JP7439515B2 - 樹脂接合体の製造方法 - Google Patents
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Description
また、特許文献2には、樹脂接合面に対して電離気体や電磁波等を用いて表面処理を施した後、その樹脂部材の接合面の間に溶剤を介在させて加圧することで、樹脂部材の温度が50℃未満でも接合できることが開示されている。
一方、特許文献2の方法は、接合力を発現させるために、樹脂接合面の活性化のために接合面に対して表面処理と溶剤接触が必須となるため、プロセスが煩雑である。
図1に示すように、本発明の樹脂接合体の製造方法は、液体の中に活性種を生成させて活性液体3を得る液体活性化工程6、第1の樹脂部材1および第2の樹脂部材2の少なくともどちらか一方の接合面を、活性液体3と接触させる液体接触工程7、および第1の樹脂部材1と前記第2の樹脂部材2を、それぞれの接合面で張り合わせる接合工程8を有している。
本発明において「活性液体3」とは、液体の中に反応性の高い不対電子を持った原子・分子(ラジカル)や、イオンや電子(荷電粒子)などの活性種を1種類以上含んだ液体を指す。活性化の程度を示す活性度は、例えば活性種から生じる発光強度測定や、活性種と試験液の反応量を測定する化学的定量測定、電子スピン共鳴分析などにより評価することができる。
また、表面処理工程11において、表面処理すると同時に、活性液体3を第1の樹脂部材1、第2の樹脂部材2に接触させても構わない。
図1に示す樹脂接合体の製造方法において、厚さ100μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(東レ株式会社製“ルミラー”(登録商標):T60(透明)、ガラス転移温度70℃)を第1の樹脂部材1(以下、PETフィルム1とする)と第2の樹脂部材2(以下、PETフィルム2とする)に用いた。なお、レーザー顕微鏡(オリンパス株式会社:OLS4100)にてPETフィルム1、PETフィルム2の表面粗さ(算術平均粗さRa)を測定した結果、いずれも10nmであった。
液体活性化工程6では、活性化する液体に純水を用い、液体活性化手段4に電離気体処理を用いた。なお、電離気体処理は、大気圧下において2枚の金属板間に酸素ガスを100sccm供給した後、直流パルス電圧(10kV)を印加して電離気体を生成し、純水に照射した。
ステンレス製の液体容器9に純水を入れた後、純水に対して電離気体処理を1分間施すことで活性液体3を生成した。
接合工程8では、上記PETフィルム1とPETフィルム2の温度をそれぞれ65℃にして、それら接合面をプレス機にて10分間、2MPaで加熱圧着させることでPETフィルム1とPETフィルム2を接合した。
上記にて作成した接合サンプルの接合力は、90度剥離試験機(株式会社島津製作所:AGS-100A)を用いて評価した。その際、剥離速度は5cm/minとした。その結果、接合サンプルの接合力は0.8N/cmであった。また、接合サンプルの全光線透過率(日本電色工業:NDH2000)を測定した結果、89%であった。
図2のように、液体活性化工程6が行われている途中で、PETフィルム1とPETフィルム2の両方を活性液体3に浸漬させて、PETフィルム1とPETフィルム2に活性液体3を接触させる液体接触工程7を行うこと以外は、実施例1と同じ条件にて、PETフィルム1とPETフィルム2の接合サンプルを作成した。
上記にて作成した接合サンプルの接合力は、1.2N/cmであった。また、接合サンプルの全光線透過率を測定した結果、89%であった。
図3のように、液体接触工程7の前に表面処理工程11を行うこと以外は、実施例1と同じ条件にて、PETフィルム1とPETフィルム2の接合サンプルを作成した。なお、表面処理手段10には電離気体処理を用い、PETフィルム1とPETフィルム2の接合面を10秒間処理した。また、電離気体処理は、大気圧下において2枚の金属板間に酸素ガスを100sccm供給した後、直流パルス電圧(10kV)を印加して電離気体を生成し、純水に照射した。
