(57)【要約】【課題】この発明は、印刷インキおよび印刷された紙製品、例えば、カタログ、パンフレット、本、印刷された外装材等の破棄物を焼却する際、焼却炉の温度上昇の抑制、環境汚染有害物質の発生および放出の抑制を図る印刷インキの提供にある。【解決手段】燃焼後のＢＥＴ比表面積が３０ｍ２／ｇ以上であり、その中心粒径が５０μｍ以下、最大粒径が１００μｍ以下である水酸化アルミニウムを印刷インキの成分の総重量に対して最大３０重量％を含有させてなる印刷インキ。【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼後のＢＥＴ比表面積が３０ｍ２／ｇ以上であり、その中心粒径が５０μｍ以下、最大粒径が１００μｍ以下である水酸化アルミニウムを、印刷インキの成分の総重量に対して１ｐｐｍ〜３０万ｐｐｍ（３０重量％）を含有させてなる印刷インキ。
【請求項２】
印刷インキが紫外線硬化型ニスである請求項１の印刷インキ。
【請求項３】
印刷インキが水性ＯＰニスである請求項１の印刷インキ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、印刷インキおよび印刷された紙製品、例えば、カタログ、パンフレット、本、印刷された外装材等の破棄物を焼却する際、焼却炉の温度上昇の抑制、環境汚染有害物質の発生および放出の抑制を図る印刷インキに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、印刷インキは、色料（顔料および染料）、ビヒクル、添加剤の３つの成分から構成されている。色料はインキに色を与えるための材料であり、顔料または染料から構成されている。ビヒクルは、ワニス成分で油、樹脂、溶剤、補助剤から構成されており、特に樹脂は主に合成樹脂が用いられ、インキの種類に応じて多種多様の樹脂が使用されている。油、溶剤もインキの種類により、多種多様のものが使用されている。添加剤は印刷インキの諸機能を促進または抑制するほか、インキの性質を改善し、新たな特性を与える成分になっている。印刷された紙製品は、紙の表面に色インキによって印刷され、さらにその表面に透明ニスがコーティングされる等、多重に積層化されている場合が多い。
これらの紙製品の破棄物を焼却する際、紙製品に印刷された印刷インキ、透明ニスの各種樹脂および塩素系樹脂は発生熱量が高く、焼却炉の温度を上昇させ、焼却炉を損傷させる原因になっている。特に、塩素系樹脂の場合、有害なダイオキシンを放出する可能性が高い。但し、ダイオキシンの発生については、一次生成は塩素量に依存せず不完全燃焼が支配要因であり、飛灰による二次生成では条件が揃えば塩化水素濃度に比例して生成するとの実験結果がある。また、焼却残灰を埋め立て処理する場合、印刷インキ中の顔料等の灰中に含まれる重金属イオンが、埋立地で雨水に溶解して漏洩する可能性がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、これらの紙製品の破棄物を焼却する際、第１に、焼却炉の温度の上昇を直接的に抑制し、第２に、有害なダイオキシンを発生および放出を同じく直接的に抑制し、第３に、焼却灰中に残置し、環境汚染となる重金属イオンの流失を飛躍的に抑制する印刷インキの提供にある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明は、燃焼後のＢＥＴ比表面積が３０ｍ２／ｇ以上であり、その中心粒径が５０μｍ以下、最大粒径が１００μｍ以下である水酸化アルミニウムを、印刷インキの成分の総重量に対して最大３０重量％を含有させてなる印刷インキにある。
【０００５】
前記印刷インキは、紫外線硬化型ニスであってもよいものである。
【０００６】
前記印刷インキは、水性ＯＰニスであってもよいものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
