JP2005504133A - ペンタフルオロブタンの共沸混合物様組成物 - Google Patents
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Abstract
１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタン、水、並びにｎ−ペンタン、イソペンタン、シクロペンタン、ｎ−ヘキサンおよびイソヘキサンより成る群から選ばれる炭化水素を含む共沸混合物様組成物が開示され、該組成物は冷媒、エーロゾル噴射剤、定量噴霧式吸入剤、重合体フォーム用発泡剤、伝熱媒体および気体誘電体としての使用に環境上望ましい。
Description
【発明の開示】
【０００１】
関連出願との相互参照
この出願は、米国特許商標局に２００１年６月１日に出願された、ここで参照することにより本明細書に含められる米国仮特許出願第６０／２９５，０５３号に対して優先権を主張するものである。
【０００２】
発明の分野
本発明は、フルオロカーボン、炭化水素および水を含む新規な組成物に関する。
背景
フルオロカーボン系流体には、冷媒、エーロゾル噴射剤、発泡剤、伝熱媒体および気体誘電体を含めて多数の応用分野で広い工業用途が見いだされている。これら流体のあるものの使用に関連があると疑われている環境問題のために、オゾン破壊能が低いか、またはゼロでさえある、ヒドロフルオロカーボン類（“HFC類”）のような流体を使用することが望ましい。
【０００３】
かくして、クロロフルオロカーボン類（“CFC類”）またはヒドロクロロフルオロカーボン類（“HCFC類”）を含んでいない流体の使用が望ましい。さらに、単一成分流体または沸騰および蒸発したときに分別しない共沸混合物の使用が望ましいことも知られている。しかし、新しい環境上安全な非分別性混合物の確認は、共沸混合物の形成が簡単には予測できないという事実のために面倒である。
【０００４】
この技術分野では、CFC類およびHCFC類の代替物となり、かつそれらの環境上より安全な代替物と考えられる新しいフルオロカーボン系混合物が留まることなく捜し求められている。共にオゾン破壊能が低いかまたは全くないフルオロカーボンおよび非フルオロカーボンを含んでいる組み合わせまたは混合物が特に興味のあるものである。このような混合物がこの発明の主題である。本発明で用いられる用語・フルオロカーボンはCFC類およびHCFC類を包含する。
【０００５】
発明および好ましい態様の詳細な説明
本発明者は、CFC類およびHCFC類の代替物の継続している必要を満たす助けとなり得る幾つかの組成物を開発した。１つの態様において、本発明は、ペンタフルオロブタン、水、並びにｎ−ペンタン、イソペンタン、シクロペンタン、ｎ−ヘキサンおよびイソヘキサンより成る群から選ばれる炭化水素を含む共沸混合物様組成物を提供する。
【０００６】
本発明の好ましい組成物は、現在使用されているCFC類およびHCFC類の環境上望ましいゼロオゾン破壊能代替物を提供する。加えて、本発明の組成物は、これら組成物を、HFC-365mfc、ｎ−ペンタン、イソペンタン、シクロペンタン、ｎ−ヘキサン、イソヘキサンまたは水単独のどれよりも良好なCFCおよびHCFC代替物とする特性を示す。
組成物
本発明の組成物は共沸混合物様組成物である。本明細書で用いられる用語「共沸混合物様（azeotrope-like）」は、その広い意味では、厳密に共沸性である組成物、および共沸混合物のように挙動する組成物の両組成物を含むべく意図される。基本原理から、流体の熱力学的状態は、圧力、温度、液体組成および蒸気組成により定義される。共沸混合物は、液体組成および蒸気組成が所定の圧力および温度において等しい２種または３種以上の成分の系である。実際には、これは共沸混合物の成分が定沸騰性であって、その成分を相変化中に分離させることができないことを意味する。
【０００７】
共沸混合物様組成物は定沸騰性または本質的に定沸騰性である。言い換えると、共沸混合物様組成物では、沸騰または蒸発中に形成される蒸気の組成は元の液体組成と同一または実質的に同一である。かくして、沸騰または蒸発により、液体組成は、あるとしても最小限または無視できる程度にしか変化しない。これは、沸騰または蒸発中に液体組成が実質的な程度まで変化する非共沸混合物様組成物と対照されるべきである。指定範囲内にある本発明の全ての共沸混合物様組成物、並びにこれら範囲以外のある特定の組成物が共沸混合物様である。
【０００８】
本発明の共沸混合物様組成物は、新しい共沸混合物系または共沸混合物様系を形成しない追加の成分、または第一蒸留留分中には存在しない追加の成分を含んでいてもよい。第一蒸留留分とは、蒸留塔が全環流条件下で定常状態運転状態を示した後に採取される第一留分のことである。ある成分の添加がこの発明の範囲外となるように新しい共沸混合物系または共沸混合物様系を形成するかどうかを決める１つの方法は、その成分を有する組成物の試料を、非共沸混合物をその個別の成分に分離させると期待される条件下で蒸留することである。その追加成分を含む混合物が非共沸性または非共沸混合物様であるならば、その追加成分はその共沸混合物成分または共沸混合物様成分から分別する。混合物が共沸混合物様であるならば、定沸騰性であるか、または単一物質として挙動する混合物の成分を全て含んでいる幾らかの有限な量の第一蒸留留分が得られる。
【０００９】
このことから出てくる結果は、共沸混合物様組成物のもう１つの特徴は、同じ成分を色々な割合で含む、共沸混合物様または定沸騰性である、ある範囲の組成物が存在するということである。全てのこのような組成物が、用語「共沸混合物様」および「定沸騰性（constant boiling）」によってカバーされるものとする。１つの例として、異なる圧力において、所定の共沸混合物の組成は、その組成物の沸点がそうであるように、少なくとも僅かに変化することはよく知られている。かくして、ＡとＢとの共沸混合物は１つの独特なタイプの関係であることを表すが、それは温度および／または圧力に依存する可変組成を持つ。その結果として、共沸混合物様組成物では、共沸混合物様である、同じ成分を色々な割合で含むある範囲の組成物が存在する。全てのこのような組成物が、本発明で用いられる用語である共沸混合物様によってカバーされるものとする。
【００１０】
ペンタフルオロブタン／ｎ−ペンタン／水
本発明の１つの態様は、HFC-365mfc、ｎ−ペンタンおよび水を含む共沸混合物様組成物を提供する。本発明の新規な共沸混合物様組成物は、有効量のHFC-365mfc、ｎ−ペンタンおよび水を含むことが好ましい。本発明で用いられる用語「有効量」は、他の成分または成分類と組み合わせると、その結果として本発明の共沸混合物様組成物を形成する各成分の量を意味する。
【００１１】
これらの態様は、約１０〜約９８重量部のHFC-365mfc、約１〜約８０重量部のｎ−ペンタンおよび約１〜約８０重量部の水を含み、そして好ましくは上記量の上記成分より本質的に成る共沸混合物様組成物を提供することが好ましい。このような組成物は、約７６０ｍｍＨｇにおける約３６℃±４℃、好ましくは±２℃、さらに好ましくは±１℃の沸点によって特徴付けられる。
【００１２】
この態様の好ましい、さらに好ましい、および最も好ましい組成物が表１に示される。表１中の数値範囲は用語「約」が前に置かれていると理解されるべきである。
