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WO2019117074A1 - レーザー溶着及びレーザーマーキングが可能な成形品 - Google Patents

レーザー溶着及びレーザーマーキングが可能な成形品 Download PDF

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WO2019117074A1
WO2019117074A1 PCT/JP2018/045277 JP2018045277W WO2019117074A1 WO 2019117074 A1 WO2019117074 A1 WO 2019117074A1 JP 2018045277 W JP2018045277 W JP 2018045277W WO 2019117074 A1 WO2019117074 A1 WO 2019117074A1
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WO
WIPO (PCT)
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laser
resin
molded article
carbon black
laser light
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2018/045277
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
耕一 坂田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Polyplastics Co Ltd
Original Assignee
Polyplastics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=66820340&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=WO2019117074(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Polyplastics Co Ltd filed Critical Polyplastics Co Ltd
Priority to US16/771,046 priority Critical patent/US20210170696A1/en
Priority to CN201880080060.5A priority patent/CN111465651A/zh
Publication of WO2019117074A1 publication Critical patent/WO2019117074A1/ja
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    • B29K2995/00—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
    • B29K2995/0037—Other properties
    • B29K2995/0094—Geometrical properties
    • B29K2995/0097—Thickness

Definitions

  • the present invention relates to molded articles capable of both laser welding and laser marking.
  • Molded articles made of resin compositions are generally used in combination with other parts in the end.
  • techniques such as double molding, adhesion and welding as well as fitting by physical structure such as screwing, snap fitting and caulking are known. It is done.
  • screwing and bonding require additional members such as screws and adhesives, and it takes time and effort to fasten and bond them using them.
  • snap fitting or caulking it is necessary to provide a specific structure in a molded product, which causes design restrictions.
  • double molding a design device in consideration of adhesion and a special mold capable of positioning a primary molded product are required.
  • Welding is useful in that these drawbacks can be eliminated.
  • Laser welding, vibration welding and ultrasonic welding are known as welding.
  • vibration welding and ultrasonic welding since there is a possibility that the internal electronic parts and the like may be damaged by the vibration, it is not suitable for use in the case of housing precise electronic parts and the like inside. For such applications, it is preferable to employ laser welding in which no vibration occurs.
  • a molded article made of a laser light transmitting material and a molded article made of a laser light absorbing material are overlapped, and the laser light is irradiated from the laser light transmitting molded article side.
  • This is a technology of generating heat at the interface with the molded product for welding (see Patent Document 1).
  • resin composition applied to a cast for such a use it is required to have performance (laser welding property) which can be welded by irradiation of a laser beam.
  • JP 2008-24946 A Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-140284
  • carbon black is preferably easy to sublime. However, if carbon black is too easily sublimated, carbon black is sublimed before the calorific value necessary for melting the resin is obtained in laser welding, and bonding by welding becomes difficult. In order to perform laser welding, it is necessary to leave carbon black at least until the temperature at which the resin melts is reached. In addition, even if it is carbon black which is easy to sublime, the method of making it remain
  • the present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and its object is to provide a molded article having both laser weldability and laser markability.
  • thermoplastic aromatic resin is a polybutylene terephthalate resin or a polyarylene sulfide resin.
  • thermoplastic aromatic resin (2) The molded article according to the above (1) or (2), further comprising 20 to 200 parts by mass of an inorganic filler and 10 to 30 parts by mass of an elastomer based on 100 parts by mass of the thermoplastic aromatic resin.
  • the molded article of the present embodiment is a molded article used on the laser light absorption side at the time of laser welding, and is a molded article which can be marked by irradiating a laser beam, and 100 mass of thermoplastic aromatic resin against part, the primary particle diameter is the 20 ⁇ 40 nm, and, as characterized by DBP oil absorption of the resin composition comprising 0.1 to 0.4 parts by weight of carbon black is 100 cm 3/100 g or more There is. Below, each component in the resin composition which comprises the molded article of this embodiment first is demonstrated.
  • thermoplastic aromatic resin used in the present embodiment is a thermoplastic resin having an aromatic group in the structural unit. Targeting an aromatic resin that is a resin that is easy to carbonize, the compatibility between the laser welding property (used as the laser light absorbing molded article side) and the laser marking property of a molded article made of a resin composition using such a resin It is a figure.
  • polybutylene terephthalate resin hereinafter, also referred to as “PBT resin”
  • PAS resin polyarylene sulfide resin
  • the PBT resin comprises a dicarboxylic acid component containing at least terephthalic acid or an ester-forming derivative thereof (such as C1-6 alkyl ester or acid halide), an alkylene glycol having at least 4 carbon atoms (1,4-butanediol) or It is a resin obtained by polycondensing a glycol component containing the ester-forming derivative (such as an acetylated compound).
  • the PBT resin is not limited to homopolybutylene terephthalate, and may be a copolymer containing 60 mol% or more (particularly 75 mol% or more and 95 mol% or less) of butylene terephthalate units.
  • the amount of terminal carboxyl groups of the PBT resin is not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • the amount of terminal carboxyl groups of the PBT resin is preferably 30 meq / kg or less, more preferably 25 meq / kg or less.
  • the intrinsic viscosity (IV) of the PBT resin is preferably 0.65 to 1.20 dL / g.
  • a PBT resin having an intrinsic viscosity in this range is used, the resulting resin composition is particularly excellent in mechanical properties and fluidity.
  • the intrinsic viscosity is less than 0.65 dL / g, excellent mechanical properties can not be obtained, and when it exceeds 1.20 dL / g, excellent fluidity may not be obtained.
  • PBT resin with an intrinsic viscosity of the said range can also blend the PBT resin which has a different intrinsic viscosity, and can adjust an intrinsic viscosity.
  • a PBT resin having an intrinsic viscosity of 0.8 dL / g can be prepared by blending a PBT resin having an intrinsic viscosity of 0.9 dL / g and a PBT resin having an intrinsic viscosity of 0.7 dL / g.
  • the intrinsic viscosity (IV) of the PBT resin can be measured, for example, in o-chlorophenol at a temperature of 35 ° C.
  • C8-14 aromatic dicarboxylic acids C4-16 alkanedicarboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, azelaic acid and sebacic acid
  • C5-10 cycloalkanedicarboxylic acids such as cyclohexanedicarboxylic acid
  • Ester forming derivatives (such as C1-6 alkyl ester derivatives and acid halides) can be mentioned.
  • These dicarboxylic acid components can be used alone or in combination of two or more.
  • C8-12 aromatic dicarboxylic acids such as isophthalic acid and C6-12 alkanedicarboxylic acids such as adipic acid, azelaic acid and sebacic acid are more preferable.
