水系潤滑剤組成物及び加工方法
【課題】潤滑性に優れた水系潤滑剤組成物及び該水系潤滑剤組成物又はその希釈物を用いた加工方法を提供する。
【解決手段】本発明の水系潤滑剤組成物は、基油を含む水系溶媒又は分散剤及び防錆剤の少なくとも一方を含む水系溶媒中にフラーレン等のナノカーボン材料を含有する。また、本発明の加工方法は、本発明の潤滑剤組成物又はその希釈物を用いて被加工材の加工を行う。
【解決手段】本発明の水系潤滑剤組成物は、基油を含む水系溶媒又は分散剤及び防錆剤の少なくとも一方を含む水系溶媒中にフラーレン等のナノカーボン材料を含有する。また、本発明の加工方法は、本発明の潤滑剤組成物又はその希釈物を用いて被加工材の加工を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水系潤滑剤組成物及び該水系潤滑剤組成物又はその希釈物を用いた加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、物体間の摩擦の低減等を目的として、種々の分野で潤滑剤組成物が使用されている。例えば、エンジン等の機械において、可動部材間の摩擦低減等のために、機械油が使用されている。また、金属加工分野では、金属等の被加工材と工具又は金型（以下、「工具等」という。）間の摩擦の低減並びに工具等の冷却及び保護等の目的で、潤滑剤組成物が使用されている。従来、潤滑剤組成物には、潤滑性を付与する目的で、硫黄系、塩素系、及びリン系の極圧添加剤が添加されている。
【０００３】
また、近年、潤滑性その他の機能を期待して、金属加工分野において、フラーレンが利用されている。例えば、特許文献１には、特定の基油に酸化防止剤としてのフラーレンを添加した潤滑剤組成物が記載されている。特許文献２には、溶融金属を充填する前に金型のキャビティ面にフラーレンを付着させて炭素被膜を形成し、該炭素被膜面上に離型剤を塗布する鋳造方法が記載されている。特許文献３には、被加工材又は金型表面にフラーレン膜を形成する離型剤及び膜形成方法が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３３６３０９号公報
【特許文献２】特開２００７−１４４４９９号公報
【特許文献３】特開２００６−３０６０１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように、潤滑剤組成物は様々な分野に用いられており、従来よりも更に潤滑性に優れた潤滑剤組成物が求められている。一方、特許文献１はフラーレンを酸化防止剤として添加することが開示されているに過ぎず、特許文献１には、潤滑剤のその他の性質とフラーレンとの関係についての技術的知見が存在しない。また、特許文献２及び３記載の方法では、潤滑剤組成物とは別個にフラーレン膜を金型表面等に形成しているに過ぎず、潤滑剤組成物に含まれる成分と作用効果との関係について全く記載も示唆もない。
【０００６】
本発明は、潤滑性に優れた水系潤滑剤組成物及び該水系潤滑剤組成物又はその希釈物を用いた加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の水系潤滑剤組成物（以下、単に「潤滑剤組成物」という。）は、基油を含む水系溶媒又は分散剤及び防錆剤の少なくとも一方を含む水系溶媒中にナノカーボン材料を含有することを特徴とする。
【０００８】
本発明の加工方法は、本発明の潤滑剤組成物又はその希釈物を用いて被加工材を加工することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の潤滑剤組成物は、優れた潤滑性を有する。本発明の加工方法によれば、本発明の潤滑剤組成物による優れた潤滑性のため、被加工材を良好に加工することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（１）潤滑剤組成物
本発明の潤滑剤組成物に含まれる上記ナノカーボン材料の種類、構造及び形状には特に限定はない。上記ナノカーボン材料としては、例えば、カーボンナノチューブ（一枚のグラファイトシートがチューブ状に丸まった単層タイプ及びこのチューブが入れ子状に複数層重なった多層タイプ）、フラーレン、カーボンナノファイバ、カーボンナノ粒子（ナノホーンを含む）、ＣＮナノチューブ、ＣＮ（ナノ）ファイバ、ＣＮナノ粒子、ＢＣＮナノチューブ、ＢＣＮ（ナノ）ファイバ、及びＢＣＮナノ粒子が挙げられる。
【００１１】
本発明では、上記ナノカーボン材料として、フラーレンを用いることができる。該フラーレンを構成するフラーレン骨格の種類及び構造には特に限定はない。上記フラーレンの炭素数は通常は偶数である。上記フラーレンの炭素数は、例えば、６０〜１３０の偶数、好ましくは６０〜１２０の偶数、更に好ましくは６０〜１００の偶数とすることができる。上記フラーレンとして具体的には、例えば、Ｃ６０、Ｃ７０、Ｃ７６、Ｃ７８、Ｃ８２、Ｃ８４、Ｃ９０、Ｃ９４及びＣ９６並びにこれらよりも多くの炭素を有する高次の炭素クラスターが挙げられる。上記フラーレンとして好ましくはＣ６０である。
【００１２】
上記フラーレンは１種単独で用いてもよく、異なる種類又は構造を有する２種以上のフラーレンを用いてもよい。例えば、上記フラーレンはＣ６０でもよく、あるいは、Ｃ６０を主成分とし、異なる種類又は構造を有する２種以上のフラーレンでもよい。Ｃ６０を主成分とする２種以上のフラーレンとして具体的には、例えば、Ｃ６０を５０〜９９質量％、好ましくは６０〜９８質量％、更に好ましくは７０〜９５質量％、より好ましくは７５〜９０質量％含有するフラーレンが挙げられる。残部を構成するフラーレンとしては、例えば、Ｃ７０、Ｃ７６、Ｃ７８、Ｃ８２、Ｃ８４、Ｃ９０、Ｃ９４及びＣ９６並びにこれらよりも多くの炭素を有する高次の炭素クラスターが挙げられる。Ｃ６０を主成分とする２種以上のフラーレンとしてより具体的には、例えば、Ｃ６０を上記範囲で含有し、且つＣ７０を０．５〜３０質量％、好ましくは１．５〜２５質量％、更に好ましくは３〜２０質量％、より好ましくは８〜１５質量％含有するフラーレンが挙げられる。
【００１３】
