JP5324221B2 - 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 - Google Patents

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 Download PDF

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Description

本明細書における開示は、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火災抑制組成物に関する。本明細書における開示は、炎の抑制、減少、消火または不活性化のための火災抑制組成物の使用に更に関連する。
(関連出願への相互参照)
本願は米国特許出願第60/732,396号明細書に対する優先権を請求する。この特許出願は本明細書に参照により援用される。
消火の多くの薬剤および方法は知られており、特定の火災の大きさ、場所および関与している燃焼性材料のタイプなどの要因に応じて特定の火災のために選択することが可能である。ハロゲン化炭化水素消火剤は、密閉エリア内で呼吸可能な雰囲気を残す防火用途、構内を有効量の薬剤で完全に満たす(充満させる)全面的充満用途(例えば、コンピュータ室、貴重品保管室、電気通信交換接続ギヤ室、図書館、文書保管所および石油パイプラインポンプステーションなど)または薬剤を火災の場所に向けて直接送り出す流動用途(例えば、商用携帯式消化器)を含む用途において防火産業で伝統的に用いられてきた。こうした消火剤は、効果的であるばかりでなく、水とは異なり、構内またはその内容物に生じたとしても損害をほとんど引き起こさない「クリーン消火剤」としても機能する。
最も一般に用いられたハロゲン化炭化水素消火剤は、臭素含有化合物;ブロモトリフルオロメタン(CF3BR、ハロン1301)およびブロモクロロジフルオロメタン(CF2ClBr、ハロン1211)であった。これらの臭素含有ハロゲン化炭素は消火の際に非常に有効であり、携帯式流動装置から、あるいはマニュアルによってまたはある種の火災検出方法によって起動させる自動全面的充満システムからのいずれかから放出することが可能である。しかし、分子構造内のBr原子およびCl原子の存在のゆえに、これらの化合物は成層圏オゾン層の破壊(「オゾン破壊」)に関連してきた。モントリオール議定書およびその付帯改正案は、ハロン1211および1301の製造を停止することを指令した。
従って、一般に用いられた臭素含有消火剤の代替え品または交換品がこの分野において必要とされている。こうした代替え品は、低いオゾン層破壊係数(ODP)を有するべきであり、火災、例えば、クラスA(ぼろきれ、木材または紙)火災、クラスB(可燃性液体または気体)火災および/またはクラスC(活きている電気装置)火災を効果的に消火し、制圧するとともに防ぐ能力を有するべきであり、「クリーン消火剤」、すなわち、非導電性、揮発性またはガス状であるべきであり、使用後に残留物を残さない。好ましくは、代替え品は、毒性も低く、空気中で可燃性混合物を生成せず、消火用途において用いるために許容できる熱安定性および化学安定性を有する。更に、適するハロン交換品は、気候変動に及ぼす最少の影響を示すべきである。すなわち、適するハロン交換品は、低い地球温暖化係数(GWP)を特徴とし、地球温暖化の大きな一因になるべきではでない。
(非特許文献1)によって記載されたように、種々の異なるフッ素化炭化水素が消火剤として用いるために提案されてきた。例えば、ヒドロブロモフルオロカーボン(HBFC)およびヒドロクロロフルオロカーボン(HCFC)がハロン薬剤の代替え品として提案されてきた。消火剤として有効であるとともに、ハロンと比べてより低いODPによって特徴付けられるが、HBFCおよびHCFCは、やはり成層圏オゾン層の破壊の一因になり、結果として、それらの使用および製造は段階的な廃止のための予定に組み入れられてきた。
米国特許公報(特許文献1)には、消火剤としてのパーフルオロカーボン(PFC)、例えば、パーフルオロ−n−ブタンの使用が開示されている。PFCは、効果的な消火剤であり、成層圏オゾン層の破壊の一因にならない(すなわち、それらのODPは零に等しい)。しかし、PFCの極度に高い化学安定性および熱安定性は非常に長い大気寿命によってPFCが特徴付けられる結果となる。PFCの長い大気寿命および赤外線(IR)を吸収するPFCの能力の結果として、PFCは地球温暖化の大きな一因になり、非常に高いGWPによって特徴付けられる。
米国特許公報(特許文献2)には、消火剤としての臭素含有オレフィンの使用が開示されている。幾つかの臭素含有オレフィン、例えば、2−ブロモ−3,3,3−トリフルオロプロパン(CF3CBr=CH2)が消火特性を示すことが開示されてきた一方で、他のもの、例えば、ブロモトリフルオロエチレン(CF2=CFBr)は、可燃性であることが報告されてきた(ブロモトリフルオロエチレンのMSDS、エアーリクイデ(Air Liquide))。臭素含有オレフィンは、短い大気寿命および低いGWPによって特徴付けられるが、小さいが零でないODPによっても特徴付けられる。更に、ブロモオレフィンの比較的高い毒性は、それらの用途を厳しく制限する。
米国特許公報(特許文献3)には、消火剤としてのヒドロフルオロカーボン(HFC)の使用が開示されている。HFCは、効果的な火災抑制、零ODP、低い毒性によって特徴付けられ、使用後に残留物を残さない「クリーン」な薬剤でもある。しかし、HFCは中程度のGWPによって特徴付けられ、従って、地球温暖化の多少の一因となる。
米国特許公報(特許文献4)には、消火剤としての過フッ素化ケトンの使用が開示されている。これらの化合物は効果的な火災抑制、零ODPおよび低いGWPによって特徴付けられる。しかし、過フッ素化ケトンは高い化学反応性によっても特徴付けられる((非特許文献2);(非特許文献3)を参照のこと)。例えば、ケトンCF3CF2C(O)CF(CF32は水と反応して、高い酸性、高い毒性および腐食性のパーフルオロ酸であるパーフルオロプロピオン酸CF3CF2COOHを生成させる。この化合物が肺/空気界面を横切って吸収される時にも、この加水分解反応が起きる。
