DE102010013517B4

DE102010013517B4 - Fluorbasierte Schmiermittelzusammensetzung und ihre Verwendung

Info

Publication number: DE102010013517B4
Application number: DE102010013517A
Authority: DE
Inventors: Akihiko Shimura; Ayumi Yamazaki; Wataru Sawaguchi; Masaki Tahara; Yoshihito TANI; Toshio Nitta
Original assignee: Nok Klueber Co Ltd
Current assignee: Nok Klueber Co Ltd
Priority date: 2009-04-21
Filing date: 2010-03-31
Publication date: 2013-03-28
Anticipated expiration: 2030-04-01
Also published as: DE102010013517A1; US20100267597A1; US8247361B2

Abstract

Fluorbasierte Schmiermittelzusammensetzung, umfassend ein Basisöl und eine fluorhaltige Verbindung, dargestellt durch die allgemeine Formel CF3(CF2)nO(CF2O)p(C2F4O)q(C3F6O)rRfCONHAr[I]worin Ar eine 2-Benzimidazolgruppe ist, Rf eine Fluorkohlenstoffgruppe der Kohlenstoffanzahl 1 oder 2 ist, n 0, 1 oder 2 ist, p, q und r eine ganze Zahl sind, die der Bedingung p + q + r ≰ 100 genügen, wobei eine oder zwei aus p, q und r 0 sein kann bzw. können, und die CF2O-Gruppe, die CF2O4-Gruppe und die C3F6O-Gruppe zufällig in der Hauptkette gebundene Gruppen sind, als Additiv, enthalten im Basisöl.

