JP7252484B2 - 低分子量ポリテトラフルオロエチレンを含む組成物の製造方法 - Google Patents
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Description
(I)PTFEを含む組成物に対して電離性放射線を照射し、380℃における溶融粘度が1.0×102~7.0×105Pa・sの範囲にある低分子量PTFEを含む組成物を得る工程、及び
(II)上記低分子量PTFEを含む組成物に対して、洗浄処理、スチーム処理及び減圧処理からなる群より選ばれる少なくとも1を行う工程
を含む低分子量PTFEを含む組成物の製造方法、が提供される。
(I)PTFEを含む組成物に対して電離性放射線を照射し、380℃における溶融粘度が1.0×102~7.0×105Pa・sの範囲にある低分子量PTFEを含む組成物を得る工程(以下、「工程(I)」と称することがある)、及び
(II)上記低分子量PTFEを含む組成物に対して、洗浄処理、スチーム処理及び減圧処理からなる群より選ばれる少なくとも1を行う工程(以下、「工程(II)」と称することがある)を含む。
CF2=CF-ORf (1)
(式中、Rfは、パーフルオロ有機基を表す。)で表されるパーフルオロ不飽和化合物等が挙げられる。本明細書において、上記「パーフルオロ有機基」とは、炭素原子に結合する水素原子が全てフッ素原子に置換されてなる有機基を意味する。上記パーフルオロ有機基としては、例えば、パーフルオロアルキル基、パーフルオロ(アルコキシアルキル)基等を挙げる事ができる。上記パーフルオロ有機基は、エーテル結合を形成する酸素原子を有していてもよい。
上記工程で得られる低分子量PTFEを含む組成物に対して、洗浄処理、スチーム処理、及び減圧処理からなる群より選ばれる少なくとも1を行うこと、を含む、低分子量PTFEを含む組成物の精製方法である。
バリアナイロン製の袋にポリフロン(登録商標)PTFE F-104(ダイキン工業株式会社製、PFCの濃度及びPFOAの濃度は、それぞれ測定限界以下)を50g計量し、ヒートシールを用いて密封した。次いで袋内のPTFE F-104に対して、室温にてコバルト-60γ線を150kGy照射し、低分子量PTFE粉末を得た。得られた低分子量PTFE粉末を、PFOA及び炭素数6~14のパーフルオロカルボン酸及びその誘導体の含有量の測定用サンプルとして用いた。また、得られた低分子量PTFE粉末の溶融粘度を測定した。結果を表2に示す。
比較例1で得られた低分子量PTFE粉末を、200メッシュのステンレス篩上に展開した。次いで3/8インチのステンレスパイプを用い、100℃のスチームが、上記低分子量PTFEに均一に接触するように、篩下から30分間通気した。該スチーム処理後の低分子量PTFEを、PFOA及び炭素数6~14のパーフルオロカルボン酸及びその誘導体の含有量の測定用サンプルとして用いた。
該低分子量PTFEを110℃で12時間乾燥することによって、乾燥処理後の低分子量PTFEを得た。乾燥後に得られた低分子量PTFE粉末の溶融粘度を測定した。結果を表2に示す。
比較例1で得られた低分子量PTFE粉末を、6Lステンレス容器(スリーワンモーターでプロペラ撹拌羽根付き)に仕込み、洗浄用溶液を用いて洗浄した。該洗浄処理後の低分子量PTFEを用いて、PFOA及び炭素数6~14のパーフルオロカルボン酸及びその誘導体の含有量の測定用サンプルとして用いた。洗浄用溶液の種類、温度、洗浄を行った時間は、表2のとおりである。
該低分子量PTFEを110℃で12時間乾燥することによって、乾燥処理後の低分子量PTFEを得た。乾燥後に得られた低分子量PTFE粉末の溶融粘度を測定した。結果を表2に示す。
比較例1で得られた低分子量PTFE粉末を、-0.09MPa(ゲージ圧)において48時間静置することによって、処理後の低分子量PTFEを得た。得られた低分子量PTFE粉末を、PFOA及び炭素数6~14のパーフルオロカルボン酸及びその誘導体の含有量の測定用サンプルとして用いた。また、得られた低分子量PTFE粉末の溶融粘度を測定した。結果を表2に示す。
比較例1および実施例6で得られた低分子量PTFE、並びに、実施例1~5で得られた乾燥処理後の低分子量PTFEの溶融粘度を、それぞれ測定した。
溶融粘度は、ASTM D 1238に準拠して、フローテスター(島津製作所社製)を使用し、2φ-8Lのダイを用いて、予め測定温度(380℃)で5分間加熱しておいた2gの試料を用い、0.7MPaの荷重にて上記温度に保って測定した。
