特許 7129068 潤滑システムおよび潤滑システム用液剤セット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-08-24

(45)【発行日】2022-09-01

(54)【発明の名称】潤滑システムおよび潤滑システム用液剤セット

(51)【国際特許分類】

   C10M 173/02 20060101AFI20220825BHJP

   C10M 125/02 20060101ALN20220825BHJP

   C10N 30/06 20060101ALN20220825BHJP

   C10N 40/02 20060101ALN20220825BHJP

   C10N 80/00 20060101ALN20220825BHJP

【ＦＩ】

C10M173/02

C10M125/02

C10N30:06

C10N40:02

C10N80:00

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2019552708

(86)(22)【出願日】2018-10-25

(86)【国際出願番号】 JP2018039647

(87)【国際公開番号】W WO2019093142

(87)【国際公開日】2019-05-16

【審査請求日】2021-08-16

(31)【優先権主張番号】P 2017216443

(32)【優先日】2017-11-09

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000002901

【氏名又は名称】株式会社ダイセル

(73)【特許権者】

【識別番号】504157024

【氏名又は名称】国立大学法人東北大学

(74)【代理人】

【識別番号】110002239

【氏名又は名称】弁理士法人Ｇ－ｃｈｅｍｉｃａｌ

(72)【発明者】

【氏名】木本 訓弘

(72)【発明者】

【氏名】後藤 友尋

(72)【発明者】

【氏名】足立 幸志

(72)【発明者】

【氏名】高橋 翼

【審査官】中野 孝一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－２５５６８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／１６３３８９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２０１３－５３８２７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第３９３６７２４（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特開平０９－２５１１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第５６１４４７７（ＵＳ，Ａ）

【文献】MOCHALIN, Vadym N. et al.，The properties and applications of nanodiamonds，Nature Nanotechnology [Online]，2011年12月18日，pp.1-13，[retrieved on 2018.12.26][retrieved from the Internet: <URL: http:// www.nature.com/naturenanotechnology><DOI: 10.1038/NNANO.2011.209>]

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ１０Ｍ１０１／００－１７７／００

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

相対的に高濃度のナノダイヤモンド粒子を含有する初期なじみ剤を使用して低摩擦化されたＤＬＣ摺動面の潤滑に、相対的に低濃度のナノダイヤモンド粒子を含有する潤滑剤を使用する、潤滑システム。

【請求項2】

前記初期なじみ剤のナノダイヤモンド粒子濃度は、０．０１～２質量％である、請求項１に記載の潤滑システム。

【請求項3】

前記潤滑剤のナノダイヤモンド粒子濃度は、０．００１質量％以下である、請求項１または２に記載の潤滑システム。

【請求項4】

下記摩擦試験で測定されるＤＬＣ摺動面の摩擦係数は０．０５以下であり、且つ、下記摩擦試験後に下記摩耗量算出方法により求められるボール摩耗体積は１．０×１０^-4ｍｍ³以下である、請求項１から３のいずれか一つに記載の潤滑システム。
摩擦試験：まず、厚さ３μｍのＤＬＣ膜がなすＤＬＣ摺動面を表面に有する直径３０ｍｍおよび厚さ４ｍｍのディスクと、厚さ３μｍのＤＬＣ膜がなすＤＬＣ摺動面を表面に有する直径８ｍｍのボールとが取り付けられた、ボールオンディスク型の滑り摩擦試験機を使用して、前記ディスクのＤＬＣ摺動面に対し、１ｍＬの前記初期なじみ剤を滴下したうえで前記ボールを１０Ｎの荷重で当接させつつディスク周方向に相対的に１０ｍｍ／ｓの速度で１０ｍ滑動させ、滑り距離０～１０ｍの当該滑動中、前記ディスクおよび前記ボールのＤＬＣ摺動面間の摩擦係数を測定する。次に、前記ディスクおよび前記ボールを、前記滑り摩擦試験機から取り外し、超音波洗浄する。次に、洗浄後のディスクおよびボールが取り付けられた前記滑り摩擦試験機を使用して、前記ディスクのＤＬＣ摺動面に対し、１ｍＬの前記潤滑剤を滴下したうえで前記ボールを１０Ｎの荷重で当接させつつディスク周方向に相対的に１０ｍｍ／ｓの速度で更に９０ｍ滑動させ、滑り距離１０～１００ｍの当該滑動中、前記ディスクおよび前記ボールのＤＬＣ摺動面間の摩擦係数を測定する。
摩耗量算出方法：前記摩擦試験を経た前記ボールに形成されている円形状摩耗痕を共焦点顕微鏡を使用して観察し、当該観察像から、前記円形状摩耗痕について一様に滑らかな平面であると仮定したうえで直径ｒ（ｍｍ）を求める。そして、下記の式（１）および式（２）によりボール摩耗体積Ｖ（ｍｍ³）を算出する。式（１）におけるｈは、前記円形状摩耗痕の球冠の高さ（ｍｍ）であり、下記式（２）より求められる。式（２）におけるＲは、前記ボールの半径であって４（ｍｍ）である。

【数1】

【請求項5】

前記ナノダイヤモンド粒子は、爆轟法ナノダイヤモンド粒子の酸素酸化処理物である、請求項１から４のいずれか一つに記載の潤滑システム。

【請求項6】

前記ナノダイヤモンド粒子のゼータ電位はネガティブである、請求項１から５のいずれか一つに記載の潤滑システム。

【請求項7】

前記ナノダイヤモンド粒子のＦＴ－ＩＲにおけるＣ＝Ｏ伸縮振動に帰属されるピーク位置が１７５０ｃｍ^-1以上である、請求項１から６のいずれか一つに記載の潤滑システム。

【請求項8】

前記ナノダイヤモンド粒子は、爆轟法ナノダイヤモンド粒子の水素還元処理物である、請求項１から４のいずれか一つに記載の潤滑システム。

【請求項9】

前記ナノダイヤモンド粒子のゼータ電位はポジティブである、請求項１から４、および８のいずれか一つに記載の潤滑システム。

【請求項10】

前記ナノダイヤモンド粒子のＦＴ－ＩＲにおけるＣ＝Ｏ伸縮振動に帰属されるピーク位置が１７５０ｃｍ^-1未満である、請求項１から４、８および９のいずれか一つに記載の潤滑システム。

【請求項11】

前記初期なじみ剤および前記潤滑剤における潤滑基剤は水である、請求項１から１０のいずれか一つに記載の潤滑システム。

【請求項12】

濃度０．０１～２質量％のナノダイヤモンド粒子を含有する初期なじみ剤と、
濃度０．００１質量％以下のナノダイヤモンド粒子を含有する潤滑剤とを備える、潤滑システム用液剤セット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、潤滑システムおよび潤滑システム用液剤セットに関する。本願は、２０１７年１１月９日付の日本出願である特願２０１７－２１６４４３号に基づく優先権を主張し、これら出願に記載されている全ての内容を援用するものである。

