(57)【要約】【課題】潤滑特性に優れる潤滑剤を提供すること。【解決手段】樹脂と、被覆炭素材料と、を含有する潤滑剤であって、被覆炭素材料は、グラフェン構造を有する炭素材料と、炭素材料の表面の少なくとも一部を被覆する環式化合物と、を備え、環式化合物は、フラン環及びジヒドロフラン環からなる群より選択されるヘテロ環を少なくとも１つ有する、潤滑剤。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂と、被覆炭素材料と、を含有する潤滑剤であって、
前記被覆炭素材料は、グラフェン構造を有する炭素材料と、前記炭素材料の表面の少なくとも一部を被覆する環式化合物と、を備え、
前記環式化合物は、フラン環及びジヒドロフラン環からなる群より選択されるヘテロ環を少なくとも１つ有する、潤滑剤。
【請求項２】
前記環式化合物は、下記一般式（１−１）又は（１−２）で表される構造を有する、請求項１に記載の潤滑剤。
【化１】
2018177934.tif 000021
【化２】
2018177934.tif 000022
［式中、Ｘ１及びＸ２は、それぞれ独立して、カルボニル基を有する１価の有機基、アルキル基又はハロゲノ基を示し、ｎ１及びｎ２は、それぞれ独立して、１〜４の整数を示す。］
【請求項３】
前記環式化合物は、前記ヘテロ環を２つ以上有する、請求項１に記載の潤滑剤。
【請求項４】
前記環式化合物は、下記一般式（４−１）、（４−２）又は（４−３）で表される構造を有する、請求項３に記載の潤滑剤。
【化３】
2018177934.tif 000023
【化４】
2018177934.tif 000024
【化５】
2018177934.tif 000025
【請求項５】
前記環式化合物の被覆量は、前記被覆炭素材料の全量基準で１質量％以上である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の潤滑剤。
【請求項６】
前記樹脂は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂及びフェノキシ樹脂からなる群より選択される少なくとも１種である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の潤滑剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潤滑剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
グラフェン、黒鉛（グラファイト）等の炭素材料は、強靭性、低摩擦性、化学的安定性、高熱伝導性、ガスバリア性等の特性において優れており、さまざまな用途で使用されている。炭素材料の中でも、グラファイトから一部の層を剥離した剥離グラファイト等のアスペクト比が高い炭素材料は、大きい表面積を有するため、樹脂、金属、無機材料等の他の材料に添加して複合化した場合に、少量の添加でも劇的な特性の向上が期待される。特に、炭素材料と他の材料との複合化により、炭素材料の特性を生かし、低摩擦性による摩擦係数の低減、耐摩耗性の向上、破断強度等の機械特性の向上、高熱伝導性、酸化抑制などが期待される。例えば、炭素材料は、樹脂と複合化して、潤滑剤として用いられる。この場合、炭素材料と樹脂とを複合化するためには、樹脂に対して十分な分散性を有する炭素材料が求められる。
【０００３】
一方、黒鉛は化学的安定性に優れるため、分散性向上を目的とした黒鉛の表面処理には大きなエネルギーを要する。例えば、黒鉛の分散性を向上させるために、超音波照射処理が用いられる。また、黒鉛（グラフェン）の分散性を向上させる技術手段として、例えば、硫酸、過マンガン酸塩（例えば、過マンガン酸カリウム）等の酸化剤により黒鉛を酸化して得られる酸化グラフェンを用いることが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１９９４３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、超音波照射処理では長時間の超音波照射が必要となる。一方、酸化グラフェンを得るためには、酸化処理に長時間の反応を必要とし、酸化反応後に還元処理等の更なるプロセスを経る必要があることに加えて、大量の廃液の処理が必要となる。
【０００６】
