JP2009513813A - 不飽和フルオロカーボンを含むエアゾール噴射剤 - Google Patents

不飽和フルオロカーボンを含むエアゾール噴射剤 Download PDF

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Abstract

フルオロカーボンおよび/またはヒドロフルオロカーボンを含む噴射剤が本明細書で開示されている。こうした噴射剤を含む噴霧可能な組成物も開示されている。

Description

不飽和フルオロカーボンまたは不飽和ヒドロフルオロカーボンを含むエアゾール噴射剤組成物が本明細書で開示されている。エアゾール製品を調製する際のこれらの組成物の使用も開示されている。
(関連出願への相互参照)
本願は、米国仮特許出願第60/732,292号明細書の優先権の特典を請求する。この特許出願の完全な開示は本明細書に参照により援用される。
1970年代初頭において、クロロフルオロカーボンの放出から大気に導入された塩素原子によって(紫外線による地球の大気の透過に対する防御を提供する)成層圏オゾン層が破壊されつつあるという懸念が表明され始めた。これらのクロロフルオロカーボンは、エアゾール中の噴射剤、発泡体のための発泡剤、冷媒およびクリーニング/乾燥溶媒系として用いられた。完全ハロゲン化クロロフルオロカーボンの高い化学安定性のゆえに、オゾン層破壊理論によると、これらの化合物は地球の対流圏で分解せずに成層圏に到達し、成層圏で完全ハロゲン化クロロフルオロカーボンは緩慢に分解し、塩素原子を遊離し、次に塩素原子はオゾンと反応する。
1978年に米国環境保護庁(U.S.Environmental Protection Agency)(EPA)がエアゾール噴射剤としての完全ハロゲン化クロロフルオロカーボン(CFC)の不必要な使用を禁止し、1995年にヒドロフルオロカーボン(HCFC)噴射剤の不必要な使用を禁止したようなレベルに懸念が到達した。
大気オゾンおよび地上レベルスモッグの生成の一因になる炭化水素より大幅に低い光化学的反応性を有するエアゾール噴射剤も必要とされている。これらの化合物は、典型的には低VOC(揮発性有機化合物)または非VOCと呼ばれている。
本明細書における開示は、不飽和フルオロカーボンおよび不飽和ヒドロフルオロカーボンを含む組成物の発見に関連する。これらの組成物は、零オゾン層破壊係数(ODP)、低地球温暖化係数(GWP)を有し、炭化水素より低いVOCである。これらの組成物は純粋な成分として、または混合物において有用である。これらの組成物はエアゾール噴射剤として用いられる。
オゾン層破壊の科学的評価、2002年、世界気候機関の地球オゾン研究および監視プロジェクト(The Scientific Assessment of Ozone Depletion, 2002, a report of the World Meteorological Association’s Global Ozone Research and Monitoring Project) Jounal of Fluorin Chemistry、第4巻、261〜270頁(1974年)
一態様は、
(i)式E−R1CH=CHR2またはZ−R1CH=CHR2(式中、R1およびR2は独立してC1〜C6パーフルオロアルキル基である)を有するヒドロフルオロカーボン、または
(ii)CF3CF=CHF、CF3CH=CF2、CHF2CF=CF2、CHF2CH=CHF、CF3CF=CH2、CF3CH=CHF、CH2FCF=CF2、CHF2CH=CF2、CHF2CF=CHF、CHF2CF=CH2、CF3CH=CH2、CH3CF=CF2、CH2FCHCF2、CH2FCF=CHF、CHF2CH=CHF、CF3CF=CFCF3、CF3CF2CF=CF2、CF3CF=CHCF3、CF3CF2CF=CH2、CF3CH=CHCF3、CF3CF2CH=CH2、CF2=CHCF2CF3、CF2=CFCHFCF3、CF2=CFCF2CHF2、CHF2CH=CHCF3、(CF32C=CHCF3、CF3CF=CHCF2CF3、CF3CH=CFCF2CF3、(CF32CFCH=CH2、CF3CF2CF2CH=CH2、CF3(CF23CF=CF2、CF3CF2CF=CFCF2CF3、(CF32C=C(CF32、(CF32CFCF=CHCF3、CF2=CFCF2CH2F、CF2=CFCHFCHF2、CH2=C(CF32、CH2CF2CF=CF2、CH2FCF=CFCHF2、CH2FCF2CF=CF2、CF2=C(CF3)(CH3)、CH2=C(CHF2)(CF3)、CH2=CHCF2CHF2、CF2=C(CHF2)(CH3)、CHF=C(CF3)(CH3)、CH2=C(CHF22、CF3CF=CFCH3、CH3CF=CHCF3、CF2=CFCF2CF2CF3、CHF=CFCF2CF2CF3、CF2=CHCF2CF2CF3、CF2=CFCF2CF2CHF2、CHF2CF=CFCF2CF3、CF3CF=CFCF2CHF2、CF3CF=CFCHFCF3、CHF=CFCF(CF32、CF2=CFCH(CF32、CF3CH=C(CF32、CF2=CHCF(CF32、CH2=CFCF2CF2CF3、CHF=CFCF2CF2CHF2、CH2=C(CF3)CF2CF3、CF2=CHCH(CF32、CHF=CHCF(CF32、CF2=C(CF3)CH2CF3、CH2=CFCF2CF2CHF