Description

[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Erfindung betrifft eine fluorbasierte Schmiermittelzusammensetzung und ihre Verwendung gemäß den Ansprüchen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine fluorbasierte Schmiermittelzusammensetzung, die hervorragend bezüglich Langzeit-Anti-Rosteigenschaft und Hitzebeständigkeitseigenschaft ist, und ihre Verwendung als Schmiermittel auf Gleitbauteilen mit einer Edelmetalloberfläche, einschließlich einer Gold- oder Silberplattieroberfläche, einer Kupferoberfläche oder einer Kupferlegierungsoberfläche.
[Hintergrund der Erfindung]
Ein fluorbasiertes Schmiermittel wird weithin für das Schmieren verschiedener Maschinenarten, wie zum Beispiel Autos, Elektrogeräten, Baumaschinen, IT-Geräten, Industriemaschinen, Arbeitsmaschinen und Teile, die diese Maschinen ausmachen. In den letzten Jahren besteht in Zusammenhang mit Beschleunigung, Miniaturisierung, hoher Qualifizierung und Gewichtsreduzierung die Neigung, dass die Temperatur dieser Peripheriegeräte mehr und mehr zunimmt. Zusätzlich gibt es Anforderungen bezüglich Anti-Rosteigenschaften zum Zeitpunkt wenn die Geräte in Küstenregionen oder beim Transportieren für den Export verwendet werden, deswegen sind Anti-Rosteigenschaften und Hitzewiderstandseigenschaften und dergleichen gefordert.
Im allgemeinen wird es zur Verbesserung der Anti-Rosteigenschaft vorgeschlagen, ein Additiv mit Hitzewiderstand zum Basisöl zuzusetzen, um die Leistung des Schmiermittels zu verbessern. Zum Beispiel wird in der JP 2003027279 A eine Schmiermittelzusammensetzung umfassend eine fluorhaltige Phosphorverbindung vorgeschlagen. Diese Schmiermittelzusammensetzungen verbessern die Abriebwiderstandseigenschaften, Anti-Rosteigenschaften und dergleichen, ohne die Hitzebeständigkeitseigenschaften zu benachteiligen. Jedoch sind solche Zusammensetzungen nicht in der Lage, mit den derzeitigen erhöhten Anforderungen an die Hitzebeständigkeitseigenschaften mitzuhalten.
Ein Schmiermittel (ein Fett), umfassend eine phosphatesterbasierte Verbindung mit der Perfluorpolyethergruppe wird in der JP 6-136379 A vorgeschlagen, und ein Schmiermittel (ein Fett), umfassend eine Arylphosphatverbindung und eine Arylphosphonatverbindung mit oder ohne der Mono- oder Polyalkylenoxid-Bindungsgruppe zwischen Phosphor und Fluorkohlenstoffgruppe wird gemäß JP 2002510697 A vorgeschlagen. In diesen Additiven wird, da die fluorhaltige Gruppe und die Phosphatgruppe die C-O-P-Bindung bilden, eine Hydrolyse wahrscheinlich, und im Ergebnis werden die Hitzebeständigkeit und die Haltbarkeit schlecht. Im Ergebnis kann somit die Hitzebeständigkeit als originale Eigenschaft des Fluoröls/-fetts nicht ausgeübt werden.
In US 6083600 A wird ein Schmiermittel, das für eine Magnetplatte, enthaltend eine Stabilisierungsverbindung, bestehend aus Repetiereinheiten von -(CF₂)_nO- und der terminalen Gruppe -CH₂NRR', verwendet wird, beschrieben. Durch Verwendung der erhaltenen Verbindung als Additiv für Perfluorpolyether kann ein gutes Ergebnis erhalten werden. Jedoch wird eine Verbesserung der Stabilität weiter gefordert.
In JP 2004346318 A wird ein Schmiermittel beschrieben, dessen Stabilität unter Verwendung einer Verbindung mit einem Pyridinring verbessert werden soll. Die Verbindung mit dem Pyridinring trägt zur Stabilität des Perfluorpolyetherbasisöls bei und das erhaltene Schmiermittel zeigt eine hervorragende Leistung. Um jedoch das zunehmende Anforderungsmaß an die Anti-Rosteigenschaften, Anti-Gaseigenschaften und Anti-Abbaueigenschaften zufriedenzustellen, ist eine weitere Verbesserung erforderlich.
Darüberhinaus würde als ein Schmierstoff zur Verringerung des Abriebs eines Gleitbauteils, wie zum Beispiel einem elektrischen Kontakt mit einer Edelmetalloberfläche, einschließlich einer Goldplattieroberfläche oder einer Silberplattieroberfläche, einer Kupferoberfläche und einer Kupferlegierungsoberfläche, eine Fett- bzw. Schmierzusammensetzung umfassend mindestens eine Art, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Organozinkverbindungen und thiazolbasierten Verbindungen und mindestens eine Art, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus den titanatbasierten Kupplungsmitteln und aluminiumbasierten Kupplungsmitteln vorgeschlagen. Daneben wurde eine Fettzusammensetzung, umfassend das quaternäre Ammoniumsalz von Hectorit als Additiv, ebenfalls vorgeschlagen (vgl. JP 2007186609 A und JP 2007204547 A ).
Jedoch ist das in diesen Vorschlägen verwendete Basisöl ein synthetisches Kohlenwasserstofföl, und die Anwendung des fluorhaltigen Öls wird nicht betrachtet, und somit erfüllen diese nicht die heutigen Anforderungen an Schmiermittel bezüglich Hitzebeständigkeit etc.
Als ein Schmiermittel, welches fluorbasiertes Schmiermittel enthält, wovon bekannt ist, dass es wirksam ist bezüglich der Verbesserung von Anti-Reibungseigenschaften und dergleichen, sei ein Schmiermittel erwähnt, umfassend eine Phosphonsäureverbindung, in welcher die Perfluorpolyethergruppe die fluorhaltige Gruppe ist, und ein Schmiermittel, umfassend einen Phosphatester mit der Perfluorpolyethergruppe. Jedoch ist die Wirksamkeit bezüglich der Anti-Abriebseigenschaft dieses Schmiermittels lediglich für das Stahlmaterial, welches das Gegenmaterial ist, bestätigt worden und es besteht keine Wirksamkeit bezüglich einer Edelmetalloberfläche, einer Kupferoberfläche und einer Kupferlegierungsoberfläche (vgl. JP 6-136379 A und JP 2007027079 A ).
DE 3880810 T2 betrifft Schmierfette, die ein Verdickungsmittel und eine spezielle Perfluorpolyether- oder Fluorpolyether-Verbindung enthalten.
US 4267348 A betrifft Additive in Schmiermitteln zur Verhinderung von Rost und Korrosion. Diese Additive sind Benzimidazole, die in 2-Stellung durch einen Perfluoralkylenetherrest substituiert sind.
Die US 4324673 A betrifft Schmiermittel zur Verhinderung von Rost und Korrosion, die als Hauptbestandteil einen Polyfluoralkylether, als weiteren Bestandteil ein Verdickungsmittel auf Basis eines Fluorkohlenstoffpolymers und eine Benzimidazolverbindung als Rost- und Korrosionsinhibitor enthalten.
Die EP 605403 A2 beschreibt die Verwendung einer Verbindung ausgewählt aus (a) fluorierten Bis-benzimidazolen, (b) Estern der Phosphorsäure mit einem Perfluoralkoxy-Alkohol, (c) Perfluorpolyethern mit Phosphingruppen an einem oder beiden Enden und (d) Perfluorpolyethern mit Perfluorpolyoxyperfluoralkyl-substituierten Phosphotriazingruppen, als einen Antiverschleißzusatz in einer Menge von 0,2 Gew.-% bis 1 Gew.-% für ein Schmierfett auf der Basis von Polytetrafluorethylen in der Form feiner Teilchen, eines Perfluorpolyethers als flüssiges Dispersionsmittel und eines perfluorierten Tensids vom Anionen-Typ, wobei die Menge an Polytetrafluorethylen von 15 Gew.-% bis 40 Gew.-% der gesamten Mischung reicht, die Menge an Perfluorpolyether von 60 Gew.-% bis 85 Gew.-% der gesamten Mischung reicht und die Menge an Tensid von 0,1 Gew.-% bis 0,4 Gew.-% des Polytetrafluorethylens reicht.
[Offenlegung der Erfindung]
[Durch die Erfindung zu lösende Probleme]
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine fluorbasierte Schmiermittelzusammensetzung mit verbesserter Langzeit-Anti-Rosteigenschaft und thermischer Beständigkeitseigenschaft, welche besser als bisher sind, bereitzustellen, ohne die ursprünglichen Eigenschaften bzw. Leistungen einer Fluoröl- oder fluorbasierten Schmiermittelzusammensetzung zu verringern, welche wirksam auf ein Gleitbauteil mit einer Edelmetalloberfläche einschließlich einer Goldplattier- oder Silberplattieroberfläche, einer Kupferoberfläche oder einer Kupferlegierungsoberfläche aufgetragen werden.
[Mittel zur Lösung der Probleme]
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird gelöst durch fluorbasierte Schmiermittelzusammensetzung, umfassend ein Basisöl und eine fluorhaltige Verbindung, dargestellt durch die allgemeine Formel CF₃(CF₂)_nO(CF₂O)_p(C₂F₄O)_q(C₃F₆O)_rRfCONHAr [I] worin Ar eine 2-Benzimidazolgruppe ist, Rf eine Fluorkohlenstoffgruppe der Kohlenstoffanzahl 1 oder 2 ist, n 0, 1 oder 2 ist, p, q und r eine ganze Zahl sind, die der Bedingung p + q + r ≦ 100 genügen, wobei eine oder zwei aus p, q und r 0 sein kann bzw. können, und die CF₂O-Gruppe, die CF₂O₄-Gruppe und die C₃F₆O-Gruppe zufällig in der Hauptkette gebundene Gruppen sind, als Additiv, enthalten im Basisöl, oder wird gelöst durch die oben beschriebene fluorbasierte Schmiermittelzusammensetzung, in welche des weiteren Verdickungsmittel zusammen mit der fluorhaltigen Verbindung zugefügt wird.
