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AN5とAN12を用いて潤滑油等のオイルの性能を改善する方法について特許申請がなされているが、物言いがついて保留となっている

https://patents.google.com/patent/JP2005330328A/ja

特許情報を読み込むと、アルキルナフタレンを知る上で特性や使い方で色々気付かされた事があり、そのうち添加濃度と使用方法について整理しておく。

興味ある方は読み込まれると、理解しがたい箇所も多々ありましたが、アルキルナフタレンの特性が断片的ながら知識として理解できると思います。

●添加濃度

アルキルナフタレン化合物を５〜５０質量％添加するのが好ましく、さらには、１０〜３０質量％添加することがより好ましい。添加量が少なすぎると、アルキルナフタレンの効果が発揮されにくくなる。また、添加量が多すぎると、アルキルナフタレンの効果が飽和すると共に、経済的に好ましくない。

→それほど長々と使う事はなく、ここはケチってMAX5%（255ml）程度と考えます

●使用方法

所定量のアルキルナフタレン化合物を、後から添加するだけで、既存のオイルの性能を改善できる。また、潤滑油の性能が低下してきた時点において、適宜、数度に分けてアルキルナフタレン化合物を添加することもできる。

→性能の低下は既存オイルのポリマーせん断や軽油希釈による劣化が大きいと考えられます。

初めに153ml(3%)添加しておき、距離の経過とともにフィーリングが悪化すれば、50ml(約1%)ずつ総添加量が10%を超えない範囲で添加し、3000キロ走ったらオイル交換する方法などが考えられます

今ちょうど125ml(約2.45%)添加して500キロ走ったら低温時のフィーリングが低下してきました。

スカＤオイルのポリマーせん断とＤＰＦ再生２回分の軽油希釈の影響が出ているものと思われます。50ml(約1%)ずつ添加して様子を観察してみます

●低温時のフィーリングとは
柔らかさは柔らかいので暖気中の硬さは感じませんが、潤滑性のスルスル感が40℃以下はなくなり、シュコシュコ包丁を研ぐときのような感がします。温度が上がると消えていきます。

解り難くてすみません。

恐らく境界潤滑の分子膜面に軽油の軽質分が混ざりこんで分子膜が乱れ、金属同士が部分接触して起きるフィーリングの悪化と思われ、温度により変化しますのでAN5のアニリン点が影響しているのかもしれません。

アニリン点と相溶性の関係は私には理解できませんでしたので、とりまAN5を50ml追加で改善するのか試してみます。

簡単に言うと、単純に添加量をケチりすぎているためと思われます。😋

RESPO DISEL SPORT C3 5W-40が、冬場あまりに重いので、アルキルナフタレン５を85ml添加して調整しました。気になったので、動粘度を問い合わせしました。

●各動粘度

SKYACTIV-D 0W-30　　　　　　　　40℃:43.00 100℃:9.60 粘度指数215


RESPO DISEL SPORT C3 5W-40　 40℃:82.08 100℃:13.70 粘度指数171

RESPO DISEL SPORT DL-1 5W-30　 40℃:55.58 100℃:9.959 粘度指数168


ミカド PREMIUM C3 SP 0W-30　 40℃:58.20 100℃:11.30 粘度指数192

ミカド T-BLEND C3 SP 5W-30　 40℃:60.80 100℃:11.80 粘度指数194

ミカド T-BLEND C3 SP 5W-40　 40℃:67.70 100℃:13.00 粘度指数196


CUMIC Euro Multi C3 SP 5W-30　 40℃:68.20 100℃:11.80 粘度指数169

CUMIC Euro Multi C3 SP 5W-40　 40℃:84.00 100℃:14.30 粘度指数177

CUMIC Multi Diesel DL-1 0W-30　40℃:53.70 100℃:11.20 粘度指数209

CUMIC Multi Diesel DL-1 5W-30　40℃:52.26 100℃:9.470 粘度指数167

AN5 40℃:29.00 100℃:4.200 粘度指数74

AN5を85mlでは気休め程度でしたね。250ml入れてまあなんとかというレベルになると思いますが、もったいないので125mlで良しとしました

●キューミックでは
CUMIC Euro Multi C3 SP 5W-30にOI-Lを入れると重すぎるというのは、40℃が68.20なので素のままでも重い。OI-L入れると恐らく70超えるかもで寒冷地の冬場に入れるのは厳しい

