CN102161233B

CN102161233B - 使用激光的接合方法

Info

Publication number: CN102161233B
Application number: CN201010606165.5A
Authority: CN
Inventors: 山田功作; 村上博文; 藤田和也
Original assignee: Hayakawa Rubber Co Ltd
Current assignee: Hayakawa Rubber Co Ltd
Priority date: 2010-01-08
Filing date: 2010-12-24
Publication date: 2014-09-17
Anticipated expiration: 2030-12-24
Also published as: CN102161233A; JP2011156858A; JP6046329B2

Abstract

本发明公开一种使用激光的接合方法，在可以从接合品的外侧看到图案层时，该方法能够通过不让图案层熔融或分解地用激光对第一和第二部件进行接合来使外观更加美观。图案层4具有激光非透过性。邻接于图案层4设置用于激光接合的中间部件5。朝着图案层4照射用于将该图案层4加热至成为不超过该图案层4的熔融或分解温度的规定温度的激光L。利用图案层4的热量加热中间部件5。

Description

使用激光的接合方法

技术领域

本发明涉及一种使用激光对第一部件和第二部件进行接合的接合方法。

背景技术

例如，作为对由树脂材料制成的第一和第二部件进行接合的方法，广泛采用利用激光照射的接合方法。使用激光进行接合时，通常以第一部件作为具有激光透过性的激光透过部件，以第二部件作为具有激光非透过性的激光非透过性部件。并且，在将第一和第二部件重叠后，从第一部件一侧照射激光。该激光透过第一部件并被第二部件吸收。这样一来，第二部件就被加热，第一和第二部件的接合面熔融，然后固化，两个部件成为已接合的状态。

在上述的普通激光熔敷中，必须有一个部件具有激光非透过性，例如，在专利文献1～3中，公开了在具有激光透过性的部件之间进行熔敷的方法。在这些文献所公开的方法中，使第一部件和第二部件之间存在含有吸收激光的调色剂或涂料的树脂材料，让该树脂材料吸收激光并熔融，由此对第一和第二部件进行接合。

专利文献1：日本公开特许公报特开2003-181931号公报

专利文献2：日本公开特许公报特开2004-1071号公报

专利文献3：日本公开特许公报特开2005-238462号公报

发明内容

-发明所要解决的技术问题-

但是近年来，例如，对于化妆品用盒子、住宅设备用或电器产品用包装部件来说，外观非常受重视，要进行各种设计处理。例如，对外侧的第一部件和内侧的第二部件进行接合构成包装部件时，通过设置了在具有透光性的第一部件的背面实施印刷等来构成图案的图案层，能够在从第一部件的外侧透过该第一部件观察图案层时在图案中呈现出层次感。

当进行这样的设计处理时，如果使用在专利文献1～3中公开的方法进行激光熔敷，则成为位于第一部件和第二部件之间的图案层吸收激光。然后，该图案层熔融或分解并对第一和第二部件进行熔敷。因为图案层一旦熔融或分解，则即使冷却也不会恢复原状，所以导致外观的恶化。

本发明是鉴于上述各点而完成的，其目的在于当设置可从第一部件一侧看到的图案层时，能够不使图案层熔融或分解地对第一和第二部件进行接合，从而让外观更加美观。

-用以解决技术问题的技术方案-

为了达成上述目的，在本发明中，在第一部件和第二部件之间邻接于图案层设置着激光接合用中间部件，以不让图案层熔融或分解的程度用激光对图案层进行加热，利用该已加热的图案层的热量来加热中间部件从而对第一和第二部件进行接合。

第一方面的发明其特征在于，在用激光对具有透光性的第一部件和第二部件进行接合的接合方法中，在所述第一部件和所述第二部件中，至少一个部件由具有激光透过性的材料制成，在所述第一部件和所述第二部件中的至少一个部件上设置激光非透过性图案层以使图案呈现在该第一部件的外侧，在该第一部件和第二部件之间邻接于所述图案层设置用于对所述第一部件和所述第二部件进行接合的激光接合用中间部件，从所述具有激光透过性的部件一侧朝着所述图案层照射用于将该图案层加热至成为不超过该图案层的熔融或分解温度的规定温度的激光，利用该图案层的热量加热所述中间部件，对所述第一部件和所述第二部件进行接合。

即，在第一部件由具有激光透过性的材料制成的情况下，从第一部件一侧照射激光。该激光透过第一部件并被图案层吸收，从而将图案层加热。再利用该图案层的热量对中间部件进行加热。因为中间部件被加热熔融或软化所以该中间部件紧密接合在第一和第二部件上，并以规定的接合强度对这两个部件进行接合。此时图案层不会熔融或分解。

