熔接体的制造方法

文档序号:4468565阅读:99来源:国知局
熔接体的制造方法
【专利摘要】本发明提供即使在不使用特定的结晶性热塑性树脂或特定的添加剂的情况下,也可解决将结晶性热塑性树脂组合物成型而成的成型体的激光透过性降低问题的方法。使用在一部分模腔表面形成有隔热层的模具,在模具温度的条件为构成透光性树脂成型体的树脂的冷结晶温度(Tc1)-10℃以下的条件下制造用于利用激光熔接的接合的透光性树脂成型体。
【专利说明】熔接体的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及将吸收激光的吸光性树脂成型体与透过激光的透光性树脂成型体熔接的熔接体的制造方法。
【背景技术】
[0002]在使用树脂成型体的产品中,具有复杂形状的产品有时通过将多个树脂成型体接合来制造。作为接合方法,已知有利用粘接剂的接合、利用螺拴等的机械接合等。
[0003]然而,在使用粘接剂进行接合的方法的情况下,存在粘接剂的成本高、粘接强度无法充分提高等问题。此外,在使用螺拴等进行接合的方法的情况下,费用、固定费事、重量增加等构成问题。
[0004]另一方面,关于激光熔接、热板熔接等外部加热熔接、振动熔接、超声波熔接等摩擦热熔接,由于可以用短时间实现树脂成型体之间的接合,并且不使用粘接剂、金属部件,因此不会产生所耗成本或重量增加、环境污染等问题。在上述熔接方法当中,特别是激光熔接是可以进行精密熔接的方法,是有效的接合方法之一。
[0005]其中,聚苯硫醚树脂均衡地具备机械特性、耐热性、耐化学药品性和薄壁流动性,因此作为电气.电子部件和汽车部件等的原料而被广泛使用。
[0006]然而,聚苯硫醚树脂激光透过性低,因为为了提高激光光线的透过性必须通过薄壁化进行应对。结果,难以应用到需要强度的用途。
[0007]因此,正在尝试对聚芳硫醚树脂的激光透过性进行改良。例如,专利文献I中公开了通过调整聚芳硫醚树脂的分子量来解决激光透过性的问题的技术。此外,专利文献2中公开了通过使用特定的聚苯硫醚树脂组合物来解决激光透过性的问题的技术。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1:日本特开2006-168221号公报
[0011]专利文献2:日本特开2008-174657号公报

【发明内容】

[0012]发明要解决的问题
[0013]专利文献1、2均属于想要通过使用特定的材料来解决上述激光透过性的问题的技术。与此相对,本发明的目的在于,提供即使在使用会产生同样问题的其他种类的晶性热塑性树脂的情况下、不使用特定的添加剂的情况下也可不受材料种类限定地解决上述问题的方法。
_4] 用于解决问题的方案
[0015]本发明人等为了解决上述问题而反复进行了深入研究。结果发现,如果在模具的一部分模腔表面形成隔热层,并使用该模具制造树脂成型体,则可以在树脂成型体中形成结晶度低的区域和结晶度高的区域。基于该认识发现,通过使用在一部分模腔表面形成有隔热层的模具,在模具温度的条件为构成透光性树脂成型体的树脂的冷结晶温度(Tcl)-KTC以下的条件下制造用于利用激光熔接的接合的透光性树脂成型体,可以解决上述问题,从而完成了本发明。更具体而言,本发明提供以下技术方案。