【００１３】
【表１】
【００１４】
ペンタフルオロブタン／イソペンタン／水
本発明の１つの態様は、HFC-365mfc、イソペンタンおよび水を含む共沸混合物様組成物を提供する。本発明の新規な共沸混合物様組成物は、有効量のHFC-365mfc、イソペンタンおよび水を含むことが好ましい。
【００１５】
これらの態様は、約１０〜約９８重量部のHFC-365mfc、約１〜約８０重量部のイソペンタンおよび約１〜約８０重量部の水を含み、そして好ましくは上記量の上記成分より本質的に成る共沸混合物様組成物を提供することが好ましい。このような組成物は、約７６０ｍｍＨｇにおける約３６℃±４℃、好ましくは±２℃、さらに好ましくは±１℃の沸点によって特徴付けられる。
【００１６】
この態様の好ましい、さらに好ましい、および最も好ましい組成物が表２に示される。表２中の数値範囲は用語「約」が前に置かれていると理解されるべきである。
【００１７】
【表２】
【００１８】
ペンタフルオロブタン／シクロペンタン／水
本発明の１つの態様は、HFC-365mfc、シクロペンタンおよび水を含む共沸混合物様組成物を提供する。本発明の新規な共沸混合物様組成物は、有効量のHFC-365mfc、シクロペンタンおよび水を含むことが好ましい。
【００１９】
これらの態様は、約１０〜約９８重量部のHFC-365mfc、約１〜約８０重量部のシクロペンタンおよび約１〜約８０重量部の水を含み、そして好ましくは上記量の上記成分より本質的に成る共沸混合物様組成物を提供することが好ましい。このような組成物は、約７６０ｍｍＨｇにおける約３６℃±４℃、好ましくは±２℃、さらに好ましくは±１℃の沸点によって特徴付けられる。
【００２０】
この態様の好ましい、さらに好ましい、および最も好ましい組成物が表３に示される。表３中の数値範囲は用語「約」が前に置かれていると理解されるべきである。
【００２１】
【表３】
【００２２】
ペンタフルオロブタン／ｎ−ヘキサン／水
本発明の１つの態様は、HFC-365mfc、ｎ−ヘキサンおよび水を含む共沸混合物様組成物を提供する。本発明の新規な共沸混合物様組成物は、有効量のHFC-365mfc、ｎ−ヘキサンおよび水を含むことが好ましい。
【００２３】
これらの態様は、約１０〜約９８重量部のHFC-365mfc、約１〜約８０重量部のｎ−ヘキサンおよび約１〜約８０重量部の水を含み、そして好ましくは上記量の上記成分より本質的に成る共沸混合物様組成物を提供することが好ましい。このような組成物は、約７６０ｍｍＨｇにおける約３６℃±４℃、好ましくは±２℃、さらに好ましくは±１℃の沸点によって特徴付けられる。
【００２４】
この態様の好ましい、さらに好ましい、および最も好ましい組成物が表４に示される。表４中の数値範囲は用語「約」が前に置かれていると理解されるべきである。
【００２５】
【表４】
【００２６】
ペンタフルオロブタン／イソヘキサン／水
本発明の１つの態様は、HFC-365mfc、イソヘキサンおよび水を含む共沸混合物様組成物を提供する。本発明の新規な共沸混合物様組成物は、有効量のHFC-365mfc、イソヘキサンおよび水を含むことが好ましい。
【００２７】
これらの態様は、約１０〜約９８重量部のHFC-365mfc、約１〜約８０重量部のイソヘキサンおよび約１〜約８０重量部の水を含み、そして好ましくは上記量の上記成分より本質的に成る共沸混合物様組成物を提供することが好ましい。このような組成物は、約７６０ｍｍＨｇにおける約３６℃±４℃、好ましくは±２℃、さらに好ましくは±１℃の沸点によって特徴付けられる。
【００２８】
この態様の好ましい、さらに好ましい、および最も好ましい組成物が表５に示される。表５中の数値範囲は用語「約」が前に置かれていると理解されるべきである。
【００２９】
【表５】
【００３０】
本発明のこの態様の沸点曲線が図１に示される。表６は、本発明の好ましい態様によるHFC-365mfc／イソヘキサン／水組成物の沸点データを与えるものである。
組成物の用途
本発明の組成物は広範囲の応用分野でCFC類およびHCFC類の代替物として使用することができる。例えば、本発明の組成物は溶媒、発泡剤、冷媒、洗浄剤およびエーロゾルとして有用である。
【００３１】
本発明の１つの態様は、本発明の共沸混合物様組成物の１種または２種以上を含む発泡剤に関する。他の態様において、本発明は、発泡性組成物、好ましくはポリウレタンおよびポリイソシアネートフォーム組成物、並びにフォームを製造する方法を提供する。このようなフォーム態様において、本発明の共沸混合物様組成物の１種または２種以上が発泡性組成物中に発泡剤として含められるが、その発泡性組成物は、この技術分野で周知のように、適正な条件下で反応および発泡してフォームまたは気泡構造を形成することが可能な１種または２種以上の追加の成分を含んでいることが好ましい。本発明の方法は、好ましくは、このような発泡性組成物を用意し、それをフォーム、好ましくは独立気泡フォームを得るのに有効な条件下で反応させることを含む。本発明は、また、本発明の共沸混合物様組成物を含む発泡剤を含有する重合体フォーム調合物から製造されたフォーム、好ましくは独立気泡フォームに関する。
【００３２】
ここで参照することにより本明細書に含められる、John Wiley and Sons社（ＮＹ州、ニューヨーク市）、１９６２年刊のSaundersおよびFrisch著“Polyurethanes Chemistry and Technology”、第ＩおよびＩＩ巻に記載されるもののようなこの技術分野で周知の方法が、いずれも、本発明のフォーム態様に従って使用することができるか、または使用できるように適合させることができる。一般に、このような好ましい方法は、イソシアネート、ポリオールまたはポリオール混合物、本発明の組成物の１種または２種以上から成る発泡剤または発泡剤混合物、並びに触媒、界面活性剤、および場合によって用いられる難燃剤、着色剤または他の添加剤のような他の物質を組み合わせることによってポリウレタンまたはポリイソシアネートフォームを製造することを含む。多くの適用例で、ポリウレタンまたはポリイソシアネートフォームの成分を予備ブレンド調合物中に与えることが便利である。最も典型的には、フォーム調合物は２つの成分に予備ブレンドされる。イソシアネート、並びに場合によって用いられるある種特定の界面活性剤および発泡剤が、一般に“Ａ”成分と称される第一成分を構成する。ポリオールまたはポリオール混合物、界面活性剤、触媒、発泡剤、難燃剤および他のイソシアネート反応性成分が、一般に“Ｂ”成分と称される第二成分を構成する。従って、ポリウレタンまたはポリイソシアネートフォームは、小製造物用のハンドミックス技術、および、好ましくは、ブロック、スラブ、ラミネート、現場注入パネルおよび他の成型品、噴霧塗布フォーム、泡体等を形成する機械ミックス技術のどちらかでＡ側およびＢ側成分を一緒にすることによって容易に製造される。場合によっては、難燃剤、着色剤、発泡助剤のような他の成分を、そして他のポリオールでさえ、第三流れとして混合ヘッドまたは反応部位に加えることができる。しかし、それらを全て上記の１つのＢ−成分に配合することが最も便利である。
【００３３】
