JP5042459B2 - レーザー光透過性組成物及びレーザー溶着方法 - Google Patents
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Description
着色剤としてカーボンブラックであるレーザー光吸収剤の0.05〜5重量%と、未着色時に溶融温度を165.2℃〜210℃とし、0.1重量%であるときの光学濃度が少なくとも1.5以上を示す動的架橋型ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーとが、含有されているレーザー光吸収性組成物で成形された黒色の光吸収性成形体とを、
当接させ、該光透過性成形体へレーザー光を照射して、該光透過性成形体と該光吸収性成形体とを溶着させるというものである。
請求項3に記載のレーザー光溶着方法は、前記光透過性成形体に含有される前記動的架橋型ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーの100℃におけるJIS K−6262−1997に準拠した圧縮歪の値が、20〜70%であるというものである。
K=(p×T)/(100×q×d)≧0.5 ・・・(I)
(式(I)中、pは該レーザー光3の出力(W)、Tは前記光透過性成形体1での該レーザー光3の透過率(%)、qは該走査の速度(mm/秒)、dは該表面での該レーザー光3の照射範囲の径(mm)を示す)
を満たすというものである。
それに当接しており、着色剤としてカーボンブラックであるレーザー光吸収剤の0.05〜5重量%と、未着色時に溶融温度を165.2℃〜210℃とし、0.1重量%であるときの光学濃度が少なくとも1.5以上を示す動的架橋型ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーとが、含有されているレーザー光吸収性組成物で成形された黒色の光吸収性成形体とが、
該光透過成形体へ照射されてそこを透過し該光吸収成形体へ吸収されたレーザー光によって、該当接している部位でレーザー溶着されている。
前記モノアゾ系造塩染料は、例えばモノアゾ系酸性染料から得られるアニオン成分と、有機アミンから得られるカチオン成分とにより構成される造塩染料である。モノアゾ系酸性染料は、下記化学式(1)で表されるものであることが好ましい。
R1−は、置換基を有しない若しくは環上に置換基(例えば、アルキル基[例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等の炭素数1〜8のアルキル基]、置換基[例えば炭素数1〜4のアルキル基、塩素基や臭素基等のハロゲン基等]を有する若しくは有しないアリール基[例えばフェニル基、ナフチル基等]、水酸基、スルホン基、カルボキシル基、ハロゲン基[例えば塩素基、臭素基等]、アルコキシ基[例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等の炭素数1〜8のアルコキシ基]、アミノ基、または置換基[例えば炭素数1〜4のアルキル基、塩素基、臭素基等のハロゲン基等]を有する若しくは有しないアニリド基)を有するアリール基を示し;
−R2は、置換基を有しない若しくは環上に置換基(例えば、アルキル基[例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等の炭素数1〜8のアルキル基]、置換基[例えば炭素数1〜4のアルキル基、塩素基、臭素基等のハロゲン基等]を有する若しくは有しないアリール基[例えばフェニル基、ナフチル基等]、水酸基、スルホン基、カルボキシル基、ハロゲン基[例えば塩素基、臭素基等]、アルコキシ基[例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等の炭素数1〜8のアルコキシ基]、アミノ基、または置換基[例えば炭素数1〜4のアルキル基、塩素基、臭素基等のハロゲン基等]を有する若しくは有しないアニリド基)を有するアリール基を示し、または、
置換基(例えば、アルキル基[例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等の炭素数1〜8のアルキル基]、置換基を有しない若しくは置換基[例えば炭素数1〜4のアルキル基、塩素基、臭素基等のハロゲン基等]を有するアリール基[例えばフェニル基、ナフチル基等]、水酸基、カルボキシル基、スルホン基、ハロゲン基[例えば塩素基、臭素基等]、またはアルコキシ基[例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等の炭素数1〜8のアルコキシ基])を有するピラゾロン基を示し;
R1−、及び−R2の少なくとも何れかが、置換基としてスルホン基(−SO3Mであって、Mが水素、アルカリ金属、アンモニウム)を有する。〕
すなわち、化学式(1)で表されるモノアゾ系酸性染料は、その化学構造中にスルホン基を少なくとも一つ有しているというものである。
前記ジスアゾ系造塩染料は、例えばジスアゾ系酸性染料から得られるアニオン成分と、有機アミンから得られるカチオン成分とにより構成される造塩染料である。ジスアゾ系酸性染料は、下記化学式(2)で表されるものであることが好ましい。