【背景技術】

【0002】

硬質炭素（ダイヤモンドライクカーボン；ＤＬＣ）膜は、高硬度および化学安定性を有することから、摺動部材の表面（摺動面）への応用が期待されている。このようにＤＬＣ膜を摺動面に用いることについては、例えば下記の特許文献１に記載されている。

【0003】

ＤＬＣ膜は、化学的に安定、かつ高硬度であるが、低摩擦および低摩耗である面を形成するには不利な材料であった。ＤＬＣ膜を用いた摺動面において、低摩擦および低摩耗である面を形成し、摩擦および摩耗を長時間低減するための技術が求められている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１２－２４６５４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、以上のような事情のもとで考え出されたものであり、ＤＬＣ摺動面において低摩擦および低摩耗を実現するのに適した潤滑システム、および潤滑システム用液剤セットを、提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１の側面によると潤滑システムが提供される。この潤滑システムは、相対的に高濃度のナノダイヤモンド粒子（以下、「ＮＤ粒子」と称する場合がある）を含有する初期なじみ剤を使用して低摩擦化されたダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）摺動面の潤滑に、相対的に低濃度のナノダイヤモンド粒子を含有する潤滑剤を使用するものである。

【0007】

本発明者らの知見によると、ＤＬＣ摺動面の潤滑用液剤として水（純粋）を用いる場合、ＤＬＣ摺動面の摩擦係数に有意な低下の見られる、いわゆる初期なじみ期間およびその後の期間を通して当該摺動面の摩耗は抑制される傾向にあるものの、前記のような初期なじみ期間を経た後の摺動面摩擦係数は次第に上昇する傾向にある。一方、ＤＬＣ摺動面の潤滑用液剤として比較的に高濃度のＮＤ粒子水分散液を用いる場合、ＤＬＣ摺動面の摩擦係数に有意な低下の見られる初期なじみ期間の後において、摺動面摩擦係数の上昇は抑制される傾向にあるものの、当該摺動面の摩耗は進行する傾向にある。バルクダイヤモンドがそうであるように高硬度であるＮＤ粒子のＤＬＣ摺動面への接触頻度が高いほど、摩耗は進行しやすい。

【0008】

これらとは異なり、本発明の第１の側面に係る上述潤滑システムでは、ＤＬＣ摺動面の潤滑用液剤として、ＮＤ粒子濃度が相対的に高い初期なじみ剤を先ずは使用して、ＤＬＣ摺動面の低摩擦化が図られる（初期なじみ期間）。そのうえで、ＤＬＣ摺動面の潤滑用液剤として、ＮＤ粒子濃度が相対的に低い潤滑剤を使用し、これによってＤＬＣ摺動面の潤滑系が成立・維持される。上記初期なじみ剤の使用期間中には、炭素原子が表面に配列しているＤＬＣ摺動面に対し、同じく炭素原子が表面に配列し且つ相対的に高濃度で存在しているＮＤ粒子と水とが重畳的に作用する系でのトライボ化学反応により、ＤＬＣ摺動面の濡れ性向上や平滑化が早期に進行するものと考えられ、ＤＬＣ摺動面が早期に低摩擦化する傾向にあるという知見を本発明者らは得ている。初期なじみ期間を経た後の上記潤滑剤の使用期間中には、潤滑剤中のＮＤ粒子が相対的に低濃度であるために当該ＮＤ粒子によるＤＬＣ摺動面への物理的アタックが減じられつつ、水と相対的に低濃度のＮＤ粒子とがＤＬＣ摺動面に対して重畳的に作用する系でのトライボ化学反応によってＤＬＣ摺動面の濡れ性や平滑性が維持されるものと考えられ、ＤＬＣ摺動面の摩耗が抑制されつつ低摩擦性が維持される傾向にあるという知見を本発明者らは得ている。以上の知見については、例えば後記の実施例および比較例をもって示すとおりである。

【0009】

以上のように、本発明の第１の側面に係る潤滑システムは、ＤＬＣ摺動面において低摩擦および低摩耗を実現するのに適するのである。

【0010】

本発明は、初期なじみ剤のＮＤ粒子濃度が、０．０１～２質量％であることが好ましい。当該構成は、ＤＬＣ摺動面におけるＮＤ粒子が存在する系でのトライボ化学反応によって、平滑性と濡れ性とを兼ね備えた面を早期に形成するのに適する。

【0011】

本発明は、潤滑剤のＮＤ粒子濃度が、０．００１質量％以下であることが好ましい。当該構成は、初期なじみ剤により形成したＤＬＣ摺動面における平滑性と濡れ性を維持し、摺動面における摩擦および摩耗を低減するのに適する。

【0012】

本発明は、下記摩擦試験で測定される摺動面の摩擦係数は０．０５以下であり、且つ前記摩擦試験後の下記摩耗量算出方法により求めるボール摩耗体積は１．０×１０^-4ｍｍ³以下であることが好ましい。
摩擦試験：まず、厚さ３μｍのＤＬＣ膜がなすＤＬＣ摺動面を表面に有する直径３０ｍｍおよび厚さ４ｍｍのディスクと、厚さ３μｍのＤＬＣ膜がなすＤＬＣ摺動面を表面に有する直径８ｍｍのボールとが取り付けられた、ボールオンディスク型の滑り摩擦試験機を使用して、ディスクのＤＬＣ摺動面に対し、１ｍＬの前記初期なじみ剤を滴下したうえでボールを１０Ｎの荷重で当接させつつディスク周方向に相対的に１０ｍｍ／ｓの速度で１０ｍ滑動させ、滑り距離０～１０ｍの当該滑動中、ディスクおよびボールのＤＬＣ摺動面間の摩擦係数を測定する。次に、ディスクおよびボールを、滑り摩擦試験機から取り外し、超音波洗浄する。洗浄後、ボールに付着したナノダイヤモンドを除去するためにアセトンを用いてボールを拭いてもよい。次に、ディスクおよびボールが取り付けられた滑り摩擦試験機を使用して、ディスクのＤＬＣ摺動面に対し、１ｍＬの潤滑剤を滴下したうえで前記ボールを１０Ｎの荷重で当接させつつディスク周方向に相対的に１０ｍｍ／ｓの速度で更に９０ｍ滑動させ、滑り距離１０～１００ｍの当該滑動中、ディスクおよびボールのＤＬＣ摺動面間の摩擦係数を測定する。
摩耗量算出方法：前記摩擦試験を経た前記ボールに形成されている円形状摩耗痕を共焦点顕微鏡を使用して観察し、当該観察像から、前記円形状摩耗痕について一様に滑らかな平面であると仮定したうえで直径ｒ（ｍｍ）を求める。そして、下記の式（１）および式（２）によりボール摩耗体積Ｖ（ｍｍ³）を算出する。式（１）におけるｈは、前記円形状摩耗痕の球冠の高さ（ｍｍ）であり、下記式（２）より求められる。式（２）におけるＲは、前記ボールの半径であって４（ｍｍ）である。

【数1】

【0013】

本発明は、ＮＤ粒子が爆轟法ナノダイヤモンド粒子の酸素酸化処理物であってもよい。爆轟法によると、一次粒子の粒径が１０ｎｍ以下のＮＤを適切に生じさせることが可能である。

