JP2021059737A - フッ素置換オレフィンを含有する組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、本明細書中に完全に示されているかのごとく各々を参照により本明細書中に援用する、2008年1月10日付けで出願された米国特許仮出願番号第61/020390号及び2008年4月30日付けで出願された米国特許仮出願番号第61/049393号に関係し、これらに基づく優先権の利益を主張する。また、本出願は、以下の米国特許出願:2003年10月27日付けで出願され現在係属している第10/694,273号;2003年10月27日付けで出願され現在放棄されている第10/695,212号の継続出願であり、2006年3月20日付けで出願され現在係属している第11/385,259号;2003年10月27日付けで出願された第10/694,272号;2004年4月29日付けで出願された第10/837,525号の分割であり、2007年8月29日付けで出願され現在係属している第10/847,192号;2004年4月29日付けで出願され現在係属している第10/475,605号;及び、2007年11月25日付けで出願された米国仮出願第60/989,997号及び2006年6月26日付けで出願され現在係属している米国出願第11/474,887号及び2007年3月21日付けで出願されたPCT出願第PCT/US07/645号に基づく優先権の利益を主張し、2008年11月21日付けで出願され現在係属している第12/276,137号に関係し、これらに基づく優先権の利益を主張し、かつ参照により各々を援用する。
本発明は、特に、冷却システムなどの熱伝達システム、発泡剤、起泡可能な組成物、フォーム、及び、フォームを使って又はフォームから作られる物品、をはじめとする数多くの用途において有用な組成物、方法、及びシステムに関する。好ましい側面において、本発明は、少なくとも1種の多フッ素化されたオレフィンと、別の多フッ素化されたオレフィンであるか又は多フッ素化されたオレフィンではない別の化合物のいずれかである少なくとも1種の追加の成分とを含む組成物を志向する。
組み合わせのおかげで、空調や熱ポンプの適用を含む適用における冷媒として広範囲にわたる用途があった。蒸気圧縮装置において一般に利用される冷媒の多くは、単一成分の流体、又は共沸混合物のいずれかである。
較的不溶性及び/又は不混和性である。冷却流体/潤滑剤の組み合わせが、圧縮冷却、空調、及び/又は、ヒートポンプのシステムの中で望ましいレベルの効率で作用するためには、潤滑剤は、広い範囲の操作温度にわたって冷却液に十分に溶解できるものでなければならない。そのような溶解性は潤滑剤の粘性を低下させ、装置の全体にわたる潤滑剤の流動をより容易にする。そのような溶解性が無い場合、潤滑剤は冷却システム、空調システム、又はヒートポンプシステムの蒸発器のコイル内やシステム内の他の部分の中に留まりやすくなり、システムの効率を低下させる。
。最も頻繁に使用される化学的発泡剤の一つは水である。物理的発泡剤は、典型的には、ポリマー中又はポリマー前駆体材料中に溶解し、次いで体積膨張して(再び、所定の温度/圧力にて)、発泡構造の形成に貢献する。物理的発泡剤は、熱可塑性フォームに関して使用されることが多いが、熱可塑性フォームに関して物理的発泡剤の代わりに、又は物理的発泡剤とともに化学的発泡剤を使用することもできる。例えば、ポリ塩化ビニルをベースとするフォームの形成に関連して化学的発泡剤を使用することが知られている。熱硬化性フォームに関しては、化学的発泡剤及び/又は物理的発泡剤を使用するのが一般的である。もちろん、一定の化合物及びこれらを含有する組成物が、同時に化学的及び物理的発泡剤を構成し得る可能性もある。
XCFzR3−z (I)
(式中、Xは、C2、C3、C4、又はC5の不飽和、置換又は非置換基であり、各Rは、独立して、Cl、F、Br、I、又はHであり、そしてzは1−3である)
を有する化合物を含む、熱伝達組成物、発泡剤組成物、フォーム及びフォームプレミックスをはじめとする組成物により、上述の要求及び他の要求を満たすことができることを見出した。一定の好ましい態様において、本発明のフルオロアルケンは、少なくとも4つのハロゲン置換基を有し、そのうち少なくとも3つはFである。好ましくは、一定の態様においては、どの置換基もBrではない。一定の好ましい態様において、式Iの化合物には、各非末端不飽和炭素は少なくとも一つのハロゲン置換基を有し、より好ましくは 塩素
及びフッ素から選択される少なくとも一つの置換基を有する化合物、好ましくは炭素数3の化合物が含まれ、一定の態様において特に好ましいものとして、少なくとも三つのフッ素及び一つの塩素を有する化合物がある。
CFwH2−w=CR−CFzR3−z (IA)
(式中、各Rは、独立して、Cl、F、Br、I、又はHであり、wは1又は2であり、
そしてzは1又は2である)
の化合物を含む。
CF2=CF−CH2F(HFO−1234yc)
CF2=CH−CF2H(HFO−1234zc)
トランス−CHF=CF−CF2H(HFO−1234ye(E))
シス−CHF=CF−CF2H(HFO−1234ye(Z))
である。
25yez及び/又はyz)などの末端不飽和炭素上に水素置換基が存在するペンタフルオロプロペンを特に含む。
トランス体であるかにかかわらず、総体としての1,2,3,3−テトラフルオロプロペン(CHF=CF−CF2H)を現す。本明細書において“シスHFO−1234ye”及び“トランスHFO−1234ye”の用語は、それぞれ、1,2,3,3−テトラフルオロプロペンのシス体及びトランス体を現す。したがって、“HFO−1234ye”の用語は、シスHFO−1234ye、トランスHFO−1234ye、ならびにこれらのすべての組合せ及び混合物を、その範囲に含む。
1,1−トリフルオロ−3,クロロプロペン(HFCO−1233zd)の両方が含まれる。本明細書においてHFCO−1233zdの用語は、シス体であるかトランス体であるかにかかわらず、総体としての1,1,1−トリフルオロ−3,クロロ−プロペンを現す。本明細書において“シスHFCO−1233zd”及び“トランスHFCO−1233zd”の用語は、それぞれ、1,1,1−トリフルオロ,3−クロロプロペンのシス体及びトランス体を現す。したがって、“HFCO−1233zd”の用語は、シスHFCO−1233zd、トランスHFCO−1233zd、並びにこれらのすべての割合及び比率のすべての組合せ及び混合物を、その範囲に含む。
本発明の好ましい態様は、3〜6個の炭素原子、好ましくは3〜5個の炭素原子、一定
の非常に好ましい態様においては3個の炭素原子と、少なくとも一つの炭素−炭素二重結合とを含有する少なくとも一つのフルオロアルケンを含む組成物に関する。本発明のフルオロアルケン化合物は、少なくとも一つの水素を含有する場合は、便宜上、ハイドロフルオロ−オレフィン又は“HFO”と呼ぶ場合がある。本発明のHFOは二つの炭素−炭素二重結合を含み得ると予想されるが、かかる化合物は現時点では推奨されない。少なくとも一つの塩素原子を含有するHFOに関して、本明細書中でHFCOという表記を使用する場合がある。
R’は、(CR2)nYであり、
YはCRF2であり、そして
nは、0、1、2、又は3、好ましくは0又は1であるが、化合物中にBrが存在する場合は化合物中に水素が存在しないことが一般的には好ましい)
の化合物を含む。一定の態様では、化合物中にBrは存在しない。
がハロゲン置換されたC3のアルキレンであり、zが3であるものをはじめとする、C4のHFOが好ましいものとして使用される。一定のそのような態様において、Xは、フッ素及び/又は塩素置換されたC3のアルキレンであり、一定の態様において好ましい、C3アルキレン基には以下のものがある:
一定の好ましい態様において、本発明の化合物は、C3〜C4のHFCO、好ましくはC3のHFCOを含み、より好ましくは、YがCF3、nが0、不飽和な末端炭素上のRの少なくとも一つがHであり、残るRのうち少なくとも一つがClであるような式IIの化合物を含む。HFCO−1233は、かかる好ましい化合物の一例である。
ール溶液と接触させることによって、1,1,1,3−テトラフルオロプロペンを調製することを開示している。さらに、本発明にしたがう化合物を製造するための方法は、「フルオロプロペンを製造するための方法」と題する係属中の米国特許出願(代理人整理番号(H0003789(26267))に関連して概略記載されていて、この文献も参照により本明細書中に援用される。
Research and Monitoring Project)」において定義されたものであり、この文献は参照により本明細書中に援用される。
しくは0.02以下の、そしてさらに好ましくは約0のオゾン破壊係数(Ozone Depletion
Potential:ODP)を有する。本明細書において用いられている“ODP”は、「オゾン破壊の科学的評価、2002年、世界気象協会の地球オゾン調査と監視プロジェクトの報告(The Scientific Assessment of Ozone Depletion, 2002, a report of the World Meteorological Association’s Global Ozone Research and Monitoring Project)」において定義されたものであり、この文献は参照により本明細書中に援用される。
O−1234zc、HFO−1234ye(E)、HFO−1234ye(Z)、HFCO−1233xf、シスHFC−1233zd、及びトランスHFC−1233zdのうち各々ひとつの量は、特定の適用に応じて広範囲に変化する場合があり、この化合物を極微量よりも多く、100%未満の量含む組成物は本発明の広い範囲内のものである。さらに、本発明の組成物は共沸性のもの、共沸様のもの、あるいは非共沸性のものであってよい。好ましい態様において、本組成物、特に発泡剤組成物及び熱伝達組成物は、式Iの化合物、特にHFCO−1233及びHFO−1234、より好ましくはシス−HFO−1234ze、トランス−HFO−1234ze、HFO−1234yf、HFO−1234yc、HFO−1234zc、HFO−1234ye(E)、HFO−1234ye(Z)、HFCO−1233xf、シスHFC−1233zd、及びトランスHFCO−1233zdのいずれか1以上を、約5重量%から約99重量%まで、さらに好ましくは約5%から約95%までの量で含む。
トリクロロフルオロメタン(CFC−11)
ジクロロジフルオロメタン(CFC−12)
ジフルオロメタン(HFC−32)
ペンタフルオロエタン(HFC−125)
1,1,2,2−テトラフルオロエタン(HFC−134)
1,1,1,2−テトラフルオロエタン(HFC−134a)
ジフルオロエタン(HFC−152a)
1,1,1,2,3,3,3−ヘプタフルオロプロパン(HFC−227ea)
1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン(HFC−236fa)
1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパン(HFC−245fa)
1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタン(HFC−365mfc)
水
CO2
上記のいずれかの成分の相対的な量、及び本組成物に含有し得るいかなる追加の成分の相対的な量も、組成物についての特定の適用に従って、本発明の広い範囲全体の中で広い範囲に亘って変更することができ、そのような相対的な量の全てが本発明の範囲内であると考えられる。
C、テトラフルオロエタン(HFC−134a)などのHFC、及び、CFC−12と1,1−ジフルオロエタン(HFC−152a)の組合せ(R−500として知られる73.8:26.2の質量比のCFC−12:HFC−152aの組合せ)などのHFCとCFCの組合せの代替として一般的には有用である。
本発明の組成物は、一般的には、熱伝達用途、すなわち、気化冷却剤を含む加熱及び/又は冷却媒体として使用するために適合可能である。
O−1234ze、トランス−HFO−1234ze、HFO−1234yf、HFO−1234yc、HFO−1234zc、HFO−1234ye(E)、及びHFO−1234ye(Z)の任意の一つ又はそれより多くを含む)、又はHFCO−1233(HFCO−1233xf、シスHFCO−1233zd、及びトランスHFCO−1233zdのうち任意の一つを含む)を、組成物の少なくとも約50重量%、更により好ましくは少なくとも約70重量%の量で含むことが一般的には好ましい。
