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目次 | はじめに |  PFASとは何か  |  PFAS規制  |  半導体製造におけるPFAS  |  PFAS含有コンポーネント  |  アクション 

PFASとは何か

一般的に「PFAS」とは、「パーフルオロアルキルおよびポリフルオロアルキル物質」の略です。

この広範な物質グループの中には、化学物質抄録サービス番号（すなわちCAS番号）が割り当てられているものが約1万2千種類あり、そうでないものも多数あります。

以下は、この用語をより完全に説明するのに役立つでしょう。

  • アルキル物質とは、炭素と水素の一般式がCnH2n+1（nは任意の整数）で表される1つ以上の分子部分（「部位」）を持つ。
  • パーフルオロアルキル物質では、アルキル部分の水素原子はすべてフッ素で置換されている。
  • ポリフルオロアルキル物質では、少なくとも1つのアルキル部分が完全にフッ素化されており（すなわち、すべての水素原子がフッ素で置換されている）、少なくとも1つのアルキル部分は完全にフッ素化されていない。
  • 頭字語では明確に言及されていないが、多くのPFAS定義では、一般式-(CH2)n-が完全にフッ素化されたメチレン部分を1つ持つ物質も認められている。

パーフルオロアルキル物質

PFASとみなされるパーフルオロアルケン物質

ポリフルオロアルキル物質
CAS No. 116-15-4

CAS No. 116-15-4

 CAS No. 24210-45-5

CAS No. 24210-45-5

 CAS No. 678-39-7

CAS No. 678-39-7

CAS No. 678-39-7

これらの分子構造図では、赤い特徴が分子をPFASにしている。炭素原子は各線の交点にあると推定される。各炭素原子は4つの結合を作る。水素原子は示されておらず、他に示されていないすべての炭素結合の1つの結合位置を埋める。したがって、CAS No.678-39-7もここに示すように描くことができる。

 

しかし、特定の規制では、PFASという用語は、若干狭い意味を持ちます（下の「PFASの定義」の項を参照）。

PFASは、PFASのサブセット（部分集合）である「パーフルオロアルコキシアルカン」（PFA）と混同しないようご注意ください。

PFASは、「パーフルオロアルキルスルホン酸」（PFSA）や「パーフルオロアルキルスルホン酸塩」（残念ながら、2009年頃からの文献では頭文字をとって「PFAS」と呼ばれています）と混同しないようご注意ください。どちらの化学種もPFASのサブセット（部分集合）です。

フルオロポリマー（PTFE、PVDF、PFAなど）とは、すべて同じ種類、または2～3種類の分子ブロックの繰り返しである長鎖を持つ物質で、ブロックの一部にフッ素原子に結合した炭素原子を含みます。すべてのフルオロポリマーはPFASです。

PFOA（パーフルオロオクタン酸 – C7F15-CO2H）、PFHxS（パーフルオロヘキサン-1-スルホン酸 – C6F13-SO3H）、PFOS（パーフルオロオクタンスルホン酸 – C8F17-SO3H）のような非ポリマーPFASのいくつかは、環境中の難分解性とヒトの健康への危険有害性から、より大きなPFAS化学物質群として注目を集めています。

 PFASの多くは、炭素原子が結合した「骨格」を持ち、それぞれが1つ以上のフッ素原子と結合しています。この構造により、「長鎖」や「短鎖」といった用語が生まれました。

 

なぜPFASはグループとして規制されようとしているのか？

初期のPFAS規制は、EUのPOPs 規則PFOA制限のように、単一のPFASまたはPFASの小グループに焦点を当てていました。しかし最近では、全体のPFASファミリーを対象とする規制を策定する国も出てきています（定義はさまざま）。このように対象範囲が大幅に拡大した理由として、起草者らは以下の点を挙げています。

注：SEMIとSEMI PFAS WGのメンバーは、これらの主張が真実であるかどうかを確認しておらず、広範なPFAS制限を正当化するのに十分であるかどうかについて特定の意見を表明してはいません。

