JP4314331B2

JP4314331B2 - 現像廃液の処理方法及び装置

Info

Publication number: JP4314331B2
Application number: JP22414298A
Authority: JP
Inventors: 展夫小川; 務小島; 眞芦塚; ダーアンドレ
Original assignee: Asahi Kasei E Materials Corp
Current assignee: Asahi Kasei E Materials Corp
Priority date: 1997-08-14
Filing date: 1998-08-07
Publication date: 2009-08-12
Anticipated expiration: 2018-08-07
Also published as: JPH11125913A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は感光性樹脂印刷版、特に液状感光性樹脂印刷版を用いる製版プロセスの工程で生じる現像廃液中の固形分（水分散性樹脂など）を除去する方法、及びその現像廃液の処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
感光性樹脂版の製版プロセスで行われる現像工程は、露光完了後の樹脂版を界面活性剤を主成分とした水系の現像液とブラシまたはスプレー噴射などにより接触させ、未露光部の樹脂を現像液に溶解させることで露光部の潜像を画像として取り出す工程である。
【０００３】
この現像を繰り返す間に、現像液中に分散された樹脂の濃度が上昇し、この濃度が２〜４重量％になると現像性能が低下し、未硬化樹脂が版表面に再付着して画像品質を劣化させたり、現像時間が著しく長くなる等の問題が出てくる。
このため劣化した現像液を排水し、現像液を更新することが必要となる。
この使用済み現像廃液は、感光性樹脂、界面活性剤（分散剤）、消泡剤などが含まれており、これらの物質によりＣＯＤ（化学的酸素要求量）が５０００ｍｇ／ｌ以上となる。
【０００４】
この現像廃液の一般的な処理方法として各種の技術が知られているが、以下に述べるように、現像廃液に含まれる樹脂分を容易に、かつ効果的に除去できる方法としては十分ではない。
（１）凝集沈殿
錯化剤の添加により樹脂分を沈殿させるが、樹脂分が固化しておらず、ヘドロ状の凝集物の取り扱いに注意が必要である。
（２）限外ろ過及び逆浸透
現像液中の樹脂分が膜の閉塞の原因となり易く、事前に凝集沈殿などで固形分を除去して置かないと膜寿命が著しく短くなる場合がある。どちらの方式も単独使用は膜の寿命が懸念される。
【０００５】
（３）蒸留
水の蒸発潜熱に起因した高エネルギーが必要で、ランニングコストが高い。また、蒸発時に水分と分離される固化した樹脂が蒸発配管系を閉塞し、電熱効率が低下し易くなる。従って、この方法でも前処理として、樹脂分の除去が必要になると考える。
（４）焼却
前述の蒸留と同様に水の蒸発潜熱に起因したエネルギ−コストが高い。
【０００６】
（５）電気分解
電気分解後、更にろ過が必要であり、処理装置が電解装置とろ過装置（フィルタープレスなど）ということになって、装置コストが高くついてしまう。
また、ろ過した樹脂成分も粘着性のあるヘドロ状であるため、取り扱いに注意が必要である。
（６）光酸化
現像液に紫外線を照射するが、樹脂が分散した状態で紫外線を照射しても、現像廃液中の樹脂分を固化することが難しく、沈殿した樹脂成分も再浮遊しやすく、ろ過に注意を要する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、現像液中に分散された樹脂分を効果的に分離させ、安価な装置でしかも固化した樹脂分の取り扱いが容易な方法があれば、限外ろ過、逆浸透、電気分解法などの廃液処理の前処理として有効である。