米国特許第5,117,917号明細書 米国特許第5,759,430号明細書 米国特許第5,124,053号明細書 米国特許第6,478,979号明細書 M.L.ロビン(M.L.Robin)著「ハロゲン化火災抑制剤」、ハロン交換品において:技術および科学(「Halogenated Fire Suppression Agents」,in Halon Replacements:Technology and Science)、A.W.ミジオレク(A.W.Miziolek)およびW.サング(W.Tsang)編、ACSシンポジウムシリーズ611(ACS Symposium Series 611)、米国化学会(American Chemical Society)、ワシントンDC(Washington,DC)、1994年8月、第9章 N.P.ガンバラヤン(N.P.Gambarayan)ら、Angew.Chemie Intern.編、5(11)、947頁(1966年) A.M.ロベラス(A.M.Lovelace)ら、脂肪族フッ素化合物(Aliphatic Fluorine Compounds)、ACSモノグラフシリーズ(ACS Monograph Series)、1958年、180頁 Jounal of Fluorin Chemistry、第4巻、261〜270頁(1974年) オゾン層破壊の科学的評価、2002、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) 「炎消火用濃度の測定(Measurement of Flame Extinguishing Concentrations)」、R.ヒルスト(R.Hirst)およびK.ブース(K.Booth)、Fire Technology、第13巻(4):296〜315頁(1977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、および
(ii)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、CF3CF=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、CF3CF2CH=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火炎抑制組成物を提供する。
更なる態様は、流体の燃焼性を低減させる方法であって、上述した火炎抑制組成物を前記流体に添加することを含むことを特徴とする方法を規定している。
別の態様は、火炎を抑制する方法であって、上述した火炎抑制組成物を含む流体と前記火炎を接触させることを含むことを特徴とする方法に関する。
一態様は、全面的充満用途において火災を消火するか、または抑制する方法であって、
(a)上述した火炎抑制組成物を含む薬剤を提供する工程と、
(b)加圧吐出システム内に薬剤を配置する工程と、
(c)エリアに薬剤を吐出してそのエリア内で火災を消火するか、または抑制する工程と
を含むことを特徴とする方法に関する。
更なる態様は、火災または爆発を防ぐためにエリアを不活性化する方法であって、
(a)上述した火炎抑制組成物を含む薬剤を提供する工程と、
(b)加圧吐出システム内に前記薬剤を配置する工程と、
(c)薬剤をエリアに吐出して、火災または爆発の発生を防ぐ工程と
を含むことを特徴とする方法に関する。
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、この開示において参照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「不飽和フッ素化炭化水素を含む溶媒組成物(Solvent Compositions Comprising Unsaturated Fluorinated Hydrocarbons)」(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形成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)、発明の名称「不飽和フルオロカーボンを含むエーロゾル噴射剤(Aerosol Propellants Comprising Unsaturated Fluorocarbons)」(代理人登録番号FL1185US 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)も参照により援用する。
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、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)を有する化合物を提供する。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 0005324221
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4)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)およびクラウンエーテル(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。
本開示の組成物は、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。
本開示の組成物は、例えば表1に記載された単一化合物を含んでもよいか、または表1の化合物の組み合わせを含んでもよい。更に、表1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してもよい。本開示は、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(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する。別の例は、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F24E(C25CH=CH(n−C49))である。
