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JP2025065620A - Conductive composition comprising perfluoropolyether oil and carbon nanotubes - Google Patents

Conductive composition comprising perfluoropolyether oil and carbon nanotubes Download PDF

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JP2025065620A
JP2025065620A JP2023174937A JP2023174937A JP2025065620A JP 2025065620 A JP2025065620 A JP 2025065620A JP 2023174937 A JP2023174937 A JP 2023174937A JP 2023174937 A JP2023174937 A JP 2023174937A JP 2025065620 A JP2025065620 A JP 2025065620A
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carbon nanotubes
composition
conductive composition
mass
present
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慧之 納山
Satoshi Noyama
亮輔 市村
Ryosuke Ichimura
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Kyodo Yushi Co Ltd
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Kyodo Yushi Co Ltd
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Abstract

【課題】インピーダンスの低い導電性組成物を提供すること。
【解決手段】基油としてパーフルオロポリエーテル油、及び、導電性物質としてカーボンナノチューブを含有し、
前記カーボンナノチューブの直径が0.4~5.0nmであり、かつ、
前記カーボンナノチューブの含有量が、組成物の全質量に対して0.5~3.0質量%である、導電性組成物。
【選択図】なし
The present invention provides a conductive composition having low impedance.
The present invention relates to an oil composition comprising a perfluoropolyether oil as a base oil and a carbon nanotube as a conductive material,
The carbon nanotubes have a diameter of 0.4 to 5.0 nm, and
The conductive composition has a carbon nanotube content of 0.5 to 3.0 mass % based on the total mass of the composition.
[Selection diagram] None

Description

本発明は、転がり軸受等に使用できる導電性組成物に関する。 The present invention relates to a conductive composition that can be used in rolling bearings, etc.

近年、インバータ電源を用いた回転電機の可変速運転が自動車、鉄道、家電などの分野で行われている。しかしながら、インバータ駆動に伴う電気的な問題も生じている。例えば軸受では、電食と呼ばれる、回転軸と軸受との間に電圧が印加され、放電を起こすことにより生じる損傷がある。電食は、軸受であれば、軸受の内輪と外輪との間に電位差があること、又はコモンモード電流が流れることで発生する。詳しくは、軸受の転動体である球と軸受の軌道面との間に介在する潤滑膜において継続して放電する事によって電食へと進展する。 In recent years, variable speed operation of rotating electrical machines using inverter power sources has been used in the fields of automobiles, railways, home appliances, and more. However, electrical problems have arisen with inverter drive. For example, damage to bearings occurs when a voltage is applied between the rotating shaft and the bearing, causing discharge, which is called electrolytic corrosion. In the case of bearings, electrolytic corrosion occurs when there is a potential difference between the inner and outer rings of the bearing, or when a common mode current flows. More specifically, electrolytic corrosion progresses due to continuous discharge in the lubricating film between the balls, which are the rolling elements of the bearing, and the raceway surface of the bearing.

特許文献1は、良好な導電性を示すと共に良好な摩擦特性を有する導電性グリースを提供することを課題とし、基油としてパーフルオロポリエーテル油、導電性付与物質として直径40~200nmであるカーボンナノチューブを0.1~20重量%含有する導電性グリースを提供する。 The objective of Patent Document 1 is to provide a conductive grease that exhibits good electrical conductivity and has good friction properties, and it provides a conductive grease that contains perfluoropolyether oil as a base oil and 0.1 to 20% by weight of carbon nanotubes with a diameter of 40 to 200 nm as a conductivity-imparting substance.

特許5747230号公報Patent No. 5747230

特許文献1は、導電性の優劣を体積抵抗率の値で評価している。体積抵抗率は、直流回路による測定で算出される値であるが、直流を交流に変換するインバータ回路における電流の流れにくさ、すなわち抵抗にあたる指標は、交流回路における電流の流れにくさを指すインピーダンスで評価することが、より適当である。
本発明は、インピーダンスの低い導電性組成物を提供することを課題とする。
In Patent Document 1, the electrical conductivity is evaluated by the volume resistivity value. Although the volume resistivity is a value calculated by measurement using a DC circuit, it is more appropriate to evaluate the resistance of an inverter circuit that converts DC to AC by the impedance, which indicates the resistance of an AC circuit.
An object of the present invention is to provide a conductive composition having low impedance.

