JPH05230435A - 油性液体及び油性液体含有物用ゲル化剤及びゲル化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 イソパラフィン系溶剤や芳香族系溶剤等のよ
うに、従来のゲル化剤では充分なゲル化が困難な油性液
体を充分固化できるゲル化剤、及びそのゲル化剤を使用
したゲル化方法を提供する。 【構成】 カルボキシル基、酸アミド基、エポキシ環、
ピリジン環、及びピロリドン環のうちから選ばれる少な
くとも１種の極性基を持つ高分子化合物、あるいは水酸
基、置換アミノ基、及びエーテル結合のうちから選ばれ
る少なくとも１種の極性基を持つと共に、エステル結合
を併せ持った高分子化合物から成る主剤と、カルボン
酸、カルボン酸金属塩、及び微粉末シリカの中から選ば
れる少なくとも１種の化合物からなる助剤から構成され
る油性液体、及び油性液体含有物用ゲル化剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真用液体現像
剤、インクジェット用インク、印刷インク、磁性流体、
塗料等のような油性液体を分散媒とする分散液や、エン
ジン油や食用油などのような油性液をゲル化させて廃棄
する場合などに有用な、油性液体用ゲル化剤及びゲル化
方法に関するものである。

【０００２】

【従来技術及びその問題点】現在、劣化した食用油やエ
ンジン油等の油性液体の廃棄方法として、天然ろう、合
成ろう、固体状の高級脂肪酸又は高級アルコール、ある
いは特定の融点を持つ樹脂等を主成分とする固形化処理
剤を用いる方法が知られている（特開昭５３−１９２６
８号、５４−１１２３８５号、その他）。しかし、この
ような固形化処理剤を用いる方法は、油性液体の固形化
までにかなりの時間を要したり、比較的大量の処理剤添
加が必要などの欠点がある。これらの欠点を補うため
に、金属石ケン等のゲル化剤を添加する改良法（特開昭
５４−１１２３８５号）も提案されているが、充分満足
し得る程に改良されたとは言えない。また、高級脂肪酸
より高いゲル化能を持つことから、１２−ヒドロキシス
テアリン酸をゲル化剤に用いることも提案されている
（特開昭５５−１０６２９８号、特開昭６１−１９６８
１号、特開昭６３−９０５５９号）。しかし、１２−ヒ
ドロキシステアリン酸は価格や使用方法等に問題があ
り、この場合も充分満足し得るものとは言えない。この
ほか、ジベンジリデンソルビトールを用いる固形化廃棄
用処理剤（特開昭６１−１９６８２号）や、アルギン酸
塩と多価金属化合物と乳化剤より成る天ぷら廃油用ゲル
化剤（特開昭５９−１４２２７４号）、１２−ヒドロキ
システアリン酸にカルボキシル基を含有する高分子化合
物の金属塩を５〜１０重量％程度加えたゲル化剤（特開
平３−１９７５８２号）等が提案されている。前記した
ように、これまでも油性液体をゲル化させるためのゲル
化剤として各種のものが提案されているが、これらのも
のは、そのゲル化能において未だ満足し得るものではな
く、特に、従来のものは、イソパラフィン系炭化水素溶
媒や、芳香族系炭化水素溶媒を充分にゲル化固形化し得
るものではなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、イソパラフ
ィン系溶剤や芳香族系溶剤などのように、従来のゲル化
剤では充分なゲル化が困難な油性液体をも充分に固化し
得るゲル化剤及びそのゲル化剤を使用したゲル化方法を
提供することをその課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成する
に至った。すなわち、本発明によれば、カルボキシル
基、酸アミド基、エポキシ環、ピリジン環及びピロリド
ン環のうちから選ばれる少なくとも１種の極性基を持つ
高分子化合物、あるいは水酸基、置換アミノ基及びエー
テル結合のうちから選ばれる少なくとも１種の極性基を
持つと共に、エステル結合を併せ持った高分子化合物か
らなる主剤（Ａ）と、カルボン酸、カルボン酸金属塩及
び微粉末シリカの中から選ばれる少なくとも１種の化合
物からなる助剤（Ｂ）とからなる油性液体用ゲル化剤が
提供される。また、本発明によれば、前記ゲル化剤を用
いる油性液体のゲル化方法が提供される。

