精制乳酸环状二聚体的制造方法及制造装置以及聚乳酸的制造方法以及制造装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供精制乳酸环状二聚体的制造方法及制造装置以及聚乳酸的制造方法以及制造装置。所述精制乳酸环状二聚体的制造方法的特征在于，包括：将使乳酸缩合得到的乳酸缩合物进行解聚从而得到气体状的丙交酯的解聚工序；使气体状的丙交酯冷凝的冷凝工序；将已被冷凝的丙交酯分离成含有Ｌ－丙交酯及Ｄ－丙交酯中的任意种即旋光性丙交酯的精制丙交酯和精制丙交酯以外的精制残留物的精制工序；通过使精制残留物中的丙交酯蒸发而将精制残留物分离成丙交酯和丙交酯以外的蒸发分离残留物的蒸发分离工序，其中，使在蒸发分离工序中分离的丙交酯冷凝，在精制工序中再利用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种精制乳酸环状二聚体的制造方法及制造装置。本专利技术 还涉及一种聚乳酸的制造方法以及制造装置。
技术介绍
聚乳酸是将乳酸作为原料制作的脂肪族聚酯。作为合成聚乳酸的方法 之一，包括通过浓縮乳酸，减少所含水分，然后使其縮合，来生成乳酸縮 合物(乳酸寡聚物)，向其中添加氧化锑等催化剂，通过使其进行一次解 聚来生成乳酸环状二聚体(丙交酯)，在必要时利用结晶析出等精制，然 后向丙交酯中添加辛酸锡等催化剂从而进行开环聚合的方法。在浓縮工序中，有时在作为单体的乳酸中含有作为杂质的10 15% 左右的水分(以下称为游离水)，为了使其容易发生单体间的酯化处理而 实施该游离水的除去。在该浓縮工序中，利用在120 25(TC下的加热以 及必要时利用使用真空泵等的减压来实施水分的除去。縮合工序是在120 25(TC下的加热及利用真空泵等的减压环境下、 优选利用10Torr以下的减压来气化、除去由于单体间的酯化反应而生成 的水。此处的减压与浓縮工序中的减压不同，是用于推进酯化反应的必须 条件。利用该縮合工序，从单体生成乳酸縮合物(以下有时称为寡聚物)。在縮合工序中生成的寡聚物被送至解聚工序，在120 25(TC下的加 热及利用真空泵等的减压环境下、优选在100Torr以下的减压环境下，通 过与辛酸锡、三氧化锑等解聚催化剂接触，生成乳酸环状二聚体酯(以下 有时称为丙交酯)。生成的丙交酯在解聚工序的环境下通常大多为气体， 在利用冷却，冷凝回收之后，被送至精制工序。由于乳酸是具有手性(chirality)的分子，所以存在被称为L一乳酸 及D—乳酸的对映体(enantiomer)。因此，作为环状二聚体的丙交酯有作为L一乳酸的环状二聚体的L一丙交酯、作为D—乳酸的环状二聚体的D 一丙交酯及作为L一乳酸和D—乳酸的环状二聚体的被称为内消旋丙交酯 的旋光异构体。由于在自然界中多数存在的乳酸是L一乳酸，所以在聚乳 酸合成中大多使用的是L一丙交酯。在精制工序中，利用溶剂提取、重结 晶等手段分离L一丙交酯和D—丙交酯及内消旋丙交酯。作为聚乳酸合成中的丙交酯的制造方法，开发出了各种技术。例如包括利用蒸馏从在解聚工序中生成的粗丙交酯得到精制丙交酯 的方法(以往技术1:例如在专利文献1中的记载)。在该方法中，利用 部分冷凝器浓缩在解聚工序中生成的粗丙交酯，然后作为蒸气连续地向蒸 馏体系(system)中供给，在蒸馏体系内的蒸馏塔中，分离成低沸点塔顶 馏出物、丙交酯及高沸点塔底罐馏出物。另外，还包括在使用蒸馏塔分离在解聚工序中生成的粗丙交酯之后， 使丙交酯熔融结晶化，从而得到精制丙交酯的方法(以往技术2:例如在 专利文献2中的记载)。在该方法中，通过从塔顶(overhead)取出乳酸、 水等，从侧部取出粗丙交酯，从底部取出寡聚物等高沸点馏分，来分离。 之后，在使从侧部取出的粗丙交酯熔融之后，通过冷却，形成杂质少的结 晶相和杂质多的液相，分离结晶相和液相，然后通过将结晶相加热至不到 丙交酯的熔点，来熔融 除去杂质。进而，还包括将在解聚工序中精制的含有粗丙交酯的气体冷却至凝固 点以下，使丙交酯凝固，使其他杂质液化，来分离，精制的方法(以往技 术'3:例如在专利文献3中的记载)。专利文献l:专利第3258324号公报专利文献2:特表平10 — 504563号公报专利文献3:特表平7 — 505150号公报在如前所述的以往技术1及2中，为了全量蒸馏粗丙交酯，必然需要 使粗丙交酯熔融，蒸发的大量的热能，效率低。另外，由于使用蒸馏塔而 热过程长，丙交酯发生热劣化进而分解或异构化的可能性大，收率可能会 降低。另一方面，在以往技术3中，由于在与丙交酯分离的杂质中含有很 多丙交酯，所以收率低。
技术实现思路
