(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先行するシート部材の表面に、粘着材を介して新たなシート部材の先端部を貼り合わせて接合部を形成し、該接合部の後ろ側で前記先行するシート部材を切断することにより、先行するシート部材と新たなシート部材とを繋ぎ合わせるシート部材の接合方法であって、
前記接合部よりも後ろ側において、前記先行するシート部材を前記新たなシート部材に固定することを特徴とするシート部材の接合方法。
【請求項２】
レーザー溶着によって、前記固定を行うことを特徴とする請求項１記載のシート部材の接合方法。
【請求項３】
前記レーザー溶着を、シート部材の搬送途中に設けられた搬送ローラー上にて行うことを特徴とする請求項２記載のシート部材の接合方法。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載のシート部材の接合方法によって製造されたことを特徴とするシート接合体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート部材の接合方法、及びシート接合体に関し、より詳しくは、帯状のシート材同士を搬送しながら接合するシート部材の接合方法、及び帯状のシート材が接合されてなるシート接合体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、帯状のシート部材を連続的に加工機に供給して加工を施すような場合において、先行するシート部材に続けて新たなシート部材を加工機に供給するべく、先行するシート部材の末端部分に新たなシート部材の先端部分を接合することが行われている。
【０００３】
従来、この種の接合方法としては、図６（ａ）に示すように、先行するシート部材１０１の端部と新たなシート部材１０２の端部とを突き合せた状態とし、この突き合わせられた箇所を覆うように両シート部材の上下両面から粘着テープ１０３を貼付することにより、両シート部材を接合する方法が知られている。
【０００４】
しかしながら、斯かる方法によってシート部材を接合する場合、粘着テープ１０３をシート部材１０１、１０２の表裏両面から貼り付けるために、両シート部材の搬送を一時的に停止させなければならず、シート部材の連続的な加工を中断しなければならないという問題がある。
【０００５】
また、シート部材の搬送を停止させず連に続的な加工を維持するためには、接合部分のみを停止させるためのアキュムレータを導入する必要があり、このようなアキュムレータを導入するためには広大な設置スペースと多額の設備コストを要するという問題がある。
【０００６】
一方、シート部材同士を接合する他の方法としては、図６（ｂ）に示すように、先行するシート部材１０１の上から新たなシート部材１０２を重ね合わせ、この新たなシート部材１０２の先端部に予め配置しておいた粘着テープ１０３を介して両シート部材を接合した後、先行するシート部材１０１の後ろ側を切断するという方法も提案されている。
【０００７】
この方法によれば、先行するシート部材を搬送させながら新たなシート部材を接合することが可能であるため、上述のようなアキュムレータを用いなくともシート部材の加工を継続させうるという利点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、後者の方法を採用した場合でも、シート部材を搬送しながらシート部材同士を接合しようとすると、接合領域の端（即ち、粘着テープ１０３の後端）にて先行するシート部材１０１を正確に切断することが困難であるため、接合部位よりも多少離れた位置で切断せざるを得ず、その結果、先行するシート部材１０１の後端にはテール１０４が形成されることとなる。
しかるに、このようにして形成されたテール１０４には張力が作用しないため、該シート部材を搬送すると該テール１０４がばたつき、ゴミの発生等を誘発して製品不良を招く虞がある。
【０００９】
本発明は、シート部材を搬送しながら２つのシート部材を接合することができ、しかも製品不良の原因を可及的に低減させうるシート部材の接合方法を提供することを一の目的とする。また、本発明は、製品不良の低減されたシート接合体を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、先行するシート部材の表面に、粘着材を介して新たなシート部材の先端部を貼り合わせて接合部を形成し、該接合部の後ろ側で前記先行するシート部材を切断することにより、先行するシート部材と新たなシート部材とを繋ぎ合わせるシート部材の接合方法であって、前記接合部よりも後ろ側において、前記先行するシート部材を前記新たなシート部材に固定することを特徴とするシート部材の接合方法を提供する。
【００１１】
また、本発明は、レーザー溶着によって、前記固定を行うことを特徴とするシート部材の接合方法を提供し、さらに、前記レーザー溶着を、シート部材の搬送途中に設けられた搬送ローラー上にて行うことを特徴とするシート部材の接合方法を提供する。
【００１２】
