(57)【要約】      （修正有）【課題】異種材料フィルム同士をラミネート加工を用いることなく容易かつ確実に接着する。【解決手段】連続フィルム貼合せ装置１０は第１フィルム基材１を供給する第１フィルム供給部１Ａと第２フィルム２を供給する第２フィルム供給部２Ａと第１フィルム１および第２フィルム２を積層して挟持する一対の挟持ローラ６、７とを備えている。一対の挟持ローラ６、７の上流側に第１フィルム１と第２フィルム２の内面に対して電子線を照射する第１電子線装置３と第２電子線装置４を設ける。一対の挟持ローラ６、７、第１電子線装置３第２電子線装置４はカバー１５、１１、１２により囲まれ内部が窒素雰囲気となっている。第１電子線装置３第２電子線装置４は電子線源５１とグリッド電極４９を有し電子線源５１−７０〜−１１０ｋＶで１次電子が生成され第１フィルムおよび第２フィルム２には１００ｋＧｙ〜４０００ｋＧｙのエネルギ線が照射される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
異種材料からなる連続した一対のフィルム基材同士を接着する連続フィルム基材の貼合せ装置において、
第１フィルム基材を供給する第１フィルム基材供給部と、
第２フィルム基材を供給する第２フィルム基材供給部と、
第１フィルム基材供給部からの第１フィルム基材と、第２フィルム基材供給部からの第２フィルム基材とを積層して挟持する一対の挟持ローラとを備え、
一対の挟持ローラの上流に、一対の挟持ローラに進入する直前の第１フィルム基材と第２フィルム基材のいずれかの内面に対してエネルギ線を照射するエネルギ線照射装置を設け、エネルギ線が照射された部分を介して一対の挟持ローラにより一対のフィルム基材同士を接着し、
エネルギ照射装置は所定の加速電圧を励起して１次電子を生成する熱電子発生部と、１次電子を取り出す電子線出射窓とを有する電子線源と、
電子線源の電子線出射窓に連結され、１次電子から２次電子を生成するとともに第１フィルム基材または第２フィルム基材に２次電子をエネルギ線として照射する２次電子生成空間と、
第１フィルムまたは第２フィルムの背面側に設けられた接地部と、
２次電子生成空間中に電子線出射窓及び接地部に離間して配置されたグリッド電極とを有し、
２次電子生成空間は、ガス雰囲気の下で電子線出射窓から取り出された前記１次電子により２次電子を生成する空間であり、
グリッド電極は接地部及び電子線出射窓に対して負電位となっており、
電子線源の熱電子発生部において加速電圧−７０〜−１１０ｋＶにより１次電子が生成され、
第１フィルム基材または第２フィルム基材のエネルギ線の吸収線量は１００ｋＧｙ〜４０００ｋＧｙである、
ことを特徴とする連続フィルム基材の貼合せ装置。
【請求項２】
一対の挟持ローラの第１フィルム基材供給部側上流に、第１フィルム基材を水平方向に案内する一対の第１案内ローラが設けられ、
一対の挟持ローラの第２フィルム基材供給部側上流に、第２フィルム基材を水平方向に案内する一対の第２案内ローラが設けられ、
エネルギ線照射装置は一対の第１案内ローラ間に設けられ、第１フィルム基材の内面に対してエネルギ線を照射する第１エネルギ線照射装置と、一対の第２案内ローラ間に設けられ、第２フィルム基材の内面に対してエネルギ線を照射する第２エネルギ線照射装置とからなることを特徴とする請求項１記載の連続フィルム基材の貼合せ装置。
【請求項３】
エネルギ線照射装置は一方の挟持ローラに設けられ第１フィルム基材の内面に対してエネルギ線を照射する第１エネルギ線照射装置と、他方の挟持ローラに設けられ第２フィルム基材の内面に対してエネルギ線を照射する第２エネルギ線照射装置とからなることを特徴とする請求項１記載の連続フィルム基材の貼合せ装置。
【請求項４】
一対の第１案内ローラおよび第１エネルギ線照射装置を囲んで第１エネルギ線照射用カバーが設けられ、一対の第２案内ローラおよび第２エネルギ線照射装置を囲んで第２エネルギ線照射用カバーが設けられ、これら第１エネルギ線照射用カバーおよび第２エネルギ線照射用カバーにはいずれも不活性ガス供給部が接続されていることを特徴とする請求項２記載の連続フィルム基材の貼合せ装置。
【請求項５】
一対の挟持ローラを囲んで挟持ローラ用カバーが設けられ、この挟持ローラ用カバーに不活性ガス供給部が接続されていることを特徴とする請求項４記載の連続フィルム基材の貼合せ装置。
【請求項６】
一対の挟持ローラおよびエネルギ線照射装置を囲んでエネルギ線照射用カバーが設けられ、エネルギ線照射用カバーに不活性ガス供給部が接続されていることを特徴とする請求項３記載の連続フィルム基材の貼合せ装置。
【請求項７】
一対の挟持ローラ下流に、接着された一対のフィルム基材を加熱する加熱装置が設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか記載の連続フィルム基材の貼合せ装置。
【請求項８】
異種材料からなる連続した一対のフィルム基材同士を接着する連続フィルム基材の貼合せ装置において、
第１フィルム基材を供給する第１フィルム基材供給部と、
第２フィルム基材を供給する第２フィルム基材供給部と、
第１フィルム基材供給部からの第１フィルム基材と、第２フィルム基材供給部からの第２フィルム基材とを積層して挟持する一対の挟持ローラとを備え、
一対の挟持ローラの上流に、一対の挟持ローラに進入する直前の第１フィルム基材と第２フィルム基材のいずれかの内面に対してエネルギ線を照射するエネルギ線照射装置を設け、エネルギ線が照射された部分を介して一対の挟持ローラにより一対のフィルム基材同士を接着し、
エネルギ照射装置は所定の加速電圧を励起して１次電子を生成する熱電子発生部と、１次電子を取り出す電子線出射窓とを有する電子線源と、
電子線源の電子線出射窓に連結され、１次電子から２次電子を生成するとともに第１フィルム基材または第２フィルム基材に２次電子をエネルギ線として照射する２次電子生成空間と、
第１フィルムまたは第２フィルムの背面側に設けられた接地部と、
２次電子生成空間中に電子線出射窓及び接地部に離間して配置されたグリッド電極とを有し、
２次電子生成空間は、ガス雰囲気の下で電子線出射窓から取り出された前記１次電子により２次電子を生成する空間であり、
グリッド電極は接地部及び電子線出射窓に対して負電位となっており、
電子線源の熱電子発生部において加速電圧−７０〜−１１０ｋＶにより１次電子が生成され、
第１フィルム基材または第２フィルム基材のエネルギ線の吸収線量は１００ｋＧｙ〜４０００ｋＧｙである、連続フィルム基材の貼合装置を用いた連続フィルム基材の貼合せ方法において、
第１フィルム基材供給部から第１フィルム基材を供給する工程と、
第２フィルム基材供給部から第２フィルム基材を供給する工程と、
第１フィルム基材供給部からの第１フィルム基材と、第２フィルム基材供給部からの第２フィルム基材とを一対の挟持ローラにより積層して挟持する工程とを備え、
