(57)【要約】レーザー溶着用のレーザー光透過性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂１００重量部と、密度が少なくとも４ｇ／ｃｍ３で平均粒子径が１００ｎｍ〜４００ｎｍである酸化チタン０．０１〜３重量部とが含有されており、白色、灰色または淡彩色である白色系の色相を示すものである。レーザー溶着方法は、レーザー光吸収性を少なくとも部分的に有し得る樹脂部材２に、前記のレーザー光透過性樹脂組成物を成形したレーザー光透過性の樹脂部材１を、重ね合わせて、そこへレーザー光３を照射させることにより、熱溶着させるというものである。
2005021244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂１００重量部と、密度が少なくとも４ｇ／ｃｍ３で平均粒子径が１００ｎｍ〜４００ｎｍである酸化チタン０．０１〜３重量部とが含有されており、白色、灰色または淡彩色である白色系の色相を示すことを特徴とするレーザー溶着用のレーザー光透過性樹脂組成物。
【請求項２】
前記酸化チタンの屈折率ｎ１と、前記熱可塑性樹脂の屈折率ｎ２とが、下記式（１）及び（２）
ｎ１−ｎ２≧１．０      ・・・（１）
１．４＜ｎ２＜１．７    ・・・（２）
を満たすことを特徴とする請求項１に記載のレーザー光透過性樹脂組成物。
【請求項３】
前記熱可塑性樹脂が、ポリプロピレン樹脂、及び／またはポリカーボネイト樹脂であることを特徴とする請求項１に記載のレーザー光透過性樹脂組成物。
【請求項４】
前記熱可塑性樹脂１００重量部に対して、０．０１〜１重量部のレーザー光透過性着色剤が含有されていることを特徴とする請求項１に記載のレーザー光透過性樹脂組成物。
【請求項５】
タルク、マイカ、炭酸水素カルシウム、炭酸カルシウム、ガラス繊維、ガラスフレーク、ガラスビーズ、ウオラスナイト、硫酸バリウムから選ばれる少なくとも１種の無機充填剤が含有されていることを特徴とする請求項１に記載のレーザー光透過性樹脂組成物。
【請求項６】
有機系難燃剤が含有されていることを特徴とする請求項１に記載のレーザー光透過性樹脂組成物。
【請求項７】
熱可塑性樹脂１００重量部と、密度が少なくとも４ｇ／ｃｍ３で平均粒子径が１００ｎｍ〜４００ｎｍである酸化チタン０．０１〜３重量部とが含有されており、白色、灰色または淡彩色である白色系の色相を示すレーザー溶着用のレーザー光透過性樹脂組成物を成形したものであって、不透明で、白色、灰色または淡彩色である白色系の色相を示していることを特徴とするレーザー溶着用のレーザー光透過性の樹脂部材。
【請求項８】
前記酸化チタンの屈折率ｎ１と、前記熱可塑性樹脂の屈折率ｎ２とが、下記式（１）及び（２）
ｎ１−ｎ２≧１．０      ・・・（１）
１．４＜ｎ２＜１．７    ・・・（２）
を満たすことを特徴とする請求項７に記載のレーザー光透過性の樹脂部材。
【請求項９】
前記熱可塑性樹脂が、ポリプロピレン樹脂、及び／またはポリカーボネイト樹脂であることを特徴とする請求項７に記載のレーザー光透過性の樹脂部材。
【請求項１０】
前記レーザー光透過性樹脂組成物中、前記熱可塑性樹脂１００重量部に対して、０．０１〜１重量部のレーザー光透過性着色剤が含有されていることを特徴とする請求項７に記載のレーザー光透過性の樹脂部材。
【請求項１１】
前記レーザー光透過性樹脂組成物中、タルク、マイカ、炭酸水素カルシウム、炭酸カルシウム、ガラス繊維、ガラスフレーク、ガラスビーズ、ウオラスナイト、硫酸バリウムから選ばれる少なくとも１種の無機充填剤が含有されていることを特徴とする請求項７に記載のレーザー光透過性の樹脂部材。
【請求項１２】
前記レーザー光透過性樹脂組成物中、有機系難燃剤が含有されていることを特徴とする請求項７に記載のレーザー光透過性の樹脂部材。
【請求項１３】
前記色相が、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系で表されるＬ値とａ値とｂ値とから下記式（Ｉ）
2005021244.tif 000014
により算出される白色度Ｗ１を少なくとも８０とすることを特徴とする請求項７に記載のレーザー光透過性の樹脂部材。
【請求項１４】
レーザー光透過率が少なくとも１５％であることを特徴とする請求項７に記載のレーザー光透過性の樹脂部材。
【請求項１５】
熱可塑性樹脂１００重量部と、密度が少なくとも４ｇ／ｃｍ３で平均粒子径が１００ｎｍ〜４００ｎｍである酸化チタン０．０１〜３重量部とが含有されており、白色、灰色または淡彩色である白色系の色相を示すレーザー溶着用のレーザー光透過性樹脂組成物を成形したものであり、不透明で、白色、灰色または淡彩色である白色系の色相を示しているレーザー溶着用のレーザー光透過性の樹脂部材と、レーザー光吸収性を少なくとも部分的に有し得る樹脂部材とを、重ね合わせて、そこへレーザー光を照射することにより、熱溶着させることを特徴とするレーザー溶着方法。
【請求項１６】
前記酸化チタンの屈折率ｎ１と、前記熱可塑性樹脂の屈折率ｎ２とが、下記式（１）及び（２）
ｎ１−ｎ２≧１．０      ・・・（１）
１．４＜ｎ２＜１．７    ・・・（２）
を満たすことを特徴とする請求項１５に記載のレーザー溶着方法。
【請求項１７】
前記熱可塑性樹脂が、ポリプロピレン樹脂、及び／またはポリカーボネイト樹脂であることを特徴とする請求項１５に記載のレーザー溶着方法。
【請求項１８】
前記レーザー光透過性樹脂組成物中、前記熱可塑性樹脂１００重量部に対して、０．０１〜１重量部のレーザー光透過性着色剤が含有されていることを特徴とする請求項１５に記載のレーザー溶着方法。
【請求項１９】
前記レーザー光透過性樹脂組成物中、タルク、マイカ、炭酸水素カルシウム、炭酸カルシウム、ガラス繊維、ガラスフレーク、ガラスビーズ、ウオラスナイト、硫酸バリウムから選ばれる少なくとも１種の無機充填剤が含有されていることを特徴とする請求項１５に記載のレーザー溶着方法。
【請求項２０】
前記レーザー光透過性樹脂組成物中、有機系難燃剤が含有されていることを特徴とする請求項１５に記載のレーザー溶着方法。
【請求項２１】
前記レーザー光透過性の樹脂部材は、前記色相が、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系で表されるＬ値とａ値とｂ値とから下記式（Ｉ）
2005021244.tif 000015
により算出される白色度Ｗ１を少なくとも８０とするものであることを特徴とする請求項１５に記載のレーザー溶着方法。
【請求項２２】
前記レーザー光透過性の樹脂部材は、レーザー光透過率が少なくとも１５％とするものであることを特徴とする請求項１５に記載のレーザー溶着方法。
【請求項２３】
前記レーザー光吸収性を少なくとも部分的に有し得る樹脂部材は、８００〜１２００ｎｍの波長領域で少なくとも一部のレーザー光を吸収する吸収剤が含有された白色系樹脂材であることを特徴とする請求項１５に記載のレーザー溶着方法。
【請求項２４】
