乙交酯的制备方法_5

文档序号:9264407阅读:来源:国知局
混合物,在常压或者减压下, 加热至发生PGA(A)的解聚的温度;
[0200] (ii)溶液形成工序:使所述混合物成为下述溶液状态,即将由PGA(A)的熔体相, 与包含聚乙二醇醚(B)和增溶剂(C)的液相,形成为实质上均匀的相;
[0201] (iii)乙交酯生成工序:通过在减压下,以溶液状态继续加热,利用PGA(A)的解聚 反应生成乙交酯;
[0202] (iv)馏出工序:将生成的乙交酯同聚乙二醇醚⑶一起,从解聚反应系中馏出;以 及,
[0203] (V)回收工序:从馏出物中回收乙交酯,
[0204] 此外,加热工序(i)、溶液形成工序(ii)、乙交酯生成工序(iii)、馏出工序(iv)及 回收工序(V)的主要内容和条件,如已说明的内容。
[0205] 根据本发明的乙交酯的制备方法,可在比以往所采用的温度条件更低的温度下, 开始PGA ω的解聚反应,因此,可抑制PGA在解聚反应系中乙交酯的生成速度急速下降、发 生PGA的解聚反应及乙交酯的生成反应在短期间内停止,以及,在反应溶液中生成二甘醇 酸。其结果,能够长期间持续PGA的解聚反应,因此,能够有效且经济地制备乙交酯。
[0206] 〔乙交酯的生成速度〕
[0207] PGA的解聚反应系中的乙交酯的生成速度,以下,也称"GL生成速度",由以下方法 测定。即,将解聚反应开始之后的即初期的一个小时,或者,过了规定时间后的最初的一个 小时馏出的馏出液即乙交酯和溶剂,在温度85°C的温水中冷却,从而使乙交酯和溶剂分离。 通常,下层会形成乙交酯相,上层形成为溶剂相。下层的乙交酯相能够以液状的状态分离回 收,测量回收的乙交酯的质量(g)。从回收的乙交酯的质量(g),算出解聚反应开始之后或 者过了规定时间后的时刻的GL生成速度(单位:g/小时)。例如,采取解聚反应开始之后 的即初期的一个小时,以及,从解聚反应开始,过了 10天以后、过了 20天以后及过了 30天 以后的、最初的1个小时馏出的乙交酯和溶剂,通过测定解聚反应开始之后即初期,从解聚 反应开始,过了 10天以后、过了 20天以后及过了 30天以后的GL生成速度,能够把握PGA 的解聚进行程度。
[0208] 〔反应溶液中的二甘醇酸浓度〕
[0209] PGA的解聚反应液中的二甘醇酸浓度,由以下方法来测定。即,在解聚反应开始之 后即初期,或者,过了规定时间后,采取反应容器内的反应溶液,利用液体色谱法,测定反应 溶液中的二甘醇酸浓度。例如,通过测定解聚反应开始后过了规定时间的时刻,即从解聚反 应开始过了 10天的时刻、过了 20天的时刻、及过了 30天的时刻的二甘醇酸浓度,以下,称 为"DGA浓度",能够把握PGA的解聚反应系中的杂质即二甘醇酸的生成程度。若从解聚反 应开始过了 30天的时刻的DGA浓度为5 %以下、优选为4. 6 %以下、更优选为4. 4 %以下的 话,能够减少利用PGA解聚的乙交酯的制备,由于二甘醇酸的生成,而在短期间内被阻碍的 忧虑。过了 30天的时刻的DGA浓度的下限值为0 %。
[0210] 根据本发明的乙交酯的制备方法,在加热时及解聚时,即加热工序、乙交酯生成 工序及馏出工序中,PGA(A)的重质化物几乎不生成,因此可省去清理反応容器内的负担。 另外,假设因为某些原因等反应容器内附着了重质化物,通过将聚乙二醇醚(B)和增溶剂 (C),优选为增溶剂(Cl)或者增溶剂(C2),放入反应容器内并加热,可轻松地清理。
[0211] 当分离了乙交酯的母液中,含有溶剂即聚乙二醇醚(B)和增溶剂(C)时,可不精制 该分离的母液而直接再利用,或者用活性炭等吸附精制后再利用,或者进行简单蒸馏或者 分馏,作为聚乙二醇醚(B)及/或增溶剂(C)而再利用。增溶剂(C)对重质化物的溶解有 效果,在使用增溶剂(C)进行解聚的情况下,可省略或者减少反应容器内的清理。
[0212] 〔过了 10天以后的聚乙醇酸损失率〕
[0213] 另外,根据本发明的乙交酯的制备方法,过了 10天以后的聚乙醇酸损失率较小, 以下,也称"过了 10天以后的PGA损失率",因此,可长期间连续制备乙交醋,同时也有助于 提高成本单位。关于过了 10天以后的PGA损失率,基于相对于使聚乙醇酸的解聚反应连续 进行10天时,期间投入的所有聚乙醇酸的量(单位:g。以下相同)的,馏出的所有乙交酯 的量及反应溶液中的聚乙醇酸的量即解聚反应结束后反应溶液中残存的聚乙醇酸的量的 总数的比,由以下式算出(单位:质量%)。
