低分子量聚四氟乙烯的制造方法和粉末技术

本发明专利技术提供不容易生成碳原子数为6～14的全氟羧酸及其盐的低分子量聚四氟乙烯的制造方法。该低分子量聚四氟乙烯的制造方法的特征在于，其包含：工序(1)，将高分子量聚四氟乙烯以及包含惰性气体和氧且氧的含量相对于惰性气体和氧的总量为1～10体积％的混合气体投入到密闭容器；以及工序(2)，对上述高分子量聚四氟乙烯照射放射线，得到380℃的熔融粘度为1.0×10

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】低分子量聚四氟乙烯的制造方法和粉末
本专利技术涉及低分子量聚四氟乙烯的制造方法和粉末。
技术介绍
分子量几千至几十万的低分子量聚四氟乙烯(也被称为“聚四氟乙烯蜡”、“聚四氟乙烯微粉”)的化学稳定性优异、表面能极低，并且不容易产生原纤维化，因此作为提高滑动性、涂膜表面的质感的添加剂而用于塑料、油墨、化妆品、涂料、润滑脂等的制造(例如参见专利文献1)。作为低分子量聚四氟乙烯的制造方法，已知有聚合法、放射线分解法、热分解法等。在放射线分解法中，以往通常在空气气氛下对高分子量聚四氟乙烯照射放射线而得到低分子量聚四氟乙烯。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平10-147617号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术的目的在于提供不容易生成碳原子数为6～14的全氟羧酸及其盐的低分子量聚四氟乙烯的制造方法。用于解决课题的手段本专利技术涉及低分子量聚四氟乙烯的制造方法，其特征在于，该制造方法包含：工序(1)，将高分子量聚四氟乙烯以及包含惰性气体和氧且氧的含量相对于惰性气体和氧的总量为1～10体积％的混合气体投入到密闭容器中；以及工序(2)，对上述高分子量聚四氟乙烯照射放射线而得到380℃的熔融粘度为1.0×102～7.0×105Pa·s的低分子量聚四氟乙烯。优选上述高分子量聚四氟乙烯的标准比重为2.130～2.230。优选上述高分子量聚四氟乙烯和上述低分子量聚四氟乙烯均为粉末。优选在工序(1)之前进一步包含通过将上述高分子量聚四氟乙烯加热至其一次熔点以上而得到成型品的工序(3)，上述成型品的比重为1.0g/cm3以上。本专利技术还涉及粉末，其是包含低分子量聚四氟乙烯的粉末，其特征在于，上述低分子量聚四氟乙烯具有1.0×102～7.0×105Pa·s的380℃的熔融粘度以及相对于每106个主链碳原子数在分子链末端具有30个以上的羧基，全氟辛酸及其盐的总量为5ppb以上且小于25ppb。专利技术效果根据本专利技术，能够提供不容易生成碳原子数为6～14的全氟羧酸及其盐的低分子量聚四氟乙烯的制造方法。具体实施方式以下，对本专利技术进行具体说明。本专利技术涉及低分子量聚四氟乙烯的制造方法，其特征在于，该制造方法包含：工序(1)，将高分子量聚四氟乙烯以及包含惰性气体和氧且氧的含量相对于惰性气体和氧的总量为1～10体积％的混合气体投入到密闭容器中；以及工序(2)，对上述高分子量聚四氟乙烯照射放射线而得到380℃的熔融粘度为1.0×102～7.0×105Pa·s的低分子量聚四氟乙烯。利用现有的照射条件对高分子量PTFE照射放射线时，生成熔融粘度大于高分子量PTFE的低分子量PTFE，同时生成碳原子数为6～14的全氟羧酸或其盐。这些化合物中包含碳原子数为8的全氟辛酸或其盐、碳原子数为9的全氟壬酸或其盐以及碳原子数分别为10、11、12、13、14的全氟癸酸、全氟十一烷酸、全氟十二烷酸、全氟十三烷酸、全氟十四烷酸或它们各自的盐，这些化合物是自然界中不存在且不容易分解的物质，并且被指出生物蓄积性高。利用现有的照射条件对高分子量PTFE照射放射线的情况下，有可能会生成25ppb以上的碳原子数为8的全氟辛酸或其盐。在本专利技术的制造方法中，在将氧浓度控制在非常有限的范围内的气氛中对上述高分子量PTFE照射放射线，因此不容易生成碳原子数为6～14的全氟羧酸及其盐。另外，通常在氧浓度低的气氛中进行照射时，并不容易得到低分子量PTFE，但在本专利技术的制造方法中，能够容易地得到低分子量PTFE。另外，根据本专利技术的制造方法，也不容易生成碳原子数为6～14的全氟磺酸及其盐。上述混合气体包含惰性气体和氧。上述惰性气体需要为对基于放射线照射的低分子量PTFE的生成反应为惰性的气体。作为上述惰性气体，可以举出氮气、氦气、氩气等气体。其中，优选氮气。