JP2000109862A - 電気接点用グリース組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 接触安定性、広温度域作動力特性に優れ、か
つ樹脂の応力割れに問題のない電気接点用グリース組成
物を提供すること。 【解決手段】 合成炭化水素油を含有する基油と、ウレ
ア化合物を含有する増ちょう剤とを含む電気接点用グリ
ース組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子機器におけるス
イッチなどの摺動電気接点に用いられる潤滑グリース組
成物に関する。特に導通する電流が微小電流から数アン
ペア程度までの接点に優れた特性を有する電気接点用グ
リース組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】摺動接点には、潤滑を目的としてグリー
スが使用されることが多い。しかし、このグリースの使
用により、影響を受ける接点特性がある。その１つが電
気的導通の安定（以下「接触安定性」と言う）であり、
もう１つが温度変化によるスイッチ作動力の変化（以下
「広温度域作動力特性」と言う）である。このような電
気接点、特に導通する電流が、微小から数アンペアまで
の比較的小電流の電気接点に用いられるグリースとして
は、従来は電気接点の使用される条件（回路定格、使用
温度など）により、各種グリースを使い分けて接触安定
性や広温度域作動力特性を維持している。

【０００３】このような電気接点には、従来からシリコ
ーン油を基油としたグリース、すなわちシリコーングリ
ースが広範囲の条件で多く使用されている。この大きな
理由は、シリコーン油が温度による粘度変化が少ないと
いう優れた特徴を有し、安定した広温度域作動力特性を
示すためである。しかし、高温度領域では、シリコーン
油は境界湿潤性能に劣るため、作動力が大きくなるとい
う欠点があった。また、回路定格に関しても、広い範囲
で使用できるが、アークが発生する条件（10〜30Ｖ、0.
３〜５Ａ程度）では、低分子量成分の蒸発・酸化によ
り、絶縁物であるシリカ（ＳｉＯ₂)を生成し、接触障害
を生じるという最大の欠点があった。このようなアーク
が発生する条件では、基油に鉱油やシリコーン油以外の
合成油を使用し、増ちょう剤として金属石けんを使用し
たグリースが使用されている。しかし、このようなグリ
ースは、低温における作動力の上昇が大きく、低温側の
広温度域作動力特性は満足されていない。また、使用す
る基油の種類よっては、接点周辺部に使用している樹脂
に応力割れが発生し問題となっていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、接触安定性、広温度域作動力特性に優れ、かつ樹脂
の応力割れに問題のない電気接点用グリース組成物を提
供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、合成炭化水素
油を含有する基油と、ウレア化合物を含有する増ちょう
剤とを含む電気接点用グリース組成物を提供するもので
ある。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の基油に使用する合成炭化
水素油としては、分子構造が炭素と水素からなるもの
で、例えばＰＡＯ（ポリαオレフィン）、ポリブテン、
ポリエチレン、αオレフィンとエチレンの共重合体な
ど、オレフィンの重合物が挙げられる。基油として合成
炭化水素油を使用することにより、本発明のグリース組
成物は、耐樹脂性に優れており、樹脂に応力割れを発生
させることがない。本発明に使用する基油は、４０℃の
動粘度が５〜７０mm²/s であることが好ましい。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、即ち接触安定性に悪影響を与える。この観点から、
基油として特に好ましいものは、ＰＡＯである。本発明
の基油は、合成炭化水素油のみで構成されていてもよい
が、鉱油や他の合成油を含むこともできる。本発明の基
油中の、合成炭化水素油の含有量は、好ましくは５０重
量％以上、更に好ましくは７５重量％以上、最も好まし
くは１００重量％である。

【０００７】本発明のグリース組成物に使用する増ちょ
う剤はウレア化合物を含有する。ウレア化合物は、分子
中にウレア基（−ＮＨＣＯＮＨ−）を含む化合物であ
り、ウレア基を２個有するジウレア、３個有するトリウ
レア、４個以上有するポリウレアがあるが、本発明には
いずれも使用することができる。ジウレア化合物は、例
えば、ジイソシアネートとモノアミンとの反応で得られ
る。ジイソシアネートとしては、フェニレンジイソシア
ネート、トリレンジイソシアネート、ジフェニルジイソ
シアネート、フェニルジイソシアネート、ジフェニルメ
タンジイソシアネート、オクカデカンジイソシアネー
ト、デカンジイソシアネート、ヘキサンジイソシアネー
ト等が挙げられ、モノアミンとしては、オクチルアミ
ン、ドデシルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシ
ルアミン、オレイルアミン、アニリン、ｐ−トルイジ
ン、シクロヘキシルアミン等が挙げられる。