[0016](I) 一种熔接体的制造方法,其特征在于,该方法对吸收激光的吸光性树脂成型体和透过激光的透光性树脂成型体进行熔接,其包括下述工序:熔接准备工序,将前述吸光性树脂成型体的预定熔接面即吸收侧预定熔接面与前述透光性树脂成型体的预定熔接面即透过侧预定熔接面重叠;熔接工序,在前述熔接准备工序后,从前述透光性树脂成型体侧对重叠部分照射并扫描激光;前述透光性树脂成型体使用在一部分模腔表面形成有隔热层的模具、在模具温度为构成前述透光性树脂成型体的树脂的冷结晶温度(Tca)-10°c以下的条件下制造,前述隔热层形成于前述模腔表面的除与前述透光性树脂成型体的表面的预定照射前述激光的预定照射面和所述透过侧预定熔接面接触的部分以外的大致整面。
[0017](2)根据(I)所述的熔接体的制造方法,其特征在于,前述吸光性树脂成型体使用在一部分模腔表面形成有隔热层的模具制造,前述隔热层形成于前述模腔表面的除与前述吸收侧预定熔接面接触的部分以外的大致整面。
[0018](3)根据(I)或(2)所述的熔接体的制造方法,其特征在于,前述吸光性树脂成型体和前述透光性树脂成型体由聚芳硫醚类树脂组合物构成。
[0019](4) 一种熔接体,其用(I)?(3)中的任一项所述的方法制造。
[0020]发明的效果
[0021]根据本发明,通过使用以特定的方法制造的透光性树脂成型体来解决将结晶性热塑性树脂组合物成型而成的树脂成型体的激光透过性的问题,因此可以不受材料种类限定地解决上述激光透过性的问题。
【专利附图】

【附图说明】
[0022]图1是示意性示出熔接体的一个例子的图,Ca)是立体图,(b)是丽剖面的剖视图。
[0023]图2是示意性示出盖部的图,Ca)是盖部的仰视图,(b)是俯视图。
[0024]图3是示意性示出主体部20的俯视图。
[0025]图4是示出激光的扫描方法的示意图,Ca)是示出对整个预定照射面2扫描激光的方法的图,(b)是示出对一部分扫描激光的方法的图,(c)是示出隔开间隔地扫描激光的方法的图。
[0026]图5是示意性示出用于制造盖部的模具的模腔的剖面的图。
[0027]图6是示意性示出用于制造主体部的第二模具的模腔的剖面的图。
[0028]图7是示意性示出实施例1?8、比较例I?5中制作的熔接体的立体图。
[0029]图8是示意性示出实施例9、10、比较例6?12中制作的熔接体的图,Ca)是示意性示出作为盖的透光性树脂成型体的仰视图,(b)是示意性示出作为盖的透光性树脂成型体的侧视图,(C)是示意性示出作为主体的吸光性树脂成型体的俯视图,Cd)是示意性示出作为主体的吸光性树脂成型体的侧视图。
【具体实施方式】[0030]以下对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是,本发明不限定于以下实施方式。
[0031]〈熔接体的制造方法〉
[0032]本发明的熔接体的制造方法是对吸收激光的吸光性树脂成型体和使激光透过的透光性树脂成型体进行熔接的熔接体的制造方法。
[0033]本发明的特征之一在于用特定的制造方法制造光透过侧树脂成型体。此外,本发明的特征之一在于优选用特定的制造方法制造光吸收侧树脂成型体。接着,在本发明中,对于熔接体的形状、熔接体的制造条件没有特别限定。以下,在以具体的熔接体为例对常规的熔接体的制造方法进行说明之后,以上述具体的熔接体中所用的光透过侧树脂成型体、光吸收侧树脂成型体为例对它们的制造方法进行说明。
[0034]以制造图1所示的熔接体的情况为例,说明本发明的熔接体的制造方法。图1的Ca)是示意性示出熔接体的立体图,(b)是示意性示出熔接体的MM剖面的剖视图。
[0035]如图1所示,在本实施方式中用于说明的熔接体是容器I,其具有盖部10和主体部20。盖部10是相当于透光性树脂成型体的构件。此外,主体部20是相当于吸光性树脂成型体的构件。在本实施方式中,通过对圆盘状的盖部10的底面的外周部分和主体部20所具有的凹部的开口边缘进行熔接来形成容器I。