【0014】

本発明は、ＮＤのゼータ電位がネガティブであってもよい。

【0015】

本発明は、ＮＤ粒子のＦＴ－ＩＲにおけるＣ＝Ｏ伸縮振動に帰属されるピーク位置が１７５０ｃｍ^-1以上であってもよい。

【0016】

本発明は、ＮＤ粒子が爆轟法ナノダイヤモンド粒子の水素還元処理物であってもよい。爆轟法によると、一次粒子の粒径が１０ｎｍ以下のＮＤを適切に生じさせることが可能である。

【0017】

本発明は、ＮＤのゼータ電位がポジティブであってもよい。

【0018】

本発明は、ＮＤ粒子のＦＴ－ＩＲにおけるＣ＝Ｏ伸縮振動に帰属されるピーク位置が１７５０ｃｍ^-1未満であってもよい。

【0019】

本発明は、初期なじみ剤および潤滑剤における潤滑基剤が水であることが好ましい。

【0020】

本発明の第２の側面によると潤滑システム用液剤セットが提供される。この潤滑システム用液剤セットは、濃度０．０１～２質量％のナノダイヤモンド粒子を含有する初期なじみ剤と、濃度０．００１質量％以下のナノダイヤモンド粒子を含有する潤滑剤とを備える。第２の側面による潤滑システム用液剤セットは、第１の側面による潤滑システムに使用することができる。当該潤滑システム用液剤セットを用いることは、ＤＬＣ摺動面において、低摩擦面を早期に形成し、当該低摩擦面を維持でき、摺動面における摩耗を低減するのに適する。つまり、潤滑システム用液剤セットは、ＤＬＣ摺動面において、低摩擦および低摩耗を実現するのに適する。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の一の実施形態に係るＮＤ分散液の製造方法の一例の工程図である。

【図2】比較例１の摩擦試験による、滑り距離と摩擦係数の関係を示すグラフである。

【図3】実施例１の摩擦試験による、滑り距離と摩擦係数の関係を示すグラフである。

【図4】実施例１および比較例１の摩擦試験による、滑り距離と摩耗量の関係を示すグラフである。

【図5】実施例で製造したＮＤ粒子のＦＴ－ＩＲスペクトルである。

【発明を実施するための形態】

【0022】

本発明の潤滑システムは、相対的に高濃度のＮＤ粒子を含有する初期なじみ剤を使用して低摩擦化されたＤＬＣ摺動面の潤滑に、相対的に低濃度のＮＤ粒子を含有する潤滑剤を使用する。本発明の潤滑システム用液剤セットは、当該潤滑システムに用いるものであり、上記の初期なじみ剤と潤滑剤とを備える。摺動面は、例えば、機械における軸と軸受け部の接触面のように、相対的な動きによりこすれながら滑り合う面を意味する。

【0023】

初期なじみ剤は、ＮＤ粒子が潤滑基剤に分散した溶液（分散液）である。初期なじみ剤のＮＤ粒子濃度は、例えば０．０１～２質量％、好ましくは０．０３～１．０質量％、より好ましくは０．０５～０．８質量％、より好ましくは０．０７～０．６質量％、より好ましくは０．０８～０．４質量％である。初期なじみ剤のＮＤ粒子濃度が上記範囲であると、ＤＬＣ摺動面におけるＮＤ粒子が存在する系でのトライボ化学反応によって、平滑性と濡れ性とを兼ね備えた面を早期に形成するのに適する。

【0024】

潤滑剤は、ＮＤ粒子が潤滑基剤に分散した溶液（分散液）である。潤滑剤のＮＤ粒子濃度は、例えば０．００１質量％以下（１．０×１０^-5～１．０×１０^-3質量％）、好ましくは３．０×１０^-5～５．０×１０^-4質量％、より好ましくは５．０×１０^-5～３．０×１０^-4質量％、より好ましくは８．０×１０^-5～２．０×１０^-4質量％である。潤滑剤のＮＤ粒子濃度が上記範囲であると、初期なじみ剤により形成したＤＬＣ摺動面における平滑性と濡れ性を維持し、摺動面における摩擦および摩耗を低減するのに適する。

【0025】

初期なじみ剤および潤滑剤に含有されるＮＤ粒子は、一次粒子として、初期なじみ剤および潤滑剤中にて互いに離隔して分散している。ＮＤ一次粒子の粒径は、例えば１０ｎｍ以下である。ＮＤの一次粒子の粒径の下限は、例えば１ｎｍである。ＮＤ一次粒子の粒径Ｄ５０（メディアン径）は、例えば１０ｎｍ以下、好ましくは９ｎｍ以下、より好ましくは８ｎｍ以下、より好ましくは７ｎｍ以下、より好ましくは６ｎｍ以下である。ＮＤ一次粒子の粒径Ｄ５０は、例えば動的光散乱法によって測定することが可能である。

【0026】

ＮＤ粒子は、好ましくは、爆轟法ＮＤ粒子（爆轟法によって生成したＮＤ粒子）である。爆轟法によると、一次粒子の粒径が１０ｎｍ以下のＮＤを適切に生じさせることが可能である。

【0027】

ＮＤ粒子は、爆轟法ＮＤ粒子の酸素酸化処理物であってもよい。当該酸素酸化処理物の場合、ＮＤ粒子のＦＴ－ＩＲにおけるＣ＝Ｏ伸縮振動に帰属されるピーク位置が１７５０ｃｍ^-1以上となる傾向があり、このときのＮＤ粒子のゼータ電位はネガティブとなる傾向がある。爆轟法ＮＤ粒子の酸素酸化処理については、後記の製造過程における酸素酸化工程に記載のとおりである。

【0028】

また、ＮＤ粒子は、爆轟法ＮＤ粒子の水素還元処理物であってもよい。当該水素還元処理物である場合、ＮＤ粒子のＦＴ－ＩＲにおけるＣ＝Ｏ伸縮振動に帰属されるピーク位置が１７５０ｃｍ^-1未満となる傾向があり、このときのＮＤ粒子のゼータ電位はポジティブとなる傾向がある。爆轟法ＮＤ粒子の水素還元処理については、後記の製造過程における水素還元処理工程に記載のとおりである。

【0029】

ＮＤ粒子のいわゆるゼータ電位がネガティブの場合の値は、例えば－６０～－３０ｍＶである。例えば、製造過程において、後記のように酸素酸化処理の温度条件を比較的に高温（例えば４００～４５０℃）とすることで、ＮＤ粒子についてネガティブのゼータ電位とすることができる。また、ゼータ電位がポジティブの場合の値は、例えば３０～６０ｍＶである。例えば、製造過程において、後記のように酸素酸化工程の後に水素還元処理工程を行うことで、ＮＤ粒子についてポジティブのゼータ電位とすることができる。

