JP4880616B2 - モノマーフルオロ界面活性剤の組成物 - Google Patents

Description

本発明は、短鎖パーフルオロアルキルスルホニルフルオリドから誘導された新規フルオロ界面活性剤であって、２つの短鎖パーフルオロアルキルスルホニル基を含有する界面活性剤に関する。本界面活性剤は、環境的に持続可能なシングルテールＣ４−ベースのフルオロ界面活性剤と比較して、有機溶媒および水の表面張力の低下により効率的で効果的であることが分かった。

フルオロ界面活性剤は公知であり、Ｅ．キッサ（Ｅ．Ｋｉｓｓａ）著、「フッ素化界面活性剤（Ｆｌｕｏｒｉｎａｔｅｄ Ｓｕｒｆａｃｔａｎｔｓ）」、界面活性剤科学シリーズ（Ｓｕｒｆａｃｔａｎｔｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｓｅｒｉｅｓ）、第５０巻（ニューヨーク（Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ）、マーセル・デッカー（Ｍａｒｃｅｌ Ｄｅｋｋｅｒ）、１９９４年）に大まかに記載されている。Ｃ４パーフルオロアルキル基から誘導されたものをはじめとするフルオロ界面活性剤はまた米国特許第４，１６７，６３９号明細書、同第３，９０６，０２７号明細書、同第５，３４２，９８６号明細書および同第５，５０２，２５１号明細書に記載されている。特に、ノナフルオロブタンスルホニルフルオリド（ＰＢＳＦ）から誘導されたフルオロケミカル界面活性剤は、ＰＢＳＦ由来界面活性剤がパーフルオロオクタンスルホニルフルオリド（ＰＯＳＦ）から誘導された公知の最高級界面活性剤とほとんど同じくらい有効であると述べる国際公開第０１／３０８７３号パンフレットに最近記載された。さらに、かかる界面活性剤はより環境にやさしいと記載されてきた。かかるＰＢＳＦ由来フルオロ界面活性剤の有効性および効率を向上させる必要性は依然としてある。

本発明者らは、互いに近接した２つのより短いパーフルオロアルキル・セグメント（テール）を有するモノマーフルオロケミカル界面活性剤、好ましくはパーフルオロブタンスルホニルフルオリド（ＰＢＳＦ）から誘導されたものが、他の単一ＰＢＳＦ由来界面活性剤と比較して、有機溶媒および水の表面張力を低下させるのにより効果的で効率的であることを見いだした。それらはまた製造するのがより経済的である。

本発明の界面活性剤は、ペイント、ラッカー、インク、コーティング、消火剤などへの添加剤として使用することができる。それらはまた、床仕上げコーティングの優れた平滑化および湿潤を提供することができる。

本発明の界面活性剤は、生体からゆっくり排出されるフルオロケミカル化合物が実質的になく、それ故、より長い過フッ素化セグメントまたはテールを含有する界面活性剤をベースにするほとんどの他の公知の市販の材料と対比して環境的に持続可能であると考えられる。

多くのこれまで公知のフルオロケミカル材料はパーフルオロオクチル部分を含有する。これらの界面活性剤は最終的にパーフルオロオクチル含有化合物に分解する。ある種のパーフルオロオクチル含有化合物は生体中に生物蓄積する傾向があるかもしれないと報告されており、この傾向は幾つかのフルオロケミカル化合物に関する潜在的懸念として言及されてきた。例えば、米国特許第５，６８８，８８４号明細書（ベーカー（Ｂａｋｅｒ）ら）を参照されたい。結果として、所望の界面活性剤特性を提供するのに有効であり、かつ、身体からもっと効果的に排出されるフッ素含有組成物（組成物およびその分解生成物を含めて）が求められている。

パーフルオロブチル部分を含有する本発明のフルオロケミカル材料は、環境に見いだされる生物学的な、熱的な、酸化的な、加水分解的な、および光分解的な条件にさらされたときに、様々な分解生成物に分解するであろうと予期される。例えば、パーフルオロブチルスルホンアミド部分を含む組成物は、少なくともある程度、最終的にはパーフルオロブチルスルホン酸塩に分解すると予期される。そのカリウム塩の形態で試験されたパーフルオロブチルスルホネートはパーフルオロヘキシルスルホネートよりはるかに効果的に、そしてパーフルオロオクチルスルホネートよりさらにより効果的に身体から排出されることが意外にも分かった。

