JP5827673B2 - Ｚ−１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブテンの共沸および共沸様組成物 - Google Patents

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関連出願の相互参照
本出願は、２００７年４月２７日出願の特許文献１、２００７年５月１６日出願の特許文献２、３および４、２００７年５月２４日出願の特許文献５および６、２００７年９月７日出願の特許文献７、２００７年１０月５日出願の特許文献８、２００７年１０月２２日出願の特許文献９の優先権を主張するものである。
本開示は、Ｚ−１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブテンの共沸（azeotropic）もしくは共沸様（azeotrope-like）組成物に関する。
多くの産業は、オゾン破壊性のクロロフルオロカーボン（ＣＦＣ）およびハイドロクロロフルオロカーボン（ＨＣＦＣ）の代替品を見いだすために過去数十年間取り組んできた。ＣＦＣおよびＨＣＦＣは、エアゾール噴射剤、冷媒、クリーニング剤、熱可塑性および熱硬化性発泡体用の膨張剤、熱媒、ガス状誘電体、消火剤および鎮火剤、動力サイクル作動流体、重合媒体、微粒子除去流体、キャリア流体、バフ研磨剤、および置換乾燥剤としてのそれらの使用をはじめとする、多種多様な用途に用いられてきた。これらの用途が広い化合物の代替品の探究で、多くの産業がハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）の使用に乗り出してきた。
米国特許出願第６０／９２６６１７号明細書 米国特許出願第６０／９３０４６７号明細書 米国特許出願第６０／９３０４４５号明細書 米国特許出願第６０／９３０３８３号明細書 米国特許出願第６０／９３１９６０号明細書 米国特許出願第６０／９３１８７５号明細書 米国特許出願第６０／９６７８７４号明細書 米国特許出願第６０／９６２２０３号明細書 米国特許出願第６０／９９９８７１号明細書
ＨＦＣは、成層圏オゾンの破壊に関与しないが、それらが「温室効果」に関与するために、すなわち、それらが地球温暖化に関与するために懸念されている。それらが地球温暖化に関与するため、ＨＦＣは監視下に置かれ、それらの広範囲に及ぶ使用もまた将来制限される可能性がある。このように、成層圏オゾンの破壊に関与せず、かつ、低い地球温暖化係数（ＧＷＰ）もまた有する組成物が必要とされている。１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブテン（ＣＦ３ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、ＦＣ−１３３６ｍｚｚ）などの、特定のハイドロフルオロオレフィンは両方の目標を達成すると考えられる。
本出願には、８つの異なるタイプの共沸もしくは共沸様混合物が含まれる。
本開示は、（ａ）Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚと（ｂ）ギ酸メチルとから本質的になる組成物であって、ギ酸メチルがＺ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚと共沸もしくは共沸混合物様混合物を形成するのに有効な量で存在する組成物を提供する。
本開示はまた、（ａ）Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚと（ｂ）ペンタンとから本質的になる組成物であって、ペンタンがＺ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚと共沸もしくは共沸混合物様混合物を形成するのに有効な量で存在する組成物を提供する。
本開示はまた、（ａ）Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚと（ｂ）２−メチルブタン（イソペンタン）とから本質的になる組成物であって、イソペンタンがＺ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚと共沸もしくは共沸混合物様混合物を形成するのに有効な量で存在する組成物を提供する。
本開示はまた、（ａ）Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚと（ｂ）１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタン（ＣＦ３ＣＨ２ＣＦ２ＣＨ３、ＨＦＣ−３６５ｍｆｃ）とから本質的になる組成物であって、ＨＦＣ−３６５ｍｆｃがＺ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚと共沸混合物様混合物を形成するのに有効な量で存在する組成物を提供する。
本開示はまた、（ａ）Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚと（ｂ）トランス−１，２−ジクロロエチレンとから本質的になる組成物であって、トランス−１，２−ジクロロエチレンがＺ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚと共沸もしくは共沸混合物様混合物を形成するのに有効な量で存在する組成物を提供する。
本開示はまた、（ａ）Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚと（ｂ）１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン（ＣＦ３ＣＨ２ＣＦ２Ｈ、ＨＦＣ−２４５ｆａ）とから本質的になる組成物であって、ＨＦＣ−２４５ｆａがＺ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚと共沸混合物様混合物を形成するのに有効な量で存在する組成物を提供する。
