機能化ナノスフェア潤滑剤
【課題】機能化ナノスフェア潤滑剤を提供する。
【解決手段】潤滑剤の製造方法が開示される。この方法は、約５００ナノメータ未満のサイズの硬質のナノスフェアを提供することを含む。この方法は、さらに、ナノスフェアの表面に機能性薬剤を少なくとも部分的に結合させるために、ナノスフェアを放射エネルギーに曝露することを含む。
【解決手段】潤滑剤の製造方法が開示される。この方法は、約５００ナノメータ未満のサイズの硬質のナノスフェアを提供することを含む。この方法は、さらに、ナノスフェアの表面に機能性薬剤を少なくとも部分的に結合させるために、ナノスフェアを放射エネルギーに曝露することを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は一般的には潤滑剤に関し、さらに詳細には機能化ナノスフェア潤滑剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
潤滑剤は、多くの場合液体で、２つの面間の摩擦または摩耗を低減するために２つの動く表面の間に導入される物質である。液体潤滑剤は、対向する面間に流体圧力を介して力を伝達することによって機能し、一方、固体潤滑剤は、対向する面間の接触または摩擦を低減することによって機能する。潤滑剤は、例えば、エンジン、歯車および油圧機器などの種々の動的システムにおける可動部品の運転寿命を維持しかつ延ばすために幅広く用いられている。
【０００３】
潤滑動作の機構に基づいて種々のタイプの潤滑を概括的に定義できる。これらのタイプとして、流体潤滑、混合潤滑、境界潤滑、および極圧潤滑（ｅｎｈａｎｃｅｄ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ）が挙げられる。流体潤滑および混合潤滑は、それぞれ、潤滑剤の厚膜および薄膜によって、動く表面の分離を維持する。境界層および極圧タイプの潤滑は、動く部品の表面上に形成される潤滑剤の薄い固体層を利用する。いくつかの場合には、この薄い固体潤滑剤の層を、大きな潤滑剤粒子または流体潤滑剤に含まれる反応性添加剤の生成物からせん断破砕された材料によって形成することができる。
【０００４】
ナノスフェア潤滑剤は、動く表面間に化学的または物理的に安定な潤滑を提供するように構成されるナノメータサイズの球状粒子である。ナノスフェアは、動く表面間の「ベアリング」における微小なボールとして機能することによって表面間の摩擦を低減できる。ナノスフェアの潤滑性は、部分的には、ナノスフェアの曲率および微小寸法に基づく。大型寸法の球状粒子の場合とは対照的に、ナノスフェアの微小寸法は、一般的に、動く表面間の分離には寄与しない。
【０００５】
ナノ粒子ベースの潤滑剤の１つの適用例が、２００７年１月４日に発行されたウェイニック（Ｗａｙｎｉｃｋ）の（特許文献１）に記載されている。（特許文献１）は一般的に潤滑油およびグリースに用いるナノ粒子の添加剤を記述している。この添加剤は、炭酸カルシウムなどの炭酸塩、カルボン酸塩、リン酸塩、硫酸塩、またはこれらの材料の２つ以上の組合せを含むことができる。（特許文献１）は、これらの材料を単独で用いる場合よりも優れた結果を実現するために、これら種々の材料を組み合わせて用いることを述べている。
【０００６】
（特許文献１）は、ナノ粒子添加剤の有効範囲を記述しているが、限界が残っている。例えば、ナノ粒子の表面は化学的反応性が高く、このため粒子が好ましくない形で集塊化し、有効粒子径を増大させ、ナノ粒子の微小寸法の利点を減殺する可能性がある。さらに、ナノ粒子の化学組成が、耐腐食性または耐摩耗性に適した化学的性質を有する潤滑剤の形成を妨げる可能性がある。
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００７／００４６０２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本開示は、先行技術のナノ粒子潤滑剤の１つ以上の欠点を克服することを目指す。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示は、１つの態様において、潤滑剤の製造方法に関する。この方法は、約５００ナノメータ未満のサイズの硬質のナノスフェアを提供することを含む。この方法は、さらに、ナノスフェアの表面に機能性薬剤（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ａｇｅｎｔ）を少なくとも部分的に結合させるために、ナノスフェアを放射エネルギーに曝露することを含む。
【００１０】
本開示は、別の態様において、約５００ナノメータ未満の寸法の硬質のナノスフェアを含む潤滑剤に関する。この潤滑剤は、また、放射エネルギーによってナノスフェアの表面に少なくとも部分的に結合される機能性薬剤を含む。
【００１１】
さらに別の態様において、本開示は潤滑剤に関する。この潤滑剤はベース油と潤滑剤の添加剤とを含む。この潤滑剤は、さらに、約５００ナノメータ未満のサイズのセラミックのナノスフェアと、そのナノスフェアの表面にマイクロ波エネルギーによって少なくとも部分的に結合される機能性薬剤とを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本明細書に組み込まれてその一部を構成する添付の図面は、本開示の実施例を示しており、以下の説明と共に、本開示のシステムの原理を説明する。
【００１３】
図１は、互いに対して動く例としての２つの表面１０と潤滑剤２０とを示す。この場合、表面１０間にはいくらかの摩擦接触が生じる。表面１０は、機械的運転を遂行するように構成される構成要素または機械の一部とすることができる。表面１０の非限定的な例として、エンジンの燃焼室内におけるピストンヘッドとシリンダ壁面との接触面、トランスミッション歯車装置の噛み合い面、油圧機器、または、相対的な動きに曝される他の対向表面を含めることができる。
【００１４】
潤滑剤２０は、少なくとも部分的に表面１０上またはその間に介在させることができる。いくつかの場合には、潤滑剤２０は、表面１０上に保護膜を形成することによって摩擦を低減できる。いくつかの実施形態においては、潤滑剤２０を燃料または他の種類の流体に加えることもできる。例えば、潤滑剤２０を、ガソリン、ディーゼル燃料、２行程機関用燃料、バイオ燃料、または他の任意の燃焼可能流体に加えることができる。
【００１５】
潤滑剤２０は、表面１０間の摩擦または摩耗を低減するために表面１０間に導入される任意の液体物質とすることができる。いくつかの実施形態においては、潤滑剤２０を数種類の異なる物質から構成することができる。潤滑剤２０は、有機油（例えば、植物油、シード油および鉱油）、炭化水素ベース油（例えば、化石燃料ベース油）、合成液体（例えば、水素化ポリオレフィン、エステル、シリコーンおよびフルオロカーボン）、または他の適切なタイプの液体などの液体を含むことができる。潤滑剤２０の組成は、潤滑される表面１０の種類、運転条件、機械構成要素の期待運転寿命時間または他のパラメータに応じて変えることができる。
