DE112017001618B4

DE112017001618B4 - Oberflächenschutzzusammensetzung und mit Anschluss versehener elektrischer Draht

Info

Publication number: DE112017001618B4
Application number: DE112017001618.5T
Authority: DE
Inventors: Yutaka Takata; Takehiro Hosokawa; Tatsuya Hase; Naoyuki Oshiumi; Takuya Yamashita; Makoto Mizoguchi; Koichi Yoshida; Kenichi Komiya; Yuji Shitara; Kazuhiro Yagishita
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; Kyushu University NUC; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd; JXTG Nippon Oil and Energy Corp
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; Kyushu University NUC; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd; Eneos Corp
Priority date: 2016-03-29
Filing date: 2017-03-08
Publication date: 2023-10-05
Anticipated expiration: 2037-03-09
Also published as: CN108884409A; US20190106652A1; JP2017179040A; DE112017001618T5; JP6446383B2; WO2017169578A1

Abstract

Oberflächenschutzzusammensetzung, umfassend:ein Material mit hoher Konsistenz (A), umfassend:ein Schmiermittel-Grundöl; undeine Amidverbindung; undeine Zusammensetzung (B), die enthält:eine Phosphorverbindung, umfassend:eine oder mehrere, ausgewählt aus Verbindungen, wiedergegeben durch die allgemeinen Formeln (1) und (2); undein Metall,wobei ein Masseverhältnis (A):(B) des Materials mit hoher Konsistenz (A) zu der Zusammensetzung (B) in einem Bereich von 50:50 bis 98:2 liegt, das Schmiermittel-Grundöl eine kinematische Viskosität innerhalb eines Bereichs von 100 bis 150 mm2/s bei 100°C und ein zahlenmittleres Molekulargewicht von 400 oder höher aufweist:worin X1bis X7jeweils unabhängig ein Sauerstoffatom oder ein Schwefelatom wiedergeben, R11bis R13jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom oder eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen wiedergeben, unter denen mindestens eine eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen ist, und R14bis R16jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom oder eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen wiedergeben, unter denen mindestens eine eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen ist,wobei die Oberflächenschutzzusammensetzung eine Scherviskosität von 1000 mPa.s oder höher bei 100°C aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Oberflächenschutzzusammensetzung und einen mit Anschluss versehenen elektrischen Draht und insbesondere eine Oberflächenschutzzusammensetzung, die in der Antikorrosionseigenschaft zum Verhindern von Metallkorrosion ausgezeichnet ist, und einen mit der Oberflächenschutzzusammensetzung behandelten mit Anschluss versehenen elektrischen Draht, der in der Antikorrosionseigenschaft ausgezeichnet ist.
Für Metallgeräte und Metallkomponenten wird Fett zum Zwecke der Schmierung und Korrosionsbeständigkeit verwendet. So beschreibt beispielsweise die Patentliteratur 1 die Verwendung von Fett bzw. Schmierfett, das ein Perfluorether-Grundöl, ein Konsistenzverbesserungsmittel, Bariumsulfat oder Antimonoxid enthält, in Maschinenteilen. Die Patentliteratur 2 schlägt die Verwendung eines Oberflächenbehandlungsmittels vor, das 30 bis 95 Masse-% einer flüchtigen Flüssigkeit mit einem Siedepunkt von 300°C oder weniger, 1 bis 50 Masse-% eines Schmiermittelöls und/oder eines Korrosionsschutzmittels und 0,1 bis 50 Masse-% einer Verbindung mit einer Amidgruppe enthält. Ferner sind aus der Patentliteratur 3 ein antikorrosives Mittel sowie ein mit Anschluss versehener elektrischer Draht und aus der Patentliteratur 4 eine Oberflächenschutzmittelzusammensetzung und eine elektrische Verbindungsstruktur unter Verwendung derselben sowie ein Verfahren zur Herstellung der elektrischen Verbindungsstruktur bekannt.

Patentliteratur 1: JP 4 811 408 B2
Patentliteratur 2: WO 2009 / 022 629 A1
Patentliteratur 3: DE 11 2016 006 190 T5
Patentliteratur 4: JP 2015 - 183 220 A

Das in der Patentliteratur 1 offenbarte Fett zeigt eine schlechte Haftung auf dem Metall. Insbesondere unter den Hochtemperaturbedingungen kann das Fett aus der Metalloberfläche austreten und es wird schwierig, die Metalloberfläche stabil zu schützen. Dies liegt vermutlich daran, dass das Fett der Patentliteratur 1 mit der Metalloberfläche nicht chemisch verbunden ist, sondern lediglich durch die Van der Waals-Kraft auf der Metalloberfläche haftet, was zu einer schwächeren Adsorption führt. Das Oberflächenbehandlungsmittel in der Patentliteratur 2 zeigt ebenfalls eine schlechte Haftung auf einem Metall. Besonders in Hochtemperaturumgebungen ist es wahrscheinlich, dass das Oberflächenbehandlungsmittel aus der Metalloberfläche austritt und somit wird es schwer, die Metalloberfläche stabil zu schützen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Oberflächenschutzzusammensetzung, die eine Metalloberfläche auch bei einer hohen Temperatur stabil schützt, und einen mit Anschluss versehenen elektrischen Draht unter Verwendung der Zusammensetzung bereitzustellen.
Um das vorangehende Problem zu lösen, enthält die Oberflächenschutzzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung ein Material mit hoher Konsistenz (A), das ein Schmiermittel-Grundöl und eine Amidverbindung enthält, und eine Zusammensetzung (B), die eine Phosphorverbindung, die eine oder mehrere, ausgewählt aus Verbindungen, wiedergegeben durch die allgemeinen Formeln (1) und (2) enthält, und ein Metall enthält, wobei ein Masseverhältnis (A):(B) des Materials mit hoher Konsistenz (A) zu der Zusammensetzung (B) in einem Bereich von 50:50 bis 98:2 liegt, und das Schmiermittel-Grundöl eine kinematische Viskosität innerhalb eines Bereichs von 100 bis 150 mm²/s bei 100°C und ein zahlenmittleres Molekulargewicht von 400 oder höher aufweist:

worin X¹ bis X⁷ jeweils unabhängig ein Sauerstoffatom oder ein Schwefelatom wiedergeben, R¹¹ bis R¹³ jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom oder eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen wiedergeben, unter denen mindestens eine eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen ist und R¹⁴ bis R¹⁶ jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom oder eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen wiedergeben, unter denen mindestens eine eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen ist.
Zudem weist die Oberflächenschutzzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung eine Scherviskosität von 1000 mPa · s oder höher bei 100°C auf.
Die Amidverbindung enthält vorzugsweise eine oder mehrere, ausgewählt aus Verbindungen, wiedergegeben durch die allgemeinen Formeln (3) bis (5): R²¹-CO-NH-R²² (3) R²³-CO-NH-Y³¹-NH-CO-R²⁴ (4) R²⁵-NH-CO-Y³²-CO-NH-R²⁶ (5) worin R²¹ bis R²⁶ jeweils unabhängig eine gesättigte oder ungesättigte lineare Kohlenwasserstoffgruppe mit 5 bis 25 Kohlenstoffatomen wiedergeben, mit der Ausnahme, dass R²² Wasserstoff sein kann, und Y³¹ und Y³² jeweils eine zweiwertige Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, ausgewählt aus einer Alkylengruppe und einer Phenylengruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen oder einer Alkylphenylengruppe mit 7 bis 10 Kohlenstoffatomen, wiedergeben.
Die Amidverbindung ist vorzugsweise ein Fettsäureamid mit einem Schmelzpunkt in einem Bereich von 20°C bis 200°C.
Die Phosphorverbindung weist vorzugsweise eine oder mehrere verzweigte Strukturen oder eine oder mehrere Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungs-Strukturen in der Struktur der Kohlenwasserstoffgruppen auf.
Das Metall, das die Zusammensetzung zusammen mit der Phosphorverbindung bildet, ist vorzugsweise mindestens eines, ausgewählt aus Alkalimetallen, Erdalkalimetallen, Aluminium, Titan und Zink.
Die Zusammensetzung der Phosphorverbindung und des Metalls weist vorzugsweise ein Molekulargewicht von 3000 oder geringer auf. Die Oberflächenschutzzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise für Antikorrosionszwecke durch den engen Kontakt mit der Oberfläche einer zu schützenden Metallkomponente verwendet, um so die Oberfläche abzudecken, wodurch Metallkorrosion verhindert wird.
Der mit Anschluss versehene elektrische Draht gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Draht, in dem ein elektrisches Verbindungsteil zwischen einem Anschluss und einem elektrischen Leiter mit der Oberflächenschutzzusammensetzung abgedeckt ist.
Die Oberflächenschutzzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält das Material mit hoher Konsistenz (A), das das Schmiermittel-Grundöl und die Amidverbindung enthält, die Zusammensetzung (B), die die Phosphorverbindung enthält, die eine oder mehrere, ausgewählt aus Verbindungen, wiedergegeben durch die vorstehenden allgemeinen Formeln (1) und (2), enthält, und das Metall. Weiterhin liegt das Masseverhältnis (A):(B) in einem Bereich von 50:50 bis 98:2. Die kinematische Viskosität des Schmiermittel-Grundöls liegt innerhalb eines Bereichs von 100 bis 150 mm²/s bei 100°C und das zahlenmittlere Molekulargewicht des Schmiermittel-Grundöls ist 400 oder höher. Durch das Enthalten der Bestandteile erleidet die Oberflächenschutzzusammensetzung auch bei einer hohen Temperatur kaum oxidativen Abbau und behält eine hohe Viskosität bei, wodurch Austreten der Zusammensetzung auch bei einer hohen Temperatur unterdrückt wird. Somit kann die Oberflächenschutzzusammensetzung eine Metalloberfläche auch bei einer hohen Temperatur stabil schützen.
Da die Oberflächenschutzzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung die Scherviskosität von 1000 mPa · s oder höher bei 100°C aufweist, wird das Austreten der Zusammensetzung in der Regel auch bei einer hohen Temperatur unterdrückt.
Wenn die Phosphorverbindung in der Oberflächenschutzzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung eine oder mehrere verzweigte Strukturen oder eine oder mehrere Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungs-Strukturen in der Struktur der Kohlenwasserstoffgruppe aufweist, trägt dies zur Verbesserung der Verträglichkeit der Phosphorverbindung mit dem Schmiermittel-Grundöl bei.
Weiterhin, wenn das Metall, das die Zusammensetzung zusammen mit der Phosphorverbindung bildet, mindestens ein Element, ausgewählt aus Alkalimetallen, Erdalkalimetallen, Aluminium, Titan und Zink, ist, ist die Anhaftung der Oberflächenschutzzusammensetzung, wenn auf eine Metalloberfläche aufgetragen, verbessert.
Wenn die Zusammensetzung von der Phosphorverbindung und dem Metall ein Molekulargewicht von 3000 oder geringer aufweist, ist die Verträglichkeit der Zusammensetzung von der Phosphorverbindung und dem Metall mit dem Schmiermittel-Grundöl verbessert.
Weiterhin ist in dem mit Anschluss versehenen elektrischen Draht gemäß der vorliegenden Erfindung ein elektrisches Verbindungsteil zwischen einem Anschluss und einem Drahtleiter mit der Oberflächenschutzzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung abgedeckt. Deshalb wird eine Metalloberfläche, wie der Anschluss und der Drahtleiter auch bei einer hohen Temperatur mit einer hohen Antikorrosionseigenschaft des gehaltenen mit Anschluss versehenen elektrischen Drahts stabil geschützt.