本開示はまた、（ａ）Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚと（ｂ）ジメトキシメタン（ＣＨ３ＯＣＨ２ＯＣＨ３、メチラール）とから本質的になる組成物であって、ジメトキシメタンがＺ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚと共沸混合物様混合物を形成するのに有効な量で存在する組成物を提供する。
本開示はまた、（ａ）Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚと（ｂ）シクロペンタン（ｃ−Ｃ５Ｈ１０）とから本質的になる組成物であって、シクロペンタンがＺ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚと共沸もしくは共沸混合物様混合物を形成するのに有効な量で存在する組成物を提供する。
Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚとギ酸メチルとから本質的になる共沸混合物および共沸混合物様組成物の約５０．１℃の温度でのグラフ図である。 Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚとペンタンとから本質的になる共沸混合物および共沸混合物様組成物の約１９．９℃の温度でのグラフ図である。 Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚとイソペンタンとから本質的になる共沸混合物および共沸混合物様組成物の約１９．９℃の温度でのグラフ図である。 Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚとＨＦＣ−３６５ｍｆｃとから本質的になる共沸混合物様組成物の約５０．０℃の温度でのグラフ図である。 Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚとトランス−１，２−ジクロロエチレンとから本質的になる共沸混合物および共沸混合物様組成物の約５０．１℃の温度でのグラフ図である。 Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚとＨＦＣ−２４５ｆａとから本質的になる共沸混合物様組成物の約２０．０℃の温度でのグラフ図である。 Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚとジメトキシメタンとから本質的になる共沸混合物様組成物の約５０．０℃の温度でのグラフ図である。 Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚとシクロペンタンとから本質的になる共沸混合物および共沸混合物様組成物の約５０℃の温度でのグラフ図である。
多くの用途で、純粋な単一成分または共沸もしくは共沸混合物様混合物の使用が望ましい。例えば、発泡剤組成物（発泡体膨張剤または発泡体膨張組成物としても知られる）が純粋な単一成分または共沸もしくは共沸混合物様混合物でないとき、組成が発泡体形成プロセスでのその適用の間に変わる可能性がある。かかる組成の変化は、加工にひどい悪影響を及ぼすかまたはその適用で不十分な性能をもたらし得る。また、冷凍用途では、冷媒は、シャフトシール、ホース連結部、ハンダ付け接合部および破壊ラインでの漏洩によって運転中にしばしば失われる。加えて、冷媒は、冷凍設備の保全手順中に大気に放出される場合がある。冷媒が純粋な単一成分または共沸もしくは共沸混合物様組成物でない場合、冷媒組成は、冷凍設備から大気に漏洩するかまたは排出するときに変化する可能性がある。冷媒組成の変化により、冷媒が引火性になるかまたは不十分な冷凍性能を有するようになる。従って、これらのおよび他の用途において共沸もしくは共沸混合物様混合物、例えば、Ｚ−１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブテン（Ｚ−ＣＦ３ＣＨ＝ＣＨＣＦ３、Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚ）を含有する共沸もしくは共沸混合物様混合物を使用することが必要とされている。
以下に記載される実施形態の詳細を取り上げる前に、幾つかの用語が定義されるかまたは明確にされる。
ＦＣ−１３３６ｍｚｚは、２つの立体配置異性体、ＥまたはＺの１つとして存在してもよい。ＦＣ−１３３６ｍｚｚは、本明細書で用いるところでは、異性体、Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚまたはＥ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚ、ならびにかかる異性体の任意の組み合わせ（ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）または混合物を意味する。
本明細書で用いるところでは、用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含まれる（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「をはじめとする（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｓ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」またはそれらの任意の他の変形は、非排他的な包含をカバーすることを意図される。例えば、要素のリストを含むプロセス、方法、物品、もしくは装置は、それらの要素のみに必ずしも限定されず、明確にリストされないか、またはかかるプロセス、方法、物品、もしくは装置に固有である他の要素を含んでもよい。さらに、相反する記載がない限り、「または」は、包含的な「または」を意味し、そして排他的な「または」を意味しない。例えば、条件ＡまたはＢは、次のいずれか１つで満たされる：Ａは真であり（または存在し）かつＢは偽である（存在しない）、Ａは偽であり（または存在せず）かつＢは真である（または存在する）、およびＡおよびＢの両方とも真である（または存在する）。
