JP4710203B2

JP4710203B2 - 含フッ素ポリマーの回収装置および回収方法

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Publication number: JP4710203B2
Application number: JP2001263596A
Authority: JP
Inventors: 和典千葉; 英伸室伏; 弘波多野
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2001-08-31
Filing date: 2001-08-31
Publication date: 2011-06-29
Anticipated expiration: 2021-08-31
Also published as: JP2003073417A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、含フッ素ポリマー溶液から溶媒を蒸発させて含フッ素ポリマーを回収する含フッ素ポリマー回収装置および含フッ素ポリマー回収方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリマー回収操作の多くは蒸発を伴う揮発成分の留去が一般的であるため、蒸発を伴う揮発成分の留去によるポリマーを単離、回収する方法および装置は極めて多く知られている。これらの方法や装置の多くは、当該ポリマーの品質を損ねることの無いように蒸発操作時の温度、圧力、または不活性ガス等の流量など、条件の最適化がその都度なされているが、その多くは回分式、または半連続式である。
また、汎用的なポリマーについては要求特性上、極度なクリーン化を必要としない場合が多く、工業的に使用されている装置の材質および構造は設置環境からのパーティクル等のコンタミや、装置そのものに由来する金属コンタミ等の影響を大きく受けやすいため、極度なクリーン化への対応は極めて困難であった。
【０００３】
従来の工業的なポリマー回収装置としては、特開昭６３−３０９５３７号公報、または特開平０８−１１８３５７号公報に記載された装置が知られている。
前者は連続式のポリマー回収装置であり、ポリマー溶液を薄膜状に延伸させてフッ素樹脂含浸ベルト上で蒸発、乾燥、フレーク化する一連のベルト式真空回収操作を行なうことが可能な装置である。この装置では内部に機械的駆動部を多く有しているため装置内の雰囲気のクリーン化が困難であるばかりでなく、ベルト表面から回収ポリマーへのフッ素樹脂の転写が起こるため、高純度化が要求される電子関連分野で使用される材料には極めて不向きである。さらには、加熱源と被乾燥体との間に伝熱性能を著しく低下させるフッ素樹脂含浸ベルトを有しており、目的とする残存揮発成分量に到達するまでに長時間を必要とするため、ポリマーの熱的安定性を損ねるといった問題を有していた。
一方、後者は熱供給方式および伝熱性能が格段に改善されたことにより、速やかな蒸発、乾燥操作が可能となり、瞬時に目的とする残存揮発成分量になったポリマーを得ることができるが、薄膜を形成させるために回転するブレード等が擦動部を有することから前者同様、装置内部に金属コンタミ等が発生したり、ポリマーへの異物が混入するといった問題を有している。さらには、わずかな滞留部に留まったポリマーが長時間加熱されることで熱的に劣化し、ゲル化を起こしたポリマーが回収ポリマー中に混入するなど品質上の問題も有していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、含フッ素ポリマー溶液から含フッ素ポリマーを回収する回収装置およびその回収方法において、熱的に安定な蒸発条件下で目標の残存揮発成分量に至るまでの操作を回分的または連続的に行い、揮発成分蒸発後の容器から受器に直接またはその他の方法で流下させることにより、バルク状含フッ素ポリマーを高純度で回収する装置およびその回収方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、含フッ素ポリマー溶液からの含フッ素ポリマー回収方法であって、含フッ素ポリマー溶液が相分離する最低の温度以上かつ揮発成分の沸点以上でしかも該揮発成分の分解点以下の温度で加熱して揮発成分を蒸発させて除去し、揮発成分蒸発後のバルク状含フッ素ポリマーを溶融して受器に流下させる含フッ素ポリマー回収方法（以下、回収方法ともいう）を提供する。