[0214] (式)PGA损失率(质量% )= 100-〔(馏出的所有乙交酯的量+反应溶液中的聚 乙醇酸的量)/投入的所有聚乙醇酸的量〕Xioo
[0215] 根据本发明的乙交酯的制备方法,可使过了 10天以后的PGA损失率为18质量% 以下、优选为17质量%以下,通过组合聚乙二醇醚(B)和增溶剂(C),或者选择工序(I)~ (III)的条件,可降低至16. 5质量%以下。
[0216] 6.作用
[0217] 本发明的乙交酯的制备方法为,也可称之为所谓"溶液相解聚法"的方法。根据该 制备方法,可以有效地制备乙交醋,其理由为如下。
[0218] (1)通过使PGA(A),在与溶剂即聚乙二醇醚⑶的均匀溶液相中发生解聚,其表面 积被飞跃性地扩大,从而从PGA(A)的表面生成的乙交酯的生成速度变快。
[0219] (2)因为PGA㈧之间的接触,被溶剂即聚乙二醇醚⑶的稀释效果所抑制,因此, 加热时的乙醇酸低聚物等的PGA(A)的缩聚反应的进行被抑制,另外,重质化物的生成量减 少。因此,可提高乙交酯的收率,且几乎可省去清理反应容器内的负担。
[0220] (3)因为乙交酯在溶剂即聚乙二醇醚⑶的馏出温度下生成,并且与溶剂一同馏 出,因此几乎不会积累在馏出线内,由此,可防止馏出线的闭塞,另外,几乎可省去回收馏出 线内的积累物的负担。
[0221] (4)因为能够使用与一般的蒸馏系统类似的系统,因此扩大规模较简单,且在工业 规模下的量产化也比较容易。
[0222] (5)进一步,PGA㈧的解聚反应的溶剂即聚乙二醇醚(B),通过解聚反应几乎不会 发生热劣化,因此,通过将在解聚反应中使用过的溶剂,再一次使用于解聚反应,可以减少 需要重新追加的溶剂量。因此,在大量制备乙交酯时,可大幅降低溶剂成本,其结果,可以低 成本大量制备乙交酯。
[0223] (6)作为进行PGA(A)的解聚的溶剂,通过使用在压力3kPa下的沸点为130~ 220 °C的特定的聚乙二醇醚(B),可使PGA (A)的解重合反応,在例如温度200~232 °C、优选 为温度210~230°C的解聚温度条件,和3. 6~7kPa、优选为4~6. 8kPa的解聚压力条件 下,即比以往技术更加温和的解聚条件下进行。其结果,在有助于节能的同时,可抑制杂质 的产生,并且,可不降低乙交酯的生成速度,而减少原料即PGA的损失率,因此能够长时间 连续制备乙交酯。
[0224] (7)同样,作为溶剂使用聚乙二醇醚(B),对于PGA㈧能够以较少量的溶剂使用量 进行PGA(A)的解聚反应,因此有助于减少溶剂损失从而节省资源。
[0225] 实施例
[0226] 以下,列举实施例及比较例,更具体地说明本发明,但本发明并不限定于实施例。 乙交酯的制备方法中的制备工序的状态等的测定方法如下所述。
[0227] 〔乙交酯的生成速度〕
[0228] 解聚PGA而制备乙交酯的解聚反应系中的GL生成速度,由以下方法来测定。即, 采取了 PGA的解聚反应开始之后的即初期的一个小时,以及,从解聚反应开始,过了 10天以 后、过了 20天以后及过了 30天以后的、最初的1个小时馏出的乙交酯和溶剂。用温度85°C 的温水冷却,从而分离乙交酯和溶剂,且用乙酸乙酯再结晶乙交酯,分别测量乙交酯和溶剂 的质量(g),算出刚开始后,以及从解聚反应开始,过了 10天以后、过了 20天以后及过了 30 天以后的时刻的GL生成速度(单位:g/小时)。
[0229] 〔反应溶液中的二甘醇酸浓度〕
[0230] PGA的解聚反应液中的二甘醇酸浓度是由以下方法测定的。即,在解聚反应开始 之后即初期,从解聚反应开始,过了 10天的时刻、过了 20天的时刻及过了 30天的时刻, 采取了反应容器内的反应溶液,利用液体色谱法,测定了反应溶液中的二甘醇酸浓度(质 量% )。
[0231] 〔过了 10天以后的聚乙醇酸损失率〕
[0232] 过了 10天以后的聚乙醇酸损失率,即过了 10天以后的PGA损失率,基于相对于使 聚乙醇酸的解聚反应连续进行10天时,期间投入的所有聚乙醇酸的量(单位:g。以下相 同)的,馏出的所有乙交酯的量及反应溶液中的聚乙醇酸的量,即解聚反应结束后反应溶 液中残存的聚乙醇酸的量的总数的比,由以下式算出(单位:质量% )。
