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MX2007016269A - Agentes espumantes que contienen olefinas insaturadas sustituidas con fluor. - Google Patents

Agentes espumantes que contienen olefinas insaturadas sustituidas con fluor.

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MX2007016269A
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MX
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foam
compound
agent
hfc
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MX2007016269A
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James M Bowman
Original Assignee
Honeywell Int Inc
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Publication date
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Application filed by Honeywell Int Inc filed Critical Honeywell Int Inc
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Abstract

Se describen diferentes usos de los fluoroalquenos, incluidos los tetrafluropropenos, particularmente (HFO-1234) en diversas aplicaciones, como puede ser, como agentes sopladores.

Description

AGENTES ESPUMANTES QUE CONTIENEN OLEFINAS INSATURADAS SUSTITUIDAS CON FLÚOR CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a las composiciones, métodos y sistemas que tienen utilidad en diversas aplicaciones que incluye particularmente los sistemas de transferencia de calor como los sistemas de refrigeración. En los aspectos preferidos, la presente invención se dirige a las composiciones refrigerantes que contienen por lo menos una olefina multifluorada de la presente invención.
ANTECEDENTE Los fluidos a base de fluorocarburo han encontrado amplio uso en múltiples aplicaciones comerciales e industriales, que incluye como propelentes de aerosoles y como agentes sopladores. Debido a que se sospecha de ciertos problemas ambientales, incluidos los potenciales relativamente altos de calentamiento global, asociadas con el uso de algunas de las composiciones que hasta ahora han sido utilizados en estas aplicaciones, se ha vuelto cada vez más deseable utilizar fluidos que tengan bajo o incluso cero potencial de agotamiento del ozono, como pueden ser los hidrofluorocarburos ("los HFC"). Así pues, se desea utilizar fluidos que no contengan cantidades considerables de clorofluorocarburos ("los CFC") , o hidroclorofluorocarburos ("los HCFC") . Además, algunos fluidos HFC pueden tener potenciales de calentamiento global relativamente altos asociados con estos, y se desea utilizar hidrofluorocarburos u otros fluidos fluorados que tengan tan bajo potenciales de calentamiento global como sea posible manteniendo al mismo tiempo el desempeño deseado en las propiedades de uso. Además, el uso de fluidos de un solo componente o mezclas tipo azeótropo, las cuales no se fraccionan considerablemente en la ebullición y evaporación, es deseable en algunos casos.
Como se sugiere antes, en años recientes ha crecido la preocupación sobre el daño potencial a la atmósfera y clima de la tierra, y algunos compuestos a base de cloro han sido identificados como particularmente problemáticos en este sentido. El uso de composiciones que contiene cloro (como pueden ser los clorofluorocarburos (los CFC) , hidroclorofluorocarburos (los HCF) y similares) como el fluido de trabajo en sistemas de transferencia de calor, como puede ser en sistemas de refrigeración y acondicionamiento de aire, se ha vuelto desfavorecido debido a las propiedades de agotamiento del ozono asociadas con muchos de éstos compuestos. De este modo, ha habido una necesidad creciente nuevos de nuevos compuestos fluorocarbono e hidrofluorocarbono y composiciones que sean alternativas atractivas a las composiciones hasta ahora utilizadas en esta y otras aplicaciones. Por ejemplo, se ha vuelto deseable actualizar los sistemas que contienen cloro, como pueden ser los sistemas de agentes de soplado o sistemas de refrigeración, sustituyendo los compuestos que contienen cloro con compuestos que no contienen cloro que no agotaran la capa de ozono, como los hidrofluorocarbonos (los HFC) . La industria en general esta buscando continuamente nuevas mezclas a base de fluorocarbonos que ofrezcan alternativas a, y sean consideradas sustitutos ambientalmente más seguros para, los CFC y los HFC. No obstante, se considera importante en muchos casos que cualquier sustituto potencial también debe poseer aquellas propiedades presentes en muchos de los fluidos más ampliamente utilizados, como puede ser impartir excelentes propiedades aislantes térmicas y otras características de espuma deseables, cuando se utilizan como agentes sopladores, como pueden ser estabilidad química apropiada, baja o ninguna toxicidad, baja o ninguna inflamabilidad, entre otras.
Además, generalmente se considera deseable que los sustitutos del agente de soplado CFC sean eficaces sin cambios importantes en la ingeniería a los sistemas generadores de espuma tradicionales.
Los métodos y composiciones para preparar materiales espumados tradicionales, como pueden ser por ejemplo los materiales termoplásticos y materiales termoestables, han sido conocidos durante mucho tiempo. Estos métodos y composiciones normalmente han utilizado agentes sopladores químicos y/o físicos para formar la estructura espumada en una matriz polimérica. Agentes sopladores como estos han incluido, por ejemplo, compuestos azo, diferentes compuestos orgánicos volátiles (los VOC) y clorofluorocarbonos (CFC) . Los agentes sopladores químicos por lo regular sufren alguna forma de cambio químico, incluida la reacción química con el material que forma la matriz polimérica (normalmente a una temperatura/presión predeterminada) que provoca la liberación de un gas, como nitrógeno, bióxido de carbono o monóxido de carbono. Uno de los agentes sopladores químicos que se utiliza con mayor frecuencia es el agua. Los agentes sopladores físicos, por lo regular se disuelven en el polímero o el material precursor polimérico y luego se expande volumétricamente (de nuevo a una temperatura/presión predeterminadas) para contribuir a la formación de la estructura espumada. Los agentes sopladores físicos con frecuencia se utilizan en relación con las espumas termoplásticas, aunque agentes sopladores químicos pueden utilizarse en lugar de o además de los agentes sopladores físicos en relación con la espuma termoplástica. Por ejemplo, se conoce el uso del agente soplador químico en relación con la formación de espumas basadas en policloruro de vinilo. Es común utilizar agentes sopladores químicos y/o físicos en relación con espumas termoestables. Desde luego, es posible que algunos compuestos y las composiciones que los contienen puedan constituir un agente soplador químico y uno físico.
Era común en el pasado que los CFC se utilizaran como agentes sopladores normales en la preparación de espumas a base de isocianato, como pueden ser las espumas de poliuretano y poliisocianurato rígidas y flexibles. Por ejemplo, el CC13F (CFC-11) se ha vuelto un agente soplador estándar. Sin embargo, el uso de este material ha sido prohibido por el tratado internacional sobre la base de que su liberación a la atmósfera daña la capa de ozono en la estratosfera. Como consecuencia, ya no es generalmente común que el CFC-11 puro se utilice como un agente soplador estándar para formar espumas termoestables, como pueden ser las espumas a base de isocianato y espumas fenólicas.
Los problemas con los CFC conducen a los clorofluoroalcanos (los HCFC) que contienen hidrógeno de utilización más frecuente. Por ejemplo, el CHC12CF (HCFC-123), CH2C1CHCIF (HCFC-141b) tienen tiempos de vida relativamente cortos en la atmósfera. Sin embargo, si bien los HCFC son considerados agentes sopladores amigables para el ambiente en relación con los CFC, estos compuesto todavía contienen algo de cloro, y por tanto tienen un "potencial de agotamiento de la capa de ozono" (el denominado "ODP", de "Ozone Depletion Potencial") . Debido al ODP no cero, los HCFC han sido elegidos para la eliminación eventual de su uso.
Otra clase conocida de agentes sopladores es la de los fluorocarbonos parcialmente hidrogenados, no clorados (denominados los "HFC") . Algunos de los HFC actualmente utilizados como agentes sopladores tienen por lo menos un problema potencialmente serio, a saber, que estos generalmente tienen propiedades de conductividad térmica intrínseca relativamente altas (es decir, deficiente aislamiento térmico) . Por otra parte, las espumas preparadas con algunos de los agentes sopladores HFC más modernos, como CF3CH2CF2H ("HFC-245fa") ofrecen mejor aislamiento térmico, debido en parte a la baja conductividad térmica del vapor de HFC-245fa, y debido en parte a la estructura fina de las celdas que el HFC-245fa imparte a las espumas. El HFC-245fa ha sido ampliamente utilizado en aplicaciones de aislamiento, particularmente aplicaciones de refrigerador, congelador, refrigerador/congelador y espuma de rocío. No obstante, muchos fluidos HFC comparten la desventaja de tener potenciales de calentamiento global relativamente altos, y se desea utilizar hidrofluorocarbonos u otros fluidos florados que tengan tan bajos potenciales de calentamiento global como sea posible manteniendo al mismo tiempo el desempeño deseado en las propiedades de uso. Incluso los HFC más modernos, como HFC-245fa, HFC-134a, HFC-365mfc y otros, presentan un potencial de calentamiento global mayor que el deseable, aunque bajo en relación con otros HFC. Así pues, el uso de los HFC como agentes sopladores en aislamiento espumado, particularmente aislamiento de espuma rígida, ha dado como resultado HFC candidatos menos deseables para agentes sopladores en aislamiento espumado comercial.
Los agentes sopladores hidrocarburos también son conocidos. Por ejemplo, la Patente US No. 5,182,309 para HUtzen ensaña el uso de isopentano y pentano normal en diferentes mezclas en emulsión. Otro ejemplo de agentes de soplado hidrocarburo es el ciclopentano, como se enseña en la Patente US No. 5,096,933 para Volkert. Aunque muchos agentes sopladores hidrocarburos, como ciclopentano, y los isómeros de pentano, son agentes agotadores de ozono cero y presentan potencial de calentamiento global muy bajo, tales materiales son menos que completamente deseables porque las espumas se producen a partir de éstos agentes de soplado parecen de algún grado de eficiencia en el aislamiento térmico, como las espumas preparadas con, por ejemplo, el agente soplador HFC-245fa. Más aún, los agentes sopladores hidrocarburos son extremadamente inflamables, lo cual es no deseable. Así mismo, algunos agentes sopladores hidrocarburos tienen inadecuada miscibilidad en algunos casos con materiales de los cuales se forma la espuma, como pueden ser muchos de los polioles de poliéster comúnmente utilizados en espuma de poliuretano modificada con poliisocianurato. El uso de éstos alcanos frecuentemente requiere un agente tensoactivo químico para obtener una mezcla apropiada.
