(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザーを外部から照射することにより、内部に構造変化部を有するプラスチック構造体を形成するレーザー加工用プラスチック材料であって、該プラスチック材料は対向する２つの面を有し、該プラスチック材料中の少なくとも２種のポリマー成分の組成比が、前記プラスチック材料全体において、一方の面から他方の面にかけて連続的に勾配を有しているとともに、可視光波長領域における全光線透過率が１０％以上であることを特徴とするレーザー加工用プラスチック材料。
【請求項２】
レーザーが、パルス幅が１０-12秒以下のレーザーである請求項１記載のレーザー加工用プラスチック材料。
【請求項３】
プラスチック材料が、ポリシラン系ポリマーを含有している請求項１又は２記載のレーザー加工用プラスチック材料。
【請求項４】
前記請求項１〜３の何れかの項に記載のレーザー加工用プラスチック材料に、パルス幅が１０-12秒以下のレーザーを外部から照射することにより得られる、構造が変化した構造変化部を有するプラスチック構造体。
【請求項５】
プラスチック構造体において、構造が変化した構造変化部の屈折率と、構造が変化していない構造未変化部の屈折率との屈折率差が、０．０００５以上である請求項４記載のプラスチック構造体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチック材料の高機能化・高性能化のためのレーザーによる加工に関する技術分野に属しており、さらにはプラスチックに超短パルスのレーザーを照射して構造を変化させる加工を行う目的に適したレーザー加工用プラスチック材料、及び該プラスチック材料に超短パルスレーザーを照射して得られるプラスチック構造体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、プラスチック構造体（部品）の表面や内部を高機能化する要求が高まってきている。このような高機能化の要求に対して、プラスチック構造体自身をポリマーアロイ化又は複合化する材料面での技術対応と、要求に合わせて機能部位を組み込んだり、構造の制御を行ったりする加工面での技術対応との２つの面での取り組みが行われている。例えば、プラスチック構造体の内部（バルク）の高機能化・高性能化では、電気や光の伝導性、光の透過性又は遮断性、水分やガスの透過性又は遮断性、熱・光・応力等の外部刺激に対する応答性又は記憶性などの様々な特性の要求に対応して、材料・加工面の両面から種々の技術的な取り組みがなされている。具体的には、プラスチック構造体の内部に、元のプラスチック内部の構造と異なった構造部位を形成する方法（技術）として、熱を加えることにより相分離（組成変化）、再結晶化（密度や結晶化度の変化）や熱反応を生じさせる方法、圧力や応力を加えることにより分子配向（配向度、光学的・機械的異方性）を促進したり電気的・光学的変化を促進したりする方法、光を照射することにより光反応（電気的化学結合反応）・光架橋（架橋や硬化）・光分解（結合の開裂）などを生じさせる方法が検討されてきている。このような方法（技術）の中で、熱や圧力などは、プラスチック構造体全体に作用させる場合が多く、プラスチック構造体内部における任意の場所（部位）に限定して作用させ、元のプラスチック構造体内部と異なる構造を形成するのは不向きである。一方、光は、本質的に、プラスチック構造体内部の任意の場所への作用させることに適した手段であり、より微細な構造制御による高機能化・高性能化の技術のトレンドに貢献できる可能性がある。
【０００３】
一方、レーザー光源に対する技術進歩は著しく、特に、パルスレーザーでは、ナノ秒（１０-9秒）のオーダーのパルス幅から、ピコ秒（１０-12秒）のオーダーのパルス幅へと超短パルス化が進んでおり、更に最近では、チタン・サファイア結晶などをレーザー媒質とするフェムト秒（１０-15秒）のオーダーのパルス幅を有するパルスレーザーなども開発されてきている。パルス幅が１０-12秒以下である（例えば、パルス幅がフェムト秒のオーダーである）超短パルスレーザー又はそのシステムは、通常のレーザーが持つ、指向性、空間的・時間的なコヒーレントなどの特徴を有するとともに、パルス幅が極めて狭いことから、同じ平均出力であっても、単位時間・単位空間当たりの電場強度が極めて高いという特徴を有している。そのため、この高い電場強度を利用して、超短パルスレーザーを物質中に照射して新たな構造（誘起構造）を形成させる試みが、無機ガラス材料を主な対象物として行われてきている。
【０００４】
また、高分子材料であるアモルファス・プラスチック等は、無機ガラス材料と比較して、ガラス転移温度が低い。これは、無機ガラス材料が共有結合で三次元的に結合してアモルファス構造が形成されているのに対して、高分子材料は、一次元的に共有結合で繋がった高分子鎖が三次元的に絡み合ってアモルファス構造が形成されていることを反映した結果である。従って、無機ガラス材料に対しては、大きな照射エネルギーで照射しないと、誘起構造が形成されないが、高分子材料では、高いエネルギーの照射は材料の劣化を引き起こす虞があるので、高いエネルギーの照射は回避する必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、高分子材料は、熱伝導性が低いという特徴を有している。従って、高分子材料は熱伝導性が低いので、蓄熱し易い傾向がある。すなわち、高分子材料は熱運動が無機ガラス材料に比べて容易に起こり、運動や反応に必要な熱量が少なくて済むので、無機ガラス材料に比べて、比較的低い照射エネルギーでも誘起構造が形成される可能性がある。しかし、高分子材料であるプラスチック構造体に関して、パルス幅が１０-12秒以下である（例えば、パルス幅がフェムト秒のオーダーである）超短パルスレーザーの照射による誘起構造形成の検討は、現在まで、無機ガラス材料ほどには行われていなかった。
【０００６】
従って、本発明の目的は、レーザーの照射により、構造が変化した構造変化部を有するプラスチック構造体を作製するための加工に適したプラスチック材料、および該プラスチック材料に超短パルスレーザーを照射して得られるプラスチック構造体を提供することにある。
本発明の他の目的は、パルス幅が１０-12秒以下の超短パルスレーザーの照射により、劣化を起こさずに、精密に構造が制御された構造変化部を有するプラスチック構造体を作製するのに適したプラスチック材料、および該プラスチック材料に超短パルスレーザーを照射して得られるプラスチック構造体を提供することにある。
