JPH0760096A - 含フッ素陰イオン界面活性剤 - Google Patents

含フッ素陰イオン界面活性剤

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JPH0760096A
JPH0760096A JP5240745A JP24074593A JPH0760096A JP H0760096 A JPH0760096 A JP H0760096A JP 5240745 A JP5240745 A JP 5240745A JP 24074593 A JP24074593 A JP 24074593A JP H0760096 A JPH0760096 A JP H0760096A
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正明 安藤
Kazuhito Deyama
和仁 出山
Hideyuki Tomota
英幸 友田
Hiroyuki Kohama
弘之 小濱
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 繊維、金属、樹脂等の表面改質剤、フッ素系
高分子の乳化重合用乳化剤、帯電防止剤、分散剤、等と
して有用な含フッ素陰イオン界面活性剤、及びその製法
を提供する。 【構成】 一般式(1): 【化1】 (式中、Xはアルカリ金属を示す。)で表される含フッ
素陰イオン界面活性剤。 一般式(2): 【化2】 (式中、Xは、アルカリ金属を示す)で示すヒドロキシ
ベンゼンスルホン酸2アルカリ塩を非水極性溶媒に溶
解、あるいは分散し、次いでヘキサフルオロプロペン三
量体を徐々に添加することにより得られる一般式(1)
の含フッ素陰イオン界面活性剤の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、繊維、金属、樹脂等の
表面改質剤、フッ素系高分子の乳化重合用乳化剤、帯電
防止剤、乳化剤、分散剤等として有用な2個のスルホン
基を有する新規含フッ素陰イオン界面活性剤に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、含フッ素陰イオン界面活性剤
は、フッ素系高分子の乳化重合用の乳化剤、インキのし
み防止剤、帯電防止剤等として用いられてきた。その中
で、ヘキサフルオロプロペンを原料とする含フッ素陰イ
オン界面活性剤としては、公開特許公報昭57−164
199号に見られ、該含フッ素陰イオン界面活性剤は、
ヘキサフルオロプロペンの二量体、あるいは三量体を三
級アミンを反応促進剤として用い、フェノールと反応さ
せた後、スルホン化、次いで中和する方法で得られる。
しかしながら分子内にスルホン基を1個しか持たないも
のであり、このため、水に対する溶解性が悪く、水系で
の使用に限界があり、乳化剤、分散剤、及びフッ素系高
分子の乳化重合用乳化剤としての使用に限界があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の含フ
ッ素陰イオン界面活性剤の上記問題点を解決し、フッ素
を生かした高い界面活性を維持し、水への溶解性が良好
で、乳化剤、分散剤、表面改質剤、帯電防止剤等に使用
できるほか、低重合度のフッ素系高分子の乳化重合用乳
化剤、架橋剤、及びフッ素系試薬の水に対する可溶化剤
等の特殊な用途にも使用される含フッ素陰イオン界面活
性剤を提供する。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、一般式
(1):
【0005】
【化4】 (式中、Xはアルカリ金属を示す。)で表される含フッ
素陰イオン界面活性剤を提供する。一般式(1)中のX
は、アルカリ金属を示し、リチウム、ナトリウム、カリ
ウム、セシウム等が挙げられるが、ナトリウム、カリウ
ムが好ましい。
【0006】一般式(1)の製造方法としては、一般式
(2):
【0007】
【化5】 (式中、Xは前記と同意義)で表されるヒドロキシベン
ゼンスルホン酸2アルカリ金属塩を非水極性溶媒中に溶
解又は分散させ、ヘキサフルオロプロペンの三量体を徐
々に滴下反応させることによって得られる。
【0008】ここで非水極性溶媒としては、比較的溶解
力が大きく、極性の大きいアミド系溶媒が好ましく、
N,N−ジメチルアセトアミド、N,N-ジメチルホル
ムアミド、N,N−ジメチルイミダゾリン、N−メチル
ピロリドン等が挙げられる。
【0009】ヘキサフルオロプロペンの三量体として具
体的には、式(3)、(4):
【0010】
【化6】
【0011】
【化7】 が示されるが、単一で用いてもよく、又混合物を用いて
もよい。
【0012】本発明では、式(4)の化合物がヒドロキ
シベンゼンスルホン酸2アルカリ金属塩と反応し、一般
式(1)の目的物を得ることが出来るが、式(3)で示
されるヘキサフルオロプロペン三量体は、塩基性条件下
で式(4)との平衡混合物を与えるため、本反応には式
