JPS6058496A - Solid lubricating agent and manufacture - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 ルオ口カーボン固′因潤滑剤の製法に係わる。本発明は
、さらに、舟られた１司伏潤滑剤、これを含有するｆｉ
ｌｌ成物及びこれら固状潤滑剤及び固状潤滑剤組成物の
摺動表面上での使用にも係わる。 当分野でｔま、非常に高い温度ｌｌｌｉ１′性及び晶い
化学不活１にを有するものであれば、固状パーフルオロ
カーボン爪合体全潤滑剤として使用できることが知られ
ている（たとえば、Ｋｌｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ　「化学工
学大辞典（　Ｅｎｃｙｃｌｏｐａｅｄｉａ　ｃ汀Ｃｈｅ
ｍ＋ｃａ．ＩＴｅ’ｃｈｎｏｌｏｇｙ　）　Ｊ　１．　
９　７　８年版、第１巻、ｊ　Ａｂｌ＋ｅｒｎＬ＋、」
章及びＬｉｅｎｇ−ＨｕａｎｇＬｅｅ　”Ｊアドバンブ
ーズ・イン嗜ポリマー・フリクション・アンド・−ウェ
ア（　Ａｄｖａｎｃｅｓ　］ｎ　Ｆｒｌｃｔｉｏｎ　ａ
ｎｄ　Ｗｅａｒ　）　Ｊ　Ｐｌｔ−＋ｎｕｍＰ　ｒ　ｅ
　８８社、１９７４年発行、「フッ素重合体固状潤滑剤
」帝参照）。さらに、不飽和の，Ｓ−フルオル化単量体
のオリゴメリゼーション又は高分子：漬又は比較的高分
子職のノよ一フ）レオル化東合体の減成により、４」滑
剤としての使用に好適なフルオロカーボン■合体を生成
する方法も公知である。 しかしながら、オリゴノリゼーノヨンによる生成物は、
潤滑剤として使用する場合には、土として、それらの結
晶表向張力価がかなり高いことにより、あ呼り満量でき
る効果を示さない。なお・、この値は．−に記の如くし
て１号られるオリコ゛マーの重 構造に関連する。一刀、公知のフルオル化単量体の柄壊
法では、王として不用の液状ノζーフルオロカーボンが
生成する。他方、公知の方法では、簡単かつ好適に、結
晶表面張力値が１６ダイ／／ｒｒｒＩ以下である（潤・
滑剤としての使用について強く要求される）固状バーフ
ルオロカーボンヲ１尋ることは不可能でちると思われる
。 本発明の目的は、上述の従来法の欠点全解消することに
ある。 さらに詳細には、本発明の目的は、結晶表面張力値が１
３ないし１５ダイン／（７）であるノ（−フルオロカー
ボン固犬潤滑削の簡単かつ好適な生成法を提供すること
にある。 本発明のｆｌＪの目的は、このような／シーフルオロカ
ーボン固状潤滑剤及び核固状潤滑剤と共に，Ｃラフイン
ワックスを＠有する潤滑剤組成物を提供することにある
。 本発明の埒らに他の目的は、＠配置状潤滑剤及び・閏滑
削組Ｊ戊イ吻の摺動表面での使用法を提供することにあ
る。 本発明の上述したもの以外の目的は、以下の記載より明
らかになるであろう。 特に、本発明によれば、直線状又は実質的に直線状の鎖
を有すると共に噴の末端に一８０２χ　基を有する一般
式 ％式％ （式中、χは／・ロゲン、特にフソ素であり、Ｉ］ｌｌ
：１１０以下の数である）で表わされるノ・ロゲン化ノ
ζ一フルオロカーボンスルホニルを、温＋３４’　４　
０　０ないし５５０°Ｃ．反応時間１ないし３　０　ｔ
’しで二１７）化又ｉｄ共二清化させることにより、面
線仄又ｂよ実′１ス丁的に直線状の鎖を肩し、かつ炭素
数１０ないし２０。 、、、、Ｓ，　°゛夾び結晶表面張力１３ない１７１５
ダイン／　ｃｍ　ｋ有する固状ノζーフルオロカーボン
でなる固状潤滑剤が調製される０本発明の好適な具体例
では、反応を、一般に銅、ニソケル及びクロムの中から
選ｌばれる金属触媒（好適にＩ″ｉ？４ｍ　）の存在下
で行なう。 実際の操作法によれば、反応を管状反応器において行な
い、粉末状又はペレソト伏のりｌ＞属ｒｌＩ！Ｉ！媒全
固定床として収容する管状反応器の一刀の端部に、ハロ
ゲン化ハーフルオロカーボンスルホニルヲ気体流として
供給する。 本明細害において、ハロゲン化パーフルオロカーボンス
ルホニル及ヒバ−フルオロカーボンについての「直線状
又は実質的に直線状の炭素原子合剤なる表現は、これら
化合物の炭素原子の４１が少なくとも９０チないし１．
００チ８度直鎖伏であることを意味する。 本発明による固状パーフルオロカーボンの生成反応は以
下の如く表わされる。　 ２ＣＦＳＯＦ−）Ｃ２ｎＦ４ｎ→−２＋Ｓ（＋２＋５Ｏ
Ｆｎ２１１＋＋２ 以下に示す反応条件下で操作することにより、原料の変
化率はぼ１００％において、分子中に１０ないし２０個
の炭素原子全含有する１仄パーフルオロカーボンの収率
約４０ないし約５０％ヲ得ることができる。 実際には、原料としてフッ化パーフルオロオクタンスル
ホ、＝ルＣ８Ｆ、、５ｏ２Ｆを使用し、短い反応時間（
数秒程度）で操作することにより、炭素ａ１０ないし７
１６の同法パーフルオロカーボンをかなりのパーセント
割合で含有する混合物が舟られた。 同じ反応を、−同、亜鉛又はニッケルの如き、チツグ吠
、ペレット仄などの金属全充填した管法反応器において
行なう場合にＩｄ　、より低い温度及びより短い接触時
間で操作することができ、かかる場合にも、実質的に同
じ変化凭及び収痺が？■られる。 たとえｒｒｆ、′引用チノフ”上でのＣ，Ｆ、、８０．
Ｐ’の反Ｌ６では、温度５５０°Ｃ１接触時間１ないし
２２沙において、９７ないし９８嶋の高変化率が１寸ら
れる。２、約５００°Ｃにおいて、より長い接触ｉｊｉ
