JP2002537438A - 脂質ベシクル基材燃料添加剤及びそれを含有する液体エネルギー源 - Google Patents

脂質ベシクル基材燃料添加剤及びそれを含有する液体エネルギー源

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Abstract

(57)【要約】 液体エネルギー源、例えば、水の如き燃料添加剤を有する脂質ベシクルを含む液体燃料がここに開示される。この液体エネルギー源、調製法、及び脂質ベシクルを使用してここに開示されたエンジン性能を向上させる方法は、燃料効率の向上及び／又はエンジン放出物の減少をもたらす。更に、本発明は、かかる添加剤を含有する液体エネルギー源であって、分散プロセス及び貯蔵間に界面張力を低下させ且つベシクルの合体を減少させ、これによって液体エネルギー源に透明な外観を提供する重合体分散助剤を更に含む液体エネルギー源にも関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】発明の背景 本発明は、液体エネルギー源に関し、特に、液体燃料と水の如き燃料添加剤を
含有する脂質ベシクル（vesicle）とを含み、しかも通常のガソリン及びジーゼ
ル燃料と比較して向上した性能特性を有する液体エネルギー源に関する。
【０００２】 既存の市販燃料を使用した場合に１つの繰り返される問題は不完全燃焼であり
、この不完全燃焼は、酸化窒素、一酸化窒素、炭化水素及び二酸化硫黄のより高
い放出をもたらす。燃料系に３％までの水を含めると、これらのガスの放出量が
減少しそしてオクタン価が向上することはこれまで実証されている。
【０００３】 しかしながら、水や他の水性成分を液体エネルギー源に直接添加する場合の１
つの大きな問題は、液体エネルギー源は限定した量の水を分散することができる
けれども、あまりにも多くの水が存在すると、水が液体エネルギー源中の他の水
溶性成分と一緒に分離してしまうことである。分離した水は、金属部材に錆を発
生させ且つそれを腐蝕させることによってエンジンや燃料装置系に対して損傷を
引き起こす可能性がある。
【０００４】 従来技術の問題にかんがみて、水や他の燃料添加剤を液体エネルギー源に配合
するための改良法と共に、所望の特性を有する新規な液体エネルギー源組成物が
望まれている。
【０００５】発明の概要 本発明は、液体燃料と水の如き燃料添加剤を含有する脂質ベシクルとを含む液
体エネルギー源であって、通常のガソリン及びジーゼル燃料と比較して向上した
性能特性を有する液体エネルギー源に関する。本発明は、汚染物質の放出量を減
少させそしてオクタン価を向上させることによって、通常のガソリンやジーゼル
燃料の性能特性を向上させるのに使用されることができる。
【０００６】 本発明は、液体燃料と、少なくとも１種の壁形成材料から形成された少なくと
も１つの脂質二重層を有する脂質ベシクルであって、燃料添加剤を含有する少な
くとも１つのキャビティを有する脂質ベシクルとを含む液体エネルギー源を特徴
とするものである。燃料添加剤含有脂質ベシクルは、水又はヒドラジンの如き燃
料添加剤を液体エネルギー源にこれまで達成可能であるよりも効率的に且つ正確
に配合することを可能にする。有益な具体例では、液体エネルギー源は、分散プ
ロセス及び貯蔵間に界面張力を下げベシクルの合体を減少し、これによって液体
エネルギー源に対して透明な外観を提供する重合体分散助剤を含有することもで
きる。従って、この具体例の好ましい変形例では、かかる重合体の添加は透明な
燃料をもたらす。この重合体は、次の式：
【化７】 ［式中、ＲＣＯはポリヒドロキシ脂肪酸から誘導あれる部分であり、そしてｎの
値は一般には約１５〜約４０の範囲である］によって一般的に表わされるポリヒ
