エンジンオイルのボトルには、「100%化学合成油」「部分合成油」「鉱物油」と書いてあります。化学合成油がいちばん上等で、部分合成油はその中間。そう受け取るのが自然です。
この記事では、ベースオイルの分類を決めている規格、表示をめぐって争われた事例、メーカーの資料を読みます。先に言ってしまうと、「化学合成油」という表示は、ベースオイルの作り方を約束していません。そして日本では、その言葉の意味を決めている規約が見つかりませんでした。
目次(タップで開閉)
- 1. オイルは何でできているか——ベースオイルと添加剤
- 2. APIの5つのグループ——分けているのは、作り方ではなく中身の数字
- 3. 精製した油が、PAOに近づいた——グループⅢとGTL
- 4. グループⅢが「合成」と呼ばれるようになった経緯——アメリカとドイツ
- 5. 日本では、誰も決めていない——「化学合成」と「部分合成」の中身
- 6. PAOとエステル——作った油が得意なこと、苦手なこと
- 7. 仕上がったオイルの数字から、ベースオイルは読めない
- 8. 「合成のほうが上」とは限らない——取扱説明書と、古いエンジン
- 9. 私の場合——「全合成」の中身を、知らずに選んでいた
- 10. 私なら、こう読みます
1オイルは何でできているか——ベースオイルと添加剤
エンジンオイルは、ベースオイル(土台になる油)に、添加剤を溶かしたものです。シェブロンは、乗用車用のエンジンオイルについて、ベースオイルが75〜80%、添加剤が10〜20%だとしています。ドイツの連邦通常裁判所(日本の最高裁にあたります)の判決も、エンジンオイルの75〜80%がベースオイルで、20〜25%が添加剤だと書いています。
添加剤の中身は、車用オイルの記事で扱いました。この記事が扱うのは、残りの大部分、ベースオイルです。
「化学合成油」「部分合成油」「鉱物油」は、このベースオイルについての言葉です。缶に入っているものすべての説明ではありません。
「化学合成油」のSDSに、鉱油と書いてある理由
ヤマハのヤマルーブ プレミアムシンセティック10W-40は、化学合成油として売られています。同じ製品の安全データシート(SDS。シェルルブリカンツジャパン発行、2024年7月改訂)の成分の欄には、こうあります。
合成基油および添加物。
高度に精製された鉱油は、添加剤希釈液としてのみ含有します。
同じSDSの法令の欄では、鉱油の含有量は「10%以上20%未満」です。
添加剤は、油で薄めた濃縮液の形で、オイルメーカーに届きます。エクソンモービルは自社の特許で、粘度指数向上剤(粘りを足すポリマー)の濃縮液の多くは、グループⅠかⅡ(§2)の油で薄められている、と書いています。化学合成油の缶にも、その分の鉱油が一緒に入ってきます。
矛盾ではありません。ただ、「缶の中身がすべて合成」という意味でもありません。
2APIの5つのグループ——分けているのは、作り方ではなく中身の数字
ベースオイルの分け方で、いちばん広く使われているのは、アメリカ石油協会(API)のものです。エンジンオイルの認証の手引き(API 1509)の付属書Eが、5つのグループを定めています。
| グループ | 飽和分 | 硫黄分 | 粘度指数 | 主な原料 |
|---|---|---|---|---|
| Ⅰ | 90%未満、または硫黄分が0.03%超 | 80以上120未満 | 原油 | |
| Ⅱ | 90%以上 | 0.03%以下 | 80以上120未満 | 原油 |
| Ⅲ | 90%以上 | 0.03%以下 | 120以上 | 原油。天然ガスから作るGTLもここ(§3) |
| Ⅳ | PAO(ポリアルファオレフィン) | 小さな分子から組み立てた炭化水素 | ||
| Ⅴ | Ⅰ〜Ⅳに入らないすべて | エステルなど | ||
言葉を3つだけ説明しておきます。
- 飽和分——二重結合やベンゼン環を持たない炭化水素の割合です。
- 硫黄分——原油に由来する硫黄の量です。
- 粘度指数——温度が変わっても粘りが変わりにくいほど、大きくなる数字です(粘度の記事、HTHSの記事の§7)。
ここで見てほしいのは、定義に書かれているのが中身の数字で、作り方ではないことです。グループⅢの条件を満たせば、原油から作っても、天然ガスから作っても、グループⅢです。
