JP2013538914A - 潤滑剤組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】温度変化に伴う粘度変化が抑えられた潤滑剤組成物を提供する。
【解決手段】潤滑剤組成物は、（ａ）少なくとも１種の合成由来の基油および任意で少なくとも１種の添加剤と、（ｂ）カーボンナノチューブとを含む。カーボンナノチューブ（ｂ）の、潤滑剤組成物中の基油（ａ）の総質量に対する質量％濃度は、０．１５〜３．５０％である。さらに、カーボンナノチューブ（ｂ）の質量％濃度と、ＩＳＯ６０規格またはＡＳＴＭ Ｄ１８９５規格に準拠して測定されるカーボンナノチューブ（ｂ）の粉末の見かけ密度（ｇ／Ｌ）との比が、１０^−２を超える。
【選択図】なし

Description

本発明は、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）の添加により粘度挙動が向上した潤滑剤組成物に関する。具体的に述べると、カーボンナノチューブにより、温度変化に伴う潤滑剤組成物の粘度変化を抑えることができる。

一般的に、潤滑剤基油の粘度は、温度変化に伴って大きく変化する。特に、自動車用途では、このような温度依存性を低下させるのが望ましい。潤滑剤は、高温時に粘度が著しく減少すると、十分な油膜を確保できず、効果を奏することができない。

潤滑剤の粘度指数（ＶＩ）（潤滑剤の４０℃での動粘度および１００℃での動粘度からＡＳＴＭ Ｄ２２７０規格に準拠して算出される指数）を向上させるポリマーを使用することにより、潤滑剤、特に自動車潤滑剤を処方するうえで、上記温度依存性を低下させることができる。粘度指数が高いほど、温度変化に伴う粘度変化が小さくなる。このようなポリマーは、「粘度指数向上剤」（ＶＩＩ、すなわち、ＶＩ向上剤）と称され、特に、マルチグレードのオイルの処方を可能にする。

一般的に、このようなポリマーは、流動性の高い基油に添加される。また、このようなポリマーは、低温時にはポリマー鎖が折り畳まれているので、潤滑剤の粘度に寄与しない。他方、高温時には、ポリマー鎖が開いて所与量の基油を捕捉することにより、潤滑剤の粘度の上昇に貢献する。

このようなポリマーの例として、潤滑剤、特に自動車潤滑剤（例えば、エンジン用潤滑剤など）を処方するうえで周知の、オレフィン共重合体（ＯＣＰ）、ポリメタクリレート、水添スチレンブタジエン（ＨＳＢ）等が挙げられる。

このようなポリマーの全体または一部をＣＮＴに置き換えることは、極めて革新的な処方方法であり、数多くの利点がある。
上記ポリマーは、低温時にも潤滑剤の粘度に無視できないほど寄与してしまう場合がある。潤滑剤中にＶＩ向上剤としてＣＮＴを配合することにより、低温域での優れた性能、特に、低温フェーズでの優れた燃料経済性の実現が期待される。

さらに、ＣＮＴは、潤滑剤のレオロジー挙動に影響を及ぼすだけでなく、潤滑剤中において耐摩耗剤および摩擦調整剤として極めて有益な特性を発揮することもできる。

潤滑油の粘度挙動を向上させるためにナノ粒子を使用するという原理は知られている。しかしながら、ナノチューブに特化した研究、および潤滑油の温度変化に伴う粘度変化に対してナノチューブが効果を奏するための具体的な条件についての研究は数少ない。

特許文献１には、ナノ粒子を、潤滑剤中に粘度指数向上剤として０．００１〜２０％の濃度で配合することが開示されている。さらに、同特許文献には、このナノ粒子がＣＮＴであってもよいと開示されている。しかしながら、ＣＮＴに関する詳細な実施例や具体例は開示されておらず、かつ、温度変化に伴う粘度変化に対して効果を奏するためにＣＮＴの粉末に要求される具体的な特性も開示されていない。

非特許文献１には、カーボンナノチューブを、潤滑油中に０．０１〜０．２重量％の濃度で配合することが開示されている。同非特許文献では、潤滑油中にＣＮＴを分散させた分散液（ＣＮＴの質量濃度０．０１〜２％）の粘度を予測する各種予測モデルと、実験による粘度測定値とが合致するか否かが研究されている。