それにしても、４０℃動粘度を見ると5Wなのに0Wより柔らかく、0Wと5Wの違いがよくわからないものもあります

何が良いとか悪いとかはありませんが、極端な暑さ・寒さの地域ではベースのオイルの温度特性を踏まえてOI-L使いこなす必要があります😋

ヤフーショッピングで
5W-40 25,500円　もう少し安いところもありました。20Lペール缶の値段です😋

このオイルは一度こぉさんが入れております。

●いわゆる非ニュートン系
一般的なオイルと考え方が全くことなり、粘弾性オイルと称し粘度調整に粘度指数向上剤を使っておらず、粘弾性オイル成分で行っております。

粘弾性成分とは？高分子ＨＣですので高分子ポリマーである事にかわりはありません。

ポリマーせん断による粘度低下が、粘度指数向上剤のポリマーより少ないということと思われ、市販オイルよりシャバシャバになり難いと。

物性として曳糸性が高く、同じ動粘度のオイルに比し絡みつきオイル切れ（油膜切れ）を起こさないという特徴があります。

●使用感
普通のVHVI基油に粘弾性オイル成分を５％程度添加したものと思われ、シリーズにより添加率に違いがありそうです。

大したＦＭ剤が入っていないにも関わらず、粘弾性成分のおかげかカム回りの当たりが柔らかくガチャガチャのメカノイズと微振動が消えます。

RESPOは粘弾性オイルに有機チタン配合が定番ですが、DIESEL SPORTS C3には残念ながら有機チタンは配合されていません。その割に、4000rpmまで軽く吹け上がります。

また、格段に同じＷ４０のミカドよりアクセルの付き具合が良く、2000rpm以下はさほど差を感じませんが、そこから上が暴力的にグイグイ車を前に出す力を感じます。踏み込む派の埼玉５５には相性の良さがあります。

今の季節は油温によるフィーリング差が少なく、冬季のフィーリングが気になります。

●オイルミストについて
定峰峠に持ち込み120℃まで油温を上げてみましたが、熱々のオイルフィラーキャップを開けても、オイルミストの量が圧倒的に少ない事が解かります。見た目でミカドの１／３～１／４という感じで長々とモクモクしません。

もちろん熱ダレ感も有りません。

学術的にはオイルミスト低減には動粘度をあげることと、オイルの曳糸性（ひきいとせい）の高い物ほど効果があるとされています。

どちらかと言うと動粘度より、曳糸性の高いオイルが発生したオイルミストを早く凝集液滴下させエンジンオイルに戻る効果が高いとの事。

煙突掃除２号でお掃除してみますと、オイルがほどんど付着しません。あれだけ踏み込んだのにこれは驚き。

エーモンの爪では黒マヨ状のものが普通に付いてきますが、過去の研究よりインマニに廻る油分は、オイル由来は少なく、軽油由来の成分が多いため、ＤＰＦ再生時の希釈により廻って来た油分であります。

違いはオイル由来は粘度が高く拭き取り時に粘り気を感じますが、軽油由来はサラッとして粘り気が全く感じられないものとなります。バタフライを指で触ると違いが解ります。

●油温は普通
ミカドにＦＭ剤をたっぷり添加したものと、ＦＭ剤無添加の素のままRESPOで油温は同じです。

●驚くほどカムケース内が


綺麗になっています。油膜切れを起こさずに汚れに絡みついていくような特性があり、バーダルやるより短時間できれいになりました。


こちらは交換前の有機モリブデン入りで黒グロしていまず。汚れている訳ではありませんが、汚く見えます。

ピストンリング廻りもカムケース同様にきれいになってくれているとうれしい事です。モリブデン系の添加剤が入っているオイルは黒く汚れたようになりますが、Ｍｏ系を含まないという証明でもあります。

モリブデンはスラッジの原因となりますので入れすぎ注意。粘度指数向上剤もオイル汚れの原因となります。

非ニュートン系に共通するのが驚くほど汚れが落ちるので、１０００キロでオイルフィルターを交換しろという話があります。今５００キロでこれ程きれいになったので、あながち間違いでは無いと思われ、１０００キロ走ったら、オイルフィルターだけ交換してみます。

