JPH02139026A - フルオロケミカル界面活性剤およびその製造方法 - Google Patents
フルオロケミカル界面活性剤およびその製造方法Info
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- JPH02139026A JPH02139026A JP1257198A JP25719889A JPH02139026A JP H02139026 A JPH02139026 A JP H02139026A JP 1257198 A JP1257198 A JP 1257198A JP 25719889 A JP25719889 A JP 25719889A JP H02139026 A JPH02139026 A JP H02139026A
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-
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- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K23/00—Use of substances as emulsifying, wetting, dispersing, or foam-producing agents
- C09K23/18—Quaternary ammonium compounds
-
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- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C303/00—Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides
- C07C303/32—Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides of salts of sulfonic acids
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- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
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- Y10S516/00—Colloid systems and wetting agents; subcombinations thereof; processes of
- Y10S516/01—Wetting, emulsifying, dispersing, or stabilizing agents
- Y10S516/03—Organic sulfoxy compound containing
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明はフルオロケミカル界面活性剤およびそのW遣方
法に関する〇 発明の背景 フルオロケミカル界面活性剤は広く様々なシステムにお
いて改善された湿潤性(Wθtting) 、展着性(
spreading )、および均展注(leveli
ng )を付与するその能力がよく知られてhる。Aく
つかの代表的に応用分野は床層さ剤、アルカリ性クリー
ナー 漏れ検出溶液、腐食抑制剤、特殊インキ、および
、写真現像や電気めっきからクレー耐火物の製造に及び
様々なプロセスを包合する。
法に関する〇 発明の背景 フルオロケミカル界面活性剤は広く様々なシステムにお
いて改善された湿潤性(Wθtting) 、展着性(
spreading )、および均展注(leveli
ng )を付与するその能力がよく知られてhる。Aく
つかの代表的に応用分野は床層さ剤、アルカリ性クリー
ナー 漏れ検出溶液、腐食抑制剤、特殊インキ、および
、写真現像や電気めっきからクレー耐火物の製造に及び
様々なプロセスを包合する。
初期のフルオロケミカル界面活性剤の中VCは、米国特
fF@ 2,759.019号〔ブラウン(Brown
)他〕に開示されているフルオロカーボンジアルキル
アミンおよびその対応する第四アンモニウム誘導体、米
国特計第2.809,990号(ブラウン)に開示され
ているペルフルオロアルカンスルホンアミドアルキレン
モノカルボン酸、および米国時、fF第3,147,0
64号(ブラウン他)に開示されてAるN−ペルフルオ
ロアルキルスルホンアミドアルキルハロメチルエーテル
、および七の第四級化誘導体かめる。
fF@ 2,759.019号〔ブラウン(Brown
)他〕に開示されているフルオロカーボンジアルキル
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ているペルフルオロアルカンスルホンアミドアルキレン
モノカルボン酸、および米国時、fF第3,147,0
64号(ブラウン他)に開示されてAるN−ペルフルオ
ロアルキルスルホンアミドアルキルハロメチルエーテル
、および七の第四級化誘導体かめる。
最近では、米国籍fF第4,006,064号〔二−デ
ルプルム(NiecLerprum )他〕には、7ツ
