JPH02138396A - パーフルオロ化共重合体混合物グリース - 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、パーフルオロ化共重合体混合物グリースに関
する。更に詳しくは、耐熱用グリースとして有効に使用
し得るパーフルオロ化共重合体混合物グリースに関する
。

〔従来の技術〕

パープルオロポリエーテルは、粘稠な液体（粘度約５〜
１０００Ｃｓｔ／４０　℃）であり、化学的、物理的安
定性にすぐれているので、グリースなどの潤滑剤を始め
、シール流体、熱媒体、離型剤、更にはそのすぐれた低
蒸気圧性をも利用し、ＩＣ，ＬＳＩなどの製造に用いら
れるイオン注入装置およびＣＶＤ装置の真空ポンプ油な
どとして広範囲に利用されている。

潤滑性グリースの関係では、特公昭４９−４５７１５号
公報に、少くとも２０００の分子量および８５重量％の
ＣＦ、　ＣＦ、単位を有するテトラフルオロエチレン重
合体約５〜５０重量％、および４００’　Ｆにおいて５
０％の最大揮発性および５０°Ｆの最大流動点を有する
パーフルオロポリエーテル約９５〜５０重量部よりなる
。

潤滑性グリースとして有用なフッ素化重合体混合物が記
載されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明者らは、かかるフッ素化重合体混合物を潤滑性グ
リースとして用いることについて追試したところ、その
潤滑効果の持続性の点で満足されないものであることを
見出した。

例えば、分子量２０００のテトラフルオロエチレンテロ
マーを増稠剤としてグリース化した場合、その融点は、
約２８０℃と従来のフッ素系増稠剤としては低く、また
離油度が増稠剤率１５％で５０％（ＪＩＳ　Ｋ−２２２
０，５，７，２００℃×２４時間）と高く、耐熱用グリ
ースとしては、その潤滑効果の持続性に問題がみられる
。

本発明の目的は、長期耐久性の重要な因子である離油度
を向上させ、耐熱用グリースとして有効に利用し得るパ
ーフルオロ化共重合体混合物を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

かかる目的を達成させる本発明のパーフルオロ化共重合
体混合物は、ヘキサフルオロプロペン、パーフルオロ（
アルキルビニルエーテル）またはパーフルオロ（ポリオ
キシアルキレンビニルエーテル）を約０．５〜５重量％
共重合させた。融点３１５〜３２６℃のテトラフルオロ
エチレン共重合体テロマー約５〜５０重量部および約５
〜１０００Ｃｓｔ　（４０℃）の粘度を有するパーフル
オロポリエーテル約９５〜５０重量部（両者合計して１
００重量部）の混合物よりなる。

ヘキサフルオロプロペン、パーフルオロ（アルキルビニ
ルエーテル）またはパーフルオロ（ポリオキシアルキレ
ンビニルエーテル）である共単量体成分を共重合させた
テトラフルオロエチレン共重合体テロマーは、テトラフ
ルオロエチレンとこれらの共単量体成分とを分子量調節
剤の存在下に溶液中で共重合させることにより得られる
。

分子量調節剤としては、メタノール、イソプロパツール
、イソブタン、メチルシクロヘキサン、メルカプタン類
などが好んで用いられ、この他にブタン、ブタノール、
シクロヘキサノール、アセトアルデヒド、プロピオンア
ルデヒド、ブチルアルデヒド、アセトン、ブタノン、２
，４−ペンタンジオン、ジエチルエーテル、テトラヒド
ロフラン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、酢酸
、酪酸、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド
、クロロホルム、四塩化炭素、塩化メチル、ヘキサクロ
ロエタン、ブロモホルム、モノフルオロトリクロロメタ
ン、トリクロロトリプルオロエタン、ジフルオロテトラ
クロロエタンなども用いられ、これらは反応溶媒として
も用いられることがある。

これらの分子量調節剤が用いられない場合には、得られ
るテトラフルオロエチレン共重合体の分子量が約１０万
〜１００万程度となり、その融点も３３０℃以上となる
。このような高分子量のポリマーを用いたグリースは、
増稠剤としてのポリマーをより多量に用いなければなら
ず、即ち増稠剤率の上昇を招くことになる。そのため、
同じ稠度のグリースでも、その起動トルクに数倍の違い
がみられるようになり、省エネルギーの面から不利なば
かりではなく、高速回転用のグリースとしても使用でき
ないようになる。