間、／ことえｒｒ：＋４秒で操作することにより同じ変
化率が川られる。１０又ｌはそれ以上の炭素ｉ、′ｉｆ
、もつパーフルオロカーボンの生Ｊ或についての１腎も
Ｑ子寸しい子［牛回２、温度約・４６０°Ｃ及び接触時
間８ないし１０秒である。 いかなる場合にも、反応によりＳＯ７及び８０２Ｆｌ。 の如き高揮発１住の生成物が発生する。これらの生成物
ｔは反応混合物から容易に取ｄ」さ省る。さらに、とし
て０８Ｆ１８７【いしＣＩ／、Ｆ５４　の範囲のパーフ
ルオル化生成物の混合物が碍られる。 特に、温度簡明の最低値、たとえば約・１６０°ＣＫむ
いて、接触時間月ないし１０秒で操作することにより、
主としてＣ−Ｓ結合の崩壊が起り、初めに存在したＬ　
Ｃ８Ｆｌ　７基の三量化による分子が生成する。より高
い温度で操作する場合には、Ｃ−Ｓ結合の崩壊の可能性
も増大し、広範囲のパーフルオロカーボンが生成する。 たとえば、次のとおりである。 ＯＦ　Ｍ　ＣＦ　、＋　ＣＦ　＝ＣＦ、。 この反応より、次の反応を生ずる。 ｃｄ’＋３−トＣＩＩ”＋７−→ＣＩＪＦ３０／ことえ
げ、公知のＳ＋＋ｎｏｎｓ　法に従って電気化学的フル
オル化することによ９１号られるフッ化パーフルオロオ
クタノスルホニル０８Ｆ、、Ｓｏ２’Ｆを使用する出合
にｌｄｌ、Ｃ４゜Ｆ、２（３６°Ｃで溶融する）　Ｉ　
Ｃ１５Ｆ２８（７（じＣで；容融する）及びＣ，６Ｆ３
４（１０８ないし１１０°Ｃで）誓融ずろ）全含む固犬
パーフルオロカーボ／の混合物が丙られる。 一ヒ述の如く、使用目的の安水に応じて王として軽質の
パーフルオロカーボン又は王として軍質のパーフルオロ
カーボンを生成するように反応を実Ｉｆｌｌｉするだめ
の反応時間及び反応温度についての醍適操作条件も任意
に選択できる。 さらに、本発明によれば、原料として／％ロゲン化パー
フルオロカーボンスルホニルのＷ合物、ｆｒト（Ｈ０８
Ｆ１，５ｏ２Ｆと他の２）化ノぐ−フルオロカーボンス
ルホニルとの混合物、を使用することもでき、かかる場
合、使用する原料に応じｆｒ　ｆ、ｌ’［５に、　全も
つ１８　Ｌ＆パーフルオロカーボンが１畳られる。たと
えば、０８Ｆ、７Ｓ０２Ｆと０６に、　３Ｓ０２Ｆ　と
のン毘合′吻を１リリ１１する場合には、反応による生
成物中に高濃度でＣＩ　４　”　５゜が僻られる。又、
Ｃ８Ｆ、５ｏ２ＦとＣ４Ｆ　９８　（１２Ｉ”との混合
物を使用する場合には、高濃度でＣＩ’）”２６が叫ら
れる。 これらパーフルオロカーボン及びその混合９勿は、いず
れも、比誘電率が低いこと、結晶表面ｔ；１力１ｉｉ’
ｊが極めて低い（１３ないしＩ５グイノ／　Ｃｍ　）こ
とにより特つづけられる。それ故、これらの物質ｄ、低
摩擦係数及び高撥水−撥油将性を何する物質であり、摺
動表面の摺動性を増加する目的に特に適している。 −ｊ習勅表面（たとえば、ポリエチレンの如き重合物質
、ガラス充填樹脂、塗料及びコーティング剤によって形
成される表面）の階動性は、化学性だけでなく、表面自
体の構造、王としてパラフィンワックス（固状の潤滑物
質であり、通常、前記表面に高温で塗布され、その特１
牛は摺動手段の各種の特性に応じて変化される）に対す
る感受性によっても左右されろ。 現在、凡用されている潤５臂化合物は、Ｃｙｒ（２ア、
−２（ここで、Ｘけ１．／Ｉないし３０の数である）形
のパラフィンワックス全基剤とする同法生成物でなる。 これらの化合物は、低分子類でありかったとえｌｉボリ
エ壬レしとず自１以した直鎖構造をもつため、摺動８而
に容易に吸着される。本来、これらの公知の１１４′１
滑削は、表面の摩擦係数を低減させ、これにより、すべ
り特性を増力口させると共に、少なくとも部分的には表
面自体の表面均質性（か刀・る表面１す１”ｑ　Ｉｊｌ
：がなければ、良好な摺動特性はぺ）られない）を回復
させる目的を肩する。さらに、たとえは商号“歇ポリエ
チレンでなる表面の摺動！持性ヲ一定時間できるかきり
一定に維持するためには、機械約手ヅ（たとえば摺動表
面を形成する４ｇ杓に分布する孔全形成すること）！／
Ｃより、パラフィン“ノックスが’＠’にされうる状況
を増大する弐みがなされていた。 しかしながら、潤滑剤として現在使用音れているパラフ
ィンワックスのマイナスの特１’４−．　（＃とえｌ−
ｉ、使用の１ヅ、時に高Ｙ１ｍにおいて化学７ｉ定件が
低下すること及び汚れやすいこと）のため、’（ｉｌｐ
１月後における８１ＩＩＩ］の前浄化操作を困６・１１
なものと１−１使用中の慴ｌ１ａｌ′ｌ：をかなり低減
させる。さらに、パラフィンワックスは、その化学構Ｉ
青の／でめ、１唆化を受け、表面張力の悪化を生じ、そ
の結果、摺動特性又はすべり％注全損なう。最後に、た
とえばスキー中ワックス中に使用されていイ）パラフィ
ンは温度に応じて異なる各種の物理特性を有しており、
その結果、−日においても大気条件の変化により生ずる
実温の変化に応じて満１するｆΦＩｎのパラフィン全使
用しなければならない欠点がある。 本発明による固状パーフルオロカーボンは、摩擦係数が
低いこと、化学的不活性度が高いこと、及び撥水−墨／
＋１＋注であることにより、たとえばボート本体、そり
、スキーノール等の摺ｆｒＩ１表面の摺動特１＜４＝、
　ｋかなり増大させることができ、これにより、同じ目
的に使用されている公知の潤滑剤が有する欠点のすべて
を解消できる。 このように、本発明は、直線状又ｌ″ｉ実質的に百槻仄
の鎖を呵し、かつ炭素数１０７．Ｃいし２ｏ、好ましく
