サブミクロンのポリテトラフルオロエチレン粉末の生成方法およびその生成物
【課題】 本発明は、リアクタ・ラテックス状のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を処理することによって、レオロジ調整剤，界面活性剤，湿潤剤，ｐＨ調整剤，その他の安定化添加剤なしに、安定した状態を維持する乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末を生成する。
【解決手段】 本発明は、エマルジョン重合処理によって生成されるリアクタ・ラテックスＰＴＦＥに対して、重合の間または後に、電子ビームまたはガンマ線で照射を行うことによって、流動性に優れ、凝集し難く、取扱時に粉塵となって空気中に舞い難い乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末を生成し、所望の利用溶媒にＰＴＦＥを容易に分散可能にする。
【解決手段】 本発明は、エマルジョン重合処理によって生成されるリアクタ・ラテックスＰＴＦＥに対して、重合の間または後に、電子ビームまたはガンマ線で照射を行うことによって、流動性に優れ、凝集し難く、取扱時に粉塵となって空気中に舞い難い乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末を生成し、所望の利用溶媒にＰＴＦＥを容易に分散可能にする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、サブミクロンのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）粉末を生成するための改良方法に関する。特に、本発明は、リアクタ・ラテックス状のＰＴＦＥに照射処理を施すことによってサブミクロンのＰＴＦＥ粉末を生成する方法に関する。更に、本発明は、本明細書に開示された方法によって生成されたサブミクロンのＰＴＦＥ粉末に関し、その粉末は、流動性に優れ、所望の溶媒に容易に分散可能であり、凝集し難く、取扱時に粉塵となって空気中に舞うことが少ない。また、本発明は、水性溶媒および有機溶媒にサブミクロンの大きさでＰＴＦＥ粒子を分散させる改良方法、およびそのような方法に従って生成された分散物に関する。
【背景技術】
【０００２】
リアクタ・ラテックス状のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、およびそのようなリアクタ・ラテックスＰＴＦＥ材料を生成する方法は、当業者に周知である。本明細書では、「リアクタ・ラテックス状のＰＴＦＥ」および「リアクタ・ラテックスＰＴＦＥ」とは、乳化重合（エマルジョン重合）処理を経てＰＴＦＥの合成から生じた生成物であり一次粒子サイズのＰＴＦＥ粒子の水溶液である懸濁液を意味する。「ラテックス」という用語は、本分野で一般に用いられているように、重合物質すなわちゴムのような物質の重合や分散によって得られた合成ゴムやプラスチックの水乳濁液（水エマルジョン）を意味する。
【０００３】
リアクタ・ラテックスＰＴＦＥにおけるＰＴＦＥ粒子の一次粒子サイズは、約０．１μｍ（マイクロメートル）から約０．５μｍであることが多い。リアクタ・ラテックスＰＴＦＥの抽出物は、通例、約１０重量パーセントから約４０重量パーセントの固体ＰＴＦＥ粒子を水溶液中に含む。
【０００４】
そのようなリアクタ・ラテックスＰＴＦＥ材料の多くは、過度の時間経過や温度変化に対して不安定であるという特徴を有する。例えば、あるリアクタ・ラテックス生成物のＰＴＦＥ粒子は、低温で保管されたとしても、１０日程の期間で崩壊することがある。更に、周知のリアクタ・ラテックスＰＴＦＥ生成物のＰＴＦＥ粒子は、運搬時などに軽い物理的な撹拌，振動を受けた場合に、崩壊，凝固，汚損する傾向がある。崩壊，凝固，汚損したＰＴＦＥ粒子は、溶媒中で容易に分散しないことから、そのような生成物中のＰＴＦＥ粒子を利用する上で、その特有の不安定性は欠点になる。
【０００５】
したがって、従来は、リアクタ・ラテックスＰＴＦＥ生成物を用いて、有用なＰＴＦＥ乾燥粉末生成物や、有用な液体ＰＴＦＥ分散物を生成する場合には、ＰＴＦＥ粒子を「最終生成物」として安定化させるために、リアクタ・ラテックスＰＴＦＥ生成物に、レオロジ調整剤（増粘剤），界面活性剤，ｐＨ調整剤などを加えることが必要である場合が多かった。そのＰＴＦＥ最終生成物は、低温で維持する必要がある。したがって、リアクタ・ラテックスＰＴＦＥ出発材料から有用なＰＴＦＥ最終製品を生成することに関する周知の処理は、コストおよび時間を要する作業であることが多かった。乳化重合によるＰＴＦＥの生成を論じる関連文献には、Ｓ．Ｅｂｎｅｓａｊｊａｄの「Ｆｌｕｏｒｏｐｌａｓｔｉｃｓ Ｖｏｌｕｍｅ １：Ｎｏｎ−Ｍｅｌｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｂｌｅ Ｆｌｕｏｒｏｐｌａｓｔｉｃｓ， Ｔｈｅ Ｄｅｆｅｎｉｔｉｖｅ Ｕｓｅｒ’ｓ Ｇｕｉｄｅ ａｎｄ Ｄａｔａｂｏｏｋ」、Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ｄｅｓｉｇｎ Ｌｉｂｒａｒｙ（２０００）があり、この関連文献は、参照によって本明細書に組み込まれる。
【０００６】
上述の関連文献には、水性溶媒や有機溶媒などの種々の溶媒中で安定し容易に分散可能なサブミクロンのＰＴＦＥ粉末を生成するために、リアクタ・ラテックス状のＰＴＦＥを処理して回収することができる方法が必要であることが示されている。
【０００７】
電子ビーム放射またはガンマ線放射を用いた照射は、本発明の方法の主要な工程である。前述の処理や特許文献には、有用なＰＴＦＥ最終製品の生成時における照射の重要性が開示されている。しかしながら、それらの開示は、乾燥した粉末ＰＴＦＥ材料の照射に焦点を当てている。
【０００８】
例えば、ＰＴＦＥの照射に関する初期の開示は、Ｄｉｌｌｏｎの米国特許Ｎｏ．３，７６６，０３１に含まれており、その明細書には、トレイにＰＴＦＥを配置して照射を施す方法が開示されている。その明細書は、参照によって本明細書に組み込まれる。
【０００９】
更に、Ｎｅｕｂｅｒｇ ｅｔ ａｌ．の米国特許Ｎｏ．４，７４８，００５および米国特許Ｎｏ．４，７７７，１９２は、本発明の譲受人によって所有され、参照によって全体が本明細書に組み込まれる。その特許文献には、リボンブレンダ内にＰＴＦＥ材料を配置して、そのブレンダによってＰＴＦＥ材料を撹拌しつつ、そのブレンダの一部分に電子ビームを照射する工業用集中処理が開示されている。
【００１０】
ＰＴＦＥ粒子の照射方法およびＰＴＦＥ粒子の照射に用いられる装置が開示されている他の特許文献には、Ｌｕｎｉｅｗｓｋｉ ｅｔ ａｌ．の米国特許Ｎｏ．５，１４９，７２７、５，２９６，１１３、および米国特許Ｎｏ．５，９６８，９９７があり、それらの明細書は、参照によって全体が本明細書に組み込まれる。
【００１１】
本発明と異なり、酸素（Ｏ2）を容易に得ることができる周囲空気の中で、乾燥した粉末ＰＴＦＥ材料に対する照射の場合には、空気中のＯ2が、乾燥したＰＴＦＥと相互作用することによって、ＰＴＦＥポリマ鎖の末端で末端基（例えば、−ＣＯＦ基）が形成される。その後、その末端基は水と反応して、−ＣＯＯＨ基が形成される。
【００１２】
従来技術として、対象となる溶媒の中で容易に分散してサブミクロン粒子になるＰＴＦＥ粉末を生成する他の方法が開示されている。例えば、２００３年３月１４日に出願され共有譲渡された米国特許出願Ｎｏ．１０／３８９，５６９に開示された方法によって、サブミクロンのＰＴＦＥを生成可能な手法が開示されている。しかしながら、その方法は、溶媒などの中での粉砕工程のような処理工程を含むことが多いため、容易に分散可能なサブミクロンのＰＴＦＥ粉末をＰＴＦＥ出発材料から生成するのに要する時間およびコストが増加してしまう。
【００１３】
一般に、容易に分散可能なサブミクロンのＰＴＦＥ粉末は、サブミクロンすなわち小さな粒子サイズのＰＴＦＥ粉末製品を用いる多くの最終用途が存在することから重要なものである。例えば、ＰＴＦＥ粉末生成物は、ＰＴＦＥテープ，ＰＴＦＥチューブ，焼結ＰＴＦＥシート，焼結ＰＴＦＥテープの生成に利用可能である。さらに、少量（例えば、約０．１から２重量パーセント）の粉末ＰＴＦＥは、様々な組成物に配合されて、次の好ましい有用な特性を提供することが可能である。
（ｉ）インクに配合された場合に、損傷および摩擦に対する優れた耐性を提供する特性
（ｉｉ）化粧品に配合された場合に、シルクのような肌触りを提供する特性
（ｉｉｉ）日焼け止めに配合された場合に、紫外線の遮蔽すなわちＳＰＦ（日焼け防止指数）を増大させる特性
（ｉｖ）油脂類に配合された場合に、優れた潤滑作用を提供する特性
（ｖ）コーティング剤および熱可塑性プラスチックに配合された場合に、摩耗耐性，化学耐性，耐候性，耐水性，膜硬度を向上させる特性
【００１４】
サブミクロンのＰＴＦＥ粉末および分散物のためのより具体的な最終用途は、以下に示されるが、これらに限定されるものではない。
（ｉ）無電解ニッケル皮膜にサブミクロンＰＴＦＥ粒子を均一に分散して配合し、その皮膜の摩擦および摩耗の特性を改善する最終用途（Ｈａｄｌｅｙ ｅｔ ａｌ．，Ｍｅｔａｌ Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ，８５：５１−５３（１９８７年１２月））
（ｉｉ）電気コネクタの接続部における表面仕上げ層にサブミクロンＰＴＦＥ粒子を配合して、その表面仕上げ層に耐摩耗性を提供する最終用途（Ａｂｙｓ ｅｔ ａｌ．の米国特許Ｎｏ．６，２７４，２５４）
（ｉｉｉ）光導波ファイバの一部である界面層の固体潤滑剤としての膜形成結合剤にサブミクロンＰＴＦＥ粒子を用いる最終用途（Ｃｈｉｅｎの米国特許Ｎｏ．５，１８１，２６８）
（ｉｖ）乾燥エンジンオイル添加剤にサブミクロンＰＴＦＥ粉末を、（粒状のＰＴＦＥ粉末およびＴｉＯ2と共に）用いて、荷重負担面のスリップ性を増大させる最終用途（ＭｃＣｒｅａｄｙの米国特許Ｎｏ．４，８８８，１２２）
（ｖ）金属および合金の表面処理システム用に、自触媒反応を起こすリン酸ニッケルにサブミクロンＰＴＦＥ粒子を混合して、結果として生じる表面に、潤滑作用，低摩擦，耐摩耗性を提供する最終用途（「Ｎｉｆｌｏｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｃｏａｔｉｎｇｓ」、Ｈａｙ Ｎ．，Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，Ｌｔｄ．（１９８９））
ＰＴＦＥの最終用途の別の具体的な例としては、エンジンオイルへのＰＴＦＥの添加、油脂増粘剤としてのＰＴＦＥの利用、工業潤滑油添加剤としてのＰＴＦＥの利用が挙げられる（Ｗｉｌｌｓｏｎ，Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｔｒｉｂｏｌｏｇｙ，４４：３−５（１９９２年３月／４月））。
【００１５】
さらに、ＰＴＦＥ粉末は、非湿潤性を改善し、繊維およびその繊維から作られる繊維製品の摩擦係数を下げることから、ある繊維を製造するために用いられるポリマへの添加剤として、分散可能なサブミクロンＰＴＦＥ粉末を用いることは重要である。その結果、分散可能なサブミクロンＰＴＦＥ粉末を配合した繊維は、濾過および脱水処理に用いられる織物製品などの工業織物製品に有用である。分散可能なＰＴＦＥ粉末を配合した上述の繊維は、カーペット，運動着用織物製品，上着用織物製品，熱気球，車や飛行機の座席，傘などの製造に用いられることもある。そのような織物にＰＴＦＥを配合することにより、洗浄の容易化，摩擦係数の低減，耐摩耗性の向上など、多くの利点を織物製品に与えることができる。２００３年１０月１日に出願された国際特許出願Ｎｏ．ＰＣＴ／ＵＳ０３／３１２６３および国際特許出願Ｎｏ．ＰＣＴ／ＵＳ０３／３１２６４には、サブミクロンサイズで分散可能なＰＴＦＥ粉末の合成繊維製造への利用について詳しく論じられている。
【００１６】
サブミクロンＰＴＦＥ粉末およびサブミクロンＰＴＦＥ分散物を配合する多くの利用や、前述した最終用途のような最終用途について、溶媒に与えられる有利な効果は、ＰＴＦＥ粒子の化学的不活性性や低摩擦性に由来する。さらに、サブミクロンＰＴＦＥ粒子は、このように粒子サイズが小さいため、大きいＰＴＦＥ粒子に比べると、重量に対する表面積の比がかなり大きくなる。そのため、サブミクロンＰＴＦＥ粒子は、（大きいＰＴＦＥ粒子に比べて）、同じ重量で配合された場合に、所望の溶媒に対して、より良好に有用な効果を提供することができる。その結果、サブミクロンＰＴＦＥ粉末およびサブミクロンＰＴＦＥ分散物を生成するための新規の方法は、多くの最終用途，生成物，配合物について非常に有利である。
【００１７】
要するに、対象となる溶媒の中でサブミクロンサイズの粒子として容易に分散可能なＰＴＦＥ粉末を生成するために、リアクタ・ラテックス状のＰＴＦＥを処理して回収することができる方法が必要とされている。さらに、リアクタ・ラテックス状のＰＴＦＥからサブミクロンＰＴＦＥ粉末を生成する方法であって、その結果生じるサブミクロンＰＴＦＥ粉末は、流動性に優れ、所望の溶媒の中で容易に分散し、凝集し難いものであり、高価な化学添加剤や、多大な時間，力学的エネルギも必要とせずに、所望の溶媒の中にサブミクロンのＰＴＦＥ粉末を分散できる方法が必要とされている。本発明は、これらの課題に対処するために、対象となる溶媒においてサブミクロンサイズの粒子として容易に分散可能な安定したサブミクロンのＰＴＦＥを生成する方法を開示している。具体的には、本発明の方法で生成され対象溶媒に分散されたサブミクロンＰＴＦＥは、次のような好ましい有利な特性を提供する。
（ｉ）インクに配合された場合には、損傷および摩擦に対する優れた耐性
（ｉｉ）化粧品に配合された場合には、シルクのような肌触り
（ｉｉｉ）日焼け止めに配合された場合には、紫外線の遮蔽性の向上
（ｉｖ）油脂類に配合された場合には、優れた潤滑作用
（ｖ）コーティング剤および熱可塑性プラスチックに配合された場合には、優れた摩耗耐性，化学耐性，耐候性，耐水性，膜硬度
（ｖｉ）繊維に配合された場合には、紫外線安定性および引張強さの向上
【発明の開示】
【００１８】
本発明は、概して、リアクタ・ラテックス状のＰＴＦＥを加熱して、乾燥粉末状のＰＴＦＥ粒子を回収し、所望の利用溶媒の中に容易に分散可能なサブミクロンＰＴＦＥ粉末を得るための方法に関する。さらに、本発明は、本方法に従って生成されたサブミクロンＰＴＦＥ粉末生成物に関し、そのサブミクロンＰＴＦＥ粉末は、自由に流れ、凝集しにくく、所望の利用溶媒の中での分散が容易であり、取り扱う際に粉塵となって空気中に舞う傾向がない。
【００１９】
本明細書で用いるように、一般的な化学物質の略語「ＰＴＦＥ」は、ポリテトラフルオロエチレンを意味する。ただし、説明の簡略化のために、本明細書では、一般的な用語「ＰＴＦＥ」は、共重合体材料の大部分がポリテトラフルオロエチレンである場合の共重合体を示す際にも用いられる。例えば、本明細書では、「ＰＴＦＥ」という用語は、以下の重合体と共重合されたポリテトラフルオロエチレン、すなわち、次の重合体を更に含むポリテトラフルオロエチレンを示すためも用いられる。
・フッ化エチレンプロピレン共重合体（「ＦＥＰ」）
・テトラフルオロエチレンおよびパ―フルオロビニルエーテルの共重合体であるペルフルオロアルコキシ樹脂（「ＰＦＡ」）
・エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（「ＥＴＦＥ」）
・ポリクロロトリフルオロエチレン（「ＰＣＴＦＥ」）
・エチレンおよびクロロトリフルオロエチレンの共重合体である「ＥＣＴＦＥ」
・ポリフッ化ビニリデン（「ＰＶＤＦ」）
・ポリフッ化ビニル（「ＰＶＦ」）
本明細書で、上述の重合体の一つと共重合されたポリテトラフルオロエチレンを示すために「ＰＴＦＥ」という用語が用いられた場合には、共重合体に含まれる実際のポリテトラフルオロエチレンは、約７０重量パーセント以上であることが意図されている。
【００２０】
また、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ），エチレンと共重合されたＰＣＴＦＥ（ＥＣＴＦＥ），フッ化ビニリデン（ＶＤＦ）と共重合されたＰＣＴＦＥを、ＰＴＦＥまたは上述のＰＴＦＥ共重合体の代わりに用いることも意図されており、この変形は本発明の範囲内である。
【００２１】
さらに、本明細書で用いられている専門用語に関して、「乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末」という表現は、本発明の方法で生成されるＰＴＦＥ粉末の最終生成物を示し、乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末が、選択された利用溶媒に配合される際に、ＰＴＦＥ粒子は、サブミクロンサイズに分散可能である。
【００２２】
本発明の方法で始めに用意されるＰＴＦＥ出発材料は、リアクタ・ラテックスＰＴＦＥであり、通例、約１０％から約４０％の固体ＰＴＦＥを含む水溶液である。通例、ＰＴＦＥリアクタ・ラテックス出発材料の中のＰＴＦＥ粒子は、１．０μｍ未満の一次粒子サイズであり、更に具体的には、約０．１μｍから約０．５μｍの一次粒子サイズである。その粒子サイズは、与えられた材料サンプルにおける粒子サイズの分布の平均から決定される。
【００２３】
本発明の好ましい実施形態では、ＰＴＦＥリアクタ・ラテックス出発材料は、エマルジョン重合処理の反応生成物である。出発材料を生成するためのエマルジョン重合反応の条件は様々であってよく、重合の条件に対する一部の変更例では、上述したよりも更に小さな一次粒子サイズ（例えば、０．０５μｍ）であるＰＴＦＥリアクタ・ラテックス材料が生成されても良いことに注意されたい。これらのことから、本発明の方法によれば、ほぼ全ての粒子サイズが１．０μｍ未満になるように分散可能なＰＴＦＥ粉末を生成することができる。
【００２４】
本方法の好ましい実施形態では、リアクタ・ラテックスＰＴＦＥ出発材料は、電子ビーム放射により、約５ないし約１２０メガラド、好ましくは、約１５ないし約１２０メガラド、最も好ましくは、約２５ないし約１２０メガラドの照射量で照射される。本発明の好ましい別の実施形態では、ＰＴＦＥリアクタ・ラテックス材料は、ガンマ線放射を用いて照射される。
【００２５】
特に好ましい実施形態では、リアクタ・ラテックスＰＴＦＥ材料への照射は、リアクタ・ラテックス材料を生成するためのエマルジョン重合反応の後に実施される。しかしながら、別の実施形態において、エマルジョン重合反応の合間に照射が実施され、結果として生じるリアクタ・ラテックス材料が、反応の終了時に既に照射されているようにしても良いことが意図されている。
【００２６】
リアクタ・ラテックスＰＴＦＥは、水溶液に懸濁されたＰＴＦＥ粒子を含むため、そのＰＴＦＥ粒子への照射は、背景技術の節で詳述した乾燥ＰＴＦＥ粒子への照射とは異なる。具体的には、照射は、大気中ほどは酸素と容易に反応できない水中環境で実施されるため、一部の末端基（例えば、−ＣＯＦ基などであり、通例は、水と反応して−ＣＯＯＨ基を形成する）の形成が防止される。
【００２７】
照射工程に続いて、本発明の一部の実施形態は、照射されたＰＴＦＥリアクタ・ラテックス材料を分散物の一つとして直接利用する。具体的には、エマルジョン反応物質が、重合後に照射された場合、または、エマルジョン反応物質が、重合中に照射された場合、照射されたＰＴＦＥリアクタ・ラテックス材料は、２５％の分散物として用いられても良い（図１）。
【００２８】
別の実施形態では、被照射ＰＴＦＥリアクタ・ラテックス材料は、凝集しない分散物を生成するために、ＰＴＦＥの濃度が固体として５０から７０重量パーセントに増加するように濃縮されてもよい。一部の実施形態では、次に、照射および濃縮されたＰＴＦＥリアクタ・ラテックス材料は、６０−７０％に濃縮された分散物として用いられてもよい。更なる実施形態では、このＰＴＦＥの濃縮工程は、サブミクロンＰＴＦＥとして容易に分散する乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末を回収する前の中間工程として用いられてもよい。
【００２９】
ただし、特に好ましい実施形態では、固体のＰＴＦＥを濃縮水溶液から回収する工程が、照射および濃縮されたＰＴＦＥリアクタ・ラテックス材料に対して実施される。乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末の回収は、濾過・乾燥，水の蒸発の他、濾過・乾燥後の遠心分離など、任意の周知の処理で実施することができる
【００３０】
本発明の乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末は、所望の利用溶媒に分散された際に、サブミクロンサイズの粒子として容易に分散可能である。乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末が、十分に分散可能か否か判定する方法は、所望の利用溶媒に粉末が分散された際のＰＴＦＥ粒子の粒子サイズ分析を含む。例えば、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）の中で、ＰＴＦＥ粒子の約１００％が１．００μｍ未満になるように分散可能な良質なＰＴＦＥ粉末が必要な場合には、本発明の方法を用いて乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末を生成し、その粉末サンプルをＩＰＡのサンプルに分散させ、分散されたサンプルの粒子サイズ分析を実施する。その粒子サイズ分析は、後に詳述する標準的なＭａｌｖｅｒｎ粒子サイズ分析器を用いて行われても良い。
【００３１】