また、本発明は含フッ素ポリマー溶液からの含フッ素ポリマー回収装置であって、含フッ素ポリマー溶液を保持し加熱しうる容器と、該容器を含フッ素ポリマー溶液が相分離する最低の温度以上かつ揮発成分の沸点以上でしかも該揮発成分の分解点以下の温度に加熱する加熱手段と、該容器から蒸発する揮発成分を系外に除去する手段と、揮発成分を蒸発させて得られるバルク状含フッ素ポリマーを溶融する加熱手段と、溶融により流下するバルク状含フッ素ポリマーを収容する受器とを備える含フッ素ポリマー回収装置（以下、回収装置ともいう）を提供する。
【０００６】
本発明の回収方法としては、揮発成分蒸発後の容器を上下反転させて受器に流下させること（以下、バッチ式ともいう）によるバルク状含フッ素ポリマー回収方法、または、揮発成分蒸発後の容器を容器から受器に連続的に流下させること（以下、連続式ともいう）によるバルク状含フッ素ポリマー回収方法が好ましい。以下、図２および図３を用いて、上記バッチ式および連続式の回収方法および回収装置を説明する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を好適な態様を示した図面を用いて説明するが、本発明はこれに限定されない。特に、表示する数字は実験室的な規模の一例を示したもので、もとよりこれらに限定されない。バッチ式の回収装置の一例を図２に示す。この回収装置の例では、含フッ素ポリマー溶液１０を保持し加熱しうる容器１１を備えている。容器１１の形状はボトル状、円筒状等であり、具体的には、平底フラスコ、ナス型フラスコ、丸底フラスコが挙げられるが、蒸発操作前の含フッ素ポリマー溶液１０が収容可能でポリマー溶液を収容して容器外から加熱できる形状および容積であれば、これに限定するものではない。また、容器１１を回転して内容物を搬出するために容器１１を把持する把持具とそれに連結された固定軸を有し、この固定軸とともに容器１１を回転させるために回転させる装置が備えられていてもよい。
【０００８】
この回収装置の例では、上記容器１１を、含フッ素ポリマー溶液が相分離する最低の温度以上かつ揮発成分の沸点以上でしかも該揮発成分の分解点以下の温度で加熱するための加熱手段１２を備える。加熱手段１２として、電気ヒーター、スチーム、電磁誘導等を有する温度調節機能付オーブンが挙げられる。流下速度安定の理由から電気ヒーターを有する温度調節機能付オーブンが好ましい。したがって、上記容器１１は温度調節機能付オーブン内で加熱されるのが好ましく、さらに減圧装置が付いているオーブンが好ましい。
また、この回収装置の例では、上記容器１１から蒸発する揮発成分を系外に除去する手段を有する。該除去手段は、不活性ガスの充填および流通等のガス供給手段、真空ポンプを用いる減圧手段でもよく、容器を収納し加熱手段を備えたハウジング上部の出口であってもよい。
また、揮発成分を蒸発させて得られるバルク状含フッ素ポリマー１３を溶融する加熱手段を備えることが好ましく、前述の容器１１の加熱手段１２で兼用してもよい。
【０００９】
溶融により流下するバルク状含フッ素ポリマー１３を収納する受器１４は、揮発成分蒸発後のバルク状含フッ素ポリマー１３を容器１１から回収するための器であり、受器１４の形状が円筒状であることが、器からの離型性という理由から好ましい。受器１４の材質は金属、石英、ガラス、またはフッ素樹脂であることが好ましく、フッ素樹脂製であることがより好ましく、ＰＦＡ樹脂製であることがさらに好ましい。
【００１０】
