JPH03217497A - グリース組成物 - 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 この発明はグリース組成物、特に大電流の条件下で開閉
されるスイッチの銅系摺動接点用グリースとして好適な
耐摩耗性のグリース組成物に関する。

従来の技術 自動車等の車両には、高い安全性を確保するために各種
の機器類や装置が搭載されるようになり、これに伴って
耐久性に優れた小型スイッチが要請されている。この種
のスイッチには、多機能低コスト等の観点から、負荷直
切り型の銅系接点を用いることが望ましいとされている
。

しかしながら、この種のスイッチは開閉時のアーク熱や
摩擦熱だけでなく、腐食性環境や高接触圧等にさらされ
るために、銅接点の酸化と摩耗が進行し易いという問題
があり、その解決が要請されている。

本件出願人は先に、銅接点の酸化と摩耗の進行を有効に
防止し得る耐摩耗性のグリース組成物を提供した（特開
平１−１８２３９７号公報参照）。

発明が解決しようとする課題 この発明は、該グリース組成物に改良を加え、耐熱性に
優れ、銅接点に高い繰返し耐久性能を付与するグリース
を提供するためになされたものである。

課題を解決するだめの手段 即ちこの発明は、一般式（Ｉ）： ＣＨ３ （式中、Ｒは分枝鎖を有することもある炭素原子数１〜
ｌ８のアルキル基を示し、ｎは２〜４０の整数を示す） で表わされるポリオキシプロピレングリコールモノアル
キルエーテル、不オペンチルポリオールおよび／または
不才ペンチルボリオールエステルを８０重量％以上含有
する基油１００重量部、高級脂肪酸のリチウム塩および
／または有機物親和性の第４級アンモニウム塩処理粘土
鉱物５〜４０重量部およびホスホン酸系界面活性剤０．
０５〜３重量部含有するグリース組成物に関する。

基油の成分である一般式（１）で表わされるポリオキシ
プロピレングリコールモノアルキルエーテルは、例えば
プロピレンオキサイドに多価アルコール、例エハエチレ
ングリコール、プロピレンクリコールおよびブチレング
リコール等のアルキレングリコールを常法により付加重
合させることによって調製されるオリゴマーである。

式（Ｉ）において、Ｒは分枝鎖を有することもある炭素
原子数１〜１８のアルキル基を示し、ｎは２〜４０、好
ましくは８〜３０の整数を示す。

本発明に使用する基油は上記ポリオキシプロピレングリ
コールモノアルキＪレエーテル、ネオベンチルポリオー
ルおよび／またはネオペンチルボリオールエステルを８
０重量％以上含有する。この種の油は熱分解での煤の生
成が少いものであるが、これらの成分の含有量が８０重
量％よりも少ない場合には、この煤生成が少いと言う特
徴が弱くなる。

本発明に使用する基油には、上記成分のほかに洋平から
摺動培占用グリースのｔ浦虚分〉１，て堂用されている
もの、例えばα−才レフイン油などの炭化水素系合成油
等を２０重量％以下の範囲内で適宜配合してもよい。

本発明によるグリース組成物は、上記基油に高級脂肪酸
のリチウム塩および／または有機物親和性の第４級アン
モニウム塩処理粘土鉱物、並びにホスホン酸系界面活性
剤を必須成分として所定量配合することによって調製さ
れる。

高級脂肪酸のリチウム塩としてはステアリン酸リチウム
および／または１２−ヒドロキシステアリン酸リチウム
が例示される。

有機物親和性の第４級アンモニウム塩処理粘土鉱物とし
てはジメチルジオクタデシルアンモニウムモンモリロナ
イト、ジメチルベンチルオクタデシルアンモニウムへク
トライト、モノアルキルベンジルトリアルキルアンモニ
ウム系化合物等の芳香族アンモニウム化合物含有モンモ
リロナイト、およびこれらの任意の混合物が例示される
。

これらの高級脂肪酸のリチウム塩および／また＋右場物
相却妊箇笛Ａ８易ア・ノキーカ八市棚卯舷手鉱物の配合
量は上記の基油１００重量部に対して、５〜４０重量部
、好ましくは５〜３０重量部であり、５重量部以下の場
合には、摺動接点グリースに使用した場合耐摩耗性が低
下し、又グリースが軟らかくなり、剪断安定性が悪く軟
化流出してしまう。