また、従来の黒鉛、剥離グラファイト等の炭素材料には、分散性安定性の点で未だ改善の余地がある。例えば、樹脂中に炭素材料を分散させた場合、炭素材料は、樹脂中で十分に分散できず、また、分散後に時間が経つと凝集してしまう。そのため、炭素材料を含む樹脂を、例えば均一かつ平滑にコーティングして潤滑剤を得ることは困難であった。この場合、炭素材料の潤滑剤としての特性を十分に発揮させることが困難となる。すなわち、樹脂中で炭素材料が凝集すると、摩擦係数を十分に低減することができない。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、潤滑特性に優れる潤滑剤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、樹脂と、被覆炭素材料と、を含有する潤滑剤であって、被覆炭素材料は、グラフェン構造を有する炭素材料と、炭素材料の表面の少なくとも一部を被覆する環式化合物と、を備え、環式化合物は、フラン環及びジヒドロフラン環からなる群より選択されるヘテロ環を少なくとも１つ有する、潤滑剤を提供する。
【０００９】
環式化合物は、下記一般式（１−１）又は（１−２）で表される構造を有していてよい。
【化１】
2018177934.tif 000002
【化２】
2018177934.tif 000003
［式中、Ｘ１及びＸ２は、それぞれ独立して、カルボニル基を有する１価の有機基、アルキル基又はハロゲノ基を示し、ｎ１及びｎ２は、それぞれ独立して、１〜４の整数を示す。］
【００１０】
環式化合物は、上記ヘテロ環を２つ以上有していてもよい。
【００１１】
環式化合物は、下記一般式（４−１）、（４−２）又は（４−３）で表される構造を有していてもよい。
【化３】
2018177934.tif 000004
【化４】
2018177934.tif 000005
【化５】
2018177934.tif 000006
【００１２】
環式化合物の被覆量は、被覆炭素材料の全量基準で１質量％以上であってよい。
【００１３】
樹脂は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂及びフェノキシ樹脂からなる群より選択される少なくとも１種であってよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、潤滑特性に優れる潤滑剤を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１６】
本実施形態に係る潤滑剤は、樹脂と、被覆炭素材料と、を含有する。
【００１７】
樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、フェノキシ樹脂又はこれら樹脂を構成するモノマーの共重合体が挙げられる。これらの樹脂は、１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。樹脂は、好ましくは、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂及びフェノキシ樹脂からなる群より選択される少なくとも１種である。
【００１８】
エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、水素添加したビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂、ジヒドロキシペンタジエン型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂等が挙げられる。これらのエポキシ樹脂は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００１９】
フェノール樹脂としては、フェノール、クレゾール、レゾルシン、カテコール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、フェニルフェノール、アミノフェノール等のフェノール化合物及び／又はα−ナフトール、β−ナフトール、ジヒドロキシナフタレン等のナフトール化合物とホルムアルデヒド、ベンズアルデヒド、サリチルアルデヒド等のアルデヒド基を有する化合物とを酸性触媒下で縮合又は共縮合させて得られるノボラック型フェノール樹脂、フェノール化合物及び／又はナフトール化合物とジメトキシパラキシレン又はビス（メトキシメチル）ビフェニルとから合成されるフェノール・アラルキル樹脂、ナフトール・アラルキル樹脂等のアラルキル型フェノール樹脂、フェノール・ノボラック構造とフェノール・アラルキル構造とがランダム、ブロック又は交互に繰り返された共重合型フェノール・アラルキル樹脂、パラキシリレン及び／又はメタキシリレン変性フェノール樹脂、メラミン変性フェノール樹脂、テルペン変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂、シクロペンタジエン変性フェノール樹脂、多環芳香環変性フェノール樹脂などが挙げられる。これらのフェノール樹脂は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２０】