累系界面活性剤として、式(RfSO3)−[NRIR
2R3R’〕“(式中、R1、R21,R3およびR4
は各々独立に、炭素原子IEN向!での、アルキル、ア
ルケニル、7クロアルキル、またはアラルキルであるか
、または、HI R2R3およびR4のうちの2つま
たは3つにそれ等が結合している窒素原子と一緒になっ
て一!!素環式環を形成しており、七してRfは炭素原
子6〜12(1#の完全フッ素化アルキル基である) のペルフルオロアルカンスルホン#l第四アンモニウム
塩が開示されてAる。二−デルプルム他はこの界面活性
剤が6価りロム化会物を含有する電解液からクロム金析
出させるクロム層の′FjtNに有効であると主張して
いる。
ルプルム(NiecLerprum )他〕には、7ツ
累系界面活性剤として、式(RfSO3)−[NRIR
2R3R’〕“(式中、R1、R21,R3およびR4
は各々独立に、炭素原子IEN向!での、アルキル、ア
ルケニル、7クロアルキル、またはアラルキルであるか
、または、HI R2R3およびR4のうちの2つま
たは3つにそれ等が結合している窒素原子と一緒になっ
て一!!素環式環を形成しており、七してRfは炭素原
子6〜12(1#の完全フッ素化アルキル基である) のペルフルオロアルカンスルホン#l第四アンモニウム
塩が開示されてAる。二−デルプルム他はこの界面活性
剤が6価りロム化会物を含有する電解液からクロム金析
出させるクロム層の′FjtNに有効であると主張して
いる。
米国特、ff−第4,028,257号〔トンプソ/(
Thompson ) ) VCfQ、式(C’8EI
’l、802NHc3H6N(鳴)3.l” A−(式
中、k−uCl−ニー ?−’EたハBr−である) によって表わされる完全フッ素化化会物が開示されてい
る。この化会物はトリメチル−1−ヘプタツールと7モ
ルのエチレンオキシドとの付JJOtlと一緒に使用さ
れて、様々な水性液体〔例えば、酸、古1!1(spe
nt acid ) 、プライン(brine )、水
など〕やその対し5するデル化液体が地層と接触するよ
うな環境で使用されるときに、かかる液体の表面張力全
低下させる。
Thompson ) ) VCfQ、式(C’8EI
’l、802NHc3H6N(鳴)3.l” A−(式
中、k−uCl−ニー ?−’EたハBr−である) によって表わされる完全フッ素化化会物が開示されてい
る。この化会物はトリメチル−1−ヘプタツールと7モ
ルのエチレンオキシドとの付JJOtlと一緒に使用さ
れて、様々な水性液体〔例えば、酸、古1!1(spe
nt acid ) 、プライン(brine )、水
など〕やその対し5するデル化液体が地層と接触するよ
うな環境で使用されるときに、かかる液体の表面張力全
低下させる。
米山荷ff第4,168,277号〔ミツチュケ(Mi
tschkθ)他〕には、特に精製されていない粗ペル
フルオロアルキルスルホン酸フルオライドを1約10〜
60℃の温度の不活性溶剤中で、トリエチルアミンおよ
びエトキシ7ランと反応させることによって、ペルフル
オロアルキルスルホン酸テトラエチルアンモニウム(C
’2H5)4N” RfSO3−〔但し、Rfは約4〜
101TAの炭素原子全仔する完全フッ素化アルキル基
である〕 k’lJ造する方法が開示されている。ミツチュケ等a
例えば次の反応式を示しているコ CBドl?5O2F + (C2H5)3N
+ CH381(OC2Hs)3 −−7逼(C2
[5)、N” C’8F1.SO3−+ CH381F
(QC2H,)2これ等ペルフルオロアルキルスルホン
酸テトラエチルアンモニウムは′直気クロムめっきにお
いてクロムミス)を抑制するために、また、サーモプラ
ストの射出成形における内部用離型剤として、筐た、ガ
ラスの酸研磨における湿潤剤として、lた、写真乳j’
tlJ中に使用するのVC有効であると記載されて藝る
。
tschkθ)他〕には、特に精製されていない粗ペル
フルオロアルキルスルホン酸フルオライドを1約10〜
60℃の温度の不活性溶剤中で、トリエチルアミンおよ
びエトキシ7ランと反応させることによって、ペルフル
オロアルキルスルホン酸テトラエチルアンモニウム(C
’2H5)4N” RfSO3−〔但し、Rfは約4〜
101TAの炭素原子全仔する完全フッ素化アルキル基
である〕 k’lJ造する方法が開示されている。ミツチュケ等a
例えば次の反応式を示しているコ CBドl?5O2F + (C2H5)3N
+ CH381(OC2Hs)3 −−7逼(C2
[5)、N” C’8F1.SO3−+ CH381F
(QC2H,)2これ等ペルフルオロアルキルスルホン
酸テトラエチルアンモニウムは′直気クロムめっきにお
いてクロムミス)を抑制するために、また、サーモプラ
ストの射出成形における内部用離型剤として、筐た、ガ
ラスの酸研磨における湿潤剤として、lた、写真乳j’
tlJ中に使用するのVC有効であると記載されて藝る
。
米国時計i 4,203.85 [J号〔ウイルツ(w
irtz)他)Kは、E Rf−CF=CH−CI12
−(+)N−R4R5RB C式中、Rfは6〜16個
の炭素原子を有するペルフルオロアルキル基であり、R
4は水素原子、C□〜4アルキル、シクロヘキシル、ま
たは2〜6個の炭素原子を有する2−ヒドロキシアルキ
