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ES2228135T3 - Composiciones que comprenden 1,1,1,3,3-pentafluoro-butano y utilizacion de estas composiciones. - Google Patents

Composiciones que comprenden 1,1,1,3,3-pentafluoro-butano y utilizacion de estas composiciones.

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ES2228135T3
ES2228135T3 ES99958186T ES99958186T ES2228135T3 ES 2228135 T3 ES2228135 T3 ES 2228135T3 ES 99958186 T ES99958186 T ES 99958186T ES 99958186 T ES99958186 T ES 99958186T ES 2228135 T3 ES2228135 T3 ES 2228135T3
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ES
Spain
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weight
compositions according
fluorinated
pentafluorobutane
compositions
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
ES99958186T
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English (en)
Inventor
Pierre Dournel
Pierre Barthelemy
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Solvay SA
Original Assignee
Solvay SA
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Filing date
Publication date
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Abstract

Composiciones que comprenden 1, 1, 1, 3, 3- pentafluorobutano y más de 5 % en peso de al menos un compuesto fluorado ininflamable que no presenta punto de destello determinado según la Norma ISO 1523, seleccionado entre los hidrofluorocarburos que comprenden al menos 5 átomos de carbono, los perfluorocarburos, las aminas fluoradas y los éteres fluorados con la excepción de (1) las composiciones azeotrópicas o cuasi- azeotrópicas que comprenden hasta 25 % en peso de 1, 1, 1, 2, 3, 4, 4, 5, 5, 5-decafluoropentano y al menos 75 % en peso de 1, 1, 1, 3, 3-pentafluorobutano y que no presentan punto de destello determinado según la Norma ASTM D 3828; (2) una composición constituida por 50 % en peso de 1, 1, 1, 2, 3, 4, 4, 5, 5, 5-decafluoropentano y 50 % en peso de 1, 1, 1, 3, 3-pentafluorobutano; (3) una composición constituida por 40 % en peso de 1, 1, 1, 2, 3, 4, 4, 5, 5, 5-decafluoropentano, 40 % en peso de 1, 1, 1, 3, 3-pentafluorobutano y 20 % en peso de metanol.

Description

Composiciones que comprenden 1,1,1,3,3-pentafluoro-butano y utilización de estas composiciones.
Esta invención se refiere a composiciones que comprenden 1,1,1,3,3-pentafluorobutano y a su utilización, por ejemplo, como disolvente principalmente para secado o desengrasado o como agente refrigerante.
Los acuerdos internacionales dirigidos a proteger la capa de ozono estratosférica, imponen el disminuir, con vistas a la detención progresiva, la utilización de clorofluorocarburos (CFC) y de hidroclorofluorocarburos (HCFC). Esta clase de compuestos se utiliza entre otros, como disolvente o como agente refrigerante. Por ejemplo, el CFC-113 se utiliza como disolvente de desengrasado o de limpieza de superficies. Más recientemente, se ha utilizado el HCFC-141b para estas aplicaciones. Este último compuesto se utiliza igualmente con agentes tensioactivos, en los agentes de secado. El CFC-11 y el HCFC-123 se utilizan, por ejemplo, como agente refrigerante en los turbocompresores.
La referencia US 5688431 se refiere a composiciones refrigerantes basadas en octafluorobutano, y menciona una composición de 1,1,2,2,3,3,4,4-octafluorobutano con 1,1,1,3,3-pentafluorobutano. La referencia DE 19725360 se refiere a composiciones de 1,1,1,3,3-pentafluorobutano con hidrofluoroalcanos que contienen 2 ó 3 átomos de carbono.
Es conocida la utilización del 1,1,1,3,3-pentafluorobutano (HFC-365mfc) como producto de sustitución respetuoso con la capa de ozono en aplicaciones como disolvente. Sin embargo, la utilización del 1,1,1,3,3-pentafluorobutano requiere precauciones, teniendo en cuenta el carácter inflamable del producto. Se ha propuesto utilizar el 1,1,1,3,3-pentafluorobutano en composiciones con un agente tensioactivo específico y pentafluoropropanol o tridecafluorooctanol (EP-A-863194). Sin embargo, estas composiciones presentan el inconveniente de estar limitadas en cuanto a la polaridad de las mezclas posibles. Esto limita su capacidad para solubilizar a los agentes tensioactivos. Además, con el pentafluoropropanol se debe alcanzar un aumento de solubilidad en medios semi-acuosos, que no es aceptable para ciertas aplicaciones. El alto punto de ebullición de los alcoholes fluorados utilizados lleva además a un enriquecimiento de HCF-365mfc en la fase gaseosa que hace inflamables a los vapores. En consecuencia, las composiciones propuestas no deberán ser utilizadas en las máquinas de secar.
Esta invención intenta remediar estos problemas.
La invención tiene por objetivo, por tanto, composiciones que comprenden 1,1,1,3,3-pentafluorobutano (HFC-365mfc) y más de 5% en peso de al menos un compuesto fluorado ininflamable seleccionado entre los perfluorocarburos, los hidrofluorocarburos que comprenden más de 3 átomos de carbono, las aminas fluoradas y los éteres fluorados.
Se ha encontrado de manera sorprendente, que las composiciones según la invención presentan buenas propiedades en cuanto a su inflamabilidad y buenas propiedades técnicas para una larga gama de aplicaciones. El 1,1,1,3,3-pentafluorobutano presenta la ventaja particular de ser miscible con los compuestos fluorados ininflamables y de ser compatible con los aditivos o disolventes habitualmente utilizados en aplicaciones tales como las mencionadas
antes.