また、４０重量部以上の場合には、グリースは硬すぎて
塗布性が悪くなる。

ホスホン酸系界面活性剤としては「セパール４４１１０
０Ｊおよび［セバールＢ５６６Ｊ（中京油脂株式会社製
市販品）等が例示される。

ホスホン酸系界面活性剤の配合量は上記の基油１００重
量部に対して０，０５〜３重量、好ましくは０．０５〜
１重量部であり、０．０５重量部以下の場合には、その
効果が少く、また、３重量部以上の場合には、高温腐食
環境でのホスホン酸による銅板腐食が進む傾向にある。

本発明によるグリース組成物には上記成分のほかに、所
望により錫微粉末を配合し、これによって、摺動面の油
切れによる摩耗および銅粉末の凝集と絶縁体上のグリス
塗布面への付着とこれによる第４図〜第１４図に示され
る耐久回数を重ねた場合の絶縁抵抗の低下をさらに効果
的に防止してもよい。

錫微粉末の粒径は通常５〜ｌＯμ以下であり、その配合
量は、上記の基油１００重量部に対して２〜１５重量部
、好ましくは２〜１０重量部であり、２重量部以下は効
果がなく、１５重量以上になると摺動面の機械的摩耗を
増大させるので好ましくない。

更に本発明によるグリース組成物には上記成分の代りに
又はこれに加えて、１μ以下（０．０２〜０．２μ程度
）の二酸化錫超微粉末、又は空気中４００°Ｃ前後の高
温加熱で二酸化錫を生成する有機錫化合物を基油１００
重量部に対し生成Ｓｎ○２の量に換算して０．０１−１
重量部配合してもよい。

この場合、前記錫粉末より微細のため少量配合で前記の
効果をあげさせる。有機錫化合物としては一般式（■）
： ＲｎＳｎＸ＊−ｎ　　　　　　　　　　（ＩＩ）〔式中
、Ｒは炭素原子数１〜１２のアルキル基またはフェニル
基を示し、ＸはＳ　（　Ｃ　Ｈ　２）ｍＣ　Ｏ○Ｒ’（
式中、Ｒ′は炭素原子数１〜２２のアルキル基またはフ
ェニル基を示し、ｍは１〜８の数を示す）を示し、ｎは
１または２の数を示す〕で表わされる化合物が例示され
る。

この超微粉又は有機錫化合物も０．０１重量部より少い
と効果がなく、１重量部以上多くする必要もない。

なお、銅粉末と錫微粉末の凝集は前記のホスホン酸系界
面活性剤の作用によって防止される。

本発明によるグリース組成物には、所望によりさらに常
套の添加剤、例えば金属不活性剤（ペンゾトリアゾール
類、チアジアゾール類、Ｎ，Ｎ″ジサリチリデン−１，
２−ジアミノプロパン等）、第２級芳香族アミン系酸化
防止剤（ジフエニルアミン、７エニルナフチルアミン、
ンフェニルーｐフ二二レンジアミン、ジオクチルジフエ
ニルアミン等）、フェノール系酸化防止剤（２．６−シ
ｔ　−ブチルーｎ−メチルフェノール等）および増粘剤
（液状ポリブタジエン、オレフィン系増粘剤等）等を適
宜配合してもよい。

作　　用 本発明によるグリース組成物を銅系摺動接点用グリース
として使用した場合、ホスホン酸系界面活性剤が接点の
摩耗で発生する銅粉末に吸着するので凝着摩耗がへり、
絶縁劣化をもたらす銅粉末の絶縁体上のグリース塗布面
への凝集付着が効果的に防止される。

また、該グリース組成物にさらに高温で酸化して二酸化
錫になる錫微粉末及び二酸化錫微粉末を配合することに
よって、接点間にミクロンオーダーの間隙が形成され、
該間隙に油成分が毛管現象によって浸透するので、接点
における油切れや摩耗か有効に防止されるだけでなく、
該微粉末は．高エネルギーの電気アークによって基油成
分が熱分解して発生する水素ラジカルや媒の酸化触媒と
しても作用するので、媒（ＣｏやＣ）が酸化してＣ０２
となり、グリース炭化物の生成量が低減すると共に水素
ラジカルが減少しこれによる銅接点摩耗粉末の清浄化（
還元）とこれに伴う凝着摩耗の減少でグリース塗布面へ
の銅粉末の凝集付着が一層効果的に抑制される。

