JP5662294B2 - ジフルオロメタン及びトリフルオロヨードメタンの共沸混合物様組成物 - Google Patents
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Description
本発明は、CFC及びHCFCの代用品に対して継続する必要性を満足するのに役立つ幾つかの組成物を開発した。一定の態様にしたがえば、本発明は、ジフルオロメタン(HFC−32)及びトリフルオロヨードメタン(CF3I)を含む共沸混合物様組成物を提供する。
本明細書中に使用するように、“共沸混合物様”とは広い意味で、厳密に共沸混合物である組成物と共沸混合物のように挙動する組成物の両方を含むように意図している。基本的な原理から、流体の熱力学的状態は圧力、温度、液体組成、及び蒸気組成によって定義される。共沸混合物は、定められた圧力及び温度において液体組成と蒸気組成が等しい2種又はそれより多い成分の系である。実際には、これは、共沸混合物の諸成分が一定に沸騰して、相変化の間に分離することができないことを意味している。
本発明の共沸混合物様組成物は、更に、潤滑剤、安定剤、金属不動態化剤、腐食抑制剤、燃焼性抑制剤などをはじめとする、種々の任意の添加剤のうちのいずれかを含んでいてもよい。
により定義されるものが挙げられる。一定の好ましい式Iの芳香族エポキシドとしては、Arがフェニレンであるか、又は、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アルキルアリール、ハロゲン、ハロゲン化アルキル、ハロゲン化アルケニル、ハロゲン化アルキニル、ハロゲン化アリール、ハロゲン化アリールアルキル、ヒドロキシル、ヘテロ原子部分などをはじめとする1種又はそれより多い置換基で置換されたフェニレンであるものが挙げられる。Arが非置換又は置換のフェニレンである式Iの適する化合物の例としては、ブチルフェニルグリシジルエーテル;ペンチルフェニルグリシジルエーテル;ヘキシルフェニルグリシジルエーテル;ヘプチルフェニルグリシジルエーテル;オクチルフェニルグリシジルエーテル;ノニルフェニルグリシジルエーテル;デシルフェニルグリシジルエーテル;グリシジルメチルフェニルエーテル;1,4−ジグリシジルフェニルジエーテル;4−メトキシフェニルグリシジルエーテル;それらの誘導体などが挙げられる。
のものが挙げられる。一定の好ましい式IIのエポキシドは、式中、Ralkが約1〜約10個の炭素原子、より好ましくは、約1〜約6個の炭素原子を有するアルキル基であり、また、式中、アルキルが非置換であるか、又は、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アルキルアリール、ハロゲン、ハロゲン化アルキル、ハロゲン化アルケニル、ハロゲン化アルキニル、ハロゲン化アリール、ハロゲン化アリールアルキル、ヒドロキシル、ヘテロ原子部分などをはじめとする1種又はそれより多い置換基で更に置換されていてもよい、アルキルエポキシド化合物を含む。そのような式IIの好ましいアルキルエポキシドの例としては、n−ブチルグリシジルエーテル、イソブチルグリシジルエーテル、ヘキサンジオールジグリシジルエーテルなど、ならびに、フッ素化及び過フッ素化された(perfluorinated)アルキルエポキシドなどが挙げられる。一定のより好ましいアルキルエポキシドは、ヘキサンジオールジグリシジルエーテルなどを含む。
本発明の組成物は、広い範囲の用途において有用性を有する。例えば、本発明の一の態様は、本発明の共沸混合物様組成物を含む、冷媒組成物などの熱移動組成物に関する。
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)
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
上に挙げた成分のうち相対量の任意のもの、ならびに、本発明の組成物中に含めてもよい任意の追加成分は、本発明の組成物中に組成物の特定の用途に依存する量で組込んでもよく、すべてのかかる相対量は、好ましくはかかる成分が本明細書中に説明した組成物の共沸混合物様の性質を打ち消さないこと条件として、本明細書中の範囲内であると考えられる。
本発明を以下の実施例において更に説明するが、この実施例は説明することを意図したものであって、いかなる様式にも限定するものではない。