ＰＴＦＥリアクタ・ラテックス材料は、照射，濃縮，乾燥を経て、乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末として回収されると、所望の利用溶媒の中に分散される。通例、分散されたＰＴＦＥ粒子のほぼ全てが、１．００μｍ未満の粒子サイズであることが観察される。したがって、予想以上に、本発明の方法に従って生成された乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末は、多くの所望の利用溶媒の中に容易に分散可能であり、選択された利用溶媒の中の粉末の塊に対して必要となる混合や撹拌は低いレベルで済む。乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末を、例えば、溶媒，樹脂，被膜の他、所望の利用溶媒に分散させる場合には、ＰＴＦＥ粉末は、サブミクロンサイズのＰＴＦＥ粒子として分散する。
【００３２】
本発明の方法は、サブミクロンＰＴＦＥ粉末およびサブミクロンＰＴＦＥ分散物を生成する周知の方法を超える利点を有する。例えば、本方法は、界面活性剤、レオロジ剤すなわち調整剤、ｐＨ調整剤の添加を必要としない。しかしながら、上述の物質（およびその他の物質）は、必要に応じて、ユーザが選択した特定の利用溶媒に添加されてもよい。
【００３３】
さらに、本方法で生成されるサブミクロンＰＴＦＥ粉末は、流動性に劣り所望の利用溶媒の中に分散しない凝集物を形成し難い。また、本発明の方法で生成され所望の利用溶媒の中に分散されたサブミクロンＰＴＦＥは、次のような好ましい有利な特性を提供する。
（ｉ）インクに配合された場合には、損傷および摩擦に対する優れた耐性
（ｉｉ）化粧品に配合された場合には、シルクのような肌触り
（ｉｉｉ）日焼け止めに配合された場合には、紫外線の遮蔽性の向上
（ｉｖ）油脂類に配合された場合には、優れた潤滑作用
（ｖ）コーティング剤および熱可塑性プラスチックに配合された場合には、優れた摩耗耐性，化学耐性，耐候性，耐水性，膜硬度
（ｖｉ）繊維に配合された場合には、紫外線安定性および引張強さの向上
理論に縛られたくはないが、ＰＴＦＥリアクタ・ラテックス材料の照射工程は、ＰＴＦＥ粒子がより容易に分散しつつ、粘性およびフィブリル化などの典型的な傾向を示さないように、一次ＰＴＦＥ粒子の粘稠度を変化させると考えられる。
【００３４】
本発明については、本明細書に開示された具体的な実施形態に関連して、以下で詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
本発明は、ＰＴＦＥ原料の表面の酸化を抑える環境でＰＴＦＥ原料を処理して、所望の利用溶媒の中で容易に分散可能な乾燥サブミクロンのＰＴＦＥ粉末を生成する方法を開示する。その環境は、例えば、水中の環境であってもよい。本発明の一つの方法では、リアクタ・ラテックス状のＰＴＦＥを、原料として用いて処理を施す。次に、処理された原料は、サブミクロンサイズのＰＴＦＥ粒子が所望の利用溶媒の中で容易に分散するような乾燥粉末状のＰＴＦＥ粒子として回収される。さらに、本発明は、本方法に従って形成された乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末に関し、その乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末は、自由に流れ、取り扱う際に粉塵として空気中に舞うことが少なく、所望の利用溶媒または媒体の中に配合された際に凝集しにくい。
【００３６】
前述のように、本方法で用いるために始めに用意されるＰＴＦＥの出発材料は、リアクタ・ラテックスＰＴＦＥであり、通例、約１０％から約４０％の固体ＰＴＦＥを含む水溶液である。このＰＴＦＥのリアクタ・ラテックス出発材料は、エマルジョン重合反応によって生成されても良い。
【００３７】
本発明で利用可能なＰＴＦＥ出発材料の例は、市販の生成物を含む。極度の不安定性のため、ほとんどの市販のリアクタ・ラテックスＰＴＦＥは、レオロジ調整剤，界面活性剤，湿潤剤，ｐＨ調整剤などを含んでいることに注意されたい。本発明の代表的な実施形態では、リアクタ・ラテックスＰＴＦＥは、レオロジ調整剤，界面活性剤，湿潤剤，ｐＨ調整剤などを加える前に照射され、これらの添加剤を必要とせずに安定した乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末が生成される。しかしながら、本発明の更なる実施形態では、安定化されたリアクタ・ラテックス、すなわち、添加剤を含有するリアクタ・ラテックスに照射を行って、乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末を生成しても良い。
【００３８】
本発明での利用に適切な市販のＰＴＦＥリアクタ・ラテックス出発材料の別の例は、Ｓ．Ｅｂｎｅｓａｊｊａｄの「Ｆｌｕｏｒｏｐｌａｓｔｉｃｓ Ｖｏｌｕｍｅ 1：Ｎｏｎ−Ｍｅｌｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｂｌｅ Ｆｌｕｏｒｏｐｌａｓｔｉｃｓ， Ｔｈｅ Ｄｅｆｅｎｉｔｉｖｅ Ｕｓｅｒ’ｓ Ｇｕｉｄｅ ａｎｄ Ｄａｔａｂｏｏｋ」、Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ｄｅｓｉｇｎ Ｌｉｂｒａｒｙ（２０００）に開示されており、これは、参照によって全体が本明細書に組み込まれる。
【００３９】
上述したように、「ＰＴＦＥ」という用語は、本明細書では、ポリテトラフルオロエチレンと様々な共重合体とを意味し、共重合体材料の大部分はポリテトラフルオロエチレンであり、より具体的には、含有共重合体の約７０重量％以上がポリテトラフルオロエチレンである。
【００４０】
本発明の好ましい一実施形態では、ＰＴＦＥリアクタ・ラテックス材料は、電子ビーム放射を用いて照射される。本発明の好ましい別の実施形態では、ＰＴＦＥリアクタ・ラテックス材料は、ガンマ線放射を用いて照射される。
【００４１】
本発明の方法では、結果として生じる乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末は、粘稠度が低いことが好ましく、粒子によって形成される弱い塊の全てを取り除くために、例えば、プラスチック容器内で最小限に揺するだけで足りることが好ましい。あるいは、結果として生じる乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末の抽出物は、回収工程によって形成される弱い塊の全てを取り除くために、一般の粉末材料用の装置で処理しても良い。例えば、乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末の抽出物は、収集プロセスによって形成される弱い塊の全てを取り除くために、エアミルで一通り処理しても良い。上述の方法に従って生成された生成物は、その後、容易に分散可能なサブミクロンＰＴＦＥ粉末となることが好ましい。
【００４２】
本発明の方法に従って形成された乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末は、流動性に優れ、凝集し難いといった所望の特性を有する。したがって、結果として生じる乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末は、選択された利用溶媒すなわち対象となる媒体の中で分散する能力が向上する。選択された利用溶媒の中で分散する能力が向上すると、本方法に従って生成された乾燥サブミクロンのＰＴＦＥ粉末は、所望の特性をその溶媒に提供することが可能になる。
【００４３】
本発明の更なる実施形態では、界面活性剤，湿潤剤，懸濁剤は、乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末と共に用いられることによって、選択された利用溶媒すなわち対象となる媒体の中で凝集する傾向を長期間に渡って低減することができる。
【００４４】
本発明の方法は、重要な工程として、サブミクロンサイズであることを確認するために、乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末の粒子のサイズを分析する。具体的には、「サブミクロン」および「サブミクロンサイズ」という用語は、本明細書では、本方法で形成されたＰＴＦＥ粉末のサンプルの粒子サイズの分析結果を示す。その分析において、粒子サイズ試験溶媒の中のＰＴＦＥ粒子数のうち８５％以上が１．００μｍ未満のサイズであり、粒子サイズ試験溶媒の中のＰＴＦＥ粒子数のうち９０％以上が１．００μｍ未満のサイズであることがより好ましく、粒子サイズ試験溶媒の中のＰＴＦＥ粒子数のうち９５％以上が１．００μｍ未満のサイズであることが最も好ましい。
【００４５】
本発明の一部の好ましい実施形態では、結果として生じるサブミクロンＰＴＦＥ粉末の粒子サイズの分析は、Ｍａｌｖｅｒｎ Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ ２０００ Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｓｉｚｅ Ａｎａｌｙｚｅｒを用いて実施される。それは、レーザ散乱粒子サイズ分布分析器であり、英国マルヴァーンのＭａｌｖｅｒｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｌｔｄ．から入手可能である。ＰＴＦＥ粒子の粒子サイズ分析については、分析すべきサブミクロンＰＴＦＥ粉末のサンプルが、乾燥した状態であるか、特定の液体分散剤に分散されているかに応じて、種々の異なる手順が用いられる。
【００４６】
本方法に従って生成された乾燥サブミクロン粉末のサンプルが分析される際に、標準的な操作手順が設定されても良い。例えば、一部の好ましい実施形態では、乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末の粒子サイズを分析するために、Ｍａｌｖｅｒｎ Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒに設定された乾燥粉末ＰＴＦＥのＱＳＯＰ（「品質標準操作手順」）が選択されても良い。このＱＳＯＰについての概要は、次の表１に示される。
【００４７】
【表１】
【００４８】
具体的には、Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒは、乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末のサンプルが検査される際に、Ｓｃｉｒｏｃｃｏ ２０００乾式アクセサリを用いる。好ましい実施形態では、Ｓｃｉｒｏｃｃｏ ２０００の蓋が開けられ、約２グラムの乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末のサンプルが、サンプルトレイに置かれ、蓋が閉められる。次いで、Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ ２０００のソフトウェアプログラムが、適切なアイコンを選択することによって起動し、所望のＳＯＰ（ここでは、乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末のためのＱＳＯＰ）が選択され、サンプル情報が入力される。次いで、開始を押すことにより、粒子サイズの分析が開始される。
【００４９】
好ましい実施形態では、粒子サイズの測定値の微小偏差を平均化するために、乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末の粒子サイズ分析は、約１分の総記録時間あたり約５回繰り返される。
【００５０】
本発明に従って生成された乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末が、特定の液体利用溶媒すなわち分散剤の中に分散される場合には、ＰＴＦＥ粒子の粒子サイズを測定するために、乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末の分散剤として選択された液体に応じて異なる手順が用いられる。Ｍａｌｖｅｒｎ Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ ２０００は、ここでも、ＰＴＦＥ粉末の液体分散物の粒子サイズ分析のために用いられるが、Ｓｃｉｒｏｃｃｏ ２０００乾式アクセサリではなく、Ｈｙｄｒｏ ２０００Ｓが用いられる。さらに、Ｍａｌｖｅｒｎ Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒによる粒子サイズ分析の全ての工程期間中に、サブミクロンＰＴＦＥ粉末が液体の利用溶媒の中に分散されたサンプルに対して、キャリア溶液が必要となる。
【００５１】
「分散剤」（すなわち、粒子サイズ分析のためにサブミクロンＰＴＦＥ粉末が分散される液体の媒体）として、ＩＰＡが選択される実施形態では、約２グラムの乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末は、２０ｍＬ容量のプラスチック製キュベット内に収容されても良く、そのキュベットは、２０ｍＬのマークまでＩＰＡで満たされても良い。このように、ＩＰＡは、キャリア溶液として機能する。また、約０．２グラムのＳｕｒｆｙｎｏｌ ＴＧ−Ｅ界面活性剤（ＳＴＧＥ）が、ＩＰＡキャリア溶液に加えられてもよい。ＳＴＧＥは、Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ， Ｉｎｃ．が製造する非イオン界面活性剤であり、選択されたキャリア溶液にサブミクロンＰＴＦＥの分散物が導入された際に、分散を早め維持する助けとなる。次に、キュベットは、固く蓋をされ、乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末のサンプルをＩＰＡの中に分散させるために、約３０秒間振られる。次に、キュベットが開けられ、サンプルは、約１分間超音波撹拌される。別の実施形態では、約２重量パーセントの乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末が、与えられた量のＩＰＡに追加され、粉末は、約３−５分間、ブレンダすなわち高速分散器によって、ＩＰＡと混合される。次いで、Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ ２０００のソフトウェアプログラムが、適切なアイコンを選択することによって起動しても良い。所望のＳＯＰ（ここでは、ＩＰＡ内に分散されたサブミクロンＰＴＦＥ粉末のためのＳＯＰ）が設定され、サンプル情報が入力される。ＩＰＡ内に分散させたサブミクロンＰＴＦＥ粉末粒子の粒子サイズを測定する際に用いられるＭａｌｖｅｒｎ ＭａｓｔｅｒｓｉｚｅｒのためのＳＯＰについての概要は、次の表２に示される。
【００５２】
【表２】
【００５３】
次に、Ｍａｌｖｅｒｎ Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒシステムは、システムの分散剤としてＩＰＡが用いられているためＩＰＡで洗浄される。ＩＰＡおよびＰＴＦＥの両方に対して適切な屈折率の値（表２に示された値）が、Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒで設定され、バックグラウンド値が測定される。次に、ＰＴＦＥ粒子の粒子サイズを正確に測定するために、必要な量のサンプルが加えられたことを示すメッセージが現れるまで、ＩＰＡ内に分散された乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末のサンプルがＭａｓｔｅｒｓｉｚｅｒに加えられる。
【００５４】
次いで、超音波撹拌器が５０％の出力で作動され、「開始」ボタンが押される。粒子サイズ測定値は、取得される粒子サイズ測定値における微小偏差を平均化するために、約５回（例えば、５分間に１分毎に１回）取得されても良い。
【００５５】
本方法に従って生成されＩＰＡの中に分散された乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末のサンプルに対して粒子サイズ分析を行った代表的な研究では、約９５％以上のＰＴＦＥ粒子が１ミクロン未満の粒子サイズであることが示された。
【００５６】
さらに、Ｍａｌｖｅｒｎ Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒの粒子サイズ分析器は、本方法に従って生成された乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末が鉱物油の中に分散された実施形態において、サブミクロンＰＴＦＥ粒子の粒子サイズを判定するために用いられてもよい。この実施形態のためのキャリア溶液を準備するために、約１５ｍＬのＬｏｎｚｅｓｔ ＳＭＯ界面活性剤が、１ガロンの鉱物油（Ｍａｇｉｅｓｏｌ Ｏｉｌ ＃４７など）と混合されてもよい。次に、約１グラムの乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末が、プラスチック製キュベットに入れられ、約２０ｍＬの鉱物油キャリア溶液が、キュベットに加えられても良い。次いで、その混合物は、約３０秒間振られる。次に、サンプルは、１分間、超音波撹拌される。別の実施形態では、試験対象の分散されたサブミクロンＰＴＦＥ粉末のサンプルは、本方法に従って生成された約２重量パーセントの乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末を、約３−５分間、ブレンダすなわち高速分散器を用いて鉱物油の中に混合することによって準備される。約５−１０滴のＩＰＡおよび５−１０滴の水が、システムに加えられても良い。
【００５７】
次に、鉱物油の中に分散させた乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末のサンプルの粒子サイズ分析のために、Ｍａｌｖｅｒｎ ＭａｓｔｅｒｓｉｚｅｒにおいてＳＯＰが設定される。このＳＯＰについては、次の表３に示される。
【００５８】
【表３】
【００５９】
次に、Ｍａｌｖｅｒｎ Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒシステムは、最初にＩＰＡで洗浄され、次に、上述の鉱物油キャリア溶液で洗浄される。次いで、バックグラウンド値が測定される。次に、ＰＴＦＥ粒子の粒子サイズを測定するために、十分なサンプルが加えられたことを示すメッセージが現れるまで、鉱物油溶液の中に分散させた乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末を含むサンプルがＭａｓｔｅｒｓｉｚｅｒに加えられる。次いで、超音波撹拌器が５０％の出力で作動され、「開始」ボタンが押される。粒子サイズ測定値は、得られた粒子サイズ測定値における微小偏差を平均化するために、約５回（例えば、１分あたり約５−７回）繰り返されても良い。
【００６０】
本方法に従って生成され鉱物油の中に分散させた乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末のサンプルに対する代表的な粒子サイズ分析の結果によると、約９５％以上のＰＴＦＥ粒子が１ミクロン未満の粒子サイズであることが示される。
【００６１】
同様に、Ｍａｌｖｅｒｎ Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒは、乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末が水の中に分散された実施形態において、乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粒子の粒子サイズを判定するために用いられてもよい。具体的には、約１グラムの乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末が、２０ｍＬ容量のプラスチック製キュベットに入れられ、そこに、１０ｍＬのＩＰＡが加えられても良い。次いで、そのキュベットは蓋をされ、約１５秒間十分に振られる。次に、１０ｍＬの水がキュベットに加えられ、それら内容物は、約１５秒間振られる。続いて、約０．２グラム（またはピペットで１０滴）のＳＴＧＥ界面活性剤が、キュベットに加えられる。キュベットは再び蓋をされ、約１５秒間振られる。次に、キュベットが開けられ、サンプルは、１分間、超音波撹拌される。別の実施形態では、本方法に従って生成された約２重量パーセントの乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末が、与えられた量の水の中に分散され、約２重量パーセントのＳＴＧＥ界面活性剤が加えられる。その実施形態では、分散物は、約３−５分間、ブレンダすなわち高速分散器を用いて混合される。次に、約９８％の水と約２％のＳＴＧＥ界面活性剤との溶液が準備され、キャリア溶液として機能する。
【００６２】
本方法に従って生成され水の中に分散された乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末のサンプルの粒子サイズ分析に用いられるＳＯＰについての概要は、表４に示される。
【００６３】
【表４】
【００６４】
