(57)【要約】  トリフルオロヨードメタンと有効量の安定剤、好ましくは少なくとも一つのフェノール化合物を含み、そして場合によって芳香族エポキシド、アルキルエポキシド、アルケニルエポキシド、多置換エポキシド、およびこれらの２以上の組み合わせからなる群から選択される少なくとも一つのエポキシドを含む有効量の安定剤とを含む、新規な組成物が提供される。また、トリフルオロヨードメタンを含む組成物を用意し、そしてこの用意された組成物に、少なくとも一つのフェノール化合物を含み、そして場合によって芳香族エポキシド、アルキルエポキシド、アルケニルエポキシドおよびこれらの２以上の組み合わせからなる群から選択される少なくとも一つのエポキシドを含む有効量の安定剤を導入することによって、トリフルオロヨードメタンを含む組成物を安定させる方法も提供される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
トリフルオロヨードメタンと、少なくとも一つのフェノール化合物を含む有効量の安定剤とを含む組成物。
【請求項２】
前記安定剤はさらに、芳香族エポキシド、アルキルエポキシド、アルケニルエポキシド、多置換エポキシド、およびこれらの２以上の組み合わせからなる群から選択される少なくとも一つのエポキシドを含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記少なくとも一つのフェノール化合物は、4,4’-メチレンビス(2,6-ジ-t-ブチルフェノール)；4,4’-ビス(2,6-ジ-t-ブチルフェノール)；2,2-ビフェニルジオール；4,4-ビフェニルジオール；2,2-および4,4-ビフェニルジオールの誘導体；2,2’-メチレンビス(4-エチル-6-t-ブチルフェノール)；2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)；4,4-ブチリデンビス(3-メチル-6-t-ブチルフェノール)；4,4-イソプロピリデンビス(2,6-ジ-t-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-t-ブチル-4-メチルフェノール；BHT；2,6-ジ-t-ブチル-4-エチルフェノール；2,4-ジメチル-6-t-ブチルフェノール；2,6-ジ-t-α-ジメチルアミノ-p-クレゾール；2,6-ジ-t-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-t-ブチルフェノール)；4,4’-チオビス(3-メチル-6-t-ブチルフェノール)；2,2’-チオビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)；ビス(3-メチル-4-ヒドロキシ-5-t-ブチルベンジル) スルフィド；ビス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル) スルフィド；トコフェロール；ヒドロキノン；t-ブチルヒドロキノン；ヒドロキノンの誘導体；およびこれらの２以上の組み合わせ；からなる群から選択される、請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
前記少なくとも一つのフェノールはトコフェロールを含む、請求項３に記載の組成物。
【請求項５】
前記少なくとも一つのエポキシドは次の式Ｉによって定義される芳香族エポキシドを含み：
【化１】
2007532766.tif 000005
ここで、Rは水素、アルキル基、フルオロアルキル基、アリール基、フルオロアリール基、または次の基であり；
【化２】
2007532766.tif 000006
そして、Arは置換または非置換フェニレン成分またはナフチレン成分である、請求項２に記載の組成物。
【請求項６】
式Ｉの前記芳香族エポキシドは、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およびこれらの誘導体；1,4-ジグリシジルナフチルジエーテルおよびその誘導体；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；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；ナフチルグリシジルエーテルの誘導体；およびこれらの２以上の組み合わせ；からなる群から選択される、請求項５に記載の組成物。
【請求項７】
前記少なくとも一つのエポキシドは次の式IIによって定義されるアルキルエポキシドまたはアルケニルエポキシドを含み：
【化３】
2007532766.tif 000007
ここで、Ralkは置換または非置換アルキル基またはアルケニル基である、請求項１に記載の組成物。
【請求項８】
Ralkは約１〜約１０の炭素原子を有する置換アルキル基、非置換アルキル基、置換アルケニル基、または非置換アルケニル基である、請求項７に記載の組成物。
【請求項９】
式IIの前記エポキシドは、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、アリルグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、およびこれらの２以上の組み合わせからなる群から選択される、請求項７に記載の組成物。
【請求項１０】
前記少なくとも一つのエポキシドはアリルグリシジルエーテルを含む、請求項９に記載の組成物。
【請求項１１】