一対の挟持ローラに進入する直前の第１フィルム基材と第２フィルム基材のいずれかの内面に対してエネルギ線照射装置によりエネルギ線を照射することを特徴とする連続フィルム基材の貼合せ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続フィルム基材の貼合せ装置および連続フィルム基材の貼合せ方法に係り、とりわけラミネート加工等を行わずに異種材料からなるフィルム同士を接着する連続フィルム基材の貼合せ装置および連続フィルム基材の貼合せ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フィルム等を袋状に加工した包装体が使用されている。このような包装体は、充填される内容物に応じて所望される機能を発現させるために、使用するフィルムとして種々の材料を積層した多機能フィルム等が使用されている。例えば、内容物の紫外線等による劣化を抑止するために、紫外線吸収機能を有するフィルムを用いたり、また、内容物が酸素により変質してしまうのを防ぐために、ガス非透過性のフィルムや酸素吸収機能を有するフィルム等が用いられている。
【０００３】
包装体は、一般的に長尺状のフィルムを加工することより行われているが、袋状に加工するには、フィルム同士を重ね合わせてその端部を接着することが行われている。フィルム同士を接着する方法としては、ラミネート樹脂（接着剤）を接着しようとするフィルムの端部に塗布してフィルム同士を押圧してシールしたり、フィルム同士を重ね合わせて、その端部に熱を加えて融着させるいわゆるヒートシール加工が行われるのが一般的である。
【０００４】
ヒートシール加工は、フィルム同士を接着する際にラミネート樹脂等を用いないため、簡易かつ簡便にフィルム同士を接着することができる。しかしながら、ヒートシール加工は、フィルムを部分的に溶融ないし半溶融させて、互いのフィルムを融着させて接着する方法であるため、異種のフィルム同士、例えば、ポリオレフィン系フィルムとポリエステル系フィルムとをヒートシール加工により接着することができない。また、ヒートシール加工においては、比較的低温で融着可能な樹脂からなるフィルムを用いる必要があるため、最表面層にポリオレフィン系樹脂等のヒートシール性樹脂層を設けた多層フィルムが用いられていた（例えば、特開昭５５−１０７４２８号公報等）。
【０００５】
一方、ラミネート加工によりフィルム同士を接着する場合には、使用するフィルムの種類（樹脂の種類）に応じてラミネート樹脂の成分を適宜選択することが行われている。
【０００６】
例えば、ポリエステル系フィルムとナイロン系フィルムとを接着することにより袋状に加工する際には、ウレタン系接着剤が使用されていた（例えば、特開昭５２−８２５９４号公報等）。
【０００７】
しかしながら、異種材料からなるフィルム同士をラミネート樹脂を介して接着し包装体としたものは、ラミネート樹脂成分が徐々に包装体内に溶出または揮発し、内容物を変質させる場合があり、特に、安全性やクリーン性が重視される医療用分野においては、ラミネート樹脂による内容物の汚染が問題となることがあった。また、包装体の長期使用によりラミネート樹脂自体が劣化することもあり、特に屋外等で使用される外装用途においては、ラミネート加工した包装体の耐候性が問題となることもあった。また、接着剤を用いたラミネート技術においては、一般的に溶剤に希釈した樹脂成分を塗布することが行われるため、ラミネートして包装体等のような最終製品となった後にも溶剤が残留してしまうことがあった。
【０００８】
ところで、放射線や電子線を用いて材料の表面改質を行うことが従来から行われている。例えば、特開２００３−１１９２９３号公報（特許文献３）には、フッ素系樹脂に放射線を照射することにより架橋複合フッ素系樹脂が得られることが提案されている。また、Journal of Photopolymer Science and Technology Vol.19, No. 1 (2006), pp123-127（非特許文献１）には、ポリテトラフルオロエチレンフィルムとポリイミドフィルムとを積層させて高温下で電子線（以下、ＥＢと略す場合もある）を照射することにより、互いを接着することが提案されている。また、Material Transactions Vol.50, No.7 (2009), pp1859-1863（非特許文献２）には、ポリカーボネート樹脂の表面をナイロンフィルムで覆い、その上から電子線（以下、ＥＢと略す場合もある）を照射することにより、ポリカーボネート樹脂表面にナイロンフィルムを接着する技術が提案されている。さらに、日本金属学会誌第７２巻第７号（２００８）、ｐｐ５２６−５３１（非特許文献３）には、シリコーンゴム上に置いたナイロンフィルムの上からＥＢを照射することにより、互いを接着できることが記載されている。
【０００９】
しかしながら、従来のいずれの技術においても、異なる材料からなる連続する一対のフィルム基材同士を精度良くかつ確実に接着する装置および方法は開発されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開昭５５−１０７４２８号公報
【特許文献２】特開昭５２−８２５９４号公報
【特許文献３】特開２００３−１１９２９３号公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】Journal of Photopolymer Science and Technology Vol.19, No. 1 (2006), pp123-127
【非特許文献２】Material Transactions Vol.50, No. 7(2009), pp1859-1863
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、異種材料からなるフィルム同士を互いに貼合せる装置および方法において、ラミネート樹脂を用いることなく強固に接着でき、異物や残留溶剤等が滲出することがなく耐候性にも優れた連続フィルム基材の貼合せ装置および連続フィルム基材の貼合せ方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、異種材料からなる連続した一対のフィルム基材同士を接着する連続フィルム基材の貼合せ装置において、第１フィルム基材を供給する第１フィルム基材供給部と、第２フィルム基材を供給する第２フィルム基材供給部と、第１フィルム基材供給部からの第１フィルム基材と、第２フィルム基材供給部からの第２フィルム基材とを積層して挟持する一対の挟持ローラとを備え、一対の挟持ローラの上流に、一対の挟持ローラに進入する直前の第１フィルム基材と第２フィルム基材のいずれかの内面に対してエネルギ線を照射するエネルギ線照射装置を設け、エネルギ線が照射された部分を介して一対の挟持ローラにより一対のフィルム基材同士を接着し、エネルギ照射装置は所定の加速電圧を励起して１次電子を生成する熱電子発生部と、１次電子を取り出す電子線出射窓とを有する電子線源と、電子線源の電子線出射窓に連結され、１次電子から２次電子を生成するとともに第１フィルム基材または第２フィルム基材に２次電子をエネルギ線として照射する２次電子生成空間と、第１フィルムまたは第２フィルムの背面側に設けられた接地部と、２次電子生成空間中に電子線出射窓及び接地部に離間して配置されたグリッド電極とを有し、２次電子生成空間は、ガス雰囲気の下で電子線出射窓から取り出された前記１次電子により２次電子を生成する空間であり、グリッド電極は接地部及び電子線出射窓に対して負電位となっており、電子線源の熱電子発生部において加速電圧−７０〜−１１０ｋＶにより１次電子が生成され、第１フィルム基材または第２フィルム基材のエネルギ線の吸収線量は１００ｋＧｙ〜4０００ｋＧｙである、ことを特徴とする連続フィルム基材の貼合せ装置である。
