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 - 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】 （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 (1)

1. 【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。