[Wirkung der Erfindung]
Durch Zugabe einer fluorhaltigen Verbindung mit der 2-Benzimidazolgruppe an einem Ende werden die Anti-Rosteigenschaft und Hitzebeständigkeitseigenschaft und dergleichen der fluorbasierten Schmiermittelzusammensetzung enthaltend eine fluorhaltige Verbindung eines Additivs in großem Maß verbessert, ohne die Niedrigtemperaturcharakteristika, die Hitzebeständigkeitseigenschaft, die Oxidationsstabilität, die Temperatur-Viskositäts-Charakteristika, die Schmiereigenschaft, die Anti-Abriebeigenschaft, die Anti-Ablösungseigenschaft, die Eigenschaft des niedrigen Drehmoments, die Eigenschaft geringer Geräuschentwicklung, die anfängliche Affinität, die Anti-Leck/-Anti-Streueigenschaft, Anti-Briefeigenschaften, Schereigenschaft, Anti-Korrosionseigenschaft, Anti-Schlammeigenschaft, Fließeigenschaft in einer Gaskavität, Wascheigenschaft, Leitfähigkeit, Eigenschaft niedrigen Dampfdrucks, Eigenschaft niedriger Staubentwicklung, Eigenschaft niedrigen Ausgasens, Anti-Fauleigenschaft, Bioabbaubarkeitseigenschaft, Kautschukwiderstandseigenschaft, Harzbeständigkeitseigenschaft, Wetterbeständigkeitseigenschaft, Wasserbeständigkeitseigenschaft, Chemikalienbeständigkeitseigenschaft, hohe mechanische Festigkeit, Adhäsivität, Formablöseeigenschaft, Nichtadhäsionseigenschaft und Beständigkeit bei Raumtemperatur zu verringern. Insbesondere wird es bezüglich der Anti-Rosteigenschaft möglich, eine Langzeit-Anti-Rosteigenschaft zu erreichen.
Die fluorhaltige Verbindung, die als Additivkomponente der fluorbasierten Schmiermittelzusammensetzung verwendet wird, besitzt ein Stickstoffatom, und hat daher ein nichtkonjugiertes Elektronenpaar in der Molekularstruktur, und übt eine geeignete Fähigkeit zur Koordination auf die Oberfläche des Metalls aus. Zusätzlich dazu besitzt die Verbindung auch die Funktion der weiteren Stabilisierung der Koordinationsfähigkeit mit der Metalloberfläche, da die Verbindung eine Amidbindung in der Molekularstruktur besitzt. Aufgrund dieser hohen Koordinationsfähigkeit wird die Absorption an die Metalloberfläche gestärkt, und die Verbindung kann eine Anti-Reibungs/-Abriebeigenschaft, thermische Stabilität, Anti-Rosteigenschaft, metallschützende Eigenschaft gegen ein Gas und dergleichen ausüben.
Insbesondere kann die Fluorbasierte Schmiermittelölzusammensetzung, zu welcher ein Verdickungsmittel gemeinsam mit der fluorhaltigen Verbindung zugefügt wird, eine hervorragende Anti-Reibungs/-Abriebeigenschaft auf eine Metalloberfläche, wie zum Beispiel eine Goldoberfläche, eine Silberoberfläche, eine Goldplattieroberfläche und eine Silberplattieroberfläche, eine Kupferoberfläche und eine Kupferlegierungsoberfläche mit einer geringen Menge zugegebener Elemente, zum Beispiel Ag, Cd, Cr, Be, Be-Co oder Te, Zn, Sn, Al, Ni, Si, Pb und dergleichen, ausüben.
[Ausführungsform für das Ausführen der Erfindung]
Als fluorhaltige Verbindung, die als Additiv des fluorbasierten Schmieröls verwendet wird, werden fluorhaltige Verbindungen, bei welchen das eine Molekülende die chemisch inaktive Perfluoralkylgruppe darstellt und das andere Molekülende durch die 2-Benzimidazolgruppe, welche eine Gruppe einer ein Stickstoffatom-enthaltenden heterocyclischen Verbindung ist, dargestellt durch die folgende Formel: CF₃(CF₂)_nO(CF₂O)_p(C₂F₄O)_q(C₃F₆O)_rRfCONHAr [I] worin Ar eine 2-Benzimidazolgruppe ist, Rf eine Fluorkohlenstoffgruppe der Kohlenstoffanzahl 1 oder 2 ist, n 0, 1 oder 2 ist, p, q und r eine ganze Zahl sind, die der Bedingung p + q + r ≦ 100 genügen, wobei eine oder zwei aus p, q und r 0 sein kann bzw. können, und die CF₂O-Gruppe, die CF₂O₄-Gruppe und die C₃F₆O-Gruppe zufällig in der Hauptkette gebundene Gruppen sind, als Additiv, enthalten im Basisöl, verwendet. Diese fluorhaltigen Verbindungen werden in der Schmiermittelzusammensetzung, bestehend aus dem Basisöl und den fluorhaltigen-Verbindungen mit etwa 0,1 bis 99 Gew.-%, vorzugsweise etwa 0,5 bis 50 Gew.-%, stärker bevorzugt etwa 1 bis 20 Gew.-% verwendet. Wenn sie bei einem Verhältnis weniger als dem oben genannten verwendet werden, so kann ein ausreichender Effekt als Anti-Rostmittel und Schmiermittel nicht erhalten werden.
Andererseits, wenn es bei einem Verhältnis größer als dem obigen verwendet wird, kann es die Wirksamkeit bezüglich der Kostenleistung nicht zeigen, und darüber hinaus treten Probleme, wie die Zunahme des Viskositätswiderstands und dergleichen auf, was zur Zunahme der Leistungsaufnahme und des Drehmoments führt.
Die fluorhaltige Verbindung wird hergestellt durch Umsetzung von fluorhaltigem Polyether-Carbonsäurefluorid, dargestellt durch die allgemeine Formel: CF₃(CF₂)_nO(CF₂O)_p(C₂F₄O)_q(C₃F₆O)_xRfCOF [II] mit 2-Aminobenzimidazol.
Perfluorpolyethersäurefluorid, welches für die Herstellung der fluorhaltigen Verbindung verwendet wird, kann leicht durch das bekannte Verfahren erhalten werden.
Im allgemeinen wird der Perfluorpolyether, dargestellt durch die allgemeine Formel [IV] durch Oligomerisierung von Hexafluorpropylenoxid in Gegenwart eines Cäsiumfluoridkatalysators und Tetraglyme als Lösungsmittel erhalten.
Unter dem Gesichtspunkt der Leichtigkeit der Herstellung wird als Durchschnittsgrad der Polymerisation (r) von Hexafluorpropenoxid vorzugsweise ein Grad von 10 ≦ r ≦ 25 gewählt, und ein Grad von r = 15 wird stärker bevorzugt. Zusätzlich dazu kann der Polymerisationsgrad eine Verteilung zu einem gewissen Maß haben. Durch das Herstellungsverfahren unter Verwendung des Oligomers von Hexafluorpropylenoxid wird die fluorhaltige Polyetherverbindung höchst effizient erhalten.
Zusätzlich dazu kann Perfluorpolyethersäurefluorid ohne verzweigte Struktur ebenso durch das bekannte Verfahren erhalten werden. Als ein Beispiel sei Perfluorethersäurefluorid, dargestellt durch die allgemeine Formel [V], erhalten durch die photooxidative Polymerisation von Tetrafluorethylenoxid, wobei die Tetrafluorethylenoxideinheit und die Difluormethoxyeinheit unregelmäßig gebunden sind, erwähnt. CF₃O(CF₂O)_p(CF₂CF₂O)_qCF₂COF [V]
Diesbezüglich gibt es als ein anderes Verfahren zur Herstellung von Perfluorpolyethersäurefluorid ohne eine verzweigte Struktur ein Verfahren bei welchem nach Ringöffnungspolymerisation von Tetrafluoroxethan durch Metallfluorid die Kohlenwasserstoffmethylengruppe des Teils der Repetiereinheit durch direkte Fluorierung fluoriert wird. Dies bedarf jedoch eines längeren Schrittes.
Wie in den obigen Beispielen gezeigt, ist die Fluorkohlenstoffgruppe Rf eine Perfluoralkylengruppe oder eine verzweigte Perfluoralkylengruppe mit der Kohlenstoffanzahl von 1 oder 2 und, als Beispiel, seien die -CF₂-Gruppe, die -CF₂CF₂-Gruppe und die -CF(CF₃)-Gruppe erwähnt.
Als 2-Aminobenzimidazol, das für die Modifizierung des Perfluorpolyethercarbonsäurefluorids verwendet wird, kann
als kommerzielles Produkt verwendet werden, wie es in der Praxis ist. 2-Aminobenzimidazol kann substituiert sein mit mindestens einer Alkylgruppe, einer Halogengruppe und dergleichen.
Durch Umsetzen dieser fluorhaltigen Polyetherverbindung und 2-Aminobenzimidazol kann unter Erhitzen und Rühren die gewünschte fluorhaltige Verbindung erhalten werden. Beim Ausführen der Reaktion ist es bevorzugt, dass das tertiäre Amin, welches nicht zur Hauptreaktion beiträgt, gleichzeitig zugegeben wird, um HF, welches durch die Reaktion erzeugt wird, abzufangen. Unter dem Gesichtspunkt der Leichtigkeit der Entfernung nach der Reaktion werden vorzugsweise Trialkylamin (die Alkylgruppe besitzt eine Kohlenstoffanzahl von 1 bis 12, vorzugsweise 1 bis 3), Pyridine wie z. B. Pyridin, Dimethylaminopyridin, unter dem Gesichtspunkt der leichten Handhabbarkeit, der Kosten und dergleichen, zusätzlich zur Leichtigkeit der Entfernung nach der Reaktion, Triethylamin und Pyridin stärker bevorzugt verwendet.