従って、本発明の一態様は、式Ｉ：

（式中、Ｒ_fはＣ₂〜Ｃ₅パーフルオロアルキル基であり、
ＲはＣ₁〜Ｃ₄アルキルまたはアリール基であり、
Ｑは−ＣＨＯ−、−ＣＨＯ（Ｃ_nＨ_2n）−、−ＣＨＯ（Ｃ_nＨ_2nＯ）_p（Ｃ_nＨ_2n）−、−ＣＨＳ−、−ＣＨＳ（Ｃ_nＨ_2n）−、−ＣＨＳ（Ｃ_nＨ_2nＯ）_p（Ｃ_nＨ_2n）−および−ＣＨＯＣ（Ｏ）（Ｃ_nＨ_2n）−から選択された二価の連結基であり、ここで、ｐは１〜５０の整数であり、
ＺはＣＯＯ^-Ｍ⁺、ＳＯ₃ ^-Ｍ⁺、−Ｎ⁺（Ｒ）₃Ｙ^-、−Ｎ⁺（Ｒ）₂Ｏ^-、−Ｎ⁺（Ｒ）₂−（ＣＨ₂）_nＣＯＯ^-Ｍ⁺、−Ｎ⁺（Ｒ）₂（ＣＨ₂）_nＳＯ₃ ^-、−（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）_n−Ｒ’、−（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）_n（ＣＨ（ＣＨ₃）ＣＨ₂Ｏ）_Z−Ｒ’、−ＯＳＯ₃ ^-、−Ｍ⁺、−ＰＯ₃ ^2-、−Ｍ²⁺または−ＰＯ₅ ^3-であり、ここで、ｎは１〜１０の整数であり、ｚは０〜１０の整数であり、Ｍは金属イオン、ＮＨ₄、またはプロトン化第三級アミンであり、
Ｒ’はＨまたはＣ_nＨ_2n+1であり、そして
Ｙはハライドまたはカルボキシレートである）
の１つもしくはそれ以上の化合物を含むモノマー界面活性剤を提供する。

本発明の別の態様は、水性または有機であることができる溶媒中に上に定義された式Ｉの１つもしくはそれ以上の化合物を含む界面活性剤組成物である。

本発明のさらなる態様は、上に定義されたような界面活性剤組成物を液体に添加することによる前記液体の表面張力の低下方法である。本発明のさらに別の態様は、上に定義されたような界面活性剤組成物をコーティング混合物に添加することによる基材上のコーティング混合物の濡れの改善方法である。

特定の実施形態をはじめとする本発明のより詳細な説明は本明細書で以下に記載される。

本発明の化合物
本発明は、式Ｉ

（式中、Ｒ_fはＣ₂〜Ｃ₅パーフルオロアルキル基であり、
ＲはＣ₁〜Ｃ₄アルキルまたはアリール基であり、
Ｑは−ＣＨＯ−、−ＣＨＯ（Ｃ_nＨ_2n）−、−ＣＨＯ（Ｃ_nＨ_2nＯ）_p（Ｃ_nＨ_2n）−、−ＣＨＳ−、−ＣＨＳ（Ｃ_nＨ_2n）−、−ＣＨＳ（Ｃ_nＨ_2nＯ）_p（Ｃ_nＨ_2n）−および−ＣＨＯＣ（Ｏ）（Ｃ_nＨ_2n）−から選択された二価の連結基であり、ここで、ｐは１〜５０の整数であり、
ＺはＣＯＯ^-Ｍ⁺、ＳＯ₃ ^-Ｍ⁺、−Ｎ⁺（Ｒ）₃Ｙ^-、−Ｎ⁺（Ｒ）₂Ｏ^-、−Ｎ⁺（Ｒ）₂−（ＣＨ₂）_nＣＯＯ^-Ｍ⁺、−Ｎ⁺（Ｒ）₂（ＣＨ₂）_nＳＯ₃ ^-、−（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）_n−Ｒ’、−（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）_n（ＣＨ（ＣＨ₃）ＣＨ₂Ｏ）_Z−Ｒ’、−ＯＳＯ₃ ^-、−Ｍ⁺、−ＰＯ₃ ^2-、−Ｍ²⁺または−ＰＯ₅ ^3-であり、ここで、ｎは１〜１０の整数であり、ｚは０〜１０の整数であり、Ｍは金属イオン、ＮＨ₄、またはプロトン化第三級アミンであり、
Ｒ’はＨまたはＣ_nＨ_2n+1であり、そして
Ｙはハライドまたはカルボキシレートである）
の１つもしくはそれ以上の化合物を含むモノマー界面活性剤を提供する。

