(57)【要約】【課題】摩擦係数を増大させること無く長寿命化が達成でき、しかも、オイル中にカーボンが混入しても影響が小さいようなディーゼルエンジンオイルの提供。【解決手段】基材がポリアルファーオレフィン（ＰＡＯ）を含んでおり、該基材にモリブデン系摩擦調整剤を添加している。【選択図】  図２８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材がポリアルファーオレフィンを含んでおり、該基材にモリブデン系摩擦調整剤を添加していることを特徴とするディーゼルエンジンオイル。
【請求項２】
ポリアルファーオレフィンが基材中の７０質量％〜９５質量％を占めており、ポリオールエステルを５質量％〜３０質量％包含し、ポリアルファーオレフィン及びポリオールエステルの動粘度の調整範囲は粘度指数向上剤を包含して１００℃動粘度が４．１ｍｍ２  ／ｓ〜１２．５ｍｍ２  ／ｓである請求項１のディーゼルエンジンオイル。
【請求項３】
ポリアルファーオレフィンが基材中の９０質量％以上を占めており、ポリオールエステルが基材中に包含されていない請求項１のディーゼルエンジンオイル。
【請求項４】
モリブデン系摩擦調整剤として、ジチオカルバミン酸モリブデン及び／又はジチオリン酸モリブデンを、モリブデン元素濃度換算で０．０４質量％〜０．０８質量％添加している請求項１のディーゼルエンジンオイル。
【請求項５】
モリブデン系摩擦調整剤として、ジチオカルバミン酸モリブデンと、ジチオリン酸モリブデンとを併用し、両者を合計で、モリブデン元素濃度換算で０．０４質量％〜０．０８質量％添加する請求項１のディーゼルエンジンオイル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関の潤滑用オイルに関し、特に、ディーゼルエンジンで用いられるオイルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼルエンジンオイルに必要な性能として特に経済性に関する技術的ニーズとしては、車両走行燃費の向上（省エネ、省資源）、オイル交換間隔の延長（オイル消費量、廃油の削減）、エンジン寿命の延長（耐久性）が求められている。
日本自動車輸送技術協会の調査報告書（１９９７年７月）では、大型商用車の廃車時までの期間は概ね９〜１０年であり、廃車時の総走行距離では８０〜１５０万ｋｍとなっている。
【０００３】
このような車両及びエンジンの使用実態および総走行距離の一層の延長化傾向に対して、自動車メーカーが推奨するエンジンオイルの寿命は走行距離でほぼ３万ｋｍであって、現状の既販車に対する要望として少なくとも２倍の６万ｋｍを、さらには１０万ｋｍ〜１５万ｋｍが強く要望されている。
【０００４】
車両走行燃費の向上に対しては、エンジンの摩擦係数の低減を要し、エンジンオイルの低粘度化による性状改善により５％程度の向上が可能であるとされている。しかしながら、従来一般的に使用されている水素化精製基油（鉱油系）では摩擦調整剤の必須の配合でも摩擦係数の低減に限度があって大きな改善は望めなかった。
【０００５】
エンジン寿命の延長に対しては、エンジンオイル品質改善による耐摩耗性能の改善が必要である。例えば、燃料中の硫黄分寄与による未燃焼物質等が燃焼室からクランクケース内に混入しても酸性成分の増加を抑制し、またオイルにカーボンが混入しても摩擦係数の増加や潤滑性能の低下を生じさせないように対処することが必要である。
また、燃焼ガスの排ガス後処理機構に対して劣化等のダメージを与えない必要がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、摩擦係数を増大させること無く長寿命化が達成でき、しかも、燃焼由来のカーボンが混入しても潤滑性能などへの影響が小さいディーゼルエンジンオイルの提供を目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、種々研究の結果として、ディーゼルエンジンオイルのベースオイルの選定と、添加剤の組み合わせ如何により、上述した性能を同時に充足するようなディーゼルエンジンオイルを提供できるのである。
【０００８】
本発明のディーゼルエンジンオイルは、基材がポリアルファーオレフィン（ＰＡＯ）を含んでおり、該基材にモリブデン系摩擦調整剤を添加していることを特徴としている（請求項１）。
【０００９】
ここで、基材（ベースオイル）を化学合成油のポリアルファーオレフィン（ＰＡＯ）とし、基材中の９０質量％以上を占めていても良いし、或いは、基材中の７０質量％〜９５質量％を占めていても良い。
そして、ポリアルファーオレフィン（ＰＡＯ）が基材中の７０質量％〜９５質量％を占めている場合には、ポリオールエステルを５質量％〜３０質量％包含し、ポリアルファーオレフィン及びポリオールエステルの動粘度の調整範囲は粘度指数向上剤を包含して１００℃動粘度が４．１ｍｍ２  ／ｓ〜１２．５ｍｍ２  ／ｓである様に構成することが出来る（請求項２）。
ここで、４．１ｍｍ２  ／ｓ〜１２．５ｍｍ２  ／ｓとしたのは、ＳＡＥ粘度規格１０Ｗ、２０、３０に適合させるためである。
一方、ポリアルファーオレフィン（ＰＡＯ）が基材中の９０質量％以上を占めている場合には、前記ポリオールエステルを基材中に包含させなくても良い（請求項３）。
