JP6802992B2 - ポリエチレンフィルムおよびそれを用いた包装体 - Google Patents

Description

本発明は、ポリエチレンフィルムに関し、より詳細には、表裏で物性が異なる単層のポリエチレンフィルム、およびそれを用いた包装体に関する。

ポリエチレン樹脂からなるフィルムは、適度な柔軟性をもち、透明性、防湿性、耐薬品性等に優れるとともに、安価であることから、各種の包装材料に使用されている。特に、ポリエチレンの融点は、種類によっても多少ことなるが概ね１００〜１４０℃程度であるため、包装材料分野ではシーラントフィルムとして使用されるのが一般的である。

一方、他の熱可塑性樹脂と比較して、ポリエチレン樹脂は耐熱性が劣り、また強度的にも不十分であることから、包装材料として用いる際は、ポリエステルフィルムやナイロンフィルム等の耐熱性および強度に優れる樹脂フィルムとポリエチレンフィルムとをラミネートした積層フィルムとして使用されており、ポリエチレンフィルム側を包装体の内側になるようにして積層フィルムの端部をヒートシールすることにより包装体を作製することが行われている（例えば、特開２００５−１０４５２５号公報）。

ところで、近年、循環型社会の構築を求める声の高まりとともに、包装材料をリサイクルして使用することが試みられている。しかしながら、上記のような異種の樹脂フィルムを貼り合わせた積層フィルムでは樹脂の種類ごとに分離することが難しく、リサイクルに適していないという課題があった。また、積層フィルムは、一方ないし両方のフィルムに接着剤を塗布して両者を貼り合わせる工程を経て製造されるため、材料およびエネルギー消費の観点からは、より環境負荷の少ない包装材料を使用したいという要求もあった。

特開２００５−１０４５２５号公報

本発明者らは今般、単層のポリエチレンフィルムの一方の面に電子線を照射することによって、電子線が照射されたフィルム表面近傍のポリエチレンを硬化ないし架橋することができ、その結果、表裏で異なる物性を有するポリエチレンフィルムが実現できることがわかった。さらに、このような表裏で物性が異なる単層のポリエチレンフィルムを使用すれば、従来包装体に使用されていた積層フィルムに代えて、単層のポリエチレンフィルムのみによって包装体を作製できるとの知見を得た。本発明はかかる知見によるものである。

したがって、本発明の目的は、従来包装体に使用されていた積層フィルムに代えて、単層のポリエチレンフィルムのみによって包装体を作製できる、表裏で物性が異なる単層のポリエチレンフィルムを提供することである。また、本発明の別の目的は、そのようなポリエチレンフィルムを使用した包装体を提供することである。

本発明によるポリエチレンフィルムは、一方の面にのみ電子線が照射されてなるポリエチレンフィルムであって、ポリエチレンおよび架橋剤を含んでなり、電子線が照射された面と、電子線が照射されていない他方の面とで、ポリエチレンの架橋密度が異なることを特徴とするものである。

また、本発明によるポリエチレンフィルムにおいては、前記ポリエチレンが、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレンと他のモノマーとの共重合体からなる群より選択される少なくとも１種を含むことが好ましい。

また、本発明によるポリエチレンフィルムにおいては、架橋剤の含有量は、１〜４９質量％であることが好ましい。

また、本発明によるポリエチレンフィルムにおいては、架橋剤は、スチレン系エラストマーまたはエチレン−アクリレート共重合体であることが好ましい。

また、本発明によるポリエチレンフィルムにおいては、電子線の線量が２０〜１０００ｋＧｙであることが好ましい。

また、本発明によるポリエチレンフィルムにおいては、電子線の加速電圧が３０〜３００ｋＶであることが好ましい。

また、本発明によるポリエチレンフィルムにおいては、ゲル分率が２０〜８０％であることが好ましい。

また、本発明の別の態様によるポリエチレン積層フィルムは、上記した電子線を照射したポリエチレンフィルムと、前記ポリエチレンフィルムの前記電子線照射が行われていない面側に、両面とも電子線が照射されていないポリエチレンフィルムを貼り合わせたものである。

また、本発明によるポリエチレン積層フィルムにおいては、前記一方の面にのみ電子線が照射されてなるポリエチレンフィルムと、両面とも電子線が照射されていないポリエチレンフィルムとの間に、バリア膜が設けられてなることが好ましい。

