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JP7750002B2 - Water-based heat sealant and printed materials using it - Google Patents
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JP7750002B2 - Water-based heat sealant and printed materials using it - Google Patents

Water-based heat sealant and printed materials using it

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JP7750002B2
JP7750002B2 JP2021156381A JP2021156381A JP7750002B2 JP 7750002 B2 JP7750002 B2 JP 7750002B2 JP 2021156381 A JP2021156381 A JP 2021156381A JP 2021156381 A JP2021156381 A JP 2021156381A JP 7750002 B2 JP7750002 B2 JP 7750002B2
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Description

本発明は水性ヒートシール剤およびその印刷物に関するものである。 The present invention relates to a water-based heat-sealing agent and printed matter therewith.

より詳しくは、水性ヒートシール剤の長期保存が可能であり、ヒートシール性、基材とヒートシール層が接着しないための耐ブロッキング性、耐油性、耐水性や印刷適性が良好で、さらに環境衛生にも優れた水性ヒートシール剤に関するものである。 More specifically, this relates to an aqueous heat sealing agent that can be stored for a long period of time, has good heat sealing properties, anti-blocking properties due to the absence of adhesion between the substrate and the heat sealing layer, oil resistance, water resistance, and printability, and is also environmentally hygienic.

近年、商品パッケージその他の包装物には装飾や表面保護のために印刷が施されているのが一般的である。また、印刷物の意匠性、美粧性、高級感などの印刷品質のでき如何によって、消費者の購入意欲を促進させるものであり、産業上での価値は大きい。 In recent years, it has become common for product packaging and other packaging materials to be printed for decoration and surface protection. Furthermore, the quality of the print, such as its design, aesthetic appeal, and luxurious feel, can stimulate consumer purchasing desire and is of great industrial value.

包装分野では、紙基材や各種プラスチックフィルム基材に対し、ヒートシール性剤をコーティングしてヒートシール層を設けた包装材料が広く利用されている。ヒートシール層を形成する方法としては、ヒートシール性樹脂組成物を基材へ印刷し、水または溶剤などの媒体を乾燥させる方法が一般的に知られている。このようなヒートシール剤の中でも、環境対応の面から水性ヒートシール剤が望まれており、技術開発がなされている。 In the packaging field, packaging materials are widely used in which a heat-sealing layer is formed by coating a paper substrate or various plastic film substrates with a heat-sealing agent. A commonly known method for forming a heat-sealing layer is to print a heat-sealable resin composition onto the substrate and then dry the medium, such as water or a solvent. Among these heat-sealing agents, water-based heat-sealing agents are desired for their environmental friendliness, and technological development is underway.

水性ヒートシール剤として、例えば、不飽和カルボン酸の特定%のカルボシキル基が一価のアルカリ金属イオンで中和され、かつ特定の重量平均分子量であるエチレン‐不飽和カルボン酸共重合体の水分散体を必須成分として含有する水分散型ヒートシール剤用組成物(特許文献1)、1つ以上の熱可塑性ポリマーを含むベースポリマーと、エチレン‐アクリル酸コポリマー、エチレンメタクリル酸コポリマー、無水マレイン酸グラフトポレオレフィン、及びそれらの組合せからなる群から選択される少なくとも1つの成分を含む安定剤と、中和剤と、水との溶融混練生成物を含み、約5μm未満の体積平均粒径を有する、コーティング組成物(特許文献2)、1つまたは複数のアクリルポリマーもしくはコポリマーエマルジョンと、1つまたは溶融ワックスと、水を含有する水性ヒートシール剤(特許文献3)が提案されている。しかしながら、熱特性、分子量分布の範囲により、ヒートシール性、耐ブロッキング性、耐油性および耐水性を満たす水性ヒートシール剤を得ることは困難であった。 Examples of water-based heat-sealing agents that have been proposed include a water-dispersed heat-sealing composition (Patent Document 1) containing, as an essential component, an aqueous dispersion of an ethylene-unsaturated carboxylic acid copolymer in which a specific percentage of the carboxyl groups of the unsaturated carboxylic acid have been neutralized with monovalent alkali metal ions and which has a specific weight-average molecular weight; a coating composition (Patent Document 2) comprising a melt-kneaded product of a base polymer containing one or more thermoplastic polymers, a stabilizer containing at least one component selected from the group consisting of ethylene-acrylic acid copolymers, ethylene methacrylic acid copolymers, maleic anhydride-grafted polyolefins, and combinations thereof, a neutralizing agent, and water, and having a volume average particle size of less than about 5 μm; and a water-based heat-sealing agent (Patent Document 3) containing one or more acrylic polymer or copolymer emulsions, one or more molten waxes, and water. However, due to the range of thermal properties and molecular weight distribution, it has been difficult to obtain a water-based heat-sealing agent that satisfies the required heat-sealing properties, blocking resistance, oil resistance, and water resistance.

特開2006‐282968号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-282968 特開2019‐112637号公報JP 2019-112637 A 特表2020‐517783号公報Special Publication No. 2020-517783

本発明は、水性ヒートシール剤の保存安定性、耐水性および印刷適性が良好であり、特にヒートシール性、基材への耐ブロッキング性および耐油性に優れた水性ヒートシール剤を提供することを課題とする。 The objective of the present invention is to provide an aqueous heat-sealing agent that has good storage stability, water resistance, and printability, and is particularly excellent in heat-sealing properties, resistance to blocking on substrates, and oil resistance.

本発明者は前記課題に対して鋭意研究を重ねた結果、以下に記載の水性ヒートシール剤を用いることで上記課題を解決することを見出し、本発明を成すに至った。 As a result of extensive research into the above-mentioned problems, the inventors discovered that the above problems could be solved by using the aqueous heat sealing agent described below, leading to the creation of the present invention.

すなわち本発明は、ガラス転移温度が-20℃~20℃であるアクリル樹脂(A)、及び、ガラス転移温度が40℃~80℃であるアクリル樹脂(B)を含有する水性ヒートシール剤に関する。 That is, the present invention relates to an aqueous heat-sealing agent containing an acrylic resin (A) having a glass transition temperature of -20°C to 20°C and an acrylic resin (B) having a glass transition temperature of 40°C to 80°C.

また、本発明は、アクリル樹脂(A)とアクリル樹脂(B)との固形分の質量比(アクリル樹脂(A)/アクリル樹脂(B))が、95/5~30/70である、上記水性ヒートシール剤に関する。 The present invention also relates to the above-mentioned aqueous heat-sealing agent, in which the mass ratio of the solid contents of the acrylic resin (A) and the acrylic resin (B) (acrylic resin (A)/acrylic resin (B)) is 95/5 to 30/70.

また、本発明は、アクリル樹脂(A)とアクリル樹脂(B)との混合物の酸価が、30~60mgKOH/gである、上記水性ヒートシール剤に関する。 The present invention also relates to the above-mentioned aqueous heat-sealing agent, in which the acid value of the mixture of acrylic resin (A) and acrylic resin (B) is 30 to 60 mgKOH/g.

また、本発明は、アクリル樹脂(A)とアクリル樹脂(B)との混合物のうち、25℃におけるテトラヒドロフラン(THF)可溶部分について分子量分布を測定した場合、全ピーク面積に対する分子量10,000以下の面積百分率が、3~40%である、上記水性ヒートシール剤に関する。 The present invention also relates to the above-mentioned aqueous heat-sealing agent, in which, when the molecular weight distribution of the tetrahydrofuran (THF)-soluble portion of the mixture of acrylic resin (A) and acrylic resin (B) at 25°C is measured, the area percentage of molecular weights of 10,000 or less relative to the total peak area is 3 to 40%.

また、本発明は、更に、離型剤を含有する、上記水性ヒートシール剤に関する。 The present invention also relates to the above-mentioned water-based heat-sealing agent, which further contains a release agent.