  • glycol components (comonomer components) other than 1,4-butanediol in PBT resin include ethylene glycol, propylene glycol, trimethylene glycol, 1,3-butylene glycol, hexamethylene glycol, neopentyl glycol, C2-10 alkylene glycols such as 3-octanediol; polyoxyalkylene glycols such as diethylene glycol, triethylene glycol and dipropylene glycol; alicyclic diols such as cyclohexanedimethanol and hydrogenated bisphenol A; bisphenol A, 4,4 Aromatic diols such as dihydroxybiphenyl and the like; bispheno such as an ethylene oxide 2 mole adduct of bisphenol A and a propylene oxide 3 mole adduct of bisphenol A Alkylene oxide adducts of C2-4 Le A; or ester-forming derivatives of these glycols (acetylated, etc.). These glycol components can be used
  • C2-6 alkylene glycols such as ethylene glycol and trimethylene glycol
  • polyoxyalkylene glycols such as diethylene glycol
  • alicyclic diols such as cyclohexane dimethanol are more preferable.
  • comonomer component which can be used in addition to the dicarboxylic acid component and the glycol component, for example, 4-hydroxybenzoic acid, 3-hydroxybenzoic acid, 6-hydroxy-2-naphthoic acid, 4-carboxy-4'-hydroxybiphenyl etc.
  • Aromatic hydroxycarboxylic acids Aliphatic hydroxycarboxylic acids such as glycolic acid and hydroxycaproic acid; C3-12 lactones such as propiolactone, butyrolactone, valerolactone, caprolactone (such as ⁇ -caprolactone); Ester formation of these comonomer components Derivatives (C1-6 alkyl ester derivatives, acid halides, acetylated compounds, etc.).
  • PAS resin is characterized by having excellent mechanical properties, electrical properties, heat resistance and other physical and chemical properties, and good processability.
  • the PAS resin is a polymer compound mainly composed of-(Ar-S)-(where Ar is an arylene group) as a repeating unit, and in this embodiment, a PAS resin having a generally known molecular structure is used. It can be used.
  • arylene group examples include p-phenylene group, m-phenylene group, o-phenylene group, substituted phenylene group, p, p'-diphenylene sulfone group, p, p'-biphenylene group, p, p'- Examples thereof include diphenylene ether group, p, p'-diphenylene carbonyl group, naphthalene group and the like.
  • the PAS resin may be a homopolymer consisting only of the above repeating units, or a copolymer containing the following different repeating units may be preferable from the viewpoint of processability and the like.
  • a polyphenylene sulfide resin having a p-phenylene sulfide group as a repeating unit, which uses a p-phenylene group as an arylene group, is preferably used.
  • a combination of two or more different from each other among arylene sulfide groups consisting of arylene groups described above can be used, among which a combination including p-phenylene sulfide group and m-phenylene sulfide group is particularly preferably used
  • a combination including p-phenylene sulfide group and m-phenylene sulfide group is particularly preferably used
  • one containing 70 mol% or more, preferably 80 mol% or more of p-phenylene sulfide group is suitable from the viewpoint of physical properties such as heat resistance, moldability and mechanical properties.
  • a high molecular weight polymer having a substantially linear structure obtained by condensation polymerization from a monomer composed mainly of a difunctional halogen aromatic compound can be particularly preferably used.
  • the PAS resin used in the present embodiment may be a mixture of PAS resins of two or more different molecular weights.
  • a partial branched structure or a crosslinked structure is formed by using a small amount of a monomer such as a polyhaloaromatic compound having three or more halogen substituents when condensation polymerization is performed. And polymers obtained by heating the low molecular weight linear structural polymer at a high temperature in the presence of oxygen or the like to increase the melt viscosity by oxidative crosslinking or thermal crosslinking to improve the molding processability.
  • the melt viscosity (310.degree. C., shear rate 1216 sec.sup.- 1 ) of the PAS resin as the base resin used in the present embodiment is preferably 5 to 100 Pa.s including the case of the above mixed system.
  • Carbon black Carbon black according to this embodiment, the primary particle diameter is the 20 ⁇ 40 nm, and, DBP oil absorption amount is more than carbon black 100 cm 3/100 g.
  • the carbon black is contained in an amount of 0.1 to 0.4 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic aromatic resin. In the present embodiment, by including a specific amount of the specific carbon black as described above, it is possible to achieve both the laser welding property and the laser marking property.
  • the molded article of the present embodiment exhibits a blackish color by containing carbon black.
  • a laser beam irradiation part is a difference (brightness ratio) with a non-irradiated part (it has a color tone of black type) of a laser beam by decomposing, decolorizing and decoloring carbon black.
  • a carbon black which can be colored black by addition of a small amount and which is easily decomposed and sublimed by laser light irradiation.
  • laser welding it is necessary to absorb laser light by coloring with carbon black in order to generate heat and melt resin efficiently.
  • the primary particle diameter of carbon black is 20 to 40 nm.
  • the primary particle diameter of carbon black is preferably 20 to 40 nm, and more preferably 20 to 35 nm.
  • the primary particle diameter in this embodiment measures the 3,000 unit particle diameter from the enlarged image acquired according to ASTMD3849 specification, and says the average value calculated
  • the DBP oil absorption is an index correlating to the size of the structure, and the larger the value is, the larger the carbon black structure is. Then, in this embodiment, although the DBP oil absorption of carbon black is 100 cm 3/100 g or more, is less than 100 cm 3/100 g, heat generation due to laser light irradiation becomes insufficient, poor laser weldability and laser marking property. DBP oil absorption amount is preferably at least 110 cm 3/100 g, more preferably 120cm 3 / 100g, 150cm 3 / 100g and more preferably.
  • the upper limit of the DBP oil absorption is not particularly limited, but if the structure is too large, the manufacture itself becomes difficult and the availability is disadvantageous.
  • DBP oil absorption is preferably from 600 cm 3/100 g, more preferably 500 cm 3/100 g or less, further preferably 400 cm 3/100 g or less (e.g., 300 cm 3/100 g or less).
  • the DBP oil absorption amount in the present embodiment is a value measured in accordance with JIS K 6217-4: 2008.
  • ketjen black is preferable because it is porous and has a large specific surface area and is easily sublimated.
  • carbon black is contained in an amount of 0.1 to 0.4 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic aromatic resin. If the carbon black is less than 0.1 parts by mass, the brightness ratio between the laser light irradiated portion and the non-irradiated portion is small in laser marking because the laser marking property is poor and it is difficult to secure a sufficient calorific value in laser welding. Bonding strength is insufficient. When the amount of carbon black exceeds 0.4 parts by mass, the amount of heat generation by laser light irradiation necessary for sublimation of carbon black in laser marking is increased. As a result, carbonization and discoloration of the resin part occur, and the luminance ratio to the laser light non-irradiated part becomes small and the visibility deteriorates.
  • Inorganic filler In the molded article of the present embodiment, in order to improve heat resistance and mechanical strength, it is preferable to contain an inorganic filler.
  • the type of the inorganic filler is not particularly limited as long as the effects of the present application are not impaired, and examples thereof include glass fibers, glass flakes, glass beads, silica, talc, mica and the like, with glass fibers being particularly preferable.
  • the fiber length of the glass fiber (prior to preparation into a composition by melt-kneading etc.) is preferably 1 to 10 mm, and the diameter of the glass fiber is preferably 5 to 20 ⁇ m.