なお、前記ポリアルファーオレフィン（ＰＡＯ）基材単体では、１００℃動粘度が４ｍｍ２  ／ｓ〜７ｍｍ２  ／ｓであるのが好ましい。
【００１０】
また、本発明のディーゼルエンジンオイルは、モリブデン系摩擦調整剤として、ジチオカルバミン酸モリブデン（アルキル基Ｃ８の構造を有するＭｏＤＴＣ）及び／又はジチオリン酸モリブデン（アルキル基Ｃ８の構造を有するＭｏＤＴＰ）を、モリブデン元素濃度換算で０．０４質量％〜０．０８質量％添加することが好ましい（請求項４）。
ここで、ジチオリン酸モリブデン（ＭｏＤＰＴ）の構造は、以下に示すようになる。
【化１】
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また、ジチオンカルバミン酸モリブデン（ＭｏＤＴＣ）の構造は、以下に示すようになる。
【化２】
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【００１１】
換言すれば、本発明のディーゼルエンジンオイルは、モリブデン系摩擦調整剤として、ジチオカルバミン酸モリブデン（アルキル基Ｃ８の構造を有するＭｏＤＴＣ）をモリブデン元素濃度換算で０．０４質量％〜０．０８質量％添加するか、或いは、ジチオリン酸モリブデン（アルキル基Ｃ８の構造を有するＭｏＤＴＰ）をモリブデン元素濃度換算で０．０４質量％〜０．０８質量％添加することが出来る。
【００１２】
そして、モリブデン系摩擦調整剤として、ジチオカルバミン酸モリブデン（アルキル基Ｃ８の構造を有するＭｏＤＴＣ）と、ジチオリン酸モリブデン（アルキル基Ｃ８の構造を有するＭｏＤＴＰ）とを併用し、両者を合計で、モリブデン元素濃度換算で０．０４質量％〜０．０８質量％添加することが、特に好ましい（請求項５）。
【００１３】
摩擦調整剤（ＦＭ剤）として、上述のように選定すれば、油膜が切れた際（境界潤滑領域下）における摩擦係数μを低減することが出来る。
また、摩擦調整剤として添加された上述のモリブデン系摩擦調整剤は、耐摩耗性能をも向上させる。
そして、摩擦調整剤としてジチオカルバミン酸モリブデン（アルキル基Ｃ８の構造を有するＭｏＤＴＣ）と、ジチオリン酸モリブデン（アルキル基Ｃ８の構造を有するＭｏＤＴＰ）とを併用することにより、低摩擦化並びに耐摩耗性化を両立することが出来る。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図表及び実験結果を参照しつつ、本発明のディーゼルエンジンオイルについて、さらに詳細に説明する。
【００１５】
図１は本発明のエンジンオイルの効果確認ために用いられた、基油を全合成系にした試作のディーゼルエンジンオイルである。ただし、後記する摩擦調整剤（以降ＦＭ剤と記述する。）の混合効果を別途確認する目的で、ＦＭ剤は混合していないが、その他の書様な添加剤を全て添加した半製品の基本特性である。
【００１６】
図１において、欄外備考も参照して、符号Ｖ１は基油分類、Ｖ２は基油動粘度、Ｖ３は粘度分類、Ｖ４は粘度指数向上剤種類であり、また、Ｖ５は動粘度、Ｖ６はＣＣＳ粘度、Ｖ７はＭＲＶ粘度、Ｖ８はＨＴＨＳ粘度、Ｖ９はＮＯＡＣＫ蒸発量、Ｖ１０は剪断安定性をそれぞれ示している。
【００１７】
【実験例１】
図２は、従来の鉱物系のディーゼルエンジンオイル「ＣＣ４０」、「ＣＣ３０」、「ＣＤ１５Ｗ／３０ＦＭ」、「ＣＤ１５Ｗ／４０ＦＭ」と、図１で示す合成系の試作オイルでＦＭ剤を添加していないオイル「試作オイルＮｏ．１〜Ｎｏ．１０（ＦＭ剤無）」と、ＦＭ剤を添加したオイル「試作オイルＮｏ．１からＮｏ．１０（ＦＭ剤有）」との摩擦係数を比較した実験結果を示している。
【００１８】
図２では、縦軸に摩擦係数（μ）を横軸にオイルを変数として、各変数即ち、符号ＬＡ：図１の「試作オイルＮｏ．１〜Ｎｏ．１０（ＦＭ剤無）」、符号ＷＡ：ＦＭ剤を添加したオイル「試作オイルＮｏ．１〜Ｎｏ．１０（ＦＭ剤有）」、符号Ｃ４：ＣＣ４０、符号Ｃ３：ＣＣ３０、符号ＣＤ３：ＣＤ１５Ｗ／３０ＦＭ、ＣＤ４：ＣＤ１５Ｗ／４０ＦＭのそれぞれの摩擦係数を図示したものである。
【００１９】
なお、摩擦係数のプロット線の上部Ｕは最大値、中央部Ｍは平均値、下部Ｌは最小値を示していて、例えば符号ＷＡ：ＦＭ剤を添加したオイル「試作オイルＮｏ．１〜Ｎｏ．１０（ＦＭ剤有）」は摩擦係数が最大で約０．１１５、最小で約０．０８５、平均で約０．１０５である。
【００２０】
この実験結果から符号ＬＡ及び符号ＷＡで示す合成系のオイルの摩擦係数は最大値が、符号Ｃ３、ＣＤ３、ＣＤ４の鉱物系の摩擦係数の最小値Ｃ約０．１２より低くなっていて、明らかな有意差が認められる。
【００２１】
図２から、鉱物系オイルは、摩擦係数の低減に限界があるが、試作オイルＮｏ．１〜Ｎｏ．１０の様な合成系オイルは、鉱物系オイルの限界「Ｃ」よりも摩擦係数を低くすることが出来ることが明らかである。
すなわち、鉱物系オイルよりも合成オイルの方が好適である事が理解される。
【００２２】
図１を参照すれば、図２で示す実験結果における合成オイルは、ポリアルファーオレフィン（ＰＡＯ）を基材に包含している。そして、ポリアルファーオレフィン（ＰＡＯ）を主材とするものと（試作オイルＮｏ．３〜試作オイルＮｏ．１０）と、ポリアルファーオレフィン（ＰＡＯ）にポリオールエステルを包含させたもの（試作オイルＮｏ．１、試作オイルＮｏ．２）とがある。