【００１６】
潤滑剤２０は、また、液体および固体潤滑剤の混合物を含むこともできる。いくつかの場合には、潤滑剤２０を完全に固体潤滑剤から構成することができる。他の実施形態においては、潤滑剤２０は、液体の媒体中に懸濁された固体潤滑剤を含むことができる。このような固体潤滑剤は、以下に詳しく述べるように、一般的にサブミクロンサイズの球状の粒子状物質を含むことができる。特に、固体潤滑剤は、硬質の、一般的に球形のナノメータサイズのセラミック粒子を含むことができる。いくつかの実施形態においては、これらの固体潤滑剤を、機能化すると共に潤滑剤２０に関連する物理的または化学的性質を改善するために、マイクロ波エネルギーで処理することができる。
【００１７】
さらに、種々の添加剤を潤滑剤２０と混合することもできる。潤滑剤２０の望ましい物理的または化学的特性を強化するために、１種類またはそれより多くの異なる添加剤を組み合わせることができる。例えば、いくつかの添加剤を、粘度、耐腐食または耐酸化性、耐摩耗性、熱伝達、または他の適当な性質を改善するために組み合わせることができる。
【００１８】
図２は、図１の表面１０の拡大図を示す。潤滑剤２０は、表面１０間に介在するように示され、液体の媒体４０内部に複数のナノスフェア３０を含む。ナノスフェア３０は、前記の、また以下に詳しく述べる任意の固体潤滑剤を含むことができる。液体の媒体４０は、有機油、炭化水素ベース油、合成液体および添加剤などの、前記の任意の液体の潤滑剤物質を含むことができる。液体の媒体４０は、ナノスフェア３０の集塊化を少なくとも部分的に防止するために、ナノスフェア３０を溶液中に懸濁するように機能することができる。液体の媒体４０は、また、流体潤滑または混合潤滑のタイプの潤滑における潤滑媒体として機能することもできる。いくつかの場合には、液体の媒体４０は、表面１０から少なくとも部分的に熱を取り去るように機能することができる。また、液体の媒体４０は、表面１０間のナノスフェア３０を濃縮するために、少なくとも部分的に蒸発するように構成される揮発性の液体を含むことができる。さらに別の実施形態においては、液体の媒体４０を潤滑剤２０から省略することができる。
【００１９】
いくつかの実施形態においては、液体の媒体４０は化合物（図示されていない）を含むことができる。この化合物は、耐摩耗性または耐腐食性などの、潤滑剤２０の望ましい化学的または物理的性質を提供または強化するように構成できる。例えば、この化合物は、ナノスフェア３０の表面エネルギーを低減し、その集塊化傾向を減退させるための表面安定化剤として作用することができるであろう。適切な化合物として、リン酸塩ベース、アミンベース、硫酸塩ベースまたはホウ素ベースの材料を含むことができる。化合物として用いることができる材料の非限定的な例として、ジアルキルジチオリン酸亜鉛（ＺＤＤＰ）、トリポリリン酸ナトリウム、二リン酸カリウムおよび２−エチルヘキシルジチオリン酸モリブデンを含めることができる。当該技術分野で知られているように、１種類より多くの化合物を使用することもできる。
【００２０】
潤滑剤２０は、任意の一般的に球形形状の複数のナノスフェア３０を含むことができる。本明細書で規定するように、ナノスフェアは、約５００ナノメータ未満のサイズの任意の一般的な球形粒子を含むことができる。ナノスフェアは一般的に球形形状であるので、サイズは、ナノスフェアのおよその外径またはおよその幅を指すことができる。いくつかの実施形態においては、ナノスフェア３０は、約５００ナノメータ未満のサイズ範囲を有する母集団を含むことができる。他の実施形態においては、ナノスフェア３０の大多数が約５００ナノメータ未満のサイズを有することができる。さらに他の実施形態においては、ナノスフェア３０が、約２００ナノメータ以下の平均サイズを有する母集団を含むことができる。
【００２１】
ナノスフェア３０は、永久変形に対して実質的な抵抗力を有する硬質のものとすることができる。硬質粒子は、例えば、ゲル、あるいは、弾性または塑性変形の性質を有する他の材料などの軟質粒子よりも、変形に対して実質的に高い抵抗力を有する。
【００２２】
いくつかの実施形態においては、ナノスフェア３０を、一般的に一様な最密充填の物質を有する粒子に形成することができる。他の実施形態においては、ナノスフェア３０を多孔質にすることができ、その場合は、内部の空所または空洞が、一般的に一様な構造のナノスフェア３０の内部に存在する。さらに、ナノスフェア３０の空洞（図示されていない）には、少なくとも部分的に、例えば前記の化合物などの他の材料を充填することができる。他の実施形態においては、ナノスフェア３０の空洞の表面を、以下に詳細に述べるように機能化することができる。
【００２３】
ナノスフェア３０は、例えばセラミック材料などの、硬質粒子を形成し得る任意の適切な材料から構成できる。このような材料は、当該技術分野で知られる材料、固体潤滑剤として普通に用いられる材料、あるいは、一般的に硬質で球形のナノサイズ粒子を形成し得る材料を含むことができる。例えば、セラミック材料は、単一の酸化物、炭化物、窒化物または金属間材料を含むことができるであろう。単一酸化物材料は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、ジルコニア（ＺｒＯ２）、チタニア（ＴｉＯ２）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、シリカ（ＳｉＯ２）、ムライト（３Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２）、スピネル（ＭｇＯ・Ａｌ２Ｏ３）または同類の材料を含むことができる。炭化物材料は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、炭化ホウ素（Ｂ４Ｃ）、炭化チタン（ＴｉＣ）または同類の材料を含むことができる。窒化物材料は、窒化ホウ素（ＢＮ）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）または同類の材料を含むことができる。金属間材料は、ニッケルアルミナイド（ＮｉＡｌ、Ｎｉ３Ａｌ）、チタンアルミナイド（ＴｉＡｌ、Ｔｉ３Ａｌ）、二ケイ化モリブデン（ＭｏＳｉ２）または同類の材料を含むことができる。
【００２４】
いくつかの実施形態においては、ナノスフェア３０は、１つ以上の焼結された表面３５を含むことができる。焼結表面３５はナノスフェア３０の任意の面積を含むことができる。例えば、焼結表面３５は、図２に示すように、ナノスフェア３０の周囲面積の少なくとも一部分に拡がるナノスフェア３０の面積を含むことができる。ナノスフェア３０は内部の空洞を含むことができるので、焼結表面３５は、ナノスフェア３０の１つ以上の内部表面（図示されていない）を含むことができる。