R3−及び−R4は、同じであっても異なっていてもよく、置換基を有しない若しくは環上に置換基(例えば、アルキル基[例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等の炭素数1〜8のアルキル基]、置換基[例えば炭素数1〜4のアルキル基、塩素基、臭素基等のハロゲン基等]を有する若しくは有しないアリール基[例えばフェニル基、ナフチル基等]、水酸基、スルホン基、カルボキシル基、ハロゲン基[例えば塩素基、臭素基等、アルコキシ基[例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等の炭素数1〜8のアルコキシ基]、アミノ基、または置換基[例えば炭素数1〜4のアルキル基、塩素基、臭素基等のハロゲン基等]を有する若しくは有しないアニリド基)を有するアリール基を示し、または、
置換基を有しない若しくは置換基(例えば、アルキル基[例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等の炭素数1〜8のアルキル基]、置換基を有しない若しくは置換基[例えば炭素数1〜4のアルキル基、塩素基、臭素基等のハロゲン基等]を有するアリール基[例えばフェニル基、ナフチル基等]、水酸基、カルボキシル基、スルホン基、ハロゲン基[例えば塩素基、臭素基等]、またはアルコキシ基[例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等の炭素数1〜8のアルコキシ基])を有するピラゾロン基を示し;
−E−は、下記式(3)〜式(5)
−E−、R3−及び−R4の何れか1または2以上が、置換基としてスルホン基(−SO3Mであって、Mは前記と同じ)を有する。〕
すなわち、化学式(2)で表されるジスアゾ系酸性染料は、その化学構造中にスルホン基を少なくとも一つ有しているというものである。
前記アントラキノン系造塩染料は、例えばアントラキノン系酸性染料から得られるアニオン成分と、有機アミンから得られるカチオン成分とにより構成される造塩染料である。アントラキノン系酸性染料は、下記化学式(6)または(7)で表されるものであることが好ましい。
−R10は、水素、水酸基、または、置換基を有しない若しくは置換基(例えば、アルキル基、ハロゲン基、アリール基、シクロアルキル基)を有するアミノ基を示し;
−R11及び−R12は、同じであっても異なっていてもよく、水素、アルキル基(例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等の炭素数1〜12のアルキル基)、ハロゲン基(例えば塩素基、臭素基等)、アルコキシ基(例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等の炭素数1〜12のアルコキシ基)、またはスルホン基(−SO3M、Mは前記と同じ)を示し;
−R13〜−R17は、同じであっても異なっていてもよく、水素、アルキル基(例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等の炭素数1〜12のアルキル基)、アシル基、アシルアミド基、アシル−N−アルキルアミド基(アルキルとしては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等の炭素数1〜8のアルキル基)、ハロゲン基(例えば塩素基、臭素基等)、アルコキシ基(例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等の炭素数1〜8のアルコキシ基)、またはスルホン基(−SO3M、Mは前記と同じ)を示し;
−R10〜−R17のいずれかひとつがスルホン基である。〕
すなわち、化学式(6)で表されるアントラキノン系酸性染料は、その化学構造中にスルホン基をひとつ有しているというものである。
−R23及び−R24は、同じであっても異なっていてもよく、水素、アルキル基(例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等の炭素数1〜12のアルキル基)、ハロゲン基(例えば塩素基、臭素基等)、アルコキシ基(例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等の炭素数1〜12のアルコキシ基)、アミノ基、ニトロ基、またはスルホン基(−SO3M、Mは前記と同じ)を示し;
−R18〜−R22及び−R25〜−R29は、同じであっても異なっていてもよく、水素、アルキル基(例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等の炭素数1〜12のアルキル基)、アシル基、アシルアミド基、アシル−N−アルキルアミド基(アルキルとしては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等の炭素数1〜8のアルキル基)、ハロゲン基(例えば塩素基、臭素基等)、アルコキシ基(例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ等の炭素数1〜8のアルコキシ基)、またはスルホン基(−SO3M、Mは前記と同じ)を示し;
