(57)【要約】【課題】解重合反応の反応時間を短縮でき、効率的にポリエステルを分解することができるポリエステルを解重合する方法を提供する。【解決手段】ポリエステルを解重合する方法であって、ポリエステルと、嵩密度が０．９ｇ／ｃｍ３以下のセリア粉末及び酸化鉄（III）粉末の少なくとも一方の触媒粉末とを、アルキレングリコール分散媒に分散させることにより分散体を製造する工程、該分散体にマイクロ波を照射する工程を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエステルと、嵩密度が０．９ｇ／ｃｍ３以下のセリア粉末及び酸化鉄（III）粉末の少なくとも一方の触媒粉末とを、アルキレングリコール分散媒に分散させることにより分散体を製造する工程と、
該分散体にマイクロ波を照射する工程と、を含むポリエステルの解重合方法。
【請求項２】
ポリエステルが、ポリエチレンテレフタレートであり、アルキレングリコールが、エチレングリコールであることを特徴とする請求項１に記載のポリエステルの解重合方法。
【請求項３】
前記分散体にマイクロ波を照射する工程において、前記マイクロ波を照射することにより、前記分散体を２５０℃以上の温度条件で加熱し、該温度条件を保持することを特徴とする請求項２に記載のポリエステルの解重合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グリコリシス法を用いて、マイクロ波を照射することによりポリエステルを解重合する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリエチレンテレフタレート等のポリエステルは、その化学的安定性が優れていることから、繊維、フィルム、シート、ボトルなどの様々な分野で使用されている。これらは使用後、廃棄物となる。近年このようなポリエステルの廃棄物を回収し、再使用することがなされている。
【０００３】
再使用の方法としては、いくつかの方法が提案されている。例えば、ポリエステルの廃棄物を解重合してモノマーに変換・回収し、このモノマーを原料にして再度重合反応によって、ポリエステルを製造し再利用する方法（ケミカルリサイクル法）が提案されている。この方法によれば、不純物の分離が可能で、原料としての品質も、再利用前のものと殆ど変わらないため、資源の再利用の実現に期待されている。
【０００４】
ポリエステルのケミカルリサイクル法、すなわち解重合法としては、加水分解法、アルコリシス法、グリコリシス法などの方法が提案されている。例えば、グリコールを用いてポリエステルを分解するグリコリシス法は、ポリエチレンテレフタレートにエチレングリコール、またはプロピレングリコール等のアルキレングリコールを加えて加熱し、解重合反応によりビス（β−ヒドロキシエチル）テレフタレート（「ＢＨＥＴ」）を得る方法である。この方法では、得られたＢＨＥＴに対して更にメタノールを加え、触媒の存在下、エステル交換反応することによりジメチルテレフタレート（ＤＭＴ）が回収される。
【０００５】
このようなグリコリシス法の１つとして、ポリエステルと、嵩密度が０．３ｇ／ｃｍ３以下の酸化チタンの触媒粉末とをアルキレングリコール分散媒に分散させることにより分散体を製造し、該分散体に、マイクロ波を照射することにより、ポリエステルの解重合を行う方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３３５８５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の酸化チタンの触媒粉末を用いた場合であっても、上述した解重合反応に実質的には長時間（数時間から数十時間程度）がかかってしまい、このような方法では、実際のリサイクルを行うには充分でない。
【０００８】
本発明は、このような点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、解重合反応の反応時間を短縮でき、効率的にポリエステルを分解することができるポリエステルを解重合する方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