一方、テトラフルオロエチレン共重合体テロマーの融点
が低すぎると、グリース化した場合にその離油度が高く
なり、耐熱用グリースとして用いるには、その潤滑効果
の持続性に問題が生ずるようになる。そのために１本発
明においては、分子量調節剤を用い５融点を３１５〜３
２６℃の範囲内に限定したテロマーが用いられる。

また、テトラフルオロエチレン共重合体テロマー中には
、ヘキサフルオロプロペン、パーフルオロ（アルキルビ
ニルエーテル）またはパーフルオロ（ポリオキシアルキ
レンビニルエーテル）を約０．５〜５重量Ｘ共重合させ
たものが用いられる。これらの共単量体成分を約５重量
％以上共重合させると、共重合体テロマーの融点が低下
し、耐熱用グリースとしての機能が発揮されないように
なり、一方共重合割合が約０．５重量％以下では離油度
の減少がみられず、それの共重合効果がみられないよう
になる。

共単量体成分のパーフルオロ（アルキルビニルエーテル
）としては、 ＣＦ、　＝ＣＦＯＣＦ３．　ＣＦ、　＝ＣＦＯＣ，Ｆ□
ＣＦ、　＝　ＣＦＯＣ，Ｆ。

などが用いられ、またパーフルオロ（ポリオキシアルキ
レンビニルエーテル）としては、−量大％式％ 醜：１以」二、一般には約１〜１０で表わされるものが
用いら九る。

かかるテトラフルオロエチレン共重合体テロマーが混合
されるパーフルオロポリエーテルとしては、粘度が約５
〜１０００Ｃｓｔ　（４０℃）のものが用いられる。か
かる粘度を有するものは、前述の如く粘稠な液体として
一般的に各種用途に用いられているものであるが１本発
明の混合物グリースにおいても、同様の粘度範囲のもの
が用いられる。

即ち、約５Ｃｓｔ以下のものは蒸発量が多く、耐熱用グ
リースの規格であるＪＩＳ転がり軸受用グリース３種で
規定されている蒸発量１．５％以下という条件をみたさ
なくなり、一方約１０００Ｃｓｔ以上のものは流動点（
ＪＩＳ　Ｋ−２２８３）が１０ｍ以」ユとなり１通常の
方法では低温起動時にベアリングが回転せず、それを使
用可能とするためには加熱する必要があり、−射的なグ
リースとしては使用適格を欠くようになる。

かかる粘度を有するパーフルオロポリエーテルとしては
、−量大ＲｆＯ（ＣＦ、０）Ｐ（Ｃ，Ｆ、０）ｑ（Ｃ，
ＦｓＯ）ｒＲｆで表わされるものが用いられ、具体的に
は次のようなものが用いられる。なお、Ｒｆはパーフル
オロメチル基、パーフルオロエチル基などのパーフルオ
ロ低級アルキル基である。

ＲｆＯ（ＣＦ、ＣＦ、０）ｍ（ＣＦａＯ）ｎＲｆ　　　
　　　　　　［Ｉ　］ＣＦ、　ＣＦ、　Ｏ基およびＣＦ
、Ｏ基はランダムに結合しており、ここでｍ＋ｎ＝３〜
２００であり１ｍ　：　ｎ＝１０　：　９０〜９０　：
　１０であり、これはテトラフルオロエチレンの光酸 化重合で生成した先駆体を完全にフッ 素化することにより得られる。

ＲｆＯ（ＣＦＣＦ、０７ｍ（ＣＦ、０）ｎＲｆ　　　　
　　　　　　［ＩＩ　ＥＣＦ３ ＣＦ（ＣＦ、）ＣＦ、Ｏ基およびＣＦ、　０基はランダ
ムに結合しており、ここでｍ＋ｎ＝３〜２００、＊　：
　ｎ＝　１０　：　９０〜９０　：　１０であり、これ
はへキサフルオロプロペンの光酸 化重合で生成した先駆体を完全にフッ 素化することにより得られる。