【０００８】ポリウレア化合物は、例えば、ジイソシア
ネートとモノアミン、ジアミンとの反応で得られる。ジ
イソシアネート、モノアミンとしては、ジウレア化合物
の生成に用いられるものと同様のものが挙げられ、ジア
ミンとしては、エチレンジアミン、プロパンジアミン、
ブタンジアミン、ヘキサンジアミン、オクタンジアミ
ン、フェニレンジアミン、トリレンジアミン、キシレン
ジアミン等が挙げられる。特に好ましいウレア系増ちょ
う剤は、アニリン、ｐ−トルイジン等の芳香族系アミ
ン、シクロヘキシルアミン、オクチルアミン又はこれら
の混合物と、ジイソシアネート化合物との反応によって
得られる、ジウレア化合物である。

【０００９】本発明のグリース組成物は、ウレア化合物
を増ちょう剤として使用しているため、従来の、Ｌｉ石
けん等の金属石けんを増ちょう剤として使用しているグ
リースにおいて問題となる低温における作動力の上昇を
抑制できる。本発明のグリース組成物中、ウレア化合物
の含有量は、好ましくは１．０〜２０重量％、更に好ま
しくは１．５〜１５重量％である。

【００１０】銀は金属の中で最も電気抵抗が小さく、接
点材料としては最良であるが、硫化され易いという唯一
の欠点がある。銀表面が硫黄と反応して、これが絶縁被
膜となり、接触安定性が悪くなる。従って、本発明のグ
リース組成物は、銀接点の硫化防止剤として有機硫黄化
合物を含有することが好ましい。このような有機硫黄化
合物としては、オルガノメルカプタン、オルガノジチオ
ール、オルガノジスルフィド等が挙げられ、特にオルガ
ノメルカプタンが好ましい。特に好ましいオルガノメル
カプタンは、一般式Ｒ−ＳＨで示される。Ｒは直鎖状又
は分枝状の、炭素原子数１０〜２２、好ましくは１４〜
１８の炭化水素基である。例えば、テトラデシルメルカ
プタン、ステアリルメルカプタン等が挙げられる。有機
硫黄化合物を使用することによりグリース組成物の耐硫
化性が改善され、良好な接触安定性が維持される。有機
硫黄化合物の含有量は、グリース組成物中、好ましくは
0.01〜１重量％、更に好ましくは0.03〜0.1 重量％であ
る。

【００１１】更に、三フッ化塩化エチレンオリゴマー
（-CF₂-CFCl-)n（平均分子量５００〜１３００）を添加
することことにより、グリース組成物の負荷寿命を向上
させることができる。三フッ化塩化エチレンオリゴマー
の含有量は、グリース組成物中、好ましくは0.1 〜10重
量％である。

【００１２】

【実施例】（試験グリース）下記の基油、増ちょう剤、
添加剤を含有するグリース組成物を調製し、その特性を
以下の方法により評価した。 基油 合成炭化水素油１： 動粘度（40℃） 17.8 mm²/s 合成炭化水素油２： 動粘度（40℃） 30.0 mm²/s 合成炭化水素油３： 動粘度（40℃） 68.7 mm²/s ポリオールエステル：動粘度（40℃） 33.0 mm²/s ウレア化合物 芳香族ジウレア：ＭＤＩ（４，４’−ジフェニルメタン
ジイソシアネート）とパラトルイジンから調製したジウ
レア 脂肪族ジウレア：ＭＤＩとｎ−オクチルアミンから調製
したジウレア 添加剤 メルカプタンＡ：テトラデシルメルカプタン メルカプタンＢ：ステアリルメルカプタン 三フッ化塩化エチレンオリゴマー：ダイフロイル＃１０
（ダイキン社製）

【００１３】（試験方法） 樹脂ベンディング試験（グリースによる樹脂の応力割
れを評価） 6.35×12.7×127 mmのＡＢＳ樹脂製試験片の中央部に変
位３mmの曲げ応力を与え、この中央凸部に試験グリース
を塗布する。これを８０℃の温度に４時間放置し、折
れ、亀裂、ひび割れなどの発生の有無を確認する。