【０００５】本発明においては、ゲル化主剤（Ａ）とし
て、カルボキシル基、酸アミド基、エポキシ環、ピリジ
ン環及びピロリドン環の中から選ばれる少なくとも１種
の極性基を持つ高分子化合物（以下、単に高分子化合物
（Ａ−１）とも言う）又は水酸基、置換アミノ基及びエ
ーテル結合のうちから選ばれる少なくとも１種の極性基
を持つと共に、エステル結合を併せ持った高分子化合物
（以下、単に高分子化合物（Ａ−２）とも言う）を用い
る。前記高分子化合物（Ａ−１）には、前記極性基を有
する極性モノマーの単独重合体、あるいはその極性モノ
マーを重合性成分として用いるランダム共重合体、グラ
フト共重合体、ブロック共重合体等が包含される。ま
た、前記極性モノマーとしては、例えば、メタクリル
酸、アクリル酸、グリシジルメタクリレート、イタコン
酸、マレイン酸、無水マレイン酸、スルフォエチルアク
リルアミド、Ｎ−ビニルピロリドン、４−ビニルピリジ
ン、アクリルアミド等が挙げられる。高分子化合物（Ａ
−１）をより具体的に例示すると、以下のようなものが
示される。 （１）エチレン・酢酸ビニール・アクリル酸共重合体 （２）ラウリルメタクリレート・メタクリル酸・４−ビ
ニルピリジン共重合体 （３）スチレン・アクリルアミド共重合体 （４）ラウリルメタクリレート・グリシジルメタクリレ
ート・メタクリル酸共重合体 （５）ロジン変性マレイン酸樹脂・ラウリルメタクリレ
ートグラフト共重合体 （６）ポリアクリル酸 （７）ラウリルメタクリレート・４−ビニルピリジン共
重合体 （８）メチルアクリレート・Ｎ−ビニルピロリドン共重
合体

【０００６】前記高分子化合物（Ａ−２）には、前記極
性基とエステル結合を有する極性モノマーの単独重合
体、あるいはその極性モノマーを重合性成分として用い
るランダム共重合体、グラフト共重合体、ブロック共重
合体等が包含される。また、前記極性モノマーとして
は、例えば、メタクリロキシエチルメタクリレート、２
−ヒドロキシエチルメタクリレート、ジメチルアミノエ
チルメタクリレート等が挙げられる。高分子化合物（Ａ
−２）の具体例としては、ポリ（メタクリロキシエチル
メタクリレート）、ポリ（２−ヒドロキシエチルメタク
リレート）、ポリ（ジメチルアミノエチルメタクリレー
ト）、メチルメタクリレート・２−ヒドロキシエチルメ
タクリレート共重合体、メチルメタクリレート・エチル
ビニルエーテル共重合体、２−ヒドロキシアクリレート
・スチレン共重合体、エチルビニルエーテル・アクリル
酸メチル共重合体、スチレン・２−エチルアミノエチル
メタクリレート共重合体等が挙げられる。

【０００７】本発明においては、ゲル化助剤（Ｂ）とし
て、カルボン酸、カルボン酸金属塩及び微粉末シリカの
中から選ばれる少なくとも１種の化合物が用いられる。
この場合、カルボン酸としては、その種類、炭素数は特
に限定されず、油性液体に溶解性を示すものが望まし
い。また、このカルボン酸は、直鎖状又は分枝状のもの
あるいは置換基（例えば、水酸基やアミノ基等）を持つ
ものであることができ、さらに、飽和又は不飽和構造の
ものであることができる。カルボン酸の炭素数は、ゲル
化剤の性能の点では長鎖カルボン酸の使用が好ましく、
特に、炭素数１０以上、好ましくは１２〜３０を持つも
のの使用が望ましい。本発明で好ましく用いられるカル
ボン酸を例示すると、例えば、ステアリン酸、パルミチ
ン酸、１２−ヒドロキシステアリン酸、ベヘン酸、モン
タン酸、メリシン酸等の直鎖状の高級脂肪酸；２，４，
６−トリメチル−２−テトラコサエン酸；２，５−ジメ
チル−２−ヘプタデカエン酸；２−メチル−２−エイコ
セン酸；５−メチル−２−トリデセン酸；３−メチル−
２−ノネン酸；５−メチル−２−ドデセン酸等の分枝状
アルケン酸；２−メチルデカン酸、６−エチルノナン
酸、６−プロピルノナン酸、２−メチルトリデカン酸、
２−エチルテトラデカン酸、２−エチルヘキサデカン
酸、２−エチル−オクタデカン酸、２−エチルエイコサ
ン酸、３３−メチルテトラトリアコンタン酸等の分枝状
アルカン酸等が挙げられる。

