[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP6324368B2 - 安定化ヨードカーボン組成物 - Google Patents

安定化ヨードカーボン組成物 Download PDF

Info

Publication number
JP6324368B2
JP6324368B2 JP2015500461A JP2015500461A JP6324368B2 JP 6324368 B2 JP6324368 B2 JP 6324368B2 JP 2015500461 A JP2015500461 A JP 2015500461A JP 2015500461 A JP2015500461 A JP 2015500461A JP 6324368 B2 JP6324368 B2 JP 6324368B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
composition
hfc
present
compound
compounds
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015500461A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2015514827A5 (ja
JP2015514827A (ja
Inventor
シン,ラジヴ・ラトナ
ネアー,ハリダサン・ケイ
トーマス,レイモンド・エイチ
フォード,ローレンス・エイ
ウィルソン,デーヴィッド・ピー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honeywell International Inc
Original Assignee
Honeywell International Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US13/419,071 external-priority patent/US9175201B2/en
Application filed by Honeywell International Inc filed Critical Honeywell International Inc
Publication of JP2015514827A publication Critical patent/JP2015514827A/ja
Publication of JP2015514827A5 publication Critical patent/JP2015514827A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6324368B2 publication Critical patent/JP6324368B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/02Materials undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/04Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa
    • C09K5/041Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems
    • C09K5/044Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems comprising halogenated compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/02Materials undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/04Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa
    • C09K5/041Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems
    • C09K5/044Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems comprising halogenated compounds
    • C09K5/045Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems comprising halogenated compounds containing only fluorine as halogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M141/00Lubricating compositions characterised by the additive being a mixture of two or more compounds covered by more than one of the main groups C10M125/00 - C10M139/00, each of these compounds being essential
    • C10M141/10Lubricating compositions characterised by the additive being a mixture of two or more compounds covered by more than one of the main groups C10M125/00 - C10M139/00, each of these compounds being essential at least one of them being an organic phosphorus-containing compound
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M171/00Lubricating compositions characterised by purely physical criteria, e.g. containing as base-material, thickener or additive, ingredients which are characterised exclusively by their numerically specified physical properties, i.e. containing ingredients which are physically well-defined but for which the chemical nature is either unspecified or only very vaguely indicated
    • C10M171/008Lubricant compositions compatible with refrigerants
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2205/00Aspects relating to compounds used in compression type refrigeration systems
    • C09K2205/10Components
    • C09K2205/12Hydrocarbons
    • C09K2205/122Halogenated hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2205/00Aspects relating to compounds used in compression type refrigeration systems
    • C09K2205/10Components
    • C09K2205/12Hydrocarbons
    • C09K2205/126Unsaturated fluorinated hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2203/00Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds and hydrocarbon fractions as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2203/02Well-defined aliphatic compounds
    • C10M2203/024Well-defined aliphatic compounds unsaturated
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2207/00Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2207/02Hydroxy compounds
    • C10M2207/021Hydroxy compounds having hydroxy groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2207/00Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2207/02Hydroxy compounds
    • C10M2207/023Hydroxy compounds having hydroxy groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2207/00Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2207/02Hydroxy compounds
    • C10M2207/023Hydroxy compounds having hydroxy groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings
    • C10M2207/026Hydroxy compounds having hydroxy groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings with tertiary alkyl groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2207/00Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2207/04Ethers; Acetals; Ortho-esters; Ortho-carbonates
    • C10M2207/042Epoxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2207/00Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2207/04Ethers; Acetals; Ortho-esters; Ortho-carbonates
    • C10M2207/044Cyclic ethers having four or more ring atoms, e.g. furans, dioxolanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2207/00Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2207/04Ethers; Acetals; Ortho-esters; Ortho-carbonates
    • C10M2207/046Hydroxy ethers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2209/00Organic macromolecular compounds containing oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2209/10Macromolecular compoundss obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C10M2209/103Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups
    • C10M2209/1033Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups used as base material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2223/00Organic non-macromolecular compounds containing phosphorus as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2223/02Organic non-macromolecular compounds containing phosphorus as ingredients in lubricant compositions having no phosphorus-to-carbon bonds
    • C10M2223/049Phosphite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2020/00Specified physical or chemical properties or characteristics, i.e. function, of component of lubricating compositions
    • C10N2020/09Characteristics associated with water
    • C10N2020/097Refrigerants
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2020/00Specified physical or chemical properties or characteristics, i.e. function, of component of lubricating compositions
    • C10N2020/09Characteristics associated with water
    • C10N2020/097Refrigerants
    • C10N2020/101Containing Hydrofluorocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2030/00Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
    • C10N2030/08Resistance to extreme temperature
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2030/00Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
    • C10N2030/66Hydrolytic stability
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/30Refrigerators lubricants or compressors lubricants