なくとも約95重量%のトランスHFO−1234ze、更により好ましくは少なくとも約99重量%のトランスHFO−1234zeを含むことが好ましい。一定の好ましい態様において、本発明の熱伝達組成物は、少なくとも約80%、更により好ましくは少なくとも約90重量%のHFO−1234、更により好ましくは、シス−HFO−1234ze、トランス−HFO−1234ze、HFO−1234yf、HFO−1234yc、HFO−1234zc、HFO−1234ye(E)、及びHFO−1234ye(Z)のうち任意の一つ又はそれより多くを含むことが好ましい。
81による測定に基づき、空気中に含まれる流体がそのすべての割合において不燃性であることを指す。
と可溶化剤を組み合わせたものを本組成物に添加してもよく、このことは米国特許第6,516,837号に開示されていて、その開示は本明細書中に参考文献として援用される。一般に
用いられる冷却潤滑剤でハイドロフルオロカーボン(HFC)冷媒とともに冷却機械類において用いられるポリオールエステル(POE)、ポリアルキレングリコール(PAG)、PAG油、シリコーン油、鉱油、アルキルベンゼン(AB)およびポリ(アルファ−オ
レフィン)(PAO)などを、本発明の冷媒組成物とともに用いてもよい。商業的に入手
可能な鉱油としては、WitcoからのWitco LP 250(登録商標)、Shrieve ChemicalからのZerol 300(登録商標)、WitcoからのSunisco 3GS、及びCalumetからのCalumet R015が挙
げられる。商業的に入手可能なアルキルベンゼン潤滑剤としては、Zerol 150(登録商標
)が挙げられる。商業的に入手可能なエステルとしては、Emery 2917(登録商標)及びHatcol 2370(登録商標)として入手可能なネオペンチルグリコールジペラルゴネートが挙
げられる。他の有用なエステルとしては、リン酸エステル、二塩基酸エステル、及びフルオロエステルが挙げられる。一部の場合において、炭化水素をベースする油は、ヨードカーボンから構成される冷媒に対して充分な溶解性を有し、ヨードカーボンと炭化水素油の組合せは、他のタイプの潤滑剤よりも安定である。したがって、かかる組合せは有利である。好ましい潤滑剤としては、ポリアルキレングリコール及びエステルが挙げられる。一定の態様においては、これらは現在、自動車用空調などの特定の応用において使用されていることからポリアルキレングリコールが非常に好ましい。もちろん、異なるタイプの潤滑剤の異なる混合物を使用してもよい。
などの冷却システムに関して使用するために適合可能である。一定の好ましい態様においては、本発明の組成物を、例えばHFC−134aなどのHFC冷媒、又は例えばHCFC−22などのHCFC冷媒を用いて使用するために当初設計された冷却システムにおいて使用する。本発明の好ましい組成物は、慣用的なHFC冷媒と同程度に低いかそれより低いGWP、かかる冷媒と同程度に高いかそれより高い能力、及び、かかる冷媒と実質的に同様であるか実質的に匹敵する、好ましくは同程度に高いか又はそれより高い能力、をはじめとする、HFC−134a及び他のHFC冷媒の所望の特徴の多くを示す傾向がある。特に、出願人らは、本組成物の一定の好ましい態様は、比較的低い、好ましくは1000未満、より好ましくは約500未満、及び更により好ましくは約150未満の地球温暖化係数(“GWP”)を示す傾向があることを認識した。加えて、参照により本明細書中に援用される同時係属する特許出願に記載される共沸混合物様組成物を含む一定の本組成物の比較的定沸の性質により、多くの用途において冷媒として使用するための、R−404A、又はHFC−32、HFC−125、及びHFC−134aの組合せ(HFC−32:HFC−125:HFC−134aがおよそ23:25:52の重量比である組合せはR−407Cと呼ばれる)などの一定の慣用的なHFCよりも更により望ましいものとなっている。本発明の熱伝達組成物は、HFC−134、HFC−152a、HFC−22、R−12、及びR−500の代替として特に好ましい。
多くの現行の冷却システムは現在、現行の冷媒と関連して用いることに適合しているが、本発明の組成物は、システムに改造を施すかまたは施さずに、多くのそのようなシステムにおいて用いるように適合させうると考えられる。多くの適用において、本発明の組成物は、現在一定の冷媒を用いているより小さいシステムにおける代替物として、例えば、小さい冷却容量が要求され、それにより比較的小さな排気量の圧縮機が必然的に必要とされるようなシステムにおける代替物として、有利なものになるであろう。さらに、例えば効率上の理由から、高い容量の冷媒に代えて本発明の低容量の冷媒組成物を用いるのが望ましいような態様においては、本発明の組成物のそのような態様は有利なものになる可能性がある。従って、特定の態様においては、本発明の組成物を使用することが好ましく、特に、本発明の組成物をかなりの割合で含む組成物、そして幾つかの態様においては本質的にそれらからなる組成物を、以下の現行の冷媒、すなわち、HFC−134a;CFC−12;HCFC−22;HFC−152a;ペンタフルオロエタン(HFC−125)、トリフルオロエタン(HFC−143a)及びテトラフルオロエタン(HFC−134a)の組合せ(HFC−125:HFC−143a:HFC−134aの組合せで重量比が約44:52:4のものは、R−404Aと呼ばれている);HFC−32、HFC−125及びHFC−134aの組合せ(HFC−32:HFC−125:HFC−134aの組合せで重量比が約23:25:52のものは、R−407Cと呼ばれている);フッ化メチレン(HFC−32)及びペンタフルオロエタン(HFC−125)の組合せ(HFC−32:HFC−125の組合せで重量比が約50:50のものは、R−410Aと呼ばれている);CFC−12及び1,1−ジフルオロエタン(HFC−152a)の組合せ(CFC−12:HFC−152aの組合せで重量比が73.8:26.2のものは、R−500と呼ばれている);及びHFC−125及びHFC−143aの組合せ(HFC−125:HFC−143aの組合せで重量比が約50:50のものは、R−50
7Aと呼ばれている);などの代替物として使用することが好ましい。ある一定の態様においては、本発明の組成物を、HFC−32:HFC−125:HFC−134aの組合せで重量比が約20:40:40のもの(R−407Aと呼ばれる)又は重量比が約15:15:70のもの(R−407Dと呼ばれる)から形成される冷媒の代替物に関連して使用することもまた有益である。本明細書の他の場所で説明するように、本発明の組成物は、上述した組成物の、エアゾール、発泡剤などの他の用途における代替物としても適していると考えられる。
ある一定の用途においては、本発明の冷媒は、より大きな排気量の圧縮機の有効利用を潜在的に可能にし、このことによって、結果的に、HFC−134aのような他の冷媒よりも、より良いエネルギー効率を与えることができる。従って、本発明の冷媒組成物は、自動車の空調システム及び装置、商業用冷蔵システム及び装置、チラー、住宅用冷蔵庫及び冷凍庫、一般的な空調システム、ヒートポンプなどを含む、代替冷媒が用いられる用途において、エネルギー面で競争上の優位性をもたらす可能性がある。
トリクロロフルオロメタン(CFC−11)
ジクロロジフルオロメタン(CFC−12)
ジフルオロメタン(HFC−32)
ペンタフルオロエタン(HFC−125)
1,1,2,2−テトラフルオロエタン(HFC−134)
1,1,1,2−テトラフルオロエタン(HFC−134a)
ジフルオロエタン(HFC−152a)
1,1,1,2,3,3,3−ヘプタフルオロプロパン(HFC−227ea)
1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン(HFC−236fa)
1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパン(HFC−245fa)
1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタン(HFC−365mfc)
水
CO2
発泡剤、フォーム、及び起泡可能組成物
発泡剤もまた、本組成物の一つ又はそれより多くを含むか、あるいはそれを構成していてよい。上述したように、本発明の組成物は本発明の化合物を、広範に亘る異なる量で含むことができる。しかしながら、本発明による発泡剤として用いるのに好ましい組成物については、式Iの化合物、更により好ましくは式IA及び/又は式IIの化合物が、組成物の少なくとも約5重量%、より好ましくは少なくとも約15重量%の量で存在するのが一般的に好ましい。一定の好ましい態様において、発泡剤は、本組成物の少なくとも約50重量%を含み、一定の態様においては、発泡剤は、本質的に本組成物からなる。一定の好ましい態様において、本発明の発泡剤組成物は、HFO−1234(好ましくは、シス−HFO−1234ze、トランス−HFO−1234ze、HFO−1234yf、HFO−1234yc、HFO−1234zc、HFO−1234ye(E)、及びHFO−1234ye(Z)のうち一つ又はそれより多く)及びHFCO−1233(好ましくは、シスHFCO−1233zd及びトランスHFCO−1233zdのうち任意の一つ又はそれより多く)をはじめとする、式Iの化合物に加えて、一又はそれより多い共発泡剤、充填材、蒸気圧調節剤、燃焼抑制剤、安定化剤、及び同様の補助剤を含む。本発明にしたがった共発泡剤は、物理的発泡剤、化学的発泡剤(好ましくは、一定の態様において水を含む)、又は、物理的発泡剤と化学的発泡剤の特性の組合せを有する発泡剤を含むことができる。式Iの化合物ならびに共発泡剤を含む、本組成物中に含まれる発泡剤は、発泡剤と認められるために必要な特性に加えて、諸特性を示すことができることは理解されるだろう。例えば、本発明の発泡剤組成物は、上述の式Iの化合物をはじめとする成分を含むことができ、これらの成分は、発泡剤組成物又は起泡可能な組成物に添加されて、その組成物に何らかの有益な特性を付与すると考えられている。例えば、式Iの化合物、又は共発泡剤をポリマー改質剤又は粘度低減調節剤として作用させることは本発明の範囲に含まれる。
ーテルの中では、一定の態様において、1〜6個の炭素原子を有するエーテルを使用することが好ましい。アルコールの中では、一定の態様において、1〜4個の炭素原子を有するアルコールを使用することが好ましい。アルデヒドの中では、一定の態様において、1〜4個の炭素原子を有するアルデヒドを使用することが好ましい。
一定の非常に好ましい態様において、本発明の組成物、特に発泡剤組成物は、少なくともひとつのエーテル、好ましくは当該組成物中において共発泡剤として機能するものを含む。
a=1−6、より好ましくは2−5、更により好ましくは3−5、
b=1−12、より好ましくは1−6、更により好ましくは3−6、
c=1−12、より好ましくは1−6、更により好ましくは2−6、
d=1−2、
e=0−5、より好ましくは1−3、
f=0−5、より好ましくは0−2であり、
そして式中、前記Caのひとつは前記Cdのひとつと結合してシクロフルオロエーテルを形成してもよい)によるひとつ又はそれより多いC3−C5のハイドロ−フッ素化されたエーテルを含む。
、HFE−245pc又はHFE−245cb2と呼ぶことがある)を含む。
の好ましい態様にしたがって有益に使用できることが予測される。
特定の態様においては、本発明の発泡剤組成物は、共発泡剤として1種又は2種以上のHFCを含み、より好ましくは、1種又は2種以上の炭素数1から炭素数4のHFCを含む。例えば、本発明の発泡剤組成物は、ジフルオロメタン(HFC−32)、フルオロエタン(HFC−161)、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−227ea)、ペンタフルオロブタン(HFC−365)、ヘキサフルオロブタン(HFC−356)及び、このようなHFCの異性体、の1種又は2種以上を含み得る。
発泡剤として用いるのに好ましい:
フルオロエタン(HFC−161)
1,1,1,2,2−ペンタフルオロエタン(HFC−125)
1,1,2,2−テトラフルオロエタン(HFC−134)
1,1,1,2−テトラフルオロエタン(HFC−134a)
1,1,1−トリフルオロエタン(HFC−143a)
1,1−ジフルオロエタン(HFC−152a)
1,1,1,2,3,3,3−ヘプタフルオロプロパン(HFC−227ea)
