特許 6023830 異種材料接合方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6023830

(24)【登録日】2016年10月14日

(45)【発行日】2016年11月9日

(54)【発明の名称】異種材料接合方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 65/16 20060101AFI20161027BHJP

【ＦＩ】

   B29C65/16

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-38966(P2015-38966)

(22)【出願日】2015年2月27日

(62)【分割の表示】特願2010-187431(P2010-187431)の分割

【原出願日】2010年8月24日

(65)【公開番号】特開2015-110345(P2015-110345A)

(43)【公開日】2015年6月18日

【審査請求日】2015年2月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】000236436

【氏名又は名称】浜松ホトニクス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100140442

【弁理士】

【氏名又は名称】柴山 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100148013

【弁理士】

【氏名又は名称】中山 浩光

(72)【発明者】

【氏名】松本 聡

【審査官】 辰己 雅夫

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−０１５４０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１７３１６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２０８２９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０７６４３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭４７−０１５６３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−２８７６３３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｃ６５／００−６５／８２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の樹脂材料からなる第１の部材の表面と、前記第１の樹脂材料と異なる第２の材料からなる第２の部材の表面と、を接合予定領域において接合して、異種材料接合体を製造する異種材料接合方法であって、
前記第１の部材の前記表面及び前記第２の部材の前記表面の少なくとも一方に対して表面活性化処理を施す第１の工程と、
前記第１の工程の後、前記第１の部材の前記表面と前記第２の部材の前記表面とを接触させた状態で、前記接合予定領域に対してレーザ光を照射することにより、前記第１の部材の前記表面と前記第２の部材の前記表面とを前記接合予定領域において接合する第２の工程と、を備え、
前記第２の工程では、前記接合予定領域における前記第１の部材の温度が前記第１の樹脂材料のガラス転移点以上かつ前記第１の樹脂材料の流動開始温度未満の温度に上昇するように、中央部の光強度が周囲部の光強度よりも低い光強度プロファイルを有する前記レーザ光を照射し、
前記表面活性化処理として、前記第１の部材の前記表面及び前記第２の部材の前記表面の少なくとも一方に極性を有する官能基を生成する処理を行うことを特徴とする異種材料接合方法。

【請求項2】

前記第２の材料は、前記第１の樹脂材料のガラス転移点以上のガラス転移点、及び前記第１の樹脂材料の流動開始温度以上の流動開始温度を有する第２の樹脂材料であることを特徴とする請求項１記載の異種材料接合方法。

【請求項3】

前記第２の工程では、前記接合予定領域が所定のラインを中心線として延在している場合、前記接合予定領域における前記第１の部材の温度が前記ライン上において前記第１の樹脂材料の流動開始温度未満の温度に上昇するように前記レーザ光の出力を調節しつつ、前記レーザ光の照射領域を前記ラインに沿って相対的に移動させることを特徴とする請求項１又は２記載の異種材料接合方法。

【請求項4】

前記第２の工程では、前記照射領域が環形状となるように前記レーザ光を照射することを特徴とする請求項３記載の異種材料接合方法。

【請求項5】

前記第１の工程では、前記第１の部材の前記表面及び前記第２の部材の前記表面の少なくとも一方に対して電子線を照射することにより、前記表面活性化処理を施すことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の異種材料接合方法。

【請求項6】

前記接合予定領域において、前記レーザ光を照射することにより、前記第１の部材の前記表面と前記第２の部材の前記表面とを分子間力によって接合することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載の異種材料接合方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、少なくとも一方が樹脂材料からなる部材同士を接合して異種材料接合体を製造する異種材料接合方法に関する。

【背景技術】

【0002】

上記技術分野の異種材料接合方法として、特許文献１には、樹脂材料からなる樹脂部材及び無機材料からなる無機部材を用意し、少なくとも樹脂部材の表面に対して表面活性化処理を施した後、樹脂部材の表面と無機部材の表面とを接触させた状態で、樹脂部材の温度が樹脂材料の融点（軟化点）以上となるようにレーザ光を照射し、樹脂部材と無機部材とを接合する方法が記載されている。

