JPH07309863A - ポリ乳酸製品からラクチドを回収する方法 - Google Patents
ポリ乳酸製品からラクチドを回収する方法Info
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- JPH07309863A JPH07309863A JP10309194A JP10309194A JPH07309863A JP H07309863 A JPH07309863 A JP H07309863A JP 10309194 A JP10309194 A JP 10309194A JP 10309194 A JP10309194 A JP 10309194A JP H07309863 A JPH07309863 A JP H07309863A
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- C08J11/10—Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 ポリ乳酸製品をスクリュ式押出機内において
水及び触媒の存在下、２００〜４００℃に加熱してポリ
乳酸製品からラクチドを回収する方法。 【効果】 短時間で、かつ高い回収率でラクチドを半連
続的に回収することができる。
水及び触媒の存在下、２００〜４００℃に加熱してポリ
乳酸製品からラクチドを回収する方法。 【効果】 短時間で、かつ高い回収率でラクチドを半連
続的に回収することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ポリ乳酸製品からラク
チドを回収する方法に関し、更に詳しくは、スクリュ式
押出機により、短時間でかつ高い回収率でポリ乳酸製品
からラクチドを回収する方法に関する。
チドを回収する方法に関し、更に詳しくは、スクリュ式
押出機により、短時間でかつ高い回収率でポリ乳酸製品
からラクチドを回収する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ポリ乳酸は生分解性プラスチックとして
知られており、廃棄した場合でも自然界の水や微生物の
存在下で乳酸にまで分解され、最終的には水及び二酸化
炭素となり生態系へ還元される。このため、それを原料
とする製品の回収、再利用の技術については、従来はま
ったく注目されていなかったのが現状である。しかし、
ポリ乳酸製品であってもその分子量が大きいものは生分
解されるまでに長期間を要し、その間美観を損ねること
はいうまでもなく、また資源の有効利用の観点からも、
再利用の技術の確立は重要である。
知られており、廃棄した場合でも自然界の水や微生物の
存在下で乳酸にまで分解され、最終的には水及び二酸化
炭素となり生態系へ還元される。このため、それを原料
とする製品の回収、再利用の技術については、従来はま
ったく注目されていなかったのが現状である。しかし、
ポリ乳酸製品であってもその分子量が大きいものは生分
解されるまでに長期間を要し、その間美観を損ねること
はいうまでもなく、また資源の有効利用の観点からも、
再利用の技術の確立は重要である。
【０００３】ポリ乳酸製品からのラクチドの回収には、
ポリ乳酸をラクチドにまで分解させることが必要であ
る。しかし、ポリ乳酸は、熱と水の存在下で容易に分解
するものの、それは単にエステル結合が切断されて分子
量が低下するだけであり、ラクチド生成までの解重合反
応はあまり進行しない。このため、そのままではラクチ
ドの回収率が低く、そのことがラクチドの回収、再利用
技術の実用化を困難にしている。
ポリ乳酸をラクチドにまで分解させることが必要であ
る。しかし、ポリ乳酸は、熱と水の存在下で容易に分解
するものの、それは単にエステル結合が切断されて分子
量が低下するだけであり、ラクチド生成までの解重合反
応はあまり進行しない。このため、そのままではラクチ
ドの回収率が低く、そのことがラクチドの回収、再利用
技術の実用化を困難にしている。
【０００４】この回収、再利用技術としては、すでに確
立されている汎用プラスチックのリサイクルプロセスを
応用することも考えられるが、この処理技術はリアクタ