1 ist eine perspektivische Ansicht von einem mit Anschluss versehenen elektrischen Draht gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Längsschnittansicht entlang Linie A-A in 1.

Nun wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung genauer beschrieben.
Die Oberflächenschutzzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung (hierin anschließend manchmal als die vorliegende Schutzzusammensetzung bezeichnet) enthält ein Material mit hoher Konsistenz (A), das ein Schmiermittel-Grundöl und eine Amidverbindung enthält, eine Zusammensetzung (B), die eine spezielle Phosphorverbindung enthält, und ein Metall.
Das hierin verwendete Schmiermittel-Grundöl enthält eines von einem Mineralöl, einem Wachs-Isomeröl und einem synthetischen Öl, die üblicherweise als Grundöl eines Schmiermittelöls oder eines Gemisches aus zwei oder mehreren von ihnen verwendet werden. Konkrete Beispiele für die hierin verwendeten Mineralöle sind paraffinische und naphthenische Öle und n-Paraffin, die aus Schmiermittelölfraktionen gereinigt werden, die durch Destillation unter Normaldruck oder Destillation unter reduziertem Druck von Rohölen durch geeignete Kombination von Reinigungsbehandlungen, wie Lösungsmitteldeasphaltierung, Lösungsmittelextraktion, Hydrokracken, Lösungsmittelentwachsung, katalytische Entwachsung, Hydroraffination, Schwefelsäurereinigung und Weißtonbehandlung einer Schmiermittelölfraktion erhalten werden.
Zu den hierin verwendeten isomerisierten Ölen gehören diejenigen, die durch eine Wasserstoff-Isomerisierungsbehandlung eines Wachsrohstoffs hergestellt wurden, wie natürliches Wachs, z.B. Rohöl, das durch Lösungsmittelentwachsung eines Kohlenwasserstofföls erhalten wurde, oder ein synthetisches Wachs, das durch das sogenannte Fischer-Tropsch-Syntheseverfahren gebildet wurde, bei dem ein Gemisch aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff bei hoher Temperatur und hohem Druck mit einem geeigneten synthetischen Katalysator in Kontakt gebracht wird. Da der Paraffingatsch große Mengen an Schwefel und Stickstoff enthält, die im Schmiermittel-Grundöl unnötig sind, ist es im Falle der Verwendung des Paraffingatsches als Wachsrohstoff wünschenswert, dass der Paraffingatsch bei Bedarf hydriert wird, um einen Wachsrohstoff herzustellen, der im Schwefelgehalt und im Stickstoffgehalt reduziert ist.
Beispiele des synthetischen Öls sind nicht besonders begrenzt und umfassen ein Poly-α-olefin, wie beispielsweise ein 1-Octen-Oligomer, 1-Decen-Oligomer und Ethylen-Propylen-Oligomer oder ein hydriertes Produkt davon, Isobuten-Oligomer und hydrierte Produkte davon, Isoparaffin, Alkylbenzol, Alkylnaphthalin, Diester (zum Beispiel Ditridecylglutarat, Di-2-ethylhexyladipat, Diisodecyladipat, Ditridecyladipat und Di-2-ethylhexylsebacat), Polyolester (z.B. Trimethylolpropancaprylat, Trimethylolpropanpelargonat, Pentaerythrit-2-ethylhexanoat und Pentaerythritpelargonat), Polyoxyalkylenglykol, Dialkyldiphenylether, Polyphenylether usw.
Das Schmiermittel-Grundöl wird verwendet, welches eine kinematische Viskosität innerhalb eines Bereichs von 100 bis 150 mm²/s bei 100°C und das zahlenmittlere Molekulargewicht von 400 oder höher aufweist. Wenn die kinematische Viskosität des Schmiermittel-Grundöls ansteigt, steigt die kinematische Viskosität der vorliegenden Oberflächenschutzzusammensetzung, wodurch das Austreten der Zusammensetzung in der Regel auch bei einer hohen Temperatur unterdrückt wird. Im Hinblick auf die Leichtigkeit der Auftragung auf eine Oberfläche ist die kinematische Viskosität bevorzugt 120 mm²/s oder geringer. Wenn die kinematische Viskosität in einem Bereich von 100 bis 130 mm²/s bei 100°C liegt, sind die Flüchtigkeit und die Handhabbarkeit bei der Herstellung ausgezeichnet. Die kinematische Viskosität wird gemäß JIS K 2283 gemessen.
Das Schmiermittel-Grundöl weist ein zahlenmittleres Molekulargewicht von 400 oder höher auf. Somit ist das Molekulargewicht ausreichend hoch, um den oxidativen Abbau des Öls unter Hochtemperaturumgebungen zu unterdrücken, wodurch die Verminderung der Viskosität unterdrückt wird. Da die kinematische Viskosität des Schmiermittel-Grundöls in einer Hochtemperaturumgebung hoch gehalten wird, wird das Austreten der Zusammensetzung auch bei einer hohen Temperatur unterdrückt. Weiterhin ist aus diesem Blickwinkel das zahlenmittlere Molekulargewicht bevorzugter 450 oder höher. Noch weiterhin ist im Hinblick auf die Leichtigkeit der Auftragung auf eine Oberfläche das zahlenmittlere Molekulargewicht bevorzugter 10000 oder geringer, weiterhin bevorzugter 8000 oder geringer.
Die Amidverbindung bildet eine Netzwerkstruktur durch Wasserstoffbindungen im Schmiermittel-Grundöl. Dies verleiht dem Schmiermittel-Grundöl die Konsistenz, ein fettiges Material mit hoher Konsistenz zu sein. Das heißt, wenn es zusammen mit dem Schmiermittel-Grundöl verwendet wird, entsteht bei einer normalen Temperatur ein gelartiges Produkt. Das heißt, die Amidverbindung bildet bei normaler Temperatur ein Gel (d.h. ein halbfester Stoff) aus dem flüssigen Schmiermittel-Grundöl. Das Material mit hoher Konsistenz bleibt aufgrund seiner Konsistenz auf der Beschichtungsoberfläche des zu beschichtenden Materials bei normaler oder hoher Temperatur erhalten.
Die Amidverbindung ist eine Verbindung mit einer oder mehreren Amidgruppen (-NH-CO-) und eine Mono-Amidverbindung mit einer Amidgruppe oder eine Bis-Amidverbindung mit zwei Amidgruppen kann vorzugsweise verwendet werden.
Verbindungen, zum Beispiel, wiedergegeben durch die nachstehenden allgemeinen Formeln (3) bis (5), können als die Amidverbindung verwendet werden. Sie können einzeln verwendet werden oder zwei oder mehrere von ihnen können in Kombination verwendet werden. R²¹-CO-NH-R²² (3) R²³-CO-NH-Y³¹-NH-CO-R²⁴ (4) R²⁵-NH-CO-Y³²-CO-NH-R²⁶ (5)
In den allgemeinen Formeln (3) bis (5) geben R²¹ bis R²⁶ jeweils unabhängig eine gesättigte oder ungesättigte lineare Kohlenwasserstoffgruppe mit 5 bis 25 Kohlenstoffatomen wieder, mit der Maßgabe, dass R²² Wasserstoff sein kann; und Y³¹ und Y³² jeweils eine zweiwertige Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen wiedergeben, ausgewählt aus einer Alkylengruppe oder einer Phenylengruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen und einer Alkylphenylengruppe mit 7 bis 10 Kohlenstoffatomen. Weiterhin können in den allgemeinen Formeln (4) bis (6) Wasserstoffatome der Kohlenwasserstoffgruppe, die R²¹ bis R²⁶ ausmachen, teilweise mit einer Hydroxylgruppe (-OH) substituiert sein.
Die Amidverbindung, wiedergegeben durch die allgemeine Formel (3), beinhaltet insbesondere ein gesättigtes Fettsäureamid, wie Laurinsäureamid, Palmitinsäureamid, Stearinsäureamid, Behensäureamid und Hydroxystearinsäureamid, ein ungesättigtes Fettsäureamid, wie Ölsäureamid und Erucasäureamid, und ein substituiertes Amid aus einer gesättigten oder ungesättigten langkettigen Fettsäure und einem langkettigen Amin, wie Stearylstearinsäureamid, Oleylölsäureamid, Oleylstearinsäureamid und Stearylölsäureamid. Unter ihnen ist eine Amidverbindung, in der mindestens einer von R²¹ bis R²² in der allgemeinen Formel (3) eine gesättigte lineare Kohlenwasserstoffgruppe mit 12 bis 20 Kohlenstoffatomen ist, wie zum Beispiel eine Amidverbindung, in der R²¹ eine gesättigte lineare Kohlenwasserstoffgruppe mit 12 bis 20 Kohlenstoffatom ist und R²² ein Wasserstoffatom in der allgemeinen Formel (3) ist, oder eine Amidverbindung, in der jeder von R²¹ und R²² in der allgemeinen Formel (3) eine gesättigte lineare Kohlenwasserstoffgruppe mit 12 bis 20 Kohlenstoffatomen ist, bevorzugt. Insbesondere ist Stearylstearinsäureamid bevorzugt.
Die Amidverbindung, wiedergegeben durch die allgemeine Formel (4), beinhaltet insbesondere Ethylenbis-stearinsäureamid, Ethylenbis-isostearinsäureamid, Ethylenbis-ölsäureamid, Methylenbis-laurinsäureamid, Hexamethylenbis-ölsäureamid, Hexamethylenbis-hydroxystearinsäureamid und m-Xylylen-bis-stearinsäureamid. Unter ihnen ist eine Amidverbindung, in der mindestens einer von R²³ und R²⁴ in der allgemeinen Formel (4) eine gesättigte lineare Kohlenwasserstoffgruppe mit 12 bis 20 Kohlenstoffatomen ist, wie z.B. eine Amidverbindung, in der R²³ eine gesättigte lineare Kohlenwasserstoffgruppe mit 12 bis 20 Kohlenstoffatom ist und R²⁴ ein Wasserstoffatom in der allgemeinen Formel (4) ist, oder eine Amidverbindung, in der jeder von R²³ und R²⁴ eine gesättigte lineare Kohlenwasserstoffgruppe mit 12 bis 20 Kohlenstoffatom in der allgemeinen Formel (4) ist, bevorzugt. Insbesondere ist Ethylen-bisisostearinsäureamid bevorzugt.
Ein spezielles Beispiel der Amidverbindung, wiedergegeben durch die allgemeine Formel (5), umfasst N,N'-Distearylsebacinsäureamid. Unter ihnen ist eine Amidverbindung, in der mindestens einer von R²⁵ und R²⁶ in der allgemeinen Formel (5) eine gesättigte lineare Kohlenwasserstoffgruppe mit 12 bis 20 Kohlenstoffatomen, wie zum Beispiel eine Amidverbindung, ist, in der R²⁵ eine gesättigte lineare Kohlenwasserstoffgruppe mit 12 bis 20 Kohlenstoffatomen ist und R²⁶ ein Wasserstoffatom in der allgemeinen Formel (5) ist oder eine Amidverbindung, in der jeder von R²⁵ und R²⁶ in der allgemeinen Formel (5) eine gesättigte lineare Kohlenwasserstoffgruppe mit 12 bis 20 Kohlenstoffatomen ist, bevorzugt.
Hinsichtlich des Haltens eines Gelzustands (halbfester Zustand) bei einer Normaltemperatur, wenn mit einem Schmiermittel-Grundöl gemischt oder Halten eines Gelzustands (halbfester Zustand) allein bei Normaltemperatur, weist die Amidverbindung vorzugsweise einen Schmelzpunkt von 20°C oder höher auf. Der Schmelzpunkt ist bevorzugter 50°C oder höher, auch bevorzugter 80°C oder höher, und besonders bevorzugt 120°C oder höher. Weiterhin ist der Schmelzpunkt vorzugsweise 200°C oder geringer, bevorzugter 180°C oder geringer, auch bevorzugter 150°C oder geringer. Weiterhin liegt das Molekulargewicht der Amidverbindung vorzugsweise in einem Bereich von 100 bis 1000 und bevorzugter in einem Bereich von 150 bis 800.
Hinsichtlich des Haltens des Gelzustands (halbfester Zustand) bei einer Normaltemperatur, wenn er mit dem Schmiermittel-Grundöl gemischt wird, oder Halten eines Gelzustands (halbfester Zustand) allein bei einer Normaltemperatur, ist der Gehalt der Amidverbindung vorzugsweise 1 Masseteil oder mehr in Bezug auf 100 Masseteile des Schmiermittel-Grundöls. Der Gehalt ist bevorzugter 2 Masseteile oder höher, und auch bevorzugter 5 Masseteile oder höher. Weiterhin ist der Gehalt vorzugsweise 70 Masseteile oder geringer, bevorzugter 60 Masseteile oder geringer und auch bevorzugter 50 Masseteile oder geringer in Bezug auf 100 Masseteile des Schmiermittel-Grundöls. Vorzugsweise ist der Gehalt 60 Masseteile oder geringer, und bevorzugter 50 Masseteile oder geringer.
Eine spezielle Phosphorverbindung enthält eine oder mehrere Verbindungen, wiedergegeben durch die nachstehend wiedergegebenen allgemeinen Formeln (1) und (2):

