JPH09110861A - 横型エステル環状２量体製造装置及び製造法 - Google Patents
横型エステル環状２量体製造装置及び製造法Info
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- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Heterocyclic Compounds That Contain Two Or More Ring Oxygen Atoms (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 適度な滞留時間で、十分な気液界面をもつエ
ステル環状２量体の製造装置およびその方法を提供す
る。 【解決手段】 先ず反応器本体１０に触媒を投入し、送
液ポンプ１７によりα−ヒドロキシカルボン酸プレポリ
マータンク１からα−ヒドロキシカルボン酸のプレポリ
マーを反応器本体１０内のディスク１１の回転軸１２よ
り低い位置まで供給する。反応器本体１０の圧力を真空
ポンプ２により所定圧に保つとともに、反応器本体内の
ディスク１１の内部及び熱媒ジャケット７に熱媒を流
し、反応器本体を所定温度に制御する。ディスク１１を
モータで回転させて、反応器本体１０の触媒を含有する
α−ヒドロキシカルボン酸プレポリマーをかき上げディ
スク表面で付着させながらエステル環状２量体を合成す
る。エステル環状２量体はガス化し、コンデンサー１３
内に入る。コンデンサー１３でエステル環状２量体は凝
縮される。
ステル環状２量体の製造装置およびその方法を提供す
る。 【解決手段】 先ず反応器本体１０に触媒を投入し、送
液ポンプ１７によりα−ヒドロキシカルボン酸プレポリ
マータンク１からα−ヒドロキシカルボン酸のプレポリ
マーを反応器本体１０内のディスク１１の回転軸１２よ
り低い位置まで供給する。反応器本体１０の圧力を真空
ポンプ２により所定圧に保つとともに、反応器本体内の
ディスク１１の内部及び熱媒ジャケット７に熱媒を流
し、反応器本体を所定温度に制御する。ディスク１１を
モータで回転させて、反応器本体１０の触媒を含有する
α−ヒドロキシカルボン酸プレポリマーをかき上げディ
スク表面で付着させながらエステル環状２量体を合成す
る。エステル環状２量体はガス化し、コンデンサー１３
内に入る。コンデンサー１３でエステル環状２量体は凝
縮される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリ乳酸やポリグ
リコール酸の原料であるエステル環状２量体の製造装置
および方法に関する。
リコール酸の原料であるエステル環状２量体の製造装置
および方法に関する。
【０００２】
【従来技術】生分解性または自然環境下で分解するポリ
マー等が環境保護の見地から注目されており、特にポリ
乳酸やポリグリコール酸は、分解性や物性の点で優れて
おり、その早期実用化が望まれている。このポリ乳酸や
ポリグリコール酸の原料であるラクチドやグリコリドの
α−ヒドロキシカルボン酸類の環状２量体は、先ずα−
ヒドロキシカルボン酸を加熱、減圧下等により脱水縮合
させ中分子量のプレポリマーを得、次にこのプレポリマ
ーを触媒存在下において加熱、減圧することにより解重
合させて得る方法が知られている。
マー等が環境保護の見地から注目されており、特にポリ
乳酸やポリグリコール酸は、分解性や物性の点で優れて
おり、その早期実用化が望まれている。このポリ乳酸や
ポリグリコール酸の原料であるラクチドやグリコリドの
α−ヒドロキシカルボン酸類の環状２量体は、先ずα−
ヒドロキシカルボン酸を加熱、減圧下等により脱水縮合
させ中分子量のプレポリマーを得、次にこのプレポリマ
ーを触媒存在下において加熱、減圧することにより解重
合させて得る方法が知られている。
【０００３】ポリ乳酸やポリグリコール酸の解重合によ
るラクチド等の製造法として、例えば、特表平７−５０
００９１号を挙げることができる。この方法はワイプト
フィルムエバポレーターを用いた製造方法である。
るラクチド等の製造法として、例えば、特表平７−５０
００９１号を挙げることができる。この方法はワイプト
フィルムエバポレーターを用いた製造方法である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ワイプ
トフィルムエバポレーターは滞留時間が短いため、onep
athでは十分反応が進行せず、再循環させて収率を上げ
る必要がある。再循環操作は、ポンプや配管などをいた
ずらに複雑化し、工業生産上不利になる。しかも、該公
報の技術を詳細に検討すると、その実施例にみるよう
に、得られる粗ラクチドはかなり光学純度が低く不満足
なものである。すなわち実施例のすべてにわたり、得ら
れたラクチドのＬ体比率は９０．８〜９２．５％（平均
９１．６％）、不純物であるメソ−ラクチド（Ｌ／Ｄ混
合物）を平均７．６％，同じくＤ−ラクチドを平均０．
８％も含んでいる。すなわち解重合工程でラセミ化が相
当強く進行している。
トフィルムエバポレーターは滞留時間が短いため、onep
athでは十分反応が進行せず、再循環させて収率を上げ
る必要がある。再循環操作は、ポンプや配管などをいた
ずらに複雑化し、工業生産上不利になる。しかも、該公
報の技術を詳細に検討すると、その実施例にみるよう
に、得られる粗ラクチドはかなり光学純度が低く不満足
なものである。すなわち実施例のすべてにわたり、得ら
れたラクチドのＬ体比率は９０．８〜９２．５％（平均
９１．６％）、不純物であるメソ−ラクチド（Ｌ／Ｄ混
合物）を平均７．６％，同じくＤ−ラクチドを平均０．