−R18〜−R29のいずれかひとつがスルホン基である。〕
すなわち、化学式(7)で示されるアントラキノン系酸性染料は、その化学構造中にスルホン基をひとつ有しているというものである。
前記アントラピリドン系造塩染料は、例えばアントラピリドン系酸性染料から得られるアニオン成分と、有機アミンから得られるカチオン成分とにより構成される造塩染料である。アントラピリドン系酸性染料は、エラストマーに対し着色を鮮明に行い得、レーザー光の透過性に優れ、而も、レーザー光透過性組成物による成形時及びレーザー溶着時に必須な耐熱性を有しており、赤色系染料の中でも特にレーザー溶着のための着色剤として実用的に十分な特性を有する。アントラピリドン系酸性染料は、下記化学式(8)で表されるものであることが好ましい。
−R30は、水素、または、置換基を有しない若しくはベンゼン環上に置換基(例えば、置換基[例えば、メチル基、エチル基、プロピル等の炭素数1〜3のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等の炭素数1〜3のアルコキシ基、水酸基、または塩素基、臭素基、ヨウ素基、フッ素基等のハロゲン基等]を有する若しくは有しないフェニル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ等の炭素数1〜3のアルコキシ基、水酸基、または、塩素基、臭素基、ヨウ素基、フッ素基等のハロゲン基等)を有するベンゾイル基を示し;
−R31は、水素、アルキル基(例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル等の好ましくは炭素数1〜5のアルキル基)、置換基を有しない若しくは環上に置換基を有するアリール基(例えばフェニル基、ナフチル基、低級アルキル置換フェニル基、低級アルキル置換ナフチル基、ハロゲン化フェニル基、ハロゲン化ナフチル基等のような、炭素数1〜3の低級アルキル基または塩素基、臭素基、ヨウ素基、フッ素基等のハロゲン基等によって核置換されていてもよいアリール基)、アルコキシ基(例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基等の好ましくは炭素数1〜18のアルコキシ基)、アミノ基、水酸基、またはハロゲン基(例えば塩素基、臭素基、ヨウ素基、フッ素基等)を示し;
−R32及び−R33は、水素、アルキル基(例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル等の好ましくは炭素数1〜5のアルキル基)、置換基を有しない若しくは環上に置換基を有するアリール基(例えばフェニル基、ナフチル基、低級アルキル置換フェニル基、低級アルキル置換ナフチル基、ハロゲン化フェニル基、ハロゲン化ナフチル基等のような、炭素数1〜3の低級アルキル基または塩素基、臭素基、ヨウ素基、フッ素基等のハロゲン基等によって核置換されていてもよいアリール基)、アルケニル基(例えばビニル基、アリル基、プロペニル基、ブテニル基等の好ましくは炭素数2〜18のアルケニル基)、アルコキシ基(例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基等の好ましくは炭素数1〜18のアルコキシ基)、アミノ基、水酸基、ハロゲン基(例えば塩素基、臭素基、ヨウ素基、フッ素基等)、アシル基(例えばホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、バレリル基、ベンゾイル基、トルオイル基等)、アシルオキシ基(例えば、−O−アセチル基、−O−プロピオニル基、−O−ベンゾイル基、−O−トルオイル基)、アシルアミド基(例えば、ホルミルアミド基、アセチルアミド基)、スルホン基、アシル−N−アルキルアミド基、カルボキシル基、アルコキシルカルボニル基(例えばメトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基)、シクロヘキシルアミド基、または下記式(9)
−R34は、水素、アルキル基(例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル等の好ましくは炭素数1〜5のアルキル基)、アルコキシ基(例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基等の好ましくは炭素数1〜18のアルコキシ基)、または水酸基を示し;
−R35は、水素、アルキル基(例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル等の好ましくは炭素数1〜5のアルキル基)、アルコキシ基(例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基等の好ましくは炭素数1〜18のアルコキシ基)、または水酸基を示し;