【0003】

なお、特許文献２，３には、第１の樹脂材料からなる第１の樹脂部材及び第２の樹脂材料からなる第２の樹脂部材を用意し、第１の樹脂部材の表面と第２の樹脂部材の表面とを接触させた状態で、樹脂部材の温度が樹脂材料の融点以上かつ樹脂材料の分解点（特性劣化温度）未満となるようにレーザ光を照射し、第１の樹脂部材と第２の樹脂部材とを接合する方法が記載されている。また、特許文献４には、第１の樹脂材料からなる第１の樹脂部材及び第２の樹脂材料からなる第２の樹脂部材を用意し、樹脂部材の表面に対して真空紫外光を照射した後、第１の樹脂部材の表面と第２の樹脂部材の表面とを接触させた状態で、ヒータや加熱炉を用いて樹脂部材を昇温させ、第１の樹脂部材と第２の樹脂部材とを接合する方法が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００８−２０８２９６号公報

【特許文献2】特開２００２−１８９６１号公報

【特許文献3】特開２００５−３０５９８５号公報

【特許文献4】特開２００９−１７３８９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１記載の異種材料接合方法にあっては、レーザ光の照射によって樹脂部材が溶融するため、樹脂部材において表面活性化処理が施された処理面が流れて非処理面が現れてしまい、表面活性化処理の効果が失われるおそれがある。無機部材の表面に対して表面活性化処理を施した場合でも、溶融した樹脂部材に官能基が巻き込まれてしまい、表面活性化処理の効果が失われるおそれがある。このように、樹脂部材の溶融に起因して表面活性化処理の効果が失われると、樹脂部材と無機部材と接合が不十分となる。

【0006】

そこで、本発明は、少なくとも一方が樹脂材料からなる部材同士を確実に接合することができる異種材料接合方法を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明の異種材料接合方法は、第１の樹脂材料からなる第１の部材の表面と、第１の樹脂材料と異なる第２の材料からなる第２の部材の表面と、を接合予定領域において接合して、異種材料接合体を製造する異種材料接合方法であって、第１の部材の表面及び第２の部材の表面の少なくとも一方に対して表面活性化処理を施す第１の工程と、第１の工程の後、第１の部材の表面と第２の部材の表面とを接触させた状態で、接合予定領域に対してレーザ光を照射することにより、第１の部材の表面と第２の部材の表面とを接合予定領域において接合する第２の工程と、を備え、第２の工程では、接合予定領域における第１の部材の温度が第１の樹脂材料のガラス転移点以上かつ第１の樹脂材料の流動開始温度未満の温度に上昇するように、中央部の光強度が周囲部の光強度よりも低い光強度プロファイルを有するレーザ光を照射することを特徴とする。

【0008】

この異種材料接合方法では、接合予定領域における第１の部材の温度がレーザ光の照射によって第１の樹脂材料のガラス転移点以上かつ第１の樹脂材料の流動開始温度（その樹脂が軟化して流れ出す温度）未満の温度に上昇させられる。第１の部材の温度が第１の材料のガラス転移点以上の温度に上昇させられるので、第１の部材が接合予定領域において選択的に弾性に富んだ状態となり、かつ当該領域において選択的に膨張することになる。このとき、第１の部材の温度が第１の樹脂材料の流動開始温度未満の温度に上昇させられるので、第１の部材の溶融に起因して表面活性化処理の効果が失われることが防止される。従って、レーザ光が照射された際に、第１の部材の表面と第２の部材の表面とが接合予定領域において密着し、その結果、第１の部材の表面と第２の部材の表面とが接合予定領域において分子間力によって接合される。よって、この異種材料接合方法によれば、レーザ光の選択的な照射によって部材間に分子間力を有効に作用させることができ、少なくとも一方が樹脂材料からなる部材同士を確実に接合することが可能となる。また、中央部の光強度が周囲部の光強度よりも低い光強度プロファイルを有するレーザ光を照射するので、接合予定領域の全体に渡って第１の部材と第２の部材との接合状態を均一化することができる。

