聚酰胺树脂组合物及其成型体、激光熔接体的制造方法
技术领域
本发明涉及聚酰胺树脂组合物及其成型体、激光熔接体的制造方法。
背景技术
作为将热塑性树脂构件彼此接合的方法之一，已知激光熔接方法。作为激光熔接方法的特征，可举出下述特征：可在不使激光发生部与待熔接的位置接触的情况下进行熔接；由于是局部加热，因而对周边部的热影响非常微小；不存在发生机械振动的风险；可进行具有微细的部分、立体且复杂的结构的构件彼此的熔接；再现性高；能维持高气密性；熔接强度较高；目视下不易识别熔接部分的边界；不产生粉尘；等等。
作为激光熔接方法，公开了下述方法：将相对于激光为弱吸收性的第一树脂构件、与相对于激光为吸收性的第二树脂构件重叠，介由第一树脂构件照射激光，从而使它们进行熔接(例如参见专利文献1)。具体而言，作为第一树脂构件，使用了包含聚酰胺6、和改性乙烯·α-烯烃系共聚物(相对于激光为弱吸收性的添加剂)的树脂组合物，作为第二树脂构件，使用了包含聚酰胺6、和炭黑(相对于激光为吸收性的添加剂)0.3重量％的树脂组合物。
另外，作为激光熔接用树脂组合物，公开了包含聚酰胺树脂、聚碳酸酯树脂、和玻璃纤维等填充材料的树脂组合物(例如参见专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004-148800号公报
专利文献2：日本特开2006-273992号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，对于专利文献1中示出的第一树脂构件及第二树脂构件而言，由于不包含填充材料等，因而机械强度、刚性不充分。因此，这些树脂构件的熔接物不适用于需要高机械强度、刚性的用途。
另外，专利文献2中记载的树脂组合物也存在下述这样的问题：激光透过率不充分，难以得到充分的激光熔接性。另外，树脂组合物中的填充材料的配合量少，机械强度、刚性不充分。另外，为了提高机械强度、刚性而增加填充材料的配合量时，存在激光透过率、成型体的外观容易下降等问题。
本发明是鉴于上述情况而作出的，目的在于提供具有不降低激光的透过率、在进行激光熔接时可呈现良好的熔接强度的高激光熔接性、高机械强度及高耐热性的聚酰胺树脂组合物、和使用了其的激光熔接体的制造方法。
用于解决课题的手段
[1]聚酰胺树脂组合物，其包含：利用差示扫描量热计(DSC)测定的熔点为300℃以上的聚酰胺树脂(A)30～89.9质量份、实质上不具有利用差示扫描量热测定(DSC)测定的熔点的聚酰胺树脂(B)0～45质量份、透光性色素(C)0.1～5质量份和纤维状填充材料(D)10～55质量份(其中，将(A)、(B)、(C)及(D)的合计作为100质量份)，前述聚酰胺树脂(A)包含来自二羧酸的成分单元(a1)、和来自二胺的成分单元(a2)，相对于前述来自二羧酸的成分单元(a1)的合计100摩尔％而言，前述来自二羧酸的成分单元(a1)包含来自对苯二甲酸的成分单元20～100摩尔％、来自对苯二甲酸以外的芳香族二羧酸的成分单元及来自碳原子数为4～20的脂肪族二羧酸的成分单元中的至少一方0～80摩尔％，前述来自二胺的成分单元(a2)包含来自碳原子数为4～15的脂肪族二胺的成分单元和来自碳原子数为4～20的脂环族二胺的成分单元中的至少一方，将前述聚酰胺树脂组合物的、利用差示扫描量热计(DSC)测定的熔化热(ΔH)除以前述纤维状填充材料(D)以外的成分的总质量相对于前述聚酰胺树脂组合物的总质量之比而得到的校正熔化热(ΔHR)为10～70J/g，前述聚酰胺树脂组合物的成型体的、厚度为1.6mm时的波长为940nm的激光的透过率为15％以上。
[2]如[1]所述的聚酰胺树脂组合物，其中，相对于前述来自二胺的成分单元(a2)的合计100摩尔％而言，前述来自二胺的成分单元(a2)包含前述来自碳原子数为4～15的脂肪族二胺的成分单元50～100摩尔％。
[3]如[2]所述的聚酰胺树脂组合物，其中，前述来自碳原子数为4～15的脂肪族二胺的成分单元包含来自碳原子数为4～8的直链状脂肪族二胺的成分单元。
[4]如[3]所述的聚酰胺树脂组合物，其中，前述来自碳原子数为4～8的直链状脂肪族二胺的成分单元为来自碳原子数为4～8的亚烷基二胺的成分单元。
[5]如[4]所述的聚酰胺树脂组合物，其中，前述来自碳原子数为4～8的亚烷基二胺的成分单元为来自1,6-己二胺的成分单元。
[6]如[1]～[5]中任一项所述的聚酰胺树脂组合物，其中，前述来自二羧酸的成分单元(a1)还包含来自间苯二甲酸的成分单元。
[7]如[1]～[6]中任一项所述的聚酰胺树脂组合物，其中，前述聚酰胺树脂(B)包含来自二羧酸的成分单元(b1)、和来自二胺的成分单元(b2)，前述来自二羧酸的成分单元(b1)包含来自间苯二甲酸的成分单元，前述来自二胺的成分单元(b2)包含来自碳原子数为4～15的脂肪族二胺的成分单元。
[8]如[7]所述的聚酰胺树脂组合物，其中，前述来自二羧酸的成分单元(b1)还可以包含来自对苯二甲酸的成分单元，前述来自间苯二甲酸的成分单元与前述来自对苯二甲酸的成分单元的摩尔比为前述来自间苯二甲酸的成分单元/前述来自对苯二甲酸的成分单元＝55/45～100/0(摩尔比)。
[9]如[1]～[8]中任一项所述的聚酰胺树脂组合物，其中，相对于(A)、(B)、(C)及(D)的合计100质量份而言，前述纤维状填充材料(D)的含量为40质量份以下。
[10]激光熔接用的透光性树脂组合物，其是由[1]～[9]中任一项所述的聚酰胺树脂组合物形成的。
[11]成型体，其是将[1]～[9]中任一项所述的聚酰胺树脂组合物成型而成的。
[12]激光熔接体的制造方法，其包括下述工序：将[1]～[9]中任一项所述的聚酰胺树脂组合物成型，得到第1成型体的工序；得到将包含热塑性树脂和光吸收性色素的光吸收性树脂组合物成型而成的第2成型体的工序；将前述第1成型体与前述第2成型体重叠，介由前述第1成型体照射激光，从而使前述第1成型体与前述第2成型体进行熔接的工序。
[13]如[12]所述的激光熔接体的制造方法，其中，前述热塑性树脂为聚酰胺树脂。
[14]如[13]所述的激光熔接体的制造方法，其中，前述聚酰胺树脂与前述聚酰胺树脂组合物中包含的聚酰胺树脂(A)相同。
发明的效果
通过本发明，可提供具有不降低激光的透过率、在进行激光熔接时可呈现良好的熔接强度的高激光熔接性、高机械强度及高耐热性的聚酰胺树脂组合物。通过使用了这样的聚酰胺树脂组合物的成型体的激光熔接体的制造方法，能赋予具有高熔接强度的激光熔接体。
附图说明
[图1]为表示熔接强度的测定方法的示意图。
具体实施方式
本申请的发明人发现，对于包含特定的聚酰胺树脂(A)和透光性色素(C)，并且调节了校正熔化热(ΔHR)的聚酰胺树脂组合物而言，即使包含较多的纤维状填充材料(D)，也不会显著降低相对于激光的透过性，在进行激光熔接时，可呈现良好的熔接强度。从而发现，该聚酰胺树脂组合物不仅具有良好的机械强度及耐热性，而且在进行激光熔接时，可呈现良好的熔接强度。
其原因虽不明确，但可推测如下。为了以高熔接强度(接合强度)使成型体彼此激光熔接，通常，期望通过激光的能量在熔接部分使树脂充分熔融，形成大的熔融部。
针对于此，本发明的聚酰胺树脂组合物中包含的特定的聚酰胺树脂(A)及透光性色素(C)较容易使激光透过。由此，即使聚酰胺树脂组合物包含纤维状填充材料(D)，也可维持良好的激光的透过率。另外，由于聚酰胺树脂组合物包含适度地调节了结晶性的聚酰胺树脂(A)、根据需要的低结晶性的聚酰胺树脂(B)，因此，以不损害机械强度、耐热性的程度适度地将聚酰胺树脂组合物的校正熔化热(ΔHR)调节为低水平。即，减少了使结晶部熔融所需要的能量。结果认为，即使激光的照射能量少，也能使树脂充分熔融，因此，容易形成大的熔融部，容易得到高熔接强度(接合强度)。
聚酰胺树脂组合物的校正熔化热(ΔHR)可通过适度地降低聚酰胺树脂(A)的结晶性、将结晶性相对高的聚酰胺树脂(A)和结晶性相对低的聚酰胺树脂(B)组合、增加纤维状填充材料(D)的含量来调节。本发明是基于这样的认知而作出的。