[0036]图2是示意性示出盖部10的图,(a)示出盖部10的仰视图,(b)示出盖部10的俯视图。如图2所示,盖部10具有透过侧预定熔接面101和预定照射面102。
[0037]透过侧预定熔接面101是指熔接时与主体部20的凹部的开口边缘接触的部位。如图2的(a)所示,本实施方式中的透过侧预定熔接面101是存在于圆盘状的盖部10的底面侧的圆环状的面(图2的(a)中以点状图案表示)。
[0038]预定照射面102是指存在于透过侧预定熔接面101的背面的、有可能被激光照射的部位。如图2的(b)所示,本实施方式中的预定照射面102是存在于圆盘状的盖部的上表面侧的圆环状的面(图2的(b)中以空心点状图案表示)。
[0039]图3是示意性示出主体部20的俯视图。主体部20在凹部的开口边缘具有吸收侧预定熔接面201。
[0040]吸收侧预定熔接面201是熔接时与透过侧预定熔接面101接触的部位。如图3所示,本实施方式中的吸收侧预定熔接面201是形成在主体部20的开口边缘的圆环状的面。
[0041]接着,说明对上述盖部10和上述主体部20进行熔接来制造容器I的方法。作为熔接方法,可以采用常规的激光熔接法。常规的激光熔接法具备例如熔接准备工序和熔接工序。
[0042]熔接准备工序是指将盖部10的预定熔接面即透过侧预定熔接面101与主体部20的预定熔接面即吸收侧预定熔接面201重叠的工序。
[0043]熔接工序对盖部10的预定照射面102扫描激光。所扫描的激光首先透过预定照射面102,透过盖部10而到达重叠面(通过透过侧预定熔接面101与吸收侧预定熔接面201的重叠而形成的面)。到达了重叠面的激光被主体部20 (吸光性树脂成型体)吸收而发热。该热量使透过侧预定熔接面101与吸收侧预定熔接面201熔融,结果盖部10与主体部20熔接。
[0044]作为上述激光熔接时使用的激光源,没有特别限制,可利用例如:色素激光、气体激光(准分子激光、氩激光、氪激光、氦-氖激光等)、固体激光(YAG激光等)、半导体激光等。作为激光,通常利用脉冲激光。在所使用的激光熔接装置中,可以根据需要而利用透镜系统使激光集中在成型体的熔接界面来熔接接触界面。在本发明中,市售的各种激光熔接装置均可使用。
[0045]在这里,对于激光的扫描,使用图4进行说明。图4示意性地示出盖部10的俯视图。图4所示的由盖部10的外周与盖部10内所示的虚线(圆形)包围的圆环状的面为预定照射面102。此外,图4中被涂黑的部分是扫描了激光的部分。
[0046]既可以如图4的(a)所示对整个预定照射面102扫描激光,也可以如图4的(b)所示对一部分扫描激光。此外,在不需要密封等时,也可以不以环状扫描激光,例如,可以如图4的(c)所示隔开间隔地照射激光。
[0047][透光性树脂成型体]
[0048]透光性树脂成型体是在进行激光熔接时使激光透过的构件。在本发明中,透光性树脂成型体由结晶性热塑性树脂组合物构成。
[0049]通常,以结晶性热塑性树脂组合物作为原料时,在透光性树脂成型体内,结晶性树脂会结晶化。根据树脂的种类,其程度存在差异,但该结晶化的状态会使得激光难以透过。本发明是通过将透光性树脂成型体中激光所要透过的部分的结晶度抑制得较低而使激光在透光性树脂成型体内容易透过的技术,本发明在使用任何结晶性热塑性树脂的情况下均可以实施。
[0050]例如,聚苯硫醚树脂等聚芳硫醚树脂在制成树脂成型体时激光透过性会变得非常低。即使是在使用这种容易明显地显出现激光透过性的问题的结晶性热塑性树脂的情况下,根据本发明也可以解决由激光透过性低导致的问题。