この発明の印刷インキの実施例として説明する紫外線硬化型ニスは、感光性オリゴマー、感光性モノマー、光重合開始剤および添加剤が用いられている。感光性オリゴマーとしては、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート、感光性モノマーとしては、脂肪族系モノマー、芳香族系モノマーおよびビニルエーテル系モノマー等が用いられる。
【０００８】
この発明の印刷インキの実施例として説明する水性ＯＰニスは、エマルジョンワニス、水溶性ワニスおよび添加剤が用いられる。エマルジョンワニスとしては、アクリルポリマーエマルジョン、スチレン・アクリルポリマーエマルジョン、スチレンマレイン酸・アクリルポリマーエマルジョン、添加剤としては、ポリエチレン等のワックスやレベリング剤や消泡剤等がある。水溶性ワニスとしては、スチレン・アクリル樹脂水溶液およびスチレンマレイン酸樹脂水溶液等が用いられる。
【０００９】
この発明の印刷インキの実施例として説明する印刷インキに用いられる無機化合物は、燃焼後のＢＥＴ比表面積が３０ｍ２／ｇ以上であり、その中心粒径が５０μｍ以下、最大粒径が１００μｍ以下である無機化合物を、印刷インキの成分の総重量に対して最大３０重量％を含有する印刷インキである。用いる無機化合物は、水酸化アルミニウム（住友化学工業会社製  ＣＳ−６００等）である。
【００１０】
この発明の印刷インキの実施例として説明する印刷インキ中の水酸化アルミニウムは、焼却炉内での高温条件下で結晶水を放出して高比表面積を有する活性アルミナに転移する。この反応が吸熱反応である。
【００１１】
さらに、焼却炉内で燃焼後においてＢＥＴ比表面積が３０ｍ２／ｇ以上である水酸化アルミニウムが燃焼排ガスに含有されるＨＣｌ、ダイオキシン等の有毒成分を吸着する効果を有するものである。
【００１２】
さらに、活性アルミナを含む焼却残灰が埋立地で処分された場合には、活性アルミナが灰中に含有される重金属イオンを吸着して環境中に流出を抑制する効果を有するものである。
【００１３】
【実施例】
水酸化アルミニウムの含有量の変化による紫外線硬化型ニスおよび水性ＯＰニスの特性について示す。
紫外線硬化型ニスの配合
ポリエステルアクリレート７３部、脂肪族系モノマー５、ビニルエーテル系モノマー１５部、ケトン系開始剤５部およびその他添加剤等２部を使用した。
【００１４】
水性ＯＰニスの配合
アクリルポリマーエマルジョン１５部、スチレン・アクリル系エマルジョン４５部、ポリエチレンワックスエマルジョン５部、スチレン・アクリル樹脂水溶液３０部およびその他添加剤５部を使用した。
【００１５】
紫外線硬化型ニスの成分の総重量に対して水酸化アルミニウムの使用量を０％、０．５％、１．０％、２．０％、５．０％、１０％、３０％、５０％、７０％について、次の試験条件の基に紫外線硬化型ニスの性質について実験した。
・使用紙            ……コートボールＣＲＣ  レンゴー（株）製
・下刷りインキ      ……カルトン墨インキ    合同インキ（株）製
・ニスの展色        ……バーコーターＮｏ．４（ＤＲＹ  ＯＮ）
・ＵＶ照射          ……水銀灯８０ｗ／ｃｍ  １灯、ランプ高２０ｃｍ、スピード２０ｍ／分  日本電池（株）製ＵＶ照射装置´                      ＡＳＥ−２０使用
・粘度測定          ……ザーン粘度計Ｎｏ．４（２５度Ｃ）（株）離合社製
・光沢値            ……２０箇所測定の平均値  スガ試験機（株）デジタル変角光沢計ＵＧＶ−５Ｄ使用（入射角６０度、受光角６０度）
・すべり角度        ……１０回測定の平均値  新東科学（株）製  静摩擦係数測定機  ＨＥＩＤＯＮ−１０型使用
・耐摩耗性          ……荷重５００ｇ、５００回  （株）安田精機製作所製
学振式耐摩擦試験機使用