「グループⅡ+」「グループⅢ+」という呼び方を見かけることもあります。業界誌『Lubes'n'Greases』によれば、これはAPIの分類ではなく、市場が作った非公式の呼び名です。APIの付属書Eが定めているのは、ⅠからⅤの5つだけです。
3精製した油が、PAOに近づいた——グループⅢとGTL
グループが上がると、何が変わるのか。添加剤メーカーのインフィニアムの資料(2017年)は、ベースオイルの性質を、グループごとに言葉で並べています。
| グループ | 蒸発しやすさ | 酸化への強さ |
|---|---|---|
| Ⅰ | 高い | ばらつく |
| Ⅱ | 中くらい | 中くらい |
| Ⅲ | 低い | 高い |
| Ⅳ(PAO) | とても低い | とても高い |
グループⅢとPAOの差がどれくらいかは、誰に聞くかで説明が変わります。
グループⅢを作っているシェブロンは、グループⅢは流動点・粘度指数・酸化安定性でPAOに並ぶところまで来た、と書いています。PAOを作っているエクソンモービルは、粘度がほぼ同じ(100℃で約4.6 mm²/s)グループⅢとPAOの数字を並べています。
| 項目 | PAO | グループⅢ |
|---|---|---|
| 粘度指数 | 131 | 129 |
| 流動点 | −66℃未満 | −24℃ |
| −30℃での低温クランキング粘度 | 1,000 cP | 1,700 cP |
(エクソンモービル SpectraSynの資料。cPはmPa·sと同じ単位です)
どちらも、自分の作る油に有利な説明をする立場です。ただ、エクソンモービルの数字を見ても、粘度指数の差は2です。大きく差が出ているのは、冷えたときの数字です。
天然ガスから作っても、グループⅢ
GTL(ガス・トゥ・リキッド)は、天然ガスから作るベースオイルです。シェルの技術者は、その中心にあるのはフィッシャー・トロプシュ合成という化学反応だと説明しています。そのうえで、シェルのGTLベースオイルは、APIの分類ではグループⅢだと書いています。
§1のヤマルーブ プレミアムシンセティックは、ヤマハ系の用品会社ワイズギアの記事によれば、「天然ガス由来のGTL」をベースオイルに使っています。
化学反応で組み立てた油でも、分類はグループⅢです。「合成」という言葉がややこしくなるのは、ここからです。
4グループⅢが「合成」と呼ばれるようになった経緯——アメリカとドイツ
アメリカ——1999年、モービルとカストロール
1999年、アメリカのモービルは、カストロールの「Syntec」が合成油ではない、と異議を申し立てました。Syntecは、それまでPAOを使っていましたが、水素化処理したグループⅢの油に切り替えていました。
判断したのは、全米広告審査機関(NAD)です。米国トライボロジー学会の機関誌(2010年)によれば、NADはモービルの主張を認めませんでした。カストロールの資料は、Syntecが優れていることまでは示していない。それでも、その時点の配合のSyntecを合成エンジンオイルと呼ぶ「合理的な根拠」にはなる、という判断です。同じ記事は、モービル自身もヨーロッパなどでグループⅢを合成油として売っていたとされる、とも書いています。
NADは業界の自主規制の機関で、判断に従うかどうかは任意です。それでも業界誌は、この判断を、グループⅢで作ったオイルを合成油として売る道を開いたもの、と振り返っています。
ドイツ——2016年と2018年の判決
ドイツでは、逆の結論が出ています。
ケルン上級地方裁判所は2016年、グループⅢの水素化分解油をかなりの割合で含むオイルを、説明なしに「vollsynthetisch(全合成)」と表示するのは誤認を招く、と判断しました。オイルの実際の性質がどうかは関係ない、とも書いています。一方で、ほかの方法で作った油だと消費者にきちんと説明すれば、その言葉を使い続けることはできる、としています。連邦通常裁判所は2018年、メーカー側の上告を退けました。
「ドイツでは、法律で全合成にはPAOが必要」という説明を見かけます。判決を読むと、少しちがいます。法律の決まりではなく、広告が誤認を招くかどうかについての裁判所の判断で、説明を添えれば使える、というものでした。ケルンの判決は、この言葉について法律や役所の決まりがないことを、争いのない事実として書いています。
