JPWO2020218386A1 - 潤滑油組成物、その製造方法及び真空装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2019年4月24日に、日本に出願された特願2019−83392号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
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発生する。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。
[1]フラーレンと基油とを含み、
前記フラーレンは、フラーレン昇華物であり、
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る、潤滑油組成物。
本発明の第一の態様は、以下の[2]に述べる特徴を好ましく含む。
[2]フラーレン付加体を更に含み、
前記フラーレン付加体は、前記基油を構成する分子構造の一部を有する付加基が前記フラーレンに付加した構造を有する、上記[1]に記載の潤滑油組成物。
本発明の第二の態様は、以下の潤滑油組成物の製造方法である。
[3]上記[1]又は[2]に記載の潤滑油組成物の製造方法であって、
基油にフラーレン昇華物を溶解してフラーレン溶液を得る溶解工程を有する、潤滑油組成物の製造方法。
本発明の第二の態様は、以下の[4]〜[14]に述べる特徴を好ましく含む。下記特徴は互いに組み合わせることも好ましい。
[4]前記溶解工程の前に、原料フラーレンを非酸化性雰囲気で昇華させて気体にした後、冷却して固体とすることにより、前記フラーレン昇華物を得る昇華工程を更に有する、上記[3]に記載の潤滑油組成物の製造方法。
[5]前記フラーレン昇華物は、C60、C70又はこれらの混合物を含む、上記[3]又は[4]に記載の潤滑油組成物の製造方法。
[6]前記溶解工程の後に、前記フラーレン溶液から不溶成分を除去する除去工程を更に有する、上記[3]〜[5]のいずれかに記載の潤滑油組成物の製造方法。
[7]前記溶解工程の後に、前記フラーレン溶液を非酸化性雰囲気下で熱処理し、フラーレン付加体を生成させる熱処理工程を更に有する、上記[3]〜[6]のいずれかに記載の潤滑油組成物の製造方法。
[8]前記熱処理工程における熱処理の温度が、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、上記[7]に記載の潤滑油組成物の製造方法。
[9]前記熱処理工程における熱処理の温度が、150℃以上300℃以下である、上記[7]に記載の潤滑油組成物の製造方法。
[10]前記溶解工程の後に、前記フラーレン溶液を非酸化性雰囲気下で、放射線の照射を行ってフラーレン付加体を生成する放射線処理工程を更に有し、
前記放射線が、紫外線又は電離放射線である、上記[3]〜[6]のいずれかに記載の潤滑油組成物の製造方法。
[11]前記放射線は、波長190nm以上365nm以下の紫外線である、上記[10]に記載の潤滑油組成物の製造方法。
[12]前記放射線処理工程で照射される放射線のエネルギー量は、前記フラーレン溶液1mLあたり1J以上100J以下である、上記[10]又は[11]に記載の潤滑油組成物の製造方法。
[13]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、上記[7]〜[12]のいずれかに記載の潤滑油組成物の製造方法。
[14]前記熱処理工程又は放射線処理工程は、前記フラーレン溶液中の前記フラーレンの濃度が、前記熱処理工程前又は前記放射線処理工程前のフラーレンの濃度に対して0.1倍以上0.7倍以下となるまで行う、上記[7]〜[13]のいずれかに記載の潤滑油組成物の製造方法。
[15]前記熱処理工程又は前記放射線処理工程の処理時間が、5分以上24時間以下である、上記[14]に記載の潤滑油組成物の製造方法。
本発明の第三の態様は、以下の真空装置である。
[16]上記[1]又は[2]に記載の潤滑油組成物を真空容器内に使用した、前記真空容器を備える真空装置。
本実施形態に係る潤滑油組成物は、フラーレンと基油とを含み、上記フラーレンはフラーレン昇華物であり、上記基油は、多重アルキルシクロペンタン油またはイオン液体である。また、本実施形態の潤滑油組成物は、後述するフラーレン付加体や添加剤等を含んでもよい。
一般に、フラーレンの製造工程では、煤からトルエンなどの有機溶媒でフラーレンを抽出するなど、揮発性の有機溶媒中でフラーレンを扱う工程が含まれる。そのため、得られるフラーレンの結晶粒中には前記有機溶媒の分子が取り込まれ易い。このようなフラーレンを用いると、前記有機溶媒の分子などの揮発成分が混入してしまう。よって低蒸気圧を有する潤滑油組成物は得られない。上記揮発成分が含まれると、例えば高真空状態で潤滑油組成物を使用した場合、揮発成分は揮発する。その際には、基油やフラーレンの一部も液状で飛散する。そのため、機械装置の摺動部以外の部分が汚染される。
潤滑油組成物中のフラーレン昇華物の濃度は任意に選択できるが、例えば必要に応じて、0.0001質量%〜0.010質量%や、0.0005質量%〜0.008質量%や、0.001質量%〜0.005量%や、0.002質量%〜0.003質量%であることも好ましい。ただしこれらの例のみに限定されない。
本実施形態の潤滑油組成物は、フラーレン付加体を含んでもよい。フラーレン付加体は、上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に付加した構造を有する。
潤滑油組成物中のフラーレン付加体の濃度は任意に選択できるが、例えば0.0001質量%〜0.010質量%や、0.0005質量%〜0.008質量%や、0.001質量%〜0.005量%や、0.002質量%〜0.003質量%であることも好ましい。ただしこれらの例のみに限定されない。フラーレン付加体の濃度は、任意に選択される方法で得てよい。例えば、後述するように熱処理前後のフラーレン濃度の差から推定してもよい。
