JPS603360B2

JPS603360B2 - 潤滑油組成物

Info

Publication number: JPS603360B2
Application number: JP11516979A
Authority: JP
Inventors: 隆義大久保; 興佐藤; 昭三木村
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 1979-09-10
Filing date: 1979-09-10
Publication date: 1985-01-28
Also published as: JPS5641299A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は液状潤滑油に添加された超微細な光学的異方性
小球体が固体潤滑剤として、接触面の摩擦係数を小さく
し、発熱を減少させる高度の境界層潤滑油を有する分散
剤を該液状潤滑剤に添加した潤滑油組成物に関する。

従来、固体潤滑剤として、黒鉛、アスフアルト、二硫化
モリブデンなどの微粉末が液状潤滑油に添加されている
。

しかしながら、これらの微粉末は、いずれも機械的処理
（たとえば、粉砕）によって微粉末化されているため、
それらの形状は微視的に、表面が凹凸であり、球状では
ないため、摺敷面におけるボールベアリング的な効果は
あまり期待することはできない。以上のことから、本発
明者らは、固体潤滑剤として、接触面の摩擦係数を４・
さくし、発熱を減少させる高度の境界層潤滑剤を提供す
るために種々探索した結果、凶「石油系の童質留分（
ピッチなど）や石炭系の乾溜液の蚤質蟹分（コール夕−
ル、ピッチなど）」（以下「ピッチ類」と云う）を熱処
理することによって得られる直径が０．１ミクロンない
し１００ミクロンの実質的に球形の光学的異方性小球体
を添加した液状潤滑油１０の重量部に‘Ｂ’ ０．１〜
１５重量部のカルボキシメチルセルローズ、無機アンモ
ニウム塩、ヒドロキシェチルセルローズ、蛋白質、カゼ
イン、ゼラチン、澱粉、デキストリンおよびアラピャゴ
ムからなる群からえらばれた少なくとも一種を分散剤と
して配合（添加）することによって高度の境界層潤滑剤
が得られることを見出し、本発明に到達した。

本発明において使われる光学的異方性小球体はピッチ類
を熱処理することによって縞重合反応を起させ、積層生
成物として超微細な直径を有する小球体である。

この小球体が超動面に塗布されると、固体境界層におい
てボールベアリング的な動きをするので、潤滑効果が非
常に高まる。以上のように、本発明において用いられる
光学的異方性小球体はピッチ類の縦重合反応積層物とし
て得られるため、機械的粉砕などの処理を行なわずとも
、微粉末状として得られ、かつ微視的にも球状であるこ
とによって本発明の効果を発揮するのが特徴である。

さらに、黒鉛に代表されるように、炭素物質は、元来、
自己潤滑がすぐれているため、カーボンリングや各種軸
受などに使用されている。

そのことにより、本発明において使われる小球体は組成
物にも潤滑材料として適しているのである。本発明にお
し、‐Ｚ用いられる小球体は石油系の童質留分または石
炭系の乾溜液の雲質蟹分を熱処理することによって得ら
れるものであり、その粒径は０．１ミクロンないし１０
０ミクロンである。石油系の重質蟹分としては石油（重
油）を精製することによって得られるアスファルトおよ
びナフサならびに液化石油ガス（ＬＰＧ）を熱分解する
ことによって得られる分解重油などがあげられる。また
、石炭系の乾溜液の童質留分のコールタールである。

これらのピッチ類を一定時間約３５０なし、し５０ぴ○
の温度に加熱して熱処理することによってピッチ構成分
子が液相状態で熱分解および熱縦重合反応を起して高分
子化した縮合多環芳香族化合物の表面分子が発達し、一
定方向に配向してラメラを形成し、黒鉛類似の構造を持
つようになる。