（／１１２ないし１６、融点５０ないし１３（）°Ｃ及
び結晶表面張力１３ないし］、５ダイン／　ａｎ全ｉす
る固１犬バーフルオロカーホ゛ンでなる１司吠γ閏隋削
にも係わる。 このような固状潤滑剤の′嗜ぐべき％徴は、結成が変化
した場合、これにより融点が変化した場合（もちろん、
下記範囲内である）にも、結晶表面”ｆ％力は常に低い
値（１３ないし１５ダイン／ｃｍ）に雄４寺されること
である。このため、実除に何２、同じ化学特注及び高い
安定特注を有するが、妥なった。？Ｉ１１’点を有する
各種の平均炭素数のパーフルオロカーボン混合物を別製
することが町ｉヒとなり、異なる操作条件下に応じて’
ｌｆ＋の方法で潤滑剤を使用することかり能となる。 が示しであるが、この表から、鴫の長さｆ　ｃ、ｏない
しＣ１８の範囲で変化させる場合には、各フラクション
の・融点は変化するが、いずれのフラクション（てつい
ても、結晶表面張力及び摩擦係数の値は実質的に変化し
ないことが明確に理解される。 本発明による固状４■骨剤は、上述の如く、たとえば通
常のパラフィンでなる公知の固仄潤、滑剤の結晶表向張
力値が２８ないし３０ダイン／　ｒｍてちるのに対し７
、その結晶表面張力値、ば１３ないし１５ダイン／　ｃ
ｍであり、たとえば通常のパラフィンでなるスキーワッ
クスの摩擦係数が０．３０でちるのに対して、その摩擦
係数（ＡＳＴＭ　］　８９４／６３により評価）ＩｒＪ
：０．１９ないし０．２０である（いずれの場合にも口
じ方法により測定した）。 さらに、本発明による同法潤滑削は、各種の千合物旨又
Ｖｉ類似の物質の表面上で１ｄ、潤滑剤自体が塗布され
る表面が多孔性であるか、機械的に多孔１牛にされてい
る場合には（好寸しくに９目状及ｒμ又姓１焼結表面〕
、最高の摺動特１牛又はすへり特性を示す。実際に、潤
滑剤は表面の孔内に機械的に吸着され、しっかりと固定
される。重合物質の表面は未変化のま捷であり、パーフ
ルオロカーボン−重合物質又は類似物質に溶解しない。 従って、本発明による・閏滑削は、ボート本体、造船台
、そり及びスキーソールについての応用分野でより経済
的に使用され、パラフィンワックスを基剤とする公知の
潤滑剤及びスキーワックスと比較して、良好なすべり持
回を竹馬し、スピードの工曽力ｌｌ　を招　く　。 サラに、フルオロカーボンは、その化学構造のため、１
酸化及び劣化を受けないので、使用中及び保存中変化さ
れず、初期の特性が維持される利点をイ丁する。又、バ
ーフルオロカーホ゛ンの’ｉＶ／Ｊｆ中特性が温度によ
って実質的に変化しないため、通常のパラフィンに比べ
て、その使用は大気条件及び媒体の温度の変化；Ｃ対し
てより柔軟性がある。 上記に加えて、撥水−撥油性である。りめ、このパーフ
ルオロカーボンで処理した摺動表面によごれが伺若し、
保持されることが防１にされる。 本発明によるＡ−フルオロカーボン週４　Ａｌｌ　１２
、通常の非フツ素化潤滑剤（た、Ｊ：えば、１１台常の
パラフィンに基質［］とするスキーワックス）の１習市
力惰：及び耐久汁を増力口させるため、かかる非フツ素
化潤滑剤と混合して使用される。 従って、他の１的によれｌｉ、本発明は、上記パーフル
オロカーボン＠滑削及び通常のパラフィンワックスでな
る固状潤滑剤組成物に係わる。 この・閏滑剤絹成物の調製においてｄ、パーフルオロカ
ーボンを、適当な界面活性剤（たとえば化合物Ｃｓ　Ｔ
”　＋　７−ＣＨ−・コＨ−（ＣＨ２）、、−Ｃ）（５
及び他の類似化合物）を使用して、通常のパラフィンワ
ックスに溶解させる。 実際、本発明による７閏、’ｆ４．削及び１１〜゛］・
け削什１皮物Ｑ：Ｉ、これらが塗布される摺動表面、各
種の１習動部拐又は水、雪、氷等の各種の媒体上をすべ
る乗物において有利に使用され、その使用によシ、これ
らが塗布された摺動表面のすベク特姓及び撥水−撥油特
灼三が増加される。 以下の実施例により、本発明の目的及び利点について良
好な理解が可能となるであろう。これらの実悔例は本発
明を説明するためにのみ例示するものであって、本発明
を制限するものではない。 実施例１ 直径２．５　ｃｍ及び長さ６０ａｎの管状炉に年１チッ
プを充１眞し、脣さ３０ｃｍの部１ｑ全温吹４６０″Ｃ
に維持し、で、ｃ８Ｆ、、５ｏ２Ｆ］、　、００４″／
・を接触時間１０秒で通過させた。 開側ポツプを介して液相として供給を行ない、管状反応
器（炉）の入１コ部で液を直接気化させた。 出てくる蒸気を直列に配置した２つのフラスコ（水及び
氷によりタト部から冷却しているって冷却した。通過し
たガスを１０％ｌ軸ＯＨ溶液で洗浄した。低沸点のパー
フルオロカーボン（０６以下）テなる１山過気体を′ｇ
職計で測定し２、ついで液体窒素により凝縮させた。 ２つのフラスコ内で集められたフラクションを合わせた
。得られたフラクションは手帖稠性の生成物７２０５’
で１１程成されていた。ついで、この生成物を蒸留によ
り（ボイラにおける温度が１り５”Ｇ　Ｋ達するまで）
、２つのフラク７ヨ／に分力［１しぬ た。第１のフラクションは全−ｉｊ３］’Ｏ！Ｖであり
、沸点範囲１．　ＯＯないし１９０°Ｃをイーし、主と
してｃ８　及びｃ１５のパーフルオロカーボンの混合物
でなる。ボイラ中に残留するフラクションは全：什４］
ＯＰであり、沸点範囲１００ないし１０２°Ｃ生成物で
構成されていた。 未変化の〔コ。Ｆ　、　、　ｓ　０２Ｆは３５係であり
、すべて沸点範囲１００ないし１９０°Ｃ’（ｒもつフ