2、CF2=CHCF2CH2CF3、CF3CF=C(CF3)(CH3)、CH2=CFCH(CF32、CHF=CHCH(CF32、CH2FCH=C(CF32、CH3CF=C(CF32、CH2=CHCF2CHFCF3、CH2C(CF3)CH2CF3、(CF32C=CHC25、(CF32CFCF=CHCF3、CH2=CHC(CF33、(CF32C=C(CH3)(CF3)、CH2=CFCF2CH(CF32、CF3CF=C(CH3)CF2CF3、CF3CH=CHCH(CF32、CH2=CHCF2CF2CF2CHF2、(CF32C=CHCF2CH3、CH2=C(CF3)CH225、CH2=CHCH2CF225、CH2=CHCH2CF225、CF3CF2CF=CFC25、CH2=CHCH2CF(CF32、CF3CF=CHCH(CF3)(CH3)、(CF32C=CFC25、シクロ−CF2CF2CF2CH=CH−、シクロ−CF2CF2CH=CH−、CF3CF2CF2C(CH3)=CH2、CF3CF2CF2CH=CHCH3、シクロ−CF2CF2CF=CF−、シクロ−CF2CF=CFCF2CF2−、シクロ−CF2CF=CFCF2CF2CF2、CF3CF2CF2CF2CH=CH2、CF3CH=CHCF2CF3、CF2CF2CH=CHCF2CF3、CF3CH=CHCF2CF2CF3、CF3CF=CFC25、CF3CF=CFCF2CF225、CF3CF2CF=CFCF225、CF3CH=CFCF2CF225、CF3CF=CHCF2CF225、CF3CF2CH=CFCF225、CF3CF2CF=CHCF225、25CF2CF=CHCH3、C25CF=CHCH3、(CF32C=CHCH3、CF3C(CH3)=CHCF3、CHF=CFC25、CHF2CF=CFCF3、(CF32C=CHF、CH2FCF=CFCF3、CHF=CHCF2CF3、CHF2CH=CFCF3、CHF=CFCHFCF3、CF3CH=CFCHF2、CHF=CFCF2CHF2、CHF2CF=CFCHF2、CH2CF=CFCF3、CH2FCH=CFCF3、CH2=CFCHFCF3、CH2=CFCF2CHF2、CF3CH=CFCH2F、CHF=CFCH2CF3、CHF=CHCHFCF3、CHF=CHCF2CHF2、CHF2CF=CHCHF2、CHF=CFCHFCHF2、CF3CF=CHCH3、CF2=CHCF2Br、CHF=CBrCHF2、CHBr=CHCF3、CF3CBr=CFCF3、CH2=CBrCF2CF3、CHBr=CHCF2CF3、CH2=CHCF2CF2Br、CH2=CHCBrFCF3、CH3CBr=CHCF3、CF3CBr=CHCH3、(CF32C=CHBr、CF3CF=CBrCF2CF3、E−CHF2CBr=CFC25、Z−CHF2CBr=CFC25、CF2=CBrCHFC25、(CF32CFCBr=CH2、CHBr=CF(CF22CHF2、CH2=CBrCF225、CF2=C(CH2Br)CF3、CH2=C(CBrF2)CF3、(CF32CHCH=CHBr、(CF32C=CHCH2Br、CH2=CHCF(CF3)CBrF2、CF2=CHCF2CH2CBrF2、CFBr=CHCF3、CFBr=CFCF3、CF3CF2CF2CBr=CH2およびCF3(CF23CBr=CH2からなる群から選択されたフルオロカーボンまたはヒドロフルオロカーボン
からなる群から選択された少なくとも1種のフルオロカーボンまたはヒドロフルオロカーボンを含む噴射剤に関する。
更なる態様は上述した噴射剤を含む噴霧可能な組成物に関する。好ましくは、噴霧可能な組成物はエアゾールである。
他の目的および利点は、以後に続く詳細な説明を参照すると当業者に対して明らかになるであろう。
出願人は、この開示において引用されたすべての参考文献の全内容を特に援用する。出願人は、共同所有且つ同時に出願された出願、発明の名称「不飽和フルオロカーボンを含む消火組成物および火災抑制組成物(Fire Extinguishing and Fire Suppression Compositions Comprising Unsaturated Fluorocarbons)」(代理人登録番号FL1165US PRV)、発明の名称「不飽和フルオロカーボンを含む溶媒組成物(Solvent Compositions Comprising Unsaturated Fluorocarbons)」(代理人登録番号FL1181US PRV)、発明の名称「不飽和フルオロカーボンを含む発泡体を発泡させるための発泡剤(Blowing Agents for Forming Foam Comprising Unsaturated Fluorocarbons)」(代理人登録番号FL1184US PRV)および発明の名称「フルオロオレフィンを含む組成物およびその組成物の用途(Compositions Comprising Fluoroolefins and Uses Thereof)」(代理人登録番号FL1159)も引用して援用する。
更に、量、濃度あるいは他の値またはパラメータが範囲、好ましい範囲または好ましい上方値および好ましい下方値のリストのいずれかとして与えられている時、これは、範囲が別個に開示されているか否かにかかわらず、範囲のいずれかの上限または好ましい値と範囲のいずれかの下限または好ましい値のいずれかの対から形成されたすべての範囲を特に開示しているとして理解されるべきである。数値の範囲を本明細書で挙げる場合、特に指定がないかぎり、その範囲は、その終点およびその範囲内のすべての整数および端数を含むことが意図されている。範囲を定める時、本発明の範囲が、挙げられた特定の値に限定されることは意図されていない。
