技術領域

本發明涉及以發酵乳酸為原料的交酯的制造方法及聚乳酸的制造方法、由乳酸發酵得到的乳酸銨制造交酯的方法及制造聚乳酸的方法。進而，本發明還涉及由乳酸發醇得到的乳酸銨制造乳酸酯的方法。

乳酸中包括L-乳酸、D-乳酸以及L-乳酸與D乳酸的混合物。交酯為乳酸的環形二聚物，作為聚乳酸的制造原料是特別有用的。所謂聚乳酸，是以構成乳酸的單體為主體的聚合物，不僅是單獨的聚合物，也包括與其他單體的共聚物。聚乳酸可用作以生物物質(biomass)為原料的生物降解塑料。

背景技術

迄今，聚乳酸的制造是通過由乳酸的直接脫水縮合、由乳酸酯的脫醇縮合，或由交酯的開環聚合進行的。

有關由乳酸酯制造聚乳酸的技術，例如在美國專利USP?2,534,255號說明書中公開了在酯化催化劑存在下由羥基羧酸酯生成聚羥基酯的方法。

在日本特開平7-173264號公報中，公開了將乳酸酯縮合，制造重均分子量15,000以上的聚乳酸的方法。但沒有報導，由該聚合物合成交酯的技術。而且，制造重均分子量15,000以上的聚乳酸需要很長的時間。

在日本專利3024907號公報中，公開了這樣一種聚乳酸的制造方法，即，從乳酸酯除去在分批式反應器所生成的醇，同時進行縮聚，除去螺桿擠壓機內所生成的醇，同時對所得的低聚物進一步進行縮聚。但沒有報導，由該聚合物合成交酯的技術。

在日本特開平10-36366號公報中，公開了由合成乳酸(DL-乳酸)合成乳酸酯，并將脫醇，合成乳酸低聚物，接著合成交酯的方法。

在日本特開平11-209370號公報中，公開了在一丁基錫化合物存在下，將乳酸酯脫醇，制成聚乳酸或含有聚乳酸與交酯的組合物，然后在一丁基錫化合物存在下加熱所述組合物，制造交酯的方法。

此外，還已知有：乳酸銨通過醇直接被酯化的報導(INDUSTRIALAND?ENGINEERING?CHEMISTRY?VOL.44.N09，2189-2191，Sept.1957)。

在日本特開平6-311886號公報中，公開了在由發酵所生成的乳酸銨中添加丁醇或戊醇，在反應后期加無機酸進一步反應，回收氨，同時回收乳酸酯的方法。

此外，在日本專利2830896號公報中，公開了以乳酸為原料制成低聚物，使該低聚物回流，同時合成聚合度高的乳酸低聚物并由該聚合度高的低聚物制造交酯的方法。但沒有公開利用乳酸酯，回流單體及低聚物，同時縮聚的方法。

這樣，以由發酵乳酸的乳酸酯為原料合成乳酸低聚物、通過乳酸低聚物的解聚制造交酯的方法，以及由發酵乳酸的乳酸酯為原料合成乳酸低聚物，通過乳酸低聚物的解聚制造交酯并由該交酯制造聚乳酸的方法還沒有。

并且，在由乳酸發酵合成乳酸酯中，邊由氨中和，邊由異型乳酸發酵生成乳酸和乙醇，并使該乳酸酯化的方法也沒有。異型乳酸菌由葡萄糖生成乳酸與乙醇，由木糖生成乳酸與乙酸。

迄今，乳酸的制法為：使己糖(葡萄糖)或蔗糖(由葡萄糖與果糖構成)進行乳酸發酵，由碳酸鈣中和、濃縮，使乳酸鈣沉淀，由硫酸將其游離制成粗乳酸，進而變換為與甲醇或乙醇的酯，經蒸餾后水解酯，得到乳酸。在這種方法中存在著所謂大量硫酸鈣成為付產物生成的問題。

因此，便開發了在乳酸發酵中用氨水或氨中和，得到乳酸銨，制成與醇的乳酸酯，經蒸餾，回收氨，水解乳酸酯的方法。

迄今，還沒有由生物物質制造聚乳酸的一貫的制造工序。通過完成這種一貫的制造工序，可謀求聚乳酸制造成本的下降。即是說，迄今，由于分別考慮乳酸制造與聚乳酸制造，因而有許多無用的工序。具體說來，所謂無用的工序，為乳酸中水解乳酸酯的工序。另外，通過由乳酸酯合成聚乳酸，能緩解反應器的耐腐蝕性，在設備投資上也可有很大貢獻。乳酸有腐蝕性，尤其若超過140℃，為了進行濃縮或合成交酯等，則需要有鈦、鉭、玻璃襯里的反應器和配管。然而，若使用乳酸酯，則反應器不需要使用耐腐蝕材料，可謀求設備成本大幅度降低。

現在，特別是使用木質類的生物物質已成為世界性問題。在日本，有舊廢紙、建筑廢料、疏閥木料和稻草等廢物處理的問題。在國外，有將不能直接作為人類食物的木質作為發酵原料使用的潮流。

木質類生物物質包括有纖維素和半纖維素，作為將其糖化的方法，硫酸法、高壓熱水法和酶法正處在實用階段。通過糖化所得到的糖為已糖及戊糖，己糖以葡萄糖為主體，戊糖以木糖為主體。