KR20120085795A - 플루오로프로펜 화합물 및 이를 이용한 조성물 및 방법 - Google Patents

플루오로프로펜 화합물 및 이를 이용한 조성물 및 방법 Download PDF

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라지브 알. 싱
게리 노펙
데이비드 제이. 윌리암스
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허니웰 인터내셔널 인코포레이티드
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Abstract

다른 플루오로알켄, 하이드로카본; 하이드로플루오로카본(HFCs), 에테르, 알코올, 알데히드, 케톤, 메틸 포메이트, 포름산, 물, 트랜스-1,2-디클로로에틸렌, 이산화탄소 및 이들의 어느 둘 이상의 조합을 포함하는 하나 이상의 다른 성분들과 함께 사용하는 에탄보다 작은 MIR 값을 갖는 플루오르화 올레핀의 발포제로서의 용도를 포함하는 다양한 적용처에서의 다양한 용도가 개시된다.

Description

플루오로프로펜 화합물 및 이를 이용한 조성물 및 방법{FLUOROPROPENE COMPOUNDS AND COMPOSITIONS AND METHODS USING SAME}
관련 출원에 대한 전후 참조
본 출원은 미국 가출원 제61/247,816호(2009년 10월 1일 출원) 및 미국 출원 제12/890,143호(2010년 9월 24일 출원)에 대한 우선권을 주장하며, 이의 전문이 본 명세서에 참조로 편입된다.
단지 미국으로의 국내 단계 진입을 위해, 하기 부가적인 우선권이 이루어진다. 또한, 본 출원은 현재 계류중이면 이의 전문이 본 명세서에 참조로 편입된 미국 출원 제12/351,807호(2009년 1월 10일 출원)의 일부 계속 출원으로서 우선권을 주장한다. 또한, 본 출원은 하기 각 미국 출원들: 미국 출원 제10/694,273호(2003년 10월 27일 출원, 현재는 미국 특허 제7,534,366호); 제11/385,259호(2006년 3월 20일 출원, 현재 계류중이며, 이는 현재는 포기된 제10/695,212호(2003년 10월 27일 출원)의 계속 출원임); 제10/694,272호(2003년 10월 27일 출원)(현재 미국 특허 제 7,230,146호); 제10/847,192호(2007년 8월 29일 출원)(현재 미국 특허 제 7,046,841호)(이는 제10/837,525호(2004년 4월 29일 출원)(현재 미국 특허 제 7,279,451호)의 분할 출원임); 현재 계류중인 제11/475,605호(2006년 6월 26일 출원); 및 현재 계류중인 제12/276,137호(2008년 11월 21일)(이는 미국 가출원 제60/989,997호(2007년 11월 25일 출원)의 우선권을 주장함) 및 현재 계류중인 미국 출원 제11/474,887호, 및 PCT 출원 제PCT/US07/64570호(2007년 3월 21일 출원)의 일부 계속 출원으로서 우선권을 주장하며 이의 전문이 본 명세서에 참조로 편입된다.
본 발명은 구체적으로 냉각 시스템과 같은 열 전달 시스템, 발포제, 발포 조성물, 포롬으로 제조되거나 이로부터 형성된 포옴 및 물품, 용매, 에어로졸, 추진제 및 세척 조성물을 포함하는 다양한 적용처에 사용되는 조성물, 방법 및 시스템에 관한 것이다. 바람직한 견지로, 본 발명은 상기 조성물이 적어도 4 할로겐 치환체를 갖는 적어도 하나의 할로겐-치환 프로펜 화합물을 포함하는 조성물에 관한 것이다.
플루오로카본계 유체는 에어 컨디셔닝, 열 펌프 및 냉각 시스템과 같은 시스템에서 작동 유체, 에어로졸 추진제(propellants), 발포제(blowing agents), 열 전달 매체, 용매 및 세척제 및 기상 유전체를 포함하는 많은 상업적 및 산업상 적용처에 광범위하게 사용되는 것으로 발견된다. 그러나, 기존에 사용되는 다수의 물질들은 환경적 문제와 연관되어 있다. 이중 한 문제는 이러한 적용처에 사용되는 몇몇 조성물의 용도와 관련된 비교적 높은 지구 온난화 지수이다. 다른 문제는 기존에 사용되는 다수의 물질이 허용될 수 없는 높은 오존 고갈 지수를 갖는 것이다.
기존에 사용되는 다수의 화합물과 연관된 다른 문제는 이러한 화합물들이 휘발성 유기 화합물 또는 VOCs인 것으로 간주되는 것이다. 구체적으로, 용매 및 세척 적용을 포함하는 상기 언급된 다수의 적용처에서, 적어도 화합물의 일부가 사용 전, 도중 및/또는 후에 실질적으로 지면에서 대기로 방출될 수 있는 가능성이 있다. 대기 상부에서 오존의 존재(성층권 오존으로도 알려져 있음)는 UV 광을 흡수하고 유해한 자외선으로부터 지구를 보호하는데 도움을 줄 수 있다. 다른 한편, 지면 오존 또는 대류권 오존은 인간 건강 및 환경에 대해 부정적인 결과를 나타내거나/그리고 부정적인 결과를 나타내는 것으로 여겨질 수 있다. 태양광의 자외선이 대기로 들어올 때, 이는 자동차, 제조 설비, 발전 설비 및 다른 공급원들을 포함하는 여러 공급원들로부터 기원한 질소 산화물(NOx)과 반응한다. 대기에서 VOCs의 존재는 오존과 NOx 간의 전체적인 평형에 영향을 주어, 이에 의해 보다 많은 오존이 대기에 축적될 수 있다. 성층권 오존의 존재는 환경에 우호적인 영향을 줄 수 있으나, 지면 수준에서 오존의 존재는 안개를 일으키고 대류권에서와 같이 환경에 부정적인 것으로 간주된다.
나무 및 초목 식물과 같은 자연적 또는 "생물 기원(biogenic)" 공급원을 포함하는 대기에서 VOCs에 대한 많은 원인 물질들이 존재한다. 자동차 공해, 석유 정제 및 연소와 같은 많은 인공 공급원이 또한 VOC 수준에 기여한다. 유기 용매의 사용은 이들이 대기로 증발되는 경우에 VOC 방출에 기여할 수 있다. 따라서, 본 출원인은 냉매, 발포제, 용매 등에 대한 대체물이, 이들이 대류권 오존 증가에 기여하지 않거나 대류권 오존 증가에 단지 최소한적으로 기여할 경우에, 즉, VOCs가 아닌 것으로 간주될 경우에 가장 바람직한 것임을 인식하게 되었다.
미국에서, 환경보호청("EPA")은 매우 광범위하게 VOC의 일반적 정의를 확립하였다. 실제로, 이는 "어느 휘발성 탄소 화합물(any volatile compound of carbon)"은 구체적으로 예시된 화합물 리스트 상에 나타나 있지 않는 한, 조절용 VOC로서 분류되는 것으로 기재되어 있다. 따라서, EPA는 "탄소 화합물(compounds of carbon)"일지라도 VOCs로서 규제에서 명백히 면제되는 화합물들의 2개의 리스트를 확립하였다. 제 1 리스트는 역사적으로 VOCs로서 규제되지 않은 일산화탄소 및 이산화탄소와 같은 화합물들의 짧은 리스트이다. 제 2 화합물 리스트는, 연구 결과, 오존 형성에 주목할 만하게 기여하지 않는 것으로 발견된 화합물이어서, EPA가 "무시해도 될 정도로 반응적인(negligibly reactive)" 것이며, 이에 따라 VOCs가 아닌 것으로 분류한 것이다. 이러한 리스트상에 있는 화합물 중 하나가 에탄이다.
최근에, 대기 질을 향상시키고 지면 수준 오존을 감소시키는 평가 및 작업에 대한 새로운 방법이 개발되었다. 이러한 방법은 분자가 VOC이든 아니든 관계없이 이들을 분별하는 방법으로서 화합물의 상대적 광화학적 반응성을 고려한다. 화합물의 상대적 광화학적 반응성을 평가하는 한 방법은 단위 질량당 오존 발생량(maximum incremental reactivity, MIR) 스케일이며, 이는 일반적인 연속 스케일 상에서 용매의 상대적 광화학적 반응성을 측정한다. MIR 값은 보통 반응된 VOC의 그람당 형성된 오존의 그람 유닛으로 표기되며, 상대적 정보는 이와 관련하여 동등하게 측정가능하다.
따라서, 본 출원인은 사용시 소정의 성능 특성을 유지하면서 저온난화 지수를 갖는 것이 가능할 뿐만 아니라, 유리하게도 VOCs로 간주되지 않는 대체 유체의 개발의 가치를 인식하게 되었다. 또한, 가열 및 증발시 실질적으로 분별되지 않는 단일 성분 유체 또는 공비성 혼합물의 사용이 특정 환경에 원하여진다.
유즈-인-플래이스(use-in-place) 특성의 예는, 특히, 열 전달 유체에 대한 우수한 열 전달 특성, 적절한 화학 안정성, 저독성 또는 무독성, 불연성 및/또는 윤활제 호환성 및 발포제로 사용될 경우에 다른 소정의 포옴 특성을 포함한다.
본 출원인은 다수의 적용 중에서 윤활제 호환성이 특히 중요함을 인식하게 되었다. 보다 구체적으로, 냉각 유체가 대부분의 냉각 시스템에서 사용되는 압축기에 이용되는 윤활제와 호환적인 것이 매우 바람직하다. 불행하게도, HFC's를 포함하는 다수의 염소 무함유 냉각 유체는 예를 들어, 미네랄 오일, 알킬벤젠 또는 폴리(알파-올레핀)을 포함하는 CFC's 및 HFC's와 함께 통상적으로 사용되는 윤활제 타입에서 상대적으로 불용성이며/또는 불혼화성이다. 압축 냉각, 에어-컨디셔닝 및/또는 열 펌프 시스템 내에서 소정의 효능 수준으로 작동하는 냉각 유체/윤활제 조합을 위해, 윤활제는 광범위한 운전 온도 범위에 걸쳐 냉각 액체에 충분히 가용성이어야 한다. 이러한 가용성은 윤활제의 점도를 낮추고, 그 시스템을 통해 윤활제가 보다 쉽게 흐를 수 있도록 해준다. 이러한 가용성의 부재하에서, 윤활제는 냉각, 에어-컨디셔닝 또는 열 펌프 시스템의 증발기의 코일 뿐만 아니라, 시스템의 다른 부분에 머무르게 되는 경향이 있어, 이에 따라 시스템 효율을 저하시킨다.
사용 효율과 관련하여, 냉각 열역학 성능 또는 에너지 효율의 손실은, 전기 에너지에 대한 증가된 수요로 인해 발생되는 화석 연료 사용의 증가로, 2차적인 환경 영향을 초래할 수 있다는 것에 주목하는 것이 중요하다.
더욱이, 일반적으로 증기 압축 기술 및 포옴 생성 시스템과 같은 통상적인 시스템에 대해 주요 기술 변화 없이 효과적일 수 있는 CFC 냉매 및 발포제 대체물이 바람직한 것으로 간주된다.
예를 들어, 열가소성 수지 물질 및 열경화성 수지 물질과 같은 통상적인 포옴 재료를 제조하기 위한 방법 및 조성물은 오랫동안 알려져 왔다. 이러한 방법 및 조성물은 중합 매트릭스에서 포옴 구조를 형성하는 화학적 및/또는 물리적 발포제를 전형적으로 이용한다. 이러한 발포제는 예를 들어, 아조 화합물, 다양한 휘발성 유기 화합물(VOCs) 및 클로로플루오로카본(CFCs)을 포함한다. 화학 발포제는 전형적으로 질소, 이산화탄소 또는 일산화탄소와 같이 가스의 방출을 일으키는 (보통 소정의 온도/압력에서) 폴리머 매트릭스를 형성하는 물질과의 화학 반응을 포함하는 일부 형태의 화학적 변화를 겪는다. 가장 빈번하게 사용되는 화학발포제 중 하나는 물이다. 물리적 발포제는 전형적으로 폴리머 또는 폴리머 전구체 물질에 용해된 다음, (또한, 소정의 온도/압력에서) 체적으로 팽창하여 포옴 구조의 형성에 기여한다. 물리적 발포제는 열가소성 수지 포옴과 관련되어 자주 사용되나, 화학 발포제가 열가소성 수지 포옴과 관련되어 물리적 발포제 대신에 또는 이에 부가적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 폴리비닐클로라이드계 포옴의 형성과 관련하여 화학 발포제를 사용하는 것이 알려져 있다. 열경화성 포옴과 관련하여 화학 발포제 및/또는 물리적 발포제를 사용하는 것이 일반적이다. 물론, 특정 화합물 및 이를 함유하는 조성물은 화학 및 물리적 발포제를 한번에 구성하는 것이 가능하다.
CFCs는 과거에 일반적으로, 강성 및 연성 폴리우레탄 및 폴리이소시아누레이트 포옴과 같은 이소시아네이트계 포옴의 제조시 표준 발포제로 사용되었다. 예를 들어, CCl3F(CFC-11)과 같은 CFC 물질로 구성된 조성물은 표준 발포제가 되었다. 그러나, 이러한 물질의 사용은 대기로의 방출이 성층권에서 오존층을 손상시키는 이유로 국제 조약에 의해 금지되었다. 결과적으로, CFC-11 그대로를 이소시아네이트계 포옴 및 페놀 포옴과 같은 열경화성 포옴을 형성하기 위한 표준 발포제로 사용하는 것은 더 이상 일반적으로 통용되지 않는다.
가연성은 다수의 적용처에서 또 다른 중요한 특성이다. 즉, 구체적으로, 열전달제 및 발포제 적용을 포함하는 다수의 적용시 저 가연성이거나 불연성인 조성물을 사용하는 것이 중요하거나 필수적인 것으로 여겨진다. 따라서, 이러한 조성물에 불연성인 화합물을 사용하는 것이 종종 유익하다. 본 명세서에 사용된 용어 "불연성(nonflammable)"은 본 명세서에 참조로 편입된 ASTM 스탠다드 E-681(2002년)에 따라 측정시 불연성인 것으로 측정되는 화합물 또는 조성물을 칭한다. 불행하게도, 냉매 또는 포옴 발포제 조성물에 사용되기에 바람직한 다른 다수의 HFC's는 불연성이지 않다. 예를 들어, 플루오로알칸 디플루오로에탄(HFC-152a) 및 플루오로알켄 1,1,1-트리플루오로프로펜(HFO-1243zf)은 모두 가연성이어서 다수의 적용처에 사용시 실행되지 않는다.
보다 고급의 플루오로알켄, 즉, 적어도 5 탄소 원자를 갖는 불소-치환 알켄이 냉매로 사용되는 것이 제안된 바 있다. 미국 특허 제4,788,352호(Smutny)는 적어도 일부의 불포화도를 갖는 플루오르화 C5-C8 화합물의 제조에 관한 것이다. 상기 Smutny 특허는 알려진 바와 같은 이러한 고급 올레핀이 냉매, 살충제, 유전 유체, 열 전달 유체, 용매 및 다양한 화학 반응에서의 중간물로서의 유용성을 갖는 것을 확인하였다(참조 컬럼 1, 11-22째줄).
비교적 가연성인 물질의 다른 예는 플루오르화 에테르 1,1,22-테트라플루오로에틸 메틸 에테르(이는 HFE-254pc라고 불리며 또는 종종 HFE-254cb라고도 불린다)이며, 이는 약 5.4% 내지 약 24.4%의 가연성 허용치(vol%)를 갖는 것으로 측정되었다. 이러한 일반적인 타입의 플루오르화 에테르는 미국 특허 제5,137,932호에서 발포제로서 사용되는 것으로 개시된 바 있으며, 이는 본 명세서에 참조로 편입된다.
미국 특허 제5,900,185호(Tapscott)에서 포옴 발포제를 포함하는 특정 물질의 가연성을 감소시키기 위해 브롬-함유 할로카본 첨가제를 사용하는 것이 제안되었다. 이 특허에서 상기 첨가제는 고 효능 및 짧은 대기 수명을 갖는 것을 특징으로 기재되어 있다. 즉, 상기 첨가제는 저 오존고갈 지수(ODP) 및 저 온난화 지수(GWP)를 갖는 것을 특징으로 한다.
Smutny 및 Tapscott에 기재된 올레핀들은 특정 이점을 갖는 것으로 여겨진다. 예를 들어, 이러한 화합물들의 일부는 기질을, 특히, 아크릴 수지 및 ABS 수지와 같은 일반용 플라스틱을 공격하는 경향이 있다. 더욱이, Smutny에 기재된 고급 올레핀 화합물은, 또한, Smutny에서 언급된 살충 활성의 결과로 일어날 수 있는 이러한 화합물의 잠재적 수준의 독성 때문에 바람직하지 않을 수 있다. 또한, 이러한 화합물은 특정 적용처에서 이들을 냉매로서 유용하게 만들기에는 너무 높은 비등점을 가질 수 있다.
브로모플루오로메탄 및 브로모클로로플루오로메탄 유도체들, 특히 브로모트리플루오로메탄(Halon 1301) 및 브로모클로로디플루오로메탄(Halon 1211)은 비행기 캐빈 및 컴퓨터 룸과 같이 닫힌 공간에서 소화제로서 널리 사용된다. 그러나, 높은 오존 파괴 때문에 많은 할론(halon)의 사용이 단계적으로 철폐된다. 또한, 사람이 있는 곳에서 할론을 자주 사용된다면, 불을 진압하거나 끄기에 필요한 농도로 적절하게 보충하는 것이 사람에게 안전하여야만 한다.
이에 본 출원인은 상기에 기재된 하나 이상의 단점들을 피하면서, 증기 압축 열 및 냉각 시스템 및 방법들을 포함하는 다양한 분야에서 잠재적으로 사용할 수 있는 조성물들, 특히 열 전달 조성물, 소화/화재 진압 조성물, 발포제, 용매 조성물, 추진제, 세척 조성물 및 혼화제에 대한 필요성을 인식하였다.
본 출원인은 상기-기재된 요구 및 다른 요구들이 특히 특정 테트라플루오로프로펜 화합물, 바람직하게 하나 이상의 1,1,1,2-테트라플루오로프로펜(HFO-1234yf), 시스-1,1,1,3-테트라플루오로프로펜(시스HFO-1234ze) 및 트랜스-1,1,1,3-테트라플루오로프로펜(트랜스 HFO-1234ze)을 포함하는 하나 이상의 플루오르화 알켄 화합물; 및 특히 트랜스CF3-CH=CClH(1233zdE) 및 시스CF3CH=CClH(1233zdZ)를 포함하는 특정 모노클로로트리플루오로프로펜 화합물을 포함하는, 열 전달 조성물, 발포제 조성물, 포옴 및 포옴 프리믹스, 용매 조성물, 추진제, 세척 조성물 및 혼화제를 포함하는 조성물에 의해 충족될 수 있음을 알아내었다. 본 출원인은 예기치 않게, 각각의 이러한 화합물들이 VOC가 아닌 유리한 특성을 갖는 것을 발견하였다. 본 명세서에 사용되는 화합물은 에탄보다 낮은 MIR을 가질 경우 비-VOC인 것으로 간주된다. 따라서, 본 발명의 일 견지는 이러한 조성물에 소정 량의, 바람직하게는 상당한 양의 하나 이상의 상기 특정 테트라플루오로프로펜 화합물, 바람직하게는, 특히 트랜스CF3CH=CClH(1233zdE) 및 시스CF3CH=CClH(1233zdZ)를 포함하는, 하나 이상의 1,1,1,2-테트라플루오로프로펜(HFO-1234yf), 시스-1,1,1,3-테트라플루오로프로펜(시스HFO-1234ze) 및 트랜스-1,1,1,3-테트라플루오로프로펜(트랜스HFO-1234ze) 및/또는 특정 모노클로로트리플루오로프로펜 화합물을 이용하여 보다 적은 질량의 VOC 화합물로 이러한 조성물을 제조하는 것을 포함하는, 대류권에서 오존 수준에 덜 부정적인 영향을 갖는, 특히 하나 이상의 열 전달 조성물, 발포제 조성물, 포옴 및 포옴 프리믹스, 용매 조성물, 추진제, 세척 조성물 및 혼화제를 포함하는 환경적으로 유리한 조성물을 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 출원인은 다수의 구현에서 상기 조성물에서의 그리고/또는 상기 방법에 따른 이러한 화합물의 사용은 각각의 상기 바람직한 화합물들, 및 구체적으로, 트랜스-1,1,1,3-테트라플루오로프로펜(트랜스 HFO-1234ze) 및 트랜스CF3CH=CClH(1233zdE)는 에탄의 MIR 값보다 작은, 바람직하게는 에탄의 MIR 값보다 상당히 작은 MIR 값을 갖기 때문에, 극적으로 그 조성물의 환경적 타당성을 향상시킬 수 있음을 발견하였다.
다른 화합물들과 비교한 본 발명에 따른 특정 화합물의 MIR 값을 하기 표 1에 나타낸다. 명칭 HBA-2는 트랜스CF3CH=CClH(1233zdE)를 칭하는 것으로 사용된다.
화합물 MIR
GO3/g VOC
메탄 0.016
1234ze(E) 0.09
HBA-2 <0.09
에탄 0.27
아세톤 0.35
프로판 0.57
메탄올 0.65
n-옥탄 0.69
부탄 1.18
에탄올 1.7
프로펜 11
모노클로로트리플루오로프로펜 화합물에 대해, 바람직한 구현으로 상기 화합물은 하기로 구성되는 그룹으로부터 선택된다:
트랜스CF3CH=CClH (1233zdE);
시스CF3CH=CClH (1233zdZ);
트랜스CHF2CF=CClH (1233ydE);
시스CHF2CF=CClH (1233ydZ);
트랜스CHF2CH=CClF (1233zbE);
시스CHF2CH=CClF (1233zbZ);
트랜스CHF2CCl=CHF (1233xeE);
시스CHF2CCl=CHF(1233xeZ);
CH2FCCl=CF2 (1233xc);
트랜스CHFClCF=CFH (1233yeE);
시스CHFClCF=CFH (1233yeZ);
CH2ClCF=CF2 (1233yc);
CF2ClCF=CH2 (1233xf);
및 이들의 둘 이상의 조합.