上記フラーレンは、フラーレン骨格上に官能基を有するフラーレン誘導体でもよい。該官能基の種類は、本発明の作用効果を阻害しない限り、特に限定はない。上記官能基としては、例えば、アルキル基及びアラルキル基等の疎水性基、並びに親水性基が挙げられる。上記官能基は１種のみのでもよく、２種以上の異なる官能基でもよい。上記官能基として好ましくは親水性基である。よって、上記フラーレンとして、１種又は２種以上の親水性基を有する水溶性のフラーレン誘導体が好ましい。上記フラーレンは、上記親水性基を１種のみでもよく、２種以上の異なる親水性基でもよい。上記親水性基として具体的には、例えば、水酸基、アミノ基（第１級、第２級、及び第３級）、ニトロ基、スルホン酸基、硫酸基、フェノール性水酸基、及びカルボキシル基の１種又は２種以上が挙げられる。
【００１４】
上記フラーレンは、他の包接化合物（例えば、シクロデキストリン等）により包接されていてもよい。よって、上記フラーレンとして、フラーレン包接物を用いることができる。上記フラーレンとして上記フラーレン包接物を用いると、フラーレンの構造の変化及び剛性低下を抑制し、フラーレンの特性を維持したまま水に可溶化することができる。その結果、潤滑性を向上することができるので好ましい。上記フラーレンは、本発明の作用効果を阻害しない限り、フラーレン骨格内部に他の金属又は化合物を包接していてもよい。また、上記フラーレンは、本発明の作用効果を阻害しない限り、他の金属又は化合物と錯体を形成していてもよい。
【００１５】
上記ナノカーボン材料の含有量には特に限定はない。上記ナノカーボン材料の含有量は、本発明の潤滑剤組成物全体を１００質量％とした場合、通常、０．０１〜２０質量％、好ましくは０．０１〜１０質量％、更に好ましくは０．０１〜５質量％、より好ましくは０．０５〜３質量％、特に好ましくは０．０５〜２質量％である。上記ナノカーボン材料の含有量が上記範囲であると、潤滑性に優れた潤滑剤組成物を得ることができるので好ましい。
【００１６】
上記水系溶媒は、基油を含む水系溶媒又は分散剤及び防錆剤の少なくとも一方を含む水系溶媒である限り、その種類には特に限定はない。例えば、分散剤及び防錆剤の少なくとも一方を含む水系溶媒は、基油を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。上記水系溶媒として具体的には、例えば、水及び水溶性のアルコールが挙げられる。該アルコールは１価アルコールでもよく、多価アルコールでもよい。該アルコールとしては、例えば、炭素数１〜５の脂肪族アルコール及び炭素数２〜５のグリコールが挙げられる。
【００１７】
上記基油の種類には特に限定はない。上記基油としては、例えば、鉱物油、油脂、及び合成潤滑油が挙げられる。上記鉱物油としては、例えば、灯油、軽油、スピンドル油、マシン油、ニュートラル油、タービン油、シリンダー油、及び流動パラフィンが挙げられる。また、上記油脂としては、牛脂、豚脂、ナタネ油、ヤシ油、パーム油、及びヌカ油、並びにこれらの水素添加油等が挙げられる。更に、上記合成潤滑油としては、上記油脂から得られる脂肪酸、脂肪酸とアルコールのエステル、ポリブテン等のポリαオレフィン、ポリエチレングリコール、ポリオールエステル等のポリオール類、ポリエーテル若しくはポリエステル、及び高級アルコール等が挙げられる。上記基油は、１種単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００１８】
上記基油の含有量には特に限定はない。本発明の潤滑剤組成物全体を１００質量％とした場合、上記基油の含有量は通常０．１〜６０質量％、好ましくは０．５〜４０質量％、更に好ましくは１〜２０質量％、より好ましくは１〜１０質量％である。
【００１９】
本発明の潤滑剤組成物では、水系溶媒中に上記ナノカーボン材料を均一に懸濁又は分散させるために、１種又は２種以上の分散剤を含有させることができる。水系溶媒中に上記ナノカーボン材料が均一に懸濁又は分散していると、潤滑性を高めることができるので好ましい。上記分散剤の種類には特に限定はない。上記分散剤としては、例えば、界面活性剤が挙げられる。該界面活性剤は１種単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００２０】
上記界面活性剤としては、例えば、非イオン性界面活性剤及び陰イオン性界面活性剤が挙げられる。上記非イオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリエチレングリコール（若しくはエチレンオキシド）と高級脂肪酸（例えば、炭素数１２〜１８の直鎖又は分岐脂肪酸）とから構成されるポリオキシエチレンアルキルエステル、並びにソルビタンとポリエチレングリコールと高級脂肪酸（例えば、炭素数１２〜１８の直鎖又は分岐脂肪酸）とから構成されるポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステルが挙げられる。また、上記陰イオン性界面活性剤としては、例えば、脂肪酸塩、硫酸エステル塩、スルホン酸塩、リン酸エステル塩、及びジチオリン酸エステル塩が挙げられる。
【００２１】
本発明の潤滑剤組成物には、上記の成分以外にも、一般的な潤滑剤組成物に添加されている種々の添加剤を必要に応じて適宜含有させることができる。例えば、ヒンダードエステル、アルキルアミン等の油性剤、ポリスルフィド及び硫化油脂等の有機硫黄化合物並びに（亜）リン酸エステル及び酸性（亜）リン酸エステル等の有機リン化合物等の極圧添加剤、ジチオリン酸亜鉛及びジチオカルバミン酸モリブデン等の有機金属塩、黒鉛及び二硫化モリブデン等の固体潤滑剤、酸化防止剤、防錆剤、並びに防食剤等が挙げられる。
【００２２】
黒鉛及び二硫化モリブデンの使用は、作業環境を悪化させることがある。よって、本発明の潤滑剤組成物では、他の固体潤滑剤として、黒鉛及び／又は二硫化モリブデンの使用を控えることができる。例えば、本発明の潤滑剤組成物全体を１００質量％とした場合、上記黒鉛及び二硫化モリブデンの含有量は０〜１質量％、好ましくは０質量％を超え０．５質量％以下、更に好ましくは０質量％を超え０．１質量％以下が好ましい。また、本発明の潤滑剤組成物は、極圧添加剤を含まなくても優れた離型性を示す。よって、本発明の潤滑剤組成物全体を１００質量％とした場合、極圧添加剤（例えば、硫黄系、及びリン系の極圧添加剤）の含有量は０〜１質量％、好ましくは０質量％を超え０．５質量％以下、更に好ましくは０質量％を超え０．１質量％以下とすることができる。