次に連続式の回収装置の一例を図３に示す。この回収装置の例では、含フッ素ポリマー溶液２０を保持する貯留槽２６を備えており、貯留槽２６は加熱操作前の含フッ素ポリマー溶液２０を貯留している。
貯留槽２６中の含フッ素ポリマー溶液２０は定量ポンプ２５または定量コック等で供給量を調節され、溶液が蒸発部上部に滴下されるように連続的に滴下部２１ａ中へ供給される。滴下部２１ａは含フッ素ポリマー溶液２０が供給される上方開口３０と揮発分を除去されたバルク状含フッ素ポリマー２３が排出される下方開口３１を有し、さらに揮発成分を滴下部２１ａ外に排出する排出部３２を有する。含フッ素ポリマー溶液２０は蒸発部２１ｂに流下する間に加熱され揮発分の一部が除去される。
揮発分の一部が除去された含フッ素ポリマー溶液２０は、滴下部２１ａの下方開口３１より流下して、蒸発部２１ｂに移行する。蒸発部２１ｂは全体が傾斜を有する流路から形成されていて、上方に揮発成分の排出口３３を備え、下方に揮発分を除去されたバルク状含フッ素ポリマー２３を回収する流下口３４を有する。
【００１１】
上記滴下部２１ａおよび蒸発部２１ｂは温度調節可能な加熱装置の中に配置される。加熱条件は溶媒と含フッ素ポリマーとが相分離する温度の最低温度以上かつ揮発成分の沸点以上でしかも該成分の分解点以下の温度とし、加熱手段２２として電気ヒーター、スチーム、電磁誘導等を有する温度調節機能付オーブンが挙げられ、蒸発の安定化という理由から電気ヒーターを有する温度調節機能付オーブンが好ましい。また、加熱手段２２の上部には、含フッ素ポリマー溶液２０を定量ポンプ２５にて連続的に滴下部２１ａ中へ供給するための開口部を有している。該開口部と定量ポンプ２５との間は図示しない管により連結されている。さらに、オーブンには減圧装置が備えられているのが好ましい。
【００１２】
上記滴下部２１ａおよび蒸発部２１ｂから蒸発する揮発成分を系外に除去する手段として、不活性ガスの充填および流通等のガス供給手段、真空ポンプを用いる減圧手段を用いてもよく、系上部の出口のみでもよい。
また、揮発成分の蒸発は、蒸発部２１ｂの傾斜平面上で徐々に行われ、バルク状含フッ素ポリマー２３は流下していく状態とされるのが好ましいが、バルク状含フッ素ポリマー２３が固化してしまい流下しない時は補助的に加熱することが好ましく、加熱手段を蒸発部２１ｂに付加的に設けてもよい。
【００１３】
溶融により流下するバルク状含フッ素ポリマー２３を収納する受器２４は、蒸発部２１ｂの流下口３４より流下する揮発成分蒸発後のバルク状含フッ素ポリマー２３を回収するための器であり、該受器の形状は、バッチ式で説明したものと同様である。
【００１４】
具体的な、バッチ式の操作例を以下に示す。
含フッ素ポリマー溶液１０は、溶剤可溶な含フッ素ポリマーを５〜５０質量％、好ましくは５〜１５質量％の濃度となるように溶媒に溶解させたものである。
バッチ式の回収方法としては、まず、含フッ素ポリマー溶液１０が入った容器１１（丸底フラスコ；全容量：１．５リットル、口径：１５ｍｍ）を加熱手段１２（減圧オーブン；高さ：１５００ｍｍ、横: ８００ｍｍ、奥行：８００ｍｍ）の中に静置する。
次に、揮発成分の蒸発操作を加熱手段１２内を常圧下、１６０〜１８０℃に保温し、一定時間不活性ガス流通下で行い、揮発成分を蒸発させ、８５〜９０質量％の濃度まで含フッ素ポリマー溶液１０を濃縮する。
その後、不活性ガスの流通を止め、加熱手段１２内を２５０〜２７０℃により保温し、圧力を１. ５×１０⁵〜１. ０×１０^-2Ｐａとして、残存揮発成分量が１質量％以下の濃度になるまで、含フッ素ポリマー溶液１０を濃縮する。
残存揮発成分量が１質量％以下まで濃縮された後、バルク状含フッ素ポリマー１３が入った容器１１を上下反転させた状態で固定し、その下部には円筒状の形状を有する受器１４（全容量：０. ２リットル、口径：２０ｍｍ）を設置する。
設置後、加熱手段１２内の温度を２５０〜２７０℃へ昇温させ、圧力を１〜０. ０１Ｐａの減圧下において、５〜２５時間静置する。冷却後、バルク状含フッ素ポリマー１３を受器１４に流下させて回収する。バッチ式の回収方法は、上記方法により含フッ素ポリマーを回収する方法である。