本実施形態の潤滑油組成物に含まれる基油は、蒸気圧が低い油である。例えば、多重アルキルシクロペンタン油や、Dialkylpiperidin bis(trifluoromethanesulfonyl)imideなどのイオン液体、などが好ましく挙げられる。
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、特に好ましくは、0.01パスカル以下であることが好ましい。
上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などが挙げられる。
上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。
潤滑油組成物中の基油の量は任意に選択できる。例えば、90.0000質量%〜99.9999質量%であってもよい。ただしこれらの例のみに限定されない。)
本実施形態の潤滑油組成物は、基油とフラーレン昇華物とフラーレン付加体以外にも、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、錆び止め添加剤、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。添加剤の量は任意に選択できる。
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、塩素化パラフィンーフェノール縮合物、ポリアルキルスチレン系等が挙げられる。
本実施形態の潤滑油組成物の製造方法は、上記基油に上記フラーレン昇華物を溶解し、フラーレン溶液を得る溶解工程を有する。この工程で得られたフラーレン溶液をそのまま潤滑油組成物としてもよいが、後述するように、さらにフラーレン溶液を加工したものを潤滑油組成物としてもよい。
溶解工程で用いられる上記フラーレン昇華物は、市販品でもよいが、昇華工程を設けて通常のフラーレン(原料フラーレン)から製造してもよい。すなわち、上記潤滑油組成物の製造方法は、上記溶解工程の前に、原料フラーレンを非酸化性雰囲気で昇華させて気体にした後、冷却して固体とすることにより、上記フラーレン昇華物を得る昇華工程を更に有していてもよい。例えば、原料フラーレンを酸素ガス分圧10パスカル以下の非酸化性雰囲気で、昇華させて気体にした後、冷却して固体とすることにより、上記フラーレン昇華物を得ることができる。なお原料フラーレンは、昇華工程で得られたものではないフラーレンを意味して良く、市販品を用いても良い。
上記昇華工程を設けることにより、昇華工程の後に連続して溶解工程を行うことができる。この方法は、得られたフラーレン昇華物の保存を避けることで、空気中などからの揮発性成分の混入等を防止する観点で好ましい。
溶解工程で得られたフラーレン溶液には、不溶性のフラーレン等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、上記潤滑油組成物の製造方法は、上記溶解工程の後に、上記フラーレン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。
フラーレン付加体は、上記フラーレン溶液を、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処理を行うことにより得られる。すなわち、上記潤滑油組成物の製造方法は、上記溶解工程の後に、上記フラーレン溶液を非酸化性雰囲気下で熱処理し、上記フラーレン付加体を生成させる熱処理工程を更に有していてもよい。また、上記溶解工程の後に、上記フラーレン溶液を非酸化性雰囲気下で、放射線の照射を行って上記フラーレン付加体を生成する放射線処理工程を更に有していてもよい。
(フラーレン残存率)=[処理後のフラーレン濃度]/[処理前のフラーレン濃度]
上記式中、処理とは、熱処理及び放射線処理の一方又は双方を示す。なお、処理中のフラーレン残存率を求める場合は、上記「処理後のフラーレン濃度」を「処理中のフラーレン濃度」に読み変えればよい。また、フラーレン濃度は、実施例に記載の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。
なお、生成されるフラーレン付加体の濃度は下記式で推定してもよい。
[フラーレン付加体濃度]≒[処理前のフラーレン濃度]−[処理後のフラーレン濃度]
上記熱処理の温度は、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、本熱処理工程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。使用上限温度とは、その基油を比較的安定に使用することが可能である、基油の温度の上限を意味してよい。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。熱処理工程の時間は任意に選択できるが、5分〜24時間であることが好ましい。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。ただしこれらの例のみに限定されない。
また熱処理工程では、一定時間が経過する毎にフラーレン残存率を確認し、所望のフラーレン残存率が得られるまで、加熱(熱処理)を継続してもよい。
上記放射線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、得られるフラーレン付加体の基油との親和性が向上すると考えられる。
