JP3397435B2 - Purification method of fluorinated inert liquid - Google Patents
Purification method of fluorinated inert liquidInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、フッ素系不活性液体の
加熱使用時にフッ化水素の発生の少ないフッ素系不活性
液体を得る方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for obtaining a fluorine-based inert liquid which produces less hydrogen fluoride when heated and used.
【0002】[0002]
【従来の技術】フッ素系不活性液体は、化学的・熱的に
安定で、良好な電気絶縁性、熱伝導性を有しており、ま
た、無毒であるため、変圧器等の電気絶縁用液体、電子
部品用液体、信頼性試験用液体、蒸気相はんだ付け用液
体等に用いられている。しかしながら、フッ素系不活性
液体を加熱状態で用いると、フッ化水素が発生するとい
う問題があった。フッ化水素は腐食性、毒性が高く、装
置材質の腐食、電気絶縁性の低下や人体への安全性等の
点で問題となる。2. Description of the Related Art Fluorine-based inert liquids are chemically and thermally stable, have good electrical insulation and thermal conductivity, and are nontoxic, so they are used for electrical insulation of transformers and the like. Used for liquids, liquids for electronic parts, liquids for reliability tests, liquids for vapor phase soldering, etc. However, there is a problem that hydrogen fluoride is generated when the fluorine-based inert liquid is used in a heated state. Hydrogen fluoride is highly corrosive and highly toxic, and causes problems in terms of corrosion of equipment materials, deterioration of electrical insulation, and safety for the human body.
【0003】このため、従来より、フッ素系不活性液体
を精製する方法が提案されてきた。例えば、蒸留または
ガスクロマトグラフィーによって精製する方法、水酸化
ナトリウム水溶液のようなアルカリ金属水酸化物とジイ
ソブチルアミンのような二級アミンの水溶液とフッ素系
不活性液体とを長時間還流させる方法(特開昭58-96061
号公報)、特定のフッ素系不活性液体を加熱処理する方
法(特開平2-36155号公報)等の方法が採用されてき
た。しかしながら、上記いずれの方法においてもフッ化
水素の発生を充分に低下させることは難しく、さらに安
定性の優れたフッ素系不活性液体を得る方法が求められ
ていた。Therefore, conventionally, a method for purifying a fluorine-based inert liquid has been proposed. For example, a method of purifying by distillation or gas chromatography, a method of refluxing an aqueous solution of an alkali metal hydroxide such as an aqueous solution of sodium hydroxide and a secondary amine such as diisobutylamine, and a fluorine-based inert liquid for a long time (special characteristics Kaisho 58-96061
JP-A-2-36155), a method of heat-treating a specific fluorine-based inert liquid (JP-A-2-36155), and the like. However, in any of the above methods, it is difficult to sufficiently reduce the generation of hydrogen fluoride, and there has been a demand for a method of obtaining a fluorine-based inert liquid having excellent stability.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明者らは、
加熱時に発生するフッ化水素の少ないフッ素系不活性液
体を得ることを目的として鋭意研究を続けてきた。Therefore, the present inventors have found that
We have continued our research for the purpose of obtaining a fluorine-based inert liquid that produces less hydrogen fluoride when heated.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】その結果、フッ素系不活
性液体を100℃を越えて400℃までの温度において
水または水蒸気と接触させることにより、上記目的を達
成し得ることを見いだし、本発明を完成させるに至っ
た。As a result, it has been found that the above object can be achieved by contacting a fluorine-based inert liquid with water or steam at a temperature above 100 ° C. and up to 400 ° C. Has been completed.
【0006】すなわち、本発明は、フッ素系不活性液体
を100℃を越えて400℃までの温度において水また
は水蒸気と接触させることを特徴とするフッ素系不活性
液体の精製方法である。That is, the present invention is a method for purifying a fluorine-based inert liquid, which comprises contacting the fluorine-based inert liquid with water or steam at a temperature of more than 100 ° C. and up to 400 ° C.
【0007】本発明で精製の対象となるフッ素系不活性
液体は、公知のものが何ら制限なく使用できる。一般に
は、炭素−水素結合を有する有機化合物の水素原子が全
部フッ素原子によって置換された化合物、あるいは炭素
−水素結合を有する有機化合物が不飽和結合を含む場合
は、フッ素原子による置換と不飽和結合へのフッ素原子
の付加によって得られた化合物を挙げることができる。
好適には、常温において液体であるものが好ましい。As the fluorine-based inert liquid to be purified in the present invention, known ones can be used without any limitation. In general, a compound in which all the hydrogen atoms of an organic compound having a carbon-hydrogen bond are replaced by fluorine atoms, or, when the organic compound having a carbon-hydrogen bond contains an unsaturated bond, substitution by a fluorine atom and an unsaturated bond A compound obtained by addition of a fluorine atom to
Those that are liquid at room temperature are preferable.