ここで、加熱手段１２内の温度および圧力について、用いる揮発成分の沸点に応じて選定可能であり、また装置も本発明の構成を満たしていれば、図２に示した装置に限定されない。
【００１５】
次に、具体的な、連続式の操作例を以下に示す。
連続式の回収装置は、滴下部２１ａ（容量：４リットル、径：１８０ｍｍ）、蒸発部２１ｂ（容量：６リットル、径：５０〜９０ｍｍ）、および円筒状の形状を有する受器２４（全容量：０. ２リットル、口径：２０ｍｍ）を加熱手段２２の中に図３に例示するように配置される。
連続式の回収方法について、予め加熱手段２２内を２５０〜２７０℃に加熱し、内圧力を１〜０. ０１Ｐａの減圧下とする。含フッ素ポリマー溶液１０と同じ含フッ素ポリマー溶液２０を定量ポンプ２５にて、３０〜５０ｇ／分の速度で連続的に粗脱溶媒工程を行うための滴下部２１ａの上部より供給する。
含フッ素ポリマー溶液２０は、滴下部２１ａに供給された後、滴下部２１ａ内において、揮発成分が揮発方向Ｘに蒸発する。一方、含フッ素ポリマー溶液２０の残存揮発成分は含フッ素ポリマー溶液２０の進行方向Ｙに流下することで、精密脱溶媒工程を行う蒸発部２１ｂに移行される。蒸発部２１ｂ内において、含フッ素ポリマー溶液２０の残存揮発成分中の揮発成分は揮発方向Ｚに蒸発する。バルク状含フッ素ポリマー２３は進行方向Ｗに移動し、蒸発部２１ｂの下部に位置する円筒状の形状を有する受器２４により回収される。
ここで、加熱手段２２内の温度および圧力について、用いる揮発成分の沸点に応じて選定可能であり、また装置も本発明の構成を満たしていれば、図３に示した装置に限定されない。
【００１６】
本発明において、含フッ素ポリマーとしては、溶剤に可溶なパーフルオロポリマーであることが好ましく、含フッ素脂肪族環構造を主鎖に有するパーフルオロポリマーがより好ましい。具体例としては、ポリパーフルオロブテニルビニルエーテル（以下、ＰＢＶＥという）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロジメチルジオキソラン共重合体が挙げられる。ポリマーの光学物性、機械物性、および成形加工性等の点でＰＢＶＥが好ましい。
【００１７】
前記含フッ素ポリマーを溶解する溶剤として、フッ素系不活性液体（商品名：フロリナート、スリーエム社製）が挙げられる。具体的には、パーフルオロ（ブチルテトラヒドロフラン）（商品名：ＦＣ−７７、住友スリーエム社製、沸点：９７℃）、パーフルオロ−ｎ−オクタン（商品名：ＰＦ−５０８０、住友スリーエム社製、沸点：１０２℃）、パーフルオロ−ｎ−ヘキサン（商品名：ＦＣ−７２、住友スリーエム社製、沸点：５６℃）が挙げられ、これらの各溶剤は単独で使用することができるほか、２種以上も併用できる。
含フッ素ポリマーを上記溶媒に溶解させる際の該溶媒に対するポリマーの濃度は、０. ０１〜８０質量％の溶液であることが好ましく、より好ましくは、５〜５０質量％である。
また、上記溶剤のうち、ＰＢＶＥを溶解する溶媒としては、パーフルオロ（ブチルテトラヒドロフラン）とパーフルオロ−ｎ−オクタンとの混合溶媒が、ＰＢＶＥに対する溶解性が非常に高く、またＰＢＶＥに含有されるコンタミに対しては溶解性が低い、すなわちコンタミを濾過で除去しやすいことから好ましい。
上記した溶媒は、含フッ素ポリマーを溶解させる好ましい例であり、本発明で、含フッ素ポリマーを溶液として溶解する溶媒に特に制限はなく、ある温度下において溶解可能な溶媒であれば使用可能である。
【００１８】
本発明で用いる含フッ素ポリマー溶液は、本発明の回収方法で処理される前に、充填塔による吸着工程を経て、高度に吸着精製されていることが好ましい。吸着精製材料の種類としては活性炭、活性白土、合成吸着剤、シリカゲルが挙げられ、酸吸着能およびアルカリ吸着能に応じて選定可能である。また、含フッ素ポリマーがパーフルオロポリマーの時は、合成吸着剤（合成アルミナマグネシア）（商品名：キョーワード２０００、協和化学工業社製）を充填剤に用いることが、フッ酸および着色物質の除去が可能であることから好ましい。