【００２３】
また、本発明の潤滑剤組成物は、有機硫黄化合物及び有機リン化合物（例えば、有機硫黄系及び有機リン系の極圧添加剤等）を含有しなくても優れた潤滑性を示す。また、本発明の潤滑剤組成物が有機硫黄化合物及び有機リン化合物を含まない場合、環境への悪影響を避けることができる。よって、本発明の潤滑剤組成物では、有機硫黄化合物、有機リン化合物、（例えば、有機硫黄系及び有機リン系の極圧添加剤等）の使用を控えることができる。
【００２４】
例えば、本発明の潤滑剤組成物全体を１００質量％とした場合、有機硫黄化合物及び有機リン化合物の含有量を、それぞれ０〜１質量％、好ましくは０．５質量％以下、更に好ましくは０．１質量％以下とすることができる。また、本発明の潤滑剤組成物全体を１００質量％とした場合、有機硫黄化合物及び有機リン化合物の含有量の合計を０〜１質量％、好ましくは０質量％を超え０．５質量％以下、更に好ましくは０質量％を超え０．１質量％以下とすることができる。
【００２５】
更に、本発明の潤滑剤組成物は、金属化合物（ＺｎＤＴＰ，ＭｏＤＴＣ、カルシュウム石鹸等）を含まなくても優れた潤滑性を示す。また、本発明の潤滑剤組成物が金属化合物を含まない場合、環境への悪影響を避けることができる。よって、本発明の潤滑剤組成物では、金属化合物の使用を控えることができる。本発明の潤滑剤組成物全体を１００質量％とした場合、金属化合物の含有量を０〜１質量％、好ましくは０．５質量％以下、更に好ましくは０．１質量％以下とすることができる。
【００２６】
本発明の潤滑剤組成物は、そのまま使用することができる。また、本発明の潤滑剤組成物は、必要に応じて、更に水等の希釈剤で稀釈して使用することもできる。本発明の潤滑剤組成物の希釈物を調製する場合、その希釈倍率は通常１．５〜１００倍、好ましくは２〜７０倍、更に好ましくは５〜５０倍、より好ましくは１０〜５０倍である。また、上記希釈物中の上記ナノカーボン材料の含有量は、希釈物全体を１００質量％とした場合、通常０．０１〜５質量％、好ましくは０．０１〜１質量％、更に０．０１〜０．５質量％である。
【００２７】
本発明の潤滑剤組成物は、潤滑性が要求される種々の用途に使用することができる。例えば、本発明の潤滑剤組成物は、機械油（油圧作動油及び工作機械油等）として用いることができる。また、本発明の潤滑剤組成物は、金属加工油等の加工油剤として用いることができる。上記加工油剤としてより具体的には、例えば、切削油、研削油、鋳造油、鍛造油、圧延油、プレス油、及び引き抜き油が挙げられる。また、本発明の潤滑剤組成物は、熱間加工、温間加工、及び冷間加工のいずれにも用いることができる。
【００２８】
（２）加工方法
本発明の加工方法は、本発明の潤滑剤組成物又はその希釈物（以下、単に「潤滑剤組成物等」という。）を用いて被加工材を加工する。本発明の加工方法では、必ずしも被加工物表面にナノカーボン材料を含む膜を形成する必要はない。また、本発明の加工方法では、ナノカーボン材料の塗布と潤滑剤組成物の塗布とを別工程とする必要はない。
【００２９】
上記被鋳造材の材質及び形状には特に限定はない。上記被鋳造材は、金属材料でもよく、非金属材料（例えば、ガラス及びセラミックス等）でもよい。上記被鋳造材の材質として具体的には、例えば、（１）鉄、鋳鉄，鋼（炭素鋼及びステンレス鋼等）、及び鉄合金、（２）インコネル、チタン、及びチタン合金、並びに（３）アルミニウム、マグネシウム、亜鉛，銅等の非鉄金属並びにそれらの合金が挙げられる。また、本発明の加工方法では、棒材やブロック材等だけでなく、熱間鍛造後の形状物（ギヤ及びシャフト等）の加工も考えられる。よって、上記被加工材の形状には特に限定がない。
【００３０】
本発明の加工方法において、上記潤滑剤組成物等を供給する方法には特に限定はない。例えば、上記潤滑剤組成物等を圧延油として用いる場合、予め圧延ロールに塗布したり、あるいは、圧延加工中に圧延ロール又は被圧延材に対して噴霧又は塗布（ロールコート等）することにより供給することができる。上記潤滑剤組成物等を供給する方法としてその他に、例えば、ノズルから液状で供給する方法、手づけ給油（ブラシ塗り及び油差し等）で供給する方法、及び噴霧により供給する方法が挙げられる。更に、本発明の加工方法では、上記潤滑剤組成物等を入れたタンク内に被加工材を浸漬し、次いで、該被加工材を加工することができる。
【００３１】
本発明の加工方法において、上記水系潤滑剤組成物等は、上記被加工材の加工部位に液状で供給することができる。即ち、本発明の加工方法は、液状潤滑により行うことができる。尚、「加工部位に液状で供給する」とは、上記水系潤滑剤組成物等が加工部位に液状で供給されていればよく、必ずしも直接加工部位に供給される必要はない。上記水系潤滑剤組成物等を上記被加工材の加工部位に液状で供給する方法としては、例えば、前述の方法が挙げられる。
【００３２】
本発明の加工方法の具体的内容には特に限定はない。該加工方法は、熱間加工、温間加工、及び冷間加工のいずれでもよい。上記加工方法として具体的には、例えば、切削加工、研削加工、塑性加工、鋳造加工、鍛造加工、圧延加工、プレス加工、及び引き抜き加工が挙げられる。
【実施例】
【００３３】
以下、本発明について、実施例を挙げて具体的に説明する。尚、本発明は、これらの実施例に何ら制約されるものではない。
【００３４】
（１）フラーレンの合成
以下に記載の方法により、本実施例で使用したフラーレン誘導体を合成した。
【００３５】
（Ａ）水酸化及びアミノ化フラーレン
水酸化及びアミノ化フラーレンは、特開２００７−１７６８９９号公報に記載の方法により合成した。Ｃ６０フラーレン（商品名「ｎａｎｏｍ ｐｕｒｐｌｅｘ ＳＴ」、フロンティアカーボン株式会社製）１．５３ｇ、３０％過酸化水素水１５０ｍｌ、及び２８％アンモニア水６１ｍｌを、冷却管付きの５００ｍｌナス型フラスコに入れ、６０℃で１２時間攪拌した。得られた懸濁液を遠心分離（３０００ｒｐｍ、２０分間）することにより、上澄み液と沈殿物に分離した。この上澄み液にエタノール４５０ｍｌを加え、析出した固体を遠心分離（１００００ｒｐｍ、１５分間）により分離して取り出した。この固体を３５ｍｌの純水に溶解して、攪拌下でエタノール１５０ｍｌに滴下した。析出した淡黄色懸濁物を、３５０ｍｌのエタノールで２回超音波洗浄し、２日間常温で真空乾燥して、淡黄色の生成物である水酸化及びアミノ化フラーレン１．２ｇを得た。該生成物の元素分析値はＣ；３４．９％、Ｈ；４．８％、Ｎ；１１．３％であった。
