(57)【要約】  【課題】  蒸留工程で発泡による問題を生じない廃液処理方法、およびその廃液処理方法により再生された現像液または版洗浄液を用いて現像または版洗浄を行う印刷版の製造方法を提供することを課題とする。  【解決手段】  廃液に凝集剤を添加する工程と、ついで前記廃液を蒸留する工程を少なくとも有する廃液処理方法。また、廃液に凝集剤を添加する工程と、ついで前記廃液を蒸留する工程を少なくとも有する廃液処理方法により再生された液を用いて、現像または版洗浄を行う印刷版の製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃液に凝集剤を添加する工程と、ついで前記廃液を蒸留する工程を少なくとも有する廃液処理方法。
【請求項２】
前記廃液は印刷版の製版工程で生じる廃液である請求項１記載の廃液処理方法。
【請求項３】
前記廃液は水現像可能な感光性樹脂層を有する印刷版材の現像工程で生じる現像廃液である請求項１記載の廃液処理方法。
【請求項４】
廃液に凝集剤を加え、凝集成分を除去した後に蒸留することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の廃液処理方法。
【請求項５】
凝集剤を含んだ状態で廃液を蒸留することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の廃液処理方法。
【請求項６】
前記凝集剤が金属塩あるいは高分子凝集剤であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の廃液処理方法。
【請求項７】
廃液を蒸留する工程が減圧蒸留によることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の廃液処理方法。
【請求項８】
請求項２から７のいずれかに記載の廃液処理方法により再生された液を用いて、現像または版洗浄を行う印刷版の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は廃液処理方法に関し、特に印刷版の製版工程において生じる廃液の処理に適した廃液処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷版は凸版、平版、凹版の各分野においてそれぞれ異なる印刷方式に応じた版材が提供されており、製版工程も異なっている。しかしながら、それらはすべて樹脂やゴムの組成物によりレリーフ像を形成しその物理的高低差や化学的耐性などを利用することで、インキ転写を行い、印刷を可能としている。
【０００３】
例えば、感光性樹脂凸版印刷版の一般的な現像方法は、現像液中に版を浸漬させ、または現像液をシャワー状に噴射しながら、ブラシ等で未露光部をこすりだすため、未露光部の感光性樹脂成分が現像液中に溶解または分散された状態で存在する。その現像液をそのまま繰り返し用いて感光性樹脂印刷版を現像すると、現像液中の感光性樹脂成分の濃度が上昇してゆき、その結果、現像速度の低下や、分散した感光性樹脂成分が版やブラシに付着するといった問題が生じる。そのため、頻繁に現像液を交換し、あるいは、ある程度以上感光性樹脂成分を含有した現像液を廃液として廃棄する必要があった。
【０００４】
特に、凸版印刷に使用する版材はそのレリーフ像の凹凸が平版や凹版と比較して大きいため、レリーフ像形成のために版材から除去される樹脂や合成ゴムの容積が大きくなる。そのため、廃液処理費用がかさむ上、大量の廃棄物を発生させるため環境面からも問題があった。
【０００５】
そこで、環境負荷を低減させる手法として、現像工程で使用する現像液を再利用するクローズドサイクルの方法が望まれている。
【０００６】