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Description

本出願は、2004年12月21日出願の米国仮出願60/638,003の優先権の利益を主張する2005年12月21日出願のPCT出願PCT/US05/46982の米国国内段階出願として2008年3月10日に出願された米国出願11/795,779(これらの全部を参照として本明細書中に包含する)のそれぞれの部分継続出願である。本出願はまた、2008年5月15日出願の米国仮出願61/053,663の優先権の利益を主張する2009年5月15日出願の米国出願12/467,061(これらの全部を参照として本明細書中に包含する)の部分継続出願でもある。本出願はまた、2007年11月8日出願の米国出願11/937,267の継続出願である2011年2月8日出願の米国出願13/022,902の部分継続出願でもある。
ハロゲン化炭化水素は、冷媒、エアゾール噴射剤、発泡剤、熱伝導媒体、及び気体状誘電体などとして様々な工業用途において広範な用途が見出されている。これらの用途の多くは、これまでは、クロロフルオロカーボン(CFC)及びヒドロクロロフルオロカーボン(HCFC)を主要な量で含む組成物を使用してきた。しかしながら、懸念される環境問題が、これらのハロゲン化炭化水素の幾つかの使用と関連付けられるようになってきた、例えば、CFCとHCFCは両方とも、比較的高い地球温暖化係数を示す傾向がある。したがって、所期の用途にふさわしいが、同時にCFC及び他の好ましくないハロゲン化化合物よりも低い地球温暖化係数を有する組成物を用いることが、多くの用途において望まれるようになってきた。
本出願人らは、冷却(及び他の)用途において、ヨウ素化化合物を含む幾つかの組成物、特にトリフルオロヨードメタンを含む組成物を有利に用いて、その多くが高い地球温暖化係数を有する様々な塩素化化合物に置き換えて、それを原因とする環境破壊の可能性を減少させることができることを認識した。しかしながら、本出願人らは、トリフルオロヨードメタンのようなヨウ素化化合物は比較的不安定である傾向があり、特に幾つかの通常の冷却条件下においては、しばしばCFC、HCFC、及びヒドロフルオロカーボン(HFC)よりも安定性が非常に低いことを更に認識した。
冷媒として、且つ他のCFC、HCFC、及びHFC流体の代替品として有用であるためには、ヨウ素化化合物を含む好適な組成物は安定でなければならない。本出願人らは、好適な安定なヨード組成物を製造するための一つの可能性のある方法は、その中で安定化化合物を用いることであることを認識した。
HCFC及びCFC組成物と共に用いるための様々な安定剤が知られている。HFCは、それらの非常に優れた安定性のために、当該技術において公知なように、それらの組成物中に含ませる安定剤を用いても用いなくてもよい。例えば、米国特許5,380,449においては、ジクロロトリフルオロエタン、並びに安定化量の少なくとも1種類のフェノール類及び少なくとも1種類の芳香族又はフッ素化アルキルエポキシドを含む組成物が開示されている。しかしながら、ヨード化合物は、CFC及びHCFCよりも安定性が非常に低い傾向があるため、同一又は類似の化合物がCFC/HCFCの代替品として用いるのに充分な程度までヨード化合物を安定化させることができるか否かを、CFC及びHCFCに関する安定剤の教示(例えば‘449の開示)から予測することはできない。即ち、当業者によって認識されるように、C−Cl及びC−F結合は、C−I結合よりも少なくとも約1.5〜2倍強い傾向がある。したがって、HCFC又はCFCを安定化させる化合物が、約2倍の量の安定性を加えることが必要であるヨード化合物を冷媒用途において有用にするのに好適であると期待することは、本質的にも必然的にも妥当ではない。
このように、本出願人らは、CFC、HCFC、及びHFC冷媒の代替物としてなどの様々な用途のために充分に安定であるトリフルオロヨードメタンのようなヨード化合物を含む組成物を製造する必要性を認識した。
冷却用途において、これまで用いられている幾つかのCFC及びHCFCの代替物として幾つかのヨードカーボン化合物を用いることが提案されている。例えば、日本公開09−059612(出願番号07−220964)においては、トリフルオロヨードメタン及び1種類以上のフェノール系化合物を含む冷媒組成物が開示されている。この特許文献は、フェノール系組成物がトリフルオロヨードメタンを劣化に対して安定化させるように作用することを示している。
米国特許5,380,449 日本公開09−059612
トリフルオロヨードメタンのための安定剤としてフェノール系化合物を含む組成物はある程度の成功を収めている可能性があるが、幾つかの用途においては、フェノール系化合物を使用しないか、又はかかる化合物をより低い濃度で使用することが望ましい可能性がある。例えば、フェノール類はヒドロキシル基の解離により概して酸性であり、比較的反応性である。これらの特徴は、幾つかの用途及び/又は幾つかの状況において望ましくない可能性がある。
本発明は、驚くほど安定であり、様々な冷却システムにおける冷媒などとして様々な用途において有利に用いることができる、トリフルオロヨードメタン(CFI)のようなヨードカーボン化合物を含む様々な組成物を提供する。特に、本出願人らは、予期しなかったことに、一般的にヨードカーボン化合物、及びC〜Cヨードカーボン、更により好ましくはC〜Cヨードカーボン、特に(好ましいCヨードカーボンのように)トリフルオロヨードメタンを、具体的な化合物の組から選択される1種類以上の安定剤化合物と混合して、商業用途、工業用途、及び個人用途のために、特に、冷却システム、空調システム(自動車用空調システムを含む)等において用いるための熱伝達流体として好適な、非常によく安定化されたヨードカーボン含有組成物、好ましくはトリフルオロヨードメタン含有組成物を生成させることができることを見出した。更に、本組成物は、様々な用途のために十分に安定であるだけでなく、不燃性、並びに低いオゾン層破壊特性と地球温暖化特性の組み合わせの独特の組合せを示す傾向があり、このためにこれらはCFC、HCFC、及びHFC冷媒の代替物として特に有用な候補物質になる。
本明細書において用いる「ヨードカーボン」という用語は、少なくとも1つの炭素−ヨウ素結合を含み、ヨードフルオロカーボン(少なくとも1つの炭素−ヨウ素結合及び少なくとも1つの炭素−フッ素結合を有するが、炭素−炭素結合以外の他の結合を有しない化合物)、並びにヒドロヨードフルオロカーボン(少なくとも1つの炭素−ヨウ素結合、少なくとも1つの炭素−フッ素結合、少なくとも1つの炭素−水素結合を有するが、炭素−炭素結合以外の他の結合を有しない化合物)をカバーするように意図される。
したがって、本発明は、一態様においては、少なくとも1種類のヨードカーボン化合物、好ましくはC〜Cヨードカーボン、更により好ましくはCヨードカーボン、及び少なくとも1種類の安定化化合物を含む組成物に関する。幾つかの場合には、組成物に遊離基捕捉機能に基づく任意の1種類以上の安定剤を含ませることができるが、多くの好ましい態様においては、安定剤は、1種類又は複数のジエンベースの化合物、幾つかのフェノール化合物、幾つかのエポキシド類、幾つかのホスファイト類、及び幾つかのホスフェート類を、好ましくは少なくとも主要な割合で含む。
幾つかの好ましい態様においては、ジエンベースの化合物は1種類又は複数のイソプレンベースの化合物である。本明細書において用いる「ジエンベースの化合物」という用語は、分子構造内に2つ以上の二重結合を有する置換又は非置換の両方のC〜C化合物、及びかかるC〜C化合物が関与する1つ又は複数の反応によって形成することができる化合物(但し、かかる反応生成物化合物中に少なくとも1つの二重結合が存在する)を指す。好ましい態様においては、本発明のジエンベースの化合物は、分子構造内に2つ以上の二重結合を有する置換及び非置換のC〜C20化合物を含む。本明細書において用いる「イソプレンベースの化合物」という用語は、イソプロペン、イソプレン基を有する化合物、及びイソプレンが関与する1つ又は複数の反応によって形成することができる化合物を指す。例えば、本明細書において定められているように、ジエンベースの化合物はミルセン及びファルセノールを含み、その各々は3つの炭素−炭素二重結合を有する。このように、「ジエンベース」という用語は、2つのみの二重結合を有する化合物に限定されず、2つより少ないか又はそれより多い炭素−炭素二重結合を有する化合物を包含する。複数のC〜Cジエンの組み合わせによって形成されるジエンベースの化合物の場合には、組み合わされる分子は同一であっても又は異なっていてもよい。
本出願人らは、幾つかの使用条件下では、ヨードカーボン化合物は、特に潤滑剤化合物の存在下において、更により特には蒸気圧縮サイクル運転において冷媒が経験する温度条件下での潤滑剤の存在下においては、C−I結合の代わりにC−Cl及びC−F結合を有する化合物よりも安定性が概して低い傾向を有することを認識するに至った。このように、本出願人らは、冷媒、更により好ましくはCFC及びHCFC冷媒の代替物などとして、熱伝達用途などにおける種々の用途のために充分に安定であるトリフルオロヨードメタンのようなヨードカーボン化合物を含む組成物を提供することが望ましいことを認識した。かかる組成物は、本発明の組成物に代えてCFC及びHCFCベースの組成物を用いた場合に引き起こされるであろう環境損害を減少させる可能性を与える。しかしながら、本出願人らは、ヨウ素化化合物は一般に比較的不安定である傾向を有し、通常の冷却システム内に存在する条件下のような幾つかの使用条件下では、しばしばCFC及びHCFCよりも非常に安定性が低いことを更に認識した。例えば、様々な冷媒について標準的な推奨されるASHRAE及びSAE試験を行ったところ、本発明者らは、ヨードフルオロカーボンを含む化合物が褐色/黒色のヨウ素を生成させることを見出し、これは試験条件中におけるヨードフルオロカーボンの分解から形成されたと考えられる。
本発明者らは、予期しなかったことに、ヨードカーボン化合物、好ましくはC〜Cヨードカーボン、より好ましくはCヨードカーボン、更により好ましくはトリフルオロヨードメタンを、少なくとも1種類の安定化化合物、好ましくは遊離基捕捉機能を有する化合物、更により好ましくは、(1)ジエンベースの化合物、好ましくは少なくとも2つの炭素−炭素二重結合及び少なくとも4個の炭素原子を有するジエンベースの化合物;(2)エポキシ化合物、例えば好ましくは、下式(E1)及び(E2):
Figure 0006324368
(式中、
は、少なくとも3個の炭素原子、好ましくは少なくとも4個の炭素原子を有する脂肪族基であり、より好ましくは幾つかの態様においては、Rは4〜6個の炭素原子を有する不飽和脂肪族基であり、幾つかの非常に好ましい態様においては、Rは4炭素の不飽和脂肪族基であり;
は、4又は5個の炭素原子を有する脂肪族基、又は多環式芳香族基、好ましくはナフチル基、及びこれらの組み合わせである)
にしたがう置換又は非置換化合物から選択されるエポキシ化合物;
(3)下式P1:
Figure 0006324368
(式中、それぞれのRは、独立して、フェニル基、又は少なくとも6個であるが15個未満の炭素原子を有するカルボキシレート基である)
にしたがうホスファイト;
(4)非ヒンダード又は弱ヒンダードフェノール類(この用語は下記に定義する);及びこれらの任意の2以上の組み合わせ;
からなる群から選択される少なくとも1種類の化合物と混合することができることを見出した。
本明細書において用いる弱ヒンダードフェノールという用語は、フェノール環上の2及び6位に脂肪族置換基が存在し、これらの位置における置換基の炭素原子の合計数が4より多いが8未満である置換フェノールを意味する。好ましい態様においては、2及び6位における置換基の炭素原子の合計数は、5又は6、更により好ましくは5である。本明細書において用いる非ヒンダードフェノールという用語は、フェノール環上の2又は6位のいずれかの上に存在する任意の置換基の組み合わせにおいて合計で2以下の合計数の炭素原子が存在するフェノールを意味する。
幾つかの非常に好ましい態様においては、本発明の種々の形態にしたがって用いられる安定化化合物は、(1)ジエンベースの化合物、好ましくは少なくとも2つの炭素−炭素二重結合及び少なくとも4個の炭素原子を有するジエンベースの化合物;(2)エポキシ化合物、例えば好ましくは、下式(E1)及び(E2):
Figure 0006324368
(式中、
は、少なくとも3個の炭素原子、好ましくは少なくとも4個の炭素原子を有する脂肪族基であり、より好ましくは幾つかの態様においては、Rは4〜6個の炭素原子を有する不飽和脂肪族基であり、幾つかの非常に好ましい態様においては、Rは4炭素の不飽和脂肪族基であり;
は、4又は5個の炭素原子を有する脂肪族基、又は多環式芳香族基、好ましくはナフチル基、及びこれらの組み合わせである)
にしたがう置換又は非置換化合物から選択されるエポキシ化合物;
(3)下式P1:
Figure 0006324368
(式中、それぞれのRは、独立して、フェニル基、又は少なくとも6個であるが15個未満の炭素原子を有するカルボキシレート基である)
にしたがうホスファイト;及び、これらの任意の2以上の組み合わせ;
からなる群から選択される少なくとも1種類の化合物を含み、好ましくはこれらを主要な割合で含み、より好ましくは幾つかの態様においてはこれらから実質的に構成される。
更に、本組成物は、様々な用途のために充分に安定であるだけでなく、不燃性及び低いオゾン層破壊特性の独特な組み合わせを示す傾向も有しており、このためにこれらは熱伝達流体として、特にCFC及びHCFC冷媒の代替品のような、現在用いられている冷媒の代替候補として特に有用である。更に、本出願人らは、本発明による多くの有利性は、ヨードカーボンに加えて、好ましくは安定剤、特にHFC、好ましくはC〜CのHFC、及びハロゲン化オレフィン、好ましくはC〜Cハロゲン化オレフィンなどの1種類以上の他の化合物も含む組成物に関して達成することができることを見出した。
本出願人らは、本発明の好ましい組成物は安定であり、多くのシステム、装置、及び方法において用いるのに好適であることを更に認識した。例えば、本発明の1形態は、特に自動車用空調用途などの冷却用途などにおいて(潜熱伝達及び/又は顕熱伝達に基づく)加熱又は冷却流体として含まれる、本発明の組成物を含むシステム、装置、及び方法を提供する。下記においてより完全に説明するように、他のシステム、装置、及び方法もまた、本発明の範囲内である。
更に他の形態においては、本発明は、好ましくは多くの好ましい態様においては本発明によるジエンベースの化合物を含む、本明細書において言及する1種類以上の好ましい安定化化合物を好ましくは含む安定化剤を用いることによって、少なくとも1種類のヨードカーボン化合物を含む組成物を安定化させるための方法、システム、及び装置を提供する。
好ましい実施態様の説明
1.組成物−概要:
好ましい組成物は、少なくとも1種類のヨードカーボン、好ましくは(トリフルオロヨードメタン(CFI)のような)Cヨードフルオロカーボン、及び好ましくは更に少なくとも1種類の安定剤、好ましくはジエンベースの化合物などの本明細書において言及する1種類以上の好ましい安定化化合物を、使用条件下でヨードカーボンを分解に対して安定化させるために有効な量で含む。
本発明の幾つかの好ましい組成物は、ヨードカーボン、並びに少なくとも1種類の飽和HFC及び/又は少なくとも1種類のハロアルケン、好ましくは1種類以上のC〜CのHFC、及び/又は1種類以上のC〜Cハロアルケンを含む。
ハロアルケン類が存在する場合には、ハロアルケンは、好ましくは、C〜Cハロアルケン、更により好ましくは少なくとも2個、好ましくは少なくとも3個のフッ素置換基を有するC〜Cハロアルケンを含む。かかるハロアルケンの中で、特に自動車用空調のような熱伝達用途に関連して使用するために非常に好ましいのは、テトラフルオロプロペン類、特に2,3,3,3−テトラフルオロプロペン(HFO−1234yf)である。幾つかのかかる好ましい態様においては、組成物は、ヨードカーボン及びハロアルケンの合計重量を基準として、約5重量%〜約50重量%のヨードカーボン、より好ましくは約20重量%〜約40重量%のヨードカーボン、更により好ましくは約25%〜約35%のヨードカーボン、並びに、約50重量%〜約95重量%のHFC、特にC〜CのHFC、及び/又はハロゲン化オレフィン、好ましくはC〜Cハロゲン化オレフィン、更により好ましくはC〜Cハロアルケン、より好ましくは約60重量%〜約80重量%のHFC、好ましくはC〜CのHFC、及び/又はハロゲン化オレフィン、好ましくはC〜Cハロゲン化オレフィン、更により好ましくはC〜Cハロアルケン、更により好ましくは約65%〜約75%のHFC、好ましくはC〜CのHFC、及び/又はハロゲン化オレフィン、好ましくはC〜Cハロゲン化オレフィン、更により好ましくはハロアルケンを含む。
本発明の幾つかの好ましい組成物は、ヨードカーボン、及び少なくとも1種類のC〜CのHFC、好ましくはC〜CのHFC、更により好ましくはC〜CのHFCを含む。幾つかのかかる好ましい態様においては、組成物は、ヨードカーボン及びHFCの合計重量を基準として、約50重量%〜約95重量%のヨードカーボン、より好ましくは約65%〜約85%のヨードカーボン、及び約5重量%〜約50重量%のHFC、更により好ましくは約15%〜約35%のHFCを含む。
好ましい態様においては、本組成物は、約1000以下、より好ましくは約500以下、更により好ましくは約150以下、幾つかの場合には約100以下の地球温暖化係数(GWP)を有する。幾つかの態様においては、本組成物のGWPは約75以下である。本明細書中において用いる「GWP」とは、"The Scientific Assessment of Ozone Depletion, 2002, a report of the World Meteorological Association's Global Ozone Research and Monitoring Project"(参照として本明細書中に包含する)において規定されている、二酸化炭素のそれに対して相対的に100年間の対象期間にわたって測定されるものである。
好ましくは、本組成物はまた、約0.05以下、より好ましくは約0.02以下、更により好ましくはほぼ0のオゾン層破壊係数(ODP)も有する。本明細書中において用いる「ODP」とは、"The Scientific Assessment of Ozone Depletion, 2002, A report of the World Meteorological Association's Global Ozone Research and Monitoring Project"(参照として本明細書中に包含する)に規定されている通りである。
A.ヨードカーボン:
本明細書に含まれる教示を考慮すると、本発明によるヨードカーボン化合物は1種類以上の広範囲のかかる化合物を含んでいてよいと意図される。例えば、幾つかの好ましい態様においては、ヨードカーボン化合物は、C〜Cヨードカーボン、更により好ましくはC〜Cヨードフルオロカーボンであると意図される。ヨードカーボンは、炭素、水素、フッ素、及びヨウ素を含んでいてよい。
本発明の幾つかの好ましい組成物において、ヨードカーボンは、C〜Cヨードカーボン、より好ましくはCヨードカーボン、更により好ましくはCヨードフルオロカーボンを含む。幾つかの非常に好ましい態様においては、少なくとも1種類のヨードカーボン化合物は、トリフルオロヨードメタン(CFI)を含み、好ましくはこれを全ヨードカーボン化合物を基準として主要な割合で含む。このように、幾つかの非常に好ましい態様においては、本組成物は、炭素−フッ素結合及び炭素−ヨウ素結合のみを含む少なくとも1種類のC化合物を含み、少なくとも2つの炭素−フッ素結合及び少なくとも1つの炭素−ヨウ素結合を含むC化合物が更により好ましい。
トリフルオロヨードメタンは、Matheson TriGas, Inc.などの様々な商業的供給源から容易に入手できる。更に、任意の種々の通常的な方法によって製造されるトリフルオロヨードメタンを用いることができる。トリフルオロヨードメタンを製造する1つのかかる通常の方法の例は、JACS 72,3806(1950), "The Degradation of Silver Trifluoroacetate to Trifluoroiodomethane", Albert L. Henne及びWilliam G. Finnegan(参照として本明細書中に包含する)において開示されている。
一般に、ヨードカーボン化合物は、例えばこの化合物の特定の意図される使用条件などの多数のファクターに応じて広範囲の量で組成物中に存在させることができる。幾つかの好ましい態様においては、1種類又は複数のヨードカーボン化合物は、重量基準で約5%乃至約100%未満、より好ましくは約20%乃至約100%未満の量で本組成物中に存在する。幾つかの好ましい態様、特に組成物が1種類又は複数のHFCを含む態様においては、1種類又は複数のヨードカーボン化合物は、重量基準で約5%〜約35%、より好ましくは約45%〜約95%、更により好ましくは65%〜約95%の量で本組成物中に存在する。幾つかの好ましい態様、特に組成物が1種類又は複数のハロゲン化アルケンを含む態様においては、1種類又は複数のヨードカーボン化合物は、重量基準で約15%〜約50%、より好ましく約20%〜約40%、更により好ましくは約25%〜約35%の量で本組成物中に存在する。
1種類又は複数のヨードカーボン化合物及び安定化剤の相対重量に関しては、幾つかの態様において、ヨードカーボンは、組成物中のヨードカーボン及び安定化剤、好ましくはジエンベースの化合物の合計重量を基準として、約90重量%〜約99.999重量%、より好ましくは約95重量%〜約99.99重量%、更により好ましくは約96重量%〜約99.7重量%の量で存在する。
B.1種類又は複数の安定剤:
幾つかの好ましい態様においては、安定剤化合物は、組成物、好ましくはヨードカーボンを含む組成物、より好ましくはヨードカーボンを含む冷媒組成物の全重量を基準として約0.001重量%〜約15重量%、より好ましくは約0.01重量%〜約10重量%、更により好ましくは約0.3重量%〜約5重量%、更により好ましくは約1〜約2重量%の量で組成物中に存在する。幾つかの場合においては、安定剤化合物は、潤滑剤及び安定剤の合計重量を基準として約0.001重量%〜約15重量%、より好ましくは約0.01重量%〜約10重量%、更により好ましくは約0.3重量%〜約5重量%、更により好ましくは約1〜約2重量%の量で組成物中に存在する。幾つかの好ましい態様においては、安定剤化合物は、組成物、好ましくはヨードカーボンを含む化合物の全重量を基準として約0.5重量%〜約2重量%の量で存在する。
1.1種類又は複数のジエンベースの化合物:
任意の1種類以上の入手可能なジエンベースの化合物を本発明にしたがって使用するように適合させることができ、当業者は、本明細書に含まれる教示を考慮すれば過度の実験を行うことなく任意の特定の用途のために適当なかかる1種類又は複数の化合物の数及びタイプを選択することができるであろうと考えられる。用いる1種類又は複数のジエンベースの化合物のタイプ及び性質は、少なくともある程度までは、組成物中で使用される1種類又は複数の特定のヨードカーボン化合物、組成物の予測される使用条件、及び関連するファクターによって定まる可能性がある。