1.聚酰胺树脂组合物
本发明的聚酰胺树脂组合物包含聚酰胺树脂(A)、聚酰胺树脂(B)、透光性色素(C)、和纤维状填充材料(D)。
1-1.聚酰胺树脂(A)
聚酰胺树脂(A)是在差示扫描量热计(DSC)中可测定到熔点(Tm)的聚酰胺树脂。聚酰胺树脂(A)的利用差示扫描量热计(DSC)测定的熔点(Tm)优选为300～340℃。聚酰胺树脂(A)的熔点(Tm)为300℃以上时，容易向成型体赋予高耐热性，为340℃以下时，不需要过度地提高成型温度，因此，能抑制熔融聚合、成型时的树脂、其他成分的热解。聚酰胺树脂(A)的熔点更优选为300～330℃。
聚酰胺树脂(A)的利用差示扫描量热计(DSC)测定的玻璃化转变温度(Tg)优选为80～150℃，更优选为90～135℃。
聚酰胺树脂(A)的熔点(Tm)及玻璃化转变温度(Tg)可利用差示扫描量热计(例如DSC220C型，Seiko Instruments Inc.制)来测定。具体的测定条件可与后述的实施例同样。
聚酰胺树脂(A)的熔点(Tm)、玻璃化转变温度(Tg)例如可通过后述的来自二羧酸的成分单元(a1)的组成来调节。为了提高聚酰胺树脂(A)的熔点，例如，增多来自对苯二甲酸的成分单元的含有比率即可。
聚酰胺树脂(A)的利用差示扫描量热测定(DSC)测定的熔化热(ΔH)优选大于5J/g。熔化热为树脂的结晶性的指标，熔化热越大，表示结晶性越高。聚酰胺树脂(A)的熔化热(ΔH)大于5J/g时，结晶性高，因此，可提高得到的成型体的耐热性、机械强度。聚酰胺树脂(A)优选显示结晶性。
所谓熔化热(ΔH)，是指按照JIS K7122求出的值。即，熔化热(ΔH)可在利用差示扫描量热测定(DSC)、以10℃/min的升温速度进行扫描时得到的差示扫描量热测定图中，由伴随结晶化的发热峰的面积求出。熔化热(ΔH)是未消除历史的第1次升温过程中的值。
聚酰胺树脂(A)包含来自二羧酸的成分单元(a1)、和来自二胺的成分单元(a2)。
[来自二羧酸的成分单元(a1)]
来自二羧酸的成分单元(a1)优选至少包含来自对苯二甲酸的成分单元。包含来自对苯二甲酸的成分单元的聚酰胺树脂(A)的结晶性高，可向成型体赋予良好的耐热性、机械强度(拉伸强度、刚性)。
具体而言，来自二羧酸的成分单元(a1)更优选包含来自对苯二甲酸的成分单元20～100摩尔％，和来自对苯二甲酸以外的芳香族二羧酸的成分单元0～80摩尔％及来自碳原子数为4～20的脂肪族二羧酸的成分单元0～40摩尔％中的至少一方，进一步优选包含来自对苯二甲酸的成分单元55～100摩尔％、和来自对苯二甲酸以外的芳香族二羧酸的成分单元0～45摩尔％。其中，将来自二羧酸的成分单元(a1)的总量作为100摩尔％。
对苯二甲酸的例子包括对苯二甲酸、对苯二甲酸酯(对苯二甲酸的碳原子数为1～4的烷基酯)。
对苯二甲酸以外的芳香族二羧酸的例子包括间苯二甲酸、2-甲基对苯二甲酸、萘二甲酸及它们的酯，优选可以为间苯二甲酸。
碳原子数为4～20的脂肪族二羧酸优选碳原子数为6～12的脂肪族二羧酸，其例子包括丙二酸、二甲基丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、2-甲基己二酸、三甲基己二酸、庚二酸、2,2-二甲基戊二酸、3,3-二乙基琥珀酸、壬二酸、癸二酸、辛二酸等，优选可以为己二酸。
来自二羧酸的成分单元(a1)中的、来自对苯二甲酸的成分单元与来自对苯二甲酸以外的芳香族二羧酸(优选间苯二甲酸)的成分单元的摩尔比优选为来自对苯二甲酸的成分单元/来自对苯二甲酸以外的芳香族二羧酸(优选间苯二甲酸)的成分单元＝55/45～80/20，更优选为60/40～85/15。来自对苯二甲酸的成分单元的量为一定的值以上时，容易提高得到的成型体的耐热性、机械强度。来自对苯二甲酸的成分单元的量为一定的值以下时，容易减少得到的成型体中的激光熔接所需要的激光的照射能量。
来自二羧酸的成分单元(a1)可在不损害本发明的效果的范围内进一步包含来自脂环族二羧酸的成分单元。脂环族二羧酸的例子包括1,4-环己烷二甲酸、1,3-环己烷二甲酸等。
[来自二胺的成分单元(a2)]
来自二胺的成分单元(a2)包含来自碳原子数为4～15的脂肪族二胺的成分单元和来自碳原子数为4～20的脂环族二胺的成分单元中的至少一方。
来自碳原子数为4～15的脂肪族二胺的成分单元优选包含来自碳原子数为4～8的直链状脂肪族二胺的成分单元。
碳原子数为4～8的直链状脂肪族二胺更优选为碳原子数为6～8的直链状脂肪族二胺。碳原子数为4～8的直链状脂肪族二胺的例子包括1,4-二氨基丁烷、1,6-己二胺、1,7-二氨基庚烷、1,8-辛二胺等碳原子数为4～8的直链状亚烷基二胺。这些中，优选1,6-己二胺。可以仅包含1种、也可包含2种以上来自碳原子数为4～8的直链状脂肪族二胺的成分单元。
来自碳原子数为4～15的脂肪族二胺的成分单元可以进一步包含来自碳原子数为4～15的支链状脂肪族二胺的成分单元。碳原子数为4～15的支链状脂肪族二胺的例子包括2-甲基-1,8-辛二胺、2-甲基-1,5-戊二胺等。这样的支链状脂肪族二胺可适度地降低聚酰胺树脂(A)的结晶性。因此，从适度地降低聚酰胺树脂组合物的校正熔化热(ΔHR)、容易提高熔接强度的观点考虑，来自碳原子数为4～15的脂肪族二胺的成分单元优选包含来自支链状脂肪族二胺的成分单元。
碳原子数为4～20的脂环族二胺的例子包括1,3-二氨基环己烷、1,4-二氨基环己烷、1,3-双(氨基甲基)环己烷、1,4-双(氨基甲基)环己烷、异佛尔酮二胺、哌嗪、2,5-二甲基哌嗪、双(4-氨基环己基)甲烷、双(4-氨基环己基)丙烷、4,4’-二氨基-3,3’-二甲基二环己基丙烷、4,4’-二氨基-3,3’-二甲基二环己基甲烷、4,4’-二氨基-3,3’-二甲基-5,5’-二甲基二环己基甲烷、4,4’-二氨基-3,3’-二甲基-5,5’-二甲基二环己基丙烷、α,α’-双(4-氨基环己基)-对二异丙基苯、α,α’-双(4-氨基环己基)-间二异丙基苯、α,α’-双(4-氨基环己基)-1,4-环己烷、α,α’-双(4-氨基环己基)-1,3-环己烷等。其中，优选1,3-二氨基环己烷、1,4-二氨基环己烷、双(氨基甲基)环己烷、双(4-氨基环己基)甲烷、4,4’-二氨基-3,3’-二甲基二环己基甲烷；更优选1,3-二氨基环己烷、1,4-二氨基环己烷、双(4-氨基环己基)甲烷、1,3-双(氨基环己基)甲烷、1,3-双(氨基甲基)环己烷。
相对于来自二胺的成分单元(a2)的总量而言，来自碳原子数为4～15的脂肪族二胺的成分单元与来自碳原子数为4～20的脂环族二胺的成分单元的总含量(优选来自碳原子数为4～15的脂肪族二胺的成分单元的含量)优选为50摩尔％以上。上述总含量为50摩尔％以上时，得到的成型体的耐水性容易提高。来自碳原子数为4～15的脂肪族二胺的成分单元与来自碳原子数为4～20的脂环族二胺的成分单元的总含量(优选碳原子数为4～8的直链状脂肪族二胺成分单元的含量)更优选为70摩尔％以上，进一步优选为90摩尔％以上，可以为100摩尔％。其中，将来自二胺的成分单元(a2)的总量作为100摩尔％。
来自二胺的成分单元(a2)可以在不损害本发明的效果的范围内进一步包含来自其他二胺的成分单元。其他二胺的例子包括芳香族二胺。芳香族二胺的例子包括间苯二甲胺等。相对于来自二胺的成分单元(a2)的总量而言，来自其他二胺的成分单元的含量为50摩尔％以下，优选可以为40摩尔％以下。
聚酰胺树脂(A)的具体例包括：来自二羧酸的成分单元(a1)为来自对苯二甲酸的成分单元及来自间苯二甲酸的成分单元、来自直链状脂肪族的二胺的成分单元为1,6-二氨基己烷的树脂；来自二羧酸的成分单元(a1)为来自对苯二甲酸的成分单元及来自己二酸的成分单元、来自直链状脂肪族二胺的成分单元为1,6-二氨基己烷的树脂；等等。可以仅包含1种，也可包含2种以上聚酰胺树脂(A)。