【0030】

初期なじみ剤および潤滑剤は、後記の方法で得られたＮＤ分散液と、潤滑基剤などの所望の成分とを混合することで製造することができる。上記ＮＤ分散液は、例えば、下記の生成工程Ｓ１と、精製工程Ｓ２と、酸素酸化工程Ｓ３と、解砕工程Ｓ４とを含む過程を経て作製することができる。

【0031】

生成工程Ｓ１では、例えば爆轟法によって、ナノダイヤモンドを生じさせる。具体的には、まず、成形された爆薬に電気雷管が装着されたものを爆轟用の耐圧性容器の内部に設置し、容器内において所定の気体と使用爆薬とが共存する状態で、容器を密閉する。容器は例えば鉄製で、容器の容積は、例えば０.５～４０ｍ³である。爆薬としては、トリニトロトルエン（ＴＮＴ）とシクロトリメチレントリニトロアミンすなわちヘキソーゲン（ＲＤＸ）との混合物を使用することができる。ＴＮＴとＲＤＸの質量比（ＴＮＴ／ＲＤＸ）は、例えば４０／６０～６０／４０の範囲とされる。爆薬の使用量は、例えば０.０５～２.０ｋｇである。使用爆薬とともに容器内に密閉される上記の気体は、大気組成を有してもよいし、不活性ガスであってもよい。一次粒子表面の官能基量の少ないナノダイヤモンドを生じさせるという観点からは、使用爆薬とともに容器内に密閉される上記気体は、不活性ガスであるのが好ましい。すなわち、一次粒子表面の官能基量の少ないナノダイヤモンドを生じさせるという観点からは、ナノダイヤモンドを生じさせるための爆轟法は不活性ガス雰囲気下で行われるのが好ましい。当該不活性ガスとしては、例えば、窒素、アルゴン、二酸化炭素、およびヘリウムから選択される少なくとも一つを用いることができる。

【0032】

生成工程Ｓ１では、次に、電気雷管を起爆させ、容器内で爆薬を爆轟させる。爆轟とは、化学反応に伴う爆発のうち反応の生じる火炎面が音速を超えた高速で移動するものをいう。爆轟の際、使用爆薬が部分的に不完全燃焼を起こして遊離した炭素を原料として、爆発で生じた衝撃波の圧力とエネルギーの作用によってナノダイヤモンドが生成する。爆轟法によると、上述のように、一次粒子の粒径が１０ｎｍ以下のナノダイヤモンドを適切に生じさせることが可能である。ナノダイヤモンドは、爆轟法により得られる生成物にて先ずは、隣接する一次粒子ないし結晶子の間がファンデルワールス力の作用に加えて結晶面間クーロン相互作用が寄与して非常に強固に集成し、凝着体をなす。

【0033】

生成工程Ｓ１では、次に、室温での例えば２４時間の放置により、容器およびその内部を降温させる。この放冷の後、ナノダイヤモンド粗生成物を回収する。例えば、容器の内壁に付着しているナノダイヤモンド粗生成物（上述のようにして生成したナノダイヤモンドの凝着体と煤を含む）をヘラで掻き取る作業によって、ナノダイヤモンド粗生成物を回収することができる。以上のような爆轟法によって、ナノダイヤモンド粒子の粗生成物を得ることができる。また、以上のような生成工程Ｓ１を必要回数行うことによって、所望量のナノダイヤモンド粗生成物を取得することが可能である。

【0034】

精製工程Ｓ２は、本実施形態では、原料たるナノダイヤモンド粗生成物に例えば水溶媒中で強酸を作用させる酸処理を含む。爆轟法で得られるナノダイヤモンド粗生成物には金属酸化物が含まれやすいところ、この金属酸化物は、爆轟法に使用される容器等に由来するＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ等の酸化物である。例えば水溶媒中で所定の強酸を作用させることにより、ナノダイヤモンド粗生成物から金属酸化物を溶解・除去することができる（酸処理）。この酸処理に用いられる強酸としては、鉱酸が好ましく、例えば、塩酸、フッ化水素酸、硫酸、硝酸、および王水が挙げられる。酸処理では、一種類の強酸を用いてもよいし、二種類以上の強酸を用いてもよい。酸処理で使用される強酸の濃度は例えば１～５０質量％である。酸処理温度は例えば７０～１５０℃である。酸処理時間は例えば０.１～２４時間である。また、酸処理は、減圧下、常圧下、または加圧下で行うことが可能である。このような酸処理の後、例えばデカンテーションにより、固形分（ナノダイヤモンド凝着体を含む）の水洗を行う。沈殿液のｐＨが例えば２～３に至るまで、デカンテーションによる当該固形分の水洗を反復して行うのが好ましい。爆轟法で得られるナノダイヤモンド粗生成物における金属酸化物の含有量が少ない場合には、以上のような酸処理を省略してもよい。

【0035】

精製工程Ｓ２は、本実施形態では、酸化剤を用いてナノダイヤモンド粗生成物（精製終了前のナノダイヤモンド凝着体）からグラファイトやアモルファス炭素等の非ダイヤモンド炭素を除去するための溶液酸化処理を含む。爆轟法で得られるナノダイヤモンド粗生成物にはグラファイト（黒鉛）やアモルファス炭素等の非ダイヤモンド炭素が含まれているところ、この非ダイヤモンド炭素は、使用爆薬が部分的に不完全燃焼を起こして遊離した炭素のうちナノダイヤモンド結晶を形成しなかった炭素に由来する。例えば上記の酸処理を経た後に、水溶媒中で所定の酸化剤などを作用させることにより、ナノダイヤモンド粗生成物から非ダイヤモンド炭素を除去することができる（溶液酸化処理）。この溶液酸化処理に用いられる酸化剤としては、例えば、クロム酸、無水クロム酸、二クロム酸、過マンガン酸、過塩素酸、及びこれらの塩、硝酸、並びに混酸（硫酸と硝酸の混合物）が挙げられる。溶液酸化処理では、一種類の酸化剤を用いてもよいし、二種類以上の酸化剤を用いてもよい。溶液酸化処理で使用される酸化剤の濃度は、例えば３～５０質量％である。溶液酸化処理における酸化剤の使用量は、溶液酸化処理に付されるナノダイヤモンド粗生成物１００質量部に対して例えば３００～２０００質量部である。溶液酸化処理温度は例えば５０～２５０℃である。溶液酸化処理時間は、例えば１～７２時間である。溶液酸化処理は、減圧下、常圧下、または加圧下で行うことが可能である。このような溶液酸化処理の後、例えばデカンテーションにより、固形分（ナノダイヤモンド凝着体を含む）の水洗を行う。水洗当初の上澄み液は着色しているところ、上澄み液が目視で透明になるまで、デカンテーションによる当該固形分の水洗を反復して行うのが好ましい。

【0036】

本処理を経たナノダイヤモンド含有溶液から、例えばデカンテーションによって上澄みが除かれた後、残留画分について乾燥処理に付して乾燥粉体を得る。乾燥処理の手法としては、例えば、噴霧乾燥装置を使用して行う噴霧乾燥や、エバポレーターを使用して行う蒸発乾固が挙げられる。