米国特許出願公開第２００７／０２９３４０５号明細書

Investigation of the Effect of Multiwalled Carbon Nanotubes on the Viscosity Index of Lube Oil Cuts, Chem Eng. Comm. 196:997-1007, 2009

驚くべきことに、出願人は、温度変化に伴う潤滑油の粘度変化を抑えるために必要とされる潤滑油中のカーボンナノチューブの濃度が、そのカーボンナノチューブの粉末の見かけ密度（かさ密度）と相関関係にあることを見出した。

先行技術の教示内容と異なるうえに、特定の理論に基づいたものでもないが、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）が凝集体の形態で組織化し、この凝集体に油が捕捉されることにより、粘度安定化効果が生じるものと予測される。

本発明は、カーボンナノチューブの質量濃度が、ＩＳＯ６０規格またはＡＳＴＭ Ｄ１８９５規格に準拠して測定される当該カーボンナノチューブの粉末の見かけ密度と相関関係にある、潤滑剤組成物に関する。本発明は、さらに、前記潤滑剤組成物の製造方法に関する。本発明は、さらに、前記潤滑剤組成物のエンジンオイルとしての使用、好ましくは自動車のエンジンオイルとしての使用に関する。

本発明は、潤滑剤組成物に関する。この潤滑剤組成物は、
（ａ）鉱物由来の基油、合成由来の基油および天然由来の基油から選択される少なくとも１種の基油、ならびに任意で少なくとも１種の添加剤と、
（ｂ）カーボンナノチューブと、
を含み、
カーボンナノチューブ（ｂ）の、当該潤滑剤組成物中の基油（ａ）の総質量に対する質量％濃度が、０．１５〜３．５０％であり、
カーボンナノチューブ（ｂ）の前記質量％濃度と、ＩＳＯ６０規格またはＡＳＴＭ Ｄ１８９５規格に準拠して測定されるカーボンナノチューブ（ｂ）の粉末の見かけ密度との比が、１０^−２を超えることを特徴とする。

好ましい一実施形態において、本発明にかかる潤滑剤組成物は、カーボンナノチューブ（ｂ）の、当該潤滑剤組成物中の基油（ａ）の総質量に対する質量％濃度と、ＩＳＯ６０規格またはＡＳＴＭ Ｄ１８９５規格に準拠して測定されるカーボンナノチューブ（ｂ）の粉末の見かけ密度との比が、１．５×１０^−２を超えることを特徴とする。

より好ましくは、本発明にかかる潤滑剤組成物は、カーボンナノチューブ（ｂ）の、当該潤滑剤組成物中の基油（ａ）の総質量に対する質量％濃度が、０．２〜３％、さらに好ましくは０．３〜２％、なおいっそう好ましくは０．４〜１．５％であることを特徴とする。

好ましい一実施形態において、本発明にかかる潤滑剤組成物は、ＩＳＯ６０規格またはＡＳＴＭ Ｄ１８９５規格に準拠して測定されるカーボンナノチューブ（ｂ）の粉末の見かけ密度が、２５〜２００（ｇ／Ｌ）、より好ましくは４０〜６０（ｇ／Ｌ）であることを特徴とする。

特に好ましい一実施形態において、本発明にかかる潤滑剤組成物は、少なくとも１種の基油（ａ）が、合成由来の基油であり、なおいっそう好ましくはポリαオレフィンであることを特徴とする。

本発明は、さらに、上述した潤滑剤組成物の、内燃機関、好ましくは自動車エンジンを潤滑するための使用に関する。

本発明は、さらに、上述した潤滑剤組成物の製造方法に関する。この製造方法は、
（ａ）カーボンナノチューブの粉末の見かけ密度を、ＩＳＯ６０規格またはＡＳＴＭ Ｄ１８９５規格に準拠して測定する工程と、
（ｂ）前記粉末を、鉱物由来の基油、合成由来の基油および天然由来の基油から選択される少なくとも１種の基油、ならびに任意で前記潤滑剤組成物の用途に適した少なくとも１種の添加剤に対し、
カーボンナノチューブの、前記基油に対する質量％濃度が、０．２〜３％、好ましくは０．３〜２％、より好ましくは０．４〜１．５％となるように、かつ、
カーボンナノチューブの前記質量％濃度と、カーボンナノチューブの粉末の前記見かけ密度との比が、１０^−２を超える、好ましくは１．５×１０^−２を超えるように、
分散させる工程と、
を含む。

