(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に、着色成分として染料またはカーボンブラックを含有し、平均粒径０．０５〜０．２μｍの光触媒アナターゼ型酸化チタン微粒子を含有するインク組成物を用いて印刷し、かくして得られる印刷物に紫外線を照射して印字部分を消色することを特徴とする印刷用基材の再生方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙、ＯＨＰシートなどの印刷用基材の表面に形成された印字部分を、印刷物の用済み後の必要時に消色することからなる印刷用基材の再生方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、家庭用プリンターとして、またオフィス用プリンターとして、ジェットインクプリンターが大いに普及しており、それに伴って紙、ＯＨＰシートなどの印刷物が増加し、その結果としてそれらの廃棄物が増加している。
【０００３】
また、これらの印刷物のリサイクル法として、脱墨剤などによる化学処理を行い、その後溶解し、抄紙して再生紙として再利用する方法が求められ、一部実施されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のリサイクル法では、脱墨剤などにより化学処理を行わなければ印字部分は消色できず、工程も複雑となり、コストも高く、十分に満足できる印刷物のリサイクル法は未だ得られていないのが現状である。
【０００５】
本発明者らは、先に、光触媒酸化チタン微粒子、加水分解性ケイ素化合物または該ケイ素化合物の加水分解物及び／または加水分解性ケイ素化合部の部分縮合物及び溶媒からなるクリア塗料を塗布した基材上に、印字部分の色料が紫外線の照射により消色する染料からなるインク組成物を用いて印刷し、かくして得られる印刷物に紫外線を照射して印字部分を消色する印刷用基材の再生方法を出願した。
【０００６】
先の方法によっても印刷物の印字部分を消色することはできるが、紫外線を照射してから消色するまでに時間を要する、また、クリア塗料を塗布しなければならず、工程的に用途が限定されるなどの問題があるのが現状である。
【０００７】
本発明は従来の印刷物のリサイクル法の問題点を解決するためのものであり、本発明の目的は紙、ＯＨＰシートなどの印刷用基材表面に形成された印字部分を容易に且つ短時間で消色させることからなる印刷用基材の再生方法、並びにＯＨＰシートなどの印刷用基材に印字し印刷物の用済み後の必要時に印字部分を消色して印刷用基材として再使用可能な状態にする印刷用基材のリサイクル法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基材上に、光触媒作用を有するアナターゼ型酸化チタン微粒子を含有するインク組成物を用いて印刷し、印刷物の用済み後に紫外線を照射して印字部分を容易に且つ短時間で消色することを見出し、本発明に到達した。
【０００９】
本発明に従って、基材上に、着色成分として染料またはカーボンブラックを含有し、平均粒径０．０５〜０．２μｍの光触媒アナターゼ型酸化チタン微粒子を含有するインク組成物を用いて印刷し、かくして得られる印刷物に紫外線を照射して印字部分を消色することを特徴とする印刷用基材の再生方法が提供される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の印刷用基材の再生方法及び印刷用基材のリサイクル法について詳細に説明する。
【００１１】
本発明で用いられる酸化チタンとは、特定エネルギーを持つ光の照射で有機物の酸化還元に対して触媒作用を示すものであり、純粋な酸化チタンの他、含水酸化チタン、水和酸化チタン、メタチタン酸、オルトチタン酸、水酸化チタンと呼ばれているものを含む。二酸化チタンまたはこれより低次酸化状態にあるものが好ましく用いられる。二酸化チタンの結晶型は、アナターゼ型、ルチル型、ブルッカイト型などがあるが、本発明で用いられる酸化チタンは、アナターゼ型である。
【００１２】
これらの酸化チタンは微粉末状でありその粒径は光触媒活性の強さから見て０．０５〜０．２μｍのものが使用できる。この微粉末は乾燥状態の粉末として用いることもできるインク組成物になるよう均一に分散させるために、予め分散媒体中に分散させた状態としておくことが望ましい。本発明において二酸化チタンが良好に分散されているか否かは塗膜を形成したときの光触媒機能に大きく影響してくる。光触媒機能を更に向上させるために酸化チタン表面に白金、金、銀、銅、パラジウム、ロジウム、ルテニウムなどの金属、酸化ルテニウム、酸化ニッケルなどの金属酸化物を被覆しても良い。