一般に、本発明の組成物中で用いられるジエンベースの安定剤の量は、様々なファクターの中でも、組成物中のヨードカーボンのタイプ、組成物の予測される使用条件のようなファクターに応じて広く変化させることができると考えられる。一般に、用いるヨードカーボンに対して有効な量のジエンベースの安定剤を用いることが好ましい。本明細書中において用いる「有効量」という用語は、トリフルオロヨードメタンのような関連するヨードカーボン化合物を含む組成物に加えた場合に、ジエンベースの化合物を含まない同じ組成物と比較して同一又は類似の条件下でヨードカーボンがよりゆっくりと及び/又はより少ない程度分解する安定化された組成物を与える1種類又は複数のジエンベースの化合物の量を指す。トリフルオロヨードメタンの特定の例においては、1つの重要な分解生成物はトリフルオロメタンであり、これはCFI分子中のヨウ素が水素で置換されることによって形成される。同様に、他のヨードカーボンにおいてヨウ素が水素で置き換えられて、それによって比較的高いGWP値、例えば150より大きい値を有する可能性がある化合物が形成する可能性がある。これらの分解生成物は、ヨードカーボンを用いる冷媒ブレンドのGWPを上昇させる効果を有する。したがって、低い地球温暖化係数を与えると言う目標を達成できない。好ましくは、有効量の安定剤は、ヨードカーボンの分解量を減少させて、冷媒組成物のGWPが1000より低く、更により好ましくは150未満になるようにする。GWP値を考慮しなくても、冷媒組成物の成分が分解されることは望ましくない。したがって、上記記載の分解生成物のレベルは、全冷媒組成物の2.0重量%未満、より好ましくは約1.0重量%未満、更により好ましくは約0.5重量%未満であることが好ましい。幾つかの好ましい態様においては、この量の1種類又は複数のジエンベースの化合物は、SAE−J1662(1993年6月発行)及び/又はASHRAE−97−1983R(1997年発行)の標準規格試験に従って試験した場合に、その中の少なくとも1種類のヨードカーボン化合物が、ジエンベースの化合物を含まない同じ組成物と比較して、よりゆっくり及び/又はより少ない程度でしか分解しない安定化された組成物を与えるのに十分なものである。例えば幾つかの好ましい態様においては、分解生成物、即ちヨードカーボン中のヨウ素が水素で置換されることによって形成される生成物の量は、組成物を約300°Fにおいて約2週間保持した後に約0.9重量%未満、更により好ましくは約0.7重量%未満である。
本発明のジエンベースの化合物は環式又は非環式化合物であってよく、多くの態様においては非環式化合物が一般的に好ましい。本発明において用いるための非環式のジエンベースの化合物は、好ましくは、C〜C30ジエンベースの化合物、より好ましくはC〜C20ジエンベースの化合物、更により好ましくはC〜C15ジエンベースの化合物である。環式ジエンベースの化合物に関しては、この化合物は芳香族又は非芳香族化合物であってよく、幾つかの態様においては非芳香族ジエンベースの環式化合物が好ましい。
好ましい態様においては、ジエンベースの化合物は、アリルエーテル類、プロパジエン、ブタジエン、(ミルセン、ファルネセン、及びリモネンのような)テルペン類、並びに(ファルネソール及びゲラニオールのような)テルペン誘導体などの)イソプロペンベースの化合物、並びにこれらの任意の2以上の組み合わせからなる群から選択される。本明細書において用いられるように、直前に述べたリストの中で規定されている化合物のそれぞれは、規定された化合物の置換形態及び非置換形態の両方を包含すると意図される。幾つかの好ましい態様においては、ジエンベースの化合物はプロパジエンを主要な割合で含み、更により好ましくはこれから実質的に構成される。
幾つかの他の好ましい態様においては、ジエンベースの化合物は、テルペン類、テルペン誘導体、又はこれらの組み合わせを主要な割合で含み、更により好ましくはこれらから実施的に構成される。本明細書において用いる「テルペン」という用語は、少なくとも10個の炭素原子を含み、少なくとも1つ、好ましくは少なくとも2つのイソプレン基を含む化合物を意味する。多くの好ましい態様においては、本発明のテルペン化合物は、少なくとも2つのイソプレンC単位(CH=C(CH)−CH=CH)(それぞれの単位は置換又は非置換である)の反応から形成され、したがって、本発明のテルペン化合物の多くは、好ましくは、少なくとも10個の炭素原子を有し、少なくとも1つのイソプレン基を含む。本明細書において用いられる「イソプレン基」という用語は、置換又は非置換のイソプレンから形成することができる基を含む分子の任意の部分を指す。幾つかの好ましい態様においては、非置換テルペン類が好ましい。
多くの好ましい態様においては、本発明のテルペン化合物は、変性又は非変性イソプレン分子の少なくとも1つの頭尾縮合生成物を含む。任意の1種類以上のテルペン化合物を本発明にしたがって使用するように適合させることができ、当業者は、本明細書に含まれる教示を考慮すれば過度の実験を行うことなく任意の特定の用途に関して1種類又は複数のテルペン化合物の数及びタイプを選択することができるであろうと考えられる。本発明の好ましいテルペン類は、環式又は非環式で飽和又は不飽和で置換又は非置換の構造の分子式(Cを有する炭化水素であり、ここでnは好ましくは2〜約6、更により好ましくは2〜4である。式:C1016を有する本発明によるテルペン類(置換形態を含む)は、本明細書においては時にはモノテルペン類と呼び、一方、式:C1524(置換形態を含む)を有するテルペン類は、本明細書においては時にはセスキテルペン類と呼ぶ。式:C2032を有する本発明のテルペン類(置換形態を含む)は、本明細書においては時にはジテルペン類と呼び、一方、式:C3024を有するテルペン類(置換型を含む)は時にはトリテルペン類と呼び、その他もろもろである。30個以上の炭素を含むテルペン類は、通常は2つのテルペン前駆体を規則的なパターンで縮合することによって形成される。全てのかかるテルペン類は本発明にしたがって使用するように適合させることができると意図されるが、モノテルペン類を用いることが一般的に好ましい。
幾つかの好ましい態様においては、本組成物の1種類又は複数のテルペン化合物は、1種類以上の非環式テルペン化合物を、好ましくは主要な割合で含み、更により好ましくはこれから実質的に構成される。非環式テルペンの中で、かかる化合物は、頭尾結合イソプレノイドとして同定される種類の化合物、又はこのようには結合していない種類の化合物の範囲内であってよいと考えられる。本発明の幾つかの形態にしたがって用いるのに好ましい非環式テルペン類としては、ミルセン(2−メチル−6−メチレンオクタ−1,7−ジエン)、アロ−シメン、β−オシメンが含まれる。
幾つかの態様においては、本発明のテルペン化合物は、環式テルペン化合物を含んでいてよい。環式テルペン類の中で、種々の不飽和度を有する単環、二環、三環、又は四環式化合物が、本発明にしたがって用いるように意図される。
本発明の様々の形態に関して用いるように適合させることができるテルペン化合物の例としては、テレベン、ミルセン、リモネン、レチナール、ピネン、メントール、ゲラニオール、ファルネソール、フィトール、ビタミンA、テルピネン、δ−3カレン、テルピノレン、フェランドレン、フェンチェンなど、及びこれらのブレンド(全てのこれらの異性体を含む)が挙げられる。
幾つかの好ましい態様においては、本組成物のテルペン化合物は、1種類以上のセスキテルペン類、好ましくはファルネソール及び/又はファルネセンを含む。「ファルネソール」という用語は、3,7,11−トリメチル−2,6,10−ドデカトリエン−1−オール(全てのその立体異性体を含む)の化合物である。ファルネソールは、無色の液体として見られるセスキテルペンアルコールであり、水中に不溶であるが、油と混和性の天然の有機化合物である。これは、化学構造:
Figure 0006324368
を有する。「ファルネセン」という用語は、α−ファルネセン(即ち、3,7,11−トリメチルドセカドデカ−1,3,6,19−テトラエン)及びβ−ファルネセン(即ち、7,11−ジメチル−3−メチレン−1,6,10−ドデカトリエン)(これらの全ての立体異性体を含む)を包含する。
本発明によるテルペン誘導体の例としては、ヒドロキシル基又はカルボニル基を含むアルコール、アルデヒド、又はケトンのようなテルペン類の酸素含有誘導体、並びに水素化誘導体が挙げられる。テルペン類の酸素含有誘導体は、本明細書においては時にはテルペノイドと呼ぶ。幾つかの態様においては、本発明のジエンベースの化合物は、テルペノイドカルノシン酸を含む。カルノシン酸は、実験式C2028O4に対応するフェノール系ジテルペンである。これは、Libiatae科の植物において自然に産生される。例えば、カルノシン酸は、Salvia officinalis種(セージ)及びRosmarinus officinalis種(ローズマリー)の構成成分であり、主として葉において見られる。カルノシン酸はまた、タイム及びマジョランにおいても見られ(Salvia officinalisについてはLinde(Helb. Chim. Acta, 1234 (1962))、Rosmarinus officinalisについては、Wenkertら(J. Org. Chem.,30, 2931 (1965))を参照)、及び種々の他のセージ種においても見られる(Salvia canariensisについては、Savona及びBruno, J. Nat. Prod., 46, 594, 1983、Salvia willeanaについてはde la Torreら, Phytochemistry, 29, 668, 1990を参照)。また、Salvia triloba及びSalvia sclarea中にも存在する。他の可能性のあるテルペノイドを下記に示す。
Figure 0006324368
幾つかの好ましい態様によれば、本組成物は、少なくとも1種類のジエンベースの化合物(例えば、イソプレン、プロパジエン、及びミルセン)、並びに芳香族エポキシド及びフッ素化アルキルエポキシドのようなエポキシド類、DL−α−トコフェロール及び2−tert−ブチル−4,6−ジメチルフェノールのようなヒンダードフェノール類、ジフェニルホスフェート(例えばDoverphos 213)、並びに単独及びDoverphos 9EIIのような混合物のトリフェニルホスファイトのようなホスファイト類、Doverphos 613のような亜リン酸のエステル、並びに上記で言及した材料の混合物から選択される1種類の更なる安定化化合物の組合せを含む。
任意の好適な相対量の少なくとも1種類のジエンベースの化合物及び追加の随意的な1種類又は複数の安定剤化合物を用いることができる。例えば幾つかの好ましい態様においては、1種類又は複数のジエンベースの化合物と1種類又は複数の他の安定剤化合物との重量比は約1:99〜約100:0の範囲である。より好ましい態様においては、1種類又は複数のジエンベースの化合物と随意的な安定剤との重量比は、約10:1〜約1:1、より好ましくは約2:1〜約1:1、更により好ましくは約1:1である。
2.フェノール類:
任意の種々のフェノール化合物が本組成物中において安定剤として用いるのに好適であると意図される。本出願人らはいかなる動作理論にも縛られることは望まないが、本フェノール類は本組成物中でラジカル捕捉剤として作用し、それによってかかる組成物の安定性を増加させる傾向を有すると考えられる。本明細書において用いる「フェノール化合物」という用語は、一般に、任意の置換又は非置換のフェノールを指す。好適なフェノール化合物の例としては、4,4’−メチレンビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノール);4,4’−ビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノール);2,2−又は4,4−ビフェニルジオール類、例えば4,4’−ビス(2−メチル−6−tert−ブチルフェノール;2,2−又は4,4−ビフェニルジオール類の誘導体;2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−tert−ブチルフェノール);2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール);4,4−ブチリデンビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール):4,4−イソプロピリデンビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノール);2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−ノニルフェノール);2,2’−イソブチリデンビス(4,6−ジメチルフェノール);2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−シクロヘキシルフェノール);2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール(BHT);2,6−ジ−tert−ブチル−4−エチルフェノール;2,4−ジメチル−6−tert−ブチルフェノール;2,6−ジ−tert−α−ジメチルアミノ−p−クレゾール;2,6−ジ−tert−ブチル−4(N,N’−ジメチルアミノメチルフェノール):4,4’−チオビス(2−メチル−6−tert−ブチルフェノール);4,4’−チオビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール);2,2’−チオビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール);ビス(3−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルベンジル)スルフィド;及びビス(3−5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)スルフィド;などが挙げられる。他の好適なフェノール類としては、トコフェロール、ヒドロキノン;t−ブチルヒドロキノン;及びヒドロキノンの他の誘導体などが挙げられる。幾つかの好ましいフェノールとしては、トコフェロール、BHT、ヒドロキノンなどが挙げられる。幾つかの特に好ましいフェノール類としてはトコフェロールなどが挙げられる。殆どのフェノール類は、CibaからのIrganox化合物のように商業的に入手できる。単一のフェノール化合物及び/又は2種類以上のフェノール類の混合物を本組成物中で用いることができる。
3.エポキシド類:
また、任意の種々のエポキシド類が本発明の組成物において用いるのに好適であることも意図される。エポキシド類の中で、芳香族エポキシド類及びフッ素化アルキルエポキシド類が幾つかの態様において好ましい更なる安定剤である。本出願人らはいかなる動作理論にも縛られることは望まないが、本発明のエポキシド類は、CFI組成物中で酸捕捉剤として作用し、それによってかかる組成物の安定性を増加させる傾向を有すると考えられる。好適な芳香族エポキシド類の例としては、下式I:
Figure 0006324368
(式中、Rは、水素、アルキル、フルオロアルキル、アリール、フルオロアリール、又は
Figure 0006324368
であり;
Arは置換又は非置換のフェニレン又はナフチレン基である)
によって規定されるものが挙げられる。式Iの幾つかの好ましい芳香族エポキシド類としては、ブチルフェニルグリシジルエーテル;ペンチルフェニルグリシジルエーテル;ヘキシルフェニルグリシジルエーテル;ヘプチルフェニルグリシジルエーテル;オクチルフェニルグリシジルエーテル;ノニルフェニルグリシジルエーテル;デシルフェニルグリシジルエーテル;グリシジルメチルフェニルエーテル;1,4−ジグリシジルフェニルジエーテル及びその誘導体;1,4−ジグリシジルナフチルジエーテル及びその誘導体;並びに2,2’[[[5−ヘプタデカフルオロオクチル]−1,3−フェニレン]ビス[[2,2,2−トリフルオロメチル]エチリデン]オキシメチレン]ビスオキシランなどが挙げられる。他の好ましい芳香族エポキシド類としては、ナフチルグリシジルエーテル、4−メトキシフェニルグリシジルエーテル、及びナフチルグリシジルエーテルの誘導体などが挙げられる。幾つかのより好ましい芳香族エポキシド類としては、ブチルフェニルグリシジルエーテルなどが挙げられる。単一の芳香族エポキシド及び/又は2以上の芳香族エポキシドの混合物を本組成物において用いることができる。
任意の種々のアルキル及び/又はアルケニルエポキシド類が本組成物において用いるのに好適である。好適なアルキル及びアルケニルエポキシド類の例としては式II:
Figure 0006324368
(式中、Ralkは置換又は非置換のアルキル又はアルケニル基である)
のものが挙げられる。好ましくは、Ralkは、約1〜約10個の炭素原子、より好ましくは約1〜約6個の炭素原子を有する置換又は非置換のアルキル又はアルケニル基である。式IIの幾つかの好ましいアルキルエポキシド類としては、n−ブチルグリシジルエーテル、イソブチルグリシジルエーテル、ヘキサンジオールジグリシジルエーテルなど、並びにフッ素化及びペルフッ素化アルキルエポキシド類が挙げられる。より好ましいアルキルエポキシド類としては、ヘキサンジオールグリシジルエーテル、及び1,2−エポキシヘキサンが挙げられる。式IIの幾つかの好ましいアルケニルエポキシド類としては、アリルグリシジルエーテル、フッ素化及びペルフッ素化アルケニルエポキシド類などが挙げられる。より好ましいアルケニルエポキシド類としてはアリルグリシジルエーテルなどが挙げられる。
D.他の成分:
本組成物には、場合によって、特定の意図される用途並びに用いる特定のヨードカーボン及び安定化化合物に応じて他の成分を含ませることができる。
1.共冷媒、共発泡剤等:
幾つかの態様によれば、下記においてより完全に説明するように、本発明の組成物には、ヨードカーボン及び存在させる場合には安定剤に加えて、組成物の所期の用途に応じて1種類以上の成分を更に含ませることができる。例えば、本組成物は、一般に下記の用途に関して用いるように適合させることができ、これらの用途及び他の用途:熱伝達(冷却、チラー用途、密閉型ランキンサイクル運転(CRC)を含む);有機ランキンサイクル運転(ORC);フォーム及び/又はフォーム形成操作(プレミックス及び/又は発泡剤及び/又はフォーム((ポリウレタン、ポリイソシアヌレート、及びフェノール樹脂のような)熱硬化性フォーム、(ポリスチレン及びポリオレフィンのような)熱可塑性フォーム、インテグラルスキンフォーム、1成分又は2成分の加圧フロスフォームなどを含む)としてか又はその一部などとして);溶媒(溶媒洗浄及び抽出を含む);エアゾール;オリゴマー及び/又はポリマーの製造(例えば重合反応のためのモノマーとして);噴射剤;消火補助剤;界面活性剤;フラッシング用途;定量吸入器(MDI);潤滑剤、火炎抑制剤;治療組成物;殺虫剤組成物;除草剤組成物;溶媒用途(洗浄、抽出、及び沈殿用途を含む)など;に関して種々の共成分を本組成物と共に用いることができる。
多くの共成分を本組成物において有利に用いることができると意図されるが、いくつかの態様においては、本組成物は共成分として以下の成分;
CO
炭化水素(置換及び非置換の特にC〜Cの炭化水素);
アルコール(置換及び非置換の特にC〜Cのアルコール)
ケトン(置換及び非置換の特にC〜Cのケトン);
アルデヒド(置換及び非置換の特にC〜Cのアルデヒド);
エーテル/ジエーテル(置換及び非置換の特にC〜Cのエーテル);
フルオロエーテル(置換及び非置換の特にC〜Cのフルオロエーテル);
フルオロアルケン(置換及び非置換の特にC〜Cフルオロアルケン);
CFC(特にC〜CのCFC);
HFC(特にC〜CのHFC);
HCC(特にC〜CのHCC);
HCFC(特にC〜CのHCFC);
ハロアルケン、例えば好ましくはフルオロアルケン(置換及び非置換の特にC〜Cのフルオロアルケン);
HFO(特にC〜CのHFO);
HClFO(特にC〜CのHClFO);
HBrFO(特にC〜CのHBrFO);
カーボネート/ジカーボネート;
カルボン酸及びその誘導体(例えばギ酸メチルのようなカルボン酸エステル);及び
水:
の1以上を有することが好ましい。
本明細書において用いる「HFO」という用語は、炭素、フッ素、及び水素の原子から構成され、他の原子を含まず、少なくとも1つの炭素−炭素二重結合が存在する化合物を意味する。
本明細書において用いる「HClFO」という用語は、炭素、塩素、フッ素、及び水素の原子から構成され、他の原子を含まず、少なくとも1つの炭素−炭素二重結合が存在する化合物を意味する。
本明細書において用いる「HBrFO」という用語は、炭素、臭素、フッ素、及び水素の原子から構成され、他の原子を含まず、少なくとも1つの炭素−炭素二重結合が存在する化合物を意味する。
本明細書及び特許請求の範囲の全体で用いる記号C〜C等の使用は、少なくとも1個の炭素原子乃至約5個以下の炭素原子を有する化合物等を指す。
広範なHFCを本組成物及び方法において用いることができると意図されるが、幾つかの好ましい態様においては、以下の成分(それぞれの全ての異性体を包含する):
ジフルオロメタン(HFC−32);
ペンタフルオロエタン(HFC−125);
1,1,2,2−テトラフルオロエタン(HFC−134);
1,1,1,2−テトラフルオロエタン(HFC−134a):
トリフルオロエタン(HFC−143a);
ジフルオロエタン(HFC−152a);
1,1,1,2,3,3,3−ヘプタフルオロプロパン(HFC−227ea):
1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン(HFC−236fa)
1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパン(HFC−245fa);及び
1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタン(HFC−365mfc);
の1以上を組成物中において用いることが好ましい。
広範なHCFCを本組成物及び方法において用いることができると意図されるが、幾つかの好ましい態様においては、ジクロロトリフルオロエタン類(例えば2,2−ジクロロ−1,1,1−トリフルオロエタン(HCFC−123));及びクロロテトラフルオロエタン(HCFC−124);(それぞれの全ての異性体を含む)を、別々か又は任意の組み合わせで用いることが好ましい。
広範なHCCを本組成物及び方法において用いることができると意図されるが、幾つかの好ましい態様においては、ジクロロエタン類(例えば、トランス−1,2−ジクロロエタンなどの1,2−ジクロロエタン);塩化エチル;及び2−クロロプロパン;を、別々か又は任意の組み合わせで用いることが好ましい。
