[发明专利]含氟酰亚胺盐化合物及表面活性剂

说明书

本发明的含氟酰亚胺盐化合物是由下述的通式(1)表示的化合物。在下述的通式(1)中，m表示1或2，n表示1至4的整数，α表示1或2，X^α+表示α价的金属离子、伯铵离子、仲铵离子、叔铵离子、季铵离子或NH₄⁺。

技术领域

本发明涉及含氟酰亚胺盐化合物及表面活性剂。

本申请基于2018年10月24日在日本申请的专利申请2018-200316号主张优先权，将其内容引用于此。

背景技术

由于具有全氟烷基的含氟化合物具有优异的表面活性能，因此广泛用作氟类表面活性剂。作为氟类表面活性剂，已知有全氟辛酸(PFOA)、全氟辛烷磺酸(PFOS)。但是，近年来，明确了具有碳原子数为7以上的具有直链状全氟烷基的化合物的毒性和生物累积性高，因此PFOA和PFOS的使用受到限制。因此，正在研究开发作为PFOA和PFOS的替代材料的表面活性剂。

在专利文献1中，公开了铵基双(全氟丁基磺酰基)酰亚胺:NH₄^+-N(SO₂C₄F₉)₂。根据专利文献1，该铵基双(全氟丁基磺酰基)酰亚胺与全氟辛酸(PFOA)的铵盐相比，降低表面张力的能力较高。

在专利文献2中公开了中含氟酰亚胺化合物，其具有碳原子数5以下的氟化碳基，作为添加到用于制造半导体集成电路、平板显示器(FPD)、电路基板、滤色器等的光刻组成物中的表面活性剂。

专利文献1：日本专利第4080998号公报

专利文献2：国际公开第2018/095885号

在专利文献1中公开的铵基双(全氟丁基磺酰基)酰亚胺在降低表面张力的能力方面表现出超过PFOA的特性。然而，根据本发明的发明人的研究，期望该铵基双(全氟丁基磺酰基)酰亚胺的表面张力降低能比PFOS更低，进一步提高特性。另外，在专利文献2公开的含氟酰亚胺化合物在水中易于水解，有在水中的稳定性低的倾向。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供不具有碳原子数为7以上的直链状全氟烷基，具有高表面张力降低能，且在水中的稳定性优异的新化合物及表面活性剂。

为了解决上述的课题，本发明的化合物为由下述的通式(1)表示的含氟酰亚胺盐化合物。

【化学式1】

【化1】

其中，在上述的通式(1)中，m表示1或2，n表示1至4的整数，α表示1或2，X^α+表示α价的金属离子、伯铵离子、仲铵离子、叔铵离子、季铵离子或NH₄⁺。

上述本发明的含氟酰亚胺盐化合物包括金属离子、伯铵离子、仲铵离子、叔铵离子、季铵离子或NH₄⁺，具有离子解离性高的酰亚胺结构，因此亲水性高。此外，由于是盐结构，因此提高了水中的稳定性，在各种用途中易于使用。另外，在酰亚胺的羧酸基中，通过氧全氟丙烯基：[-CF(CF₃)-CF₂-O-)来键合氧全氟丙基：[CF₃-CF₂-CF₂-O-]，在酰亚胺的磺酸基上直接连结碳原子数4以下的全氟烷基，因此疏水性和疏油性高。因此，上述本发明的含氟酰亚胺盐化合物对水性溶剂和有机溶剂的溶解性高，在水中的稳定性优异，并且具有较高的表面张力降低能。

本发明的化合物也可以是由下述的通式(2)表示的含氟酰亚胺盐化合物。

【化学式2】