【0037】

次の酸素酸化工程Ｓ３では、精製工程Ｓ２を経たナノダイヤモンドの粉体について、ガス雰囲気炉を使用して、酸素を含有する所定組成のガス雰囲気下にて加熱する。具体的には、ガス雰囲気炉内にナノダイヤモンド粉体が配され、当該炉に対して酸素含有ガスが供給ないし通流され、加熱温度として設定された温度条件まで当該炉内が昇温されて、酸素酸化処理が実施される。この酸素酸化処理の温度条件は、例えば２５０～５００℃である。作製されるＮＤ分散液に含まれるＮＤ粒子について、ネガティブのゼータ電位を実現するためには、この酸素酸化処理の温度条件は、比較的に高温であるのが好ましく、例えば４００～４５０℃である。また、本実施形態で用いられる酸素含有ガスは、酸素に加えて不活性ガスを含有する混合ガスである。不活性ガスとしては、例えば、窒素、アルゴン、二酸化炭素、およびヘリウムが挙げられる。当該混合ガスの酸素濃度は、例えば１～３５体積％である。

【0038】

作製されるＮＤ分散液に含まれるＮＤ粒子についてポジティブのゼータ電位を実現するためには、好ましくは、上述の酸素酸化工程Ｓ３の後に水素還元処理工程Ｓ３’を行う。水素還元処理工程Ｓ３’では、酸素酸化工程Ｓ３を経たナノダイヤモンドの粉体について、ガス雰囲気炉を使用して、水素を含有する所定組成のガス雰囲気下にて加熱する。具体的には、ナノダイヤモンド粉体が内部に配されているガス雰囲気炉に対して水素含有ガスが供給ないし通流され、加熱温度として設定された温度条件まで当該炉内が昇温されて、水素還元処理が実施される。この水素還元処理の温度条件は、例えば４００～８００℃である。また、本実施形態で用いられる水素含有ガスは、水素に加えて不活性ガスを含有する混合ガスである。不活性ガスとしては、例えば、窒素、アルゴン、二酸化炭素、およびヘリウムが挙げられる。当該混合ガスの水素濃度は、例えば１～５０体積％である。作製されるＮＤ分散液に含まれるＮＤ粒子について、ネガティブのゼータ電位を実現するためには、このような水素還元処理工程を行わずに下記の解砕工程Ｓ４を行ってもよい。

【0039】

以上のような一連の過程を経て精製等された後であっても、爆轟法ナノダイヤモンドは、凝着体（二次粒子）の形態をとる場合があり、更に凝着体から一次粒子を分離させるために、次に解砕工程Ｓ４が行われる。具体的には、まず、酸素酸化工程Ｓ３またはその後の水素還元処理工程Ｓ３’を経たナノダイヤモンドを純水に懸濁し、ナノダイヤモンドを含有するスラリーが調製される。スラリーの調製にあたっては、比較的に大きな集成体をナノダイヤモンド懸濁液から除去するために遠心分離処理を行ってもよいし、ナノダイヤモンド懸濁液に超音波処理を施してもよい。そして、当該スラリーが湿式の解砕処理に付される。解砕処理は、例えば、高剪断ミキサー、ハイシアーミキサー、ホモミキサー、ボールミル、ビーズミル、高圧ホモジナイザー、超音波ホモジナイザー、またはコロイドミルを使用して行うことができる。これらを組み合わせて解砕処理を実施してもよい。効率性の観点からはビーズミルを使用するのが好ましい。

【0040】

粉砕装置ないし分散機たるビーズミルは、例えば、円筒形状のミル容器と、ローターピンと、遠心分離機構と、原料タンクと、ポンプとを具備する。ローターピンは、ミル容器と共通の軸心を有してミル容器内部で高速回転可能に構成されている。遠心分離機構は、ミル容器内の上部に配されている。解砕工程におけるビーズミルによるビーズミリングでは、ミル容器内に所定量のビーズが充填され且つローターピンが当該ビーズを撹拌している状態で、ポンプの作用によって原料タンクからミル容器の下部に原料としての上記スラリー（ナノダイヤモンド凝着体を含む）が投入される。スラリーは、ミル容器内でビーズが高速撹拌されている中を通ってミル容器内の上部に到達する。この過程で、スラリーに含まれているナノダイヤモンド凝着体は、激しく運動しているビーズとの接触によって粉砕ないし分散化の作用を受ける。これにより、ナノダイヤモンドの凝着体（二次粒子）から一次粒子への解砕が進む。ミル容器内の上部の遠心分離機構に到達したスラリーとビーズは、稼働する遠心分離機構によって比重差を利用した遠心分離がなされ、ビーズはミル容器内に留まり、スラリーは、遠心分離機構に対して摺動可能に連結された中空ラインを経由してミル容器外に排出される。排出されたスラリーは、原料タンクに戻され、その後、ポンプの作用によって再びミル容器に投入される（循環運転）。このようなビーズミリングにおいて、使用される解砕メディアは例えばジルコニアビーズであり、ビーズの直径は、例えば１５～５００μｍである。ミル容器内に充填されるビーズの量（見掛け体積）は、ミル容器の容積に対して、例えば５０～８０％である。ローターピンの周速は、例えば８～１２ｍ/分である。循環させるスラリーの量は例えば２００～６００ｍＬであり、スラリーの流速は例えば５～１５Ｌ/時間である。また、処理時間（循環運転時間）は、例えば３０～３００分間である。本実施形態においては、以上のような連続式のビーズミルに代えてバッチ式のビーズミルを使用してもよい。

【0041】

このような解砕工程Ｓ４を経ることによって、ナノダイヤモンド一次粒子を含有するＮＤ分散液を得ることができる。解砕工程Ｓ４を経て得られる分散液については、粗大粒子を除去するための分級操作を行ってもよい。例えば分級装置を使用して、遠心分離を利用した分級操作によって分散液から粗大粒子を除去することができる。これにより、ナノダイヤモンドの一次粒子がコロイド粒子として分散する例えば黒色透明のＮＤ分散液が得られる。

【0042】

初期なじみ剤および潤滑剤における潤滑基剤としては、極性溶媒または非極性溶媒が挙げられる。極性溶媒としては、水、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、多官能基アルコール（エチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等）、およびこれらの混合溶媒などが挙げられる。また、非極性溶媒としては、合成油（ポリ-α-オレフィン、アルキルナフタレン、ポリブデンなど）、鉱物油、合成炭化水素油、エステル油（ポリオールエステル、ジエステル、コンプレックスエステルなど）、シリコーン油、フッ素油、ひまし油およびこれらの混合溶媒などが挙げられる。なかでも初期なじみ剤および潤滑剤における潤滑基剤としては、水が好ましい。

【0043】

初期なじみ剤における潤滑基剤の含有率は、本実施形態では例えば９８質量％以上であり、好ましくは９９質量％以上、より好ましくは９９．５質量％以上、より好ましくは９９．９質量％以上である。