【００１３】
これらの酸化チタンは水などの溶媒に高度に分散させて使用される。超微粒子となっている酸化チタンを二次凝集させずに水などの溶媒と均一分散させておくためには、酸性またはアルカリ性として保存しておくことが好ましい。酸性下におくときはｐＨ０．５〜４、特に１〜３．５とするのが好ましい。分散媒体としては水の他、水とアルコールの混合物を用いても良い。
【００１４】
本発明で用いられる酸化チタンは、固形分で０．１〜１０重量％程度が好ましい。酸化チタンが、０．１重量％よりも少ないと、光触媒作用が生じなく好ましくない。逆に１０重量％を超えると酸化チタンが、沈殿を起こしインク組成物として好ましくない。
【００１５】
本発明で使用するインク組成物の溶媒としては、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類；メタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール類；セロソルブ、ブチルセロソルブなどのエーテル類；エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ヘキシレングリコールなどのアルキレングリコール類；エチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテルなどの多価アルコールのアルキルエーテル類；グリセリン、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのポリアルキレングリコール類；Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンなどの含窒素複素環式ケトン類；イオン交換水などが挙げられ、これら２種以上を混合して使用することも可能である。
【００１６】
本発明で使用するインク組成物の染料としては、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ  Ｂｌａｃｋ２２、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ  Ｂｌａｃｋ２７、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ  Ｂｌａｃｋ２８、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ  Ｒｅｄ８３の１、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ  Ｒｅｄ１２５、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ  Ｂｌｕｅ７０、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ８８、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ８９、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ  Ｖｉｏｌｅｔｌ、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ  Ｖｉｏｌｅｔ３、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ  Ｒｅｄｌ、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ  Ｒｅｄ８、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ  Ｂｌａｃｋ２や、Ｂａｓｉｃ  Ｂｌｕｅ５、Ｂａｓｉｃ  Ｂｌｕｅ７、Ｂａｓｉｃ  Ｖｉｏｌｅｔｌ、Ｂａｓｉｃ  Ｖｉｏｌｅｔ１０、Ｂａｓｉｃ  Ｏｒａｎｇｅ２２、Ｂａｓｉｃ  Ｒｅｄｌ：１、Ｂａｓｉｃ  Ｙｅｌｌｏｗ１、Ｂａｓｉｃ  Ｙｅｌｌｏｗ２、Ｂａｓｉｃ  Ｙｅｌｌｏｗ３などの塩基性染料、酸性染料、直接染料、含金染料などの通常のインクに用いられる染料が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００１７】
本発明で使用されるインク組成物は、更に必要に応じて、電導度調整剤、界面活性剤、消光剤、分散剤、防腐剤などの添加剤を含有することができる。
【００１８】