このような印刷版の製版工程で生じる廃液の処理方法としては、減圧蒸留することで現像液として再利用する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。しかしながら、現像液が発泡しやすい場合にはそれが減圧配管を伝い真空発生デバイスに達して減圧能力が不足するおそれがあり、さらなる改良が求められていた。
【０００７】
また、従来から行われている簡便な廃液の処理方法として、凝集剤を添加する事で樹脂成分を凝集させることにより固液分離した後に濾過を行うものがある（例えば、特許文献２参照。）。しかしながら、この方法は凝集分離効果が十分でない、得られたスラッジの粘着性が大きく作業性が悪い、濾過性が劣るなどの課題を有しており、またその濾液は凝集剤成分を含んでいるため現像液として再利用をすることが出来ない場合や、再利用が可能である場合もその性能に大きな制約を受けることが多く、それらを解決する手段が求められていた。
【特許文献１】国際公開第０３／５１２９号パンフレット
【特許文献２】特開２００１−４７０６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、蒸留工程で発泡による問題を生じない廃液処理方法、およびその廃液処理方法により再生された現像液または版洗浄液を用いて現像または版洗浄を行う印刷版の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記問題を解決するため、主として次の構成を有する。すなわち、「廃液に凝集剤を添加する工程と、ついで前記廃液を蒸留する工程を少なくとも有する廃液処理方法」である。また本発明は、「廃液に凝集剤を添加する工程と、ついで前記廃液を蒸留する工程を少なくとも有する廃液処理方法により再生された液を用いて、現像または版洗浄を行う印刷版の製造方法」である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、蒸留工程での処理液の発泡を抑制し安定した処理を進めることが可能である。また減圧下で蒸留を行う場合は真空デバイスの機能を保つことができる。こうして再生された処理液を現像液または版洗浄液として再利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００１２】
本発明における廃液は、印刷インキ洗浄廃液、機器洗浄廃液、現像廃液、エッチング廃液、クーラント廃液、塗装廃液、水性樹脂系廃液などがあげられるが、有機成分を含みやすい印刷版の製造工程において発生する現像廃液において効果的である。
【００１３】
本発明における印刷版材は、凸版、平版、凹版の各分野における異なる印刷方式に対応した公知の版材が使用できる。それらの製版工程は異なっているが、樹脂やゴムの組成物によりレリーフ像を形成し、その物理的高低差や化学的耐性などを利用することで、版上にインキ転写のための印刷画像を形成して、印刷を可能としている。また、それら版材は感光性を有していなくてもよい。
【００１４】
本発明における印刷版の製版工程で生じる廃液は、現像廃液や版面洗浄液などがあげられる。次に、それらが生じる製版工程の一例を述べるが本発明はこれに限定されるものではない。
【００１５】
感光性フレキソ印刷版に印刷用のレリーフ像を形成するためには、まず支持体側より、波長３００〜４００ｎｍの紫外線を照射し、その後、カバーフィルムを剥離した感光性樹脂層上にネガティブまたはポジティブの原画フィルムを密着させ紫外線照射し、光重合によって光硬化を行わせる。光源としては、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、キセノン灯、カーボンアーク灯、ケミカル灯などがあげられる。
【００１６】