【００３６】
（Ｂ）水酸化フラーレン
水酸化フラーレンは、Long Y. Chiang and others : J. Org. Chem. 1994, 59, 3960-3968に記載の方法で合成した。Ｃ６０フラーレン（商品名「ｎａｎｏｍ ｐｕｒｐｌｅｘ ＳＴ」、フロンティアカーボン株式会社製）２．２８４ｇ及び３０％発煙硫酸１２ｍｌを、冷却管付きの１００ｍｌナスフラスコに入れ、６５℃で６時間反応させた。反応物を氷冷した純水５０ｍｌに滴下し、得られた赤褐色懸濁物をＮｏ．６ろ紙（保留粒子３ミクロン）で吸引ろ過した。ろ過物を１００ｍｌの純水に分散させ、８５℃で５．５時間加熱・攪拌し、その後、室温まで冷却した。懸濁物を遠心分離（１３０００ｒｐｍ、１時間）で沈降させた。この操作を上澄み液が中性になるまで４回行った。得られた沈降物を４０℃で５時間真空乾燥し、赤褐色固体である水酸化フラーレン２．４２ｇを得た。
【００３７】
（Ｃ）硫酸化フラーレン
硫酸化フラーレンは、Long Y. Chiang and others : J. Org. Chem. 1994, 59, 3960-3968の方法を参考にして合成した。上記（Ｂ）で得られた水酸化フラーレン１．０１ｇ及び３０％発煙硫酸５９ｍｌを、２００ｍｌのナスフラスコに入れ、室温〜３５℃で３日間攪拌した。得られた褐色液を、攪拌下で氷冷したエーテル６００ｍｌに滴下した。静置後、上澄み液を除き、残った濃縮液を遠心分離（１００００ｒｐｍ、１５分間）し、沈降物を取り出した。この沈降物について、エーテル洗浄−遠心分離（１００００ｒｐｍ、１５分間）を４回繰り返し、その後、４時間真空乾燥して、赤褐色の粉体である硫酸化フラーレン０．８２ｇを得た。
【００３８】
（Ｄ）フラーレンのγ−シクロデキストリン包接物
フラーレンのγ−シクロデキストリン包接物は、Koichi Komatsu and others : J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1, 1999, 2963-2966 を参考にして合成した。Ｃ６０フラーレン（商品名「ｎａｎｏｍ ｐｕｒｐｌｅｘ ＳＴ」、フロンティアカーボン株式会社製）０．２０８３ｇ、γ−シクロデキストリン１．４２３７ｇ、及び直径１．７５ｍｍの高純度ジルコニア球８０ｇを、蓋付きの１００ｍｌ金属製容器に入れ、プロペラ式攪拌機で攪拌した。攪拌条件は９２０ｒｐｍ−３０分間である。得られた茶褐色粉末を８０ｍｌの純水に分散させ、次いで０．６５μメンブランフィルターで吸引ろ過した。紫色のろ液中のフラーレンを、紫外可視吸光光度計を用いて３３５ｎｍの波長で定量した。ろ液中のフラーレン濃度は１１８０ｐｐｍであった。
【００３９】
（２）潤滑剤組成物の調製
基油として、ユシロ化学工業株式会社製水溶性切削油「ＦＧＥ２０１」を用いた。基油、フラーレン及びフラーレン誘導体、硫黄系極圧添加剤（ポリスルフィド）、γ−シクロデキストリン、及び水を表１に示す割合で配合し、試料１〜８の各潤滑剤組成物を調製した。
【００４０】
【表１】
【００４１】
（３）潤滑試験
上記試料１〜８の各潤滑剤組成物を用いて潤滑試験を行った。シェル高速四球試験機を用い、耐摩耗性、平均摩擦係数、及び耐荷重能を測定した。また、振り子試験機を用いて摩擦係数を測定した。耐摩耗性及び平均摩擦係数の評価条件、耐荷重能の評価条件、並びに摩擦係数の測定条件を表２に示す。以上の測定結果を表１に併記する。
【００４２】
【表２】
【００４３】
表１より、基油を水で希釈した試料６と比較して、フラーレン又はフラーレン誘導体を含有する試料１〜５の各潤滑剤組成物は、摩耗痕径及び摩擦係数が低く、焼付き荷重が大きい。よって、試料１〜５の各潤滑剤組成物は、潤滑性に優れていることが分かる。
【００４４】
また、従来用いられていた硫黄系極圧添加剤を含有する試料７と比較して、試料１〜５の各潤滑剤組成物は、摩擦係数及び焼付き荷重が同程度であり、摩耗痕径が小さい。この結果から、試料１〜５の各潤滑剤組成物は、従来潤滑性を高めるために用いられていた極圧添加剤を含有しなくても優れた潤滑性を示すことが分かる。また、試料１〜５の各潤滑剤組成物は、硫黄化合物、塩素化合物、及びリン化合物を含んでいないことから、作業環境を悪化を抑制することができ、また、外部環境に排出した場合に、外部環境の悪化を抑制することができる。
【００４５】
フラーレン誘導体（水溶性のフラーレン誘導体）を用いた試料２〜４は、フラーレンを含有する試料１よりも摩擦係数が小さく、焼付き荷重が大きいことから、より潤滑性に優れていることが分かる。また、フラーレンのシクロデキストリン包接物を用いた試料５は、フラーレンを含有する試料１よりも摩擦係数が小さく、焼付き荷重が大きいことから、より潤滑性に優れていることが分かる。
【００４６】
尚、本発明は、上記実施例に限らず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水系潤滑剤組成物及び該水系潤滑剤組成物又はその希釈物を用いた加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、物体間の摩擦の低減等を目的として、種々の分野で潤滑剤組成物が使用されている。例えば、エンジン等の機械において、可動部材間の摩擦低減等のために、機械油が使用されている。また、金属加工分野では、金属等の被加工材と工具又は金型（以下、「工具等」という。）間の摩擦の低減並びに工具等の冷却及び保護等の目的で、潤滑剤組成物が使用されている。従来、潤滑剤組成物には、潤滑性を付与する目的で、硫黄系、塩素系、及びリン系の極圧添加剤が添加されている。
【０００３】
また、近年、潤滑性その他の機能を期待して、金属加工分野において、フラーレンが利用されている。例えば、特許文献１には、特定の基油に酸化防止剤としてのフラーレンを添加した潤滑剤組成物が記載されている。特許文献２には、溶融金属を充填する前に金型のキャビティ面にフラーレンを付着させて炭素被膜を形成し、該炭素被膜面上に離型剤を塗布する鋳造方法が記載されている。特許文献３には、被加工材又は金型表面にフラーレン膜を形成する離型剤及び膜形成方法が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３３６３０９号公報