また、本発明の別の態様による包装体は、上記した電子線を照射したポリエチレンフィルムからなる包装体であって、前記ポリエチレンフィルムの前記電子線照射が行われていない面側がヒートシールされてなるものである。

また、本発明の別の態様による包装体は、上記したポリエチレン積層フィルムからなる包装体であって、前記積層フィルムの両面とも電子線が照射されていないポリエチレンフィルム側が、ヒートシールされてなるものである。

本発明によれば、ポリエチレンフィルムの一方の面に電子線を照射することによって、電子線が照射されたフィルム表面近傍のポリエチレンを硬化ないし架橋することができ、その結果、表裏でポリエチレンの架橋密度が異なるような単層のポリエチレンフィルムを実現できる。電子線照射によって通常のポリエチレンよりも架橋密度が高くなったポリエチレンフィルム表面は耐熱性および強度が向上するため、包装体の外層として要求される物性を満足でき、電子線が照射されていない他方の面は、従来のポリエチレンフィルムと同様の物性を有するため、包装体の内層に要求されるシーラント性や柔軟性を維持することができる。そのため、このようなポリエチレンフィルムを使用すれば、包装体に使用されていた積層フィルムに代えて、単層のポリエチレンフィルムのみによって包装体を作製できる。

本発明によるポリエチレンフィルムの断面概略図である。 本発明の一実施形態によるポリエチレン積層フィルムの断面概略図である。 本発明の他の実施形態によるポリエチレン積層フィルムの断面概略図である。

＜ポリエチレンフィルム＞
本発明によるポリエチレンフィルムを図面を参照しながら説明する。図１は、本発明によるポリエチレンフィルムの断面概略図である。ポリエチレンフィルム１は、一方の面１０にのみ電子線が照射されており、電子線が照射された面１０と、電子線が照射されていない他方の面２０とで、ポリエチレンの架橋密度が異なっている。

電子線の照射の有無によりポリエチレンの架橋密度が異なる理由は定かではないが以下のように考えられる。すなわち、ポリエチレンに電子線が照射されると、フィルム表面近傍のポリエチレン中の炭素−水素結合が切断され、切断された結合末端にラジカルが発生する。発生したラジカルは、分子鎖の分子運動により、他のポリエチレン分子鎖に接触し、水素原子を引き抜いてポリエチレン分子鎖中の炭素原子と結合し、その結果、架橋構造が形成されるものと考えられる。

ポリエチレンフィルムは、通常、加熱すると収縮する傾向があるが、架橋密度が高くなると寸法安定性が向上する傾向にある。そのため、表裏で架橋密度が異なるポリエチレンフィルムでは、加熱するとバイメタルのようにカールする。したがって、ポリエチレンフィルムの表裏で架橋密度が異なっていることを確認する簡易的な方法としては、得られたポリエチレンフィルムを加熱することで確認することができる。

また、架橋部分が溶剤に溶解しないことを利用して、ポリエチレンフィルムをメチルエチルケトン等の有機溶媒中に浸漬し、溶解せずに残った不溶フィルムを乾燥後、質量を測定して、溶解前のポリエチレンフィルムおよび乾燥後の不溶フィルムの質量からのゲル分率を算出することでも、架橋密度を調べることができる。具体的には、まず、ポリエチレンフィルムＸｇを、Ｙｇのステンレス金網で包み、溶剤中で加熱、浸漬させ、ステンレス金網で包まれたポリエチレンフィルムを取り出す。次いで、これを真空乾燥させ、乾燥後のステンレス金網で包まれたポリエチレンフィルムの質量（Ｚｇ）を測定する。そして、下記式（１）からゲル分率を測定することができる。
ゲル分率（質量％）＝（Ｚ−Ｙ）／Ｘ×１００ （１）

ポリエチレンフィルムのゲル分率は２０〜８０％であることが好ましく、３０〜８０％であることがより好ましく、４０〜８０％であることがさらに好ましい。

また、本発明によるポリエチレンフィルムは、ポリエチレンおよび架橋剤を含んでなる。ポリエチレンフィルムが、ポリエチレンに加え、架橋剤を含んでなることにより、ポリエチレンフィルムのより高い架橋密度を実現でき、耐熱性を向上させることができる。