同様に、単数形（「ａ」または「ａｎ」）の使用は、本明細書に記載される要素および成分を記載するために採用される。これは、便宜上および本発明の範囲の一般的な意味を与えるために行われるにすぎない。この記載は、１つまたは少なくとも１つを包含すると読まれるべきであり、そして単数はまた、それが複数ではないことを意味することが明確でない限り複数を包含する。
特に明確にされない限り、本明細書に用いられる全ての技術的および科学的用語は、本発明が属する技術の当業者によって一般に理解されるものと同じ意味を有する。本明細書に記載されるものに類似のまたは等価の方法および材料を本発明の実施形態の実施または試験に用いることができるが、好適な方法および材料は以下に記載される。本明細書に言及される全ての刊行物、特許出願、特許、および他の参考文献は、特に節が言及されない限り、全体が参照により援用される。矛盾が生じた場合には、定義をはじめとして、本明細書が優先される。加えて、材料、方法、および実施例は例示的であるにすぎず、限定的であることを意図されない。
Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚは公知の化合物であり、その製造方法は、例えば、全体を参照により本明細書によって援用される、２００７年４月２６日出願の米国特許出願第６０／９２６２９３号明細書［ＦＬ１３４６ ＵＳ ＰＲＶ］に開示されている。
本出願には、Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚを含む共沸もしくは共沸混合物様組成物が含まれる。
本発明の幾つかの実施形態では、本組成物は、ギ酸メチルがＺ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚと共沸もしくは共沸混合物様混合物を形成するのに有効な量で存在する、（ａ）Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚと（ｂ）ギ酸メチルとから本質的になる。
本発明の幾つかの実施形態では、本組成物は、ペンタンがＺ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚと共沸もしくは共沸混合物様混合物を形成するのに有効な量で存在する、（ａ）Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚと（ｂ）ペンタンとから本質的になる。
本発明の幾つかの実施形態では、本組成物は、イソペンタンがＺ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚと共沸もしくは共沸混合物様混合物を形成するのに有効な量で存在する、（ａ）Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚと（ｂ）イソペンタンとから本質的になる。
本発明の幾つかの実施形態では、本組成物は、ＨＦＣ−３６５ｍｆｃがＺ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚと共沸混合物様混合物を形成するのに有効な量で存在する、（ａ）Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚと（ｂ）ＨＦＣ−３６５ｍｆｃとから本質的になる。
本発明の幾つかの実施形態では、本組成物は、トランス−１，２−ジクロロエチレンがＺ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚと共沸もしくは共沸混合物様混合物を形成するのに有効な量で存在する、（ａ）Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚと（ｂ）トランス−１，２−ジクロロエチレンとから本質的になる。
本発明の幾つかの実施形態では、本組成物は、ＨＦＣ−２４５ｆａがＺ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚと共沸混合物様混合物を形成するのに有効な量で存在する、（ａ）Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚと（ｂ）ＨＦＣ−２４５ｆａとから本質的になる。
本発明の幾つかの実施形態では、本組成物は、ジメトキシメタンがＺ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚと共沸混合物様混合物を形成するのに有効な量で存在する、（ａ）Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚと（ｂ）ジメトキシメタンとから本質的になる。
本発明の幾つかの実施形態では、本組成物は、シクロペンタンがＺ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚと共沸もしくは共沸混合物様混合物を形成するのに有効な量で存在する、（ａ）Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚと（ｂ）シクロペンタンとから本質的になる。
有効な量とは、Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚと組み合わせられたときに、共沸もしくは共沸混合物様混合物の形成をもたらす量を意味する。この定義には、共沸もしくは共沸混合物様組成物が異なる圧力で、しかし可能性がある異なる沸点で存在し続ける限り、その量が組成物に加えられる圧力に依存して変わってもよい、各成分の量が含まれる。それ故、有効な量には、重量またはモル百分率で表され得る、本明細書に記載されるもの以外の温度または圧力で共沸もしくは共沸混合物様組成物を形成する本発明の組成物の各成分の量が含まれる。