発明者は、前記課題を解決すべく、鋭意検討を重ねた結果、解重合反応の反応時間を短縮する（反応効率を高める）ためには、エチレングリコールモノビニルエーテル（エチレングリコール重合物）等の副生成物が生成されることを抑えることが重要であると考えた。そこで、触媒粒子に特定のセラミックス粒子を用いた場合には、これらの副生成物の生成が抑制できるとの新たな知見を得た。
【００１０】
本発明は、この新たな知見に基づくものであり、本発明に係るポリエステルの解重合方法は、ポリエステルと、嵩密度が０．９ｇ／ｃｍ３以下のセリア粉末及び酸化鉄（III）粉末の少なくとも一方の触媒粉末とを、アルキレングリコール分散媒に分散させることにより、分散体を製造する工程と、該分散体にマイクロ波を照射する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、セリアからなる粉末及び酸化鉄（III）からなる粉末の少なくともいずれか一方の触媒粉末を用いることにより、エチレングリコールモノビニルエーテル（エチレングリコール重合物）等の副生成物の生成を抑制し、解重合反応をより高めることができる。これにより、ポリエステルからジカルボン酸類及びアルキレングリコールをモノマーとしてより迅速に回収することができる。ここで、セリア粉末及び酸化鉄（III）粉末の嵩密度が、０．９ｇ／ｃｍ３を超えた場合、後述する発明者の実験によれば、ポリエステルの解重合の反応性が低下する。
【００１２】
ここで、本発明にいうポリエステルとは、ジカルボン酸類とアルキレングリコールとを重合してなるポリエステル、あるいは、カプロラクトンを重合してなるポリカプロラクトンである。ポリエステルを解重合反応させることにより、ジカルボン酸類、アルキレングリコール、あるいはカプロラクトンがモノマーとして回収される。
【００１３】
また、本発明においてポリエステルから回収されるジカルボン酸類としては、例えば、テレフタル酸、フタル酸、イソフタル酸、ジブロモイソフタル酸、スルホイソフタル酸ナトリウム、フェニレンジオキシジカルボン酸、４，４’−ジフェニルジカルボン酸、４，４’−ジフェニルエーテルジカルボン酸、４，４’−ジフェニルケトンジカルボン酸、４，４’−ジフェノキシエタンジカルボン酸、４，４’−ジフェニルスルホンジカルボン酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸を挙げることができる。その他のジカルボン酸成分としては、例えばヘキサヒドロテレフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸等の脂環式ジカルボン酸、及び、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカジカルボン酸、ドデカジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸等を挙げることができる。
【００１４】
本発明において、アルキレングリコール分散媒、及びポリエステルから回収されるアルキレングリコールとしては、例えば、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、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオ−ル、１，６−へキサンジオール、１，９−ノナンジオール、ネオペンチルグリコール、ポリテトラメチレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、１，４−ベンゼンジメタノール等が挙げることができる。
【００１５】
より好ましい態様としては、ポリエステルが、ポリエチレンテレフタレートであり、アルキレングリコールが、エチレングリコールであり、分散体にマイクロ波を照射する工程において、前記マイクロ波を照射することにより、前記分散体を２５０℃以上の温度条件で加熱し、該温度条件を保持することがより好ましい。本発明によれば、この温度条件に加熱することにより、これまでに比べ短い反応時間（１０分程度）でポリエステルの反応収率を９０％以上にまで高めることができる。なお、エチレングリコールは、他のものに比べて安価でかつ低粘度であるため好ましい。