Así pues, ha habido una necesidad creciente de nuevos compuestos y composiciones que sean alternativas convenientes para las composiciones hasta ahora utilizadas como agentes sopladores en estas y otras aplicaciones. Así pues, los solicitantes se han dado cuenta de la necesidad de nuevos compuestos a base de fluorocarburos y composiciones que ofrezcan alternativas eficaces a, y sean consideradas sustituidos ambientalmente más seguros para, los CFC y los HCFC. No obstante, en general se considera altamente deseable que cualquier sustituto potencial debe también poseer propiedades, o impartir propiedades a la espuma, que sean por lo menos comparables a las asociadas con muchos de los agentes sopladores más ampliamente utilizados, como pueden ser la conductividad térmica en fase de vapor (factor k bajo), baja o ninguna toxicidad, entre otras.
Otra propiedad potencialmente importante en múltiples aplicaciones es la inflamabilidad. Es decir, se considera importante o esencial en múltiples aplicaciones, incluida particularmente en aplicaciones de agentes de soplado, utilizar composiciones que sean de baja inflamabilidad o no sean no inflamables. Cuando se utiliza en la presente, el término "no inflamable" se refiere a los compuestos o composiciones los cuales sean determinados como no inflamables según se determina de acuerdo con la norma ASTM E-681, con fecha del 2002, la cual se incorpora en la presente para referencia. Por desgracia, muchos de los HFC que podrían de otro modo ser deseables para uso en composiciones refrigerantes no son no inflamables. Por ejemplo, el fluoroalcano difluoroetano (HFC-152a) y el fluoroalqueno 1, 1,1-trifluoropropeno (HFO-124ezf) son cada uno inflamables y por tanto no viables para uso en múltiples aplicaciones.
Se ha sugerido utilizar aditivos halocarburos que contengan bromo para disminuir la inflamabilidad de algunos materiales, incluidos los agentes sopladores de espuma, en la Patente US No. 5,900,185 para Tapscott. Se dice que los aditivos de esta patente se caracterizan por alta eficiencia y tiempos de vida atmosférica cortos, es decir, bajo potencial de agotamiento del ozono (ODP) y bajo potencial de calentamiento global (GWP) .
Si bien las olefinas bromadas que se describen en Tapscott pueden tener algún nivel de eficacia como agentes anti-inflamabilidad en relación con algunos materiales, no se describe el uso de éstos materiales como agentes soplador. Además, se considera que tales compuestos también pueden tener algunas desventajas. Por ejemplo, los solicitantes se han dado cuenta que muchos de los compuestos identificados en Tapscott tendrán una eficiencia relativamente baja como agente soplador debido al peso molecular relativamente alto de tales compuestos. Además, se considera que muchos de los compuestos que se describen en Tapscott encontraran problemas cuando se utilicen como agente soplador debido al punto de ebullición relativamente elevado de éstos compuestos. Más aún, los solicitantes entienden que muchos compuestos los cuales tienen un elevado nivel de sustitución pueden poseer propiedades de toxicidad no deseadas y/u otras propiedades no deseadas, como potencial de bioacumulación no deseable para el ambiente.
Aunque Tapscott indica que los alquenos que contienen bromo que tienen desde 2 hasta 6 átomos de carbono también pueden contener sustituyentes flúor, esta patente parece sugerir que los compuestos que contienen flúor son menos que completamente deseables desde el punto de vista de la seguridad ambiental por anotar que "los bromoalcanos que no contienen fluoro tendrán tiempos de vida atmosférica muy cortos debido a la reacción con radicales libres hidroxilo troposféricos". (Col. 8, 1.34- Además, generalmente se considera deseable que los sustitutos del agente soplador sean eficaces sin cambios importantes en la ingeniería al equipo y sistemas tradicionales que se utilizan en la preparación y formulación de las espumas.
Los solicitantes de este modo se han dado cuenta de la necesidad de composiciones, y particularmente agentes sopladores, composiciones espumables, artículos espumados y métodos y sistemas para formar espuma, que proporcionan las propiedades benéficas y/o eviten una o más de las desventajas antes mencionadas. Los solicitantes de este modo se han dado cuenta de la necesidad de composiciones, y particularmente agentes sopladores, que sean potencialmente útiles en diversas aplicaciones, evitando al mismo tiempo una o más de las desventajas antes indicadas .
Esta invención se refiere a las composiciones, métodos y sistemas que tienen utilidad en diversas aplicaciones, incluida particularmente en relación con las composiciones, métodos, sistemas y agentes relacionados con espumas poliméricas.
COMPENDIO Los solicitantes han encontrado que la necesidad antes mencionada, y otras necesidades, se pueden satisfacer con composiciones de agentes sopladores, composiciones espumables, espumas y/o artículos espumados que contengan uno o más fluoroalquenos de C2 a C6, más preferentemente uno o más fluoroalquenos de C3 a C5, e incluso más preferentemente uno o más compuestos que tengan la fórmula I como sigue: XCFZR3-Z(I) donde X es un radical de Ci, C2, C3, C4 ó C5 insaturado, sustituido o no sustituido, cada R es independientemente Cl, F, Br, I ó H, y z es 1 a 3, generalmente siendo preferido que el fluoroalqueno de la presente invención tenga por lo menos cuatro ( 4 ) sustituyentes halógeno, por lo menos tres de los cuales sean F e incluso más preferentemente ninguno de los cuales Br.
Para las modalidades en las cuales por lo menos un sustituyente Br está presente, se prefiere que el compuesto no incluya hidrógeno. En estas modalidades, también generalmente se prefiere que el sustituyente Br este sobre un carbono insaturado, e incluso más preferentemente la sustitución Br se encuentre sobre un carbono insaturado no terminal. Un compuesto particularmente preferido de esta clase es CF3CBr=CF2, incluidos todos sus isómeros.
En algunas modalidades es altamente preferido que los compuestos de la fórmula I sean propenos, butenos, pentenos y hexenos que tengan desde 3 hasta 5 sustituyentes flúor, estando otros sustituyentes presentes o no presentes. En algunas modalidades preferidas, ninguna R es Br, y preferentemente el radical insaturado no contiene sustituyentes Br. Entre los propenos, los tetrafluoropropenos (HFO-1234) y flurocloropropenos (como trifluoromonocloropropenos (HFCO-1233) ) , e incluso más preferentemente CF3CC1=CH2 (HFO-1233xf) y CF3CH=CHC1 (HFO-1233zd) ) son especialmente preferidos en algunas modalidades.
En algunas modalidades, se prefiere pentafluoropropenos, incluidos particularmente aquellos pentafluoropropenos en los cuales hay un sustituyente hidrógeno en el carbono insaturado terminal, como puede ser CF3CF=CFH (HFO-1225yez) , particularmente puesto que los solicitantes han descubierto que estos compuestos tienen un grado de toxicidad relativamente bajo en comparación con por lo menos el compuesto CF3CH=CF2 (HFO-1225zc) .
Entre los butenos, los fluoroclorobutenos son especialmente preferidos en algunas modalidades.
El término HFO-1234" se utiliza en la presente para referirse a todos los tetrafluoropropenos . Entre los tetrafluoropropenos están incluidos 1,1,1,2-tetrafluoropropeno (HFO-1234yf) y cis- y trans-1, 1, 1, 3-tetrafluoropropeno (HFO-1234ze) . El término HFO-1234ze se utiliza en la presente genéricamente para referirse a 1, 1, 1, 3-tetrafluoropropeno, independiente de si éste es la forma cis o trans. Los términos "cis HFO-1234ze" y trans HFO-1234ze" se utilizan en la presente para describir las formas cis y trans de 1,1,1,3-tetrafluoropropeno, respectivamente. El término "HFO-1234ze", por tanto, incluye dentro de su alcance cis HFO-1234ze, trans-HFO-1234ze y todas las combinaciones y mezclas de éstos.
El término "HFO-1233" se utiliza en la presente para referirse a todos los trifluoro, monocloropropenos. Entre los trifluoro, monocloropropenos están incluidos 1,1,1-trifluoro-2-cloropropeno (HFCO-1233xf) y cis- y trans- 1, 1, 1, trifluro-3-cloropropeno (HFCO-1233zd) . El término HFCO-1233zd se utiliza en la presente en forma genérica para referirse a 1, 1, 1-trifluoro-3, cloro-propeno, independiente de si es la forma cis o trans. Los términos "cis HFCO-1233zd" y "trans HFCO-1233zd" se utilizan en la presente para describir las formas cis- y trans- de 1, 1, 1-trifluro, 3-cloropropeno, respectivamente. El término "HFCO-1233zd", por tanto, incluye dentro de su alcance cis HFCO-1233zd, trans HFCO-1233zd y todas las combinaciones y mezclas de éstos.
El término "HFO-1225" se utiliza en la presente para referirse a todos los todos los pentafluoropropenos . Entre tales moléculas están incluidos 1, 1, 1, 2, 3-pentafluoropropeno (HFO-1224yez) , las formas cis y trans de éstos. El término HFO-1225yez de este modo se utiliza en la presente en forma genérica para referirse a 1, 1, 1, 2, 3-pentafluropropeno, independiente de si es la forma cis o trans. El término "HFO-1225yez" por tanto incluye dentro de su alcance cis HFO-1225yez, trans HFO-1225yez y todas las combinaciones y mezclas de éstos.
La presente invención proporciona también los métodos y sistemas que utilizan las composiciones de la presente invención, incluidos los métodos y sistemas para soplar espuma.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS LAS COMPOSICIONES Las composiciones presentes pueden generalmente están en forma de composiciones de agente soplador o composiciones espumables. En cada caso, la presente invención requiere por lo menos un compuesto fluroalqueno como esta descrito en la presente y, como una opción, otros ingredientes, algunos de los cuales están descritos con detalle más adelante.
A. LOS FLUROALQUENOS Las modalidades preferidas de la presente invención se dirigen a las composiciones que contienen por lo menos un fluroalqueno que contiene desde 2 hasta 6, preferentemente 3 a 5 átomos de carbono, más preferentemente 3 a 4 átomos de carbono, y en algunas modalidades más preferentemente 3 átomos de carbono, y por lo menos un enlace doble carbono-carbono. Los compuestos fluoroalqueno de la presente invención en ocasiones se mencionan en la presente para el propósito de conveniencia como hidrofluoroolefinas o "HFO" si esas contienen por lo menos un hidrógeno. Aunque se considera que las HFO de la presente invención pueden contener dos enlaces dobles carbono-carbono, estos compuestos en la actualidad no son considerados preferidos. Para los HFO que también contienen por lo menos un átomo de cloro, la designación HFCO en ocasiones se utiliza en la presente.
