JP6523052B2

JP6523052B2 - 非引火性溶剤型粘着剤及びその使用方法

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Publication number: JP6523052B2
Application number: JP2015112815A
Authority: JP
Inventors: 光哉雑賀
Original assignee: Nippeco Ltd
Current assignee: Nippeco Ltd
Priority date: 2015-06-03
Filing date: 2015-06-03
Publication date: 2019-05-29
Anticipated expiration: 2035-06-03
Also published as: JP2016222858A

Description

本発明は、非引火性溶剤型粘着剤及びその使用方法に関し、さらに詳しくは、例えば、粘着シート類、両面テープ、粘着加工製品等に利用される非引火性溶剤型粘着剤であってアクリル系ポリマーを粘着成分とするものであり、その非引火性溶剤型粘着剤を、例えば、ＯＡ機器等の内部のダスト吸着に使用する非引火性溶剤型粘着剤及びその使用方法に関する。

粘着性ポリマーを有機溶剤に溶解した溶剤型粘着剤は、取り扱い容易な粘着剤として、広く工業的に利用されている。しかし、粘着性ポリマーを有機溶剤に溶解した溶剤型粘着剤は、含有する有機溶剤が引火点を持つことから消防法上の危険物とされている。そのため、そのような溶剤型粘着剤は、保管場所や保管数量の制限、防爆設備での使用など様々な制約を受けることになる。

一方、消防法上の危険物としての制約を受けない粘着剤としては、例えば、粘着成分を水に分散させた水エマルジョン系粘着剤が知られている。しかし、この水エマルジョン系粘着剤は、耐候性・耐水性等の点で溶剤型粘着剤より劣る。また、有機溶剤の引火点を無くし、消防法上の危険物に該当しないようにするために有機溶剤にハイドロフルオロエーテル（ＨＦＥ）等のフッ素溶剤を混合することが知られている(例えば、特許文献１、２)。

ところで、ＯＡ機器、家電製品、印刷機器、光学機器、電子機器、食品製造機器、医療機器、自動車部品、減速機などの機器や装置類或いはそれらの部品等にあっては、動作によって発生する部品の摩耗粉や装置内部に混入したダストが部品等に付着すると正常な動作が妨げられ、その結果所望の効果を得ることができない場合がある。例えば、コンピュータなどの電子機器類では、機器内に外気を取り入れて発熱した電子部品の冷却が行われており、その際、外気と共に機器内部へ埃が侵入するのを防止するために一般的にはフィルタが使用されるが、例えば、特許文献３では帯電部材を利用して埃を吸着する方法が提案されている。

特開２００６−２７４１７３号公報特開２０１４−００９３３５号公報特開２００７−０６５１２４号公報

有機溶剤の引火点を無くすために用いられるフッ素溶剤であるＨＦＥは、粘着性ポリマーとの相溶性が悪いため、粘着性ポリマーを溶解する有機溶剤としてＨＦＥを混合すると、系内で粘着成分が分離してしまうという問題があった。

一方、機器や装置類の内部やその部品に埃が付着することを防止するためには外部からのダストの侵入はフィルタで防げるとしても内部で発生する摩耗粉はフィルタで防ぐことはできない。また、機器や装置によっては帯電部材を利用できない場合もある。

そこで、本発明の目的は、耐候性・耐水性に優れたポリマー溶剤型粘着剤を、引火点のないフッ素系溶剤中に安定的に分散させることにより、消防法上の危険物とはならない非引火性の溶剤型粘着剤を提案することである。

また、本発明の目的は、上記の溶剤型粘着剤を、ＯＡ機器などの機器類の所定箇所に塗布することによって部品の摩耗粉や装置内部に混入したダストを吸着させることで機器類の動作不良を発生させることなく安定した動作を維持させる非引火性溶剤型粘着剤の使用方法を提案することである。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の本発明は、１，１，２，２，３，３，４−ヘプタフルオロシクロペンタン、パーフルオロ（１，３−ジメチルシクロヘキサン）、オクタフルオロシクロペンテン、及びパーフルオロメチルシクロヘキサンの中から選択された環状フッ素溶剤を必須成分とするフッ素溶剤中に、アクリル系溶剤型粘着剤を分散させた非引火性粘着剤組成物であることを特徴とする。

上記課題を解決するために、請求項２に記載の本発明は、アクリル系溶剤型粘着剤０．５〜１５．０質量％と、環状フッ素溶剤を必須成分とするフッ素溶剤９９．５〜８５．０質量％からなる請求項１に記載の非引火性粘着剤組成物であることを特徴とする。