【００１４】
本発明は、一対の挟持ローラの第１フィルム基材供給部側上流に、第１フィルム基材を水平方向に案内する一対の第１案内ローラが設けられ、一対の挟持ローラの第２フィルム基材供給部側上流に、第２フィルム基材を水平方向に案内する一対の第２案内ローラが設けられ、エネルギ線照射装置は一対の第１案内ローラ間に設けられ、第１フィルム基材の内面に対してエネルギ線を照射する第１エネルギ線照射装置と、一対の第２案内ローラ間に設けられ、第２フィルム基材の内面に対してエネルギ線を照射する第２エネルギ線照射装置とからなることを特徴とする連続フィルム基材の貼合せ装置である。
【００１５】
本発明は、エネルギ線照射装置は一方の挟持ローラに設けられ第１フィルム基材の内面に対してエネルギ線を照射する第１エネルギ線照射装置と、他方の挟持ローラに設けられ第２フィルム基材の内面に対してエネルギ線を照射する第２エネルギ線照射装置とからなることを特徴とする連続フィルム基材の貼合せ装置である。
【００１６】
本発明は、一対の第１案内ローラおよび第１エネルギ線照射装置を囲んで第１エネルギ線照射用カバーが設けられ、一対の第２案内ローラおよび第２エネルギ線照射装置を囲んで第２エネルギ線照射用カバーが設けられ、これら第１エネルギ線照射用カバーおよび第２エネルギ線照射用カバーにはいずれも不活性ガス供給部が接続されていることを特徴とする連続フィルム基材の貼合せ装置である。
【００１７】
本発明は、一対の挟持ローラを囲んで挟持ローラ用カバーが設けられ、この挟持ローラ用カバーに不活性ガス供給部が接続されていることを特徴とする連続フィルム基材の貼合せ装置である。
【００１８】
本発明は、一対の挟持ローラおよびエネルギ線照射装置を囲んでエネルギ線照射用カバーが設けられ、エネルギ線照射用カバーに不活性ガス供給部が接続されていることを特徴とする連続フィルム基材の貼合せ装置である。
【００１９】
本発明は、一対の挟持ローラ下流に、接着された一対のフィルム基材を加熱する加熱装置が設けられていることを特徴とする連続フィルム基材の貼合せ装置である。
【００２０】
本発明は、異種材料からなる連続した一対のフィルム基材同士を接着する連続フィルム基材の貼合せ装置において、第１フィルム基材を供給する第１フィルム基材供給部と、第２フィルム基材を供給する第２フィルム基材供給部と、第１フィルム基材供給部からの第１フィルム基材と、第２フィルム基材供給部からの第２フィルム基材とを積層して挟持する一対の挟持ローラとを備え、一対の挟持ローラの上流に、一対の挟持ローラに進入する直前の第１フィルム基材と第２フィルム基材のいずれかの内面に対してエネルギ線を照射するエネルギ線照射装置を設け、エネルギ線が照射された部分を介して一対の挟持ローラにより一対のフィルム基材同士を接着し、エネルギ照射装置は所定の加速電圧を励起して１次電子を生成する熱電子発生部と、１次電子を取り出す電子線出射窓とを有する電子線源と、電子線源の電子線出射窓に連結され、１次電子から２次電子を生成するとともに第１フィルム基材または第２フィルム基材に２次電子をエネルギ線として照射する２次電子生成空間と、第１フィルムまたは第２フィルムの背面側に設けられた接地部と、２次電子生成空間中に電子線出射窓及び接地部に離間して配置されたグリッド電極とを有し、２次電子生成空間は、ガス雰囲気の下で電子線出射窓から取り出された前記１次電子により２次電子を生成する空間であり、グリッド電極は接地部及び電子線出射窓に対して負電位となっており、電子線源の熱電子発生部において加速電圧−７０〜−１１０ｋＶにより１次電子が生成され、第１フィルム基材または第２フィルム基材のエネルギ線の吸収線量は１００ｋＧｙ〜４０００ｋＧｙである、連続フィルム基材の貼合装置を用いた連続フィルム基材の貼合せ方法において、第１フィルム基材供給部から第１フィルム基材を供給する工程と、第２フィルム基材供給部から第２フィルム基材を供給する工程と、第１フィルム基材供給部からの第１フィルム基材と、第２フィルム基材供給部からの第２フィルム基材とを一対の挟持ローラにより積層して挟持する工程とを備え、一対の挟持ローラに進入する直前の第１フィルム基材と第２フィルム基材のいずれかの内面に対してエネルギ線照射装置によりエネルギ線を照射することを特徴とする連続フィルム基材の貼合せ方法である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、異種材料からなる連続する一対のフィルム基材同士、とりわけ、極性材料からなる樹脂フィルムと非極性材料からなる樹脂フィルムとを接着する場合、融点やガラス転移温度差が大きい樹脂フィルム同士を接着する場合、また、延伸樹脂フィルムと未延伸樹脂フィルムとを接着する場合などの異種フィルム同士を互いに接着して貼合せすることができる。この場合、連続する一対のフィルム基材同士をラミネート樹脂を用いることなく強固にかつ確実に接着でき、このため異物や残留溶剤等が滲出することなく一対のフィルム基材同士を貼合せることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は本発明による連続フィルム基材の貼合せ装置および貼合せ方法の第１の実施形態を示す概略模式図である。
【図２】図２（ａ）は挟持ローラ用カバーを示す平面図、図２（ｂ）はその底面図である。
【図３】図３は本発明による連続フィルム基材の貼合せ方法の基本原理を示す図である。
【図４】図４は本発明による連続フィルム基材の貼合せ方法の基本原理を示す図である。
【図５】図５は本発明による連続フィルム基材の貼合せ装置および貼合せ方法の第２の実施形態を示す概略図である。
【図６】図６（ａ）は電子線照射カバーを示す平面図、図６（ｂ）（ｃ）はその側面図、図６（ｄ）はその底面図である。
【図７】図７は第１電子線照射装置および第２電子線照射装置を示す図である。
【図８】図８はグリッド電極を示す図である。
【図９】図９（ａ）（ｂ）はグリッド電極の他の支持構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
第１の実施の形態
以下、図面を参照しながら、本発明による連続フィルム基材の貼合せ装置および連続フィルム基材の貼合せ方法について説明する。
【００２４】
まず図３および図４により連続フィルム基材の貼合せ方法について、その基本原理を簡単に説明する。
【００２５】
図３および図４は異種材料からなるフィルム基材同士を互いに接着する連続フィルム基材の貼合せ方法を示す図である。まず、異種材料からなる二種のフィルム基材１、２を準備する。フィルム基材１、２としては、特に制限さるものではなく、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、酢酸セルロース、ポリエチレンビニルアセテート、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、フッ素樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン、アイオノマー等のプラスチックフィルム等が挙げられ、これら中から選択される二種のフィルム基材を組み合わせることができる。
