JP2021095994A - オイルゲルカプセルの製造方法およびオイルゲルカプセルを含む車両用接触部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】温度環境に感応するオーバーレイ素材提供する。本発明は、オイルゲルカプセルの製造方法およびオイルゲルカプセルを含む車両用接触部品の製造方法を提供する。【解決手段】本発明のオイルゲルカプセルは、オイルおよびゲル化剤を含むオイルゲル、および前記オイルゲルと結合された界面活性剤を少なくとも一つ以上含むことを特徴とする。オイルゲルは、相転移温度未満の温度でゲル状態であり、相転移温度超過の温度で液体状態であることが好ましい。前記オイルゲルは、約６０℃以上約７０℃以下の相転移温度を有することを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、オイルゲルカプセルの製造方法およびオイルゲルカプセルを含む車両用接触部品の製造方法に係り、より詳しくは、ベアリング合金のような車両用接触部品の表面上に形成されるオーバーレイ層の素材に関する。

ベアリング（ｂｅａｒｉｎｇ）は、所望の動きに対する相対運動を制限し、動く部分の間の摩擦を減らす機械要素のうちの一つである。ベアリングは、固い鎖または玉で荷重を受けて疲労破壊が発生しやすいため、耐摩滅性、耐食性および熱伝導性に優れ、振動吸収機能がある合金基盤のベアリング（以下、ベアリング合金）を主に用いる。
しかし、ベアリング合金もまた持続的な摩擦による摩耗が避けられず、そのために耐焼付き特性が急激に低下することがある。そこで、ベアリング合金を摩耗から保護するためのコーティング素材、すなわち、オーバーレイ素材が多様に開発されており、オーバーレイ素材としてはポリアミドイミド（Ｐｏｌｙａｍｉｄｅｉｍｉｄｅ）および潤滑剤が主に用いられている。
オーバーレイ素材の開発には、ベアリングの耐摩耗性が車両の運行初期に著しく悪化することを考慮する必要があり、車両の運行初期、すなわち、ベアリングの初期摩耗段階で追加の摩耗を防止して複合素材（ベアリング合金およびオーバーレイ素材）の寿命を延長させる必要がある。よって、複合素材に摩耗が発生した後にも耐焼付き特性を保持できるオーバーレイ素材を開発する必要がある。

特許文献１は、オーバーレイ素材の一つとしてマイクロカプセルを開示する。マイクロカプセルは、硬いプラスチック皮内に液相潤滑剤を含んでおり、プラスチック皮が物理的に損傷されて液相潤滑剤が外部に放出される。液相潤滑剤の放出は、複合素材の温度環境と関係がないと言える。また、損傷したプラスチック皮は凝集して、エンジンに欠陥を誘発させることは勿論、エンジン効率を低下させる。
特許文献２は、温度変化に感応する潤滑剤組成物について開示する。特許文献２は、潤滑剤およびゲル化剤（ｇｅｌａｔｏｒ）で構成された潤滑剤組成物を焼結材であるベアリング内部の孔隙に浸透させる方法に関する。しかし、潤滑剤組成物の高い粘度およびベアリング内孔隙の大きさ制限によりその適用に限界がある。さらに、潤滑剤組成物がベアリングのオーバーレイ素材として開示されたものでないため、複合素材の寿命を延長させる方策として参照するには限界がある。

米国特許公報第９，９８２，７１５号 日本国公開特許第２０１３−１１３３７１号公報 韓国公開特許第１０−０４５４６５９号公報

本発明は、温度環境に感応するオーバーレイ素材の開発を一つの目的とする。
本発明は、オイル放出後にも凝集現象が発生しないオーバーレイ素材の開発を他の目的とする。

本発明のオイルゲルカプセルは、オイルおよびゲル化剤（ｇｅｌａｔｏｒ）を含むオイルゲル、および前記オイルゲルと結合された界面活性剤を少なくとも一つ以上含むことを特徴とする。

前記オイルゲルは、相転移温度未満の温度でゲル状態であり、相転移温度超過の温度で液体状態であることが好ましい。
前記オイルゲルは、約６０℃以上約７０℃以下の相転移温度を有することがよい。
オイルゲルカプセルは、０．１以上１０μｍ未満の大きさを有することができ、好ましくは、０．１以上１μｍ以下である。