Por compuesto fluorado ininflamable o composición ininflamable, se quiere designar todo compuesto o composición que no presenta punto de destello determinado según la Norma ISO 1523.
Los hidrofluorocarburos (HFC) y los perfluorocarburos ininflamables utilizables en las composiciones según la invención pueden ser lineales, ramificados o cíclicos y generalmente contienen 4, 5, 6, 7, 8, 9 o 10 átomos de carbono. Entre los hidrofluorocarburos, son muy convenientes los que comprenden al menos 5 átomos de carbono. El 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-decafluoropentano (HFC-43-10mee) es particularmente preferido. Entre los perfluorocarburos, son muy convenientes los que comprenden al menos 5 átomos de carbono. El perfluoropentano y el perfluorohexano son preferidos. A menudo se utilizan el perfluoropentano y el perfluorohexano bajo la forma de mezclas técnicas de isómeros tales como los comercializados, por ejemplo, por 3M bajo las denominaciones respectivas de PF5050 para el perfluoropentano y PF5060 para el perfluorohexano.
Los éteres fluorados y las aminas fluoradas ininflamables utilizables en las composiciones según la invención pueden ser lineales, ramificados o cíclicos y generalmente contienen 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ó 10 átomos de carbono. Entre los éteres fluorados, son muy convenientes los que comprenden al menos 4 átomos de carbono. El perfluorobutil-metil-éter es particularmente preferido. Entre las aminas fluoradas, son muy convenientes las que comprenden al menos 4 átomos de carbono. La perfluorotrietilamina es particularmente preferida.
Generalmente los compuestos fluorados ininflamables presentan un punto de ebullición a 101,3 kPa, superior o igual a 15ºC. Preferiblemente el punto de ebullición es superior o igual a 20ºC. Generalmente, el punto de ebullición es inferior o igual a 130ºC a 101,3 kPa. Lo más frecuentemente, el punto de ebullición es inferior o igual a 100ºC. Preferiblemente el punto de ebullición es inferior o igual a 85ºC.
La relación numérica F/H (número de átomos de flúor en la molécula dividido por el número de átomos de hidrógeno en la molécula) de los compuestos fluorados ininflamables es superior a 2. Es muy conveniente una relación numérica F/H superior o igual a 2,5. Preferiblemente, la relación numérica F/H es superior o igual a 3.
La cantidad de compuestos fluorados ininflamables es superior al 5% en peso con relación a la mezcla constituida por 1,1,1,3,3-pentafluorobutano y los compuestos fluorados ininflamables. A menudo se utiliza una cantidad superior o igual al 10% en peso. Se prefiere una cantidad superior o igual al 10% en peso. Es muy conveniente una cantidad superior o igual al 25% en peso. Una cantidad superior o igual al 30% en peso da buenos resultados. De forma particularmente preferida, se emplea una cantidad eficaz de compuesto fluorado ininflamable que convierte en ininflamable a la composición, es decir que la composición no presenta un punto de destello determinado según la Norma ISO 1523. Generalmente, la cantidad de compuestos fluorados ininflamables en las composiciones según la invención es a lo sumo 90% en peso.
Las composiciones preferidas según la invención comprenden, como compuesto ininflamable, al menos perfluoropentano, perfluorohexano, perfluorobutil-metiléter o una mezcla de ellos. Una variante preferida de las composiciones según la invención corresponde a las composiciones que comprenden 1,1,1,3,3-pentafluorobutano y al menos un perfluorocarburo en proporciones en las que forman un azeótropo o un pseudo-azeótropo.
Fundamentalmente, el estado termodinámico de un fluido está definido por cuatro variables interdependientes: la presión (P), la temperatura (T), la composición de la fase líquida (X) y la composición de la fase gaseosa (Y). Un azeótropo verdadero es un sistema particular con 2 o varios componentes para el cual, a una temperatura dada y a una presión dada, la composición de la fase líquida X es exactamente igual a la composición de la fase gaseosa Y. Un pseudo-azeótropo es un sistema con 2 o varios componentes para el cual, a una temperatura dada y a una presión dada, X es sustancialmente igual a Y. En la práctica, esto significa que los constituyentes de tales sistemas azeotrópicos y pseudo-azeotrópicos no pueden ser separados fácilmente por destilación y por tanto, no se enriquece el compuesto inflamable en la fase gaseosa.
Para los fines de la presente invención, se entiende por mezcla pseudo-azeotrópica una mezcla de dos constituyentes cuyo punto de ebullición (a una presión dada) difiere del punto de ebullición del azeótropo verdadero en 0,5ºC como máximo. Son preferidas las mezclas cuyo punto de ebullición difiere del punto de ebullición del azeótropo verdadero en 0,2ºC como máximo. Son particularmente preferidas las mezclas cuyo punto de ebullición difiere del punto de ebullición del azeótropo verdadero en 0,1ºC como máximo.
El 1,1,1,3,3-pentafluorobutano y el perfluoropentano forman un azeótropo o un pseudo-azeótropo binario cuando su mezcla contiene aproximadamente 50 a 87% en peso de perfluoropentano. Se prefieren las composiciones binarias que contienen aproximadamente 50 a 70% en peso de perfluoropentano. Son particularmente preferidas las composiciones binarias que contienen aproximadamente 50 a 60% en peso. Son igualmente preferidas las composiciones binarias que contienen aproximadamente 65 a 80% en peso de perfluoropentano. Son particularmente preferidas las composiciones binarias que contienen aproximadamente 70 a 78% en peso. Bajo una presión de 100,1 \pm 0,2 kPa, la composición binaria constituida esencialmente por aproximadamente 26% en peso de 1,1,1,3,3-pentafluorobutano y aproximadamente 74% en peso de perfluoropentano constituye un azeótropo verdadero, cuyo punto de ebullición es aproximadamente 24,4ºC.