前記レーザー光吸収性を少なくとも部分的に有し得る樹脂部材は、前記白色系樹脂材に、８００〜１２００ｎｍの波長領域で少なくとも一部のレーザー光を吸収する吸収剤が含有されたレーザー光吸収層が付されたものであることを特徴とする請求項２３に記載のレーザー溶着方法。
【請求項２５】
前記レーザー光の吸収剤が、カーボンブラック及び／またはニグロシンであること特徴とする請求項２３に記載のレーザー溶着方法。
【請求項２６】
前記白色系樹脂は、その色相が、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系で表されるＬ値とａ値とｂ値とから下記式（ＩＩ）
2005021244.tif 000016
により算出される白色度Ｗ２を少なくとも８０とするものであることを特徴とする請求２３に記載のレーザー溶着方法。
【請求項２７】
前記レーザー光吸収層は、前記レーザー光の吸収剤を含有する樹脂フィルムであることを特徴とする請求項２４に記載のレーザー溶着方法。
【請求項２８】
前記レーザー光吸収層は、前記レーザー光の吸収剤を含有するインク及び／または塗料が塗布された塗布層であること特徴とする請求項２４に記載のレーザー溶着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、不透明な白色、灰色または淡彩色の白色系の色相を示すレーザー溶着用樹脂部材の原材料として使用されるレーザー光透過性樹脂組成物、及びそれを用いたレーザー溶着方法に関するものである。
【背景技術】  熱可塑性樹脂部材同士を接合するには、接着剤で接着する方法、振動溶着、超音波溶着、レーザー溶着のように樹脂を部分的に溶融させて溶着する方法等が知られている。
接着剤による接着は、それに含まれる溶剤の揮発・飛散、残留のため、環境、安全、健康の面から敬遠されている。振動や超音波による溶着は、樹脂部材が広範囲に、過度の機械的応力、過熱に曝されて変形や破損を受け易いうえ、接合面に生じたバリを切削しなければならず、品質、歩留まりの面から敬遠されている。
レーザー溶着は、レーザー光吸収性の樹脂部材上にレーザー光透過性の樹脂部材を重ね、その上から照射したレーザー光が、透過性の樹脂部材を透過し、吸収性の樹脂部材に到達して吸収され狭小範囲で緩和な発熱を惹き起こし、両部材を熱溶融させることにより接合するというものである。レーザー溶着は、溶剤の揮発等がないので環境、安全、健康の面で優れ、過度の応力や過熱に曝されることがないうえ、簡便な操作で、複雑な形状の樹脂部材同士を充分な強度で歩留まりよく接合できる点でも優れている。そのため、振動や熱を忌避して樹脂部材を精密に接合すベき精密機械・電子部品・医療器の製造過程に好適である。このようなレーザー溶着として、例えば特表平９−５１０９３０号公報及び特開平１１−１７０３７１号公報には、無色透明、無着色または黒着色のレーザー光透過性の樹脂部材と、不透明または黒着色のレーザー光吸収性樹脂部材との溶着が開示されている。
しかし、従来の透明なレーザー光透過性の樹脂部材と、レーザー光吸収性の樹脂部材とのレーザー溶着では、溶着部位が透けて見えるため、実用範囲に制限がある。また透過性樹脂部材と吸収性樹脂部材とが異色同士や黒色同士である溶着では、色相と用途が限定されてしまう。
更に、従来の酸化亜鉛のような白色顔料を含有させた清潔感のある綺麗な白色の樹脂部材は、レーザー溶着しようとしても、顔料がレーザー光を反射したり分散したりさせ易いために、レーザー光を十分に透過させることができず、レーザー溶着強度が不十分となってしまっていた。
本発明は前記の課題を解決するためになされたもので、外観上、白色系色相であってレーザー光を透過させることができ簡便にレーザー溶着させることができる溶着部材を成形するために、原材料として使用され、特に、白色度の高い白色系色相を示す樹脂組成物、及びそれを用いたレーザー溶着方法を提供することを目的とする。
【発明の開示】
前記の目的を達成するためになされた本発明のレーザー溶着用のレーザー光透過性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂１００重量部と、密度が少なくとも４ｇ／ｃｍ３で平均粒子径が１００ｎｍ〜４００ｎｍである酸化チタン０．０１〜３重量部とが含有されており、白色、灰色または淡彩色である白色系の色相を示すものである。
この組成物は、高密度で微細な酸化チタンが適量含有されたものである。そのため、この組成物で樹脂部材に成形したとき、レーザー溶着に充分な量のレーザー光を透過させることができるので、充分な接着強度が得られる。更に、それの白色度を高くすることができる。また、酸化チタンが充填剤の働きをするときには、成形した樹脂部材の強度が高い。
酸化チタンの含有量や平均粒子径が前記範囲より少ないと、この組成物で成形した部材は、外観上、半透明となって隠蔽力が不充分となってしまう。一方、この範囲を超えると、この組成物で成形した部材は、レーザー溶着の際に酸化チタン自身のレーザー光の吸収や反射散乱の量が多くなって、レーザー光を充分に透過させることができなくなる結果、レーザー溶着が不完全になってしまう。
酸化チタンは平均粒子径が、２００ｎｍ〜２７０ｎｍであると、白色系の綺麗な色相の樹脂成形物が得られる。
酸化チタンの屈折率ｎ１と、熱可塑性樹脂の屈折率ｎ２とが、下記式（１）及び（２）
ｎ１−ｎ２≧１．０      ・・・（１）
１．４＜ｎ２＜１．７    ・・・（２）
を満たすことが好ましい。この式（１）と（２）とを共に満たす酸化チタンと熱可塑性樹脂との組合せを選択した組成物は、酸化チタンが微細なまま、組成物中の樹脂に、均一に分散したものとなる。酸化チタンが分散している組成物で成形した部材は、均質な白色系を示し、レーザー溶着に充分な量のレーザー光を透過させることができる。一方、いずれかの式を満たさない組合せである組成物は、酸化チタンが組成物中で充分に分散できない。酸化チタンが充分に分散されていない組成物で成形した部材は、不均質で斑状の白色系の色相を示すうえ、その表面でレーザー光を吸収する結果、レーザー溶着に充分な量のレーザー光を透過させることができない。
酸化チタンは、二酸化チタンとも呼ばれるもので、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｗｈｉｔｅ  １１で例示される白色顔料である。酸化チタンは、屈折率ｎ１が２．７２〜２．７８のものが特に好ましい。酸化チタンは、アルミニウム、アルミナ、ジルコニア、ケイ素、ケイ素系無機物のような無機物、ラウリン酸アルミニウム、ステアリン酸アルミニウムのような有機物から選ばれる表面処理剤で表面処理されていてもよい。この表面処理剤と予め混練されて表面に付着するという表面処理が施されていると、酸化チタンは、熱可塑性樹脂に対し相溶性を向上するので、一層均一に分散し易くなる。酸化チタンは、白色顔料として市販されている種々の酸化チタンの粉末や、表面処理された酸化チタンの粉末を、単独で、または複数混合して使用される。酸化チタンは、更に、吸油量が１５〜２３ｇ／１００ｇのものであると、良好な隠蔽力が得られるので、一層好ましい。