その頂部に更に石英製温度計K96S4771を備えた凝縮器を伴い、真空ジャケット付管からなる沸点測定装置を使用する。約20gのHFC−32を沸点測定装置に充填し、次いでCF3Iを少量の測定した増加分ずつを添加していく。CF3IをHFC−32に添加すると温度降下が観察され、これは二成分系の最小限の沸騰性共沸混合物が形成されたことを示している。CF3Iが約0重量パーセントより多く約33重量パーセントまでは、組成物の沸点の変化は約2℃又はそれ未満である。表1に示した二成分系混合物を検討したところ、これら組成物の沸点の変化は約2℃又はそれ未満であった。これら組成物は、この範囲にわたって共沸混合物の特性及び/又は共沸混合物様の特性を示す。
Claims (39)
- 67.26〜98.26重量パーセントのジフルオロメタン(HFC−32)及び1.74〜32.74重量パーセントのCF3Iからなる共沸混合物様混合物並びに安定剤を含んでなる安定化された組成物であって、前記安定剤は前記組成物中のトリフルオロヨードメタンの全重量に基づいて0.001〜10重量%の量であり、前記安定剤はアリルエーテル、C3−C5ジエン、テルペン、テルペン誘導体、芳香族エポキシド、及びこれらのうち2種又はそれより多くの組合わせからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物を含み、前記芳香族エポキシドは下記式(I):
によって定義される、組成物。 - 前記共沸混合物様混合物は、14.51psiaの圧力にて−55℃〜−51℃の沸点を有する、請求項1に記載の安定化された組成物。
- 前記共沸混合物様混合物は、14.51psiaの圧力にて−54℃〜−53℃の沸点を有する、請求項1に記載の安定化された組成物。
- 前記共沸混合物様混合物は、90.24〜99重量パーセントのHFC−32及び1〜9.76重量パーセントのCF3Iからなる、請求項1に記載の安定化された組成物。
- 潤滑剤、相溶剤、界面活性剤、火炎抑制剤、可溶化剤、分散剤、セル安定剤、化粧品、研磨剤、薬剤、清浄剤、難燃剤、着色剤、化学滅菌剤、ポリオール類、ポリオールプレミックス成分、及びこれらの2種又はそれより多い組合わせからなる群から選択される少なくとも1種の補助物質をさらに含む請求項1〜4のいずれかに記載の安定化された組成物。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の安定化された組成物を含む熱移動組成物。
- 少なくとも50重量%の請求項1〜4のいずれかに記載の安定化された組成物を含む熱移動組成物。
- 潤滑剤、相溶剤、界面活性剤、火炎抑制剤、可溶化剤、分散剤、セル安定剤、化粧品、研磨剤、薬剤、清浄剤、難燃剤、着色剤、化学滅菌剤、ポリオール類、ポリオールプレミックス成分、及びこれらの2種又はそれより多い組合わせからなる群から選択される少なくとも1種の補助物質をさらに含む請求項6又は7に記載の熱移動組成物。
- 前記補助物質が少なくとも1種の潤滑剤を含む、請求項8に記載の熱移動組成物。
- 前記潤滑剤が、鉱油、シリコーン油、ポリアルキルベンゼン(PAB)、ポリオールエステル(POE)、ポリアルキレングリコール(PAG)、ポリアルキレングリコールエステル(PAGエステル)、ポリビニルエーテル(PVE)、ポリ(α−オレフィン)(PAO)及びこれらの組合わせからなる群から選択される、請求項9に記載の熱移動組成物。
- 前記潤滑剤がポリオールエステルを含む、請求項10に記載の熱移動組成物。
- 前記潤滑剤が前記熱移動組成物の5〜50重量パーセントの量で存在する、請求項9〜11のいずれかに記載の熱移動組成物。
- 1種以上の火炎抑制剤を含む請求項8に記載の熱移動組成物。
- 前記1種以上の火炎抑制剤が前記熱移動組成物の0.5〜15重量パーセントの量で存在する、請求項13に記載の熱移動組成物。
- 前記安定剤はアリルエーテル、C3−C5ジエン、テルペン、テルペン誘導体、及びこれらのうち2種又はそれより多くの組合わせからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物を含む、請求項1〜4のいずれかに記載の安定化された組成物。