【００２３】
【実験例２】
次に、ＦＭ剤の摩擦係数に及ぼす効果を公知のＳＲＶ振動摩擦試験機による測定実験結果によって説明する。
【００２４】
図３は、この実験に供試したＦＭ剤種の性状、配合濃度等を示している。符号ｆはＦＭ剤種、符号Ｎｓは供試商品名、符号Ｖｓは動粘度、符号Ｇは成分含有量、符号ＭはＭｏ（モリブデン）濃度、等であって、例えば商品名「Ｓ−３００」はＭｏＤＴＰ（モリブデンジチオカルバメート）系のＦＭ剤種であって動粘度６０ｍｍ２  ／ｓ（ａｔ４０℃）で、Ｍｏ＝４００ｐｐｍである。
【００２５】
図４は、ＦＭ剤種を変えた各試作オイルの温度と摩擦係数との関係を測定した実験結果である。試験変数は欄外に示した凡例のように、符号Ｂｓは無添加オイルで、その他は図３の（１）〜（５）の５変数の供試商品名のＦＭ剤を添加したオイルである。図４におけるプロットデータは図１における試作Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６の総合結果であり、図５〜図１０は図４の原試料となる試作Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６のそれぞれの結果である。
【００２６】
図４〜図１０では、縦軸に摩擦係数（μ）を横軸に測定温度（℃）を採ってデータをプロットしている。
図４において、上部の摩擦係数が大きい線ＬＡはＦＭ添加剤のない合成オイルＢｓで、４０℃で摩擦係数が約０．１２であり１２０℃では約０．１１で温度の上昇とともに僅かに摩擦係数が低下する。
【００２７】
その他のＦＭ剤添加オイルを総括した線群のＷＡは、データのバラツキはあるが全てが無添加オイルより低摩擦係数になっていて、ＦＭ剤添加オイルがすぐれていることが明らかである。
【００２８】
図４の原試料である試作Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６のそれぞれのデータをプロットした図５〜図１０において、線Ｌ１〜Ｌ６で示すＦＭ添加剤のない合成オイルの摩擦係数は図６の１部を除いてすべてが約０．１２程度となっていてＦＭ剤を添加したオイルより摩擦係数が大となっている。即ち、ＦＭ剤の添加は高温域でも確実に効果を発揮していることが分かる。
【００２９】
図５〜図１０をさらに検討すると、高温での効果の少ないＦＭ剤「Ｓ−１００」を除いては、試作Ｎｏ．３、４、５の３種類が良い。
【００３０】
なお、試作オイルＮｏ．７〜１０については、図１１に示すように縦軸の高温高剪断（ＨＴＨＳ）粘度が高くかつ横軸の摩擦係数μが高い領域Ｚｏにあってエンジンオイルの低燃費化に対して不適である。なお、図１１中の試作オイル以外の各種データは、前記図１で示した各試作オイル以外の市販オイルのものであり、総じて摩擦係数μが高くなっている。
【００３１】
図中の領域Ｚｂは低燃費化すべき方向を領域で示したもので、ＨＴＨＳ粘度ｃＰが３よりやや高くて、摩擦係数μがほぼ０．０６であることが、理想な方向を示している。
【００３２】
【実験例３】
ＦＭ剤の効果をしらべた前実験例２に対して、本実験例３ではＦＭ剤の荷重に対する特性を、摩擦・摩耗を測定する公知のシェル四球試験によって図１２に示している。
図１２はＦＭ剤種を変えた各試作オイルの荷重（Ｎ）と摩擦係数μとの関係を測定した実験結果である。試験変数は欄外に示した凡例のように、符号Ｂｓは無添加オイルで、その他は図３の「１」〜「５」（図示では、丸で囲った数字）の５変数の供試商品名のＦＭ剤を添加したオイルである。
【００３３】
図１２におけるプロットデータは図１における試作Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６の総合結果であり、上部の摩擦係数が大きい線ＬＡ１はＦＭ添加剤のない合成オイルＢｓの最小値で、荷重５０Ｎで約０．２３であり荷重４００Ｎでは約０．１１になっていて荷重の上昇とともに低下する。
なお、荷重４００Ｎを超える場合には焼付が生じる恐れがあり、好ましくない。そのため、荷重４００Ｎを超える場合については、データが存在しない。
【００３４】
その他のＦＭ剤添加オイルもデータのバラツキはあるが比較可能な荷重４００Ｎではほぼ全てが無添加オイルより低摩擦係数になっていて、ＦＭ剤添加オイルがすぐれていることが明らかである。また、ＦＭ剤添加オイルの中ではＳ１００、Ｓ１６５、Ｓ３００添加がよい。
【００３５】
【実験例４】
図１３では、シェル四球試験により求められたシェル四球摩擦係数と、ＨＦＲＲ試験により求められたＨＦＲＲ摩擦係数と、ＳＲＶ試験により求められたＳＲＶ摩擦係数から、面圧に対する摩擦係数μの変化特性を求めたものである。
シェル四球試験、ＨＦＲＲ試験、ＳＲＶ試験では試験荷重が異なっているので、下記のように各々のＰＶ値を求め、その逆数１／ＰＶにより整理したものが図１３である。
ＰＶ＝Ｐｍｅａｎ（平均接触面圧ｋｇｆ／ｍｍ２）×ＶＳ（スベリ速度／ｓ）
【００３６】
図１３から、ＰＶ値が高い場合も低い場合も「・・ｘ・・試作全合成基材Ｎｏ３＋ＦＭ−Ａ」を除いては、ＦＭ剤添加により摩擦係数μが変わらない。従って例えばＰＶ値の異なるメタル部Ｍ１やピストンオイルリング部Ｍ２の潤滑箇所での摩擦係数μが変わらなく安定していることがわかる。