一態様はエアゾールすなわち、加圧分配装置中で有用な組成物に関する。本明細書における開示は、エアゾール分配装置に関連する所望の特性を保持しつつ環境責任を示すエアゾール組成物の分野に特に関連する。
現在販売されているエアゾールの望ましい噴霧特性および製品性能特性を保持する単一相可溶性組成物を達成することに限定されないが、それを含むエアゾール分配装置と合わせて用いるための環境責任噴射剤の配合に付随する多くの困難がある。燃焼性も考慮すべき事項である。毒性副作用のないエアゾール分配装置からの活性成分を分配する際に有用な組成物を得ることもパーソナルケア製品の配合において問題がある。
エアゾール製品は、ポンプまたは他の装置によって分配された製品よりも一般に好ましい。エアゾールの多くの利点は、分配される成分を取り換えるために空気がエアゾール容器に引き込まれないという事実から由来する。従って、製品は空気および/または一過性水分の劣化作用または酸化作用にさらされず、製品はその安定性を維持し、保存剤を製品組成物中に含める必要がない。消費者は、エアゾールの便利さ、使用の容易さおよび清潔さのためにエアゾールを好む。広く言えば、エアゾール装置から分配された噴霧の特性は、他の装置の噴霧の特性より優れている。製品組成物は、一般に、ポンプ噴霧により被着させた時より細かい、均一な噴霧で被着される。ポンプ型分配器は、目標エリア全体を通して製品散布の均一性を維持することができないので、一点において製品を過剰に濃縮する傾向がある。これは、例えば、噴霧が処理し易さを保持し、ヘアースタイルを保つけれどもヘアを押しさげず、不自然に保つことなく、さらに触れてべたついた感じがしないことが望ましいヘアスプレー製品において重要である。
従って、環境責任を達成しつつエアゾールの有利な噴霧特性および他の特性を保持するパーソナルケア製品および他の製品のためのエアゾール分配装置中で有用な、燃焼性が限定的で、均質、可溶性且つ毒性でない組成物を開発することが望ましい。
従って、一態様は、エアゾールの有利な特性を達成するエアゾール分配装置中で有用な組成物を提供することである。
更なる目的は、本明細書に記載された目的を達成するエアゾール分配装置および組成物を有する密封容器を提供することである。
前述した目的は、本明細書で開示された不飽和フルオロカーボン噴射剤および不飽和ヒドロフルオロカーボン噴射剤により達成される。組成物は、約1〜15重量%以上の活性成分と合わせて配合してもよい。全噴射剤は15%から95%まで異なる場合がある。
エアゾール分配バルブを備え、上のような組成物および活性成分を中に含有する密封容器を含むエアゾール分配装置も考慮されている。
エアゾール製品の分配に関連した重要な物理的特性は噴射剤の蒸気圧である。「蒸気圧」は、液化噴射剤ガスがエアゾール缶などの密閉容器内でその蒸気と平衡にある時に及ぼされた圧力を意味する。蒸気圧は、蒸気/液体混合物を含有するエアゾール缶またはガスボンベ上のバルブに圧力ゲージを接続することにより測定することが可能である。米国エアゾール産業における蒸気圧の測定の標準は、一定温度、最も一般的に70°F(21℃)でのガス/液化ガス混合物によるポンド/平方インチゲージ(psig)である。エアゾール噴射剤として最も広く用いられる液化ガスの蒸気圧は、70°F(21℃)で約20〜90psig(138〜621kPa)の範囲にわたって異なる。本明細書で開示された噴射剤装置は、この範囲内の蒸気を有する。
一態様はエアゾール分配装置中で有用な非毒性組成物を包含する。組成物は、単独または互いの混合物で不飽和フルオロカーボン(FC)および/またはヒドロフルオロカーボン(HFC)、または飽和HFC、炭化水素(HC)、ジメチルエーテル、二酸化炭素、亜酸化窒素および窒素を含む適する他の噴射剤を含む。当業者に知られている多くの方法によって最終製品の様々な形態を調製するために、任意の活性成分および添加剤を含めてもよい。
一態様は、式E−R1CH=CHR2またはZ−R1CH=CHR2(式I)(式中、R1およびR2は独立してC1〜C6パーフルオロアルキル基である)を有する発泡剤を提供する。R1基およびR2基の例には、CF3、C25、CF2CF2CF3、CF(CF32、CF2CF2CF2CF3、CF(CF3)CF2CF3、CF2CF(CF32、C(CF33、CF2CF2CF2CF2CF3、CF2CF2CF(CF32、C(CF3225、CF2CF2CF2CF2CF2CF3、CF(CF3)CF2CF225およびC(CF32CF225が挙げられるが、それらに限定されない。例示的且つ非限定的な式Iの化合物を表1で提示している。
Figure 2009513813
Figure 2009513813
式Iの化合物は、式R1Iのパーフルオロアルキルヨージドを式R2CH=CH2のパーフルオロアルキルトリヒドロオレフィンに接触させて、式R1CH2CHIR2のトリヒドロヨードパーフルオロアルカンを生成させることにより調製してもよい。その後、このトリヒドロヨードパーフルオロアルカンを脱ヨウ化水素して、R1CH=CHR2を生成させることが可能である。あるいは、オレフィンR1CH=CHR2は、式R2Iのパーフルオロアルキルヨージドを式R1CH=CH2のパーフルオロアルキルトリヒドロオレフィンと反応させることにより次に生成される式R1CHICH22のトリヒドロヨードパーフルオロアルカンの脱ヨウ化水素によって調製してもよい。
