乙交酯的制备方法_4

文档序号:9264407阅读:来源:国知局
为180°C以上,且对聚乙二醇醚(B)具有相溶性的非碱性化合物,其中不包含一 价或者二价以上的多价醇,特别是,如果增溶剂(C)含有增溶剂(Cl)及增溶剂(C2)的话, 能够在更加均匀的熔融状态下进行解聚,故优选。
[0162] 在本发明的解聚PGA而制备乙交酯的方法中,当同聚乙二醇醚(B) -起使用增溶 剂(C)时,相对于100质量份PGA(A),增溶剂(C)通常以0. 1~500质量份、优选以1~300 质量份、更优选以10~150质量份的比例使用。若增溶剂(C)的使用比例太少,则不能充分 获得来自增溶剂(C)的可溶性提高效果。若增溶剂(C)的使用比例太多,则增加回收增溶剂 (C)的成本,从而不经济。当增溶剂(C)为并用了增溶剂(Cl)及增溶剂(C2)的物质时,在 增溶剂(Cl)及增溶剂(C2)的使用比列上,并没有特别的限定,通常为1 : 99~99 : 1、优 选为10 : 90~90 : 10、更优选为30 : 70~85 : 15、进一步优选为50 : 50~80 : 20 的比例(质量比)。
[0163] 4.催化剂
[0164] 在本发明的解聚PGA而制备乙交酯的方法中,PGA溶解于聚乙二醇醚(B),且其表 面面积极宽,因此根据解聚的乙交酯的发生速度或者挥发速度快。由此,一般不需要使用用 来解聚的催化剂,例如,锡化合物、锑化合物等。在使用有热稳定性优异的聚乙二醇醚(B) 的本发明的制备方法中,相反,催化剂可能会变得有害。但是,在本质上不损坏本发明的"溶 液相解聚法"的范围内,可使用催化剂。
[0165] 5.解聚聚乙醇酸而制备乙交酯的方法
[0166] 本发明的解聚PGA而制备乙交酯的方法,包含以下的工序。
[0167] (I)加热工序:将含有PGA(A),以及所述式⑴所示的分子量为150~450,且在 压力3kPa下的沸点为130~220°C的聚乙二醇醚的混合物,在常压或者减压下,加热至发生 PGA(A)的解聚的温度;
[0168] (II)溶液形成工序:使所述混合物成为以下溶液状态,即将PGA㈧的熔体相和含 该聚乙二醇醚(B)的液相,形成为实质上均匀的相;
[0169] (III)乙交酯生成工序:通过在该溶液状态下继续加热,利用PGA(A)的解聚反应 生成乙交酯;
[0170] (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,
[0171] (V)回收工序:从馏出物中回收乙交酯。
[0172] 本发明的乙交酯的制备方法,其特征在于,使用特定的溶剂,即聚乙二醇醚(B),在 溶液相的状态下,进行PGA的解聚。PGA的解聚反应,通常是在200°C以上的温度中进行,但 如果PGA的多半不溶解于溶剂中,而形成熔体相时,乙交酯难以馏出,并且熔体相容易重质 物化。通过将PGA的熔体相与含聚乙二醇醚⑶的液相,以形成实质上均匀的相的溶液状 态继续加热,乙交酯的生成及馏出速度将会有飞跃性变化。
[0173] 本发明的乙交酯的制备方法,具体而言,首先,将PGA(A)在溶液状态或者固体状 体下,按需要粉碎成适当的粒度之后,投入到反应容器即烧瓶等中,且在反应容器中,与溶 剂即聚乙二醇醚(B)混合,而获得含有作为解聚组合物PGA(A)和聚乙二醇醚(B)的混合 物。反应容器中,例如,由于PGA㈧为高分子量等,相对于溶剂即聚乙二醇醚⑶的溶解度 低时,加入增溶剂(C),可使所述混合物成为,进一步含有提高PGA(A)的聚乙二醇醚(B)的 溶解性的增溶剂(C)。在这种情况下,增溶剂(C)可以是一种,也可以是并用两种以上,例 如,可含有由以下成分构成的增溶剂(C) :(C1)在常压下的沸点为180°C以上,且一价或者 二价以上的多价醇,及/或,(C2)在常压下的沸点为180°C以上,且对聚乙二醇醚(B)具有 相溶性的非碱性化合物,其中不包含一价或者二价以上的多价醇。反应容器的周围设置有 加热器即电流加热装置等,例如,可通过调整加热电流,而调节反应容器及反应容器中的解 聚组合物的温度。另外,反应容器中,为了冷却馏出成分,例如连接有可用冷水进行冷却的 冷却器即冷凝器。
[0174] 〔加热工序〕
