JPH04117482A - オイル非拡散性サーマルコンパンド - Google Patents

オイル非拡散性サーマルコンパンド

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JPH04117482A
JPH04117482A JP2235519A JP23551990A JPH04117482A JP H04117482 A JPH04117482 A JP H04117482A JP 2235519 A JP2235519 A JP 2235519A JP 23551990 A JP23551990 A JP 23551990A JP H04117482 A JPH04117482 A JP H04117482A
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JP
Japan
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thermally conductive
oil
compound
diffusion
base oil
Prior art date
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Pending
Application number
JP2235519A
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English (en)
Inventor
Toyohito Uematsu
上松 豊翁
Shigeki Komatsuzaki
小松崎 茂樹
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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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〕 本発明は、熱伝導性グリース、及び、熱伝導性コンパン
ド中のオイルの分離、及び、オイルの拡散(滲み出し)
防止剤、及び、それを用いたグリース、及び、サーマル
コンパンドに関する。
〔従来の技術〕
近年、電気機器、精密機器類の高性能化及び小型化が進
められている。これら機器類の摺動部や回転部等に使用
される潤滑グリースは、従来よりも優れた特性(品質)
が要求される。例えば、各種摺動部、各種ベアリング、
スイッチ、接点部類等に用いられるグリースに対しては
多くの場合、耐熱性、低温性、低トルク性などである。
このような特性を得るためにグリースのベース油には一
般に低粘度の合成油が使用されることが多い。しかし、
グリースの漏洩、或いは、グリース中からベース油が分
離する。グリースの漏洩には、−船釣にせん断安定性に
優れた増ちょう剤をやや多く配合する方法がある。ベー
ス油の分離やオイルの拡散(滲み出し)の抑制として特
開昭63−57693号公報は完全にフッ素化した界面
活性剤フルオロカーボン鎖(パーフルオロカーボン鎖)
を含有した非拡散グリースを開示している。一方、電気
機器では電気絶縁性を確保しながら電気部品内で発生し
た熱を速やかに拡散、或いは、伝達させるグリース、ま
たは、コンパンドとして、熱伝導性充填剤を配合した特
公昭57−36302号公報、特開昭63−25145
5号公報の開示がある。しかし、ベース油の分離や滲み
出しが生じ機器類を汚したり、接点不良の原因となった
りする。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記のグリースは、潤滑性能をほぼ満足できるがグリー
ス塗布後、時間の経過とともにベース油が滲み出し拡散
する。この性質は、ベース油の粘度が低いほどまた、グ
リースのちょう度が大きい(軟質)はど、更に使用温度
が高いほどこの傾向は更に顕著となる。分離あるいは滲
み出したベース油は、機器類を汚損、接点不良の原因と
なったり、或いは、樹脂類に悪影響を及ぼす。そのため