前記少なくとも一つのエポキシドはアリルグリシジルエーテルを含む、請求項４に記載の組成物。
【請求項１２】
HFCs、およびこれらの２以上の組み合わせからなる群から選択される流体をさらに含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項１３】
前記流体はHFO-1234zeを含む、請求項１２に記載の組成物。
【請求項１４】
前記流体はHFO-1234yfを含む、請求項１２に記載の組成物。
【請求項１５】
前記流体はHFC-32を含む、請求項１２に記載の組成物。
【請求項１６】
前記流体はHFC-152aを含む、請求項１２に記載の組成物。
【請求項１７】
前記流体はHFO-1225の少なくとも一つの異性体を含む、請求項１２に記載の組成物。
【請求項１８】
プロパン、ブタンの異性体、ペンタンの異性体、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される炭化水素をさらに含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項１９】
潤滑剤をさらに含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項２０】
前記潤滑剤は、鉱油、シリコーン油、ポリアルキルベンゼン（PABs）、ポリオールエステル（POEs）、ポリアルキレングリコール（PAGs）、ポリアルキレングリコールエステル（PAGエステル）、ポリビニルエーテル（PVEs）、ポリ(α-オレフィン)（PAOs）、およびこれらの２以上の組み合わせからなる群から選択される、請求項１９に記載の組成物。
【請求項２１】
前記潤滑剤は鉱油を含む、請求項２０に記載の組成物。
【請求項２２】
金属不動態化剤、極限圧力添加剤、腐食抑制剤、およびこれらの２以上の組み合わせからなる群から選択される添加剤をさらに含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項２３】
トリフルオロヨードメタンを含む組成物を安定させる方法であって、トリフルオロヨードメタンを含む組成物を用意し、そしてこの用意された組成物に、少なくとも一つのフェノール化合物を含み、そして場合によって芳香族エポキシド、アルキルエポキシド、アルケニルエポキシドおよびこれらの２以上の組み合わせからなる群から選択される少なくとも一つのエポキシドを含む有効量の安定剤を導入することを含む、前記方法。
【請求項２４】
前記用意された組成物は、HFCs、およびこれらの２以上の組み合わせからなる群から選択される流体をさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記流体はHFO-1234zeを含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記流体はHFO-1234yfを含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
前記流体はHFC-32を含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２８】
前記流体はHFC-152aを含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２９】
前記導入する工程は、トリフルオロヨードメタンを含む前記組成物に前記有効量の前記安定剤を含む潤滑剤を導入することを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項３０】
前記潤滑剤は、鉱油、シリコーン油、ポリアルキルベンゼン（PABs）、ポリオールエステル（POEs）、ポリアルキレングリコール（PAGs）、ポリアルキレングリコールエステル（PAGエステル）、ポリビニルエーテル（PVEs）、ポリ(α-オレフィン)（PAOs）、およびこれらの２以上の組み合わせからなる群から選択される、請求項２９に記載の組成物。
【請求項３１】
トリフルオロヨードメタンと有効量の少なくとも一つの安定剤とを含む組成物。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
関連出願についてのクロス・リファレンス
本出願は、全て2004年４月16日に提出された米国出願番号10/826,811、10/826,072、10/826,727、10/826,592および10/826,597のそれぞれの一部係属出願である。また本出願は、2004年４月16日に提出された米国仮特許出願番号60/563,085にも関連し、この出願の優先権の利益を請求する。全６件の出願の開示は、本明細書中に参考文献として援用される。
【０００２】
同様に本明細書中に参考文献として援用されるものは、それぞれが本出願と同時に提出される代理人事件整理番号H0007522-4510 CIP、H0005706-4510 CIP、H0005518-4510 CIP、H0005517-4510 CIP、およびH0007523-4510 CIPによって確認される米国出願である。
【０００３】
背景
ハロゲン化炭化水素は、例えば冷媒、エアゾール噴射剤、発泡剤、熱伝達媒体、ガス状誘電体、およびその他同種類のものなど、様々な産業上の適用において広範囲の用途が見出されている。比較的高い地球温暖化可能性を示す傾向のあるクロロフルオロカーボン類（「CFCs」）、ある種のヒドロクロロフルオロカーボン類（「HCFCs」）、およびある種のヒドロフルオロカーボン類（「HFCs」）などのハロゲン化炭化水素流体の使用に関連する疑いのある環境上の問題のために、これらの流体やその他の嫌われているハロゲン化化合物の代替物として低い地球温暖化可能性を有する流体を使用することが望ましい。