広範なCFCを本組成物及び方法において用いることができると意図されるが、好ましい態様においては、トリクロロトリフルオロエタン類(例えば1,1,2−トリクロロトリフルオロエタン(CFC−113))を、特にオリゴマー及び/ポリマーを製造するためのモノマーとして使用するために用いることが好ましい。
広範なフルオロアルケン類を本組成物及び方法において用いることができると意図されるが、多くの態様においては、本組成物は、1種類以上のC又はCフルオロアルケン類、好ましくは次式I:
XCF3−z (I)
(式中、XはC又はCの不飽和で置換又は非置換のアルキル基であり、それぞれのRは、独立して、Cl、F、Br、I、又はHであり、zは1〜3である)
を有する化合物を含むことが特に好ましい。式Iの化合物の中で、以下の化合物:
フルオロエテン類;
フルオロプロペン類;
フルオロブテン類;
クロロフルオロエテン類;
クロロフルオロプロペン類;及び
クロロフルオロブテン類;
が非常に好ましい。
フルオロエテン類の中では、CF(モノフルオロエチレン又はフッ化ビニル又はVF);C(例えば1,1−ジフルオロエチレン(フッ化ビニリデン又はVDF));CHF(トリフルオロエチレン又はTHFE);及びC(テトラフルオロエチレン又はTFE);が、本発明の幾つかの態様において用いるのに好ましい。
フルオロプロペン類の中では、C(3,3,3−トリフルオロプロペン(HFO−1243zf)のような全ての異性体を含む);C(例えば1,3,3,3−テトラフルオロプロペン(HFO−1234ze)及び2,3,3,3−テトラフルオロプロペン(HFO−1234yf)のシス及びトランス異性体);並びにCHF(例えばHFO−1225の異性体);が、本発明の幾つかの態様において用いるのに好ましい。
「HFO−1234」という用語は、本明細書においては、全てのテトラフルオロプロペン類を指すように用いる。テトラフルオロプロペン類には、HFO−1234yf、及びその全ての立体又は幾何異性体が含まれる。「HFO−1234yf」及び「HFO−1234ze」という用語は、本明細書においては、その立体異性とは関係なくそれぞれ1,1,1,2−テトラフルオロプロペン及び1,1,1,3−テトラフルオロプロペンを総称的に指すように用いる。
HFO−1234の化合物は公知の物質であり、Chemical Abstractsデータベースに示されている。様々な飽和及び不飽和のハロゲン含有C化合物の接触蒸気相フッ素化によるCFCH=CHのようなフルオロプロペン類の製造が、米国特許2,889,379;4,798,818;及び4,465,786(それぞれを参照として本明細書中に包含する)に記載されている。EP−974,571(これも参照として本明細書中に包含する)においては、1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパン(HFC−245fa)を、蒸気相中、昇温温度においてクロムベースの触媒と接触させるか、又は液相中においてKOH、NaOH、Ca(OH)、又はMg(OH)のアルコール溶液と接触させることによって、1,1,1,3−テトラフルオロプロペンを製造すること開示されている。
フルオロブテン類の中では、C(その全ての異性体を含む);C(例えばHFO−1345の全ての異性体);及びC(例えばHFO−1336の全ての異性体);が、本発明の幾つかの態様において用いるのに好ましい。
クロロフルオロエテン類の中では、CCl(CTFE)が本発明の幾つかの態様において用いるのに好ましい。
クロロフルオロプロペン類の中では、例えばCCl(例えば、2−クロロ−3,3,3−トリフルオロ−1−プロペン(HCFO−1233xfを含む)、及び1−クロロ−3,3,3−トリフルオロ−1−プロペン(HCFO−1233zdの全ての異性体を含む))などのモノ又はジ塩素化化合物が、本発明の幾つかの態様において用いるのに好ましい。
本発明の幾つかの好ましい態様においては、組成物は、下式II:
Figure 0006324368
(式中、それぞれのRは、独立して、Cl、F、Br、I、又はHであり;
R’は(CRYであり;
YはCRFであり;そして
nは0又は1である)
の少なくとも1種類のフルオロアルケン類を含む。
非常に好ましい態様においては、YはCFであり、nは0であり、残りのRの少なくとも1つはFである。
本出願人らは、一般に、上記で規定する式I及びIIの化合物は、本組成物中に含ませると、上記で規定する用途の全て(特に、本発明の冷媒組成物、発泡剤組成物、相溶化剤、エアゾール、噴射剤、香料、香味配合物、及び溶媒組成物など)において一般に有効であり、有用性を示すと考える。しかしながら、本出願人らは、驚くべきことに且つ予期しかなったことに、上記記載の式にしたがう構造を有する幾つかの化合物は、他のかかる化合物と比較して非常に望ましい低いレベルの毒性を示すことを見出した。容易に認められるように、この発見は、冷媒組成物の配合だけでなく、上記記載の式を満足する比較的毒性の化合物を含む全ての組成物の配合に関して非常に有利で且つ有益なものである可能性がある。より詳しくは、本出願人らは、比較的低い毒性レベルは、好ましくはYがCFであり、不飽和末端炭素上の少なくとも1つのRがHであり、残りのRの少なくとも1つがFである式IIの化合物に付随するものであると考える。本出願人らはまた、かかる化合物の全ての構造異性体、幾何異性体、及び立体異性体が有効であり、かつ有益に低い毒性のものであるとも考える。
非常に好ましい態様、特に上記の低毒性化合物を含む態様においては、nは0である。幾つかの非常に好ましい態様においては、本発明の組成物は、1種類以上のテトラフルオロプロペン類を含む。用語「HFO−1234」は、本明細書においては、全てのテトラフルオロプロペン類を指すように用いる。テトラフルオロプロペン類の中で、HFO−1234yfは、熱伝達組成物、方法、及びシステムに関して用いるのに非常に好ましい。
他の態様においては、シス−及びトランス−1,3,3,3−テトラフルオロプロペン(HFO−1234ze)のいずれか又は両方を用いることが好ましい可能性がある。HFO−1234zeという用語は、本明細書においては、シス又はトランス形態のいずれであるかに関係なく、1,3,3,3−テトラフルオロプロペンを総称的に指すように用いる。「シス−HFO−1234ze」及び「トランス−HFO−1234ze」という用語は、本明細書においては、それぞれ1,3,3,3−テトラフルオロプロペンのシス形態及びトランス形態を示すように用いる。したがって、「HFO−1234ze」という用語は、シス−HFO−1234ze、トランス−HFO−1234ze、並びにこれらの全ての組み合わせ及び混合物をその範囲内に包含する。
シス−HFO−1234ze及びトランス−HFO−1234zeの特性は少なくとも幾つかの点で異なるが、これらの化合物のそれぞれは、本明細書中に記載の用途、方法、及びシステムのそれぞれに関して、単独か又はその立体異性体を含む他の化合物と一緒に使用するように適合させることができると意図される。例えば、トランス−HFO−1234zeは、その比較的低い沸点(−19℃)のために、幾つかの冷却システムにおいて用いるのに好適である可能性があるが、しかしながら、+9℃の沸点を有するシス−HFO−1234zeもまた、本発明の幾つかの冷却システムにおいて有用性を有すると考えられる。したがって、「HFO−1234ze」及び1,3,3,3−テトラフルオロプロペンという用語は両方の立体異性体を指すと理解すべきであり、かかる用語を用いることは、他に示していない限りにおいて、シス形態及びトランス形態のそれぞれが適用され、及び/又は示されている目的のために有用であることを示すように意図される。
HFO−1234の化合物は公知の材料であり、Chemical Abstractsデータベースに示されている。様々な飽和及び不飽和ハロゲン含有C化合物の接触蒸気相フッ素化によるCFCH=CHのようなフルオロプロペン類の製造が、米国特許2,889,379;4,798,818;及び4,465,786;(それぞれを参照として本明細書中に包含する)に記載されている。EP−974,571(これも本明細書中に参照として包含する)においては、1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパン(HFC−245fa)を蒸気相中、昇温温度においてクロムベースの触媒と接触させるか、又は液相中において、KOH、NaOH、Ca(OH)、又はMg(OH)のアルコール溶液と接触させることによる1,1,1,3−テトラフルオロプロペンの製造が開示されている。更に、本発明による化合物を製造する方法は、非限定的な例として、係属している米国特許出願10/694,272「フルオロプロペン類の製造方法」、及び米国仮出願60/733355(2005年11月3日出願)(それぞれを参照として本明細書中に包含する)に記載されている。
本組成物、特にHFO−1234及びHFO−1234yfを含むものは、数多くの重要な理由のために有利である幾つかの特性を有すると考えられる。例えば、本出願人らは、少なくとも部分的に数学的モデルに基づいて、本発明のフルオロオレフィン類は、環境化学に対して実質的な悪影響を有さず、幾つかの他のハロゲン化種と比較してオゾン層の破壊に対する寄与に関して無視できる物質であると考える。このように、本発明の好ましい組成物は、オゾン層破壊に実質的に寄与しないという有利性を有する。好ましい組成物はまた、現在使用されているヒドロフルオロアルカン類の多くと比較して地球温暖化に実質的に寄与しない。
本組成物中に含まれる式Iの化合物、特にHFO−1234の量は特定の用途に応じて広範に変えることができ、約1重量%より多く100%未満の化合物を含む組成物は本発明の広い範囲内である。好ましい態様においては、本組成物は、HFO−1234、好ましくはHFO−1234yfを、約5重量%〜約99重量%、更により好ましくは約5%〜約95%の量で含む。
例として(しかしながら必ずしも限定の目的ではないが)、本組成物の幾つかの好ましい態様には、本発明のヨードカーボン化合物に加えて(及び存在させる場合には安定剤化合物に加えて)、本発明のフルオロアルケン化合物及び/又はHFCを、下表に示す広い組成範囲、中間的な組成範囲、及びより特定の組成範囲(全ての量は「約」が前置していると理解される)(ここでパーセントは下表1に示す3つの成分の合計重量を基準とするものである)にしたがって含ませることができる。
Figure 0006324368
本組成物の幾つかの好ましい態様には、本発明による熱伝達流体中に好ましくは存在する安定剤、並びにこれも好ましくは存在する任意のオイル又は潤滑剤に加えて、CFI及び1種類以上のフルオロアルケン化合物を含ませることができる。幾つかの好ましい形態においては、フルオロアルケンは、テトラフルオロプロペン、より好ましくはHFO−1234yfから実質的に構成される。広い組成範囲、中間的な組成範囲、及びより特定の組成範囲(全ての量は「約」が前置していると理解される)を下表に示し、ここでパーセントは下表2において示される成分の合計を基準とするものである。
Figure 0006324368
本発明の幾つかの非常に好ましい態様は、約65〜約75重量%のHFO−1234yf及び約25〜約35重量%のCFI、更により好ましくは約70重量%のHFO−1234yf及び約30重量%のCFI(かかるパーセントは、HFO及びCFIの合計重量を基準とするものである)を含む、特に自動車用空調システムにおいて用いるための熱伝達流体を含む。
本組成物の幾つかの非常に好ましい態様には、本発明にしたがって存在させる任意の安定剤に加えて、CFI、本発明の幾つかのフルオロアルケン化合物(好ましくはHFO−1234ze)、及び/又は幾つかのHFC(好ましくはHFC−152a)を、下表に示す広い組成範囲、中間的な組成範囲、及びより特定の組成範囲(全ての量は「約」が前置していると理解される)(ここでパーセントは表3に示す3つの成分の合計を基準とするものである)にしたがって含ませることができる。
Figure 0006324368
本組成物の幾つかの好ましい態様には、本発明の安定剤に加えて、CFI、本発明の幾つかのフルオロアルケン化合物、及び/又は幾つかのHFC(好ましくはHFC−32)を、下表に示す広い組成範囲、中間的な組成範囲、及びより特定の組成範囲(全ての量は「約」が前置していると理解される)(ここでパーセントは表4に示す3つの成分の合計を基準とするものである)にしたがって含ませることができる。
Figure 0006324368
2.潤滑剤:
本発明の幾つかの形態によれば、本組成物は、1種類又は複数のヨードカーボン化合物に加えて潤滑剤又はオイルを含む。任意の様々な通常の潤滑剤を本発明の組成物において用いることができる。かかる組成物は、下記においてより完全に説明するように、加熱又は冷却サイクル装置において冷媒として用いるのに特によく適している。この組成物は、次に、水素原子及び炭素原子を有し、炭素原子に結合している水素原子の総数の17%以下が第3級水素原子である少なくとも1種類の潤滑剤を含む。好ましくは、潤滑剤は、炭素原子に結合している水素原子の総数の1%未満が第3級水素原子であり、より好ましくは第3級水素原子を有さず、即ちこの場合には、炭素原子に結合している水素原子の総数の約0%が第3級水素原子である。
これはまた好ましくは、分子内に比較的低い割合の酸素を有し、好ましくは分子内に酸素を有しない。また、僅かな生来の濃度の極性溶媒、特に水しか有しない潤滑剤又はオイルを用いることが一般的に好ましい。潤滑剤に関して重要な要件は、コンプレッサーが潤滑されるのに十分な潤滑剤がシステムのコンプレッサーに戻されなければならないことである。而して、潤滑剤の安定性は、部分的には冷媒/潤滑剤の特性によって、及び部分的にはシステム特性によって定まる。好適な潤滑剤の例としては、鉱油、アルキルベンゼン類、例えば合成潤滑剤、具体的にはポリアルキレングリコール(PAG)潤滑剤、好ましくは実質的に2つ以上のオキシプロピレン基から構成され、約37℃において約10〜約200センチストークスの粘度を有するPAG(Idemitsu KosanによってND-8の商品名で販売されている)、及びDOWによってRL-897の商品名で販売されているPAG、ポリビニルエーテル類(PVE)などが挙げられる。好ましい潤滑剤としては、ナフテン系鉱油、パラフィン系鉱油、エステル油、ポリアルキレングリコール類、ポリビニルエーテル類、アルキルベンゼン類、ポリα−オレフィン類、ポリエステル類、ポリオールエステル類、又はこれらの組み合わせが挙げられる。パラフィン油又はナフテン系オイルを含む鉱油は商業的に入手できる。商業的に入手できる鉱油としては、WitcoからのWitco LP250(登録商標)、Shrieve ChemicalからのZerol 300(登録商標)、WitcoからのSunisco 3GS、及びCalumetからのCalumet R015が挙げられる。商業的に入手できるアルキルベンゼン潤滑剤としては、Zerol 150(登録商標)が挙げられる。商業的に入手できるエステルとしては、Emery 2917(登録商標)及びHatcol 2370(登録商標)として入手できるネオペンチルグリコールジペラルゴネートが挙げられる。他の有用なエステルとしては、ホスフェートエステル、二塩基酸エステル、及びフルオロエステルが挙げられる。幾つかの場合においては、炭化水素ベースのオイルはヨードカーボンを含む冷媒と十分な溶解性を有しており、ヨードカーボンと炭化水素オイルとの組み合わせは他のタイプの潤滑剤よりも安定である可能性がある。したがってかかる組み合わせは有利である可能性がある。ポリアルキレングリコール類は、可動型空調のような特定の用途において現在用いられているので、幾つかの態様においては非常に好ましい。異なる潤滑剤の混合物を用いることができる。
本発明の一形態には、アルキルベンゼンベースの化合物、鉱油化合物、及びこれらの組み合わせを重量基準で主要な割合、更により好ましくは少なくとも約75重量%で含む潤滑剤を選択することが含まれる。アルキルベンゼンに関しては、本出願人らは、かかる化合物は、好ましい冷媒組成物中における比較的高いレベルの混和性、及びかかる分子が本発明の熱伝達組成物及び熱伝達システムにおいて示す比較的高いレベルの安定性のために、これまで利用できた数多くの潤滑剤化合物の中でも好ましいことを見出した。本発明に関して用いるのに好ましい他の分子は、本発明においては便宜上(限定の目的ではない)エチレンオキシド/プロピレンオキシド(EO/PO)分子と呼ぶ。かかる分子は、好ましい態様においては下記に示す構造を有する。
Figure 0006324368
本出願人らは、かかるEO/PO分子(本発明においては、分子のそれぞれの端部の上にメチル基或いは他の比較的短鎖長のアルキル基が存在するために「二重キャップEO/PO分子」とも呼ぶ)は、それぞれの特定の用途に適合させるためにn及びm¥の値を調節する能力を与えることができることを見出した。このように、潤滑剤分子は、混和性と安定性の非常に有利な組み合わせを達成するように選択することができる。二重キャップ分子が与える有利性は、下記の実施例において示すように、一端においてしかキャップされていない類似の分子よりも多くの点で実質的により良好である。米国特許4,975,212(参照として本明細書中に包含する)においては、このタイプの分子をキャップする技術が開示されている。一般的には好ましくないが、本発明の好ましい潤滑剤を1種類以上の通常の潤滑剤と組み合わせることもできる。
空調又は冷却用途のために好適な好適なポリオールエステル潤滑剤は、通常は、ペンタエリトリトール、ジペンタエリトリトール、ネオペンチルグリコール、又はトリメチルプロパノールのようなポリアルコール又はポリオール化合物と、純粋か又は混合されている、約4〜約10個の炭素原子を有する線状又は分岐モノカルボン酸のような線状又は分岐脂肪族カルボン酸との縮合によって製造される。ポリオールエステルベースストックポリオールはHatco Corporationから入手できる。例えば、Hatcol 3307はネオペンチルグリコールをベースとする純粋なポリオールエステルベースストックである。Hatcol 3329及びHatcol 3504は、ペンタエリトリトール混合脂肪酸エステルをベースとする純粋なポリオールエステル冷却ベースストックである。Hatcol 3316は、ジペンタエリトリトールと短鎖脂肪酸のポリオールエステルである。かかるポリオールエステル潤滑剤配合物の他の例としては、Cognis ProEco(登録商標)ラインのポリオールエステル冷却潤滑剤、ICIのEMKARATE RLラインのポリオールエステル、並びにSolestのようなCPI Engineering Services, Inc.の子会社のLubrizolによって提供されているポリオールエステル潤滑剤が挙げられる。本発明による好ましい組成物は、組成物の約20重量%〜約50重量%、好ましくは約20重量%〜約30重量%の量の潤滑剤を含む。
3.他の成分:
任意の様々な他の添加剤を本発明の組成物において用いることができる。好適な添加剤の例としては、ニトロメタンのような金属不動態化剤、潤滑剤の潤滑性及び耐荷重特性を向上させる極圧(EP)添加剤が挙げられる。EP添加剤の例は、米国特許4,755,316(表D)(本明細書中に包含する)に記載されている。EP添加剤の例は、Lubrizol Corporationによって製造されているLubrizol(登録商標)8478などの有機ホスフェート類である。腐食抑制剤も有効であり、これは4,755,316(表D)に開示されている。
II.熱伝達組成物:
本発明の組成物には本明細書中において言及するそれぞれの化合物を広範囲の量で含ませることができると意図されるが、熱伝達組成物、特に本発明の冷媒組成物は、1種類又は複数のヨードカーボン化合物、更により好ましくはC〜Cのヨードフルオロカーボン化合物を、組成物の少なくとも約25重量%の量で含むことが一般に好ましい。組成物がHFC、特にHFC−152aを含む幾つかの好ましい態様においては、この組成物は、少なくとも約40重量%、更により好ましくは少なくとも約50重量%のHFC−152aを含む。
本発明による好ましい冷媒又は熱伝達組成物、特に蒸気圧縮システム内で用いられるものは、潤滑剤を、一般に組成物の約30〜約50重量%の量で含む。潤滑剤に関する重要な要件は、コンプレッサーを潤滑するのに十分な潤滑剤がシステムのコンプレッサーに戻されなければならないことである。而して、潤滑剤の好適性は、部分的には冷媒/潤滑剤特性によって、及び部分的にはシステム特性によって定まる。好適な潤滑剤の例としては、鉱油、アルキルベンゼン類、ポリオールエステル類(ポリアルキレングリコール類を含む)、ポリビニルエーテル類(PVE)などが挙げられる。パラフィン油又はナフテン系オイルを含む鉱油は商業的に入手できる。商業的に入手できる鉱油としては、WitcoからのWitco LP250(登録商標)、Shrieve ChemicalからのZerol 300(登録商標)、WitcoからのSunisco 3GS、及びCalumetからのCalumet R015が挙げられる。商業的に入手できるアルキルベンゼン潤滑剤としては、Zerol 150(登録商標)が挙げられる。商業的に入手できるエステル類としては、Emery 2917(登録商標)及びHatcol 2370(登録商標)として入手できるネオペンチルグリコールジペラルゴネートが挙げられる。他の有用なエステル類としては、リン酸エステル、二塩基酸エステル、及びフルオロエステルが挙げられる。幾つかの場合には、炭化水素ベースのオイルはヨードカーボンを含む冷媒と充分な溶解性を有し、ヨードカーボンと炭化水素オイルの組み合わせは他のタイプの潤滑剤よりも安定である可能性がある。したがって、かかる組み合わせは有利である可能性がある。好ましい潤滑剤としては、ポリアルキレングリコール類及びエステル類が挙げられる。ポリアルキレングリコール類は、可動型空調のような特定の用途において現在用いられているので、幾つかの態様においては非常に好ましい。もちろん、異なるタイプの潤滑剤の異なる混合物を用いることができる。
また、本組成物の好ましい形態には、潤滑剤の相溶性及び/又は溶解性を促進する目的で、プロパンのような相溶化剤を含ませることもできる。プロパン、ブタン類、及びペンタン類などのかかる相溶化は、好ましくは、組成物の約0.5〜約5重量%の量で存在させる。また、米国特許6,516,837(その開示事項を参照として本明細書中に包含する)によって開示されているように、油溶性を促進させるために界面活性剤と可溶化剤の組み合わせを本組成物に加えることもできる。
多くの既存の冷却システムは、現時点では既存の冷媒に関して用いるのに適しており、本発明の幾つかの組成物は、システムの修正を行うか又は行わないで、多くのかかるシステムにおいて用いるように適合させることができると考えられる。多くの用途において、本発明の組成物は、現在比較的高い能力を有する冷媒をベースとするシステムにおける代替物としての有利性を与えることができる。更に、例えばコストの理由から本発明のより低い能力の冷媒組成物を用いてより高い能力の冷媒を置き換えることが望ましい態様においては、本組成物のかかる態様は潜在的な有利性を与える。而して、幾つかの態様においては、本発明の組成物、特にHFC−134aのような既存の冷媒に対する代替物として実質割合のトランス−HFO−1234yfを含み、幾つかの態様においては主要な割合のトランス−HFO−1234yfを含む組成物を用いることが好ましい。幾つかの用途においては、本発明の冷媒は、より大きい容積型圧縮機の有益な利用を潜在的に可能にし、これによって、HFC−134aのような他の冷媒よりも良好なエネルギー効率が得られる。したがって、本発明の冷媒組成物、特にトランス−HFP−1234zeを含む組成物は、冷媒を置き換える用途に関して、エネルギーベースで競争上の優位性を獲得する可能性を与える。