このような酸化チタンは市販されている公知のものから用途に合わせて適宜選択できる。例えば石原産業社製の酸化チタン（ＴＩＰＡＱＵＥシリーズ、ＥＴシリーズ等）、チタン工業社製の酸化チタン（ＫＲＯＮＯＳシリーズ等）、堺化学社製の酸化チタン、トーケムプロダクツ社製の酸化チタン、テイカ社製の酸化チタンが挙げられる。
熱可塑性樹脂は、レーザー光透過性が良好な熱可塑性樹脂、例えばポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリフェニルスルフィド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネイト樹脂、液晶ポリマー、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリフェニルエーテル樹脂、アクリロニトリル・スチレン共重合樹脂、アクリロニトリルブタジエン・スチレン共重合樹脂が挙げられる。これらの樹脂を、単独でまたは複数混合し、熱可塑性樹脂として用いてもよい。また熱可塑性樹脂は、これらの樹脂を主に含む共重合体やその混合物；これらの樹脂にゴムやゴム状樹脂のようなエラストマーを配合した混合物；これらの樹脂を１０重量％以上含有するポリマーアロイであってもよい。
熱可塑性樹脂は、ポリプロピレン樹脂、及び／またはポリカーボネイト樹脂であると一層好ましい。
レーザー光透過性樹脂組成物は、レーザー溶着に充分な量のレーザー光を透過させることができるもので、着色剤、充填剤、難燃剤のような添加剤を含有していてもよい。
レーザー光透過性樹脂組成物は、酸化チタン以外の着色剤が含有されていないと、白色度の高いほぼ真白の色相を呈している。レーザー光透過性樹脂組成物は、酸化チタン以外に、黄色、赤色、青色、緑色、黒色のような任意の色相を呈するレーザー光透過性着色剤が、熱可塑性樹脂１００重量部に対し、０．０１〜１．０重量部含有されていてもよい。組成物は、この着色剤の色相と、酸化チタンの呈する白色とが混色して、外観上、白色系色相を示している。例えば黒色着色剤を含有していると灰色のような無彩色を示し、黄色、赤色、青色、緑色のような有彩色着色剤を含有していると、淡黄ないし乳白色、淡赤、淡青、淡緑のようなパステルカラーとよばれる淡彩色を示す。
このようなレーザー光透過性着色剤として、公知のアゾ系染顔料、アゾ系含金染顔料、ナフトールアゾ系染顔料、アゾレーキ系染顔料、アゾメチン系染顔料、アントラキノン系染顔料、キナクリドン系染顔料、ジオキサジン系染顔料、ジケトピロロピロール系染顔料、アントピリドン系染顔料、イソインドリノン系染顔料、インダンスロン系染顔料、ペリノン系染顔料、ペリレン系染顔料、インジゴ系染顔料、チオインジゴ系染顔料、キノフタロン染顔料、キノリン系染顔料、ベンズイミダゾロン系染顔料、トリフェニルメタン系染顔料等の有機染顔料が挙げられる。レーザー光透過性着色剤は、単独または複数含有されていてもよい。例えば、黄色着色剤と青色着色剤とを組合せて、緑色着色剤にしたり、青色着色剤と赤色着色剤とを組合せて、紫色着色剤にしたり、黄色着色剤と紫色着色剤とを組合せて、黒色着色剤にしたりしたものを用いることができる。
また、レーザー光透過性着色剤は、マスターバッチとして市販されているｅＢＩＮＤ  ＬＴＷ−８１７０Ｃ、同８０１２、同８６２０Ｃ、同８７３０Ｃ、同８２００、同８２５０Ｃ、同８３００などのｅＢＩＮＤＬＴＷシリーズ（いずれもオリヱント化学工業社製の商品名）のような市販の着色剤マスターバッチであってもよい。
レーザー光透過性樹脂組成物は、タルク、マイカ、炭酸水素カルシウム、炭酸カルシウム、ガラス繊維、ガラスフレーク、ガラスビーズ、ウオラスナイト、硫酸バリウムから選ばれる少なくとも１種の無機充填剤が、含有されていてもよい。無機充填剤は、組成物で部材を成形する際の成形性や強度を向上させるためのものである。組成物中、無機充填剤は、熱可塑性樹脂１００重量部に対し、５〜５０重量部含有されることが好ましい。無機充填剤は、白色系の充填剤であってもよいが、レーザー光透過性を考慮するとガラス繊維の方が好ましい。ガラス繊維は、繊維長が２〜１５ｍｍ、繊維径が１〜２０μｍのものが挙げられ、例えばロービング、ミルドファイバー等、何れの形態であってもよく、単独で、または複数を組合せて用いてもよい。
レーザー光透過性樹脂組成物は、難燃剤を含有していてもよい。難燃剤は、有機系難燃剤、無機系難燃剤のいずれであってもよく、例えばテトラブロモビスフェノールＡ誘導体、ヘキサブロモジフェニルエーテル及びテトラブロモ無水フタル酸のようなハロゲン含有化合物；トリフェニルホスフェート、トリフェニルホスファイト、赤リン及びポリリン酸アンモニウムのようなリン含有化合物；尿素及びグアニジンのような窒素含有化合物；シリコンオイル、有機シラン及びケイ酸アルミニウムのようなケイ素含有化合物；三酸化アンチモン及びリン酸アンチモンのようなアンチモン化合物等が挙げられる。中でも、有機系難燃剤であると一層好ましい。組成物中、難燃剤は、熱可塑性樹脂１００重量部に対し、０．５〜１０重量部含有されていることが好ましい。
レーザー光透過性樹脂組成物は、用途及び目的に応じて更に、助色剤、分散剤、安定剤、可塑剤、改質剤、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、または耐衝撃性改良用エラストマー等を添加剤として、熱可塑性樹脂１００重量部に対し０．１〜１．０重量部含有していてもよい。
レーザー光透過性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂と、酸化チタンと、必要に応じてレーザー光透過性着色剤及び前記の添加剤とからなる原材料を、配合し、ブレンダー、ニーダー、バンバリーミキサー、ロール、押出機のような混合機で混合して、均質化させることにより、粉末状に調製したものである。なお、一部の原材料を混合機で混合した後、残りの成分を順次加えて更に混合して均質化させることによって、調製したものであってもよい。
レーザー光透過性樹脂組成物は、予めドライブレンドされた原材料を、加熱した押出機で溶融混練して均質化した後、針金状に押出し、次いで所望の長さに切断して着色粒状である着色ペレット状に、調製したものであってもよい。
レーザー光透過性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂であるマスターバッチベース樹脂の粉末またはペレットと、酸化チタンと、必要に応じてレーザー光透過性着色剤及び添加剤とを、タンブラーやスーパーミキサーのような混合機で混合した後、押出機、バッチ式混練機、またはロール式混練機により加熱溶融して、ペレット状マスターバッチ、または粗粒子状マスターバッチとして、調製したものであってもよい。また、溶媒中で合成した溶液状のマスターバッチベース樹脂に、酸化チタンと、必要に応じてレーザー光透過性着色剤及び添加剤とを、添加した後、溶媒を留去し、マスターバッチとして、調製したものであってもよい。
本発明のレーザー溶着用のレーザー光透過性の樹脂部材は、レーザー光透過性樹脂組成物を成形したものであって、不透明で、白色、灰色または淡彩色である白色系の色相を示すものである。