[0051]另外,结晶性热塑性树脂组合物在不大幅损害本发明的效果的范围内可以含有其他树脂、现有公知的各种无机.有机填充剂、阻燃剂、紫外线吸收剂、热稳定剂、光稳定剂、着色剂、脱模剂、增塑剂等添加剂。此外,结晶性热塑性树脂组合物也可以是只含微量的杂质等这种实质上由结晶性树脂形成的组合物。
[0052]接着,对透光性树脂成型体的制造方法进行说明。本发明由于以特定的方法制造透光性树脂成型体,因此可以解决上述激光透过性的问题。其中,以制造盖部10的情况为例进行说明。
[0053]盖部10 (透光性树脂成型体)使用在一部分模腔表面形成有隔热层的模具、在模具温度为构成透光性树脂成型体的树脂的冷结晶温度(Tcl)-KTC以下的条件下制造。另外,模腔是指模具内部树脂所要填充的整个空间。
[0054]如上所述,隔热层形成在一部分模腔表面。具体而言,形成在模腔表面的除与上述透过侧预定熔接面101接触的部分和与预定照射面102接触的部分以外的大致整面。例如,如图5所示地形成隔热层。图5示意性示出用于制造盖部10的模具3的模腔的剖面。模具3具备用于形成盖10的形状的模腔4和在模具3的一部分模腔表面形成的隔热层5。在本实施方式中,模腔4的表面由隔热层5的表面和上述模具3的未形成隔热层5的金属面构成。其中,在图5中,隔热层5形成在除了与上述透过侧预定熔接面101和预定照射面102接触的部分、以及连接上述透过侧预定熔接面101与上述预定照射面102的侧面以外的整面。并且,在模具3的模腔表面的与透过侧预定熔接面101和预定照射面102以及连接上述透过侧预定熔接面101与上述预定照射面102的侧面接触的部分的整面未形成隔热层
5。另外,大致整面包括整面。
[0055]作为隔热层5,只要热导率低、具有即使接触高温的树脂组合物也不会出现不利情况的程度的耐热性,则对构成隔热层5的材料没有特别限定。
[0056]作为满足隔热层5所要求的耐热性和热导率的材料,可列举出聚酰亚胺树脂等耐热性高、热导率低的树脂,多孔氧化锆等多孔陶瓷。以下对这些材料进行说明。
[0057]作为聚酰亚胺树脂的具体例子,可列举出:均苯四酸(PMDA)类聚酰亚胺、联苯四羧酸类聚酰亚胺、使用了偏苯三酸的聚酰胺酰亚胺、双马来酰亚胺类树脂(双马来酰亚胺/三嗪类等)、二苯甲酮四羧酸类聚酰亚胺、乙炔末端聚酰亚胺、热塑性聚酰亚胺等。其中,特别优选由聚酰亚胺树脂构成的隔热层5。作为除聚酰亚胺树脂以外的优选材料,可举出例如四氟乙烯树脂等。此外,隔热层5在不损害本发明的效果的范围内可以含有除聚酰亚胺树月旨、四氟乙烯树脂以外的树脂、添加剂等。
[0058]对在模具3的模腔表面形成隔热层5的方法没有特别限定。例如优选用以下的方法在模具3的模腔表面形成隔热层5。
[0059]可列举出下述方法:将能形成高分子隔热层的聚酰亚胺前体等聚合物前体的溶液涂布在模具3的所期望的金属面,加热使溶剂蒸发,进一步加热进行聚合物化,由此形成聚酰亚胺膜等的隔热层5 ;使耐热性高分子的单体、例如均苯四酸酐与4,4- 二氨基二苯醚蒸镀聚合;或者,关于平面形状的模具,使用合适的粘接方法或粘合带状的高分子隔热膜在模具3的金属面的所需部分贴附高分子隔热膜,形成隔热层5。此外,也可以形成聚酰亚胺膜,并进一步在其表面形成作为金属系硬膜的铬(Cr)膜、氮化钛(TiN)膜。
[0060]由上述树脂构成的隔热层5所要求的热导率根据用途等也会不同,特别优选为2ff/m.Κ以下。通过将隔热层5的热导率调整至上述范围,在树脂成型体的与隔热层5接触的部分结晶度容易进一步提高。另外,上述热导率是指用实施例所记载的方法测得的热导率。