特にHFO−1234(特にHFO−1234yf)を含むものなどの本発明の組成物はまた、商業用空調システムに関して通常用いられるチラーにおいて有利性(元々のシステムにおいてか、或いはR−12及びR−500のような冷媒の代替として用いる場合のいずれか)を有する。幾つかのかかる態様においては、本HFO−1234組成物中に、約0.5〜約60%、より好ましくは約20〜約50重量%の燃焼性抑制剤、好ましくは本発明によるCFIのようなヨードカーボンを含ませることが好ましい。
而して、本方法、システム、及び組成物は、自動車用空調システム及び装置、商業用冷却システム及び装置、チラー、住宅用冷蔵庫及び冷凍庫、一般的な空調システム、ヒートポンプ、ORC、CRCなどに関して用いるように適合させることができる。
III.発泡剤、フォーム、及び発泡性組成物:
また、発泡剤も、1種類以上の本組成物を含ませるか又はこれから構成することができる。上記で言及したように、本発明の組成物には、本発明の1種類又は複数のヨードカーボン化合物及び1種類又は複数のジエンベースの化合物を広範囲の量で含ませることができる。しかしながら、本発明による発泡剤として使用するのに好ましい組成物に関しては、1種類又は複数のヨードカーボン化合物は、組成物の少なくとも約1重量%、更により好ましくは少なくとも約50重量%の量で存在させることが一般に好ましい。
幾つかの好ましい態様においては、本発明の発泡剤組成物は、HFO−1234(好ましくはHFO−1234ze)に加えて、以下の成分:
ジフルオロメタン(HFC−32);
ペンタフルオロエタン(HFC−125);
1,1,2,2−テトラフルオロエタン(HFC−134);
1,1,1,2−テトラフルオロエタン(HFC−134a);
ジフルオロエタン(HFC−152a);
1,1,1,2,3,3,3−ヘプタフルオロプロパン(HFC−227ea);
1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン(HFC−236fa);
1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパン(HFC−245fa);
1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタン(HFC−365mfc);
水;
CO
ギ酸メチル及びその誘導体;
アルコール類(C〜C)及びその誘導体;
ケトン類及びその誘導体;
アルデヒド類及びその誘導体;
エーテル類/ジエーテル類及びその誘導体;
カーボネート類及びその誘導体;
ジカーボネート類及びその誘導体;並びに
カルボン酸及びそれらの誘導体:
の1以上を、共発泡剤、充填剤、蒸気圧調節剤としてか、もしくは任意の他の目的のために含む。
本発明の発泡剤組成物には、シス−HFO−1234ze、トランス−HFO−1234ze、又はこれらの組み合わせを含ませることができると意図される。幾つかの好ましい態様においては、本発明の発泡剤組成物は、シス−HFO−1234ze及びトランス−HFO−1234zeの組み合わせを、約1:99〜約30:70、更により好ましくは約1:99〜約5:95のシス:トランスの重量比で含む。
他の態様においては、本発明は、本発明の組成物を用いて製造される発泡性組成物、好ましくはポリウレタン、ポリイソシアヌレート、フェノール系フォーム、押出し熱可塑性フォーム組成物、インテグラルスキンフォーム、及び1成分又は2成分加圧フロスフォームを提供する。かかるフォームの態様においては、1種類以上の本組成物を、好ましくは当該技術において周知のフォーム又は気泡構造を形成するのに適当な条件下で反応及び/又は発泡させることができる1以上の更なる成分を含む発泡性組成物中に、発泡剤又はその一部として含ませる。本発明はまた、本発明の組成物を含む発泡剤を含むポリマーフォーム配合物から製造されるフォーム、好ましくは独立気泡フォームにも関する。更に他の態様においては、本発明は、ポリスチレン(PS)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、及びポリエチレンテレフタレート(PET)フォーム、好ましくは低密度フォームのような熱可塑性フォームを含む発泡性組成物を提供する。
幾つかの好ましい態様においては、分散剤、気泡安定剤、界面活性剤、及び他の添加剤を本発明の発泡剤組成物中に含ませることもできる。界面活性剤は、場合によっては、しかしながら好ましくは、気泡安定剤として働かせるために加える。幾つかの代表的な材料は、米国特許2,834,748;2,917,480;及び2,846,458;(これらのそれぞれを参照として本明細書中に包含する)に開示されているもののような、一般的にポリシロキサンポリオキシアルキレンブロックコポリマーである、DC-193、B-8404、及びL-5340の名称で販売されているものである。発泡剤混合物のための他の随意的な添加剤としては、トリ(2−クロロエチル)ホスフェート、トリ(2−クロロプロピル)ホスフェート、トリ(2,3−ジブロモプロピル)ホスフェート、トリ(1,3−ジクロロプロピル)ホスフェート、ジアンモニウムホスフェート、種々のハロゲン化芳香族化合物、酸化アンチモン、アルミニウム3水和物、ポリ塩化ビニルなどのような難燃剤を挙げることができる。
IV.噴射剤組成物:
他の形態においては、本発明は、本発明の組成物を含むか又はこれから実質的に構成される噴射剤組成物を提供し、かかる噴射剤組成物は好ましくは噴霧可能な組成物である。本発明の噴射剤組成物は、好ましくは、噴霧する物質、及び本発明による組成物を含むか、これから実質的に構成されるか、又はこれから構成される噴射剤を含む。不活性成分、溶媒、及び他の物質を噴霧可能な混合物中に存在させることもできる。好ましくは、噴霧可能な組成物はエアゾールである。噴霧する好適な物質としては、限定なしに、消臭剤、香水、ヘアスプレー、洗顔クリーム、及び艶出し剤のような化粧物質、並びに抗喘息薬、及び口臭予防薬、並びに好ましくは吸入するように意図される任意の他の医薬又は薬剤などの任意の他の医薬などのような医薬物質が挙げられる。医薬又は他の治療剤は、好ましくは治療量で組成物中に存在させ、組成物の残りの相当割合は、本発明の式Iの化合物、好ましくはHFO−1234、更により好ましくはHFO−1234zeを含む。
工業用途、民生用途、又は医療用途のためのエアゾール製品は、通常は、1種類以上の噴射剤を、1種類以上の活性成分、不活性成分、又は溶媒と共に含む。噴射剤は、製品をエアゾール化した形態で吐出する力を与える。幾つかのエアゾール製品は、二酸化炭素、窒素、亜酸化窒素、及び更には空気などの圧縮気体を用いて噴射するが、殆どの市販のエアゾールは液化ガス噴射剤を用いる。最も通常的に用いられる液化ガス噴射剤は、ブタン、イソブタン、及びプロパンのような炭化水素である。ジメチルエーテル及びHFC−152a(1,1−ジフルオロエタン)も、単独か又は炭化水素噴射剤とのブレンドで用いられる。残念なことに、これらの液化ガス噴射剤の全てが高燃焼性であり、これらをエアゾール配合物中に導入すると、しばしば可燃性のエアゾール製品が得られる。
本出願人らは、それを用いてエアゾール製品を配合する不燃性の液化ガス噴射剤に関する継続的な必要性を認識するに至った。本発明は、例えばスプレー式の洗浄剤、潤滑剤などをはじめとする幾つかの工業用エアゾール製品、及び例えば薬品を肺又は粘膜に供給するなどのための医薬用エアゾールにおいて用いるための本発明の組成物、特に及び好ましくはHFO−1234、更により好ましくはHFO−1234ze及び/又はHFO−1234yfを含む組成物を提供する。この例としては、喘息及び他の慢性閉塞性肺疾患の治療のため、及び接近可能な粘膜又は鼻腔内に薬物を供給するための計量式吸入器(MDI)が挙げられる。而して、本発明は、治療が必要な生物に薬物又は他の治療成分を含む本発明の組成物を適用することを含む、(人間や動物などの)生物の病気、疾病、及び類似の健康に関連する問題を処置するための方法を包含する。幾つかの好ましい態様においては、本組成物を適用する工程は、本発明の組成物を含むMDIを与え(例えば、組成物をMDI中に導入し)、次に本組成物をMDIから放出することを含む。
本発明の組成物、特にHFO−1234(好ましくはHFO−1234ze及び/又はHFO−1234yf)を含むか又は主要な割合で含む組成物は、地球温暖化に実質的に寄与しない不燃性の液化ガス噴射剤及びエアゾールを提供することができる。本組成物は、接点洗浄剤、ダスター、潤滑剤スプレーなどのような種々の工業用エアゾール又は他の噴霧可能な組成物、並びに、パーソナルケア製品、家庭用品、及び自動車用品のような民生用エアゾールを配合するために用いることができる。HFO−1234zeは、計量式吸入器のような医薬用エアゾールにおける噴射剤組成物の重要な成分として用いるのに特に好ましい。多くの用途における本発明の医薬用エアゾール及び/又は噴射剤及び/又は噴霧可能な組成物は、式(I)又は(II)の化合物(好ましくはHFO−1234ze)に加えて、ベータ作用薬、コルチコステロイド、又は他の薬物、及び場合によっては、界面活性剤、溶媒、他の噴射剤、香味料、及び他の賦形剤のような他の成分を含む。本発明の組成物は、これらの用途においてこれまで用いられている多くの組成物とは異なり、良好な環境特性を有し、地球温暖化に寄与する可能性がないと考えられる。したがって、本組成物は、幾つかの好ましい態様においては、非常に低い地球温暖化係数を有する実質的に不燃性の液化ガス噴射剤を提供する。
V.香味料及び香料:
本発明の組成物はまた、香味配合物及び香料配合物の一部として、特にこれらのためのキャリヤーとして用いる場合にも有利性を与える。この目的に関する本組成物の好適性は、0.39gのジャスモンを厚肉のガラス管の中に入れる試験手順によって示される。1.73gのR−1234zeをガラス管に加えた。次に、管を冷凍し、密閉した。管を解凍すると、混合物は一つの液相を有していることが分かった。この溶液は20重量%のジャスモン及び80重量%のR−1234zeを含んでおり、而してエアゾール及び他の配合物中の香味配合物のためのキャリア又は伝達システムの一部としてのその好ましい使用が確立された。また、植物などからの香料の抽出剤としてのその可能性も確率される。幾つかの態様においては、超臨界状態の本流体を用いて抽出用途において本組成物を用いることが好ましい可能性がある。超臨界又は近超臨界状態の本組成物を用いることを伴うこの用途及び他の用途を以下に説明する。
VI.安定剤組成物:
本発明は、一形態においては、任意の1つの上記組成物中の添加剤としてか、又はより一般的には1種類又は複数のヨードカーボン化合物を含むか又はこれに曝露される任意の組成物のための添加剤として使用するための安定剤組成物を提供する。したがって、かかる組成物においては、1種類又は複数のヨードカーボン化合物を存在させる必要性はないが、上記のジエンベースの化合物を存在させることが必要である。好ましい態様においては、本発明の安定剤組成物は、1種類又は複数のジエンベースの化合物、並びに、上記の更なる安定剤の群から選択され、好ましくは1種類又は複数のフェノール化合物、1種類又は複数のエポキシ化合物、ホスファイト類、ホスフェート類、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも1種類の更なる安定剤の組合せを含む。
VI.方法及びシステム:
本発明の組成物は、冷却、空調、及びヒートポンプシステムにおいて用いる冷媒のような熱を伝達する方法及びシステムにおける熱伝達流体などとして、数多くの方法及びシステムに関して有用である。本組成物はまた、好ましくはかかるシステム及び方法においてエアゾール噴射剤を含むか又はそれから構成されるエアゾールを生成させるシステム及び方法において用いるのにも有利である。フォームを形成する方法、並びに消火及び鎮火する方法も、本発明の幾つかの形態に含まれる。本発明はまた、幾つかの形態においては、かかる方法及びシステムにおいて本組成物を溶媒組成物として用いる、物品から残留物を除去する方法も提供する。
A.熱伝達方法:
好ましい熱伝達方法は、一般に、本発明の組成物を与え、組成物の相を変化させることによるか及び/又は顕熱伝達によって組成物へ又は組成物から熱を伝達させることを含む。例えば、本方法は、好ましくは本冷媒組成物を冷却する物体又は流体の近傍で蒸発させて本組成物を含む蒸気を生成させることにより流体又は物品から熱を吸収することによって冷却を与える。好ましくは、本方法は、通常はコンプレッサー又は同様の装置によって冷媒蒸気を圧縮して比較的高圧の本組成物の蒸気を生成させる更なる工程を含む。一般に、蒸気を圧縮する工程によって蒸気に対して熱が加えられ、これにより比較的高圧の蒸気の温度上昇が引き起こされる。好ましくは、本方法は、この比較的高温で高圧の蒸気から、蒸発工程及び圧縮工程によって加えられる熱の少なくとも一部を取り出すことを含む。熱取り出し工程は、好ましくは、蒸気が比較的高圧条件にある間に高温で高圧の蒸気を凝縮して、本発明の組成物を含む比較的高圧の液体を生成させることを含む。この比較的高圧の液体は、好ましくは、次に見かけ上等エンタルピーの減圧にかけて、比較的低温で低圧の液体を生成させる。かかる態様においては、この低下した温度の冷媒液体を、次に冷却する物体又は流体から伝達される熱によって蒸発させる。
本発明の他の方法の態様においては、本発明の組成物は、加熱する液体又は物体の近傍で本組成物を含む冷媒を凝縮することを含む、加熱を生成させる方法において用いることができる。かかる方法は、上述したように、上記の冷却サイクルに対して逆のサイクルであることが多い。
B.フォーム発泡方法:
本発明の一態様は、フォーム、好ましくはポリウレタン及びポリイソシアヌレートフォームを形成する方法に関する。この方法は、一般に、当該技術において周知なように、本発明の発泡剤組成物を与え、発泡剤組成物を(直接又は間接に)発泡性組成物に加え、そしてフォーム又は気泡構造を形成するのに有効な条件下で発泡性組成物を反応させることを含む。"Polyurethanes Chemistry and Technology", I巻及びII巻, Saunders及びFrisch, 1962, John Wiley and Sons, New York, NY,(参照として本明細書中に包含する)に記載されているもののような当該技術において周知の任意の方法を、本発明のフォームの態様にしたがって用いるか又は用いるように適合させることができる。一般に、かかる好ましい方法は、イソシアネート類、ポリオール類又は複数のポリオールの混合物、1種類以上の本組成物を含む発泡剤又は複数の発泡剤の混合物、並びに触媒、界面活性剤、及び場合によっては難燃剤、着色剤、又は他の添加剤のような他の材料を配合することによってポリウレタン又はポリイソシアヌレートフォームを生成させることを含む。
ポリウレタン又はポリイソシアヌレートフォームのための成分を予めブレンドした配合物で与えることが、多くの用途において好都合である。最も通常的には、フォーム配合物は、二つの成分に予めブレンドする。イソシアネート及び随意的な幾つかの界面活性剤及び発泡剤は、通常は「A」成分と呼ばれる第一の成分を構成する。ポリオール又はポリオール混合物、界面活性剤、触媒、発泡剤、難燃剤、及び他のイソシアネート反応性成分は、通常は「B」成分と呼ばれる第二の成分を構成する。したがって、A及びB側の成分を、小さな調製物のために手での混合によるか、及び好ましくはブロック、スラブ、積層体、現場注入パネル、及びその他の物品、噴霧適用フォーム、フロスなどを形成する機械混合技術によって混合することにより、ポリウレタン又はポリイソシアヌレートフォームが容易に製造される。場合によっては、難燃剤、着色剤、発泡剤、及び更に他のポリオール類のような他の成分を、混合ヘッド又は反応場所に第3の流れとして加えることができる。また場合によっては、これらの成分のそれぞれを、部分的にはB成分に、及び部分的には第3の流れとして混合ヘッド又は反応場所に加えることができる。しかしながら、最も好ましくは、これらは全て上記の1つのB成分中に導入する。
また、本発明の組成物を用いて熱可塑性フォームを製造することもできる。例えば、通常のポリスチレン及びポリエチレン配合物を通常の方法で本組成物と混合して硬質フォームを製造することができる。
C.洗浄方法:
本発明はまた、物品に本発明の組成物を適用することによって、製品、部材、部品、基材、又は任意の他の物品又はその一部から汚染物質を除去する方法も提供する。便宜上の目的から、「物品」という用語は、本明細書においては、全てのかかる製品、部材、部品、基材などを指すように用いられ、また更には、任意の表面又はその一部を指すように意図される。更に、「汚染物質」という用語は、物質が物品の上に意図的に置かれている場合であっても、物品の上に存在する任意の望ましくない材料又は物質を指すように意図されている。例えば、半導体デバイスの製造においては、基板の上にフォトレジスト材料を堆積させてエッチング工程のためのマスクを形成し、次いでフォトレジスト材料を基板から除去するのが通常的である。本明細書において用いる「汚染物質」という用語は、そのようなフォトレジスト材料をカバーし且つ包含するように意図される。
本発明の好ましい方法は、本組成物を物品に適用することを含む。多くの様々な洗浄方法において本発明の組成物を良好に用いることができると意図されるが、本組成物は、超臨界洗浄法に関して用いるのが特に有利であると考えられる。超臨界洗浄は、本発明の譲受人に譲渡され、参照として本明細書中に包含する米国特許6,589,355に開示されている。超臨界洗浄用途のためには、幾つかの態様において、HFO−1234(好ましくはHFO−1234ze)に加えて、CO、及び超臨界洗浄用途に関して用いることが公知の他の更なる成分のような1以上の更なる成分を本洗浄組成物中に含めるのが好ましい。また、幾つかの態様においては、特定の蒸気脱脂及び溶媒洗浄法に関して本洗浄組成物を用いることが可能で且つ望ましい可能性もあり、幾つかの用途、特に複雑な部品を含み、汚れを除去することが困難なもののためには、蒸気脱脂及び溶媒洗浄法が特に好ましい。好ましい蒸気脱脂及び溶媒洗浄法は、物品を好ましくは室温において沸騰している溶媒の蒸気に曝露することから構成される。物体の上で蒸気を凝縮させることは、比較的清浄な蒸留した溶媒を与えて、油脂又は他の汚染物質を洗浄除去する有利性を有する。而して、かかるプロセスは、物体を単純に液体溶媒中で洗浄する場合と比べて、本溶媒組成物を物体から最終的に蒸発させることによって比較的僅かな残留物しか残留させないという更なる有利性を有する。
物品が除去するのが困難な汚染物質を含む用途に関しては、本発明は、本発明の溶媒組成物の温度を、雰囲気温度より高い温度か、又はかかる用途において溶媒の洗浄作用を実質的に向上させるのに有効な任意の他の温度に上昇させることを含むことが好ましい。かかるプロセスはまた、物品、特に金属部品及びアセンブリの洗浄を効率的且つ迅速に行わなければならない大型組立ラインの運転のためにも一般的に好ましい。
好ましい態様においては、本発明の洗浄方法は、洗浄する物品を、昇温温度、更により好ましくはほぼ溶媒の沸点において液体溶媒中に浸漬することを含む。かかる操作においては、この工程によって、好ましくは物品から目標汚染物質の相当量、更により好ましくは大部分が除去される。この工程に続いて、好ましくは、物品を、前段の浸漬工程における液体溶媒の温度より低い温度、好ましくはほぼ雰囲気温度又は室温の溶媒、好ましくは新たに蒸留した溶媒中に浸漬する。好ましい方法はまた、次に、好ましくは初めに言及した浸漬工程に関連する高温/沸騰溶媒からの溶媒蒸気すすぎに物品を曝露することによって、物品を本溶媒組成物の比較的高温の蒸気と接触させる工程も含む。これにより好ましくは、物品上で溶媒蒸気が凝縮する。幾つかの好ましい態様においては、最終すすぎの前に物品に蒸留した溶媒を噴霧することができる。
数多くの種類及びタイプの蒸気脱脂装置を本方法に関して用いるように適合させることができると意図される。かかる装置及びその運転の一例は、Sherlikerらの米国特許3,085,918(参照として本明細書中に包含する)によって開示されている。Sherlinkerらにおいて開示されている装置は、溶媒組成物を収容するための沸騰液ため、蒸留した溶媒を収容するための清浄液ため、水分離器、及び他の付属装置を含む。
本洗浄方法にはまた、汚染されている物品を、雰囲気温度又は室温条件下において本発明の流体組成物中に浸漬するか、或いはかかる条件下において溶媒中に浸したぼろきれ又は同様の物体で拭き取る常温洗浄を含ませることもできる。
幾つかの好ましい洗浄方法は、基材を本発明による組成物でフラッシングすることを含む。
D.可燃性低減法:
幾つかの他の好ましい態様によれば、本発明は、流体に本発明の化合物又は組成物を加えることを含む、流体の可燃性を低減する方法を提供する。任意の広範囲の可燃性流体に関する可燃性を、本発明によって低減させることができる。例えば、エチレンオキシド、可燃性ヒドロフルオロカーボン、及び炭化水素、例えばHFC−152a、1,1,1−トリフルオロエタン(HFC−143a)、ジフルオロメタン(HFC−32)、プロパン、ヘキサン、オクタンなどのような流体に関する可燃性を、本発明によって低減させることができる。例えば、本発明による幾つかの組成物には、CFI及びHFC−152aを、これらの2つの成分の合計重量を基準として、0より多く約38.5%までのCFI、より好ましくは0より多く約35%までのCFI、並びに約61.5乃至約100未満、更により好ましくは約65乃至約100未満のHFC−152aの量で含ませることができる。本発明の目的のためには、可燃性流体とは、ASTM−E−681などのような任意の標準的な通常の試験方法によって測定して空気中において可燃範囲を示す任意の流体であってよい。
本発明にしたがって、任意の好適な量の本化合物又は組成物を加えて流体の可燃性を低減させることができる。当業者に認識されるように、加える量は、少なくとも部分的に、対象の流体の可燃性の程度、及びその可燃性を低減することが所望されている程度によって定まる。幾つかの好ましい態様においては、可燃性流体に加えられる化合物又は組成物の量は、得られる流体を実質的に不燃性にするのに有効なものである。
E.炎抑制方法:
本発明は更に、炎を本発明の化合物又は組成物を含む流体と接触させることを含む、炎を抑制する方法を提供する。炎を本組成物と接触させるために任意の好適な方法を用いることができる。例えば、本発明の組成物を炎の上に噴霧、注ぐなどすることができ、あるいは炎の少なくとも一部を組成物中に浸漬させることができる。本明細書における教示を考慮すると、当業者は、種々の通常の炎抑制装置及び方法を本発明において用いるように容易に適用させることができるであろう。
F.滅菌方法:
特に医療分野で用いるための多くの物品、器具、及び材料は、患者及び病院職員の健康及び安全のような健康上及び安全上の理由のために、使用する前に滅菌しなければならない。本発明は、滅菌する物品、器具、又は材料を、本発明の化合物又は組成物と接触させることを含む滅菌方法を提供する。かかる方法は、高温又は低温滅菌方法のいずれでもよい。幾つかの態様においては、高温滅菌は、滅菌する物品、器具、又は材料を、約250°F〜約270°Fの温度において、好ましくは実質的に密閉されたチャンバー内で本発明の化合物又は組成物を含む高温の流体に曝露することを含む。このプロセスは、通常は約2時間未満で完了させることができる。しかしながら、プラスチック物品及び電気部品のような幾つかの物品はそのような高温に耐えることができず、低温滅菌が必要である。
本発明の低温滅菌は、本発明の化合物又は組成物を約100〜約200°Fの温度で用いることを含む。本発明の化合物を、例えばエチレンオキシド(EO)、ホルムアルデヒド、過酸化水素、二酸化塩素、及びオゾンのような他の通常の化学滅菌剤と混合して、本発明の滅菌剤組成物を形成することができる。
本発明の低温滅菌は、好ましくは、実質的に密閉され、好ましくは気密のチャンバー内で行なう少なくとも2工程のプロセスである。第1工程(滅菌工程)においては、洗浄して気体透過性の袋の中に被包した物品をチャンバー内に配置する。次に、真空に引き、及び場合によっては空気を水蒸気で置き換えることによって、チャンバーから空気を排気する。幾つかの態様においては、チャンバー中に水蒸気を注入して、好ましくは約30%〜約70%の範囲の相対湿度を達成することが好ましい。そのような湿度は、所望の相対湿度が達成された後にチャンバー中に導入される滅菌剤の滅菌効果を最大にすることができる。滅菌剤が被包を透過して物品の隙間に到達するのに十分な時間の後、滅菌剤と水蒸気をチャンバーから排気する。
このプロセスの好ましい第2工程(通気工程)においては、物品を通気して滅菌剤残留物を除去する。かかる残留物を除去することは、毒性の滅菌剤の場合においては特に重要であるが、実質的に非毒性の本発明の化合物を用いる場合においては随意である。代表的な通気プロセスとしては、空気洗浄、連続通気、及びこれら2つの組み合わせが挙げられる。空気洗浄はバッチプロセスであり、通常はチャンバーを比較的短い時間、例えば12分間排気し、次いでチャンバー中に空気を大気圧以上で導入することを含む。このサイクルを、滅菌剤の所望の除去が達成されるまで任意の回数繰り返す。連続通気は、通常は、チャンバーの一方の側の入口を通して空気を導入し、次に、出口にわずかな真空を加えることによって、チャンバーの他方の側の出口を通してそれを抜き出すことを含む。しばしば、これら2つのアプローチが組み合わせられる。例えば、通常のアプローチは、空気洗浄を行い、次に通気サイクルを行うことを含む。
G.安定化方法:
本発明は更に、トリフルオロヨードメタンのようなヨードカーボンを含む組成物を安定化させる方法を提供する。好ましい方法工程は、少なくとも1種類のヨードカーボン化合物を与え、この化合物を、本発明の1種類又は複数のジエンベースの化合物に曝露することによって少なくとも1種類のヨードカーボン化合物を安定化させることを含む。多くの態様においては、ヨードカーボンを与える工程は、上記の特定のタイプの組成物などの組成物を与え、好ましくは本発明の有効量の安定剤組成物をヨードカーボン組成物と混合することによってかかる組成物に本発明のジエンベースの化合物を加えることを含む。
H.超臨界方法:
一般に、本明細書で記載する使用及び方法の多くは、超臨界又は近超臨界状態の本組成物を用いて実行することが可能であると考えられる。例えば、特に、アルカロイド(通常は植物源に由来する)、例えば、カフェイン、コデイン、及びパパベリンのような物質、一般に触媒として有用であるメタロセンのような有機金属材料、並びにジャスモンのような香料及び香味料に関して用いるために、本明細書中に述べる溶媒及び溶媒抽出用途において本組成物を利用することができる。
本組成物は、好ましくはそれらの超臨界又は近超臨界状態で、固体担体上に触媒、特に有機金属触媒を堆積させることを含む方法に関して使用することができる。1つの好ましい態様においては、これらの方法は、好ましくは、かかる触媒粒子を超臨界又は近超臨界状態の本組成物から沈殿させることによって微粉砕触媒粒子を生成させる工程を含む。幾つかの好ましい態様においては、本方法にしたがって製造される触媒は優れた活性を示すことが予想される。
また、本明細書中に記載する幾つかのMDI方法及びデバイスにおいて微粉砕形態の薬剤を用いることができると意図されており、かかる状況においては、本発明は、好ましくは、好ましくは超臨界又は近超臨界状態の本組成物中にかかる粒子を溶解することによって、アルブテロールのような微粉砕薬剤粒子を本流体中に導入する工程を含む方法を提供すると意図される。本流体が超臨界又は近超臨界状態であるときに材料の溶解性が比較的低い場合には、アルコール類のような添加溶剤を使用することが好ましい可能性がある。
また、超臨界又は近超臨界状態の本組成物は、回路基板並びに他の電子材料及び物品を清浄化するために使用することができる。
幾つかの材料は、特に超臨界又は近超臨界状態にある場合の本組成物中において非常に限定された溶解度を有する可能性がある。かかる状況に関しては、二酸化炭素のような他の超臨界又は近超臨界溶媒中の溶液からかかる低溶解度の溶質を沈殿させるための反溶媒として本組成物を使用することができる。例えば、熱可塑性フォームの押出プロセスにおいては超臨界二酸化炭素がしばしば用いられ、そして本組成物はその中に含まれる幾つかの材料を沈殿させるために使用することができる。
また、幾つかの態様においては、超臨界又は近超臨界状態の本組成物を発泡剤として利用することが望ましい可能性があることも意図される。
以下の実施例によって本出願を更に説明するが、これらは例示であり、いかなるようにも限定することは意図しない。
実施例I:
実施例I−1:
本実施例は、CFI、PAG油、及びイソプレンを含む本発明の安定化組成物を示す。
トリフルオロヨードメタン(25重量%)及びHFO−1234yf(75重量%)の混合物(1.6g)を、99重量%のPAG油及び1重量%のイソプレンを含む3gの組成物に加えた。得られた混合物を、アルミニウム、鋼材、及び銅の金属片と共にガラス管中に配置し、次に管を密封した。密封されたガラス管を300゜Fのオーブン中に2週間配置した。この時間の後、管を取り出して観察した。
観察の結果、混合物は1つの相であり、これは冷媒がこの時間中においてPAG油中に混和性及び可溶性のままであったことを示した。更に、管内の液体は透明な明黄色であった。鋼材片の外観は変化していなかった。
ガラス管を開放し、気体を引き抜いた。気体を、トリフルオロヨウ化物と反応したオイルの分解生成物であるトリフルオロメタン(HFC−23)の存在に関してガスクロマトグラフィーによって試験した。確認されたHFC−23のレベルは約0.23±0.07重量%であった。
実施例I−2:
本実施例は、CFI、PAG油、及びミルセンを含む本発明の安定化組成物を示す。
トリフルオロヨードメタン(25重量%)及びHFO−1234yf(75重量%)の混合物(1.6g)を、99重量%のPAG油及び1重量%のミルセンを含む3gの組成物に加えた。得られた混合物を、アルミニウム、鋼材、及び銅の金属片と共にガラス管中に配置し、次に管を密封した。密封されたガラス管を300゜Fのオーブン中に2週間配置した。かかる時間の後、管を取り出して観察した。
観察の結果、混合物は1つの相であり、これは冷媒がこの時間中においてPAG油中に混和性及び可溶性のままであったことを示した。更に、管内の液体は透明な明黄色であった。鋼材片の外観は変化していなかった。
ガラス管を開放し、気体を引き抜いた。気体を、トリフルオロヨウ化物と反応したオイルの分解生成物であるトリフルオロメタン(HFC−23)の存在に関してガスクロマトグラフィーによって試験した。確認されたHFC−23のレベルは0.27重量%であった。実験を繰り返したところ、結果は0.28重量%のHFC−23であった。
実施例I−3:
本実施例は、CFI、PAG油、及びファルネソールを含む本発明の安定化組成物を示す。
トリフルオロヨードメタン(25重量%)及びHFO−1234yf(75重量%)の混合物(1.6g)を、99重量%のPAG及び1重量%のファルネソールを含む3gの組成物に加えた。得られた混合物を、アルミニウム、鋼材、及び銅の金属片と共にガラス管中に配置し、次に管を密封した。密封されたガラス管を300゜Fのオーブン中に2週間配置した。かかる時間の後、管を取り出して観察した。
観察の結果、混合物は1つの相であり、これは冷媒がこの時間中においてPAG油中に混和性及び可溶性のままであったことを示した。更に、管内の液体は透明な明黄色であった。鋼材片の外観は変化していなかった。
ガラス管を開放し、気体を引き抜いた。気体を、トリフルオロヨウ化物と反応したオイルの分解生成物であるトリフルオロメタン(HFC−23)の存在に関してガスクロマトグラフィーによって試験した。確認されたHFC−23のレベルは0.16重量%であった。
実施例I−4:
本実施例は、CFI、PAG油、及びゲラニオールを含む本発明の安定化組成物を示す。
トリフルオロヨードメタン(25重量%)及びHFO−1234yf(75重量%)の混合物(1.6g)を、99重量%のPAG油及び1重量%のゲラニオールを含む3gの組成物に加えた。得られた混合物を、アルミニウム、鋼材、及び銅の金属片と共にガラス管中に配置し、次に管を密封した。密封されたガラス管を300゜Fのオーブン中に2週間配置した。かかる時間の後、管を取り出して観察した。
観察の結果、混合物は1つの相であり、これは冷媒がこの時間中においてPAG油中に混和性及び可溶性のままであったことを示した。更に、管内の液体は透明な明黄色であった。鋼材片の外観は変化していなかった。
ガラス管を開放し、気体を引き抜いた。気体を、トリフルオロヨウ化物と反応したオイルの分解生成物であるトリフルオロメタン(HFC−23)の存在に関してガスクロマトグラフィーによって試験した。確認されたHFC−23のレベルは0.14重量%であった。
実施例I−5:
本実施例は、CFI、ポリアルキレングリコール潤滑剤、及びミルセンを、オイル中の添加剤としてのトリフェニルホスファイト(DP-213、Dover Chemicalから入手できる)と共に含む本発明の安定化組成物を示す。
トリフルオロヨードメタン(約9重量%)及びHFO−1234yf(約91重量%)の混合物(1.6g)を、99重量%のポリアルキレングリコール潤滑剤(Motorcraft PAG Refrigerant Compressor Oilとして商業的に入手できる)及び上記のパラグラフに記載の1重量%の添加剤を含む3gの組成物に加えた。得られた混合物を、アルミニウム、鋼材、及び銅の金属片と共にガラス管中に配置し、次に管を密封した。密封されたガラス管を300゜Fのオーブン中に2週間配置した。かかる時間の後、管を取り出して観察した。
観察の結果、混合物は1つの相であり、これはヨードカーボン化合物がこの時間中においてPAG油中に混和性及び可溶性のままであることを示した。更に、管内の液体は透明な明黄色であった。鋼材片の外観は変化していなかった。
ガラス管を開放し、気体を引き抜いた。気体を、トリフルオロヨウ化物と反応したオイルの分解生成物であるHFC−23の存在に関してガスクロマトグラフィーによって試験した。確認されたHFC−23のレベルは約0.2重量%であった。
実施例I−6:
本実施例は、CFI及びポリアルキレングリコール潤滑剤、並びにミルセンから構成される安定剤を含む本発明の安定化組成物を示す。
トリフルオロヨードメタン(1.6g)を、ミルセンを含む3gのポリアルキレングリコール潤滑剤(ミルセンは潤滑剤の全重量を基準として1重量%の量で存在する)に加えた。得られた混合物を、アルミニウム、鋼材、及び銅の金属片と共にガラス管中に配置し、次に管を密封した。密封されたガラス管を300゜Fのオーブン中に2週間配置した。かかる時間の後、管を取り出して観察した。
観察の結果、混合物は1つの相であり、これは冷媒がPAG油中において混和性及び可溶性であることを示した。更に、管内の液体は透明な明黄色であった。鋼材片の外観は変化していなかった。
ガラス管を開放し、気体を引き抜いた。気体を、トリフルオロヨウ化物と反応したオイルの分解生成物であるトリフルオロメタン(HFC−23)の存在に関してガスクロマトグラフィーによって試験した。確認されたHFC−23のレベルは0.23重量%であった。
実施例I−7:
本実施例は、鉱油中のCFIの分解のレベルが添加剤のミルセン及びDoverphos DP213の組み合わせによって劇的に減少することを示す。
トリフルオロヨードメタン(25重量%)及びHFO−1234yf(75重量%)の混合物(1.6g)を、3gの鉱油に加えた。鉱油は、0.5重量%のミルセン及び0.5重量%のDoverphos DP-213を含んでいた。得られた混合物を、アルミニウム、鋼材、及び銅の金属片と共にガラス管中に配置し、次に管を密封した。密封されたガラス管を300゜Fのオーブン中に2週間配置した。かかる時間の後、管を取り出した。
ガラス管を開放し、気体を引き抜いた。気体を、トリフルオロヨウ化物と反応したオイルの分解生成物であるトリフルオロメタン(HFC−23)の存在に関してガスクロマトグラフィーによって試験した。確認されたHFC−23のレベルは0.08重量%であった。実験を繰り返したところ、結果は0.08重量%のHFC−23であった。
比較実施例I−1:
トリフルオロヨードメタン(約9重量%)及びHFO−1234yf(約91重量%)の混合物(1.6g)を、99重量%のポリアルキレングリコール潤滑剤(Motorcraft PAG Refrigerant Compressor Oilとして商業的に入手できる)を含む3gの組成物に加えた。安定剤添加剤は用いなかった。得られた混合物を、アルミニウム、鋼材、及び銅の金属片と共にガラス管中に配置し、次に管を密封した。密封されたガラス管を300゜Fのオーブン中に2週間配置した。かかる時間の後、管を取り出して観察した。
観察の結果、混合物は1つの相であり、これは冷媒組成物が、この時間中において鉱油中に混和性及び可溶性のままであったことを示した。曝露の後、金属片は変色し、潤滑剤の色は暗褐色であった。
ガラス管を開放し、気体を引き抜いた。気体を、トリフルオロヨウ化物と反応したオイルの分解生成物であるHFC−23の存在に関してガスクロマトグラフィーによって試験した。確認されたHFC−23のレベルは約1.0重量%であった。
比較実施例I−2:
トリフルオロヨードメタン(25重量%)及びHFO−1234yf(75重量%)の混合物(1.6g)を、3gの鉱油に加えた。得られた混合物を、アルミニウム、鋼材、及び銅の金属片と共にガラス管中に配置し、次に管を密封した。密封されたガラス管を300゜Fのオーブン中に2週間配置した。
2週間の曝露の後にガラス管を開放し、気体を引き抜いた。気体を、トリフルオロヨウ化物と反応したオイルの分解生成物であるトリフルオロメタン(HFC−23)の存在に関してガスクロマトグラフィーによって試験した。確認されたHFC−23のレベルは0.76重量%であった。実験を繰り返したところ、結果は1.51重量%のHFC−23であった。
実施例II:
本実施例は、CFI/HFO−1234yfの30/70ブレンド、PAG油(RL-897)、及び安定化化合物を含む本発明の安定化組成物を示す。4gのRL-897及び1.62gのCFI/HFO−1234yfブレンドを、アルミニウム、鋼材、及び銅で形成した金属アセンブリと一緒に密封したガラス管中に配置した。密封された管を300℃のオーブン中に2週間配置した。オーブンから管を取り出し、冷却し、開放し、気体を引き抜いた。
これらの条件下においては、CFIの分解生成物は気相のR−23である。したがって、気体を、その中のR23の量に関して分析した。また、添加剤を加えない基準検査も試験した。
関心はCFIの分解であるので、オイル中1%の添加剤を、分解生成物のレベルに対するそれらの効果に関して試験した。結果を下表Iに示す。
Figure 0006324368
安定剤のホスフェート、2,4−ジメチル−6−tert−ブチルフェノール、アリルグリシジルエーテル、トコフェロール、及びヘキサングリシジルエーテルに関する結果は、CFI/HFO−1234yfの30/70ブレンドにおけるCFIのR23への分解が減少したことを示す。安定剤のミルセン、ゲラニオール、ファルネソール、リモネン、ジフェニルホスフェート、1,2−エポキシヘキセン、ジラウリルハイドロジェンに関する結果は、CFIのR23への分解が大きく減少したことを示した。
実施例III:
本実施例は、CFI/HFC−32の30/70ブレンド、PAG油(ND-8)、及び安定化化合物を含む本発明の安定化組成物を示す。2gのND-8及び2gのCFI/HFC−32ブレンドを、アルミニウム、鋼材、及び銅で形成した金属アセンブリと一緒に密封したガラス管中に配置した。密封された管を300℃のオーブン中に1週間配置した。オーブンから管を取り出し、冷却し、開放し、気体を引き抜いた。
これらの条件下においては、CFIの分解生成物は、気相のR−23及び油中のヨウ化物イオンである。したがって、オイルを、その中のヨウ化物の量に関して分析した。気体は、その中のR23の量に関して分析した。
30/70ブレンドに加えて、CFI/HFC−32の10/90ブレンドについて試験を行った。それぞれのブレンドに関して添加剤を加えない基準試験を行った。関心はCFIの分解であるので、オイル中1%の添加剤を、分解生成物のレベルに対するそれらの効果に関して試験した。結果を下表II及びIIIに示す。
Figure 0006324368
Figure 0006324368
30/70ブレンドに関するベースラインは、0.73%のR23及び195ppmのヨウ化物濃度を与えた。3つの比較添加剤に関しては、生成したR23の量はより多く、これは幾つかの添加剤は有害である可能性があることを示す。対応するヨウ化物濃度は、より大きいか、又は大きくは減少していなかった。
安定剤のファルネソール、ミルセン、ブタジエン、及びナフチルグリシジルエーテルに関する結果は、CFI/HFC−32の30/70ブレンドにおけるCFIのR23への分解が実質的に減少したことを示す。同様に、ヨウ化物濃度は、添加剤を用いないか又は比較試料の1つを用いた場合よりも遙かに低かった。
CFI/HFC−32の10/90ブレンドにおいて用いたファルネソールに関する結果は、R23及びヨウ化物の濃度の両方が減少したことを示す。
本発明は以下の態様を含む。
[1]
(a)少なくとも1種類のヨードカーボン;
(b)該ヨードカーボン以外の少なくとも1種類の冷媒化合物;及び
(c)(1)少なくとも2つの炭素−炭素二重結合及び少なくとも4個の炭素原子を有するジエンベースの化合物;(2)式(E1)及び(E2):
Figure 0006324368
(式中、
は、少なくとも3個の炭素原子を有する脂肪族基であり;
は、4又は5個の炭素原子を有する脂肪族基、又は多環式芳香族基である)
にしたがう化合物から選択されるエポキシ化合物;
(3)下式P1:
Figure 0006324368
(式中、それぞれのRは、独立して、フェニル基、又は少なくとも6個であるが15個未満の炭素原子を有するカルボキシレート基である)
にしたがうホスファイト;
(4)非ヒンダード又は弱ヒンダードフェノール類;及び
(5)これらの任意の2以上の組み合わせ;
からなる群から選択され、少なくとも1種類のヨードカーボンを劣化に対して安定化させるのに有効な量で存在する少なくとも1種類の安定化化合物;
を含む熱伝達組成物。
[2]
が4〜6個の炭素原子を有する不飽和脂肪族基であり、Rがナフチル基であり、少なくとも1種類のヨードカーボンがCFIを含む、[1]に記載の熱伝達組成物。
[3]
安定化化合物が、(1)少なくとも2つの炭素−炭素二重結合及び少なくとも4個の炭素原子を有するジエンベースの化合物;(2)式(E1)及び(E2):
Figure 0006324368
(式中、
は、少なくとも3個の炭素原子を有する脂肪族基であり;
は、4又は5個の炭素原子を有する脂肪族基、又は多環式芳香族基である)
にしたがう化合物から選択されるエポキシ化合物;
(3)下式P1:
Figure 0006324368
(式中、それぞれのRは、独立して、フェニル基、又は少なくとも6個であるが15個未満の炭素原子を有するカルボキシレート基である)
にしたがうホスファイト;
及び(1)〜(3)の任意の2以上の組み合わせ;
からなる群から選択される、[1]に記載の組成物。
[4]
安定化化合物が、ミルセン、ゲラニオール、ファルネソール、リモネン、ジフェニルホスファイト、1,2−エポキシヘキセン、ジラウリルハイドロジェンホスファイト、2,4−ジメチル−6−tert−ブチルフェノール、トコフェロール、及びこれらの2以上の組み合わせからなる群から選択される、[1]に記載の組成物。
[5]
(a)少なくとも1種類のヨードカーボン;
(b)該ヨードカーボン以外の少なくとも1種類の冷媒化合物;
(c)ポリアルキレングリコール(PAG)を含む少なくとも1種類の潤滑剤;
(d)ジエンベースの化合物、エポキシド類、ホスフェート類、ホスファイト類、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも1種類の安定化化合物;
を含む熱伝達組成物。
[6]
少なくとも1種類の安定化化合物が、熱伝達組成物に関する使用条件下において少なくとも1種類のヨードカーボンを劣化に対して安定化させるのに有効な量で組成物中に存在する、[5]に記載の組成物。
[7]
ジエンベースの化合物がブタジエンを含む、[5]に記載の組成物。
[8]
ジエンベースの化合物が、ミルセン、ゲラニオール、ファルネソール、リモネン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも1種類のテルペンベースの化合物を含む、[7]に記載の組成物。
[9]
安定化化合物が、1,2−エポキシヘキサン、ナフチルグリシジルエーテル、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるエポキシド類を含む、[5]に記載の組成物。
[10]
(a)ポリアルキレングリコール(PAG)を含む少なくとも1種類の潤滑剤;
(b)(1)少なくとも2つの炭素−炭素二重結合及び少なくとも4個の炭素原子を有するジエンベースの化合物;(2)式(E1)及び(E2):
Figure 0006324368
(式中、
は、少なくとも3個の炭素原子を有する脂肪族基であり;
は、4又は5個の炭素原子を有する脂肪族基、又は多環式芳香族基である)
にしたがう化合物から選択されるエポキシ化合物;
(3)下式P1:
Figure 0006324368
(式中、それぞれのRは、独立して、フェニル基、又は少なくとも6個であるが15個未満の炭素原子を有するカルボキシレート基である)
にしたがうホスファイト;
(4)非ヒンダード又は弱ヒンダードフェノール類;及び
(5)これらの任意の2以上の組み合わせ;
からなる群から選択される少なくとも1種類の安定化化合物;
を含む、熱伝達システムにおいて用いるための潤滑油組成物。