【０００７】
本発明者らは、上記の目的を達成するため鋭意検討した結果、２つ以上の成分が一方の面から他方の面にかけて連続的に勾配を有する組成比で配合されているプラスチック材料であって、且つ可視光波長領域における全光線透過率が１０％以上であるプラスチック材料に対して、パルス幅が１０-12秒以下の超短パルスレーザーの照射を行うと、レーザー加工が円滑に行われるとともに、クラックなどの劣化が生じておらず、しかも精密に構造が制御されたプラスチック材料の加工品を得ることができることを見出し、本発明を完成させた。
【０００８】
すなわち、本発明は、レーザーを外部から照射することにより、内部に構造変化部を有するプラスチック構造体を形成するレーザー加工用プラスチック材料であって、該プラスチック材料は対向する２つの面を有し、該プラスチック材料中の少なくとも２種のポリマー成分の組成比が、前記プラスチック材料全体において、一方の面から他方の面にかけて連続的に勾配を有しているとともに、可視光波長領域における全光線透過率が１０％以上であることを特徴とするレーザー加工用プラスチック材料である。前記レーザーとしては、パルス幅が１０-12秒以下のレーザーであることが好ましい。また、プラスチック材料は、ポリシラン系ポリマーを含有していてもよい。
【０００９】
本発明には、前記レーザー加工用プラスチック材料に、パルス幅が１０-12秒以下のレーザーを外部から照射することにより得られる、構造が変化した構造変化部を有するプラスチック構造体も含まれる。該プラスチック構造体において、構造が変化した構造変化部の屈折率と、構造が変化していない構造未変化部の屈折率との屈折率差が、０．０００５以上であってもよい。
【００１０】
【発明の実施の態様】
以下に、本発明を必要に応じて図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、同一の部材については、同一の符号を付している場合がある。
【００１１】
［プラスチック材料］
本発明のレーザー加工用プラスチック材料は、組成比が勾配を有している形態で、複数の成分（ポリマー成分）を含有している。そのため、プラスチック材料自体の特性をコントロールすることが可能であり、また、レーザーの照射により形成される誘起構造を微細に制御することが可能であるという特徴を有する。これらは、応力緩和機能を有することや、ミクロ構造を有することなどに起因している。具体的には、例えば、プラスチック材料を構成する成分の組成比による誘起構造の形成性（形成のし易さ又はし難さ）によって、形成される誘起構造のサイズ（幅や厚みなど）を制御しやすくなり、また、レーザーの照射エネルギーのばらつきの誘起構造サイズへの影響を軽減することができる。
【００１２】
なお、前記プラスチック材料自体の特性としては、例えば、電気的特性（耐電圧、抵抗率、誘電率など）、光学的特性（着色性、光吸収性、発光性、屈折率、光線透過率、光学的角度偏差など）、機械的特性（強度、伸度、粘弾性など）、熱的特性（耐熱性、熱的強度など）、物理的特性（溶解度、ガス透過性、吸湿性、表面物性による他材料との適合性など）などが挙げられる。
【００１３】
本発明のプラスチック材料において、組成比が勾配している組成勾配部は、プラスチック材料全体であることが重要である。すなわち、プラスチック材料の一方の面から他方の面にかけて組成比が勾配していることが重要である。また、組成比の勾配は連続的であることが重要である。
【００１４】
また、本発明のプラスチック材料は、可視光波長領域（例えば、４００ｎｍ〜８００ｎｍ）において全光線透過率が１０％以上（好ましくは５０％以上、さらに好ましくは８５％以上）であることが重要である。このように、１０％以上の光透過性を有していると、波長が可視光波長領域にあるレーザー（特に、パルス幅が１０-12秒以下であり且つ波長が可視光波長領域にある超短パルスレーザー）の照射により、レーザー加工が容易に出来るようになる。従って、可視光の波長領域において、著しい光吸収や散乱を起こす着色したプラスチック材料や、散乱性粒子を多量に含むプラスチック材料は望ましくない。なお、プラスチック材料の透過率が１０％以上であると、レーザー光の強度をサンプル中で減衰させることなく焦点を合わせることができる。また、プラスチック材料の透過率が１０％以上であると、プラスチック材料の内部の状態を視認することができるので、レーザーの照射位置又は焦点位置や、構造の変化の度合いなどを視認することができ、プラスチック材料へのレーザーの照射を有効に行うことができる。
【００１５】
具体的には、レーザー（特に、パルス幅が１０-12秒以下の超短パルスレーザー）の照射により、プラスチック材料におけるレーザー（特に、超短パルスレーザー）が照射された照射部と、該照射部の近辺部とは、プラズマ発生など化学的・物理的作用を受けながら、局部的に高温状態となり、その後、照射の終了や、照射部の移動に伴い、照射されていた照射部及びその近辺部は、通常は、常温に戻される。この照射により、構造が変化した構造変化部と、構造が変化していない構造未変化部とが形成され、結果として、構造変化部及び構造未変化部による相分離構造を有するプラスチック構造体が得られる。
【００１６】
本発明では、前述のように、プラスチック材料としては、複数の成分が配合比において勾配を持っているものを用いているので、その成分の組成比率による誘起構造の形成しやすさ（又は形成しにくさ）によって誘起構造のサイズ（幅や厚みなど）を制御しやすくなり、またレーザー照射エネルギーのばらつきの誘起構造サイズへの影響を軽減することができる。
【００１７】
従って、本発明のプラスチック材料に、レーザー（特に、超短パルスレーザー）を照射することにより、精密に制御された誘起構造からなる構造変化部を有するプラスチック構造体を容易に得ることができる。
【００１８】