상기한 바와 같은 이러한 모든 화합물들은 본 발명의 특정 견지에 사용되기에 적용가능한 것으로 예측된다. 본 발명의 조성물 및 방법에 따른 바람직한 화합물(들)은 바람직하게 하나 이상의, 그리고 더 바람직하게는 모든 하기 특성들을 나타낸다: 화학 안정성; 실질적으로 오존 고갈 지수를 갖지 않음; 일반 오염물, 특히 미네랄 오일 및/또는 실리콘 오일과의 비교적 높은 혼화성; 저 또는 무 가연성; 저 또는 무 독성; 저 또는 무 지구 온난화 지수(GWP); 및 비-VOC.
본 발명의 조성물에 사용되는 바람직한 화합물은 여러 가지의 이러한 바람직한 유익한 특성들을 동시에 소유하는 것으로 발견되었다. 보다 구체적으로, 바람직한 화합물들은 실질적으로 오존 고갈 지수를 갖지 않으며, 바람직하게는 약 0.5이하의, 보다 바람직하게는 약 0.25이하의, 가장 바람직하게는 약 0.1이하의 ODP(오존 고갈 지수)를 가지며; 약 150이하의, 보다 바람직하게는 약 50이하의 GWP, 및 에탄의 MIR보다 작은, 바람직하게는 에탄의 MIR보다 실질적으로 작은 MIR을 갖는다. 이러한 바람직하며 예기치 않은 조합의 특성을 갖는 바람직한 화합물의 두 예는 모두 시스- 및 트랜스-1,1,1,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ze) 및 트랜스CF3CH=CClH(1233zdE) 및 시스CF3CH=CClH(1233zdZ)이다.
다수의 바람직한 구현에서, 본 발명의 화합물은 약 10-60℃, 바람직하게 약 15-50℃, 그리고 보다 바람직하게 약 10-25℃의 노말 비등점을 갖는다. 또한, 일반적으로 상기 화합물(들)은 ASTM-1310-86 "택 오픈-컵 장치에 의한 액체의 인화점(Flash point of liquids by tag Open-cup apparatus)"와 같은 표준 인화점 시험법 중 하나에 의해 측정시 인화점을 갖지 않으며, 그리고 약 100일이하, 그리고 보다 바람직하게 약 50일이하의 대기 수명을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 바람직한 화합물(들)은 20중량%이하의 미네랄 오일 및/또는 실리콘 오일과 혼화가능하며, 보다 바람직하게 적어도 약 80:20 내지 약 20:80의 범위 내 중량비에서, 보다 바람직하게 실질적으로 모든 비율에서 혼화가능하다.
본 발명의 바람직한 화합물은 비교적 낮은 독성 값을 나타낸다. 본 명세서에 사용된, ODP는 본 명세서에 참조로 편입된 "오존 파괴의 과학적 평가(The scientific Assessment of Ozone Depletion), 2002, 세계기상 협회의 세계 오존 조사 및 감시 프로젝트"에서 정의된 대로이다. 본 발명에서 사용되는 "GWP"는 이산화탄소를 기준으로 정의되며, 100년 기간을 기준으로 정의되며, 그리고 상기 ODP에 대한 동일한 인용문헌에서 정의된 대로이다. 본 명세서에 사용된, 혼화성은 두 액체가 통상의 기술자에게 알려진 바와 같이 서로 혼합될 경우 상 형성 또는 분리의 시각적 평가에 따라 측정된다.
따라서, 본 발명의 조성물은 일반적으로 다수의 다른 타입의 세척 및 오염물 제거 적용을 포함하는 다수의 다른 적용과 관련된 사용에 매우 바람직한 특성 및 특징을 갖는다.
특정 구현으로, 하기와 같은 화학식 I을 갖는 플루오르화 올레핀(이하, 이로 한정하는 것은 아니나 편의상 "플루오로알켄(fluoroalkenes)"이라 함)이 제공되며,
XCFzR3-z (I)
여기서, X는 C2, C3, C4 또는 C5 불포화, 치환 또는 비치환, 라디컬이며, 각 R은 독립적으로 Cl, F, Br, I 또는 H이며, 그리고 z는 1-3이며, 구체적으로 모노클로로트리플루오로프로펜 및 테트라플루오로프로펜을 포함한다. 특정 바람직한 구현으로, 본 발명의 플루오로알켄은 적어도 4개의 할로겐 치환체를 가지며, 이 중 적어도 3개가 F이다. 바람직하게, 특정 구현으로, 상기 치환체들은 Br이 아니다. 특정 바람직한 구현으로, 화학식 I의 화합물은 각 비말단 불포화 탄소가 적어도 하나의 할로겐 치환체를 갖는, 보다 바람직하게 염소 및 불소로부터 선택된 적어도 하나의 치환체를 갖는 화합물, 바람직하게는 3 탄소 화합물을 포함하며, 특정 구현에서 적어도 3개의 불소를 갖는 화합물이 특히 바람직하다.
특정 바람직한 구현에서, 특히 열 전달 조성물, 발포제 조성물, 용매 조성물 및 세척 조성물을 포함하는 구현에서, 화학식 I의 화합물은 z가 1 또는 2인 3 탄소 올레핀이다. 따라서, 특정 구현에서 화학식 I의 화합물은 화학식 (IA)의 화합물을 포함한다:
CR'wH2 -w =CR-CFzR3 -z (IA)
여기서, 각 R은 독립적으로 Cl, F, Br, I 또는 H이며, 각 R'는 독립적으로 F 또는 Cl이며, w는 1 또는 2, 바람직하게 1이며, 그리고 z는 1, 2 또는 3, 바람직하게 3이다.
화학식 IA의 특정 바람직한 화합물에서, 각 R은 F 또는 H이며, 이의 예는 다음과 같다:
CF2=CF-CH2F (HFO-1234yc);
CF2=CH-CF2H (HFO-1234zc);
트랜스-CHF=CF-CF2H (HFO-1234ye(E)); 및
시스-CHF=CF-CF2H (HFO-1234ye(Z)).
적어도 하나의 Br 치환체가 존재하는 화학식 (IA)의 구현에 있어서, 상기 화합물은 수소를 포함하지 않는 것이 바람직하다. 이러한 구현에서, 또한, Br 치환체는 불포화 탄소 상에 존재하는 것이 일반적으로 바람직하며, 보다 바람직하게 Br 치환체는 비말단 불포화 탄소 상에 존재한다. 이러한 부류에서 특히 바람직한 일 구현은 CF3CBr=CF2이며, 이의 모든 이성질체를 포함한다.
특정 구현으로, 화학식 I의 플루오로알켄 화합물은 다른 치환체의 존재 또는 부존재하에 3 내지 5의 플루오르 치환체를 갖는 프로펜, 부텐, 펜텐 및 헥센을 포함하는 것이 매우 바람직하다. 특정 바람직한 구현으로, R은 Br이 아니며, 그리고 바람직하게 불포화 라디컬은 Br 치환체를 함유하지 않는다. 프로펜 중에서, 테트라플루오로프로펜(HFO-1234)이 특정 구현에서 특히 바람직하다.
특정 구현에서는 예를 들면 CF3CF=CFH(HFO-1225yez 및/또는 yz)과 같이 말단 불포화 탄소 상에 수소 치환체가 존재하는 펜타플루오로프로펜을 포함하여, 펜타플루오로프로펜들이 특히 바람직하다. 특히, 본 출원인은 이러한 화합물들이 적어도 화합물 CF3CH=CF2(HFO-1225ze)와 비교하여, 상대적으로 낮은 수준의 유독성을 가짐을 발견하였기 때문이다.
부텐 중에서 플루오로클로로부텐이 특정 구현에서 특히 바람직하다.
"HFO-1234"라는 용어는 본 발명에서 모든 테트라플루오로프로펜을 지칭한다. 상기 테트라플루오로프로펜들 중에는 1,1,1,2-테트라플루오로프로펜(HFO-1234yf) 및 시스- 및 트랜스-1,1,1,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234ze) 모두, CF2=CF-CH2F (HFO-1234yc), CF2=CH-CF2H (HFO-1234zc), 트랜스-CHF=CF-CF2H (HFO-1234ye(E)), 및 시스-CHF=CF-CF2H (HFO-1234ye(Z)가 포함된다. 상기 HFO-1234ze라는 용어는 본 발명에서 시스- 형태인지, 트랜스-형태인지에 상관없이, 일반적으로 1,1,1,3-테트라플루오로프로펜을 지칭한다. "시스HFO-1234ze" 및 "트랜스HFO-1234ze"라는 용어는 각각 본 발명에서 1,1,1,3-테트라플루오로프로펜의 시스- 및 트랜스-형태를 나타내는 것으로 사용된다. 따라서, 본 발명에서 상기 용어 "HFO-1234ze"는 그 범주 내에 시스HFO-1234ze, 트랜스HFO-1234ze 및 이들의 모든 조합 및 혼합물들을 포함한다. 용어 HFO-1234ye는 본 명세서에서 시스- 형태인지, 트랜스-형태인지에 상관없이, 일반적으로 1,2,3,3-테트라플루오로프로펜(CHF=CF-CF2H)을 칭하는 것으로 사용된다. 용어 "시스HFO-1234ye" 및 "트랜스HFO-1234ye"는 본 명세서에서 각각, 시스 및 트랜스 형태의 1,2,3,3-테트라플루오로프로펜을 나타내는 것으로 사용된다. 용어 "HFO-1234ye"는 따라서, 이의 범주 내에 시스HFO-1234ye, 트랜스HFO-1234ye 및 이들의 모든 조합 및 혼합물을 포함한다.
용어 "HFO-1225"는 본 발명에서 모든 펜타플루오로프로펜을 지칭하는 것으로 사용된다. 이러한 분자들 중에는 1,1,1,2,3 펜타플루오로프로펜(HFO-1255yez), 그의 시스- 및 트랜스-형태 모두가 포함된다. 상기 용어 HFO-1255yez는 따라서, 시스-형태인지 또는 트랜스-형태인지 관계없이, 본 발명에서 일반적으로, 1,1,1,2,3 펜타플루오로프로펜을 지칭하는 것으로 사용된다. 따라서, 상기 용어 "HFO-1225yez"는 그 범주 내에 시스HFO-1225yez, 트랜스HFO-1225yez 및 그의 모든 조합 및 혼합물들을 포함한다.
특정 바람직한 구현에서, 상기 조성물은 적어도 하나의 모노클로로트리플루오로프로펜 화합물 및 테트라플루오로프로펜을 포함하는 적어도 하나의 부가적인 플루오르화 올레핀을 포함하며, 이는 각각 조성물에 약 20-80중량%의 양으로, 보다 바람직하게 약 30-70중량%의 양으로, 그리고 보다 바람직하게 약 40-60중량%의 양으로 존재한다.
본 발명은 또한, 본 발명의 상기 조성물을 사용하는 방법 및 시스템을 제공한다. 일 견지로, 상기 방법은 열 전달을 위한 방법 및 시스템, 종래의 열 전달 장비의 개장 방법 및 시스템, 종래의 열 전달 시스템 내의 종래의 열전달 유체 교체를 위한 방법 및 시스템이 포함된다. 다른 견지로, 본 발명의 조성물들은 포옴, 발포(foam blowing), 성형 포옴 및 및 포옴 프리믹스, 용매화(solvatong), 세척, 향료(flavor) 및 향(fragrance)추출 및/또는 전달, 에어로졸 발생, 비-에어로졸 추진제와 관련되어 사용될 수 있으며, 팽창제로 사용될 수 있으며, 그리고 각각의 이러한 조성물을 대체하거나 개보수(retrofitting)하는 방법에 사용되며, 이러한 사용에서 하나 이상의 활성 성분을 본 발명의 비-VOC 화합물로 대체함으로써 감소된 VOC 함량을 갖는 조성물을 갖는 시스템에 사용된다.
A. 조성물
본 발명의 조성물은 여러 가지 중요한 이유로 유리한 특성을 갖는 특성을 갖는 것으로 여겨진다. 예를 들어, 본 출원인은 실제 데이터 및/또는 수학적 모델링에 적어도 부분적으로 기초하여 본 발명의 바람직한 조성물이 대기 화학에 실질적으로 부정적인 영향을 갖지 않으며, 일부 다른 할로겐화 종에 비해 오존 고갈에 대해 무시해도 될 정도로 기여하며, 비-VOC인 것으로 여긴다. 따라서, 본 발명의 바람직한 조성물은 성층권에서 오존 고갈에 실질적으로 기여하지 않으면서, 또한 대류권에서 오존 생성에 기여하지 않는 이점을 갖는 것으로, 즉, 이는 VOCs가 아니며, 바람직하게는 에탄보다 낮은 MIR을 갖는다. 바람직한 조성물은 현재 사용되는 다수의 하이드로플루오로알칸에 비해 지구 온난화에 실질적으로 기여하지 않는다.
물론, 상기 조성물의 특정 특성(예를 들면, 비용)을 조절하는 다른 화합물 및/또는 성분들이 본 발명의 조성물에 또한 포함될 수 있으며, 이러한 화합물 및 성분들 모두의 존재는 본 발명의 광범위한 범위 내에 포함된다.
특정 바람직한 형태로, 본 발명의 조성물은 약 1500 이하, 보다 바람직하게 약 1000 이하, 보다 바람직하게 약 500 이하, 그리고 보다 바람직하게 약 150 이하의 지구 온난화 지수(GWP)를 갖는다. 특정 구현으로, 본 발명의 GWP는 약 100 이하, 그리고 보다 바람직하게 약 75 이하이다. 본 명세서에 사용된, "GWP"는 이산화탄소를 기준으로 정의되며, 100년 기간을 기준으로 정의되며, 그리고 본 명세서에 참조로 편입된 "오존 파괴의 과학적 평가(The scientific Assessment of Ozone Depletion), 2002, 세계기상 협회의 세계 오존 조사 및 감시 프로젝트"에서 정의된 대로이다.
특정 바람직한 형태로, 또한, 본 발명의 조성물은 0.05 이하, 보다 바람직하게 0.02, 그리고 보다 바람직하게 약 0의 오존 고갈 지수(ODP)를 갖는다. 본 명세서에 참조로 편입된 "오존 파괴의 과학적 평가(The scientific Assessment of Ozone Depletion), 2002, 세계기상 협회의 세계 오존 조사 및 감시 프로젝트"에서 정의된 대로이다.
본 발명의 조성물에 함유되는 플루오르화 올레핀, 특히 트랜스CF3CH=CClH(1233zdE) 및 시스CF3CH=CClH(1233zdZF)를 포함하여, 구체적으로 그리고 바람직하게는, 1,1,1,2-테트라플루오로프로펜(HFO-1234yf), 및/또는 시스-1,1,1,3-테트라플루오로프로펜(시스HFO-1234ze) 및/또는 트랜스-1,1,1,3-테트라플루오로프로펜(트랜스HFO-1234ze), 및/또는 모노클로로트리플루오로프로펜 화합물들의 양은 특정 적용에 따라 크게 달라질 수 있으며, 상기 화합물을 미량(trace amounts) 이상 내지 100% 이하로 함유하는 조성물이 본 발명의 범위 내에 포함된다. 더욱이, 본 발명의 조성물은 공비, 공비성 또는 비공비 혼합물일 수 있다.
특정 바람직한 구현으로, 본 발명의 조성물, 특히 발포제 및 열 전달 조성물은 약 5-99중량%, 그리고 보다 바람직하게 약 5-95중량%의 양으로 트랜스CF3CH=CClH(1233zdE)를 포함한다.
특정 바람직한 구현으로, 본 발명의 조성물, 특히 발포제 및 열 전달 조성물은 약 5-99중량%, 그리고 보다 바람직하게 약 5-95중량%의 양으로 시스CF3CH=CClH(1233zdZ)를 포함한다.
특정 바람직한 구현으로, 본 발명의 조성물, 특히 발포제 및 열 전달 조성물은 약 5-99중량%, 그리고 보다 바람직하게 약 5-95중량%의 양으로 트랜스CHF2CF=CClH(1233ydE)를 포함한다.
특정 바람직한 구현으로, 본 발명의 조성물, 특히 발포제 및 열 전달 조성물은 약 5-99중량%, 그리고 보다 바람직하게 약 5-95중량%의 양으로 시스CHF2CF=CClH(1233ydZ)를 포함한다.
특정 바람직한 구현으로, 본 발명의 조성물, 특히 발포제 및 열 전달 조성물은 약 5-99중량%, 그리고 보다 바람직하게 약 5-95중량%의 양으로 트랜스CHFClCF=CFH(1233yeE)를 포함한다.
특정 바람직한 구현으로, 본 발명의 조성물, 특히 발포제 및 열 전달 조성물은 약 5-99중량%, 그리고 보다 바람직하게 약 5-95중량%의 양으로 시스CHFClCF=CFH(1233yeZ)를 포함한다.
특정 바람직한 구현으로, 본 발명의 조성물, 특히 발포제 및 열 전달 조성물은 상기 조성물의 적어도 약 50중량%, 그리고 보다 바람직하게 적어도 약 70중량%의 양으로 트랜스CF3CH=CClH(1233zbE)를 포함한다.
특정 바람직한 구현으로, 본 발명의 조성물, 특히 발포제 및 열 전달 조성물은 상기 조성물의 적어도 약 50중량%, 그리고 보다 바람직하게 적어도 약 70중량%의 양으로 시스CF3CH=CClH(1233ybZ)를 포함한다.
특정 바람직한 구현으로, 본 발명의 조성물, 특히 발포제 및 열 전달 조성물은 상기 조성물의 적어도 약 50중량%, 그리고 보다 바람직하게 적어도 약 70중량%의 양으로 트랜스CHF2CF=CClH(1233ydE)를 포함한다.
특정 바람직한 구현으로, 본 발명의 조성물, 특히 발포제 및 열 전달 조성물은 상기 조성물의 적어도 약 50중량%, 그리고 보다 바람직하게 적어도 약 70중량%의 양으로 시스CHF3CF=CClH(1233ydZ)를 포함한다.
특정 바람직한 구현으로, 본 발명의 조성물, 특히 발포제 및 열 전달 조성물은 상기 조성물의 적어도 약 50중량%, 그리고 보다 바람직하게 적어도 약 70중량%의 양으로 트랜스CHFClCF=CFH(1233yeE)를 포함한다.
특정 바람직한 구현으로, 본 발명의 조성물, 특히 발포제 및 열 전달 조성물은 상기 조성물의 적어도 약 50중량%, 그리고 보다 바람직하게 적어도 약 70중량%의 양으로 시스CHFClCF=CFH(1233yeZ)를 포함한다.
특정 바람직한 구현으로, 본 발명의 조성물, 특히 발포제 및 열 전달 조성물은 상기 조성물의 적어도 약 50중량%, 그리고 보다 바람직하게 적어도 약 70중량%의 양으로 CH2ClCF=CF2(1233cf)를 포함한다.
특정 바람직한 구현으로, 본 발명의 조성물, 특히 발포제 및 열 전달 조성물은 상기 조성물의 적어도 약 50중량%, 그리고 보다 바람직하게 적어도 약 70중량%의 양으로 CF2ClCF=CH2(1233yf)를 포함한다.
특정 바람직한 구현으로, 본 발명의 조성물, 특히 발포제 및 열 전달 조성물은 상기 조성물의 적어도 약 50중량%, 그리고 보다 바람직하게 적어도 약 70중량%의 양으로 트랜스CHF2CCl=CHF(1233xeE)를 포함한다.
특정 바람직한 구현으로, 본 발명의 조성물, 특히 발포제 및 열 전달 조성물은 상기 조성물의 적어도 약 50중량%, 그리고 보다 바람직하게 적어도 약 70중량%의 양으로 시스CHF2CCl=CHF(1233xeZ)를 포함한다.
특정 바람직한 구현으로, 본 발명의 조성물, 특히 발포제 및 열 전달 조성물은 상기 조성물의 적어도 약 50중량%, 그리고 보다 바람직하게 적어도 약 70중량%의 양으로 CH2FCCl=CF2(1233xe)를 포함한다.
윤활제, 안정화제, 금속 불활성화제, 부식 방지제, 점화 억제제 및 조성물의 특정 특성(예를 들면, 비용)을 조절하는 다른 화합물 및/또는 성분들을 포함하는, 많은 부가적인 화합물 또는 성분이 본 발명의 조성물에 포함될 수 있으며, 이러한 모든 화합물 및 성분의 존재는 본 발명의 넓은 범위에 속한다. 특정 바람직한 구현에서, 본 발명의 조성물은 상기 언급된 하나 이상의 모노클로로트리플루오로프로펜 화합물에 부가적으로 다음에 기재된 것들 중 하나 이상을 포함한다:
트리클로로플루오로메탄(CFC-11);
디클로로디플루오로메탄(CFC-12);
디플루오로메탄(HFC-32);
펜타플루오로에탄(HFC-125);
1,1,2,2-테트라플루오로에탄(HFC-134);
1,1,1,2-테트라플루오로에탄(HFC-134a);
디플루오로에탄(HFC-152a);
1,1,1,2,3,3,3-헵타플루오로프로판(HFC-227ea);
1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로판(HFC-236fa);
1,1,1,3,3-펜타플루오로프로판(HFC-245fa);
1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄(HFC-365mfc);
물; 및
CO2.
본 발명의 조성물에 첨가될 수 있는 어떠한 부가적 성분 및 상기 기재된 어떤 본 발명의 화합물의 상대적인 양은, 본 발명의 넓은 범위 내에서, 본 발명의 조성물의 특정한 적용 분야에 따라 매우 다양할 수 있으며, 이러한 모든 상대적인 양은 본 발명의 범위 내에 속하는 것으로 여겨진다.