【００１６】
また、上限の加熱温度は、２８０℃以下であることが好ましい。グルコシス反応では、２８０℃以下でアセトアルデヒドが発生するため、この温度を超えた場合には、急激な液体の相変化が生じるおそれがあるからである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、解重合反応の反応時間を短縮でき、効率的にポリエステルを分解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施例１及び２、比較例１〜５のマイクロ波照射前後の重量測定の結果を示した図。
【図２】分解しなかった物質（残渣）をガスクロマトグラフィにより測定した結果であり、（ａ）は、実施例１のガスクロマトグラフィにより測定した結果を示した図、（ｂ）は、比較例３のガスクロマトグラフィにより測定した結果を示した図。
【図３】実施例１、実施例２、比較例２及び比較例３の触媒粒子の材料の比誘電率を測定した結果を示した図。
【図４】実施例１、実施例２、比較例２及び比較例３の溶解度パラメータを測定した結果を示した図。
【図５】実施例１、実施例２、比較例２及び比較例３の水素結合力（因子）を測定した結果を示した図。
【図６】実施例１、実施例２、及び比較例３のＯ１ｓシフトを測定した結果を示した図。
【図７】実施例３及び比較例６のマイクロ波照射後の重量を測定した結果を示した図。
【図８】実施例４のマイクロ波照射前後の重量から反応収率を測定した結果を示した図。
【図９】実施例５のマイクロ波照射前後の重量から反応収率を測定した結果を示した図。
【図１０】実施例１に係るマイクロ波照射時の昇温パターンを説明するための図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の実施形態に係るポリエステルの解重合方法を以下に説明する。
【００２０】
本実施形態では、まず回収したポリエステル廃棄物を洗浄し、ポリエステル以外の樹脂、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂等、汚れ、例えば内容物、土等を除去する。この方法としては、粉砕したチップを水に漬け、水より軽い成分を除去する方法、あるいは、粉砕物を風で吹き飛ばして一定の範囲のものを回収する等の方法を採用することができる。
【００２１】
本発明のポリエステルの解重合方法では、まずアルキレングリコールにポリエステルを浸漬させる。解重合反応に供給するアルキレングリコール（エチレングリコール）対ポリエステルの質量比は、１〜５０：１程度することが好ましい。
【００２２】
次に、嵩密度が０．９ｇ／ｃｍ３以下のセリア（ＣｅＯ２）からなる粉末（セリア粉末）及び酸化鉄（III）（Ｆｅ２Ｏ３）からなる粉末（酸化鉄（III）粉末）の一方の触媒粉末、またはこれらの混合粉末を準備する。具体的には、セリア粉末の場合、出発原料としては、炭酸セリウム、シュウ酸セリウム、又は水酸化セリウムが挙げられる。
【００２３】
炭酸セリウムを焼成すると、炭酸種が分解して７５０℃近辺で酸化物になる。この近辺で焼成することにより、空隙率の高いセリアを得ることができる。また、シュウ酸セリウムを焼成すると、シュウ酸種が３００℃程度で分解し、セリアを得ることができる。また、水酸化セリウムを焼成すると８００℃以下で、セリアを得ることができる。ここでは、温度条件等を変更し、所定の粒径に分級することにより、嵩密度が０．９ｇ／ｃｍ３以下のセリア粉末を得ることができる。
【００２４】
ここでは、液相からセリアを製造する方法を述べたが、セリア粉末を気相法で製造してもよい。たとえば、酸素雰囲気下で、加熱しながら塩化セリウムを加水分解することにより、セリア粉末を製造してもよく、ＣＶＤ（化学気相蒸着）法により、炉内温度が６００℃から８００℃の範囲にて調製を行って、セリア粉末を製造してもよい。そして、セリア粉末の嵩密度は、ＪＩＳ  Ｚ  ８９０１に規定された方法で分級し得られた値である。また、この嵩密度は、ＪＩＳ  Ｋ  ５１０１にしたがって測定されたものである。なお、本明細書に示す嵩密度は、これらの方法で分級し測定して得られた値である。
【００２５】