前記オイルはエンジンオイルであり、前記ゲル化剤（ｇｅｌａｔｏｒ）は１２−Ｈｙｄｒｏｘｙｏｃｔａｄｅｃａｎｏｉｃ ａｃｉｄであり、前記１２−Ｈｙｄｒｏｘｙｏｃｔａｄｅｃａｎｏｉｃ ａｃｉｄの含量は、前記エンジンオイルの全体重量に対して１〜１０ｗｔ％であることが好ましい。
前記界面活性剤はＰＶＡ（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ）であることができる。

本発明のオイルパウダーは、前記オイルゲルカプセルを少なくとも２個以上含み、前記オイルゲルカプセルが凝集していることを特徴とする。
本発明の車両用接触部品は、前記オイルゲルカプセルを含むオーバーレイ層が形成されていることを特徴とする。
前記オーバーレイ層の厚さは１０〜３０μｍであることが好ましい。

本発明の車両用接触部品の製造方法は、前記オイルゲルカプセルまたは前記オイルパウダーを含む有機溶液を車両用接触部品の表面にコーティングするステップ、および前記車両用部品を乾燥するステップを含むことを特徴とする。

本発明の車両用接触部品の製造方法は、（ａ）オイルおよびゲル化剤（ｇｅｌａｔｏｒ）を混合してオイルゲルを製造するステップ、
（ｂ）前記オイルゲルおよび界面活性剤水溶液を混合して少なくとも一つ以上の前記のオイルゲルカプセルを生成するステップ、
（ｃ）前記水溶液を乾燥して前記オイルパウダーを回収するステップ、
（ｄ）前記オイルパウダーを有機溶媒に再分散させて前記オイルゲルカプセルを２〜１０ｗｔ％含む第１有機溶液を製造するステップ、
（ｅ）前記第１有機溶液およびポリアミドイミドおよび添加剤を３０〜５０ｗｔ％含む第２有機溶液を１：０．５〜１：２の重量比率で混合してオーバーレイ混合溶液を製造するステップ、および
（ｆ）前記オーバーレイ混合溶液を車両用接触部品の表面にコーティングした後に車両用接触部品を乾燥するステップを含む、ことを特徴とする。

本発明によれば、温度環境に感応し、耐摩擦特性および耐焼付き特性を向上させるオーバーレイ素材を提供することができる。
本発明によれば、オイル放出後にもゲル化剤（ｇｅｌａｔｏｒ）の凝集現象および界面活性剤の凝集現象が発生しない。

本発明のオイルゲルカプセルを含むベアリングを示す。 の（ａ）〜（ｃ）はベアリングに含まれたオイルゲルカプセルの共焦点蛍光イメージ（Ｃｏｎｆｏｃａｌ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ｉｍａｇｅ）である。 オイルゲルカプセルの製造方法を示す図であり、（ａ）および（ｂ）ステップを示す。 は１２−ＨＳＡの重量比率に応じたオイルゲルの熱流れ（ａ）及び１相転移温度の変化（ｂ）をＤＳＣで測定した結果を示すグラフである。 エンジンオイルおよび２ｗｔ％の１２−ＨＳＡを混合して約６２℃の相転移温度を有するオイルゲルを形成した後に２５℃で撮影した写真である。（ａ）は色素を添加していないオイルゲルであり、（ｂ）は色素を添加したオイルゲルである。色素は、オイルゲルの状態をより明確に示すために添加された。 の（ａ）および（ｂ）は図５の（ａ）および（ｂ）のオイルゲルを９０℃で加熱した後に撮影した写真である。 の（ａ）および（ｂ）は図６（ａ）および（ｂ）のオイルゲルに２ｗｔ％のＰＶＡ水溶液を添加して混合した後に撮影した写真である。 図７の（ｂ）の水溶液内オイルゲルカプセルに対する共焦点蛍光イメージである。 図７の（ｂ）の水溶液内オイルゲルカプセルに対する共焦点蛍光イメージである。 図７の（ｂ）の水溶液内オイルゲルカプセルに対する共焦点蛍光イメージである。 Ｄｙｎａｍｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇにより測定された図７の（ａ）の水溶液内オイルゲルカプセルのサイズ分布グラフ（Ｓｉｚｅ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｇｒａｐｈ）を示す。 の（ａ）および（ｂ）は図７の（ａ）および（ｂ）の水溶液を凍結乾燥した後に撮影した写真である。 の（ａ）および（ｂ）は図１２の（ａ）および（ｂ）のオイルパウダーを有機溶媒ＮＭＰに再分散させてオイルゲルカプセルを１０ｗｔ％含む第１有機溶液を製造した後に撮影した写真である。 の（ａ）および（ｂ）は図１３の（ａ）および（ｂ）の第１有機溶液およびポリアミドイミドおよび添加剤を５０ｗｔ％含む第２有機溶液を１：１の重量比率で混合した後に撮影した写真である。 の（ａ）および（ｂ）は図１４の（ａ）および（ｂ）のオーバーレイ混合溶液をベアリング合金の表面にコーティングした後に撮影した写真である。 実施例１〜３および比較例１のスチールディスク試片の往復動摩擦試験に対する結果を示す。 実施例１〜３および比較例１のスチールディスク試片の往復動摩擦試験に対する結果を示す。 の（ａ）〜（ｃ）はオイルゲルカプセルの作用過程を示す。

