"粒子ビームデバイスを用いて、ポリマー材料を選択的に架橋する方法であって、架橋部分を生成するために充分な期間の粒子ビームで前記ポリマー材料の部分を選択的に処理するステップを含み、前記ポリマー材料における前記処理の結果が、約20ないし約100の平均架橋密度であり、前記ポリマー材料は、実質的に、同一の化学組成と、より高い架橋密度を有するポリマー材料と同じ特性を有する、方法。前記粒子ビームデバイスは、少なくとも1つのフィラメントを備える、請求項1に記載の方法。約150KV以上の動作電圧が、複数の粒子をつくるために、フィラメントに印加される、請求項2に記載の方法。前記複数の粒子は、約12.5ミクロンの厚さを有する薄箔を突き通る、請求項3に記載の方法。前記ポリマー材料は、約3メガラドMradsないし約12メガラドMradsの線量で処理される、請求項1ないし4のいずれか1項に記載の方法。複数の粒子が、前記ポリマー材料の前記部分に総厚みの約50の深さまで浸透する、請求項1ないし5のいずれか1項に記載の方法。前記部分は、前記ポリマー材料の単一の表面を含む、請求項1ないし6のいずれか1項に記載の方法。前記部分は、前記ポリマー材料の2つの単一の表面を含む、請求項1ないし7のいずれか1項に記載の方法。前記ポリマー材料の前記部分は、単一の表面の中心部分を含む、請求項1ないし8のいずれか1項に記載の方法。前記ポリマー材料の端部は、未処置のままにされる、請求項1ないし9のいずれか1項に記載の方法。動作電圧が、約150kVないし約300kVの範囲にある、請求項2に記載の方法。前記薄箔は、チタン箔である、請求項4に記載の方法。前記ポリマー材料の総厚みは、約100g/m2ないし200g/m2の範囲にある、請求項1ないし12のいずれか1項に記載の方法。前記ポリマー材料の総厚みは、約135g/m2ないし約155g/m2の範囲にある、請求項1ないし13のいずれか1項に記載の方法。前記ポリマー材料は、多官能基アクリル酸塩、多官能基メタクリル酸、ポリブタジエン、ポリエチレン、ポリプロピレン、および、それらの混合物から選択される、請求項1ないし14のいずれか1項に記載の方法。前記ポリマー材料は、エラストマー材料を更に含む、請求項1ないし15のいずれか1項に記載の方法。前記エラストマー材料は、天然ゴムあるいは合成ゴム、または、それらの混合物から選択される、請求項16に記載の方法。前記ポリマー材料は、エチレンプロピレンジエンモノマーEPDM、天然ゴム混入ポリエチレン、合成ゴム混入ポリエチレン、天然ゴム混入ポリプロピレン、合成ゴム混入ポリプロピレンから選択される、請求項1ないし15のいずれか1項に記載の方法。前記ポリマー材料は、熱可塑性ポリオレフィンルーフィング膜である、請求項1ないし18のいずれか1項に記載の方法。前記ポリマー材料の平均架橋密度は、約30ないし約80である、請求項1ないし19のいずれか1項に記載の方法。前記ポリマー材料の平均架橋密度は、約40を超えている、請求項1ないし20のいずれか1項に記載の方法。請求項1ないし21のいずれか1項に記載の方法により製造された製品。粒子ビーム処理デバイスは、電源、粒子生成アセンブリ、箔支持アセンブリ、および、処理アセンブリを備える。部分浸透という用語は、ここに定められるように、材料の総厚みの約50まで、粒子ビーム処理デバイスから発生した粒子により、浸透されるか、処理されることを意味する。部分的な重合という用語は、材料が、全体的な平均架橋密度が達成されるように部分的に重合されることを意味する。望ましい全体的な平均架橋密度は、材料の要求される最終用途と特性に部分的に依存している。たとえば、ルーフィング産業においては、耐熱性は抗張力よりはるかに重要性を有する場合がある。したがって、約40より大きな全体的平均架橋密度が、望ましい場合がある。それとは対照的に、包装産業においては、約30より大きな平均架橋密度が、望ましい場合がある。したがって、部分的な重合は、約20から約100までの平均架橋密度の範囲をカバーすることを意図される。これは、約30から約80まで、約35から約60まで、および、約40より大きい、の範囲を含む。