８％も含んでいる。すなわち解重合工程でラセミ化が相
当強く進行している。
【０００５】また、セルフクリーニング二軸スクリュー
押出機を用いた製造法も考えられるが、この押出機は滞
留時間が短すぎる、装置が高価である、気液表面積が装
置の大きさに比べて小さい等の問題点を有する。更に、
この押出機は数万ポイズの高粘度物質の混練、押し出し
には有効であるが、乳酸オリゴマーはラクチド合成の温
度において、この押出機に最適の粘度とはなっていな
い。
押出機を用いた製造法も考えられるが、この押出機は滞
留時間が短すぎる、装置が高価である、気液表面積が装
置の大きさに比べて小さい等の問題点を有する。更に、
この押出機は数万ポイズの高粘度物質の混練、押し出し
には有効であるが、乳酸オリゴマーはラクチド合成の温
度において、この押出機に最適の粘度とはなっていな
い。
【０００６】そこで、本発明は上記課題を解決し、適度
な滞留時間で、十分な気液界面をもつエステル環状２量
体の製造装置およびその方法を提供することを目的とす
る。
な滞留時間で、十分な気液界面をもつエステル環状２量
体の製造装置およびその方法を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、回転可能な複数のディスクを内側に設置し
た中空反応器と、該反応器にα−ヒドロキシカルボン酸
のプレポリマーを供給する供給手段と、該反応器内面を
加熱する加熱手段と、該反応器を減圧操作する減圧手段
と、該反応器で合成されたエステル環状２量体を捕捉す
る捕捉手段とからなる横型エステル環状２量体製造装置
を提供する。
決するため、回転可能な複数のディスクを内側に設置し
た中空反応器と、該反応器にα−ヒドロキシカルボン酸
のプレポリマーを供給する供給手段と、該反応器内面を
加熱する加熱手段と、該反応器を減圧操作する減圧手段
と、該反応器で合成されたエステル環状２量体を捕捉す
る捕捉手段とからなる横型エステル環状２量体製造装置
を提供する。
【０００８】ここで、エステル環状２量体とは、例えば
ラクチドやグリコリドをいい、α−ヒドロキシカルボン
酸のプレポリマーとは、例えば乳酸、グリコール酸のプ
レポリマーをいうが、これらに限定されない。
ラクチドやグリコリドをいい、α−ヒドロキシカルボン
酸のプレポリマーとは、例えば乳酸、グリコール酸のプ
レポリマーをいうが、これらに限定されない。
【０００９】中空反応器の容量は得たいエステル環状２
量体の量にもよるが、通常１〜１００Ｌのものを用い
る。ディスクの数は特に限定がなく、１枚でも２枚以上
でもよいが、通常は２〜２０枚、好ましくは５〜１０枚
程度を用いる。ディスクの回転数は特に限定なく、α−
ヒドロキシカルボン酸プレポリマーの粘度により様々と
なる。すなわち、分子量がさほど大きくなく、粘度の低
いα−ヒドロキシカルボン酸プレポリマーは回転数も大
きく、分子量が大きく粘度の高いオリゴマーは回転数も
おそくしなければならない。
量体の量にもよるが、通常１〜１００Ｌのものを用い
る。ディスクの数は特に限定がなく、１枚でも２枚以上
でもよいが、通常は２〜２０枚、好ましくは５〜１０枚
程度を用いる。ディスクの回転数は特に限定なく、α−
ヒドロキシカルボン酸プレポリマーの粘度により様々と
なる。すなわち、分子量がさほど大きくなく、粘度の低
いα−ヒドロキシカルボン酸プレポリマーは回転数も大
きく、分子量が大きく粘度の高いオリゴマーは回転数も
おそくしなければならない。
【００１０】α−ヒドロキシカルボン酸プレポリマー供
給手段とは、例えばα−ヒドロキシカルボン酸プレポリ
マータンク、送液ポンプ、配管からなり、送液ポンプと
してはギアポンプを用いることができる。但し、本発明
の装置は連続式、バッチ式のいずれのエステル環状２量
体製造にも使えるので、送液ポンプは必ずしも要らな
い。本発明で用いられるα−ヒドロキシカルボン酸のプ
レポリマー、例えば乳酸プレポリマーは、Ｌ−乳酸、Ｄ
−乳酸、ＤＬ−乳酸或いはこれらの乳酸の水溶液を加
熱、減圧等により脱水・縮合させることにより得ること
ができる。こうして得られる乳酸プレポリマーの分子量
は１０００以上１００，０００以下のものが用いられる
が、留出工程で得られるラクチドの化学純度を高くする
為には４，０００以上のものを用いることが好ましい。
また、分子量５０，０００より大きい乳酸プレポリマー
は、乳酸或いは乳酸水溶液の脱水縮合により得る時、長
い反応時間或いは高い真空度等非経済的な製造条件を必
要とする為好ましくない。
給手段とは、例えばα−ヒドロキシカルボン酸プレポリ
マータンク、送液ポンプ、配管からなり、送液ポンプと
してはギアポンプを用いることができる。但し、本発明
の装置は連続式、バッチ式のいずれのエステル環状２量
体製造にも使えるので、送液ポンプは必ずしも要らな
い。本発明で用いられるα−ヒドロキシカルボン酸のプ
レポリマー、例えば乳酸プレポリマーは、Ｌ−乳酸、Ｄ
−乳酸、ＤＬ−乳酸或いはこれらの乳酸の水溶液を加
熱、減圧等により脱水・縮合させることにより得ること
ができる。こうして得られる乳酸プレポリマーの分子量
は１０００以上１００，０００以下のものが用いられる
が、留出工程で得られるラクチドの化学純度を高くする
為には４，０００以上のものを用いることが好ましい。
また、分子量５０，０００より大きい乳酸プレポリマー
は、乳酸或いは乳酸水溶液の脱水縮合により得る時、長
い反応時間或いは高い真空度等非経済的な製造条件を必
要とする為好ましくない。
【００１１】光学純度の高いＬＬ−ラクチド或いはＤＤ
−ラクチドを得る場合それぞれ光学純度９０％ e.e. 以
上、更に好ましくは９５％ e.e. 以上のＬ−乳酸プレポ