上記課題を解決するために、請求項３に記載の本発明は、請求項１又は２に記載の非引火性粘着剤組成物において、環状フッ素溶剤を必須成分とするフッ素溶剤の質量比が、環状フッ素溶剤：鎖状フッ素溶剤＝１００：０〜８０：２０であることを特徴とする。

上記課題を解決するために、請求項４に記載の本発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の非引火性粘着剤組成物において、アクリル系溶剤型粘着剤が、ポリマー濃度３５質量％における粘度が、２５℃においてせん断速度１３ｓ^−１のとき７０００ｍＰ・ｓ以下であるアクリル系ポリマーを用いた溶剤型粘着剤であることを特徴とする。

上記課題を解決するために、請求項５に記載の本発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の非引火性粘着剤組成物を、ＯＡ機器、家電製品、印刷機器、光学機器、電子機器、食品製造機器、医療機器、自動車部品、減速機などの機器や装置類の内部やその部品に塗布することにより、前記機器類の内部の埃や摩耗粉を吸着除去することを特徴とする非引火性粘着剤組成物の使用方法を提供する。

本発明に係る非引火性溶剤型粘着剤によれば、引火性のある溶剤型粘着剤をフッ素溶剤中に分散させることで、引火点を無くし、消防法上の危険物に該当しないようにしたので、消防法上の危険物に該当する従来の溶剤型粘着剤のように保管場所、保管数量の制限や、防爆設備での使用など様々な制約を受けることがなく、粘着性を必要とする様々な用途に使用することができるという効果がある。

また、本発明に係る非引火性溶剤型粘着剤によれば、アクリル系溶剤型粘着剤０．５〜１５．０質量％と、環状フッ素溶剤を必須成分とするフッ素溶剤９９．５〜８５．０質量％によって構成することとしたので系内で粘着成分を分離させることなく均一に分散させることができるとういう効果がある。

また、本発明に係る非引火性溶剤型粘着剤の使用方法によれば、粘着剤を液体型としたので塗布箇所の形状に左右されることなく塗布することができ、しかも、消防法上の危険物としての制約を受けないのでさまざまな機器類や装置類の内部に塗布することができ、機器類や装置類の内部で発生する摩擦粉やダストを吸着することにより、機器類や装置類の安定した動作を維持することができるという効果がある。

本発明に係る非引火性溶剤型粘着剤及びその使用方法について以下詳細に説明する。初めに、本発明に係る非引火性溶剤型粘着剤について説明する。

［非引火性溶剤型粘着剤の構成成分、及びその配合割合］
本発明に係る非引火性溶剤型粘着剤は、アクリル系溶剤型粘着剤とフッ素溶剤からなる非引火性溶剤型粘着剤である。

（１）アクリル系溶剤型粘着剤
本発明に係る非引火性溶剤型粘着剤に用いられるアクリル系溶剤型粘着剤は、アクリル系ポリマーを有機溶剤に溶解した溶液である。本発明に係る非引火性溶剤型粘着剤に使用するアクリル系ポリマーとしては、アクリル系ポリマー濃度３５質量％における粘度が、２５℃においてせん断速度１３ｓ^−１のとき７０００ｍＰ・ｓ以下のアクリル系溶剤型粘着剤であることが好ましい。アクリル系溶剤型粘着剤の粘度が７０００ｍＰ・ｓを超えるような場合には、アクリル系溶剤型粘着剤がフッ素溶剤に十分に分散せず、粘着成分と溶剤成分が分離する傾向が強くなるからである。ここで、アクリル系ポリマーとは、一種以上のアクリル酸エステルを重合して形成される高分子化合物である。アクリル系溶剤型粘着剤中の有機溶剤は、アクリル系ポリマーを溶解できる溶剤であれば特に限定されることはない。そのような溶剤としては、例えば、酢酸エチル、ヘキサン、トルエン、１，３−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン等がある。

（２）フッ素溶剤
本発明に係る非引火性溶剤型粘着剤に用いられるフッ素溶剤としては、環状フッ素溶剤の単独、あるいは、環状フッ素溶剤と鎖状フッ素溶剤の混合物である。ここで、フッ素溶剤とは、炭化水素化合物の水素部分を一部、もしくは全てフッ素に置換した有機化合物で、引火点がないことを特徴とする揮発性の液体有機化合物である。本発明に係る非引火性溶剤型粘着剤に用いられる好ましい環状フッ素溶剤としては、例えば、１，１，２，２，３，３，４−ヘプタフルオロシクロペンタン、パーフルオロ（１，３−ジメチルシクロヘキサン）、オクタフルオロシクロペンテン、パーフルオロメチルシクロヘキサンなどがある。また、本発明に係る非引火性溶剤型粘着剤に用いられる好ましい鎖状フッ素溶剤としては、ハイドロフルオロカーボン(ＨＦＣ)、ハイドロフルオロエーテル(ＨＦＥ)、パーフルオロカーボン(ＰＦＣ)、パーフルオロポリエーテル(ＰＦＰＥ)、不飽和ＨＦＣ(ＨＦＯ)等がある。もちろん、これ以外の環状フッ素溶剤や鎖状フッ素溶剤を用いることも可能である。