聚酰胺树脂(A)的、于温度25℃、在96.5％硫酸中测定的特性粘度[η]优选为0.7～1.6dl/g，更优选为0.8～1.2dl/g。聚酰胺树脂(A)的特性粘度[η]为一定的值以上时，成型体的强度容易充分提高。特性粘度[η]为一定的值以下时，不易损害树脂组合物的成型时的流动性。特性粘度[η]可通过聚酰胺树脂(A)的分子量来调节。
聚酰胺树脂(A)的特性粘度可通过以下方式计算：将聚酰胺树脂(A)0.5g溶解于96.5％硫酸溶液50ml中，制成试样溶液。使用乌氏粘度计，在25±0.05℃的条件下测定该试样用液的流下秒数，将得到的值代入下式。
[η]＝ηSP/[C(1+0.205ηSP)]
上述式中，各代数或变量表示以下内容。
[η]：特性粘度(dl/g)
ηSP：比粘度
C：试样浓度(g/dl)
ηSP可通过下式求出。
ηSP＝(t-t0)/t0
t：试样溶液的流下秒数(秒)
t0：空白硫酸的流下秒数(秒)
对于聚酰胺树脂(A)而言，从混合、成型时的热稳定性的观点考虑，至少一部分分子的末端基团可以被封端剂封闭。聚酰胺树脂(A)的末端氨基量优选为0.1～300mmol/kg，更优选为20～300mmol/kg，更优选为35～200mmol/kg。
末端氨基量可利用以下的方法测定。将聚酰胺树脂1g溶解于苯酚35mL中，混合甲醇2mL，制成试样溶液。而后，以百里酚蓝作为指示剂，针对该试样溶液，使用0.01N的HCl水溶液，实施滴定，直至从蓝色变成黄色，对末端氨基量([NH2]，单位：mmol/kg)进行测定。
聚酰胺树脂(A)可利用与已知的聚酰胺树脂同样的方法制造，例如，可通过使二羧酸与二胺在均匀溶液中缩聚来制造。具体而言，可如国际公开第03/085029号中记载那样，通过以下方式制造：通过在催化剂的存在下对二羧酸和二胺进行加热，从而得到低级缩合物，接下来，向该低级缩合物的熔融物赋予剪切应力，使其缩聚。
在调节聚酰胺树脂(A)的特性粘度时，优选向反应体系中添加封端剂(分子量调节剂)。封端剂例如可以为单羧酸或单胺。单羧酸的例子包括碳原子数为2～30的脂肪族单羧酸、芳香族单羧酸及脂环族单羧酸。这些封端剂不仅可调节聚酰胺树脂(A)的分子量，而且可调节聚酰胺树脂(A)的末端氨基的量。芳香族单羧酸及脂环族单羧酸可在环状结构部分具有取代基。
脂肪族单羧酸的例子包括乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、辛酸、月桂酸、十三烷酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸及亚油酸。芳香族单羧酸的例子包括苯甲酸、甲苯甲酸、萘甲酸、甲基萘甲酸及苯乙酸。脂环族单羧酸的例子包括环己甲酸。
封端剂被添加至二羧酸与二胺的反应体系中。相对于二羧酸的总量1摩尔而言，添加量优选为0.07摩尔以下，更优选为0.05摩尔以下。通过以这样的量使用分子量调节剂，从而至少其中一部分被掺入至聚酰胺中，由此，聚酰胺树脂(A)的特性粘度[η]将会容易被调节至所期望的范围内。
将聚酰胺树脂(A)、聚酰胺树脂(B)、透光性色素(C)及纤维状填充材料(D)的合计作为100质量份时，聚酰胺树脂(A)的含量优选为30～89.9质量份。聚酰胺树脂(A)的含量为30质量份以上时，容易提高成型体的机械强度、耐热性，为89.9质量份以下时，容易减少成型体的熔接所需要的激光的照射能量。将聚酰胺树脂(A)、聚酰胺树脂(B)、透光性色素(C)及纤维状填充材料(D)的合计作为100质量份时，聚酰胺树脂(A)的含量更优选为40～85质量份，进一步优选为60～85质量份。
将聚酰胺树脂(A)与聚酰胺树脂(B)的合计作为100质量份时，聚酰胺树脂(A)的含量优选为85.7～99.9质量份。通过使聚酰胺树脂(A)的含量为上述范围，从而可进一步提高激光的透过率，容易得到具有良好的激光熔接性的成型体。如上所述，激光的透过率高、激光熔接性优异的成型体可优选作为激光熔接中的透光性树脂构件使用。从上述的观点考虑，将聚酰胺树脂(A)与聚酰胺树脂(B)的合计作为100质量份时，聚酰胺树脂(A)的含量更优选为90～99.9质量份。
1-2.聚酰胺树脂(B)
聚酰胺树脂(B)为在差示扫描量热计(DSC)中实质上未测定到熔点(Tm)的聚酰胺树脂。由于这样的聚酰胺树脂(B)的结晶性适度低，因此，容易减小聚酰胺树脂组合物的校正熔化热(ΔHR)，在得到的成型体中，可减少激光熔接所需要的激光的照射能量。另外，可提高得到的成型体的耐冲击性。
所谓“实质上未测定到熔点(Tm)”，是指：在使用了差示扫描量热计(DSC)的前述的熔点测定中，在第2次的加热(从室温至330℃)中，实质上未观测到基于结晶熔化的吸热峰。所谓实质上未观测到吸热峰，是指聚酰胺树脂(B)的、利用差示扫描量热测定(DSC)测定的熔化热(ΔH)为5J/g以下。
即，聚酰胺树脂(B)的、利用差示扫描量热测定(DSC)测定的熔化热(ΔH)优选为5J/g以下，更优选为0J/g。聚酰胺树脂(B)的熔化热(ΔH)为5J/g以下时，结晶性适度低，因此，与聚酰胺树脂(A)的相容性优异，并且，聚酰胺树脂组合物的成型体的外观优异，从这方面考虑是优选的。聚酰胺树脂(B)优选呈现非晶性。熔化热(ΔH)可利用与前述同样的方法来测定。
聚酰胺树脂(B)包含来自二羧酸的成分单元(b1)、和来自二胺的成分单元(b2)。
[来自二羧酸的成分单元(b1)]
来自二羧酸的成分单元(b1)优选至少包含来自间苯二甲酸的成分单元。来自间苯二甲酸的成分单元可降低聚酰胺树脂(B)的结晶性。
相对于来自二羧酸的成分单元(b1)的总量而言，来自间苯二甲酸的成分单元的含量优选为40摩尔％以上，更优选为50摩尔％以上。来自间苯二甲酸的成分单元的含量为40摩尔％以上时，容易减少对得到的成型体进行激光熔接所需要的激光的照射能量。
来自二羧酸的成分单元(b1)可以在不损害本发明的效果的范围内进一步包含来自间苯二甲酸的成分单元以外的来自其他二羧酸的成分单元。其他二羧酸的例子包括对苯二甲酸、2-甲基对苯二甲酸及萘二甲酸等间苯二甲酸以外的芳香族二羧酸；脂肪族二羧酸；以及脂环族二羧酸。脂肪族二羧酸及脂环族二羧酸可以分别与前述的脂肪族二羧酸及脂环族二羧酸同样。其中，优选为间苯二甲酸以外的芳香族二羧酸，更优选为对苯二甲酸。
来自二羧酸的成分单元(b1)中的、来自间苯二甲酸的成分单元与来自间苯二甲酸以外的芳香族二羧酸(优选对苯二甲酸)的成分单元的摩尔比优选为来自间苯二甲酸的成分单元/来自间苯二甲酸以外的芳香族二羧酸(优选对苯二甲酸)的成分单元＝55/45～100/0(摩尔比)，更优选为60/40～90/10(摩尔比)。来自间苯二甲酸的成分单元的量为一定的值以上时，聚酰胺树脂(B)容易成为非晶性，容易减少得到的成型体中的激光熔接所需要的激光的照射能量。来自间苯二甲酸的成分单元的量为一定的值以下时，不易损害得到的成型体的耐热性、机械强度。
[来自二胺的成分单元(b2)]
来自二胺的成分单元(b2)优选包含来自碳原子数为4～15的脂肪族二胺的成分单元。
碳原子数为4～15的脂肪族二胺与前述的碳原子数为4～15的脂肪族二胺同样，优选为1,6-己二胺。
相对于来自二胺的成分单元(b2)的总量而言，来自碳原子数为4～15的脂肪族二胺的成分单元的含量优选为50摩尔％以上，更优选为60摩尔％以上。
来自二胺的成分单元(b2)可以在不损害本发明的效果的范围内进一步包含来自碳原子数为4～15的脂肪族二胺的成分单元以外的来自其他二胺的成分单元。其他二胺的例子包括脂环族二胺及芳香族二胺。脂环族二胺及芳香族二胺可以分别与前述的脂环族二胺及芳香族二胺同样。其他二胺成分单元的含量为50摩尔％以下，优选可以为40摩尔％以下。
聚酰胺树脂(B)的具体例包括间苯二甲酸/对苯二甲酸/1,6-己二胺/双(3-甲基-4-氨基环己基)甲烷的缩聚物、间苯二甲酸/双(3-甲基-4-氨基环己基)甲烷/ω-月桂内酰胺的缩聚物、间苯二甲酸/对苯二甲酸/1,6-己二胺的缩聚物、间苯二甲酸/2,2,4-三甲基-1,6-己二胺/2,4,4-三甲基-1,6-己二胺的缩聚物、间苯二甲酸/对苯二甲酸/2,2,4-三甲基-1,6-己二胺/2,4,4-三甲基-1,6-己二胺的缩聚物、间苯二甲酸/双(3-甲基-4-氨基环己基)甲烷/ω-月桂内酰胺的缩聚物、及间苯二甲酸/对苯二甲酸/其他二胺成分的缩聚物等。其中，优选间苯二甲酸/对苯二甲酸/1,6-己二胺的缩聚物。可以仅包含1种，也可包含2种以上的聚酰胺树脂(B)。