一実施形態では、工程（ａ）の前に、カーボンナノチューブの粉末の精製工程および／または粉砕工程が実行される。

他の実施形態において、本発明にかかる製造方法は、カーボンナノチューブの粉末の精製工程を含まない。

さらなる他の実施形態において、本発明にかかる製造方法は、カーボンナノチューブの粉末の粉砕工程を含まない。

さらなる他の実施形態において、本発明にかかる製造方法は、カーボンナノチューブの粉末の粉砕工程または精製工程を含まない。

［カーボンナノチューブ］
カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）は、フラーレンのグループに属する炭素同素体である。フラーレンは、六員環同士が互いに結合してなるシートを複数層有するグラファイトとは異なり、五員環（および場合によっては七員環）の存在が、構造の平坦化を防いでいる。

フラーレンには様々な形状があり、特に球状や筒状が挙げられる。カーボンナノチューブは、寸法の極めて小さな中空筒状であり、少なくとも１層の壁を有している。カーボンナノチューブには単層のもの（シングルウォールナノチューブまたはＳＷＮＴ）や、多層のもの（マルチウォールナノチューブまたはＭＷＮＴ）がある。マルチウォールナノチューブには複数の同軸円筒からなるものや、１つのグラフェンシートを卒業証書のように巻いてなるものがある。

カーボンナノチューブには、炭素の六角形の網目構造に対する当該カーボンナノチューブの軸の向きに応じて、アームチェア型、ジグザグ型、およびカイラル型の３つの異なる構造が存在する。

一般的なＣＮＴは、直径が数ナノメートル程度であり、長さが数マイクロメートル程度である。

カーボンナノチューブの長さは、数マイクロメートル又は数十マイクロメートルオーダーであり、例えば、２０〜２００マイクロメートル、または５０〜１００マイクロメートルであるのに対し、カーボンナノチューブの直径は、例えば、約０．２〜約１００ｎｍ、または約０．５〜約５０ｎｍである。カーボンナノチューブの長さと直径との比は「アスペクト比」と呼ばれ、例えば、１０〜１，０００，０００、２００〜１０，０００、または５，０００〜１，０００の数値をとる。

ＣＮＴは、炭素が主な構成元素であるが、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｗ等の他の元素を含んでいてもよい。これらの他の元素は、例えば、ＣＮＴの合成に用いられる触媒に由来するものである。

ＣＮＴ中の炭素の含有量は、６０〜９９質量％、８０〜９８質量％、９０〜９５質量％、または９２〜９４質量％であり得る。

本発明にかかる潤滑剤は、上述した種類のカーボンナノチューブに限定されない。

本発明にかかる潤滑剤のカーボンナノチューブは、例えば欧州特許出願公開第１７３６４４０号明細書、欧州特許出願公開第１７９７９５０号明細書等に記載されているような、約６５０℃以上の温度でガス状の炭素源をＣｏ、Ｎｉ、ＦｅおよびＡｌを含む金属触媒に接触させることによって生成することができる。

本発明にかかる潤滑剤のカーボンナノチューブには、精製後処理、特に、その合成に用いられた触媒に由来する特定の元素、例えばＡｌ、Ｆｅ、Ｃｏ等を取り除く精製後処理が施されてもよい。この場合のカーボンナノチューブは、炭素の含有量が、一般的に９５質量％を超え、９８質量％を超え、または９９質量％を超える。

本発明にかかる潤滑剤のカーボンナノチューブには、前記精製後処理の後に、粉砕工程が施されてもよい。

［見かけ密度］
カーボンナノチューブは、肉眼視では粉末の形態である。カーボンナノチューブ自体の密度は、１，７００ｇ／Ｌ程度である。一方、カーボンナノチューブの粉末は、空気を８０体積％程度取り込んだ凝集体の形態をとるので、その密度は、一般的に３０〜２００ｇ／Ｌとなる。