また、本発明は、上記何れかのシート部材の接合方法によって製造されたことを特徴とするシート接合体を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るシート部材の接合方法によれば、先行するシート部材と新たなシート部材との接合部の後ろ側において、前記先行するシート部材を前記新たなシート部材に固定するようにしたため、先行するシート部材のテールのバタつきを抑えることができ、製品不良の原因を低減することが可能となる。
また、本発明に係るシート部材の接合方法は、シート部材を搬送しながら実施することができるため、アキュムレータ等を用いることなくシート部材同士の接合を行うことができる。
【００１４】
また、本発明に係るシート接合体は、上記のような接合方法によってシート部材が接合されたものであるため、その後の加工工程においてテールのバタつきによる製品不良の発生が防止され、優れた品質を有する製品となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の一実施形態について説明する。
【００１６】
図１〜図４は、本実施形態に係るシート部材の接合方法を示したものである。図１〜図４に示すように、本実施形態に係るシート部材の接合方法は、先行するシート部材１（以下、第一シート部材ともいう）の表面に、粘着材３を介して新たなシート部材２（以下、第二シート部材ともいう）の先端部を貼り合わせて接合部５を形成し、該接合部５の後ろ側において前記第一シート部材１を切断することにより、該第一シート部材１と前記第二シート部材とを繋ぎ合わせるシート部材の接合方法であって、前記接合部５よりも後ろ側において、前記第一シート部材１を前記第二シート部材２に固定するようにしたものである。
【００１７】
図１は、該接合方法の第１工程であるシート部材の貼り合わせ工程を示した側面図である。該図１に示すように、第一シート部材１は、原反ロール１０から繰り出されて所望の加工工程（図示せず）により処理された後、製品ロール１１として巻回されている。
このような場合において、例えば図１に示す如く原反ロール１１における第一シート部材１の残量が少なくなったとき、該原反ロール１１の代替となる新たな原反ロール２０から第二シート部材２を繰り出す。
第二シート部材２の先端部分には粘着材３を配置しておき、該第二シート部材２を前記第一シート部材１と同速で供給し、両シート部材を搬送しながら、第一シート部材１の表面に、該粘着材３を介して第二シート部材２を貼り合わせる。
【００１８】
斯かる貼り合わせ工程により、第一シート部材１と第二シート部材２とが粘着材３により接合され、接合部４が形成される。
【００１９】
粘着材３については、特に限定されるものではなく、シート部材１、２の材質や、後段の加工工程において必要とされる物性等に応じ、公知の材料等から適宜選択されうるものである。
該粘着材３の具体例としては、スチレン−ブタジエンブロック共重合体やスチレン−イソプレン共重合体のような熱可塑性エラストマーを利用したゴム系粘着材 、アクリル酸エステル共重合体を主成分とするアクリル系粘着材 、シリコーンゴムとシリコーン樹脂とを主成分とするシリコーン系粘着材 、ビニルエーテル系ポリマーを原料とするビニル系粘着材などを挙げることができる。
【００２０】
図２は、本実施形態に係るシート部材の接合方法において、第２工程である切断工程を示した側面図である。
より具体的には、図２に示すように、前記貼り合わせ工程によって形成された接合部４よりも、第一シート部材１の進行方向に対して後ろ側で、第一シート部材１を切断する。図２中、太矢印は、切断位置を示したものである。
接合部４よりも後ろ側で第一シート部材１を切断することにより、第一シート部材１は、接合部４よりも後ろ側へと延びた状態となり、いわゆるテール部５が形成される。
【００２１】
図３は、本実施形態に係るシート部材の接合方法において、第３工程としての固定工程、即ち、前記切断工程によって形成されたテール部５を、前記第二シート部材２に固定する工程を示した側面図である。
本実施形態では、レーザー溶着によって固定する方法が採用されており、具体的には、図３に示したように、レーザー発振器７からレーザー光Ｒを照射し、第一シート部材１のテール部５と第二シート部材２とを溶着する。
【００２２】
該レーザー光Ｒとしては、シート部材を溶着させうるものであれば特に限定されず、例えば、半導体レーザー、Ｎｄ−ＹＡＧレーザー、ファイバーレーザーなどの種々の発振手段によって得られるものを採用することができ、その発振方法についても、連続的にレーザー光が照射される、いわゆる、ＣＷレーザー（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｗａｖｅ  Ｌａｓｅｒ）や、フェムト秒レーザーなどのパルスレーザー等を採用することができる。
なかでも、面内で均一なビーム強度が得られやすいという観点から、半導体レーザー、ファイバーレーザーが好ましい。
また、多くの樹脂材料に対して透過性に優れ、シート部材間の界面にレーザー光を到達させやすく、シート部材の表側に悪影響を及ぼすことなく界面での溶着を容易に行いうるという観点から、該レーザー光の波長は近赤外線領域であることが好ましい。
【００２３】