ーを用いた回分操作が主体であり、連続式のプロセスに
比べると多大な処理時間を要し、回収率が低いなど処理
能力の点からも不十分であり、そのままの応用は困難で
ある。
立されている汎用プラスチックのリサイクルプロセスを
応用することも考えられるが、この処理技術はリアクタ
ーを用いた回分操作が主体であり、連続式のプロセスに
比べると多大な処理時間を要し、回収率が低いなど処理
能力の点からも不十分であり、そのままの応用は困難で
ある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のとおり、ポリ乳
酸製品からラクチドを回収する技術としては、未だ工業
的に満足できるものは実用化されていない。そこで本発
明は、短時間で、かつ高い回収率で乳酸製品からラクチ
ドを回収し、その再利用を可能とする、ポリ乳酸製品か
らラクチドを回収する方法を提供することを目的とす
る。
酸製品からラクチドを回収する技術としては、未だ工業
的に満足できるものは実用化されていない。そこで本発
明は、短時間で、かつ高い回収率で乳酸製品からラクチ
ドを回収し、その再利用を可能とする、ポリ乳酸製品か
らラクチドを回収する方法を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するために研究した結果、２００℃以上の温度で
急速にポリ乳酸の解重合反応が進行すること、加水分解
反応との相乗効果により前記解重合反応がより促進され
ることを見出し、更にこのプロセスをスクリュ式押出機
で行うことにより、短時間でかつほぼ１００％の高収率
でラクチドを回収できることを見出し、本発明を完成す
るに至った。
を達成するために研究した結果、２００℃以上の温度で
急速にポリ乳酸の解重合反応が進行すること、加水分解
反応との相乗効果により前記解重合反応がより促進され
ることを見出し、更にこのプロセスをスクリュ式押出機
で行うことにより、短時間でかつほぼ１００％の高収率
でラクチドを回収できることを見出し、本発明を完成す
るに至った。
【０００７】すなわち、本発明は、ポリ乳酸製品をスク
リュ式押出機内において水及び触媒の存在下で、２００
〜４００℃に加熱し、混合することを特徴とするポリ乳
酸製品からラクチドを回収する方法に係るものである。
リュ式押出機内において水及び触媒の存在下で、２００
〜４００℃に加熱し、混合することを特徴とするポリ乳
酸製品からラクチドを回収する方法に係るものである。
【０００８】また、本発明は、更に、回収したラクチド
をアルコール中に導くことにより精製する工程を有する
ことを特徴とするポリ乳酸製品からラクチドを回収する
方法に係るものである。
をアルコール中に導くことにより精製する工程を有する
ことを特徴とするポリ乳酸製品からラクチドを回収する
方法に係るものである。
【０００９】以下、本発明を詳細に説明するが、本発明
でいうポリ乳酸製品とは、乳酸又はラクチドなどの環状
二量体を原料とするフィルム、シート、中空容器等をい
う。
でいうポリ乳酸製品とは、乳酸又はラクチドなどの環状
二量体を原料とするフィルム、シート、中空容器等をい
う。
【００１０】本発明で用いるスクリュ式押出機として
は、通常プラスチックの成形に用いられる、スクリュ、
シリンダ、加熱ユニット、駆動装置、脱気のためのベン
ト口などを備えた単軸又は二軸スクリュ式押出機を用い
ることができる。また、この二軸スクリュ式押出機とし
ては、スクリュの回転方向が同方向又は異方向回転のも
の、スクリュのフライトが相互にかみ合っているもの又
はかみ合っていないもののいずれも用いることができ
る。本発明においては、箇別に温度制御可能なように分
割されてシリンダの周囲に設けられた複数箇の加熱ユニ
ットとそれらのユニット部分のシリンダ内部から脱気可
能なように設置された複数のベント口とを有し、スクリ
ュ長さ（Ｌ）とスクリュ径（Ｄ）の比（Ｌ／Ｄ比）が１
５〜７０のかみ合い型の二軸スクリュ式押出機が好まし
い。更に、このようなかみ合い型の二軸スクリュ式押出
機のなかでも、異方向回転のものが、農業用フィルムや
容器等のかさばった製品を粉砕せずに供給できるため特