【0009】

ここで、第２の材料は、第１の樹脂材料のガラス転移点以上のガラス転移点、及び第１の樹脂材料の流動開始温度以上の流動開始温度を有する第２の樹脂材料であることが好ましい。これによれば、少なくとも第１の部材が接合予定領域において選択的に弾性に富んだ状態となり、かつ当該領域において選択的に膨張することになる。しかも、第１の部材及び第２の部材の溶融に起因して表面活性化処理の効果が失われることが防止される。従って、両方が樹脂材料からなる部材同士を確実に接合することができる。

【0010】

また、第２の工程では、接合予定領域が所定のラインを中心線として延在している場合、接合予定領域における第１の部材の温度がライン上において第１の樹脂材料の流動開始温度未満の温度に上昇するようにレーザ光の出力を調節しつつ、レーザ光の照射領域をラインに沿って相対的に移動させることが好ましい。これによれば、接合予定領域の中心線上の領域において第１の部材の溶融に起因して表面活性化処理の効果が失われることが防止される。そのため、接合予定領域の中央部（中心線上の領域）において第１の部材と第２の部材とが接合されずに、接合予定領域の両縁部（中心線両側の領域）において第１の部材と第２の部材とが接合されるという接合状態が生じるのを防止することができる。

【0011】

このとき、第２の工程では、照射領域が環形状となるようにレーザ光を照射することが好ましい。これによれば、接合予定領域の幅方向（所定のラインと直交する方向）において第１の部材の温度が均一化される。従って、接合予定領域の全体に渡って第１の部材と第２の部材との接合状態を均一化することができる。

【0012】

また、第１の工程では、第１の部材の表面及び第２の部材の表面の少なくとも一方に対して電子線を照射することにより、表面活性化処理を施すことが好ましい。これによれば、第１の部材の表面及び第２の部材の表面の少なくとも一方に対する表面活性化処理を容易にかつ確実に実現することができる。

【0013】

また、接合予定領域において、レーザ光を照射することにより、第１の部材の表面と第２の部材の表面とを分子間力によって接合することが好ましい。これによれば、第１の部材と第２の部材とに分子間力を有効に作用させることができ、接着剤を使用せずに、第１の部材と第２の部材とを確実にかつ安定的に接合することが可能となる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、少なくとも一方が樹脂材料からなる部材同士を確実に接合することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施形態の異種材料接合方法によって製造された異種材料接合体の斜視図である。

【図2】本発明の一実施形態の異種材料接合方法に用いられる集光光学系の構成図である。

【図3】図２の集光光学系を通過したレーザ光の集光スポット到達前の光強度プロファイルを示すグラフである。

【図4】本発明の一実施形態の異種材料接合方法を説明するための斜視図である。

【図5】本発明の一実施形態の異種材料接合方法を説明するための斜視図である。

【図6】本発明の一実施形態の異種材料接合方法を説明するための平面図である。

【図7】本発明の一実施形態の異種材料接合方法を説明するための一部断面図である。

【図8】本発明の一実施形態の異種材料接合方法を説明するための一部断面図である。

【図9】本発明の一実施形態の異種材料接合方法が実施された場合における樹脂部材の温度プロファイルを示すグラフである。

【図10】本発明の他の実施形態の異種材料接合方法が実施された場合における樹脂部材の温度プロファイルを示すグラフである。

【図11】比較例としての異種材料接合方法が実施された場合における樹脂部材の温度プロファイルを示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

【0017】

図１は、本発明の一実施形態の異種材料接合方法によって製造された異種材料接合体の斜視図である。図１に示されるように、異種材料接合体１０は、矩形板状の樹脂部材（第１の部材）１１の表面１１ａと矩形板状の樹脂部材（第２の部材）１２の表面１２ａとが接合予定領域１３において接合されたものである。樹脂部材１１は、カーボンブラック等のレーザ光吸収材を含むポリブチレンテレフタレート（第１の樹脂材料）からなり、樹脂部材１２は、ポリアミド６６（第２の材料、第２の樹脂材料）からなる。接合予定領域１３は、樹脂部材１１，１２の外縁に沿って矩形環状に設定されたライン１４を中心線として延在している。すなわち、接合予定領域１３は、ライン１４を中心線としてその両側に均等の幅を有するように矩形環状に設定されている。なお、樹脂部材１１，１２の形状としては、矩形板状に限定されず、様々な形状を適用することができる。また、接合予定領域１３の形状としては、矩形環状に限定されず、様々な形状を適用することができる。