式Ｉの好ましい界面活性剤は、Ｒ_fがＣ₄Ｆ₉−であるものである。他の好ましい界面活性剤は、ＲがＣＨ₃−または−ＣＨ₂ＣＨ₃であるものである。Ｒはまた、非置換であってもまたはＣ_1~4アルキル、Ｃ_1~4アルコキシ、ハロ、ヒドロキシ、アミノ、ニトロなどをはじめとする５つ以下の置換基で置換されていてもよいフェニルなどのアリールであってもよい。好ましい置換基はアルキルまたはハロ、例えばメチル、エチル、フルオロ、クロロ、ブロモまたはヨードである。

界面活性剤の特殊な一態様では、ブロック共重合体ポリアルキレンオキシ基は、式ＡまたはＢ：

または

（式中、ｓは１〜約２０の整数であり、ｔは０〜約２０の整数である）
のものである。

あるいはまた、別の実施形態は、ポリアルキレンオキシ部分が式Ａ（ここで、ｔは約９〜約１５の整数であり、ｓは約９〜約２０の整数である）のポリアルキレンオキシドから誘導されるブロック共重合体基を含む。

上記の界面活性剤はまた、必要ならば、陰イオン性、非イオン性、陽イオン性または両性であってもよい水可溶化極性基を含有してもよい。好ましい陰イオン性基には、スルホネート（例えば、−ＳＯ₃Ｍ）、スルフェート（例えば、−ＯＳＯ₃Ｍ）、およびカルボキシレート（例えば、−Ｃ（＝Ｏ）ＯＭ）（式中、Ｍは水素、アルカリもしくはアルカリ土類金属陽イオン（例えば、ナトリウム、カリウム、カルシウムもしくはマグネシウムなど）のような金属陽イオン、または、例えば、アンモニウムもしくはプロトン化第三級アミン（例えば、

などの窒素ベースの陽イオンである）が含まれるが、それらに限定されない。

式Ｉの界面活性剤は、Ｙがハライド、例えば、フルオロ、クロロ、ブロモ、もしくはヨードまたはカルボキシレート、例えば、１〜８個の炭素原子のカルボン酸の陰イオンである実施形態を含む。好ましい加水分解性基Ｙは、クロロ、ヨードまたはアセテートである。

Ｍは、アルカリおよびアルカリ土類金属イオンをはじめとする金属イオン、具体的にはリチウム、ナトリウムまたはカリウムなどのアルカリ金属イオンである。Ｍはまた、例えばトリエチルアンモニウム、メチルジエチルアンモニウムおよびトリメチルアンモニウムなどの、アンモニウムまたはプロトン化第三級アミンであってもよい。

式Ｉの界面活性剤は、連結基Ｑが−ＣＨＯ−または−ＣＨＯＣＨ₂−である実施形態を含む。式Ｉの特に有用な化合物は、
［Ｃ₄Ｆ₉ＳＯ₂Ｎ（ＣＨ₃）ＣＨ₂］₂ＣＨＯＣＨ₂ＣＯＯ^-Ｋ⁺、
［Ｃ₄Ｆ₉ＳＯ₂Ｎ（ＣＨ₃）ＣＨ₂］₂ＣＨＯ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₇ＣＨ₃、［Ｃ₄Ｆ₉ＳＯ₂Ｎ（ＣＨ₃）ＣＨ₂］₂ＣＨＯＰＯ₃Ｈ₂のトリエタノールアミン塩、および［Ｃ₄Ｆ₉ＳＯ₂Ｎ（ＣＨ₃）ＣＨ₂］₂ＣＨＯＳＯ₃Ｈのアンモニウム塩
である。

使用方法
本発明の界面活性剤は類似の有益な特性を有し、単一基パーフルオロブタンスルホンアミド界面活性剤および相当するパーフルオロオクタンスルホンアミド界面活性剤などの最高級界面活性剤と同じ目的のために使用することができる。意外にも、本発明の界面活性剤は、他の環境的に持続可能なＣ４−ベースのフルオロ界面活性剤よりも、有機溶媒および水の表面張力を低下させるのにより効率的で効果的である。同様に、本発明の界面活性剤は、他のフルオロ界面活性剤と匹敵する程度に基材上の液体またはコーティング混合物の濡れを向上させることができる。