在已将第一和第二部件接合的状态下，能够从第一部件的外侧观察图案层的图案，从而能得到有层次感的设计。因为该图案层不会熔融或分解，所以外观更加美观。

第二方面的发明其特征在于，在第一方面的发明中，中间部件具有粘附在第一部件和第二部件上的粘附性。

根据该结构，能够在照射激光之前，利用中间部件简便地使第一和第二部件一体化。

第三方面的发明其特征在于，在第一或第二方面的发明中，中间部件由被图案层的热量所熔融的热熔性材料制成。

第四方面的发明其特征在于，在第三方面的发明中，热熔性材料是热塑性弹性体。

第五方面的发明其特征在于，在第三方面的发明中，热熔性材料是丙烯酸类热熔性材料。

第六方面的发明其特征在于，在第一至五方面的任一方面的发明中，中间部件具有导热性填充物。

根据该结构，图案层的热量易于由导热性填充物传导到整个中间部件。

第七方面的发明其特征在于，在第一至六方面的任一方面的发明中，中间部件配置成在图案层的与激光照射方向相反的一侧与所述图案层相邻接，所述中间部件中混合有吸收激光的激光吸收剂。

根据该结构，例如，当从第一部件一侧照射激光时，已透过第一部件的激光首先被图案层吸收，当激光没有完全被图案层吸收时，少量激光透过图案层被中间部件的激光吸收剂吸收。这样一来，就能够对中间部件进行加热。

-发明的效果-

根据第一方面的发明，设置激光非透过性图案层以使图案呈现在第一部件的外侧，因为在第一部件和第二部件之间邻接于图案层设置了激光接合用中间部件，用激光将图案层加热至成为不超过熔融或分解温度的规定温度，利用图案层的热量来加热中间部件以对第一和第二部件进行接合，所以图案层不会熔融或分解，能够得到外观更加美观的接合品。

根据第二方面的发明，因为中间部件具有粘附在第一部件和第二部件上的粘附性，所以能够在照射激光之前，简便地使第一部件和第二部件一体化并抑制位置错位，而且能够充分确保接合强度，从而能够得到外观更加良好的接合品。

根据第三方面的发明，因为中间部件为热熔性材料，所以能得到足够的第一和第二部件的粘接强度。

根据第四方面的发明，因为中间部件为热塑性弹性体，所以能够利用图案层的热量来可靠地得到粘接力。

根据第五方面的发明，因为中间部件为丙烯酸类热熔性材料，所以能够降低成本并得到足够的粘接强度。

根据第六方面的发明，因为在中间部件中混合有导热性填充物，所以图案层的热量易于传导到整个中间部件，从而可靠地使中间部件熔融或软化并可靠地对第一和第二部件进行接合。

根据第七方面的发明，因为在中间部件混合有激光吸收剂，所以能够让中间部件吸收未被图案层吸收的激光。这样一来，就能够有效利用激光来加热中间部件。

附图说明

图1是实施方式所涉及的接合品的剖视图；

图2是表示对各部件进行接合前的状态的剖视图。

附图标记说明

1 接合品

2 基材(第二部件)

3 透光部件(第一部件)

4 图案层

5 中间部件

L 激光

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的实施方式进行详细说明。应予说明，以下实施方式是本质上优选的示例，并没有限制本发明、本发明的应用对象或本发明的用途范围等意图。

图1表示利用本发明的实施方式所涉及的接合方法进行接合所形成的接合品1。该接合品1例如作为化妆品用盒子、住宅设备用或电器产品用包装部件来使用，是将构成该包装部件的内侧的基材2和构成外侧的透光部件3层叠所形成的接合品，在透光部件3上设置有可以从外侧看到的图案层4。对基材2和透光部件3进行接合使它们一体化。透光部件3为本发明的第一部件，基材2为本发明的第二部件。

基材2是由具有不让激光透过的激光非透过性的材料制成的板状部件。激光非透过性是吸收激光的激光吸收性，是指即使部分透过和/或反射了作为加热源的激光，也会吸收剩余部分的激光的性质，还包括将激光全部吸收的情况。作为具有这种性质的材料，例如除金属、陶瓷之外，还有在树脂或橡胶中混合颜料或染料形成的材料。作为激光非光透过性，例如优选波长940nm的激光的透过率为不足15％。在本实施方式中，基材2由金属材料制成。

透光部件3是由无色透明且具有让激光透过的激光透过性的材料制成的板状部件。激光透过性是指，能够几乎不反射也不吸收作为加热源的激光地让激光透过，或者即使透过和/或反射了一部分激光也不会熔融，并使剩余的激光透过的性质，也包括使激光全部透过材料本身的情况。透光部件3例如能够由热塑性树脂制成，具体而言可列举出：聚乙烯(高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密聚乙烯(LLDPE)、极低密度聚乙烯(VLDPE)、超低密度聚乙烯(ULDPE)、超高密度聚乙烯(UHDPE)、polyethylene)、聚丙烯(聚丙烯共聚物(PP Co-Polymer)、聚丙烯均聚物(PP Homo-Polymer)、聚丙烯三元共聚物(PP Ter-Polymer))、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂(ABS)、苯乙烯-丙烯腈树脂(SAN)、K-树脂、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物树脂(SBS树脂)、聚偏氯乙烯树脂(PVDC树脂)、乙烯-醋酸乙烯树脂(EVA树脂)、丙烯酸树脂、丁醛树脂、硅树脂、聚酰胺(PA、PA6、PA66、PA46、PA610、PA612、PA6/66、PA6/12、PA6T、PA12、PA1212、PAMXD6)、乙烯四氟乙烯共聚物、液晶聚合物、聚对苯二甲酸丁二酯、聚醚醚酮、聚醚酮、聚醚酮酮、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚缩醛、聚酰胺-酰亚胺、聚苯醚、聚亚苯醚、聚碳酸酯、聚苯硫醚、聚砜、聚乙硫砜(polythioethylsulfone)、聚四氟乙烯、聚醚砜和聚醚酰亚胺等。