このレーザー光透過性の樹脂部材は、レーザー光透過性樹脂組成物を、例えば射出成形、押出成形、圧縮成形、発泡成形、ブロー成形、真空成形、インジェクションブロー成形、回転成形、カレンダー成形、溶液流延等の成形機により、所望の形状に成形したものである。
このレーザー光透過性の樹脂部材が白色系の色相を示すのは、レーザー光透過性樹脂組成物が白色系の色相であることに起因している。
このレーザー光透過性の樹脂部材の色相は、色差計を用いて測定したＬ＊ａ＊ｂ＊表色系で表されるＬ値とａ値とｂ値とから下記式（Ｉ）
2005021244.tif 000003
により算出される白色度Ｗ１を少なくとも８０とすることが好ましい。この範囲であると、隠蔽性が優れ、目視したとき透けて見えることがなく、綺麗な白色系の色相を示す。白色度Ｗ１が、８５〜９５であると一層好ましい。
このレーザー光透過性の樹脂部材は、半導体レーザーによる８００ｎｍ付近からＹＡＧレーザーによる１１００ｎｍ付近までにかけての波長、すなわち、レーザー溶着に用いるレーザー光の波長に対して、少なくとも１５％透過させるものが用いられる。具体的には８０８ｎｍ、８４０ｎｍ、９４０ｎｍ、及び１０６４ｎｍのいずれかの波長のレーザー光の透過率が、少なくとも１５％であることが好ましい。１５％未満であると、これらの波長のレーザー光が充分量透過できないため、レーザー溶着されたものの強度が不充分であったり、または実用的に適さないレーザー光のエネルギーを必要とする。
本発明のレーザー溶着方法は、実施例に対応する図１を参照して説明すると、レーザー光吸収性を少なくとも部分的に有し得る樹脂部材２に、前記のレーザー光透過性の樹脂部材１を、重ね合わせて、そこへレーザー光３を照射させることにより、熱溶着させるというものである。
レーザー光吸収性を少なくとも部分的に有し得る樹脂部材２は、レーザー光吸収性を部材の一部に、または全体に均等に、有し得るものである。
レーザー光吸収性を少なくとも部分的に有し得る樹脂部材２は、レーザー溶着に用いるレーザー光の波長を吸収する吸収剤が含有された白色系樹脂材７であることが好ましい。
レーザー光吸収性を少なくとも部分的に有し得る樹脂部材２は、図２及び図３に示すように、白色系樹脂材７に、レーザー溶着に用いるレーザー光の波長を吸収する吸収剤が含有されたレーザー光吸収層８または９が付されたものであってもよい。
この吸収剤は、例えばカーボンブラック、ニグロシン、アニリンブラック、フタロシアニン、ナフタロシアニン、ポルフィリン、シアニン系化合物、ペリレン、クオテリレン、金属錯体、アゾ染料、アントラキノン、スクエア酸誘導体、インモニウム染料等が挙げられる。中でも、安価で安定性の高いカーボンブラックまたは／及びニグロシンが好ましい。
レーザー光吸収性を少なくとも部分的に有し得る樹脂部材２を構成する白色系樹脂材７は、その色相が、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系で表されるＬ値とａ値とｂ値とから下記式（ＩＩ）
2005021244.tif 000004
により算出される白色度Ｗ２を少なくとも８０とすることが好ましい。白色度Ｗ２が、８５〜１００であると一層好ましい。
図２に示すように、レーザー光吸収層８は、前記吸収剤を含有する樹脂フィルム８であってもよい。
図３に示すように、レーザー光吸収層９は、前記吸収剤を含有するインク及び／または塗料が塗布された塗布層９であってもよい。
本発明のレーザー光透過性樹脂組成物で成形した部材は、適度な粒径、密度を有する酸化チタンを適量含んでいる。そのため、酸化チタンはレーザー光を反射し易い性質を持つにもかかわらず、酸化チタンを含有する白色系のこのレーザー光透過性樹脂部材は、レーザー溶着の際、レーザー光を充分に透過させ、強固にレーザー溶着がなされる。また白色、灰色や淡彩色のような白色度が高い任意の白色系色相のレーザー光透過性樹脂部材に調製することができる。更に、この部材中に充填材、着色剤、難燃剤を含有させても、レーザー溶着に充分な光量のレーザー光を透過させることができる。
白色系色相であるこの部材は、不透明で隠蔽性が優れている。更にこの部材は、耐熱性や耐光性のような堅牢性が高く、また耐移行性や耐薬品性が良好である。
この部材とレーザー光吸収性の樹脂部材とのレーザー溶着方法によれば、微細で複雑な形状の部材同士であっても高い気密性を持たせつつ、再現性よく充分な強度で歩留まりよく、簡便に溶着させることができる。白色系色相の部材同士をレーザー溶着できるので、幅広い製品について需要者の嗜好に応じた白色系の綺麗な色調の外観に仕上げることができる。更にこのようなレーザー溶着方法は、レーザー光光源を溶着部位に接触させる必要がなく、機械的振動等の応力に曝されず、粉塵等を発生させないうえ、局所的に加熱して溶着させるのでその周辺部への熱影響がごく僅かであり、溶着部分が目視され難くその仕上がりが綺麗である。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明を適用するレーザー光透過性樹脂組成物で成形したレーザー光透過性樹脂部材と、レーザー光吸収性樹脂部材とをレーザー溶着している実施途中を示す図である。
図２は、本発明を適用するレーザー溶着方法の実施をするためのレーザー光透過性樹脂部材と、レーザー光吸収性樹脂部材との構成を示す図である。
図３は、本発明を適用するレーザー溶着方法の実施をするためのレーザー光透過性樹脂部材と、レーザー光吸収性樹脂部材との別な構成を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
レーザー溶着方法の実施の一例について、本発明のレーザー光透過性樹脂組成物で成形したレーザー光透過性の樹脂部材１と、レーザー光吸収性を全体的に有する樹脂部材２とのレーザー溶着を例にして、レーザー溶着の途中を示す図１を参照しながら説明する。
先ず、レーザー光透過性の樹脂部材１を次のようにして試作した。透明な熱可塑性樹脂のペレットまたは粉末と、密度が４ｇ／ｃｍ３以上で平均粒子径が１００ｎｍ〜４００ｎｍの酸化チタンと、必要に応じ、粉砕された着色剤等の添加物とを、混合機で均一にまたは不均一に混合して、レーザー光透過性樹脂組成物を調製した。それを押出成形、射出成形、圧縮成形等の成形方法で、図１のように、一端近傍で下面側が欠けて半分の厚さの段差４となった板状であるレーザー光透過性の樹脂部材１を成形した。
次いで、レーザー光吸収性を全体的に有する樹脂部材２を次のようにして試作した。熱可塑性樹脂と、レーザー溶着に用いるレーザー光の波長を吸収する吸収剤と、必要に応じて着色剤等の添加剤とを混合機で混合して、それを射出成形や押出成形のような成形方法で、図１のように、一端近傍で上側面が欠けて半分の厚さの段差５となっている板状であるレーザー光吸収性の樹脂部材２を成形した。
これらを用いて、次のようにしてレーザー溶着を施した。
図１のように、レーザー光透過性の樹脂部材１の段差４と、レーザー光吸収性の樹脂部材２の段差５とを、当接させた。そこに、レーザー光透過性の樹脂部材１側の上方から、レーザー光３を照射した。レーザー光３の一部は、レーザー光透過性の樹脂部材１の段差４を通過し、レーザー光吸収性の樹脂部材２の段差５に到って吸収される結果、発熱が引き起こされる。この熱により、レーザー光吸収部位の近傍で、透過性の部材１と吸収性の部材２とが、溶融し融合する。これを冷却すると、透過性の樹脂部材１と吸収性の樹脂部材２とが、溶着部分６で充分な強度をもって溶着された。
