(57)【要約】【課題】  不揮発性且つ高い難燃性を有し、添加時の材料の物性への影響が小さく、難燃剤、電解質塩等の広範な用途にて有用な低級含フッ素リン酸エステルアンモニウム塩を提供する。【解決手段】  下記一般式（１）【化１】2014012649.tif 000010（式中、Ｒｆ１及びＲｆ２は、同一または非同一であり、それぞれ炭素数１〜４のアルキル基または含フッ素アルキル基を表す。但し、Ｒｆ１及びＲｆ２のいずれか一方は含フッ素アルキル基である。Ａは、アンモニウム化合物、イミダゾリウム化合物及びピリジニウム化合物からなる群から選ばれる１種を表す。）で表される低級含フッ素リン酸エステルアンモニウム塩。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）
【化１】
2014012649.tif 000008
（式中、Ｒｆ１及びＲｆ２は、同一または非同一であり、それぞれ炭素数１〜４のアルキル基または含フッ素アルキル基を表す。但し、Ｒｆ１及びＲｆ２のいずれか一方は含フッ素アルキル基である。Ａは、アンモニウム化合物、イミダゾリウム化合物及びピリジニウム化合物からなる群から選ばれる１種を表す。）
で表される低級含フッ素リン酸エステルアンモニウム塩。
【請求項２】
下記一般式（２）
【化２】
2014012649.tif 000009
（式中、Ａは、アンモニウム化合物、イミダゾリウム化合物及びピリジニウム化合物からなる群から選ばれる１種を表す。）
で表される１項記載の低級含フッ素リン酸エステルアンモニウム塩。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、含フッ素リン酸エステルアンモニウム塩に関する。より詳しくは、難燃剤、電解質塩等の広範な用途で有用な低級含フッ素リン酸エステルアンモニウム塩に関する。
【背景技術】
【０００２】
リン酸エステルアンモニウム塩は、リン原子に由来する難燃性、リン酸塩部位の極性とエステル部位の脂溶性に由来する界面活性機能を有しており、各種樹脂の難燃剤や潤滑油用添加剤、帯電防止剤、離型剤等として利用される極めて有用な化合物である。
【０００３】
特に難燃剤用途に関して、リン酸エステルアンモニウム塩は塩構造故に不揮発性の特徴を有している。近年、リン酸エステル等の有機リン系難燃剤の使用量が増大するにつれ、揮発性を有するリン酸エスエルによる室内空気汚染の問題が顕在化しつつある（非特許文献１等）。このためリン酸エステルアンモニウム塩は、揮発性のない環境配慮型の難燃剤として注目されている（特許文献１〜３等）。
【０００４】
一方、リン酸エステルアンモニウム塩は、その難燃化性能自体は塩構造でないリン酸エステルと比較して必ずしも十分でない場合があり、特許文献２または特許文献３のように他の難燃剤と組み合わせて使用される場合が多い。
【０００５】
これに対し、エステル側鎖にフッ素原子を有する含フッ素リン酸エステルアンモニウム塩が知られている。含フッ素リン酸エステルアンモニウム塩は、フッ素原子の効果によりリン酸エステルアンモニウム塩の難燃性を改善できる可能性を有する。その一方、含フッ素リン酸エステルアンモニウム塩は、材料との相溶性に問題を生じたり、あるいは材料の物性に影響を与え易い等の課題がある。このため含フッ素リン酸エステルアンモニウム塩は、主として撥油性を利用した防汚剤用途（特許文献４、５）や離型剤用途（特許文献６、７）として設計され検討がなされている。即ち、その構造としては、エステル側鎖である含フッ素アルキル基の炭素数が６〜１２のものが検討の中心となっている。
【０００６】
従って、難燃剤や電解質塩等の広範な用途に利用可能な低級含フッ素リン酸エステルアンモニウム塩ついては、これまで見出されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−６３２３８号公報
【特許文献２】特開２００１−２８８３０９号公報
【特許文献３】特開２０１１−６８７１７号公報
【特許文献４】特開２００２−８８６４６号公報
【特許文献５】特開２００３−１０５３１９号公報
【特許文献６】特開平５−１９４５６０号公報
【特許文献７】特開２０１０−１８０３８号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ  ４１（１５），３２３５（２００７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明はこれらの課題に鑑みてなされたものである。即ち、不揮発性且つ高い難燃性を有し、材料の物性への影響が小さく、難燃剤、電解質塩等の広範な用途で利用可能な含フッ素リン酸エステルアンモニウム塩を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、先の課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、特定構造を有する低級含フッ素リン酸エステルアンモニウム塩が、不揮発性且つ高い難燃化性能を示し、材料の物性への影響が小さく、難燃剤、電解質塩等の広範な用途において有用であることを見出し本発明を完成させたものである。即ち、本発明は下記の要旨に係わるものである。