本発明の界面活性剤は、所望の表面張力低下または濡れ改善をもたらすために個別にまたは組み合わせて使用することができる。

本発明のフルオロケミカル界面活性剤は、多くの用途で意外なほど有効であることが分かった。

このため、例えば、本発明のフルオロケミカル界面活性剤は、基材表面へのコーティングのより良好な濡れ、または、例えば、増粘剤の濡れ特性を高める、コーティング調合物内の成分のより良好な濡れを提供するためにコーティング添加剤として使用される。水性コーティングでの使用時に、本フルオロケミカル界面活性剤は、溶液または分散系の重量を基準にして約０．００１〜約０．１重量パーセントの最終濃度で水性溶液または分散系へ調合される。調合生成物は、床磨き剤および仕上げ剤、木の床をはじめとする様々な基材用のワニス、写真フィルムの製造に適用される水性ゲル、自動車トップコート、および船舶用塗装などの多くのコーティング用途で使用することができる。本フルオロケミカル界面活性剤は、界面活性剤、粉末、または有機溶媒との液体混合物、フィラー、およびエポキシ、ウレタン、アクリルなどを含むがそれらに限定されない樹脂を含有する調合物を調製することによって、他の保護薄層コーティングにも同様に使用することができる。典型的には、界面活性剤濃度は、調合物の重量を基準にして約０．１〜約０．５重量パーセントである。これらの保護コーティングについての具体的な用途には、例えば、コンピューターおよび電気通信産業用のエレクトロニック構成部品での耐腐食性コーティング、標識、オフィス刷毛塗り、吹き付け、床コーティングなどが含まれる。コーティングは典型的には塗布され、乾燥させられ、硬化させられ、固体コーティング付き仕上げ製品を残す。例として、本界面活性剤は、油状の表面などの、濡らすことが困難である表面上にコーティング欠陥なしに滑らかな無色透明ポリウレタンコーティングを提供するのに極めて有効であることが分かった。

さらに他の用途では、本発明のフルオロケミカル界面活性剤は、エレクトロニック材料の製造でフォトレジスト、顕色剤、およびクリーニング液で湿潤剤または添加剤として使用することができる。フォトレジストに使用されるとき、本界面活性剤は欠陥密度の劇的な減少を提供する。本界面活性剤は、溶液の重量を基準にして約０．０１〜約０．１重量パーセントの最終濃度へ溶媒溶液に混合され、混合物は典型的にはスピンコーティングによって、エレクトロニック部品上へコートされる。例えば、混合物は、ウェハーが回転しながらウェハー上へ落とされ、ウェハー上に一様なコーティングを形成する。その次の処理で、ウェハー上のコーティングの一部はアルカリ性クリーナーで剥ぎ取られ、強酸化ガスでエッチングされ、またはアセトンなどの溶媒で除去される。残ったコーティングは物品上で硬化させられる。顕色剤およびクリーニング液に使用されるとき、本フルオロケミカル界面活性剤は、解像度に影響を及ぼしそしてデバイス操作に決定的に重要である、マイクロチャネルからの汚染物質の除去を可能にする。本界面活性剤は、低い表面エネルギーおよび化学的／熱的安定性を提供し、向上したプロセッサー速度および製造可能性だけでなく製品でより小さな臨界寸法（増加した解像度）を可能にする。本フルオロケミカル界面活性剤は、顕色剤またはクリーニング液の重量を基準にして約０．００５〜約０．５重量パーセントの最終濃度に水性溶液に混合される。混合物は浴に移され、エレクトロニック部品は浸漬されるか、コンベヤベルト上で浴に通されるかのどちらかである。

さらなる用途では、本発明のフルオロケミカル界面活性剤は、硬い表面および除去されるべき汚染物質の改善された濡れを提供するための硬い表面クリーニング液に有用である。クリーニング液は、クリーニング液の重量を基準にして約０．００５〜約０．５重量パーセント界面活性剤を含むように調合される。クリーニング液は、スプレーボトルなどの小出し容器またはスプレーボトル用の補充容器に入れられる。使用時に、クリーニング液は、窓ガラス、ミラー、またはセラミックタイルなどの硬い表面に吹き付けられ、または別のやり方で塗布され、表面は紙または布ワイプできれいに拭かれる。