このようなプラスチック材料を構成するポリマー成分としては、特に制限されず、有機系高分子であってもよく、無機系高分子であってもよい。有機系高分子としては、特に制限されず、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂など種々の有機系の樹脂を用いることができる。有機系高分子としては、熱可塑性樹脂、なかでも２つ以上のガラス転移温度（ガラス転移点）を有する熱可塑性樹脂材料を好適に用いることができる。このような２つ以上のガラス転移温度（ガラス転移点）を有する熱可塑性樹脂材料を用いることにより、レーザー（特に、パルス幅が１０-12秒以下の超短パルスレーザー）の照射により相分離を起こすことができる。２つ以上のガラス転移温度を有する熱可塑性樹脂材料には、熱的な運動性が異なったお互いに相溶性のない２つ以上の成分を含んで構成された材料系が含まれる。このような材料系としては、２つ以上の異種材料のブレンド物（例えば、２種以上のホモポリマー及び／又はランダム共重合体のブレンド物、２種以上のブロック共重合体のブレンド物など）、２つ以上の異種成分から構成されたブロック共重合体などが挙げられる。なお、ポリマー成分は２種以上組み合わせて使用することができる。
【００１９】
プラスチック材料が、ガラス転移温度が常温（例えば、２３℃）以下である場合、常温近傍の温度において十分な柔軟性を有している。そのため、非相溶性成分として、常温（例えば、２０〜２５℃、特に２３℃）以下のガラス転移温度を有するプラスチック材料を含むブレンド物の材料系では、各プラスチック材料の成分比を調整することにより、常温において任意に柔軟性を調整することができ、取り扱いを容易にすることが可能である。
【００２０】
また、例えば、２つ以上の異種成分から構成された２つのガラス転移温度を有する材料系において、常温（例えば２０〜２５℃、特に２３℃）以下のガラス転移温度（Ｔg1）を示す成分（Ｔg1成分）が低温側のガラス転移温度を示す成分である場合には、高温側のガラス転移温度を示す成分（Ｔg2成分）のガラス転移温度（Ｔg2）以上の温度（Ｔ3）から温度を降下させる（低下させる）と、まず、温度Ｔg2の近傍で、Ｔg2成分は運動性が低下して固化し、一方、Ｔg1成分はまだ十分な運動性を有した状態で常温（例えば２０〜２５℃、特に２３℃）まで冷却されることになる。このとき、特に、温度Ｔg1とＴ3とが一定の場合、２つのガラス転移温度（Ｔg1、Ｔg2）の温度差（Ｔg2−Ｔg1）が大きい程、Ｔg2成分はより速く固化することになり、常温までの冷却過程では、高温側のガラス転移温度を示す成分（Ｔg2成分）が固化した状態での低温側のガラス転移温度を示す成分（Ｔg1成分）のみの運動期間が長くなる。しかも、特に、低温側のガラス転移温度Ｔg1が常温（例えば、２０〜２５℃、特に２３℃）以下であると、常温まで冷却される過程で、すなわち、Ｔg2〜常温の温度領域で、Ｔg1成分による十分な運動性と緩和性とを保ちながら、相分離構造が形成されることになる。この際、多少のレーザーのエネルギーのばらつきがあっても、レーザー加工用プラスチック材料（被照射体）の構成成分の傾斜構造により緩和され、結果的に照射により得られた誘起構造部のサイズの制御が行い易くなる。従って、レーザーのエネルギーにばらつきがあっても、構造変化部の大きさ（厚みや長さなど）のばらつきの幅を低減して、一定又はほぼ一定の大きさに制御された構造変化部を形成することができる。
【００２１】
なお、これらの材料系の中で、異種材料のブレンド物はブレンドする各成分の成分比を変えることや分散加工条件を変えることにより、その構造形態として、ドメイン状、シリンダー状、層状、共連続状などの様々な非相溶な形態を作り出す事が出来る。一方、ブロック共重合体並びにそれらのブレンド物（２種以上のブロック共重合体のブレンド物）は、ブロック的に結合された高分子鎖の非相溶性が系全体の非相溶性を担っているので、その構造形態としては前記例示の非相溶な形態が挙げられ、該非相溶な形態としては、ブレンド物よりもより一層微細なものにすることが出来る。
【００２２】
これらのプラスチック材料に、レーザー（特に、超短パルスレーザー）の照射を行うと、レーザーの照射部において、一旦ミクロドメイン熱溶融が起こり、照射の終了や照射部の移動により、再度相分離構造が形成されることになる。この相分離構造の再生時に架橋（硬化）反応などが並列的に起こると、相分離が一層促進され、出来上がった相分離構造は、元の相分離構造よりもドメイン構造などの寸法や形態が大きくなる場合がある。本発明では、構造変化部を有するプラスチック構造体としては、ミクロ相分離構造の寸法又は形態が大きくなるように、構造が変化しているものが好適である。
【００２３】
特に、構造変化部を有するプラスチック構造体が、特定の成分を選択的に含んだり、架橋（硬化）や光異性化などを起こしたりすることにより、元の成分又はその構造とは異なるように化学的変化を起こしている場合には、屈折率等の物理的特性にも変化（変調）が生じている場合がある。構造変化部におけるドメインの構造部の屈折率が、構造が変化していない構造未変化部におけるドメインの構造部の屈折率に対して、０．０００５以上異なっていれば（すなわち、前記各部の屈折率の差が０．０００５以上であれば）、光導波路などの光学的な機能材料として、使用出来る可能性がある。従って、本発明では、構造変化部と、構造未変化部との屈折率の差が０．０００５以上となるように、構造変化部の構造が変化していることが好ましい。このような構造変化部の屈折率と、構造未変化部の屈折率との差としては、０．０００５以上（好ましくは０．０００８以上、さらに好ましくは０．００１以上）であることが望ましい。また、前記屈折率差は、０．００５以上（特に０．０１以上）であると、光学的な機能材料としてより一層有効に使用できる。
【００２４】
このような複数の成分の組成が材料内部に勾配を有している形態のプラスチック材料としては、各種の高分子材料を組み合わせて用いることができる。従って、本発明では、このような数多くある組み合わせを利用することができ、極めて有用な方法である。なお、高分子材料の相溶性やガラス転移温度などの各種特性は、例えば、ポリマーハンドブックなどに記載されている。
【００２５】
具体的には、レーザー（特に、超短パルスレーザー）の照射により相分離を起こすことができるとともに、２つ以上のガラス転移温度を発現する高分子材料の組み合わせの中で、例えば、低温側のガラス転移温度が常温（例えば、２０〜２５℃、特に２３℃）以下で光学的に透明性を有するアモルファスな成分としては、例えば、ポリイソプレンやポリブタジエンなどのポリジエン類；ポリイソブチレンなどのポリアルケン類；ポリアクリル酸ブチル、ポリアクリル酸エチルなどのポリアクリル酸エステル類；ポリブトオキシメチレンなどのポリビニルエステル類；ポリウレタン類；ポリシロキサン類；ポリサルファイド類；ポリフォスファゼン類；ポリトリアジン類；ポリカーボラン類などが挙げられる。なお、これらのうちポリジエン類、ポリアルケン類、ポリアクリル酸エステル類、ポロシロキサン類などは、ガラス転移温度が低いことを利用して粘着剤の構成成分として幅広く使用されている。