ポリエチレンとしては、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、および直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）等の密度や分岐の違うものを１種または２種以上混合して使用することができる。なお、一般的に、高密度ポリエチレンは密度が０．９４０ｇ／ｃｍ^３以上のものを、中密度ポリエチレンは密度が０．９２５〜０．９４０ｇ／ｃｍ^３のものを、低密度ポリエチレンは密度が０．９２５ｇ／ｃｍ^３未満のものをいう。

上記したような密度や分岐の違うポリエチレンは、重合方法を適宜選択することによって得ることができる。例えば、重合触媒として、チーグラー・ナッタ触媒等のマルチサイト触媒や、メタロセン系触媒等のシングルサイト触媒を用いて、気相重合、スラリー重合、溶液重合、および高圧イオン重合のいずれかの方法により、１段または２段以上の多段で行うことが好ましい。

上記のシングルサイト触媒とは、均一な活性種を形成しうる触媒であり、通常、メタロセン系遷移金属化合物や非メタロセン系遷移金属化合物と活性化用助触媒とを接触させることにより、調整される。シングルサイト触媒は、マルチサイト触媒に比べて、活性点構造が均一であるため、高分子量かつ均一度の高い構造の重合体を重合することができるため好ましい。シングルサイト触媒としては、特に、メタロセン系触媒を用いることが好ましい。メタロセン系触媒は、シクロペンタジエニル骨格を有する配位子を含む周期律表第ＩＶ族の遷移金属化合物と、助触媒と、必要により有機金属化合物と、担体の各触媒成分とを含む触媒である。

上記のシクロペンタジエニル骨格を有する配位子を含む周期律表第ＩＶ族の遷移金属化合物において、そのシクロペンタジエニル骨格とは、シクロペンタジエニル基、置換シクロペンタジエニル基等である。置換シクロペンタジエニル基としては、炭素数１〜３０の炭化水素基、シリル基、シリル置換アルキル基、シリル置換アリール基、シアノ基、シアノアルキル基、シアノアリール基、ハロゲン基、ハロアルキル基、ハロシリル基等から選ばれた少なくとも一種の置換基を有するものである。その置換シクロペンタジエニル基の置換基は２個以上有していてもよく、また置換基同士が互いに結合して環を形成し、インデニル環、フルオレニル環、アズレニル環、その水添体等を形成してもよい。置換基同士が互いに結合し形成された環がさらに互いに置換基を有していてもよい。

シクロペンタジエニル骨格を有する配位子を含む周期律表第ＩＶ族の遷移金属化合物において、その遷移金属としては、ジルコニウム、チタン、ハフニウム等が挙げられ、特にジルコニウム、ハフニウムが好ましい。該遷移金属化合物は、シクロペンタジエニル骨格を有する配位子としては通常２個を有し、各々のシクロペンタジエニル骨格を有する配位子は架橋基により互いに結合しているものが好ましい。なお、架橋基としては炭素数１〜４のアルキレン基、シリレン基、ジアルキルシリレン基、ジアリールシリレン基等の置換シリレン基、ジアルキルゲルミレン基、ジアリールゲルミレン基等の置換ゲルミレン基等が挙げられる。好ましくは、置換シリレン基である。上記のシクロペンタジエニル骨格を有する配位子を含む周期律表第ＩＶ族の遷移金属化合物は、一種または二種以上の混合物を触媒成分とすることができる。

助触媒としては、上記の周期律表第ＩＶ族の遷移金属化合物を重合触媒として有効になしうる、または触媒的に活性化された状態のイオン性電荷を均衝させうるものをいう。助触媒としては、有機アルミニウムオキシ化合物のベンゼン可溶のアルミノキサンやベンゼン不溶の有機アルミニウムオキシ化合物、イオン交換性層状珪酸塩、ホウ素化合物、活性水素基含有あるいは非含有のカチオンと非配位性アニオンからなるイオン性化合物、酸化ランタン等のランタノイド塩、酸化スズ、フルオロ基を含有するフェノキシ化合物等が挙げられる。

シクロペンタジエニル骨格を有する配位子を含む周期律表第ＩＶ族の遷移金属化合物は、無機または有機化合物の担体に担持して使用されてもよい。該担体としては無機または有機化合物の多孔質酸化物が好ましく、具体的には、モンモリロナイト等のイオン交換性層状珪酸塩、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＭｇＯ、ＺｒＯ_２、ＴｉＯ_２、Ｂ_２Ｏ_３、ＣａＯ、ＺｎＯ、ＢａＯ、ＴｈＯ_２等またはこれらの混合物が挙げられる。また更に必要により使用される有機金属化合物としては、有機アルミニウム化合物、有機マグネシウム化合物、有機亜鉛化合物等が例示される。このうち有機アルミニウムが好適に使用される。