【００２５】
焼結表面３５は、以下に詳しく述べるような適切な製造方法を用いて、１つ以上のナノスフェア３０上に形成することができる。焼結表面３５は、ナノスフェア３０の適切な機能化をもたらすことができる。機能化は、一般的に、化学的な官能基をナノスフェア３０の表面に結合する処理を指している。ナノスフェア３０の機能化は、それ自体として、ナノスフェア３０の内部および／または外部表面の少なくとも一部分に化学的な官能基を添加することを含むことができる。
【００２６】
ナノスフェア３０の機能化は、潤滑剤２０の種々の化学的または物理的性質を提供あるいは強化することができる。例えば、いくつかの官能基をナノスフェア３０に加えると安定性を改善することができ、それによって、ナノスフェア３０の集塊化の傾向を部分的に抑えることができる。さらに、熱伝達、ノイズ減衰、耐腐食性または潤滑剤２０の他の望ましい性質を改善するために、官能基をナノスフェア３０に加えることができる。
【００２７】
いくつかの実施形態においては、１つ以上の官能基をナノスフェア３０に添加できる。さらに、種々のサイズまたは多孔度のナノスフェア３０を、種々の量の官能基を保持するように、従って機能化の種々の程度を呈するように構成することができる。例えば、高多孔度のナノスフェア３０は、同様のサイズであるが多孔度の低いナノスフェア３０よりも多くの官能基で機能化できるであろう。このように多様な性質によって、以下に述べるように、ナノスフェア３０を特定の用途用として正確に適合させることができる。
【００２８】
図３はナノスフェア３０の製造方法４５を示す。未処理のナノスフェア５０を処理チャンバ６０に装入できる。チャンバ６０は、未処理のナノスフェア５０を放射エネルギーで処理するように構成される任意の装置を含むことができる。いくつかの実施形態においては、放射エネルギーはマイクロ波エネルギーを含むことができる。例えば、チャンバ６０は、マイルストーン（Ｍｉｌｅｓｔｏｎｅ）社（コネティカット州モンロー（Ｍｏｎｒｏｅ，ＣＴ））が製造している「Ｅｔｈｏｓ １６００」装置を含むことができるであろう。特に、放射エネルギーは、主として、放射の大部分がマイクロ波スペクトルの範囲内にあるマイクロ波エネルギーを含むことができる。マイクロ波エネルギーは、約３０ｃｍ〜約１ｍｍの範囲の波長を有する任意のエネルギーを含むことができる。
【００２９】
いくつかの実施形態においては、方法４５は、未処理のナノスフェア５０の表面を少なくとも部分的に焼結するためにマイクロ波エネルギーを用いることができる。焼結操作は、ナノスフェアの表面と１種以上の選定された機能性薬剤７０との間の結合をもたらすことができる。マイクロ波エネルギーの照射、未処理ナノスフェア５０のマイクロ波エネルギー照射時間および表面の焼結処理に関連する他のパラメータはチャンバ６０の内部で調整できる。この処理は、ナノスフェアの表面に十分な熱を生じさせるように構成できる。熱は、反応物質の活性化エネルギーに打ち勝ってナノスフェアの表面への結合反応を引き起こすために要求できる。例えば、チャンバ６０は、要求される表面反応の程度に応じて、反応物質を、１０分間１５０℃に、または２０〜６０分間２００℃に、または３０〜６０分間２５０℃に加熱できればよいであろう。これによって、機能性薬剤７０の官能基をナノスフェアの表面に結合させることができ、処理後のナノスフェア３０が機能化される。さらに、チャンバ６０の内部で形成される１つ以上の反応物質も、ナノスフェア３０に結合してなんらかの機能化をもたらすことができる。ナノスフェア３０は、種々のトライボロジーおよび潤滑用途における特殊な用途用として管理的に製造可能である。
【００３０】
チャンバ６０は、未処理のナノスフェア５０を１種類以上の機能性薬剤７０と結合するように構成することもできる。機能性薬剤７０は、上記のように、未処理のナノスフェア５０と反応して機能化ナノスフェア３０を形成し得る１つ以上の官能基を含む化合物を含むことができる。機能性薬剤７０は、防食、防錆、圧力、摩耗またはナノスフェア３０の他の特性の１つ以上の特性を強化するように未処理のナノスフェア５０を機能化するために用いることができる。例えば、機能性薬剤７０は、ジチオリン酸金属、ジチオカルバミン酸金属、スルホン酸金属、チアジアゾール、硫化テルペン、アルキルアミン、リン酸アルキルアミン、アルケニルコハク酸、脂肪酸、酸性リン酸エステル、硫化アルキル、ポリスルフィド、硫化脂肪油、塩素化脂肪油、塩素化パラフィンワックス、亜リン酸アルキル、リン酸アルキル、無灰ジチオリン酸塩、カルボン酸塩、三ホウ酸金属、塩素化ワックス、ナフテン酸鉛、またはこれらの組合せの１つ以上を含むことができる。機能性薬剤７０は、固体、液体、気体、またはゼラチン状の材料とすることができる。
【００３１】
いくつかの実施形態においては、商業的に入手可能な未処理のナノスフェア５０を、チャンバ６０内で１種以上の機能性薬剤７０と結合させることができる。この混合物は、放射エネルギーによる混合物の処理前、処理後または処理中に、１回以上の加熱および／または冷却ステップにかけてもよい。また、処理を、未処理のナノスフェア５０および機能性薬剤７０を連続的にまたは間欠的に攪拌または混合しながら行うことも考えられる。
【００３２】
別の実施形態においては、チャンバ６０が、ナノスフェアの製造を多段で実行し得るようにナノスフェアを処理する形に構成される多重区画を含むことができる。例えば、第１チャンバ（図示されていない）を、未処理のナノスフェア５０を選定された条件の下で放射エネルギーに曝露するように構成できるであろう。続いて、ナノスフェアを１つ以上の機能性薬剤７０に曝露し、一定時間選択的に加熱することができる。ナノスフェア３０の適正な製造を確実にするために、監視、サンプリングまたは他の品質管理技法を用いることができるであろう。例えば、ナノスフェア３０のサイズを全体として揃えるために、種々のフィルタ（図示されていない）を用いることができる。
【００３３】
いくつかの実施形態においては、潤滑剤２０のすべてまたは実質的にすべてをナノスフェア３０とすることができる。例えば、一般的に固体潤滑剤が要求される場合は、チャンバ６０から操出されるナノスフェア３０を潤滑剤２０として用いることができる。液体の潤滑剤が必要な他の実施形態においては、潤滑剤２０を、ナノスフェア３０と液体の媒体４０とによって形成することができる。
【００３４】
方法４５は、チャンバ６０で調製されるナノスフェア３０を混合機８０内で液体の媒体４０と混合して潤滑剤２０を生成することを任意選択的に含むことができる。混合機８０は、ナノスフェア３０および液体の媒体４０を混合するように構成される任意の適切な装置を含むことができる。例えば、混合機８０は、機械ミキサ、超音波ミキサまたは当該技術分野で知られる他の任意のミキサを含むことができる。
