WO2023008117A1 - 環状カーボネートの回収方法及び製造方法 - Google Patents

環状カーボネートの回収方法及び製造方法 Download PDF

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    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
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Definitions

  • the present disclosure relates to a method for recovering a cyclic carbonate, which is a decomposition product of polycarbonate, a method for producing it, and the like. It should be noted that the contents of all documents mentioned herein are hereby incorporated by reference.
  • Ceramic products are widely used in various fields, such as insulating materials, heat-resistant materials, and machine parts. These materials are manufactured by mixing raw ceramic powder and organic binders and molding them by various methods such as injection molding, extrusion molding, casting molding, tape molding, etc., followed by degreasing and sintering processes. be done. Among ceramic products, multilayer ceramic capacitors (MLCC), for example, are in high demand and are actively manufactured by this method.
  • MLCC multilayer ceramic capacitors
  • Methylcellulose, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, acrylic resin, etc. are usually used as the organic binder.
  • polyalkylene carbonate as the organic binder has been suggested (for example, Patent Documents 4, 5, and 6).
  • the inventors investigated whether polyalkylene carbonate can be effectively used as an organic binder in the production of ceramic parts.
  • polyalkylene carbonate can be used as an organic binder in the production of ceramics. Furthermore, in the study, the present inventors found that the gas generated by heating and decomposing polyalkylene carbonate for degreasing contained cyclic carbonate. It is preferable to recover the generated cyclic carbonate, and since the cyclic carbonate is a material with high utility value as a raw material for electrolytic solutions and polycarbonates, the present inventors have found polyalkylene carbonate used as a binder in the production of ceramics. Further investigations were carried out on the recovery of cyclic carbonates from
  • Section 1. (B) recovering the cyclic carbonate contained in the cracked gas generated by thermal decomposition of the polyalkylene carbonate; A method for recovering a cyclic carbonate, comprising: Section 2. 3. The method of claim 1, further comprising pyrolyzing and gasifying (A) the polyalkylene carbonate prior to (B). Item 3. Item 3. The method according to Item 1 or 2, wherein the cracked gas is recovered after concentrating the cracked gas. Section 4. Item 3. Item 2, comprising (a) heating a mixture containing a polyalkylene carbonate and an inorganic material to decompose and gasify the polyalkylene carbonate (b) concentrating and recovering the resulting gas. Method. Item 5.
  • Item 5 The method according to item 3 or 4, wherein the gas concentration is performed by at least one operation selected from the group consisting of (i), (ii), and (iii) below. (i) adsorbing the polyalkylene carbonate cracked gas on a gas adsorbent; (ii) separating the polyalkylene carbonate cracked gas with a gas separating substance; and (iii) cooling and liquefying the polyalkylene carbonate cracked gas.
  • Item 6 The method according to any one of Items 1 to 5, wherein the cyclic carbonate is at least one selected from the group consisting of ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, and cyclohexene carbonate.
  • a method for producing a cyclic carbonate comprising: Item 8.
  • Item 8. The method of Item 7, further comprising pyrolyzing and gasifying (A) the polyalkylene carbonate prior to (B).
  • Item 9. The method according to Item 7 or 8, wherein the cracked gas is recovered after concentrating the cracked gas.
  • Item 10. Item 9. Item 8, comprising (a) heating a mixture containing a polyalkylene carbonate and an inorganic material to decompose and gasify the polyalkylene carbonate (b) concentrating and recovering the resulting gas. Method.
  • Item 11. Item 11.
  • Item 12 The method according to any one of Items 7 to 11, wherein the cyclic carbonate is at least one selected from the group consisting of ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, and cyclohexene carbonate.
  • a method for recovering or producing a cyclic carbonate from a gas obtained by thermal decomposition after using polyalkylene carbonate.
  • the present disclosure includes methods of recovering or producing cyclic carbonates, and the like.
  • a method for recovering or producing a cyclic carbonate included in the present disclosure includes recovering a cyclic carbonate contained in cracked gas generated by thermal decomposition of polyalkylene carbonate.
  • the method for recovering or producing the cyclic carbonate may be referred to as the method of the present disclosure.
  • the polyalkylene carbonate used in the method of the present disclosure is obtained, for example, by copolymerizing epoxide and carbon dioxide.
  • epoxides include, but are not limited to, ethylene oxide, propylene oxide, 1-butene oxide, 2-butene oxide, isobutylene oxide, 1-pentene oxide, 2-pentene oxide, 1-hexene oxide, 1- octene oxide, 1-decene oxide, cyclopentene oxide, cyclohexene oxide, styrene oxide, vinylcyclohexane oxide, 3-phenylpropylene oxide, allyl glycidyl ether, methyl glycidyl ether, phenyl glycidyl ether, epichlorohydrin and the like.