Mは、水素、アルカリ金属、アンモニウムを示し;
mは1、2または3を示し;
nは1、2または3を示す。
−R34を複数有する場合、それらにおける−R34同士は同一であってもよく異なっていてもよい。式(9)中のものを含めてスルホン基(−SO3M、Mは前記と同じ)を複数有する場合、それらにおけるM同士は同一であってもよく異なっていてもよい。〕
前記トリフェニルメタン系造塩染料は、例えばトリフェニルメタン系酸性染料から得られるアニオン成分と、有機アミンから得られるカチオン成分とにより構成される造塩染料である。トリフェニルメタン系酸性染料は、下記化学式(10)で表されるものであることが好ましい。
−R38は、水素原子、またはアルキル基(例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等の炭素数1〜8のアルキル基)を示し;
−R39は、水素原子、アルキル基(例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等の炭素数1〜8のアルキル基)、水酸基、カルボキシル基、またはスルホン酸基を示し;
−R40は、水素原子、スルホン酸基、置換基を有しない若しくは環上に置換基(例えば、スルホン酸基、水酸基、ニトロ基、アミノ基、ハロゲン基[例えば塩素基、臭素基等]、カルボキシル基、アルコキシ基[例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等の炭素数1〜8のアルコキシ基]、アルキル基[例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等の炭素数1〜8のアルキル基]等)を有するアリール基(例えばフェニル基、トリル基、ナフチル基)、または下記式(11)
A1−及び−A2は、同じであっても異なっていてもよく、水素原子、置換基を有しない若しくは置換基(例えば、水酸基、ハロゲン基[例えば塩素基、臭素基等]等)を有するアルキル基(例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等の炭素数1〜8のアルキル基)を示し;
B1−及び−B2は、同じであっても異なっていてもよく、置換基を有しない若しくは置換基(例えばスルホン酸基、水酸基、ニトロ基、アミノ基、ハロゲン基[例えば塩素基、臭素基等]、カルボキシル基、アルコキシ基[例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜8のアルコキシ基]、アルキル基[例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等の炭素数1〜8のアルキル基]等)を有するアリール基(例えば、フェニル基、トリル基、ナフチル基等)、または置換基を有しない若しくは置換基(例えばスルホン酸基、水酸基、ニトロ基、アミノ基、ハロゲン基[例えば塩素基、臭素基等]、カルボキシル基、アルコキシ基[例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜8のアルコキシ基]、アルキル基[例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等の炭素数1〜8のアルキル基]等)を有するアラルキル基(例えば、ベンジル基、α−メチルベンジル基、α,α−ジメチルベンジル基、α−ブチルベンジル基、フェネチル基、ナフチルアルキル基[例えば、ナフチルメチル基、ナフチルエチル等])を示し;
−R38、−R40、B1−、及び−B2の何れか1または2以上が、スルホン基(−SO3M、Mは前記と同じ)を有する。]
なお、この光透過性成形体1と、レーザー光吸収剤及びポリプロピレン樹脂が含まれている組成物で成形したようなレーザー光吸収性の熱可塑性樹脂製成形体2とを、レーザー溶着するというレーザー溶着方法であってもよい。
なお、二つの光透過性成形体1のうちの一方を、着色していてもよいレーザー光透過性の熱可塑性樹脂製成形体に代えてもよい。また、この光吸収性成形体2を前記のようなレーザー光吸収性の熱可塑性樹脂製成形体としてもよい。
なお、二つの光透過性成形体1のうちの一方を、着色していてもよいものであってレーザー光透過性の熱可塑性樹脂製成形体、レーザー光吸収性の熱可塑性エラストマー製成形体、またはレーザー光吸収性の熱可塑性樹脂製成形体に代えてもよい。また、この光吸収性成形体2を、前記のようなレーザー光吸収性の熱可塑性樹脂製成形体としてもよい。
なお、レーザー光吸収剤含有層8を有する光吸収性成形体2は、レーザー光吸収剤含有層8を有し着色していてもよいレーザー光透過性の熱可塑性樹脂製成形体に代えてもよい。レーザー光吸収剤含有層8は、例えばレーザー光吸収剤と必要に応じて樹脂が含有されているインキまたは/及び塗料を、塗布することにより得られる。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。塗布層8は、厚さ0.1mm以下となるように塗布されることが好ましい。