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/cm2)を測定しておき、次に照射時間(秒)と照射範囲(cm2)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。照射時間は任意に選択できる。例えば、5分以上24時間以下であってもよい。あるいは、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。
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。
(潤滑油組成物の調製)
先ず、原料フラーレンとしてC60(フロンティアカーボン社製 ナノムTM パープルST)10gを、昇華精製装置(旭製作所社製、小型昇華精製装置)を用いて昇華し、フラーレン昇華物を得た。原料フラーレンの昇華は、3ゾーン式で行った。高温ゾーンは700℃、中温ゾーンは200℃、低温ゾーンは室温とし、各ゾーンの圧力は10パスカル以下とした。原料フラーレンを、高温ゾーンに配置して固体から気体に相変化させ、気体から固体に相変化して固体になったフラーレン昇華物を、中温ゾーンから回収した。
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100℃に加熱した。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5cm/秒、ボールによる基板の一主面に対する荷重を10Nとした。基板の前記一主面上におけるボールの摺動距離が積算300m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。
昇温脱離ガス分析装置(リガク製、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。
フラーレン昇華物に代えて、原料フラーレン(昇華工程無し)をそのまま用いたこと以外は、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。
MAC油にフラーレン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。
実施例1で得られたフラーレン溶液(潤滑油組成物)に、紫外線照射を行った以外は、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。
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%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250nm−450nmとし、照射範囲2cm2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/cm2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。
2回の紫外線照射(フラーレン溶液1mLあたり1.3J)でフラーレン残存率が0.55となった。このために、紫外照射を中止し、石英セルから内容物を取り出し、潤滑油組成物を得た。潤滑油組成物のフラーレン濃度を測定した結果、55質量ppmであり、フラーレン残存率は0.55であった。結果を表1に記した。
紫外線照射の代わりに、石英セルに入れたフラーレン溶液を200℃のオイルバスに浸漬して加熱した。紫外線照射の代わりに加熱した以外は、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と脱離ガス度の結果を、表1に示す。
フラーレン溶液に8回の紫外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。実施例4では、8回の紫外線照射(フラーレン溶液1mLあたり5.3J)でフラーレン残存率が0.25となった。このために、紫外照射を中止し、石英セルから内容物を取り出し、潤滑油組成物を得た。潤滑油組成物のフラーレン濃度を測定した結果、25質量ppmであり、フラーレン残存率は0.25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の結果を、表1に示す。
放射線の光源として、低圧水銀UVランプ(セン特殊光源株式会社、型式UVL20PH-6、光波長成分として185nmと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1と同様にして、潤滑油組成物を得た。ここで、照射範囲は5cm2、出力は0.2W/cm2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濃度を測定した結果、22質量ppmでありフラーレン残存率は0.22であった。得られた潤滑油組成物の耐摩耗性と、脱離ガス度の結果を表1に示す。
放射線の光源として、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フラーレン濃度を測定した結果、20質量ppmでありフラーレン残存率は0.20であった。得られた潤滑油組成物の耐摩耗性と、脱離ガス度を表1に示す。
イオン液体である1−ブチル −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、LiTFSI)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と脱離ガス度の結果を、表1に示す。
フラーレン昇華物に代えて、原料フラーレン(昇華工程無し)をそのまま用いたこと以外は、実施例7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。
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濃度を測定した結果、12質量ppmでありフラーレン残存率は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と、脱離ガス度を表1に示す。
