JP7067838B2 - 作動流体としてのフッ素化オレフィン及びその使用方法 - Google Patents

作動流体としてのフッ素化オレフィン及びその使用方法 Download PDF

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Description

本開示は、フッ素化オレフィンを含有する作動流体、並びにその作製及び使用方法に関する。
フッ素化オレフィンを含有する様々な作動流体が、例えば特開平０４－１１０３８８公報、国際公開第２００４／０３７９１３号、米国特許第５，５３９，００８号明細書、国際公開第２００６／１１６３７１号、米国特許出願公開第２００７／０１０００１０号明細書及び国際公開第２００７／１０５３６９７号に記載されている。
いくつかの実施形態において、熱伝達用の装置を提供する。この装置は、デバイスと、熱を前記デバイスへ又は前記デバイスから伝達するための機構とを含む。熱を伝達するための前記機構は、下記一般式（Ｉ）によって表される化合物を含む伝熱流体を含む：
Figure 0007067838000001
式Ｉ中、（ｉ）Ｒｆ１及びＲｆ２は、独立して、１～８個の炭素原子を有する直鎖又は分岐鎖ペルフルオロアルキル基であり、及び場合により、少なくとも１個の鎖状に連結されたヘテロ原子を含み、又は（ｉｉ）Ｒｆ１及びＲｆ２は互いに結合して、４～６個の炭素原子を有する環状構造を形成し、及び場合により、１個以上の鎖状に連結されたヘテロ原子を含む。Ｒｆ１及びＲｆ２が互いに結合して、窒素ヘテロ原子を含む環状構造を形成する場合、窒素ヘテロ原子は三級であり、かつ１～３個の炭素原子を有するペルフルオロアルキル基に結合する。
いくつかの実施形態において、熱を伝達する方法を提供する。前記方法は、デバイスを用意するステップと、上記一般式（Ｉ）によって表される化合物を含む伝熱流体を使用して前記デバイスへ又は前記デバイスから熱を伝達するステップとを含む。Ｒｆ１及びＲｆ２は独立して、１～８個の炭素原子を有する直鎖又は分岐鎖ペルフルオロアルキル基であり、かつ任意に少なくとも１個の鎖状に連結されたヘテロ原子を含むか、又は（ｉｉ）Ｒｆ１及びＲｆ２は互いに結合して、４～６個の炭素原子を有する環状構造を形成し、かつ任意に１個以上の鎖状に連結されたヘテロ原子を含む。Ｒｆ１及びＲｆ２が互いに結合して、窒素ヘテロ原子を含む環状構造を形成する場合、窒素ヘテロ原子は三級であり、かつ１～３個の炭素原子を有するペルフルオロアルキル基に結合する。
いくつかの実施形態において、消火組成物を提供する。前記組成物は、上記一般式（Ｉ）によって表される化合物を含む。Ｒｆ１及びＲｆ２は独立して、１～４個の炭素原子を有する直鎖又は分岐鎖ペルフルオロアルキル基であり、かつ任意に少なくとも１個の鎖状に連結されたヘテロ原子を含むか、又はＲｆ１及びＲｆ２は互いに結合して、４～６個の炭素原子を有する環状構造を形成し、かつ任意に１個以上の鎖状に連結されたヘテロ原子を含む。Ｒｆ１及びＲｆ２が互いに結合して、窒素ヘテロ原子を含む環状構造を形成する場合、窒素ヘテロ原子は三級であり、かつ１～３個の炭素原子を有するペルフルオロアルキル基に結合する。前記組成物は、１つ以上のヒドロフルオロカーボン、ヒドロクロロフルオロカーボン、ペルフルオロカーボン、ペルフルオロポリエーテル、ヒドロフルオロエーテル、ヒドロフルオロポリエーテル、クロロフルオロカーボン、ブロモフルオロカーボン、ブロモクロロフルオロカーボン、ヨードフルオロカーボン、ヒドロブロモフルオロカーボン、フッ素化ケトン、ヒドロブロモカーボン、フッ素化オレフィン、ヒドロフルオロオレフィン、フッ素化スルホン、フッ素化ビニルエーテル、及びそれらの混合物を含む、少なくとも１つの共消火剤を含む。前記化合物及び前記共消火剤は、火を抑制する又は消火するのに十分な量で存在する。
いつかの実施形態において、消火方法を提供する。前記方法は、上記一般式（Ｉ）によって表される化合物を含む消火組成物を火に適用することを含む。Ｒｆ１及びＲｆ２は独立して、１～４個の炭素原子を有する直鎖又は分岐鎖ペルフルオロアルキル基であり、かつ任意に少なくとも１個の鎖状に連結されたヘテロ原子を含むか、又はＲｆ１及びＲｆ２は互いに結合して、４～６個の炭素原子を有する環状構造を形成し、かつ任意に１個以上の鎖状に連結されたヘテロ原子を含む。Ｒｆ１及びＲｆ２が互いに結合して、窒素ヘテロ原子を含む環状構造を形成する場合、窒素ヘテロ原子は三級であり、かつ１～３個の炭素原子を有するペルフルオロアルキル基に結合する。前記方法は、火を抑制することを更に含む。
いつかの実施形態において、ランキンサイクルで熱エネルギーを機械エネルギーに変換する装置を提供する。前記装置は、作動流体と、前記作業流体を気化させて、気化された作動流体を形成するための熱源と、前記気化された作動流体が通され、それによって熱エネルギーを機械エネルギーに変換するタービンと、前記気化された作動流体をタービンに通した後、冷却するためのコンデンサと、前記作動流体を再循環させるためのポンプとを含む。前記作動流体は、上記一般式（Ｉ）によって表される化合物を含む。Ｒｆ１及びＲｆ２は独立して、１～４個の炭素原子を有する直鎖又は分岐鎖ペルフルオロアルキル基であり、かつ任意に少なくとも１個の鎖状に連結されたヘテロ原子を含むか、又はＲｆ１及びＲｆ２は互いに結合して、４～６個の炭素原子を有する環状構造を形成し、かつ任意に１個以上の鎖状に連結されたヘテロ原子を含む。Ｒｆ１及びＲｆ２が互いに結合して、窒素ヘテロ原子を含む環状構造を形成する場合、窒素ヘテロ原子は三級であり、かつ１～３個の炭素原子を有するペルフルオロアルキル基に結合する。
いつかの実施形態において、ランキンサイクルで熱エネルギーを機械エネルギーに変換するプロセスを提供する。前記プロセスは、熱源で作動流体を気化させて、気化された作動流体を形成するステップと、前記気化された作動流体をタービンを通して膨張させるステップと、冷却源を使用して前記気化された作動流体を冷却して、凝縮された作動流体を形成するステップと、前記凝縮された作動流体をポンプ輸送するステップとを含む。前記作動流体は、上記一般式（Ｉ）によって表される化合物を含む。Ｒｆ１及びＲｆ２は独立して、１～４個の炭素原子を有する直鎖又は分岐鎖ペルフルオロアルキル基であり、かつ任意に少なくとも１個の鎖状に連結されたヘテロ原子を含むか、又はＲｆ１及びＲｆ２は互いに結合して、４～６個の炭素原子を有する環状構造を形成し、かつ任意に１個以上の鎖状に連結されたヘテロ原子を含む。Ｒｆ１及びＲｆ２が互いに結合して、窒素ヘテロ原子を含む環状構造を形成する場合、窒素ヘテロ原子は三級であり、かつ１～３個の炭素原子を有するペルフルオロアルキル基に結合する。
いくつかの実施形態において、廃熱を回収するプロセスを提供する。前記プロセスは、廃熱を生成するプロセスと連通している熱交換器に液体作動流体を通して、気化された作動流体を生成するステップと、前記気化された作動流体を前記熱交換器から取り出すステップと、前記気化された作動流体を膨張器に通すステップとを含む。廃熱は機械エネルギーに変換される。前記プロセスは、前記気化された作動流体を、膨張器に通した後、冷却するステップを更に含む。前記作動流体は、上記一般式（Ｉ）によって表される化合物を含む。Ｒｆ１及びＲｆ２は独立して、１～４個の炭素原子を有する直鎖又は分岐鎖ペルフルオロアルキル基であり、かつ任意に少なくとも１個の鎖状に連結されたヘテロ原子を含むか、又はＲｆ１及びＲｆ２は互いに結合して、４～６個の炭素原子を有する環状構造を形成し、かつ任意に１個以上の鎖状に連結されたヘテロ原子を含む。Ｒｆ１及びＲｆ２が互いに結合して、窒素ヘテロ原子を含む環状構造を形成する場合、窒素ヘテロ原子は三級であり、かつ１～３個の炭素原子を有するペルフルオロアルキル基に結合する。
いくつかの実施形態において、発泡性組成物を提供する。前記組成物は、発泡剤と、発泡性ポリマー又はその前駆体組成物と、成核剤とを含む。前記成核剤は、上記一般式（Ｉ）によって表される化合物を含む。Ｒｆ１及びＲｆ２は独立して、１～４個の炭素原子を有する直鎖又は分岐鎖ペルフルオロアルキル基であり、かつ任意に少なくとも１個の鎖状に連結されたヘテロ原子を含むか、又はＲｆ１及びＲｆ２は互いに結合して、４～６個の炭素原子を有する環状構造を形成し、かつ任意に１個以上の鎖状に連結されたヘテロ原子を含む。Ｒｆ１及びＲｆ２が互いに結合して、窒素ヘテロ原子を含む環状構造を形成する場合、窒素ヘテロ原子は三級であり、かつ１～３個の炭素原子を有するペルフルオロアルキル基に結合する。
いくつかの実施形態において、高分子発泡体を調製するプロセスを提供する。前記プロセスは、少なくとも１つの発泡性ポリマー又はその前駆体組成物及び成核剤の存在下で、少なくとも１つの液体若しくは気体状発泡剤を気化させる又は少なくとも１つの気体状発泡剤を発生させる工程を含む。前記成核剤は、上記一般式（Ｉ）によって表される化合物を含む。Ｒｆ１及びＲｆ２は独立して、１～４個の炭素原子を有する直鎖又は分岐鎖ペルフルオロアルキル基であり、かつ任意に少なくとも１個の鎖状に連結されたヘテロ原子を含むか、又はＲｆ１及びＲｆ２は互いに結合して、４～６個の炭素原子を有する環状構造を形成し、かつ任意に１個以上の鎖状に連結されたヘテロ原子を含む。Ｒｆ１及びＲｆ２が互いに結合して、窒素ヘテロ原子を含む環状構造を形成する場合、窒素ヘテロ原子は三級であり、かつ１～３個の炭素原子を有するペルフルオロアルキル基に結合する。
いつかの実施形態において、デバイスを提供する。前記デバイスは、一般式（Ｉ）によって表される化合物を含む誘電性流体を含む。Ｒｆ１及びＲｆ２は独立して、１～８個の炭素原子を有する直鎖又は分岐鎖ペルフルオロアルキル基であり、かつ任意に少なくとも１個の鎖状に連結されたヘテロ原子を含むか、又はＲｆ１及びＲｆ２は互いに結合して、４～６個の炭素原子を有する環状構造を形成し、かつ任意に１個以上の鎖状に連結されたヘテロ原子を含む。Ｒｆ１及びＲｆ２が互いに結合して、窒素ヘテロ原子を含む環状構造を形成する場合、窒素ヘテロ原子は三級であり、かつ１～３個の炭素原子を有するペルフルオロアルキル基に結合する。前記デバイスは、電気デバイスである。
いくつかの実施形態において、コーティング組成物を提供する。前記組成物は、上記一般式（Ｉ）によって表される化合物を含む溶媒組成物を含む。Ｒｆ１及びＲｆ２は独立して、１～８個の炭素原子を有する直鎖又は分岐鎖ペルフルオロアルキル基であり、かつ任意に少なくとも１個の鎖状に連結されたヘテロ原子を含むか、又はＲｆ１及びＲｆ２は互いに結合して、４～６個の炭素原子を有する環状構造を形成し、かつ任意に１個以上の鎖状に連結されたヘテロ原子を含む。Ｒｆ１及びＲｆ２が互いに結合して、窒素ヘテロ原子を含む環状構造を形成する場合、窒素ヘテロ原子は三級であり、かつ１～３個の炭素原子を有するペルフルオロアルキル基に結合する。前記コーティング組成物は、前記溶媒組成物に可溶性又は分散性であるコーティング材料を更に含む。
いくつかの実施形態において、洗浄組成物を提供する。前記組成物は、上記一般式（Ｉ）によって表されるフッ素化オレフィン化合物を含む溶媒組成物を含む。Ｒｆ１及びＲｆ２は独立して、１～４個の炭素原子を有する直鎖又は分岐鎖ペルフルオロアルキル基であり、かつ任意に少なくとも１個の鎖状に連結されたヘテロ原子を含むか、又はＲｆ１及びＲｆ２は互いに結合して、４～６個の炭素原子を有する環状構造を形成し、かつ任意に１個以上の鎖状に連結されたヘテロ原子を含む。Ｒｆ１及びＲｆ２が互いに結合して、窒素ヘテロ原子を含む環状構造を形成する場合、窒素ヘテロ原子は三級であり、かつ１～３個の炭素原子を有するペルフルオロアルキル基に結合する。前記洗浄組成物は、共溶媒を更に含む。
いくつかの実施形態において、洗浄組成物を提供する。前記洗浄組成物は、上記一般式（Ｉ）によって表されるフッ素化オレフィン化合物を含む。Ｒｆ１及びＲｆ２は独立して、１～４個の炭素原子を有する直鎖又は分岐鎖ペルフルオロアルキル基であり、かつ任意に少なくとも１個の鎖状に連結されたヘテロ原子を含むか、又はＲｆ１及びＲｆ２は互いに結合して、４～６個の炭素原子を有する環状構造を形成し、かつ任意に１個以上の鎖状に連結されたヘテロ原子を含む。Ｒｆ１及びＲｆ２が互いに結合して、窒素ヘテロ原子を含む環状構造を形成する場合、窒素ヘテロ原子は三級であり、かつ１～３個の炭素原子を有するペルフルオロアルキル基に結合する。前記洗浄組成物は、界面活性剤を更に含む。
いくつかの実施形態において、基材から不純物を除去するプロセスを提供する。前記プロセスは、上記一般式（Ｉ）によって表されるフッ素化オレフィン化合物を含む組成物と基材を接触させるステップを含む。Ｒｆ１及びＲｆ２は独立して、１～４個の炭素原子を有する直鎖又は分岐鎖ペルフルオロアルキル基であり、かつ任意に少なくとも１個の鎖状に連結されたヘテロ原子を含むか、又はＲｆ１及びＲｆ２は互いに結合して、４～６個の炭素原子を有する環状構造を形成し、かつ任意に１個以上の鎖状に連結されたヘテロ原子を含む。Ｒｆ１及びＲｆ２が互いに結合して、窒素ヘテロ原子を含む環状構造を形成する場合、窒素ヘテロ原子は三級であり、かつ１～３個の炭素原子を有するペルフルオロアルキル基に結合する。前記組成物は、共溶媒を更に含む。