ドロキシ脂肪酸のポリオキシエチレングリコールジエステルであってよい。他の
具体例では、かかる重合体は、次の一般式
【化８】 ［式中、ＲＣＯは、例えば、ステアリン酸、パルミチン酸、オレイン酸及びラウ
リン酸の如き脂肪酸から誘導される部分であり、そしてｎは一般には約１５〜約
４０の範囲である］によって表わされる脂肪酸のポリオキシエチレングリコール
ジエステルである。更に他の具体例では、重合体は、次の式：
【化９】 ［式中、ｘの平均値及びｚの平均値はそれぞれ独立して約２〜約２１であり、そ
してｙの平均値は約１６〜約６７である］によって表わされるポリオキシエチレ
ン−ポリオキシプロピレンブロック重合体である。
【０００７】 他の具体例では、脂質ベシクルは、燃料添加剤を含有するキャビティを有する
。この脂質ベシクルは、パウシラメラ（paucilamellar）、例えば、非晶質中心
キャビティを包囲する２〜１０個の脂質二重層を有するものであってよい。
【０００８】 更に他の具体例では、脂質ベシクルは、液体燃料中に０．０１％〜１０％の範
囲内の燃料添加剤（例えば、水）濃度を提供するのに十分な量で存在する。
【０００９】 好ましい具体例では、液体燃料は、内燃エンジンにおいて、例えば、ガソリン
又はジーゼル燃料として使用するのに好適なものである。
【００１０】 また、本発明は、内燃エンジンに、液体燃料と、少なくとも１種の壁形成材料
から形成された少なくとも１つの脂質二重層及び燃料添加剤を含有する少なくと
も１つのキャビティを有する脂質ベシクルとを含む液体エネルギー源を燃料供給
することによって内燃エンジンの効率を向上させる方法を特徴とするものである
。この液体エネルギー源は、望ましくは、重合体分散助剤を含有することもでき
る。
【００１１】 他の面では、本発明は、内燃エンジンに、液体燃料と、少なくとも１種の壁形
成材料から形成された少なくとも１つの脂質二重層及び燃料添加剤を含有する中
心キャビティを含む脂質ベシクルとを含む液体エネルギー源を燃料供給すること
によって内燃エンジンからの放出物を減少させる方法を特徴とするものである。
この液体エネルギー源は、好ましくは、重合体分散助剤を含有することもできる
。
【００１２】発明の詳細な説明 本発明は、液体燃料と水の如き燃料添加剤を含有する脂質ベシクルとを含む液
体エネルギー源であって、通常のガソリン及びジーゼル燃料と比較して向上した
性能特性を有する液体エネルギー源に関する。本発明は、例えば、汚染物質の放
出量を減少させそしてオクタン価を向上させることによって、通常のガソリンや
ジーゼル燃料の性能特性を向上させるのに使用されることができる。
【００１３】 本発明は、液体燃料と、少なくとも１種の壁形成材料から形成された少なくと
も１つの脂質二重層から構成される脂質ベシクルとを含有する液体エネルギー源
を特徴とするものである。
【００１４】 用語“液体燃料”は、ガソリン、ジーゼル燃料、残留燃料、代替燃料、バイオ
ジーゼル、強化燃料、ケロシン、ジェット航空燃料及びそれらの混合物の如き燃
料を包含する。“ガソリン”は、通常のガソリン、改質ガソリン及び含酸素ガソ
リンを包含する。“ジーゼル燃料”は、例えば、ＡＳＴＭ Ｄ９７５に従ったも
のを包含する。必要ならば、その規定を参照されたい。“残留燃料”は、低硫黄
分（即ち、０〜１．０％）燃料油、中硫黄分（即ち、２．０〜２．４％）燃料油
、及び高硫黄分（即ち、＞２．４％）燃料油を包含する。“ジェット航空燃料”
は、Ｊｅｔ Ａ、Ｊｅｔ Ａ１（例えば、ＡＳＴＭ Ｄ１６５５におけるもの。
必要ならば、その規定を参照されたい。）、ＪＰ−８、ＪＰ−５及びＪＰ−４を
包含する。好ましい具体例では、液体エネルギー源は内燃エンジン用に好適なも
のである。
