今日の急速に変化する産業界において、持続可能性はイノベーションの大きな原動力となっています。接着技術も例外ではなく、企業は性能を損なうことなく環境への影響を低減する環境に優しいソリューションを求めています。
持続可能性が注目を集めている分野の一つが、感圧接着剤（PSA）です。従来、溶剤型PSAは、包装、自動車、繊維、電子機器などの業界で広く使用されてきました。しかし、揮発性有機化合物（VOC）の排出と高いエネルギー消費に対する懸念が高まる中、産業界は、より持続可能で費用対効果の高い代替手段として、望ましい特性を実現できるUVホットメルト接着剤に注目し始めています。
この記事では、溶剤型PSAの代替としてUVホットメルト接着剤が人気を集めている理由を探ります。UVホットメルトへの切り替えが、より持続可能な未来への一歩となる3つの重要な理由をご紹介します。
1. 溶剤排出ゼロ：よりクリーンな製造プロセスと持続可能性目標の達成
溶剤系粘着剤の最も深刻な問題の一つは、化学溶剤への依存です。溶剤は粘着剤を溶解し、塗布を容易にする重要な担体として機能しますが、その性質上、環境、安全、健康に関連するいくつかの危険性を伴います。
溶剤系粘着剤の問題点
溶剤系粘着剤にはVOCが含まれており、塗布中に空気中に蒸発します。これらの排出物は大気汚染の一因となり、作業員の健康リスクにつながる可能性があります。しかし、欧米の製造施設のほとんどでは、溶剤処理時に作業員を保護するための安全対策が講じられています。
VOCが放出されると、大気中の窒素酸化物（NOx）と反応し、地上オゾン層やスモッグの形成につながり、人体と環境の両方に有害な影響を与えます。規制では、蒸発した溶剤は放出前にアフターバーナー／酸化装置で焼却することが義務付けられることがよくあります。これにより、コストと転換の手順がさらに増えます。
世界中の政府と環境機関は、環境への影響を軽減するため、VOC排出に関する規制を強化しています。これは欧米の製造業では一般的な慣行でしたが、現在では東洋でも同様の取り組みが行われています。排出許可の取得はますます困難になっており、大気への排出量に対する制限もますます厳しくなっています。溶剤系接着剤を使用するメーカーは、空気浄化システムと廃棄物処理システムへの投資、そして排出される空気の質を定期的に測定・報告することが求められます。これらはいずれも運用コストの増加につながりますが、多くのコンバーターが既に負担しているコストです。
UVホットメルトが代替品として注目される理由
溶剤系粘着剤とは異なり、UVホットメルト接着剤は100%溶剤フリーです。つまり、有害なVOCを大気中に放出しないため、製造業者や作業員にとってよりクリーンで安全な選択肢となります。
UVホットメルト接着剤はVOCを放出しないため、空気清浄システムが不要になり、環境規制遵守にかかるコストを削減できます。また、排出基準超過による罰金や罰則を回避できます。
UVホットメルト接着剤は、製造工程で溶剤系の汚染物質を排出しないため、二酸化炭素排出量の削減にも貢献します。そのため、UVホットメルト接着剤は環境に優しい代替品であり、様々な業界の持続可能性への取り組みにも合致しています。
2. エネルギー消費量の削減：より効率的なプロセス
溶剤系粘着剤におけるもう一つの大きな持続可能性上の課題は、エネルギー集約型の製造プロセスです。これは運用コストの上昇だけでなく、二酸化炭素排出量の増加にもつながります。
溶剤系粘着剤の高いエネルギー消費量
溶剤系接着剤は、溶剤を蒸発させて接着剤を適切に硬化させるために、長時間の高熱乾燥炉を必要とします。これらの乾燥炉は、溶剤の蒸発を促進するために大量のエネルギーを消費します。これらの乾燥炉は生産中は継続的に稼働させる必要があるため、電力や燃料の消費量が増加します。
処理時間の延長は、エネルギーの無駄をさらに増加させます。溶剤系接着剤は乾燥にさらに時間がかかるため、メーカーは生産ラインを長時間稼働させ続けなければならず、その結果、より多くの電力が消費され、全体的な効率が低下します。