Como se menciona antes, las composiciones preferentes contienen uno o más compuestos de acuerdo con la fórmula I. En modalidades preferidas, las composiciones incluyen uno o más compuesto de fórmula II siguiente: donde cada R es independientemente Cl, F, Br, I ó H R' es (CR2)nY, Y es CRF2 y n es 0, 1, 2 ó 3, preferentemente 0 ó 1, siendo generalmente preferido, no obstante, que Br no esté presente en el compuesto, o cuando Br esté presente en el compuesto no exista hidrógeno en el compuesto.
En modalidades altamente preferidas, Y es CF3, n es 0 ó 1 (más preferentemente 0) y por lo menos una de las R restantes es F, y preferentemente ningún R es Br, o cuando Br está presente no hay hidrógeno en el compuesto. Se prefiere en ciertos casos que ningún R en la fórmula II sea Br.
Los solicitantes consideran que, en general, los compuestos de las fórmulas I y II antes identificadas son generalmente eficaces y presentan utilidad en composiciones de agentes sopladores de acuerdo con las enseñanzas contenidas en la presente. No obstante, los solicitantes han encontrado de manera sorprendente e inesperada que algunos de los compuestos que tienen una estructura de acuerdo con las fórmulas antes descritas presentan un nivel bajo de toxicidad altamente deseable en comparación con otros de éstos compuestos. Como se puede apreciar fácilmente, este descubrimiento tiene una ventaja potencialmente enorme y beneficio para la formulación de las composiciones de los agentes sopladores. Más particularmente, los solicitantes consideran que un nivel de toxicidad relativamente bajo se asocia con los compuestos de la fórmula I o la fórmula II (preferentemente en donde Y es CF3, n es 0 ó 1) en donde por lo menos un R en el carbono terminal insaturado es H, y por lo menos una de las R restantes es F o Cl. Los solicitantes consideran también que todos los estructurales, geométricos [sic] y estereoisómeros de éstos compuestos son eficaces y de toxicidad benéficamente baja.
En ciertas modalidades preferidas, el compuesto de la presente invención contiene un HFO o HFCO de C3 ó C4, preferentemente un HFO de C3, y más preferentemente un compuesto de acuerdo con la fórmula I en la cual X es un alquileno de C3 sustituido con halógeno y z es 3. En ciertas de estas modalidades, X es alquileno de C3 sustituido con flúor y/o cloro, siendo preferido en ciertas modalidades los siguientes radicales alquileno de C3: CH=CF-CH3 CF=CH-CH3 CH2=CF-CH2 CH2=CH-CFH Por tanto, tales modalidades comprenden los siguientes compuestos preferidos: CF3-CH=CF-CH3; CF3-CF=CH-CH3; CF3-CH2-CF=CH2; CF3-CH2-CH=CFH; y combinaciones de éstos entre sí y/o con otros compuestos de acuerdo con la fórmula I o fórmula II.
En ciertas modalidades preferidas, el compuesto de la presente invención consiste en un HFCO de C3 ó C , preferentemente un HFCO de C3, y más preferentemente un compuesto de acuerdo con la fórmula II en la cual Y es CF3, n es 0, por lo menos un R en el carbono terminal insaturado es H y por lo menos una de las R restantes es Cl. HFCO-1233 es un ejemplo de un compuesto preferido como éstos.
En modalidades altamente preferidas, especialmente modalidades que contienen los compuestos de baja toxicidad antes descritos, n es cero. En ciertas modalidades altamente preferidas, las composiciones de la presente invención contienen uno o más tetrafluoropropenos, incluido HFO-1234yf, cis (HFO-1234ze y (trans) HFO-1234ze, siendo generalmente preferido HFO-1234ze y en ciertas modalidades siendo altamente preferido trans HFO-1234ze. Aunque las propiedades de (cis) HFO-1234ze y (trans) HFO-1234ze, difieren en por lo menos algunos aspectos, se considera que cada uno de éstos compuestos se puede adaptar para su uso, solo o junto con otros compuestos incluidos sus estereoisómeros, en relación con cada una de las aplicaciones, métodos y sistemas descritos en la presente. Por ejemplo, (trans) (HFO-1234ze puede ser preferido para uso en ciertos sistemas por su punto de ebullición relativamente bajo (-19°C) , mientras que (cis) HFO-1234ze, con un punto de ebullición de +9°C, puede ser preferido en otras aplicaciones. Desde luego, es probable que las combinaciones de los isómeros cis y (trans) sean aceptables y/o preferidas en múltiples modalidades. Por consiguiente, se entiende que los términos "HFO-1234ze" y 1, 3, 3, 3-tetrafluoropropeno se refieren a los esteroisómeros, y el uso de este término está destinado para indicar que cada uno de las formas cis y trans aplica y/o es útil para el propósito establecido a menos que se indique de otro modo.
Los compuestos HFO-1234 son materiales conocidos y se enlistan en las bases de datos Chemical Abstracts. La producción de fluoropropenos como CF3CH=CH2 por fluoración catalítica en fase de vapor de diferentes compuestos de C3 que contienen halógeno saturados e insaturados esta descrita en las Patentes US Nos. 2,889,379; 4,798,818 y 4,465,786, cada una de las cuales se incorpora en la presente para referencia. EP-974,571 también incorporada en la presente para referencia, descrita la preparación de 1, 1, 1, 3-tetrafluoropropeno poniendo en contacto 1, 1, 1, 3, 3-pentafluoropropano (HFC-245fa) en fase de vapor con un catalizador a base de cromo a temperatura elevada, en fase líquida con una solución alcohólica de KOH, NaOH, Ca (OH)2 ó Mg (OH)2. Además, los métodos para producir los compuestos de acuerdo con la presente invención están descritos generalmente en relación con la Solicitud de Patente de Estados Unidos pendiente titulada "proceso para producir fluoropropenos" que lleva el número de expediente del apoderado (H00003789 (26267)), la cual también se incorpora en la presente para referencia.
Otros compuestos preferidos para uso de acuerdo con la presente invención incluyen pentafluoropropenos, incluidos todos los isómeros de éstos (por ejemplo HFO-1225) , tetra y pentafluorobutenos, incluidos todos los isómeros de éstos (por ejemplo HFO-1354 y HFO-1345) . Desde luego, las composiciones presentes pueden consistir en combinaciones de cualquiera de dos o más compuestos dentro del amplio alcance de la invención o dentro de cualquier alcance preferido de la invención.
Las composiciones presentes, particularmente aquellas que contienen HFO-1234 (incluido HFO-1234ze y HFO-1234yf) , se considera que poseen propiedades que son ventajosas por diversos motivos importantes. Por ejemplo, los solicitantes consideran, basados por lo menos en parte en modelado matemático, que las fluoro olefinas de la presente invención no tendrán un efecto negativo considerable sobre la química atmosférica, siendo contribuidores insignificantes al agotamiento del ozono en comparación con algunas otras especies halogenadas. Las composiciones preferidas de la presente invención de este modo tienen la ventaja de no contribuir considerablemente al agotamiento del ozono. Las composiciones preferidas así mismo no contribuyen considerablemente al calentamiento global en comparación con múltiples de los hidrofluoroalcanos actualmente en uso .
En ciertas formas preferidas, las composiciones de la presente invención tienen un Potencial de Calentamiento Global (GWP) no mayor de aproximadamente 1000, más preferentemente no mayor que 500, e incluso más preferentemente no mayor que aproximadamente 150. En algunas modalidades, el GWP de las composiciones presentes no es mayor que aproximadamente 100 e incluso más preferentemente no mayor que aproximadamente 75. Cuando se utiliza en la presente, "GWP" se mide en relación con el de dióxido de carbono y sobre un horizonte de tiempo de 100 años, como se define en "la evaluación científica" del agotamiento de ozono, 2002, un informe del Proyecto de Investigación y Monitorización del Ozono Global de la Asociación Meteorológica Mundial", la cual se incorpora en la presente para referencia.
En algunas formas preferidas, las composiciones presentes también preferentemente tienen un Potencial de Agotamiento de la Capa de Ozono (ODP) no mayor de 0.05, más preferentemente no mayor de 0.02 e incluso más preferentemente cerca de 0. Cuando se utiliza en la presente, "ODP" es como se define en la "La Evaluación Científica del Agotamiento de la Capa de Ozono, 2002, un informe del Proyecto de Investigación y Monitorización del Ozono Global de la Asociación Meteorológica Mundial" la cual se incorpora en la presente para referencia.
La cantidad de los compuestos de fórmula I, particularmente HFO-1234 e incluso más preferentemente, HFO-1234ze, contenida en las composiciones presentes puede variar ampliamente, dependiendo de la aplicación en particular, y las composiciones que contienen más que cantidades en trazas y menos que 100% del compuesto están dentro del amplio alcance de la presente invención. Además, las composiciones de la presente invención pueden ser azeotrópicas, tipo azeótropo y no azeotrópicas. En modalidades preferidas, las composiciones presentes, particularmente las composiciones de agentes sopladores, contienen compuestos de la fórmula I y/o fórmula II, preferentemente HFO-1234 y más preferentemente HFO-1234ze y/o HFO-1234yf, en cantidades desde cerca de 1% en peso a cerca de 99% en peso, más preferentemente desde cerca de 5% a cerca de 95% en peso, en incluso más preferentemente desde 40% a cerca de 90% en peso.