- 前記安定剤が、ブタジエン、テルペン、テルペン誘導体、及びこれらのうち2種又はそれより多くの組合わせからなる群から選択される、請求項15に記載の安定化された組成物。
- 前記安定剤が、アリルエーテル、C3−C5ジエン、テルペン、テルペン誘導体、及びこれらのうち2種又はそれより多くの組合わせからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物を含む、請求項8に記載の熱移動組成物。
- 前記安定剤が、ブタジエン、テルペン、テルペン誘導体、及びこれらのうち2種又はそれより多くの組合わせからなる群から選択される、請求項17に記載の熱移動組成物。
- 安定剤の量が、熱移動組成物中のトリフルオロヨードメタンの全重量に基づいて、0.01〜5重量パーセントである、請求項17又は18に記載の熱移動組成物。
- 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)、
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、及び
CO2
の全て及びこれらの全ての異性体の内の1種以上を包含する共冷媒をさらに含む、請求項6〜14及び17〜19のいずれかに記載の熱移動組成物。 - 請求項6〜14及び17〜20のいずれかに記載の熱移動組成物を含む冷却系。
- 固定式空調系である請求項21に記載の冷却系。
- R−410A冷媒で運転できるか、又はR−410A冷媒で使用するために当初設計された、請求項21に記載の冷却系。
- 自動車の空調系、住宅の空調系、商業的な空調系、住宅の冷蔵系、住宅の冷凍系、商業的な冷蔵系、商業的な冷凍系、チラー空調系、チラー冷却系、ヒートポンプ系、及びこれらの2種又はそれより多くの組合わせからなる群から選択される、請求項21に記載の冷却系。
- 住宅の空調系である請求項24に記載の冷却系。
- 商業的な空調系である請求項24に記載の冷却系。
- ヒートポンプ系である請求項24に記載の冷却系。
- 冷却系に含有される現存する冷媒を置換する方法であって、前記現存する冷媒の少なくとも一部を前記系から取り出し、前記系に請求項6に記載の熱移動組成物を含む冷媒組成物を導入することにより前記現存する冷媒の少なくとも一部を置換する、前記方法。
- 現存する冷媒が、R−22、R−32、R−404A、R−407A、R−407C、R−407D、R−410A及びR−507Aならびにこれらの組合わせからなる群から選択される、請求項28に記載の方法。
- 現存する冷媒が、HFC−134a、HFC−143a、HFC−125、HFC−32及びこれらの組合わせからなる群から選択される、請求項28に記載の方法。
- 現存する冷媒が、HFC−143a、HFC−125、HFC−32及びこれらの組合わせからなる群から選択される、請求項28に記載の方法。
- 現存する冷却系が、自動車の空調系、住宅の空調系、商業的な空調系、住宅の冷蔵系、住宅の冷凍系、商業的な冷蔵系、商業的な冷凍系、チラー空調系、チラー冷却系、ヒートポンプ系、及びこれらの2種又はそれより多くの組合わせからなる群から選択される、請求項28に記載の方法。
- 現存する冷却系が住宅の空調系である、請求項32に記載の方法。
- 現存する冷却系が住宅の空調系及び/又は商業的な空調系である、請求項32に記載の方法。
- 現存する冷却系が住宅の空調系及び/又はヒートポンプ系である、請求項32に記載の方法。
- 請求項6〜14及び17〜20のいずれかに記載の前記熱移動組成物が1000以下の地球温暖化係数(GWP)を有する、請求項28に記載の方法。
- 前記テルペンが、テレベン、ミルセン、リモネン、レチナール、ピネン、メントール、ゲラニオール、ファルネソール、フィトール、ビタミンA 1 、テルピネン、デルタ−3カレン、テルピノレン、フェランドレン、フェンチェン、カルノシン酸、アロ−シメン、ベータ−オシメン、及びこれらの異性体からなる群から選ばれる、請求項1に記載の安定化された組成物。
- 前記安定剤が、アリルエーテル、プロパジエン、ブタジエン、イソプレン、及びミルセンからなる群から選ばれる、請求項1に記載の安定化された組成物。
- 前記安定剤が、プロパジエンである、請求項38に記載の安定化された組成物。
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