JP4978103B2 - エステル交換反応触媒の再生方法 - Google Patents
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エステル結合を有する樹脂の溶解に使用したアルカリ金属塩触媒(以下、使用済み触媒とする。)を準備する。次に、使用済み触媒を水に溶解して水溶液を得る。さらに、この水溶液に金属水酸化物を加える。金属水酸化物の添加量は、使用済み触媒と同量の未使用の触媒を、前記水溶液に加えた水と同量の水に溶解させた際のpHの20%以内のpHとなるようにする。次に、触媒を固形分として分離し再生触媒を得る。
使用済み触媒を準備する。次に、使用済み触媒を有機溶媒に分散させて洗浄、ろ過し、ろ紙上に残った固形分を回収する。次に、この固形分を、水との相溶性を有する有機溶媒に加えて洗浄、ろ過し、ろ紙上に残った固形分を得る。次に、この固形分を水に溶解し、金属水酸化物を加える。金属水酸化物の添加量は、使用済み触媒と同量の未使用の触媒を、前記水溶液に加えた水と同量の水に溶解させた際のpHの20%以内のpHとなるようにする。次に、触媒を固形分として分離して再生触媒を得る。
使用済み触媒を準備する。次に、この触媒を有機溶媒に分散させて洗浄、ろ過し、ろ紙上に残った固形分を回収する。次に、この固形分を、水との相溶性を有する有機溶媒に加えて洗浄、ろ過し、ろ紙上に残った固形分を回収する。次に、この固形分を水に溶解して水溶液とし、酸を加えて、水素化アルカリ金属塩を析出させ、ろ過し、ろ紙上の固形分を回収する。酸の添加量は、使用済み触媒と同量の純粋な水素化アルカリ金属塩を同量の水に溶解させた際のpHの20%以内となるようにする。得られた固形分を洗浄剤で洗浄、ろ過し、ろ紙上の固形分を回収する。次に、この固形分を水に加えて水溶液とし、さらに、金属水酸化物を加える。金属水酸化物の添加量は、使用済み触媒と同量の未使用の触媒を前記水溶液と同量の水に溶解させた際のpHの20%以内のpHとなるようにする。次に、触媒を固形分として分離して再生触媒を得る。
300℃で1時間乾燥したリン酸二水素カリウムを20g秤量し、水40gに溶解させpHを測定した。10分ごとに3回測定したpHの平均値は、3.92であり、これを標準pH A1とした。
水40gを水60gに変更した以外は標準pH A1と同様にpHを測定したところ、平均値3.95が得られ、これを標準pH A2とした。
水40gを水80gに変更した以外は標準pH A1と同様にpHを測定したところ、平均値4.00が得られ、これを標準pH A3とした。
水40gを水100gに変更した以外は標準pH A1と同様にpHを測定したところ、平均値4.01が得られ、これを標準pH A4とした。
300℃で1時間乾燥したリン酸三カリウムを20g秤量し、水40gに溶解させpHを測定した。10分ごとに3回測定したpHの平均値は、13.53であり、これを標準pH B1とした。
水40gを水60gに変更した以外は標準pH B1と同様にpHを測定したところ、平均値13.17が得られ、これを標準pH B2とした。
水40gを水80gに変更した以外は標準pH B1と同様にpHを測定したところ、平均値12.93が得られ、これを標準pH B3とした。
水40gを水100gに変更した以外は標準pH B1と同様にpHを測定したところ、平均値12.80が得られ、これを標準pH B4とした。
使用済みのリン酸カリウム触媒(K3PO4)20gをベンジルアルコール(以下、BZAとする。)20gに分散して洗浄、ろ過し、ろ紙上の固形分を回収した。次に、固形分を、イソプロピルアルコール(以下、IPAとする。)20gに分散して洗浄、ろ過し、ろ紙上の固形分を得た。次に、固形分を水100gに溶解し、エチレングリコール(以下、EGとする。)100gを添加した。次に、リン酸を加えてpH4.06にし(上記の標準pH A4の20%以内のpH)、リン酸二水素カリウムを析出させ、ろ過し、リン酸二水素カリウムの結晶を回収した。次に、結晶をIPA40gで洗浄、ろ過し、ろ紙上の固形分を回収した。次に、結晶を水100gに溶解させ水酸化カリウムを加えてpH13.36に調整した(上記の標準pH B4の20%以内のpH)。次に、エバポレータを用いて濃縮し、110℃で0.5時間及び300℃で1時間、加熱・乾燥し、再生触媒を得た。(実施例2)
実施例1において、得られた固形分を水100gに溶解したところを水80gに溶解し、EG100gを添加したところをEG80gを添加し、リン酸を加えてpH4.06にし(上記の標準pH A3の20%以内のpH)、結晶を水100gに溶解させたところを水80gに溶解させ、水酸化カリウムを加えてpH13.36に調整した(上記の標準pH B3の20%以内のpH)以外は、実施例1と同様に再生した触媒を得た。
実施例1において、得られた固形分を水100gに溶解したところを水60gに溶解し、EG100gを添加したところをEG60gを添加し、リン酸を加えてpH4.06にし(上記の標準pH A2の20%以内のpH)、結晶を水100gに溶解させたところを水60gに溶解させ、水酸化カリウムを加えてpH13.36に調整した(上記の標準pH B2の20%以内のpH)以外は、実施例1と同様に再生した触媒を得た。