따라서, 본 출원인은 본 발명의 특정 조성물이 많은 적용 분야에서 매우 유리하게 사용될 수 있음을 알아내었다. 예를 들면, 본 발명에는 열 전달 적용 분야, 포옴 및 발포제 분야, 추진제 분야, 분사 가능한 조성물 분야, 소독 분야, 에어로졸 분야, 혼화제 분야, 조미 및 방향 분야, 용매 분야, 세정 분야, 팽창제 분야 및 다른 것들과 관련된 방법 및 시스템이 포함된다. 당해 기술 분야의 당업자라면, 본 발명의 실험을 실시하지 않고도 이러한 어느 그리고 모든 분야에 사용하기 위해 본 발명의 조성물을 손쉽게 적용할 수 있을 것이다.
본 발명의 조성물은 일반적으로 냉매, 에어로졸 및 다른 적용 분야에서 디클로로디플루오로메탄(CFC-12)과 같은 CFC들, 클로로디플루오로메탄(HCFC-22)과 같은 HCFC들, 테트라플루오로에탄(HFC-134a)와 같은 HFC들 및 CFC-12 및 1,1-디플루오로에탄(HFC-152a)의 조합(R-500으로 알려진 질량비 73.8:26.2인 CFC-12:HFC-152a의 조합)과 같은 HFC들 및 CFC들의 조합에 대한 대체물로 유용하다.
B. 열 전달 조성물
본 발명의 조성물은 일반적으로 열 전달 분야, 즉 증발 냉각제를 포함하여 가열 및/또는 냉각 매체로 사용되기에 적합하다.
증발 냉각 적용과 관련하여, 본 발명의 조성물을 냉각하고자 하는 물체에 직접 또는 간접적으로 접촉시키고, 그런 다음 이러한 접촉 동안에 증발하거나 끓어오르도록 하여, 본 발명의 조성물에 의해 끓어오른 기체는 물체로 부터 열을 흡수하여 냉각하는 바람직한 결과를 가져온다. 이러한 적용처에서, 본 발명의 상기 조성물은, 바람직하게는 액체 형태로 냉각되는 물체에 상기 액체를 스프레이하거나, 다른 방법으로 적용함으로써 사용된다. 다른 증발 냉각 적용에서는 본 발명에 따른 액체 조성물이 상대적으로 고압의 컨테이너에서, 상대적으로 저압인 주변부로 빠져나가도록 한다. 이때 상기 냉각되는 물체는 본 발명의 액체 조성물을 밀봉하는 컨테이너와 직접 또는 간접적으로, 바람직하게는 빠져나간 기체의 회복 또는 재압축 없이 접촉된다. 이런 종류의 구현에 있어서, 하나의 특별한 적용 분야는 음료, 음식 아이템, 신규 아이템 등의 자가 냉각(self-cooling)이다. 여기에 기재된 본 발명 이전에는, HFC-152a 및 HFC-134a와 같은 종래의 조성물들이 이러한 분야에 사용되었다. 그러나 최근에는 대기 중에 이러한 물질들이 방출되었을 때 야기되는 부정적인 환경적 영향 때문에, 이러한 조성물들이 이러한 분야에 부정적인 것으로 조사되었다. 예를 들면, 미국 EPA는 이러한 분야에서 이러한 종래 화학 물질들을 사용하는 것은 이러한 화합 물질들이 가지고 있는 높은 지구 온난화 특성 및 그 사용으로 인해 발생할 수 있는 환경에 대한 해로운 영향 때문에 적절하지 못하다고 결정하였다. 본 발명의 조성물은, 여기에 기재된 바와 같이, 낮은 지구 온난화 지수 및 낮은 오존 파괴지구로 인하여, 이러한 관점에서 상당한 이점을 가진다. 또한, 본 발명의 조성물은 제조 동안 또는 가속 수명 시험(accelerated lifetime test) 동안에 전기적인 또는 전자적인 성분의 냉각과 관련하여 실질적으로 사용될 수 있으리라고 기대된다. 가속 수명 시험(accelerated lifetime test)에서, 성분의 사용을 누적하기 위해 상기 성분은 재빠르게 연속하여 순차적으로 가열하고, 냉각한다. 이러한 사용은 반도체 및 컴퓨터 보드 제조 산업에서 특히 유용하다. 이러한 측면에서 본 발명의 조성물의 또 다른 이점은 이러한 적용 분야와 관련되어 사용될 때, 집단적인 전자 특성을 나타낼 것으로 예상된다는 점이다. 또 다른 증발 냉각 적용은 배관을 통과하는 유체 흐름을 일시적으로 중단시키는 방법들을 포함한다. 이러한 방법들은 예를 들면 물이 흘러가는 수도 파이프와 같은 배관을 본 발명에 의한 액체 조성물과 접촉시키는 단계 및 상기 본 발명의 액체 조성물이 배관에 접촉하는 동안 증발되어 그 내부에 포함된 액체를 얼리고, 그로 인해 배관을 통과하는 유체의 흐름이 일시적으로 멈추도록 하는 단계를 포함한다. 이러한 방법들은 본 발명의 조성물이 적용된 지점의 하류 위치에서, 이러한 배관 또는 이러한 배관에 연결된 시스템들 상에 서비스 또는 다른 작업을 수행할 수 있도록 해준다는 점에서 상당한 이점을 가지고 있다.
본 발명에 의해 사용된 하이드로플루오로올레핀의 상대적인 함량은 목적하는 열 전달 용량, 특히 냉각 용량을 가지며, 바람직하게는 동시에 비-가연성인 열 전달 유체를 제조하도록 선택되는 것이 바람직하다. 본 발명에 사용된 바와 같이, 비-가연성이라는 용어는 ASTM E-681에 의해 측정된 바와 같이 공기 중에서 모든 비율에서 비-가연성인 유체를 말한다.
본 발명의 조성물은 조성물에 특정 기능을 부여하거나, 강화하기 위한 목적에서 또는 상기 조성물 비용을 감소하는 일부 경우에 다른 성분들을 포함할 수 있다, 예를 들면, 본 발명에 의한 냉매 조성물, 특히 증기 압축 시스템의 냉매 조성물들은 윤활제를 일반적으로 상기 조성물의 약 30 내지 50 중량%의 양으로 포함한다. 또한, 본 발명의 조성물은 또한 윤활제의 혼화성 및/또는 용해성을 돕기 위한 목적에서 공-냉매(co-refrigerant) 또는 프로판과 같은 혼화제를 또한 포함할 수 있다. 프로판, 부탄 및 펜탄을 포함하는 이러한 혼화제들은 조성물의 약 0.5 내지 약 5 중량%의 양으로 존재하는 것이 바람직하다. 그 개시가 본 발명에 참조로 편입된 미국 특허 번호 6,516,837호에 기재된 바와 같이, 오일 용해성을 돕기 위해 계면활성제 및 용해제의 조합이 또한 본 발명의 조성물에 첨가될 수 있다. 하이드로플루오로카본(HFC) 냉매와 함께 냉각 기계에 사용되는 폴리올 에스테르(POEs) 및 폴리알킬렌 글리콜(PAGs), PAG 오일, 실리콘 오일, 미네랄 오일, 알킬 벤젠(ABs) 및 폴리(알파-올레핀)(PAO)와 같은 일반적으로 사용되는 냉각 윤활제가 본 발명의 냉매 조성물에 사용될 수 있다. 상업적으로 구입가능한 미네랄 오일에는 Witco 사의 Witco LP 250(등록 상표), Shrieve Chemical사의 Zerol 300(등록 상표), Witco사의 Sunisco 3GS 및 Calumet 사의 Calumet R015가 포함된다. 상업적으로 구입가능한 알킬 벤젠 윤활제에는 Zerol 150(등록 상표)가 포함된다. 상업적으로 구입 가능한 에스테르에는 Emergy 2917(등록 상표) 및 Hatcol 2370(등록 상표)로 사용가능한 네오펜틸 글리콜 디펠라고네이트(neopentyl glycol dipelargonate)이 포함된다. 다른 유용한 에스테르들에는 포스페이트 에스테르, 이염기 산 에스테르 및 플루오로에스테르가 포함된다. 일부 경우에 탄화수소 기초 오일은 요오드카본으로 이루어진 냉매에 대한 충분한 용해성을 가지고 있으며, 요오드카본 및 하이드로카본의 조합은 다른 타입의 윤활제보다 안정하다. 따라서, 이러한 조합은 유용하다. 바람직한 윤활제에는 폴리알킬렌글리콜 및 에스테르가 포함된다. 폴리알킬렌 글리콜은 현재까지 자동차 에어-컨디셔닝과 같은 특정 적용처에 사용되고 있기 때문에, 어떤 구현에서는 매우 바람직하다. 물론, 다른 종류의 윤활제 혼합물들도 사용될 수 있다.
어떤 바람직한 구현예에서, 상기 열 전달 조성물은 약 10 내지 95 중량%의 상기 하나 이상의 모노클로로트리플루오로프로펜, 및 약 5 내지 90중량%의 보조제를 포함하며, 특히 특정 구현에서는 공-냉매(co-refrigerant)(HFC-152, HFC-125 및/또는 CF3I)를 포함한다. 공-냉매라는 용어는 상기 모노클로로트리플루오로프로펜 화합물의 상대적인 성능과 관련된 제한적 의미로 사용되는 것은 아니나, 원하는 적용처에 있어서 상기 조성물의 바람직한 열 전달 특성에 기여하는 냉매 조성물의 다른 성분들을 나타내기 위해 사용된다. 일부 이러한 구현에서, 상기 공-냉매는 하나 이상의 HFC들 및/또는 하나 이상의 트리플루오로요오드메탄과 같은 플루오로요오드 C1 ~ C3 화합물 및 이들 각각의 조합 및 이들과 다른 성분들의 조합을 포함하고, 바람직하게는 필수적으로 하여 이루어진다.
바람직한 구현에서, 공-냉매는 HFC, 바람직하게는 HFC-125를 포함하며, 상기 조성물은 HFC를 전체 열 전달 조성물의 약 50 중량% 내지 약 95중량%의 양으로 포함하며, 바람직하게는 상기 조성물의 약 60중량% 내지 약 90중량%, 더 바람직하게는 약 70중량% 내지 약 90중량%의 양으로 포함한다. 이러한 구현에서, 상기 본 발명의 조성물은 HFO-1234, 더 바람직하게는 HFO-1234yf 및/또는 HFO-1234ze를 상기 전체 열 전달 조성물의 약 5중량% 내지 약 50중량%, 더 바람직하게는 약 10중량% 내지 약 40중량%, 보다 더 바람직하게는 약 10중량% 내지 약 30중량%의 양으로 포함하는 것이 바람직하며, 필수적으로 하여 이루어지는 것이 더 바람직하다.
공-냉매가 플루오로요오드카본, 바람직하게는 CF3I를 포함하는 바람직한 구현에서, 상기 조성물은 플루오로요오드카본을 전체 열 전달 조성물의 약 15중량% 내지 약 50중량%, 바람직하게는 약 20중량% 내지 약 40중량%, 더 바람직하게는 약 25중량% 내지 약 35중량%의 양으로 포함한다. 이러한 구현에서 본 발명의 상기 조성물은 HFO-1234, 더 바람직하게는 HFO-1234yf를 전체 열 전달 조성물의 약 50중량% 내지 약 90중량%, 바람직하게는 약 60 중량% 내지 약 80중량%, 더 바람직하게는 약 65중량% 내지 약 75중량%의 양으로 포함하며, 더 바람직하게는 필수적으로 하여 이루어진다.
따라서, 본 발명의 방법 및 시스템 및 조성물은 일반적으로 매우 다양한 열 전달 시스템과 연계되어 사용될 수 있으며, 특별하게는 에어-컨디셔닝(고정 에어컨디셔닝 및 자동차 에어 컨디셔닝 포함), 냉동기, 열-펌프 시스템 등과 같은 냉각 시스템과 연계되어 사용될 수 있다. 어떤 바람직한 구현에서, 본 발명의 조성물은 본질적으로 HFC-134a 또는 예를 들면, HCFC-22와 같은 HCFC 냉매를 사용하도록 설계된 냉각 시스템에 사용된다. 본 발명의 바람직한 조성물은 GWP가 종래의 HFC 냉매만큼 낮거나, 그보다 더 낮고, 용량이 이러한 냉매들만큼 또는 이들 냉매보다 높으며, 용량이 실질적으로 유사하거나 또는 실질적으로 일치하며, 바람직하게는 이러한 냉매만큼 높거나, 더 높다는 것을 포함하여 HFC-134a 및 다른 HFC 냉매들의 많은 바람직한 특성을 나타내는 경향이 있다. 특히, 출원인은 본 발명의 조성물의 어떤 바람직한 구현이 바람직하게는 약 1000이하, 더 바람직하게는 약 500이하, 보다 더 바람직하게는 약 150이하인 상대적으로 낮은 지구온난화지수("GWPs")를 나타내는 경향이 있음을 알아내었다. 또한, 일부 본 발명의 조성물의 상대적으로 일정한 끓음 특성은 많은 적용처에서 용매로 사용됨에 있어서, 상기 조성물들은 어떠한 종래의 R-404A 또는 HFC-32, HFC-125 및 HFC-134a의 조합(약 23:25:52 중량 비율로 HFC-32:HFC-125:HFC-134a를 조합한 것을 R-407C라고 불림)보다 바람직한 것으로 만든다. 본 발명의 열전달조성물들은 특히 HFC-134, HFC-152a, HFC-22, R-12 및 R-500에 대한 대체물로 바람직하다.
일부 다른 바람직한 구현에서 본 발명의 조성물은 본질적으로 CFC-냉매를 사용하도록 설계된 냉각 시스템에 사용된다. 본 발명의 바람직한 냉매 조성물은 미네랄 오일, 폴리알킬벤제, 폴리알킬렌 글리콜 오일 등과 같이 관습적으로 CFC-냉매와 함께 사용되던 윤활제 또는 전통적으로 HFC 냉매들을 포함하는 냉각 시스템에 사용되거나, 전통적으로 HFC 냉매와 함께 사용되었던 다른 윤활제들과 함께 사용될 수 있다. 본 발명에서 사용되는 바와 같이 용어 "냉각 시스템"은 일반적으로, 냉각을 제공하기 위한 냉매를 채용하는 어떠한 시스템 또는 장치 또는 그러한 시스템 또는 장치의 어떤 부분 또는 일부를 말한다. 이러한 냉각 시스템은 예를 들면 에어 컨디셔너, 전기 냉장고, 냉각기(원심 압축기를 이용한 냉각기 포함), 수송 냉각 시스템(트랜스port refrigeration system), 상업용 냉각 시스템 등을 포함한다.
많은 종래의 냉각 시스템들은 현재 종래의 냉매들과 연계되어 사용하기 위해 개조되고 있으며, 본 발명의 조성물들은 시스템의 변형으로 또는 변형 없이도 이러한 많은 시스템에 적합할 것으로 여겨진다. 많은 적용 분야에서 본 발명의 조성물은 특정 냉매에 기초한 더 작은 시스템, 예를 들면, 작은 냉각 용량이 요구되고, 이에 따라, 상대적으로 작은 압축기 용량이 필요한 냉각 시스템을 대체함으로써 이익을 제공할 수 있다. 또한, 예를 들면 효율상의 이유로 더 높은 용량의 냉매를 대체하기 위해서 낮은 용량의 본 발명의 냉매 조성물을 사용하는 것이 바람직한 구현에서, 본 발명의 조성물의 이러한 구현은 잠재적인 이익을 제공한다. 따라서, 어떤 구현예에서는 본 발명의 조성물, 특히 본 발명의 조성물을 실질적인 비율로 포함하는 조성물을 다음의 종래의 냉매에 대한 대체물로 사용하는 것이 바람직하며, 일부 구현에서는 본 발명의 조성물을 필수적으로 하여 포함하는 조성물을 다음과 같은 종래의 냉매에 대한 대체물로서 사용하는 것이 바람직하다:
HFC-134a; CFC-12; HCFC-22; HFC-152a; 펜트플루오로에탄(HFC-125), 트리플루오로에탄(HFC-143a) 및 테트라플루오로에탄(HFC-134a)의 조합(중량 비율이 약 44:52:4인 HFC-125:HFC-143a:HFC134a의 조합은 R-40A로 불림); HFC-32, HFC-125 및 HFC-134a의 조합(중량 비율이 약 23:25:52인 HFC-32:HFC-125:HFC134a의 조합은 R-470C로 불림); 메틸렌 플루오라이드(HFC-32) 및 펜타플루오로에탄(HFC-125)의 조합(중량 비율이 약 50:50인 HFC-32:HFC-125의 조합); CFC-12 및 1,1-디플루오로에탄(HFC-152a)의 조합(중량 비율이 약 73.8:26.2인 CFC-12:HFC-152a의 조합은 R-500으로 불림); 및 HFC-125 및 HFC-143a(중량 비율이 약 50:50인 HFC-125:HFC143a의 조합은 R-507A로 불림). 특정 구현에서는 또한, 소위 R-407A로 불리는 약 20:40:40 중량 비율 또는 소위 R-407D로 불리는 약 15:15:70 중량 비율의 HFC-32:HFC-125:HFC134a의 조합으로부터 제조된 냉매의 대체와 관련하여 본 발명의 조성물을 사용하는 것이 유리하다. 본 발명의 조성물은 또한 본 발명의 다른 부분에서 설명된 바와 같이, 에어로졸, 발포제 등과 같은 다른 적용처에서 상기 언급한 조성물들에 대한 대체물로 적합하다고 여겨진다.
특정 적용처에서 본 발명의 냉매는 더 큰 용량의 대체 컴프레셔를 사용하는 잠재적인 이득을 제공하며, 이로 인해 HFC-134a와 같은 다른 냉매보다 더 우수한 에너지 효율을 얻을 수 있다. 그러므로 본 발명의 냉매 조성물은 자동차 에어컨 시스템 및 장치, 상업적 냉각 시스템 및 장치, 냉각기, 가정용 냉장고 및 제빙기, 일반적인 에어컨 시스템, 열 펌프 등을 포함하는 냉매 대체 적용처에 있어서, 에너지 측면에서 경쟁력을 얻을 수 있다.
현재 종래의 냉매와 관련된 사용에 적응된 많은 종래의 냉각 시스템 및 본 발명의 조성물은 시스템의 수정과 함께 또는 시스템의 수정 없이 이러한 많은 시스템에 사용되기에 적합하다고 여겨진다. 많은 적용처에서 본원 발명의 조성물은 상대적으로 고 용량을 갖는 냉매에 기초하는 시스템에서 대체물로서 이익을 제공한다. 또한, 본 발명의 저 용량 냉매 조성물을 사용하는 것이 바람직한 구현에서, 본 발명의 조성물의 이러한 구현은 잠재적인 장점을 제공해준다. 따라서, 특정 구현에서는 HFC-134a와 같은 종래의 냉매를 대체물로 본 발명의 조성물, 특히 HFO-1233을 상당량 포함하는 조성물 및 일부 구현예에서는 HFO-1233을 필수적으로 하여 이루어진 조성물을 사용하는 것이 바람직하다. 특정 적용처에서, 본 발명의 냉매는 잠재적으로 더 큰 용량의 대체 컴프레셔에 사용되는 이득을 제공하며, 그로 인해 HFC-134a와 같은 다른 냉매보다 더 우수한 에너지 효율을 가져온다. 따라서, 상기 본 발명의 냉매 조성물은 냉매 대체물 적용에 있어서 에너지 측면에서 경쟁력을 얻을 가능성이 있다.
본 발명의 조성물은 또한, (원래 시스템에서 또는 CFC-11, CFC-12, HCFC-22, HFC-134a, HFC-152a, R-500 및 R-570A와 같은 냉매에 대한 대체물로 사용될 때) 상업용 에어컨디셔닝 시스템과 관련하여 일반적으로 사용되는 냉각기에서 유용하다. 이러한 일부 구현에서는 본 발명의 조성물은 약 0.5 내지 약 30%의 보조 점화 억제제(flammability suppressant)를 포함하는 것이 바람직하며, 특정 경우에는 바람직하게는 0.5 내지 15중량%, 더 바람직하게는 0.5 내지 10 중량%의 보조 점화 억제제를 포함하는 것이 바람직하다.
C. 발포제, 포옴 및 발포성 조성물
발포제는 또한 하나 이상의 본 발명의 조성물을 포함하여 이루어지거나, 구성될 수 있다. 상기한 바와 같이, 본 발명의 조성물은 본 발명의 화합물을 다양한 함량으로 포함할 수 있다. 그러나 일반적으로는 본 발명에 의해 발포제로 사용되는 바람직한 조성물에 있어서, 하나 이상의 상기 모노클로로트리플루오로프로펜 화합물(들)은 상기 조성물의 적어도 약 5중량%, 더 바람직하게는 적어도 약 15중량%의 양으로 존재하는 것이 바람직하다. 특정 바람직한 구현에서, 상기 발포제는 적어도 약 50중량%의 본 발명의 조성물을 포함하며, 특정 구현에서 발포제는 본 발명의 조성물을 필수로 하여 이루어진다. 특정 바람직한 구현에서 본 발명의 발포제 조성물은 상기 모노클로로트리플루오로프로펜 화합물(들)에 부가적으로 하나 이상의 보조-발포제(co-blowing agent), 필러, 증기압 조절제(vapor pressure modifier), 점화 억제제(flamme suppressant), 안정화제 등과 같은 보조제를 포함한다. 본 발명에 따른 보조-발포제는 물리적 발포제, 화학 발포제(특정 구현으로 물을 포함함) 또는 물리적 발포제와 화학 발포제 특성의 조합을 갖는 발포제를 포함할 수 있다. 화학식 I의 화합물 뿐만 아니라, 보조-발포제를 포함하는 본 발명의 조성물에 포함되는 발포제는 발포제로서 특성화되는데 필요로 하는 것들에 부가적인 특성을 나타낼 수 있는 것으로 인식될 것이다. 예를 들면, 본 발명의 발포제 조성물은 상기 화학식 I의 화합물을 포함하여, 또한 상기 발포제 조성물 또는 이에 첨가되는 발포성 조성물에 일부 유익한 특성을 부여하는 성분들을 포함한다. 예를 들어, 폴리머 개질제 또는 점도 감소 조절제로도 작용하는 상기 화학식 I의 화합물 또는 발포제가 본 발명의 범위내에 포함된다.