【００２６】
また、高温側にガラス転移温度を有し光学的に透明性の高い材料としては、ポリカーボネート（ＰＣ）；ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などのメタクリレート系樹脂；ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのポリエステル系樹脂；ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）；ポリノルボルネン；エポキシ系樹脂；ポリアリール；ポリイミド；ポリアミド；ポリスチレン；ポリアリーレンエーテル；ポリアリレートなどが挙げられる。
【００２７】
２つ以上のブロックからなるブロック共重合体の高分子鎖のミクロ相分離により、２つ以上のガラス転移温度を有するブロック共重合体は、上記の低温側にガラス転移温度を発現する成分と、高温側にガラス転移温度を発現する成分とを適当に組み合わせて、ブロック共重合体となるように重合（共重合）して、共重合化すれば良い。重合方法（共重合方法）としては、特に制限されず、例えば、リビングアニオン重合法、リビングカチオン重合法、リビングラジカル重合法などの公知のリビング重合法を採用することができる。
【００２８】
なお、このような熱可塑性樹脂材料のガラス転移温度は、２つ以上であれば、２つであってもよく、３つ以上であってもよい。該熱可塑性樹脂材料としては、２つのガラス転移温度を有するポリマーが好適であり、特に、２つのガラス転移温度を有するブロック共重合体からなるポリマーが好ましい。
【００２９】
また、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、ヘキサフルオロアセトン等のフッ素系樹脂を用いることもできる。
【００３０】
さらにまた、ポリシラン等のポリシラン系ポリマーが配合されていても良い。プラスチック材料にポリシラン系ポリマーが含まれていると、プラスチック材料の機械的特性を向上させることができ、優れた作業性で、構造変化部を有するプラスチック構造体を作製することができる。
【００３１】
ポリシラン系ポリマーは、光照射により構造がケイ素−ケイ素結合（Ｓｉ−Ｓｉ結合）が切断されて、シロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合）やシラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）が生成して、屈折率が大きく変化したり（例えば、低下したり）、ラジカルを発生したりするなどの特徴を有しており、複合材料として有用である。なお、ポリシラン系ポリマーは、ケイ素−ケイ素結合を有する主鎖から構成されているポリマーである。主鎖のケイ素原子に置換している置換基としては、特に制限されず、例えば、水素原子、有機基、ハロゲン原子などが挙げられる。ポリシラン系ポリマーは、ホモポリマーであってもよく、コポリマーであってもよい。具体的には、ポリシラン系ポリマーとしては、例えば、ポリ（ジメチルシラン）、ポリ（メチルエチルシラン）、ポリ（メチルプロピルシラン）、ポリ（メチルブチルシラン）、ポリ（メチルヘキシルシラン）、ポリ（ジヘキシルシラン）、ポリ（ジドデシルシラン）等のポリ（アルキルアルキルシラン）；ポリ（メチルシクロヘキシルシラン）等のポリ（アルキルシクロアルキルシラン）；ポリ（メチルフェニルシラン）等のポリ（アルキルアリールシラン）；ポリ（ジフェニルシラン）等のポリ（アリールアリールシラン）；ポリフェニルシリン、ポリメチルシリン等のケイ素原子の３次元構造を有する（ケイ素原子が３次元的に結合された構造を有する）ケイ素原子含有ポリマーなどのホモポリマーや、ポリ（ジメチルシラン−メチルシクロヘキシルシラン）、ポリ（ジメチルシラン−メチルフェニルシラン）などのコポリマーなどが挙げられる。
【００３２】
高分子材料（ポリマー）の分子量（重量平均分子量など）は特に制限されない。高分子材料の分子量（重量平均分子量など）は、目的とするプラスチック構造体に応じて適宜選択することができ、例えば、１，０００以上（好ましくは１０，０００〜５００，０００程度）の範囲から選択することができる。
【００３３】
なお、本発明のプラスチック材料は、無機化合物や金属化合物などの他の材料を分散状態で含んだ複合体や他の材料を層状の状態で含んだ積層体であってもよい。また、必要に応じて架橋剤、滑剤、静電防止剤、可塑剤、分散剤、安定剤、界面活性剤、無機あるいは有機の充填剤など含有していてもよい。
【００３４】
なお、このような組成比が勾配を有している形態で複数の成分（ポリマー成分）を含有しているレーザー加工用プラスチック材料は、相溶系であってもよく、非相溶系であってもよい。組成比が勾配を有するプラスチック材料を作製する方法としては、特に制限されず、勾配する組成比を有している構造体を形成する方法として公知乃至慣用の方法を採用することができ、例えば、溶液拡散法（ポリマー溶液状態で多層積層（例えば、２層積層）し、ポリマー分子を拡散させることにより勾配を形成する方法）、溶融拡散法、溶融偏析法、溶液偏析法、リビング重合法、射出成形法、温度勾配鋳型法、溶液キャスト法、延伸分離法、テーパードブロック共重合法等を利用することができる。
【００３５】
（レーザー）
本発明では、レーザー加工用プラスチック材料を加工する際に使用するレーザーとしては、プラスチック材料をレーザー加工可能なレーザーであれば特に制限されないが、パルス幅が１０-12秒以下の超短パルスレーザーを好適に用いることができる。超短パルスレーザーとしては、パルス幅が１０-12秒以下であれば特に制限されず、パルス幅が１０-15秒のオーダーのパルスレーザーを好適に用いることができる。パルス幅が１０-15秒のオーダーであるパルスレーザーには、パルス幅が１×１０-15秒〜１×１０-12秒であるパルスレーザーが含まれる。より具体的には、超短パルスレーザーとしては、パルス幅が１０×１０-15秒〜５００×１０-15秒（好ましくは５０×１０-15秒〜３００×１０-15秒）程度であるパルスレーザーが好適である。
【００３６】
パルス幅が１０-12秒以下である超短パルスレーザーは、例えば、チタン・サファイア結晶を媒質とするレーザーや色素レーザーを再生・増幅して得ることができる。
【００３７】