ルで&D、R5はC工〜、アルキル基、シクロヘキシル
基、lたは2〜6個の炭素原子を有する2−ヒドロキシ
アルキルであり、そしてR6は水可溶化性基−Q−17
(但し、qは2〜6個の炭素原子を有するアルキレフ基
でろ9、七してR)は−co2− −5o2−−so3
− op(n)o2− オよび特にoso3″″ノ
ヨうな、水町浴化注極性基である〕である〕 を有するフルオロケミカル界面活性剤が開示されている
。これ等界面活性剤は消泡剤に有効であると記載されて
いる。
irtz)他)Kは、E Rf−CF=CH−CI12
−(+)N−R4R5RB C式中、Rfは6〜16個
の炭素原子を有するペルフルオロアルキル基であり、R
4は水素原子、C□〜4アルキル、シクロヘキシル、ま
たは2〜6個の炭素原子を有する2−ヒドロキシアルキ
ルで&D、R5はC工〜、アルキル基、シクロヘキシル
基、lたは2〜6個の炭素原子を有する2−ヒドロキシ
アルキルであり、そしてR6は水可溶化性基−Q−17
(但し、qは2〜6個の炭素原子を有するアルキレフ基
でろ9、七してR)は−co2− −5o2−−so3
− op(n)o2− オよび特にoso3″″ノ
ヨうな、水町浴化注極性基である〕である〕 を有するフルオロケミカル界面活性剤が開示されている
。これ等界面活性剤は消泡剤に有効であると記載されて
いる。
米国!、ffi 4,222,828号〔ズールディー
グ(Zuurdaeg ) ) VCは、構造式CH3 C3F17−802−NH−(CH2)3−N”(OH
,)3 ニーを有するフルオロケミカル界面活性剤を利
用して表面上に無機粒子と貧属を同時電着させる方法が
開示されて^る。
グ(Zuurdaeg ) ) VCは、構造式CH3 C3F17−802−NH−(CH2)3−N”(OH
,)3 ニーを有するフルオロケミカル界面活性剤を利
用して表面上に無機粒子と貧属を同時電着させる方法が
開示されて^る。
米国%許第4,316.978号〔シュテベンス(8t
svena )他〕VCは、フッ素化有機基を含有する
酸のアミン塩である7ツ累化陰イオン界面活性剤と、ア
ミンのイオン性塩である帯電防止剤とを含むit防止用
組成物を通用することによって表面を処理してその上の
静電荷を減少させる方法が開示されてみる。好葦し^界
面活性剤は式%式% (式中、Rfは7ツ素化有機基を表わし、Aは結&ま7
’(は2価の連結基を表わし、X−は71陰イオンを表
わし、そしてz”u第四アンモニウム陽イオンを表わす
) によって表わされてhる。
svena )他〕VCは、フッ素化有機基を含有する
酸のアミン塩である7ツ累化陰イオン界面活性剤と、ア
ミンのイオン性塩である帯電防止剤とを含むit防止用
組成物を通用することによって表面を処理してその上の
静電荷を減少させる方法が開示されてみる。好葦し^界
面活性剤は式%式% (式中、Rfは7ツ素化有機基を表わし、Aは結&ま7
’(は2価の連結基を表わし、X−は71陰イオンを表
わし、そしてz”u第四アンモニウム陽イオンを表わす
) によって表わされてhる。
上記フルオロケミカル界面活性剤は各々選択されたシス
テムには概して有効であるが、改善δれた表面張力降下
骨性を有し、しかも容易かつ経済的IC製造できるフル
オロケミカル界面活性剤に対する要求は依然として存在
する。
テムには概して有効であるが、改善δれた表面張力降下
骨性を有し、しかも容易かつ経済的IC製造できるフル
オロケミカル界面活性剤に対する要求は依然として存在
する。
発明の概要
本発明は有効な表面張力降下特性を有するフルオロケミ
カル界面活性剤ml物、および、それを容易かつ経済的
に製造する方法に関する。
カル界面活性剤ml物、および、それを容易かつ経済的
に製造する方法に関する。
本発明のフルオロケミカル界面活性剤組成物は式
%式%
(式中、RはH’!fCはCH3であり;各R1はそれ
ぞれ独立に、1〜4個の炭素原子を含有し、場曾によっ
てはヒドロキシル基を含有してhでもよい、アルキル基
でろ9:そしてRfは3〜20@の、好ましくは6〜1
0個の、炭素原子を含有する、直鎖、分枝鎖、または十
分に大きめ部分には環孤またはアルキル脂環式基のよう
にそれ等の組会せであってもよい、ペルフルオロアルキ
ル基である)によって表わすことができるフルオロケミ
カルアミン塩を少なくとも1株含む。
ぞれ独立に、1〜4個の炭素原子を含有し、場曾によっ
てはヒドロキシル基を含有してhでもよい、アルキル基
でろ9:そしてRfは3〜20@の、好ましくは6〜1
0個の、炭素原子を含有する、直鎖、分枝鎖、または十
分に大きめ部分には環孤またはアルキル脂環式基のよう
にそれ等の組会せであってもよい、ペルフルオロアルキ
ル基である)によって表わすことができるフルオロケミ
カルアミン塩を少なくとも1株含む。
式RfSO3−”NCH工CHR
(R1)3
によって表わされたフルオロケミカルアミン塩を含む組
成物は、さらに、式 %式% (但し、R,R1,およびRfは上記定義通りである) によって表わすことができるフルオロケミカルアミシ癖
ν含んでいてもよい。
成物は、さらに、式 %式% (但し、R,R1,およびRfは上記定義通りである) によって表わすことができるフルオロケミカルアミシ癖
ν含んでいてもよい。
本発明の塩の代表的な陽イオ7rL例えば、でろる。
フルオロ脂肪族基中の主鎖は炭素原子にのみ結付した、