1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン(HFC−236fa)
1,1,1,2,3,3−ヘキサフルオロプロパン(HFC−236ea)
1,1,1,2,3−ペンタフルオロプロパン(HFC−245eb)
1,1,2,2,3−ペンタフルオロプロパン(HFC−245ca)
1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパン(HFC−245fa)
1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタン(HFC−365mfc)及び
1,1,1,2,2,3,4,5,5,5−デカフルオロペンタン(HFC−43−10−mee)
3.炭化水素
一定の態様においては、特に本発明の発泡剤組成物をはじめとする本発明の組成物は、ひとつ又はそれより多い炭化水素、より好ましくはC3−C6の炭化水素を含むことが好
ましい。本発泡剤組成物は、一定の好ましい態様においては、例えば、プロパン;イソ−及びノルマル−ブタン(かかるブタンは各々、熱可塑性フォーム用の発泡剤として使用するのに好ましい);イソ−、ノルマル−、ネオ−及び/又はシクロ−ペンタン(かかるペンタンは各々、熱硬化性フォームのための発泡剤として使用するのに好ましい);イソ−及びノルマル−ヘキサン;及びヘプタンを含んでもよい。
一定の態様においては、特に、本発明の発泡剤組成物をはじめとする本発明の組成物は、ひとつ又はそれより多いアルコール、好ましくはひとつ又はそれより多いC1−C4のアルコールを含むことが好ましい。例えば、本発泡剤組成物は、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、t−ブタノール、及びオクタノールのうちひとつ又はそれより多くを含んでもよい。オクタノールのうち、イソオクタノール(すなわち、2−エチル−1−ヘキサノール)が、発泡剤配合物及び溶媒組成物において使用するのに好ましい。
一定の態様においては、特に本発明の発泡剤組成物をはじめとする本発明の組成物は、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロパナール、ブタナール、及びイソブタナールをはじめとする、ひとつ又はそれより多くのアルデヒド、特にC1−C4のアルデヒドを含むことが好ましい。
一定の態様においては、特に本発明の発泡剤組成物、エアゾール及び溶媒組成物をはじめとする本発明の組成物は、ひとつ又はそれより多いケトン、好ましくはC1−C4のケトンを含むことが好ましい。例えば、本発泡剤組成物は、アセトン、メチルエチルケトン、及びメチルイソブチルケトンのうちひとつ又はそれより多くを含んでもよい。
一定の態様において、特に本発明の発泡剤組成物をはじめとする本発明の組成物は、一又はそれより多いクロロカーボン、より好ましくは、C1−C3のクロロカーボンを含む。本組成物は、一定の好ましい態様において、例えば:1−クロロプロパン;2−クロロプロパン;トリクロロエチレン;パークロロエチレン;メテンクロライド;トランス−1,2ジクロロエチレン、及びこれらの組合せを含んでもよく、一定の態様、特に発泡剤の態様において、トランス−1,2ジクロロエチレンが特に好ましい。
一定の態様において、特に本発明の発泡剤組成物をはじめとする本発明の組成物は、水
、CO2、ギ酸メチル、ギ酸、ジメトキシメタン(DME)、及びこれらの組合せを含む一つ又はそれより多い追加の化合物を含むことが好ましい。上述のなかで、DMEは、発泡剤組成物において、また、本発明にしたがったエアゾール組成物中の噴射剤として、特にHFCO−1233zdと組み合わせて使用するのに特に好ましい。上述のなかでは、水及びCO2は、発泡剤において、また、本発明にしたがった噴射剤として、特にHFCO−1233zdと組み合わせて使用するのに特に好ましい。
した共発泡剤の相対量は、少なくとも部分的に、共発泡剤の燃焼性に依存する。
。本発明に適切なポリオレフィン樹脂の他の例には、ポリエチレン(PE)及びエチレンコポリマーのようなエチレンホモポリマー、ポリプロピレン(PP)、並びにポリエチレンテレフタレート(PET)、並びにそれらから形成されるフォーム、好ましくは低密度フォーム、を含む、種々のエチレン樹脂が含まれる。ある態様においては、熱可塑性起泡可能組成物は、押出し成形可能な組成物である。
A.1,1,1−トリフルオロ,3−クロロプロペン(HFO−1233zd)を含有する組成物
本出願人らは、本質的な成分としてトリフルオロモノクロロプロペン、好ましくはCF3CH=CHCl(トランスHFO−1233zd)と少なくともひとつの追加の化合物とを含む幾つかの組成物を開発した。そのような組成物において、HFO−1233zdの量は広く変動する可能性があり、すべての場合において、組成物中の他のすべての成分の割合が定まった後に当該組成物の残部を構成する。一定の好ましい態様においては、組成物中のトリフルオロモノクロロプロペン、好ましくは、トランスHFCO−1233zd、シスHFCO−1233zd、及びこれらの組合せのうち各々の量は、以下の範囲とすることができる:約1重量%〜約99重量%;約80重量%〜約99重量%;約1重量%〜約20重量%;約1重量%〜約25重量%;約1重量%〜約30重量%;及び約1重量%〜約50重量%。このタイプの好ましい組成物を、以下に説明するが、すべてのパーセントは重量基準のパーセントであり、表に示す追加成分に関して“約”の語がつくものと理解すべきである。加えて、以下の表は、トランスHFCO−1233zd、シスHFCO−1233zd、並びに、これら二つの化合物のすべての組合せ及び割合に適用されると理解すべきである。
pcを含む)は、好ましくは、全発泡剤組成物の約5重量%〜約80重量%、より好ましくは約10重量%〜約75重量%、更により好ましくは約25重量%〜約75重量%の量で組成物中に存在する。更に、かかる態様において、HFEは、C2−C4のHFE、更により好ましくはC3のHFEであり、一定の態様においては、五フッ素化されたC3のHFEが非常に好ましい。
フォームを形成するための、現在知られた利用できる方法及びシステムは、本発明と関連して使用するために、容易に適合可能であると考えられる。例えば、本発明の方法は、一般的に、本発明の発泡剤を起泡可能組成物又はフォーム形成組成物に組み入れ、次に、好ましくは、本発明の発泡剤の体積膨張を引き起こすことを含む工程又は一連の工程により組成物を起泡することを必要とする。全般に、発泡剤の組み入れのため及び起泡のための現在使用されているシステム及び装置は、本発明の使用のために容易に適合することが可能であると考えられる。実際、本発明の利点の一つは、既存の起泡方法及びシステムと全般的に互換性がある、改善された発泡剤の提供であると考えられている。
の添加を含む。
プレミックスの一部として添加される。
別の面において、本発明は、本発明の組成物を含むかまたは本質的にこの組成物からなる噴射剤組成物を提供する。一定の好ましい態様において、そのような噴射剤組成物は、好ましくは、単独で又は他の既知の噴射剤と組み合わせて噴霧可能な組成物である。
しては、限定するものではないが、消臭剤、香料、ヘアスプレーなどの化粧品、洗浄溶剤、潤滑剤、さらには抗喘息薬などの医薬物質などが挙げられる。本明細書において医薬物質との用語は、治療、診断方法、痛みの緩和、及び同様な処置に関して有効な、又は少なくとも有効であると信じられるあらゆる全ての材料を含む最も広い意味で使用され、例えば、薬物及び生物学的に活性な物質を含む。ある好ましい態様において医薬物質は吸入されることに適合されている。薬物またはその他の治療剤は、組成物中に治療量で存在するのが好ましく、組成物の残部のかなりの部分は本発明の式Iの化合物、好ましくはHFO−1234、さらに好ましくはシス−HFO−1234ze、トランス−HFO−1234ze、HFO−1234yf、HFO−1234yc、HFO−1234zc、HFO−1234ye(E)、及びHFO−1234ye(Z)のうち任意の一つ又はそれより多くを含む。
HFO−1234ze、トランス−HFO−1234ze、HFO−1234yf、HFO−1234yc、HFO−1234zc、HFO−1234ye(E)、及びHFO−1234ye(Z)のうち任意の一つ又はそれより多く)に加えて、ベータ作用薬、コルチコステロイドまたはその他の薬物、および任意に、界面活性剤、溶剤、他の噴射剤、香味剤およびその他の賦形剤などその他の成分を含む。本発明の組成物は、これらの適用においてこれまで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するもので、地球温暖化の潜在的な誘因とは認識されていない。従って、本組成物は、特定の好ましい態様において、非常に低い地球温暖化係数を有する本質的に不燃性の液化ガス噴射剤を提供する。
本発明の組成物は、香味配合物および芳香配合物の一部として、そして特にこれらのための担体として用いられるときにも利点を提供する。この目的のための本組成物の適性は、0.39グラムのジャスモンを厚肉のガラス管の中に入れる試験手順によって例証され
た。1.73グラムのR−1234zeがガラス管に添加された。次いで、管は冷凍され
、そして密封された。管が解凍したとき、混合物は一つの液体相を有していた。その溶液は20重量%のジャスモンと80重量%のR−1234zeを含んでいて、したがって、香味配合物及び芳香剤のための担体として用いるのに有利であることが確認された。また、植物から抽出されるものを含めて、生物活性化合物(バイオマスなど)及び芳香の抽出剤としての可能性も確認された。一定の態様において、超臨界状態である本流体を用いて抽出用途において本組成物を使用することが好ましい場合がある。超臨界又は近超臨界状態での本組成物の使用に関わる他の用途は以下に説明する。
本発明の組成物の一つの潜在的な利点は、好ましい組成物が殆どの周囲条件において気体の状態であることである。この特徴により、流される空間の重量を有意に増加させることなく、本発明の組成物を空間に充填することが可能となる。そのうえ、本発明の組成物は、比較的容易な輸送や貯蔵のために圧縮又は液化することができる。これゆえに、例えば、本発明の組成物は、好ましくは、しかし必須ではないが、組成物が出ていき、少なくともある時間の間、加圧気体として別の環境へと当該組成物を放出するように適合されたノズルをその中に有する加圧缶などの、閉じられた容器中に、液体形態で収容されていてもよい。例えば、かかる応用としては、輸送手段(自動車、トラック、及び航空機を含む)に関して使用することができるようなタイヤに接続するように適合された缶中に本組成物を収容することが挙げられる。この態様にしたがった他の例としては、少なくとも一定の時間、圧力下で気体状の材料を収容するように適合されたエアバッグ又は他の空気袋(他の保護用空気袋を含む)を膨らませるために、同様のアレンジメントにおいて本組成物を使用することが挙げられる。缶などの固定容器を使用する代わりに、本発明のこの側面にしたがえば、液体又は気体のいずれかの形態で本組成物を含有し、かつ、それを通して、特定の応用に関して必要とされるような加圧された環境中に導入することができる、ホース又は他のシステムを通して、本組成物を適用してもよい。
本発明の組成物は、冷却システム、空調システムおよびヒートポンプシステムにおいて用いられる冷媒など、熱を伝達するための方法とシステムにおける熱伝達流体としての用途を含めて、多くの方法とシステムに関して有用である。本組成物はまた、エアゾールを発生させるシステムと方法、好ましくはそのようなシステムと方法におけるエアゾール噴射剤を含むかまたはそれからなるエアゾールを発生させるシステムと方法において用いるのに有利である。フォームを形成する方法および炎を消しそして抑える方法も、本発明の特定の面に含まれる。本発明はまた、特定の面において、そのような方法とシステムにおいて本組成物が溶剤組成物として用いられている物品から残留物を除去する方法も提供す
る。