カーボンナノチューブの粉末の見かけ密度（ｇ／Ｌ）は、粉末を所定の条件で固めて、ＡＳＴＭ Ｄ１８９５規格に準拠して測定される。

特定の後処理も含め、カーボンナノチューブの粉末の製造プロセスは、当該カーボンナノチューブの粉末の見かけ密度に影響を及ぼし得る。

これには、例えば、カーボンナノチューブの粉末を粉砕する工程が当てはまる。このような粉砕工程には、カーボンナノチューブのサイズを減少させる影響、および／またはカーボンナノチューブの凝集体を小型化させる影響があるので、カーボンナノチューブの粉末構成がコンパクトになり、カーボンナノチューブの粉末の見かけ密度が大きくなる。さらに、同じ粉砕方法であっても、粉砕時間が長いほど、見かけ密度が大きくなる。

カーボンナノチューブの精製工程、例えば、微量の触媒を取り除く精製工程も、カーボンナノチューブの粉末の見かけ密度を変化させる。このような精製工程は、基本的に、湿式法において必須とされるカーボンナノチューブの粉末の濾過工程および乾燥工程であり、カーボンナノチューブを圧縮して、カーボンナノチューブの粉末構成をコンパクトにする影響がある。したがって、前記精製工程には、カーボンナノチューブの粉末の見かけ密度を増大させる影響がある。

好ましくは、本発明にかかる潤滑剤のカーボンナノチューブの見かけ密度は、一般的に２５〜２００ｇ／Ｌである。カーボンナノチューブの粉末は、見かけ密度の小さいものが望ましいとされる。なぜなら、見かけ密度の小さいカーボンナノチューブの粉末は、見かけ密度の大きいものよりも、温度変化に伴う潤滑剤の粘度変化に対して効果を奏するのに必要なＣＮＴの量が少なくて済むからである。好ましくは、カーボンナノチューブの粉末の見かけ密度は、好ましくは３０〜６０ｇ／Ｌであり、好ましくは３０〜５０ｇ／Ｌ又は４０〜６０ｇ／Ｌ又は４０〜５０ｇ／Ｌである。

ＣＮＴの粉末の配合量が多過ぎると、ゲル化が起こるので、均質性の問題が生じ、最終的には、潤滑剤の性能の問題にまで発展するため、経済的にも技術的にも不利である。

このような理由から、精製工程または部分的な精製工程を必要とせずに、炭素の質量含有量（質量濃度）を直接高くすることのできるプロセス（例えば欧州特許出願公開第１７３６４４０号明細書、欧州特許出願公開第１７９７９５０号明細書等に記載されたプロセス）により製造された、ＣＮＴの粉末が望まれる傾向にある。また、同じ理由から、粉砕工程または軽粉砕工程が施されていないカーボンナノチューブの粉末が望まれる傾向にある。

（潤滑剤中のカーボンナノチューブの質量濃度）
本発明にかかる潤滑剤では、カーボンナノチューブは少なくとも１種の基油に分散している。カーボンナノチューブの粉末の、本発明にかかる潤滑剤中の基油の総重量に対する質量％濃度は、０．１５〜３．５％、好ましくは０．２〜３％、より好ましくは０．５〜２％である。

前記質量％濃度が低過ぎると、ＣＮＴを前記少なくとも１種の基油に分散させることが次第に困難になり、潤滑剤中でのＣＮＴのトライボロジー性能や増ちょう性能に影響が生じ得る。

前記質量％濃度が高過ぎると、ゲルが顕在化し、分散液の均質性にとって不利なだけでなく、潤滑剤中でのＣＮＴのトライボロジー性能や増ちょう性能にも不利となり得る。

［基油（ａ）］
本発明にかかる潤滑剤組成物は、少なくとも１種の基油を含む。このような基油の含有量は、一般的には本発明にかかる潤滑剤組成物の重量に対して少なくとも６０％、典型的には少なくとも６５％、場合によっては９０％まで、またはそれ以上である。

本発明にかかる潤滑剤組成物中に使用される少なくとも１種の基油は、以下にまとめたＡＰＩ分類のグループＩ〜Ｖの鉱物由来もしくは合成由来の基油（あるいは、ＡＴＩＥＬ分類の等価物）、またはそのような基油の混合物とされ得る。

前記基油は、植物由来、動物由来または鉱物由来であってもよい。本発明にかかる鉱物由来の基油には、原油を常圧蒸留や減圧蒸留した後、溶剤抽出、脱アスファルト、溶剤脱ろう、水添処理、水素化分解・水素化異性化、水素化仕上げ等の精製工程に通すことによって得られる、あらゆる種類の基油が含まれる。