In der Reaktion ist es möglich das Zielprodukt ohne Verwendung besonderen Lösungsmittels zu erhalten, jedoch ist es im Fall, in dem Rühren schwierig ist, aus Gründen der Viskosität von Perfluorpolyether und dergleichen, auch möglich, die Viskosität unter Verwendung von organischen Lösungsmittel zu verringern. Als organisches Lösungsmittel werden unter Berücksichtigung der Löslichkeit jeder Reaktionskomponente fluorbasierte organische Lösungsmittel wie z. B. Chlorfluorkohlenwasserstoff, Fluorkohlenwasserstoff, Hydrofluorether bevorzugt verwendet. In der Praxis werden kommerzielle Produkte wie z. B. AK-225 (hergestellt von Asahi Glass Co, Ltd.), NOVEC HFE (hergestellt von Sumitomo 3M Ltd.) und dergleichen verwendet.
Die Reaktionstemperatur ist nicht in besonderer Weise eingeschränkt. Jedoch wird sie vorzugsweise auf etwa 80 bis 100°C eingestellt, nachdem 2-Aminobenzimidazol und das HF-Abfangmittel zur fluorhaltigen Polyetherverbindung zugetropft wurden, und wird stärker bevorzugt auf etwa 90 bis 100°C eingestellt. Es gibt einen Fall, in welchem eine merkliche Färbung in der Reaktionsmischung aufgrund der Oxidation der Aminverbindung zur Reaktionszeit auftritt, und um dieses Phänomen zu vermeiden, wird es bevorzugt, die Reaktionstemperatur phasenweise nach der Vervollständigung des Zutropfens zu erhöhen, insbesondere zum Beispiel die Temperatur bei einer Rate von etwa 3 bis 5°C je 48 Stunden zu erhöhen. Darüberhinaus wird, da eine unnötig lange Reaktionszeit ein Grund für eine Färbung sein kann, die Reaktion etwa 24 bis 100 Stunden ausgeführt, vorzugsweise etwa 48 bis 72 Stunden.
Nach der Reaktion wird das während der Reaktion produzierte HF-Salz des Amins und dergleichen durch die Extraktionsbehandlung entfernt. Jedoch wird im Fall, dass ein Lösungsmittel nicht in der Reaktion verwendet wird, das fluorbasierte organische Lösungsmittel als Extraktionslösungsmittel verwendet. Als ein solches fluorbasiertes organisches Lösungsmittel kann das zuvor erwähnte kommerzielle Produkt als solches verwendet werden. Hierbei werden als Extraktionslösungsmittel zum Lösen eines wasserlöslichen Materials Wasser, Kochsalzlösung, ein niederer Alkohol und dergleichen verwendet, und von diesen wird unter dem Gesichtspunkt der Extraktionsfähigkeit für Verunreinigungen und der Phasentrennungsfähigkeit Methanol bevorzugt verwendet.
Als Fluoröl, das als Basisöl verwendet wird, in welchem die fluorhaltige Verbindung als Additiv mit einem Anti-Rosteffekt zugegeben wird, wird im allgemeinen Perfluorpolyetheröl verwendet. Als das Perfluorpolyetheröl wird das durch die folgende allgemeine Formel dargestellte verwendet: RfO(CF₂O)_x(C₂F₄O)_y(C₃F₆O)_zRf, wobei die Gruppen CF₂O, C₂F₄O und C₃F₆O diejenigen sind, die an die Hauptkette statistisch gebunden sind. Insbesondere werden solche der durch die allgemeinen Formeln (1) bis (3) dargestellten verwendet, und das durch die allgemeine Formel (4) dargestellte wird ebenso verwendet. Im vorliegenden Fall ist Rf eine niedere Perfluoralkylgruppe der Kohlenstoffanzahl 1 bis 5, vorzugsweise 1 bis 3, wie zum Beispiel die Perfluormethylgruppe, die Perfluorethylgruppe, die Perfluorpropylgruppe und dergleichen. RfO[CF(CF₃)CF₂O]_zRf (1)
Hier ist z = 2 bis 200. Diese Verbindung wird erhalten durch die vollständige Fluorierung des Precursors, hergestellt durch die Photooxidation von Hexafluorpropylen oder durch Behandeln der Säurefluoridverbindung mit der terminalen CF(CF₃)COF-Gruppe, erhalten durch die anionische Polymerisation von Hexafluorpropylen in Gegenwart des Cäsiumfluoridkatalysators mit einem Fluorgas. RfO(CF₂O)_x(CF₂CF₂O)_yRf (2)
Hier ist x + y = 3 bis 200, und x:y = 10 bis 90:90 bis 10. Darüber hinaus sind die CF₂O-Gruppe und die CF₂CF₂O-Gruppe diejenigen, die an die Hauptkette statistisch gebunden sind. Diese Verbindung wird erhalten durch vollständige Fluorierung des Precursors, hergestellt durch die Photooxidation von Tetrafluorethylen. RfO(CF₂O)_x[CF(CF₃)CF₂O]_zRf (3)
Hier ist x + z = 3 bis 200, und x:z = 10 bis 90:90 bis 10. Darüber hinaus sind die CF₂O-Gruppe und die CF(CF₃)CF₂O-Gruppe diejenigen, die an die Hauptkette statistisch gebunden sind. Diese Verbindung wird erhalten durch vollständige Fluorierung des Precursors, hergestellt durch die Photooxidation von Hexafluorpropen. F(CF₂CF₂CF₂O)_2-100C₂F₅ (4)
Diese Verbindung wird erhalten durch Behandeln des fluorhaltigen Polyethers (CH₂CF₂CF₂O)_n, erhalten durch anionische Polymerisation von 2,2,3,3-Tetrafluoroxetan in Gegenwart von fluoriertem Cäsiumkatalysator mit einem Fluorgas bei einer Temperatur von etwa 160 bis 300°C unter Bedingungen des Bestrahlens mit Ultraviolettstrahlung.
Diese Perfluorpolyetherbasisöle können allein oder in einer Mischung verwendet werden. Im Fall, in welchem sie als Schmiermittelöl verwendet werden, ist die dynamische Viskosität (40°C) etwa 5 bis 2000 mm²/sek, vorzugsweise etwa 10 bi 1500 mm²/sek. Die Verdampfungsmenge des Basisöls ist groß, wenn die dynamische Viskosität geringer als diese Werte ist, und im Fall wenn es als Hitzebeständigkeitsfett bzw. -schmiermittel verwendet wird, entspricht es nicht der in JIS vorgeschriebenen Bedingung, dass die Verdampfungsmenge gleich oder weniger als 1,5% für drei Arten von Fett für das Kugel- und Rollenlager. Andererseits ist der Flusspunkt (gemäß JIS K-2269 entsprechend ASTM D5853) 10°C oder höher, wenn die dynamische Viskosität des Basisöls größer als diese Werte ist, und Lager, Getriebe und dergleichen werden durch das gewöhnliche Verfahren zum Zeitpunkt der niedrigen Temperatur angetrieben. Um seinen Gebrauch zu ermöglichen, ist ein Erwärmen erforderlich, und dem Öl fehlt es an Eignung als Fett für die allgemeine Verwendung.
Als zu der fluorbasierten Schmiermittelzusammensetzung zusammen mit der fluorhaltigen Verbindung zuzugebende Verdickungsmittel werden gepulvertes Polytetrafluorethylen [PTFE], Tetrafluorethylenhexafluorpropencopolymer [FEP], ein Perfluoralkylenharz und dergleichen verwendet. Als das Polytetrafluorethylen wird Polytetrafluorethylen verwendet, welches durch ein Polymerisationsverfahren wie zum Beispiel Emulsionspolymerisation, Suspensionspolymerisation, Lösungspolymerisation und dergleichen hergestellt wird, und anschließend wird sein zahlenmittleres Molekulargewicht Mn von etwa 1000 bis etwa 1000000 auf etwa 100 bis 500000 erniedrigt, durch Behandlung wie zum Beispiel thermische Zersetzung, Elektronenstrahlzersetzung, physikalisches Pulvern und dergleichen. Ebenso wird die Copolymerisationsreaktion von Tetrafluorethylen und Hexafluorpropen und das Erniedrigen des Molekulargewichts des Copolymers wie oben ausgeführt bewerkstelligt, und ein Copolymer dessen zahlenmittleres Molekulargewicht Mn erniedrigt ist auf etwa 1000 bis 600000 wird verwendet. Das Molekulargewicht kann ebenso kontrolliert werden durch Verwendung eines Kettentransfermittels zum Zeitpunkt der Copolymerisation. Von den erhaltenen pulverartigen Fluorharzen werden solche mit einer Primärpartikelgröße von 500 μm oder weniger, vorzugsweise etwa 0,1 bis 30 μm, verwendet.
Zusätzlich kann ein Verdickungsmittel außer diesem pulverartigen Fluorharz verwendet werden, und als diese Verdickungsmittel kann eine Metallseife wie zum Beispiel Lithiumseife, ein Harnstoffharz, Mineralien wie zum Beispiel Bentonit, organische Pigmente, Polyethylen, Polypropylen und Polyamid ebenso verwendet werden. Zieht man jedoch die Hitzebeständigkeit und Schmierfähigkeit in Betracht, so werden Metallsalze von aliphatischen Dicarbonsäuren, Metallsalze von Monoamidmonocarbonsäuren, Metallsalze von Monoestercarbonsäuren, Diharnstoff, Triharnstoff, Tetraharnstoff und dergleichen vorzugsweise verwendet.
Diese Verdickungsmittel werden verwendet durch Zugeben bei einem Verhältnis von etwa 0,1 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise etwa 10 bis 40 Gew.-%, basierend auf der Schmiermittelzusammensetzung bestehend aus dem Basisöl, der fluorhaltigen Verbindung und dem Verdickungsmittel. Wird das Verbindungsmittel bei einem Verhältnis, das größer ist als dieser Wert, verwendet, so wird die Zusammensetzung zu hart. Andererseits, wenn es in einem geringeren als diesem Verhältnis verwendet wird, so kann die Verdickungsfähigkeit des Fluorharzes nicht ausgeübt werden, und im Ergebnis wir die Öltrennung schlechter und eine Verbesserung der Anti-Streu-/Anti-Leckeigenschaften kann nicht erwartet werden.
