(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオウ化合物を含むモノマー溶液を精製するに際し、モノマー溶液を、次亜塩素酸のアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩の水溶液と接触処理した後、抽出および／または蒸留することを特徴とするモノマーの精製方法であって、該モノマー溶液が、メチルメタクリレート単位またはスチレン単位を５０重量％以上含有する廃プラスチックを熱分解して得た分解液であるモノマーの精製方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、イオウ化合物を含むモノマー溶液の精製方法に関し、特に廃プラスチックを熱分解して得た分解液中に微量含まれるイオウ化合物を効率よく且つ経済的に有利に除去することを主眼としたモノマーの精製に好適な方法に関するものである。
【０００２】
【従米の技術】
従来からメチルメタクリレート（以下、これをＭＭΛと略記する場合がある）またはスチレンを主成分とするモノマーを重合して得られるメタクリル樹脂、スチレン樹脂、ＭＳ樹脂等は家電製品、自動車部品、光学素材として広く使用されている。
これらの樹脂は熱分解によって容易にモノマーに解重合することが知られている。しかしながら、これらの樹脂を熱分解した場合、樹脂化の段階などで添加されたイオウ化合物を主とした不純物が残存して蒸留操作でも除くことができず異臭が残るため、単に蒸留精製のみでは製品モノマーとすることができなかった。また分解液中に含まれる微量のイオウ化合物は、不純物の除去剤として用いられる活性炭、モレキュラーシーブでは十分に除去することができなかった。このため、従来これら廃プラスチックは焼却するか、埋立処分することを余儀なくされているのが実情である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明は、イオウ化合物を含むモノマー溶液、特に廃プラスチックを熱分解して得た微量のイオウ化合物を含有する分解液を精製し、イオウ臭気のないモノマーを得る方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、熱分解液中に含まれるイオウ化合物の除去法について鋭意検討した結果、酸化剤で処理することでイオウ化合物が反応して水溶性化合物または高沸点化合物に変換するため、抽出および蒸留操作で容易に除去できるようになることを見出した。更に酸化剤の中でも特に次亜塩素酸のアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩の水溶液が低分子イオウ化合物との反応性が高いことを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００５】
すなわち、本発明は、イオウ化合物を含むモノマー溶液、特に廃プラスチックを熱分解して得たイオウ化合物を含有するモノマー溶液を精製するに際し、モノマー溶液を、次亜塩素酸のアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩の水溶液と接触処理した後、抽出および／または蒸留することを特徴とするモノマーの精製方法であって、該モノマー溶液が、メチルメタクリレート単位またはスチレン単位を５０重量％以上含有する廃プラスチックを熱分解して得た分解液であるモノマーの精製方法である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の方法について詳細に説明する。
本発明は、イオウ化合物を含むモノマー溶液、特に廃プラスチックを熱分解して得た微量のイオウ化合物を含有するモノマー溶液の精製方法である。
【０００７】
本発明の方法に用いるモノマー溶液としては、イオウ化合物を含む単量体成分を主体成分とするモノマー溶液であって、廃プラスチックを熱分解して得たイオウ化合物を含有する分解液であることが必要である。
【０００８】
また、廃プラスチックとしては、メタクリル樹脂、スチレン樹脂またはＭＭＡ単位またはスチレン単位を５０重量％以上含む他の共重合樹脂の廃プラスチックが用いられる。本発明は、これらを熱分解して得た分解液をモノマー溶液として用い、このモノマー溶液からＭＭＡおよび／またはスチレンモノマ一を精製する方法として有効である。
分解液中には、通常ＭＭＡ、スチレンなどの単量体を主体とし、これに１〜１００ｐｐｍ程度の種々の形態の有機イオウ化合物などからなるイオウ化合物（メチルメルカプタン、硫化ジメチル、二硫化ジメチルなど）、可塑剤などの他の種々の不純物が含まれる。
【０００９】
本発明は、抽出、蒸留に先立ち、酸化剤水溶液で接触処理することにより、モノマーを損失することなくイオウ化合物などの着臭成分のみを水溶性化合物に、または沸点の大きく異なる物質に変換せしめ、通常の抽出および蒸留操作で容易に分離可能なものとし、実質的に異臭の無いモノマー、特にＭＭＡおよび／またはスチレンモノマーを得る方法である。
【００１０】
