JP2007186609A - 電気接点用グリース組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】増ちょう剤、基油、及び添加剤を含む電気接点用グリース組成物において、基油として40℃における動粘度が9〜40mm2/sである合成炭化水素油を含み、添加剤として有機亜鉛化合物及びチアジアゾール系化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種を含む電気接点用グリース組成物、好ましくは、さらにチタネート系カップリング剤及び/又はアルミニウム系カップリング剤を含む。
Description
1.増ちょう剤、基油、及び添加剤を含む電気接点用グリース組成物において、基油として40℃における動粘度が9〜40mm2/sである合成炭化水素油を含み、添加剤として有機亜鉛化合物及びチアジアゾール系化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種を含む電気接点用グリース組成物。
2.添加剤として有機亜鉛化合物を含む上記1記載の電気接点用グリース組成物。
3.有機亜鉛化合物が亜鉛ジチオホスフェートである上記2記載の電気接点用グリース組成物。
4.添加剤としてチアジアゾール系化合物を含む上記1〜3のいずれか1項記載の電気接点用グリース組成物。
5.チタネート系カップリング剤及びアルミニウム系カップリング剤からなる群から選ばれる少なくとも1種の添加剤を含む上記1〜4のいずれか1項記載の電気接点用グリース組成物。
6.合成炭化水素油がポリ‐α‐オレフィンである上記1〜4のいずれか1項記載の電気接点用グリース組成物。
7.チアジアゾール系化合物が、アルキルメルカプトチアジアゾール及び2,5‐ビス(アルキルジチオ)−1,3,4‐チアジアゾールからなる群から選ばれる少なくとも1種である上記1〜6のいずれか1項記載の電気接点用グリース組成物。
8.チタネート系カップリング剤が、イソプロピルトリイソステアロイルチタネートである上記5〜7のいずれか1項記載の電気接点用グリース組成物。
9.アルミニウム系カップリング剤が、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレートである上記5〜7のいずれか1項記載の電気接点用グリース組成物。
10.増ちょう剤が12‐ヒドロキシステアリン酸リチウムである上記1〜9のいずれか1項記載の電気接点用グリース組成物。
11.銅、銅合金又は貴金属表面を有する摺動電気接点用の上記1〜10のいずれか1項記載の電気接点用グリース組成物。
12.銅、銅合金又は貴金属表面を有する摺動電気接点における上記1〜11のいずれか1項記載の電気接点用グリース組成物の使用。
本発明のグリース組成物に使用される有機亜鉛化合物としては、亜鉛ジチオホスフェート、亜鉛ジチオカーバメート、脂肪酸亜鉛塩、サリチル酸亜鉛塩、アセト酢酸エステル亜鉛錯体、硫化オキシ亜鉛キサンテート、酸化亜鉛と酸性リン酸エステルとの反応物、酸化亜鉛とグリセリンモノ脂肪酸エステルとの反応物が挙げられる。好ましいものは、亜鉛ジチオホスフェートであり、特に下記の一般式(1)で表される亜鉛ジアルキルジチオホスフェートが好ましい。
(R1O)2PS−S−Zn−S−PS(OR1)2 (1)
式中R1は同一でも異なっていても良く、炭素原子数1〜24,好ましくは4〜5のアルキル基である。
本発明のグリース組成物中、有機亜鉛化合物の含有量は、低温時のチャタリング防止の観点から、グリース組成物全体に対して、好ましくは0.1〜5.0質量%、さらに好ましくは0.3〜3.0質量%、最も好ましくは0.5〜1.0質量%である。
特に好ましい化合物は、R2がn‐オクチル基のチアジアゾール化合物である。
本発明のグリース組成物中、チアジアゾール系化合物の含有量は、低温時のチャタリング防止の観点から、グリース組成物全体に対して、好ましくは0.01〜3.0質量%、さらに好ましくは0.05〜1.0質量%、最も好ましくは0.1〜0.5質量%である。
本発明のグリース組成物には、有機亜鉛化合物とチアジアゾール系化合物を併用しても良い。その場合の各化合物の含有量は、上記含有量を考慮して適宜決定すればよい。
(R3O)n−Ti−(OR4)4-n (3)
式中、R3は炭素原子数1〜10のアルキル基またはアルコキシ基を示し、R4は炭素原子数1〜20のアシル基を示し、nは1〜4の整数を示す。
本発明のグリース組成物中、アルミニウム系カップリング剤の含有量は、低温時のチャタリング防止の観点から、グリース組成物全体に対して、好ましくは0.1〜5.0質量%、さらに好ましくは0.3〜3.0質量%、最も好ましくは0.5〜1.0質量%である。
本発明のグリース組成物には、チタネート系カップリング剤とアルミニウム系カップリング剤を併用しても良い。その場合の各化合物の含有量は、上記含有量を考慮して適宜決定すればよい。