アクリル樹脂としては、一分子中に一つ以上の（メタ）アクリル基を有するモノマーを重合して得られる化合物が挙げられる。当該モノマーとしては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ−ブチル（メタ）アクリレート、ブトキシエチル（メタ）アクリレート、イソアミル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ヘプチル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、ノニル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、ウンデシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、トリデシル（メタ）アクリレート、テトラデシル（メタ）アクリレート、ペンタデシル（メタ）アクリレート、ヘキサデシル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、ベヘニル（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、エトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、エトキシポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、モノ（２−（メタ）アクリロイロキシエチル）スクシネート等の脂肪族（メタ）アクリレート；シクロペンチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、シクロペンチル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、モノ（２−（メタ）アクリロイロキシエチル）テトラヒドロフタレート、モノ（２−（メタ）アクリロイロキシエチル）ヘキサヒドロフタレート等の脂環式（メタ）アクリレート；グリシジル（メタ）アクリレート、α−エチルグリシジル（メタ）アクリレート、α−プロピルグリシジル（メタ）アクリレート、α−ブチルグリシジル（メタ）アクリレート、２−メチルグリシジル（メタ）アクリレート、２−エチルグリシジル（メタ）アクリレート、２−プロピルグリシジル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシブチル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシヘプチル（メタ）アクリレート、α−エチル−６，７−エポキシヘプチル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル（メタ）アクリレート等のエチレン性不飽和基とエポキシ基とを有する化合物；（２−エチル−２−オキセタニル）メチル（メタ）アクリレート、（２−メチル−２−オキセタニル）メチル（メタ）アクリレート、２−（２−エチル−２−オキセタニル）エチル（メタ）アクリレート、２−（２−メチル−２−オキセタニル）エチル（メタ）アクリレート、３−（２−エチル−２−オキセタニル）プロピル（メタ）アクリレート、３−（２−メチル−２−オキセタニル）プロピル（メタ）アクリレート等のエチレン性不飽和基とオキセタニル基とを有する化合物；２−（メタ）アクリロイルオキシエチルイソシアネートなどのエチレン性不飽和基とイソシアネート基とを有する化合物；２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、３−クロロ−２−ヒドロキシプロピ���（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート等のエチレン性不飽和化合物が挙げられる。これらのモノマーは１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２１】
ポリイミド樹脂は、分子内にイミド結合を有する樹脂であり、例えば、酸無水物とジアミン化合物又はジイソシアナート化合物との反応により得られる化合物が挙げられる。
【００２２】
フェノキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂、ビスフェノールＦ型フェノキシ樹脂、ビスフェノールＳ型フェノキシ樹脂、ビフェニルＳ型フェノキシ樹脂、臭素化フェノキシ樹脂、リン含有フェノキシ樹脂、フルオレン骨格を導入したフェノキシ樹脂等が挙げられる。これらのフェノキシ樹脂は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２３】