  • the inorganic filler fiber is preferably contained in an amount of 20 to 200 parts by mass, preferably 30 to 150 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic aromatic resin, from the viewpoint of improving heat resistance and mechanical strength. Is more preferred.
  • elastomer In the molded article of this embodiment, in order to improve impact resistance, it is preferable to contain an elastomer.
  • the elastomer include olefin-based elastomers, vinyl chloride-based elastomers, styrene-based elastomers, polyester-based elastomers, butadiene-based elastomers, acrylic rubber-based elastomers, urethane-based elastomers, polyamide-based elastomers and silicone-based elastomers.
  • EVA Ethylene ethyl acrylate
  • MBS methacrylic acid ester butylene styrene
  • EGMA ethylene glycidyl methacrylate
  • PTMG polytetramethylene glycol
  • the elastomer is preferably contained in an amount of 5 to 30 parts by mass, more preferably 10 to 20 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic aromatic resin, from the viewpoint of improving impact resistance.
  • thermoplastic resins and thermosetting resins in addition to the above-described components, as long as the effects thereof are not impaired, that is, flash inhibitors, release agents, lubricants
  • a plasticizer, a flame retardant, a coloring agent such as a dye or a pigment, a crystallization accelerator, a crystal nucleating agent, various antioxidants, a heat stabilizer, a weather resistant stabilizer, a corrosion inhibitor and the like may be blended.
  • the molded article of the present embodiment is formed by molding the resin composition described above.
  • a method to produce the molded article of this embodiment A well-known method is employable.
  • the resin composition as described above may be introduced into an extruder, melt-kneaded and pelletized, and the pellets may be introduced into an injection molding machine equipped with a predetermined mold and manufactured by injection molding. .
  • the laser welding As described above, in the laser welding, a molded article made of a laser light transmitting material (laser light transmitting side) and a molded article made of a laser light absorbing material (laser light absorbing side) are superposed. Then, the laser light is irradiated from the side of the laser light transmitting molded product, and the interface with the laser light absorbing molded product is heated and welded. And the molded article of this embodiment is a molded article used for the laser beam absorption side. That is, in laser welding, a molded product on the laser light transmission side is separately prepared, and the molded product of the present embodiment and the molded product on the laser light transmission side are superimposed so that the surfaces to be welded are in contact with each other. It welds by irradiating a laser beam from the molded article side of the laser beam permeation
  • laser light that can be used for laser welding includes laser light in the near infrared region.
  • a laser emitting a light with a wavelength of 900 to 1200 nm is particularly preferable, and a semiconductor laser and a YAG laser are preferable.
  • the irradiation conditions of the laser beam are not particularly limited, and may be appropriately adjusted according to the combination of materials to be used and the shape of the molded product.
  • the irradiation conditions need to be set so as to give the energy necessary to melt the interface between the laser light transmitting side molded product and the laser light absorbing side molded product.
  • the appropriate condition range changes depending on the laser light transmittance and thickness of the laser light transmitting side molded product. Those skilled in the art can find appropriate conditions mainly by a limited number of trials in which the output of the laser beam and the irradiation time (scan speed) are changed, in consideration of the specifications of the apparatus possessed.
  • a 1 mm thick PBT resin molded product having a transmittance of 40% of laser light with a wavelength of 940 nm is contained in the laser light transmitting side molded product, and 0.2 mass% of carbon black is contained in the laser light absorbing molded product.
  • PBT resin molded products are used respectively.
  • the output can be set to about 5 W to 15 W.
  • the amount of irradiation energy does not become too high in order to suppress the occurrence of problems such as unexpected melting or foaming other than the welded portion due to foreign matter inside the molded product on the laser light transmitting side.
  • the laser marking is performed by irradiating the molded article of the present embodiment with a laser beam to decompose and sublime and decolorize the carbon black contained in the molded article. Therefore, when laser marking is performed on the molded article of the present embodiment, the laser light is scanned and irradiated so as to draw characters and figures to be marked. Alternatively, a masking layer is disposed between the light source and the molded product so that the laser beam can reach only the portion to be marked, and then the entire surface is irradiated with the laser beam.
  • the characters and figures to be drawn are not particularly limited and can be selected arbitrarily.
  • a laser beam used for the above-mentioned laser welding for example, an Nd: YAG laser or an Nd: YVO 4 laser may be mentioned.
  • the irradiation conditions of the laser light are not particularly limited, and may be appropriately adjusted according to the concentration of carbon black contained in the material used for the target molded article and the heat resistance of the resin. The irradiation conditions need to be set so that the carbon black can be decomposed and sublimated to decolorize the molded product.
  • the amount of energy can be adjusted mainly by changing the output of the laser beam, the irradiation time (scanning speed), and the frequency. Since these can be easily changed by the setting of the irradiation apparatus, the person skilled in the art can find appropriate conditions by a limited number of trials changing the combination of these while considering the specifications of the apparatus to be held. .
  • a primary particle diameter of 21 nm using a PBT resin molded article DBP oil absorption containing 0.2 wt% of carbon black 175cm 3/100 g, outputs a laser beam having a wavelength of 1064 nm 2W, in Q-switching frequency 20kHz
  • the scan speed can be set to about 200 to 700 mm / sec.
  • Example 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 6 the resin composition was prepared by mixing and stirring the PBT resin, the carbon black, the elastomer, and the glass fiber in parts (mass parts) shown in Table 1. Details of each component shown in Table 1 are shown below.
  • the primary particle diameters of carbon blacks 1 to 7 and the DBP oil absorption are shown in Table 2 below.
  • a 70 mm ⁇ 50 mm ⁇ 3 mm flat plate-shaped molded article was produced using the obtained resin composition, and laser marking was evaluated.
  • (1) Laser marking property (brightness ratio) The obtained molded product was subjected to laser marking at a combination of scan speed and Q switch frequency conditions shown below. After laser marking, based on an image obtained by scanning a marking area and a non-marking area with LiDE 210 manufactured by Canon Inc., the luminance of the histogram was acquired using Photoshop Elements manufactured by Adobe Corporation. Then, the luminance ratio (maximum luminance value of the marking unit / luminance value of the non-marking unit) was calculated from the highest luminance value of the marking unit and the luminance value of the non-marking unit.
  • Laser marking device manufactured by KEYENCE, MD-V9900A Laser type: Nd: YVO 4 laser wavelength 1064 nm Q switch frequency: 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100 Hz Laser output: 2 W Scanning speed: 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000 mm / s (2) L value of molded product (brightness) Spectrophotometer manufactured by Nippon Denshi Kogyo Co., Ltd. L value was measured using SE6000. The measurement results are shown in Table 1.
  • FD-2430 Laser type Nd: YAG laser (wavelength: 940 nm) Irradiation rate: 10 mm / sec Irradiated diameter: ⁇ 1.6 mm Irradiation distance: 4 mm Laser power: 5W to 13W Note that “Laser power: 5 W to 13 W” means that the highest bonding strength was obtained among laser welding under a plurality of conditions where the output was changed within the range of 5 W to 13 W for each example. It means that the condition is adopted as the evaluation condition of "laser welding strength”.