【００２６】
通常、上記したような異種材料からなるフィルム基材１、２同士は、接着剤を用いなければ互いを接着することができない。異種材料からなるフィルム基材１、２同士を接着する場合に、その間に接着剤を介在させると、接着剤（ラミネート樹脂）を介して水素結合やファンデルワールス力が形成されることにより、異種材料からなるフィルム基材１、２同士でも接着する。本発明においては、ラミネート樹脂等の接着剤を全く使用することなく、両フィルム基材どうしを接着するものである。
【００２７】
本発明において、互いを接着するフィルム基材１、２の組み合わせとしては、ポリエチレンテレフタレート／ナイロン、ポリエチレンテレフタレート／ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート／ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート／ポリプロピレン、ポリエチレン／ナイロン、ポリエチレン／ポリアミド、ポリプロピレン／ナイロン、ポリプロピレン／ポリアミド、エチレンビニルアセテート／ポリエチレン、エチレンビニルアセテート／ポリプロピレン、ポリビニルアルコール／ポリエチレン、ポリビニルアルコール／ポリプロピレン、エチレン−ビニルアルコール共重合体／ポリエチレン、およびエチレン−ビニルアルコール共重合体／ポリプロピレン、から選択される組み合わせであることが好ましい。
【００２８】
更にこのような異なる材料からなる一対のフィルム基材１、２としては、その他種々の材料の組合せを選択することができる。
【００２９】
次に、準備した異種材料からなる一対のフィルム基材１、２を重ね合わせて、少なくとも一方のフィルム基材１または２の接着しようとするフィルム基材１、２の内面のある部分５に電子線照射装置（エネルギ照射装置）３、４から電子線を照射する。その結果、図３に示すように、電子線が照射された部分５のみ、互いのフィルム基材１、２が接着される。この理由は定かではないが、以下のように考えられる。高分子からなる樹脂フィルムに電子線を照射すると、樹脂フィルムの表面にラジカルが発生する。異種材料からなる樹脂フィルムどうしであっても、両フィルムの表面に発生したラジカルが互いに結合して共有結合を形成したり、あるいは、ラジカルの発生により樹脂フィルムの表面に形成された官能基が水素結合を形成し、この水素結合と共有結合との組み合わせにより、異種材料からなる樹脂同士であっても互いに強固に結合するものと考えられる。
【００３０】
本発明においては、フィルム基材１、２に電子線照射装置３、４から電子線を照射した直後に、図３および図４に示すように一対の挟持ローラ６、７を用いて重ね合わせたフィルム基材１、２を押圧する。フィルム基材１、２の表面は、図３に示すようにミクロレベルで凹凸があるため、互いのフィルム基材を重ね合わせても完全に密着しておらず、両フィルム基材１、２の接触界面５での接触面積が小さい。本発明においては、後述のように電子線照射装置３、４から電子線を照射した直後に一対の挟持ローラ６、７によりフィルム基材１、２を押圧することによって、フィルム基材１、２の界面５での接触面積が増加するため、密着性が向上する。
【００３１】
フィルム基材１、２を重ね合わせた後フィルム基材１、２を押圧する際には、加熱しながら両フィルム基材１、２を押圧することが好ましい。加熱しながら押圧することにより、フィルム基材の柔軟性が向上し、フィルム基材界面での接触面積をより増加させることができるため、密着性がより向上する。加熱する温度は、用いるフィルム基材１、２の組み合わせにもよるが、樹脂フィルムが熱変形できる温度であればよく、例えば、フィルム基材１、２を構成する樹脂のガラス転移温度以上に加熱することができる。例えば、異種材料からなるフィルム基材１、２の組み合わせとして、ポリエチレンテレフタレートフィルムとポリエチレンフィルムとを重ね合わせる場合には、加熱温度は８０〜１８０℃、好ましくは１３０〜１６０℃とする。加熱温度を高くしすぎると、発生したラジカルが失活してしまい、強固な結合を実現できなくなる。なお、押圧の力（接圧）を高くしてもよく、接圧を高くすることにより、加熱温度を低くすることができる。
【００３２】
重ね合わせたフィルム基材１、２を押圧するためには、上述のように一対の挟持ローラ６、７が用いられる。この場合、一対の挟持ローラ６、７は、ヒートローラ６と支持ローラ７とからなる。
【００３３】
図４に示すように、電子線照射装置３、４によって、電子線の照射が、フィルム基材１、２を重ね合わせる前にフィルム基材１、２の内面に対して行われる。すなわち、供給されてきた一対のフィルム基材１、２は、両フィルム基材１、２が重ね合わされる前に、電子線照射装置３、４により、フィルム基材１、２の内面へ電子線Ｂ（後述する２次電子Ｂ）が照射される。図４に示すように、フィルム基材１、２の電子線照射側の面同士が対向するように両フィルム基材１、２を重ね合わせる。このように、フィルム基材１の電子線を照射した側の面に他方のフィルム基材２を重ね合わせることにより、フィルム基材の厚みによらず、電子線の照射エネルギーをより小さくすることができ、その結果、フィルム基材の電子線照射による劣化をより低減することができる。
【００３４】
また、図４において、一対の電子線照射装置３，４により両方のフィルム基材１、２へそれぞれ電子線Ｂ、Ｂを照射する。このことにより、よりフィルム基材１、２の劣化を少なくして接着強度を向上させることができる。
【００３５】
電子線照射装置３、４から照射される電子線の照射エネルギーは、上記したようにフィルム基材１、２の材質や厚みに応じて適宜調整する必要がある。本発明においては、−７０  〜−１１０ｋｅＶ程度の照射エネルギー範囲で電子線を照射するが、より低い照射エネルギーとすることが好ましく、−５０〜  −７０ｋｅＶとすることができる。このように低い照射エネルギーとすることにより、フィルムの劣化を抑制できるだけでなく、フィルム表面のラジカル発生がより効率的におこるため、より強固な結合を実現することができる。
このような電子線照射装置３、４としては、従来公知のものを使用でき、例えばカーテン型電子照射装置（ＬＢ１０２３、株式会社アイ・エレクトロンビーム社製）やライン照射型低エネルギー電子線照射装置（ＥＢ−ＥＮＧＩＮＥ、浜松フォトニクス株式会社製）等を好適に使用することができる。
【００３６】
電子線を照射する際には、酸素濃度を１００ｐｐｍ以下とすることが好ましい。酸素存在下で電子線を照射するとオゾンが発生するため環境に悪影響を及ぼすとともにフィルム基材の表面がオゾンと反応してフィルム特性が変化してしまう場合があるからである。酸素濃度を１００ｐｐｍ以下とするには、真空下または窒素やアルゴン等の不活性ガス雰囲気下において、フィルム基材に電子線を照射すればよく、例えば、電子線照射装置内を窒素充填することにより、酸素濃度１００ｐｐｍ以下を達成することができる。
【００３７】
上記した接着方法によって、異種材料からなるフィルム基材１、２同士を接着すると、従来のラミネート樹脂を用いた接着と同等またはそれ以上の接着強度を実現できる。また、ラミネート樹脂等を全く用いていないため、積層フィルムを使用する際にも異物や残留溶剤等が滲出することがなく、また耐候性にも優れるものとなる。
【００３８】
異種材料からなる基材フィルム１、２を貼り合わせて積層フィルムを製造する場合に限らず、多層積層フィルムにように表と裏とが異種材料フィルム基材からなる場合に、多層積層フィルムの表面と裏面とを貼り合わせて袋状とする場合にも、本発明による接着方法が好適に適用できる。特に、医療分野で使用されている包装体、例えばシリンジ包装袋や粉末あるいは顆粒状の医薬品を充填包装するための包装体等は、上記のような機能性多層フィルムが使用されており、これら機能性多層フィルムから包装体を製造する際に本発明による接着方法を用いれば、ラミネート樹脂等を全く使用することなく包装体を製造することができるため、充填物である医薬品の品質を保持することができる。
【００３９】
なお、異種材料からなる一対の基材フィルム１、２同士を接着するため、各基材フィルム１、２の内面に電子線を照射する例を示したが、電子線以外のエネルギ線、例えばＵＶ線を各基材フィルム１、２の内面に照射してもよい。
【００４０】
次に上述した連続フィルム基材の貼合せ方法の基本原理を利用した連続フィルム基材の貼合せ装置の第１の実施の形態について、図１および図２（ａ）（ｂ）により説明する。
【００４１】
図１および図２（ａ）（ｂ）に示すように、連続フィルム基材の貼合装置１０は異種材料からなる連続する一対のフィルム基材同士を接着するものである。このような一対のフィルム基材としては、上述した材料の中から選択することができる。
【００４２】
このような連続フィルム基材の貼合装置１０は、第１フィルム基材１が巻取られ、この第１フィルム基材１を供給する第１フィルム基材供給部１Ａと、第２フィルム基材２が巻取られ、この第２フィルム基材２を供給する第２フィルム基材供給部２Ａと、第１フィルム基材供給部１Ａからの第１フィルム基材１と第２フィルム基材供給部２Ａからの第２フィルム基材２とを積層して挟持する一対の挟持ローラ６、７とを備えている。
【００４３】
このうち第１フィルム基材１と第２フィルム基材２は、互いに異なる材料からなり、ヒートシールにより接合することは困難なフィルム基材となっている。
【００４４】
また一対の挟持ローラ６、７は、加熱用のヒートローラ６と、支持ローラ７とからなっている。
【００４５】
さらに第１フィルム基材供給部１Ａと一対の挟持ローラ６、７との間には、第１フィルム基材１を水平方向に案内する一対の第１案内ローラ１３ａ、１３ｂが設けられている。また一対の第１案内ローラ１３ａ、１３ｂの上方には、一対の挟持ローラ６、７に進入する直前の第１フィルム基材１のうち第２フィルム基材２に接する面に電子線を照射する第１電子線照射装置３が設けられている。
【００４６】
また第２フィルム基材供給部２Ａと一対の挟持ローラ６、７との間には、第２フィルム基材２を水平方向に案内する一対の第２案内ローラ１４ａ、１４ｂが設けられている。また一対の第２案内ローラ１４ａ、１４ｂの上方には、一対の挟持ローラ６、７に進入する直前の第２フィルム基材２のうち第１フィルム基材１に接する面に電子線を照射する第２電子線照射装置４が設けられている。
【００４７】
また、一対の挟持ローラ６、７の下方には（下流には）、一対の挟持ローラ６、７によって接着された一対のフィルム基材１、２を更に加熱する複数のハロゲンランプ９が設けられ、この複数のハロゲンランプ９は搬送される一対のフィルム基材１、２の搬送方向に沿って設けられるとともに、複数のハロゲンランプ９を囲んでハロゲンランプ用カバー１７が設置されている。
【００４８】
さらに、ハロゲンランプ９の下方には（下流側には）、一対のフィルム基材１、２を冷却する冷却ロール１８が設けられ、一対のフィルム基材１、２をこの冷却ロール１８により冷却することができる。
【００４９】
冷却ロール１８により冷却された一対のフィルム基材１、２は、その後巻取部１０Ａに導びかれて巻取られる。
【００５０】
ところで、一対の第１案内ローラ１３ａ、１３ｂおよび第１電子線照射装置３を囲んで第１電子線照射用カバー１１が設けられ、一対の第２案内ローラ１４ａ、１４ｂおよび第２電子線照射装置４を囲んで第２電子線照射用カバー１２が設けられている。
【００５１】
そして第１電子線照射用カバー１１には、不活性ガス、例えば窒素ガスを供給する窒素ガス供給部１１Ａが設けられ、第１電子線照射用カバー１１内の気体は排気部１１Ｂから排出される。
【００５２】
また第２電子線照射用カバー１２には、窒素ガス供給部１２Ａが設けられ、第２電子線照射用カバー１２内の気体は排気部１２Ｂから排出される。
【００５３】
さらに一対の挟持ローラ６、７を囲んで、挟持ローラ用カバー１５が設けられ、この挟持ローラ用カバー１５には窒素供給部１５Ａが設けられ、挟持ローラ用カバー１５内の気体は排気部１５Ｂから排出される。
【００５４】
次に、図７乃至図９により、電子線照射装置（エネルギ照射装置）３、４について更に述べる。図７乃至図９に示すように電子線照射装置３、４は互いに略同一構造をもっている。すなわち、電子線照射装置３、４は、電子線源５１と照射チャンバ部５２とを有している。このうち電子線源５１は、電子線ＥＢを出射する電子銃（電子線発生部）３１と、真空容器３３と、電子線出射窓３５とを有する。真空容器３３は、電子線ＥＢを出射する電子銃３１を構成するフィラメント３１Ａ及び中間電極３１Ｂを収容して気密に封止して真空状態にするための容器である。真空容器３３は、出射される電子線ＥＢの出射方向に沿って延びる円筒状に形成されており、その一端に電子銃３１が配置され、他端が電子線出射窓３５によって封止されている。真空容器３３は、真空排気口３７により真空排気され、真空容器３３の内部は高真空が保たれている。
【００５５】
フィラメント３１Ａには図示しない回路によって、負の高電圧が印加され、電子線ＥＢとなる熱電子を発生する。フィラメント３１Ａと電子線出射窓３５との間に中間電極３１Ｂが設けられ、この中間電極３１Ｂには、図示しない回路によって、フィラメント３１Ａから熱電子を引き出すための電圧が印加されている。フィラメント３１Ａと中間電極３１Ｂとの間に生じる電界によって、フィラメント３１Ａにおいて発生した熱電子が電子線（１次電子線）ＥＢとして引き出される。フィラメント３１Ａから引き出された熱電子の加速電圧は、フィラメント３１Ａと中間電極３１Ｂの間に印加されている電圧である。フィラメント３１Ａから出射された電子線ＥＢは中間電極３１Ｂを介して電子線出射窓３５に到達する。
【００５６】
電子線出射窓３５は、電子銃３１から出射された電子線ＥＢを真空容器３３の外部へ出射するための膜状の部材であり、電子線ＥＢを透過しやすい材料（例えばベリリウム、チタン、シリコンなど）からなる。電子線出射窓３５は、例えば数μｍ〜数１０μｍといった厚さに形成されており、また電気的に接地されている。フィラメント３５Ａから放出される熱電子に対する加速電圧は−７０〜−１１０ｋＶとなっている。電子線出射窓３５を通過した後の電子線ＥＢは１次電子となる。