約またはおよそというここに使用した用語は、当業者による決定にしたがって、たとえば、測定システムの制限などどのようにその値が測定され、あるいは、決定されるかに依存する、特定の値に対して許容できる誤差範囲の中にあることを意味する。たとえば、約は、その技術分野におけるプラクティス毎に1つ以上の標準偏差の範囲内であることを意味することができる。代替的に、約は、与えられた値の20まで、たとえば10まで、5まで、1までの範囲であることを意味することができる。部分という用語は、材料のいかなる部分でも意味することを意図している。例としてだけであるが、部分は、材料の上面の全体、材料の底面の全体、材料の上面あるいは底面の中心部分、または、材料の端のいかなる部分も含むことができる。単一の表面という用語は、材料の単一の側面を意味することを意図する。たとえば、単一の側面は、材料の上面の全体であってもよく、材料の底面の全体であってもよいが、その両方ではあり得ない。ここに言及される一つの表面は、粒子ビーム処理手続きで処理されている表面を意味することが理解されるであろう。ここで用いられるように、実質的に同一の特性が、少なくとも2つの類似あるいは同様の機械的、物理的および/または、化学的特性を有するポリマー材料にあてはまる。たとえば、抗張力、圧縮、断裂エネルギー、負荷、弾力、輸送特性、形態、融点、ガラス転移温度、ミキシング挙動、接着特性、劣化、耐薬品性、熱抵抗力、などである。照射線量は、単位マス毎に吸収されるエネルギーであり、1グラムあたり2.4カロリーに等しいメガラドMradの用語で測定される。吸収された電子の数が大きいほど、より高い線量値に反映される。応用においては、照射線量は、通常、コーティングの材料と重合される基盤の深さとによって決定される。たとえば、5メガラドMradの照射線量は、それはライスペーパーでできており、20グラム/m2の質量密度を有する基盤の上でのコーティングを重合するために要求することができる。代替的に、7または10メガラドMradの照射線量を、それぞれ、約1000グラム/m2、2000グラム/m2の質量密度を有するゴムまたは屋根材でできている基盤を重合するために要求することができる。照射線量は、抽出される電子の数である操作ビーム電流に正比例しており、基盤の送り速度に逆比例している。これは、次の式で表される。照射線量=KI/Sここで、Iは、ミリアンペアmAmpで測定される電流、Sは、フィート/分feet/minで測定される基板の送り速度であり、Kは、そしてそれは処理デバイスのマシン収量またはその特定の処理デバイスの出力効率を表す比例常数である。基板面の上の化学反応を引き起こすより高い効率を持つ粒子ビーム処理デバイスが、ここに記述される。このデバイスは、電源と、容器内で真空環境をつくり保持する真空ポンプと、真空容器内に位置し、150kV以上の範囲の第1の電圧で動作する電源に接続している粒子生成アセンブリと、を備える。粒子生成アセンブリは、加熱されると複数の粒子を生成する少なくとも1つのフィラメントを含む。このデバイスは、また、箔支持アセンブリと処理アセンブリを含む。箔支持アセンブリは、第2の電圧で動作する。それは最初の電圧より高く、少なくとも一部の粒子が、第1の電圧から第2の電圧に飛び、箔支持アセンブリから飛び出すことを可能にする。箔支持アセンブリは、約12マイクロメートルの厚さを有する、チタンまたはそれらの合金でできている薄箔を含むことができる。処理アセンブリは、化学反応を引き起こすのに使用するために箔支持アセンブリを飛び出す粒子を受けとる。処理デバイスのマシン収量Kは、次の式にしたがって決定される。K=照射線量スピード/電流ここで、Kは、メガラドMradsフィートfeet/分min/ミリアンペアmAmpで測定されるマシン収量であり、照射線量は、メガラドMradsで測定される単位質量につき吸収されるエネルギーであり、速度は、フィート/分で測定される基盤の送り速度であり、電流は、ミリアンペアmAmpで測定される加熱フィラメントから抽出される電子の数である。