次に、紫外線照射されなかった感光性樹脂層をスプレー式現像機やブラシ式現像機により現像液に溶出させることにより、支持体上にレリーフ像を形成することができる。現像後には版面に付着した現像液や感光性樹脂を取り除くために版洗浄液で版面を洗浄し、これを乾燥後、活性光線処理してフレキソ印刷版を得ることができる。
【００１７】
この現像液としては水道水を用いることができるが、粉石鹸などの界面活性剤を含有した水を用いてもよい。現像液中に界面活性剤を添加することによって、現像速度を向上させたり、感光性樹脂が版やブラシに付着する問題を防止する効果が得られることがある。界面活性剤としては、脂肪酸ナトリウム塩、脂肪酸カリウムや炭酸塩など汎用の石鹸成分が好適に使用される。界面活性剤を添加する場合、その添加量は現像液の全重量に対して、０．０１重量％〜１０重量％が好ましく、０．１重量％〜３重量％がより好ましい。
【００１８】
版洗浄液としては、水道水を用いることができるが、未使用の現像液を使用してもよい。
【００１９】
これらの製版工程で発生した廃液は、蒸留工程での発泡の要因となる感光性樹脂成分をできるだけ固液分離しておくことが望ましく、凝集剤の添加による方法が簡便に実施できて好ましい。凝集剤による発泡抑制効果は消泡剤による効果とは異なり、発泡成分であるポリマを固液分離しているため、処理の進行による発泡成分濃度の変動がなく安定した処理が可能であるため好ましい。
【００２０】
本発明において用いられる凝集剤は、従来公知の下水処理用の凝集剤を用いることができる。このような凝集剤としては、塩化ナトリウム、塩化カリウム、臭化ナトリウム、塩化カルシウム、硫酸アルミニウム、硫酸ナトリウムなどの金属塩、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸ナトリウムなどの高分子凝集剤が好ましい。安価かつ入手のしやすい硫酸アルミニウムがより好ましい。凝集剤の添加量は廃液に対して０．１重量％〜５重量％が好ましい。
【００２１】
凝集剤を用いることによって、廃液中に溶解または分散された状態の樹脂成分を凝集することができる。先に例示した感光性フレキソ印刷版の中でも水現像可能な感光性フレキソ印刷版の感光性樹脂層には、合成ゴムに親水性官能基を導入したポリマーとモノマーを均一に溶解した均一溶解系の構造をとるもの、感光性樹脂成分の水に対する親和性の高い相と水に対する親和性の低い相とがサブマイクロメートルからマイクロメートルオーダーで分散した相分離構造をとるものがある。例えば、相分離構造をとる感光性フレキソ印刷版を水現像した場合に生じる廃液では、水に対する親和性の低い相中の成分および水に対する親和性が高い相中の一部の成分は、水に溶解せず懸濁粒子となり、水に分散した状態になる。この懸濁粒子は概して水中で負に帯電することが多く、カウンターイオンの凝集剤を添加することによって、懸濁粒子がコロイドを形成して粒子サイズが増加して、水に沈降あるいは水上に浮遊するようになり、水から容易に凝集分離できるようになる。現像液に脂肪酸金属塩のような界面活性剤を添加している場合、脂肪酸金属塩と凝集剤が吸着性の高いコロイドを形成するため、現像廃液の固形分分離の効果は大きくなる。また凝集剤を添加する際には加熱、攪拌または加熱と攪拌を双方行うことが好ましい。
【００２２】
凝集剤を添加した現像廃液から効率的に樹脂成分を分離するための方法としては、自然濾過、吸引濾過、遠心分離、不織布などに粘着させる方法、浮遊物を容器からオーバーフローさせる方法などが公知であるが、取り扱いの簡便さから自然濾過が好ましい。凝集剤を添加したあと一定時間静置することで凝集した固形層と液体層とに分離する性質がある廃液の場合、固形層が浮遊するものは処理槽底面から、固形層が沈殿するものは液面側から排液を行う事で液層から先に濾過を行うことが出来、濾過分離が簡便となるためより好ましい。液層の排液は、タンクに備わるドレンバルブからの抜き出しや、ポンプによる吸引や吸い上げ、サイホンなどの利用、処理槽そのものを傾斜させて壁面上端からの排出などの方法が用いられるが、これらに限定されるものではない。さらには不織布をフィルターとして使用する自然濾過が濾過後の取り扱いに優れておりより好ましい。不織布は、レーヨン、ポリエステル、ポリプロピレンなどからなるものが好ましく用いられるが、これらに限定されるものではない。