聚酰胺树脂(B)的、于温度25℃、在96.5％硫酸中测定的特性粘度[η]优选为0.6～1.6dl/g，更优选为0.65～1.2dl/g。聚酰胺树脂(B)的特性粘度[η]可利用与前述的聚酰胺树脂(A)的特性粘度[η]同样的方法来测定。
聚酰胺树脂(B)可利用与前述的聚酰胺树脂(A)同样的方法来制造。
将聚酰胺树脂(A)、聚酰胺树脂(B)、透光性色素(C)及纤维状填充材料(D)的合计作为100质量份时，聚酰胺树脂(B)的含量优选为0～45质量份，可以为0.1～45质量份，可以为5～35质量份。聚酰胺树脂(B)的含量为0.1质量份以上时，对于得到的成型体而言，即使通过少量的照射能量也容易进行激光熔接，为45质量份以下时，成型体的机械强度、耐热性(载荷挠曲)不易显著受损。
相对于聚酰胺树脂(A)与聚酰胺树脂(B)的合计100质量份而言，聚酰胺树脂(B)的含量优选为0～60质量份，更优选为5～50质量份，进一步优选为10～40质量份。聚酰胺树脂(B)相对于聚酰胺树脂(A)与聚酰胺树脂(B)的合计100质量份而言的含量为5质量份以上时，容易减少对得到的成型体进行熔接所需要的激光的照射能量，为50质量份以下时，容易向成型体赋予充分的耐热性、刚性(载荷挠曲)。
1-3.透光性色素(C)
透光性色素(C)为用于不降低相对于激光的透过率而对聚酰胺树脂组合物进行着色的成分。即，透光性色素(C)为具有相对于激光的透过性的色素，具体而言，为在波长800～1064nm的范围内不具有吸收波长的极大值的色素。
透光性色素(C)优选为满足后述的特性的黑色色素。这样的黑色色素的例子包括萘酞菁(naphthalocyanine)、苯胺黑、酞菁、卟啉、苝、四萘嵌三苯(quaterrylene)、偶氮染料、蒽醌、方形酸衍生物、及亚胺离子染料等。
作为透光性色素(C)的市售品的例子，可例举Orient Chemical Industries Co.,Ltd.制的着色剂eBind ACW-9871、e-BIND LTW-8731H、e-BIND LTW-8701H等。另外，也可使用混合2种以上彩色色素而制成的黑系色素。
以聚酰胺树脂组合物的波长为940nm的光的透过率成为后述范围的方式设定透光性色素(C)的含量即可。具体而言，将聚酰胺树脂(A)、聚酰胺树脂(B)、透光性色素(C)及纤维状填充材料(D)的合计作为100质量份时，透光性色素(C)的含量优选为0.1～5质量份。透光性色素(C)的含量为0.1质量份以上时，容易充分着色，因此，容易提高美观性，为5质量份以下时，能更可靠地抑制激光的透过率的显著下降、由此导致的熔接强度的显著下降、因色素成分的分解而导致的混炼中、成型中的连续生产率变差等。从上述的观点考虑，将聚酰胺树脂(A)、聚酰胺树脂(B)、透光性色素(C)及纤维状填充材料(D)的合计作为100质量份时，透光性色素(C)的含量优选为0.1～4质量份，更优选为0.1～3质量份，进一步优选为0.25～2.5质量份。
透光性色素(C)可以仅包含1种，也可包含2种以上。包含2种以上的情况下，优选总量成为上述范围。
1-4.纤维状填充材料(D)
纤维状填充材料(D)的例子包括玻璃纤维、硅灰石、钛酸钾晶须、碳酸钙晶须、硼酸铝晶须、硫酸镁晶须、氧化锌晶须、研磨纤维及切断纤维等。这些中，可以单独使用一种，也可并用两种以上。其中，从容易提高成型体的机械强度等方面考虑，优选硅灰石、玻璃纤维、钛酸钾晶须，更优选硅灰石或玻璃纤维。
从聚酰胺树脂组合物的成型性、及得到的成型体的机械强度、耐热性的观点考虑，纤维状填充材料(D)的平均纤维长度优选为1μm～20mm，更优选为5μm～10mm，进一步优选为10μm～5mm。另外，纤维状填充材料(D)的长径比优选为5～2000，更优选为30～600。
纤维状填充材料(D)的平均纤维长度和平均纤维直径可利用以下的方法来测定。
1)将聚酰胺树脂组合物溶解于六氟异丙醇/氯仿溶液(0.1/0.9体积％)中后，进行过滤，采集得到的过滤物。
2)将前述1)中得到的过滤物分散于水中，用光学显微镜(倍率：50倍)对任意的300根各自的纤维长度(Li)和纤维直径(di)进行测量。将纤维长度为Li的纤维的根数记为qi，基于下式算出重均长度(Lw)，将其作为纤维状填充材料(D)的平均纤维长度。
重均长度(Lw)＝(Σqi×Li2)/(Σqi×Li)
同样地，将纤维直径为Di的纤维的根数记为ri，基于下式，算出重均直径(Dw)，将其作为纤维状填充材料(D)的平均纤维直径。
重均直径(Dw)＝(Σri×Di2)/(Σri×Di)
纤维状填充材料(D)可以为实施了表面处理的纤维状填充材料。若实施了表面处理，则与作为基体树脂的聚酰胺树脂(A)的粘接性容易提高。表面处理剂的例子包括硅烷系偶联剂、钛系偶联剂、及铝酸盐系偶联剂等偶联剂；集束剂等。可优选使用的偶联剂的例子包括氨基硅烷、环氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷及乙烯基三甲氧基硅烷。另外，可优选使用的集束剂的例子包括环氧基系化合物、氨基甲酸酯系化合物、羧酸系化合物、氨基甲酸酯/马来酸改性化合物及氨基甲酸酯/胺改性系化合物。纤维状填充材料(D)可使用一种表面处理剂进行了处理，也可使用两种以上表面处理剂进行了处理。尤其是，若用偶联剂和集束剂进行了处理，则纤维状填充材料(D)与聚酰胺树脂(A)的粘接性容易提高，得到的成型体的机械特性容易提高。
将聚酰胺树脂(A)、聚酰胺树脂(B)、透光性色素(C)及纤维状填充材料(D)的合计作为100质量份时，纤维状填充材料(D)的含量优选为10～55质量份。纤维状填充材料(D)的含量为10质量份以上时，容易向成型体赋予高机械强度、耐热性。纤维状填充材料(D)的含量为55质量份以下时，不易损害成型体的激光的透过性，由此导致的熔接强度的下降、成型时的过度的粘度上升等也不易发生。将聚酰胺树脂(A)、聚酰胺树脂(B)、透光性色素(C)及纤维状填充材料(D)的合计作为100质量份时，纤维状填充材料(D)的含量优选为10～50质量份，更优选为25～45质量份，进一步优选为30～40质量份。
1-5.其他成分(E)
本发明的聚酰胺树脂组合物根据需要可以进一步包含聚酰胺树脂(A)、聚酰胺树脂(B)、透光性色素(C)、纤维状填充材料(D)以外的其他成分(E)。其他成分的例子包括成核剂、弹性体(橡胶)、阻燃剂(溴系、氯系、磷系、锑系及无机系等)、流动性提高剂、防静电剂、脱模剂、抗氧化剂(酚类、胺类、硫类及磷类等)、耐热稳定剂(内酯化合物、维生素E类、对苯二酚类、卤化铜及碘化合物等)、光稳定剂(苯并三唑类、三嗪类、二苯甲酮类、苯甲酸酯类、受阻胺类及草酰替苯胺类等)、其他聚合物(聚烯烃类、乙烯·丙烯共聚物、乙烯·1-丁烯共聚物等烯烃共聚物、丙烯·1-丁烯共聚物等烯烃共聚物、聚苯乙烯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚缩醛、聚砜、聚苯醚、氟树脂、有机硅树脂及LCP)等。其他成分的总含量没有特别限制，相对于聚酰胺树脂组合物的总质量而言，优选为30质量％以下，更优选为10质量％以下。
1-5-1.成核剂
成核剂为促进聚酰胺树脂(A)、聚酰胺树脂(B)的结晶化的物质即可，可以为板状、粉状或粒状的填充材料。