【００１１】
１．下記一般式（１）
【００１２】
【化１】
2014012649.tif 000002
【００１３】
（式中、Ｒｆ１及びＲｆ２は、同一または非同一であり、それぞれ炭素数１〜４のアルキル基または含フッ素アルキル基を表す。但し、Ｒｆ１及びＲｆ２のいずれか一方は含フッ素アルキル基である。Ａは、アンモニウム化合物、イミダゾリウム化合物及びピリジニウム化合物からなる群から選ばれる１種を表す。）
で表される低級含フッ素リン酸エステルアンモニウム塩。
【００１４】
２．下記一般式（２）
【００１５】
【化２】
2014012649.tif 000003
【００１６】
（式中、Ａは、アンモニウム化合物、イミダゾリウム化合物及びピリジニウム化合物からなる群から選ばれる１種を表す。）
で表される１項記載の低級含フッ素リン酸エステルアンモニウム塩。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、不揮発性且つ高い難燃性を有し、材料の物性への影響が小さく、難燃剤、電解質塩等の広範な用途にて有用な低級含フッ素リン酸エステルアンモニウム塩が提供される。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の低級含フッ素リン酸エステルアンモニウム塩は、前記一般式（１）で表される。即ち、アニオン部位は、含フッ素リン酸ジエステルであり、そのエステル側鎖であるＲｆ１及びＲｆ２は、それぞれ炭素数１〜４のアルキル基または含フッ素アルキル基を表し、Ｒｆ１及びＲｆ２のいずれか一方は含フッ素アルキル基である。含フッ素リン酸ジエステル部位の構造をこのような特定構造とすることにより、高い難燃性と良好な材料物性を得ることができる。また、このような構造を有する含フッ素リン酸エステルアンモニウム塩は、各種用途で使用する際にしばしば問題となる加水分解耐性に関しても十分な性能を有する。
【００１９】
一般式（１）において、Ｒｆ１及びＲｆ２としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、２−フルオロエチル基、２，２−ジフルオロエチル基、２，２，２−トリフルオロエチル基、２，２，３，３−テトラフルオロプロピル基、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル基、ヘキサフルオロイソプロピル基、３，３，４，４，４−ペンタフルオロブチル基等を挙げることができる。これらのうち、特に２，２，２−トリフルオロエチル基が、難燃性及び材料物性への影響の面で好ましい。
【００２０】
カチオン部位であるＡは、アンモニウム化合物、イミダゾリウム化合物及びピリジニウム化合物からなる群から選ばれる1種を表す。アンモニウム化合物としては、例えば、アンモニウム（ＮＨ４＋）、メチルアンモニウム、ジメチルアンモニウム、トリメチルアンモニウム、テトラメチルアンモニウム、エチルアンモニウム、ジエチルアンモニウム、トリエチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、ｎ−プロピルアンモニウム、ジｎ−プロピルアンモニウム、トリｎ−プロピルアンモニウム、テトラｎ−プロピルアンモニウム、イソプロピルアンモニウム、ジイソプロピルアンモニウム、トリイソプロピルアンモニウム、テトライソプロピルアンモニウム、ｎ−ブチルアンモニウム、ジｎ−ブチルアンモニウム、トリｎ−ブチルアンモニウム、テトラｎ−ブチルアンモニウム、トリｎ−ヘキシルアンモニウム、トリｎ−オクチルアンモニウム、トリｎ−デシルアンモニウム、トリメチルｎ−ブチルアンモニウム、トリメチルｎ−ドデシルアンモニウム、ジイソプロピルエチルアンモニウム等の無置換アンモニウム及び第１級〜第４級アルキルアンモニウムを挙げることができる。イミダゾリウム化合物としては、１，３−ジメチルイミダゾリウム、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、１−ｎ−プロピル−３−メチルイミダゾリウム、１−ｎ−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、１−ｎ−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウム、１−アリル−３−メチルイミダゾリウム、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１−ｎ−ブチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム等を挙げることができる。ピリジニウム塩としては、１−メチルピリジニウム、１−エチルピリジニウム、１−ｎ−プロピルピリジニウム、１−ｎ−ブチルピリジニウム、１−ｎ−ヘキシルピリジニウム等を挙げることができる。