ラクショ／に汀まれでいた。 液体窒素により１疑縮されたフラクション（：３７９□
　）は、完全に低沸点のフルオロ力・−ボ／によってな
９、少■の不吻和生成物も存在していた。 総変化率（ｒ：ｊ：、　０８Ｆ、、５ｏ２Ｆの９６．５
％であり、［パ−フルオロパラフィン」の収率は４８．
９　％であった。 実施例２ 実施例Ｊと同様に操作し、ただし炉の温間を４９０　’
ＣＫｗ、持すると共に接触時間を４秒として、ｃ８Ｆ、
、５ｏ２Ｆ　７１２２−’ｉ供給した。 ２つの収集フラスコでは生成物４８２５’が回収された
。これを実施例１の如く蒸留することにより、沸点範囲
１００ないし１９０°Ｃの生成物２４２ｇ及び「パーフ
ルオロパラフィンＪ２４０！％がｆ’％られた。 Ｄ、体窒素（てより凝縮したフラクションは２８９−で
あった、。 ０８Ｆ　、　、Ｓ　Ｏ２Ｆは完全に反応し、変化率１は
実質的に９８％で、ｓす、ｒパーフルオロパラフィン」
の収率ば／Ｉ　Ｏ，３７係であった。 十記実剣例で？、％）られたパーフルオロカーボンによ
り、θ（表に示す組成の「フラクション」１Ｃ１２ｃ＆
０’３ｃを調製した。同時に、結晶表面張力、融哉及び
摩擦係数をこの表に示した。 ！Ｆ！ｊｔ／４：ｒフラクション」 ＩＣ２Ｃ３Ｃ 組　成（％ＩＦ量）　−−−−−−−−−−−−−−−
−−ＣＩＯ”２２　１２．１９．９　＝ ＣＦ　４．８　２８４　＝ 、＋１２４ Ｃ，、、Ｆ、６’　２０．９　］　６．６　］　１．１
ｃ　Ｆ　１８．２　１７６８　２．２．ＩＣ，４Ｆ、　
２３．６９　２６．７７　１４．９３ＣＦ　４，６２　
８．３５　１０．４５Ｇ、６Ｆ、　８．３２　９６３　
５１．４９Ｇ、、Ｆ３６０．７５　］　８０　６．７Ｃ
，８Ｆ、８１．２　４．１５　１１７　り他の　ＣｎＦ
２ｎ＋２５．４２　２．２７　１．：うＯ結晶表面張力
（ダイン／ｃｍ） ］、３−１５　１３−１５　ビ３−１５摩擦係数（ＡＳ
ＴＭ　Ｄ １８９４／６３により測定）　０．１９　０，１９　０
．２（１実施例３ 実温−５°Ｃ１長さ８１５ｍのスノートラックケ各種の
傾斜をもつ３つの区域に区分した。第１の区域のスロー
プは２５％、第２の区域は］４％であり、第３の区域は
１％である。なお、谷区域の端部にはスターティングゲ
ート及び光電雪を設けである。以下の如くして、］、０
１Ｃａｌの走行テス）ｋ行なった。すなわち、同じスキ
ー２組全用意し、第１のスキー（符号１で示す）を通常
のパラフィンを基剤とする従来のスキーワックスで処理
シ、第２のスキー（符号２で示す）を本発明による融点
８９°（４−もつ「フラクション」２Ｃの「パーフルオ
ロパラフインコ混合吻でなるスキーワックスで処理し、
２人のスキーヤ−に装着して、２人のヌキーヤーが各走
行毎にスキーを交喚し、各々がスキー１を装清して５回
及びスキー２欠装宥して５回７５行するようンこｌ０１
ｍの走行デスト全行なった。各スギーヤーの走行時間を
、各種スロープをもつ各区域の端部で測定した。スキー
１について３伸の時１ｊｆｌ　ｌ”　、、７　ｓ　、Ｔ
〆及びＴ、１５及びスキー２について３種の；時間１゛
Ｔ　及びＴ　とする０％゛２／′　〆 次式に従って、スキーワックスの性能の指標である「タ
イムゲイン（ｔｉ＋ｎｅ　ｇａｉｎ　）　Ｊを測定した
。 ＬＰ。 １０回の走行の平均全算出し、以下の納采が１１）られ
た。 第１の区域について（スロープ２５％）′Ｉ゛　−甲 ／　′ン Ｘ１００＝２１％ ′Ｐ ／ 第２の区域について（スロープ１４係りＸ１００＝２３
５毛 Ｉ７ 第３の区１或について（スロープ１％）１゛・〆 さらに、スキー１のすべり特性が減少していること、及
びこれらスキーについて、総体基準で判１断じて、最後
の２回の走行及び最初の２回の走行の間の時間は約７な
いし８％増加しているが、スキー２についての時間はテ
ストの初めから最後寸で実質的に一定して、いることが
わかった。この写実から、通常のパラフィンを基１りと
するスキーワックスで（ｌま、ノールの汚染が徐々に生
じ、その結果、摩擦係数が増加すると共にスキーのすべ
り特注及び流−１１特性が低減することが明らかである
。 −刀１本発明による「パーフルオロパラフィン」でなる
スキーワックスを使用する場合に目、このような欠点は
生じないことが明らかである。 実！血例４ 央１．布例３に記載し／乙ものと同じトラックについて
、同じ条件及び同様に操作した。なお、スキー１を通常
のパラフィンを基４１］とする従来のスキーワックスで
処理し、スキー２を・］追常のパラフィンに以下の組成
で「パーフルオロパラフィン」全添加してなる融点５］
”Ｃｏをもつスキーワックスで処通常のパラフィン　８
０係 乳化剤ｃ８ｐ、、−ｃＨ＝ＣＨ−（ｃｏ２ｊ、−ｃｔ−
＋３１５％パーフルオロパラフィン「フラクションＪｌ
ｃ　５％１０回の走行・つ平均について、実癲例Ｉに記
載の「タイムゲイ／」ヲ泪り定したところ、以下の；１
吉来が得られグこ。 早１の区域について（スロープ２５％）′ｆ′／ 君２の区域について（スローグ１４％）１゛１Ａ ・薫；３の１乙：或１・でついて（スローグー％９ンDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing a lubricant based on carbon solids. The present invention further provides a lubricant containing a lubricant containing the same.