本実施形態に係る樹脂組成物は、硬化促進剤を更に含有してもよい。硬化促進剤は、イミダゾール、トリフェニルホスフィン、又はこれらの化合物に側鎖を導入した誘導体等が挙げられる。硬化促進剤としては、より具体的には、２−フェニルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール等が挙げられる。これらの硬化促進剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２４】
硬化促進剤の含有量（添加量）は、例えば、樹脂組成物全量基準で、好ましくは０．０１質量％〜１０質量％であり、より好ましくは０．０５質量％〜８．０質量％であり、更に好ましくは０．１質量％〜５．０質量％である。
【００２５】
本実施形態に係る潤滑剤は、被覆炭素材料を含有する。この被覆炭素材料は、グラフェン構造を有する炭素材料（以下、単に「炭素材料」ともいう）と、炭素材料の表面の少なくとも一部を被覆する環式化合物と、を備える。
【００２６】
グラフェン構造を有する炭素材料は、複数の炭素原子がｓｐ２結合によって互いに連なって構成される平面状の層を１層又は複数層有する炭素材料である。グラフェン構造を有する炭素材料には、グラフェン及び黒鉛（グラファイト）が包含され、また、グラフェン又は黒鉛の誘導体（炭素以外の元素を含む誘導体）も包含される。黒鉛は、天然黒鉛及び人造黒鉛のいずれであってもよい。天然黒鉛としては、例えば、鱗片状黒鉛、塊状黒鉛、土状黒鉛等が挙げられる。グラフェンの誘導体としては、酸化グラフェンが挙げられる。黒鉛の誘導体としては、例えば、黒鉛の層間に硫酸等がインタカレートした膨張黒鉛が挙げられる。上記炭素材料は、市販品を用いることができる。
【００２７】
本明細書において「被覆」とは、表面が覆われている状態をいう。つまり、本実施形態の被覆炭素材料においては、炭素材料の表面の少なくとも一部が環式化合物で覆われている（炭素材料の表面の少なくとも一部は露出していない）。被覆炭素材料においては、環式化合物と炭素材料との分子間力等の物理的な相互作用により、炭素材料の表面が環式化合物で覆われていてもよく、環式化合物と炭素材料との間で化学的な結合を形成することにより、炭素材料の表面に環式化合物が固定化されて覆われていてもよい。ここで、炭素材料の表面には、炭素材料を形成する平面状の層における端部が含まれる。
【００２８】
炭素材料の平均粒径は、例えば５００μｍ以下であってよい。炭素材料の平均粒径は、走査型電子顕微鏡測定による測長機能を利用した方法、Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ  ＭＴ３０００（日機装株式会社製、製品名）等の一般的な粒径測定可能な測定装置を利用した方法などによって測定される。
【００２９】
環式化合物は、フラン環及びジヒドロフラン環からなる群より選択される少なくとも１つのヘテロ環を有する。環式化合物がフラン環を有する場合、環式化合物は、炭素材料との分子間力等の物理的な相互作用により、炭素材料の表面の少なくとも一部を被覆していてよい。環式化合物がジヒドロフラン環を有する場合、環式化合物は、ジヒドロフラン環の２位又は５位（酸素原子に結合する炭素原子）において、炭素材料との間で化学的な結合を形成することにより、炭素材料の表面の少なくとも一部を被覆していてよい。
【００３０】
環式化合物は、下記一般式（１−１）又は（１−２）で表される構造を１つ有していてよい。
【化６】
2018177934.tif 000007
【化７】
2018177934.tif 000008
【００３１】
式（１−１）中、Ｘ１及びＸ２は、それぞれ独立して、カルボニル基を有する１価の有機基、アルキル基又はハロゲノ基を示し、ｎ１及びｎ２は、それぞれ独立して、１〜４の整数を示す。
【００３２】
カルボニル基を有する１価の有機基は、例えば下記式（２−１）で表される基であってよい。
【化８】
2018177934.tif 000009
式中、Ｙ１は単結合又は連結基を示し、Ｙ２は、水素原子、ハロゲノ基又はアルキル基を示し、＊は結合手を示す。
【００３３】
Ｙ１で表される連結基は、硫黄原子等を含んでいてよく、例えば−Ｓ−であってよい。Ｙ２で表されるハロゲノ基は、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基、ヨード基等であってよく、好ましくはクロロ基である。Ｙ２で表されるアルキル基は、炭素数１〜１８のアルキル基であってよく、好ましくはメチル基である。
【００３４】
カルボニル基を有する１価の有機基は、好ましくは、下記式（２−２）又は（２−３）で表される基である。
【化９】
2018177934.tif 000010
式中、Ｙ３は水素原子又はハロゲノ基を示し、＊は結合手を示す。
【化１０】
2018177934.tif 000011
式中、Ｙ４はアルキル基を示し、＊は結合手を示す。
【００３５】