此外，热塑性树脂还包括化学键合极性官能团而形成的改性树脂，具体而言可列举出：丙烯酸改性烯烃树脂、马来酸改性烯烃树脂、氯化改性烯烃树脂(氯化聚丙烯(CPP)、氯化聚乙烯(CPE))、硅烷改性烯烃树脂、离聚物树脂、尼龙改性烯烃树脂、环氧改性树脂、乙烯-乙烯醇树脂(EVOH)、乙烯-乙酸乙烯树脂、热熔粘合树脂等树脂，还可以是这些树脂与上述热塑性树脂的混合物或组合物。

透光部件3可以是热塑性弹性体，具体而言可列举出：苯乙烯类弹性体、烯烃类弹性体、聚酯类弹性体、氯乙烯类弹性体、聚酰胺类弹性体、聚丁二烯类弹性体、异戊二烯类弹性体、离子束和无定形聚乙烯类弹性体(商品例：DUPONT-MITSUI POLYCHEMICALS CO.，LTD.制ハイミラン)、氯化聚乙烯和无定形聚乙烯类弹性体(商品例：三菱化学制ミラプレ一ン)、氟类弹性体、聚氨酯类弹性体、丙烯酸类弹性体等。

透光部件3也可以是热固性树脂，具体而言可列举出：酚醛树脂(phenolresin)、脲醛树脂、密胺树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂等。

透光部件3还可以是具有热固性的橡胶，具体而言可列举：天然橡胶、异戊二烯橡胶、三元乙丙橡胶、二元乙丙橡胶、丁苯橡胶、丁二烯橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、异戊二烯橡胶、氯丁二烯橡胶、丙烯酸橡胶、环氧氯丙烷橡胶、聚氨酯橡胶、丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶、氟橡胶和硅橡胶等。

而且，可以由在上述热塑性树脂或热固性树脂中混合增强材料或填充材料制成的复合树脂制成透光部件3。

在上述树脂、弹性体中例如可以混合下列添加剂：选自热稳定剂、抗氧化剂、紫外线稳定剂、导电剂、成核剂、脱模剂、阻燃剂、抗静电剂、加工助剂、着色和功能性颜料或染料、交联剂、增塑剂和硫化剂的组中的至少一种添加剂。当混合上色颜料或染料时，混合量要能够确保规定的激光透过性。

除上述树脂之外，透光部件3还可以由例如钠钙玻璃、铅玻璃、硼硅玻璃等制成。而且，还可以是钢化玻璃、叠层玻璃、层压玻璃等。作为激光透过性，例如优选波长940nm的激光的透过率在20％以上，更优选在50％以上。另外，透光部件3并不限于无色，也可以是淡色，只要具有能从外侧看到图案层4的透光性即可。

基材2和透光部件3的厚度根据包装部件的种类等而不同，厚度为数mm左右。而且，基材2可由激光透过性部件构成。

在透光部件3的背面即基材2一侧的面上设置有图案层4以使图案呈现在透光部件3的外侧。该图案层4由印刷涂膜构成，印刷涂膜通过使含有染料或颜料的油墨附着在透光部件3的背面而形成。对于固化性油墨化合物，例如可列举出：丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯(urethane acrylate)、环氧丙烯酸酯、羧基改性环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、不饱和聚酯树脂、共聚类丙烯酸酯、聚丙烯酸丙烯酰酯(polyacrylacrylate)、脂环族环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、乙烯醚化合物、氧杂环丁烷化合物等。固化性油墨例如可列举出：自然干燥固化型、利用烧结干燥形成的热固化型、使用固化剂的两罐装反应固化型、由紫外线或电子射线等使之固化的放射光固化型、漆等。只要在融点以下的激光照射条件下则油墨即便是热塑性也没有问题。而且，作为染料，只要是具有激光非透过性的染料即可，茜草根、红花等天然染料、反应、硫化、萘酚等合成染料、荧光染料等种类都没有问题。作为颜料，只要具有激光非透过性的颜料即可，例如可列举出炭黑或复合氧化物类颜料等无机颜料，酞菁类颜料、偶氮类颜料、色淀颜料、多环类颜料等有机颜料，能够使用具有与激光波长相应的非透过性的各种颜料。通过用印刷涂膜形成图案层4，能得到精致的图案。作为印刷方法，例如能够使用凸版印刷、凹版印刷、柔性版印刷、胶版印刷、丝网印刷、凹版印刷(gravure printing)、激光印刷、喷墨印刷等各种印刷方法。