  • ethylene oxide, propylene oxide, 1-butene oxide and cyclohexene oxide are preferred. These epoxides may be used alone or in combination of two or more.
  • the resulting polycarbonate comprises polyethylene carbonate
  • the resulting polycarbonate comprises polypropylene carbonate
  • the resulting polycarbonate comprises polybutylene carbonate.
  • the resulting polycarbonate contains polycyclohexene carbonate.
  • the resulting polycarbonate can be a copolymer.
  • the resulting polycarbonate can be a copolymer poly(propylene/cyclohexene) carbonate.
  • the obtained copolymer may be a random copolymer or a block copolymer. Random copolymers are more preferred.
  • the polyalkylene carbonate can be used singly or in combination of two or more.
  • the heating temperature for thermally decomposing the polyalkylene carbonate is not particularly limited as long as the polyalkylene carbonate is decomposed and gasified.
  • 100 to 800°C can be mentioned.
  • the upper or lower limit of the range is, for example, 320, 330, 340, 350, 360, 370, 380, 390, 400, 410, 420, 430, 440, 450, 460, 470, 480, 490, 500, 510, 520, 530, 540, 550, 560, 570, 580, 590, 600, 610, 620, 630, 640, 650, 660, 670, 680, 690, 700, 710, 720, 730, 740, 750, 760, 770, 780, or 790°C good too.
  • the range may be 150-750°C.
  • the method of the present disclosure can be preferably applied when polyalkylene carbonate is used as a binder in the production of ceramic parts and is thermally decomposed for degreasing.
  • Furnace is often performed while flowing a gas with low reactivity such as nitrogen gas or argon gas into the apparatus. This is for discharging the gas generated by the degreasing process (heating) to the outside of the apparatus.
  • the exhaust gas generated in the degreasing process is a mixed gas of the polyalkylene carbonate cracked gas and the introduced gas.
  • polyalkylene carbonate cracked gas when the amount of polyalkylene carbonate cracked gas contained in the gas obtained by thermally decomposing polyalkylene carbonate is small (it can also be said that the polyalkylene carbonate cracked gas is diluted), poly In recovering the alkylene carbonate cracked gas, it is preferable to first concentrate the polyalkylene carbonate cracked gas from the obtained gas (obtained gas).
  • concentration operation examples include the means described in (i), (ii), and (iii) below.
  • the (i) to (iii) can be used singly or in combination of two or three.
  • adsorbing the polyalkylene carbonate cracked gas on a gas adsorbent ii) separating the polyalkylene carbonate cracked gas with a gas separator (iii) cooling and liquefying the polyalkylene carbonate cracked gas
  • the polyalkylene carbonate decomposition gas By bringing the obtained gas into contact with the gas-adsorbing substance, (i) the polyalkylene carbonate decomposition gas can be adsorbed by the gas-adsorbing substance.
  • gas adsorbents include activated carbon, silica gel, zeolite, and activated alumina. The gas adsorbents can be used singly or in combination of two or more.
  • the obtained gas can be separated into the polyalkylene carbonate cracked gas and other gases (for example, the atmosphere gas) by a gas separator. That is, (ii) the polyalkylene carbonate cracked gas can be separated by a gas separator.
  • a gas separation device include a gas separation membrane and a pressure swing adsorption device (PSA).
  • a liquid in which the polyalkylene carbonate cracked gas is concentrated can be obtained. That is, (iii) the polyalkylene carbonate decomposition gas can be cooled and liquefied. Further, for example, after concentrating the polyalkylene carbonate cracked gas by the above (i) and/or (ii), by performing (iii), a liquid in which the polyalkylene carbonate cracked gas is concentrated can be obtained more efficiently. can be done.
  • an exhaust gas condensing device or a cooling device is used to treat the generated exhaust gas.
  • a condensation device can be preferably used for the above (i) and/or (ii), and a cooling device for the above (iii).
  • the cooling temperature is preferably at or below the temperature at which the cyclic carbonate contained in the polyalkylene carbonate cracked gas can be liquefied.
  • the temperature may be a temperature lower than the boiling point of the cyclic carbonate, which is a polyalkylene carbonate decomposition product. Alternatively, it is preferably 10 to 30°C.
  • a cyclic carbonate can be efficiently recovered or produced by the method of the present disclosure.
  • the type of polyalkylene carbonate to be decomposed determines the type of cyclic carbonate recovered or produced.