El 1,1,1,3,3-pentafluorobutano y el perfluorohexano forman un azeótropo o un pseudo-azeótropo binario cuando su mezcla contiene aproximadamente 20 a 60% en peso de perfluorohexano. Se prefieren las composiciones binarias que contienen aproximadamente 25 a 45% en peso de perfluorohexano. Son particularmente preferidas las composiciones binarias que contienen aproximadamente 32 a 42% en peso de perfluorohexano. Son muy particularmente preferidas las composiciones binarias que contienen aproximadamente 35 a 40% en peso de perfluorohexano. Bajo una presión de 101,2 \pm 0,5 kPa, la composición binaria constituida esencialmente por aproximadamente 64% en peso de 1,1,1,3,3-pentafluorobutano y aproximadamente 36% en peso de perfluorohexano constituye un azeótropo verdadero, cuyo punto de ebullición es aproximadamente 36,4ºC. Esta composición es muy particularmente preferida.
La invención se refiere también a composiciones que comprenden 1,1,1,3,3-pentafluorobutano, al menos un compuesto fluorado ininflamable y al menos un disolvente orgánico no fluorado. Como compuestos fluorados ininflamables son preferidos los compuestos fluorados ininflamables mencionados antes.
Como disolventes orgánicos no fluorados son muy convenientes, por ejemplo, los hidrocarburos, los hidrocarburos clorados, los alcoholes, los ésteres o cetonas o los éteres.
Como disolventes orgánicos no fluorados son convenientes también, por ejemplo, los hidrocarburos halogenados y los ésteres o cetonas alifáticos, alicíclicos o aromáticos. Los hidrocarburos utilizables en las composiciones según la invención pueden ser lineales, ramificados o cíclicos y generalmente contienen 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 ó 12 átomos de carbono. Son muy convenientes los hidrocarburos que comprenden al menos 5 átomos de carbono. Son preferibles los hidrocarburos que comprenden al menos 6 átomos de carbono. Entre los alcanos o alquenos, son preferidos los compuestos que comprenden de 5 a 12 átomos de carbono. Son muy convenientes el n-hexano o el n-heptano o el n-octano. Entre los hidrocarburos aromáticos son preferidos los que comprenden al menos un sustituyente alquilo sobre un núcleo bencénico. Son muy particularmente preferidos el 1,2-xileno, el 1,3-xileno, el 1,4-xileno o sus mezclas.
Los hidrocarburos clorados utilizables en las composiciones según la invención pueden ser lineales, ramificados o cíclicos y generalmente contienen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ó 10 átomos de carbono. Son muy convenientes los hidrocarburos clorados que comprenden 1, 2, 3 ó 4 átomos de carbono. Son preferibles los hidrocarburos clorados que comprenden 1 ó 2 átomos de carbono. Entre los alcanos clorados, son preferidos el diclorometano, el triclorometano y el 1,2-dicloroetano. Entre los alquenos clorados, son preferidos el percloroetileno y el 1,2-dicloroetileno. Es muy particularmente preferido el trans-1,2-dicloroetileno.
El 1,2-dicloroetileno presenta la propiedad de formar mezclas azeotrópicas o pseudo-azeotrópicas con el 1,1,1,3,3-pentafluorobutano, lo que puede tener ventajas para ciertas aplicaciones. Las mezclas azeotrópicas o pseudo-azeotrópicas así como las mezclas azeotrópicas o pseudo-azeotrópicas ternarias que comprenden además un alcanol están descritas en el documento US 5478492 a nombre del solicitante.
Los alcoholes utilizables en las composiciones según la invención pueden ser lineales, ramificados o cíclicos y generalmente contienen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ó 10 átomos de carbono. Son muy convenientes los alcoholes que comprenden 1, 2, 3, 4 ó 5 átomos de carbono. Preferiblemente, los alcoholes comprenden 1, 2, 3 ó 4 átomos de carbono. Entre los alcanoles, son preferidos el metanol, el etanol, el n-propanol, el isopropanol, el n-butanol, el iso-butanol y el terc-butanol. El metanol, el etanol, el isopropanol y el iso-butanol dan buenos resultados. Es muy particularmente preferido el iso-butanol.
El metanol presenta la propiedad de formar mezclas azeotrópicas o pseudo-azeotrópicas con el 1,1,1,3,3-pentafluorobutano, lo que puede tener ventajas para ciertas aplicaciones. Las mezclas azeotrópicas o pseudo-azeotrópicas contienen de 93 a 99% en peso de 1,1,1,3,3-pentafluorobutano y de 1 a 7% de metanol. El azeótropo verdadero contiene aproximadamente 96,2% en peso de 1,1,1,3,3-pentafluorobutano y aproximadamente 3,8% en peso de metanol.
El etanol presenta la propiedad de formar mezclas azeotrópicas o pseudo-azeotrópicas con el 1,1,1,3,3-pentafluorobutano, lo que puede tener ventajas para ciertas aplicaciones. Las mezclas azeotrópicas o pseudo-azeotrópicas están descritas en el documento US 5445757 a nombre del solicitante.
Los ésteres utilizables en las composiciones según la invención pueden ser lineales, ramificados o cíclicos y generalmente contienen 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ó 10 átomos de carbono. Son muy convenientes los ésteres que comprenden 4, 5, 6, 7, 8 ó 9 átomos de carbono. Preferiblemente, los ésteres son derivados de un ácido carboxílico que comprende al menos 2 átomos de carbono. Preferiblemente, los ésteres son derivados de un alcanol seleccionado entre el grupo constituido por metanol, etanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, iso-butanol y terc-butanol. Son muy convenientes el acetato de etilo, el butirato de etilo y el caproato de etilo.