リマー、Ｄ−乳酸プレポリマーが用いられる。光学純度
が９０％ e.e. より低いＬ−乳酸プレポリマー或いはＤ
−乳酸プレポリマーを用いた場合、得られるラクチドの
光学純度が低くなり、光学純度を向上させる為再結晶等
の精製操作を行ったとしても収率が著しく低下する。ま
た、乳酸プレポリマーの光学純度はその原料である乳酸
の光学純度以下となるので、光学純度の高いＬＬ−ラク
チド或いはＤＤ−ラクチドを得る為に光学純度の高い乳
酸プレポリマーを用いる場合、それぞれ少なくとも光学
純度９０％ e.e. 以上のＬ−乳酸或いはＤ−乳酸から得
られた乳酸プレポリマーを使用することが好ましい。
−ラクチドを得る場合それぞれ光学純度９０％ e.e. 以
上、更に好ましくは９５％ e.e. 以上のＬ−乳酸プレポ
リマー、Ｄ−乳酸プレポリマーが用いられる。光学純度
が９０％ e.e. より低いＬ−乳酸プレポリマー或いはＤ
−乳酸プレポリマーを用いた場合、得られるラクチドの
光学純度が低くなり、光学純度を向上させる為再結晶等
の精製操作を行ったとしても収率が著しく低下する。ま
た、乳酸プレポリマーの光学純度はその原料である乳酸
の光学純度以下となるので、光学純度の高いＬＬ−ラク
チド或いはＤＤ−ラクチドを得る為に光学純度の高い乳
酸プレポリマーを用いる場合、それぞれ少なくとも光学
純度９０％ e.e. 以上のＬ−乳酸或いはＤ−乳酸から得
られた乳酸プレポリマーを使用することが好ましい。
【００１２】本発明で用いる乳酸プレポリマー等を解重
合させる触媒としては、一般にエステル交換触媒として
知られている錫、アンチモン、亜鉛、チタン、ジルコニ
ウム、アルミニウム等の金属、これらの金属の酸化物、
ハロゲン化物、有機酸塩、有機金属化合物等が単独で或
いは併用して用いられる。特に好ましい解重合触媒とし
ては、酸化錫、塩化錫等のハロゲン化錫、ジオクチル酸
錫、乳酸錫、シュウ酸錫、ジカプリル酸錫、ジラリウル
酸錫、ジパルチミン酸錫、ジオレイン酸錫等の錫の有機
酸塩、３酸化２アンチモン、５酸化２アンチモン、トリ
フェニルスチビン等のアンチモン化合物が用いられる。
合させる触媒としては、一般にエステル交換触媒として
知られている錫、アンチモン、亜鉛、チタン、ジルコニ
ウム、アルミニウム等の金属、これらの金属の酸化物、
ハロゲン化物、有機酸塩、有機金属化合物等が単独で或
いは併用して用いられる。特に好ましい解重合触媒とし
ては、酸化錫、塩化錫等のハロゲン化錫、ジオクチル酸
錫、乳酸錫、シュウ酸錫、ジカプリル酸錫、ジラリウル
酸錫、ジパルチミン酸錫、ジオレイン酸錫等の錫の有機
酸塩、３酸化２アンチモン、５酸化２アンチモン、トリ
フェニルスチビン等のアンチモン化合物が用いられる。
【００１３】解重合触媒は解重合反応を十分速くする為
反応器中に５．１〜２５．０重量％以下の量を存在させ
て用いられる。５．１％より少ない場合、解重合反応の
速度が遅く長い滞留時間が必要となる為経済的でなく、
また長い滞留時間のためラセミ化反応の進行が大きくな
り、得られるラクチド等の光学純度が低下し、再結晶等
の精製手段により光学純度のより高いラクチド等を得る
場合収率が低下する。２５％より多い場合、それ以上解
重合反応を速める或いは触媒の寿命を延ばす効果の向上
が無い為経済的でない。
反応器中に５．１〜２５．０重量％以下の量を存在させ
て用いられる。５．１％より少ない場合、解重合反応の
速度が遅く長い滞留時間が必要となる為経済的でなく、
また長い滞留時間のためラセミ化反応の進行が大きくな
り、得られるラクチド等の光学純度が低下し、再結晶等
の精製手段により光学純度のより高いラクチド等を得る
場合収率が低下する。２５％より多い場合、それ以上解
重合反応を速める或いは触媒の寿命を延ばす効果の向上
が無い為経済的でない。
【００１４】反応器の内面を加熱する加熱手段として
は、例えば熱媒ジャケット、電気ヒータ等を用いること
ができるが、これらに限定されない。前記中空反応器内
のディスクおよびその回転軸を中空にし、そこに熱媒を
流すものがディスクを加熱できる点で好ましい。熱媒と
しては、ホットオイル、アルコール、スチームなどを用
いることができる。
は、例えば熱媒ジャケット、電気ヒータ等を用いること
ができるが、これらに限定されない。前記中空反応器内
のディスクおよびその回転軸を中空にし、そこに熱媒を
流すものがディスクを加熱できる点で好ましい。熱媒と
しては、ホットオイル、アルコール、スチームなどを用
いることができる。
【００１５】反応器の温度は１５０℃以上２６０℃以
下、更に好ましくは１８０℃以上２４０℃以下に保たれ
る。１５０℃より低いと十分な解重合反応の速度が得ら
れず経済的でない。２６０℃より高いとラセミ化反応の
進行が大きくなり、得られるラクチド等の光学純度が低
下する。また、再結晶等の精製手段により光学純度の高
いラクチド等を得る場合、精製工程での収率が低下す
る。
下、更に好ましくは１８０℃以上２４０℃以下に保たれ
る。１５０℃より低いと十分な解重合反応の速度が得ら
れず経済的でない。２６０℃より高いとラセミ化反応の
進行が大きくなり、得られるラクチド等の光学純度が低
下する。また、再結晶等の精製手段により光学純度の高
いラクチド等を得る場合、精製工程での収率が低下す
る。
【００１６】反応器を減圧操作する減圧手段は、従来よ
り知られている真空ポンプを用いることができ、反応器
の圧力は３０Ｔｏｒｒ以下に保たれる。３０Ｔｏｒｒを
越えると生成したラクチド等の留出速度が遅く、長い滞
留時間が必要となり経済的でない。また、ラセミ化反応
の進行が大きくなり得られるラクチド等の光学純度が低
