JP2022067923A - 潤滑油組成物、その製造方法及び機械装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基油劣化による蒸気圧上昇が抑制された低蒸気圧を有する潤滑油組成物、その製造方法及び前記潤滑油組成物を使用した機械装置を提供する。【解決手段】基油とフラーレン誘導体とを含み、前記基油は多重アルキルシクロペンタン油又はイオン液体であり、前記フラーレン誘導体は下記一般式（１）TIFF2022067923000004.tif63165で表される化合物である潤滑油組成物を用いる。【選択図】なし

Description

本発明は、潤滑油組成物、その製造方法及び機械装置に関する。

高真空（１０^－１Ｐａ～１０^－５Ｐａ）下で使用できる潤滑油組成物は、低い蒸気圧を有し、揮発成分を実質的に含まないことなど、通常の潤滑油組成物と異なる特性が求められる。

特許文献１には、蒸気圧の低いＰＦＡＥ（パーフルオロアルキルエーテル）、トリス（２－オクチルドデシル）シクロペンタン等を基油とした潤滑油組成物が提案されている。

特許文献２には、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドリチウム等のリチウム化合物、及び窒素オニウムカチオンと、弱配位性含フッ素有機アニオンまたは弱配位性含フッ素無機アニオンとからなるイオン性液体から選択された制電性物質と、を含む制電性潤滑油組成物が提案されている。

特許文献３には、蒸気圧が低く、かつ静電防止程度の導電性を有するイオン性液体からなる半固体状潤滑油組成物が提案されている。

特許文献４には、耐熱性及び酸化防止性を有する潤滑油組成物として、（ａ）２５℃での蒸気圧が１×１０^－４Ｔｏｒｒ以下のフッ素を含有しない合成油、及びイオン性液体からなる群から選ばれる少なくとも１種の基油、及び（ｂ）フラーレン化合物及びフラーレン製造時の副生炭素粒子からなる群から選ばれる少なくとも１種を含有する潤滑油組成物が提案されている。

特許文献５には、フラーレン誘導体としてマロン酸ジ－ｔｅｒｔ－ブチル多付加体等のメタノフラーレンの製造方法が開示されている。

特許文献６には、フラーレン誘導体としてマロン酸ジエチル多付加体及びマロン酸－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル多付加体が開示され、用途としてレジスト下層膜形成組成物が提案されている。

特開平１０－１４０１６９号公報 特開２００５－８９６６７号公報 特開２００５－１５４７５５号公報 特開２００５－３３６３０９号公報 特許第４９１６１１７号公報 特許第５７５７２８６号公報

特許文献１～４には真空下で使用できる潤滑油組成物が提案されている。しかしこれらは、例えば、宇宙線などの高エネルギー線に暴露される過酷な環境の宇宙空間では、潤滑油組成物の物性が変化することが予想される。よってこれらの提案は、長期に亘って安定に潤滑性能を維持するためには十分でない。
より詳細には、潤滑油組成物の物性変化は、潤滑油組成物を構成する基油の分子が徐々に開裂し、基油の分子鎖が短くなるために生じる。特に高真空下で使用される潤滑油組成物においては、分子量が小さい成分が生成されることに起因する潤滑油組成物の蒸気圧上昇が生じる。この蒸気圧の上昇は、後述するような様々な問題を引き起こす。この一連の基油の変化を“基油劣化”と呼ぶ。基油劣化は、高エネルギー線以外に、摺動部へ極度の力が加わった場合の摩擦摩耗による発熱などによっても引き起こされることがある。

基油劣化による蒸気圧上昇により、使用中に基油の一部が蒸発して失われ、摺動部から潤滑油が減少する可能性がある。その結果、摺動部の摩耗が発生し、焼き付きを起こす要因にもなり得る。また、基油の一部が蒸発する際に、潤滑油も飛散し、機械装置の摺動部以外の部位にも付着し、機械装置を汚染することもある。

本発明の目的は、基油劣化による蒸気圧上昇が抑制された低蒸気圧を有する潤滑油組成物、その製造方法及び前記潤滑油組成物を使用した機械装置を提供することである。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を提供する。

[１] 基油とフラーレン誘導体とを含み、
前記基油は多重アルキルシクロペンタン油又はイオン液体であり、
前記フラーレン誘導体は下記一般式（１）

（上記一般式（１）中、Ｒ^１及びＲ^２は炭素原子数２～２４のアルキコキシ基を表わし、ＦＬＮはフラーレン骨格を表し、ｎは１以上の整数を表わす。）
で表される化合物である、
潤滑油組成物。
[２] 前記ｎは、１～５である前項[１]に記載の潤滑油組成物。
[３] 前記Ｒ^１及びＲ^２は、ｔｅｒｔ－ブトキシ基である前項[１]または[２]に記載の潤滑油組成物。
[４] 前記基油を構成する分子構造の一部を有する付加基が前記フラーレン誘導体に付加した付加体を更に含む前項[１]～[３]のいずれかに記載の潤滑油組成物。
[５] 基油にフラーレン誘導体を溶解する溶解工程を有し、
前記基油は多重アルキルシクロペンタン油又はイオン液体であり、
前記フラーレン誘導体は前記式（１）で表される化合物である、
潤滑油組成物の製造方法。
[６] 非酸化性雰囲気下、溶解工程で得られたフラーレン誘導体の溶液中で、前記基油を構成する分子構造の一部を有する付加基を、前記フラーレン誘導体に付加する付加反応工程を更に含む前項[５]に記載の潤滑油組成物の製造方法。
[７] 前記非酸化性雰囲気中の酸素ガス分圧が、１０パスカル以下である前項[６]に記載の潤滑油組成物の製造方法。
[８] 付加反応工程は、前記溶液中のフラーレン誘導体の濃度が、付加反応工程前のフラーレン誘導体の濃度に対して０．１～０．７倍となるまで行なわれる前項[６]または[７]に記載の潤滑油組成物の製造方法。
[９] 付加反応工程の処理時間が、５分以上２４時間以下である前項[６]～[８]のいずれかに記載の潤滑油組成物の製造方法。
[１０] 付加反応工程が、溶解工程で得られたフラーレン誘導体の溶液を熱処理する工程である前項[６]～[９]のいずれかに記載の潤滑油組成物の製造方法。
[１１] 熱処理の温度が、前記基油の使用上限温度を超え、且つ前記使用上限温度＋２００℃以下の範囲である前項[１０]に記載の潤滑油組成物の製造方法。
[１２] 付加反応工程が、溶解工程で得られたフラーレン誘導体の溶液に放射線照射を行う工程であり、前記放射線が紫外線又は電離放射線である前項[６]～[９]のいずれかに記載の潤滑油組成物の製造方法。
[１３] 前記放射線が、波長１９０ｎｍ～３６５ｎｍの紫外線である前項[１２]に記載の潤滑油組成物の製造方法。
[１４] 付加反応工程で照射される放射線のエネルギーが、前記フラーレン誘導体の溶液１ｍＬあたり１Ｊ～１００Ｊである前項[１２]または[１３]に記載の潤滑油組成物の製造方法。
[１５] フラーレン誘導体を含む溶液から不溶成分を除去する不溶成分除去工程を更に有する前項[６]～[１４]のいずれかに記載の潤滑油組成物の製造方法。
[１６] 前項[１]～[４]のいずれかに記載の潤滑油組成物を真空下で摺動する摺動部に使用した機械装置。