懸垂(catanary ) @素、6価硫黄、および
/箇たは3価窒素のへテロ原子を含有することができる
。かかるヘテロ原子はRfのフルオロ力・−ボン部分間
の安定な連結をもたらすがRf基の不活性な特性に干渉
しない。フルオロ脂肪族基Rfは一般にフッ素化された
、安定な、不活性な、無極性の、(好IL、<は飽和Q
)、疎油性かつ疎水性である1価の成分である。好1シ
< tl 、RfU cn’2n+4?である(ill
し、nu6〜10 でhb)。
懸垂(catanary ) @素、6価硫黄、および
/箇たは3価窒素のへテロ原子を含有することができる
。かかるヘテロ原子はRfのフルオロ力・−ボン部分間
の安定な連結をもたらすがRf基の不活性な特性に干渉
しない。フルオロ脂肪族基Rfは一般にフッ素化された
、安定な、不活性な、無極性の、(好IL、<は飽和Q
)、疎油性かつ疎水性である1価の成分である。好1シ
< tl 、RfU cn’2n+4?である(ill
し、nu6〜10 でhb)。
フルオロケミカル界面活性剤、1111g物はざらに、
未確認の陽イオン構−re有するフルオロ脂肪族スルホ
ン酸塩を少蓋含有していてもよい。
未確認の陽イオン構−re有するフルオロ脂肪族スルホ
ン酸塩を少蓋含有していてもよい。
これ等フルオロケミカル界面活性剤組成物は湿潤剤、分
散剤、起泡型、脱泡剤、および帯電防止剤として有効で
あり、特に界面活性剤および乳化剤として有効である。
散剤、起泡型、脱泡剤、および帯電防止剤として有効で
あり、特に界面活性剤および乳化剤として有効である。
本発明のフルオロケミカル界面活性剤iI!i成物の製
造方法は3〜20個の炭素原子を有するペルフルオロア
ルキルスルホニルフルオライド少なくとtin、好まし
くは、ペルフルオロオクタンスルホニルフルオライドま
たはペルフルオロデカンスルホニルフルオライドと、エ
チレンオキシドまたはプロピレンオキシドと、第三アミ
ン(R1)3N(但しR1は1〜4個の炭素原子を有し
、場合によってはヒドロキシル基を含有して^てもよい
、アルキル基で6る〕少なくとも1種を反応させること
から成る。好lしくに、反応は約60〜150℃、より
好lしくに約90〜100℃の温度で、約2〜16時間
行われる。
造方法は3〜20個の炭素原子を有するペルフルオロア
ルキルスルホニルフルオライド少なくとtin、好まし
くは、ペルフルオロオクタンスルホニルフルオライドま
たはペルフルオロデカンスルホニルフルオライドと、エ
チレンオキシドまたはプロピレンオキシドと、第三アミ
ン(R1)3N(但しR1は1〜4個の炭素原子を有し
、場合によってはヒドロキシル基を含有して^てもよい
、アルキル基で6る〕少なくとも1種を反応させること
から成る。好lしくに、反応は約60〜150℃、より
好lしくに約90〜100℃の温度で、約2〜16時間
行われる。
この反応は矢の反応式によって表わすことができる:
但し R1およびRfは上記定義通りであり、そしてR
はHまたはCH,である。
はHまたはCH,である。
の混合’airさらにナトリウムメチラートのような強
塩基と反応させると実質的VC,RfSO3−”NCH
=CHR(R”)3 占有の組成物が先取される。この強塩基は好ましくは少
なくとも15のpKa値を有する。
塩基と反応させると実質的VC,RfSO3−”NCH
=CHR(R”)3 占有の組成物が先取される。この強塩基は好ましくは少
なくとも15のpKa値を有する。
次に、不発明を下記の非限定的な実施例によって例証す
る。
る。
実施例1
350Intの圧力容器の中に、48.5.9 (0,
1モル)のペルフルオロオクタンスルホニルフルオライ
ド、4.41.9 (0,1モル)のエチレンオキシド
、および10.12 、V C0,1モル)のトリエチ
ルアミンを装填した。容器t−密閉し、そして攪拌しな
がら12時間90℃に加熱した。連続攪拌しながら容器
を90℃に保った。容器を冷却し、そして反応生成物を
塩化メチレン中VC溶解した。粗収率は98優であった
。溶液を少量の水で洗浄し、そして乾燥した。得られた
フルオロケミカル界面活性剤生成物に70壬の収率で得
られた黄色ワックス状固体であった。HおよびF−核磁
気共鳴(NMFt )pよび高速原子衝撃質菫分元・分
析による生成物の分析は 未確認陽イオン構造のフルオロ脂肪族スルホネートアミ
ン塩21モル係の存在を確認した。
1モル)のペルフルオロオクタンスルホニルフルオライ
ド、4.41.9 (0,1モル)のエチレンオキシド
、および10.12 、V C0,1モル)のトリエチ
ルアミンを装填した。容器t−密閉し、そして攪拌しな
がら12時間90℃に加熱した。連続攪拌しながら容器
を90℃に保った。容器を冷却し、そして反応生成物を
塩化メチレン中VC溶解した。粗収率は98優であった
。溶液を少量の水で洗浄し、そして乾燥した。得られた
フルオロケミカル界面活性剤生成物に70壬の収率で得
られた黄色ワックス状固体であった。HおよびF−核磁
気共鳴(NMFt )pよび高速原子衝撃質菫分元・分
析による生成物の分析は 未確認陽イオン構造のフルオロ脂肪族スルホネートアミ
ン塩21モル係の存在を確認した。
実施例2
反応体として7i8.5 、!i’ (0,1モル)の
ペルフルオロオクタンスルホニルフルオライド’、4.