なお、図１に示すレーザー溶着方法について説明したが、図２に示すように、本発明のレーザー光透過性樹脂組成物で成形したレーザー光透過性の樹脂部材１と、レーザー光吸収剤を含有する樹脂フィルムであるレーザー光吸収層８によりレーザー光吸収性を部分的に有する樹脂部材２とのレーザー溶着方法であってもよい。
具体的には、先ず、前記と同様にしてレーザー光透過性の樹脂部材１を得た。一方、熱可塑性樹脂と、必要に応じて、レーザー光吸収剤や着色剤等の添加剤とを混合機で混合して、それを射出成形や押出成形のような成形方法で、段差５を有する板状の白色系樹脂材７を成形した。この白色系樹脂材７はレーザー光吸収剤を含有していても含有していなくてもよく、レーザー光吸収性の有無を特段考慮しなくてもよいものである。熱可塑性樹脂と、レーザー溶着に用いるレーザー光の波長を吸収する吸収剤と、必要に応じて添加剤とを混合機で混合して、それを射出成形や押出成形のような成形方法で、好ましくは厚さ０．１ｍｍ以下のレーザー光吸収層である樹脂フィルム８を得た。白色系樹脂材７の段差５と樹脂フィルム８とを積層させたものが、レーザー光吸収性を部分的に有する樹脂部材２である。カーボンブラック含有フィルムで例示される樹脂フィルム８は、これを介して、レーザー光の吸収効率を一層向上させつつ、樹脂部材１と、樹脂フィルム８を有する樹脂部材２とを強固に溶着させるためのものである。図１と同様に、レーザー光透過性の樹脂部材１の段差４と、レーザー光吸収性の樹脂部材２が有する段差５とを、当接させた後、レーザー光３の照射により、樹脂フィルム８を介して、溶着することができた。
また、図３に示すように、本発明のレーザー光透過性樹脂組成物で成形したレーザー光透過性の樹脂部材１と、レーザー光吸収剤が含有されたインキ及び／または塗料を白色系樹脂材７の段差５上に塗布したレーザー光吸収層９により、レーザー光吸収性を部分的に有している樹脂部材２とのレーザー溶着方法であってもよい。
レーザー光透過性の樹脂部材１の段差４上にインキ及び／または塗料を予め塗布しレーザー光吸収層９とした後、白色系樹脂材７の段差５と当接させることにより、レーザー光吸収性を部分的に有し得る樹脂部材２及びレーザー光吸収性の樹脂部材１となし、レーザー溶着する方法であってもよい。
インキや塗料を塗布して得られるレーザー光吸収層９は、樹脂部材１または２の表面に簡便かつ確実に定着できるもので、層厚が薄く、高いレーザー光吸収率を有するものである。この塗布は、噴霧や、マーキングペン、刷毛、筆等による塗装のような任意の塗布方法で施される。インキや塗料は、レーザー光の吸収効率を一層向上させつつ、樹脂部材１と、樹脂フィルム８を有する樹脂部材２とを強固に溶着させるもので、溶着部位６（図１参照）に取り込まれるものである。インキや塗料は、レーザー光吸収剤、例えばカーボンブラック、アニリンブラック、ニグロシンなどの黒色レーザー光吸収色素やアントラキノン系、フタロシアニン系、シアニン系、金属錯体などのレーザー光吸収化合物を含む組成物である。
このインク及び／または塗料として、アルコール系溶剤またはグリコール系溶剤を主溶剤とするものが用いられると、好ましい。具体的には、１価のアルコール（例えば、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、アミルアルコール、ベンジルアルコール、シクロヘキサノール及びジアセトンアルコールのようなアルコール；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル及びジプロピレングリコールモノエチルエーテルのようなグリコールのアルキルエーテル；エチレングリコールモノアセテート及びプロピレングリコールモノアセテートのようなグリコールのアセテート等）、及び２価のアルコール（例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール及びブタンジオールのようなグリコール等）等が挙げられる。
また、このインク及び／または塗料として、用途及び目的に応じて、更に、レーザー溶着する樹脂部材の溶着を妨げるもの以外は例えば、溶解性又は分散性樹脂、着色剤、分散剤、溶解安定剤、防腐剤、光安定剤などを用いることができる。
図２または図３のように、レーザー光吸収性を部分的に有している樹脂部材２を用いてレーザー溶着する場合、レーザー光透過性の樹脂部材１が、それのレーザー光吸収層８または９を目視できないように隠蔽しているため、白色系の樹脂部材１と、樹脂部材２を構成する白色系樹脂材７とを、同色にしてもよい。溶着部位近傍は、色調上の違和感がなく、綺麗である。適宜、任意の白色系色調の樹脂部材１・２をレーザー溶着できる。
図１、図２または図３のようにレーザー光吸収性を部分的にまたは全体的に有する樹脂部材２は、レーザー光透過性の樹脂組成物に含有されるものと同様な、熱可塑性樹脂、酸化チタン、着色剤や充填剤や難燃剤のような添加剤、更に用途及び目的に応じ助色剤、分散剤、安定剤、可塑剤、改質剤、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、耐衝撃性改良用エラストマー等を含んでいてもよい。更にレーザー光透過性の低い別な添加剤を含んでいてもよい。レーザー光透過性の樹脂部材とレーザー光吸収性を有する樹脂部材とは、同種の樹脂、または異種の樹脂であってもよい。
以下に、本発明を適用するレーザー光透過性樹脂組成物を調製し、それを成形してレーザー光透過性の樹脂部材１である試験片を試作した製造例と、本発明を適用外の比較製造例とを示す。
（製造例１）レーザー光透過性の樹脂部材の試験片Ａの試作
ポリプロピレン樹脂１０００ｇ（日本ポリケム社製  商品名：ＢＣ０５Ｂ）と、アルミニウムで表面処理された酸化チタン３ｇ（平均粒子径が２１０ｎｍ  密度４．１ｇ／ｃｍ３）とを、ステンレス製タンブラーに入れ、１時間撹拌混合してレーザー光透過性樹脂組成物を調製した。得られた組成物を、射出成形機（東洋機械金属社製  商品名：Ｓｉ−５０）により、シリンダー温度２２０℃、金型温度４０℃の通常の方法で、図１のように、長辺７０ｍｍ×短辺１８ｍｍ×厚さ４ｍｍの板状で、短辺の一端に沿う幅２０ｍｍの下面側が欠けて厚さ２ｍｍの段差４を有する形状に射出成形したところ、色むらがなく色相が均一な白色で外観及び表面光沢が良好なレーザー光透過性の樹脂部材１である試験片Ａが得られた。（ｎ１−ｎ２＝１．２４、  ｎ２＝１．５）
（製造例２〜４）レーザー光透過性の樹脂部材の試験片Ｂ〜Ｄの試作
製造例１に用いた酸化チタンに代えて、製造例２では同じ酸化チタン６ｇを用い、製造例３ではアルミニウム・ケイ素で表面処理された酸化チタン３ｇ（平均粒子径が２５０ｎｍ  密度４．０ｇ／ｃｍ３）を用い、製造例４では未処理の酸化チタン３ｇ（平均粒子径が２７０ｎｍ  密度４．２ｇ／ｃｍ３）を用いたこと以外は製造例１と同様にして成形したところ、色むらがなく色相が均一な白色で外観及び表面光沢が良好なレーザー光透過性の樹脂部材１である試験片Ｂ、試験片Ｃ、及び試験片Ｄが得られた。