本発明により以下の導電性組成物を提供する。
1.基油としてパーフルオロポリエーテル油、及び、導電性物質としてカーボンナノチューブを含有し、
前記カーボンナノチューブの直径が0.4~5.0nmであり、かつ、
前記カーボンナノチューブの含有量が、組成物の全質量に対して0.5~3.0質量%である、導電性組成物。
2.前記カーボンナノチューブが単層又は二層である1.に記載の導電性組成物。
3.増ちょう剤を含まない、1.又は2.に記載の導電性組成物。
4.さらに増ちょう剤を含む、1.又は2.に記載の導電性組成物。
The present invention provides the following conductive composition.
1. Contains perfluoropolyether oil as a base oil and carbon nanotubes as a conductive material;
The carbon nanotubes have a diameter of 0.4 to 5.0 nm, and
The conductive composition has a carbon nanotube content of 0.5 to 3.0 mass % based on the total mass of the composition.
2. The conductive composition according to 1., wherein the carbon nanotubes are single-walled or double-walled.
3. The conductive composition according to 1. or 2., which does not contain a thickener.
4. The conductive composition according to 1. or 2., further comprising a thickener.

本発明によれば、パーフルオロポリエーテル油と特定の大きさのカーボンナノチューブの特定量とを組み合わせることにより、交流回路における電流の流れにくさを指すインピーダンスの値を小さくすることができる。これにより、前記導電性組成物は良好な通電状態を保ち、電荷が溜まりにくくなることで放電を抑制することができるため、本発明の導電性組成物は、電食の発生を抑制することができる。本発明の組成物はまた、絶縁破壊電圧も低くすることができる。 According to the present invention, by combining perfluoropolyether oil with a specific amount of carbon nanotubes of a specific size, it is possible to reduce the impedance value, which indicates the difficulty of current flow in an AC circuit. As a result, the conductive composition maintains a good electrical conduction state and is less likely to accumulate electric charge, thereby suppressing discharge, so that the conductive composition of the present invention can suppress the occurrence of electrolytic corrosion. The composition of the present invention can also reduce the dielectric breakdown voltage.

カーボンナノチューブの全体構造を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing the overall structure of a carbon nanotube;

<基油>
本発明の組成物に使用出来るパーフルオロポリエーテル油は、具体的には、例えば(1)~(5)式で表されるようなものが用いられる。このうち、式(1)で表わされるものが特に好ましい。
<Base oil>
Specific examples of perfluoropolyether oils that can be used in the composition of the present invention include those represented by the formulas (1) to (5). Among these, the one represented by the formula (1) is particularly preferred.