以下では、本発明について詳しく説明する。但し、本発明が例示的な実施例によって制限または限定されるものではない。
図１は、本発明のオイルゲルカプセルを含むベアリングを示す。図２の（ａ）〜（ｃ）は、ベアリングに含まれたオイルゲルカプセルの共焦点蛍光イメージである。図１および図２に示したとおり、ベアリング１０はバックスチール１００、ベアリング合金２００およびオーバーレイ層３００を含むことができ、オーバーレイ層３００は少なくとも一つ以上のオイルゲルカプセル３１０を含むことができる。
オイルゲルカプセル３１０はオイルゲル３１１およびオイルゲル３１１を囲む界面活性剤３１２を含む粒子を意味し、より具体的には、オイルゲル３１１およびオイルゲル３１１と結合された少なくとも一つ以上の界面活性剤を含む粒子を意味する。オイルゲル３１１は、ゲル化剤（ｇｅｌａｔｏｒ）３１１Ｂを含むオイルを言い、オイル３１１Ａおよびゲル化剤（ｇｅｌａｔｏｒ）３１１Ｂを含むことができる。

図３は、オイルゲルカプセルの製造方法を示す。図３に示したとおり、オイルゲルカプセルの製造方法は、（ａ）オイルおよびゲル化剤（ｇｅｌａｔｏｒ）を混合してオイルゲルを形成するステップ、および（ｂ）オイルゲルおよび界面活性剤水溶液を混合して少なくとも一つ以上のオイルゲルカプセルを生成するステップを含むことができる。以下では、図４〜図１１を基に（ａ）ステップおよび（ｂ）ステップについて詳しく説明する。

（ａ）ステップ：
オイルおよびゲル化剤（ｇｅｌａｔｏｒ）を混合してオイルゲルを形成することができる。オイルにゲル化剤（ｇｅｌａｔｏｒ）を添加することができる。但し、添加対象および添加方向が前述したとおりに特定される必要はないため、ゲル化剤（ｇｅｌａｔｏｒ）にオイルを添加してもよい。より均一な混合のために超音波粉砕機を用いてオイルおよびゲル化剤（ｇｅｌａｔｏｒ）を混合することが好ましい。形成されたオイルゲルはゲル状態である。
オイルおよびゲル化剤（ｇｅｌａｔｏｒ）の混合時のゲル化剤（ｇｅｌａｔｏｒ）の重量比率（オイルの全体重量に対するゲル化剤（ｇｅｌａｔｏｒ）の重量は、混合されるオイル全体をゲル化するのに有効な重量比率であることが好ましい。また、ゲル化剤（ｇｅｌａｔｏｒ）の重量比率に応じてオイルゲルの相転移温度が変化するため、ゲル化剤（ｇｅｌａｔｏｒ）の重量比率は、オイルゲルが常温でゲル状態を保持するのに有効な重量比率であることが好ましく、オイルゲルを含むベアリングが車両に取り付けられる前まで経る全ての温度環境（最高温度が約６０℃）においてもゲル状態を保持するのに有効な重量比率であることが好ましい。

オイルゲルの相転移温度は、ゲル状態のオイルゲルが液体状態に液化するか、または液体状態のオイルゲルがゲル状態のオイルゲルにゲル化する温度をいう。オイルゲルは、相転移温度未満の温度ではゲル状態を保持し、相転移温度超過の温度では液体状態を保持する。