【００５７】
照射チャンバ部５２の下方に第１フィルム基材１または第２フィルム基材２が供給される。また第１フィルム基材１または第２フィルム基材１の下面（背面側）には接地部３ａ、４ａが配置されている。
【００５８】
電子線源５１は、照射チャンバ部５２の上方に位置する。すなわち電子線源５１においては、電子線出射窓３５は照射チャンバ部５２の開口部２５を塞ぐと共に接地部３ａ、４ａと平行となるように配置されている。また照射チャンバ部５２は、筒状の開口部４５を囲む支持構造体４７を有している。筒状の絶縁支持構造体４７の開口は、電子線出射窓３５を含むような大きさとなっている。絶縁支持構造体４７の底面は、接地部３ａ、４ａと所定の間隔で離間している。絶縁支持構造体４７により、電子線出射窓３５と接地部３ａ、４ａとの間に、円筒状の絶縁支持構造体４７の内径により決定された２次電子生成空間Ｓが区画される。
【００５９】
２次電子生成空間Ｓ中には、電子線出射窓３５及び接地部３ａ、４ａと離間して、且つ電子線出射窓３５及び接地部３ａ、４ａに平行にグリッド電極４９が設けられている。
【００６０】
図８に示すように、グリッド電極４９は、格子状部、またはメッシュ状部等の、電界を形成しつつも電子が通過可能な形状を有する電極であって、多数の開孔４９ａを有し、絶縁支持構造体４７に固定されている。グリッド電極４９に印加する電圧は電圧印加部３０により可変に制御することもできる。真空容器３３の電子線出射窓３５から出射された１次電子ＥＢは照射チャンバ部５２の２次電子生成空間Ｓに入射され、２次電子生成空間Ｓのガス分子を電離して２次電子Ｂを生成する。
【００６１】
２次電子生成空間Ｓを含む照射チャンバ部５２の内部の空洞中は第１電子線照射用カバー１１内および第２電子線照射用カバー２１内と同様の所定のガス雰囲気、例えば大気で満たされていることができる。これにより、１次電子が効率よくガスを電離して大量の２次電子を生成するので、高い２次電子発生効率を得ることができる。しかし、照射チャンバ部５２の内部のガス雰囲気は大気に限定されず、窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス等のガス雰囲気であってもよい。照射チャンバ部５２の内部が、ヘリウム等の軽元素ガスのガス雰囲気の場合には、加速される２次電子の飛程が長くなる。また、照射チャンバ部５２の内部の空洞中は大気圧でもよく、例えばロータリーポンプで排気可能な０．１Ｔｏｒｒ程度の減圧状態であってもよい。減圧状態の場合にも、加速される２次電子の飛程が長くなる。
【００６２】
なお、グリッド電極４９は、絶縁性支持構造体４７に固定されているが、これに限らずセラミック製の一対の把持部４９Ａにより把持されていてもよい。そして各把持部４９Ａにより把持されていてもよい。そして各把持部４９Ａは支持体４９Ｂを介して第１電子線照射用カバー１１の本体フレーム１１ｆおよび第２電子線照射用カバー１２の本体フレーム１２ｆに支持されている（図９（ａ）（ｂ）参照）。
【００６３】
次に図２（ａ）（ｂ）により、挟持ローラ用カバー１５について述べる。
【００６４】
挟持ローラ用カバー１５の上面には、第１電子線照射用カバー１１から延び第１フィルム基材１が通過する排出部１１ａと、第２電子線照射用カバー１２から延び第２フィルム基材２が通過する排出部１１ｂとが接続されている。さらに挟持ローラ用カバー１５の底面には、一対の挟持ローラ６、７により接着された一対のフィルム基材１、２が通過するスリット１５ａが設けられている。
【００６５】
次にこのような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
【００６６】
まず第１フィルム基材供給部１Ａから幅３００〜１０００ｍｍの第１フィルム基材１が供給速度１〜１００ｍ／分で供給され、この第１フィルム基材１は第１電子線照射用カバー１１内に進入し、第１電子線用カバー１１内において一対の第１案内ローラ１３ａ、１３ｂにより水平方向に案内される。この間、第１案内ローラ１３ａ、１３ｂにより案内される第１フィルム基材１に対して第１電子線照射装置３から電子線が照射される。
【００６７】
同時に第２フィルム基材供給部２Ａから３００〜１０００ｍｍの第２フィルム基材２が供給速度１〜１００ｍ／分で供給され、この第２フィルム基材２は第２電子線照射用カバー１２内に進入し、第２電子線用カバー１２内において一対の第２案内ローラ１４ａ、１４ｂにより案内される。この間、第２案内ローラ１４ａ、１４ｂにより案内される第２フィルム基材２に対して第２電子線照射装置４から電子線が照射される。
【００６８】
次に第１電子線照射装置３および第２電子線照射装置４の動作について、図７を参照して説明する。
【００６９】
まず、負の高電圧が電子線源５１のフィラメント３１Ａに印加される。この印加された電圧によりフィラメント３１Ａから熱電子が放出される。フィラメント３１Ａから放出された熱電子からなる電子線ＥＢは、フィラメント３１Ａと中間電極３１Ｂの間の電位差である加速電圧によって加速され、電子線出射窓３５を透過して、電子線源５１の外部へ出射される。真空容器３３の電子線出射窓３５から出射された電子線は照射チャンバ部５２の２次電子生成空間Ｓに入射される。入射された電子線ＥＢ（１次電子）により、２次電子生成空間Ｓのガスが電離されて２次電子が生成される。生成された２次電子は、グリッド電極４９と接地部３ａ、４ａとの間に形成された加速電界によって加速されて第１フィルム基材１または第２フィルム基材２に照射される。
【００７０】
本実施形態に係る第１および第２電子線照射装置３、４では、２次電子生成空間Ｓにおいて、ガス雰囲気の下で電子線出射窓３５から取り出された１次電子により２次電子が生成される。このように、２次電子の生成に固体のターゲットではなくガス雰囲気が用いられるので大量の２次電子が広範囲な空間で生成される。例えば、６０ｋｅＶの電子がガス雰囲気中で全てのエネルギーを電離に用いた場合、約１７００個程度の２次電子を生成することができる。
【００７１】
また、２次電子生成空間Ｓ中に電子線出射窓３５及び接地部３ａ、４ａに離間してグリッド電極４９が配置されており、接地部３ａ、４ａ及び電子線出射窓３５は電気的に接地されており、グリッド電極４９は接地部３ａ、４ａ及び電子線出射窓３５に対して負電位となっている。そのため、１次電子のエネルギーを低下させつつ、１次電子によって生成した大量の２次電子を接地部３ａ、４ａに向かって所定のエネルギーで加速させることができる。従って、電子線照射装置３、４によれば、エネルギーが制御された電子を接地部３ａ、４ａ側の第１フィルム基材３および第２フィルム基材４に向かって大量に照射することができる。
【００７２】
特に、電子を電子線出射窓３５を透過させて取り出すには、電子に電子線出射窓３５を透過できるだけのエネルギーが必要となる。そうして取り出した１次電子のエネルギーを減速電界のみで所定のエネルギーにして照射するのは、望むエネルギー値が低くなるほど困難である。電子線照射装置３、４においては、１次電子によって大量の２次電子を生成し、熱的な挙動のみが支配的でエネルギーの小さい２次電子をグリッド電極４９に印加する電圧によって制御する。よって、所望のエネルギーで加速させることができるので、特に低エネルギーの電子線を照射したい場合に好ましい。本発明において、例えば加速電圧−７０〜−１１０ｋＶで取り出した１次電子を、−１０〜−１００ｋＶに印加されたグリット電極４９によって２次電子を生成し、この２次電子のエネルギーを制御して、      のエネルギーをもった電子として加速して照射することができる。