worin X¹ bis X⁷ jeweils unabhängig ein Sauerstoffatom oder ein Schwefelatom wiedergeben, R¹¹ bis R¹³ jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom oder eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen wiedergeben und mindestens eine von ihnen eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen ist, R¹⁴ bis R¹⁶ jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom oder eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen wiedergeben, und mindestens eine von ihnen eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen ist.
Beispiele der Kohlenwasserstoffgruppe beinhalten Alkylgruppe, Cycloalkylgruppe, alkylsubstituierte Cycloalkylgruppe, Alkenylgruppe, Arylgruppe, alkylsubstituierte Arylgruppe und Arylalkylgruppe.
Beispiele der Alkylgruppe beinhalten Methylgruppe, Ethylgruppe, Propylgruppe, Butylgruppe, Pentylgruppe, Hexylgruppe, Heptylgruppe, Octylgruppe, Nonylgruppe, Decylgruppe, Undecylgruppe, Dodecylgruppe, Tridecylgruppe, Tetradecylgruppe, Pentadecylgruppe, Hexadecylgruppe, Heptadecylgruppe und Octadecylgruppe. Sie können entweder linear oder verzweigt sein.
Beispiele der Cycloalkylgruppe beinhalten Cyclopentylgruppe, Cyclohexylgruppe und Cycloheptylgruppe. Beispiele der alkylsubstituierten Cycloalkylgruppe sind Methylcyclopentylgruppe, Dimethylcyclopentylgruppe, Methylethylcyclopentylgruppe, Diethylcyclopentylgruppe, Methylcyclohexylgruppe, Dimethylcyclohexylgruppe, Methylethylcyclohexylgruppe, Diethylcyclohexylgruppe, Methylcycloheptylgruppe, Dimethylcycloheptylgruppe, Methylethylcyclopentylgruppe und Diethylcycloheptylgruppe. Die Substitutionsposition der alkylsubstituierten Cycloalkylgruppe ist nicht besonders eingeschränkt. Die Alkylgruppe kann linear oder verzweigt sein.
Beispiele der Alkenylgruppe beinhalten Butenylgruppe, Pentenylgruppe, Hexenylgruppe, Heptenylgruppe, Octenylgruppe, Nonenylgruppe, Decenylgruppe, Undecenylgruppe, Dodecenylgruppe, Tridecenylgruppe, Tetradecenylgruppe, Pentadecenylgruppe, Hexadecenylgruppe, Heptadecenylgruppe und Octadecenylgruppe. Sie können entweder linear oder verzweigt sein.
Beispiele der Arylgruppe beinhalten Phenylgruppe und Naphthylgruppe. Beispiele der alkylsubstituierten Arylgruppe beinhalten Tolylgruppe, Xylylgruppe, Ethylphenylgruppe, Propylphenylgruppe, Butylphenylgruppe, Pentylphenylgruppe, Hexylphenylgruppe, Heptylphenylgruppe, Octylphenylgruppe, Nonylphenylgruppe, Decylphenylgruppe, Undecylphenylgruppe und Dodecylphenylgruppe. Die Substitutionsposition der alkylsubstituierten Arylgruppe ist nicht besonders eingeschränkt. Die Alkylgruppe kann linear oder verzweigt sein. Die Arylalkylgruppe beinhaltet zum Beispiel die Benzylgruppe, Phenylethylgruppe, Phenylpropylgruppe, Phenylbutylgruppe, Phenylpentylgruppe und Phenylhexylgruppe. Die Alkylgruppe kann linear oder verzweigt sein.
Alle von X¹ bis X⁷ sind vorzugsweise Sauerstoffatome. Die Kohlenwasserstoffgruppen R¹¹ bis R¹⁶ mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen sind vorzugsweise Kohlenwasserstoffgruppen mit 4 bis 30 Kohlenstoffatomen und bevorzugter Kohlenwasserstoffgruppen mit 8 bis 30 Kohlenstoffatomen.
Vorzugsweise ist mindestens einer von R¹¹ bis R¹³ ein Wasserstoffatom und mindestens ein anderer von ihnen ist eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen. Vorzugsweise ist mindestens einer von R¹⁴ bis R¹⁶ ein Wasserstoffatom und mindestens ein anderer von ihnen ist eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen.
Beispiele der Verbindung, wiedergegeben durch die allgemeine Formel (1), beinhalten Phosphorsäure, Monothiophosphorsäure, Dithiophosphorsäure, Phosphitmonoester, Monothiophosphitmonoester, Dithiophosphitmonoester, Phosphitdiester, Monothiophosphitdiester, Dithiophosphitdiester, Phosphittriester, Monothiophosphittriester und Dithiophosphittriester. Sie können einzeln verwendet werden oder zwei oder mehrere von ihnen können in Kombination als die Phosphorverbindungen, wiedergegeben durch die allgemeine Formel (1), verwendet werden.
Beispiele der Verbindung, wiedergegeben durch die allgemeine Formel (2), beinhalten Phosphorsäure, Monothiophosphorsäure, Dithiophosphorsäure, Phosphatmonoester, Monothiophosphatmonoester, Dithiophosphatmonoester, Phosphatdiester, Monothiophosphatdiester, Dithiophosphatdiester, Phosphattriester, Monothiophosphattriester und Dithiophosphattriester. Sie können einzeln verwendet werden oder zwei oder mehrere von ihnen können in Kombination als die Verbindung, wiedergegeben durch die allgemeine Formel (2), verwendet werden.
Für die Phosphorverbindung ist von einem Standpunkt der Verträglichkeit die Verbesserungswirkung mit dem Material mit hoher Konsistenz (A), die Klebrigkeitsverbesserungswirkung, die Anhaftungsverbesserungswirkung an einer zu schützenden Metalloberfläche usw. der Phosphorverbindung, wiedergegeben durch die allgemeine Formel (2), bevorzugter. Weiterhin ist unter den Phosphorverbindungen, wiedergegeben durch die allgemeine Formel (2), saurer Phosphatester, wiedergegeben durch die nachstehend wiedergegebene allgemeine Formel (6) oder allgemeine Formel (7), besonders bevorzugt. P(=O)(-OR¹⁴)(-OH)₂ (6) P(=O)(-OR¹⁴)₂(-OH) (7)
Beispiele des Metalls, das die Zusammensetzung zusammen mit der speziellen Phosphorverbindung bildet, enthalten ein Alkalimetall, wie Li, Na und K, ein Erdalkalimetall, wie Mg und Ca, Aluminium, Titan, Zink usw. Sie können einzeln verwendet werden oder zwei oder mehrere von ihnen können in Kombination verwendet werden. Die Metalle können gute Adsorption an der Metalloberfläche auf Grund ihrer relativ hohen Ionisierungstendenz bereitstellen. Da zudem die Ionisierungstendenz zum Beispiel höher als jene von Sn ist, kann sie ausgezeichnet in der lonenbindungsfähigkeit an Sn sein. Unter ihnen sind Ca und Mg bevorzugter von einem Standpunkt zum Beispiel von Wasserfestigkeit. Das Metall, das die Zusammensetzung mit der speziellen Phosphorverbindung bildet, hat vorzugsweise eine Wertigkeit von zwei oder mehr von einem Standpunkt der Erhöhung des Molekulargewichts der Zusammensetzung und Wärmebeständigkeit.
Die Metallquelle für die Zusammensetzung, die die spezielle Phosphorverbindung und das Metall enthält, beinhaltet ein Metallhydroxid, ein Metallcarboxylat usw. Die Carbonsäure des Metallcarboxylats beinhaltet Salicylsäure, Benzoesäure, Phthalsäure usw. Das Metallsalz der Carbonsäure ist ein neutrales Salz. Das Metallsalz kann ein basisches Salz sein oder es kann ein überbasisches Salz sein. Unter ihnen ist überbasische Salicylsäure oder dergleichen von einem Standpunkt der Löslichkeit und Reaktivität von Metallionen während der Reaktion bevorzugt.
Wenn in der Zusammensetzung von der speziellen Phosphorverbindung und dem Metall mindestens eine von der Kohlenwasserstoffgruppe der speziellen Phosphorverbindung eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 4 bis 30 Kohlenstoffatomen ist, ist die Verträglichkeit der Zusammensetzung von der speziellen Phosphorverbindung und dem Metall mit dem Schmiermittel-Grundöl, das die langkettige Alkylverbindung ist, verbessert. Die Kohlenwasserstoffgruppe ist eine organische Gruppe, die Kohlenstoff und Wasserstoff enthält, aber keine Heteroelemente, wie N, O und S, enthält. Dann im Hinblick auf die Verträglichkeit der Zusammensetzung der speziellen Phosphorverbindung und dem Metall mit dem Schmiermittel-Grundöl, das die langkettige Alkylverbindung ist, ist die Kohlenwasserstoffgruppe der speziellen Phosphorverbindung vorzugsweise eine aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe oder eine cycloaliphatische Kohlenwasserstoffgruppe. Bevorzugter ist sie eine aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe.