レーザー溶着を行うためには、前記第一シート部材又は第二シート部材の少なくとも何れか一方が、レーザー光に対する光吸収性を有していることが好ましい。一方がレーザー光に対する光吸収性を有する場合には、好ましくは光吸収性を有さない他方のシート部材側からレーザー光を照射し、光吸収性を有するシート部材に到達させることによってその表面を発熱させ、溶着させればよい。
また、両方のシート部材がレーザー光に対する光吸収性を有する場合には、レーザー光を照射する側のシート部材表面を冷却し、照射面の熱によるダメージを抑制ながら溶着を行ってもよい。
さらに、何れのシート部材もレーザー光に対する光吸収性を有していない場合や、レーザー光の吸収が不十分である場合には、第一シート部材と第二シート部材との間に光吸収剤を介在させて光吸収性を向上させた構成とし、該光吸収剤にレーザー光を照射することによって該光吸収剤を加熱し、シート部材を溶着させてもよい。
【００２４】
前記レーザー光を吸収させるための光吸収剤としては、例えば、ポルフィリン系化合物が用いられた顔料、染料、カーボンブラックなどが挙げられる。
【００２５】
また、レーザー光Ｒを照射する際には、シート部材を搬送するロール６上においてレーザー光Ｒを照射することが好ましい。
具体的には、例えば、図３に示すように、テール部５と接するように配されたロール６上に該テール部５が到達し、該テール部５が、ロール６の表面と前記第二シート部材２との間に挟まれ、該テール部５と該第二シート部材２とが密着した状態となったところでレーザー光Ｒを照射することが好ましい。
【００２６】
レーザー光Ｒの照射態様については、特に限定されるものではなく、例えば、図４（ａ）に示すように、シート部材が貼り合わされた領域の全幅に亘るようなラインビームを照射してもよく、また、図４（ｂ）に示すように、シート部材の幅方向に沿って配置された複数本のレーザー光Ｒを照射してもよい。
また、本実施形態に係る接合方法では、シート部材１、２を搬送しながらレーザー光Ｒを照射するため、該レーザー光Ｒを走査させなくとも、該シート部材１、２の搬送方向（即ち、シート部材の長手方向）に延びる領域で溶着を行うことができる。
【００２７】
図５は、本発明に係るシート接合体の一実施形態について、その繋ぎ目の構成を示した平面図であり、具体的には、図５（ａ）は、前記図４（ａ）に示すような、シート部材の幅方向全域に亘るレーザー光Ｒが照射されて溶着部が形成されたシート接合体の繋ぎ目の構成を示すものであり、図５（ｂ）は、前記図４（ｂ）に示すような、シート部材の幅方向に沿って複数本のレーザー光が照射されて溶着部が形成されたシート接合体の繋ぎ目の構成を示すものである。
このように、シート接合体の溶着部１５は、図５（ａ）に示す如く前記テール部５の略全域としてもよく、また、図５（ｂ）に示す如くシート部材の長手方向に沿って複数箇所としてもよい。
【００２８】
尚、図５に示した実施形態では、接合部４から前記テール部５の終端に亘って連続して溶着を行った例が示されているが、本発明は、斯かる実施形態に限定されるものではなく、例えば、レーザー光を間欠的に照射し、シート部材の長手方向に沿って、複数箇所に分けて溶着を行ってもよい。
【００２９】
また、本発明において接合されるシート部材は、その材質や寸法、あるいは単層構造、積層構造といった構成についても、特に限定されるものではない。
【００３０】
該シート部材としては、例えば、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）などの熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂（ＥＰ）、フェノールホルムアルデヒド樹脂（ＰＦ）などの熱硬化性樹脂、天然ゴム（ＮＲ）、エチレンプロピレンジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）などのゴムの内のいずれか１種以上が用いられてなるポリマーシート；合成繊維、天然繊維及びこれらの混紡品などによって形成された織布又は不織布；及びこれらの複合シートを採用することができる。
また、一方のシート部材が上記のような光透過性のある構成であれば、他方は、アルミニウム、銅、鉄等、又はこれらの合金等からなる金属性のもの、あるいは該金属層を備えた構成とすることも可能である。
【００３１】
また、本発明が適用されるシート部材の厚みについては、特に限定されるものではないが、厚みが薄い場合にはテール部のバタつきが生じやすくなり、本発明による作用効果が発揮されやすくなる。具体的には、シート部材の厚みが５００μｍ以下において効果が発揮されやすく、特に２５０μｍ以下においてより一層効果が発揮されやすくなる。
【００３２】
また、シート部材のヤング率もバタつきの程度に大きく影響しうるものであり、０．１ＭＰａ以上２２０ＧＰａ以下のヤング率を有するシート部材において、本発明の効果がより一層発揮されやすくなる。
【００３３】
さらに、テール部の形状もバタつきの程度に大きく影響しうるものであり、テール部の幅に対するテール部の長さ（即ち、（テール長さ／テール幅）×１００）が０．５〜５０００％である場合、好ましくは２．５〜２０００％である場合、とりわけ、テール部の長さが１０ｍｍ〜５００ｍｍの場合に本発明の効果がより一層発揮されやすくなる。