예를 들어, 하기 성분들 중 하나 이상이 광범위하게 다양한 양으로 본 발명의 특정 바람직한 발포제에 포함될 수 있다: 탄화수소, 하이드로플로오로카본(HFCs), 에테르, 알코올, 알데히드, 케톤, 메틸 포메이트, 포름산, 물, 트랜스-1,2-디클로로에틸렌, 이산화탄소 및 이들의 어느 둘 이상의 조합. 에테르 중에서, 1 내지 6 탄소 원자를 갖는 에테르를 사용하는 것이 특정 구현에서 바람직하다. 알코올 중에서, 1 내지 4 탄소 원자를 갖는 알코올을 사용하는 것이 특정 구현에서 바람직하다. 알데히드 중에서, 1 내지 4 탄소 원자를 갖는 알데히드를 사용하는 것이 특정 구현에서 바람직하다.
본 발명에 따라 사용하기에 유용한 특정 보조제는 다음과 같다.
1. 에테르
특정 바람직한 구현으로, 본 발명의 조성물, 특히 발포제 조성물은 적어도 하나의 에테르, 바람직하게는 조성물에서 보조-발포제로 작용하는 에테르를 포함한다.
본 발명의 이러한 견지에 따라 사용되는 에테르(들)는 플루오르화 에테르(FEs), 보다 바람직하게 하나 이상의 하이드로-플루오르화 에테르(HFEs) 및 보다 바람직하게 하기 화학식 (III)에 따른 하나 이상의 C3-C5 하이드로-플루오르화 에테르를 포함한다.
CaHbFc---O---CdHeFf (III)
여기서,
a = 1-6, 보다 바람직하게 2-5, 보다 바람직하게는 3-5이며,
b = 1-12, 보다 바람직하게 1-6, 보다 바람직하게는 3-6이며,
c = 1-12, 보다 바람직하게 1-6, 보다 바람직하게는 2-6이며,
d = 1-2
e = 0-5, 보다 바람직하게 1-3이며,
f = 0-5, 보다 바람직하게 0-2이며,
그리고 여기서 상기 Ca 중 하나는 상기 Cd 중 하나에 바인딩되어 시클로플루오로에테르를 형성할 수 있다.
본 발명의 특정 바람직한 구현은 본 명세서에 기재된 적어도 하나의 플루오로알켄, 바람직하게는 특정 구현으로 HFCO-1233xd, 및 적어도 하나의 플루오로-에테르, 보다 바람직하게는 2-8, 바람직하게는 2-7, 보다 바람직하게는 2-6 탄소원자, 특정 구현으로 가장 바람직하게 3 탄소원자를 함유하는 적어도 하나의 하이드로-플루오로에테르를 포함하는 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 하이드로-플루오로에테르 화합물은 본 명세서에서 이들이 적어도 하나의 수소를 함유할 경우에 편의상 종종 하이드로플루오로-에테르 또는 "HFEs"라 지칭한다.
본 출원인은 일반적으로 본 발명에 따른, 특히 상기 화학식 (III)에 따른 플루오로에테르가 본 명세서에 개시된 교시에 따른 플루오로알켄 화합물과 함께 사용할 경우에 일반적으로 효과적이며 유용성을 나타내는 것으로 여긴다. 그러나, 본 출원인은 플루오로에테르 중에서, 특정 구현으로, 특히 발포제 조성물 및 포옴 및 포오밍 방법과 관련된 구현에서 적어도 디플루오르화된, 보다 바람직하게 적어도 트리플루오르화된, 보다 바람직하게 적어도 테트라-플루오르화된 하이드로플루오로에테를 사용하는 것이 바람직함을 발견하였다. 특정 구현으로, 3-5 탄소원자, 보다 바람직하게 3-4 탄소원자, 보다 바람직하게 3 탄소원자를 갖는 테트라플루오르화 플루오로에테르가 특히 바람직하다.
특정 바람직한 구현으로, 본 발명의 에테르 화합물은 이의 어느 및 모든 이성질체 형태를 포함하는 1,1,2,2-테트라플루오로에틸메틸에테르(이는 종종 HFE-245pc 또는 HFE-245cb라 칭하여짐)를 포함한다.
본 발명의 조성물에 함유되는 화학식 III 화합물, 특히 1,1,2,2-테트라플루오로에틸메틸의 양은 특정 적용에 따라 크게 달라질 수 있으며, 상기 화합물을 미량 이상 내지 100% 이하로 함유하는 조성물이 본 발명의 범위 내에 포함된다. 바람직한 구현으로, 본 발명의 조성물, 특히 발포제 조성물은 바람직한 그룹의 화합물을 포함하여 화학식 III 화합물을 약 1-99중량%, 보다 바람직하게 약 5-95중량%, 그리고 보다 바람직하게 약 40-90중량%의 양으로 포함한다.
하기 화합물들 중 하나 이상이 본 발명의 특정 바람직한 구현에 따라 사용하기에 바람직하다:
CHF2OCH2F (HFE- 143E);
CH2FOCH2F (HFE- 152E);
CH2FOCH3 (HFE- 161E);
cyclo-CF2CH2OCF2O (HFE- c234fE);
cyclo-CF2CF2CH2O (HFE- c234fEβγ);
CHF2OCF2CHF2 (HFE- 236caE);
CF3CF2OCH2F (HFE- 236cbEβγ);
CF3OCHFCHF2 (HFE- 236eaEαβ);
CHF2OCHFCF3 (HFE- 236eaEβγ);
CHF2OCF2CH2F (HFE- 245caEαβ);
CH2FOCF2CHF2 (HFE- 245caEβγ);
CF3OCF2CH3 (HFE- 245cbEβγ);
CHF2CHFOCHF2 (HFE- 245eaE);
CF3OCHFCH2F (HFE- 245ebEαβ);
CF3CHFOCH2F (HFE- 245ebEβγ);
CF3OCH2CF2H (HFE- 245faEαβ);
CHF2OCH2CF3 (HFE- 245faEβγ);
CH2FCF2OCH2F (HFE- 254caE);
CHF2OCF2CH3 (HFE- 254cbEαβ);
CHF2CF2OCH3 (HFE- 254caEβγ);
CH2FOCHFCH2F(HFE- 254eaEαβ);
CF3OCHFCH3 (HFE- 254ebEαβ);
CF3CHFOCH3 (HFE- 254ebEβγ);
CHF2OCH2CHF2 (HFE- 254faE);
CF3OCH2CH2F (HFE- 254fbEαβ);
CF3CH2OCH2F(HFE- 254fbEβγ);
CH3OCF2CH2F(HFE- 263caEβγ);
CF3CH2OCH3(HFE- 263fbEβγ);
CH3OCH2CHF2 (HFE- 272fbEβγ);
CHF2OCHFCF2CF3 (HFE- 338mceEγδ);
CHF2OCF2CHFCF3 (HFE- 338mceEγδ);
CF3CF2OCH2CF3 (HFE- 338mfEβγ);
(CF3)2CHOCHF2 (HFE- 338mmzEβγ);
CF3CF2CF2OCH3 (HFE- 347sEβγ);
CHF2OCH2CF2CF3 (HFE- 347mfcEγδ);
CF3OCH2CF2CHF2 (HFE- 347mfcEαβ);
CH3OCF2CHFCF3 (HFE- 356mecEγδ);
CH3OCH(CF3)2 (HFE- 356mmzEβγ);
CF3CF2OCH2CH3(HFE- 365mcEβγ);
CF3CF2CH2OCH3(HFE- 365mcEγδ);
CF3CF2CF2OCHFCF3 (HFE- 42-11meEγδ);
CF3CFCF3CF2OCH3;
CF3CF2CF2CF2OCH3;
CF3CFCF3CF2OCH2CH3;
CF3CF2CF2CF2OCH2CH3; 및
CF3CF2CF2OCH3.
본 발명자들은 상기 HFE들의 어느 둘 이상이 본 발명의 바람직한 견지에 따라 조합으로 사용될 수 있음을 예상하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 약 20-80%의 메틸 노나플루오로이소부틸 에테르 및 약 20-80% 메틸 노나플루오로부틸 에테르의 혼합물인 것으로 여겨지며, 3M사의 상품명 HFE-7100으로 판매되는 재료가 본 발명의 특정 바람직한 구현에 따라 유리하게 사용될 수 있는 것으로 예상된다. 다른 예로, 약 20-80%의 에틸 노나플루오로이소부틸 에테르 및 약 20-80% 에틸 노나플루오로부틸 에테르의 혼합물인 것으로 여겨지며, 3M사의 상품명 HFE-7200으로 판매되는 재료가 본 발명의 특정 바람직한 구현에 따라 유리하게 사용될 수 있는 것으로 예상된다.
또한, 상기 열거된 HFE들의 어느 하나 이상은 본 명세서에 특별히 열거하지 않은 다른 HFE들을 포함하는 다른 화합물들 및/또는 공비 혼합물을 형성하는 것으로 알려진 지정된 플루오로에테르를 갖는 다른 화합물들과 함께 사용될 수 있는 것으로 예상된다. 예를 들어, 하기의 각 화합물들은 트랜스-디클로로에틸렌을 갖는 공비혼합물을 형성하는 것으로 알려져 있으며, 이는 본 발명의 목적상, 이러한 공비혼합물의 사용이 본 발명의 광범위한 범위 내에 포함되는 것으로 이해되어야 한다:
CF3CFCF3CF2OCH3;
CF3CF2CF2CF2OCH3;
CF3CFCF3CF2OCH2CH3;
CF3CF2CF2CF2OCH2CH3; 및
CF3CF2CF2OCH3 .
2. 하이드로플루오로카본
특정 구현으로, 특히 본 발명의 발포제 조성물을 포함하여 본 발명의 조성물은 보조-발포제로서 하나 이상의 HFC들, 보다 바람직하게 하나 이상의 C1-C4 HFC들을 포함한다. 예를 들어, 본 발명의 발포제 조성물은 디플루오로메탄(HFC-32), 플루오로에탄(HFC-161), 디플루오로에탄(HFC-152), 트리플루오로에탄(HFC-143), 테트라플루오로에탄(HFC-134), 펜타플루오로에탄(HFC-125), 펜타플루오로프로판(HFC-245), 헥사플루오로프로판(HFC-236), 헵타플루오로프로판(HFC-365), 헥사플루오로부탄(HFC-356) 및 이러한 모든 HFC's의 모든 이성질체 중 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하다.
특정 구현으로, 하기 HFC 이성질체 중 하나 이상이 본 발명의 조성물에 보조-발포제로 사용하기에 바람직하다:
플루오로에탄 (HFC-161);
1,1,1,2,2-팬타플루오로에탄 (HFC-125);
1,1,2,2-테트라플루오로에탄 (HFC-134);
1,1,1,2-테트라플루오로에탄 (HFC-134a);
1,1,1-트리플루오로에탄 (HFC-143a);
1,1- 디플루오로에탄 (HFC-152a);
1,1,1,2,3,3,3-헵타플루오로프로판 (HFC-227ea);
1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로판 (HFC-236fa);
1,1,1,2,3,3-헥사플루오로프로판 (HFC-236ea);
1,1,1,2,3-펜타플루오로프로판 (HFC-245eb);
1,1,2,2,3-펜타플루오로프로판 (HFC-245ca);
1,1,1,3,3-펜타플루오로프로판 (HFC-245fa);
1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 (HFC-365mfc); 및
1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-데카플루오로펜탄 (HFC-43-10-mee).
3. 하이드로카본
특정 구현으로, 특히 본 발명의 발포제 조성물을 포함하는 본 발명의 조성물은 하나 이상의 하이드로카본, 보다 바람직하게 C3-C6 하이드로카본을 포함하는 것이 바람직하다. 본 발명의 발포제 조성물은 특정 구현으로, 예를 들어, 프로판; 이소- 및 노말-부탄(각각의 이러한 부탄은 열가소성수지 포옴용 발포제로서 사용하기에 바람직하다); 이소-, 노말-, 네오- 및/또는 시클로-펜탄(각각의 이러한 펜탄은 열경화성 포옴용 발포제로서 사용하기에 바람직하다); 이소- 및 노말-헥산; 및 헵탄을 포함할 수 있다.
특히 상기 발포제 조성물을 포함하는 본 발명의 조성물의 특정 바람직한 구현은 하나 이상의 모노클로로트리플루오르프로펜, 특히, HFCO-1233zd, 및 이소-펜탄, 노말-펜탄, 시클로-펜탄, 및 이의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 하이드로카본을 포함하며, 약 50-85중량%의 시클로펜탄, 및 보다 바람직하게 약 65-75중량%의 시클로-펜탄을 포함하는 것이 바람직하다.
4. 알코올
특정 구현으로, 특히 본 발명의 발포제 조성물을 포함하는 본 발명의 조성물은 하나 이상의 알코올, 바람직하게 하나 이상의 C1-C4 알코올을 포함하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 본 발명의 발포제 조성물, 에어로졸, 세척 및 용매 조성물은 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 이소부탄올, t-부탄올 및 옥탄올 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 옥탄올 중, 이소옥탄올(즉, 2-에틸-1-헥산올)이 발포제 배합물 및 용매 조성물에 사용하기에 바람직하다.
특히 상기 발포제 조성물을 포함하는 본 발명의 특정 바람직한 구현은 하나 이상의 모노클로로트리플로우로프로펜, 특히 HFCO-1233zd 및 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 이소부탄올, t-부탄올 및 이의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 알코올을 포함한다.
5. 알데히드
특정 구현으로, 특히 본 발명의 발포제, 에어로졸, 세척 및 용매 조성물을 포함하는 본 발명의 조성물은 하나 이상의 알데히드, 특히 포름알데히드, 아세트알데히드, 프로판올, 부탄올 및 이소부타날을 포함하는 C1-C4 알데히드를 포함하는 것이 바람직하다.
6. 케톤
특정 구현으로, 특히 본 발명의 발포제, 에어로졸, 세척 및 용매 조성물을 포함하는 본 발명의 조성물은 하나 이상의 케톤, 바람직하게 C1-C4 케톤을 포함하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 본 발명의 발포제, 에어로졸, 세척 및 용매 조성물은 아세톤, 메틸에틸케톤 및 메틸이소부틸케톤 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
7. 클로로카본
특정 구현으로, 특히 본 발명의 발포제, 에어로졸, 세척 및 용매 조성물을 포함하는 본 발명의 조성물은 하나 이상의 클로로카본, 보다 바람직하게 C1-C3 클로로카본을 포함한다. 본 발명의 조성물은 특정 바람직한 구현으로, 예를 들어, 1-클로로프로판; 2-클로로프로판; 트리클로로에틸렌; 퍼클로로에틸렌; 메텐 클로라이드; 트랜스-1,2 디클로로에틸렌, 및 이의 조합을 포함할 수 있으며, 트랜스-1,2 디클로로에틸렌이 특정 구현에서, 특히 발포제 구현에서 특히 바람직하다.
8. 기타 화합물
특정 구현으로, 특히 본 발명의 발포제, 에어로졸, 세척 및 용매 조성물을 포함하는 본 발명의 조성물은 하나 이상의 하나 이상의 부가적인 화합물을 포함하며, 이로는 물, CO2, 메틸포르메이트, 포름산, 디메톡시메탄(DME) 및 이의 조합을 포함한다. 이 중에서, DME가 특히 발포제 조성물에 사용하기에 바람직하며, 본 발명에 따른 에어로졸 조성물에 추진제로서 사용하기에 바람직하며, 특히 HFCO-1233zd와 함께 사용되는 것이 바람직하다. 이 중에서, 특히 물 및 CO2가 본 발명에 따른 발포제에 그리고 추진제로서 사용하기에 바람직하며, 특히 HFCO-1233zd와 함께 사용되는 것이 바람직하다.
특정 구현에서 보조-발포제로서 사용되는 것으로 예상되는 상기 어느 부가적인 화합물들 뿐만 아니라, 본 발명의 조성물에 포함될 수 있는 어느 부가적인 성분들의 상대적인 양은 그 조성물에 대한 특정 적용처에 따라 본 발명의 일반적인 광범위한 범위 내에서 크게 달라질 수 있으며, 이러한 모든 상대적인 양은 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 간주된다. 그러나, 적어도 어떠한 본 발명에 따른 화합물의 특정 이점은 이러한 화합물의 상대적으로 낮은 가연성 및 상대적으로 낮은 독성을 갖는 것에 유의해야 한다. 따라서, 특정 구현으로, 본 발명의 조성물은 전체적으로 비가연성인 조성물을 생성하기에 충분한 적어도 하나의 보조제 및 하나 이상의 모노클로로트리플루오로프로펜 화합물(들)의 양을 포함한다. 본 명세서에 사용된 용어 "보조제(co-agent)"는 조성물의 성능이 의도한 목적에 대해 적어도 일부 견지로 기여하는 목적으로 조성물에 포함되는 어느 하나 이상의 화합물을 지칭한다. 따라서, 일부 구현으로, 하나 이상의 모노클로로트리플루오로프로펜 화합물(들)과 비교하여 보조제의 상대적 양은 보조제의 가연성과 같이 조성물의 원하는 특성에 따라 적어도 부분적으로 달라질 것이다.
본 발명의 조성물은 광범위하게 달라지는 양으로 본 발명의 화합물을 포함할 수 있다. 그러나, 일반적으로 본 발명에 따른 발포제로 사용하기에 바람직한 조성물에 대해, 모노클로로트리플루오로프로펜 화합물(들)은 조성물의 적어도 약 1중량%, 보다 바람직하게 적어도 약 5중량%, 그리고 보다 바람직하게 적어도 약 15중량%의 양으로 존재한다. 특정 바람직한 구현으로, 상기 발포제는 적어도 약 50중량%의 본 발명의 발포제 화합물(들)을 포함하며, 특정 구현으로 상기 발포제는 본 발명에 따른 화합물로 필수적으로 이루어진다. 이와 관련하여, 하나 이상의 보조-발포제의 사용은 본 발명의 새로운 그리고 기본적인 특징에 부합하는 것에 유의해야 한다. 예를 들어, 물은 다수의 구현에서 보조-발포제 또는 다른 보조-발포제(예, 펜탄, 특히 시클로펜탄과 같은)와 함께 사용되는 것으로 예상된다.
본 발명의 발포제 조성물은 바람직하게 하나 이상의 모노클로로트리플루오로프로펜 화합물(들)을 조성물의 적어도 약 15중량%의 양으로 포함할 수 있다. 다수의 바람직한 구현으로, 물을 포함하는 보조-발포제가 조성물에 포함되며, 가장 바람직하게 열경화성 포옴에 사용되는 조성물에 포함된다.
특정 구현으로, 본 발명의 발포제 조성물은 HFCO-1233zd를 포함하며, 보다 바람직하게 적어도 약 90중량%의 HFCO-1233zd, 보다 바람직하게 적어도 약 95중량%의 HFCO-1233zd, 그리고 보다 바람직하게 적어도 약 99중량%의 HFCO-1233zd를 포함한다. 특정 바람직한 구현으로, 본 발명의 발포제 조성물은 적어도 약 80중량%의 HFCO-1233zd, 보다 바람직하게 적어도 약 90중량%의 HFCO-1233zd, 그리고 보다 바람직하게 시스-HFCO-1233zd 및 트랜스-HFCO-1233zd 중 어느 하나 이상을 이러한 양으로 포함한다.
본 발명의 발포제 조성물은 특정 구현으로 시스HFCO-1233zd와 트랜스HFCO-1233zd의 조합을 포함한다. 특정 구현으로, 상기 시스:트랜스 중량비는 약 30:70 내지 약 5:95이며, 보다 바람직하게 약 20:80 내지 약 5:95이며, 10:90의 중량비가 특정 구현에서 특히 바람직하다.
특정 바람직한 구현으로, 상기 발포제 조성물은 약 30-95중량%, 보다 바람직하게 약 30-96중량%, 보다 바람직하게 약 30-97중량%, 그리고 보다 바람직하게 약 30-98중량%, 그리고 보다 바람직하게 약 30-99중량%의 하나 이상의 모노클로로트리플루오로프로펜 화합물(들), 및 약 5-90중량5, 보다 바람직하게 약 5-65중량%의 하나 이상의 플루오로에테르를 포함하는 보조-발포제를 포함한다. 이러한 특정 구현에서, 상기 보조-발포제는 H2O, HCs, HEs, HFCs, 하이드로카본, 알코올(바람직하게 C2, C3 및/또는 C4 알코올), 케톤, CO2 및 이들의 어느 둘 이상의 조합으로부터 선택된 화합물을 포함하고, 바람직하게는 이로 필수적으로 구성된다.
다른 구현으로, 본 발명은 발포성 조성물을 제공한다. 본 발명의 발포성 조성물은 일반적으로 포옴을 형성할 수 있는 하나 이상의 성분을 포함한다. 특정 구현으로, 상기 하나 이상의 성분은 포옴 및/또는 발포성 조성물을 형성할 수 있는 열경화성 조성물을 포함한다. 열경화성 조성물의 예는 폴리우레탄 및 폴리이소시아누레이트 포옴 조성물, 및 페놀 포옴 조성물을 포함한다. 포옴 타입과 관련하여, 특히 폴리우레탄 포옴 조성물과 관련하여, 본 발명은 강성 포옴(폐쇄 셀, 오픈 셀 및 이들의 어느 조합 모두), 가요성 포옴, 및 인테그럴 스킨 포옴을 포함하는 반가요성 포옴을 제공한다. 본 발명은 또한 분무가능한 단일 성분 포옴을 포함하는 단일 성분 포옴을 제공한다.