B. OTROS COMPONENTES-COMPOSICIONES DE AGENTES SOPLADORES Se considera que en algunas modalidades de la presente invención las composiciones de agente soplador consisten en o consisten principalmente en uno o más compuestos de acuerdo con la fórmula I de éstos. Así pues, la presente invención incluye los métodos y sistemas que incluyen el uso de uno o más de los compuestos de la presente invención como un agente soplador sin la presencia de alguna cantidad considerable de componentes adicionales. Sin embargo, uno o más compuestos o componentes que no están dentro del alcance de la fórmula I o fórmula II son opcionalmente, de preferencia, incluidos en las composiciones del agente soplador de la presente invención. tales compuestos adicionales optativos incluyen, pero no se limitan a, otros compuestos que también actúan como agentes sopladores (en adelante mencionados por conveniencia pero no como limitación como co-agentes sopladores), agentes tensoactivos, modificadores poliméricos, agentes endurecedores, colorantes, tintes, mejoradores de la solubilidad, modificadores de la reología, agentes plastificadores, supresores de la inflamabilidad, agentes antibacterianos, modificadores de la reducción de la viscosidad, cargas, modificadores de la presión de vapor, agentes de nucleación, catalizadores y similares. En ciertas modalidades preferidas, los agentes dispersantes, estabilizadores de celdas, agentes tensoactivos y otros aditivos también pueden ser incorporados en las composiciones del agente soplador de la presente invención. Algunos agentes tensoactivos se adicionan como una opción pero preferentemente para que sirvan como estabilizadores de celdas. Algunos materiales representantes se comercializan bajo los nombres de DC-193m B-8404 y L-5340, los cuales son, generalmente, copolímeros en bloque de polisiloxano polioxialquileno como pueden ser aquellos descritos en las Patentes US Nos. 2,834,748, 2,917,480 y 2,846,458, cada una de las cuales e incorpora en la presente para referencia. Otros aditivos opcionales para la mezcla de agentes sopladores puede incluir retardantes de la flama como puede ser tri (2-cloroetil) fosfato, tri (2-cloropropil) fosfato, tri (2, 3-dibromopropil) -fosfato, tri- (1, 3-dicloropropil) -fosfato, fosfato de diamonio, diversos compuestos aromáticos halogenados, óxido de antimonio, trihidrato de aluminio, policloruro de vinilo y similares.
Con respecto a los agentes de nucleación, todos los compuestos conocidos y materiales que tengan funcionalidad de nucleación están disponibles para uso en la presente invención, incluido particularmente el talco.
Desde luego otros compuestos y/o componente que modulan una propiedad particular de las composiciones (como puede ser el costo por ejemplo) también pueden estar incluidos en las composiciones presentes, y la presencia de todos estos compuestos y componentes esta dentro del amplio alcance de la invención.
Así pues, las modalidades preferidas de las composiciones presentes incluyen, además de los compuestos de fórmula I, incluido particularmente HFO-1234ze y/o HFO-1234yf, uno o más co-agentes sopladores. El co-agente soplador de acuerdo con la presente invención puede comprender un agente soplador físico, un agente soplador químico (que preferentemente en ciertas modalidades consiste en agua) o un agente soplador que tenga una combinación de propiedades del agente soplador físico y químico. También se apreciará que los agentes sopladores incluidos en las composiciones presentes, incluidos los compuestos de la fórmula I así como el co-agente soplador, pueden presentar propiedades además de aquellas necesarias para ser caracterizadas como un agente soplador. Por ejemplo, se considera que las composiciones del agente soplador de la presente invención pueden incluir componentes, incluidos los compuestos de fórmula I antes descritos. Los cuales también imparten alguna propiedad benéfica a la composición del agente soplador o a la composición espumable a la cual se adiciona. Por ejemplo, esta dentro del alcance de la presente invención que el compuesto de fórmula I o el co-agente soplador también actúen como un modificador polimérico o como un modificador de la reducción de la viscosidad.
Aunque se considera que un amplio rango de co-agente soplador puede utilizarse de acuerdo con la presente invención, en algunas modalidades se prefiere que las composiciones del agente soplador de la presente invención incluyan uno o más HFC como co-agentes sopladores, más preferentemente uno o más HFC de C1-C4, y/o uno o más hidrocarburos, más preferentemente hidrocarburos de C4-C6.
Por ejemplo, con respecto a los HFC, las composiciones presentes del agente soplador pueden incluir uno o más de: difluorometano (HFC-32) , fluoroetano (HFC-161), difluoroetano (HFC-152), trifluoroetano (HFC-143), tetrafluoroetano (HFC-134) , pentafluoroetano (HFC-125) , pentafluropropano (HFC-245) , hexafluoropropano (HFC-236) , heptafluoropropano (HFC-227ea) , pentafluorobutano (HFC-365) , hexafluorobutano (HFC-356) , y todos los isómeros de todos estos HFC. Con respecto a los hidrocarburos, las composiciones del agente soplador presentes pueden incluir en algunas modalidades preferidas, por ejemplo, iso, normal y/o ciclopentano para las espumas termoestables y butano o isobutanos para las espumas termoplásticas. Desde luego, otros materiales como agua, C02, los CFC (como puede ser triclorofluorometano (CFC-11) y diclorodifluorometano (CFC-12)), hidroclorocarburos (los HCC como puede ser dicloroetileno (preferentemente trans-dicloroetileno) , cloruro de etilo y cloropropanos) , los HCFC, alcoholes de C1-C5 (como puede ser, por ejemplo, etanol y/o propanol y/o butanol) , aldehidos de C1-C4, cetonas de C1-C4, éteres de C1-C4 (incluidos los éteres (como dimetiléter y dietiléter) , diételes (como dimetoximetano y dietoximetano) ) , y formato de metilo incluida las combinaciones de cualquiera de éstos pueden estar incluidas, aunque estos componentes están considerados no preferidos en muchas modalidades por su efecto ambiental negativo.
En algunas modalidades, uno o más de los isómeros HFC siguientes, son preferidos para uso como co-agentes sopladores en las composiciones de la presente invención: 1,1,1, 2, 2-pentafluoroetano (HFC-125) 1, 1,2, 2-tetrafluoroetano (HFC-134) 1, 1, 1, 2-tetrafluoroetano (HFC-134a) 1,1-difluoroetano (HFC-152a) 1,1,1,2,3,3, 3-heptafluoropropano (HFC-227ea) 1,1,1,3,3, 3-hexafluoropropano (HFC-236fa) 1, 1, 1, 3, 3-pentafluoropropano (HFC-245fa) y 1, 1, 1, 3, 3-pentafluorobutano (HFC-365mfc) .
La cantidad relativa de cualquiera de los co-agentes sopladores adicionales antes indicados, así como cualquier componente adicional que puede estar incluida en las composiciones presentes, puede variar ampliamente dentro del amplio alcance generalmente de la presente invención de acuerdo con la aplicación específica para la composición, y todas las cantidades relativas están consideradas dentro del alcance de esta. Sin embargo, los solicitantes indican que una ventaja particular de por lo menos algunos de los compuestos de la fórmula I de acuerdo con la presente invención, por ejemplo HFC-1234ze, es la relativamente baja inflamabilidad de tales compuestos. Por consiguiente, en algunas modalidades se prefiere que la composición del agente soplador de la presente invención contenga por lo menos un co-agente soplador y una cantidad de compuesto o compuestos de acuerdo con la fórmula I suficiente para producir una composición del agente soplador que sea sobre todo no inflamable. Así pues, en tales modalidades, las cantidades relativas del co-agente soplador en comparación con el compuesto de la fórmula I dependerá, por lo menos en parte, de la inflamabilidad del co-agente soplador.
Las composiciones del agente soplador de la presente invención pueden incluir los compuestos de la presente invención en cantidades en rangos amplios. Sin embargo, generalmente se prefiere que para las composiciones preferidas para uso como agentes sopladores de acuerdo con la presente invención, el compuesto o los compuestos de acuerdo con la fórmula I, e incluso más preferentemente fórmula II, estén presentes en una cantidad que sea por lo menos aproximadamente 1% en peso, más preferentemente por lo menos alrededor de 5% en peso e incluso más preferentemente por lo menos alrededor de 15% en peso de la composición. En ciertas modalidades preferidas, el agente soplador comprende por lo menos cerca de 50% en peso del compuesto o compuestos del agente soplador presente, y en ciertas modalidades, el agente soplador consiste principalmente en los compuestos de acuerdo con la presente invención. En este sentido, se observa que el uso de uno o más co-agente soplador es consistente con las características novedosas y básicas de la presente invención. Por ejemplo, se considera que el agua será utilizada como co-soplador o en combinación con otros co-agentes sopladores (como puede ser, por ejemplo, pentano, particularmente ciclopentano) en un número grande de modalidades.
Se considera que las composiciones del agente soplador de la presente invención pueden contener, preferentemente en cantidades de por lo menos alrededor de 15% en peso de la composición, HFO-1234yf, cis HFO-1234ze, trans HFO-1234ze o combinaciones de dos o más de éstos. En múltiples modalidades preferidas, un co-agente soplador que consiste en agua se incluyen las composiciones, más preferentemente en las composiciones dirigidas al uso de espumas termoestables. En algunas modalidades preferidas, las composiciones del agente soplador de la presente invención contienen una combinación de cis HFO-1234ze y trans HFO-1234ze en una relación en peso cis: trans desde cerca de 1:99 a cerca de 50:50, más preferentemente desde cerca de 10:90 a cerca de 30:70. En ciertas modalidades, puede ser preferido utilizar una combinación de cis HFO-1234ze trans HFO-1234ze en una relación en peso cis: trans desde cerca de 1:99 a cerca de 10:90, y preferentemente desde cerca de 1:99 a cerca de 5:95. Desde luego, puede ser deseable en algunas modalidades utilizar combinaciones en las que el isómero cis esté presente en una mayor concentración que el isómero trans, como puede ser el caso, por ejemplo, para uso con composiciones espumables adaptadas para uso con agentes sopladores líquidos.
En ciertas modalidades preferidas, la composición del agente soplador contiene desde cerca de 30% a cerca de 95% en peso de un compuesto de fórmula I, más preferentemente un compuesto de fórmula II e incluso más preferentemente uno o más compuesto HFO-1234 y desde cerca de 5% a cerca de 90% en peso, más preferentemente desde cerca de 5% a cerca de 75% en peso de co-agente soplador. En ciertas de estas modalidades, el co-agente soplador contiene, y preferentemente consiste principalmente en H20, HFC, hidrocarburos, alcoholes (preferentemente alcoholes de C2, C3 y/o C4), C02 y combinaciones de éstos.
En las modalidades preferidas en las cuales el co-agente soplador consiste en H20, la composición contiene H20 en una cantidad desde cerca de 5% en peso a cerca de 50% en peso de la composición total del agente soplador, más preferentemente desde cerca de 10% en peso a cerca de 40% en peso e incluso más preferentemente desde cerca de 10% hasta cerca de 20% en peso del agente soplador total.