【0018】

図２は、本発明の一実施形態の異種材料接合方法に用いられる集光光学系の構成図である。図２に示されるように、集光光学系１は、レーザ光Ｌの光源ＬＳ側から順に、コリメート用レンズ２、集光用レンズ３及び円錐凹状のアキシコンレンズ４が光軸ＯＡ上に配置されて構成されている。この集光光学系１をレーザ光Ｌが通過すると、レーザ光Ｌの光軸ＯＡに対して垂直なレーザ光Ｌの断面形状は、集光スポットＦＳに対して光源ＬＳ側で円環形状となり、集光スポットＦＳに対して光源ＬＳと反対側で中実円形状となる。

【0019】

図３は、図２の集光光学系を通過したレーザ光の集光スポット到達前の光強度プロファイルを示すグラフである。図３に示されるように、レーザ光Ｌの光強度プロファイルは、集光スポットＦＳ到達前において、ガウシアン分布やトップハット分布のレーザ光の光強度プロファイルとは逆に、中央部の光強度が周囲部の光強度よりも低いものとなっている。なお、図３の光強度プロファイルは、光軸ＯＡ及びレーザ光Ｌの進行方向と直交する方向にレーザ光Ｌの光強度を積分した場合である。

【0020】

なお、集光光学系として、上述の集光光学系１において円錐凹状のアキシコンレンズ４を円錐凸状のアキシコンレンズに代えたものを用いてもよい。そのような集光光学系をレーザ光Ｌが通過すると、レーザ光Ｌの光軸ＯＡに対して垂直なレーザ光Ｌの断面形状は、集光スポットＦＳに対して光源ＬＳ側で中実円形状となり、集光スポットＦＳに対して光源ＬＳと反対側で円環形状となる。このとき、レーザ光Ｌの光強度プロファイルは、集光スポットＦＳ到達後において、ガウシアン分布やトップハット分布のレーザ光の光強度プロファイルとは逆に、中央部の光強度が周囲部の光強度よりも低いものとなる。

【0021】

次に、上述した異種材料接合体１０を製造する異種材料接合方法について説明する。まず、図４に示されるように、低速電子線照射装置を用いて、所定の条件（例えば、酸素濃度０〜５０００ｐｐｍ、吸収線量４０００ｋＧｙ）で、樹脂部材１１の表面１１ａ及び樹脂部材１２の表面１２ａに対して電子線を照射することにより、樹脂部材１１の表面１１ａ及び樹脂部材１２の表面１２ａに対して表面活性化処理を施す。続いて、図５に示されるように、樹脂部材１１の表面１１ａと樹脂部材１２の表面１２ａとを向かい合わせ、表面１１ａと表面１２ａとが接触するように所定の押圧力（例えば３０ｋｇｆ）で樹脂部材１１，１２の一方を樹脂部材１１，１２の他方に対して押圧する。

【0022】

続いて、図６に示されるように、樹脂部材１１の表面１１ａと樹脂部材１２の表面１２ａとを接触させた状態で、樹脂部材１２側から接合予定領域１３に対してレーザ光Ｌを照射することにより、樹脂部材１１の表面１１ａと樹脂部材１２の表面１２ａとを接合予定領域１３において接合する。ここでは、集光光学系１を用いて、レーザ光Ｌの照射領域Ｒが円環形状となるようにレーザ光Ｌを照射する。そして、照射領域Ｒの中心をライン１４上に位置させた状態で、照射領域Ｒをライン１４に沿って相対的に移動させる。このとき、レーザ光Ｌは、接合予定領域１３における樹脂部材１１の温度がポリブチレンテレフタレートのガラス転移点（４０℃〜６０℃）以上かつポリブチレンテレフタレートの流動開始温度（融点）（２２５℃〜２３０℃）未満の温度（例えば２１０℃）に上昇するように、所定の条件（例えば、照射領域の相対的な移動速度１００ｍｍ／ｓｅｃ、レーザ光Ｌの出力１０ｗ）で照射される。