Las cetonas utilizables en las composiciones según la invención pueden ser lineales, ramificadas o cíclicas y generalmente contienen 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ó 10 átomos de carbono. Son muy convenientes las cetonas que comprenden 3, 4, 5, 6, 7 u 8 átomos de carbono. Entre las cetonas, son preferidas la acetona, la 2-butanona, las 2- ó 3-pentanonas, la metilisobutilcetona, la diisopropilcetona, la ciclohexanona y la acetofenona. Es particularmente preferida la metilisobutilcetona.
Los éteres utilizables en las composiciones según la invención pueden ser lineales, ramificados o cíclicos y generalmente contienen 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ó 10 átomos de carbono. Son muy convenientes los éteres que comprenden 4, 5, 6, 7, 8 ó 9 átomos de carbono. Entre los éteres alifáticos o alicíclicos, son preferidos el éter dietílico, el metil-isopropil-éter, el éter monometílico de dietilenglicol, el éter dimetílico de dietilenglicol, el tetrahidrofurano y el 1-4-dioxano.
Se ha encontrado que las composiciones según la invención que comprenden al menos un disolvente orgánico no fluorado son particularmente convenientes para las aplicaciones como disolvente de secado o desengrasado. Por disolvente de secado se entienden las aplicaciones en las que se utilizan las composiciones según la invención para eliminar el agua presente en la superficie de artículos sólidos. En efecto, se puede conseguir una gran variedad de polaridades de disolventes diferentes conservando siempre las ventajas en cuanto a la ininflamabilidad de las composiciones. Muy particularmente, estas composiciones permiten conseguir buenas propiedades de solubilización de los agentes tensioactivos requeridos, por ejemplo, para los disolventes de secado.
Se pueden utilizar disolventes inflamables o ininflamables. En el caso de un disolvente inflamable se prefiere utilizar un disolvente que presenta un punto de destello superior o igual a 0ºC. Más particularmente, se prefiere un punto de destello superior o igual a 10ºC. Son muy particularmente preferidos los disolventes que presentan un punto de destello superior o igual a 20ºC.
En el caso de un disolvente orgánico no fluorado inflamable, se utiliza preferiblemente una cantidad eficaz de compuesto fluorado ininflamable con el fin de obtener una composición según la invención ininflamable. Para los disolventes no fluorados ininflamables, el punto de ebullición a 101,3 kPa no es crítico. Generalmente, los disolventes ininflamables presentan un punto de ebullición a 101,3 kPa superior o igual a 15ºC. Preferiblemente, el punto de ebullición es superior o igual a 20ºC. Generalmente el punto de ebullición es inferior o igual a 250ºC a 101,3 kPa. Lo más frecuentemente, el punto de ebullición es inferior o igual a 200ºC.
Cuando se utiliza un disolvente orgánico no fluorado inflamable, se utiliza generalmente un disolvente que presenta un punto de ebullición superior o igual a 30ºC. Más a menudo, el punto de ebullición es superior o igual a 40ºC. Preferiblemente, el punto de ebullición es superior o igual a 50ºC. De forma particularmente preferida, el punto de ebullición es superior o igual a 60ºC. En efecto, se evita en la suma, un enriquecimiento de disolvente orgánico no fluorado inflamable en la fase gaseosa y en consecuencia se evita la formación de mezclas gaseosas inflamables.
Según la aplicación prevista, se puede utilizar un disolvente orgánico no fluorado miscible o no miscible con agua. Son muy convenientes por ejemplo para una aplicación de secado los disolventes esencialmente no miscibles con agua.
El contenido de disolvente orgánico no fluorado en una composición según la invención que comprende 1,1,1,3,3-pentafluorobutano, al menos un compuesto fluorado ininflamable y al menos un disolvente orgánico no fluorado, se puede elegir en función de la polaridad e inflamabilidad deseadas en la composición. Generalmente, este contenido es como máximo 20% en peso. Preferiblemente, es como máximo 10% en peso. Cuando está presente un disolvente orgánico no fluorado, su contenido es generalmente como mínimo 1% en peso. Preferiblemente, es como mínimo 2% en peso. Los ejemplos particulares de las composiciones según la invención comprenden 1,1,1,3,3-pentafluorobutano y un disolvente orgánico no fluorado en las proporciones en las que forman un azeótropo o pseudo-azeótropo.
Las composiciones según la invención contienen eventualmente un agente tensioactivo. Se puede utilizar todo agente tensioactivo bien conocido por sí mismo y compatible con las composiciones según la invención. Ventajosamente, se utiliza el agente tensioactivo con las composiciones según la invención que comprenden al menos un disolvente orgánico no fluorado, tales como las descritas anteriormente. En efecto, estas composiciones son particularmente convenientes para alcanzar una buena solubilidad del agente tensioactivo, a la vez que conservan las buenas propiedades en cuanto a la ininflamabilidad de las composiciones.