また、ＦＭ剤無添加のグループＡとＦＭ剤添加のグループＢとから明らかな様にＦＭ剤添加の効果があることが明らかである。
【００３７】
そして、図１３を参照すれば、従来のオイルと、ＦＭ剤無添加の試作オイルに比較して、ＦＭ剤を添加した試作オイルＮｏ．３が、極めて良好な性質を示すことが明白である。また、混成潤滑、境界潤滑の場合の方が、流体潤滑に比べてＦＭ剤添加の効果が出るであろうことが予想される。
【００３８】
なお、図１３において、ＦＭ剤を示す「ＦＭ−Ａ」、「ＦＭ−Ｂ」、「ＦＭ−Ｃ」については、その組成が図１４に示されている。
図１４において、横の行に示す符号ｆはＦＭ剤の変数を示し、符号ｆ２はＦＭ剤種と商品名を示し、符号ｆ３はＭｏ換算量の配合量％を示し、縦の列にはそれぞれの内容を示している。
【００３９】
ＦＭ剤の変数「１」ＦＭ−Ａは、ＭｏＤＴＣ（モリブデンジチオカルバメート）系剤種の商品名Ｓ１００及びＭｏＤＴＰ（モリブデンジチオホスフェイト）系剤種の商品名Ｓ３００で７００質量ｐｐｍが各１：１の配合量であり、「２」ＦＭ−Ｂは、ＭｏＤＴＣ系剤種の商品名Ｓ１００及びＭｏＤＴＣ系剤種の商品名Ｓ１６５で７００質量ｐｐｍが各１：１の配合量であり、「３」ＦＭ−Ｃは、ＭｏＤＴＰ系剤種の商品名Ｓ３００で８００質量ｐｐｍの配合量である。
図１４において、変数の数字は、丸で囲って示されている。
【００４０】
ここで、図１３において、試作オイルＮｏ．３の特性は示されているが、試作オイルＮｏ．４の特性は示されていない。これは、面圧に対する摩擦係数μの特性においては、試作オイルＮｏ．４は試作オイルＮｏ．３と概略同一の特性を示すからである。
【００４１】
【実験例５】
図１５〜図１７は、試作オイルＮｏ２、３、５についてＭｏ（モリブデン）濃度と摩擦係数μとの関係をＦＭ剤種Ｓ１００、Ｓ１６５、Ｓ３００について示している。
図１５〜図１７において、縦軸をシェル四球による摩擦係数μ、横軸をＭｏ濃度：質量ｐｐｍにして図１５では試作オイルＮｏ２、図１６では試作オイルＮｏ３、図１７では試作オイルＮｏ５のそれぞれについて示している。
【００４２】
Ｎｏ２試作オイルの結果を示す図１５では、ＦＭ剤種Ｓ３００はＭｏ濃度０〜４００までは０．１２で不変であり、Ｍｏ濃度４００〜６００までは０．１２〜０．０６に急減し、Ｍｏ濃度６００〜８００では０．０６で殆ど一定で安定している。
他のＦＭ剤種Ｓ１００及びＳ１６５は、Ｍｏ濃度０〜６００までは０．１２〜０．０６まで急減し、Ｍｏ濃度６００〜８００では０．０６が殆ど一定で安定している。
【００４３】
Ｎｏ３試作オイルの結果を示す図１６では、ＦＭ剤種Ｓ３００はＭｏ濃度０〜８００までは０．１４〜約０．０４５まで単調に減少し、他のＦＭ剤種Ｓ１００及びＳ１６５は、Ｍｏ濃度０〜６００までは０．１４〜約０．０６まで直線的に減少し、Ｍｏ濃度６００〜８００では０．０６が僅かに上昇するが安定している。
【００４４】
Ｎｏ５試作オイルの結果を示す図１７では、ＦＭ剤種Ｓ３００、Ｓ１６５、Ｓ１００ともＭｏ濃度０〜６００までは０．１３５〜約０．０５まで単調に減少し、Ｍｏ濃度６００〜８００までは０．０５〜約０．０６まで平行か僅かに上昇するが安定している。
【００４５】
図１５〜図１７から、Ｍｏ濃度が少なくても摩擦係数μが大きくなるが、Ｍｏ濃度が６００を越える多すぎも摩擦係数μが増加してしまう、という傾向が示されている。
【００４６】
図１８〜図２０において、縦軸をシェル四球による摩擦係数μの改善率％、横軸をＭｏ濃度：質量ｐｐｍにして図１８では試作オイルＮｏ２、図１９では試作オイルＮｏ３、図２０では試作オイルＮｏ５のそれぞれについてＦＭ剤種Ｓ１００、Ｓ１６５、Ｓ３００、Ｓ１００＋Ｓ１６５の４種についての結果が示されている。
【００４７】
Ｎｏ２試作オイルの結果を示す図１８では、ＦＭ剤種Ｓ１００、Ｓ１６５、Ｓ３００はＭｏ濃度４００では改善率は５〜約２３までで少なく、Ｍｏ濃度６００及び８００では改善率は約４８％に上昇している。また、Ｓ１００＋Ｓ１６５はＭｏ濃度７００超えにしてもＳ１００、Ｓ１６５、Ｓ３００のＭｏ濃度６００〜８００の改善率を超えていない。
【００４８】
Ｎｏ３試作オイルの結果を示す図１９では、ＦＭ剤種Ｓ１００、Ｓ１６５、Ｓ３００はＭｏ濃度４００では改善率は２７〜約３５まででやや少なく、Ｍｏ濃度６００及び８００では改善率は約５５％に上昇している。また、Ｓ１００＋Ｓ１６５はＭｏ濃度７００超えにしてもＳ１００、Ｓ１６５、Ｓ３００のＭｏ濃度６００〜８００を超えていない。
【００４９】
Ｎｏ５試作オイルの結果を示す図２０では、ＦＭ剤種Ｓ１００、Ｓ１６５、Ｓ３００はＭｏ濃度４００では改善率は２７〜約３２まででやや少なく、Ｍｏ濃度６００及び８００では改善率は約６０％に上昇している。また、Ｓ１００＋Ｓ１６５はＭｏ濃度７００超えにしてもＳ１００、Ｓ１６５、Ｓ３００のＭｏ濃度６００〜８００を超えていない。
【００５０】
図１８〜図２０から、モリブデンによる摩擦係数改善の傾向が見られるのは、Ｍｏ濃度が６００ｐｐｍ以上であることが理解出来る。それと共に、Ｍｏ濃度が６００ｐｐｍの場合も８００ｐｐｍも、摩擦係数改善の効果については余り差が無いことが理解出来る。すなわち、図１８〜図２０を参照すれば、Ｍｏ濃度が６００ｐｐｍ〜８００ｐｐｍであれば、摩擦係数μ改善率が一番良好であることが理解出来る。
