JPH04265213A - 五フッ化リンの貯蔵方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種ヘキサフルオロリ
ン酸塩の原料等として有用な五フッ化リン（以下、ＰＦ
５　と記す。）の貯蔵方法に関し、詳しくは貯蔵、運搬
の難しいＰＦ５　を一旦ＬｉＰＦ６　の形に変換して貯
蔵する方法に関する。

【０００２】

【従来技術とその問題点】ＰＦ５　は各種ヘキサフルオ
ロリン酸塩の原料として、またポリマーの重合触媒、半
導体用ドーピング剤として用いられ、有用な化合物であ
る。

【０００３】しかし、ＰＦ５　は常温でガス状であり、
沸点が−７５　℃、臨界点１５℃のため常温で液化した
状態で保存することが難しく、実際にこのガスを液化す
る場合は冷却、圧縮等の設備が必要となる。またこの化
合物を所定の圧力以上、もしくは液化状態で容器に充填
する場合には、高圧ガス取締法により特別の設備や耐圧
容器が必要になる等、簡単に貯蔵、運搬等を行うのは難
しいという問題点を有する。

【０００４】

【問題点を解決するための手段】本発明者らはかかる問
題点に鑑み、鋭意検討した結果、ガス状のＰＦ５　を該
化合物を含むＬｉＰＦ６　という化合物に変換すること
により、貯蔵、運搬が簡単に行え、実際に使用する場合
はＬｉＰＦ６　を熱分解させることによりＰＦ５が取り
出せることを見出し、本発明に到達したものである。

【０００５】すなわち本発明は、ＰＦ５　を貯蔵、運搬
する際、一旦ＬｉＰＦ６　の化合物に変換して貯蔵、運
搬し、使用の際に加熱、分解してＰＦ５　として取り出
すことを特徴とする五フッ化リンの貯蔵方法を提供する
ものである。

【０００６】まず、本発明で使用するＰＦ５　は、通常
フッ素とリンを反応させることにより製造する。この化
合物は、前記したように常温ではガス状である。ＬｉＰ
Ｆ６　を製造するためには、ＰＦ５　をＬｉＦ　と反応
させればよい。この反応は溶媒中に溶解したＬｉＦ　に
ＰＦ５　のガスを吹き込む湿式法によっても、固体状の
ＬｉＦ　にＰＦ５　のガスを反応させる乾式法によって
も製造することができる。

【０００７】実際に貯蔵しようとする場合は、ＬｉＰＦ
６　またはＬｉＦ　を貯蔵用の容器に充填したものを用
いる。ＰＦ５　は腐食性が弱いため、貯蔵用の容器の材
質は、ニッケルだけでなく鉄やＳＵＳ　等でもよい。Ｌ
ｉＦ　を充填した場合は、後で容器にＰＦ５を導入して
反応を行い、容器の中でＬｉＰＦ６　に変換してもちい
るが、このようにして製造する場合は、固気反応となる
ためＬｉＦ　を完全に反応させることが難しく、その吸
蔵量が後述の場合と比較して少なくなる。

【０００８】より好ましい方法は、湿式法により粒径の
大きいＬｉＰＦ６　粒子を製造して、これを貯蔵用の容
器に充填しておく方法で、この場合は加熱、分解させて
、ＰＦ５　を放出させた後に、多孔性で表面積の大きい
ＬｉＦ　結晶が残るため、再度このＬｉＦ　とＰＦ５　
を乾式法により反応させると前述のＬｉＦ　を充填した
場合よりも反応量が多くより多くのＰＦ５　を吸蔵する
ことができる。

【０００９】リチウム以外のアルカリ金属も同様にヘキ
サフルオロリン酸塩を生成するため同様の貯蔵方法が考
えられるが、ＰＦ５　の放出時に加熱してもその速度が
非常に遅いため、実用的でない。

【００１０】上記した方法で生成するＬｉＰＦ６　は、
常温では蒸気圧を殆ど持たないため、固体のまま貯蔵で
きる。 また、１８０　℃程度まで分解の平衡圧は１気圧以下で
あるので、通常の貯蔵条件では数気圧程度の耐圧性があ
れば、特に高い耐圧性のない容器でも充分貯蔵すること
ができる。

