以下本発明を詳細に説明する。本発明の� ��媒が適用される対象は、レジスト剤を塗布� ��た被処理物を処理するための乾燥炉、脱バ� ��ンダー炉、焼成炉などの熱処理炉、および� ��れら炉へ加熱空気を供給する熱風発生装置� ��ど周辺装置を含み、これらを本発明では熱� ��理炉という。

 本発明の触媒は、レジスト剤を塗布した� ��加熱部品を熱処理炉で熱処理する際に、レ� ��スト剤から発生する揮発性有機化合物を分� ��する触媒であって、該触媒はゼオライト粒� ��(成分1)と、貴金属を担持した無機酸化物粒� ��(成分2)とを、成分1:成分2の重量比で90:10~10:9 0の割合で含有してなることを特徴とする。

  ゼオライト(成分1)
 本発明で使用されるゼオライト(成分1)は、� ��然品であっても合成品であってもよい。例� ��ば、天然品のゼオライトとして、モルデナ� ��ト、エリオナイト、フェリエライト、シャ� ��サイトが挙げられる。合成品としては、Y型 ゼオライト;ZSM-5等のMFI型ゼオライト;β型ゼオ ライト;が挙げられる。

 その構成成分であるシリカとアルミナのモ� ��比(SiO ₂ /Al ₂ O ₃ モル比)は、5~900のゼオライトが使用される。 炉の汚染を一層効果的に防止する触媒とする には、SiO ₂ /Al ₂ O ₃ モル比が5以上、100以下、より好ましくは5~50� ��ゼオライトを使用するのが好ましい。また� ��オライトは、プロトン型(H型)であっても、� ��属置換型(アンモニウム置換を含む)であっ� �もよい。なお以下例えばY型ゼオライトのH型 をH-Yと表示する場合がある。

 本発明でいうゼオライトには、石油精製� ��程で使用されFCC(流動接触分解)触媒も含ま� �る。該FCC触媒は、アルミナを10~40重量%およ� �シリカを90~60重量%含み、重油からガソリン� �分を製造するために使用されるが、本発明� �触媒の成分1として好適である。

 該ゼオライトの粒子サイズには特別な制� ��はないが、成分2の貴金属を担持した無機酸 化物粒子と混合し、これをハニカムなどの支 持体に触媒層を形成する際、両粒子の分散と 接触性を高めることが好ましく、このため粒 径は0.1μm~100μm、より好ましくは0.1~50μmの範� �のものが好ましい。

  貴金属を担持した無機酸化物粒子 (成分2)
 本発明の触媒の他の成分は、無機酸化物粒� ��に、Pt、Pd、Rh、Ir、Ru、これらの合金、から 選択される1種または2種以上の貴金属成分を� ��持してなる、無機酸化物粒子(成分2)である� ��以下この成分2を貴金属担持無機粒子と表現 する場合がある。無機酸化物は、アルミナ(Al ₂ O ₃ )、ジルコニア(ZrO ₂ )、チタニア(TiO ₂ )、シリカ(SiO ₂ )、セリア(CeO ₂ )、チタニア・アルミナ複合酸化物(TiO ₂ ・Al ₂ O ₃ )、シリカ・ジルコニア複合酸化物(SiO ₂ ・ZrO ₂ )およびセリア・ジルコニア複合酸化物(CeO ₂ ・ZrO ₂ )から選択される1種または2種以上である。こ れらの無機酸化物の中でも、ZrO ₂ およびCeO ₂ ・ZrO ₂ を用いた触媒は、炉の汚れを防止する効果に 特に優れる。なおCeO ₂ ・ZrO ₂ 複合酸化物には、ランタン(La),プラセオジム( Pr),イットリウム(Y),ネオジム(Nd)のいずれか1� �または2種以上を含むものでも良い。

 該成分2の粒子サイズには特別な制限はな いが、成分1の粒子と混合し、これをハニカ� �などの支持体に触媒層を形成する際、両粒� �の分散と接触性を高めることが好ましく、� �のため粒径は0.1μm~100μm、より好ましくは0.1~ 50μmの範囲のものが好ましい。

