UVアクリルホットメルトとは何ですか？
UV硬化型アクリルホットメルト接着剤は、ポリマーを加熱して塗布可能な溶融状態にすることで基材に塗布する、100%固形分の接着剤です。液体接着剤とは異なり、水や溶剤を含まず、ゴム系接着剤に比べて塗布温度が低くなっています。
魔法はコーティング直後に起こります。接着剤に紫外線（UV）を照射すると、架橋と呼ばれる化学反応が引き起こされます。これにより、単なる溶融プラスチックが熱硬化性の感圧接着剤へと変化します。UVランプの強度を調整するだけで、メーカーは全く同じ原料を使用しながら、テープの粘着性を高めたり、耐熱性を向上させたりするなど、特定の特性を自在に制御できます。
UV硬化型アクリルホットメルトは、巨大でエネルギー消費の激しい乾燥炉を必要としないため、従来の3つの技術に代わる選択肢として注目を集めている。
ゴム系ホットメルトとの比較：一般的なゴム系ホットメルトは加工しやすいものの、熱可塑性樹脂であるため、高温になると再び溶けてしまう可能性があります。一方、UV硬化型アクリル樹脂はUVランプによって架橋されるため、ゴム系樹脂よりもはるかに高温、化学薬品、経年劣化に強い、永続的な化学結合を形成します。
水性接着剤や溶剤系接着剤と比較すると：従来の液体接着剤は、接着剤を残すために、長時間高温のオーブンでキャリア（水または化学薬品）を蒸発させる必要があります。このプロセスは時間がかかり、膨大なエネルギーを消費し、溶剤の場合は有害な排出物が発生します。一方、UVシステムは光によって瞬時に硬化するため、工場の設置面積を大幅に縮小でき、排出物もほぼゼロになります。
コンバーターが他の乾燥方式ではなくUVアクリルホットメルトを選択する理由について詳しく知りたい場合は、当社の記事「UVホットメルトが溶剤系感圧接着剤よりも持続可能性が高い3つの理由」をお読みください。
感圧接着剤の用途
UV硬化型アクリル系ホットメルト接着剤は、その技術特性を活かした様々な用途に活用されています。以下に挙げる用途は、UV硬化型ホットメルト接着剤の耐久性によって、お客様にとってますます魅力的なものとなっている多くの用途のうちのほんの一例です。
- 取り外し可能なラベル
- 永久ラベル
- 再封可能なパッケージ
- テープ
- グラフィック
- 産業用／自動車用
- 医学
- 建築と建設
- 食品および皮膚接触が承認済み
UVホットメルトウェビナー
GEW Inc.の事業開発担当副社長であるジェニファー・ヒースコート氏は、Converting Quarterly誌とのウェビナーで、1990年代の商業化以来、市場シェアが1桁台にとどまっているにもかかわらず、UVアクリルホットメルトがなぜ採用可能な方法になったのかを説明した。
UVアクリルホットメルトの特徴
- PSAには溶剤は含まれていません
- PSA製造中に接着剤供給業者によって除去された溶剤
- 次バッチの製造に再利用される溶剤
- 溶融温度／適用温度を下げる
- ゴム ≈ 150～175℃ (300～350°F)
- 紫外線 ≈ 120～140℃ (250～284°F)
- 完全電気駆動／炭化水素燃料不使用
- 固形分100％、化学反応
- 温室効果ガス、VOC、HAP、TAP、FOGの排出なし
- より小型の機器／処理設備
- より剛性が高く、より硬く、溶解性が低く、より熱的に安定している
UVアクリルホットメルトの利点
- 輸送重量、輸送頻度、保管スペースの削減
- 溶剤の蒸気にさらされない労働者
- 爆発の危険性なし
- 熱炉、酸化装置、アフターバーナー、排出許可証は使用不可
- スコープ3排出量の削減
- エネルギー需要の削減
- エネルギー需要の減少により、スコープ2排出量が削減される。
- 運用コストの削減
- オペレーターの健康と安全性の向上
- 全電気自動車の持続可能性目標に準拠
- 揮発、焼却、または大気への放出が必要なキャリア物質はありません。
- 設備投資の削減
- オペレーターの健康と安全性の向上
- スコープ1排出量なし
- 床面積の削減、廃棄物の削減、準備時間の削減
- 水/ゴム系感圧接着剤と比較して、より堅牢な最終用途特性
- 多くの溶剤系感圧接着剤に代わる環境に優しい代替品
または、UVホットメルト感圧接着剤の7つの利点を概説した記事をお読みください。
アクリルホットメルトPSAラインのUV指定
- PSAラインにはNUVA2またはE4Cを指定でき、多くの設置場所では1～8個のランプヘッドが一般的です。
- コートの幅より100mm大きいサイズのアークランプ
- プレス冷却ローラーに取り付けられたランプが好ましくは
- 紙や一部のフィルムはウェブパスを直接通過できます
- 放出されるUVCエネルギー密度は、コーティング重量と目標とする最大ウェブ速度に必要なホットメルトエネルギー密度と一致する必要がある。
- より厚い被毛重量とより速いウェブ速度には、より多くのUVCが必要です。
- 仕様が確定していない場合は、1.2 mJ/cm2 UVC / GSM を使用してください。
PSAコーティングラインにUVホットメルトを使用する方法については、今すぐ弊社の営業チームにお問い合わせください。
GEW社製UVアクリルホットメルト製品
NUVA2
NUVA2は、広幅ウェブコーティングや特殊な産業用途に最適なUV硬化システムです。最大250cmまで完全空冷式で、ランプ出力は最大27kWまで対応。幅広いカスタマイズオプションとシステム統合オプションをご用意しています。
GEW社独自の特許取得済みリフレクターは、アクティブ冷却方式を採用することで、基材への熱伝達を最小限に抑えつつ、最高レベルの紫外線強度と照射量を実現しています。クイックチェンジカセット設計により、六角レンチ1本だけでランプ交換が迅速に行え、革新的な球状ランプエンドは、長時間のランプ交換時に破損を防ぎます。
信頼性は保証されており、GEWのRHINOシステムを搭載したNUVA2は5年間の保証付きで購入できるため、投資回収期間を過ぎても予期せぬメンテナンス費用が発生することはありません。
DoseGuard
DoseGuardは、ランプの下に取り付けられた走査光学系（ICAD®ユニット）で構成されており、システム全体の幅にわたって基材に到達する紫外線量を連続的に測定します。これにより、GEW製UVランプの出力を自動的に調整して目標の紫外線量を維持することで、UV硬化プロセスを改善します。
DoseGuardは、各UVランプアレイを個別にスキャンするように設定でき、全幅にわたるUV出力の不具合を報告することができます。
UV硬化型アクリル系ホットメルト接着剤（PSA）用途では、製造する製品に必要な適切な粘着力やせん断力を得るために、適切な量のUV照射を行うことが不可欠です。DoseGuardは、UV照射量を加工業者の希望する範囲内に維持することで、無駄を最小限に抑え、製品の品質を向上させます。
事例研究
PSAコーティングラインをUVアクリルホットメルトに切り替えた顧客の一例として、ウェールズの谷間にあるNu-Coat社が挙げられます。Nu-Coat社は、TS Converting社のTim Self氏を通じて、GEW社のNUVA2をElite Cameronラインに導入しました。この機械は、4つのランプヘッドベイのうち3つに3つのUVランプを使用するように特別に構成されており、4つ目のベイは追加の電力が必要な場合に使用されます。
下記の事例紹介ビデオをご覧ください。
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