下する。また再結晶等の精製手段により、光学純度の高
いラクチド等を得る場合精製工程での収率が低下する。
り知られている真空ポンプを用いることができ、反応器
の圧力は３０Ｔｏｒｒ以下に保たれる。３０Ｔｏｒｒを
越えると生成したラクチド等の留出速度が遅く、長い滞
留時間が必要となり経済的でない。また、ラセミ化反応
の進行が大きくなり得られるラクチド等の光学純度が低
下する。また再結晶等の精製手段により、光学純度の高
いラクチド等を得る場合精製工程での収率が低下する。
【００１７】反応器で合成されたラクチド等を捕捉する
捕捉手段は、反応器から気化して留出してくるラクチド
を凝縮するもので、公知のコンデンサーを使うことがで
きる。コンデンサーは空冷、水冷されている。
捕捉手段は、反応器から気化して留出してくるラクチド
を凝縮するもので、公知のコンデンサーを使うことがで
きる。コンデンサーは空冷、水冷されている。
【００１８】なお、本装置でのエステル環状２量体製造
は、α−ヒドロキシカルボン酸のプレポリマーをディス
クの回転軸を越えないように供給し、ディスクの表面に
α−ヒドロキシカルボン酸のプレポリマーを付着させな
がらエステル環状２量体が気化する表面積（蒸発面積）
を稼いで行う。蒸発面積と反応物質の体積（単位リット
ル）との比を有効蒸発面積とすると、高い効率で反応さ
せるには、有効蒸発面積は２００ｃｍ2 ／ｌ以上、好ま
しくは４００ｃｍ2 ／ｌ以上、更に好ましくは６００ｃ
ｍ2 ／ｌ以上が必要である。
は、α−ヒドロキシカルボン酸のプレポリマーをディス
クの回転軸を越えないように供給し、ディスクの表面に
α−ヒドロキシカルボン酸のプレポリマーを付着させな
がらエステル環状２量体が気化する表面積（蒸発面積）
を稼いで行う。蒸発面積と反応物質の体積（単位リット
ル）との比を有効蒸発面積とすると、高い効率で反応さ
せるには、有効蒸発面積は２００ｃｍ2 ／ｌ以上、好ま
しくは４００ｃｍ2 ／ｌ以上、更に好ましくは６００ｃ
ｍ2 ／ｌ以上が必要である。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明の製造装置の概略図を図１
に示す。図中１０が中空反応器本体で、本体１０内には
複数のディスク（７枚）１１が収容されており、複数の
ディスクは回転軸１２を中心として図示しないモータで
回転させられる。ディスク１１及び回転軸１２は中空で
あり、その内部に熱媒が流入出される（図の４から熱媒
が入り、５の方向に熱媒が出る）。また本体１０の周囲
は熱媒ジャケット７で包囲されており、熱媒ジャケット
７には、熱媒入口８及び熱媒出口９が設けられ、本体１
０を加熱する。なお、熱媒としては反応器の温度を１５
０℃以上２６０℃以下に制御できる液体を用いる。
に示す。図中１０が中空反応器本体で、本体１０内には
複数のディスク（７枚）１１が収容されており、複数の
ディスクは回転軸１２を中心として図示しないモータで
回転させられる。ディスク１１及び回転軸１２は中空で
あり、その内部に熱媒が流入出される（図の４から熱媒
が入り、５の方向に熱媒が出る）。また本体１０の周囲
は熱媒ジャケット７で包囲されており、熱媒ジャケット
７には、熱媒入口８及び熱媒出口９が設けられ、本体１
０を加熱する。なお、熱媒としては反応器の温度を１５
０℃以上２６０℃以下に制御できる液体を用いる。
【００２０】反応器本体１０の上部にはα−ヒドロキシ
カルボン酸のプレポリマー供給口１４及びエステル環状
２量体留出口１５が設けられる。α−ヒドロキシカルボ
ン酸プレポリマー供給口１４にはα−ヒドロキシカルボ
ン酸プレポリマー供給配管１６が接続され、供給配管１
６には送液ポンプ１７が設置されている。送液ポンプ１
７はα−ヒドロキシカルボン酸プレポリマータンク１か
らα−ヒドロキシカルボン酸プレポリマーを反応器本体
１０内に供給する。
カルボン酸のプレポリマー供給口１４及びエステル環状
２量体留出口１５が設けられる。α−ヒドロキシカルボ
ン酸プレポリマー供給口１４にはα−ヒドロキシカルボ
ン酸プレポリマー供給配管１６が接続され、供給配管１
６には送液ポンプ１７が設置されている。送液ポンプ１
７はα−ヒドロキシカルボン酸プレポリマータンク１か
らα−ヒドロキシカルボン酸プレポリマーを反応器本体
１０内に供給する。
【００２１】また、エステル環状２量体留出口１５には
エステル環状２量体留出配管１８が接続され、配管１８
にはコンデンサー１３が設置されている。コンデンサー
１３は冷却されており、ここでエステル環状２量体が凝
縮してエステル環状２量体受器３に受けられる。なお、
反応器本体１０及びコンデンサー１３は真空ポンプ２で
減圧されている。また、図示されていないが、反応器本
体Ｒの上部には触媒投入口が、下部には排出口が設けら
れている。
エステル環状２量体留出配管１８が接続され、配管１８
にはコンデンサー１３が設置されている。コンデンサー
１３は冷却されており、ここでエステル環状２量体が凝
縮してエステル環状２量体受器３に受けられる。なお、
反応器本体１０及びコンデンサー１３は真空ポンプ２で
減圧されている。また、図示されていないが、反応器本
体Ｒの上部には触媒投入口が、下部には排出口が設けら
れている。
【００２２】以上の構成で例えばラクチドを製造するに
は、先ず反応器本体１０に触媒を投入し、送液ポンプ１
７によりα−ヒドロキシカルボン酸プレポリマータンク
１から乳酸プレポリマーを反応器本体１０内に供給す
る。乳酸プレポリマーの液面６は回転軸１２を越えない
ように制御する。
は、先ず反応器本体１０に触媒を投入し、送液ポンプ１
７によりα−ヒドロキシカルボン酸プレポリマータンク
１から乳酸プレポリマーを反応器本体１０内に供給す