상기 반응 및 포옴 프로세스는 형성 도중에 셀 크기를 제어 및 조절하고 포옴 구조를 안정화하는 촉매 및 계면활성제 물질과 같은 다양한 첨가제를 사용하여 증진될 수 있다. 더욱이, 본 발명의 발포제 조성물과 관련하여 상기한 부가적인 성분들의 어느 하나 이상은 본 발명의 발포성 조성물에 편입될 수 있는 것으로 예상된다. 이러한 열경화성 포옴 구현에서, 하나 이상의 본 발명의 조성물은 발포성 조성물에 발포제로서 또는 일부로서 포함되거나, 둘 이상의 부분 발포성 조성물의 일부로서 포함되며, 이는 바람직하게 포옴 또는 셀 구조를 형성하기에 적절한 조건 하에서 반응 및/또는 포밍될 수 있는 하나 이상의 성분을 포함한다.
특정 구현으로, 상기 하나 이상의 성분은 열가소성수지 물질, 바람직하게 열가소성수지 폴리머 및/또는 수지를 포함한다. 열가소성수지 포옴 성분의 예는 예를 들어, 화학식 Ar-CHCH2(여기서 Ar은 폴리스티렌(PS),(PS)와 같은 벤젠 시리즈의 방향족 하이드로카본 라디컬임)의 모노비닐 방향족 화합물과 같은 폴리올레핀을 포함한다. 본 발명에 따른 적절한 폴리올레핀 수지의 다른 예는 폴리에틸렌(PE)와 같은 에틸렌 호모폴리머, 및 에틸렌 코폴리머, 폴리프로필렌(PP) 및 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 및 이로부터 형성된 포옴, 바람직하게 저밀도 포옴을 포함한다. 특정 구현으로, 상기 열가소성수지 발포성 조성물은 사출성형가능한 조성물이다.
본 발명은 또한 본 발명의 조성물을 포함하는 발포제를 함유하는 폴리머 포옴 배합물로부터 제조된, 포옴, 바람직하게 폐쇄 셀 포옴에 관한 것이다. 다른 구현으로, 본 발명은 폴리스티렌(PS), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 및 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 포옴과 같은 열가소성수지 또는 폴리올레핀 포옴, 바람직하게 저밀도 포옴을 포함하는 발포성 조성물을 제공한다.
D. 트리플루오로클로로프로펜을 함유하는 조성물
본 출원인은 필수 성분으로서, 트랜스CF3CH=CClH (1233zdE), 시스CF3CH=CClH (1233zdZ), 트랜스CHF2CF=CClH (1233ydE), 시스CHF2CF=CClH (1233ydZ), 트랜스CHF2CH=CClF (1233zbE), 시스CHF2CH=CClF (1233zbZ), 트랜스CHF2CCl=CHF (1233xeE), 시스CHF2CCl=CHF(1233xeZ), CH2FCCl=CF2 (1233xc), 트랜스CHFClCF=CFH (1233yeE), 시스CHFClCF=CFH (1233yeZ), CH2ClCF=CF2 (1233yc) 및 모든 비율로 이의 모든 조합을 포함하는 하나 이상의 트리플루오로모노클로로프로펜, 및 적어도 하나의 부가적인 화합물을 포함하는 여러 조성물을 개발하였다. 이러한 조성물에서, 상기 하나 이상의 트리플루오로모노클로로프로펜(들)의 양은 조성물 내에 다른 모든 성분들이 확인된 후에 조성물의 발란스를 구성하는 모든 경우를 포함하여 크게 달라질 수 있다. 특정 바람직한 구현으로, 조성물에서 각각의 상기 트리플루오로모노클로로프로펜의 양 및 어느 비율 및 모든 비율의 이들의 둘 이상의 어느 조합의 양은 하기 범위에 따를 수 있다: 약 1-99중량%; 약 80-99중량%; 약 1-20중량%; 약 1-25중량%; 약 1-30중량%; 및 약 1-50중량%. 이러한 타입의 바람직한 조성물을 하기 표에 나타내었으며, 모든 퍼센트는 중량퍼센트인 것을 의미하며, 표에 언급된 부가적인 화합물과 관련하여 "약"이 선행하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 하기 표 2는 각각의 트랜스CF3CH=CClH (1233zdE), 시스CF3CH=CClH (1233zdZ), 트랜스CHF2CF=CClH (1233ydE), 시스CHF2CF=CClH (1233ydZ), 트랜스CHF2CH=CClF (1233zbE), 시스CHF2CH=CClF (1233zbZ), 트랜스CHF2CCl=CHF (1233xeE), 시스CHF2CCl=CHF(1233xeZ), CH2FCCl=CF2 (1233xc), 트랜스CHFClCF=CFH (1233yeE), 시스CHFClCF=CFH (1233yeZ), CH2ClCF=CF2 (1233yc) 및 이들의 모든 조합 및 비율에 적용되는 것으로 이해될 것이다.
Figure pct00001
Figure pct00002

Figure pct00003

보조제가 H2O를 포함하는 바람직한 구현에서, 상기 조성물은 H2O를 총 조성물의 약 5-50중량%, 보다 바람직하게 약 10-40중량%, 그리고 보다 바람직하게 약 10-20중량%의 양으로 포함한다.
보조제가 CO2를 포함하는 바람직한 구현에서, 상기 조성물은 CO2를 총 조성물의 약 5-60중량%, 보다 바람직하게 약 20-50중량%, 그리고 보다 바람직하게 약 40-50중량%의 양으로 포함한다.
보조제가 알코올(바람직하게 C2, C3 및/또는 C4 알코올)을 포함하는 바람직한 구현에서, 상기 조성물은 알코올을 총 조성물의 약 5-40중량%, 보다 바람직하게 약 10-40중량%, 그리고 보다 바람직하게 약 15-25중량%의 양으로 포함한다.
HFC 보조제를 포함하는 조성물에 있어서, HFC 보조-발포제(바람직하게 C2, C3, C4 및/또는 C5 HFC), 보다 바람직하게 디플루오로메탄(HFC-152a)(HFC-152a가 압출성형된 열가소성수지용 발포제로 사용되는 조성물에 특히 바람직하다) 및/또는 펜타플루오로프로판(HFC-245)가 조성물의 약 5-80중량%, 보다 바람직하게 약 10-75중량%, 그리고 보다 바람직하게 약 25-75중량%의 양으로 조성물에 존재한다. 또한, 이러한 구현에서, HFC는 바람직하게 C2-C4 HFC이며, 그리고 보다 바람직하게 C3 HFC이며, 특정 구현으로 HFC-245fa와 같은 펜타-플루오르화 C3 HFC가 매우 바람직하다.
HFE 보조제를 포함하는 조성물에 있어서, HFE 보조제(바람직하게 C2, C3, C4 및/또는 C5 HFE), 그리고 보다 바람직하게 HFE-254(특히 HFE-254pc를 포함하는)가 총 조성물의 약 5-80중량%, 보다 바람직하게 약 10-75중량%, 그리고 보다 바람직하게 약 25-75중량%의 양으로 조성물에 존재한다. 또한, 이러한 구현에서, HFE는 바람직하게 C2-C4 HFE이며, 그리고 보다 바람직하게 C3 HFE이며, 특정 구현으로 테트라-플루오르화 C3 HFE가 매우 바람직하다.
HC 보조제를 포함하는 조성물에 있어서, HC 보조제(바람직하게 C3, C4 및/또는 C5 HC)는 총 조성물의 약 5-80중량%, 보다 바람직하게 약 20-60중량%의 양으로 조성물에 존재한다.
E. 방법 및 시스템
1. 포옴 형성 방법
포옴을 형성하는 현재 알려져 있는 이용가능한 모든 방법 및 시스템이 본 발명에 쉽게 적용될 것으로 예상된다. 예를 들어, 본 발명의 방법은 일반적으로 본 발명에 따른 발포제를 포옴형성가능하거나 포옴 형성 조성물에 편입시킨 다음, 그 조성물을 바람직하게는 본 발명에 따른 발포제의 부피 팽창을 일으키는 것을 포함하는 단계 또는 일련의 단계들에 의해 포밍하는 것을 필요로 한다. 일반적으로, 현재 사용되는 발포제 편입 및 포밍용 시스템 및 장치가 본 발명에 따라 쉽게 적용될 것으로 예상된다. 실제로, 본 발명의 일 이점은 기존의 포밍 방법 및 시스템과 일반적으로 호환적인 향상된 발포제를 제공하는 것으로 사료된다.
따라서, 당해 기술분야의 숙련자는 본 발명이 열경화성 수지 포옴, 열가소성수지 포옴 및 폼드-인-플래이스(formed-in-place) 포옴을 포함하는 모든 타입의 포옴을 형성하는 방법 및 시스템을 포함하는 것으로 인식할 것이다. 따라서, 본 발명의 일 견지는 통상적인 공정 조건에서 폴리우레탄 포밍 장치와 같은 통상적인 포밍 장치에 본 발명의 발포제를 사용하는 것이다. 본 발명의 방법은 따라서 마스터뱃치 타입 운전, 블렌딩 타입 운전, 제3 스트림 발포제 첨가 및 포옴 헤드에서의 발포제 첨가를 포함한다.
열가소성수지 포옴과 관련하여, 바람직한 방법은 일반적으로 본 발명에 따른 발포제를 열가소성수지 재료, 바람직하게 폴리올레핀과 같은 열가소성수지 폴리머에 도입시킨 다음, 포밍을 일으키기에 효과적인 조건으로 열가소성수지 재료를 적용하는 것을 포함한다. 예를 들어, 발포제를 열가소성수지 재료에 도입하는 단계는 발포제를 열가소성수지를 함유하는 스크류 압출기에 도입하는 단계를 포함할 수 있으며, 그리고 포밍을 일으키는 단계는 열가소성수지 재료에 대한 압력을 낮추어 발포제의 팽창을 일으키고, 그 재료의 포밍이 일어나도록 하는 것을 포함한다.
당해 기술분야의 숙련자는 본 명세서에 기재된 설명으로부터 본 발명의 발포제가 형성되고 그리고/또는 포옴 형성가능한 조성물에 첨가되는 순서 및 방식이 일반적으로 본 발명의 조작성에 영향을 주지 않는다는 것을 인식할 것이다. 예를 들어, 압출성 포옴의 경우에, 발포제의 다양한 성분 및 심지어 본 발명의 조성물의 성분이 압출 장치에 도입되기 전에 혼합되지 않거나, 또는 압출 장치내의 동일한 위치에 첨가되지 않을 수 있다. 더욱이, 발포제는 직접 도입되거나 프리믹스의 일부로 도입된 다음, 발포성 조성물의 다른 일부에 추가로 첨가될 수 있다.
따라서, 특정 구현으로, 압출기에서 발포제의 하나 이상의 다른 성분을 첨가하는 자리의 상류에 있는, 제1 위치에 하나 이상의 발포제의 성분을 도입하는 것이 바람직할 수 있으며, 그 성분들은 압출기에 함께 모여지며 그리고/또는 이러한 방식으로 보다 효과적으로 운전되는 것으로 예상된다. 그럼에도 불구하고, 특정 구현으로, 발포제의 둘 이상의 성분이 미리 혼합되고, 함께 발포성 조성물에 직접 도입되거나 프리믹스의 일부로 도입된 다음, 발포성 조성물의 다른 부분에 추가로 첨가된다.
특정 바람직한 구현으로, 분산제, 셀 안정화제, 계면활성제 및 다른 첨가제가 또한 본 발명의 발포제 조성물에 편입될 수 있다. 계면활성제는 선택적으로, 그렇지만 바람직하게 셀 안정화제로 제공하도록 첨가된다. 일부 대표적인 물질들은 DC-193, B-8404 및 L-5340의 이름으로 판매되며, 이는 일반적으로 본 명세서에 참조로 편입된 미국 특허 제2,834,748호, 제2,917,480호 및 제2,846,458호에 개시된 것들과 같은 폴리실록산 폴리옥시알킬렌 블록 코폴리머이다. 발포제 혼합물에 대한 다른 선택적인 첨가제들은 트리(2-클로로에틸)포스페이트, 트리(2-클로로프로필)포스페이트, 트리(2,3-디브로모프로필)-포스페이트, 트리(1,3-디클로로프로필)포스페이트, 디암모늄 포스페이트 클로라이드 등과 같은 방염제를 포함한다.
본 명세서에 참조로 편입된 "Polyurethanes Chemistry and Technology"(볼륨 I 및 II, Saunders 및 Frisch, 1962, John Wiley 및 Sons, New York, NY)에 기재된 것들과 같은 당해 기술분야에 잘 알려진 어느 방법이 본 발명의 포옴 구현에 따라 사용되거나 사용하기에 적용될 수 있다.
2. 추진제(propellant) 및 에어로졸 조성물
다른 측면에서, 본 발명은 본 발명의 조성물을 포함하거나, 필수적으로 하여 이루어진 추진제 조성물을 제공한다. 어떤 구현에서, 이러한 추진제 조성물은 단독 또는 다른 공지의 추진제와 혼합하여 분사가능한 조성물인 것이 바람직하다.
일 측면에서, 본 발명의 조성물은 본 발명의 조성물에 의해 발생하는 힘, 예를 들면, 본 발명의 조성물들의 팽창에 의해 발생하는 힘을 이러한 물질들에 적용함으로써, 고체 및/또는 액체 물체 및/또는 기체 물체을 포함하는 추진하는 물체에 사용될 수 있다. 예를 들면, 이러한 힘들은 최소한 일부분에서, 본 발명의 조성물이 액체에서 기체로 상 변화됨에 따라, 그리고/또는 기밀된(pressurized) 컨테이너로부터 본 발명의 조성물이 배출되어 생기는 실질적인 압력 감소의 결과로 방출된 힘에 의해 제공되는 것이 바람직하다. 이러한 경우에, 본 발명의 조성물은 추진될 물체에 폭발적인 힘 또는 지속적인 힘을 적용할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 본 발명의 조성물을 포함하고, 원하는 양의 힘으로 물체, 액체 물체 또는 고체 물체 또는 기체 물체를 추진하거나 움직이도록 설계된 시스템들, 컨테이너들 및 장치들을 포함한다. 이러한 용도의 예에는 추진제 힘을 통해 하수구, 파이프 또는 수도관, 수로 또는 노즐 내의 방해물들을 제거하는데 사용될 수 있는 컨테이너(예를 들면, 기밀된 캔들 및 유사한 장치들)를 포함한다. 다른 적용처들에는 총탄(bullet), 탄알(pellet), 수류탄(grenades), 네트(nets), 공기(bean bags), 전극(electrode) 또는 다른 개별적인 속박된 또는 속박되지 않은 발사체들과 같은, 주변 환경, 특히 주위 공기를 통해 고체 물체를 추진하는데 본 발명의 조성물을 사용하는 것이 포함된다. 다른 구현에서, 본 발명의 조성물은 자이로스코프(gyroscope), 원심 분리기, 장남감 또는 다른 회전하는 물체에 발사 운동(spitting motion)과 같은 운동을 부여하기 위하거나, 또는 불꽃놀이, 컨페티(conffeti), 탄알(pellet), 탄약(munition) 및다른 고체 물체와 같은 고체 물체에 추진력을 부여하기 위해 사용된다. 다른 적용처에서 본 발명의 조성물에 의해 제공되는 상기 힘은 운동 중의 물체(로켓 또는 다른 추진체들을 포함함)를 밀거나 돌리는 데 사용될 수 있다.
본 발명의 추진제 조성물은 분사되는 물질 및 본 발명에 의한 조성물을 포함하거나 본질적으로 하여 이루어지거나, 필수로 하여 이루어지는 추진제를 포함하는 것이 바람직하다. 불활성 성분들, 용매들 및 다른 물질들이 상기 분사가능한 혼합물에 또한 존재할 수 있다. 상기 분사가능한 조성물은 에어로졸인 것이 바람직하다. 적절한 분사되는 물질에는, 이로써 제한하는 것은 아니지만, 항-천식 약품과 같은 의약 물질 뿐 아니라, 데오도란트, 향수, 헤어 스프레이, 세정용액 및 윤활제와 같은 화장품 물질도 포함된다. 상기 의약 물질이라는 용어는 본 발명에서 치료 처치 진단 방법, 고통 경감 및 유사 치료와의 관계에서 효과가 있거나, 적어도 효과가 있다고 믿어지는 임의의 그리고 모든 의약품을 포함하는 넓은 의미로 사용되며, 그러한 것에는 예를 들면 약 및 생물학적 활성 물질이 포함될 수 있다. 어떠한 구현에서 상기 의약 물질들은 흡입되도록 적용된다. 상기 의약 또는 상기 치료제는 상기 조성물 내에서 치료량으로 존재하고, 상기 조성물의 나머지 상당 부분은 상기한 바와 같은 본 발명의 하나 이상의 모노클로로트리플루오로프로펜 화합물(들)을 포함하는 것이 바람직하다.
산업적, 소비적, 또는 의약적 용도를 위한 에어로졸 제품은 일반적으로 하나 이상의 활성 성분, 불활성 성분 또는 용매와 함께, 하나 이상의 추진제를 함유한다. 상기 추진제는 상기 제품을 에어로졸화된 형태로 배출하는 힘을 제공한다. 일부 에어로졸 제품들은 이산화탄소, 질소, 아산화질소(nitros oxide) 및 공기와 같은 압축 가스와 함께 추진되는 반면, 대부분의 상업적 에어로졸들은 액화 가스 추진제를 사용한다. 상기 대부분의 일반적으로 사용되는 액화 가스 추진제들은 부탄, 이소부탄 및 프로판과 같은 탄화수소들이다. 또한 디메틸 에테르 및 HFC-152a(1,1-디플루오로에탄)가 단독 또는 상기 탄화수소 추진제들과 혼합되어 사용된다. 불행하게도, 모든 이러한 액화 가스 추진제들은 가연성이 매우 높고, 에어로졸 내에 편입되어 종종 가연성 에어로졸 제품을 만든다.
본 출원인들은 에어로졸 제품과 함께 배합될 수 있는 비가연성 , 액화 가스 추진제에 대한 지속적인 요구를 알게 되었다. 본 발명은 예를 들면 스프레이 세제, 윤활제 등을 포함하는 어떤 산업용 에어로졸 제품, 예를 들면 폐 또는 점막에 약물을 전달하는 것을 포함하는 의약적 에어로졸에 사용하기 위한 본원 발명의 조성물, 특히 그리고 바람직하게는 상기 HFCO-1233을 포함하는 조성물을 제공한다. 이러한 예에는 천식 및 다른 만성폐색호흡기 질환 치료 및 점막 또는 비강을 이용한 약물 전달을 위한 정량 흡입기(metered dose inhalers, MDIs)를 포함한다. 본 발명은 따라서, 치료 필요에 의해 의약 또는 다른 치료 성분을 함유한 본 발명의 조성물을 유기체에 적용하는 단계를 포함하는 유기체(예를 들면 인간 또는 동물)의 알리먼트(aliment), 질병 및 유사 건강(similar hleath) 관련 문제들의 치료 방법을 포함한다. 어떤 바람직한 구현에서, 본 발명이 조성물을 적용하는 단계는 본 발명의 조성물을 함유하는 MDI를 제공하고, 그런 다음으로 상기 MDI에서 본 발명의 조성물을 방출하는 것을 포함한다.
본 발명의 조성물, 특히 하나 이상의 모노클로로트리플루오로프로펜을 포함하거나, 본질적으로 하여 이루어진 조성물은 지구 온난화에 실질적으로 기여하지 않는 비가연성 , 액화 가스 추진제 및 에어로졸을 제공할 수 있다. 본 발명의 조성물은 많은 산업용 에어로졸 또는 콘택트 클리너(contact cleaner), 살분기(duster), 윤활제 스프레이 등과 같은 다른 분사 가능한 조성물들 및 퍼스널 케어 제품(personal care product), 가정용 제품 및 자동차용 제품과 같은 소비성 에어로겔을 제조하는데 사용될 수 있다. HFO-1234ze는 정량 흡입기와 같은 의약 에어로졸 내에 있어서, 추진제 조성물의 중요 성분으로 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명의 의약용 에어로졸 및/또는 추진제 및/또는 분사가능한 조성물은 많은 적용 분야에서 화학식 (I) 또는 (II)의 화합물과 함께, 베타-아고니스트(beta-argonist), 코티코스테로이드(corticosteroid)와 같은 의약 성분 또는 다른 의약성분 및 선택적으로 계면활성제, 용매와 같은 다른 성분, 다른 추진제, 향료 및 다른 첨가물을 포함한다. 본 발명의 상기 조성물은 이 분야에서 사용되어온 많은 종래의 조성물들과 다르게 환경적으로 우수한 특성을 가지며, 지구 온난화에 대한 잠재적인 기여를 할 것으로 여겨지지 않는다. 본 발명의 조성물은 따라서, 어떤 바람직한 구현예에서, 매우 낮은 지구 온난화 지수를 가지며, 실질적으로 비가연성인 액화 가스 추진제를 제공한다.
3. 향료(FLAVORANTS) 및 방향제(FRAGRANCES)
본 발명의 조성물들은 또한 향료 배합물 및 방향제 배합물의 일부, 특히 캐리어로 사용될 경우, 이점을 제공한다. 이러한 목적에 있어서, 본 발명의 조성물의 적합성은 소정량의 쟈스몬(Jasmone)과 같은 식물 재료를 헤비 월드 글라스 튜브 내에 넣고, 하나 이상의 본 발명의 화합물을 글라스 튜브에 첨가하는 실험 공정에 의해 입증된다. 그런 다음 상기 튜브를 얼리고 밀봉한다. 상기 튜브를 녹이면, 상기 혼합물들이 하나의 액체 상을 가짐을 알 수 있어, 상기 하나 이상의 모노클로로테트라플루오로프로펜이 향료 배합물 및 방향제를 위한 캐리어로 바람직하게 사용될 수 있음을 알아내었다. 또한 이것은 생물학적 활성 화합물(예를 들면, 바이오 매스) 및 식물 성분(plant matter)을 포함하는 방향제의 추출 용매로서 잠재적으로 사용될 수 있음을 확립시켜 주었다. 어떤 구현에서, 추출 분야에 있어서, 본 발명의 조성물은 그 초임계 상태에서 상기 본 발명의 유체와 함께 사용되는 것이 바람직하다. 초임계 상태 또는 초임계 상태 근처에서 본 발명의 조성물의 사용과 관련된 다른 적용은 이후에 기재한다.