【0008】具体的には、ペルフルオロアルカン類、ペ
ルフルオロエーテル類、ペルフルオロ三級アミン類等の
化合物を挙げることができる。特にペルフルオロ三級ア
ミン類は本発明による効果が大きく好ましい。このよう
なフッ素系不活性液体を例示すると、ペルフルオロアル
カン類としては、ペルフルオロペンタン、ペルフルオロ
ヘキサン、ペルフルオロヘプタン、ペルフルオロオクタ
ン、ペルフルオロノナン、ペルフルオロメチルシクロヘ
キサンなど、ペルフルオロエーテル類としては、ペルフ
ルオロジブチルエーテル、ペルフルオロ(2−ブチルテ
トラヒドロフラン)、ペルフルオロ(2−プロピルテト
ラヒドロピラン)など、ペルフルオロ三級アミン類とし
ては、ペルフルオロトリヘキシルアミン、ペルフルオロ
トリペンチルアミン、ペルフルオロトリブチルアミン、
ペルフルオロトリプロピルアミン、ペルフルオロ(N,
N−ジメチルヘキシルアミン)、ペルフルオロ(N,N
−ジメチルシクロヘキシルアミン)、ペルフルオロトリ
エチルアミンなどが挙げられる。これらは単独ではもち
ろんのこと、2種以上を混合して用いても良い。また、
予め中和、水洗、蒸留あるいは公知の方法により精製さ
れたフッ素系不活性液体を用いても良い。Specific examples thereof include compounds such as perfluoroalkanes, perfluoroethers and perfluorotertiary amines. Particularly, perfluoro tertiary amines are preferable because they have a large effect according to the present invention. Examples of such a fluorine-based inert liquid include perfluoroalkanes such as perfluoropentane, perfluorohexane, perfluoroheptane, perfluorooctane, perfluorononane, and perfluoromethylcyclohexane.Perfluoroethers include perfluorodibutyl ether and perfluoro ( 2-butyltetrahydrofuran), perfluoro (2-propyltetrahydropyran), and the like, as perfluoro tertiary amines, perfluorotrihexylamine, perfluorotripentylamine, perfluorotributylamine,
Perfluorotripropylamine, perfluoro (N,
N-dimethylhexylamine), perfluoro (N, N
-Dimethylcyclohexylamine), perfluorotriethylamine and the like. These may be used alone or as a mixture of two or more kinds. Also,
A fluorine-based inert liquid which has been previously neutralized, washed with water, distilled or purified by a known method may be used.
【0009】フッ素系不活性液体の製造方法は、従来公
知の方法が何ら制限なく利用できる。例えば、電解フッ
素化方法、フッ素ガスによる直接フッ素化方法、三フッ
化コバルト等の高原子価金属フッ化物によるフッ素化方
法、水素原子が実質的に全部フッ素原子に置換されたモ
ノマーを重合あるいは共重合させる方法、あるいはこれ
らを適宜組み合わせた方法等が好適に採用される。As a method for producing the fluorine-based inert liquid, any conventionally known method can be used without any limitation. For example, an electrolytic fluorination method, a direct fluorination method using fluorine gas, a fluorination method using a high-valent metal fluoride such as cobalt trifluoride, or a polymerization or co-polymerization of a monomer in which hydrogen atoms are substantially entirely replaced with fluorine atoms. A method of polymerizing, a method of appropriately combining these, or the like is suitably adopted.
【0010】本発明の特徴は、これらフッ素系不活性液
体を水または水蒸気と共に100℃を越えて400℃ま
での温度において接触させるという点にある。A feature of the present invention is that these fluorine-based inert liquids are contacted with water or steam at a temperature of more than 100 ° C. and up to 400 ° C.
【0011】本発明に使用する水は、工業用水、海水な
どを用いることができるが、イオン交換水、蒸留水、ま
たは水道水などの清浄な水を用いるのが好ましい。ま
た、使用する水蒸気は特に限定されず、通常のボイラー
などにより発生した水蒸気、加圧された水蒸気を用いる
こともできる。さらに、接触時の圧力が常圧であれば、
上記した水は気化して水蒸気となることは言うまでもな
い。水または水蒸気の使用量は特に制限されるものでは
ないが、使用するフッ素系不活性液体の1モルに対して
0.01〜50モルの範囲であることが好ましく、1〜
30モルの範囲であることがより好ましい。The water used in the present invention may be industrial water, sea water or the like, but it is preferable to use clean water such as ion exchange water, distilled water or tap water. Further, the steam used is not particularly limited, and steam generated by an ordinary boiler or pressurized steam can be used. Furthermore, if the pressure at the time of contact is normal pressure,
It goes without saying that the above-mentioned water is vaporized to become steam. The amount of water or water vapor used is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.01 to 50 mol per 1 mol of the fluorine-based inert liquid used,
It is more preferably in the range of 30 mol.
【0012】フッ素系不活性液体と水または水蒸気と接
触させる温度は、100℃を越えて400℃までの範囲
であれば良い。接触温度が100℃以下の時は本発明の
効果が乏しく、400℃よりも高い場合には、フッ素系
不活性液体の分解が多くなるため好ましくない。接触温
度が高いとフッ化水素発生を抑える効果が大きいが、フ
ッ素系不活性液体の分解も生じるため、260℃〜34
0℃の範囲であることがより好ましい。特に、フッ素系
不活性液体と水または水蒸気と接触させる温度は、30
0℃から330℃の範囲であることが、フッ素系不活性
液体の精製による損失量を最小限に抑え、フッ化水素発
生を抑える効果も大きいので特に好ましい。ただし、後
述する吸着剤を水または水蒸気と併用した場合、接触温
度を30℃程度下げることができ、特に好ましい温度範
囲を270℃〜300℃とすることができる。The temperature at which the fluorine-based inert liquid is brought into contact with water or water vapor may be in the range of more than 100 ° C to 400 ° C. When the contact temperature is 100 ° C. or lower, the effect of the present invention is poor, and when it is higher than 400 ° C., the decomposition of the fluorine-based inert liquid increases, which is not preferable. When the contact temperature is high, the effect of suppressing the generation of hydrogen fluoride is great, but since the decomposition of the fluorine-based inert liquid also occurs, the temperature is 260 ° C to 34 ° C.
