オイル添加剤とは？

オイル添加剤は、潤滑性能を向上させるためにオイルに添加される化合物です。これらはベースオイルに、摩擦の低減、粘度の制御、寿命の延長、エンジン効率の改善、クリーンな運転などの重要な特性を付与します。オイル添加剤は、現代のエンジンオイル、ギアオイル、さらには油圧オイルには不可欠な成分で、オイル添加剤がなければ、これらのオイル類は現代の機械を保護したり、潤滑に稼働させたりできません。

目的別オイル添加剤の種類

オイル添加剤は、ベースオイルに添加することで、粘度、寿命、潤滑性、効率の改善など、多くの利点をもたらします。オイルの改質ではほとんどの場合、ベースオイルの欠点を相殺し、製品の品質を向上させるために、複数のオイル添加剤が用いられます。

粘度調整用オイル添加剤

潤滑剤が効果を発揮するには、オイルが必要に応じて流動し、傷つきやすい部分すべてに行き届かなければなりません。エンジンなどの機械類は、寒い朝の始動から高熱での運転まで、幅広い温度範囲で作動する可能性があるため、オイルはさまざまな条件下で適切な粘度を保持できなければなりません。その実現のために、用途に応じてさまざまなオイル添加剤が用いられます。

粘度指数向上剤

多くの場合、オイルには高温時と低温時のオイルの粘度の差を縮める複合ポリマーである粘度指数向上剤が含まれています。オイルは温度が上昇するにつれて粘度が低下し、薄く、水っぽくなり、潤滑剤としての効果が低下します。これらの添加剤は、温度が上昇するにつれて製品の増粘効率を向上させ、潤滑効率と油圧を維持できるようにします。

流動点降下剤

流動点降下剤は、温度が流動点より低くなると流動能力を失う可能性のあるベース粘度の高いオイルに添加されます。低温でも流動性を保つために、粘度を下げる流動点降下剤が配合されているオイルもあります。

化学分解制御用オイル添加剤

これらの添加剤は、酸化や腐食といった化学プロセスの長期的影響からオイルと機械の両方を保護する働きをします。

抗酸化物質

これらの物質はフェノール類かアミン類が主体で、ベースオイルの酸化を防ぐために添加されます。ベースオイルの酸化は、徐々に潤滑性能を低下させ、機械類を摩耗させます。この劣化を遅らせ、オイルの寿命を延ばすために、抗酸化物質（酸化防止剤と呼ばれることもあります）が添加され、酸化プロセスを制限します。

腐食防止剤

これらの化合物は、空気にさらされると時間の経過とともに腐食する可能性のあるエンジンなど潤滑油を用いる機械を保護します。腐食防止剤は、オイルが移動する際に持続的な保護層を形成することで、酸素がエンジンの金属部分を酸化させて錆を作るのを防ぎ、エンジンの寿命を延ばします。

潤滑性向上オイル添加剤

ベースオイルは製品の潤滑性の基礎となりますが、現代の機械が必要とする潤滑力を得るためには、多くの場合、オイル添加剤が必要となります。これらの添加剤はさらに摩擦を減らし、機械が動き始めるとすぐにオイルが潤滑性を発揮できるようにします。

摩擦調整剤

これらの化合物には、有機摩擦調整剤、有機モリブデン化合物、さらには分散型ナノ粒子などが含まれ、機械の摩耗や損傷を減らし、モーターやエンジンの効率を向上させるために添加されます。これらはベースオイルの潤滑性を改善し、エンジンの保護と効率をより向上させます。

摩耗防止剤

耐摩耗添加剤には、ジアルキルジチオリン酸亜鉛、ジチオリン酸亜鉛、リン酸トリクレジルなどの化合物があります。金属部品の上に保護膜を形成し、金属部品同士が直接接触しないようにすることで、オイルが全体に行き渡る前に機械が動いた場合の摩耗を抑え、寿命を伸ばし、効率を向上させます。

異物汚染防止用オイル添加剤

オイルによって潤滑性が付与される機械は、汚染物質に曝される様々な条件下で作動します。オイル添加剤は、これらの汚染物質を中和して効率を維持し、詰まりを防止します。分散剤は機械によるオイルの汚染を防ぎ、洗浄剤はオイルによる機械の汚染を防ぎます。

分散剤

機械は時間の経過とともに摩耗し、小さな金属粒子や燃焼副生成物がエンジンとオイルを汚染します。これらの粒子の発生は、一般的に界面活性剤である分散剤の添加によって制御することができます。これらの化合物は、汚染粒子をオイル中で分離・懸濁させることにより、詰まりを防ぎ、潤滑性を維持します。また、エンジンでは、オイルフィルターによってこれらの汚染物質を効果的に除去することができます。