本专利技术正是鉴于上述问题而提出的。本专利技术的目的在于提供一种有效 地得到丙交酯的方法及用于该方法的装置。本专利技术人等为了实现所述目的，对上述课题进行了潜心研究，结果以 至完成本专利技术。以下对本专利技术进行详述。(1) 一种精制乳酸环状二聚体的制造方法，其特征在于， 包括对使乳酸縮合得到的乳酸缩合物进行解聚从而得到气体状的乳酸环 状二聚体的解聚工序；使气体状的乳酸环状二聚体冷凝的冷凝工序；将已被冷凝的乳酸环状二聚体分离成含有L一乳酸环状二聚体及D— 乳酸环状二聚体中的任意种即旋光性乳酸环状二聚体的精制乳酸环状二 聚体和精制乳酸环状二聚体以外的精制残留物的精制工序；通过使精制残留物中的乳酸环状二聚体蒸发而将精制残留物分离成 乳酸环状二聚体和乳酸环状二聚体以外的蒸发分离残留物的蒸发分离工 序，使在蒸发分离工序中分离的乳酸环状二聚体冷凝，在精制工序中再利用。(2) 根据(1)所述的方法，其特征在于， 蒸发分离工序是在使精制残留物薄膜化的状态下使乳酸环状二聚体蒸发的工序。(3) 根据(2)所述的方法，其特征在于， 使用离心薄膜蒸发器进行蒸发分离工序。(4) 根据(1) (3)中任意一项所述的方法，其特征在于， 还包括浓縮乳酸的浓縮工序；和使浓縮工序后的乳酸縮合从而得到乳酸缩合物的缩合工序， 在解聚工序中使用在缩合工序中得到的乳酸縮合物。(5) 根据(4)所述的方法，其特征在于， 蒸发分离残留物是含有乳酸縮合物的物质，使该蒸发分离残留物回流到浓縮工序中而与乳酸一起浓缩、再利用。(6) 根据(4)所述的方法，其特征在于， 蒸发分离残留物是含有乳酸縮合物的物质，使该蒸发分离残留物回流到縮合工序中而与乳酸一起縮合、再利用。(7) 根据(1) (4)中任意一项所述的方法，其特征在于， 蒸发分离残留物含有乳酸縮合物，在解聚工序中，再利用该蒸发分离残留物。(8) —种聚乳酸的制造方法，其特征在于，包括利用(1) (7)中任意一项所述的方法制造精制乳酸环状二聚体的 精制乳酸环状二聚体制造工序；和将利用精制乳酸环状二聚体制造工序得到的精制乳酸环状二聚体进 行开环聚合来制造聚乳酸的开环聚合工序。(9) 一种精制乳酸环状二聚体的制造装置，其特征在于，具备使乳酸縮合物解聚从而得到气体状的乳酸环状二聚体的解聚装置；被配置于解聚装置的下游侧，使从解聚装置供给的气体状的乳酸环状 二聚体冷凝的冷凝装置； '被配置于冷凝装置的下游侧，将从冷凝装置供给的已被冷凝的乳酸环 状二聚体分离成含有L一乳酸环状二聚体及D —乳酸环状二聚体中的任意 种即旋光性乳酸环状二聚体的精制乳酸环状二聚体和精制乳酸环状二聚 体以外的精制残留物并排出的具备精制乳酸环状二聚体排出口和精制残 留物排出口的精制装置；被配置于精制装置的精制残留物排出口下游侧，通过使该精制残留物 中的乳酸环状二聚体蒸发而将从精制装置供给的精制残留物分离成乳酸 环状二聚体和乳酸环状二聚体以外的蒸发分离残留物并排出的具备乳酸 环状二聚体排出口和蒸发分离残留物排出口的蒸发分离装置；与蒸发分离装置的乳酸环状二聚体排出口下游侧和冷凝装置的上游 侧连接，向冷凝装置供给乳酸环状二聚体的供给路。(10) —种精制乳酸环状二聚体的制造装置，其特征在于，具备使乳酸縮合物解聚从而得到气体状的乳酸环状二聚体的解聚装置； 被配置于解聚装置的下游侧，使从解聚装置供给的气体状的乳酸环状 二聚体冷凝的冷凝装置；被配置于冷凝装置的下游侧，将从冷凝装置供给的已被冷凝的乳酸环状二聚体分离成含有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种精制乳酸环状二聚体的制造方法，其特征在于，包括：　解聚工序，其将使乳酸缩合得到的乳酸缩合物进行解聚而得到气体状的乳酸环状二聚体；　冷凝工序，其使气体状的乳酸环状二聚体冷凝；　精制工序，其将已被冷凝的乳酸环状二聚体分离成 含有Ｌ－乳酸环状二聚体和Ｄ－乳酸环状二聚体中的任意种即旋光性乳酸环状二聚体的精制乳酸环状二聚体和精制乳酸环状二聚体以外的精制残留物；　蒸发分离工序，其通过使精制残留物中的乳酸环状二聚体蒸发而将精制残留物分离成乳酸环状二聚体和乳酸环状二 聚体以外的蒸发分离残留物，　其中，使在蒸发分离工序中分离的乳酸环状二聚体冷凝，并在精制工序中再利用。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：上川将行，松尾俊明，冈本成恭，冈宪一郎，川本达司，黑宫茂，土生和典，
申请(专利权)人：株式会社日立工业设备技术，丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]