ＲｆＯ（ＣＦＣＦ−０）ａ　（ＣＦｘ　ＣＦ　ａ　Ｏ）
ｍ　（ＣＦａ　Ｏ）ｎＲｆ　［ｍ　］ＣＦ□ ＣＦ　（ＣＦ、　）ＣＦ、　Ｏ基、　ＣＦ、ＣＦ２Ｏ基
およびＣＦ、０基はランダムに結合しており、ここで ｎ＋ｗａ÷ｎ＝３〜２００、ｖａ　：　ｎ＝　１　：　
１９９〜１９９　：１、（ｆ！　＋ｍ）／ｎ　＝　１０
：９０〜９０：１．０であり。

これはテトラブルオロエチレンおよび ヘキサフルオロプロペンの光酸化重合 で生成した先駆体を完全にフッ素化す ることにより得られる。

ＲｆＯ（ＣＦＸＣＦ２０）３　＋４　、　ＣＦ、　Ｘ　
　　　　　［ＩＶ　ＩＸはＣＦ３基またはＦ原子であり
、これはフッ化セシウム触媒の存在下にヘキサ フルオロプロペンオキシドまたはテト ラフルオロエチレンオキシドを７＝、オン重合させ、得
られた末端−ＣＦＸＣＯＦ基を有する酸フロリド化合物
をフッ素ガ ス処理することにより得られる。

ＲｆＯ（ＣＦ、　ＣＦ、　ＣＦ、　Ｏ）、　＋３゜、Ｃ
Ｆ、ＣＦ３　　　　［Ｖ］これはフッ化セシウム触媒の
存在下に ２．２，３．３−テトラフルオロオキセタンをアニオン
重合させ、得られた含フツ素 ポリエーテル（Ｃ）！、　ＣＦ、　ＣＦ、　０）ｎを１
６０〜３００℃で紫外線照射下でフッ素ガス処理 することにより得られる。

これらを用いての混合物の調製は、一般にテトラフルオ
ロエチレン共重合体テロマーが重合反応に用いられた反
応溶媒の溶液として存在するので、その溶液中にパーフ
ルオロポリエーテルを添加し。

約５０〜２００℃の温度で急速に攪拌しながら溶媒を蒸
発させ、その後ロールで混練することにより行われる。

テトラフルオロエチレン共重合体テロマーとパーフルオ
ロポリエーテルとは、一般に固型分濃度が約５〜３０％
である溶液中の固型分として秤量される前者の約５〜５
０重量部に対し後者が約９５〜５０重量部（合計して１
００重量部）の割合で混合して用いられる。パーフルオ
ロポリエーテルの混合割合がこれ以下だと非常に堅く、
ベアリングのスムースな回転に支障をきたすようになり
、一方これ以上の割合で用いられると軟かすぎ、常温で
かなりの流動性をもつため、グリース本体の作用である
シール部分を簡略化できるという利点をもつことができ
ない、結局、この混合割合は、稠度ＮＬＧＩが０〜６号
の間に入るような割合の範囲として選択される。

〔発明の効果〕

本発明に係るパーフルオロ化共重合体混合物グリースは
、パーフルオロポリエーテルに混合されるテトラフルオ
ロエチレン共重合体テロマーの共重合割合および融点と
離油度との間には相関関係のあることを見出し、これら
の特性範囲を特定することにより、長期耐久性の重要な
因子である離油度を向上させることができ、それにより
耐熱用グリースとして有効に使用することを可能とする
。

〔実施例〕

次に、実施例について本発明を説明する。

実施例１ １．１．２−トリクロロ−１，２，２−トリフルオロエ
タン（Ｒ−１１３）　１モル当り、０゜１８モル（９７
重量％）のテトラフルオロエチレン、　０．００４モル
（３重量％）のへキサフルオロプロペン、０．２ミリモ
ルのジ第３ブチルパーオキサイドおよび０．６ミリモル
のメチルシクロヘキサン分子量調節剤をオートクレーブ
中に仕込み、１４０℃、２０にｇ／ａＪ（初期圧）の条
件下で４時間共重合させ、テトラフルオロエチレン−へ
キサフルオロプロペン共重合体テロマー（分子量約２万
、融点３２２℃）を７．５重量での固型分濃度で溶解さ
せたＲ−１１３溶液を得た。