Ｙ３で表されるハロゲノ基は、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基、ヨード基等であってよく、好ましくはクロロ基である。Ｙ４で表されるアルキル基は、炭素数１〜１８のアルキル基であってよく、好ましくはメチル基である。
【００３６】
Ｘ１又はＸ２で表されるアルキル基は、炭素数１〜１８のアルキル基であってよく、好ましくはメチル基である。Ｘ１又はＸ２で表されるハロゲノ基は、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基、ヨード基等であってよく、好ましくは、クロロ基又はブロモ基である。
【００３７】
ｎ１及びｎ２は、それぞれ独立して、１〜４の整数であってよく、１〜３の整数であってよく、１〜２の整数であってよい。
【００３８】
式（１−１）においてＸ１が複数存在する場合、それらのＸ１は、互いに同一であっても異なっていてもよく、好ましくは互いに異なっている。同様に、式（１−２）においてＸ２が複数存在する場合、それらのＸ２は、互いに同一であっても異なっていてもよく、好ましくは互いに異なっている。
【００３９】
環式化合物が式（１−１）で表される構造を１つ有する場合、環式化合物は、炭素材料との分子間力等の物理的な相互作用により、炭素材料の表面の少なくとも一部を被覆していてよい。式（１−１）で表される構造を１つ有する環式化合物としては、例えば、フラン又はフラン誘導体が挙げられる。フラン誘導体としては、例えば、フルフラール、フルフリルアミン、５−メチル−２−フルアルデヒド、フルフリルメルカプタン、２−フロイルクロリド、２−メチルフラン、２−エチルフラン、２−メトキシフラン、２−フロニトリル、ジフルフリルエーテル、フルフリルアルコール、フラノール、ビス(２-メチル-３−フリル)ジスルフィド、ブロモフラン、フラン、キネチン（Ｎ−フルフリルアデニン）、５−（４−ブロモフェニル）−２−フルアルデヒド、３−アセチルチオ−２−メチルフランが挙げられる。
【００４０】
環式化合物が式（１−２）で表される構造を１つ有する場合、環式化合物は、式（１−２）におけるジヒドロフラン環の２位又は５位（酸素原子に結合する炭素原子）において、炭素材料との間で化学的な結合を形成することにより、炭素材料の表面の少なくとも一部を被覆していてよい。式（１−２）で表される構造を１つ有する環式化合物は、例えば、上記で例示した式（１−１）で表される構造を環式化合物と炭素材料との反応により生成するものであってよい。
【００４１】
環式化合物は、フラン環及びジヒドロフラン環からなる群より選択されるヘテロ環を２つ以上有していてもよい。環式化合物が上記ヘテロ環を２つ以上有する場合、例えば、下記一般式（３−１）、（３−２）又は（３−３）で表される構造を有していてよい。
【化１１】
2018177934.tif 000012
【化１２】
2018177934.tif 000013
【化１３】
2018177934.tif 000014
【００４２】
式中、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６、Ｘ７及びＸ８は、それぞれ独立して、アルキル基を示す。アルキル基は、炭素数１〜１８のアルキル基であってよく、好ましくはメチル基である。ｎ４、ｎ５、ｎ６、ｎ７及びｎ８は、それぞれ独立して、０〜３の整数を示し、０〜２の整数であってよく、０〜１の整数であってよい。Ｚ１、Ｚ２及びＺ３は、それぞれ独立して連結基を示す。連結基は、酸素原子、硫黄原子等を含んでいてよく、例えば、−ＣＨ２−Ｏ−ＣＨ２−、−Ｓ−Ｓ−等であってよい。
【００４３】
式（３−１）において、Ｘ３とＸ４とは互いに同一であっても異なっていてもよく、好ましくは互いに同一である。ｎ３とｎ４とは互いに同一であっても異なっていてもよく、好ましくは互いに同一である。式（３−２）において、Ｘ５とＸ６とは互いに同一であっても異なっていてもよく、好ましくは互いに同一である。ｎ５とｎ６とは互いに同一であっても異なっていてもよく、好ましくは互いに同一である。式（３−３）において、Ｘ７とＸ８とは互いに同一であっても異なっていてもよく、好ましくは互いに同一である。ｎ７とｎ８とは互いに同一であっても異なっていてもよく、好ましくは互いに同一である。
【００４４】
環式化合物が式（３−１）で表される構造を有する場合、環式化合物は、炭素材料との分子間力等の物理的な相互作用により、炭素材料の表面の少なくとも一部を被覆していてよい。環式化合物が式（３−２）で表される構造を有する場合、環式化合物は、式（３−２）におけるジヒドロフラン環の２位又は５位（酸素原子に結合する炭素原子）において、炭素材料との間で化学的な結合を形成することにより、炭素材料の表面の少なくとも一部を被覆していてよい。
【００４５】