Die aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe kann eine Alkylgruppe, bestehend aus einem gesättigten Kohlenwasserstoff, oder eine Alkenylgruppe, bestehend aus einem ungesättigten Kohlenwasserstoff, sein. Die Alkylgruppe oder die Alkenylgruppe als die aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe kann entweder linear oder verzweigt sein. Wenn jedoch die Alkylgruppe eine lineare Alkylgruppe, wie eine n-Butylgruppe oder n-Octylgruppe, ist, neigen Alkylketten dazu, aufeinander ausgerichtet zu sein und die Kristallinität der Zusammensetzung von der speziellen Phosphorzusammensetzung und dem Metall zu erhöhen, unter Verringerung der Löslichkeit mit dem Schmiermittel-Grundöl. In Anbetracht dessen ist, wenn die Kohlenwasserstoffgruppe eine Alkylgruppe ist, eine verzweigte Alkylgruppe bevorzugter, verglichen mit einer linearen Alkylgruppe. Da die Alkenylgruppe dagegen eine oder mehrere Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen aufweist, hat sie keine so hohe Kristallinität, auch wenn sie eine lineare Struktur aufweist. Dementsprechend kann die Alkenylgruppe entweder linear oder verzweigt sein.
Wenn die Anzahl der Kohlenstoffatome von mindestens einer Kohlenwasserstoffgruppe geringer als 4 ist, wird die spezielle Phosphorverbindung anorganisch. Weiterhin neigt die spezielle Phosphorverbindung dazu, die Kristallinität zu erhöhen. Dann zeigt sie schlechte Löslichkeit mit dem Schmiermittel-Grundöl und ist nicht mehr mit dem Schmiermittel-Grundöl kompatibel. Wenn andererseits die Anzahl der Kohlenstoffatome der Kohlenwasserstoffgruppe mehr als 30 ist, zeigt die spezielle Phosphorverbindung zu hohe Viskosität und neigt dazu, die Fluidität zu senken. Die Anzahl der Kohlenstoffatome der Kohlenwasserstoffgruppe ist vorzugsweise 5 oder mehr und bevorzugter 6 oder mehr im Hinblick auf die Verträglichkeit der Kohlenwasserstoffgruppe mit dem Schmiermittel-Grundöl. Weiterhin ist die Anzahl der Kohlenstoffatome der Kohlenwasserstoffgruppe vorzugsweise 26 oder geringer und bevorzugter 22 oder geringer von einem Standpunkt der Fluidität usw.
Weiterhin weist die Zusammensetzung von der speziellen Phosphorverbindung und dem Metall eine Phosphatgruppe (polare Gruppe) und eine nicht-polare Gruppe (Kohlenwasserstoffgruppe in der Estereinheit) zusammen in dem Molekül auf und kann in einem geschichteten Zustand vorliegen, in dem polare Gruppen miteinander assoziiert sind und nicht-polare Gruppen miteinander assoziiert sind und folglich kann die Zusammensetzung eine hoch viskose Flüssigkeit auch in einem nichtpolymerisierten Zustand sein. Wenn sie eine viskose Flüssigkeit ist, kann die Zusammensetzung stärker an der Metalloberfläche durch physikalische Adsorption auf Grund der Van der Waals-schen Kraft anhaften. Die Viskosität wird vermutlich durch die Vergrößerung, die zwischen linearen Molekülketten miteinander verursacht wird, erhalten. Im Hinblick auf das Vorstehende ist es bevorzugt, dass die spezielle Phosphorverbindung nicht entwickelt wurde, um die Kristallisation zu fördern. Speziell für diesen Zweck haben die Kohlenwasserstoffgruppen jeweils eine Anzahl an Kohlenstoffatomen von 4 bis 30, haben eine oder mehrere verzweigte Kettenstrukturen oder eine oder mehrere Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen usw.
Hinsichtlich der Anhaftung ist es notwendig, dass die spezielle Phosphorverbindung eine Zusammensetzung zusammen mit dem Metall bildet. Wenn die spezielle Phosphorverbindung selbst, die nicht aus dem Metall zusammengesetzt ist, verwendet wird, ist die Polarität des Phosphatgruppenanteils gering, die Assoziation (Kohäsionseigenschaft) zwischen den polaren Phosphatgruppen ist gering und eine Flüssigkeit von hoher Viskosität wird nicht gebildet. Folglich ist die Anhaftung (Viskosität) gering. Wenn zudem die spezielle Phosphorverbindung aus Ammoniak oder einem Amin zusammengesetzt ist, ist die Polarität bei einem Anteil der Phosphatgruppe klein und die Assoziation (Kohäsionseigenschaft) zwischen den Phosphatgruppen, die polare Gruppen sind, zueinander ist gering, wobei die Bildung einer Flüssigkeit bei hoher Viskosität scheitert. Folglich ist die Anhaftung (Viskosität) gering.
Speziellere Beispiele der Kohlenwasserstoffgruppe beinhalten Oleylgruppe, Stearylgruppe, Isostearylgruppe, 2-Ethylhexylgruppe, Butyloctylgruppe, Isomyristylgruppe, Isocetylgruppe, Hexyldecylgruppe, Octyldecylgruppe, Octyldodecylgruppe und Isobehenylgruppe.
Weiterhin sind spezielle Beispiele der Säurephosphatester Butyloctylsäurephosphat, Isomyristylsäurephosphat, Isocetylsäurephosphat, Hexyldecylsäurephosphat, Isostearylsäurephosphat, Isobehenylsäurephosphat, Octyldecylsäurephosphat, Octyldodecylsäurephosphat, Isobutylsäurephosphat, 2-Ethylhexylsäurephosphat, Isodecylsäurephosphat, Laurylsäurephosphat, Tridecylsäurephosphat, Stearylsäurephosphat, Ölsäurephosphat, Myristylsäurephosphat, Palmitylsäurephosphat, Dibutyloctylsäurephosphat, Di-isomyristylsäurephosphat, Di-isocetylsäurephosphat, Di-hexyldecylsäurephosphat, Di-isostearylsäurephosphat, Di-isobehenylsäurephosphat, Di-octyldecylsäurephosphat, Di-octyldodecylsäurephosphat, Diisobuttersäurephosphat, Di-2-ethylhexylsäurephosphat, Di-isodecylsäurephosphat, Di-tridecylsäurephosphat, Di-ölsäurephosphat, Di-myristylsäurephosphat, Dipalmitylsäurephosphat usw. Unter ihnen werden hinsichtlich zum Beispiel der Nicht-Kristallinität und molekularer Kettenverflechtung mit dem Schmiermittel-Grundöl Ölsäurephosphat und Isostearylsäurephosphat bevorzugt.
Das Molekulargewicht der Zusammensetzung der speziellen Phosphorverbindung und des Metalls ist vorzugsweise 3000 oder geringer, weil die Verträglichkeit der Zusammensetzung der speziellen Phosphorverbindung und des Metalls mit dem Material mit hoher Konsistenz durch feine Dispersion verbessert ist. Das Molekulargewicht ist bevorzugter 2500 oder geringer. Weiterhin ist das Molekulargewicht vorzugsweise 80 oder höher und bevorzugter 100 oder höher von einem Standpunkt zum Beispiel des Hemmens der Trennung auf Grund von erhöhter Konzentration der polaren Gruppe. Das Molekulargewicht kann durch Berechnung bewertet werden.
Zu der vorliegenden Oberflächenschutzzusammensetzung kann ein organisches Lösungsmittel, ein Stabilisator, ein Korrosionsinhibitor, ein Farbstoff, ein Viskositätsverbesserer, ein Füllstoff usw. zusätzlich zu dem Material mit hoher Konsistenz (A) und der Zusammensetzung (B) gegeben werden, solange wie die Funktion der vorliegenden Oberflächenschutzzusammensetzung nicht verschlechtert ist.
In der vorliegenden Oberflächenschutzzusammensetzung ist das Masseverhältnis (A):(B) des Materials mit hoher Konsistenz (A) zu der Zusammensetzung (B) in einem Bereich von 50:50 bis 98:2. Somit ist die vorliegende Oberflächenschutzzusammensetzung ausgezeichnet in der Anhaftung an einem Metall, tritt nicht von einer Metalloberfläche unter den Hochtemperaturumgebungen aus und schützt die Metalloberfläche stabil. Weiterhin bildet die Oberflächenschutzzusammensetzung einen Film mit ausreichender Dicke, um eine ausgezeichnete Antikorrosionseigenschaft zu zeigen.