41 /c o、iモル)のエチレンオキシド、およヒ
5.91g(0・1モル)ft使用し、実施例1のよう
Vこして、反応温度’t−90℃に7時間維持して、フ
ルオロケミカル界面活性剤km造した。反応生1i!i
、物を冷却し、そして約100m1+のメタノール中V
C#解した。
ペルフルオロオクタンスルホニルフルオライド’、4.
41 /c o、iモル)のエチレンオキシド、およヒ
5.91g(0・1モル)ft使用し、実施例1のよう
Vこして、反応温度’t−90℃に7時間維持して、フ
ルオロケミカル界面活性剤km造した。反応生1i!i
、物を冷却し、そして約100m1+のメタノール中V
C#解した。
組成率l/177%であった。メタノール?!:蒸発さ
せて褐色ワックス状固体を生じた。HおよびF−NMR
による生成物の分析は (CH!3) 3 未確認陽イオン構造を有するフルオロ脂訪族スルホン酸
アミン塩10モル係の存在を確認した。
せて褐色ワックス状固体を生じた。HおよびF−NMR
による生成物の分析は (CH!3) 3 未確認陽イオン構造を有するフルオロ脂訪族スルホン酸
アミン塩10モル係の存在を確認した。
実施例6
反応体として146.2!M(0,25モル)のベルフ
ルオロデカノスルホニルフルオライド、11.01.9
(0,25モル)のエチレンオキシド、および25.
3 g(0,25モル)のトリエチルアミンを使用し、
実施例1のようにして反応温度を100℃にして12時
間反応を継続してフルオロケミカル界面活性剤km造し
た。反応生成物を冷却し、そして178g(収率97.
5%)の粗生成物を回収した。2ONの粗生成物を60
Mの六フッ化キシレン中に加熱しなから済解し、そして
この溶液を水洗した。層分離が起こり、そして有機層を
硫酸マグネシウムで乾燥した。溶剤をストリツビングレ
で161(収率78優)のワックス状黄褐色固体を得た
。HおよびP−NMRによる生成物の分析は の存在を確認した。
ルオロデカノスルホニルフルオライド、11.01.9
(0,25モル)のエチレンオキシド、および25.
3 g(0,25モル)のトリエチルアミンを使用し、
実施例1のようにして反応温度を100℃にして12時
間反応を継続してフルオロケミカル界面活性剤km造し
た。反応生成物を冷却し、そして178g(収率97.
5%)の粗生成物を回収した。2ONの粗生成物を60
Mの六フッ化キシレン中に加熱しなから済解し、そして
この溶液を水洗した。層分離が起こり、そして有機層を
硫酸マグネシウムで乾燥した。溶剤をストリツビングレ
で161(収率78優)のワックス状黄褐色固体を得た
。HおよびP−NMRによる生成物の分析は の存在を確認した。
実施例4
加熱マントル、攪拌器、および還流冷却器を装備した1
00IILtのフラスコの中に、209(0,0276
そル)の実施例6の粗フルオロケミカル界面活性剤およ
び10ILtのメタノールを入枢そして約50°0に加
熱してフルオロケミカル界面活性剤を溶解した。この溶
液に2.5 、f ((J、046モル)のナトリウム
メチラート(メタノール中の25Xk%溶液として供給
された)を加え、そしてこの反応混付物を2時間還流し
た。減圧下でメタノールを蒸留除去し、そして得られた
生成物を4Qdの六フッ化キシレン中に加熱しながら溶
解した。この六フフ化キシレン溶液に1cJR1の蒸留
水で洗浄した。得られた層は分離した・減圧下で六7ツ
化キシレンを蒸留除去して14.2.!i’の黄色のや
やワックス状の物質を生じた。HおよびF−NMRによ
る生成物の分析は100モルチの C1,?21SO3−”NC)i−CH2曇 (02H5)3 の存在全確認した。
00IILtのフラスコの中に、209(0,0276
そル)の実施例6の粗フルオロケミカル界面活性剤およ
び10ILtのメタノールを入枢そして約50°0に加
熱してフルオロケミカル界面活性剤を溶解した。この溶
液に2.5 、f ((J、046モル)のナトリウム
メチラート(メタノール中の25Xk%溶液として供給
された)を加え、そしてこの反応混付物を2時間還流し
た。減圧下でメタノールを蒸留除去し、そして得られた
生成物を4Qdの六フッ化キシレン中に加熱しながら溶
解した。この六フフ化キシレン溶液に1cJR1の蒸留
水で洗浄した。得られた層は分離した・減圧下で六7ツ
化キシレンを蒸留除去して14.2.!i’の黄色のや
やワックス状の物質を生じた。HおよびF−NMRによ
る生成物の分析は100モルチの C1,?21SO3−”NC)i−CH2曇 (02H5)3 の存在全確認した。
実施例5
反応体として121.25.9(0,25モル)のペル
フルオロオクタンスルホニルフルオライド、44、U4
.9(1,0モル)のエチレンオキシド、および25.