It is more preferably in the range of 0 ° C. In particular, the temperature at which the fluorine-based inert liquid is brought into contact with water or steam is 30
The range of 0 ° C. to 330 ° C. is particularly preferable because the amount of loss due to the purification of the fluorine-based inert liquid is minimized and the effect of suppressing hydrogen fluoride generation is large. However, when the adsorbent described below is used in combination with water or steam, the contact temperature can be lowered by about 30 ° C, and a particularly preferable temperature range can be set to 270 ° C to 300 ° C.
【0013】加熱方法としては、従来公知の方法が制限
なく利用でき、電気、燃料、スチーム、熱媒等を熱源と
して加熱器、加熱炉を用いて加熱すれば良い。As a heating method, any conventionally known method can be used without limitation, and heating may be performed using a heater or a heating furnace with electricity, fuel, steam, a heat medium or the like as a heat source.
【0014】接触させる時間は、特に制限されるもので
はないが、一般には0.01秒から100時間の範囲か
ら選べば良い。本発明に従えば極く短時間で十分な効果
が得られること、及び長時間の接触により収率が低下す
る恐れがあることから、好ましくは0.01〜50秒、
さらに好ましくは0.1〜15秒、特に好ましくは0.
5〜7秒である。The contact time is not particularly limited, but generally it may be selected from the range of 0.01 seconds to 100 hours. According to the present invention, a sufficient effect can be obtained in an extremely short time, and the yield may decrease due to contact for a long time.
More preferably 0.1 to 15 seconds, and particularly preferably 0.1.
5 to 7 seconds.
【0015】接触させる方法は、加圧下、常圧下、ある
いはバッチ式、連続式、さらに向流式、並流式等のいず
れの方法で行っても良い。また、液状態、気体状態、気
液混合状態で接触させても良い。液状態や気液混合状態
で接触させる場合には、ポンプ、攪拌機、窒素ガスや水
蒸気等の吹き込み等により攪拌しながら接触させる方法
が好ましい。気体状態で接触させる場合には、気体とな
ったフッ素系不活性液体と水蒸気とを十分混合するため
に充填材を利用することが好ましい。充填材としては、
ステンレス製やニッケル製などの市販のラッシヒリング
等を利用すれば良い。本発明に従えば、短時間で十分な
効果が得られるため、常圧下において気体状態で連続的
に接触させる態様が、安全性、費用、人手、生産性の点
からも好ましく採用される。The method of contacting may be any of pressure, normal pressure, batch type, continuous type, countercurrent type, cocurrent type and the like. Further, they may be contacted in a liquid state, a gas state, or a gas-liquid mixed state. When contacting in a liquid state or a gas-liquid mixed state, a method of contacting while stirring with a pump, a stirrer, blowing nitrogen gas, steam or the like is preferable. When they are brought into contact with each other in a gas state, it is preferable to use a filler in order to sufficiently mix the vaporized fluorine-based inert liquid and water vapor. As a filler,
A commercially available Raschig ring made of stainless steel or nickel may be used. According to the present invention, since a sufficient effect can be obtained in a short time, the mode of continuously contacting in a gaseous state under normal pressure is preferably adopted from the viewpoint of safety, cost, manpower and productivity.
【0016】装置材質としては、鉄、ステンレス、ニッ
ケル、モネル、ハステロイ等の金属材料や炭化珪素、カ
ーボン、アルミナ等の非金属材料を用いることができる
が、ニッケル、モネル、カーボンを用いることが好まし
い。As the material of the apparatus, metal materials such as iron, stainless steel, nickel, monel and hastelloy and non-metal materials such as silicon carbide, carbon and alumina can be used, but nickel, monel and carbon are preferably used. .
【0017】さらに、フッ素系不活性液体と水または水
蒸気と接触させる際に、吸着剤の存在下で実施すること
により、本発明の効果を高めることができる。吸着剤と
しては、活性炭、シリカ、アルミナ、アロフェンやゼオ
ライト等の天然粘土鉱物、合成ゼオライト等を用いるこ
とが好ましく、この中でも、活性炭、シリカ、アルミ
ナ、アロフェンは本発明の効果をさらに高めることがで
きるため好ましく用いられる。さらに、活性炭とアロフ
ェンは最も好ましい。Further, when the fluorine-based inert liquid is brought into contact with water or water vapor, the effect of the present invention can be enhanced by carrying out in the presence of an adsorbent. As the adsorbent, it is preferable to use activated carbon, silica, alumina, natural clay minerals such as allophane and zeolite, and synthetic zeolite. Among these, activated carbon, silica, alumina, and allophane can further enhance the effect of the present invention. Therefore, it is preferably used. Furthermore, activated carbon and allophane are most preferred.
【0018】活性炭はその種類に特に制限はなく、植物
質系、石炭質系、石油質系活性炭等を用いることができ
る。特に、木材、木炭、椰子殻炭を原料とする植物質
系、瀝青炭、亜炭等を原料とする石炭質系活性炭が好適
に採用される。活性炭の形状としては、粉末炭、破砕
炭、造粒炭等を用いることができる。The type of activated carbon is not particularly limited, and plant-based, coal-based, petroleum-based activated carbon or the like can be used. In particular, plant-based carbon derived from wood, charcoal, and coconut shell charcoal, and coal-based activated carbon derived from bituminous coal and lignite are preferably used. As the shape of the activated carbon, powdered coal, crushed coal, granulated coal or the like can be used.