に好ましい。ポリ乳酸製品は、必要に応じて洗浄又は粉
砕され、スクリュ式押出機に供給される。
は、通常プラスチックの成形に用いられる、スクリュ、
シリンダ、加熱ユニット、駆動装置、脱気のためのベン
ト口などを備えた単軸又は二軸スクリュ式押出機を用い
ることができる。また、この二軸スクリュ式押出機とし
ては、スクリュの回転方向が同方向又は異方向回転のも
の、スクリュのフライトが相互にかみ合っているもの又
はかみ合っていないもののいずれも用いることができ
る。本発明においては、箇別に温度制御可能なように分
割されてシリンダの周囲に設けられた複数箇の加熱ユニ
ットとそれらのユニット部分のシリンダ内部から脱気可
能なように設置された複数のベント口とを有し、スクリ
ュ長さ（Ｌ）とスクリュ径（Ｄ）の比（Ｌ／Ｄ比）が１
５〜７０のかみ合い型の二軸スクリュ式押出機が好まし
い。更に、このようなかみ合い型の二軸スクリュ式押出
機のなかでも、異方向回転のものが、農業用フィルムや
容器等のかさばった製品を粉砕せずに供給できるため特
に好ましい。ポリ乳酸製品は、必要に応じて洗浄又は粉
砕され、スクリュ式押出機に供給される。
【００１１】本発明の加熱、混合による解重合反応は２
００〜４００℃、好ましくは２５０〜３５０℃で行う。
この温度が２００℃未満の場合は解重合反応が起こりに
くく、４００℃を超える場合は既存の押出機では実施が
困難となるので好ましくない。
００〜４００℃、好ましくは２５０〜３５０℃で行う。
この温度が２００℃未満の場合は解重合反応が起こりに
くく、４００℃を超える場合は既存の押出機では実施が
困難となるので好ましくない。
【００１２】加水分解反応は、ポリ乳酸重量に対して、
好ましくは０．１〜５．０重量％、更に好ましくは０．
５〜２．０重量％の量の水を添加して行う。この水の添
加量が０．１重量％未満の場合は反応の進行が遅く、
５．０重量％を超える場合は解重合反応に熱効率低下等
の悪影響を及ぼすので好ましくない。水の添加はポリ乳
酸が溶融した状態で行うことが好ましいが、溶融状態前
に添加することもできる。また、押出機への供給前にポ
リ乳酸製品を洗浄し、その洗浄水が残存している場合に
は、不足分の水を添加するか又は添加せずに反応を行う
こともできる。
好ましくは０．１〜５．０重量％、更に好ましくは０．
５〜２．０重量％の量の水を添加して行う。この水の添
加量が０．１重量％未満の場合は反応の進行が遅く、
５．０重量％を超える場合は解重合反応に熱効率低下等
の悪影響を及ぼすので好ましくない。水の添加はポリ乳
酸が溶融した状態で行うことが好ましいが、溶融状態前
に添加することもできる。また、押出機への供給前にポ
リ乳酸製品を洗浄し、その洗浄水が残存している場合に
は、不足分の水を添加するか又は添加せずに反応を行う
こともできる。
【００１３】この反応で用いる触媒としては、アルキル
アルミニウム、酸化亜鉛、オクチル酸スズ、酸化アンチ
モン、酢酸マンガン、テトラブチルチタネート、塩化第
一スズ、ジブチルスズジラウレート等を挙げることがで
きる。これらの中でも毒性が低いアルキルアルミニウ
ム、酸化亜鉛、酢酸マンガン等が好ましい。これらの触
媒の添加により、反応が促進されるとともに、乳酸エー
テルや乳酸無水物等のラクチドを溶解する副生物の生成
も抑制できる。これらの触媒の添加量は、原料に対して
０．１〜１．０重量％が好ましく、０．３〜０．７重量
％が更に好ましい。
アルミニウム、酸化亜鉛、オクチル酸スズ、酸化アンチ
モン、酢酸マンガン、テトラブチルチタネート、塩化第
一スズ、ジブチルスズジラウレート等を挙げることがで
きる。これらの中でも毒性が低いアルキルアルミニウ
ム、酸化亜鉛、酢酸マンガン等が好ましい。これらの触
媒の添加により、反応が促進されるとともに、乳酸エー
テルや乳酸無水物等のラクチドを溶解する副生物の生成
も抑制できる。これらの触媒の添加量は、原料に対して
０．１〜１．０重量％が好ましく、０．３〜０．７重量
％が更に好ましい。
【００１４】なお、本発明においては、その毒性を配慮
して非金属系の触媒を使用する場合には、スズ系の触媒
に比べると反応速度が劣るという点が指摘される。そこ
で、押出機内での反応時間（滞留時間）の延長を目的と