本発明はこのような従来技術の課題を解決するものであり、現像廃液中に含まれた樹脂分を容易に分離できる現像廃液の処理方法及びその処理装置を提供することを目的とする。
【０００８】
（１）感光性樹脂印刷版の現像工程で生じる現像廃液の処理方法において、ｉ）溶解樹脂及びノニオン系界面活性剤を含有する現像廃液をノニオン系界面活性剤の曇点以上の温度まで加熱することによって現像廃液中の樹脂分を分離し、その後、ｉｉ）波長３００〜４００ナノメートルの紫外線を現像廃液に照射することによって、現像廃液中の樹脂分を硬化させた後、ｉｉｉ）得られた固形物を除去することを特徴とする現像廃液の処理方法。
（２）感光性樹脂印刷版の現像工程で生じる現像廃液の処理方法において、ｉ）溶解樹脂及びアニオン系界面活性剤を含有する現像廃液に凝集剤を添加することによって現像廃液中の樹脂分を分離し、その後、ｉｉ）波長３００〜４００ナノメートルの紫外線を現像廃液に照射することによって、現像廃液中の樹脂分を硬化させた後、ｉｉｉ）得られた固形物を除去することを特徴とする現像廃液の処理方法。
（３）加熱機構、撹拌機構、紫外線照射装置、及びろ過機構とを備えた廃液処理槽であって、該ろ過機構が廃液処理槽内部に設けられていることを特徴とする前記（１）〜（２）のいずれかに記載の処理方法に用いる感光性樹脂及び界面活性剤を含む感光性樹脂印刷版の現像廃液の処理装置。
【００１２】
上記（１）〜（３）の発明において、ｉｉｉ）の除去工程に用いられる手段としては、ろ過が好ましい。
また、上記（１）〜（３）の発明において、対象となる感光性樹脂が末端に反応性二重結合を持ったプレポリマー（例えば、不飽和ポリウレタンプレポリマー）を含む液状感光性樹脂である場合に本発明の効果は特に発揮される。
【００１３】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の感光性樹脂及び界面活性剤を含有する現像廃液の処理方法においては、まず界面活性剤の効力を減少せしめる処理が行われるが、この処理は、使用される界面活性剤の種類（具体的には、ノニオン系界面活性剤であるかアニオン系界面活性剤であるか）によって異なる。
【００１４】
（１）ノニオン系界面活性剤を使用する場合
樹脂分及びノニオン系界面活性剤を含む劣化した現像液を廃液処理槽に移送し、その現像廃液を加熱する工程において、界面活性剤の効果が低減する曇点以上まで現像液を加熱することで、溶存樹脂が凝集沈殿（樹脂比重：１以上）または浮遊（樹脂比重：１未満）する。この状態の樹脂は未反応な、光反応基を含んでおり、次の工程で紫外線を照射することにより、固化し現像液に不溶とすることができる。
【００１５】
（２）アニオン系界面活性剤を使用する場合
樹脂分及びアニオン系界面活性剤を含む劣化した現像液を廃液処理槽に移送し、現像廃液に多価金属イオンを添加・撹拌し、樹脂分を凝集分離させるものである。本発明に使用される凝集剤としては、多価金属イオン、高分子凝集剤、ＰＨを下げて界面活性剤の分散効果を落とす酸などいろいろ挙げられるが、その中でも多価金属イオンが好ましく、多価金属イオンの中でも、特にアルカリ土類金属の硫酸カルシウム、塩化カルシウム、硫酸マグネシウム、塩化マグネシウムなどが凝集させる効果が大きく、しかも現像廃液のＰＨも７〜８の中性であり、中和作業が必要でないという特長があるため、最も好ましい。
【００１６】
（３）ノニオン系、アニオン系を含む界面活性剤を使用する場合
樹脂分を含む劣化した現像液を廃液処理槽に移送し、ノニオン系界面活性剤の効果が低減する曇点以上まで現像液を加熱し、その状態でアニオン系界面活性剤の効果を低減させる凝集沈殿剤を添加・撹拌することで、樹脂分を分離させることができる。
【００１７】
以上の工程で分離した樹脂に３００〜４００ナノメートルのピークを持つ紫外線（蛍光灯、水銀灯、メタルハライドランプなど）を照射することにより、未反応な紫外線官能基を含有した樹脂が紫外線に反応して固化し、現像液に不溶となる。
【００１８】