  • a polyalkylene carbonate is obtained by copolymerization of an epoxide and carbon dioxide, and a cyclic carbonate having one molecule composed of one molecule of the epoxide and one molecule of carbon dioxide is produced.
  • the polyalkylene carbonate to be used is a copolymer of ethylene oxide and carbon dioxide
  • ethylene carbonate is used
  • propylene carbonate is used
  • Butylene carbonate is produced when it is a copolymer with carbon dioxide
  • cyclohexene carbonate is produced when it is a copolymer of cyclohexene oxide and carbon dioxide.
  • the polyalkylene carbonate can be used alone or in combination of two or more.
  • one polyalkylene carbonate is used, only one cyclic carbonate is produced, and the polyalkylene carbonate used is
  • there are two or more kinds of cyclic carbonates two or more kinds of cyclic carbonates are usually produced.
  • polyalkylene carbonate when polyalkylene carbonate is used as a binder in the production of ceramic parts and is thermally decomposed for degreasing, the above-described method for recovering or producing cyclic carbonate can be preferably applied.
  • polyalkylene carbonate is used, for example, by being mixed with an inorganic material that serves as a raw material for ceramics.
  • the method of the present disclosure can preferably be carried out with the polyalkylene carbonate cracked gas obtained by heating the mixture.
  • the polyalkylene carbonate can be preferably used not only for the production of ceramics but also as a composition for dispersing inorganic materials, and the scope of application of the method of the present disclosure is not limited to the production of ceramics parts.
  • Inorganic materials used in combination with polyalkylene carbonate include, for example, ceramics, conductor powder, glass powder, phosphor particles, etc., depending on the purpose and application. These may be used alone or in combination of two or more.
  • Ceramics include aluminum oxide, zirconium oxide, titanium oxide, barium titanate, strontium titanate, zirconium titanate, lead zirconate titanate, lanthanum vanadate, ferrite, zinc oxide, magnesium oxide, beryllium oxide, and aluminum nitride. , silicon nitride, boron nitride, gallium nitride, silicon carbide, zirconium carbide, magnesium fluoride, tin-doped indium oxide, antimony-doped tin oxide, and aluminum-doped zinc oxide.
  • Examples of conductive powder include metals such as copper, iron, nickel, palladium, platinum, gold, silver, aluminum, tungsten, and tin, alloys thereof, and carbon materials such as graphite, carbon black, and carbon nanotubes. be done.
  • the glass powder examples include various silicon oxides such as CaO--Al 2 O 3 --SiO 2 system, MgO--Al 2 O 3 --SiO 2 system, and LiO 2 --Al 2 O 3 --SiO 2 system, and bismuth oxide glass. , silicate glass, lead glass, zinc glass, boron glass, and the like.
  • Examples of phosphor particles include Y2SiO5 :Ce, CaWO4 :Pb, BaMgAl14O23 :Eu, Y2O3 : Eu , Y2SiO5 : Eu , Y3Al5O12 : Eu , Zn3 (PO4) 2 :Mn, YBO3 :Eu , GdBO3 :Eu, ScBO3 :Eu, LuBO3 :Eu, Zn2SiO4 : Mn , BaAl12O19 : Mn , CaAl12O19 : Mn , YBO 3 :Tb, BaMgAl 14 O 23 :Mn, LuBO 3 :Tb, BaMgAl 12 O 23 :Eu and the like.
  • the form of the inorganic material is preferably powder, for example.
  • the size of the inorganic particles is not particularly limited, but those having a median diameter of 0.01 to 20 ⁇ m as measured by a laser diffraction/scattering method are preferably used from the viewpoint of obtaining a dense molded product.
  • the conditions for thermally decomposing the polyalkylene carbonate used as a binder in the degreasing process, etc. change depending on the type of ceramic and the field of the product. For example, in a multilayer ceramic capacitor (MLCC), it is performed in a nitrogen atmosphere.
  • MLCC multilayer ceramic capacitor
  • thermal decomposition in the absence of oxygen is preferred in order to increase the recovery rate of the cyclic carbonate.
  • cyclic carbonate can be efficiently recovered or produced.
  • a significant amount of the polyalkylene carbonates used can be recovered as cyclic carbonates.
  • the conversion rate of the polyalkylene carbonate used to cyclic polycarbonate is 90% by mass or more, more preferably 91, 92, 93, 94, or 95% by mass or more, and still more preferably 96, 97, 98, or 99% mass or more can be recovered.
  • organic binders such as polyvinyl butyral
  • organic binders such as polyvinyl butyral
  • the method of the present disclosure enhances the superiority of using polyalkylene carbonate as an organic binder.
  • polyalkylene carbonate cracked gas is treated by burning.