En las modalidades preferidas en las cuales el coagente soplador consiste en C02, la composición contiene C02 en una cantidad desde cerca de 5% en peso a cerca de 60% en peso de la composición total del agente soplador, más preferentemente desde cerca de 20% en peso a cerca de 50% en peso e incluso más preferentemente desde cerca de 40% a cerca de 50% en peso del agente soplador total.
En las modalidades preferidas en las cuales el coagente soplador consiste en alcoholes (preferentemente alcoholes de C2, C3 y/o C4), la composición contiene alcohol en una cantidad desde cerca de 5% en peso a cerca de 40% en peso de la composición total del agente soplador, más preferentemente desde cerca de 10% en peso a cerca de 40% en peso, e incluso más preferentemente desde cerca de 15% a cerca de 25% en peso del agente soplador total.
Para las composiciones que contienen co-agentes sopladores HFC, el co-agente soplador HFC (preferentemente HFC de C2, C3, C4 y/o C5) , e incluso más preferentemente difluorometano (HFC-152a) (HFC-152A siendo particularmente preferido para termoplásticos extruidos) y/o pentafluoropropano (HFC-1245) ) , este preferentemente presente en la composición en cantidades desde cerca de 5% en peso a cerca de 80% en peso de la composición total del agente soplador, más preferentemente desde cerca de 10% en peso a cerca de 75% en peso, e incluso más preferentemente desde cerca de 25% hasta aproximadamente 75% en peso del agente soplador total. Además, en tales modalidades, el HFC es preferentemente HFC de C2-C4, e incluso más preferentemente HFC de C3, siendo altamente preferido en algunas modalidades HFC de C3 pentafluorado, como puede ser HFC-1245fa.
Para las composiciones que incluyen co-agentes sopladores HC, el co-agente soplador HC (preferentemente HC de C3, C4 y/o C5) es preferentemente presente en la composición en cantidades desde cerca de 5% en peso a cerca de 80% en peso de la composición total del agente soplador, e incluso más preferentemente desde cerca de 20% en peso a cerca de 60% en peso del agente soplador total.
C. OTROS COMPONENTES-COMPOSICIONES ESPUMABLES Un aspecto de la presente invención proporciona las composiciones espumables. Como es sabido para los expertos en la técnica, las composiciones espumables generalmente incluyen uno o más componentes capaces de formar espumas. Cuando se utiliza en la presente, el término "agente formador de espuma" se utiliza para referirse a un componente, o una combinación de componentes, los cuales son capaces de formar una estructura de espuma, preferentemente una estructura de espuma generalmente celular. Las composiciones espumables de la presente invención incluyen tal componente o componentes y un compuesto agente soplador, preferentemente un compuesto de fórmula I, de acuerdo con la presente invención. En ciertas modalidades, el uno o más componentes capaces de formar espuma consisten en una composición termoestable capaz de formar espuma y/o composiciones espumables. Los ejemplos de las composiciones termoestables incluyen composiciones de espuma de poliuretano y poliisocianurato, y también composiciones de espuma fenólica. Esta reacción y el proceso de espumación pueden mejorarse mediante el uso de diferentes aditivos como catalizadores y materiales tensoactivos que sirven para controlar y ajustar el tamaño de la célula para estabilizar la estructura de la espuma durante la formación. Además, se considera que alguno o más de los componentes adicionales antes descritos con respecto a las composiciones del agente soplador de la presente invención podrían ser incorporados en la composición espumable de la presente invención. En estas modalidades de espuma termoestable, una o más de las composiciones presentes esta incluida como parte de un agente soplador en una composición espumable, o como una parte de una composición espumable de una o más partes, la cual preferentemente incluye uno o más de los componentes capaces de reaccionar y/o espumar en las condiciones apropiadas para formar una espuma o estructura celular.
En algunas otras modalidades de la presente invención, el uno o más componentes capaces de espumar consiste en materiales termoplásticos, particularmente polímeros termoplásticos y/o resinas. Los ejemplos de los componentes espuma termoplástica incluyen poliolefinas, como puede ser por ejemplo compuestos monovinilaromáticos que la fórmula Ar-CHCH2, en donde Ar es un radical hidrocarburo aromático de la serie benceno como puede ser poliestireno (PS) . Otros ejemplos de resinas poliolefínicas apropiadas de acuerdo con la invención incluyen las diferentes resinas de etileno que incluyen homopolímeros de etileno como pueden ser los copolímeros de polietileno y etileno, polipropileno (PP) y tereftalato de polietileno (PET) . En ciertas modalidades, la composición espumable termoplástica es una composición que puede ser extruida.
MÉTODOS Y SISTEMAS Se considera que todos los métodos y sistemas actualmente conocidos y disponibles para formar espumas son fácilmente adaptables para uso en relación con la presente invención. Por ejemplo, los métodos de la presente invención generalmente requieren la incorporación de un agente soplador de acuerdo con la presente invención en una composición espumable o formadora de espuma y luego espumar la composición, preferentemente por un paso o una serie de pasos que incluyen hacer la expansión volumétrica del agente soplador de acuerdo con la presente invención. En general, se considera que los sistemas y dispositivos actualmente utilizados para incorporación del agente soplador y para espumar son fácilmente adaptables para uso de cuerdo con la presente invención. De hecho, se considera que una ventaja de la presente invención es la disposición de un agente soplador mejorado que generalmente es compatible con los métodos y sistemas de espumación existentes.
Así pues, los expertos en la técnica se darán cuenta que la presente invención comprende los métodos y sistemas para espumar todo tipo de espumas, incluidas las espumas termoestables, espumas termoplásticas y las espumas formadas in situ. Así pues, un aspecto de la presente invención es el uso de los agentes sopladores presentes en relación con el equipo de espumación convencional, como puede ser el equipo de espumación de poliuretano, en las condiciones de procesamiento tradicionales. Los métodos presentes por tanto incluyen operaciones tipo lote maestro, operaciones tipo mezclado, la adición del agente soplador tercera corriente y la adición del agente soplador en el frente de la espuma.
Con respecto a las espumas termoplásticas, los métodos preferidos generalmente consisten en introducir un agente soplador de acuerdo con la presente invención en un material termoplástico, preferentemente polímero termoplástico como poliolefina, y luego someter el material termoplástico a las condiciones eficaces para hacer la espumación. Por ejemplo, el paso de introducir el agente soplador en el material termoplástico puede consistir en introducir el agente soplador en un extrusor de hélice que contenga el termoplástico, y el paso de hacer la espumación puede consistir en reducir la presión en el material termoplástico y con ello hacer la expansión del agente soplador y contribuir a la espumación del material.
Los expertos en la técnica se darán cuenta, especialmente en vista de la descripción contenida en la presente, que el orden y forma en la que el agente soplador de la presente invención se forma y/o adiciona a la composición espumable no afecta generalmente la operabilidad de la presente invención. Por ejemplo, en el caso de espumas que se puedan extruir, es posible que diferentes componentes del agente soplador, e incluso los componentes de la composición espumable, no se mezclen por anticipado de la introducción al equipo de extrusión, e incluso que los componentes no sean adicionados al mismo lugar en el equipo de extrusión. Más aún el agente soplador puede ser introducido directamente o como parte de una premezcla, la cual entonces además se adiciona a otras partes de la composición espumable.
Así pues, en algunas modalidades puede ser deseado introducir uno o más componentes del agente soplador en un primer lugar en el extrusor, el cual es corriente arriba del lugar de adición de u otros componentes más del agente soplador, con la expectativa que los componentes se reunirán en el extrusor y/o operaran más eficazmente de este modo. No obstante, en algunas modalidades, dos o más componentes del agente soplador se combinan por anticipado y se introducen juntos en la composición espumable, directamente o como parte de premezcla que luego además se adiciona a otras partes de la composición espumable.
Una modalidad de la presente invención se refiere a los métodos de formación de espumas, y preferentemente espumas de poliuretano y poliisocianurato. Los métodos generalmente consisten en proporcionar una composición del agente soplador de la presente invención, adicionar (directa o indirectamente) la composición del agente soplador a una composición espumable, y hacer reaccionar la composición espumable en las condiciones eficaces para formar una espuma o estructura celular, como es bien sabido en la técnica. Cualquier de los métodos conocidos en la técnica, como aquellos descritos en "Poliurethanes Chemistry and technology", Volumen I y II, Saunders and Frisch, 1962, John Wiley and Sons, New York, NY, la cual se incorpora en la presente para referencia, puede utilizarse o adaptarse para uso de acuerdo con las modalidades de espuma de la presente invención. en general, los métodos preferidos como éstos consisten en preparar espumas de poliuretano o poliisocianurato combinando un isocianato, un poliol o mezcla de polioles, un agente soplador o mezcla de agentes sopladores que consiste en uno o más de las composiciones presentes, y otros materiales como catalizadores, agentes tensoactivos y, como una opción, pirorretardantes, colorantes u otros aditivos .
Es conveniente en muchas aplicaciones proporcionar los componentes para espumas de poliuretano o poliisocianurato en formulaciones premezcladas . Más comúnmente, la formulación de espuma se premezcla en dos componentes. El isocianato y opGionalmente algunos agentes tensoactivos y agentes sopladores comprende el primer componente, comúnmente mencionado como el componente "A". El poliol o mezcla de polioles, agente tensoactivo, catalizadores, agentes sopladores, pirorretardante y otros componentes reactivos de isocianato consisten en segundo componente, comúnmente mencionado como el componente "B". Por consiguiente, las espumas de poliuretano o poliisocianurato se preparan fácilmente poniendo juntos los componentes del lado A y B por mezclado a mano para preparaciones pequeñas y, preferentemente, técnicas de mezclado a máquina para formar bloques, lozas, laminados, paneles vaciados en el lugar y otros artículos, espumas aplicadas por aspersión, espumas y similares. Como una opción, otros ingredientes como pirorretardantes, colorantes, agentes sopladores auxiliares e incluso otros polioles pueden adicionarse como uno o más corrientes adicionales al frente de la mezcla o el lugar de reacción. Sin embargo, más preferentemente, todos esos se incorporan en un componente B como se describe antes.