同じグループⅢの油が、アメリカでは「合成」を名乗れて、ドイツでは説明なしには名乗れない。線を引いているのは油の性質ではなく、その言葉を読む人がどう受け取るか、です。
5日本では、誰も決めていない——「化学合成」と「部分合成」の中身
日本はどうか。商品の表示について業界ごとの決まりを定めた「公正競争規約」は、消費者庁の一覧で66件あります。乗り物まわりでは、自動車、二輪車、タイヤ、農業機械の規約があります。エンジンオイルや潤滑油の規約は、ありません。ほかに、言葉の意味を定めた業界の決まりも、私が探した範囲では見つかりませんでした。
その結果、同じ言葉が、メーカーによって別の意味で使われています。
コスモ石油ルブリカンツは、自社のFAQでこう書いています。
原油を精製する際に高度な処理を行い、硫黄分などの不純物を可能な限り取り除いた高品質なベースオイルのことを、業界のルールとして「合成油」と表現・表示します。
そして、「化学合成油」は分子の構造を変えるなどして人工的に作ったベースオイルで、代表がPAOだ、と続けています。「合成油と化学合成油では、成分そのものが異なります」。コスモの使い分けでは、グループⅢは「合成油」で、「化学合成油」ではありません。
一方、AZは自社の製品ページで、グループⅢの製品を「100%化学合成油(VHVI/グループⅢ)ベース」と書いています。同じ「化学合成油」が、あるメーカーではPAOを指し、別のメーカーではグループⅢを指しています。
「部分合成」の割合
「部分合成油は、化学合成油が2割以上と決められている」という説明を見かけます。どこが決めたのかを書いた資料は、見つかりませんでした。
メーカーが割合を書いている例は、ほとんどありません。手がかりになるのは、SDSの成分の欄です。ホンダは、Pro Honda SPORTS、STANDARD、SCOOTERを「部分化学合成油」としています。比較表に記録した出光興産発行のSDSでは、SPORTS 10W-40は合成炭化水素が15〜25%、STANDARD 5W-30は鉱油が90%以上でした。鉱油の中には添加剤を薄める分も入っているので、ベースオイルの中の割合は正確には分かりません。それでも、同じ「部分化学合成油」でも、合成の割合はかなりちがうことは読み取れます。
比較表の320製品では
比較表の「ベースオイル」の欄は、メーカーの表記をそのまま記録しています。数えると、こうなります。
| ラベルの書き方 | 製品数 |
|---|---|
| 「合成」とだけ書き、何のベースオイルかは書いていない | 104 |
| PAOかエステルの名前を出している | 87 |
| 鉱油 | 58 |
| 「部分合成」とだけ書いている | 34 |
| ベースオイルについて何も書いていない | 20 |
| グループⅢ(VHVI)かGTLだと書いている | 17 |
グループⅢだと自分から書いている製品は、17製品でした。「部分合成」と書いた製品(エステルの名前を併記したものも含めて47製品)で、配合の割合をラベルや製品ページに書いたものはありませんでした。
6PAOとエステル——作った油が得意なこと、苦手なこと
PAO(グループⅣ)
PAOは、小さな分子から組み立てて作る炭化水素です。§3のとおり、冷えても粘りが上がりにくいのが、いちばんはっきりした長所です。
苦手なこともあります。添加剤メーカーのルーブリゾールは、自社の特許で、PAOとGTLはどちらも芳香族(ベンゼン環を持つ成分)をほとんど含まず、そのためにシール(ゴムのパッキン)を膨らませる力がほとんどなく、添加剤を溶かす力も弱い、と書いています。シールメーカーのパーカーは、シールが縮むと、押し付ける力が落ちて漏れやすくなる、としています。
そこで、PAOの足りないところは、ほかの油を混ぜて補うことがあります。エクソンモービルは、PAOではシールが縮むことがあるので、それを打ち消すためにエステルがPAOと一緒によく使われる、と書いています(自社製品の紹介記事です)。添加剤を溶かす役には、アルキルナフタレン(グループⅤの一種)も使われます。
エステル(グループⅤ)