して、押出機の出口部分にストップバルブを装着し、こ
れを閉じたり開けたりすることにより、十分な反応時間
を確保して反応を完結させ、半連続的にラクチドを回収
することが可能となる。
して非金属系の触媒を使用する場合には、スズ系の触媒
に比べると反応速度が劣るという点が指摘される。そこ
で、押出機内での反応時間（滞留時間）の延長を目的と
して、押出機の出口部分にストップバルブを装着し、こ
れを閉じたり開けたりすることにより、十分な反応時間
を確保して反応を完結させ、半連続的にラクチドを回収
することが可能となる。
【００１５】また、本発明方法におけるスクリュ式押出
機のスクリュ回転数は、特に制限されないが２００rpm
以上、特に２５０〜３５０rpm が好ましい。
機のスクリュ回転数は、特に制限されないが２００rpm
以上、特に２５０〜３５０rpm が好ましい。
【００１６】このようにして加水分解反応と解重合反応
がなされることにより、ポリ乳酸は低分子量化し、最終
的にはラクチドにまで分解される。
がなされることにより、ポリ乳酸は低分子量化し、最終
的にはラクチドにまで分解される。
【００１７】生成したラクチドの回収は、減圧下で気化
させて行うのが好ましい。より好ましくは、生成昇華し
たラクチドを、シリンダ内を減圧状態にすることによ
り、押出機のベント口から気体として吸引し、回収す
る。この場合の減圧レベルは、１００mmHg以下が好まし
く、５９mmHg以下が更に好ましい。また、ベント口は、
そこを通過する際にラクチドが冷却されて析出しないよ
うに加熱しておくことが好ましく、通常は約１５０℃に
加熱すれば十分である。このようにして回収されたラク
チドは適当な手段で冷却され、ポリマー製造用原料とし
て再利用される。
させて行うのが好ましい。より好ましくは、生成昇華し
たラクチドを、シリンダ内を減圧状態にすることによ
り、押出機のベント口から気体として吸引し、回収す
る。この場合の減圧レベルは、１００mmHg以下が好まし
く、５９mmHg以下が更に好ましい。また、ベント口は、
そこを通過する際にラクチドが冷却されて析出しないよ
うに加熱しておくことが好ましく、通常は約１５０℃に
加熱すれば十分である。このようにして回収されたラク
チドは適当な手段で冷却され、ポリマー製造用原料とし
て再利用される。
【００１８】上記の処理により回収されたラクチドに
は、添加した水や触媒、反応過程で生じた微量の乳酸エ
ーテル、無水乳酸等の低分子量副生物が含まれている。
その中でも水はラクチドを加水分解させ、前記低分子量
副生物はラクチドを溶解してしまう。つまり、これらの
不純物の存在は、ポリマー製造用原料としてのラクチド
の特性を損なわせることになる。このため、本発明にお
いては、ラクチドを回収した後に、更に不純物を除去す
る精製工程を設けることができる。この工程において
は、回収したラクチドを、ラクチドは難溶であるが水や
低分子量副生物等の不純物は可溶である溶剤、即ち、メ
タノール、エタノール等の低級アルコール中を通過させ
ることにより、不純物のみを溶解させ、ラクチドを析出
させる。このようにして析出したラクチドは、濾過さ
れ、必要に応じて乾燥されて、重合原料用モノマーとし
て再利用される。
は、添加した水や触媒、反応過程で生じた微量の乳酸エ
ーテル、無水乳酸等の低分子量副生物が含まれている。
その中でも水はラクチドを加水分解させ、前記低分子量
副生物はラクチドを溶解してしまう。つまり、これらの
不純物の存在は、ポリマー製造用原料としてのラクチド
の特性を損なわせることになる。このため、本発明にお
いては、ラクチドを回収した後に、更に不純物を除去す
る精製工程を設けることができる。この工程において
は、回収したラクチドを、ラクチドは難溶であるが水や
低分子量副生物等の不純物は可溶である溶剤、即ち、メ
タノール、エタノール等の低級アルコール中を通過させ
ることにより、不純物のみを溶解させ、ラクチドを析出
させる。このようにして析出したラクチドは、濾過さ
れ、必要に応じて乾燥されて、重合原料用モノマーとし
て再利用される。
【００１９】次に、明細書に添付した図１を参照しなが
ら、本発明の方法の具体例を説明する。まず、洗浄又は