Figure 2025065620000001
Figure 2025065620000001

本発明のパーフルオロポリエーテル油は、単独又は2種以上混合して用いることができる。しかし、パーフルオロポリエーテル油以外の基油は含まない。
40℃における動粘度(JIS K2283準拠により測定)が約4~2000mm2/sであることが好ましい。さらに好ましくは、動粘度が60~500mm2/sである。基油の40℃における動粘度が4mm2/s以上であると、高温下での基油の蒸発や離油等が抑制される傾向にあるため好ましい。他方、40℃における動粘度が2000mm2/s以下であると、適切な流動性を得やすくなるため好ましい。
また、40℃における動粘度が比較的高いパーフルオロポリエーテル油、例えば400mm2/s以上のパーフルオロポリエーテル油を用いると、本発明の導電性組成物をペースト状とすることができるため、適用箇所における液漏れないし液だれを防止し、用途に応じて使い勝手を向上させることができる。後述するとおり、本発明の導電性組成物に増ちょう剤及び/又は固体潤滑剤を添加して、固体ないし半固体のグリース状とすることもできる。この場合、40℃における動粘度が比較的低いパーフルオロポリエーテル油、例えば400mm2/s以下のパーフルオロポリエーテル油であってもよい。
本発明の導電性組成物中のパーフルオロポリエーテル油の含有量は、組成物の全質量を基準にして、50~99.5質量%であるのが好ましく、60~99.4質量%であるのがより好ましく、70~99.3質量%であるのがさらに好ましい。基油の含有量がこのような範囲にあると、流動性と耐熱性の観点から好ましい。
The perfluoropolyether oil of the present invention may be used alone or in combination of two or more kinds, but does not include base oils other than the perfluoropolyether oil.
The kinematic viscosity at 40°C (measured in accordance with JIS K2283) is preferably about 4 to 2000 mm2 /s. More preferably, the kinematic viscosity is 60 to 500 mm2 /s. If the kinematic viscosity of the base oil at 40°C is 4 mm2 /s or more, evaporation of the base oil and oil separation at high temperatures tend to be suppressed, which is preferable. On the other hand, if the kinematic viscosity at 40°C is 2000 mm2 /s or less, it is preferable because appropriate fluidity is easily obtained.
In addition, by using a perfluoropolyether oil having a relatively high kinetic viscosity at 40°C, for example, 400 mm2 /s or more, the conductive composition of the present invention can be made into a paste, which prevents leakage or dripping at the application site and improves usability depending on the application. As will be described later, a thickener and/or a solid lubricant can be added to the conductive composition of the present invention to make it into a solid or semi-solid grease. In this case, a perfluoropolyether oil having a relatively low kinetic viscosity at 40°C, for example, 400 mm2 /s or less, may be used.
The content of the perfluoropolyether oil in the conductive composition of the present invention is preferably 50 to 99.5 mass %, more preferably 60 to 99.4 mass %, and even more preferably 70 to 99.3 mass %, based on the total mass of the composition. When the content of the base oil is in such a range, it is preferable from the viewpoint of fluidity and heat resistance.

<カーボンナノチューブ>
カーボンナノチューブは、グラファイト状の炭素が積み重なってできたチューブであり、各層の両端がフラーレンのように閉じた構造をしている。その全体構造は大略図1に示す通りである。
これまでに報告されているカーボンナノチューブの直径(「D」)の最小値は、0.4nmである(Lu-Chang Qin et al., "The smallest carbon nanotube", Nature, 408, 50 (2000))。本発明では、直径0.4nm以上のカーボンナノチューブであれば使用することができる。他方、組成物中のカーボンナノチューブの含有量が多くなるとトルクが高くなるため、組成物中のカーボンナノチューブの含有量は少ない方が好ましい。直径が5.0nm以下のカーボンナノチューブを含むことにより、少量でも十分な放電抑制効果を発揮することができる。本発明の組成物は、直径が0.4~5.0nmのカーボンナノチューブを含むのが好ましく、1.2~5.0nmのカーボンナノチューブを含むのがより好ましい。一方、直径が5.0nmを超えるカーボンナノチューブでは、三層以上の多層カーボンナノチューブが多割合を占めることになり、放電し易くなるので、本発明の導電性組成物は、直径5.0nmより大きいカーボンナノチューブを含まないのが好ましい。
<Carbon nanotubes>
Carbon nanotubes are tubes made of stacked graphite-like carbon, with both ends of each layer closed like fullerenes. The overall structure is roughly as shown in Figure 1.
The smallest diameter ("D") of carbon nanotubes reported so far is 0.4 nm (Lu-Chang Qin et al., "The smallest carbon nanotube", Nature, 408, 50 (2000)). In the present invention, carbon nanotubes with a diameter of 0.4 nm or more can be used. On the other hand, since the torque increases as the content of carbon nanotubes in the composition increases, it is preferable that the content of carbon nanotubes in the composition is small. By containing carbon nanotubes with a diameter of 5.0 nm or less, a sufficient discharge suppression effect can be exhibited even in small amounts. The composition of the present invention preferably contains carbon nanotubes with a diameter of 0.4 to 5.0 nm, and more preferably contains carbon nanotubes with a diameter of 1.2 to 5.0 nm. On the other hand, in carbon nanotubes with a diameter of more than 5.0 nm, the proportion of multi-walled carbon nanotubes with three or more walls is large, which makes it easier to discharge, so it is preferable that the conductive composition of the present invention does not contain carbon nanotubes with a diameter of more than 5.0 nm.