また、本発明は、基材上に、上記水性ヒートシール剤からなるヒートシール層を有する印刷物に関する。 The present invention also relates to a printed material having a heat seal layer made of the above-mentioned aqueous heat sealant on a substrate.

また、本発明は、更に、被覆層を有する、上記印刷物に関する。 The present invention also relates to the above printed matter, which further has a coating layer.

本発明により、水性ヒートシール剤の保存安定性、耐水性および印刷適性が良好であり、特にヒートシール性、基材への耐ブロッキング性および耐油性に優れた水性ヒートシール剤を提供することが可能となった。 The present invention makes it possible to provide an aqueous heat-sealing agent that has good storage stability, water resistance, and printability, and is particularly excellent in heat-sealing properties, resistance to blocking on substrates, and oil resistance.

以下に本発明の実施の形態を詳細に説明するが、以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施態様の一例(代表例)であり、本発明はその要旨を超えない限りこれらの内容に限定されない。 The following describes in detail an embodiment of the present invention. However, the following description of the constituent elements is merely one example (representative example) of an embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to these details as long as it does not deviate from the gist of the invention.

なお、以下の説明において「水性ヒートシール剤」は単に「ヒートシール剤」と略記する場合がある。また「部」は特に断らない限り「質量部」、「%」は「質量%」を示す。 In the following explanation, "aqueous heat-sealing agent" may be abbreviated simply as "heat-sealing agent." Unless otherwise specified, "parts" refers to "parts by mass" and "%" refers to "% by mass."

<アクリル樹脂>
本発明において使用するアクリル樹脂は、例えば、アクリルモノマーのみを構成単位とするアクリル樹脂、エチレン-アクリル共重合樹脂、スチレン-アクリル共重合樹脂その他の共重合樹脂形態をとりうるアクリル樹脂であり、より具体的には、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステルなどのアクリルモノマーを高分子乳化剤の存在下において共重合して得られたアクリル樹脂や、(メタ)アクリル酸エステルを乳化重合して得られるコア/シェル構造を有するアクリル樹脂などの実施形態が挙げられる。アクリルエマルジョンであることが好ましく、当該アクリル樹脂はエチレン由来構造の含有量が50質量%以下であることが好ましく、30質量%以下、10質量%以下あるいは3質量%以下であることがなお好ましい。エチレン由来構造を含まない形態であっても好適に用いることができる。
<Acrylic resin>
The acrylic resin used in the present invention may be, for example, an acrylic resin containing only acrylic monomers as constituent units, an ethylene-acrylic copolymer resin, a styrene-acrylic copolymer resin, or another copolymer resin form. More specifically, examples include an acrylic resin obtained by copolymerizing an acrylic monomer such as (meth)acrylic acid or a (meth)acrylic acid ester in the presence of a polymer emulsifier, and an acrylic resin having a core/shell structure obtained by emulsion polymerization of a (meth)acrylic acid ester. An acrylic emulsion is preferred, and the acrylic resin preferably has an ethylene-derived structure content of 50% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, 10% by mass or less, or even more preferably 3% by mass or less. Forms not containing ethylene-derived structures can also be used suitably.

前記コア/シェル構造のシェル部分を形成し得る(メタ)アクリル酸としては、アクリル酸、メタアクリル酸等が挙げられる。 (Meth)acrylic acids that can form the shell portion of the core/shell structure include acrylic acid, methacrylic acid, etc.

本発明のアクリル樹脂のシェル部分またはコア部分を形成し得る(メタ)アクリル酸エステルとしては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート等のアルキル鎖を有する(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等の水酸基を有する(メタ)アクリレート。シクロヘキシル(メタ)アクリレート等の脂環構造を有する(メタ)アクリレートが挙げられ、これら1種または2種以上の組み合わせて用いる事ができる。
シェル部分の(メタ)アクリル酸エステルと、コア部分の(メタ)アクリル酸エステルは、同じであっても、異なっていてもよい。また、シェル部分、コア部分は、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル以外のこれらと重合可能な成分と一緒に重合されていてもよい。
Examples of (meth)acrylic acid esters that can form the shell portion or core portion of the acrylic resin of the present invention include (meth)acrylates having an alkyl chain such as methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, and stearyl (meth)acrylate, (meth)acrylates having a hydroxyl group such as 2-hydroxyethyl (meth)acrylate and 2-hydroxybutyl (meth)acrylate, and (meth)acrylates having an alicyclic structure such as cyclohexyl (meth)acrylate, and these can be used alone or in combination of two or more.
The (meth)acrylic acid ester in the shell portion and the (meth)acrylic acid ester in the core portion may be the same or different, and the shell portion and the core portion may be polymerized together with a component polymerizable with them other than (meth)acrylic acid and (meth)acrylic acid ester.

本発明のアクリル樹脂のコア/シェル比率(コア部分とシェル部分との質量比)は30:70~70:30であることが好ましい。コア比率が30以上の場合は水性ヒートシール剤の被膜強度が良好となり、コア比率が70以下の場合はアクリルエマルジョン保存安定性が良好となる。 The core/shell ratio (mass ratio of core portion to shell portion) of the acrylic resin of the present invention is preferably 30:70 to 70:30. A core ratio of 30 or more results in good coating strength for the aqueous heat-sealing agent, while a core ratio of 70 or less results in good storage stability for the acrylic emulsion.

アクリル樹脂の合成時に水性化するために中和剤を用いることも好ましい。当該中和剤としてはアンモニア、有機アミン、アルカリ金属水酸化物等を使用できる。有機アミンとしてはジエチルアミン、トリエチルアミン、モノエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン等が挙げられる。アルカリ金属の水酸化物としては水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等がある。好ましくは有機アミンであり、更に好ましくはジメチルエタノールアミンである。ジエタノールアミンを用いると再溶解性の点で好ましく、良好な印刷適性が得られる。 It is also preferable to use a neutralizing agent to make the acrylic resin aqueous during synthesis. Such neutralizing agents include ammonia, organic amines, and alkali metal hydroxides. Examples of organic amines include diethylamine, triethylamine, monoethanolamine, dimethylethanolamine, and diethylethanolamine. Examples of alkali metal hydroxides include sodium hydroxide and potassium hydroxide. Organic amines are preferred, and dimethylethanolamine is even more preferred. Using diethanolamine is preferable in terms of resolubility, resulting in good printability.

本発明のアクリル樹脂の重合反応には、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩またはアゾビス系カチオン塩もしくは水酸基付加物等の水溶性の熱分解型重合開始剤を用いることができる。
またレドックス開始剤を用いることもできる。レドックス開始剤としては、t-ブチルハイドロパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイドなどの有機過酸化物とロンガリット、メタ重亜硫酸ナトリウムなどの還元剤との組み合わせ、または過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムとロンガリット、チオ硫酸ナトリウムなどとの組み合わせ、過酸化水素水とアスコルビン酸との組み合わせ等が用いられる。
For the polymerization reaction of the acrylic resin of the present invention, a water-soluble thermally decomposable polymerization initiator such as a persulfate such as potassium persulfate or ammonium persulfate, or an azobis-based cation salt or a hydroxyl group adduct can be used.
Redox initiators can also be used, such as a combination of an organic peroxide such as t-butyl hydroperoxide, benzoyl peroxide, or cumene hydroperoxide with a reducing agent such as Rongalit or sodium metabisulfite, a combination of potassium persulfate or ammonium persulfate with Rongalit or sodium thiosulfate, or a combination of aqueous hydrogen peroxide and ascorbic acid.