1つの実施形態において、本願発明は、粒子ビームデバイスを用いて、ポリマー材料を選択的に架橋する方法であって、架橋部分を生成するために充分な期間の粒子ビームでポリマー材料の部分を選択的に処理するステップを含み、ポリマー材料における前記処理結果が、約20ないし焼く100の平均架橋密度であり、そのポリマー材料は、実質的に、同一の化学組成と、より高い架橋密度を有するポリマー材料と同じ特性を有する、方法に関するものである。1つの実施形態において、本願発明は、粒子ビームデバイスを用いて、ポリマー材料を選択的に架橋する方法であって、少なくとも1つのフィラメントを含む粒子ビーム生成アセンブリを提供することと、複数の粒子をつくるために、フィラメントに約150kVより大きい動作電圧を印加することと、複数の粒子に、約12.5ミクロンの厚さを有する薄箔を突き通らせることと、約3メガラドMradsないし12のメガラドMradsの線量において、複数の粒子で、材料の部分を処理することとを含み、そのポリマー材料における前記処理結果が、約20から約100の平均架橋密度を有し、そのポリマー材料は、実質的に、同一の化学組成と、より高い架橋密度を有するポリマー材料と同じ特性を有する、方法に関する。1つの実施形態において、その複数の粒子は、その部分を、総厚みの約50の深さまで浸透する。1つの実施形態において、その部分は、単一の表面、2つの単一の表面、あるいは、その単一の表面の中心部、またはその組合せを含む。1つの実施形態において、ポリマー材料の端部は、未処置のままにされる。すなわち、複数の粒子によって浸透されない。1つの実施形態において、動作電圧は、約150kVから約300kVにわたる。1つの実施形態において、前記薄箔は、チタン箔である。1つの実施形態において、ポリマー材料の前記総厚みは、約100g/m2ないし200g/m2の範囲にある。別の実施形態において、前記ポリマー材料の前記総厚みは、約135g/m2ないし約155g/m2の範囲にある。1つの実施形態において、ポリマー材料は、多官能基アクリル酸塩、多官能基メタクリル酸、ポリブタジエン、ポリエチレン、ポリプロピレン、それらの混合物から選択される。1つの実施形態において、ポリマー材料は、エラストマー材料を更に含む。1つの実施形態において、エラストマー材料は、天然ゴムあるいは合成ゴム、または、それらの混合物から選択される。1つの実施形態において、ポリマー材料は、エチレンプロピレンジエンモノマーEPDM、天然ゴム混入ポリエチレン、合成ゴム混入ポリエチレン、天然ゴム混入ポリプロピレン、合成ゴム混入ポリプロピレンから選択される。別の実施形態において、ポリマー材料は、熱可塑性ポリオレフィンルーフィング膜TPOである。1つの実施形態において、ポリマー材料は、約30ないし約80、約35ないし約60、あるいは、約40を超える平均架橋密度を有する。1つの実施形態において、ポリマー材料は、約40を超える平均架橋密度を有する。1つの実施形態において、本願発明は、粒子ビーム処理デバイスを用いた、ポリマー材料を選択的に架橋する方法であって、少なくとも1つのフィラメントを含む粒子ビーム生成アセンブリを提供することと、複数の粒子をつくるために、フィラメントに約150kVより大きい動作電圧を印加することと、複数の粒子に、約12.5ミクロンの厚さを有する薄箔を突き通らせることと、約3メガラドMradsないし約12のメガラドMradsの線量において、複数の粒子で、ポリマー材料の部分を処理することとを備え、複数の粒子の浸透深さは、ポリマー材料の総厚みの約50であり、そのポリマー材料における前記処理結果が、約20から約100の平均架橋密度を有し、そのポリマー材料は、実質的に、同一の化学組成と、より高い架橋密度を有するポリマー材料と同じ特性を有する、方法に関する。1つの実施形態において、本願発明は、ここに記載されたプロセスのいずれか1つによって製造される製品に関する。図1は、電源102、粒子ビーム生成アセンブリ110と、箔支持アセンブリ140と、処理アセンブリ170とを含む、粒子ビーム処理デバイス100の概略を図示する。電源102は、処理デバイス100に、約150-300kVの範囲のような、約150kV以上の動作電圧を提供する。