また、エチレンと他のモノマーとの共重合体を使用することもできる。エチレン共重合体としては、エチレンと炭素数３〜２０のα−オレフィンとからなる共重合体が挙げられ、炭素数３〜２０のα−オレフィンとしては、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン、１−ヘキサデセン、１−オクタデセン、１−エイコセン、３ーメチルー１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、６−メチル−１−ヘプテンなどが挙げられる。また、本発明の目的を損なわない範囲であれば、酢酸ビニル、アクリル酸エステル等との共重合体であってもよい。

また、本発明においては、化石燃料から得られるエチレンに代えて、バイオマス由来のエチレンをその原料としたポリエチレンを用いてもよい。このようなバイオマス由来のポリエチレンはカーボニュートラルな材料であるため、より一層、環境負荷の少ない包装体とすることができる。このようなバイオマス由来のポリエチレンは、例えば、特開２０１３−１７７５３１号公報に記載されているような方法にて製造することができる。また、市販されているバイオマス由来のポリエチレン樹脂（例えば。ブラスケム社から市販されているグリーンＰＥ等）を使用してもよい。

また、架橋剤としては、スチレン−ポリイソプレンエラストマー、スチレン−ポリブタジエンエラストマー、スチレン−ポリイソプレン−ブタジエンランダムコポリマーなどのスチレン系エラストマーや、エチレン−メチルアクリレート共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−ブチルアクリレート共重合体などのエチレン−アクリレート共重合体、エチレン―アクリル酸エステル―グリシジルメタクリレートなどが挙げられる。

ポリエチレンフィルムにおける架橋剤の含有量は、１〜４９質量％であることが好ましく、１０〜４０質量％であることがより好ましく、１５〜３５質量％であることがさらに好ましい。架橋剤の含有量が上記数値範囲内であれば、ポリエチレンフィルムの耐熱性および強度を一層向上させることができる。

ポリエチレンフィルムは、上記したポリエチレン樹脂および架橋剤を少なくとも含んでなる樹脂組成物を溶融し、これをインフレーション成形またはＴ−ダイ成形等の溶融押出成形法によって製膜することによって得ることができる。例えば、ポリエチレンの融点（Ｔｍ）以上の温度〜Ｔｍ＋１２０℃の温度に加熱された溶融押出機に供給して、樹脂組成物を溶融し、環状ダイ等のダイより円筒状に押出し、押出された円筒状物に空気を送りこみ、バブルを形成させ、これをローラーで加圧することにより、成形することができる。

ポリエチレンフィルムの厚さは、その用途に応じて任意であるが、通常、５μｍ〜２００μｍ程度、好ましくは５μｍ〜１００μｍ程度である。フィルム厚みは、溶融押出機のスクリュー回転数や冷却ロールの回転数等によって適宜調整することができる。

ポリエチレンフィルムには、その製膜化に際して、例えば、フィルムの加工性、耐熱性、耐候性、機械的性質、寸法安定性、抗酸化性、滑り性、離形性、難燃性、抗カビ性、電気的特性、強度、その他等を改良、改質する目的で、種々のプラスチック配合剤や添加剤等を添加することができ、その添加量としては、ごく微量から数十％まで、その目的に応じて、任意に添加することができる。一般的な添加剤としては、例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、充填剤、補強剤、帯電防止剤、顔料、改質用樹脂等が挙げられる。

本発明によるポリエチレンフィルムは、一方の面側に電子線が照射されていることに特徴を有している。電子線の照射エネルギーは、目的とする包装体の使用用途によっても異なるが、電子線の照射エネルギーが高いほど、発生するラジカル量も多くなり、架橋構造が形成されやすくなるが、照射エネルギーが高すぎるとポリエチレンの分子鎖が切断されすぎて、強度等のフィルム物性が著しく低下する。電子線の線量は１０〜２０００ｋＧｙの範囲が好ましく、より好ましくは２０〜１０００ｋＧｙであり、電子線の加速電圧は３０〜３００ｋＶの範囲が好ましく、より好ましくは５０〜３００ｋＶであり、特に好ましくは５０〜２５０ｋＶである。また、電子線の照射エネルギーは、２０〜７５０ｋｅＶであることが好ましく、２５〜４００ｋｅＶであることがより好ましく、３０〜３００ｋｅＶであることがさらに好ましく、２０〜２００ｋｅＶであることが特に好ましい。