粉砕処理した廃棄ポリ乳酸製品を、ホッパー１２に投入
し、更にスクリュ式押出機１０に送り込む。廃棄ポリ乳
酸製品は回転するスクリュ（図示せず）によりシリンダ
内部を進む過程で、複数の加熱ユニット１４により加熱
される。この時、前後して水と触媒とが添加されて廃棄
ポリ乳酸製品と混合され、加水分解反応と解重合反応と
が同時に又は前後して進行する。この反応機構として
は、まず、加水分解反応により、ポリ乳酸の分子鎖がラ
ンダムに切断され、低分子量体であるオリゴマーが生成
する。また、それに加えて、スクリュ式押出機１０のス
クリュにより加えられる剪断力によっても、ポリ乳酸の
分子鎖はランダムに切断される。そして、加熱及び触媒
の添加による解重合反応により、このように低分子量化
したポリ乳酸分解物の分子鎖末端から順にエステル結合
が切断され、ラクチドが生成する。生成昇華したラクチ
ドは、シリンダ内部を真空ポンプ１８により減圧状態に
保持することにより、ベント口１６から吸引され、冷却
手段を付した第１トラップ２０において回収される。ま
た、必要に応じて、この第１トラップ２０中に低級アル
コールを満たし、そこにラクチドを導き析出させ、フィ
ルター２２で濾過し、乾燥機２４で乾燥する。フィルタ
ー２２で得られた濾液には析出せずに不純物と一緒に溶
解してしまったラクチドも含まれるため、これを減圧蒸
留装置２３で蒸留しながら再度結晶化させ、回収を行
う。更にここで蒸留成分として得られた低級アルコール
は再利用できる。なお、スクリュ式押出機１０内に残留
するラクチド回収後の廃液は、タンク２６に送られ回収
される。
ら、本発明の方法の具体例を説明する。まず、洗浄又は
粉砕処理した廃棄ポリ乳酸製品を、ホッパー１２に投入
し、更にスクリュ式押出機１０に送り込む。廃棄ポリ乳
酸製品は回転するスクリュ（図示せず）によりシリンダ
内部を進む過程で、複数の加熱ユニット１４により加熱
される。この時、前後して水と触媒とが添加されて廃棄
ポリ乳酸製品と混合され、加水分解反応と解重合反応と
が同時に又は前後して進行する。この反応機構として
は、まず、加水分解反応により、ポリ乳酸の分子鎖がラ
ンダムに切断され、低分子量体であるオリゴマーが生成
する。また、それに加えて、スクリュ式押出機１０のス
クリュにより加えられる剪断力によっても、ポリ乳酸の
分子鎖はランダムに切断される。そして、加熱及び触媒
の添加による解重合反応により、このように低分子量化
したポリ乳酸分解物の分子鎖末端から順にエステル結合
が切断され、ラクチドが生成する。生成昇華したラクチ
ドは、シリンダ内部を真空ポンプ１８により減圧状態に
保持することにより、ベント口１６から吸引され、冷却
手段を付した第１トラップ２０において回収される。ま
た、必要に応じて、この第１トラップ２０中に低級アル
コールを満たし、そこにラクチドを導き析出させ、フィ
ルター２２で濾過し、乾燥機２４で乾燥する。フィルタ
ー２２で得られた濾液には析出せずに不純物と一緒に溶
解してしまったラクチドも含まれるため、これを減圧蒸
留装置２３で蒸留しながら再度結晶化させ、回収を行
う。更にここで蒸留成分として得られた低級アルコール
は再利用できる。なお、スクリュ式押出機１０内に残留
するラクチド回収後の廃液は、タンク２６に送られ回収
される。
【００２０】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳しく説明
するが、本発明はこれらにより限定されるものではな
い。
するが、本発明はこれらにより限定されるものではな
い。
【００２１】実施例１ 廃棄されたポリ乳酸フィルム（Ｍｗ＝１３０，０００）
を水で洗浄して付着物を除去したのち、そのままかみ合
い型二軸スクリュ式押出機に投入した。この二軸スクリ
ュ式押出機は、Ｌ／Ｄ比＝４２及びスクリュ径３２mmの
異方向回転タイプのもので、図２に示すように、シリン
ダの計１１ゾーンのそれぞれが異なる温度に設定可能
で、かつ６，８，１０の３箇所のゾーンに脱気可能なベ
ント口を有しているものである。なお、ここでいうゾー
ンとは、シリンダの異なる位置が異なる加熱温度に設定
可能という意味で用いており、各ゾーン間が区切られて