パーフルオロアルキルヨージドとパーフルオロアルキルトリヒドロオレフィンの前記接触は、反応温度で反応物と生成物の自然圧力下で運転可能な適する反応容器内で反応物を組み合わせることによりバッチ形式で行ってもよい。適する反応容器には、特にオーステナイト型のステンレススチールから製作された容器、ならびに「モネル(Monel)」(登録商標)ニッケル−銅合金、「ハステロイ(Hastelloy)」(登録商標)ニッケル系合金および「インコネル(Inconel)」(登録商標)ニッケルクロム合金などの周知の高ニッケル合金から製作された容器が挙げられる。
あるいは、反応は、パーフルオロアルキルトリヒドロオレフィン反応物がポンプなどの適する添加装置によって反応温度でパーフルオロアルキルヨージド反応物に添加される半バッチ形式で行われてもよい。
パーフルオロアルキルヨージド対パーフルオロアルキルトリヒドロオレフィンの比は、約1:1〜約4:1の間、好ましくは約1.5:1〜2.5:1の間であるのがよい。1.5:1より小さい比は、(非特許文献1)において報告されたように大量の2:1付加体をもたらす傾向がある。
パーフルオロアルキルヨージドとパーフルオロアルキルトリヒドロオレフィンの接触ために好ましい温度は、好ましくは、約150℃〜300℃、好ましくは約170℃〜約250℃、より好ましくは約180℃〜約230℃の範囲内である。
パーフルオロアルキルヨージドとパーフルオロアルキルトリヒドロオレフィンの反応のために適する接触時間は、約0.5時間〜18時間、好ましくは約4〜約12時間である。
パーフルオロアルキルヨージドとパーフルオロアルキルトリヒドロオレフィンの反応によって調製されたトリヒドロヨードパーフルオロアルカンを脱ヨウ化水素工程において直接用いてもよいか、または好ましくは脱ヨウ化水素工程の前に蒸留によって回収し精製してもよい。
脱ヨウ化水素工程は、トリヒドロヨードパーフルオロアルカンを塩基性物質に接触させることにより行われる。適する塩基性物質には、アルカリ金属水酸化物(例えば水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウム)、アルカリ金属酸化物(例えば酸化ナトリウム)、アルカリ土類金属水酸化物(例えば水酸化カルシウム)、アルカリ土類金属酸化物(例えば酸化カルシウム)、アルカリ金属アルコキシド(例えば、ナトリウムメトキシドまたはナトリウムエトキシド)、水性アンモニア、ナトリウムアミドまたはソーダライムなどの塩基性物質の混合物が挙げられる。好ましい塩基性物質は水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウムである。
トリヒドロヨードパーフルオロアルカンと塩基性物質の前記接触は、好ましくは両方の反応物の少なくとも一部を溶解させることができる溶媒の存在下で液相内で行ってもよい。脱ヨウ化水素工程のために適する溶媒には、アルコール(例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノールおよび第三級ブタノール)、ニトリル(例えば、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、ベンゾニトリルまたはアジポニトリル)、ジメチルスルホキシド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミドまたはスルホランなどの1つまたは複数の極性有機溶媒が挙げられる。溶媒の選択は、生成物の沸点および精製中に微量の溶媒を生成物から分離する容易さに応じて異なってもよい。典型的には、エタノールまたはイソプロパノールは反応のために良好な溶媒である。
典型的には、脱ヨウ化水素反応は、適する反応容器内で反応物の1つ(塩基性物質またはトリヒドロヨードパーフルオロアルカンのいずれか)を他の反応物に添加することにより行ってもよい。前記反応容器は、ガラス、セラミックまたは金属から製作してもよく、好ましくはインペラーまたは攪拌メカニズムにより攪拌される。
脱ヨウ化水素反応のために適する温度は、約10℃〜約100℃、好ましくは約20℃〜約70℃である。脱ヨウ化水素反応は大気圧、減圧または高圧で行ってもよい。式Iの化合物が生成されるにつれて式Iの化合物を反応容器から蒸留排出する脱ヨウ化水素反応は注目に値する。
あるいは、脱ヨウ化水素反応は、相間移動触媒の存在下で、アルカン(例えば、ヘキサン、ヘプタンまたはオクタン)、芳香族炭化水素(例えばトルエン)、ハロゲン化炭化水素(例えば塩化メチレン、二塩化エチレン、クロロホルム、四塩化炭素またはパークロロエチレン)またはエーテル(例えば、ジエチルエーテル、メチルt−ブチルエーテル、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメトキシエタン、ジグリムまたはテトラグリム)などのより低い極性の1つまたは複数の溶媒中で前記塩基性物質の水溶液をトリヒドロヨードパーフルオロアルカンの溶液に接触させることにより行ってもよい。適する相間移動触媒には、ハロゲン化第四級アンモニウム(例えば、臭化テトラブチルアンモニウム、ヒドロ硫酸テトラブチルアンモニウム、塩化トリエチルベンジルアンモニウム、塩化ドデシルトリメチルアンモニウムおよび塩化トリカプリルイルメチルアンモニウム)、ハロゲン化第四級ホスホニウム(例えば、臭化トリフェニルメチルホスホニウムおよび塩化テトラフェニルホスホニウム)、クラウンエーテル(例えば、18−クラウン−6および15−クラウン−5)として技術上知られている環式エーテル化合物が挙げられる。