【００２１】
低級含フッ素リン酸エステルアンモニウム塩の例としては、アンモニウム  ビス（トリフルオロメチル）ホスファート、アンモニウム  ビス（２−フルオロエチル）ホスファート、アンモニウム  ビス（２，２−ジフルオロエチル）ホスファート、アンモニウム  ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファート、アンモニウム  メチル（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファート、アンモニウム  エチル（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファート、メチルアンモニウム  ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファート、ジメチルアンモニウム  ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファート、トリメチルアンモニウム  ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファート、テトラメチルアンモニウム  ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファート、エチルアンモニウム  ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファート、ジエチルアンモニウム  ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファート、トリエチルアンモニウム  ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファート、テトラエチルアンモニウム  ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファート、ジイソプロピルアンモニウム  ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファート、テトラｎ−ブチルアンモニウム  ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファート、トリメチルｎ−ブチルアンモニウム  ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファート、トリメチルｎ−ドデシルアンモニウム  ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファート、ジイソプロピルエチルアンモニウム  ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファート、１，３−ジメチルイミダゾリウム  ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム  ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファート、１−ｎ−プロピル−３−メチルイミダゾリウム  ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファート、１−ｎ−ブチル−３−メチルイミダゾリウム  ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファート、１−ｎ−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウム  ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファート、１−アリル−３−メチルイミダゾリウム  ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファート、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム  ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファート、１−ｎ−ブチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム  ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファート、１−メチルピリジニウム  ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファート、１−エチルピリジニウム  ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファート、１−ｎ−プロピルピリジニウム  ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファート、１−ｎ−ブチルピリジニウム  ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファート、１−ｎ−ヘキシルピリジニウム  ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファート、アンモニウム  ビス（２，２，３，３−テトラフルオロプロピル）ホスファート、ジエチルアンモニウム  ビス（２，２，３，３−テトラフルオロプロピル）ホスファート、アンモニ���ム  ビス（２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル）ホスファート、アンモニウム  ビス（ヘキサフルオロイソプロピル）ホスファート、アンモニウム  ビス（３，３，４，４，４−ペンタフルオロブチル）ホスファート等を挙げることができる。
【００２２】
本発明の低級含フッ素リン酸エステルアンモニウム塩は各種の方法で得ることができる。カチオン部位が無置換のアンモニウム（ＮＨ４）または第１級〜第３級のアルキルアンモニウムであるものについては、化３の反応式に示されるように、含フッ素リン酸ジエステル（５）とアンモニアまたは第１級〜第３級アミン（６）の中和反応により得ることができる。
【００２３】
【化３】
2014012649.tif 000004
【００２４】
［式中、Ｒｆ１及びＲｆ２は前記定義と同じであり、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数１〜１０の直鎖若しくは分岐のアルキル基を表す。］
【００２５】
上記反応の原料となる含フッ素リン酸ジエステル（５）は、Ｓｅｒｉｙａ  Ｋｈｉｍｉｃｈｅｓｋａｙａ  １４９１  （１９８２）等に示されるように、含フッ素リン酸トリエステルを水酸化カリウム等の水酸化アルカリと反応させ、含フッ素リン酸ジエステルアルカリ金属塩を生成させた後、塩酸等の酸で処理することにより得られる。また、Ｊ．Ｆｌｕｏｒｉｎ  Ｃｈｅｍ．１０４，２１５（２０００）等に示されるように、オキシ塩化リンと２当量の含フッ素アルコールを反応させ、含フッ素クロロホスファートを得た後、加水分解する方法によっても得ることができる。
【００２６】
カチオン部位が第４級アルキルアンモニウム、イミダゾリウム化合物またはピリジニウム化合物の場合は、含フッ素リン酸ジエステルアルカリ金属塩を第４級アルキルアンモニウム、イミダゾリウム化合物またはピリジニウム化合物のハロゲン塩等と反応させ塩交換することにより得ることができる。また、特にカチオン部位がイミダゾリウム化合物である場合については、Ｇｒｅｅｎ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ５，１４３（２００３）等に示されるように、含フッ素リン酸トリエステルと１−アルキルイミダゾールとの反応によっても得ることができる。
【００２７】
本発明の低級含フッ素リン酸エステルアンモニウム塩の用途としては、例えば、電気二重層キャパシタ及びリチウムイオン二次電池等の電気化学デバイス用非水電解液の難燃剤若しくは電解質塩、ポリオレフィン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂及びポリエステル樹脂等の樹脂用難燃剤若しくは帯電防止剤、潤滑油用の添加剤、離型剤及び合成反応用難燃溶媒等を挙げることができる。
【００２８】
低級含フッ素リン酸エステルアンモニウム塩は、用途に応じて、反応粗体のまま使用してもよいし、公知の抽出法、洗浄法、再結晶法等により精製して使用してもよい。特に電気化学デバイス用電解液の難燃剤あるいは電解質塩として使用する場合は、精製により遊離ハロゲン含量を低減化して使用することが望ましい。
【実施例】
【００２９】
以下に実施例を用いて本発明を詳細に説明するが、本発明はこの実施例によって限定されるものではない。
【００３０】
実施例１
アンモニウム  ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファートの合成