[0175] 在加热工序(I)中,将含有规定量的PGA (A)、聚乙二醇醚(B),以及,按照需要添加 的增溶剂(C)的混合物即解聚组合物,在常压或者减压下,按照需要进行为了脱水的加热 之后,加热至发生PGA(A)的解聚的温度,即,通常为190°C以上、优选为200~232°C、更优 选为205~230°C、特别优选为210~228°C的温度。加热工序(I)优选在氮气等惰性气体 环境下进行,通常在常压下进行即可,在减压下进行时,设在50~IOOkPa的范围内即可。
[0176] 〔溶液形成工序〕
[0177] 通过加热工序(I),PGA(A)的全部或者大半融解成融液层,且溶解于聚乙二醇醚 (B),以及,由按照需要加入的增溶剂(C)构成的液相中,从而进行使其成为形成实质上均 匀的相的溶液状态的溶液形成工序(II)。进行溶液形成工序(II)的温度,优选为维持加热 工序⑴中加热的温度。溶液形成工序(II)中,优选PGA㈧和聚乙二醇醚⑶,以及,按 照需要加入的增溶剂(C)形成为完全均匀的相,但是,如果PGA熔体相的残存率为0. 5以下 的话,可也以共存PGA熔体相。在此,"熔体相的残存率"可由b/a的比例表示,其中,a (ml) 为,在对于液体石蜡等PGA实质上无溶解力的溶剂中,加入PGA (A) F (g)从而加热至发生解 聚的温度的时候所形成的PGA(A)的熔体相的容积;b(ml)为,在实际使用的溶剂中,加热至 使PGA(A)F(g)发生解聚的温度而形成的PGA(A)的熔体相的容积。在此,实际使用的溶剂 是指,单独使用聚乙二醇醚(B),或者并用聚乙二醇醚(B)和增溶剂(C)。PGA(A)的熔体相 的残存率,优选为0.3以下、更优选为0. 1以下、最优选为实质上为零。
[0178] 〔乙交酯生成工序及馏出工序〕
[0179] 接下来,通过将PGA(A)、聚乙二醇醚(B),以及,按照需要进一步含有的增溶剂 (C),在形成有实质上均匀的液相的溶液状态下继续加热,从而进行利用PGA(A)的解聚反 应而生成乙交酯的乙交酯生成工序(III)。与此同时,进行使生成的乙交酯与聚乙二醇醚 (B) -同,从解聚反应系中馏出的馏出工序(IV)。由于是根据馏出的乙交酯和聚乙二醇醚 (B)的组成来设定共馏出温度,因此,例如,可根据控制加热电流等,调整供应至反应容器中 的解聚反应系的热量,由此,调整溶剂即聚乙二醇醚(B)的馏出速度,即每小时的馏出量。
[0180] 〔回收工序〕
[0181] 接下来,在回收工序(V)中,从馏出物中回收乙交酯。即,通过冷却含有乙交酯的 馏出物,且按照需要添加乙交酯的非溶剂,可轻松地从馏出物中分离回收乙交酯,其中,上 述乙交酯在常压下的熔点为85°C。回收的乙交酯,按照需要可通过再结晶等方法进行精制。 另一方面,去除了乙交酯的母液,虽然含有聚乙二醇醚(B),但因为其具有优异的热稳定性, 因此几乎全部可以不用经过精制等工序而再利用。聚乙二醇醚(B)也可在用活性炭等吸附 而精制,或者通过蒸馈等精制之后再利用。
[0182] 〔各工序的温度和压力〕
[0183] 进行上面所述的乙交酯生成工序(III)及馏出工序(IV)的温度,可与进行所述加 热工序(I)及溶液形成工序(II)的温度相同。此时,在工序(I)~工序(III)中,混合物 将被加热至,优选为200~232°C、更优选为205~230°C、特别优选为210~228°C的温度。 进行乙交酯生成工序(III)及馏出工序(IV)的温度,也可与进行所述加热工序(I)及溶液 形成工序(Π )的温度不同,但其优选加热至200~232°C、更优选加热至205~230°C、特 别优选加热至210~228°C的温度。另外,例如,可将进行工序(III)及工序(IV)的温度, 设定得比进行工序(I)及工序(II)的温度高。
[0184] 任意一个工序的加热,都可以在常压或者减压下进行。优选为:工序(I)及工序 (II) 在常压下进行,接着,工序(III)及工序(IV)则在减压下进行加热,从而使乙交酯同聚 乙二醇醚(B) -起馏出。解聚反应是可逆反应,因此,可通过将乙交酯从液相中蒸馏,而有 效地进行PGA的解聚反应。在乙交酯生成工序(III)中,作为进行解聚反应的压力,优选为 在0. 3~90kPa的减压下进行,更优选减压至2~50kPa、进一步优选减压至2. 5~15kPa、 特别优选减压至3~10kPa,从而能够在不提升解聚温度的情况下,提高乙交酯及聚乙二醇 醚(B)的馏出效率。即,一般可通过降低解聚反应系的压力,来降低进行乙交酯生成工序 (III) 及馏出工序(IV)的温度,由此可减少溶剂的损失,并提高溶剂的回收率。其中,即使 解聚反应系的压力不到〇.3kPa,乙交酯及聚乙二醇醚(B)的馏出効率的提高效果也不会增 大,反而,装备的设计以及维修费用将会迅速地增加。