【0019】アロフェンは、天然に産出するアルミニウ
ムの含水ケイ酸塩(nSiO2 Al2O3 mH2O)である非晶質の粘
土鉱物であり、市販されているものを使用することがで
きる。Allophane is an amorphous clay mineral which is a naturally occurring hydrous silicate of aluminum (nSiO 2 Al 2 O 3 mH 2 O), and commercially available ones can be used.
【0020】シリカはその種類に特に制限はなく、無定
形シリカ、結晶性シリカ、可溶性シリカ、シリカ水和物
等を用いることができる。The type of silica is not particularly limited, and amorphous silica, crystalline silica, soluble silica, silica hydrate and the like can be used.
【0021】アルミナはその種類に特に制限はなく、無
定形アルミナ、結晶性アルミナ、アルミナ水和物等を用
いることができる。The type of alumina is not particularly limited, and amorphous alumina, crystalline alumina, alumina hydrate and the like can be used.
【0022】吸着剤の形状は、粉末状、顆粒状、粒状の
ものを特に制限なく用いることができる。吸着剤の粒径
は、フッ素系不活性液体との接触効率の点から小さいも
のが好ましく、平均粒径が9mmより小さいものを選択
すると良い。実用的には0.3〜5mmのものが適当で
ある。The adsorbent may be in the form of powder, granules or granules without particular limitation. The particle size of the adsorbent is preferably small from the viewpoint of contact efficiency with the fluorine-based inert liquid, and it is preferable to select an adsorbent having an average particle size of less than 9 mm. Practically, 0.3 to 5 mm is suitable.
【0023】吸着剤の使用量は特に制限されないが、フ
ッ素系不活性液体100重量部に対し、0.05〜20
重量部、さらに0.1〜10重量部から選択することが
好ましい。また、接触の方法は、吸着剤を分散させなが
らフッ素系不活性液体と水または水蒸気とを接触させて
も良いし、吸着剤を充填したカラムにフッ素系不活性液
体と水または水蒸気とを導入してフッ素系不活性液体と
水または水蒸気と接触させても良い。吸着剤は、使用前
に必要に応じて前処理を行っても良い。The amount of the adsorbent used is not particularly limited, but is 0.05 to 20 per 100 parts by weight of the fluorine-based inert liquid.
It is preferable to select from 0.1 to 10 parts by weight, more preferably 0.1 to 10 parts by weight. The contact method may be such that the fluorine-based inert liquid and water or steam are brought into contact with each other while dispersing the adsorbent, or the fluorine-based inert liquid and water or steam are introduced into the column packed with the adsorbent. Then, the fluorine-based inert liquid may be brought into contact with water or steam. The adsorbent may be subjected to a pretreatment, if necessary, before use.
【0024】吸着剤を用いる場合のフッ素系不活性液体
に接触させる水または水蒸気の使用量は、使用するフッ
素系不活性液体の1モルに対して10〜30モルの範囲
であることが、吸着剤の劣化が少なく長期にわたって吸
着剤が使用できるため特に好ましい。When the adsorbent is used, the amount of water or water vapor to be brought into contact with the fluorine-based inert liquid is in the range of 10 to 30 mol per 1 mol of the fluorine-based inert liquid used. It is particularly preferable because the adsorbent can be used for a long period of time with little deterioration of the agent.
【0025】フッ素系不活性液体と水または水蒸気とを
接触させることによりフッ化水素酸が発生する。このた
め、フッ素系不活性液体をアルカリ水溶液により中和す
ることが好ましい。アルカリ水溶液としては、水酸化ナ
トリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム等のアル
カリ金属もしくはアルカリ土類金属の水溶液またはアン
モニア水等を用いれば良い。さらに、アルカリ水溶液の
アルカリ濃度が5〜50wt%、温度70〜100℃、接
触時間5〜50時間の条件下でアルカリ水溶液と接触さ
せることにより本発明の効果をさらに高めることができ
るので特に好ましい。また、フッ素系不活性液体とアル
カリ水溶液との接触で容器材質として鉄やSUSを使用
するためには、アルカリ水溶液のアルカリの濃度として
5〜20重量%が好ましい。さらに、フッ素系不活性液
体と水または水蒸気とを接触させたのち、フッ素系不活
性液体と水または水蒸気とをそのままアルカリ水溶液に
導いても良い。Hydrofluoric acid is generated by bringing the fluorine-based inert liquid into contact with water or steam. Therefore, it is preferable to neutralize the fluorine-based inert liquid with an alkaline aqueous solution. As the alkaline aqueous solution, an aqueous solution of alkali metal or alkaline earth metal such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, or ammonia water may be used. Further, the effect of the present invention can be further enhanced by bringing the alkaline aqueous solution into contact with the alkaline aqueous solution under the conditions that the alkaline concentration is 5 to 50 wt%, the temperature is 70 to 100 ° C., and the contact time is 5 to 50 hours. Further, in order to use iron or SUS as a container material by contacting the fluorine-based inert liquid with the alkaline aqueous solution, the alkali concentration of the alkaline aqueous solution is preferably 5 to 20% by weight. Further, the fluorine-based inert liquid may be brought into contact with water or water vapor, and then the fluorine-based inert liquid and water or water vapor may be directly introduced into the alkaline aqueous solution.