本発明にかかる潤滑剤組成物中の基油は、合成由来の基油であってもよい。そのような合成由来の基油として、例えば、カルボン酸とアルコールとの特定のエステル、ポリαオレフィン等が挙げられる。ポリαオレフィンを基油として使用する場合、当該ポリαオレフィンは、例えば、炭素数が４〜３２のモノマー（例えば、オクテン、デセン等）に由来するものであり、かつ、１００℃での粘度が１．５〜１５ｃＳｔである。前記ポリαオレフィンの重量平均分子量は、典型的には２５０〜３，０００である。

合成由来の基油と鉱物由来の基油との混合物が使用されてもよい。

好ましくは、本発明にかかる潤滑剤組成物は、合成由来の基油、より好ましくはポリαオレフィン（ＰＡＯ）を用いて処方される。

好ましくは、本発明にかかる潤滑剤組成物は、ＡＳＴＭ Ｄ４４５規格に準拠して測定される１００℃での動粘度が、５．６〜１６．３ｃＳｔ（ＳＡＥグレード２０、３０、４０）である。また、好ましくは、本発明にかかる潤滑剤組成物は、ガソリン車両のエンジンオイル、またはディーゼル車両のエンジンオイルである。

［他の添加剤］
本発明にかかる潤滑剤組成物は、摩擦調整剤および耐摩耗剤としてのトライボロジー特性を有することが知られているカーボンナノチューブを含む。しかしながら、本発明にかかる潤滑剤組成物中のカーボンナノチューブは、当業者に知られている他の摩擦調整剤および耐摩耗剤と組み合わせて使用されてもよい。そのような摩擦調整剤および耐摩耗剤について、以下に述べる。

（耐摩耗剤）
本発明にかかる潤滑剤組成物は、耐摩耗剤を、一般的には１〜２重量％含んでいてもよい。耐摩耗剤は、摩擦面に吸着して保護膜を形成することにより、その摩擦面を保護する。広く使用されている耐摩耗剤として、ジチオリン酸亜鉛（ＺｎＤＴＰ）類が挙げられる。またその他の種類の耐摩耗剤として、様々な含リン化合物、含硫黄化合物、含窒素化合物、含塩素化合物、および含ホウ素化合物が挙げられる。

（摩擦調整剤）
摩擦調整剤は、混合潤滑領域または境界潤滑領域での摩擦を制限することができる。摩擦調整剤の例として、脂肪アルコール類、脂肪酸類、エステル類（例えば、脂肪エステル類など）、有機モリブデン化合物等が挙げられる。本発明にかかる潤滑剤組成物は、摩擦調整剤を、一般的には０．１〜２質量％のレベルで含んでいてもよい。

本発明にかかる潤滑剤組成物中のカーボンナノチューブは、温度変化に対して粘度安定化効果を発揮する条件下で使用される。しかしながら、本発明にかかる潤滑剤組成物中のカーボンナノチューブは、標準的な増ちょう剤および／またはＶＩ向上ポリマーと組み合わせて使用されてもよい。

（ＶＩ向上ポリマー）
ＶＩ向上ポリマーは、温度変化に伴う粘度偏差の変化を抑えることのできる化合物である。すなわち、ＶＩ向上ポリマーは、高温時でも、摩擦に曝される部品を保護するための十分な油膜を維持することができると同時に、低温時では、粘度の過剰な低下を防ぐことができる。既知の典型的な粘度指数向上剤として、ポリアルキルメタクリレート（ＰＭＡ）、ポリアクリレート、ポリオレフィン、オレフィン類（ジエン系化合物など）とビニル系芳香族化合物（スチレンなど）との共重合体等が挙げられる。本発明にかかる潤滑剤組成物は、ＶＩ向上ポリマーを、一般的には１〜１５重量％含んでいてもよい。

（増ちょう剤）
増ちょう剤は、高温時および低温時の両方において、潤滑剤組成物の粘度を上昇させる役割を果たす。大抵の増ちょう剤は、低い分子量のポリマー、例えば、分子量（Ｍｎ）が約２，０００〜約５０，０００ダルトンのポリマーである。本発明にかかる潤滑剤組成物は、増ちょう剤を、一般的には１〜１５重量％含んでいてもよい。