【０００４】
ヨウ素化化合物を含む特定の組成物、特にトリフルオロヨードメタンを含む組成物は、冷却の（およびその他の）適用において様々な塩素化化合物を代替するために有利に用いることができて、それにより、それらの化合物によって引き起こされる可能性のある環境破壊が低減されることを、出願人は認識した。しかし出願人はさらに、トリフルオロヨードメタンなどのヨウ素化化合物は、特定の一般的な冷却条件の下ではCFCs、HCFCsおよびHFCsよりも比較的不安定である傾向があり、そしてしばしば安定性が著しく低いことを認めた。例えば、様々な冷媒について標準的な推奨されるASHRAEおよびSAE試験を行なった際に、トリフルオロヨードメタンを含む化合物はヨウ素の褐色または黒色を生じさせ、これは試験条件の際のトリフルオロヨードメタンの分解から形成されたものであり、一方、様々なCFCs、HCFCsおよびHFCsはそのような条件の下で十分に安定な傾向を示す、ということを出願人は見出した。
【０００５】
他のCFC、HCFCおよびHFCの流体に代わる冷媒および代替物として有用なものにするために、ヨウ素化化合物を含む適当な組成物は安定化されなければならない。適当な安定なヨード組成物を生成させるための一つの可能な方法は、その中で安定化化合物を用いることであることを、出願人は認識した。
【０００６】
HCFC組成物およびCFC組成物とともに用いるための様々な安定剤が知られている。HFCsは、その優れた安定性のために、当分野において知られているように、その組成物中に含まれる安定剤を用いてもあるいは用いなくてもよい。例えば米国特許第5,380,449号は、ジクロロトリフルオロエタンと、安定化量の少なくとも一つのフェノールおよび少なくとも一つの芳香族またはフッ素化アルキルエポキシドとを含む組成物を開示している。しかし、ヨード化合物はCFCsやHCFCsよりも安定性がかなり低い傾向があるために、CFCsやHCFCsのための安定剤についての教示（例えば第5,380,449号の開示）から、同じかまたは類似の化合物がCFCやHCFCの代替物として用いるために十分な程度までヨード化合物を安定させることができるのかどうかを予測することはできない。すなわち、当業者であれば認めるであろうが、C−Cl結合と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。従って、HCFCまたは CFCを安定させる化合物が、冷却の用途において有用であるためには約２倍の量の追加の安定性を要するヨード化合物のために適当であろうと期待するのは、本来的なことではないか、あるいは必ずしも合理的ではない。
【０００７】
従って、トリフルオロヨードメタンなどのヨード化合物を含む組成物であって、CFC、HCFCおよびHFC冷媒に対する代替物としての用途を含めて様々な用途のために十分に安定な組成物を生み出す必要性を、出願人は認識した。
【０００８】
発明の概要
本発明は、驚くほど安定で様々な冷却装置における冷媒としての適用を含めて様々な適用において有利に用いることのできる、トリフルオロヨードメタン（CF3I）を含む様々な組成物を提供する。特に出願人は、予期せざることに、トリフルオロヨードメタンは様々な１以上の安定剤化合物と組み合わせることができて、それにより工業上の用途に適した安定化したトリフルオロヨードメタン組成物が生成することを発見した。さらに本組成物は、様々な用途のために十分に安定であるのみならず、不燃性および低いオゾン破壊性と地球温暖化特性が結合した独特な組み合わせを示す傾向があり、そのような組み合わせにより、この組成物はCFC、HCFCおよびHFC冷媒の代替物としての特に有用な候補になる。
【０００９】
従って、本発明の一つの面において、トリフルオロヨードメタン（CF3I）と有効量の安定剤を含む組成物が提供され、安定剤は好ましくは少なくとも一つのフェノール化合物および／または少なくとも一つのエポキシドを含み、エポキシドは好ましくは芳香族エポキシドとフッ素化アルキルエポキシドからなる群から選択される。
【００１０】
出願人はさらに、本組成物は様々な一般的な潤滑剤の中で安定であり、またそれらの潤滑剤を伴う冷却およびその他の適用において用いるのに適している、ということを認識した。従って、本発明の別の面によれば、CF3I、有効量の本発明の安定剤および潤滑剤を含む組成物が提供される。
【００１１】
本発明のさらに別の面によれば、CF3Iを含む組成物を安定させる方法が提供され、その方法は、CF3Iを含む組成物を用意し、そしてそのCF3Iを含む組成物に有効量の本発明の安定剤を導入することを含む。
【００１２】
好ましい態様の説明
本発明は、トリフルオロヨードメタンと有効量の安定剤を含む組成物を提供し、安定剤は好ましくは、少なくとも一つのフェノール化合物および／または芳香族エポキシド、アルキルエポキシド、アルケニルエポキシドおよびこれらの２以上の組み合わせからなる群から選択される少なくとも一つのエポキシドを含む。
【００１３】