  • polyalkylene carbonate cracked gas has been recognized as a waste material that can be easily treated, and there has been no need for a new treatment method therefor.
  • the method of the present disclosure can be used as a raw material for producing cyclic carbonates, which are useful substances, and this point is also an advantage of the method of the present disclosure.
  • the ratio (%) of the mass of propylene carbonate in the cracked gas to the mass of thermally decomposed polypropylene carbonate was calculated as the "PC conversion rate”. The results are also shown in Table 1. (If it exceeds 100%, it is considered an error.)

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Abstract

セラミックス部品製造における有機系バインダーとしてポリアルキレンカーボネートを有効に用いる方法が提供される。具体的には、ポリアルキレンカーボネートが熱分解して生じた分解ガスに含まれる環状カーボネートを回収することを含む、環状カーボネートの回収若しくは製造方法が提供される。

Description

環状カーボネートの回収方法及び製造方法
　本開示は、ポリカーボネート分解物である環状カーボネートの回収方法及び製造方法等に関する。なお、本明細書に記載される全ての文献の内容は参照により本明細書に組み込まれる。
　セラミックス製品は、絶縁材や耐熱材料、機械部品など、様々な分野に広く用いられている。これらの材料は、セラミックスの原料粉末と有機系バインダーとを混合して射出成形や押出成形、鋳込成形、テープ成形等、様々な方法により成形され、その後、脱脂工程や焼結工程を経て製造される。セラミックス製品の中でも、例えば積層セラミックコンデンサ（ＭＬＣＣ）等は、需要が高く当該方法により盛んに製造されている。
　当該有機系バインダーとしては、通常、メチルセルロースやポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、アクリル樹脂等が用いられている。また、当該有機系バインダーとしてポリアルキレンカーボネートを用い得る可能性も示唆されている（例えば特許文献４、５、６）。
特開２００１－２１３６６９号公報 特開２００４－６７４４７号公報 特開２００２－２６０９５２号公報 特開２０１１－０２０９１６号公報 特開２０１４－０５５２３２号公報 国際公開第２０２０／１５３３２９号
　本発明者らは、セラミックス部品製造における有機系バインダーとしてポリアルキレンカーボネートを有効に用いることができるかを検討した。
　本発明者らは、セラミックス製造における有機系バインダーとしてポリアルキレンカーボネートを利用可能であることを確認した。さらに、本発明者らは、当該検討の中で、ポリアルキレンカーボネートを脱脂するため加熱して分解して生じるガスには、環状カーボネートが含まれていることに気がついた。発生した環状カーボネートは回収することが好ましく、また、環状カーボネートは、電解液やポリカーボネートの原料として利用価値の高い素材であることから、本発明者らは、セラミックス製造においてバインダーとして用いたポリアルキレンカーボネートから環状カーボネートを回収することについて更に検討を重ねた。
　本開示は例えば以下の項に記載の主題を包含する。
項１．
（Ｂ）ポリアルキレンカーボネートが熱分解して生じた分解ガスに含まれる環状カーボネートを回収すること、
を含む、環状カーボネートの回収方法。
項２．
（Ｂ）の前に
（Ａ）ポリアルキレンカーボネートを熱分解してガス化すること
をさらに含む、項１に記載の方法。
項３．
分解ガスの回収が、分解ガスを濃縮したうえで行われる、項１又は２に記載の方法。
項４．
（ａ）ポリアルキレンカーボネート及び無機材料を含む混合物を熱して、当該ポリアルキレンカーボネートを分解してガス化すること
（ｂ）得られたガスを濃縮して回収すること
を含む、項２に記載の方法。
項５．
ガスの濃縮が、以下の（ｉ）、（ｉｉ）、及び（ｉｉｉ）からなる群より選択される少なくとも１の操作により行われる、項３又は４に記載の方法。
（ｉ）ポリアルキレンカーボネート分解ガスをガス吸着物質に吸着させること
（ｉｉ）ポリアルキレンカーボネート分解ガスをガス分離物質により分離すること
（ｉｉｉ）ポリアルキレンカーボネート分解ガスを冷却して液化すること