本発明の組成物を用いて熱可塑性フォームを製造することも可能である。例えば、硬質フォームを製造するために、通常フォームのポリウレタンおよびイソシアネート調合物を慣用の方法で本発明の共沸混合物様組成物と組み合わせることができる。
【００３４】
本発明に従ってHFC-365mfcを含む共沸混合物様混合物はフォーム用発泡剤として特に適している；HFC-365mfcにより発泡されたフォームは低い相対初期および経時熱伝導率および低温で良好な寸法安定性を有することが見いだされているからである。場合によって、例えば他のヒドロフルオロカーボン、例えばジフルオロメタン（HFC-32）；ジフルオロエタン（HFC-152）；トリフルオロエタン（HFC-143）；テトラフルオロエタン（HFC-134）；ペンタフルオロエタン（HFC-125）；ペンタフルオロプロパン（HFC-245）；ヘキサフルオロプロパン（HFC-236）；ヘプタフルオロプロパン（HFC-227）；および不活性ガス、例えば空気、窒素、二酸化炭素のような他のゼロオゾン破壊性物質をさらに含んでいる本発明のそれら共沸混合物様組成物が特に興味深い。上記のヒドロフルオロカーボンに異性が可能である場合、そのそれぞれの異性体は単独かまたは混合物の形のいずれかで使用することができる。
【００３５】
発泡剤混合物には分散剤、気泡安定剤および界面活性剤を配合してもよい。シリコーン油として一層よく知られている界面活性剤が、気泡安定剤として役立たせるために加えられる。一般に、米国特許第２，８３４，７４８号、同第２，９１７，４８０号および同第２，８４６，４５８号明細書に開示されるもののようなポリシロキサンポリオキシアルキレンブロック共重合体である一部の代表的材料が、ＤＣ−１９３、Ｂ−８４０４およびＬ−５３４０の名称で販売されている。発泡剤混合物用の他の随意添加剤としては、トリ（２−クロロエチル）ホスフェート、トリ（２−クロロプロピル）ホスフェート、トリ（２，３−ジブロモプロピル）ホスフェート、トリ（１，３−ジクロロプロピル）ホスフェート、リン酸二アンモニウム、各種ハロゲン化芳香族化合物、酸化アンチモン、アルミニウム三水和物、ポリ塩化ビニル等のような難燃剤を挙げることができる。
【００３６】
もう１つの態様において、この発明の共沸混合物様組成物は、噴射剤として、噴霧可能組成物中において単独または既知の噴射剤との組み合わせで使用することができる。噴霧可能組成物は、噴霧されるべき物質、並びに本発明の共沸混合物様組成物を含む、本発明の共沸混合物様組成物より本質的に成る、および本発明の共沸混合物様組成物より成る噴射剤を含む、上記の物質および噴射剤より本質的に成る、並びに上記の物質および噴射剤より成る。噴霧可能混合物中には不活性成分、溶媒および他の物質も存在することができる。噴霧可能組成物はエーロゾルであるのが好ましい。噴霧されるのに適した物質を限定することなく挙げると、消臭剤、香料、ヘアスプレー、クリーナーおよび艶出剤のような化粧品用物質、並びに抗喘息薬および抗口臭薬のような医薬物質がある。
【００３７】
もう１つの方法態様において、HFC-365、水、並びにｎ−ペンタン、イソペンタン、シクロペンタン、ｎ−ヘキサンおよびイソヘキサンより成る群から選ばれるヒドロフルオロカーボンの混合物を蒸留してHFC-365、共沸混合物様組成物のヒドロフルオロカーボン、および水より本質的に成る共沸混合物様組成物を分離する工程を含む、HFC-365mfcから水を除去する方法が提供される。かくして、HFC-365、水、並びにｎ−ペンタン、イソペンタン、シクロペンタン、ｎ−ヘキサンおよびイソヘキサン共沸混合物より成る群から選ばれるヒドロフルオロカーボンの共沸混合物様混合物が、HFC-365mfcの製造プロセスにおける大量の水を除去するために使用することができる。本発明のもう１つの態様において、HFC-365、水、並びにｎ−ペンタン、イソペンタン、シクロペンタン、ｎ−ヘキサンおよびイソヘキサンより成る群から選ばれるヒドロフルオロカーボンの混合物を、上記蒸留工程を行う前に大量の水を除去するために相分離する方法が提供される。HFC-365mfc相中の残余量の水は、共沸混合物の存在のために留出され得る。痕跡量の水を他の不純物と共に除去して目的の純度を達成するために、続いて蒸留または多段蒸留を使用することができる。
【００３８】
本発明の組成物の成分は、商業的に入手できるか、または公知の方法で製造することができる既知の物質である。これら成分は、系の冷却性または加熱性、定沸騰性または発泡剤特性に対する悪影響の導入を回避するように、十分に高い純度のものであることが好ましい。定量噴霧式吸入剤（metered dose inhalers）の場合、適切な最新のよい製造法がこれら物質を製造するのに用いることができる。
【００３９】
本発明の共沸混合物様組成物の性質を必要とされるように調整するために、追加の成分を加えることができる。例として、本発明の組成物が冷媒として使用される場合には、油溶性助剤を加えることができる。本発明の組成物の性質を向上させるために、安定剤および他の物質も加えることができる。
【００４０】
実施例
本発明は、例示であって、限定しようとするものではない次の実施例に照らして考えればさらに理解されるだろう。
実施例１
上部に凝縮器を備える真空ジャケット付き管より成る沸点測定装置を用いた。この沸点測定装置に約２０ｇのHFC-365mfcを装填し、次いでイソヘキサンを測定された少量の増分ずつで加え、そして水を測定された少量の増分ずつで加えた。HFC-365mfcにイソヘキサンおよび水を加えたとき温度降下が観察されたが、これは三元最低沸点共沸混合物（ternary minimum boiling azeotrope）が形成されることを示している。イソヘキサン約０．１重量パーセントから約３０重量パーセントまで、および水約０．１重量パーセントから約３０重量パーセントまで、上記組成物の沸点は約３℃またはそれ以下変化した。表６に示される三元混合物が調べられたが、それら組成物の沸点は約３℃変化した。従って、上記組成物はこの範囲にわたって共沸混合物および／または共沸混合物様の性質を示す。図１は表６の沸点データをグラフとして表すものである。
【００４１】
【表６】
【００４２】
実施例２
上部に凝縮器を備える真空ジャケット付き管より成る沸点測定装置を用いた。この沸点測定装置に約２０ｇのHFC-365mfcを装填し、次いでｎ−ペンタンを測定された少量の増分ずつで加え、そして水を測定された少量の増分ずつで加えた。HFC-365mfcにｎ−ペンタンおよび水を加えたとき温度降下が観察されたが、これは三元最低沸点共沸混合物が形成されることを示している。ｎ−ペンタン約０．１重量パーセントから約３０重量パーセントまで、および水約０．１重量パーセントから約３０重量パーセントまで、上記組成物の沸点は約３℃またはそれ以下変化した。従って、上記組成物はこの範囲にわたって共沸混合物および／または共沸混合物様の性質を示す。
実施例３
上部に凝縮器を備える真空ジャケット付き管より成る沸点測定装置を用いた。この沸点測定装置に約２０ｇのHFC-365mfcを装填し、次いでシクロペンタンを測定された少量の増分ずつで加え、そして水を測定された少量の増分ずつで加えた。HFC-365mfcにシクロペンタンおよび水を加えたとき温度降下が観察されたが、これは三元最低沸点共沸混合物が形成されることを示している。シクロペンタン約０．１重量パーセントから約３０重量パーセントまで、および水約０．１重量パーセントから約３０重量パーセントまで、上記組成物の沸点は約３℃またはそれ以下変化した。従って、上記組成物はこの範囲にわたって共沸混合物および／または共沸混合物様の性質を示す。