精製条件として、精製処理温度は、−１０〜１００℃が好ましく、２０〜７０℃がより好ましい。精製材料の添加量は、処理する含フッ素ポリマー溶液の０．１〜１５質量％が好ましく、２〜５質量％がより好ましい。また、精製装置の形状としてはカラム式、溶液分散／濾過式、多段流通式などが適用可能である。
【００１９】
また、本発明で用いる含フッ素ポリマー溶液は、本発明の回収方法で処理される前に濾過処理を経ているものが好ましい。溶液を濾過する際の濾材はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製メンブランフィルターが好ましく、その孔径は（公称孔径で）０．５μｍ以下が好ましく、０．０５〜０．１μｍのフィルターがより好ましい。
また、本発明で用いる含フッ素ポリマー溶液は、該濾材により少なくとも１段、好ましくは２段以上の濾過処理を行なうことにより溶液中の微細な異物を除去することが、ポリマーの品質を光学的に高くできて好ましい。
【００２０】
本発明における揮発成分とは、上記溶媒、および含フッ素ポリマーに含まれる残存モノマー等の揮発性不純物である。
【００２１】
本発明の含フッ素ポリマーの回収方法において、揮発成分を蒸発させる際の温度は、含フッ素ポリマー溶液が相分離する最低の温度以上かつ揮発成分の沸点以上でしかも揮発成分の分解点以下であることが好ましい。
ここで、含フッ素ポリマー溶液の相分離現象について、図１に示す該相分離現象を表す相図を用いて説明する。図１は相図であり、縦軸は温度、横軸はポリマー濃度（質量％）を表し、Ｄ₁〜Ｄ₃は均一領域であり、Ｃは相分離領域である。相分離する最低の温度以下の領域であるＤ₂においては、含フッ素ポリマー溶液は任意の濃度において均一な溶液である。しかし、ある温度以上においては、ある濃度の溶液は均一な溶液としては存在できない。例えば以下に相分離する温度Ｅにおいてのポリマー溶液の挙動について説明する。溶液濃度がＡ点（温度Ｅにおける相分離時の希薄溶液側濃度を示す点）より薄い濃度である領域（Ｄ₁）、および、Ｂ点（温度Ｅにおける相分離時の濃縮溶液側濃度を示す点）より濃い濃度である領域（Ｄ₂）においては溶液は均一な溶液である。しかしＡ点とＢ点の間の濃度であった溶液を温度Ｅまで加熱したとすると、溶液は相分離してＡ点の濃度の希薄溶液とＢ点の濃度の濃縮溶液に相分離する。
実際の溶液を観察したとすると、加熱された溶液中から、濃縮された液滴が出現し比重差により落ちていく様子が見られる。すなわち溶液は不均一となる。溶液が均一な状態であると、溶液は沸騰のきっかけを失い突沸を起こしやすい。特に溶液が高度に精製され沸騰の核となる不純物を含まない場合には非常に突沸が起こりやすい。しかし相分離により溶液が不均一であると、不均一な場所（先の例では液滴が出現した場所）は相分離に伴う対流が起こる、分離した希薄溶液は周囲の溶液よりポリマー濃度が薄いため沸点が低下するなどの問題により沸騰のきっかけとなりやすい。すなわち溶液が相分離する場所には突沸が起こりにくい。したがって、この相分離現象を利用することにより安定かつ短時間で溶媒等の揮発成分の蒸発が可能となる。
【００２２】
次に、分解点とは、単一組成の物質を加熱したとき、ある一定の温度あるいは温度域でそれ自身が２種類以上の化合物に分解反応を起こす温度である。揮発成分を蒸発させる際の温度範囲が、上記した揮発成分および含フッ素ポリマーの相分離現象が生起する温度以上かつ揮発成分の沸点以上でしかも揮発成分の分解点以下であることが好ましい。分解点以下であることは、分解に伴う不純物、有毒物質の発生が制御される点から好ましい。
【００２３】