4. 팽창제(inflating agent)
본 발명의 조성물의 하나의 잠재적인 이점은 바람직한 조성물이 대부분의 대기 조건(ambient condition) 하에서 기체 상태라는 점이다. 이러한 특성이 상기 조성물들이 빠져나온 공간의 중량을 상당히 증가시키지 않으면서, 공간을 채울 수 있도록 해준다. 또한, 본 발명의 조성물은 상대적으로 쉽게 이송 및 저장을 위해 압축되거나 액체화될 수 있다. 따라서, 예를 들면, 본 발명의 조성물이 반드시 필요한 것은 아니나 바람직하게는 액체 형태로 기밀 구조의 캔과 같은 폐쇄된 컨테이너 안에 포함될 수 있으며, 상기 폐쇄된 컨테이너는 그 안에 그것이 존재할 수 있는 다른 환경으로 적어도 일정 시간 동안 상기 조성물을 가압된 가스로 방출할 수 있는 노즐을 갖는다. 예를 들면, 이러한 적용처에는 예를 들면, 이동 수단(예를 들면, 자동차, 트럭 및 항공기)에 사용될 수 있는 타이어와 접촉되도록 개조될 수 있는 캔 내에 본 발명의 조성물을 포함하는 것을 포함할 수 있다. 본 구현에 의한 다른 예들에는 본 발명의 조성물들을 유사한 장치(arrangement)에서 적어도 일정 시간 동안 압력 하에서 기체 물질을 함유하도록 개조된 에어 백 또는 다른 블래더(bladder)(다른 보호 블래터를 포함함)를 팽창시키는데 사용하는 것을 포함한다. 선택적으로 예를 들면 캔과 같은 고정된 컨테이너의 사용에 있어서, 본 발명의 조성물은 본 발명의 조성물을 함유하는 호스 또는 다른 시스템을 통해, 액체 또는 기체 형태로 본 발명의 이러한 측면에 따라 적용되며, 이를 통해 본 발명의 조성물은 특정한 적용처에서 요구되는 밀폐된 공간 내로 투입될 수 있다.
F. 방법 및 시스템
본 발명의 조성물들은 냉각 장치, 에어 컨디셔닝 및 열 펌프 시스템에 사용되는 냉매와 같은 열 전달을 위한 방법 및 시스템 내의 열 전달 유체를 포함하여, 다양한 방법 및 시스템들과의 관계에서 유용하다. 본 발명의 조성물을 또한 에어로졸을 발생시키는 시스템 및 방법, 바람직하게는 이러한 시스템 및 방법 내에 에어로졸 추진제를 포함하거나 에어로졸 추진제로 구성된 시스템 및 방법에 사용될 경우에 유용하다. 포옴을 형성하는 방법 및 소화 및 진화 방법 또한 본 발명의 측면에 포함된다. 본 발명은 또한 어떤 측면에서 제품으로부터 잔여물(residue)을 제거하는 방법을 제공하며, 본 발명의 조성물은 이러한 방법 및 시스템들에서 용매 조성물로 사용된다.
1. 열 전달 방법 및 시스템
바람직한 열 전달 방법은 일반적으로 본 발명의 조성물을 제공하는 단계 및 감지할 수 있는 열 전달, 상 변화 열 전달 또는 이들의 조합에 의해 열이 상기 조성물로 또는 상기 조성물로부터 전달되도록 하는 단계를 포함한다. 예를 들면, 어떤 바람직한 구현에서 본 발명의 방법은 본 발명의 냉매를 포함하는 냉각 시스템 및 본 발명의 조성물을 응축하고/하거나 증발시킴으로써 가열 또는 냉각을 제공하는 방법을 제공한다. 어떤 바람직한 구현에서 다른 유체를 직접적으로 또는 간접적으로 냉각하는 방법, 또는 물체를 직접적으로 또는 간접적으로 냉각하는 방법을 포함하는 상기 냉각 방법은 본 발명의 조성물을 포함하는 냉매 조성물을 응축하는 단계 및 그런 다음 상기 냉매 조성물을 제품의 근방에서 증발시켜 냉각하는 단계를 포함한다. 본 발명에서 사용되는 바와 같이, 상기 용어 "물체"는 무생물 물건 뿐 아니라 일반적으로는 동물의 조직, 특히 사람의 조직을 포함하는 살아있는 조직을 지칭하고자 하는 것이다. 예를 들면, 본 발명의 어떤 측면은 하나 이상의 치료 목적으로, 예를 들면 진통요법, 예비 마취(preparatory anesthetic) 또는 치료되는 물체의 온도를 낮추는 것과 관련된 치료의 일부로서 사람 조직에 본 발명의 조성물을 적용하는 것과 관련되어 있다. 어떤 구현에서, 상기 물체에 대한 적용은 본 발명의 조성물을 대기압 하에서 액체 형태로, 바람직하게는 일-방향 배출 밸브 및/또는 노즐을 갖는 가압 용기 내에 제공하는 단계 및 상기 가압 용기로부터 상기 액체를 방출하여 상기 물체에 상기 조성물을 스프레이하거나 또는 다른 방법으로 적용하는 단계를 포함한다. 상기 액체는 스프레이된 표면으로부터 증발하여, 그 표면을 냉각시킨다.
유체 또는 물체를 가열하는 특정 바람직한 방법은 본 발명의 조성물을 포함하는 냉매 조성물을 가열하고자 하는 유체 또는 물체 근방에서 응축시키는 단계 및 그런 다음 상기 냉매 조성물을 증발시키는 단계를 포함한다. 본 발명의 개시에 의하여, 당해 기술 분야의 당업자들은 본 발명에 의해 실험을 수행하지 않고도 손쉽게 물건을 가열 및 냉각할 수 있다.
본 출원인은 본 발명의 시스템 및 방법에서 많은 중요한 냉각 시스템 성능 파라미터들은 상대적으로 R-134a용 시스템의 파라미터들에 가깝다. 많은 종래의 냉각 시스템이 R-134a 또는 R-134a와 유사한 특성을 가진 다른 용매를 사용하도록 설계되었으므로, 당해 기술 분야의 당업자라면 시스템을 최소한으로 수정하면서 R-134a 또는 유사 냉매들에 대한 대체물로 사용할 수 있는 저-GWP 및/또는 저-오존 파괴 냉매의 실질적인 장점을 이해할 것이다. 어떤 구현에서 본 발명은 종래의 시스템을 실질적으로 변경하지 않고 종래의 시스템 내의 열 전달 유체(예를 들면, 냉매)를 본 발명의 조성물로 교체하는 단계를 포함하는 개장 방법을 제공하는 것에 대하여 살펴본다. 어떤 바람직한 구현에서 상기 교체 단계는 본 발명의 조성물을 열 전달 유체로 공급하기 위해 시스템에 대한 실질적인 재설계가 요구되지 않고, 장비의 주요 아이템들이 교체될 필요가 없다는 의미에서 드롭-인 교체(drop-in replacement)이다. 어떤 구현에서, 상기 방법은 상기 시스템의 용량은 교체 전 시스템 용량의 최소 70%, 바람직하게는 최소 85%, 더 바람직하게는 최소 90%인 드롭-인 교체를 포함한다. 바람직한 구현에서 상기 방법은 상기 시스템의 흡입 압력(suction pressure) 및/또는 배출 압력, 바람직하게는 흡입 압력 및 배출 압력 모두는 교체 전의 흡입 압력 및/또는 대체 압력의 최소 70%이상, 바람직하게는 최소 90%이상, 더 바람직하게는 최소 95%이상인 드롭-인 교체를 포함한다. 어떤 바람직한 구현에서, 상기 방법은 시스템의 물질 흐름이 교체 전의 물질 흐름의 최소 약 80%이상, 바람직하게는 최소 약 90%이상인 드롭-인 교체를 포함한다.
어떤 구현에서, 본 발명은 유체 또는 물체로부터 열을 흡수함으로써, 바람직하게는 냉각하고자 하는 물체 또는 유체 근방에서 본 발명의 냉매 조성물을 증발시켜 본 발명의 조성물을 포함하는 증기를 생성함으로써 냉각하는 것을 제공한다. 바람직하게는, 상기 방법은 일반적으로는 압축기 또는 상대적으로 상승된 압력에서 본 발명의 조성물 증기를 만드는 유사한 장치로 상기 냉매 증기를 압축하는 단계를 추가로 포함하는 것이 바람직하다. 일반적으로, 상기 증기의 압축 단계는 증기에 열이 첨가되도록 만들고, 그 결과 상대적으로 고압인 증기의 온도 상승을 야기시킨다. 바람직하게는, 이러한 구현에서 본 발명의 방법은 이러한 상대적으로 고온, 고압인 증기로부터 증발 및 압축 단계에 의해 첨가된 열의 최소 일부를 제거하는 단계를 포함한다. 상기 열 제거 단계는 상기 증기가 본 발명의 조성물을 포함하는 고압 액체를 제조할 수 있는 상대적으로 고압인 조건에 있는 동안, 상기 고온, 고압 증기를 응축하는 단계를 포함한다. 상기 상대적으로 고압 액체는 그런 다음 상대적으로 저온, 저압 액체를 형성하는 압력에서 공칭 등엔탈피 감소(isoenthalpic reduction)를 수행하는 것이 바람직하다. 이러한 구현에서, 이러한 감소된 온도의 냉매 액체는 그런 다음 냉각하고자 하는 물체 또는 액체로부터 전달된 열에 의해 증발된다.
본 발명의 또 다른 공정 구현에서, 본 발명의 조성물은 상기 조성물을 포함하는 냉매를 가열하고자 하는 액체 또는 물체 근방에서 응축시키는 단계를 포함하는 가열 형성 방법에 사용될 수 있다. 이전에 언급된 이러한 방법들은 종종, 상기한 냉매 사이클의 역 사이클이다.
2. 포옴 발포 방법
본 발명의 일 구현은 포옴, 바람직하게는 폴리우레탄 및 폴리이소시아네이트 포옴 형성 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 일반적으로 본 발명의 발포제 조성물을 제공하는 단계, (직접적 또는 간접적으로) 상기 발포제 조성물을 발포성 조성물에 첨가하는 단계 및 상기 발포성 조성물을 당해 기술 분야에 잘 알려져 있는 포옴 또는 다공 구조를 형성하는데 효과적인 조건 하에서 반응시키는 단계로 이루어져 있다. 당해 기술 분야의 공지된 어떠한 방법, 예를 들면 본 발명에 참조로 편입된 "폴리우레탄 화학 및 기술" (Volumes I 및 II, Sauders and Frisch, 1962, John Wiley and Sons, New York, NY)에 기재된 방법과 같은 것들이 본 발명의 포옴 구현에 사용되도록 사용 또는 개조될 수 있다. 일반적으로, 이러한 바람직한 방법들은 이소시아네이트, 폴리올 또는 폴리올의 혼합물, 본 발명의 조성물을 하나 이상 포함하는 발포제 또는 발포제의 혼합물 및 촉매, 계면 활성제 및 선택적으로 내화제, 안료 또는 다른 첨가물과 같은 다른 물질들을 혼합함으로써, 폴리우레탄 또는 폴리이소시아누레이트 포옴을 형성하는 단계를 포함한다.
많은 적용처에서 폴리우레탄 또는 폴리시아누레이트 포옴을 위한 상기 성분들은 사전-혼합된 배합물로 제공되는 것이 편리하다. 가장 전형적으로, 상기 포옴 배합물은 두 성분으로 사전 혼합된다. 상기 이소시아네이트 및 선택적으로 어떤 계면 활성제 및 발포제들은 상기 제1성분을 이루며, 일반적으로 "A" 성분이라고 한다. 상기 폴리올 또는 폴리올 혼합물, 계면 활성제, 촉매, 발포제, 내화제 및 다른 이소시아네이트 활성 성분들은 제2성분을 이루며, 일반적으로 "B" 성분이라고 한다. 따라서, 폴리우레탄 또는 폴리이소시아누레이트 포옴들은 작게 제조할 때는 핸드 믹스(hand mix)에 의해, 그리고 바람직하게는 블록, 슬라브(slab), 라미네이트(laminate), 푸어-인-플레이스(pout-in-place) 패널 및 다른 아이템들(items), 스프레이 적용된 포옴들, 거품(froths) 등을 제조할 때는 기계 혼합(machine mix)에 의해 A 및 B 측 성분들을 혼합함으로써 제조된다. 선택적으로, 내화제, 안료, 보조 발포제와 같은 다른 재료들 및 다른 폴리올들은 제3스트림으로 믹스 헤드(mix head) 및 반응 지점에 첨가될 수 있다. 그러나, 이들은 모두 상기한 바와 같이 B-성분 내로 투입되는 것이 가장 바람직하다.
또한, 본 발명의 조성물을 이용하여 열가소성 포옴을 형성할 수 있다. 예를 들면, 종래의 폴리스티렌 및 폴리에틸렌 배합물들을 종래의 방법으로 상기 조성물에 혼합하여 단단한 포옴을 형성할 수 있다.
3. 세정 방법
본 발명은 또한 물건(article)에 본 발명의 조성물을 적용함으로써, 제품(product), 부품(part), 성분, 기판 또는 어떤 다른 물건 또는 그 일부로부터 오염물을 제거하는 방법을 제공한다. 편의상, 상기 "물건"이라는 용어는 본 발명에서 모든 이러한 제품, 부품, 성분들, 기판들 등을 지칭하며, 나아가 이들의 어떤 표면이나 부분을 지칭하는 것이다. 나아가, "오염물"이라는 용어는 상기 물건에 존재하는 어떤 원하지 않는 원료 또는 물질을 지칭하며, 설사 이러한 물질이 의도적으로 상기 물건 상에 놓여지는 경우라도 그러하다. 예를 들면, 반도체 장치의 제조에서, 에칭 공정에 있어서 마스크를 형성하기 위하여 기판 상에 포토레지스트 물질이 적층하고, 나중에 상기 기판으로부터 상기 포토레지스트 물질을 제거하는 것이 일반적이다. 본 발명에서 사용되는 "오염물"이라는 용어는 이러한 포토 레지스트 물질을 커버하고 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
특정 바람직한 방법으로, 상기 세정 단계는 레트로피팅 및/또는 재생용 시스템을 제조하는 단계와 연결된 용기나 컨테이너로부터 윤활제와 같은 물질을 플러싱하는 단계를 포함한다. 이러한 방법은 특정 구현으로 냉장 또는 에어 컨디셔닝 시스템과 같은 기존의 열 전달 시스템에서 오래된 냉매를 새로운 냉매로 새로 장착하거나 대체하고, 그 공정의 일부로서 본 발명의 조성물을 이용하여 시스템을 플러싱하는 것, 특히 이러한 시스템에 존재하는 기존에 사용된 윤활제의 적어도 일부를, 바람직하게는 실질적으로 모두를 제거하는 것과 관련된다.
본 발명의 바람직한 방법들에는 상기 물건에 본 발명의 조성물을 적용하는 단계가 포함된다. 수많은 다양한 세정 기술(cleaning technique)에서 본 발명의 조성물을 유용하게 채용할 수 있을 것으로 여겨지지만, 특히, 초임계 세정 기술과의 관계에서 본 발명의 조성물을 사용하는 것이 특히 유용하다고 생각된다. 초임계 세정은 본 발명의 양수인에게 양수되고, 본 발명에 참조로 편입된 미국 특허 제6,589,355에 기재되어 있다. 초임계 세정 적용에 있어서, 특정 구현에서는 본 발명의 조성물에, HFO-1234(바람직하게는 HFO-1234ze)와 함께, CO2 및 초임계 세정 적용과 관련되어 사용될 수 있다고 알려진 다른 성분들과 같은 부가적인 성분들을 하나 이상 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 특정 구현들에서는 특정 증기 디그리싱(degreasing) 및 용매 세정 방법과 관련하여 본 발명의 세정 조성물을 사용하는 것이 가능하며, 바람직하다.
4. 가연성 감소 방법
다른 특정한 구현에 의해 본 발명은 유체의 가연성을 감소하는 방법을 제공하며, 상기 방법은 본 발명의 화합물 또는 조성물을 상기 유체에 첨가하는 단계를 포함한다. 어떠한 광범위한 다른 가연성 유체와 관련된 가연성은 본 발명에 의해 감소될 수 있다. 예를 들면, 에틸렌 옥사이드, HFC-152a, 1,1,1-트리플루오로에탄(HFC-143a), 디플루오로메탄(HFC-32), 프로판, 헥산, 옥탄 등을 포함하는 가연성 하이드로플루오로카본 및 탄화수소와 같은 유체와 관련된 가연성은 본 발명에 의해 감소될 수 있다. 본 발명의 상기 목적에 있어서, 가연성 유체는 ASTM E-681 등과 같은 어느 종래의 표준 테스트 방법을 통해 측정하여 공기 중에서 가연성 범위를 나타내는 어느 유체일 수 있다.
유체의 가연성을 감소시키기 위해 어떤 적당한 양의 본 발명의 화합물 또는 조성물을 본 발명에 따라 첨가할 수 있다. 당해 기술 분야의 당업자들에게 알려진 바와 같이, 첨가량은 적어도 일부분은 대상 유체의 가연성 정도 및 목적으로 하는그 가연성의 감소 정도에 따라 결정된다. 특정한 바람직한 구현에서, 유체에 첨가되는 화합물 또는 조성물의 양은 그 결과 생성되는 유체를 실질적으로 비-가연성 으로 만드는데 효과적이다.
5. 점화 억제 방법(FLAME SUPPRESSION METHOD)
본 발명은 또한, 점화 억제 방법을 제공하며, 상기 방법은 본 발명의 화합물 또는 조성물을 포함하는 유체와 불꽃(flame)에 접촉하는 단계를 포함한다. 본 발명의 조성물과 불꽃은 접촉시키기 위해 어떤 적당한 방법이 사용될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 조성물을 불꽃에 분사하고, 붓거나 또는 최소 불꽃의 일부가 본 조성물 내에 잠기게 할 수 있다. 본 발명의 개시에서 당해 기술 분야의 당업자들은 다양한 종래의 장치 및 방법을 개조하여 손쉽게 본 발명에 사용할 수 있을 것이다.
6. 살균 방법
특히 의약 분야에 사용되기 위한 많은 물건들, 장치들 및 물질들은 환자 및 병원 직원들의 건강 및 안전과 같은 건강 및 안전상의 이유에서 사용 전에 반드시 살균되어야 한다. 본 발명은 살균될 물건, 장치 또는 물질들을 하나 이상의 살균제와 함께 본 명세서에 기재된 하나 이상의 HFCO-1233 화합물을 포함하는 본 발명의 화합물 또는 조성물에 접촉시키는 단계를 포함하는 살균 방법을 제공한다. 많은 살균제들이 당해 기술 분야에 알려져 있고, 본 발명과 관련된 사용을 위해 개조될 수 있으리라고 여겨지며, 특정한 바람직한 구현에서, 살균제들은 에틸렌 옥사이드, 포름알데하이드, 하이드로겐 퍼록사이드, 클로린 디옥사이드, 오존 및 이들의 조합을 포함한다. 특정한 구현에서는 에틸렌 옥사이드가 바람직한 살균제이다. 당해 기술 분야의 당업자들은 본 발명에 포함된 교시에 의해 본 발명의 살균제 및 방법과 관련하여 사용되는 살균제 및 본 발명의 화합물(들)의 상대적인 비율을 손쉽게 결정할 수 있을 것이며, 이러한 모든 범위는 넓은 범주 내에서 본 발명에 속한다. 당해 기술 분야에 당업자들에게 알려진 바와 같이, 에틸렌 옥사이드와 같은 특정한 살균제들은 상대적으로 가연성 성분이며, 본 발명에 의한 상기 화합물들은 본 발명의 조성물 내에 상기 조성물 내에 존재하는 다른 성분들과 함께 살균 조성물의 가연성을 허용되는 범위까지 줄일 수 있는 양으로 포함된다.
본 발명의 살균 방법은 바람직하게는 실질적으로 밀봉된 챔버 내에서, 약 250℉ 내지 약 270℉의 온도에서 본 발명의 화합물 또는 조성물의 사용을 포함하는 본 발명의 저온 살균 또는 고온 살균일 수 있다. 상기 공정은 일반적으로 2시간 이하로 수행된다. 그러나, 일부 물건들, 예를 들면, 플라스틱 물건 및 전기소자들은 이러한 고온에서 견질 수 없으며, 저온 살균이 요구된다. 저온 살균 방법에서, 살균되어야 할 상기 물건들은 약 상온에서 약 200℉까지의 온도에서, 더 바람직하게는 약 상온에서 100℉까지의 온도에서 본 발명의 조성물을 포함하는 유체에 노출된다.
본 발명의 저온 살균은 실질적으로 밀봉된 상태, 바람직하게는 기밀된 상태에서 수행되는 최소 2단계 공정인 것이 바람직하다. 제1공정(살균 공정)에서, 세척되고, 기체 투과성 백(bag)으로 랩핑(wrapping)된 물건이 챔버 내에 놓여진다. 그런 다음 상기 진공을 잡음으로써, 그리고 공기를 스트림(stream)으로 대체함으로써 상기 챔버에서 공기를 제거한다. 특정한 구현에서는 상기 챔버에 스트림을 주입하여 바람직하게는 30% 내지 70%의 범위에 있는 상대 습도를 얻는다. 이러한 습도는 원하는 상대 습도에 도달한 뒤에 상기 챔버에 투입되는 살균제의 살균 효율을 최대화할 수 있다. 상기 살균제가 랩핑을 투과하여 상기 물건의 틈새에 도달하기에 충분한 시간이 지난 후에, 상기 살균제 및 스트림을 챔버에서 제거한다.