Bei der fluorbasierten Schmiermittelzusammensetzung ist es zusätzlich zu den oben beschriebenen Komponenten möglich, gegebenenfalls bekannte Additive wie zum Beispiel Pour-Point- bzw. Gießpunkterniedrigungsmittel, aschefrei-basierte Dispersionsmittel, metallbasierte Waschmittel, Antioxidantien und andere Anti-Rostmittel, Anti-Korrosionsmittel, Anti-Schaummittel, Anti-Abriebmittel, Öligkeitsmittel und dergleichen, die in dem Schmiermittel, in welchem das allgemeine synthetische Öl als Basisöl verwendet wird, gegebenenfalls in einem Bereich zugegeben werden, wodurch das Ziel der Erfindung nicht eingeschränkt wird. Um jedoch nicht die Hitzebeständigkeit, die Fließbarkeit bei niedriger Temperatur und die Affinität zum Lagermaterial des Endprodukts zu hemmen, liegen die Mengen dieser Additive vorzugsweise auf einem erforderlichen Minimum.
Bezüglich des Pour-Point-Erniedrigungsmittels, zum Beispiel Di(tetraparaffinphenol)phthalat, einem Kondensationsprodukt von Tetraparaffinphenol sein ein Kondensationsprodukt eines Alkylnaphthalins, ein Kondensationsprodukt von chloriertem Paraffin und Naphthalin, alkyliertes Polystyrol und dergleichen erwähnt.
Als das aschefrei-basierte Dispersionsmittel seien zum Beispiel Succinimid, Succinamid, Benzylamin, esterbasierte aschefreie Dispersionsmittel und dergleichen erwähnt.
Als das metallbasierte Waschmittel sei zum Beispiel das Metallsalz von Sulfonsäure, typischerweise Dinonylnaphthalensulfonsäure, das Metallsalz von Alkylphenol, Metallsalz von Salicylsäure und dergleichen erwähnt.
Als die Antioxidantien seien zum Beispiel phenolbasierte Antioxidantien, wie zum Beispiel 2,6-Ditert-butyl-4-methylphenol, 4,4-Methylenbis(2,6-ditert-butylphenol) und dergleichen, aminbasierte Antioxidantien wie zum Beispiel Alkyldiphenylamin (wobei die Kohlenstoffanzahl der Alkylgruppe 4 bis 20 beträgt), Triphenylamin, Phenyl-α-naphthylamin, Phenothiazin, alkyliertes Phenyl-α-naphthylamin, alkyliertes Phenothiazin und dergleichen, phosphorbasierte Antioxidantien, schwefelbasierte Antioxidantien und dergleichen erwähnt. Diese Antioxidantien können alleine oder in einer Mischung von zwei Arten oder mehr verwendet werden.
Als das weitere Anti-Rostmittel seien zum Beispiel Fettsäure, Salze von Fettsäuren, Alkysulfonat, Fettsäureamin, Paraffinoxid, Alkylpolyoxyethylenether und dergleichen erwähnt.
Als Anti-Korrosionsmittel seien zum Beispiel Benzimidazol, Benztriazol, Thiadiazol und dergleichen erwähnt.
Als Anti-Schaummittel seien zum Beispiel Dimethylpolysiloxan, Polyacrylsäure, Metallseife, Fettsäureester, Phosphatester und dergleichen erwähnt.
Als Anti-Abriebmittel seien phosphorbasierte Verbindungen wie zum Beispiel Phosphatester, Phosphitester, Phosphatesteraminsalz und dergleichen, schwefelbasierte Verbindungen wie zum Beispiel Sulfide, Disulfide und dergleichen, chlorbasierte Verbindungen wie zum Beispiel chloriertes Paraffin, chloriertes Biphenyl und dergleichen sowie organische Metallverbindungen wie zum Beispiel Dialkyldithiophosphat-Zinksalz, Dialkyldithiocarbaminsäure-Molybdänsalz und dergleichen erwähnt.
Als Öligkeitsmittel seien Fettsäure oder deren Ester, höherer Alkohol, mehrwertiger Alkohol oder seine Ester, Fettamin, Fettsäuremonoglyzeride und dergleichen erwähnt.
Die Herstellung der Schmierölzusammensetzung wird ausgeführt durch Zugabe einer bestimmten Menge des fluorhaltigen Verbindungsadditivs zum Perfluorpolyether-Basisöl und Rühren der Mischung. Die erhaltene Schmiermittelzusammensetzung kann auch als Lösung (eine Dispersion), verdünnt in dem fluorbasierten Lösungsmittel wie zum Beispiel Hydrofluorether, Fluorkohlenwasserstoff, Perfluorkohlenstoff und dergleichen verwendet werden. Diese Dispersion ist der Verwendung durch Verdampfen des fluorbasierten Lösungsmittel zum Auftragen auf das Gleitbauteil unterworfen.
[Beispiele]
Die Erfindung wird bezogen auf Beispiele erläutert, jedoch ist die Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt.
Referenzbeispiel 1
In einem Kolben, ausgestattet mit einem T-förmigen Verbindungsstück zum Absperren des Stickstoffs, einem Rührer, einem Kühler, Tropftrichter, einem Thermometer und einem Mantelheizgerät zum Erhitzen wurden 1020 g Perfluorpolyethercarbonylfluorid: CF₃CF₂CF₂O[CF(CF₃)CF₂O]rCF(CF₃)COF (wobei r 12 ist, mit einer gewissen Verteilung) gegeben und gerührt. Anschließend wurde eine Mischung von 51 g (372 mmol) 2-Aminobenzimidazol und 9 g Triethylamin tropfenweise zum Kolben langsam bei Raumtemperatur gegeben und die Temperatur des Mantelheizgeräts wurde eingestellt, sodass die Innentemperatur des Kolben 92 ± 1°C nach Vervollständigung der Zugabe betrug, und wurde weiter eingestellt, sodass die Innentemperatur des Kolbens 96 ± 1°C nach 48 Stunden betrug, und es wurde 24 Stunden weiter erhitzt und gerührt. Nachdem durch das IR-Spektrum bestätigt worden war, das das COF-Signal bei 1885 cm^–1 verschwunden war, wurden 250 ml eines fluorbasierten organischen Lösungsmittels (AK-225 hergestellt von Asahi Glass) zur Reaktionsmischung gegeben und durch Rühren gut aufgelöst, und anschließend wurden unlösliche Komponenten wie zum Beispiel das Fluorwasserstoffsäuresalz des Amins und dergleichen unter Verwendung eines Membranfilters entfernt. Zum Filtrat wurden 100 ml des oben beschriebenen fluorhaltigen organischen Lösungsmittels (AK-225) und 1200 g Methanol zugegeben und es wurde gut gemischt, und die Extraktion der unteren Phase wurde drei mal insgesamt ausgeführt. Schließlich wurde das fluorhaltige organische Lösungsmittel (AK-225) unter verringertem Druck unter Verwendung eines Verdampfers entfernt, und die im folgenden beschriebene fluorhaltige Verbindung A erhalten (Ausbeute: 1070 g).
r:12 (zahlenmittlerer Polymerisationsgrad von Hexapropylenoxid, erhalten aus F-NMR mit einer gewissen Verteilung)
F-NMR (Aceton-d6, CFCl₃)
–145,9 bis –145,2 ppm; -OCF(CF₃)CF₂O-
–132,6 ppm; -CF(CF₃)CONH-
–131,0 ppm; CF₃CF₂CF₂O-
–86,1 bis –74,9 ppm; -OCF(CF₃)CF₂O-, -CF₃CF₂CF₂O-
–84,1 ppm; -CF₃CF₂CF₂O-
–81,3 ppm; -OCF(CF₃)CF₂O-
–81,2 ppm; -CF(CF₃)CONH-
H-NMR (Aceton-d6, TMS)
δ 7,20; =N-C(C)-CH=CH-
δ 7,61; =N-C(C)-CH=CH-
Referenzbeispiel 2
Im Referenzbeispiel 1 wurde die Reaktion unter Erhitzen und Rühren unter Verwendung von 500 g CF₃CF₂CF₂O(CF₂CF₂CF₂O)_rCF₂CF₂COF (worin r:20, mit einer gewissen Verteilung)
als Perfluorpolyethercarbonylfluorid ausgeführt, und zusätzlich, unter Verändern der Menge von 2-Aminobenzimidazol und Triethylamin auf 18,8 g (137 mmol) bzw. 3,3 g. Nachdem durch das IR-Spektrum bestätigt worden war, das das COF-Signal bei 1885 cm^–1 verschwunden war, wurden 100 ml eines fluorbasierten organischen Lösungsmittels (AK-225 hergestellt von Asahi Glass) zur Reaktionsmischung gegeben und durch Rühren gut aufgelöst, und anschließend wurden unlösliche Komponenten wie zum Beispiel das Fluorwasserstoffsäuresalz des Amins und dergleichen unter Verwendung eines Membranfilters entfernt. Zum Filtrat wurden 100 ml des oben beschriebenen fluorhaltigen organischen Lösungsmittels (AK-225) und 600 g Methanol zugegeben und es wurde gut gemischt, und die Extraktion der unteren Phase wurde drei mal insgesamt ausgeführt. Schließlich wurde das fluorhaltige organische Lösungsmittel (AK-225) unter verringertem Druck unter Verwendung eines Verdampfers entfernt, und die im folgenden beschriebene fluorhaltige Verbindung B erhalten (Ausbeute: 482 g). Das Resultat der Identifizierung unter Verwendung von NMR dieser fluorhaltigen Verbindung war das selbe wie bei Referenzbeispiel 1.
r:12 (mit einer gewissen Verteilung)
Referenzbeispiel 3
Im Referenzbeispiel 1 wurden 35 g 4-Aminopyridin (372 mmol) anstelle von 2-Aminobenzimidazol verwendet, und die Innentemperaturen der Flasche nach Vervollständigung des Zutropfens und nach 48 wurden auf 90 ± 1°C bzw. 95 ± 1°C verändert, und die im folgenden beschriebene fluorhaltige Verbindung C wurde erhalten (Ausbeute: 998 g).
r:12 (mit einer gewissen Verteilung)
Zur Evaluierung der Hitzebeständigkeit wurde die Halbwärtstemperatur für die fluorhaltigen Verbindungen A bis C, erhalten in den Referenzbeispielen 1 bis 3, bestimmt, und für die im folgenden erwähnten fluorhaltigen Verbindungen D bis E.
[Fluorhaltige Verbindungen]