さらに別の用途では、本発明のフルオロケミカル界面活性剤は、増粘剤の濡れ特性を高めて医療廃棄物を凝固させるまたはカプセル化するためのゲルを形成するのに有用である。本界面活性剤はエタノールと混合され、典型的には約５００〜約８００ミクロンの平均粒度を有する、部分中和されたポリアクリル酸樹脂に塗布される。他の原料が生物学的危害を排除し、そして生物学的廃棄物を無害の廃棄物へ変形するために添加されてもよい。エタノールは蒸発させられ、粉末形態の処理された樹脂（樹脂の重量を基準にして約０．５〜約１．５重量パーセント界面活性剤）は包装され、使用できる状態になる。生じた製品は、例えば、手術室で発生した生体液の吸収、および数多くの医療手順で発生した中針のカプセル化をはじめとする、様々な方法で使用されてもよい。粉末が、樹脂粒子を濡らし、ゲル化を起こさせる生体液に加えられてもよい。中針は、例えば、粉末を含有する容器に入れることができ、水が加えられたときに粉末は中針の周りでゲル化する。両方の場合とも、容器は固体無害廃棄物として廃棄処分される。

本発明のフルオロケミカル界面活性剤は、エレクトロニクスおよび半導体用の様々なレジストインクのための、グラビアコート、スクリーン印刷および感熱印刷などのインクのための、ウェハー（Ｗａｆｅｒ）研磨およびウェハーＣＭＰ液用の接着層のための、プラスチックレンズ用のハードコートのための、ならびに滑剤スプレーコーティングのための平滑添加剤として使用されてもよい。本界面活性剤は、フィルムコンデンサー、マイクロフィルム、医療Ｘ線フィルム、およびＡＰＳフィルムなどのフィルム用の平滑または湿潤添加剤として使用されてもよい。本発明の界面活性剤はまた、ウレタン、エポキシ、アクリル、ポリイミド、および他の材料用の湿潤および潤滑添加剤として、泡ブローイング添加剤として、ドライクリーニング用の仕上げ添加剤として、ペンインク用の平滑添加剤として、グリースコーティングおよびグリース／ＰＴＦＥ滑剤用の増粘／オイルバリア添加剤として、ならびに温室フィルム用の平滑または湿潤添加剤として使用されてもよい。

上記用途は限定的であることを意図せず、例示であるにすぎない。次のセクションは本発明を具体的におよび例として記載する実施例を提供する。これらの実施例は例示的なものとして提供され、本発明を限定するものと見なされるべきではない。

すべての「ネオクリル（ＮＥＯＣＲＹＬ）」樹脂は、フィッツ・ケム・コープ．、イリノイ州アイタスカ（Ｆｉｔｚ Ｃｈｅｍ Ｃｏｒｐ．，Ｉｔａｓｃａ，ＩＬ）から入手した。
すべての「ジョンクリル（ＪＯＮＣＲＹＬ）」樹脂は、ジョンソン・ポリマー社、ウィスコンシン州スターテバント（Ｊｏｈｎｓｏｎ Ｐｏｌｙｍｅｒ，Ｉｎｃ．，Ｓｔｕｒｔｅｖａｎｔ，ＷＩ）から入手した。

試験方法
表面張力測定
表面張力は、クルスＧｍｂＨ、独国ハンブルグ（Ｋｒｕｓｓ ＧｍｂＨ，Ｈａｍｂｕｒｇ Ｇｅｒｍａｎｙ）から入手可能な、クルスＫ１０ＳＴ張力計（ｍＮ／ｍ；２５℃で）を用いて測定した。

［Ｃ₄Ｆ₉ＳＯ₂Ｎ（ＣＨ₃）ＣＨ₂］₂ＣＨＯＨの製造
撹拌機、加熱マントル、冷却器、窒素注入口、ディーン−スターク（Ｄｅａｎ−Ｓｔａｒｋ）トラップおよび温度計を備え付けた３口丸底１０００ｍＬフラスコにＣ₄Ｆ₉ＳＯ₂Ｎ（ＣＨ₃）Ｈ（３１３．０ｇ；１モル）、ジメチルホルムアミド（１００．０ｇ）およびヘプタン（４０．０ｇ）を装入した。混合物を還流で加熱し、共沸蒸留によって乾燥させた。混合物を窒素パージ下に約３０℃に冷却し、ＮａＯＣＨ₃（メタノール中３０％；１８０．０ｇ、１モル）を加えた。混合物を５０℃で１時間加熱し、アスピレーターからの減圧下にメタノールを取り除いた。１，３−ジクロロ−２−プロパノール（６５．０ｇ；０．５モル）をフラスコに加え、温度を８０℃に上げ、一晩保持した。結果として生じた混合物をＤＩ水（３００ｍＬ８０℃で）で３回洗浄し、残った有機層を分離し、オーブン中１２０℃で１時間乾燥させた。得られた黄褐色固体の分析は、［Ｃ₄Ｆ₉ＳＯ₂Ｎ（ＣＨ₃）ＣＨ₂］₂ＣＨＯＨおよび主成分としてのＣ₄Ｆ₉ＳＯ₂Ｎ（ＣＨ₃）ＣＨ₂ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ₂Ｃｌを含有する混合物と一致した。１５０〜１８０℃（０．１ｍｍＨｇで）での真空蒸留は［Ｃ₄Ｆ₉ＳＯ₂Ｎ（ＣＨ₃）ＣＨ₂］₂ＣＨＯＨ（２５０．０ｇ）をもたらした。