本発明の組成物においては、あらゆる適当な供給源からのトリフルオロヨードメタンを用いてもよい。例えば、Matheson TriGas, Inc.やF-Techなどの様々な供給先から入手できる市販のトリフルオロヨードメタンを用いてもよい。さらに、様々なあらゆる一般的な方法によって調製されるトリフルオロヨードメタンを用いてもよい。トリフルオロヨードメタンを調製するための一つのそのような一般的な方法の例は、“The Degradation of Silver Trifluoroacetate to Trifluoroiodomethane（銀-トリフルオロアセテートのトリフルオロヨードメタンへの分解）”A. L. Henne and W. G. Finnegan, J. Am. Chem. Soc. 72, 3806 (1950) に開示されていて、この内容は本明細書に参考文献として援用される。
【００１４】
様々なフェノール化合物のあらゆるものが、本組成物において用いるのに適している。出願人は、作用についてのいかなる理論にも拘束されることもそれに従うことも望まないが、これらのフェノールはCF3I組成物におけるラジカル捕獲剤として作用し、それによってそのような組成物の安定性を増大させる傾向がある、と考えられる。ここで用いられる「フェノール化合物」という用語は一般に、あらゆる置換または非置換フェノールを指す。適当なフェノール化合物の例としては、１以上の置換または非置換環状、直鎖、または枝分れした脂肪族置換基を含むフェノール類があり、例えばアルキル化モノフェノールとして次のものがあり：2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール；2,6-ジ-t-ブチル-4-エチルフェノール；2,4-ジメチル-6-t-ブチルフェノール；トコフェロール；その他同種類のもの、ヒドロキノンおよびアルキル化ヒドロキノンとして次のものがあり：t-ブチルヒドロキノン；ヒドロキノンのその他の誘導体；その他同種類のもの、ヒドロキシル化チオジフェニルエーテルとして次のものがあり：4,4’-チオビス(2-メチル-6-t-ブチルフェノール)；4,4’-チオビス(3-メチル-6-t-ブチルフェノール)；2,2’-チオビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)；その他同種類のもの、アルキリデン-ビスフェノールとして次のものがあり：4,4’-メチレンビス(2,6-ジ-t-ブチルフェノール)；4,4’-ビス(2,6-ジ-t-ブチルフェノール)；2,2-または4,4-ビフェニルジオールの誘導体；2,2’-メチレンビス(4-エチル-6-t-ブチルフェノール)；2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)；4,4-ブチリデンビス(3-メチル-6-t-ブチルフェノール)；4,4-イソプロピリデンビス(2,6-ジ-t-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)、2,2-または4,4-ビフェニルジオールとして次のものがあり：2,2’-メチレンビス(4-エチル-6-t-ブチルフェノール)、あるいはブチル化ヒドロキシトルエン（BHT）であり、ヘテロ原子を含むビスフェノールとして次のものがあり：2,6-ジ-t-α-ジメチルアミノ-p-クレゾール；4,4-チオビス(6-t-ブチル-m-クレゾール)；その他同種類のもの、アシルアミノフェノールとして次のものがあり：2,6-ジ-t-ブチル-4(N,N’-ジメチルアミノメチルフェノール)、スルフィドとして次のものがあり：ビス(3-メチル-4-ヒドロキシ-5-t-ブチルベンジル) スルフィド；ビス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル) スルフィド；その他同種類のもの、さらにフェノール系UV安定剤および光安定剤があり、これは例えば欧州特許出願EP 0826675号（これのコピーをここに添付し、本明細書中に参考文献として援用する）に開示されているものである。特定の好ましいフェノール類としては、トコフェロールなどのアルキル化モノフェノール、BHT、ヒドロキノン、およびその他同種類のものがある。特定の特に好ましいフェノール類としては、トコフェロール、およびその他同種類のものがある。大部分のフェノール類は商業的に入手できる。単一のフェノール化合物および／または２以上のフェノール類の混合物を、本組成物において用いることができる。
【００１５】
様々なエポキシドのあらゆるものが、本発明の組成物において用いるのに適している。出願人は、作用についてのいかなる理論にも拘束されることもそれに従うことも望まないが、本発明のエポキシドはCF3I組成物における酸掃去剤として作用し、それによってそのような組成物の安定性を増大させる傾向がある、と考えられる。単一の芳香族エポキシドおよび／または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。
【００１６】
適当な芳香族エポキシドの例としては、次の式Ｉによって定義されるものがある：
【００１７】
【化１】
2007532766.tif 000002
【００１８】
ここで、Rは水素、ヒドロキシル基、アルキル基、フルオロアルキル基、アリール基、フルオロアリール基、または次の基であり；
【００１９】
【化２】
2007532766.tif 000003
【００２０】
