JPS61103994A - 潤滑剤の製造方法 - Google Patents

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】 本発明は、潤滑剤の製造方法に係るものである。

更に具体的に述れば、各種の機械の回転軸受のような回
転摺動部、軸の可逆直線運動であるピストン運動の軸受
部、ボール盤や旋盤等のガイドの平面摺動部、自動車な
どの内燃機関、譜歯車機構等には強力な諸刃学的な力が
加わるために１回転や移動などの摺動運動の際に発熱や
磨耗が発生しやすい、したがって、一般市販油性潤滑剤
やテフロンなどの添加物入り油性潤滑剤を使用しても、
時間の経過とともに艷熱や磨耗のために潤滑剤の劣化が
生じて効果がなくなり、一段と発熱や磨耗が増大して、
軸のガタ付きや焼き付きなどの重大な問題が発生し、精
度の安定が保てなくなり１機械の寿命が短縮されるおそ
れがある。

従来、この種の潤滑効果物質及び添加剤入りの潤滑剤の
製法は、金属化合物（二硫化モリブデン等）、無機化合
物のセラミック系（黒鉛、窒化硼素等）や有機化学合成
物（テフロン、その他多種の補助剤）を使用して’ａｍ
剤としている。これらの素材の内、二硫化モリブデン、
黒鉛は、固体潤滑剤として使用されるほか、Ｉ！化ＩＩ
Ｉ素、テフロンと同様に化学的に合成する際に微粉体化
させるか。

または特定の微粉砕機を使用して長時間掛けて微粉砕し
、これを油等に分散させている。これらは耐熱性で、材
質が柔らかい、また、テフロンを除き、二硫化モリブデ
ン、黒鉛、１１化硼素は、Ｉｗ状溝構造持ちぜん断力に
弱いことと金属とのなじみがよいことから１表面に吸着
するが、ＩＲ材自体の粒子形状、構造が変化し、更に空
気中や機械内の酸素等により酸化されやすく、効果の持
続に難点があり、黒鉛を除き、微粒子は価格も高価であ
る。

特に微粉砕・分散させる場合、前述のように素材が柔ら
かすぎるため、均一な形状と粒径を維持しに＜＜、微細
粒子ではあるが粒度は揃わない。

これは、潤滑効果物質の素材の特性である潤滑効果作用
が微粉砕時に生じる結果、粉砕されるよりは潤滑性の動
きをしてしまうことと、微粉砕機。

粉砕媒体の諸性質１例えば気流粉砕機の場合には被粉砕
物が軽すぎること、一般の湿式回転微粉砕機の場合には
真円形内側形状のため粉砕効果が落ちること、及び粉砕
にステイール、特殊ガラス等が使われた場合に１機体や
粉砕媒体自体が磨耗や損傷する事により不純物の混入現
象が発生するためで、分離が極めて難しくなり、混入さ
れた金属粉、金属酸化物により製品の特性が変化し、オ
イル自体の変質変性をきたすのである。

一般に、ｎ滑剤の固体補助剤としての潤滑効果物質の条
件には。

（１）　各種雰囲気に対する耐性として、耐溶剤性（燃
料、オイル、添加剤等）、耐熱性、耐磨耗性、耐圧力性
、耐酸化性等を持ち、化学的、物理的に変質変性しない
物質であること。

（２）　研磨能力が生じないこと。

（３）　摺動部等に使用されている金属等の材質よりも
磨耗硬度が低いこと。

（４）　摩擦性を低減させること、更に、ベアリングの
効果を得るために１粒子の形状が球状に近く１粒度に均
一性があること、　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　ｌなどがあげられているが、前述の素材では、す
てに微粉砕、化合の際の条件として雰囲気に対する制約
を受でいる６例えば、窒化硼素は１ｇ！素ガス中で微粉
砕しなければならない、これは、得られた微細粒子が油
中に存在していてシ、酸素に侵され効果を失うことを意
味している。

本発明は、前述した諸点を解消し得る潤滑剤の１１６を
提供するもので、焼結金属酸化物（酸化物セラミック）
の粒または粉体を、乾式または湿式で超微粉砕または高
分散させる等辺等角の内側面を有し、かつ容器の材質が
ビッカース硬度において１，５００Ｈｖ以上の硬さを有
する多角形筒状容器内に入れ、粉砕媒体の材質及び必要
により攪拌部分の材質も同等の硬度の素材を用いて超微
粉砕し、この焼結金属酸化物（酸化物セラミック）の超
微粒子の形状が粒径において０．２μ以下の球状であっ
て、物理的性質が融点１，８００℃以上、ビッカース硬
度９００　Ｈｖ以下、３００　Ｈｖ以上の特性を有する
ようにし、粉体ｉｒａ滑剤、または通常法により溶媒油
中に分散させて油性ｎ滑剤を製造することを要旨とする
。