本発明の一実施例によれば、オイルはエンジンオイルであってもよく、ゲル化剤（ｇｅｌａｔｏｒ）は１２−Ｈｙｄｒｏｘｙｏｃｔａｄｅｃａｎｏｉｃ ａｃｉｄ（以下、１２−ＨＳＡ）であってもよい。１２−ＨＳＡの重量比率はエンジンオイルの全体重量に対して１〜１０ｗｔ％であることが好ましく、オイルゲルは約６０℃以上約７０℃以下の相転移温度を有することができる。１ｗｔ％未満の１２−ＨＳＡがエンジンオイルと混合される場合には、１２−ＨＳＡの網状の繊維構造がエンジンオイル内に形成されず、そのためにオイルゲルが形成されない。１０ｗｔ％超過の１２−ＨＳＡがエンジンオイルと混合される場合には、１２−ＨＳＡ重量比率の増加量に応じたオイルゲルの相転移温度増加量が減少する飽和状態に達し、ゲル化剤（ｇｅｌａｔｏｒ）の重量に対するエンジンオイルの重量が相対的に小さくなるのでオイルゲルまたはオイルゲルカプセルの潤滑特性が低下する。よって、１２−ＨＳＡは、エンジンオイルの全体重量に対して１〜１０ｗｔ％で添加されることが好ましい。但し、ゲル化剤（ｇｅｌａｔｏｒ）の種類およびゲル化剤（ｇｅｌａｔｏｒ）の重量比率がこれに限定されるものではない。

図４の（ａ）および（ｂ）は、１２−ＨＳＡの重量比率に応じたオイルゲルの相転移温度をＤＳＣで測定した結果を示すグラフである。図４の（ａ）および（ｂ）に示したとおり、１．５ｗｔ％以上の１２−ＨＳＡの添加した時、約６１℃を超過する相転移温度を有するオイルゲルを形成できることを確認することができる。
図５は、エンジンオイルおよび２ｗｔ％の１２−ＨＳＡを混合して約６２℃の相転移温度を有するオイルゲルを形成した後に２５℃で撮影した写真である。図５の（ａ）は色素を添加していないオイルゲルであり、図５の（ｂ）は色素を添加したオイルゲルである。色素は、オイルゲルの状態をより明確に示すために添加された。図５の（ａ）および（ｂ）に示したとおり、オイルゲルは、相転移温度である約６２℃より低い温度環境では流動性のないゲル状態で存在することが分かる。流動性の不在は、オイルゲルの表面が地平面と平行でないことから分かる。オイルゲルのゲル状態は、より具体的には、オイルがゲル化剤（ｇｅｌａｔｏｒ）の網状の繊維構造に閉じ込められて保持される状態を言う。

図６の（ａ）および（ｂ）は、それぞれ図５の（ａ）および（ｂ）のオイルゲルを９０℃で加熱した後に撮影した写真である。図６の（ａ）および（ｂ）に示したとおり、オイルゲルは相転移温度である約６２℃より高い温度環境では流動性を回復して液体状態で存在することが分かる。流動性の存在は、オイルゲルの表面が地平面と概略的に平行をなすということから分かる。オイルゲルの液体状態は、より具体的には、ゲル化剤（ｇｅｌａｔｏｒ）の網状の繊維構造が解体されてゲル化剤（ｇｅｌａｔｏｒ）がオイルに分散した状態で存在することを言う。
図６の（ａ）、（ｂ）を図５の（ａ）、（ｂ）と比較すると、液体状態のオイルゲルがゲル状態のオイルゲルより透明であることが分かる。図６の（ａ）および（ｂ）のオイルゲルを２５℃に冷却する場合には、図５の（ａ）および（ｂ）のオイルゲルの状態に回復できる。

（ｂ）ステップ：
オイルゲルおよび界面活性剤水溶液を混合して少なくとも一つ以上のオイルゲルカプセルを生成することができる。オイルゲルカプセルは、界面活性剤水溶液内でオイルゲルが界面活性剤分子の一つ一つによって囲まれて生成される。一方、オイルゲルが界面活性剤によってカプセル化されると見ることができる。より具体的には、オイルゲルは脂溶性（疎水性）であり、界面活性剤水溶液は親水性であるため、オイルゲルの表面と水溶液との間に界面が形成され、界面活性剤の脂溶性の部分がオイルゲルに向かうと同時に界面活性剤の親水性の部分が水溶液に向かってオイルゲルカプセルが生成される。