本発明は、防火システムにおいて約150以上のGWP、すなわち高GWPを有する消火剤をより低いGWPを有する組成物により交換するか、または代替する方法に更に関連する。1つの方法は、交換品として本発明の少なくとも1種のフルオロオレフィンを含む組成物を提供することを含む。本発明の別の実施形態において、交換されるか、または代替される組成物より低いGWPを有する薬剤を用いて、火災を抑制するか、消火するか、または防ぐ。
地球温暖化係数(GWP)は、キログラムの二酸化炭素の放出と比べた、キログラムの特定の温室効果ガスの大気放出による相対的な地球温暖化への影響を見積もるための指数である。GWPは、所定のガスに関する大気寿命の影響を示す様々な計画対象期間にわたって計算することが可能である。100年の計画対象期間にわたるGWPは一般に参照される値である。
高GWP防火剤は、約1000以上、あるいは500以上、150以上、100以上または50以上の100年計画対象期間におけるGWPを有する薬剤として機能できるあらゆる化合物であろう。気候変動に関する政府間パネル(IPCC)によって公表されたGWP計算に基づいて交換品を必要としている防火剤には、HFC−227eaが挙げられるが、それらに限定されない。
本発明は、零または低いオゾン層破壊係数および低い地球温暖化係数(GWP)を有する組成物を提供する。本発明のフルオロオレフィンまたは本発明のフルオロオレフィンと他の消火組成物の混合物は、現在使われている多くの炭化水素防火剤より低い地球温暖化係数を有する。典型的には、本発明のフルオロオレフィンは、約25未満のGWPを有することが予想される。本発明の一態様は、1000未満、500未満、150未満、100未満または50未満の地球温暖化係数を有する薬剤を提供することである。本発明の別の態様は、前記薬剤にフルオロオレフィンを添加することにより防火剤の正味GWPを減少させることである。
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5)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。
本開示の組成物は、所望の量の個々の成分を組み合わせるためのいずれかの便利な方法によって調製してもよい。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。
好ましい実施形態において、本開示の化合物は、火炎の抑制、減少、消火または不活性化(集合的に火炎抑制組成物)において有用である。
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火炎抑制組成物中で用いることが可能である。
Figure 0005324221
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表2に記載された化合物は市販されているか、あるいは技術上知られているプロセスか、または本明細書で記載されたプロセスによって調製してもよい。
1,1,1,4,4,4−ヘキサフルオロ−2−ブテン(CF3CH=CHCF3)は、相間移動触媒を用いて60℃でKOHと反応させることにより1,1,1,4,4,4−ヘキサフルオロ−2−ヨードブタン(CF3CHICH2CF3)から調製してもよい。1,1,1,4,4,4−ヘキサフルオロ−2−ヨードブタンの合成は、自然圧力下で約200℃で約8時間にわたりパーフルオロメチルヨージド(CF3I)と3,3,3−トリフルオロプロペン(CF3CH=CH2)を反応させることにより行ってもよい。
1,1,1,2,3,4−ヘキサフルオロ−2−ブテン(CF3CF=CFCH2F)は、固体KOHを用いる1,1,1,2,3,3,4−ヘキサフルオロブタン(CH2FCF2CHFCF3)の脱フッ化水素によって調製してもよい。
1,1,1,2,4,4−ヘキサフルオロ−2−ブテン(CF3CF=CHCHF2)は、固体KOHを用いる1,1,1,2,2,4,4−ヘプタフルオロブタン(CHF2CH2CF2CHF3)の脱フッ化水素によって調製してもよい。
1,1,1,3,4,4−ヘキサフルオロ−2−ブテン(CF3CH=CFCHF2)は、固体KOHを用いる1,1,1,3,3,4,4−ヘプタフルオロブタン(CF3CH2CF2CHF2)の脱フッ化水素によって調製してもよい。
本開示の火炎抑制組成物は、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2と式Iの化合物の組み合わせを含んでもよい。
更に、表2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してもよい。特定の異性体が指定されていない時、本開示は、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、1,1,1,2,4,4,5,5,5−ノナフルオロ−2−ペンテンは、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。別の例は、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HFC−1336pzである。
(例えば、式I、表1または表2からの)本火炎抑制組成物に含まれるフルオロカーボン(FC)またはヒドロフルオロカーボン(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。当業者によって認められるように、添加される量は、少なくともある程度、対象流体が可燃性である度合および対象流体の可燃性を減少させることを必要とする度合に応じて異なる。幾つかの好ましい実施形態において、可燃性流体に添加される火炎抑制組成物の量は、得られた流体を不燃性にするために有効である。作業のある段階での適切な最終濃度を達成し維持するために、防御される空間およびエリアに応じて、漏洩または拡散のゆえに火炎抑制組成物の追加の量が導入されなければならない場合がある。