あるいは、脱ヨウ化水素反応は、トリヒドロヨードパーフルオロアルカンを固体塩基性物質または液体塩基性物質に添加することにより溶媒の存在しない状態で行ってもよい。
脱ヨウ化水素反応のために適する反応時間は反応物の溶解度に応じて約15分〜約6時間またはそれ以上である。典型的には、脱ヨウ化水素反応は迅速であり、完了させるのに約30分から約3時間を要する。
式Iの化合物は、水の添加後の相分離、蒸留またはそれらの組み合わせによって脱ヨウ化水素反応混合物から回収してもよい。
本明細書で開示された組成物は、式Iの単一化合物、例えば、表1の化合物の1つを含んでもよいか、または式Iの化合物の組み合わせを含んでもよい。
上述した本発明化合物に加えて、表2で提示した化合物を発泡剤として用いることが可能である。
Figure 2009513813
Figure 2009513813
Figure 2009513813
Figure 2009513813
表2に記載された化合物は市販されているか、または技術上知られているプロセスによって調製してもよい。
上述した本発明化合物に加えて、表3で提示した臭素含有フルオロカーボンまたはヒドロフルオロカーボンをエアゾール噴射剤として用いることが可能である。
Figure 2009513813
表3に記載された化合物は市販されているか、または技術上知られているプロセスによって調製してもよい。
1−ブロモ−3,3,4,4−ペンタフルオロ−1−ブテンは、4−ブロモ−1,1,1,2,2−ペンタフルオロブタンを生成させるための三臭化燐と3,3,4,4,4−ペンタフルオロ−1−ブタノールの反応で始まる3工程シーケンスによって調製してもよい。4−ブロモ−1,1,1,2,2−ペンタフルオロブタンの350〜400℃での熱臭化は、4,4−ジブロモ−1,1,1,2,2−ペンタフルオロブタンを生成させ、それは次に粉末状水酸化カリウムにより加熱して、所望のブロモブテンを生成させてもよい。
2−ブロモ−3,4,4,4−テトラフルオロ−3−(トリフルオロメチル)−1−ブテンは、3,4,4−テトラフルオロ−3−(トリフルオロメチル)−1−ブテンへの臭素の添加、その後のエタノール水酸化カリウムによる得られた二臭化物の処理によって調製してもよい。
式I、表1、表2および表3の化合物の多くは異なる構成の異性体または立体異性体として存在する。特定の異性体が指定されていない時、本明細書の開示は、すべての単一構成異性体、単一立体異性体またはそれらのあらゆる組み合わせを含むことを意図している。例えば、CF3CH=CHCF3は、E−異性体、Z−異性体またはあらゆる比の両方の異性体のあらゆる組み合わせまたは混合物を表すことを意味している。もう1つの例は、E−異性体、Z−異性体またはあらゆる比の両方の異性体のあらゆる組み合わせまたは混合物を表しているC25CF2CH=CH−CF225である。
エアゾール噴射剤は、例えば表2に記載された単一化合物を含むことが可能であるか、または表2の化合物の組み合わせ、あるいは表1、表2、表3および/または式Iの化合物の組み合わせを含んでもよい。
(例えば、式I、表1または表2または表3からの)本組成物中に含まれるフルオロカーボン(FC)またはHFCの量は、特定の用途に応じて広く異なることが可能であり、微量を上回り且つ100%を下回る化合物を含有する組成物は本発明の広い範囲内である。組成物は、好ましくは150以下、より好ましくは100以下、なおより好ましくは75以下の地球温暖化係数(GWP)を有する。本明細書で用いられる「GWP」は、(非特許文献1)において定義された通り100年の計画対象期間にわたる二酸化炭素のGWPを基準として測定される。この報告書は本明細書に参照により援用される。
本組成物は、好ましくは0.05以下、より好ましくは0.02以下、なおより好ましくは約零のオゾン層破壊係数(ODP)も有する。本明細書で用いられる「ODP」は、(非特許文献1)において定義された通りである。この報告書は本明細書に参照により援用される。
組成物は、所望の量の個々の成分を組み合わせるために便利ないかなる方法によっても調製してよい。好ましい方法は、所望の成分の量を秤量し、その後、適切な容器内で成分を組み合わせることである。必要ならば攪拌を用いてもよい。
噴射剤は、例えば表1に記載された単一化合物を含んでもよいか、または式I、表1、表2および/または表3の化合物の組み合わせを含んでもよい。更に、本明細書に記載された化合物の多くは、異なる構成の異性体または立体異性体として存在してもよい。本明細書における開示は、すべての単一構成異性体、単一立体異性体またはそれらのあらゆる組み合わせを含むことを意図している。例えば、F11Eは、E−異性体、Z−異性体またはあらゆる比の両方の異性体のあらゆる組み合わせまたは混合物を表すことを意味する。もう1つの例は、E−異性体、Z−異性体またはあらゆる比の両方の異性体のあらゆる組み合わせまたは混合物を表しているF33Eである。
本明細書で開示された噴射剤は、好ましくは150以下、より好ましくは100以下、なおより好ましくは75以下の地球温暖化係数(GWP)を有する。本明細書で用いられる「GWP」は、(非特許文献1)において定義された通り100年の計画対象期間にわたる二酸化炭素のGWPを基準として測定される。この報告書は本明細書に参照により援用される。