超短パルスレーザーにおいて、その波長としては、例えば、可視光の波長領域（例えば、４００〜８００ｎｍ）であることが好ましい。また、超短パルスレーザーにおいて、その繰り返しとしては、例えば、１Ｈｚ〜８０ＭＨｚの範囲から選択することができ、通常、１０Ｈｚ〜５００ｋＨｚ程度である。
【００３８】
なお、超短パルスレーザーの平均出力又は照射エネルギーとしては、特に制限されず、目的とする変化部の大きさや変化の種類又は該変化の程度等に応じて適宜選択することができ、例えば、５００ｍＷ以下（例えば、１〜５００ｍＷ）、好ましくは５〜３００ｍＷ、さらに好ましくは１０〜１００ｍＷ程度の範囲から選択することができる。このように、本発明では、超短パルスレーザーの照射エネルギーは低くてもよい。
【００３９】
また、超短パルスレーザーの照射スポット径としては、特に制限されず、目的とする変化部の大きさやその変化の種類又は該変化の程度、レンズの大きさや開口数又は倍率などに応じて適宜選択することができ、例えば、０．１〜１０μｍ程度の範囲から選択することができる。
【００４０】
（プラスチック構造体の作製）
本発明のプラスチック構造体は、前記プラスチック材料に、レーザー（特に、パルス幅が１０-12秒以下の超短パルスレーザー）を外部から照射することにより、プラスチック材料の表面又は内部に構造が変化した構造変化部を形成して作製される。図１は本発明のプラスチック構造体の一例を示す概略鳥瞰図である。図１において、１はプラスチック構造体、２は構造変化部、３は構造未変化部、１ａはプラスチック材料である。４はパルス幅が１０-12秒以下である超短パルスレーザー（単に「レーザー」と称する場合がある）、Ｌはレーザー４の照射方向であり、５はレンズである。プラスチック構造体１は、プラスチック材料１ａからなっており、構造変化部２は、レーザー４の照射による影響を受けて構造が変化した部位である。また、構造未変化部３は、レーザー４の照射による影響を受けておらず、構造が変化していない部位であり、元の構造を保持している。すなわち、構造未変化部３は、元の状態又は形態を保持している。
【００４１】
レーザー４は、プラスチック材料１ａに向けて、照射方向Ｌの向きで、すなわちＺ軸と平行な方向で、照射している。なお、レーザー４はレンズ５を用いることにより焦点を絞って合わせることができる。従って、レーザーの焦点を絞って合わせる必要が無い場合等では、レンズを用いる必要はない。
【００４２】
また、プラスチック材料１ａは略直方体であり、その上面はＸ−Ｙ平面に対して平行、又はＺ軸に対して垂直となっている。なお、プラスチック材料１ａの形状としては、直方体を用いているが、如何なる形状のものであってもよく、またその大きさも特に制限されない。
【００４３】
６ａはレーザー４の照射をし始めたときの焦点を合わせた最初の位置又はその中心位置（「照射開始位置」と称する場合がある）、６ｂはレーザー４の照射を終えたときの焦点を合わせた最終の位置又はその中心位置（「照射終了位置」と称する場合がある）であり、６ｃはレーザー４の照射の焦点又はその中心位置（単に「焦点位置」と称する場合がある）が照射開始位置６ａから照射終了位置６ｂに移動する移動方向である。６はレーザー４の照射の焦点位置又は焦点の中心位置が移動した軌跡（「焦点位置軌跡」と称する場合がある）である。すなわち、図１では、レーザー４の焦点位置を、照射開始位置６ａから照射終了位置６ｂにかけて、焦点位置の移動方向６ｃの方向で、連続的に直線的に移動させており、該移動した焦点位置の軌跡が焦点位置軌跡６である。該焦点位置軌跡６において、焦点位置が移動した方向６ｃは、レーザー４の照射方向Ｌと平行な方向（図１では、Ｚ軸と平行な方向）であって、照射方向Ｌとは同一の方向である。
【００４４】
具体的には、プラスチック材料１ａにレーザー４が照射方向Ｌの方向で照射されて、前記レーザー４の焦点位置軌跡６上の各焦点位置及びその周辺部（近辺部）において、プラスチック材料の構造に変化が生じる。この構造の変化による構造変化部の形成により、相分離構造が形成されている。
【００４５】
また、レーザー４の照射に際して、その焦点の位置を連続的に移動させているので、プラスチック材料１ａの構造が変化している部位も焦点位置の移動に応じて連続的に移動して、移動方向に延びて変化した部位（「変化部位」と称する場合がある）からなる構造変化部２が形成されている。図１に示すように、レーザー４の焦点位置を、移動方向６ｃの方向に、照射開始位置６ａから照射終了位置６ｂに移動させた場合、移動方向６ｃの方向に沿って形成された構造変化部２を形成することができる。従って、構造変化部２の長手方向は、移動方向６ｃの方向である。
【００４６】
図２は、本発明のプラスチック構造体の他の例を示す概略鳥瞰図である。図２において、１１はプラスチック構造体、２１は構造変化部、３１は構造未変化部である。また、６１ａは照射開始位置、６１ｂは照射終了位置、６１ｃは焦点位置が照射開始位置６１ａから照射終了位置６１ｂに移動する移動方向であり、６１は焦点位置軌跡である。なお、１ａ、４、Ｌ及び５は、図１と同様である。
【００４７】
図２では、レーザー４の焦点位置を、移動方向６１ｃの方向（レーザー４の照射方向Ｌと垂直な方向）に、照射開始位置６１ａから照射終了位置６１ｂに移動させた場合であり、焦点位置軌跡６１の方向は、レーザー４の照射方向Ｌと垂直な方向（図２では、Ｘ軸と平行な方向）となっている。具体的には、レーザー４の焦点位置を、プラスチック材料１ａの上面から一定の深さに保持して、レーザー４の照射方向Ｌとは垂直な方向である移動方向６１ｃの方向に、照射開始位置６１ａから照射終了位置６１ｂに移動させている。従って、構造変化部２１は、移動方向６１ｃの方向、すなわち、レーザー４の照射方向Ｌに対して垂直な方向（Ｘ軸と平行な方向）に沿って形成されている。従って、構造変化部２１の長手方向は、移動方向６１ｃの方向である。
【００４８】
なお、構造未変化部３１は、レーザー４の照射による影響を受けておらず、構造が変化していない部位（元の状態又は形態を保持している部位）である。
【００４９】
このように、本発明では、レーザー４の焦点の位置を移動させることにより、焦点位置の移動方向に連続的に構造が変化して形成された構造変化部２（又は２１）を形成させることができる。この際、レーザー４の焦点位置の移動方向は、特に制限されず、如何なる方向であってもよい。例えば、レーザー４の照射方向Ｌに対して、平行な方向（レーザー４の照射方向と同一の方向又は反対の方向）、垂直な方向、斜めの方向などが挙げられる。レーザー４の焦点位置は、何れかの方向のみに直線的に移動させることもでき、種々の方向に曲線的に移動させることもできる。また、レーザー４の焦点位置は、連続的又は間欠的に移動させることもできる。