对于上述混合气体，氧的含量相对于惰性气体和氧的总量为1～10体积％。由于上述混合气体中的氧的含量在上述范围内，所以在工序(2)中对上述高分子量PTFE照射放射线时，能够容易地得到低分子量PTFE，而且不容易生成碳原子数为6～14的全氟羧酸及其盐。上述混合气体中的氧的含量优选为7体积％以下、更优选为5体积％以下，另外优选为2体积％以上、更优选为2.5体积％以上。上述密闭容器是指能够以能够调整上述密闭容器内的氧浓度的方式密闭的容器。因此，可以连接有用于对上述混合气体进行吸排气、或对上述密闭容器内的气体进行排气的配管，可以连接有在放射线照射时不打开的配管、盖、阀、凸缘等。另外，对于密闭容器的形状没有特别限定，可以为圆柱状、棱柱状、球状等，也可以为内容积可变的袋。另外，对于密闭容器的材料也没有特别限定，可以为金属、玻璃、聚合物等。上述密闭容器需要为透过放射线且不因放射线的照射而劣化的材质/结构的密闭容器，但无需为耐压容器。作为将上述各物质投入到上述密闭容器内的方法，例如可以举出将上述高分子量PTFE设置于上述密闭容器内，然后利用上述混合气体将上述密闭容器内充满的方法。在工序(2)中，对上述高分子量PTFE照射上述放射线例如可以通过以下的方法和条件来进行。需要说明的是，工序(2)是在工序(1)之后实施的工序。作为上述放射线，只要为电离性放射线，则没有特别限定，可以举出电子射线、γ射线、X射线、中子射线、高能量离子等，优选电子射线或γ射线。作为上述放射线的照射剂量，优选为1～2500kGy、更优选为1000kGy以下、进一步优选为750kGy以下。另外，更优选为10kGy以上、进一步优选为50kGy以上。作为上述放射线的照射温度，只要为5℃以上且高分子量PTFE的熔点以下，则没有特别限定。还已知在熔点附近，高分子量PTFE的分子链发生交联，所以，在得到低分子量PTFE的方面，该照射温度优选为320℃以下、更优选为300℃以下、进一步优选为260℃以下。经济上优选在常温下进行照射。本专利技术的制造方法也可以在工序(1)之前进一步包含通过将上述高分子量PTFE加热至其一次熔点以上而得到成型品的工序(3)。这种情况下，可以将在工序(3)中得到的成型品用作工序(1)中的上述高分子量PTFE。作为上述一次熔点，优选为300℃以上、更优选为310℃以上、进一步优选为320℃以上。在利用差示扫描量热计测定未烧制的高分子量PTFE的情况下，上述一次熔点是指在结晶熔解曲线上出现的吸热曲线的最大峰温度。上述吸热曲线是使用差示扫描量热计以升温速度10℃/分钟的条件进行升温而得到的。工序(3)中的上述成型品的比重优选为1.0g/cm3以上、更优选为1.5g/cm3以上，并且优选为2.5g/cm3以下。上述成型品的比重在上述范围内时，表面的细孔、凹凸减小，结果能够得到比表面积小的低分子量PTFE。上述比重可以通过水中置换法来测定。本专利技术的制造方法也可以在工序(3)之后进一步包含将上述成型品粉碎而得到上述高分子量PTFE的粉末本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低分子量聚四氟乙烯的制造方法，其特征在于，该制造方法包括：/n工序(1)，将高分子量聚四氟乙烯以及包含惰性气体和氧且氧的含量相对于惰性气体和氧的总量为1体积％～10体积％的混合气体投入到密闭容器中；以及/n工序(2)，对所述高分子量聚四氟乙烯照射放射线，得到380℃的熔融粘度为1.0×10

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180207 JP 2018-0204591.一种低分子量聚四氟乙烯的制造方法，其特征在于，该制造方法包括：
工序(1)，将高分子量聚四氟乙烯以及包含惰性气体和氧且氧的含量相对于惰性气体和氧的总量为1体积％～10体积％的混合气体投入到密闭容器中；以及
工序(2)，对所述高分子量聚四氟乙烯照射放射线，得到380℃的熔融粘度为1.0×102Pa·s～7.0×105Pa·s的低分子量聚四氟乙烯。


2.如权利要求1所述的制造方法，其中，
所述高分子量聚四氟乙烯的标准比重为2.130～2.230。


3.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：辻雅之，吉田裕俊，
申请(专利权)人：大金工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP