JP2000144157A - 筒内直接噴射式ガソリンエンジン用ガソリン組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 筒内直接噴射式ガソリンエンジンの燃焼室内
の清浄性に優れたガソリン組成物の提供。 【構成】 ポリブテニルアミン系化合物を含有する筒内
直接噴射式ガソリンエンジン用ガソリン組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、筒内直接噴射式ガ
ソリンエンジン用ガソリン組成物に関し、特に筒内直接
噴射式ガソリンエンジンの燃焼室内の清浄性に優れたガ
ソリン組成物に関する。

【０００２】

【従来技術】省資源及び地球温暖化抑制の観点から世界
的に化石燃料の使用を減らすことが求められており、ガ
ソリン自動車に対しては燃費の向上が最大の課題となっ
ている。一方、都市部ではＮＯｘなどの汚染物質が環境
基準を達成していない地域もあり、ガソリン自動車に対
してもさらなる汚染物質の低減が求められている。この
ような要求に対しガソリン自動車で燃費の向上及び排出
ガス中環境汚染物質の低減を同時に行うためには、筒内
直接噴射式ガソリンエンジンが最も有力であると考えら
れている。

【０００３】従来のガソリンエンジンは吸気ポート内に
ガソリンを噴射することで、ガソリンと空気の均一予混
合気を形成していた。一方筒内直接噴射式ガソリンエン
ジンはディーゼルエンジンのように燃焼室内に直接ガソ
リンを噴射する。これにより点火プラグ近傍は濃い混合
気であるが燃焼室全体では超希薄となる成層混合気の形
成を可能としている。このような成層混合気を形成する
ことで超希薄状態での燃焼（成層燃焼）を可能とし、デ
ィーゼルエンジンレベルまで燃費を向上することが可能
となる。また燃焼室内に直接ガソリンを噴射するため、
従来のエンジンで起きたようなガソリンの蒸発遅れがな
くなり、より精度の高い燃料噴射量制御を可能とする。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、筒内直接噴射
式ガソリンエンジンでは燃焼室内にガソリンを噴射する
ため、従来のガソリンエンジンとは異なる新たな問題が
発生する可能性がある。その一つに燃焼室内、特にキャ
ビティ内に堆積するデポジットがある。筒内直接噴射式
ガソリンエンジンに特徴的な成層燃焼では、ピストンの
上昇中にピストンのキャビティ内に燃料を噴霧し、跳ね
返った燃料が点火プラグ近傍に濃い混合気を形成し燃焼
する。この際、ピストンのキャビティ内にデポジットが
堆積すると、噴霧された燃料の一部がデポジットに吸着
し、点火プラグ近傍の燃料が少なくなったり、到達時間
が遅れたりするため、空気／燃料比が乱れ、これに原因
して運転性に影響を及ぼしたり、排出ガスが悪化した
り、スモークが発生したりする。

【０００５】本発明は、このような状況を鑑み、筒内直
接噴射式ガソリンエンジンにおける燃焼室内、特にキャ
ビティ内の清浄性に優れたガソリン組成物を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するため鋭意研究を重ねた結果、ポリブテニルア
ミン系化合物が、筒内直接噴射式ガソリンエンジンにお
ける燃焼室内、特にキャビティ内の清浄性に優れている
ことを見出した。

【０００７】すなわち、本発明に係る燃料油組成物は、
ポリブテニルアミン系化合物を含有するものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の内容をさらに詳細
に説明する。

【０００９】本発明のポリブテニルアミン系化合物は、
ｎ−ブテン、２−ブテンおよびイソブテンの中から選ば
れた少なくとも１種を重合させたポリブテン化合物の末
端をアミンで修飾した化合物である。

【００１０】本発明のポリブテニルアミン系化合物を構
成する重合部分としては、ｎ−ブテン、２−ブテンおよ
びイソブテンの中から選ばれた１種のみを用いた単独重
合体でもよく、２種以上を用いた共重合体であっても良
い。共重合体としては、ランダム共重合体であっても、
交互重合体であっても、ブロック共重合体であっても良
い。

【００１１】本発明においては、ｎ−ブテン、２−ブテ
ンおよびイソブテンの何れもが使用可能であるが、より
清浄性に優れることから、イソブテンを用いることが好
ましい。

【００１２】なお、本発明でいうポリブテニルアミン系
化合物の重合部分は、ｎ−ブテン、２−ブテン、イソブ
テンを原料としこれを重合させて得られるものである
が、その性能を損なわない範囲において、ｎ−ブテン、
２−ブテンおよびイソブテン以外のオレフィン、例えば
エチレンやプロピレン等が原料中に含まれていても良
い。

【００１３】また、ポリブテニルアミン系化合物を構成
するアミン部分の窒素原子には、水素原子の他、炭化水
素基、アルカノール基等の含酸素基、アミノアルキル基
等の含窒素基などが結合していてもよい。

【００１４】本発明のポリブテニルアミン系化合物は、
具体的には例えば、下記一般式（１）で表される化合物
が挙げられる。

【００１５】

【化１】 （上記式（１）において、Ａは、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ
−ブチル基またはｔｅｒｔ−ブチル基を示し、Ｒ¹、
Ｒ²、Ｒ³およびＲ⁴は、水素原子、メチル基またはエチ
ル基を示し、かつＲ¹、Ｒ²、Ｒ³およびＲ⁴の合計炭素数
が２であり、Ｂは下記式（２）〜（７）の何れかで表さ
れる基を示し、Ｒ⁵およびＲ⁶はそれぞれ別個に水素原
子、炭素数１〜１０の炭化水素基、炭素数１〜８のアル
カノール基または下記一般式（８）で表される基を示
し、ｍは１〜１００の整数を示す。）

【化２】

【化３】

【化４】

【化５】

【化６】

【化７】

【化８】 （上記一般式（８）において、Ｒ⁷は炭素数１〜４のア
ルキレン基を示し、Ｒ⁸は水素または炭素数１〜４のア
ルキル基を示し、Ｒ⁹は水素または炭素数１〜１０の炭
化水素基を、ｎは１〜５の整数を示す。）

【００１６】上記一般式（１）において、Ａはｎ−ブチ
ル基、ｓｅｃ−ブチル基またはｔｅｒｔ−ブチル基を示
すが、より清浄性に優れることからｔｅｒｔ−ブチル基
であることが好ましい。

【００１７】また、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³およびＲ⁴は、水素原
子、メチル基またはエチル基を示す。そして、この
Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³およびＲ⁴の合計炭素数は２である。

【００１８】本発明においては、より清浄性に優れるこ
とからＲ¹およびＲ³が水素原子であり、かつＲ²および
Ｒ⁴がメチル基である場合、またはＲ¹およびＲ³がメチ
ル基であり、かつＲ²およびＲ⁴が水素原子である場合が
好ましい。

【００１９】なお、下記式（９）で表される基は、下記
式（１０）で表される基を構成単位とする、一般式
（１）で表されるポリブテニルアミン系化合物の重合骨
格を示すものである。

【００２０】

【化９】

【化１０】 （上記式（９）および（１０）におけるＲ¹、Ｒ²、
Ｒ³、Ｒ⁴およびｍは、一般式（１）におけるＲ¹、Ｒ²、
Ｒ³、Ｒ⁴およびｍと同一の基、整数を示す。）

【００２１】上記式（１）および（９）において、上記
式（１０）で表されるｍ個の基は同一分子中で同じでも
異なっていてもよい。つまり、上記式（１）で表される
化合物および上記式（９）で表される基は、単独重合体
であっても、共重合体であっても良い。共重合体として
は、ランダム共重合体であっても、交互重合体であって
も、ブロック共重合体であっても良い。

【００２２】Ｂは上記式（２）〜（７）の何れかで表さ
れる基を示すが、より清浄性に優れることから式（２）
または式（６）で表される基であることが好ましく、式
（６）で表される基であることがより好ましい。

【００２３】また、Ｒ⁵およびＲ⁶はそれぞれ別個に水素
原子、炭素数１〜１０の炭化水素基、炭素数１〜８のア
ルカノール基または上記一般式（８）で表される基を示
す。

【００２４】ここでいう炭素数１〜１０の炭化水素基と
しては、炭素数１〜１０の直鎖状または分枝状のアルキ
ル基、炭素数２〜１０の直鎖状または分枝状のアルケニ
ル基、炭素数５〜１０のシクロアルキル基またはアルキ
ルシクロアルキル基、炭素数６〜１０のアリール基また
はアルキルアリール基、炭素数７〜１０のアリールアル
キル基が挙げられる。

【００２５】炭素数１〜１０のアルキル基としては、具
体的には例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル
基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓ
ｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、直鎖または分枝
ペンチル基、直鎖または分枝ヘキシル基、直鎖または分
枝ヘプチル基、直鎖または分枝オクチル基、直鎖または
分枝ノニル基、直鎖または分枝デシル基などが挙げられ
る。

【００２６】炭素数２〜１０のアルケニル基としては、
具体的には例えば、エテニル基、ｎ−プロペニル基、イ
ソプロペニル基、ｎ−ブテニル基、イソブテニル基、ｓ
ｅｃ−ブテニル基、ｔｅｒｔ−ブテニル基、直鎖または
分枝ペンテニル基、直鎖または分枝ヘキセニル基、直鎖
または分枝ヘプテニル基、直鎖または分枝オクテニル
基、直鎖または分枝ノネニル基、直鎖または分枝デセニ
ル基などが挙げられる。

【００２７】炭素数５〜１０のシクロアルキル基または
アルキルシクロアルキル基としては、具体的には例え
ば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプ
チル基、メチルシクロペンチル基、ジメチルシクロペン
チル基（すべての置換異性体を含む）、エチルシクロペ
ンチル基（すべての置換異性体を含む）、直鎖または分
枝プロピルシクロペンチル基（すべての置換異性体を含
む）、エチルメチルシクロペンチル基（すべての置換異
性体を含む）、トリメチルシクロペンチル基（すべての
置換異性体を含む）、ジエチルシクロペンチル基（すべ
ての置換異性体を含む）、エチルジメチルシクロペンチ
ル基（すべての置換異性体を含む）、直鎖または分枝プ
ロピルメチルシクロペンチル基（すべての置換異性体を
含む）、直鎖または分枝プロピルエチルシクロペンチル
基（すべての置換異性体を含む）、メチルシクロヘキシ
ル基（すべての置換異性体を含む）、ジメチルシクロヘ
キシル基（すべての置換異性体を含む）、エチルシクロ
ヘキシル基（すべての置換異性体を含む）、直鎖または
分枝プロピルシクロヘキシル基（すべての置換異性体を
含む）、エチルメチルシクロヘキシル基（すべての置換
異性体を含む）、トリメチルシクロヘキシル基（すべて
の置換異性体を含む）、ジエチルシクロヘキシル基（す
べての置換異性体を含む）、エチルジメチルシクロヘキ
シル基（すべての置換異性体を含む）、直鎖または分枝
プロピルメチルシクロヘキシル基（すべての置換異性体
を含む）、メチルシクロヘプチル基（すべての置換異性
体を含む）、ジメチルシクロヘプチル基（すべての置換
異性体を含む）、エチルシクロヘプチル基（すべての置
換異性体を含む）、直鎖または分枝プロピルシクロヘプ
チル基（すべての置換異性体を含む）、エチルメチルシ
クロヘプチル基（すべての置換異性体を含む）、トリメ
チルシクロヘプチル基（すべての置換異性体を含む）な
どが挙げられる。

【００２８】炭素数６〜１０のアリール基またはアルキ
ルアリール基としては、フェニル基、トリル基（すべて
の置換異性体を含む）、キシリル基（すべての置換異性
体を含む）、エチルフェニル基（すべての置換異性体を
含む）、直鎖または分枝プロピルフェニル基（すべての
置換異性体を含む）、エチルメチルフェニル基（すべて
の置換異性体を含む）、トリメチルフェニル基（すべて
の置換異性体を含む）、直鎖または分枝ブチルフェニル
基 （すべての置換異性体を含む）、直鎖または分枝プ
ロピルメチルフェニル基（すべての置換異性体を含
む）、ジエチルフェニル基（すべての置換異性体を含
む）、エチルジメチルフェニル基（すべての置換異性体
を含む）、テトラメチルフェニル基（すべての置換異性
体を含む）などが挙げられる。

【００２９】炭素数７〜１０のアルキルアリール基とし
ては、具体的には例えば、ベンジル基、メチルベンジル
基（すべての置換異性体を含む）、ジメチルベンジル基
（すべての置換異性体を含む）、フェネチル基、メチル
フェネチル基（すべての置換異性体を含む）、ジメチル
フェネチル基（すべての置換異性体を含む）などが挙げ
られる。

【００３０】また、炭素数１〜１０のアルカノール基と
しては、具体的には例えば、ヒドロキシメチル基、ヒド
ロキシエチル基、直鎖または分枝ヒドロキシプロピル
基、直鎖または分枝ヒドロキシブチル基、直鎖または分
枝ヒドロキシペンチル基、直鎖または分枝ヒドロキシヘ
キシル基、直鎖または分枝ヒドロキシヘプチル基、直鎖
または分枝ヒドロキシオクチル基、直鎖または分枝ヒド
ロキシノニル基、直鎖または分枝ヒドロキシデシル基等
が挙げられる。

【００３１】また、Ｒ⁵およびＲ⁶は、上記一般式（８）
で表される基であってもよい。一般式（８）において、
Ｒ⁷は炭素数１〜４のアルキレン基を示すが、このよう
なアルキレン基としては、具体的には例えば、メチレン
基、エチレン基、プロピレン基（１−メチルエチレン
基、２−メチルエチレン基）、トリメチレン基、ブチレ
ン基（１−エチルエチレン基、２−エチルエチレン
基）、１，２−ジメチルエチレン基、２，２−ジメチル
エチレン基、１−メチルトリメチレン基、２−メチルト
リメチレン基、３−メチルトリメチレン基、テトラメチ
レン基などが挙げられる。さらにＲ⁷としては、より清
浄性に優れることから、炭素数１〜３のアルキレン基、
具体的にはメチレン基、エチレン基、プロピレン基（１
−メチルエチレン基、２−メチルエチレン基）またはト
リメチレン基が最も好ましい。

【００３２】一般式（８）におけるＲ⁸は、水素、炭素
数１〜４のアルキル基を示す。炭素数１〜４のアルキル
基としては、具体的には例えば、メチル基、エチル基、
ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソ
ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基など
が挙げられる。これらの中でもＲ⁸としては、より清浄
性に優れることから水素原子または炭素数１〜３のアル
キル基が好ましく、水素原子、メチル基またはエチル基
であることがより好ましく、水素原子であることが最も
好ましい。

【００３３】一般式（８）におけるＲ⁹は、水素または
炭素数１〜１０の炭化水素基を示している。ここでいう
炭素数１〜１０の炭化水素基としては、Ｒ¹について先
に説明したものが挙げられる。

【００３４】これらの中でもＲ⁹としては、より清浄性
に優れることから水素原子または炭素数１〜３のアルキ
ル基が好ましく、水素原子、メチル基またはエチル基で
あることがより好ましく、水素原子であることが最も好
ましい。

【００３５】一般式（８）におけるｎは１〜５である
が、より清浄性に優れることから、好ましくは１〜３、
より好ましくは１〜２の整数、最も好ましくは１であ
る。

【００３６】また、一般式（８）で表される基に含まれ
るところの下記の一般式（１１）で表される基は、下記
の一般式（１２）で表される構成単位を１〜５個、好ま
しくは１〜３個、より好ましくは１〜２個、最も好まし
くは１個有している。

【００３７】

【化１１】

【化１２】 （一般式（１１）および（１２）におけるＲ７、Ｒ８お
よびｎは、一般式（８）におけるＲ７、Ｒ８およびｎと
同一の基、整数を示す。）

【００３８】従って、一般式（１１）で表される基は、
一般式（１２）で表される構成単位が以下のように結合
にして得られた基を表す。

【００３９】一般式（１２）で表される１種の構成単
位を結合させたもの 一般式（１２）に含まれる２種以上の異なる構成単位
を、ランダムに結合させたもの、交互に結合させたもの
またはブロック結合させたもの

【００４０】Ｒ⁵およびＲ⁶としては、より清浄性に優れ
ることから、上記した中でも水素原子または一般式
（８）で表される基であることが好ましい。

【００４１】また、一般式（１）におけるｍは１〜１０
０の整数を示す。ｍはガソリン中への分散性保持、清浄
性保持の点から、１以上であることが必要であり、５以
上が好ましく、１０以上がより好ましい。また、粘度上
昇によるバルブスティックや熱分解性悪化による燃焼室
デポジットへの影響の点から、１００以下であることが
必要であり、５０以下が好ましく、４０以下がより好ま
しい。

【００４２】本発明のポリブテニルアミン系化合物とし
ては、一般式（１）で表される１種のみの化合物を単独
で用いてもよく、構造の異なる２種以上の化合物の混合
物を用いてもよい。

【００４３】また、本発明のポリブテニルアミン系化合
物の数平均分子量については何ら制限はないが、ガソリ
ン中への分散性保持、清浄性保持の点から、２００以上
であることが好ましく、４００以上であることがより好
ましく、７００以上であることがさらにより好ましい。
また、粘度上昇によるバルブスティックや熱分解性悪化
による燃焼室デポジットへの影響の点から、６０００以
下であることが好ましく、３０００以下であることがよ
り好ましく、２４００以下であることがさらにより好ま
しい。

【００４４】本発明のガソリン組成物における、ポリブ
テニルアミン系化合物の含有量については何ら制限はな
いが、通常はガソリン組成物全量基準で、０．００１〜
１０質量％となるように選ばれる。筒内直接噴射式ガソ
リンエンジンにおける燃焼室内、特にキャビティ内の清
浄性を向上させるためには、含有量の下限値が０．００
１質量％、好ましくは０．００３質量％、より好ましく
は０．００５質量％、さらにより好ましくは０．０１質
量％、最も好ましくは０．０１５質量％であることが望
ましい。また、燃料油の諸性能に悪影響を及ぼさない、
それ以上添加しても効果の向上が期待できないなどの点
から、含有量の上限値が１０質量％、好ましくは５質量
％、より好ましくは４質量％、最も好ましくは３質量％
であることが望ましい。

【００４５】本発明のガソリン組成物は、ベースガソリ
ンにポリブテニルアミン系化合物、必要に応じてその他
のガソリン添加剤を配合して得られるものである。

【００４６】上記ベースガソリンは、任意の方法で製造
することができる。この際用いられるガソリン基材とし
ては、具体的には例えば、任意の性状を有する、原油を
常圧蒸留して得られる軽質ナフサ；接触分解法、水素化
分解法などで得られる分解ガソリン；接触改質法で得ら
れる改質ガソリン；オレフィンの重合によって得られる
重合ガソリン；イソブタンなどの炭化水素に低級オレフ
ィンを付加（アルキル化）することによって得られるア
ルキレート；軽質ナフサを異性化装置でイソパラフィン
に転化して得られる異性化ガソリン；脱ｎ−パラフィン
油；ブタン；芳香族炭化水素化合物；プロピレンを二量
化し、続いてこれを水素化して得られるパラフィン留分
などが挙げられる。

【００４７】典型的な配合例を示すと、無鉛ガソリン
は、例えば （１）改質ガソリン：０〜７０容量％ （２）改質ガソリンの軽質留分（沸点範囲：２５〜１２
０℃程度）：０〜３５容量％ （３）改質ガソリンの重質留分（沸点範囲：１１０℃〜
２００℃程度）：０〜４５容量％ （４）分解ガソリン：０〜５０容量％ （５）分解ガソリンの軽質留分（沸点範囲：２５〜９０
℃程度）：０〜４５容量％ （６）分解ガソリンの重質留分（沸点範囲：９０〜２０
０℃程度）：０〜４０容量％ （７）アルキレート：０〜４０容量％ （８）プロピレンを二量化し、続いてこれを水素化して
得られるパラフィン留分：０〜３０容量％ （９）異性化ガソリン：０〜３０容量％ （１０）ＭＴＢＥ：０〜１５容量％ （１１）軽質ナフサ：０〜２０容量％ （１２）ブタン：０〜１０容量％ を調合することによって得ることができる。

【００４８】また、ベースガソリンを製造するにあたっ
ては、ベンゼンの含有量を低減させる必要がある場合が
ある。その際のベンゼンの低減方法は任意であるが、特
にベンゼンは改質ガソリン中に多く含まれていることか
ら、改質ガソリンの配合割合を少なくすること、および （１）改質ガソリンを蒸留してベンゼン留分を除去する （２）改質ガソリン中のベンゼンをスルホラン等の溶剤
を用いて抽出する （３）改質ガソリン中のベンゼンを他の化合物に転化す
る （Ａ）ベンゼンを水素化しシクロヘキサン、メチルシク
ロペンタン等に転化する （Ｂ）ベンゼンおよび炭素数９以上の芳香族炭化水素化
合物とを反応させ、トルエン、キシレン、エチルベンゼ
ン等に転化する （Ｃ）ベンゼンを低級オレフィン（エチレン、プロピレ
ン等）または低級アルコール（メタノール、エタノール
等）を用いてアルキル化する （４）接触改質装置の原料として、炭素数６の炭化水素
化合物を蒸留して除去した脱硫重質ナフサを用いる （５）接触改質装置の運転条件を変更する などの方法によって、改質ガソリン中のベンゼン濃度を
低下させる処理を行い、これをガソリン基材として用い
ることなどが、好適なものとして挙げられる。

【００４９】また、その他のガソリン添加剤としては、
具体的には例えばポリエーテルアミン系化合物などの一
般式（１）で表される含窒素化合物以外の清浄分散剤；
フェノール系、アミン系などの酸化防止剤；シッフ型化
合物やチオアミド型化合物などの金属不活性化剤；有機
リン系化合物などの表面着火防止剤；多価アルコールお
よびそのエーテルなどの氷結防止剤；有機酸のアルカリ
金属塩またはアルカリ土類金属塩、高級アルコール硫酸
エステルなどの助燃剤；アニオン系界面活性剤、カチオ
ン系界面活性剤、両性界面活性剤などの帯電防止剤；ア
ゾ染料などの着色剤；アルケニルコハク酸エステルなど
のさび止め剤；キリザニン、クマリンなどの識別剤；天
然精油合成香料などの着臭剤等が挙げられる。これらの
添加剤は、１種または２種以上を添加することができ、
その合計添加量はガソリン組成物全量基準で０．１質量
％以下とすることが好ましい。

【００５０】また、本発明のガソリン組成物の性状、組
成については、特に規定されるものではない。しかしな
がら、通常、ＪＩＳ Ｋ ２２５４「石油製品−蒸留試
験方法」によって測定される蒸留性状が、下記を満たす
ことが望ましい。

【００５１】 １０容量％留出温度（Ｔ₁₀）：３５〜５５℃ ３０容量％留出温度（Ｔ₃₀）：５５〜７５℃ ５０容量％留出温度（Ｔ₅₀）：７５〜１００℃ ７０容量％留出温度（Ｔ₇₀）：１００〜１３０℃ ９０容量％留出温度（Ｔ₉₀）：１１０〜１６０℃ 蒸留終点 ：１３０〜２１０℃

【００５２】Ｔ₁₀の下限値は３５℃、好ましくは４０℃
であることが望ましい。３５℃に満たない場合はインジ
ェクタ内でガソリンコーキングを生じる可能性がある。
一方、Ｔ₁₀の上限値は５５℃、好ましくは５０℃、より
好ましくは４８℃であることが望ましい。５５℃を超え
る場合には、低温始動性に不具合を生じる可能性があ
る。

【００５３】Ｔ₃₀の下限値は５５℃、好ましくは６０℃
であることが望ましい。５５℃に満たない場合は高温運
転性に不具合を生じたりインジェクタ内でガソリンのコ
ーキングを生じたりする可能性がある。一方、Ｔ₃₀の上
限値は７５℃、好ましくは７０℃、より好ましくは６８
℃であることが望ましい。７５℃を超える場合には、低
温運転性に不具合を生じる可能性がある。

【００５４】Ｔ₅₀の下限値は７５℃、好ましくは８０℃
であることが望ましい。７５℃に満たない場合は高温運
転性に不具合を生じる可能性がある。一方、Ｔ₅₀の上限
値は１００℃、好ましくは９５℃、より好ましくは９３
℃であることが望ましい。１００℃を超える場合には、
低温および常温運転性に不具合を生じる可能性がある。

【００５５】Ｔ₇₀の下限値は１００℃であることが望ま
しい。一方、Ｔ₇₀の上限値は１３０℃、好ましくは１２
５℃、より好ましくは１２３℃、最も好ましくは１２０
℃であることが望ましい。１３０℃を越える場合は低温
および常温運転性に不具合を生じる可能性がある。

【００５６】Ｔ₉₀の下限値は１１０℃、好ましくは１２
０℃であることが望ましい。一方、Ｔ₉₀の上限値は、低
温および常温運転性の点から、またエンジンオイルのガ
ソリンによる希釈を低減させ、排出ガスの増加、エンジ
ンオイルの劣化およびスラッジの発生を防止することが
できるなどの点から、１６０℃、好ましくは１５０℃、
より好ましくは１４０℃であることが望ましい。

【００５７】蒸留終点の下限値は１３０℃であることが
望ましい。一方、蒸留終点の上限値は、２１０℃、好ま
しくは２００℃、より好ましくは１９５℃、最も好まし
くは１９０℃であることが望ましい。終点が２１０℃を
越える場合は常温運転性に不具合を生じる可能性があ
る。

【００５８】また、本発明のガソリン組成物の蒸気圧に
はなんら制限はないが、インジェクタ内でのガソリンコ
ーキングの不具合が生じず、またエバポエミッションの
量が抑えられることから、蒸気圧が７０ｋＰａ以下、好
ましくは６５ｋＰａ以下、より好ましくは６０ｋＰａ以
下、最も好ましくは５５ｋＰａ以下であることが望まし
い。ここで言う蒸気圧とは、ＪＩＳ Ｋ ２２５８「原
油及び燃料油蒸気圧試験方法（リ−ド法）」により測定
される蒸気圧（リード蒸気圧（ＲＶＰ）を意味する。

【００５９】本発明のガソリン組成物の密度（１５℃）
にはなんら制限はないが、０．７３〜０．７７ｇ／ｃｍ
³であることが望ましい。密度の下限値は０．７３ｇ／
ｃｍ³、好ましくは０．７３５ｇ／ｃｍ³であり、０．７
３ｇ／ｃｍ³に満たない場合は燃費が悪化する可能性が
ある。一方、密度の上限値は０．７７ｇ／ｃｍ³、好ま
しく は０．７６ ｇ／ｃｍ³であり、０．７７ｇ／ｃｍ³
を超える場合は加速性の悪化 やプラグのくすぶりを生
じる可能性がある。

【００６０】ここで、密度とは、ＪＩＳ Ｋ ２２４９
「原油及び石油製品の密度試験方法並びに密度・質量・
容量換算表」により測定される密度を意味する。

【００６１】本発明のガソリン組成物は、四エチル鉛な
どのアルキル鉛化合物を実質的に含有しないガソリンで
あり、たとえ極微量の鉛化合物を含有する場合でも、そ
の含有量はＪＩＳ Ｋ ２２５５「ガソリン中の鉛分試
験方法」の適用区分下限値以下である。

【００６２】本発明のガソリン組成物において、オクタ
ン価についてはなんら制限はないが、よりアンチノッキ
ング性を高めるため、リサーチ法オクタン価（ＲＯＮ）
が８９以上、好ましくは９０以上、より好ましくは９
０．５以上、最も好ましくは９１以上であることが望ま
しい。また、より高速走行中のアンチノック性を高める
ために、モーター法オクタン価（ＭＯＮ）が８０以上、
好ましくは８０．５以上、最も好ましくは８１以上であ
ることが望ましい。

【００６３】ここで、リサーチ法オクタン価およびモ−
タ−法オクタン価とは、それぞれ、ＪＩＳ Ｋ ２２８
０「オクタン価及びセタン価試験方法」により測定され
るリサーチ法オクタン価およびモ−タ−法オクタン価を
意味する。

【００６４】本発明のガソリン組成物の飽和分、オレフ
ィン分および芳香族分の各含有量にはなんら制限はない
が、 飽和分（Ｖ（Ｐ）） ：５０〜１００容量％ オレフィン分（Ｖ（Ｏ））：０〜１５容量％ 芳香族分（Ｖ（Ａｒ）） ：０〜３５容量％ であることが望ましい。

【００６５】Ｖ（Ｐ）は、インジェクタ内でのガソリン
のコーキング防止、およびプラグのくすぶりを低減させ
る、排出ガスのオゾン生成能を低く抑える、排出ガス中
のベンゼン濃度を低減させる、すすを発生させないなど
の観点から、５０〜１００容量％、好ましくは６０〜１
００容量％、より好ましくは７０〜１００容量％である
ことが望ましい。

【００６６】また、Ｖ（Ｏ）は、インジェクタ内でのガ
ソリンのコーキング防止の観点から、０〜１５容量％、
好ましくは０〜１０容量％、より好ましくは０〜７容量
％、最も好ましくは０〜５容量％であることが望まし
い。

【００６７】さらに、Ｖ（Ａｒ）は、プラグのくすぶり
を低減させる、排出ガスのオゾン生成能を低く抑える、
排出ガス中のベンゼン濃度を低減させる、すすを発生さ
せないなどの観点から、０〜３５容量％、好ましくは０
〜３０容量％、より好ましくは０〜２５容量％、最も好
ましくは０〜２０容量％であることが望ましい。

【００６８】上記のＶ（Ｐ）、Ｖ（Ｏ）およびＶ（Ａ
ｒ）は、全てＪＩＳ Ｋ ２５３６「石油製品−炭化水
素タイプ試験方法」の蛍光指示薬吸着法により測定され
る値である。

【００６９】また、本発明のガソリン組成物の各成分の
含有量にはなんら制限はないが、以下のような条件を満
たすことが望ましい。

【００７０】（１）Ｖ（Ｂｚ）：０〜１容量％ （２）Ｖ（Ｔｏｌ）：０〜３０容量％ （３）Ｖ（Ｃ_8A）：０〜２０容量％ （４）Ｖ（Ｃ_9A）：０〜５容量％ （５）Ｖ（Ｃ_10+A）：０〜３容量％ （６）Ｖ（ＰＡ）＝０ または Ｖ（ＰＡ）≠０の際にＶ（ＭＡ）／Ｖ（ＰＡ）：１以上 （７）Ｖ（Ｃ₄）：０〜１０容量％ （８）Ｖ（Ｃ₅）：１０〜３５容量％ （９）Ｖ（Ｃ₆）：１０〜３０容量％ （１０）Ｖ（Ｃ_7+p）：１０〜５０容量％ （１１）Ｖ（Ｃ₉₊）：０〜１０容量％

【００７１】上記のＶ（Ｂｚ）は、ガソリン組成物全量
基準のベンゼン含有量を示し、その値が０〜１容量％、
好ましくは０〜０．５容量％であることが望ましい。ベ
ンゼンの含有量を０〜１容量％とすることによって、排
出ガス中のベンゼン濃度を低く抑えることができる。

【００７２】上記のＶ（Ｔｏｌ）およびＶ（Ｃ_8A）は、
それぞれガソリン組成物全量基準のトルエン含有量およ
び炭素数８の芳香族炭化水素化合物含有量を示し、Ｖ
（Ｔｏｌ）が０〜３０容量％、好ましくは０〜２０容量
％、Ｖ（Ｃ_8A）が０〜２０容量％、好ましくは０〜１５
容量％にあることが望ましい。なお、炭素数８の芳香族
炭化水素化合物には、エチルベンゼン、キシレン（全て
の置換異性体を含む）等が含まれる。

【００７３】上記のＶ（Ｃ_9A）は、ガソリン組成物全量
基準の炭素数９の芳香族炭化水素化合物含有量を示し、
排出ガスのオゾン生成能を低く抑えるために、その値は
０〜５容量％、好ましくは０〜３容量％に抑えられるこ
とが望ましい。炭素数９の芳香族炭化水素には、ｎ−プ
ロピルベンゼン、イソプロピルベンゼン（クメン）、エ
チルメチルベンゼン（全ての置換異性体を含む）、トリ
メチルベンゼン（全ての置換異性体を含む）等が包含さ
れる。

【００７４】上記のＶ（Ｃ_10+A）は、ガソリン組成物全
量基準の炭素数１０以上の芳香族炭化水素化合物含有量
を示し排出ガスのオゾン生成能を低く抑えるために、そ
の量が０〜３容量％、好ましくは０〜１容量％、より好
ましくは０容量％に抑えられることが望ましい。炭素数
１０以上の芳香族炭化水素化合物には、ジエチルベンゼ
ン（全ての置換異性体を含む）、ジメチルエチルベンゼ
ン（全ての置換異性体を含む）、テトラメチルベンゼン
（全ての置換異性体を含む）、ｎ−ブチルメチルベンゼ
ン（全ての置換異性体を含む）等が包含される。

【００７５】上記のＶ（ＭＡ）およびＶ（ＰＡ）は、そ
れぞれガソリン組成物全量を基準としたモノアルキル置
換芳香族炭化水素化合物含有量（容量％）および２つ以
上のアルキル基で置換された芳香族炭化水素化合物含有
量（容量％）を示すが、本発明にあってはＶ（ＰＡ）が
０であるか、またはＶ（ＰＡ）が０でない場合は、前者
の含有量と後者の含有量の比、Ｖ（ＭＡ）／Ｖ（ＰＡ）
が１以上、好ましくは１．５以上、より好ましくは２以
上に維持されることが望ましい。

【００７６】なお、上記したＶ（Ｂｚ）、Ｖ（Ｔｏ
ｌ）、Ｖ（Ｃ_8A）、Ｖ（Ｃ_9A）、Ｖ （Ｃ_10+A）、Ｖ
（ＭＡ）およびＶ（ＰＡ）は、いずれもＪＩＳ Ｋ ２
５３６「石油製品−炭化水素タイプ試験方法」のガスク
ロマトグラフ法で定量して得られる値である。

【００７７】上記のＶ（Ｃ₄）は、ガソリン組成物全量
を基準とした炭素数４の炭化水素化合物含有量を示す。
エバポエミッションの量をより低く抑えられる点から、
Ｖ（Ｃ４）が０〜１０容量％、好ましくは０〜５容量
％、より好ましくは０〜３容量％であることが望まし
い。炭素数４の炭化水素化合物としては、ｎ−ブタン、
２−メチルブタン（イソブタン）、１−ブテン、２−ブ
テン、２−メチルプロペン等がある。

【００７８】上記のＶ（Ｃ₅）は、ガソリン組成物全量
を基準とした炭素数５の脂肪族炭化水素化合物含有量を
示し、その下限値が１０容量％、好ましくは１５容量
％、上限値が３５容量％、好ましくは３０容量％の範囲
にあることが望ましい。炭素数５の脂肪族炭化水素化合
物の含有量を１０容量％以上にすることで、常温運転性
により優れたガソリン組成物が得られる。また、これを
３５容量％以下にすることで高温運転性により優れたガ
ソリン組成物が得られる。そして、インジェクタ内での
ガソリンのコーキング防止の観点から、炭素数５の脂肪
族炭化水素化合物の中の不飽和炭化水素化合物の含有量
（Ｖ（Ｃ_5o））（容量％）が０であるか、あるいは炭素
数５の脂肪族炭化水素化合物の中の飽和炭化水素化合物
の含有量（Ｖ（Ｃ_5p））（容量％）とＶ（Ｃ_5o）との
比、すなわち、Ｖ（Ｃ_5p）／Ｖ（Ｃ_5o）が１以上、好ま
しくは１．５以上、より好ましくは２以上、最も好まし
くは３以上であることがさらに望ましい。炭素数５の飽
和脂肪族炭化水素化合物には、ｎ−ペンタン、２−メチ
ルブタン（イソペンタン）、２，２−ジメチルプロパン
（ネオペンタン）等が包含され、同じく不飽和脂肪族炭
化水素化合物には、１−ペンテン、２−ペンテン、２−
メチル−１−ブテン、２−メチル−２−ブテン、３−メ
チル−１−ブテン等が包含される。

【００７９】上記のＶ（Ｃ₆）は、ガソリン組成物全量
を基準とした炭素数６の脂肪族炭化水素化合物の含有量
を示し、その下限値が１０容量％、好ましくは１５容量
％、上限値が３０容量％、好ましくは２５容量％の範囲
にあることが望ましい。炭素数６の脂肪族炭化水素化合
物の含有量を１０容量％以上にすることで、常温運転性
により優れたガソリン組成物が得られる。また、これを
３０容量％以下にすることで高温運転性により優れたガ
ソリン組成物が得られる。そして、インジェクタ内での
ガソリンのコーキング防止の観点から、炭素数６の脂肪
族炭化水素化合物の中の飽和炭化水素化合物の含有量
（Ｖ（Ｃ_6o））（容量％）が０であるか、或るいは炭素
数６の脂肪族炭化水素化合物の中の飽和炭化水素化合物
の含有量（Ｖ（Ｃ_6p））（容量％）とＶ（Ｃ_6o）との
比、すなわち、Ｖ（Ｃ_6p）／Ｖ （Ｃ_6o）は２以上、好
ましくは３以上、より好ましくは５以上、最も好ましく
は１０以上であることがさらに望ましい。炭素数６の飽
和脂肪族炭化水素化合物としては、ｎ−ヘキサン、２−
メチルペンタン、３−メチルペンタン、２，２−ジメチ
ルブタン、２，３−ジメチルブタン等があり、同じく不
飽和脂肪族炭化水素化合物としては、１−ヘキセン、２
−ヘキセン、３−ヘキセン、２−メチル−１−ペンテ
ン、３−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ペン
テン、２−メチル−２−ペンテン、３−メチル−２−ペ
ンテン、４−メチル−２−ペンテン、２，３−ジメチル
−１−ブテン、３，３−ジメチル−１−ブテン、２，３
−ジメチル−２−ブテン等がある。

【００８０】上記のＶ（Ｃ_7+p）は、ガソリン組成物全
量を基準とした炭素数７以上の飽和脂肪族炭化水素化合
物の含有量を示し、その下限値が１０容量％、好ましく
は２０容量％、上限値が５０容量％、好ましくは４５容
量％の範囲にあることが望ましい。炭素数７以上の飽和
脂肪族炭化水素化合物の含有量を１０容量％以上にする
ことで、常温運転性により優れたガソリン組成物が得ら
れ、これを５０容量％以下にすることで高温運転性によ
り優れたガソリン組成物が得られる。炭素数７以上の飽
和脂肪族炭化水素化合物としては、ｎ−ヘプタン、２−
メチルヘキサン、３−メチルヘキサン、２，２−ジメチ
ルペンタン、２，３−ジメチルペンタン、２，４−ジメ
チルペンタン、３，３−ジメチルペンタン、３−エチル
ペンタン、２，２，３−トリメチルブタン等ある。

【００８１】上記Ｖ（Ｃ₉₊）は、ガソリン組成物全量を
基準とした炭素数９以上の炭化水素化合物の含有量を示
し、低温および常温運転性の点から、またエンジンオイ
ルのガソリン希釈を低減させ、排出ガスの増加、エンジ
ンオイルの劣化およびスラッジ発生を防止できることな
どから、この値が０〜１０容量％、好ましくは０〜５容
量％、より好ましくは０容量％であることが望ましい。

【００８２】なお、上記したＶ（Ｃ₄）、Ｖ（Ｃ₅）、Ｖ
（Ｃ_5p）、Ｖ（Ｃ_5o）、Ｖ（Ｃ₆）、Ｖ（Ｃ_6p）、Ｖ
（Ｃ_6o）、Ｖ（Ｃ_7+p）およびＶ（Ｃ₉₊）は、以下に示
すガスクロマトグラフィー法により定量される値であ
る。すなわち、カラムにはメチルシリコンのキャピラリ
ーカラム、キャリアガスにはヘリウムまたは窒素を、検
出器には水素イオン化検出器（ＦＩＤ）を用い、カラム
長２５〜５０ｍ、キャリアガス流量０．５〜１．５ｍｌ
／ｍｉｎ、分割比１：５０〜１：２５０、注入口温度１
５０〜２５０℃、初期カラム温度−１０〜１０℃、終期
カラム温度１５０〜２５０℃、検出器温１５０〜２５０
℃の条件で測定した値である。

【００８３】本発明のガソリン組成物において、含酸素
化合物の含有量はなんら制限はないが、ガソリン組成物
全量基準で酸素元素換算で０〜２．７質量％、好ましく
は０〜２．０質量％であることが望ましい。２．７質量
％を越える場合は、ガソリン組成物の燃費が悪化し、ま
た排出ガス中のＮＯｘが増加する可能性がある。

【００８４】ここで含酸素化合物とは、炭素数２〜４の
アルコール類、炭素数４〜８のエーテル類などを指す。
本発明に係るガソリン組成物に配合可能な含酸素化合物
としては、エタノール、メチルターシャリーブチルエー
テル（ＭＴＢＥ）、エチルターシャリーブチルエーテ
ル、ターシャリーアミルメチルエーテル（ＴＡＭＥ）、
ターシャリーアミルエチルエーテルなどがあり、なかで
もＭＴＢＥ、ＴＡＭＥが好ましく、最も好ましくはＭＴ
ＢＥである。なお、メタノールは排出ガス中のアルデヒ
ド濃度が高くなる可能性があり、腐食性もあるので好ま
しくない。

【００８５】本発明のガソリン組成物は、硫黄分含有量
になんら制限はないが、ガソリン組成物全量基準で、５
０ｐｐｍ以下、好ましくは３０ｐｐｍ以下、より好まし
くは２０ｐｐｍ以下、最も好ましくは１０ｐｐｍ以下で
あることが望ましい。硫黄分含有量が５０ｐｐｍを越え
る場合、排出ガス処理触媒の性能に悪影響を及ぼし、排
出ガス中のＮＯｘ、ＣＯ、ＨＣの濃度が高くなる可能性
があり、またベンゼンの排出量も増加する可能性があ
る。

【００８６】ここで、硫黄分とは、ＪＩＳ Ｋ ２５４
１「原油及び石油製品−硫黄分試験方法」により測定さ
れる硫黄分を意味している。

【００８７】本発明のガソリン組成物は、ＪＩＳ Ｋ
２２６１「石油製品−自動車ガソリン及び航空燃料油−
実在ガム試験方法−噴射蒸発法」により測定した未洗実
在ガムが、２０ｍｇ／１００ｍｌ以下であって、洗浄実
在ガムが３ｍｇ／１００ｍｌ以下、好ましくは１ｍｇ／
１００ｍｌ以下であることが望ましい。未洗実在ガムお
よび洗浄実在ガムが上記の値を超えた場合は、燃料導入
系統において析出物が生成したり、吸入弁が膠着する心
配がある。

【００８８】本発明のガソリン組成物の、ＪＩＳ Ｋ
２２７９「原油及び石油製品−発熱量試験方法及び計算
による推定方法」により測定した総発熱量は、４０００
０Ｊ／ｇ以上、好ましくは４５０００Ｊ／ｇ以上である
ことが望ましい。

【００８９】本発明のガソリン組成物の、ＪＩＳ Ｋ
２２８７「ガソリン酸化安定度試験方法（誘導期間
法）」によって測定した酸化安定度は、４８０分以上、
好ましくは１４４０分以上であることが望ましい。酸化
安定度が４８０分に満たない場合は、貯蔵中にガムが生
成する可能性がある。

【００９０】本発明のガソリン組成物は、銅板腐食（５
０℃、３ｈ）が１、好ましくは１ａであることが望まし
い。銅板腐食が１を越える場合は、燃料系統の導管が腐
食する可能性がある。ここで、銅板腐食とは、ＪＩＳ
Ｋ ２５１３「石油製品−銅板腐食試験方法」（試験温
度５０℃、試験時間３時間）に準拠して測定されるもの
である。

【００９１】さらに、本発明のガソリン組成物は、灯油
混入量が０〜４容量％であることが望ましい。ここで、
灯油混入量とはガソリン組成物全量基準での炭素数１３
〜１４の炭化水素含有量（容量％）を表し、この量は以
下に示すガスクロマトグラフィー法により定量して得ら
れるものである。すなわち、カラムにはメチルシリコン
のキャピラリーカラム、キャリアガスにはヘリウムまた
は窒素を、検出器には水素イオン化検出器（ＦＩＤ）を
用い、カラム長２５〜５０ｍ、キャリアガス流量０．５
〜１．５ｍｌ／ｍｉｎ、分割比１：５０〜１：２５０、
注入口温度１５０〜２５０℃、初期カラム温度−１０〜
１０℃、終期カラム温度１５０〜２５０℃、検出器温１
５０〜２５０℃の条件で測定した値である。

【００９２】

【実施例】以下に本発明の実施例を説明するが、これら
実施例は本発明を限定するものではない。

【００９３】まず、実施例・比較例で用いるベースガソ
リンを、接触改質ガソリン６０容量部、接触分解ガソリ
ン３０容量部、アルキレート１０容量部を混合して調製
した。得られたベースガソリンの性状を下記に示す。

【００９４】＜基材ガソリン性状＞ リード蒸気圧：０．６５ｋｇｆ／ｃｍ² 比重 ：０．７２７ 沸点範囲 ：３０〜１９０℃ オクタン価 ：９８．１

【００９５】この基材ガソリンに、下記のポリブテニル
アミン系化合物を表１に示す量配合し、本発明に係るガ
ソリン組成物を調製した。また、ポリブテニルアミン系
化合物を配合しないベースガソリンを比較例として用い
た。

【００９６】化合物１：下記式で表される数平均分子量
１０５０の化合物

【化１３】 化合物２：下記式で表される数平均分子量１０５０の化
合物

【化１４】 化合物３：下記式で表される数平均分子量１０５０の化
合物

【化１５】

【００９７】これらの各ガソリン組成物に対して以下に
示すエンジン評価試験を行った。その結果を表１に示し
た。

【００９８】＜エンジン評価試験＞排気量１．８Ｌの筒
内直接噴射式ガソリンエンジンを装備した乗用車を使用
し、１０．１５モードを４００時間繰り返した後、１０
・１５モードに準拠して排出ガスを採取し、ＴＨＣ（Ｔ
ｏｔａｌ ＨｙｄｒｏＣａｒｂｏｎ）排出量を測定し
た。さらに４０ｋｍ／ｈ定速走行を行い、Ｂｏｓｃｈ式
スモークメーターで５倍量採取してスモーク量を測定
し、その後エンジンを分解して燃焼室内デポジットの量
を測定し、基材ガソリンのみを用いた場合のＴＨＣ量、
スモーク量および燃焼室内デポジット量との差を求め
た。

【００９９】

【表１】

【０１００】表１のエンジン評価試験結果から明らかな
ように、本発明に係る実施例１〜３のガソリン組成物
は、筒内直接噴射方式ガソリンエンジンにおいて、いず
れも燃焼室内デポジットを低減することができる。特に
成層燃焼時に燃料が直接当たるキャビティ内のデポジッ
ト量の低減率が大きく、デポジットへの燃料の吸着等が
原因で起こる制御の乱れによると考えられるＴＨＣ量や
スモーク量の増加を抑制することができる。

フロントページの続き (72)発明者 秋本 淳 神奈川県横浜市中区千鳥町８番地 日本石 油株式会社中央技術研究所内 (72)発明者 吉田 正寛 神奈川県横浜市中区千鳥町８番地 日本石 油株式会社中央技術研究所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリブテニルアミン系化合物を含有する
   筒内直接噴射式ガソリンエンジン用ガソリン組成物。