そして、Arは置換または非置換フェニレン成分またはナフチレン成分である。式Ｉの特定の好ましい芳香族エポキシドは、Arがフェニレン、またはアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アルキルアリール、ハロゲン、ハロゲン化アルキル、ハロゲン化アルケニル、ハロゲン化アルキニル、ハロゲン化アリール、ハロゲン化アリールアルキル、ヒドロキシル、ヘテロ原子成分、その他同種類のものを含む１以上の置換基で置換されたフェニレンである場合のものを含む。Arが非置換または置換フェニレンである場合の式Ｉの適当な化合物の例としては、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、4-メトキシフェニルグリシジルエーテル、これらの誘導体、およびその他同種類のものがある。
【００２１】
式Ｉの特定の他の好ましい芳香族エポキシドは、Arがナフチレン、またはアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アルキルアリール、ハロゲン、ハロゲン化アルキル、ハロゲン化アルケニル、ハロゲン化アルキニル、ハロゲン化アリール、ハロゲン化アリールアルキル、ヒドロキシル、ヘテロ原子成分、その他同種類のものを含む１以上の置換基で置換されたナフチレンである場合のものを含む。Arが非置換または置換ナフチレンである場合の式Ｉの適当な化合物の例としては、ナフチルグリシジルエーテル、1,4-ジグリシジルナフチルジエーテル、これらの誘導体、およびその他同種類のものがある。
【００２２】
他の適当な芳香族エポキシドの例としてはビスオキシランがあり、これには例えば、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、およびその他同種類のものがある。
【００２３】
特定の好ましい態様において、本発明において用いるための芳香族エポキシドは、Arがフェニレン、置換フェニレン、ナフチレン、または置換ナフチレンである場合の式Ｉのエポキシドを含む。より好ましくは、芳香族エポキシドは、Arがフェニレンまたは置換フェニレンである場合の式Ｉのエポキシドを含む。特定のより好ましい芳香族エポキシドの例としては、ブチルフェニルグリシジルエーテル、およびその他同種類のものがある。
【００２４】
様々なアルキルおよび／またはアルケニルエポキシドのあらゆるものが、本組成物において用いるのに適している。適当なアルキルエポキシドおよびアルケニルエポキシドの例としては、次の式IIのものがある：
【００２５】
【化３】
2007532766.tif 000004
【００２６】
ここで、Ralkは置換または非置換アルキル基またはアルケニル基である。式IIの特定の好ましいエポキシドはアルキルエポキシド化合物を含み、このときRalkは約１〜約１０の炭素原子、より好ましくは約１〜約６の炭素原子を有するアルキル基であり、そしてこのアルキルは置換されなくてもあるいはアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アルキルアリール、ハロゲン、ハロゲン化アルキル、ハロゲン化アルケニル、ハロゲン化アルキニル、ハロゲン化アリール、ハロゲン化アリールアルキル、ヒドロキシル、ヘテロ原子成分、その他同種類のものを含む１以上の置換基でさらに置換されてもよい。式IIのそのような好ましいアルキルエポキシドの例としては、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、その他同種類のもの、およびフッ素化および過フッ素化アルキルエポキシド、その他同種類のものがある。特定のより好ましいアルキルエポキシドとしてはヘキサンジオールジグリシジルエーテル、およびその他同種類のものがある。
【００２７】
式IIの特定の他の好ましいエポキシドはアルケニルエポキシド化合物を含み、このときRalkは約１〜約１０の炭素原子、より好ましくは約１〜約６の炭素原子を有するアルケニル基であり、そしてこのアルケニルは置換されなくてもあるいはアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アルキルアリール、ハロゲン、ハロゲン化アルキル、ハロゲン化アルケニル、ハロゲン化アルキニル、ハロゲン化アリール、ハロゲン化アリールアルキル、ヒドロキシル、ヘテロ原子成分、その他同種類のものを含む１以上の置換基でさらに置換されてもよい。式IIのそのような好ましいアルケニルエポキシドの例としては、アリルグリシジルエーテル、フッ素化および過フッ素化アルケニルエポキシド、その他同種類のものがある。より好ましいアルケニルエポキシドとしてはアリルグリシジルエーテル、およびその他同種類のものがある。単一のアルキルエポキシドまたはアルケニルエポキシドおよび／またはこれらの２以上の組み合わせを、本組成物において用いてもよい。
【００２８】
特定の他の好ましい態様において、本組成物において酸掃去剤として用いるためのアルキルエポキシドは、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテルを含む。本発明において用いるのに適したポリプロピレングリコールジグリシジルエーテルの例としては、SACHEM, Europeから市販されているエーテルがある。
【００２９】
さらに、特定の態様において、本発明において用いるためのエポキシドは、２以上の芳香族、アルキル、および／またはアルケニル置換基の組み合わせを含む。そのようなエポキシドは一般に「多置換エポキシド」と呼ばれる。
【００３０】
特定の好ましい態様によれば、本発明において用いるための安定剤は、少なくとも一つのフェノール化合物と少なくとも一つの芳香族、アルキル、またはアルケニルエポキシドとの組み合わせを含む。適当な組み合わせの例としては、トコフェロールとアリルグリシジルエーテルを含む安定剤、BHTとグリシジルブチルエーテルを含む安定剤、その他同種類のものがある。特定の特に好ましい組み合わせとしては、トコフェロールとアリルグリシジルエーテルを含む安定剤、およびその他同種類のものがある。
