JPH02279792A

JPH02279792A - Ｍｃａの表面処理方法、ｍｃａの固体潤滑剤およびｍｃａの固体潤滑剤を分散させた潤滑油組成物

Info

Publication number: JPH02279792A
Application number: JP1099201A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Naganuma; 長沼　伯之; Kohei Matsuo; 浩平松尾
Original assignee: KIYOUSEKI SEIHIN GIJUTSU KENKYUSHO KK
Current assignee: KIYOUSEKI SEIHIN GIJUTSU KENKYUSHO KK
Priority date: 1989-04-19
Filing date: 1989-04-19
Publication date: 1990-11-15

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）本発明は固体潤滑剤に関し、詳しくは固体潤滑剤用とし
てのＭＣＡ　（Ｍｅｌａｍｉｎｅ　Ｃｙａｎｕｒｉｃａ
ｃｉｄ　Ａｄｄｕｃｔ、イソシアヌル酸（またはシアヌ
ル酸）とメラミンから成る付加？りの表面処理方法並び
にこの方法により得られたＭＣＡの固体潤滑剤およびこ
れを分散させた潤滑油組成物に関するものである。

（従来の技術）ＭＣＡは平均粒径が１〜２μｍ程度の白色粉末で、グラ
ファイトと同様に借間性ラメラ構造を有する。

このため、ＭＣＡは固体潤滑剤としての性能を有するこ
とが知られており（「材料技術」誌　４　（１１）３〜
１１　（１９８６）　）　、これを鉱油や合成油の潤滑
油基油中に分散させると、従来のグラファイトや二硫化
モリブデンを分散させた潤滑油と同様、モーターオイル
、ギヤ油等の用途として使用することができる。また、
ＭＣＡは白色系であることから、黒色乃至灰色系のグラ
ファイトや二硫化モリブデンに比し使用・取扱上便利で
あり、例えば液面計のガラスの透視が容易である。

しかし、固体潤滑剤としてのＭＣＡは基油との親和性が
良くないために、そのまま潤滑油中に分散させたものは
凝集・沈降を起こし易く、摩擦面にＭＣＡ粒子による−
様な潤滑被膜を形成し難いという問題がある。従って、
ＭＣ＾粒子を潤滑油中に分散させて使用する場合、ＭＣ
Ａに予め親油化処理を施すという対策が必要となってく
る。これまでに、固体潤滑剤の親油化処理としては、絹
雲母（セリサイト）を親油化処理する手段が報告されて
いる（日本潤滑学会第３１期春季研究発表会予稿集（１
９８７）　、第８５〜８８頁、特開昭６３−２１３５９
５号公報）。

（発明が解決しようとする課題）これまで報告された絹雲母の表面化処理は、先ずカチオ
ン界面活性剤の一種であるオレイルアミン酢酸塩等で処
理し、次いでこれをデカグリセリンオレイルエステル等
のノニオン界面活性剤で処理するものであった。しかし
、このような処理を施した絹雲母でさえも、使用してい
ると次第に分散性が劣り、沈降が起こるという問題があ
った。

対照物が絹雲母ではなく　ＭＣＡの場合には、上述のよ
うな表面処理に関する報告は何等なされておらず、よっ
てその効果は不明であった。

そこで本発明の目的は、優れた分散安定性を示すＭＣＡ
の固体潤滑剤を得ることのできる表面処理技術を提供す
ることにある。

（課題を解決するための手段）本発明者等は上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、
固体潤滑剤用としてのＭＣＡの表面処理において、アニ
オン界面活性剤を用いる特定の条件下でＭＣＡに表面処
理を施すことにより潤滑油基油に対し優れた親和性を示
すことを見い出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、固体潤滑剤用としてＭＣＡの表面
を処理する方法において、（イ）超微細なＭＣＡを水中に懸濁させた後、この懸濁
液のｐＨを４以下に調整し、（ロ）　ｐ）Ｉ１ｍ整後１アニオン界面活性剤による処
理を施してＭＣＡの表面に該活性剤の吸着膜を形成させ
、（ハ）乾燥後、ノニオン界面活性剤またはアルケンチオ
ホスホネートとの混練処理を施し、（ニ）上記混練処理
後、更にキャリア−オイルとの混練処理を施すことを特徴とするものである。

また、本発明はかかる方法により得られたＭＣＡの固体
潤滑剤およびこの固体潤滑剤を潤滑油基油に分散させた
潤滑油組成物に関するものである。

以下に、本発明を工程順に従い具体的に説明する。

本発明で使用するＭＣＡは、例えば油化メラミン株式会
社から入手することができる。ＭＣＡの化学構造はまだ
正確には解明されていないが、合で強力に結ばれている
という提案がなされている（Ｇ、　Ｏｓｔｒｏｇｏｖｉ
ｃｈ、　ｅｔ　ａｌ、、＾ｃａｄ、　Ｒｅｐ、　Ｐｏｐ
ｕｌａｒｅ−Ｒｏｍｉｎｅ、　Ｂａｚａ　Ｃｅｃｒｅｔ
ａｒｉ　５ｔｉｉｎｔ、　Ｔｉｍ１ｓｏａｒａ。