当該技術分野で認められているように、共沸組成物は、２つ以上の異なる成分の混合剤であり、それは、所与の圧力下で液体形態にあるとき、実質的に一定温度で沸騰し、その温度は、個々の成分の沸騰温度より高いかまたは低くてもよく、かつ、それは沸騰中の全体液体組成と本質的に同一である蒸気組成を提供するであろう（例えば、Ｍ．Ｆ．Ｄｏｈｅｒｔｙ ａｎｄ Ｍ．Ｆ．Ｍａｌｏｎｅ、Ｃｏｎｃｅｐｔｕａｌ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ、ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ（Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ）、２００１年、１８５〜１８６、３５１〜３５９頁を参照されたい）。
従って、共沸組成物の本質的な特徴は、所与の圧力で、液体組成物の沸点が固定されていること、かつ、沸騰中の組成物の上方の蒸気の組成が本質的に、沸騰中の全体液体組成物の組成である（すなわち、液体組成物の成分の分留が全く起こらない）ことである。共沸組成物が異なる圧力で沸騰にかけられるときに、共沸組成物の各成分の沸点および重量百分率の両方が変わる場合があることもまた当該技術分野で認められている。従って、共沸組成物は、成分間に存在する特有の関係の観点からまたは成分の組成範囲の観点から、または指定圧力での固定沸点によって特徴付けられる組成物の各成分の正確な重量百分率の観点から定義されてもよい。
本発明の目的のためには、共沸混合物様組成物は、共沸組成物のように挙動する（すなわち、定沸点特性または沸騰もしくは蒸発時に分留しない傾向を有する）組成物を意味する。それ故に、沸騰もしくは蒸発中に、気液組成は、それらが仮に変化する場合でも、最小限の程度または無視できる程度しか変化しない。これは、沸騰もしくは蒸発中に、気液組成がかなりの程度変化する非共沸混合物様組成物と対比されるべきである。
さらに、共沸混合物様組成物は、実質的に圧力差なしの露点圧力および沸点圧力を示す。すなわち、所与の温度での露点圧力と沸点圧力との差は小さな値であろう。本発明では、（沸点圧力を基準として）５パーセント以下の露点圧力と沸点圧力との差の組成物は共沸混合物様であると考えられる。
あるシステムの相対揮発度が１．０に近づくときに、そのステムが共沸もしくは共沸混合物様組成物を形成すると定義されることはこの分野で認められている。相対揮発度は、成分１の揮発度対成分２の揮発度の比である。蒸気中のある成分のモル分率対液体中のそれの比がその成分の揮発度である。
任意の２つの化合物の相対揮発度を測定するために、ＰＴｘ法として知られる方法を用いることができる。この手順では、既知容量のセルにおける全絶対圧力が２つの化合物の様々な組成について一定温度で測定される。ＰＴｘ法の使用は、参照により本明細書によって援用される、Ｈａｒｏｌｄ Ｒ．Ｎｕｌｌ著、「Ｐｈａｓｅ Ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ ｉｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｄｅｓｉｇｎ」、Ｗｉｌｅｙ−Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒ、１９７０年、１２４〜１２６頁に詳細に記載されている。
これらの測定値は、液相非理想を表すための、非ランダム２液体（Ｎｏｎ−Ｒａｎｄｏｍ、Ｔｗｏ−Ｌｉｑｕｉｄ）（ＮＲＴＬ）方程式などの、活量係数方程式モデルを用いることによってＰＴｘセルにおける平衡気液組成へ換算することができる。ＮＲＴＬ方程式などの、滑量係数方程式の使用は、Ｒｅｉｄ、Ｐｒａｕｓｎｉｔｚ ａｎｄ Ｐｏｌｉｎｇ著、「Ｔｈｅ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｇａｓｅｓ ａｎｄ Ｌｉｑｕｉｄｓ」、第４版、ＭｃＧｒａｗ Ｈｉｌｌ、２４１〜３８７頁に、ならびにＳｔａｎｌｅｙ Ｍ
．Ｗａｌａｓ著、「Ｐｈａｓｅ Ｅｑｕｉｌｉｂｒｉａ ｉｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ」、Ｂｕｔｔｅｒｗｏｒｔｈ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ、１９８５年、１６５〜２４４頁に詳細に記載されている。前述の両参考文献は参照により本明細書によって援用される。いかなる理論または説明にも制約されることなく、ＰＴｘセルデータと一緒に、ＮＲＴＬ方程式は本発明のＺ−１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブテン含有組成物の相対揮発度を十分に予測することができ、かつ、蒸留塔などの多段階分離設備におけるこれらの混合物の挙動をそれ故に予測することができると考えられる。
Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚとギ酸メチルとは共沸もしくは共沸混合物様組成物を形成することが実験によって見いだされた。
この２成分ペアの相対揮発度を測定するために、上記のＰＴｘ法が用いられた。既知容量のＰＴｘセルにおける全絶対圧力が様々な２成分組成について一定温度で測定された。これらの測定値は次に、ＮＲＴＬ方程式を用いてセルにおける平衡気液組成に変換された。
Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚ／ギ酸メチル混合物についてＰＴｘセルにおける測定蒸気圧対組成が図１に示され、図１は、この温度で組成の範囲にわたって最高圧力を有する約２０．４モル％のＺ−１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブテンと７９．６モル％のギ酸メチルとの混合物で示されるように、Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚとギ酸メチルとから本質的になる共沸および共沸混合物様組成物の形成をグラフで例示する。これらの結果に基づき、Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚとギ酸メチルとは約２５．４モルパーセント〜約１５．６モルパーセントのＺ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚおよび約７４．６モルパーセント〜約８４．４モルパーセントのギ酸メチルの範囲の共沸組成物を形成する（それらは約−２０℃〜約１００℃の温度でおよび約１．４ｐｓｉａ（１０ｋＰａ）〜約１１３ｐｓｉａ（７７９ｋＰａ）の圧力で沸騰する共沸組成物を形成する）と計算された。共沸組成物の幾つかの実施形態を表１に示す。
Figure 0005827673
さらに、Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚとギ酸メチルとを含有する共沸混合物様組成物もまた形成され得る。かかる共沸混合物様組成物は、共沸組成物の周りに存在する。共沸混合物様組成物の幾つかの実施形態を表２に示す。共沸混合物様組成物の追加の実施形態を表３に示す。
Figure 0005827673
Figure 0005827673
Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚとペンタンとは共沸もしくは共沸混合物様組成物を形成することが実験によって見いだされた。この２成分ペアの相対揮発度を測定するために、上記のＰＴｘ法が用いられた。既知容量のＰＴｘセルにおける全絶対圧力が様々な２成分組成について一定温度で測定された。これらの測定値は次に、ＮＲＴＬ方程式を用いてセルにおける平衡気液組成に変換された。
Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚ／ペンタン混合物についてＰＴｘセルにおける測定蒸気圧対組成が図２に示され、図２は、１９．９℃で組成の範囲にわたって最高圧力を有する約５０．０モル％のＺ−１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブテンと５０．０モル％のペンタンとの混合物で示されるように、１９．９℃でのＺ−１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブテンとペンタンとから本質的になる共沸および共沸混合物様組成物の形成をグラフで例示する。
これらの結果に基づき、Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚとペンタンとは約４８．２モルパーセント〜約５８．７モルパーセントのＺ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚおよび約５１．８モルパーセント〜約４１．３モルパーセントのペンタンの範囲の共沸組成物を形成する（それらは約−２０℃〜約１２０℃の温度でおよび約２．２ｐｓｉａ（１５ｋＰａ）〜約１８２ｐ
ｓｉａ（１２５５ｋＰａ）の圧力で沸騰する共沸組成物を形成する）と計算された。共沸組成物の幾つかの実施形態を表４に示す。
Figure 0005827673
さらに、Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚとペンタンとを含有する共沸混合物様組成物もまた形成され得る。かかる共沸混合物様組成物は、共沸組成物の周りに存在する。共沸混合物様組成物の幾つかの実施形態を表５に示す。共沸混合物様組成物の追加の実施形態を表６に示す。
Figure 0005827673
Figure 0005827673
Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚとイソペンタンとは共沸もしくは共沸混合物様組成物を形成することが実験によって見いだされた。この２成分ペアの相対揮発度を測定するために、上記のＰＴｘ法が用いられた。既知容量のＰＴｘセルにおける全絶対圧力が様々な２成分組成について一定温度で測定された。これらの測定値は次に、ＮＲＴＬ方程式を用いてセルにおける平衡気液組成に変換された。
Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚ／イソペンタン混合物についてＰＴｘセルにおける測定蒸気圧対組成が図３に示され、図３は、１９．９℃で組成の範囲にわたって最高圧力を有する約４０．０モル％のＺ−１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブテンと６０．０モル％のイソペンタンとの混合物で示されるように、１９．９℃でのＺ−１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブテンとイソペンタンとの共沸混合物および共沸混合物様組成物の形成をグラフで例示する。
これらの結果に基づき、Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚとイソペンタンとは約３７．１モルパーセント〜約４８．６モルパーセントのＺ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚおよび約６２．９モルパーセント〜約５１．４モルパーセントのイソペンタンの範囲の共沸組成物を形成する（それらは約−２０℃〜約１２０℃の温度でおよび約２．７ｐｓｉａ（１９ｋＰａ）〜約１９９ｐｓｉａ（１３７２ｋＰａ）の圧力で沸騰する共沸組成物を形成する）と計算された。共沸組成物の幾つかの実施形態を表７に示す。