A: Fluorhaltige Verbindung A, erhalten in Referenzbeispiel 1
B: Fluorhaltige Verbindung A, erhalten in Referenzbeispiel 2
C: Fluorhaltige Verbindung A, erhalten in Referenzbeispiel 3
D: C₃F₇O[CF(CF₃)CF₂O]CF(CF₃)-CONH-(CH₂)₆-NH₂
E: C₃F₇O[CF₂CF(CF₃)O]_2-6CF(CF₃)(CH₂)₂OPO(OC₂H₅)₂

Die Evaluierung der Hitzebeständigkeitseigenschaft basierte auf der Bestimmung der Halbwärtstemperatur unter den folgenden Bedingungen.
Testausrüstung: Thermogravimetrie·differenzielles Thermoanalysegerät (TG/DTA)
Starttemperatur: 25°C
Maximale Temperatur: 500°C
Temperaturanstiegsrate: 5°C/Min
Die Ergebnisse der Messung sind in der folgenden Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1

Additiv Halbgewichtstemperatur (°C)

A 292

B 308

C 303

D 380

E 226
Beispiele 1 bis 11, Vergleichsbeispiele 1 bis 6

Die Schmierölzusammensetzungen wurden hergestellt durch Mischen der folgenden Basisöle und der zuvor erwähnten fluorhaltigen Verbindungen unter Rühren. [Basisöl]

A: RfO[CF(CF₃)CF₂O]_sRf	dynamische Viskosität (40°C) 100 mm²/sek
B: RfO[CF(CF₃)CF₂O]_sRf	dynamische Viskosität (40°C) 400 mm²/sek
C: F(CF₂CF₂CF₂O)_tRf	dynamische Viskosität (40°C) 100 mm²/sek
D: RfO(CF₂CF₂O)_u(CF₂O)_vRf	dynamische Viskosität (40°C) 160 mm²/sek
E: RfO[CF(CF₃)CF₂O]_s(CF₂O)_vRf	dynamische Viskosität (40°C) 230 mm²/sek

Der Benetzungstest wurde als Anti-Rosttest für die erhaltenen Schmieröle ausgeführt.
Anti-Korrosionstest (Benetzungs- bzw. Naßtest)

Testverfahren: ASTM D 1748
Temperatur: 49 ± 1°C
Feuchtigkeit: 95%
Zeit: 300 Stunden, 500 Stunden
Teststück: SPCC-SB, 60 × 80 × 1,2 mm
Evaluierungsverfahren: Der Grad der Rostbildung nach dem Test wurde untersucht und gemäß dem folgenden Standard evaluiert:

Einteilung	Grad der Rostbildung (%)
A	0
B	1–10
C	11–25
D	26–50
E	51–100

Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 2 gemeinsam mit der Art des Basisöls, und dem Additiv sowie dem Mischverhältnis gezeigt. Tabelle 2

	Basisöl		Fluorhaltige Verbindung		Anti-Rosttest
	Basisöl		Fluorhaltige Verbindung		300	500
Beispiele	Art	Gew.-%	Art	Gew.-%	Stunden	Stunden
Beispiel 1	A	99,5	A	0,5	A	A
Beispiel 2	A	97,0	A	3,0	A	A
Beispiel 3	A	99,5	B	0,5	A	A
Beispiel 4	A	99,0	B	1,0	A	A
Beispiel 5	A	98,0	B	2,0	A	A
Beispiel 6	A	97,0	B	3,0	A	A
Beispiel 7	B	99,0	B	1,0	A	A
Beispiel 8	E	99,0	B	1,0	A	A
Beispiel 9	C	99,0	B	1,0	A	A
Beispiel 10	E	99,0	B	1,0	A	A
Beispiel 11	D	99,0	B	1,0	A	A
Beispiel 12	A	1,0	B	99,0	A	A
Vergleichsbeispiel 1	A	100,0			D	D
Vergleichsbeispiel 2	C	100,0			D	D
Vergleichsbeispiel 3	D	100,0			D	D
Vergleichsbeispiel 4	A	99,0	D	1,0	B	B
Vergleichsbeispiel 5	A	99,0	C	1,0	A	B
Vergleichsbeispiel 6	A	99,0	E	1,0	A	A