成核剂的例子包括滑石、沸石、绢云母、云母、高岭土、粘土、叶腊石、膨润土等硅酸盐、氧化镁、氧化铝、氧化锆、氧化铁等金属化合物、碳酸钙、碳酸镁、白云石等碳酸盐、硫酸钙、硫酸钡等硫酸盐、玻璃珠、陶瓷珠、氮化硼、磷酸钙、氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化铝等氢氧化物、玻璃片、玻璃粉、玻璃球、炭黑及二氧化硅、石墨等非纤维状填充材料、及蒙脱石(montmorillonite)、贝得石、绿脱石、皂石、锂蒙脱石、锌蒙脱石等蒙皂石(smectite)系粘土矿物、蛭石、埃洛石、水硅钠石、水羟硅钠石、磷酸锆、磷酸钛等各种粘土矿物、以Li型氟带云母(Li-fluorotaeniolite)、Na型氟带云母、Na型四硅氟云母、Li型四硅氟云母等膨润性云母为代表的层状硅酸盐。层状硅酸盐可以为存在于层间的交换性阳离子被有机鎓离子交换而得到的层状硅酸盐，作为有机鎓离子，包括铵离子、鏻离子、锍离子等。这些成核剂可使用1种，也可并用2种以上。其中，优选滑石、云母、高岭土、粘土、玻璃片、炭黑、石墨、蒙脱石等板状填充材料，更优选滑石、云母、玻璃片。
可使用硅烷系、钛酸酯系等偶联剂、其他表面处理剂进一步对成核剂进行处理。其中，用环氧基硅烷、氨基硅烷系的偶联剂进行了处理的成核剂容易良好地分散于树脂成分中，可促进聚酰胺树脂(A)、聚酰胺树脂(B)的结晶化，因此，可向得到的成型体赋予良好的机械强度。
成核剂的平均粒径优选为0.1～30μm。成核剂的平均粒径为0.1μm以上时，容易使得到的成型体的球晶进行微细化，平均粒径为30μm以下时，成型体的表面的外观不易劣化。成核剂的平均粒径更优选为0.5～25μm，进一步优选为1.0～23μm。成核剂的平均粒径为利用激光衍射·散射法测定而得到的算术平均粒径，为体积平均粒径(MV)。
相对于聚酰胺树脂组合物的总质量而言，成核剂的含量优选为0.01～10质量％。成核剂的含量为0.01质量％以上时，可充分促进聚酰胺树脂的结晶化，因此，容易使得到的成型体的球晶进行微细化，为10质量％以下时，不易损害成型性、表面外观。相对于聚酰胺树脂组合物的总质量而言，成核剂的含量优选为0.01～5质量％，更优选为0.1～2质量％。
需要说明的是，本发明的聚酰胺树脂组合物优选实质上不包含光吸收性色素。所谓实质上不包含，例如是指为聚酰胺树脂组合物的0.0001质量％以下。
1-6.物性
(校正熔化热(ΔHR))
本发明的聚酰胺树脂组合物的、利用差示扫描量热计(DSC)测定的校正熔化热(ΔHR)优选为10～70J/g。聚酰胺树脂组合物的校正熔化热(ΔHR)为10J/g以上时，容易充分提高成型体的耐热性，为70J/g以下时，不会发生激光的大部分能量被结晶部的熔融所消耗的情况，容易形成大的熔融部，因此，容易提高熔接强度。从更容易提高熔接强度的观点考虑，聚酰胺树脂组合物的校正熔化热(ΔHR)更优选为10～53J/g。
所谓校正熔化热(ΔHR)，是指将聚酰胺树脂组合物的熔化热(ΔH)除以纤维状填充材料(D)以外的成分的总质量相对于聚酰胺树脂组合物的总质量之比而得到的值。聚酰胺树脂组合物的熔化热(ΔH)可利用与聚酰胺树脂(A)、(B)的熔化热(ΔH)同样的方法来测定。
聚酰胺树脂组合物的校正熔化热(ΔHR)可通过聚酰胺树脂(A)的组成、聚酰胺树脂(A)与聚酰胺树脂(B)的含有比率等来调节。为了降低校正熔化热(ΔHR)，例如，采用如下方法即可：向聚酰胺树脂(A)中添加可降低结晶性的成分、例如间苯二甲酸、或添加支链状的脂肪族二胺的方法；提高可降低结晶性的聚酰胺树脂(B)的含有比率(提高B/(A+B))。
(激光的透过率)
成型体的厚度为1.6mm时，本发明的聚酰胺树脂组合物的波长为940nm的激光的透过率优选为15％以上，更优选为36％以上，进一步优选为45％以上。成型体的厚度为3.2mm时，本发明的聚酰胺树脂组合物的成型体的波长为940nm的激光的透过率优选为7.2％以上，更优选为10％以上，进一步优选为12％以上。上述波长为940nm的激光的透过率的上限值没有特别限制，例如可以为70％、或60％。聚酰胺树脂组合物的激光的透过率可通过利用Ophir Optronics Solutions Ltd.制功率计F300-SH、对透过试样时和未透过试样时的激光强度进行比较来测定。
波长为940nm的激光的透过率可通过聚酰胺树脂(A)的组成、透光性色素(C)的种类及含量来调节。为了提高波长为940nm的激光的透过率，作为构成聚酰胺树脂(A)的成分，优选包含结晶性不过高的成分，优选减少透光性色素(C)的含量。
如上所述，本发明的聚酰亚胺树脂组合物尽管包含纤维状填充材料(D)，但仍具有相对于激光的高透过性。因此，本发明的聚酰胺树脂组合物可作为激光熔接用的透光性树脂组合物而优选使用。
2.聚酰胺树脂组合物的制造方法
本发明的聚酰胺树脂组合物的制造方法没有特别限制，可至少经过下述工序来制造：利用单螺杆挤出机、多螺杆挤出机、捏合机或班伯里混合机等对前述比率的聚酰胺树脂(A)、聚酰胺树脂(B)、透光性色素(C)及纤维状填充材料(D)进行熔融混炼的工序；和对该熔融混炼物进行造粒或粉碎的工序。需要说明的是，根据需要，在熔融混炼工序之前，可实施下述工序：通过已知的方法、例如利用亨舍尔混合机、V型混合器、螺条混合机或转鼓混合机等来混合的方法来进行混合。
其中，优选使用具有能从排气口脱除挥发成分的设备的单螺杆或双螺杆的挤出机进行熔融混炼的方法。聚酰胺树脂(A)、聚酰胺树脂(B)、透光性色素(C)、纤维状填充材料(D)及根据需要配合的其他成分(E)可以一并供给至挤出机，也可向聚酰胺树脂(A)中依次供给其他配合成分。对于玻璃纤维等纤维状填充材料(D)而言，为了抑制在混炼时发生破碎，优选从挤出机的中途供给。另外，也可预先混合、混炼上述(A)～(D)成分中的2种以上成分。例如，可使用热塑性树脂将作为透光性色素(C)的苯胺黑预先制成母料，将其与剩余的配合成分熔融混合挤出，从而成为规定的配合比率。
用于母料的热塑性树脂优选为聚酰胺树脂。用于母料的聚酰胺树脂可以为聚酰胺树脂(A)，也可以为聚酰胺6、聚酰胺66等聚酰胺树脂(A)以外的其他聚酰胺树脂。例如，可使用利用聚酰胺66使透光性色素(C)进行母料化而成的产物。
3.成型体
本发明的成型体可通过对本发明的聚酰胺树脂组合物进行成型而得到。
成型方法没有特别限制，可应用已知的成型方法、即注射成型、中空成型、挤出成型、加压成型等成型方法。其中，从流动性良好的观点考虑，优选注射成型。注射成型法中，优选将树脂温度调节为250～300℃。
本发明的聚酰胺树脂组合物的成型体尽管包含纤维状填充材料(D)，但仍具有相对于激光的高透过性。因此，本发明的聚酰胺树脂组合物的成型体在激光熔接方法中可作为使激光透过的透光性树脂构件优选使用。
4.激光熔接体的制造方法
本发明中，可对本发明的聚酰胺树脂组合物的成型体(第1成型体、透光性树脂构件)、与光吸收性树脂组合物的成型体(第2成型体、光吸收性树脂构件)，介由该第1成型体(透光性树脂构件)照射激光，进行熔接，从而制造激光熔接体。由此，即使不使用粘接剂，也能使第1成型体(透光性树脂构件)与第2成型体(光吸收性树脂构件)牢固地熔接。
首先，对构成作为光吸收性树脂构件的第2成型体的光吸收性树脂组合物进行说明。
4-1.光吸收性树脂组合物
光吸收性树脂组合物包含热塑性树脂和光吸收性色素。
4-1-1.热塑性树脂
热塑性树脂没有特别限制，从容易得到与本发明的聚酰胺树脂组合物的成型体的良好的熔接强度的观点考虑，优选为聚酰胺树脂。
聚酰胺树脂的利用差示扫描量热计(DSC)测定的熔点(Tm)优选为290～340℃。聚酰胺树脂的利用差示扫描量热计(DSC)测定的玻璃化转变温度(Tg)优选为75～150℃。聚酰胺树脂的熔点(Tm)及玻璃化转变温度(Tg)可利用与前述同样的方法来测定。包含具有这样的熔点(Tm)及玻璃化转变温度(Tg)的聚酰胺树脂的光吸收性树脂组合物不仅具有高机械强度、耐热性，而且与前述的聚酰胺树脂组合物中包含的聚酰胺树脂(A)的亲和性良好，因此，容易提高与前述的聚酰胺树脂组合物的成型体(第1成型体)的熔接强度。
聚酰胺树脂为熔点(Tm)、玻璃化转变温度(Tg)满足上述范围的聚酰胺树脂即可，没有特别限制。聚酰胺树脂的例子包括：包含来自二胺的成分单元、和来自碳原子数为8以下的脂肪族二羧酸的成分单元的聚酰胺树脂；包含来自芳香族二羧酸的成分单元、和来自脂肪族二胺的成分单元的聚酰胺树脂；等等。其中，优选包含来自芳香族二羧酸的成分单元、和来自脂肪族二胺的成分单元的聚酰胺树脂。这样的聚酰胺树脂可使用与前述的聚酰胺树脂(A)同样的聚酰胺树脂。从得到良好的熔接强度的观点考虑，更优选本发明的聚酰胺树脂组合物中包含的聚酰胺树脂(A)、与光吸收性树脂组合物中包含的聚酰胺树脂相同。