項６．
環状カーボネートが、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、及びシクロヘキセンカーボネートからなる群より選択される少なくとも１種である、項１～５のいずれかに記載の方法。
項７．
（Ｂ）ポリアルキレンカーボネートが熱分解して生じた分解ガスに含まれる環状カーボネートを回収すること、
を含む、環状カーボネートの製造方法。
項８．
（Ｂ）の前に
（Ａ）ポリアルキレンカーボネートを熱分解してガス化すること
をさらに含む、項７に記載の方法。
項９．
分解ガスの回収が、分解ガスを濃縮したうえで行われる、項７又は８に記載の方法。
項１０．
（ａ）ポリアルキレンカーボネート及び無機材料を含む混合物を熱して、当該ポリアルキレンカーボネートを分解してガス化すること
（ｂ）得られたガスを濃縮して回収すること
を含む、項８に記載の方法。
項１１．
ガスの濃縮が、以下の（ｉ）、（ｉｉ）、及び（ｉｉｉ）からなる群より選択される少なくとも１の操作により行われる、項９又は１０に記載の方法。
（ｉ）ポリアルキレンカーボネート分解ガスをガス吸着物質に吸着させること
（ｉｉ）ポリアルキレンカーボネート分解ガスをガス分離物質により分離すること
（ｉｉｉ）ポリアルキレンカーボネート分解ガスを冷却して液化すること
項１２．
環状カーボネートが、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、及びシクロヘキセンカーボネートからなる群より選択される少なくとも１種である、項７～１１のいずれかに記載の方法。
　ポリアルキレンカーボネートを使用した後に熱分解して得られるガスから、環状カーボネートを回収若しくは製造する方法が提供される。
　以下、本開示に包含される各実施形態について、さらに詳細に説明する。本開示は、環状カーボネートを回収若しくは製造する方法等を包含する。
　本開示に包含される環状カーボネートの回収方法若しくは製造方法は、ポリアルキレンカーボネートが熱分解して生じた分解ガスに含まれる環状カーボネートを回収することを含む。当該環状カーボネートの回収方法若しくは製造方法を、本開示の方法ということがある。
　本開示の方法に用いられるポリアルキレンカーボネートは、例えばエポキシドと二酸化炭素の共重合で得られる。エポキシドとしては、特に限定されるものではないが、例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、１－ブテンオキシド、２－ブテンオキシド、イソブチレンオキシド、１－ペンテンオキシド、２－ペンテンオキシド、１－ヘキセンオキシド、１－オクテンオキシド、１－デセンオキシド、シクロペンテンオキシド、シクロヘキセンオキシド、スチレンオキシド、ビニルシクロヘキサンオキシド、３－フェニルプロピレンオキシド、アリルグリシジルエーテル、メチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、およびエピクロロヒドリン等が挙げられる。中でも、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、１－ブテンオキシド、シクロヘキセンオキシドが好ましい。これらのエポキシドは、それぞれ単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。エポキシドがエチレンオキシドを含む場合、得られるポリカーボネートはポリエチレンカーボネートを含み、エポキシドがプロピレンオキシドを含む場合、得られるポリカーボネートはポリプロピレンカーボネートを含み、エポキシドが１－ブテンオキシドを含む場合、得られるポリカーボネートはポリブチレンカーボネートを含む。また、エポキシドがシクロヘキセンオキシドを含む場合、得られるポリカーボネートはポリシクロヘキセンカーボネートを含む。
　２種以上のエポキシドを組み合わせる場合、得られるポリカーボネートは共重合体となり得る。例えばエポキシドとしてプロピレンオキシドとシクロヘキセンオキシドを用いる場合、得られるポリカーボネートは共重合体であるポリ（プロピレン／シクロヘキセン）カーボネートとなり得る。得られる共重合体は、ランダム共重合体であってもよいし、ブロック共重合体であってもよい。ランダム共重合体がより好ましい。
　ポリアルキレンカーボネートは１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
　ポリアルキレンカーボネートの熱分解のための加熱温度としては、ポリアルキレンカーボネートが分解してガス化する範囲であれば特に制限はされない。例えば１００～８００℃が挙げられる。当該範囲の上限又は下限は例えば１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、２００、２１０、２２０、２３０、２４０、２５０、２６０、２７０、２８０、２９０、３００、３１０、３２０、３３０、３４０、３５０、３６０、３７０、３８０、３９０、４００、４１０、４２０、４３０、４４０、４５０、４６０、４７０、４８０、４９０、５００、５１０、５２０、５３０、５４０、５５０、５６０、５７０、５８０、５９０、６００、６１０、６２０、６３０、６４０、６５０、６６０、６７０、６８０、６９０、７００、７１０、７２０、７３０、７４０、７５０、７６０、７７０、７８０、又は７９０℃であってもよい。例えば当該範囲は１５０～７５０℃であってもよい。