実施例４
上部に凝縮器を備える真空ジャケット付き管より成る沸点測定装置を用いた。この沸点測定装置に約２０ｇのHFC-365mfcを装填し、次いでｎ−ヘキサンを測定された少量の増分ずつで加え、そして水を測定された少量の増分ずつで加えた。HFC-365mfcにｎ−ヘキサンおよび水を加えたとき温度降下が観察されたが、これは三元最低沸点共沸混合物が形成されることを示している。ｎ−ヘキサン約０．１重量パーセントから約３０重量パーセントまで、および水約０．１重量パーセントから約３０重量パーセントまで、上記組成物の沸点は約３℃またはそれ以下変化した。従って、上記組成物はこの範囲にわたって共沸混合物および／または共沸混合物様の性質を示す。
実施例５
上部に凝縮器を備える真空ジャケット付き管より成る沸点測定装置を用いた。この沸点測定装置に約２０ｇのHFC-365mfcを装填し、次いでイソペンタンを測定された少量の増分ずつで加え、そして水を測定された少量の増分ずつで加えた。HFC-365mfcにイソペンタンおよび水を加えたとき温度降下が観察されたが、これは三元最低沸点共沸混合物が形成されることを示している。イソペンタン約０．１重量パーセントから約３０重量パーセントまで、および水約０．１重量パーセントから約３０重量パーセントまで、上記組成物の沸点は約３℃またはそれ以下変化した。従って、上記組成物はこの範囲にわたって共沸混合物および／または共沸混合物様の性質を示す。
実施例６
この実施例は、本発明による発泡剤組成物を用いて製造されたフォームの関連熱データを例証するものである。
【００４３】
次の物質が実施例６および比較例１において用いられる。
ポリオール：ＯＨ価２４０を有するポリエステルポリオール。これはStepan社から商業的に入手できる物質である。
【００４４】
イソペンタン：Phyllips 66 CompanyからBorger Isopentaneとして商業的に入手できる２−メチルブタン。
HFC-365mfc：Solvay社から入手できる１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタン。
【００４５】
界面活性剤Ａ：Goldschmidt社から商業的に入手できるポリシロキサンポリエーテル共重合体。
触媒Ａ：Air Products社から商業的に入手できる無機カリウム系アミン。
【００４６】
触媒Ｂ：Air Products社から商業的に入手できる市販の三量化触媒。
２つのフォーム（“ジョブ＃００−２６−１”および“ジョブ＃００−２６−２”を“ハンドミキシング”と一般に称される一般的方法で製造する。各発泡剤用または発泡剤対用に、ポリオールと界面活性剤と触媒とのプレミックスを表７に示される同じ割合で調製する。約１００グラムの各調合物をブレンドする。上記プレミックスを３２オンスのペイント缶中でブレンドし、そして均質なブレンドが達成されるまでConn２インチ直径のITCミキサーで約１５００rpmにおいて攪拌する。
【００４７】
混合が完了したとき、缶に蓋をし、それを５０°Ｆに制御された冷蔵庫に入れる。フォーム用発泡剤または発泡剤の予備ブレンド対も耐圧瓶中に５０°Ｆで貯蔵する。Ａ成分を７０°Ｆの密封容器中に保存する。
【００４８】
上記の予冷発泡剤を必要量で上記プレミックスに加える。それら内容物を１０００rpmで回転するConn２インチITC混合羽根で２分間攪拌する。これに続いて混合容器および内容物を予備秤量する。減量があれば、その溶液に上記の発泡剤またはブレンドを加えて減量を全て埋め合わせる。次に、その缶に蓋をし、それを冷蔵庫に戻す。
【００４９】
それら内容物を再び５０°Ｆまで約１０分冷却した後、その混合容器を冷蔵庫から取り出し、そして混合ステーションに運ぶ。Ａ成分、即ちイソシアネートの予備秤量部分を速やかにＢ成分に加え、その成分をConn２インチ直径のITC混合羽根を用いて３０００rpmにおいて１０秒間混合し、そして８インチ×８インチ×４インチの厚紙製ケーキ箱の中に注入し、上昇させた。個々のポリウレタンフォーム試料について、クリーム時間、開始時間、ゲル化時間および不粘着時間を記録する。
【００５０】
これらフォームを上記箱の中で室温において少なくとも２４時間硬化させる。硬化後に、それらブロックを均一な大きさにトリミングし、そして密度を測定する。
上記フォームをASTM C518に従って３６．５°Ｆの平均温度を用いてｋファクターについて試験する。ｋファクターの結果は表７に記載される。
【００５１】
【表７】
【００５２】
比較例１
発泡剤としてHFC-365および水を用いるが、イソペンタンを用いずに３つのフォーム（“ジョブ＃００−２５−１”、“ジョブ＃００−２５−２”および“ジョブ＃００−２５−３”）を製造し、そしてその結果得られるフォームのｋファクターを実施例６におけるように測定する。各発泡剤用または発泡剤対用に、ポリオールと界面活性剤と触媒とのプレミックスを表８に示される同じ割合で調製する。
【００５３】
【表８】
【００５４】
表に示されるように、HFC-365 mfcと水で発泡されたフォームのｋファクターは、匹敵するHFC-365／イソペンタン／水発泡剤で発泡されたフォームのｋファクターより悪い（高い）ｋファクターを示す。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】HFC-365mfc、イソヘキサンおよび水を含む三元混合物の沸点曲線のプロットである。
【０００１】
関連出願との相互参照
この出願は、米国特許商標局に２００１年６月１日に出願された、ここで参照することにより本明細書に含められる米国仮特許出願第６０／２９５，０５３号に対して優先権を主張するものである。
【０００２】
発明の分野
本発明は、フルオロカーボン、炭化水素および水を含む新規な組成物に関する。
背景
フルオロカーボン系流体には、冷媒、エーロゾル噴射剤、発泡剤、伝熱媒体および気体誘電体を含めて多数の応用分野で広い工業用途が見いだされている。これら流体のあるものの使用に関連があると疑われている環境問題のために、オゾン破壊能が低いか、またはゼロでさえある、ヒドロフルオロカーボン類（“HFC類”）のような流体を使用することが望ましい。
【０００３】
かくして、クロロフルオロカーボン類（“CFC類”）またはヒドロクロロフルオロカーボン類（“HCFC類”）を含んでいない流体の使用が望ましい。さらに、単一成分流体または沸騰および蒸発したときに分別しない共沸混合物の使用が望ましいことも知られている。しかし、新しい環境上安全な非分別性混合物の確認は、共沸混合物の形成が簡単には予測できないという事実のために面倒である。
【０００４】
この技術分野では、CFC類およびHCFC類の代替物となり、かつそれらの環境上より安全な代替物と考えられる新しいフルオロカーボン系混合物が留まることなく捜し求められている。共にオゾン破壊能が低いかまたは全くないフルオロカーボンおよび非フルオロカーボンを含んでいる組み合わせまたは混合物が特に興味のあるものである。このような混合物がこの発明の主題である。本発明で用いられる用語・フルオロカーボンはCFC類およびHCFC類を包含する。