Algunos agentes tensioactivos utilizables en las composiciones según la invención están descritos, por ejemplo, en ULLMANN'S Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5th ed., 1987, vol. A8, p. 338-350. Se pueden utilizar agentes tensioactivos catiónicos, aniónicos, no iónicos y anfóteros. Se pueden utilizar por ejemplo, ácidos grasos, ésteres grasos, alquilbencenosulfonatos, alcanosulfonatos, sulfonatos de \alpha-olefina, ésteres de ácidos grasos \alpha-sulfonados (SES), sulfatos de alquilo, sulfatos de éter alquílico, compuestos de amonio cuaternario, éteres alquílicos de polietilenglicol, éteres fenílicos de polietilenglicol, las alcanolamidas de ácido graso, éteres poliglicólicos de alcohol graso, copolímeros de bloque de óxido de etileno y óxido de propileno, alquilbetaínas, alquilsulfobetaínas, sales de tetraalquilamonio de ácidos mono- o dialquilfosfónicos o los agentes tensioactivos que comprenden al menos un grupo de imidazolina. Se pueden utilizar igualmente agentes tensioactivos tales como los descritos antes que contienen al menos un sustituyente flúor. Más específicamente se pueden utilizar agentes tensioactivos que comprenden al menos una cadena alquílica fluorada o un sustituyente aromático polifluorado. En las composiciones según la invención utilizables principalmente como agente de secado, se utiliza con preferencia un agente tensioactivo de tipo imidazolina. De forma particularmente preferida, la imidazolina responde a la fórmula
1
en la que R representa una cadena de alquilo o alquenilo que comprende de 2 a 25 átomos de carbono. Y representa un grupo hidroxilo o amino y x es un número entero de 1 a 20. Con preferencia, x es de 1 a 12. Con preferencia, la cadena R comprende de 10 a 20 átomos de carbono. Son particularmente preferidas las imidazolinas en las que R representa una cadena que comprende 11 ó 17 átomos de carbono y x es igual a 2.
La imidazolina puede estar bajo la forma de base libre o bajo la forma de sal, preferiblemente, sal de mono- o di-carboxilato. La parte carboxilato está derivada preferiblemente de un ácido graso saturado o insaturado que comprende de 4 a 22 átomos de carbono. Se prefiere utilizar la imidazolina bajo la forma libre o bajo la forma de sal de monocarboxilato.
También es muy particularmente conveniente un agente tensioactivo de tipo alquilbencenosulfonato. A menudo este agente tensioactivo comprende una cadena alquílica que contiene de 4 a 22, con preferencia de 10 a 14 átomos de carbono. Las sales de docecilbencenosulfonato, en particular las sales de una amina cuaternaria, dan buenos resultados. Es particularmente preferido el docecilbencenosulfonato de isopropilamonio.
Cuando está presente un agente tensioactivo en una composición según la invención, su contenido es generalmente de 100 ppm (mg/kg) como mínimo. A menudo es de 500 ppm como mínimo. Preferiblemente, es de 1000 ppm como mínimo. Generalmente, el contenido del agente tensioactivo es de 5000 ppm como máximo. A menudo es de 4000 ppm como máximo. Preferiblemente, es de 3000 ppm como máximo. Cuando se utiliza un agente tensioactivo de tipo imidazolina tal como el descrito antes, su contenido particularmente preferido es de aproximadamente 2000 ppm. La tabla que sigue detalla de una manera no limitativa algunas composiciones preferidas según la invención.
TABLA 1
2
Se pueden utilizar las composiciones según la invención, por ejemplo, en las aplicaciones como disolvente, como agente de secado, como disolvente de desengrasado o como agente de fijación de tóners. Se pueden utilizar también las composiciones según la invención como refrigerante o fluido portador de calor.
Un agente de secado se utiliza, por ejemplo, en la industria electrónica, electromecánica o eventualmente cosmética cuando se quiere eliminar el agua adsorbida sobre una superficie sólida de un objeto después de un tratamiento acuoso. El tratamiento acuoso puede consistir, por ejemplo, en una operación de limpieza, eventualmente en presencia de un tensioactivo. Generalmente, se sumerge el objeto después del tratamiento acuoso en un agente de secado en estado de ebullición que comprende un agente tensioactivo, después se elimina el agente tensioactivo que se adhiere a la superficie del objeto en un baño de lavado. Las composiciones según la invención que comprenden un agente tensioactivo son muy convenientes para la operación de secado. Las composiciones según la invención exentas de agente tensioactivo son muy convenientes para el baño de lavado destinado a eliminar el agente tensio-
activo.
Se utiliza un disolvente de desengrasado, por ejemplo, en la industria electrónica o electromecánica para eliminar la grasa adsorbida principalmente sobre piezas metálicas usadas con grasa. Generalmente, se sumerge una pieza a desengrasar en un baño de disolvente de desengrasado en estado de ebullición. Son particularmente convenientes como disolvente de desengrasado, las composiciones según la invención que comprenden un disolvente orgánico no fluorado de polaridad elevada, tal como los alcanoles, en particular el metanol o el etanol y/o las que comprenden un hidrocarburo clorado.
Un agente de fijación de tóners sirve para fijar las partículas de tóner sobre un soporte. Las partículas de tóner comprenden generalmente un polímero y un pigmento. Cuando se trata de una impresión electrofotográfica, las partículas son atraídas sobre la imagen electrostática impresa sobre el soporte por fuerzas electrostáticas. El agente de fijación de tóner sirve para ablandar el polímero, lo que asegura después una adhesión permanente de las partículas sobre el soporte. Se utiliza el agente de fijación de tóners bajo la forma de vapores, generados habitualmente por vaporización de gotas de disolvente sobre una placa de calefacción, por ejemplo. Son muy convenientes para esta aplicación las composiciones ininflamables según la invención que presentan un buen poder disolvente del polímero.
Las composiciones ininflamables según la invención se pueden utilizar ventajosamente como un agente de secado en una máquina de secado o como un agente de fijación de tóner en una industria de impresión por láser.