電子線照射装置としては、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、浜松ホトニクス株式会社製）等を好適に使用することができ、特には、ライン照射型低エネルギー電子線照射装置（ＥＢ−ＥＮＧＩＮＥ、浜松ホトニクス株式会社製）を好適に使用することができる。

電子線照射装置内の酸素濃度は、５００ｐｐｍ以下であることが好ましく、１００ｐｐｍ以下であることがより好ましい。このような条件下で電子線照射を行うことにより、オゾンの発生を抑制することができるとともに、電子線照射によって生じたラジカルが、雰囲気中の酸素によって失活してしまうのを抑制することができる。このような条件は、例えば、装置内を不活性ガス（窒素、アルゴンなど）雰囲気とすることにより達成することができる。

ポリエチレンフィルムは、熱収縮を起こしやすいため、電子線の照射は、冷却ドラムなどを用いて、冷却と同時に行うことが好ましい。

＜ポリエチレン積層フィルム＞
本発明によるポリエチレン積層フィルムは、図２に示すように、上記したポリエチレンフィルム１と、ポリエチレンフィルム１の前記電子線照射が行われていない面２０側に、両面とも電子線が照射されていないポリエチレンフィルム２を貼り合わせた層構成を有するものである。上記した電子線を照射したポリエチレンフィルム１は、フィルム中を電子線が透過することにより、電子線照射が行われていない面側であってもポリエチレン分子鎖が架橋する場合があり、電子線照射が行われていない面側のヒートシール性が通常のポリエチレンフィルムよりも劣ることがある。上記のような積層フィルムとすることにより、同一材料（ポリエチレン）を使用しながら、表裏で異なる物性（例えば、強度や耐熱性）が異なる積層フィルムとすることができる。両面とも電子線が照射されていないポリエチレンフィルムとしては、上記したものと同様のものを使用することができる。したがって、積層フィルムとした場合であっても、同じポリエチレンを使用しているためリサイクルを容易に行うことができる。

上記した積層フィルムは、接着剤等を用いたドライラミネーション法によって２枚のポリエチレンフィルム１、２を貼り合わせることによっても製造できる。また、接着剤の塗布工程や貼り合わせ工程を省略するために、ポリエチレンおよび架橋剤を含む樹脂組成物と、ポリエチレンとを、インフレーション成膜機などから共押出し、次いで、樹脂組成物からなる面に電子線照射を行うことによっても積層フィルムを製造することができる。さらに、片方の面に電子線照射を行ったポリエチレンフィルム１上に溶融したポリエチレン樹脂を押出コーティングすることによって、ポリエチレンフィルム２の製膜と同時に積層フィルムを製造することができる。

また、本発明によるポリエチレン積層フィルムは、図３に示すように、両ポリエチレンフィルム１、２の間に、バリア膜３が設けられていてもよい。バリア膜としては、アルミニウム箔等の金属箔のほか、アルミニウム等の金属やアルミニウム酸化物、珪素酸化物等の無機酸化物をポリエチレンフィルム２の表面に蒸着することにより形成することができる。蒸着方法としては、従来公知の方法を採用でき、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理気相成長法（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法、ＰＶＤ法）、あるいは、プラズマ化学気相成長法、熱化学気相成長法、光化学気相成長法等の化学気相成長法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法、ＣＶＤ法）等を挙げることができる。なお、包装用材料に用いられる透明積層体からなるフィルムを製造する場合には、主に、真空蒸着法を用い、一部、プラズマ化学気相成長法も用いられる。

また、例えば、物理気相成長法と化学気相成長法の両者を併用して異種の無機酸化物の蒸着膜の２層以上からなる複合膜を形成して使用することもできる。蒸着チャンバーの真空度としては、酸素導入前においては、１０^−２〜１０^−８ｍｂａｒ程度、特に、１０^−３〜１０^−７ｍｂａｒ程度が好ましく、酸素導入後においては、１０^−１〜１０^−６ｍｂａｒ程度、特に１０^−２〜１０^−５ｍｂａｒ程度が好ましい。なお、酸素導入量等は、蒸着機の大きさ等によって異なる。導入する酸素には、キャリヤーガスとしてアルゴンガス、ヘリウムガス、窒素ガス等の不活性ガスを支障のない範囲で使用してもよい。フィルムの搬送速度としては、１０〜８００ｍ／分程度、特に５０〜６００ｍ／分程度が好ましい。