【０００８】本発明においては、ゲル化助剤（Ｂ）とし
ては、前記カルボン酸の他、カルボン酸金属塩及び微粉
末状シリカを用いることができる。カルボン酸金属塩に
おける金属成分としては、アルカリ金属やアルカリ土類
金属の他、アルミニウムや亜鉛が好ましく用いられる
が、その他、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、
銀等も用いることが可能である。微粉末状シリカとして
は、吸油性が高く、粒子径の小さいものの使用が好まし
いが、一般的には吸油量が１００ｍｌ／１００ｇ以上、
特に、１５０ｍｌ／１００ｇ以上のものが好ましく使用
される。本発明で用いるゲル化助剤（Ｂ）において、カ
ルボン酸とカルボン酸金属塩を併用することは、ゲル化
能及びゲル化速度の点から好ましい態様である。

【０００９】本発明のゲル化剤においては、ゲル化促進
剤（Ｃ）として塩基性物質を添加することができる。こ
の塩基性物質には有機系及び無機系のものが包含される
が、有機系のものの使用が好ましい。有機系塩基として
は、塩基性窒素原子を含むもの、例えば、ジメチルアミ
ン、ジエチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルア
ミン、エタノールアミン、トリエタノールアミン、ピペ
リジン、アニリン、ジメチルアニリン、ジエチルアニリ
ン等の各種有機アミンを挙げることができる。また、無
機系塩基としては、アンモニア、水酸化ナトリウム、水
酸化カリウム等を挙げることができる。

【００１０】本発明のゲル化剤において、そのゲル化主
剤（Ａ）とゲル化助剤（Ｂ）及びゲル化促進剤（Ｃ）と
の割合は、ゲル化主剤（Ａ）や被ゲル化物の種類及び量
などによって異なるから一義的な決定は困難であるが、
一般的にはゲル化主剤（Ａ）１００重量部に対し、ゲル
化助剤（Ｂ）１〜５０重量部、好ましくは５〜２０重量
部である。ゲル化促進剤（Ｃ）の使用割合は、ゲル化主
剤（Ａ）１００重量部に対して、通常、０．０１〜２０
重量部、好ましくは０．１〜１０重量部の割合である。

【００１１】本発明においては、必要に応じて他の高分
子物質やゲル化剤を併用することもできる。高分子物質
としては、例えばセルローズ誘導体、例えばメチルセル
ローズ、ヒドロキシエチルセルローズ、カルボキシメチ
ルセルローズ、硫酸セルローズ、リン酸セルローズ、亜
リン酸セルローズ、アミノデオキシセルローズ、クロロ
デオキシセルローズ等がある他、リグノセルローズ誘導
体、デン粉誘導体等が挙げられる。一方、ゲル化剤とし
ては従来公知のもの、例えばジベンジリデンソルビトー
ル等が挙げられる。

【００１２】本発明のゲル化剤は、ゲル化主剤（Ａ）と
ゲル化助剤（Ｂ）をあらかじめ混合して液状又は固体状
の混合物として取扱うことができ、また両者を別々に保
管し、使用に際しゲル化対象物に添加混合することもで
きる。さらに、本発明のゲル化剤において、そのゲル化
主剤（Ａ）は、あらかじめゲル化対象物に含有させてお
くこともできるし、ゲル化対象物にそのゲル化主剤
（Ａ）として作用する高分子化合物が含まれているとき
には、その高分子化合物をゲル化主剤（Ａ）として用い
ることができる。この場合には、そのゲル化対象物に対
して、そのゲル化が必要となった時点においてゲル化助
剤（Ｂ）を添加混合してゲル化させることができる。