　上記のように、本開示の方法は、セラミックス部品製造においてバインダーとしてポリアルキレンカーボネートを用い、これを脱脂するにあたり熱分解する場合に好ましく適用できるところ、当該脱脂工程は、通常加熱用装置（例えば焼却炉）において窒素ガスやアルゴンガスなどの反応性が低いガスを当該装置に流入させながら行われることが多い。脱脂工程（加熱）により生じるガスを当該装置外へ排出させるためである。当該脱脂工程で生じる排出ガスはポリアルキレンカーボネート分解ガスと流入させたガスとの混合ガスになる。例えばこのような、ポリアルキレンカーボネートを熱分解して得られるガスに含まれるポリアルキレンカーボネート分解ガス分量が小さい場合（ポリアルキレンカーボネート分解ガスが希釈されている場合、ということもできる）には、ポリアルキレンカーボネート分解ガスを回収するに当たり、まず得られるガス（取得ガス）からポリアルキレンカーボネート分解ガスを濃縮することが好ましい。
　このような濃縮手段（濃縮操作）としては、例えば以下の（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）に記載する手段が挙げられる。なお、当該（ｉ）～（ｉｉｉ）は１種単独で又は２種若しくは３種を組み合わせて用いることができる。
（ｉ）ポリアルキレンカーボネート分解ガスをガス吸着物質に吸着させること
（ｉｉ）ポリアルキレンカーボネート分解ガスをガス分離装置により分離すること
（ｉｉｉ）ポリアルキレンカーボネート分解ガスを冷却して液化すること
　取得ガスをガス吸着物質に接触させることにより、（ｉ）ポリアルキレンカーボネート分解ガスをガス吸着物質に吸着させることができる。ガス吸着物質としては、例えば、活性炭、シリカゲル、ゼオライトや活性アルミナを挙げることができる。ガス吸着物質は１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
　また、取得ガスをガス分離装置により、ポリアルキレンカーボネート分解ガスとそれ以外のガス（例えば上記雰囲気ガス）を分離することができる。すなわち（ｉｉ）ポリアルキレンカーボネート分解ガスをガス分離装置により分離することができる。このようなガス分離装置としては、例えば、ガス分離膜や圧力変動吸着装置（ＰＳＡ）等を挙げることができる。
　また、取得ガスに含まれる各ガスの沸点温度を考慮しつつ冷却することにより、ポリアルキレンカーボネート分解ガスが濃縮された液体を得ることができる。すなわち、（ｉｉｉ）ポリアルキレンカーボネート分解ガスを冷却して液化することができる。また、例えば、上記（ｉ）及び／又は（ｉｉ）によりポリアルキレンカーボネート分解ガスを濃縮した後、当該（ｉｉｉ）を行うことで、さらに効率よくポリアルキレンカーボネート分解ガスが濃縮された液を得ることができる。
　これらの操作は、例えば公知の機器を用いて行うことが出来る。例えば、セラミックス製造においてバインダーとしてポリアルキレンカーボネートを用い、これを脱脂するにあたり熱分解する場合、生じる排ガスを処理するために、排ガスの凝縮装置や冷却装置が用いられているところ、これらの公知の装置を用いることができる。特に、凝縮装置は上記（ｉ）及び／又は（ｉｉ）のために、冷却装置は上記（ｉｉｉ）のために、好ましく用いることができる。
　なお、冷却温度としては、ポリアルキレンカーボネート分解ガスに含まれる環状カーボネートを液体化できる温度又はそれ以下であることが好ましい。当該温度は、ポリアルキレンカーボネート分解物である環状カーボネートの沸点より低い温度であればよく、例えば、５～５０℃、５～４０℃、５～３０℃、１０～５０℃、１０～４０℃、または１０～３０℃であることが好ましい。
　本開示の方法により、環状カーボネートを効率よく回収若しくは製造することができる。分解するポリアルキレンカーボネートの種類により、回収若しくは製造される環状カーボネートの種類は決定される。ポリアルキレンカーボネートはエポキシドと二酸化炭素の共重合で得られるところ、当該エポキシド１分子と二酸化炭素１分子とから１分子が構成される環状カーボネートが製造される。例えば、用いるポリアルキレンカーボネートが、エチレンオキシドと二酸化炭素との共重合体である場合にはエチレンカーボネートが、プロピレンオキシドと二酸化炭素との共重合体である場合にはプロピレンカーボネートが、１－ブテンオキシドと二酸化炭素との共重合体である場合にはブチレンカーボネートが、シクロヘキセンオキシドと二酸化炭素との共重合体である場合にはシクロヘキセンカーボネートが、それぞれ製造される。
　上記の通り、ポリアルキレンカーボネートは１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができるところ、用いるポリアルキレンカーボネートが１種の場合は製造される環状カーボネートは１種であり、用いるポリアルキレンカーボネートが２種以上の場合は製造される環状カーボネートも通常２種以上になる。