このＲ−１１３溶液ＩＫｇを、−量大 ％式％） で表わされるパーフルオロポリエーテル（４０℃の粘度
約４００Ｃｓｔ、　１００℃の粘度３６Ｃｓｔ、流動魚
釣−３０℃）４２５ｇに添加し、約１００℃で急速に機
械的攪拌を行ない、トリクロロトリフルオロエタン（Ｒ
−１１３）を蒸発させた。

このようにして得られた混合物を、４インチの３本ロー
ルで十分に混練すると、１５５重量％共重合体テロマー
を含有する、滑らかでバター状のグリース（ＮＬＧＩ　
２号）が形成された。このグリースは、次のような性状
を有している。

離　油　度［ＪＩＳ　Ｋ−２２２０，５，７２００℃、
２４時間］　：　１２．６％稠　　　度［ＪＩＳに−２
２２０，５，３２５℃］：混和２９４、不混和２９０銅
板腐食［ＪＩＳに−２２２０，５，５１００℃、２４時
間］：銅腐食なし酸化安定度［ＪＩＳ　Ｋ−２２２０，
５，８９９℃、１００時間］：酸素吸収なしシェルロー
ルテスト［１６０℃、４時間後の機械安定性］：針入度
３５４実施例２〜４ 実施例１において１種々の共重合組成の共重合体テロマ
ーを製造し、それを用いると共に、実施例３〜４ではパ
ーフルオロポリエーテルを変更した。

（以下余白） 表１ 塞施例ス叉施何旦叉施何圭 ［テロマー］ 融点　　　　　　ＣＣ）　　　　　３２０　　　３２２
　　　３１８ＣＦ、＝ＣＦ□　　（重量％）　　　　　
９５　　　　９９　　　　９７ＣＦ、ＣＦ＝ＣＦ、　　
（重量力　　　　　５１３［Ｒ−１１３溶液］ 溶液量　　　　　（ｇ）　　　　　１７８　　　２２０
　　　２００固型分濃度　　　（％）　　　　　　８．
４　　　６．８　　　７．５［パーフルオロポリエーテ
ル］ 混合量　　　　　（ｇ）　　　　　８５　　　　８５　
　　　８５［グリースの性状］ 離油度　　　　　　（％）　　　　　　１０，８　　　
１１．７　　　１０．４稠度　　　　　　　　　　　　
２６ｇ　　　　２９５　　　２８ｇ銅板腐食　　　　　
　　　　　なし　　　なし　　　なし酸化安定度（酸素
吸収）　　　　なし　　　なし　　　なし注１）実施例
３では、一般式 ％式％） で表わされ、４０℃の粘度が約２００Ｃｇｔ、　１００
℃の粘度が約３０Ｃｓｔ、流動魚釣−５０℃のパーフル
オロポリエーテルが使用された。

注２）実施例４では、一般式 ％式％ で表わされ、４０℃の粘度が約７０Ｃｓｔ、　１００℃
の粘度が約２５Ｃｓｔ、流動点が約−７０℃のパーフル
オロポリエーテルが使用された。

また、離油度の測定は、１００℃、２４時間の条件下で
行われた。

実施例５〜７ 実施例１において、ヘキサフルオロプロペンの代りに、
種々のパーフルオロ（アルキルビニルエーテル）を用い
て共重合体テロマーを製造し、それを用いた。また、実
施例Ｇでは、実施例３のパーフルオロポリエーテルが用
いられた。