これが積層したものが固相と液相の中間相（ｍｅｓｏｐ
舷ｓｅ）であり、液晶の一種である。

この中間相の物質は光学的に異方性な性質を有している
ため、偏光顕微鏡で観察すると、光学的等方性なピッチ
マトリックス中に直径が約０．１ミクロンの光学的異方
性４・球体としてその発生を認めることができる。この
縦重合反応の進行にともなって該小球体が次第に成長し
、大きいものは直径が１００ミクロンまでになる。

さらに、縮重合反応が進むと、小球体同志が合体して、
、流れ状態″となり、ついには全体が異方性構造となっ
て５００ｑｏ以上で固化する。このような光学的異方性
小球体は六方晶系に属する一柚性正号液晶であると考え
られる。この光学的異方性小球体は溶剤分別法によって
ピッチマトリックスから選択的に分離される。

本発明の光学的異方性小球体をピッチマトリックスから
分離するには、溶剤としてキノリンを用いる。すなわち
、以上のごとく熱処理したピッチ類に対してキノリンも
加えると、光学的異方性小球体は高分子状態であるため
、キノリンに溶解せずに不落分となる。一方、ピッチマ
トリックスは低分子物質であるため、キノリンに溶解し
て可溶分となる。このキノリン可溶分を除去することに
よって本発明において使われる光学的異方性小球体が得
られる。以上のようにして得られる光学的異方性小球体
の元素分析値は、その出発物質によて異なるが、大体下
記の通りである。

炭素：８２〜９２重量％水素：４〜３その他（窒素十酸素十硫黄）：１４〜５重量％また、こ
の小球体の比重は約１．５である。

前記のごとく、該光学的異方性小球体はピッチ類の縮重
合反応の進行にともなって生成、成長するため、熱処理
の条件を選ぶことによって任意の直径の微粒子を得るこ
とができる。さらに、接触面の摩擦を減少させるための
境界層潤滑用の固体潤滑剤としては、金属面の粗さにも
よろけれども、その粒径が微４・な程良いと考えられる
。

したがって、得るべき光学的異方性小球体の粒径はピッ
チ類の熱処理の条件を最適なものを選ぶことによって決
まる。譲裏熱処理の条件は、一般には、温度は３５０〜
５００℃であり、また処理時間は１０〜１２０分である
。本発明において使われる液状潤滑油（ベースオイル）
は基本的に潤滑性能を有する油ならば何でもよく、もち
ろん市販の潤滑油を使用することができる。

前記光学的異方性小球体と該液状潤滑油とを混合するに
あたり、重要なことは小球体を液状潤滑油中に均一状に
分散させることである。

この小球体がベースオイル中に不均一状、すなわち凝集
、沈澱すると本発明の主目的であるところの微粒子によ
る固体境界層潤滑の効果が減少する。以上のごとく、ミ
クロン単位の微粒子はベースオイル中で凝集、沈澱しや
すいため、下記の分散剤を用いると、良好に分散した潤
滑油組成物が得られる。

該分散剤はカルボキシメチルセルローズ、無機アンモニ
ウム塩（たとえば、炭酸アンモニウム）、ヒドロキシェ
チルセルローズ、蛋白質、カゼイン、ゼラチン、澱粉、
デキストリンおよびアラビヤゴムである。

液状潤滑油と光学的異方性小球体との総和に占める該小
球体の混合割合は、一般には、０．２〜２０重量％であ
り、特に０．５〜１の重量％が好ましい。

また、光学的異方性小球体を添加した液状潤滑油１０の
重量部に対する分散剤の割合は０．１〜１５重量部であ
り、とりわけ０．３〜８重量部が望ましい。本発明にお
いて潤滑油組成物を製造するにあたり、潤滑油、光学的
異方性小球体および分散剤は同時に混合してもよく、潤
滑油に他の成分のうちいずれかを添加し、ついで他の成
分を添加してもよいが、これらが最終的に均一状に混合
しなければならないことはもちろんである。以下、実施
例により本発明をさらにくわしく説明する。