【００１１】ＬｉＦ　を充填した容器にＰＦ５　を吸蔵
させる場合、常温〜約１２０　℃の間で吸蔵するのが好
ましい。温度が常温付近より低い場合は、反応速度が遅
いため実用的でなく、一方約１２０　℃を越えた場合は
、分解速度が反応速度より早くなるため、貯蔵すること
ができないためである。

【００１２】貯蔵容器よりＰＦ５　を取り出す場合は、
容器を約１２０　℃以上に加熱すればよい。約１２０　
℃より低い温度では、容器を減圧にしても放出速度が遅
いため実用的でない。容器の材質や安全性を考えると、
放出する圧力があまり高くならず、材質的な問題も考え
なくてよい、約３００　℃以下が好ましい。

【００１３】放出させる場合は、容器を減圧としてＰＦ
５　を放出させるか、容器内に窒素、アルゴン等の不活
性ガスを流通させて、放出させることができる。このＬ
ｉＦ　は、ＰＦ５　以外のＨＦ，Ｆ２，ＰＦ３　等と反
応しないため、本方法をとることにより、上記化合物を
含まないＰＦ５　を得ることができるという利点もある
。

【００１４】本発明の貯蔵方法により、通常圧縮ガスと
して貯蔵する量の１０〜５０倍も多く貯蔵することがで
き、しかも安全に貯蔵、運搬することができるため、Ｐ
Ｆ５　の貯蔵方法として極めて有用な方法である。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はかかる実施例により限定されるものでは
ない。

【００１６】実施例１ 溶媒として無水フッ酸５００　ｍｌを使用し、ＬｉＦ　
９ｇを溶解させた溶液をＳＵＳ３０４製の密閉容器に入
れ、ＰＦ５　ガスを溶液中に吹き込んだ。吹き込みガス
が吸収されなくなった時点で反応を終了し、溶媒を蒸発
させることによりＬｉＰＦ６　５０ｇ　を得た。

【００１７】このＬｉＰＦ６５０ｇを直径２０ｍｍ、長
さ３００　ｍｍのニッケル製カラムに充填し、１３０　
℃に加熱して窒素ガスを充填層に通すことによりＰＦ５
　と窒素ガスの混合ガスを得た。充填層の重量を測定し
、ほぼＰＦ５　が放出されたと考えられる時点で窒素の
導入を止めた。この時のＰＦ５　の回収率は９６％　で
あった。

【００１８】次に該カラムを真空排気した後に再びＰＦ
５　４２ｇ　を導入し、８０℃で反応を行った後、再度
ＰＦ５　ガスを取り出す操作を行った。すなわち該カラ
ムを１２０　℃に加熱し、液体窒素のトラップを通しな
がらカラムを真空排気した。この結果、４０　ｇのＬｉ
ＰＦ６　を得ることができた。

【００１９】このようなＰＦ５　の吸脱着を５回繰り返
したときの平均回収率は９６％　であった。 実施例２ ＬｉＦ　の粉末３５ｇ　を直径２０ｍｍ、長さ３００ｍ
ｍ　のＳＵＳ３１６製カラムに充填し、排気処理して真
空状態にした後、８０℃に加熱した。その後、ガス状の
ＰＦ５　を系内に導入して約４時間反応を行うと、８３
ｇ　のＰＦ５　が吸収された。この吸収量からみて、１
００ｇのＬｉＰＦ６　が生成したと推定される。

【００２０】次にこのカラムを３００　℃に加熱するこ
とにより、ＰＦ５　を脱離させた。その結果、８２ｇ　
のＰＦ５　を得ることができた。この時の回収率は９８
％　であった。このようなＰＦ５　の吸脱着を５回繰り
返したときの平均回収率は９７％であった。

【００２１】

【発明の効果】本発明の貯蔵方法により、通常圧縮ガス
として貯蔵する量の１０〜５０倍も多く貯蔵することが
でき、しかも安全に貯蔵、運搬することができるため、
ＰＦ５　の貯蔵方法として極めて有用な方法である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ＰＦ５　を一旦ＬｉＰＦ６　の化合物
   に変換し、使用の際に加熱、分解してＰＦ５　として取
   り出すようにしたことを特徴とする五フッ化リンの貯蔵
   方法。