Las composiciones según la invención son igualmente muy convenientes como fluido refrigerante, en particular como producto para reemplazar al CFC-11 (triclorofluorometano) o como producto para reemplazar al CFC-113 (1,1,2-triclorotrifluoroetano), principalmente para las aplicaciones con un turbocompresor. Los turbocompresores se utilizan sobre todo cuando se quiere disponer de producciones frigoríficas importantes para las instalaciones de aire acondicionado, por ejemplo, o para la industria de procedimientos. Informaciones relativas a la aplicación de refrigeración, de fluido portador de calor y a la refrigeración con un turbocompresor están contenidas, por ejemplo, en ULLMANN'S Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5th ed., 1988, vol. B3, p. 19-2 a 19-39. Son particularmente muy convenientes para esta aplicación las composiciones constituidas esencialmente por 1,1,1,3,3-pentafluorobutano y uno o varios compuestos fluorados ininflamables seleccionados entre perfluorohexano, perfluoropentano y perfluorobutil-metiléter especialmente si estas composiciones son azeotrópicas o pseudo-azeotrópicas.
Son muy convenientes para la utilización como producto para reemplazar al CFC-11 en las aplicaciones como refrigerante o fluido portador de calor, las composiciones según la invención que comprenden 1,1,1,3,3-pentafluorobutano y perfluoropentano, en particular las que contienen o están constituidas por 10 a 90% en peso de HFC-365mfc y 90 a 10% en peso de perfluoropentano. Una composición preferida para esta aplicación está constituida por 25 a 30% en peso de HFC-365mfc y 75 a 70% en peso de perfluoropentano. Una composición que contiene de 27,0 a 27,2% en peso de 1,1,1,3,3-pentafluorobutano y de 72,8 a 73,0% en peso de perfluoropentano, es muy particularmente prefe-
rida.
Son muy convenientes para la utilización como producto para reemplazar al CFC-113 en las aplicaciones como refrigerante o fluido portador de calor, las composiciones según la invención que comprenden 1,1,1,3,3-pentafluorobutano y perfluorohexano, en particular las que contienen o están constituidas por 10 a 90% en peso de HFC-365mfc y 90 a 10% en peso de perfluoropentano; las que comprenden 1,1,1,3,3-pentafluorobutano y perfluorobutil-metiléter, en particular las que contienen o están constituidas por 10 a 90% en peso de HFC-365mfc y 90 a 10% en peso de perfluorobutil-metiléter; y las que comprenden 1,1,1,3,3-pentafluorobutano, perfluorohexano y perfluorobutil-metiléter. Una composición preferida para esta aplicación está constituida por 60 a 65% en peso de HFC-365mfc y 40 a 35% en peso de perfluorohexano. Una composición que contiene de 61,0 a 62,0% en peso de 1,1,1,3,3-pentafluorobutano y de 38,0 a 39,0% en peso de perfluorohexano, es muy particularmente conveniente para esta aplicación. Otra composición preferida para esta aplicación está constituida por 40 a 60% en peso de HFC-365mfc y 60 a 40% en peso de perfluorobutil-metiléter.
Los ejemplos que se dan a continuación pretenden ilustrar la invención pero sin limitarla.
Ejemplos 1 y 2
Azeótropos de HFC-365mfc/perfluorohexano, HFC-365mfc/perfluoropentano
Para destacar la existencia de composiciones azeotrópicas o pseudo-azeotrópicas según la invención entre el 1,1,1,3,3-pentafluorobutano y el perfluoropentano o el perfluorohexano, se utilizó un aparato de vidrio constituido por un frasco de ebullición de 50 ml montado sobre un condensador a reflujo. La temperatura del líquido se midió por medio de un termómetro que se sumerge en el frasco.
Se calentó una cantidad de 1,1,1,3,3-pentafluorobutano puro determinada con precisión bajo una presión conocida hasta ebullición y después se introdujeron progresivamente en el frasco, por medio de una jeringa a través de un tubo lateral, pequeñas cantidades de perfluorocarburo pesadas con precisión.
La determinación de las composiciones pseudo-azeotrópicas se realizó por una lectura de la evolución de la temperatura de ebullición de la mezcla en función de su composición.
Estas medidas se realizaron para las mezclas que contienen 1,1,1,3,3-pentafluorobutano y cantidades crecientes de perfluorohexano (ejemplo 1) o de perfluoropentano (ejemplo 2).
Se menciona la presión a la que se tomaron las medidas. La evolución de la temperatura de ebullición de las diferentes composiciones en función de su contenido de perfluorocarburo, expresado en% en peso, se presenta en la tabla 2.
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(Tabla pasa a página siguiente)
TABLA 2
3
TABLA 3
5
Las mezclas azeotrópicas o pseudo-azeotrópicas de HFC-365mfc/perfluorohexano o HFC-365mfc/perfluoropen-
tano son ininflamables.
Ejemplo 3
Se preparó una composición según la invención que contiene 50 partes en peso de HFC-365mfc, 50 partes en peso de perfluorohexano PF-5060 y 10 partes en peso de acetato de etilo. La composición era homogénea. Se sometió al ensayo según la norma ISO 1523. La composición no presentó punto de destello.
Ejemplo 4
Una composición según la invención que contiene 40 partes en peso de HFC-365mfc, 60 partes en peso de perfluorobutiléter HFE-7100 y 5 partes en peso de isopropanol se sometió al ensayo según la norma ISO 1523. La composición no presentó punto de destello.
Ejemplo 5
Solubilidad del agente tensioactivo IMIDAZOLINA 18NH (N-(2-aminoetil)-2-n-octadecilimidazolina) en mezclas ternarias.
