概要
シクロペンタン（C₅H₁₀）は、炭素五員環の飽和炭化水素です。主な工業用途は、硬質ポリウレタン（PU）およびポリイソシアヌレート（PIR）断熱フォームの物理発泡剤であり、この分野でCFC-11およびHCFC-141bに置き換わりました。オゾン層破壊係数はゼロ、地球温暖化係数も低い物質です。
本ページのグレードは、シクロペンタン含有量≥99%、n-ヘキサン≤10 ppm、ベンゼン≤1 ppm、水分≤100 ppmを規格としています。これらの規格値は、家電用・パネル用のフォーム製造ラインを想定したものです。こうしたラインでは、発泡剤中の水がイソシアネートと反応し、ベンゼン含有量は作業環境ばく露の観点から制限されます。
シクロペンタンは、蒸発の速い非極性溶媒や、クロマトグラフィーの参照化合物としても使用されます。
製品識別情報
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 製品名 | シクロペンタン |
| CAS番号 | 287-92-3 |
| HSコード | 2902.19 |
| 分子式 | C₅H₁₀ |
| 分子量 | 70.13 g/mol |
| 純度 | ≥99% |
| 外観 | 無色透明液体 |
品質規格
販売規格
| 項目 | 規格値 | 単位 |
|---|---|---|
| シクロペンタン含有量 | ≥ 99 | % |
| n-ヘキサン | ≤ 10 | ppm |
| ベンゼン | ≤ 1 | ppm |
| 水分 | ≤ 100 | ppm |
| 外観 | 無色透明液体 | - |
規格値の解説
水分≤100 ppm
水はイソシアネートと反応してCO₂とウレア結合を生成し、意図しない発泡が加わってフォーム密度が変動します。上限を100 ppmとすることで、プレミックスポリオール中でもこの副反応を小さく、予測可能な範囲に抑えられます。
n-ヘキサン≤10 ppm
n-ヘキサンはC5留分によく見られるC6不純物で、沸点はシクロペンタンより約20 °C高くなります。微量に抑えることで、発泡剤の蒸発挙動を純粋なシクロペンタンに近い状態に保てます。
ベンゼン≤1 ppm
ベンゼンは規制対象の発がん性物質です。1 ppmという上限により、フォーム工場での作業環境ばく露の評価と製品コンプライアンスの評価が容易になります。
業界別用途
家電の断熱
冷凍冷蔵機器の内箱と外箱の間に注入する硬質PUフォームの物理発泡剤。
家庭用冷蔵庫・冷凍庫の本体および扉
業務用ショーケースおよびチェストフリーザー
給湯器および保冷ボックス
建築・コールドチェーン用パネル
連続式・非連続式パネルラインで製造するPUおよびPIR断熱材の発泡剤。
冷蔵室・冷蔵倉庫用サンドイッチパネル
PIR断熱ボード
配管・タンクの断熱
溶媒・実験室用途
蒸発が速く、残留物を残さない低沸点の非極性炭化水素溶媒。
蒸発の速いアルカンが必要な抽出・洗浄
クロマトグラフィーの標準物質
物理的・化学的性質
| 項目 | 値 | 単位 |
|---|---|---|
| 密度（20 °C） | 0.751 | g/cm³ |
| 沸点 | 49.2 | °C |
| 融点 | -93.9 | °C |
| 引火点 | -37 | °C |
| 水への溶解度 | ほとんど溶けない（25 °Cで0.0156 g/100 mL） | - |
| 蒸気圧（25 °C） | 42.3 | kPa |
| 屈折率（20 °C） | 1.4065 | - |
荷姿・保管・輸送
| 荷姿 | 正味量 | 備考 |
|---|---|---|
| 鉄ドラム | 150 kg | - |
| ISOタンク | バルク | - |
保管: 密閉容器に入れ、熱、火花、酸化剤を避けて、換気の良い冷所で保管してください。蒸気は空気より重いため、移充填時は容器を接地・ボンディングしてください。
輸送: 危険物に該当し、DG書類を添付して出荷します。
原産地: 中国山東省の大規模C5加工パートナーが製造しています。Easier Materialsは輸出パートナーを務めています。
取引条件: MOQ、リードタイム、受渡条件は、お問い合わせごとにお見積りします。
規制・輸送データ
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| EC番号 | 206-016-6 |
| UN番号 | UN 1146（シクロペンタン） |
| 輸送クラスと容器等級 | クラス3（引火性液体）、容器等級II。ADR、RID、ADN、IMDG、IATAおよび米国DOTの規則でも同じ品名が適用されます（ADRトンネルコードD/E）。 |