紫外線照射時は、現像される感光性樹脂の比重が１未満の場合、樹脂分が現像液表面に浮遊してくるため、現像液表面上方から紫外線を照射することが好ましい。一方、感光性樹脂の比重が１以上の場合、現像液タンク底面にガラスを設け下方から紫外線を照射することで溶存樹脂を効率的に硬化させることができる。
【００１９】
次に、本発明の感光性樹脂の現像廃液処理装置及びその使用方法の具体例を図面に基づいて説明する。
図１及び図２は、本処理装置の概要を示す図である。感光性樹脂版の未露光部分を洗浄除去する際に発生する現像廃液（１）は廃液処理槽（２）に導かれる。
廃液処理槽（２）には加温機構としてヒーター（３）、撹拌機構として撹拌機（回転数６０〜２４０ＲＰＭ）または循環ポンプ（４）と紫外線照射機構として紫外線照射装置（５）及び廃液バルブ（９）が取り付けられている。
【００２０】
本発明で用いられる紫外線処理機構は、図１の様に廃液処理槽の底面部をガラス（６）とし、ガラスを通して紫外線を照射するような装置をするか、図２の様に廃液処理槽の上部から照射するような装置としてもよい。
感光性樹脂の比重が１以上の場合、樹脂分が廃液処理槽の底面部に沈殿するので、底面部から紫外線を照射した方が樹脂の硬化が促進される。この場合に用いられるガラスの材質は、ソーダーガラス、ほう珪酸ソーダーガラス、石英ガラスが一般的である。
【００２１】
感光性樹脂の比重が１未満の場合、樹脂分が廃液表面に浮遊するので、廃液槽の上部から照射することが好ましい。もちろん廃液中に紫外線照射装置を防水し液中で照射したり、廃液処理槽の内壁や外壁をガラスにし、紫外線を照射してもよい。
【００２２】
紫外線照射装置は、光源部（７）を有するが、光源としては、３００〜４００ナノメートルにピーク波長を有する蛍光灯、水銀灯、メタルハライドランプなどが挙げられる。蛍光灯を使用する場合、３００ナノメートル前後の紫外線を照射する殺菌灯と３００ナノメートル以上の紫外線を照射する蛍光灯との組み合わせを適用することもできる。
【００２３】
紫外線の照射量としては、通常５００〜３０００ｍＪ／ｃｍ²が用いられる。
本発明で用いられる加温機構としては、電気ヒーターによる直接加熱、又は温水及びオイルヒーターによる間接加熱などが一般的である。本発明で用いられる加熱温度としては、界面活性剤の曇点以上であればよいと考えるが、７０℃以上が好ましい。
【００２４】
本発明で用いられる撹拌機構は、凝集沈殿剤を溶解する目的と廃液を加温する時に廃液の温度分布を一定にする目的で使用される。このため撹拌機（回転数６０〜２４０ＲＰＭ程度）を取り付けるかまたは処理槽内の廃液を送液するポンプで循環（循環量０．１回〜１０回／分程度）して撹拌してもよい。
【００２５】
本発明で用いられるろ過機構（８）は、メッシュフィルターを廃液処理槽内部に設けるか、廃液処理槽出口に設けてもよい。メッシュフィルターの代わりに、フォーク状のジグで固化した樹脂層を除去してもよい。なお、比重が１未満の感光性樹脂の場合、樹脂成分が浮遊してくるので、メッシュ状のジグですくい上げても良い。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的実施形態を実施例で説明する。
【００２７】
【実施例】
実施例１
不飽和ポリウレタンプレポリマーを含む液状感光性樹脂［ＡＰＲ＜登録商標＞タイプＫ−１１］（旭化成工業（株）製造）をＡＬＦ２１３Ｅ露光機（旭化成工業（株）製造）を用いて露光した後、ＡＬＦ２００Ｗ洗浄機（旭化成工業（株）製造）に、ノニオン系界面活性剤のＡＰＲ＜登録商標＞ウオッシュアウト剤Ｗ６（旭化成工業（株）製造）２重量％とシリコン製消泡剤を温水に溶解させた現像液を準備した。
この現像液を用いて露光、現像作業を１０版繰り返し、現像液中の溶存樹脂濃度が２重量％になったころから、溶解した樹脂成分が版の表面に再付着してきたので現像作業を中止した。
【００２８】