なお、実施例および比較例において、４球圧力テストは
ＡＳＴＭＤ−２７８３の方法によって測定した。また、
フアレツクステストはＡＳＴＭ ○一３２３３の方法に
よって測定した。実施例１ナフサクラッカーで敵生する分解重油を蒸溜して３５０
℃より高沸点の蟹分（ナフサタールピッチ）を得た。

この留分を反応器中で４００〜４３０℃において１００
副転／分の速度で燈拝しながら９ぴ分間反応を行なった
。得られた反応生成物に約３倍量のキノリンを加え、９
ぴ０において１時間燭拝し、遠心沈澱させ、可溶分を除
去した。不溶分として直径が０．１〜１０ミクロンの真
球状の光学的異方性小球体を得た。ベースオイルとして
シリコン系潤滑油９６重量部に上記の小球体５重量部を
添加し、さらに分散剤としてカルボキシメチルセルロー
ズ（モノクロル酢酸ナトリウムとアルカリセルローズの
置換度約０．７５）５重量部を添加し、均一状になるよ
うに混合して潤滑剤を作成した。

実施例２実施例１において分散剤として使ったカルボキシメチル
セル。

ーズのかわりに、５重量部のカンショ澱粉（平均重合度
が４００のアミローズと平均重合度が約８００のアミロ
ベクチンとの混合体）を用いたほかは、実施例１と同様
にして潤滑油を作成した。実施例３実施例１において使用したカルボキシメチルセルローズ
のかわりに、白デキストリンを使ったほかは、実施例１
と同様にして潤滑油を作成した。

比較例１実施例１において用いたカルボキシメチルセ
ルローズのかわりに、二硫化モリブデン（平均粒径０．
５ミクロン）を使用したほかは、実施例１と同様に潤滑
油を作成した。

比較例２実施例１において使ったカルボキシメチルセルローズの
かわりに、黒鉛（平均粒蓬１ミクロン）を用いたほかは
、実施例１と同様に潤滑油を作成した。

以上のようにして得られた５種類の潤滑油と、さらに分
散剤および小球体を添加しないシリコン系潤滑油（比較
例３）の４球圧力テストおよびフアレックステストを行
なった。

それらの結果を第１表に示す。第１表実施例１において分散剤として使ったカルボキシメチル
セルローズのかわりに、炭酸アンモニウム、ヒド。

キシェチルセルローズ（和光純薬工業社製、試薬コー
ド番号０８５−０１９３５）、可溶性蛋白質（Ｑーアミ
ノ酸を主成分）、Ｑーカゼィン（Ｑ・８・ｙーカゼィン
、和光純薬工業社製、試薬コード番号５０８一００９
３１）、ゼラチン（分子量約４万）またはアラビャゴム
（水落性、和光純薬工業社製、１１，，，試薬コード
番号０１６一０００２５）をそれぞれ５重量部を用いた
ほかは、実施例１と同様に潤滑油を作成した。実施例１
〜３、比較例１および以上のようにして潤滑油を作成し
てから１時間後において位相差型顕微鏡（１００ｑ音）
にて小球体の分散状態を観察した。

その結果を第２表に示す。第２表上記の各種分散剤の混合割合をそれぞれ１重量部、２重
量部および８重量部にかえ、前記と同様に潤滑油を作成
した。

Claims

【特許請求の範囲】１（Ａ）石油系の重質留分および／または石炭系の
乾溜液の重質留分を熱処理することによって得られる直
径が０．１ミクロンないし１００ミクロンである実質的
に球形の光学的異方性小球体を添加した液状潤滑油１０
０重量部および（Ｂ）０．１〜１５重量部のカルボキシメチルセルロ
ーズ、無機アンモニウム塩、ヒドロキシエチルセルロー
ズ、蛋白質、カゼイン、ゼラチン、澱粉、デキストリン
およびアラビヤゴムからなる群からえらばれた少なくと
も一種の分散剤からなる潤滑油組成物。