Beispiele 13 bis 27, Vergleichsbeispiele 7 bis 11

[Basisöl]

F: RfO(CF₂O)_x(CF₂CF₂O)_yRf	dynamische Viskosität (40°C) 17 mm²/sek
G: RfO(CF₂O)_x(CF₂CF₂O)_yRf	dynamische Viskosität (40°C) 33 mm²/sek
H: RfO(CF₂O)(CF₂CF₂O)_yRf	dynamische Viskosität (40°C) 160 mm²/sek
I: RfO[CF(CF₃)CF₂O]_zRf	dynamische Viskosität (40°C) 100 mm²/sek

[Verdickungsmittel]

A: Lösungspolymerisations-PTFE (Smp. 323°C, durchschnittlicher Primärteilchendurchmesser 0,1 μm)
B: Emulsionspolymerisations-PTFE (Smp. 327°C, durchschnittlicher Primärteilchendurchmesser 0,1 μm)
C: Emulsionspolymerisations-PTFE (Smp. 325°C, durchschnittlicher Primärteilchendurchmesser 0,2 μm)
D: Lösungspolymerisations-PTFE (Smp. 325°C, durchschnittlicher Primärteilchendurchmesser 9 μm)

Fette wurden hergestellt durch Mischen der oben beschriebenen Basisöle und Verdickungsmitteln mit den vorbestimmten Mengen (Einheit: Gew.-%) der fluorhaltigen Verbindungen, erhalten im oben erwähnten Referenzbeispiel 1.
Die hergestellten Fette wurden mit Dicken von 0,25 mm auf eine Silberplattierplatte, eine Kupferlegierungs-(C1100)Platte, eine Goldplattierplatte und eine Platte aus rostfreiem Stahl S45C aufgetragen, wobei jede Platte eine Dicke von 2 mm besaß. Jede Metallplatte, auf der das Fett aufgetragen worden war, und eine Kugel aus dem selben Material wie das verwendete Metall, wurden in dem Trybo Gear Oberflächenmessgerät (hergestellt von Shinto Chemical) eingesetzt und der Reibungs-/Abriebtest wurde unter den folgenden Messbedingungen durchgeführt, um die Dicke des Abriebs (Einheit: μm) jeder Platte nach dem Test zu bestimmen.
Lastgewicht: 80 gf
Testtemperatur: 80°C oder 140°C
Gleitrate: 50 mm/sek
Gleitstrecke (einfach): 20 mm
Gleitfrequenz: 20000 mal

Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle gezeigt. In der Tabelle, die gleichzeitig die Werte der Konsistenz (gemäß JIS K2220.7, entsprechend ASTM D217) bei Raumtemperatur von jedem verwendeten Fett gezeigt. Tabelle

	Basisöl		PTFE		F-Verbindung	Ag	Cu	Cu	Au	Fe
Beispiel	Art	%	Art	%	%	80°C	80°C	140°C	80°C	80°C	Konsistenz
Bsp. 13	G	75,9	B	24	0,1	3,2					305
Bsp. 14	G	75,5	B	24	0,5	2,1					310
Bsp. 15	G	75	B	24	1	1,5					305
Bsp. 16	F	75,5	A	21,5	3	0,43					328
Bsp. 17	F	73	B	24	3	0,3	5,4				313
Bsp. 18	G	73	B	24	3	0,3	4,3	3	0,3	0,3	305
Bsp. 19	F	67,5	C	29,5	3	0,4					301
Bsp. 20	F	61	D	36	3	0,53					333
Bsp. 21	H	73	B	24	3	0,3					283
Bsp. 22	I	73	B	24	3	0,3					279
Bsp. 23	G	71	B	24	5	0,3	4,3				307
Bsp. 24	G	69	B	24	7	0,3	3,75				301
Bsp. 25	G	66	B	24	10	0,3	2,8	0,9	0,3		303
Bsp. 26	G	56	B	24	20	0,3					310
Bsp. 27	G	0,1	B	0,9	99	0,3	4,3				<viskos>
Vgl.-Bsp. 7	F	78,5	A	21,5	-	7,05					343
Vgl.-Bsp. 8	F	76	B	24	-	8	6,5				298
Vgl.-Bsp. 9	G	76	B	24	-	10	9,5	9,5	2,5	0,3	301
Vgl.-Bsp.10	F	70,5	C	29,5	-	6,17					298
Vgl.-Bsp. 11	F	64	D	36	-	8,17					328

Gemäß den oben beschriebenen Ergebnissen kann wie folgt schlussgefolgert werden:

(1) Hervorragende Anti-Abriebeigenschaft zeigt in jeder beliebigen der Silberplattierplatte, der Kupferlegierungsplatte und der Goldplattierplatte in jedem Beispiel, in welchem eine spezifische fluorhaltige Verbindung zugegeben wurde, jedoch wird eine Anti-Abriebeigenschaft nicht bei der Stahlplatte beobachtet.
(2) Der Abriebunterdrückungseffekt wird bei der Silberplattierplatte, der Kupferlegierungsplatte und der Goldplattierplatte in jedem Vergleichsbeispiel, in welchem eine spezifische Fluorverbindung nicht zugegeben wurde, kaum beobachtet.
(3) Bei der Kombination des Basisöls G und PTFE B beginnt die Abriebtiefe von Ag wenn die Additivmenge in verschiedener Art variiert wird, schnell bei der Zugabe von 0,1 Gew.-% abzunehmen, und erreicht fast konstant 0,3 μm bei der Zugabe von 3 bis 99 Gew.-% (Beispiele 13 bis 15, 18, 23 bis 27).
(4) Wird das Basisöl F verwendet und ein PTFE mit verschiedenem Primärteilchendurchmesser als Verdickungsmittel, so zeigt die Abriebtiefe von Ag eine stabile Anti-Abriebeigenschaft, wenn die fluorhaltige Verbindung zugegeben wird. Wird jedoch die fluorhaltige Verbindung nicht zugegeben, so tritt ein großer Abrieb auf, unabhängig von den Herstellungsverfahren und der Partikelgröße des PTFE (Beispiele 16 bis 17, 19 bis 20, Vergleichsbeispiele 7 bis 8, 10 bis 11).
(5) Wird die Abriebtiefe von Ag für das Basisöl mit verschiedenen Strukturen und dynamischer Viskosität unter Verwendung von PTFE B und dem fluorhaltigen Verbindungsadditiv mit 3 Gew.-% vermessen, so wird ein fast konstanter Wert von 0,3 μm erhalten, unabhängig von der Struktur des Basisöls und der dynamischen Viskosität (Beispiele 17 bis 18, 21 bis 22).
(6) Die Abriebtiefe für jedes Material im Fall, in dem das Basisöl G und PTFE B verwendet werden, wird zum Fall verglichen, in welchem das fluorhaltige Verbindungsadditiv nicht verwendet wird. Ein merklicher Unterschied wurde in den Fällen der Ag-Plattierplatte, der Kupferlegierungsplatte und der Goldplattierplatte beobachtet, jedoch wurde fast kein Unterschied für den Fall der Stahlplatte beobachtet (Beispiel 18 und Vergleichsbeispiel 9).