好ましい熱伝達方法は、一般的には、本発明の組成物を提供し、そして顕熱伝達、相変化熱伝達、又はこれらの組合せのいずれかにより組成物に対して又は組成物から熱を伝達させることを含む。例えば、一定の好ましい態様において、本組成物は、本発明の冷媒を含む冷却システム、及び、本発明の組成物を凝縮及び/又は蒸発させることにより加熱又は冷却を生じる方法を提供する。一定の好ましい態様において、他の流体を直接又は間接的に、あるいは物体を直接又は間接的に冷却することを含む、冷却するための方法は、本発明の組成物を含む冷媒組成物を凝縮し、その後に、前記冷媒組成物を冷却すべき物品の近傍で蒸発させることを含む。本明細書において、“物体”とは、無生物だけでなく、一般に動物の組織、そして特にヒトの組織を含む生体組織を現す。例えば、本発明の一定の側面は、鎮痛法、予備麻酔、又は、治療すべき物体の温度を低くすることを伴う治療の一部などの、一又はそれより多い治療目的のために、本組成物をヒトの組織に対して適用することを伴う。一定の態様において、物体への適用は、圧力下で、好ましくは、一方向放出弁及び/又はノズルを有する加圧容器中に、液体形態の本組成物を加圧状態で提供し、そして組成物を物体に噴霧するか、さもなければ他の方法で適用することによりその液体を加圧容器から放出することを含む。液体が、噴霧された表面から蒸発するときに、表面が冷却される。
の温度上昇が引き起こされる。好ましくは、かかる態様において、本方法には、この比較的高温、高圧の蒸気から、蒸発工程及び圧縮工程により加えられた熱の少なくとも一部を取り出すことが含まれる。熱取り出し工程には、好ましくは、蒸気が比較的高圧条件にある間に、高温、高圧の蒸気を凝縮して、本発明の組成物を含む比較的高圧の液体を生成することが含まれる。この比較的高圧の液体は、好ましくは、次いで見かけ上、等エンタルピー減圧を受けて、比較的低温、低圧の液体を生成する。かかる態様において、この低い温度の冷媒液体が、次いで、冷却すべき物体又は流体から伝達された熱により蒸発される。
本発明の一つの態様は、フォームを形成する方法、そして好ましくはポリウレタンおよびポリイソシアヌレートのフォームを形成する方法に関する。その方法は、概して言えば、当分野で周知であるように、本発明の発泡剤組成物を用意し、その発泡剤組成物を(直接または間接に)起泡可能な組成物に添加し、そしてフォームまたは気泡構造物が形成されるのに有効な条件下で起泡可能な組成物を反応させることを含む。例えば「ポリウレタンの化学と技術(Polyurethanes Chemistry and Technology)」Volumes I and II, Saunders and Frisch, 1962, John Wiley and Sons, New York, NY, (この記載は参照により本明細書中に援用される)に記載されているような、当分野で周知のいかなる方法も、本発明のフォームの態様にしたがって用いるか、使用するために適合させることができる。一般に、そ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の混合物、発泡剤または本発明の組成物を1以上含む発泡剤の混合物、および触媒、界面活性剤、そして任意に難燃剤、着色剤またはその他の添加剤などの他の材料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ヌレートのフォームを調製することを含む。
本発明はまた、製品、部材、部品、基板、またはその他のあらゆる物品またはその部分
から、その物品に本発明の組成物を適用することによって、汚染物質を除去する方法を提供する。便宜上、“物品”の用語は、本明細書においては、そのようなあらゆる製品、部材、部品、基板、および類似物を意味するものとして用いられ、またさらには、それらのあらゆる表面またはその部分を意味することが意図されている。さらに、“汚染物質”の用語は、物品の上に存在するあらゆる望ましくない材料または物質を意味することが意図されていて、そのような物質が物品の上に意図的に置かれている場合であっても、そうである。例えば、半導体デバイスの製造においては、基板の上にフォトレジスト材料を堆積してエッチング工程のためのマスクを形成し、次いでフォトレジスト材料を基板から除去するのが一般的である。ここで用いられる“汚染物質”の用語は、そのようなフォトレジスト材料に適用され、そしてそれを含むことが意図されている。
特定の他の好ましい態様によれば、本発明は流体の可燃性を低減するための方法を提供し、前記方法は、前記流体に本発明の化合物または組成物を添加することを含む。広い範囲で可燃性を有する流体のいかなるものに関する可燃性も、本発明に従って低減するだろう。例えば、エチレンオキシド、可燃性ハイドロフルオロカーボン、およびHFC−152a、1,1,1−トリフルオロエタン(HFC−143a)、ジフルオロメタン(HFC−32)、プロパン、ヘキサン、オクタン、および類似物を含めた炭化水素などの流体に関する可燃性は、本発明に従って低減させることができる。本発明の目的に関して、可燃性流体とは、例えばASTM E−681などのあらゆる標準的で一般的な試験方法に
よって測定されて空気中で可燃性範囲を示すあらゆる流体であろう。
本発明はさらに、燃焼抑制方法を提供し、その方法は、炎に本発明の化合物または組成物を含む流体を接触させることを含む。炎を本組成物と接触させるために、いかなる適当な方法を用いてもよい。例えば、本発明の組成物を炎に噴霧したり、注ぎかけるなどすることができ、あるいは炎の少なくとも一部を組成物に浸漬してもよい。ここでの教示を考慮して、当業者であれば、様々な一般的な燃焼抑制のための装置と方法を、本発明において用いるために容易に適用することができるだろう。
多くの物品、装置、および材料、特に医療分野で用いられるものは、患者や病院職員の健康と安全などの健康上と安全上の理由から、使用する前に滅菌されなければならない。本発明は、滅菌されるべき物品、装置または材料を、1以上の滅菌剤と組み合わせて、式Iの化合物、好ましくはHFO−1234、そしてさらに好ましくはシス−HFO−1234ze、トランス−HFO−1234ze、HFO−1234yf、HFO−1234yc、HFO−1234zc、HFO−1234ye(E)、及びHFO−1234ye(Z)のうち一つ又はそれより多くを含む本発明の化合物または組成物と接触させることを含む、滅菌方法を提供する。当分野で多くの滅菌剤が知られていて、それらを本発明に関して用いるために適用することができると考えられるが、特定の好ましい態様においては、滅菌剤は、エチレンオキシド、ホルムアルデヒド、過酸化水素、二酸化塩素、オゾン、およびこれらの組み合わせを含む。特定の態様においては、エチレンオキシドが好ましい滅菌剤である。本明細書に含まれる教示に鑑みて、当業者であれば、本滅菌組成物および方法に関して用いられるべき本化合物と滅菌剤の相対的な割合を容易に決定することができるだろう。そしてそのような割合の範囲の全てが、本発明の広い範囲に含まれる。当業者には知られているように、エチレンオキシドなどの特定の滅菌剤は比較的可燃性の高い成分であるが、本発明に従う化合物は、組成物中に存在する他の成分とともに、滅菌組成物の可燃性を許容可能なレベルまで低減させるのに有効な量で、本組成物中に配合される。
一般に、本明細書で説明する用途及び方法の多くは、超臨界又は近超臨界状態で本組成物を使用して実行することが可能であると考えられる。例えば、特に、アルカロイド(一般的に植物源に由来する)、例えば、カフェイン、コデイン、及びパパベリンのような材料、一般に触媒として有用であるメタロセンなどの有機金属材料、ならびに、ジャスモンなどの芳香剤及び香味剤に関連する使用のために、本明細書中に述べた溶媒及び溶媒抽出用途で本組成物を利用してもよい。
て説明されているものなどの、当技術分野においてよく知られている方法のうち任意のものを、本発明のフォーム形成態様にしたがって使用又は使用するために適合させてもよい。
本発明は、本発明の組成物を含む発泡剤を含むポリマーフォーム配合物により調製されたあらゆるフォーム(独立気泡フォーム(closed cell foam)、連続気泡フォーム(open
cell foam)、硬質のフォーム、柔軟なフォーム、スキン層付きフォーム等を含むが、これらに限定されない)に関する。本出願人らは、フォーム、特に本発明に記載のポリウレタンフォームのような熱硬化性フォームの一つの利点は、好ましくは熱硬化性フォームの態様と関連して、特にそして好ましくは低温条件下で、例えばK−ファクターまたはラムダにより測定することのできる、非常にすぐれた熱特性を達成できる能力であるということを見出した。本発明のフォームは、特に本発明の熱硬化性フォームは種々の用途に用いることができると考えられているが、ある好ましい態様において、本発明は、冷蔵庫用フォーム、冷凍庫用フォーム、冷蔵庫/冷凍庫用フォーム、パネル用フォーム、及び他の低
温又は極低温製造装置を含む、本発明に記載の電化製品用フォームを含む。
された熱伝導性を示す。ある非常に好ましい態様において、熱硬化性フォーム、及び好ましくは本発明のポリウレタンフォームは、40°Fで、約0.14以下のK−ファクター(BTU in/hr ft2 °F)を示し、より好ましくは0.135以下、そして更
に好ましくは0.13以下を示す。更に、ある態様においては、熱硬化性フォーム、及び好ましくは本発明のポリウレタンフォームは75°Fで、約0.16以下のK−ファクター(BTU in/hr ft2 °F)を示し、より好ましくは0.15以下、そして更
に好ましくは0.145以下を示す。
て、更に好ましくは、少なくとも約13%の降伏を前記のそれぞれの方向において示す。
成績係数(coefficient of performance:COP)は、一般に認められている冷媒性能の尺度であり、冷媒の蒸発または凝縮を含む特定の加熱または冷却のサイクルにおける冷媒の相対的な熱力学的効率を表わすのに特に有益である。冷却工学において、この用語は、蒸気を圧縮する際に圧縮機によって加えられたエネルギーに対する有用な冷却の比率を表わす。冷媒の能力(capacity)は冷媒が与える冷却または加熱の量を表わし、それは、冷媒の所定の容積流量に対して圧縮機が熱量を与える性能の尺度を与える。言い換えると、特定の圧縮機があるとき、冷媒の能力が大きいほど、その冷媒はより大きな冷却能力または加熱能力を伝えるだろう。特定の操作条件における冷媒のCOPを評価するための一つの手段は、標準冷却サイクル分析法を用いる冷媒の熱力学的特性からのものである(例えば、R.C. Downing, FLUOROCARBON REFRIGERANTS HANDBOOK(フルオロカーボン冷媒便覧), Chapter 3, Prentice-Hall, 1988を参照されたい)。
様々な冷却潤滑剤とのHFO−1225yeおよびHFO−1234zeの混和性を試験する。試験する潤滑剤は、鉱油(C3)、アルキルベンゼン(Zerol 150)、エステル
オイル(Mobil EAL 22cc及びSolest 120)、ポリアルキレングリコール(PAG)油(134aシステムのためのGoodwrench Refrigeration Oil)、及びポリ(アルファ−オレフィン)油(CP-6005-100)である。それぞれの冷媒/オイルの組み合わせについて、三つ
の組成物を試験する。すなわち、5、20および50重量パーセントの潤滑剤と、各々の残りは試験に供された本発明の化合物である。
本発明の冷媒化合物及び組成物のPAG潤滑油との適合性を、冷却装置と空調装置において用いられる金属と接触している状態で、350°Fにおいて試験する。この温度は、多くの冷却や空調の適用において見出される条件よりもずっと厳しい条件を表わす。
a)HFO−1234zeとGM Goodwrench PAGオイル
b)HFO−1243zfとGM Goodwrench PAGオイル
c)HFO−1234zeとMOPAR-56 PAGオイル
d)HFO−1243zfとMOPAR-56 PAGオイル
e)HFO−1225yeとMOPAR-56 PAGオイル。
アルミニウム、銅、及び鋼の試験片を、鉱油及びCFC−12とともに肉厚のガラスチ
ューブの中に入れ、実施例3におけると同様に、350°Fにおいて一週間加熱する。曝露期間の最後にガラスチューブを取り出し、目視観察を行う。液体の内容物が黒色に変化したのが観察され、このことは、チューブの内容物が激しく分解したことを示す。
本実施例は、本発明の好ましい態様のうちの一つにしたがった発泡剤の使用、すなわちHFO−1234zeの使用、及び本発明にしたがったポリオールフォームの製造を例証する。ポリオールフォーム配合物の成分は下記の表にしたがって調製する。
リオール混合物を充填し、密封し、次いで冷蔵庫の中に置いて冷却し、そしてわずかな真空を形成した。ガスビュレットを用いて、約17.4グラムのHFO−1234zeを各
々の管に添加し、次いで温水中の超音波浴中に管を置き、そして30分間放置した。得られた溶液は曇っていて、室温において測定した蒸気圧は約70psigの蒸気圧を示し、このことは、発泡剤が溶液中に溶解していないことを示す。次いで、管を冷凍室の中に27°Fにおいて2時間置いた。蒸気圧を再び測定すると14psigであった。約87.
