透過率は８０％以上であることが好ましい。平均光線透過率の上限は、９４％以下であることが好ましい。
【０００９】
本発明の半導体レーザー溶着用着色樹脂組成物に用いられる着色剤としては、波長８００〜１１００ｎｍの光線を吸収しない着色剤が好ましい。好ましい着色剤としては、複素環系化合物、ペリノン系化合物、アンスラキノン系化合物等が挙げられる。それらの着色剤を用いて、厚み３ｍｍの樹脂板における波長８００〜１１００ｎｍの範囲の平均光線透過率が７０％以上であれば、適宜、種々の色に着色することができる。以下、その例を示す。あくまでも例であり、それによって本特許が制限されるものではない。
【００１０】
たとえば、スモーク色の着色樹脂組成物にする場合、用いる着色剤の種類とその濃度としては樹脂１００ｋｇ当り複素環系化合物０．０１〜５００ｇ、アンスラキノン系化合物０．１〜１５００ｇが挙げられる。
【００１１】
黄色の着色樹脂組成物にする場合、用いる着色剤の種類とその濃度としては、樹脂１００ｋｇ当り複素環系系化合物０．０１〜２０００ｇが挙げられる。
【００１２】
青色の着色樹脂組成物にする場合、用いる着色剤の種類とその濃度としては、樹脂１００ｋｇ当りアンスラキノン系化合物０．０１〜２０００ｇが挙げられる。
【００１３】
緑色の着色樹脂組成物にする場合、用いる着色剤の種類とその濃度としては、樹脂１００ｋｇ当りアンスラキノン系化合物０．０１〜２０００ｇが挙げられる。
【００１４】
赤色の着色樹脂組成物にする場合、用いる着色剤の種類とその濃度としては、樹脂１００ｋｇ当りアンスラキノン系化合物０．０１〜２０００ｇが挙げられる。
【００１５】
本発明の半導体レーザー溶着用着色樹脂組成物を製造する方法としては、ビーズ状、ペレット状の樹脂に、着色剤と、必要によって紫外線吸収剤、ヒンダードアミン等の光安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、抗菌剤、ゴム成分等を混ぜて混合物として製造する方法、その混合物を溶融押し出しすることによってペレット状の着色樹脂組成物を製造する方法等が挙げられる。
【００１６】
その混合物状やペレット状の着色樹脂組成物を押し出し成形、射出成形等することによって、半導体レーザー溶着用成形品とすることができる。半導体レーザー溶着用成形品としては、車両用灯具等が挙げられる。
【００１７】
本発明の半導体レーザー溶着用着色樹脂組成物からなる成形品は、ＡＢＳ樹脂等の他の成形品と重ね合わせもしくは組み合わせ、赤外光レーザー等の半導体レーザーを照射することによって、車両用灯具等の溶着された製品を製造することができる。半導体レーザーの光線は、半導体レーザー溶着用着色樹脂組成物からなる成形品側から照射する。
【００１８】
レーザー光が透過する半導体レーザー溶着用着色樹脂組成物からなる成形品の厚みは、０．５〜１０ｍｍが好ましく、２〜５ｍｍが更に好ましい。使用する成形品の厚みが３ｍｍよりも厚い場合は、厚み３ｍｍの樹脂板で測定した波長８００〜１１００ｎｍの範囲の平均光線透過率は７０％よりも高い方が好ましい。例えば、使用する成形品の厚みが４ｍｍの場合、厚み３ｍｍで測定した波長８００〜１１００ｎｍの範囲の平均光線透過率は７７％以上、使用する成形品の厚みが５ｍｍの場合、厚み３ｍｍで測定した波長８００〜１１００ｎｍの範囲の平均光線透過率は８３％以上であることが好ましい。
【００１９】
半導体レーザーの光線の照射条件は、集光スポット径１ｍｍ以上が好ましい。スポット径が小さすぎると溶着面積が小さくなり、充分な強度が得られない。本発明の３ｍｍ厚のアクリル系樹脂と黒色のＡＢＳ樹脂とを溶着する場合には、好ましい条件として次の条件が挙げられる。
【００２０】
波長：９４０ｎｍ、出力：５０Ｗ、伝送ファイバー径：φ０．６、電気エネルギーの変換効率：３０％、集光サイズ（スポット径）：φ２．２５、ワークディスタンス：３００ｍｍ、加工速度：５０ｍｍ／ｓｅｃ
本発明の半導体レーザー溶着用着色樹脂組成物からなる半導体レーザー溶着用成形品を含む製品は、ねじ止め等他の加工方法による製品よりも軽量であるため、車両部品等に好適である。