カーボンナノチューブの長さは特に限定されない。例えば、5μm以上、600μm以下のカーボンナノチューブを使用することができる。
図1に示したとおり、カーボンナノチューブの直径は平面図における短辺を指し、カーボンナノチューブの長さは平面図における長辺を指す。カーボンナノチューブの直径及び長さは、透過型電子顕微鏡を用いて測定することができる。
The length of the carbon nanotube is not particularly limited. For example, carbon nanotubes having a length of 5 μm or more and 600 μm or less can be used.
The diameter of a carbon nanotube refers to the short side in plan view, and the length of a carbon nanotube refers to the long side in plan view, as shown in Figure 1. The diameter and length of a carbon nanotube can be measured using a transmission electron microscope.

一般に、カーボンナノチューブには、単層、二層、及び三層以上の多層が存在するが、本発明の導電性組成物に使用するカーボンナノチューブとしては、放電抑制効果の観点から、単層又は二層が好ましい。本発明の導電性組成物は、放電抑制効果の観点から、三層以上の多層カーボンナノチューブを実質的に含まないのが好ましい。例えば、組成物の全質量を基準にして、0.5質量%以下が好ましく、0.2質量%以下がより好ましく、0.1質量%以下が更に好ましい。
カーボンナノチューブは、表面に活性点を有し、その少なくとも一部が、OH、CH、CHO等により修飾されていてもよい。しかし、本発明で用いるカーボンナノチューブとしては、修飾されていないものの方が、基油との親和性が高いので好ましい。
Generally, carbon nanotubes are available in single-wall, double-wall, and triple-wall or more multi-wall configurations, but the carbon nanotubes used in the conductive composition of the present invention are preferably single-wall or double-wall from the viewpoint of discharge suppression effect. From the viewpoint of discharge suppression effect, the conductive composition of the present invention is preferably substantially free of triple-wall or more multi-wall carbon nanotubes. For example, based on the total mass of the composition, the content is preferably 0.5 mass% or less, more preferably 0.2 mass% or less, and even more preferably 0.1 mass% or less.
The carbon nanotubes have active sites on the surface, at least a part of which may be modified with OH, CH, CHO, etc. However, as the carbon nanotubes used in the present invention, unmodified ones are preferable because they have a higher affinity with the base oil.

本発明の導電性組成物中のカーボンナノチューブの含有量は、組成物の全質量を基準にして、0.5~3.0質量%である。好ましくは0.6~2.0質量%、より好ましくは0.7~1.5質量%である。カーボンナノチューブの含有量がこのような範囲にあると、放電抑制効果がよく発揮されるので好ましい。
パーフルオロポリエーテル油に直径0.4~5.0nmのカーボンナノチューブを0.5質量%程度含ませることにより、本発明の組成物は、グリースで言えば、60回混和ちょう度(JIS K 2220 7.により測定)が440程度に相当する硬さの状態になる。他方、直径0.4~5.0nmのカーボンナノチューブを3.0質量%程度含ませることにより、本発明の組成物は、前記ちょう度が200程度に相当する硬さの状態になる。なお、グリースであれば、200未満のちょう度は一般的には取り得ないが(硬すぎると潤滑部にグリースが流入できないためである)、本発明の組成物は、電食防止が必要な箇所であれば、潤滑性を必要としない箇所であっても使用することができる。この場合、前記ちょう度が200未満に相当する硬さでもよい。
The content of carbon nanotubes in the conductive composition of the present invention is 0.5 to 3.0 mass % based on the total mass of the composition, preferably 0.6 to 2.0 mass %, and more preferably 0.7 to 1.5 mass %. When the content of carbon nanotubes is in such a range, it is preferable because the discharge suppression effect is effectively exhibited.
By adding about 0.5% by mass of carbon nanotubes having a diameter of 0.4 to 5.0 nm to the perfluoropolyether oil, the composition of the present invention has a hardness equivalent to a 60-stroke worked penetration (measured according to JIS K 2220 7.) of about 440 in terms of grease. On the other hand, by adding about 3.0% by mass of carbon nanotubes having a diameter of 0.4 to 5.0 nm, the composition of the present invention has a hardness equivalent to the above-mentioned penetration of about 200. Note that, in the case of grease, a penetration of less than 200 is generally not possible (because if it is too hard, the grease cannot flow into the lubricated part), but the composition of the present invention can be used in places where prevention of electrolytic corrosion is required, even in places where lubrication is not required. In this case, the hardness may be equivalent to a penetration of less than 200.