【００２３】
本発明における蒸留工程について説明する。
【００２４】
蒸留は、廃液または凝集剤の添加により樹脂成分が分離された廃液に対して行う。凝集剤が添加されていない廃液を蒸留処理する場合は、蒸留機の蒸発器内に廃液と共に凝集剤を添加する。添加量については、前記内容と同様でよい。この場合、事前に樹脂成分を分離する必要がなく、同様の効果を得ることができ、簡便で好ましい。
【００２５】
蒸留方法には常圧蒸留、高圧蒸留、減圧蒸留などがあるが、低温での蒸留が可能であることによる取り扱いの簡便さから減圧蒸留が好ましい。また、蒸留機は公知のものであれば限定されるものでないが、蒸発器内部に取り外し可能な内容器と現像液飛散防止具を具備している“ＴＴＲ５０ＶＤ”（東レ（株）製）が後処理の簡便さから好ましい。
【００２６】
発生した蒸気は冷却水等を流した冷却器等の冷却手段で冷却し凝縮回収する。このときの廃液の加熱温度は液の主成分となる溶剤によって適宜選択するが、水を主成分とする現像液の場合、蒸留効率の点から４０℃以上が好ましい。また、圧力も液の主成分となる溶剤によって適宜選択するが、水を主成分とする現像液の場合、蒸気圧以下であればよいが、蒸留効率の点から４８ｋＰａ以下が好ましく、２６ｋＰａ以下がより好ましい。
【００２７】
また蒸留終了後に蒸発器内に残存する濃縮液および樹脂の廃棄方法も液の主成分となる溶剤によって適宜選択するが、廃液として廃棄または高分子吸収剤等により固形化してから廃棄することが好ましく行われる。
【００２８】
このようにして凝縮回収した回収液は樹脂組成物などが除去されている。例えば水を主成分とする印刷版の現像液の場合、この処理による凝縮回収液は繰り返し現像液として利用することができる。現像液を再利用する際に用いる現像機と版材は特に限定されず、公知の現像機と版材が使用できる。
【実施例】
【００２９】
以下、本発明を実施例で詳細に説明する。
【００３０】
実施例１
Ａ２サイズの"ＷＳ９５ＨIII"（東レ（株）製  水現像型感光性樹脂凸版材）を、"ＣＲＥＯ４０Ｗ"（フィリップス社製  ケミカルランプ）を１４本設置した"ＦＴＷ５００ＬII"（富士写真フイルム（株）製  製版機）により露光した。まず、カバーフィルムを剥がして感光性樹脂層上にネガフィルムを真空密着させ、ネガフィルム側から５分間露光した。ネガフィルムは版材評価用に１７５線２％の網点チャートや４０μm幅の細線などを含む。
【００３１】
露光終了後に、"ＦＴＰ６４０II"（富士写真フイルム（株）製  製版機）を使用して現像作業を行った。現像液としては４０℃の中性水４０Ｌに界面活性剤としてラウリル硫酸ナトリウム０．３重量％を溶解したものを使用し、製版機の自動通版による現像、乾燥、後露光連続処理により、印刷版を得た。
【００３２】
この作業を２０回繰り返し行い、感光性樹脂成分が約７重量％分散した廃液４０Ｌを得た。
【００３３】
製版機の使用済み現像廃液回収タンクから"ＦＴＲ５０ＶＤ"（東レ（株）製  減圧蒸留機）の蒸発器内部に備わるポリプロピレン樹脂袋に現像廃液を送液し、凝集剤として硫酸アルミニウムを１重量％添加し、さらに消泡剤として"ＡＦ"（富士写真フイルム（株）製）を現像廃液１０Ｌに対して２ｍＬの割合で添加し、蒸発器の備える飛散防止具を設置した。その後加熱溶媒温度１２５℃、真空度４ｋＰａの条件で蒸留処理を行った。冷却器には冷却チラーにより１５℃の水を毎分５Ｌの流量で通水し、冷却を行った。蒸留処理７時間経過時点で３５Ｌの回収水を得た。この間、蒸発器内部および蒸気配管は発泡による汚れもなく清浄に保たれていた。また、濃縮された現像廃液はポリプロピレン樹脂袋内に固形物として残ったため、樹脂袋とともにプラスチックとして廃棄した。
