JPH115788A - ε−カプロラクトンの精製方法 - Google Patents
ε−カプロラクトンの精製方法Info
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- JPH115788A JPH115788A JP17120097A JP17120097A JPH115788A JP H115788 A JPH115788 A JP H115788A JP 17120097 A JP17120097 A JP 17120097A JP 17120097 A JP17120097 A JP 17120097A JP H115788 A JPH115788 A JP H115788A
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Abstract
ラクトンおよびその精製方法を提供する。 【解決手段】 シクロヘキサノンを酸化して得た反応液
を蒸留して不純物と分離するε−カプロラクトンの精製
方法において、反応液に含まれる低沸物を第一蒸留塔で
留去し第一缶出液を得、次いで第一缶出液を第二蒸留塔
の当該蒸留塔の塔底を含まぬ最下段と蒸留塔中央部との
間に仕込み、第一缶出液からε−カプロラクトンを留出
させて高沸点不純物と分離することを特徴とする。
Description
Aを共に低下させて品質を向上させたε−カプロラクト
ンの精製方法に関する。
成用のポリエステルポリオールやその他の成形材料の重
合体原料等の用途を有し、近年は生分解性プラスチック
の原料としても需要が伸びている有用な化合物である。
その製造方法としては、シクロヘキサノンを酸化して得
る方法が代表的なものとして知られ、このシクロヘキサ
ノンの酸化にはアセトアルデヒドとの共酸化法と、有機
過酸、例えば過酢酸などを酸化剤として用いる酸化法と
がある。更に、シクロヘキサノンの酸化によって得た反
応液から目的物を分離するには、蒸留法が用いられてい
る(特開昭60−16436、特開平3−33718、
特開平4−9378号公報)。
として重合反応を行うと、重合体が着色する場合があ
る。これはε−カプロラクトンに含まれる不純物が、重
合時の反応速度、重合体の色相に大きく影響を与えるた
めである。特に、ε−カプロラクトンの酸価は、重合反
応速度へ与える影響が大きい。更に、ε−カプロラクト
ンの加熱着色安定性試験値(APHA)も、重合後の色
相に影響を与えるため、APHAの低減も必要である。
る方法として、従来は、高沸物の蒸留工程において、粗
ε−カプロラクトンを蒸留塔の塔底へ仕込み、高沸点成
分を除去し、蒸留塔の塔頂からε−カプロラクトンを留
出させていた。また、ε−カプロラクトンの精製収率の
向上を目的に、塔底抜き取り量を減らしていた。
来の方法では、塔底抜き取り量の低減により、缶出液に
回収されるべき高沸点酸成分がε−カプロラクトン中に
留出され、製品の酸価が上昇し、品質が悪化しやすかっ
た。このため、品質の酸価を低減するため高沸点酸成分
を含む缶出液量を増やすことが必要となり、精製収率が
低下した。従って、精製収率の向上と製品品質の向上と
の両立は極めて困難であった。
トンの工業的製造プロセスにおいて、ε−カプロラクト
ンの収率を低下させず酸価等の品質を改善でき、しかも
特別の設備等を必要としないε−カプロラクトンの精製
方法の提供を目的としてなされたものである。
における仕込み位置を蒸留塔の特定位置とすることによ
り、高沸点酸性物質を効率よく除去でき、これによりε
−カプロラクトンの収率を低下させず、かつ酸価等の製
品品質を向上させ得ることを見出し、本発明を完成させ
た。
化して得た反応液を蒸留して不純物と分離するε−カプ
ロラクトンの精製方法において、反応液に含まれる低沸
物を第一蒸留塔で留去し第一缶出液を得、次いで第一缶
出液を第二蒸留塔の当該蒸留塔の塔底を含めない最下段
と蒸留塔中央段部との間に仕込み、第一缶出液からε−
カプロラクトンを留出させて高沸点不純物と分離するこ
とを特徴とするε−カプロラクトンの精製方法を提供す
るものである。また、第一缶出液を、第二蒸留塔の塔底
を含めない最下段から10%上段と蒸留塔中央段部との
間に仕込むことを特徴とする前記ε−カプロラクトンの
精製方法を提供するものである。加えて、シクロヘキサ
ノンの酸化が有機過酸によるものであることを特徴とす
る前記ε−カプロラクトンの精製方法を提供するもので
ある。以下、本発明を詳細に説明する。
化して得た反応液を蒸留して不純物と分離するε−カプ
ロラクトンの精製方法である。シクロヘキサノンを酸化
する方法として、有機過酸や過酸化水素等の酸化剤を用
いて酸化する方法や、シクロヘキサノンとアルデヒドと