なお、酸化鉄（III）（Ｆｅ２Ｏ３）粉末も同様に、嵩密度が０．９ｇ／ｃｍ３以下を満たすように、二硫化鉄（ＦｅＳ２）、水酸化三鉄（III）、水酸化鉄（II）、四酸化三鉄（Ｆｅ３Ｏ４）を焼成してＦｅ２Ｏ３を製造する。
【００２６】
次に、解重合触媒であるセリア粉末及び酸化鉄（III）粉末の少なくとも一方の触媒粉末をアルキレングリコール分散媒（エチレングリコール）に分散させる。分散させる方法としては、溶媒を撹拌しながら触媒粉末を徐々に配合する方法が好ましい。触媒粉末を迅速に分散させるために超音波分散機を用いてもよい。なお、触媒粉末の合計の添加量としては、ポリエステル廃棄物１００重量部に対して、通常０．１〜２０重量部の範囲とすることが好ましい。
【００２７】
このようにして、ポリエステルと、嵩密度が０．９ｇ／ｃｍ３以下のセリア粉末及び酸化鉄（III）粉末の少なくとも一方の触媒粉末とを、アルキレングリコール分散媒に分散させて、分散体を製造することができる。
【００２８】
次に、ポリエステル、触媒粉末、及びアルキレングリコール分散媒を含む分散体にマイクロ波を照射する。反応形式は、連続反応方式あるいはバッチ方式のいずれでもよい。解重合反応の温度及び時間には、格別の制限はないが、マイクロ波を照射することにより、分散体を、２５０℃以上にマイクロ波加熱（誘電加熱）することにより、解重合反応の反応効率をより高めることができる（具体的には、この温度条件を１０分間以上保持すれば、ポリエステルを９０％以上反応させることができる）。マイクロ波は、１００〜３００００ＭＨｚ程度の周波数の高周波であり、マイクロ波加熱により上述した温度条件を保持できるような加熱装置を用いることが好ましい。
【００２９】
このような一連の工程により行う解重合反応方法によれば、例えば、ポリエチレンテレフタレートをアルキレングリコール分散媒（溶媒）としてエチレングリコールを用いて解重合した場合、モノマーとしてベータヒドロキシエチルテレフタレート（ＢＨＥＴ）を得ることができる。また、アルキレングリコール分散媒（溶媒）としてプロピレングリコールを用いて解重合した場合、モノマーとしてベータヒドロキシエチルイソプロピルテレフタレート（ＢＨＥＰＴ）を得ることができる。
【００３０】
以下に、ポリエステルの回収及び再生工程を説明する。具体的には、マイクロ波照射により、ポリエステルの解重合反応が終了した後に、未反応ポリエステル樹脂、ポリエステル樹脂に含有されている顔料、触媒等の固形分を除去する。これらの固形分の除去は、濾過によって行うことが好ましい。この固形分を分離する場合、必要に応じて系にアセトン等の低粘度の洗浄液を加えてもよい。
【００３１】
次に、反応溶媒として用いたアルキレングリコールを解重合により得られたモノマーと分離する。アルキレングリコールを分離する方法として、例えば、蒸留・濃縮法を挙げることができる。解重合反応液から分離・濃縮されたアルキレングリコールは、再度、分散体を製造する際に循環使用してもよい。
【００３２】
さらに、ＢＨＥＴ、ＢＨＥＰＴなどのポリアルキレンテレフタレートから回収されたモノマーに、メタノールを加えて、これらをエステル交換反応させる。これにより、テレフタル酸ジメチル（ＤＭＴ）としてモノマーを回収することができる。
【００３３】
エステル交換反応においては、解重合反応によりえられた上述した濃縮液とメタノールとを、エステル交換反応触媒の存在下にエステル交換反応させる。次に、遠心分離機などを用いて、反応物をケークと混合溶液とに分離する。ケークに、必要に応じてメタノール洗浄を行い、蒸留精製を施してＤＭＴを留出させ、ＤＭＴを回収する。
【００３４】
エステル交換反応触媒として用いられる金属化合物は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、チタン、マンガン、コバルト、亜鉛、アンチモン、鉛、セリウムの化合物などを挙げることができ、これらの金属の炭酸塩、炭酸水素塩、水酸化物、アルコラート等であってもよい。
【００３５】
このようにして、固形状のＤＭＴが、メタノールとアルキレングリコール等の混合液中に分散しているスラリーが得られる。このスラリーからＤＭＴを回収するにあたっては、固液分離装置を適用してもよく、その他の方法を採用してもよい。