電源102は、電子のような粒子を生成するために高電圧を粒子ビーム生成アセンブリ110に提供する電気的に絶縁されたスチールチェンバー内に配置された複数の変圧器を含む市販のタイプであってもよい。粒子ビーム生成アセンブリ110は、容器またはチャンバー114の真空環境内に保たれる。EB処理デバイスにおいて、粒子生成アセンブリ110は、普通、電子銃アセンブリと呼ばれる。真空にされたチャンバー114は、しっかりと密閉された容器から構成することができる。そこで、たとえば電子などの粒子が発生する。図3に示される真空ポンプ212は、約10-6トールTorrのオーダーで、真空環境をつくるために提供される。チャンバー114の真空環境の中において、高圧電源102がヒートアップフィラメント112に電力を送るときに、電子のクラウドが、フィラメント112のまわりで発生する。次に、フィラメント112は高温白色に輝き、電子のクラウドを生み出す。次に、電子はフィラメント112から、より高い電圧の領域に引き付けられる。電子は、負に荷電する粒子であるから、以下で記述されているように、非常に大きな速度まで、加速される。フィラメント112は、通常、タングステンでできた1つ以上のワイヤにより構成することができ、また、箔サポート144の長さ全体にわたって均一間隔に構成することができ、基盤10の幅を横切る方向に電子ビームを発する。図1および図2で示すように、粒子ビーム生成アセンブリ110は、エクストラクタグリッド116と、終端グリッド18と、リペラープレート120とを含むことができる。リペラープレート120は電子をはね返して、エクストラクタグリッド116の方へ電子を送る。リペラープレート120は、フィラメント112と異なる電圧、好適にはわずかにより低い電圧で、動作し、図2で示すように、電子ビーム方向から離れて、フィラメント112から逃れている電子を集める。エクストラクタグリッド116は、わずかに異なる電圧、好適にはフィラメント112より高い電圧で動作し、フィラメント112から離れる電子を引きつけて、終端グリッド118の方へ電子をガイドする。エクストラクタグリッド116は、クラウドから引き寄せられる電子の量をコントロールする。それは電子ビームの強度を決定する。終端グリッド118は、一般には、エクストラクタグリッド116と同じ電圧で動作し、箔支持アセンブリ140の通過のために非常に高い速度に加速する前に電子のための最終的なゲートウェイとして活動する。本願発明の1つの実施形態にしたがって、たとえば、フィラメント112は、-300,000Vで作動することができ、箔支持アセンブリ140は、接地するか、0Vにセットすることができる。リペラープレート120は、すべての電子をフィラメント112の方へはね返すように、-300,010Vで動作するように選択することができる。エクストラクタグリッド116と終端グリッド118は、-299,700Vないし-300,000Vの範囲で動作するように、選択することができる。次に、電子は真空チャンバー114を出て、薄箔142を通して箔支持アセンブリ140に入り、化学反応のために塗着された材料または基盤10に浸透する。その化学反応は、たとえば、重合化、架橋あるいは殺菌を含む。電子の速度は、毎秒100,000マイルもの速さ、または、それ以上であることができる。箔支持アセンブリ140は、一連の平行した銅のリブ図示せずから成り立つことができる。図1で示すように、薄箔142は、箔支持アセンブリ144の外側に、しっかりと固定され、チャンバー114の中に漏れ防止の真空シールを提供する。高スピード電子は、銅のリブの間を自由に通り、薄箔142を通して、処理される基盤に10に入る。不当なエネルギー損を防止するために、その箔は、粒子生成アセンブリ110の内側の真空状態と処理アセンブリ170と間の圧力差に耐えるように十分な機械強度を提供すると同時に、典型的には、できるだけ薄くつくられる。箔支持アセンブリの薄箔がチタンまたはそれらの合金でできており、約12マイクロメートル以上の厚さを有する場合に、粒子ビーム生成デバイスは、より小さいサイズで、より高い効率レベルで動作するようにつくることができる。