优选光吸收性树脂组合物中包含的树脂成分、与本发明的聚酰胺树脂组合物中包含的树脂成分在90质量％以上是共通的。
4-1-2.光吸收性色素
光吸收性色素为在照射的激光的波长范围、即波长800～1064nm的范围具有吸收波长的色素。这样的光吸收性色素吸收激光而发热，使热塑性树脂熔融。通过该热，也可使第1成型体中包含的树脂成分熔融，从而可进行熔接。
光吸收性色素可以为无机颜料，也可以为有机颜料。无机颜料的例子包括炭黑(例如，乙炔黑、灯黑(lamp black)、热裂炭黑(thermal black)、炉法炭黑(furnace black)、槽法炭黑(channel black)、科琴黑)等黑色颜料；氧化铁红等红色颜料；钼铬橙等橙色颜料；氧化钛等白色颜料。有机颜料的例子包括黄色颜料、橙色颜料、红色颜料、蓝色颜料、绿色颜料等。其中，无机颜料通常遮盖力强，因而优选，更优选黑色颜料。
从提高分散性的观点考虑，光吸收性色素优选在制造光吸收性树脂组合物时以母料的形式添加。炭黑的母料的例子包括NIKKO BICS CO.,LTD.制，PA-0896A(炭黑含量为50质量％的母料)等。
光吸收性色素可使用1种，也可组合使用2种以上。相对于树脂成分100质量份而言，光吸收性色素的含量优选为0.01～1质量份。
4-1-3.其他成分
光吸收性树脂组合物根据需要还可以包含纤维状填充材料、成核剂等。
纤维状填充材料可使用与前述的纤维状填充材料(D)同样的纤维状填充材料。其中，纤维状填充材料优选为玻璃纤维。纤维状填充材料的平均纤维长度、长径比可与前述同样。成核剂也可使用与前述的成核剂(E)同样的成核剂。
4-2.激光熔接体的制造方法
接下来，对本发明的激光熔接体的制造方法进行说明。
本发明的激光熔接体的制造方法包括下述工序：1)得到本发明的聚酰胺树脂组合物的成型体(第1成型体)的工序；2)得到前述的光吸收性树脂组合物的成型体(第2成型体)的工序；3)将第1成型体与第2成型体重叠，介由第1成型体照射激光，使第1成型体与第2成型体进行熔接的工序。
关于1)及2)的工序
1)的工序中，对本发明的聚酰胺树脂组合物进行成型，得到成型体(第1成型体)。2)的工序中，可以对前述的光吸收性树脂组合物进行成型，得到成型体(第2成型体)，也可使用市售品。成型方法与3.成型体中的成型方法同样。
第1成型体及第2成型体的形状没有特别限制，通过激光熔接将成型体彼此接合而使用，因此，通常，至少具有可进行面接触的面(平面或曲面)。激光熔接中，从作为透光性树脂构件的第1成型体透过的激光被作为光吸收性树脂构件的第2成型体吸收，发生熔融，两构件得以熔接。将本发明的聚酰胺树脂组合物成型而成的第1成型体尽管包含纤维状填充材料(D)，但相对于激光的透过性仍然高，因此，可作为激光熔接方法中的透过树脂构件优选使用。
第1成型体的厚度(激光透过的部分的、激光透过方向上的厚度)可以考虑用途、聚酰胺树脂组合物的组成等适当设定，例如为5mm以下，优选为4mm以下。
关于3)的工序
将第1成型体与第2成型体重叠，介由第1成型体照射激光，从而使第1成型体与第2成型体进行激光熔接。
具体而言，使第1成型体与第2成型体的熔接位置彼此相互接触。此时，第1成型体与第2成型体的熔接位置优选进行面接触。面接触可以为平面彼此的接触，也可以为曲面彼此的接触，也可以为平面与曲面的接触。
接下来，介由作为透光性树脂构件的第1成型体照射激光。从容易使激光高效地到达熔接面的观点考虑，激光的照射优选从相对于熔接面而言为85～95°的角度进行。另外，根据需要，可使用透镜系统，使激光聚焦于第1成型体与第2成型体的界面。该聚焦光束从第1成型体中透过，在第2成型体的表面附近被吸收而发热，从而发生熔融。接下来，该热通过热传导也传递至第1成型体，发生熔融，在两者的界面形成熔融池。将该熔融池冷却固化，形成熔接部(接合部)。
所使用的激光源可根据光吸收性色素的光来选择。例如，优选波长800～1064nm的激光源，例如可使用半导体激光。
按照上述方式使第1成型体与第2成型体进行激光熔接而得到的激光熔接体具有高熔接强度(接合强度)。需要说明的是，本发明中的激光熔接体除了包括完成品、部件之外，还包括成为它们的一部分的构件。
(激光熔接体)
得到的激光熔接体的机械强度良好，具有高熔接强度，因激光照射而导致的树脂的损伤也少。因此，得到的激光熔接体可应用于各种用途、例如各种保存容器、电气·电子设备部件、办公自动化(OA)机器部件、家用电器部件、机械机构部件、车辆机构部件等。尤其是，可合适地用于食品用容器、药品用容器、油脂制品容器、车辆用中空部件(各种箱(tank)、进气歧管部件、温度调节阀部件、恒温箱、照相机壳体等)、车辆用电气部件(各种控制单元、点火线圈部件等)、马达部件、各种传感器部件、连接器部件、开关部件、断路器部件、继电器部件、线圈部件、变压器部件、灯部件等。
实施例
以下，参照实施例来说明本发明。本发明的范围不因实施例而作限定性解释。
1.材料的制备
(1)聚酰胺树脂(A)
＜聚酰胺树脂(A-1)的制备＞
将1,6-己二胺2800g(24.1摩尔)、对苯二甲酸2774g(16.7摩尔)、间苯二甲酸1196g(7.2摩尔)、苯甲酸36.6g(0.30摩尔)、次磷酸钠一水合物5.7g及蒸馏水545g装入至内容量为13.6L的高压釜中，进行氮置换。从190℃开始搅拌，经3小时将内部温度升温至250℃。此时，将高压釜的内压升压至3.03MPa。在该状态下持续进行1小时反应，然后，从设置在高压釜下部的喷雾喷嘴实施大气释放，将低级缩合物抽出。然后，将该低缩合物冷却至室温，然后，用粉碎机将低级缩合物粉碎至1.5mm以下的粒径，于110℃进行24小时干燥。得到的低级缩合物的水分量为4100ppm，特性粘度[η]为0.15dl/g。
接下来，将该低级缩合物放入至塔板式固相聚合装置中，进行氮置换后，经约1小时30分钟升温至180℃。然后，进行1小时30分钟反应，降温至室温。得到的预聚物的特性粘度[η]为0.20dl/g。
然后，用螺杆直径为30mm、L/D＝36的双螺杆挤出机，以330℃的筒(barrel)设定温度、200rpm的螺杆转速、6kg/h的树脂供给速度使得到的预聚物进行熔融聚合，得到聚酰胺树脂(A-1)。
得到的聚酰胺树脂(A-1)的特性粘度为1.0dl/g，熔点(Tm)为330℃，玻璃化转变温度(Tg)为125℃，末端氨基量为30mmol/kg。
＜聚酰胺树脂(A-2)的制备＞
将1,6-己二胺2800g(24.1摩尔)、对苯二甲酸2176g(13.1摩尔)、己二酸1578g(10.8摩尔)、苯甲酸36.6g(0.30摩尔)、次磷酸钠一水合物5.7g及蒸馏水554g装入至内容量为13.6L的高压釜中，进行氮置换。从190℃开始搅拌，经3小时使内部温度升温至250℃。此时，将高压釜的内压升压至3.01MPa。在该状态下持续进行1小时反应，然后，从设置在高压釜下部的喷雾喷嘴实施大气释放，将低缩合物抽出。然后，将该低缩合物冷却至室温，然后，用粉碎机粉碎至1.5mm以下的粒径，于110℃进行24小时干燥。得到的低缩合物的水分量为3600ppm，特性粘度[η]为0.14dl/g。
接下来，将该低缩合物放入至塔板式固相聚合装置中，进行氮置换后，经约1小时30分钟升温至220℃。然后，进行1小时反应，降温至室温。得到的预聚物的特性粘度[η]为0.48dl/g。
然后，用螺杆直径为30mm、L/D＝36的双螺杆挤出机，以330℃的筒设定温度、200rpm的螺杆转速、6kg/h的树脂供给速度使得到的预聚物进行熔融聚合，得到聚酰胺树脂(A-2)。
得到的聚酰胺树脂(A-2)的特性粘度[η]为1.0dl/g，熔点(Tm)为310℃，玻璃化转变温度(Tg)为85℃，末端氨基量为45mmol/kg。
