(57)【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フィルム基材の双方の内面に対してＵＶ線または電子線を含む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、
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案内ローラ間上方に設けられ、第１フィルム基材の内面に対してＵＶ線または電子線を含む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案内ローラ間上方に設けられ、第２フィルム基材の内面に対してＵＶ線または電子線を含む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。
【請求項２】
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１記載の連続フィルム基材の貼合せ装置。
【請求項３】
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２記載の連続フィルム基材の貼合せ装置。
【請求項４】
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３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５】
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フィルム基材の双方の内面に対してＵＶ線または電子線を含む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、
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案内ローラ間上方に設けられ、第１フィルム基材の内面に対してＵＶ線または電子線を含む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案内ローラ間上方に設けられ、第２フィルム基材の内面に対してＵＶ線または電子線を含む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連続フィルム基材の貼合せ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フィルム基材の双方の内面に対して第１エネルギ線照射装置および第２エネルギ線照射装置により、それぞれＵＶ線または電子線を含む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す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案内ローラ間上方に設けられ、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案内ローラ間上方に設けられ、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上方に設けられ第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、他方の挟持ローラ上方に設けられ第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す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）はエネルギ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。
【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、２０〜７５０ｋｅＶ、好ましくは２５〜４００ｋｅＶ、より好ましくは３０〜３００ｋｅＶ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、２０〜２００ｋｅＶ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。また、電子線の加速電圧は、３０〜３００ｋｅＶ、好ましくは３０〜２００ｋｅＶの範囲で行う。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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】
【００９４】
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
４  第２電子線照射装置
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
【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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