[发明专利]氟烷基碘调聚物的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及氟烷基碘调聚物的制造方法，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。

背景技术

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，n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)_nI所示的氟烷基碘为调聚物。本发明中，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、铂或银(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

发明内容

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。

本发明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。

根据本发明的一个要点，提供一种氟烷基碘调聚物的制造方法，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。本发明中，上式中Rf是碳原子数为1～10的氟烷基，n(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。

根据本发明的上述制造方法，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，根据本发明的上述制造方法，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。