本火炎抑制組成物は周囲条件下で固体、液体または気体であってもよいが、好ましくは液体状態または気体状態のいずれか(あるいは両方)で火災の抑制、減少、消火または不活性化の本方法のために用いられる。従って、通常、固体の化合物は、融解、昇華または液体共薬剤中での溶解を通して液体および/または気体に転移した後に用いられる。こうした転移は火災の熱に化合物がさらされると起き得る。
一態様は、流体の燃焼性を減少させる方法であって、本開示の火炎抑制組成物を前記流体に添加することを含むことを特徴とする方法を提供する。広範囲の可燃性流体のいずれかに関連する燃焼性を本開示に従って減少させてもよい。例えば、エチレンオキシド、可燃性ヒドロフルオロカーボン、および例えば1,1−ジフルオロエタン(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、ヘキサンおよびオクタンなどを含む炭化水素などの流体に関連する燃焼性を本開示に従って減少させることが可能である。本開示の目的において、可燃性流体は、ASTM E−681などの従来のいずれかの標準試験方法により測定した時、空気中で爆発範囲を示すあらゆる流体であってもよい。
更なる態様は、火炎を抑制する方法であって、本開示の火炎抑制組成物を含む流体と火炎を接触させることを含むことを特徴とする方法を提供する。本組成物に火炎を接触させるために適するいかなる方法も用いてよい。例えば、本開示の火炎抑制組成物を火炎の上に噴霧しても注いでもよいか、または火炎の少なくとも1部を火炎抑制組成物に浸してもよい。本明細書の教示を考慮して、当業者は本開示におい用いるための様々な従来の火炎抑制装置および火炎抑制方法に適応させることが容易にできるであろう。
更なる実施形態は、全面的充満用途において火災を消火するか、または抑制する方法であって、本開示の火炎抑制組成物を含む薬剤を提供する工程と、加圧吐出システム内にその薬剤を配置する工程と、エリアに前記薬剤を吐出してそのエリアにおいて火災を消火するか、または抑制する工程とを含むことを特徴とする方法を提供する。
別の実施形態は、火災または爆発を防ぐためにエリアを不活性化する方法であって、本開示の火炎抑制組成物を含む薬剤を提供する工程と、加圧吐出システム内にその薬剤を配置する工程と、その薬剤をエリアに吐出して火災または爆発の発生を防ぐ工程とを含むことを特徴とする方法を提供する。
「消火」という用語は火災の完全な消滅を表すために通常は用いられるのに対して、「抑制」は火災または爆発の縮小を表すためにしばしば用いられるが、必ずしも全面消滅ではない。本明細書で用いられる「消火」および「抑制」という用語は互換可能に用いられる。ハロゲン化炭素火災・爆発の防御用途の4つの一般タイプがある。(1)全面的充満消火および/または抑制用途。薬剤を密閉空間に吐出して、既存の火災を消火または抑制するのに十分な濃度を達成する。これは、常にとは限らないが、しばしば自動システムによって行われ、そのシステムは、火災を検出し、次に消火剤を自動的に吐出して、気体状薬剤または含まれた火災を抑制または消火するために必要な濃度に蒸発させた揮発性液体薬剤の濃度で空間を満たす。全面的充満使用法は、コンピュータ室などの潜在的に居住されている密閉空間ならびに航空機エンジンナセルおよび車両のエンジン室などのしばしば居住されていない専門的な空間の防御を含む。(2)流動用途において、火災の上に薬剤を直接被着させるか、または火災の領域に薬剤を被着させる。これは、通常は手動運転車輪付き装置または携帯式装置を用いて実行される。流動用途として含まれる第2の方法は、1つまたは複数の固定ノズルから火災に向けて薬剤を吐出する「局部」システムを用いる。局部システムは手動または自動のいずれかで起動してもよい。(3)爆発抑制において、本開示のフルオロカーボンまたはヒドロフルオロカーボンを吐出して、既に開始されていた爆発を抑制する。「抑制」という用語は、通常この用途において用いられる。爆発が通常は自己限定的であるからである。しかし、この用語の使用は、爆発が薬剤によって消滅されないことを必ずしも示唆するものではない。この用途において、検出器は、通常は爆発から膨張する火球を検出するために用いられ、薬剤を迅速に吐出して爆発を抑制する。爆発抑制は国防用途において主として用いられるが、それだけではない。(4)不活性化において、本開示のフルオロカーボンまたはヒドロフルオロカーボンを密閉空間に吐出して、爆発または火災が開始されるのを妨げる。しばしば、全面的充満消火または抑制のために用いられたシステムと類似または同じシステムを用いる。通常は、危険な条件(例えば、可燃性ガスまたは爆発性ガスの危険な濃度)の存在を検出し、その後、本開示のフルオロカーボンまたはヒドロフルオロカーボンを吐出して、条件が改善できるまで爆発または火災が起きるのを妨げる。更に、消火剤に関する火災防止用途において、燻っている残り火、または密閉エリア付近であるが密閉エリア内ではない火災などの潜在的な危険を検出すると薬剤を密閉エリアに向けて送り出す。これらの用途において、密閉エリア内の雰囲気は燃焼を持続も開始もさせずに呼吸可能なままである。
火災を取り囲むエリアに組成物を導入することにより消火方法を行うことが可能である。組成物の適切な量を適切な間隔で密閉エリアに計量供給するかぎり、既知の導入方法のどれも用いることが可能である。例えば、従来の携帯式(または固定式)消火装置を用いる流動によって;噴霧によって;または例えば、火災を取り囲む密閉エリアに組成物を(適切な配管、バルブおよび制御装置を用いて)放出することによる全面的充満によって、例えば、組成物を導入することが可能である。任意に、不活性噴射剤、例えば、窒素、アルゴン、グリシジルアジドポリマーの分解生成物または二酸化炭素と組成物とを組み合わせて、用いられる流動装置または充満装置からの組成物の吐出の速度を上げることが可能である。
好ましくは、消火プロセスは、火災または火炎を消火するのに十分な量で本開示の火炎抑制剤を火災または火炎に導入することを含む。当業者は、特定の火災を消火するために必要な火炎抑制剤の量が危険の性質および程度に応じて異なることを認めるであろう。火炎抑制剤を全面的充満によって導入しようとする時、特定のタイプの火災を消火するために必要な火炎抑制剤の量または濃度を決定する際にカップバーナー試験データが有用である。