[0061]对隔热层5的厚度没有特别限定,可以根据所要使用的材料、成型品的形状等而设定为适宜且优选的厚度。隔热层5由聚酰亚胺树脂构成时,只要隔热层的厚度为20 μ m以上,即可获得足够高的隔热效果,故优选。在上述模具3的模腔表面形成的隔热层5的厚度可以是均匀的,也可以包括厚度不同的部位。
[0062]作为多孔氧化锆中含有的氧化锆,没有特别限定,为稳定化氧化锆、部分稳定化氧化锆、未稳定化氧化锆均可。稳定化氧化锆是指立方晶氧化锆在室温下也稳定化的物质,强度和韧性等机械特性、耐磨耗性优异。此外,部分稳定化氧化锆是指正方晶氧化锆在室温下也有一部分残留的状态,受到外部应力时会发生从正方晶向单斜晶的马氏体转变,特别是可抑制由于拉伸应力的作用而扩展的龟裂的成长、具有高的破坏靭性。此外,未稳定化氧化锆是指未用稳定化剂稳定化的氧化锆。需要说明的是,也可以组合使用选自稳定化氧化锆、部分稳定化氧化锆和未稳定化氧化锆中的至少两种以上。
[0063]作为稳定化氧化锆、部分稳定化氧化锆中所含的稳定化剂,可以采用现有公知的常规物质。例如可列举出:氧化钇,氧化铈,氧化镁等。对稳定化剂的用量也没有特别限定,其用量可以根据用途、使用材料等而适当设定。
[0064]另外,也可以使用多孔氧化锆以外的多孔陶瓷,但多孔氧化锆与其他多孔陶瓷相比耐久性高。因此,如果使用形成有由多孔氧化锆构成的隔热层5的模具3,则不容易产生隔热层5的变形等不利情况,因而能够连续成型的成型品的数量多,成型品的生产率非常闻。
[0065]对于用于形成隔热层5的原料,在不损害本发明的效果的范围内,除上述氧化锆、稳定化剂以外还可以含有现有公知的添加剂等。
[0066]对使用上述原料形成隔热层5的方法没有特别限定,优选采用喷镀法。通过采用喷镀法,多孔氧化锆的热导率容易调整至所期望的范围。此外,也不会发生由于在多孔氧化锆的内部过度形成气泡而导致隔热层5的机械强度大幅降低等问题。通过如此利用喷镀形成隔热层,隔热层5的结构会变得适于本发明的用途。
[0067]基于喷镀的隔热层5的形成例如可以如下进行。首先,使原料熔融成液体。使该液体加速并碰撞模具3的所期望的金属面。最后,使碰撞而附着于模具3的所期望的金属面的原料固化。如此,在模具3的所期望的金属面形成非常薄的隔热层5。通过进一步使熔融的原料碰撞并固化在该非常薄的隔热层5上,可以调整隔热层5的厚度。其中,使原料固化的方法可以使用现有公知的冷却手段,也可以通过单纯放置使其固化。另外,对喷镀方法没有特别限定,可以从电弧喷镀、等离子体喷镀、火焰喷镀等现有公知的方法中适当选择优选的方法。
[0068]由多孔陶瓷构成的隔热层5的热导率可以根据成型品的用途等而适当调整。在本发明中,优选为2W/m.K以下,更优选为0.3ff/m.K以上且2W/m.K以下。如果热导率为0.3ff/m.Κ以上,则几乎不会由于隔热层5内的气泡过多导致的隔热层5的强度降低造成注塑成型品的生产率大幅降低,故优选。尤其,如果隔热层的热导率为0.7ff/m.K以上,则存在会将由隔热层5内的气泡过多导致的隔热层5的强度降低抑制在非常小的范围的倾向,故优选。需要说明的是,上述热导率采用用实施例中记载的测定方法得到的值。此外,在隔热层形成多层结构时,隔热层的热导率(λ )可以如下求出:求出低密度层和高密度层各自的热导率,设低密度层的热导率为(λ I)、高密度层的热导率为(λ h)、低密度层的厚度相对于隔热层整体的厚度的比例为(t)时,使用[1/λ] = [νλ1] + [ (l-t)/Ah]的式子计算,由此求出。