好ましくは、液体状態のオイルゲルを界面活性剤水溶液と混合してオイルゲルカプセルを生成することができる。ゲル状態のオイルゲルを予め液化させて界面活性剤水溶液と混合することができ、ゲル状態のオイルゲルを界面活性剤水溶液に添加した後または界面活性剤水溶液をゲル状態のオイルゲルに添加した後に超音波粉砕機で混合しつつ、超音波粉砕機から出てくる熱エネルギーを用いてゲル状態のオイルゲルを液化させることができる。いずれの場合もより均一な混合のために超音波粉砕機を用いることが好ましい。
界面活性剤は、オイルゲルを微細化することができるため、微細化したオイルゲルカプセルを生成することができる。オイルゲルを微細化することにより、オイルゲルカプセルをオーバーレイ層に均一に分散させることができる。オイルゲルカプセルは、オーバーレイ層の平均厚さである１０μｍより小さく形成され、その大きさは０．１以上１０μｍ未満である。好ましくは、オイルゲルカプセルの大きさは１〜５μｍであり、より好ましくは、１μｍ以下である。

界面活性剤は、オイルパウダーとして凝集したオイルゲルカプセルが有機溶媒に再分散される時、微細化したオイルゲル間の凝集を防止することができる。
本発明の一実施例によれば、界面活性剤はＰＶＡ（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ）であってもよく、１〜１０ｗｔ％のＰＶＡ水溶液がオイルゲルと混合される。ここで、１〜１０ｗｔ％は、ＰＶＡ水溶液の重量に対するＰＶＡの重量の比率を言う。１ｗｔ％未満のＰＶＡ水溶液がオイルゲルと混合される場合には、オイルパウダーとして凝集したオイルゲルカプセルが有機溶媒に再分散される時、オイルゲルカプセル間の凝集現象が強く発生して、凝集したオイルゲルカプセルが再分散されない虞がある。１０ｗｔ％超過のＰＶＡ水溶液がオイルゲルと混合される場合には、オイルゲルカプセル内オイルの含量が相対的に減少して、オイルゲル乃至オイルゲルカプセルの潤滑特性が低下する虞がある。界面活性剤の役割はオイルゲルの微細化、オイルゲルカプセルのオーバーレイ層内での均一な分散およびオイルゲル間の凝集防止にあり、界面活性剤の種類および界面活性剤の含量はこれに限定されるものではない。界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤または非イオン性界面活性剤から選択できる。一方、オイルゲルおよび界面活性剤水溶液の混合時の重量比率は１：２〜１：１０である。

図７の（ａ）および（ｂ）は、それぞれ図６の（ａ）および（ｂ）のオイルゲルに２ｗｔ％のＰＶＡ水溶液を添加して混合した後に撮影した写真である。図７の（ａ）および（ｂ）に示したとおり、混合前に液体状態として透明であったオイルゲルが牛乳のような白色に変わったことを確認することができる。これは水溶液内微細粒子のエマルションが生成されたことを意味し、ここで微細粒子とはオイルゲルカプセルのことである。

図８〜１０は、図７の（ｂ）の水溶液内オイルゲルカプセルに対する共焦点蛍光イメージである。図１１は、動的光散乱法（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）により測定された図７の（ａ）の水溶液内オイルゲルカプセルのサイズ分布グラフ（Ｓｉｚｅ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｇｒａｐｈ）を示す。図８〜図１１に示したとおり、オイルゲルカプセルは球形状を持たないことがあり、その大きさは１μｍ以下であることを確認することができる。より具体的なオイルゲルカプセルの大きさは、０．１μｍ（＝１００μｍ）〜１μｍ（＝１０００ｎｍ）である。

（ｃ）ステップ：
オイルゲルカプセルの製造方法は、少なくとも一つ以上のオイルゲルカプセルを含む水溶液を乾燥する（ｃ）ステップをさらに含むことができる。オイルゲルカプセルを含む水溶液を乾燥することによってオイルゲルカプセル間の距離は縮まり、オイルゲルカプセルは凝集しうる。オイルゲルカプセルが凝集するとは、少なくとも２個以上のオイルゲルカプセルが一つのオイルゲルカプセルに合わさるという意味ではなく、各オイルゲルカプセルの界面活性剤が互いに物理的に接触している状態を意味する。凝集したオイルゲルカプセルは、粘土のように粘性があり、パウダー形態を有し、パウダーのように軟らかい触感を有する。以下、少なくとも２個以上のオイルゲルカプセルが凝集したものをオイルパウダーと言う。オイルパウダーは有機溶媒に添加されることができ、凝集したオイルゲルカプセルは再び分散されることができる。（ｃ）ステップの乾燥は、凍結乾燥機を用いて実施することが好ましい。