揮発成分を蒸発させる際の温度が、含フッ素ポリマー溶液が相分離する最低の温度以上かつ揮発成分の沸点以上でしかも揮発成分の分解点以下であると、沸騰が安定に起きるため突沸がなく、揮発成分の蒸発が速い。好ましくは含フッ素ポリマーがＰＢＶＥであり、溶剤がパーフルオロ（ブチルテトラヒドロフラン）である。含フッ素ポリマー溶液が相分離する最低の温度は１４５℃であり、揮発成分を蒸発させる温度は１４５℃以上が好ましい。
また、パーフルオロ（ブチルテトラヒドロフラン）１８００ｇに、ＰＢＶＥを２００ｇ含むポリマー溶液では、実験室レベルにおいて、６時間で１０質量％から６４質量％にまで濃縮される。
【００２４】
本発明の含フッ素ポリマーの回収方法において、揮発成分を蒸発させる際の圧力は、用いる揮発成分の沸点に応じて選定可能であるが、具体的には１. ５×１０⁵〜１. ０×１０^-2Ｐａの範囲が好ましく、より好ましくは１〜０. ０１Ｐａの範囲で選定可能である。
【００２５】
また、揮発成分の蒸発操作の初期においては、常圧において、一定時間不活性ガス流通下で蒸発させることも好ましい。常圧下、ガス流通下における加熱蒸発操作では、突沸を制御しやすく安定な蒸発が実施でき好ましい。さらに、その後の蒸発操作において、減圧下で一定時間蒸発させた後、残存揮発成分量を１質量％以下にすることが好ましく、より好ましくは０. １質量％以下である。１質量％以下であれば、光学樹脂として利用する際の加熱工程時の発泡を防ぐことができる。
【００２６】
本発明の含フッ素ポリマーの回収装置において、含フッ素ポリマー溶液を保持し加熱しうる容器の材質は金属、石英、またはガラスであることが好ましい。連続的な使用を行なうには耐食性能を有する金属が好ましく、また、ＳｉＯ₂純度９９％以上の石英製で内面がフッ酸によるエッチングが施された状態にある容器も好ましい。フッ酸でエッチングされていると回収される含フッ素ポリマー中にＳｉの含有量をごく少量に抑えられる。
【００２７】
【実施例】
以下に本発明の実施例を示す。本発明はこれら実施例に限定されない。
（実施例１）
パーフルオロ（ブチルテトラヒドロフラン）（商品名：フロリナートＦＣ−７７、住友スリーエム社製）１８００ｇにＰＢＶＥ２００ｇを溶解して濃度が１０質量％の含フッ素ポリマー溶液（以後、溶液Ａと略す）を調整した。調整後に、０．１μｍのＰＴＦＥ製メンブランフィルターを２回通し精密濾過を行なった。溶液Ａを純度９９．９％以上の石英で構成されるボトル状容器（容量：２Ｌ）に入れ、溶媒の蒸発を行うため１８０℃に保温された減圧オーブンに入れ、０．１Ｌ／分の窒素ガスを流通させた。６時間後の該溶液の含フッ素ポリマー濃度は９５質量％であった。
その後、窒素ガスの流通を止め、オーブン内を３Ｐａの減圧とし、同時に２５０℃へと昇温させ２０時間静置した。この時の溶液Ａの濃度は９９．９９質量％まで上昇した。溶媒の蒸発が終了したボトル状容器を反転させた状態で減圧オーブン内に固定し、その下部にφ２０ｍｍのＰＦＡ製円筒状受器を設置し、オーブン内の温度を２７０℃へ昇温させ、圧力を２Ｐａの減圧として２０時間静置した。冷却後、回収されたロッド状ＰＢＶＥは重量２９８ｇ、長さ４９８ｍｍの無色透明体であった。暗所で赤色レーザー光を用いて、得られたＰＢＶＥの異物の有無を観察したが、異物は見られずレーザー光の散乱光も見られなかった。
【００２８】
（実施例２）
パーフルオロ（ブチルテトラヒドロフラン）（商品名：フロリナートＦＣ−７７、住友スリーエム社製）５４００ｇにＰＢＶＥ６００ｇを溶解して濃度が１０質量％の含フッ素ポリマー溶液（以後、溶液Ｂと略す）を調整した。調整後に合成吸着剤（合成アルミナマグネシア）（商品名：キョーワード２０００、協和化学工業社製）３００ｇを充填したカラムを通じて０．１μｍのＰＴＦＥ製メンブランフィルターで精密濾過を行なった。
さらに、予め２３０℃に予熱された減圧オーブンに純度９９．９％以上の石英で構成されるボトル状多段容器を固定し、その下部にφ２０ｍｍのＰＦＡ製円筒状受器を設置した。減圧オーブン内圧力を２Ｐａの減圧としたところで溶液Ｂを定量ポンプにて６７ｇ／分の速度で連続的に供給した。１．５時間後に溶液Ｂの供給を止め、冷却後に回収されたロッド状含フッ素ポリマーは重量３０４ｇ、長さ５０７ｍｍの無色透明体であった。