9グラムのイソシアネート混合物を金属容器の中に入れ、そして冷蔵庫の中に置いて約50°Fまで冷却した。次いで、ポリオールの管を開け、金属の混合容器の中に秤量した(約100グラムのポリオールブレンドを用いた)。次いで、冷却した金属容器からイソシアネートをすぐにポリオールの中に注ぎ、そして二つのプロペラを有するエアミキサーを用いて3000RPM(回転/分)で10秒間混合した。この配合物は撹拌するとすぐに
泡立ち始め、次いでこれを8×8×4インチの箱の中に注ぎ込み、そして発泡させた。泡立ちが起こったため、クリーム時間は測定することができなかった。フォームは4分間のゲル化時間と5分間の不粘着時間を有していた。次いで、フォームを室温において二日間
硬化させた。次いで、フォームを、物理的特性を測定するのに適した試料に切断し、それは2.14pcfの密度を有していた。kファクターを測定し、次の通りであった。
本実施例は、本発明の二つの好ましい態様にしたがった発泡剤の使用、すなわちHFO−1234ze及びHFO−1234yfの使用、ならびにポリスチレンフォームの製造を例証する。特定の発泡剤とポリマーでフォームを製造することができるか否か、及びそのフォームの性質を決定するための手助けになるように、試験装置と試験手順が決定された。粉砕したポリマー(Dow ポリスチレン 685D)と本質的にHFO−1234zeから
なる発泡剤を、容器内で配合した。容器の略図を以下に示す。容器の容積は200cm3で、それは二つのパイプフランジと直径2インチで長さ4インチのスケジュール40ステンレス鋼パイプの部分から成っている。容器を炉中に置き、温度を約190°Fから約285°Fまで、好ましくはポリスチレンについて265°Fに設定し、そこで温度が平衡に達するまで放置する。
30mm同時回転スクリュー
L:D比=40:1。
押出機は10個のセクションに分割され、各々が4:1のL:Dを示す。ポリスチレン樹脂は第一セクションに導入し、発泡剤は第六セクションに導入し、押出物は第十セクションから出る。押出機は、主として溶融/混合押出機として運転した。その後の冷却押出機はタンデムで接続し、その設計特徴は、次のとおりであった:
Leistritzツインスクリュー押出機
40mm同時回転スクリュー
L:D比=40:1
ダイ:5.0mm環状。
ポリスチレン樹脂、すなわち、Nova Chemical−Nova 1600と呼ばれる一般的な押出等級のポリスチレンをこれまでに示した条件下で押出機に供給する。この樹脂は、375°F〜525°Fの推奨溶融温度を有する。ダイにおける押出機の圧力は約1320ポンド/平方インチ(psi)であり、ダイにおける温度は約115℃である。本質的にトランスHFO−1234zeからなる発泡剤をこれまでに示した位置で押出機に添加し、核剤として発泡剤全体に基いて約0.5重量%のタルクが含まれる。本発明にしたがった10重量%、12重量%、及び14重量%の濃度の発泡剤を用いてフォームを生成する。生成されるフォームの密度は約0.1グラム/cm3〜0.07グラム/cm3であり、気泡径は約49〜約68ミクロンである。およそ30ミリメートル径のフォームは視覚的に非常に良好な品質であり、非常に細かい気泡径であり、目に見える又は明らかなブローホールや空隙は存在しない。
起泡剤が約50重量%のトランスHFO−1234ze及び50重量%のHFC−245faを含み、実施例5に示す濃度の核剤を含むことを除いては、実施例5の手順を繰り返す。発泡剤濃度がおよそ10%及び12%で発泡ポリスチレンを調製する。生成されるフォームの密度は約0.09グラム/cm3であり、気泡径は約200ミクロンである。フォームはおよそ30ミリメートル径であり、視覚的に非常に良好な品質で細かい気泡の構造であり、目に見える又は明らかな空隙は存在しない。
起泡剤が約80重量%のトランスHFO−1234ze及び20重量%のHFC−245faを含み、実施例5に示す濃度の核剤を含むことを除いては、実施例5の手順を繰り返す。発泡剤濃度がおよそ10%及び12%で発泡ポリスチレンを調製する。生成されるフォームの密度は約0.08グラム/cm3であり、気泡径は約120ミクロンである。フォームはおよそ30ミリメートル径であり、視覚的に非常に良好な品質で細かい気泡の
構造であり、目に見える又は明らかな空隙は存在しない。
核剤を省くことを除いては、トランスHFO−1234zeを用いて実施例5の手順を繰り返す。フォームの密度は0.1グラム/cm3の範囲であり、気泡径は約400ミクロンである。フォームはおよそ30ミリメートル径であり、視覚的に非常に良好な品質で細かい気泡の構造であり、目に見える又は明らかな空隙は存在しない。
この実施例は、HFO−1234zeとその異性体を炭化水素共発泡剤と組み合わせて使用した場合の性能、特に、HFO−1234ze及びシクロペンタン共発泡剤を含む組成物についてポリウレタンフォームの圧縮強度性能における有用性を実証する。
ポリウレタンフォームを調製し、商業的な“機器タイプ”のポリウレタン配合物として使用するために適合させる。実施例6において説明した同じフォーム配合物を、フォーム形成プロセスにおいて使用される同じ標準的な商業的ポリウレタン加工装置に関して使用する。幾つかの系を調製し、各系は、発泡剤を除いて、同一の成分、システム、及び装置を使用する。本発明にしたがった発泡剤に加えて、HFC−134a、HFC−245fa、及びシクロペンタンを各々発泡剤として試験する。各系において、発泡剤を実質的に同じモル濃度でポリオールブレンド中に添加する。ポリオールブレンドは、商業的なポリ
オール(単数又は複数)、触媒(単数又は複数)、及び界面活性剤(単数又は複数)からなる。標準的な商業的製造操作、例えば、冷却用途のためのフォームを製造する商業的な操作にしたがってフォームを調製する。調製したフォームをk−ファクターに関して評価した。この情報を以下の表3に報告する。ベンチマークの比較目的のために、商業的なデータを参照することができるHFC−134aを用いてフォームを調製した。これらのフォームのk−ファクターを表6に示す。
この実施例は、ポリウレタンフォームの調製に関して使用される種々のHFC共発泡剤と組み合わせてHFO−1234ze(その異性体を含む)を含む発泡剤の性能を実証している。発泡剤を除いて、実施例6及び7において使用したのと同じフォーム配合物、装置、及び手順を使用する。発泡剤全体のおよそ80モル%の濃度のHFO−1234ze(その異性体を含む)及び発泡剤全体のおよそ20モル%の濃度のHFC−245faを含む発泡剤を調製する。本発明にしたがった発泡剤に加えて、HFC−134a及びシクロペンタンを各々発泡剤として試験した。各系において、発泡剤を実質的に同じモル濃度でポリオールブレンド中に添加した。次いで、この発泡剤を用いてフォームを形成し、フォームのk−ファクターを測定する。以下の表7は、HFC共発泡剤と組み合わせた場合のHFO−1234ze(その異性体を含む)の組合せのk−ファクター性能を例示している。
この実施例は、ポリウレタンフォームの製造において使用した場合の本発明にしたがった発泡剤の予想外の性能を更に実証する。三つの機器用ポリウレタンフォームをつくり、各々は、異なる発泡剤を使用することを除いては、実質的に同じ材料、手順、及び装置を用いて形成した。ポリオール系は、液体発泡剤との使用に適合された商業的に入手可能な機器タイプの配合物である。フォーム装置を使用してフォームを形成する。発泡剤は、本質的に等しいモル濃度で使用する。形成後、各フォームをk−ファクターを測定するのに適するサンプルへと切断し、k−ファクターは以下の表8Bに示すようなものであった。発泡剤全体を基準とした重量パーセントの発泡剤組成を以下の表8Aに開示する:
実施例9と同じポリオール配合物及びイソシアネートを用いて更なる実験を行った。フォームはハンドミックスにより調製する。発泡剤は、起泡可能な組成物のうち実施例9の発泡剤とほぼ同じモル%の式IIにしたがった化合物、すなわち、トランスHFCO−1233zd(CF3CH=CHCl)からなる。k−ファクターは以下の表9に示すようなものであった。
実施例9と同じポリオール配合物及びイソシアネートを用いて更なる実験を行った。フォームはハンドミックスにより調製する。発泡剤は、起泡可能な組成物のうち実施例9の発泡剤とほぼ同じモル%の式IIにしたがった化合物、すなわち、シスHFCO−1233zd(CF3CH=CHCl)からなる。許容可能なフォームが形成され、好ましくは、k−ファクターは実施例10とほぼ等しいものであることがわかった。
実施例9と同じポリオール配合物及びイソシアネートを用いて更なる実験を行った。フォームはハンドミックスにより調製する。一連の発泡剤は、式IIにしたがった化合物、すなわち、トランスHFCO−1233zd(CF3CH=CHCl)と、メタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、及びt−ブタノールの各々との50:50モル比の組合せからなり、各組合せは、起泡可能な組成物に対して実施例9における発泡剤とほぼ同じモルパーセントで発泡剤組成物中に存在する。許容可能なフォームが形成され、好ましくは、k−ファクターは上述の実施例9において示したものとほぼ等しいか又はそれより良好であることがわかった。
実施例9と同じポリオール配合物及びイソシアネートを用いて更なる実験を行った。フォームはハンドミックスにより調製する。一連の発泡剤は、式IIにしたがった化合物、すなわち、シスHFCO−1233zd(CF3CH=CHCl)と、メタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、及びt−ブタノールの各々との50:50モル比の組合せからなり、各組合せは、起泡可能な組成物に対して実施例9における発泡剤とほぼ同じモルパーセントで発泡剤組成物中に存在する。許容可能なフォームが形成され、好ましくは、k−ファクターは上述の実施例9において示したものとほぼ等しいか又はそれより良好であることがわかった。
実施例9と同じポリオール配合物及びイソシアネートを用いて更なる実験を行った。フォームはハンドミックスにより調製する。一連の発泡剤は、式IIにしたがった化合物、すなわち、トランスHFCO−1233zd(CF3CH=CHCl)と、以下の追加の化合物:イソ−ペンタン、ノルマル−ペンタン、及びシクロペンタンの各々との組合せからなる。HFCO−1233zd:追加の化合物のモル比が25:75、50:50、及び75:25で、各々の追加の化合物の組合せで三種の発泡剤を形成する。各発泡剤組成物は、起泡可能な組成物に対して実施例9における発泡剤とほぼ同じモルパーセントで存在する。許容可能なフォームが形成され、好ましくは、k−ファクターは上述の実施例9において示したものとほぼ等しいか又はそれより良好であることがわかった。
実施例9と同じポリオール配合物及びイソシアネートを用いて更なる実験を行った。フォームはハンドミックスにより調製する。一連の発泡剤は、式IIにしたがった化合物、