Figure 0005827673
さらに、Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚとイソペンタンとを含有する共沸混合物様組成物もまた形成され得る。かかる共沸混合物様組成物は、共沸組成物の周りに存在する。共沸混合物様組成物の幾つかの実施形態を表８に示す。共沸混合物様組成物の追加の実施形態を表９に示す。
Figure 0005827673
Figure 0005827673
Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚとＨＦＣ−３６５ｍｆｃとは共沸混合物様組成物を形成することが実験によって見いだされた。この２成分ペアの相対揮発度を測定するために、上記のＰＴｘ法が用いられた。既知容量のＰＴｘセルにおける全絶対圧力が様々な２成分組成について一定温度で測定された。これらの測定値は次に、ＮＲＴＬ方程式を用いてセルにおける平衡気液組成に変換された。
Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚ／ＨＦＣ−３６５ｍｆｃ混合物についてＰＴｘセルにおける測定蒸気圧対組成が図４に示され、図４は、約１〜９９モル％のＺ−１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブテンと約１〜９９モル％のＨＦＣ−３６５ｍｆｃとの混合物で示されるように、５０．１℃でのＺ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚとＨＦＣ−３６５ｍｆｃとの共沸混合物様組成物の形成をグラフで例示する。
共沸混合物様組成物の幾つかの実施形態を表１０に示す。共沸混合物様組成物の追加の実施形態を表１１に示す。
Figure 0005827673
Figure 0005827673
Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚとトランス−１，２−ジクロロエチレンとは共沸もしくは共沸混合物様組成物を形成することが実験によって見いだされた。この２成分ペアの相対揮発度を測定するために、上記のＰＴｘ法が用いられた。既知容量のＰＴｘセルにおける全絶対圧力が様々な２成分組成について一定温度で測定された。これらの測定値は次に、ＮＲＴＬ方程式を用いてセルにおける平衡気液組成に変換された。
Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚ／トランス−１，２−ジクロロエチレン混合物についてＰＴｘセルにおける測定蒸気圧対組成が図５に示され、図５は、５０．１℃で組成の範囲にわたって最高圧力を有する約６４．８モル％のＺ−１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブテンと３５．２モル％のトランス−１，２−ジクロロエチレンとの混合物で示されるように、５０．１℃でのＺ−１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブテンとトランス−１，２−ジクロロエチレンとの共沸組成物の形成をグラフで例示する。
これらの結果に基づき、Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚおよびトランス−１，２−ジクロロエチレンは、約６２．４モルパーセント〜約７１．０モルパーセントのＺ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚおよび約３７．６モルパーセント〜約２９．０モルパーセントのトランス−１，２−ジクロロエチレンの範囲の共沸組成物を形成する（それらは約−２０℃〜約１２０℃の温度でおよび約１．６ｐｓｉａ（１１ｋＰａ）〜約１７０ｐｓｉａ（１１７２ｋＰａ）の圧力で沸騰する共沸組成物を形成する）と計算された。共沸組成物の幾つかの実施形態を表１２に示す。
Figure 0005827673
さらに、Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚとトランス−１，２−ジクロロエチレンとを含有する共沸混合物様組成物もまた形成され得る。かかる共沸混合物様組成物は、共沸組成物の周りに存在する。共沸混合物様組成物の幾つかの実施形態を表１３に示す。共沸混合物様組成物の追加の実施形態を表１４に示す。
Figure 0005827673
Figure 0005827673
Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚとＨＦＣ−２４５ｆａとは共沸混合物様組成物を形成することが実験によって見いだされた。この２成分ペアの相対揮発度を測定するために、上記のＰＴｘ法が用いられた。既知容量のＰＴｘセルにおける全絶対圧力が様々な２成分組成について一定温度で測定された。これらの測定値は次に、ＮＲＴＬ方程式を用いてセルにおける平衡気液組成に変換された。
Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚ／ＨＦＣ−２４５ｆａ混合物についてＰＴｘセルにおける測定蒸気圧対組成が図６に示され、図６は、およそ１７ｐｓｉａ（１１７ｋＰａ）の蒸気圧の約１〜２１モル％のＺ−１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブテンと約７９〜９９モル％のＨＦＣ−２４５ｆａとの混合物で、およびおよそ９ｐｓｉａ（６２ｋＰａ）の蒸気圧の約９４〜９９モルパーセントのＺ−１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブテンと１〜６モル％のＨＦＣ−２４５ｆａとの混合物で示されるように、１９．９℃でのＺ−１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブテンとＨＦＣ−２４５ｆａとの共沸混合物様組成物の形成をグラフで例示する。