る。乳酸プレポリマーの液面６は回転軸１２を越えない
ように制御する。
【００２３】反応器本体１０の圧力を真空ポンプ２によ
り所定圧に保つとともに、反応器本体１０の温度を熱媒
ジャケット７およびディスク１１、回転軸１２への熱媒
により所定温度に制御する。ディスク１１を図示しない
モータで回転させて、反応器本体１０内に溜まった触媒
を含有する乳酸プレポリマーをかき上げ、ディスク１１
の表面付着させ、ラクチドを合成する。ラクチドは減圧
操作によりガス化し、コンデンサー１３内に入る。コン
デンサー１３ではラクチドは凝縮し、エステル環状２量
体受器３で受けられる。
り所定圧に保つとともに、反応器本体１０の温度を熱媒
ジャケット７およびディスク１１、回転軸１２への熱媒
により所定温度に制御する。ディスク１１を図示しない
モータで回転させて、反応器本体１０内に溜まった触媒
を含有する乳酸プレポリマーをかき上げ、ディスク１１
の表面付着させ、ラクチドを合成する。ラクチドは減圧
操作によりガス化し、コンデンサー１３内に入る。コン
デンサー１３ではラクチドは凝縮し、エステル環状２量
体受器３で受けられる。
【００２４】なお、以上の説明は、乳酸プレポリマーを
送液ポンプ１３により連続的に反応器本体１０に供給す
る連続式の製造法を説明したが、本発明はこれに限定さ
れず、バッチ式の製造にも適用できる。この場合にはα
−ヒドロキシカルボン酸プレポリマータンク１及び送液
ポンプ１７は不要である。更に、プレポリマーとしてグ
リコール酸を用いればグリコリドも製造できる。
送液ポンプ１３により連続的に反応器本体１０に供給す
る連続式の製造法を説明したが、本発明はこれに限定さ
れず、バッチ式の製造にも適用できる。この場合にはα
−ヒドロキシカルボン酸プレポリマータンク１及び送液
ポンプ１７は不要である。更に、プレポリマーとしてグ
リコール酸を用いればグリコリドも製造できる。
【００２５】
【実施例】本発明の効果を以下の実験で確かめた。 ［実施例１］直径１３０ｍｍの内部を流通する熱媒によ
り加熱が可能な回転ディスクを５枚持つ、内径１５０ｍ
ｍ、長さ６００ｍｍの流通する熱媒により加熱が可能な
横型反応器を用いた。また、この反応器にはコンデンサ
−、減圧装置及びギアポンプにより外部より原料である
乳酸プレポリマーを供給する供給装置が接続されてい
る。
り加熱が可能な回転ディスクを５枚持つ、内径１５０ｍ
ｍ、長さ６００ｍｍの流通する熱媒により加熱が可能な
横型反応器を用いた。また、この反応器にはコンデンサ
−、減圧装置及びギアポンプにより外部より原料である
乳酸プレポリマーを供給する供給装置が接続されてい
る。
【００２６】乳酸プレポリマーとして光学純度９９．２
％ e.e. ，濃度９０．２％（乳酸換算濃度）のＬ−乳酸
を加熱，減圧により脱水縮合して得た重量平均分子量５
０００，光学純度９９．１％ e.e. の乳酸プレポリマー
を用いた。反応器に触媒としてジオクチル酸錫２００ｇ
（１０重量％）を投入し、内温２２０℃に保ち、コンデ
ンサーの温度を１００℃に保つ。１４０℃に加熱した乳
酸プレポリマーをギアポンプにより反応器内の液重量が
２ｋｇに保たれる流量で、反応器に供給し、反応器内の
圧力を２Ｔｏｒｒに保ち、連続的にラクチドを留去し
た。
％ e.e. ，濃度９０．２％（乳酸換算濃度）のＬ−乳酸
を加熱，減圧により脱水縮合して得た重量平均分子量５
０００，光学純度９９．１％ e.e. の乳酸プレポリマー
を用いた。反応器に触媒としてジオクチル酸錫２００ｇ
（１０重量％）を投入し、内温２２０℃に保ち、コンデ
ンサーの温度を１００℃に保つ。１４０℃に加熱した乳
酸プレポリマーをギアポンプにより反応器内の液重量が
２ｋｇに保たれる流量で、反応器に供給し、反応器内の
圧力を２Ｔｏｒｒに保ち、連続的にラクチドを留去し
た。
【００２７】乳酸プレポリマー供給量は５．７６ｋｇ／
時、ラクチドの留出量は５．６５ｋｇ／時であった。留
出したラクチドの化学純度は９６．０％、光学純度は９
５．０％ e.e. であった。なお、化学純度はオクタデシ
ル基で修飾したシリカゲルを充填剤としたカラムを用い
た液体クロマトグラフィーを使いＵＶ検出器で測定し
た。光学純度は加水分解後、Ｌ−アミノ酸誘導体で修飾
したシリカゲルを充填剤とした光学分割カラムを用いた
液体クロマトグラフィーを使いＵＶ検出器で測定した。
乳酸プレポリマーの分子量はポリスチレンを標準物質と
するＧＰＣを用い、その重量平均分子量をＲＩ検出器で
測定した。
時、ラクチドの留出量は５．６５ｋｇ／時であった。留
出したラクチドの化学純度は９６．０％、光学純度は９
５．０％ e.e. であった。なお、化学純度はオクタデシ
ル基で修飾したシリカゲルを充填剤としたカラムを用い
た液体クロマトグラフィーを使いＵＶ検出器で測定し
た。光学純度は加水分解後、Ｌ−アミノ酸誘導体で修飾
したシリカゲルを充填剤とした光学分割カラムを用いた
液体クロマトグラフィーを使いＵＶ検出器で測定した。
乳酸プレポリマーの分子量はポリスチレンを標準物質と
するＧＰＣを用い、その重量平均分子量をＲＩ検出器で
測定した。
【００２８】［実施例２］直径１３０ｍｍの内部を流通
する熱媒により加熱が可能な回転ディスクを１０枚持
つ、内径１５０ｍｍ、長さ６００ｍｍの流通する熱媒に
より加熱が可能な横型反応器を用いた。また、この反応
器にはコンデンサ−、減圧装置及びギアポンプにより外
部より原料である乳酸プレポリマーを供給する供給装置
が接続されている。
する熱媒により加熱が可能な回転ディスクを１０枚持
つ、内径１５０ｍｍ、長さ６００ｍｍの流通する熱媒に
より加熱が可能な横型反応器を用いた。また、この反応