代替的に、薄箔142は、また、15マイクロメートル以上の厚さを有するアルミニウムまたはそれらの合金の構成することができる。一旦電子が箔支持アセンブリ140を出ると、その電子は、コーティングまたはウェブ基盤10を浸透する処理アセンブリ170に入り、重合化、架橋あるいは殺菌となる化学反応を引き起こす。図3で示すように、処理アセンブリ170に入るようにコーティングまたはウェブ基盤10は、処理デバイス100に送り込まれている。処理アセンブリ170は、基盤10が入るウェブ入口202と、処理アセンブリ170を通して基盤10をガイドし、送るローラー204、206、208と、基盤10が処理デバイス100を出るウェブ出口210と、を含む。処理されている製品は、即座に変換され、乾燥または冷却を必要とせず、多くの新規で望ましい物理特性を含む。処理手続きの後、直ちに、製品を出荷することができる。粒子ビーム処理デバイスは、電子が物質に吸収されて減速するときに放出されるX線などの放射線を吸収するためにデバイスの周辺の少なくとも部分を囲む保護裏当てを含むことができる。図1で示すように、保護裏当て190は、たとえば、真空チャンバー114や処理アセンブリ170などの処理デバイス100の周辺を囲む。保護裏当て190は、電子が物質内で減速するときにつくられる実質的に全部のX線を吸収する。保護裏当て190に選択される厚みと材料は、主としてX線の望ましい吸収率によって決定される機能を形成する。保護裏当て190は、およそ0.1ミリレムmrem/時間以下の残差での吸収率でX線放射線を吸収することができる。ミリレムmrem/時間の単位は、1時間につき人に0.1ミリの放射線の線量当量の吸収を表す。1ミリレムは、電子およびX線に対して1ミリラドmiliradと等価である。放出される放射線を測定する1つの方法は、保護裏当て190から10cm離れた距離で、商業的にBicronRSO-5として知られているイオン化チャンバー機器のような機器で吸収を測ることである。粒子ビーム処理デバイス100の安全対策をさらに強化するために、インターロックが開放されると、自動的に生産を停止することによって安全な操作を確実にするために、安全連動スイッチ図示せずを提供することができる。粒子ビーム処理デバイスは、電子ビーム出力が、基盤の送り速度と比例しているように発生する電子の量を規制するコンピュータ化されたマイクロプロセッサなどのプロセッサーを更に含むことができる。図1で示すように、これらに制限されるものではないが、要求された真空環境を保持することと、所定の電圧とフィラメント電力でシステムオペレーションを開始することと、一定の処理レベルを保持するために、プロセス速度と、電子生成を同期させることと、機能やインターロックをモニタリングすることと、システム機能が設定された制限を上回るか、インターロックの問題が検出されたときには、警告やアラームを提供することと、を含むいくつかの処理を制御するために、プロセス制御システム200が提供される。運用において、粒子ビーム処理デバイス100は以下の通りに動作する。真空ポンプ212図3に示されるは、チャンバー114から空気を排出し、処理デバイス100が完全に動作可能な程度のおよそ10-6トルの真空レベルを達成する。粒子生成アセンブリ110において、リペラープレート120と、エクストラクタグリッド116と、終端グリッド118を含む粒子銃アセンブリコンポーネントは、電子の放出を開始し、箔サポート144を通ってその電子の通過をガイドする、3つの独立に制御された電圧にセットされる。粒子ビーム処理の間に、真空チャンバー114の内側の電界の組合せは、グラウンド0ポテンシャルである箔支持144の薄箔142の方へ、電子をガイドし、加速するプッシュ/プル効果をつくりだす。発生する電子の量は、エクストラクタグリッド116の電圧に、直接関連がある。ゆっくりした生産速度において、エクストラクタグリッド116は、より大きな電圧が適用されるときの高スピードの場合より、低い電圧にセットされる、エクストラクタグリッド116の電圧が増加すると、フィラメント112から得られている電子の量も増加する。