【００７３】
このため、第１フィルム基材１および第２フィルム基材２の幅を３００〜１０００ｍｍとした場合、第１フィルム基材１および第２フィルム基材２のエネルギ線の吸収線量を１００ｋＧｙ〜４０００ｋＧｙの範囲に抑えることができる。
【００７４】
このように、加速電圧を−７０〜−１１０ｋＶとして大量に１次電子を取出すことができ、かつ大量に取出した１次電子により２次電子を生成することができるとともに、この２次電子のエネルギーを小さく抑えることができる。
【００７５】
このため第１フィルム基材１および第２フィルム基材２に対して大量の２次電子を照射することにより、第１フィルム基材１および第２フィルム基材２に対する照射速度を上昇させることができ、かつ第１フィルム基材１および第２フィルム基材２に対する損傷を抑えることができる。
【００７６】
また、接地部３ａ、４ａを接地電位とし、グリッド電極４９を負電位にすることで、２次電子の加速電界を形成するために第１フィルム基材１および第２フィルム基材２に電圧が印加されてしまうことがないので、第１フィルム基材１および第２フィルム基材２への電圧印加による破損を抑制することができる。また、接地部３ａ、４ａ側に照射される電子は、主に２次電子生成空間Ｓのうちグリッド電極４９と接地部３ａ、４ａとの間の空間で生成される２次電子であるので低エネルギーの電子を効率よく第１フィルム基材１および第２フィルム基材２に照射することができる。
【００７７】
また、電子線出射窓３５が、電気的に接地されているので、電子線出射窓３５に対するグリッド電極４９の電位が安定する。そのため、電子線出射窓３５とグリッド電極４９との間の電界が安定し、２次電子が安定的に生成される。
【００７８】
グリッド電極４９に印加する電圧Ｖ−Ｇ２を変化可能な電圧印加部３０が設けられ、これにより、接地部３ａ、４ａ側に照射される電子のエネルギーを所望の値に制御することが可能となる。更に、１次電子に対しては、１次電子のエネルギーに応じて適切に減速させることが可能となり、１次電子の接地部３ａ、４ａへの照射を効率よく防止することが可能となる。
【００７９】
その後、第１フィルム基材１は第１電子線照射用カバー１１から排出部１１ａを経て挟持ローラ用カバー１５内の挟持ローラ６、７へ送られ、第２フィルム基材２は第２電子線照射用カバー１２から排出部１２ａを経て挟持ローラ用カバー１５内の挟持ローラ６、７へ送られる。その後、第１フィルム基材１と第２フィルム基材２は、一対の挟持ローラ６、７において積層されて挟持される。
【００８０】
この間、第１フィルム基材１および第２フィルム基材２に対して、第１電子線照射装置３および第２電子線照射装置４から電子線が照射されると、第１フィルム基材１および第２フィルム基材２の表面にラジカルが発生する。このことにより第１フィルム基材１および第２フィルム基材２が異種材料からなっていても、第１フィルム基材１および第２フィルム基材２の表面に発生したラジカルが互いに結合して共有結合を形成したり、あるいはラジカルの発生により第１フィルム基材１および第２フィルム基材２の表面に形成された官能基が水素結合を形成する。この水素結合と共有結合との組合せにより、第１フィルム基材１と第２フィルム基材２とが互いに強固に結合される。
【００８１】
ところで、フィルム基材１、２の表面は、図３に示すようにミクロレベルで凹凸があるため、互いのフィルム基材１、２を重ね合わせても完全に密着しておらず、フィルム基材１、２の接触界面５での接触面積は小さい。
【００８２】
このためフィルム基材１、２をヒートローラ６と支持ローラ７とからなる一対の挟持ローラ６、７により挟持するとともに、ヒートローラ６により加熱することにより、フィルム基材１、２の柔軟性を向上させ、フィルム基材１、２の接触界面５での接触面積を増加させる。このことによりフィルム基材１、２の密着性をより向上させることができる。
【００８３】
その後一対の挟持ローラ６、７により接着されたフィルム基材１、２は、ハロゲンランプ９により更に加熱され密着反応が促進される。次にフィルム基材１、２は冷却ローラ１８により冷却された後、巻取部１０Ａにおいて巻取られる。
【００８４】
ところで、上述のようにフィルム基材１、２に電子線を照射する際には酸素濃度を１００ｐｐｍ以下とすることが好ましい。これは酸素存在下で電子線を照射するとオゾンが発生するため環境に悪影響を及ぼすとともにフィルム基材１、２の表面がオゾンと反応してフィルム特性が変化してしまうからである。
【００８５】
本発明においては、第１案内ローラ１３ａ、１３ｂおよび第１電子線照射装置３を囲んで第１電子線照射用カバー１１が設けられ、第２案内ローラ１４ａ、１４ｂおよび第２電子線照射装置４を囲んで第２電子線照射用カバー１２が設けられている。また一対の挟持ローラ６、７を囲んで挟持ローラ用カバー１５が設けられている。さらに第１電子線照射用カバー１１、第２電子線照射用カバー１２および挟持ローラ用カバー１５に窒素ガス供給部１１Ａ、１２Ａ、１５Ａが接続され、第１電子線照射用カバー１１内、第２電子線照射用カバー１２内および挟持ローラ用カバー１５内を窒素ガス雰囲気とすることにより、電子線によりオゾンが発生して環境に悪影響を与えることはなく、フィルム基材１、２の表面がオゾンと反応してフィルム特性が変化してしまうような不具合を抑えることができる。
【００８６】
なお、上記実施の形態において、フィルム基材１、２に電子線照射装置３、４により電子線を照射する例を示したが、これに限らずフィルム基材１、２に他のエネルギ線、例えばＵＶ線等のエネルギ線を照射してもよい。
【００８７】
さらにフィルム基材１、２の双方に電子線を照射する例を示したが、これに限らず一方のフィルム基材、例えば第１フィルム基材１の内面のみに電子線を照射してもよい。
【００８８】
第２の実施の形態
次に上述した連続フィルム基材の貼合せ方法の基本原理を利用した連続フィルム基材の貼合せ装置の第２の実施の形態について、図５および図６（ａ）（ｂ）（ｃ）により説明する。
【００８９】
図５および図６（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、連続フィルム基材の貼合装置は異種材料からなる連続する一対のフィルム基材同士を接着するものである。このような一対のフィルム基材としては、上述した材料の中から選択することができる。
【００９０】
このような連続フィルム基材の貼合装置１０は、第１フィルム基材１が巻取られ、この第１フィルム基材１を供給する第１フィルム基材供給部１Ａと、第２フィルム基材２が巻取られ、この第２フィルム基材２を供給する第２フィルム基材供給部２Ａと、第１フィルム基材供給部１Ａからの第１フィルム基材１と第２フィルム基材供給部２Ａからの第２フィルム基材２とを積層して挟持する一対の挟持ローラ６、７とを備えている。