【００１３】本発明のゲル化剤を用いてゲル化対象物を
ゲル化させるには、そのゲル化対象物中に本発明のゲル
化剤を添加混合し、常温ないし加温下で撹拌すればよ
い。ゲル化剤の添加量は、被ゲル化物のゲル化を達成す
るのに十分な量であれば良く、ゲル化剤及び被ゲル化物
の種類によって異なり一義的には定められないが、一般
的には被ゲル化物の１重量％以上、好ましくは５〜３０
重量％添加すれば良い。なお、ゲル化剤の添加量が多す
ぎても通常は全く問題がなく、電子写真用液体現像剤の
ようにゲル化主剤となる高分子化合物を大量に分散した
分散液では、廃棄時にゲル化するため稀釈する必要はな
く、廃液にそのままゲル化助剤を添加して加熱・撹拌す
れば良い。本発明で好ましいゲル化温度は５０〜１５０
℃である。ゲル化時間は条件によって異なるが、通常５
〜６０分程度である。本発明のゲル化剤におけるゲル化
機構は、未だ明確には解明されていないが、ゲル化主剤
として用いられる高分子化合物の極性基に対してゲル化
助剤が作用して、その高分子化合物を網目構造状にイオ
ン架橋化させ、この網目構造内に油性液体を取込んで油
性液体をゲル化させることによるものと考えられる。

【００１４】本発明のゲル化対象物は油性液体又は油性
液体含有物である。油性液体としては、パラフィン系、
イソパラフィン系及び芳香族系の炭化水素の他、油脂及
び前記油性液体を主成分とする廃油が挙げられる。油性
液体含有物には、前記の油性液体を含む溶液や分散物か
らなる各種の液状製品及びその廃棄物が包含される。こ
のようなものとしては、電子写真液体現像剤、インクジ
ェット用インク、印刷インク、磁性液体、塗料等の液状
工業製品の廃棄物、食用油廃棄物、エンジン油廃棄物、
石油の貯蔵残渣油（石油スラッジ）等が挙げられる。油
性液体を含む液状製品には、その粘度調節剤として、本
発明のゲル化主剤となる高分子化合物が含まれている場
合が多いが、このような場合には、その高分子化合物を
本発明のゲル化主剤として利用することができる。

【００１５】

【実施例】次に本発明を実施例によって具体的に説明す
るが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
また、実施例及び比較例に示した部はいずれも重量基準
のものである。

【００１６】実施例１ 下記組成物を分散機で４時間分散し電子写真用液体現像
剤を作成した。 カーボン １００部 ラウリルメタクリレート・メタクリル酸共重合体 １５０部 （モル比８０／２０） アイソパーＨ（エクソンケミカル社製） ２００部 これにゲル化助剤として２，４，６−トリメチル−２−
テトラコサエン酸亜鉛を５部添加し、６０℃に１０分間
加熱したところ、液温３０℃まで冷えた時点で現像剤は
ゲル化し、固体状になった。

【００１７】実施例２ 実施例１の組成物にトリエタノールアミン１０部を加
え、ケデイミルで４時間分散し、同様に現像剤を作成し
た。これにゲル化助剤として２，４，６，−トリメチル
−２−テトラコサエン酸亜鉛を５部添加し、６０℃に加
熱すると現像剤はすばやくゲル化し、実施例１よりも強
固に固化した。

【００１８】比較例１ 比較のため実施例１において、メタクリル酸を共重合し
なかったポリラウリルメタクリレート樹脂を使用したと
ころ、実施例１の条件でも実施例２の条件でも現像剤は
ゲル化しなかった。

【００１９】実施例３ 下記組成物を分散機で２４時間分散し、インクジェット
用インクを作成した。 リーガル ４００Ｒ ５部 （キャボット社製カーボンブラックの商品名） エチレングリコール ４０部 炭酸カリウム １部 ｎ−ブタノール ４５部 ポリアクリル酸 １０部 このインクに２，５−ジメチル−２−ヘプタデカエン酸
アルミニウムを３部加え、８０℃で５分間撹拌するとゲ
ル化が始まり、加熱を中止して３０分間経過した時点で
完全に固化した。