＜聚酰胺树脂(A-3)的制备＞
将原料变更为1,6-己二胺2905g(25.0摩尔)、对苯二甲酸2475g(14.9摩尔)、己二酸1461g(10.0摩尔)、苯甲酸73.2g(0.60摩尔)、次磷酸钠一水合物5.7g，除此之外，与聚酰胺树脂(A-1)的制备同样地操作，得到聚酰胺树脂(A-3)。
得到的聚酰胺树脂(A-3)的特性粘度[η]为0.8dl/g，末端氨基量为110mmol/kg，熔点(Tm)为320℃，玻璃化转变温度(Tg)为95℃。
＜聚酰胺树脂(A-4)的制备＞
将1,6-己二胺1312g(11.3摩尔)、2-甲基-1,5-戊二胺1312g(11.3摩尔)、对苯二甲酸3655g(22.0摩尔)、作为催化剂的次磷酸钠5.5g(5.2×10-2摩尔)、及离子交换水640ml装入至1升的反应器中，进行氮置换后，在250℃、35kg/cm2的条件下进行1小时反应。使1,6-己二胺与2-甲基-1,5-戊二胺的摩尔比为50：50。经过1小时后，将在反应器内生成的反应产物抽出至与该反应器连接、并且压力已被设置成约10kg/cm2的低值的接受器中，得到特性粘度[η]为0.15dl/g的预聚物。
接下来，使得到的预聚物干燥，然后，使用双螺杆挤出机，以330℃的料筒(cylinder)设定温度使其进行熔融聚合，得到聚酰胺树脂(A-4)。
得到的聚酰胺树脂(A-4)的特性粘度[η]为1.0dl/g，熔点(Tm)为300℃，玻璃化转变温度(Tg)为140℃，末端氨基量为45mmol/kg。
＜聚酰胺树脂(A-5)的制备＞
将1,9-壬二胺与2-甲基-1,8-辛二胺的混合物[1,9-壬二胺：2-甲基-1,8-辛二胺＝80：20(摩尔比)]4385g(27.7摩尔)、对苯二甲酸4537.7g(27.3摩尔)、次磷酸钠一水合物9.12g(相对于原料的总质量而言为0.1质量％)及蒸馏水2.5升装入至内容积为20L的高压釜中，进行氮置换。于100℃进行30分钟搅拌，经2小时使高压釜内部的温度升温至220℃。此时，将高压釜内部的压力升压至2MPa。在该状态下持续进行2小时反应，然后，升温至230℃，然后，于230℃保持温度2小时、并且缓缓抽出水蒸气、将压力保持为2MPa，与此同时进行反应。接下来，经30分钟将压力降低至1MPa，进一步进行1小时反应，得到特性粘度[η]为0.15dl/g的预聚物。
于100℃，在减压下使得到的预聚物干燥12小时，然后，粉碎至2mm以下的粒径。在230℃、13Pa(0.1mmHg)的条件下使经粉碎的预聚物进行10小时固相聚合，得到聚酰胺树脂(A-5)。
得到的聚酰胺树脂(A-5)的特性粘度[η]为1.2dl/g，熔点(Tm)为300℃，玻璃化转变温度(Tg)为120℃，末端氨基量为80mmol/kg。
(2)聚酰胺树脂(B)
＜聚酰胺树脂(B-1)的制备＞
将1,6-己二胺2800g(24.1摩尔)、对苯二甲酸1390g(8.4摩尔)、间苯二甲酸2581g(15.5摩尔)、苯甲酸109.5g(0.9摩尔)、次磷酸钠一水合物5.7g及蒸馏水545g装入至内容量为13.6L的高压釜中，进行氮置换。从190℃开始搅拌，经3小时使内部温度升温至250℃。此时，将高压釜的内压升压至3.02MPa。在该状态下持续进行1小时反应，然后，从设置在高压釜下部的喷雾喷嘴实施大气释放，将低级缩合物抽出。然后，将低级缩合物冷却至室温，然后，用粉碎机粉碎至1.5mm以下的粒径，于110℃进行24小时干燥。得到的低级缩合物的水分量为3000ppm，特性粘度[η]为0.14dl/g。
接下来，用螺杆直径为30mm、L/D＝36的双螺杆挤出机，以330℃的筒设定温度、200rpm的螺杆转速、6kg/h的树脂供给速度使该低级缩合物进行熔融聚合，得到聚酰胺树脂(B-1)。
得到的聚酰胺树脂(B-1)的特性粘度[η]为0.68dl/g，未测定到熔点(Tm)，玻璃化转变温度(Tg)为125℃，熔化热(ΔH)为0J/g。
(3)比较用的聚酰胺树脂
＜聚酰胺树脂(a-1)＞
Toray Industries Inc.制尼龙树脂，AMILAN CM3001-N(尼龙66，特性粘度[η]：1.6dl/g，熔点(Tm)：262℃，玻璃化转变温度(Tg)：53℃)
＜聚酰胺树脂(a-2)＞
己二酰间苯二甲胺树脂(metaxylylene adipamide resin)(MitsubishiEngineering-Plastics Corporation制，聚酰胺MXD6 Reney“#6002”，熔点(Tm)：243℃，熔化热(ΔH)：52J/mg)
利用以下的方法，对得到的聚酰胺树脂(A-1)～(A-5)及(B-1)的特性粘度[η]、熔点(Tm)及玻璃化转变温度(Tg)、以及末端氨基量进行测定。
[特性粘度[η]]
按照JIS K6810-1977，将聚酰胺树脂0.5g溶解于96.5％硫酸溶液50ml中，制成试样溶液。使用乌氏粘度计，在25±0.05℃的条件下对得到的试样溶液的流下秒数进行测定。将测定结果代入下式，算出聚酰胺树脂的特性粘度[η]。
[η]＝ηSP/[C(1+0.205ηSP)]
ηSP＝(t-t0)/t0
[η]：特性粘度(dl/g)
ηSP：比粘度
C：试样浓度(g/dl)
t：试样溶液的流下秒数(秒)
t0：空白硫酸的流下秒数(秒)
[熔点(Tm)、玻璃化转变温度(Tg)、熔化热(ΔH)]
聚酰胺树脂的熔点(Tm)及玻璃化转变温度(Tg)使用差示扫描量热计(DSC220C型，Seiko Instruments Inc.制)进行测定。具体而言，将约5mg的聚酰胺树脂密封至测定用铝坩埚(aluminum pan)中，以10℃/min从室温加热至350℃。为了使该树脂完全熔化，于350℃保持5分钟，接下来，以10℃/min冷却至30℃。于30℃放置5分钟，然后，进行以10℃/min加热至350℃的第2次的加热。将该第2次的加热中的吸热峰的温度(℃)作为聚酰胺树脂的熔点(Tm)，将相当于玻璃化转变的拐点作为玻璃化转变温度(Tg)。熔化热(ΔH)按照JIS K7122、由第1次的升温过程中的结晶化的发热峰的面积求出。
[末端氨基量]
将聚酰胺树脂1g溶解于苯酚35mL中，混合甲醇2mL，制成试样溶液。而后，将百里酚蓝作为指示剂，针对该试样溶液，使用0.01N的HCl水溶液实施滴定，直至从蓝色变成黄色，测定末端氨基量([NH2]，单位：mmol/kg)。
将聚酰胺树脂(A-1)～(A-5)及(B-1)、以及比较用的聚酰胺树脂(a-1)～(a-2)的组成及特性归纳于表1。表1的括号内的数值表示将二胺总量或二羧酸总量作为100摩尔％时的各二胺或二羧酸的摩尔％。
(4)透光性色素(C)
8701H：Orient Chemical Industries Co.,Ltd.制，e-BIND LTW-8701H(聚酰胺66和透光性色素的母料(透光性色素50质量％))
比较用化合物(相对于激光不具有透过性的色素)：Orient Chemical IndustriesCo.,Ltd.制，Nubian Black TH-827
(5)纤维状填充材料(D)
玻璃纤维(GF)：ECS03T-747H，Nippon Electric Glass Co.,Ltd.制，平均纤维直径为9.5～10.5μm，切断长度为3mm
玻璃纤维的平均纤维长度及平均纤维直径按照以下方式测定。
(平均纤维长度、平均纤维直径)
使用扫描电子显微镜(SEM)，以50倍分别测量玻璃纤维中任意的100根的纤维长度和纤维直径。而且，将得到的纤维长度的平均值作为平均纤维长度，将得到的纤维直径的平均值作为平均纤维直径。长径比为平均纤维长度/平均纤维直径。
(6)其他成分(E)
滑石(成核剂)：平均粒径1.6μm
2.聚酰胺树脂组合物的制备·评价
＜实施例1～10、参考例1、比较例1～2＞
(聚酰胺树脂组合物(PA1-1)～(PA1-13)的制备)