상기 공정의 바람직한 두번째 단계(에어레이션(aeration) 단계)에서, 살균제 잔여물을 제거하기 위해 상기 물건에 공기를 쐰다. 이러한 잔여물 제거 단계는 실질적으로 무독성인 본 발명의 화합물을 사용하는 경우에는 선택적이지만, 유독성 살균제인 경우에 특히 중요하다. 대표적인 에어레이션 공정에는 에어 워시, 연속 에어레이션 및 이 둘의 조합이 포함된다. 에어 워시는 배치 공정이며, 일반적으로 상대적으로 짧은 시간, 예를 들면 12분동안 챔버를 비우는 단계 및 그런 다음 대기압 이상에서 챔버 내에 공기를 투입하는 단계를 포함한다. 이러한 사이클이 원하는 살균제 제거가 달성될 때까지 몇 번이고 반복된다. 연속 에어레이션은 전형적으로 챔버의 한 측면에 있는 유입구(inlet)을 통해 공기를 투입하는 단계 및 그런 다음 챔버의 다른 측면에 있는 유출구(outlet)에 약간의 진공을 적용함으로써 상기 유출구를 통해 공기를 끌어내는 단계를 포함한다. 종종 이 두 가지 접근법이 혼합된다. 예를 들면 일반적인 접근법은 에어 워시 다음에 에어레이션을 수행하는 사이클을 포함한다.
7. 초임계 방법(supercritical methods)
본 발명에 기재된 많은 용도 및 방법들은 초임계 또는 초임계 상태 근처에서 본 발명의 조성물에 사용될 수 있을 것으로 여겨진다. 예를 들면, 본 발명의 조성물은 특히 카페인, 코데인(codeine) 및 파파베린(papaverine)과 같은(일반적으로 식물 원료로부터 비롯되는)알칼로이드와 같은 물질, 일반적으로 촉매로 사용되는 메탈로센과 같은 유기금속 및 쟈스몬과 같은 향료 및 방향제와 관련된 사용에 있어서 본 발명에 언급된 용매 및 용매 치환에 이용될 수 있다.
본 발명의 조성물들은 특히 초임계 또는 초임계 상태 근처에서 촉매, 특히 유기금속 촉매를 고체 담체(solid support)에 증착시키는 단계을 포함하는 방법과 관련되어 사용될 수 있다. 바람직한 일 구현에서 이러한 방법들은 초임계 또는 근초임계 상태에서 본 발명의 조성물로부터 이러한 촉매 입자들을 석출(precipitating)시킴으로써 미세하게 분리된 촉매 입자를 생성하는 단계를 포함한다. 특정한 바람직한 구현에서 본 발명의 방법에 의해 제조된 촉매들이 우수한 활성을 나타낼 것이다.
본 발명에 기재된 어떤 MDI 방법들 및 장치들은 미세하게 분리된 형태의 약학 성분을 사용할 수 있으리라 생각되며, 이러한 상황에서 본 발명은 알부테롤(albuterol)과 같이 미세하게 분리된 의약 성분을, 바람직하게는 이러한 입자들을 바람직하게는 초임계 상태 또는 근초임계 상태에서 본 발명의 조성물에 용해시킴으로써, 본 발명의 유체에 편입시키는 방법을 제공한다. 본 발명의 유체가 초임계 상태 또는 근초임계 상태에 있을 때, 이러한 물질들의 용해도가 낮은 경우에는, 알콜과 같은 흡수제(entrainer)를 사용하는 것이 바람직하다.
초임계 상태 또는 초임계 상태의 근방에서 본 발명의 조성물은 클린 회로 기판 및 다른 전자 물질 및 물건에 사용될 수 있으리라고 생각된다.
어떤 물질들은 특히 초임계 상태 또는 근초임계 상태에서 본 발명의 조성물에 대해 매우 제한된 용해도를 가질 수 있다. 이러한 경우에 본 발명의 조성물은 이산화탄소와 같은 다른 초임계 또는 근초임계 용매에서 용매로부터 이러한 낮은 용해도의 용질을 제조하기 위한 항-용매로 사용될 수 있다. 예를 들면, 초임계 이산화탄소는 종종 열가소성 포옴의 추출 공정에 사용되며, 본 발명의 조성물들은 그 안에 함유된 특정 물질을 석출시키는데 사용될 수 있다.
또한, 특정한 구현에서 본 발명의 화합물은 초임계 또는 근초임계 상태에서 발포제로 사용되는 것이 바람직하다고 여겨진다.
또한, 본 발명의 방법 및 시스템은 본 발명에 따른 발포제를 함유하는 일 성분 포옴, 바람직하게 폴리우레판 포옴을 형성하는 것을 포함한다. 특정 바람직한 구현으로, 발포제의 일부가 포옴 형성제에, 바람직하게는 그 용기 내의 압력 하에서 액체로 존재하는 포옴 형성제에 용해됨으로써 함유되며, 제2 부의 발포제가 별도의 가스상으로 존재한다. 이러한 시스템에서, 함유/용해된 발포제는 대부분 포옴의 팽창을 일으키는 것을 수행하며, 별도의 가스상은 포옴 형성제에 추진력을 제공하는 역할을 한다. 이러한 일 성분 시스템은 전형적으로, 그리고 바람직하게 에어로졸 타입 캔과 같은 용기에 포장되며, 이에 따라 본 발명의 발포제는 포옴의 팽창을 제공하고 그리고/또는 패키지로부터 포옴/발포성 물질로 이송하는 에너지를 제공하며, 바람직하게는 상기 팽창 및 에너지 모두를 제공한다. 특정 구현으로, 이러한 시스템 및 방법은 완전히 배합된 시스템(바람직하게 이소시아네이트/폴리올 시스템)으로 패키지를 충전하고, 그 패키지에, 바람직하게는 에어로졸 타입 캔에 본 발명에 따른 가스성 발포제를 편입시키는 것을 포함한다.
본 발명에 참조로 편입된 "폴리우레탄 화학 및 기술" (Volumes I 및 II, Sauders and Frisch, 1962, John Wiley and Sons, New York, NY)에 기재된 것들과 같은 당해 기술분야에 잘 알려진 어느 방법이 본 발명의 포옴 형성 구현에 따라 사용되거나 사용되도록 적용될 수 있다.
또한, 특정 구현에서 초임계 또는 근초임계 상태에 있는 경우 본 발명의 조성물을 발포제로 사용하는 것이 바람직할 수 있는 것으로 예상된다.
G. 포옴
또한, 본 발명은 본 발명의 조성물을 포함하는 발포제를 함유하는 폴리머 포옴 배합물로부터 제조된 모든 포옴(이에 한정하는 것은 아니나, 폐쇄 셀 포옴, 오픈 셀 포옴, 강성 포옴, 가요성 포옴, 인테그럴 스킨 등을 포함함)에 관한 것이다. 본 출원인은 본 발명에 따른 포옴, 특히 폴리우레판 포옴과 같은 열경화 포옴의 일 이점은 바람직하게는 열경화 포옴 구현과 관련되어, 특히 그리고 바람직하게 저온 조건 하에서 K-팩터 또는 람다에 의해 측정될 수 있는 바와 같은, 특출한 열 성능을 달성하는 능력이다. 본 발명의 포옴, 특히 본 발명의 열경화 포옴은 광범위하게 다양한 적용처에 사용될 수 있는 것으로 예상되나, 특정 구현으로 본 발명은 냉장고 포옴, 냉동고 포옴, 냉장/냉동고 포옴, 패널 포옴 및 기타 콜드 또는 극저온 제조 적용처를 포함하는 본 발명에 따른 기기 포옴(appliance foams)을 포함한다.
본 발명에 따른 포옴은, 특정 바람직한 구현으로, 본 발명의 다수의 바람직한 발포제와 관련된 저 오존 고갈 지수 및 저 온난화 지수에 부가적으로 절연 효능(특히 열경화 포옴에 대해), 치수 안정성, 압축 강도, 절연 특성의 수명을 포함하는, 하나 이상의 현저한 특징, 특성 및/또는 물성을 제공한다. 특정의 매우 바람직한 구현으로, 본 발명은 포옴 물품으로 형성되는 이러한 포옴을 포함하는 열경화 포옴을 제공하며, 이는 본 발명에 따른 화학식 I의 화합물이 함유되지 않은 것을 제외하고는 동일한 양으로 동일한 발포제(또는 일반적으로 사용되는 발포제 HFC-245fa)를 사용하여 제조된 포옴에 비하여 향상된 열 전도성을 나타낸다. 특정의 매우 바람직한 구현으로, 본 발명의 열경화 포옴, 바람직하게 폴리우레탄 포옴은 40℉에서 약 0.14이하, 보다 바람직하게 0.135이하, 보다 바람직하게 0.13이하의 K-팩터(BTU in/hr ft2 ℉)를 나타낸다.
또한, 특정 구현으로, 본 발명의 열경화 포옴, 바람직하게 폴리우레탄 포옴은 75℉에서 약 0.16이하, 보다 바람직하게 0.15이하, 보다 바람직하게 0.145이하의 K-팩터(BTU in/hr ft2 ℉)를 나타낸다.
다른 바람직한 구현으로, 본 발명의 포옴은 본 발명의 범위를 벗어나는 발포제로 생성된 포옴에 비해 향상된 기계적 특성을 나타낸다. 예를 들어, 본 발명의 특정 바람직한 구현은 시클로펜탄으로 구성된 발포제를 이용하여 실질적으로 동일한 조건 하에서 제조된 포옴에 비해, 우수한, 바람직하게, 적어도 약 10 상대 퍼센트, 보다 바람직하게 적어도 약 15 상대 퍼센트 우수한 압축 강도를 갖는 포옴 및 포옴 물품을 제공한다. 더욱이, 특정 구현으로, 본 발명에 따라 제조된 포옴은 발포제가 C-245fa로 구성된 것을 제외하고 실질적으로 동일한 조건 하에서 포옴을 제조하여 생성된 상업적 기준의 압축 강도에 상당하는 압축 강도를 갖는다. 특정 바람직한 구현으로, 본 발명의 포옴은 적어도 약 12.5% 수율(평행 방향 및 수직 방향으로), 보다 바람직하게 각 방향으로 적어도 약 13% 수율의 압축 강도를 나타낸다.
실시예
하기 실시예들은 본 발명을 자세히 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.
실시예 1
성능 계수(codfficient of performance, COP)는 특히 냉매의 증발 또는 응축을 포함하는 특정 가열 또는 냉각 사이클에서 냉매의 상대적인 열역학적 효율을 나타내는데 유용한 보편적으로 허용되는 냉각 성능 치수이다. 냉각공학에서, 이 용어는 증기를 압축하는데 있어서 냉각기에 적용된 에너지에 대한 사용된 냉매의 비율을 나타낸다. 냉매의 용량은 냉각 또는 가열의 양을 나타내며, 이로부터 주어진 냉매의 부피 유량에 대해 열량을 공급하는 압축기의 용량을 일부 측정할 수 있다. 즉 다시 말해, 특정 압축기가 주어진다면, 더 높은 용량을 갖는 냉매가 더 많은 냉각 또는 가열 전력을 전달할 수 있다. 특정 작동 조건에서 냉매의 COP를 측정하기 위한 한 수단은 표준 냉각 사이클 분석 기술(R.C.Downing, FLUOROCARBON REFRIGERANTS HANDBOOK, Chapter 3, Prethce-Hall, 1988 참조)을 이용하여 냉매의 열역학적 특성으로부터 측정하는 것이다.
냉각/에어 컨디셔닝 순환 시스템은 공칭 등엔트로피 압축 하에서 약 50℉의 압축기 유입 온도를 가지고 응축 온도가 약 150℉이고, 증발 온도가 약 -35℉인 경우에 제공된다. COP는 다양한 범위의 응축기 및 증발기 온도에 걸쳐 하기 표 3에 나타낸 화합물로 필수적으로 구성된 조성물에 대해 측정하였으며, 모두 실행가능한 값의 COP, 수용량 및 방출 온도를 갖는 것으로 발견되었다.
냉매 조성물 상대적 COP 상대적 수용량 방출 온도(℉)
1233zdE 실행가능 실행가능 실행가능
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본 실시예는 본 발명의 조성물을 함께 사용하는 특정 바람직한 화합물들이 모두 실행가능한 에너지 효율을 가지며, 본 발명의 냉매 조성물을 이용한 압축기가 실행가능한 방출 온도를 생성하는 것을 보여준다.
실시예 2
다양한 냉각 윤활제와 함께 상기 표 3에 나타낸 각 화합물들을 포함하는 냉매 조성물의 혼화성을 시험하였다. 시험된 윤활제는 미네랄 오일(C3), 알킬 벤젠(Zerol 150), 에스테르 오일(Mobil EAL 22 cc 및 Solest 120), 폴리알킬렌 글리콜(PAG) 오일(134a 시스템용 Goodwrench Refrigeration Oil) 및 폴리(알파-올레핀) 오일(CP-6005-100)이다. 각각의 냉매/오일 조합에 대하여, 세 개의 조성물을 시험하였다. 즉, 5, 20 및 50 중량%의 윤활제가 잔부의 본 발명의 화합물과 함께 시험되었다.
윤활제 조성물을 헤비-월드 글라스 튜브에 넣었다. 상기 튜브가 비워지고, 본 발명에 따른 냉매 화합물을 첨가한 후에, 상기 튜브를 밀봉하였다. 그런 다음 상기 튜브를 에어 배스(air bath) 환경 챔버(environmental chamber)에 넣고 상기 챔버의 온도를 -50℃에서 70℃까지 변화시켰다. 대략 10℃ 간격으로 하나 이상의 액체상이 생기는지 알아보기 위해 상기 튜브 내용물을 관찰하였다. 하나 이상의 액체상이 관찰되는 경우에는 그 혼합물은 혼화되지 않는 것으로 본다. 그 혼합물들은 수용가능한 수준의 혼화성을 갖는 것으로 발견되었다.
실시예 3 - 폴리올 포옴
본 실시예는 본 발명의 바람직한 구현에 따른 발포제의 사용, 즉, 상기 표 3에 나타낸 각 화합물들의 사용 및 이를 이용한 본 발명에 따른 폴리올 포옴의 사용을 보여준다. 폴리올 포옴 배합물의 성분들은 하기 표 4에 따라 제조된다:
폴리올 성분 PBW
보라놀 490 50
보라놀 391 50
물 0.5
B-8462(계면활성제) 2.0
폴리캐트 8 0.3
폴리캐트 41 3.0
HFO-1234ze 35
총 140.8
이소시아네이트
M-20S 123.8 인덱스 1.10
* 보라놀 490은 슈크로오즈(sucrose)-계열 폴리올이며, 보라놀 391은 톨루엔 디아민 계열 폴리올이며, 각각은 다우 화학사에서 제조된다. B-8462는 Degussa-Goldschmidt사에서 구입가능한 계면활성제이다. 폴리캐트 촉매는 터셔리 아민 계연이며, Air Products에서 구입가능하다. 이소시아네이트 M-20S은 베이어(bayer) LLC의 제품이다.
상기 포옴은 먼저 발포제를 첨가하지 않고, 그 성분들을 혼합함으로써 제조된다. 두 개의 피셔-포터(Fisher-Poter) 튜브에 각각 약 52.6gdml 상기 폴리올 혼합물(발포제 없이)을 채우고, 밀봉한 다음, 냉각기에 넣어 냉각시키고, 약간의 진공을 형성한다. 가스 뷰렛을 사용하여, 약 17.4g의 HFO-1234ze을 각각의 튜브에 첨가하고, 상기 튜브를 따뜻한 물에 담겨진 초음파 배스(ultrasound bath)에 넣고 30분간 둔다. 제조된 용액은 뿌옇고, 상온에서 증기압 측정은 발포제가 용액 내에 있지 않음을 알려주는 약 70psig의 증기압을 보여준다. 그런 다음, 상기 튜브를 약 27℉의 냉각기에 약 2 시간 동안 둔다. 증기압을 다시 측정하였으며, 증기압은 14-psig로 나타났다. 이소시아네이트 혼합물, 약 87.9g을 금속 용기 안에 넣고, 냉각기에 두어, 약 50℉까지 냉각되도록 한다. 그런 다음 상기 폴리올 튜브를 열고, 금속 혼합 용기로 계량한다(약 100g의 폴리올 혼합물이 사용되었다). 그런 다음 냉각된 금속 용기로부터 상기 이소시아네이트를 즉시 상기 폴리올에 붓고, 이중 프로펠러를 갖는 에어 믹서로 3000RPM에서 10초 동안 혼합한다. 상기 혼합물은 교반과 함께 즉시 거품이 일기 시작하며, 그 다음에 8×8×4 인치 박스에 붓고, 발포되도록 한다. 다음으로 상기 포옴을 실온에서 이틀동안 경화시킨다. 그런 다음, 물리적 특성을 측정하기 위해서 상기 포옴을 적당한 샘플로 자르고, 수용가능한 밀도 및 K 팩터를 갖는 것을 알아내었다.
실시예 4 - 폴리스티렌 포옴
본 실시예는 폴리스티렌 포옴의 생성을 위한 발포제로서 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 발포제의 사용, 즉, 본 명세서에 기재된 각 HFCO-1233 화합물의 사용을 보여준다. 시험 장치 및 프로토콜은 특정 발포제 및 폴리머가 KFVHCP를 형성할 수 있는지 여부와 포옴의 양을 측정하는 보조 기구로 성립되었다. 기초 폴리머(다우 폴리스티렌 685D) 및 HFO-1234ze를 필수적으로 하여 이루어진 발포제를 용기(vessel)에서 혼합하였다. 상기 용기(vessel)의 그림이 아래에 나타나 있다. 상기 용기(vessel) 부피는 200cm3이고, 두 개의 파이프 플랜지(pipe flange)와 길이가 4인치인 단면적이 2인치 직경 스케쥴 40 스테인레스 스틸 파이프로 제조되었다. 상기 용기를 온도가 약 190℉에서 약 285℉까지, 바람직하게는 폴리스티렌을 위해 265℉로 설정된 오븐에 넣고, 온도가 평형에 도달할 때까지 놔둔다.
그런 다음 상기 용기 내의 압력을 해제하여, 재빨리, 발포된 폴리머를 형성한다. 발포제가 폴리머 내에 녹아 있기 때문에 상기 발포제는 폴리머를 가소한다. 이 방법을 사용하여 제조된 두 개의 포옴의 밀도를 측정하였으며, 결과적으로 얻어진 밀도는 수용가능한 것으로 나타났다.
실시예 5A - 폴리스티렌 포옴
본 실시예는 본 명세서에 기재된 각 HFCO-1233 화합물의 트윈 스크류 타입 압출기에서 형성되는 폴리스티렌 포옴을 위한 발포제로서의 성능을 보여준다. 본 실시예에서 사용된 장치는 하기 특성을 갖는 Leistritz 트윈 스크류 압출기이다:
30mm 동시-회전 스크류
L:D 비 = 40:1
상기 압출기는 모두 4:1의 L:D를 나타내는 10섹션으로 나뉜다. 폴리스티렌 수지를 제1 섹션에 도입하고, 발포제를 제6 섹션에 도입하였으며, 압출물은 제10 섹션으로 배출되었다. 압출기는 주로 용융/혼합 압출기로서 작동하였다. 후속적인 냉각 압출기가 동시에 나란히(in tandem) 연결되었으며, 이의 디자인 특성은 다음과 같다:
Leistritz 트윈 스크류 압출기
40mm 동시-회전 스크류
L:D 비 = 40:1
다이: 5.0mm 원형
폴리스티렌 수지, 즉, Nova Chemical - Nova 1600으로 표시된 일반 압출 등급 폴리스티렌을 상기한 바와 같은 조건 하에 압출기에 공급하였다. 상기 수지는 375-525℉의 권장 용융 온도를 갖는다. 다이에서 압출기의 압력은 제곱인치당(psi) 약 1320 파운드이며, 다이에서의 온도는 약 115℃이다. 본 명세서에 기재된 각 HFCO 화합물 단독으로 필수적으로 구성된 발포제를 상기 위치에서 압출기에 첨가되었으며, 조핵제(nucleating agent)로서 총 발포제를 기준으로 약 0.5중량%의 탤크를 포함하였다. 포옴은 본 발명에 따른 발포제를 10중량%, 12중량% 및 14중량%의 농도로 사용하여 생성된다. 생성된 포옴의 밀도는 입방 센티미터당 약 0.1g 내지 입방 센티미터당 0.07g의 범위이며, 약 49-68미크론의 셀 크기를 갖는다. 약 30밀리미터 직경의 포옴은 육안적으로 매우 우수한 품질, 매우 미세한 셀 크기를 가지며, 블로우 홀 또는 보이드가 보이지 않는다.
실시예 5B - 폴리스티렌 포옴
포밍제가 본 명세서에 기재된 각 HFCO-1233 화합물 약 50중량% 및 HFC-245fa 50중량%를 포함하고, 그리고 실시예 5에 나타낸 농도로 조핵제를 포함하는 것을 제외하고 실시예 5C의 공정이 반복되었다. 형성된 폴리스티렌은 약 10% 및 12%의 발포제 농도로 제조된다. 형성된 포옴의 밀도는 입방 센티미터당 약 0.09g이며, 셀 크기는 약 200미크론이다. 약 30밀리미터 직경의 포옴은 매우 우수한 품질, 미세한 셀 구조를 가지며, 보이드가 보이지 않는다.