本発明の導電性組成物は、必要に応じて、さらに、増ちょう剤、固体潤滑剤、酸化防止剤、防錆剤、極圧剤、油性剤等を配合することができる。このうち、油分の保持性と耐熱性の観点から増ちょう剤を含むのが好ましい。 The conductive composition of the present invention may further contain thickeners, solid lubricants, antioxidants, rust inhibitors, extreme pressure agents, oiliness agents, etc., as necessary. Of these, it is preferable to include a thickener from the viewpoint of oil retention and heat resistance.

<増ちょう剤>
増ちょう剤を含ませることにより、本発明の導電性組成物をグリースにすることができる。グリースにすることにより、油分の保持性と耐熱性の観点から好ましい。
本発明に使用できる増ちょう剤としては、フッ素系グリースに通常使用されている有機又は無機の増ちょう剤を使用することができる。中でもフッ素油との親和性の観点からポリテトラフルオロエチレンが好ましい。
グリースのちょう度は、当業者であれば、用途に応じて適宜決定することができる。例えば、軸受に適用するとき、ちょう度は典型的には220~340であり、235~325が好ましい。増ちょう剤の含有量は、このちょう度を得るのに必要な量であり、例えば、グリース組成物の全質量を基準として、1~30質量%であり、好ましくは5~15質量%である。
<Thickener>
By adding a thickener, the conductive composition of the present invention can be made into a grease, which is preferable from the viewpoints of oil retention and heat resistance.
The thickener usable in the present invention may be any organic or inorganic thickener commonly used in fluorine-based greases, of which polytetrafluoroethylene is preferred from the viewpoint of its affinity with fluorine oil.
Those skilled in the art can appropriately determine the consistency of the grease depending on the application. For example, when applied to bearings, the consistency is typically 220 to 340, and preferably 235 to 325. The content of the thickener is the amount required to obtain this consistency, and is, for example, 1 to 30 mass %, and preferably 5 to 15 mass %, based on the total mass of the grease composition.

<固体潤滑剤>
固体潤滑剤を含ませることにより、本発明の導電性組成物をグリースにすることができるし、コンパウンドにすることもできる。
本発明に使用できる固体潤滑剤としては、例えばメラミンシアヌレート、グラファイト、オニオンライクカーボン、ナノダイヤモンド、フッ化黒鉛、ブラックシリカ、粒状ポリエチレン、粒状ポリプロピレン、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、酸化ポリエチレンワックス、エステルワックス、モンタン酸ワックス、アマイドワックス、球状アルミナ、酸化亜鉛、マイカ、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、炭酸カルシウム、窒化ホウ素、銅やニッケルなどの金属粉末等が挙げられる。このうち、高温での潤滑性の観点からメラミンシアヌレートが好ましい。
固体潤滑剤の含有量は、組成物の全質量を基準にして、例えば、0.01~5.0質量%であり、好ましくは0.1~1.0質量%である。
<Solid Lubricant>
By incorporating a solid lubricant, the conductive composition of the present invention can be made into a grease or a compound.
Examples of solid lubricants that can be used in the present invention include melamine cyanurate, graphite, onion-like carbon, nanodiamond, graphite fluoride, black silica, granular polyethylene, granular polypropylene, polyethylene wax, polypropylene wax, oxidized polyethylene wax, ester wax, montanic acid wax, amide wax, spherical alumina, zinc oxide, mica, molybdenum disulfide, tungsten disulfide, calcium carbonate, boron nitride, and metal powders such as copper and nickel. Among these, melamine cyanurate is preferred from the viewpoint of lubricity at high temperatures.
The content of the solid lubricant is, for example, 0.01 to 5.0 mass %, and preferably 0.1 to 1.0 mass %, based on the total mass of the composition.