【0023】

このように照射されたレーザ光Ｌは、図７に示されるように、樹脂部材１２を透過して、樹脂部材１１の表面１１ａに到達し、樹脂部材１１の材料であるポリブチレンテレフタレートに混入されているレーザ光吸収材によって光熱変換される。これにより、樹脂部材１１の温度は、接合予定領域１３においてポリブチレンテレフタレートのガラス転移点以上かつポリブチレンテレフタレートの流動開始温度（融点）未満の温度（例えば２１０℃）に上昇する。一方、樹脂部材１２の材料であるポリアミド６６は、ポリブチレンテレフタレートのガラス転移点と同程度のガラス転移点（４９℃）、及びポリブチレンテレフタレートの流動開始温度（融点）以上の流動開始温度（融点）（２６７℃）を有しているので、樹脂部材１２の温度も、接合予定領域１３においてポリアミド６６のガラス転移点以上かつポリアミド６６の流動開始温度（融点）未満の温度（例えば２１０℃）に上昇する。

【0024】

樹脂部材１１，１２の温度がそれぞれの材料のガラス転移点以上とされることで、図８に示されるように、樹脂部材１１，１２が接合予定領域１３において選択的に弾性に富んだ状態となり、かつ当該領域１３において選択的に膨張することになる。このとき、樹脂部材１１，１２の温度がそれぞれの材料の流動開始温度未満とされるので、樹脂部材１１，１２の溶融に起因して表面活性化処理の効果が失われることが防止される。従って、レーザ光Ｌが照射された際に、樹脂部材１１の表面１１ａと樹脂部材１２の表面１２ａとが接合予定領域１３において密着し、その結果、樹脂部材１１の表面１１ａと樹脂部材１２の表面１２ａとが接合予定領域１３において分子間力により高強度（例えば６０ｋｇｆ以上のせん断強度）で接合される。

【0025】

なお、樹脂の流動開始温度とは、その樹脂が軟化して流れ出す温度をいう（例えば、射出成型時の樹脂温度の下限値に相当する）。樹脂が結晶性樹脂の場合には、その樹脂の流動開始温度は、その樹脂の融点である。樹脂が非結晶性樹脂の場合には、その樹脂の流動開始温度は、その樹脂の各分子鎖の配列が相対的に崩れて非可逆的に移動する温度である（可逆的に相対位置が変化する状態はゴム状態で、この状態の始まりの温度がガラス転移点である）。非結晶性樹脂の具体例は、次のとおりである。ポリカーボネートの場合には、ガラス転移点が１４５℃〜１５０℃であり、流動開始温度が２００℃程度である。ポリスチレンの場合には、ガラス転移点が１１０℃であり、流動開始温度が２００℃程度である。ポリエーテルサルホンの場合には、ガラス転移点が２２５℃〜２３０℃であり、流動開始温度が３３０℃程度である。なお、レーザ光Ｌを照射する前に、樹脂部材の温度がガラス転移点を超えている場合（例えば樹脂部材がポリプロピレン（ガラス転移点−２０℃）からなる場合）があるが、このような場合にも、レーザ光Ｌの照射によって樹脂部材の温度を上昇させることで、樹脂部材を選択的に膨張させて、樹脂部材同士を良好に接合することができる。

【0026】

以上説明したように、異種材料接合体１０を製造するための異種材料接合方法では、接合予定領域１３における樹脂部材１１，１２の温度がレーザ光Ｌの照射によって樹脂部材１１，１２のそれぞれの材料のガラス転移点以上かつ流動開始温度未満の温度に上昇させられる。樹脂部材１１，１２の温度がそれぞれの材料のガラス転移点以上の温度に上昇させられるので、樹脂部材１１，１２が接合予定領域１３において選択的に弾性に富んだ状態となり、かつ当該領域１３において選択的に膨張することになる。このとき、樹脂部材１１，１２の温度がそれぞれの材料の流動開始温度未満の温度に上昇させられるので、樹脂部材１１，１２の溶融に起因して表面活性化処理の効果が失われることが防止される。従って、レーザ光Ｌが照射された際に、樹脂部材１１の表面１１ａと樹脂部材１２の表面１２ａとが接合予定領域１３において密着し、その結果、樹脂部材１１の表面１１ａと樹脂部材１２の表面１２ａとが接合予定領域１３において分子間力によって接合される。このように、異種材料接合体１０を製造するための異種材料接合方法によれば、レーザ光Ｌの選択的な照射によって樹脂部材１１，１２間に分子間力を有効に作用させることができ、接着剤を使用せずに、異種の樹脂材料からなる樹脂部材１１，１２同士を確実にかつ安定的に接合することが可能となる。