さらに、Ｍｏ濃度が６００ｐｐｍ〜８００ｐｐｍ、モリブデン元素濃度換算で０．０４質量％〜０．０８質量％であれば、実用に足りる摩擦係数μ改善率が得られることが理解される。
【００５１】
なお、図１８〜図２０では、試作オイルＮｏ．３の特性が示されているが、試作オイルＮｏ．４の特性は示されていない。これは、試作オイルＮｏ．３と試作オイルＮｏ．４との相違は粘度質向上剤がＯＣＰかＳＣＰであるかのみであり、係る差異は、図１８〜図２０における摩擦係数μ及びその改善率には何等影響は与えないことに起因する。すなわち、図１８〜図２０で示す特性については、試作オイルＮｏ．３と試作オイルＮｏ．４とは同一であり、そのため試作オイルＮｏ．４の特性の表示を省略した。
【００５２】
【実験例６】
図２１は、試作オイルＮｏ．２、Ｎｏ．４、Ｎｏ．５にＦＭ剤を加えたディーゼルエンジンオイルを用いて、シェル四球摩耗試験を行った結果について示している。
試験条件は１５００ｒｐｍ＊３１４Ｎ＊９００ｓｅｃである。
縦軸に摩耗痕径ｍｍを、横軸にＦＭ剤濃度を変数にとって棒状グラフにしている。
【００５３】
変数として試作Ｎｏ２オイルでＦＭ剤無添加、Ｓ１００（Ｍｏ＝４００濃度）、Ｓ１００（Ｍｏ＝６００濃度）、Ｓ１００（Ｍｏ＝８００濃度）、Ｓ１６５（Ｍｏ＝４００濃度）、Ｓ１６５（Ｍｏ＝６００濃度）、Ｓ１６５（Ｍｏ＝８００濃度）、Ｓ１００＋Ｓ１６５（Ｍｏ＝７００濃度）、Ｓ３００（Ｍｏ＝４００濃度）、Ｓ３００（Ｍｏ＝６００濃度）、Ｓ３００（Ｍｏ＝８００濃度）の１１変数をＡ２グループとし、同様に試作Ｎｏ３オイルでＦＭ剤無添加、Ｓ１００（Ｍｏ＝４００濃度）、・・・の１１変数をＡ３グループとし、試作Ｎｏ５オイルでＦＭ剤無添加、Ｓ１００（Ｍｏ＝４００濃度）、・・・の１１変数をＡ５グループとしている。
【００５４】
ここで、試作オイルＮｏ．３があって、試作オイルＮｏ．４が無いのは、図１５〜図２０の場合と同様な理由による。すなわち、試作オイルＮｏ．３と試作オイルＮｏ．４との相違は、粘度指数向上剤がＯＣＰかＳＣＰであるかの違いであり、係る差異は耐摩耗性能には影響は与えない。そのため、図２１で実験結果を示す実験では、試作オイルＮｏ．４については省略した。
【００５５】
図２１において、縦軸の摩耗痕径（ｍｍ）は摩擦係数μと同様に、小さければ小さいほどオイルとしての性能が高いことを示す。図中の摩耗痕径０．６ｍｍ以上では焼き付きが発生する。ＦＭ剤なしのＮｏ．２、Ｎｏ．３、Ｎｏ．５、とＦＭ剤ありのＷ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４は不合格である。そして、図２１を参照すれば明らかな様に、図２１で示す実験結果では、試作オイルＮｏ．２のグループＡ２と試作オイルＮｏ．３のグループＡ３の性能は殆ど同等であり、両者は試作オイルＮｏ．５のグループＡ５よりもオイルとしての性能が高い。
【００５６】
但し、図４及び図５〜図１０、すなわち温度に対する摩擦係数μの特性を示す実験結果から、試作オイルＮｏ．２は、試作オイルＮｏ．３に比較して、その性能が劣っている。したがって、図４、図５〜図１０、図２１を参照すれば、ディーゼルエンジンオイルとして好適なのは、試作オイルＮｏ．３、試作オイルＮｏ．４である。
【００５７】
ここで、図１を参照すれば、試作オイルＮｏ．３、試作オイルＮｏ．４のポリアルファーオレフィン（ＰＡＯ）基材単体は、１００℃動粘度が４．７ｍｍ２  ／ｓ〜４．８ｍｍ２  ／ｓである。
図１では各種配合物の混合物となってＶ５＝１０．９４〜１１．０８の値となっているため、Ｖ２値をとる。
【００５８】
【実験例７】
図２２は、試作オイルＮｏ．３に対して、ススを混入した場合における摩擦係数μに対する影響を示している。
スス（カーボン）が摺動部品に介入した際の悪影響を防止するため、エンジンオイルにススを細かく分散させるのが一般的である。しかし、エンジンオイルにススが混入し、蓄積すると、摩擦係数μが増大して、潤滑性能の低下（粘度上昇）や耐摩耗性の低下等の危険性がある。
実験例７では、係る危険性に対処できるか否かが試されている。
【００５９】
図２２において、縦軸に摩擦係数（μ）を、横軸に温度（℃）をとったＳＲＶ試験（４００Ｎ＊５０Ｈｚ＊１．５ｍｍ＊４０〜１２０℃昇温）の結果である。
「現行省燃費油」Ｓｏなる特性は、現行の鉱物系オイルの特性線を示している。係る特性よりも図２２中の下方の領域に特性線が存在することから、合成オイルにＦＭ剤を加えたディーゼルエンジンオイルは、その内部にススが混入したとしても、現行の鉱物系オイルよりも摩擦係数μが低くなることが理解出来る。換言すれば、合成オイルにＦＭ剤を加えたものは、その内部にススが混入したとしても、現行の鉱物系オイルよりも性能が優秀である。
【００６０】
また、図２２において、「比較ライン−１（ＦＭ処方前）」Ｂｅなる特性は、ＦＭ剤無添加の試作オイルＮｏ．３の特性線を示している。
図２２において、特性線「比較ライン−１（ＦＭ処方前）」Ｂｅよりも下方の領域に特性線が存在することから、試作オイルＮｏ．３にＦＭ剤を加えたディーゼルエンジンオイルは、ススが混入したとしても、ＦＭ剤無添加の試作オイルＮｏ．３よりも摩擦係数μが低くなることが理解される。換言すれば、ＦＭ剤を加えた試作オイルＮｏ．３は、ススが混入したとしても、ＦＭ剤無添加の試作オイルＮｏ．３よりも、エンジンオイルとしての性能が優秀である。