環式化合物が式（３−３）で表される構造を有する場合、環式化合物は、式（３−３）における一方又は両方のジヒドロフラン環の２位又は５位（酸素原子に結合する炭素原子）において、炭素材料との間で化学的な結合を形成することにより、炭素材料の表面の少なくとも一部を被覆していてよい。環式化合物が式（３−３）で表される構造を有し、式（３−３）における一方のジヒドロフラン環の２位又は５位（酸素原子に結合する炭素原子）において、炭素材料との間で化学的な結合を形成している場合、他方のジヒドロフラン環の２位又は５位（酸素原子に結合する炭素原子）においては、式（３−３）で表される別の構造単位に結合していてもよい。すなわち、環式化合物は、式（３−３）で表される構造を構造単位とするオリゴマー又はポリマーであってよい。
【００４６】
環式化合物は、上記一般式（３−１）、（３−２）又は（３−３）で表される構造として、好ましくは、下記一般式（４−１）、（４−２）又は（４−３）で表される構造を有していてもよい。
【化１４】
2018177934.tif 000015
【化１５】
2018177934.tif 000016
【化１６】
2018177934.tif 000017
【００４７】
環式化合物としては、上記の環式化合物を一種単独で用いてもよく、二種以上を併用してもよい。
【００４８】
被覆炭素材料における環式化合物の被覆量は、被覆炭素材料の全量基準で、１質量％以上であってよく、８０質量％以下又は６０質量％以下であってよい。
【００４９】
環式化合物の被覆量は、下記式（５）により算出される。
環式化合物の被覆量（質量％）＝（Ｂ−Ａ）／Ｂ×１００      （５）
式中、Ａは、被覆炭素材料の６００℃における熱重量減少量を示す。Ｂは、被覆炭素材料の原料として用いた炭素材料の６００℃における熱重量減少量を示す。「６００℃における熱重量減少量」とは、４０℃で３０分間保持した後、昇温速度：１０℃／分、窒素雰囲気下、測定温度：４０〜８００℃の条件で行われる熱重量測定（ＴＧ）において、初期（４０℃）の質量に対する４０℃から６００℃までに減少（揮発）した質量の割合である。
【００５０】
被覆炭素材料は、例えば、以下の方法により製造することができる。まず、グラフェン構造を有する炭素材料を、環式化合物と、必要に応じて有機溶剤とを含有する分散媒に分散させた分散液を調製する。調製した分散液に対して、マイクロ波を照射し、その後、洗浄溶媒（例えば、アセトン）を用いて洗浄する。これにより、被覆炭素材料を得ることができる。
【００５１】
分散液中の環式化合物の割合は、炭素材料１質量部に対して、０．１質量部以上又は０．５質量部以上であってよく、５０質量部以下又は３０質量部以下であってよい。
【００５２】
マイクロ波照射の条件は、使用する有機溶剤及び環式化合物の種類及び沸点に応じて、適宜調整してよい。マイクロ照射時の圧力は、マイクロ波照射で用いる容器の耐圧性によって異なるが、大気圧以上であってよい。マイクロ波照射は、例えば、分散液の温度が１００℃以上又は１５０℃以上、かつ環式化合物の常圧における沸点未満となるように行われる。炭素材料と、環式化合物との反応がより進行しやすくなる観点から、マイクロ波照射時の分散液の温度は、高い方が望ましい。マイクロ波照射は、容器の耐圧性によるが、高圧力下、高温の条件で実施されてもよい。また、マイクロ波照射は、分散液の温度が上記の範囲に保持された状態で、例えば、０．１分間以上又は０．３分間以上行われてよく、３６０分間以下又は１８０分間以下行われてよい。マイクロ波を照射する際は、分散液の温度が上記の範囲に保持された状態で上記の時間を行うという処理を１回のみ実施してもよく、２回以上繰り返してもよい。
【００５３】
炭素材料の表面の少なくとも一部が環式化合物で被覆されていることは、例えば、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）等を用いた測定、ＮＭＲ測定、ＩＲ測定、熱重量−示差熱同時（ＴＧ−ＤＴＡ）測定などにより確認することができる。
【００５４】
本実施形態に係る樹脂組成物において、被覆炭素材料の含有量（添加量）は、樹脂１００質量部に対して、５質量部以上、又は１０質量部以上であってもよく、５０質量部以下、又は３０質量部以下であってもよい。
【００５５】
本実施形態に係る潤滑剤は、樹脂と、被覆炭素材料と、を含有するものであればよく、必要に応じて、環式化合物で被覆されていない炭素材料を更に含有するものであってもよい。
【００５６】
本実施形態に係る潤滑剤は、必要に応じて、その他の成分を更に含有してもよい。
【００５７】
潤滑剤は、例えば、被潤滑材にコーティングされた（被潤滑材上に形成された被膜の）状態で固体潤滑剤として用いられる。潤滑剤は、例えば、被覆炭素材料を樹脂に分散させた分散液を被潤滑材上にコーティングし、次いで、樹脂を硬化させることにより形成されてもよい。