本発明のグリース組成物中、増ちょう剤の含有量は、通常3〜30質量%であり、好ましくは5〜25質量%、さらに好ましくは、5〜15質量%である。これは、本発明のグリース組成物の硬さ(ちょう度)200〜400を得るためのものであり、増ちょう剤の含有量が3質量%以下では得られたグリースは流動状で軟らかすぎ、30質量%を超えると硬すぎる傾向がある。
本発明に使用する基油は、40℃の動粘度が9〜40mm2/sであり、好ましくは17〜30mm2/sである。動粘度が低すぎると、基油が蒸発しやすくなり、耐熱性が低下する。また、動粘度が高すぎると、潤滑油膜が厚くなり電気が通り難くなる。即ち、低温領域で基油の粘度増加が大きく、接触安定性に悪影響を与え、チャタリング(電圧降下)が発生し易くなる。
本発明のグリース組成物が適用される電気接点の材料は、特に限定されないが、銅、銅合金、金、銀等の貴金属、あるいは銅や銅合金の表面に金メッキや銀メッキ等の貴金属メッキを施したものが好ましい。金メッキや銀メッキ等の貴金属メッキ表面をもつ電気接点には、有機亜鉛化合物及びチアジアゾール系化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種を含み、かつ、チタネート系カップリング剤及びアルミニウム系カップリング剤からなる群から選ばれる少なくとも1種の添加剤を含むものが好ましい。
以下、実施例によって本発明をさらに詳述するが、下記実施例は本発明を制限するものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施することはすべて本発明の技術範囲に包含される。
下記の表1〜表3に示すように、増ちょう剤、基油、添加剤を含有するグリース組成物を調製し、その特性を下記の方法により評価した。結果を表1〜表3に示す。表中の数字は質量部である。
実施例及び比較例のグリース組成物に使用した各成分は以下のとおりである。
リチウム石けん(12−ヒドロキシステアリン酸リチウム)
基油
1: PAO1:動粘度(40℃) 18mm2/s
2: PAO2:動粘度(40℃) 22.5mm2/s
3: PAO3:動粘度(40℃) 48mm2/s
4: 鉱物油 :動粘度(40℃) 17mm2/s
添加剤
1: 亜鉛ジアルキルジチオホスフェート(ZnDTP)(アルキル基:C4〜C5)
2: アルキルメルカプトチアジアゾール(アルキル基:C8〜C12)
3: 2,5−ビス(オクチルジチオ)−1,3,4−チアジアゾール
4: ステアリルメルカプタン
5: イソプロピルトリイソステアロイルチタネート
6: アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート(アルコキシ基:C18)
7: 酸化亜鉛
8: ひまし油
9: ベンゾトリアゾール系化合物
A(実施例1〜4、比較例1〜7)
銅合金プレートに厚さ0.5mmのグリースを塗布し、2連型接点環境試験機(山崎精機研究所製)に銅ブラシと銅合金プレートをセットし、規定の荷重、摺動速度、摺動距離、温度条件、電圧・電流で、65万回往復摺動させた後の銅合金プレートの摩耗深さを確認する。
測定条件
荷重:200gf 摺動速度:70mm/s
摺動距離(片道):20mm 試験温度:25℃
摺動回数:65万回
銀メッキプレートに厚さ0.5mmのグリースを塗布し、トライボギア試験機(新東科学製)に銀メッキリベットと銀メッキプレートをセットし、規定の荷重、摺動速度、摺動距離、温度条件で10万回往復摺動させた後の銀メッキプレートの摩耗深さを確認する。
測定条件
荷重:200gf 摺動速度:70mm/s
摺動距離(片道):20mm 試験温度:25℃
摺動回数:10万回
A(実施例1〜4、比較例1〜7)
銅合金プレートに厚さ0.5mmのグリースを塗布し、2連型接点環境試験機(山崎精機研究所製)に銅ブラシと銅合金プレートをセットし、規定の荷重、電圧・電流をかけ、25℃で3回摺動させる(慣らし運転)。規定の温度で2時間静置した後、5往復摺動させる(慣らし運転)。再び規定温度で30分保持した後、1摺動目のチャタリング発生時間を測定する。
測定条件
荷重:90gf 摺動速度:70mm/s 摺動距離(片道):20mm
電圧:12V 電流:25mA 試験温度:‐35℃
銀メッキプレートに厚さ0.5mmのグリースを塗布し、2連型接点環境試験機(山崎精機研究所製)に銀メッキリベットおよび銀メッキプレートをセットする。規定の荷重、電圧・電流をかけ、規定の温度で2時間静置した後、10往復摺動させる(慣らし運転)。再び規定温度で30分保持した後、1摺動目のチャタリング発生時間を測定する。
測定条件
荷重:80gf 摺動速度:70mm/s 摺動距離(片道):20mm
電圧:5V 電流:10mA 試験温度:‐40℃
銅合金プレートに試験グリースを厚さ2mmで塗布し、120℃の恒温槽に200時間静置した後、銅合金への付着物の有無(表面外観の変色の有無)を確認する。銅及び銅合金が腐食すると表面に付着物(絶縁被膜)を生成し、導通不良を起こす。