3.1?(0,25モル)のトリエチルアミンを使用し
、実施例1のようにして、反応温度を100℃に上げ、
七して100℃に16時間維持してフルオロケミカル界
面活性剤t’JJ遺した。反応生成物を冷却し、そして
187.9(収率98%)の濃褐色生成物全回収した。
フルオロオクタンスルホニルフルオライド、44、U4
.9(1,0モル)のエチレンオキシド、および25.
3.1?(0,25モル)のトリエチルアミンを使用し
、実施例1のようにして、反応温度を100℃に上げ、
七して100℃に16時間維持してフルオロケミカル界
面活性剤t’JJ遺した。反応生成物を冷却し、そして
187.9(収率98%)の濃褐色生成物全回収した。
25gの生成物を40−の塩化メチレンの中に溶解し、
そしてこの溶液を水洗した。生成物を乾燥し、そして溶
剤をス) IJッピ/グしてワックス状の褐色生成物(
18,2,9,収率71%)t−生じた。■および?−
NMRおよび液体りaマドグラフィーによる主生成物の
分析は <CtHrs)s の存在?確認した。分析は C3E11よ、80.− ”NC’H2CH2,0CH
2CH2F(c2a5)s を包含する少量生成物約7モル係の存在も示した。
そしてこの溶液を水洗した。生成物を乾燥し、そして溶
剤をス) IJッピ/グしてワックス状の褐色生成物(
18,2,9,収率71%)t−生じた。■および?−
NMRおよび液体りaマドグラフィーによる主生成物の
分析は <CtHrs)s の存在?確認した。分析は C3E11よ、80.− ”NC’H2CH2,0CH
2CH2F(c2a5)s を包含する少量生成物約7モル係の存在も示した。
実施例6
反応体として、121.5g(0,25モル)のペルフ
ルオロオクタンスルホニルフルオライド、14.5Ii
(0,25モk)(Dグc1ピレンオキシド、および2
5.361 (0,25モル)のトリエチルアミンを使
用し、実施例1のようにして、反応温度を100’Cに
上げ、それから100℃に30分間保ってフルオロケミ
カル界面活性剤全製造した。
ルオロオクタンスルホニルフルオライド、14.5Ii
(0,25モk)(Dグc1ピレンオキシド、および2
5.361 (0,25モル)のトリエチルアミンを使
用し、実施例1のようにして、反応温度を100’Cに
上げ、それから100℃に30分間保ってフルオロケミ
カル界面活性剤全製造した。
反応混合物を冷却し、そして159g(収率99チ)の
暗黒の粘稠生成物を回収した。20.?の生成物を40
ゴの塩化メチレンの中に溶解し、水洗し、そして乾燥し
た。溶剤をストリッピングして14.7 、@ (収率
76チ)のワックス状褐色生成物全回収した。Hおよび
H’ −NMRによる生成物の分析は の存在を確認した。
暗黒の粘稠生成物を回収した。20.?の生成物を40
ゴの塩化メチレンの中に溶解し、水洗し、そして乾燥し
た。溶剤をストリッピングして14.7 、@ (収率
76チ)のワックス状褐色生成物全回収した。Hおよび
H’ −NMRによる生成物の分析は の存在を確認した。
実施例7
反応体として、146.25.5J(0,25モル)の
ペルフルオロデカンスルホニルフルオライド、11.0
1.9(0,25モル)のエチレンオキシド、および3
7.3 g(0,25モル)のトリエタノールアミンを
使用し、実施例1のようにして、反応温度を95℃にし
て8時間反応を継続して、フルオロケミカル界面活性剤
を製造した。反応生成物を冷却し、そして193&(収
率99%)の粗生成物を回収した。10gの粗生成物を
メタノール中に加熱しながら溶解したところ、少量の生
成物が白色沈#物になつ7′c0沈澱物をろ過して0.
6S(6チ)の白色の固いワックス状物買を生じた。
ペルフルオロデカンスルホニルフルオライド、11.0
1.9(0,25モル)のエチレンオキシド、および3
7.3 g(0,25モル)のトリエタノールアミンを
使用し、実施例1のようにして、反応温度を95℃にし
て8時間反応を継続して、フルオロケミカル界面活性剤
を製造した。反応生成物を冷却し、そして193&(収
率99%)の粗生成物を回収した。10gの粗生成物を
メタノール中に加熱しながら溶解したところ、少量の生
成物が白色沈#物になつ7′c0沈澱物をろ過して0.