実施例１；［Ｃ₄Ｆ₉ＳＯ₂Ｎ（ＣＨ₃）ＣＨ₂］₂ＣＨＯＰＯ₃Ｈ₂塩の製造
冷却器、撹拌機、窒素注入口、ディーン−スターク（Ｄｅａｎ−Ｓｔａｒｋ）トラップ、クーラーおよび温度計を備え付けた、３口丸底５００ｍＬフラスコに［Ｃ₄Ｆ₉ＳＯ₂Ｎ（ＣＨ₃）ＣＨ₂］₂ＣＨＯＨ（３４．１ｇ；０．０５モル）およびトルエン（４０．０ｇ）を装入した。混合物を加熱し、ディーン−スターク・トラップを用いるトルエンの共沸蒸留によって乾燥させ、次に窒素パージ下に３０℃に冷却し、ＰＯＣｌ₃（７．７ｇ；０．０５モル）を加えた。混合物を８０℃で４時間加熱し、水（１．８ｇ；０．１０モル）を加えた。混合物をさらに８０℃で一晩加熱した。翌朝トルエンを、アスピレーター減圧下に除去し、イソプロパノール（４０．０ｇ）、ＤＩ水（２０．０ｇ）およびトリエタノールアミン（７．５のｐＨを達成するのに十分な）を加えた。［Ｃ₄Ｆ₉ＳＯ₂Ｎ（ＣＨ₃）ＣＨ₂］₂ＣＨＯＰＯ₃Ｈ₂とトリエタノールアミンとのフルオロケミカル界面活性剤塩を含有する無色透明な溶液を得た。

実施例２；［Ｃ₄Ｆ₉ＳＯ₂Ｎ（ＣＨ₃）ＣＨ₂］₂ＣＨＯＳＯ₃Ｈ塩の製造
ＰＯＣｌ₃をプロパンサルトン（６．１ｇ；０．０５モル）で置き換え、そして結果として生じた混合物を水添加前に８０℃で４時間の代わりに３時間加熱したことを除いては実施例１に記載された手順に従った。さらに、トリエタノールアミンをＮＨ₄ＯＨ（３０％水性；６．０ｇ）で置き換えた。

実施例３；［Ｃ₄Ｆ₉ＳＯ₂Ｎ（ＣＨ₃）ＣＨ₂］₂ＣＨＯ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₇ＯＣＨ₃の製造
共沸蒸留後に、ＮａＯＣＨ₃（メタノール中３０％溶液；８．１ｇ；０．０５モル）を加え窒素パージ下に６０℃で２時間反応させたことを除いては実施例１に記載された手順に従った。メタノールを減圧下に除去し、Ｃｌ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₇ＣＨ₃（１８．８ｇ；０．０５モル）を加え、結果として生じた混合物を８０℃で一晩加熱した。反応混合物を反応後に濾過した。

実施例４；［Ｃ₄Ｆ₉ＳＯ₂Ｎ（ＣＨ₃）ＣＨ₂］₂ＣＨＯＣＨ₂ＣＯＯＫの製造
冷却器、撹拌機、窒素注入口、クーラーおよび温度計を備え付けた、３口丸底５００ｍＬフラスコにＣ₄Ｆ₉ＳＯ₂ＮＨ（ＣＨ₃）（３１．３ｇ；０．１０モル）、エピクロロヒドリン（４．７ｇ；０．０５モル）およびＮａＯＨ（５０％；０．０５モル当量）を装入した。この溶液にＮａＯＣ（ＣＨ₃）₃（４．８ｇ；０．０５モル）を加え、温度を５０℃に１時間保持した。ＢｒＣＨ₂ＣＯＯＣＨ₂ＣＨ₃（８．３ｇ；０．０５モル）を加え、温度を３０℃に下げ、一晩保持した。翌朝生じたエステルをＫＯＨ／ＤＩ水／エタノール混合物で加水分解し、次にＨＣｌ（９５％）で酸性化し、水で洗浄した。結果として生じた遊離の粗遊離酸をＫＯＨで中和し、［Ｃ₄Ｆ₉ＳＯ₂Ｎ（ＣＨ₃）ＣＨ₂］₂ＣＨＯＣＨ₂ＣＯＯＫをもたらし、白色粉末として濾過によって集めた。この物質のサンプルをトルエンから再結晶して白色粉末（ｍｐ １０４〜１０７．５℃）をもたらした。