由图案层4构成的图案例如包括文字、图形、符号、图画、渐变图案(gradationpattern)、用单色全面涂布、或者由以上图案组合而成的图案等各种形态。作为图案层4的厚度，例如在1μm以上100μm以下，但并不限于该范围。而且，作为图案层4的激光非透过性，例如优选波长940nm的激光的透过率为不足15％。

图案层4除如上所述由印刷涂膜形成之外，例如还能够通过蒸镀膜、贴膜、涂布底层涂料(primer)等来形成。在蒸镀膜的情况下，图案层4极薄。而且，不需要整个图案层4都是激光非透过性的，可以只有与基材2和透光部件3的接合部分相对应的一部分是激光非透过性的。

在基材2的表面即透光部件3一侧的面上设置有激光接合用中间部件5，该中间部件5邻接于图案层4。

中间部件5由片状弹性部件构成。具体而言中间部件5由因被激光加热后的图案层4的热量而熔融的热熔性材料制成，优选在常温附近显示出橡胶弹性的高分子物质(粘结剂或弹性体)中具有热塑性的物质。即，能够使用上述粘结剂或热塑性弹性体或者交联橡胶等作为中间部件5的材料，没有特别限制，作为粘结剂可列举出橡胶类、丙烯酸类、氨基甲酸酯类、硅类等。作为热塑性弹性体，例如可列举出：苯乙烯类弹性体、烯烃类弹性体、聚酯类弹性体、氯乙烯类弹性体、聚酰胺类弹性体、聚丁二烯类弹性体、异戊二烯类弹性体、离子束和无定形聚乙烯类弹性体(商品例：商品例：DUPONT-MITSUIPOLYCHEMICALS CO.，LTD.制ハイミラン)、氯化聚乙烯和无定形聚乙烯类弹性体(商品例：三菱化学制ミラプレ一ン)、氟类弹性体、聚氨酯类弹性体、丙烯酸类弹性体等。热塑性弹性体作为橡胶类粘结剂的基体是很常见的，没有特别限制，可以配合增粘剂或油状、液状低聚物、交联剂等来形成粘结剂。

作为增粘剂，具体而言例如可列举出松香类粘性树脂，即脂松香、木松香、妥尔油松香等未改性松香(天然松香)、利用氢化、歧化、聚合等方法对这些未改性松香进行改性形成的改性松香(氢化松香、歧化松香、聚合松香以及经其它化学修饰形成的松香等)，此外还可列举出各种松香衍生物等。作为上述松香衍生物，例如可列举出：用醇类对未改性松香进行酯化形成的松香的酯化合物，或者用醇类对氢化松香、歧化松香、聚合松香等改性松香进行酯化形成的改性松香的酯化合物等松香酯类；用不饱和脂肪酸对未改性松香或改性松香(氢化松香、歧化松香、聚合松香等)进行改性形成的不饱和脂肪酸改性松香类；用不饱和脂肪酸对松香酯类进行改性形成的不饱和脂肪酸改性松香酯类；对未改性松香、改性松香(氢化松香、歧化松香、聚合松香等)、不饱和脂肪酸改性松香类或不饱和脂肪酸改性松香酯类中的羧基进行还原处理形成的松香醇类；未改性松香、改性松香或者各种松香衍生物等松香类(特别是松香酯类)的金属盐。作为松香衍生物，可以使用利用酸催化剂使松香类(未改性松香、改性松香或者各种松香衍生物等)与苯酚发生加成反应而进行热聚合所得到的松香酚树脂等。

作为萜类粘性树脂，例如可列举出：α-蒎烯聚合物、β-蒎烯聚合物、二戊烯聚合物等萜类树脂，或者对这些萜类树脂进行改性(酚改性、芳香族改性、氢化改性、烃改性等)形成的改性萜类树脂(例如，萜烯酚醛类树脂、苯乙烯改性萜类树脂、芳香族改性萜类树脂、氢化萜类树脂等)等。

作为烃类粘性树脂，例如可列举出：脂肪族类烃树脂[碳原子数为4～5的萜烯或二烯(丁烯-1、异丁烯、戊烯-1等萜烯，丁二烯、1，3-戊二烯、异戊二烯等二烯等)等的脂肪族烃聚合物等]；芳香族类烃树脂[碳原子数为8～10的含乙烯基的芳香族类烃(苯乙烯、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯、茚、甲基茚等)的聚合物等]；脂肪族类环烃树脂[对所谓的“C4石油馏分”或“C5石油馏分”进行环化二聚体化后再聚合形成的脂环式烃类树脂、环二烯化合物(环戊二烯、二环戊二烯、亚乙基降冰片烯、二戊烯等)的聚合物或其氢化物、对芳香族类烃树脂或脂肪族、芳香族类石油树脂的芳香环进行氢化形成的脂环式烃类树脂等]；脂肪族、芳香族类石油树脂(苯乙烯-烯烃类共聚物等)；脂肪族、脂环族类石油树脂；氢化烃树脂；苯并呋喃类树脂；苯并呋喃-茚类树脂等各种烃类树脂。可以从大致区分为链烷烃类、环烷烃类、芳烃类的油中进行选择。