【００３６】
さらに、ＤＭＴを加水分解して、テレフタル酸（ＴＰＡ）を合成し、さらに、ＴＰＡとエチレングリコールを反応させて、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ樹脂）を再生することができる。
【実施例】
【００３７】
以下に本発明を実施例により説明する。
［実施例1］
マイクロ波処理装置（ＥＴＨＯＳ１：Ｍｉｌｅｓｔｏｎｅ社製）の反応容器内にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）２．５mmol、及びセリア（ＣｅＯ２）粉末０．２５ｍｍｏｌを投入し、さらにエチレングリコール（ＥＧ）１３０ｍｍｏｌを投入し、これらを混合し、ＰＥＴとセリア粉末とを、エチレングリコール（アルキレングリコール分散溶媒）に分散させた分散体を製造した。なお、投入したセリア粉末は、嵩密度が０．９ｇ／ｃｍ３以下（具体的には、０．８８ｇ／ｃｍ３）であり、この嵩密度にすべくＴＢＰ（トリ−ｎ−ブチルリン酸）溶媒抽出法によりセリア粉末を製造し、所定の粒度分布になるようにＪＩＳ  Ｚ  ８９０１に規定された方法に従って分級した。次に、マイクロ波を分散体に照射して、分散体を昇温し、さらに分散体を２５０℃、１０分間保持し、ポリエステルを解重合反応させた。なお、昇温パターンは、図１０に示すように、マイクロ波を制御することにより行った。
【００３８】
次に、マイクロ波照射後、放冷し、アセトン３０ｍｌを加えて、テレフタル酸ビスエチレングリコールエステルを完全に溶解して、未反応のＰＥＴとセリア粉末等をろ別した。アセトン溶液を減圧濃縮して、更に未反応のエチレングリコールを、クーゲルロール蒸留装置を用いて減圧留去した。
【００３９】
［実施例２］
実施例１と同じようにして、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を解重合反応させて、その後、同様に残渣を抽出した。実施例１と相違する点は、セリア粉末の代わりに、同じ嵩密度の酸化鉄（III）粉末を用いた点である。なお、この嵩密度にすべく水酸化鉄（III）焼成法により酸化鉄（III）粉末を製造し、所定の粒度分布になるようにＪＩＳ  Ｚ  ８９０１に規定された方法に従って分級した。
【００４０】
［比較例１〜５］
実施例１と同じようにして、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を解重合反応させて、その後、同様に残渣を抽出した。実施例１と相違する点は、セリア粉末の代わりに、同じ嵩密度の以下に示す触媒粉末を用いた点である。具体的には、比較例１〜５は、順次、触媒粉末としてＳｉＯ２粉末、Ａｌ２Ｏ３粉末、ＴｉＯ２粉末、ＺｒＯ２粉末、及びＺＳＭ５（ゼオライト：シリカとアルミナの化合物）粉末、を用いた点である。
【００４１】
＜マイクロ波照射前後の重量測定＞
マイクロ波照射前のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）や触媒粉末の重量と、マイクロ波照射後のろ別した未反応のＰＥＴとセリア粉末等（分解しなかった物質（残渣））の重量を測定した。この結果を図１に示す。
【００４２】
＜ガスクロマトグラフィによる測定＞
ガスクロマトグラフィにより、水素ガスをキャリアガスとしてもちいて、マイクロ波照射後に上述のようにしてろ別したもの（分解しなかった物質（残渣））に、エチレングリコールを溶媒として加え、エチレングリコールモノビニルエーテル（エチレングリコール重合物）の量を確認した。なお、図２（ａ），（ｂ）は、実施例１（ＣｅＯ２）と、比較例３（ＴｉＯ２）のガスクロマトグラフィの結果を示している。
【００４３】
＜比誘電率の測定＞
実施例１（ＣｅＯ２）及び実施例２（Ｆｅ２Ｏ３）、比較例２（Ａｌ２Ｏ３）及び比較例３（ＴｉＯ２）の触媒粒子の材料の比誘電率を、比誘電率測定装置（総研電気株式会社製：ＤＡＣ−ＩＭ−Ｄ１）を用いて測定した。この結果を図３に示す。
【００４４】
＜溶解度パラメータ、水素結合力因子の測定＞