次に、Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒシステムは、ＩＰＡで洗浄され、水で２回洗い流される。次いで、０．３グラムのＳＴＧＥ界面活性剤が、Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒシステムに加えられる。次いで、バックグラウンド値が測定される。次に、粒子サイズを判定するために、十分なサンプルが加えられたことを示すメッセージが現れるまで、水の中に分散させた乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末を含むサンプルがＭａｓｔｅｒｓｉｚｅｒに加えられる。次いで、超音波撹拌器が５０％の出力で作動され、「開始」ボタンが押される。乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末のサンプルの粒子サイズ測定値は、得られた粒子サイズ測定値における微小偏差を平均化するために、通例は、約５回（例えば、１分あたり約５−７回）取得されても良い。
【００６５】
本方法に従って生成され水の中に分散させた乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末のサンプルに対する代表的な粒子サイズ分析によると、ＰＴＦＥ粒子の約９５％以上が１ミクロン未満のサイズである粒子サイズ分布が示される。
【００６６】
以下の実施例は、本発明を説明するためのものであり、決して本発明を限定するものではない。
【００６７】
実施例：
実施例１：未照射ＰＴＦＥリアクタ・ラテックスのサンプルと、本発明による被照射ＰＴＦＥリアクタ・ラテックスのサンプルの最初の比較
この実施例では、リアクタ・ラテックスＰＴＦＥの３つのサンプルに対して、粒子サイズ分析が実施された。サンプル１．１は、製造業者から入手したリアクタ・ラテックスＰＴＦＥ出発材料の未照射サンプルである。サンプル１．２は、２８メガラドの照射量で照射されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥのサンプルである。サンプル１．３は、２８メガラドの照射量で照射されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥのサンプルであり、この分析サンプルについては、少量の凝固が観察された。
【００６８】
これら３つのサンプルの粒子サイズ分析は、上述のＭａｌｖｅｒｎ Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ ２０００を用いて行われた。具体的には、３つのサンプルの各々が、ＩＰＡと少量の界面活性剤から成るＭａｌｖｅｒｎ内の循環流体に液滴として加えられた。図２は、サンプル１．１、すなわち、リアクタ・ラテックスＰＴＦＥの未照射サンプルの粒子サイズ分布を示すグラフである。図２には、平均粒子サイズの値が０．２０１であり、ＰＴＦＥ粒子の１００％が１．００μｍの大きさであることが示されている。
【００６９】
図３は、サンプル１．２の粒子サイズ分布を示すグラフであり、リアクタ・ラテックスＰＴＦＥは、２８メガラドで照射されている。サンプルは、照射後に一部が塊となったため、ブフナ漏斗を通して濾過した後、その固体を集めて５０℃で乾燥させて、非常に細かい粉末を得た。平均粒子サイズの値が０．２００μｍであり、ＰＴＦＥ粒子の１００．００％が１．００μｍ未満のサイズであった。次いで、その粉末は、ＩＰＡの中に再び分散され、可変速分散器を用いて１分間超音波撹拌され、ＰＴＦＥは、サブミクロンの粒子として容易に再び分散した。
【００７０】
図４は、サンプル１．３の粒子サイズ分布を示すグラフであり、リアクタ・ラテックスＰＴＦＥは、２８メガラドで照射されている。このグラフは、平均粒子サイズの値が３．２７２μｍであり、ＰＴＦＥ粒子の８８．００％が１．００μｍ未満のサイズであったことを示す。図４は、約１０μｍと約１００μｍの間に小さなピークを示しており、それは、少量の粒子の凝固が生じたことを意味する。サンプル１．３については、粒子の凝固を除去するためのフィルタリングを行わずに、固体が収集され、５０℃で乾燥された。次いで、サンプル１．３から収集された粉末は、ＩＰＡの中に再び分散され、可変速分散器を用いて１分間超音波撹拌され、ＰＴＦＥは、サブミクロンの粒子として容易に再び分散した。
【００７１】
したがって、実施例１の結果によれば、未照射リアクタ・ラテックスＰＴＦＥは、本質的に小さい粒子サイズを有しているが、そのサンプルは非常に不安定であることが示される。逆に、被照射リアクタ・ラテックスＰＴＦＥは、安定したままであり、平均粒子サイズ分布を増大させる少量の塊を引き起こしうる。しかしながら、被照射リアクタ・ラテックスＰＴＦＥの塊は、容易にサブミクロンサイズに再分散して、全体的に小さな粒子サイズ分布を有するサンプルが生成される。
【００７２】
実施例２：種々の照射量によるリアクタ・ラテックスＰＴＦＥの照射（質的結果）
この実施例では、リアクタ・ラテックスＰＴＦＥ出発材料の６つのサンプルが、０メガラド（対照サンプル）から５５メガラドの範囲の照射量で照射された。照射量は、次の表５に示される。各サンプルの照射に続いて、約５０グラムの各リアクタ・ラテックスＰＴＦＥサンプルが、別個のガラスビーカに入れられた。次に、各サンプルは、オーブンに入れられ、約５５℃の温度で乾燥された。各サンプルの重さは、ほぼ１時間ごとに観察され、サンプルの重さが安定すると、すなわち、サンプルが乾燥すると、そのサンプルを冷ました。
【００７３】
乾燥粉末の各々は、次に、ユーザの指で各粉末の少量のサンプルを挟んで質的に観察され、それにより、各サンプルの粘性のレベルが判定された。以下は、その観察結果である。
【００７４】
【表５】
【００７５】
このように、表５の結果には、約２０メガラド以上の照射量でのリアクタ・ラテックスＰＴＦＥの照射が、粘性のないＰＴＦＥ粉末を実現することが示されている。その低レベルの粘性は、その粉末が、凝集しにくく、対象となる利用溶媒の中で容易に分散することを示す。
【００７６】
実施例３：種々の照射量によるリアクタ・ラテックスＰＴＦＥの照射（量的結果）
上述の実施例２で報告された質的分析に続いて、実施例２で論じられたサンプルの内の２つに対して粒子サイズ分析を行った。具体的には、粒子サイズ分析のために選択されたサンプルは、２０メガラドで照射されたサンプル２．４と、５５メガラドで照射されたサンプル２．６である。
【００７７】
各サンプルは、「Ｔｏｕｃｈ−ｔｏｐ」コーヒーミル（ＫＲＵＰＳから入手可能、商品番号２０８ｏ−７０、白、１２０ボルト）を用いて粉砕された。粉砕後、２つの粉砕されたサンプルの各々は、正確に１．０グラムずつ、別個の２０ｍＬプラスチック瓶に入れられ、そこに１０ｍＬのＩＰＡおよび１０ｍＬの水が加えられた。各サンプルは、蓋をされて、約３０秒間、手で振られた。次に、約１０滴のＳＴＧＥ界面活性剤が加えられた。ＳＴＧＥ界面活性剤を加えた後、各サンプルは、粒子サイズを測定する前に、３分間超音波撹拌された。
【００７８】
粒子サイズ分析は、上述したようにＭａｌｖｅｒｎ Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ ２０００を用いて行われ、サンプルは、ＰＴＦＥの粒子サイズの測定中に超音波撹拌され、それにより、粒子サイズを変化させ、粒子がサブミクロンサイズに到達するのに必要な時間を左右する弱い塊や沈殿が防止された。
【００７９】
２０メガラドで照射されたサンプル２．４について、ＰＴＦＥ粒子の粒子サイズは、粒子サイズ測定中の２０分間の超音波撹拌の後にサブミクロンサイズに達した。具体的には、２０分間の超音波撹拌後に粒子サイズ測定されたＰＴＦＥ粒子の平均粒子サイズの値は０．３７０μｍであり、ＰＴＦＥ粒子の９８．９０％が１．００μｍ未満のサイズであった。２０分間の超音波撹拌後に粒子サイズ分析されたサンプル２．４の粒子サイズ分布のグラフが図５に示されている。さらに、図５Ａには、超音波撹拌および粒子サイズ測定が行われた２０分間にわたる粒子サイズ分布の曲線を重ねて示すグラフが示されている。図５Ａから、ユーザは、２０分間の超音波撹拌および粒子サイズ測定の間に粒子サイズ分布が変化した様子を見ることができる。
【００８０】
５５メガラドで照射されたサンプル２．６について、ＰＴＦＥ粒子の粒子サイズは、粒子サイズ測定中の３分間だけの超音波撹拌後にサブミクロンサイズに達した。具体的には、３分間の超音波撹拌後に粒子サイズ測定されたＰＴＦＥ粒子の平均粒子サイズの値は０．４８３μｍであり、ＰＴＦＥ粒子の９２．７０％が１．００μｍ未満のサイズであった。３分間の超音波撹拌後に粒子サイズ分析されたサンプル２．６の粒子サイズ分布のグラフが図６に示されている。さらに、図６Ａには、超音波撹拌および粒子サイズ測定が行われた３分間にわたる粒子サイズ分布の曲線を重ねて示すグラフが示されている。図６Ａから、ユーザは、３分間の超音波撹拌および粒子サイズ測定の間に粒子サイズ分布が変化した様子を見ることができる。
【００８１】
この例の結果によると、リアクタ・ラテックスＰＴＦＥのサンプルに照射することにより生成された乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末のサンプルに関する水への分散性は、照射量に伴って増大することが示されている。具体的には、ＰＴＦＥ粒子の分散性の増大は、サンプル２．４（２０メガラドで照射）がサブミクロンサイズに到達するまでに必要な２０分間の超音波撹拌時間に比べて、サンプル２．６（５５メガラドで照射）がサブミクロンサイズに到達するまでに必要な超音波撹拌時間（３分間）が、かなり低減されていることから容易に観察される。
【００８２】
実施例４：サブミクロンＰＴＦＥ粉末のサンプルに関する粒子サイズ測定値の比較（種々の照射量で照射されたリアクタ・ラテックス）
この実施例では、まず、リアクタ・ラテックスＰＴＦＥ出発材料の１２の異なるサンプルが準備された。１２のサンプルは、次の表６に示すように、２つのｐＨレベルの一方に維持され、種々の照射量で電子ビーム照射を受けた。
【００８３】
【表６】
【００８４】
サンプル４．１から４．１２の各々は、示された電子ビーム照射量で照射された後、５０℃で乾燥され、乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末が収集された。次に、各サンプルを液体の中に分散して粒子サイズ測定値を取得することにより、各粉末の分散性が判定された。
【００８５】
粒子サイズ分析の際には、分散剤として水が用いられ、およそ１分ごとに粒子サイズ測定値が取得された。サンプルは、粒子サイズ分析の全体を通して超音波撹拌され、試験されるサンプル内のＰＴＦＥ粒子の１００％がサブミクロンサイズに達するまで、１分ごとに測定値が取得された。したがって、各サンプルの１００％が１．００μｍのＰＴＦＥ粒子サイズに達するための時間が判断された。得られた結果は、次の表７に記録されている。
【００８６】
【表７】
【００８７】
各サンプルのＰＴＦＥ粒子の１００％がサブミクロンのサイズに達した後の各サンプルに関する粒子サイズ分布のグラフが示されている。具体的には、図７は、サンプル４．１に関する２４分間の超音波撹拌後の粒子サイズ分析の粒子サイズ分布のグラフを示し、図８は、サンプル４．２に関する２７分間の超音波撹拌後の粒子サイズ分析の粒子サイズ分布のグラフを示し、図９は、サンプル４．３に関する２０分間の超音波撹拌後の粒子サイズ分析の粒子サイズ分布のグラフを示し、図１０は、サンプル４．４に関する７分間の超音波撹拌後の粒子サイズ分析の粒子サイズ分布のグラフを示し、図１１は、サンプル４．５に関する７分間の超音波撹拌後の粒子サイズ分析の粒子サイズ分布のグラフを示し、図１２は、サンプル４．６に関する１８分間の超音波撹拌後の粒子サイズ分析の粒子サイズ分布のグラフを示し、図１３は、サンプル４．７に関する１４分間の超音波撹拌後の粒子サイズ分析の粒子サイズ分布のグラフを示し、図１４は、サンプル４．８に関する１１分間の超音波撹拌後の粒子サイズ分析の粒子サイズ分布のグラフを示し、図１５は、サンプル４．９に関する１０分間の超音波撹拌後の粒子サイズ分析の粒子サイズ分布のグラフを示し、図１６は、サンプル４．１０に関する１０分間の超音波撹拌後の粒子サイズ分析の粒子サイズ分布のグラフを示し、図１７は、サンプル４．１１に関する１分未満の超音波撹拌後の粒子サイズ分析の粒子サイズ分布のグラフを示し、図１８は、サンプル４．１２に関する１５分間の超音波撹拌後の粒子サイズ分析の粒子サイズ分布のグラフを示す。
【００８８】
表７に示す結果によると、照射のレベルが高くなるほど、各サンプルのＰＴＦＥ粒子の１００％が水に分散してサブミクロンのサイズになるのに必要な超音波撹拌の時間が低減することが分かる。表７の結果は、図１９のグラフを作成するために用いられている。具体的には、図１９は、（粒子サイズ分析が行われている間に）ＰＴＦＥ粉末サンプル（サンプル４．１ないし４．１２）におけるＰＴＦＥ粒子の１００％がサブミクロンサイズに達するのに必要な照射時間（分）と、サンプルが受けた電子ビームの照射量（メガラド）とをプロットしたものである。グラフ上の丸点は、ｐＨ調整が施されていないサンプル４．１，４．３，４．５，４．７，４．９，４．１１を表す。グラフ上に「Ｘ」で示された点は、約７−８の間でｐＨ調整されたサンプル４．２，４．４，４．６，４．８，４．１０，４．１２を表す。図１９のグラフから最良適合直線およびｘ切片を求めることによって、約６５メガラドの照射量では、乾燥サブミクロンＰＴＦＥを水に分散させてＰＴＦＥ粒子の１００．００％を１．００μｍ未満のサイズにするのに超音波撹拌が必要なくなると判断できる。
【００８９】
上述の１２のサンプルの内の４つについては、サンプルの１００％がサブミクロンの粒子サイズに達するのに必要な照射時間の間に、さらに詳細な粒子サイズ分析が行われた。具体的には、これら４つの選択されたサンプルについて、サンプルが連続的に超音波撹拌されている間に、粒子サイズ測定値が取得およびプロットされ、各ＰＴＦＥ粉末サンプル内のＰＴＦＥ粒子がサブミクロンサイズに分散するのに必要な超音波撹拌の時間が決定された。
【００９０】
まず、サンプル４．１（ＰＴＦＥリアクタ・ラテックス出発材料が５メガラドで照射されたＰＴＦＥ粉末のサンプル）の結果が取得された。超音波撹拌と粒子サイズ測定が３２分間継続されて得られたデータは、次の表８に記録されている。
【００９１】
【表８】
【００９２】
２４分間の超音波撹拌後に得られた粒子サイズ分布のグラフを示す図２０Ｑは、サンプル４．１のＰＴＦＥ粒子の１００％が１．００μｍ未満のサイズとなる点を表していることに注意されたい。このように、その２４分間の分布曲線すべてを示す粒子サイズ分布のグラフが得られ、図２１に示されている。図２１に重ね合わせて示した結果から、ユーザは、サンプル４．１に対する２４分間の超音波撹拌および粒子サイズ測定の間に粒子サイズ分布が変化した様子を見ることができる。
【００９３】
表８に記録された結果から、サンプル４．１の粒子サイズの平均値が時間に対してプロットされ、図２２に示されている。平均粒子サイズの値が、約１９分後にサブミクロンになっていることから、約１９分以上の時間が経過すると、サンプル内のＰＴＦＥ粒子は、良好にサブミクロンサイズに分散することが示されている。同様に、１．００μｍ未満のサイズのＰＴＦＥ粒子の割合が、時間と共に増大する様子を示すプロットがなされた。そのプロットは、図２３に示されており、約１９分間の超音波撹拌および粒子サイズ分析の後に、ほぼ１００％のＰＴＦＥ粒子が、１．００μｍ未満のサイズになり、サブミクロンサイズに分散されることが明らかになっている。
【００９４】
また、サンプル４．５（ＰＴＦＥリアクタ・ラテックス出発材料が２５メガラドで照射されたＰＴＦＥ粉末のサンプル）の詳細な粒子サイズのデータが取得された。超音波撹拌と粒子サイズ測定が２２分間継続されて得られたデータは、次の表９に記録されている。
【００９５】
【表９】
【００９６】
７分間の超音波撹拌後に得られた粒子サイズ分布のグラフを示す図２４Ｆは、サンプル４．５のＰＴＦＥ粒子の１００％が１．００μｍ未満のサイズとなる点を表していることに注意されたい。このように、その７分間の分布曲線すべてを示す粒子サイズ分布のグラフが得られ、図２５に示されている。図２５に重ね合わせて示した結果から、ユーザは、サンプル４．５に対する７分間の超音波撹拌および粒子サイズ測定の間にＰＴＦＥ粒子の粒子サイズ分布が変化した様子を見ることができる。
【００９７】
表９に記録された結果から、サンプル４．５の粒子サイズの平均値が時間に対してプロットされ、図２６に示されている。平均粒子サイズの値が、約７分後にサブミクロンになっていることから、約７分以上の時間が経過すると、サンプル内のＰＴＦＥ粒子は、良好にサブミクロンサイズに分散することが示されている。同様に、１．００μｍ未満のサイズのＰＴＦＥ粒子の割合が、時間と共に増大する様子を示すプロットがなされた。そのプロットは、図２７に示されており、約７分間の超音波撹拌および粒子サイズ分析の後に、ほぼ１００％のＰＴＦＥ粒子が、１．００μｍ未満のサイズになり、サブミクロンサイズに分散されることが明らかになっている。
【００９８】
さらに、サンプル４．６（ＰＴＦＥリアクタ・ラテックス出発材料が２５メガラドで照射され約７−８の中性ｐＨを有するようｐＨ調整されたＰＴＦＥ粉末のサンプル）の詳細な粒子サイズのデータが取得された。超音波撹拌と粒子サイズ測定が２４分間継続されて得られたデータは、次の表１０に記録されている。
【００９９】
【表１０】
【０１００】
１８分間の超音波撹拌後に得られた粒子サイズ分布のグラフを示す図２８Ｊは、サンプル４．６のＰＴＦＥ粒子の１００％が１．００μｍ未満のサイズとなる点を表していることに注意されたい。このように、その１８分間の分布曲線すべてを示す粒子サイズ分布のグラフが得られ、図２９に示されている。図２９に重ね合わせて示した結果から、ユーザは、サンプル４．６に対する１８分間の超音波撹拌および粒子サイズ分析の間に粒子サイズ分布が変化した様子を見ることができる。
【０１０１】
表１０に記録された結果から、サンプル４．６の粒子サイズの平均値が時間に対してプロットされ、図３０に示されている。平均粒子サイズの値が、約１８分後にサブミクロンになっていることから、約１８分以上の時間が経過すると、サンプル内のＰＴＦＥ粒子は、良好にサブミクロンサイズに分散することが示されている。同様に、１．００μｍ未満のサイズのＰＴＦＥ粒子の割合が、時間と共に増大する様子を示すプロットがなされた。そのプロットは、図３１に示されており、約１８分間の超音波撹拌および粒子サイズ分析の後に、ほぼ１００％のＰＴＦＥ粒子が、１．００μｍ未満のサイズになり、サブミクロンサイズに分散されることが明らかになっている。
【０１０２】
最後に、この実施例では、サンプル４．１１（ＰＴＦＥリアクタ・ラテックス出発材料が５５メガラドの照射量で照射されたＰＴＦＥ粉末のサンプル）の詳細な粒子サイズのデータが取得された。超音波撹拌と粒子サイズ測定が５分間継続され、得られたデータは、次の表１１に記録されている。
【０１０３】
【表１１】
【０１０４】
約１分間だけの超音波撹拌後に得られた粒子サイズ分布のグラフを示す図３２Ｂは、サンプル４．１１のＰＴＦＥ粒子の１００％が１．００μｍ未満のサイズとなる点を表していることに注意されたい。このように、約１分間の二つの分布曲線を示す粒子サイズ分布のグラフが得られ、図３３に示されている。図３３に示した結果から、ユーザは、サンプル４．１１に対する１分間の超音波撹拌および粒子サイズ測定の間に粒子サイズ分布曲線が急速に変化した様子を見ることができる。
【０１０５】
表１１に記録された結果から、サンプル４．１１の粒子サイズの平均値が時間に対してプロットされ、図３４に示されている。平均粒子サイズの値が、約１分未満の後にサブミクロンになっていることから、１分にすぎない時間が経過すると、サンプル内のＰＴＦＥ粒子は、良好にサブミクロンサイズに分散することが示されている。同様に、１．００μｍ未満のサイズのＰＴＦＥ粒子の割合が、時間と共に増大する様子を示すプロットがなされた。そのプロットは、図３５に示されており、約１分間だけの超音波撹拌および粒子サイズ分析の後に、ほぼ１００％のＰＴＦＥ粒子が、１．００μｍ未満のサイズになり、サブミクロンサイズに分散されることが明らかになっている。
【０１０６】
実施例４の結果は、一般に、ＰＴＦＥリアクタ・ラテックスのサンプルへの電子ビームの照射量が増大すると、乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末内のＰＴＦＥ粒子が、大幅に短い時間でサブミクロンのサイズに分散したことを示している。例えば、５メガラドにすぎない照射量で照射されたサンプル４．１については、粒子サイズ分析中の超音波撹拌は、ＰＴＦＥ粉末のサンプル４．１におけるＰＴＦＥ粒子がサブミクロンのサイズに分散するために、約１８−１９分以上の間継続する必要があった。一方、５５メガラドの照射量で照射されたサンプル４．１１については、粒子サイズ分析中の超音波撹拌は、ＰＴＦＥ粉末のサンプル４．１１におけるＰＴＦＥ粒子がサブミクロンのサイズに分散するために、約１分未満の間しか継続する必要がなかった。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明の方法についての種々の実施形態における工程を示す工程系統図である。
【図２】ＩＰＡに分散させた未照射リアクタ・ラテックスＰＴＦＥ材料の対照サンプルに関する粒子サイズ分布のグラフである。
【図３】ＩＰＡに分散させた被照射ＰＴＦＥリアクタ・ラテックスのサンプルに関する粒子サイズ分布のグラフである。
【図４】ＩＰＡに分散させた被照射ＰＴＦＥリアクタ・ラテックスのサンプルに関する粒子サイズ分布のグラフである。
【図５】本発明によって生成され水に分散させたサブミクロンＰＴＦＥ粉末のサンプルに関する２０分間の超音波撹拌後の粒子サイズ分布のグラフである。
【図５Ａ】図５で分析されたサンプルに関する２０分間の超音波撹拌に亘る粒子サイズ分布の結果を重ねて示す図である。