  • PFASは難分解性で（PFAの寿命は数千年）、生物蓄積性がある。長期間蓄積すると、危害のリスクが高まる。食物連鎖の上位捕食者（ヒト、クジラ、ハクトウワシを含む）は、血液や組織中のPFAS濃度が最も高い。
  • PFASのサブセット（部分集合）であるPFAA（パーフルオロアルキル酸およびPFOAなどのパーフルオロアルキルエーテル酸）は、動物によく吸収され、血流の多い臓器に運ばれる。PFASは複数の受容体、タンパク質、細胞界面を占拠し、その結果、がん、ホルモンおよび免疫系機能の変化、発達への悪影響を引き起こす可能性がある。PFASの約85％はPFAA前駆体である。

 

図

 

  • よく知られたPFASの「有害物質」（PFOSなど）を早期に規制した結果、より鎖の短いPFASによる代替をもたらした。言い換えれば、対象となった有害物質と置き換えるために使われた代替物質が、元の物質と同じぐらい（あるいはそれ以上）の悪影響を及ぼすことが判明したのである。
  •  短鎖PFASは環境中で非常に移動性があり、土壌に浸透し、長鎖PFASよりも植物に蓄積しやすくなる。
  • フルオロポリマーは、そのライフサイクルを通じて低分子量PFASやその他の有害物質を放出すると考えられている。低分子量PFASはフッ素ポリマー製造の原料や添加剤として使用され、環境やヒトの水源に放出される可能性がある（実際に放出されたことがある）。さらに、ある種のフルオロポリマー製造中に温室効果ガスが発生し、地球温暖化の一因となる可能性がある。焼却はPFASを破壊することができるが、PFASを完全に破壊するには低すぎる温度または短すぎる時間で焼却が行われることが多いことが判明している。
  • フッ素樹脂は一般に、生物学的システムと相互作用できない非常に長い分子で構成されているが、技術的にフルオロポリマーである一部の分子は非常に短く（例えば、モノマーが10ユニット未満）、生物学的に活性である。
  • フルオロポリマーは、マイクロプラスチックの発生源となる可能性がある（注：PFASであるかどうかに関わらず、ほとんどのポリマーに当てはまる）。
  • パーフルオロアルカンおよびパーフルオロアルキルアミン（PFASのサブセット（部分集合））は、一般に生物学的に不活性であるが、非常に強力な温室効果ガスになる可能性がある。
  • これまで、すべてのPFASのうち1%未満しか有害性についての試験がなされていない。一度に1つの化学物質しか検査できないため、健康と環境を守る取り組みに大幅な遅れをもたらしてしまう。

情報源

[1] record of the Hearing of the ASSEMBLY COMMITTEE ON ENVIRONMENTAL SAFETY AND TOXIC MATERIALS, Bill Quirk, Chair – Date of Hearing: April 26, 2022, LINK

[2] “Scientific Basis for Managing PFAS as a Chemical Class”, Carol F. Kwiatkowski, et al., : Environ. Sci. Technol. Lett. 2020, 7, 532−543, LINK

[3] “Are Fluoropolymers Really of Low Concern for Human and Environmental Health and Separate from Other PFAS?”, Rainer Lohmann, et al., Environ. Sci. Technol. 2020, 54, 12820−12828, LINK

PFASのその他の議論

[4] “Commission Staff Working Document / Poly- and Perfluoroalkyl Substances (PFAS)”, European Commission SWD (2020) 249 Final, Brussels, 14.10.2020, LINK

[5] “Fluorinated polymers in a low carbon, circular and toxic-free economy / Technical report”, Wahlström, M. & Pohjalainen, E. (editors) et al., European Environment Agency – European Topic Centre on Waste and Materials in a Green Economy (ETC/WMGE) & European Environment Agency – European Topic Centre on Climate Change Mitigation and Energy (ETC/CME), Eionet Report – ETC/WMGE 2021/9, LINK

[6] “Reconciling Terminology of the Universe of Per- and Polyfluoroalkyl Substances: Recommendations and Practical Guidance Series on Risk Management No.61”, Organisation for Economic Co-operation and Development (OECD), ENV/CBC/MONO(2021)25, 9 July 2021, LINK

 
 
 
 
 
 

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