また、本発明に係る非引火性溶剤型粘着剤に用いられるフッ素溶剤は、１種の環状フッ素溶剤のみでもよいが、沸点や融点の異なる他の環状フッ素溶剤及び／又は鎖状フッ素溶剤との混合溶剤とすることで、作製される非引火性溶剤型粘着剤の凝固点や乾燥速度を任意に調整することが可能となる。

本発明に係る非引火性溶剤型粘着剤に用いられる環状フッ素溶剤と鎖状フッ素溶剤の混合比は、フッ素溶剤全体に対し鎖状フッ素溶剤が２０質量％以下とすることが好ましい。鎖状フッ素溶剤の割合が２０質量％を超えるとフッ素溶剤とアクリル系溶剤型粘着剤の相溶性が悪化し、その混合物は二層に分離してしまうからである。

（３）配合割合
本発明に係る非引火性溶剤型粘着剤は、好ましくはアクリル系ポリマーを有機溶剤に溶かしたアクリル系溶剤型粘着剤０．５〜１５．０質量％と、環状フッ素溶剤を必須成分とするフッ素溶剤９９．５〜８５．０質量％から構成される。アクリル系溶剤型粘着剤が１５．０質量％を超えると引火性液体の配合割合が多くなるため、その混合物は引火点を有することとなり、消防法上の危険物に該当してしまう。一方、アクリル系溶剤型粘着剤が０．５質量％を下回ると粘着剤としての実用上の効果が期待できなくなることからアクリル系溶剤型粘着剤の割合は０．５〜１５．０質量％の範囲であることが好ましい。尚、アクリル系溶剤型粘着剤を５．０質量％以上とすれば塗布し易く付着性のよい非引火性溶剤型粘着剤とすることができる。

以下、本発明に係る非引火性溶剤型粘着剤の好ましい実施例を示す。実施例１〜７及び比較例１〜２は、以下に示すアクリル系溶剤型粘着剤とびフッ素溶剤を表１に示すような配合割合で組み合わせて高速回転型乳化撹拌機によって調製したものである。尚、比較例３は、アクリル系ポリマーを酢酸エチルで溶解したアクリル系溶剤型粘着剤の単品である。

「アクリル系溶剤型粘着剤」
（１）トーヨーケム製ＢＰＳ３２３３Ｄ−３５ＴＦ
溶剤：酢酸エチル
引火点：−５．２℃（タグ式）
アクリル系ポリマー濃度：３５質量％
粘度：１２９０ｍＰ・ｓ

（２）トーヨーケム製ＢＰＳ５３７５^※：１，３−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン^※※＝７８：２２混合品
アクリル系ポリマー濃度：３５質量％
粘度：６５３０ｍＰ・ｓ

^※トーヨーケム製ＢＰＳ５３７５
アクリル系ポリマー濃度：４５質量％
溶剤：酢酸エチル、トルエン
引火点：−３℃（タグ式）

^※※１，３−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン
引火点：２６℃（タグ式）
粘度測定条件：２５℃、１３ｓ^−１

［フッ素溶剤］
Ａ．１，１，２，２，３，３，４−ヘプタフルオロシクロペンタン(環状フッ素溶剤)
Ｂ．メチルノナフルオロブチルエーテル、メチルノナフルオロイソブチルエーテル混合溶剤(３Ｍ製Ｎｏｖｅｃ７１００、ＨＦＥ)
Ｃ．１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタン（ＨＦＣ）
Ｄ．パーフルオロ化合物（３Ｍ製フロリナートＦＣ−７２、ＰＦＣ）