いくつかの実施形態において、基材から不純物を除去するプロセスを提供する。前記プロセスは、上記一般式（Ｉ）によって表されるフッ素化オレフィン化合物を含む組成物と基材を接触させるステップを含む。Ｒｆ１及びＲｆ２は独立して、１～４個の炭素原子を有する直鎖又は分岐鎖ペルフルオロアルキル基であり、かつ任意に少なくとも１個の鎖状に連結されたヘテロ原子を含むか、又はＲｆ１及びＲｆ２は互いに結合して、４～６個の炭素原子を有する環状構造を形成し、かつ任意に１個以上の鎖状に連結されたヘテロ原子を含む。Ｒｆ１及びＲｆ２が互いに結合して、窒素ヘテロ原子を含む環状構造を形成する場合、窒素ヘテロ原子は三級であり、かつ１～３個の炭素原子を有するペルフルオロアルキル基に結合する。前記組成物は、界面活性剤を更に含む。
本開示の上記「概要」は、本開示の各実施形態を説明することを目的とするものではない。本開示の１つ以上の実施形態の詳細については、以下の説明文においても記載する。本開示のその他の特徴、目的、及び利点は、説明及び特許請求の範囲から明らかとなるであろう。
ランキンサイクルで熱エネルギーを機械エネルギーに変換する装置の略図である。 回収熱交換器を備えるランキンサイクル装置の略図である。
［詳細な説明］
環境に優しい低毒性化合物の需要漸増に鑑みて、環境への影響及び毒性の更なる減少を示し、様々な異なる用途の性能要件を満たすことができ、費用効率良く製造することができる、新たな作動流体の継続的な必要性が存在することが認められる。
定義
本明細書で用いる場合、「鎖状に連結されたヘテロ原子」は、炭素鎖中の炭素原子に結合して炭素－ヘテロ原子－炭素鎖を形成する、炭素以外の原子（例えば、酸素、窒素、又は硫黄）を意味する。
本明細書で用いる場合、「フルオロ－」（例えば、「フルオロアルキレン」又は「フルオロアルキル」又は「フルオロカーボン」の場合のような、基又は部分に関して）又は「フッ素化」は、部分的にしかフッ素化されておらず、したがって、少なくとも１個の炭素結合水素原子が存在することを意味する。
本明細書で用いる場合、「ペルフルオロ－」（例えば、「ペルフルオロアルキレン」又は「ペルフルオロアルキル」又は「ペルフルオロカーボン」の場合のような、基又は部分に関して）又は「全フッ素化」とは、完全にフッ素化されており、したがって、別段の指示がある場合を除き、フッ素で置き換えることが可能な炭素結合水素原子が存在しないことを意味する。
本明細書で用いる場合、「置換されている」（基又は部分に関して）は、少なくとも１個の炭素結合水素原子が、１個以上の鎖状に連結されたヘテロ原子を場合により含有するアルキル、フルオロアルキル又はペルフルオロアルキル基で置き換えられていることを意味する。
本明細書で用いる場合、単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈による別段の明確な指示がない限り、複数の言及対象を含む。本明細書及び添付の実施形態において用いる場合、用語「又は」は、文脈による別段の明確な指示がない限り、一般的に「及び／又は」を含む意味で用いている。
本明細書で用いる場合、端点による数値範囲の記述は、その範囲内に包含される全ての数値を含む（例えば、１～５は、１、１．５、２、２．７５、３、３．８、４及び５を含む）。
別段の指示がない限り、本明細書及び実施形態で使用する量又は成分、特性の測定値などを表す全ての数は、全ての場合、「約」という用語によって修飾されていると解するものとする。したがって、相反する指示がない限り、上記明細書及び添付の実施形態列挙の中で示す数値パラメータは、本開示の教示を利用して当業者が得ようとする所望の特性に依存して変わる場合がある。最低でも、また請求項記載の実施形態の範囲への均等論の適用を限定する試みとしてではなく、少なくとも、報告する有効桁の数を考慮して、また通常の丸め法を適用することによって、各数値パラメータを解釈すべきである。
一般的論考
いくつかの実施形態において、本開示は、以下の一般式（Ｉ）で表される化合物に関する：
Figure 0007067838000002
説明に役立つ実施形態において、Ｒｆ１及びＲｆ２は独立して、１～８個の炭素原子、２～６個の炭素原子、又は２～４個の炭素原子を有する、直鎖又は分枝鎖ペルフルオロアルキル基であり得る。更なる実施形態において、Ｒｆ１及びＲｆ２は互いに結合して、４～６個の炭素原子、４～５個の炭素原子、又は４個の炭素原子を有する環状構造を形成し得る。場合により、Ｒｆ１及びＲｆ２は、１個以上の鎖状に連結されたヘテロ原子を含み得る。いくつかの実施形態において、Ｒｆ１及びＲｆ２が互いに結合して、窒素ヘテロ原子を含む環状構造を形成する場合、前記窒素ヘテロ原子は三級であり得、かつ１～３個の炭素原子又は２～３個の炭素原子を有するペルフルオロアルキル基に結合し得る。
本開示の化合物の代表例としては、以下のものを挙げることができる：
Figure 0007067838000003
Figure 0007067838000004
Figure 0007067838000005
いくつかの実施形態において、本開示のフッ素化オレフィン化合物は、メチルエステルを電気化学的にフッ素化して全フッ素化ジアシルフッ化物を生成することによって調製することができる。メチルエステルは、文献において公知の方法、例えば、アミンとメチルメタクリレート等のアルケンとのマイケル反応によって調製することができる。調製したら、これらの有機物を例えば以下文献に記載されている方法による電気化学的フッ素化に付すことができる：米国特許第２，７１３，５９３号（Ｂｒｉｃｅら）及びＲ．Ｅ．Ｂａｎｋｓ、Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ、Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｏｒｇａｎｏｆｌｕｏｒｉｎｅ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ、１９～４３頁、Ｈａｌｓｔｅｄ Ｐｒｅｓｓ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ（１９８２）。単離したら、これらのフッ化物を金属炭酸塩、例えば炭酸カリウム及び炭酸ナトリウム、高温で反応させて、本開示の化合物を生成することができる。
熱伝達
いつかの実施形態において、本開示は、デバイスと、前記デバイスへ又は前記デバイスから熱を伝達する機構とを含む、熱伝達装置に関する。熱を伝達するための前記機構は、一般式（Ｉ）に関して上で説明したようなフッ素化オレフィン化合物を含む。伝熱流体として有用な化合物には、２００～５００の間又は２８０～５００の間の分子量を有するものが含まれる。
提供する熱伝達装置は、デバイスを含み得る。前記デバイスは、冷却される、加熱される、又は所定の温度若しくは温度範囲で維持される、部品、被加工品、組立品などである。このようなデバイスとしては、電気部品、機械部品及び光学部品が挙げられる。本開示のデバイスの例として、マイクロプロセッサ、半導体デバイスの製造に用いられるウエハ、出力制御用半導体、配電スイッチギヤ、電力変圧器、回路基板、マルチチップモジュール、パッケージされた及びパッケージされていない半導体デバイス、レーザー、化学反応器、燃料電池、並びに電気化学セルが挙げられるが、これらに限定されない。一部の実施形態において、デバイスとしては、冷却装置、加熱装置、又はこれらの組み合わせを挙げることができる。
更なる他の実施形態において、デバイスとしては、電子デバイス、例えばプロセッサ（マイクロプロセッサ含む）を挙げることができる。これらの電子デバイスが強力になるにつれて、単位時間当たりに生成される熱量が増加する。したがって、熱伝達機構は、プロセッサ性能に重要な役割を果たす。伝熱流体は、典型的には、良好な熱伝達性能、良好な電気適合性（冷却板を用いるもの等の「間接接触」用途で使用される場合であっても）、並びに低い毒性、低い（又は非）可燃性及び低い環境への影響を有する。良好な電気適合性は、その伝熱流体候補が、高い誘電強度、高い体積抵抗、及び極性材料に対する溶解力不良を示すことを示唆する。加えて、伝熱流体は、良好な機械適合性を示すべきであり、すなわち、構造体の典型的材料に悪影響を与えてはならない。
提供する装置は、熱伝達機構を含み得る。前記機構は、伝熱流体を含み得る。伝熱流体は、式（Ｉ）に関して上で説明したような１つ以上のフッ素化オレフィン化合物を含み得る。熱伝達機構をデバイスと熱接触させることにより、熱は伝達され得る。熱伝達機構は、デバイスと熱接触させると、デバイスから熱を除去するか、又はデバイスに熱を供給するか、又はデバイスを選択された温度若しくは温度範囲で維持する。熱流の（デバイスから又はデバイスへ）方向は、デバイスと熱伝達機構の間の相対的温度差によって決まる。
伝熱機構としては、ポンプ、弁、流体収納システム、圧力制御システム、コンデンサ、熱交換器、熱源、ヒートシンク、冷却システム、能動型温度制御システム、及び受動型温度制御システムを、これらに限定されるものではないが、含む、伝熱流体を管理するための設備を挙げることができる。好適な熱伝達機構の例としては、プラズマ強化化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）ツールの温度制御ウエハチャック、ダイ性能試験のための温度制御試験ヘッド、半導体加工装置内の温度制御作業領域、熱衝撃試験槽液体貯蔵室、及び恒温槽が挙げられるが、これらに限定されない。エッチャー、アッシャー、ＰＥＣＶＤチャンバ、気相はんだ付けデバイス等の一部のシステムでは、望ましい上限動作温度は、１７０℃ほどもの高温、２００℃ほどもの高温、又は更には２３０℃ほどもの高温である。
熱伝達機構をデバイスと接触させることにより、熱を伝達することができる。熱伝達機構は、デバイスと熱接触させると、デバイスから熱を除去するか、又はデバイスに熱を供給するか、又はデバイスを選択された温度若しくは温度範囲で維持する。熱流の（デバイスから又はデバイスへ）方向は、デバイスと熱伝達機構の間の相対的温度差によって決まる。提供する装置は、冷凍システム、冷却システム、試験機器及び加工機器を含むこともできる。いつかの実施形態において、提供する装置は、恒温槽又は熱衝撃試験槽であることができる。
他の態様において、デバイスを用意するステップと、機構を用い前記デバイスへ又は前記デバイスから熱を伝導するステップとを含む、熱を伝達する方法を提供する。前記機構は、式（Ｉ）に関して上で説明したようなフッ素化オレフィン化合物等の伝熱流体を含むことができる。
本開示のフッ素化オレフィン化合物が、伝熱流体として使用するための必要熱物理学的特性を有するという発見に加えて、当該化合物は、望ましい環境面での利点を明示することも判明した。前記フッ素化オレフィン化合物は、ペルフルオロカーボン及びペルフルオロポリエーテルと比較して大気寿命の有意な短縮及び低い地球温暖化係数という結果になる時間尺度で環境中で分解することが判明した。前記フッ素化オレフィン化合物は、毒性が低いことも判明した。
クリーン消火剤（ＣＥＡ）
いつかの実施形態において、本開示は、消火組成物に関する。前記組成物は、１つ以上のフッ素化オレフィン化合物（式（Ｉ）に関して上で説明した通り）及び１つ以上の共消火剤を含み得る。
様々な実施形態において、フッ素化オレフィン化合物は、２００～５００の間の分子量を有するものを含み得る。
説明に役立つ実施形態において、共消火剤としては、ヒドロフルオロカーボン、ヒドロクロロフルオロカーボン、ペルフルオロカーボン、ペルフルオロポリエーテル、ヒドロフルオロエーテル、ヒドロフルオロポリエーテル、クロロフルオロカーボン、ブロモフルオロカーボン、ブロモクロロフルオロカーボン、ヒドロブロモカーボン、ヨードフルオロカーボン、フッ素化ケトン、ヒドロフルオロカーボン、ヒドロクロロフルオロカーボン、ペルフルオロカーボン、ペルフルオロポリエーテル、ヒドロフルオロエーテル、ヒドロフルオロポリエーテル、クロロフルオロカーボン、ブロモフルオロカーボン、ブロモクロロフルオロカーボン、ヨードフルオロカーボン、ヒドロブロモフルオロカーボン、フッ素化ケトン、ヒドロブロモカーボン、フッ素化オレフィン、ヒドロフルオロオレフィン、フッ素化スルホン、フッ素化ビニルエーテル、及びそれらの混合物を挙げることができる。
そのような共消火剤は、消火能力を強化するように、又は特定のタイプ（又はサイズ若しくは場所）の火に対する消火組成物の物理的特性を変更する（例えば、噴射剤として機能することによって導入速度を変更する）ように選択することができ、及び好ましくは、得られる組成物が空気中に可燃性混合物を形成しないような（共消火剤のフッ素化オレフィン化合物に対する）比率で利用することができる。
いつかの実施形態において、フッ素化オレフィン化合物及び共消火剤は、火を抑制する又は消すために十分な量で消火組成物中に存在し得る。フッ素化オレフィン化合物及び共消火剤は、次の重量比で存在することができる：約９：１～約１：９。