全面的充満用途または火災不活性化における火災の消火または抑制と連携して用いる時に火炎抑制組成物の有効な濃度範囲を決定するために有用な実験室試験は、本明細書に参照により援用される例えば米国特許公報(特許文献2)に記載されている。
本火炎抑制剤は更に(例えば、密封容器から液体火炎抑制剤を噴出させるための)噴射剤と組み合わせて用いてもよい。ここで、火炎抑制剤と噴射剤を含む生じた組成物が不燃性である限り、噴射剤は中程度に可燃性または可燃性であることが可能である。
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。本開示の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)
(1,1,1,4,4,5,5,6,6,7,7,7−ドデカフルオロ−2−ヘプテン(F14E)の合成)
(C49CH2CHICF3の合成)
パーフルオロ−n−ブチルヨージド(180.1gm、0.52モル)および3,3,3−トリフルオロプロペン(25.0gm、0.26モル)を400mlの「ハステロイ(Hastelloy)」(商標)シェーカーチューブに添加し、最高で428PSIに増加した自然圧力下で8時間にわたり200℃に加熱した。生成物を室温で採取した。上の反応をこれらの条件で再び行い、生成物を組み合わせた。その後、400mlの同じ反応器内でパーフルオロ−n−ブチルヨージドおよび3,3,3−トリフルオロプロペンの量を倍にしてそれを繰り返した。この場合、圧力は573PSIに増加した。これらの反応の生成物を組み合わせ、そして蒸留して、収率70%で322.4gmのC49CH2CHICF3(52.2°/35mm)をもたらした。
(F14EへのC49CH2CHICF3の転化)
攪拌棒を備えるとともに充填蒸留カラムおよび蒸留缶ヘッドに接続された2Lの丸底フラスコに添加漏斗を経由してC49CH2CHICF3(322.4gm、0.73モル)を滴下した。フラスコは、イソプロピルアルコール(95ml)、KOH(303.7gm、0.54モル)および水(303ml)を含有していた。生成物を採取し、異性亜硫酸水素ナトリウム、水で洗浄し、MgSO4で乾燥させ、ガラス螺旋が充填された6インチのカラムを通して蒸留した。生成物F14E(173.4gm、76%)は78.2℃で沸騰する。生成物を以下によって特性分析した。19F NMR(δ−66.7(CF3,m,3F)、−81.7(CF3,m,3F)、−124.8(CF2,m,2F)、−126.4(CF2,m,2F)および−114.9ppm(CF2,m,2F))。クロロホルム−d溶液中の1H NMR(δ6.45)。
(実施例2)
(1,1,1,2,2,5,5,6,6,7,7,8,8,8−テトラデカフルオロ−3−オクテン(F24E)の合成)
(C49CHICH225の合成)
パーフルオロエチルヨージド(220gm、0.895モル)および3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロ−1−ヘキセン(123gm、0.50モル)を400mlの「ハステロイ(Hastelloy)」(商標)シェーカーチューブに添加し、自然圧力下で10時間にわたり200℃に加熱した。これからの生成物および類似条件下で行われた2つの他の生成物を組み合わせ、10重量%水溶液亜硫酸水素ナトリウムの200mL部分で洗浄した。有機相を塩化カルシウム上で乾燥させ、その後、蒸留して、収率37%で277.4gmのC49CH2CHICF3(79−81℃/67−68mmHg)をもたらした。
(F24EへのC49CHICH225の転化)
メカニカルスターラー、添加漏斗、コンデンサおよび熱電対を備えた1Lの丸底フラスコにC49CHICH225(277.4gm、0.56モル)およびイソプロパノール(217.8g)を投入した。添加漏斗に83.8gの水に溶解させた水酸化カリウム(74.5g、1.13モル)の溶液を投入した。温度が21℃から42℃にゆっくり上がるにつれて、約1時間の過程にわたり迅速に攪拌しつつKOH溶液をフラスコに滴下した。反応塊を水で希釈し、生成物を相分離によって回収した。生成物を10重量%水溶液亜硫酸水素ナトリウムの50mL部分および水で洗浄し、塩化カルシウム上で乾燥させ、その後、大気圧で蒸留した。生成物F24E(128.7gm、63%)は95.5℃で沸騰する。生成物を以下によって特性分析した。19F NMR(δ−81.6(CF3,m,3F)、−85.4(CF3,m,3F)、−114.7(CF2,m,2F)、−118.1(CF2,m,2F)、−124.8ppm(CF2,m,2F)、−126.3ppm(CF2,m,2F))およびクロロホルム−d溶液中の1H NMR(δ6.48)。
(実施例3)
(CF3CH=CHCF(CF32の合成)
(CF3CHICH2CF(CF32の合成)
(CF32CFI(265gm、0.9モル)および3,3,3−トリフルオロプロペン(44.0gm、0.45モル)を400mlの「ハステロイ(Hastelloy)」(商標)シェーカーチューブに添加し、最高で585psiに増加した自然圧力下で8時間にわたり200℃に加熱した。生成物を室温で採取し、収率62%で110gmの(CF32CFCH2CHICF3(76〜77℃/200mm)をもたらした。
(F13iEへの(CF32CFCH2CHICF3の転化)
攪拌棒を備えるとともに短経路蒸留カラムおよび乾燥アイストラップに接続され、42℃に加熱された500mlの丸底フラスコに添加漏斗を経由して(CF32CFCH2CHICF3(109gm、0.28モル)をゆっくり滴下した。フラスコは、イソプロピルアルコール(50ml)、KOH(109gm、1.96モル)および水(109ml)を含有していた。添加中に温度は42℃から55℃に上昇した。30分にわたる還流後に、フラスコ内の温度は62℃に上昇した。生成物を採取し、水で洗浄し、MgSO4で乾燥させ、蒸留した。生成物F13iE(41gm、55%)は48〜50℃で沸騰する。生成物を以下によって特性分析した。クロロホルム−d溶液中の19F NMR(δ−187.6(CF,m,1F)、−77.1(CF3,m,6F)、−66.3(CF3,m,3F)。