実施例５；［Ｃ₄Ｆ₉ＳＯ₂Ｎ（ＣＨ₃）ＣＨ₂］₂ＣＨＯＣ（Ｏ）Ｃ₂Ｈ₄ＣＯＯＨの製造
２５０ｍＬの３口丸底フラスコに［Ｃ₄Ｆ₉ＳＯ₂Ｎ（ＣＨ₃）ＣＨ₂］₂ＣＨＯＨ（６．８ｇ；１０ミリモル）、無水コハク酸（１．０ｇ；１０ミリモル）、４−ジメチルアミノピリジン（０．１ｇ）およびトルエン（１００ｍＬ）を装入した。結果として生じた混合物を１００℃で一晩撹拌し、トルエンをロータリーエバポレーターを用いて除去し、白色固体残渣を残し、それをトルエン−ヘキサンで粉末化して［Ｃ₄Ｆ₉ＳＯ₂Ｎ（ＣＨ₃）ＣＨ₂］₂ＣＨＯＣ（Ｏ）Ｃ₂Ｈ₄ＣＯＯＨ（５．２ｇ）をもたらした。

水性工業用コーティングへの界面活性剤の添加
［Ｃ₄Ｆ₉ＳＯ₂Ｎ（ＣＨ₃）ＣＨ₂］₂ＣＨＯＣＨ₂ＣＯＯＫを様々な水性工業用樹脂に加え（０．１％および０．３％で）、結果として生じた混合物の表面張力を測定した（表２を参照されたい）。界面活性剤なしの樹脂の表面張力の対照値もまたリストする。

さらに、「ゾニール（ＺＯＮＹＬ）ＦＳＰ」および「ゾニールＦＳＮ」を様々な水性工業用樹脂に加え（０．１％および０．３％で）、結果として生じた混合物の表面張力を測定した（表３を参照されたい）。

上記の明細書、実施例およびデータは、本発明の組成物の製造および使用の完全な説明を提供する。本発明の多くの実施形態は本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく行われ得るので、本発明は、本明細書の冒頭に添付される特許請求の範囲に存在する。
以下に、本願発明に関連する発明について、その実施形態を列挙する。
［実施形態１］
式：