提供する組成物及び方法に使用するフッ素化オレフィン化合物は、火又は炎の消火に驚くほど有効である上に、残留物を残さない（すなわち、クリーン消火剤として機能する）。これらの化合物は、低い毒性及び可燃性であることができ、ゼロ又は極めて低いオゾン破壊係数を有することができ、ブロモフルオロカーボン、ブロモクロロフルオロカーボン及びそれらの多くの代用品（例えば、ヒドロクロロフルオロカーボン、ヒドロフルオロカーボン及びペルフルオロカーボン）と比較して短い大気寿命及び低い地球温暖化係数を有することができる。前記化合物は、良好な消火能力を示し、環境的に許容可能でもあるので、地球のオゾン層の破壊に結びつけられている一般に使用される臭素含有消火剤の代用品又は代替品に対する要求を満たす。
提供する消火組成物は、典型的には、気体又は液体状態（又はその両方）のいずれかで使用することができ、当該組成物の火への導入には任意の既知技術を用いることができる。例えば、前記組成物は、流出させること、例えば、従来の携帯式（又は固定式）消火装置を使用して流出させることにより、噴霧することにより、又は充満させることにより、例えば、前記組成物を火若しくは危険源の周囲の密閉空間に（適切なパイプ、弁、又は制御装置を使用して）放出することにより、導入することができる。提供する組成物を不活性噴射剤、例えば窒素、アルゴン又は二酸化炭素、と場合により併用して、用いられる流出又は充満装置からの組成物の噴射速度を増加させことができる。
いつかの実施形態において、上で説明したような少なくとも１つの消火組成物を火に適用するステップと火を抑制するステップとを含む、消火方法を提供する。
本開示のフッ素化オレフィン化合物が、消火剤についての必要熱物理学的特性を有するという発見に加えて、当該化合物は、望ましい環境面での利点を明示することも判明した。前記フッ素化オレフィン化合物は、ペルフルオロカーボン及びペルフルオロポリエーテルと比較して大気寿命の有意な短縮及び低い地球温暖化係数という結果となる時間尺度で環境中で分解することが判明した。前記フッ素化オレフィン化合物は、毒性が低いことも判明した。
有機ランキンサイクル作動流体
いつかの実施形態において、本開示は、ランキンサイクルで熱エネルギーを機械エネルギーに変換する装置に関する。前記装置は、式（Ｉ）に関して上で説明したような１つ以上のフッ素化オレフィン化合物を含む作動流体を含み得る。フッ素化オレフィン化合物は、２００～５００の間の分子量を有するものを含み得る。前記装置は、作業流体を気化させて、気化された作動流体を形成するための熱源と、気化された作動流体が通され、それによって熱エネルギーを機械エネルギーに変換するタービンと、気化された作動流体をタービンに通した後、冷却するためのコンデンサと、作業流体を再循環させるためのポンプとを更に含み得る。
式（Ｉ）に関して上で説明したような１つ以上のフッ素化オレフィン化合物を含む作動流体を含む、ランキンサイクルで熱エネルギーを機械エネルギーに変換するプロセスを提供する。図１に関しては、外部供給源から熱を受け取るエバポレーター／ボイラー１２０を備えている典型的なランキンサイクルシステム１００を示す。エバポレーター／ボイラー１２０は、閉鎖システム１００内に収容された有機ランキン作動流体を気化させる。ランキンサイクルシステム１００は、タービン１６０も備えており、このタービンは、システム内の気化された作動流体によって駆動され、発電機１８０を回転させ、かくして電力を生じさせるために使用される。気化された作動流体は、その後、過剰な熱を除去して液体作動流体を再液化するコンデンサ１４０を通る。電力ポンプ１３０は、コンデンサ１４０を離れる液体の圧力を高め、またその液体をサイクル内での更なる使用のためにエバポレーター／ボイラー１２０にポンプで戻す。コンデンサ１４０から放出される熱は、その後、第二のランキンシステム（図示せず）を駆動することを含む他の目的のために使用することができる。
又は温度－エントロピー図で等エントロピーである又は正の傾きを有する飽和蒸気圧曲線を持つ流体を有することが一般に望ましい。飽和蒸気圧曲線が正の傾きを有する場合、ランキンサイクルの効率は、膨張器を出た蒸気からの熱を回収するための外部の熱交換器（回収熱交換器）の使用、及びポンプから出て来る液体を予熱するための回収された熱の使用によって改善することができる。図２は、回収熱交換器を備えているランキンサイクルシステムの図である。
図２に関しては、外部供給源から熱を受け取るエバポレーター／ボイラー２２０を備えているランキンサイクルシステム２００を示す。エバポレーター／ボイラー２２０は、閉鎖システム２００内に収容された有機ランキン作動流体を気化させる。ランキンサイクルシステム２００は、タービン２６０も備えており、このタービンは、システム内の気化作動流体によって駆動され、発電機２７０を回転させ、かくして電力を生じさせるために使用される。気化された作動流体はその後、過剰な熱を除去する回収熱交換器２８０を通って、そこからコンデンサ２５０に流れ、該コンデンサ２５０において作動流体は液体に凝縮する。動力ポンプ２４０は、コンデンサ２５０を離れる液体の圧力を高め、またその液体を回収熱交換器２８０内にポンプで戻し、該回収熱交換器２８０においてその液体を予熱した後、サイクル内での更なる使用のためにエバポレーター／ボイラー２２０に戻す。コンデンサ２５０から放出される熱は、その後、第二のランキンシステム（図示せず）を駆動することなどを含む他の目的のために使用することができる。
本開示のフッ素化オレフィン化合物が、有機ランキンシステムにおいて使用するための必要熱物理学的特性を有するという発見に加えて、当該化合物は、望ましい環境面での利点を明示することも判明した。前記フッ素化オレフィン化合物は、ペルフルオロカーボン及びペルフルオロポリエーテルと比較して大気寿命の有意な短縮及び低い地球温暖化係数という結果となる時間尺度で環境中で分解することが判明した。前記フッ素化オレフィン化合物は、毒性が低いことも判明した。
いつかの実施形態において、本開示は、ランキンサイクルで熱エネルギーを機械エネルギーに変換するプロセスに関する。前記プロセスは、熱源を使用して、式（Ｉ）に関して上で説明したような１つ以上のフッ素化オレフィン化合物を含む作動流体を気化させて、気化された作動流体を形成することを含み得る。いつかの実施形態において、熱を熱源からエバポレーター又はボイラー内の作動流体に伝達する。気化された作動流体は、膨張によって作動するように、気化されることがあり、使用することができる。熱源は、任意の形態のもの、例えば、化石燃料、例えば石油、石炭又は天然ガス、からのものであることができる。加えて、いくつかの実施形態において、熱源は、原子力によってもたらされることもあり、太陽電力によってもたらされることもあり、又は燃料電池からもたらされることもある。他の実施形態において、熱は、他の場合であれば大気に失われていたはずの他の熱伝達システムからの「廃熱」であることができる。いつかの実施形態において、「廃熱」は、第二のランキンサイクルシステムから、第二のランキンサイクルにおけるコンデンサ又は他の冷却デバイスから回収される熱であることができる。
「廃熱」の更なる供給源は、メタンガスが燃焼処理される埋立地で見出すことができる。メタンガスが環境に侵入して地球温暖化の一因になることを防止するために、埋立地が発生するメタンガスを「フレア」によって燃焼させて二酸化炭素及び水を生成することができ、この二酸化炭素及び水は、両方とも、地球温暖化係数の点から環境への害がメタンよりも少ない。提供するプロセスにおいて有用であり得る「廃熱」の他の供給源は、地熱源及び他のタイプの内燃機関、例えば、排気ガス中で著しい熱を発して水及び潤滑剤等の冷却液に与えるガスタービンエンジンである。
提供するプロセスにおいて、気化された作動流体は、加圧された作動流体を機械的エネルギーに変換できるデバイスを通って膨張する。いつかの実施形態において、気化作動流体は、タービンを通して膨張し、タービンは気化作動流体の膨張圧からシャフトを回転させることができる。このタービンは、その結果、いくつかの実施形態では発電機を作動させる、したがって、発電するといった、機械的作業を行うのに使用することができる。他の実施形態では、このタービンは、ベルト、ホイール、ギア、あるいは、取り付けた又は連結したデバイスにおける使用のための機械的作業若しくはエネルギーを移すことができる他のデバイスを駆動するために使用することができる。
気化作動流体が機械エネルギーに変換された後には、気化（そして今や膨張した）作動流体は、再使用に向けて液化するための冷却源を用いて凝縮することができる。コンデンサにより放出された熱は、同じ又は別のランキンサイクルシステムに再循環させてエネルギーを節約することを含む他の目的に使用することができる。最後に、凝縮された作動流体を閉鎖システムでの再使用のためにポンプによって輸送してボイラー又はエバポレーターに戻すことができる。
有機ランキンサイクル作動流体の望ましい熱力学的特性は当業者には周知であり、例えば、米国特許出願公開第２０１０／０１３９２７４号（Ｚｙｈｏｗｓｋｉら）において論じられている。熱源の温度と凝縮後の凝縮された液体又は備付ヒートシンクの温度との差が大きいほど、ランキンサイクルの熱力学的効率は高い。熱力学的効率は、作動流体を熱源温度に合わせることにより、影響される。作動流体の気化温度が熱温度に近いほど、システムの効率は高い。トルエンを例えば、７９℃（トルエンの沸点）～約２６０℃の温度範囲で使用することができるが、トルエンには毒物学的懸念及び可燃性の懸念がある。１，１－ジクロロ－２，２，２－トリフルオロエタン及び１，１，１，３，３－ペンタフルオロプロパンなどの流体を代替としてこの温度範囲で使用することができる。しかし１，１－ジクロロ－２，２，２－トリフルオロエタンは、３００℃未満では毒性化合物となり、９３℃～１２１℃の気化温度に限定する必要があり得る。それ故、より高い臨界温度を有し、その結果、ガスタービン及び内燃機関排気ガスなどの供給源温度を作動流体とより良く合わせることができる、他の環境に優しいランキンサイクル作動流体が望まれている。加えて、熱容量が高い流体ほど、熱エネルギー利用率が増すため高いランキンサイクル効率－膨張からの大きいエネルギー回収－に寄与する。
発泡体発泡
本開示は、高分子発泡体の製造、特に、ポリウレタン発泡体及びフェノール系発泡体の製造における成核剤としてのフッ素化オキシランの使用に関する。これに関連して、いつかの実施形態において、本開示は、１つ以上の発泡剤と、１つ以上の発泡性ポリマー又はその前駆体組成物と、式（Ｉ）に関して上で説明したようなフッ素化オレフィン化合物を含む１つ以上の成核剤とを含む、発泡性組成物に関する。フッ素化オレフィン化合物は、２００～４００の間の分子量を有するものを含み得る。
いつかの実施形態では、気化されてポリマーを発泡させる液体若しくは気体状の発泡剤又はその場で生成されてポリマーを発泡させる気体状発泡剤をはじめとする様々な発泡剤が、提供する発泡性組成物に使用され得る。発泡剤の説明に役立つ例としては、クロロフルオロカーボン（ＣＦＣ）、ヒドロクロロフルオロカーボン（ＨＣＦＣ）、ヒドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）、ヒドロクロロカーボン（ＨＣＣ）、ヨードフルオロカーボン（ＩＦＣ）、炭化水素、及びヒドロフルオロエーテル（ＨＦＥ）が挙げられる。提供する発泡性組成物に使用するための発泡剤は、大気圧で約－４５℃～約１００℃の沸点を有し得る。典型的に、大気圧では、発泡剤は、少なくとも約１５℃の沸点を有し、より典型的には、約２０℃～約８０℃の沸点を有する。発泡剤は、約３０℃～約６５℃の沸点を有し得る。本発明で使用することができる発泡剤の更なる説明に役立つ例としては、約５～約７個の炭素原子を有する脂肪族及び環状脂肪族炭化水素、例えばｎ－ペンタン及びシクロペンタン；エステル、例えば、メチルホルメート；ＣＦＣ、例えばＣＦＣｌ３（ＣＦＣ－１１）及びＣＣｌ２ＦＣＣｌＦ２（ＣＦＣ－１１３）；ＨＦＣ、例えばＣＦ３ＣＦ２ＣＨＦＣＨＦＣＦ３、ＣＦ３ＣＨ２ＣＦ２Ｈ、ＣＦ３ＣＨ２ＣＦ２ＣＨ３、ＣＦ３ＣＦ２Ｈ、ＣＨ３ＣＦ２Ｈ（ＨＦＣ－１５２ａ）、ＣＦ３ＣＨ２ＣＨ２ＣＦ３及びＣＨＦ２ＣＦ２ＣＨ２Ｆ；ＨＣＦＣ、例えばＣＨ３ＣＣｌ２Ｆ、ＣＦ３ＣＨＣｌ２及びＣＦ２ＨＣｌ；ＨＣＣ、例えば２－クロロプロパン；並びにＩＦＣ、例えばＣＦ３Ｉ；並びにＨＦＥ、例えばＣ４Ｆ９ＯＣＨ３が挙げられる。特定の配合物では、水とイソシアネート等の発泡体前駆体との反応から生じるＣＯ２を発泡剤として使用することができる。
様々な実施形態において、提供する発泡性組成物は、１つ以上の発泡性ポリマー又はその前駆体組成物も含み得る。提供する発泡性組成物での使用に好適な発泡性ポリマーとしては、例えば、ポリオレフィン、例えばポリスチレン、ポリ（塩化ビニル）及びポリエチレンが挙げられる。発泡体は、従来の押出法を用いてスチレンポリマーから調製することができる。発泡剤組成物を押出機内の熱可塑性スチレンポリマー流に注入し、押し出す前にその熱可塑性スチレンポリマー流と混合して、発泡体を形成することができる。好適なスチレンポリマーの代表例としては、スチレン、α－メチルスチレン、環アルキル化スチレン及び環ハロゲン化スチレンの固体ホモポリマーはもちろん、これらモノマーと、微量の他の容易に共重合可能なオレフィン性モノマー、例えば、メチルメタクリレート、アクリロニトリル、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、無水イタコン酸、アクリル酸、Ｎ－ビニルカルバゾール、ブタジエン及びジビニルベンゼンとのコポリマーも挙げられる。好適な塩化ビニルポリマーとしては、例えば、塩化ビニルホモポリマー、及び塩化ビニルと他のビニルモノマーとのコポリマーが挙げられる。エチレンホモポリマー、及びエチレンと例えば２－ブテン、アクリル酸、プロピレン又はブタジエンとのコポリマーも有用であり得る。異なるタイプのポリマーの混合物を使用することができる。