、最近、各方面からベース油の分離や滲み出しが極力少
ないグリースの開発が強く要望されている。
特に、計算機の冷却構造体に使用される熱伝導性グリー
ス、または、コンパンドは、ベース油の分離や滲み出し
拡散のないものが要求されている。
このように従来の界面活性剤ではベース油の分離あるい
は滲み出しや拡散防止に十分満足できるものがなかった
本発明の目的は、熱伝導性グリース或いは熱伝導性コン
パンドのベース油の分離や滲み出し、拡散を大幅に抑制
することにある。
〔課題を解決するための手段〕
熱伝導性グリース、或いは、熱伝導性コンバントのベー
ス油の分離や滲み出し、及び、拡散を抑制するには増ち
ょう剤の配合量を多くするとベース油の分離や滲み出し
をある程度抑えることができるが大きな効果は期待でき
ない。増ちょう剤の配合量を多くするとグリースが硬く
なり(ちょう度低下)作業性、熱伝導性などが悪化する
。ウレア化合物は、高温用グリースの増ちょう剤に使用
されるので融点三百℃以上のものが多用される。
本発明のウレア化合物は、250℃以下のものを使用し
、かつ溶解した状態で含有しているので増ちょう剤の効
果はなく、ベース油の分離や滲み出し拡散を抑える機能
をもつ。
本発明は、融点が250℃以下のウレア化合物で、熱伝
導性グリース或いは熱伝導性コンバントに添加し、攪拌
しながら加熱熔解した後、室温まで徐冷する。その後、
コロイトルミル、三本ロール等で含有することによって
達成できる。増ちょう剤を配合した熱伝導性グリースの
場合には、増ちょう剤を融点よりも低いウレア化合物を
使用する。
本発明のウレア化合物は、イソシアネートとアミンの反
応によって合成され、その融点が250℃以下のものが
ベース油の分離や滲み出し拡散を抑える機能をもつ。具
体例としては、4,4′ジフエニルウレウドジフエニル
スルフオネ、ヘキサメチレンジフェニルウレア、m′−
キシレンジフェニルウレア、2−4ベンジルウレイドト
ルエン、イソホロンジフェニルウレア、2−4ジステア
リルウレイドトルエン、トリフェニルメタン−4゜4’
 、4’−トリフェニルウレア、2,4−ビス(m−ヒ
ドロキシフェニルウレイド)トルエン、トリス(4−へ
キシルフェニルウレイド−4−フェニル)チオホスフェ
ート、4−へキシルフェニルウレイドベンゼン、インホ
ロンジブチルウレアなどが挙げられる。このウレア化合
物の添加は、金属酸化物、炭化シリコン、チン化ボロン
、チン化アルミニウム及びチン化ケイ素等の熱伝導性充
填剤と少量の増ちょう剤及びベース油を含有する熱伝導
性グリース、または、ベース油に熱伝導性充填剤を混合
した熱伝導性コンパンドに有用である。
ウレア系化合物の配合量は、0.5〜15wt%が好ま
しい。ウレア系化合物の配合量は、0.5wt%未満で
は油の分離や滲み出し、及び、拡散の防止効果が小さく
実用的でない。また、15wt%以上ではそれ以上効果
がでない。
熱伝導性グリース、又は、熱伝導性コンパンドの熱安定
性、金属に対する防錆性の向上のための各種添加剤を配
合しても良い。
〔作用〕 増ちょう剤を配合した熱伝導性グリースは、増ちょう剤
によって形成される繊維構造と熱伝導性充填粒子間内に
油が保存されている。また、油に熱伝導性充填剤を混合
した熱伝導性コンパンドは、主に熱伝導性充填剤粒子間
に保持されているのでいずれも油の分離や滲み出し及び
拡散が起こる。
本発明のウレア化合物、溶解してグリース、又は、コン
パンド中に含有させる。グリース、又は、コンパンド中
の油は、繊維構造成は熱伝導性充填剤粒子間に保持され
るが、ウレア化合物は増ちょう側繊維表面や熱伝導性充
填表面に付着して、油を撥油する機能をもち、油の分離
や滲み出しを抑制する。
以下、本発明の効果を実施例によって説明するが、本発
明はこれらの実施例に限定されない。
本発明に係るグリース中からのベース油の分離。
滲み−出しや拡散の防止効果に関する試験方法について
説明する。
(1)ちょう度試験(JIS  K2220)軟いグリ
ースはど離油度、滲み出し量が多くなる傾向を示すので
、ちょう度を測定した。混和器にグリースを入れ25℃