The present invention also relates to solid lubricant compositions and the use of these solid lubricant compositions on sliding surfaces. It is known in the art that solid perfluorocarbons with very high temperature properties and crystalline chemical inertness can be used as lubricants (e.g., Klrk- Othmer Encyclopedia of Chemical Engineering
m+ca. ITe'chnology) J 1.
9 7 8 edition, Volume 1, j Abl+ernL+,”
Chapter and Lieng-HuangLee “Advances in Polymer Friction and Wear”
nd Wear) J Plt-+numP r e
88 Company, published in 1974, "Fluoropolymer Solid Lubricants" (Reference). Furthermore, the oligomerization of unsaturated, S-fluorinated monomers or the degradation of polymeric polymers (solubilized or relatively polymeric polymers) can be used as lubricants. Methods of producing suitable fluorocarbon conjugates are also known. However, the product of oligomerization is
When used as a lubricant, they do not exhibit the effect of being bulky due to their rather high crystalline surface tension value. Note that this value is. -Relates to the heavy structure of the oligomer designated as No. 1 as shown below. In other words, in the known method of breaking the fluoromonomer, unnecessary liquid ζ-fluorocarbon is produced. On the other hand, in the known method, the crystal surface tension value is easily and suitably less than 16 die//rrrI (
It seems impossible to use solid barfluorocarbons (which are strongly required for use as lubricants). The object of the present invention is to eliminate all the drawbacks of the conventional methods mentioned above. More specifically, the object of the present invention is to achieve a crystal surface tension value of 1.
It is an object of the present invention to provide a simple and suitable method for producing a fluorocarbon solid lubricant having a particle diameter of 3 to 15 dynes/(7). It is an object of the present invention to provide a lubricant composition comprising a C rough-in wax and a core solid lubricant.Another object of the present invention is to provide a lubricant composition containing a C rough-in wax and a core solid lubricant. The object of the invention is to provide a method for the sliding surface of a proboscis.Other objects of the invention will become clear from the description below.In particular, according to the invention it is possible to The general formula % has a substantially linear chain and has an -802χ group at the end of the jet, where χ is /.rogen, in particular fusorine, and I]ll
: 110 or less)
0 0 to 550°C. Reaction time 1 to 30 t
By converting 17) or id into two, a straight chain is formed from the surface line to the actual line from b to b, and the number of carbon atoms is 10 to 20. ,,,,S, °゛crystal surface tension 13 not 1715
In a preferred embodiment of the present invention, in which a solid lubricant comprising a solid Zeta-fluorocarbon having a dynes/cm k is prepared, the reaction is carried out using a metal catalyst (preferably According to the actual method of operation, the reaction is carried out in a tubular reactor, in which the reaction is carried out in a tubular reactor in the presence of a fixed bed of powdered or The half-fluorocarbon sulfonyl halide is fed as a gas stream to one end of the reactor. The expression "agent" means that 41 of the carbon atoms of these compounds are at least 90 to 1.
00chi means 8 degrees straight chain down. The reaction for producing solid perfluorocarbon according to the present invention is expressed as follows. 2CFSOF-)C2nF4n→-2+S(+2+5O
Fn211++2 By operating under the reaction conditions shown below, the conversion rate of the raw material is approximately 100%, and the yield of 1-perfluorocarbon containing 10 to 20 carbon atoms in the molecule is about 40 to about 50%. Obtainable. Actually, perfluorooctane fluoride sulfo,=C8F,,5o2F was used as a raw material, and the reaction time was short (
carbon a10 to 7
A mixture containing a significant percentage of 16 perfluorocarbons was prepared. The same reaction can be operated at lower temperatures and shorter contact times when carried out in a tube reactor fully filled with metals, such as zinc or nickel, iron, pellets, etc. Even if there are virtually the same changes in depression and numbness? ■It is done. Even if rrf, C, F on 'quoted Tinov', 80.