本発明によれば、基油劣化による蒸気圧上昇が抑制された低蒸気圧を有する潤滑油組成物、その製造方法及び真空装置が提供される。

以下、本発明の実施形態に係る潤滑油組成物、その製造方法及び機械装置について説明する。なお、本実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更、付加、省略、置換等が可能である。

（潤滑油組成物）
本実施形態に係る潤滑油組成物は、基油とフラーレン誘導体とを含み、前記基油は多重アルキルシクロペンタン油又はイオン液体であり、前記フラーレン誘導体は前記式（１）で表される化合物である。

（基油）
本実施形態の潤滑油組成物に含まれる基油は、多重アルキルシクロペンタン油またはＤｉａｌｋｙｌｐｉｐｅｒｉｄｉｎ ｂｉｓ（ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｍｅｔｈａｎｅｓｕｌｆｏｎｙｌ）ｉｍｉｄｅなどのイオン液体であり、蒸気圧が低いことが好ましい。基油には、揮発成分が含まれていないことが好ましい。基油の蒸気圧は、具体的には、２５℃の蒸気圧が１パスカル以下であることが好ましく、０．１パスカル以下であることがさらに好ましく、０．０１パスカル以下であることが特に好ましい。

多重アルキルシクロペンタン油（Ｍｕｌｔｉｐｌｙ Ａｌｋｙｌａｔｅｄ Ｃｙｃｌｏｐｅｎｔａｎｅ Ｏｉｌ，以下「ＭＡＣ油」と言うことがある）の分子は、シクロペンタン環に複数のアルキル基が結合した構造を有する。これらアルキル基の総炭素数は４８以上１１２以下が好ましい。総炭素数は、例えば、４８以上６０以下や、４８以上８０以下や、７０以上１１２以下などであってもよい。各アルキル基の炭素数は同じであっても、異なってもよい。シクロペンタン環に結合するアルキル基の数も任意に選択でき、例えば、１～５であってもよく、２～４や、３～４であっても良い。より具体的な例としては、炭素数２０のアルキル基が３つ結合ししたトリス（２－オクチルドデシル）シクロペンタン、炭素数１２のアルキル基が４つ結合したテトラ（ドデシル）シクロペンタンなどが挙げられ、さらに、これらの混合物も挙げられる。

イオン液体は、アニオン部とカチオン部とからなるイオン性化合物であり、特に室温～８０℃で液体であるものが使用しやすく好ましい。
前記アニオン部としては、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、ビス（フルオロスルホニル）イミド、ジエチルホスフェート、ジシアナミド、ヘキサフロロフォスフェート、テトラフロロボレート、ハライドなどが挙げられる。
前記カチオン部としては、リチウム、シクロヘキシルトリメチルアンモニウム、エチルジメチルフェニルエチルアンモニウム、メチルトリオクチルアンモニウム、１－アリール－３－メチルイミダゾリウム、１－エチル－３－メチルイミダゾリウム、１－ブチル－３－メチルイミダゾリウム、１－ヘキシル－３－メチルイミダゾリウム、 １－ブチル－２、３－ジエチルイミダゾリウム、３，３‘－（ブタン－１，４－ジル）ビス（１ビニル－３－イミダゾリウム）、１－デシル－３－メチルイミダゾリウム、１－ブチル－４－メチルピリジウム、４－エチル－４－メチルモロホリニウム、テトラブチルホスホニウム、トリブチル（２－メトキシエチル）ホスホニウム、トリヘキシル（テトラデシル）ホスホニウム、ブチル－１－メチルピペリジウム、１－ブチルピリジウム、１－ブチル－メチルピロリジンニウム、トリブチルスルホニウムなどが挙げられる。
具体的なイオン液体としては、これらカチオン部の化合物とアニオン部の化合物とを適宜組み合わせた化合物が挙げられる。なお、組合わせるカチオン部の化合物及びアニオン部の化合物はそれぞれ一種でなくても構わない。すなわち、それぞれの化合物を１種以上互いに組み合わせても良い。

（フラーレン誘導体）
本実施形態の潤滑油組成物に含まれるフラーレン誘導体は、前述の式（１）で表される化合物である。

フラーレン誘導体中のフラーレン骨格の種類としては、例えば、Ｃ_６０やＣ_７０、さらに高次のフラーレンでもよい。原料となるフラーレンの入手性の観点から、フラーレン骨格部分が、Ｃ_６０やＣ_７０の誘導体が好ましく、Ｃ_６０の誘導体がより好ましい。また、フラーレン誘導体はこれらフラーレン骨格部分が異なる混合物であってもよい。この場合、フラーレン骨格部分がＣ_６０の誘導体が主成分であることが好ましい。このフラーレン誘導体としては、市販品を用いてもよいが、特許文献５または６の方法あるいは後述する実施例の方法で得てもよい。

前記式（１）中のｎは、１以上の整数であり、フラーレン誘導体の基油への溶解性の観点から２以上が好ましい。また、ｎは、フラーレン骨格の大きさが大きいほど大きくできるが、フラーレン骨格の安定性の観点から５以下とすることが好ましい。

前記式（１）中のアルコキシ基は、フラーレン誘導体の基油へ溶解性の観点から炭素数２～２４であり、炭素数３～８がより好ましい。なお、前記式（１）中のＲ^１及びＲ^２は、それぞれ異なるアルコキシ基であってもよく同じであってもよいが、製造のしやすさの観点から同じであることが好ましい。

潤滑油組成物中のフラーレン誘導体濃度は、基油への飽和溶解度未満であれば任意に選択できる。前記濃度は、基油に対して潤滑特性を改善する観点から０．００１μｍｏｌ／ｇ以上が好ましく、宇宙線や真空中でも残存する酸素分子などでフラーレン誘導体が消費される過酷な環境下で長期間使用する観点から０．０１μｍｏｌ／ｇ以上がより好ましく、０．１μｍｏｌ／ｇ以上がさらに好ましい。また、前記濃度は、フラーレン誘導体の析出を防ぐ観点から、使用環境下で飽和溶解度未満であることが好ましく、経済的観点から１μｍｏｌ／ｇ以下がより好ましく、０．１μｍｏｌ／ｇ以下がさらに好ましい。これら上限及び下限は目的に応じて任意に組み合わせることができる。なお、前記各濃度は、後述する付加体が存在する場合は、フラーレン誘導体と付加体との合計濃度を表す。