作为液状低聚物，可选自丙烯酸类、苯乙烯类、聚异戊二烯或丁二烯等橡胶类、聚酯类、其它分子量为数百～数千左右的高粘度聚合物。此外优选根据需要使用选自热稳定剂、抗氧化剂、紫外线稳定剂、导电剂、成核剂、脱模剂、阻燃剂、抗静电剂、加工助剂、着色和功能性颜料或染料、交联剂、增塑剂和硫化剂的组中的至少一种。

作为交联橡胶，例如可列举出：天然橡胶、异戊二烯橡胶、三元乙丙橡胶橡胶、二元乙丙橡胶、丁苯橡胶、丁二烯橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、异戊二烯橡胶、氯丁二烯橡胶、丙烯酸橡胶、环氧氯丙烷橡胶、聚氨酯橡胶、丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶、氟橡胶和硅橡胶等。可以根据需要在这些交联橡胶中配合各种添加剂。例如可列举出：芳香族硫醇类、芳香族二硫化物类、芳香族硫醇锌类塑解剂；有机酸类、亚硝基化合物类、次磺酰胺类防焦剂；链烷烃类、芳香族类、环烷烃类、液状橡胶类增塑剂；松香衍生物类、萜类天然树脂类增粘剂或者苯并呋喃(茚)树脂类、石油树脂类、烷基酚树脂类、二甲苯、甲醛类树脂等合成树脂类增粘剂；卤素类、金属水合物类、硅类、磷类阻燃剂；抗氧化剂；热稳定剂；光稳定剂；紫外线吸收剂；润滑剂；颜料；交联剂；交联助剂；抗硫化返原剂；硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂这些普通的橡胶塑料配合化学产品。

中间部件5的熔融温度设定为比图案层4的熔融或分解温度低。

将粘结剂或交联橡胶作为中间部件5的材料时，为了避免由激光引起的熔敷性下降的情况，优选交联度低的材料。

优选中间部件5的厚度例如在10μm以上1000μm以下，但并不限于该范围。当中间部件5极薄时它呈薄膜状，较厚时它呈板状。

作为制成中间部件5的热熔性材料，更具体而言例如可以是在常温下具有弹性的丙烯酸类嵌段聚合物。作为热熔性材料，例如可以是苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯-氢化丁二烯-苯乙烯(SEBS)等。

在中间部件5中混合有导热性填充物。作为导热性填充物，例如，氧化铝、氧化硅、氧化镁等金属氧化物，或者氮化硅、氮化硼、氮化铝、氮化钛、氮化锆、氮化钽、氮化铌等无机氮化物等。

作为其它导热性填充物，可列举出：钛酸钾、硼酸铝、硫酸镁、碳酸钙等以及它们的晶须、玻璃纤维、碳纤维、金属纤维、芳纶、石棉、碳化硅、陶瓷、硫酸钡、硫酸钙、白陶土、粘土、硅石、叶蜡石、膨润土、绢云母、沸石、蒙脱石、云母(mica)、云母、霞石正长岩、滑石、凹凸棒石、硅灰石、多晶莫来石纤维(PMF)、铁氧体、硅酸钙、碳酸镁、白云石、氧化锌、氧化钛、氧化镁、氧化铁、二硫化钼、石墨、石膏、玻璃珠、玻璃粉、玻璃空心球、石英、石英玻璃等。使用的填充物可以是中空的。而且，这些填充物可以并用两种以上，还能够根据需要用硅烷类、钛类等偶联剂进行预处理后使用。

可以使用导热性薄膜、布料、铝箔、或铜箔等作为中间部件5的一部分。优选铝箔的厚度为例如50μm左右，优选铜箔的厚度为例如30μm左右。而且并不限于铝箔或铜箔，也可以使用各种金属薄膜或金属片作为中间部件5的一部分。

在中间部件5中混合有吸收激光的激光吸收剂。作为激光吸收剂，例如在黑色吸收剂中可以列举出：炭黑、灯黑、骨黑、石墨或金属氧化物氧化铁黑(magnetite)、钛黑、氧化铬等无机颜料；偶氮颜料、多环类颜料等有机颜料。

吸收近红外区域波长的吸收剂也能作为激光吸收剂使用，例如能够优选使用花青苷色素、亚硫酰镍络合物、双(顺-1，2-甲苯甲酰基)乙烯-1，2-二硫醇镍(bis(cis-1，2-toluyl)ethylene-1，2dithiolate nickel)、双(1-氯-3，4二硫醇)镍·四丁基铵等金属络合物，而且能够使用在830nm下有最大吸收波长的二乙氨基萘酚方酸菁(diethylaminonaphthol squarylium)、二甲氨基萘酚方酸菁等方酸菁(squarylium)色素。并且还能够优选使用多次甲基类色素、(二)亚胺盐(immonium)类色素、酞菁类色素、三芳基甲烷类色素、萘醌类色素等。

激光吸收剂并不限于上述激光吸收剂，只要是吸收激光并发热的材料就能够使其溶解或分散来使用。

在中间部件5中混合有增粘剂。这样一来，中间部件5在基材2一侧的面和在透光部件3一侧的面就具有粘附性。因此，中间部件5粘附在基材2和透光部件3上。中间部件5的粘附力设定为：根据JIS Z0237的10.4测定出的对SUS304板的180度剥离粘附力在0.1N/25mm以上。