○:付着物なし ×:付着物あり
銀メッキプレートに試験グリースを厚さ0.1mmで塗布し、80℃で120時間静置した後、銀メッキリベットおよび銀メッキプレートを電気接点シミュレータ(山崎精機研究所製CRS‐153‐AU)にセットし、規定の荷重、電流をかける。これを規定条件で2mm摺動させたときの接触抵抗を測定する。
測定条件
電流:10mA 接点端子:銀メッキリベット 接触荷重:100gf
これに対して、添加剤として有機亜鉛化合物又はチアジアゾール系化合物を含まない、比較例1では、耐摩耗性が低く、表面付着物がある。
添加剤として有機亜鉛化合物又はチアジアゾール系化合物を含まず、かつ基油として動粘度の高い合成炭化水素油又は鉱物油を使用した比較例2及び3では、低温域でのチャタリングの発生があり、表面付着物もある。
添加剤として有機亜鉛化合物及びチアジアゾール系化合物を含むが、基油として動粘度の高い合成炭化水素油を使用した比較例4では、低温域でのチャタリングの発生がある。
実施例1において有機亜鉛化合物の代わりに酸化亜鉛、ひまし油、ベンゾトリアゾール化合物を使用した比較例5−7では低温域でのチャタリングの発生があり、表面付着物もある。
これに対して、添加剤として有機亜鉛化合物又はチアジアゾール系化合物を含まない、比較例8では、摩耗深さが大きく、接触抵抗が高い。
添加剤として有機亜鉛化合物又はチアジアゾール系化合物を含まず、動粘度が高い基油を使用した比較例9では、低温域でのチャタリングの発生があり、接触抵抗が高い。
添加剤として有機亜鉛化合物又はチアジアゾール系化合物を含まないが、チタネートカップリング剤を含む比較例10及び11では、摩耗深さはやや小さくなるが、低温域でのチャタリングの発生がある。
添加剤としてチアジアゾール系化合物を含むが基油として鉱物油を使用した比較例12では、摩耗深さはやや小さくなるが、低温域でのチャタリングの発生がある。
り、接触抵抗が高い。
添加剤としてチアジアゾール系化合物又はチタネートカップリング剤を含まないが、ひまし油を使用した比較例13では、摩耗深さが大きく、低温域でのチャタリングの発生がある。
添加剤としてチアジアゾール系化合物又はチタネートカップリング剤を含まないが、ベンゾトリアゾール系化合物を使用した比較例14では、摩耗深さが大きく、低温域でのチャタリングの発生がある。
添加剤としてチアジアゾール系化合物又はチタネートカップリング剤を含まず、基油として鉱物油を使用し、ステアリルメルカプタンを使用した比較例15では、摩耗深さが大きく、低温域でのチャタリングの発生がある。
Claims (12)
- 増ちょう剤、基油、及び添加剤を含む電気接点用グリース組成物において、基油として40℃における動粘度が9〜40mm2/sである合成炭化水素油を含み、添加剤として有機亜鉛化合物及びチアジアゾール系化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種を含む電気接点用グリース組成物。
- 添加剤として有機亜鉛化合物を含む請求項1記載の電気接点用グリース組成物。
- 有機亜鉛化合物が亜鉛ジチオホスフェートである請求項2記載の電気接点用グリース組成物。
- 添加剤としてチアジアゾール系化合物を含む請求項1〜3のいずれか1項記載の電気接点用グリース組成物。
- チタネート系カップリング剤及びアルミニウム系カップリング剤からなる群から選ばれる少なくとも1種の添加剤を含む請求項1〜4のいずれか1項記載の電気接点用グリース組成物。
- 合成炭化水素油がポリ‐α‐オレフィンである請求項1〜5のいずれか1項記載の電気接点用グリース組成物。
- チアジアゾール系化合物が、アルキルメルカプトチアジアゾール及び2,5‐ビス(アルキルジチオ)−1,3,4‐チアジアゾールからなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項1〜6のいずれか1項記載の電気接点用グリース組成物。
- チタネート系カップリング剤が、イソプロピルトリイソステアロイルチタネートである請求項5〜7のいずれか1項記載の電気接点用グリース組成物。
- アルミニウム系カップリング剤が、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレートである請求項5〜7のいずれか1項記載の電気接点用グリース組成物。
- 増ちょう剤が12‐ヒドロキシステアリン酸リチウムである請求項1〜9のいずれか1項記載の電気接点用グリース組成物。
- 銅、銅合金又は貴金属表面を有する摺動電気接点用の請求項1〜10のいずれか1項記載の電気接点用グリース組成物。
- 銅、銅合金又は貴金属表面を有する摺動電気接点における請求項1〜11のいずれか1項記載の電気接点用グリース組成物の使用。
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