【図６】本発明によって生成され水に分散させたサブミクロンＰＴＦＥ粉末のサンプルに対する３分間の超音波撹拌後の粒子サイズ分布のグラフである。
【図６Ａ】図６で分析されたサンプルに関する３分間の超音波撹拌に亘る粒子サイズ分布の結果を重ねて示す図である。
【図７】粉砕のための溶媒としてブチルカルビトールが用いられＩＰＡに分散させたサブミクロンＰＴＦＥ粉末のサンプルに関する粒子サイズ分布のグラフであって、１００．００％が１．００μｍ未満を示す粒子サイズ分布のグラフである。
【図８】比較のための６つの異なる回収方法の１つを用いる際に、粉砕のための溶媒としてＩＰＡが用いられ鉱物油に分散させたサブミクロンＰＴＦＥ粉末のサンプルに関する粒子サイズ分布のグラフである。
【図９】比較のための６つの異なる回収方法の１つを用いる場合に、粉砕のための溶媒としてＩＰＡが用いられ鉱物油に分散させたサブミクロンＰＴＦＥ粉末のサンプルに関する粒子サイズ分布のグラフである。
【図１０】比較のための６つの異なる回収方法の１つを用いる場合に、粉砕のための溶媒としてＩＰＡが用いられ鉱物油に分散させたサブミクロンＰＴＦＥ粉末のサンプルに関する粒子サイズ分布のグラフである。
【図１１】比較のための６つの異なる回収方法の１つを用いる場合に、粉砕のための溶媒としてＩＰＡが用いられ鉱物油に分散させたサブミクロンＰＴＦＥ粉末のサンプルに関する粒子サイズ分布のグラフである。
【図１２】比較のための６つの異なる回収方法の１つを用いる場合に、粉砕のための溶媒としてＩＰＡが用いられ鉱物油に分散させたサブミクロンＰＴＦＥ粉末のサンプルに関する粒子サイズ分布のグラフである。
【図１３】比較のための６つの異なる回収方法の１つを用いる場合に、粉砕のための溶媒としてＩＰＡが用いられ鉱物油に分散させたサブミクロンＰＴＦＥ粉末のサンプルに関する粒子サイズ分布のグラフである。
【図１４】ボールミルの中で溶媒としてのＩＰＡと混合された被照射ＰＴＦＥ出発材料のサンプルに関する粒子サイズ分布のグラフである。
【図１５】ボールミルの中で溶媒としてのＩＰＡと混合された未照射ＰＴＦＥ出発材料のサンプルに関する粒子サイズ分布のグラフである。
【図１６】本発明によって生成されたＰＴＦＥ粒子を有機物に分散したサンプルに関する（Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ粒子サイズ分析器を用いて作成された）粒子サイズ分布のグラフであって、９０％以上が０．８１μｍ未満を示す粒子サイズ分布のグラフである。
【図１７】本発明によって生成されたＰＴＦＥ粒子を大規模に水へ分散したサンプルに関する粒子サイズ分布のグラフであって、１００．００％が１．００μｍ未満を示す粒子サイズ分布のグラフである。
【図１８】本発明によって生成され粉砕のための溶媒としてＩＰＡが用いられＩＰＡおよび水の混合物に分散されたサブミクロンＰＴＦＥ粉末のサンプルに関する粒子サイズ分布のグラフであって、８１．５１％が１．００μｍ未満を示す粒子サイズ分布のグラフである。
【図１９】２８メガラドで照射され未粉砕でＩＰＡおよび水の混合物に分散されたＰＴＦＥ出発材料のサンプルに関する粒子サイズ分布のグラフであって、４．２７％が１．００μｍ未満を示す粒子サイズ分布のグラフである。
【図２０Ａ】５メガラドで照射され０分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２０Ｂ】５メガラドで照射され２分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２０Ｃ】５メガラドで照射され３分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２０Ｄ】５メガラドで照射され４分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２０Ｅ】５メガラドで照射され５分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２０Ｆ】５メガラドで照射され６分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２０Ｇ】５メガラドで照射され７分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２０Ｈ】５メガラドで照射され８分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２０Ｉ】５メガラドで照射され１０分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２０Ｊ】５メガラドで照射され１２分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２０Ｋ】５メガラドで照射され１３分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２０Ｌ】５メガラドで照射され１６分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２０Ｍ】５メガラドで照射され１９分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２０Ｎ】５メガラドで照射され２０分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２０Ｏ】５メガラドで照射され２１分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２０Ｐ】５メガラドで照射され２２分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２０Ｑ】５メガラドで照射され２４分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２０Ｒ】５メガラドで照射され２５分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２０Ｓ】５メガラドで照射され２６分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２０Ｔ】５メガラドで照射され３０分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２０Ｕ】５メガラドで照射され３２分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２１】２４分間の超音波撹拌および粒子サイズ測定の間に粒子サイズ分布が変化した様子を示すために、図２０の粒子サイズ分布曲線を重ね合わせて示す図である。
【図２２】５メガラドで照射されたサンプルの平均ＰＴＦＥ粒子サイズと、超音波撹拌の時間との関係を示すグラフである。
【図２３】５メガラドで照射されて１．００μｍ未満の粒子サイズになったＰＴＦＥ粒子の割合と、超音波撹拌の時間との関係を示すグラフである。
【図２４Ａ】２５メガラドで照射され０分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２４Ｂ】２５メガラドで照射され１分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２４Ｃ】２５メガラドで照射され２分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２４Ｄ】２５メガラドで照射され３分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２４Ｅ】２５メガラドで照射され５分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２４Ｆ】２５メガラドで照射され７分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２４Ｇ】２５メガラドで照射され８分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２４Ｈ】２５メガラドで照射され１０分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２４Ｉ】２５メガラドで照射され１２分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２４Ｊ】２５メガラドで照射され１３分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２４Ｋ】２５メガラドで照射され１５分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２４Ｌ】２５メガラドで照射され１７分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２４Ｍ】２５メガラドで照射され１８分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２４Ｎ】２５メガラドで照射され１９分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２４Ｏ】２５メガラドで照射され２０分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２４Ｐ】２５メガラドで照射され２２分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２５】７分間の超音波撹拌および粒子サイズ測定の間に粒子サイズ分布が変化した様子を示すために、図２４の粒子サイズ分布曲線を重ね合わせて示す図である。
【図２６】２５メガラドで照射されたサンプルの平均ＰＴＦＥ粒子サイズと、超音波撹拌の時間との関係を示すグラフ。
【図２７】２５メガラドで照射されて１．００μｍ未満の粒子サイズになったＰＴＦＥ粒子の割合と、超音波撹拌の時間との関係を示すグラフである。
【図２８Ａ】２５メガラドで照射され、７から８のｐＨに調整されて、０分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２８Ｂ】２５メガラドで照射され、７から８のｐＨに調整されて、０．５分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２８Ｃ】２５メガラドで照射され、７から８のｐＨに調整されて、１．５分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２８Ｄ】２５メガラドで照射され、７から８のｐＨに調整されて、２分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２８Ｅ】２５メガラドで照射され、７から８のｐＨに調整されて、３分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２８Ｆ】２５メガラドで照射され、７から８のｐＨに調整されて、４分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２８Ｇ】２５メガラドで照射され、７から８のｐＨに調整されて、７分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２８Ｈ】２５メガラドで照射され、７から８のｐＨに調整されて、１２分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２８Ｉ】２５メガラドで照射され、７から８のｐＨに調整されて、１４分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２８Ｊ】２５メガラドで照射され、７から８のｐＨに調整されて、１８分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２８Ｋ】２５メガラドで照射され、７から８のｐＨに調整されて、２１分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２８Ｌ】２５メガラドで照射され、７から８のｐＨに調整されて、２３分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２８Ｍ】２５メガラドで照射され、７から８のｐＨに調整されて、２４分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２９】１８分間の超音波撹拌および粒子サイズ測定の間に粒子サイズ分布が変化した様子を示すために、図２８の粒子サイズ分布曲線を重ね合わせて示す図である。
【図３０】２５メガラドで照射されて７から８のｐＨに調整されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥサンプルの平均ＰＴＦＥ粒子サイズと、超音波撹拌の時間との関係を示すグラフ。
【図３１】２５メガラドで照射されて７から８のｐＨに調整されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成され１．００μｍ未満の粒子サイズになったＰＴＦＥ粒子の割合と、超音波撹拌の時間との関係を示すグラフ。
【図３２Ａ】５５メガラドで照射され０分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図３２Ｂ】５５メガラドで照射され１分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図３２Ｃ】５５メガラドで照射され２分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図３２Ｄ】５５メガラドで照射され３分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図３２Ｅ】５５メガラドで照射され４分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図３２Ｆ】５５メガラドで照射され５分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図３３】１分間の超音波撹拌の間に粒子サイズ分布が変化した様子を示すために、５５メガラドで照射され０分間および１分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布の曲線を重ね合わせて示す図である。
【図３４】５５メガラドで照射されたサンプルの平均ＰＴＦＥ粒子サイズと、超音波撹拌の時間との関係を示すグラフである。
【図３５】５５メガラドで照射されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成され１．００μｍ未満の粒子サイズになったＰＴＦＥ粒子の割合と、超音波撹拌の時間との関係を示すグラフ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、サブミクロンのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）粉末を生成するための改良方法に関する。特に、本発明は、リアクタ・ラテックス状のＰＴＦＥに照射処理を施すことによってサブミクロンのＰＴＦＥ粉末を生成する方法に関する。更に、本発明は、本明細書に開示された方法によって生成されたサブミクロンのＰＴＦＥ粉末に関し、その粉末は、流動性に優れ、所望の溶媒に容易に分散可能であり、凝集し難く、取扱時に粉塵となって空気中に舞うことが少ない。また、本発明は、水性溶媒および有機溶媒にサブミクロンの大きさでＰＴＦＥ粒子を分散させる改良方法、およびそのような方法に従って生成された分散物に関する。
【背景技術】
【０００２】
リアクタ・ラテックス状のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、およびそのようなリアクタ・ラテックスＰＴＦＥ材料を生成する方法は、当業者に周知である。本明細書では、「リアクタ・ラテックス状のＰＴＦＥ」および「リアクタ・ラテックスＰＴＦＥ」とは、乳化重合（エマルジョン重合）処理を経てＰＴＦＥの合成から生じた生成物であり一次粒子サイズのＰＴＦＥ粒子の水溶液である懸濁液を意味する。「ラテックス」という用語は、本分野で一般に用いられているように、重合物質すなわちゴムのような物質の重合や分散によって得られた合成ゴムやプラスチックの水乳濁液（水エマルジョン）を意味する。
【０００３】
リアクタ・ラテックスＰＴＦＥにおけるＰＴＦＥ粒子の一次粒子サイズは、約０．１μｍ（マイクロメートル）から約０．５μｍであることが多い。リアクタ・ラテックスＰＴＦＥの抽出物は、通例、約１０重量パーセントから約４０重量パーセントの固体ＰＴＦＥ粒子を水溶液中に含む。
【０００４】
そのようなリアクタ・ラテックスＰＴＦＥ材料の多くは、過度の時間経過や温度変化に対して不安定であるという特徴を有する。例えば、あるリアクタ・ラテックス生成物のＰＴＦＥ粒子は、低温で保管されたとしても、１０日程の期間で崩壊することがある。更に、周知のリアクタ・ラテックスＰＴＦＥ生成物のＰＴＦＥ粒子は、運搬時などに軽い物理的な撹拌，振動を受けた場合に、崩壊，凝固，汚損する傾向がある。崩壊，凝固，汚損したＰＴＦＥ粒子は、溶媒中で容易に分散しないことから、そのような生成物中のＰＴＦＥ粒子を利用する上で、その特有の不安定性は欠点になる。
【０００５】
したがって、従来は、リアクタ・ラテックスＰＴＦＥ生成物を用いて、有用なＰＴＦＥ乾燥粉末生成物や、有用な液体ＰＴＦＥ分散物を生成する場合には、ＰＴＦＥ粒子を「最終生成物」として安定化させるために、リアクタ・ラテックスＰＴＦＥ生成物に、レオロジ調整剤（増粘剤），界面活性剤，ｐＨ調整剤などを加えることが必要である場合が多かった。そのＰＴＦＥ最終生成物は、低温で維持する必要がある。したがって、リアクタ・ラテックスＰＴＦＥ出発材料から有用なＰＴＦＥ最終製品を生成することに関する周知の処理は、コストおよび時間を要する作業であることが多かった。乳化重合によるＰＴＦＥの生成を論じる関連文献には、Ｓ．Ｅｂｎｅｓａｊｊａｄの「Ｆｌｕｏｒｏｐｌａｓｔｉｃｓ Ｖｏｌｕｍｅ １：Ｎｏｎ−Ｍｅｌｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｂｌｅ Ｆｌｕｏｒｏｐｌａｓｔｉｃｓ， Ｔｈｅ Ｄｅｆｅｎｉｔｉｖｅ Ｕｓｅｒ’ｓ Ｇｕｉｄｅ ａｎｄ Ｄａｔａｂｏｏｋ」、Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ｄｅｓｉｇｎ Ｌｉｂｒａｒｙ（２０００）があり、この関連文献は、参照によって本明細書に組み込まれる。
【０００６】
上述の関連文献には、水性溶媒や有機溶媒などの種々の溶媒中で安定し容易に分散可能なサブミクロンのＰＴＦＥ粉末を生成するために、リアクタ・ラテックス状のＰＴＦＥを処理して回収することができる方法が必要であることが示されている。
【０００７】
電子ビーム放射またはガンマ線放射を用いた照射は、本発明の方法の主要な工程である。前述の処理や特許文献には、有用なＰＴＦＥ最終製品の生成時における照射の重要性が開示されている。しかしながら、それらの開示は、乾燥した粉末ＰＴＦＥ材料の照射に焦点を当てている。
【０００８】
例えば、ＰＴＦＥの照射に関する初期の開示は、Ｄｉｌｌｏｎの米国特許Ｎｏ．３，７６６，０３１に含まれており、その明細書には、トレイにＰＴＦＥを配置して照射を施す方法が開示されている。その明細書は、参照によって本明細書に組み込まれる。
【０００９】
更に、Ｎｅｕｂｅｒｇ ｅｔ ａｌ．の米国特許Ｎｏ．４，７４８，００５および米国特許Ｎｏ．４，７７７，１９２は、本発明の譲受人によって所有され、参照によって全体が本明細書に組み込まれる。その特許文献には、リボンブレンダ内にＰＴＦＥ材料を配置して、そのブレンダによってＰＴＦＥ材料を撹拌しつつ、そのブレンダの一部分に電子ビームを照射する工業用集中処理が開示されている。
【００１０】
ＰＴＦＥ粒子の照射方法およびＰＴＦＥ粒子の照射に用いられる装置が開示されている他の特許文献には、Ｌｕｎｉｅｗｓｋｉ ｅｔ ａｌ．の米国特許Ｎｏ．５，１４９，７２７、５，２９６，１１３、および米国特許Ｎｏ．５，９６８，９９７があり、それらの明細書は、参照によって全体が本明細書に組み込まれる。
【００１１】
本発明と異なり、酸素（Ｏ2）を容易に得ることができる周囲空気の中で、乾燥した粉末ＰＴＦＥ材料に対する照射の場合には、空気中のＯ2が、乾燥したＰＴＦＥと相互作用することによって、ＰＴＦＥポリマ鎖の末端で末端基（例えば、−ＣＯＦ基）が形成される。その後、その末端基は水と反応して、−ＣＯＯＨ基が形成される。
【００１２】
従来技術として、対象となる溶媒の中で容易に分散してサブミクロン粒子になるＰＴＦＥ粉末を生成する他の方法が開示されている。例えば、２００３年３月１４日に出願され共有譲渡された米国特許出願Ｎｏ．１０／３８９，５６９に開示された方法によって、サブミクロンのＰＴＦＥを生成可能な手法が開示されている。しかしながら、その方法は、溶媒などの中での粉砕工程のような処理工程を含むことが多いため、容易に分散可能なサブミクロンのＰＴＦＥ粉末をＰＴＦＥ出発材料から生成するのに要する時間およびコストが増加してしまう。
【００１３】
一般に、容易に分散可能なサブミクロンのＰＴＦＥ粉末は、サブミクロンすなわち小さな粒子サイズのＰＴＦＥ粉末製品を用いる多くの最終用途が存在することから重要なものである。例えば、ＰＴＦＥ粉末生成物は、ＰＴＦＥテープ，ＰＴＦＥチューブ，焼結ＰＴＦＥシート，焼結ＰＴＦＥテープの生成に利用可能である。さらに、少量（例えば、約０．１から２重量パーセント）の粉末ＰＴＦＥは、様々な組成物に配合されて、次の好ましい有用な特性を提供することが可能である。