なお、レーザー光吸収剤含有層8を有する光吸収性成形体2は、レーザー光吸収剤含有層8を有し着色していてもよいものでレーザー光透過性の熱可塑性樹脂製成形体、レーザー光吸収性の熱可塑性エラストマー製成形体、またはレーザー光吸収性の熱可塑性樹脂製成形体に代えてもよい。
(1) 溶着させたい箇所にレーザー光発生部を接触させることなく溶着が可能である事、
(2) 局所加熱であるため、溶着箇所の周辺部への熱影響がごく僅かである事、
(3) 機械的振動のおそれがない事、
(4) 微細な部分及び立体的な三次元構造物の溶着が可能である事、
(5) 高い気密性を維持できる事、
(6) 溶着面のバリがない事により、溶着部分の境目が目視で分かりにくい事、
(7) 粉塵等を発生させない事、
がある。さらにこれらにより、特に自動車の部材、電気・電子製品の部材への適用が可能である。
K=(p×T)/(100×q×d)≧ 0.5 ・・・(I)
(式(I)中、pは該レーザー光の出力(W)、Tは前記光透過性成形体での該レーザー光の透過率(%)、qは該走査の速度(mm/秒)、dは該表面での該レーザー光の照射範囲の径(mm)を示す。)
を満たすことが好ましい。
(B)未着色において溶融温度が160℃〜210℃の動的架橋型ポリオレフィン系エラストマー及びレーザ光吸収剤7を含有するレーザー光吸収部材2と、前記レーザー光透過部材1とを当接させる。
(C)次にレーザー光3が前記レーザー光透過部材1を透過して前記レーザー光吸収部材2に吸収されるようにそのレーザー光3を照射する。
(D)照射したレーザー光3が、レーザー光吸収部材2に到達して吸収され発熱を起こし、両樹脂部材1、2を熱溶融させる。
(E)前記レーザー光透過部材1とレーザー光吸収部材2との当接部が、確りと溶着する。
(G)上記の複数個のレーザー光透過部材1間に未着色において溶融温度が160℃〜210℃以下の動的架橋型ポリオレフィン系エラストマー及びレーザ光吸収剤7を含有するレーザー光吸収部材2を介在させる。
(H)次に複数方向よりレーザー光3が前記レーザー光透過部材1を透過して前記レーザー光吸収部材2に吸収されるようにそのレーザー光3を照射する。
(I)複数方向より照射したレーザー光3が、レーザー光吸収部材2に到達して吸収され発熱を起こし、両樹脂部材1、2を熱溶融させる。
(J)前記複数のレーザー光透過部材1とレーザー光吸収部材2との当接部が、確りと溶着する。
また、溶融温度の算出方法は、流動曲線において流出終了点と最低点の差の2分の1を求め、その点の位置における温度を溶融温度とした(1/2法)。
動的架橋型ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー・・・・400g
(旭化成ケミカルズ社製 商品番号:旭化成TPV A6110; 溶融温度:178.6℃)
製造例1の着色剤・・・・0.40g
動的架橋型ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー・・・・400g
(旭化成ケミカルズ社製 商品番号:旭化成TPV A6110、; 溶融温度:178.6℃)
製造例2の着色剤・・・・0.40g
動的架橋型ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー・・・・400g
(旭化成ケミカルズ社製 商品番号:旭化成TPV A6110; 溶融温度:178.6℃)
製造例3の着色剤・・・・0.40g
動的架橋型ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー・・・・400g
(旭化成ケミカルズ社製 商品番号:旭化成TPV A6110; 溶融温度:178.6℃)
製造例4の着色剤・・・・0.40g
動的架橋型ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー・・・・400g
(旭化成ケミカルズ社製 商品番号:旭化成TPV A6110; 溶融温度:178.6℃)
製造例4の着色剤・・・・4.00g
動的架橋型ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー・・・・400g
(旭化成ケミカルズ社製 商品番号:旭化成TPV A6110; 溶融温度:178.6℃)
製造例5の着色剤・・・・4.00g
動的架橋型ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー・・・・400g
(旭化成ケミカルズ社製 商品番号:旭化成TPV A6110; 溶融温度:178.6℃)
製造例6の着色剤・・・・4.00g
動的架橋型ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー・・・・400g
(旭化成ケミカルズ社製 商品番号:旭化成TPV A6110; 溶融温度:178.6℃)
製造例7の着色剤・・・・4.00g
動的架橋型ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー・・・・400g
(旭化成ケミカルズ社製 商品番号:旭化成TPV A9110; 溶融温度:172.0℃)
製造例1の着色剤・・・・0.40g