【0026】フッ素系不活性液体と水または水蒸気とを
接触させたのち、中和操作の有無によらず、フッ素系不
活性液体と水とが分離される。フッ素系不活性液体は水
に不溶であり、また水より比重が大きいため、静置する
ことにより容易に分離することができる。分離したフッ
素系不活性液体には、水が溶解しているため、従来公知
の蒸留操作や脱水剤を使用して脱水操作を行なうことが
好ましい。After bringing the fluorine-based inert liquid into contact with water or water vapor, the fluorine-based inert liquid and water are separated regardless of the neutralization operation. Since the fluorine-based inert liquid is insoluble in water and has a larger specific gravity than water, it can be easily separated by allowing it to stand. Since water is dissolved in the separated fluorine-based inert liquid, it is preferable to carry out dehydration operation using a conventionally known distillation operation or dehydration agent.
【0027】[0027]
【発明の効果】本発明によれば、フッ素系不活性液体を
100℃を越えて400℃までの温度で水または水蒸気
と接触させることにより、フッ素系不活性液体の加熱使
用時にフッ化水素の発生の極めて少ないフッ素系不活性
液体を得ることができる。また、フッ素系不活性液体の
電気絶縁性が長期にわたって低下し難いといった効果も
認められる。EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, by contacting a fluorine-based inert liquid with water or steam at a temperature of more than 100 ° C. and up to 400 ° C. It is possible to obtain a fluorine-based inert liquid with extremely low generation. In addition, the effect that the electrical insulation of the fluorine-based inert liquid is unlikely to decrease for a long period of time is also recognized.
【0028】この理由は明確ではないが、本発明者等は
次のように推測している。すなわち、フッ素系不活性液
体には、たとえ蒸留や公知の精製方法を実施した後にお
いても、極めて微量の副生成物などが含まれており、こ
れらの副生成物が徐々に分解してフッ化水素が発生する
が、本発明による方法を行なうことにより該副生成物の
ほとんどが分解し、そのためにフッ素系不活性液体の安
定性が増すものと思われる。The reason for this is not clear, but the present inventors presume as follows. That is, the fluorine-based inert liquid contains an extremely small amount of by-products even after performing distillation or a known purification method, and these by-products are gradually decomposed to cause fluorination. Although hydrogen is generated, it is considered that most of the by-products are decomposed by carrying out the method of the present invention, which increases the stability of the fluorine-based inert liquid.
【0029】本発明によって精製されたフッ素化生成物
は、電気絶縁用液体、電子部品用液体、信頼性試験用液
体、蒸気相はんだ付け用液体等として、不活性、安定性
が特に要求される用途に好適に使用できる。The fluorinated product purified according to the present invention is particularly required to have inertness and stability as a liquid for electric insulation, a liquid for electronic parts, a liquid for reliability test, a liquid for vapor phase soldering and the like. It can be used suitably for the purpose.
【0030】[0030]
【実施例】本発明をさらに具体的に説明するために以下
に実施例を掲げるが、本発明はこれらの実施例に限定さ
れるものではない。なお、以下、フッ素系不活性液体を
ILと略す。EXAMPLES The following examples are given to more specifically describe the present invention, but the present invention is not limited to these examples. Hereinafter, the fluorine-based inert liquid is abbreviated as IL.
【0031】実施例1
無水フッ化水素酸とトリペンチルアミンを原料とし、後
者の濃度を10重量%として、ニッケル製電解槽(電極
面積15dm2、電流30A、容量6L)を用いて電解フ
ッ素化を行った。無水フッ化水素酸とトリペンチルアミ
ンを連続的に供給しながら、生成するフッ素化物を電解
槽の下部より間欠的に抜きだした。これを50%のフッ
素ガスと130℃で接触させたのち、室温下で5%の水
酸化ナトリウム水溶液と接触させてフッ化水素とフッ素
ガスを中和した。さらに減圧蒸留を行い、ILとしてペ
ルフルオロトリペンチルアミンを得た。Example 1 Using hydrofluoric acid anhydride and tripentylamine as raw materials, the concentration of the latter was set to 10% by weight, and electrolytic fluorination was carried out using a nickel electrolytic cell (electrode area 15 dm 2 , current 30 A, capacity 6 L). I went. While continuously supplying anhydrous hydrofluoric acid and tripentylamine, the produced fluorinated product was intermittently withdrawn from the lower portion of the electrolytic cell. This was contacted with 50% fluorine gas at 130 ° C., and then contacted with 5% aqueous sodium hydroxide solution at room temperature to neutralize hydrogen fluoride and fluorine gas. Further, vacuum distillation was performed to obtain perfluorotripentylamine as IL.
【0032】Ni製ラッシヒリングを充填した内径15.8
mm、長さ400mmのNi製反応器を電気リボンヒータで表
1の温度に加熱し(有効加熱部容量72cm3、反応圧力は
常圧)、一方からペルフルオロトリペンチルアミンと水
とをそれぞれ定量ポンプで連続供給した。ペルフルオロ
トリペンチルアミンの供給量は(1)式より求めて、表1
に示す所定の温度における所定の接触時間となるように
調節した。水の供給量は(2)式より求めて、所定量を供
給した。Inner diameter 15.8 filled with Ni Raschig rings
mm, 400 mm long Ni reactor was heated to the temperature shown in Table 1 by an electric ribbon heater (effective heating part capacity 72 cm 3 , reaction pressure was normal pressure), and perfluorotripentylamine and water were metered from each side. Continuously supplied. The amount of perfluorotripentylamine supplied was calculated from the equation (1), and is shown in Table 1.
The contact time was adjusted so that the contact time at the predetermined temperature was as shown in. The water supply amount was calculated from the equation (2), and a predetermined amount was supplied.