【００３５】
液体の媒体４０は、前記のような任意の有機油、炭化水素ベース油または合成液体を含むことができる。種々の添加剤（図示されていない）を液体の媒体４０と混合することもできる。これらの添加剤は、潤滑剤２０の１つ以上の望ましい性質を強化することができる。例えば、添加剤は、表面１０を発錆および／または摩耗から保護し、特定の用途に対する潤滑剤２０の性質を強化し、潤滑剤２０の酸化を防止するように機能することができる。これらの添加剤は、酸中和剤、消泡剤、酸化防止剤、防錆剤、腐食防止剤、界面活性剤、分散剤、乳化剤、極圧添加剤、油性強化剤、流動点降下剤、粘着剤、粘度指数向上剤および／または当該技術分野で知られる他の任意の潤滑剤添加剤を含むことができる。
【００３６】
いくつかの実施形態においては、潤滑剤２０にさらに各種の製造工程（図示されていない）を加えることができる。例えば、潤滑剤２０の粘度、ナノスフェア含有率、潤滑性等などの種々の物理的および／または化学的特性を測定する監視工程を適用することができる。いくつかの実施形態においては、潤滑剤２０の幾分かを、監視工程からの出力に基づいてさらに処理するために、チャンバ６０または他の処理ステップに戻すことができる。他の処理は清浄化処理を含むことができるであろう。これによって、汚染物質および他の好ましくない材料を潤滑剤２０から除去できる。このような処理は、好ましくないサイズまたは性質の種々のサイズのナノスフェア３０をろ過して除外することを含むことができるであろう。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
ナノスフェア３０は、潤滑剤、燃料、他の流体媒体またはこれらの組合せに加えることができる。前記のように、潤滑剤２０は、あらゆる可動部品間の摩擦または摩耗を低減するために用いることができる。潤滑剤２０は、種々の可動部品の表面１０の分離を少なくとも部分的に維持するように機能し得る硬質のナノスフェア３０を含むことができる。ナノスフェア３０は、表面１０間の「ボールベアリング」インターフェースにおける「ボール」として作用することによって、表面１０間の摩擦も低減することができる。潤滑剤２０のトライボロジーの性質は、また、ナノスフェア３０の寸法および／または機能化された表面から生じるナノスフェア３０の新規の性質によっても高めることができる。
【００３８】
各種の流体が、本明細書に記述するナノスフェア３０を含むことができる。この場合、ナノスフェア３０は１つ以上の官能基を含むことができる。官能基は、このような流体の種々の望ましい性質を付与または強化するように構成される化合物を含むことができる。例えば、官能基は、摩耗または摩擦関連の性質、熱伝達、耐腐食性、排出物質の低減、ノイズ減衰または潤滑剤２０の他の性質を強化することができる。特に、これらの官能基は、ナノスフェア３０の集塊化傾向を減退させる表面安定化剤として機能することができる。
【００３９】
ナノスフェア３０は、これら種々の官能基の１つ以上を含む焼結された表面３５を有することができる。焼結操作は、放射エネルギー、特にマイクロ波エネルギーによるナノスフェアの処理を含むことができる。機能性薬剤７０および未処理のナノスフェア５０の混合物に照射されるマイクロ波エネルギーが焼結表面を生成することができる。これによって、官能基がナノスフェア３０の内部または外部表面に結合される。製造工程を制御および変更して、１種類以上の官能基を種々の濃度で有するナノスフェア３０を形成することができる。適切に形成されたナノスフェア３０を異なる量で存在させることによって、潤滑剤２０の多様な物理的または化学的性質を付与または強化することができる。
【００４０】
開示されたナノスフェア３０または潤滑剤２０に対して種々の修正および変更をなし得ることは当業者にとって明らかであろう。開示されたナノスフェア３０または潤滑剤２０の詳細および実践を検討することによって、他の実施形態が当業者には明らかになるであろう。明細書の記述および実施例は典型的事例としてのみ見做されるように意図されており、本発明の真の範囲は、特許請求の範囲およびその均等物によって示される。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】互いに対して動きかつ本開示の実施例による潤滑剤を含む２つの表面を示す。
【図２】図１の２つの表面の拡大図を示す。
【図３】本開示の実施例によるナノスフェアの製造工程を示す。
【符号の説明】
【００４２】
１０ 表面
２０ 潤滑剤
３０ ナノスフェア
３５ 焼結表面
４０ 液体の媒体
４５ 製造方法
５０ 未処理のナノスフェア
６０ チャンバ
７０ 機能性薬剤
８０ 混合機
【技術分野】
【０００１】
本開示は一般的には潤滑剤に関し、さらに詳細には機能化ナノスフェア潤滑剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
潤滑剤は、多くの場合液体で、２つの面間の摩擦または摩耗を低減するために２つの動く表面の間に導入される物質である。液体潤滑剤は、対向する面間に流体圧力を介して力を伝達することによって機能し、一方、固体潤滑剤は、対向する面間の接触または摩擦を低減することによって機能する。潤滑剤は、例えば、エンジン、歯車および油圧機器などの種々の動的システムにおける可動部品の運転寿命を維持しかつ延ばすために幅広く用いられている。
【０００３】
潤滑動作の機構に基づいて種々のタイプの潤滑を概括的に定義できる。これらのタイプとして、流体潤滑、混合潤滑、境界潤滑、および極圧潤滑（ｅｎｈａｎｃｅｄ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ）が挙げられる。流体潤滑および混合潤滑は、それぞれ、潤滑剤の厚膜および薄膜によって、動く表面の分離を維持する。境界層および極圧タイプの潤滑は、動く部品の表面上に形成される潤滑剤の薄い固体層を利用する。いくつかの場合には、この薄い固体潤滑剤の層を、大きな潤滑剤粒子または流体潤滑剤に含まれる反応性添加剤の生成物からせん断破砕された材料によって形成することができる。
【０００４】
ナノスフェア潤滑剤は、動く表面間に化学的または物理的に安定な潤滑を提供するように構成されるナノメータサイズの球状粒子である。ナノスフェアは、動く表面間の「ベアリング」における微小なボールとして機能することによって表面間の摩擦を低減できる。ナノスフェアの潤滑性は、部分的には、ナノスフェアの曲率および微小寸法に基づく。大型寸法の球状粒子の場合とは対照的に、ナノスフェアの微小寸法は、一般的に、動く表面間の分離には寄与しない。
【０００５】