本組成物は、好ましくは0.05以下、より好ましくは0.02以下、なおより好ましくは約零のオゾン層破壊係数(ODP)を有する。本明細書で用いられる「ODP」は、(非特許文献1)において定義された通りである。この報告書は本明細書に参照により援用される。
組成物は、所望の量の個々の成分を組み合わせるために便利ないかなる方法によっても調製してよい。好ましい方法は、所望の成分の量を秤量し、その後、適切な容器内で成分を組み合わせることである。必要ならば攪拌を用いてもよい。
噴射剤組成物は、本明細書で開示された組成物を含み、より好ましくは、本明細書で開示された組成物から本質的になり、なおより好ましくは、本明細書で開示された組成物からなる。不活性成分、溶媒および他の材料と合わせて噴霧されるべき活性成分も噴霧可能な混合物中に存在してよい。好ましくは、噴霧可能な混合物はエアゾールである。
本開示の別の実施形態は、エアゾール製品を製造する方法であって、噴射剤として機能する本明細書で開示された組成物をエアゾール容器内の活性成分に添加する工程を含むことを特徴とする方法を提供する。
組成物は、地球温暖化の一因に実質的にならない不燃性液化ガス噴射剤およびエアゾールを提供することができる。本組成物は、コンタクトクリーナー、ダスター、潤滑スプレーおよび離型などの様々な工業のエアゾールまたは他の噴霧可能な組成物、ならびにパーソナルケア製品(例えば、ヘアスプレー、消臭剤および香料など)、家庭用製品(例えば、蝋、艶出剤、皿スプレー、ルームフレッシュンナーまたは家庭用殺虫剤など)および自動車用製品(例えば、クリーナーおよびポリッシャーなど)などの消費者エアゾールならびに抗喘息薬および抗口臭薬などの医療材料を配合するために用いることが可能である。この例には、喘息および他の慢性閉塞性肺疾患の処置のための、そして疎通性粘膜にまたは鼻腔内に薬を送出するための定量噴霧吸入薬(MDI)が挙げられる。
こうしたすべての製品は、噴射性ガスまたは噴射性ガスの混合物(すなわち、噴射剤ガス系)の圧力を利用して容器から活性成分を噴射する。この目的のために、殆どのエアゾールは、エアゾール容器上のバルブが押し開けられた時に活性成分を噴射するために蒸発するとともに圧力を提供する液化ガスを用いる。
多くの用途における薬用のエアゾールおよび/または噴射剤および/または噴射性組成物は、本明細書で開示された化合物に加えて、ベータ作用薬、副腎皮質ステロイドまたは他の薬および任意に界面活性剤、溶媒、他の噴射剤、香味剤および他の添加剤などの薬を含む。本明細書で開示された組成物は、これらの用途において前に用いられた多くの組成物とは異なり良好な環境特性を有し、地球温暖化の潜在的な一因であるとはみなされない。従って、本組成物は、特定の好ましい実施形態において、非常に低いGWPを有する実質的に不燃性の液化ガス噴射剤を提供する。
本明細書で開示され請求された組成物および方法のすべては、本開示を考慮すれば過度な実験なしに製造し実行することが可能である。本明細書で開示された組成物および方法を好ましい実施形態に関して記載してきた一方で、本開示の着想、精神および範囲を逸脱せずに本明細書に記載された組成物と方法に、および方法の工程において、または方法の工程のシーケンスにおいて変形を適用してよいことは当業者に対して明らかであろう。より詳しくは、同じ結果または類似の結果を達成しつつ、化学的に関連付けられる特定の薬剤を本明細書で記載された薬剤の代わりに用いてもよいことは明らかであろう。当業者に対して明らかなこうしたすべての類似の代替え品および修正は、添付した請求の範囲によって規定された通り本開示の精神、範囲および着想内であるとみなされる。
本開示を以下の実施例において更に規定する。これらの実施例が好ましい実施形態を示している一方で、例示のみとして提示されていることが理解されるべきである。上の議論およびこれらの実施例から、当業者は好ましい特徴を確認することが可能であり、本開示の精神および範囲から逸脱せずに種々の変更および修正を行って、種々の用途および条件に本開示を適応させることが可能である。
(実施例1)
(55%VOCヘアスプレー)
55%VOC(揮発性有機化合物)ヘアスプレーを次の通り配合した。
Figure 2009513813
配合物は完全な混和性を示す1相であり、良好な噴霧パターンおよび送出を示した。
(実施例2)
(エアーフレッシュナー)
エアーフレッシュナーを次の通り配合した。
Figure 2009513813
配合物は完全な混和性を示す1相であり、良好な噴霧パターンおよび送出を示した。
(実施例3)
(香気)
香気を次の通り配合した。
Figure 2009513813
配合物は完全な混和性を示す1相であり、良好な噴霧パターンおよび送出を示した。
(実施例4)
(エアゾール制汗薬)
エアゾール制汗薬を次の通り配合した。
Figure 2009513813
配合物は制汗薬活性のための良好な懸濁性を提供し、良好な噴霧パターンおよび送出を示し、バルブを目詰まりさせなかった。
同様の配合物を本開示の組成物を用いて家庭用消毒薬、殺虫剤噴霧器および噴霧塗料のために開発することも可能である。

Claims (19)

  1. (i)式E−R1CH=CHR2またはZ−R1CH=CHR2(式中、R1およびR2は独立してC1〜C6パーフルオロアルキル基である)を有するヒドロフルオロカーボン、および