エステルは、酸とアルコールから作る油です。分子に電気的な偏りがあり、金属の表面に寄りつきます。エステルメーカーのツィマー&シュヴァルツは、エステルは金属の表面に付いて、金属どうしの接触を減らすと書いています。高温でワニス(こびりついた汚れ)を溶かして油に戻す、とも書いています。PAOとは逆に、シールを膨らませる方向に働きます。
弱点は、水です。同じ資料は、エステルを作る反応は逆にも進むので、水がエステルを酸とアルコールに戻しうる、と書いています(加水分解)。速めるのは、残った酸や触媒です。そして、枝分かれした酸を使えば、この反応をほぼ止められる、とも書いています。「エステルは水に弱い」とひとまとめにはできません。どのエステルが入っているかは、ボトルからはまず分かりません。
なお、バイクを湿った場所に長く置いたときに、エステルを含むオイルがどうなるかを調べた資料は、見つかりませんでした。
7仕上がったオイルの数字から、ベースオイルは読めない
ベースオイルの性質がちがうなら、仕上がったオイルの数字にも出るはずです。比較表の10W-40で、ラベルの書き方ごとに並べました。
| ラベルの書き方(10W-40) | 粘度指数(公開している製品数) | 流動点 |
|---|---|---|
| 鉱油 | 142〜209(12) | −40〜−25℃ |
| グループⅢ・GTL | 154〜169(7) | −47.5〜−30℃ |
| PAO・エステルのみ | 154〜182(8) | −48〜−36℃ |
範囲は、ほとんど重なっています。10W-40で粘度指数がいちばん高い209は、メーカーが「油種:MINERAL」と書いている製品(AZのMEV-104 CLASSIC)でした。
理由の1つは、ポリマーです。粘度指数は、ベースオイルだけでなく、粘りを足すポリマーでも上がります(HTHSの記事の§7)。シェブロンは、どんな潤滑油の性能も、ベースオイルと添加剤と配合の技術の組み合わせで決まる、と書いています。
逆から言えば、仕上がったオイルの数字を見て、中身のベースオイルを当てることはできません。ベースオイルについて分かるのは、ラベルに書いてあることだけです。そして§5のとおり、その言葉の意味は決まっていません。
8「合成のほうが上」とは限らない——取扱説明書と、古いエンジン
取扱説明書が求めているのは、多くの場合、粘度とJASOやAPIの等級です。ホンダのCB650Rの説明書(英語版)が指定しているのも、APIの等級とJASO MAでした(車用オイルの記事の§3)。ベースオイルを指定している説明書もあります。私のスピードトリプル1050(2008年式)の説明書は「半合成か全合成」を指定していて、半合成でもかまいません(粘度の記事の§7)。
ホンダ自身も、日本の純正オイル「Pro Honda」5製品のうち、SPORTS、STANDARD、SCOOTERの3つを部分化学合成油にしています。100%化学合成油は、RACINGとPREMIUM SPORTSです。
古いエンジンのシール
古いエンジンには鉱油、という説明もあります。純鉱油のBLAZEを売るガルフ日本は、エンジンのゴムシールにいちばんなじみが良いのは純鉱油で、旧車や低年式の輸入車では、シールが化学合成油に耐えられる品質になっていない場合がある、と書いています。
反対の説明もあります。合成油のMobil 1を売るモービルは、Mobil 1が漏れの原因になることはなく、漏れのない古いエンジンなら新しいエンジンと同じ利点がある、ただし漏れがあれば先に直すように、と書いています。
どちらも、自分の売るオイルについての説明です。どちらが正しいかを決める公開試験は、見つかりませんでした。§6のとおり、PAOにはシールを膨らませる力がほとんどなく、エステルにはあります。合成油とひとくちに言っても、シールへの効き方は中身しだいです。
9私の場合——「全合成」の中身を、知らずに選んでいた
ここからは、私自身の話です。
私は、部分合成油も鉱物油も、使ったことがありません。車とバイクを自分で持つようになったころ、よく聞いたのは「全合成のほうがいい」「スラッジがたまりにくい」という話でした。それを信じて、全合成と書かれたオイルを選んできました。スラッジの話が本当かどうかは、この記事では確かめていません。