（比較製造例１）レーザー光透過性の樹脂部材の比較試験片Ａ
ポリプロピレン樹脂  １０００ｇ（日本ポリケム社製  商品名：ＢＣ０５Ｂ）と酸化チタン０．７ｇ（アルミニウムで表面処理された酸化チタン、平均粒子径が２１０ｎｍ  密度４．１ｇ／ｃｍ３）とをステンレス製タンブラーに入れ、１時間撹拌混合して比較例組成物を調製した。得られた組成物を、射出成形機（東洋機械金属社製  商品名：Ｓｉ−５０）により、シリンダー温度２２０℃、金型温度４０℃の通常の方法で、図１のように、長辺７０ｍｍ×短辺１８ｍｍ×厚さ４ｍｍの板状で、短辺の一端に沿う幅２０ｍｍの下面側が欠けて厚さ２ｍｍとなる形状に射出成形したところ、レーザー光透過性の樹脂部材の比較試験片Ａが得られた。
（比較製造例２）レーザー光透過性の樹脂部材の比較試験片Ｂ
比較製造例１と同じ酸化チタン４８ｇを用いたこと以外は、比較製造例１と同様にして成形したところ、白色のレーザー光透過性の樹脂部材の比較試験片Ｂが得られた。
（比較製造例３）レーザー光透過性の樹脂部材の比較試験片Ｃ
比較製造例１の酸化チタンと代えて、未処理の酸化チタン２４ｇ（密度４．０ｇ／ｃｍ３  平均粒子径１５ｎｍ）を用いたこと以外は、比較製造例１と同様にして成形したところ、白色のレーザー光透過性の樹脂部材の比較試験片Ｃが得られた。
（比較製造例４）レーザー光透過性の樹脂部材の比較試験片Ｄ
比較製造例１の酸化チタンと代えて、未処理の酸化チタン２４ｇ（密度３．９ｇ／ｃｍ３  平均粒子径１８０ｎｍ）を用いたこと以外は、比較製造例１と同様にして成形したところ、白色のレーザー光透過性の樹脂部材の比較試験片Ｄが得られた。
前記製造例で得られたレーザー光吸収性樹脂部材の試験片、及び比較製造例で得られた比較試験片について、以下のように透過率測定試験、白色度測定試験、及び色相観察試験を行い、物性を評価した。
（透過率測定試験）
分光光度計（日本分光社製  商品名：Ｖ−５７０型）に、試験片、または比較試験片を夫々取り付け、各試験片が有する厚さ２ｍｍの段差４の部位（図１参照）に、４００〜１２００ｎｍの範囲の波長λを照射し、その透過率を測定した。そのうち波長８０８ｎｍの半導体レーザー光の透過率を、表１に示す。
（白色度測定試験）
試験片または比較試験片の各々が有する厚さ２ｍｍの段差４の部位（図１参照）で、色差計（ＪＵＫＩ社製  商品名：ＪＰ７０００）を用いて、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系で表されるＬ値とａ値とｂ値を測定し、下記式（Ｉ）
2005021244.tif 000005
により白色度Ｗ１を算出した。その結果を表１に示す。
（色相観察試験）
製造例の試験片及び比較製造例の比較試験片について、目視により色相を観察した。その結果を表１に示す。
2005021244.tif 000006
（製造例５）レーザー光透過性の樹脂部材の試験片Ｅの試作
製造例１のポリプロピレン樹脂と酸化チタンとに代えて、ガラス繊維ポリプロピレン１０００ｇ（日本ポリケム社製  商品名：ＨＧ３０Ｕ）と酸化チタン６ｇ（アルミニウムで表面処理された酸化チタン、平均粒子径が２１０ｎｍ  密度４．１ｇ／ｃｍ３）とを各々用いたこと以外は、製造例１と同様にして成形したところ、色むらがなく色相が均一な白色で外観及び表面光沢が良好なレーザー光透過性の樹脂部材１である試験片Ｅが得られた。
（ｎ１−ｎ２＝１．１９、  ｎ２＝１．５７）
（比較製造例５〜６）レーザー光透過性の樹脂部材の比較試験片Ｅ〜Ｆの試作
比較製造例５では製造例５のガラス繊維ポリプロピレンと酸化チタンに代えて、ガラス繊維ポリプロピレン１０００ｇ（商品名：ＨＧ３０Ｕ）と酸化チタン１２ｇ（未処理の酸化チタン  密度４．０ｇ／ｃｍ３  平均粒子径１５ｎｍ）を用い、比較製造例６では製造例５のガラス繊維ポリプロピレンと酸化チタンに代えて、ガラス繊維ポリプロピレン１０００ｇ（商品名：ＨＧ３０Ｕ）と酸化チタン３６ｇ（アルミニウムで表面処理された酸化チタン、平均粒子径が２１０ｎｍ  密度４．１ｇ／ｃｍ３）を用いたこと以外は製造例５と同様にして成形したところ、色むらがなく色相が均一な白色であるが、半透明である比較試験片Ｅ、並びに色むらがなく色相が均一な白色であるが、不透明である比較試験片Ｆが得られた。その結果を表２に示す。
2005021244.tif 000007
（製造例６）レーザー光透過性の樹脂部材の試験片Ｆの試作
製造例１の酸化チタンに代えて、酸化チタン６ｇ（アルミニウムで表面処理された酸化チタン、平均粒子径が２１０ｎｍ  密度４．１ｇ／ｃｍ３）及びレーザー光透過性着色剤のマスターバッチ１ｇ（オリヱント化学工業社製  商品名ｅＢＩＮＤ  ＬＴＷ−８１７０）を用いたこと以外は製造例１と同様にして成形したところ、色むらがなく色相が均一な赤み灰色で外観及び表面光沢が良好なレーザー光透過性の樹脂部材１である試験片Ｆが得られた。
（比較製造例７）レーザー光透過性の樹脂部材の比較試験片Ｇの試作
製造例６の酸化チタン及びレーザー光透過性着色剤のマスターバッチに代えて、酸化チタン１２ｇ（未処理の酸化チタン  密度４．０ｇ／ｃｍ３  平均粒子径１５ｎｍ）及びレーザー光透過性着色剤のマスターバッチ１．０ｇ（商品名ｅＢＩＮＤ  ＬＴＷ−８１７０）を用いたこと以外は製造例６と同様にして成形したところ、色むらがなく色相が均一な赤み灰色であるが、半透明なレーザー光透過性の樹脂部材１である比較試験片Ｇが得られた。
（製造例７〜８）レーザー光透過性の樹脂部材の試験片Ｇ〜Ｈの試作
製造例１の酸化チタンに代えて、製造例７では酸化チタン３ｇ（アルミニウムで表面処理された酸化チタン、平均粒子径が２１０ｎｍ  密度４．１ｇ／ｃｍ３）及び着色剤  Ｎｕｂｉａｎ  Ｒｅｄ  ＥＳ−１３０１  ０．０３ｇ（オリヱント化学工業製商品名）を用い、製造例８では酸化チタン３ｇ（アルミニウムで表面処理された酸化チタン、平均粒子径が２１０ｎｍ  密度４．１ｇ／ｃｍ３）及び着色剤  Ｎｕｂｉａｎ  Ｒｅｄ  ＥＳ−５３０１  ０．０３ｇ（オリヱント化学工業製商品名）を用いたこと以外は製造例１と同様にして成形したところ、色むらがなく色相が均一な淡赤色であるが、外観及び表面光沢が良好なレーザー光透過性の樹脂部材１である試験片Ｇ、及び試験片Ｈが得られた。
前記と同様に、この製造例の試験片及び比較製造例の比較試験片について、透過率測定試験、白色度測定試験、及び色相観察試験を行なった結果を、表３に示す。
2005021244.tif 000008
（製造例９）レーザー光透過性の樹脂部材の試験片Ｉの試作
ポリカーボネイト樹脂１０００ｇ（日本ジーイープラスチック社製商品名：ＬＥＸＡＮ  １０００  難燃グレード（Ｖ−０））と酸化チタン３ｇ（アルミニウムで表面処理された酸化チタン、平均粒子径が２１０ｎｍ  密度４．１ｇ／ｃｍ３）とをステンレス製タンブラーに入れ、１時間撹拌混合して組成物を調製した。得られた組成物を、射出成形機（東洋機械金属社製  商品名：Ｓｉ−５０）により、シリンダー温度２９０℃、金型温度８０℃の条件で通常の成形方法で、図１のように、長辺７０ｍｍ×短辺１８ｍｍ×厚さ４ｍｍの板状で、短辺の一端に沿う幅２０ｍｍの下面側が欠けて厚さ２ｍｍとなる形状に射出成形したところ、色むらがなく色相が均一な白色で外観及び表面光沢が良好なレーザー光透過性の樹脂部材１である試験片Ｉが得られた。（ｎ１−ｎ２＝１．１７、  ｎ２＝１．５９）