提供する発泡性組成物での使用に好適な発泡性ポリマーの前駆体としては、例えば、フェノール性ポリマー、シリコーンポリマー及びイソシアネート系ポリマー、例えばポリウレタン、ポリイソシアヌレート、ポリウレア、ポリカルボジイミド及びポリイミド、の前駆体が挙げられる。典型的に、イソシアネート系ポリマーの前駆体は、ポリウレタン又はポリイソシアヌレート発泡体を調製するための発泡剤として用いられる。
提供する発泡性組成物での使用に好適なポリイソシアネートとしては、脂肪族、脂環式、アリール脂肪族、芳香族若しくは複素環式ポリイソシアネート、又はこれらの組み合わせが挙げられる。高分子発泡体の製造での使用好適である任意のポリイソシアネートを用いることができる。例えば、純粋な形態、修飾形態又は粗製形態の芳香族イソシアネート、例えばトルエン及びジフェニルメタンジイソシアネートを用いてもよい。ＭＤＩ変異形（ウレタン、アロファネート、尿素、ビウレット、カルボジイミド、ウレトンイミン又はイソシアヌレート残基の導入によって修飾されたジフェニルメタンジイソシアネート）、及びジフェニルメタンジイソシアネートと粗製又は高分子ＭＤＩとして当該技術分野において公知であるそのオリゴマー（ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート）との混合物は有用であり得る。好適なポリイソシアネートの代表例としては、例えば、エチレンジイソシアネート、１，４－テトラメチレンジイソシアネート、１，６－ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、１，１２－ドデカンジイソシアネート、シクロブタン－１，３－ジイソシアネート、シクロヘキサン－１，３－及び－１，４－ジイソシアネート（及びこれら異性体の混合物）、ジイソシアナト－３，３，５－トリメチル－５－イソシアナトメチルシクロヘキサン、２，４－及び２，６－トルエンジイソシアネート（及びこれら異性体の混合物）、ジフェニルメタン－２，４’－及び／又は－４，４’－ジイソシアネート、ナフタレン－１，５－ジイソシアネート、４当量の前述のイソシアネート含有化合物と２つのイソシアネート反応性基を含有する化合物との反応生成物、トリフェニルメタン－４，４’，４’’－トリイソシアネート、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート、ｍ－及びｐ－イソシアナトフェニルスルホニルイソシアネート、ペルクロロ化アリールポリイソシアネート、カルボジイミド基を含有するポリイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート、アロファネート基を含有するポリイソシアネート、イソシアヌレート基を含有するポリイソシアネート、ウレタン基を含有するポリイソシアネート、アクリレート化ウレア基を含有するポリイソシアネート、ビウレット基を含有するポリイソシアネート、テロメル化反応によって生成されるポリイソシアネート、エステル基を含有するポリイソシアネート、上述のジイソシアネートとアセタールとの反応生成物、高分子脂肪酸エステルを含有するポリイソシアネート、及びこれらの混合物が挙げられる。イソシアネート基を有する蒸留残渣（イソシアネートの市販製品で得られる）を単独で使用することもでき、又は１以上の上述のポリイソシアネート中の溶液で用いることもできる。
本発明の発泡性組成物での使用に好適な反応性水素含有化合物は、少なくとも２個のイソシアネート反応性水素原子を、例えば、ヒドロキシル、一級若しくは二級アミン、カルボン酸又はチオール基、あるいはこれらの組み合わせの形態で、有するものである。ポリオール、すなわち、１分子につき２個のヒドロキシル基を有する化合物が、ポリイソシアネートとの望ましい反応性のため、用いられることもある。このようなポリオールは、例えば、ポリエステル、ポリエーテル、ポリチオエーテル、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリメタクリレート、ポリエステルアミド、又はこれら化合物のヒドロキシル含有プレポリマー、及び化学量論量未満のポリイソシアネートであることができる。
好適な反応性水素含有化合物の代表例は、例えば、Ｊ．Ｈ．Ｓａｕｎｄｅｒｓ及びＫ．Ｃ．ＦｒｉｓｃｈによってＨｉｇｈ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ、第ＸＶＩ巻、「Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅｓ」、第Ｉ部、３２～５４頁及び６５～８８頁、Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ（１９６２））に記載されている。そのような化合物の混合物も有用であり、場合によっては、そのような化合物を使用して、ドイツ特許第２，７０６，２９７号明細書（Ｂａｙｅｒ ＡＧ）に記載されているように低融点ポリヒドロキシル含有化合物と高融点ポリヒドロキシル含有化合物を互いに組み合わせてもよい。有用なポリオールとしては、エチレングリコール、１，２－及び１，３－プロピレングリコール、１，４－及び２，３－ブチレングリコール、１，５－ペンタンジオール、１，６－ヘキサンジオール、１，８－オクタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４－ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン、２－メチル－１，３－プロパンジオール、ジブロモブテンジオール、グリセロール、トリメチロールプロパン、１，２，６－ヘキサントリオール、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、キニトール、マンニトール、ソルビトール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、高級ポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、高級ポリプロピレングリコール、ジブチレングリコール、高級ポリブチレングリコール、４，４’－ジヒドロキシジフェニルプロパン、及びジヒドロキシメチルヒドロキノンが挙げられる。他の好適なポリオールとしては、多塩基酸とポリオールとの縮合生成物、例えば、アジピン酸ポリエチレン及びポリカプロラクトン系ポリオールに加えて、ヒドロキシアルデヒドとヒドロキシケトンとの混合物（「ホルモース」）、並びに触媒としてのメタール化合物及び共触媒としてのエンジオールを形成することができる化合物の存在下におけるホルムアルデヒド水和物の自己縮合において形成される、還元によってそれから得られる多価アルコール（「ホルミトール」）が挙げられる（例えば、米国特許第４，３４１，９０９号明細書（Ｓｃｈｎｅｉｄｅｒら）、米国特許第４，２４７，６５３号明細書（Ｗａｇｎｅｒ）、米国特許第４，２２１，８７６号明細書（Ｗａｇｎｅｒ）、米国特許第４，３２６，０８６号明細書（Ｍｏｈｒｉｎｇら）、及び米国特許第４，２０５，１３８号明細書（Ｍｕｌｌｅｒら）、並びにカナダ特許第１，０８８，５２３号明細書（Ｂａｙｅｒ ＡＧ）を参照されたい）。低分子量多価アルコール中のポリイソシアネート重付加生成物の溶液、特に、イオン性の基を含有するポリウレタン尿素の溶液及び／又はポリヒドラゾジカルボンアミドの溶液も使用することができる（例えば、ドイツ特許第２，６３８，７５９号明細書を参照されたい）。
ポリウレタン科学及び技術分野の当業者には明らかであるように、イソシアネート反応性水素原子を含有する多くの他の化合物が、本発明の好ましい発泡性組成物において有用である。
提供する発泡性組成物での使用に好適なフェノール性ポリマー前駆体としては、例えば、触媒の存在下でのフェノールとアルデヒドの反応生成物が挙げられる。本発明のフェノール性発泡体の説明に役立つ使用としては、「Ｔｈｅｒｍａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ」、Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、第１４巻、６４８～６６２頁（第４版、Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ、１９９５）に記載されているような、屋根用断熱材のための使用、建築用の外壁断熱用被覆材製品としての使用、並びに工業用のパイプ及びブロック断熱材等の成形部品のための使用が挙げられる。
提供する発泡性組成物は、一般式（Ｉ）に関して上で説明したようなフッ素化オレフィン化合物を含む成核剤を含み得る。Ｔｈｅ Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ Ｆｏａｍｓ ａｎｄ Ｆｏａｍ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、Ｄａｎｉｅｌ Ｋｌｅｍｐｎｅｒ及びＫｕｒｔ Ｃ．Ｆｒｉｓｃｈ編（Ｏｘｆｏｒｄ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｐｒｅｓｓ、１９９１）には、成核剤とも呼ばれる「ニュークリアザイト」を使用することによって均一で細かい気泡構造の形成を達成することができることが開示されている。
様々な実施形態において、本開示の発泡性組成物は、次の比率以下の、成核剤の発泡剤に対するモル比を有し得る：１：５０、１：２５、１：９、又は１：７、１：３、又は１：２。
場合によっては、発泡体配合物の他の従来の成分が本発明の発泡性組成物中に存在することもある。例えば、架橋又は連鎖延長剤、泡安定剤又は界面活性剤、触媒、及び難燃剤を用いることができる。他の可能な成分としては、充填剤（例えば、カーボンブラック）、着色剤、抗真菌剤、殺菌剤、酸化防止剤、強化剤、帯電防止剤、及び他の添加剤又は加工助剤が挙げられる。
いつかの実施形態において、高分子発泡体は、少なくとも１つの発泡性ポリマー又はその前駆体組成物及び上で説明したような成核剤の存在下で少なくとも１つの液体若しくは気体状発泡剤を気化させる又は少なくとも１つの気体状発泡剤を発生させることによって調製することができる。更なる実施形態において、高分子発泡体は、提供する発泡性組成物を使用して、上で説明したような成核剤と、少なくとも１つの有機ポリイソシアネートと、少なくとも２個の反応性水素原子を含有する少なくとも１つの化合物との存在下で、少なくとも１つの発泡剤を（例えば、前駆体反応の熱を利用することによって）気化させることによって調製することができる。ポリイソシアネート系発泡体を製造する場合、一般に、ポリイソシアネートと反応性水素含有化合物と発泡剤組成物とを併せ、（例えば、様々な公知タイプの混合ヘッド及び噴霧装置のいずれかを用いて）十分に混合し、膨張させ、硬化させて、発泡ポリマーにすることができる。ポリイソシアネートと反応性水素含有化合物の反応前に発泡性組成物の特定の成分を予めブレンドしておくことは便利であることが多いが、必須ではない。例えば、反応性水素含有化合物と、発泡剤組成物と、ポリイソシアネートを除く任意の他の成分（例えば、界面活性剤）とをまずブレンドし、次いで、得られた混合物をポリイソシアネートと併せることは有用であることが多い。あるいは、発泡性組成物の全ての成分を別々に導入することができる。反応性水素含有化合物の全て又は一部とポリイソシアネートとを予備反応させてプレポリマーを形成することも可能である。
成核剤として有用な性能を提供することに加えて、本明細書における有用なフッ素化オレフィンは、使用の安全性及び環境適合性の点で更なる重要な利点（例えば、ペルフルオロアルカン類と比べてゼロのオゾン層破壊係数及び短い大気寿命）を提供することができる。本明細書に記載するフッ素化オレフィンは、非オゾン層破壊性であり、下層大気で分解される結果として大気寿命が短く、また地球温暖化に有意に寄与することは予想されない。更に、本発明に従って製造される高分子発泡体は、優れた断熱特性及び低い毒性を有する。
誘電体
いつかの実施形態において、本開示は、式（Ｉ）に関して上で説明したような１つ以上のフッ素化オレフィン化合物を含む誘電性流体、及びそのような誘電性流体を含む電気デバイス（例えば、キャパシタ、スイッチギヤ、変圧器、電気ケーブル又は電気バス）に関する。本出願では、用語「誘電性流体」は、液体誘電体と気体誘電体の両方を包含する。流体、気体又は液体の物理的状態は、それが使用される電気デバイスの温度動作条件及び圧力動作条件で決まる。