・耐ブロッキング性  ……温度５０度Ｃ、湿度９０％、荷重５ｋｇ／ｃｍ２、１０時間
・耐水性            ……湿らせた綿布を使用して荷重２００ｇ、５００回
（株）安田精機製作所製  学振式耐摩擦試験機使用
【００１６】
【表１】
2004161843.tif 000002
【００１７】
上記表１から、水酸化アルミニウムの３０％使用の紫外線硬化型ニスは、光沢がかなり悪くなり、粘度が１００秒と高粘度のため、実際に使用するにあたりニスとしての性能は悪くなる。
同じく５０％使用ニスは、粘度が２４０秒とかなりの高粘度のため、印刷適性は悪くニスとして使用するのは困難である。
同じく７０％使用ニスは、さらに高粘度になり、チキソトロピック性も大きく流動性に乏しいためニスとして使用不能である。
このため、紫外線硬化型ニスの場合、印刷インキの成分の総重量に対し、水酸化アルミニウムの使用量は、紫外線硬化型ニスの成分の総重量に対して最大３０重量％である。
【００１８】
水性ＯＰニスの成分の総重量に対して水酸化アルミニウムの０％、０．５％、１．０％、２．０％、５．０％、１０％、３０％、５０％、７０％について、次の試験条件の基に水性ＯＰニスの性質について実験した。
・使用紙            ……コートボールＣＲＣ  レンゴー（株）製
・下刷りインキ      ……カルトン墨インキ    合同インキ（株）製
・ニスの展色        ……バーコーターＮｏ．４（ＤＲＹ  ＯＮ）
・粘度測定          ……ザーン粘度計Ｎｏ．４（２５度Ｃ）（株）離合社製
・光沢値            ……２０箇所測定の平均値  スガ試験機（株）デジタル変角光沢計ＵＧＶ−５Ｄ使用（入射角６０度、受光角６０度）
・すべり角度        ……１０回測定の平均値  新東科学（株）製  静摩擦係数測定機  ＨＥＩＤＯＮ−１０型使用
・乾燥試験          ……ニスに水性藍インキを１０：１で混合して着色。
バーコーターＮｏ．８で展色して上質紙の上からゴムローラーで加圧
・耐摩耗性          ……荷重５００ｇ、５００回  （株）安田精機製作所製
学振式耐摩擦試験機使用
・耐ブロッキング性  ……温度５０度Ｃ、湿度９０％、荷重５ｋｇ／ｃｍ２、１０時間
・耐水性            ……湿らせた綿布を使用して荷重２００ｇ、５００回
（株）安田精機製作所製  学振式耐摩擦試験機使用
【００１９】
【表２】
2004161843.tif 000003
【００２０】
上記（表２）から、３０％使用ニスの粘度が５０秒と少し高く、光沢もかなり悪い。光沢の無いニスとしての用途に限られる。
５０％使用ニスの粘度が７０秒とさらに少しアップし、光沢もさらに悪く、完全なマット状態となり、印刷適性も良くないが、マットニスなどの特別な用途にのみ使用可能な場合も考えられる。
７０％使用ニスは、流動性に乏しいため、チキソトロビック性も大きく粉分が多いため、乾燥が速すぎて流動性に乏しいため、ニスとして使用するのはほぼ不可能である。
このため水酸化アルミニウムの使用量は、印刷インキの成分の総重量に対して最大３０重量％である。
【００２１】
本発明の印刷インキの実施例は、上記のように、紫外線硬化型ニスおよび水性ＯＰニスについて説明したが、特許請求の範囲の請求項１から明らかなように、印刷インキの全てに関わるものであり、印刷インキの種類を実施例に限定しないことは勿論である。
【００２２】
【発明の効果】
この発明の印刷インキは、通常の印刷インキに要求される特性を有し、そして焼却処理されるときに、含有する水酸化アルミニウムの作用により、焼却炉の温度上昇を抑制し、また、有毒ガスの発生を抑制し、かつ焼却灰に残置する重金属等の有害物質を吸着し、焼却灰が投棄される埋立地から地中に漏洩することを防止しすることができるものである。
【００２３】
よって、この発明の印刷インキは、環境保護に寄与し、工業的価値は多大である。