共沸混合物様組成物の幾つかの実施形態を表１５に示す。共沸混合物様組成物の追加の実施形態を表１６に示す。
Figure 0005827673
Figure 0005827673
Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚとジメトキシメタンとは共沸混合物様組成物を形成することが実験によって見いだされた。この２成分ペアの相対揮発度を測定するために、上記のＰＴｘ法が用いられた。既知容量のＰＴｘセルにおける全絶対圧力が様々な２成分組成について一定温度で測定された。これらの測定値は次に、ＮＲＴＬ方程式を用いてセルにおける平衡気液組成に変換された。
Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚ／ジメトキシメタン混合物についてＰＴｘセルにおける測定蒸気圧対組成が図７に示され、図７は、約１〜９９モル％のＺ−１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブテンと約１〜９９モル％のジメトキシメタンとの混合物で示されるように、４９．９９℃および約２２．５ｐｓｉａ（１５５ｋＰａ）でのＺ−１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブテンとジメトキシメタンとの共沸混合物様組成物の形成をグラフで例示する。
共沸混合物様組成物の幾つかの実施形態を表１７に示す。共沸混合物様組成物の追加の実施形態を表１８に示す。
Figure 0005827673
Figure 0005827673
Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚとシクロペンタンとは共沸もしくは共沸混合物様組成物を形成することが実験によって見いだされた。この２成分ペアの相対揮発度を測定するために、上記のＰＴｘ法が用いられた。既知容量のＰＴｘセルにおける全絶対圧力が様々な２成分組成について一定温度で測定された。これらの測定値は次に、ＮＲＴＬ方程式を用いてセルにおける平衡気液組成に変換された。
Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚ／シクロペンタン混合物についてＰＴｘセルにおける測定蒸気圧対組成が図８に示され、図８は、４９．９７℃で組成の範囲にわたって最高圧力を有する約６３．９モル％のＺ−１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブテンと３６．１モル％のシクロペンタンとの混合物で示されるように、４９．９７℃でのＺ−１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブテンとシクロペンタンとの共沸組成物の形成をグラフで例示する。
これらの結果に基づき、Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚとシクロペンタンとは約６４．２モルパーセント〜約７４．４モルパーセントのＺ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚおよび約３５．８モルパーセント〜約２５．６モルパーセントのシクロペンタンの範囲の共沸組成物を形成する（それらは約−２０℃〜約１５０℃の温度でおよび約１．７ｐｓｉａ（１２ｋＰａ）〜約３０２ｐｓｉａ（２０８２ｋＰａ）の圧力で沸騰する共沸組成物を形成する）と計算された。共沸組成物の幾つかの実施形態を表１８に示す。
Figure 0005827673
さらに、Ｚ−ＦＣ−１３３６ｍｚｚとシクロペンタンとを含有する共沸混合物様組成物もまた形成され得る。かかる共沸混合物様組成物は、共沸組成物の周りに存在する。共沸混合物様組成物の幾つかの実施形態を表１９に示す。共沸混合物様組成物の追加の実施形態を表２０に示す。
Figure 0005827673
Figure 0005827673
本発明の共沸もしくは共沸混合物様組成物は、所望の量の混合または組み合わせをはじめとする任意の従来の方法によって調製することができる。本発明の一実施形態では、共沸もしくは共沸混合物様組成物は、所望の成分量を秤量し、その後適切な容器でそれらを組み合わせることによって調製することができる。
本発明の共沸もしくは共沸混合物様組成物は、エアゾール噴射剤、冷媒、溶媒、クリーニング剤、熱可塑性および熱硬化性発泡体用の発泡剤（発泡体膨張剤）、熱媒、ガス状誘電体、消火剤および鎮火剤、動力サイクル作動流体、重合媒体、微粒子除去流体、キャリア流体、バフ研磨剤、および置換乾燥剤としてのそれらの使用をはじめとする、広範囲の用途に使用することができる。
本発明の一実施形態は、熱可塑性または熱硬化性発泡体の製造方法を提供する。本方法は、共沸もしくは共沸混合物様組成物を発泡剤として使用する工程を含み、ここで、前記共沸もしくは共沸混合物様組成物は、Ｚ−１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブテンと、ギ酸メチル、ペンタン、２−メチルブタン、１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタン、トランス−１，２−ジクロロエチレン、１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン、ジメトキシメタンおよびシクロペンタンからなる群から選択される成分とから本質的になる。
本発明の別の実施形態は、冷却を行うための方法を提供する。本方法は、共沸もしくは共沸混合物様組成物を凝縮させる工程と、その後冷却されるべき本体の近くで前記共沸もしくは共沸混合物様組成物を蒸発させる工程とを含み、ここで、前記共沸もしくは共沸混合物様組成物は、Ｚ−１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブテンと、ギ酸メチル、ペンタン、２−メチルブタン、１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタン、トランス−１，２−ジクロロエチレン、１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン、ジメトキシメタンおよびシクロペンタンからなる群から選択される成分とから本質的になる。