すなわち、シスHFCO−1233zd(CF3CH=CHCl)と、以下の追加の化合物:イソ−ペンタン、ノルマル−ペンタン、及びシクロペンタンの各々との組合せからなる。HFCO−1233zd:追加の化合物のモル比が25:75、50:50、及び75:25で、各々の追加の化合物の組合せで三種の発泡剤を形成する。各発泡剤組成物は、起泡可能な組成物に対して実施例9における発泡剤とほぼ同じモルパーセントで存在する。許容可能なフォームが形成され、好ましくは、k−ファクターは上述の実施例9において示したものとほぼ等しいか又はそれより良好であることがわかった。
実施例9と同じポリオール配合物及びイソシアネートを用いて更なる実験を行った。フォームはハンドミックスにより調製する。一連の発泡剤は、式IIにしたがった化合物、すなわち、トランスHFCO−1233zd(CF3CH=CHCl)と、以下の追加の化合物:水及びCO2の各々との組合せからなる。HFCO−1233zd:追加の化合物のモル比が25:75、50:50、及び75:25で、各々の追加の化合物の組合せで三種の発泡剤を形成する。各発泡剤組成物は、起泡可能な組成物に対して実施例9における発泡剤とほぼ同じモルパーセントで存在する。許容可能なフォームが形成され、好ましくは、k−ファクターは上述の実施例9において示したものとほぼ等しいか又はそれより良好であることがわかった。
実施例9と同じポリオール配合物及びイソシアネートを用いて更なる実験を行った。フォームはハンドミックスにより調製する。一連の発泡剤は、式IIにしたがった化合物、すなわち、シスHFCO−1233zd(CF3CH=CHCl)と、以下の追加の化合物:水及びCO2の各々との組合せからなる。HFCO−1233zd:追加の化合物のモル比が25:75、50:50、及び75:25で、各々の追加の化合物の組合せで三種の発泡剤を形成する。各発泡剤組成物は、起泡可能な組成物に対して実施例9における発泡剤とほぼ同じモルパーセントで存在する。許容可能なフォームが形成され、好ましくは、k−ファクターは上述の実施例9において示したものとほぼ等しいか又はそれより良好であることがわかった。
実施例9と同じポリオール配合物及びイソシアネートを用いて更なる実験を行った。フォームはハンドミックスにより調製する。一連の発泡剤は、式IIにしたがった化合物、すなわち、トランスHFCO−1233zd(CF3CH=CHCl)と、HFO−1234ye−トランス(E)(15℃の沸点を有する)及びHFO−1234ye−シス(Z)(24℃の沸点を有する)の各々との50:50のモル比の組合せからなる。各組合せは、起泡可能な組成物に対して実施例9における発泡剤とほぼ同じモルパーセントで発泡剤組成物中に存在する。許容可能なフォームが形成され、好ましくは、k−ファクターは上述の実施例9において示したものとほぼ等しいか又はそれより良好であることがわかった。
実施例9と同じポリオール配合物及びイソシアネートを用いて更なる実験を行った。フォームはハンドミックスにより調製する。一連の発泡剤は、式IIにしたがった化合物、すなわち、シスHFCO−1233zd(CF3CH=CHCl)と、HFO−1234ye−トランス(E)(15℃の沸点を有する)及びHFO−1234ye−シス(Z)(24℃の沸点を有する)の各々との50:50のモル比の組合せからなる。各組合せは、起泡可能な組成物に対して実施例9における発泡剤とほぼ同じモルパーセントで発泡剤組成物中に存在する。許容可能なフォームが形成され、好ましくは、k−ファクターは上述の実施例9において示したものとほぼ等しいか又はそれより良好であることがわかった
。
実施例9と同じポリオール配合物及びイソシアネートを用いて更なる実験を行った。フォームはハンドミックスにより調製する。発泡剤は、式IIにしたがった化合物、すなわち、トランスHFCO−1233zd(CF3CH=CHCl)と、トランス−1,2ジクロロエチレンとの、75:25のHFCO−1233zd:トランス−1,2ジクロロエチレンのモル比の組合せからなり、発泡剤組成物は、起泡可能な組成物に対して実施例9における発泡剤とほぼ同じモルパーセントである。許容可能なフォームが形成され、好ましくは、k−ファクターは上述の実施例9において示したものとほぼ等しいか又はそれより良好であることがわかった。
実施例9と同じポリオール配合物及びイソシアネートを用いて更なる実験を行った。フォームはハンドミックスにより調製する。発泡剤は、式IIにしたがった化合物、すなわち、シスHFCO−1233zd(CF3CH=CHCl)と、トランス−1,2ジクロロエチレンとの、75:25のHFCO−1233zd:トランス−1,2ジクロロエチレンのモル比の組合せからなり、発泡剤組成物は、起泡可能な組成物に対して実施例9における発泡剤とほぼ同じモルパーセントである。許容可能なフォームが形成され、好ましくは、k−ファクターは上述の実施例9において示したものとほぼ等しいか又はそれより良好であることがわかった。
実施例9と同じポリオール配合物及びイソシアネートを用いて更なる実験を行った。フォームはハンドミックスにより調製する。発泡剤は、式IIにしたがった化合物、すなわち、トランスHFCO−1233zd(CF3CH=CHCl)と、ギ酸メチルとの、75:25のモル比の組合せからなり、この組合せは、起泡可能な組成物に対して実施例9における発泡剤とほぼ同じモルパーセントである。許容可能なフォームが形成され、好ましくは、k−ファクターは上述の実施例9において示したものとほぼ等しいか又はそれより良好であることがわかった。
実施例9と同じポリオール配合物及びイソシアネートを用いて更なる実験を行った。フォームはハンドミックスにより調製する。発泡剤は、式IIにしたがった化合物、すなわち、シスHFCO−1233zd(CF3CH=CHCl)と、ギ酸メチルとの、75:25のモル比の組合せからなり、この組合せは、起泡可能な組成物に対して実施例9における発泡剤とほぼ同じモルパーセントである。許容可能なフォームが形成され、好ましくは、k−ファクターは上述の実施例9において示したものとほぼ等しいか又はそれより良好であることがわかった。
実施例9と同様なポリオール配合物及びイソシアネートを用いるが、異なる触媒・補助剤配合物により更なる実験を行った。フォームはハンドミックスにより調製する。発泡剤は、式IIにしたがった化合物、すなわち、トランスHFCO−1233zd(CF3CH=CHCl)からなり、起泡可能な組成物に対して実施例9における発泡剤とほぼ同じモルパーセントで発泡剤組成物中に存在する。初期のk−ファクターは、表10Aに示すとおりであり、7日のk−ファクターは表10Bに示すとおりであることがわかった。
実施例9と同じポリオール配合物及びイソシアネートを用いて更なる実験を行った。フォームはハンドミックスにより調製する。発泡剤は、式IAにしたがった化合物、すなわち、HFO−1234ye−トランス(E)(15℃の沸点を有する)からなり、起泡可能な組成物に対して実施例9における発泡剤とほぼ同じモルパーセントで発泡剤組成物中に存在する。許容可能なフォームが形成され、好ましくは、k−ファクターは上述の実施例9において示したものとほぼ等しいか又はそれより良好であることがわかった。
実施例9と同じポリオール配合物及びイソシアネートを用いて更なる実験を行った。フォームはハンドミックスにより調製する。発泡剤は、式IAにしたがった化合物、すなわち、HFO−1234ye−シス(Z)(24℃の沸点を有する)からなり、起泡可能な組成物に対して実施例9における発泡剤とほぼ同じモルパーセントで発泡剤組成物中に存在する。許容可能なフォームが形成され、好ましくは、k−ファクターは上述の実施例9において示したものとほぼ等しいか又はそれより良好であることがわかった。
式IIの化合物、すなわち、トランスHFCO−1233zdをガラス製容器に移した。ケイ素潤滑剤、特定的には、高粘度(12,500cP)シリコーン油をトランスHFCO−1233zd溶媒に約10重量%の濃度まで添加した。これにより、均一な単一相の溶液が得られ、トランスHFCO−1233zdがシリコーンをベースとする潤滑油を溶解することが実証された。
式IIの化合物、すなわち、シスHFCO−1233zdをガラス製容器に移した。ケイ素潤滑剤、特定的には、高粘度(12,500cP)シリコーン油をシスHFCO−1233zd溶媒に約10重量%の濃度まで添加した。これにより、均一な単一相の溶液が得られ、シスHFCO−1233zdがシリコーンをベースとする潤滑油を溶解することが実証された。
トランスHFCO−1233zdとトランス−1,2−ジクロロエチレンとの組合せを
25:75〜50:50のトランスHFCO−1233zd:トランス−1,2−ジクロロエチレン重量比で調製する。次いで、各組合せをガラス製容器に添加する。ケイ素潤滑剤、特定的には、高粘度(12,500cP)シリコーン油を各溶媒に約10重量%の濃度まで添加する。これにより、均一な単一相の溶液が得られ、この組合せはトランスHFCO−1233zdのみによる場合と同程度か又はそれより高い程度にシリコーン油を溶解することが実証された。
シスHFCO−1233zdとトランス−1,2−ジクロロエチレンとの組合せを25:75〜50:50のトランスHFCO−1233zd:トランス−1,2−ジクロロエチレン重量比で調製する。次いで、各組合せをガラス製容器に添加する。ケイ素潤滑剤、特定的には、高粘度(12,500cP)シリコーン油を各溶媒に約10重量%の濃度まで添加する。これにより、均一な単一相の溶液が得られ、この組合せはシスHFCO−1233zdのみによる場合と同程度か又はそれより高い程度にシリコーン油を溶解することが実証された。
金属クーポンを、ロジンをベースとするはんだフラックスにより被覆し、乾燥させた。クーポンを秤量し、次いでトランスHFC−1233zd中に浸漬した。クーポンを取り出し、乾燥させ、再秤量して、どれだけのはんだフラックスが除去されたかを測定した。2回の測定で、平均で25重量%のフラックスが除去された。
金属クーポンを、ロジンをベースとするはんだフラックスにより被覆し、乾燥させた。クーポンを秤量し、次いでシスHFC−1233zd中に浸漬した。クーポンを取り出し、乾燥させ、再秤量して、どれだけのはんだフラックスが除去されたかを測定した。2回の測定で、平均で25重量%のフラックスが除去された。
金属クーポンを、ロジンをベースとするはんだフラックスにより被覆し、乾燥させた。クーポンを秤量し、次いでトランスHFC−1233zd及びメタノールを、重量基準で約1%、約2%、約3%、約5%、及び約10%を含む約1%〜約10%(更により好ましくは約1%〜約5%)に亘る幾つかの異なる濃度で含む組成物中に浸漬した。クーポンを取り出し、乾燥させ、再秤量して、どれだけのはんだフラックスが除去されたかを測定した。2回の測定で、実施例31において除去されたよりも多い量のフラックスが除去され、3重量%のメタノールを含有する組成物により約98%のフラックスが除去された。
金属クーポンを、ロジンをベースとするはんだフラックスにより被覆し、乾燥させた。クーポンを秤量し、次いでシスHFC−1233zd及びメタノールを、重量基準で約1%、約2%、約3%、約5%、及び約10%を含む約1%〜約10%(更により好ましくは約1%〜約5%)に亘る幾つかの異なる濃度で含む組成物中に浸漬した。クーポンを取り出し、乾燥させ、再秤量して、どれだけのはんだフラックスが除去されたかを測定した。2回の測定で、実施例32において除去されたよりも多い量のフラックスが除去され、3重量%のメタノールを含有する組成物により約98%のフラックスが除去された。