Se disolvieron 0,025 g de IMIDAZOLINA 18NH en 2 g de xileno (mezcla técnica de isómeros) y se añadieron 20 g de una mezcla que contiene 13 g de HFC-365mfc y 7 g de perfluorohexano. La solución homogénea obtenida contiene 1182 ppm de IMIDAZOLINA 18NH. Se sometió esta solución a un ensayo rápido de inflamabilidad tratando de prender fuego a la solución a temperatura ambiente con ayuda de una cerilla. La solución no se prendió fuego.
Ejemplo 6
Se procedió como en el ejemplo 5 reemplazando el xileno por la misma cantidad de tolueno. La solución homogénea obtenida contiene 1182 ppm de IMIDAZOLINA 18NH. La solución no se prendió fuego con el ensayo descrito en el ejemplo 5.
Ejemplo 7
Se disolvieron 0,022 g de IMIDAZOLINA 18NH en 1 g de isobutanol y se añadieron 20 g de una mezcla que contiene 13 g de HFC-365mfc y 7 g de perfluorohexano. La solución homogénea obtenida contiene 1048 ppm de IMIDAZOLINA 18NH. La solución no se prendió fuego con el ensayo descrito en el ejemplo 5.
Ejemplo 8
Una placa de PVDF de forma geométrica rectilínea con una altura de 10 cm, una longitud de 2 cm y un espesor de 1 cm, perforada en la dirección del espesor con 20 agujeros de 2 mm de diámetro, se sumergió en agua con el fin de cubrir todos los agujeros.
Se sumergió la placa durante 15 segundos en una solución de secado en estado de ebullición, que contiene HFC-365mfc (65 partes en peso), perfluorohexano PF-5060 (35 partes en peso), isobutanol (5 partes en peso) y 1610 ppm de IMIDAZOLINA 18NH obtenida de manera análoga al ejemplo 5. Se retiró la placa y se secó durante 2 minutos al aire. Se repitió 4 veces la operación de inmersión/secado correspondiendo a una duración total de inmersión de 60 segundos. Al final de este tratamiento todos los agujeros estaban exentos de agua.
Ejemplo 9
Se procedió como en el ejemplo 8 utilizando una solución de secado que contenía 40 partes en peso de HFC-365mfc, 60 partes en peso de perfluorobutiléter HFE-7100, 5 partes en peso de isobutanol y 2000 ppm de IMIDAZOLINA 18NH. Después de una duración total de la inmersión de 60 segundos, 19 de los 20 agujeros, estaban exentos de agua.
Ejemplo 10
Se procedió como en el ejemplo 8 utilizando una solución de secado que contenía 36,4 partes en peso de HFC-365mfc, 54,5 partes en peso de perfluorobutiléter HFE-7100, 9,1 partes en peso de isobutanol y 2500 ppm de dodecilbencenosulfonato de isopropilamonio. Después de una duración total de la inmersión de 60 segundos, todos los agujeros estaban exentos de agua.

Claims (35)

1. Composiciones que comprenden 1,1,1,3,3-pentafluorobutano y más de 5% en peso de al menos un compuesto fluorado ininflamable que no presenta punto de destello determinado según la Norma ISO 1523, seleccionado entre los hidrofluorocarburos que comprenden al menos 5 átomos de carbono, los perfluorocarburos, las aminas fluoradas y los éteres fluorados con la excepción de
(1)
las composiciones azeotrópicas o cuasi-azeotrópicas que comprenden hasta 25% en peso de 1,1,1,2,3,4,4,5, 5,5-decafluoropentano y al menos 75% en peso de 1,1,1,3,3-pentafluorobutano y que no presentan punto de destello determinado según la Norma ASTM D 3828;
(2)
una composición constituida por 50% en peso de 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-decafluoropentano y 50% en peso de 1,1,1,3,3-pentafluorobutano;
(3)
una composición constituida por 40% en peso de 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-decafluoropentano, 40% en peso de 1,1,1,3,3-pentafluorobutano y 20% en peso de metanol.
2. Composiciones que comprenden 1,1,1,3,3-pentafluorobutano y más de 5% en peso de al menos un compuesto fluorado ininflamable que no presenta punto de destello determinado según la Norma ISO 1523, seleccionado entre los hidrofluorocarburos que comprenden al menos 5 átomos de carbono, los perfluorocarburos, las aminas fluoradas y los éteres fluorados con la condición de que cuando el compuesto fluorado ininflamable es el 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-decafluoropentano, su contenido en la composición es superior al 25% en peso y con la excepción de
(1)
una composición constituida por 50% en peso de 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-decafluoropentano y 50% en peso de 1,1,1,3,3-pentafluorobutano;
(2)
una composición constituida por 40% en peso de 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-decafluoropentano, 40% en peso de 1,1,1,3,3-pentafluorobutano y 20% en peso de metanol.
3. Las composiciones según las reivindicaciones 1 ó 2, que comprenden además un disolvente orgánico no fluorado.
4. Composiciones que comprenden
(a)
1,1,1,3,3-pentafluorobutano;
(b)
más de 5% en peso de al menos un compuesto fluorado ininflamable que no presenta punto de destello determinado según la Norma ISO 1523, seleccionado entre los hidrofluorocarburos que comprenden al menos 5 átomos de carbono, los perfluorocarburos, las aminas fluoradas y los éteres fluorados y
(c)
además un disolvente orgánico no fluorado seleccionado entre los hidrocarburos, los hidrocarburos clorados, los ésteres o cetonas alifáticos, alicíclicos o aromáticos, los alcoholes que comprenden 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ó 10 átomos de carbono o los éteres lineales o ramificados que comprenden 4, 5, 6, 7, 8 ó 9 átomos de carbono o los éteres cíclicos que comprenden 5, 6, 7, 8 ó 9 átomos de carbono o el tetrahidrofu- rano.