（比較製造例８〜９）レーザー光透過性の樹脂部材の比較試験片Ｈ〜Ｉの試作
比較製造例では製造例９のポリカーボネイト樹脂と酸化チタンに代えて、ポリカーボネイト樹脂１０００ｇ（商品名：ＬＥＸＡＮ  １０００）と酸化チタン１２ｇ（未処理の酸化チタン  密度４．０ｇ／ｃｍ３  平均粒子径１５ｎｍ）、比較製造例９では製造例９のポリカーボネイト樹脂と酸化チタンに代えて、ポリカーボネイト樹脂１０００ｇ（商品名：ＬＥＸＡＮ  １０００）と酸化チタン３６ｇ（アルミニウムで表面処理された酸化チタン、平均粒子径が２１０ｎｍ  密度４．１ｇ／ｃｍ３）を用いたこと以外は製造例９と同様にして成形したところ、色むらがなく色相が均一な白色であるが、半透明である比較試験片Ｈ並びに色むらがなく色相が均一な白色であるが、不透明である比較試験片Ｉが得られた。
（製造例１０）レーザー光透過性の樹脂部材の試験片Ｊの試作
製造例９のポリカーボネイト樹脂と酸化チタンとに代えて、ポリカーボネイト樹脂１０００ｇ（日本ジーイープラスチック社製  商品名：ＬＥＸＡＮ  １０００  難燃グレード（Ｖ−０））、酸化チタン３ｇ（アルミニウムで表面処理された酸化チタン、平均粒子径が２１０ｎｍ  密度４．１ｇ／ｃｍ３）及びレーザー光透過性着色剤のマスターバッチ１ｇ（オリヱント化学工業社製  商品名：ｅＢＩＮＤ  ＬＴＷ−８３００）を用いたこと以外は、製造例９と同様にして成形したところ、色むらがなく色相が均一な赤み灰色で外観及び表面光沢が良好なレーザー光透過性の樹脂部材１である試験片Ｊが得られた。
（比較製造例１０）レーザー光透過性の樹脂部材の比較試験片Ｊの試作
製造例１０の酸化チタン及びレーザー光透過性着色剤のマスターバッチに代えて、酸化チタン１２ｇ（未処理の酸化チタン  密度４．０ｇ／ｃｍ３  平均粒子径１５ｎｍ）及びレーザー光透過性着色剤のマスターバッチ１ｇ（商品名：ｅＢＩＮＤ  ＬＴＷ−８３００）を用いたこと以外は製造例１０と同様にして成形したところ、色むらがなく色相が均一な赤み灰色であるが、半透明なレーザー光透過性の樹脂部材１である比較試験片Ｊが得られた。
前記と同様に、この製造例の試験片と比較製造例の比較試験片とについて、透過率測定試験、白色度測定試験、及び色相観察試験を行なった結果を、表４に示す。
2005021244.tif 000009
（製造例１１）レーザー光透過性の樹脂部材の試験片Ｋの試作
ポリアミド６６樹脂１０００ｇ（デュポン社製  商品名：ＺＹＴＥＬ１０１）と酸化チタン３ｇ（アルミニウムで表面処理された酸化チタン、平均粒子径が２１０ｎｍ  密度４．１ｇ／ｃｍ３）とを、ステンレス製タンブラーに入れ、１時間撹拌混合して組成物を調製した。得られた組成物を、射出成形機（東洋機械金属社製  商品名：Ｓｉ−５０）により、シリンダー温度２８０℃、金型温度６０℃の条件で通常の成形方法で、図２のように、長辺７０ｍｍ×短辺１８ｍｍ×厚さ４ｍｍの板状で、短辺の一端に沿う幅２０ｍｍの下面側が欠けて厚さ２ｍｍの段差４を有する形状に射出成形したところ、色むらがなく色相が均一な白色で外観及び表面光沢が良好な試験片Ｋが得られた。
（比較製造例１１）レーザー光透過性の樹脂部材の比較試験片Ｋの試作
製造例１０の酸化チタンに代えて、酸化チタン１２ｇ（未処理の酸化チタン  密度４．０ｇ／ｃｍ３  平均粒子径１５ｎｍ）を用いたこと以外は製造例１０と同様にして成形したところ、色むらがなく色相が均一な白色であるが、半透明なレーザー光透過性の樹脂部材１である比較試験片Ｋが得られた。その結果を表５に示す。
2005021244.tif 000010
以下に、白色のレーザー光吸収性のレーザー溶着樹脂部材２である試験片を試作した製造例を示す。
（製造例１２）樹脂部材の試験片ａ
ポリプロピレン樹脂４００ｇ（日本ポリケム社製  商品名：ＢＣ０５Ｂ）と酸化チタン１９．２ｇ（アルミニウムで表面処理された酸化チタン、平均粒子径が２１０ｎｍ  密度４．１ｇ／ｃｍ３）をステンレス製タンブラーに入れ、１時間撹拌混合した。得られた混合物を、射出成形機（東洋機械金属社製  商品名：Ｓｉ−５０）により、シリンダー温度２２０℃、金型温度４０℃の通常の方法で、図１に示す部材２のような長辺７０ｍｍ×短辺１８ｍｍ×厚さ４ｍｍの板状で、短辺の一端に沿う幅２０ｍｍの上面側が欠けて厚さ２ｍｍの段差５を有する形状に射出成形したところ、色むらがなく色相が均一で外観及び表面光沢が良好な白色の試験片ａが得られた。
（製造例１３）樹脂部材の試験片ｂ
（吸収剤の含有しない試験片例  請求項１の酸化チタン量以上の例）
ポリカーボネイト樹脂４００ｇ（商品名：ＬＥＸＡＮ  １０００）と酸化チタン１９．２ｇ（アルミニウムで表面処理された酸化チタン、平均粒子径が２１０ｎｍ  密度４．１ｇ／ｃｍ３）とをステンレス製タンブラーに入れ、１時間撹拌混合した。得られた混合物を、射出成形機（東洋機械金属社製  商品名：Ｓｉ−５０）により、シリンダー温度２９０℃、金型温度８０℃の条件で通常の成形方法で、図１に示す部材２のような長辺７０ｍｍ×短辺１８ｍｍ×厚さ４ｍｍの板状で、短辺の一端に沿う幅２０ｍｍの上面側が欠けて厚さ２ｍｍの段差５を有する形状に射出成形したところ、色むらがなく色相が均一で外観及び表面光沢が良好な白色の試験片ｂが得られた。
（製造例１４）レーザー光吸収性樹脂部材の試験片Ｌ
ポリプロピレン樹脂４００ｇ（日本ポリケム社製  商品名：ＢＣ０５Ｂ）と酸化チタン１９．２ｇ（アルミニウムで表面処理された酸化チタン、平均粒子径が２１０ｎｍ  密度４．１ｇ／ｃｍ３）とカーボンブラック０．４ｇ（三菱化学社製  商品名ＣＢ９６０）をステンレス製タンブラーに入れ、１時間撹拌混合した。得られた混合物を、射出成形機（東洋機械金属社製  商品名：Ｓｉ−５０）により、シリンダー温度２２０℃、金型温度４０℃の通常の方法で、図１に示す部材２のような長辺７０ｍｍ×短辺１８ｍｍ×厚さ４ｍｍの板状で、短辺の一端に沿う幅２０ｍｍの上面側が欠けて厚さ２ｍｍの段差５を有する形状に射出成形したところ、色むらがなく色相が均一で外観及び表面光沢が良好な灰色のレーザー光吸収性の樹脂部材２である試験片Ｌが得られた。その結果を表６に示す。
2005021244.tif 000011
（製造例１５）レーザー光吸収性樹脂部材の試験片Ｍ
ポリプロピレン樹脂４００ｇ（日本ポリケム社製  商品名：ＢＣ０５Ｂ）とニグロシン  ０．５ｇ（オリヱント化学工業社製  商品名：ニグロシンベース  ＥＸ）とカーボンブラック０．３ｇ（三菱化学社製  商品名：ＣＢ９６０）をステンレス製タンブラーに入れ、１時間撹拌混合した。得られた混合物を、射出成形機（東洋機械金属社製  商品名：Ｓｉ−５０）により、シリンダー温度２２０℃、金型温度４０℃の通常の方法で、図１に示す部材２のような長辺７０ｍｍ×短辺１８ｍｍ×厚さ４ｍｍの板状で、短辺の一端に沿う幅２０ｍｍの上面側が欠けて厚さ２ｍｍの段差５を有する形状に射出成形したところ、色むらがなく色相が均一で外観及び表面光沢が良好な黒色のレーザー光吸収性の樹脂部材２である透過率が０％である試験片Ｍが得られた。
