JPS629586B2 - - Google Patents

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JPS629586B2
JPS629586B2 JP55056049A JP5604980A JPS629586B2 JP S629586 B2 JPS629586 B2 JP S629586B2 JP 55056049 A JP55056049 A JP 55056049A JP 5604980 A JP5604980 A JP 5604980A JP S629586 B2 JPS629586 B2 JP S629586B2
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JP
Japan
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group
fluorine
compound
compounds
aqueous solution
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Application number
JP55056049A
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English (en)
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JPS56156242A (en
Inventor
Iwao Hisamoto
Tomoaki Maeda
Mitsuhiro Nishiwaki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Kogyo Co Ltd
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Granted legal-status Critical Current

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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62DCHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
    • A62D1/00Fire-extinguishing compositions; Use of chemical substances in extinguishing fires
    • A62D1/0071Foams
    • A62D1/0085Foams containing perfluoroalkyl-terminated surfactant

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は新規な含フツ素第四級アンモニウム化
合物に関する。 含フツ素系化合物は、炭化水素系化合物に比較
して特異な界面特性を有しており、たとえば水の
表面張力低下能が大きいなどの性能があるので蒸
発抑制剤、塗料用レベリング剤などに使用され
る。 また、含フツ素系化合物を水成膜泡消火剤の添
加物として使用する場合、消火剤は油面上に迅速
に水成膜を形成することが必要であるが、そのた
めには、添加物は水溶液の表面張力低下能が大で
あるばかりでなく、水溶液/油界面張力低下能も
大であることが重要となる。すなわち、拡張係数
Sを式:S=γo−(γw+γwo) [式中、γoの油の表面張力、γwは水溶液の
表面張力、γwoは水溶液/油の界面張力であ
る。]で表わすと、拡張係数Sが正の場合にのみ
水溶液は油面上に拡がることができるのである。 一般に、含フツ素系化合物はフツ素含有基の油
に対する親和性が低いため水溶液/油界面におい
て理想的に配向し得ず、従つて水溶液/油界面張
力を充分に低下させることができない。この様な
欠点を補うために含フツ素系化合物に炭化水素系
化合物が配合する方法が提案されている。 しかしながら、含フツ系化合物自身で前記の低
界面張力を得られるものを用いれば、炭化水素系
化合物を配合した場合にも水溶液/油界面張力を
より低下させる傾向がある。従つて、水溶液/油
界面張力低下能が本質的に大なる含フツ素系化合
物を得ることは重要である。 本発明者らは、先に特公昭49―21123号公報に