また、本発明においては、上記のようにして形成した蒸着膜の表面に酸素プラズマ処理を施してもよい。酸素プラズマ処理のために導入する酸素の量は、蒸着機の大きさ等によって異なるが、通常５０ｓｃｃｍ〜２０００ｓｃｃｍ程度であり、３００ｓｃｃｍ〜８００ｓｃｃｍ程度が特に好ましい。ここで、ｓｃｃｍは標準状態（ＳＴＰ：０℃、１ａｔｍ）での１分当りの酸素の平均導入量（ｃｃ）を意味する。導入する酸素には、キャリヤーガスとしてアルゴンガス、ヘリウムガス、窒素ガス等の不活性ガスを支障のない範囲で使用してもよい。このような処理を蒸着膜（バリア膜）に行うことによって、ポリエチレンフィルム２に形成されたバリア膜３にポリエチレンフィルム１を貼り合わせた際の密着性が向上する。これらは一例であって、本発明がこれらの方法により得られたものに限定されるものではない。

バリア膜３を備えたポリエチレン積層フィルムを製造するには、ポリエチレンフィルム１の前記電子線照射が行われていない面２０側に、上記のようにしてバリア膜３を形成し、その後、バリア膜上に溶融したポリエチレン樹脂を押出コーティングすることによって、ポリエチレンフィルム２の製膜と同時に積層フィルムを製造することができる。

＜包装体＞
本発明による包装体は、上記した一方の面にのみに電子線が照射されてなるポリエチレンフィルムを、電子線照射が行われていない面側が内側になるように二つ折にして重ね合わせて、その端部をヒートシールすることにより製造することができる。シール方法により、例えば、側面シール型、二方シール型、三方シール型、四方シール型、封筒貼りシール型、合掌貼りシール型（ピローシール型）、ひだ付シール型、平底シール型、角底シール型、ガゼット型、その他等のヒートシール形態によりヒートシールして、種々の形態の包装体を製造することができる。その他、例えば、自立性包装用袋（スタンデイングパウチ）等も可能である。ヒートシールの方法としては、例えば、バーシール、回転ロールシール、ベルトシール、インパルスシール、高周波シール、超音波シール等の公知の方法で行うことができる。

また、本発明の別の実施形態の包装体では、上記したポリエチレン積層フィルムを用いてもよい。例えば、ポリエチレン積層フィルムの、両面とも電子線が照射されていないポリエチレンフィルム２が内側になるように二つ折にして重ね合わせて、その端部をヒートシールすることにより製造することができる。

本発明によれば、一種の材料（すなわちポリエチレン）のみからなるフィルムであっても、電子線を照射した側のポリエチレンフィルムは包装体の外側フィルムとして要求される強度や寸法安定性等の物性を満たしながら、電子線を照射していない側のポリエチレンフィルムはヒートシール性を維持することができるため、包装体用フィルムとして好適に使用することができる。また、一種の材料のみからなるフィルムを用いて包装体を製造しているため、包装体の使用後に材料のリサイクルを容易に行うことができる。

本発明について実施例を挙げてさらに具体的に説明するが、本発明がこれら実施例によって限定されるものではない。

＜実施例１＞
直鎖状低密度ポリエチレン（プライムポリマー社製、商品名：エボリューＳＰ２０２０）にスチレン系エラストマー（クラレ（株）社製、商品名：ハイブラー７１２５）を質量比で、４：１となるようにドライブレンドし、樹脂組成物を得た。

前記樹脂組成物と、直鎖状低密度ポリエチレン（プライムポリマー社製、商品名：エボリューＳＰ２０２０）をインフレーション成膜にて１：１で共押出し、積層フィルムを得た。得られた積層フィルムの厚さは、１２０μｍであった。

上記のようにして得られた積層フィルムの樹脂組成物からなる層の面に、電子線照射装置（ライン照射型低エネルギー電子線照射装置ＥＥＳ−Ｌ−ＤＰ０１、浜松ホトニクス株式会社製）を用いて以下の条件にて電子線を照射し、片面にのみ電子線が照射されたポリエチレン積層フィルムを得た。
電圧：７０ｋＶ
電流：１ｍＡ
照射線量：６５０ｋＧｙ
装置内酸素濃度：１００ｐｐｍ以下