製造例１６〜２０は、カーボンブラックを含有する樹脂フィルムであるレーザー光吸収層８を有し、レーザー光吸収性の樹脂部材２である試験片Ｎ〜Ｒを、試作した例である。
（製造例１６〜２０）レーザー光吸収性の樹脂部材の試験片Ｎ〜Ｒの試作
ポリプロピレン樹脂４００ｇ（日本ポリケム社製  商品名：ＢＣ０５Ｂ）とカーボンブラック０．８ｇ（三菱化学社製  商品名：ＣＢ９６０）をステンレス製タンブラーに入れ、１時間撹拌混合した。得られた混合物を、薄い樹脂フィルム状のもの用の金型をと交換して、押出成形、（東洋機械金属社製  商品名：Ｓｉ−５０）により、シリンダー温度２２０℃、金型温度４０℃の通常の方法によりカーボンブラックを含有する樹脂フィルムを得た。
これを、前記製造例で得られた試験片の段差５（図２参照）上に、組み合わせることにより、レーザー光吸収性の樹脂部材２である試験片を得た。
レーザー光吸収性の樹脂部材として、下記の組合せの試験片を得た。
製造例１６の試験片Ｎは、カーボンブラックを含有する樹脂フィルムと樹脂部材として得られた試験片ａとの組合せの試験片である。
製造例１７の試験片Ｏは、カーボンブラックを含有する樹脂フィルムと樹脂部材として得られた試験片ｂとの組合せの試験片である。
製造例１８の試験片Ｐは、カーボンブラックを含有する樹脂フィルムとレーザー光透過性の樹脂部材として得られた試験片Ｅとの組合せの試験片である。
製造例１９の試験片Ｑは、カーボンブラックを含有する樹脂フィルムとレーザー光透過性の樹脂部材として得られた試験片Ｉとの組合せの試験片である。
製造例２０の試験片Ｒは、カーボンブラックを含有する樹脂フィルムとレーザー光透過性の樹脂部材として得られた試験片Ｆとの組合せの試験片である。
製造例２１〜２５は、レーザー光吸収剤を有するアルコール性マーキングペン用インキを調製し、それを前記試験片Ｒに塗布して、レーザー光吸収層９が付されたレーザー光吸収性の樹脂部材２である試験片Ｓ〜Ｗを、試作した例である。
（製造例２１〜２５）レーザー光吸収性の樹脂部材の試験片Ｓ〜Ｗの試作
ニグロシンベースＥＸ    ・・・    ６部
エタノール              ・・・  ６９部
ベンジルアルコール      ・・・    ５部
オレイン酸              ・・・  １０部
ケトン樹脂              ・・・  １０部
上記の配合物を４０℃で均一に混合して溶解させることにより、インキを調製した。このインキの経時安定性試験を低温／高温器（商品名：ＩＮＣＵＢＡＴＯＲ、三洋電機社製）にて調べたところ、３ヶ月間保存後においても、染料の析出、及びインキ組成物の増粘は認められなかった。このインキを、市販のマーキング用ペンに詰め、樹脂部材用の試験片の段差５（図３参照）上に塗布したところ、綺麗で均一なレーザー光吸収層９が付されたレーザー光吸収性の樹脂部材２である試験片を得た。
製造例２１の試験片Ｓは、樹脂部材として得られた試験片ａに上記のマーキングインキを塗布した試験片である。
製造例２２の試験片Ｔは、樹脂部材として得られた試験片ｂに上記のマーキングインキを塗布した試験片である。
製造例２３の試験片Ｕは、レーザー光透過性の樹脂部材として得られた試験片Ａに上記のマーキングインキを塗布した試験片である。
製造例２４の試験片Ｖは、レーザー光透過性の樹脂部材として得られた試験片Ｉに上記のマーキングインキを塗布した試験片である。
製造例２５の試験片Ｗは、レーザー光透過性の樹脂部材として得られた試験片Ｇに上記のマーキングインキを塗布した試験片である。
製造例２６の試験片Ｘは、レーザー光透過性の樹脂部材として得られた試験片Ｋに上記のマーキングインキを塗布した試験片である。
前記製造例で得られたレーザー光吸収性樹脂部材の試験片について、前記と同様に透過率測定試験、白色度Ｗ２を算出する白色度測定試験、及び色相観察試験を行って、物性を評価した。その結果を表７に示す。
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次に、前記製造例、及び比較製造例で得られた、レーザー光透過性の樹脂部材の試験片・比較試験片と、レーザー光吸収性樹脂部材の試験片とを用いて、以下のようにしてレーザー溶着試験を行い、その溶着性について、引張強度測定試験を行って、溶着性評価を行なった。
表８に記載されたレーザー光透過性の樹脂部材の試験片・比較試験片と、レーザー光吸収性樹脂部材の試験片との組合せにより、レーザー溶着を行なった。
図１のように、レーザー光吸収性樹脂部材２の試験片の段差５と、レーザー光透過性の樹脂部材１の試験片・比較試験片の段差４とを当接させて重ね合わせた。重ね合わせた部位に、レーザー光透過性の樹脂部材１の試験片・比較試験片の上方から、出力３０Ｗのダイオード・レーザー（ファインデバイス社製）を用いて波長８４０ｎｍの連続的なレーザービーム３を、走査速度７５０ｍｍ／分で矢印方法に走査しつつ、照射した。レーザー光透過性の樹脂部材１の試験片・比較試験片を透過したレーザー光３が、レーザー光吸収性樹脂部材２の試験片で吸収されて発熱させた。その熱が、部位６近傍で、レーザー光透過性の樹脂部材１の試験片・比較試験片と、レーザー光吸収性樹脂部材２の試験片とを溶融させて融合させ、溶着させることにより、溶着物が得られた。
（引張溶着強度測定試験）
得られた溶着物について、引張試験機（島津製作所社製ＡＧ−５０ｋＮＥ）を用いて、ＪＩＳ  Ｋ７１１３−１９９５に準じて、レーザー光透過性の樹脂部材１の試験片・比較試験片と、レーザー光吸収性樹脂部材２の試験片とを引き離す方向に、１０ｍｍ／分の速度で引っ張るという引張溶着強度測定試験を行った。引張溶着強度を表８に示す。
（溶着性評価）
レーザー溶着した接合部分の断面を目視で判定した。レーザー光を走査した部分に均一むらなく溶着があったものを○、レーザー光を走査した部分に溶着むらがあったものを×
とする２段階で評価した。その結果を表８に示す。
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表１〜８から明らかなとおり、本発明を適用する製造例のレーザー光透過性の樹脂部材を用いた実施例のレーザー溶着は、白色系の色相であって、レーザー光の透過性が良いため強固に溶着した。一方、比較製造例の部材を用いた比較例のレーザー溶着は、白色度が低かったり、レーザー光の透過率が低いため十分な強度でレーザー溶着できなかったりした。
【産業上の利用可能性】  本発明のレーザー光透過性樹脂組成物は、振動や熱を忌避して樹脂部材を精密に接合すべき精密機械・電子部品・電化製品・医療器・日用品等の白色系の製品の熱可塑性樹脂製ハウジングのような部材の原材料として好適に用いられる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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