（ｉ）インクに配合された場合に、損傷および摩擦に対する優れた耐性を提供する特性
（ｉｉ）化粧品に配合された場合に、シルクのような肌触りを提供する特性
（ｉｉｉ）日焼け止めに配合された場合に、紫外線の遮蔽すなわちＳＰＦ（日焼け防止指数）を増大させる特性
（ｉｖ）油脂類に配合された場合に、優れた潤滑作用を提供する特性
（ｖ）コーティング剤および熱可塑性プラスチックに配合された場合に、摩耗耐性，化学耐性，耐候性，耐水性，膜硬度を向上させる特性
【００１４】
サブミクロンのＰＴＦＥ粉末および分散物のためのより具体的な最終用途は、以下に示されるが、これらに限定されるものではない。
（ｉ）無電解ニッケル皮膜にサブミクロンＰＴＦＥ粒子を均一に分散して配合し、その皮膜の摩擦および摩耗の特性を改善する最終用途（Ｈａｄｌｅｙ ｅｔ ａｌ．，Ｍｅｔａｌ Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ，８５：５１−５３（１９８７年１２月））
（ｉｉ）電気コネクタの接続部における表面仕上げ層にサブミクロンＰＴＦＥ粒子を配合して、その表面仕上げ層に耐摩耗性を提供する最終用途（Ａｂｙｓ ｅｔ ａｌ．の米国特許Ｎｏ．６，２７４，２５４）
（ｉｉｉ）光導波ファイバの一部である界面層の固体潤滑剤としての膜形成結合剤にサブミクロンＰＴＦＥ粒子を用いる最終用途（Ｃｈｉｅｎの米国特許Ｎｏ．５，１８１，２６８）
（ｉｖ）乾燥エンジンオイル添加剤にサブミクロンＰＴＦＥ粉末を、（粒状のＰＴＦＥ粉末およびＴｉＯ2と共に）用いて、荷重負担面のスリップ性を増大させる最終用途（ＭｃＣｒｅａｄｙの米国特許Ｎｏ．４，８８８，１２２）
（ｖ）金属および合金の表面処理システム用に、自触媒反応を起こすリン酸ニッケルにサブミクロンＰＴＦＥ粒子を混合して、結果として生じる表面に、潤滑作用，低摩擦，耐摩耗性を提供する最終用途（「Ｎｉｆｌｏｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｃｏａｔｉｎｇｓ」、Ｈａｙ Ｎ．，Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，Ｌｔｄ．（１９８９））
ＰＴＦＥの最終用途の別の具体的な例としては、エンジンオイルへのＰＴＦＥの添加、油脂増粘剤としてのＰＴＦＥの利用、工業潤滑油添加剤としてのＰＴＦＥの利用が挙げられる（Ｗｉｌｌｓｏｎ，Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｔｒｉｂｏｌｏｇｙ，４４：３−５（１９９２年３月／４月））。
【００１５】
さらに、ＰＴＦＥ粉末は、非湿潤性を改善し、繊維およびその繊維から作られる繊維製品の摩擦係数を下げることから、ある繊維を製造するために用いられるポリマへの添加剤として、分散可能なサブミクロンＰＴＦＥ粉末を用いることは重要である。その結果、分散可能なサブミクロンＰＴＦＥ粉末を配合した繊維は、濾過および脱水処理に用いられる織物製品などの工業織物製品に有用である。分散可能なＰＴＦＥ粉末を配合した上述の繊維は、カーペット，運動着用織物製品，上着用織物製品，熱気球，車や飛行機の座席，傘などの製造に用いられることもある。そのような織物にＰＴＦＥを配合することにより、洗浄の容易化，摩擦係数の低減，耐摩耗性の向上など、多くの利点を織物製品に与えることができる。２００３年１０月１日に出願された国際特許出願Ｎｏ．ＰＣＴ／ＵＳ０３／３１２６３および国際特許出願Ｎｏ．ＰＣＴ／ＵＳ０３／３１２６４には、サブミクロンサイズで分散可能なＰＴＦＥ粉末の合成繊維製造への利用について詳しく論じられている。
【００１６】
サブミクロンＰＴＦＥ粉末およびサブミクロンＰＴＦＥ分散物を配合する多くの利用や、前述した最終用途のような最終用途について、溶媒に与えられる有利な効果は、ＰＴＦＥ粒子の化学的不活性性や低摩擦性に由来する。さらに、サブミクロンＰＴＦＥ粒子は、このように粒子サイズが小さいため、大きいＰＴＦＥ粒子に比べると、重量に対する表面積の比がかなり大きくなる。そのため、サブミクロンＰＴＦＥ粒子は、（大きいＰＴＦＥ粒子に比べて）、同じ重量で配合された場合に、所望の溶媒に対して、より良好に有用な効果を提供することができる。その結果、サブミクロンＰＴＦＥ粉末およびサブミクロンＰＴＦＥ分散物を生成するための新規の方法は、多くの最終用途，生成物，配合物について非常に有利である。
【００１７】
要するに、対象となる溶媒の中でサブミクロンサイズの粒子として容易に分散可能なＰＴＦＥ粉末を生成するために、リアクタ・ラテックス状のＰＴＦＥを処理して回収することができる方法が必要とされている。さらに、リアクタ・ラテックス状のＰＴＦＥからサブミクロンＰＴＦＥ粉末を生成する方法であって、その結果生じるサブミクロンＰＴＦＥ粉末は、流動性に優れ、所望の溶媒の中で容易に分散し、凝集し難いものであり、高価な化学添加剤や、多大な時間，力学的エネルギも必要とせずに、所望の溶媒の中にサブミクロンのＰＴＦＥ粉末を分散できる方法が必要とされている。本発明は、これらの課題に対処するために、対象となる溶媒においてサブミクロンサイズの粒子として容易に分散可能な安定したサブミクロンのＰＴＦＥを生成する方法を開示している。具体的には、本発明の方法で生成され対象溶媒に分散されたサブミクロンＰＴＦＥは、次のような好ましい有利な特性を提供する。
（ｉ）インクに配合された場合には、損傷および摩擦に対する優れた耐性
（ｉｉ）化粧品に配合された場合には、シルクのような肌触り
（ｉｉｉ）日焼け止めに配合された場合には、紫外線の遮蔽性の向上
（ｉｖ）油脂類に配合された場合には、優れた潤滑作用
（ｖ）コーティング剤および熱可塑性プラスチックに配合された場合には、優れた摩耗耐性，化学耐性，耐候性，耐水性，膜硬度
（ｖｉ）繊維に配合された場合には、紫外線安定性および引張強さの向上
【発明の開示】
【００１８】
本発明は、概して、リアクタ・ラテックス状のＰＴＦＥを加熱して、乾燥粉末状のＰＴＦＥ粒子を回収し、所望の利用溶媒の中に容易に分散可能なサブミクロンＰＴＦＥ粉末を得るための方法に関する。さらに、本発明は、本方法に従って生成されたサブミクロンＰＴＦＥ粉末生成物に関し、そのサブミクロンＰＴＦＥ粉末は、自由に流れ、凝集しにくく、所望の利用溶媒の中での分散が容易であり、取り扱う際に粉塵となって空気中に舞う傾向がない。
【００１９】
本明細書で用いるように、一般的な化学物質の略語「ＰＴＦＥ」は、ポリテトラフルオロエチレンを意味する。ただし、説明の簡略化のために、本明細書では、一般的な用語「ＰＴＦＥ」は、共重合体材料の大部分がポリテトラフルオロエチレンである場合の共重合体を示す際にも用いられる。例えば、本明細書では、「ＰＴＦＥ」という用語は、以下の重合体と共重合されたポリテトラフルオロエチレン、すなわち、次の重合体を更に含むポリテトラフルオロエチレンを示すためも用いられる。
・フッ化エチレンプロピレン共重合体（「ＦＥＰ」）
・テトラフルオロエチレンおよびパ―フルオロビニルエーテルの共重合体であるペルフルオロアルコキシ樹脂（「ＰＦＡ」）
・エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（「ＥＴＦＥ」）
・ポリクロロトリフルオロエチレン（「ＰＣＴＦＥ」）
・エチレンおよびクロロトリフルオロエチレンの共重合体である「ＥＣＴＦＥ」
・ポリフッ化ビニリデン（「ＰＶＤＦ」）
・ポリフッ化ビニル（「ＰＶＦ」）
本明細書で、上述の重合体の一つと共重合されたポリテトラフルオロエチレンを示すために「ＰＴＦＥ」という用語が用いられた場合には、共重合体に含まれる実際のポリテトラフルオロエチレンは、約７０重量パーセント以上であることが意図されている。
【００２０】
また、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ），エチレンと共重合されたＰＣＴＦＥ（ＥＣＴＦＥ），フッ化ビニリデン（ＶＤＦ）と共重合されたＰＣＴＦＥを、ＰＴＦＥまたは上述のＰＴＦＥ共重合体の代わりに用いることも意図されており、この変形は本発明の範囲内である。
【００２１】
さらに、本明細書で用いられている専門用語に関して、「乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末」という表現は、本発明の方法で生成されるＰＴＦＥ粉末の最終生成物を示し、乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末が、選択された利用溶媒に配合される際に、ＰＴＦＥ粒子は、サブミクロンサイズに分散可能である。
【００２２】
本発明の方法で始めに用意されるＰＴＦＥ出発材料は、リアクタ・ラテックスＰＴＦＥであり、通例、約１０％から約４０％の固体ＰＴＦＥを含む水溶液である。通例、ＰＴＦＥリアクタ・ラテックス出発材料の中のＰＴＦＥ粒子は、１．０μｍ未満の一次粒子サイズであり、更に具体的には、約０．１μｍから約０．５μｍの一次粒子サイズである。その粒子サイズは、与えられた材料サンプルにおける粒子サイズの分布の平均から決定される。
【００２３】
本発明の好ましい実施形態では、ＰＴＦＥリアクタ・ラテックス出発材料は、エマルジョン重合処理の反応生成物である。出発材料を生成するためのエマルジョン重合反応の条件は様々であってよく、重合の条件に対する一部の変更例では、上述したよりも更に小さな一次粒子サイズ（例えば、０．０５μｍ）であるＰＴＦＥリアクタ・ラテックス材料が生成されても良いことに注意されたい。これらのことから、本発明の方法によれば、ほぼ全ての粒子サイズが１．０μｍ未満になるように分散可能なＰＴＦＥ粉末を生成することができる。
【００２４】
本方法の好ましい実施形態では、リアクタ・ラテックスＰＴＦＥ出発材料は、電子ビーム放射により、約５ないし約１２０メガラド、好ましくは、約１５ないし約１２０メガラド、最も好ましくは、約２５ないし約１２０メガラドの照射量で照射される。本発明の好ましい別の実施形態では、ＰＴＦＥリアクタ・ラテックス材料は、ガンマ線放射を用いて照射される。
【００２５】
特に好ましい実施形態では、リアクタ・ラテックスＰＴＦＥ材料への照射は、リアクタ・ラテックス材料を生成するためのエマルジョン重合反応の後に実施される。しかしながら、別の実施形態において、エマルジョン重合反応の合間に照射が実施され、結果として生じるリアクタ・ラテックス材料が、反応の終了時に既に照射されているようにしても良いことが意図されている。
【００２６】
リアクタ・ラテックスＰＴＦＥは、水溶液に懸濁されたＰＴＦＥ粒子を含むため、そのＰＴＦＥ粒子への照射は、背景技術の節で詳述した乾燥ＰＴＦＥ粒子への照射とは異なる。具体的には、照射は、大気中ほどは酸素と容易に反応できない水中環境で実施されるため、一部の末端基（例えば、−ＣＯＦ基などであり、通例は、水と反応して−ＣＯＯＨ基を形成する）の形成が防止される。
【００２７】
照射工程に続いて、本発明の一部の実施形態は、照射されたＰＴＦＥリアクタ・ラテックス材料を分散物の一つとして直接利用する。具体的には、エマルジョン反応物質が、重合後に照射された場合、または、エマルジョン反応物質が、重合中に照射された場合、照射されたＰＴＦＥリアクタ・ラテックス材料は、２５％の分散物として用いられても良い（図１）。
【００２８】
別の実施形態では、被照射ＰＴＦＥリアクタ・ラテックス材料は、凝集しない分散物を生成するために、ＰＴＦＥの濃度が固体として５０から７０重量パーセントに増加するように濃縮されてもよい。一部の実施形態では、次に、照射および濃縮されたＰＴＦＥリアクタ・ラテックス材料は、６０−７０％に濃縮された分散物として用いられてもよい。更なる実施形態では、このＰＴＦＥの濃縮工程は、サブミクロンＰＴＦＥとして容易に分散する乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末を回収する前の中間工程として用いられてもよい。
【００２９】
ただし、特に好ましい実施形態では、固体のＰＴＦＥを濃縮水溶液から回収する工程が、照射および濃縮されたＰＴＦＥリアクタ・ラテックス材料に対して実施される。乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末の回収は、濾過・乾燥，水の蒸発の他、濾過・乾燥後の遠心分離など、任意の周知の処理で実施することができる
【００３０】
本発明の乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末は、所望の利用溶媒に分散された際に、サブミクロンサイズの粒子として容易に分散可能である。乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末が、十分に分散可能か否か判定する方法は、所望の利用溶媒に粉末が分散された際のＰＴＦＥ粒子の粒子サイズ分析を含む。例えば、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）の中で、ＰＴＦＥ粒子の約１００％が１．００μｍ未満になるように分散可能な良質なＰＴＦＥ粉末が必要な場合には、本発明の方法を用いて乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末を生成し、その粉末サンプルをＩＰＡのサンプルに分散させ、分散されたサンプルの粒子サイズ分析を実施する。その粒子サイズ分析は、後に詳述する標準的なＭａｌｖｅｒｎ粒子サイズ分析器を用いて行われても良い。
【００３１】
ＰＴＦＥリアクタ・ラテックス材料は、照射，濃縮，乾燥を経て、乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末として回収されると、所望の利用溶媒の中に分散される。通例、分散されたＰＴＦＥ粒子のほぼ全てが、１．００μｍ未満の粒子サイズであることが観察される。したがって、予想以上に、本発明の方法に従って生成された乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末は、多くの所望の利用溶媒の中に容易に分散可能であり、選択された利用溶媒の中の粉末の塊に対して必要となる混合や撹拌は低いレベルで済む。乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末を、例えば、溶媒，樹脂，被膜の他、所望の利用溶媒に分散させる場合には、ＰＴＦＥ粉末は、サブミクロンサイズのＰＴＦＥ粒子として分散する。
【００３２】
本発明の方法は、サブミクロンＰＴＦＥ粉末およびサブミクロンＰＴＦＥ分散物を生成する周知の方法を超える利点を有する。例えば、本方法は、界面活性剤、レオロジ剤すなわち調整剤、ｐＨ調整剤の添加を必要としない。しかしながら、上述の物質（およびその他の物質）は、必要に応じて、ユーザが選択した特定の利用溶媒に添加されてもよい。
【００３３】
さらに、本方法で生成されるサブミクロンＰＴＦＥ粉末は、流動性に劣り所望の利用溶媒の中に分散しない凝集物を形成し難い。また、本発明の方法で生成され所望の利用溶媒の中に分散されたサブミクロンＰＴＦＥは、次のような好ましい有利な特性を提供する。
（ｉ）インクに配合された場合には、損傷および摩擦に対する優れた耐性
（ｉｉ）化粧品に配合された場合には、シルクのような肌触り
（ｉｉｉ）日焼け止めに配合された場合には、紫外線の遮蔽性の向上
（ｉｖ）油脂類に配合された場合には、優れた潤滑作用
（ｖ）コーティング剤および熱可塑性プラスチックに配合された場合には、優れた摩耗耐性，化学耐性，耐候性，耐水性，膜硬度
（ｖｉ）繊維に配合された場合には、紫外線安定性および引張強さの向上
理論に縛られたくはないが、ＰＴＦＥリアクタ・ラテックス材料の照射工程は、ＰＴＦＥ粒子がより容易に分散しつつ、粘性およびフィブリル化などの典型的な傾向を示さないように、一次ＰＴＦＥ粒子の粘稠度を変化させると考えられる。
【００３４】
本発明については、本明細書に開示された具体的な実施形態に関連して、以下で詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
本発明は、ＰＴＦＥ原料の表面の酸化を抑える環境でＰＴＦＥ原料を処理して、所望の利用溶媒の中で容易に分散可能な乾燥サブミクロンのＰＴＦＥ粉末を生成する方法を開示する。その環境は、例えば、水中の環境であってもよい。本発明の一つの方法では、リアクタ・ラテックス状のＰＴＦＥを、原料として用いて処理を施す。次に、処理された原料は、サブミクロンサイズのＰＴＦＥ粒子が所望の利用溶媒の中で容易に分散するような乾燥粉末状のＰＴＦＥ粒子として回収される。さらに、本発明は、本方法に従って形成された乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末に関し、その乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末は、自由に流れ、取り扱う際に粉塵として空気中に舞うことが少なく、所望の利用溶媒または媒体の中に配合された際に凝集しにくい。
【００３６】
前述のように、本方法で用いるために始めに用意されるＰＴＦＥの出発材料は、リアクタ・ラテックスＰＴＦＥであり、通例、約１０％から約４０％の固体ＰＴＦＥを含む水溶液である。このＰＴＦＥのリアクタ・ラテックス出発材料は、エマルジョン重合反応によって生成されても良い。
【００３７】
本発明で利用可能なＰＴＦＥ出発材料の例は、市販の生成物を含む。極度の不安定性のため、ほとんどの市販のリアクタ・ラテックスＰＴＦＥは、レオロジ調整剤，界面活性剤，湿潤剤，ｐＨ調整剤などを含んでいることに注意されたい。本発明の代表的な実施形態では、リアクタ・ラテックスＰＴＦＥは、レオロジ調整剤，界面活性剤，湿潤剤，ｐＨ調整剤などを加える前に照射され、これらの添加剤を必要とせずに安定した乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末が生成される。しかしながら、本発明の更なる実施形態では、安定化されたリアクタ・ラテックス、すなわち、添加剤を含有するリアクタ・ラテックスに照射を行って、乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末を生成しても良い。
【００３８】
本発明での利用に適切な市販のＰＴＦＥリアクタ・ラテックス出発材料の別の例は、Ｓ．Ｅｂｎｅｓａｊｊａｄの「Ｆｌｕｏｒｏｐｌａｓｔｉｃｓ Ｖｏｌｕｍｅ 1：Ｎｏｎ−Ｍｅｌｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｂｌｅ Ｆｌｕｏｒｏｐｌａｓｔｉｃｓ， Ｔｈｅ Ｄｅｆｅｎｉｔｉｖｅ Ｕｓｅｒ’ｓ Ｇｕｉｄｅ ａｎｄ Ｄａｔａｂｏｏｋ」、Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ｄｅｓｉｇｎ Ｌｉｂｒａｒｙ（２０００）に開示されており、これは、参照によって全体が本明細書に組み込まれる。
【００３９】
上述したように、「ＰＴＦＥ」という用語は、本明細書では、ポリテトラフルオロエチレンと様々な共重合体とを意味し、共重合体材料の大部分はポリテトラフルオロエチレンであり、より具体的には、含有共重合体の約７０重量％以上がポリテトラフルオロエチレンである。
【００４０】
本発明の好ましい一実施形態では、ＰＴＦＥリアクタ・ラテックス材料は、電子ビーム放射を用いて照射される。本発明の好ましい別の実施形態では、ＰＴＦＥリアクタ・ラテックス材料は、ガンマ線放射を用いて照射される。
【００４１】
本発明の方法では、結果として生じる乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末は、粘稠度が低いことが好ましく、粒子によって形成される弱い塊の全てを取り除くために、例えば、プラスチック容器内で最小限に揺するだけで足りることが好ましい。あるいは、結果として生じる乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末の抽出物は、回収工程によって形成される弱い塊の全てを取り除くために、一般の粉末材料用の装置で処理しても良い。例えば、乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末の抽出物は、収集プロセスによって形成される弱い塊の全てを取り除くために、エアミルで一通り処理しても良い。上述の方法に従って生成された生成物は、その後、容易に分散可能なサブミクロンＰＴＦＥ粉末となることが好ましい。
【００４２】
本発明の方法に従って形成された乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末は、流動性に優れ、凝集し難いといった所望の特性を有する。したがって、結果として生じる乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末は、選択された利用溶媒すなわち対象となる媒体の中で分散する能力が向上する。選択された利用溶媒の中で分散する能力が向上すると、本方法に従って生成された乾燥サブミクロンのＰＴＦＥ粉末は、所望の特性をその溶媒に提供することが可能になる。
【００４３】
本発明の更なる実施形態では、界面活性剤，湿潤剤，懸濁剤は、乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末と共に用いられることによって、選択された利用溶媒すなわち対象となる媒体の中で凝集する傾向を長期間に渡って低減することができる。
【００４４】