【００２９】
（比較例１）
実施例１と同様に調整、精密濾過した溶液を、石英製ボトル状容器に入れた。この溶液入り容器を９５℃に保温された減圧オーブンに入れ、０. １Ｌ／分の窒素ガスを流通させた。６時間後に該溶液は発泡しないままであり、濃度は７２質量％であった。その後、減圧オーブンを減圧にしたところ、突沸が起こり、含フッ素ポリマーのほとんどが容器からあふれ出し、回収できなかった。
【００３０】
【発明の効果】
本発明の含フッ素ポリマーの回収装置および回収方法により、高純度かつ高精製度な含フッ素ポリマーを回分、または連続的に回収することが可能となり、電子材料、光学材料等の精製および回収方法として有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】含フッ素ポリマー溶液の相分離現象を表す相図である。
【図２】バッチ式のポリマー回収装置を説明する模式図である。
【図３】連続式のポリマー回収装置を説明する模式図である。
【符号の説明】
Ａ：温度Ｅにおける相分離時の希薄溶液側濃度を示す点
Ｂ：温度Ｅにおける相分離時の濃縮溶液側濃度を示す点
Ｃ：相分離領域
Ｄ₁、Ｄ₂、Ｄ₃：均一領域
Ｅ：相分離する温度
１０、２０：含フッ素ポリマー溶液
１１：容器
１２、２２：加熱手段
１３、２３：バルク状含フッ素ポリマー
１４、２４：受器
２１ａ：流下部
２１ｂ：蒸発部
２５：定量ポンプ
２６：貯留槽
３０：上方開口
３１：下方開口
３２、３３：排出口
３４：流下口
Ｘ、Ｚ：揮発方向
Ｙ：ポリマー溶液の進行方向
Ｗ：バルク状含フッ素ポリマーの進行方向

Claims

含フッ素ポリマー溶液からの含フッ素ポリマー回収方法であって、含フッ素ポリマー溶液が相分離する最低の温度以上かつ揮発成分の沸点以上でしかも該揮発成分の分解点以下の温度で加熱して揮発成分を蒸発させて除去し、揮発成分蒸発後のバルク状含フッ素ポリマーを溶融して受器に流下させる含フッ素ポリマー回収方法。
前記含フッ素ポリマーが、パーフルオロポリマーである請求項１に記載の含フッ素ポリマー回収方法。
前記揮発成分を蒸発させる際の圧力が１. ５×１０⁵〜１. ０×１０^-2Ｐａである請求項１または２に記載の含フッ素ポリマー回収方法。
前記揮発成分を、常圧において不活性ガス流通下で蒸発させ、その後減圧下で蒸発させて、含フッ素ポリマー中の残存揮発成分量を１質量％以下にする請求項１〜３のいずれかに記載の含フッ素ポリマー回収方法。
前記含フッ素ポリマー溶液を容器内で加熱して揮発成分を蒸発させ得られたバルク状含フッ素ポリマーの入った容器を上下反転させ、バルク状含フッ素ポリマーを溶融して受器に流下させる請求項１〜４のいずれかに記載の含フッ素ポリマー回収方法。
前記含フッ素ポリマー溶液を滴下しつつ加熱し揮発成分を除去し、揮発成分蒸発後のバルク状含フッ素ポリマーを傾斜平面上に堆積させ、バルク状含フッ素ポリマーを溶融して傾斜平面上を流下させバルク状含フッ素ポリマーを連続して回収する請求項１〜４のいずれかに記載の含フッ素ポリマー回収方法。
含フッ素ポリマー溶液からの含フッ素ポリマー回収装置であって、含フッ素ポリマー溶液を保持し加熱しうる容器と、該容器を含フッ素ポリマー溶液が相分離する最低の温度以上かつ揮発成分の沸点以上でしかも該揮発成分の分解点以下の温度に加熱する加熱手段と、該容器から蒸発する揮発成分を系外に除去する手段と、揮発成分を蒸発させて得られるバルク状含フッ素ポリマーを溶融する加熱手段と、溶融により流下するバルク状含フッ素ポリマーを収容する受器とを備える含フッ素ポリマー回収装置。
前記容器の材質が金属、石英、またはガラスである請求項７に記載の含フッ素ポリマー回収装置。
前記容器が石英製であり、かつ内面がフッ酸でエッチングされている請求項７に記載の含フッ素ポリマー回収装置。
前記受器の形状が円筒状であり、かつ材質が、金属、石英、ガラス、またはフッ素樹脂である請求項７〜９のいずれかに記載の含フッ素ポリマー回収装置。