三つ口フラスコに、ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファート  １０．１ｇ、ジエチルエーテル  ２０ｇを入れ、氷浴５℃以下に冷却した。撹拌下、反応温度を０〜５℃に制御しながら滴下漏斗から２ｍｏｌ／Ｌ  アンモニア−メタノール溶液２３ｍｌを滴下した。滴下終了後、３０分撹拌を継続した。反応終了後、エバポレーターで溶媒を留去後、残渣を真空乾燥し、白色固体  １０．７ｇを得た。
【００３１】
ＮＭＲの分析から、得られた固体が、アンモニウム  ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファートであることを確認した。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ６、ＴＭＳ）
δ  ７．３６（ｓ、４Ｈ）、４．１８（ｄｑ、４Ｈ、Ｊ＝６．８Ｈｚ、９．２Ｈｚ）
１３Ｈ−ＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ６、ＴＭＳ）
δ  １２４．２６（ｄｑ、Ｊ＝１０Ｈｚ、２７８Ｈｚ）、６２．０５（ｄｑ、Ｊ＝４．５Ｈｚ、３５Ｈｚ）
１９Ｆ−ＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ６、ＣＦＣｌ３）
δ  −７３．７５（ｔ、Ｊ＝９．１Ｈｚ）
【００３２】
実施例２
ジエチルアンモニウム  ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファートの合成
三つ口フラスコに、ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファート  １０．０ｇ、ジエチルエーテル  ２０ｇを入れ、氷浴５℃以下に冷却した。撹拌下、反応温度を０〜５℃に制御しながら滴下漏斗からジエチルアミン  ３．３６ｇを滴下した。滴下終了後、３０分撹拌を継続した。反応終了後、エバポレーターで溶媒を留去後、残渣を真空乾燥し、白色固体  １２．８ｇを得た。
【００３３】
ＮＭＲの分析から、得られた固体が、ジエチルアンモニウム  ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファートであることを確認した。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、ＴＭＳ）
δ  ９．４７（ｂｓ、２Ｈ）、４．２０（ｄｑ、４Ｈ、Ｊ＝７．８Ｈｚ、８．８Ｈｚ）、２．８９（ｂｓ、４Ｈ）、１．３３（ｔ、６Ｈ、Ｊ＝７．２Ｈｚ）
１３Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、ＴＭＳ）
δ  １２３．６０（ｄｑ、Ｊ＝１０Ｈｚ、２７７Ｈｚ）、６３．０８（ｄｑ、Ｊ＝４．７Ｈｚ、３７Ｈｚ）、４２．２２（ｓ）、１０．９３（ｓ）
１９Ｆ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、ＣＦＣｌ３）
δ  −７６．０３（ｔ、Ｊ＝８．５Ｈｚ）
【００３４】
実施例３
ジイソプロピルアンモニウム  ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファートの合成
三つ口フラスコに、ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファート  １０．０ｇ、ジエチルエーテル  ２０ｇを入れ、氷浴５℃以下に冷却した。撹拌下、反応温度を０〜５℃に制御しながら滴下漏斗からジイソプロピルアミン  ４．６５ｇを滴下した。滴下終了後、３０分撹拌を継続した。反応終了後、エバポレーターで溶媒を留去後、残渣を真空乾燥し、白色固体  １３．４ｇを得た。
【００３５】
ＮＭＲの分析から、得られた固体が、ジイソプロピルアンモニウム  ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファートであることを確認した。
１Ｈ−ＮＭＲ（アセトン−ｄ６、ＴＭＳ）
δ  ９．２５（ｂｓ、２Ｈ）、４．３０（ｄｑ、４Ｈ、Ｊ＝６．４Ｈｚ、８．８Ｈｚ）、３．３８（ｂｓ、２Ｈ）、１．３５（ｄ、１２Ｈ、Ｊ＝６．４Ｈｚ）
１３Ｈ−ＮＭＲ（アセトン−ｄ６、ＴＭＳ）
δ  １２５．０２（ｄｑ、Ｊ＝１１Ｈｚ、２７７Ｈｚ）、６３．４０（ｄｑ、Ｊ＝４．８Ｈｚ、３６Ｈｚ）、４７．０９（ｓ）、１８．９０（ｓ）
１９Ｆ−ＮＭＲ（アセトン−ｄ６、ＣＦＣｌ３）
δ  −７６．０１（ｔ、Ｊ＝８．８Ｈｚ）
【００３６】
実施例４
テトラエチルアンモニウム  ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファートの合成