【００５８】
上記分散液は、必要に応じて、有機溶剤を含有してもよい。有機溶剤としては、例えば、Ｎ−メチルピロリドン等のラクタム類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、γ-ブチロラクトン等のラクトン類が挙げられる。有機溶剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００５９】
潤滑剤が被潤滑材にコーティングされる場合、潤滑剤の厚みは、１０ｎｍ以上又は１００ｎｍ以上であってよく、また、５００μｍ以下であってよい。
【実施例】
【００６０】
以下、本発明について実施例をもとに説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【００６１】
（実施例１）
グラフェン構造を有する炭素材料である鱗片状黒鉛（青島田庄石墨製、鱗片状黒鉛、平均粒径２５μｍ）０．４ｇを、環式化合物であるジフルフリルエーテル（株式会社ワコーケミカル製）１０ｇ中に分散させ、分散液を得た。この分散液にマイクロ波を照射することにより、分散液の温度（処理温度）を１９０℃で３０分間保持した。その後、アセトンで洗浄し、被覆炭素材料を得た。得られた被覆炭素材料３０質量部をメチルエチルケトン中に十分に分散させた分散液と、ＰＫＨＣ（巴工業株式会社製、フェノキシ樹脂、固形分４０質量％）４８質量部と、ＹＬ−９８０（三菱化学株式会社製、ビスＡタイプ液状エポキシ樹脂、エポキシ当量：１８０〜１９０）４８質量部と、２Ｅ４ＭＺ（四国化成工業株式会社、イミダゾール系硬化促進剤、固形分２０質量％）５質量部とを十分に攪拌及び脱泡し、熱硬化性樹脂ワニスを得た。得られた熱硬化性樹脂ワニスを、乾燥後の厚みが１５〜３０μｍとなるように、アルミ基板上に塗工し、７０℃で１０分間乾燥させた。その後、１３０℃、１時間の条件で加熱して硬化させ、実施例１の潤滑剤を得た。
【００６２】
（実施例２）
炭素材料をＧＮＨ−ＸＺ（グラフェンプラットフォーム株式会社製、グラフェン粉末、平均粒径２．４μｍ）に変更したこと以外は、実施例１と同様にして、実施例２の潤滑剤を得た。
【００６３】
（実施例３）
マイクロ波照射により分散液の温度を１９０℃で１５分間保持したこと以外は、実施例１と同様にして、実施例３の潤滑剤を得た。
【００６４】
（比較例１〜２）
比較例１〜２では、それぞれ実施例１〜２における炭素材料を環式化合物で被覆せずにそのまま用いたこと以外は、実施例１と同様にして、比較例１〜２の各潤滑剤を得た。
【００６５】
（実施例４）
ビフェニルノボラック型エポキシ樹脂（日本化薬株式会社製、ＮＣ−３０００Ｈ）４４質量部と、アミノトリアジンクレゾールノボラック型フェノール樹脂（ＤＩＣ株式会社製、ＬＡ−３０１８）１１質量部と、アクリル樹脂（根上工業株式会社製、ＨＭ５−Ｍ５０Ｓ、ＭＩＢＫ溶液）４５質量部と、硬化促進剤である２−フェニルイミダゾール（ＪＳＲ株式会社製、Ｇ−８００９Ｌ）０．１質量部と、実施例１と同様にして得た被覆炭素材料３０質量部をメチルエチルケトン中に十分に分散させた分散液と、を十分に攪拌及び脱泡し、熱硬化性樹脂ワニスを得た。得られた熱硬化性樹脂ワニスを、乾燥後の厚みが１５〜３０μｍとなるように、アルミ基板上に塗工し、８０℃で２０分間乾燥させた。その後、１７０℃、９０分間の条件で加熱して、硬化させ、実施例４の潤滑剤を得た。
【００６６】
（実施例５）
炭素材料をＧＮＨ−ＸＺ（グラフェンプラットフォーム株式会社製，グラフェン粉末，平均粒径２．４μｍ）に変更したこと以外は、実施例４と同様にして実施例５の潤滑剤を得た。
【００６７】
（実施例６）
マイクロ波照射により分散液の温度を１９０℃で１５分間保持したこと以外は、実施例４と同様にして、実施例６の潤滑剤を得た。
【００６８】
（比較例３〜４）
比較例３〜４では、それぞれ実施例４〜５における炭素材料を環式化合物で被覆せずにそのまま用いたこと以外は、実施例４と同様にして、比較例３〜４の各潤滑剤を得た。
【００６９】
（実施例７）
まず、以下の手順によりポリアミドイミド樹脂を合成した。
環流冷却器を連結したコック付き２５ｍＬの水分定量受器、温度計、撹拌器を備えた１リットルのセパラブルフラスコに、反応性シリコーンオイル（信越化学工業株式会社製、ＫＦ８０１０、アミン当量４１５）４９．８ｇ（０．０６ｍｏｌ）、芳香族ジアミンとして２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン（ＢＡＰＰ）５７．５ｇ（０．１４ｍｏｌ）、無水トリメリット酸（ＴＭＡ）８０．７ｇ（０．４２ｍｏｌ）、非プロトン性極性溶媒としてＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）５６５ｇを仕込み、８０℃で、３０分間撹拌した。
【００７０】