  • the molded articles of Examples 1 to 4 all had high luminance ratios and good laser marking properties. Moreover, it is understood that the laser welding strength was also excellent, and it was possible to achieve both the laser marking property and the laser welding property. On the other hand, Comparative Examples 1 to 6 are inferior in at least one of the laser marking property and the laser welding strength, and it was not possible to achieve the coexistence of their performance.

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Abstract

レーザー溶着時においてレーザー光吸収側に用いられる成形品であり、かつ、レーザー光を照射することによりマーキングが可能な成形品であって、熱可塑性芳香族樹脂１００質量部に対して、一次粒子径が２０～４０ｎｍであり、かつ、ＤＢＰ吸油量が１００ｃｍ３／１００ｇ以上であるカーボンブラックを０．１～０．４質量部含む樹脂組成物からなる成形品である。

Description

レーザー溶着及びレーザーマーキングが可能な成形品
　本発明は、レーザー溶着及びレーザーマーキングの双方が可能な成形品に関する。
　樹脂組成物からなる成形品は、最終的には他の部品と組み合わせて使用されることが一般的である。成形品を他の部品と組合せて使用するに当たり、複合化の方法としては、ネジ留めやスナップフィット、カシメのような物理的構造による嵌合の他、二重成形や接着、溶着といった技術が知られている。これらのうち、ネジ留めや接着は、ネジや接着剤といった追加部材が必要となり、またそれらを用いて締結・接合する工程にも手間がかかる。また、スナップフィットやカシメでは成形品内に特定の構造を設ける必要があるため設計上の制約が発生する。二重成形においても、密着性を考慮した設計上の工夫や、一次成形品の位置決めができる特殊な金型が必要となる。それらの欠点を解消し得る点で溶着が有用である。溶着としては、レーザー溶着、振動溶着及び超音波溶着が知られている。これらのうち、振動溶着や超音波溶着では振動によって内部の電子部品等が損傷するおそれがあることから、内部に精密な電子部品等を収納するケース用途などにおいては不適である。そのような用途には、振動が生じないレーザー溶着を採用することが好ましい。
　レーザー溶着は、レーザー光透過性の材料からなる成形品と、レーザー光吸収性の材料からなる成形品を重ねて、レーザー光透過性の成形品側からレーザー光を照射し、レーザー光吸収性の成形品との界面を発熱させて溶着する技術である（特許文献１参照）。そして、そのような用途の成形品に適用される樹脂組成物としては、レーザー光の照射によって溶着することが可能な性能（レーザー溶着性）を有することが要求される。
　一方、成形品において、完成時の意匠性、情報の表示や組立時の部品識別性等の点で、成形品表面に製品情報等の印字、描画を施す場合も多い。そして、それらが長期間にわたって視認性を維持することが求められる場合は、信頼性の観点からレーザーマーキングが用いられることがある（例えば、特許文献２参照）。レーザーマーキングには、無着色または淡色系の成形品についてレーザー光を照射して樹脂を炭化させて黒くマーキングする態様と、レーザー光のエネルギーによって発色する化合物を予め添加しておき、その化合物を発色させてマーキングする態様と、黒又は濃色系に着色した成形品についてレーザー光の照射により着色剤（カーボンブラック）を昇華（分解）させて脱色（樹脂組成物の地の色を露出）することでマーキングする態様とが知られている。
　上記のようなレーザー溶着と、レーザーマーキングとを両立し得る成形品があれば有用である。そこで、カーボンブラックで黒色系に着色した成形品についてレーザー光によりカーボンブラックを昇華させて脱色することによってマーキングし得る成形品に対し、レーザー溶着性を付与することが考えられる。この場合、カーボンブラックは、レーザーマーキングにおいては着色・脱色の目的に使用され、レーザー溶着においては発熱媒体として材料にレーザー光吸収性を付与するために使用される。
特開２００８－２４９４６号公報 特開平１１－１４０２８４号公報
　レーザーマーキングにおいては、カーボンブラックは、昇華しやすいことが好ましい。しかし、カーボンブラックが昇華しやす過ぎると、レーザー溶着において、樹脂の溶融に必要な発熱量が得られないうちにカーボンブラックが昇華してしまうため、溶着による接合が困難となる。レーザー溶着を行うには、少なくとも樹脂が溶融する温度に達するまでカーボンブラックを残存させる必要がある。なお、昇華しやすいカーボンブラックであっても、多量に添加することでレーザー溶着に必要な発熱量が得られるまで残存させる方法も考えられる。しかしながら、レーザーマーキングの観点では、多量のカーボンブラックを昇華させて脱色するためには、その分レーザーの照射量を多くする必要がある。その結果、樹脂が加熱され過ぎることで炭化や劣化により樹脂部の変色が起こってしまい、レーザーマーキングの視認性が低下してしまう。特に、芳香族樹脂のように炭化されやすい樹脂にレーザーマーキングを施す場合は、樹脂部の変色により視認性が低下しやすいという問題がある。
　以上より、レーザーマーキングとレーザー溶着において、カーボンブラックの影響による視認性と接合強度はトレードオフの問題を抱えている。従って、一の成形品においてレーザーマーキング性及びレーザー溶着性を両立することは一筋縄ではいかない。
　本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、その課題は、レーザー溶着性及びレーザーマーキング性を両立した成形品を提供することにある。
　前記課題を解決する本発明の一態様は以下の通りである。
（１）レーザー溶着時においてレーザー光吸収側に用いられる成形品であり、かつ、レーザー光を照射することによりマーキングが可能な成形品であって、
　熱可塑性芳香族樹脂１００質量部に対して、一次粒子径が２０～４０ｎｍであり、かつ、ＤＢＰ吸油量が１００ｃｍ３／１００ｇ以上であるカーボンブラックを０．１～０．４質量部含む樹脂組成物からなる成形品。
（２）熱可塑性芳香族樹脂が、ポリブチレンテレフタレート樹脂又はポリアリーレンスルフィド樹脂である前記（１）に記載の成形品。