【００６１】
【実験例８】
上述した図２２（実験例７）で示す結果は、ススがオイル内に混入した場合の摩擦係数を示しているが、その持続性については表現していない。
これに対して、スス存在下で熱劣化させた際に、摩擦係数μを低下し、且つ、良好な耐摩耗性を有する様なＦＭ剤の選択を目的として、熱・酸化劣化試験を行い、ＳＲＶ試験とシェル四球試験を行い、性能影響を調査した。
なお、実験の対象として、ＦＭ剤は前出の図１４で示す３種類を選択した。
【００６２】
図２３〜図２６は、係るＳＲＶ試験の結果を示している。
４０〜１２０℃全油温評価領域を示す図２３及び１００〜１２０℃高油温評価領域を示す図２４の基準スス添加結果では、摩擦係数増減率は酸化試験前後でいずれもスス３％添加Ａ３の結果はよくなく１％添加Ａ１の結果はよい。
４０〜１２０℃全油温評価領域を示す図２５及び１００〜１２０℃高油温評価領域を示す図２６の実機スス添加結果では、酸化試験後はいずれもスス添加の結果はよくなくとくに３％添加Ａ３の結果はよくない。
【００６３】
また、図２７は、係るシェル四球試験の結果を、縦軸に焼付きに到るまでの焼付到達時間（秒）を、横軸にスス添加の変数をとって示している。新油スス無グループＳＯｎと、酸化（劣化）油スス無グループＳＯｏはいずれもＦＭ剤添加オイルがよく、スス添加オイルでは１％基準ススのグループＳ１ａ、３％基準ススのグループＳ３ｏはよくない。また、１％実機ススのグループＳ１ｂはＦＭ剤添加オイルがよく、３％実機ススのグループＳ１ｃはＦＭ剤がＦＭ−Ａだけがよい。
【００６４】
上記試験の摩擦係数並びに耐摩耗性能評価試験は以下の通りである。
摩擦係数評価試験
ＳＲＶ摩擦試験機を用い、従来固定の条件で、摩擦係数μ測定を行った。
試験条件：荷重４００Ｎ、周波数５０Ｈｚ、ストローク１．５ｍｍ、試験温度４０〜１２０℃昇温。
耐摩耗性能評価試験
シェル四球試験機を用い、従来固定の条件で、摩耗試験を行った。
試験条件：荷重３１４Ｎ、回転数１５００ｒｐｍ、試験時間  最大９００秒間、開始温度（常温）。
【００６５】
図２３〜図２６において、基準スス（又は実機スス）添加の加熱試料では、３％添加の場合に基材新油ベース（スス無、ＦＭ剤無）の摩擦係数μを超えた。摩擦係数μ低減率から劣化の最も少ない処方は相対的にＦＭ剤ＦＭ−Ａである。
【００６６】
さらに、図２３〜図２６と図２７を参照すれば、ＦＭ剤としては図１４で
「１」ＦＭ−Ａ    と標記されているタイプ、すなわちＭｏＤＴＣ系とＭｏＤＴＰ系とを組み合わせて（併用して）用いたタイプ、が最適であることが理解される。
【００６７】
【実験例９】
前記の実験結果をもとにして、実用に最適な試作オイルを選定するために各種試験によって評価した。試料は図２８に示す４種類である。
【００６８】
図２８において、横の行に示す符号ｆ０は試料区分、符号ｆＡは試料候補番号、符号ｆＢはオイル基材、符号ｆＣはＦＭ剤種区分、符号ｆＤはＦＭ剤商品名、符号ｆＥはＦＭ剤添加量（Ｍｏ換算量の配合量ｐｐｍ）をそれぞれ示し、縦の列にはそれぞれの内容を示している。
【００６９】
たとえば、試料候補番号「Ｎ１」は今回の試作オイルであって、基材は合成油Ｎｏ．３基材（５Ｗ−３０）、ＦＭ剤はＦＭ−Ａ（ＭｏＤＴＣ＋ＭｏＤＴＰ）、商品名はＳ１００＋Ｓ３００（１：１のコンビネーション）、ＦＭ剤はＭｏ（モリブデン）７００ｐｐｍとなっていて、前記までの結果に基づく試料候補番号「Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３」と、比較オイルとして現在実用されている鉱油基材の試料候補番号「Ｎ４」を含めている。
【００７０】
上記試料候補番号Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４の４試料を６種の試験で得た結果が図２９〜図３４である。
図２９は、酸性成分を中和する能力を示す試験結果であって、縦軸にＴＢＮ（全塩基価）（ｍｇＫＯＨ／ｇ）を、横軸に試料候補番号Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４のそれぞれにＡＳＴＭＤ６６４（塩酸法）、Ｄ２８９６（過塩素酸法）、Ｄ４３７９（トライソルベント法）の３種の方法を並べてまとめている。
この結果は試料候補番号Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３は比較対象の現行オイル試料候補番号Ｎ４より酸中和能力が高くなっている。
【００７１】
図３０は耐腐食性であることを立証する（金属溶出量を評価：試験法はＡＳＴＭＤ５９６８）試験結果であって、縦軸に溶出量（質量ｐｐｍ）を、横軸に試料候補番号Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４のそれぞれからの銅（Ｃｕ）、Ｐｂ（亜鉛）、錫（Ｓｎ）の溶出成分を並べている。
この結果は試料候補番号Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３は比較対象の現行オイル試料候補番号Ｎ４より極めて低い溶出量となっている。なお、全試料候補番号Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４でＳｎの溶出は無かった。
【００７２】