本発明の水性ヒートシール剤は、ガラス転移温度が-20℃~20℃であるアクリル樹脂(A)とガラス転移温度が40℃~80℃であるアクリル樹脂(B)とのガラス転移温度が異なる二種のアクリル樹脂を含有することにより、アクリル樹脂(A)がヒートシール性および耐油性を、アクリル樹脂(B)が耐ブロッキング性を付与し、本願における課題解決に寄与する。 The aqueous heat-sealing agent of the present invention contains two acrylic resins with different glass transition temperatures: acrylic resin (A) with a glass transition temperature of -20°C to 20°C and acrylic resin (B) with a glass transition temperature of 40°C to 80°C. Acrylic resin (A) provides heat-sealing properties and oil resistance, while acrylic resin (B) provides blocking resistance, thereby contributing to solving the problems described in this application.

アクリル樹脂(A)は、ガラス転移温度が-20℃~20℃であることが必要であり、より好ましくは-15℃~5℃である。 The acrylic resin (A) must have a glass transition temperature of -20°C to 20°C, and more preferably -15°C to 5°C.

アクリル樹脂(B)は、ガラス転移温度が40℃~80℃であることが必要であり、50℃~70℃であることが好ましい。 The acrylic resin (B) must have a glass transition temperature of 40°C to 80°C, preferably 50°C to 70°C.

本発明でいうアクリル樹脂のガラス転移温度(Tg)は、各単量体から形成され得る各ホモポリマーTg、各単量体の質量分率から、FOXの式に基づいた計算によるガラス転移温度であり、シェア部分とコア部分を合わせた一緒に計算したものである。
1/Tg=Σ(Wn/Tgn)
Tg:共重合体の計算ガラス転移温度(絶対温度)
Wn:単量体nの質量分率(%)
Tgn:単量体nのホモポリマーのガラス転移温度(絶対温度)
The glass transition temperature (Tg) of the acrylic resin referred to in the present invention is a glass transition temperature calculated based on the FOX formula from the Tg of each homopolymer that can be formed from each monomer and the mass fraction of each monomer, and is calculated jointly for both the share portion and the core portion.
1/Tg=Σ(Wn/Tgn)
Tg: calculated glass transition temperature (absolute temperature) of the copolymer
Wn: mass fraction of monomer n (%)
Tgn: glass transition temperature (absolute temperature) of the homopolymer of monomer n

アクリル樹脂(A)とアクリル樹脂(B)の混合物は、水性ヒートシール剤組成物中に固形分で10~60質量%含有することが好ましく、より好ましくは30~50質量%である。10質量%以上の場合は水性ヒートシール剤の乾燥性が向上することがあり、60質量%以下の場合は水性ヒートシール剤の流動性およびレベリング性が向上して印刷適性が良好となることがある。 The mixture of acrylic resin (A) and acrylic resin (B) is preferably contained in the aqueous heat-sealing composition in an amount of 10 to 60% by mass, more preferably 30 to 50% by mass, on a solids basis. A content of 10% by mass or more may improve the drying properties of the aqueous heat-sealing agent, while a content of 60% by mass or less may improve the fluidity and leveling properties of the aqueous heat-sealing agent, resulting in good printability.

また、本発明の水性ヒートシール剤は、アクリル樹脂(A)とアクリル樹脂(B)の固形分の質量比(アクリル樹脂(A)/アクリル樹脂(B))が、95/5~30/70であることが好ましく、より好ましくは90/10~50/50である。アクリル樹脂(A)の質量比が30以上でヒートシール性および耐油性が向上することがあり、質量比95以下で耐ブロッキング性が向上することがある。 In addition, the mass ratio of the solid contents of the acrylic resin (A) and the acrylic resin (B) in the aqueous heat-sealing agent of the present invention (acrylic resin (A)/acrylic resin (B)) is preferably 95/5 to 30/70, and more preferably 90/10 to 50/50. When the mass ratio of the acrylic resin (A) is 30 or more, the heat sealability and oil resistance may be improved, and when the mass ratio is 95 or less, the blocking resistance may be improved.

更に、本発明の水性ヒートシール剤は、アクリル樹脂(A)とアクリル樹脂(B)の混合物の酸価が、30~60mgKOH/gであることが好ましい。酸価が30mgKOH/g以上でアクリル樹脂の再溶解性が向上し、版かぶりや版詰まりの発生を防止して印刷適性が良好となることがあり、酸価が60mgKOH/g以下で耐水性が向上することがある。 Furthermore, in the aqueous heat sealing agent of the present invention, the acid value of the mixture of acrylic resin (A) and acrylic resin (B) is preferably 30 to 60 mgKOH/g. An acid value of 30 mgKOH/g or more improves the resolubility of the acrylic resin, which can prevent plate fogging and clogging and improve printability, while an acid value of 60 mgKOH/g or less can improve water resistance.

更に、本発明の水性ヒートシール剤は、アクリル樹脂(A)とアクリル樹脂(B)の混合物のうち、25℃におけるテトラヒドロフラン可溶部をゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定したときの、分子量10,000以下の面積比率(面積百分率)が、3~40%であることが好ましく、より好ましくは10~30%である。
分子量が10,000以下の低分子領域は、低温でアクリル樹脂が溶融して、基材に濡れ広がりやすくなり、面積比率が3~40%でヒートシール性および耐油性が良好となることがある。
面積比率%は、縦軸に分子量Mの面積百分率%、横軸に分子量Mの常用対数LogMとした分子量分布図において、LogMが4以下の範囲にある面積百分率%である。
Furthermore, in the aqueous heat-sealing material of the present invention, when the tetrahydrofuran-soluble portion at 25°C of the mixture of the acrylic resin (A) and the acrylic resin (B) is measured by gel permeation chromatography (GPC), the area ratio (area percentage) of the portion having a molecular weight of 10,000 or less is preferably 3 to 40%, more preferably 10 to 30%.
In the low molecular weight region of 10,000 or less, the acrylic resin melts at low temperatures and easily spreads onto the substrate, and an area ratio of 3 to 40% can result in good heat sealability and oil resistance.
The area ratio % is the area percentage % where LogM is in the range of 4 or less in a molecular weight distribution diagram with the area percentage % of molecular weight M on the vertical axis and the common logarithm LogM of molecular weight M on the horizontal axis.

上記GPCの測定条件としては、ポリスチレン換算の測定法を採用でき、検出としてはRI反射、流出速度としては0.1~0.5ml/分、カラム温度としては30~50℃、測定器としては昭和電工社製Shodex GPC-104などを採用することができる。 The GPC measurement conditions can be polystyrene equivalent, with RI reflection as the detection method, a flow rate of 0.1 to 0.5 ml/min, a column temperature of 30 to 50°C, and a measuring instrument such as the Shodex GPC-104 manufactured by Showa Denko K.K.

上記の様に、アクリル樹脂(A)とアクリル樹脂(B)の混合物のうち、テトラヒドロフラン(THF)可溶部分について分子量分布を測定した場合、全ピーク面積に対する分子量10,000以下の面積百分率が、3~40%とするためには、例えば、アクリル樹脂(A)においては、重量平均分子量を25,000~350,000とする、重量平均分子量Mw/数平均分子量Mnの多分散度を8~10とすることで、また、アクリル樹脂(B)においては、重量平均分子量を60,000~100,000とする、重量平均分子量Mw/数平均分子量Mnの多分散度を3~5とするなどの条件を用いることで可能となる。 As described above, when measuring the molecular weight distribution of the tetrahydrofuran (THF)-soluble portion of a mixture of acrylic resin (A) and acrylic resin (B), the area percentage of molecular weights of 10,000 or less relative to the total peak area can be adjusted to 3 to 40% by, for example, setting the weight-average molecular weight of acrylic resin (A) to 25,000 to 350,000 and the polydispersity index (weight-average molecular weight Mw/number-average molecular weight Mn) to 8 to 10, and by setting the weight-average molecular weight of acrylic resin (B) to 60,000 to 100,000 and the polydispersity index (weight-average molecular weight Mw/number-average molecular weight Mn) to 3 to 5.