作为增粘剂可列举出上述增粘剂。

中间部件5和图案层4的树脂成分的SP值(溶解度参数)越接近相溶性就越好从而能够得到很高的接合强度。

接着，对上述接合品1的制造要点进行说明。首先，在透光部件3的背面形成图案层4。用印刷机等使含有颜料的着色油墨附着在透光部件3的背面。

在使图案层4为蒸镀膜的情况下，利用蒸镀装置使金属等蒸镀物蒸镀在透光部件3的背面；当使图案层4为薄膜时，在透光部件3的背面粘贴薄膜；当使图案层4为底层涂料时，在透光部件3的背面涂布底层涂料。

而且，能够对基材2照射例如UV(紫外线)、EB(电子射线)，或者使用臭氧等。这样一来，就能够使激光照射后的粘接力提高。

将配置中间部件5配置在基材2和透光部件3之间，将基材2、中间部件5和透光部件3重叠。此时，因为中间部件5具有粘附性，所以透光部件3和基材2粘附在中间部件5上。这样一来，因为透光部件3成为已暂时固定在基材2上的状态，所以在照射后述激光时，即使不把两个部件2、3夹紧也能抑制位置错位。此外，也可以沿厚度方向夹紧基材2和透光部件3，因为通过夹紧材2和透光部件3，能够抑制由照射激光时的发热引起的基材2和透光部件3的膨胀、基材2和透光部件3间气泡的产生，所以能够进一步提高接合的可靠性。

然后，如图1所示，从透光部件3一侧朝着图案层4照射激光L。照射该激光L的装置能够使用众所周知的装置。作为激光L的种类，例如可以是气体激光、固体激光、半导体激光等任一种激光，激光L的种类没有限制。激光L的种类能够根据基材2和透光部件3的材料、透光部件3的厚度、图案层4的熔融或分解温度、透光部件3的激光透过程度等来适当选择。而且，激光L可以是单波长激光，也可以是具有两个以上波长的激光。

激光照射装置的输出功率设定为数瓦左右的低值，输出功率的大小是图案层4不会被已透过透光部件3并到达图案层4的激光L而熔融或分解的程度。对于激光L的扫描速度，设定为图案层4不会熔融或分解的速度。当接合范围比激光L的照射直径更广时，可以根据需要一边移动激光源或接合对象物(基材2、中间部件5和透光部件3)一边进行激光L的照射。

所照射的激光L透过透光部件3到达图案层4。已到达图案层4的激光L被图案层4吸收，图案层4便被该激光L加热。因为激光L的输出功率被设定为如上所述的低输出功率，所以图案层4的温度成为不超过图案层4的熔融或分解温度的温度。

图案层4的热量传导至邻接的中间部件5。因为中间部件5中混合有导热性填充物，所以图案层4的热量易于传导至整个中间部件5。中间部件5被加热至成为熔融温度从而熔融。中间部件5一熔融，就紧密接合在透光部件3的图案层4上，并且也紧密接合在基材2上。此时，因为对激光L的输出功率进行了上述设定，所以图案层4不会熔融或分解。

有时一部分激光L(已照射的激光L中的数％)会透过图案层4。已透过图案层4的少量激光L到达中间部件5。因为该中间部件5中混合有激光吸收剂，所以已透过图案层4的激光L被中间部件5吸收。这样一来，中间部件5也会被该少量激光加热，所以能够有效地利用激光L。

如上所述，根据本接合方法，因为激光L只要有数瓦左右的低输出功率即可，所以能够抑制基材2或透光部件3因热量而损伤(烧焦或变形)，而且，当基材2的周围有其它部件或机器时，还能够抑制由热量对这些部件或机器造成的损伤。因此，本接合方法的用途广泛。

然后，当激光L的照射结束后，中间部件5冷却、固化。中间部件5固化，于是基材2和透光部件3被接合得到接合品1。如果从透光部件3的外侧观察该接合品1，则图案层4的图案透过透光部件3呈现在内部，从而在图案中表现出层次感。因为该图案层4不溶解，所以外观更加美观。

当利用激光L的照射对基材2和透光部件3进行熔敷时，就接受加热后再冷却这样的热循环。此时，由于基材2和透光部件3的线性膨胀系数的差异等有时在接合界面上会产生应力。对此，因为中间部件5由粘结剂或弹性体制成，所以能够缓和接合界面的应力。这样一来，就能够防止接合强度的下降或剥离。

在所得的接合品1中，有时在使用时热应力或机械力增大而在基材2和透光部件3的接合界面上产生应力，这样的应力也能够因中间部件5的存在而得以缓和。因此，即使长期使用接合品1也能维持接合强度。

如以上说明所示，根据本实施方式所涉及的接合方法，设置激光非透过性图案层4以使图案呈现在在透光部件3的外侧，在透光部件3和基材2之间邻接于图案层4设置中间部件5，利用激光L将图案层4加热至成为不超过熔融或分解温度的规定温度，因为利用图案层4的热量来加热中间部件5以对基材2和透光部件3进行接合，所以能够得到外观更加美观的接合品1。