【0033】
IL供給量(g/sec)=(V/S) (1/c+1) (273/T+273) (M/22.4) (1)
水供給量(g/sec)=(V/S) (c/c+1) (273/T+273) (18/22.4) (2)
ここで V:有効加熱部容量(l)
S:接触時間(sec)
c:水/ILの供給比(モル倍量)
T:接触温度(℃)
M:ILの分子量
反応器より排出されたガス状生成物をテフロン製還流器
に通じて液化させ、下部に配したテフロン製受器にペル
フルオロトリペンチルアミンとフッ酸酸性水とを回収し
た。ついで、8%NaOH水溶液によりペルフルオロト
リペンチルアミンとフッ酸酸性水を中和し、分液ロート
を用いて分液することにより精製したペルフルオロトリ
ペンチルアミンを得た。なお、表1において回収率は、
単位時間当たりに供給したペルフルオロトリペンチルア
ミン重量に対して回収された精製ペルフルオロトリペン
チルアミン重量の百分率である。IL supply rate (g / sec) = (V / S) (1 / c + 1) (273 / T + 273) (M / 22.4) (1) Water supply rate (g / sec) = (V / S) (c / c + 1) (273 / T + 273) (18 / 22.4) (2) where V: Effective heating part capacity (l) S: Contact time (sec) c: Water / IL supply Ratio (molar amount) T: Contact temperature (° C) M: Molecular weight of IL The gaseous product discharged from the reactor is liquefied by passing through a Teflon-made reflux device, and then placed in a Teflon-made receiver located at the bottom. Pentylamine and acidic water of hydrofluoric acid were recovered. Then, perfluorotripentylamine and hydrofluoric acid acid water were neutralized with an 8% NaOH aqueous solution, and liquid was separated using a separating funnel to obtain purified perfluorotripentylamine. The recovery rate in Table 1 is
Percentage of purified perfluorotripentylamine weight recovered per weight of perfluorotripentylamine fed per unit time.
【0034】精製したペルフルオロトリペンチルアミン
100gを、還流器を上部に配した200mlのナス型
フラスコにいれて液を加熱し、48時間大気圧下で沸騰
させた。液温度は217℃であった。この間、80ml/m
in流量の窒素ガスを48時間にわたり液に吹き込み、発
生するフッ化水素を100mlの0.01mol/l 水酸化カ
リウム水溶液に吸収させた。この水酸化カリウム水溶液
に含まれるフッ素イオン濃度をイオンクロマトアナライ
ザー(横河北辰電機製、モデルIC100)で測定する
ことによりフッ化水素発生量を求め、IL単位重量当り
のフッ化水素発生量を求めた。結果を表1に併わせて記
した。なお、この48時間沸騰中に発生するフッ化水素
発生量をHF発生量と呼ぶ。100 g of the purified perfluorotripentylamine was placed in a 200 ml eggplant-shaped flask having a reflux condenser placed above to heat the solution, and boiled under atmospheric pressure for 48 hours. The liquid temperature was 217 ° C. During this time, 80 ml / m
Nitrogen gas at an in flow rate was blown into the solution for 48 hours, and the generated hydrogen fluoride was absorbed in 100 ml of a 0.01 mol / l potassium hydroxide aqueous solution. The concentration of fluorine ions contained in this potassium hydroxide aqueous solution is measured with an ion chromatograph analyzer (Model IC100, manufactured by Yokogawa-Hokushin Electric Co., Ltd.) to determine the amount of hydrogen fluoride generated, and the amount of hydrogen fluoride generated per unit weight of IL. It was The results are also shown in Table 1. The amount of hydrogen fluoride generated during boiling for 48 hours is called the amount of HF generated.
【0035】表1には参考のために本発明で特定された
温度を外れたときのペルフルオロトリペンチルアミンの
HF発生量を求めた結果を比較例No.1として記し
た。また、比較例No.2は水を供給しなかった場合
の、比較例No.3は本発明による精製前のペルフルオ
ロトリペンチルアミンのHF発生量を求めた結果であ
る。For reference, Table 1 shows the results of determining the HF generation amount of perfluorotripentylamine when the temperature deviated from the temperature specified in the present invention. It was marked as 1. In addition, Comparative Example No. No. 2 is a comparative example No. when water was not supplied. 3 is the result of obtaining the HF generation amount of perfluorotripentylamine before purification according to the present invention.
【0036】[0036]
【表1】 [Table 1]
【0037】実施例2
ILとして、ペルフルオロトリブチルアミン、ペルフル
オロトリエチルアミン、ペルフルオロヘキサン、ペルフ
ルオロデカリン、ペルフルオロジブチルエーテル、ペル
フルオロ(2−ブチルテトラヒドロフラン)を用いたほ
かは実施例1と同様にしてILを300℃、5倍モル量の
水と5秒間接触させ、中和、分離したのち、HF発生量
を求めた。結果を表2に示した。また、表2には上記し
た300℃での水と接触させることなく、ILをそのま
ま用いて48時間沸騰中に発生するフッ化水素発生量を
求めた結果も、精製前のHF発生量として併記した。Example 2 As IL, IL was 300 ° C. in the same manner as in Example 1 except that perfluorotributylamine, perfluorotriethylamine, perfluorohexane, perfluorodecalin, perfluorodibutylether, and perfluoro (2-butyltetrahydrofuran) were used. After contacting with a 5-fold molar amount of water for 5 seconds for neutralization and separation, the amount of HF generated was determined. The results are shown in Table 2. In Table 2, the amount of hydrogen fluoride generated during boiling for 48 hours using IL as it is without contacting with water at 300 ° C. is also shown as the amount of HF before purification. did.