【００２１】
【実施例】
以下、実施例により具体的に詳明する。
【００２２】
なお、波長８００〜１１００ｎｍの範囲の平均光線透過率は日立自記分光光度計  Ｕ−３５００によって測定した。
【００２３】
［実施例１］
無色透明のアクリル系樹脂であるアクリペットＶＨ００１（商品名、三菱レイヨン（株）製）１００ｋｇ当り、着色剤としてアンスラキノン系化合物である住友化学工業（株）社製スミプラストグリーンＧを１０ｇ、複素環系化合物である同社製スミプラストイエローＨＲＬを１ｇ、アンスラキノン系化合物であるバイエル製マクロレックスレッド５Ｂを１．７ｇ、アンスラキノン系化合物であるチバスペシャリティケミカルズ製フィレスターレッドＲＢＡを１８ｇ、それぞれ添加混合し、１本のスクリュー径が３０ｍｍである２軸押出機によって２６０℃で溶融押出してペレット状のレーザー溶着用着色樹脂組成物を得た。
【００２４】
そのペレットを用いて、射出成形機にて縦横１００ｍｍ、厚み３ｍｍ、スモーク色の平板を成形した。その平板の波長８００〜１１００ｎｍの範囲の平均光線透過率は９１％であった。
【００２５】
その平板を用いて、切削加工によって縦１００ｍｍ、横１２ｍｍ、厚み３ｍｍ、スモーク色の平板を成形した。
【００２６】
［実施例２〜８］
表１に記載の原料と条件とに変更すること以外は実施例１と同様にしてペレット状のレーザー溶着用着色樹脂組成物を得て、２種類の大きさであって、実施例２〜４はスモーク色、実施例５は緑色、実施例６は黄色、実施例７は赤色、実施例８は青色の平板を得た。それぞれの平板の波長８００〜１１００ｎｍの範囲の平均光線透過率を表１に示す。
【００２７】
［実施例９〜１６］
黒に着色されたＡＢＳ樹脂であるサイコラックＥＸ１８Ａ（ＵＭＧ  ＡＢＳ（株）製）を射出成形機によって２３０℃で縦１００ｍｍ、横１２ｍｍ、厚み３ｍｍの平板を８枚成形した。
【００２８】
その平板と実施例１〜８で成形した同じ大きさの各平板とを、その端部１ｃｍを上下に重ね合わせ、実施例１〜８で成形した平板側からＬａｓｅｒｌｉｎｅ社の半導体レーザーによって、波長９４０ｎｍ、出力５０Ｗ、伝送ファイバー径：φ０．６、スポット径：φ２．２５、ワークディスタンス：３００ｍｍ、加工速度：５０ｍｍ／ｓｅｃの条件でレーザー光を照射して溶着させた。いずれも２枚の板がその外観を変形等によって損ねること無く強固に溶着し、レーザー溶着性は良好であった。
【００２９】
［比較例１〜４］
表２に記載の原料と条件とに変更すること以外は実施例１と同様にしてペレット状のレーザー溶着用着色樹脂組成物を得て、２種類の大きさであって、スモーク色の平板を得た。それぞれの平板の波長８００〜１１００ｎｍの範囲の平均光線透過率を表２に示す。
【００３０】
［比較例５〜８］
実施例１で成形した平板の代わりに比較例１〜４で成形した平板を用いること以外は実施例９と同様にしてレーザー光を照射して溶着させた。いずれもレーザーを透過するべき方の板は変形等によって外観を損ね、また密着不良が発生し、レーザー溶着性は不良であった。
【００３１】
【表１】
2005029657.tif 000002
【表２】
2005029657.tif 000003
表中の記号、用語の説明
着色剤Ａ；住友化学工業（株）製  スミプラストグリーンＧ
着色剤Ｂ；住友化学工業（株）製  スミプラストイエローＨＲＬ
着色剤Ｃ；バイエル製  マクロレックスレッド５Ｂ
着色剤Ｄ；チバスペシリティケミカルズ製  フィレスターレッドＲＢＡ
着色剤Ｅ；三菱化学（株）製  ダイアレジンブルーＫ
着色剤Ｆ；三菱化学（株）製  ダイアレジンＭＣＦ８８Ｐ
アクリル系樹脂；三菱レイヨン（株）製  アクリペット  ＶＨ
ポリカーボネート樹脂；三菱エンジニアプラスチック（株）製  ユーピロン  Ｓ−２０００
ポリスチレン樹脂；出光石油化学（株）製  ＩＤＥＭＩＴＳＵ  ＰＳ  ＨＨ３０
ＡＳ（アクリロニトリル・スチレン共重合）樹脂；ＵＭＧ  ＡＢＳ（株）製  ＡＰ−Ｈ
【００３２】
【発明の効果】
本発明の半導体レーザー溶着用着色樹脂組成物からなる成形品は、半導体レーザーでの溶着が容易であるため、有用である。