ナノ粒子ベースの潤滑剤の１つの適用例が、２００７年１月４日に発行されたウェイニック（Ｗａｙｎｉｃｋ）の（特許文献１）に記載されている。（特許文献１）は一般的に潤滑油およびグリースに用いるナノ粒子の添加剤を記述している。この添加剤は、炭酸カルシウムなどの炭酸塩、カルボン酸塩、リン酸塩、硫酸塩、またはこれらの材料の２つ以上の組合せを含むことができる。（特許文献１）は、これらの材料を単独で用いる場合よりも優れた結果を実現するために、これら種々の材料を組み合わせて用いることを述べている。
【０００６】
（特許文献１）は、ナノ粒子添加剤の有効範囲を記述しているが、限界が残っている。例えば、ナノ粒子の表面は化学的反応性が高く、このため粒子が好ましくない形で集塊化し、有効粒子径を増大させ、ナノ粒子の微小寸法の利点を減殺する可能性がある。さらに、ナノ粒子の化学組成が、耐腐食性または耐摩耗性に適した化学的性質を有する潤滑剤の形成を妨げる可能性がある。
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００７／００４６０２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本開示は、先行技術のナノ粒子潤滑剤の１つ以上の欠点を克服することを目指す。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示は、１つの態様において、潤滑剤の製造方法に関する。この方法は、約５００ナノメータ未満のサイズの硬質のナノスフェアを提供することを含む。この方法は、さらに、ナノスフェアの表面に機能性薬剤（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ａｇｅｎｔ）を少なくとも部分的に結合させるために、ナノスフェアを放射エネルギーに曝露することを含む。
【００１０】
本開示は、別の態様において、約５００ナノメータ未満の寸法の硬質のナノスフェアを含む潤滑剤に関する。この潤滑剤は、また、放射エネルギーによってナノスフェアの表面に少なくとも部分的に結合される機能性薬剤を含む。
【００１１】
さらに別の態様において、本開示は潤滑剤に関する。この潤滑剤はベース油と潤滑剤の添加剤とを含む。この潤滑剤は、さらに、約５００ナノメータ未満のサイズのセラミックのナノスフェアと、そのナノスフェアの表面にマイクロ波エネルギーによって少なくとも部分的に結合される機能性薬剤とを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本明細書に組み込まれてその一部を構成する添付の図面は、本開示の実施例を示しており、以下の説明と共に、本開示のシステムの原理を説明する。
【００１３】
図１は、互いに対して動く例としての２つの表面１０と潤滑剤２０とを示す。この場合、表面１０間にはいくらかの摩擦接触が生じる。表面１０は、機械的運転を遂行するように構成される構成要素または機械の一部とすることができる。表面１０の非限定的な例として、エンジンの燃焼室内におけるピストンヘッドとシリンダ壁面との接触面、トランスミッション歯車装置の噛み合い面、油圧機器、または、相対的な動きに曝される他の対向表面を含めることができる。
【００１４】
潤滑剤２０は、少なくとも部分的に表面１０上またはその間に介在させることができる。いくつかの場合には、潤滑剤２０は、表面１０上に保護膜を形成することによって摩擦を低減できる。いくつかの実施形態においては、潤滑剤２０を燃料または他の種類の流体に加えることもできる。例えば、潤滑剤２０を、ガソリン、ディーゼル燃料、２行程機関用燃料、バイオ燃料、または他の任意の燃焼可能流体に加えることができる。
【００１５】
潤滑剤２０は、表面１０間の摩擦または摩耗を低減するために表面１０間に導入される任意の液体物質とすることができる。いくつかの実施形態においては、潤滑剤２０を数種類の異なる物質から構成することができる。潤滑剤２０は、有機油（例えば、植物油、シード油および鉱油）、炭化水素ベース油（例えば、化石燃料ベース油）、合成液体（例えば、水素化ポリオレフィン、エステル、シリコーンおよびフルオロカーボン）、または他の適切なタイプの液体などの液体を含むことができる。潤滑剤２０の組成は、潤滑される表面１０の種類、運転条件、機械構成要素の期待運転寿命時間または他のパラメータに応じて変えることができる。
【００１６】
潤滑剤２０は、また、液体および固体潤滑剤の混合物を含むこともできる。いくつかの場合には、潤滑剤２０を完全に固体潤滑剤から構成することができる。他の実施形態においては、潤滑剤２０は、液体の媒体中に懸濁された固体潤滑剤を含むことができる。このような固体潤滑剤は、以下に詳しく述べるように、一般的にサブミクロンサイズの球状の粒子状物質を含むことができる。特に、固体潤滑剤は、硬質の、一般的に球形のナノメータサイズのセラミック粒子を含むことができる。いくつかの実施形態においては、これらの固体潤滑剤を、機能化すると共に潤滑剤２０に関連する物理的または化学的性質を改善するために、マイクロ波エネルギーで処理することができる。
【００１７】
さらに、種々の添加剤を潤滑剤２０と混合することもできる。潤滑剤２０の望ましい物理的または化学的特性を強化するために、１種類またはそれより多くの異なる添加剤を組み合わせることができる。例えば、いくつかの添加剤を、粘度、耐腐食または耐酸化性、耐摩耗性、熱伝達、または他の適当な性質を改善するために組み合わせることができる。
【００１８】
図２は、図１の表面１０の拡大図を示す。潤滑剤２０は、表面１０間に介在するように示され、液体の媒体４０内部に複数のナノスフェア３０を含む。ナノスフェア３０は、前記の、また以下に詳しく述べる任意の固体潤滑剤を含むことができる。液体の媒体４０は、有機油、炭化水素ベース油、合成液体および添加剤などの、前記の任意の液体の潤滑剤物質を含むことができる。液体の媒体４０は、ナノスフェア３０の集塊化を少なくとも部分的に防止するために、ナノスフェア３０を溶液中に懸濁するように機能することができる。液体の媒体４０は、また、流体潤滑または混合潤滑のタイプの潤滑における潤滑媒体として機能することもできる。いくつかの場合には、液体の媒体４０は、表面１０から少なくとも部分的に熱を取り去るように機能することができる。また、液体の媒体４０は、表面１０間のナノスフェア３０を濃縮するために、少なくとも部分的に蒸発するように構成される揮発性の液体を含むことができる。さらに別の実施形態においては、液体の媒体４０を潤滑剤２０から省略することができる。
【００１９】