（付加体）
本実施形態の潤滑油組成物は、前記基油を構成する分子構造の一部が前記フラーレン誘導体に付加した付加体（本実施形態では、単に「付加体」と言うことがある。）を含んでもよい。付加体は、フラーレン誘導体の溶液に、後述の熱処理または放射線照射を行うことにより、基油を構成する分子構造の一部が開裂し、その結果、反応性の高い分子（以下、「開裂分子」という。）が生成し、これがフラーレン誘導体に付加したものである。付加体は、付加体となっていないフラーレン誘導体（本実施形態では、単に「フラーレン誘導体」ということがある。）に比べ、後述する実施例で示す通り潤滑特性が改善され、また、基油に対する溶解度が高くなるのでより様々な環境下で析出の心配なく使用できるようになる。そのため、前記式（１）のｎを大きくしなくても付加体とすれば、溶解性も改善できる。

（添加剤）
本実施形態の潤滑油組成物は、潤滑油組成物としての効果を損なわない範囲で、実質的に揮発成分を含まない添加剤を含有することができる。添加剤としては、例えば、市販の酸化防止剤、粘度指数向上剤、極圧添加剤、清浄分散剤、流動点降下剤、腐食防止剤、固体潤滑剤、油性向上剤、防錆剤、抗乳化剤、消泡剤、加水分解抑制剤等が挙げられる。これらの添加剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

前記酸化防止剤としては、例えば、ブチルヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）、ブチルヒドロキシアニソール（ＢＨＡ）、ジアルキルジフェニルアミン等が挙げられる。

前記粘度指数向上剤としては、例えば、ポリアルキルスチレン、スチレン－ジエンコポリマーの水素化物添加剤等が挙げられる。

前記極圧添加剤としては、例えば、ジベンジルジサルファイド、アリルリン酸エステル、アリル亜リン酸エステル、アリルリン酸エステルのアミン塩、アリルチオリン酸エステル、アリルチオリン酸エステルのアミン塩等が挙げられる。

前記清浄分散剤としては、例えば、ベンジルアミンコハク酸誘導体、アルキルフェノールアミン類等が挙げられる。
前記流動点降下剤としては、塩素化パラフィン－ナフタレン縮合物、塩素化パラフィン－フェノール縮合物、ポリアルキルスチレン系等が挙げられる。

前記抗乳化剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸塩等が挙げられる。

前記腐食防止剤としては、例えば、ジアルキルナフタレンスルホン酸塩等が挙げられる。

（潤滑油組成物の製造方法）
本実施形態の潤滑油組成物の製造方法は、基油にフラーレン誘導体を溶解し、フラーレン誘導体の溶液を得る溶解工程を有する。前記基油は前述の多重アルキルシクロペンタン油又はイオン液体であり、前記フラーレン誘導体は前記式（１）で表される化合物である。さらに、溶解工程の前に、例えば、フラーレン誘導体を１００℃で１０パスカル以下の環境に放置しておくなどして、フラーレン誘導体から揮発成分を除去する工程を設けることが好ましい。

前記溶解工程における溶解は任意に選択する方法で行うことができ、例えば、機械攪拌や超音波照射などで行うことが好ましい。基油が室温で低粘性の液体である場合は、室温で攪拌してよい。一方、基油が室温で高粘性の液体あるいは固体の場合は、加温し、低粘度な液体状態にして攪拌して溶解することが好ましい。

フラーレン誘導体の濃度は、溶解工程でのフラーレン誘導体の溶解量で調整することができる。あるいは、溶解工程では所望するより濃い濃度（ただし、飽和溶解度未満）に調整し、後の工程のいずれかで、基油で希釈して所望する濃度に調整することが、扱う溶液量を減らせる観点から好ましい。後述する除去工程を行う場合は、前記希釈を除去工程の後に行うことが、より正確な濃度に調整しやすく好ましい。なお、フラーレン誘導体の濃度は、実施例に記載の紫外線吸収スペクトルや高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）を用いた手法により測定することができる。

（除去工程）
溶解工程で得られたフラーレン誘導体の溶液には、不溶成分が含まれることがある。その場合、これら不溶成分を除去することが好ましい。すなわち、前記潤滑油組成物の製造方法は、前記溶解工程またはその後の工程のいずれかで得られたフラーレン誘導体の溶液から不溶成分を除去する除去工程を更に有していてもよい。不溶成分を除去する方法としては任意に選択できるが、例えば、メンブランフィルターを用いて濾過する方法、遠心分離器を用いて沈降除去する方法、及びそれら方法の両方を組み合わせて用いる方法等が挙げられる。

溶解工程で得られたフラーレン誘導体の溶液をそのまま潤滑油組成物としてもよいが、後述する付加反応工程を行い、このフラーレン誘導体の溶液をさらに加工したものを潤滑油組成物とすることが好ましい。

（付加反応工程）
付加体は、前記フラーレン誘導体の溶液を、酸素分圧を下げるなどした非酸化性雰囲気下で熱処理または放射線照射を行うことにより得られる。すなわち、前記潤滑油組成物の製造方法は、前記溶解工程の後に、前記フラーレン誘導体の溶液を非酸化性雰囲気下で熱処理し、前記付加体を生成させる付加反応工程を更に有していてもよい。また、前記溶解工程の後に、前記フラーレン誘導体の溶液を非酸化性雰囲気下で、放射線の照射を行って前記付加体を生成する付加反応工程を更に有していてもよい。

なお、熱処理及び放射線照射の一方または両方を行って付加体を得てもよく、あるいは、両方を同時に行って付加体を得てもよい。

本工程によって得られる付加体は、前記基油を構成する分子構造の一部を有する付加基が上記フラーレン誘導体に付加した構造を有する。

フラーレン誘導体が付加体に変化したことは、処理前後のフラーレン誘導体の溶液について質量スペクトル測定を行うことで確認することができる。例えば、フラーレン骨格がＣ_６０の誘導体を用いた場合、熱処理または放射線処理を行う前のフラーレン誘導体の溶液では、前記ｎが２、３、４、５のフラーレン誘導体に相当するｍ／ｚ＝１１４８、１３６２，１５７６，１７９０のピークが確認される。これに対して、処理後の潤滑油組成物では、１１４８、１３６２，１５７６，１７９０のピークが減少し、付加体のピークが複数出現する。主なピークとしては、フラーレン誘導体に鎖長が異なる複数のアルキル基が付加したものに相当するピーク１１４８＋Ｎ、１１４８＋２Ｎ、１３６２＋Ｎ、１３６２＋２Ｎ，１５７６＋Ｎ，１５７６＋２Ｎ，１７９０＋Ｎ，１７９０＋２Ｎなどが確認できる。Ｎは基油を構成する分子の分子量以下の自然数である。これは、基油の開裂で生じたアルキルラジカルの分子２個がフラーレン誘導体に付加したものと考えられる。