　上記の通り、例えばセラミック部品製造においてバインダーとしてポリアルキレンカーボネートを用い、これを脱脂するにあたり熱分解する場合に、上述の環状カーボネートの回収方法若しくは製造方法を好ましく適用できる。セラミックス製造において、ポリアルキレンカーボネートは、例えばセラミックス原料となる無機材料と混合されて用いられる。本開示の方法は、当該混合物を熱して、得られるポリアルキレンカーボネート分解ガスを用いて好ましく行うことができる。また、ポリアルキレンカーボネートは、セラミックス製造のみならず、無機材料を分散させるための組成物として好ましく用いることができ、本開示の方法の適用範囲はセラミックス部品製造に限定されるものではない。
　ポリアルキレンカーボネートと組み合わせて用いられる無機材料としては、その目的や用途に応じて、例えば、セラミックス、導電体粉末、ガラス粉末、蛍光体粒子等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　セラミックスとしては、例えば、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸ジルコニウム、チタン酸ジルコン酸鉛、バナジン酸ランタン、フェライト、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化ベリリウム、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化ガリウム、炭化ケイ素、炭化ジルコニウム、フッ化マグネシウム、スズドープ酸化インジウム、アンチモンドープ酸化スズ、アルミニウムドープ酸化亜鉛等のセラミックスが挙げられる。
　導電体粉末としては、例えば、銅、鉄、ニッケル、パラジウム、白金、金、銀、アルミニウム、タングステン、スズ等の金属、及びこれらの合金、グラファイト、カーボンブラック、カーボンナノチューブ等の炭素材料等が挙げられる。
　ガラス粉末としては、例えば、ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２系、ＭｇＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２系、ＬｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２系等の各種ケイ素酸化物、酸化ビスマスガラス、ケイ酸塩ガラス、鉛ガラス、亜鉛ガラス、ボロンガラス等のガラス粉末等が挙げられる。
　蛍光体粒子としては、例えば、Ｙ２ＳｉＯ５：Ｃｅ、ＣａＷＯ４：Ｐｂ、ＢａＭｇＡｌ１４Ｏ２３：Ｅｕ、Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ、Ｙ２ＳｉＯ５：Ｅｕ、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｅｕ、Ｚｎ３（ＰＯ４）２：Ｍｎ、ＹＢＯ３：Ｅｕ、ＧｄＢＯ３：Ｅｕ、ＳｃＢＯ３：Ｅｕ、ＬｕＢＯ３：Ｅｕ、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ、ＢａＡｌ１２Ｏ１９：Ｍｎ、ＣａＡｌ１２Ｏ１９：Ｍｎ、ＹＢＯ３：Ｔｂ、ＢａＭｇＡｌ１４Ｏ２３：Ｍｎ、ＬｕＢＯ３：Ｔｂ、ＢａＭｇＡｌ１２Ｏ２３：Ｅｕ等が挙げられる。
　無機材料の形態は、例えば粉末状であることが好ましい。この場合、無機粒子の大きさは特に限定されないが、緻密な成形体を得る観点から、レーザー回折・散乱法により測定されるメディアン径が０．０１～２０μｍのものが好ましく用いられる。
　バインダーとしてのポリアルキレンカーボネートを脱脂工程等で熱分解する条件としては、セラミックの種類や製品の分野によって変更される。例えば、積層セラミックコンデンサ（ＭＬＣＣ）では、窒素雰囲下で行われる。また、環状カーボネートは酸素存在下では水と二酸化炭素に分解するため、環状カーボネートの回収率を高めるためには、酸素非存在下での熱分解が好ましい。
　本開示の方法によれば、環状カーボネートを効率よく回収若しくは製造することができる。特に、用いられるポリアルキレンカーボネートのかなりの量を環状カーボネートとして回収することができる。好ましくは、用いられるポリアルキレンカーボネートの環状ポリカーボネートへの転換率が、９０質量％以上、より好ましくは９１、９２、９３、９４、又は９５質量％以上、さらに好ましくは、９６、９７、９８、又は９９％質量以上となり回収され得る。
　従来、例えばセラミックス製造において用いられていた有機系バインダー（例えばポリビニルブチラール）では、脱脂後のガスから、環状カーボネートのような有用物質を、高効率で回収することは困難であると考えられることから、本開示の方法により、有機系バインダーとしてポリアルキレンカーボネートを用いる優位性が高まるともいえる。