<離型剤>
本発明の水性ヒートシール剤は、離型剤を含有してもよい。当該離型剤は、脂肪酸アミド、炭化水素系ワックス、レシチンが好ましい。脂肪酸アミドとしては、飽和脂肪酸アミド、不飽和脂肪酸アミド、変性脂肪酸アミド等が挙げられ、炭化水素系ワックスとしては、ポリオレフィンワックス、パラフィンワックスなどが挙げられ、レシチンとしては、大豆など植物油精製時の副産物または卵黄などの粗原料から調整したペースト状レシチンなどが挙げられる。水性ヒートシール剤組成物中に0.1~3質量%含有することが好ましく、より好ましくは、0.2~1.5質量%である。本発明のアクリル樹脂と併用することで耐ブロッキング性および耐水性がさらに向上する。
<Release Agent>
The aqueous heat-sealing agent of the present invention may contain a release agent. The release agent is preferably a fatty acid amide, a hydrocarbon wax, or lecithin. Examples of the fatty acid amide include saturated fatty acid amides, unsaturated fatty acid amides, and modified fatty acid amides. Examples of the hydrocarbon wax include polyolefin wax and paraffin wax. Examples of the lecithin include paste-like lecithin prepared from by-products of vegetable oil refining such as soybeans or crude materials such as egg yolk. The aqueous heat-sealing agent composition preferably contains the release agent in an amount of 0.1 to 3% by mass, more preferably 0.2 to 1.5% by mass. Using the release agent in combination with the acrylic resin of the present invention further improves blocking resistance and water resistance.

<水性媒体>
本発明において、水性ヒートシール剤は水性媒体を含むことが好ましい。当該水性媒体は、水を主成分(水性ヒートシール剤の保存安定性と乾燥性の観点から、全媒体中50質量%以上が好ましい)とし、水以外にも必要に応じて水性有機溶剤を含んでよい。具体的には、印刷条件(スピード、版深、デザイン、乾燥温度)に応じてアルコール系有機溶剤、グリコール系有機溶剤を含むことができる。アルコール系有機溶剤としては、具体的には、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、イソブタノール、ノルマルブタノール、ターシャリブタノール、ヘキサノール、オクタノール、デカノール、が挙げられる。グリコール系有機溶剤としては、エチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノオクチルエーテル、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノプロピルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコール、ジピロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコール、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノプロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジブチルグリコール、等を挙げることができる。
中でもイソプロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコールなどが好ましい。水性ヒートシール剤の貯蔵安定性や増粘、乾燥性の観点から、水以外の水性有機溶剤は水性ヒートシール剤の総質量中に、30質量%以下であることが好ましく、10質量%以下であることがさらに好ましい。
<Aqueous medium>
In the present invention, the aqueous heat-sealing agent preferably contains an aqueous medium. The aqueous medium contains water as a main component (preferably 50% by mass or more of the total medium from the viewpoint of the storage stability and drying property of the aqueous heat-sealing agent), and may contain an aqueous organic solvent other than water as needed. Specifically, an alcohol-based organic solvent or a glycol-based organic solvent may be contained depending on the printing conditions (speed, plate depth, design, drying temperature). Specific examples of alcohol-based organic solvents include methanol, ethanol, propanol, isopropanol, isobutanol, normal butanol, tertiary butanol, hexanol, octanol, and decanol. Examples of glycol-based organic solvents include ethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monooctyl ether, diethylene glycol, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monopropyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monopropyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, tripropylene glycol, tripropylene glycol monomethyl ether, tripropylene glycol monoethyl ether, tripropylene glycol monopropyl ether, tripropylene glycol monobutyl ether, and dibutyl glycol.
Among these, isopropanol, ethylene glycol, propylene glycol, etc. are preferred. From the viewpoints of storage stability, viscosity increase, and drying properties of the aqueous heat-sealing agent, the amount of the aqueous organic solvent other than water is preferably 30 mass% or less, more preferably 10 mass% or less, of the total mass of the aqueous heat-sealing agent.

<添加剤>
本発明の水性ヒートシール剤には、必要に応じて各種添加剤を使用することができる。例えば、体質顔料、無機系微粒子、レベリング剤、消泡剤、造膜剤を挙げることができる。具体的には、乾燥性や塗膜隠蔽性を向上させるために、炭酸カルシウム、カオリン、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、クレー、タルク等の体質顔料、防滑性を付与するために無機系微粒子、レベリング性を向上させるためのレベリング剤、消泡性を付与するための消泡剤、再溶解性を付与するための水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の塩基性化合物、造膜助剤等の各種添加剤を挙げることができる。
<Additives>
Various additives can be used in the aqueous heat-sealing agent of the present invention as needed. Examples include extender pigments, inorganic fine particles, leveling agents, antifoaming agents, and film-forming agents. Specific examples include extender pigments such as calcium carbonate, kaolin, barium sulfate, aluminum hydroxide, clay, and talc to improve drying properties and coating film hiding power, inorganic fine particles to impart antislip properties, leveling agents to improve leveling properties, antifoaming agents to impart antifoaming properties, basic compounds such as sodium hydroxide and potassium hydroxide to impart resolubility, and film-forming aids.

<水性ヒートシール剤の製造>
本発明の水性ヒートシール剤は、公知の方法で製造することができる。例えば、アクリル樹脂(A)、アクリル樹脂(B)、必要に応じて、離型剤、水、水性有機溶剤、添加剤等を添加した後、羽根つき攪拌装置を用いて均一に撹拌混合することで製造することができる。羽根つき攪拌装置は、従来公知のものを用いることができ、例えば、プロペラ翼等を備えたベッセル等のバッチ式混合装置や、インラインミキサー等の連続式混合装置が挙げられる。
<Production of Water-Based Heat Sealing Agent>
The aqueous heat-sealing agent of the present invention can be produced by a known method. For example, it can be produced by adding acrylic resin (A), acrylic resin (B), and, if necessary, a release agent, water, an aqueous organic solvent, additives, etc., and then uniformly stirring and mixing them using a bladed mixer. Conventional bladed mixers can be used, including batch mixers such as vessels equipped with propeller blades, and continuous mixers such as in-line mixers.

<基材>
本発明の水性ヒートシール剤は、基材上にヒートシール層を形成して、印刷物とすることができる。なお、基材上というのは、基材とヒートシール層とが直接しない場合も含む。
当該基材(被印刷体)としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン基材、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル基材、ナイロン等のポリアミド基材に挙げられるようなプラスチックフィルム、紙基材、アルミニウム箔等、もしくはこれらの複合材料からなるフィルム、シート等が挙げられる。本発明においては、特に紙基材が好ましい。紙基材としては、クラフト紙、アート紙、コート紙、上質紙等から選ばれる紙基材であることが好ましい。
<Base material>
The aqueous heat-sealing agent of the present invention can be used to form a heat-sealing layer on a substrate to produce a printed product. Note that "on a substrate" includes cases where the substrate and the heat-sealing layer are not in direct contact with each other.
Examples of the substrate (printing material) include plastic films such as polyolefin substrates such as polyethylene and polypropylene, polyester substrates such as polyethylene terephthalate, and polyamide substrates such as nylon, paper substrates, aluminum foil, and films and sheets made of composite materials thereof. In the present invention, paper substrates are particularly preferred. The paper substrate is preferably a paper substrate selected from kraft paper, art paper, coated paper, and high-quality paper.