(実施例4)
(消火用濃度)
F14E、PFBE、F11EおよびF12Eの消火用濃度は、ICIカップバーナー法によって決定した。結果を表3に示している。この方法は、(非特許文献6)に記載されている。
詳しくは、空気ストリームをガラスビード分配器から外部煙突(I.D.8.5cm×高さ53cm)に40リットル/分で煙突の底で通す。燃料カップバーナー(O.D.3.1cmおよびI.D.2.15cm)を煙突の上端より30.5cm下で煙突内に入れる。ガラスビード分配器に空気ストリームが入る前に消火剤を空気ストリームに添加する一方で、空気流量をすべての試験のために40リットル/分で維持する。較正されたロタメータを用いて空気流量および薬剤流量を測定する。
リザーバ内の燃料(n−ヘプタン)レベルを調節して、バーナーカップ上の研削ガラスリップとちょうど互角にカップバーナー中の液体燃料レベルをもっていくことにより試験を行う。空気流量を40リットル/分で維持して、カップバーナー中の燃料を着火させる。炎が消えるまで消火剤を測定された増分で添加する。
消火用濃度は以下の式から決定する。
消火用濃度=(F1/(F1+F2))×100(式中、F1は薬剤流量であり、F2は空気流量である)
Figure 0005324221
(実施例5:F12Eの毒性試験)
F12Eに関して毒性試験を行った。ラットをF12Eの蒸気に4時間にわたりさらし、14日の回復期間にわたって観察することにより急性致死率を評価した。4時間ALCが8,210ppmより大きいことが見出され、F12Eが低い急性毒性であることを示した。
代謝活性化システムの存在する状態および存在しない状態でフルオロカーボン化合物にさらされたサルモネラチフィムリウム菌株TA100、TA1535、TA97aおよびTA98ならびに大腸菌の菌株WP2uvrA(PKM101)を用いるエームス試験によって遺伝毒性を決定した。F12Eがエームス試験において陰性の結果を与えることが見出された。すなわち、F12Eは遺伝毒性を示さなかった。F12Eに関する結果を表4でまとめている。
Figure 0005324221
前述した説明は本発明の例示のみである。本発明の限界は以下の請求の範囲においてのみ見出されるべきである。
本発明は以下の実施の態様を含むものである。
1.(i)式E−R 1 CH=CHR 2 またはZ−R 1 CH=CHR 2 (式中、R 1 およびR 2 は独立してC 1 〜C 6 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)CF 3 CH=CF 2 、CHF 2 CF=CF 2 、CHF 2 CH=CHF、CF 3 CF=CH 2 、CF 3 CH=CHF、CH 2 FCF=CF 2 、CHF 2 CH=CF 2 、CHF 2 CF=CHF、CHF 2 CF=CH 2 、CF 3 CH=CH 2 、CH 3 CF=CF 2 、CH 2 FCHCF 2 、CH 2 FCF=CHF、CHF 2 CH=CHF、CF 3 CF=CFCF 3 、CF 3 CF 2 CF=CF 2 、CF 3 CF=CHCF 3 、CF 3 CF 2 CF=CH 2 、CF 3 CH=CHCF 3 、CF 3 CF 2 CH=CH 2 、CF 2 =CHCF 2 CF 3 、CF 2 =CFCHFCF 3 、CF 2 =CFCF 2 CHF 2 、CHF 2 CH=CHCF 3 、(CF 3 2 C=CHCF 3 、CF 3 CF=CHCF 2 CF 3 、CF 3 CH=CFCF 2 CF 3 、CF 3 CF=CFCF 2 CF 3 、(CF 3 2 CFCH=CH 2 、CF 3 CF 2 CF 2 CH=CH 2 、CF 3 (CF 2 3 CF=CF 2 、CF 3 CF 2 CF=CFCF 2 CF 3 、(CF 3 2 C=C(CF 3 2 、(CF 3 2 CFCF=CHCF 3 、CF 2 =CFCF 2 CH 2 F、CF 2 =CFCHFCHF 2 、CH 2 =C(CF 3 2 、CH 2 CF 2 CF=CF 2 、CH 2 FCF=CFCHF 2 、CH 2 FCF 2 CF=CF 2 、CF 2 =C(CF 3 )(CH 3 )、CH 2 =C(CHF 2 )(CF 3 )、CH 2 =CHCF 2 CHF 2 、CF 2 =C(CHF 2 )(CH 3 )、CHF=C(CF 3 )(CH 3 )、CH 2 =C(CHF 2 2 、CF 3 CF=CFCH 3 、CH 3 CF=CHCF 3 、CF 2 =CFCF 2 CF 2 CF 3 、CHF=CFCF 2 CF 2 CF 3 、CF 2 =CHCF 2 CF 2 CF 3 、CF 2 =CFCF 2 CF 2 CHF 2 、CHF 2 CF=CFCF 2 CF 3 、CF 3 CF=CFCF 2 CHF 2 、CF 3 CF=CFCHFCF 3 、CHF=CFCF(CF 3 2 、CF 2 =CFCH(CF 3 2 、CF 3 CH=C(CF 3 2 、CF 2 =CHCF(CF 3 2 、CH 2 =CFCF 2 CF 2 CF 3 、CHF=CFCF 2 CF 2 CHF 2 、CH 2 =C(CF 3 )CF 2 CF 3 、CF 2 =CHCH(CF 3 2 、CHF=CHCF(CF 3 2 、CF 2 =C(CF 3 )CH 2 CF 3 、CH 2 =CFCF 2 CF 2 CHF 2 、CF 2 =CHCF 2 CH 2 CF 3 、CF 3 CF=C(CF 3 )(CH 3 )、CH 2 =CFCH(CF 3 2 、CHF=CHCH(CF 3 2 、CH 2 FCH=C(CF 3 2 、CH 3 CF=C(CF 3 2 、CH 2 =CHCF 2 CHFCF 3 、CH 2 C(CF 3 )CH 2 CF 3 、(CF 3 2 C=CHC 2 5 、(CF 3 2 CFCF=CHCF 3 、CH 2 =CHC(CF 3 3 、(CF 3 2 C=C(CH 3 )(CF 3 )、CH 2 =CFCF 2 CH(CF 3 2 、CF 3 CF=C(CH 3 )CF 2 CF 3 、CF 3 CH=CHCH(CF 3 2 、CH 2 =CHCF 