動的架橋型ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー・・・・400g
(旭化成ケミカルズ社製 商品番号:旭化成TPV A9110; 溶融温度:172.0℃)
製造例2の着色剤・・・・0.40g
動的架橋型ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー・・・・400g
(旭化成ケミカルズ社製 商品番号:旭化成TPV A9110 溶融温度:172.0℃)
製造例3の着色剤・・・・0.40g
動的架橋型ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー・・・・400g
(旭化成ケミカルズ社製 商品番号:旭化成TPV A9110; 溶融温度:172.0℃)
製造例4の着色剤・・・・0.40g
動的架橋型ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー・・・・400g
(旭化成ケミカルズ社製 商品番号:旭化成TPV A9110; 溶融温度:172.0℃)
製造例4の着色剤・・・・4.00g
動的架橋型ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー・・・・400g
(旭化成ケミカルズ社製 商品番号:旭化成TPV A9110; 溶融温度:172.0℃)
製造例5の着色剤・・・・4.00g
動的架橋型ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー・・・・400g
(旭化成ケミカルズ社製 商品番号:旭化成TPV A9110; 溶融温度:172.0℃)
製造例6の着色剤・・・・4.00g
動的架橋型ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー・・・・400g
(旭化成ケミカルズ社製 商品番号:旭化成TPV A8120; 溶融温度:165.2℃)
製造例4の着色剤・・・・4.00g
動的架橋型ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー・・・・400g
(旭化成ケミカルズ社製 商品番号:旭化成TPV B8130; 溶融温度:171.0℃)
製造例4の着色剤・・・・4.00g
動的架橋型ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー・・・・400g
(三井化学社製 商品名:ミラストマー軟質; 溶融温度:202.4℃)
製造例4の着色剤・・・・4.00g
動的架橋型ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー・・・・400g
(三井化学社製 商品名:ミラストマー硬質; 溶融温度:175.5℃)
製造例4の着色剤・・・・4.00g
動的架橋型ポリオレフィン系架橋型熱可塑性エラストマー・・・・400g
(旭化成ケミカルズ社製 商品番号:旭化成TPV A6110; 溶融温度:178.6℃)比較例1の着色剤・・・・0.40g
比較例2〜4は、表4に従い、比較例1と同様に試験片を製造した。
動的架橋型ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー・・・・400g
(AESジャパン社製 商品番号: サントプレーン8211−65; 溶融温度:235.1℃)
製造例4の着色剤・・・・4.00g
動的架橋型ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー(AESジャパン製 商品名:サントプレーン「8211−65」; 溶融温度:235.1℃)の無着色品。
ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー(AESジャパン製 商品名:バイラム「9201−65」 溶融温度は試料サンプルが溶融せず、測定不能であった。)の無着色品。
実施例1〜19及び比較例1〜7で得たレーザー光透過性組成物を用いた光透過性成形体の試験片、及びブランクとして同様に成形した未着色のポリオレフィン系架橋型熱可塑性エラストマー試験片について、下記方法により物性評価を行った。その結果を、下記の表5に示す。
前記射出成形により得られた試験片が、目視で均一に着色していれば、分散性が良好と判断した。
分光光度計(日本分光社製 商品番号:V−570型)に各試験片をセットし、試験片(図1の試験片1における厚みが2mmの段差4の部分)を、波長範囲λ=400〜1200nmの範囲で透過率を測定した。表5には、各試験片についての波長840nmの半導体レーザー光の透過率を示した。
前記実施例1〜19及び比較例1〜5の各々の射出成形において、配合物の混合物により通常ショットを行った後、残りの混合物をその時のシリンダー温度で15分間滞留させ、その後で射出成形を行って別な試験片を得た。
15分間シリンダー内で滞留させて得られた試験片の色相の変退色が、通常ショットで得られた試験片の色相に比べて進んでいなければ、耐熱性があり良好と判断した。