三つ口フラスコに、ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファート  １０．２ｇ、メタノール  ３０ｇを入れ、氷浴５℃以下に冷却した。撹拌下、反応温度を０〜５℃に制御しながらナトリウムメトキシド  ２．４ｇを添加しｐＨを６〜７とした。次に、テトラエチルアンモニウムクロリド  ６．４ｇを添加し、３０分撹拌を継続した。反応終了後、生じた固体（ＮａＣｌ）をろ過により除き、ろ液をエバポレーターで溶媒を留去した。残渣にアセトン３０ｇを添加後、室温で１時間攪拌した。不溶物（ＮａＣｌ）をろ過により除き、ろ液から溶媒をエバポレータで留去した。残渣を真空乾燥し、無色粘性液体１４．９ｇを得た。
【００３７】
ＮＭＲの分析から、得られた固体が、テトラエチルアンモニウム  ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファートであることを確認した。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ６、ＴＭＳ）
δ  ４．１３（ｄｑ、４Ｈ、Ｊ＝６．４Ｈｚ、９．６Ｈｚ）、３．２８（ｑ、８Ｈ、７．２Ｈｚ）、１．２０（ｔｔ、１２Ｈ、Ｊ＝７．２Ｈｚ、２．０Ｈｚ）
１３Ｈ−ＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ６、ＴＭＳ）
δ  １２４．６９（ｄｑ、Ｊ＝１１Ｈｚ、２７８Ｈｚ）、６２．２１（ｄｑ、Ｊ＝４．６Ｈｚ、３５Ｈｚ）、５１．７８（ｔ、２．９Ｈｚ）、７．２５（ｓ）
１９Ｆ−ＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ６、ＣＦＣｌ３）
δ  −７３．８９（ｔ、Ｊ＝９．３Ｈｚ）
【００３８】
実施例５
１−エチル−３−メチルイミダゾリウム  ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファートの合成
三つ口フラスコに、ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファート  ２．６ｇ、メタノール  １０ｇを入れ、氷浴５℃以下に冷却した。撹拌下、反応温度を０〜５℃に制御しながらナトリウムメトキシド  ０．６ｇを添加し、ｐＨを６〜７とした。次に、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムクロリド  １．５ｇを添加後、３０分撹拌を継続した。反応終了後、生じた固体（ＮａＣｌ）をろ過により除き、ろ液をエバポレーターで溶媒を留去した。残渣にアセトン２０ｇを添加後、室温で１時間攪拌した。不溶物（ＮａＣｌ）をろ過により除き、ろ液から溶媒をエバポレータで留去した。残渣を真空乾燥し、無色粘性液体３．７ｇを得た。
【００３９】
ＮＭＲの分析から、得られた固体が、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム  ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファートであることを確認した。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ６、ＴＭＳ）
δ  ９．４９（ｓ、１Ｈ）、７．９１（ｔ、１Ｈ、Ｊ＝１．８Ｈｚ）、７．８１（ｔ、１Ｈ、１．８Ｈｚ）、４．２６（ｑ、２Ｈ、Ｊ＝７．３Ｈｚ）、４．１７（ｄｑ、４Ｈ、Ｊ＝６．４Ｈｚ、９．２Ｈｚ）、３．９１（ｓ、３Ｈ）、１．４４（ｔ、３Ｈ、Ｊ＝７．２Ｈｚ）
１３Ｈ−ＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ６、ＴＭＳ）
δ  １３７．０２（ｓ）、１２４．６４（ｄｑ、Ｊ＝１０Ｈｚ、２７８Ｈｚ）、１２３．８８（ｓ）、１２２．３２（ｓ）、６２．１９（ｄｑ、Ｊ＝４．７Ｈｚ、３５Ｈｚ）、４４．３３（ｓ）、３５．７６（ｓ）、１５．２９（ｓ）
１９Ｆ−ＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ６、ＣＦＣｌ３）
δ  −７３．８４（ｔ、Ｊ＝９．３Ｈｚ）
【００４０】
実施例６
１−エチルピリジニウム  ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファートの合成
三つ口フラスコに、ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファート  ９．１ｇ、メタノール  １５ｇを入れ、氷浴５℃以下に冷却した。撹拌下、反応温度を０〜５℃に制御しながらナトリウムメトキシド  ２．２ｇを添加し、ｐＨを６〜７とした。次に、１−エチルピリジニウムクロリド  ５．０ｇを添加後、３０分撹拌を継続した。反応終了後、生じた固体（ＮａＣｌ）をろ過により除き、ろ液をエバポレーターで溶媒を留去した。残渣にアセトン２０ｇを添加後、室温で１時間攪拌した。不溶物（ＮａＣｌ）をろ過により除き、ろ液から溶媒をエバポレータで留去した。残渣を真空乾燥し、無色粘性液体１２．９ｇを得た。