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4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濃度を測定した結果、35質量ppmでありフラーレン残存率は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と、脱離ガス度を表1に示す。
イオン液体である1−エチル−3−メチルイミダゾリウム・ビス(フルオロスルホニル)イミド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と、脱離ガス度を表1に示す。
フラーレン昇華物に代えて、原料フラーレン(昇華工程無し)をそのまま用いたこと以外は、実施例10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。
イオン液体である1−エチル−3−メチルイミダゾリウム・ビス(フルオロスルホニル)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濃度を測定した結果、18質量ppmでありフラーレン残存率は0.18であった。得られた潤滑油組成物の耐摩耗性と、脱離ガス度を表1に示す。
イオン液体である1−エチル−3−メチルイミダゾリウム・ビス(フルオロスルホニル)イミドを基油としたこと以外は、実施例4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濃度を測定した結果、40質量ppmでありフラーレン残存率は0.40であった。得られた潤滑油組成物の耐摩耗性と、脱離ガス度を表1に示す。
イオン液体である1−ブチル−4−メチル−ピリジウム・ビス(フルオロスルホニル)イミド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と、脱離ガス度を表1に示す。
フラーレン昇華物に代えて、原料フラーレン(昇華工程無し)をそのまま用いたこと以外は、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と脱離ガス度を、表1に示す。
本実施形態の潤滑油組成物は、工業用ギヤ油;油圧作動油;圧縮機油;冷凍機油;切削油;圧延油、プレス油、鍛造油、絞り加工油、引き抜き油、打ち抜き油等の塑性加工油;熱処理油、放電加工油等の金属加工油;すべり案内面油;軸受け油;錆止め油;熱媒体油等の各種油に適している。特に、真空状態での使用、すなわち、宇宙空間や真空装置に設けられる真空容器内で使用される各種油として好適である。
Claims (16)
- フラーレンと基油とを含み、
前記フラーレンは、フラーレン昇華物であり、
前記基油は、多重アルキルシクロペンタン油またはイオン液体である、潤滑油組成物。 - フラーレン付加体を更に含み、
前記フラーレン付加体は、前記基油を構成する分子構造の一部を有する付加基が前記フラーレンに付加した構造を有する、請求項1に記載の潤滑油組成物。 - 請求項1又は2に記載の潤滑油組成物の製造方法であって、
基油にフラーレン昇華物を溶解してフラーレン溶液を得る溶解工程を有する、潤滑油組成物の製造方法。 - 前記溶解工程の前に、原料フラーレンを非酸化性雰囲気で昇華させて気体にした後、冷却して固体とすることにより、前記フラーレン昇華物を得る昇華工程を更に有する、請求項3に記載の潤滑油組成物の製造方法。
- 前記フラーレン昇華物は、C60、C70又はこれらの混合物を含む、請求項3又は4に記載の潤滑油組成物の製造方法。
- 前記溶解工程の後に、前記フラーレン溶液から不溶成分を除去する除去工程を更に有する、請求項3〜5のいずれか1項に記載の潤滑油組成物の製造方法。
- 前記溶解工程の後に、前記フラーレン溶液を非酸化性雰囲気下で熱処理し、フラーレン付加体を生成させる熱処理工程を更に有する、請求項3〜6のいずれか1項に記載の潤滑油組成物の製造方法。
- 前記熱処理工程における熱処理の温度が、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7に記載の潤滑油組成物の製造方法。
- 前記熱処理工程における熱処理の温度が、150℃以上300℃以下である、請求項7に記載の潤滑油組成物の製造方法。
- 前記溶解工程の後に、前記フラーレン溶液を非酸化性雰囲気下で、放射線の照射を行ってフラーレン付加体を生成する放射線処理工程を更に有し、
前記放射線が、紫外線又は電離放射線である、請求項3〜6のいずれか1項に記載の潤滑油組成物の製造方法。 - 前記放射線は、波長190nm以上365nm以下の紫外線である、請求項10に記載の潤滑油組成物の製造方法。
- 前記放射線処理工程で照射される放射線のエネルギー量は、前記フラーレン溶液1mLあたり1J以上100J以下である、請求項10又は11に記載の潤滑油組成物の製造方法。
- 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7〜12のいずれか1項に記載の潤滑油組成物の製造方法。
- 前記熱処理工程又は前記放射線処理工程は、前記フラーレン溶液中のフラーレンの濃度が、前記熱処理工程前又は前記放射線処理工程前のフラーレンの濃度に対して、0.1倍以上0.7倍以下となるまで行う、請求項7〜13のいずれか1項に記載の潤滑油組成物の製造方法。
- 前記熱処理工程又は前記放射線処理工程の処理時間が、5分以上24時間以下である、請求項14に記載の潤滑油組成物の製造方法。
- 前記請求項1又は2に記載の潤滑油組成物を真空容器内に使用した、前記真空容器を備える真空装置。
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