 該成分2の無機酸化物粒子に担持する貴金 属の量は、成分1との混合後の触媒中の貴金� �含有量が50重量ppm~5重量%を満足できるように 、通常は無機酸化物粒子に対して、金属分と して100重量ppm~10重量%の範囲で適宜設定され� �のが良い。

 本明細書では、例えばPtをAl ₂ O ₃ に担持した粒子をPt/Al ₂ O ₃ と表示することとし、他の貴金属および無機 酸化物を組み合わせた粒子についても、同様 に例えばPd/Al ₂ O ₃ ,Pt/ZrO ₂ 、Pt/CeO ₂ 、Pd/TiO ₂ などと表示する。なお例えばPtが1.0重量%担持 されたAl ₂ O ₃ 粒子をPt(1.0)/Al ₂ O ₃ と表記することがある。

 貴金属を担持した無機酸化物粒子(成分2)は� ��貴金属化合物の水溶液に無機酸化物粒子を� ��浸し、その後乾燥し、次いで焼成すること� ��よって調製できるが、これに限るものでは� ��い。例えばPt/ZrO ₂ 粒子は、例えば白金ジニトロジアンミン錯体 の水溶液にZrO ₂ 粒子を含浸した後、100~150℃で乾燥し、次い� �400~600℃にて焼成し、必要に応じて水素還元� ��ることにより、得られる。

 本発明の触媒は、上記ゼオライト粒子(成 分1)と貴金属担持無機酸化物粒子(成分2)との� ��合物を含有して成り、該触媒中における、� ��オライトと無機酸化物の合計重量に対する� ��金属含有量は、50重量ppm~5重量%、好ましく� �100重量ppm以上、5重量%以下が好ましい。触媒 中の貴金属含有量は、触媒が排ガスと接触す る温度および空間速度に照らして設定される が、50重量ppm未満では、酸化反応が不十分な� ��合があり、一方、5重量%を超えても構わな� �が、酸化反応の一層の向上はみられなく、� �経済になる。

  本発明の浄化用触媒
 本発明の触媒は、前記成分1の1種または2種� ��上と、成分2の1種または2種以上を、重量比� ��90:10~10:90、好ましくは85:15~30:70、より好まし くは80:20~30:70の割合で混合して、調製される� ��成分2の割合が10%未満では、酸化触媒の作用 が不十分になり、触媒処理後の排ガス中にア ルデヒドと未分解分の含有量が高くなる。一 方成分2の割合が90%を越えると、相対的に成� �1の割合が小さくなるため、排ガス中の有機� ��合物の分解率が低下し、結果として酸化反� ��が十分に進まなくなり、アルデヒド等の生� ��量が増加する。

 したがって成分1と成分2の合計に対して� �成分1を10重量部以上、より好ましくは15重量 部、さらに好ましくは20重量部以上、90重量� �以下、好ましくはより好ましくは70重量部以 下、混合することによって、成分1と成分2が� ��乗作用によって、レジスト剤から発生する� ��華性の有機化合物に対する酸化分解作用が� ��上し、これによって熱処理炉の汚染が防止� ��きる。

 なお本発明の触媒には、成分1と成分2を必� �成分とするが、本発明の触媒の機能を阻害� �ないものであれば、その他の成分を含むこ� �を排除するものではなく、例えば後述のハ� �カム等に触媒を担持するか、あるいは造粒� �の形態で用いられるバインダー成分、例え� �粘土質、SiO ₂ あるいはAl ₂ O ₃ 等を含んでも良いことは言うまでもない。