In der vorliegenden Oberflächenschutzzusammensetzung liegt das Masseverhältnis (A):(B) des Materials mit hoher Konsistenz (A) zu der Zusammensetzung (B) vorzugsweise in einem Bereich von 60:40 bis 95:5 und bevorzugter in einem Bereich von 70:30 bis 90:10 von dem Standpunkt des Aufweisens einer ausreichenden Filmdicke und ausreichend Anhaftung an einem Metall.
Die Oberflächenschutzzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Scherviskosität von 1000 mPa · s oder höher bei 100°C auf. Dadurch wird die Zusammensetzung in der Regel vor dem Austreten auch bei einer hohen Temperatur unterdrückt. Zusätzlich ist von diesem Gesichtspunkt die Scherviskosität bevorzugt 1100 mPa · s oder höher, bevorzugter 1200 mPa · s oder höher. Indes ist von dem Gesichtspunkt der Leichtigkeit der Auftragung auf eine Oberfläche die Scherviskosität bevorzugt 2500 mPa · s oder geringer, bevorzugter 2000 mPa · s oder geringer. Die Scherviskosität wird gemäß JIS K7117-2 unter Bedingungen von einer Temperatur von 100°C und einer Scherrate von 100 /s gemessen. Die Viskosität kann mit einem Rotationsviskosimeter mit Kegelplatte gemessen werden. Die Scherviskosität kann in Abhängigkeit von der kinematischen Viskosität von dem Schmiermittel-Grundöl, den Gehalten des Materials mit hoher Konsistenz (A) und der Zusammensetzung (B) und dem Gehalt von der Amidverbindung usw. eingestellt werden.
Der Erweichungspunkt der vorliegenden Oberflächenschutzzusammensetzung ist vorzugsweise 150°C oder geringer, was die Materialien daran hindert, auf Grund der Wärme während der Anwendung verschlechtert zu werden. Aus diesem Blickwinkel ist der Erweichungspunkt bevorzugter 140°C oder geringer, weiter bevorzugter 130°C oder geringer. Andererseits ist von dem Standpunkt des Haltens einer hohen Antikorrosionseigenschaft der Erweichungspunkt der vorliegenden Oberflächenschutzzusammensetzung vorzugsweise 100°C oder höher, bevorzugter 110°C oder höher, weiter bevorzugter 120°C oder höher. Der Erweichungspunkt der vorliegenden Oberflächenschutzzusammensetzung kann in Abhängigkeit von den Arten (Schmelzpunkten) in der Amidverbindung des Materials mit hoher Konsistenz (A), dem Gehalt des Materials mit hoher Konsistenz (A), dem Gehalt der Amidverbindung usw. eingestellt werden.
Die vorliegende Oberflächenschutzzusammensetzung kann durch Mischen des Materials mit hoher Konsistenz (A), der Zusammensetzung (B) und gegebenenfalls benötigten zuzugebenden Komponenten erhalten werden. Weiterhin kann das vorliegende antikorrosive Mittel auch durch Mischen des Schmiermittel-Grundöls, der Amidverbindung, der Zusammensetzung (B) und gegebenenfalls benötigten zuzugebenden Komponenten erhalten werden.
Nach Beschichten einer Oberfläche mit der Oberflächenschutzzusammensetzung wird ein Hochkonsistenzfilm auf der Beschichtungsoberfläche auf Grund der Konsistenz des Materials mit hoher Konsistenz zurückgehalten. Wenn eine Amidverbindung mit einem höheren Schmelzpunkt verwendet wird, kann die Konsistenz bei einer hohen Temperatur beibehalten werden, welche hoch ist, aber geringer als der Schmelzpunkt, in der gleichen Weise bei Raumtemperatur, was zur Zurückhaltung des Hochkonsistenzfilms auf der Beschichtungsoberfläche bei der hohen Temperatur führt. Die Zusammensetzung von der speziellen Phosphorverbindung und dem Metall arbeitet als eine Metallabsorptionskomponente und trägt zur Verbesserung der Anhaftung von dem Hochkonsistenzfilm mit der Metalloberfläche bei. Da das Schmiermittel-Grundöl die kinematische Viskosität innerhalb eines Bereichs von 100 bis 150 mm²/s bei 100°C und das zahlenmittlere Molekulargewicht von 400 oder höher aufweist, wird der oxidative Abbau des Öls unter Hochtemperaturumgebungen unterdrückt, wodurch die Verminderung der Viskosität unterdrückt wird. Somit tritt die vorliegende Oberflächenschutzzusammensetzung kaum aus und schützt die Metalloberfläche auch bei einer hohen Temperatur stabil. Die vorliegende Oberflächenschutzzusammensetzung kann auf die Oberfläche von einem Beschichtungsmaterial durch Ausbreiten der vorliegenden Oberflächenschutzzusammensetzung auf der Oberfläche von einem Material, das zu beschichten ist, oder durch Eintauchen eines Beschichtungsmaterials in die vorliegende Oberflächenschutzzusammensetzung aufgetragen werden.
Die Dicke des auf die Oberfläche des zu beschichtenden Materials beschichteten Hochkonsistenzfilms ist vorzugsweise 100 µm oder kleiner hinsichtlich des Verhinderns des Austretens oder des Verhinderns des Austritts von dem beschichteten Abschnitt. Die Dicke ist bevorzugter 50 µm oder kleiner. Andererseits ist die Dicke vorzugsweise bei einer vorbestimmten Dicke oder größer von einem Standpunkt zum Beispiel von mechanischer Festigkeit usw. von dem zu beschichtenden Hochkonsistenzfilm. Die untere Grenze der Filmdicke beinhaltet zum Beispiel 0,5 µm, 2 µm, 5 µm usw.
Die vorliegende Oberflächenschutzzusammensetzung kann für Antikorrosionszwecke usw. verwendet werden. Die vorliegende Oberflächenschutzzusammensetzung kann zum Beispiel für einen Antikorrosionszweck durch engen Kontakt mit der Oberfläche einer zu schützenden Metallkomponente, um die Oberfläche abzudecken, wodurch Metallkorrosion verhindert wird, verwendet werden. Zur Verwendung in dem Antikorrosionszweck kann sie zum Beispiel als ein antikorrosives Mittel für einen mit Anschluss versehenen elektrischen Draht angewendet werden.
Nun wird ein mit Anschluss versehener elektrischer Draht gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Ein mit Anschluss versehener elektrischer Draht gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein elektrischer Draht, in dem ein Anschluss mit dem Leitungsende von dem Isolierungs-elektrischen Draht verbunden ist, und der elektrische Verbindungsabschnitt zwischen dem Anschluss und dem elektrischen Drahtleiter ist mit einem Hochkonsistenzfilm, einschließlich eines Materials mit hoher Konsistenz, das ein Schmiermittel-Grundöl und eine Amidverbindung enthält, und einer Zusammensetzung von einer speziellen Phosphorverbindung und einem Metall von der vorliegenden Oberflächenschutzzusammensetzung abgedeckt. Somit wird Korrosion bei dem elektrischen Verbindungsabschnitt verhindert.
1 ist eine perspektivische Ansicht von einem mit Anschluss versehenen elektrischen Draht gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 2 ist eine vertikale Querschnittsansicht entlang Linie A-A in 1. Wie in 1 und 2 veranschaulicht, sind in einem mit Anschluss versehenen elektrischen Draht 1 ein elektrischer Drahtleiter 3 eines abgedeckten elektrischen Drahts 2, abgedeckt mit einer Isolierabdeckung (Isolator) 4, und ein Anschluss 5 elektrisch durch einen elektrischen Verbindungsabschnitt 6 verbunden.
Der Anschluss 5 weist ein laschenförmiges Verbindungsteil 51 auf, das aus einer langgestreckten ebenen Platte zur Verbindung mit einem Gegenstecker besteht, und einen elektrischen Draht-Befestigungsabschnitt 54, der einen Drahtzylinder 52 und einen Isolierzylinder 53, gebildet am verlängerten Ende des Verbindungsabschnitts 51, enthält. Der Anschluss 5 kann durch Pressen eines Plattenmaterials aus einem Metall zu einer vorgegebenen Form geformt (oder hergestellt) werden.