【特許文献２】特開２００７−１４４４９９号公報
【特許文献３】特開２００６−３０６０１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように、潤滑剤組成物は様々な分野に用いられており、従来よりも更に潤滑性に優れた潤滑剤組成物が求められている。一方、特許文献１はフラーレンを酸化防止剤として添加することが開示されているに過ぎず、特許文献１には、潤滑剤のその他の性質とフラーレンとの関係についての技術的知見が存在しない。また、特許文献２及び３記載の方法では、潤滑剤組成物とは別個にフラーレン膜を金型表面等に形成しているに過ぎず、潤滑剤組成物に含まれる成分と作用効果との関係について全く記載も示唆もない。
【０００６】
本発明は、潤滑性に優れた水系潤滑剤組成物及び該水系潤滑剤組成物又はその希釈物を用いた加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の水系潤滑剤組成物（以下、単に「潤滑剤組成物」という。）は、基油を含む水系溶媒又は分散剤及び防錆剤の少なくとも一方を含む水系溶媒中にナノカーボン材料を含有することを特徴とする。
【０００８】
本発明の加工方法は、本発明の潤滑剤組成物又はその希釈物を用いて被加工材を加工することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の潤滑剤組成物は、優れた潤滑性を有する。本発明の加工方法によれば、本発明の潤滑剤組成物による優れた潤滑性のため、被加工材を良好に加工することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（１）潤滑剤組成物
本発明の潤滑剤組成物に含まれる上記ナノカーボン材料の種類、構造及び形状には特に限定はない。上記ナノカーボン材料としては、例えば、カーボンナノチューブ（一枚のグラファイトシートがチューブ状に丸まった単層タイプ及びこのチューブが入れ子状に複数層重なった多層タイプ）、フラーレン、カーボンナノファイバ、カーボンナノ粒子（ナノホーンを含む）、ＣＮナノチューブ、ＣＮ（ナノ）ファイバ、ＣＮナノ粒子、ＢＣＮナノチューブ、ＢＣＮ（ナノ）ファイバ、及びＢＣＮナノ粒子が挙げられる。
【００１１】
本発明では、上記ナノカーボン材料として、フラーレンを用いることができる。該フラーレンを構成するフラーレン骨格の種類及び構造には特に限定はない。上記フラーレンの炭素数は通常は偶数である。上記フラーレンの炭素数は、例えば、６０〜１３０の偶数、好ましくは６０〜１２０の偶数、更に好ましくは６０〜１００の偶数とすることができる。上記フラーレンとして具体的には、例えば、Ｃ６０、Ｃ７０、Ｃ７６、Ｃ７８、Ｃ８２、Ｃ８４、Ｃ９０、Ｃ９４及びＣ９６並びにこれらよりも多くの炭素を有する高次の炭素クラスターが挙げられる。上記フラーレンとして好ましくはＣ６０である。
【００１２】
上記フラーレンは１種単独で用いてもよく、異なる種類又は構造を有する２種以上のフラーレンを用いてもよい。例えば、上記フラーレンはＣ６０でもよく、あるいは、Ｃ６０を主成分とし、異なる種類又は構造を有する２種以上のフラーレンでもよい。Ｃ６０を主成分とする２種以上のフラーレンとして具体的には、例えば、Ｃ６０を５０〜９９質量％、好ましくは６０〜９８質量％、更に好ましくは７０〜９５質量％、より好ましくは７５〜９０質量％含有するフラーレンが挙げられる。残部を構成するフラーレンとしては、例えば、Ｃ７０、Ｃ７６、Ｃ７８、Ｃ８２、Ｃ８４、Ｃ９０、Ｃ９４及びＣ９６並びにこれらよりも多くの炭素を有する高次の炭素クラスターが挙げられる。Ｃ６０を主成分とする２種以上のフラーレンとしてより具体的には、例えば、Ｃ６０を上記範囲で含有し、且つＣ７０を０．５〜３０質量％、好ましくは１．５〜２５質量％、更に好ましくは３〜２０質量％、より好ましくは８〜１５質量％含有するフラーレンが挙げられる。
【００１３】
上記フラーレンは、フラーレン骨格上に官能基を有するフラーレン誘導体でもよい。該官能基の種類は、本発明の作用効果を阻害しない限り、特に限定はない。上記官能基としては、例えば、アルキル基及びアラルキル基等の疎水性基、並びに親水性基が挙げられる。上記官能基は１種のみのでもよく、２種以上の異なる官能基でもよい。上記官能基として好ましくは親水性基である。よって、上記フラーレンとして、１種又は２種以上の親水性基を有する水溶性のフラーレン誘導体が好ましい。上記フラーレンは、上記親水性基を１種のみでもよく、２種以上の異なる親水性基でもよい。上記親水性基として具体的には、例えば、水酸基、アミノ基（第１級、第２級、及び第３級）、ニトロ基、スルホン酸基、硫酸基、フェノール性水酸基、及びカルボキシル基の１種又は２種以上が挙げられる。
【００１４】
上記フラーレンは、他の包接化合物（例えば、シクロデキストリン等）により包接されていてもよい。よって、上記フラーレンとして、フラーレン包接物を用いることができる。上記フラーレンとして上記フラーレン包接物を用いると、フラーレンの構造の変化及び剛性低下を抑制し、フラーレンの特性を維持したまま水に可溶化することができる。その結果、潤滑性を向上することができるので好ましい。上記フラーレンは、本発明の作用効果を阻害しない限り、フラーレン骨格内部に他の金属又は化合物を包接していてもよい。また、上記フラーレンは、本発明の作用効果を阻害しない限り、他の金属又は化合物と錯体を形成していてもよい。
【００１５】
上記ナノカーボン材料の含有量には特に限定はない。上記ナノカーボン材料の含有量は、本発明の潤滑剤組成物全体を１００質量％とした場合、通常、０．０１〜２０質量％、好ましくは０．０１〜１０質量％、更に好ましくは０．０１〜５質量％、より好ましくは０．０５〜３質量％、特に好ましくは０．０５〜２質量％である。上記ナノカーボン材料の含有量が上記範囲であると、潤滑性に優れた潤滑剤組成物を得ることができるので好ましい。
【００１６】