<酸化防止剤>
酸化防止剤を含ませることにより、グリースの酸化劣化を抑制することができる。
本発明に使用できる酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤が挙げられる。
フェノール系酸化防止剤としては、2,6-ジ-tert-ブチル-p-クレゾール(BHT)、2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、4,4’-ブチリデンビス(3-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、2,6-ジ-tert-ブチル-フェノール、2,4-ジメチル-6-tert-ブチルフェノール、tert-ブチルヒドロキシアニソール(BHA)、4,4’-ブチリデンビス(3-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、4,4’-メチレンビス(2,3-ジ-tert-ブチルフェノール)、4,4’-チオビス(3-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、オクタデシル-3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート等が挙げられる。このうち、揮散性、耐油性の観点からオクタデシル-3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネートが好ましい。
アミン系酸化防止剤としては、N-n-ブチル-p-アミノフェノール、4,4’-テトラメチル-ジ-アミノジフェニルメタン、α-ナフチルアミン、N-フェニル-α-ナフチルアミン、フェノチアジン、アルキルジフェニルアミン等が挙げられる。このうち、スラッジの形成や粘度の増加を抑えるという効果面とコスト面の両観点からアルキルジフェニルアミンが好ましい。
酸化防止剤の含有量は、組成物の全質量を基準にして、例えば、0.01~5.0質量%であり、好ましくは0.1~1.0質量%である。
<Antioxidants>
By including an antioxidant, it is possible to suppress the oxidative deterioration of the grease.
The antioxidants that can be used in the present invention include phenol-based antioxidants and amine-based antioxidants.
Examples of phenol-based antioxidants include 2,6-di-tert-butyl-p-cresol (BHT), 2,2'-methylenebis(4-methyl-6-tert-butylphenol), 4,4'-butylidenebis(3-methyl-6-tert-butylphenol), 2,6-di-tert-butyl-phenol, 2,4-dimethyl-6-tert-butylphenol, tert-butylhydroxyanisole (BHA), 4,4'-butylidenebis(3-methyl-6-tert-butylphenol), 4,4'-methylenebis(2,3-di-tert-butylphenol), 4,4'-thiobis(3-methyl-6-tert-butylphenol), and octadecyl-3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate. Of these, octadecyl-3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate is preferred from the viewpoints of volatility and oil resistance.
Examples of the amine-based antioxidant include N-n-butyl-p-aminophenol, 4,4'-tetramethyl-di-aminodiphenylmethane, α-naphthylamine, N-phenyl-α-naphthylamine, phenothiazine, alkyldiphenylamines, etc. Among these, alkyldiphenylamines are preferred from the viewpoints of both the effectiveness of suppressing sludge formation and viscosity increase and the cost.
The content of the antioxidant is, for example, 0.01 to 5.0 mass %, and preferably 0.1 to 1.0 mass %, based on the total mass of the composition.

<防錆剤>
防錆剤を含ませることにより、潤滑面の錆の発生を防ぐことができる。
本発明に使用できる防錆剤としては、無機系防錆剤と有機系防錆剤が挙げられる。
無機系防錆剤としては、ケイ酸Na、炭酸Li、炭酸K、酸化Zn等の無機金属塩が挙げられる。
有機系防錆剤としては、安息香酸Na、安息香酸Liの安息香酸塩、ナフテン酸Zn、セバシン酸Naのカルボン酸塩、コハク酸、コハク酸無水物、コハク酸ハーフエステルのコハク酸誘導体、脂肪酸アミン塩、ベンゾトリアゾール又はその誘導体、ベンゾチアゾール又はその誘導体、チアジアゾール又はその誘導体等が挙げられる。
このうち、少量で優れた効果を示すという観点からセバシン酸Naが好ましい。
防錆剤の含有量は、組成物の全質量を基準にして、例えば、0.01~5.0質量%であり、好ましくは0.1~1.0質量%である。
<Rust inhibitor>
By including a rust inhibitor, the occurrence of rust on the lubricated surface can be prevented.
The rust inhibitors that can be used in the present invention include inorganic rust inhibitors and organic rust inhibitors.
Examples of inorganic rust inhibitors include inorganic metal salts such as sodium silicate, lithium carbonate, potassium carbonate, and zinc oxide.
Examples of organic rust inhibitors include sodium benzoate, benzoates of lithium benzoate, zinc naphthenate, carboxylates of sodium sebacate, succinic acid, succinic anhydride, succinic acid derivatives of succinic acid half esters, fatty acid amine salts, benzotriazole or derivatives thereof, benzothiazole or derivatives thereof, and thiadiazole or derivatives thereof.
Of these, sodium sebacate is preferred because it exerts an excellent effect even in small amounts.
The content of the rust inhibitor is, for example, 0.01 to 5.0 mass %, and preferably 0.1 to 1.0 mass %, based on the total mass of the composition.