[0185] 在本发明中,通过作为PGA (A)的解聚反应的溶剂,而使用聚乙二醇醚(B),组合压 力3~10kPa、尤其优选为压力3. 6~7kPa、最优选为4~6. 8kPa的条件,以及温度200~ 232°C、尤其优选为210~230°C,根据情况为215~228°C的条件,从而能够良好地进行乙 交酯生成工序(III)及馏出工序(IV)。
[0186] 在本发明中,通过使乙交酯同聚乙二醇醚(B) -起馏出,而乙交酯附着在馏出线 的内壁上,上述乙交酯在常压下的沸点为240~241°C,可防止不能长时间连续制备乙交 酯,或者乙交酯的回收量减少,即,PGA (A)的损失增大。
[0187] 如上所述,相述对于100质量份PGA(A),聚乙二醇醚(B)以通常为10~100质量 份、优选为12~85质量份、更优选为13~70质量份、进一步优选为14~60质量份、特别 优选为15~50质量份的比例而使用。聚乙二醇醚(B)可在解聚反应系内的混合物形成实 质上均匀的相的范围内,解聚反应的中途,连续或者分批追加。另外,增溶剂(C)也可在解 聚反应的中途,连续或者分批追加。
[0188] 本发明中使用的聚乙二醇醚(B),在解聚反应中,不管是化学上还是熱上都很稳 定,因此进行再利用时需要追加的新聚乙二醇醚(B),只要极少量即可。另外,因为聚乙二醇 醚(B)具有优异的热稳定性,因此在从馏出物中回收乙交酯的回收工序(V)中,使馏出物在 液状的状态下相分离,可在分离、回收乙交酯相的同时,使聚乙二醇醚(B)相循环于解聚反 应系中。
[0189] 具体而言,用冷却器即冷凝器冷却馏出物,且使乙交酯和聚乙二醇醚(B)在液状 的状态下相分离,从而分离回收乙交酯相。若相分离馏出物,通常,下层会形成乙交酯相, 上层形成为溶剂相,即聚乙二醇醚(B)相。下层的乙交酯相,可在液状的状态下分离回收。 以液状使乙交酯和溶剂相分离时,馏出物的冷却温度将调整为,通常为85~180°C、优选为 85~150°C、更优选为85~120°C的温度。如果冷却温度过高,则在分离操作期间乙交酯相 容易生成开环反应,或者聚合反应等副反应。如果冷却温度过低,则较难在液状的状态下进 行相分离。
[0190] 用冷凝器来进行馏出物的温度调整,且一边继续PGA的解聚反应一边进行相分离 的话,同溶剂一起馏出的乙交酯,可使上层的溶剂相即聚乙二醇醚(B)相成为液滴而通过, 且凝缩在下层的乙交酯相中。
[0191] 分离的乙交酯相,被进一步冷却、回收,且按照需要被进行精制处理。根据该方法, 将不需要从回收的乙交酯中分离大量的溶剂即聚乙二醇醚(B),溶剂和乙交酯的分离操作 变得简单。
[0192] 另外,在该方法中,可通过从相分离的馏出物中分离聚乙二醇醚(B)相,并送回至 解聚反应系中,而使其循环。根据该方法,不需要回收大量的溶剂即聚乙二醇醚(B),而且, 不需要准备超出根据反应容器的容积所定下来的量的溶剂。因此,该方法可将溶剂的损失 抑制在最小限度。
[0193] 本发明是一种乙交酯的制备方法,其是通过解聚高分子量的PGA(A)而制备乙交 酯的方法,其特征在于,包含以下工序:
[0194] (i)加热工序:将含有高分子量的PGA(A);
[0195] 下述式(1)所表示的聚乙二醇醚(B),
[0196] X-O- (-CH2CH2-O-) p-Y (1)
[0197] 式中,X及Y分别独立的表示碳数2~20的烷基或者芳基,ρ表示1~5的整数,
[0198] 聚乙二醇醚⑶的分子量为150~450,在压力3kPa下的沸点为130~220°C ;
[0199] 以及,由(Cl)在常压下的沸点为180°C以上,且一价或者二价以上的多价醇,及/ 或,(C2)在常压下的沸点为180°C以上,且对聚乙二醇醚(B)具有相溶性的非碱性化合物, 其中不包含一价或者二价以上的多价醇构成的增溶剂(C)的
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