【００５０】
レーザー４の焦点位置を移動させる速度（移動速度）は、特に制限されず、プラスチック材料１ａの材質やレーザー４の照射エネルギーの大きさ等に応じて適宜選択することができる。なお、前記移動速度をコントロールすることにより、構造変化部の大きさ等をコントロールすることも可能である。
【００５１】
また、構造変化部の形状（例えば、断面形状など）は特に制限されない。具体的には、構造変化部における断面形状としては、レーザーの照射方向に対する焦点位置の移動方向に応じて、例えば、略円形状、略多角形状（例えば、略四角形状など）などが例示できる。前記略円形状としては、円形的な形状であればよく、例えば、真円形状、楕円形状などの円形状又はこれに類似する形状（卵型形状などの歪みのある楕円形状など）などが挙げられる。なお、略円形状における弧は波形状や鋸状などの凹凸状を有していてもよい。また、前記略多角形状としては、多角形的な形状であればよく、例えば、略四角形状、略六角形状、略八角形状などが挙げられる。前記略四角形状には、例えば、正方形状、長方形状、台形状、対向する辺がいずれも平行でない四角形状などの四角形状又はこれに類似する形状（歪みのある四角形状など）などが含まれる。なお、略多角形状における角は、角張っていても丸まっていてもよく、これらの複数の角はそれぞれ異なった形状を有していてもよい。また、略多角形状における角の角度（内角の角度）は、特に制限されず、例えば、略四角形状の場合、角のそれぞれの角度は直角であってもよく、鋭角又は鈍角であってもよい。さらにまた、略多角形状（略四角形状など）における辺は、それぞれ、直線状であってもよく、波形状や鋸歯状などの凹凸状であってもよい。
【００５２】
なお、前記断面形状における切断面には、例えば、レーザーの焦点位置の移動方向（長手方向）に対して垂直な面、レーザーの照射方向に対して対する垂直な面、レーザーの照射方向に対して平行な面などが含まれる。
【００５３】
図３は、長手方向に対して垂直な面で切断した断面形状（「長手方向に対する垂直断面形状」と称する場合がある）を示す概略断面図である。具体的には、図３（ａ）は図１に係るプラスチック構造体１の長手方向に対する垂直断面形状を示す概略断面図であり、Ｘ−Ｙ平面と平行な面で切断した断面図である。図３（ａ）において、構造変化部２の長手方向に対する垂直断面形状は、略円形状となっている。また、図３（ｂ）は図２に係るプラスチック構造体１１の長手方向に対する垂直断面形状を示す概略断面図であり、Ｚ−Ｙ平面と平行な面で切断した断面図である。図３（ｂ）において、構造変化部２１の長手方向に対する垂直断面形状は、短辺と長辺とを有する略長方形状となっている。
【００５４】
本発明では、構造変化部の長手方向に対する垂直断面形状が、略楕円形状や略長方形状を有している場合、その短軸又は短辺の長さＬSと、長軸又は長辺の長さＬLとの比は、特に制限されず、例えば、１＜ＬL／ＬS＜２０（好ましくは１．５＜ＬL／ＬS＜１５）程度の範囲から選択することができる。例えば、短軸又は短辺の長さＬSが１〜１０μｍ程度に対して、長軸又は長辺の長さＬLが１０〜１５０μｍ程度であってもよい。
【００５５】
なお、本発明では、レーザーの照射方向と垂直な方向や斜めの方向に、レーザーの焦点位置を移動させることにより、構造変化部において、長手方向に対する垂直断面形状や照射方向に対する平行断面形状などの断面形状を様々なものに調整することができる。
【００５６】
本発明では、構造変化部は、超短パルスレーザーの焦点位置又は照射位置を起点にし、照射方向側に構造が変化した構造変化部位が連続して、焦点位置の移動方向（長手方向）に向かって形成されているような状態又は形態として作製することができる。例えば、焦点位置を照射方向に垂直な方向に移動させた場合、長手方向に対する垂直断面形状が、焦点位置を起点として（すなわち、上端として）、照射方向に延びた又は拡がるような略楕円形状又は略長方形状となり、該長手方向に対する垂直断面形状が焦点の移動方向（長手方向）に連続して形成されたような構造変化部を形成することができる。
【００５７】
本発明では、レーザーの焦点位置を移動させることにより、構造変化部が移動方向に連続的に形成されており、焦点位置の移動方向が長手方向となっている。従って、長手方向における構造変化部の長さは、例えば、レーザーの焦点位置を移動させた移動距離に対応させて、調整することができる。例えば、レーザーの焦点位置を直線的に移動させた場合、構造変化部の焦点移動方向における長さとしては、レーザーの焦点位置を移動させた移動距離と同等又はほぼ同等にすることができる。
【００５８】
また、本発明では、構造変化部において、構造の変化の程度は、均一であってもよく、不均一であってもよい。従って、構造変化部は、変化した程度が均一的であるように構造が変化しているような構成であってもよく、また、構造未変化部側の端部から内部又は焦点位置若しくはその中心に向かって、変化した程度が徐々に連続的に増加するように構造が変化しているような構成であってもよい。従って、構造変化部と、構造未変化部との界面（又は境界）は、明瞭又は不明瞭となっていてもよい。
【００５９】
なお、本発明では、レーザーの焦点位置を曲線的（例えば、螺旋状に）に移動させることができ、構造変化部全体としての形状を種々のものに調整することができる。この場合、構造変化部全体としての長手方向の長さや、該長手方向に垂直な面で切断したときの断面の形状やその大きさなどは、特に制限されず、前記曲線的な移動の軌跡に対応することになる。
【００６０】
本発明では、１つのプラスチック構造体において、構造変化部の数は、特に制限されず、単数であってもよく、複数であってもよい。内部に複数の構造変化部を有しているプラスチック構造体では、適度な間隔を隔てて構造変化部を積層したような積層構造とすることも可能である。１つのプラスチック構造体の内部に複数の構造変化部が設けられている場合、構造変化部間の間隔は、任意に選択することができる。前記構造変化部間の間隔は、５μｍ以上であることが好ましい。プラスチック構造体の内部に設けられた構造変化部間の間隔が５μｍ未満であると、構造変化部の作製時に構造変化部同士が融合して、独立した複数の構造変化部とすることができない場合がある。
【００６１】