＜実施例２＞
実施例１において、電子線の照射線量を４３０ｋＧｙに変更した以外は、実施例１と同様にしてポリエチレン積層フィルムを得た。

＜実施例３＞
低密度ポリエチレン（ＰＴＴ社製、商品名：ＬＤ２４２０Ｈ）にスチレン系エラストマー（クラレ（株）社製、商品名：ハイブラー７３１１）を質量比で、３：２となるようにドライブレンドし、樹脂組成物を得た。

前記樹脂組成物と、低密度ポリエチレン（ＰＴＴ社製、商品名：ＬＤ２４２０Ｈ）をインフレーション成膜にて１：１で共押出し、積層フィルムを得た。得られた積層フィルムの厚さは、１２０μｍであった。

上記のようにして得られた積層フィルムの樹脂組成物からなる層の面に、電子線照射装置（ライン照射型低エネルギー電子線照射装置ＥＥＳ−Ｌ−ＤＰ０１、浜松ホトニクス株式会社製）を用いて、実施例１と同様の条件にて電子線を照射し、片面にのみ電子線が照射されたポリエチレン積層フィルムを得た。

＜実施例４＞
実施例３において、電子線の照射線量を４３０ｋＧｙに変更した以外は、実施例３と同様にしてポリエチレン積層フィルムを得た。

＜実施例５＞
直鎖状低密度ポリエチレン（プライムポリマー社製、商品名：エボリューＳＰ２０２０）にエチレン−メチルアクリレート共重合体（ＬＯＴＲＹＬ製、商品名：１８ＭＡ０２）を質量比で、４：１となるようにドライブレンドし、樹脂組成物を得た。

前記樹脂組成物と、直鎖状低密度ポリエチレン（プライムポリマー社製、商品名：エボリューＳＰ２０２０）をインフレーション成膜にて１：１で共押出し、積層フィルムを得た。得られた積層フィルムの厚さは、１２０μｍであった。

上記のようにして得られた積層フィルムの樹脂組成物からなる層の面に、電子線照射装置（ライン照射型低エネルギー電子線照射装置ＥＥＳ−Ｌ−ＤＰ０１、浜松ホトニクス株式会社製）を用いて、実施例と同様の条件にて電子線を照射し、片面にのみ電子線が照射されたポリエチレン積層フィルムを得た。

＜実施例６＞
実施例５において、電子線の照射線量を４３０ｋＧｙに変更した以外は、実施例５と同様にしてポリエチレン積層フィルムを得た。

＜実施例７＞
直鎖状低密度ポリエチレン（プライムポリマー社製、商品名：エボリューＳＰ２０２０）にスチレン系エラストマー（クラレ（株）社製、商品名：ハイブラー７１２５）を質量比で、９：１となるようにドライブレンドし、樹脂組成物を得た。

前記樹脂組成物をインフレーション製膜にて押出し、ポリエチレンフィルムを得た。得られたポリエチレンフィルムの厚さは、１２０μｍであった。

上記のようにして得られたポリエチレンフィルムの一方の面に、電子線照射装置（ライン照射型低エネルギー電子線照射装置ＥＥＳ−Ｌ−ＤＰ０１、浜松ホトニクス株式会社製）を用いて、実施例１と同様の条件にて電子線を照射し、片面にのみ電子線が照射されたポリエチレン積層フィルムを得た。

＜実施例８＞
実施例７において、電子線の照射線量を４３０ｋＧｙに変更した以外は、実施例７と同様にポリエチレンフィルムを得た。

＜比較例１＞
直鎖状低密度ポリエチレン（プライムポリマー社製、商品名：エボリューＳＰ２０２０）をインフレーション成膜し、厚さ１２０μｍのポリエチレンフィルムを得た。

＜比較例２＞
電子線を照射しなかった以外は、実施例１と同様にして、積層フィルムを得た。

＜比較例３＞
比較例１により得られたポリエチレンフィルムの一方の面に、電子線照射装置（ライン照射型低エネルギー電子線照射装置ＥＥＳ−Ｌ−ＤＰ０１、浜松ホトニクス株式会社製）を用いて、実施例１と同様の条件にて電子線を照射し、片面にのみ電子線が照射されたポリエチレンフィルムを得た。