    (ii)CF3CF=CHF、CF3CH=CF2、CHF2CF=CF2、CHF2CH=CHF、CF3CF=CH2、CF3CH=CHF、CH2FCF=CF2、CHF2CH=CF2、CHF2CF=CHF、CHF2CF=CH2、CF3CH=CH2、CH3CF=CF2、CH2FCHCF2、CH2FCF=CHF、CHF2CH=CHF、CF3CF=CFCF3、CF3CF2CF=CF2、CF3CF=CHCF3、CF3CF2CF=CH2、CF3CH=CHCF3、CF3CF2CH=CH2、CF2=CHCF2CF3、CF2=CFCHFCF3、CF2=CFCF2CHF2、CHF2CH=CHCF3、(CF32C=CHCF3、CF3CF=CHCF2CF3、CF3CH=CFCF2CF3、(CF32CFCH=CH2、CF3CF2CF2CH=CH2、CF3(CF23CF=CF2、CF3CF2CF=CFCF2CF3、(CF32C=C(CF32、(CF32CFCF=CHCF3、CF2=CFCF2CH2F、CF2=CFCHFCHF2、CH2=C(CF32、CH2CF2CF=CF2、CH2FCF=CFCHF2、CH2FCF2CF=CF2、CF2=C(CF3)(CH3)、CH2=C(CHF2)(CF3)、CH2=CHCF2CHF2、CF2=C(CHF2)(CH3)、CHF=C(CF3)(CH3)、CH2=C(CHF22、CF3CF=CFCH3、CH3CF=CHCF3、CF2=CFCF2CF2CF3、CHF=CFCF2CF2CF3、CF2=CHCF2CF2CF3、CF2=CFCF2CF2CHF2、CHF2CF=CFCF2CF3、CF3CF=CFCF2CHF2、CF3CF=CFCHFCF3、CHF=CFCF(CF32、CF2=CFCH(CF32、CF3CH=C(CF32、CF2=CHCF(CF32、CH2=CFCF2CF2CF3、CHF=CFCF2CF2CHF2、CH2=C(CF3)CF2CF3、CF2=CHCH(CF32、CHF=CHCF(CF32、CF2=C(CF3)CH2CF3、CH2=CFCF2CF2CHF2、CF2=CHCF2CH2CF3、CF3CF=C(CF3)(CH3)、CH2=CFCH(CF32、CHF=CHCH(CF32、CH2FCH=C(CF32、CH3CF=C(CF32、CH2=CHCF2CHFCF3、CH2C(CF3)CH2CF3、(CF32C=CHC25、(CF32CFCF=CHCF3、CH2=CHC(CF33、(CF32C=C(CH3)(CF3)、CH2=CFCF2CH(CF32、CF3CF=C(CH3)CF2CF3、CF3CH=CHCH(CF32、CH2=CHCF2CF2CF2CHF2、(CF32C=CHCF2CH3、CH2=C(CF3)CH225、CH2=CHCH2CF225、CH2=CHCH2CF225、CF3CF2CF=CFC25、CH2=CHCH2CF(CF32、CF3CF=CHCH(CF3)(CH3)、(CF32C=CFC25、シクロ−CF2CF2CF2CH=CH−、シクロ−CF2CF2CH=CH−、CF3CF2CF2C(CH3)=CH2、CF3CF2CF2CH=CHCH3、シクロ−CF2CF2CF=CF−、シクロ−CF2CF=CFCF2CF2−、シクロ−CF2CF=CFCF2CF2CF2、CF3CF2CF2CF2CH=CH2、CF3CH=CHCF2CF3、CF2CF2CH=CHCF2CF3、CF3CH=CHCF2CF2CF3、CF3CF=CFC25、CF3CF=CFCF2CF225、CF3CF2CF=CFCF225、CF3CH=CFCF2CF225、CF3CF=CHCF2CF225、CF3CF2CH=CFCF225、CF3CF2CF=CHCF225、C25CF2CF=CHCH3、C25CF=CHCH3、(CF32C=CHCH3、CF3C(CH3)=CHCF3、CHF=CFC25、CHF2CF=CFCF3、(CF32C=CHF、CH2FCF=CFCF3、CHF=CHCF2CF3、CHF2CH=CFCF3、CHF=CFCHFCF3、CF3CH=CFCHF2、CHF=CFCF2CHF2、CHF2CF=CFCHF2、CH2CF=CFCF3、CH2FCH=CFCF3、CH2=CFCHFCF3、CH2=CFCF2CHF2、CF3CH=CFCH2F、CHF=CFCH2CF3、CHF=CHCHFCF3、CHF=CHCF2CHF2、CHF2CF=CHCHF2、CHF=CFCHFCHF2、CF3CF=CHCH3、CF2=CHCF2Br、CHF=CBrCHF2、CHBr=CHCF3、CF3CBr=CFCF3、CH2=CBrCF2CF3、CHBr=CHCF2CF3、CH2=CHCF2CF2Br、CH2=CHCBrFCF3、CH3CBr=CHCF3、CF3CBr=CHCH3、(CF32C=CHBr、CF3CF=CBrCF2CF3、E−CHF2CBr=CFC25、Z−CHF2CBr=CFC25、CF2=CBrCHFC25、(CF32CFCBr=CH2、CHBr=CF(CF22CHF2、CH2=CBrCF225、CF2=C(CH2Br)CF3、CH2=C(CBrF2)CF3、(CF32CHCH=CHBr、(CF32C=CHCH2Br、CH2=CHCF(CF3)CBrF2、CF2=CHCF2CH2CBrF2、CFBr=CHCF3、CFBr=CFCF3、CF3CF2CF2CBr=CH2およびCF3(CF23CBr=CH2からなる群から選択されたフルオロカーボンまたはヒドロフルオロカーボン