５ｔｕｄｉｉ　　Ｃｅｒｃｅａｒｉ　　５ｔｉｆｎｔ、
Ｃｅｃｒｅｔａｒｉ　　５ｔｉｊｎｔ。

Ｃｈｉｍ、、　Ｊ、−２７３−２８９（１９６２）　）
。

ＭＣＡの性状としては次のことが確認されている（「材
料技術」誌土（１１）　３〜１１　（１９８６）　）。

まず、ＭＣＡは非常に反応性に乏しく化学的不活性で、
金属等への腐食性もなく、水、有機溶剤等にはほとんど
溶解しない。また、有機物としては耐熱性が高＜、３０
０″Ｃまで長時間安定である。

３００　’Ｃ以上の高温では徐々に昇華を開始し、４０
０°Ｃを超えると昇華あるいは一部分解し消失する。

また、減圧下（２ｍｍ）Ｉｇ）では、２３０〜２４０″
Ｃで昇華を開始する。

またＭＣＡの毒性に関し、財団法人食品薬品安全センタ
ー秦野研究所で行われた結果では、急性毒性の心配はま
ったくなく、また、皮膚−次刺激性試験や眼瞼刺激性試
験でも、その程度は軽微で、通常の粉体と同じような取
扱い方で十分である。

本発明の（イ）の工程においては、超微細なＭＣＡを水
中に懸濁させた後、塩酸、硝酸等の鉱酸で懸濁液のｐＨ
を４以下、好ましくは３以下、更に好ましくは２以下に
調整する。ｐＨがかかる範囲の場合にはアニオン界面活
性剤をよく吸着し、これ以降の処理を行ったときにＭＣ
Ａ粒子が安定分散した潤滑油が得られることになる。

上記（ロ）のアニオン界面活性剤処理工程においては、
アニオン界面活性剤を、好ましくは１重量％の水溶液形
態で添加する。アニオン界面活性剤の添加量は、ＭＣＡ
粒子表面の吸着膜が完全に単分子膜となるような量とす
る。不完全な吸着層が単分子層であったり、あるいは多
分子層では分散安定性が悪くなる。従って、この添加量
は使用するアニオン界面活性剤の種類によって当然に異
なってくる。一般に、アニオン界面活性剤が単分子層吸
着した場合、試＾粒子の親油性が最も強（なるので、そ
のときの添加量を求めればよい。しかし、系の沈降状態
から単分子層吸着している状態を判別することは非常に
困難である。そこで、ＭＣＡ粒子が界面活性剤の２分子
吸着層が形成されるときに、−旦凝集したＭＣＡ粒子が
再分散する現象に着目すると、単分子層吸着の添加量は
その添加量の半分と見積ればよい。

アニオン界面活性剤としては、ラウリル硫酸ナトリウム
、ジー２−エチルへキシルスルホコハク酸ナトリウム、
α−オレフィンスルホン酸ナトリウム、ラウリルリン酸
すトリウム、オＩ／イルリン酸ナトリウム等を挙げるこ
とができる。尚、これらを用いてＭＣＡ上に単分子膜を
形成するに必要な添加量を実験的に求めたところ、ラウ
リル硫酸ナトリウムは１２　ｍ１２７ｇ　　（ＭＣＡ　
）　、ジー２−エチルへキシルスルホコハク酸ナトリウ
ムは０．８５ｍｊ２／ｇ（ＭＣＡ）、α−オレフィンス
ルホン酸ナトリウムは６Ｔ＠ｌ／ｇ　　（ＭＣＡ　）で
あった。

上記アニオン界面活性剤処理後に行う分離・乾燥は、遠
心分離等で分離し、十分に水洗した後、水分を除き、か
かるアニオン界面活性剤の吸着層が固定されしかも、分
解しない程度の温度で、即ち１１０〜１５０　’Ｃ位の
温度で乾燥を行うとよい。

上記（ハ）のノニオン界面活性剤またはアルケンチオホ
スホネートの混練処理工程においては、ノニオン界面活
性剤またはアルケンチオホスホネートの１種または２種
以上をｎ−ヘキサン等の溶剤に、？ＩＣ八に対し、好ま
しくは２〜１０重量％の濃度で溶解させて溶液状態とし
、これを上述の乾燥ＭＣＡに添加する。その後、混練し
乍ら溶剤を蒸発させる。かかるノニオン界面活性剤との
混練処理は、分散安定性を得るために不可欠である。す
なわち、上述のアニオン界面活性剤により親油化処理し
たＭＣＡ粒はかなり凝集力が強く油中に単粒子分数する
際相当のエネルギーを必要とする。従って、ＨＬＢ（ｌ
［水親油バランス）の小さいノニオン界面活性剤を用い
て分散調整を行う必要がある。