いるという意味に限定されるものではない。次に、１１
のゾーンすべてを２５０〜３００℃に加熱し、ダイ出口
部に取り付けたストップバルブを閉じて押出機内を密閉
状態とし、スクリュ回転数を３００rpm に設定して原料
を押出機内に充満させた。スクリュ回転数３００rpm で
押出機を運転しつつ、ホッパー部及びゾーン１〜６で
は、ゾーン１から原料に対して０．５重量％量の水を添
加して加水分解反応を行い（この段階におけるＭｗ＝
９，０００）、更にゾーン７〜１１では、ゾーン７から
触媒としてアルキルアルミニウムを原料の０．５重量％
量添加して約１５分間回分式に解重合反応を行った。ま
た、この解重合反応と並行して、ゾーン７〜１１に設け
られているベント口を介して真空ポンプにより押出機内
を４０mmHgに減圧し、気化してくるラクチドを回収した
（回収率８５〜９３％。ただし、原料であるポリ乳酸製
品重量に対して。以下、同様）。なお、ラクチドとして
回収されずに残存した分解生成物は、反応終了後にスト
ップバルブを開放にして取り出し、専用タンクに貯蔵し
た。これらの反応で要した時間は、回分操作を含めた押
出機内における原料の平均滞留時間から、約２５分であ
った。この所要時間は、従来の回分式リアクターで同様
なプロセスを検討した場合に比べて約２分の１であっ
た。なお、ゾーン６に設けられたベント口からは、解重
合反応前に生成した乳酸エーテル、無水乳酸等の低分子
量副生物等の不純物を吸引し、第２トラップ２１に回収
している。このようにして押出機から回収されたラクチ
ドを、冷却トラップ内のエタノール中に導き、不純物を
溶解・除去しながら針状結晶として析出させ、更に、濾
過、乾燥工程を経て精製ラクチドを得た。最終的な回収
率は７２〜８０％であり、前記従来法の回収率約１０％
（精製物として）と比べると、著しく向上した。また、
このラクチドは、不純物も除去されており、ポリマー製
造原料として好適なものであった。
を水で洗浄して付着物を除去したのち、そのままかみ合
い型二軸スクリュ式押出機に投入した。この二軸スクリ
ュ式押出機は、Ｌ／Ｄ比＝４２及びスクリュ径３２mmの
異方向回転タイプのもので、図２に示すように、シリン
ダの計１１ゾーンのそれぞれが異なる温度に設定可能
で、かつ６，８，１０の３箇所のゾーンに脱気可能なベ
ント口を有しているものである。なお、ここでいうゾー
ンとは、シリンダの異なる位置が異なる加熱温度に設定
可能という意味で用いており、各ゾーン間が区切られて
いるという意味に限定されるものではない。次に、１１
のゾーンすべてを２５０〜３００℃に加熱し、ダイ出口
部に取り付けたストップバルブを閉じて押出機内を密閉
状態とし、スクリュ回転数を３００rpm に設定して原料
を押出機内に充満させた。スクリュ回転数３００rpm で
押出機を運転しつつ、ホッパー部及びゾーン１〜６で
は、ゾーン１から原料に対して０．５重量％量の水を添
加して加水分解反応を行い（この段階におけるＭｗ＝
９，０００）、更にゾーン７〜１１では、ゾーン７から
触媒としてアルキルアルミニウムを原料の０．５重量％
量添加して約１５分間回分式に解重合反応を行った。ま
た、この解重合反応と並行して、ゾーン７〜１１に設け
られているベント口を介して真空ポンプにより押出機内
を４０mmHgに減圧し、気化してくるラクチドを回収した
（回収率８５〜９３％。ただし、原料であるポリ乳酸製
品重量に対して。以下、同様）。なお、ラクチドとして
回収されずに残存した分解生成物は、反応終了後にスト
ップバルブを開放にして取り出し、専用タンクに貯蔵し
た。これらの反応で要した時間は、回分操作を含めた押
出機内における原料の平均滞留時間から、約２５分であ
った。この所要時間は、従来の回分式リアクターで同様
なプロセスを検討した場合に比べて約２分の１であっ
た。なお、ゾーン６に設けられたベント口からは、解重
合反応前に生成した乳酸エーテル、無水乳酸等の低分子
量副生物等の不純物を吸引し、第２トラップ２１に回収
している。このようにして押出機から回収されたラクチ
ドを、冷却トラップ内のエタノール中に導き、不純物を
溶解・除去しながら針状結晶として析出させ、更に、濾