いつかの実施形態において、誘電性流体は、式（Ｉ）に関して上で説明したような１つ以上のフッ素化オレフィン化合物と、場合により１つ以上の第２の誘電性流体とを含む。フッ素化オレフィン化合物は、２００～５００の間の分子量を有するものを含み得る。好適な第２の誘電性流体としては、例えば、空気、窒素、ヘリウム、アルゴン及び二酸化炭素、又はこれらの組み合わせが挙げられる。第２の誘電性流体は、非凝縮性ガス又は不活性ガスであってもよい。一般に、第２の誘電性流体は、蒸気圧が２５℃で又はその電気デバイスの動作温度で少なくとも７０ｋＰａであるような量で使用され得る。
本出願の誘電性流体は、電気絶縁に有用であり、並びに送電及び配電に使用されるアーク消去及び電流遮断機器に有用である。一般に、本開示の流体を使用することができる電気デバイスについて３つの主要タイプがある：（１）ガス絶縁回路遮断器及び電流遮断機器、（２）ガス絶縁送電線、及び（３）ガス絶縁変圧器である。そのようなガス絶縁機器は、送電及び配電システムの主要構成要素である。
いくつかの実施形態では、本開示は、気体誘電体が電極間の空間に充満するように互いに間隔を空けて配置されている金属電極を備えている電気デバイス、例えばキャパシタを提供する。電気デバイスの内部空間は、気体誘電性流体と平衡状態にある液体誘電性流体の貯蔵室を備えていることもある。したがって、前記貯蔵室によって誘電性流体の一切の損失が補充され得る。
本開示のフッ素化オレフィン化合物が、誘電性流体として使用するための必要熱物理学的特性を有するという発見に加えて、当該化合物は、望ましい環境面での利点を明示することも判明した。前記フッ素化オレフィン化合物は、工業規格流体（例えばＳＦ６）と比較して大気寿命の有意な短縮及び低い地球温暖化係数という結果となる時間尺度で環境中で分解することが判明した。前記フッ素化オレフィン化合物は、毒性が低いことも判明した。
コーティング／潤滑剤
いつかの実施形態において、本開示は、式（Ｉ）に関して上で説明したような１つ以上のフッ素化オレフィン化合物と溶媒組成物に可溶性又は分散性である１つ以上のコーティング材料とを含む溶媒組成物を含むコーティング組成物に関する。フッ素化オレフィン化合物は、２００～５００の間の分子量を有するものを含み得る。
様々な実施形態において、コーティング組成物のコーティング材料としては、顔料、潤滑剤、安定剤、接着剤、酸化防止剤、染料、ポリマー、医薬、離型剤、無機酸化物など、及びこれらの組み合わせを含み得る。例えば、コーティング材料としては次のものが挙げられる：ペルフルオロポリエーテル、炭化水素及びシリコーン潤滑剤；テトラフルオロエチレンの非晶質コポリマー；ポリテトラフルオロエチレン；又はこれらの組み合わせ。好適なコーティング材料更なる例としては、二酸化チタン、酸化鉄、酸化マグネシウム、ペルフルオロポリエーテル、ポリシロキサン、ステアリン酸、アクリル接着剤、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレンの非晶質コポリマー、又はこれらの組み合わせが挙げられる。
いつかの実施形態において、上記コーティング組成物は、コーティング付着に有用であることができ、この場合、フッ素化オレフィン化合物がコーティング材料の担体として機能して、基材表面への前記材料の付着を可能にする。これに関連して、本開示は、コーティング組成物を使用して基材表面にコーティングを付着させるプロセスに更に関する。前記プロセスは、液体コーティング組成物のコーティングを基材の少なくとも１つの表面の少なくとも一部分に塗布する工程を含み、前記液体コーティング組成物は、次のものを含む（ａ）式（Ｉ）に関して上で説明したような１つ以上のフッ素化オレフィン化合物を含有する溶媒組成物；及び（ｂ）前記溶媒組成物に可溶性又は分散性である１つ以上のコーティング材料。溶媒組成物は、１つ以上の共分散剤若しくは共溶媒及び／又は１つ以上の添加剤（例えば、界面活性剤、着色剤、安定剤、酸化防止剤、難燃剤等）を更に含むことができる。好ましくは、前記プロセスは、例えば気化させることにより（例えば熱又は真空の適用によって助長することができる）、コーティングから溶媒を除去する工程を更に含む。
様々な実施形態において、コーティング組成物を形成するために、コーティング組成物の成分（すなわち、用いられるフッ素化オレフィン化合物（単数若しくは複数）、コーティング材料（単数若しくは複数）及び任意の共分散剤（単数若しくは複数）又は共溶媒（単数若しくは複数））を、コーティング材料を溶解、分散又は乳化するために用いられる任意の従来の混合技術によって、例えば、機械的攪拌、超音波攪拌、手動攪拌等によって併せることができる。溶媒組成物及びコーティング材料（単数又は複数）は、所望されるコーティング厚に依存して任意の比率で併せることができる。例えば、コーティング材料は、コーティング組成物の約０．１～約１０重量パーセントを構成し得る。
説明に役立つ実施形態において、本開示の付着プロセスは、任意の従来の技法により基材にコーティング組成物を塗布することによって行うことができる。例えば、前記組成物を基材上にはけ塗りすること若しくは（例えばエアゾールとして）吹き付けることができ、又は基材をスピンコーティングすることができる。いつかの実施形態では、基材を組成物に浸漬することによりコーティングすることもある。浸漬は、任意の好適な温度で行うことができ、任意の適便な時間長にわたって維持することができる。基材がカテーテルなどの管材料であり、組成物を確実に管腔壁にコーティングすることが所望される場合、減圧の適用により管腔に組成物を引き入れてもよい。
様々な実施形態において、コーティングを基材に塗布した後、溶媒組成物を（例えば気化によって）コーティングから除去することができる。必要に応じて、減圧又は穏やかな加熱の適用によって気化速度を加速することができる。コーティングは、任意の適便な厚さのものであることができ、実際、厚さは、コーティング材料の粘度、コーティングが塗布される温度、及び引き出し速度（浸漬が用いられる場合）のような要因によって決まることになる。
有機基材と無機基材の両方を本開示のプロセスによってコーティングすることができる。基材の代表例としては、金属、セラミック、ガラス、ポリカーボネート、ポリスチレン、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレンコポリマー、天然繊維（及び天然繊維に由来する布地）、例えば綿、絹、毛皮、スエード、革、リネン及びウール、合成繊維（及び布地）、例えばポリエステル、レーヨン、アクリル樹脂、ナイロン又はこれらのブレンド、布地（天然繊維と合成繊維のブレンドを含む）、並びに前述の材料の複合材が挙げられる。いつかの実施形態において、コーティングされ得る基材としては、例えば、ペルフルオロポリエーテルを用いる磁気ハードディスク若しくは電気コネクタ、又はシリコーン潤滑剤を用いる医療機器が挙げられる。
洗浄
いつかの実施形態において、本開示は、式（Ｉ）に関して上で説明したような１つ以上のフッ素化オレフィン化合物と、１つ以上の共溶媒とを含む、洗浄組成物に関する。フッ素化オレフィン化合物は、２００～４００の間の分子量を有するものを含み得る。
いつかの実施形態において、フッ素化オレフィン化合物は、フッ素化オレフィン化合物と共溶媒（単数又は複数）の総重量に基づき５０重量パーセントより多い、６０重量パーセントより多い、７０重量パーセントより多い、又は８０重量パーセントより多いことがある。
様々な実施形態では、洗浄組成物は、更に、界面活性剤を含み得る。好適な界面活性剤としては、フッ素化オレフィンに十分に可溶性である界面活性剤、及び汚れを溶解する、分散させる又は移すことによって汚れの除去を促進する界面活性剤が挙げられる。界面活性剤の１つの有用なクラスは、約１４未満の親水性－親油性バランス（ＨＬＢ）を有する非イオン性界面活性剤である。例としては、エトキシ化アルコール、エトキシ化アルキルフェノール、エトキシ化脂肪酸、アルキルアリールスルホネート、グリセロールエステル、エトキシ化フルオロアルコール、及びフッ素化スルホンアミドが挙げられる。一方の界面活性剤が油性の汚れの除去を促進するために洗浄組成物に添加され、もう一方が水溶性の汚れの除去を促進するために添加される、相補的特性を有する界面活性剤の混合物を使用してもよい。界面活性剤、使用する場合、汚れ除去を促進するのに十分な量で添加することができる。典型的に、界面活性剤は、洗浄組成物の約０．１～５．０重量％の量で、好ましくは約０．２～２．０重量％の量で添加される。
説明に役立つ実施形態において、共溶媒としては、アルコール、エーテル、アルカン、アルケン、ハロアルケン、ペルフルオロカーボン、全フッ素化三級アミン、ペルフルオロエーテル、シクロアルカン、エステル、ケトン、芳香族、ハロ芳香族、シロキサン、ヒドロクロロカーボン、ヒドロクロロフルオロカーボン、ヒドロフルオロカーボン、又はそれらの混合物を挙げることができる。洗浄組成物に使用することができる共溶媒の代表例としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｔ－ブチルアルコール、メチルｔ－ブチルエーテル、メチルｔ－アミルエーテル、１，２－ジメトキシエタン、シクロヘキサン、２，２，４－トリメチルペンタン、ｎ－デカン、テルペン（例えば、ａ－ピネン、カンフェン及びリモネン）、トランス－１，２－ジクロロエチレン、シス－１，２－ジクロロエチレン、メチルシクロペンタン、デカリン、メチルデカノエート、ｔ－ブチルアセテート、エチルアセテート、ジエチルフタレート、２－ブタノン、メチルイソブチルケトン、ナフタレン、トルエン、ｐ－クロロベンゾトリフルオリド、トリフルオロトルエン、ビス（トリフルオロメチル）ベンゼン、ヘキサメチルジシロキサン、オクタメチルトリシロキサン、ペルフルオロヘキサン、ペルフルオロヘプタン、ペルフルオロオクタン、ペルフルオロトリブチルアミン、ペルフルオロ－Ｎ－モルホリン、ペルフルオロ－２－ブチルオキサシクロペンタン、メチレンクロリド、クロロシクロヘキサン、１－クロロブタン、１，１－ジクロロ－１－フルオロエタン、１，１，１－トリフルオロ－２，２－ジクロロエタン、１，１，１，２，２－ペンタフルオロ－３，３－ジクロロプロパン、１，１，２，２，３－ペンタフルオロ－１，３－ジクロロプロパン、２，３－ジヒドロペルフルオロペンタン、１，１，２，２，４－ヘキサフルオロブタン、１－トリフルオロメチル－１，２，２－トリフルオロシクロブタン、３－メチル－１，１，２，２－テトラフルオロシクロブタン、１－ヒドロペンタデカフルオロヘプタン、又はこれらの混合物が挙げられる。
いくつかの実施形態において、本開示は、基材を洗浄するプロセスに関する。前記洗浄プロセスは、上で論じたような洗浄組成物と汚染物質を接触させることによって行うことができる。フッ素化オレフィン化合物は、単独で用いることができ、あるいは互いとの混合物で、又は他の一般に使用されている洗浄溶媒、例えばアルコール、エーテル、アルカン、アルケン、ペルフルオロカーボン、全フッ素化三級アミン、ペルフルオロエーテル、シクロアルカン、エステル、ケトン、芳香族化合物、シロキサン、ヒドロクロロカーボン、ヒドロクロロフルオロカーボン、ヒドロフルオロカーボン若しくはこれらの混合物、とのと混合物で用いることができる。そのような共溶媒は、特定の使用のために洗浄組成物の溶解特性を変更又は強化するように選択でき、得られる組成物が引火点を持たないような（共溶媒（単数又は複数）のフッ素化オレフィン化合物（単数又は複数）に対する）比率で用いることができる。特定の用途に望ましい場合、洗浄組成物は、１つ以上の溶解又は分散された気体、液体又は固体添加剤（例えば、二酸化炭素ガス、界面活性剤、安定剤、酸化防止剤又は活性炭）を更に含有することができる。
いつかの実施形態において、本開示は、式（Ｉ）に関して上で説明したような１つ以上のフッ素化オレフィン化合物と、１つ以上の界面活性剤とを含む、洗浄組成物に関する。フッ素化オレフィン化合物は、２００～４００の間の分子量を有するものを含み得る。好適な界面活性剤としては、フッ素化オレフィン化合物に十分に可溶性である界面活性剤、及び汚れを溶解する、分散させる又は移すことによって汚れの除去を促進する界面活性剤が挙げられる。界面活性剤の１つの有用なクラスは、約１４未満の親水性－親油性バランス（ＨＬＢ）を有する非イオン性界面活性剤である。例としては、エトキシ化アルコール、エトキシ化アルキルフェノール、エトキシ化脂肪酸、アルキルアリールスルホネート、グリセロールエステル、エトキシ化フルオロアルコール、及びフッ素化スルホンアミドが挙げられる。一方の界面活性剤が油性の汚れの除去を促進するために洗浄組成物に添加され、もう一方が水溶性の汚れの除去を促進するために添加される、相補的特性を有する界面活性剤の混合物を使用してもよい。界面活性剤、使用する場合、汚れ除去を促進するのに十分な量で添加することができる。典型的に、界面活性剤は、洗浄組成物の０．１～５．０重量％又は０．２～２．０重量％の量で添加され得る。
本開示の洗浄プロセスを用いて、基材の表面から大部分の汚染物質を溶解又は除去することもできる。例えば、軽質炭化水素汚染物質；より高分子量の炭化水素汚染物質、例えば鉱油及び油脂；フルオロカーボン汚染物質、例えばペルフルオロポリエーテル、ブロモトリフルオロエチレンオリゴマー（ジャイロスコープ用流体）、及びクロロトリフルオロエチレン（作動液、潤滑油）；シリコーン油及びグリース；はんだフラックス；微粒子；水；及び精密、電子、金属及び医療機器洗浄の際に遭遇する他の汚染物質を除去することができる。