【0044】

潤滑剤における潤滑基剤の含有率は、本実施形態では例えば９９．９質量％以上であり、好ましくは９９．９５質量％以上、より好ましくは９９．９９質量％以上、より好ましくは９９．９９９質量％以上である。

【0045】

初期なじみ剤および潤滑剤は、ＮＤ粒子および潤滑基剤に加えて他の成分を含有してもよい。他の成分としては、例えば、界面活性剤、増粘剤、カップリング剤、潤滑対象部材たる金属部材の錆止めのための防錆剤、潤滑対象部材たる非金属部材の腐食抑制のための腐食防止剤、凝固点降下剤、消泡剤、耐摩耗添加剤、防腐剤、着色料、およびＮＤ粒子以外の固体潤滑剤が挙げられる。

【0046】

本発明の潤滑システムでは、初期なじみ剤をＤＬＣ摺動面に適量加え、あらかじめ摩擦（予滑り）をする。その後、潤滑剤の存在下、ＤＬＣ摺動面を更に摺動（滑動）させる。本発明の潤滑システムは、例えば、機械における滑り軸受（ベアリング）等の摺動面における摩擦係数および摩耗を低減するのに適する。本発明の潤滑システムは、初期なじみ剤を使用したときのＮＤ粒子が作用する系でのトライボ化学反応により、ＤＬＣ摺動面の濡れ性向上や平滑化が早期に進行するものと考えられ、ＤＬＣ摺動面が早期に低摩擦化する傾向にある。また、潤滑剤を使用することにより、ＤＬＣ摺動面の摩耗が抑制されつつ低摩擦性が維持される傾向にある。よって、本発明の潤滑システムは、ＤＬＣ摺動面において低摩擦および低摩耗を実現するのに適するのである。相対的に高濃度のナノダイヤモンド粒子を含有する初期なじみ剤における粒子濃度は、好ましくは０．０１～２質量％であり、相対的に低濃度のナノダイヤモンド粒子を含有する潤滑剤における粒子濃度は、好ましくは０．００１質量％以下である。

【0047】

下記の摩擦試験は、例えば、機械におけるＤＬＣ摺動面を有する滑り軸受（ベアリング）を模した試験である。下記摩擦試験で測定される摺動面の摩擦係数は０．０５以下（より好ましくは０．０３以下）であり、且つ摩擦試験後の下記摩耗量算出方法により求めるボール摩耗体積は１．０×１０^-4ｍｍ³以下（より好ましくは７．０×１０^-5ｍｍ³以下）であることが好ましい。
摩擦試験：まず、厚さ３μｍのＤＬＣ膜がなすＤＬＣ摺動面を表面に有する直径３０ｍｍおよび厚さ４ｍｍのディスクと、厚さ３μｍのＤＬＣ膜がなすＤＬＣ摺動面を表面に有する直径８ｍｍのボールとが取り付けられた、ボールオンディスク型の滑り摩擦試験機を使用して、ディスクのＤＬＣ摺動面に対し、１ｍＬの初期なじみ剤を滴下したうえでボールを１０Ｎの荷重で当接させつつディスク周方向に相対的に１０ｍｍ／ｓの速度で１０ｍ滑動させ、滑り距離０～１０ｍの当該滑動中、ディスクおよびボールのＤＬＣ摺動面間の摩擦係数を測定する。次に、ディスクおよびボールを、滑り摩擦試験機から取り外し、超音波洗浄する。洗浄後、ボールに付着したナノダイヤモンドを除去するためにアセトンを用いてボールを拭いてもよい。次に、ディスクおよびボールが取り付けられた滑り摩擦試験機を使用して、ディスクのＤＬＣ摺動面に対し、１ｍＬの前記潤滑剤を滴下したうえで前記ボールを１０Ｎの荷重で当接させつつディスク周方向に相対的に１０ｍｍ／ｓの速度で更に９０ｍ滑動させ、滑り距離１０～１００ｍの当該滑動中、前記ディスクおよび前記ボールのＤＬＣ摺動面間の摩擦係数を測定する。
摩耗量算出方法：前記摩擦試験を経た前記ボールに形成されている円形状摩耗痕を共焦点顕微鏡を使用して観察し、当該観察像から、円形状摩耗痕について一様に滑らかな平面であると仮定したうえで直径ｒ（ｍｍ）を求める。そして、下記の式（１）および式（２）によりボール摩耗体積Ｖ（ｍｍ³）を算出する。式（１）におけるｈは、前記円形状摩耗痕の球冠の高さ（ｍｍ）であり、下記式（２）より求められる。式（２）におけるＲは、前記ボールの半径であって４（ｍｍ）である。

【数2】

【0048】

ＤＬＣ摺動面におけるダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）膜は、主として炭化水素、あるいは、炭素の同素体から成る非晶質（アモルファス）の硬質膜である。ＤＬＣは、水素含有量の多少と、含まれる結晶質の電子軌道がダイヤモンド寄りかグラファイト寄りかによって、その性質を区別することができる。ＤＬＣとしては、例えば、アモルファス水素化カーボンであるａ－Ｃ：Ｈ、アモルファスカーボンであるａ－Ｃ、テトラヘドラルアモルファスカーボンであるｔａ－Ｃ：Ｈ、および水素化テトラヘドラルアモルファスカーボンであるｔａ－Ｃが挙げられる。

【実施例】

【0049】

［ナノダイヤモンド水分散液の作製］
以下のような生成工程、精製工程、酸素酸化工程、および解砕工程を経て、ナノダイヤモンド水分散液Ｘ１（ＮＤ水分散液）を作製した。

【0050】

生成工程では、まず、成形された爆薬に電気雷管が装着されたものを爆轟用の耐圧性容器の内部に設置して容器を密閉した。容器は鉄製で、容器の容積は１５ｍ³である。爆薬としては、トリニトロトルエン（ＴＮＴ）とシクロトリメチレントリニトロアミンすなわちヘキソーゲン（ＲＤＸ）との混合物０.５０ｋｇを使用した。当該爆薬におけるＴＮＴとＲＤＸの質量比（ＴＮＴ／ＲＤＸ）は、５０／５０である。次に、電気雷管を起爆させ、容器内で爆薬を爆轟させた。次に、室温での２４時間の放置により、容器およびその内部を降温させた。この放冷の後、容器の内壁に付着しているナノダイヤモンド粗生成物（上記爆轟法で生成したナノダイヤモンド粒子の凝着体と煤を含む）を回収した。上述の生成工程を複数回行うことによってナノダイヤモンド粗生成物を得た。