に保持した後、60回往復混和した直後に測定した。
(2)離油度試験(JIS  K2220)60メツシ
ユの円錐金網にグリースを約Log取り、これをガラス
製ビーカ中に吊り下げ、150℃の温度に保った恒温槽
中に24時間放置した後、ビーカ中に滴下した油量を測
定しグリースに対する分離率を求め、これを離油度とし
た。
(3)ベース油拡散評価試験 第1図に試験方法を示す。注射器の先端にグリース付着
し、最大表面粗さ5μmの窒化アルミニウム板(厚さ0
.6mm、 100 X 100mm)  1 ニゲリ
ース2を約0.2 g  円形山形に塗布した。これを
150 ’Cの恒温槽に20時間放置し、ベース油が滲
み出し拡散した部分3の拡散幅(lff[、)を測定し
、この拡散幅を次式により求めた。
拡散油(an)=(滲出径−塗布グリース径)/2〈実
施例1〉 40℃の粘度が56mn27s  の鉱油(ベース油)
残部に12ヒドロキシステアリン酸リチウム(増ちょう
剤)o、2wt%、酸化亜鉛粉末(平均粒径0.5μm
) 70 w t%からなるグリースに第1表に示すウ
レア系化合物2wt%加え、攪拌しなからウレア系化合
物の融点まで加熱した後、室温まで徐冷し三本ロールで
仕上げた。このグリースのちょう度、離油度及びベース
油拡散を測定した。
結果を第1表に示す。
比較のために用いた組成を以下に示す。
く比較例1〉 増ちょう剤:12ヒドロキシステアリン酸リチウム、0
.2wt% 熱伝導性充填剤二酸化亜鉛粉末(平均粒径0.5μm)
70wt% ベース油:40℃の粘度が110画2 / S  の鉱
油 残部 く比較例2〉 増ちょう剤:12ヒドロキシステアリン酸リチウム、0
.2 w t% 熱伝導性充填剤二酸化亜鉛粉末(平均粒径0.5μm)
70wt% ベース油=40℃の粘度が11OrIn2/S  の鉱
油 残部 N、N’シフニルカルバモイル−3,3′−ジクロロベ
ンジデン(融点300℃以上)=2wt% 〈比較例3〉 増ちょう剤=12ヒドロキシステアリン酸リチウム、0
.2wt% 熱伝導性充填剤:酸化亜鉛粉末(平均粒径0.5μ )
70wt% ベース油=40℃の粘度が110 mm2/ s  の
ボフエニールエーテル(S−3103゜ 松村石油研究所製) 残部 フッ素系界面活性剤:パーフルオロアルキル力カルボン
酸塩(DS− 101、ダイキン工業製) 5wt% 〈比較例4〉 熱伝導性充填剤:酸化亜鉛粉末(平均粒径0.5μm)
85wt% ベース油=40℃の粘度が1201TIII2/S  
のポフエニールエーテル(S−3103゜ 松村石油研究所製) 残部 く比較例5〉 熱伝導性充填剤:酸化亜鉛粉末(平均粒径0.5μm)
85wt% ベース油:40℃の粘度が120 rm”/ s  の
ボフエニールエーテル(S−3103゜ 松村石油研究所製) 残部 フッ素系界面活性剤:パーフルオロアルキル力カルボン
酸塩(DS− 101、ダイキン工業製) 5wt% く比較例6〉 熱伝導性充填剤:酸化亜鉛粉末(平均粒径0.5μm)
85wt% ベース油:25℃の粘度が350 、Orrrn2/ 
sのジメチルポリシロキサン油 残部 フッ素系界面活性剤:バーフルオロアルキルエチレンオ
キシド付加物 (DS−402,ダイキ ン工業製)5wt% く比較例7〉 熱伝導性充填剤二酸化亜鉛粉末(平均粒径0.5μm)
85wt% ベース油:25℃の粘度が350.0an”/ sのジ
メチルポリシロキサン油 残部 フッ素系化合物:フオンブリンZ  DEAL5wt% 〈実施例2〉 40℃の粘度が120 +nm2/ s  のポフエニ
ールエーテル(S−3103,松村石油研究所製)残部
(ベース油)に12ヒドロキシステアリン酸リチウム(
増ちょう剤)0.2wt%、酸化亜鉛粉末(平均粒径0
.5μm)70wt%からなるグリースに第2表に示す
ウレア系化合物2wt%加え、攪拌しなからウレア系化
合物の融点まで加熱した後、室温まで徐冷し三本ロール
で仕上げた。
このグリースのちょう度、離油度及びベース油拡散を測
定した。結果も第2表に示す。
〈実施例3〉 25℃の粘度が350.0mn2/ sのジメチルポリ