上記水系溶媒は、基油を含む水系溶媒又は分散剤及び防錆剤の少なくとも一方を含む水系溶媒である限り、その種類には特に限定はない。例えば、分散剤及び防錆剤の少なくとも一方を含む水系溶媒は、基油を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。上記水系溶媒として具体的には、例えば、水及び水溶性のアルコールが挙げられる。該アルコールは１価アルコールでもよく、多価アルコールでもよい。該アルコールとしては、例えば、炭素数１〜５の脂肪族アルコール及び炭素数２〜５のグリコールが挙げられる。
【００１７】
上記基油の種類には特に限定はない。上記基油としては、例えば、鉱物油、油脂、及び合成潤滑油が挙げられる。上記鉱物油としては、例えば、灯油、軽油、スピンドル油、マシン油、ニュートラル油、タービン油、シリンダー油、及び流動パラフィンが挙げられる。また、上記油脂としては、牛脂、豚脂、ナタネ油、ヤシ油、パーム油、及びヌカ油、並びにこれらの水素添加油等が挙げられる。更に、上記合成潤滑油としては、上記油脂から得られる脂肪酸、脂肪酸とアルコールのエステル、ポリブテン等のポリαオレフィン、ポリエチレングリコール、ポリオールエステル等のポリオール類、ポリエーテル若しくはポリエステル、及び高級アルコール等が挙げられる。上記基油は、１種単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００１８】
上記基油の含有量には特に限定はない。本発明の潤滑剤組成物全体を１００質量％とした場合、上記基油の含有量は通常０．１〜６０質量％、好ましくは０．５〜４０質量％、更に好ましくは１〜２０質量％、より好ましくは１〜１０質量％である。
【００１９】
本発明の潤滑剤組成物では、水系溶媒中に上記ナノカーボン材料を均一に懸濁又は分散させるために、１種又は２種以上の分散剤を含有させることができる。水系溶媒中に上記ナノカーボン材料が均一に懸濁又は分散していると、潤滑性を高めることができるので好ましい。上記分散剤の種類には特に限定はない。上記分散剤としては、例えば、界面活性剤が挙げられる。該界面活性剤は１種単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００２０】
上記界面活性剤としては、例えば、非イオン性界面活性剤及び陰イオン性界面活性剤が挙げられる。上記非イオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリエチレングリコール（若しくはエチレンオキシド）と高級脂肪酸（例えば、炭素数１２〜１８の直鎖又は分岐脂肪酸）とから構成されるポリオキシエチレンアルキルエステル、並びにソルビタンとポリエチレングリコールと高級脂肪酸（例えば、炭素数１２〜１８の直鎖又は分岐脂肪酸）とから構成されるポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステルが挙げられる。また、上記陰イオン性界面活性剤としては、例えば、脂肪酸塩、硫酸エステル塩、スルホン酸塩、リン酸エステル塩、及びジチオリン酸エステル塩が挙げられる。
【００２１】
本発明の潤滑剤組成物には、上記の成分以外にも、一般的な潤滑剤組成物に添加されている種々の添加剤を必要に応じて適宜含有させることができる。例えば、ヒンダードエステル、アルキルアミン等の油性剤、ポリスルフィド及び硫化油脂等の有機硫黄化合物並びに（亜）リン酸エステル及び酸性（亜）リン酸エステル等の有機リン化合物等の極圧添加剤、ジチオリン酸亜鉛及びジチオカルバミン酸モリブデン等の有機金属塩、黒鉛及び二硫化モリブデン等の固体潤滑剤、酸化防止剤、防錆剤、並びに防食剤等が挙げられる。
【００２２】
黒鉛及び二硫化モリブデンの使用は、作業環境を悪化させることがある。よって、本発明の潤滑剤組成物では、他の固体潤滑剤として、黒鉛及び／又は二硫化モリブデンの使用を控えることができる。例えば、本発明の潤滑剤組成物全体を１００質量％とした場合、上記黒鉛及び二硫化モリブデンの含有量は０〜１質量％、好ましくは０質量％を超え０．５質量％以下、更に好ましくは０質量％を超え０．１質量％以下が好ましい。また、本発明の潤滑剤組成物は、極圧添加剤を含まなくても優れた離型性を示す。よって、本発明の潤滑剤組成物全体を１００質量％とした場合、極圧添加剤（例えば、硫黄系、及びリン系の極圧添加剤）の含有量は０〜１質量％、好ましくは０質量％を超え０．５質量％以下、更に好ましくは０質量％を超え０．１質量％以下とすることができる。
【００２３】
また、本発明の潤滑剤組成物は、有機硫黄化合物及び有機リン化合物（例えば、有機硫黄系及び有機リン系の極圧添加剤等）を含有しなくても優れた潤滑性を示す。また、本発明の潤滑剤組成物が有機硫黄化合物及び有機リン化合物を含まない場合、環境への悪影響を避けることができる。よって、本発明の潤滑剤組成物では、有機硫黄化合物、有機リン化合物、（例えば、有機硫黄系及び有機リン系の極圧添加剤等）の使用を控えることができる。
【００２４】
例えば、本発明の潤滑剤組成物全体を１００質量％とした場合、有機硫黄化合物及び有機リン化合物の含有量を、それぞれ０〜１質量％、好ましくは０．５質量％以下、更に好ましくは０．１質量％以下とすることができる。また、本発明の潤滑剤組成物全体を１００質量％とした場合、有機硫黄化合物及び有機リン化合物の含有量の合計を０〜１質量％、好ましくは０質量％を超え０．５質量％以下、更に好ましくは０質量％を超え０．１質量％以下とすることができる。
【００２５】
更に、本発明の潤滑剤組成物は、金属化合物（ＺｎＤＴＰ，ＭｏＤＴＣ、カルシュウム石鹸等）を含まなくても優れた潤滑性を示す。また、本発明の潤滑剤組成物が金属化合物を含まない場合、環境への悪影響を避けることができる。よって、本発明の潤滑剤組成物では、金属化合物の使用を控えることができる。本発明の潤滑剤組成物全体を１００質量％とした場合、金属化合物の含有量を０〜１質量％、好ましくは０．５質量％以下、更に好ましくは０．１質量％以下とすることができる。
【００２６】
本発明の潤滑剤組成物は、そのまま使用することができる。また、本発明の潤滑剤組成物は、必要に応じて、更に水等の希釈剤で稀釈して使用することもできる。本発明の潤滑剤組成物の希釈物を調製する場合、その希釈倍率は通常１．５〜１００倍、好ましくは２〜７０倍、更に好ましくは５〜５０倍、より好ましくは１０〜５０倍である。また、上記希釈物中の上記ナノカーボン材料の含有量は、希釈物全体を１００質量％とした場合、通常０．０１〜５質量％、好ましくは０．０１〜１質量％、更に０．０１〜０．５質量％である。