なお、上記基油の分子は必ずしも特定の箇所で開裂しないため、通常、付加体は、単一種の分子にならず、その分析は難しくなる。そのため、付加体が生成する反応の進行状況は、残存するフラーレン誘導体の濃度を測定し、下記式で表される残存率を目安にするとよい。
（残存率）＝［処理後のフラーレン誘導体濃度］／［処理前のフラーレン誘導体濃度］
上記式中、処理とは、熱処理及び放射線照射の一方又は双方を示す。なお、処理中の残存率を求める場合は、上記「処理後のフラーレン誘導体濃度」を「処理中のフラーレン誘導体濃度」に読み変えればよい。
なお、生成される付加体の濃度は下記式で推定してもよい。
［付加体濃度］＝［処理前のフラーレン誘導体濃度］－［処理後のフラーレン誘導体濃度］

前述の式で求めた残存率は、０．１～０．７であることが好ましく、０．２～０．５であることがより好ましい。前記残存率が、０．１～０．７であると、潤滑油組成物の潤滑性が使用初期からより安定に発現し、機械装置の摺動部の摩擦摩耗が抑制し、基油劣化に伴う揮発成分の発生を抑制しやすい。

よって本実施形態では、付加反応工程中、フラーレン誘導体の溶液のフラーレン誘導体濃度をモニタリングし、フラーレン誘導体の濃度が、上記熱処理前又は前記放射線照射処理前のフラーレン誘導体の濃度に対して０．１以上０．７以下となるまで行うことが好ましい。また、前記熱処理又は放射線照射処理の処理時間は５分以上２４時間以下となるようにするのが好ましく、これにより熱処理あるいは放射線処理の操作が行いやすくなる。処理時間の調整として、例えば、熱処理温度を上げるか、放射線照射強度を上げると、処理時間を短くでき、逆に、熱処理温度を下げるか、放射線照射強度を下げると、処理時間を長くすることができる。また、放射線照射では、例えば、放射線をある程度高い放射線強度で短時間（０．１秒以上３分以下程度）照射することを２～１０回程度繰り返すなど、照射回数を調整することにより、前記フラーレン誘導体濃度の範囲とする方法も操作しやすく好ましい。

通常、フラーレン誘導体の溶液は大気中で扱われる。このため、同溶液中の酸素ガス濃度は大気中の酸素ガスと平衡状態になっている。また、酸素分子は、開裂分子と反応してしまい、付加体の生成を抑制する。そのため、可能な限りフラーレン誘導体の溶液中の酸素分子を除去し、非酸化性雰囲気下で、熱処理または放射線処理を行うことが好ましい。熱処理工程または放射線照射における前記非酸化性雰囲気としては、フラーレン誘導体の溶液と平衡にある気相で、前記非酸化性雰囲気中の酸素分圧が１０パスカル以下であることが好ましく、５パスカル以下であることがより好ましく、２パスカル以下であることがさらに好ましい。１パスカル以下や、０．１パスカル以下であっても良い。また非酸化性雰囲気の例としては、下記に述べるような不活性ガス雰囲気が好ましく挙げられる。熱処理の具体例として、下記の２つの方法、放射線照射の具体例として、下記の１つの方法が挙げられる。

・熱処理
前記熱処理の温度は、基油の使用温度の上限を超える温度で行うことが好ましい。基油の使用上限温度を超えることにより、開裂分子が発生しやすくなる。さらに、温度が高くなると、開裂分子がより多く発生し、その結果、熱処理時間は短くて済む。操作のしやすい熱処理時間の観点から、本熱処理における熱処理の温度は、基油の使用上限温度を超え、且つ基油の使用上限温度＋２００℃以下の範囲であることが好ましい。なお基油の使用上限温度とは、基油の製造会社のカタログなどから知ることができる。基油の使用上限温度が不明な場合は、目安として、熱処理温度は１５０℃以上３００℃以下が好ましく、２００℃以上２５０℃以下がより好ましい。熱処理の時間は、操作性の観点から５分～２４時間であることが好ましく、扱える設備等の事情によっては前記観点から、５分から３０分や、３０分から１時間や、１時間から５時間や、５時間から２４時間などであってよい。

非酸化性雰囲気とする方法としては、任意に選択できるが、例えば、気密可能なステンレス等の金属製容器内に、フラーレン誘導体の溶液を収容した後、容器を密閉する。次いで、窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガスで容器内を置換するか、さらに容器内のフラーレン誘導体の溶液を不活性ガスでバブリングする。このようにして、フラーレン誘導体の溶液を不活性ガスと平衡状態にし、前記酸素分圧を１０パスカル以下とする。

あるいは、非酸化性雰囲気とする方法として、気密可能な容器内を減圧する方法も挙げられる。例えば、容器内を１０パスカル以下に減圧すれば、気相の酸素分圧を１０パスカル以下、通常２パスカル以下とすることができる。このように容器内を減圧によって非酸化性雰囲気とし、その状態を保ったまま容器を加熱することにより、フラーレン誘導体の溶液を熱処理することができる。

フラーレン誘導体の溶液の加熱は、任意に選択される方法で行うことができる。例えば、外部から油浴などで加温するか、赤外線を照射するか、あるいはマイクロウェーブを照射する方法、などで行うことができる。

・放射線照射処理
前記放射線照射処理に用いる放射線は、開裂分子を生成させるエネルギーを有する放射線である。具体的には紫外線又は電離放射線であり、好ましくは紫外線である。より好ましくは波長１９０ｎｍ以上３６５ｎｍ以下の紫外線であり、さらに好ましくは波長２５０ｍｎ以上３６０ｎｍ以下の紫外線であり、特に好ましくは波長３３０ｍｎ以上３５０ｎｍ以下の紫外線である。例えば、Ｃ－Ｃ単結合は、波長３４１ｎｍ以下の紫外線で開裂する。また、常温で放射線照射処理を行う場合、熱振動が重畳されるため、Ｃ－Ｃ単結合は、３４１ｎｍよりも多少長い波長を有する紫外線でも開裂する。よって、波長１９０ｎｍ以上３６５ｎｍ以下の紫外線を照射することで、開裂分子を十分に生成させることができる。また、開裂分子を生成させられる限り、低エネルギーの放射線の方が、基油分子中で開裂する結合個所が限られる。そのため、比較的元の基油の分子の部分形状を保った大きな開裂分子となりやすく、得られる付加体の基油との親和性が向上すると考えられる。

放射線照射処理は、前記熱処理と同様に、非酸化性雰囲気下で処理を行うことが好ましい。ただし、放射線照射する時には、容器内に紫外線ランプ等の放射線源を挿入するか、又は、容器の外部から照射する為に、容器の少なくとも一部が、使用する放射線が透過する材料で構成されているものを用いる。例えば、紫外線照射をする場合、前記ステンレス容器の全体あるいは一部を、石英ガラス等の紫外線が透過する材料のものに置き換える。