過、乾燥工程を経て精製ラクチドを得た。最終的な回収
率は７２〜８０％であり、前記従来法の回収率約１０％
（精製物として）と比べると、著しく向上した。また、
このラクチドは、不純物も除去されており、ポリマー製
造原料として好適なものであった。
【００２２】実施例２ 廃棄されたポリ乳酸フィルム（Ｍｗ＝１４５，０００）
を水で洗浄し、これを粗粉砕して、実施例１と同様の押
出機に供給した。ただし、３箇所のベント口は全てトラ
ップ２０に接続されている。次に、１１のゾーンすべて
を３２０℃に加熱し、スクリュ回転数３２０rpm で押出
機を運転しつつ、ゾーン１〜３では、ゾーン１から原料
に対して１重量％量の水を添加して加水分解反応を行い
（この段階におけるＭｗ＝８，５００）、更にゾーン４
〜１１では、ゾーン４から触媒として酢酸マンガンを原
料の０．６重量％量添加して解重合反応を行った。な
お、ゾーン６，８，１０に設置されているベント口を介
して真空ポンプにより押出機内を８０mmHgに減圧して、
気化してくるラクチドを回収した（回収率９３〜９６
％）。これらの反応で要した時間は、回分操作を含めた
押出機内における原料の平均滞留時間から、約２２分で
あった。この所要時間は、従来の回分式リアクターで同
様なプロセスを検討した場合に比べて約２分の１であっ
た。このようにして押出機から回収されたラクチドを、
冷却トラップ内のメタノール中で不純物を溶解・除去し
ながら針状結晶として析出させ、更に、濾過、乾燥工程
を経て精製ラクチドを得た。最終的な回収率は６８〜７
０％であり、前記従来法の回収率約１０％（精製物とし
て）と比べると、著しく向上した。また、このラクチド
は、不純物も除去されており、ポリマー製造原料として
好適なものであった。
を水で洗浄し、これを粗粉砕して、実施例１と同様の押
出機に供給した。ただし、３箇所のベント口は全てトラ
ップ２０に接続されている。次に、１１のゾーンすべて
を３２０℃に加熱し、スクリュ回転数３２０rpm で押出
機を運転しつつ、ゾーン１〜３では、ゾーン１から原料
に対して１重量％量の水を添加して加水分解反応を行い
（この段階におけるＭｗ＝８，５００）、更にゾーン４
〜１１では、ゾーン４から触媒として酢酸マンガンを原
料の０．６重量％量添加して解重合反応を行った。な
お、ゾーン６，８，１０に設置されているベント口を介
して真空ポンプにより押出機内を８０mmHgに減圧して、
気化してくるラクチドを回収した（回収率９３〜９６
％）。これらの反応で要した時間は、回分操作を含めた
押出機内における原料の平均滞留時間から、約２２分で
あった。この所要時間は、従来の回分式リアクターで同
様なプロセスを検討した場合に比べて約２分の１であっ
た。このようにして押出機から回収されたラクチドを、
冷却トラップ内のメタノール中で不純物を溶解・除去し
ながら針状結晶として析出させ、更に、濾過、乾燥工程
を経て精製ラクチドを得た。最終的な回収率は６８〜７
０％であり、前記従来法の回収率約１０％（精製物とし
て）と比べると、著しく向上した。また、このラクチド
は、不純物も除去されており、ポリマー製造原料として
好適なものであった。
【００２３】
【発明の効果】本発明の方法は、スクリュ式押出機内
で、加水分解反応と解重合反応を行い、ラクチドを回収
する方法である。このため、短時間で、かつ高収率でラ
クチドを半連続的に回収することができ、処理コストを
低くすることができる。
で、加水分解反応と解重合反応を行い、ラクチドを回収
する方法である。このため、短時間で、かつ高収率でラ
クチドを半連続的に回収することができ、処理コストを
低くすることができる。
【図１】本発明の方法説明するための概略図である。
【図２】スクリュ式押出機の一例を示す概略図である。
１０ スクリュ式押出機 １２ ホッパー １４ 加熱ユニット １６ ベント口 １８ 真空ポンプ ２０ 第１トラップ ２１ 第２トラップ ２２ フィルター ２３ 減圧蒸留装置 ２４ 乾燥機 ２６ タンク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 炭廣 幸弘 広島県広島市安芸区船越南１丁目６−１ 株式会社日本製鋼所内 (72)発明者 横田 佳代子 広島県広島市安芸区船越南１丁目６−１ 株式会社日本製鋼所内