洗浄組成物を気体状態又は液体状態のいずれか（又は両方）で使用することができ、基材と「接触させる」ための既知又は更なる技法のいずれかを用いることができる。例えば、液体洗浄組成物を基材上に噴霧若しくははけ塗りすることができ、気体洗浄組成物を基材に吹き付けることができ、又は基材を気体若しくは液体組成物のいずれかに浸漬することができる。高温、超音波エネルギー、及び／又は攪拌を使用して、洗浄を助長することができる。様々な異なる溶媒洗浄技術が、Ｂ．Ｎ．ＥｌｌｉｓによってＣｌｅａｎｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ａｎｄ Ａｓｓｅｍｂｌｉｅｓ、Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｓ Ｌｉｍｉｔｅｄ、Ａｙｒ、Ｓｃｏｔｌａｎｄ、１８２～９４頁（１９８６）に記載されている。
有機基材と無機基材の両方を本開示のプロセスによって洗浄することができる。基材の代表例としては、次のものが挙げられる；金属；セラミック；ガラス；ポリカーボネート；ポリスチレン；アクリロニトリル－ブタジエン－スチレンコポリマー；天然繊維（及び天然繊維に由来する布地）、例えば綿、絹、毛皮、スエード、革、リネン及びウール；合成繊維（及び布地）、例えばポリエステル、レーヨン、アクリル樹脂、ナイロン又はこれらのブレンド；天然繊維と合成繊維のブレンドを含む布地；並びに前述の材料の複合材。いつかの実施形態において、前記プロセスは、電子部品（例えば回路板）、光媒体若しくは磁気媒体、又は医療機器の精密洗浄に使用され得る。
本開示の洗浄組成物は、一般に使用されている洗浄溶媒の代用品又は代替品への当技術分野における要求を満たす。例えば、本洗浄組成物は、低いオゾン破壊係数を有し、様々な溶媒洗浄用途に好適な沸点範囲を有し、及び炭化水素系の汚れとフルオロカーボン系の汚れの両方を溶かす能力を有する。本洗浄組成物はまた、毒性が低く、（ＡＳＴＭ Ｄ３２７８～８９によって測定して）引火点を有さず、洗浄用途での使用に許容可能な安定性を有し、かつ短い大気寿命及び低い地球温暖化係数を有する。
いつかの実施形態において、本開示のフッ素化オレフィン化合物は、疎水性であり、比較的化学反応性に乏しく、熱安定性であり得る。本開示のフッ素化オレフィン化合物は、環境への影響が低いものであり得る。この点に関して、本開示のフッ素化オレフィン化合物は、１０未満、５未満、又は更には２未満の地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有し得る。本明細書で使用する場合、ＧＷＰは、化合物の構造に基づく化合物の温暖化係数の相対的尺度である。１９９０年に気候変動に関する政府間パネル（ＩＰＣＣ）によって規定され、２００７年に改訂された化合物のＧＷＰは、特定の積分時間範囲（ＩＴＨ）にわたる、ＣＯ２１キログラムの放出に起因する温暖化に対する、ある化合物１キログラムの放出に起因する温暖化として計算される。
Figure 0007067838000006
この等式中、ａｉは大気中の化合物の単位質量増加当たりの放射強制力（その化合物のＩＲ吸光に起因する大気を通じた放射線の流量の変化）であり、Ｃは化合物の大気濃度であり、τは化合物の大気寿命であり、ｔは時間であり、ｉは対象化合物である。一般的に許容されるＩＴＨは、短期間の効果（２０年間）と長期間の効果（５００年間以上）との間の折衷点を表す１００年間である。大気中の有機化合物ｉの濃度は、擬一次速度式（すなわち、指数関数的崩壊）に従うものとする。同じ時間間隔のＣＯ２の濃度は、大気からのＣＯ２の交換及び除去に関するより複雑なモデルを組み込む（Ｂｅｒｎ炭素循環モデル）。
本開示の実施を以下の詳細な実施例に関して更に説明することにする。これらの実施例は、様々な具体的な好ましい実施形態及び技術を更に示すために提供するものである。しかしながら、本開示の範囲内に留まりつつ多くの変形及び変更を加えることができるであろうということは理解されるはずである。
調製例
本発明の他の実施形態は、添付の特許請求の範囲の範囲内である。
調製例１：
１，２，３，３，３－ペンタヘキサフルオロ－Ｎ，Ｎ－ビス（トリフルオロメチル）プロパ－１－エン－１－アミンの調製
（ＣＦ３）２ＮＣＦ＝ＣＦＣＦ３
１，２，３，３，３－ペンタヘキサフルオロ－Ｎ，Ｎ－ビス（トリフルオロメチル）プロパ－１－エン－１－アミンを２．５’’（内径）×８’’ステンレス鋼管型反応器で調製した。Ｋ２ＣＯ３（３０４ｇ、２．２０ｍｏｌ、Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ）（１２０℃の真空オーブンで一晩乾燥したもの）を反応器に添加し、その反応器を２２５Ｃ加熱した。次いで、２－［［ビス（トリフルオロメチル）アミノ］－ジフルオロ－メチル］－２，３，３，３－テトラフルオロ－プロパノイルフルオリド（１５５ｇ、０．４４ｍｏｌ）（本質的には次の参考文献に記載されているタイプのＳｉｍｏｎｓ ＥＣＦセルによるメチル３－（ジメチルアミノ）－２－メチル－プロパノエートの電気化学的フッ素化によって調製したもの：米国特許第２，７１３，５９３号明細書（Ｂｒｉｃｅら）及びＲ．Ｅ．Ｂａｎｋｓ、Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ，Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｏｒｇａｎｏｆｌｕｏｒｉｎｅ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ，１９～４３頁、Ｈａｌｓｔｅｄ Ｐｒｅｓｓ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ（１９８２））を４５ｍｌ／時の流速で反応器に継続的にポンプ輸送した。気体生成物蒸気が水冷式コンデンサを通って流れ、それを、ドライアイスコンデンサを装着し、ドライアイスで冷却した受けフラスコに回収した。合計９３ｇの生成物を回収した。得られた生成物を分別蒸留した（推定沸点＝３５Ｃ）。生成物構造をＧＣ／ＭＳによって検証した。
調製例２：
２，２，３，３，５，５，６，６－オクタフルオロ－４－（１，２，３，３，３－ペンタフルオロプロパ－１－エニル）モルホリンの調製
Figure 0007067838000007
２，２，３，３，５，５，６，６－オクタフルオロ－４－（１，２，３，３，３－ペンタフルオロプロパ－１－エニル）モルホリンを高温管型反応器で調製した。高温管型反応器に無水炭酸カリウム（４００ｇ、２．９ｍｏｌ、Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ）を投入した。反応器を密封し、高圧シリンジポンプに接続した。その反応器を２２０℃の温度に加熱した。２－［ジフルオロ（２，２，３，３，５，５，６，６－オクタフルオロモルホリン－４－イル）メチル］－２，３，３，３－テトラフルオロ－プロパノイルフルオリド（４７０ｇ、１．１ｍｏｌ）（本質的には次の参考文献に記載されているタイプのＳｉｍｏｎｓ ＥＣＦセルによるメチル２－メチル－３－モルホリノ－プロパノエートの電気化学的フッ素化によって調製したもの：米国特許第２，７１３，５９３号明細書（Ｂｒｉｃｅら）及びＲ．Ｅ．Ｂａｎｋｓ、Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ，Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｏｒｇａｎｏｆｌｕｏｒｉｎｅ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ，１９～４３頁、Ｈａｌｓｔｅｄ Ｐｒｅｓｓ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ（１９８２））を、その後、１００ｍＬ／時の流速でその高温管型反応器にポンプ輸送した。－７８℃のドライアイストラップを使用して生成物を回収した。合計３４５ｇの材料を回収し、これは、所望の生成物に約７０％変換されていた。残りの材料は、未反応酸フッ化物及び不活性フルオロカーボンであった。その材料を分別蒸留し、その沸点は約８５℃であった。生成物構造をＧＣ／ＭＳ並びにＦ－１９及びＨ－１ ＮＭＲによって検証した。
調製例３：
２，２，３，３，５，５，６，６－オクタフルオロ－１－［１，２，３，３，３－ペンタフルオロプロパ－１－エニル］－４－（トリフルオロメチル）ピペラジンの調製
Figure 0007067838000008
２－［ジフルオロ［２，２，３，３，５，５，６，６－オクタフルオロ－４－（トリフルオロメチル）ピペラジン－１－イル］メチル］－２，３，３，３－テトラフルオロ－プロパノイルフルオリド（純度８１．４％で４６１．５グラム、０．７６モル）（本質的には次の参考文献に記載されているタイプのＳｉｍｏｎｓ ＥＣＦセルによるメチル２－メチル－３－（４－メチルピペラジン－１－イル）プロパノエートの電気化学的フッ素化によって調製したもの：米国特許第２，７１３，５９３号明細書（Ｂｒｉｃｅら）及びＲ．Ｅ．Ｂａｎｋｓ、Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ，Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｏｒｇａｎｏｆｌｕｏｒｉｎｅ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ，１９～４３頁、Ｈａｌｓｔｅｄ Ｐｒｅｓｓ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ（１９８２））を、実施例１の装置を使用して、３２ｍｌ／時の速度で５００グラム（３．６２モル、Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ）に２２０Ｃで供給した。３４４グラムの材料を回収し、３０トレー真空ジャケット付Ｏｌｄｅｒｓｈａｗ塔を使用して分別蒸留して、２，２，３，３，５，５，６，６－オクタフルオロ－１－［１，２，３，３，３－ペンタフルオロプロパ－１－エニル］－４－（トリフルオロメチル）ピペラジンのシス異性体とトランス異性体の混合物１１６．２グラムを得た。沸点はおおよそ１１５Ｃであった。構造をｇｃ／ｍｓによって確認した。
調製例４：
１，２，３，３，３－ペンタヘキサフルオロ－Ｎ，Ｎ－ビス（１，１，２，２，２－ペンタフルオロエチル）プロパ－１－エン－１－アミンの調製
Figure 0007067838000009
２－［［ビス（１，１，２，２，２－ペンタフルオロエチル）アミノ］－ジフルオロ－メチル］－２，３，３，３－テトラフルオロ－プロパノイルフルオリド（純度６８．９％で４０２グラム、０．６２モル）（本質的には次の参考文献に記載されているタイプのＳｉｍｏｎｓ ＥＣＦセルによるメチル２－メチル－３－（４－メチルピペラジン－１－イル）プロパノエートの電気化学的フッ素化によって調製したもの：米国特許第２，７１３，５９３号明細書（Ｂｒｉｃｅら）及びＲ．Ｅ．Ｂａｎｋｓ、Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ，Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｏｒｇａｎｏｆｌｕｏｒｉｎｅ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ，１９～４３頁、Ｈａｌｓｔｅｄ Ｐｒｅｓｓ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ（１９８２））を、実施例１の装置を使用して、３６ｍｌ／時の速度で、無水炭酸カリウムの５５０グラム（３．９８モル、Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ）の床に２２０℃で供給した。２９８．７グラムの材料を回収し、３０トレー真空ジャケット付Ｏｌｄｅｒｓｈａｗ塔を使用して分別蒸留して、１，２，３，３，３－ペンタヘキサフルオロ－Ｎ，Ｎ－ビス（１，１，２，２，２－ペンタフルオロエチル）プロパ－１－エン－１－アミンのシス異性体とトランス異性体の混合物８２．５グラムを得た。沸点は、おおよそ８９．２℃であった。構造をｇｃ／ｍｓで確認した。
調製例５：
１，２，３，３，３－ペンタヘキサフルオロ－Ｎ－（１，１，２，２，２－ペンタフルオロエチル）－Ｎ－（トリフルオロメチル）プロパ－１－エン－１－アミンの調製
Figure 0007067838000010