以下、本発明を実施例によって説明する。

実施例 ■．グリース組成物の調製 実施例１ 表−１の配合処方によるグリース組成物ｌを次の様にし
て調製した。

ポリオキシプロピレングリコールモノエーテル、α−オ
レフィン重合油およびステアリン酸リチウムを十分に攪
拌混合した後、加熱下で混合物の温度が１８５°Ｃにな
るまで攪拌を続行し、加熱を止めて放冷しながら攪拌を
続け、混合物の温度が６０゜Ｃになった時点で第４級ア
ンモニウム塩含有粘土を加えて十分混合した。次いでメ
チルアルコールを加えて十分に混合した後、再度加熱し
、混合物の温度が１００°Ｃになった時点で加熱を止め
、ペンゾトリアゾールおよび２．６−ジターシャリーブ
チル一〇一メチルフェノールを添加し、混合物を室温ま
で放冷した後、ホスホン酸離型剤、ミクロンオーダーの
錫粉末を添加し混合した後、三段ロールによる仕上げ処
理に付した。

得られたグリース組成物の性状を表−１に示す。

実施例２ 表−１の配合処方によるグリース組成物２を次の様にし
て調製した。

ホリオーノレコンプレックスエステノレ、ポリオキシプ
ロピレングリコールモノエーテルおよびステアリン酸リ
チウムを十分に攪拌混合した後、加熱下で混合物の温度
が１８５゜Ｃになるまで攪拌を続行し、加熱を止めて放
冷しながら攪拌を続け、混合物の温度が１００゜Ｃにな
った時点でペンゾトリアゾールおよび２．６−ジターシ
ャリーブチル＝ｎメチルフェノールを添加し、混合物を
室温まで放冷した後、ホスホン酸離型剤、ミクロンオー
ダーの錫粉末を添加し、混合した後、三段ロールによる
仕上げ処理に付した。

得られたグリース組成物の性状を表−１に示す。

実施例３ 表−１の配合飽方によるグリース組成物３を次の様にし
て調製した。

ポリオールコンプレックスエステル、ポリオキシプロピ
レングリコールモノエーテルおよヒ第４級アンモニウム
塩含有粘土を十分に攪拌混合した後、メチルアルコール
を加えて十分に混合し、加熱下で混合物の温度がｌ００
゜Ｃになった時点で加熱を止め、ペンゾトリアゾールお
よび２．６−ジターシャリーブチルーｎ−メチルフェノ
ールを添加し、混合物を室温まで放冷した後、ホスホン
酸離型剤、ミクロンオーダーの錫粉末を添加し、混合し
た後、三段ロールによる仕上げ処理に付した。

得られたグリース組成物の性状を表−１に示す。

実施例４ 実施例ｌの手順に準拠し、表−１の配合処方によってグ
リース組成物４を調製した。

この組成物の性状を表−１に示す。

実施例５ 実施例３の手順に準拠し、表一１の配合処方によってグ
リース組成物５を調製した。

この組成物の性状を表−１に示す。

比較例１および２ 実施例１の手順に準拠し、表一１の配合処方によってグ
リース組成物１″及び２′を調製した。

これらの組成物の性状を表−１に示す。

比較例３、５および６ 実施例２の手順に準拠し、表−１の配合処方によってグ
リース組成物３′、５′及び６′を調製しｌこ。

これらの組成物の性状を表−１に示す。

比較例４ 実施例３の手順に準拠し、表−１の配合処方によってグ
リース組成物４′を調製した。

この組成物の性状を表−１に示す。

■．グリース組成物の性能 上記の様にして調製したグリース組成物１〜５および１
′〜６′のスイッチ耐久性能、低温可使性能および銅接
点の腐食性能を次の様にして測定し、結果を表−２に示
す。

テストサンプル：実際の摺動スイッチに類似した摺動ス
イッチとして第１図および第２図に示すテストサンプル
を作成した。第１図はテストサンプルの平面図であり、
第２図は第１図のＡ−Ａ’線に沿った断面である。無機
フィラー（シリケートガラス）配合ナイロン６６製イン
シュレータ（１）に銅製固定接点（２）を埋設し、接点
開閉部にエアーギャップ（３）を設けて固定子とした。