【０００５】
発明および好ましい態様の詳細な説明
本発明者は、CFC類およびHCFC類の代替物の継続している必要を満たす助けとなり得る幾つかの組成物を開発した。１つの態様において、本発明は、ペンタフルオロブタン、水、並びにｎ−ペンタン、イソペンタン、シクロペンタン、ｎ−ヘキサンおよびイソヘキサンより成る群から選ばれる炭化水素を含む共沸混合物様組成物を提供する。
【０００６】
本発明の好ましい組成物は、現在使用されているCFC類およびHCFC類の環境上望ましいゼロオゾン破壊能代替物を提供する。加えて、本発明の組成物は、これら組成物を、HFC-365mfc、ｎ−ペンタン、イソペンタン、シクロペンタン、ｎ−ヘキサン、イソヘキサンまたは水単独のどれよりも良好なCFCおよびHCFC代替物とする特性を示す。
組成物
本発明の組成物は共沸混合物様組成物である。本明細書で用いられる用語「共沸混合物様（azeotrope-like）」は、その広い意味では、厳密に共沸性である組成物、および共沸混合物のように挙動する組成物の両組成物を含むべく意図される。基本原理から、流体の熱力学的状態は、圧力、温度、液体組成および蒸気組成により定義される。共沸混合物は、液体組成および蒸気組成が所定の圧力および温度において等しい２種または３種以上の成分の系である。実際には、これは共沸混合物の成分が定沸騰性であって、その成分を相変化中に分離させることができないことを意味する。
【０００７】
共沸混合物様組成物は定沸騰性または本質的に定沸騰性である。言い換えると、共沸混合物様組成物では、沸騰または蒸発中に形成される蒸気の組成は元の液体組成と同一または実質的に同一である。かくして、沸騰または蒸発により、液体組成は、あるとしても最小限または無視できる程度にしか変化しない。これは、沸騰または蒸発中に液体組成が実質的な程度まで変化する非共沸混合物様組成物と対照されるべきである。指定範囲内にある本発明の全ての共沸混合物様組成物、並びにこれら範囲以外のある特定の組成物が共沸混合物様である。
【０００８】
本発明の共沸混合物様組成物は、新しい共沸混合物系または共沸混合物様系を形成しない追加の成分、または第一蒸留留分中には存在しない追加の成分を含んでいてもよい。第一蒸留留分とは、蒸留塔が全環流条件下で定常状態運転状態を示した後に採取される第一留分のことである。ある成分の添加がこの発明の範囲外となるように新しい共沸混合物系または共沸混合物様系を形成するかどうかを決める１つの方法は、その成分を有する組成物の試料を、非共沸混合物をその個別の成分に分離させると期待される条件下で蒸留することである。その追加成分を含む混合物が非共沸性または非共沸混合物様であるならば、その追加成分はその共沸混合物成分または共沸混合物様成分から分別する。混合物が共沸混合物様であるならば、定沸騰性であるか、または単一物質として挙動する混合物の成分を全て含んでいる幾らかの有限な量の第一蒸留留分が得られる。
【０００９】
このことから出てくる結果は、共沸混合物様組成物のもう１つの特徴は、同じ成分を色々な割合で含む、共沸混合物様または定沸騰性である、ある範囲の組成物が存在するということである。全てのこのような組成物が、用語「共沸混合物様」および「定沸騰性（constant boiling）」によってカバーされるものとする。１つの例として、異なる圧力において、所定の共沸混合物の組成は、その組成物の沸点がそうであるように、少なくとも僅かに変化することはよく知られている。かくして、ＡとＢとの共沸混合物は１つの独特なタイプの関係であることを表すが、それは温度および／または圧力に依存する可変組成を持つ。その結果として、共沸混合物様組成物では、共沸混合物様である、同じ成分を色々な割合で含むある範囲の組成物が存在する。全てのこのような組成物が、本発明で用いられる用語である共沸混合物様によってカバーされるものとする。
【００１０】
ペンタフルオロブタン／ｎ−ペンタン／水
本発明の１つの態様は、HFC-365mfc、ｎ−ペンタンおよび水を含む共沸混合物様組成物を提供する。本発明の新規な共沸混合物様組成物は、有効量のHFC-365mfc、ｎ−ペンタンおよび水を含むことが好ましい。本発明で用いられる用語「有効量」は、他の成分または成分類と組み合わせると、その結果として本発明の共沸混合物様組成物を形成する各成分の量を意味する。
【００１１】
これらの態様は、約１０〜約９８重量部のHFC-365mfc、約１〜約８０重量部のｎ−ペンタンおよび約１〜約８０重量部の水を含み、そして好ましくは上記量の上記成分より本質的に成る共沸混合物様組成物を提供することが好ましい。このような組成物は、約７６０ｍｍＨｇにおける約３６℃±４℃、好ましくは±２℃、さらに好ましくは±１℃の沸点によって特徴付けられる。
【００１２】
この態様の好ましい、さらに好ましい、および最も好ましい組成物が表１に示される。表１中の数値範囲は用語「約」が前に置かれていると理解されるべきである。
【００１３】
【表１】
ペンタフルオロブタン／イソペンタン／水
本発明の１つの態様は、HFC-365mfc、イソペンタンおよび水を含む共沸混合物様組成物を提供する。本発明の新規な共沸混合物様組成物は、有効量のHFC-365mfc、イソペンタンおよび水を含むことが好ましい。
【００１５】
これらの態様は、約１０〜約９８重量部のHFC-365mfc、約１〜約８０重量部のイソペンタンおよび約１〜約８０重量部の水を含み、そして好ましくは上記量の上記成分より本質的に成る共沸混合物様組成物を提供することが好ましい。このような組成物は、約７６０ｍｍＨｇにおける約３６℃±４℃、好ましくは±２℃、さらに好ましくは±１℃の沸点によって特徴付けられる。
【００１６】
この態様の好ましい、さらに好ましい、および最も好ましい組成物が表２に示される。表２中の数値範囲は用語「約」が前に置かれていると理解されるべきである。
【００１７】
【表２】
ペンタフルオロブタン／シクロペンタン／水
本発明の１つの態様は、HFC-365mfc、シクロペンタンおよび水を含む共沸混合物様組成物を提供する。本発明の新規な共沸混合物様組成物は、有効量のHFC-365mfc、シクロペンタンおよび水を含むことが好ましい。
【００１９】
これらの態様は、約１０〜約９８重量部のHFC-365mfc、約１〜約８０重量部のシクロペンタンおよび約１〜約８０重量部の水を含み、そして好ましくは上記量の上記成分より本質的に成る共沸混合物様組成物を提供することが好ましい。このような組成物は、約７６０ｍｍＨｇにおける約３６℃±４℃、好ましくは±２℃、さらに好ましくは±１℃の沸点によって特徴付けられる。
【００２０】
この態様の好ましい、さらに好ましい、および最も好ましい組成物が表３に示される。表３中の数値範囲は用語「約」が前に置かれていると理解されるべきである。
【００２１】
【表３】
ペンタフルオロブタン／ｎ−ヘキサン／水
本発明の１つの態様は、HFC-365mfc、ｎ−ヘキサンおよび水を含む共沸混合物様組成物を提供する。本発明の新規な共沸混合物様組成物は、有効量のHFC-365mfc、ｎ−ヘキサンおよび水を含むことが好ましい。
【００２３】