本発明の方法は、重要な工程として、サブミクロンサイズであることを確認するために、乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末の粒子のサイズを分析する。具体的には、「サブミクロン」および「サブミクロンサイズ」という用語は、本明細書では、本方法で形成されたＰＴＦＥ粉末のサンプルの粒子サイズの分析結果を示す。その分析において、粒子サイズ試験溶媒の中のＰＴＦＥ粒子数のうち８５％以上が１．００μｍ未満のサイズであり、粒子サイズ試験溶媒の中のＰＴＦＥ粒子数のうち９０％以上が１．００μｍ未満のサイズであることがより好ましく、粒子サイズ試験溶媒の中のＰＴＦＥ粒子数のうち９５％以上が１．００μｍ未満のサイズであることが最も好ましい。
【００４５】
本発明の一部の好ましい実施形態では、結果として生じるサブミクロンＰＴＦＥ粉末の粒子サイズの分析は、Ｍａｌｖｅｒｎ Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ ２０００ Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｓｉｚｅ Ａｎａｌｙｚｅｒを用いて実施される。それは、レーザ散乱粒子サイズ分布分析器であり、英国マルヴァーンのＭａｌｖｅｒｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｌｔｄ．から入手可能である。ＰＴＦＥ粒子の粒子サイズ分析については、分析すべきサブミクロンＰＴＦＥ粉末のサンプルが、乾燥した状態であるか、特定の液体分散剤に分散されているかに応じて、種々の異なる手順が用いられる。
【００４６】
本方法に従って生成された乾燥サブミクロン粉末のサンプルが分析される際に、標準的な操作手順が設定されても良い。例えば、一部の好ましい実施形態では、乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末の粒子サイズを分析するために、Ｍａｌｖｅｒｎ Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒに設定された乾燥粉末ＰＴＦＥのＱＳＯＰ（「品質標準操作手順」）が選択されても良い。このＱＳＯＰについての概要は、次の表１に示される。
【００４７】
【表１】
【００４８】
具体的には、Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒは、乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末のサンプルが検査される際に、Ｓｃｉｒｏｃｃｏ ２０００乾式アクセサリを用いる。好ましい実施形態では、Ｓｃｉｒｏｃｃｏ ２０００の蓋が開けられ、約２グラムの乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末のサンプルが、サンプルトレイに置かれ、蓋が閉められる。次いで、Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ ２０００のソフトウェアプログラムが、適切なアイコンを選択することによって起動し、所望のＳＯＰ（ここでは、乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末のためのＱＳＯＰ）が選択され、サンプル情報が入力される。次いで、開始を押すことにより、粒子サイズの分析が開始される。
【００４９】
好ましい実施形態では、粒子サイズの測定値の微小偏差を平均化するために、乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末の粒子サイズ分析は、約１分の総記録時間あたり約５回繰り返される。
【００５０】
本発明に従って生成された乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末が、特定の液体利用溶媒すなわち分散剤の中に分散される場合には、ＰＴＦＥ粒子の粒子サイズを測定するために、乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末の分散剤として選択された液体に応じて異なる手順が用いられる。Ｍａｌｖｅｒｎ Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ ２０００は、ここでも、ＰＴＦＥ粉末の液体分散物の粒子サイズ分析のために用いられるが、Ｓｃｉｒｏｃｃｏ ２０００乾式アクセサリではなく、Ｈｙｄｒｏ ２０００Ｓが用いられる。さらに、Ｍａｌｖｅｒｎ Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒによる粒子サイズ分析の全ての工程期間中に、サブミクロンＰＴＦＥ粉末が液体の利用溶媒の中に分散されたサンプルに対して、キャリア溶液が必要となる。
【００５１】
「分散剤」（すなわち、粒子サイズ分析のためにサブミクロンＰＴＦＥ粉末が分散される液体の媒体）として、ＩＰＡが選択される実施形態では、約２グラムの乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末は、２０ｍＬ容量のプラスチック製キュベット内に収容されても良く、そのキュベットは、２０ｍＬのマークまでＩＰＡで満たされても良い。このように、ＩＰＡは、キャリア溶液として機能する。また、約０．２グラムのＳｕｒｆｙｎｏｌ ＴＧ−Ｅ界面活性剤（ＳＴＧＥ）が、ＩＰＡキャリア溶液に加えられてもよい。ＳＴＧＥは、Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ， Ｉｎｃ．が製造する非イオン界面活性剤であり、選択されたキャリア溶液にサブミクロンＰＴＦＥの分散物が導入された際に、分散を早め維持する助けとなる。次に、キュベットは、固く蓋をされ、乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末のサンプルをＩＰＡの中に分散させるために、約３０秒間振られる。次に、キュベットが開けられ、サンプルは、約１分間超音波撹拌される。別の実施形態では、約２重量パーセントの乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末が、与えられた量のＩＰＡに追加され、粉末は、約３−５分間、ブレンダすなわち高速分散器によって、ＩＰＡと混合される。次いで、Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ ２０００のソフトウェアプログラムが、適切なアイコンを選択することによって起動しても良い。所望のＳＯＰ（ここでは、ＩＰＡ内に分散されたサブミクロンＰＴＦＥ粉末のためのＳＯＰ）が設定され、サンプル情報が入力される。ＩＰＡ内に分散させたサブミクロンＰＴＦＥ粉末粒子の粒子サイズを測定する際に用いられるＭａｌｖｅｒｎ ＭａｓｔｅｒｓｉｚｅｒのためのＳＯＰについての概要は、次の表２に示される。
【００５２】
【表２】
【００５３】
次に、Ｍａｌｖｅｒｎ Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒシステムは、システムの分散剤としてＩＰＡが用いられているためＩＰＡで洗浄される。ＩＰＡおよびＰＴＦＥの両方に対して適切な屈折率の値（表２に示された値）が、Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒで設定され、バックグラウンド値が測定される。次に、ＰＴＦＥ粒子の粒子サイズを正確に測定するために、必要な量のサンプルが加えられたことを示すメッセージが現れるまで、ＩＰＡ内に分散された乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末のサンプルがＭａｓｔｅｒｓｉｚｅｒに加えられる。
【００５４】
次いで、超音波撹拌器が５０％の出力で作動され、「開始」ボタンが押される。粒子サイズ測定値は、取得される粒子サイズ測定値における微小偏差を平均化するために、約５回（例えば、５分間に１分毎に１回）取得されても良い。
【００５５】
本方法に従って生成されＩＰＡの中に分散された乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末のサンプルに対して粒子サイズ分析を行った代表的な研究では、約９５％以上のＰＴＦＥ粒子が１ミクロン未満の粒子サイズであることが示された。
【００５６】
さらに、Ｍａｌｖｅｒｎ Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒの粒子サイズ分析器は、本方法に従って生成された乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末が鉱物油の中に分散された実施形態において、サブミクロンＰＴＦＥ粒子の粒子サイズを判定するために用いられてもよい。この実施形態のためのキャリア溶液を準備するために、約１５ｍＬのＬｏｎｚｅｓｔ ＳＭＯ界面活性剤が、１ガロンの鉱物油（Ｍａｇｉｅｓｏｌ Ｏｉｌ ＃４７など）と混合されてもよい。次に、約１グラムの乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末が、プラスチック製キュベットに入れられ、約２０ｍＬの鉱物油キャリア溶液が、キュベットに加えられても良い。次いで、その混合物は、約３０秒間振られる。次に、サンプルは、１分間、超音波撹拌される。別の実施形態では、試験対象の分散されたサブミクロンＰＴＦＥ粉末のサンプルは、本方法に従って生成された約２重量パーセントの乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末を、約３−５分間、ブレンダすなわち高速分散器を用いて鉱物油の中に混合することによって準備される。約５−１０滴のＩＰＡおよび５−１０滴の水が、システムに加えられても良い。
【００５７】
次に、鉱物油の中に分散させた乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末のサンプルの粒子サイズ分析のために、Ｍａｌｖｅｒｎ ＭａｓｔｅｒｓｉｚｅｒにおいてＳＯＰが設定される。このＳＯＰについては、次の表３に示される。
【００５８】
【表３】
【００５９】
次に、Ｍａｌｖｅｒｎ Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒシステムは、最初にＩＰＡで洗浄され、次に、上述の鉱物油キャリア溶液で洗浄される。次いで、バックグラウンド値が測定される。次に、ＰＴＦＥ粒子の粒子サイズを測定するために、十分なサンプルが加えられたことを示すメッセージが現れるまで、鉱物油溶液の中に分散させた乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末を含むサンプルがＭａｓｔｅｒｓｉｚｅｒに加えられる。次いで、超音波撹拌器が５０％の出力で作動され、「開始」ボタンが押される。粒子サイズ測定値は、得られた粒子サイズ測定値における微小偏差を平均化するために、約５回（例えば、１分あたり約５−７回）繰り返されても良い。
【００６０】
本方法に従って生成され鉱物油の中に分散させた乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末のサンプルに対する代表的な粒子サイズ分析の結果によると、約９５％以上のＰＴＦＥ粒子が１ミクロン未満の粒子サイズであることが示される。
【００６１】
同様に、Ｍａｌｖｅｒｎ Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒは、乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末が水の中に分散された実施形態において、乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粒子の粒子サイズを判定するために用いられてもよい。具体的には、約１グラムの乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末が、２０ｍＬ容量のプラスチック製キュベットに入れられ、そこに、１０ｍＬのＩＰＡが加えられても良い。次いで、そのキュベットは蓋をされ、約１５秒間十分に振られる。次に、１０ｍＬの水がキュベットに加えられ、それら内容物は、約１５秒間振られる。続いて、約０．２グラム（またはピペットで１０滴）のＳＴＧＥ界面活性剤が、キュベットに加えられる。キュベットは再び蓋をされ、約１５秒間振られる。次に、キュベットが開けられ、サンプルは、１分間、超音波撹拌される。別の実施形態では、本方法に従って生成された約２重量パーセントの乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末が、与えられた量の水の中に分散され、約２重量パーセントのＳＴＧＥ界面活性剤が加えられる。その実施形態では、分散物は、約３−５分間、ブレンダすなわち高速分散器を用いて混合される。次に、約９８％の水と約２％のＳＴＧＥ界面活性剤との溶液が準備され、キャリア溶液として機能する。
【００６２】
本方法に従って生成され水の中に分散された乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末のサンプルの粒子サイズ分析に用いられるＳＯＰについての概要は、表４に示される。
【００６３】
【表４】
【００６４】
次に、Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒシステムは、ＩＰＡで洗浄され、水で２回洗い流される。次いで、０．３グラムのＳＴＧＥ界面活性剤が、Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒシステムに加えられる。次いで、バックグラウンド値が測定される。次に、粒子サイズを判定するために、十分なサンプルが加えられたことを示すメッセージが現れるまで、水の中に分散させた乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末を含むサンプルがＭａｓｔｅｒｓｉｚｅｒに加えられる。次いで、超音波撹拌器が５０％の出力で作動され、「開始」ボタンが押される。乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末のサンプルの粒子サイズ測定値は、得られた粒子サイズ測定値における微小偏差を平均化するために、通例は、約５回（例えば、１分あたり約５−７回）取得されても良い。
【００６５】
本方法に従って生成され水の中に分散させた乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末のサンプルに対する代表的な粒子サイズ分析によると、ＰＴＦＥ粒子の約９５％以上が１ミクロン未満のサイズである粒子サイズ分布が示される。
【００６６】
以下の実施例は、本発明を説明するためのものであり、決して本発明を限定するものではない。
【００６７】
実施例：
実施例１：未照射ＰＴＦＥリアクタ・ラテックスのサンプルと、本発明による被照射ＰＴＦＥリアクタ・ラテックスのサンプルの最初の比較
この実施例では、リアクタ・ラテックスＰＴＦＥの３つのサンプルに対して、粒子サイズ分析が実施された。サンプル１．１は、製造業者から入手したリアクタ・ラテックスＰＴＦＥ出発材料の未照射サンプルである。サンプル１．２は、２８メガラドの照射量で照射されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥのサンプルである。サンプル１．３は、２８メガラドの照射量で照射されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥのサンプルであり、この分析サンプルについては、少量の凝固が観察された。
【００６８】
これら３つのサンプルの粒子サイズ分析は、上述のＭａｌｖｅｒｎ Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ ２０００を用いて行われた。具体的には、３つのサンプルの各々が、ＩＰＡと少量の界面活性剤から成るＭａｌｖｅｒｎ内の循環流体に液滴として加えられた。図２は、サンプル１．１、すなわち、リアクタ・ラテックスＰＴＦＥの未照射サンプルの粒子サイズ分布を示すグラフである。図２には、平均粒子サイズの値が０．２０１であり、ＰＴＦＥ粒子の１００％が１．００μｍの大きさであることが示されている。
【００６９】
図３は、サンプル１．２の粒子サイズ分布を示すグラフであり、リアクタ・ラテックスＰＴＦＥは、２８メガラドで照射されている。サンプルは、照射後に一部が塊となったため、ブフナ漏斗を通して濾過した後、その固体を集めて５０℃で乾燥させて、非常に細かい粉末を得た。平均粒子サイズの値が０．２００μｍであり、ＰＴＦＥ粒子の１００．００％が１．００μｍ未満のサイズであった。次いで、その粉末は、ＩＰＡの中に再び分散され、可変速分散器を用いて１分間超音波撹拌され、ＰＴＦＥは、サブミクロンの粒子として容易に再び分散した。
【００７０】
図４は、サンプル１．３の粒子サイズ分布を示すグラフであり、リアクタ・ラテックスＰＴＦＥは、２８メガラドで照射されている。このグラフは、平均粒子サイズの値が３．２７２μｍであり、ＰＴＦＥ粒子の８８．００％が１．００μｍ未満のサイズであったことを示す。図４は、約１０μｍと約１００μｍの間に小さなピークを示しており、それは、少量の粒子の凝固が生じたことを意味する。サンプル１．３については、粒子の凝固を除去するためのフィルタリングを行わずに、固体が収集され、５０℃で乾燥された。次いで、サンプル１．３から収集された粉末は、ＩＰＡの中に再び分散され、可変速分散器を用いて１分間超音波撹拌され、ＰＴＦＥは、サブミクロンの粒子として容易に再び分散した。
【００７１】
したがって、実施例１の結果によれば、未照射リアクタ・ラテックスＰＴＦＥは、本質的に小さい粒子サイズを有しているが、そのサンプルは非常に不安定であることが示される。逆に、被照射リアクタ・ラテックスＰＴＦＥは、安定したままであり、平均粒子サイズ分布を増大させる少量の塊を引き起こしうる。しかしながら、被照射リアクタ・ラテックスＰＴＦＥの塊は、容易にサブミクロンサイズに再分散して、全体的に小さな粒子サイズ分布を有するサンプルが生成される。
【００７２】
実施例２：種々の照射量によるリアクタ・ラテックスＰＴＦＥの照射（質的結果）
この実施例では、リアクタ・ラテックスＰＴＦＥ出発材料の６つのサンプルが、０メガラド（対照サンプル）から５５メガラドの範囲の照射量で照射された。照射量は、次の表５に示される。各サンプルの照射に続いて、約５０グラムの各リアクタ・ラテックスＰＴＦＥサンプルが、別個のガラスビーカに入れられた。次に、各サンプルは、オーブンに入れられ、約５５℃の温度で乾燥された。各サンプルの重さは、ほぼ１時間ごとに観察され、サンプルの重さが安定すると、すなわち、サンプルが乾燥すると、そのサンプルを冷ました。
【００７３】
乾燥粉末の各々は、次に、ユーザの指で各粉末の少量のサンプルを挟んで質的に観察され、それにより、各サンプルの粘性のレベルが判定された。以下は、その観察結果である。
【００７４】
【表５】
【００７５】
このように、表５の結果には、約２０メガラド以上の照射量でのリアクタ・ラテックスＰＴＦＥの照射が、粘性のないＰＴＦＥ粉末を実現することが示されている。その低レベルの粘性は、その粉末が、凝集しにくく、対象となる利用溶媒の中で容易に分散することを示す。
【００７６】
実施例３：種々の照射量によるリアクタ・ラテックスＰＴＦＥの照射（量的結果）
上述の実施例２で報告された質的分析に続いて、実施例２で論じられたサンプルの内の２つに対して粒子サイズ分析を行った。具体的には、粒子サイズ分析のために選択されたサンプルは、２０メガラドで照射されたサンプル２．４と、５５メガラドで照射されたサンプル２．６である。
【００７７】
各サンプルは、「Ｔｏｕｃｈ−ｔｏｐ」コーヒーミル（ＫＲＵＰＳから入手可能、商品番号２０８ｏ−７０、白、１２０ボルト）を用いて粉砕された。粉砕後、２つの粉砕されたサンプルの各々は、正確に１．０グラムずつ、別個の２０ｍＬプラスチック瓶に入れられ、そこに１０ｍＬのＩＰＡおよび１０ｍＬの水が加えられた。各サンプルは、蓋をされて、約３０秒間、手で振られた。次に、約１０滴のＳＴＧＥ界面活性剤が加えられた。ＳＴＧＥ界面活性剤を加えた後、各サンプルは、粒子サイズを測定する前に、３分間超音波撹拌された。
【００７８】
粒子サイズ分析は、上述したようにＭａｌｖｅｒｎ Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ ２０００を用いて行われ、サンプルは、ＰＴＦＥの粒子サイズの測定中に超音波撹拌され、それにより、粒子サイズを変化させ、粒子がサブミクロンサイズに到達するのに必要な時間を左右する弱い塊や沈殿が防止された。
【００７９】
２０メガラドで照射されたサンプル２．４について、ＰＴＦＥ粒子の粒子サイズは、粒子サイズ測定中の２０分間の超音波撹拌の後にサブミクロンサイズに達した。具体的には、２０分間の超音波撹拌後に粒子サイズ測定されたＰＴＦＥ粒子の平均粒子サイズの値は０．３７０μｍであり、ＰＴＦＥ粒子の９８．９０％が１．００μｍ未満のサイズであった。２０分間の超音波撹拌後に粒子サイズ分析されたサンプル２．４の粒子サイズ分布のグラフが図５に示されている。さらに、図５Ａには、超音波撹拌および粒子サイズ測定が行われた２０分間にわたる粒子サイズ分布の曲線を重ねて示すグラフが示されている。図５Ａから、ユーザは、２０分間の超音波撹拌および粒子サイズ測定の間に粒子サイズ分布が変化した様子を見ることができる。
【００８０】