【００３４】
この結果得られた回収水３５Ｌに中性水５Ｌを加えて製版機に投入し、４０℃まで加熱、界面活性剤としてラウリル硫酸ナトリウム０．３重量％を加えた後、先述と同様に２０版の製版作業を行った。
【００３５】
この一連の製版作業を３回繰り返し実施し、得られた印刷版を評価したところ、所定の性能である１７５線２％の網点と４０μm幅の細線を再現しており、実用上問題のないことが確認できた。
【００３６】
実施例２
Ａ３サイズの"ＬＴ１７０Ｒ"（東レ（株）製  水現像型感光性フレキソ印刷用版材）を、"ＴＬＫ４０Ｗ／１０Ｒ"（フィリップス社製ケミカルランプ）を６本設置した"ＦＴＷ３５０ＬII"（富士写真フイルム（株）製  製版機）により露光した。まず、版の支持体側から２分間露光し、次にカバーフィルムを剥がしてネガフィルムを真空密着させ、ネガフィルム側から１５分間露光した。ネガフィルムは版材評価用に１７５線２％の網点チャートや３級明朝文字などを含む。
【００３７】
露光終了後に、"ＧＰＰ５００"（東レ（株）製  水現像フレキソ印刷版用製版機）を使用して現像作業を行った。現像液としては５０℃の中性水２５Ｌに"ニッサン粉石鹸"（ニッサン石鹸（株）製）０．２重量％を溶解したものを使用し、製版機の現像部で１０分間現像作業を行い、０．７ｍｍのレリーフ深度を得た。次に６０℃の温風で１０分間乾燥し、殺菌灯による表面処理を１０分間、ケミカルランプによる後露光を１０分間実施し、印刷版を得た。
【００３８】
この作業を１５回繰り返し行い、感光性樹脂成分が約５重量％分散した廃液２５Ｌを得た。
【００３９】
製版機から別の容器にこの廃液を抜き出し、凝集剤として硫酸アルミニウムを１重量％添加、攪拌して約２時間放置したところ、樹脂分が凝集浮遊した状態となった。容器底面にあるドレンバルブから液を抜き出した。この時濾過フィルターとして"アクスターＧ５０７５"（東レ（株）製不織布  目付量７５ｇ／ｍ2、通気量１４５ｃｍ3／ｃｍ2／sec.、繊維径２４μｍ）を使用した。容器底面から樹脂成分をほとんど含まない廃液が先に排出され、最後に浮遊した樹脂成分がフィルターに流れ込み、目詰まりすることなく約３０分で水切りが完了し、良好な濾過性能を示した。
【００４０】
この濾過液に消泡剤として"ＡＦ"（富士写真フイルム（株）製）を現像廃液１０Ｌに対して２ｍＬの割合で添加し、"ＦＴＲ５０ＶＤ"（東レ（株）製  減圧蒸留機）の蒸発器内部に備わるポリプロピレン樹脂袋に送液し、飛散防止具を設置した。その後、加熱溶媒温度１２５℃、真空度４ｋＰａの条件で蒸留処理を行った。冷却器には冷却チラーにより１５℃の水を毎分５Ｌの流量で通水し、冷却を行った。蒸留処理５時間経過時点で２３Ｌの回収水を得た。この間、蒸発器内部および蒸気配管は発泡による汚れもなく清浄に保たれていた。
【００４１】
この結果得られた回収水２３Ｌに中性水２Ｌを加えて製版機に投入し、５０℃まで加熱し、ニッサン粉石鹸を０．２重量％加えた後、先述と同様に１５版の製版作業を行った。
【００４２】
この一連の製版作業を３回繰り返し実施し、得られた印刷版を評価したところ、所定の性能である１７５線２％の網点と３級明朝文字を再現しており、実用上問題のないことが確認できた。
【００４３】
実施例３
Ａ３サイズの"ＬＴ１７０ＨＲ"（東レ（株）製  水現像型感光性フレキソ印刷用版材）を、"ＴＬＫ４０Ｗ／１０Ｒ"（フィリップス社製ケミカルランプ）を６本設置した"ＦＴＷ３５０ＬII"（富士写真フイルム（株）製  製版機）により露光した。まず、版の支持体側から２分間露光し、次にカバーフィルムを剥がさずにそのままカバーフィルム側から１５分間露光した。