【0051】

次に、上記生成工程で得たナノダイヤモンド粗生成物に対して、精製工程の酸処理を行った。具体的には、当該ナノダイヤモンド粗生成物２００ｇに６Ｌの１０質量％塩酸を加えて得られたスラリーに対し、常圧条件での還流下で１時間の加熱処理を行った。この酸処理における加熱温度は８５～１００℃である。次に、冷却後、デカンテーションにより、固形分（ナノダイヤモンド凝着体と煤を含む）の水洗を行った。沈殿液のｐＨが低ｐＨ側から２に至るまで、デカンテーションによる当該固形分の水洗を反復して行った。次に、精製工程の溶液酸化処理としての混酸処理を行った。具体的には、酸処理後のデカンテーションを経て得た沈殿液（ナノダイヤモンド凝着体を含む）に、６Ｌの９８質量％硫酸水溶液と１Ｌの６９質量％硝酸水溶液とを加えてスラリーとした後、このスラリーに対し、常圧条件での還流下で４８時間の加熱処理を行った。この酸化処理における加熱温度は、１４０～１６０℃である。次に、冷却後、デカンテーションにより、固形分（ナノダイヤモンド凝着体を含む）の水洗を行った。水洗当初の上澄み液は着色しているところ、上澄み液が目視で透明になるまで、デカンテーションによる当該固形分の水洗を反復して行った。次に、乾燥工程を行った。具体的には、上述の水洗処理を経て得られたナノダイヤモンド含有液１０００ｍＬを、噴霧乾燥装置（商品名「スプレードライヤー Ｂ-２９０」，日本ビュッヒ株式会社製）を使用して噴霧乾燥に付した。これにより、５０ｇのナノダイヤモンド粉体を得た。

【0052】

次に、ガス雰囲気炉（商品名「ガス雰囲気チューブ炉 ＫＴＦ０４５Ｎ１」，光洋サーモシステム株式会社製）を使用して酸素酸化工程を行った。具体的には、上述のようにして得られたナノダイヤモンド粉体４.５ｇをガス雰囲気炉の炉心管内に静置し、炉心管に窒素ガスを流速１Ｌ/分で３０分間通流させ続けた後、通流ガスを窒素から酸素と窒素との混合ガスへと切り替えて当該混合ガスを流速１Ｌ/分で炉心管に通流させ続けた。混合ガス中の酸素濃度は４体積％である。混合ガスへの切り替えの後、炉内を加熱設定温度たる４００℃まで昇温させた。昇温速度については、加熱設定温度より２０℃低い３８０℃までは１０℃／分とし、その後の３８０℃から４００℃までは１℃／分とした。そして、炉内の温度条件を４００℃に維持しつつ、炉内のナノダイヤモンド粉体について酸素酸化処理を行った。処理時間は３時間とした。

【0053】

酸素酸化処理後、後記の方法でＦＴ－ＩＲ分析により、ＮＤ粒子におけるカルボキシ基等の含酸素官能基の評価を行った。この分析で得られたスペクトルを図５に示す。図５より、Ｃ＝Ｏ伸縮振動に帰属される１７８０ｃｍ^-1付近に吸収Ｐ₁がメインピークとして検出された。このピーク位置が１７５０ｃｍ^-1以上になっていることで、ゼータ電位がネガティブのナノダイヤ分散液の原料になりうる。

【0054】

次に、解砕工程を行った。具体的には、まず、酸素酸化工程を経たナノダイヤモンド粉体１.８ｇと純水２８.２ｍＬとを５０ｍＬのサンプル瓶内で混合し、スラリー約３０ｍＬを得た。次に、当該スラリーについて、１Ｍの水酸化ナトリウム水溶液の添加によりｐＨを調整した後、超音波処理を施した。超音波処理においては、超音波照射器（商品名「超音波洗浄機 ＡＳ－３」，アズワン（ＡＳ ＯＮＥ）社製）を使用して、当該スラリーに対して２時間の超音波照射を行った。この後、ビーズミリング装置（商品名「並列四筒式サンドグラインダー ＬＳＧ－４Ｕ－２Ｌ型」，アイメックス株式会社製）を使用してビーズミリングを行った。具体的には、１００ｍＬのミル容器たるベッセル（アイメックス株式会社製）に対して超音波照射後のスラリー３０ｍＬと直径３０μｍのジルコニアビーズとを投入して封入し、装置を駆動させてビーズミリングを実行した。このビーズミリングにおいて、ジルコニアビーズの投入量は、ミル容器の容積に対して約３３％であり、ミル容器の回転速度は２５７０ｒｐｍであり、ミリング時間は２時間である。次に、このような解砕工程を経たスラリーないし懸濁液について、遠心分離装置を使用して遠心分離処理を行った（分級操作）。この遠心分離処理における遠心力は２００００×ｇとし、遠心時間は１０分間とした。次に、当該遠心分離処理を経たナノダイヤモンド含有溶液の上清１０ｍＬを回収した。このようにして、初期なじみ剤組成物および潤滑剤の原液である、ナノダイヤモンドが純水に分散するＮＤ水分散液を得た。このＮＤ水分散液について、固形分濃度ないしナノダイヤモンド濃度は５９.１ｇ／Ｌ、ｐＨは９.３３であった。粒径Ｄ５０（メディアン径）は３.９７ｎｍ、粒径Ｄ９０は７.２０ｎｍ、ゼータ電位は－４２ｍＶであった。

【0055】

〈ナノダイヤモンド濃度〉
得られたＮＤ水分散液のナノダイヤモンド含有量（ＮＤ濃度）は、秤量した分散液３～５ｇの当該秤量値と、当該秤量分散液から加熱によって水分を蒸発させた後に残留する乾燥物（粉体）について精密天秤によって秤量した値とに基づき、算出した。

【0056】

〈粒径〉
得られたＮＤ水分散液に含まれるナノダイヤモンド粒子の粒径（メディアン径、Ｄ５０ないしＤ９０）は、Ｍａｌｖｅｒｎ社製の装置（商品名「ゼータサイザー ナノＺＳ」）を使用して、動的光散乱法（非接触後方散乱法）によって測定した。測定に付されたＮＤ水分散液は、固形分濃度ないしナノダイヤモンド濃度が０．５～２．０質量％となるように超純水で希釈された後に超音波洗浄機による超音波照射を経たものである。

【0057】

〈ｐＨ〉
得られたＮＤ水分散液のｐＨは、ｐＨ試験紙（商品名「スリーバンドｐＨ試験紙」、アズワン株式会社製）を使用して測定した。

【0058】

〈ゼータ電位〉
得られたＮＤ水分散液に含まれるナノダイヤモンド粒子のゼータ電位は、Ｍａｌｖｅｒｎ社製の装置（商品名「ゼータサイザー ナノＺＳ」）を使用して、レーザードップラー式電気泳動法によって測定した。測定に付されたＮＤ水分散液Ｘ１およびＹ１は、固形分濃度ないしナノダイヤモンド濃度が０.２質量％となるように超純水で希釈された後に超音波洗浄機による超音波照射を経たものであり、ゼータ電位測定温度は２５℃である。

【0059】

〈ＦＴ-ＩＲ分析〉
上述の酸素酸化処理後のナノダイヤモンド試料のそれぞれについて、ＦＴ-ＩＲ装置（商品名「Ｓｐｅｃｔｒｕｍ４００型ＦＴ－ＩＲ」，株式会社パーキンエルマージャパン製）を使用して、フーリエ変換赤外分光分析（ＦＴ-ＩＲ）を行った。本測定においては、測定対象たる試料を真空雰囲気下で１５０℃に加熱しつつ赤外吸収スペクトルを測定した。真空雰囲気下の加熱は、エス・ティ・ジャパン社製のＭｏｄｅｌ－ＨＣ９００型Ｈｅａｔ ＣｈａｍｂｅｒとＴＣ－１００ＷＡ型Ｔｈｅｒｍｏ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒとを併用して実現した。