 成分2である例えばPt/Al ₂ O ₃ は、それ自身は酸化触媒として公知であり、 熱処理炉の排ガス処理用触媒として知られて いる(特許文献1など)。しかしながら、レジス ト剤から発生する揮発もしくは昇華して発生 する有機化合物は、該成分2だけでは酸化分� �されにくく、不完全酸化によるアルデヒド� �生成しやすい。しかしながら成分1と成分2を 前記割合で混合することにより、成分2の作� �が著しくに向上するとともに、成分2単独で� ��られるアルデヒドの生成量が高いという問� ��も解決する。その作用機構は明らかではな� ��が、成分1と成分2を共存させることによっ� �、レジスト剤中のバインダー樹脂のような� �華性を有する高分子量の有機化合物を、成� �1が接触分解反応によって、炭素数の小さい� ��化水素、すなわち炭素数1~4の軽質炭化水素� ��分解し、生成した軽質炭化水素を共存する� ��分2が酸化分解するという、一連の反応によ る効果ではないかと推定される。あわせて本 発明の触媒は、コーク状物質の堆積が少なく 、触媒寿命が長い。この効果も、成分1と成� �2の共存による相互作用によりものと推定さ� ��る。

 本発明の触媒は、成分1と成分2を、重量� �90:10~10:90の割合で含有してなるものである。 実用においては、該組成の触媒を、ハニカム などの触媒支持体に担持するか、あるいは粒 状に造粒した形態で使用されるのが通常であ るが、その形態は、これらに限定されるもの ではない。

 本発明の触媒の別の実施態様は、以下の� ��りである。

 実施態様1:
 処理する排気ガスの流れの上流側にゼオラ� ��トを有効成分とする触媒を支持体に設けた� ��媒(触媒U-1)を、また下流側に本発明の触媒� �支持体に設けた触媒(触媒D-1)を組み合わせて 配置した触媒システム、およびこれによる熱 処理炉内ガスの処理方法である。なお触媒U-1 とD-1は、重ね合わせるか、隔離して配置する か、いずれでも良い。

 具体例;
 触媒U-1の例;H-Y、ZSM5、モルデナイト、FCC触� �のいずれか1種または2種以上のゼオライト粒 子を含む触媒。

 触媒D-1の例;Pt/Al ₂ O ₃ 、Pt/TiO ₂ 、Pt/ZrO ₂ 、Pd/Al ₂ O ₃ のいずれか1種または2種以上の無機酸化物粒� ��と、ゼオライト粒子を、重量比10:90~90:10で� �み、しかも触媒中の貴金属含有量が500重量pp m~5重量%である本発明の触媒。

 実施態様2:
 処理する排気ガスの流れの上流側には、ゼ� ��ライトを相対的に多い割合で含み、かつ貴� ��属含有量が相対的に少ない触媒(触媒U-2)を� �下流側にはゼオライトの割合が上流側触媒� �それより相対的に少なく、かつ貴金属含有� �が下流側触媒のそれより相対的に多い触媒(� ��媒D-2)を配置した触媒システム、およびこれ による熱処理炉排ガスの処理方法である。な お触媒U-2とD-2は、重ね合わせるか、隔離して 配置するか、いずれでも良い。

 具体例;
 触媒U-2の例;ゼオライト粒子(成分1)と、Pt/Al ₂ O ₃ 、Pt/ZrO ₂ 、Pd/Al ₂ O ₃ のいずれか1種または2種以上の無機酸化物粒� ��(成分2)とを、重量比50:50~90:10、より好まし� �は60:40~90:10、更に好ましくは70:30~85:15の割合� ��含み、しかも触媒中の貴金属含有量が50重� �ppm~1000ppmである本発明の触媒。

 触媒D-2の例;ゼオライト粒子(成分1)と、Pt/Al ₂ O ₃ ,Pt/ZrO ₂ 、Pd/Al ₂ O ₃ のいずれか1種または2種以上の無機酸化物粒� ��(成分2)とを、重量比10:90~60:40、好ましくは15 :85~50:50、さらに好ましくは20:80~50:50の割合で� ��み、しかも貴金属含有量が500重量ppm~5重量%� ��ある本発明の触媒。

 上記の実施態様1および2では、上流側に設� �る触媒U-1あるいはU-2により、排ガス中の有� �化合物を分解して軽質炭化水素に転化し、� �いで下流側に配置した触媒D-1あるいはD-2に� �り、軽質炭化水素をCO ₂ およびH ₂ Oに確実に転化する。とくに実施態様2による� ��媒の使用は、上流側に設けた触媒U2への炭� �質の沈積(コーキング)が特に少ないため、使 用条件や排ガスの条件が過酷な熱処理炉用や 耐久性を要する用途向きに特に好都合である 。