（３）さらに、熱可塑性芳香族樹脂１００質量部に対して、無機充填材を２０～２００質量部、及びエラストマーを１０～３０質量部含む前記（１）又は（２）に記載の成形品。
　本発明によれば、レーザー溶着性及びレーザーマーキング性を両立した成形品を提供することができる。
　本実施形態の成形品は、レーザー溶着時においてレーザー光吸収側に用いられる成形品であり、かつ、レーザー光を照射することによりマーキングが可能な成形品であって、熱可塑性芳香族樹脂１００質量部に対して、一次粒子径が２０～４０ｎｍであり、かつ、ＤＢＰ吸油量が１００ｃｍ３／１００ｇ以上であるカーボンブラックを０．１～０．４質量部含む樹脂組成物からなることを特徴としている。
　以下に先ず、本実施形態の成形品を構成する樹脂組成物中の各成分について説明する。
［熱可塑性芳香族樹脂］
　本実施形態において用いる熱可塑性芳香族樹脂は、構造単位中に芳香族基を有する熱可塑性樹脂である。炭化しやすい樹脂である芳香族樹脂を対象とし、そのような樹脂を用いた樹脂組成物からなる成形品のレーザー溶着性（レーザー光吸収性の成形品側として使用）及びレーザーマーキング性の両立を図るものである。以下に、そのような樹脂として、ポリブチレンテレフタレート樹脂（以下、「ＰＢＴ樹脂」とも呼ぶ。）及びポリアリーレンスルフィド樹脂（以下、「ＰＡＳ樹脂」とも呼ぶ。）を挙げて説明するが、本実施形態においてはそれらに限定されるものではない。
（ポリブチレンテレフタレート樹脂）
　ＰＢＴ樹脂は、少なくともテレフタル酸又はそのエステル形成性誘導体（Ｃ１－６のアルキルエステルや酸ハロゲン化物等）を含むジカルボン酸成分と、少なくとも炭素原子数４のアルキレングリコール（１，４－ブタンジオール）又はそのエステル形成性誘導体（アセチル化物等）を含むグリコール成分とを重縮合して得られる樹脂である。ＰＢＴ樹脂は、ホモポリブチレンテレフタレートに限らず、ブチレンテレフタレート単位を６０モル％以上（特に７５モル％以上９５モル％以下）含有する共重合体であってもよい。
　ＰＢＴ樹脂の末端カルボキシル基量は、本発明の効果を阻害しない限り特に限定されない。ＰＢＴ樹脂の末端カルボキシル基量は、３０ｍｅｑ／ｋｇ以下が好ましく、２５ｍｅｑ／ｋｇ以下がより好ましい。
　ＰＢＴ樹脂の固有粘度（ＩＶ）は、０．６５～１．２０ｄＬ／ｇであることが好ましい。かかる範囲の固有粘度のＰＢＴ樹脂を用いる場合には、得られる樹脂組成物が特に機械的特性と流動性に優れたものとなる。逆に固有粘度０．６５ｄＬ／ｇ未満では優れた機械的特性が得られず、１．２０ｄＬ／ｇを超えると優れた流動性が得られないことがある。
　また、固有粘度が上記範囲のＰＢＴ樹脂は、異なる固有粘度を有するＰＢＴ樹脂をブレンドして、固有粘度を調整することもできる。例えば、固有粘度０．９ｄＬ／ｇのＰＢＴ樹脂と固有粘度０．７ｄＬ／ｇのＰＢＴ樹脂とをブレンドすることにより、固有粘度０．８ｄＬ／ｇのＰＢＴ樹脂を調製することができる。ＰＢＴ樹脂の固有粘度（ＩＶ）は、例えば、ｏ－クロロフェノール中で温度３５℃の条件で測定することができる。
　ＰＢＴ樹脂において、テレフタル酸及びそのエステル形成性誘導体以外のジカルボン酸成分（コモノマー成分）としては、例えば、イソフタル酸、フタル酸、２，６－ナフタレンジカルボン酸、４，４’－ジカルボキシジフェニルエーテル等のＣ８－１４の芳香族ジカルボン酸；コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸等のＣ４－１６のアルカンジカルボン酸；シクロヘキサンジカルボン酸等のＣ５－１０のシクロアルカンジカルボン酸；これらのジカルボン酸成分のエステル形成性誘導体（Ｃ１－６のアルキルエステル誘導体や酸ハロゲン化物等）が挙げられる。これらのジカルボン酸成分は、単独で又は２種以上を組み合わせて使用できる。
　これらのジカルボン酸成分の中では、イソフタル酸等のＣ８－１２の芳香族ジカルボン酸、及び、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸等のＣ６－１２のアルカンジカルボン酸がより好ましい。
　ＰＢＴ樹脂において、１，４－ブタンジオール以外のグリコール成分（コモノマー成分）としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、１，３－ブチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，３－オクタンジオール等のＣ２－１０のアルキレングリコール；ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール等のポリオキシアルキレングリコール；シクロヘキサンジメタノール、水素化ビスフェノールＡ等の脂環式ジオール；ビスフェノールＡ、４，４’－ジヒドロキシビフェニル等の芳香族ジオール；ビスフェノールＡのエチレンオキサイド２モル付加体、ビスフェノールＡのプロピレンオキサイド３モル付加体等の、ビスフェノールＡのＣ２－４のアルキレンオキサイド付加体；又はこれらのグリコールのエステル形成性誘導体（アセチル化物等）が挙げられる。これらのグリコール成分は、単独で又は２種以上を組み合わせて使用できる。
　これらのグリコール成分の中では、エチレングリコール、トリメチレングリコール等のＣ２－６のアルキレングリコール、ジエチレングリコール等のポリオキシアルキレングリコール、又は、シクロヘキサンジメタノール等の脂環式ジオール等がより好ましい。
　ジカルボン酸成分及びグリコール成分の他に使用できるコモノマー成分としては、例えば、４－ヒドロキシ安息香酸、３－ヒドロキシ安息香酸、６－ヒドロキシ－２－ナフトエ酸、４－カルボキシ－４’－ヒドロキシビフェニル等の芳香族ヒドロキシカルボン酸；グリコール酸、ヒドロキシカプロン酸等の脂肪族ヒドロキシカルボン酸；プロピオラクトン、ブチロラクトン、バレロラクトン、カプロラクトン（ε－カプロラクトン等）等のＣ３－１２ラクトン；これらのコモノマー成分のエステル形成性誘導体（Ｃ１－６のアルキルエステル誘導体、酸ハロゲン化物、アセチル化物等）が挙げられる。
（ポリアリーレンスルフィド樹脂）
　ＰＡＳ樹脂は、機械的性質、電気的性質、耐熱性その他物理的・化学的特性に優れ、且つ加工性が良好であるという特徴を有する。
　ＰＡＳ樹脂は、主として、繰返し単位として－（Ａｒ－Ｓ）－（但しＡｒはアリーレン基）で構成された高分子化合物であり、本実施形態では一般的に知られている分子構造のＰＡＳ樹脂を使用することができる。
　上記アリーレン基としては、例えば、ｐ－フェニレン基、ｍ－フェニレン基、ｏ－フェニレン基、置換フェニレン基、ｐ，ｐ’－ジフェニレンスルフォン基、ｐ，ｐ’－ビフェニレン基、ｐ，ｐ’－ジフェニレンエーテル基、ｐ，ｐ’－ジフェニレンカルボニル基、ナフタレン基等が挙げられる。ＰＡＳ樹脂は、上記繰返し単位のみからなるホモポリマーでもよいし、下記の異種繰返し単位を含んだコポリマーが加工性等の点から好ましい場合もある。