ノニオン界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアル
キルフェニルエーテル、ポリグリセリン脂肪酸エステル
、例えばデカグリセリルへブタオレート、デカグリセリ
ルデカオレート、テトラグリセリルペンタオレート、ヘ
キサグリセリルペンタオレート等を挙げることができる
。

上述の混練による溶剤除去後、上記（ニ）の工程におい
て少量のキャリア−オイル、例えば鉱油等を加え、引き
続き十分に混練する。これによりいっそう層の分散性の
向上を図ることが可能となる。

以上の本発明の表面処理方法により得られた固体潤滑剤
としてのＭＣＡは、これを鉱油または合成油の潤滑油基
油に分散させた場合、長期に亘り優れた分散安定性を示
すことになる。

（実施例）次に本発明を実施例により具体的に説明する。

皇鼓斑上油化メラミン（株）製のＭＣＡの粉末０．５ｇをビーカ
ーに入れ、次いで塩酸でｐＨを２に制御した蒸留水４５
　ｃｃを加えた。更に、これに、アニオン界面活性剤と
してラウリル硫酸ナトリウムの１重１％水溶液１２ｍ１
を添加し、しかる後、超音波を当て乍ら十分攪拌して、
単分子膜を形成させた。

次に、静置後凝集した？ｌＣＡを遠心分離機で分離し、
十分に水洗した後、温度を１２０°Ｃに維持して乾燥さ
せた。次いで、乾燥したＭＣＡの粒子を全て乳鉢に入れ
、下記の第１表に示すノニオン界面活性剤をｎ−ヘキサ
ンの１重量％溶液形態（対ＭＣＡ３．０重量％）で添加
し、乳鉢中で混練し乍らｎ−ヘキサンを蒸発させＭＣＡ
粉末を得た。

このＭＣＡ粉末にキャリア−オイルとして少量の鉱油系
潤滑油を加え、更に混練し、表面処理、すなわち親油化
処理されたＭＣＡ油分散液の粉末を得た。

ス１Ｌ１１実験例１におけるアニオン界面活性剤ラウリル硫酸ナト
リウムの代りにジー２−工・チルヘキシルスルホコハク
酸ナトリウム（商品名Ｎ１ｋｋｏｌ　　ＯＴ　Ｐ−７５
）を用いた以外は実験例１と同様の処理を行って、親油
化処理されたＭＣＡの分散液を得た。

１腋±１実験例２における各種ノニオン界面活性剤の代りにアル
ケンチオホスホネートを用いた以外は実験例２と同様の
処理を行って、親油化処理されたＭＣＡの分散液を得た
。

評ｊＬ引夫上述のようにして処理された各ＭＣＡの粉末にキャリア
−オイルと同種の鉱油を加え、沈降管（ネスラー型比色
管、内径２０！ｌ１１）において全体を５０ｍｇとした
。次いで、かかる沈降管を静置して、第１図に示す沈降
体積等を７日間放置後に測定した。

第１図において、透明層１と底部沈降Ｎ３とは共に少な
い程結果が良好である。すなわち、分散層２の体積が大
きい程（５０ｄに近い程）分散安定性が優れていること
になる。尚、透明層１と分散層２とははっきりした界面
ができ、一方分散層２と底部沈降層３とは光を透過させ
ることによりその界面を確認することができた。

得られた結果を下記の第１表に併記する。

第１表から分かるように、各実施例においては７日間放
置後の分散層体積は比較例に比しいずれも大であり、し
かも沈降管下部にはＭＣＡの沈降は僅かしか認められな
かった。

（発明の効果）以上説明してきたように、本発明の表面処理方法によっ
て得られたＭＣＡの白色固体潤滑剤は、時間の経過によ
る沈降量は極めて僅かしかなく、経時的に優れた分散安
定性を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例における各試料の分散安定性能の評価方
法に用いた沈降管の断面図である。１・・・透明Ｎ　　　　　　２・・・分散層３・・・底
部沈降層

Claims

【特許請求の範囲】１、固体潤滑剤用としてＭＣＡの表面を処理する方法に
おいて、（イ）超微細なＭＣＡを水中に懸濁させた後、この懸濁
液のｐＨを４以下に調整し、（ロ）ｐＨ調整後、アニオン界面活性剤による処理を施
してＭＣＡの表面に該活性剤の吸着膜を形成させ、（ハ）乾燥後、ノニオン界面活性剤またはアルケンチオ
ホスホネートとの混練処理を施し、（ニ）上記混練処理後、更にキャリア−オイルとの混練
処理を施すことを特許とするＭＣＡの表面処理方法。２、請求項１記載のＭＣＡの表面処理方法により得られ
たＭＣＡの固体潤滑剤。３、請求項２記載のＭＣＡの固体潤滑剤を潤滑油基油に
分散させた潤滑油組成物。