【0027】

なお、樹脂部材１２は、ポリブチレンテレフタレートのガラス転移点と同等のガラス転移点、及びポリブチレンテレフタレートの流動開始温度（融点）以上の流動開始温度（融点）を有するポリアミド６６からなる。そのため、接合予定領域１３における樹脂部材１１の温度がポリブチレンテレフタレートのガラス転移点以上かつポリブチレンテレフタレートの流動開始温度（融点）未満の温度に上昇するようにレーザ光Ｌを照射する限り、少なくとも樹脂部材１１が接合予定領域１３において選択的に弾性に富んだ状態となり、かつ当該領域１３において選択的に膨張することになる。しかも、上述のようにレーザ光Ｌを照射する限り、樹脂部材１１，１２の両方が溶融し流動することがないので、樹脂部材１１，１２の溶融に起因して表面活性化処理の効果が失われることが防止される。

【0028】

また、ライン１４を中心線として延在する接合予定領域１３に対してレーザ光Ｌを照射する際に、円環形状の照射領域Ｒをライン１４に沿って相対的に移動させる。このとき、レーザ光Ｌの光強度プロファイルは、中央部の光強度が周囲部の光強度よりも低いものとなる。これにより、図９に示されるように、接合予定領域１３の幅方向（ライン１４と直交する方向）において樹脂部材１１の温度が均一化されることになる。従って、接合予定領域１３の全体に渡って樹脂部材１１，１２同士の接合状態を均一化することができる。

【0029】

また、樹脂部材１１の表面１１ａ及び樹脂部材１２の表面１２ａに対して電子線を照射することにより、表面活性化処理を施す。このような電子線処理によれば、極性を有する官能基（水酸基、カルボキシル基、カルボニル基等）を各表面１１ａ，１２ａに生成することができ、よって、各表面１１ａ，１２ａに対する表面活性化処理を容易にかつ確実に実現することが可能となる。なお、電子線処理は、ポリプロピレンやポリアセタールの改質も可能であるため、ポリブチレンテレフタレートとポリアミド６６との接合の他、ポリプロピレンとポリアミドとの接合や、ポリアセタールとポリカーボネートとの接合等も可能である。

【0030】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。

【0031】

例えば、レーザ光Ｌの照射領域Ｒの形状は、円環形状に限定されず、中実円形状等であってもよい。照射領域Ｒが中実円形状であると、レーザ光Ｌの光強度プロファイルは、中央部の光強度が周囲部の光強度よりも高いものとなる（図３参照）。そのため、中実円形状の照射領域Ｒをライン１４に沿って相対的に移動させると、接合予定領域１３における樹脂部材１１の温度がライン１４上（照射領域Ｒの中心）においてポリブチレンテレフタレートの流動開始温度（融点）以上の温度に上昇し易くなる。従って、図１１に示されるように、接合予定領域１３の中央部における樹脂部材１１の温度がポリブチレンテレフタレートの流動開始温度（融点）以上の温度に上昇し、接合予定領域１３の両縁部における樹脂部材１１の温度がポリブチレンテレフタレートのガラス転移点以上かつポリブチレンテレフタレートの流動開始温度（融点）未満の温度に上昇する場合がある。これにより、接合予定領域１３の中央部において、樹脂部材１１，１２の溶融に起因して表面活性化処理の効果が失われ、その結果、接合予定領域１３の中央部において樹脂部材１１と樹脂部材１２とが接合されずに、接合予定領域１３の両縁部において樹脂部材１１と樹脂部材１２とが接合されるという接合状態が生じる。