2 CF 2 CF 2 CHF 2 、(CF 3 2 C=CHCF 2 CH 3 、CH 2 =C(CF 3 )CH 2 2 5 、CH 2 =CHCH 2 CF 2 2 5 、CH 2 =CHCH 2 CF 2 2 5 、CF 3 CF 2 CF=CFC 2 5 、CH 2 =CHCH 2 CF(CF 3 2 、CF 3 CF=CHCH(CF 3 )(CH 3 )、(CF 3 2 C=CFC 2 5 、シクロ−CF 2 CF 2 CF 2 CH=CH−、シクロ−CF 2 CF 2 CH=CH−、CF 3 CF 2 CF 2 C(CH 3 )=CH 2 、CF 3 CF 2 CF 2 CH=CHCH 3 、シクロ−CF 2 CF 2 CF=CF−、シクロ−CF 2 CF=CFCF 2 CF 2 −、シクロ−CF 2 CF=CFCF 2 CF 2 CF 2 、CF 3 CF 2 CF 2 CF 2 CH=CH 2、 CF 3 CH=CHCF 2 CF 3 、CF 3 CF 2 CH=CHCF 2 CF 3 、CF 3 CH=CHCF 2 CF 2 CF 3 、CF 3 CF=CFC 2 5 、CF 3 CF=CFCF 2 CF 2 2 5 、CF 3 CF 2 CF=CFCF 2 2 5 、CF 3 CH=CFCF 2 CF 2 2 5 、CF 3 CF=CHCF 2 CF 2 2 5 、CF 3 CF 2 CH=CFCF 2 2 5 、CF 3 CF 2 CF=CHCF 2 2 5 、C 2 5 CF 2 CF=CHCH 3 、C 2 5 CF=CHCH 3 、(CF 3 2 C=CHCH 3 、CF 3 C(CH 3 )=CHCF 3 、CHF=CFC 2 5 、CHF 2 CF=CFCF 3 、(CF 3 2 C=CHF、CH 2 FCF=CFCF 3 、CHF=CHCF 2 CF 3 、CHF 2 CH=CFCF 3 、CHF=CFCHFCF 3 、CF 3 CH=CFCHF 2 、CHF=CFCF 2 CHF 2 、CHF 2 CF=CFCHF 2 、CH 2 CF=CFCF 3 、CH 2 FCH=CFCF 3 、CH 2 =CFCHFCF 3 、CH 2 =CFCF 2 CHF 2 、CF 3 CH=CFCH 2 F、CHF=CFCH 2 CF 3 、CHF=CHCHFCF 3 、CHF=CHCF 2 CHF 2 、CHF 2 CF=CHCHF 2 、CHF=CFCHFCHF 2 、CF 3 CF=CHCH 3 、CF 2 =CHCF 2 Br、CHF=CBrCHF 2 、CHBr=CHCF 3 、CF 3 CBr=CFCF 3 、CH 2 =CBrCF 2 CF 3 、CHBr=CHCF 2 CF 3 、CH 2 =CHCF 2 CF 2 Br、CH 2 =CHCBrFCF 3 、CH 3 CBr=CHCF 3 、CF 3 CBr=CHCH 3 、(CF 3 2 C=CHBr、CF 3 CF=CBrCF 2 CF 3 、E−CHF 2 CBr=CFC 2 5 、Z−CHF 2 CBr=CFC 2 5 、CF 2 =CBrCHFC 2 5 、(CF 3 2 CFCBr=CH 2 、CHBr=CF(CF 2 2 CHF 2 、CH 2 =CBrCF 2 2 5 、CF 2 =C(CH 2 Br)CF 3 、CH 2 =C(CBrF 2 )CF 3 、(CF 3 2 CHCH=CHBr、(CF 3 2 C=CHCH 2 Br、CH 2 =CHCF(CF 3 )CBrF 2 、CF 2 =CHCF 2 CH 2 CBrF 2 、CFBr=CHCF 3 、CFBr=CFCF 3 、CF 3 CF 2 CF 2 CBr=CH 2 およびCF 3 (CF 2 3 CBr=CH 2 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火炎抑制組成物。
2.R 1 およびR 2 が、独立して、CF 3 、C 2 5 、CF 2 CF 2 CF 3 、CF(CF 3 2 、CF 2 CF 2 CF 2 CF 3 、CF(CF 3 )CF 2 CF 3 、CF 2 CF(CF 3 2 、C(CF 3 3 、CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF 3 、CF 2 CF 2 CF(CF 3 2 、C(CF 3 2 2 5 、CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF 3 、CF(CF 3 )CF 2 CF 2 2 5 またはC(CF 3 2 CF 2 2 5 であることを特徴とする前記1に記載の火炎抑制組成物。
3.前記フルオロカーボンまたはヒドロフルオロカーボンが、E−CF 3 CH=CHCF 3 、Z−CF 3 CH=CHCF 3 、E−CF 3 CH=CFCF 3 、Z−CF 3 CH=CFCF 3 、E−CF 3 CF=CFCF 3 、Z−CF 3 CF=CFCF 3 、E−CF 3 CH=CHCF 2 CF 3 、Z−CF 3 CH=CHCF 2 CF 3 、E−CF 3 CF=CHCF 2 CF 3 、Z−CF 3 CF=CHCF 2 CF 3 、E−CF 3 CH=CFCF 2 CF 3 、Z−CF 3 CH=CFCF 2 CF 3 、E−CF 3 CF=CFCF 2 CF 3 、CF 3 CF 2 CF=CH 2 またはZ−CF 3 CF=CFCF 2 CF 3 からなる群から選択されることを特徴とする前記1に記載の火炎抑制組成物。
4.噴射剤を更に含むことを特徴とする前記1に記載の火炎抑制組成物。
5.前記1に記載の火炎抑制組成物を流体に添加することを含むことを特徴とする流体の燃焼性を低減させる方法。
6.火炎を、前記1に記載の火炎抑制組成物を含む流体と接触させることを含むことを特徴とする火炎を抑制する方法。
7.全面的充満用途において火災を消火するか、または抑制する方法であって、
(a)前記1に記載の火炎抑制組成物を含む薬剤を提供する工程と、
(b)加圧吐出システム内に前記薬剤を配置する工程と、
(c)エリアに前記薬剤を吐出して前記エリア内で火災を消火するか、または抑制する工程と
を含むことを特徴とする方法。