器にはコンデンサ−、減圧装置及びギアポンプにより外
部より原料である乳酸プレポリマーを供給する供給装置
が接続されている。
【００２９】乳酸プレポリマーとして光学純度９９．２
％ e.e. ，濃度９０．２％（乳酸換算濃度）のＬ−乳酸
を加熱，減圧により脱水縮合して得た重量平均分子量５
０００，光学純度９９．１％ e.e. の乳酸プレポリマー
を用いた。反応器に触媒としてジオクチル酸錫３００ｇ
（１０重量％）を投入し、内温２２０℃に保ち、コンデ
ンサーの温度を１００℃に保つ。１４０℃に加熱した乳
酸プレポリマーをギアポンプにより反応器内の液重量が
２ｋｇに保たれる流量で、反応器に供給し、反応器内の
圧力を２Ｔｏｒｒに保ち、連続的にラクチドを留去し
た。
％ e.e. ，濃度９０．２％（乳酸換算濃度）のＬ−乳酸
を加熱，減圧により脱水縮合して得た重量平均分子量５
０００，光学純度９９．１％ e.e. の乳酸プレポリマー
を用いた。反応器に触媒としてジオクチル酸錫３００ｇ
（１０重量％）を投入し、内温２２０℃に保ち、コンデ
ンサーの温度を１００℃に保つ。１４０℃に加熱した乳
酸プレポリマーをギアポンプにより反応器内の液重量が
２ｋｇに保たれる流量で、反応器に供給し、反応器内の
圧力を２Ｔｏｒｒに保ち、連続的にラクチドを留去し
た。
【００３０】乳酸プレポリマー供給量は７．６３ｋｇ／
時、ラクチドの留出量は７．５１ｋｇ／時であった。留
出したラクチドの化学純度は９５．８％、光学純度は９
５．６％ e.e. であった。なお、化学純度、光学純度、
乳酸プレポリマーの分子量は実施例１と同様の方法で測
定した。
時、ラクチドの留出量は７．５１ｋｇ／時であった。留
出したラクチドの化学純度は９５．８％、光学純度は９
５．６％ e.e. であった。なお、化学純度、光学純度、
乳酸プレポリマーの分子量は実施例１と同様の方法で測
定した。
【００３１】［実施例３］直径１３０ｍｍの内部を流通
する熱媒により加熱が可能な回転ディスクを２０枚持
つ、内径１５０ｍｍ、長さ６００ｍｍの流通する熱媒に
より加熱が可能な横型反応器を用いた。また、この反応
器にはコンデンサ−、減圧装置及びギアポンプにより外
部より原料である乳酸プレポリマーを供給する供給装置
が接続されている。
する熱媒により加熱が可能な回転ディスクを２０枚持
つ、内径１５０ｍｍ、長さ６００ｍｍの流通する熱媒に
より加熱が可能な横型反応器を用いた。また、この反応
器にはコンデンサ−、減圧装置及びギアポンプにより外
部より原料である乳酸プレポリマーを供給する供給装置
が接続されている。
【００３２】乳酸プレポリマーとして光学純度９９．２
％ e.e. ，濃度９０．２％（乳酸換算濃度）のＬ−乳酸
を加熱，減圧により脱水縮合して得た重量平均分子量５
０００，光学純度９９．１％ e.e. の乳酸プレポリマー
を用いた。反応器に触媒としてジオクチル酸錫２００ｇ
（１０重量％）を投入し、内温２２０℃に保ち、コンデ
ンサーの温度を１００℃に保つ。１４０℃に加熱した乳
酸プレポリマーをギアポンプにより反応器内の液重量が
２ｋｇに保たれる流量で、反応器に供給し、反応器内の
圧力を２Ｔｏｒｒに保ち、連続的にラクチドを留去し
た。
％ e.e. ，濃度９０．２％（乳酸換算濃度）のＬ−乳酸
を加熱，減圧により脱水縮合して得た重量平均分子量５
０００，光学純度９９．１％ e.e. の乳酸プレポリマー
を用いた。反応器に触媒としてジオクチル酸錫２００ｇ
（１０重量％）を投入し、内温２２０℃に保ち、コンデ
ンサーの温度を１００℃に保つ。１４０℃に加熱した乳
酸プレポリマーをギアポンプにより反応器内の液重量が
２ｋｇに保たれる流量で、反応器に供給し、反応器内の
圧力を２Ｔｏｒｒに保ち、連続的にラクチドを留去し
た。
【００３３】乳酸プレポリマー供給量は１０．１７ｋｇ
／時、ラクチドの留出量は９．９５ｋｇ／時であった。
留出したラクチドの化学純度は９５．５％、光学純度は
９６．８％ e.e. であった。なお、化学純度、光学純
度、乳酸プレポリマーの分子量は実施例１と同様の方法
で測定した。
／時、ラクチドの留出量は９．９５ｋｇ／時であった。
留出したラクチドの化学純度は９５．５％、光学純度は
９６．８％ e.e. であった。なお、化学純度、光学純
度、乳酸プレポリマーの分子量は実施例１と同様の方法
で測定した。
【００３４】［実施例４］直径１３０ｍｍの内部を流通
する熱媒により加熱が可能な回転ディスクを５枚持つ、
内径１５０ｍｍ、長さ６００ｍｍの流通する熱媒により
加熱が可能な横型反応器を用いた。また、この反応器に
はコンデンサ−、減圧装置及びギアポンプにより外部よ
り原料である乳酸プレポリマーを供給する供給装置が接
続されている。
する熱媒により加熱が可能な回転ディスクを５枚持つ、
内径１５０ｍｍ、長さ６００ｍｍの流通する熱媒により
加熱が可能な横型反応器を用いた。また、この反応器に
はコンデンサ−、減圧装置及びギアポンプにより外部よ
り原料である乳酸プレポリマーを供給する供給装置が接
続されている。
【００３５】乳酸プレポリマーとして光学純度９９．２
％ e.e. ，濃度９０．２％（乳酸換算濃度）のＬ−乳酸
を加熱，減圧により脱水縮合して得た重量平均分子量１
００００，光学純度９９．０％ e.e. の乳酸プレポリマ
ーを用いた。反応器に触媒として酸化錫４００ｇ（２０
重量％）を投入し、内温２００℃に保ち、コンデンサー
の温度を１００℃に保つ。１４０℃に加熱した乳酸プレ
ポリマーをギアポンプにより反応器内の液重量が２ｋｇ
に保たれる流量で、反応器に供給し、反応器内の圧力を
５Ｔｏｒｒに保ち、連続的にラクチドを留去した。