を直接、酸素で酸化する方法がある。本発明で使用する
シクロヘキサノンを酸化して得た反応液は、シクロヘキ
サノンを有機過酸を用いて酸化した反応液であることが
好ましい。有機過酸を用いた反応は無触媒で反応が進
み、かつ高収率であり不純物の副生も少ないからであ
る。
酸、過蟻酸、過イソ酪酸等の有機過酸等を用いることが
できる。なお、酸化の際には、稀釈用溶媒として酢酸エ
チル、酢酸メチル等のエステル類を用いることもでき
る。
酸はシクロヘキサノンをε−カプロラクトンに酸化し、
自らはε−カプロラクトンより沸点の低い酢酸、プロピ
オン酸、蟻酸、イソ酪酸などの有機酸となる。従って、
反応液にはε−カプロラクトン、還元された酢酸等の有
機酸、更には稀釈用溶媒が含まれ、副生成物としてはシ
クロヘキサノンの酸化物であるアジピン酸等のε−カプ
ロラクトンより高沸点である酸等が含まれている。
を脱低沸蒸留、脱高沸蒸留することにより行う。以下、
本発明のε−カプロラクトンの精製方法を図1を用いて
説明する。なお、図1では蒸留塔に付属する設備、例え
ば加熱装置などは省略している。
第一蒸留塔1へライン2より供給する。第一蒸留塔1で
は、脱低沸蒸留を行い、有機過酸から生成された酸や稀
釈用溶媒等の低沸点留分3を留去するとともに未反応原
料のシクロヘキサノンを留出する。蒸留条件は、反応液
の仕込速度、蒸留塔の種類等により適宜選択することが
できるが、一般に、塔頂温度20〜60℃、好ましくは
30〜40℃、塔底温度100〜200℃、好ましくは
120〜180℃、塔頂圧力100mmHg以下、還流
比0.1〜10、好ましくは0.5〜5で蒸留し、脱溶
媒、脱酸処理を行うことが好ましい。これにより、粗ε
−カプロラクトンを含む第一缶出液が得れらる。なおこ
の操作に伴い、ε−カプロラクトンの一部も留出され
る。
ラクトンを含む第一缶出液4(粗ε−カプロラクトン)
を抜き取り、これを第二蒸留塔5へ仕込む。
蒸留塔5への第一缶出液4の仕込位置は、第二蒸留塔5
の塔底および留出部を含めない部分を「蒸留部」とする
と、蒸留部の最下段(0%)から蒸留塔中央段部(50
%)の位置内であることが好ましく、より好ましくは蒸
留塔の最下段から上段へ向かい10〜50%の位置であ
る。第二蒸留塔の50%を越えて上段に仕込むと、副生
したアジピン酸などの高沸点成分が分離できず品質が低
下する。その一方、仕込段を蒸留塔の下部より下、即ち
塔底にするとAPHAの値が上昇するからである。蒸留
条件は、第一缶出液4の仕込速度、蒸留塔の種類等によ
り適宜選択することができるが、ε−カプロラクトンの
重合によるロスを少なくするために、塔頂温度100〜
140℃、好ましくは110〜130℃、塔底温度12
0〜200℃、好ましくは130〜160℃、塔頂圧力
50mmHg以下、還流比0.1〜10、好ましくは
0.3〜5で蒸留し、脱溶媒、脱酸(酢酸等)処理を行
う。なお、第二蒸留塔5は、カプロラクトンオリゴマー
やポリマー、オキシカプロン酸、アジピン酸等の高沸点
不純物成分を分離するために、5〜50段であることが
好ましく、特には10〜30段であることが好ましい。
6から得ることができ、一方、第二蒸留塔の第二缶出液
7には高濃度の高沸点留分物質が回収される。
0.15KOHmg/g未満、かつAPHAは45以下
であるε−カプロラクトンが得られる。本発明の製造方
法により得られたε−カプロラクトンを用いて重合体を
得ると、着色の少ない重合体が得られる。
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお
「%」は、特に示す場合を除くほか「重量%」を示す。
0NのKOH溶液による中和に必要な滴定量(mg/
g)で示した。 (2)加熱着色安定性試験値(APHA):バーナー直
火で180℃に加熱し、30分間維持した後の色相をA
PHA標準で評価した。
器にシクロヘキサノン60g/時と30%過酢酸酢酸エ
チル溶液170.5g/時(純過酢酸としては51.4
g/時、シクロヘキサノンに対して1.1モル倍)を仕
込み、反応温度50℃で連続反応させた。得られた反応
混合液を分析したところ、ε−カプロラクトン(CL−
M)28.78%;未反応シクロヘキサノン0.52
%;未反応過酢酸1.31%;副生アジピン酸0.59
%;カプロラクトン重合物(PCL)0.30%;酢酸
21.16%;溶媒酢酸エチル47.34%の割合であ
った。次いで、得られた反応混合液を、15段目皿塔の
第一蒸留塔へ仕込み、塔頂温度35℃、塔底温度160
℃、塔頂圧力60Torr、還流比1.0で蒸留し脱溶
媒、脱酢酸処理を行い、粗ε−カプロラクトンを含む第
一缶出液を得た。
径40mmのガラス製の真空ジャケットを有する20段