インシュレータ（１）の表面に試料グリース（８）を塗
布する。

第１図において、（４）および（５）はそれぞれ可動接
点および常閉接点を示し（第３図参照）、点線はこれら
の接点の摺動軌跡を示す。

試験装置二上記のようにして作成したテストサンプル（
６）を第３図に示すモータ（７）に固定されたローター
に装着し、図示する様に荷重を印加し、モータを回転さ
せることによって所定の負荷を開閉させる（印加電圧：
ＤＣｌ４Ｖ，負荷：ランブｌＳＯＷ，負荷開閉速度：ｌ
５回／分）。該開閉テストは５万回おこなう。エアーギ
ャップ（３）が介在する領域において、固定接点（２）
の縁部から３ｍｍ離れた位置におけるイナシュレータ（
１）の絶縁抵抗を測定する。

（２）低温可使性能 ＪＩＳ−Ｋ２２０５に従い、−３０°Ｃにおける起動ト
ルクと回転トルクを測定することによって評価した。

（３）銅接点の腐食性能 パフ仕上げした後、試料グリースを１０ｍｇ／ｃｍ２で
塗布した銅板（０　．７ｃｍＸ　７ｃｍＸ　３ｍｍ）を
、６０゜Ｃで９５％ＲＨの恒温槽中に１２０時間放置し
た後、その表面の変色情況を観察すると共に、接触抵抗
を測定する。

接触抵抗は電気接点シミュレー夕を使用し通電電流ｌｍ
Ａ，接触圧５０ｇの条件下で測定した。

（以下、余白） 発明の効果 本発明によるグリース組成物は、特に大電流の条件下で
開閉されるスイッチの銅系摺動接点用グリースとして好
適な耐摩耗性のグリース組成物であって、耐熱性に優れ
、摺動接点の摩耗粉末の発生が少ないので、銅接点に高
い繰り返し耐久性能を付与し、高耐久性スイッチ、就中
、自動車用スイッチの有意な小型化を可能にする。

【図面の簡単な説明】

第１図はスイッチ耐久性能試験用のテストサンプルの平
面図である。 第２図は第１図のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。 第３図はスイッチ耐久性能の試験装置の断面図である。 第４図〜第８図はそれぞれグリース組成物１〜５を銅接
点に使用した場合のインシュレー夕の絶縁抵抗と耐久回
数との関係を示すグラフである。 第９図〜第１４図はそれぞれグリース組成物１′〜６′
を銅接点に使用した場合のインシュレータの絶縁抵抗と
耐久回数との関係を示すグラフである。 （１）はインシュレー夕、（２）は銅製固定接点、（３
）はエアーギャップ、（４）は可動接点、（５）は常閉
接点、（６）はテストサンプル、（７）はモータ、（８
）は試料グリースを示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一般式（ I ）： ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （式中、Ｒは分枝鎖を有することもある炭素原子数１〜
   １８のアルキル基を示し、ｎは２〜４０の整数を示す） で表わされるポリオキシプロピレングリコールモノアル
   キルエーテル、ネオペンチルポリオールおよび／または
   ネオペンチルポリオールエステルを８０重量％以上含有
   する基油１００重量部、高級脂肪酸のリチウム塩および
   ／または有機物親和性の第４級アンモニウム塩処理粘土
   鉱物５〜４０重量部およびホスホン酸系界面活性剤０．
   ０５〜３重量部含有するグリース組成物。 ２、錫微粉末を２〜１５重量部含有する請求項１記載の
   グリース組成物。 ３、請求項２記載のミクロンオーダーの錫微粉末に加え
   てまたは該粉末の代わりに０．０２〜０．２μの酸化錫
   超微粉および／または空気中で４５０℃以上に加熱して
   酸化錫を生成する有機錫化合物を生成するＳｎＯ＿２に
   換算して、基油１００重量部に対し０．０１〜２重量部
   含有する請求項１記載のグリース組成物。 ４、有機錫化合物が一般式（II）： ＲｎＳｎＸ＿４−ｎ（II） 〔式中、Ｒは炭素原子数１〜１２のアルキル基またはフ
   ェニル基を示し、ＸはＳ（ＣＨ＿２）＿ｍＣＯＯＲ′（
   式中、Ｒ′は炭素原子数１〜２２のアルキル基またはフ
   ェニル基を示し、ｍは１〜８の数を示す）を示し、ｎは
   １または２の数を示す〕 で表わされる化合物である請求項３記載のグリース組成
   物。 ５、金属不活性剤および第２級芳香族アミン系酸化防止
   剤を含有する請求項１または２記載のグリース組成物。