<水性ヒートシール剤により形成されたヒートシール層を有する印刷物>
水性ヒートシール剤により形成されたヒートシール層を有する印刷物の製造方法としては、基材上に、本発明の水性ヒートシール剤を用いてグラビア印刷機で印刷する方法が例示できる。水性ヒートシール剤は、印刷時に必要に応じて水、水性有機溶剤からなる希釈溶剤で、適宜希釈しグラビア印刷方式で、各種基材に印刷することができる。
<Printed material having a heat seal layer formed from an aqueous heat seal agent>
An example of a method for producing a printed matter having a heat seal layer formed from an aqueous heat sealant is a method in which the aqueous heat sealant of the present invention is used to print on a substrate using a gravure printer. The aqueous heat sealant can be appropriately diluted with a diluent consisting of water or an aqueous organic solvent as needed during printing, and then printed on various substrates using a gravure printing method.

<印刷方法>
本発明の水性ヒートシール剤から印刷層を形成するために各種印刷法が用いられる。当該印刷方法としては、グラビア印刷方式やフレキソ印刷方式などの輪転印刷方式が挙げられ、公知の手段により印刷を行うことができる。例えば、グラビア印刷を行う場合、水性ヒートシール剤を水あるいは水/アルコール系有機溶剤により希釈を行い、粘度(ザーンカップ#3で20~30秒/25℃)を調整し、印刷を好適に実施することができる。
<Printing method>
Various printing methods are used to form a printed layer from the aqueous heat-sealing agent of the present invention. Examples of such printing methods include rotary printing methods such as gravure printing and flexographic printing, and printing can be performed by known means. For example, when performing gravure printing, the aqueous heat-sealing agent can be diluted with water or a water/alcohol-based organic solvent to adjust the viscosity (20 to 30 seconds at 25°C using Zahn cup #3) and then printing can be performed appropriately.

また、ヒートシール層を有する印刷物の印刷構成としては、更にアンカーコート層(アンカー層)、被覆層(OP層)およびインキ層を任意に組み合わることが可能である。
印刷物の構成は例えば、
基材/ヒートシール層
基材/アンカー層/ヒートシール層
インキ層/基材/ヒートシール層
インキ層/基材/アンカー層/ヒートシール層
OP層/インキ層/基材/ヒートシール層
OP層/インキ層/基材/アンカー層/ヒートシール層
OP層/基材/ヒートシール層
OP層/基材/アンカー層/ヒートシール層
OP層/基材/インキ層/ヒートシール層
OP層/基材/インキ層/アンカー層/ヒートシール層
OP層/アンカー層/基材/アンカー層/ヒートシール層
OP層/アンカー層/基材/ヒートシール層
などを好適に挙げることができる。
更に、ヒートシール層および被覆層を有する印刷物は、様々な用途に応じて後加工され、食品など商品の包装、とりわけ紙器用に好適に使用される。
Furthermore, the printing configuration of a printed matter having a heat seal layer can further include any combination of an anchor coat layer (anchor layer), a coating layer (OP layer) and an ink layer.
The composition of the printed matter is, for example,
Suitable examples include substrate/heat-seal layer, substrate/anchor layer/heat-seal layer ink layer, substrate/heat-seal layer ink layer, substrate/anchor layer/heat-seal layer OP layer/ink layer, substrate/heat-seal layer OP layer/ink layer, substrate/anchor layer/heat-seal layer OP layer/substrate/heat-seal layer OP layer/substrate/anchor layer/heat-seal layer OP layer/substrate/anchor layer/heat-seal layer OP layer/substrate/ink layer/heat-seal layer OP layer/substrate/ink layer/anchor layer/heat-seal layer OP layer/anchor layer/substrate/anchor layer/heat-seal layer OP layer/anchor layer/substrate/heat-seal layer, and the like.
Furthermore, printed matter having a heat seal layer and a coating layer can be post-processed according to various uses, and is suitable for use in packaging products such as food, particularly paper containers.

上記OP層としては、ポリウレタン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ニトロセルロース系樹脂などを使用した被覆剤、アンカー層としてはポリウレタン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ニトロセルロース系樹脂、ポリエーテル系樹脂、アクリル系樹脂などを使用したアンカー剤を好適に用いることができる。また、上記インキ層としてはポリウレタン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエーテル系樹脂、アクリル系樹脂などを使用したグラビアインキ、フレキソインキその他の印刷インキを用いることができる。 The OP layer can be preferably a coating material using polyurethane resin, polyamide resin, nitrocellulose resin, or the like, while the anchor layer can be preferably an anchor material using polyurethane resin, polyamide resin, nitrocellulose resin, polyether resin, acrylic resin, or the like. The ink layer can be preferably a gravure ink, flexographic ink, or other printing ink using polyurethane resin, polyamide resin, polyether resin, acrylic resin, or the like.

以下、実施例をあげて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、本発明における部および%は、特に注釈の無い場合、質量部および質量%を表す。 The present invention will be described in detail below using examples, but the present invention is not limited to these examples. Note that parts and percentages in the present invention represent parts by mass and percentages by mass unless otherwise noted.

<酸価>
酸価の測定は、試料1g中に含有するカルボシキル基を中和するのに必要な水酸化カリウムのmg数で、JISK0070に準じた方法により行った。
<Acid value>
The acid value was measured in terms of the number of milligrams of potassium hydroxide required to neutralize the carboxyl groups contained in 1 g of sample, according to a method in accordance with JIS K0070.

<重量平均分子量および数平均分子量>
重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)法により求めた。昭和電工社製「Shodex GPC-104」を用いて分子量分布を測定し、ポリスチレン換算分子量を求めた。以下に測定条件を示す。
カラム:下記の複数のカラムを直列に連結して使用。
昭和電工社製 Shodex LF-404 2本
昭和電工社製 Shodex LF-G
検出器:RI(示差屈折計)、
測定条件:カラム温度40℃、
溶離液:テトラヒドロフラン
流速:0.3mL/分
<Weight average molecular weight and number average molecular weight>
The weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) were determined by GPC (gel permeation chromatography). The molecular weight distribution was measured using a "Shodex GPC-104" manufactured by Showa Denko K.K., and the polystyrene equivalent molecular weight was determined. The measurement conditions are shown below.
Column: The following columns are connected in series.
Showa Denko Shodex LF-404 x 2 Showa Denko Shodex LF-G x 2
Detector: RI (differential refractometer),
Measurement conditions: column temperature 40°C,
Eluent: tetrahydrofuran Flow rate: 0.3 mL/min

<合成例1>(アクリル樹脂(A1)の合成)
撹拌機、温度計、還流冷却器及び窒素ガス導入管を備えた四ツ口フラスコに、イソプロピルアルコールを100部仕込み、温度を80~82℃に上げた後、滴下ロートに仕込んだアクリル酸5部、メチルメタクリレート10部、ブチルアクリレート25部、過酸化ベンゾイル1.5部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、過酸化ベンゾイル0.3部を追加し、更に2時間反応させた。温度を40℃に下げ、ジメチルエタノールアミン、イオン交換水を添加した。その後、反応フラスコの温度を80~82℃に上げ、ストリッピングを行ない、最終的に固形分30%の水溶性樹脂を得た。
上記で得た水溶性樹脂全量、イオン交換水10部を反応フラスコに仕込み、温度を80℃~82℃に上げた後、過硫酸カリウムを0.5部添加し、メチルメタクリレート26部、ブチルアクリレート20部、2-エチルヘキシルアクリレート14部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、過硫酸カリウム0.15部を添加し、2時間反応させた。このようにして、固形分40%、計算ガラス転移温度-12℃、酸価38mgKOH/g、重量平均分子量(Mw)141,100、数平均分子量(Mn)16,800のアクリル樹脂(A1)を得た。
Synthesis Example 1 (Synthesis of Acrylic Resin (A1))
A four-neck flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser, and nitrogen gas inlet tube was charged with 100 parts of isopropyl alcohol, and the temperature was raised to 80-82°C. A mixture of 5 parts of acrylic acid, 10 parts of methyl methacrylate, 25 parts of butyl acrylate, and 1.5 parts of benzoyl peroxide charged in a dropping funnel was then added dropwise over 2 hours. After the dropwise addition was completed, 0.3 parts of benzoyl peroxide was added, and the reaction was continued for another 2 hours. The temperature was then lowered to 40°C, and dimethylethanolamine and ion-exchanged water were added. The temperature of the reaction flask was then raised to 80-82°C, and stripping was performed, ultimately yielding a water-soluble resin with a solids content of 30%.
The entire amount of the water-soluble resin obtained above and 10 parts of ion-exchanged water were charged into a reaction flask, and the temperature was raised to 80°C to 82°C. Then, 0.5 parts of potassium persulfate was added, and a mixture of 26 parts of methyl methacrylate, 20 parts of butyl acrylate, and 14 parts of 2-ethylhexyl acrylate was added dropwise over 2 hours. After completion of the dropwise addition, 0.15 parts of potassium persulfate was added, and the mixture was allowed to react for 2 hours. In this way, an acrylic resin (A1) was obtained having a solids content of 40%, a calculated glass transition temperature of -12°C, an acid value of 38 mgKOH/g, a weight average molecular weight (Mw) of 141,100, and a number average molecular weight (Mn) of 16,800.