実施例１（ＣｅＯ２）及び実施例２（Ｆｅ２Ｏ３）、比較例２（Ａｌ２Ｏ３）及び比較例３（ＴｉＯ２）の溶解度パラメータδを、δ＝（ΔＥ／Ｖｍ）１／２を用いて測定した。なお、ΔＥは、溶媒の蒸発エネルギ、Ｖｍは、溶媒のモル容積である。例えば、実施例１（ＣｅＯ２）の場合、ΔＥ＝１４．８ＫＪ／ｇ−ｍｏｌ，Ｖｍ＝５５．８ｃｍ３／ｇ−ｍｏｌから求めた。この結果を図４に示す。
【００４５】
また、同様に、これらの水素結合力因子δｎを、δ２＝δｄ２＋δｐ２＋δｎ２から測定した。ここで、δｄは、分散力による因子、δｐは、極性相互作用による因子である。例えば、実施例１（ＣｅＯ２）の場合、δ＝９．９，δｄ２＝６７．２，δｐ２＝１２．３から求めた。この結果を図５に示す。
【００４６】
これらの算出（測定）方法は、ＪＯＵＲＮＡＬ  ＯＦ  ＰＡＩＮＴ  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ，ＶＯＬ．３９，Ｎｏ．５５，ＦＥＢＲＵＡＲＹ  １９６７に掲載されたＴｈｅ  Ｔｈｒｅｅ  Ｄｉｍｅｎｓｉｔｏｎａｌ  Ｓｕｌｂｉｌｉｔｙ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒ  −Ｋｅｙ  ｔｏ  Ｐａｉｎｔ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ａｆｆｉｎｉｔｉｅｓにおいて、ＣＨＡＲＬＥＳ  Ｍ．ＨＡＮＳＥＮにより提案された方法である。
【００４７】
＜Ｏ１ｓシフトの測定＞
Ｘ線光電子分光法により、アルミニウムをターゲットとするＸ線管からの特性Ｘ線を利用して、実施例１の触媒（ＣｅＯ２）、実施例２の触媒（Ｆｅ２Ｏ３）、及び比較例３の触媒（ＴｉＯ２）の酸素１ｓ、Ｘ線光電子ケミカルシフトを測定した。この結果を図６に示す。
【００４８】
〔結果１及び考察１〕
図１に示すように、実施例１及び２のマイクロ波照射後の重量の減少率は、比較例１〜５のものに比べて高い。この結果から、実施例１及び２の触媒粉末を用いた場合、比較例１〜５のものに比べて、ＰＥＴの解重合反応（分解反応）が高いと考えられる。
【００４９】
なお、比較例１、２及び４では、マイクロ波照射後の重量が増えているのは、ＳｉＯ２粉末、Ａｌ２Ｏ３粉末、ＺｒＯ２粉末の触媒では分解反応が充分ではなく、エチレングリコールから、エチレングリコールモノビニルエーテル（エチレングリコール重合物）が副生成物として生成されたことによると考えられる。なお、ガスクロマトグラフィの結果からも、比較例１、２及び４では、エチレングリコールモノビニルエーテル（エチレングリコール重合物）が生成されていることが確認された。
【００５０】
また、図２（ａ）に示すように、実施例１では、エチレングリコールモノビニルエーテル（エチレングリコール重合物）がほとんど確認されず、実施例２も同様であった。さらに、上述したように、比較例１、２及び４と同様に、比較例３（図２（ｂ）参照）及び５もエチレングリコールモノビニルエーテル（エチレングリコール重合物）が生成されていることが確認された。このことから、実施例１及び２の触媒粉末は、他の触媒粉末に比べて、分解性（反応性）が高く、エチレングリコールモノビニルエーテルも分解されたものと考えられる。
【００５１】
また、マイクロ波照射時において、触媒を分極させ、この分極が大きければ大きいほど、解重合反応（分解反応）の反応性が高まる。従って、比誘電率は、高い方がより好ましい。実施例１及び２のＰＥＴの分解性（反応性）が、比較例２のものよりも高かった一因としては、この比誘電率が高いからであると考えられ、図３の結果から、触媒の比誘電率は、２０Ｆ／ｍ以上好ましくは、２０〜２５Ｆ／ｍであることが好ましいと考えられる。
【００５２】
また、マイクロ波照射時において、分極させてＰＥＴの分解性（反応性）を高めるためにも、触媒はバルクとして存在することが好ましい。従って、溶解度は小さいほうがより好ましい。実施例１及び２のＰＥＴの分解性（反応性）が、比較例２及び３のものよりも高かった一因としては、この溶解度が小さいからであると考えられる。図４の結果から、触媒の比誘電率は、９．９以下好ましくは、９．７〜９．９（ｃａｌ／ｃｍ３）１／２であることが好ましいと考えられる。
【００５３】