Claims (15)

  1. (a)5〜50重量%のCFI;
    (b)50〜95重量%のヒドロフルオロカーボン(HFC);
    (c)セスキテルペン化合物及びホスフェートまたはホスファイト化合物の両化合物からなる安定化化合物であって、セスキテルペン化合物がファルネソールまたはファルネセンから選ばれ、ホスフェートまたはホスファイト化合物がジフェニルホスフェート、ジフェニルホスファイト、トリフェニルホスフェート及びトリフェニルホスファイトから選ばれ、0.001〜15重量%の量で存在する安定化化合物;及び
    (d)少なくとも1種類の潤滑剤;
    を含む熱伝達組成物。
  2. 20〜40重量%のCFIを含む請求項1に記載の組成物。
  3. 25〜35重量%のCFIを含む請求項1に記載の組成物。
  4. 60〜80重量%のHFCを含む請求項1〜3のいずれかに記載の組成物。
  5. 65〜75重量%のHFCを含む請求項1〜3のいずれかに記載の組成物。
  6. HFCが、ジフルオロメタン(HFC−32);ペンタフルオロエタン(HFC−125);1,1,2,2−テトラフルオロエタン(HFC−134);1,1,1,2−テトラフルオロエタン(HFC−134a):トリフルオロエタン(HFC−143a);ジフルオロエタン(HFC−152a);1,1,1,2,3,3,3−ヘプタフルオロプロパン(HFC−227ea);1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン(HFC−236fa);1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパン(HFC−245fa);及び1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタン(HFC−365mfc)から選ばれる1以上の化合物である、請求項1〜5のいずれかに記載の組成物。
  7. 1以上の化合物が、少なくともジフルオロメタン(HFC−32)である、請求項6に記載の組成物。
  8. 前記安定化化合物が、ファルネセン及びジフェニルホスファイトである、請求項1〜7のいずれかに記載の組成物。
  9. ファルネセンが、α−ファルネセン(即ち、3,7,11−トリメチルドセカドデカ−1,3,6,19−テトラエン)またはβ−ファルネセン(即ち、7,11−ジメチル−3−メチレン−1,6,10−ドデカトリエン)(これらの全ての立体異性体を含む)である、請求項1〜8のいずれかに記載の組成物。
  10. 潤滑剤が、ポリアルキレングリコール(PAG)を含む、請求項1〜のいずれかに記載の組成物。
  11. (a)5〜50重量%のCFI;
    (b)少なくともジフルオロメタン(HFC−32)を含む、50〜95重量%の少なくとも1種類のヒドロフルオロカーボン(HFC);
    (c)セスキテルペン化合物及びホスフェートまたはホスファイト化合物の両化合物からなる安定化化合物であって、セスキテルペン化合物がファルネソールまたはファルネセンから選ばれ、ホスフェートまたはホスファイト化合物がジフェニルホスフェート、ジフェニルホスファイト、トリフェニルホスフェート及びトリフェニルホスファイトから選ばれ、0.001〜15重量%の量で存在する安定化化合物;及び
    (d)ポリアルキレングリコール(PAG)を含む少なくとも1種類の潤滑剤;
    を含む熱伝達組成物
  12. (a)5〜50重量%のCFI;
    (b)少なくともジフルオロメタン(HFC−32)を含む、50〜95重量%の少なくとも1種類のヒドロフルオロカーボン(HFC);
    (c)ファルネセンからなる第1の安定化化合物、及び、ジフェニルホスファイトからなる第2の安定化化合物;及び
    (d)ポリアルキレングリコール(PAG)を含む少なくとも1種類の潤滑剤;
    を含む熱伝達組成物であって、安定化化合物は0.5〜2重量%の量で存在する、組成物。
  13. 組成物が1000未満の地球温暖化係数(GWP)を有する、請求項1〜12のいずれかに記載の組成物。
  14. 組成物が150未満の地球温暖化係数(GWP)を有する、請求項1〜13のいずれかに記載の組成物。
  15. 自動車用空調システム及び装置、商業用冷却システム及び装置、チラー、住宅用冷蔵庫及び冷凍庫、一般的な空調システム、ヒートポンプ、ORCまたはCRCにおける、請求項1〜14のいずれかに記載の熱伝達組成物の使用。
JP2015500461A 2012-03-13 2013-03-06 安定化ヨードカーボン組成物 Active JP6324368B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/419,071 US9175201B2 (en) 2004-12-21 2012-03-13 Stabilized iodocarbon compositions
US13/419,071 2012-03-13
PCT/US2013/029256 WO2013138123A1 (en) 2012-03-13 2013-03-06 Stabilized iodocarbon compositions