（式中、Ｒ _f はＣ ₂ 〜Ｃ ₅ パーフルオロアルキル基であり、
ＲはＣ ₁ 〜Ｃ ₄ アルキルまたはアリール基であり、
Ｑは−ＣＨＯ−、−ＣＨＯ（Ｃ _n Ｈ _2n ）−、−ＣＨＯ（Ｃ _n Ｈ _2n Ｏ） _p （Ｃ _n Ｈ _2n ）−、−ＣＨＳ−、−ＣＨＳ（Ｃ _n Ｈ _2n ）−、−ＣＨＳ（Ｃ _n Ｈ _2n Ｏ） _p （Ｃ _n Ｈ _2n ）−および−ＣＨＯＣ（Ｏ）（Ｃ _n Ｈ _2n ）−から選択された二価の連結基であり、ここで、ｐは１〜５０の整数であり、
ＺはＣＯＯ ^- Ｍ ⁺ 、ＳＯ ₃ ^- Ｍ ⁺ 、−Ｎ ⁺ （Ｒ） ₃ Ｙ ^- 、−Ｎ ⁺ （Ｒ） ₂ Ｏ ^- 、−Ｎ ⁺ （Ｒ） ₂ −（ＣＨ ₂ ） _n ＣＯＯ ^- Ｍ ⁺ 、−Ｎ ⁺ （Ｒ） ₂ （ＣＨ ₂ ） _n ＳＯ ₃ ^- 、−（ＣＨ ₂ ＣＨ ₂ Ｏ） _n −Ｒ’、−（ＣＨ ₂ ＣＨ ₂ Ｏ） _n （ＣＨ（ＣＨ ₃ ）ＣＨ ₂ Ｏ） _Z −Ｒ’、−ＯＳＯ ₃ ^- 、−Ｍ ⁺ 、−ＰＯ ₃ ^2- 、−Ｍ ²⁺ または−ＰＯ ₅ ^3- であり、ここで、ｎは１〜１０の整数であり、ｚは０〜１０の整数であり、Ｍは金属イオン、ＮＨ ₄ 、またはプロトン化第三級アミンであり、
Ｒ’はＨまたはＣ _n Ｈ _2n+1 であり、そして
Ｙはハライドまたはカルボキシレートである）
の１つもしくはそれ以上の化合物を含む界面活性剤組成物。
［実施形態２］
Ｒ _f がＣ ₄ Ｆ ₉ −である、実施形態１に記載の界面活性剤組成物。
［実施形態３］
Ｒが−ＣＨ ₃ または−ＣＨ ₂ ＣＨ ₃ である、実施形態２に記載の界面活性剤組成物。
［実施形態４］
ＹがＣｌ ^- 、Ｉ ^- またはアセテートである、実施形態３に記載の界面活性剤組成物。
［実施形態５］
Ｑが−ＣＨＯ−または−ＣＨＯＣＨ ₂ −である、実施形態２に記載の界面活性剤組成物。
［実施形態６］
さらに式
（Ｃ ₄ Ｆ ₉ ＳＯ ₂ Ｎ（ＣＨ ₃ ）−ＣＨ ₂ ） ₂ ─ＣＨＯＣＨ ₂ ＣＯＯ ^- Ｋ ⁺
を含む実施形態５に記載の界面活性剤組成物。
［実施形態７］
さらに式：
（Ｃ ₄ Ｆ ₉ ＳＯ ₂ Ｎ（ＣＨ ₃ ）ＣＨ ₂ ） ₂ −ＣＨＯ（ＣＨ ₂ ＣＨ ₂ Ｏ） ₇ ＣＨ ₃
を含む実施形態５に記載の界面活性剤組成物。
［実施形態８］
実施形態１に記載の界面活性剤組成物を液体に添加する工程を含む前記液体の表面張力の低下方法。
［実施形態９］
実施形態２に記載の界面活性剤組成物を液体に添加する工程を含む前記液体の表面張力の低下方法。
［実施形態１０］
実施形態１に記載の界面活性剤組成物をコーティング混合物に添加する工程を含む基材上のコーティング混合物の濡れの改善方法。

Claims (2)

1. 式：
   

   

   （式中、Ｒ_fはＣ₂〜Ｃ₅パーフルオロアルキル基であり、
   ＲはＣ₁〜Ｃ₄アルキルまたはアリール基であり、
   Ｑは−ＣＨＯ−、−ＣＨＯ（Ｃ_nＨ_2n）−、−ＣＨＯ（Ｃ_nＨ_2nＯ）_p（Ｃ_nＨ_2n）−、−ＣＨＳ−、−ＣＨＳ（Ｃ_nＨ_2n）−、−ＣＨＳ（Ｃ_nＨ_2nＯ）_p（Ｃ_nＨ_2n）−および−ＣＨＯＣ（Ｏ）（Ｃ_nＨ_2n）−から選択された二価の連結基であり、ここで、ｐは１〜５０の整数であり、
   ＺはＣＯＯ^-Ｍ⁺、ＳＯ₃ ^-Ｍ⁺、−Ｎ⁺（Ｒ）₃Ｙ^-、−Ｎ⁺（Ｒ）₂Ｏ^-、−Ｎ⁺（Ｒ）₂−（ＣＨ₂）_nＣＯＯ^-Ｍ⁺、−Ｎ⁺（Ｒ）₂（ＣＨ₂）_nＳＯ₃ ^-、−（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）_n−Ｒ’、−（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）_n（ＣＨ（ＣＨ₃）ＣＨ₂Ｏ）_Z−Ｒ’、−ＯＳＯ₃ ^-、−Ｍ⁺、−ＰＯ₃ ^2-、−Ｍ²⁺または−ＰＯ₅ ^3-であり、ここで、ｎは１〜１０の整数であり、ｚは０〜１０の整数であり、Ｍは金属イオン、ＮＨ₄、またはプロトン化第三級アミンであり、
   Ｒ’はＨまたはＣ_nＨ_2n+1であり、そして
   Ｙはハライドまたはカルボキシレートである）
   の１つもしくはそれ以上の化合物を含む界面活性剤組成物。
2. 請求項１に記載の界面活性剤組成物をコーティング混合物に添加する工程を含む基材上のコーティング混合物の濡れの改善方法。