【００４４】
露光終了後にカバーフィルムを剥がして、"ＺＥＤ  Ｍｉｎｉ１０００"（ZED Insturuments社  ＣＯ2レーザー彫刻機）のシリンダーに両面テープを用いて露光済み版材を装着し、レリーフ像形成作業を行った。あらかじめ用意しておいた１５０線３％の網点と４級明朝文字を含む１ｂｉｔＴＩＦＦ画像データファイルを"ＺＥＤ  Ｍｉｎｉ１０００"の専用データに変換した後、シリンダーを回転させながらＣＯ2レーザーを照射することによる彫刻を行った結果、レリーフ深度０．４ｍｍのレリーフ像を得た。しかしながら、彫刻時の熱により溶解した樹脂やゴム組成物がレリーフ像の周囲に残存しているため、洗浄の必要があった。
【００４５】
次に"ＧＰＰ５００"（東レ（株）製  水現像フレキソ印刷版用製版機）の現像部を利用して洗浄作業を行った。洗浄液としては５０℃の中性水２５Ｌに"ニッサン粉石鹸（ニッサン石鹸（株）製）０．２重量％を溶解したものを使用し、２分間洗浄作業を行い、０．５ｍｍのレリーフ深度を得た。次に６０度の温風で乾燥を１０分間、殺菌灯による表面処理を１０分間実施し、印刷版を得た。
【００４６】
この洗浄作業を４０回繰り返し行い、感光性樹脂成分が約２重量％分散した廃液２５Ｌを得た。
【００４７】
製版機から別の容器にこの廃液を抜き出し、凝集剤として硫酸アルミニウムを１重量％添加、攪拌して約２時間放置したところ、樹脂分が凝集浮遊した状態となった。容器底面にあるドレンバルブから液を抜き出した。この時濾過フィルターとして"アクスターＧ５０７５"（東レ（株）製不織布  目付量７５ｇ／ｍ2、通気量１４５ｃｍ3／ｃｍ2／sec.、繊維径２４μｍ）を使用した。容器底面から樹脂成分をほとんど含まない廃液が先に排出され、最後に浮遊した樹脂成分がフィルターに流れ込み、目詰まりすることなく約１５分で水切りが完了し、良好な濾過性能を示した。
【００４８】
この濾過液に消泡剤として"ＡＦ"（富士写真フイルム（株）製）を現像廃液１０Ｌに対して２ｍＬの割合で添加し、"ＦＴＲ５０ＶＤ"（東レ（株）製  減圧蒸留機）の蒸発器内部に備わるポリプロピレン樹脂袋に送液し、飛散防止具を設置した。その後、加熱溶媒温度１２５℃、真空度４ｋＰａの条件で蒸留処理を行った。冷却器には冷却チラーにより１５℃の水を毎分５Ｌの流量で通水し、冷却を行った。蒸留処理５時間経過時点で２３Ｌの回収水を得た。この間、蒸発器内部および蒸気配管は発泡による汚れもなく清浄に保たれていた。
【００４９】
この結果得られた回収水２３Ｌに中性水２Ｌを加えて製版機に投入し、５０℃まで加熱、ニッサン粉石鹸を０．２重量％加えた後、先述と同様に４０版の洗浄作業を行った。
【００５０】
得られた印刷版を評価したところ、所定の性能である１５０線３％の網点と４級明朝文字を再現しており、実用上問題のないことが確認できた。
【００５１】
比較例１
実施例１と同様の方法で得られた樹脂組成物濃度約７重量％の現像液を利用して、凝集剤を添加することなく、その他は実施例１と同様の条件で蒸留処理を行った。その後蒸留処理を観察したところ、蒸留開始３０分後に真空度が低下し、さらに３５分後には蒸発機内の圧力が大気圧と同等となり、安全弁から水蒸気が吹き出したために、処理を中止した。その後、原因調査を行った結果、処理廃液の発泡により発泡した処理廃液が蒸気配管を伝い、真空発生装置であるポンプを空転させていたことが判明した。
【００５２】
比較例２
実施例２と同様の方法で得られた濾過液を、蒸留処理を行うことなく製版機に投入し現像液として５０℃まで加熱し、ニッサン粉石鹸を０．２重量％加えた後、先述と同様に製版作業を行った。現像液に凝集剤が含まれているため、現像液中に溶出または分散する感光性樹脂成分が溶出と同時に凝集し、版や現像機が備えるブラシに付着してしまうことがわかったため作業を中止した。