本発明で使用することができる上記の電導度調整剤としては、硝酸リチウム、亜硫酸リチウム、亜硫酸アンモニウム、蟻酸アンモニウム、酢酸アンモニウム、チオシアン酸ソーダなどを挙げることができる。更に、本発明で使用することのできる上記の界面活性剤、消光剤、分散剤、防腐剤などはインク組成物に通常用いられているものである。本発明で使用されるインク組成物は、それらの添加物をインク組成物の０．１〜５重量％の量で含有することができる。
【００１９】
本発明で使用されるインク組成物は、インク印刷法に適応した特性を持っているものであり、そのため該組成物は粘度１〜１０センチポイズ（２０℃）、表面張力が２０〜６０ダイン／ｃｍ、比抵抗が２００〜３，０００Ωｃｍ、比重が０．８〜１．２の範囲内にあることが望ましい。
【００２０】
本発明のインク組成物を調製する際には、ジェットプリンターを用いて各成分を混合攪拌した後、使用するジェットプリンターのノズル径の、例えば、約１／１０以下のポアーサイズを有するフィルターを用いてその混合物を濾過し、精製する。
【００２１】
本発明で使用されるインク組成物は、従来のジェットプリンターを用いて印刷用基材上に印字することができる。このようなジェットプリンターとしては、例えば、荷電量制御方法、インクオンデマンド方式、バブルジェット方式、サーマルヘッドによりインクを噴出される方式のものなどがある。インクジェット印刷されたインクは、常温〜数百℃で乾燥することにより、乾燥被膜を形成する。
【００２２】
なお、印字部分の色料が紫外線を照射することにより消色するインク組成物を用いた印刷物は、ジェットプリンター以外の手段で印刷された印刷物であっても、あるいは紫外線を照射することにより消色するインク組成物を用いた印刷物を用いて手書きされたものであっも、紫外線を照射して印字部分を消色することができる。
【００２３】
なお、本発明で使用される印刷用基材として、普通紙、上質紙、ＰＰフィルム、低質紙、アート紙、ＯＨＰシート、はがきなどを挙げることができる。
【００２４】
本発明においては、印刷物の用済み後の必要時に紫外線を照射し、印字部分を消色して印刷用基材として再使用可能な状態に再生し、印刷用基材のリサイクルを行う。
【００２５】
紫外線は約１００ｎｍ〜４００ｎｍの範囲の波長の光を指すが、本発明において印字部分を消色するには、特に３００ｎｍ〜４００ｎｍの範囲の波長の光が好ましい。光源としては、水銀灯、キセノンランプ、カーボンアーク、プラズマアーク、メタルハイドランプなどがあるが、高圧水銀ランプ、メタルハイドランプが消色効率の点から有用である。また、太陽光でも可能である。
【００２６】
本発明において紫外線を一定時間照射することにより印字部分が消色する理由として、本発明で使用される光触媒機能を有するアナターゼ型酸化チタン微粒子の酸化力により、染料の発色部分の構造が分子構造から離脱しやすいということで、印字部分を消色することが可能となった。
【００２７】
【実施例】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明する。なお、実施例中、「部」、「％」は重量基準で示す。
【００２８】
実施例１〜５及び比較例１〜４
表１に示した色料を表１に示した量（重量部）で用い、また、表１に示した溶媒を表１に示した量（重量部）で用い、それらを配合して均一に混合し、その後、ポアーサイズ１．０μｍのメンブランフィルターで濾過し精製し、インク組成物を調製した。得られたインク組成物をジェットプリンターを用いて手書きで所定のイメージに噴出しまたは書き、普通紙（ＰＰＣ）、白色ＰＰフィルム、ＯＨＰシート上にそれぞれ印字した。印字部分の消色試験を下記のように実施した。
【００２９】
＜印字部分の消色試験＞
インクジエットプリンターで印字した後、フェードメーターにて一時間照射後（太陽光１日分に相当する）のインクの消色具合を、目視で下記の基準で評価した。
【００３０】
○：消色し、リサイクル可能
×：消色せず、基材上に残存
それらの結果は表１に示す通りであった。
なお、表１で染料の欄に記載されている「カーボンブラック(NV=15%)EOH分散液」（実施例５で使用）におけるカーボンブラックは、染料ではなく正しくは顔料である。
【００３１】
【表１】
0004036530.tif 000002
【００３２】
表１から明らかなように本発明の実施例１〜５によれば、紙、白色ＰＰフィルム、透明ＯＨＰシートのいずれの場合も消色効果は良好であった。一方アナターゼ型酸化チタンを含有しない比較例１及び３、０．２μｍより大きいアナターゼ型酸化チタンを含有した比較例２及び４は、いずれも消色は不良であった。