図３１はオイルの低蒸発性を評価する試験結果であって、縦軸に蒸発量（質量％ａｔ２５０℃／１Ｈ）を、横軸に試料候補番号Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４及び一般的なオイルＮ５を並べたものである。
この結果は試料候補番号Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３及び比較対象の現行オイル試料候補番号Ｎ４は何れも一般的なオイルＮ４の蒸発量の約１／２になっている。
【００７３】
図３２はオイルの酸化安定性をＪＩＳ−Ｋ２５１４によって評価する試験結果であって、縦軸に変化量（ｍｇＫＯＨ／ｇ  ａｔ１６５．５℃／９６Ｈ）を、横軸に試料候補番号Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４を全酸価（ＴＡＮ）増加量と全塩基価（ＴＢＮ）低下量で並べたものである。
この結果は試料候補番号Ｎ１、Ｎ２、の順でＮ３及び比較対象の現行オイル試料候補番号Ｎ４に優っている。
【００７４】
図３３はオイルの剪断安定性即ち油膜の切れ難さを評価する試験結果であって、縦軸に粘度（ａｔ１００℃）低下量を、横軸に試料候補番号Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４を並べたものである。
この結果は試料候補番号Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３とも比較対象の現行オイル試料候補番号Ｎ４の粘度低下率の１／２で優っている。
【００７５】
図３４はオイルの耐熱性の一種、即ち高温付着物量を評価するホットチューブ試験結果であって、縦軸に付着物量（ｍｇ）を、横軸に試料候補番号Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４の２８０℃、３００℃条件を並べたものである。
この結果は試料候補番号Ｎ１、Ｎ３はよいがＮ２は比較対象の現行オイル試料候補番号Ｎ４より劣っている。
【００７６】
上記の結果をまとめると、
（１）  試料候補番号Ｎ１（ＦＭ剤のＦＭ−Ａ配合オイル）は、低温特性、蒸発量、耐金属腐食性、剪断安定性、酸化安定性に優れている。
（２）  試料候補番号Ｎ２（ＦＭ剤のＦＭ−Ｂ配合オイル）は、高温時の耐熱性が比較オイルより劣り、鉛（Ｐｂ）の溶出量が最大であった。
（３）  試料候補番号Ｎ３（ＦＭ剤のＦＭ−Ｃ配合オイル）は、酸価安定性が他よりやや劣る。
（４）  試料候補番号Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３は何れもＪＡＳＯ  ＤＨ−１規格値を充分クリアする。
（５）  試料候補番号Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３を物性面から総合的に比較すると、試料候補番号Ｎ１が最も安定した性能を有している。
【００７７】
【実験例１０】
図３５は、ＰＡＯ及びポリオールエステルを混合した際に、ゴム材料に対する影響性を実験した結果を示している。
エンジンに適用されるオイルシール材やホース材料はゴム材料が用いられるのが一般的である。ゴム材料に対する影響を示す指標は種々存在するが、代表的な指標として体積変化率がある。
図３５は、各種材料（シリコン材、アクリル材、フッ素材、ニトリル材）の体積変化率（ΔＶ：％）と、エンジンオイル基材におけるＰＡＯの含有比率（％）との関係を実験して、その実験値から得ている。
【００７８】
エンジンオイルの組成を決定するに際して、ゴム材料の体積を余剰に増加するような配合は好ましくない。オイルシール材料を想定した場合、体積変化率が１０％増加するのを許容限界と考えると、図３５より、ＰＡＯ含有量は７０％以上必要となることが分かる。
請求項２において、ＰＡＯ含有量は７０％以上と設定されているのは、係る実験結果に基づいている。
なお、上述した通り、基材中には摩擦調整剤のほか清浄分散剤、酸化防止剤、摩耗防止剤、粘度指数向上剤、錆止め剤などが添加されるので、それらを考慮して、ＰＡＯ含有量は９５％以下と設定されている。
【００７９】
なお、ポリオールエステルはメリットも多い反面、コストが高く、ゴム材に対しては余り好ましくない、というデメリットを有している。
上述した請求項３は、係るデメリットに注目したものであり、ポリオールエステルが基材中に含まれないことを明示している。この場合、摩擦調整剤その他のＰＡＯ以外の材料を基材中に添加することとを考慮して、ＰＡＯ含有量は９０％以上に設定されている。
【００８０】
【発明の効果】
本発明の作用効果を以下に列挙する。
（ａ）  本発明によれば、基材が合成材のポリアルファーオレフィンを含み、モリブデン系摩擦調整剤（ＦＭ剤）を添加しているので、低摩擦係数となり長寿命化と燃費向上とができる。
（ｂ）  ポリアルファーオレフィンを基材にした合成オイルの摩擦係数は、ＦＭ剤の有無にかかわらず従来の鉱物系より低摩擦である。
（ｃ）  ＦＭ剤の添加によって、ＦＭ剤なしのオイルの摩擦係数に比較して明らかに低下する。
（ｄ）  シェル四球試験による摩擦・摩擦試験ではＦＭ剤の効果が明らかでありＦＭ材はモリブデンジチオカルバメート（ＭｏＤＴＣ）系のＳ１００、Ｓ１６５とモリブデンチオホスフェイト（ＭｏＤＴＰ）系のＳ３００がよい。