In dem elektrischen Verbindungsabschnitt 6 ist die Isolierabdeckung 4 an dem Ende des abgedeckten elektrischen Drahts 2 abgestreift, um den elektrischen Drahtleiter 3 freizulegen und der freigelegte elektrische Drahtleiter 3 wird an eine Seite des Anschlusses 5 pressgebunden, um den abgedeckten elektrischen Draht 2 mit dem Anschluss 5 zu verbinden. Der Drahtzylinder 52 des Anschlusses 5 wird über den elektrischen Drahtleiter 3 des abgedeckten elektrischen Drahts 2 zum elektrischen Verbinden des elektrischen Drahtleiters 3 mit dem Anschluss 5 gecrimpt. Weiterhin wird der Isolierzylinder 53 des Anschlusses 5 über die Isolierabdeckung 4 des abgedeckten elektrischen Drahts 2 gecrimpt.
Im mit Anschluss versehenen elektrischen Draht 1 wird eine von einer gestrichelten Kette umgebene Fläche mit einem Hochkonsistenzfilm 7 aus der vorliegenden Schutzzusammensetzung abgedeckt. Insbesondere wird eine Fläche vom Oberflächenabschnitt des Anschlusses 5 vor dem vorderen Ende des elektrischen Drahtleiters 3, der von der Isolierabdeckung 4 zum Oberflächenabschnitt der Isolierabdeckung 4 hinter dem hinteren Ende des elektrischen Drahtleiters 3, der von der Isolierabdeckung 4 freigelegt wird, mit dem Hochkonsistenzfilm 7 abgedeckt. Das heißt, über das vordere Ende 2a des abgedeckten elektrischen Drahts 2 hinaus wird der mit Anschluss versehene elektrische Draht 1 mit dem Hochkonsistenzfilm 7 in einer Fläche abgedeckt, die etwas vom vorderen Ende des elektrischen Drahtleiters 3 bis zum Verbindungsabschnitt 51 des Anschlusses 5 vorsteht. Das vordere Ende 5a des Anschlusses 5 des mit Anschluss versehenen elektrischen Drahts 1 ist ebenfalls mit dem Hochkonsistenzfilm 7 in einer Fläche abgedeckt, der etwas vom Ende des Isolierzylinders 53 zur Seite der Isolierabdeckung 4 des abgedeckten elektrischen Drahts 2 ragt. Dann wird, wie in 2 dargestellt, die seitliche Seite 5b des Anschlusses 5 ebenfalls mit dem Hochkonsistenzfilm 7 abgedeckt. Die rückseitige Oberfläche 5c des Anschlusses 5 darf oder darf nicht mit dem Hochkonsistenzfilm 7 abgedeckt werden. Das periphere Ende des Hochkonsistenzfilms 7 enthält einen Abschnitt in Kontakt mit der Oberfläche des Anschlusses 5, einen Abschnitt in Kontakt mit der Oberfläche des elektrischen Drahtleiters 3 und einen Abschnitt in Kontakt mit der Oberfläche der Isolierabdeckung 4.
Auf diese Weise wird der elektrische Verbindungsabschnitt 6 mit dem Hochkonsistenzfilm 7 in einer vorgegebenen Dicke entlang der Form des Außenumfangs des Anschlusses 5 und des abgedeckten elektrischen Drahts 2 abgedeckt. So wird ein Teil des elektrischen Drahts 2, dem der elektrische Drahtleiter 3 ausgesetzt wird, mit dem Hochkonsistenzfilm 7 vollständig abgedeckt, um nicht der Außenwelt ausgesetzt zu werden. Dementsprechend ist der elektrische Verbindungsabschnitt 6 mit dem Hochkonsistenzfilm 7 vollständig abgedeckt. Da der Hochkonsistenzfilm 7 gegenüber allen elektrischen Drahtleitern 3, der Isolierabdeckung 4 und dem Anschluss 5 ausgezeichnete Anhaftung hat, verhindert der Hochkonsistenzfilm 7 das Eindringen von Feuchtigkeit usw. von außen in den elektrischen Drahtleiter 3 und den elektrischen Verbindungsabschnitt 6, was zu einer Korrosion der Metallteile führen kann. Da der Hochkonsistenzfilm 7 in der Anhaftung ausgezeichnet ist, ist es unwahrscheinlicher, dass sich zwischen dem Hochkonsistenzfilm 7 und einem der elektrischen Drahtleiter 3, der Isolierabdeckung 4 und dem Anschluss 5 am peripheren Ende des Hochkonsistenzfilms 7 eine Lücke bildet, auch wenn der elektrische Draht gebogen wird, zum Beispiel von der Herstellung des Kabelbaums bis zur Befestigung an einem Fahrzeug, wodurch die Wasserfestigkeit und Korrosionsschutzfunktion erhalten bleiben.
Die vorliegende Oberflächenschutzzusammensetzung wird unter Bildung des Hochkonsistenzfilms 7 für einen vorgegebenen Bereich beschichtet. Für die Anwendung der vorliegenden Oberflächenschutzzusammensetzung, die den Hochkonsistenzfilm 7 bildet, können bekannte Verfahren, wie Tropfen, Beschichten usw., verwendet werden.
Der Hochkonsistenzfilm 7 wird mit einer vorgegebenen Dicke auf einer vorgegebenen Fläche gebildet. Die Dicke liegt vorzugsweise in einem Bereich von 0,01 bis 0,1 mm. Wenn der Hochkonsistenzfilm 7 zu dick ist, ist es schwierig, den Anschluss 5 in einen Verbinder einzusetzen. Ist der Hochkonsistenzfilm 7 zu dünn, sinkt die Korrosionsschutzfunktion in der Regel.
Der elektrische Drahtleiter 3 des abgedeckten elektrischen Drahts 2 ist eine aus einer Vielzahl von Drähten bestehende Litze 3a. In diesem Fall kann der Litzendraht aus einer einzigen Art von Metalldrähten oder zwei oder mehr Arten von Metalldrähten bestehen. Weiterhin kann der Litzendraht neben Metalldrähten auch aus organischen Fasern bestehen. Der aus einer einzigen Art von Metalldrähten zusammengesetzte Litzendraht bedeutet, dass alle Metalldrähte, die den Litzendraht bilden, aus dem gleichen Metallmaterial gebildet sind, während der aus zwei oder mehreren Arten von Metalldrähten zusammengesetzte Litzendraht bedeutet, dass der Litzendraht Metalldrähte enthält, die aus verschiedenen Metallmaterialien gebildet sind. Der Litzendraht kann auch Bewehrungsdrähte (Zugglieder) zur Verstärkung des abgedeckten elektrischen Drahts 2 beinhalten.
Beispiele für das Material für den Metalldraht, der den elektrischen Drahtleiter 3 bildet, umfassen Kupfer, Kupferlegierungen, Aluminium, Aluminiumlegierungen oder Materialien, die durch das Aufbringen verschiedener Beschichtungen auf die vorstehend beschriebenen Materialien gebildet werden. Beispiele für das Material für den Metalldraht, wie die Bewehrungsdrähte, umfassen Kupferlegierungen, Titan, Wolfram, Edelstähle usw. Weiterhin umfassen Beispiele für die organischen Fasern als Verstärkungsdraht KEVLAR. Metalldrähte, die den elektrischen Drahtleiter 3 bilden, sind vorzugsweise Aluminium, Aluminiumlegierungen oder Materialien, die durch das Aufbringen verschiedener Arten von Beschichtungen auf die vorstehend beschriebenen Materialien hinsichtlich einer Gewichtsreduzierung gebildet werden.
Beispiele für das Material für die Isolierabdeckung 4 umfassen Kautschuk, Polyolefin, PVC, thermoplastisches Elastomer usw. Sie können einzeln verwendet werden oder zwei oder mehrere von ihnen können in Kombination verwendet werden. Dem Material der Isolierabdeckung 4 können bei Bedarf verschiedene Additive zugesetzt werden. Beispiele der Additive sind Flammschutzmittel, Füllstoffe, Farbstoffe usw.
Das Material für den Anschluss 5 (Material für ein Substrat) beinhaltet neben allgemein gebräuchlichem Messing auch verschiedene Kupferlegierungen, Kupfer usw. Die Oberfläche des Anschlusses 5 kann mit einer Beschichtung verschiedener Metalle, wie Zinn, Nickel und Gold, teilweise (zum Beispiel auf Kontakte) oder vollständig versehen werden.
Während ein Anschluss an das Ende des elektrischen Drahtleiters im in 1 dargestellten mit Anschluss versehenen elektrischen Draht 1 gepresst wird, können anstelle der Pressverbindung auch andere bekannte elektrische Anschlussverfahren, wie das Schweißen, verwendet werden.
Beispiele
Die vorliegende Erfindung wird mit Hilfe von Beispielen beschrieben, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Beispiele beschränkt.
(Herstellung von Material mit hoher Konsistenz)
Materialien mit hoher Konsistenz wurden durch Mischen der Schmiermittel-Grundöle und Amidverbindungen gemäß den in Tabelle 1 gezeigten Gehaltsverhältnissen (Masseteilen) hergestellt.