増ちょう剤は、例えば、ＰＩＢ（分子量が約２，０００ダルトンのもの）、ポリ（メタ）アクリレート（分子量が約３０，０００ダルトンのもの）、オレフィン共重合体、オレフィン類とαオレフィン類との共重合体、ＥＰＤＭ、ポリブテン、高い分子量のポリαオレフィン（１００℃での粘度が１５０を超えるもの）、スチレン−オレフィン共重合体、水添スチレン−オレフィン共重合体などである。

本発明にかかる潤滑剤組成物は、その時々の用途に適したあらゆる種類の添加剤を含んでいてもよい。

本発明にかかる潤滑剤組成物の好適な使用は、内燃機関用の潤滑剤の形態、好ましくは自動車エンジン用の潤滑剤の形態での使用である。

本発明にかかる潤滑剤組成物が少なくとも１種の添加剤を含む場合、当該少なくとも１種の添加剤は、例えばＡＣＥＡ（欧州自動車工業会）、ＪＡＳＯ（日本自動車技術会）などが規定するディーゼル用潤滑剤に要求される性能レベルを、潤滑剤組成物に確実に付与するように、当該潤滑剤組成物に別々に添加されてもよいし、またはパッケージ添加剤の形態で添加されてもよい。さらなる添加剤の例を以下に列挙するが、あくまでも数例のみであり、全種類を網羅してはいない：

（分散剤）
本発明にかかる潤滑剤組成物は、分散剤を、一般的には５〜８重量％含んでいてもよい。分散剤の例として、コハク酸イミド類、ＰＩＢ（ポリイソブテン）コハク酸イミド類、マンニッヒ塩基などが挙げられる。分散剤は、エンジンオイルの使用中に形成される酸化副産物で構成された不溶性の固体不純物を、確実に懸濁状態に維持して除去することができる。

（酸化防止剤）
本発明にかかる潤滑剤組成物は、酸化防止剤を、一般的には０．５〜２重量％含んでいてもよい。

酸化防止剤は、デポジットの形成、スラッジの発生や、オイル粘度の上昇などといった、オイルの使用中の劣化を遅らせることができる。酸化防止剤は、ラジカル阻害剤や過酸化物分解剤として機能する。広く使用されている酸化防止剤として、フェノール系の酸化防止剤や、ヒンダードアミン系の酸化防止剤が挙げられる。また、その他の種類の酸化防止剤として、油溶性の銅化合物、例えば、チオリン酸銅類、ジチオリン酸銅類、カルボン酸の銅塩類、ジチオカルバミン酸銅類、スルホン酸銅類、銅フェネート（銅フェノラート）（銅フェノキシド）類、アセチルアセトン銅類などが挙げられる。また、コハク酸銅（Ｉ）類、コハク酸銅（ＩＩ）類、無水コハク酸の銅（Ｉ）類、または無水コハク酸の銅（ＩＩ）類も使用され得る。

（清浄剤）
本発明にかかる潤滑剤組成物は、清浄剤を、一般的には２〜４重量％含んでいてもよい。

典型的な清浄剤として、アルカリ金属やアルカリ土類金属の、カルボン酸塩類、スルホン酸塩類、サリチル酸塩類、ナフテン酸塩類、およびフェネート塩（フェノラート塩）（フェノキシド塩）類が挙げられる。

清浄剤は、ＡＳＴＭ Ｄ２８９６規格に準拠した清浄剤１グラムあたりのＢＮ（塩基価）が、典型的には４０ｍｇＫＯＨ／ｇを超え、あるいは、８０ｍｇＫＯＨ／ｇを超えている。大抵の場合、前記清浄剤は過塩基性であり、当該清浄剤１グラムあたりのＢＮは、典型的には約１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、約２５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、約４００ｍｇＫＯＨ／ｇまで、あるいは、それを超える。

また、本発明にかかる潤滑剤組成物は、消泡剤、曇り点降下剤、防錆剤などを含んでいてもよい。

（実施例）
ＣＮＴを、ポリαオレフィン（ＰＡＯ）系の合成由来の基油に分散させてなる分散液を、数種類調製した。これらの分散液の、温度変化に伴う絶対粘度の変化を測定し、下記の２種類の参照例と比較した。