8.流動用途において火災を消火するか、または抑制する方法であって、
(a)前記1に記載の火炎抑制組成物を含む薬剤を提供する工程と、
(b)加圧吐出システム内に前記薬剤を配置する工程と、
(c)火災の位置に向けて前記薬剤を吐出して火災を消火するか、または抑制する工程と
を含むことを特徴とする方法。
9.火災または爆発を防ぐためにエリアを不活性化する方法であって、
(a)前記1に記載の火炎抑制組成物を含む薬剤を提供する工程と、
(b)加圧吐出システム内に前記薬剤を配置する工程と、
(c)前記薬剤を前記エリアに吐出して火災または爆発の発生を防ぐ工程と
を含むことを特徴とする方法。
10.密閉エリア内で火災を防ぐ方法であって、
(a)潜在的な火災源または着火源を検出する工程と、
(b)前記1に記載の火炎抑制組成物を含む薬剤を前記密閉エリアに吐出し、それにより火災を防ぐ工程とを含み、前記密閉エリア内で結果として生じた雰囲気が、燃焼を持続も開始もさせずに居住に適したまままであることを特徴とする方法。
11.高GWP火災抑制剤を用いる火災を防ぐか、消火するか、または火災を抑制するために用いられる火災防御システムにおいてGWPを低下させる方法であって、
(a)前記1に記載の火炎抑制組成物を含む薬剤を提供する工程と、
(b)前記高GWP薬剤の代わりに前記1に記載の火炎抑制組成物を用いる工程と
を含むことを特徴とする方法。
12.火災または爆発を防ぐためにエリアを不活性化する低GWP方法であって、
(a)前記1に記載の火炎抑制組成物を含む薬剤を提供する工程と、
(b)加圧吐出システム内に前記薬剤を配置する工程と、
(c)前記薬剤を前記エリアに吐出して火災または爆発の発生を防ぐ工程と
を含み、前記薬剤が25未満のGWPを有することを特徴とする方法。
13.密閉エリア内で火災を防ぐ方法であって、
(a)潜在的な火災源または着火源を検出する工程と、
(b)前記1に記載の火炎抑制組成物を含む薬剤を前記密閉エリアに吐出し、それにより火災を防ぐ工程とを含み、前記密閉エリア内で結果として生じた雰囲気が、燃焼を持続も開始もさせずに居住に適したまままであり、前記薬剤が25未満のGWPを有することを特徴とする方法。

Claims (10)

  1. (i)式E−異性体1CH=CHR2またはZ−異性体1CH=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)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、CF3CF=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、CF3CF2CH=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−異性体CHF2CBr=CFC25、Z−異性体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火炎抑制組成物。
  2. 請求項1に記載の火炎抑制組成物を流体に添加することを含むことを特徴とする流体の燃焼性を低減させる方法。
  3. 火炎を、請求項1に記載の火炎抑制組成物を含む流体と接触させることを含むことを特徴とする火炎を抑制する方法。
  4. 全面的充満用途において火災を消火するか、または抑制する方法であって、
    (a)請求項1に記載の火炎抑制組成物を含む薬剤を提供する工程と、
    (b)加圧吐出システム内に前記薬剤を配置する工程と、
    (c)エリアに前記薬剤を吐出して前記エリア内で火災を消火するか、または抑制する工程と
    を含むことを特徴とする方法。
  5. 流動用途において火災を消火するか、または抑制する方法であって、
    (a)請求項1に記載の火炎抑制組成物を含む薬剤を提供する工程と、
    (b)加圧吐出システム内に前記薬剤を配置する工程と、
    (c)火災の位置に向けて前記薬剤を吐出して火災を消火するか、または抑制する工程と
    を含むことを特徴とする方法。
  6. 火災または爆発を防ぐためにエリアを不活性化する方法であって、
    (a)請求項1に記載の火炎抑制組成物を含む薬剤を提供する工程と、
    (b)加圧吐出システム内に前記薬剤を配置する工程と、
    (c)前記薬剤を前記エリアに吐出して火災または爆発の発生を防ぐ工程と
    を含むことを特徴とする方法。
  7. 密閉エリア内で火災を防ぐ方法であって、
    (a)潜在的な火災源または着火源を検出する工程と、
    (b)請求項1に記載の火炎抑制組成物を含む薬剤を前記密閉エリアに吐出し、それにより火災を防ぐ工程とを含み、前記密閉エリア内で結果として生じた雰囲気が、燃焼を持続も開始もさせずに居住に適したまままであることを特徴とする方法。
  8. 高GWP火災抑制剤を用いる火災を防ぐか、消火するか、または火災を抑制するために用いられる火災防御システムにおいてGWPを低下させる方法であって、
    (a)請求項1に記載の火炎抑制組成物を含む薬剤を提供する工程と、
    (b)前記高GWP薬剤の代わりに請求項1に記載の火炎抑制組成物を用いる工程と
    を含むことを特徴とする方法。
  9. 火災または爆発を防ぐためにエリアを不活性化する低GWP方法であって、
    (a)請求項1に記載の火炎抑制組成物を含む薬剤を提供する工程と、
    (b)加圧吐出システム内に前記薬剤を配置する工程と、
    (c)前記薬剤を前記エリアに吐出して火災または爆発の発生を防ぐ工程と
    を含み、前記薬剤が25未満のGWPを有することを特徴とする方法。
  10. 密閉エリア内で火災を防ぐ方法であって、
    (a)潜在的な火災源または着火源を検出する工程と、
    (b)請求項1に記載の火炎抑制組成物を含む薬剤を前記密閉エリアに吐出し、それにより火災を防ぐ工程とを含み、前記密閉エリア内で結果として生じた雰囲気が、燃焼を持続も開始もさせずに居住に適したまままであり、前記薬剤が25未満のGWPを有することを特徴とする方法。
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