いくつかの実施形態においては、液体の媒体４０は化合物（図示されていない）を含むことができる。この化合物は、耐摩耗性または耐腐食性などの、潤滑剤２０の望ましい化学的または物理的性質を提供または強化するように構成できる。例えば、この化合物は、ナノスフェア３０の表面エネルギーを低減し、その集塊化傾向を減退させるための表面安定化剤として作用することができるであろう。適切な化合物として、リン酸塩ベース、アミンベース、硫酸塩ベースまたはホウ素ベースの材料を含むことができる。化合物として用いることができる材料の非限定的な例として、ジアルキルジチオリン酸亜鉛（ＺＤＤＰ）、トリポリリン酸ナトリウム、二リン酸カリウムおよび２−エチルヘキシルジチオリン酸モリブデンを含めることができる。当該技術分野で知られているように、１種類より多くの化合物を使用することもできる。
【００２０】
潤滑剤２０は、任意の一般的に球形形状の複数のナノスフェア３０を含むことができる。本明細書で規定するように、ナノスフェアは、約５００ナノメータ未満のサイズの任意の一般的な球形粒子を含むことができる。ナノスフェアは一般的に球形形状であるので、サイズは、ナノスフェアのおよその外径またはおよその幅を指すことができる。いくつかの実施形態においては、ナノスフェア３０は、約５００ナノメータ未満のサイズ範囲を有する母集団を含むことができる。他の実施形態においては、ナノスフェア３０の大多数が約５００ナノメータ未満のサイズを有することができる。さらに他の実施形態においては、ナノスフェア３０が、約２００ナノメータ以下の平均サイズを有する母集団を含むことができる。
【００２１】
ナノスフェア３０は、永久変形に対して実質的な抵抗力を有する硬質のものとすることができる。硬質粒子は、例えば、ゲル、あるいは、弾性または塑性変形の性質を有する他の材料などの軟質粒子よりも、変形に対して実質的に高い抵抗力を有する。
【００２２】
いくつかの実施形態においては、ナノスフェア３０を、一般的に一様な最密充填の物質を有する粒子に形成することができる。他の実施形態においては、ナノスフェア３０を多孔質にすることができ、その場合は、内部の空所または空洞が、一般的に一様な構造のナノスフェア３０の内部に存在する。さらに、ナノスフェア３０の空洞（図示されていない）には、少なくとも部分的に、例えば前記の化合物などの他の材料を充填することができる。他の実施形態においては、ナノスフェア３０の空洞の表面を、以下に詳細に述べるように機能化することができる。
【００２３】
ナノスフェア３０は、例えばセラミック材料などの、硬質粒子を形成し得る任意の適切な材料から構成できる。このような材料は、当該技術分野で知られる材料、固体潤滑剤として普通に用いられる材料、あるいは、一般的に硬質で球形のナノサイズ粒子を形成し得る材料を含むことができる。例えば、セラミック材料は、単一の酸化物、炭化物、窒化物または金属間材料を含むことができるであろう。単一酸化物材料は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、ジルコニア（ＺｒＯ２）、チタニア（ＴｉＯ２）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、シリカ（ＳｉＯ２）、ムライト（３Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２）、スピネル（ＭｇＯ・Ａｌ２Ｏ３）または同類の材料を含むことができる。炭化物材料は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、炭化ホウ素（Ｂ４Ｃ）、炭化チタン（ＴｉＣ）または同類の材料を含むことができる。窒化物材料は、窒化ホウ素（ＢＮ）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）または同類の材料を含むことができる。金属間材料は、ニッケルアルミナイド（ＮｉＡｌ、Ｎｉ３Ａｌ）、チタンアルミナイド（ＴｉＡｌ、Ｔｉ３Ａｌ）、二ケイ化モリブデン（ＭｏＳｉ２）または同類の材料を含むことができる。
【００２４】
いくつかの実施形態においては、ナノスフェア３０は、１つ以上の焼結された表面３５を含むことができる。焼結表面３５はナノスフェア３０の任意の面積を含むことができる。例えば、焼結表面３５は、図２に示すように、ナノスフェア３０の周囲面積の少なくとも一部分に拡がるナノスフェア３０の面積を含むことができる。ナノスフェア３０は内部の空洞を含むことができるので、焼結表面３５は、ナノスフェア３０の１つ以上の内部表面（図示されていない）を含むことができる。
【００２５】
焼結表面３５は、以下に詳しく述べるような適切な製造方法を用いて、１つ以上のナノスフェア３０上に形成することができる。焼結表面３５は、ナノスフェア３０の適切な機能化をもたらすことができる。機能化は、一般的に、化学的な官能基をナノスフェア３０の表面に結合する処理を指している。ナノスフェア３０の機能化は、それ自体として、ナノスフェア３０の内部および／または外部表面の少なくとも一部分に化学的な官能基を添加することを含むことができる。
【００２６】
ナノスフェア３０の機能化は、潤滑剤２０の種々の化学的または物理的性質を提供あるいは強化することができる。例えば、いくつかの官能基をナノスフェア３０に加えると安定性を改善することができ、それによって、ナノスフェア３０の集塊化の傾向を部分的に抑えることができる。さらに、熱伝達、ノイズ減衰、耐腐食性または潤滑剤２０の他の望ましい性質を改善するために、官能基をナノスフェア３０に加えることができる。
【００２７】
いくつかの実施形態においては、１つ以上の官能基をナノスフェア３０に添加できる。さらに、種々のサイズまたは多孔度のナノスフェア３０を、種々の量の官能基を保持するように、従って機能化の種々の程度を呈するように構成することができる。例えば、高多孔度のナノスフェア３０は、同様のサイズであるが多孔度の低いナノスフェア３０よりも多くの官能基で機能化できるであろう。このように多様な性質によって、以下に述べるように、ナノスフェア３０を特定の用途用として正確に適合させることができる。
【００２８】
図３はナノスフェア３０の製造方法４５を示す。未処理のナノスフェア５０を処理チャンバ６０に装入できる。チャンバ６０は、未処理のナノスフェア５０を放射エネルギーで処理するように構成される任意の装置を含むことができる。いくつかの実施形態においては、放射エネルギーはマイクロ波エネルギーを含むことができる。例えば、チャンバ６０は、マイルストーン（Ｍｉｌｅｓｔｏｎｅ）社（コネティカット州モンロー（Ｍｏｎｒｏｅ，ＣＴ））が製造している「Ｅｔｈｏｓ １６００」装置を含むことができるであろう。特に、放射エネルギーは、主として、放射の大部分がマイクロ波スペクトルの範囲内にあるマイクロ波エネルギーを含むことができる。マイクロ波エネルギーは、約３０ｃｍ〜約１ｍｍの範囲の波長を有する任意のエネルギーを含むことができる。
【００２９】