シロキサン油残部、酸化亜鉛粉末(平均粒径0.5μm
)85 w t%からなる熱伝導性コンバントに第3表
に示すウレア系化合物2wt%加え、攪拌しなからウレ
ア系化合物の融点まで加熱した後、室温まで徐冷し三本
ロールで仕上げた。
このグリースのちょう度、離油度及びベース油拡散を測
定した。結果も第3表に示す。
〈実施例4〉 40℃の粘度が80Wta2/s のパーフルオロポリ
エーテル油rライドックス143AB (デュポン社製
)」残部、酸化亜鉛粉末(平均粒径0.5μm)85w
t%含有した熱伝導性コンパンドに第3表に示すウレア
系化合物2wt%加え、攪拌しなからウレア系化合物の
融点まで加熱した後、室温まで徐冷し三本ロールで仕上
げた。このグリースのちょう度、離油度及びベース油拡
散を測定した。この結果を第4表に示す。
実施例1〜4から明らなように、本発明のウレア系化合
物を含有させた熱伝導性グリース及び熱伝導性コンパン
ドの離油度、ベース油の拡散の防止効果は、比較例のも
のに比べて極めて小さいことが確認された。
〈実施例5〉 25℃の粘度が350.0mn2/sのジメチルポリシ
ロキサン油残部と酸化亜鉛粉末(平均粒径0.5μm)
20wt%からなる熱伝導性コンパンドに第5表に示す
ウレア系化合物を0.02〜20wt%含有させた熱伝
導性コンパンドについて、ちょう度、離油度、及び、ベ
ース油の拡散状態を測定した。
その結果を第4表に示した。第5表から明らかなように
ウレア系化合物の含有物が0.5wt%以上になると離
油度及びベース油の拡散幅が小さくなる。また、含有量
が15wt%以上になるとそれ以上の効果は期待できな
い。
〔発明の効果〕
本発明のウレア系化合物を含有させた熱伝導性グリース
、及び、熱伝導性コンパンドは、離油度、ベース油の拡
散が極めて少ないので精密機器分野、例えば、カメラ、
時計、複写機、プリンタ等の各種摺動部、各種ベアリン
グ、スイッチ、接点部類等の用途に好適である。更に、
計算機の冷却構造体或いは電子部品の熱伝導用にも好適
である。また、このウレア系化合物は、潤滑油を撥油す
る性質をもつので表面処理剤としての付随的効果もある
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例のベース油拡散評価試験方法
の説明図である。 1・・・窒化アルミニウム板、2・・・グリース、3・
・・油の拡散部分。 t ))

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、熱伝導性粉末を含有したコンパンドに融点が250
    ℃以下のウレア化合物を0.5%以上を加熱溶解して配
    合させたことを特徴とするオイル非拡散性サーマルコン
    パンド。
JP2235519A 1990-09-07 1990-09-07 オイル非拡散性サーマルコンパンド Pending JPH04117482A (ja)

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6632780B2 (en) 2001-01-04 2003-10-14 Hitachi, Ltd. Highly thermal conductive grease composition and cooling device using the same
JP2014231547A (ja) * 2013-05-28 2014-12-11 住鉱潤滑剤株式会社 パーフルオロポリエーテル油の拡散防止剤、並びにフッ素系潤滑剤
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JP2021130772A (ja) * 2020-02-19 2021-09-09 住友金属鉱山株式会社 熱伝導性グリース
WO2022186046A1 (ja) * 2021-03-02 2022-09-09 Nok株式会社 軟質熱伝導部材

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