本発明ではその潤滑効果物質として、超耐熱性でかつ物
理的化学的に安定性のある超微粒子状の焼結金属酸化物
゛（酸化セラミック）を使用するため、前記条件（１）
の諸耐性は充分に満たされる。

更に、この焼結金属酸化物（酸化物セラミック）の粉末
を超微粒子に製造する時に、前記微粉砕・高分散機の容
器の内側面の形状を等辺等角の多角形にする方法により
、従来容器における単純円形の内面で発生する方向性の
ある粉砕媒体と焼結金属酸化物（ＩＩＩ化物セラミック
）の流れを不定な流れにし、粉砕媒体との接触の機会を
増大させて超微粉砕効果、高分散・混線効果が高められ
る。

また、材質がビッカース硬度において１，５００Ｈｖ以
上の硬さを有する事により、焼結金属酸化物（酸化物セ
ラミック）が超微粉砕され、粉砕限界粒度になると超微
粒子同士が再結合する。そしてこの超微粉砕、再結合の
繰り返しにより粒子の形状が球状になる性質を利用し、
安定な粒度分布で粒径を０．２μ以下で平均粒径０．１
μ、形状を球状とすることが出来る。こうして、単一粒
径が０．２μ以下になると、研磨力のある素材でも研磨
能力はなくなるが、更にその形状が２球形であるために
より研磨性はなくなるので、同じく前記条件（２）、（
４）が充足されるのである。

その上で、超微粒子状の焼結金属酸化物（酸化物セラミ
ック）の粉末を、製鉄工業等の高温条件下に使用可能な
粉体潤滑剤として単独に製造するか、または溶媒として
通常のｌ１ｌｌ滑油類中に分散させて油性潤滑剤とし製
造するのである。なお、前記超微粒子には耐熱性の上で
融点１，８００℃以上、耐磨耗性の上でビッカース硬度
９００　Ｈｖ以下、３００Ｈｖ以上の特性を有するよう
にしである。

したがって、摺動部などの金属等の材質よりも磨耗硬度
を低くする前記条件（３）については。

素材のビッカース硬度が上限値８５０　Ｈｖ程度で限界
に近い硬度を有している酸化物セラミックを選択して使
用すれば、一般に、摺動部に使用する金属等の材質は、
ビッカース硬度９００　Ｈｖ以上であるから、前記条件
（３）をほぼ満足させることができる。

ただし、Ｗ耐性１作業性の上からこの酸化物セラミック
素材の磨耗硬度の下限は３００Ｈｖ以上であり１代表的
には、酸化ジルコニウム暮−−氷Ｗコをあげることがで
きる。

また、融点１．８００℃以上の特性を持つので。

例えば千数百度〜二千度近くに達するエンジン燃焼室付
近の摺動部では、従来のこの種の潤滑効果物質では耐え
られないが、本発明の潤滑効果物質は充分な耐熱性を有
するのであり、更に粒径が超　　　″微細であり、かつ
１球形であることから油等と同等の効果を有し、仮りに
油分が減少しても潤滑効果は大きく変化せず極めて良好
である事から、１１１滑剤としての効果を充分に発揮す
る。

以下１本発明の実施例を示す。

実施例。

（１）　粒径４０μ前後の焼結金属酸化物（酸化物セラ
ミック）として酸化ジルコニウムを１本発明で規定して
いる内側面が等辺等角形状の容器を　　　　　　　　　
　　　　′□持つ超微粉砕機に入れて、湿式方式で固形
分濃度５０％で１５分間微粉砕して、平均粒径が０．１
μの微粒子を得た１粒径については、？！！子顕微鏡に
て確認した。

湿式方式の溶媒は特に限定していないが、水を安全性の
上から使用した。他の溶媒も同じ結果であった。

（２）得られた微粒子１００ｇを自動車のエンジン・オ
イル３００ｇ中に２５重重量混合し１本発明で規定して
いる内側面が等辺等角形状の容器を持つ高分散機に入れ
て分散し、油性潤滑剤４００ｇが得られた。他の添加剤
については更に２重量％添加した。

（３）得られた微粒子５０．を一般的なグリース９００
ｇ中に５型皿％混合分散し、グリース系潤滑剤１，００
０ｇが得られた。他の添加剤については更に５１ｆ１量
％添加した。