これらの態様は、約１０〜約９８重量部のHFC-365mfc、約１〜約８０重量部のｎ−ヘキサンおよび約１〜約８０重量部の水を含み、そして好ましくは上記量の上記成分より本質的に成る共沸混合物様組成物を提供することが好ましい。このような組成物は、約７６０ｍｍＨｇにおける約３６℃±４℃、好ましくは±２℃、さらに好ましくは±１℃の沸点によって特徴付けられる。
【００２４】
この態様の好ましい、さらに好ましい、および最も好ましい組成物が表４に示される。表４中の数値範囲は用語「約」が前に置かれていると理解されるべきである。
【００２５】
【表４】
ペンタフルオロブタン／イソヘキサン／水
本発明の１つの態様は、HFC-365mfc、イソヘキサンおよび水を含む共沸混合物様組成物を提供する。本発明の新規な共沸混合物様組成物は、有効量のHFC-365mfc、イソヘキサンおよび水を含むことが好ましい。
【００２７】
これらの態様は、約１０〜約９８重量部のHFC-365mfc、約１〜約８０重量部のイソヘキサンおよび約１〜約８０重量部の水を含み、そして好ましくは上記量の上記成分より本質的に成る共沸混合物様組成物を提供することが好ましい。このような組成物は、約７６０ｍｍＨｇにおける約３６℃±４℃、好ましくは±２℃、さらに好ましくは±１℃の沸点によって特徴付けられる。
【００２８】
この態様の好ましい、さらに好ましい、および最も好ましい組成物が表５に示される。表５中の数値範囲は用語「約」が前に置かれていると理解されるべきである。
【００２９】
【表５】
本発明のこの態様の沸点曲線が図１に示される。表６は、本発明の好ましい態様によるHFC-365mfc／イソヘキサン／水組成物の沸点データを与えるものである。
組成物の用途
本発明の組成物は広範囲の応用分野でCFC類およびHCFC類の代替物として使用することができる。例えば、本発明の組成物は溶媒、発泡剤、冷媒、洗浄剤およびエーロゾルとして有用である。
【００３１】
本発明の１つの態様は、本発明の共沸混合物様組成物の１種または２種以上を含む発泡剤に関する。他の態様において、本発明は、発泡性組成物、好ましくはポリウレタンおよびポリイソシアネートフォーム組成物、並びにフォームを製造する方法を提供する。このようなフォーム態様において、本発明の共沸混合物様組成物の１種または２種以上が発泡性組成物中に発泡剤として含められるが、その発泡性組成物は、この技術分野で周知のように、適正な条件下で反応および発泡してフォームまたは気泡構造を形成することが可能な１種または２種以上の追加の成分を含んでいることが好ましい。本発明の方法は、好ましくは、このような発泡性組成物を用意し、それをフォーム、好ましくは独立気泡フォームを得るのに有効な条件下で反応させることを含む。本発明は、また、本発明の共沸混合物様組成物を含む発泡剤を含有する重合体フォーム調合物から製造されたフォーム、好ましくは独立気泡フォームに関する。
【００３２】
ここで参照することにより本明細書に含められる、John Wiley and Sons社（ＮＹ州、ニューヨーク市）、１９６２年刊のSaundersおよびFrisch著“Polyurethanes Chemistry and Technology”、第ＩおよびＩＩ巻に記載されるもののようなこの技術分野で周知の方法が、いずれも、本発明のフォーム態様に従って使用することができるか、または使用できるように適合させることができる。一般に、このような好ましい方法は、イソシアネート、ポリオールまたはポリオール混合物、本発明の組成物の１種または２種以上から成る発泡剤または発泡剤混合物、並びに触媒、界面活性剤、および場合によって用いられる難燃剤、着色剤または他の添加剤のような他の物質を組み合わせることによってポリウレタンまたはポリイソシアネートフォームを製造することを含む。多くの適用例で、ポリウレタンまたはポリイソシアネートフォームの成分を予備ブレンド調合物中に与えることが便利である。最も典型的には、フォーム調合物は２つの成分に予備ブレンドされる。イソシアネート、並びに場合によって用いられるある種特定の界面活性剤および発泡剤が、一般に“Ａ”成分と称される第一成分を構成する。ポリオールまたはポリオール混合物、界面活性剤、触媒、発泡剤、難燃剤および他のイソシアネート反応性成分が、一般に“Ｂ”成分と称される第二成分を構成する。従って、ポリウレタンまたはポリイソシアネートフォームは、小製造物用のハンドミックス技術、および、好ましくは、ブロック、スラブ、ラミネート、現場注入パネルおよび他の成型品、噴霧塗布フォーム、泡体等を形成する機械ミックス技術のどちらかでＡ側およびＢ側成分を一緒にすることによって容易に製造される。場合によっては、難燃剤、着色剤、発泡助剤のような他の成分を、そして他のポリオールでさえ、第三流れとして混合ヘッドまたは反応部位に加えることができる。しかし、それらを全て上記の１つのＢ−成分に配合することが最も便利である。
【００３３】
本発明の組成物を用いて熱可塑性フォームを製造することも可能である。例えば、硬質フォームを製造するために、通常フォームのポリウレタンおよびイソシアネート調合物を慣用の方法で本発明の共沸混合物様組成物と組み合わせることができる。
【００３４】
本発明に従ってHFC-365mfcを含む共沸混合物様混合物はフォーム用発泡剤として特に適している；HFC-365mfcにより発泡されたフォームは低い相対初期および経時熱伝導率および低温で良好な寸法安定性を有することが見いだされているからである。場合によって、例えば他のヒドロフルオロカーボン、例えばジフルオロメタン（HFC-32）；ジフルオロエタン（HFC-152）；トリフルオロエタン（HFC-143）；テトラフルオロエタン（HFC-134）；ペンタフルオロエタン（HFC-125）；ペンタフルオロプロパン（HFC-245）；ヘキサフルオロプロパン（HFC-236）；ヘプタフルオロプロパン（HFC-227）；および不活性ガス、例えば空気、窒素、二酸化炭素のような他のゼロオゾン破壊性物質をさらに含んでいる本発明のそれら共沸混合物様組成物が特に興味深い。上記のヒドロフルオロカーボンに異性が可能である場合、そのそれぞれの異性体は単独かまたは混合物の形のいずれかで使用することができる。
【００３５】
発泡剤混合物には分散剤、気泡安定剤および界面活性剤を配合してもよい。シリコーン油として一層よく知られている界面活性剤が、気泡安定剤として役立たせるために加えられる。一般に、米国特許第２，８３４，７４８号、同第２，９１７，４８０号および同第２，８４６，４５８号明細書に開示されるもののようなポリシロキサンポリオキシアルキレンブロック共重合体である一部の代表的材料が、ＤＣ−１９３、Ｂ−８４０４およびＬ−５３４０の名称で販売されている。発泡剤混合物用の他の随意添加剤としては、トリ（２−クロロエチル）ホスフェート、トリ（２−クロロプロピル）ホスフェート、トリ（２，３−ジブロモプロピル）ホスフェート、トリ（１，３−ジクロロプロピル）ホスフェート、リン酸二アンモニウム、各種ハロゲン化芳香族化合物、酸化アンチモン、アルミニウム三水和物、ポリ塩化ビニル等のような難燃剤を挙げることができる。
【００３６】