放射線照射処理で照射される放射線のエネルギー量は、フラーレン誘導体の溶液１ｍＬあたり、１Ｊ以上１００Ｊ以下が好ましく、１．５Ｊ以上６０Ｊ以下がより好ましく、２Ｊ以上２０Ｊ以下がさらに好ましい。この範囲であれば、前述の式から得られる処理後のフラーレン誘導体の濃度の範囲を、すなわち残存率を、０．１以上０．７以下に調整しやすい。上述したように、照射は例えば、１回の照射のみを行っても良いし、照射を２回以上に分けて複数回行っても良い。照射を複数回に分ける場合、各回の照射条件は同じであっても異なってもよいが、照射した放射線の総エネルギー量が上記範囲内にあることが好ましい。照射回数は、例えば、１～１０回の範囲や、２～５回の範囲であってもよい。また、照射を行う毎に残存率を確認し、目的の残存率が得られるまで、照射を１回以上繰り返すことも好ましい。

紫外線照射の場合は、通常の低圧水銀ランプ、ＵＶオゾンランプ、紫外ＬＥＤ、エキシマランプ、キセノンランプなど用いることができる。紫外線の照射量としては、あらかじめ紫外線光度計を用いて、紫外線の照射光のエネルギー密度（ｍＷ／ｃｍ^２）を測定しておき、次に照射時間（秒）と照射範囲（ｃｍ^２）を規定する。これらのことにより、照射する紫外線のエネルギー量（Ｊ）を決定することができる。照射時間は、取扱いがしやすい範囲で選択すればよく、例えば、５分以上２４時間以下が好ましい。あるいは、ＬＥＤのようの明滅が容易なランプやシャッター設備を用いることができる場合などでは、０．１秒～１時間や、０．２秒～３０分や、０．３秒～３分や、０．５秒から６０秒や、１秒から３０秒であってもよい。

本実施形態の潤滑油組成物によれば、耐摩耗性に優れるだけでなく、低蒸気圧を有することができ、更には、基油劣化に伴う揮発成分の発生が抑制されて、潤滑油組成物の蒸気圧上昇を抑制することができる。本実施形態の潤滑油組成物は、各種用途に使用することができるが、特に、潤滑油組成物を真空下で摺動する摺動部に使用した機械装置に好ましく適用できる。このような機械装置は真空容器内や宇宙空間での使用に適している。

以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

以下、実施例および比較例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

［合成例］
反応容器に窒素気流下マロン酸－ジ－ｔ－ブチル（東京化成工業社製）９．８０ｇを入れ、さらに１，２，４－トリメチルベンゼン１５０ｍｌとジアザビシクロ－７－ウンデセン６．５０ｇを加えて攪拌しながら温度を４℃で、保持した。さらに、この溶液に、ヨウ素（東京化成工業社製）１０．９ｇを１３０ｍｌの１，２，４－トリメチルベンゼンに溶解した溶液を滴下して、１１℃に保持するように滴下した。滴下後、室温に戻した。その後、フラーレン（フロンティアカーボン社製、ｎａｎｏｍ（登録商標） ｍｉｘ ＳＴ。Ｃ_６０を主成分とするフラーレン混合物である。）５．００ｇを１，２，４－トリメチルベンゼン３５０ｍｌに溶解した溶液を攪拌しながら加えた。その後、反応液にジアザビシクロ－７－ウンデセン６．９０ｇを５ｍｌの１，２，４－トリメチルベンゼンで希釈した溶液を攪拌しながらゆっくり滴下し、滴下後、室温で７時間攪拌反応した。得られた反応液に、飽和亜硫酸ナトリウム水溶液で、４回洗浄する。有機層を希硫酸（１Ｎ）１００ｍｌで２回洗浄し、純水２００ｍｌで３回洗浄し、有機層を減圧下で留去して、９．４ｇの赤褐色の固体が得られた。さらに、シリカゲルカラムクロマトグラフでヘキサンと酢酸エチルの混合溶媒で、分離精製して、高真空下１００℃で乾燥することで、フラーレン誘導体（マロン酸－ジ－ｔ－ブチルエステルがフラーレンに１～５個付加した化合物の混合物）を得た。

［実施例１］
（潤滑油組成物の調製）
合成例で得られたフラーレン誘導体約０．００１ｇと、基油としてＭＡＣ油であるトリス（２－オクチルドデシル）シクロペンタン（Ｎｙｅ Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ製、合成油２００１Ａ、表１中では「ＭＡＣ油Ａ」と記す。）１０ｇを混合した。得られた混合物を、室温でスターラーを用いて３６時間撹拌した。次に、これを孔径０．１μｍのメンブランフィルターで濾過して、フラーレン誘導体の溶液を得た。得られたフラーレン誘導体の溶液のフラーレン誘導体濃度を測定した結果、０．１μｍｏｌ／ｇであった。得られたフラーレン誘導体の溶液を潤滑油組成物とした。

なお、上記フラーレン誘導体の濃度の測定は、紫外線吸収スペクトルグラフ（島津製作所製 ＵＶ２４００ＰＣシリーズ）を用いた。具体的には、この装置において、石製セルで、吸光度（波長２９５ｎｍ）で測定することにより、潤滑油組成物等の試料中のフラーレン誘導体の量を定量した。また、検量線は、上記のフラーレン誘導体により作成した。

（耐摩耗性の評価）
得られた潤滑油組成物について、摩擦摩耗試験機（Ａｎｔｏｎ Ｐａａｒ社製、ボールオンディスクトライボメーター）を用いて、耐摩耗性を評価した。
先ず、基板およびボールを用意し、これらの材質は、高炭素クロム軸受鋼鋼材ＳＵＪ２とした。ボールの直径は６ｍｍとした。基板の一主面に潤滑油組成物を塗布し、基板を２５℃に一定とした。次に、潤滑油組成物を介して、基板の一主面上にて、ボールが基板上で円状の軌道を描くように、基板を回転させて、固定されたボールを摺動させた。基板の一主面上におけるボールの速度を０．５５ｃｍ／秒、ボールによる基板の一主面に対する荷重を５Ｎとした。基板の前記一主面上におけるボールの摺動時間が３０分の時のボール面の擦り面（円形）を光学顕微鏡で観察した。ボールに形成された擦り面の直径を測定し、この数値を耐摩耗性とした。擦り面の直径が小さいほど、耐摩耗性が優れるといえる。結果を表１に示す。

（耐焼き付き性の評価）
得られた潤滑油組成物について、摩擦摩耗試験機（Ａｎｔｏｎ Ｐａａｒ社製、ボールオンディスクトライボメーター）を用いて、耐焼き付き性を評価した。
先ず、基板およびボールを用意し、これらの材質は、高炭素クロム軸受鋼鋼材ＳＵＪ２とした。ボールの直径は６ｍｍとした。基板の一主面に潤滑油組成物を塗布し、基板を３０℃に一定とした。次に、潤滑油組成物を介して、基板の一主面上にて、ボールが基板上で円状の軌道を描くように、基板を回転させて、固定されたボールを摺動させた。基板の一主面上におけるボールの速度を０．５５ｃｍ／秒、ボールによる基板の一主面に対し表１に記載の荷重をかけて、ボールの摺動時間が３０分まで稼働したときは耐焼き付き性が良好と判断し、そうでないときは不良と判断した。結果を表１に示す。