また、水素結合力は、分散体の各物質に含有する水素と、触媒（セラミックス）の酸素との結合の強さを示すものであり、新たな反応面を形成してＰＥＴの分解性（反応性）を高めるためにも、水素結合力は、小さいほうがより好ましい。実施例１及び２のＰＥＴの分解性（反応性）が、比較例２及び３のものよりも高かった一因としては、この水素結合力が小さいからであると考えられる。図５の結果から、水素結合力は、３．５〜４．３（ｃａｌ／ｃｍ３）１／２であることが好ましいと考えられる。
【００５４】
また、ＰＥＴは、アルカリにおいて加水分解するため、ＰＥＴの分解性（反応性）を高めるためにも、触媒表面のｐＨは高い方がより好ましく、ｐＨが相関のある触媒のＯ１ｓシフトは、小さいほうがより好ましい。実施例１及び２のＰＥＴの分解性（反応性）が、比較例３のものよりも高かった一因としては、このＯ１ｓシフトが小さいからであると考えられる。図６の結果から、Ｏ１ｓシフトは、５２９．２．７〜５２９．６ｅＶであることが好ましいと考えられる。
【００５５】
［実施例３］
実施例１と同じようにして、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を解重合反応させて、その後、同様に残渣を抽出した。実施例１と相違する点は、嵩密度が０．３、０．２８及び０．９ｇ／ｃｍ３のセリア粉末を用いた点であり、同様に、マイクロ波照射後の残渣の重量を測定した。この結果を図７に示す。なお、嵩密度は、実施例１で製造されたセリア粉末を、ＪＩＳ  Ｚ  ８９０１により所定の粒径に分級し、ＪＩＳ  Ｋ  ５１０１にしたがって測定した。
【００５６】
［比較例６］
実施例３と同じようにして、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を解重合反応させて、その後、同様に残渣を抽出した。実施例３と相違する点は、嵩密度が１．３及び１．５ｇ／ｃｍ３のセリア粉末を用いた点であり、同様に、マイクロ波照射後の残渣の重量を測定した。この結果を図７に示す。
【００５７】
〔結果２及び考察２〕
図７に示すように、実施例３の如く、嵩密度が、０．９ｇ／ｃｍ３以下の場合には、実施例３のマイクロ波照射後の重量は、比較例６のものに比べて小さい。この理由は以下の理由が考えられる。マイクロ波照射時に、触媒粒子の中の各分子、原子中の電子配置がずれ、正負の極に分極し、これにより表面に、触媒粒子の表面には正負の電荷が生じる。マイクロ波により、電場の向きが反転すると、分極した触媒粒子の表面の電荷も反転する。このような結果、表面の電荷が、ＰＥＴの官能基を引き寄せるため、ＰＥＴの分解効率が向上する。電荷の量を多くするためには、触媒粉末の双極子を大きくすることが好ましく、触媒粒子の嵩密度が、０．９ｇ／ｃｍ３以下の場合には、このような現象が顕著であると考えられる。
【００５８】
［実施例４］
実施例１と同じようにして、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を解重合反応させて、その後、同様に残渣を抽出した。実施例１と相違する点は、反応温度を図８に示すように変化させて、マイクロ波照射前後の重量から反応収率を測定した。この結果を図８に示す。
【００５９】
［実施例５］
実施例１と同じようにしてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を解重合反応させて、その後、同様に残渣を抽出した。実施例１と相違する点は、反応時間を図９に示すように変化させて、マイクロ波照射前後の重量から反応収率を測定した。この結果を図９に示す。
【００６０】
〔結果３及び考察３〕
図８に示すように、反応温度を２５０℃以上にすれば、分解効率が高く、図９に示すように、この温度条件を保持した状態で、反応時間（加熱時間）を１０分以上確保すれば、反応収率は９０％を超えると考えられる。すなわち、図１０に示すように、セリア粉末をもちいれば、２５０℃から実質的なＰＥＴの分解が開始され、これまでよりも短い反応時間（１０分程度）で、ＰＥＴを分解させることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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