[Industrielle Anwendbarkeit]
Die fluorbasierte Schmiermittelzusammensetzung der vorliegenden Erfindung wird in dem Gebiet verwendet, in welchem der Schmierstoff verwendet wird, insbesondere im Gebiet in welchem Anti-Rosteigenschaft, Gasbeständigkeitseigenschaft und Abbau-vorbeugende Eigenschaft erforderlich sind und in dem Gebiet, in welchem das Schmiermittel stabil für eine lange Zeit verwendet werden kann. Insbesondere verschiedene Maschinenarten wie zum Beispiel Automobilhilfsmaschinen, elektrische Anlagen, Baumaschinen, IT-Geräte, industrielle Maschinen, Arbeitsmaschinen, audiovisuelle Geräte, Präzisions/elektrisch·elektronisches Gerät wie zum Beispiel LBP, Büromaschinen, Aufzeichnungsmedien wie zum Beispiel PC, HDD, Unterbrecher, elektrischer Kontakt, Halbleiterherstellungsvorrichtung, Haushaltsgeräte, Reinraum, Dämpfer, Metallverarbeitung, Beförderungsausrüstung, Automobilindustrie OEM, Eisenbahn-, Schiffahrt und Luftfahrtindustrie, Nahrungsmittel-, Pharmazieindustrie, Stahl, Bergbau-, Glas- und Zementindustrie, Chemie-, Kautschuk-, Harzindustrie, Folienspannrahmen, Papierindustrie, Druckindustrie, Holzindustrie, Textilien·Bekleidung, Maschinenteile in gegenseitiger Bewegung, Verbrennung, Pumpen und dergleichen sowie Teile, die diese Maschinen aufbauen seien als Beispiel erwähnt, für die dieses Schmiermittel anwendbar ist.
Insbesondere wird die fluorbasierte Schmiermittelzusammensetzung wirksam als Schmieröl oder -fett in der Industrie verwendet, wenn Lager, wie zum Beispiel Kugel- und Rollenlager, Kugellager, Rollen- bzw. Wälzlager, Winkellager, Drucklager, imprägniertes Lager, eisenbasiertes Lager, kupferbasiertes Lager, hydrodynamisches Drucklager, Harzlager, Innenringrolllager, Außenringrolllager, und dergleichen, lineare Bewegungsvorrichtungen sowie Kugelschraube, direkt wirkende Lager und dergleichen, Kraftübertragungsteile wie zum Beispiel Drosselmaschine, Beschleunigungsmaschine, Getriebe, Kette, Buchsenkette, Motor und dergleichen, Öl/Luftdruck/Birne/Hahn/Verschluss wie zum Beispiel Vakuumpumpe, Birne, Verschluss für Druckluftausstattung und dergleichen, Arbeitsgerät wie zum Beispiel elektrisches Werkzeug, Fixierroller, Spindel, Drehmomentbegrenzer, Lichtmaschine, Spannrolle, Laufrolle (idler pulley), Benzinpumpe, Ölpumpe, Einlasssystem/Benzin, Drossel, elektronisch gesteuerte Drossel, Auspuffsystemteile (der Auspuffkreislaufausrüstung und dergleichen), Kühlsystem, elektrischer Ventilatormotor, Ventilatorkopplung, Wasserpumpe, Klimaanlagensystem, Kompressor, Transportsystem, Kugellager, Bremssystem, ABS, Bremse, Steuersystem, Kraftsteuerung, Suspensionssystem, Antriebssystem bzw. Treibersystem, Kugelanschluss, Transmission, innere/äußere Verpackung (Fensterheber, Vorderlicht, Lichtachseneinstellung des Türspiegels), Brennstoffzelle, Linearführung, elektrischer Kontakt, AT-Schalter, Kombinationsschalter, Fensterheberschalter und dergleichen verwendet.
Insbesondere die fluorbasierte Schmiermittelzusammensetzung, bei welcher die fluorhaltige Verbindung und das Verdickungsmittel zugegeben werden, wird wirksam in Ausrüstungen und Teilen, in welchen verschiedene Arten von Schaltern, wie Drosseln, elektronisch kontrollierte Drosseln, Trolley Line bzw. Wagenreihe, Brennstoffzelle, Linearführung, elektrischer Kontakt für allgemeine Haushaltsgeräte, AT-Schalter, Kombinationsschalter, Fensterheberschalter, Bremsschalter, Motorstartschalter, und dergleichen verwendet, insbesondere bevorzugt als Schmiermittel für elektronisches Kontaktmaterial in dem Gebiet, in welchem das Schmiermittel für das Gleitlager mit einer Edelmetalloberfläche, einer Kupferoberfläche und einer Kupferlegierungsoberfläche verwendet wird.

Claims

Fluorbasierte Schmiermittelzusammensetzung, umfassend ein Basisöl und eine fluorhaltige Verbindung, dargestellt durch die allgemeine Formel CF₃(CF₂)_nO(CF₂O)_p(C₂F₄O)_q(C₃F₆O)_rRfCONHAr [I] worin Ar eine 2-Benzimidazolgruppe ist, Rf eine Fluorkohlenstoffgruppe der Kohlenstoffanzahl 1 oder 2 ist, n 0, 1 oder 2 ist, p, q und r eine ganze Zahl sind, die der Bedingung p + q + r ≦ 100 genügen, wobei eine oder zwei aus p, q und r 0 sein kann bzw. können, und die CF₂O-Gruppe, die CF₂O₄-Gruppe und die C₃F₆O-Gruppe zufällig in der Hauptkette gebundene Gruppen sind, als Additiv, enthalten im Basisöl.
Fluorbasierte Schmiermittelzusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei das Basisöl Perfluorpolyetheröl ist.
Fluorbasierte Schmiermittelzusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei die fluorhaltige Verbindung in einem Verhältnis von 0,1 bis 99 Gew.-% in der Gesamtmenge des Basisöls und der fluorhaltigen Verbindung enthalten ist.
Fluorbasierte Schmiermittelzusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei die fluorhaltige Verbindung in einem Verhältnis von 0,5 bis 50 Gew.-% in der Gesamtmenge des Basisöls und der fluorhaltigen Verbindung enthalten ist.
Fluorbasierte Schmiermittelzusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei die fluorhaltige Verbindung in einem Verhältnis von 1 bis 20 Gew.-% in der Gesamtmenge des Basisöls und der fluorhaltigen Verbindung enthalten ist.
Fluorbasierte Schmiermittelzusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei ein Verdickungsmittel gemeinsam mit der fluorhaltigen Verbindung zugegeben wird.
Fluorbasierte Schmiermittelzusammensetzung gemäß Anspruch 6, wobei das Verdickungsmittel in einem Verhältnis von 0,1 bis 50 Gew.-% in der Gesamtmenge des Basisöls, der fluorhaltigen Verbindung und des Verdickungsmittels enthalten ist.
Fluorbasierte Schmiermittelzusammensetzung gemäß Anspruch 6, wobei das Verdickungsmittel in einem Verhältnis von 10 bis 40 Gew.-% in der Gesamtmenge des Basisöls, der fluorhaltigen Verbindung und des Verdickungsmittels enthalten ist.
Verwendung der fluorbasierten Schmiermittelzusammensetzung gemäß Anspruch 6 als Schmiermittel auf einem Gleitteil mit einer Edelmetalloberfläche, einer Kupferoberfläche oder einer Kupferlegierungsoberfläche.
Verwendung der fluorbasierten Schmiermittelzusammensetzung gemäß Anspruch 9 als Schmiermittel auf einem elektrischen Kontaktpunkt.