【００２７】
本発明の潤滑剤組成物は、潤滑性が要求される種々の用途に使用することができる。例えば、本発明の潤滑剤組成物は、機械油（油圧作動油及び工作機械油等）として用いることができる。また、本発明の潤滑剤組成物は、金属加工油等の加工油剤として用いることができる。上記加工油剤としてより具体的には、例えば、切削油、研削油、鋳造油、鍛造油、圧延油、プレス油、及び引き抜き油が挙げられる。また、本発明の潤滑剤組成物は、熱間加工、温間加工、及び冷間加工のいずれにも用いることができる。
【００２８】
（２）加工方法
本発明の加工方法は、本発明の潤滑剤組成物又はその希釈物（以下、単に「潤滑剤組成物等」という。）を用いて被加工材を加工する。本発明の加工方法では、必ずしも被加工物表面にナノカーボン材料を含む膜を形成する必要はない。また、本発明の加工方法では、ナノカーボン材料の塗布と潤滑剤組成物の塗布とを別工程とする必要はない。
【００２９】
上記被鋳造材の材質及び形状には特に限定はない。上記被鋳造材は、金属材料でもよく、非金属材料（例えば、ガラス及びセラミックス等）でもよい。上記被鋳造材の材質として具体的には、例えば、（１）鉄、鋳鉄，鋼（炭素鋼及びステンレス鋼等）、及び鉄合金、（２）インコネル、チタン、及びチタン合金、並びに（３）アルミニウム、マグネシウム、亜鉛，銅等の非鉄金属並びにそれらの合金が挙げられる。また、本発明の加工方法では、棒材やブロック材等だけでなく、熱間鍛造後の形状物（ギヤ及びシャフト等）の加工も考えられる。よって、上記被加工材の形状には特に限定がない。
【００３０】
本発明の加工方法において、上記潤滑剤組成物等を供給する方法には特に限定はない。例えば、上記潤滑剤組成物等を圧延油として用いる場合、予め圧延ロールに塗布したり、あるいは、圧延加工中に圧延ロール又は被圧延材に対して噴霧又は塗布（ロールコート等）することにより供給することができる。上記潤滑剤組成物等を供給する方法としてその他に、例えば、ノズルから液状で供給する方法、手づけ給油（ブラシ塗り及び油差し等）で供給する方法、及び噴霧により供給する方法が挙げられる。更に、本発明の加工方法では、上記潤滑剤組成物等を入れたタンク内に被加工材を浸漬し、次いで、該被加工材を加工することができる。
【００３１】
本発明の加工方法において、上記水系潤滑剤組成物等は、上記被加工材の加工部位に液状で供給することができる。即ち、本発明の加工方法は、液状潤滑により行うことができる。尚、「加工部位に液状で供給する」とは、上記水系潤滑剤組成物等が加工部位に液状で供給されていればよく、必ずしも直接加工部位に供給される必要はない。上記水系潤滑剤組成物等を上記被加工材の加工部位に液状で供給する方法としては、例えば、前述の方法が挙げられる。
【００３２】
本発明の加工方法の具体的内容には特に限定はない。該加工方法は、熱間加工、温間加工、及び冷間加工のいずれでもよい。上記加工方法として具体的には、例えば、切削加工、研削加工、塑性加工、鋳造加工、鍛造加工、圧延加工、プレス加工、及び引き抜き加工が挙げられる。
【実施例】
【００３３】
以下、本発明について、実施例を挙げて具体的に説明する。尚、本発明は、これらの実施例に何ら制約されるものではない。
【００３４】
（１）フラーレンの合成
以下に記載の方法により、本実施例で使用したフラーレン誘導体を合成した。
【００３５】
（Ａ）水酸化及びアミノ化フラーレン
水酸化及びアミノ化フラーレンは、特開２００７−１７６８９９号公報に記載の方法により合成した。Ｃ６０フラーレン（商品名「ｎａｎｏｍ ｐｕｒｐｌｅｘ ＳＴ」、フロンティアカーボン株式会社製）１．５３ｇ、３０％過酸化水素水１５０ｍｌ、及び２８％アンモニア水６１ｍｌを、冷却管付きの５００ｍｌナス型フラスコに入れ、６０℃で１２時間攪拌した。得られた懸濁液を遠心分離（３０００ｒｐｍ、２０分間）することにより、上澄み液と沈殿物に分離した。この上澄み液にエタノール４５０ｍｌを加え、析出した固体を遠心分離（１００００ｒｐｍ、１５分間）により分離して取り出した。この固体を３５ｍｌの純水に溶解して、攪拌下でエタノール１５０ｍｌに滴下した。析出した淡黄色懸濁物を、３５０ｍｌのエタノールで２回超音波洗浄し、２日間常温で真空乾燥して、淡黄色の生成物である水酸化及びアミノ化フラーレン１．２ｇを得た。該生成物の元素分析値はＣ；３４．９％、Ｈ；４．８％、Ｎ；１１．３％であった。
【００３６】
（Ｂ）水酸化フラーレン
水酸化フラーレンは、Long Y. Chiang and others : J. Org. Chem. 1994, 59, 3960-3968に記載の方法で合成した。Ｃ６０フラーレン（商品名「ｎａｎｏｍ ｐｕｒｐｌｅｘ ＳＴ」、フロンティアカーボン株式会社製）２．２８４ｇ及び３０％発煙硫酸１２ｍｌを、冷却管付きの１００ｍｌナスフラスコに入れ、６５℃で６時間反応させた。反応物を氷冷した純水５０ｍｌに滴下し、得られた赤褐色懸濁物をＮｏ．６ろ紙（保留粒子３ミクロン）で吸引ろ過した。ろ過物を１００ｍｌの純水に分散させ、８５℃で５．５時間加熱・攪拌し、その後、室温まで冷却した。懸濁物を遠心分離（１３０００ｒｐｍ、１時間）で沈降させた。この操作を上澄み液が中性になるまで４回行った。得られた沈降物を４０℃で５時間真空乾燥し、赤褐色固体である水酸化フラーレン２．４２ｇを得た。
【００３７】
（Ｃ）硫酸化フラーレン
硫酸化フラーレンは、Long Y. Chiang and others : J. Org. Chem. 1994, 59, 3960-3968の方法を参考にして合成した。上記（Ｂ）で得られた水酸化フラーレン１．０１ｇ及び３０％発煙硫酸５９ｍｌを、２００ｍｌのナスフラスコに入れ、室温〜３５℃で３日間攪拌した。得られた褐色液を、攪拌下で氷冷したエーテル６００ｍｌに滴下した。静置後、上澄み液を除き、残った濃縮液を遠心分離（１００００ｒｐｍ、１５分間）し、沈降物を取り出した。この沈降物について、エーテル洗浄−遠心分離（１００００ｒｐｍ、１５分間）を４回繰り返し、その後、４時間真空乾燥して、赤褐色の粉体である硫酸化フラーレン０．８２ｇを得た。
【００３８】
（Ｄ）フラーレンのγ−シクロデキストリン包接物