５５メガラドで照射されたサンプル２．６について、ＰＴＦＥ粒子の粒子サイズは、粒子サイズ測定中の３分間だけの超音波撹拌後にサブミクロンサイズに達した。具体的には、３分間の超音波撹拌後に粒子サイズ測定されたＰＴＦＥ粒子の平均粒子サイズの値は０．４８３μｍであり、ＰＴＦＥ粒子の９２．７０％が１．００μｍ未満のサイズであった。３分間の超音波撹拌後に粒子サイズ分析されたサンプル２．６の粒子サイズ分布のグラフが図６に示されている。さらに、図６Ａには、超音波撹拌および粒子サイズ測定が行われた３分間にわたる粒子サイズ分布の曲線を重ねて示すグラフが示されている。図６Ａから、ユーザは、３分間の超音波撹拌および粒子サイズ測定の間に粒子サイズ分布が変化した様子を見ることができる。
【００８１】
この例の結果によると、リアクタ・ラテックスＰＴＦＥのサンプルに照射することにより生成された乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末のサンプルに関する水への分散性は、照射量に伴って増大することが示されている。具体的には、ＰＴＦＥ粒子の分散性の増大は、サンプル２．４（２０メガラドで照射）がサブミクロンサイズに到達するまでに必要な２０分間の超音波撹拌時間に比べて、サンプル２．６（５５メガラドで照射）がサブミクロンサイズに到達するまでに必要な超音波撹拌時間（３分間）が、かなり低減されていることから容易に観察される。
【００８２】
実施例４：サブミクロンＰＴＦＥ粉末のサンプルに関する粒子サイズ測定値の比較（種々の照射量で照射されたリアクタ・ラテックス）
この実施例では、まず、リアクタ・ラテックスＰＴＦＥ出発材料の１２の異なるサンプルが準備された。１２のサンプルは、次の表６に示すように、２つのｐＨレベルの一方に維持され、種々の照射量で電子ビーム照射を受けた。
【００８３】
【表６】
【００８４】
サンプル４．１から４．１２の各々は、示された電子ビーム照射量で照射された後、５０℃で乾燥され、乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末が収集された。次に、各サンプルを液体の中に分散して粒子サイズ測定値を取得することにより、各粉末の分散性が判定された。
【００８５】
粒子サイズ分析の際には、分散剤として水が用いられ、およそ１分ごとに粒子サイズ測定値が取得された。サンプルは、粒子サイズ分析の全体を通して超音波撹拌され、試験されるサンプル内のＰＴＦＥ粒子の１００％がサブミクロンサイズに達するまで、１分ごとに測定値が取得された。したがって、各サンプルの１００％が１．００μｍのＰＴＦＥ粒子サイズに達するための時間が判断された。得られた結果は、次の表７に記録されている。
【００８６】
【表７】
【００８７】
各サンプルのＰＴＦＥ粒子の１００％がサブミクロンのサイズに達した後の各サンプルに関する粒子サイズ分布のグラフが示されている。具体的には、図７は、サンプル４．１に関する２４分間の超音波撹拌後の粒子サイズ分析の粒子サイズ分布のグラフを示し、図８は、サンプル４．２に関する２７分間の超音波撹拌後の粒子サイズ分析の粒子サイズ分布のグラフを示し、図９は、サンプル４．３に関する２０分間の超音波撹拌後の粒子サイズ分析の粒子サイズ分布のグラフを示し、図１０は、サンプル４．４に関する７分間の超音波撹拌後の粒子サイズ分析の粒子サイズ分布のグラフを示し、図１１は、サンプル４．５に関する７分間の超音波撹拌後の粒子サイズ分析の粒子サイズ分布のグラフを示し、図１２は、サンプル４．６に関する１８分間の超音波撹拌後の粒子サイズ分析の粒子サイズ分布のグラフを示し、図１３は、サンプル４．７に関する１４分間の超音波撹拌後の粒子サイズ分析の粒子サイズ分布のグラフを示し、図１４は、サンプル４．８に関する１１分間の超音波撹拌後の粒子サイズ分析の粒子サイズ分布のグラフを示し、図１５は、サンプル４．９に関する１０分間の超音波撹拌後の粒子サイズ分析の粒子サイズ分布のグラフを示し、図１６は、サンプル４．１０に関する１０分間の超音波撹拌後の粒子サイズ分析の粒子サイズ分布のグラフを示し、図１７は、サンプル４．１１に関する１分未満の超音波撹拌後の粒子サイズ分析の粒子サイズ分布のグラフを示し、図１８は、サンプル４．１２に関する１５分間の超音波撹拌後の粒子サイズ分析の粒子サイズ分布のグラフを示す。
【００８８】
表７に示す結果によると、照射のレベルが高くなるほど、各サンプルのＰＴＦＥ粒子の１００％が水に分散してサブミクロンのサイズになるのに必要な超音波撹拌の時間が低減することが分かる。表７の結果は、図１９のグラフを作成するために用いられている。具体的には、図１９は、（粒子サイズ分析が行われている間に）ＰＴＦＥ粉末サンプル（サンプル４．１ないし４．１２）におけるＰＴＦＥ粒子の１００％がサブミクロンサイズに達するのに必要な照射時間（分）と、サンプルが受けた電子ビームの照射量（メガラド）とをプロットしたものである。グラフ上の丸点は、ｐＨ調整が施されていないサンプル４．１，４．３，４．５，４．７，４．９，４．１１を表す。グラフ上に「Ｘ」で示された点は、約７−８の間でｐＨ調整されたサンプル４．２，４．４，４．６，４．８，４．１０，４．１２を表す。図１９のグラフから最良適合直線およびｘ切片を求めることによって、約６５メガラドの照射量では、乾燥サブミクロンＰＴＦＥを水に分散させてＰＴＦＥ粒子の１００．００％を１．００μｍ未満のサイズにするのに超音波撹拌が必要なくなると判断できる。
【００８９】
上述の１２のサンプルの内の４つについては、サンプルの１００％がサブミクロンの粒子サイズに達するのに必要な照射時間の間に、さらに詳細な粒子サイズ分析が行われた。具体的には、これら４つの選択されたサンプルについて、サンプルが連続的に超音波撹拌されている間に、粒子サイズ測定値が取得およびプロットされ、各ＰＴＦＥ粉末サンプル内のＰＴＦＥ粒子がサブミクロンサイズに分散するのに必要な超音波撹拌の時間が決定された。
【００９０】
まず、サンプル４．１（ＰＴＦＥリアクタ・ラテックス出発材料が５メガラドで照射されたＰＴＦＥ粉末のサンプル）の結果が取得された。超音波撹拌と粒子サイズ測定が３２分間継続されて得られたデータは、次の表８に記録されている。
【００９１】
【表８】
【００９２】
２４分間の超音波撹拌後に得られた粒子サイズ分布のグラフを示す図２０Ｑは、サンプル４．１のＰＴＦＥ粒子の１００％が１．００μｍ未満のサイズとなる点を表していることに注意されたい。このように、その２４分間の分布曲線すべてを示す粒子サイズ分布のグラフが得られ、図２１に示されている。図２１に重ね合わせて示した結果から、ユーザは、サンプル４．１に対する２４分間の超音波撹拌および粒子サイズ測定の間に粒子サイズ分布が変化した様子を見ることができる。
【００９３】
表８に記録された結果から、サンプル４．１の粒子サイズの平均値が時間に対してプロットされ、図２２に示されている。平均粒子サイズの値が、約１９分後にサブミクロンになっていることから、約１９分以上の時間が経過すると、サンプル内のＰＴＦＥ粒子は、良好にサブミクロンサイズに分散することが示されている。同様に、１．００μｍ未満のサイズのＰＴＦＥ粒子の割合が、時間と共に増大する様子を示すプロットがなされた。そのプロットは、図２３に示されており、約１９分間の超音波撹拌および粒子サイズ分析の後に、ほぼ１００％のＰＴＦＥ粒子が、１．００μｍ未満のサイズになり、サブミクロンサイズに分散されることが明らかになっている。
【００９４】
また、サンプル４．５（ＰＴＦＥリアクタ・ラテックス出発材料が２５メガラドで照射されたＰＴＦＥ粉末のサンプル）の詳細な粒子サイズのデータが取得された。超音波撹拌と粒子サイズ測定が２２分間継続されて得られたデータは、次の表９に記録されている。
【００９５】
【表９】
【００９６】
７分間の超音波撹拌後に得られた粒子サイズ分布のグラフを示す図２４Ｆは、サンプル４．５のＰＴＦＥ粒子の１００％が１．００μｍ未満のサイズとなる点を表していることに注意されたい。このように、その７分間の分布曲線すべてを示す粒子サイズ分布のグラフが得られ、図２５に示されている。図２５に重ね合わせて示した結果から、ユーザは、サンプル４．５に対する７分間の超音波撹拌および粒子サイズ測定の間にＰＴＦＥ粒子の粒子サイズ分布が変化した様子を見ることができる。
【００９７】
表９に記録された結果から、サンプル４．５の粒子サイズの平均値が時間に対してプロットされ、図２６に示されている。平均粒子サイズの値が、約７分後にサブミクロンになっていることから、約７分以上の時間が経過すると、サンプル内のＰＴＦＥ粒子は、良好にサブミクロンサイズに分散することが示されている。同様に、１．００μｍ未満のサイズのＰＴＦＥ粒子の割合が、時間と共に増大する様子を示すプロットがなされた。そのプロットは、図２７に示されており、約７分間の超音波撹拌および粒子サイズ分析の後に、ほぼ１００％のＰＴＦＥ粒子が、１．００μｍ未満のサイズになり、サブミクロンサイズに分散されることが明らかになっている。
【００９８】
さらに、サンプル４．６（ＰＴＦＥリアクタ・ラテックス出発材料が２５メガラドで照射され約７−８の中性ｐＨを有するようｐＨ調整されたＰＴＦＥ粉末のサンプル）の詳細な粒子サイズのデータが取得された。超音波撹拌と粒子サイズ測定が２４分間継続されて得られたデータは、次の表１０に記録されている。
【００９９】
【表１０】
【０１００】
１８分間の超音波撹拌後に得られた粒子サイズ分布のグラフを示す図２８Ｊは、サンプル４．６のＰＴＦＥ粒子の１００％が１．００μｍ未満のサイズとなる点を表していることに注意されたい。このように、その１８分間の分布曲線すべてを示す粒子サイズ分布のグラフが得られ、図２９に示されている。図２９に重ね合わせて示した結果から、ユーザは、サンプル４．６に対する１８分間の超音波撹拌および粒子サイズ分析の間に粒子サイズ分布が変化した様子を見ることができる。
【０１０１】
表１０に記録された結果から、サンプル４．６の粒子サイズの平均値が時間に対してプロットされ、図３０に示されている。平均粒子サイズの値が、約１８分後にサブミクロンになっていることから、約１８分以上の時間が経過すると、サンプル内のＰＴＦＥ粒子は、良好にサブミクロンサイズに分散することが示されている。同様に、１．００μｍ未満のサイズのＰＴＦＥ粒子の割合が、時間と共に増大する様子を示すプロットがなされた。そのプロットは、図３１に示されており、約１８分間の超音波撹拌および粒子サイズ分析の後に、ほぼ１００％のＰＴＦＥ粒子が、１．００μｍ未満のサイズになり、サブミクロンサイズに分散されることが明らかになっている。
【０１０２】
最後に、この実施例では、サンプル４．１１（ＰＴＦＥリアクタ・ラテックス出発材料が５５メガラドの照射量で照射されたＰＴＦＥ粉末のサンプル）の詳細な粒子サイズのデータが取得された。超音波撹拌と粒子サイズ測定が５分間継続され、得られたデータは、次の表１１に記録されている。
【０１０３】
【表１１】
【０１０４】
約１分間だけの超音波撹拌後に得られた粒子サイズ分布のグラフを示す図３２Ｂは、サンプル４．１１のＰＴＦＥ粒子の１００％が１．００μｍ未満のサイズとなる点を表していることに注意されたい。このように、約１分間の二つの分布曲線を示す粒子サイズ分布のグラフが得られ、図３３に示されている。図３３に示した結果から、ユーザは、サンプル４．１１に対する１分間の超音波撹拌および粒子サイズ測定の間に粒子サイズ分布曲線が急速に変化した様子を見ることができる。
【０１０５】
表１１に記録された結果から、サンプル４．１１の粒子サイズの平均値が時間に対してプロットされ、図３４に示されている。平均粒子サイズの値が、約１分未満の後にサブミクロンになっていることから、１分にすぎない時間が経過すると、サンプル内のＰＴＦＥ粒子は、良好にサブミクロンサイズに分散することが示されている。同様に、１．００μｍ未満のサイズのＰＴＦＥ粒子の割合が、時間と共に増大する様子を示すプロットがなされた。そのプロットは、図３５に示されており、約１分間だけの超音波撹拌および粒子サイズ分析の後に、ほぼ１００％のＰＴＦＥ粒子が、１．００μｍ未満のサイズになり、サブミクロンサイズに分散されることが明らかになっている。
【０１０６】
実施例４の結果は、一般に、ＰＴＦＥリアクタ・ラテックスのサンプルへの電子ビームの照射量が増大すると、乾燥サブミクロンＰＴＦＥ粉末内のＰＴＦＥ粒子が、大幅に短い時間でサブミクロンのサイズに分散したことを示している。例えば、５メガラドにすぎない照射量で照射されたサンプル４．１については、粒子サイズ分析中の超音波撹拌は、ＰＴＦＥ粉末のサンプル４．１におけるＰＴＦＥ粒子がサブミクロンのサイズに分散するために、約１８−１９分以上の間継続する必要があった。一方、５５メガラドの照射量で照射されたサンプル４．１１については、粒子サイズ分析中の超音波撹拌は、ＰＴＦＥ粉末のサンプル４．１１におけるＰＴＦＥ粒子がサブミクロンのサイズに分散するために、約１分未満の間しか継続する必要がなかった。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明の方法についての種々の実施形態における工程を示す工程系統図である。
【図２】ＩＰＡに分散させた未照射リアクタ・ラテックスＰＴＦＥ材料の対照サンプルに関する粒子サイズ分布のグラフである。
【図３】ＩＰＡに分散させた被照射ＰＴＦＥリアクタ・ラテックスのサンプルに関する粒子サイズ分布のグラフである。
【図４】ＩＰＡに分散させた被照射ＰＴＦＥリアクタ・ラテックスのサンプルに関する粒子サイズ分布のグラフである。
【図５】本発明によって生成され水に分散させたサブミクロンＰＴＦＥ粉末のサンプルに関する２０分間の超音波撹拌後の粒子サイズ分布のグラフである。
【図５Ａ】図５で分析されたサンプルに関する２０分間の超音波撹拌に亘る粒子サイズ分布の結果を重ねて示す図である。
【図６】本発明によって生成され水に分散させたサブミクロンＰＴＦＥ粉末のサンプルに対する３分間の超音波撹拌後の粒子サイズ分布のグラフである。
【図６Ａ】図６で分析されたサンプルに関する３分間の超音波撹拌に亘る粒子サイズ分布の結果を重ねて示す図である。
【図７】粉砕のための溶媒としてブチルカルビトールが用いられＩＰＡに分散させたサブミクロンＰＴＦＥ粉末のサンプルに関する粒子サイズ分布のグラフであって、１００．００％が１．００μｍ未満を示す粒子サイズ分布のグラフである。
【図８】比較のための６つの異なる回収方法の１つを用いる際に、粉砕のための溶媒としてＩＰＡが用いられ鉱物油に分散させたサブミクロンＰＴＦＥ粉末のサンプルに関する粒子サイズ分布のグラフである。
【図９】比較のための６つの異なる回収方法の１つを用いる場合に、粉砕のための溶媒としてＩＰＡが用いられ鉱物油に分散させたサブミクロンＰＴＦＥ粉末のサンプルに関する粒子サイズ分布のグラフである。
【図１０】比較のための６つの異なる回収方法の１つを用いる場合に、粉砕のための溶媒としてＩＰＡが用いられ鉱物油に分散させたサブミクロンＰＴＦＥ粉末のサンプルに関する粒子サイズ分布のグラフである。
【図１１】比較のための６つの異なる回収方法の１つを用いる場合に、粉砕のための溶媒としてＩＰＡが用いられ鉱物油に分散させたサブミクロンＰＴＦＥ粉末のサンプルに関する粒子サイズ分布のグラフである。
【図１２】比較のための６つの異なる回収方法の１つを用いる場合に、粉砕のための溶媒としてＩＰＡが用いられ鉱物油に分散させたサブミクロンＰＴＦＥ粉末のサンプルに関する粒子サイズ分布のグラフである。
【図１３】比較のための６つの異なる回収方法の１つを用いる場合に、粉砕のための溶媒としてＩＰＡが用いられ鉱物油に分散させたサブミクロンＰＴＦＥ粉末のサンプルに関する粒子サイズ分布のグラフである。
【図１４】ボールミルの中で溶媒としてのＩＰＡと混合された被照射ＰＴＦＥ出発材料のサンプルに関する粒子サイズ分布のグラフである。
【図１５】ボールミルの中で溶媒としてのＩＰＡと混合された未照射ＰＴＦＥ出発材料のサンプルに関する粒子サイズ分布のグラフである。
【図１６】本発明によって生成されたＰＴＦＥ粒子を有機物に分散したサンプルに関する（Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ粒子サイズ分析器を用いて作成された）粒子サイズ分布のグラフであって、９０％以上が０．８１μｍ未満を示す粒子サイズ分布のグラフである。
【図１７】本発明によって生成されたＰＴＦＥ粒子を大規模に水へ分散したサンプルに関する粒子サイズ分布のグラフであって、１００．００％が１．００μｍ未満を示す粒子サイズ分布のグラフである。
【図１８】本発明によって生成され粉砕のための溶媒としてＩＰＡが用いられＩＰＡおよび水の混合物に分散されたサブミクロンＰＴＦＥ粉末のサンプルに関する粒子サイズ分布のグラフであって、８１．５１％が１．００μｍ未満を示す粒子サイズ分布のグラフである。
【図１９】２８メガラドで照射され未粉砕でＩＰＡおよび水の混合物に分散されたＰＴＦＥ出発材料のサンプルに関する粒子サイズ分布のグラフであって、４．２７％が１．００μｍ未満を示す粒子サイズ分布のグラフである。
【図２０Ａ】５メガラドで照射され０分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２０Ｂ】５メガラドで照射され２分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２０Ｃ】５メガラドで照射され３分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２０Ｄ】５メガラドで照射され４分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２０Ｅ】５メガラドで照射され５分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２０Ｆ】５メガラドで照射され６分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２０Ｇ】５メガラドで照射され７分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２０Ｈ】５メガラドで照射され８分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２０Ｉ】５メガラドで照射され１０分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２０Ｊ】５メガラドで照射され１２分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２０Ｋ】５メガラドで照射され１３分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２０Ｌ】５メガラドで照射され１６分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２０Ｍ】５メガラドで照射され１９分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２０Ｎ】５メガラドで照射され２０分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２０Ｏ】５メガラドで照射され２１分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２０Ｐ】５メガラドで照射され２２分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２０Ｑ】５メガラドで照射され２４分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２０Ｒ】５メガラドで照射され２５分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２０Ｓ】５メガラドで照射され２６分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２０Ｔ】５メガラドで照射され３０分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２０Ｕ】５メガラドで照射され３２分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２１】２４分間の超音波撹拌および粒子サイズ測定の間に粒子サイズ分布が変化した様子を示すために、図２０の粒子サイズ分布曲線を重ね合わせて示す図である。
【図２２】５メガラドで照射されたサンプルの平均ＰＴＦＥ粒子サイズと、超音波撹拌の時間との関係を示すグラフである。
【図２３】５メガラドで照射されて１．００μｍ未満の粒子サイズになったＰＴＦＥ粒子の割合と、超音波撹拌の時間との関係を示すグラフである。