いくつかの実施形態においては、方法４５は、未処理のナノスフェア５０の表面を少なくとも部分的に焼結するためにマイクロ波エネルギーを用いることができる。焼結操作は、ナノスフェアの表面と１種以上の選定された機能性薬剤７０との間の結合をもたらすことができる。マイクロ波エネルギーの照射、未処理ナノスフェア５０のマイクロ波エネルギー照射時間および表面の焼結処理に関連する他のパラメータはチャンバ６０の内部で調整できる。この処理は、ナノスフェアの表面に十分な熱を生じさせるように構成できる。熱は、反応物質の活性化エネルギーに打ち勝ってナノスフェアの表面への結合反応を引き起こすために要求できる。例えば、チャンバ６０は、要求される表面反応の程度に応じて、反応物質を、１０分間１５０℃に、または２０〜６０分間２００℃に、または３０〜６０分間２５０℃に加熱できればよいであろう。これによって、機能性薬剤７０の官能基をナノスフェアの表面に結合させることができ、処理後のナノスフェア３０が機能化される。さらに、チャンバ６０の内部で形成される１つ以上の反応物質も、ナノスフェア３０に結合してなんらかの機能化をもたらすことができる。ナノスフェア３０は、種々のトライボロジーおよび潤滑用途における特殊な用途用として管理的に製造可能である。
【００３０】
チャンバ６０は、未処理のナノスフェア５０を１種類以上の機能性薬剤７０と結合するように構成することもできる。機能性薬剤７０は、上記のように、未処理のナノスフェア５０と反応して機能化ナノスフェア３０を形成し得る１つ以上の官能基を含む化合物を含むことができる。機能性薬剤７０は、防食、防錆、圧力、摩耗またはナノスフェア３０の他の特性の１つ以上の特性を強化するように未処理のナノスフェア５０を機能化するために用いることができる。例えば、機能性薬剤７０は、ジチオリン酸金属、ジチオカルバミン酸金属、スルホン酸金属、チアジアゾール、硫化テルペン、アルキルアミン、リン酸アルキルアミン、アルケニルコハク酸、脂肪酸、酸性リン酸エステル、硫化アルキル、ポリスルフィド、硫化脂肪油、塩素化脂肪油、塩素化パラフィンワックス、亜リン酸アルキル、リン酸アルキル、無灰ジチオリン酸塩、カルボン酸塩、三ホウ酸金属、塩素化ワックス、ナフテン酸鉛、またはこれらの組合せの１つ以上を含むことができる。機能性薬剤７０は、固体、液体、気体、またはゼラチン状の材料とすることができる。
【００３１】
いくつかの実施形態においては、商業的に入手可能な未処理のナノスフェア５０を、チャンバ６０内で１種以上の機能性薬剤７０と結合させることができる。この混合物は、放射エネルギーによる混合物の処理前、処理後または処理中に、１回以上の加熱および／または冷却ステップにかけてもよい。また、処理を、未処理のナノスフェア５０および機能性薬剤７０を連続的にまたは間欠的に攪拌または混合しながら行うことも考えられる。
【００３２】
別の実施形態においては、チャンバ６０が、ナノスフェアの製造を多段で実行し得るようにナノスフェアを処理する形に構成される多重区画を含むことができる。例えば、第１チャンバ（図示されていない）を、未処理のナノスフェア５０を選定された条件の下で放射エネルギーに曝露するように構成できるであろう。続いて、ナノスフェアを１つ以上の機能性薬剤７０に曝露し、一定時間選択的に加熱することができる。ナノスフェア３０の適正な製造を確実にするために、監視、サンプリングまたは他の品質管理技法を用いることができるであろう。例えば、ナノスフェア３０のサイズを全体として揃えるために、種々のフィルタ（図示されていない）を用いることができる。
【００３３】
いくつかの実施形態においては、潤滑剤２０のすべてまたは実質的にすべてをナノスフェア３０とすることができる。例えば、一般的に固体潤滑剤が要求される場合は、チャンバ６０から操出されるナノスフェア３０を潤滑剤２０として用いることができる。液体の潤滑剤が必要な他の実施形態においては、潤滑剤２０を、ナノスフェア３０と液体の媒体４０とによって形成することができる。
【００３４】
方法４５は、チャンバ６０で調製されるナノスフェア３０を混合機８０内で液体の媒体４０と混合して潤滑剤２０を生成することを任意選択的に含むことができる。混合機８０は、ナノスフェア３０および液体の媒体４０を混合するように構成される任意の適切な装置を含むことができる。例えば、混合機８０は、機械ミキサ、超音波ミキサまたは当該技術分野で知られる他の任意のミキサを含むことができる。
【００３５】
液体の媒体４０は、前記のような任意の有機油、炭化水素ベース油または合成液体を含むことができる。種々の添加剤（図示されていない）を液体の媒体４０と混合することもできる。これらの添加剤は、潤滑剤２０の１つ以上の望ましい性質を強化することができる。例えば、添加剤は、表面１０を発錆および／または摩耗から保護し、特定の用途に対する潤滑剤２０の性質を強化し、潤滑剤２０の酸化を防止するように機能することができる。これらの添加剤は、酸中和剤、消泡剤、酸化防止剤、防錆剤、腐食防止剤、界面活性剤、分散剤、乳化剤、極圧添加剤、油性強化剤、流動点降下剤、粘着剤、粘度指数向上剤および／または当該技術分野で知られる他の任意の潤滑剤添加剤を含むことができる。
【００３６】
いくつかの実施形態においては、潤滑剤２０にさらに各種の製造工程（図示されていない）を加えることができる。例えば、潤滑剤２０の粘度、ナノスフェア含有率、潤滑性等などの種々の物理的および／または化学的特性を測定する監視工程を適用することができる。いくつかの実施形態においては、潤滑剤２０の幾分かを、監視工程からの出力に基づいてさらに処理するために、チャンバ６０または他の処理ステップに戻すことができる。他の処理は清浄化処理を含むことができるであろう。これによって、汚染物質および他の好ましくない材料を潤滑剤２０から除去できる。このような処理は、好ましくないサイズまたは性質の種々のサイズのナノスフェア３０をろ過して除外することを含むことができるであろう。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
ナノスフェア３０は、潤滑剤、燃料、他の流体媒体またはこれらの組合せに加えることができる。前記のように、潤滑剤２０は、あらゆる可動部品間の摩擦または摩耗を低減するために用いることができる。潤滑剤２０は、種々の可動部品の表面１０の分離を少なくとも部分的に維持するように機能し得る硬質のナノスフェア３０を含むことができる。ナノスフェア３０は、表面１０間の「ボールベアリング」インターフェースにおける「ボール」として作用することによって、表面１０間の摩擦も低減することができる。潤滑剤２０のトライボロジーの性質は、また、ナノスフェア３０の寸法および／または機能化された表面から生じるナノスフェア３０の新規の性質によっても高めることができる。
【００３８】