Claims (3)
- 【請求項１】 ポリ乳酸製品をスクリュ式押出機内にお
いて水及び触媒の存在下、２００〜４００℃に加熱し、
混合することを特徴とするポリ乳酸製品からラクチドを
回収する方法。 - 【請求項２】 生成したラクチドを、減圧下に気化させ
て回収するものである請求項１記載の回収方法。 - 【請求項３】 請求項１又は２の方法により回収したラ
クチドを、更にアルコール中に導くことにより精製する
工程を有することを特徴とするポリ乳酸製品からラクチ
ドを回収する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10309194A JP2821986B2 (ja) | 1994-05-17 | 1994-05-17 | ポリ乳酸製品からラクチドを回収する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10309194A JP2821986B2 (ja) | 1994-05-17 | 1994-05-17 | ポリ乳酸製品からラクチドを回収する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07309863A true JPH07309863A (ja) | 1995-11-28 |
| JP2821986B2 JP2821986B2 (ja) | 1998-11-05 |
Family
ID=14344972
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10309194A Expired - Fee Related JP2821986B2 (ja) | 1994-05-17 | 1994-05-17 | ポリ乳酸製品からラクチドを回収する方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2821986B2 (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5866677A (en) * | 1996-07-03 | 1999-02-02 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Method and system for producing poly (lactic acid) |
| JP2007002160A (ja) * | 2005-06-27 | 2007-01-11 | Teijin Fibers Ltd | 生分解性ポリエステルの解重合方法 |
| JP2007023176A (ja) * | 2005-07-19 | 2007-02-01 | Teijin Fibers Ltd | 生分解性ポリエステルの解重合方法 |
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| WO2017130551A1 (ja) * | 2016-01-29 | 2017-08-03 | 東洋製罐株式会社 | ラクチド回収方法 |
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| EP4029906A1 (en) * | 2020-12-15 | 2022-07-20 | Despriet Gebroeders NV | Recycling process for polylactic acid in waste streams to obtain lactide |
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-
1994
- 1994-05-17 JP JP10309194A patent/JP2821986B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
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