＜ヒートシール性評価＞
（外観評価）
実施例１〜８および比較例１〜３の各フィルムを１０ｃｍ×１０ｃｍにカットしてサンプル片を３つずつ作製した。このサンプル片を、電子線を照射しなかった側の面が内側になるように二つ折りにし、ヒートシールテスターを用いて、温度を１８０℃、圧力１ｋｇｆ／ｃｍ^２、１秒の条件にて１ｃｍ×１０ｃｍの領域をヒートシールした。温度を１９０℃、２００℃と変更した以外は、残り２つの各サンプル片も同様にして、ヒートシールをした。なお、比較例１のポリエチレンフィルムは両面とも電子線を照射していないため、表裏の区別なく二つ折りにして、ヒートシールを行った。また、比較例２については、樹脂組成物からなる層が外側となるようにした。

得られたヒートシール後のサンプル片を目視により外観評価を行った。評価基準は以下の通りとした。
○：２００℃でヒートシールした場合であっても、表面が溶融しておらず外観上の問題がない
△：１９０℃でヒートシールした場合、表面が溶融しており、外観上の問題がある
×：１８０℃でヒートシールした場合、表面が溶融しており、外観上の問題がある
評価結果は下記の表１に示される通りであった。

（シール強度）
また、ヒートシール後のサンプル片を１５ｍｍ幅で短冊状に切り、ヒートシールしなかった両端部を引張試験機に把持し、速度３００ｍｍ／分、荷重レンジ５０Ｎの条件にて剥離強度（Ｎ／１５ｍｍ）を測定した。測定結果は下記の表１に示される通りであった。

＜ゲル分率＞
実施例１〜６および比較例１〜２の各フィルムを１ｇとなるようにカットしてサンプル片を作製し、５ｇの４００メッシュステンレス金網で包み、キシレン１００ｍｌ中に１２０℃で２４時間浸漬した。その後、ステンレス金網で包んだサンプル片を８０℃で１６時間真空乾燥した後、質量を測定し、ゲル分率を求めた。

Claims (7)

1. 一方の面にのみ電子線が照射されてなる、包装体作製用ポリエチレンフィルムであって、
   ポリエチレンおよび架橋剤を含んでなり、
   前記電子線が照射された面と、電子線が照射されていない他方の面とで、ポリエチレンの架橋密度が異なり、
   前記ポリエチレンフィルムにおける架橋剤は、スチレン系エラストマー、エチレン−アクリレート共重合体およびエチレン―アクリル酸エステル―グリシジルメタクリレートからなる群より選択される少なくとも１種であり、
   前記ポリエチレンフィルムにおける架橋剤の含有量は、１〜４９質量％であり、
   １枚の包装体作製用ポリエチレンフィルムのみをヒートシールして包装体が作製されることを特徴とする、包装体作製用ポリエチレンフィルム。
2. 前記ポリエチレンが、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレンと他のモノマーとの共重合体からなる群より選択される少なくとも１種を含む、請求項１に記載の包装体作製用ポリエチレンフィルム。
3. 前記ポリエチレンフィルムを１ｇとなるようにカットしてサンプル片を作製し、５ｇの４００メッシュステンレス金網で包み、キシレン１００ｍｌ中に１２０℃で２４時間浸漬し、ステンレス金網で包んだサンプル片を８０℃で１６時間真空乾燥した後、質量を測定することにより求められる、ゲル分率が２０〜８０％である、請求項１または２に記載の包装体作製用ポリエチレンフィルム。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の包装体作製用ポリエチレンフィルムからなる包装体であって、前記ポリエチレンフィルムの前記電子線照射が行われていない面側がヒートシールされてなる、包装体。
5. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の包装体作製用ポリエチレンフィルムの製造方法であって、
   ポリエチレンフィルムを準備する工程と、
   前記ポリエチレンフィルムの一方の面に対し、電子線を照射する工程と、
   を含む、包装体作製用ポリエチレンフィルムの製造方法。
6. 前記電子線の線量が１０〜２０００ｋＧｙである、請求項５に記載の包装体作製用ポリエチレンフィルムの製造方法。
7. 前記電子線の加速電圧が３０〜３００ｋＶである、請求項５または６に記載の包装体作製用ポリエチレンフィルムの製造方法。