この劣化した現像液を図２に示す現像廃液の処理装置で処理した。即ち上記の劣化現像液を加熱ヒーターを有するタンクに移送し、７０℃まで加温した。この状態でこの現像液に、東芝製２０ワット蛍光灯（ピーク波長３７０ナノメートル）及び東芝製３０ワット殺菌灯（ピーク波長２５４ナノメートル）を照射して、１０００ｍＪ／ｃｍ²（約１０分間照射）のエネルギーを与えた後、現像液を静置した。
【００２９】
その後、浮遊した樹脂固形分（ＡＰＲ＜登録商標＞タイプＫ−１１は比重０．８５）をろ過フィルターで除去した。このようにして得られた樹脂分を透明なポリエチレン袋に入れ、太陽光線下で数日放置したところ、完全に固化していた。
一方、樹脂分を除去した現像液は再度ＡＰＲ＜登録商標＞ウオッシュアウト剤Ｗ６と消泡剤を追添し、現像液として再利用することができた。
【００３０】
実施例２
不飽和ポリウレタンプレポリマーを含む液状感光性樹脂［ＡＰＲ＜登録商標＞タイプＦ−３００］（旭化成工業（株）製造）をＡＷＦ１１０Ｅ露光機（旭化成工業（株）製造）を用いて露光した後、ＡＷＦ１１０Ｗ洗浄機（旭化成工業（株）製造）に、アニオン系界面活性剤のＡＰＲ＜登録商標＞ウオッシュアウト剤ＸＷ６０６（旭化成工業（株）製造）２重量％とシリコン製消泡剤を温水に溶解させた現像液を準備した。
この現像液を用いて露光、現像作業を１０版繰り返し、現像液中の溶存樹脂濃度が２重量％になったころから、溶解した樹脂成分が版の表面に再付着してきたので現像作業を中止した。
【００３１】
この劣化した現像液を図１に示す現像廃液の処理装置で処理した。即ち上記の劣化現像液を廃液処理層に移送し、約７０℃に加温、硫酸マグネシウムを０．１重量％添加し、６０ＲＰＭで１５分間攪拌した。この状態でＰＨを測定したところＰＨ７．４でほぼ中性であった。
【００３２】
３時間放置後、沈殿した樹脂部に廃液処理層底面のガラスを通し、東芝製２０ワット蛍光灯（ピーク波長３７０ナノメートル）で、１０００ｍＪ／ｃｍ²（約１０分間照射）の紫外線を照射した後、上澄み液を排水した。その後、シート状になった樹脂固形分を手で取りだした。
次いで、現像廃液を限外濾過装置に接続したところ、フィルターの詰まりもなく、問題なく処理することができた。
【００３３】
【発明の効果】
本発明の処理法によれば、現像廃液中の溶存樹脂を容易に固化、分離することが可能となる。また、本発明の廃液処理装置を用いた場合には、簡単な構造の処理槽１で容易に樹脂分を固化分離することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の１つの実施形態を示す装置の概略図である。
【図２】図２は本発明の他の実施形態を示す装置の概略図である。
【符号の説明】
１現像廃液
２廃液処理槽
３加温機構
４撹拌機構
５紫外線照射装置
６ガラス
７光源部
８ろ過機構
９廃液バルブ

Claims

感光性樹脂印刷版の現像工程で生じる現像廃液の処理方法において、ｉ）溶解樹脂及びノニオン系界面活性剤を含有する現像廃液をノニオン系界面活性剤の曇点以上の温度まで加熱することによって現像廃液中の樹脂分を分離し、その後、ｉｉ）波長３００〜４００ナノメートルの紫外線を現像廃液に照射することによって、現像廃液中の樹脂分を硬化させた後、ｉｉｉ）得られた固形物を除去することを特徴とする現像廃液の処理方法。
感光性樹脂印刷版の現像工程で生じる現像廃液の処理方法において、ｉ）溶解樹脂及びアニオン系界面活性剤を含有する現像廃液に凝集剤を添加することによって現像廃液中の樹脂分を分離し、その後、ｉｉ）波長３００〜４００ナノメートルの紫外線を現像廃液に照射することによって、現像廃液中の樹脂分を硬化させた後、ｉｉｉ）得られた固形物を除去することを特徴とする現像廃液の処理方法。
加熱機構、撹拌機構、紫外線照射装置、及びろ過機構とを備えた廃液処理槽であって、該ろ過機構が廃液処理槽内部に設けられていることを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の処理方法に用いる感光性樹脂及び界面活性剤を含む感光性樹脂印刷版の現像廃液の処理装置。