のオルダーショーの塔底から塔底を含めないで数えた5
段目に285.8g/時で仕込み、塔頂温度115℃、
塔底温度150℃、塔頂圧力15Torr、還流比(R
/D=1.0)一定で蒸留し、塔底から54.2g/時
で抜き取りを行い、残りを塔頂から留出した。塔頂留出
製品の品質を分析した結果、酸価が0.123KOHm
g/gであり、APHAは30であった。
み量と缶出液の抜き取り量を一定にし、以下の実施例
2、比較例1、2を行った。
ないで数えた10段へ285.02g/時で仕込み、塔
底から53.92g/時で缶出液を抜き取り、残りを塔
頂から留出させた以外は、実施例1と同様に操作した。
塔頂留出製品の品質を分析した結果、酸価は0.137
KOHmg/gであり、APHAは30であった。
/時で仕込み、塔底から58.2g/時で抜き取りを行
い、残りを塔頂から留出した以外は、実施例1と同様に
操作した。塔頂留出製品の品質を分析した結果、酸価は
0.127KOHmg/gであり、APHAは50であ
った。
ないで数えた15段へ284.00g/時で仕込み、塔
底から50.10g/時で抜き取りを行い、残りを塔頂
から留出した以外は、実施例1と同様に操作した。製品
の品質を分析した結果、酸価は0.150KOHmg/
gであり、APHAは25であった。
よれば、製品品質の酸価、APHAを共に低下させるこ
とができ、ε−カプロラクトンの品質を改善することが
できる。しかも、本発明によれば、品質改善の為の特別
の設備必要としない。
Claims (3)
- 【請求項1】 シクロヘキサノンを酸化して得た反応液
を蒸留して不純物と分離するε−カプロラクトンの精製
方法において、反応液に含まれる低沸物を第一蒸留塔で
留去し第一缶出液を得、次いで第一缶出液を第二蒸留塔
の当該蒸留塔の塔底を含めない最下段と蒸留塔中央段部
との間に仕込み、第一缶出液からε−カプロラクトンを
留出させて高沸点不純物と分離することを特徴とするε
−カプロラクトンの精製方法。 - 【請求項2】 第一缶出液を、第二蒸留塔の塔底を含め
ない最下段から10%上段と蒸留塔中央段部との間に仕
込むことを特徴とする請求項1記載のε−カプロラクト
ンの精製方法。 - 【請求項3】 シクロヘキサノンの酸化が有機過酸によ
るものであることを特徴とする請求項1または2記載の
ε−カプロラクトンの精製方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17120097A JPH115788A (ja) | 1997-06-13 | 1997-06-13 | ε−カプロラクトンの精製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17120097A JPH115788A (ja) | 1997-06-13 | 1997-06-13 | ε−カプロラクトンの精製方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH115788A true JPH115788A (ja) | 1999-01-12 |
Family
ID=15918883
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17120097A Pending JPH115788A (ja) | 1997-06-13 | 1997-06-13 | ε−カプロラクトンの精製方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH115788A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115812713A (zh) * | 2022-11-29 | 2023-03-21 | 湖南聚仁化工新材料科技有限公司 | 消毒剂和己内酯生产过程中联产过氧羧酸消毒剂的方法 |
-
1997
- 1997-06-13 JP JP17120097A patent/JPH115788A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115812713A (zh) * | 2022-11-29 | 2023-03-21 | 湖南聚仁化工新材料科技有限公司 | 消毒剂和己内酯生产过程中联产过氧羧酸消毒剂的方法 |
CN115812713B (zh) * | 2022-11-29 | 2024-03-29 | 湖南聚仁新材料股份公司 | 消毒剂和己内酯生产过程中联产过氧羧酸消毒剂的方法 |
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