薬剤、特定的には抗マラリア剤である植物由来のアルテミニシンをクソニンジン(Artemisia annua)植物から抽出する。アルテミニシンのサンプルをバイアル中に秤量した。
式IIの化合物、すなわち、トランスHFCO−1233zdを、アルテミニシンが溶解
するまでバイアル中に添加した。結果は、薬剤、特定的には、アルテミニシンなどの植物由来の薬剤はトランスHFCO−1233zd中におよそ3重量%まで溶解することを示し、トランスHFCO−1233zdを使用してバイオマスから薬剤を抽出できることが実証された。
薬剤、特定的には抗マラリア剤である植物由来のアルテミニシンをクソニンジン(Artemisia annua)植物から抽出する。アルテミニシンのサンプルをバイアル中に秤量した。
式IIの化合物、すなわち、シスHFCO−1233zdを、アルテミニシンが溶解するまでバイアル中に添加した。結果は、薬剤、特定的には、アルテミニシンなどの植物由来の薬剤はシスHFCO−1233zd中におよそ3重量%まで溶解することを示し、シスHFCO−1233zdを使用してバイオマスから薬剤を抽出できることが実証された。
トランスHFCO−1233zdとトランス−1,2−ジクロロエチレンの50:50の重量比の組合せを抽出剤として使用することを除いて、実施例35を繰り返す。溶解性及び抽出効率は、トランスHFCO−1233zdのみによる場合に観察されるのと同程度に良好であるか、より良好である。
シスHFCO−1233zdとトランス−1,2−ジクロロエチレンの50:50の重量比の組合せを抽出剤として使用することを除いて、実施例36を繰り返す。溶解性及び抽出効率は、シスHFCO−1233zdのみによる場合に観察されるのと同程度に良好であるか、より良好である。
炭化水素潤滑剤、具体的には鉱油を、それぞれ、およそ98:2の重量比のトランスHFCO−1233zd/メタノール、およそ96:4の重量比のトランスHFCO−1233zd/ペンタン、及び、およそ92:2:6の重量比のトランスHFCO−1233zd/メタノール/ペンタンを含有するバイアル中に添加した。すべての場合において、10重量%より高い鉱油濃度で均一な単一相の溶液が形成された。
炭化水素潤滑剤、具体的には鉱油を、それぞれ、およそ98:2の重量比のシスHFCO−1233zd/メタノール、およそ96:4の重量比のシスHFCO−1233zd/ペンタン、及び、およそ92:2:6の重量比のシスHFCO−1233zd/メタノール/ペンタンを含有するバイアル中に添加した。すべての場合において、10重量%より高い鉱油濃度で均一な単一相の溶液が形成された。
トランスHFCO−1233zdをエアゾール缶に添加し、エアゾール弁を適切な場所にかしめることにより缶をシールし、HFC−134a噴射剤を添加して約14重量%の134a及び約76重量%のトランスHFCO−1233zdの濃度にすることにより、噴霧可能なエアゾールを調製した。作動液(hydraulic fluid)を綿棒で金属クーポンに
適用し、クーポンを秤量した。トランスHFCO−1233zdを含有するエアゾールを金属基板上に10秒間噴霧した。クーポンを乾燥させ、再秤量した。およそ60重量%の作動液が除去された。
シスHFCO−1233zdをエアゾール缶に添加し、エアゾール弁を適切な場所にか
しめることにより缶をシールし、HFC−134a噴射剤を添加して約14重量%の134a及び約76重量%のシスHFCO−1233zdの濃度にすることにより、噴霧可能なエアゾールを調製した。作動液(hydraulic fluid)を綿棒で金属クーポンに適用し、
クーポンを秤量した。シスHFCO−1233zdを含有するエアゾールを金属基板上に10秒間噴霧した。クーポンを乾燥させ、再秤量した。およそ60重量%の作動液が除去された。
式IIの化合物、すなわち、トランスHFC−1233zdが、芳香剤、特定的には植物由来のジャスモンの担体及び抽出剤として許容可能であることを実証する。およそ0.39gのジャスモンを肉厚のガラス製チューブに入れ、およそ1.73gのトランスHFC−1233zdをこのガラス製チューブに添加した。次いで、チューブを凍らせてシールした。チューブの解凍時に、混合物がひとつの液相を有することが分かった。溶液は、約20重量%のジャスモン及び約80重量%のトランスHFCO−1233zdを含有していた。この結果により、芳香剤、特定的にはジャスモンなどの植物由来の芳香剤はトランスHFCO−1233zd中におよそ20重量%まで溶解することが示され、トランスHFCO−1233zdを使用して芳香剤を抽出し保持できることが実証された。
式IIの化合物、すなわち、シスHFC−1233zdが、芳香剤、特定的には植物由来のジャスモンの担体及び抽出剤として許容可能であることを実証する。およそ0.39gのジャスモンを肉厚のガラス製チューブに入れ、およそ1.73gのシスHFC−1233zdをこのガラス製チューブに添加した。次いで、チューブを凍らせてシールした。チューブの解凍時に、混合物がひとつの液相を有することが分かった。溶液は、約20重量%のジャスモン及び約80重量%のシスHFCO−1233zdを含有していた。この結果により、芳香剤、特定的にはジャスモンなどの植物由来の芳香剤はシスHFCO−1233zd中におよそ20重量%まで溶解することが示され、シスHFCO−1233zdを使用して芳香剤を抽出し保持できることが実証された。
合成潤滑剤、具体的にはポリアルキレングリコール(PAG)潤滑剤、より具体的には本質的に2又はそれより多いオキシプロピレン基からなり約37℃で約10〜約200センチストークスの粘度を有するPAG(出光興産によりND−8の商品名で販売されている)を、トランスHFCO−1233zdを含有するバイアル中に添加する。均一な単一相の溶液が10重量%より高いPAG濃度で形成される。合成潤滑剤ND−8の割合を以下の表11に示す。
合成潤滑剤、具体的にはポリアルキレングリコール(PAG)潤滑剤、より具体的には本質的に2又はそれより多いオキシプロピレン基からなり約37℃で約10〜約200センチストークスの粘度を有するPAG(出光興産によりND−8の商品名で販売されている)を、シスHFCO−1233zdを含有するバイアル中に添加する。均一な単一相の溶液が10重量%より高いPAG濃度で形成される。
上述の実施例45に説明するPAG潤滑剤を、それぞれ、およそ98:2の重量比のトランスHFCO−1233zd/メタノール、およそ96:4の重量比のトランスHFCO−1233zd/ペンタン、及びおよそ92:2:6の重量比のトランスHFCO−1233zd/メタノール/ペンタンを含有するバイアルに添加する。すべての場合において、均一な単一相の溶液が10重量%より高いPAG油の濃度において形成される。
上述の実施例45に説明するPAG潤滑剤を、それぞれ、およそ98:2の重量比のシスHFCO−1233zd/メタノール、およそ96:4の重量比のシスHFCO−1233zd/ペンタン、及びおよそ92:2:6の重量比のシスHFCO−1233zd/メタノール/ペンタンを含有するバイアルに添加する。すべての場合において、均一な単一相の溶液が10重量%より高いPAG油の濃度において形成される。
実施例9と同じポリオール配合物及びイソシアネートを用いて更なる実験を行った。フォームはハンドミックスにより調製する。一連の発泡剤は、式IIにしたがった化合物、すなわち、トランスHFCO−1233zd(CF3CH=CHCl)及びCO2の超臨界状態及び/又は近超臨界状態の組合せからなる。HFCO−1233zd:CO2のモル比が25:75、50:50、及び75:25である三種の発泡剤を形成する。各発泡剤組成物は、起泡可能な組成物に対して実施例9における発泡剤とほぼ同じモルパーセントで存在する。各々の場合において許容可能なフォームが形成され、好ましくは、各々の組成物についてのk−ファクターは上述の実施例9において示したものとほぼ等しいか又はそれより良好であることがわかった。
実施例9と同じポリオール配合物及びイソシアネートを用いて更なる実験を行った。フォームはハンドミックスにより調製する。一連の発泡剤は、式IIにしたがった化合物、すなわち、シスHFCO−1233zd(CF3CH=CHCl)及びCO2の超臨界状態及び/又は近超臨界状態の組合せからなる。HFCO−1233zd:CO2のモル比が25:75、50:50、及び75:25である三種の発泡剤を形成する。各発泡剤組成物は、起泡可能な組成物に対して実施例9における発泡剤とほぼ同じモルパーセントで存在する。各々の場合において許容可能なフォームが形成され、好ましくは、各々の組成物についてのk−ファクターは上述の実施例9において示したものとほぼ等しいか又はそれより良好であることがわかった。
発泡剤に一定量の水を添加することにより、及び/又は、フォーム配合物に水を添加することにより、及び/又は、本明細書の実施例11〜50の各々に対しておよそフォーム形成操作のときに添加することにより更なる実験を行う。フォーム配合物の全重量に基いて約0.5重量%の量で水を添加する。各々の場合において許容可能なフォームが形成され、各々のフォームについてのk−ファクターは上述の実施例9において示したものとほぼ等しいか又はそれより良好であることがわかった。
この実施例は、冷媒組成物がHFO−1234を含み、HFO−1234のうち大きな割合、好ましくは少なくとも約75重量%、更により好ましくは少なくとも約90重量%がHFO−1234ye(CHF2−CF=CHF、シス−及びトランス−異性体)である、本発明の一態様の性能を例示する。より特定的には、この実施例は、かかる組成物を
冷却システムである高温ヒートポンプ・有機ランキンサイクルシステムにおいて作動流体として使用する場合の例示である。第一のシステムの実施例は、蒸発温度が約35°F、凝縮温度が約150°Fのものである。便宜のため、かかる熱伝達システム、すなわち、約35°F〜約50°Fの蒸発器温度(ET)、約80°F〜約120°Fの凝縮器温度(CT)を有するシステムを本明細書中において“チラー”又は“チラーAC”システムと呼ぶ。比較の目的のためR−123と、少なくとも約90重量%のHFO−1234yeを含む本発明の冷媒組成物とを用いたかかるシステムの各々の運転を以下の表12に報告する。
この実施例は、冷媒組成物がHFCO−1233を含み、HFCO−1233zdのうち大きな割合、好ましくは少なくとも約75重量%、更により好ましくは少なくとも約90重量%がHFCO−1233zd(CF3−CH=CHCl、シス−及びトランス−異性体)である、本発明の一態様の性能を例示する。より特定的には、この実施例は、かかる組成物を冷却システムである高温ヒートポンプ・有機ランキンサイクルシステムにおいて作動流体として使用する場合の例示である。第一のシステムの実施例は、蒸発温度が約35°F、凝縮温度が約150°Fのものである。便宜のため、かかる熱伝達システム、すなわち、約35°F〜約50°Fの蒸発器温度(ET)、約80°F〜約120°Fの凝縮器温度(CT)を有するシステムを本明細書中において“チラー”又は“チラーAC”システムと呼ぶ。比較の目的のためR−123と、少なくとも約90重量%のHFO−1233zdを含む本発明の冷媒組成物とを用いたかかるシステムの各々の運転を以下の表13に報告する。