- Schmiermittel-Grundöl A: Grundöl vom Mineraltyp (zahlenmittleres Molekulargewicht Mn = 500, kinematische Viskosität = 4,0 mm²/s (100°C)).
- Schmiermittel-Grundöl B: Grundöl vom Mineraltyp (zahlenmittleres Molekulargewicht Mn = 400, kinematische Viskosität = 11,1 mm²/s (100°C)).
- Schmiermittel-Grundöl C: Grundöl vom synthetischen Typ (zahlenmittleres Molekulargewicht Mn = 1000, kinematische Viskosität = 50,0 mm²/s (100°C)).
- Schmiermittel-Grundöl D: Grundöl vom synthetischen Typ (zahlenmittleres Molekulargewicht Mn = 7000, kinematische Viskosität = 100,0 mm²/s (100°C)).
- Schmiermittel-Grundöl E: Grundöl vom synthetischen Typ (zahlenmittleres Molekulargewicht Mn = 350, kinematische Viskosität = 8,0 mm²/s (100°C)).
- Amidverbindung: Ethylen-bis-stearylamid „SLIPACKS E“ (Schmelzpunkt 150°C, Molekulargewicht 592) hergestellt von Nippon Kasei Chemical Co. Ltd.

(Herstellung der Zusammensetzung von Phosphorverbindung und Metall)
<Herstellungsbeispiel 1 > OL-Ca
In einen 500 ml-Kolben wurden 50 g (Säurewert: 0,163 Mol) Ölsäurephosphat („Phoslex A18D“, hergestellt von SC Organic Chemical Co., Ltd., Molekulargewicht: 467 (durchschnittlich), Säurewert: 183 mg KOH/g) und 50 ml Methanol gegeben und bei Raumtemperatur zu einer einheitlichen Lösung gerührt. Der Lösung wurden 6,04 g (0,0815 Mol) Calciumhydroxid zugesetzt. Die Suspension wurde 24 Stunden lang bei Raumtemperatur gerührt und filtriert, nachdem bestätigt worden war, dass es keine Calciumhydroxidausfällungen mehr gab. Anschließend wurden Methanol und erzeugtes Wasser unter reduziertem Druck durch einen Rotationsverdampfer abdestilliert. Nach Zugabe von 50 ml Toluol wurde das erzeugte Wasser dann durch Azeotropie durch Vakuumdestillation abdestilliert, um ein klares Zielprodukt mit hoher Konsistenz zu erhalten.
(Herstellung von Oberflächenschutzzusammensetzung)
Die Oberflächenschutzzusammensetzung wurde durch Mischen des Materials mit hoher Konsistenz und der Zusammensetzung von der Phosphorverbindung und dem Metall (Phosphor basierende Zusammensetzung) bei den Gehaltsverhältnissen (Masseteilen), gezeigt in Tabelle 1, während auf 160°C erhitzt wurde, hergestellt.
(Messung der Scherviskosität)
Die Viskosität der Oberflächenschutzzusammensetzung wurde gemäß JIS K7117-2 bei 100°C und einer Scherrate von 100 /s mit einem Rotationsviskosimeter mit Kegelplatte gemessen.
(Beobachtung des Aussehens nach Hochtemperaturtest)
Die Oberflächenschutzzusammensetzung, erhitzt auf 160°C, um verflüssigt zu werden, wurde auf ein elektrisches Verbindungsteil zwischen einem Anschluss, hergestellt aus Kupfer und einem Aluminiumleiter von einem mit Anschluss versehenen elektrischen Draht zum Abdecken des elektrischen Verbindungsteils, aufgetragen, wie in 1 veranschaulicht. Dann wurde das elektrische Verbindungsteil für 168 Stunden in einer bei 100°C gehaltenen thermostatischen Kammer belassen. Die Beobachtung des Aussehens wurde vor bzw. nach dem Hochtemperaturtest ausgeführt und wenn keine Änderung im Aussehen nach dem Hochtemperaturtest gefunden wurde, wurde die Oberflächenschutzzusammensetzung als „gut“ bewertet, während wenn die Oberflächenschutzzusammensetzung aus dem Anschluss austrat oder wenn der Hochkonsistenzfilm durch Wärme deformiert war, wurde die Oberflächenschutzzusammensetzung als „schlecht“ bewertet.
(Korrosionsbeständigkeits-Leistungs-Test nach Hochtemperaturtest)
Die Oberflächenschutzzusammensetzung wurde auf 160°C erhitzt, um verflüssigt zu werden, und wurde auf ein elektrisches Verbindungsteil zwischen einem Anschluss aus Kupfer und einem Aluminiumleiter aus einem mit Anschluss versehenen elektrischen Draht aufgebracht, um das elektrische Verbindungsteil abzudecken, wie in 1 veranschaulicht. Dann wurde der mit Anschluss versehene elektrische Draht für 168 Stunden in einer Thermostatkammer bei 100°C belassen. Anschließend wurde ein Salzsprühtest bei 35°C (Konzentration der Salzlösung: 50 g/l) nach JIS C0024 durchgeführt, um die Bildung von Rost nach 120 Stunden ab Beginn der Salzspritzung zu bewerten. Wurde bei der Sichtprüfung auch bei einer einzigen Probe von 10 Proben (N=10) Rost festgestellt, wurde die Oberflächenschutzzusammensetzung in der Antikorrosionseigenschaft als „schlecht“ eingestuft. Wurde bei der Sichtprüfung an Proben kein Rost festgestellt, wurde die Oberflächenschutzzusammensetzung in der Antikorrosionseigenschaft als „gut“ bewertet.
Basierend auf den Testergebnissen von Beispielen 1-4 und Vergleichsbeispielen 3 wurde gefunden, dass wenn das Schmiermittel-Grundöl eine kinematische Viskosität von 10 mm²/s oder höher bei 100°C und ein zahlenmittleres Molekulargewicht von 400 oder höher aufweist, das Austreten der Zusammensetzung auch bei einer hohen Temperatur unterdrückt wird, und eine hohe Antikorrosionseigenschaft auch bei einer hohen Temperatur gehalten wird. Weiterhin wurde, basierend auf den Testergebnissen von Beispielen 1, 6, 8 und Vergleichsbeispielen 1 und 2, gefunden, dass wenn das Masseverhältnis (A):(B) des Materials mit hoher Konsistenz (A), das das Schmiermittel-Grundöl und die Amidverbindung enthält, zu der Zusammensetzung (B), die die Phosphorverbindung enthält, in dem vorstehend beschriebenen speziellen Bereich liegt, das Austreten der Zusammensetzung auch bei einer hohen Temperatur unterdrückt wird und die hohe Antikorrosionseigenschaft auch bei einer hohen Temperatur gehalten wird.
Hinsichtlich Vergleichsbeispiel 1 wird eine ausreichende Antikorrosionseigenschaft nicht erhalten, da der Gehalt der Zusammensetzung (B), die die Phosphorverbindung enthält, klein ist, und somit ist die Anhaftung an ein Metall schlecht. Hinsichtlich Vergleichsbeispiel 2 wird das Austreten der Zusammensetzung bei einer hohen Temperatur verursacht, da der Gehalt des Materials mit hoher Konsistenz (A) klein ist. Somit wird eine ausreichende Antikorrosionseigenschaft nicht erhalten. Hinsichtlich Vergleichsbeispiel 3 wird das Austreten der Zusammensetzung bei einer hohen Temperatur verursacht, da das Schmiermittel-Grundöl geringe Viskosität und geringes zahlenmittleres Molekulargewicht aufweist. Somit wird eine ausreichende Antikorrosionseigenschaft nicht erhalten. Hinsichtlich Vergleichsbeispiel 4 wird eine ausreichende Antikorrosionseigenschaft nicht erhalten, da weder die Zusammensetzung (B), die die Phosphorverbindung enthält, noch die Amidverbindung enthalten sind, und somit ist die Anhaftung an das Metall schlecht. Zusätzlich wird das Austreten der Zusammensetzung bei einer hohen Temperatur verursacht. Somit wird eine ausreichende Antikorrosionseigenschaft nicht erhalten.