●濃度管理
粘弾性成分の濃度次第で、入れすぎは逆に燃費が悪くなるなど副作用がありますが、RESPO DIESEL SPORTS C3はもう少しだけ粘弾性成分を増やすとピュンピュン号にジャストフィットしそうです。


そこで、RESPOの添加剤もしくは、ブリッジカンパニーのＯＩ－Ｌ（オイール）という物を検討して、未知なるＯＩ－Ｌを購入しました。

今５％配合と考え、６％となるように５０ｍｌをオイルフィーラーから投入して粘弾性効果の微調整を図っていきます。やりすぎるといきなり抵抗が増えるので探りながらの調整です。

東松山のうどん屋「わこ」さん。高いものが無い貴重なお店。定峰峠、正丸峠あたりをまわる前に頂きます。

６Ｌの大鍋が来ましたので早速軽油飛ばしを行いました。

●温度管理

５Ｌ全量となると温度管理が難しく、１２５℃で８時間の加熱実験を予定していましたが、95℃だったり、１５０℃だったり一定温度で安定することが出来ません。

・ちょっと温度を上げるにもＩＨの火力を２→３にして３０分くらいはかかりましたので、温度管理が今後の課題となります。


●軽質分の蒸散

フタの取っ手を外すと小さな丸穴がありますので、ここから軽質分が蒸散して出て行くことになります。

・フタの裏側に透明な濡れがうっすらと付着しますが、８時間で付着量がかなり減少してきましたので終了としました。

●試走
軽油の軽質分はすっかり抜けましたが、2500rpmでざらつきが出ています。おそらく１時間ほど150℃になったことで有機モリブデンが熱分解し添加濃度が下がったのが原因ではないかと思われます。

・後日FM剤入りDIパッケージをチョイ足しして油性を整えて見ます。

●所見
１３回DPF再生が掛かったオイルで、本来そろそろ交換の準備に入るべきですが、軽油飛ばしの効果は最強です。温度管理を極めることが出来れば、軽油を飛ばしたオイルをコスロンでろ過してやると、3000キロまでしっかりオイルの安定期を楽しめそうですので、研究を続けて行きます。

エンジンオイルを小鍋に入れてＩＨヒーターで１００～１２０℃に加熱したところ（３回３Ｌ相当）潤滑フィーリングが改善しました。その後１０回までＤＰＦ再生が進みややフィーリングの低下を感じますが、何もしていない１０回目のオイルと比べますと圧倒的に良好です。

そこで本格的に、全量５.１Ｌを加熱試験すべく大鍋（６Ｌ）を注文しましたが、納品が１０月という事で、敵を知りに従い、軽油について少し調べてみると驚きの発見がありました。

福岡市保健環境研究所中牟田啓子らがクロマトグラフで軽油の成分分析を行った大変貴重な報文（１）を参考に今回お話をします。

●クロマトグラフ検出成分で中沸点の主なもの

② トルエン　沸点110℃　無色透明
③ エチルベンゼン　沸点136℃　無色透明
④ m-キシレン　沸点139℃　無色透明
④ p-キシレン　沸点138℃　無色透明
⑤ o-キシレン　沸点144℃　無色透明

●沸点による分類
・低沸点溶剤類(沸点 100°C未満)
　エチルエーテル, アセトン、酢酸エチル、メタノール、石油ベンジンなど

・中沸点溶剤類(沸点100 ～ 150°C)
　★トルエン、★キシレン, ブタノール、セロソルプ,酢酸ブチル、MIBKなど

・高沸点溶剤類(沸点 150°C以上)
　酢酸カービトール、ジソブチルケトン, シクロヘキサノール, ソルベッソ100や150,

●トルエン・エチルベンゼン・キシレンは無色透明で注意が必要

鍋のフタに無色透明の液相が薄っすら付着していました。

・指で揉んで潤滑性の無さと、新油時にはバタフライ裏に付着せずＤＰＦ再生が積み重なるとバタフライ裏がオイルとは別の液相で濡れていた事より、これがバタフライ裏の液相と同じ成分であると考えます。

