氟烷基碘调聚物的制造方法技术

本发明专利技术提供一种能够高效地得到所希望的链长的氟烷基碘调聚物的新型氟烷基碘调聚物的制造方法。该制造方法包括：使用通式ＲｆＩ所示的氟烷基碘作为调节剂，使用四氟乙烯作为主链物，将上述氟烷基碘和上述四氟乙烯供给蒸馏器，在位于蒸馏器中间部分的反应部内在金属催化剂的存在下以加热状态使调聚反应进行，生成通式Ｒｆ（ＣＦ２ＣＦ２）ｎＩ所示的氟烷基碘调聚物的步骤，和蒸馏分离含有氟烷基碘调聚物的馏分的步骤，其中，Ｒｆ是碳原子数为１～１０的氟烷基，ｎ为１～４的整数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及，更详细而言，涉及使用氟烷基碘作为调 节剂，使用四氟乙烯作为主链物，通过调聚反应制造氟烷基碘调聚物的方法。
技术介绍
作为表面活性剂的原料和纤维的拨水拨油处理剂的原料，碳原子数为6 12左右 的氟烷基碘是有用的化合物。在工业上，这样的氟烷基碘按照下式而通过调聚化反应制造。RfI+nCF2 = CF2 — Rf(CF2CF2)nI上述式中，Rf表示氟烷基，η表示聚合度，希望为1 4的整数。该调聚反应中，通式RfI所示的氟烷基碘为调节剂，四氟乙烯为主链物，生成的通 式Rf (CF2CF2) ηΙ所示的氟烷基碘为调聚物。本专利技术中，为了与调节剂氟烷基碘区别，将通过 调聚反应生成的氟烷基碘称为氟烷基碘调聚物，本说明书中也简单称为调聚物。另外，本说 明书中，将调节剂氟烷基碘称为氟烷基碘调节剂或简单称为调节剂，将四氟乙烯称为四氟 乙烯主链物或简单称为主链物。已知上述调聚反应利用加热或使用游离基引发剂(也称为自由基生成剂等)进行 (例如参照专利文献1 5和非专利文献1)。利用加热时，调聚反应在催化剂的存在下实施。作为这样的催化剂，可以使用锌、 镁、钒、铼、铑、钌、钼或银(专利文献3)，或者，作为共催化剂，与作为催化剂使用的铜共同 使用别的过渡金属(专利文献4)。专利文献1 日本特开平6-305995号公报专利文献2 美国专利第5068471号说明书专利文献3 日本特开平8-239335号公报专利文献4 日本特开平8-239336号公报专利文献5 专利第3800677号公报非专 利文献 1 Qing-Yun Chen 等，Copper-induced telomerization oftetrafluoroethylene with fluoroalkyl iodides, Journal of Fluorine Chemistry, 1987 年，第 36 卷，p. 483-489
技术实现思路
调聚反应是链伸长反应，在反应后的反应混合物中，广泛地含有链长不同的氟烷 基碘(包括调节剂和调聚物)。为了避免生成链长长于希望链长的调聚物，可以考虑提高调 节剂相对于主链物的比例，但存在导致转化率下降的缺点。因此，为了高效地得到所希望链 长(或聚合度)的氟烷基碘，提出各种方案。例如，专利文献5中记载了使用具备蒸馏塔的反应器，边使氟烷基碘调节剂回流， 边在蒸馏塔内在游离基引发剂的存在下进行调聚反应。但是，如果使用游离基引发剂，则由调节剂与游离基引发剂的不希望的副反应生 成通式RfH所示的副产物，另外，使用的游离基引发剂本身也分解，生成由该分解产生的副 产物，因此必须将这些副产物分离除去。以往提出的任一种方法均不能够满足高效地得到所希望链长的氟烷基碘调聚物。本专利技术的目的在于提供能够高效地得到所希望链长的氟烷基碘调聚物的新型氟 烷基碘调聚物的制造方法。根据本专利技术的一个要点，提供一种，包括使用通式 RfI所示的氟烷基碘作为调节剂，使用四氟乙烯作为主链物，将所述氟烷基碘和所述四氟乙 烯供给蒸馏器，在位于蒸馏器中间部分的反应部内在金属催化剂的存在下以加热状态使调 聚反应进行，生成通式Rf(CF2CF2)nI所示的氟烷基碘调聚物的步骤，和蒸馏分离含有氟烷基 碘调聚物的馏分的步骤。本专利技术中，上式中Rf是碳原子数为1 10的氟烷基，η (聚合度) 为1 4的整数。另外，“含有 的馏分”是指含有该物质作为主要成分，优选实质由该物质 构成的流体部分。根据本专利技术的上述制造方法，通过利用蒸馏器中间部分作为反应部，在该反应部 在金属催化剂的存在下使调聚反应进行，此后，能够根据所希望链长的氟烷基碘调聚物的 沸点，通过蒸馏分离含有氟烷基碘调聚物的馏分而使其从反应部移动，由此，能够防止进一 步链伸长(或聚合)，能够使得到的上述组分中含有的氟烷基碘的链长分布充分变窄，能够 以高选择率得到所希望链长的氟烷基碘调聚物。