    からなる群から選択された少なくとも1種のフルオロカーボンまたはヒドロフルオロカーボンを含む噴射剤。
  2. 1およびR2が、独立して、CF3、C25、CF2CF2CF3、CF(CF32、CF2CF2CF2CF3、CF(CF3)CF2CF3、CF2CF(CF32、C(CF33、CF2CF2CF2CF2CF3、CF2CF2CF(CF32、C(CF3225、CF2CF2CF2CF2CF2CF3、CF(CF3)CF2CF225またはC(CF32CF225であることを特徴とする請求項1に記載の噴射剤。
  3. 前記ヒドロフルオロカーボンが、CF3CH=CHCF3、CF3CH=CHC25、CF3CH=CHCF225、CF3CH=CHCF(CF32、C25CH=CHC25、CF3CH=CH(CF23CF3、CF3CH=CHCF2CF(CF32、CF3CH=CHCF(CF3)C25、CF3CH=CHC(CF33、C25CH=CHCF225、C25CH=CHCF(CF32、CF3CH=CH(CF24CF3、CF3CH=CHCF2CF2CF(CF32、CF3CH=CHC(CF3225、C25CH=CH(CF23CF3、C25CH=CHCF2CF(CF32、C25CH=CHCF(CF3)C25、C25CH=CHC(CF33、C25CF2CH=CHCF225、(CF32CFCH=CHCF(CF32、C25CH=CHCF(CF32、CF3CH=CH(CF25CF3、CF3CH=CHCF(CF3)(CF2225、CF3CH=CHC(CF32CF225、C25CH=CH(CF24CF3、C25CH=CHCF2CF2CF(CF32、C25CH=CHC(CF3225、C25CF2CH=CH(CF23CF3、C25CF2CH=CHCF2CF(CF32、C25CF2CH=CHCF(CF3)C25、C25CF2CH=CHC(CF33、(CF32CFCH=CH(CF23CF3、(CF32CFCH=CHCF2CF(CF32、(CF32CFCH=CHCF(CF3)C25、(CF32CFCH=CHC(CF33、C25CH=CH(CF25CF3、C25CH=CHCF(CF3)(CF2225、C25CH=CHC(CF32CF225、C25CF2CH=CH(CF24CF3、C25CF2CH=CHCF2CF2CF(CF32、C25CF2CH=CHC(CF3225、(CF32CFCH=CH(CF244CF3、(CF32CFCH=CHCF2CF2CF(CF32、(CF32CFCH=CHC(CF3225、CF3(CF23CH=CH(CF23CF3、CF3(CF23CH=CHCF2CF(CF32、CF3(CF23CH=CHCF(CF3)C25、CF3(CF23CH=CHC(CF33、(CF32CFCF2CH=CHCF2CF(CF32、(CF32CFCF2CH=CHCF(CF3)C25、(CF32CFCF2CH=CHC(CF33、C25CF(CF3)CH=CHCF(CF3)C25、C25CF(CF3)CH=CHC(CF33または(CF33CCH=CHC(CF33であることを特徴とする請求項1に記載の噴射剤。
  4. 前記噴射剤が前記フルオロカーボンまたは前記ヒドロフルオロカーボンから本質的になることを特徴とする請求項1に記載の噴射剤。
  5. 前記噴射剤が前記フルオロカーボンまたは前記ヒドロフルオロカーボンからなることを特徴とする請求項4に記載の噴射剤。
  6. 請求項1に記載の噴射剤を含むことを特徴とする噴霧可能な組成物。
  7. 前記噴霧可能な組成物がエアゾールであることを特徴とする請求項6に記載の噴霧可能な組成物。
  8. 前記エアゾールが21℃で約138〜621kPaの範囲内の蒸気圧を有することを特徴とする請求項7に記載の噴霧可能な組成物。
  9. 前記噴霧可能な組成物がクリーナー、ダスター、パーソナルケア製品、家庭用製品、自動車用製品または薬であることを特徴とする請求項6に記載の噴霧可能な組成物。
  10. 前記パーソナルケア製品が消臭剤、香料またはヘアスプレーであることを特徴とする請求項9に記載の噴霧可能な組成物。
  11. 前記家庭用製品が蝋、艶出剤、皿スプレー、ルームフレッシュナーまたは家庭用殺虫剤であることを特徴とする請求項9に記載の噴霧可能な組成物。
  12. 前記薬が定量噴霧吸入薬であることを特徴とする請求項9に記載の噴霧可能な組成物。
  13. 前記薬がベータ作用薬または副腎皮質ステロイドを更に含むことを特徴とする請求項9に記載の噴霧可能な組成物。
  14. 前記自動車用製品がクリーナーまたはポリッシャーであることを特徴とする請求項9に記載の噴霧可能な組成物。
  15. 請求項1に記載の噴射剤を含むことを特徴とするエアゾール分配装置。
  16. 請求項15に記載のエアゾール分配装置を含むことを特徴とする密封容器。
  17. エアゾール分配用バルブを更に含むことを特徴とする請求項16に記載の密封容器。
  18. エアゾール製品を製造する方法であって、噴射剤として機能する請求項1に記載の組成物をエアゾール容器内の活性成分に添加する工程を含むことを特徴とする方法。
  19. エアゾール製品を製造する方法であって、噴射剤として機能する請求項3に記載の組成物をエアゾール容器内の活性成分に添加する工程を含むことを特徴とする方法。
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