【００３１】
この好ましい安定剤においては、少なくとも一つのフェノール化合物および／または少なくとも一つの芳香族、アルキル、またはアルケニルエポキシドを、あらゆる適当な相対的な量で用いてもよい。特定の好ましい態様において、フェノール化合物とエポキシド化合物の両者は、好ましくは約１：９９から約９９：１までの範囲のフェノール化合物対芳香族またはフッ素化アルキルエポキシドの重量比で存在する。特定の好ましい態様において、フェノール化合物対芳香族、アルキル、アルケニル、多置換、またはフッ素化アルキルエポキシドの重量比は、約３０：１から約１：１までの範囲、より好ましくは約７：１から約１：１までの範囲、より好ましくは約２：１から約１：１までの範囲、さらに好ましくは約１：１の範囲である。
【００３２】
本発明のトリフルオロヨードメタン組成物においては、安定剤をあらゆる適当な有効量で用いてもよい。本明細書で用いるとき、「有効量」という用語は本発明の安定剤の量を指し、これは、トリフルオロヨードメタンを含む組成物に添加されるとき、同じかまたは類似する条件の下で、その中のトリフルオロヨードメタンが最初の組成物におけるよりもゆっくりと、および／または少ない程度に分解するような安定化した組成物を生じさせる量を意味する。特定の好ましい態様において、安定剤についての「有効量」とは、トリフルオロヨードメタンを含む組成物に添加されるとき、標準試験SAE J1662（1993年６月発行）および／またはASHRAE 97-1983Rのうちの少なくとも一方または両者の条件の下で、その中のトリフルオロヨードメタンが最初の組成物におけるよりもゆっくりと、および／または少ない程度に分解するような安定化した組成物を生じさせる量を意味する。特定のより好ましい態様において、安定剤についての「有効量」とは、トリフルオロヨードメタンを含む組成物に添加されるとき、標準試験SAE J1662（1993年６月発行）および／またはASHRAE 97-1983Rのうちの少なくとも一方または両者に従って測定して、鉱油中のジクロロジフルオロメタン（R-12）を含む比較の組成物の安定性と（これよりも優れてはいないとしても）少なくとも同等に良好な安定性を有する組成物を生じさせる量を意味する。本発明において用いるための安定剤の特定の好ましい有効量は、本発明の組成物中のトリフルオロヨードメタンの総重量に基づいて約０.００１〜約１０重量パーセントであり、より好ましくは約０.０１〜約５重量パーセント、さらに好ましくは約０.３〜約４重量パーセント、そしてさらに好ましくは約０.３〜約１重量パーセントである。
【００３３】
特定の態様によれば、本発明のCF3I組成物はさらに、１以上のヒドロフルオロカーボン（HFC）および／または炭化水素の流体を含む。特定の態様によれば、１以上のHFCsまたは炭化水素のあらゆる組み合わせのものを本組成物に添加してもよく、ただしその条件は、得られるCF3I組成物が、１００年地球温暖化可能性（GWP）の値について、好ましくは約１０００未満、より好ましくは約５００未満、より好ましくは約１５０未満、好ましくは約５０未満、より好ましくは約２０未満、そしてさらに好ましくは約１０未満の値を有することである。本組成物において用いるための適当なHFCsの例としては、HFO-1234yfおよび／またはHFO-1234zeなどのテトラフルオロプロペン、ペンタフルオロプロペンの異性体（HFO-1225）、1,3,3-トリフルオロ-1-プロペン（HFO-1234zf）、ジフルオロメタン（HFC-32）、1,1-ジフルオロエタン（HFC-152a）、およびその他同種類のものがある。本組成物において用いるための特定の好ましいHFCsとしては、HFO-1234yf、HFO-1234ze、HFC-32、HFC-152、HFC-152とHFO-1234（yfおよび／またはze）の組み合わせ、HFO-1225、１以上のHFO-1225異性体とHFC-152aの組み合わせ、HFO-1225異性体と１以上のHFO-1234異性体の組み合わせ、およびその他同種類のものがある。
【００３４】
適当な炭化水素の例としては、約１〜約２０の炭素原子を有する炭化水素、より好ましくは約１〜約１０の炭素原子を有する炭化水素がある。特定のさらに好ましい炭化水素は約３〜約６の炭素原子を有するものであり、例えば、プロパン、ブタンの異性体、それらの組み合わせ、ペンタンの異性体、その他同種類のものである。
【００３５】
特定の好ましい態様において、本発明の組成物はさらに潤滑剤を含む。本発明の組成物においては、様々な一般的なそして一般的でない潤滑剤のあらゆるものを用いることができる。多くの好ましい装置において潤滑剤についての重要な要件は、冷却装置において用いられるとき、装置の圧縮機へ戻るだけの十分な潤滑剤が存在し、それによって圧縮機が潤滑される、ということである。従って、あらゆる所定の装置のための潤滑剤の安定性は、一部は冷媒／潤滑剤の特性によって、そして一部は潤滑剤が用いられることが意図されている装置の特性によって決定される。