おいてRf―CH2CH(OH)CH2―なるセグメント
を結合したフルオロアルキル基を含有するアミン
および該アミンと有機または無機酸との中和物か
らなる塩を提案した。これらの化合物は、水の表
面張力低下能に関しては相当な効果を奏するが、
水溶液/油界面張力低下能は顕著ではなく、前記
油面上に水成膜を形成することが必要な水成膜泡
消火剤用添加物として用いるには更に該界面張力
低下能を向上させる必要がある。 本発明者らは、上記化合物の表面張力低下能を
損なうことなく水溶液/油界面張力低下能を向上
させる研究を鋭意行なつた結果、本発明を完成す
るに至つたものである。 すなわち、本発明の要旨は、一般式: [式中、Rfは炭素数5〜17の直鎖状または分
枝状含フツ素脂肪族炭化水素基:R1,R2および
R3は同一または相異なり炭素数1〜4のアルキ
ル基、ヒドロキシエチル基またはベンジル基;
R4は水素またはアセチル基;Xは塩素、臭素、
ヨウ素、−SO4CH3基または―SO3PhCH3基を表わ
す。] で示される含フツ素第四級アンモニウム化合物に
存する。 ここでRfで示される含フツ素脂肪族炭化水素
基は高度にフゾ素化された飽和または不飽和の脂
肪族炭化水素基であり、直鎖状または分枝状のも
のがいずれも含まれる。含フツ素脂肪族ポリエー
テル基としてはたとえば一般式: [式中、Rf′は炭素数1〜3のパーフルオロア
ルキル基;X′はフツ素またはトリフルオロメチ
ル基;mは0〜4の整数を表わす。]で示される
基が挙げられる。 本発明の含フツ素第四級アンモニウム化合物 []は、一般式: [式中、Rf,R1,R2およびR4は前記と同意
義。] で示される含フツ素アミンと第四級化剤とを反応
させることにより製造することができる。 なお、R4がアシルであるアミン[]を用い
る場合には、前記特公昭49―21123号公報に記載
の方法に従い、R4が水素であるアミン[]を
製造した後、モル比1:1以上の無水カルボン酸
またはカルボン酸ハライドのようなアシル化剤で
処理し、得られたアシル化物を弱アルカリ水溶液
で洗浄し、分離して含フツ素第四級アンモニウム
化合物の製造に供する。 かかる含フツ素アミン[]と第四級化剤との
反応は、たとえば次の反応式により示される: [式中、Yは塩素、臭素またはヨウ素、―
SO4CH3基または―SO3PhCH3基を表わす。Rf、
R1,R2,R3およびR4は前記と同意義。] 本発明化合物[]を製造するには、含フツ素
アミン[]を、適当な溶媒中、室温〜100℃の
温度範囲で1〜5時間撹拌しながら第四級化剤と
反応させる。 第四級化剤は、アミン[]に対して等モル以
上用いるのが好ましい。 適当な溶媒としては、エタノール、メタノー
ル、イソプロパノールのような低級アルカノー
ル、アセトン、テトラヒドロフランなどが挙げら
れる。 反応終了後、反応溶媒を留去し、本発明化合物
[]が難溶である溶媒、たとえばエーテルで洗
浄するか、または再結晶化して精製する。 本発明の含フツ素第四級アンモニウム化合物を
具体的に示せば、 などが挙げられる。 本発明化合物[]は、前記の特徴の他に、臨
界ミセル濃度も低く、従つて0.01重量%のような
低濃度溶液であつても充分に表面張力および界面
張力を低下し得る。 本発明含フツ素第四級アンモニウム化合物をた
とえば広く界面活性剤として用いるときには、こ
れに必要に応じて他の陽イオン系、非イオン系ま
たは両性系含フツ素系化合物を併用することがで
きる。陽イオン系含フツ素化合物としてはパーフ
ルオロアルキルアルキレントリアルキルアンモニ
ウムハライド、パーフルオロアルカンスルホンア
ミドアルキレントリアルキルアンモニウムハライ
ドなどを、非イオン系含フツ素化合物としては
RF″O(CH2CH2O)PHまたは
【式】(Rf″は含フツ素脂肪 族炭化水素基;pは1〜40の整数を表わす。)な
どが、また両性含フツ素化合物としてはパーフル
オロアルキルアルキレンジアルキルアミノ酢酸ベ
タイン、パーフルオロアルカンスルホンアミドア
ルキレンジアルキルアミノプロピオン酸ベタイン
などが例示できる。 また、炭化水素系化合物を混合して使用するこ
ともできる。混合し得る炭化水素系化合物として
は、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリ
オキシエチレン脂肪族エステルなどの非イオン性
化合物、トリアルキルアンモニウムハライド、塩
化ベンザルコニウムなどの陽イオン性化合物およ