％ e.e. ，濃度９０．２％（乳酸換算濃度）のＬ−乳酸
を加熱，減圧により脱水縮合して得た重量平均分子量１
００００，光学純度９９．０％ e.e. の乳酸プレポリマ
ーを用いた。反応器に触媒として酸化錫４００ｇ（２０
重量％）を投入し、内温２００℃に保ち、コンデンサー
の温度を１００℃に保つ。１４０℃に加熱した乳酸プレ
ポリマーをギアポンプにより反応器内の液重量が２ｋｇ
に保たれる流量で、反応器に供給し、反応器内の圧力を
５Ｔｏｒｒに保ち、連続的にラクチドを留去した。
【００３６】乳酸プレポリマー供給量は７．９１ｋｇ／
時、ラクチドの留出量は７．６１ｋｇ／時であった。留
出したラクチドの化学純度は９５．４％、光学純度は９
５．４％ e.e. であった。なお、化学純度、光学純度、
乳酸プレポリマーの分子量は実施例１と同様の方法で測
定した。
時、ラクチドの留出量は７．６１ｋｇ／時であった。留
出したラクチドの化学純度は９５．４％、光学純度は９
５．４％ e.e. であった。なお、化学純度、光学純度、
乳酸プレポリマーの分子量は実施例１と同様の方法で測
定した。
【００３７】［実施例５］直径１３０ｍｍの内部を流通
する熱媒により加熱が可能な回転ディスクを５枚持つ、
内径１５０ｍｍ、長さ６００ｍｍの流通する熱媒により
加熱が可能な横型反応器を用いた。また、この反応器に
はコンデンサ−、減圧装置及びギアポンプにより外部よ
り原料である乳酸プレポリマーを供給する供給装置が接
続されている。
する熱媒により加熱が可能な回転ディスクを５枚持つ、
内径１５０ｍｍ、長さ６００ｍｍの流通する熱媒により
加熱が可能な横型反応器を用いた。また、この反応器に
はコンデンサ−、減圧装置及びギアポンプにより外部よ
り原料である乳酸プレポリマーを供給する供給装置が接
続されている。
【００３８】乳酸プレポリマーとして光学純度９９．２
％ e.e. ，濃度９０．２％（乳酸換算濃度）のＬ−乳酸
を加熱，減圧により脱水縮合して得た重量平均分子量２
００００，光学純度９８．９％ e.e. の乳酸プレポリマ
ーを用いた。反応器に触媒として塩化錫２００ｇ（１０
重量％）を投入し、内温２００℃に保ち、コンデンサー
の温度を１００℃に保つ。１４０℃に加熱した乳酸プレ
ポリマーをギアポンプにより反応器内の液重量が２ｋｇ
に保たれる流量で、反応器に供給し、反応器内の圧力を
５Ｔｏｒｒに保ち、連続的にラクチドを留去した。
％ e.e. ，濃度９０．２％（乳酸換算濃度）のＬ−乳酸
を加熱，減圧により脱水縮合して得た重量平均分子量２
００００，光学純度９８．９％ e.e. の乳酸プレポリマ
ーを用いた。反応器に触媒として塩化錫２００ｇ（１０
重量％）を投入し、内温２００℃に保ち、コンデンサー
の温度を１００℃に保つ。１４０℃に加熱した乳酸プレ
ポリマーをギアポンプにより反応器内の液重量が２ｋｇ
に保たれる流量で、反応器に供給し、反応器内の圧力を
５Ｔｏｒｒに保ち、連続的にラクチドを留去した。
【００３９】乳酸プレポリマー供給量は７．２３ｋｇ／
時、ラクチドの留出量は７．０１ｋｇ／時であった。留
出したラクチドの化学純度は９５．１％、光学純度は９
５．２％ e.e. であった。なお、化学純度、光学純度、
乳酸プレポリマーの分子量は実施例１と同様の方法で測
定した。
時、ラクチドの留出量は７．０１ｋｇ／時であった。留
出したラクチドの化学純度は９５．１％、光学純度は９
５．２％ e.e. であった。なお、化学純度、光学純度、
乳酸プレポリマーの分子量は実施例１と同様の方法で測
定した。
【００４０】［比較例１］内径２００ｍｍ、直胴部４０
０ｍｍで下部にテーパーを持ち、熱媒により加熱可能な
タンクに、錨型翼を１枚持つ攪拌装置を備えた反応器を
用いた。また、この反応器にはコンデンサ−、減圧装置
及びギアポンプにより外部より原料である乳酸プレポリ
マーを供給する供給装置が接続されている。
０ｍｍで下部にテーパーを持ち、熱媒により加熱可能な
タンクに、錨型翼を１枚持つ攪拌装置を備えた反応器を
用いた。また、この反応器にはコンデンサ−、減圧装置
及びギアポンプにより外部より原料である乳酸プレポリ
マーを供給する供給装置が接続されている。
【００４１】乳酸プレポリマーとして光学純度９９．２
％ e.e. ，濃度９０．２％（乳酸換算濃度）のＬ−乳酸
を加熱，減圧により脱水縮合して得た重量平均分子量２
００００，光学純度９８．９％ e.e. の乳酸プレポリマ
ーを用いた。反応器に触媒としてジオクチル酸錫５００
ｇ（１０重量％）を投入し、内温２２０℃に保ち、コン
デンサーの温度を１００℃に保つ。１４０℃に加熱した
乳酸プレポリマーをギアポンプにより反応器内の液重量
が５ｋｇに保たれる流量で、反応器に供給し、反応器内
の圧力を２Ｔｏｒｒに保ち、連続的にラクチドを留去し
た。
％ e.e. ，濃度９０．２％（乳酸換算濃度）のＬ−乳酸
を加熱，減圧により脱水縮合して得た重量平均分子量２
００００，光学純度９８．９％ e.e. の乳酸プレポリマ
ーを用いた。反応器に触媒としてジオクチル酸錫５００
ｇ（１０重量％）を投入し、内温２２０℃に保ち、コン
デンサーの温度を１００℃に保つ。１４０℃に加熱した
乳酸プレポリマーをギアポンプにより反応器内の液重量
が５ｋｇに保たれる流量で、反応器に供給し、反応器内
の圧力を２Ｔｏｒｒに保ち、連続的にラクチドを留去し
た。
【００４２】乳酸プレポリマー供給量は４．２２ｋｇ／
時、ラクチドの留出量は３．９７ｋｇ／時であった。留
出したラクチドの化学純度は９１．４％、光学純度は９
３．１％ e.e. であった。なお、化学純度、光学純度、
乳酸プレポリマーの分子量は実施例１と同様の方法で測
定した。
時、ラクチドの留出量は３．９７ｋｇ／時であった。留