実施例（２）の自動車のエンジン・オイル中に分散した
本発明品と、市販の有機化学合成物（テフロン）、！！
機機台合物窒化Ｎ素）と金属化合物（二硫化モリブデン
）を自動車のエンジン・オイルに添加し、効果を調らべ
た。

実験項目と実験結果 １）低速の回転状態と、低速からの加速性は変化するか
？ 各規定オイル容量のエンジンに対して、一般オイル１１
１Ｉ当りに２５％固形分入り試料を２５閃添加し注入後
、マニュアＪＶ・ミッシ１ン車を使用し実地で５００−
走行した。

結果 相対的に低速の回転状態が安定した。特にトップ・ギヤ
ーの低速使用が可能になった。低速からの加速が無理な
く行なえる様になった。

イ）テフロン　　　　　　　　３０ｋｍ／Ｈよリロ）ｉ
Ｉ化硼素　　　　　　　　３０ｋｍ／Ｈよりハ）二硫化
モリブデン　　　　３３１ａｍ／Ｈより二）本発明品　
　　　　　　　２５ｋｍ／Ｈより２）最高回転数と急加
速性は向上するかり固定して、無負荷で実施、以下、同
様。

結果 相対的に低回転数から高回転数までの回転数の急上昇性
がスムーズになったが、ｌ、０００ＲＰＭより、トップ
・ギヤーでの急加速が可能なものは、テフロンと本発明
品のみである。

３）！！エンジン・オイル状態でエンジンが焼き付か？ 自動二軸車のエンジンを使用し、１２０分間慣らし回転
後にオイルを抜く 結果 イ）テフロン＝　３０分後停止し、３０分間冷却後に再
始動せず修理不能 口）窒化側１３５分後停止し、３０分間冷却後に始動し
たが、直後に停止、再始動せずオイル注入後に始動した
。

ハ）二硫化モリブデン：　３０分後停止し。

３０分間冷却後に再始動せず修理不能 二）本発明品：　１２０分後中止し、３０分間冷却後に
始動したが、３０分後に停止し、更に３０分間冷却後に
再始動する ４）最高回転数が向上するか？ 添加前置高回転数＝６．３０ＯＲＰＭ 結果 イ）テフロン　　　　　　　６．８０ＯＲＰＭ口）窒化
硼Ｊｌ　　　　　　　　６，８０ＯＲＰＭハ）二硫化モ
リブデン　　　６．６０ＯＲＰＭ二）本発明品　　　　
　　　７．３０ＯＲＰＭ５）燃料消費量が改善されるか
？ ２．５００ＲＰＭ時と４．５００ＲＰＭ時を測定結果 ２．５００ＲＰＭ時は、はとんど変化なく２％程度減少
。

４．５００ＲＰＭ時は、添加前に比ベ イ）テフロン　　　　　　　　　４．５％減少口）窒化
硼素　　　　　　　　　４．０％減少ハ）二硫化モリブ
デン　　　　　３．０％減少二）本発明品　　　　　　
　　　７．０％減少６）効果の持続性 結果 ５００−では、変化が出ないので、続行する。

イ）テフロン　　　　　　　２．ＯＯＯｋｍｌｉ度　　
　　　　　　　　　　　ｌ・口）窒化Ｗ素　　　　　　
　２．ＯＯＯｋｍ＋程度ハ）二硫化モリブデン　　　２
．５００−程度二）当社製品　　　　　　　６．０００
−以上以上の結果から、充分な効果を認めました。

以上のごとく１本発明の製法によれば、きわめ′て純度
の高い超微粒子の潤滑効果物質を短時間で粉砕し、効果
的な潤滑剤を製造できる効果がある。

また１本ｍ法によって得られた潤滑効果物質を一般潤滑
剤に添加する場合に、その潤滑剤の効果を持続し、かつ
その摺動部分の寿命を伸ばし、諸管理性をいちぢるしく
向上させるものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 焼結金属酸化物（酸化物セラミック）の粒または粉体を
   、乾式または湿式方式の内側面が等辺等角であり、かつ
   容器の材質がビッカース硬度において１，５００Ｈｖ以
   上の硬さを有する容器内に入れ、粉砕媒体の材質及び必
   要により攪拌部分の材質も同等の硬度の素材を用いて超
   微粉砕し、その粒子形状が、粒径０．２μ以下の球状で
   あって、融点１，８００℃以上、ビッカース硬度９００
   Ｈｖ以下、３００Ｈｖ以上の硬さを有する超微粒子とし
   て粉砕潤滑剤、または常法により溶媒油中に分散させて
   油性潤滑剤を得ることを特徴とする潤滑剤の製造方法。