【００９１】
このうち第１フィルム基材１と第２フィルム基材２は、互いに異なる材料からなり、ヒートシールにより接合することは困難なフィルム基材となっている。
【００９２】
また一対の挟持ローラ６、７は、加熱用のヒートローラ６と、支持ローラ７とからなっている。
【００９３】
また一方の挟持ローラ６の上方には、挟持ローラ６に進入する直前の第１フィルム基材１のうち第２フィルム基材２に接する面に電子線を照射する第１電子線照射装置３が設けられている。
【００９４】
また他方の挟持ローラ７の上方には、挟持ローラ７に進入する直前の第２フィルム基材２のうち第１フィルム基材１に接する面に電子線を照射する第２電子線照射装置４が設けられている。
【００９５】
ここで、一対の狭持ローラ６、７は、各々第１電子照射装置３、４の接地部として機能する。
【００９６】
なお、第１電子線照射装置３および第２電子線照射装置４を設ける代わりに単一の電子線照射装置を設け、この電子線照射装置により、第１フィルム基材１と第２フィルム基材２に電子線を照射してもよい。
【００９７】
また、一対の挟持ローラ６、７の下方には（下流には）、一対の挟持ローラ６、７によって接着された一対のフィルム基材１、２を更に加熱する複数のハロゲンランプ９が設けられ、この複数のハロゲンランプ９は搬送される一対のフィルム基材１、２の搬送方向に沿って設けられるとともに、複数のハロゲンランプ９を囲んでハロゲンランプ用カバー１７が設置されている。
【００９８】
さらに、ハロゲンランプ９の下方には（下流側には）、一対のフィルム基材１、２を冷却する冷却ロール１８が設けられ、一対のフィルム基材１、２をこの冷却ローラ１８により冷却することができる。
【００９９】
冷却ロール１８により冷却された一対のフィルム基材１、２は、その後巻取部１０Ａに導かれて巻取られる。
【０１００】
ところで、一対の挟持ローラ６、７、第１電子線照射装置３および第２電子線照射装置４を囲んで電子線照射用カバー２１が設けられている。
【０１０１】
そして電子線照射用カバー２１には、不活性ガス、例えば窒素ガスを供給する窒素ガス供給部２１Ａが設けられ、電子線照射用カバー２１内の気体は排気部２１Ｂから排出される。
【０１０２】
次に図６（ａ）（ｂ）（ｃ）により、電子線照射用カバー２１について述べる。
【０１０３】
電子線照射用カバー２１の一対の側面には、第１フィルム基材１が通過するスリット２１ａと、第２フィルム基材２が通過するスリット２１ｂとが設けられている。さらに電子線照射用カバー２１の底面には、一対の挟持ローラ６、７により接着された一対のフィルム基材１、２が通過するスリット２１ｃが設けられている。
【０１０４】
次にこのような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
【０１０５】
まず第１フィルム基材供給部１Ａから第１フィルム基材１が供給され、この第１フィルム基材１は電子線照射用カバー２１内に進入し、電子線照射用カバー２１内において一対の挟持ローラ６、７側に案内される。この間、挟持ローラ６上の第１フィルム基材１に対して第１電子線照射装置３から電子線が照射される。
【０１０６】
同時に第２フィルム基材供給部２Ａから第２フィルム基材２が供給され、この第２フィルム基材２は電子線照射用カバー２１内に進入し、電子線照射用カバー２１内において一対の挟持ローラ６、７側へ案内される。この間、挟持ローラ７上の第２フィルム基材２に対して第２電子線照射装置４から電子線が照射される。
【０１０７】
その後、第１フィルム基材１と第２フィルム基材２は、一対の挟持ローラ６、７において積層されて挟持される。
【０１０８】
この間、第１フィルム基材１および第２フィルム基材２に対して、第１電子線照射装置３および第２電子線照射装置４から電子線が照射されると、第１フィルム基材１および第２フィルム基材２の表面にラジカルが発生する。このことにより第１フィルム基材１および第２フィルム基材２が異種材料からなっていても、第１フィルム基材１および第２フィルム基材２の表面に発生したラジカルが互いに結合して共有結合を形成したり、あるいはラジカルの発生により第１フィルム基材１および第２フィルム基材２の表面に形成された官能基が水素結合を形成する。この水素結合と共有結合との組合せにより、第１フィルム基材に第２フィルム基材２とが互いに強固に結合される。
【０１０９】
ところで、フィルム基材１、２の表面は、図３に示すようにミクロレベルで凹凸があるため、互いのフィルム基材１、２を重ね合わせても完全に密着しておらず、フィルム基材１、２の接触界面５での接触面積は小さい。
【０１１０】
このためフィルム基材１、２をヒートローラ６と支持ローラ７とからなる一対の挟持ローラ６、７により挟持するとともに、ヒートローラ６により加熱することにより、フィルム基材１、２の柔軟性を向上させ、フィルム基材１、２の接触界面５での接触面積を増加させる。このことによりフィルム基材１、２の密着性をより向上させることができる。
【０１１１】
その後一対の挟持ローラ６、７により接着されたフィルム基材１、２は、ハロゲンランプ９により更に加熱され密着反応が促進される。次にフィルム基材１、２は冷却ローラ１８により冷却された後、巻取部１０Ａにおいて巻取られる。
【０１１２】
ところで、上述のようにフィルム基材１、２に電子線を照射する際には酸素濃度を１００ｐｐｍ以下とすることが好ましい。これは酸素存在下で電子線を照射するとオゾンが発生するため環境に悪影響を及ぼすとともにフィルム基材１、２の表面がオゾンと反応してフィルム特性が変化してしまうからである。
【０１１３】
本発明においては、一対の挟持ローラ６、７、第１電子線照射装置３および第２電子線照射装置４を囲んで電子線照射用カバー２１が設けられている。また電子線照射用カバー２１に、窒素ガス供給部２１Ａが接続され、電子線照射用カバー２１内を窒素ガス雰囲気とすることにより、電子線によりオゾンが発生して環境に悪影響を与えることはなく、フィルム基材１、２の表面がオゾンと反応してフィルム特性が変化してしまうような不具合を抑えることができる。
【符号の説明】
【０１１４】
１  第１フィルム基材
１Ａ  第１フィルム基材供給部
２  第２フィルム基材
２Ａ  第２フィルム基材供給部
３  第１電子線照射装置
３ａ  接地部
４  第２電子線照射装置
４ａ  接地部
５  接触界面
６  挟持ローラ
７  挟持ローラ
９  ハロゲンランプ
１０  連続フィルム基材の貼合せ装置
１１  第１電子線照射用カバー
１１Ａ  窒素ガス供給部
１２  第２電子線照射用カバー
１２Ａ  窒素ガス供給部
１３ａ、１３ｂ  第１案内ローラ
１４ａ、１４ｂ  第２案内ローラ
１５  挟持ローラ用カバー
２１  電子線照射用カバー
２１Ａ  窒素ガス供給部
３１  電子銃
３１Ａ  フィラメント
３１Ｂ  中間電極
３３  真空容器
３５  電子線出射窓
４９  グリッド電極
５１  電子線源
５２  照射チャンバ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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