由于中间部件5具有粘附在基材2和透光部件3上的粘附性，所以在照射激光L之前，能够简便地使基材2和透光部件3一体化以抑制位置错位，从而能够得到足够的接合强度，并且能够得到外观更好的接合品1。

由于使中间部件5为热熔性材料，所以能得到足够的粘接强度。

由于中间部件5中混合了导热性填充物，所以图案层4的热量易于传导至整个中间部件5，可靠地使中间部件5熔融，接合就能够可靠地进行。

由于中间部件5中混合有激光吸收剂，所以能够使中间部件5吸收没有被图案层4吸收的激光。这样一来，就能够有效地利用激光L来加热中间部件5。

此外，在上述实施方式中，从透光部件3一侧照射激光，但并不限于此，可以由具有激光透过性的部件构成基材2，并从基材2一侧照射激光。此时，中间部件5成为具有激光透过性的部件。这样一来，因为已从基材2一侧照射的激光到达图案层4并对图案层4进行加热，所以如上所述利用图案层4的热量来加热中间部件5，对基材2和透光部件3进行接合。

而且，可以由核心层和分别设置在核心层两面的粘附层构成中间部件5。

中间部件5可以不会因图案层4的热量而熔融或分解，仅仅是软化。这一点能够通过改变激光的输出功率或中间部件5的材料等来实现。因为通过使中间部件5软化，也能够使中间部件5紧密接合在基材2和透光部件3上，所以能够可靠地进行粘接。

中间部件5可以由胶粘带构成。此时，通过使中间部件5软化而紧密接合，能够抑制接合部分存在气泡的情况，气密性和水密性提高。特别是，使用宽度窄的胶粘带，气密性和水密性提高的效果明显。

而且，可以在基材2上设置图案层4，在图案层4的外侧设置中间部件5。此时，因为中间部件5为激光非透过性部件，所以在从透光部件3一侧照射激光时，激光透过中间部件5对图案层4进行加热，该图案层4的热量传导至中间部件5。

本发明所涉及的接合方法除了化妆品用盒子、住宅设备用或电器产品用包装部件以外，还能够适用于制造各种接合品的情况。

[实施例]

根据表1对本发明的实施例进行说明。

[表1]

透光部件3在所有比较例和实施例1～4中都是同样的部件，是甲基丙烯酸树脂(PMMA)板材，且厚度为2mm、激光透过率为93％。

图案层4在所有比较例和实施例1～4中都相同，使用UV丝网印刷油墨中的黑色(JUJO CHEMICAL CO.，LTD.制：レイキユア GA4100)进行丝网印刷以形成厚度为10μm的图案。激光透过率为4％。

基材2和透光部件3在宽25mm×深35mm的范围内重叠。中间部件5为宽25mm×深5mm，成为由基材2和透光部件3夹着的状态，以使整个中间部件5都位于基材2和透光部件3之间。

激光以0mm焦距照射，沿基材2和透光部件3的宽度方向进行扫描(扫描距离25mm)。

1、比较例

中间部件5为丙烯酸类热熔粘结剂，厚度为50μm。丙烯酸类热熔粘结剂由丙烯酸聚合物(例如，KURARAY CO.，LTD.制LA2250)、增粘剂(例如荒川化学工业株式会社制SE-A-115)混合而成。

基材2为不锈钢(SUS304)板材，厚度为1mm。

激光为半导体激光，波长940nm、输出功率30W、扫描速度6m/分。

在照射激光之前，接合强度低至难以耐受实际使用的程度。具体而言，接合强度是如果用手将基材2和透光部件3拉开则很容易就分离的程度。

接合强度的试验方法采用以下方式进行：在剪切方向上沿与激光的扫描方向垂直相交的方向对处于接合状态下的基材2和透光部件3施加拉力(拉伸速度5mm/分)。在进行比较例的激光照射之前，如果将剥离时的力换算成应力，则在0.5MPa以下。

如果将基材2和透光部件3浸渍在水中，则水就会侵入基材2和透光部件3之间。

在照射激光之后，与照射前相同，接合强度低至难以耐受实际使用的程度。即，在上述试验方法中应力值在0.5MPa以下。另外，水会侵入基材2和透光部件3之间。图案层4产生油墨分解并白化的现象。这是由激光的输出功率增强所引起的现象。

2、实施例1

中间部件5和基材2与比较例相同。

激光为半导体激光，波长808nm、输出功率2W、扫描速度0.6m/分。

在照射激光之前，接合强度低至难以耐受实际使用的程度，在上述试验方法中应力值在0.5MPa以下。而且，水会侵入基材2和透光部件3之间。

在照射激光之后，接合强度达到足够耐受实际使用的水平。具体而言，在上述试验方法中应力值在1.2MPa以上。在1.2MPa以上的接合强度是即使用手将基材2和透光部件3拉开也不易剥离的程度。