Los métodos y sistemas presentes también incluyen la formación de una espuma unicomponente, preferentemente espuma de poliuretano, que contenga un agente soplador de acuerdo con la presente invención. En ciertas modalidades preferidas, una porción del agente soplador esta contenida en el agente formador de espuma, preferentemente estando disuelto en un agente formador de espuma que sea líquido a la presión dentro del envase, una segunda porción del agente soplador esta presente como fase gaseosa separada. En estos sistemas, el agente soplador contenido/disuelto funciona, en gran parte, para hacer la expansión de la espuma, y la fase gaseosa separada para impartir fuerza de propulsión al agente formador de espuma. Sistemas de un componente como estos normalmente y de preferencia se envasan en un envase, como puede ser una lata tipo aerosol, y el agente soplador de la presente invención de este modo preferentemente proporciona la expansión de la espuma y/o la energía para transportar el material espuma/espuma le desde el envase, y preferentemente ambos. En algunas modalidades, tales sistemas y métodos consisten en cargar el envase con un sistema completamente formulado (preferentemente el sistema isocianato/poliol) e incorporar un agente soplador gaseoso de acuerdo con la presente invención en el envase, preferentemente una lata tipo aerosol.
Cualquiera de los métodos bien conocidos en la técnica, como los descritos en "Poliurethanes Chemistry and technology", Volumen I y II, Saunders and Frisch, 1962, John Wiley and Sons, New York, NY, la cual se incorpora en la presente para referencia, puede utilizarse o adaptarse para su uso de acuerdo con las modalidades de la formación de espumas de la presente invención.
Se considera también que en algunas modalidades puede ser deseable utilizar las composiciones presentes cuando se encuentran en el estado súper crítico o casi súper crítico como un agente soplador.
LAS ESPUMAS La invención también se refiere a todas las espumas, (que incluye más no se limita a, espuma de célula cerrada, espuma de célula abierta, espuma rígida, espuma flexible, membrana integral y similares. Preparadas a partir de una formulación de espuma polimérica que contenga un agente soplador que contenga las composiciones de la invención. Los solicitantes han encontrado que una ventaja de las espumas, y particularmente las espumas termoestables como las espumas de poliuretano, de acuerdo con la presente invención es la capacidad para lograr, preferentemente en relación con las modalidades de espuma termoestable, desempeño técnico es opcional, como puede ser medido por el factor K o lambda, particularmente y de preferencia en la condiciones de baja temperatura. Aunque se considera que las espumas presentes, particularmente las espumas termoestables de la presente invención, pueden utilizarse en una amplia variedad de aplicaciones, en ciertas modalidades preferidas la presente invención consiste en espumas de aparatos de acuerdo con la presente invención, incluidas las espumas de refrigerador, espumas de congelador, espumas de refrigerador/congelador, espumas de panel y otras aplicaciones de fabricación fría o criogénica.
Las espumas de acuerdo con la presente invención, en ciertas modalidades preferidas, proporcionan una o más peculiaridades, características y/o propiedades excepcionales que incluyen: eficiencia del aislamiento térmico (particularmente para espumas termoestables) , estabilidad dimensional, resistencia a la compresión, estabilización de las propiedades de aislamiento térmico, todos además del bajo potencial de agotamiento de la capa de ozono y bajo potencial de calentamiento global asociado con muchos de los agentes sopladores preferidos de la presente invención. En algunas modalidades altamente preferidas, la presente invención proporciona espuma termoestable, incluidas tal espuma formada en artículos espumados, la cual presenta mejor conductividad térmica en relación con espumas preparadas utilizando el mismo agente soplador (o un agente soplador comúnmente utilizado HFC-245fa) en la misma cantidad pero sin el compuesto de la fórmula I de acuerdo con la presente invención. En algunas modalidades altamente preferidas, las espumas termoestables, y preferentemente las espumas de poliuretano de la presente invención, presentan un factor K (BTU pulg./h pie2 °F) a 40°F de no más de aproximadamente 0.14, más preferentemente no más de 0.135 e incluso más preferentemente no mayor que 0.13. Además, en ciertas modalidades, se prefiere que las espumas termoestables, y preferentemente las espumas de poliuretano de la presente invención exhiban un factor K (BTU pulg./h pie2 °F) a 75°C de no mayor que aproximadamente 0.16, más preferentemente no mayor que 0.15 e incluso más preferentemente no mayor que 0.145.
En otras modalidades preferidas, las espumas presentes exhiben mejores propiedades mecánicas en relación con espumas producidas con agentes sopladores fuera del alcance de la presente invención. Por ejemplo, algunas modalidades preferidas de la presente invención proporciona espumas y artículos de espuma que tienen una resistencia a la compresión que es superior a, y preferentemente por lo menos aproximadamente 10% relativo, e incluso más preferentemente por lo menos cerca de 15% relativo mayor que una espuma producida en condiciones prácticamente idénticas utilizando un agente soplador consistente en ciclopentano. Además, se prefiere en ciertas modalidades que las espumas producidas de acuerdo con la presente invención tengan resistencias a la compresión que sean en una base comercial comparables con la resistencia a la compresión producida haciendo una espuma en condiciones prácticamente iguales excepto en donde el agente soplador consiste en HFC-245fa. En ciertas modalidades, preferidas, las espumas de la presente invención presentan una resistencia a la compresión de por lo menos cerca de 12.5% de deformación (en las direcciones paralela y perpendicular) , e incluso más preferentemente por lo menos cerca de 13% de deformación en cada una de las direcciones.
EJEMPLOS Los siguientes ejemplos se proporcionan con el propósito de demostrar la presente invención pero sin limitar el alcance de esta.
EJEMPLO 1A-ESPUMA DE POLIESTIRENO Este ejemplo demuestra el uso del agente soplador de acuerdo con dos modalidades preferidas de la presente invención, a saber, el uso de HFO-1234ze y HFO-1234yf, y la producción de espuma de poliestireno. Un aparato de análisis y el protocolo ha sido establecido como una ayuda para determinar si un agente soplador específico y polímero son capaces de producir una espuma y la calidad de la espuma. Polímero triturado (Dow Polyestyrene 685D) y el agente soplador consistente principalmente en HFO-1234ze se combinan en un recipiente. Un diagrama del recipiente se muestra a continuación. El volumen del recipiente es 260 cm3 y se fabrica de 2 bridas de tubo y una sección de tubo de acero inoxidable cédula 40 diámetro 2 pulgadas de 4 pulgadas de largo. El recipiente se coloca en un horno, con temperatura fijada desde cerca de 190°F a cerca de 285°F, preferentemente para poliestireno a 265°F, y permanece ahí hasta que se llega al equilibrio de temperatura.
La presión del recipiente entonces se libera, produciendo rápidamente un polímero espumado. El agente soplador plastifica el polímero cuando este se disuelve. La densidad resultante de las dos espumas así producidas utilizando este método se da en la tabla 1 como la densidad de las espumas producidas utilizando trans-HFO-1234ze y HFO-1234yf. Los datos muestran que el poliestireno de espuma se puede obtener de acuerdo con la presente invención. En este sentido es importante señalar que la densidad volúmica del poliestireno es 1050 kg/m3 o 65.625 lb/ft3 a aproximadamente la temperatura ambiente.
TABLA 1 EJEMPLO IB-ESPUMA DE POLIESTIRENO Este ejemplo demuestra el desempeño de HFO-1234ze solo como un agente soplador para espuma de poliestireno formada en un extrusor tipo doble hélice. El aparato empleado en este ejemplo es un extrusor de doble hélice Leistritz que tiene las siguientes características: Hélices corrotatorias 30 mm Relación L/D = 40: 1 El extrusor se divide en 10 secciones, cada una representa un L:D de 4:1. La resina de poliestireno fue introducida en la primera sección, el agente soplador fue introducido en la sexta sección, con el extruido saliendo de la décima sección. El extrusor funcionaba principalmente como un extrusor de fundido/mezclado. Un extrusor de enfriamiento ulterior se conecta en cascada, para el cual las características de diseño fueron: Extrusor de doble hélice Leistritz Hélices corrotarorios de 40 mm Relación L:D =40: 1 Boquilla: circular de 5.0 mm.
La resina de poliestireno, a saber, Nova Chemical-poliestireno grado extrusión general, identificada como Nova 1600, se alimenta al extrusor en las condiciones antes indicadas. La resina tiene una temperatura de fundido recomendada de 375°F-636°F. La presión del extrusor en la boquilla es aproximadamente 1320 libras por pulgada cuadrada (psi), y la temperatura en la boquilla es aproximadamente 115°C.
Un agente soplador consistente principalmente en trans HFO-1234ze se adiciona al extrusor en el lugar antes indicado, con aproximadamente 0.5% en peso de talco incluido, con base en el agente soplador total, como agente de nucleación. La espuma se produce utilizando el agente soplador en concentraciones de 10% en peso, 12% en peso y 14% en peso, de acuerdo con la presente invención.
La densidad de la espuma producida es en el intervalo de aproximadamente 0.1 gramos por cm3 a 0.07 gramos por cm3, con un tamaño de célula de aproximadamente 49 a aproximadamente 68 micrones. Las espumas, de aproximadamente 30 milímetros de diámetro, son a la vista de muy buena calidad, tamaño de célula muy fino, sin agujeros o huecos visibles o aparentes.
EJEMPLO 1C-ESPUMA DE POLIESTIRENO Este procedimiento del ejemplo IB se repitió excepto que el agente espumante contiene aproximadamente 50% en peso de trans HFO-1234ze y 50% en peso de HFO-1234fa y agente de nucleación en la concentración indicada en el ejemplo IB. El poliestireno espumado se prepara en concentraciones del agente soplador de aproximadamente 10% y 12%. La densidad de la espuma producida es aproximadamente 0.09 gramos por cm3, con un tamaño de célula de aproximadamente 200 micrones. Las espumas, de aproximadamente 30 milímetros de diámetro, son visualmente de calidad muy buena, estructura fina de la célula, sin huecos visibles o aparentes.