ヒドロフルオロカーボン（HFC）冷媒、クロロフルオロカーボン冷媒およびヒドロクロロフルオロカーボン冷媒を用いる冷却機械、あるいはこれらを用いるように設計された冷却機械において一般的に用いられる適当な潤滑剤の例としては、鉱油、シリコーン油、ポリアルキルベンゼン（しばしばPABsと呼ばれる）、ポリオールエステル（しばしばPOEsと呼ばれる）、ポリアルキレングリコール（しばしばPAGsと呼ばれる）、ポリアルキレングリコールエステル（しばしばPAGエステルと呼ばれる）、ポリビニルエーテル（しばしばPVEsと呼ばれる）、ポリ(α-オレフィン)（しばしばPAOsと呼ばれる）、およびその他同種類のものがある。鉱油は、これにはパラフィン系石油またはナフテン系石油が含まれるが、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 LP 250（登録商標）、Shrieve ChemicalからのZerol 300（登録商標）、WitcoからのSunisco 3GS、およびCalumetからのCalumet R015がある。商業的に入手できるポリアルキルベンゼン潤滑剤としてはZerol 150（登録商標）がある。商業的に入手できるエステルとしては、Emery 2917（登録商標）および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ある。その他の有用なエステルとしては、リン酸エステル、二塩基酸エステル、およびフルオロエステルがある。好ましい潤滑剤としてはポリアルキレングリコールとエステルがある。HFCsを用いる冷却装置、あるいはこれを用いるように設計された冷却装置のためには、潤滑剤としてPAGs、PAGエステル、PVEs、およびPOEsを用いるのが一般に好ましく、これらは特に蒸気圧縮冷却、空調（特に自動車の空調）および熱ポンプを含む装置のために好ましい。CFCsまたはHCFCsを用いる冷却装置、あるいはこれらを用いるように設計された冷却装置のためには、潤滑剤として鉱油またはPABを用いるのが一般に好ましい。特定の好ましい態様において、本発明の潤滑剤は、それが用いられる量との組み合わせにおいて、装置の圧縮機への潤滑剤の十分な戻りが確実になされるように、冷媒との有効な溶解性および／または混和性を与えるように選択される酸素対炭素の比率で、炭素、水素および酸素を含む有機化合物である。この溶解性または混和性は、好ましくは、およそ−３０℃から７０℃までの少なくとも一つの温度において存在する。
【００３６】
PAGsとPAGエステルは、特定の態様においては非常に好ましい。というのは、それらは原装置としての自動車の空調装置などの特定の用途において現在用いられているからである。ポリオールエステルは他の特定の態様において非常に好ましい。というのは、それらは住宅用、商業用、および工業用の空調と冷却などの、特定の非自動車用途において現在用いられているからである。当然に、異なるタイプの潤滑剤からなる異なる混合物を用いてもよい。
【００３７】
本発明の組成物においては、様々なその他の添加剤のあらゆるものを用いてもよい。適当な添加剤の例としては、ニトロメタンなどの金属不動態化剤、潤滑剤の潤滑性と支持力特性を改善する極限圧力（EP）添加剤、および腐食抑制剤がある。適当なEP添加剤の例としては、Lubrizol Corp. 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、および米国特許第4,755,316号に記載されているEP添加剤（例えば表Ｄを参照）があり、これは本明細書中に参考文献として援用される。適当な腐食抑制剤の例としては、やはり米国特許第4,755,316号に記載されているものがある。火炎抑制剤を含んでいてもよい。
【００３８】
本発明はさらに、トリフルオロヨードメタンを含む組成物を安定させるための方法を提供し、その方法は、トリフルオロヨードメタンを含む組成物を用意し、そしてこの組成物に少なくとも一つのフェノール化合物と、芳香族エポキシド、アルキルエポキシド、アルケニルエポキシドおよびこれらの２以上の組み合わせからなる群から選択される少なくとも一つのエポキシドとを含む有効量の安定剤を導入する工程を含む。
【００３９】
本発明によれば、トリフルオロヨードメタンを含むいかなる適当な組成物を用意してもよい。そのような適当な用意される組成物は、トリフルオロヨードメタンに加えて、上で説明したようなHFC/炭化水素の流体、添加剤、または潤滑剤の１以上のあらゆるものであってよい。用意される組成物はまた、上で詳しく説明したような１以上の安定剤と、あるいは、安定化した組成物が本発明の方法に従ってさらに安定化されうるという条件で、当分野で知られているその他の安定剤をも含んでいてもよい。
【００４０】
特許請求される方法において、用意されるトリフルオロヨードメタン組成物に本発明の有効量の安定剤を導入するためのいかなる適当な方法でも用いることができる。例えば、流し込み、噴射、噴霧、ピペット注入、滴下、ポンプ注入、これらの２以上の組み合わせ、およびその他同種類のものを含む方法によって安定剤をトリフルオロヨードメタン組成物に導入することができ、これらの方法は、安定剤とトリフルオロヨードメタン組成物のいずれか一方または両方を他方の安定剤またはトリフルオロヨードメタン組成物に導入するために用いられる。
【００４１】