【0038】[0038]
【表2】 [Table 2]
【0039】実施例3
ILとして、ペルフルオロトリプロピルアミン(bp.130
℃)を用いたほかは実施例1と同様にして、表3に示す
温度条件で5倍モル量の水と5秒間接触させ、中和、分離
したのち、HF発生量を求めた。結果を表3に示した。
また、表3には精製前のペルフルオロトリプロピルアミ
ンのHF発生量を求めた結果も、比較例として併記し
た。Example 3 As IL, perfluorotripropylamine (bp.130
(C) was used, and in the same manner as in Example 1, under the temperature conditions shown in Table 3, the mixture was contacted with a 5-fold molar amount of water for 5 seconds, neutralized and separated, and then the amount of HF generated was determined. The results are shown in Table 3.
In addition, Table 3 also shows the results of determining the HF generation amount of perfluorotripropylamine before purification as a comparative example.
【0040】[0040]
【表3】 [Table 3]
【0041】実施例4
ILとしてパーフルオロトリペンチルアミンを用い、反
応器の充填材として吸着剤をもちいたほかは実施例1と
同様にして、表4に示す条件下でILを20倍モル量の
水と接触時間5秒で接触させ、中和、分離したのちHF
発生量を測定した。結果を表4に示した。Example 4 Under the conditions shown in Table 4, 20 times the molar amount of IL was used under the same conditions as in Example 1 except that perfluorotripentylamine was used as IL and an adsorbent was used as the packing material of the reactor. After contacting with water for 5 seconds, neutralizing and separating, then HF
The amount generated was measured. The results are shown in Table 4.
【0042】使用した吸着材は、活性炭(商品名「白鷺
KL」、木質原料破砕炭、武田薬品製、平均粒径1m
m)、アロフェン(商品名「セカードKW」、品川白煉
瓦製、平均粒径2mm)、シリカ(商品名「ワコーゲ
ル」、和光純薬工業製、平均粒径3mm)、アルミナ
(塩基性活性アルミナ、和光純薬工業製、平均粒径2m
m)である。The adsorbent used was activated carbon (trade name "Shirasagi KL", crushed charcoal made from wood, manufactured by Takeda Pharmaceutical Co., Ltd., average particle size 1 m.
m), allophane (trade name "SECARD KW", made by Shinagawa White Brick, average particle size 2 mm), silica (trade name "Wakogel", manufactured by Wako Pure Chemical Industries, average particle size 3 mm), alumina (basic activated alumina, Wako Pure Chemical Industries, average particle size 2m
m).
【0043】表4には参考のため、水を供給せずに吸着
剤を用いた場合の結果も併記した。For reference, Table 4 also shows the results when an adsorbent was used without supplying water.
【0044】[0044]
【表4】 [Table 4]
【0045】実施例5
ILとしてパーフルオロトリペンチルアミンを用い、活
性炭(商品名「白鷺KL」、木質原料破砕炭、武田薬品
製、平均粒径1mm)を反応器に充填したほかは実施例
1と同様にしてILを280℃、20倍モル量の水と5秒
間接触させてILと水を回収した。ついで分液ロートを
用いてILを水から分離した。このILをアルカリ水溶
液と共に攪拌器付きSUS製容器に入れて、表5に示し
た条件で攪拌速度300rpmで攪拌しながら接触させ
た。ILをアルカリ水溶液から分離したのちHF発生量
を求めた。結果を表5に示す。Example 5 Example 1 was repeated except that perfluorotripentylamine was used as IL, and activated carbon (trade name “Shirasagi KL”, crushed charcoal made from wood, manufactured by Takeda Chemical Co., Ltd., average particle size 1 mm) was filled in the reactor. In the same manner as above, IL was brought into contact with 280 ° C. and 20 times the molar amount of water for 5 seconds to recover IL and water. The IL was then separated from the water using a separatory funnel. This IL was put in an SUS container equipped with a stirrer together with an alkaline aqueous solution, and brought into contact with each other while stirring at a stirring speed of 300 rpm under the conditions shown in Table 5. After separating IL from the alkaline aqueous solution, the amount of HF generated was determined. The results are shown in Table 5.
【0046】[0046]
【表5】 [Table 5]
【0047】実施例6
パーフルオロトリペンチルアミン600gと水50gと
を攪拌器を有する1Lのオートクレーブに入れて、攪拌
速度100rpmで攪拌しながら温度300℃において
加圧下で3時間加熱した。温度を室温まで下げたのち、
ILと水とを回収し、中和、分離してILを得た。回収
率は96.1%であった。また、HF発生量を測定した
ところ0.28mg/kgであった。Example 6 600 g of perfluorotripentylamine and 50 g of water were placed in a 1 L autoclave equipped with a stirrer, and heated at a temperature of 300 ° C. for 3 hours under pressure with stirring at a stirring speed of 100 rpm. After lowering the temperature to room temperature,
IL and water were collected, neutralized and separated to obtain IL. The recovery rate was 96.1%. The amount of HF generated was measured and found to be 0.28 mg / kg.
【0048】実施例7
ILとしてペルフルオロトリブチルアミンを用いて実施
例1と同様にしてILを300℃、5倍モル量の水と5秒
間接触させてILと水を回収した。ついで分液ロートを
用いてILを水から分離し、精製したペルフルオロトリ
ブチルアミンを得た。精製したペルフルオロトリブチル
アミンを、還流器を上部に配したナス型フラスコにいれ
て10日間にわたって液を100℃に加熱した。Example 7 In the same manner as in Example 1, except that perfluorotributylamine was used as IL, the IL was brought into contact with water at 300 ° C. and a 5-fold molar amount for 5 seconds to recover IL and water. Then, IL was separated from water using a separating funnel to obtain purified perfluorotributylamine. The purified perfluorotributylamine was placed in a round bottom flask equipped with a reflux condenser at the top and the solution was heated to 100 ° C. for 10 days.