EJEMPLO ID-ESPUMA DE POLIESTIRENO Este procedimiento del ejemplo IB se repite excepto que el agente espumante consiste en aproximadamente 80% en peso de trans HFO-1234ze y 20% en peso de HFC-1234fa y agente de nucleación en la concentración indicada en el ejemplo IB. El poliestireno espumado se prepara en concentraciones del agente soplador de aproximadamente 10% y 12%. La densidad de la espuma producida es aproximadamente 0.08 gramos por cm3, con un tamaño de célula de aproximadamente 120 micrones. Las espumas, de aproximadamente 30 milímetros de diámetro, son visualmente de muy buena calidad, estructura fina de la célula, sin huecos visibles o aparentes.
EJEMPLO ÍE-ESPUMA DE POLIESTIRENO Este procedimiento del ejemplo IB se repite excepto que el agente espumante consiste en aproximadamente 80% en peso de HFO-123ze [sic] y 20% en peso de HFC-1245fa y agente de nucleación en la concentración que se indica en el ejemplo IB. El poliestireno espumado se prepara en concentraciones del agente soplador de aproximadamente 10% y 12%. La densidad de las espumas fue en el intervalo de 0.1 gramos por cm3. Las espumas, de aproximadamente 30 milímetros de diámetro, son visualmente de muy buena calidad, estructura fina de la célula, sin huecos visibles o aparentes.
EJEMPLO 1F-ESPUMA DE POLIESTIRENO Este procedimiento del ejemplo ÍE se repite excepto que el agente de nucleación se omite. La densidad de las espumas fue en el intervalo de 0.1 gramos por cm3 y diámetro del tamaño de célula es de aproximadamente 400 [sic]. Las espumas, de aproximadamente 30 milímetros de diámetro, son visualmente de muy buena calidad, estructura fina de célula, sin huecos visibles o aparentes.
EJEMPLO 2-RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DE LA ESPUMA DE POLIURETANO Este ejemplo demuestra el desempeño de HFO-1234ze, y los isómeros de este, que se utilizan en combinación con co-agentes sopladores hidrocarburos, y en particular la utilidad de las composiciones que contienen HFO-1234ze y ciclopentano co-agentes sopladores en el desempeño de la resistencia a la compresión de las espumas de poliuretano .
Se proporciona una formación de espuma de poliuretano tipo aparato de refrigeración, disponible en el comercio (agente formador de espuma) . La mezcla de polioles consistió en poliol (es), catalizador (es) y agente (s) tensoactivo (s) comerciales. Esta formulación se adapta para uso en relación con un agente soplador gaseoso. El equipo de procesamiento de poliuretano comercial, estándar, se utiliza para el proceso de formación de la espuma. Una combinación de agente soplador gaseoso se formo consistente en HFO-1234ze (incluidos los isómeros de este) en una concentración de aproximadamente 60% molar, y ciclopentano en una concentración de aproximadamente 40% molar del agente soplador total. Este ejemplo demuestra el desempeño de la propiedad física de combinaciones de HFO-1234ze (incluidos los isómeros de éste) en combinación con coagente soplador ciclopentano. La tabla 2 siguiente informa la resistencia a la compresión de espumas de poliuretano hechas a máquina similares utilizando un agente soplador de la presente invención en comparación con espumas preparadas utilizando un agente soplador consistente en HFC-1245fa y un agente soplador consistente en ciclopentano.
TABLA 2 Agente soplador Resistencia a la compresión Paralelo Perpendicular % de deformación % de deformación HFO- 13.513 14.672 1234ze/ciclopentano HFO-1245fa 13.881 14.994 Ciclopentano 11.462 10.559 Un resultado inesperado que se demuestra en este ejemplo es la capacidad para procesar HFO-1234ze y las mezclas HFO-1234ze/HFC en equipo de procesamiento de espumas tradicional, y el equipo de procesamiento de poliuretano en particular. Esto es potencialmente de gran ventaja en cuanto a que permite el procesamiento de la espuma con diferentes tipos de sistemas y equipo, que incluye: equipo de mezclado tipo lote maestro, equipo de mezclado del agente soplador gaseoso, adición de tercera corriente del agente soplador o adición del agente soplador en el frente de la espuma.
EJEMPLO 3-FACTORES K DE LA ESPUMA DE POLIURETANO Se prepara una espuma de poliuretano y se adapta para uso como una formulación de poliuretano "tipo aparato" comercial. La misma formulación de espuma descrita en el ejemplo 2 se utiliza en relación con el mismo equipo de procesamiento de poliuretano comercial, estándar que se utiliza en el proceso de formación de la espuma. Se preparan diferentes sistemas, cada sistema utiliza componentes, sistemas y equipo idéntico, con la excepción del agente soplador. Además del agente soplador de acuerdo con la presente invención, también se prueba como un agente soplador cada uno de lo siguiente: HFO-134a, HFO-345fa y ciclopentano. En cada sistema se adiciona el agente soplador en una concentración molar prácticamente la misma en la mezcla de polioles. La mezcla de polioles consiste en poliol (es), catalizador (es) y agente(s) tensoactivo (s) comercial (es) . Las espumas se preparan de acuerdo con las operaciones de fabricación comerciales estándar, por ejemplo una operación comercial para preparar espuma para aplicaciones de refrigeración. Las espumas preparadas fueron evaluadas para el factor k, y esta información se documenta más adelante en la tabla 3. Para referencia y propósitos comparativos, las espumas fueron preparadas con HFO-134a, para el cual se puede hacer referencia de los datos comerciales. Los datos del factor k para estas espumas se muestran en la tabla 3.
TABLA 3 Temperatura Factor k (BTU pulg/h pie2 °F) media (°F) HFO-1234fe HFC-134a Ciclopentano 40 0.127 0.146 0.143 75 0.142 0.163 0.153 Este ejemplo demuestra el desempeño del factor k de HFO-1234ze, y los isómeros de este, cuando el agente soplador HFO-1234ze es sustituido, en la formulación de poliuretano. El HFO-1234ze fue sustituido en una concentración equimolar a la de las espumas de referencia. Los datos de la tabla 3 ilustran que los factores k de las espumas de HFO-1234ze son considerablemente mejores que las espumas de HFC-134a o ciclopentano .
EJEMPLO 4-FACTORES K DE ESPUMA DE POLIURETANO Este ejemplo demuestra el desempeño de los agentes sopladores que comprenden HFO-1234ze (incluidos los isómeros de éstos) en relación con diferentes co-agentes sopladores HFC que se utilizan en relación con la preparación de las espumas de poliuretano. La misma formulación de espuma, equipo y procedimientos que se utilizan en los ejemplos 2 y 3 se utilizan, con la excepción del agente soplador. Se preparan un agente soplador que contiene HFO-1234ze (incluidos los isómeros de este) en una concentración de aproximadamente 80% en peso del agente soplador total, y HFC-245fa en una concentración de aproximadamente 20% en peso del agente soplador total. Además del agente soplador de acuerdo con la presente invención, HFC-134a y ciclopentano cada uno fue también probado como agente soplador. En cada sistema, el agente soplador fue adicionado en prácticamente la misma concentración molar en la mezcla de polioles. Las espumas se forman entonces utilizando este agente soplador y se miden los factores k de la espuma. La tabla 4 siguiente ilustra el desempeño del factor k de las combinaciones de HFO-1234ze (incluidos lo isómeros de este) cuando se utiliza en combinación con los co-agentes sopladores HFC.
TABLA 4 Temperatura Factor k (BTU pulg/h pie2 °F) media (°F) HFO-1234fe HFC-134a ciclopentano 40 0.129 0.146 0.143 75 0.144 0.163 0.153 Un resultado inesperado que muestra este ejemplo es la capacidad para procesar HFO-1234ze y las mezclas HFO-1234ze/HFC en equipo de procesamiento de poliuretano tradicional. Esto es potencialmente de gran ventaja en cuanto a que permite procesamiento de la espuma con diferentes tipos de sistemas y equipo, que incluye: equipo de mezclado tipo maestro, equipo de mezclado del agente soplador gaseoso, adición de tercera corriente del agente soplador o adición del agente soplador en el frente de la espuma.
EJEMPLO 5-FACTORES K DE LA ESPUMA DE POLIURETANO Este ejemplo además demuestra el desempeño inesperado de los agentes sopladores de acuerdo con la presente invención cuando se utilizan en la producción de espumas de poliuretano. Se preparan tres espumas de poliuretano para aparatos, cada una siendo formada utilizando prácticamente los mismos materiales, procedimiento y equipo, con la excepción de los diferentes agentes sopladores que se utilizan. El sistema de polioles es una formulación tipo para aparatos, disponible en el comercio que se adapta para uso con un agente soplador líquido. Para formar la espuma se utiliza una maquina para espuma. Se utilizan los agentes sopladores en prácticamente las concentraciones equimolares. Después de la formación, cada espuma se corta en muestras apropiadas para medir los factores k, los cuales se encuentran como se indica en la siguiente tabla 5B. La composición del agente soplador en por ciento en peso con base en el agente soplador total se describe en la tabla 5A siguiente.
TABLA 5A cis 100% TABLA 5B Temperatura Factor k (BTU pulg/h pie 2 °F) media (°F) A B C 40 0.116 0.119 0.116 75 0.131 0.134 0.132 110 0.146 0.149 0.148 Los resultados que se informan en la tabla 8C [sic] muestran que el uso de un compuesto de la presente invención (HFO-1234ze) en combinación con ciclopentano y HFC-245fa como co-agentes sopladores para espumas termoestables en estos niveles no afecto en una forma perjudicial el desempeño del factor K de HFO-1234ze cuando se utilizo solo o con HFC-245fa. Este es un resultado inesperado porque hasta ahora el uso de ciclopentano en cantidades considerables en las formulaciones del agente soplador ha tenido un efecto perjudicial en el desempeño del factor k.
EJEMPLO 6-FACTORES K DE LA ESPUMA DE POLIURETANO Otro experimento se hizo utilizando la misma formación de polioles e isocianato como en el ejemplo 5. La espuma se prepara por mezcla manual. Los agentes sopladores consisten en un compuesto de acuerdo con la fórmula II, a saber, HFCO-1233zd (CF3CH=CHC1) * en aproximadamente el mismo porcentaje molar de la composición espumable como el agente soplador del ejemplo 5. Los factores k se encuentran como se indica en la tabla 6 siguiente.