[0069]对隔热层5由多孔氧化锆构成时的、隔热层5的厚度没有特别限定,优选为200 μ m以上,更优选为500 μ m以上且1000 μ m以下。如果为500 μ m以上,则氧化锆隔热层的强度增高,故优选。此外,如果隔热层5的厚度为1000 μ m以下,则成型周期不会变长,故优选。
[0070]接着,以图5所示的使用模具3的情况为例具体说明盖部10的制造方法。向模具3中注射熔融状态的结晶性热塑性树脂组合物。所注射的结晶性热塑性树脂组合物与模腔4的表面接触。
[0071]对于与隔热层5的表面接触的结晶性热塑性树脂组合物,由于隔热效果,变得难以将熔融状态的结晶性热塑性树脂组合物所具有的热排至模具3外。结果,结晶性热塑性树脂组合物一边充分结晶一边固化。
[0072]另一方面,与模具3的未形成隔热层的金属面接触的熔融状态的结晶性热塑性树脂组合物所具有的热通过模具3迅速排至模具外。结果,与模具3的未形成隔热层的金属面接触的结晶性热塑性树脂组合物迅速冷却,不进行结晶而直接固化。
[0073]为了如上所述分成结晶热塑性树脂的结晶度高的部分和结晶度低的部分,需要将模具温度调整至结晶性热塑性树脂的冷结晶温度(Tca)-1OO以下。更优选为(Tca)-SOO以上且(Τε1)-20?以下。在这里,在结晶性热塑性树脂组合物含有两种以上的结晶性树脂时,着眼于主要成分的结晶性热塑性树脂来决定模具温度的条件。
[0074]如上所述,在成为激光的光路的透过侧预定熔接面101的附近和预定照射面102的附近存在的结晶性树脂的结晶度降低。结果,激光变得容易透过盖部10。通过使激光变得容易透过,即使降低激光的能量也可以将盖部10与主体部20熔接。此外,通过使激光变得容易透过盖部10,即使增加盖部10的厚度(激光透过方向的厚度)也可以进行熔接。
[0075]此外,由于透过侧预定熔接面101也处于结晶度低的状态,因此容易由于因激光所产生的热而熔融。结果,透光性树脂成型体(本实施方式中为盖10)与吸光性树脂成型体(本实施方式中为主体部20)的密合强度进一步增强。
[0076]此外,在未成为激光的光路的部分,由于隔热层的效果,结晶性热塑性树脂充分结晶。结果,作为所得树脂成型体的盖部10即使暴露于高温环境下等,由结晶性热塑性树脂的结晶引起的尺寸变化也小。
[0077]需要说明的是,在上述实施方式中,对熔接部为一处的情况进行了说明,而所熔接的部分也可以是多处。在该情况下,优选在用于制造透光性树脂成型体的模具的模腔表面的、除了与要照射激光的预定照射面的整个区域和透过侧预定熔接面的整个区域合并成的区域接触的部分以外的大致整面形成有隔热层。
[0078][吸光性树脂成型体]
[0079]作为构成吸光性树脂成型体、即激光熔接的对象材料的树脂成型体的树脂,没有特别限制,可列举出各种热塑性树脂,例如烯烃类树脂、乙烯基类树脂、苯乙烯类树脂、丙烯酸类树脂、聚酯类树脂、聚碳酸酯类树脂、聚芳酯类树脂、聚砜类树脂、聚苯醚类树脂、聚醚砜类树脂、聚醚酰亚胺类树脂、聚醚酮类树`脂、耐热环状烯烃类树脂、各种液晶性聚合物等。在这些树脂当中,优选由与构成透光性树脂成型体的树脂相同种类或相同体系的树脂或其组合物构成作为对象材料的吸光性树脂成型体。
[0080]在构成上述吸光性树脂成型体的树脂组合物中可以含有吸收激光的吸收剂或着色剂(染料或颜料)。着色剂可以根据激光的波长而选择,可列举出:无机颜料[炭黑(例如乙炔黑、灯黑、热炭黑、炉法炭黑、槽法炭黑、科琴黑等)等黑色颜料、氧化铁红等红色颜料、钥铬橙等橙色颜料、氧化钛等白色颜料等]、有机颜料[黄色颜料、橙色颜料、红色颜料、蓝色颜料、绿色颜料等]以及各种染料等。这些激光的吸收剂可以单独使用或组合使用两种以上。吸光性树脂成型体中的着色剂的含量相对于整体优选为0.1~10重量%,更优选为