（安定性の評価）
昇温脱離ガス分析装置（リガク社製、ＴＰＤｔｙｐｅ Ｖ）を用いて、高真空下での潤滑油組成物から揮発する成分の有無を測定した。潤滑油組成物０．０１ｇについて、気圧１０^－５パスカルでの脱離ガス度を測定した。脱離ガス度は、炭酸ガス（分子量４４）よりも分子量の小さい分子の影響を排除するため、分子量４６以上２００以下のピークの積算値とした。比較品として、ＭＡＣ油に揮発成分としてトリメチルベンゼン（ＴＭＢ）（東京化成社製）を１質量ｐｐｍ添加したものを用いて、同様の測定をした。ＴＭＢを添加したＭＡＣ油では、ＴＭＢに起因するピークが検出された。このピークの積算値を１（基準値）とした。この基準値に対する、計測された潤滑油組成物の脱離ガスに起因するピークの積算値の割合を脱離ガス度とした。脱離ガス度が小さいほど、高真空下での安定性が優れるといえる。

脱離ガス度は、耐摩耗性試験前と耐摩耗性試験後との２点を測定した。前記耐摩耗性の試験では、金属が直接接触し、また発熱し、これにより基油の分子鎖が切断され、劣化する。劣化の結果、切断された分子の一部は揮発成分として先の方法で検出される。つまり、耐摩耗性に劣る潤滑油では、基油の劣化が進行するために、脱離ガス成分の量が大きくなり、好ましくない。結果を表１に示す。

［比較例１］
フラーレン誘導体に代えて、フラーレン（フロンティアカーボン社製、ｎａｎｏｍ（登録商標） ｍｉｘ ＳＴ）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして潤滑油組成物を得た。得られた潤滑油組成物の耐摩耗性と脱離ガス度の結果を、表１に示す。

［比較例２］
ＭＡＣ油にフラーレン誘導体を添加しなかったこと以外は、実施例１と同様にして潤滑油組成物を得た。得られた潤滑油組成物の耐摩耗性と脱離ガス度の結果を、表１に示す。

表１より、実施例１の潤滑油組成物は、比較例１や比較例２のものと比べると、耐焼き付き性は同程度であったが、擦り面の直径が小さく耐摩耗性に優れ、また、耐摩耗性試験前における潤滑油組成物の脱離ガス度が低く高真空下での安定性に優れることが分かった。

実施例１と比較例１とを比較すると、耐摩耗性と耐焼き付き性は同等であったが、実施例１では、耐摩耗試験前後の脱離ガス度が比較例１よりも優れていた。

実施例１と比較例２とを比較すると、脱離ガス度は同程度に優れていたが、比較例２では、耐摩耗性と耐焼き付き性が低下し、また、耐摩耗試験後の脱離ガス度は大きく劣った。このことから、ＭＡＣ油にフラーレン誘導体を添加することにより、耐摩耗性と耐焼き付き性が向上し、その結果脱離ガス量が抑制されることがわかった。

［実施例２］
実施例１で得られたフラーレン誘導体の溶液（実施例１の潤滑油組成物）に、紫外線照射を行い、潤滑油組成物を得た。得られた潤滑油組成物について、実施例１と同様に耐摩耗性、耐焼き付き性および脱離ガス度を測定した。結果を表１に示す。

実施例２での紫外線照射は、次の手順で行った。先ず、セプタムキャップ付き石英セル（東京硝子器械社製、Ｓ１５－ＵＶ－１０）に上記フラーレン誘導体の溶液３ｍｌを入れた。
次に、石英セルのセプタムキャップに注射針を２本差し込み、一方から純度９９．９９体積％以上の窒素ガス（常圧での窒素以外のガス分圧は１０パスカル以下）を毎分６０ｍＬで１０分間流した。次に、石英セルに入れたフラーレン誘導体の溶液に間欠に紫外照射を行った。

紫外線照射には、紫外照射装置（サンエイテック社製、オムニキュアＳ２０００）を用いた。具体的には、フィルターを近紫外線域の２５０ｎｍ－４５０ｎｍとし、照射範囲２ｃｍ^２とし、紫外線照度計（波長２３０ｎｍ－３９０ｎｍ）を用いて計測しながら、出力を１Ｗ／ｃｍ^２に調整し、照射タイマーを１秒に設定し、一回の照射で２Ｊ（フラーレン誘導体の溶液１ｍＬあたり０．７Ｊ）のエネルギーを照射することができるように設定した。

次に、紫外線照射後ごとに、注射器を用いて、石英セル内部からフラーレン誘導体の溶液約０．１ｍｌを抜き取り、ＵＶスペクトルを用いてフラーレン誘導体濃度を測定し、残存率を決定した。８回の紫外線照射（フラーレン誘導体の溶液１ｍＬあたり５．３Ｊ）で残存率が０．２５となった。このために、紫外線照射を中止し、石英セルから内容物を取り出し、潤滑油組成物を得た。この潤滑油組成物のフラーレン誘導体濃度を測定した結果、０．０２５μｍｏｌ／ｇであり、残存率は０．２５であった。結果を表１に記した。

表１に示すように、実施例２の潤滑油組成物は、実施例１のものよりさらに良好な耐摩耗性及び脱離ガス度を示し、さらに、耐摩耗性試験前後での脱離ガス度の上昇も少なく高真空下での安定性がより優れることが分かった。

また、紫外線照射前のフラーレン誘導体の溶液、及び紫外線照射後に得られた潤滑油組成物について、質量分析装置（アジレント・テクノロジー社製、ＬＣ／ＭＳ、６１２０）を用いて、分子量７２０以上５０００以下の成分分析を行った。紫外線照射前のフラーレン誘導体の溶液では、主にフラーレン誘導体のピーク９３４、１０５４、１１４８、１２６８、１３６２、１４８４，１５７６，１６９６，１７９０，１９１０などと、それ以外に基油に起因すると考えられる複数のピークが見られた。前記潤滑油組成物では、前述のピークに加え、主なピークとして、ｍ／ｚ＝１８４３，１９６３，２０５７，２１７７，２２７１，２３９３，２４８５，２６０５，２７５２，２８７２、２９６６，３０８６，３１８０，３３０２，３３９４，３５１４などのピークを新たに確認した。これらのことから、紫外線照射後のフラーレン誘導体の溶液（潤滑油組成物）には、フラーレン誘導体と生成した付加体とが存在することを確認した。なお、他の実施例・比較例でも同様に熱処理又は放射線処理前後のフラーレン誘導体の溶液を分析した。その結果、熱処理又は放射線処理前のフラーレン誘導体の溶液には付加体が確認されなかったが、これら処理後には付加体が確認された。

［実施例３］
紫外線照射の代わりに、石英セルに入れたフラーレン誘導体の溶液を２００℃のオイルバスに浸漬して加熱した以外は、実施例２と同様にして、潤滑油組成物を得た。得られた潤滑油組成物の耐摩耗性、耐焼き付き性および脱離ガス度の結果を、表１に示す。