At the opposite L6 of P', a high rate of change of 97 to 98 degrees is obtained at a temperature of 550° C. and a contact time of 1 to 22 days. 2. At about 500°C, longer contact iji
The same rate of change can be achieved by operating with time/kotoe rr: +4 seconds. 10 or more carbon i,'if
The raw perfluorocarbon with a single kidney and a small calf [2 times a cow, a temperature of about 460° C. and a contact time of 8 to 10 seconds. In any case, the reaction produces SO7 and 802Fl. Highly volatile products such as These products are easily removed from the reaction mixture. Additionally, a mixture of perfluorinated products in the range of 08F187 CI/, F54 is prepared. In particular, by operating at the lowest temperature, e.g. approximately 160° C., and with a contact time of 1 to 10 seconds,
Mainly, the C-S bond collapses, and the initially existing L
A molecule is produced by trimerization of C8Fl 7 groups. When operating at higher temperatures, the possibility of C--S bond collapse also increases, producing a wide range of perfluorocarbons. For example: OF M CF , + CF = CF,. This reaction gives rise to the following reaction. cd'+3-toCII''+7-→CIJF30/Kotoege, a reaction using perfluorooctanosulfonyl fluoride No. 91 by electrochemical fluorination according to the known S++nons method, So2'F. ldl, C4°F, 2 (melts at 36°C) I
C15F28 (7 (at the same temperature; melt) and C,6F3
4 (at 108 to 110°C), a mixture of all solid perfluorocarbohydrates is used. As mentioned above, depending on the purpose of use of ammonium water, the reaction time and reaction temperature should be appropriately controlled to carry out the reaction so as to produce a light perfluorocarbon or a military-grade perfluorocarbon. Conditions can also be selected arbitrarily. Furthermore, according to the present invention, W compound of /% rogenated perfluorocarbon sulfonyl as a raw material, frto (H08
It is also possible to use mixtures of F1,5o2F and other fluorocarbon sulfonyl compounds, in which case depending on the raw materials used fr f, l'[5, all 18 L & perfluorocarbons 1 Folded. For example, when 08F, 7S02F and 06 are combined with 3S02F, a high concentration of CI 4''5° is present in the reaction product.
When using a mixture of C8F, 5o2F and C4F98 (12I'', CI')''26 is expressed at high concentrations. These perfluorocarbons and their mixtures have a low dielectric constant, a crystal surface t;
It is distinguished by a very low j (13 to I5 Guino/Cm). Therefore, these substances d have a low coefficient of friction and high water and oil repellency, and are particularly suitable for the purpose of increasing the sliding properties of sliding surfaces. -j Xichu The stepwise property of a surface (e.g., a surface formed by polymeric materials such as polyethylene, glass-filled resins, paints and coatings) is determined not only by its chemistry but also by the structure of the surface itself, primarily paraffin wax ( A solid lubricating substance, usually applied at high temperature to the surface, whose characteristics include:
It also depends on the sensitivity of the cow (which varies depending on the various characteristics of the sliding means). Currently, the commonly used jun-5-arm compounds are Cyr (2A,
-2 (where X is a number from 1./I to 30) based entirely on paraffin wax. Even though these compounds are low molecular weight compounds, they have a linear structure that is unique to the molecule, so they are easily adsorbed to the sliding surface. Originally, these known 114′1
Sliding reduces the coefficient of friction of a surface, thereby enhancing its sliding properties, and also, at least in part, improves the surface homogeneity of the surface itself.
: Without it, good sliding properties cannot be achieved). In addition, in order to maintain the sliding properties of a surface made of polyethylene for a certain period of time, it is necessary to use mechanical techniques (for example, all the holes distributed in the 4g ladle that forms the sliding surface). to form)!/
From C, efforts were made to increase the situation in which paraffin "Knox" could be turned into '@'. However, the negative characteristics of paraffin wax, which is currently used as a lubricant. l-
Due to the fact that the Chemistry 7i constant is lowered at high Y1m and it is easy to get dirty),
The pre-purification operation of 81III after January 6/11
1-1 It considerably reduces the discomfort during use. Furthermore, paraffin wax has a chemical structure I
Due to the blue color, the surface tension deteriorates, resulting in loss of sliding properties or slip %. Finally, paraffin, which is used, for example, in ski wax, has various physical properties that vary depending on temperature.
As a result, even on day 1, there is a drawback that all the paraffin of fΦIn that satisfies 1 must be used in response to changes in actual temperature caused by changes in atmospheric conditions. The solid perfluorocarbon according to the present invention has a low coefficient of friction, a high degree of chemical inertness, and a water-repellent property.
+1+ Note, for example, the sliding characteristic 1<4= of the sliding surface of a boat body, sled, ski knoll, etc.
k can be increased considerably, thereby overcoming all the disadvantages of known lubricants used for the same purpose. Thus, the present invention employs linear or l''i substantially 100-degree chains, and a carbon number of 107.C to 2o, preferably (/112 to 16), a melting point of 50 to 13 ( and crystal surface tension of 13 to 13%, and 5 dynes/an i.It also concerns the fine-graining of solid lubricants made of solid barfluorocarbons with a crystal surface tension of 13 to 13%. changes, and if this changes the melting point (of course,
(within the following range), the crystal surface "f% force" is always set to a low value (13 to 15 dynes/cm).For this reason, in practice, the same chemical customization and Although it has a high stability customization, it has become a challenge to separately prepare perfluorocarbon mixtures of various average carbon numbers with I11' points, depending on different operating conditions.
It is possible to use lubricants in the lf+ method. However, from this table, when changing the length of the crystal in the range of c,o to C18, the melting point of each fraction changes, but the crystal surface tension It is clearly understood that the values of the coefficient of friction and the coefficient of friction do not substantially change.The solid four-dimensional aggregate according to the present invention, as mentioned above, has a crystal surface of a known hard lubricating and lubricating agent made of, for example, ordinary paraffin. 7 while the tensile force value is 28 to 30 dynes/rm.
, its crystal surface tension value is 13 to 15 dynes/c
For example, the friction coefficient of ski wax made of ordinary paraffin is 0.30, whereas the friction coefficient (evaluated by ASTM] 894/63) is IrJ.
:0.19 to 0.20 (measured by the mouth-to-mouth method in both cases). Furthermore, the lubricant cutting method according to the present invention can be applied on the surface of various kinds of materials or Vi-like substances, if the surface to which the lubricant itself is applied is porous, or if the surface to which the lubricant is applied is mechanically porous. (sintered surface with 9 grains and rμ or 1 sintered surface)
, exhibiting the best sliding characteristics. In fact, the lubricant is mechanically adsorbed into the pores of the surface and becomes firmly fixed. The surface of the polymeric material remains unchanged and does not dissolve in the perfluorocarbon-polymerized material or similar materials. The lubricant according to the invention can therefore be used more economically in applications for boat bodies, slipways, sleds and ski soles, compared to known lubricants based on paraffin wax and ski waxes. This provides good sliding stability and brings out the best in speed. Generally speaking, fluorocarbons, due to their chemical structure,
Since it is not subject to oxidation and deterioration, it has the advantage that it remains unchanged during use and storage and maintains its original properties. Also, since the iV/Jf properties of perfluorocarbons do not change substantially with temperature, their use is more flexible with respect to changes in atmospheric conditions and the temperature of the medium, compared to regular paraffins. In addition to the above, it is water- and oil-repellent. However, the sliding surface treated with this perfluorocarbon may become dirty.