この実施例は、冷媒組成物がHFO−1234を含み、HFO−1234のうち大きな割合、好ましくは少なくとも約75重量%、更により好ましくは少なくとも約90重量%がHFO−1234yfである、本発明の一態様の性能を例示する。より特定的には、かかる組成物を、4つの冷却システムにおけるHFC−134aの代替として使用する。第一のシステムの実施例は、蒸発器温度(ET)が約20°F、凝縮器温度(CT)が約130°Fのものである(実施例54A)。便宜のため、かかる熱伝達システム、すなわち、約0°F〜約35°Fの蒸発器温度(ET)、約80°F〜約130°Fの凝縮器温度(CT)を有するシステムを本明細書中において“中温”システムと呼ぶ。第二のシステムは、ETが約−10°F、CTが約110°Fのものである(実施例54B)。便宜のため、かかる熱伝達システム、すなわち、約−20°F〜約20°Fの蒸発器温度(ET)、約80°F〜約130°Fの凝縮器温度(CT)を有するシステムを本明細書中において“冷却/冷凍”システムと呼ぶ。第三のシステムは、ETが約35°F、CTが約150°Fのものである(実施例154)。便宜のため、かかる熱伝達システム、すなわち、約30°F〜約60°Fの蒸発器温度(ET)、約90°F〜約200°Fの凝縮器温度(CT)を有するシステムを本明細書中において“自動車用AC”システムと呼ぶ。第四のシステムは、ETが約40°F、CTが約60°Fのものである(実施例54D)。便宜のため、かかる熱伝達システム、すなわち、約35°F〜約50°Fの蒸発器温度(ET)、約80°F〜約120°Fの凝縮器温度(CT)を有するシステムを本明細書中において“チラー”又は“チラーAC”システムと呼ぶ。R−134aと、少なくとも約90重量%のHFO−1234yfを含む冷媒とを用いたかかるシステムの各々の運転を以下の表14A−Dに報告する。
本発明は以下の態様を含む。
[1]
発泡剤、及び/又は、熱伝達組成物、及び/又は、溶媒、及び/又は、洗浄流体、及び/又は、抽出剤、及び/又は、エアゾールとして使用される組成物であって、
以下の式IA又は式II:
wは1又は2であり、
zは1又は2であり、
R’は(CR2)nYであり、
YはCRF2であり、そして、
nは0、1、2、又は3であり、但し化合物中にBrが存在する場合当該化合物は水素を含まない)
から選択される少なくとも第一のフルオロアルケンを含むことを特徴とする、前記組成物。
[2]
ハイドロフルオロカーボン(HFC)、エーテル、アルコール、アルデヒド、ケトン、蟻酸メチル、蟻酸、水、トランス−1,2−ジクロロエチレン、二酸化炭素、ジメトキシメタン(DME)、前記第一のフルオロアルケンとは異なる第二のフルオロアルケン、及びこれらのうち二種又はそれより多くの組合せからなる群から選択される少なくともひとつの追加の成分を更に含む、[1]記載の組成物。
[3]
前記少なくともひとつの第一のフルオロアルケンが、トランス−1,1,1−トリフルオロ−3−クロロ−プロペン(トランスHFCO−1233zd)、シス−1,1,1−トリフルオロ−3−クロロ−プロペン(シスHFCO−1233zd)、及びこれらの組
合せのうち少なくともひとつを含む、[2]記載の組成物。
[4]
前記少なくともひとつ追加の成分が、イソ−ペンタン、ノルマル−ペンタン、シクロ−ペンタン、ブタン、及びイソ−ブタン、ならびにこれらの組合せから成る群から選択される少なくともひとつの炭化水素を約15重量%〜約85重量%含む、[3]記載の組成物。
[5]
前記少なくともひとつの追加の成分が、2−エチル−1−ヘキサノール、トランス−1,2−ジクロロエチレン、ジメトキシメタン、前記第一のフルオロアルケンとは異なる第二のフルオロアルケン、蟻酸メチル、及びこれらの二種又はそれより多くの組合せのうち少なくともひとつを含む、[3]記載の組成物。
[6]
前記少なくともひとつの追加の成分が、少なくともひとつのC1−C4アルコールを含む、[3]記載の組成物。
[7]
前記第一のフルオロアルケンが、トランス−1,1,1−トリフルオロ−3−クロロ−プロペン(トランスHFCO−1233zd)及びシス−1,1,1−トリフルオロ−3−クロロ−プロペン(シスHFCO−1233zd)の組合せを約30:70〜約5:95のシス:トランス重量比で含む、[1]記載の組成物。
[8]
前記少なくともひとつの追加の成分が水を含む、[2]記載の組成物。
[9]
前記少なくともひとつの追加の成分がCO2を含む、[2]記載の組成物。
[10]
(a)式IA:
の少なくともひとつのフルオロアルケン;及び
(b)潤滑剤、安定化剤、金属不動態化剤、腐食抑制剤、燃焼抑制剤、トリクロロフルオロメタン(CFC−11)、ジクロロジフルオロメタン(CFC−12)、ジフルオロメタン(HFC−32)、ペンタフルオロエタン(HFC−125)、1,1,2,2−テトラフルオロエタン(HFC−134)、1,1,1,2−テトラフルオロエタン(HFC−134a)、ジフルオロエタン(HFC−152a)、1,1,1,2,3,3,3−ヘプタフルオロプロパン(HFC−227ea)、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン(HFC−236fa)、1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパン(HFC−245fa)、1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタン(HFC−365mfc)、水、CO2、及びこれらの二種又はそれより多くの組合せからなる群から選択される少なくともひとつの追加の成分
を含む組成物。
[11]
[10]記載の組成物を含む熱伝達流体。
[12]
前記式(IA)の少なくともひとつのフルオロアルケンが、CF2=CF−CH2F(HFO−1234yc)、CF2=CH−CF2H(HFO−1234zc)、トランス−CHF=CF−CF2H(HFO−1234ye(E))、シス−CHF=CF−CF2H(HFO−1234ye(Z))、及びこれらの二種又はそれより多くの組合せから
成る群から選択される、[10]記載の組成物。
[13]
前記組成物が、式(IA)の化合物を少なくとも50重量%含む、[10]記載の組成物。
[14]
以下の式IA又は式II:
wは1又は2であり、
zは1又は2であり、
R’は(CR2)nYであり、
YはCRF2であり、そして、
nは0、1、2、又は3であり、但し化合物中にBrが存在する場合当該化合物は水素を含まない)
から選択される化合物と物質を接触させることにより前記物質を溶媒抽出することを含む、溶媒抽出方法。
[15]
前記物質が、少なくともひとつのアルカロイドを含む、[14]記載の方法。
[16]
発泡剤の形態である[2]記載の組成物であって、前記少なくともひとつの追加の成分が、前記組成物の約1重量%〜約10重量%を構成するのに十分な量で前記発泡剤中に存在する水である、前記組成物。
Claims (16)
- ハイドロフルオロカーボン(HFC)、エーテル、アルコール、アルデヒド、ケトン、蟻酸メチル、蟻酸、水、トランス−1,2−ジクロロエチレン、二酸化炭素、ジメトキシメタン(DME)、前記第一のフルオロアルケンとは異なる第二のフルオロアルケン、及びこれらのうち二種又はそれより多くの組合せからなる群から選択される少なくともひとつの追加の成分を更に含む、請求項1記載の組成物。
- 前記少なくともひとつの第一のフルオロアルケンが、トランス−1,1,1−トリフルオロ−3−クロロ−プロペン(トランスHFCO−1233zd)、シス−1,1,1−トリフルオロ−3−クロロ−プロペン(シスHFCO−1233zd)、及びこれらの組合せのうち少なくともひとつを含む、請求項2記載の組成物。
- 前記少なくともひとつ追加の成分が、イソ−ペンタン、ノルマル−ペンタン、シクロ−ペンタン、ブタン、及びイソ−ブタン、ならびにこれらの組合せから成る群から選択される少なくともひとつの炭化水素を約15重量%〜約85重量%含む、請求項3記載の組成物。
- 前記少なくともひとつの追加の成分が、2−エチル−1−ヘキサノール、トランス−1,2−ジクロロエチレン、ジメトキシメタン、前記第一のフルオロアルケンとは異なる第二のフルオロアルケン、蟻酸メチル、及びこれらの二種又はそれより多くの組合せのうち少なくともひとつを含む、請求項3記載の組成物。
- 前記少なくともひとつの追加の成分が、少なくともひとつのC1−C4アルコールを含む、請求項3記載の組成物。
- 前記第一のフルオロアルケンが、トランス−1,1,1−トリフルオロ−3−クロロ−プロペン(トランスHFCO−1233zd)及びシス−1,1,1−トリフルオロ−3
−クロロ−プロペン(シスHFCO−1233zd)の組合せを約30:70〜約5:95のシス:トランス重量比で含む、請求項1記載の組成物。 - 前記少なくともひとつの追加の成分が水を含む、請求項2記載の組成物。
- 前記少なくともひとつの追加の成分がCO2を含む、請求項2記載の組成物。
- (a)式IA:
の少なくともひとつのフルオロアルケン;及び
(b)潤滑剤、安定化剤、金属不動態化剤、腐食抑制剤、燃焼抑制剤、トリクロロフルオロメタン(CFC−11)、ジクロロジフルオロメタン(CFC−12)、ジフルオロメタン(HFC−32)、ペンタフルオロエタン(HFC−125)、1,1,2,2−テトラフルオロエタン(HFC−134)、1,1,1,2−テトラフルオロエタン(HFC−134a)、ジフルオロエタン(HFC−152a)、1,1,1,2,3,3,3−ヘプタフルオロプロパン(HFC−227ea)、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン(HFC−236fa)、1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパン(HFC−245fa)、1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタン(HFC−365mfc)、水、CO2、及びこれらの二種又はそれより多くの組合せからなる群から選択される少なくともひとつの追加の成分
を含む組成物。 - 請求項10記載の組成物を含む熱伝達流体。
- 前記式(IA)の少なくともひとつのフルオロアルケンが、CF2=CF−CH2F(HFO−1234yc)、CF2=CH−CF2H(HFO−1234zc)、トランス−CHF=CF−CF2H(HFO−1234ye(E))、シス−CHF=CF−CF2H(HFO−1234ye(Z))、及びこれらの二種又はそれより多くの組合せから成る群から選択される、請求項10記載の組成物。
- 前記組成物が、式(IA)の化合物を少なくとも50重量%含む、請求項10記載の組成物。
- 前記物質が、少なくともひとつのアルカロイドを含む、請求項14記載の方法。
- 発泡剤の形態である請求項2記載の組成物であって、前記少なくともひとつの追加の成分が、前記組成物の約1重量%〜約10重量%を構成するのに十分な量で前記発泡剤中に存在する水である、前記組成物。
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