フラーレンのγ−シクロデキストリン包接物は、Koichi Komatsu and others : J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1, 1999, 2963-2966 を参考にして合成した。Ｃ６０フラーレン（商品名「ｎａｎｏｍ ｐｕｒｐｌｅｘ ＳＴ」、フロンティアカーボン株式会社製）０．２０８３ｇ、γ−シクロデキストリン１．４２３７ｇ、及び直径１．７５ｍｍの高純度ジルコニア球８０ｇを、蓋付きの１００ｍｌ金属製容器に入れ、プロペラ式攪拌機で攪拌した。攪拌条件は９２０ｒｐｍ−３０分間である。得られた茶褐色粉末を８０ｍｌの純水に分散させ、次いで０．６５μメンブランフィルターで吸引ろ過した。紫色のろ液中のフラーレンを、紫外可視吸光光度計を用いて３３５ｎｍの波長で定量した。ろ液中のフラーレン濃度は１１８０ｐｐｍであった。
【００３９】
（２）潤滑剤組成物の調製
基油として、ユシロ化学工業株式会社製水溶性切削油「ＦＧＥ２０１」を用いた。基油、フラーレン及びフラーレン誘導体、硫黄系極圧添加剤（ポリスルフィド）、γ−シクロデキストリン、及び水を表１に示す割合で配合し、試料１〜８の各潤滑剤組成物を調製した。
【００４０】
【表１】
【００４１】
（３）潤滑試験
上記試料１〜８の各潤滑剤組成物を用いて潤滑試験を行った。シェル高速四球試験機を用い、耐摩耗性、平均摩擦係数、及び耐荷重能を測定した。また、振り子試験機を用いて摩擦係数を測定した。耐摩耗性及び平均摩擦係数の評価条件、耐荷重能の評価条件、並びに摩擦係数の測定条件を表２に示す。以上の測定結果を表１に併記する。
【００４２】
【表２】
【００４３】
表１より、基油を水で希釈した試料６と比較して、フラーレン又はフラーレン誘導体を含有する試料１〜５の各潤滑剤組成物は、摩耗痕径及び摩擦係数が低く、焼付き荷重が大きい。よって、試料１〜５の各潤滑剤組成物は、潤滑性に優れていることが分かる。
【００４４】
また、従来用いられていた硫黄系極圧添加剤を含有する試料７と比較して、試料１〜５の各潤滑剤組成物は、摩擦係数及び焼付き荷重が同程度であり、摩耗痕径が小さい。この結果から、試料１〜５の各潤滑剤組成物は、従来潤滑性を高めるために用いられていた極圧添加剤を含有しなくても優れた潤滑性を示すことが分かる。また、試料１〜５の各潤滑剤組成物は、硫黄化合物、塩素化合物、及びリン化合物を含んでいないことから、作業環境を悪化を抑制することができ、また、外部環境に排出した場合に、外部環境の悪化を抑制することができる。
【００４５】
フラーレン誘導体（水溶性のフラーレン誘導体）を用いた試料２〜４は、フラーレンを含有する試料１よりも摩擦係数が小さく、焼付き荷重が大きいことから、より潤滑性に優れていることが分かる。また、フラーレンのシクロデキストリン包接物を用いた試料５は、フラーレンを含有する試料１よりも摩擦係数が小さく、焼付き荷重が大きいことから、より潤滑性に優れていることが分かる。
【００４６】
尚、本発明は、上記実施例に限らず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基油を含む水系溶媒又は分散剤及び防錆剤の少なくとも一方を含む水系溶媒中にナノカーボン材料を含有することを特徴とする水系潤滑剤組成物。
【請求項２】
上記ナノカーボン材料がフラーレンである請求項１記載の水系潤滑剤組成物。
【請求項３】
上記フラーレンが水溶性のフラーレン誘導体又はフラーレン包接物である請求項２記載の水系潤滑剤組成物。
【請求項４】
水系潤滑油組成物１００質量％中、上記ナノカーボン材料の含有量が０．０１〜２０質量％である請求項１乃至３のいずれかに記載の水系潤滑剤組成物。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の水系潤滑剤組成物を希釈剤により希釈することにより得られ、水系潤滑剤組成物の希釈物１００質量％中、上記ナノカーボン材料の含有量が０．０１〜５質量％であることを特徴とする水系潤滑剤組成物。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の水系潤滑剤組成物又はその希釈物を用いて被加工材を加工することを特徴とする加工方法。
【請求項７】
上記水系潤滑剤組成物又はその希釈物は、上記被加工材の加工部位に液状で供給される請求項６記載の加工方法。
【請求項１】
基油を含む水系溶媒又は分散剤及び防錆剤の少なくとも一方を含む水系溶媒中にナノカーボン材料を含有することを特徴とする水系潤滑剤組成物。
【請求項２】
上記ナノカーボン材料がフラーレンである請求項１記載の水系潤滑剤組成物。
【請求項３】
上記フラーレンが水溶性のフラーレン誘導体又はフラーレン包接物である請求項２記載の水系潤滑剤組成物。
【請求項４】
水系潤滑油組成物１００質量％中、上記ナノカーボン材料の含有量が０．０１〜２０質量％である請求項１乃至３のいずれかに記載の水系潤滑剤組成物。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の水系潤滑剤組成物を希釈剤により希釈することにより得られ、水系潤滑剤組成物の希釈物１００質量％中、上記ナノカーボン材料の含有量が０．０１〜５質量％であることを特徴とする水系潤滑剤組成物。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の水系潤滑剤組成物又はその希釈物を用いて被加工材を加工することを特徴とする加工方法。
【請求項７】
上記水系潤滑剤組成物又はその希釈物は、上記被加工材の加工部位に液状で供給される請求項６記載の加工方法。
【公開番号】特開２００９−１７３８１４（Ｐ２００９−１７３８１４Ａ）
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１５５６９（Ｐ２００８−１５５６９）
【出願日】平成２０年１月２５日（２００８．１．２５）
【出願人】（０００１１５０８３）ユシロ化学工業株式会社 (69)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月２５日（２００８．１．２５）
【出願人】（０００１１５０８３）ユシロ化学工業株式会社 (69)
【Ｆターム（参考）】
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