各種の流体が、本明細書に記述するナノスフェア３０を含むことができる。この場合、ナノスフェア３０は１つ以上の官能基を含むことができる。官能基は、このような流体の種々の望ましい性質を付与または強化するように構成される化合物を含むことができる。例えば、官能基は、摩耗または摩擦関連の性質、熱伝達、耐腐食性、排出物質の低減、ノイズ減衰または潤滑剤２０の他の性質を強化することができる。特に、これらの官能基は、ナノスフェア３０の集塊化傾向を減退させる表面安定化剤として機能することができる。
【００３９】
ナノスフェア３０は、これら種々の官能基の１つ以上を含む焼結された表面３５を有することができる。焼結操作は、放射エネルギー、特にマイクロ波エネルギーによるナノスフェアの処理を含むことができる。機能性薬剤７０および未処理のナノスフェア５０の混合物に照射されるマイクロ波エネルギーが焼結表面を生成することができる。これによって、官能基がナノスフェア３０の内部または外部表面に結合される。製造工程を制御および変更して、１種類以上の官能基を種々の濃度で有するナノスフェア３０を形成することができる。適切に形成されたナノスフェア３０を異なる量で存在させることによって、潤滑剤２０の多様な物理的または化学的性質を付与または強化することができる。
【００４０】
開示されたナノスフェア３０または潤滑剤２０に対して種々の修正および変更をなし得ることは当業者にとって明らかであろう。開示されたナノスフェア３０または潤滑剤２０の詳細および実践を検討することによって、他の実施形態が当業者には明らかになるであろう。明細書の記述および実施例は典型的事例としてのみ見做されるように意図されており、本発明の真の範囲は、特許請求の範囲およびその均等物によって示される。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】互いに対して動きかつ本開示の実施例による潤滑剤を含む２つの表面を示す。
【図２】図１の２つの表面の拡大図を示す。
【図３】本開示の実施例によるナノスフェアの製造工程を示す。
【符号の説明】
【００４２】
１０ 表面
２０ 潤滑剤
３０ ナノスフェア
３５ 焼結表面
４０ 液体の媒体
４５ 製造方法
５０ 未処理のナノスフェア
６０ チャンバ
７０ 機能性薬剤
８０ 混合機
【特許請求の範囲】
【請求項１】
約５００ナノメータ未満のサイズの硬質のナノスフェアを提供することと、
ナノスフェアの表面に機能性薬剤を少なくとも部分的に結合させるために、ナノスフェアを放射エネルギーに曝露することと
を含むことを特徴とする潤滑剤の製造方法。
【請求項２】
放射エネルギーがマイクロ波エネルギーを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ナノスフェアがセラミック材料を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
セラミック材料が、単一酸化物、炭化物、窒化物および金属間物質の少なくとも１つを含むことを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
ナノスフェアを流体と混合することをさらに含み、流体がベース油および燃料の少なくとも１つを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
約５００ナノメータ未満の寸法の硬質のナノスフェアと、
放射エネルギーによってナノスフェアの表面に少なくとも部分的に結合された機能性薬剤と
を含むことを特徴とする潤滑剤。
【請求項７】
放射エネルギーがマイクロ波エネルギーを含むことを特徴とする、請求項６に記載の潤滑剤。
【請求項８】
ナノスフェアがセラミック材料を含むことを特徴とする、請求項６に記載の潤滑剤。
【請求項９】
セラミック材料が、単一酸化物、炭化物、窒化物および金属間物質の少なくとも１つを含むことを特徴とする、請求項８に記載の潤滑剤。
【請求項１０】
流体をさらに含み、流体がベース油および燃料の少なくとも１つを含むことを特徴とする、請求項６に記載の潤滑剤。
【請求項１】
約５００ナノメータ未満のサイズの硬質のナノスフェアを提供することと、
ナノスフェアの表面に機能性薬剤を少なくとも部分的に結合させるために、ナノスフェアを放射エネルギーに曝露することと
を含むことを特徴とする潤滑剤の製造方法。
【請求項２】
放射エネルギーがマイクロ波エネルギーを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ナノスフェアがセラミック材料を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
セラミック材料が、単一酸化物、炭化物、窒化物および金属間物質の少なくとも１つを含むことを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
ナノスフェアを流体と混合することをさらに含み、流体がベース油および燃料の少なくとも１つを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
約５００ナノメータ未満の寸法の硬質のナノスフェアと、
放射エネルギーによってナノスフェアの表面に少なくとも部分的に結合された機能性薬剤と
を含むことを特徴とする潤滑剤。
【請求項７】
放射エネルギーがマイクロ波エネルギーを含むことを特徴とする、請求項６に記載の潤滑剤。
【請求項８】
ナノスフェアがセラミック材料を含むことを特徴とする、請求項６に記載の潤滑剤。
【請求項９】
セラミック材料が、単一酸化物、炭化物、窒化物および金属間物質の少なくとも１つを含むことを特徴とする、請求項８に記載の潤滑剤。
【請求項１０】
流体をさらに含み、流体がベース油および燃料の少なくとも１つを含むことを特徴とする、請求項６に記載の潤滑剤。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−２７４２８３（Ｐ２００８−２７４２８３Ａ）
【公開日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１１８６１０（Ｐ２００８−１１８６１０）
【出願日】平成２０年４月３０日（２００８．４．３０）
【出願人】（３９１０２０１９３）キャタピラー インコーポレイテッド (296)
【氏名又は名称原語表記】ＣＡＴＥＲＰＩＬＬＡＲ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月３０日（２００８．４．３０）
【出願人】（３９１０２０１９３）キャタピラー インコーポレイテッド (296)
【氏名又は名称原語表記】ＣＡＴＥＲＰＩＬＬＡＲ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
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