実施例３の加熱では、注射器を用いて、５分ごとに、石英セル内部からフラーレン誘導体の溶液約０．１ｍｌを抜き取り、ＵＶスペクトルを用いてフラーレン誘導体濃度を測定し、残存率を決定した。測定開始から１５分で残存率が０．２となった。このために、石英セルを油浴から取り合出し、室温にまで冷却し、潤滑油組成物を得た。潤滑油組成物のフラーレン誘導体濃度を測定した結果、０．０１５μｍｏｌ／ｇであり、残存率は０．１５であった。

表１に示すように、付加反応工程として熱処理を行った実施例３の潤滑油組成物においても、紫外線照射を行った実施例２のものと同様に優れた耐摩耗性及び脱離ガス度を示した。また、これらは耐摩耗性が優れているので、基油の分解が生じにくく、揮発成分の生成量が抑えられたと推察される。

［実施例４］
放射線の線源として、低圧水銀ＵＶランプ（セン特殊光源社製、型式ＵＶＬ２０ＰＨ－６、光波長成分として遠紫外線域の１８５ｎｍと近紫外線域の２５４ｎｍの紫外線を含む）を用いて、２０秒間照射を用いたこと以外は実施例２と同様にして、潤滑油組成物を得た。ここで、照射範囲は５ｃｍ^２、出力は０．２Ｗ／ｃｍ^２であった。すなわち、２０秒間の照射により、潤滑油組成物に２０Ｊ（フラーレン誘導体の溶液１ｍＬあたり７Ｊ）の紫外線を照射した。潤滑油組成物のフラーレン誘導体濃度を測定した結果、０．０２２μｍｏｌ／ｇであり残存率は０．２２であった。得られた潤滑油組成物の耐摩耗性と耐焼き付き性、脱離ガス度の結果を表１に示す。

［実施例５］
放射線の線源として、Ｘ線照射装置（トーレック社製、ＲＩＸ－２５０Ｃ－２）を用いて、４８０秒間Ｘ線照射を行ったこと以外は、実施例２と同様にして、潤滑油組成物を得た。得られた潤滑油組成物のフラーレン誘導体濃度を測定した結果、０．０２０μｍｏｌ／ｇであり残存率は０．２０であった。得られた潤滑油組成物の耐摩耗性と耐焼き付き性、脱離ガス度を表１に示す。

実施例５と実施例４とを比較すると、共に放射線を照射し、その結果、残存率が同程度に低下している。しかしながら、実施例４では、耐摩耗性及び耐摩耗性試験後の脱離ガス度が、実施例５よりも優れていた。また、実施例４と実施例２とを比較すると、共に紫外線を照射し、その結果、残存率が同程度に低下している。しかしながら、実施例２では、耐摩耗性及び耐摩耗性試験後の脱離ガス度が、実施例４よりも優れていた。
これらのことから、放射線処理では、付加体が生成する程度に低エネルギーの放射線、すなわち近紫外線で処理することが好ましいことが分かった。

［実施例６］
イオン液体である１－デシル－３－メチル－イミダゾリウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（東京化成社製、表１中では「イオン液体Ａ」と記す。）を基油としたこと以外は、実施例１と同様にして潤滑油組成物を得た。得られた潤滑油組成物の耐摩耗性、耐焼き付き性および脱離ガス度の結果を、表１に示す。

［比較例３］
フラーレン誘導体に代えて、フラーレン（フロンティアカーボン社製、ｎａｎｏｍ（登録商標） ｍｉｘ ＳＴ）を用いたこと以外は、実施例６と同様にして潤滑油組成物を得た。得られた潤滑油組成物の耐摩耗性、耐焼き付き性および脱離ガス度の結果を、表１に示す。

［比較例４］
実施例６のイオン液体にフラーレン誘導体を添加しなかったこと以外は、実施例６と同様にして潤滑油組成物を得た。得られた潤滑油組成物の耐摩耗性、耐焼き付き性および脱離ガス度の結果を、表１に示す。

［実施例７］
イオン液体である１－デシル－３－メチル－イミダゾリウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（東京化成製）を基油としたこと以外は、実施例３と同様にして潤滑油組成物を得た。潤滑油組成物のフラーレン誘導体濃度を測定した結果、０．０１２μｍｏｌ／ｇであり残存率は０．１２であった。得られた潤滑油組成物の耐摩耗性と、脱離ガス度を表１に示す。得られた潤滑油組成物の耐摩耗性、耐焼き付き性および脱離ガス度を表１に示す。

［実施例８］
イオン液体である１－デシル－３－メチル－イミダゾリウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（東京化成製）を基油としたこと以外は、実施例２と同様にして潤滑油組成物を得た。潤滑油組成物のフラーレン誘導体濃度を測定した結果、０．０３５μｍｏｌ／ｇであり残存率は０．３５であった。得られた潤滑油組成物の耐摩耗性と、脱離ガス度を表１に示す。得られた潤滑油組成物の耐摩耗性、耐焼き付き性および脱離ガス度を表１に示す。

［実施例９］
イオン液体である１－ブチル－１－メチルピぺリジニウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（表１中では「イオン液体Ｂ」と記す。）を基油としたこと以外は、実施例１と同様にして潤滑油組成物を得た。得られた潤滑油組成物の耐摩耗性、耐焼き付き性および脱離ガス度を表１に示す。

［比較例５］
フラーレン誘導体に代えて、フラーレン（フロンティアカーボン社製、ｎａｎｏｍ（登録商標） ｍｉｘ ＳＴ）を用いたこと以外は、実施例９と同様にして潤滑油組成物を得た。得られた潤滑油組成物の耐摩耗性、耐焼き付き性および脱離ガス度の結果を、表１に示す。

実施例９と比較例５とを比較すると、フラーレン誘導体を用いた実施例９では、耐摩耗性試験前後での脱離ガス度が、比較例５よりも優れていた。
［比較例６］
実施例９のイオン液体にフラーレン誘導体を添加しなかったこと以外は、実施例９と同様にして潤滑油組成物を得た。得られた潤滑油組成物の耐摩耗性、耐焼き付き性および脱離ガス度の結果を、表１に示す。

［実施例１０］
イオン液体である１－ブチル－１－メチルピぺリジニウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドを基油としたこと以外は、実施例３と同様にして潤滑油組成物を得た。潤滑油組成物のフラーレン誘導体濃度を測定した結果、０．０１８μｍｏｌ／ｇであり残存率は０．１８であった。得られた潤滑油組成物の耐摩耗性、耐焼き付き性および脱離ガス度を表１に示す。

［実施例１１］
イオン液体である１－ブチル－１－メチルピぺリジニウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドを基油としたこと以外は、実施例２と同様にして潤滑油組成物を得た。潤滑油組成物のフラーレン誘導体濃度を測定した結果、０．０４０μｍｏｌ／ｇであり残存率は０．４０であった。得られた潤滑油組成物の耐摩耗性、耐焼き付き性および脱離ガス度を表１に示す。