<合成例2~9>(アクリル樹脂(A2)~(A9)の合成)
合成例2~5および合成例8~9については、合成例1と同様な方法で重合を行い、アクリル樹脂(A2)~(A5)およびアクリル樹脂(A8)~(A9)を得た。
合成例6~7については、過酸化ベンゾイル量および過硫酸カリウムを変更した以外は合成例1と同様な方法で重合を行い、アクリル樹脂(A6)~(A7)を得た。これらのモノマーの配合を表1に示す。
尚、いずれの合成例においても、シェル部分を構成する水溶性樹脂は固形分が30%になるよう調整し、その全量を使用した。また、最終的なアクリルエマルジョンの固形分が40%になるように調整した。
また、シェル部分の合成における中和剤は、ジメチルエタノールアミンを使用し、ストリッピングによる留去も考慮し、カルボキシル基に対して最終的には110%中和とした。
<Synthesis Examples 2 to 9> (Synthesis of acrylic resins (A2) to (A9))
In Synthesis Examples 2 to 5 and 8 and 9, polymerization was carried out in the same manner as in Synthesis Example 1 to obtain acrylic resins (A2) to (A5) and acrylic resins (A8) to (A9).
In Synthesis Examples 6 and 7, polymerization was carried out in the same manner as in Synthesis Example 1, except that the amount of benzoyl peroxide and potassium persulfate were changed, to obtain acrylic resins (A6) to (A7). The formulations of these monomers are shown in Table 1.
In all synthesis examples, the water-soluble resin constituting the shell portion was adjusted to have a solid content of 30%, and the entire amount was used. The solid content of the final acrylic emulsion was adjusted to be 40%.
Dimethylethanolamine was used as the neutralizing agent in the synthesis of the shell portion, and taking into consideration distillation by stripping, the carboxyl groups were ultimately neutralized to 110%.

<合成例10>(アクリル樹脂(B1)の合成)
撹拌機、温度計、還流冷却器及び窒素ガス導入管を備えた四ツ口フラスコに、イソプロピルアルコールを100部仕込み、温度を80~82℃に上げた後、滴下ロートに仕込んだメタクリル酸6部、メチルメタクリレート34部、ブチルアクリレート10部、過酸化ベンゾイル2.5部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、過酸化ベンゾイル0.5部を追加し、更に2時間反応させた。温度を40℃に下げ、ジメチルエタノールアミン、イオン交換水を添加した。その後、反応フラスコの温度を80~82℃に上げ、ストリッピングを行ない、最終的に固形分30%の水溶性樹脂を得た。
上記で得た水溶性樹脂全量、イオン交換水10部を反応フラスコに仕込み、温度を80℃~82℃に上げた後、過硫酸カリウムを0.8部添加し、メチルメタクリレート42部、2-エチルヘキシルアクリレート8部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、過硫酸カリウム0.2部を添加し、2時間反応させた。このようにして、固形分40%、計算ガラス転移温度61℃、酸価45mgKOH/g、重量平均分子量(Mw)73,800、数平均分子量(Mn)21,700のアクリル樹脂(B1)を得た。
Synthesis Example 10 (Synthesis of acrylic resin (B1))
A four-neck flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser, and nitrogen gas inlet tube was charged with 100 parts of isopropyl alcohol, and the temperature was raised to 80-82°C. A mixture of 6 parts of methacrylic acid, 34 parts of methyl methacrylate, 10 parts of butyl acrylate, and 2.5 parts of benzoyl peroxide charged in a dropping funnel was then added dropwise over 2 hours. After the dropwise addition was completed, 0.5 parts of benzoyl peroxide was added, and the reaction was continued for another 2 hours. The temperature was then lowered to 40°C, and dimethylethanolamine and ion-exchanged water were added. The temperature of the reaction flask was then raised to 80-82°C, and stripping was performed, ultimately yielding a water-soluble resin with a solids content of 30%.
The entire amount of the water-soluble resin obtained above and 10 parts of ion-exchanged water were charged into a reaction flask, and the temperature was raised to 80°C to 82°C. Then, 0.8 parts of potassium persulfate was added, and a mixture of 42 parts of methyl methacrylate and 8 parts of 2-ethylhexyl acrylate was added dropwise over 2 hours. After completion of the dropwise addition, 0.2 parts of potassium persulfate was added, and the mixture was allowed to react for 2 hours. In this way, an acrylic resin (B1) was obtained having a solids content of 40%, a calculated glass transition temperature of 61°C, an acid value of 45 mgKOH/g, a weight average molecular weight (Mw) of 73,800, and a number average molecular weight (Mn) of 21,700.

<合成例11~14>(アクリル樹脂(B2)~(B5)の合成)
合成例11~14については、合成例10と同様な方法で重合を行い、アクリル樹脂(B2)~(B5)を得た。これらのモノマーの配合を表1に示す。
尚、いずれの合成例においても、シェル部分を構成する水溶性樹脂は固形分が30%になるよう調整し、その全量を使用した。また、最終的なアクリルエマルジョンの固形分が40%になるように調整した。
また、シェル部分の合成における中和剤は、ジメチルエタノールアミンを使用し、ストリッピングによる留去も考慮し、カルボキシル基に対して最終的には110%中和とした。
Synthesis Examples 11 to 14 (Synthesis of acrylic resins (B2) to (B5))
In Synthesis Examples 11 to 14, polymerization was carried out in the same manner as in Synthesis Example 10 to obtain acrylic resins (B2) to (B5). The formulations of these monomers are shown in Table 1.
In all synthesis examples, the water-soluble resin constituting the shell portion was adjusted to have a solid content of 30%, and the entire amount was used. The solid content of the final acrylic emulsion was adjusted to be 40%.
Dimethylethanolamine was used as the neutralizing agent in the synthesis of the shell portion, and taking into consideration distillation by stripping, the carboxyl groups were ultimately neutralized to 110%.

<実施例1>
アクリル樹脂(A1)53.4部、アクリル樹脂(B1)35.6部、レシチン0.5部、シリコーン系消泡剤0.2部、水10.3部を撹拌混合し、水性ヒートシール剤S1を得た。
Example 1
53.4 parts of acrylic resin (A1), 35.6 parts of acrylic resin (B1), 0.5 parts of lecithin, 0.2 parts of a silicone-based antifoaming agent, and 10.3 parts of water were mixed with stirring to obtain an aqueous heat sealing material S1.

<実施例2~19>
表2に記載した原料および配合比を使用した以外は実施例1と同様の方法で水性ヒートシール剤S2~S19を得た。
<Examples 2 to 19>
Aqueous heat sealing agents S2 to S19 were obtained in the same manner as in Example 1, except that the raw materials and compounding ratios shown in Table 2 were used.