２－［ジフルオロ－［１，１，２，２，２－ペンタフルオロエチル（トリフルオロメチル）アミノ］メチル］－２，３，３，３－テトラフルオロ－プロパノイルフルオリド（純度８０％で３０９グラム、０．７７モル）（本質的には次の参考文献に記載されているタイプのＳｉｍｏｎｓ ＥＣＦセルによるメチル３－イミダゾール－１－イル－２－メチル－プロパノエートの電気化学的フッ素化によって調製したもの：米国特許第２，７１３，５９３号明細書（Ｂｒｉｃｅら）及びＲ．Ｅ．Ｂａｎｋｓ、Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ，Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｏｒｇａｎｏｆｌｕｏｒｉｎｅ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ，１９～４３頁、Ｈａｌｓｔｅｄ Ｐｒｅｓｓ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ（１９８２））を、実施例１の装置を使用して、４０ｍｌ／時の速度で、無水炭酸カリウムの５５０グラム（３．９８モル、Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ）の床に２２０℃で供給した。２００．６グラムの材料を回収し、３０トレー真空ジャケット付Ｏｌｄｅｒｓｈａｗ塔を使用して分別蒸留して、１，２，３，３，３－ペンタヘキサフルオロ－Ｎ－（１，１，２，２，２－ペンタフルオロエチル）－Ｎ－（トリフルオロメチル）プロパ－１－エン－１－アミンのシス異性体とトランス異性体の混合物３３．８グラム（純度９９．０％）を得た。沸点は、おおよそ６５℃であった。構造をｇｃ／ｍｓで確認した。
調製例６：
２，２，３，３，４，４，５，５－オクタフルオロ－１－［１，２，３，３，３－ペンタフルオロプロパ－１－エニル］ピロリジンの調製
Figure 0007067838000011
２－［ジフルオロ－［２，２，３，３，４，４，５，５－オクタフルオロピロリジン－１－イル）メチル］－２，３，３，３－テトラフルオロ－プロパノイルフルオリド（純度８０％で４６０グラム、０．８９モル）（本質的には次の参考文献に記載されているタイプのＳｉｍｏｎｓ ＥＣＦセルによるメチル２－メチル－３－ピロリジン－１－イルプロパノエートの電気化学的フッ素化によって調製したもの：米国特許第２，７１３，５９３号明細書（Ｂｒｉｃｅら）及びＲ．Ｅ．Ｂａｎｋｓ、Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ，Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｏｒｇａｎｏｆｌｕｏｒｉｎｅ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ，１９～４３頁、Ｈａｌｓｔｅｄ Ｐｒｅｓｓ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ（１９８２））を、実施例１の装置を使用して、４０ｍｌ／時の速度で、無水炭酸カリウムの５５０グラム（３．９８モル、Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ）の床に２２０℃で供給した。回収した粗製材料を、３０トレー真空ジャケット付Ｏｌｄｅｒｓｈａｗ塔を使用して分別蒸留して、２，２，３，３，４，４，５，５－オクタフルオロ－１－［１，２，３，３，３－ペンタフルオロプロパ－１－エニル］ピロリジンのシス異性体とトランス異性体の混合物１３８．２グラム（純度９９．０％）を得た。沸点は、おおよそ９０℃であった。構造をｇｃ／ｍｓで確認した。
用途例
熱伝達
実施例１－調製例１の粘度
動粘度は、Ｓｃｈｏｔｔ－Ｕｂｂｅｌｏｈｄｅ粘度計（ガラス毛細管粘度計）を使用して測定した。ＳｃｈｏｔｔモデルＡＶＳ－３５０粘度計タイマーを使用して粘度計の時間を測定した。
３ＭのＮｏｖｅｃ ７５００流体を浴液として満たした温度制御液体浴に、粘度計測定標準物質及びガラス粘度計を浸漬した。Ｌａｗｌｅｒ温度浴に液体窒素冷却用の銅管コイルを装着し、この浴の電子温度制御ヒーターによって細かい温度制御を行った。流体を機械撹拌して浴内に均一な温度をもたらした。この浴は、内蔵ＲＴＤ温度センサーによって測定して、温度を±０．１℃に制御した。
粘度計の該粘度計にエッチングされた２本のフィルライン間に試料液を添加した。ＡＶＳ－３５０は、試料液を上方のタイミングマークより上に自動的にポンプ輸送し、その後、その流体を放出し、上方のタイミングマークと下方のタイミングマークの間の流出時間を測定する。流体が各タイミングマークを通過すると光センサーによって流体メニスカスが検出される。試料を引き上げ、繰り返し測定して、複数の測定値の平均を求める。
キャノン認定動粘度標準液を使用してガラス粘度計を校正して、各粘度計についての校正定数（センチストローク毎秒）を得る。
（ＣＦ３）２ＮＣＦ＝ＣＦＣＦ３（調製例１）の平均流出時間（秒）×定数（センチストローク／秒）である実測動粘度を表１に示す。このデータは、この材料が、伝熱流体としてのその使用を可能にする幅広い液体範囲を有することを実証する。
動粘度＝ＥＸＰ（５７３．８８５５２３＊１／（Ｔ＋１７５）－３．４０５０５５）
Figure 0007067838000012
実施例２－調製例１の蒸気圧
蒸気圧は、ＡＳＴＭ Ｅ－１７１９－９７「沸点測定法による蒸気圧測定（VaporPressure Measurement by Ebuilliometry）」に記載されている撹拌フラスコエブリオメーターを使用して測定した。この方法は、「動的還流（Dynamic Reflux）」とも呼ばれる。沸点は、ＡＳＴＭ Ｄ１１２０－９４「エンジン冷却液の沸点についての標準試験法（Standard Test Method for Boiling Point of Engine Coolants）」を使用して測定した。
この方法は、５０ｍＬガラス製丸底フラスコを使用する。ＪＫＥＭ真空コントローラーを使用して、真空度を測定し、制御した。圧力変換器は、測定日に、同じ実験室にある電子気圧計を用いて、完全真空との比較によって校正した。手順は、材料をゆっくりと加熱し始め、次いで、沸騰が起こるまで真空を適用するというものであり、規則的に滴下するような還流速度を確立した。蒸留温度及び圧力測定値を記録し、その後、真空コントローラーをより高い絶対圧力に設定し、新たな還流点が確立されるまで材料を更に加熱した。大気圧沸点までの蒸気圧曲線が得られるまで、圧力レベルを徐々に上昇させた。（ＣＦ３）２ＮＣＦ＝ＣＦＣＦ３（調製例１）の沸点及び蒸気圧を下の表２に示す。この蒸気圧データは、この材料が熱伝達用途に有用であるであろうことを示す。
Figure 0007067838000013
実施例３－調製例１の熱安定性
熱安定性は、計量した量の調製例１をガラスバイアルに投入し、その後、計量した量の吸収剤を添加することによって測定した。試料を２４時間振盪し、その後、ＧＣ－ＭＳ及びＧＣ－ＦＩＤによって分解生成物及び純度変化について分析した。様々な吸収剤での熱安定性試験結果を表３及び４に示す。このデータは、この材料が、高温で様々な吸収剤に対して安定していたため、熱伝達用途に有用であるであろうことを示す。
Figure 0007067838000014
Figure 0007067838000015
熱容量測定：
実施例４～６及び比較例１：
比熱容量（Ｃｐ）（次のものについて：実施例２（ｃ－Ｏ（Ｃ４Ｆ８）Ｎ－ＣＦ＝ＣＦＣＦ３）、調製例１（（ＣＦ３）２ＮＣＦ＝ＣＦＣＦ３）、調製例５（Ｃ２Ｆ５Ｎ（ＣＦ３）－ＣＦ＝ＣＦＣＦ３）及びＮｏｖｅｃ ７５００（Ｃ７Ｆ１５ＯＣ２Ｈ５））を、ＴＡ ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓモデルＱ２０００ ＤＳＣ計測器を使用して測定した。（示差走査熱量計）。調節済みＤＳＣを比熱用量の精密測定についてＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓによって推奨された測定条件で使用した。結果を下表５に示す。
Figure 0007067838000016
発泡体発泡用途例
実施例７～１３及び比較例２～５
以下の実施例では、ポリオール配合物内に成核剤のエマルションを形成し、経時的に精製するフッ化物イオンの濃度を測定することによって、フッ素化成核剤のアミン触媒との反応性を評価した。水、界面活性剤及び触媒を含有するポリオールのマスターバッチを調製した。このマスターバッチから、表６に示す通りのそれぞれの濃度で、発泡剤及びフッ素化成核剤の混合物をポリオールに乳化させることによって試料を調製した。次いで、試料をフッ化物イオンの発生について調査し、試料調製直後に初期測定を行い、試料の老化につれて経時的に追加の測定を行った。
Figure 0007067838000017
１ｇのポリオールエマルジョンを１ｇのイソプロパノールで希釈し、０．５ｍｌの１Ｎ Ｈ２ＳＯ４を添加することによって、フッ化物イオン濃度を判定した。これを混合し、その後、１ｇの水で更に希釈した。１ｍＬのこの水性混合物を、フッ化物特殊電極を使用するフッ化物測定のためのＴＩＳＡＢ ＩＩ緩衝液（総イオン強度調整緩衝液）１ｍＬと併せた。相対的ｍＶ測定値を記録し、その電極の校正方程式からＦ－濃度（ｐｐｍ）に変換した。ポリオールエマルジョン中のフッ化物イオンの濃度増加は、フッ素化成核剤がこの配合物中で不安定であり、ポリオール及び触媒の存在下で反応を受けることを示す。結果を表７に示す。これらの結果は、本発明の化合物が、アミン触媒との反応性低下を示し、発泡体配合物との相溶性がより高いことを示す。
Figure 0007067838000018
以下の成分を使用して実施例１０～１３並びに比較例４及び５で発泡体を調製した：
Ｂａｙｅｒ ＡＧ（ドイツ、レヴァークーゼン）から入手可能なポリオール１８３２ Ａ／２。
Ｄｏｗ Ｂｅｌｇｉｕｍ Ｂ．Ｖ．Ｂ．Ａ（ベルギー、エデゲム）から入手可能なＶｏｒａｎａｔｅ Ｍ２２０イソシアネート。
Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ（米国、ミズーリ州、セントルイス）から入手可能なシクロペンタン及びペンタン。
Ｔ．Ｈ．Ｇｏｌｄｓｃｈｍｉｄｔ／Ｅｖｏｎｉｋ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ ＡＧ（ドイツ、エッセン）から入手可能なシリコーン界面活性剤Ｂ－８４２３。
３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ（米国、ミネソタ州、セントポール）から入手可能なＦＡ－１８８。
高剪断ミキサーを６０００ｒｐｍで使用して、調製例１、２及び５の化合物並びにＦＡ－１８８を、シリコーン界面活性剤Ｂ－８４２３とシクロペンタン又はペンタンとを含有するポリオール１８３２ Ａ／２に乳化させた。次いで、６０００ｒｐｍで、１５秒間、混合しながら、このエマルジョンにＶｏｒａｎａｔｅ Ｍ２２０イソシアネートを添加した。得られた混合物を、５０℃に予熱した３５０ｃｍ×３５０ｃｍ×６０ｃｍアルミニウム鋳型に注入した。発泡体が膨らむ方向に対して垂直に発泡体の気泡サイズを評価した。実施例に記載した気泡サイズ直径の範囲を以下の通り指定した：
Figure 0007067838000019
Figure 0007067838000020
誘電体用途
（実施例１４）
調製例２（ｃ－Ｏ（Ｃ４Ｆ８）Ｎ－ＣＦ＝ＣＦＣＦ３）の誘電率（ＡＳＴＭ Ｄ１５０に従って試験した）及び誘電破壊強度（ＡＳＴＭ Ｄ８７７に従って試験した）を測定した。
１ｋＨｚで測定した誘電率は、１．８７であった。２．５ｍｍ間隔のディスク電極を使用して測定した誘電破壊強度は、４３．７ｋＶであり、３０００Ｖ／ｓであった。
有機ランキンサイクル用途
実施例１５並びに比較実施例６及び７
調製例２を使用して有機ランキンサイクル計算を行った。調製例２の臨界温度及び臨界圧は、Ｒｅｉｄ、Ｐｒａｕｓｎｉｔｚ及びＰｏｌｉｎｇ、Ｔｈｅ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｇａｓｅｓ ａｎｄ Ｌｉｑｕｉｄｓ、第５版、ＭｃＧｒａｗ－Ｈｉｌｌ、２０００に与えられているＷｉｌｓｏｎ－Ｊａｓｐｅｒｓｏｎ法を用いて分子構造から決定した。臨界密度は、Ｒｅｉｄ、Ｐｒａｕｓｎｉｔｚ及びＰｏｌｉｎｇ、Ｔｈｅ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｇａｓｅｓ ａｎｄ Ｌｉｑｕｉｄｓ、第５版、ＭｃＧｒａｗ－Ｈｉｌｌ、２０００に与えられているＪｏｂａｃｋ法を用いて計算した。熱力学的特性は、Ｐｅｎｇ－Ｒｏｂｉｎｓｉｏｎ状態方程式を用いて導出した（Ｐｅｎｇ，Ｄ．Ｙ．及びＲｏｂｉｎｓｏｎ，Ｄ．Ｂ．、Ｉｎｄ．＆ Ｅｎｇ．Ｃｈｅｍ．Ｆｕｎｄ．１５：５９～６４、１９７６）。これを、０．７＊Ｔｒ（この場合のＴｒは低下した温度である）での既知密度と合うように液体密度／体積をシフトさせて行った。状態方程式に必要とされる入力値は、臨界温度、臨界密度、臨界圧、偏心因子、分子量及び理想気体熱容量であった。理想気体熱容量は、原子団寄与法を用いて計算した（Ｒｉｈａｎｉ，Ｄ．、Ｄｏｒａｉｓｗａｍｙ，Ｌ．、Ｉｎｄ．＆ Ｅｎｇ．Ｃｈｅｍ．Ｆｕｎｄ．、４、１７、１９６５）。偏心因子は、実測蒸気圧データの相関から計算した。