【００２０】実施例４ 実施例３で使用したインクジエット用インクに２−メチ
ル−２−ヘキセン酸アルミニウムを３部添加し、実施例
３と同様にしてゲル化を試みたが、この場合はわずかし
かゲル化せず、添加量を５部まで増加させると、実施例
３と同程度のゲル化が起こった。

【００２１】実施例５ 下記組成物をボールミルで４８時間分散させて塗料を作
成した。 フタロシアニングリーン ２０部 ロジン変成アルキッド樹脂 １０部 ラウリルメタクリレート・グリシジルメタクリレート共重合体 １０部 （モル比６０／４０） トルエン ６０部 この塗料に２−メチル−２−ドデセン酸を３部加え、８
０℃の温度で５分間よく撹拌したところゲル化が始ま
り、加熱を中止して６０分間経過した時点で完全に固化
した。

【００２２】実施例６〜１９ 実施例１と同一の電子写真用液体現像剤を使用し、これ
に各種ゲル化助剤又はゲル化助剤とゲル化促進剤を添加
し、表１に示す条件でゲル化を行なった。

【００２３】

【表１】

【００２４】比較例２ 比較のため、比較例１に記載した分散液を使用し、表１
と同一ゲル化助剤又はゲル化助剤とゲル化促進剤を添加
してゲル化を試みたが、どの場合もゲル化が認められな
かった。

【００２５】比較例３ 比較のため、エクソン社の炭化水素系溶媒アイソパーＨ
１００部に、１２−ヒドロキシステアリン酸５部とジ
ベンジリデンソルビトール３部を加え、実施例１８と同
一のゲル化条件でゲル化を試みたが、ゲル化が認められ
なかった。

【００２６】実施例２０ 実施例３のインクジェット用インクにおいて、ｎ−ブタ
ノールの代りにイソプロパノールを使用した以外は実施
例３と全く同様にしてインクジェット用インクを作成し
た。これに６−プロピルノナン酸ナトリウムを５部添加
し、６８℃で１５分加熱したところゲル化が始まり、４
０分後には完全に固化した（固化時の温度は４０℃）。

【００２７】実施例２１ 実施例２０において、６−プロピルノナン酸ナトリウム
の代りに１５部のイソ吉草酸ナトリウムを添加した場合
は、４５分で完全に固化した。

【００２８】実施例２２ イソプロパノールの代りにラウリルアルコールを使用し
た以外は、実施例２０と全く同じ方法でインクジェット
用インクを作成し、これにデグサ社製微粉末シリカＴＳ
−１００（吸油量３９０ｍｌ／１００ｇ）を１部添加
し、８５℃でよく撹拌したところ２５分で固化した。

【００２９】実施例２３ 実施例２２において、微粉末シリカとしてデグサ社製Ｔ
Ｋ９００（吸油量９０ｍｌ／１００ｇ）を使用した場合
は、実施例２２と同一条件で固化させるためには５部の
添加が必要であった。

【００３０】実施例２４ 実施例５と同一塗料を使用し、これにデグサ社製微粉末
シリカＨＫ１２５（吸油量１６０ｍｌ／１００ｇ）を２
部添加し、９０℃で５分間撹拌したところゲル化が始ま
り、６２分間で完全に固化した（固化時の温度４１
℃）。

【００３１】実施例２５ ラウリルメタクリレート・グリシジルメタクリレート共
重合体の代りに、ラウリルメタクリレート・グリシジル
メタクリレート・ジエチルアミノエチルメタクリレート
共重合体（モル比５５／４０／５）を使用した以外は、
実施例５と全く同様にして塗料を作成し、これに３部の
２−ヘキシルエイコサン酸を添加し、８５℃で１０分間
撹拌したところゲル化が始まり、３０分後には完全に固
化した（固化時の温度３５℃）。