6S(6チ)の白色の固いワックス状物買を生じた。
溶媒可溶性部分からメタノールをストリッピングして7
.9.9 (収率78チ)の黄色粘着ワックスを得た。
.9.9 (収率78チ)の黄色粘着ワックスを得た。
黄色ワックス生成物の、HおよびIP−NMRおよび高
速原子衝撃it分元分析による分析はC工。F21SO
3−”N(CH2CH20H)、、スピロモルホリン陽
イオン含有構造体 反応体として、146.2IM([)、25モル)のペ
ルフルオロデカンスルホニルフルオライド、11.01
、@ (0,25モル)のエチレンオキシド、および
29.3 gC,0,25モル)のN、N〜ジエチルエ
タノールアミンを使用し、実施例1のようにして、反応
温度を100℃にし、そして反応を16時間継続してフ
ルオロケミカル界面活性剤を製造した。反応生成物を冷
却し、そして176y(収率94%)の粗生成物を回収
した。10.9の粗生成物’e40gのメタノール中に
加熱しながら溶解した。粗生成物の一部は可溶性でなく
、沈澱物になった。沈澱物をろ過し、乾燥後に2.67
&(収率25,1%)の黄色粉末を生じた。溶媒可溶
性部分からメタノールをストリッピングして5.8I(
収率55.0 % )の暗褐色の粘着ワックスを得た。
速原子衝撃it分元分析による分析はC工。F21SO
3−”N(CH2CH20H)、、スピロモルホリン陽
イオン含有構造体 反応体として、146.2IM([)、25モル)のペ
ルフルオロデカンスルホニルフルオライド、11.01
、@ (0,25モル)のエチレンオキシド、および
29.3 gC,0,25モル)のN、N〜ジエチルエ
タノールアミンを使用し、実施例1のようにして、反応
温度を100℃にし、そして反応を16時間継続してフ
ルオロケミカル界面活性剤を製造した。反応生成物を冷
却し、そして176y(収率94%)の粗生成物を回収
した。10.9の粗生成物’e40gのメタノール中に
加熱しながら溶解した。粗生成物の一部は可溶性でなく
、沈澱物になった。沈澱物をろ過し、乾燥後に2.67
&(収率25,1%)の黄色粉末を生じた。溶媒可溶
性部分からメタノールをストリッピングして5.8I(
収率55.0 % )の暗褐色の粘着ワックスを得た。
ワックスの、HおよびF−NMRによる分析はの存在を
示した。
示した。
実施例8
の存在を示した。
表面張力評価
上記フルオロケミカル界面活性剤組成物の各々t”50
ppm、 100ppms 200ppmsおよび40
0 pPmで含有する水溶液をっくり、フィッシャー・
サイエンティフィック社から入手できるサーフェスφテ
ンショマットTMモデル21111 して22℃で平衡
状態で静的表面張力について試験した。比較例01〜C
6では、フルオロケミカル界面活性剤CBv□、803
”’NH4” C811’17903−H2N((4
H,(E)2”およびCaE’1tSOs−N(C2H
s)4” (米国特奸第4.[106,064号の実施
例1)t−それぞれ、実施例1のフルオロケミカル界面
活性剤と同じようにして平衡状態で静的表面張力につい
て測定した。
ppm、 100ppms 200ppmsおよび40
0 pPmで含有する水溶液をっくり、フィッシャー・
サイエンティフィック社から入手できるサーフェスφテ
ンショマットTMモデル21111 して22℃で平衡
状態で静的表面張力について試験した。比較例01〜C
6では、フルオロケミカル界面活性剤CBv□、803
”’NH4” C811’17903−H2N((4
H,(E)2”およびCaE’1tSOs−N(C2H
s)4” (米国特奸第4.[106,064号の実施
例1)t−それぞれ、実施例1のフルオロケミカル界面
活性剤と同じようにして平衡状態で静的表面張力につい
て測定した。
Jt1例C4では、エチレングリコールモツプチルエー
テルと水の50:501[を比の中のCl0F2180
3− ”NH4)251[t % fl放4 部、’)
プロピレンクリコールモノエチルエーテル4fJ、お!
び脱イオン水92部を使用してストックm液をつくり、
そしてこのストック溶液を使用して50Ppns 10
0 PI)m% 200 PPm5および400ppm
の010F21SO3″″+NH,’ff含有する溶液
t−pt製−七して平衡状態で静的表面張力につhて測
定した。
テルと水の50:501[を比の中のCl0F2180
3− ”NH4)251[t % fl放4 部、’)
プロピレンクリコールモノエチルエーテル4fJ、お!