<比較例1~6>
表3に記載した原料および配合比を使用した以外は実施例1と同様の方法で水性ヒートシール剤T1~T6を得た。
<Comparative Examples 1 to 6>
Aqueous heat-sealing agents T1 to T6 were obtained in the same manner as in Example 1, except that the raw materials and compounding ratios shown in Table 3 were used.

<印刷物および評価>
実施例1~19および比較例1~6で得られた水性ヒートシール剤およびその印刷物を用いて以下に記載の評価を行った。
結果を表2および表3に示す。
<Printed materials and evaluation>
The aqueous heat-sealing agents and printed materials thereof obtained in Examples 1 to 19 and Comparative Examples 1 to 6 were used to carry out the evaluations described below.
The results are shown in Tables 2 and 3.

<ヒートシ-ル性>
実施例1~19および比較例1~6で得られた水性ヒートシール剤を水で希釈し、ザーンカップNo.3で25秒(25℃)に調整し、印刷用の希釈ヒートシール剤とした。
次に、片艶晒クラフト紙(王子製紙株式会社製)の艶を有しない面に、グラビア校正印刷機を利用して、版深35ミクロンの腐蝕版で2度重ね印刷(乾燥温度100℃、印刷速度40m/分)を行い、ヒートシール層を形成した。また、片艶晒クラフト紙の艶面に、被覆層として、ポリアミド/ニトロセルロース系リリースワニスを版深20ミクロンの腐蝕版を用いて印刷(乾燥温度50℃、印刷速度40m/分)した。
上記印刷物を15mm×100mmの大きさに切り取り、ヒートシール層面同士を、以下の装置および条件でヒートシールし、ヒートシール強度を評価した。なお、2.0N/15mm以上は実用上問題がない範囲である。
(ヒートシール条件)
装置:テスター産業株式会社製ヒートシールテスター、シール幅:10mm、ヒーター温度:120℃、シール圧力:2kg/cm、シール時間:1sec
(ヒートシール強度測定)
装置:インテスコ社製 小型引張試験機(モデル;IM-20)、試験片幅:15mm、剥離モード:90°剥離、引張速度:300mm/min
<Heat sealability>
The aqueous heat-sealing agents obtained in Examples 1 to 19 and Comparative Examples 1 to 6 were diluted with water and adjusted to a viscosity of 25 seconds (25°C) using a Zahn cup No. 3 to prepare diluted heat-sealing agents for printing.
Next, a heat seal layer was formed by printing twice on the matte side of one-side gloss bleached kraft paper (Oji Paper Co., Ltd.) using a gravure proofing press with a 35 micron deep etching plate (drying temperature 100°C, printing speed 40 m/min). A polyamide/nitrocellulose release varnish was printed as a coating layer on the glossy side of the one-side gloss bleached kraft paper using a 20 micron deep etching plate (drying temperature 50°C, printing speed 40 m/min).
The printed matter was cut into a size of 15 mm x 100 mm, and the heat seal layer surfaces were heat sealed together using the following device and conditions to evaluate the heat seal strength. Note that a strength of 2.0 N/15 mm or more is within the range where there are no practical problems.
(Heat sealing conditions)
Apparatus: Heat seal tester manufactured by Tester Sangyo Co., Ltd., seal width: 10 mm, heater temperature: 120°C, seal pressure: 2 kg/cm 2 , seal time: 1 sec
(Heat seal strength measurement)
Apparatus: Intesco small tensile testing machine (model: IM-20), test piece width: 15 mm, peel mode: 90° peel, tensile speed: 300 mm/min

<耐ブロッキング性>
実施例1~19および比較例1~6で得られた水性ヒートシール剤を水で希釈し、ザーンカップNo.3で25秒(25℃)に調整し、印刷用の希釈ヒートシール剤とした。
次に、片艶晒クラフト紙(王子製紙株式会社製)の艶を有しない面に、グラビア校正印刷機を利用して、版深35ミクロンの腐蝕版で2度重ね印刷(乾燥温度100℃、印刷速度40m/分)を行い、ヒートシール層を形成した。また、片艶晒クラフト紙の艶面に、被覆層として、ポリアミド/ニトロセルロース系リリースワニスを版深20ミクロンの腐蝕版を用いて印刷(乾燥温度50℃、印刷速度40m/分)した。
上記印刷物を4cm角に切り、ヒートシール層面と被覆層面とを圧着し、温度40℃、湿度80%RH、荷重:100N/cmの環境下で24時間静置したのち、圧着面を剥離した際の剥離抵抗および剥離面の状態から、下記基準にて耐ブロッキング性を評価した。
A.剥離抵抗がなく、ヒートシール剤取られも見られない。
B.剥離抵抗はわずかにあるが、ヒートシール剤取られは見られない。
C.剥離抵抗はあるが、ヒートシール剤取られは見られない。
D.剥離抵抗があり、点状で少量のヒートシール剤取られが見られる。
E.剥離抵抗が強く、印刷面積の50%以上でヒートシール剤取られが見られる。
なお、A、BおよびCは実用上問題がない範囲である。
<Blocking resistance>
The aqueous heat-sealing agents obtained in Examples 1 to 19 and Comparative Examples 1 to 6 were diluted with water and adjusted to a viscosity of 25 seconds (25°C) using a Zahn cup No. 3 to prepare diluted heat-sealing agents for printing.
Next, a heat seal layer was formed by printing twice on the matte side of one-side gloss bleached kraft paper (Oji Paper Co., Ltd.) using a gravure proofing press with a 35 micron deep etching plate (drying temperature 100°C, printing speed 40 m/min). A polyamide/nitrocellulose release varnish was printed as a coating layer on the glossy side of the one-side gloss bleached kraft paper using a 20 micron deep etching plate (drying temperature 50°C, printing speed 40 m/min).
The printed matter was cut into 4 cm squares, and the heat seal layer surface and the coating layer surface were pressed together. The printed matter was then left to stand for 24 hours in an environment of a temperature of 40°C, a humidity of 80% RH, and a load of 100 N/ cm2 . After that, the blocking resistance was evaluated based on the peel resistance when the pressed surface was peeled off and the state of the peeled surface according to the following criteria.
A. There is no peel resistance and no heat sealant removal is observed.
B. There is slight peel resistance, but no heat sealant removal is observed.
C. Peel resistance is observed, but no heat sealant removal is observed.
D. There is resistance to peeling, and small amounts of heat sealant have been removed in spots.
E. Peel resistance is strong, and heat sealant removal is observed over 50% or more of the printed area.
A, B and C are within the ranges that do not pose any practical problems.

<耐油性>
実施例1~19および比較例1~6で得られた水性ヒートシール剤を水で希釈し、ザーンカップNo.3で25秒(25℃)に調整し、印刷用の希釈ヒートシール剤とした。
次に、片艶晒クラフト紙(王子製紙株式会社製)の艶を有しない面に、グラビア校正印刷機を利用して、版深35ミクロンの腐蝕版で2度重ね印刷(乾燥温度100℃、印刷速度40m/分)を行い、ヒートシール層を形成した。
上記印刷物について、JAPAN TAPPI 紙パルプ No.41:2000「紙および板紙-はつ油度試験方法-キット法」に準拠して、耐油性を評価した。
キット値による評価:キット値1~16の範囲において評価し、(劣)1⇔16(優)とし、キット値5以上を実用上問題がない範囲と判定した。
<Oil resistance>
The aqueous heat-sealing agents obtained in Examples 1 to 19 and Comparative Examples 1 to 6 were diluted with water and adjusted to a viscosity of 25 seconds (25°C) using a Zahn cup No. 3 to prepare diluted heat-sealing agents for printing.
Next, a gravure proofing press was used to print twice on the non-glossy side of a single-sided bleached kraft paper (manufactured by Oji Paper Co., Ltd.) using a 35 micron deep etching plate (drying temperature 100°C, printing speed 40 m/min) to form a heat seal layer.
The oil resistance of the printed matter was evaluated in accordance with JAPAN TAPPI Paper and Pulp No. 41:2000 "Paper and Paperboard - Oil Repellency Test Method - Kit Method."
Evaluation by kit value: Evaluation was made within the range of kit value 1 to 16, with 1 (poor) ⇔ 16 (excellent), and a kit value of 5 or more was judged to be in a range where there is no problem in practical use.