【0032】

そこで、接合予定領域１３がライン１４を中心線として延在している場合において、中実円形状の照射領域Ｒをライン１４に沿って相対的に移動させるときには、接合予定領域１３における樹脂部材１１の温度がライン１４上（照射領域Ｒの中心）においてポリブチレンテレフタレートの流動開始温度（融点）未満の温度に上昇するようにレーザ光Ｌの出力を調節する。これによれば、図１０に示されるように、設定し得る接合予定領域１３の幅は狭くなるものの、異種の樹脂材料からなる樹脂部材１１，１２同士を確実に接合することができる。しかも、接合予定領域１３の中央部において樹脂部材１１の溶融に起因して表面活性化処理の効果が失われることが防止されるので、図１１に示されるような接合状態が生じるのを防止することができる。

【0033】

図１０に示されるような接合状態にあっては、接合予定領域１３の両側（外側）の部分での樹脂部材１１，１２の温度変化が小さいので、その温度変化に起因して残留する応力も小さくなる。一方、図１１に示されるような接合状態にあっては、接合予定領域１３の中央部での樹脂部材１１，１２の温度変化が大きいので、その温度変化に起因して残留する応力も大きくなる。従って、図１０に示されるような接合状態は、残留応力が小さい分だけ剥がれ難くなり、図１１に示されるような接合状態は、残留応力が大きい分だけ剥がれ易くなる。

【0034】

また、電子線処理の他、ＵＶオゾン処理、プラズマ処理、コロナ処理等によって、樹脂部材１１の表面１１ａ及び樹脂部材１２の表面１２ａの少なくとも一方に対して表面活性化処理を施してもよい。ここで、ＵＶオゾン処理は、樹脂部材１１，１２を収容した容器にＵＶ光を照射することにより、その容器内にオゾンを発生させ、そのオゾンの酸化力によって、極性を有する官能基（水酸基、カルボキシル基、カルボニル基等）を樹脂部材１１，１２の表面に生成する処理である。ＵＶオゾン処理は、２重結合を有する材料に対して有効な方法であり、例えば、シクロオレフィンとポリフェニレンサルファイドとの接合が可能である。

【0035】

また、樹脂部材１１，１２の材料としては、接着剤での接合が困難な材料（例えば、ポリオレフィン、ポリアセタール、フッ素樹脂等）を含め、様々な材料を適用することができる。更に、以上の実施形態は、第１の部材が第１の樹脂材料からなり、第２の部材が第２の樹脂材料からなる場合であったが、第２の部材が樹脂以外の第２の材料（例えば、ガラス、金属、セラミックス、半導体等の無機材料）からなる場合にも、以上の実施形態と同様の効果が奏される。

【0036】

上述した異種材料接合方法においては、異種の樹脂材料同士の組み合わせであっても、樹脂材料と無機材料との組み合わせであっても、お互いの材料表面に極性を有する必要がある。ただし、樹脂材料や無機材料には、材料表面に極性を有するものが存在する。従って、材料表面に極性を有しない材料に表面活性化処理を施せばよい。つまり、第１の部材の表面及び第２の部材の表面の少なくとも一方に対して表面活性化処理を施せばよい。

【0037】

最後に、樹脂材料と表面活性化処理との関係について説明する。ポリオレフィン（ポリエチレンやポリプロピレン等、ＣｎＨ２ｎからなるポリマーの一般名称）には、表面活性化処理として、電子線処理が有効である。ポリエステル（ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレート等、エステル結合（−ＣＯ−Ｏ−）を主鎖にもつポリマーの一般名称）には、表面活性化処理として、電子線処理、ＵＶオゾン処理、プラズマ処理、コロナ処理が有効である。ポリアミド（６ナイロンや６６ナイロン等、アミド結合（−ＣＯ−ＮＨ−）を主鎖にもつポリマーの一般名称）には、表面活性化処理として、ＵＶオゾン処理、プラズマ処理、コロナ処理が有効である。電子線処理は、汎用性の高い樹脂材料であるポリエチレンやポリプロピレンに有効であるため、特に好ましい表面活性化処理といえる。

【符号の説明】

【0038】

１０…異種材料接合体、１１…樹脂部材（第１の部材）、１１ａ…表面、１２…樹脂部材（第２の部材）、１２ａ…表面、１３…接合予定領域、１４…ライン、Ｌ…レーザ光、Ｒ…照射領域。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】