本発明の安定剤は、この安定剤をトリフルオロヨードメタン組成物に導入する前に、さらに別の流体と混合することができる。そのような態様においては、導入する工程は、トリフルオロヨードメタン組成物に、安定剤を含んでいて、そして場合によって、トリフルオロヨードメタン組成物に導入するべきものとして上で説明したHFC/炭化水素の流体、添加剤、または潤滑剤の１以上のあらゆるものをさらに含む流体組成物を導入することを含む。特定の好ましい態様においては、導入する工程は、潤滑剤組成物、すなわち安定剤と少なくとも一つの潤滑剤を含む組成物、好ましくは有効量の安定剤を含む組成物を、トリフルオロヨードメタン組成物に導入することを含む。本方法のこの好ましい導入工程の潤滑剤組成物においては、あらゆる適当な潤滑剤を用いることができる。特定の好ましい態様においては、本方法の導入工程は、有効量の安定剤を含む潤滑剤組成物をトリフルオロヨードメタン組成物に導入することを含む。
【００４２】
本明細書における教示を考慮すれば、当業者であれば、本発明に従って有効量の安定剤をトリフルオロヨードメタン組成物に容易に導入することができ、それにより安定化した組成物を製造するであろう。
【００４３】
実施例
本願を以下の実施例に照らしてさらに説明するが、これらは例示のものであり、いかなることについても限定することは意図されていない。
【００４４】
実施例１
この実施例は、CF3Iと、トコフェロールとアリルグリシジルエーテルを含む安定剤とを含む本発明の安定化した組成物を例証する。
【００４５】
トコフェロール（鉱油の総重量に基づいて１wt.％）とアリルグリシジルエポキシド（鉱油の総重量に基づいて１wt.％）を含む３グラムの鉱油にトリフルオロヨードメタン（１.６グラム）を添加した。得られた混合物をアルミニウム、鋼、および銅の金属クーポン（板状試験片）とともにガラス管の中に入れ、そしてガラス管を密封した。この密封したガラス管を炉の中に３００°Fで２週間入れた。その期間の後、管を取り出して観察した。
【００４６】
観察すると、混合物は一つの相になっていて、従って、この冷媒は鉱油に混和できてそして溶解しうることが示された。さらに、管の中の液体は澄んでいて、淡い黄色をなしていた。鋼のクーポンは変化していないように見えた。
【００４７】
実施例２
この実施例は、CF3I、HFO-1234yf、およびトコフェロールとアリルグリシジルエーテルを含む安定剤を含む本発明の安定化した組成物を例証する。
【００４８】
２５wt.％のトリフルオロヨードメタンと７５wt.％のHFO-1234yfの混合物を調製し、そして１.６グラムのこの混合物を、トコフェロール（鉱油の総重量に基づいて１wt.％）とアリルグリシジルエポキシド（鉱油の総重量に基づいて１wt.％）を含む３グラムのポリアルキレングリコール油に添加した。得られた混合物をアルミニウム、鋼、および銅の金属クーポンとともにガラス管の中に入れ、そしてガラス管を密封した。この密封したガラス管を炉の中に３００°Fで２週間入れた。その期間の後、管を取り出して観察した。
【００４９】
観察すると、混合物は一つの相になっていて、従って、この冷媒は鉱油に混和できてそして溶解しうることが示された。さらに、管の中の液体は澄んでいて、淡い黄色をなしていた。鋼のクーポンは変化していないように見えた。
【００５０】
比較実施例１
この実施例は、CF3IとHFO-1234yfを含む比較的不安定な組成物を例証する。
【００５１】
トリフルオロヨードメタンとHFO-1234yfの５０：５０の混合物を調製し、そして約３グラムのこの混合物を、重量で同じ量のポリアルキレングリコール油とともにガラス管の中に密封した。この密封したガラス管を炉の中に３００°Fで３週間入れた。取り出した後、管の内容物は無色から褐色に変化し、トリフルオロヨードメタン冷媒が分解したことが示された。
【００５２】
実施例３
この実施例は、CF3I、HFO-1234yf、およびBHTとブチルグリシジルエーテルを含む安定剤を含む本発明の安定化した組成物を例証する。
【００５３】
比較実施例１のものと同様の混合物を調製し、そしてこれを密封したガラス管の中に入れた。ただし、この場合は、ポリアルキレングリコール潤滑剤に、BHTとブチルグリシジルエーテルの５０：５０混合物を５wt.％（ポリアルキレングリコール油の総重量に基づいて）添加した。この密封したガラス管を炉の中に３００°Fで３週間入れた。取り出した後、管の内容物は比較的に変化していないように見え、その安定性がかなり改善されたことが示された。
【００５４】
比較実施例２
この実施例は、CF3IとHFO-1234yfを含む比較的不安定な組成物を例証する。
【００５５】
トリフルオロヨードメタンとHFO-1234yfの５０：５０の混合物を調製し、そしてこの混合物を、重量で同じ量のポリアルキレングリコール油とともに、銅、鋼、およびアルミニウムのクーポンを入れているガラス管の中に密封した。この密封したガラス管を炉の中に３００°Fで２週間入れた。取り出した後、管の内容物は不透明で黒色になっていて、激しく分解したことが示された。
【００５６】
実施例４
この実施例は、CF3I、HFO-1234yf、およびBHTとブチルグリシジルエーテルを含む安定剤を含む本発明の安定化した組成物を例証する。
【００５７】
比較実施例２のものと同様の混合物を調製し、そしてこれを、銅、鋼、およびアルミニウムのクーポンを入れている密封したガラス管の中に入れた。ただし、この場合は、ポリアルキレングリコール潤滑剤に、BHTとブチルグリシジルエーテルの５０：５０混合物を５wt.％（ポリアルキレングリコール油の総重量に基づいて）添加した。この密封したガラス管を炉の中に３００°Fで２週間入れた。取り出した後、管の内容物は淡い透明な褐色に変化し、従って比較実施例２の組成物と比較して分解がかなり減少したことが示された。
【国際調査報告】
2007532766.tif 000008
2007532766.tif 000009
2007532766.tif 000010