前記実施例1〜19及び比較例1〜5の各々の射出成形において、各着色剤により通常ショットを行った後、得られたその試験片を、レーザー溶着すべき所定の試験片と重ね合わせてその重ね合わせ方向に約200g(1.96N)/cm2の圧力を加え、80℃で48時間放置し、所定の試験片への着色程度を観察した。
所定の試験片に、着色剤の移行が無い場合、耐ブリード性があり良好と判断した。
動的架橋型ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー・・・・400g
(旭化成ケミカルズ製 商品名:旭化成TPV「A−6110」; 溶融温度:178.6℃)
カーボンブラック・・・・0.40g
動的架橋型ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー・・・・400g
(旭化成ケミカルズ製 商品名:旭化成TPV「A−9110」)
カーボンブラック・・・・0.40g
動的架橋型ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー・・・・400g
(旭化成ケミカルズ製 商品名:旭化成TPV「A−8120」; 溶融温度:165.2℃)
カーボンブラック・・・・0.40g
動的架橋型ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー・・・・400g
(旭化成ケミカルズ製 商品名:旭化成TPV「B−8130」; 溶融温度:171.0℃)
カーボンブラック・・・・0.40g
動的架橋型ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー・・・・400g
(三井化学社製 商品名:ミラストマー軟質; 溶融温度:202.4℃)
カーボンブラック・・・・0.40g
動的架橋型ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー・・・・400g
(三井化学社製 商品名:ミラストマー硬質; 溶融温度:175.5℃)
カーボンブラック・・・・0.40g
動的架橋型ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー・・・・400g
(AESジャパン製 商品名:サントプレーン「8211−65」; 溶融温度:235.1℃)
カーボンブラック・・・・0.40g
ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー(TPO)・・・・400g
(AESジャパン製 商品名:バイラム「9201−65」; 溶融温度は試料サンプルが溶融不十分であり、測定不能であった。)
カーボンブラック・・・・0.40g
タルク充填ポリプロピレン樹脂(PP−T)・・・・400g
カーボンブラック・・・・2.0g
動的架橋型ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー・・・・400g
(旭化成ケミカルズ製 商品名:旭化成TPV「A−6110」; 溶融温度:178.6℃)
フタロシアニン系染料「C.I.Solvent Blue 70」・・・・4.00g
実施例20〜27は、実施例1〜19と同様な物性評価を行った。その結果を、下記の表6及び7に示す。
試験片の外観を、マクベス(Macbeth)製の反射濃度メータTR−927によって試験片の反射濃度(OD)を測定することによって評価した。より高いOD値を有する試験板は、より良好な表面平滑性及び光沢を示し、高い黒色度を有するものと判断される。
次に、実施例1〜19で得られた光透過性成形体(試験片)と、実施例20〜27で得られた光吸収性成形体(試験片)とを用い、以下のようにレーザー溶着を行い、得られた溶着物の物性評価を行った。
図1に示すように、実施例1〜19及び比較例1〜7の光透過性成形体の各試験片1と、実施例20〜27及び比較例8,9の光吸収性成形体の各試験片2[何れも、長辺70mm×短辺18mm×厚さ4mm(長辺の端から20mm部分は厚さ2mm)]を、それぞれ縦20mm×横18mm×厚さ2mmの部分同士の段差4・5を当接させて重ね合わせた。
前記レーザー溶着により得られた試験片の溶着物の溶着が、十分であれば溶着性が良好と判断した。その結果を表8〜10に示す。
前記で得られた溶着物に対し、JIS K−6251−1993に準拠し、引張試験機(A&D社製テンシロンRTC1300)にて、光透過性成形体の試験片1側と光吸収性成形体の試験片2側との縦方向(図1における試験片1及び2を引離す方向)に試験速度500mm/minで引張試験を行って、引張溶着強度を測定した。その結果を表8〜10に示す。
Claims (10)