図１２の（ａ）および（ｂ）は、図７の（ａ）および（ｂ）の水溶液を凍結乾燥した後に撮影した写真である。図１２の（ａ）および（ｂ）に示したとおり、オイルパウダーを確認することができ、オイルゲルカプセルはパウダー形態で回収することができる。図１２の（ａ）および（ｂ）で一つのパウダーは肉眼で識別可能な大きさを有しているが、（ｂ）ステップを通じて生成したオイルゲルカプセルはマイクロ単位またはサブマイクロ単位の大きさを有しているため、一つのパウダーは複数のオイルゲルカプセルが凝集して形成されたものである。

以下では、（ａ）〜（ｃ）ステップを通じて製造したオイルゲルカプセルをベアリングのオーバーレイ層に添加する過程について詳しく説明する。以下に説明する各ステップを（ｄ）ステップ、（ｅ）ステップおよび（ｆ）ステップと言う。
（ｄ）ステップ：
オイルパウダーを有機溶媒に添加して、凝集したオイルゲルカプセルを再分散させることができる。凝集したオイルゲルカプセルは、図８〜図１０に示すように、分散されることができる。但し、図８〜図１０とは異なり、オイルゲルおよび有機溶媒、例えば、ＮＭＰ（Ｎ−Ｍｅｔｈｙｌ−２−ｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ）も脂溶性であるため、オイルゲルの表面に界面が形成されず、オイルゲルに結合された界面活性剤のうち一部は有機溶媒に分散される。オイルパウダー２〜１０ｗｔ％を含む有機溶液を第１有機溶液とし、第１有機溶液はオイルゲルカプセル２〜１０ｗｔ％含む有機溶液と言える。ここで、ｗｔ％は第１有機溶液の全体重量に対するオイルゲルカプセルの重量の比率を意味する。

図１３の（ａ）および（ｂ）は、図１２の（ａ）および（ｂ）のオイルパウダーを有機溶媒ＮＭＰに再分散させてオイルゲルカプセルを１０ｗｔ％含む第１有機溶液を製造した後に撮影した写真である。図１３の（ａ）および（ｂ）に示したとおり、オイルゲルカプセル間の凝集が解消されたことは第１有機溶液の半透明な色から分かる。

（ｅ）ステップ：
第１有機溶液およびポリアミドイミドおよび添加剤を３０〜５０ｗｔ％含む第２有機溶液を重量比率１：０．５〜１：２で混合してオーバーレイ混合溶液を製造することができる。ここで、ｗｔ％は第２有機溶液の全体重量に対する固形分の重量比率を意味する。第２有機溶液の溶媒はＮＭＰであってもよい。図１４の（ａ）および（ｂ）は、図１３の（ａ）および（ｂ）の第１有機溶液およびポリアミドイミドおよび添加剤を５０ｗｔ％含む第２有機溶液を１：１の重量比率で混合した後に撮影した写真である。

（ｆ）ステップ：
オーバーレイ混合溶液をベアリング合金の表面にコーティングした後にベアリングを乾燥することができる。図１５の（ａ）および（ｂ）は、図１４の（ａ）および（ｂ）のオーバーレイ混合溶液をベアリング合金の表面にコーティングした後に撮影した写真である。ベアリングの乾燥は１段階で実施されてもよく、オイルゲルカプセルの保存のために２段階に分けて実施されてもよい。乾燥が完了したベアリングは、１０〜３０μｍ厚さのオーバーレイ層を有することができる。

以下に、本発明の実施例および比較例について説明する。
オイルゲルカプセルの製造過程
エンジンオイル１５ｇにゲル化剤（ｇｅｌａｔｏｒ）１２−ＨＳＡ ０．３０３０ｇ（約２ｗｔ％）を添加した後、超音波粉砕機を用いて混合して、約６２℃の相転移温度を有するオイルゲルを製造した。オイルゲル５ｇを液化し、２ｗｔ％ ＰＶＡ水溶液を７５ｍｌ添加した後、超音波粉砕機を用いて混合してオイルゲルカプセルを製造した。オイルゲルカプセルを含む水溶液を凍結乾燥機を活用して水を除去し、オイルパウダーを回収した。