【図２４Ａ】２５メガラドで照射され０分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２４Ｂ】２５メガラドで照射され１分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２４Ｃ】２５メガラドで照射され２分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２４Ｄ】２５メガラドで照射され３分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２４Ｅ】２５メガラドで照射され５分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２４Ｆ】２５メガラドで照射され７分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２４Ｇ】２５メガラドで照射され８分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２４Ｈ】２５メガラドで照射され１０分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２４Ｉ】２５メガラドで照射され１２分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２４Ｊ】２５メガラドで照射され１３分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２４Ｋ】２５メガラドで照射され１５分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２４Ｌ】２５メガラドで照射され１７分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２４Ｍ】２５メガラドで照射され１８分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２４Ｎ】２５メガラドで照射され１９分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２４Ｏ】２５メガラドで照射され２０分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２４Ｐ】２５メガラドで照射され２２分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２５】７分間の超音波撹拌および粒子サイズ測定の間に粒子サイズ分布が変化した様子を示すために、図２４の粒子サイズ分布曲線を重ね合わせて示す図である。
【図２６】２５メガラドで照射されたサンプルの平均ＰＴＦＥ粒子サイズと、超音波撹拌の時間との関係を示すグラフ。
【図２７】２５メガラドで照射されて１．００μｍ未満の粒子サイズになったＰＴＦＥ粒子の割合と、超音波撹拌の時間との関係を示すグラフである。
【図２８Ａ】２５メガラドで照射され、７から８のｐＨに調整されて、０分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２８Ｂ】２５メガラドで照射され、７から８のｐＨに調整されて、０．５分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２８Ｃ】２５メガラドで照射され、７から８のｐＨに調整されて、１．５分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２８Ｄ】２５メガラドで照射され、７から８のｐＨに調整されて、２分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２８Ｅ】２５メガラドで照射され、７から８のｐＨに調整されて、３分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２８Ｆ】２５メガラドで照射され、７から８のｐＨに調整されて、４分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２８Ｇ】２５メガラドで照射され、７から８のｐＨに調整されて、７分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２８Ｈ】２５メガラドで照射され、７から８のｐＨに調整されて、１２分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２８Ｉ】２５メガラドで照射され、７から８のｐＨに調整されて、１４分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２８Ｊ】２５メガラドで照射され、７から８のｐＨに調整されて、１８分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２８Ｋ】２５メガラドで照射され、７から８のｐＨに調整されて、２１分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２８Ｌ】２５メガラドで照射され、７から８のｐＨに調整されて、２３分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２８Ｍ】２５メガラドで照射され、７から８のｐＨに調整されて、２４分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図２９】１８分間の超音波撹拌および粒子サイズ測定の間に粒子サイズ分布が変化した様子を示すために、図２８の粒子サイズ分布曲線を重ね合わせて示す図である。
【図３０】２５メガラドで照射されて７から８のｐＨに調整されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥサンプルの平均ＰＴＦＥ粒子サイズと、超音波撹拌の時間との関係を示すグラフ。
【図３１】２５メガラドで照射されて７から８のｐＨに調整されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成され１．００μｍ未満の粒子サイズになったＰＴＦＥ粒子の割合と、超音波撹拌の時間との関係を示すグラフ。
【図３２Ａ】５５メガラドで照射され０分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図３２Ｂ】５５メガラドで照射され１分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図３２Ｃ】５５メガラドで照射され２分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図３２Ｄ】５５メガラドで照射され３分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図３２Ｅ】５５メガラドで照射され４分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図３２Ｆ】５５メガラドで照射され５分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布のデータを示すグラフである。
【図３３】１分間の超音波撹拌の間に粒子サイズ分布が変化した様子を示すために、５５メガラドで照射され０分間および１分間だけ超音波撹拌されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成されたＰＴＦＥ粉末に関する粒子サイズ分布の曲線を重ね合わせて示す図である。
【図３４】５５メガラドで照射されたサンプルの平均ＰＴＦＥ粒子サイズと、超音波撹拌の時間との関係を示すグラフである。
【図３５】５５メガラドで照射されたリアクタ・ラテックスＰＴＦＥから生成され１．００μｍ未満の粒子サイズになったＰＴＦＥ粒子の割合と、超音波撹拌の時間との関係を示すグラフ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水性溶媒および有機溶媒を含む溶媒にサブミクロンサイズのポリテトラフルオロエチレン粒子として分散させるためのポリテトラフルオロエチレン生成物を生成する方法であって、
（ａ） ポリテトラフルオロエチレン原料を、該ポリテトラフルオロエチレン原料の表面酸化を抑制する環境に配置する工程と、
（ｂ） 約５から約１２０メガラドの強度を有する放射線で前記ポリテトラフルオロエチレン原料を照射する工程と、
（ｃ） 前記照射されたポリテトラフルオロエチレン材料の一部を、前記溶媒に分散させるための前記生成物として抽出する工程と
を備える方法。
【請求項２】
前記工程（ａ）は、ラテックス状のポリテトラフルオロエチレン原料を用意する工程を含む請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記ラテックス状のポリテトラフルオロエチレン原料を用意する工程は、乳化重合反応器からポリテトラフルオロエチレンを取り出す工程を含む請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記ラテックス状のポリテトラフルオロエチレン原料は、約１０から約４０重量パーセントのポリテトラフルオロエチレンを含む水溶液である請求項２記載の方法。
【請求項５】
前記工程（ａ）および（ｂ）は、界面活性剤，湿潤剤，増粘剤，ｐＨ調整剤を添加することなしに行われる請求項２記載の方法。
【請求項６】
前記工程（ａ）で用意されたラテックス状のポリテトラフルオロエチレン原料は、界面活性剤，湿潤剤，増粘剤，ｐＨ調整剤、およびそれらの混合物の内のいずれかの添加剤によって安定化される請求項２記載の方法。
【請求項７】
前記工程（ｂ）における放射線は、電子ビーム放射線を含む請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記工程（ｂ）における放射線は、ガンマ線を含む請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記生成物として抽出されたポリテトラフルオロエチレン材料の一部は、約２５重量パーセントのポリテトラフルオロエチレン材料を固体として含む請求項１記載の方法。
【請求項１０】
更に、前記工程（ｃ）に先立って、前記照射されたポリテトラフルオロエチレン材料を濃縮する工程（ｄ）を備える請求項１記載の方法。
【請求項１１】
前記生成物として抽出されたポリテトラフルオロエチレン材料の一部は、約５０から約７０重量パーセントのポリテトラフルオロエチレン材料を固体として含む請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
更に、前記工程（ｄ）で濃縮されたポリテトラフルオロエチレン材料から乾燥ポリテトラフルオロエチレン材料を回収する工程（ｅ）を備える請求項１０記載の方法。
【請求項１３】
前記工程（ｅ）は、濾過，乾燥，遠心分離，蒸発、およびそれらの組み合わせの内のいずれかの処理工程である請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
更に、前記工程（ｅ）による結果物の一部に対し粒子サイズ分析を実施する工程を備える請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記工程（ａ）および（ｂ）は同時に実施される請求項１記載の方法。
【請求項１６】
水性溶媒および有機溶媒を含む溶媒にサブミクロンサイズのポリテトラフルオロエチレン粒子を分散させるための方法であって、
サブミクロンサイズのポリテトラフルオロエチレン粒子が前記溶媒に分散するように、請求項１記載の方法によって生成されたポリテトラフルオロエチレン生成物を前記溶媒に混合する工程を備える方法。
【請求項１７】
更に、請求項１記載の方法によって生成されたポリテトラフルオロエチレン生成物と一緒に添加剤を前記溶媒に混合する工程を備える請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
請求項１６記載の方法であって、
前記溶媒は、樹脂，重合体，単量体，ワックス、およびそれらの混合物の内のいずれかであり、
前記混合する工程は、単軸溶融押出装置，二軸溶融押出装置，多軸押出装置，バンバリミキサ，分散ミキサの内のいずれかの装置を用いて実施される方法。
【請求項１９】
サブミクロンサイズのポリテトラフルオロエチレン粒子として溶媒に分散させるためのポリテトラフルオロエチレン粉末であって、
請求項１記載の方法を用いて生成され、流動性，分散性，非凝集性，非粘性，非繊維状分散性を有する前記ポリテトラフルオロエチレン粉末。
【請求項２０】
請求項１記載の方法を用いて生成されたポリテトラフルオロエチレンを溶解した溶媒であって、
前記ポリテトラフルオロエチレンは、サブミクロンサイズの粒子として前記溶媒に分散し、
前記分散したポリテトラフルオロエチレン粒子の約５０％を超える粒子は、約１．００マイクロメートル未満の大きさである溶媒。
【請求項１】
水性溶媒および有機溶媒を含む溶媒にサブミクロンサイズのポリテトラフルオロエチレン粒子として分散させるためのポリテトラフルオロエチレン生成物を生成する方法であって、
（ａ） ポリテトラフルオロエチレン原料を、該ポリテトラフルオロエチレン原料の表面酸化を抑制する環境に配置する工程と、
（ｂ） 約５から約１２０メガラドの強度を有する放射線で前記ポリテトラフルオロエチレン原料を照射する工程と、
（ｃ） 前記照射されたポリテトラフルオロエチレン材料の一部を、前記溶媒に分散させるための前記生成物として抽出する工程と
を備える方法。
【請求項２】
前記工程（ａ）は、ラテックス状のポリテトラフルオロエチレン原料を用意する工程を含む請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記ラテックス状のポリテトラフルオロエチレン原料を用意する工程は、乳化重合反応器からポリテトラフルオロエチレンを取り出す工程を含む請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記ラテックス状のポリテトラフルオロエチレン原料は、約１０から約４０重量パーセントのポリテトラフルオロエチレンを含む水溶液である請求項２記載の方法。
【請求項５】
前記工程（ａ）および（ｂ）は、界面活性剤，湿潤剤，増粘剤，ｐＨ調整剤を添加することなしに行われる請求項２記載の方法。
【請求項６】
前記工程（ａ）で用意されたラテックス状のポリテトラフルオロエチレン原料は、界面活性剤，湿潤剤，増粘剤，ｐＨ調整剤、およびそれらの混合物の内のいずれかの添加剤によって安定化される請求項２記載の方法。
【請求項７】
前記工程（ｂ）における放射線は、電子ビーム放射線を含む請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記工程（ｂ）における放射線は、ガンマ線を含む請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記生成物として抽出されたポリテトラフルオロエチレン材料の一部は、約２５重量パーセントのポリテトラフルオロエチレン材料を固体として含む請求項１記載の方法。
【請求項１０】
更に、前記工程（ｃ）に先立って、前記照射されたポリテトラフルオロエチレン材料を濃縮する工程（ｄ）を備える請求項１記載の方法。
【請求項１１】
前記生成物として抽出されたポリテトラフルオロエチレン材料の一部は、約５０から約７０重量パーセントのポリテトラフルオロエチレン材料を固体として含む請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
更に、前記工程（ｄ）で濃縮されたポリテトラフルオロエチレン材料から乾燥ポリテトラフルオロエチレン材料を回収する工程（ｅ）を備える請求項１０記載の方法。
【請求項１３】
前記工程（ｅ）は、濾過，乾燥，遠心分離，蒸発、およびそれらの組み合わせの内のいずれかの処理工程である請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
更に、前記工程（ｅ）による結果物の一部に対し粒子サイズ分析を実施する工程を備える請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記工程（ａ）および（ｂ）は同時に実施される請求項１記載の方法。
【請求項１６】
水性溶媒および有機溶媒を含む溶媒にサブミクロンサイズのポリテトラフルオロエチレン粒子を分散させるための方法であって、
サブミクロンサイズのポリテトラフルオロエチレン粒子が前記溶媒に分散するように、請求項１記載の方法によって生成されたポリテトラフルオロエチレン生成物を前記溶媒に混合する工程を備える方法。
【請求項１７】
更に、請求項１記載の方法によって生成されたポリテトラフルオロエチレン生成物と一緒に添加剤を前記溶媒に混合する工程を備える請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
請求項１６記載の方法であって、
前記溶媒は、樹脂，重合体，単量体，ワックス、およびそれらの混合物の内のいずれかであり、
前記混合する工程は、単軸溶融押出装置，二軸溶融押出装置，多軸押出装置，バンバリミキサ，分散ミキサの内のいずれかの装置を用いて実施される方法。
【請求項１９】
サブミクロンサイズのポリテトラフルオロエチレン粒子として溶媒に分散させるためのポリテトラフルオロエチレン粉末であって、
請求項１記載の方法を用いて生成され、流動性，分散性，非凝集性，非粘性，非繊維状分散性を有する前記ポリテトラフルオロエチレン粉末。
【請求項２０】
請求項１記載の方法を用いて生成されたポリテトラフルオロエチレンを溶解した溶媒であって、
前記ポリテトラフルオロエチレンは、サブミクロンサイズの粒子として前記溶媒に分散し、
前記分散したポリテトラフルオロエチレン粒子の約５０％を超える粒子は、約１．００マイクロメートル未満の大きさである溶媒。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図５Ａ】
【図６】
【図６Ａ】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０Ａ】
【図２０Ｂ】
【図２０Ｃ】
【図２０Ｄ】
【図２０Ｅ】
【図２０Ｆ】
【図２０Ｇ】
【図２０Ｈ】
【図２０Ｉ】
【図２０Ｊ】
【図２０Ｋ】
【図２０Ｌ】
【図２０Ｍ】
【図２０Ｎ】
【図２０Ｏ】
【図２０Ｐ】
【図２０Ｑ】
【図２０Ｒ】
【図２０Ｓ】
【図２０Ｔ】
【図２０Ｕ】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４Ａ】
【図２４Ｂ】
【図２４Ｃ】
【図２４Ｄ】
【図２４Ｅ】
【図２４Ｆ】
【図２４Ｇ】
【図２４Ｈ】
【図２４Ｉ】
【図２４Ｊ】
【図２４Ｋ】
【図２４Ｌ】
【図２４Ｍ】
【図２４Ｎ】
【図２４Ｏ】
【図２４Ｐ】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８Ａ】
【図２８Ｂ】
【図２８Ｃ】
【図２８Ｄ】
【図２８Ｅ】
【図２８Ｆ】
【図２８Ｇ】
【図２８Ｈ】
【図２８Ｉ】
【図２８Ｊ】
【図２８Ｋ】
【図２８Ｌ】
【図２８Ｍ】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２Ａ】
【図３２Ｂ】
【図３２Ｃ】
【図３２Ｄ】
【図３２Ｅ】
【図３２Ｆ】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図５Ａ】
【図６】
【図６Ａ】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０Ａ】
【図２０Ｂ】
【図２０Ｃ】
【図２０Ｄ】
【図２０Ｅ】
【図２０Ｆ】
【図２０Ｇ】
【図２０Ｈ】
【図２０Ｉ】
【図２０Ｊ】
【図２０Ｋ】
【図２０Ｌ】
【図２０Ｍ】
【図２０Ｎ】
【図２０Ｏ】
【図２０Ｐ】
【図２０Ｑ】
【図２０Ｒ】
【図２０Ｓ】
【図２０Ｔ】
【図２０Ｕ】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４Ａ】
【図２４Ｂ】
【図２４Ｃ】
【図２４Ｄ】
【図２４Ｅ】
【図２４Ｆ】
【図２４Ｇ】
【図２４Ｈ】
【図２４Ｉ】
【図２４Ｊ】
【図２４Ｋ】
【図２４Ｌ】
【図２４Ｍ】
【図２４Ｎ】
【図２４Ｏ】
【図２４Ｐ】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８Ａ】
【図２８Ｂ】
【図２８Ｃ】
【図２８Ｄ】
【図２８Ｅ】
【図２８Ｆ】
【図２８Ｇ】
【図２８Ｈ】
【図２８Ｉ】
【図２８Ｊ】
【図２８Ｋ】
【図２８Ｌ】
【図２８Ｍ】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２Ａ】
【図３２Ｂ】
【図３２Ｃ】
【図３２Ｄ】
【図３２Ｅ】
【図３２Ｆ】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【公表番号】特表２００６−５２７２６９（Ｐ２００６−５２７２６９Ａ）
【公表日】平成１８年１１月３０日（２００６．１１．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５１８８４６（Ｐ２００５−５１８８４６）
【出願日】平成１６年１月２６日（２００４．１．２６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／００２２０９
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０６７６０８
【国際公開日】平成１６年８月１２日（２００４．８．１２）
【出願人】（５０５２８１１２６）シャムロック・テクノロジーズ・インコーポレーテッド (1)
【氏名又は名称原語表記】ＳＨＡＭＲＯＣＫ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１８年１１月３０日（２００６．１１．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１月２６日（２００４．１．２６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／００２２０９
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０６７６０８
【国際公開日】平成１６年８月１２日（２００４．８．１２）
【出願人】（５０５２８１１２６）シャムロック・テクノロジーズ・インコーポレーテッド (1)
【氏名又は名称原語表記】ＳＨＡＭＲＯＣＫ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
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