実施例１０及び１１と実施例９との比較結果は、前述の実施例７及び８と実施例６との比較結果と同様の傾向を示した。すなわち、異なるイオン液体においても、紫外線照射処理及び加熱処理は、耐摩耗性効果と脱離ガス低減の観点から有効であることが分かった。

［実施例１２］
イオン液体である１－ブチル－４－メチル－ピリジニウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（表１中では「イオン液体Ｃ」と記す。）を基油としたこと以外は、実施例１と同様にして潤滑油組成物を得た。得られた潤滑油組成物の耐摩耗性、耐焼き付き性および脱離ガス度を表１に示す。

［比較例７］
フラーレン誘導体に代えて、フラーレン（フロンティアカーボン社製、ｎａｎｏｍ（登録商標） ｍｉｘ ＳＴ）を用いたこと以外は、実施例１２と同様にして潤滑油組成物を得た。得られた潤滑油組成物の耐摩耗性、耐焼き付き性および脱離ガス度を、表１に示す。

実施例１２と比較例７とを比較すると、フラーレン誘導体を用いた実施例１２の方が、耐摩耗性試験前後での脱離ガス度が優れていた。これは、前述の実施例１と比較例１の比較結果及び実施例６と比較例３の比較結果と同様であった。すなわち、基油が異なっても、脱離ガス度を低下させる観点からフラーレン誘導体を用いることは有効であることが分かった。

［比較例８］
実施例１２のイオン液体にフラーレン誘導体を添加しなかったこと以外は、実施例１３と同様にして潤滑油組成物を得た。得られた潤滑油組成物の耐摩耗性、耐焼き付き性および脱離ガス度の結果を、表１に示す。

［実施例１３］
イオン液体である１－ブチル－４－メチル－ピリジニウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドを基油としたこと以外は、実施例３と同様にして潤滑油組成物を得た。潤滑油組成物のフラーレン誘導体濃度を測定した結果、０．０１８μｍｏｌ／ｇであり残存率は０．１８であった。得られた潤滑油組成物の耐摩耗性、耐焼き付き性および脱離ガス度を表１に示す。

［実施例１４］
イオン液体である１－ブチル－４－メチル－ピリジニウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドを基油としたこと以外は、実施例２と同様にして潤滑油組成物を得た。潤滑油組成物のフラーレン誘導体濃度を測定した結果、０．０４０μｍｏｌ／ｇであり残存率は０．４０であった。得られた潤滑油組成物の耐摩耗性、耐焼き付き性および脱離ガス度を表１に示す。

基油がイオン液体である、実施例６と比較例３及び４との比較結果、実施例９と比較例５及び６との比較結果、並びに、実施例１２と比較例７及び８との比較結果は、基油がＭＡＣ油である前述の実施例１と比較例１及び２との比較結果と同様の傾向を示した。さらに、基油がイオン液体である、実施例７及び８と実施例６との比較結果、実施例１０及び１１と実施例９との比較結果、並びに、実施例１３及び１４と実施例１２との比較結果は、基油がＭＡＣ油である前述の実施例２及び３と実施例１との比較結果と同様の傾向を示した。すなわち、異なる基油においても、本実施形態は有効に適用できることが分かった。

本発明の潤滑油組成物は、各種用途に使用することができるが、特に、潤滑油組成物を真空下で摺動する摺動部に使用した機械装置に好ましく適用できる。このような機械装置は、例えば、真空容器内、高高度領域または宇宙空間で使用される装置、機器類が挙げられ、より具体的には、鍛造や接合などを行う真空冶金装置、化学反応などを行う真空化学装置、蒸着やスパッタリングなどを行う真空薄膜形成・加工装置、電子顕微鏡などの分析装置、曲げ・引張り・圧縮試験などを行う真空試験装置、航空機、ロケット、人工衛星、等が挙げられる。

Claims (16)

1. 基油とフラーレン誘導体とを含み、
   前記基油は多重アルキルシクロペンタン油又はイオン液体であり、
   前記フラーレン誘導体は下記一般式（１）
   

   

   （上記一般式（１）中、Ｒ^１及びＲ^２は炭素原子数２～２４のアルキコキシ基を表わし、ＦＬＮはフラーレン骨格を表し、ｎは１以上の整数を表わす。）
   で表される化合物である、
   潤滑油組成物。
2. 前記ｎは、１～５である請求項１に記載の潤滑油組成物。
3. 前記Ｒ^１及びＲ^２は、ｔｅｒｔ－ブトキシ基である請求項１または２に記載の潤滑油組成物。
4. 前記基油を構成する分子構造の一部を有する付加基が前記フラーレン誘導体に付加した付加体を更に含む請求項１～３のいずれかに記載の潤滑油組成物。
5. 基油にフラーレン誘導体を溶解する溶解工程を有し、
   前記基油は多重アルキルシクロペンタン油又はイオン液体であり、
   前記フラーレン誘導体は前記式（１）で表される化合物である、
   潤滑油組成物の製造方法。
6. 非酸化性雰囲気下、溶解工程で得られたフラーレン誘導体の溶液中で、前記基油を構成する分子構造の一部を有する付加基を、前記フラーレン誘導体に付加する付加反応工程を更に含む請求項５に記載の潤滑油組成物の製造方法。
7. 前記非酸化性雰囲気中の酸素ガス分圧が、１０パスカル以下である請求項６に記載の潤滑油組成物の製造方法。
8. 付加反応工程は、前記溶液中のフラーレン誘導体の濃度が、付加反応工程前のフラーレン誘導体の濃度に対して０．１～０．７倍となるまで行なわれる請求項６または７に記載の潤滑油組成物の製造方法。
9. 付加反応工程の処理時間が、５分以上２４時間以下である請求項６～８のいずれかに記載の潤滑油組成物の製造方法。
10. 付加反応工程が、溶解工程で得られたフラーレン誘導体の溶液を熱処理する工程である請求項６～９のいずれかに記載の潤滑油組成物の製造方法。
11. 熱処理の温度が、前記基油の使用上限温度を超え、且つ前記使用上限温度＋２００℃以下の範囲である請求項１０に記載の潤滑油組成物の製造方法。
12. 付加反応工程が、溶解工程で得られたフラーレン誘導体の溶液に放射線照射を行う工程であり、前記放射線が紫外線又は電離放射線である請求項６～９のいずれかに記載の潤滑油組成物の製造方法。
13. 前記放射線が、波長１９０ｎｍ～３６５ｎｍの紫外線である請求項１２に記載の潤滑油組成物の製造方法。
14. 付加反応工程で照射される放射線のエネルギーが、前記フラーレン誘導体の溶液１ｍＬあたり１Ｊ～１００Ｊである請求項１２または１３に記載の潤滑油組成物の製造方法。
15. フラーレン誘導体を含む溶液から不溶成分を除去する不溶成分除去工程を更に有する請求項６～１４のいずれかに記載の潤滑油組成物の製造方法。
16. 請求項１～４のいずれかに記載の潤滑油組成物を真空下で摺動する摺動部に使用した機械装置。