　また、ポリアルキレンカーボネート分解ガスは、燃焼させて処理されるのが一般的と考えられる。つまり、従来は、ポリアルキレンカーボネート分解ガスは容易に処理できる不要物と認識されており、その新たな処理方法の必要性も存在していなかった。本開示の方法により有用物質である環状カーボネートを製造するための原料として利用可能となり、この点も本開示の方法の利点といえる。
　なお、本明細書において「含む」とは、「本質的にからなる」と、「からなる」をも包含する（The term "comprising" includes "consisting essentially of” and "consisting of."）。また、本開示は、本明細書に説明した構成要件を任意の組み合わせを全て包含する。
　また、上述した本開示の各実施形態について説明した各種特性（性質、構造、機能等）は、本開示に包含される主題を特定するにあたり、どのように組み合わせられてもよい。すなわち、本開示には、本明細書に記載される組み合わせ可能な各特性のあらゆる組み合わせからなる主題が全て包含される。
　以下、例を示して本開示の実施形態をより具体的に説明するが、本開示の実施形態は下記の例に限定されるものではない。
ポリアルキレンカーボネート分解ガスからの環状カーボネートの回収検討
　ポリプロピレンカーボネートを表１に記載の各温度で加熱し、生じた分解ガスをＧＣ（ガスクロマトグラフィー）で分析して、分解ガスに含まれるプロピレンカーボネート量を測定（具体的には、検量線を作成して定量分析）した。なお、ＧＣ機器としては、ＧＣ－２０１０（島津製作所）（カラムDB-17、検出器FID）を用い、熱分解装置としては、ＪＨＰ－５（日本分析工業株式会社）を用いた。
　熱分解させたポリプロピレンカーボネート質量に対する、分解ガス中のプロピレンカーボネート質量の割合（％）を「ＰＣ転化率」として算出した。結果を表１にあわせて示す。（１００％を超えている場合は、誤差と考えられる。）
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　ポリアルキレンカーボネートを分解して得られるガスは、ほぼ１００％当該ポリアルキレンカーボネートに由来する環状カーボネートからなることが確認された。

Claims (12)

  1. （Ｂ）ポリアルキレンカーボネートが熱分解して生じた分解ガスに含まれる環状カーボネートを回収すること、
    を含む、環状カーボネートの回収方法。
  2. （Ｂ）の前に
    （Ａ）ポリアルキレンカーボネートを熱分解してガス化すること
    をさらに含む、請求項１に記載の方法。
  3. 分解ガスの回収が、分解ガスを濃縮したうえで行われる、請求項１又は２に記載の方法。
  4. （ａ）ポリアルキレンカーボネート及び無機材料を含む混合物を熱して、当該ポリアルキレンカーボネートを分解してガス化すること
    （ｂ）得られたガスを濃縮して回収すること
    を含む、請求項２に記載の方法。
  5. ガスの濃縮が、以下の（ｉ）、（ｉｉ）、及び（ｉｉｉ）からなる群より選択される少なくとも１の操作により行われる、請求項３に記載の方法。
    （ｉ）ポリアルキレンカーボネート分解ガスをガス吸着物質に吸着させること
    （ｉｉ）ポリアルキレンカーボネート分解ガスをガス分離物質により分離すること
    （ｉｉｉ）ポリアルキレンカーボネート分解ガスを冷却して液化すること
  6. 環状カーボネートが、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、及びシクロヘキセンカーボネートからなる群より選択される少なくとも１種である、請求項１又は２に記載の方法。
  7. （Ｂ）ポリアルキレンカーボネートが熱分解して生じた分解ガスに含まれる環状カーボネートを回収すること、
    を含む、環状カーボネートの製造方法。
  8. （Ｂ）の前に
    （Ａ）ポリアルキレンカーボネートを熱分解してガス化すること
    をさらに含む、請求項７に記載の方法。
  9. 分解ガスの回収が、分解ガスを濃縮したうえで行われる、請求項７又は８に記載の方法。
  10. （ａ）ポリアルキレンカーボネート及び無機材料を含む混合物を熱して、当該ポリアルキレンカーボネートを分解してガス化すること
    （ｂ）得られたガスを濃縮して回収すること
    を含む、請求項８に記載の方法。
  11. ガスの濃縮が、以下の（ｉ）、（ｉｉ）、及び（ｉｉｉ）からなる群より選択される少なくとも１の操作により行われる、請求項９に記載の方法。
    （ｉ）ポリアルキレンカーボネート分解ガスをガス吸着物質に吸着させること
    （ｉｉ）ポリアルキレンカーボネート分解ガスをガス分離物質により分離すること
    （ｉｉｉ）ポリアルキレンカーボネート分解ガスを冷却して液化すること
  12. 環状カーボネートが、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、及びシクロヘキセンカーボネートからなる群より選択される少なくとも１種である、請求項７又は８に記載の方法。
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