重合されるべきコーティング、たとえば、インク、接着剤および他のコーティングは、一般的に、液体状態から固体状態への化学変換を引き起こすために、低い酸素環境を要求する。したがって、図1に図示されるように、粒子ビーム処理デバイスは、中の酸素を置換するために酸素以外のガスを注入するために、処理領域170に分散する複数のノズル172、174、176、178を含むことができる。1つの実施形態において、窒素ガスが、完全な重合を防止する酸素を置換するために、ノズル172、174、176、178を通して処理手続き領域170にポンプで注入されるのに選択される。粒子ビーム処理デバイス100は、非常に高い精度仕様を達成するために較正することができる。なぜなら、プロセス制御システム200は、基盤またはコーティング上で要求される重合の正確な深さレベルを提供するようにセットすることができるからである。プロセス制御システム200は、コーティングまたは基盤への照射線量と電子浸透の深さを計算する。電圧が高いほど、電子速度が大きく、結果として生じる浸透も大きい。[例]これらの実験で得られたデータは、薄い膜線量測定技術を利用して測定された。線量測定技術は、9-10マイクロメートルの範囲の厚みを持つナイロン膜を含む。線量計は、染料が電磁放射に露出されたときに、無色から青に色が変化する放射線クロム染料を含む。青い色の強度は、ナイロン膜から得られる放射露光の量に正比例している。濃度計を使用して青い色の強度または光学濃度を計ることによって、測定された光学濃度を、メガラドMradsにおける吸収量に換算することができる。光学濃度からメガラドMradsにおける照射線量への変換は、線量計、メリーランド州ゲイサースバーグのアリカ国立標準技術研究所において、Co60ガンマ機能を使用する濃度計の事前の補正によって、達成される。これらの実験は、カリフォルニア州ゴレタのファーウェストテクノロジーにより製造された線量計ModelFWT-60-810と、カリフォルニア州ゴレタのファーウェストテクノロジーにより製造された濃度計Model92SXN3285とを利用した。[例1]図4で示すように、約12マイクロメートルの厚さを有するチタンでできている薄箔142を用いた粒子ビーム処理デバイス100は、基盤10において電子浸透を改良する。薄膜ナイロン線量計が、浸透電子能力を測定するのに、使用された。12.5ミクロンの薄いチタン箔が使用された。0.050インチの厚さと1.26グラム/M2の密度を有するEPDMルーフィング膜は、膜の両側の全体長に渡り、300kV、10.0メガラドMradsの線量で、50フィート/分のレートで、粒子ビーム処理デバイスで、独立して処理された。結果として生じる膜は、約40より大きい平均架橋密度を含む。膜への有害な影響は観察されなかった。膜が10のメガラドMradsで照射されたので、膜の両側は、700グラム/m2まで照射浸透され、約200グラム/m2を無処置すなわち、非架橋のままにされた。驚くべきことに、膜の中心部が非架橋のままにされたが、結果としてその膜は、商用利用に適切であり、より高い照射線量で処理された同一材料、または、より高い平均架橋密度を有する同一材料と比較して、実質的に同様の特性を有した。線量を、たとえば、12.5メガラドMradsまたは15メガラドMradsに増やし、同一のパラメータを保持した場合には、粒子の浸透深さは、厚さ0.050インチ、密度1.26グラム/M2のEPDMルーフィング膜に対して同じであることが予想されるであろう。また、増加した粒子数により、より高い平均的架橋密度の材料を達成することを期待するであろう。しかしながら、予想外であるが、より高い平均架橋密度が、有益な特性を有する膜を生成するのに必ずしも必要ではないことが上に示された。本願発明の他の実施形態は、ここに明らかにされる本願発明の明細書および実施例を考慮することにより、当業者にとって明らかである。仕様と実施例は、特許請求の範囲およびその等価物によって示される、本願発明の真の範囲と要旨における例示にすぎないと考えられることが意図されている。"