（ｅ）  市販オイルと試作オイルＮｏ．３（全合成性基材＋ＦＭ剤）をＰＶ−摩擦係数図で比較すると、ＰＶ値の全域（エンジン摺動部品類の範囲）にわたって試作オイルＮｏ．３の摩擦係数が著しく低い。
（ｆ）  シェル四球摩擦試験からＦＭ剤としてのＭｏ（モリブデン）は濃度が６００ｐｐｍを超えると摩擦係数が増加する、また摩擦係数改善率は６００及び８００ｐｐｍがよいので添加量は６００ｐｐｍ程度でよい。
（ｇ）  シェル四球摩耗試験から小さい値がよい摩耗痕径は、ＦＭ剤添加オイルが添加剤無より明らかによく、試作オイルＮｏ．２及び３はＮｏ．５より良かった。
（ｈ）  オイルにスス（カーボン）を混入して劣化させる試験では、合成基材にＦＭ剤を添加したオイルは現行鉱物系オイルの摩擦係数値約０．１２にたいして０．１以下で低い。
（ｉ）  ススのある場合の熱劣化による摩擦係数の低下試験をＳＲＶ試験とシェル四球試験で行った結果はいずれもＦＭ剤添加オイルがよく、ＦＭ剤では「ＭｏＤＴＣ＋ＭｏＤＴＰ」を併用のタイプが最良であった。
（ｊ）  最適オイルの選定のためＦＭ剤添加の合成系オイル３種と比較のための一般鉱油系オイル１種の計４種によって各種試験をおこなった結果から、
・酸中和能力試験では、合成系ＦＭ剤添加オイルが鉱物系より優れている、
・耐腐食試験では、合成系ＦＭ剤添加オイルが鉱物系よりはるかに優れている、
・低蒸発性を評価する試験では、合成系ＦＭ剤添加オイルが鉱物系よりはるかに優れている、
・油膜の切れ難さ評価する剪断安定試験では、合成系ＦＭ剤添加オイルが鉱油系の粘度低下の１／２以下で優れている、
・付着物量を比較するホットチューブ試験では、ＦＭ剤のＭｏＤＴＰ（又はＭｏＤＴＰとＭｏＤＴＣとの組み合わせ）はＭｏＤＴＣより優れている、
ことが分かる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のエンジンオイルの効果確認のために用いられた、基油を全合成系にした試作のディーゼルエンジンオイルで、ＦＭ剤を混合していない半製品の基本特性を示す図。
【図２】従来の鉱物系のディーゼルエンジンオイルと、図１で示す合成系の試作オイルでＦＭ剤ありとＦＭ剤無しとの摩擦係数を比較した実験結果を示す図。
【図３】摩擦係数に及ぼす効果を確認するＦＭ剤種の性状、配合濃度等を示す図。
【図４】ＦＭ剤種を変えた各試作オイルの温度と摩擦係数との関係を測定した実験結果を示す図。
【図５】試作オイルＮｏ．１の温度―ＳＲＶ摩擦係数の実測関係線図。
【図６】試作オイルＮｏ．２の温度―ＳＲＶ摩擦係数の実測関係線図。
【図７】試作オイルＮｏ．３の温度―ＳＲＶ摩擦係数の実測関係線図。
【図８】試作オイルＮｏ．４の温度―ＳＲＶ摩擦係数の実測関係線図。
【図９】試作オイルＮｏ．５の温度―ＳＲＶ摩擦係数の実測関係線図。
【図１０】試作オイルＮｏ．６の温度―ＳＲＶ摩擦係数の実測関係線図。
【図１１】試作オイル及び現用オイルの高温高剪断粘度―ＨＦＲＲ摩擦係数の実測関係線図。
【図１２】ＦＭ剤種を変数にした試作オイルの荷重―シェル四球摩擦係数の実測関係線図。
【図１３】ＦＭ剤種を変数にした試作オイルの摩擦係数３種試験によるＰＶ値―摩擦係数の実測関係線図。
【図１４】摩擦係数並びに耐摩耗性能評価試験のための候補ＦＭ剤３種の性状を示す図。
【図１５】試作オイルＮｏ．２のＭｏ濃度―シェル四球摩擦係数の実測関係線図。
【図１６】試作オイルＮｏ．３のＭｏ濃度―シェル四球摩擦係数の実測関係線図。
【図１７】試作オイルＮｏ．５のＭｏ濃度―シェル四球摩擦係数の実測関係線図。
【図１８】試作オイルＮｏ．２のＭｏ濃度―シェル四球摩擦係数改善率の実測関係図。
【図１９】試作オイルＮｏ．３のＭｏ濃度―シェル四球摩擦係数改善率の実測関係図。
【図２０】試作オイルＮｏ．５のＭｏ濃度―シェル四球摩擦係数改善率の実測関係図。
【図２１】シェル四球耐摩耗性能の実測結果図。
【図２２】スス混入時の摩擦係数への影響を実測した結果を示す図。
【図２３】基準スス添加による摩擦係数増減率への影響を実測した結果を示す図。
【図２４】基準スス添加による摩擦係数増減率への影響を実測した結果を示す図。
【図２５】実機スス添加による摩擦係数増減率への影響を実測した結果を示す図。
【図２６】実機スス添加による摩擦係数増減率への影響を実測した結果を示す図。
【図２７】シェル四球耐摩耗性能試験結果図。
【図２８】オイル選定試験に供した試料仕様を示す図。
【図２９】全塩基価実測結果図。
【図３０】腐食試験実測結果図。
【図３１】蒸発性試験実測結果図。
【図３２】酸化安定性試験結果図。
【図３３】剪断安定性試験結果図。
【図３４】耐熱性評価試験結果図。
【図３５】ＰＡＯ含有比率とゴム材料に与える影響との特性の実験結果を示す図。
【符号の説明】
ＰＡＯ・・・ポリアルファーオレフィン
Ｍｏ・・・・モリブデン
ＭｏＤＴＣ・・・ジチオカルミバン酸モリブデン（又は硫化オキシモリブデンジチオカルバメート）
ＭｏＤＴＰ・・・ジチオリン酸モリブデン（又は硫化オキシモリブデンジチオホスフェート）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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