실시예 5C - 폴리스티렌 포옴
포밍제가 본 명세서에 기재된 각 HFCO-1233 화합물 약 80중량% 및 HFC-245fa 20중량%를 포함하고, 그리고 실시예 5에 나타낸 농도로 조핵제를 포함하는 것을 제외하고 실시예 5의 공정이 반복되었다. 형성된 폴리스티렌은 약 10% 및 12%의 발포제 농도로 제조된다. 형성된 포옴의 밀도는 입방 센티미터당 약 0.08g이며, 셀 크기는 약 120미크론이다. 약 30밀리미터 직경의 포옴은 매우 우수한 품질, 미세한 셀 구조를 가지며, 보이드가 보이지 않는다.
실시예 5D - 폴리스티렌 포옴
조핵제가 생략된 것을 제외하고, 본 명세서에 기재된 각 HFCO-1233 화합물을 사용하여 실시예 5의 공정이 반복되었다. 포옴의 밀도는 입방 센티미터당 약 0.1g이며, 셀 크기는 약 400미크론이다. 약 30밀리미터 직경의 포옴은 매우 우수한 품질, 미세한 셀 구조를 가지며, 보이드가 보이지 않는다.
실시예 6 - 폴리우레탄 포옴
본 실시예는 하이드로카본 보조-발포제와 함께 사용된 본 명세서에 기재된 각 HFCO-1233 화합물의 성능을 보여주며, 그리고 특히 본 발명의 각 HFCO-1233 화합물 단독 및 시클로펜탄 보조-발포제를 포함하는 조성물이 수용가능한 압축강도 성능을 갖는 폴리우레판 포옴을 생성하는 유용성을 보여준다.
상업적으로 구입가능한 냉각 기기-타입 폴리우레판 포옴 배합물(포옴 형성제)이 제공된다. 폴리올 블렌드는 상업적 폴리올(들), 촉매(들) 및 계면활성제(들)로 구성되었다. 이 배합물을 가스성 발포제와 함께 사용되도록 적용하였다. 표준의 상업적 폴리우레탄 가공 장치가 포옴 형성 공정에 사용된다. 약 60몰%의 농도로 본 발명의 각 HFCO-1233 화합물 및 총 발포제의 약 40몰%의 농도로 시클로펜탄을 포함하는 가스성 발포제 혼합물을 형성하였다. 본 실시예는 본 발명의 각 HFCO-1233 화합물과 시클로펜탄 보조-발포제로 이루어진 혼합물의 압축 강도 및 K-팩터 성능을 포함하는 수용가능한 물성 성능을 보여준다.
실시예 7 - 폴리우레탄 포옴 K-팩터
본 실시예는 폴리우레탄 포옴의 제조와 관련되어 본 명세서에 기재된 각 HFCO-1233 화합물과 각 상기 HFC 보조-발포제를 포함하는 발포제의 성능을 보여준다. 발포제를 제외하고, 실시예 5 및 6에 사용된 것과 동일한 포옴 배합물, 장치 및 공정이 사용된다. 총 발포제의 약 80중량%의 농도로 본 발명의 각 HFCO-1233 화합물 및 총 발포제의 약 20중량%의 농도로 상기 각 HFC 보조-발포제를 포함하는 발포제를 제조한다. 그 다음, 이러한 발포제를 사용하여 포옴을 형성하고, 그 포옴의 K-팩터를 측정하고, K-팩터가 수용가능한 것임을 알아낸다.
실시예 8 - 폴리우레탄 포옴 K-팩터
추가 실험이 실시예 5 및 6에서와 같이 동일한 폴리올 배합물 및 이소시아네이트를 사용하여 수행된다. 발포제는 발포성 조성물에 실시예 5 및 6에서의 발포제와 같이 대략 동일한 몰%로 본 발명의 각 HFCO-1233 화합물에 따른 화합물로 구성된다. 수용가능한 포옴이 형성된다.
실시예 9 - 폴리우레탄 포옴 K-팩터
추가 실험이 실시예 5 및 6에서와 같이 동일한 폴리올 배합물 및 이소시아네이트를 사용하여 수행된다. 포옴은 수동 혼합에 의해 제조된다. 일련의 발포제는 본 명세서에 기재된 각 HFCO-1233 화합물, 및 각각의 메탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 이소부탄올 및 t-부탄올이 50:50몰비로 구성되며, 각 혼합물은 발포제 조성물에 실시예 5 및 6에서의 발포제와 같이 대략 동일한 몰%의 발포성 조성물에 존재한다. 각 경우에 수용가능한 포옴이 형성된다.
실시예 10 - 폴리우레탄 포옴 K-팩터
추가 실험이 실시예 5 및 6에서와 같이 동일한 폴리올 배합물 및 이소시아네이트를 사용하여 수행된다. 포옴은 수동 혼합에 의해 제조된다. 일련의 발포제는 본 명세서에 기재된 각 HFCO-1233 화합물, 및 각각의 하기 추가적인 화합물들, 이소-펜탄, 노말-펜탄 및 시클로-펜탄으로 구성된다. 25:75, 50:50 및 75:25의 HFCO-1233:추가 화합물 몰비로 각 추가 화합물과 함께 3개의 발포제가 형성된다. 각 발포제 조성물은 실시예 5 및 6에서의 발포제와 같이 대략 동일한 몰%의 발포성 조성물에 존재한다. 각 경우에 수용가능한 포옴이 형성된다.
실시예 11 - 폴리우레탄 포옴 K-팩터
추가 실험이 실시예 5 및 6에서와 같이 동일한 폴리올 배합물 및 이소시아네이트를 사용하여 수행된다. 포옴은 수동 혼합에 의해 제조된다. 일련의 발포제는 본 명세서에 기재된 각 HFCO-1233 화합물, 및 각각의 하기 추가적인 화합물들, 물 및 CO2로 구성된다. 25:75, 50:50 및 75:25의 HFCO-1233:추가 화합물 몰비로 각 추가 화합물과 함께 3개의 발포제가 형성된다. 각 발포제 조성물은 실시예 5 및 6에서의 발포제와 같이 대략 동일한 몰%의 발포성 조성물에 존재한다. 각 경우에 수용가능한 포옴이 형성된다.
실시예 12 - 폴리우레탄 포옴 K-팩터
추가 실험이 실시예 5 및 6에서와 같이 동일한 폴리올 배합물 및 이소시아네이트를 사용하여 수행된다. 포옴은 수동 혼합에 의해 제조된다. 일련의 발포제는 본 명세서에 기재된 각 HFCO-1233 화합물, 및 각각의 HFO-1234ye-트랜스(E)(15℃의 비등점을 가짐) 및 HFO-1234ye-시스(Z)(24℃의 비등점을 가짐)으로 구성되며, 상기 HFO-1234ye-트랜스(E) 및 HFO-1234ye-시스(Z)는 각 HFCO-1233과 50:50몰비로 혼합되어 구성되며, 각 혼합물은 실시예 5 및 6에서의 발포제와 같이 대략 동일한 몰%의 발포성 조성물에 존재한다. 각 경우에 수용가능한 포옴이 형성된다.
실시예 13 - 폴리우레탄 포옴 K-팩터
추가 실험이 실시예 5 및 6에서와 같이 동일한 폴리올 배합물 및 이소시아네이트를 사용하여 수행된다. 포옴은 수동 혼합에 의해 제조된다. 발포제는 본 명세서에 기재된 각 HFCO-1233 화합물, 및 트랜스-1,2 디클로로에틸렌의 혼합으로 구성되며, HFCO-1233:트랜스-1,2 디클로로에틸렌은 75:25의 몰비로 구성되며, 상기 발포제 조성물은 실시예 5 및 6에서의 발포제와 같이 대략 동일한 몰%의 발포성 조성물에 존재한다. 각 경우에 수용가능한 포옴이 형성된다.
실시예 14 - 폴리우레탄 포옴 K-팩터
추가 실험이 실시예 9에서와 같이 동일한 폴리올 배합물 및 이소시아네이트를 사용하여 수행된다. 포옴은 수동 혼합에 의해 제조된다. 발포제는 본 명세서에 기재된 각 HFCO-1233 화합물, 및 메틸 포메이트의 75:25몰비의 혼합물로 구성되며, 그 혼합물은 실시예 5 및 6에서의 발포제와 같이 대략 동일한 몰%의 발포성 조성물에 존재한다. 각 경우에 수용가능한 포옴이 형성된다.
실시예 15 - 실리콘 용매
본 명세서에 기재된 각 HFCO-1233 화합물로 구성된 각 조성물로 일련의 조성물을 제조하였다. 각 조성물을 유리 용기에 옮긴다. 실리콘 윤활제, 특히 고-점도(12,500cP) 실리콘 오일을 상기 조성물에 약 10중량%의 농도로 첨가하였다. 균일한, 단일상 용액을 형성하였으며, 이는 상기 각 HFCO-1233 화합물이 실리콘계 윤활제 오일을 용해함을 보여주는 것이다.
실시예 16 - HFCO-1233/트랜스-1,2-디클로로에틸렌
본 명세서에 기재된 각 HFCO-1233 화합물 및 트랜스-1,2-디클로로에틸렌으로 구성되며, 25:75 및 50:50의 HFCO-1233:트랜스-1,2-디클로로에틸렌 중량비로 구성된 각 조성물로 일련의 조성물을 제조하였다. 그 다음, 각 조성물을 유리 용기에 넣는다. 실리콘 윤활제, 특히 고-점도(12,500cP) 실리콘 오일을 상기 조성물에 약 10중량%의 농도로 첨가하였다. 균일한, 단일상 용액을 형성하였으며, 이는 이러한 혼합물이 실리콘 오일을 용해함을 보여주는 것이다.
실시예 17 - 세정제
금속 쿠폰을 로진계 솔더 플럭스로 코팅하고 건조하였다. 그 쿠폰의 무게를 진 다음, 본 명세서에 기재된 각 HFCO-1233 화합물로 구성된 일련의 조성물에 침지하였다. 그 쿠폰을 제거하고, 건조하고 다시 무게를 재어, 얼마나 많은 솔더 플럭스가 제거되었는지 측정하였다. 2회씩 수행한 결과, 평균 25중량%의 플럭스가 제거되었다.
실시예 18 - 세정제로서 HFCO-1233/메탄올
금속 쿠폰을 로진계 솔더 플럭스로 코팅하고 건조하였다. 그 쿠폰의 무게를 진 다음, 본 명세서에 기재된 각 HFCO-1233 화합물 및 이에 한정하는 것은 아니나 약 1중량%, 약 2중량%, 약 3중량%, 약 5중량% 및 약 10중량%를 포함하여 약 1중량% 내지 약 10중량%(보다 바람직하게 약 1중량% 내지 약 5중량%) 범위의 여러 다른 농도의 메탄올로 구성된 일련의 조성물에 침지하였다. 그 쿠폰을 제거하고, 건조하고 다시 무게를 재어, 얼마나 많은 솔더 플럭스가 제거되었는지 측정하였다. 2회씩 수행한 결과, 플럭스가 제거되었다.
실시예 19 - 추출용매
의약, 특히 항-말라리아 약물인 식물 유래 아르테마이신(Artemisinin)이 아르세미시아 아누아(Artemisia annua) 식물로부터 추출된다. 아르테마이신의 시료의 무게를 재어 바이얼에 담는다. 본 명세서에 기재된 각 HFCO-1233 화합물로 구성된 일련의 조성물을 아르테마이신이 용해될 때까지 바이얼에 첨가하였다. 그 결과, 의약, 특히 아르테마이신과 같은 식물 유래 의약이 본 명세서에 기재된 각 HFCO-1233 화합물에 용해가능한 것으로 나타났으며, 이는 이러한 화합물이 바이오매스로부터 얻어진 약물을 추출하는데 사용될 수 있음을 보여준다.
실시예 20 - 용매 - 미네랄 오일
본 명세서에 기재된 각 HFCO-1233 화합물 및 메탄올이 약 98:2중량비로, 약 96:4중량비로, 그리고 HFCO-1233/메탄올/펜탄이 약 92:2:6 중량비로 구성된 일련의 조성물을 각각 함유하는 바이얼에 하이드로카본 윤활제, 특히 미네랄 오일을 첨가하였다. 모든 경우에 균일하고, 단일 상의 용액이 10중량% 이상의 미네랄 오일의 농도에서 형성된다.
실시예 21 - 에어로졸
본 명세서에 기재된 각 HFCO-1233 화합물로 구성된 일련의 조성물을 에어로졸 캔에 첨가하고, 에어로졸 밸브를 원 위치에서 크림핑에 의해 캔을 실링하고, 약14중량%의 134a 및 약 76중량%의 HFCO-1233의 농도로 HFC-134a 추진제를 첨가하여 분무가능한 에어로졸을 제조하였다. 면봉으로 작동 유체를 금속 쿠폰에 적용하고, 그 쿠폰의 무게를 재었다. 각각의 HFCO-1233-함유 에어로졸을 10초간 금속 기질 상에 분무하였다. 상기 쿠폰을 건조시키고 다시 무게를 재었다. 약 60중량%의 작동 유체가 제거되었다.
실시예 - 용매 - PAG
합성 윤활제, 구체적으로 폴리알킬렌글리콜(PAG) 윤활제, 및 보다 구체적으로 둘 이상의 옥시프로필렌기로 필수적으로 구성되며, 약 37℃에서 약 10-200센티스토크의 점도를 갖는 PAG(Idemitsu Kosan에 의해 상품명 ND-8로 판매됨)를 본 명세서에 기재된 각 HFCO-1233 화합물로 구성된 일련의 조성물을 함유하는 바이얼에 첨가된다. 균일하고, 단일 상의 용액이 10중량% 이상의 PAG의 농도에서 형성된다. 합성 윤활제 ND-8의 특성을 하기 표 5에 나타내었다.
ND-8 특성
특성 40℃에서의 점도 cSt EO:PO 비 분자량*
42.3 0:1 930
*분자량은 수평균 분자량임
실시예 23 - HFCO-1233 및 공-용매
상기 실시예 22에 기재된 PAG 윤활제를 상기 각 HFCO-1233 화합물을 각각, (a) 약 98:2의 HFCO:메탄올 중량비로 메탄올과 함께; (b) 약 96:4의 HFCO:펜탄 중량비로 펜탄과 함께; 그리고 약 92:2:6의 HFCO:메탄올:펜탄 중량비로 메탄올/펜탄과 함께 함유하는 바이얼에 첨가한다. 모든 경우에, 균일하고, 단일 상의 용액이 10중량% 이상의 PAG의 농도에서 형성된다.
실시예 24
본 실시예는 냉각 조성물이 상기 각 HFCO-1233 화합물을 포함하는, 바람직하게 상기 냉각 조성물의 적어도 약 75중량%이, 보다 바람직하게는 적어도 약 90중량%이 상기 각 HFCO-1233 화합물인 본 발명의 일 구현의 성능을 보여준다. 보다 구체적으로, 본 실시예는 이러한 조성물이 냉각 시스템, 고온 가열 펌프 및 유기 랜킨 사이클 시스템에서 작동 유체로 사용되는 예시이다. 제1 시스템의 예는 약 35℉의 증발 온도 및 약 150℉의 응축 온도를 갖는 것이다. 편의상 이러한 열 전달 시스템, 즉, 약 35-50℉의 증발기 온도 및 약 80-120℉의 CT를 갖는 시스템은 "냉각기(chiller)" 또는 "냉각기 AC" 시스템으로 지칭된다. 이러한 각 시스템의 운전은 비교 목적상 R-123을 이용한 것에 비해 수용가능한 것으로 발견된다.
실시예 25
본 실시예는 냉각 조성물이 상기 각 HFCO-1233 화합물을 포함하며, 상기 조성물의 대부분, 바람직하게는 적어도 약 75중량%, 그리고 보다 바람직하게 적어도 약 90중량%가 상기 각 HFCO-1233 화합물을 포함하는, 본 발명의 일 구현의 성능을 보여준다. 보다 구체적으로, 이러한 조성물은 4개의 냉각 시스템에 HFC-134a에 대한 대체물로 사용된다. 제1 시스템은 약 20℉의 증발 온도(ET) 및 약 130℉의 응축 온도(CT)를 갖는 것이다. 편의상 이러한 열 전달 시스템, 즉, 약 0-35℉의 ET 및 약 130℉의 CT를 갖는 시스템은 "중 온도(medium temperature)" 시스템으로 지칭된다. 제2 시스템은 약 -10℉의 ET 및 약 110℉의 CT를 갖는 것이다. 편의상 이러한 열 전달 시스템, 즉, 약 -20℉ 내지 약 20℉의 증발기 온도 및 약 80℉ 내지 약 130℉의 CT를 갖는 시스템은 "냉장/냉동기(refrig/freezer)" 시스템으로 지칭된다. 제3 시스템은 약 35℉의 ET 및 약 150℉의 CT를 갖는 것이다. 편의상, 이러한 열 전달 시스템, 즉, 약 30℉ 내지 약 60℉의 증발기 온도 및 약 90℉ 내지 약 200℉의 CT를 갖는 시스템은 본 명세서에서 "차량(automotive) AC" 시스템으로 지칭된다. 제4 시스템은 약 40℉의 ET 및 약 60℉의 CT를 갖는 것이다. 편의상, 이러한 열 전달 시스템, 즉, 약 35℉ 내지 약 50℉의 증발기 온도 및 약 80℉ 내지 약 120℉의 CT를 갖는 시스템은 본 명세서에서 "냉각기(chiller)" 또는 "냉각기 AC" 시스템이라 지칭된다. 상기 각 조성물을 이용한 이러한 각 시스템의 운전은 R-123에 비해여 수용가능한 것으로 발견된다.
상기 실시예에 근거하여, 많은 중요한 냉각 시스템 성능 파라미터들은 R-134a와 같은 다수의 기존에 사용되는 냉매에 대한 파라미터에 상대적으로 가깝다. 많은 종래의 시스템들이 R-134a를 포함하는 이러한 냉매 또는 기타 냉매들에 대해 설계되었으므로, 당해 기술 분야의 당업자들은 상대적으로 시스템의 수정을 최소화하면서, R-134a 또는 유사 냉매의 대체물로 사용할 수 있는 저 GWP 및/또는 저 오존 파괴 용매의 실질적인 이점을 알 것이다. 개장 방법을 제공하는 본 발명의 구현들은 종래의 시스템 내의 냉매를 본 발명의 조성물, 바람직하게는 최소 90중량%의 HFO-1233을 포함하거나, 필수로 하는 조성물로 교체하는 단계를 포함하는 것으로 여겨진다. 특정 바람직한 구현에서 상기 교체 단계는 본 발명의 냉매를 공급하기 위해 시스템의 실질적인 재설계가 요구되지 않으며, 장비의 주요 아이템들을 교체할 필요가 없다는 의미에서 드롭-인 교체이다.

Claims (10)

  1. (a) 에탄보다 낮은 MIR 값을 갖는 적어도 하나의 플루오르화 올레핀; 및
    (b) 하이드로플로오로카본(HFCs), 에테르, 알코올, 알데히드, 케톤, 메틸 포메이트, 포름산, 물, 트랜스-1,2-디클로로에틸렌, 이산화탄소, 디메톡시메탄(DME), 상기 제1의 플루오로알켄과 다른 제2의 플루오로알켄 및 이들의 어느 둘 이상의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된, 적어도 하나의 부가 성분
    을 포함하는, 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 부가 성분은 이소-펜탄, 노말-펜탄, 시클로-펜탄, 부탄 및 이소-부탄 및 이들의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 하이드로카본을 약 15중량% 내지 약 85중량% 포함하는, 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 플루오르화 올레핀은 조성물의 약 20중량% 내지 약 90중량%의 양으로 조성물에 존재하는 적어도 하나의 모노클로로트리플루오로프로펜을 포함하는, 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 부가 성분은 2-에틸-1-헥산올, 트랜스-1,2 디클로로에틸렌, 디메톡시메탄, 메틸포메이트, 물 및 CO2로 구성되는 그룹으로부터 선택되는, 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 플루오르화 올레핀은 트랜스-1,1,1,트리플루오로,3-클로로-프로펜(트랜스HFCO-1233zd) 및 시스-1,1,1,트리플루오로,3-클로로-프로펜(시스HFCO-1233zd)의 조합물을 약 30:70 내지 약 5:95의 시스:트랜스 중량비로 포함하는, 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    발포제, 에어로졸, 용매 또는 열 전달제로 제공되는, 조성물.
  7. (a) 에탄보다 낮은 MIR 값을 갖는 적어도 하나의 플루오르화 올레핀, 및 이들의 둘 이상의 조합물; 및
    (b) 윤활제, 안정화제, 금속 불활성화제, 부식 방지제, 점화 억제제, 트리클로로플루오로메탄(CFC-11), 디클로로디플루오로메탄(CFC-12), 디플루오로메탄(HFC-32), 펜타플루오로에탄(HFC-125), 1,1,2,2-테트라플루오로에탄(HFC-134), 1,1,1,2-테트라플루오로에탄(HFC-134a), 디플루오로에탄(HFC-152a), 1,1,1,2,3,3,3-헵타플루오로프로판(HFC-227ea), 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로판(HFC-236fa), 1,1,1,3,3-펜타플루오로프로판(HFC-245fa), 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄(HFC-365mfc), 물, CO2, 및 이들의 둘 이상의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된, 적어도 하나의 부가 성분
    을 포함하는, 조성물.
  8. 물질을 에탄보다 작은 MIR 값을 갖는 적어도 하나의 플루오르화 올레핀과 접촉시킴으로써 상기 재료를 용매 추출하는 것을 포함하는, 용매 추출 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 물질은 적어도 하나의 식물 공급원으로부터 유래된 적어도 하나의 알칼로이드를 포함하는, 용매 추출 방법.
  10. 에탄보다 작은 MIR 값을 갖는 적어도 하나의 플루오르화 올레핀으로부터 촉매의 입자를 석출시키는 것을 포함하는, 고체 담체에 촉매를 증착시키는 방법.
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