[0233] (式)PGA损失率(质量% )= 100-〔(馏出的所有乙交酯的量+反应溶液中的聚 乙醇酸的量)/投入的所有聚乙醇酸的量〕Xioo
[0234] [实施例1]
[0235] 作为?6八仏),将16(^乙醇酸低聚物(重均分子量19,000,由6?(:测定,以下相同), 添加到连结了冷却器的500ml烧瓶即反应容器中,并且,作为溶剂即聚乙二醇醚(B),以下, 也称"溶剂(B) ",加入35g乙二醇丁十二烷基醚,其在压力3kPa下的沸点为211°C,以下, 也称"溶剂1",相对于100质量份PGA(A)相当于21. 9质量份,进一步,加入增溶剂(C),增 溶剂(C)由增溶剂(Cl),即89g四乙二醇单辛基醚,以及,增溶剂(C2),即35g聚乙二醇二 甲醚#500(数平均分子量500、日油株式会社制)构成,从而制备了由PGA(A)、溶剂(B)及 增溶剂(C)构成的混合物即解聚组合物。加热工序:在氮气环境下,用设置在反应容器即烧 瓶周围的加热器即电流加热,加热解聚组合物,在温度210°C下进行了 1个小时的脱水操作 后,将解聚组合物加热至温度225°C。溶液形成工序:PGA(A)均匀地溶解在溶剂中,用目视 确认到其形成为实质上没有相分离的溶液状态。
[0236] 乙交酯生成工序:在温度225°C下以溶液状态继续加热,并且将烧瓶内减压至 4. IkPa的话,则通过PGA(A)的解聚反应开始生成乙交酯,并且开始乙交酯和溶剂(B)的共 馏出。馏出工序:调整加热电流,从而维持温度225°C,继续进行减压下的加热。回收工序: 将馏出的乙交酯和溶剂(B),用冷却器冷却,每过1个小时回收一次。将相当于所测量到的 馏出的乙交酯量的PGA(A)和溶剂(B),追加投入到反应容器中,继续进行解聚反应,且连续 进行30天解聚反应。将反应开始之后即初期,从反应开始,过了 10天之后、过了 20天之 后、及过了 30天之后的时刻、采取的每一个小时的乙交酯量(g/小时),即GL生成速度(g/ 小时),反应容器内的解聚组合物中的二甘醇酸浓度(质量% ),以下、也称"反应溶液中的 DGA浓度(质量% )",以及,从反应开始过了 10天以后的PGA损失率(质量% )的测定结 果,显不在表2中。
[0237] [实施例2]
[0238] 除了将乙交酯生成工序中的加热条件,变更为温度230°C、压力4. 7kPa以外,在与 实施例1相同的条件下,解聚PGA(A)而制备了乙交酯。将GL生成速度(g/小时)、反应溶 液中的DGA浓度(质量% ),以及,过了 10天以后的PGA损失率的测定结果,显示在表2中。
[0239] [实施例3]
[0240] 除了使用了 70g溶剂⑶即溶剂1,没有使用增溶剂(C2),以及,将乙交酯生成工 序中的加热条件,变更为温度225°C、压力5. OkPa以外,在与实施例1相同的条件下,解聚 PGA(A)而制备了乙交酯。将GL生成速度(g/小时)、反应溶液中的DGA浓度(质量% ),以 及,过了 10天以后的PGA损失率的测定结果,显示在表2中。
[0241] [实施例4]
[0242] 除了作为溶剂(B),使用了乙二醇二辛醚,其在压力3kPa下的沸点为195°C,以下, 也称"溶剂2"、将乙交酯生成工序中的温度及压力,变更为温度220°C、压力4. 5kPa以外,在 与实施例1相同的条件下,解聚PGA(A)而制备了乙交酯。将GL生成速度(g/小时)、反应 溶液中的DGA浓度(质量% ),以及,过了 10天以后的PGA损失率(质量% )的测定结果, 显示在表2中。
[0243] [实施例5]
[0244] 除了将乙交酯生成工序中的温度及压力,变更为温度230°C、压力6. SkPa以外,在 与实施例4相同的条件下,解聚PGA(A)而制备了乙交酯。将GL生成速度(g/小时)、反应 溶液中的DGA浓度(质量% ),以及,过了 10天以后的PGA损失率(质量% )的测定结果, 显示在表2中。
[0245] [实施例6]
[0246] 除
当前第5页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1