　ホモポリマーとしては、アリーレン基としてｐ－フェニレン基を用いた、ｐ－フェニレンスルフィド基を繰返し単位とするポリフェニレンスルフィド樹脂が好ましく用いられる。また、コポリマーとしては、前記のアリーレン基からなるアリーレンスルフィド基の中で、相異なる２種以上の組み合わせが使用できるが、中でもｐ－フェニレンスルフィド基とｍ－フェニレンスルフィド基を含む組み合わせが特に好ましく用いられる。この中で、ｐ－フェニレンスルフィド基を７０モル％以上、好ましくは８０モル％以上含むものが、耐熱性、成形性、機械的特性等の物性上の点から適当である。また、これらのＰＡＳ樹脂の中で、２官能性ハロゲン芳香族化合物を主体とするモノマーから縮重合によって得られる実質的に直鎖状構造の高分子量ポリマーが、特に好ましく使用できる。尚、本実施形態に用いるＰＡＳ樹脂は、異なる２種類以上の分子量のＰＡＳ樹脂を混合して用いてもよい。
　尚、直鎖状構造のＰＡＳ樹脂以外にも、縮重合させるときに、３個以上のハロゲン置換基を有するポリハロ芳香族化合物等のモノマーを少量用いて、部分的に分岐構造または架橋構造を形成させたポリマーや、低分子量の直鎖状構造ポリマーを酸素等の存在下、高温で加熱して酸化架橋または熱架橋により溶融粘度を上昇させ、成形加工性を改良したポリマーも挙げられる。
　本実施形態に使用する基体樹脂としてのＰＡＳ樹脂の溶融粘度（３１０℃・せん断速度１２１６ｓｅｃ－１）は、上記混合系の場合も含め５～１００Ｐａ・ｓのものを用いることが好ましい。
［カーボンブラック］
　本実施形態に係るカーボンブラックは、一次粒子径が２０～４０ｎｍであり、かつ、ＤＢＰ吸油量が１００ｃｍ３／１００ｇ以上のカーボンブラックである。そして、当該カーボンブラックを、熱可塑性芳香族樹脂１００質量部に対して０．１～０．４質量部含む。本実施形態において、上記のような特定のカーボンブラックを特定量含むことにより、レーザー溶着性及びレーザーマーキング性の両立を図ることができる。
　ここで、本実施形態の成形品は、カーボンブラックを含むことにより黒色系の色味を呈する。そして、レーザーマーキングにおいては、レーザー光照射部はカーボンブラックが分解、昇華して脱色することで、レーザー光の非照射部（黒色系の色味を有する）との色味の差（輝度比）が大きくなり十分な視認性が得られる。従って、レーザーマーキングにおいて十分な視認性を得るためには少量の添加で黒色系に着色することができ、かつ、レーザー光の照射により分解、昇華しやすいカーボンブラックを用いることが重要である。
一方、レーザー溶着においては、樹脂を効率よく発熱、溶融させるため、カーボンブラックでの着色によりレーザー光を吸収させることが必要となる。そのため、カーボンブラックの昇華しやすさのみを追求すると、十分なレーザー溶着性が得られないことがある。これは、カーボンブラックの昇華が早すぎた場合、溶着に必要な程度の発熱が得られないためである。つまり、レーザーマーキングに最適なカーボンブラックであっても、それがレーザー溶着にも最適であるとは限らない。そこで、本実施形態においては、カーボンブラックの一次粒子径、ＤＢＰ吸油量及び含有量を上記のように規定することにより、レーザーマーキング性とレーザー溶着性との両立を図っている。
　本実施形態において、カーボンブラックの一次粒子径は２０～４０ｎｍである。カーボンブラックの一次粒子径が２０ｎｍ未満であるとレーザー光照射による昇華が起こりにくく、脱色が不十分となり、レーザーマーキング部の視認性に劣る。カーボンブラックの一次粒子径が４０ｎｍを超えると黒色系への着色性が不利となり、成形品（マーキング前）の漆黒度が低下（白味が上昇）し、レーザーマーキング部とそれ以外の箇所との輝度比が小さくなり視認性に劣る。カーボンブラックの一次粒子径は、２０～４０ｎｍであることが好ましく、２０～３５ｎｍであることがより好ましい。なお、本実施形態における一次粒子径は、ＡＳＴＭ Ｄ３８４９規格に準じ、取得された拡大画像から３，０００個の単位粒子径を測定し、求められる平均値をいう。
　一方、ＤＢＰ吸油量は、ストラクチャーの大きさに相関する指標であり、その数値が大きいほどカーボンブラックのストラクチャーが大きいことを反映する。そして、本実施形態において、カーボンブラックのＤＢＰ吸油量は１００ｃｍ３／１００ｇ以上であるが、１００ｃｍ３／１００ｇ未満では、レーザー光照射による発熱が不十分となり、レーザー溶着性及びレーザーマーキング性に劣る。ＤＢＰ吸油量は、１１０ｃｍ３／１００ｇ以上が好ましく、１２０ｃｍ３／１００ｇがより好ましく、１５０ｃｍ３／１００ｇがさらに好ましい。ＤＢＰ吸油量の上限は特に制限されないが、ストラクチャーが大きすぎる場合、製造自体が困難となり、入手性面で不利となる。そのため、ＤＢＰ吸油量は、６００ｃｍ３／１００ｇ以下であることが好ましく、５００ｃｍ３／１００ｇ以下であることがより好ましく、４００ｃｍ３／１００ｇ以下（例えば３００ｃｍ３／１００ｇ以下）であることがさらに好ましい。なお、本実施形態におけるＤＢＰ吸油量は、ＪＩＳ Ｋ６２１７－４：２００８に準拠して測定される値をいう。
　カーボンブラックは、ファーネスブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラックなどが知られているが、これらの中で、ケッチェンブラックは多孔性で比表面積が大きく昇華しやすいため好ましい。
　本実施形態において、カーボンブラックは、熱可塑性芳香族樹脂１００質量部に対して０．１～０．４質量部含む。カーボンブラックが０．１質量部未満では、レーザーマーキングにおいてはレーザー光照射部と非照射部における輝度比が小さくレーザーマーキング性に劣り、レーザー溶着においては十分な発熱量を確保するのが困難なため接合強度が不十分となる。カーボンブラックが０．４質量部を超えると、レーザーマーキングにおいて、カーボンブラックを昇華させるために必要なレーザー光照射による発熱量が大きくなる。その結果、樹脂部の炭化や変色が発生し、レーザー光非照射部との輝度比が小さくなり視認性が悪化してしまう。
　ここで、カーボンブラックの含有量を少なくしつつ、レーザー光の出力を高くすることにより十分なレーザー溶着性を確保することも考えられる。しかし、レーザー光の出力を高くすると、レーザー溶着に際し、レーザー光透過側の成形品に異物が存在した場合、その異物が高出力のレーザー光照射により発熱し、その異物の周囲が溶けたり発泡したりしてしまうことがある。従って、レーザー光は出力を高くしすぎない方が安定生産上好ましい。そして、低出力のレーザー光で樹脂の溶融に必要な発熱量を確保するには、レーザー光吸収側の成形品が効率よくレーザー光を吸収できるよう、カーボンブラックの含有量を一定以上に増やすことが好ましい。しかし、カーボンブラックの含有量を増やし過ぎるとレーザーマーキングの際に、カーボンブラックを昇華させるために必要なレーザー光照射による発熱量が大きくなり、樹脂部の炭化や変色による視認性の低下が起こりやすくなってしまう。そこで、本実施形態において、カーボンブラックの含有量を上記数値範囲とした。