オーバーレイ層の製造過程
実施例１
１０ｇのオイルパウダーをＮＭＰ溶媒９０ｇに添加して１０ｗｔ％のオイルゲルカプセルを含むＮＭＰ溶液（第１有機溶液）を製造した。第１有機溶液の製造時、攪拌機を用いてオイルゲルカプセルをＮＭＰ溶媒内に均一に再分散させた。ポリアミドイミドおよび添加剤（潤滑剤を含む）を５０ｗｔ％含むＮＭＰ溶液（第２有機溶液）を準備した後、第１有機溶液５０ｇおよび第２有機溶液５０ｇを混合してオーバーレイ混合溶液を製造した。オーバーレイ混合溶液をベアリング合金の表面にコーティングし、１５０〜２００℃で３０分間乾燥した後、２１０〜２４０℃で１５分間乾燥して約１０μｍ厚さのオーバーレイ層を製造した（実施例１は図１６および１７においてＳａｍｐｌｅ １で表される）。
実施例２
実施例１のオーバーレイ混合溶液を２回コーティングして約２０μｍ厚さのコーティング層を製造した（実施例２は図１６および１７においてＳａｍｐｌｅ ２に表される）。
実施例３
実施例１のオーバーレイ混合溶液を３回コーティングして約３０μｍ厚さのコーティング層を製造した（実施例３は図１６および１７においてＳａｍｐｌｅ ３に表される）。

比較例１
オイルゲルカプセルを含まない試製品ＤＬＡ０２だけで約１０μｍのオーバーレイ層を製造した（比較例１は図１６および１７においてＤＬＡ０２に表される）。
図１６および１７は、実施例１〜３および比較例１のスチールディスク試片の往復動摩擦試験に対する結果を示した。試験条件は、Ｄｒｙ条件、１０分、５０Ｎの荷重、５Ｈｚの往復速度および１０ｍｍストローク（ｓｔｒｏｋｅ）の往復距離である。図１６および１７を参照すれば、オイルゲルカプセルを含まない比較例１の場合、反復的な摩擦試験を通じて持続的な摩擦係数の増加と接触電圧の減少が観測されたが、実施例１〜３の場合、１０分が過ぎても初期の摩擦係数と接触電圧を保持したことが分かる。すなわち、オイルゲルカプセルは、ベアリングの低摩擦特性および耐焼付き特性を向上したことを確認することができる。
図１８の（ａ）〜（ｃ）は、オイルゲルカプセルの作用過程を示す。車両の運行初期、ベアリングに生じた摩擦は、オーバーレイ層およびベアリング合金に局所的な温度上昇と共に摩耗または亀裂を発生させる。局所的な温度上昇はゲル状態にあるオイルゲルを液体状態のオイルゲルに転移させることができ、液体状態のオイルゲルは摩耗または亀裂した部位に潤滑膜を形成することができる。それにより、車両の運行初期の摩耗段階でベアリングに対する追加の摩擦および摩耗を抑制することができ、ベアリングの寿命を延長させることができる。また、ゲル化剤（ｇｅｌａｔｏｒ）は過量のエンジンオイルに希釈され、低い濃度においてゲル化剤（ｇｅｌａｔｏｒ）は網状の繊維構造を形成しないため、オイル放出後、ゲル化剤（ｇｅｌａｔｏｒ）の凝集現象が発生しない。また、界面活性剤もエンジンオイルに希釈されて凝集現象が発生しない。

オイルゲルカプセルは潤滑剤に添加され、潤滑剤の潤滑特性をさらに向上させることができる。さらに、環境に優しい次世代車両、例えば、高効率エンジンの開発の必要性が台頭することにより過酷なエンジン摩擦および摩耗環境がさらに劣悪になるハイブリッド車両用エンジン、無潤滑環境で作動する電気自動車および水素燃料電池自動車に適用することもできる。

以上、代表的な実施例を通じて本発明について詳しく説明したが、本発明が属する技術分野における通常の知識を有した者であれば、上述した実施例に対して本発明の範疇から逸脱しない限度内で様々な変形が可能であることを理解することができるであろう。よって、本発明の権利範囲は説明した実施例に限定して定められてはならず、後述する特許請求の範囲だけでなく、特許請求の範囲と均等概念から導き出される全ての変更または変形された形態によって定められなければならない。