臨界特性（温度、圧力及び密度）を測定したことを除き、上記のものに類似した方法を用いて、比較例６（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ（ミネソタ州、セントポール）から入手可能なＮｏｖｅｃ ７２００）についての熱力学的特性を導出した。
比較例７（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ（ミネソタ州、セントポール）から入手可能なＮｏｖｅｃ ７７４）については、熱物理特性データを、次の参考文献に記載されている関数形式でのＨｅｌｍｈｏｌｔｚ状態方程式に当てはめた：Ｌｅｍｍｏｎ Ｅ．Ｗ．、Ｍｃｌｉｎｄｅｎ Ｍ．Ｏ．及びＷａｇｎｅｒ Ｗ．、Ｊ．Ｃｈｅｍ．＆ Ｅｎｇ．Ｄａｔａ、５４：３１４１～３１８０、２００９。
温度－エントロピープロットは、各流体について上記の状態方程式を使用して生成した。８０℃～２００℃の間で動作する単純なランキンサイクルを使用して、流体の性能を評価した。次の参考文献に記載されている状態方程式及び手順から算出された熱力学的特性を用いて、ランキンサイクルをモデル化した：Ｃｅｎｇｅｌ Ｙ．Ａ．及びＢｏｌｅｓ Ｍ．Ａ．、Ｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃｓ：Ａｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ａｐｐｒｏａｃｈ、第５版、ＭｃＧｒａｗ Ｈｉｌｌ、２００６。サイクルに対する入熱は、１０００ｋＷであり、作動流体ポンプ及び膨張器の効率は、１００％であると仮定した。これらの計算結果を下記の図３に示す。
Figure 0007067838000021
コーティング用途付着溶媒
実施例１６～１８
溶解度試験
調製例１、２及び５の化合物を、３つの工業用潤滑剤（Ｓｏｌｖａｙ ＳＡ（ベルギー、ブリュッセル）から入手可能なＺ－Ｄｏｌ ２５００及びＦｏｍｂｌｉｎ Ｚ－Ｔｅｔｒａｏｌ Ｓ Ｇｒａｄｅ、並びに株式会社ＭＯＲＥＳＣＯ（日本、兵庫県、神戸市）から入手可能なＭｏｒｅｓｃｏ Ｄ４０Ｈ）に対する溶解度に基づいて付着溶媒としての有用性について評価した。使い捨てガラスバイアルを四点天秤に載せ、質量（Ｍｙ）を記録した。ガラスバイアルを載せた天秤の風袋を引き、付着溶媒を添加し（１ｇ～５ｇの幅がある）、質量（Ｍｓ）を記録した。ガラスバイアルに入った付着溶媒を載せた天秤の風袋を再度引いた。潤滑剤を、使い捨てプラスチックピペットを用いて滴下して加え、質量（ＭＬ）を記録した。その後、ガラスバイアルを手で１０秒～３０秒間混合し、溶液の清澄度を目視観察し、記録した。溶液が濁っている場合、潤滑剤は、付着溶媒の溶解限度を超えていると考えた。溶液が透明である場合、潤滑剤をガラスバイアルに更に添加し、質量（ＭＬ）を記録し、ガラスバイアルを振盪し、溶液の清澄度を観察した。濁った溶液が観察されるか、又は１０％ｗ／ｗ超（潤滑剤と付着溶媒の総重量に対する潤滑剤の重量）に達するまで、このプロセスを継続した。濁った溶液又は１０％ｗ／ｗ超に達した後、溶液の入ったガラスバイアルを天秤から取り除いた。天秤の風袋を引き、付着溶媒及び潤滑剤の入ったガラスバイアルの最終質量（Ｍｐ）を測定し、記録した。実験中の付着溶媒の蒸発喪失を説明するために、付着溶媒と潤滑剤の入ったバイアルの総重量から、バイアルの質量及び添加した潤滑剤の質量を引いて、バイアル中の付着溶媒の最終質量（Ｍｓ＊）を決定した（すなわち、Ｍｓ＊＝ＭＦ－ＭＶ－ＭＬ）。付着溶媒への潤滑剤の溶解度を（ＭＬ＋Ｍｓ＊）として計算し、％ｗ／ｗ（重量／重量）で報告した。
上記の潤滑剤を付着溶媒と混合し、溶解度の結果を、３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ（米国、ミネソタ州、セントポール）から入手可能なＮｏｖｅｃ ７１００流体と比較して表８に示す。終点が明確に観察されなかった場合、溶解度実験を繰り返した。溶解度についての範囲を報告する場合、小さい方の数字が、最も高い可溶性の値であり、大きい方の数字が、最も低い不溶性の値である。
Figure 0007067838000022
実施例１９
洗浄用途
調製例２及び５からの化合物を単独で使用又は界面活性剤若しくは共溶媒と併用して、汚染した基材を、前記化合物に前記基剤を浸漬すること、前記化合物から前記基剤を取り出すこと、付着している液体を除去すること、そしてその部品を乾燥させることによって洗浄することができる。
クリーン消火剤用途
実施例２０
マイクロカップバーナー試験は、以下の試験条件下で消火するのに必要とされる薬剤の量に基づいて薬剤の消火能力を測定する、実験室試験である。マイクロカップバーナー試験は、上を向いている燃料及び空気／薬剤の流れと垂直に並べられた石英同心円管層流拡散火炎バーナーを利用する。別段の指定がない限り通常はプロパンである燃料は、１５ｍｍ内径の石英煙突内の中心に位置付けられた、５ｍｍ内径の石英内管を通って、１０．０ｓｃｃｍ（標準立方センチメートル毎分）で流れる。煙突は、内管より４．５ｃｍ上に延在する。空気は、１０００ｓｅｅｍで内管と煙突との間の環状領域を通って流れる。消火組成物の添加前に視覚的に安定した炎が内管の上部に支持され、結果として生じた燃焼生物が煙突を通って流出する。評価すべき消火組成物を、バーナーの上流の空気中に導入する。本発明の液体組成物をシリンジポンプによって導入し、加熱した容器内で気化させる。燃料を発火させて炎を生じさせ、９０秒間燃焼させる。９０秒後、特定の流量の組成物を導入し、炎を消すのに必要とされる時間を記録する。３０秒以下の平均時間内に消炎するために必要とされる空気中の消火組成物の体積％として、本発明の消火組成物を報告する。
本発明の他の実施形態は、添付の特許請求の範囲の範囲内である。

Claims (7)

  1. ランキンサイクルにおいて熱エネルギーを機械エネルギーに変換するための装置であって、
    作動流体；
    前記作動流体を気化し、気化された作動流体を形成するための熱源；
    前記気化された作動流体が通され、それによって熱エネルギーを機械エネルギーに変換するタービン；
    前記気化された作動流体を、前記タービンに通した後に冷却するためのコンデンサ；及び
    前記作動流体を再循環させるためのポンプ、を含み、
    前記作動流体が、下記一般式（Ｉ）によって表される化合物を含む、装置。
    Figure 0007067838000023
     ［式中、
    （ｉ）Ｒｆ１及びＲｆ２は、独立して、１～４個の炭素原子を有し、且つ、少なくとも１個の鎖状に連結された、酸素、窒素、又は硫黄から選択されるヘテロ原子を含んでいてもよい直鎖又は分岐鎖ペルフルオロアルキル基であるか、又は
    （ｉｉ）Ｒｆ１及びＲｆ２は互いに結合して、４～６個の炭素原子を有し、且つ１個以上の鎖状に連結された、酸素、窒素、又は硫黄から選択されるヘテロ原子を含んでいてもよい、環状構造を形成し、
    但し、Ｒｆ１及びＲｆ２が互いに結合して、窒素ヘテロ原子を含む環状構造を形成する場合、前記窒素ヘテロ原子は三級であり、かつ１～３個の炭素原子を有するペルフルオロアルキル基に結合する。］
  2. ランキンサイクルにおいて熱エネルギーを機械エネルギーに変換するプロセスであって：
    作動流体を熱源で気化させて、気化された作動流体を形成するステップ；
    前記気化された作動流体をタービンに通して膨張させるステップ；
    冷却源を使用して前記気化された作動流体を冷却して、凝縮された作動流体を形成するステップ；及び
    前記凝縮された作動流体をポンプ輸送するステップ、を含み、
    前記作動流体が、下記一般式（Ｉ）によって表される化合物を含む、プロセス。
    Figure 0007067838000024
     ［式中、
    （ｉ）Ｒｆ１及びＲｆ２は、独立して、１～４個の炭素原子を有し、且つ、少なくとも１個の鎖状に連結された、酸素、窒素、又は硫黄から選択されるヘテロ原子を含んでいてもよい直鎖又は分岐鎖ペルフルオロアルキル基であるか、又は
    （ｉｉ）Ｒｆ１及びＲｆ２は互いに結合して、４～６個の炭素原子を有し、且つ１個以上の鎖状に連結された、酸素、窒素、又は硫黄から選択されるヘテロ原子を含んでいてもよい、環状構造を形成し、
    但し、Ｒｆ１及びＲｆ２が互いに結合して、窒素ヘテロ原子を含む環状構造を形成する場合、前記窒素ヘテロ原子は三級であり、かつ１～３個の炭素原子を有するペルフルオロアルキル基に結合する。］
  3. 発泡剤、
    発泡性ポリマー又はその前駆体組成物、及び
    下記一般式（Ｉ）によって表される化合物を含む成核剤、を含む、発泡性組成物。
    Figure 0007067838000025
     ［式中、
    （ｉ）Ｒｆ１及びＲｆ２は、独立して、１～４個の炭素原子を有し、且つ、少なくとも１個の鎖状に連結された、酸素、窒素、又は硫黄から選択されるヘテロ原子を含んでいてもよい直鎖又は分岐鎖ペルフルオロアルキル基であるか、又は
    （ｉｉ）Ｒｆ１及びＲｆ２は互いに結合して、４～６個の炭素原子を有し、且つ１個以上の鎖状に連結された、酸素、窒素、又は硫黄から選択されるヘテロ原子を含んでいてもよい、環状構造を形成し、
    但し、Ｒｆ１及びＲｆ２が互いに結合して、窒素ヘテロ原子を含む環状構造を形成する場合、前記窒素ヘテロ原子は三級であり、かつ１～３個の炭素原子を有するペルフルオロアルキル基に結合する。］
  4. 下記一般式（Ｉ）によって表される化合物を含む誘電性流体を含むデバイスであって、
    前記デバイスが、電気デバイスである、デバイス。
    Figure 0007067838000026
     ［式中、
    （ｉ）Ｒｆ１及びＲｆ２は、独立して、１～４個の炭素原子を有し、且つ、少なくとも１個の鎖状に連結された、酸素、窒素、又は硫黄から選択されるヘテロ原子を含んでいてもよい直鎖又は分岐鎖ペルフルオロアルキル基であるか、又は
    （ｉｉ）Ｒｆ１及びＲｆ２は互いに結合して、４～６個の炭素原子を有し、且つ１個以上の鎖状に連結された、酸素、窒素、又は硫黄から選択されるヘテロ原子を含んでいてもよい、環状構造を形成し、
    但し、Ｒｆ１及びＲｆ２が互いに結合して、窒素ヘテロ原子を含む環状構造を形成する場合、前記窒素ヘテロ原子は三級であり、かつ１～３個の炭素原子を有するペルフルオロアルキル基に結合する。］
  5. 下記一般式（Ｉ）によって表される化合物を含む溶媒組成物、及び
    前記溶媒組成物に可溶性又は分散性であるコーティング材料を含む、コーティング組成物。
    Figure 0007067838000027
     ［式中、
    （ｉ）Ｒｆ１及びＲｆ２は、独立して、１～４個の炭素原子を有し、且つ、少なくとも１個の鎖状に連結された、酸素、窒素、又は硫黄から選択されるヘテロ原子を含んでいてもよい直鎖又は分岐鎖ペルフルオロアルキル基であるか、又は
    （ｉｉ）Ｒｆ１及びＲｆ２は互いに結合して、４～６個の炭素原子を有し、且つ１個以上の鎖状に連結された、酸素、窒素、又は硫黄から選択されるヘテロ原子を含んでいてもよい、環状構造を形成し、
    但し、Ｒｆ１及びＲｆ２が互いに結合して、窒素ヘテロ原子を含む環状構造を形成する場合、前記窒素ヘテロ原子は三級であり、かつ１～３個の炭素原子を有するペルフルオロアルキル基に結合する。］
  6. 下記一般式（Ｉ）によって表されるフッ素化オレフィン化合物、及び
    共溶媒を含む、洗浄組成物。
    Figure 0007067838000028
     ［式中、
    （ｉ）Ｒｆ１及びＲｆ２は、独立して、１～４個の炭素原子を有し、且つ、少なくとも１個の鎖状に連結された、酸素、窒素、又は硫黄から選択されるヘテロ原子を含んでいてもよい直鎖又は分岐鎖ペルフルオロアルキル基であるか、又は
    （ｉｉ）Ｒｆ１及びＲｆ２は互いに結合して、４～６個の炭素原子を有し、且つ１個以上の鎖状に連結された、酸素、窒素、又は硫黄から選択されるヘテロ原子を含んでいてもよい、環状構造を形成し、
    但し、Ｒｆ１及びＲｆ２が互いに結合して、窒素ヘテロ原子を含む環状構造を形成する場合、前記窒素ヘテロ原子は三級であり、かつ１～３個の炭素原子を有するペルフルオロアルキル基に結合する。］
  7. 下記一般式（Ｉ）によって表されるフッ素化オレフィン化合物、及び
    界面活性剤を含む、洗浄組成物。
    Figure 0007067838000029
     ［式中、
    （ｉ）Ｒｆ１及びＲｆ２は、独立して、１～４個の炭素原子を有し、且つ、少なくとも１個の鎖状に連結された、酸素、窒素、又は硫黄から選択されるヘテロ原子を含んでいてもよい直鎖又は分岐鎖ペルフルオロアルキル基であるか、又は
    （ｉｉ）Ｒｆ１及びＲｆ２は互いに結合して、４～６個の炭素原子を有し、且つ１個以上の鎖状に連結された、酸素、窒素、又は硫黄から選択されるヘテロ原子を含んでいてもよい、環状構造を形成し、
    但し、Ｒｆ１及びＲｆ２が互いに結合して、窒素ヘテロ原子を含む環状構造を形成する場合、前記窒素ヘテロ原子は三級であり、かつ１～３個の炭素原子を有するペルフルオロアルキル基に結合する。］
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