上記にて作成した接合サンプルの接合力は、1.1N/cmであった。また、接合サンプルの全光線透過率を測定した結果、89%であった。
第1の樹脂部材1と第2の樹脂部材2を、どちらも厚み0.2mmのPMMA基材(テクノロイ(登録商標)S000(透明)、ガラス転移温度100℃)に変更し(以下、第1の樹脂部材1をPMMA1、第2の樹脂部材2をPMMA2とする)、接合工程8における基材温度を95℃にした外は、実施例3と同じ条件にて、PMMA1とPMMA2の接合サンプルを作成した。
上記にて作成した接合サンプルの接合力は、1.5N/cmであった。また、接合サンプルの全光線透過率を測定した結果、91%であった。
純水を活性化しないこと以外は、実施例1と同じ条件にて、PETフィルム1とPETフィルム2の接合サンプルを作成した。
上記にて作成した接合サンプルの接合力は、0.0N/cmであった。
純水を活性化しないこと以外は、実施例3と同じ条件にて、PETフィルム1とPETフィルム2の接合サンプルを作成した。
上記にて作成した接合サンプルの接合力は、0.6N/cmであった。また、接合サンプルの全光線透過率を測定した結果、89%であった。
2 第2の樹脂部材
3 活性液体
4 液体活性化手段
5 液体接触機構
6 液体活性化工程
7 液体接触工程
8 接合工程
9 液体容器
10 表面処理手段
11 表面処理工程
Claims (6)
- 第1の樹脂部材と第2の樹脂部材とが接合された樹脂接合体の製造方法であって、
液体を活性化させて液体の中に活性種を生成させて活性液体を得る液体活性化工程と、
前記第1の樹脂部材の前記第2の樹脂部材と接合する面、および/または、前記第2の樹脂部材の前記第1の樹脂部材と接合する面に、前記液体活性化工程で得られた前記活性液体を接触させる液体接触工程と、
前記液体接触工程の後に、前記第1の樹脂部材と前記第2の樹脂部材とを、それぞれの前記接合する面で張り合わせる接合工程と、を有し
前記液体接触工程を行う前に、前記第1の樹脂部材の前記第2の樹脂部材と接合する面、および/または、前記第2の樹脂部材の前記第1の樹脂部材と接合する面に表面処理を施す表面処理工程を行う、樹脂接合体の製造方法。 - 前記液体活性化工程における前記液体を活性化する手段が、電離物質を前記液体に照射すること、電磁波を前記液体に照射すること、弾性振動波で前記液体を振動させること、および電界を前記液体に印加すること、からなる群より選ばれた少なくともひとつである、請求項1に記載の樹脂接合体の製造方法。
- 前記液体接触工程は、前記液体活性化工程が行われている途中で、前記活性液体の中に前記第1の樹脂部材および/または前記第2の樹脂部材を浸漬させて、前記活性液体を接触させる、請求項1または2に記載の樹脂接合体の製造方法。
- 前記表面処理工程における前記表面処理を施す手段が、前記第1の樹脂部材の前記第2の樹脂部材と接合する面、および/または、前記第2の樹脂部材の前記第1の樹脂部材と接合する面に対して、電離物質を照射すること、電磁波を照射すること、および弾性振動波で振動させること、からなる群より選ばれた少なくともひとつである、請求項1~3のいずれか一つに記載の樹脂接合体の製造方法。
- 前記接合工程において、前記第1の樹脂部材全体の温度を第1の樹脂部材を構成する樹脂のガラス転移温度以下とし、前記第2の樹脂部材全体の温度を第2の樹脂部材を構成する樹脂のガラス転移温度以下とする、請求項1~4のいずれか一つに記載の樹脂接合体の製造方法。
- 前記第1の樹脂部材および前記第2の樹脂部材が非結晶材料である、請求項1~5のいずれか一つに記載の樹脂接合体の製造方法。
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