溶剤系粘着剤製造プロセスにおいて、冷却システムはもう一つの隠れたエネルギー消費源です。高熱にさらされた材料は、取り扱いや包装の前に冷却する必要があり、冷却トンネル、チルドローラー、または冷蔵ユニットといった形で、さらに多くのエネルギー消費が必要になります。
UVホットメルト接着剤の省エネ効果
UVホットメルト接着剤は、紫外線照射により瞬時に硬化するため、高熱を必要とする乾燥工程が不要で、エネルギー効率の高いソリューションを提供します。大型オーブンが不要なため、メーカーはエネルギー消費量を大幅に削減でき、運用コストの削減と二酸化炭素排出量の削減につながります。
UVホットメルト接着剤は硬化が速いため、生産プロセスの効率が向上します。これにより生産量が増加し、メーカーはより短時間でより多くの接着剤塗布を行うことができるため、全体的な生産性が向上します。
UVホットメルト接着剤に切り替えることで、エネルギー消費量の削減は大気中に排出される温室効果ガスの削減につながるため、企業は二酸化炭素排出量を削減できます。これは、世界的な持続可能性への取り組みと合致し、企業の二酸化炭素削減目標の達成に貢献します。
UV ホットメルトが提供する持続可能性の利点について詳しくは、こちらで Nu-Coat のケース スタディをお読みください。
3. より安全な作業環境：労働者の健康保護
溶剤系接着剤を使用するコンバーターは、労働者の安全を守るために常に必要な安全対策を講じるべきですが、リスクを完全に排除することが常に最善です。幸いなことに、UVホットメルトはコンバーターにおける溶剤関連のリスクを即座に排除する機会を提供します。
溶剤系粘着剤の健康被害
溶剤系粘着剤には、吸入すると作業者に有害な毒性化学物質が含まれています。これらの接着剤から放出される蒸気にはVOC（揮発性有機化合物）が含まれており、めまい、頭痛、吐き気、呼吸器系障害を引き起こす可能性があります。長期にわたる曝露は、肺損傷や神経系障害などの慢性的な健康問題につながる可能性があります。
溶剤系粘着剤に直接接触すると、皮膚刺激、火傷、アレルギー反応を引き起こす可能性があります。これらの接着剤を扱う作業者は、曝露を避けるために常に保護手袋と保護服を着用する必要があります。これは、安全コストの増加と職場の不快感につながります。
溶剤系粘着剤のもう一つの大きなリスクは、その高い可燃性です。多くの溶剤系接着剤は非常に可燃性が高いため、職場での火災や爆発を防ぐため、保管および取り扱いには細心の注意を払う必要があります。これにより、生産施設における危険性が高まり、追加の安全対策と防火システムが必要になります。
UVホットメルト：より安全な代替品
UVホットメルト接着剤は溶剤を一切使用していないため、有毒ガスの発生リスクがありません。作業者は危険な化学物質を吸い込む心配がなく、より健康的な作業環境を実現します。
溶剤系接着剤とは異なり、UVホットメルト接着剤は不燃性であるため、高価な防火システムを設置する必要がありません。これにより、生産現場の安全性が大幅に向上し、事故や職場火災のリスクを大幅に低減します。
結論：持続可能な接着剤の未来
産業界がより持続可能なソリューションへと移行するにつれ、エネルギーコストの削減と持続可能性目標の達成を目指す多くのコンバーターにとって、UVホットメルト接着剤は溶剤系PSAの現実的な代替手段となりつつあります。現在、必要な特性を得るために溶剤系接着剤を使用しなければならない用途は依然として多くありますが、UVホットメルトはこの点で追いつきつつあります。
しかしながら、UVホットメルトが現実的な代替手段となる用途においては、溶剤系PSAからUVホットメルトへの切り替えにより、コンバーターはエネルギー消費量の削減、より安全で環境に優しい作業環境の確保、溶剤排出の削減による持続可能性基準の達成など、多くのメリットを得ることができます。
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