参照例１：同じＰＡＯのみからなる。

参照例２：基油として同じＰＡＯを含むがＣＮＴは含まない、グレード５Ｗ３０のエンジン用の潤滑剤。この処方物は、酸化防止剤、清浄剤、分散剤、粘度指数向上ポリマー、曇り点降下剤などを含む、ＡＣＥＡのＣ２規格を満たすエンジンオイル（混合ディーゼルエンジンオイルまたはガソリンエンジンオイル）を調製するためのパッケージ添加剤を用いて調製される。この処方物は、１００℃での動粘度（ＫＶ１００）が１０．６３ｃＳｔである。

使用する基油は、１００℃での動粘度（ＫＶ１００）が５．９５ｃＳｔのＰＡＯである。

各分散液中のＣＮＴは、精製工程が施されていないＭＷＮＴであり、熱重量分析で測定される炭素の含有量が約９０質量％で、かつ、微量のＦｅ、ＣｏおよびＡｌ_２Ｏ_３を含む。

前記ＣＮＴの濃度として、０．１〜２％（基油の総重量に対する質量％濃度）の範囲内で様々な濃度を用いた。

一部の試料に関しては、基油に分散させる前に、異なる粉砕時間での粉砕工程を施した。

前記粉砕工程は、Ｆａｕｒｅ社製の粉砕機によって実行する。この粉砕機の粉砕ユニットは、防水性の蓋付きのステンレス鋼製の容器（１．４Ｌ）を、ゴムコーティングした２本のローラに載置させたもので構成される。一方のローラは、電気モータによって駆動され、前記容器を回転させる。他方のローラは、自由回転する。これらのローラは、シール付きころ軸受に装着されており、１〜１５リットルの様々な容器を使用できるようにローラ間の間隔が調節可能とされる。前記容器の容積の１／３は、直径１２ｍｍのステンレス鋼製のボールが占めている。残りの容積には、ナノチューブ（約６０ｇ）が充填される。その後、前記容器はローラベンチに載せられ、所与の速度で所定の時間（０時間、８時間、１６時間または７２時間）のあいだ回転させられる。この工程全体は、空気の存在下の密閉系で実行される。

粉砕前のＣＮＴの粉末の見かけ密度（ｇ／Ｌ）、および様々な粉砕時間で粉砕させた後のＣＮＴの粉末の見かけ密度（ｇ／Ｌ）を、当該ＣＮＴの粉末をＰＡＯに分散させる前に、ＩＳＯ６０規格−ＡＳＴＭ Ｄ１８９５規格に準拠して測定した。

ＣＮＴの分散工程は、ＥＸＡＫＴ社製のモデルＥ８０／８１および／またはモデルＥ１２０の３本ロールミルを用いて実行する。

まず、カーボンナノチューブは、開始時の基油に対して所望の質量％濃度となるように秤量した後、投入／湿潤濡れを達成するように基油に添加して素早く混合する。その後、生じた混合物を、ロール間のギャップをそれぞれ１５μｍ、５μｍとし、モデルＥ８０の場合には速度を３００ｒｐｍ、モデルＥ１２０の場合には速度を４６０ｒｐｍとして、３本ロールミルに通す。全部で５回のパスを実行して分散液を得る。

本実施例で試験する分散液は、分散剤／安定剤を含まない。分散剤／安定剤を添加するのであれば、それらをまず基油に投入した後に、ＣＮＴを投入するのが理想的である。

このようにして得られる参照例、ならびにＣＮＴ分散液について、絶対粘度の変化を、Ａｎｔｏｎ Ｐａａｒ社製のＭＣＲ３０１粘度計（共軸円筒型；直径２７ｍｍ）を用いて測定した。絶対粘度（Ｐａ／ｓ）は、３０℃〜１５０℃の範囲にわたって２℃／分の勾配をかけながら、せん断速度１，０００（ｓ^−１）で測定した。

以下の表１に、各分散液の特性として、−ＣＮＴの質量％濃度と、−ＩＳＯ規格・ＡＳＴＭ Ｄ１８９５規格に準拠した使用粉末の見かけ密度（および前述した条件下で当該見かけ密度を得るのに必要な粉砕時間）とをまとめた。

表１には、さらに、各分散液および前記２つの参照例の、４０℃での絶対粘度と、１００℃での絶対粘度と、４０℃での絶対粘度に対する１００℃での絶対粘度の比とをまとめた。

