JPS6043171B2 - シリコ−ン含有ガス処理用触媒 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は耐久性のある、シリコーン含有ガス処理触媒に
関する。

自動車の上塗り塗料等、各種スプレー塗料において、展
色剤の添加により表面張力を下げてスプレー塗装の品質
改善（膜厚を薄くしても密着性、耐食性、光沢性を向上
させ、塗料の節約をはかる）が行わわれているが、展色
剤中にはシリコーン分、タール、重金属等添加剤が含ま
れ、これらが焼着乾燥時に蒸発または熱分解を起こして
乾燥炉の排ガス中に他の溶剤ガスと混合して出てくる。

昨今の省エネルギーの観点から、このような排ガスはそ
の中の炭化水素を触媒燃焼して燃料費の削減をはかるこ
と、即ち排ガス処理が行なわれているが、上記添加剤、
特にシリコーンが触媒を被毒（Ｐｏｉｓｏｎｉｎｇ）す
ることが多く、問題となつている。すなわち、自動車用
上塗り塗料等、各種スプレー塗料の展色剤として添加さ
れているシリコーンは、ジメチルシロキサン〔（ＣＨ３
）２ＳｉＯ）ｎ等のシロキサンを主体とした低重合物（
ｎ＝３〜４）であり、焼着乾燥時、約１７０℃以上に加
熱するとサイクリツクな結合によるゲル化反応が行なわ
れ、このときシリコーン低重合物の一部は蒸発し、乾燥
炉の排ガス中に混合されてくる。

これらのシリコーンは特にシリカ（ＳｉＯ２）やアルミ
ナ（ＡＩ。Ｏ０）との親和力が強く、これらを触媒担体
として用いていると、担体にシリコーン蒸気が吸着し、
更にはその担体面てゲル化を伴つて堆積し、触媒性能の
低下、即ち被毒劣化の現象をきたす。本発明はこれらの
要因に基づいたシリコーン被毒に対して抵抗性の大きい
、換言すればシリコーンに被毒しない触媒の製造に関す
るものである。従来、排ガス処理に使用されてきた触媒
の担体は、アルミナ系またはチタニヤ等の粉末を焼結し
たペレットタイプ、またはコーデイライトやジルコニヤ
等の耐火材料で成形したハニカムタイプで、後者は更に
ウォッシュコートなる表面積を大・とするためのアルミ
ナ系処理剤をコートしている。これら担体の表面に金属
酸化物または貴金属を付着させて触媒を製作しているが
、その表面を拡大して観察すると、触媒金属て完全に被
覆されているのではなく、大部分の表面がアルミナ、シ
リカ、チタニヤ等の担体材質で形成されている。したが
つて、当然のことながらこれらの表面はシリコーン蒸気
の吸着およびゲル化現象を呈することになり、２００〜
６０Ｃ＠間使用後、性能が３０％以下となる場合もある
。本発明はこの担体表面を完全に触媒金属で覆うように
すると共に、その触媒成分自体はシリコーンを吸着しな
いし、且つ全くゲル化反応を起こさない材料を選択し、
更に触媒成分を、粉末状の厚い層状の物質としてではな
く、極めて薄いフィルム状で適用してガス吸着が殆んど
ない形状とするものである。以上の条件を全て満足する
ものとして、本発明の触媒はシリカを主成分とする耐熱
ガラス繊維からなる織布等のシート状物を担体とし、そ
の表面に触媒金属を均一なフィルム状に被覆したもので
ある。

触媒金属としては酸化コバルト（ＣＯＯ）と酸化クロム
（Ｃｒ２Ｏ３）がモル比１対１で結合したコバルトクロ
マイト（ＣＯＯ●Ｃｒ２Ｏ３）が適用されるが、このコ
バルトクロマイトに白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）
、ロジウム（Ｒｈ）等の貴金属を微量添加して、コバル
トクロマイトのみの場合に比し１００℃程、低い温度で
ガスを処理できるという、性能上の効果を挙げることも
てきる。貴金属の添加は、コバルトクロマイトで被覆し
た耐熱ガラス繊維シート状物を、貴金属の塩化物の水溶
液中に浸漬、水切、乾燥、焼成することにより行なわれ
る。その添加量はコバルト・クロマイトの０．５〜４．
鍾量％である。本発明の触媒担体は、シリカ分を９０％
以上含有し、直径９μ程度のフィラメント２０００〜１
００００本より構成されたガラス繊維の糸を織布とした
もので、これは特公昭５３−３８２６４号公報に記載さ
れている、３２〜３２５メッシュで織布された一般工業
用ガラス繊維の布を温塩酸水溶液で処理し、ガラス中の
可溶性成分を溶出、水洗、乾燥、熱処理工程を経て得ら
れる。

このシート状耐熱ガラス担体のフィラメントの総ての表
面に厚さ０．２〜０．４μで触媒金属をフィルム状に均
一に形成するが、これは特公昭５１−２１６２鰻公報記
載の方法にしたがつて行なわれる。

即ち、２０モルパーセントのクローム酸水溶液１（１）
部（重量比）に、１０モルパーセントの酢酸コバルト１
０娼を混合し、これにプロピレングリコール１００部と
水１００部を添加し、全量４００部に対し、耐熱ガラス
繊維布１５０娼を浸漬、布の表面に完全に溶液を塗布し
た後、２５０℃で１時間８５（代）で１時間夫々熱処理
を行い更に含水素還元ガス雰囲気中で８０（代）１時間
の活性化を行うものである。また更に貫金属コートを行
う場合は、塩化白金酸１パーセント（重量）溶液２０娼
、塩化パラジウム０．５／マーセント溶液又は塩化ロジ
ウム０．２パーセント溶液を１００ｍ１及びプロピレン
グリコール１００部を混合し、全量４０娼の溶液に、前
記触媒コート処理を行つた耐熱ガラス繊維布１５０娼を
浸漬、布の表面に一様に溶液塗布を行つた後、前記同様
の熱処理方式及び活性化方式を実施し触媒の製造作業を
完了する。例 下記の組成の本発明触媒（シリカ分９９％以上のガラス
繊維を担体として使用）、を使用し、炭化水素（トルエ
ン換算）１２５０ｐｐｍ１シリコーン２．７ｐｐｍを含
む自動車塗料乾燥炉排ガスを、空間速度（触媒１容積に
対し１時間に通したガス容積）毎時１０００００の割合
で通ガスし、３５０℃で９０時間の運転を行なつた結果
、炭化水素の除去率、初期９６．４％に対し、９０叫間
後？．７％であつた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シリカを主成分とするシート状の耐熱ガラス繊維か
   らなる担体表面に、コバルトクロマイト（ＣｏＣ・Ｃｒ
   ＿２Ｏ＿３）を触媒成分として均一なフィルム状に被覆
   したものからなる、シリコーン含有ガス処理用触媒。 ２ 触媒成分としてコバルトクロマイイトに微量の貴金
   属を添加したものを用いる、特許請求の範囲１記載のシ
   リコーン含有ガス処理用触媒。 ３ シリカ分が９０％以上の担体を用いる、特許請求の
   範囲１または２記載のシリコーン含有ガス処理用触媒。 ４ シリコーンがジメチルシロキサンを主体とした低重
   合物である、特許請求の範囲１または２記載の触媒。