【0060】

［初期なじみ剤および潤滑剤の作製］
上記で得られたＮＤ水分散液と、超純水とを混合して濃度調整することで、ＮＤ粒子を０．１質量％含む初期なじみ剤およびＮＤ粒子を０．０００１質量％含む潤滑剤を作製した。

【0061】

［実施例１：摩擦試験］
摩擦試験には、ボールオンディスク型滑り摩擦試験機を用いた。直径８ｍｍのＳＵＪ２製のボール、および、直径３０ｍｍ，厚さ４ｍｍのＳＵＪ２製のディスクを母材として、ボールおよびディスクの表面に東研サーモテック社のＤＬＣ膜を約３μｍ成膜した。試験開始時にディスク表面に上記初期なじみ剤を１ｍＬ滴下し、初期なじみ（予滑り）として、ディスク上でボールを１０Ｎの荷重をかけながら、速度１０ｍｍ／ｓで１０ｍ滑動させた。その後、ボールとディスクを摩擦試験機から取り外し、１５分間精製水中で超音波洗浄を行った。洗浄後、アセトンでボールを拭くことにより、ボールに付着したナノダイヤモンドを除去した。その後、ボールとディスクを摩擦試験機に取り付け、上記潤滑剤を使用し、更に速度１０ｍｍ／ｓで９０ｍ滑動させた。実施例１の摩擦試験について、滑り距離［ｍ］を横軸、摩擦係数を縦軸としたグラフを図３に、滑り距離［ｍ］を横軸、ボール摩耗体積（摩耗量）［ｍｍ³］を縦軸としたグラフを図４に示す。図３において、滑り距離１０ｍに見られる摩擦係数０を下端とし、０．１０付近を上端とする線は、潤滑剤を使用して滑動を再開したときのノイズであり、本試験で測定される摩擦係数には含まれないものとする。

【0062】

［比較例１：摩擦試験］
上記初期なじみ剤および潤滑剤の代わりに、ナノダイヤモンド粒子を含まない水を使用したこと以外は、実施例１と同様にして、摩擦試験を行った。比較例１の摩擦試験について、滑り距離［ｍ］を横軸、摩擦係数を縦軸としたグラフを図２に、滑り距離［ｍ］を横軸、上記の式（１）および式（２）から求められるボール摩耗体積（摩耗量）［ｍｍ³］を縦軸としたグラフを図４に示す。

【0063】

比較例１の摩擦試験（図２）では、滑り距離が増すにつれて徐々に摩擦係数が上昇することが分かる。一方、初期なじみ剤および潤滑剤を使用した実施例１の摩擦試験（図３）では、滑り距離１００ｍにおいて比較例１ほどの摩擦係数の上昇は見られず、低摩擦を維持していることが分かる。つまり、初期なじみ剤を使用することで１０ｍという短い予滑により、早期に低摩擦面を形成することができ、潤滑剤を使用することで、その後の９０ｍの滑動において、低摩擦面を維持することができたことが分かる。また、図４より、水のみを使用した比較例１においては、摩耗量があまり上昇せず、摩耗が抑制できるが、ＮＤ粒子を用いている実施例１でも滑り距離１０～９０ｍにおいて、比較例１と同程度に摩耗を抑制できることが分かる。

【0064】

以上のまとめとして、本発明の構成およびそのバリエーションを以下に付記として列記する。

【0065】

〔付記１〕
相対的に高濃度のナノダイヤモンド粒子を含有する初期なじみ剤を使用して低摩擦化されたＤＬＣ摺動面の潤滑に、相対的に低濃度のナノダイヤモンド粒子を含有する潤滑剤を使用する、潤滑システム。
〔付記２〕
前記初期なじみ剤のナノダイヤモンド粒子濃度は、０．０１～２質量％である、付記１に記載の潤滑システム。
〔付記３〕
前記潤滑剤のナノダイヤモンド粒子濃度は、０．００１質量％以下である、付記１または２に記載の潤滑システム。
〔付記４〕
下記摩擦試験で測定されるＤＬＣ摺動面の摩擦係数は０．０５以下であり、且つ、下記摩擦試験後に摩耗量算出方法により求められるボール摩耗体積は１．０×１０^-4ｍｍ³以下である、付記１から３のいずれか一つに記載の潤滑システム（当該摩耗量算出方法は、本明細書に記載のとおりである）。
〔付記５〕
前記ナノダイヤモンド粒子の一次粒子の粒径は１０ｎｍ以下である、付記１から４のいずれか一つに記載の潤滑システム
〔付記６〕
前記ナノダイヤモンド粒子は、爆轟法ナノダイヤモンド粒子の酸素酸化処理物である、付記１から５のいずれか一つに記載の潤滑システム。
〔付記７〕
前記ナノダイヤモンド粒子のゼータ電位はネガティブである、請求項１から６のいずれか一つに記載の潤滑システム。
〔付記８〕
前記ナノダイヤモンド粒子のゼータ電位は－６０～－３０ｍＶである、付記７に記載の潤滑システム。
〔付記９〕
前記ナノダイヤモンド粒子のＦＴ－ＩＲにおけるＣ＝Ｏ伸縮振動に帰属されるピーク位置が１７５０ｃｍ^-1以上である、付記１から８のいずれか一つに記載の潤滑システム。
〔付記１０〕
前記ナノダイヤモンド粒子は、爆轟法ナノダイヤモンド粒子の水素還元処理物である、請求項１から５のいずれか一つに記載の潤滑システム。
〔付記１１〕
前記ナノダイヤモンド粒子のゼータ電位はポジティブである、付記１から５および１０のいずれか一つに記載の潤滑システム。
〔付記１２〕
前記ナノダイヤモンド粒子のゼータ電位は３０～６０ｍＶである、付記１１に記載の潤滑システム。
〔付記１３〕
前記ナノダイヤモンド粒子のＦＴ－ＩＲにおけるＣ＝Ｏ伸縮振動に帰属されるピーク位置が１７５０ｃｍ^-1未満である、付記１から５および１０から１２のいずれか一つに記載の潤滑システム。
〔付記１４〕
前記初期なじみ剤および前記潤滑剤における潤滑基剤は水である、付記１から１３のいずれか一つに記載の潤滑システム。
〔付記１５〕
濃度０．０１～２質量％のナノダイヤモンド粒子を含有する初期なじみ剤と、濃度０．００１質量％以下のナノダイヤモンド粒子を含有する潤滑剤とを備える、潤滑システム用液剤セット。

【符号の説明】

【0066】

Ｓ１ 生成工程
Ｓ２ 精製工程
Ｓ３ 酸素酸化工程
Ｓ３’ 水素還元処理工程
Ｓ４ 解砕工程

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】