【００４１】
ＮＭＲの分析から、得られた固体が、１−エチルピリジニウム  ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファートであることを確認した。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ６、ＴＭＳ）
δ  ９．３６（ｄｄ、２Ｈ、６．８Ｈｚ、１．２Ｈｚ）、８．７０（ｔｔ、１Ｈ、Ｊ＝７．８Ｈｚ、１．４Ｈｚ）、８．２３（ｔ、２Ｈ、３．６Ｈｚ）、４．７９（ｑ、２Ｈ、Ｊ＝７．２Ｈｚ）、４．２２（ｄｑ、４Ｈ、Ｊ＝６．４Ｈｚ、９．２Ｈｚ）、１．６０（ｔ、３Ｈ、Ｊ＝７．２Ｈｚ）
１３Ｈ−ＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ６、ＴＭＳ）
δ  １４５．７４（ｓ）、１４５．１３（ｓ）、１２８．４５（ｓ）、１２４．６５（ｄｑ、Ｊ＝１０Ｈｚ、２７８Ｈｚ）、１２３．８８（ｓ）、６２．３０（ｄｑ、Ｊ＝４．５Ｈｚ、３５Ｈｚ）、５６．６０（ｓ）、１６．５８（ｓ）
１９Ｆ−ＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ６、ＣＦＣｌ３）
δ  −７３．８５（ｔ、Ｊ＝９．３Ｈｚ）
【００４２】
実施例７
ジエチルアンモニウム  ビス（２，２，３，３−テトラフルオロプロピル）ホスファートの合成
三つ口フラスコに、ビス（２，２，３，３−テトラフルオロエチル）ホスファート  １０．０ｇ、ジエチルエーテル  ２０ｇを入れ、氷浴５℃以下に冷却した。撹拌下、反応温度を０〜５℃に制御しながら滴下漏斗からジエチルアミン  ２．７０ｇを滴下した。滴下終了後、３０分撹拌を継続した。反応終了後、エバポレーターで溶媒を留去後、残渣を真空乾燥し、白色固体  １１．９ｇを得た。
【００４３】
ＮＭＲの分析から、得られた固体が、ジエチルアンモニウム  ビス（２，２，３，３−トリフルオロエチル）ホスファートであることを確認した。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ６、ＴＭＳ）
δ  ８．８９（ｂｓ、２Ｈ）、６．５１（ｔｔ、２Ｈ、Ｊ＝５．６Ｈｚ、５２Ｈｚ）、４．１０（ｄｔ、４Ｈ、Ｊ＝６．０Ｈｚ、１４Ｈｚ）、２．８９（ｑ、４Ｈ、Ｊ＝７．３Ｈｚ）、１．１９（ｔ、６Ｈ、Ｊ＝７．２Ｈｚ）
１３Ｈ−ＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ６、ＴＭＳ）
δ  １２３．６０（ｄｑ、Ｊ＝１０Ｈｚ、２７７Ｈｚ）、６３．０８（ｄｑ、Ｊ＝４．７Ｈｚ、３７Ｈｚ）、４２．２２（ｓ）、１０．９３（ｓ）
１９Ｆ−ＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ６、ＣＦＣｌ３）
δ  −１２５．８２〜−１２５．９４（ｍ、４Ｆ）、−１３９．３３（ｔｄ、Ｊ＝５．６Ｈｚ、５３Ｈｚ）
【００４４】
実施例８〜１４
低級含フッ素リン酸エステルアンモニウム塩の物性及び揮発性有無の確認
アンモニウム  ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファート（実施例８）、ジエチルアンモニウム  ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファート（実施例９）、ジイソプロピルアンモニウム  ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファート（実施例１０）、ジエチルアンモニウム  ビス（２，２，３，３−テトラフルオロプロピル）ホスファート（実施例１１）について、それぞれ融点測定装置（ＢＵＣＨＩ製Ｂ−５４５型）により融点を測定した。また、テトラエチルアンモニウム  ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファート(実施例１２)、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム  ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファート（実施例１３）、１−エチルピリジニウム  ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファート（実施例１４）、（実施例１３）については、ＪＩＳ  Ｋ００６５の方法に従い、凝固点を測定した。また、各低級含フッ素リン酸エステルアンモニウム塩をフラスコに１．００ｇ採取し、０．１ｔｏｒｒの圧力下、２５℃で２４時間保持した。処理前後のフラスコ重量を測定し、下式から低級含フッ素リン酸エステルアンモニウム塩の揮発性の有無を確認した。結果を表１に示す。