［無機充填材］
　本実施形態の成形品において、耐熱性及び機械強度を向上させるために無機充填材を含有することが好ましい。無機充填材の種類は、本願の効果を阻害しない限り特に限定されないが、例えばガラス繊維、ガラスフレーク、ガラスビーズ、シリカ、タルク、マイカ等が挙げられ、ガラス繊維が特に好ましい。ガラス繊維の繊維長（溶融混練などにより組成物に調製する前の状態）は１～１０ｍｍのものが好ましく、ガラス繊維の直径は５～２０μｍのものが好ましい。
　本実施形態において、無機充填材繊維は、耐熱性及び機械強度を向上させる観点から、熱可塑性芳香族樹脂１００質量部に対して２０～２００質量部含むことが好ましく、３０～１５０質量部含むことがより好ましい。
［エラストマー］
　本実施形態の成形品において、耐衝撃性を向上させるためにエラストマーを含有することが好ましい。当該エラストマーとしては、オレフィン系エラストマー、塩化ビニル系エラストマー、スチレン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ブタジエン系エラストマー、アクリルゴム系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、シリコーン系エラストマーが挙げられ、具体的には、エチレンエチルアクリレート（ＥＥＡ）、メタクリル酸エステル・ブチレン・スチレン（ＭＢＳ）、エチレングリシジルメタアクリレート（ＥＧＭＡ）、ポリテトラメチレングリコール（ＰＴＭＧ）系ポリエステルエラストマー等を使用することができる。
　本実施形態において、エラストマーは、耐衝撃性向上の観点から、熱可塑性芳香族樹脂１００質量部に対して５～３０質量部含むことが好ましく、１０～２０質量部含むことがより好ましい。
［他の成分］
　本実施形態においては、その効果を害さない範囲で、上記各成分の他、一般に熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂に添加される公知の添加剤、即ち、バリ抑制剤、離型剤、潤滑剤、可塑剤、難燃剤、染料や顔料等の着色剤、結晶化促進剤、結晶核剤、各種酸化防止剤、熱安定剤、耐候性安定剤、腐食防止剤等を配合してもよい。
　本実施形態の成形品は、以上説明した樹脂組成物を成形してなる。本実施形態の成形品を作製する方法としては特に限定はなく、公知の方法を採用することができる。例えば、上記のような樹脂組成物を押出機に投入して溶融混練してペレット化し、このペレットを所定の金型を装備した射出成形機に投入し、射出成形することで作製することができる。
　次いで、レーザー溶着及びレーザーマーキングについて順次説明する。
［レーザー溶着］
　既述の通り、レーザー溶着は、レーザー光透過性の材料からなる成形品（レーザー光透過側）と、レーザー光吸収性の材料からなる成形品（レーザー光吸収側）とを重ね合わせる。そして、レーザー光透過性の成形品側からレーザー光を照射し、レーザー光吸収性の成形品との界面を発熱させて溶着する。そして、本実施形態の成形品は、レーザー光吸収側に用いられる成形品である。つまり、レーザー溶着に当たり、レーザー光透過側の成形品を別途用意し、本実施形態の成形品とレーザー光透過側の成形品とを、溶着しようとする面同士が接触するように重ね合わせて、レーザー光透過側の成形品側からレーザー光を照射して溶着する。
　本実施形態において、レーザー溶着のために使用し得るレーザー光としては、近赤外域のレーザー光が挙げられる。近赤外域のレーザー光としては、特に、９００～１２００ｎｍの波長の光を放射するレーザーが好ましく、半導体レーザー、ＹＡＧレーザーが好ましい。
　レーザー溶着に当たり、レーザー光の照射条件は特に限定されず、使用する材料の組合せや成形品の形状に応じ適宜調整すればよい。この照射条件は、レーザー光透過側成形品とレーザー光吸収側成形品との界面を溶融させるのに必要なエネルギーを与えられるように設定する必要がある。特にレーザー光透過側成形品のレーザー光透過率や厚さによって適切な条件範囲は変わることになる。当業者であれば、保有する装置の仕様を考慮しつつ、主にレーザー光の出力と照射時間（スキャン速度）を変更した有限回数の試行により、適切な条件を見出すことができる。
　一例として、レーザー光透過側成形品に波長９４０ｎｍのレーザー光の透過率が４０％である厚さ１ｍｍのＰＢＴ樹脂成形品を、レーザー光吸収側成形品にカーボンブラックを０．２質量％含有するＰＢＴ樹脂成形品を、それぞれ用いる。そして、波長９４０ｎｍのレーザー光を、スキャン速度１０ｍｍ／ｓｅｃで照射してレーザー溶着を行う場合、出力は５Ｗ～１５Ｗ程度に設定することができる。
　なお、既述の通りレーザー光透過側の成形品内部の異物等により、溶着部以外での予期せぬ溶融や発泡といった不具合が発生するのを抑えるためには、照射エネルギー量が高くなり過ぎないように、出力や照射時間を低めに設定することが好ましい。
［レーザーマーキング］
　既述の通り、レーザーマーキングは、本実施形態の成形品に対してレーザー光を照射し、当該成形品中に含まれるカーボンブラックを分解、昇華させて脱色することにより行われる。従って、本実施形態の成形品に対してレーザーマーキングをするに当たり、マーキングしたい文字や図形を描画するようにレーザー光を走査して照射する。または、マーキングしたい部分にのみレーザー光が届くよう、光源と成形品の間にマスキング層を配置した上でレーザー光を全面に照射する。描画する文字、図形は特に制限はなく任意に選定することができる。
　使用するレーザー光としては、上述のレーザー溶着に用いるレーザー光、例えばＮｄ：ＹＡＧレーザーやＮｄ：ＹＶＯ４レーザーが挙げられる。
　また、レーザーマーキングに当たり、レーザー光の照射条件は特に限定されず、対象となる成形品に用いる材料に含まれるカーボンブラックの濃度や樹脂の耐熱性に応じ適宜調整すればよい。この照射条件は、成形品を脱色するためにカーボンブラックを分解、昇華させられるように設定する必要がある。既述の通り、レーザー光照射による発熱量が大きくなりすぎると、樹脂の炭化や変色により視認性が低下してしまうため、照射エネルギー量が高くなり過ぎないように抑えることが好ましい。具体的には、主にレーザー光の出力、照射時間（スキャン速度）、周波数の変更によりエネルギー量を調整することができる。これらは照射装置の設定で容易に変更できるため、当業者であれば、保有する装置の仕様等を考慮しつつ、これらの組合せを変えた有限回数の試行により、適切な条件を見出すことができる。