  触媒の製造
 本発明の触媒は、ガス処理に適する支持体� ��担持して使用される。好ましい支持体は、� ��ニカム、シート、メッシュ、パイプ、フィ� ��ター、パンチングメタル、発泡金属体等の� ��状のものが例示される。支持体の材質に特� ��制限はないが、使用温度に耐えられる耐熱� ��や耐腐食性を有するものが好ましく、コー� ��ェライト、アルミナ、シリカ、シリカ・ア� ��ミナ、炭素繊維、金属繊維、ガラス繊維、� ��ラミック繊維、ステンレス、チタン等の金� ��箔が例示される。該支持体のガス通過面に� ��本発明の触媒を触媒層として担持すればよ� ��。

 別の形態としては、触媒を粒径0.5mm~10mmの 球やペレット状の成形粒子に加工して、これ を通気性の容器や袋に充填して、使用しても よい。

 前記支持体、例えばハニカム支持体へ、� ��発明の触媒を触媒層として担持した触媒を� ��成するには、コロイダルシリカゾル、アル� ��ナゾル、ケイ酸ゾル、ベーマイト、ジルコ� ��アゾルなど公知のバインダー成分を用いる� ��触媒層の平均厚さには、特別の制限はない� ��、触媒の効果を有効に発揮させ、かつ経済� ��を考慮すると、その厚さは10μm以上、500μm� �下が適当である。

  排ガス処理方法
 本発明の熱処理炉排ガスの浄化方法は、熱� ��理炉内あるいは炉外の排ガス系統に、本発� ��の触媒を配置して、レジスト剤を塗布した� ��加熱部品の熱処理によりに発生する揮発性� ��機化合物を含む排ガスを、該触媒に接触さ� ��て、有機化合物を分解させる方法である。� ��触温度としては、有機化合物の酸化分解に� ��要な温度が好ましく、具体的には熱処理温� ��もしくはそれ以上の温度、すなわち200~350℃ 、好ましくは210~350℃、特に好ましくは220~350� ��である。本発明の触媒の分解活性は従来の� ��媒に比べて高いものの、レジスト剤から揮� ��する有機化合物のような、分解しにくい成� ��に対しては、200℃を下回る温度では、一酸� ��炭素やアルデヒドのような部分酸化物を生� ��しやすくなり、被加熱部品の熱処理温度と� ��媒反応温度に照らし、210℃以上が好ましく� ��一方省エネルギーの観点から、350℃以下が� ��ましい。空間速度には制限はないが、排ガ� ��の発生量と触媒の大きさにもよるが、1000~10 0000hr ^-1 の範囲が好ましい。なお触媒処理されたガス は、炉外に排出するか、または熱処理炉に還 流してもよい。この処理により、レジスト剤 から蒸発した溶剤成分や昇華したバインダー 樹脂成分を酸化分解させることができる。

  熱処理炉の汚染防止方法
 本発明の熱処理炉の汚染防止方法は、レジ� ��ト剤を塗布した被加熱部品を熱処理炉内で� ��処理する工程(工程1)と、熱処理によってレ� ��スト剤から揮発または昇華した有機化合物� ��含む排ガスを、前記炉内または炉外に設置� ��た本発明の触媒に接触させて、前記有機化� ��物をCO ₂ とH ₂ Oに変換する工程(工程2)を含む、熱処理炉の� �染防止方法である。工程1で被加熱部品を熱� ��理し、この工程で昇華したバインダー樹脂� ��含む排ガスを、工程2に触媒に接触させると 、樹脂が酸化分解されるため、熱処理炉の開 口部や排ガス循環通路など、冷却により樹脂 が凝固しやすい箇所の汚染を防止できる。接 触温度としては、有機化合物の酸化分解に必 要な温度が好ましく、具体的には熱処理温度 もしくはそれ以上の温度、すなわち200~350℃� �好ましくは210~350℃、特に好ましくは220~350℃ である。