VTR1000Fでは、VHVI(グループⅢ)を基油にした「全合成」から選んでいました(オイル交換時期の記事の§9)。最初のバイクのCBR250RRでは、モチュールやリキモリの10W-40の高いほうを入れていましたが、ベースオイルが何だったかは分かりません。
グループⅢの「全合成」と、PAOやエステルを使った「全合成」が別のものだと知ったのは、数か月前です。エンジンオイルの記事のために調べていて、初めて気づきました。それまでは、安い全合成と高い全合成のちがいが、ベースオイルにあるとは思っていませんでした。
知ってみると、知らなかった理由は単純でした。§5のとおり、ラベルにそのちがいが書かれていないことが多いからです。
調べていて困ったのは、説明が浅すぎるか、専門的すぎるかのどちらかだったことです。メーカーの資料も、その例外ではありませんでした。この記事は、その間を埋めるつもりで書いています。
いま自分で選ぶなら、PAOやエステルの割合が多いものを選ぶと思います(HTHSの記事の§9)。ただ、それで何がどれだけ変わるのかを、私は比べたことがありません。
10私なら、こう読みます
ここまでを踏まえた、私の読み方です。推奨ではありません。
- まず、取扱説明書の指定を満たしているかを見る。粘度、JASO、API。ベースオイルの指定があれば、それも。
- 「化学合成」は、等級ではなく表示として読む。何のベースオイルかが書いてあるかを見ます。
- グループⅢ、GTL、PAO、エステルと書いてあれば、それが手がかり。書いていなければ、分からないものとして扱います。悪いオイルだという意味ではありません。
- 仕上がったオイルの数字と、ベースオイルの表示は、別々に読む。粘度指数が高くても、PAOとは限りません。
- 「部分合成」の割合は、SDSで見る。製品ページには、まず書かれていません。
比較表は、ベースオイルの表示で絞り込めます。表の欄は、メーカーの書き方をそのまま載せています。
オイルが決まったら、次は行き先です。Japan Bike Cafeは、駐車場とアクセス路の路面がわかるツーリング先を、現在地や都道府県から検索できるディレクトリです。
よくある質問
化学合成油と鉱物油の違いは何ですか。
原油を精製して作るのが鉱物油、小さな分子から組み立てて作るのが化学合成油、というのが本来の区別です。ただ、原油を高度に精製したグループⅢの油も「化学合成油」と表示されることが多く、日本にはその表示の意味を定めた規約が見つかりませんでした。ボトルに、グループや、PAO・エステルの記載があるかを確かめてください。
部分合成油には、合成油が何%入っていますか。
決まった割合は見つかりませんでした。「2割以上」という説明を見かけますが、根拠になる決まりは確認できていません。ホンダのSDSでは、Pro Honda SPORTSは合成炭化水素が15〜25%、STANDARDは鉱油が90%以上でした。割合は、製品ごとにSDSで確かめるしかありません。
「化学合成油」なのに、SDSに鉱油と書いてあるのはなぜですか。
添加剤が、油で薄めた形で入ってくるからです。ヤマルーブ プレミアムシンセティックのSDSは、鉱油を「添加剤希釈液としてのみ」含むと書いています。「化学合成油」はベースオイルについての表示で、缶の中身すべてについての表示ではありません。
グループⅢは、化学合成油ではないのですか。
どこで線を引くかで答えが変わります。APIの分類では、原油から作ってもグループⅢです。アメリカでは1999年に、グループⅢのオイルを合成油と呼ぶ根拠があると判断されました。ドイツでは、説明なしに全合成と表示するのは誤認を招くとした判決があります。日本には決まりが見つかりませんでした。
化学合成油のほうが、エンジンに良いのですか。
ベースオイルだけでは決まりません。PAOは冷えても流れやすい一方で、シールを膨らませる力が弱く、添加剤を溶かしにくいとされます。仕上がったオイルの性能は、ベースオイルと添加剤と配合で決まります。まず取扱説明書の指定を守ってください。
古いバイクに化学合成油を入れると、オイル漏れしますか。
どちらとも決める公開試験は見つかりませんでした。純鉱油を売るガルフ日本は、旧車のゴムシールには純鉱油がなじむと書き、合成油を売るモービルは、Mobil 1は漏れの原因にならないと書いています。どちらも売る側の説明です。