・キシレン類は有機溶剤ラッカーシンナーの原料でもあり、トルエンやエチルベンゼンも溶剤であります。これらは毒性もあり、知らずに長時間触れていると頭が痛くなります。

●まとめと埼玉５５の新説
１．軽油の中沸点軽質分はトルエン・ベンゼン・キシレン類が主成分。キシレン類にアルコールを添加するとラッカーシンナー（薄め液）ですね。

２．温度は中沸点の範囲の中の１００～１２０℃（オイルが酸化劣化しない温度）で加熱するとトルエン・ベンゼン・キシレン類が蒸発して行く。１２５℃くらいがオイルが劣化せず蒸発を促進できる限界温度かと考えております。

３．加熱時間は４時間（今後最適時間を研究します）

４．絶対にくんくんしたり指で揉むな！（取り扱い注意書き）

５．軽油の軽質分の内、有機溶剤であるトルエン・ベンゼン・キシレン類がエンジンオイルの潤滑性を著しく低下させ、フィーリングを悪化させている原因物質と断定するが、加熱する事により蒸散する事ができる。

・フタ裏に無色透明の濡れが出なくなったら原因物質の蒸散完了ではないかと考えております。

６．沸点は１００～１５０℃の成分であるが蒸発開始点はもっと低く、フィラーキャップ開放で少し効果がある事から９０℃でもゆっくり蒸発して行くと考えられます。他の研究論文より蒸発速度は温度が支配的で面積との関連性は低いようだ。

７．エンジン内において９０℃でゆっくり蒸発している途中、次のＤＰＦ再生がかかり希釈が進むと、トルエン・ベンゼン・キシレン類の濃度が上がり、潤滑性が回復できなくなりフィーリングが悪化するものと考えられる。

８．今まではフィーリングの悪化＝潤滑油膜厚不足と考え、膜厚だけでなんとかしようと研究しておりましたが、希釈すると高粘度オイルでもフィーリングの低下が発生することから、油膜の膜厚だけの問題では無いと推測しました。

９．ピストンリングとシリンダーの境界摩擦時は分子数数個の分子膜潤滑と言われております。

・マツダ技報よりトップリングの油膜膜厚はクランク角により変動し、最も厚い時で0.2㎛しかないためポリマーが入り込む隙間は無く、基油分子による分子膜潤滑と考えられ、この時潤滑性能は粘度が支配的ではなく、基油分子成分が支配的と言われております。

★そこに有機溶剤であるトルエン・ベンゼン・キシレン類分子が微量存在する事により、オイルの分子膜に部分的に穴が開き金属同士が接触する混合潤滑領域となり、フィーリングが悪化しているとの新説を唱えます。✌️

・それに反して、極性のあるＡＮ、エステルでは穴程度は関係ないとの玉井学説（２）がありますが、埼玉５５の実験では５％程度添加しても発症していたため、添加濃度による効果の違いがあるのかもしれません。

バタフライ裏面の濡れ成分を研究していると、ラスボスを発見してしまいました。🤓微量とは言え、潤滑に強烈な悪影響を及ぼし、これに勝てるオイルや添加剤はありそうもなく実に厄介な物質です。

しばらくはゾンビオイル（希釈軽油から潤滑悪影響原因物質を抜いたオイル）の製造実験に没頭してみます。😋

●キシレンの取り扱い注意書き
大量にキシレンの気体を吸い込むと、頭痛や倦怠感、吐き気、食欲不振などの症状が出ますが、重症の場合は意識を失う場合もあります。トルエンやエチルベンゼンも同様かと思います。

また、気体の場合だけでなく液体も、皮膚や目、喉、鼻などの粘膜を刺激します。さらには、液体が手に付いた場合、キシレンの脂肪を溶かす性質によって皮膚から体内に吸収されてしまいます。

北の巨匠が時々イカレるのは薄め液で指先の汚れを洗っているに違いない🤔

●参考文献
（１）鉱物油による環境汚染時の原因究明調査法の検討
福岡市保健環境研究所中牟田啓子ら

（２）潤滑における表面活性剤の作用
東京大学航空研究所玉井康勝