(3)を用いてもよい。例えば、式(3)/式(4)=
1/1の平衡混合物は、ジメチルホルムアミド中でトリ
エチルアミンの様な塩基の存在下では、容易に相互に異
性化して平衡混合物式(3)/式(4)=2/1を与え
る(有機合成化学、第39巻、第1号、P51(198
1))、本発明の場合、塩基としてヒドロキシベンスル
ホン酸2アルカリ金属塩が作用している。
【0013】ヒドロキシベンゼンスルホン酸2アルカリ
塩とヘキサフルオロプロペンの三量体の反応モル比は
1:1〜5:1が好ましく、2:1〜3:1が特に好ま
しい。理論的には、ヒドロキシベンゼン2アルカリ金属
塩は、2倍当量必要であり、当量の場合は、一般式
(5):
【0014】
【化8】 が多量に生成する。また、5倍当量以上の大過剰では、
反応は進行するが経済的に好ましくない。
【0015】反応温度は、40℃〜100℃が好まし
く、60℃〜80℃が特に好ましい。40℃以下では、
溶解度が低く反応速度が遅いため、原料のヒドロキシベ
ンゼンスルホン酸2アルカリ金属塩が多量に残り、10
0℃以上では、溶媒の劣化が起こるため好ましくない。
【0016】ヘキサフルオロプロピレン三量体の添加
は、一度に添加すると副生成物であるパーフルオロノネ
ニルオキシベンゼンスルホン酸塩(一般式(5))が多
量に生成するため、添加は徐々に行うのが好ましい。例
えば、1リットル規模での製造では、添加には1時間以上掛
けるのが好ましい。
【0017】
【実施例】以下実施例によって本発明を説明する。 実施例1 冷却管、温度計、攪拌装置、滴下ロートを備えた1リットル
の4つ口フラスコに、P−ヒドロキシベンゼンスルホン
酸2ナトリウム塩130g(0.6mol)をN,N-
ジメチルホルムアミド600ml中に分散し、攪拌下8
0℃まで加温した後、ヘキサフルオロプロペン三量体
(式(3)/式(4)=38.5/61.5の混合物)
135g(0.3mol)を約4時間で滴下した。攪拌
を1時間続けた後、反応を停止し、NaFを濾別し、濾
液中にトルエン1200mlを加えることによって固体
を析出させた。この固体を濾別したのち、固体を熱イソ
プロピルアルコール600mlで3回洗浄し、化合物
(1a)を157g(収率65.2%)得た。
【0018】
【化9】 化合物(1a)の物性を表1に示す。
【0019】
【表1】
【0020】実施例2 化合物(1a)の表面張力をウイルヘルミ法を用いて測
定した。測定温度は30℃に設定した。各濃度における
表面張力を表2に示す。
【0021】比較例1 冷却管、温度計、攪拌装置を備えた5リットルの4つ口フラ
スクに、N,N−ジメチルホルムアミド3kgとヘキサ
フルオロプロペン三量体1.65kg(3.67mo
l)を入れ、60℃で加熱攪拌下、無水p−ヒドロキシ
ベンゼンスルホン酸2ナトリウム塩687g(3.15
mol)を10当分し、30分毎に10回に分けて加え
た。その後、2時間攪拌を続け、攪拌を停止し、70℃
に加温した後、温度を保ちながら副生したNaFを濾別
し、濾液を5℃まで冷却再結晶を行った。析出した結晶
を濾別し、乾燥し、パーフルオロノネニルオキシベンゼ
ンスルホン酸ナトリウム式(5a):
【0022】
【化10】 を1.68kg(85.3重量%)得た。反応終了時の
反応液中のパーフルオロノネニルオキシベンゼンスルホ
ン酸ナトリウムの反応液中の反応収率は、94.8%で
あり、この反応の場合、式(1a)は、副生生物として
1.2重量%得られるのみである。
【0023】
【発明の効果】本発明による含フッ素陰イオン界面活性
剤は、優れた撥水撥油性や防汚性等の特性を有するペル
フルオロ基と共に、親水性の強いスルホン基を2個有す
るので、水への溶解性が良好であり、フッ素系高分子の
乳化重合用乳化剤、架橋剤、及びフッ素系試薬の水への
可溶化剤等として有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09K 3/16 108 D C11D 1/22 (72)発明者 小濱 弘之 滋賀県甲賀郡甲西町大池町1番1 株式会 社ネオス内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式(1): 【化1】 (式中、Xはアルカリ金属を示す。)で表される含フッ
    素陰イオン界面活性剤。
  2. 【請求項2】 一般式(2): 【化2】 (式中、Xは、アルカリ金属を示す)で示すヒドロキシ
    ベンゼンスルホン酸2アルカリ塩を非水極性溶媒に溶
    解、あるいは分散し、次いでヘキサフルオロプロペン三
    量体を添加することにより得られる一般式(1)の含フ
    ッ素陰イオン界面活性剤の製造方法。 【化3】
JP24074593A 1993-08-31 1993-08-31 含フッ素陰イオン界面活性剤 Expired - Fee Related JP3355233B2 (ja)

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