0.5~5重量% (例如0.5~3重量%)左右。
[0081]对制造吸光性树脂成型体的方法没有特别限定,可以采用注塑成型、挤出成型、压缩成型、吹塑成型、注塑压缩成型、传递成型、真空成型等常规方法。在这里,本发明中,对吸光性树脂成型体而言,优选的是,使用结晶性热塑性树脂组合物作为原料并使用形成有隔热层的模具用注射成型法制造。以下以用注射成型法制造主体部20的情况为例说明吸光性树脂成型体的制造方法。
[0082]图6是示意性示出适于制造主体部20的第二模具的模腔的剖面的图。第二模具6具备第二模腔7和在第二模具6的模腔表面形成的第二隔热层8。如图6所示,第二模腔7的表面由第二隔热层8的表面和第二模具6的未形成第二隔热层8的金属面构成。[0083]第二隔热层8在除了第二模具6的模腔表面的与吸收侧预定熔接面201接触的部分的一部分以外的模腔表面的大致整面形成。对于第二隔热层8,可以使用与隔热层5同样的材料用同样的方法形成,因此省略对材料、形成方法的说明。另外,大致整面包括整面。
[0084]与作为透光性树脂成型体的一个例子的盖部10的制造方法的说明同样,作为吸光性树脂成型体的一个例子的主体部20在与第二隔热层8接触的部分结晶性热塑性树脂的结晶度提高,在不与第二隔热层8接触的部分结晶性热塑性树脂的结晶度被抑制得较低。另外,如盖部10的制造方法中的说明所述,在主体部20的制造中也需要将模具温度调整至结晶性热塑性树脂的冷结晶温度(Tca)-1OO以下。
[0085]在进行熔接的部分,由于结晶性热塑性树脂的结晶度被抑制得较低,因此容易通过因吸收激光所产生的热而熔融,盖部10与主体部20的熔接变得更牢固。
[0086]此外,如图6所示,由于第二模具6的大部分模腔表面形成有第二隔热层,因此成型后主体部20即使暴露于高温环境下等,由结晶性热塑性树脂的结晶引起的尺寸变化也小。如上所述,在本实施方式中,在第二模具6的大部分模腔表面形成有隔热层是为了防止主体部20的尺寸变化,在发挥该效果的范围内决定所要形成的模腔表面的隔热层的面积即可。
[0087]另外,如上所述,对使用形成有第二隔热层8的第二模具6制造主体部20的情况进行了说明,但主体部20也可以使用未形成隔热层的模具制造。该情况下,为了充分提高结晶性热塑性树脂的结晶度,模具温度的条件一般设定为1^+151:左右。在这里,充分的结晶度是指使用未形成隔热 层的模具、将模具温度的条件设定为1^+151:来成型结晶性热塑性树脂组合物时结晶性热塑性树脂的结晶度。
[0088]实施例
[0089]以下基于实施例进一步具体说明本发明,但本发明并不受这些实施例的限定。
[0090]< 材料 >
[0091 ] 构成透光性树脂成型体的材料:聚苯硫醚树脂(宝理塑料株式会社制造、“F0RTR0N(注册商标)1140A64 (自然(natural)、色号:HF2000)”、冷结晶温度(Tel)为125。。)
[0092]构成吸光性树脂成型体的材料:聚苯硫醚树脂(宝理塑料株式会社制造、“F0RTR0N(注册商标)1140A64 (黑、色号:HD9100)”、冷结晶温度(Tcl)为125。。)
[0093]隔热层形成用材料:聚酰亚胺(热导率0.22 (ff/m.K))
[0094](热导率的测定)
[0095]隔热层的热导率用激光闪光法测定热扩散系数、用DSC测定比热、用水中置换法(依据JIS Z8807固体比重测定方法)测定比重,通过[热导率]=[热扩散系数X比热X比重]算出。
[0096]<实施例1~8、比较例I~5>
[0097]透光性树脂成型体的尺寸有长131mmX宽12.7mmX厚0.8mm和长131mmX宽