用转鼓混合机，以表2所示的组成比，将聚酰胺树脂、透光性色素(C)、纤维状填充材料(D)及其他成分(E)混合，用双螺杆挤出机(日本制钢所公司制TEX30α)，以(聚酰胺树脂(A)的熔点(Tm)+15)℃的料筒温度进行熔融混炼。需要说明的是，以母料的状态进行透光性色素(C)的添加，母料的添加量为表2所示的值。然后，将经熔融混炼的树脂以线束状(strands)挤出，在水槽中冷却。然后，用造粒机对线束进行拉拽，将其切割，得到颗粒状的聚酰胺树脂组合物(透光性树脂组合物)。
＜比较例5＞
除了将透光性色素(C)变更为上述比较用化合物(Orient Chemical IndustriesCo.,Ltd.制，Nubian Black TH-827)之外，与实施例3同样地操作，得到聚酰胺树脂组合物。
利用以下的方法，对得到的聚酰胺树脂组合物(除了比较例5以外，为透光性树脂组合物)的熔点(Tm)、玻璃化转变温度(Tg)、激光的透过率、载荷挠曲温度、拉伸强度、及校正熔化热(ΔHR)进行测定。
[熔点(Tm)、玻璃化转变温度(Tg)]
得到的聚酰胺树脂组合物的熔点(Tm)及玻璃化转变温度(Tg)利用与前述同样的方法来测定。
[激光的透过率]
使用下述注射成型机，在下述的成型条件下将得到的聚酰胺树脂组合物成型，得到长度为125mm、宽度为13mm、厚度为1.6mm的试验片。
成型机：东芝机械(株)制EC75N-2(A)
成型机料筒温度：聚酰胺树脂组合物的熔点(Tm)+10℃
模具温度：聚酰胺树脂组合物的玻璃化转变温度(Tg)-5℃
注射设定速度：50mm/sec
在以下的测定中也同样。
而后，使用Ophir Optronics Solutions Ltd.制功率计F300-SH，对得到的试验片的波长940nm处的激光的透过率进行测定。
[载荷挠曲温度]
使用下述的注射成型机，在下述的成型条件下，得到厚度为3.2mm的试验片。
成型机：Sodick Plustech Co.,Ltd.，TUPARL TR40S3A
成型机料筒温度：聚酰胺树脂组合物的熔点(Tm)+15℃
模具温度：聚酰胺树脂组合物的玻璃化转变温度(Tg)+20℃
接下来，将得到的试验片设置于载荷挠曲试验机，将跨距固定为100mm，以120℃/hr的升温速度从35℃升温、施加1.8MPa的压力而挠曲量成为0.254mm时的温度作为“载荷挠曲温度”。
[拉伸强度]
使用下述的注射成型机，在下述成型条件下，将得到的聚酰胺树脂组合物成型，得到厚度为3.2mm的ASTM哑铃型试验片Type I。
(成型条件)
成型机：住友重机械工业公司制SG50M3
成型机料筒温度：聚酰胺树脂组合物的熔点(Tm)+10℃
模具温度：120℃
注射设定速度：60mm/sec
于23℃的温度，在氮气氛下，将得到的试验片放置24小时。接下来，按照ASTMD638，在温度为23℃、相对湿度为50％的气氛下进行拉伸试验，测定拉伸强度。
[校正熔化热(ΔHR)]
与拉伸强度中的试验片的制作方法同样地操作，得到试验片。将得到的试验片的一部分取出5mg，使用差示扫描量热计(DSC220C型，Seiko Instruments Inc.制)，以10℃/min进行升温，作为第1次的升温过程，由该第1次的升温过程中的发热峰的面积算出熔化热(ΔH)。将得到的熔化热(ΔH)除以纤维状填充材料(D)以外的成分的总质量相对于聚酰胺树脂组合物的总质量之比，算出校正熔化热(ΔHR)。
将实施例1～10、参考例1及比较例1～2的评价结果示于表2。
如表2所示可知，与比较例1及2、以及参考例1的聚酰胺树脂组合物相比，实施例1～10的聚酰胺树脂组合物的载荷挠曲温度均高，均具有高耐热性。另外可知，实施例4、9及10的聚酰胺树脂组合物均具有与比较例1及2以及参考例1的聚酰胺树脂组合物同等程度或更高的激光的透过率及拉伸强度。
尤其可知，通过适度地降低聚酰胺树脂(A)的结晶性(含有间苯二甲酸、或含有支链状脂肪族二胺)，从而适度地降低聚酰胺树脂组合物的校正熔化热(ΔHR)，容易进一步提高熔接强度(实施例4、9及10的对比)。
另外可知，通过适度地(并非增加至过高的程度)增加聚酰胺树脂组合物中的纤维状填充材料(D)的含量，从而降低聚酰胺树脂组合物的校正熔化热(ΔHR)，容易进一步提高拉伸强度(实施例1、4及6的对比)。
另外可知，通过以并非过高的程度增加聚酰胺树脂组合物中的透光性色素(C)的含量，从而降低聚酰胺树脂组合物的校正熔化热(ΔHR)，容易进一步提高熔接强度(实施例3～5的对比)。
另外，代替透光性色素(C)、使用了比较用化合物的比较例5的聚酰胺树脂组合物对激光进行吸收(不透过)，发生发热及起火。因此，无法测定激光的透过率，其他测定也未进行。
3.熔接体的制作·评价
＜实施例11～22、参考例2、比较例3～4＞
(光吸收性树脂组合物(PA2-1)～(PA2-9)的制备)
用转鼓混合机，以表3的下部所示的组成比，将聚酰胺树脂、光吸收性色素、纤维状填充材料及成核剂混合，用双螺杆挤出机(日本制钢所公司制TEX30α)，以(聚酰胺树脂(A’)的熔点(Tm)+15)℃的料筒温度进行熔融混炼。然后，将经熔融混炼的树脂挤出成线束状，在水槽中冷却。然后，用造粒机对线束进行拉拽，将其切割，得到颗粒状的光吸收性树脂组合物。
需要说明的是，光吸收性树脂组合物的制备中，作为聚酰胺树脂，使用了前述的聚酰胺树脂(A-1)～(A-5)、(B-1)、(a-1)～(a-2)。作为光吸收性色素，使用了炭黑(三菱化学公司制，MA600B)。作为纤维状填充材料，使用了前述的玻璃纤维。作为成核剂，使用了前述的滑石。
而后，利用以下的方法，对表3的上部的聚酰胺树脂组合物(透光性树脂组合物)的成型体、与表2的下部的光吸收性树脂组合物的成型体的熔接强度进行测定。
[熔接强度]
(成型体的制作)
使用以下的注射成型机，在以下的成型条件下，分别将聚酰胺树脂组合物(透光性树脂组合物)和光吸收性树脂组合物成型，得到长度为125mm、宽度为13mm、厚度为1.6mm的第1成型体(激光透过性成型体)及第2成型体(激光吸收性成型体)。
成型机：东芝机械(株)制EC75N-2(A)
成型机料筒温度：聚酰胺树脂的熔点(Tm)+10℃
模具温度：聚酰胺树脂的玻璃化转变温度(Tg)-5℃
注射设定速度：50mm/sec
(激光熔接体的制造)
图1为表示熔接强度的测定方法的示意图。如图1所示，以重叠宽度(成型体的长度方向的宽度)成为1cm的方式，将得到的第1成型体(透光性树脂构件)的长度方向的一个端部、与第2成型体(光吸收性树脂构件)的长度方向的另一个端部重叠，将距第1成型体(透光性树脂构件)的端部0.5mm的部分作为中心，沿成型体的长度方向，在±10mm的范围内，对重叠部分照射激光。激光的照射条件如下所述。
试验机：Fine Device Co.,Ltd.制fd-200
按压压力：0.5MPa
激光直径：2mmφ
扫描距离：10mm
到达第2成型体的能量总量：12J
(熔接强度的测定)
对于得到的激光熔接体，按照JIS K6301-2，在温度为23℃、相对湿度为50％的气氛下进行拉伸试验，测定拉伸强度。将得到的拉伸强度作为“熔接强度”。
将实施例11～22、参考例2及比较例3～4的评价结果示于表3。
如表3所示可知，与比较例3及4的熔接体相比，实施例14、17、21及22的熔接体均具有高熔接强度。尤其可知，通过适度地降低聚酰胺树脂组合物的校正熔化热(ΔHR)(例如低于54J/g)，可提高熔接强度(实施例14、21及22的对比)。
另外，通过以并非过高的程度增加聚酰胺树脂组合物中的纤维状填充材料(D)的含量，从而可进一步提高熔接强度(实施例11、14及16的对比)。
另外可知，通过以并非过高的程度增加聚酰胺树脂组合物中的透光性色素(C)的含量，从而可进一步提高熔接强度(实施例13～15的对比)。
本申请主张基于在2018年2月16日提出申请的日本特愿2018-026310的优先权。将其申请说明书及附图中记载的全部内容并入本申请说明书中。
产业上的可利用性
通过本发明，可提供具有不降低激光的透过率、在进行激光熔接时可呈现良好的熔接强度的高激光熔接性、高机械强度及高耐热性的聚酰胺树脂组合物、和使用了其的熔接体的制造方法。
