JP4349056B2 - フッ素系界面活性剤 - Google Patents
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Description
F(CF 2 ) 2m (CH 2 ) n SH (2)
(式中、mは2又は3であり、nは0〜2の整数である。)
本発明に係る界面活性効果としては、種々の界面活性効果、例えば、コーティング、モールディング用途における組成物の濡れ性、浸透性、はじき防止性、レベリング性、塗膜の均一性・均質性、表面改質性等が挙げられる。
F(CF 2 ) 2m (CH 2 ) n SH (2)
(式中、mは2又は3であり、nは0〜2の整数である。)
F(CF2)2m(CH2)nSH (2)
(式中、mは2又は3であり、nは0〜2の整数である。)
で示されるパーフルオロアルキルチオール(B)に、ソルビン酸又はソルビン酸塩を反応させる製造方法。
F(CF2)2m(CH2)nSH (2)
(式中、mは2又は3であり、nは0〜2の整数である。)
で示されるパーフルオロアルキルチオール(B)に、ソルビン酸又はソルビン酸塩を反応させた後、中和する製造方法。
F(CF2)2m(CH2)nSH (2)
(式中、mは2又は3であり、nは0〜2の整数である。)
で示されるパーフルオロアルキルチオール(B)に、ソルビン酸エステルを反応させた後、ケン化する製造方法。
前記一般式(2)で示されるパーフルオロアルキルチオール(B)としては界面活性効果の高い化合物が得られる点から前記一般式(2)中のnが2であるものが好ましく、例えば、3,3,4,4,5,5,6,6,6-ノナフルオロヘキシルチオール、3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-トリデカフルオロオクチルチオールが挙げられる。
パーフルオロアルキルチオール(B)にソルビン酸又はソルビン酸塩を反応させる方法は、前述の(I)の製造方法と同じである。この反応で得られた生成物を中和することによって、前記一般式(1)で示されるフッ素系化合物を得ることができる。
これは前述の(I)において、ソルビン酸又はソルビン酸塩の代わりにソルビン酸エステルを用い、更に反応促進のために塩基を使用する場合は、ソルビン酸エステル1モルに対し、塩基を0.1〜1.0モル、好ましくは0.1〜0.5モル用いる以外は(I)の手法と同様にして生成物を得た後、ケン化反応を行うことによって前記一般式(1)で示されるフッ素系化合物を得る方法である。
i)ビスパーフルオロ体の合成
攪拌装置、滴下管、塩化カルシウム管および温度計を付した200mlのフラスコに3,3,4,4,5,5,6,6,6-ノナフルオロへキサンチオール35.0g、ジメチルホルムアミド30mlおよびナトリウムメトキシド1.0gを仕込み、更に滴下管にソルビン酸メチルエステル6.3gを予めジメチルホルムアミド10gに溶解したものを入れた。フラスコ内を25℃に保ち、10分間攪拌したのち、ソルビン酸メチルエステルのジメチルホルムアミド溶液を20分かけて滴下した。さらに25℃で4時間攪拌した後、飽和塩化アンモニウムを50ml加えた。反応液を酢酸エチルを用いて抽出を2回繰り返した後、有機層を無水硫酸マグネシウムを用いて乾燥した。固形分を濾別した後、減圧下で溶媒を留去し、更に減圧蒸留を続け、留分としてビス(3,3,4,4,5,5,6,6,6-ノナフルオロヘキシルスルファニル)ヘキサノイックアシッドメチルエステル[ビスパーフルオロ体(1−i)]28.9gを得た。
還流冷却器および温度計を付した200mlのフラスコに、i)で得られたビスパーフルオロ体(1−i)28.9g、水酸化リチウム・1水和物2.1gおよびイオン交換水60mlを仕込み、フラスコ内を85℃に保ち4時間攪拌することでケン化反応を行った。撹拌終了後、反応液にイソプロパノール40gを加え、さらに30分加熱還流した後、蒸留によって溶媒を留去した後、残った固体を送風乾燥機で乾燥することにより、フッ素系化合物(a1)[ビス(3,3,4,4,5,5,6,6,6-ノナフルオロヘキシルスルファニル)ヘキサノイックアシッドリチウム塩]26.0gを得た。
実施例1−iiにおいて、水酸化リチウム・1水和物2.1gの代わりに水酸化ナトリウム2.0gを用いた以外は実施例1と同様にして、フッ素系化合物(a2)[ビス(3,3,4,4,5,5,6,6,6-ノナフルオロヘキシルスルファニル)ヘキサノイックアシッドナトリウム塩]26.3gを得た。
i)ビスパーフルオロ体の合成
還流冷却器、滴下管、温度計および塩化カルシウム管を付した200mlのフラスコに3,3,4,4,5,5,6,6,6-ノナフルオロへキサンチオール35.0g、ジメチルホルムアミド30mlおよびナトリウムメトキシド1.0gを仕込み、更に滴下管にソルビン酸ナトリウム6.7gを予めジメチルホルムアミド10gに溶解したものを入れた。フラスコ内を25℃に保ち、10分間攪拌した。これにソルビン酸ナトリウムのジメチルホルムアミド溶液を20分かけて滴下し、更に25℃で1時間、さらに80℃まで昇温して3時間、加熱攪拌した。終了後、25℃まで冷却し、2規定塩酸150mlを加え、反応液を酢酸エチルを用いて抽出を2回繰り返した後、有機層を無水硫酸マグネシウムを用いて乾燥した。固形分を濾別した後、減圧下で溶媒を留去し、ビス(3,3,4,4,5,5,6,6,6-ノナフルオロヘキシルスルファニル)ヘキサノイックアシッド[ビスパーフルオロ体(3−i)]36.0gを得た。