本発明の方法においては、酸化剤として次亜塩素酸のアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩が使用されるが、それらの中でも特にナトリウム、カリウム、カルシウムの塩が好ましい。これらの次亜塩素酸塩は水溶液で用いられる。例えば、１０％次亜塩素酸ナトリウム水溶液の場合の使用量は、熱分解液などのモノマー溶液１００重量部に対して通常０．１〜４重量部であり、好ましくは０．３〜２重量部である。
【００１１】
接触処理方法、反応装置としては、特に限定されることは無く、例えば攪拌機の付いた釜内で上記モノマー溶液および水溶液を攪拌・接触させるだけで十分である。接触時間は、通常０．１分〜３０分であり、温度も特に制限は無く、室温で実施するのが有利である。
【００１２】
また、本発明の方法は、接触処理の後、抽出工程および／または蒸留工程が適用されるが、特別な抽出設備、蒸留設備は必要なく、例えば、当該処理液を従来のモノマー製造用精製設備の抽出および／または蒸留プロセスにフィードして、目的とするモノマーを精製・回収することができる。これらのうち蒸留工程の採用が工程減少の点で好ましく、例えば製造された粗モノマーと混合して蒸留・精製することも可能である。
【００１３】
【実施例】
以下に本発明について実施例および比較例でもって具体的に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例によりその範囲を限定されるものではない。なお、以下の実施例および比較例において、モノマーの純度はガスクロマトグラフィ［（株）島津製作所製、ＧＣ−１４Ａ型］により測定された値（％）である。
【００１４】
実施例１
廃アクリル樹脂１ｋｇを反応釜中５００℃に加熱して留出した１リットルの分解液（比重０．９８；ＭＭＡ９０．７重量％、メチルメルカプタン５６ｐｐｍ、硫化ジメチル１５ｐｐｍ、二硫化ジメチル３５ｐｐｍ等を含む）を攪拌機の付いた２リットルのフラスコに仕込んだ。このフラスコに試薬１０％次亜塩素酸ナトリウム水溶液１０ｍｌおよび蒸留水９０ｍｌを添加し、室温下で５分間攪拌する。攪拌終了後静置して下相の水相を分離し、さらに水１００ｍｌを添加して５分間攪拌した後、下相の水相を分離した。
得られた粗モノマー液を棚段２０段のオールダーショー精留塔を組込んだ蒸留装置に仕込み、常圧下、還流比１．１で蒸留し、沸点９９．８〜１００．６℃の留分７５０ｍｌを得た。得られた精製ＭＭＡモノマーの純度は９９．８％であり、臭いはＭＭＡ特有のもので異臭はなかった。またＦＰＤ−ガスクロマトグラフィ（イオウ用フィルターを装着した炎光光度検出器付きガスクロマトグラフィ）でもピークは検出されず、イオウ化合物は０．０１ｐｐｍ以下であった。
【００１５】
比較例１
実施例１において、廃アクリル樹脂の熱分解液１リットルを次亜塩素酸ナトリウム水溶液による処理をせずにそのまま蒸留装置に仕込み、９９．８〜１００．６℃の留分７５０ｍｌを得た。得られたＭＭＡモノマーの純度は９９．８％であったがＭＭＡモノマーとは異なる臭気が感じられた。ＦＰＤ−ガスクロマトグラフィによる測定では二硫化ジメチルのリテンションタイムの位置に２８ｐｐｍ相当量のピークが測定された。
【００１６】
実施例２
ＭＭＡを６５％、スチレンを３５％含むＭＳ樹脂１ｋｇを反応釜中５００℃に加熱して留出した９５０ｍｌの分解液（比重０．９５；ＭＭＡ５５．３重量％、スチレン２２．９重量％、メチルメルカプタン８９ｐｐｍ、硫化ジメチル１２ｐｐｍ、二硫化ジメチル２１ｐｐｍ等を含む）を攪拌機の付いた２リットルのフラスコに仕込んだ。このフラスコに試薬１０％の次亜塩素酸ナトリウム水溶液６ｍｌと蒸留水１００ｍｌを添加して５分間攪拌した。攪拌終了後下相の水相を分離し、さらに水１００ｍｌを添加して５分間攪拌した後、下相の水相を分離した。得られた粗モノマー液を実施例１と同じ蒸留装置に仕込み、常圧下還流比１．７で蒸留し、沸点９９．８〜１００．６℃、留分５２０ｍｌを得た。得られた精製ＭＭＡモノマーの純度は９９．８％であり、異臭は無かった。ＦＰＤ−ガスクロマトグラフィでもイオウ化合物の存在は認められなかった。
【００１７】
実施例３
廃スチレン樹脂１ｋｇを反応釜中５００℃に加熱して留出した９５０ｍｌの分解液（比重０．９２；スチレン７２重量％、メチルメルカプタン１８ｐｐｍ、硫化ジメチル２１ｐｐｍ、二硫化ジメチル４４ｐｐｍ等を含む）を攪拌機の付いた２リットルのフラスコに仕込んだ。このフラスコに試薬サラシ粉［Ｃａ（ＯＣｌ）2 ］を使用して調製した０．５％次亜塩素酸のサラシ粉水溶液１００ｍｌを添加し、室温下で５分間攪拌した。攪拌終了後静置し、下相の水相を分離した。さらに水１００ｍｌを添加して５分間攪拌し、下相の水相を分離した。
得られた粗スチレンモノマー液を棚段２０段のオールダーショー精留塔を組み込んだ蒸留装置に仕込み、常圧下還流比１．４で蒸留し、沸点１４４．８〜１４５．５℃の留分６７０ｍｌを得た。得られたスチレンモノマーの純度は９９．７％でその臭いはスチレン特有のもので異臭は無かった。またＦＰＤ−ガスクロマトグラフィでもイオウ化合物の存在は認められなかった。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、イオウ化合物などを選択的に分離可能な物質に変化せしめることにより、異臭のない高品質のモノマーを廃プラスチックから回収することが可能となり、工業的に有効である。