5. Las composiciones según las reivindicaciones 3 ó 4, en las que el disolvente orgánico no fluorado se selecciona entre los hidrocarburos.
6. Las composiciones según la reivindicación 5, en las que los hidrocarburos se eligen entre los alcanos o alquenos que comprenden de 5 a 12 átomos de carbono.
7. Las composiciones según las reivindicaciones 3 ó 4, en las que el disolvente orgánico no fluorado se selecciona entre los hidrocarburos halogenados.
8. Las composiciones según la reivindicación 7, en las que los hidrocarburos halogenados son alcanos clorados elegidos entre diclorometano, triclorometano y 1,2-dicloroetano.
9. Las composiciones según la reivindicación 7, en las que el hidrocarburo halogenado es el trans-1,2-dicloroetileno.
10. Las composiciones según las reivindicaciones 3 ó 4, en las que el disolvente orgánico no fluorado se selecciona entre los ésteres o cetonas alifáticos, alicíclicos o aromáticos.
11. Las composiciones según la reivindicación 10, en las que el disolvente orgánico no fluorado se elige entre el acetato de etilo, el butirato de etilo y el caproato de etilo.
12. Las composiciones según la reivindicación 10, en las que el disolvente orgánico no fluorado se elige entre la acetona, la 2-butanona, las 2- ó 3-pentanonas, la metilisobutilcetona, la diisopropilcetona, la ciclohexanona y la acetofenona.
13. Las composiciones según la reivindicación 3, en las que el disolvente orgánico no fluorado se selecciona entre los alcoholes.
14. Las composiciones según la reivindicación 13, en las que los alcoholes son alcanoles elegidos entre metanol, etanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, iso-butanol y terc-butanol.
15. Las composiciones según la reivindicación 4, en las que los alcoholes son alcanoles elegidos entre etanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, iso-butanol y terc-butanol.
16. Las composiciones según las reivindicaciones 14 ó 15, en las que el alcanol es el iso-butanol.
17. Las composiciones según las reivindicaciones 3 ó 4, en las que el disolvente orgánico no fluorado se elige entre el éter dietílico, el metil-isopropil-éter, el éter monometílico de dietilenglicol, el éter dimetílico de dietilenglicol y el tetrahidrofurano.
18. Las composiciones según una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 17, que comprenden de 1 a 20% en peso de disolvente orgánico no fluorado.
19. Las composiciones según la reivindicación 18, que comprenden de 2 a 10% en peso de disolvente orgánico no fluorado.
20. Las composiciones según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19, en las que el compuesto fluorado ininflamable se selecciona entre los hidrofluorocarburos lineales, ramificados o cíclicos que comprenden 5, 6, 7, 8, 9 ó 10 átomos de carbono.
21. Las composiciones según la reivindicación 20, que comprenden 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-decafluoropentano (HFC-43-10mee) como compuesto fluorado ininflamable.
22. Las composiciones según la reivindicación 21, que comprenden de 40 a 70% en peso de 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-decafluoropentano.
23. Las composiciones según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19, en las que el compuesto fluorado ininflamable se selecciona entre los éteres fluorados y las aminas fluoradas ininflamables lineales, ramificados o cíclicos y que contienen 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ó 10 átomos de carbono.
24. Las composiciones según la reivindicación 23, que comprenden perfluorobutil-metil-éter como compuesto fluorado ininflamable.
25. Las composiciones según la reivindicación 24, que comprenden de 55 a 85% o de 50 a 60% en peso de perfluorobutil-metil-éter.
26. Las composiciones según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19, en las que el compuesto fluorado ininflamable se selecciona entre los perfluorocarburos que contienen 4, 5, 6, 7, 8, 9 ó 10 átomos de carbono.
27. Las composiciones según la reivindicación 26, que comprenden perfluoropentano o perfluorohexano como compuesto fluorado ininflamable.
28. Las composiciones según la reivindicación 27, que comprenden 1,1,1,3,3-pentafluorobutano y al menos un perfluorocarburo elegido entre perfluoropentano o perfluorohexano en proporciones en las que forman un azeótropo o un pseudo-azeótropo, estando constituido dicho azeótropo o un pseudo-azeótropo esencialmente de 40 a 80% en peso de 1,1,1,3,3-pentafluorobutano y de 20 a 60% en peso de perfluorohexano o de 13 a 50% en peso de 1,1,1,3,3-pentafluorobutano y de 50 a 87% en peso de perfluoropentano.
29. Las composiciones según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 28, que contienen un compuesto fluorado ininflamable en una cantidad tal que dicha composición no presenta un punto de destello según la norma ISO 1523.
30. Las composiciones según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 29, que comprenden además un agente tensioactivo.
31. La utilización de las composiciones según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 30, en aplicaciones de disolvente, agente de secado, disolvente de desengrasado o agente de fijación de tóners.
32. La utilización de las composiciones según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 30, en aplicaciones como refrigerante o fluido portador de calor.
33. La utilización según las reivindicaciones 31 ó 32, como producto para reemplazar al CFC-11 (triclorofluorometano) o como producto para reemplazar al CFC-113 (1,1,2-triclorotrifluoroetano).
34. La utilización de una composición que comprende 1,1,1,3,3-pentafluorobutano y más de 25% en peso de 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-decafluoropentano como disolvente.
35. La utilización según la reivindicación 34, en la que el contenido de 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-decafluoropentano en la composición es de 40% a 70% en peso.
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