もう１つの態様において、この発明の共沸混合物様組成物は、噴射剤として、噴霧可能組成物中において単独または既知の噴射剤との組み合わせで使用することができる。噴霧可能組成物は、噴霧されるべき物質、並びに本発明の共沸混合物様組成物を含む、本発明の共沸混合物様組成物より本質的に成る、および本発明の共沸混合物様組成物より成る噴射剤を含む、上記の物質および噴射剤より本質的に成る、並びに上記の物質および噴射剤より成る。噴霧可能混合物中には不活性成分、溶媒および他の物質も存在することができる。噴霧可能組成物はエーロゾルであるのが好ましい。噴霧されるのに適した物質を限定することなく挙げると、消臭剤、香料、ヘアスプレー、クリーナーおよび艶出剤のような化粧品用物質、並びに抗喘息薬および抗口臭薬のような医薬物質がある。
【００３７】
もう１つの方法態様において、HFC-365、水、並びにｎ−ペンタン、イソペンタン、シクロペンタン、ｎ−ヘキサンおよびイソヘキサンより成る群から選ばれるヒドロフルオロカーボンの混合物を蒸留してHFC-365、共沸混合物様組成物のヒドロフルオロカーボン、および水より本質的に成る共沸混合物様組成物を分離する工程を含む、HFC-365mfcから水を除去する方法が提供される。かくして、HFC-365、水、並びにｎ−ペンタン、イソペンタン、シクロペンタン、ｎ−ヘキサンおよびイソヘキサン共沸混合物より成る群から選ばれるヒドロフルオロカーボンの共沸混合物様混合物が、HFC-365mfcの製造プロセスにおける大量の水を除去するために使用することができる。本発明のもう１つの態様において、HFC-365、水、並びにｎ−ペンタン、イソペンタン、シクロペンタン、ｎ−ヘキサンおよびイソヘキサンより成る群から選ばれるヒドロフルオロカーボンの混合物を、上記蒸留工程を行う前に大量の水を除去するために相分離する方法が提供される。HFC-365mfc相中の残余量の水は、共沸混合物の存在のために留出され得る。痕跡量の水を他の不純物と共に除去して目的の純度を達成するために、続いて蒸留または多段蒸留を使用することができる。
【００３８】
本発明の組成物の成分は、商業的に入手できるか、または公知の方法で製造することができる既知の物質である。これら成分は、系の冷却性または加熱性、定沸騰性または発泡剤特性に対する悪影響の導入を回避するように、十分に高い純度のものであることが好ましい。定量噴霧式吸入剤（metered dose inhalers）の場合、適切な最新のよい製造法がこれら物質を製造するのに用いることができる。
【００３９】
本発明の共沸混合物様組成物の性質を必要とされるように調整するために、追加の成分を加えることができる。例として、本発明の組成物が冷媒として使用される場合には、油溶性助剤を加えることができる。本発明の組成物の性質を向上させるために、安定剤および他の物質も加えることができる。
【００４０】
実施例
本発明は、例示であって、限定しようとするものではない次の実施例に照らして考えればさらに理解されるだろう。
実施例１
上部に凝縮器を備える真空ジャケット付き管より成る沸点測定装置を用いた。この沸点測定装置に約２０ｇのHFC-365mfcを装填し、次いでイソヘキサンを測定された少量の増分ずつで加え、そして水を測定された少量の増分ずつで加えた。HFC-365mfcにイソヘキサンおよび水を加えたとき温度降下が観察されたが、これは三元最低沸点共沸混合物（ternary minimum boiling azeotrope）が形成されることを示している。イソヘキサン約０．１重量パーセントから約３０重量パーセントまで、および水約０．１重量パーセントから約３０重量パーセントまで、上記組成物の沸点は約３℃またはそれ以下変化した。表６に示される三元混合物が調べられたが、それら組成物の沸点は約３℃変化した。従って、上記組成物はこの範囲にわたって共沸混合物および／または共沸混合物様の性質を示す。図１は表６の沸点データをグラフとして表すものである。
【００４１】
【表６】
実施例２
上部に凝縮器を備える真空ジャケット付き管より成る沸点測定装置を用いた。この沸点測定装置に約２０ｇのHFC-365mfcを装填し、次いでｎ−ペンタンを測定された少量の増分ずつで加え、そして水を測定された少量の増分ずつで加えた。HFC-365mfcにｎ−ペンタンおよび水を加えたとき温度降下が観察されたが、これは三元最低沸点共沸混合物が形成されることを示している。ｎ−ペンタン約０．１重量パーセントから約３０重量パーセントまで、および水約０．１重量パーセントから約３０重量パーセントまで、上記組成物の沸点は約３℃またはそれ以下変化した。従って、上記組成物はこの範囲にわたって共沸混合物および／または共沸混合物様の性質を示す。
実施例３
上部に凝縮器を備える真空ジャケット付き管より成る沸点測定装置を用いた。この沸点測定装置に約２０ｇのHFC-365mfcを装填し、次いでシクロペンタンを測定された少量の増分ずつで加え、そして水を測定された少量の増分ずつで加えた。HFC-365mfcにシクロペンタンおよび水を加えたとき温度降下が観察されたが、これは三元最低沸点共沸混合物が形成されることを示している。シクロペンタン約０．１重量パーセントから約３０重量パーセントまで、および水約０．１重量パーセントから約３０重量パーセントまで、上記組成物の沸点は約３℃またはそれ以下変化した。従って、上記組成物はこの範囲にわたって共沸混合物および／または共沸混合物様の性質を示す。
実施例４
上部に凝縮器を備える真空ジャケット付き管より成る沸点測定装置を用いた。この沸点測定装置に約２０ｇのHFC-365mfcを装填し、次いでｎ−ヘキサンを測定された少量の増分ずつで加え、そして水を測定された少量の増分ずつで加えた。HFC-365mfcにｎ−ヘキサンおよび水を加えたとき温度降下が観察されたが、これは三元最低沸点共沸混合物が形成されることを示している。ｎ−ヘキサン約０．１重量パーセントから約３０重量パーセントまで、および水約０．１重量パーセントから約３０重量パーセントまで、上記組成物の沸点は約３℃またはそれ以下変化した。従って、上記組成物はこの範囲にわたって共沸混合物および／または共沸混合物様の性質を示す。
実施例５
上部に凝縮器を備える真空ジャケット付き管より成る沸点測定装置を用いた。この沸点測定装置に約２０ｇのHFC-365mfcを装填し、次いでイソペンタンを測定された少量の増分ずつで加え、そして水を測定された少量の増分ずつで加えた。HFC-365mfcにイソペンタンおよび水を加えたとき温度降下が観察されたが、これは三元最低沸点共沸混合物が形成されることを示している。イソペンタン約０．１重量パーセントから約３０重量パーセントまで、および水約０．１重量パーセントから約３０重量パーセントまで、上記組成物の沸点は約３℃またはそれ以下変化した。従って、上記組成物はこの範囲にわたって共沸混合物および／または共沸混合物様の性質を示す。
実施例６
この実施例は、本発明による発泡剤組成物を用いて製造されたフォームの関連熱データを例証するものである。
【００４３】
次の物質が実施例６および比較例１において用いられる。
ポリオール：ＯＨ価２４０を有するポリエステルポリオール。これはStepan社から商業的に入手できる物質である。
【００４４】
イソペンタン：Phyllips 66 CompanyからBorger Isopentaneとして商業的に入手できる２−メチルブタン。
HFC-365mfc：Solvay社から入手できる１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタン。
【００４５】