Being held becomes Defense 1. A-Fluorocarbon according to the invention Week 4 All 12
, one of ordinary non-fluorinated lubricants (e.g., ski wax with ordinary paraffin as the substrate) and one such non-fluorinated lubricant to increase the strength of the durable juice. Used in combination with chemical lubricants. Accordingly, in another aspect, the present invention relates to a solid lubricant composition comprising the above-mentioned perfluorocarbon@lubrication and conventional paraffin wax. In the preparation of this lubricant silk composition, the perfluorocarbon is mixed with a suitable surfactant (e.g. the compound CsT
” + 7-CH-・coH-(CH2),,-C)(5
and other similar compounds) and dissolved in normal paraffin wax. In fact, 7 leaps according to the invention, 'f4. Cut and 11～゛]・
Scraping material Q: I, they are advantageously used on the sliding surfaces to which they are applied, on various types of moving parts or on vehicles that slide on various media such as water, snow, ice, etc. Additionally, the surface properties and water- and oil-repellency properties of the sliding surfaces coated with these materials are increased. The following examples will give a better understanding of the objects and advantages of the invention. These actual examples are exemplified only to explain the present invention, and are not intended to limit the present invention. Example 1 A tube furnace with a diameter of 2.5 cm and a length of 60 ann was filled with chips once a year, and a section with a length of 30 cm was heated at 460"C at full temperature.
maintained at,c8F,,5o2F], ,004″/
・ was passed for a contact time of 10 seconds. The liquid phase was fed through an open pot and the liquid was vaporized directly at the entrance of the tubular reactor (furnace). The exiting vapor was cooled by cooling from the top with two flasks arranged in series (water and ice).The gas that passed through was washed with a 10% OH solution.A low boiling point perfluorocarbon (06 (below) te is one mountain supergas 'g
It was measured at work 2 and then condensed with liquid nitrogen. The fractions collected in the two flasks were combined. The resulting fraction was a techo-consistent product 7205'
About 11 were completed. This product is then distilled (until the temperature in the boiler reaches 15"G K)
, two frac 7 yo/ and a minute force [1 shinuta. The first fraction is all −ij3]'O! V, and the boiling point range is 1. The temperature range is between 00 and 190°C, and it is mainly a mixture of c8 and c15 perfluorocarbons. Total fraction remaining in the boiler: tithe 4]
OP and consisted of products boiling in the range 100-102°C. Unchanged [ko. F , , s 02F were fractions 35 and all had a boiling point range of 100 to 190°C (r).
) was caused entirely by the low-boiling fluorocarbons.9, 9 and a few non-anastomeric products were also present. Total rate of change (r:j:, 08F, 96.5 of 5o2F
%, and the yield of [perfluoroparaffin] was 48.
It was 9%. Example 2 The procedure was as in Example J, except that the furnace warm temperature was increased to 490'.
CKw, holding and contact time 4 seconds, c8F,
, 5o2F 7122-'i was supplied. Product 4825' was collected in two collection flasks. Distillation of this as in Example 1 yielded 242 g of product with a boiling range of 100 to 190°C and 240% f'% of perfluoroparaffin J. -, 08F, , SO2F reacted completely, conversion rate 1 was essentially 98%, s, r perfluoroparaffin.
The yield was 37%. In the example of the Juki Real Sword? , %) perfluorocarbons, the θ
0'3c was prepared. At the same time, the crystal surface tension, melting force and friction coefficient are shown in this table. ! F! jt/4: r fraction” IC2C3C composition (% IF amount) −−−−−−−−−−−−−−
--CIO"22 12.19.9 = CF 4.8 284 = ,+124 C,,,F,6' 20.9 ] 6.6 ] 1.1
c F 18.2 1768 2.2. IC, 4F,
23.69 26.77 14.93CF 4,62
8.35 10.45G, 6F, 8.32 963
51.49G,,F360.75 ] 80 6.7C
, 8F, 81.2 4.15 117 Other CnF
2n+25.42 2.27 1. : UO crystal surface tension (dyne/cm)], 3-15 13-15 Bi3-15 Friction coefficient (AS
Measured according to TM D 1894/63) 0.19 0,19 0
．． 2 (Example 3 Actual temperature: -5°C) A snow truck with a length of 815 m was divided into three areas with various slopes.The slope of the first area was 25%, and the slope of the second area was 4%. The third area is 1%. Furthermore, a starting gate and photoelectric snow are provided at the end of the valley area. As follows, ], 0
I did a 1Cal driving test). That is, two sets of identical skis are prepared, the first ski (indicated by reference numeral 1) is treated with a conventional ski wax based on ordinary paraffin, and the second ski (indicated by reference numeral 2) is treated with the present invention. "Fraction" with a melting point of 89° (4-) was treated with ski wax consisting of 2C "perfluoroparaphine mixed proboscis",
It is attached to two skiers, and the two skiers exchange skis every run, so that each skier cleans ski 1 5 times and ski 2 is missing 5 times for 75 rows. Nko l01
I completed all of M's driving tests. The running time of each sugeeer was measured at the end of each section with various slopes. For ski 1, at 3 extensions 1jfl l”,,7 s,T