洗浄剤

通常、硫酸マグネシウムである洗剤剤は、形成される酸に対抗してオイル中の不純物を除去し、エンジンへの堆積を防ぎます。このような詰まりは、機械を摩耗させ、エンジン性能を低下させます。洗浄剤は酸を中和し、不純物を分解し、オイルが添加・使用された機械を清浄に保ちます。

消泡剤

消泡剤には、不溶性オイルからアルコールやグリコールまでさまざまなものがあります。オイルに気泡が入ったり、洗剤剤が加わったりすると、泡が発生して潤滑性が低下し、腐食が進みます。消泡剤は、オイルの表面に作用して、発生した気泡を破裂させることで潤滑性の低下や腐食を防ぎます。

オイル添加剤の利点

ベースオイルとして選ばれる石油や合成油は、すでに望ましい特性を持っていますが、ほとんどの場合、実用的な用途には直接使用できません。オイル添加剤によるオイルの改質は、ベースオイルに欠けている必要な特性を付与します。

添加剤は、オイルの最も重要な品質である潤滑性を制御する能力をもたらします。大きな摩耗に曝され続けている部品に必要な潤滑力を持たせる配合を開発するため、製品は摩擦調整剤や摩耗防止剤のような添加剤を使用して機械を保護し、効率を高めています。

オイルの粘度も添加剤で制御することができます。この重要な特性は、さまざまな温度でオイルがどのように機能するかを決定します。添加剤を使用することで、ベースオイルの粘度を室温では必要に応じて上下させ、低温では低下させ、高温では上昇させることができ、あらゆる運転条件で安定した潤滑性を確保することができます。添加剤なしで、現代のエンジンが要求する温度で安定した効果を発揮し続けるベースオイルは存在しません。

多くの添加剤は、オイルと機械の寿命を伸ばし、コストを削減します。摩擦調整剤と磨耗防止剤は、優れた潤滑性によって部品の磨耗と損傷を減らすことによってオイルと機械の寿命延長とコスト削減を達成します。洗浄剤、消泡剤、腐食防止剤は、汚染物質を分解し、潤滑性を維持し、機械の腐食を防ぐことで、オイル交換の頻度を減らす効果があります。分散剤と酸化防止剤は、汚染粒子を懸濁させ、ベースオイルの劣化を抑制することで、オイルの寿命を延ばします。

オイル添加剤は、運転上の利点に加え、持続可能性をもたらす原動力でもあります。添加剤はベースオイルやエンジンの寿命を延ばすことで、製造に必要な石油や合成モーターオイルの量を減らし、化石燃料の消費、エネルギー消費、公害を削減します。また、オイル添加剤はエンジンの摩耗や損傷を減らして効率を高め、大気汚染を減らし、新しい自動車の購入や部品交換の必要性を抑制します。

オイル添加剤は柔軟で多目的でもあり、オイルの配合にいくつかの望ましい性質を同時に加えることができます。エンジンオイルの一般的な添加剤であるジアルキルジチオリン酸亜鉛は、同時に酸化防止剤、腐食防止剤、摩耗防止剤として機能します。

オイル添加剤の欠点

添加剤はすべてのオイル配合の鍵となりますが、その分コストも高くなります。費用対効果の高い製品を開発するには、低濃度で有効な添加剤や、複数の目的を達成できる添加剤の使用を考慮すべきです。

オイル添加剤は、ベースオイルやオイル中の他の添加剤との相溶性が悪い場合もあります。安定した効果的な製品を開発するためには、添加剤がベースオイルやその他の添加剤と化学的に相溶性があることを常に確認することが重要です。

中間まとめ：オイル添加剤に価値はあるのでしょうか？

オイル添加剤は、機能性オイルに不可欠な成分で、潤滑性から寿命に至るまで重要な品質をもたらします。添加剤は製品のコストと複雑さを増大させますが、添加剤なしではオイルの配合は効果的でなく、競争力もありません。

用途：オイルの改質

オイル添加剤は、エンジンオイルの成分として議論されることが多いですが、さまざまな機械油の重要な成分でもあります。安定した潤滑性と柔軟な物理的・熱的特性が要求される場合、 オイル改質が解決策となります。

エンジンオイル

エンジンオイルは、石油系であれ合成油系であれ、極めて多様なエンジンタイプ、エンジン燃料、運転温度、用途、容積、寿命などに適応しなければなりません。その柔軟性は、粘度や潤滑性から寿命や保護力までを調整するオイル添加剤によって達成されます。