另外，根据本专利技术的上述制造方法，在金属 催化剂的存在下实施调聚反应，因此能够减少生成不希望副产物的副反应，特别是由于不 使用游离基引发剂，不生成通式RfH所示的副产物和由游离基引发剂自身的分解产生的副 产物，因此，不需要分离除去这些副产物。因此，根据本专利技术的上述制造方法，能够高效地得到所希望链长的氟烷基碘调聚 物。本专利技术的一个方式中，使反应部分的温度和压力为氟烷基碘调节剂形成液体状态 的温度和压力。由此，能够使调聚反应在液相调节剂中进行，与气相调聚反应的反应温度相 比，反应温度降低，故而在工业上优选，另外，也具有使热不稳定的四氟乙烯难以分解的优点ο另外，本专利技术的上述制造方法可以还包括在蒸馏分离含有四氟乙烯的馏分后使该 馏分返回蒸馏器，使四氟乙烯通过反应部进行循环的步骤。通过这样操作，使四氟乙烯主链 物通过反应部分进行循环，能够再利用在调聚反应中没有被消耗的四氟乙烯。本专利技术的一个方式中，向蒸馏器连续供给氟烷基碘调节剂和四氟乙烯主链物(包 括蒸馏分离的馏分的形态)，从蒸馏器连续取出含有氟烷基碘调聚物的馏分。由此，能够连 续实施本专利技术的制造方法，故而在工业上优选。本专利技术的一个方式中，金属催化剂为银或铜。银和铜比较廉价，如果在本专利技术的制 造方法中作为金属催化剂使用，能够得到高的催化活性和选择率，故而在工业上优选。专利技术的效果本专利技术中，向蒸馏器供给氟烷基碘调节剂和四氟乙烯主链物，在位于蒸馏器中间 部分的反应部内在金属催化剂的存在下以加热状态使调聚反应进行，生成氟烷基碘调聚 物，并且蒸馏分离含有氟烷基碘调聚物的馏分。根据这样的本专利技术，能够利用蒸馏器中间部 v分作为反应部，在反应部使调聚反应进行，此后，在生成所希望链长的氟烷基碘调聚物的时 刻，能够通过蒸馏分离使含有该氟烷基碘调聚物的馏分从反应部移动，由此，能够以高选择 率得到所希望链长的氟烷基碘调聚物。另外，根据本专利技术，由于在金属催化剂的存在下实施 调聚反应，因此，能够有效地减少生成不希望副产物的副反应，特别是由于不使用游离基引 发剂，因此不生成通式RfH所示的副产物和由游离基引发剂本身的分解产生的副产物，不 需要分离出去这些副产物。因此，根据本专利技术，能够高效地得到所希望链长的氟烷基碘调聚 物。具体实施例方式以下，详细叙述本专利技术的一个实施方式。首先，准备本实施方式中使用的反应原料调节剂和主链物、金属催化剂及蒸馏器。对于调节剂，能够使用通式RfI (式中，Rf是碳原子数为1 10的氟烷基)所示 的氟烷基碘，优选全氟烷基碘。作为具体例，能够列举2-碘代全氟丙烷、1-碘代全氟乙烷、 1-碘代全氟丁烷、1-碘代全氟己烷等。调节剂可以单独使用一种这样的化合物，也可以混 合二种以上使用这样的化合物。对于主链物，使用四氟乙烯。对于金属催化剂，本实施方式中使用比较廉价的银或铜。但是，本专利技术不受其限定，金属催化剂中，可以使用对氟烷基碘调节剂和四氟乙烯 主链物的调聚反应实质显示催化作用的金属。作为这样的金属的具体例，可以列举铜、锡、 锌、镁、钒、铼、铑、钌、钼和银；选自它们中的2种以上金属的合金或混合物；或在选自它们 中的1种或2种以上金属中添加少量过渡金属的合金等。过渡金属中，能够使用其自身不 显示催化作用或催化作用非常小的金属，例如，可以列举铁、镍、铬、钼、钨、钛等。金属催化剂的形状只要是在氟烷基碘调节剂与四氟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氟烷基碘调聚物的制造方法，其特征在于，包括：使用通式ＲｆＩ所示的氟烷基碘作为调节剂，使用四氟乙烯作为主链物，将所述氟烷基碘和所述四氟乙烯供给蒸馏器，在位于蒸馏器中间部分的反应部内在金属催化剂的存在下以加热状态使调聚反应进行，生成通式Ｒｆ（ＣＦ↓［２］ＣＦ↓［２］）↓［ｎ］Ｉ所示的氟烷基碘调聚物的步骤，和蒸馏分离含有氟烷基碘调聚物的馏分的步骤，其中，Ｒｆ是碳原子数为１～１０的氟烷基，ｎ为１～４的整数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：平坂岳臣，田中义纪，
申请(专利权)人：大金工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]