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018024890A Division JP2018109185A (ja) 2012-03-13 2018-02-15 安定化ヨードカーボン組成物

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2015514827A JP2015514827A (ja) 2015-05-21
JP2015514827A5 JP2015514827A5 (ja) 2017-08-03
JP6324368B2 true JP6324368B2 (ja) 2018-05-16

Family

ID=49161665

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015500461A Active JP6324368B2 (ja) 2012-03-13 2013-03-06 安定化ヨードカーボン組成物
JP2018024890A Pending JP2018109185A (ja) 2012-03-13 2018-02-15 安定化ヨードカーボン組成物

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018024890A Pending JP2018109185A (ja) 2012-03-13 2018-02-15 安定化ヨードカーボン組成物

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2825610A4 (ja)
JP (2) JP6324368B2 (ja)
WO (1) WO2013138123A1 (ja)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2890948A1 (en) 2012-11-16 2014-05-22 Basf Se Lubricant compositions comprising epoxide compounds to improve fluoropolymer seal compatibility
KR102699589B1 (ko) 2015-05-21 2024-08-28 더 케무어스 컴퍼니 에프씨, 엘엘씨 SbF5에 의한 1233xf의 244bb로의 히드로플루오린화
JP7060287B2 (ja) * 2017-08-08 2022-04-26 出光興産株式会社 冷凍機油組成物
FR3082841B1 (fr) 2018-06-25 2021-01-08 Arkema France Stabilisation du trifluoroiodomethane
WO2021005983A1 (ja) 2019-07-05 2021-01-14 Jxtgエネルギー株式会社 冷凍機用作動流体組成物、冷凍機油及び冷凍機
CN114072487A (zh) 2019-07-05 2022-02-18 引能仕株式会社 冷冻机用工作流体组合物和冷冻机油
CN114144627A (zh) * 2019-07-25 2022-03-04 引能仕株式会社 制冷剂循环系统的运转方法
JPWO2021060206A1 (ja) * 2019-09-27 2021-04-01
CN115916932B (zh) * 2020-07-21 2024-03-12 三菱电机株式会社 冷冻循环装置
WO2022164670A1 (en) * 2021-01-31 2022-08-04 Milliken & Company Stabilized lubricant compositions and heat transfer compositions containing the same
WO2023095877A1 (ja) * 2021-11-26 2023-06-01 ダイキン工業株式会社 組成物

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11228946A (ja) * 1998-02-13 1999-08-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 混合作動流体およびそれを用いた冷凍サイクル装置
JP2000309789A (ja) * 1999-04-26 2000-11-07 Sanyo Electric Co Ltd 着火爆発性のない混合作動流体およびそれを用いた冷凍装置
US7279451B2 (en) * 2002-10-25 2007-10-09 Honeywell International Inc. Compositions containing fluorine substituted olefins
US7622435B2 (en) * 2004-04-16 2009-11-24 Honeywell International Inc. Methods of replacing refrigerant
EP1735399A1 (en) * 2004-04-16 2006-12-27 Honeywell International, Inc. Stabilized trifluoroiodmethane compositions
US7341984B2 (en) * 2004-04-16 2008-03-11 Honeywell International Inc. Azeotrope-like compositions of tetrafluoropropene and trifluoroiodomethane
KR20130018376A (ko) * 2004-04-16 2013-02-20 허니웰 인터내셔널 인코포레이티드 테트라플루오로프로펜과 펜타플루오로프로펜으로 이루어진 공비-성 조성물
EP2258789A3 (en) * 2004-12-21 2012-10-24 Honeywell International Inc. Stabilized iodocarbon compositions
US8133407B2 (en) * 2008-05-15 2012-03-13 Honeywell International Inc. Sesquiterpene stabilized compositions
US8535556B2 (en) * 2006-03-30 2013-09-17 E I Du Pont De Nemours And Company Compositions comprising iodotrifluoromethane and stabilizers
EP2044167A1 (en) * 2006-07-12 2009-04-08 Solvay Fluor GmbH Method for heating and cooling using fluoroether compounds, compositions suitable therefore and their use
MX2010003229A (es) * 2007-09-28 2010-04-07 Du Pont Composiciones de estabilizante liquido ionico.
EP2719750A1 (en) * 2007-10-29 2014-04-16 Nippon Oil Corporation Refrigerator oil and working fluid composition for refrigerating machine

Also Published As

Publication number Publication date
EP2825610A4 (en) 2016-03-09
JP2015514827A (ja) 2015-05-21
WO2013138123A1 (en) 2013-09-19
JP2018109185A (ja) 2018-07-12
EP2825610A1 (en) 2015-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6998350B2 (ja) 安定化したヨードカーボン組成物
US9175201B2 (en) Stabilized iodocarbon compositions
JP6324368B2 (ja) 安定化ヨードカーボン組成物
JP5122944B2 (ja) テトラフルオロフ゜ロヘ゜ンとヘ゜ンタフルオロフ゜ロヘ゜ンとの共沸性組成物
JP2019167539A (ja) フッ素置換オレフィンを含有する組成物
MX2012003898A (es) Compuestos y composiciones de fluoropropeno y metodos para usar los mismos.
EP2338967A2 (en) Compositions containing fluorine substituted olefins
JP2008505989A (ja) 共沸混合物様トリフルオロヨードメタン組成物
MXPA05004292A (es) Composiciones que contienen olefinas sustituidas con fluor.
US20210095177A1 (en) Stabilized iodocarbon compositions
CA2973745C (en) Compositions containing fluorine substituted olefins

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160226

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20161219

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161222

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20170314

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20170516

A524 Written submission of copy of amendment under article 19 pct

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A524

Effective date: 20170621

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20171017

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180215

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20180223

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180312

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180410

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6324368

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250