液体クロマトグラフ質量分析計(Waters、LC-MS ACQUITY UPLC/TQD)を用い、測定用サンプルに含まれるPFOAの含有量の測定を行った。
得られた液相について、MRM(Multiple Reaction Monitoring)法を用いて、PFOAの含有量を測定した。移動相として、アセトニトリル(A)及び酢酸アンモニウム水溶液(20mmol/L)(B)を用い、濃度勾配(A/B=40/60-2min-80/20-1min)で送液した。分離カラムとしてACQUITY UPLC BEH C18 1.7μmを使用し、カラム温度は40℃、注入量は5μLとした。イオン化法は、ESI(Electrospray ionization) Negativeを使用し、コーン電圧は25Vに設定し、プリカーサーイオン分子量/プロダクトイオン分子量は413/369を測定した。PFOAの含有量は、外部標準法を用い、算出した。この測定における検出限界は5ppbである。
液体クロマトグラフ質量分析計(Waters、LC-MS ACQUITY UPLC/TQD)を用い、実施例および比較例で得られた測定用サンプルに含まれる炭素数6~14のパーフルオロカルボン酸の含有量の測定を行った。
具体的には、溶液としてPFOAの測定にて抽出した液相を使用し、MRM法を用いて上記含有量を測定した。PFOAの測定条件から、濃度勾配を変更した測定条件(A/B=10/90-1.5min-90/10-3.5min)で、表1に記載のプリカーサーイオン分子量/プロダクトイオン分子量を測定した。炭素数6~14のパーフルオロカルボン酸の合計量は、上記測定より得られたパーフルオロオクタン酸の含有量(X)から、下記式を用いて算出した。この測定における検出限界は5ppbである。
(Ac6+Ac7+Ac8+Ac9+Ac10+Ac11+Ac12+Ac13+Ac14)/Ac8×X
上記式中:
Ac6~Ac14は、それぞれ、炭素数6~炭素数14のカルボン酸のピーク面積を表し;
Xは、MRM法を用いた測定結果から外部標準法を用いて算出したパーフルオロオクタン酸(炭素数8)の含有量を表す。
Claims (7)
- (I)高分子量ポリテトラフルオロエチレンを含む組成物に対して電離性放射線を照射し、380℃における溶融粘度が1.0×102~7.0×105Pa・sの範囲にある低分子量ポリテトラフルオロエチレンを含む組成物を得る工程、及び
(II)上記低分子量ポリテトラフルオロエチレンを含む組成物に対して、洗浄処理を行う工程を含み、
前記電離性放射線の線量が150kGy以下であり、
前記洗浄処理は、水、及び極性溶剤からなる群より選ばれる少なくとも1を含む溶液を用いて実施される、
低分子量ポリテトラフルオロエチレンを含む組成物の製造方法。 - 工程(II)が、工程(I)で得られる低分子量ポリテトラフルオロエチレンを含む組成物に対して、洗浄処理を行うこと、及び、粉砕処理を行うことを含む、請求項1に記載の低分子量ポリテトラフルオロエチレンを含む組成物の製造方法。
- 工程(II)が、工程(I)で得られる低分子量ポリテトラフルオロエチレンを含む組成物に対して粉砕処理を行い、その後、洗浄処理を行うことを含む、請求項1または2に記載の低分子量ポリテトラフルオロエチレンを含む組成物の製造方法。
- 高分子量ポリテトラフルオロエチレンを含む組成物が、粉体である請求項1~3のいずれか1項に記載の低分子量ポリテトラフルオロエチレンを含む組成物の製造方法。
- 工程(I)で得られる低分子量ポリテトラフルオロエチレンを含む組成物が、さらに、低分子量含フッ素化合物を含み、
低分子量含フッ素化合物が、炭素原子数6~14の含フッ素炭素鎖を有する酸又はその誘導体である、請求項1~4のいずれか1項に記載の低分子量ポリテトラフルオロエチレンを含む組成物の製造方法。 - 工程(II)で得られる低分子量ポリテトラフルオロエチレンを含む組成物における低分子量含フッ素化合物の含有量が、該低分子量ポリテトラフルオロエチレンに対して、50質量ppb以下である、請求項5に記載の低分子量ポリテトラフルオロエチレンを含む組成物の製造方法。
- 工程(II)で得られる低分子量ポリテトラフルオロエチレンを含む組成物における低分子量含フッ素化合物が、パーフルオロオクタン酸及びその塩を含み、
該パーフルオロオクタン酸及びその塩の含有量が、該低分子量ポリテトラフルオロエチレンに対して、25質量ppb未満である、請求項1~6のいずれか1項に記載の低分子量ポリテトラフルオロエチレンを含む組成物の製造方法。
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