本発明では、構造変化部の大きさ、形状、構造の変化の程度は、レーザーの照射時間、レーザーの焦点位置の移動方向やその速度、プラスチック構造体の材質の種類、レーザーのパルス幅の大きさや照射エネルギーの大きさ、レーザーの焦点を調整するためのレンズの開口数や倍率などにより適宜調整することができる。
【００６２】
プラスチック構造体の作製方法としては、図１〜２で示されているように、レーザー（特に、パルス幅が１０-12秒以下の超短パルスレーザー）を、その焦点をレンズを利用して絞って合わせて、プラスチック材料の任意の部位（又は箇所）に照射し、必要に応じて前記レーザー（特に、超短パルスレーザー）の焦点位置（又は照射位置）を移動させることにより、構造変化部が任意の部位（特に内部の部位）に設けられたプラスチック構造体を作製する方法が好適に採用される。前記レーザー（超短パルスレーザー等）の焦点位置の移動は、レーザー及びレンズと、プラスチック材料（又はプラスチック構造体）との相対位置を動かせることにより、例えば、レーザー及びレンズ、及び／又はプラスチック材料を移動させることにより、行うことができる。具体的には、例えば、２次元又は３次元の方向に精密に動かすことができるステージ上にプラスチック材料（照射サンプル）を設置し、レーザー発生装置（特に、超短パルスレーザー発生装置）及びレンズを前記プラスチック材料に対して焦点が合うよう（任意の部位でよい）に固定し、前記ステージを動かせて焦点位置を移動させることにより、プラスチック材料の任意の部位に、目的とする形状の構造変化部を作製することができる。
【００６３】
前記ステージの移動速度、移動方向や移動時間などをコントロールすることにより、レーザー（特に、超短パルスレーザー）の照射を２又は３次元的な連続性を持って任意に行うことができる。
【００６４】
このように、本発明のプラスチック構造体は、レーザー（特に、パルス幅が１０-12秒以下の超短パルスレーザー）をその焦点を絞って照射して、必要に応じて前記焦点位置を移動させるという簡単な操作により、任意の部位（内部など）に構造が変化した部位（構造変化部）が形成されたプラスチック構造体を作製することができる。しかも、レーザーが超短パルスレーザーの場合、該超短パルスレーザーの照射エネルギーは低くてもよい。
【００６５】
特に本発明では、構造変化部の大きさが、直径又は１辺の長さが１ｍｍ以下（好ましくは５００μｍ以下）の極めて小さなものであっても、レーザーとして超短パルスレーザーを用いることにより、精密に構造変化部を制御して作製することができる。
【００６６】
本発明において、プラスチック構造体の構造変化部における構造の変化としては、前記プラスチック材料を用いているので、相分離による構造の変化が主として挙げられる。なお、本発明では構造変化部における構造の変化としては、前記相分離による構造の変化とともに、他の形態による構造の変化（例えば、熱溶融・冷却による構造の変化、架橋反応による構造の変化、分解反応による構造の変化）が併用されていてもよい。従って、構造変化部の構造の変化には、物理的及び／又は化学的な構造の変化が含まれる。
【００６７】
本発明では、プラスチック構造体において、構造の変化により物性が変化する。このような変化する物性は、特に制限されず、例えば、電気的特性（耐電圧、抵抗率、誘電率など）、光学的特性（着色性、光吸収性、発光性、屈折率、光線透過率、光学的角度偏差など）、機械的特性（強度、伸度、粘弾性など）、熱的特性（耐熱性など）、物理的特性（溶解度、ガス透過性、吸湿性など）などが挙げられる。特に本発明では、プラスチック構造体としては、構造の変化により屈折率が変化した構造変化部を有していることが好ましい。すなわち、構造変化部と構造未変化部とは屈折率が異なっていることが好ましい。
【００６８】
本発明では、構造変化部を有するプラスチック構造体は、そのままプラスチック部材として用いてもよく、他の部材と組み合わせて用いてもよい。構造変化部を有するプラスチック構造体は、延伸や収縮などの加工処理を行い、さらに必要に応じて後処理を行うこともできる。すなわち、構造変化部を有するプラスチック構造体には、任意の加工や処理を施すことが可能である。
【００６９】
本発明のレーザー加工用プラスチック材料は、レーザー（特に、超短パルスレーザー）の照射による誘起構造形成などの加工に対して、優れた加工性を有している。そのため、本発明のプラスチック構造体は、例えば、拡散板や散乱素子などの光機能部材；精密な空間や流路などの形成用スペーサー機能を利用したマイクロマシーンやセンサー；電気的探針；バイオ機器；マイクロリアクターチップ；埋め込み型人工臓器などの高機能なレーザー加工品の他、回折格子（透過型回折格子など）、光導波路などとして好適に利用することができる。
【００７０】
【発明の効果】
本発明のプラスチック材料は、複数の成分の組成が材料内部に勾配を有し且つ可視光波長領域における全光線透過率が１０％以上であるので、レーザー（特にパルス幅が１０-12秒以下の超短パルスレーザー）の照射により構造が変化した構造変化部の制御が容易であり、構造変化部を有するプラスチック構造体を作製するためのレーザー加工に適している。
特に、パルス幅が１０-12秒以下の超短パルスレーザーの照射による加工を行っても、クラック等の劣化を起こさずに、構造が変化した構造変化部を有するプラスチック構造体を作製することができる。しかも、プラスチック構造体の構造変化部における構造を精密に制御することができる。
【００７１】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
（実施例１）
ポリカーボネート（ＰＣ）をＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）に溶解させて、ＰＣの濃度が２０重量％のＮＭＰ溶液（溶液Ａ）を調製した。また、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に溶解させて、ＰＭＭＡの濃度が２０重量％のＴＨＦ溶液（溶液Ｂ）を調製した。前記溶液Ａを展延した上に、前記溶液Ｂを展延し、室温で５日放置した後、真空引きを行って、厚みが約０．６ｍｍで且つ組成比の勾配を有するフィルム状サンプル（「照射サンプルＡ」と称する場合がある）を作製した。
【００７２】