Claims

Oberflächenschutzzusammensetzung, umfassend: ein Material mit hoher Konsistenz (A), umfassend: ein Schmiermittel-Grundöl; und eine Amidverbindung; und eine Zusammensetzung (B), die enthält: eine Phosphorverbindung, umfassend: eine oder mehrere, ausgewählt aus Verbindungen, wiedergegeben durch die allgemeinen Formeln (1) und (2); und ein Metall, wobei ein Masseverhältnis (A):(B) des Materials mit hoher Konsistenz (A) zu der Zusammensetzung (B) in einem Bereich von 50:50 bis 98:2 liegt, das Schmiermittel-Grundöl eine kinematische Viskosität innerhalb eines Bereichs von 100 bis 150 mm²/s bei 100°C und ein zahlenmittleres Molekulargewicht von 400 oder höher aufweist:

worin X¹ bis X⁷ jeweils unabhängig ein Sauerstoffatom oder ein Schwefelatom wiedergeben, R¹¹ bis R¹³ jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom oder eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen wiedergeben, unter denen mindestens eine eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen ist, und R¹⁴ bis R¹⁶ jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom oder eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen wiedergeben, unter denen mindestens eine eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen ist, wobei die Oberflächenschutzzusammensetzung eine Scherviskosität von 1000 mPa.s oder höher bei 100°C aufweist.
Oberflächenschutzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das mittlere Molekulargewicht des Schmiermittel-Grundöls in dem Bereich von 7000 bis 10000 ist.
Oberflächenschutzzusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Amidverbindung eine oder mehrere umfasst, ausgewählt aus Verbindungen, wiedergegeben durch die allgemeinen Formeln (3) bis (5): R²¹-CO-NH-R²² (3) R²³-CO-NH-Y³¹-NH-CO-R²⁴ (4) R²⁵-NH-CO-Y³²-CO-NH-R²⁶ (5), worin R²¹ bis R²⁶ jeweils unabhängig eine gesättigte oder ungesättigte lineare Kohlenwasserstoffgruppe mit 5 bis 25 Kohlenstoffatomen wiedergeben, mit der Ausnahme, dass R²² Wasserstoff sein kann, und Y³¹ und Y³² jeweils eine zweiwertige Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen wiedergeben, ausgewählt aus einer Alkylengruppe und einer Phenylengruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, oder einer Alkylphenylengruppe mit 7 bis 10 Kohlenstoffatomen.
Oberflächenschutzzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Amidverbindung ein Fettsäureamid mit einem Schmelzpunkt in einem Bereich von 20°C bis 200°C ist.
Oberflächenschutzzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Phosphorverbindung eine oder mehrere verzweigte Strukturen oder eine oder mehrere Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungs-Strukturen in der Struktur der Kohlenwasserstoffgruppen aufweist.
Oberflächenschutzzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Metall, das die Zusammensetzung zusammen mit der Phosphorverbindung bildet, mindestens eines ist, ausgewählt aus Alkalimetallen, Erdalkalimetallen, Aluminium, Titan und Zink.
Oberflächenschutzzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Zusammensetzung der Phosphorverbindung und des Metalls ein Molekulargewicht von 3000 oder geringer aufweist.
Oberflächenschutzzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Zusammensetzung eine Oberfläche einer Metallkomponente mit engem Kontakt der Oberfläche abdeckt, wobei Korrosion der Metallkomponente verhindert wird.
Elektrischer Draht, der mit einem Anschluss versehen ist, wobei ein elektrisches Verbindungsteil zwischen einem Anschluss und einem elektrischen Leiter mit der Oberflächenschutzzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 abgedeckt ist.