- 未着色時に溶融温度を165.2℃〜210℃とする動的架橋型ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーと、モノアゾ系酸性染料、ジスアゾ系酸性染料、アントラキノン系酸性染料、アントラピリドン系酸性染料並びにトリフェニルメタン系酸性染料から選ばれる酸性染料からなるアニオン成分、及び1、3−ジフェニルグアニジン、1−o−トリルグアニジン並びにジ−o−トリルグアニジンから選ばれるグアニジン誘導体である有機アミンからなるカチオン成分とで造塩させたもので、モノアゾ系造塩染料、ジスアゾ系造塩染料、アントラキノン系造塩染料、アントラピリドン系造塩染料、及びトリフェニルメタン系酸性染料から選ばれる少なくとも1の造塩染料からなり800〜1200nmのレーザー光を透過する造塩体着色剤の0.05〜2重量%とが、含有されているレーザー光透過性組成物で成形された光透過性成形体、及び
着色剤としてカーボンブラックであるレーザー光吸収剤の0.05〜5重量%と、未着色時に溶融温度を165.2℃〜210℃とし、0.1重量%であるときの光学濃度が少なくとも1.5以上を示す動的架橋型ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーとが、含有されているレーザー光吸収性組成物で成形された黒色の光吸収性成形体とを、
当接させ、該光透過性成形体へレーザー光を照射して、該光透過性成形体と該光吸収性成形体とを溶着させることを特徴とするレーザー溶着方法。 - 前記カーボンブラックが、その一次粒子径を18〜30nmとすることを特徴とする請求項1に記載のレーザー溶着方法。
- 前記光透過性成形体に含有される前記動的架橋型ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーの100℃におけるJIS K−6262−1997に準拠した圧縮歪の値が、20〜70%であることを特徴とする請求項1に記載のレーザー溶着方法。
- 前記レーザー光の波長が840nmであり、該波長において前記光透過性成形体に含有される前記動的架橋型ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーの透過率が最低でも35%であることを特徴とする請求項1記載のレーザー溶着方法。
- 前記光透過性成形体に含有される前記動的架橋型ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーが、メタロセン系触媒存在下で製造されたものであることを特徴とする請求項1に記載のレーザー溶着方法。
- 前記光透過性成形体に含有される前記動的架橋型ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーが、エチレン・α−オレフィン共重合体エラストマーを主成分とすることを特徴とする請求項1に記載のレーザー溶着方法。
- 前記エチレン・α−オレフィン共重合体エラストマー中のエチレンとα−オレフィンとの共重合比が、重量比で55:45〜80:20であることを特徴とする請求項6に記載のレーザー溶着方法。
- 前記光吸収性成形体が、それに付された前記レーザー光吸収剤を含有する層を介して前記光透過性成形体と当接していることを特徴とする請求項1に記載のレーザー溶着方法。
- 前記レーザー光を走査させつつ照射することによって、前記光吸収性成形体の表面に供給される熱量K(J/mm2)が、下記式(I)
K=(p×T)/(100×q×d)≧0.5 ・・・(I)
(式(I)中、pは該レーザー光の出力(W)、Tは前記光透過性成形体での該レーザー光の透過率(%)、qは該走査の速度(mm/秒)、dは該表面での該レーザー光の照射範囲の径(mm)を示す)
を満たすことを特徴とする請求項1に記載のレーザー溶着方法。 - 未着色時に溶融温度を165.2℃〜210℃とする動的架橋型ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーと、モノアゾ系酸性染料、ジスアゾ系酸性染料、アントラキノン系酸性染料、アントラピリドン系酸性染料並びにトリフェニルメタン系酸性染料から選ばれる酸性染料からなるアニオン成分、及び1、3−ジフェニルグアニジン、1−o−トリルグアニジン並びにジ−o−トリルグアニジンから選ばれるグアニジン誘導体である有機アミンからなるカチオン成分とで造塩させたもので、モノアゾ系造塩染料、ジスアゾ系造塩染料、アントラキノン系造塩染料、アントラピリドン系造塩染料、及びトリフェニルメタン系酸性染料から選ばれる少なくとも1の造塩染料からなり800〜1200nmのレーザー光を透過する造塩体着色剤の0.05〜2重量%とが、含有されているレーザー光透過性組成物で成形された光透過性成形体と、
それに当接しており、着色剤としてカーボンブラックであるレーザー光吸収剤の0.05〜5重量%と、未着色時に溶融温度を165.2℃〜210℃とし、0.1重量%であるときの光学濃度が少なくとも1.5以上を示す動的架橋型ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーとが、含有されているレーザー光吸収性組成物で成形された黒色の光吸収性成形体とが、
該光透過性成形体へ照射されてそこを透過し該光吸収成形体へ吸収されたレーザー光によって、該当接している部位でレーザー溶着されていることを特徴とするレーザー溶着体。
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