びトリアルキルアミノ酢酸ベタイン、アルキルグ
リシンなどが挙げられる。 本発明含フツ素第四級アンモニウム化合物は、
前記蒸発抑制剤、塗料用レベリング剤の他、蛋白
泡消火剤や合成界面活性剤泡消火剤の添加物、消
火剤用粉末処理剤として、また写真乳剤添加物、
メツキ液のミスト防止剤などにも使用し得る。 次に実施例および比較例を示して本発明を具体
的に説明する。 実施例 1 化合物[]の製造:― 攪拌装置、冷却器を備えた200mlフラスコに 20.0g(0.035モル)、ヨウ化メチル6.0g(0.042
モル)およびエタノール70gを入れ、湯浴上でエ
タノールの還流下に2時間攪拌する。反応混合物
を冷却すると一部固体生成物の析出が見られる
が、そのまま過剰のエーテルを加えて更に析出さ
せる。析出した固体生成物を分離し、エーテルで
洗浄して化合物[]21.5g(収率86%)を得
た。融点40〜42℃。 この化合物についてブロモフエノールブルー試
験(界面活性剤分析研究会編「界面活性剤分析
法」参照)を行なうことにより本生成物が陽イオ
ン系第四級アンモニウム化合物であることを確認
した。 元素分析、計算値:C,25.2%;F,50.6%;
H,2.1%;N,2.1%;I,17.8%;O,2.2%、
実測値:C,25.3%;F,50.4%,H,1.9%N,
2.3%;I,18.1%;O,2.0%。 実施例 2 化合物[]の製造:― 実施例1と同様の反応装置に 20.0g(0.032モル)、ジメチル硫酸4.8g(0.038
モル)およびエタノール70gを入れ、湯浴上でエ
タノールの還流下に1時間攪拌する。反応終了
後、エバポレーターにより溶媒を除去し、固体生
成物をエーテルで洗浄して化合物[]22.0g
(収率91.7%)を得た。融点101〜103℃。 この化合物について実施例1と同様ブロモフエ
ノールブルー試験を行ない、本生成物が陽イオン
系第四級アンモニウム化合物であることを確認し
た。 元素分析、計算値:C,28.5%;F47.7%;;
H,2.9%;N,1.8%;S,4.2%;O,14.9%、
実測値:C,28.7%;F,47.4%;H,3.2%;
N2.0%;S,4.0%;O,14.7%。 実施例 3 化合物[]の製造:― 実施例1と同様の反応装置に 20.0g(0.03モル)、ベンジルクロリド6.3g
(0.050モル)およびイソプロパノール70gを入
れ、湯浴上でイソプロパノールの還流下に4時間
攪拌する。反応終了後、エバポレーターにより溶
媒を除去し、固体生成物をエーテルで洗浄して化
合物[]19g(収率79.4%)を得た。融点50〜
52℃。 この化合物についてブロモフエノールブルー試
験を行ない、本生成物が陽イオン系第四級アンモ
ニウム化合物であることを確認した。 元素分析、計算値;C,38.1%;F,49.8%;
H,3.2%;N,1.9%;Cl,4.8%;O,2.2%、
実測値:C,38.4%;F,49.6%;H,3.3%;
N,1.7%;Cl,5.1%;O,1.9%。 実施例4および比較例1〜3 実施例1〜3および同様の手順で得た化合物
[]〜[]および[XI]について、0.1重量%
水溶液の表面張力および該水溶液/n―ヘキサン
界面張力を測定した。測定装置として島津製作所
製ST―1型(ウイルヘルミイ法)を使用し、25
℃で測定を行なつた。また、比較のために本発明
以外の化合物(含フツ素アミン化合物の酸中和
物)についても同様の測定を行なつた。 結果を第1表に示す。
【表】
【表】 の中和物

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 一般式: [式中、Rfは炭素数5〜17の直鎖状または分
    枝状含フツ素脂肪族炭化水素基;R1,R2および
    R3は同一または相異なり炭素数1〜4のアルキ
    ル基、ヒドロキシエチル基またはベンジル基;
    R4は水素またはアセチル基;Xは塩素、臭素、
    ヨウ素、−SO4CH3基または−SO3PhCH3基を表わ
    す。] で示される含フツ素第四級アンモニウム化合物。
JP5604980A 1980-04-26 1980-04-26 Quaternary ammonium compound containing fluorine and its preparation Granted JPS56156242A (en)

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