界面活性剤Ａ：Goldschmidt社から商業的に入手できるポリシロキサンポリエーテル共重合体。
触媒Ａ：Air Products社から商業的に入手できる無機カリウム系アミン。
【００４６】
触媒Ｂ：Air Products社から商業的に入手できる市販の三量化触媒。
２つのフォーム（“ジョブ＃００−２６−１”および“ジョブ＃００−２６−２”を“ハンドミキシング”と一般に称される一般的方法で製造する。各発泡剤用または発泡剤対用に、ポリオールと界面活性剤と触媒とのプレミックスを表７に示される同じ割合で調製する。約１００グラムの各調合物をブレンドする。上記プレミックスを３２オンスのペイント缶中でブレンドし、そして均質なブレンドが達成されるまでConn２インチ直径のITCミキサーで約１５００rpmにおいて攪拌する。
【００４７】
混合が完了したとき、缶に蓋をし、それを５０°Ｆに制御された冷蔵庫に入れる。フォーム用発泡剤または発泡剤の予備ブレンド対も耐圧瓶中に５０°Ｆで貯蔵する。Ａ成分を７０°Ｆの密封容器中に保存する。
【００４８】
上記の予冷発泡剤を必要量で上記プレミックスに加える。それら内容物を１０００rpmで回転するConn２インチITC混合羽根で２分間攪拌する。これに続いて混合容器および内容物を予備秤量する。減量があれば、その溶液に上記の発泡剤またはブレンドを加えて減量を全て埋め合わせる。次に、その缶に蓋をし、それを冷蔵庫に戻す。
【００４９】
それら内容物を再び５０°Ｆまで約１０分冷却した後、その混合容器を冷蔵庫から取り出し、そして混合ステーションに運ぶ。Ａ成分、即ちイソシアネートの予備秤量部分を速やかにＢ成分に加え、その成分をConn２インチ直径のITC混合羽根を用いて３０００rpmにおいて１０秒間混合し、そして８インチ×８インチ×４インチの厚紙製ケーキ箱の中に注入し、上昇させた。個々のポリウレタンフォーム試料について、クリーム時間、開始時間、ゲル化時間および不粘着時間を記録する。
【００５０】
これらフォームを上記箱の中で室温において少なくとも２４時間硬化させる。硬化後に、それらブロックを均一な大きさにトリミングし、そして密度を測定する。
上記フォームをASTM C518に従って３６．５°Ｆの平均温度を用いてｋファクターについて試験する。ｋファクターの結果は表７に記載される。
【００５１】
【表７】
比較例１
発泡剤としてHFC-365および水を用いるが、イソペンタンを用いずに３つのフォーム（“ジョブ＃００−２５−１”、“ジョブ＃００−２５−２”および“ジョブ＃００−２５−３”）を製造し、そしてその結果得られるフォームのｋファクターを実施例６におけるように測定する。各発泡剤用または発泡剤対用に、ポリオールと界面活性剤と触媒とのプレミックスを表８に示される同じ割合で調製する。
【００５３】
【表８】
表に示されるように、HFC-365 mfcと水で発泡されたフォームのｋファクターは、匹敵するHFC-365／イソペンタン／水発泡剤で発泡されたフォームのｋファクターより悪い（高い）ｋファクターを示す。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】HFC-365mfc、イソヘキサンおよび水を含む三元混合物の沸点曲線のプロットである。
Claims (25)
- １，１，１，３，３−ペンタフルオロブタン、水、並びにｎ−ペンタン、イソペンタン、シクロペンタン、ｎ−ヘキサンおよびイソヘキサンより成る群から選ばれる炭化水素を含む共沸混合物様組成物。
- 約７６０ｍｍＨｇにおける約３６℃±４℃という一定沸点によって特徴づけられる、請求項１に記載の共沸混合物様組成物。
- 約１０〜約９８重量部のHFC-365mfc、約１〜約８０重量部のｎ−ペンタンおよび約１〜約８０重量部の水より本質的に成る、請求項１に記載の共沸混合物様組成物。
- 約４０〜約９８重量部のHFC-365mfc、約１〜約４０重量部のｎ−ペンタンおよび約１〜約４０重量部の水より本質的に成る、請求項３に記載の共沸混合物様組成物。
- 約６０〜約９８重量部のHFC-365mfc、約１〜約３０重量部のｎ−ペンタンおよび約１〜約３０重量部の水より本質的に成る、請求項４に記載の共沸混合物様組成物。
- 約１０〜約９８重量部のHFC-365mfc、約１〜約８０重量部のイソペンタンおよび約１〜約８０重量部の水より本質的に成る、請求項１に記載の共沸混合物様組成物。
- 約４０〜約９８重量部のHFC-365mfc、約１〜約４０重量部のイソペンタンおよび約１〜約４０重量部の水より本質的に成る、請求項６に記載の共沸混合物様組成物。
- 約６０〜約９８重量部のHFC-365mfc、約１〜約３０重量部のイソペンタンおよび約１〜約３０重量部の水より本質的に成る、請求項７に記載の共沸混合物様組成物。
- 約１０〜約９８重量部のHFC-365mfc、約１〜約８０重量部のシクロペンタンおよび約１〜約８０重量部の水より本質的に成る、請求項１に記載の共沸混合物様組成物。
- 約４０〜約９８重量部のHFC-365mfc、約１〜約４０重量部のシクロペンタンおよび約１〜約４０重量部の水より本質的に成る、請求項９に記載の共沸混合物様組成物。
- 約６０〜約９８重量部のHFC-365mfc、約１〜約３０重量部のシクロペンタンおよび約１〜約３０重量部の水より本質的に成る、請求項１０に記載の共沸混合物様組成物。
- 約１０〜約９８重量部のHFC-365mfc、約１〜約８０重量部のｎ−ヘキサンおよび約１〜約８０重量部の水より本質的に成る、請求項１に記載の共沸混合物様組成物。
- 約４０〜約９８重量部のHFC-365mfc、約１〜約４０重量部のｎ−ヘキサンおよび約１〜約４０重量部の水より本質的に成る、請求項１２に記載の共沸混合物様組成物。
- 約６０〜約９８重量部のHFC-365mfc、約１〜約３０重量部のｎ−ヘキサンおよび約１〜約３０重量部の水より本質的に成る、請求項１３に記載の共沸混合物様組成物。
- 約１０〜約９８重量部のHFC-365mfc、約１〜約８０重量部のイソヘキサンおよび約１〜約８０重量部の水より本質的に成る、請求項１に記載の共沸混合物様組成物。
- 約４０〜約９８重量部のHFC-365mfc、約１〜約４０重量部のイソヘキサンおよび約１〜約４０重量部の水より本質的に成る、請求項１５に記載の共沸混合物様組成物。
- 約６０〜約９８重量部のHFC-365mfc、約１〜約３０重量部のイソヘキサンおよび約１〜約３０重量部の水より本質的に成る、請求項１６に記載の共沸混合物様組成物。
- 請求項１に記載の共沸混合物様組成物を含んでいる組成物を発泡させることを含むフォームの製造方法。
- ポリオール、および請求項１に記載の組成物を含む発泡剤とのプレミックス。
- 請求項１に記載の共沸混合物様組成物を含んでいる発泡性組成物を発泡させることによって製造される独立気泡フォーム組成物。
- 請求項１に記載の共沸混合物様組成物を含む発泡剤。
- 噴霧されるべき物質、および請求項１に記載の共沸混合物様組成物を含む噴射剤を含む噴霧可能な組成物。
- 噴霧可能な組成物がエーロゾルである、請求項２２に記載の噴霧可能な組成物。
- 噴霧可能な物質が化粧品用物質である、請求項２３に記載の噴霧可能な組成物。
- 噴霧されるべき材料が医薬用材料である、請求項２３に記載の噴霧可能な材料。
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