<耐水性>
実施例1~19および比較例1~6で得られた水性ヒートシール剤を水で希釈し、ザーンカップNo.3で25秒(25℃)に調整し、印刷用の希釈ヒートシール剤とした。
次に、片艶晒クラフト紙(王子製紙株式会社製)の艶を有しない面に、グラビア校正印刷機を利用して、版深35ミクロンの腐蝕版で2度重ね印刷(乾燥温度100℃、印刷速度40m/分)を行い、ヒートシール層を形成した。
上記印刷物のヒートシール層面を、水に浸した綿棒で50回擦ったときの目視によるヒートシール剤取られ程度から、耐水性を評価した。
A.綿棒にヒートシール剤が取られない。
B.綿棒にヒートシール剤取られがわずかにあるが、基材は見えない。
C.綿棒にヒートシール剤取られがあるが、基材は見えない。
D.綿棒にヒートシール剤取られがあり、基材もわずかに見える。
E.綿棒にヒートシール剤取られがあり、基材が明らかに見える。
なお、A、BおよびCは実用上問題がない範囲である。
<Water resistance>
The aqueous heat-sealing agents obtained in Examples 1 to 19 and Comparative Examples 1 to 6 were diluted with water and adjusted to a viscosity of 25 seconds (25°C) using a Zahn cup No. 3 to prepare diluted heat-sealing agents for printing.
Next, a gravure proofing press was used to print twice on the non-glossy side of a single-sided bleached kraft paper (manufactured by Oji Paper Co., Ltd.) using a 35 micron deep etching plate (drying temperature 100°C, printing speed 40 m/min) to form a heat seal layer.
The heat seal layer surface of the printed material was rubbed 50 times with a cotton swab soaked in water, and the water resistance was evaluated based on the degree of removal of the heat seal agent, as determined by visual inspection.
A. The heat sealant does not come off the cotton swab.
B. There is a small amount of heat sealant on the cotton swab, but the substrate is not visible.
C. There is heat sealant on the cotton swab, but the substrate is not visible.
D. There is heat sealant on the cotton swab and the base material is also slightly visible.
E. The swab has the heat seal removed and the substrate is clearly visible.
A, B and C are within the ranges that do not pose any practical problems.

<印刷適性>
実施例1~19および比較例1~6で得られた水性ヒートシール剤について、水で粘度をザーンカップNo.3で25秒(25℃)に調整し、グラビア校正印刷機を利用して、版深35ミクロンの腐蝕版で印刷(乾燥温度100℃、印刷速度40m/分)を行った。その後に版を60分間空転し、再度印刷して印刷物の印刷ムラ程度を目視判定し、評価を行った。
A.印刷ムラ面積が1%未満である。
B.印刷ムラ面積が1%以上3%未満である。
C.印刷ムラ面積が3%以上6%未満である。
D.印刷ムラ面積が6%以上10%未満である。
E.印刷ムラ面積が10%以上である。
なお、A、BおよびCは実用上問題がない範囲である。
<Printability>
The viscosity of the aqueous heat-sealing agents obtained in Examples 1 to 19 and Comparative Examples 1 to 6 was adjusted with water to 25 seconds (25°C) using a Zahn cup No. 3, and printing was performed using a gravure proofing press with a etched plate having a plate depth of 35 microns (drying temperature 100°C, printing speed 40 m/min). The plate was then run idle for 60 minutes, and printing was performed again, and the degree of printing unevenness on the printed matter was visually determined and evaluated.
A. The area of uneven printing is less than 1%.
B. The area of printing unevenness is 1% or more and less than 3%.
C. The area of printing unevenness is 3% or more and less than 6%.
D. The area of uneven printing is 6% or more and less than 10%.
E. The area of uneven printing is 10% or more.
A, B and C are within the ranges that do not pose any practical problems.

本発明は、水性ヒートシール剤の保存安定性、耐水性および印刷適性が良好であり、特にヒートシール性、基材への耐ブロッキング性および耐油性に優れた水性ヒートシール剤を提供することができた。
特に、アクリル樹脂(A)のガラス転移温度が範囲外の比較例1および2、アクリル樹脂(B)のガラス転移温度が範囲外の比較例3および4、アクリル樹脂(A)またはアクリル樹脂(B)を含まない比較例5および6では、ヒートシール性、耐ブロッキング性または耐油性が基準に満たない評価であった。
The present invention has provided an aqueous heat-sealing agent that has good storage stability, water resistance, and printability, and is particularly excellent in heat-sealing properties, blocking resistance to substrates, and oil resistance.
In particular, in Comparative Examples 1 and 2 in which the glass transition temperature of the acrylic resin (A) was outside the range, Comparative Examples 3 and 4 in which the glass transition temperature of the acrylic resin (B) was outside the range, and Comparative Examples 5 and 6 which did not contain the acrylic resin (A) or the acrylic resin (B), the heat sealability, blocking resistance, or oil resistance were evaluated as not meeting the standards.

Claims (6)

ガラス転移温度が-20℃~20℃であるアクリル樹脂(A)、及び、ガラス転移温度が40℃~80℃であるアクリル樹脂(B)を含有する水性ヒートシール剤であって、
アクリル樹脂(A)とアクリル樹脂(B)との固形分の質量比(アクリル樹脂(A)/アクリル樹脂(B))が、95/5~20/80である、水性ヒートシール剤
An aqueous heat-sealing agent containing an acrylic resin (A) having a glass transition temperature of -20°C to 20°C and an acrylic resin (B) having a glass transition temperature of 40°C to 80°C ,
An aqueous heat-sealing agent, wherein the mass ratio of the solid contents of the acrylic resin (A) and the acrylic resin (B) (acrylic resin (A)/acrylic resin (B)) is 95/5 to 20/80 .
アクリル樹脂(A)とアクリル樹脂(B)との混合物の酸価が、30~60mgKOH/gである、請求項に記載の水性ヒートシール剤。 2. The aqueous heat-sealing agent according to claim 1 , wherein the mixture of the acrylic resin (A) and the acrylic resin (B) has an acid value of 30 to 60 mgKOH/g. アクリル樹脂(A)とアクリル樹脂(B)との混合物のうち、25℃におけるテトラヒドロフラン(THF)可溶部分について分子量分布を測定した場合、全ピーク面積に対する分子量10,000以下の面積百分率が、3~40%である、請求項1または2に記載の水性ヒートシール剤。 3. The aqueous heat-sealing agent according to claim 1, wherein, when a molecular weight distribution of a tetrahydrofuran (THF)-soluble portion of a mixture of the acrylic resin (A) and the acrylic resin (B) at 25°C is measured, the area percentage of molecular weights of 10,000 or less relative to the total peak area is 3 to 40%. 更に、離型剤を含有する、請求項1~いずれかに記載の水性ヒートシール剤。 The aqueous heat-sealing agent according to any one of claims 1 to 3 , further comprising a release agent. 基材上に、請求項1~いずれかに記載の水性ヒートシール剤からなるヒートシール層を有する印刷物。 A printed matter having a heat seal layer made of the aqueous heat sealant according to any one of claims 1 to 4 on a substrate. 更に、被覆層を有する、請求項に記載の印刷物。
The printed matter according to claim 5 , further comprising a coating layer.
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