3 types for 〆 and T, 15 and ski 2; 0%゛2/' with time 1゛T and T ゛Measure the "time gain (ti + ne gain) J, which is an index of ski wax performance, according to the following formula. LP. The average of all 10 runs was calculated, and the following conclusion was made 11). For the first area (slope 25%) 'I゛ - A / 'n x 100 = 21% 'P / second Regarding the area (slope 14 section x 100 = 23
5 Hair I7 Regarding the third area 1 (slope 1%) 1゛・〆In addition, it should be noted that the sliding characteristics of the skis 1 have decreased, and for these skis, judging on an aggregate basis, the last two It was found that the time for ski 2 remained essentially constant from the beginning of the test to the end, although the time between runs and the first two runs increased by about 7 to 8%. This reality shows that with regular paraffin-based ski waxes, contamination of the knolls gradually occurs, resulting in an increase in the coefficient of friction and a reduction in the ski's glide and flow-11 properties. It is clear that such a drawback does not occur when using the ski wax made of "perfluoroparaffin" according to the present invention. Real! Blood Example 4 Middle 1. Fabric Example The same conditions and the same operation were carried out on the same tracks as those described in 3/2.Ski 1 was treated with a conventional ski wax based on normal paraffin, and ski 2 was treated with Melting point 5 obtained by adding all "perfluoroparaffin" to paraffin with the following composition
Normal paraffin treated with ski wax containing Co 8
0 coefficient emulsifier c8p, -cH=CH-(co2j, -ct-
+315% perfluoroparaffin "Fraction Jl"
c Regarding the average of 10 runs at 5%, we determined the "time gain/" described in Example I, and found the following; 1
Yoshirai can be obtained. About the early 1 area (slope 25%) 'f' / About the area where you 2 (slow 14%) 1゛1A ・Kaoru;

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １　直線状又は実質的に直線状の＠を有し、かつ炭素数
１０ないし２０、融点５０ないし１３０°Ｃ及び結晶表
面張力１３ないし１５ダイン／　ＣＴｎを有する固状パ
ーフルオロカーボンでなる固状潤ｒ青剤。 ２　直線状又は実質的に直線状の鎖を肩し、かつ炭素数
ＪＯないし２０．１．１１１、＼及び結晶表面張力１３
ないし１５ダイン／ｃｍを有する固状パーフルオロカー
ボンでなる固状潤滑剤の製法において、直線状又は実質
的に直線状のイ・貫を有すると共に鎖の末端に一５Ｏ２
Ｘ　基を肩する一般式 ％式％ （式中、×はハロゲンであり、ｎは１０以下の数である
）で表わされるノ・ロゲン化パーフルオロカーボンスル
ホニルヲ、温度４００ないし５５０°Ｃ１反応時間１な
いし３０秒で三量化又は共二世化させることを荷置とす
る、固状潤滑剤の製法。 ３　特許請求の範囲第２頃紀載のフッ法Ｖこおいて、前
記一般式ＣｎＦ２ｎ＋１８０２ｘ中のχがフッ素であろ
、固因γ閏滑剤の・ｐ♀法。 ４　％許請求の範囲第２項記載の方法において、前記一
般式ＣｎＦ２ｎ＋、５Ｏ２ｘ中のｎが４ないし８である
、固状Ｔ１２１滑剤の製法。 ５　特許請求の範囲第２噴紀載の刀、去において、前記
反応を、桐、ニッケル及びクロムの中から選ばれる金属
触媒の存在下で行なう、固状潤滑剤の＃法。 ６　特許請求の範囲第２項ないし第５頃のいずれか１項
に記載の方法において、前記ノ・ロゲン化パーフルオロ
カーボンスルホニルｋ　、　粉末ｔノに又はペレット状
の銅、ニッケル又（ｄクロムラ固定床として収容する管
状反応容器の一力の錦１部に蒸気として供給する、固状
て閏滑削の製法。 ７　＠線状又は実質的に直線状の領をイイし、かつ炭素
数１０ないし２０、融点５０ないし１３０°Ｃ及び結晶
表面張力１３ないし１５ダイン／　ｏｎを有する固状パ
ーフルオロカーボンでなる固状刺滑削とパラフィンワッ
クスとの混合物でなることを特徴とする、固状潤滑剤組
成物。 ８　特許請求の範囲第７項記載の組成物において、さら
に界面活性剤を含有する、固状潤滑剤組成物。 ９　特許請求の範囲第８項記載の組成物において、ＭＪ
記界面活性剤が０８Ｆ、、−Ｃ［（＝ＣＨ（Ｃ［（２）
４Ｃ［（５である、固状・閘滑剤糾成′吻。[Scope of Claims] 1. A solid perfluorocarbon having a straight or substantially straight @, a carbon number of 10 to 20, a melting point of 50 to 130°C, and a crystal surface tension of 13 to 15 dynes/CTn. A solid moist blue agent. 2 carries a straight or substantially straight chain, and has a carbon number of JO to 20.1.111,\ and a crystal surface tension of 13
A process for producing a solid lubricant comprising a solid perfluorocarbon having a perfluorocarbon having a perfluorocarbon having a linear or substantially linear dynes/cm and a chain end containing
A halogenated perfluorocarbon sulfonyl represented by the general formula % (wherein x is a halogen and n is a number of 10 or less) carrying an X group, a temperature of 400 to 550° C., a reaction time of 1 A method for producing a solid lubricant, which involves trimerization or co-merization in 30 seconds to 30 seconds. 3. In the fluorine method V described in Claims No. 2, if χ in the general formula CnF2n+1802x is fluorine, the fixed factor γ lubricant *p♀ method. 4% Allowance The method according to claim 2, wherein n in the general formula CnF2n+,5O2x is 4 to 8. 5. A solid lubricant method according to claim 2, wherein the reaction is carried out in the presence of a metal catalyst selected from paulownia, nickel and chromium. 6. The method according to any one of claims 2 to 5, wherein the perfluorocarbon sulfonyl chloride is added to a fixed bed of copper, nickel, or nickel in the form of powder or pellets. A method for producing a solid steel plate, which is supplied as steam to one part of the brocade of a tubular reaction vessel that is accommodated as a liquid. A solid lubricant composition characterized in that it consists of a mixture of a solid perfluorocarbon lubricant having a melting point of 50 to 130 °C and a crystal surface tension of 13 to 15 dynes/on and paraffin wax. 8. A solid lubricant composition according to claim 7, further comprising a surfactant. 9. A solid lubricant composition according to claim 8, which further contains a surfactant.
The surfactant is 08F,, -C[(=CH(C[(2)
4C [(5, solid lubricant formation proboscis.