出したラクチドの化学純度は９１．４％、光学純度は９
３．１％ e.e. であった。なお、化学純度、光学純度、
乳酸プレポリマーの分子量は実施例１と同様の方法で測
定した。
【００４３】［比較例２］内径２００ｍｍ、直胴部４０
０ｍｍで下部にテーパーを持ち、熱媒により加熱可能な
タンクに、錨型翼を１枚持つ攪拌装置を備えた反応器を
用いた。また、この反応器にはコンデンサ−、減圧装置
及びギアポンプにより外部より原料である乳酸プレポリ
マーを供給する供給装置が接続されている。
０ｍｍで下部にテーパーを持ち、熱媒により加熱可能な
タンクに、錨型翼を１枚持つ攪拌装置を備えた反応器を
用いた。また、この反応器にはコンデンサ−、減圧装置
及びギアポンプにより外部より原料である乳酸プレポリ
マーを供給する供給装置が接続されている。
【００４４】乳酸プレポリマーとして光学純度９９．２
％ e.e. ，濃度９０．２％（乳酸換算濃度）のＬ−乳酸
を加熱，減圧により脱水縮合して得た重量平均分子量５
０００，光学純度９９．１％ e.e. の乳酸プレポリマー
を用いた。反応器に触媒として酸化錫５００ｇ（１０重
量％）を投入し、内温２００℃に保ち、コンデンサーの
温度を１００℃に保つ。１４０℃に加熱した乳酸プレポ
リマーをギアポンプにより反応器内の液重量が５ｋｇに
保たれる流量で、反応器に供給し、反応器内の圧力を２
Ｔｏｒｒに保ち、連続的にラクチドを留去した。
％ e.e. ，濃度９０．２％（乳酸換算濃度）のＬ−乳酸
を加熱，減圧により脱水縮合して得た重量平均分子量５
０００，光学純度９９．１％ e.e. の乳酸プレポリマー
を用いた。反応器に触媒として酸化錫５００ｇ（１０重
量％）を投入し、内温２００℃に保ち、コンデンサーの
温度を１００℃に保つ。１４０℃に加熱した乳酸プレポ
リマーをギアポンプにより反応器内の液重量が５ｋｇに
保たれる流量で、反応器に供給し、反応器内の圧力を２
Ｔｏｒｒに保ち、連続的にラクチドを留去した。
【００４５】乳酸プレポリマー供給量は３．９４ｋｇ／
時、ラクチドの留出量は３．６８ｋｇ／時であった。留
出したラクチドの化学純度は９２．３％、光学純度は９
１．９％ e.e. であった。なお、化学純度、光学純度、
乳酸プレポリマーの分子量は実施例１と同様の方法で測
定した。
時、ラクチドの留出量は３．６８ｋｇ／時であった。留
出したラクチドの化学純度は９２．３％、光学純度は９
１．９％ e.e. であった。なお、化学純度、光学純度、
乳酸プレポリマーの分子量は実施例１と同様の方法で測
定した。
【００４６】以上の実施例及び比較例をまとめたもの表
１に示す。
１に示す。
【表１】 表１より明らかなように攪拌装置に本発明のディスクを
使用すれば、錨型翼を持つ従来例に比し、ラクチドの化
学純度および光学純度が上がる。
使用すれば、錨型翼を持つ従来例に比し、ラクチドの化
学純度および光学純度が上がる。
【００４７】
【発明の効果】本発明によれば、適度な滞留時間で、十
分な気液界面をもつエステル環状２量体の製造装置を提
供でき、エステル環状２量体の化学純度および光学純度
が上がる。
分な気液界面をもつエステル環状２量体の製造装置を提
供でき、エステル環状２量体の化学純度および光学純度
が上がる。
【図１】本発明の横型エステル環状２量体製造装置の概
略図
略図
１：α−ヒドロキシカルボン酸プレポリマータンク
２：真空ポンプ １０：反応器本体 １１：ディ
スク １２：回転軸 １３：コン
デンサー
２：真空ポンプ １０：反応器本体 １１：ディ
スク １２：回転軸 １３：コン
デンサー
Claims (5)
- 【請求項１】 回転可能な複数のディスクを内側に設置
した中空反応器と、該反応器にα−ヒドロキシカルボン
酸のプレポリマーを供給する供給手段と、該反応器内面
を加熱する加熱手段と、該反応器を減圧操作する減圧手
段と、該反応器で合成されたエステル環状２量体を捕捉
する捕捉手段とからなる横型エステル環状２量体製造装
置。 - 【請求項２】 ディスクの枚数が２〜２０枚である請求
項１記載の横型エステル環状２量体製造装置。 - 【請求項３】 加熱手段がディスク及びその回転軸を中
空とし、該ディスク内に熱媒を流すことからなる請求項
１〜２記載の横型エステル環状２量体製造装置。 - 【請求項４】 請求項１の装置を用い、ディスクの回転
軸を越えないようにα−ヒドロキシカルボン酸のプレポ
リマーを供給し、ディスクの表面にα−ヒドロキシカル
ボン酸を付着させながらエステル環状２量体を製造する
エステル環状２量体の製造方法。 - 【請求項５】 α−ヒドロキシカルボン酸のプレポリマ
ーが乳酸プレポリマーであって、触媒として錫系化合物
を５．１〜２５．０重量％添加する請求項４記載のラク
チドの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27600995A JP3552367B2 (ja) | 1995-10-24 | 1995-10-24 | 横型エステル環状２量体製造装置及び製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27600995A JP3552367B2 (ja) | 1995-10-24 | 1995-10-24 | 横型エステル環状２量体製造装置及び製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09110861A true JPH09110861A (ja) | 1997-04-28 |
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