これら試料を下記試験法によって評価した。
[外観]
調整後１週間静置した後で目視にて内容物の状態を確認した。

[引火点測定]
クリーブランド開放式(ＪＩＳＫ２２６５)により引火点を測定した。

［粉末吹き付け試験］
スライドガラス上の２ｃｍ×２ｃｍの範囲にアクリル系溶剤型粘着剤とフッ素溶剤をそれぞれ実施例１〜７及び比較例１〜３に示す割合で配合したものをそれぞれ０．１ミリリットル塗布し、自然乾燥後にその表面に向けてポリエチレン粉(平均粒径：４０μｍ)を吹き付けた。その後、スライドガラスを不織布で軽く拭き、実施例１〜７及び比較例１〜３の塗布面に付着したポリエチレン粉の付着状態を確認した（粉末吹き付け試験）。その結果を表２に示す。

表１、２に示すように、実施例１〜７の各試料の外観
については内容物の分離はなく安定した分散状態であり、引火点は観測されなかった。
比較例１は、フッ素溶剤を全てＨＦＥとしたため、アクリル系溶剤系粘着剤が分散せず、溶剤とアクリル系ポリマーが分離した。
比較例２は、鎖状フッ素溶剤の配合量が２０質量％を超えたため、アクリル系ポリマーを含む層と溶剤のみの層に分離した。
比較例３は、アクリル系溶剤系粘着剤のそのものであり、−５．２℃の引火点有している。

また、実施例１〜７の各非引火性溶剤型粘着剤、及び、アクリル系溶剤型粘着剤（１）、（２）について、それぞれ０．１ミリリットルをスライドガラス上の２ｃｍ×２ｃｍの範囲に塗布し、自然乾燥した後の粘着性を指触で比較したところ、実施例１〜７はいずれも強い粘着性を示す事が確認された。特に実施例４、５はアクリル系溶剤型粘着剤（１）、（２）と同様の強い粘着性を示すことが確認された。

次に、前記実施例１〜７に示す各非引火性溶剤型粘着剤、及び、アクリル系溶剤型粘着剤（１）を塗布して自然乾燥させたスライドガラスに、平均粒径４０μmのポリエチレン粉を吹き付ける粉末吹き付け試験を行ったところ、実施例１、３〜７の塗布面、及び（１）の塗布面には、ポリエチレン粉が塗布面全体に一様に且つ多量に付着したことが確認されたが、実施例２についてはポリエチレン粉の付着性にやや濃淡（ムラ）が見られた。このことから、アクリル系溶剤型粘着剤が０．５質量％を下回ると十分な粘着性を得ることが難しくなるが、０．５〜５．０質量％未満の場合には数回重ね塗りすることで十分な粘着性を得ることが可能となる。また、アクリル系溶剤型粘着剤が５．０質量％以上である場合にはダストを吸着するのに十分な粘着性を得ることができるのでアクリル系溶剤型粘着剤を５．０〜１５．０質量％で用いることにより１回塗りで効果を発揮させることが可能となる。

以上のように、本発明に係る非引火性溶剤型粘着剤及びその使用方法によれば、非引火性溶剤型粘着剤は消防法上の危険物に該当しないので保管等の制約を受けることがなく、しかも粘着性ポリマーを有機溶剤に溶解した従来の溶剤型粘着剤と同等の粘着性を有するので様々な産業において利用価値が高い。

Claims

１，１，２，２，３，３，４−ヘプタフルオロシクロペンタン、パーフルオロ（１，３−ジメチルシクロヘキサン）、オクタフルオロシクロペンテン、及びパーフルオロメチルシクロヘキサンの中から選択された環状フッ素溶剤を必須成分とするフッ素溶剤中に、アクリル系溶剤型粘着剤を分散させたことを特徴とする非引火性粘着剤組成物。
アクリル系溶剤型粘着剤０．５〜１５．０質量％と、環状フッ素溶剤を必須成分とするフッ素溶剤９９．５〜８５．０質量％からなることを特徴とする請求項１に記載の非引火性粘着剤組成物。
環状フッ素溶剤を必須成分とするフッ素溶剤の質量比が、環状フッ素溶剤：鎖状フッ素溶剤＝１００：０〜８０：２０であることを特徴とする請求項１又は２に記載の非引火性粘着剤組成物。
アクリル系溶剤型粘着剤が、ポリマー濃度３５質量％における粘度が、２５℃においてせん断速度１３ｓ^−１のとき７０００ｍＰ・ｓ以下であるアクリル系ポリマーを用いた溶剤型粘着剤であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の非引火性粘着剤組成物。
請求項１〜４のいずれか１項に記載の非引火性粘着剤組成物を、ＯＡ機器、家電製品、印刷機器、光学機器、電子機器、食品製造機器、医療機器、自動車部品、減速機などの機器や装置類の内部やその部品に塗布することにより、前記機器類の内部の埃や摩耗粉を吸着除去することを特徴とする非引火性粘着剤組成物の使用方法。