実施例1において、得られた固形分を水100gに溶解したところを水40gに溶解し、EG100gを添加したところをEG40gを添加し、リン酸を加えてpH4.06にし(上記の標準pH A1の20%以内のpH)、結晶を水100gに溶解させたところを水40gに溶解させ、水酸化カリウムを加えてpH13.36に調整した(上記の標準pH B1の20%以内のpH)以外は、実施例1と同様に再生した触媒を得た。
実施例1において、得られた固形分を水100gに溶解したところを水60gに溶解し、EG100gを添加したところをアセトン(以下、ACTとする。)60gを添加し、リン酸を加えてpH4.06にし(上記の標準pH A2の20%以内のpH)、結晶を水100gに溶解させたところを水60gに溶解させ、水酸化カリウムを加えてpH13.36に調整した(上記の標準pH B2の20%以内のpH)以外は、実施例1と同様に再生した触媒を得た。
実施例5において、ACT60gを添加したところをエタノール(以下、EtOHとする。)60gを添加したこと以外は、実施例5と同様に再生した触媒を得た。
実施例5において、ACT60gを添加したところをイソプロピルアルコール(以下、IPAとする。)60gを添加したこと以外は、実施例5と同様に再生した触媒を得た。
実施例5において、ACT60gを添加しなかったこと以外は、実施例5と同様に再生した触媒を得た。
実施例5において、ACT60gを添加する工程から結晶を水60gに溶解する工程までを行わなかった以外は、実施例5と同様に触媒を得た。
まず、処理槽に、処理溶媒としてBZAを加え、0.33mol/lとなるように実施例1〜9の再生触媒を加えた。さらに、エステル結合を有する樹脂としてガラス繊維強化不飽和ポリエステル(以下、FRPとする。)を加えて、190度にて窒素ガスで4時間撹拌しFRPの溶解処理を行い、樹脂を取り出し後、1時間、210度で加熱・乾燥した。これを3回づつ繰り返した。樹脂の質量は各溶解の前後に測定した。
再生触媒(実施例1〜9)と対比するために、未使用のリン酸カリウム触媒(参考例1)及び使用済みだが再生処理していないリン酸カリウム触媒(参考例2)を用いて、FRPの溶解率を求めた。
使用済みのリン酸カリウム触媒20gを水40gに溶解させた。次に、水酸化カリウムを加えてpH13.36に調整した(前記の標準pH B1の20%以内のpH)。次に、エバポレータを用いて濃縮し、110℃で0.5時間及び300℃で1時間、加熱・乾燥し、再生した触媒を得た。
使用済みのリン酸カリウム触媒20gをベンジルアルコール(以下、BZAとする。)20gに分散して洗浄、ろ過し、ろ紙上の固形分を回収した。次に固形分を、IPA20gに分散して洗浄、ろ過し、ろ紙上の固形分を回収した。次に、固形分を水40gに溶解した。さらに、水酸化カリウムを加えてpHを13.36に調整した(前記の標準pH B1の20%以内のpH)。次に、エバポレータを用いて濃縮し、110℃で0.5時間及び300℃で1時間、加熱・乾燥し、再生した触媒を得た。
実施例11において固形分を水40gに溶解した後、ACT60gを加え、リン酸を加えてpH4.06に調整し(前記の標準pH A1の20%以内のpH)、ろ過し、ろ紙上のリン酸二水素カリウムの結晶を回収し、これをIPA40gに分散させて洗浄、ろ過し、ろ紙上の結晶を回収し、水40gに溶解させてから、水酸化カリウムを加えてpHを13.36に調整した(前記の標準pH B1の20%以内のpH)以外は、実施例11と同様に再生した触媒を得た。
実施例12において、ACT60gを加えるかわりにEG40gを加えた以外は、実施例12と同様に再生した触媒を得た。
実施例1〜9と同様に、実施例10〜13の再生触媒を用いた場合のFRPの溶解率を求めた。なお、再生触媒(実施例10〜13)と対比するために、未使用のリン酸カリウム触媒(参考例3)及び使用済みで再生処理していないリン酸カリウム触媒(参考例4)を用いてFRPの溶解率を求めた。
Claims (6)
- エステル交換反応触媒として使用済みのアルカリ金属塩を含む触媒を準備する工程と、
前記触媒を水に溶解して水溶液を得る工程と、
前記使用済みアルカリ金属塩を含む触媒と同量の未使用の触媒を、前記水溶液に加えた水と同量の水に加えた際に示すpHとの差が20%以内となるように、金属水酸化物を加えてpHを調整する工程と、
触媒を固形分として分離する工程とを備えるエステル交換反応触媒の再生方法。 - 前記触媒を準備する工程の後であって前記水溶液を得る工程の前に、前記触媒を有機溶媒で洗浄する工程を備える請求項1の再生方法。
- 前記触媒を準備する工程の後であって前記水溶液を得る工程の前に、酸を加えて固形物を析出させる工程を備える請求項1の再生方法。
- 前記有機溶媒で洗浄する工程の後であって前記水溶液を得る工程の前に、酸を加えて固形物を析出させる工程を備える請求項2に記載の再生方法。
- 前記アルカリ金属塩がリン酸三カリウムである請求項1〜4のいずれかに記載の再生方法。
- 使用済みのアルカリ金属塩を含む触媒が繊維強化プラスチックの溶解に使用されたものである請求項1〜5のいずれかに記載の再生方法。
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