【0049】10日間加熱した前後における精製したペ
ルフルオロトリブチルアミンの体積抵抗率と絶縁破壊電
圧を、それぞれの測定温度を25℃とした以外はJIS
C2101に準拠して測定した。測定する前にシリカ
ゲルによる脱水操作と0.2μmのメンブランフィルタ
ーを用いたろ過操作を行った。体積抵抗率と絶縁破壊電
圧は、100℃で10日間加熱前はそれぞれ5.4×1015
Ω cm、58kVの値であり、加熱後はそれぞれ5.2×1015Ω
cm、55kVの値であった。The volume resistivity and the dielectric breakdown voltage of the purified perfluorotributylamine before and after heating for 10 days were measured according to JIS except that the respective measurement temperatures were 25 ° C.
It measured based on C2101. Before measurement, dehydration with silica gel and filtration with a 0.2 μm membrane filter were performed. The volume resistivity and the dielectric breakdown voltage are 5.4 × 10 15 each before heating at 100 ° C for 10 days.
Ω cm, value of 58 kV, after heating 5.2 × 10 15 Ω respectively
The values were cm and 55 kV.
【0050】一方、比較例として、精製前のペルフルオ
ロトリブチルアミンを10日間にわたって100℃に加
熱し、加熱前後におけるペルフルオロトリブチルアミン
の体積抵抗率と絶縁破壊電圧を上記と同様に測定した。
体積抵抗率と絶縁破壊電圧は、加熱前はそれぞれ4.7×1
015Ω cm、55kVの値であり、加熱後はそれぞれ2.3×10
13Ω cm、35kVの値であった。On the other hand, as a comparative example, perfluorotributylamine before purification was heated to 100 ° C. for 10 days, and the volume resistivity and dielectric breakdown voltage of perfluorotributylamine before and after heating were measured in the same manner as above.
The volume resistivity and dielectric breakdown voltage are 4.7 x 1 before heating.
0 15 Ω cm, 55 kV, 2.3 × 10 after heating
The value was 13 Ω cm and 35 kV.
【0051】実施例8
ILとしてペルフルオロトリペンチルアミンを用いた以
外は実施例7と同様に行い、300℃での水との接触前
後のペルフルオロトリペンチルアミンについて、それぞ
れ10日間、100℃の加熱前後のペルフルオロトリペ
ンチルアミンの体積抵抗率と絶縁破壊電圧を測定した。
結果を表6に示した。Example 8 The same procedure as in Example 7 was carried out except that perfluorotripentylamine was used as IL, and the perfluorotripentylamine before and after contact with water at 300 ° C. was heated for 10 days before and after heating at 100 ° C., respectively. The volume resistivity and dielectric breakdown voltage of perfluorotripentylamine were measured.
The results are shown in Table 6.
【0052】[0052]
【表6】 [Table 6]
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C07C 43/12 C07C 43/12 209/84 209/84 211/15 211/15 (72)発明者 白井 正浩 山口県徳山市御影町1番1号 株式会社 トクヤマ内 (56)参考文献 特開 平1−254632(JP,A) 特開 平2−71802(JP,A) 特開 平3−11023(JP,A) 特開 平7−267884(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07C 17/38 C07C 41/34 C07C 209/84 C07B 63/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI C07C 43/12 C07C 43/12 209/84 209/84 211/15 211/15 (72) Inventor Masahiro Shirai Mikage, Tokuyama City, Yamaguchi Prefecture Town No. 1 Tokuyama Co., Ltd. (56) Reference JP-A 1-254632 (JP, A) JP-A 2-71802 (JP, A) JP-A 3-11023 (JP, A) JP-A 7-267884 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C07C 17/38 C07C 41/34 C07C 209/84 C07B 63/00
Claims (3)
00℃までの温度において水または水蒸気と接触させる
ことを特徴とするフッ素系不活性液体の精製方法。1. A fluorinated inert liquid is heated at a temperature exceeding 100.degree.
A method for purifying a fluorine-based inert liquid, which comprises contacting with water or steam at a temperature of up to 00 ° C.
00℃までの温度において吸着剤の存在下で水または水
蒸気と接触させることを特徴とするフッ素系不活性液体
の精製方法。2. A fluorine-based inert liquid is heated at a temperature exceeding 100.degree.
A method for purifying a fluorine-based inert liquid, which comprises contacting with water or steam in the presence of an adsorbent at a temperature of up to 00 ° C.
00℃までの温度において水または水蒸気と接触させた
のち、アルカリ水溶液と接触させることを特徴とするフ
ッ素系不活性液体の精製方法。3. A fluorine-based inert liquid is heated at a temperature of more than 100.degree.
A method for purifying a fluorine-based inert liquid, which comprises contacting with water or steam at a temperature up to 00 ° C. and then contacting with an aqueous alkali solution.
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|---|---|---|---|
| JP06520494A JP3397435B2 (en) | 1994-04-01 | 1994-04-01 | Purification method of fluorinated inert liquid |
Applications Claiming Priority (1)
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Family
ID=13280160
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Families Citing this family (2)
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1994
- 1994-04-01 JP JP06520494A patent/JP3397435B2/en not_active Expired - Fee Related
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