12.7mmX厚1.6mm这两种(前者在实施例1~4、比较例I~3中使用、后者在实施例5~
8、比较例4和5中使用)。准备具有各自尺寸的模腔的模具。此外,对于各个模具,准备具备隔热层的模具和不具备隔热层的模具。对于具备隔热层的模具,在与于激光熔接时接触吸光性树脂成型体的部分相接的部分未形成隔热层,在其他部分形成隔热层。此外,隔热层的厚度采用200 μ m。使用这些模具制造实施例和比较例所需的透光性树脂成型体。对于制造透光性树脂成型体时模具温度的条件,示于表1~表3。
[0098]吸光性树脂成型体的尺寸为长131mmX宽12.7mmX厚1.6mm。对于具有该尺寸的模腔的模具,准备具备隔热层的模具和不具备隔热层的模具。对于具备隔热层的模具,在与于激光熔接时接触透光性树脂成型体的部分相接的部分未形成隔热层,在其他部分形成隔热层。此外,隔热层的厚度设为200 μ m。使用这些模具制造实施例和比较例所需的透光性树脂成型体。对于制造吸光性树脂成型体时的模具温度的条件,示于表1~表3。
[0099]用表1~表3所示的透光性树脂成型体与吸光性树脂成型体的组合按以下方法制造熔接体。
[0100](熔接方法)
[0101]如图7所示,将透光性树脂成型体与吸光性树脂成型体重叠(透光性树脂成型体在上侧、吸光性树脂成型体在下侧),以扫描速度5_/秒对图7中被涂黑的部分照射波长940nm的激光进行熔接。其中,照射直径采用Φ 1.0mm。此外,对于熔接时的激光的输出功率,表1的实施例和比较例为8.1W,表2的比较例为11.1W,表3的实施例和比较例为21W。
[0102]对于熔接强度,使用拉伸热导率(0RIENTEC C0.,Ltd.制造、RTC-1325),以5mm/分钟对进行了激光熔接的透光性树脂成型体和吸光性树脂成型体进行拉伸剪切,测定熔接强度。测定结果不于表1~表3。
[0103][表 I]
【权利要求】
1.一种熔接体的制造方法,其特征在于,该方法对吸收激光的吸光性树脂成型体和透过激光的透光性树脂成型体进行熔接,其包括下述工序: 熔接准备工序,将所述吸光性树脂成型体的预定熔接面即吸收侧预定熔接面与所述透光性树脂成型体的预定熔接面即透过侧预定熔接面重叠; 熔接工序,在所述熔接准备工序后,从所述透光性树脂成型体侧对重叠部分照射并扫描激光; 所述透光性树脂成型体是使用在一部分模腔表面形成有隔热层的模具、在模具温度为构成所述透光性树脂成型体的树脂的冷结晶温度(Tca)-1OO以下的条件下制造的, 所述隔热层在如下面形成:所述模腔表面的除与所述透光性树脂成型体的表面的预定照射所述激光的预定照射面和所述透过侧预定熔接面接触的部分以外的大致整面。
2.根据权利要求1所述的熔接体的制造方法,其特征在于,所述吸光性树脂成型体使用在一部分模腔表面形成有隔热层的模具制造, 所述隔热层在如下面形成:所述模腔表面的除与所述吸收侧预定熔接面接触的部分以外的大致整面。
3.根据权利要求1或2所述的熔接体的制造方法,其特征在于,所述吸光性树脂成型体和所述透光性树脂成型体由聚芳硫醚类树脂组合物构成。
4.一种熔接体,其用权利要求1?3中的任一项所述的方法制造。
【文档编号】B29C33/38GK103764375SQ201280041740
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2012年8月8日 优先权日:2011年8月31日
【发明者】宫下贵之, 冈田章 申请人:宝理塑料株式会社
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