（以下余白） 表２ 失施何旦叉施例旦尖施例ユ ［テロマー］ 融点　　　　　　（”Ｃ） ＣＦ２＝ＣＦ２（重量力 ＣＦ、＝ＣＦＯＣＦ、　　（重量Ｘ） ＣＦｚ　＝　ＣＦＯＣａ　Ｆｔ　（重量％）ＣＦ、＝Ｃ
囮らＦ５　（重量力 ［Ｒ−１１３溶液コ 溶液量　　　　　（ｇ） 固型分濃度　　　（％） ［パーフルオロポリエーテル］ 混合量　　　　　（ｇ） ［グリースの性状］ 離油度　　　　　（％） 稠度 銅板腐食 酸化安定度（酸素吸収） ７．５ １２．２ なし なし ！８５　　　２０５０ ８．１　　　　７．３ １１．０ ２刀 なし なし １０．８ なし なし 実施例８〜９ 実施例１において、ヘキサフルオロプロペンの代りに１
種々のパーフルオロ（ポリオキシアルキレンビニルエー
テル）を用いて共重合体テロマーを製造し、それを用い
た。ただし、　Ｃ３Ｆ、基は−ＣＦＣＦ、　−ＣＦ。

基である。

表３ 大施何旦　夾施桝隻 ［テロマー］ 融点　　　　　　　　　　　（℃） ＣＦ、＝ＣＦ、　　　　　　　　（重量力ＣＦ、＝ＣＦ
Ｏ（Ｃ，Ｆ、）ＯＣ，Ｆ、　　（重量％）ＣＦ２＝ＣＦ
２（Ｃ，Ｆ、）、、、ＱＣ３Ｆ、　（重量力［Ｒ−１１
３溶液］ 溶液量　　　　　　　　　　（ｇ） 固型分濃度　　　　　　　　（％） ［パーフルオロポリエーテル］ 混合量　　　　　　　　　　（ｇ） ［グリースの性状］ 離油度　　　　　　　　　　（％） 稠度 銅板腐食 酸化安定度（酸素吸収） １１．２ なし なし １０．５ なし なし 比較例１〜３ テトラフルオロエチレンの単独重合体またはへキサフル
オロプロペンとの共重合体と前記各実施例で用いられた
のと同じパーフルオロポリエーテルとの混合物を用い、
グリースを調製した。

表４ 度較伺↓ル較例盈度較Ａ旦 ［テロマー〕 融点　　　　　　（”Ｃ） ＣＦ、＝ＣＦ、　　　（重量％） ＣＦ、＝ＣＦＣＦ、　　（重量％） ［Ｒ−１１，３溶液コ 溶液量　　　　　（ｇ） 固型分濃度　　　（幻 ［パーフルオロポリエーテル］ 種類　　　　　　　　　実施例１ 混合量　　　　　（ｇ） ［グリースの性状］ 離油度　　　　　（幻 稠度 銅板腐食 酸化安定度（酸素吸収） ６．３ １５．４ なし なし 】００ Ｏ ９，２ ７，１ 実施例２　実施例４ １７．１ なし なし １４．５ なし なし 手続補正書（自制 事件の表示 昭和６３年特許願第２８９９６７号 発明の名称 パーフルオロ化共重合体混合物グリース補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名称　日本メクトロン株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ヘキサフルオロプロペンを約０．５〜５重量％共重
   合させた、融点３１５〜３２６℃のテトラフルオロエチ
   レン共重合体テロマー約５〜５０重量部および約５〜１
   ０００Ｃｓｔ（４０℃）の粘度を有するパーフルオロポ
   リエーテル約９５〜５０重量部（両者合計して１００重
   量部）の混合物よりなるパーフルオロ化共重合体混合物
   グリース。 ２、パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）を約０．
   ５〜５重量％共重合させた、融点３１５〜３２６℃のテ
   トラフルオロエチレン共重合体テロマー約５〜５０重量
   部および約５〜１０００Ｃｓｔ（４０℃）の粘度を有す
   るパーフルオロポリエーテル約９５〜５０重量部（両者
   合計して１００重量部）の混合物よりなるパーフルオロ
   化共重合体混合物グリース。 ３、パーフルオロ（ポリオキシアルキレンビニルエーテ
   ル）を約０．５〜５重量％共重合させた、融点３１５〜
   ３２６℃のテトラフルオロエチレン共重合体テロマー約
   ５〜５０重量部および約５〜１０００Ｃｓｔ（４０℃）
   の粘度を有するパーフルオロポリエーテル約９５〜５０
   重量部（両者合計して１００重量部）の混合物よりなる
   パーフルオロ化共重合体混合物グリース。