前記照射サンプルＡの上面から深さが約６０μｍである内部の位置を焦点にして、チタン・サファイア・フェムト秒パルスレーザー装置及び対物レンズ（倍率：２０倍）を使用して、超短パルスレーザー（照射波長：８００ｎｍ、パルス幅：１５０×１０-15秒、繰り返し：２００ｋＨｚ）を、照射エネルギー（平均出力）：２５ｍＷ、照射スポット径：約３μｍの条件で、照射サンプルＡを照射方向に垂直な方向に移動速度：約５００μｍ／秒で移動させながら、照射サンプルＡの上面側から照射したところ、照射サンプルＡの内部に、超短パルスレーザーの照射を開始した焦点位置（照射開始位置）から、照射を止めた焦点位置（照射終了位置）にかけて、元のサンプルＡとは異なる構造を有する構造変化部が形成されたプラスチック構造体が得られた。なお、前記構造変化部において、焦点位置の移動方向に対して垂直な面で切断した断面の形状は、略長方形状（長方形に近似した形状）であり、該略長方形状は、短軸が約７μｍ、長軸が１６０〜１８０μｍであった。また、該略長方形状の構造変化部は、照射点又は焦点を起点に深さ方向（照射方向）に進行したものであった。
【００７３】
さらに、構造変化部と、構造が変化していない元のままの状態である構造未変化部との屈折率差を求めたところ、１．８×１０-3であった。
【００７４】
なお、前記照射サンプルＡを用いて、（株）村上色彩技術研究所のＭＩＣＣ製反射・透過計ＨＲ−１００を用いて、４００ｎｍから８００ｎｍの全光線透過率を測定したところ、該フィルム状サンプルの波長：４００ｎｍ〜８００ｎｍにおける全光線透過率は９０．５％であった。
【００７５】
（実施例２）
商品名「フェノトートYP-55」（東都化成(株)製：フェノキシ樹脂）をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に溶解させて、フェノキシ樹脂の濃度が２０重量％のＴＨＦ溶液（溶液Ｃ）を調製した。また、ポリシラン系ポリマーとしてのポリ（メチルフェニルシラン）を、ＴＨＦに溶解させて、ポリシラン系ポリマーの濃度が約２０重量％のＴＨＦ溶液（溶液Ｄ）を調製した。前記溶液Ｃを展延した上に、前記溶液Ｄを展延し、室温で５日放置した後、真空引きを行って、厚みが約０．５ｍｍで且つ組成比の勾配を有するフィルム状サンプル（「照射サンプルＢ」と称する場合がある）を作製した。
【００７６】
この照射サンプルＢに対して、実施例１と同じパルスレーザー装置を使用して、同様の照射条件で照射したところ、照射サンプルＢの内部に、超短パルスレーザーの照射を開始した焦点位置（照射開始位置）から、照射を止めた焦点位置（照射終了位置）にかけて、元のサンプルＢとは異なる構造を有する構造変化部が形成されたプラスチック構造体が得られた。なお、前記構造変化部において、焦点位置の移動方向に対して垂直な面で切断した断面の形状は、略長方形状（長方形に近似した形状）であり、該略長方形状は、短軸が約７μｍ、長軸が２５０〜２７０μｍであった。
【００７７】
さらに、構造変化部と、構造が変化していない元のままの状態である構造未変化部との屈折率差を求めたところ、２．６×１０-3であった。また、前記照射サンプルＢを、実施例１と同様の測定条件で全光線透過率を測定したところ、９２．７％であった。
【００７８】
（比較例１）
商品名「フェノトートYP-55」（東都化成(株)製：フェノキシ樹脂）をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に溶解させて、フェノキシ樹脂の濃度が２０重量％のＴＨＦ溶液（溶液Ｃ）を調製した。この溶液Ｃを展延し、室温で５日放置した後、真空引きを行って、厚みが約０．５ｍｍで且つ組成比の勾配を有するフィルム状サンプル（「照射サンプルＣ」と称する場合がある）を作製した。この照射サンプルＣを用いたこと以外は、実施例２と同様にして照射したところ、照射サンプルＣの内部に、超短パルスレーザーの照射を開始した焦点位置（照射開始位置）から、照射を止めた焦点位置（照射終了位置）にかけて、元のサンプルＣとは異なる構造を有する構造変化部が形成されたプラスチック構造体が得られた。なお、前記構造変化部において、焦点位置の移動方向に対して垂直な面で切断した断面の形状は、略長方形状（長方形に近似した形状）であり、該略長方形状は、短軸が約７μｍ、長軸が１５０〜２００μｍであった。
【００７９】
さらに、構造変化部と、構造が変化していない元のままの状態である構造未変化部との屈折率差を求めたところ、０．４×１０-3であった。また、前記照射サンプルＣを、実施例１と同様の測定条件で全光線透過率を測定したところ、９３．４％であった。
【００８０】
なお、実施例１〜２及び比較例１では、反射型電子顕微鏡（ＳＥＭ）（日立製作所社製）を用いて、構造変化部を有するプラスチック構造体の断面の形態や形状の観察を行った。
【００８１】
以上より、実施例１〜２における形成された略長方形状の構造変化部としては、長軸側の長さのばらつきの幅は、実施例１が１０μｍ、実施例２が２０μｍであるが、比較例１に係るばらつき幅は５０μｍであり、実施例１〜２に係るプラスチック材料を用いた場合では、形成された構造変化部の大きさのばらつきが小さい。従って、実施例１〜２では、複数の成分の組成が材料内部に勾配を有するプラスチック材料を用いているので、超短パルスレーザーを利用して、プラスチック材料の内部に形成された元の構造とは異なる構造を有する部位（構造変化部）の大きさなどを、より一層制御することが可能であり、前記構造変化部を精密に作製することができる。しかも、プラスチック構造体の構造変化部には、クラックなどの劣化が生じていない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプラスチック構造体の一例を示す概略鳥瞰図である。
【図２】本発明のプラスチック構造体の他の例を示す概略鳥瞰図である。
【図３】図３（ａ）は図１に係るプラスチック構造体１の長手方向に対する垂直断面形状を示す概略断面図であり、図３（ｂ）は図２に係るプラスチック構造体１１の長手方向に対する垂直断面形状を示す概略断面図である。
【符号の説明】
1 、11    プラスチック構造体
１ａ      プラスチック材料
2 、21    構造変化部
3 、31    構造未変化部
４        パルス幅が１０-12秒以下である超短パルスレーザー
５        レンズ
Ｌ        レーザー４の照射方向
6 、61    レーザー４の焦点位置軌跡
6a、61a   レーザー４の照射開始位置
6b、61b   レーザー４の照射終了位置
6c、61c   レーザー４の焦点位置の移動方向
【図１】
0004312978.tif 000002
【図２】
0004312978.tif 000003
【図３】
0004312978.tif 000004