| GHS注意喚起語 | 危険 |
| GHS危険有害性情報 | H225（引火性の高い液体および蒸気）；H412（長期継続的影響により水生生物に有害）。サプライヤーによる分類の中には、H304（飲み込んで気道に侵入すると生命に危険のおそれ）とH336（眠気またはめまいのおそれ）を追加しているものがあります。 |
| HSコード | 2902.19（シクロアルカン、シクロアルケンおよびシクロテルペン。ただしシクロヘキサンを除く）。各国の8桁・10桁の関税番号は国によって異なります。 |
| 職業ばく露限界 | 8時間の時間加重平均で600 ppm（ACGIH；OSHA Z-1-A、1720 mg/m³） |
| 化学物質インベントリーへの収載 | 本物質は、米国TSCAインベントリー、日本のENCSインベントリー、オーストラリアのAIIC、ニュージーランドのインベントリー、スイスのインベントリーに収載されています。EU REACHについては、本物質の登録ドシエがECHAのリストに掲載されています。特定の輸入経路が対象に含まれるかどうかは、輸入者が確認してください。 |
| その他の別名 | c-ペンタン（フォーム業界での略称）；ペンタメチレン |
用途の化学
硬質PUフォームおよびPIRフォームにおいて、シクロペンタンは物理発泡剤です。反応することなくフォームを膨らませ、その一部は独立気泡内にセル内ガスとして残り、空気より熱伝導率の低いガスとして働きます。ポリオールに加えた水がイソシアネートと反応してCO₂を生成するため、セル内ガスはCO₂とシクロペンタンの混合物になります。
家電用フォームに関する公開特許の一つ（2014年優先権）には、重量部で、ポリオールブレンド100部、シクロペンタン10–16部、水1.6–2.4部、シリコーン系界面活性剤1.8–2.5部、触媒1.8–2.3部、ポリメリックMDI 135–165部の配合が記載されています。同じ特許には、シクロペンタンが可燃性であり、製造および使用の際には換気設備が必要であることも記載されています。
シクロペンタンのガス熱伝導率はHFO-1233zdより高く、同特許では20 °Cで12 mW/(m·K)に対して9 mW/(m·K)です。シクロペンタン単独で発泡させたフォームは、コア密度35.5 kg/m³で20.34 mW/(m·K)でした。シクロペンタンにHFO-1233zdを1.5–2.95%加えると、約31.6–32.3 kg/m³で17.6–19.1 mW/(m·K)となりました。これらの数値は一つの特許と一つのフォーム系に基づくもので、本グレードの規格ではありません。
シクロペンタンは、換気を管理した工場ラインで使用されます。タイのHCFC段階的廃止では、現場吹付けフォーム事業者は、炭化水素ではなくHFO-1233zdベースの系に切り替えました。
本グレードと他グレードの比較
公表されている高純度シクロペンタンのグレードの一つは、シクロペンタン≥99 wt%、n-ヘキサン≤0.001 wt%（10 ppm）、ベンゼン≤0.0001 wt%（1 ppm）を掲げており、本ページのグレードと同じ三つの上限値です。含有量の低いグレードも販売されています。具体的には、≥95 wt%のPU用グレード（沸点範囲48–50 °C）、シクロペンタン約70%で残部が2,2-ジメチルブタンまたはイソペンタンのグレード、85/15、70/30、50/50、30/70などの比率でシクロペンタンとイソペンタンをあらかじめブレンドした製品です。本ページのグレードは、≥99%の純粋なシクロペンタンです。配合がどのグレードまたはブレンドを前提としているかは、お問い合わせ時に明示してください。
水分は、公表されているデータシートごとに異なる単位（ppm、wt%、vol%）で表記されています。水分を特定の基準または特定の試験方法で求める工程では、お問い合わせ時にその旨を明示してください。
保管と保存期間
自然発火温度361 °C；空気中の爆発限界1.4–9.4 vol%；蒸気密度は空気に対して2.42。
安全データシートの注意事項：容器と受け入れ設備を接地・ボンディングしてください。防爆仕様の電気設備、換気設備、照明設備を使用してください。容器は密閉し、乾燥した換気の良い場所に保管してください。開封した容器は再び密封し、立てた状態で保管してください。
排水溝や下水に流れ込まない状態で、強酸化剤、食品および飼料から離して保管してください。
シクロペンタンは、推奨される保管条件下で安定です。
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