揮発ロス率（％）＝[（処理前の重量）−（処理後の重量）]／（処理前の重量）×１００
【００４５】
【表１】
2014012649.tif 000005
【００４６】
表１から、本発明の低級含フッ素リン酸エステルアンモニウム塩は、カチオンまたはアニオンの構造の違いにより常温で固体または液体の性状を有することが判る。即ち、用途に応じて性状を選択可能であり、例えば、非水電解液用の添加剤（難燃剤、電解質塩）として、樹脂用添加剤（難燃剤、帯電防止剤）として、あるいは合成反応用難燃溶媒等として利用可能である。また、いずれの構造も揮発性を有しておらず、環境に対する安全性が高いことが確認された。
【００４７】
実施例１５〜１７、比較例１、参考例１
含フッ素リン酸エステルアンモニウム塩を用いた有機溶媒の難燃化例
実施例１５では、ジエチルアンモニウム  ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファートをプロピレンカーボネート（ＰＣ）に１ｍｏｌ／Ｌの濃度で溶解させた溶液を、実施例１６では１−エチル−３−メチルイミダゾリウム  ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファートをＰＣに１ｍｏｌ／Ｌの濃度で溶解させた溶液を、実施例１７では、ジエチルアンモニウム  ビス（２，２，３，３，−テトラフルオロプロピル）の１ｍｏｌ／Ｌ  ＰＣ溶液を調製した。比較の溶液として、比較例１ではジエチルアンモニウム  ビス（２，２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロペンチル）ホスファートの１ｍｏｌ／Ｌ  ＰＣ溶液をそれぞれ調製した。これらの溶液をそれぞれ直径２ｍｍφのグラスフィルターに０．１ｍｌ含浸させた後、３０ｍｍ下点からガスバーナーで３秒間炎を当てた後、バーナーを除いて燃焼の継続可否を確認した。試験を３回実施し、３回とも３秒以内に消炎した場合は○、３回とも燃焼が継続した場合は×、１回または２回３秒以内に消炎した場合は△とした。また、各溶液について、コーンプレート式粘度計（ＢｒｏｏｋＦｉｅｌｄ製ＤＶ−ＩＰＲＩＭＥ型）を用いて２３℃での粘度を測定した。結果を表２に示す。
【００４８】
【表２】
2014012649.tif 000006
【００４９】
表２から、本発明の含フッ素リン酸エステルアンモニウム塩を溶解させた実施例１５〜１７は、いずれも可燃性溶媒であるＰＣを溶媒としながらもその溶液に難燃性が付与されたことが判る。また、側鎖エステル基の炭素数が５の含フッ素リン酸エステルアンモニウム塩を溶解させた比較例１の場合も自己消火性が認められた。しかし、この場合は溶液の粘度増大が非常に大きいことが判る。これに対して本発明の含フッ素リン酸エステルアンモニウム塩を溶解させた実施例１５〜１７は、粘度への影響が小さい、即ち材料物性への影響が小さいことが判る。
【００５０】
実施例１８〜２３、比較例２、参考例２〜３
低級含フッ素リン酸エステルアンモニウム塩を添加した有機溶媒の導電性
実施例１８ではアンモニウム  ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファートの１ｍｏｌ／Ｌ  ＤＭＦ溶液を、実施例１９では実施例１５の溶液を、実施例２０ではテトラエチルアンモニウム  ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファートの１ｍｏｌ／Ｌ  ＰＣ溶液を、実施例２１では実施例１６の溶液を、実施例２２では１−エチルピリジニウム  ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファートの１ｍｏｌ／Ｌ  ＰＣ溶液を、実施例２３では実施例１７の溶液を、比較例２では比較例１の溶液を用い、これら溶液について、電気伝導率計（京都電子製ＣＭ−１１７型）を用いて２５℃での電気伝導度を測定した。結果を表３に示す。
【００５１】
【表３】
2014012649.tif 000007
【００５２】
表３から、本発明の含フッ素リン酸エステルアンモニウム塩を溶解させた実施例１８〜２３の溶液は良好な電気伝導率を示し、本発明の含フッ素リン酸エステルアンモニウム塩が電気二重層キャパシタ等の電気化学的デバイス用電解質塩として有用であることを示している。これに対し、エステル側鎖の炭素数が５の含フッ素リン酸エステルアンモニウム塩を溶解させた比較例２の溶液は十分な導電性を示さなかった。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明の低級含フッ素リン酸エステルアンモニウム塩は、不揮発性且つ高い難燃性を有し、添加時の材料の物性への影響が小さく、難燃剤、電解質塩等の広範な用途にて有用である。