而且，水没有侵入基材2和透光部件3。图案层4没有变化。

3、实施例2

中间部件5为丙烯酸类胶粘带，厚度为100μm。该胶带为日东电工株式会社制，产品编号No.5000NS。

基材2为聚碳酸酯的板材，厚度为2mm。聚碳酸酯为三菱树脂株式会社制的ステラS300である。

激光为半导体激光，波长808nm、输出功率3W、扫描速度0.6m/分。

在照射激光之前，接合强度可以得到一定程度的保证，但水会侵入基材2和透光部件3之间。

在照射激光之后，接合强度达到足够耐受实际使用的水平。具体而言，在上述试验方法中应力值在1.0MPa以上。而且，水不会侵入基材2和透光部件3之间。图案层4中残留照射过激光的痕迹，但与比较例相比外观更加美观。

4、实施例3

中间部件5是在丙烯酸类热熔粘结剂中混合了氮化硼(导热性填充物)制成的部件，厚度为50μm。氮化硼为ESK CERAMICS株式会社制的产品，平均粒径为2μm。氮化硼的添加量为10重量％。

基材2与比较例相同。

在照射激光之后，接合强度达到足够耐受实际使用的水平。具体而言，在上述试验方法中应力值在2.4MPa以上。在2.4MPa以上的接合强度是即使用手将基材2和透光部件3拉开，只要不施加很强的力就不会剥离的程度。

水不会侵入基材2和透光部件3之间。图案层4没有变化。

5、实施例4

中间部件5为在丙烯酸类热熔粘结剂中混合了近红外线吸收剂制成的部件，厚度为50μm。近红外线吸收剂为昭和电工株式会社制的IR-13F。而且，近红外线吸收剂的添加量为0.5重量％。

基材2与比较例相同。

在照射激光之后，接合强度达到足够耐受实际使用的水平。具体而言，在上述试验方法中应力值在2.4MPa以上。而且，水不会侵入基材2和透光部件3之间。图案层4没有变化。

6、实施例5

中间部件5为在苯乙烯类弹性体热熔粘结剂中混合了近红外线吸收剂制成的部件。具体而言，将苯乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体(JSR株式会社制TR-2601)50份、增粘剂(ヤスハラケミカル株式会社制TO-115)50份、红外线吸收剂(日本化药株式会社制カヤソ一プIGR-068)0.5份溶解在甲苯中，得到固体成分为40％的溶液，以100μm的厚度将该溶液涂布到厚度25μm的PET薄膜的两面上，制成两面具有粘附性的两面粘附材料。该材料即为中间部件5。另外，激光的照射条件与实施例4等相同。

在照射激光之后，接合强度达到足够耐受实际使用的水平。而且，水不会侵入基材2和透光部件3之间。图案层4没有变化。

7、实施例6

中间部件5含有在苯乙烯类弹性体热熔粘结剂中混合了近红外线吸收剂形成的混合物。具体而言，将苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯弹性体(JSR株式会社制5200P)50份、增粘剂(ヤスハラケミカル株式会社制P-115)50份、红外线吸收剂(日本化药株式会社制カヤソ一ブIGR-068)0.5份溶解在甲苯中，得到固体成分为40％的溶液，以100μm的厚度将该溶液涂布到厚度25μm的PET薄膜的两面上，制成两面具有粘附性的两面粘附材料。该材料即为中间部件5。另外，激光的照射条件与实施例4等相同。

-产业实用性-

如以上说明所述，本发明所涉及的使用了激光的接合方法例如能够用于制造化妆品用盒子、住宅设备用或电器产品用包装部件。

Claims

1.一种用激光对具有透光性的第一部件和第二部件进行接合的接合方法，其特征在于：

在所述第一部件和所述第二部件中，至少一个部件由具有激光透过性的材料制成；

在所述第一部件和所述第二部件中的至少一个部件上设置激光非透过性图案层以使图案呈现在该第一部件的外侧；

在所述第一部件和第二部件之间，邻接于所述图案层设置用于对所述第一部件和所述第二部件进行接合的激光接合用中间部件；

从所述具有激光透过性的部件一侧朝着所述图案层照射用于将该图案层加热至成为不超过该图案层的熔融或分解温度的规定温度的激光，利用该图案层的热量加热所述中间部件，对所述第一部件和所述第二部件进行接合。

2.根据权利要求1所述的接合方法，其特征在于：

所述中间部件具有粘附在所述第一部件和所述第二部件上的粘附性。

3.根据权利要求1或2所述的接合方法，其特征在于：

所述中间部件由被所述图案层的热量所熔融的热熔性材料制成。

4.根据权利要求3所述的接合方法，其特征在于：

所述热熔性材料是热塑性弹性体。

5.根据权利要求3所述的接合方法，其特征在于：

所述热熔性材料是丙烯酸类热熔性材料。

6.根据权利要求1所述的接合方法，其特征在于：

所述中间部件中具有导热性填充物。

7.根据权利要求1所述的接合方法，其特征在于：

所述中间部件配置成在所述图案层的与激光照射方向相反的一侧与所述图案层相邻接；

所述中间部件中混合有吸收激光的激光吸收剂。