前記２つの参照例１および参照例２を比較すると、（増ちょう剤およびＶＩＩ以外の）添加剤の有無が、粘度変化に影響を及ぼさないことが分かる。

分散液Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ６およびＤ１０は、本発明にかかる分散液であり、参照例に比べて４０℃と１００℃とでの粘度の相対変化が小さい。

また、見かけ密度が大きいほど、４０℃と１００℃とでの粘度の相対変化を低下させるために基油に投入しなければならないＣＮＴの量が増加することが分かる。

Claims (11)

1. 潤滑剤組成物であって、
   （ａ）少なくとも１種の合成由来の基油および任意で少なくとも１種の添加剤と、
   （ｂ）カーボンナノチューブと、
   を含み、
   カーボンナノチューブ（ｂ）の、当該潤滑剤組成物中の基油（ａ）の総質量に対する質量％濃度が、０．１５〜３．５０％であり、
   カーボンナノチューブ（ｂ）の前記質量％濃度と、ＩＳＯ６０規格またはＡＳＴＭ Ｄ１８９５規格に準拠して測定されるカーボンナノチューブ（ｂ）の粉末の見かけ密度（ｇ／Ｌ）との比が、１０^−２を超える、潤滑剤組成物。
2. 請求項１に記載の潤滑剤組成物において、カーボンナノチューブ（ｂ）の、当該潤滑剤組成物中の基油（ａ）の総質量に対する質量％濃度と、ＩＳＯ６０規格またはＡＳＴＭ Ｄ１８９５規格に準拠して測定されるカーボンナノチューブ（ｂ）の粉末の見かけ密度との比が、１．５×１０^−２を超える、潤滑剤組成物。
3. 請求項１または２に記載の潤滑剤組成物において、カーボンナノチューブ（ｂ）の、当該潤滑剤組成物中の基油（ａ）の総質量に対する質量％濃度が、０．２〜３％［好ましくは０．３〜２％、より好ましくは０．４〜１．５％］である、潤滑剤組成物。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の潤滑剤組成物において、ＩＳＯ６０規格またはＡＳＴＭ Ｄ１８９５規格に準拠して測定されるカーボンナノチューブ（ｂ）の粉末の見かけ密度が、２５〜２００（ｇ／Ｌ）［好ましくは４０〜６０（ｇ／Ｌ）］である、潤滑剤組成物。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の潤滑剤組成物において、少なくとも１種の合成由来の基油（ａ）が、ポリαオレフィンである、潤滑剤組成物。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の潤滑剤組成物の、内燃機関［好ましくは自動車エンジン］を潤滑するための使用。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の潤滑剤組成物を製造する方法であって、
   （ａ）カーボンナノチューブの粉末の見かけ密度を、ＩＳＯ６０規格またはＡＳＴＭ Ｄ１８９５規格に準拠して測定する工程と、
   （ｂ）前記粉末を、少なくとも１種の合成由来の基油および任意で前記潤滑剤組成物の用途に適した少なくとも１種の添加剤に対し、
   カーボンナノチューブの、前記基油に対する質量％濃度が、０．２〜３％［好ましくは０．３〜２％、より好ましくは０．４〜１．５％］となるように、かつ、
   カーボンナノチューブの前記質量％濃度と、カーボンナノチューブの粉末の前記見かけ密度との比が、１０^−２を超える［好ましくは１．５×１０^−２を超える］ように、
   分散させる工程と、
   を含む、潤滑剤組成物の製造方法。
8. 請求項７に記載の潤滑剤組成物の製造方法において、工程（ａ）の前に、カーボンナノチューブの粉末の精製工程および／または粉砕工程を実行する、潤滑剤組成物の製造方法。
9. 請求項７に記載の潤滑剤組成物の製造方法において、カーボンナノチューブの粉末の精製工程を含まない、潤滑剤組成物の製造方法。
10. 請求項７に記載の潤滑剤組成物の製造方法において、カーボンナノチューブの粉末の粉砕工程を含まない、潤滑剤組成物の製造方法。
11. 請求項７に記載の潤滑剤組成物の製造方法において、カーボンナノチューブの粉末の粉砕工程または精製工程を含まない、潤滑剤組成物の製造方法。