次に、水と共沸可能な芳香族炭化水素としてトルエン１５０ｍＬを投入してから温度を上げ約１６０℃で２時間環流させた。水分定量受器に水が約３．６ｍＬ以上たまっていること、及び水の留出が見られなくなっていることを確認し、水分定量受器にたまっている留出液を除去しながら、約１９０℃まで温度を上げて、トルエンを除去した。その後、５０℃まで冷却し、芳香族ジイソシアネートとして４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）６５．１ｇ（０．２６ｍｏｌ）を投入し、１８０℃で２時間反応させた。再度、５０℃まで冷却し、トリメシン酸（１，３，５−ベンゼントリカルボン酸）４．２ｇ（０．０２ｍｏｌ）を投入し、１６０℃で１時間反応させた。反応終了後、ポリアミドイミド樹脂のＮＭＰ溶液を得た。ポリアミドイミド樹脂の数平均分子量は１８，８６０、ポリアミドイミド樹脂のＮＭＰ溶液における固形分濃度は２９質量％であった。
【００７１】
続いて、ポリアミドイミド樹脂のＮＭＰ溶液（樹脂固形分濃度２９質量％）９０質量部と、ビフェニルノボラック型エポキシ樹脂（日本化薬株式会社製、ＮＣ３０００Ｈ）１０質量部と、２Ｅ４ＭＺ（四国化成工業株式会社、イミダゾール系硬化促進剤、固形分２０質量％）０．１質量部と、実施例１と同様にして得た被覆炭素材料３０質量部をＮＭＰ中に十分に分散させた分散液と、を十分に攪拌、脱泡し、熱硬化性樹脂ワニスを得た。得られた熱硬化性樹脂ワニスを、乾燥後の厚みが１５〜３０μｍとなるように、アルミ基板上に塗工し、１４０℃で２０分間乾燥させた。その後、２３０℃、６０分間の条件で加熱して、硬化させ、実施例７の潤滑剤を得た。
【００７２】
（実施例８）
炭素材料をＧＮＨ−ＸＺ（グラフェンプラットフォーム株式会社製，グラフェン粉末，平均粒径２．４μｍ）に変更したこと以外は実施例７と同様にして、実施例８の潤滑剤を得た。
【００７３】
（実施例９）
マイクロ波照射により分散液の温度を１９０℃で１５分間保持したこと以外は、実施例７と同様にして、実施例９の潤滑剤を得た。
【００７４】
（実施例１０）
炭素材料をＲａｐ  ＧＯ  （ＴＱ−１１）（株式会社仁科マテリアル製，酸化グラフェン，平均粒径１５μｍ）に変更したこと以外は、実施例７と同様にして、実施例１０の潤滑剤を得た。
【００７５】
（比較例５〜６）
比較例５〜６では、それぞれ実施例７〜８における炭素材料を環式化合物で被覆せずにそのまま用いたこと以外は、実施例７と同様にして、比較例５〜６の各潤滑剤を得た。
【００７６】
（環式化合物の被覆量の評価）
実施例１〜１０における被覆炭素材料について、環式化合物の被覆量を、熱重量測定（ＴＧ）により評価した。環式化合物の被覆量は、下記式（５）により算出した。
環式化合物の被覆量（質量％）＝（Ｂ−Ａ）／Ｂ×１００      （５）
式中、Ａは、被覆炭素材料の６００℃における熱重量減少量を示す。Ｂは、被覆炭素材料の原料として用いた炭素材料の６００℃における熱重量減少量を示す。６００℃における熱重量減少量は、４０℃で３０分保持した後、昇温速度：１０℃／分、窒素雰囲気下、測定温度：４０〜８００℃の条件で行われる熱重量測定（ＴＧ）において、初期（４０℃）の質量に対する４０℃から６００℃までに減少（揮発）した質量の割合である。結果を表１〜３に示す。
【００７７】
（潤滑特性の評価）
得られた潤滑剤の潤滑特性（摩擦係数）は、ＪＩＳ  Ｋ  ７２１８適合の摩擦摩耗試験機（株式会社エー・アンド・デー製、ＥＦＭ−ＩＩＩ）を用い、チップオンディスク方式で評価した。チップとしては、サイズ４ｍｍ×４ｍｍの鋳鉄製のチップを用いた。測定は、荷重：３０Ｎ、速度：２ｍ／秒の条件で行った。摩擦係数の測定では、すべり距離１０００ｍの時点、又は閾値を０．５とし、摩擦係数が０．５を超えた時点で試験終了とした。摩擦係数のデータ取り込み間隔は０．０２／秒とした。
【００７８】
摩擦係数の評価基準は、各潤滑剤において、試験終了までに取り込んだ摩擦係数の全データの平均値が０．３以下の場合を「○」とし、０．３超えの場合を「×」とした。結果を表１〜３に示す。
【００７９】
【表１】
2018177934.tif 000018
【００８０】
【表２】
2018177934.tif 000019
【００８１】
【表３】
2018177934.tif 000020
【００８２】
表１〜３に示すとおり、グラフェン構造を有する炭素材料が環式化合物により被覆された被覆炭素材料を含有する実施例１〜１０の潤滑剤は、被覆炭素材料を含有しない比較例１〜６の潤滑剤と比べ、摩擦係数が低減した。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明の潤滑剤は、潤滑特性に優れているため、樹脂と、被覆炭素材料とを含有する潤滑剤を用いた種々の製品に好適に利用することができる。