　一例として、一次粒子径が２１ｎｍ、ＤＢＰ吸油量が１７５ｃｍ３／１００ｇのカーボンブラックを０．２質量％含有するＰＢＴ樹脂成形品を用いて、波長１０６４ｎｍのレーザー光を出力２Ｗ、Ｑスイッチ周波数２０ｋＨｚで照射してレーザーマーキングを行う場合、スキャン速度は２００～７００ｍｍ／ｓｅｃ程度に設定することができる。
　以下に、実施例により本実施形態をさらに具体的に説明するが、本実施形態は以下の実施例に限定されるものではない。
［実施例１～４、比較例１～６］
　各実施例・比較例において、表１に示す部数（質量部）で、ＰＢＴ樹脂と、カーボンブラックと、エラストマーと、ガラス繊維とを混合・攪拌し、樹脂組成物を調製した。表１に示す各成分の詳細を以下に示す。
　ＰＢＴ樹脂：（ウィンテックポリマー（株）製、固有粘度（ＩＶ）＝０．８８ｄＬ／ｇ、ＣＥＧ＝１６ｍｅｑ／ｋｇ）
　カーボンブラック１：（三菱ケミカル（株）製、ファーネスブラック、一次粒子径２２ｎｍ、ＤＢＰ吸油量１１６ｃｍ３／１００ｇ）
　カーボンブラック２：（三菱ケミカル（株）製、ファーネスブラック、一次粒子径２１ｎｍ、ＤＢＰ吸油量１７５ｃｍ３／１００ｇ）
　カーボンブラック３：（ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ（株）製、ケッチェンブラック、一次粒子径３０ｎｍ、ＤＢＰ吸油量３９６ｃｍ３／１００ｇ）
　カーボンブラック４：（三菱ケミカル（株）製、ファーネスブラック、一次粒子径１５ｎｍ、ＤＢＰ吸油量４８ｃｍ３／１００ｇ）
　カーボンブラック５：（三菱ケミカル（株）製、ファーネスブラック、一次粒子径１６ｎｍ、ＤＢＰ吸油量６２ｃｍ３／１００ｇ）
　カーボンブラック６：（三菱ケミカル（株）製、ファーネスブラック、一次粒子径２４ｎｍ、ＤＢＰ吸油量４２ｃｍ３／１００ｇ）
　カーボンブラック７：（三菱ケミカル（株）製、ファーネスブラック、一次粒子径５０ｎｍ、ＤＢＰ吸油量１１５ｃｍ３／１００ｇ）
　エラストマー：（（株）ＮＵＣ製、ＮＵＣ－６５７０（エチレン－エチルアクリレート共重合体）
　ガラス繊維：（日本電気硝子（株）製、ＥＣＳ０３Ｔ－１８７、平均繊維径１３μｍ、平均繊維長３ｍｍ）
　カーボンブラック１～７の一次粒子径及びＤＢＰ吸油量を下記表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
［評価］
　得られた樹脂組成物を用いて、７０ｍｍ×５０ｍｍ×３ｍｍの平板状成形品を作製し、レーザーマーキングの評価を行った。
（１）レーザーマーキング性（輝度比）
　得られた成形品に対して、以下に示すスキャンスピードとＱスイッチ周波数条件の組合せにてレーザーマーキングを実施した。レーザーマーキング後、マーキング部及び非マーキング部をキヤノン（株）製ＬｉＤＥ２１０でスキャンした画像をもとに、Ａｄｏｂｅ社製Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ　Ｅｌｅｍｅｎｔｓを用いてヒストグラムの輝度を取得した。そして、マーキング部の中で最も高い輝度の値と、非マーキング部の輝度の値から、輝度比（マーキング部の最高輝度値÷非マーキング部の輝度値）を計算した。測定結果を表１に示す。
（レーザーマーキング条件）
　レーザーマーキング装置：ＫＥＹＥＮＣＥ社製、ＭＤ－Ｖ９９００Ａ
　レーザーの種類：Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザー　波長１０６４ｎｍ
　Ｑスイッチ周波数：０，１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０，８０，９０，１００Ｈｚ
　レーザー出力：２Ｗ
　スキャンスピード：１００，２００，３００，４００，５００，６００，７００，８００，９００，１０００ｍｍ／ｓ
（２）成形品のＬ値（明度）
　作製した成形品に対し、日本電飾工業（株）製、Ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ
　ＳＥ６０００を用いてＬ値を測定した。測定結果を表１に示す。
（３）レーザー溶着強度
　作製した成形品をレーザー光吸収側とし、ウィンテックポリマー社製、ジュラネックス（登録商標）　３３００　ＥＦ２００１（ガラス繊維３０質量％を含む無着色のＰＢＴ樹脂組成物）にて作製した８０ｍｍ×２０ｍｍ×１ｍｍの短冊状の成形品をレーザー光透過側とし、両者を重ね合わせた。そして、その状態で、以下に示すレーザー溶着条件にてレーザー溶着を行った。次いで、島津製作所製万能試験機　オートグラフＡＧ－Ｘを用いて試験速度１０ｍｍ／ｍｉｎにて破壊強度を測定し、溶着強度を算出した。結果を表１に示す。
（レーザー溶着条件）
　レーザー溶着装置：株式会社ファインデバイス　FD-2430
　レーザーの種類：Ｎｄ：ＹＡＧレーザー（波長：９４０ｎｍ）
　照射速度：１０ｍｍ／ｓｅｃ
　照射径：φ１．６ｍｍ
　照射距離：４ｍｍ
　レーザー出力：５Ｗ～１３Ｗ
　なお、「レーザー出力：５Ｗ～１３Ｗ」とは、各実施例について、出力を５Ｗから１３Ｗの範囲内で変更した複数の条件にてレーザー溶着を行った中で、最も高い接合強度が得られた条件を「レーザー溶着強度」の評価条件として採用したことを意味する。これは、既述の通り、レーザー光の照射条件によっては、レーザー光吸収側成形品に含まれるカーボンブラックが分解しすぎてしまい、レーザー溶着に必要な発熱量を得にくくなる点で、レーザー溶着における最適なレーザー照射条件は材料によっても異なってくることを考慮したものである。
　表１より、実施例１～４の成形品は、いずれも輝度比が大きく、レーザーマーキング性が良好であった。また、レーザー溶着強度も優れており、レーザーマーキング性とレーザー溶着性との両立を図ることができたことが分かる。これに対して、比較例１～６は、レーザーマーキング性及びレーザー溶着強度の少なくとも一方において劣っており、それらの性能の両立を図ることができなかった。

Claims (3)

  1. 　レーザー溶着時においてレーザー光吸収側に用いられる成形品であり、かつ、レーザー光を照射することによりマーキングが可能な成形品であって、
    　熱可塑性芳香族樹脂１００質量部に対して、一次粒子径が２０～４０ｎｍであり、かつ、ＤＢＰ吸油量が１００ｃｍ３／１００ｇ以上であるカーボンブラックを０．１～０．４質量部含む樹脂組成物からなる成形品。
  2. 　前記熱可塑性芳香族樹脂が、ポリブチレンテレフタレート樹脂又はポリアリーレンスルフィド樹脂である請求項１に記載の成形品。
  3. 　さらに、前記熱可塑性芳香族樹脂１００質量部に対して、無機充填材を２０～２００質量部、及びエラストマーを１０～３０質量部含む請求項１又は２に記載の成形品。
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