１０ ・・・ベアリング
１００ ・・・バックスチール
２００ ・・・ベアリング合金
３００ ・・・オーバーレイ層
３１０ ・・・オイルゲルカプセル
３１１ ・・・オイルゲル
３１１Ａ ・・・オイル
３１１Ｂ ・・・ゲル化剤（ｇｅｌａｔｏｒ）
３１２ ・・・界面活性剤

Claims (15)

1. オイルおよびゲル化剤（ｇｅｌａｔｏｒ）を含むオイルゲル、および
   前記オイルゲルと結合された界面活性剤を少なくとも一つ以上含むことを特徴とするオイルゲルカプセル。
2. 前記オイルゲルは、相転移温度未満の温度でゲル状態であることを特徴とする請求項１に記載のオイルゲルカプセル。
3. 前記オイルゲルは、相転移温度超過の温度で液体状態であることを特徴とする請求項１に記載のオイルゲルカプセル。
4. ０．１以上１０μｍ未満の大きさを有することを特徴とする請求項１に記載のオイルゲルカプセル。
5. ０．１以上１μｍ以下の大きさを有することを特徴とする請求項１に記載のオイルゲルカプセル。
6. 前記オイルはエンジンオイルであることを特徴とする請求項１に記載のオイルゲルカプセル。
7. 前記ゲル化剤（ｇｅｌａｔｏｒ）は１２−Ｈｙｄｒｏｘｙｏｃｔａｄｅｃａｎｏｉｃ ａｃｉｄであることを特徴とする請求項１に記載のオイルゲルカプセル。
8. 前記界面活性剤はＰＶＡ（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ）であることを特徴とする請求項１に記載のオイルゲルカプセル。
9. 前記オイルはエンジンオイルであり、前記ゲル化剤（ｇｅｌａｔｏｒ）は１２−Ｈｙｄｒｏｘｙｏｃｔａｄｅｃａｎｏｉｃ ａｃｉｄであり、前記１２−Ｈｙｄｒｏｘｙｏｃｔａｄｅｃａｎｏｉｃ ａｃｉｄの含量は、前記エンジンオイルの全体重量に対して１〜１０ｗｔ％であることを特徴とする請求項１に記載のオイルゲルカプセル。
10. 前記オイルゲルは、約６０℃以上約７０℃以下の相転移温度を有することを特徴とする請求項９に記載のオイルゲルカプセル。
11. 請求項１に記載のオイルゲルカプセルを少なくとも２個以上含み、前記オイルゲルカプセルが凝集していることを特徴とするオイルパウダー。
12. 表面に請求項１〜８のいずれか１項に記載のオイルゲルカプセルを含むオーバーレイ層が形成されていることを特徴とする車両用接触部品。
13. 前記オーバーレイ層の厚さは１０〜３０μｍであることを特徴とする請求項１２に記載の車両用接触部品。
14. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載のオイルゲルカプセルまたは請求項１１に記載のオイルパウダーを含む有機溶液を車両用接触部品の表面にコーティングするステップ、および
    前記車両用接触部品を乾燥するステップを含むことを特徴とする車両用接触部品の製造方法。
15. （ａ）オイルおよびゲル化剤（ｇｅｌａｔｏｒ）を混合してオイルゲルを製造するステップ、
    （ｂ）前記オイルゲルおよび界面活性剤の水溶液を混合して少なくとも一つ以上の請求項１〜１０のいずれか１項に記載のオイルゲルカプセルを生成するステップ、
    （ｃ）前記水溶液を乾燥して請求項１１に記載のオイルパウダーを回収するステップ、
    （ｄ）前記オイルパウダーを有機溶媒に再分散させて前記オイルゲルカプセルを２〜１０ｗｔ％含む第１有機溶液を製造するステップ、
    （ｅ）前記第１有機溶液およびポリアミドイミドおよび添加剤を３０〜５０ｗｔ％含む第２有機溶液を１：０．５〜１：２の重量比率で混合してオーバーレイ混合溶液を製造するステップ、および
    （ｆ）前記オーバーレイ混合溶液を車両用接触部品の表面にコーティングした後に車両用接触部品を乾燥するステップを含むことを特徴とする車両用接触部品の製造方法。
    

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