<極圧剤>
極圧剤を含ませることにより、金属の二面の間の摩擦、摩耗の減少や、焼付の防止をする働きをする。
本発明に使用できる極圧剤としては、硫化油脂、硫化オレフィン,ポリサルファイド、無灰ジチオカーバメート、トリオクチルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリフェニルホスホロチオネート、ジアルキルジチオカルバミン酸亜鉛、ジアルキルジチオカルバミン酸モリブデンのジアルキルジチオカルバミン酸塩、ジアルキルジチオリン酸亜鉛、ジアルキルジチオリン酸モリブデンのジアルキルジチオリン酸塩、塩素化パラフィン、塩素化ジフェニル等の塩素化合物等が挙げられる。このうち、高温、高荷重条件に好適であるという観点からジアルキルジチオカルバミン酸塩やジアルキルジチオリン酸塩が好ましい。
極圧剤の含有量は、組成物の全質量を基準にして、例えば、0.01~5.0質量%であり、好ましくは0.1~1.0質量%である。
<Extreme pressure agent>
By including extreme pressure agents, it acts to reduce friction and wear between two metal surfaces and to prevent seizure.
Examples of extreme pressure agents that can be used in the present invention include chlorine compounds such as sulfurized fats and oils, sulfurized olefins, polysulfides, ashless dithiocarbamates, trioctyl phosphate, tricresyl phosphate, triphenyl phosphorothioate, zinc dialkyldithiocarbamates, dialkyldithiocarbamates of molybdenum dialkyldithiocarbamates, zinc dialkyldithiophosphates, dialkyldithiophosphates of molybdenum dialkyldithiophosphates, chlorinated paraffins, and chlorinated diphenyls. Among these, dialkyldithiocarbamates and dialkyldithiophosphates are preferred from the viewpoint of suitability under high temperature and high load conditions.
The content of the extreme pressure agent is, for example, 0.01 to 5.0 mass %, and preferably 0.1 to 1.0 mass %, based on the total mass of the composition.

<油性剤>
油性剤を含ませることにより、金属と金属の直接の接触を妨げ、摩擦、摩耗を減少させる働きをする。
本発明に使用できる油性剤としては、脂肪酸又はそのエステル、高級アルコール、多価アルコール又はそのエステル、脂肪族エステル、脂肪族アミン、脂肪酸モノグリセライド、モンタンワックス、アミド系ワックス等が挙げられる。このうち、常温、低荷重条件に好適であるという観点からモンタンワックスが好ましい。
油性剤の含有量は、組成物の全質量を基準にして、例えば、0.01~5.0質量%であり、好ましくは0.1~1.0質量%である。
<Oil-based agent>
By including an oily agent, it prevents direct contact between metal and metal, thereby reducing friction and wear.
Examples of oiliness agents that can be used in the present invention include fatty acids or their esters, higher alcohols, polyhydric alcohols or their esters, aliphatic esters, aliphatic amines, fatty acid monoglycerides, montan wax, amide waxes, etc. Among these, montan wax is preferred from the viewpoint of suitability under normal temperature and low load conditions.
The content of the oily agent is, for example, 0.01 to 5.0 mass %, and preferably 0.1 to 1.0 mass %, based on the total mass of the composition.