【００３２】比較例４ 比較のため電子写真用液体現像剤に使用するエクソン社
の炭化水素系溶媒アイソパーＨ １００部に、メチルセ
ルローズ１５部及びステアリン酸アルミニウム７部を添
加し、実施例１６と同一条件でゲル化を試みたが、加熱
時間を実施例１６の２倍に延長してもゲル化は生起しな
かった。

【００３３】実施例２６〜３１ ラウリルメタクリレート・メタクリル酸共重合体の代り
に、表２に示す樹脂を使用した以外は実施例１と全く同
一の方法で電子写真用液体現像剤を作成し、実施例１と
同様に２，４，６−トリメチル−２−テトラコサエン酸
亜鉛をゲル化助剤とし、ゲル化助剤の添加量やゲル化温
度などのゲル化条件を実施例１と同一にしてゲル化を試
みた。その結果、実施例２６〜３１の電子写真用液体現
像剤はいずれも実施例１と同様、３０℃まで冷却した時
点で固化した。

【００３４】

【表２】 実施例 使用する樹脂 ２６ スチレン・アクリル酸アミド共重合体（モル比９０／２０） ２７ ラウリルメタクリレート・４−ビニルピリジン共重合体 （モル比９０／１０） ２８ メチルアクリレート・Ｎ−ビニルピロリドン共重合体 （モル比５８／４２） ２９ ２−ヒドロキシアクリレート・スチレン共重合体 （モル比４０／６０） ３０ エチルビニルエーテル・アクリル酸メチル共重合体 （モル比６５／３５） ３１ スチレン・２−エチルアミノエチルメタクリレート共重合体 （モル比９０／１０）

【００３５】実施例３２ 実施例１において、ゲル化助剤として２，４，６−トル
メチル−２−テトラコサエン酸亜鉛の代りに、同重量の
パルミチン酸ナトリウムを使用し８０℃に１５分間加熱
したところ、液温２０℃まで冷えた時点で現像剤はゲル
化し、固体状になった。

【００３６】実施例３３〜３５ 実施例２において、ゲル化促進剤としてトリエタノール
アミンの代りに同重量の表３に示した無機塩基濃厚水溶
液を添加したところ、表３の無機塩基濃厚水溶液にはト
リエタノールアミンと同等のゲル化促進能が認められ
た。

【００３７】

【表３】 実施例 ゲル化促進剤として使用する無機塩基 ３３ ５５重量％苛性ソーダ水溶液 ３４ ６０重量％苛性カリ水溶液 ３５ １５℃で飽和したアンモニア水溶液

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、従来ゲル化が困難とさ
れていたイソパラフィン系及び芳香族系の炭化水素溶媒
をも効率よくゲル化させることができる。本発明のゲル
化剤を用いることにより、油性液体を含む各種液状製品
廃棄物をゲル化し、取扱いの容易なゲル化物（固形物）
に変えて廃棄し得るので、その産業的意義は多大であ
る。

フロントページの続き (72)発明者 浅見 剛 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 高梨 元 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カルボキシル基、酸アミド基、エポキシ
   環、ピリジン環及びピロリドン環のうちから選ばれる少
   なくとも１種の極性基を持つ高分子化合物からなる主剤
   と、カルボン酸、カルボン酸金属塩及び微粉末シリカの
   中から選ばれる少なくとも１種の化合物から構成される
   油性液体、及び油性液体含有物用ゲル化剤。
2. 【請求項２】 水酸基、置換アミノ基及びエーテル結合
   のうちから選ばれる少なくとも１種の極性基を持つとと
   もに、エステル結合を併せ持った高分子化合物からなる
   主剤と、カルボン酸、カルボン酸金属塩及び微粉末シリ
   カの中から選ばれる少なくとも１種の化合物からなる助
   剤から構成される油性液体、及び油性液体含有物用ゲル
   化剤。
3. 【請求項３】 塩基性物質をゲル化促進剤として含む請
   求項１又は２のゲル化剤。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかのゲル化剤を使
   用することを特徴とする油性液体及び油性液体含有物の
   ゲル化方法。
5. 【請求項５】 請求項１〜３のいずれかのゲル化剤を用
   いることを特徴とする電子写真用液体現像剤廃棄物のゲ
   ル化方法。