【００３４】
尚、シート部材の材質、積層構造、厚みなどについては、第一シート部材１と第二シート部材２とで同一である必要はなく、異なっていてもよい。
また、本実施形態においては、第一シート部材１と第二シート部材２との二枚のシート部材を用いる場合を例示しているが、三枚以上のシート部材を接合してシート接合体を作製することもできる。
さらに、一枚のシート部材の一端部と他端部とを接合して環状のシート接合体を作製することも可能である。
【００３５】
また、本発明の効果が著しく損なわれない範囲において、従来公知の技術事項を本発明のシート接合方法、及びシート接合体に採用することも可能である。
【実施例】
【００３６】
次に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３７】
（実施例１）
下記に示したシート部材Ａ及びＢを搬送速度１００ｍｍ／ｓ、張力１００ｇで搬送しながら、両者を粘着テープで貼り合わせ、その後ろ側でシート部材Ａを切断することによってテール部（長さ１０ｍｍ、長さ／幅×１００＝１００）を形成し、さらに、そのテール部に、下記仕様のレーザー光を照射することにより、該テール部の溶着を行った。
【００３８】
使用部材
・シート部材Ａ：ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）製、幅１０ｍｍ、厚み５０μｍ
・シート部材Ｂ：ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）製、幅１０ｍｍ、厚み５０μｍ
レーザー光照射装置
・レーザー光源：半導体レーザー
・レーザー光波長：９４０ｎｍ
・出力：２２．５Ｗ
・レーザー光スポット径：２ｍｍφ
【００３９】
上記のような条件でテール部の溶着が行なわれたシート接合体を搬送したところ、該テール部のバタつきが抑制されていることが確認された。また、シート部材Ａとシート部材Ｂとの接合強度を下記の方法で測定したところ、接合強度（引張強度）が６０Ｎ／ｃｍにまで向上していることが認められた。
【００４０】
接合強度（引張強度）の測定方法
室温下、１０ｍｍ幅×７５ｍｍ長さに裁断したサンプルをテンシロン式引張試験機にかけ、５０ｍｍ／分の速度でせん断方向に引張り、破断時の応力を測定した。
【００４１】
（実施例２）
下記に示したシート部材Ｃ及びＤを用い、レーザー光の出力を１５Ｗとしたことを除き、他は実施例１と同様にして該テール部の溶着を行った。
【００４２】
使用部材
・シート部材Ｃ：ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）製、幅１０ｍｍ、厚み４０μｍ
・シート部材Ｄ：ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）製、幅１０ｍｍ、厚み４０μｍ
【００４３】
上記のような条件でテール部の溶着が行なわれたシート接合体を搬送したところ、該テール部のバタつきは抑制されていることが確認された。
【００４４】
（比較例１）
レーザー光による溶着を行わず、他は実施例１と同様にしてシート部材を接合することによりシート接合体を得た。該シート接合体を搬送したところ、テール部がバタついていることが確認された。シート部材Ａとシート部材Ｂとの接合強度（引張強度）は１５Ｎ／ｃｍであった。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係るシート部材の接合方法の一実施形態において、第１工程であるシート部材の貼り合わせ工程を示した側面図。
【図２】本実施形態に係るシート部材の接合方法において、第２工程である切断工程を示した側面図。
【図３】本実施形態に係るシート部材の接合方法において、第３工程としての固定工程を示した側面図。
【図４】レーザー光Ｒの照射態様を示した斜視図であり、（ａ）はシート部材が貼り合わされた領域の全幅に亘るようなラインビームを照射する場合、（ｂ）はシート部材の幅方向に沿って配置された複数本のレーザー光Ｒを照射する場合を示した図。
【図５】本発明に係るシート接合体の一実施形態において、その繋ぎ目の構成を示した平面図であり、（ａ）はテール部５の略全域が溶着された場合、（ｂ）はシート部材の長手方向に沿って複数箇が溶着された場合を示した図。
【図６】従来技術によるシート部材の接合方法を示した図。
【符号の説明】
【００４６】
１：第一シート部材、２：第二シート部材、３：粘着材、４：接合部、５：テール部、６：ロール、７：レーザー発振器、１５：溶着部、Ｒ：レーザー光
【図１】
0005011204.tif 000002
【図２】
0005011204.tif 000003
【図３】
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【図４】
0005011204.tif 000005
【図５】
0005011204.tif 000006
【図６】
0005011204.tif 000007