び脱イオン水92部を使用してストックm液をつくり、
そしてこのストック溶液を使用して50Ppns 10
0 PI)m% 200 PPm5および400ppm
の010F21SO3″″+NH,’ff含有する溶液
t−pt製−七して平衡状態で静的表面張力につhて測
定した。
結果は第1表に示す。
第1表
31.0
62、U
24.6
25.5
64.6
4し、1
25、U
25.3
47.0
44、U
46.5
62.0
23.5
24.5
20.9
18.6
61.8
64.2
21.3
21.7
67.5
66.5
39.5
24.0
20.5
22.5
19.6
18.4
29.6
26.8
19.5
19.5
62.0
27.5
30.0
22.6
20.5
19.5
18.8
18.5
22.2
20.9
18.7
18.5
26.5
24.0
27.5
21.6
第1表のデータかられかるように、同一濃度レベルにお
いて、不発明のフルオロケミカル界面活性剤組成物はス
ルホン酸陰イオンの中に同数の炭素原子を有するにルフ
ルオロアルカンスルホン酸のフルオロケミカルアンモニ
ウム塩筐たはアミン塩(比較用界面活性剤)よりも大さ
な界面張力低下をもたらした。
いて、不発明のフルオロケミカル界面活性剤組成物はス
ルホン酸陰イオンの中に同数の炭素原子を有するにルフ
ルオロアルカンスルホン酸のフルオロケミカルアンモニ
ウム塩筐たはアミン塩(比較用界面活性剤)よりも大さ
な界面張力低下をもたらした。
一ヒ記仕様および実施例は本発明の例示でδつ°C1本
発明を限定するものではな匹。不発明の思想および範囲
から逸脱することなく、様々な変更および変形が可能で
ある。
発明を限定するものではな匹。不発明の思想および範囲
から逸脱することなく、様々な変更および変形が可能で
ある。
Claims (9)
- (1)式 ▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、または ▲数式、化学式、表等があります▼ (但し、R_fは3〜20個の炭素原子を含有するペル
フルオロ脂肪族基であり、RはHまたはCH_3であり
、そして各R^1はそれぞれ独立に、1〜4個の炭素原
子を含有するアルキル基である)によつて表わすことが
できるフルオロケミカルアミン塩を少なくとも1種含む
フルオロケミカル界面活性剤組成物。 - (2)R^1がヒドロキシル基を含有する、請求項(1
)の組成物。 - (3)前記フルオロケミカルアミン塩が ▲数式、化学式、表等があります▼であり、 さらに、式▲数式、化学式、表等があります▼ (但し、R_fは3〜20個の炭素原子を含有するペル
フルオロ脂肪族基であり、RはHまたはCH_3であり
、そしてR^1は1〜4個の炭素原子を含有するアルキ
ル基である) によつて表わすことができるフルオロケミカルアミン塩
を含む、請求項(1)の組成物。 - (4)R^1がヒドロキシル基を含有する、請求項(3
)の組成物。 - (5)前記混合物が ▲数式、化学式、表等があります▼と ▲数式、化学式、表等があります▼; ▲数式、化学式、表等があります▼と ▲数式、化学式、表等があります▼; ▲数式、化学式、表等があります▼と ▲数式、化学式、表等があります▼;または ▲数式、化学式、表等があります▼と ▲数式、化学式、表等があります▼ からなる、請求項(3)の組成物。
- (6)前記フルオロケミカルアミン塩が ▲数式、化学式、表等があります▼; ▲数式、化学式、表等があります▼;または ▲数式、化学式、表等があります▼ である、請求項(1)の組成物。
- (7)(a)3〜20個のアルキル炭素原子を有するペ
ルフルオロアルキルスルホニルフルオライド少なくとも
1種と、(b)エチレンオキシドまたはプロピレンオキ
シドと、(c)第三アミン(R^1)_3N(但し、各
R^1はそれぞれ独立に、1〜4個の炭素原子を有する
アルキル基である)少なくとも1種を反応させて ▲数式、化学式、表等があります▼ と ▲数式、化学式、表等があります▼ (但し、R_fは6〜20個の炭素原子を含有するペル
フルオロ脂肪族基であり、RはHまたはCH_3であり
)そして各R^1はそれぞれ独立に、1〜4個の炭素原
子を含有するアルキル基である)からなる混合物を生成
することを特徴とする、請求項(3)のフルオロケミカ
ル界面活性剤組成物を製造する方法。 - (8)(a)3〜20個のアルキル炭素原子を有するペ
ルフルオロアルキルスルホニルフルオライド少なくとも
1種と、(b)エチレンオキシドまたはプロピレンオキ
シドと、(c)アルカノール基が1〜4個の炭素原子を
有するトリアルカノールアミンを反応させることを特徴
とする、請求項(1)のフルオロケミカル界面活性剤組
成物を製造する方法。 - (9)(a)6〜20個のアルキル炭素原子を有するペ
ルフルオロアルキルスルホニルフルオライド少なくとも
1種と、(b)エチレンオキシドまたはプロピレンオキ
シドと、(c)アルキル基およびアルカノール基が1〜
4個の炭素原子を有するジアルキルアルカノールアミン
を反応させることを特徴とする、請求項(1)のフルオ
ロケミカル界面活性剤組成物を製造する方法。
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---|---|
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JP (1) | JPH02139026A (ja) |
DE (1) | DE68908066T2 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US20030054172A1 (en) | 2001-05-10 | 2003-03-20 | 3M Innovative Properties Company | Polyoxyalkylene ammonium salts and their use as antistatic agents |
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WO2018033200A1 (en) * | 2016-08-16 | 2018-02-22 | Toyota Motor Europe | Fluorinated ionic liquids with high oxygen solubility for metal-air batteries |
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CN114958330B (zh) * | 2021-02-22 | 2023-06-30 | 中国石油天然气股份有限公司 | 压裂用防水锁剂及其制备方法 |
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1988
- 1988-10-04 US US07/253,136 patent/US4873020A/en not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-09-29 EP EP89309960A patent/EP0363094B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-09-29 DE DE89309960T patent/DE68908066T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-10-03 JP JP1257198A patent/JPH02139026A/ja active Pending
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