【００１４】広温度域作動力特性試験 試験スイッチに、グリースを塗布し、規定温度に２時間
放置したあと、その温度で作動荷重を測定する。作動力
は、作動荷重を接点数で割り算出する。なお、今回は、
−４０℃で試験を実施した。

【００１５】接触安定性試験 銀メッキした試験片に、グリースを塗布し、４０℃、７
０％Ｒｈ、硫化水素１ppm の環境に９６時間放置する。
その後、この試験片を取り出し、先端がＲ0.５の銀メッ
キ棒を荷重２０ｇｆで接触させ、接触抵抗を４端子法で
測定する。

【００１６】負荷寿命試験 試験スイッチにグリースを塗布し、負荷条件ＤＣ２５
Ｖ、１Ａで、毎分２０回の動作を３００００回行い、そ
の後絶縁抵抗を測定する。

【００１７】

【表１】 実施例 比較例 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ １ ２ 基油 合成炭化水素油 １ 89.0 − − − − − − − − ２ − 96.6 − 96.57 96.5 95.25 96.55 − 97.00 ３ − − 95.0 − − − − − − ポリオールエステル − − − − − − − 89.0 − 増ちょう剤 芳香族ジウレア 11.0 − − − − − − 11.0 − 脂肪族ジウレア − 3.4 5.0 3.4 3.4 1.7 3.4 − −リチウム石けん − − − − − − − − 3.0 添加剤 メルカプタンＡ − − − 0.03 − − − − − Ｂ − − − − 0.1 0.05 − − − （-CF₂-CFCl-)n − − − − − 3.0 − − − ベンゾトリアゾール − − − − − − 0.05 − − 混和ちょう度 460 415 370 418 420 465 410 465 410 樹脂ベンディング試験 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ × ○ 広温度域作動力特性 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ − △ 接触安定性 △ △ △ ○ ○ ○ △ − − 負荷寿命 △ △ △ △ △ ○ △ − − 評価欄中の「−」は試験をしなかったことを意味する。

【００１８】表１から以下のことがわかる。基油に代表
的合成油であるポリオールエステル油を使用した比較例
１のグリースでは、ＡＢＳ樹脂に応力割れが発生し、樹
脂部品を多用する接点用のグリースとしては適さない。
これは、実施例１に示すように、基油を合成炭化水素油
にすれば改善される。増ちょう剤に従来のＬｉ石けんを
使用した比較例２のグリースでは、低温の作動力が大き
く、広温度域作動特性に満足しない。これは、実施例２
に示すように増ちょう剤をジウレア化合物にすれば改善
される。実施例２の接触安定性を改善するために実施例
７では、ベンゾトリアゾールを添加したが、接触安定性
の改善は認められなかった。これに対して、メルカプタ
ンを使用した実施例４〜６では、接触安定性が改善さ
れ、さらに、三フッ化塩化エチレンオリゴマーを添加し
た実施例６では、負荷寿命も改善された。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ１０Ｎ 40:14 50:10 (72)発明者 佐々木 剛 神奈川県藤沢市辻堂神台１−４−１ 協同 油脂株式會社辻堂工場内 (72)発明者 遠藤 敏明 神奈川県藤沢市辻堂神台１−４−１ 協同 油脂株式會社辻堂工場内 (72)発明者 會田 正人 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アルプ ス電気株式会社内 (72)発明者 菅原 和幸 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アルプ ス電気株式会社内 (72)発明者 吉田 喜郎 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アルプ ス電気株式会社内 Ｆターム(参考） 4H104 BA07A BA08A BE13B BG12C CA02A CA03A CA04A CA05A CD02C EA02A LA04 LA20 PA14 QA18

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 合成炭化水素油を含有する基油と、ウレ
   ア化合物を含有する増ちょう剤とを含む電気接点用グリ
   ース組成物。
2. 【請求項２】 基油の４０℃の動粘度が５〜７０mm²/s
   である請求項１記載のグリース組成物。
3. 【請求項３】 有機硫黄化合物を0.０１〜１重量％含有
   する請求項２記載のグリース組成物。
4. 【請求項４】 三フッ化塩化エチレンオリゴマーを含有
   する請求項３記載のグリース組成物。