本発明の組成物は、パーフルオロポリエーテル油、カーボンナノチューブ、必要により、任意成分を添加し、均一に混合することにより容易に製造することができる。このような方法としては、例えば、プラネタリーミキサーなどにより加熱しながら混練りを行い、さらに三本ロールにて均一に混練りする方法や、自転しながら公転して練り上げるミキサー(以降、「自転公転ミキサー」と称する)を用いて混練りする方法がある。
本発明の組成物は、転がり軸受等に用いることができる。
The composition of the present invention can be easily produced by adding perfluoropolyether oil, carbon nanotubes, and, if necessary, optional components, and mixing them uniformly. Examples of such methods include a method of kneading while heating using a planetary mixer, etc., and further kneading uniformly using a three-roll mixer, and a method of kneading using a mixer that rotates and revolves to knead (hereinafter referred to as a "rotating and revolving mixer").
The composition of the present invention can be used for rolling bearings and the like.

実施例及び比較例の導電性組成物の調製は、以下のように行った。すなわち、表1に示す成分及び含有量になるように、基油、カーボンナノチューブを自転公転ミキサー『あわとり練太郎 ARE-310』(シンキー社製)にセットし、25℃、公転速度1400rpmで10分間混練りを実施して調製した。続いて、以下の方法により組成物のインピーダンスを測定した。 The conductive compositions of the examples and comparative examples were prepared as follows. That is, the base oil and carbon nanotubes were placed in a planetary centrifugal mixer "Awatori Rentaro ARE-310" (manufactured by Thinky Corporation) so that the components and contents were as shown in Table 1, and the mixture was mixed at 25°C and a revolution speed of 1400 rpm for 10 minutes. The impedance of the composition was then measured by the following method.

<インピーダンス測定>
LCRメータ『IM3536』(HIOKI社製)を用いてインピーダンスを測定し、交流周波数100000Hz(100kHz)におけるインピーダンスの値を表1に示した。
[測定条件]
測定温度 :25℃
交流周波数 :10~1000000(1M)Hz
測定電圧 :0.2V
導電性組成物の厚さ:2mm
導電性組成物の直径:20mm
<Impedance measurement>
The impedance was measured using an LCR meter “IM3536” (manufactured by HIOKI Corporation), and the impedance value at an AC frequency of 100,000 Hz (100 kHz) is shown in Table 1.
[Measurement conditions]
Measurement temperature: 25°C
AC frequency: 10 to 1,000,000 (1M) Hz
Measurement voltage: 0.2V
Thickness of conductive composition: 2 mm
Diameter of conductive composition: 20 mm

実施例及び比較例で用いた基油は以下の通りである。
PFPE:ソルベイ社製『Fomblin YPL1500』(動粘度@40℃=420mm2/s)
PAO:ポリαオレフィン(動粘度@40℃=48mm2/s)
実施例及び比較例で用いたカーボンナノチューブは以下の通りである。
The base oils used in the examples and comparative examples are as follows.
PFPE: Solvay's "Fomblin YPL1500" (kinetic viscosity @ 40°C = 420 mm2 /s)
PAO: Poly-α-olefin (Kinematic viscosity @ 40°C = 48 mm 2 /s)
The carbon nanotubes used in the examples and comparative examples are as follows.

Figure 2025065620000002
Figure 2025065620000002

Figure 2025065620000003
Figure 2025065620000003

Claims (4)

基油としてパーフルオロポリエーテル油、及び、導電性物質としてカーボンナノチューブを含有し、
前記カーボンナノチューブの直径が0.4~5.0nmであり、かつ、
前記カーボンナノチューブの含有量が、組成物の全質量に対して0.5~3.0質量%である、導電性組成物。
The oil contains perfluoropolyether oil as a base oil and carbon nanotubes as a conductive material,
The carbon nanotubes have a diameter of 0.4 to 5.0 nm, and
The conductive composition has a carbon nanotube content of 0.5 to 3.0 mass % based on the total mass of the composition.
前記カーボンナノチューブが単層又は二層である請求項1に記載の導電性組成物。 The conductive composition according to claim 1, wherein the carbon nanotubes are single-walled or double-walled. 増ちょう剤を含まない、請求項1又は2に記載の導電性組成物。 The conductive composition according to claim 1 or 2, which does not contain a thickener. さらに増ちょう剤を含む、請求項1又は2に記載の導電性組成物。 The conductive composition according to claim 1 or 2, further comprising a thickener.
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