攪拌装置、還流冷却器および温度計を付した200mlのフラスコに、i)で得られたビスパーフルオロ体(3−i)27.0g、水酸化カリウム4.5g、イソプロパノール40gおよびイオン交換水60mlを仕込み、25℃で1時間攪拌することで中和反応を行った。撹拌終了後、減圧下で溶媒を留去し、残った固体を強制乾燥することにより、フッ素系化合物(a3)[ビス(3,3,4,4,5,5,6,6,6-ノナフルオロオクチルスルファニル)ヘキサノイックアシッドカリウム塩]27.2gを得た。
i)ビスパーフルオロ体の合成
実施例1−iにおいて3,3,4,4,5,5,6,6,6-ノナフルオロへキサンチオール35.0gの代わりに、3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-トリデカフルオロオクチルチオール47.5gを用いた以外は実施例1−iと同様にして、ビス(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-トリデカフルオロオクチルスルファニル)ヘキサノイックアシッドメチルエステル[ビスパーフルオロ体(4−i)]35.4gを得た。
実施例1−iiにおいて、ビスパーフルオロ体(1−i)28.9gの代わりにビスパーフルオロ体(4−i)35.4gを用いた以外は実施例1−iiと同様にして、フッ素系化合物(a4)[ビス(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-トリデカフルオロオクチルスルファニル)ヘキサノイックアシッドリチウム塩]35.0gを得た。
実施例1−iiにおいて、ビスパーフルオロ体(1−i)28.9gの代わりにビスパーフルオロ体(4−i)35.4gを用い、水酸化リチウム・1水和物2.1gの代わりに水酸化ナトリウム2.0gを用いた以外は実施例1と同様にして、フッ素系化合物(a5)[ビス(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-トリデカフルオロオクチルスルファニル)ヘキサノイックアシッドナトリウム塩]37.0gを得た。
i)ビスパーフルオロ体の合成
攪拌装置、滴下管、塩化カルシウム管および温度計を付した200mlのフラスコに3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-トリデカフルオロオクチルチオール35.0g、ジメチルホルアミド30mlおよびナトリウムメチラート5.0gを仕込み、滴下管にソルビン酸5.6gを入れた。フラスコ内を25℃に保ち10分間攪拌した後、ソルビン酸を20分かけて滴下し、更に25℃で1時間、80℃で3時間攪拌した。撹拌終了後、室温まで冷却し、2規定の塩酸150mlを加えた。反応液を酢酸エチルを用いて抽出を2回繰り返した後、有機層を無水硫酸マグネシウムを用いて乾燥した。固形分を濾別した後、減圧下で溶媒を留去し、更に減圧蒸留を続け、留分としてビス(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-トリデカフルオロオクチルスルファニル)ヘキサノイックアシッド[ビスパーフルオロ体(6−i)]27.0gを得た。
攪拌装置、還流冷却器および温度計を付した200mlのフラスコに、iで得られたビスパーフルオロ体(6−i)27.0g、水酸化カリウム4.5g、イソプロパノール40gおよびイオン交換水60mlを仕込み、25℃で1時間攪拌することで中和反応を行った。撹拌終了後、減圧下で溶媒を留去し、残った固体を強制乾燥することにより、フッ素系化合物(a6)[ビス(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-トリデカフルオロオクチルスルファニル)ヘキサノイックアシッドカリウム塩]27.2gを得た。
実施例1〜6で得られたフッ素系化合物(a1)〜(a6)からなるフッ素系界面活性剤の表面張力(イオン交換水溶液)を以下の方法で測定し試験例1〜6として表1に示す。
表面張力:自動表面張力計CBPV−Z(協和界面化学株式会社製)を用いて、ウィルヘルミー白金プレート法にて、20℃における各濃度(イオン交換水溶液、重量%)での表面張力を測定した。(単位:mN/m)
実施例1で得られたフッ素系化合物(a1)及び従来品のメガファックF−120を用いて、メタノール(試験例7、比較試験例2)、及びイオン交換水/メタノール=1/1(重量比)混合溶媒(試験例8、比較試験例3)における表面張力を測定した。これらの結果を表2に示す。
実施例1で得られたフッ素系化合物(a1)を用いて、炭化水素系界面活性剤との併用効果を確認した。フッ素系化合物(a1)と炭化水素系界面活性剤(ポリオキシエチレンオレイルエーテル:花王株式会社製エマルゲン430)との混合物の0.001重量%水溶液における表面張力を測定し、試験例9、10として結果を表3に示す。
Claims (3)
- 下記一般式(2)で示されるパーフルオロアルキルチオール(B)に、ソルビン酸或いはソルビン酸塩を反応させて得られるフッ素系化合物(A)からなることを特徴とするフッ素系界面活性剤。
F(CF2)2m(CH2)nSH (2)
(式中、mは2又は3であり、nは0〜2の整数である。) - 下記一般式(2)で示されるパーフルオロアルキルチオール(B)に、ソルビン酸或いはソルビン酸塩を反応させた後、中和して得られるフッ素系化合物(A)、又は前記一般式(2)で示されるパーフルオロアルキルチオール(B)にソルビン酸エステルを反応させた後、ケン化して得られるフッ素系化合物(A)からなることを特徴とするフッ素系界面活性剤。
F(CF2)2m(CH2)nSH (2)
(式中、m、nは前記と同じである。) - 前記一般式(2)中のnが2である請求項1又は2記載のフッ素系界面活性剤。
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