ギアオイル

エンジンは最も多くのオイルを必要とし、交換頻度も最も高いのですが、高品質の潤滑油はギアボックス、ベアリング、トランスミッションの機能にも不可欠です。潤滑性が長期間変化しないことが求められるこれらの用途では、粘度、潤滑性、シールコンディショニング、寿命改善のための添加剤が特に重要です。

油圧オイル

油圧オイルは多くの場合、鉱物油がベースとなっているため、エンジンオイルやギアオイルに使用されるオイル添加剤の特性の多くが効果的です。油圧オイルは、効果的なシール剤、潤滑剤、および動力伝達剤でなければなりません。このような品質を達成するために、鉱物油をベースとする流体には、粘度、腐食と酸化の抑制、せん断安定性、低温流動性、発泡性を向上させる添加剤が重要です。

正しいオイル添加剤の選び方

オイル添加剤を選択する際には、多くの重要な検討事項がありますが、以下の質問は、最も一般的な要素のいくつかをカバーしています。

• ベースオイル：ベースオイルの物理的特性はどのようなものでしょうか？粘度を上げたり下げたりする必要がありますか？安定性はどうでしょうか？添加剤との相溶性は良いでしょうか？
• その他の既存添加物：配合の鍵となる添加物は何ですか？どの添加物が相溶性が良くて、どの添加物が相溶性が悪いのでしょうか
• サービス環境：オイルはどのような機械に使用されますか？どのような使用条件や汚染物質にさらされますか？発泡、腐食、酸化は問題になりませんか？
• 温度範囲：オイルが効果を発揮する温度範囲はどの程度でしょうか？より低い温度での使用が要求される場合、流動点降下剤は必要ですか？より高い温度での使用が要求される場合、粘度指数向上剤は必要ですか？
• 耐用年数：オイル交換までの使用期間はどのくらいですか？完全に交換しますか、それとも補充しますか？
• コスト：その添加剤の価格はどの程度でしょうか？そのコストに見合うだけの性能向上が得られるのか、もしそうでなければ、より安価な、あるいはより強力な添加剤を代わりに使用することは可能でしょうか？
• 可用性とコンプライアンス：その添加剤は確実に入手し、輸送できるものでしょうか？オイルが使用される用途や業界の規制要件を満たしているでしょうか？

粘度、潤滑性、寿命のような重要な特性とともに、これらの要素を考慮してください。

クラレのオイル添加剤

どのような用途においても、オイルの最も重要な物理的特性のひとつは粘度です。クラレは、お客様のオイル改質をサポートするため、せん断安定性や増粘効率を向上させる粘度調整剤として、エンジンオイルから油圧オイルまで幅広い用途に対応する複数の製品を揃えています。

多用途熱可塑性エラストマー・セプトン™

セプトン™ 1020は、セプトン™ 製品ラインの中で、スチレン-エチレン-プロピレン（SEP）構造を持つ耐熱性熱可塑性エラストマーです。良好な粘度指数、せん断安定性、低温特性、優れた相溶性を特徴とし、粘度調整剤としての使用に理想的です。プトン™ 1020は、低温と高温の両方で使用できるため、特にエンジンオイルの添加剤として重要で、リチウムグリースの増粘剤としても使用できます。この柔軟な添加剤は、他の同等の化合物より低い添加率でも効果を発揮し、製剤コストを削減させます。さまざまな用途で汎用性が高く、費用対効果の高い粘度調整剤が必要な場合は、セプトン™についてクラレの専門家にご相談ください。

クラレ液状ゴム

クラレ液状ゴムは、増粘効率とせん断安定性を向上させる粘度調整剤です。クラレ液状ゴムは耐熱性が低いため、エンジンオイルでの使用は制限されますが、 ギアオイルや油圧オイルの用途に最適です。セプトン™と同様、同種の化合物よりも低い添加率で効果を発揮する粘度調整剤であり、コスト効率の高い選択肢となります。低コストの低温トランスミッションオイル、ギアオイル、油圧オイル用に必要な場合は、クラレ液状ゴムについて当社のチームにお問い合わせください。

結論

オイル添加剤は、潤滑性の向上、寿命の延長、排出ガスの削減、機械の保護、粘度の調整など、オイルの配合に不可欠な改質を可能にします。添加剤を選択するプロセスは複雑で、選択肢によっては高価になることもありますが、クラレはセプトン™と クラレ液状ゴムで、効率的で費用対効果の高い粘度改質をサポートしています。