TABLA 6 Temperatura Factor k (BTU pulg/h pie2 °F) media (°F) 40 0.127 75 0.143 110 0.159

Claims (47)

REIVINDICACIONES
1. Un agente soplador que contiene: (a) por lo menos un fluoroalqueno de fórmula I: XCFZR3-Z (I) donde X es un radical de Ci, C2, C , C4 ó C5 insaturado, sustituido o no sustituido, cada R es independientemente Cl, F, Br, I ó H, y z es 1 a 3, con la condición de que si Br esta presente en el compuesto, entonces el compuesto no incluye hidrógeno; y (b) por lo menos un adyuvante seleccionado del grupo que consiste en co-agente (s) soplador (es) , agente (s) tensoactivo (s) , modificador (es) polimérico (s) , agente (s) endurecedor (s) , colorante (s) , tinte (s), mejorador (es) de la solubilidad, modificador (es) de la reología, agente (s) plastificador (es) , supresor (es) de la inflamabilidad, agente (s) antibacteriano (s) , modificador (es) de la reducción de la viscosidad, carga (s), modificador (es) de la presión de vapor, agente (s) de nucleación, catalizadortes) y combinación de cualquiera de dos o más de éstos.
2. El agente soplador de la reivindicación 1, caracterizado porque por lo menos un fluoroalqueno comprende por lo menos una alqueno de tres carbonos y/o por lo menos uno de cuatro carbonos que tenga de 3 a 5 sustituyentes flúor.
3. El agente soplador de la reivindicación 1, caracterizado porque por lo menos un fluoroalqueno comprende cis-HFO-1234ze o trans HFO-1234ze o una combinación de éstos.
4. El agente soplador de la reivindicación 1, caracterizado porque por lo menos un fluoroalqueno comprende por lo menos un butano que tenga desde 3 hasta 5 sustituyentes flúor.
5. El agente soplador de la reivindicación 1, caracterizado porque por lo menos un fluoroalqueno es un compuesto de fórmula II: donde cada R es independientemente Cl, F, Br, I ó H. R' es (CR2)nY, Y es CRF2 y n es 0 ó 1.
6. El agente soplador de la reivindicación 5, caracterizado porque Y es CF3.
7. El agente soplador de la reivindicación 5, caracterizado porque por lo menos un R en el carbono terminal insaturado no es F.
8. El agente soplador de la reivindicación 5, caracterizado porque por lo menos un R en el carbono terminal insaturado es H.
9. El agente soplador de la reivindicación 1, que tiene un potencial de calentamiento global (GWP) no mayor que aproximadamente 150.
10. El agente soplador de la reivindicación 1, que tiene un potencial de agotamiento de la capa de ozono (ODP) no mayor que aproximadamente 0.05.
11. El agente soplador de la reivindicación 1, caracterizado porque el fluoroalqueno incluye un carbono terminal insaturado que tiene no más de un sustituyente F.
12. El agente soplador de la reivindicación 1, caracterizado porque el fluoroalqueno incluye un carbono terminal insaturado y por lo menos un sustituyente en el carbono terminado es H.
13. El agente soplador de la reivindicación 1, caracterizado porque el compuesto de fórmula I no incluye Br.
14. El agente soplador de la reivindicación 1, caracterizado porque el compuesto contiene por lo menos un sustituyente cloro.
15. El agente soplador de la reivindicación 14, caracterizado porque el compuesto consiste en HFCO-1233.
16. El agente soplador de la reivindicación 14, caracterizado porque el HFCO-1233 comprende HFCO-1233xf.
17. El agente soplador de la reivindicación 14, caracterizado porque el HFCO-1233 comprende HFCO-1233zd.
18. El agente soplador de la reivindicación 1, caracterizado porque por lo menos un compuesto de fórmula I esta presente en la composición en cantidades desde aproximadamente 5% en peso a aproximadamente 95% en peso del agente soplador.
19. El agente soplador de la reivindicación 1, caracterizado porque el adyuvante comprende por lo menos un co-agente soplador.
20. El agente soplador de la reivindicación 19, caracterizado porque por lo menos un co-agente soplador comprende uno o más de los HFC de C1-C4.
21. El agente soplador de la reivindicación 20, caracterizado porque uno o más HFC se seleccionan del grupo que consiste en difluorometano (HFC-32) , fluoroetano (HFC-161), difluoroetano (HFC-152), trifluoroetano (HFC-143), tetrafluoroetano (GFC-134), pentafluoroetano (HFC-125) , pentafluoropropano (HFC-245) , hexafluoropropano (HFC-236) , heptafluoropropano (HFC- 227ea) , pentafluorobutano (HFC-365) , hexafluorobutano (HFC-356) , todos los isómeros de todos estos y combinaciones de dos o más de éstos.
22. El agente soplador de la reivindicación 19, caracterizado porque por lo menos un co-agente soplador comprende uno o más hidrocarburos de C4-C6.
23. El agente soplador de la reivindicación 22, caracterizado porque uno o más hidrocarburos se seleccionan del grupo que consiste en isopentano, pentano normal, ciclopentano, butano e isobutano, y combinaciones de dos o más de éstos.
24. Una composición espumable que contiene un agente formador de espuma y un agente soplador, el agente soplador comprende por lo menos un fluoroalqueno de fórmula I : XCFZR3-Z (I) donde X es un radical de Ci, C2, C3, C4 ó Cs insaturado, sustituido, cada R es independientemente Cl, F, Br, I ó H, y z es 1 a 3, con la condición de que si Br esta presente en el compuesto, entonces el compuesto no incluye hidrógeno.
25. La composición espumable de la reivindicación 24, caracterizado porque el agente formador de espuma comprende por lo menos un componente espuma termoestable.
26. La composición espumable de la reivindicación 25, caracterizada porque por lo menos un componente termoestable comprende una composición capaz de formar espuma de poliuretano.
27. La composición espumable de la reivindicación 25, caracterizada porque por lo menos un componente termoestable comprende una composición capaz de formar espuma de poliisocianurato.
28. La composición espumable de la reivindicación 25, caracterizada porque por lo menos un componente termoestable comprende una composición capaz de formar espuma fenólica.
29. La composición espumable de la reivindicación 24, caracterizada porque el agente formador de espuma consiste en por lo menos un componente de espuma termoplástica.
30. La composición espumable de la reivindicación 295, caracterizada porque por lo menos un componente espuma termoplástica consiste en un polímero termoplástico.
31. La composición espumable de la reivindicación 29, caracterizada porque por lo menos un componente termoplástico consiste en una poliolefina.
32. La composición espumable de la reivindicación 31, caracterizada porque la poliolefina se selecciona del grupo que consiste en compuestos mono vinil aromáticos, compuestos basados en etileno, polímeros basados en propileno y combinaciones de éstos.
33. Una composición premezcla de espuma que comprende poliol y un agente soplador que comprende por lo menos un fluoroalqueno de fórmula I : XCFZR3-Z (I) donde X es un radical de Ci, C2, C3, C4 ó Cs insaturado, sustituido, cada R es independientemente Cl, F, Br, I ó H, y z es 1 a 3, con la condición de que si Br esta presente en el compuesto, entonces el compuesto no incluye hidrógeno.
34. Un método de formación de una espuma que consiste en adicionar a una composición espumable y/o espumante un agente soplador que comprende por lo menos un fluoroalqueno de fórmula I: XCFZR3-Z (I) donde X es un radical de Ci, C2, C3, C4 ó Cs insaturado, sustituido, cada R es independientemente Cl, F, Br, I ó H, y z es 1 a 3, con la condición de que si Br esta presente en el compuesto, entonces el compuesto no / incluye hidrógeno.
35. Una espuma que contiene una pluralidad de células poliméricas y una composición contenida en por lo menos una de las células, la composición contiene: (a) por lo menos un agente soplador que comprende por lo menos un fluoroalqueno de fórmula I : XCFzR3-2 (I) donde X es un radical de Ci, C2, C3 C4 ó Cs insaturado, sustituido, cada R es independientemente Cl, F, Br, I ó H, y z es 1 a 3, con la condición de que si Br esta presente en el compuesto, entonces el compuesto no incluye hidrógeno .
36. La espuma de la reivindicación 35, en forma de uno o más de un bloque, loza, laminado, espuma rígida, espuma de células abiertas, espuma de células cerradas, una espuma flexible, espuma de membrana integrada, espuma de refrigerador y una espuma de congelador.
37. La espuma de la reivindicación 35, que tiene un factor k (BTU pulg. /pie2 °F) de 40°F no mayor de aproximadamente 0.14.
38. La espuma de la reivindicación 35, que tiene un factor k (BTU pulg. /pie2 °F) de 75°F no mayor de aproximadamente 0.16.
39. La espuma de la reivindicación 35 que tiene resistencia a la compresión de por lo menos aproximadamente 12.5% de deformación en la dirección paralela.
40. La espuma de la reivindicación 35 que tiene resistencia a la compresión de por lo menos aproximadamente 12.5% de deformación en las direcciones perpendiculares .
41. El agente soplador de la reivindicación 1, caracterizado porque el adyuvante comprende por lo menos un co-agente soplador seleccionado del grupo consiste en agua, C02, los CFC, los HCC, los HCFC, alcoholes de Cl-C5, aldehidos de C1-C4, cetonas de C1-C4, éteres de C1-C4 y combinaciones de dos o más de éstos.
42. La composición espumable de la reivindicación 24, caracterizada porque el agente formador de espuma es un termoplástico y el agente soplador además comprende un compuesto seleccionado del grupo que consiste en alcoholes de C1-C5, éteres de C1-C4 y combinaciones de dos o más de éstos.
43. La composición espumable de la reivindicación 24, caracterizada porque el agente formador de espuma es un termoplástico y el agente soplador además comprende etanol.
44. La composición espumable de la reivindicación 24, caracterizada porque el agente formador de espuma es un termoplástico y el agente soplador además comprende un compuesto seleccionado del grupo que consiste en dimetiléter, dietil éter y combinaciones de éstos.
45. La composición espumable de la reivindicación 24, caracterizada porque el agente formador de espuma es un termoestable y el agente soplador además comprende formato de metilo.
46. El agente soplador de la reivindicación 1, caracterizado porque el compuesto de fórmula I tiene por lo menos cuatro (4) sustituyentes halógeno.
47. El agente soplador de la reivindicación 46caracterizado porque el compuesto de fórmula I tiene por lo menos cuatro (4) sustituyentes halógeno comprenden por lo menos tres sustituyentes F.
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