本発明の別の実施形態は、共沸もしくは共沸混合物様組成物を溶媒として使用する方法であって、前記共沸もしくは共沸混合物様組成物が、Ｚ−１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブテンと、ギ酸メチル、ペンタン、２−メチルブタン、１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタン、トランス−１，２−ジクロロエチレン、１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン、ジメトキシメタンおよびシクロペンタンからなる群から選択される成分とから本質的になる方法を提供する。
本発明の別の実施形態は、エアゾール製品の製造方法を提供する。本方法は、共沸もしくは共沸混合物様組成物を噴射剤として使用する工程を含み、ここで、前記共沸もしくは共沸混合物様組成物は、Ｚ−１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブテンと、ギ酸メチル、ペンタン、２−メチルブタン、１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタン、トランス−１，２−ジクロロエチレン、１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン、ジメトキシメタンおよびシクロペンタンからなる群から選択される成分とから本質的になる。
本発明の別の実施形態は、共沸もしくは共沸混合物様組成物を熱媒として使用する方法であって、前記共沸もしくは共沸混合物様組成物が、Ｚ−１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブテンと、ギ酸メチル、ペンタン、２−メチルブタン、１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタン、トランス−１，２−ジクロロエチレン、１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン、ジメトキシメタンおよびシクロペンタンからなる群から選択される成分とから本質的になる方法を提供する。
本発明の別の実施形態は、消火または鎮火方法を提供する。本方法は、共沸もしくは共沸混合物様組成物を消火剤または鎮火剤として使用する工程を含み、ここで、前記共沸もしくは共沸混合物様組成物は、Ｚ−１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブテンと、ギ酸メチル、ペンタン、２−メチルブタン、１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタン、トランス−１，２−ジクロロエチレン、１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン、ジメトキシメタンおよびシクロペンタンからなる群から選択される成分とから本質的になる。
本発明の別の実施形態は、共沸もしくは共沸混合物様組成物を誘電体として使用する方法であって、前記共沸もしくは共沸混合物様組成物が、Ｚ−１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブテンと、ギ酸メチル、ペンタン、２−メチルブタン、１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタン、トランス−１，２−ジクロロエチレン、１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン、ジメトキシメタンおよびシクロペンタンからなる群から選択される成分とから本質的になる方法を提供する。

Claims (9)

  1. ４８.２〜５８.７モル％のＺ−１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブテンと、５１.８〜４１.３モル％のペンタンとからなり、−２０〜１２０℃の温度および２.２ｐｓｉａ（１５ｋＰａ）〜１８２ｐｓｉａ（１２５５ｋＰａ）の圧力で沸騰することを特徴とする共沸組成物。
  2. ３７.１〜４８.６モル％のＺ−１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブテンと、６２.９〜５１.４モル％の２−メチルブタンとからなり、−２０〜１２０℃の温度および２.７ｐｓｉａ（１９ｋＰａ）〜１９９ｐｓｉａ（１３７２ｋＰａ）の圧力で沸騰することを特徴とする共沸組成物。
  3. 請求項１または２に記載の共沸組成物を発泡剤として使用する工程を含む熱可塑性または熱硬化性発泡体の製造方法。
  4. 請求項１または２に記載の共沸組成物を凝縮させる工程と、その後該共沸組成物もしくは共沸様組成物を冷却しようとするべき本体の近くで蒸発させる工程とを含む冷凍を生じさせる方法。
  5. 請求項１または２に記載の共沸組成物を溶媒として使用する方法。
  6. 請求項１または２に記載の共沸組成物を噴射剤として使用する工程を含むエアゾール製品の製造方法。
  7. 請求項１または２に記載の共沸組成物を熱媒として使用する工程を含む方法。
  8. 請求項１または２に記載の共沸組成物を消火剤または鎮火剤として使用する工程を含む消火または鎮火方法。
  9. 請求項１または２に記載の共沸組成物を誘電体として使用する工程を含む方法。
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