【００１５】 用語「壁形成材料」は、脂質及びステロールを包含する。好ましい壁形成材料
は、非イオン性の両親媒性物質を包含する。好ましい具体例では、脂質二重層は
、少なくとも第一壁形成材料から形成される。１つの具体例では、第一壁形成材
料は非イオン性の両親媒性物質である。しかしながら、ベシクルは、これらの両
親媒性物質に他の両親媒性物質（これは、それ自身でベシクル又はラメラ相を形
成しても又はしなくてもよい）を混合することによって形成することもできる。
好ましい他の両親媒性物質は同様の鎖長及び不飽和を有するが、しかしいくらか
の変動が受け入れ可能である。本明細書で用語“同様の鎖長及び不飽和”を使用
するときには、それは、両方の物質が同様の脂肪酸鎖を有することを意味する。
【００１６】 脂質二重層中に存在する壁形成材料は、非イオン性の両親媒性物質、例えば、
Ｃ12〜Ｃ18脂肪アルコール、ポリオキシエチレンアシルアルコール、ブロック共
重合体、ポリグリセロール、ソルビタン脂肪酸エステル、エトキシル化Ｃ12〜Ｃ18 グリセリルモノ−及びジエステル、プロピレングリコールステアレート、サッ
カロースジステアレート、グリセリルジラウレート、グルコシド及びそれらの混
合物であるのが望ましい。
【００１７】 本発明のベシクルの構造中にステロールを含めると、膜層の熱互変相転移を緩
衝するのを助けると考えられ、即ち、それは、脂質膜構造が転移温度の領域で温
度変化を受けにくくなるようにすることができる。また、ステロールは最適なベ
シクル寸法を確保し、しかも二重層の安定性を向上させる。ステロールとしては
、脂質膜の調整剤として有用であることが斯界において知られた任意のステロー
ルが挙げられる。好適なステロールとしては、コレステロール、コレステロール
誘導体、ヒロドロコルチゾン、フィトステリル及びこれらの混合物が挙げられる
が、これらに限定されるものではない。１つの具体例では、ステロールは、アボ
カド油の不鹸化物から供給されるフィトステリルである。特に脂質ベシクルを形
成するためのこのステロールの使用については、「アボカド油の不鹸化物を含有
する脂質ベシクル」と題する米国特許出願番号０８／３４５２２３に説明されて
いるので、必要ならばそれを参照されたい。
【００１８】 更なる具体例では、脂質二重層は、第二壁形成材料を含有することもできる。
この第二壁形成材料は、第四ジメチルジアシルアミン、ポリオキシエチレンアシ
ルアルコール、ソルビタン脂肪酸エステル及びエトキシソルビタン脂肪酸エステ
ルよりなる群から選択されるのが好ましい。
【００１９】 更なる具体例では、脂質ニ重層は、電荷発生剤、例えば、ジメチルステアリル
アミン、ジセチルホスフェート、セチルサルフェート、ホスファチジン酸、ホス
ファチジルセリン、オレイン酸、パルミチン酸、ステアリルアミン、オレイルア
ミン及びそれらの混合物を含有することもできる。
【００２０】 特に有益な具体例では、燃料添加剤及び／又は液体エネルギー源は、重合体分
散助剤を含有することもできる。しばしば、燃料添加剤が燃料と組み合わされる
と、曇りのある混合物が生じるが、これは美的の面から望ましくなく、そして売
主又は顧客をして燃料の品質が落ちた又は燃料が台無しになったと結論付けさせ
る場合がある。重合体分散助剤を含有する液体エネルギー源は透明である。１つ
の具体例では、重合体分散助剤は、次の式：
【化１０】 ［式中、ｘ、ｙ及びｚの値はそれぞれ独立して約１〜１００の整数である］を有
するポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレングリコールブロック重合体であ
ってよい。好ましくは、ｘの平均値及びｚの平均値はそれぞれ独立して約２〜約
２１であり、そしてｙの平均値は約１６〜約６７である。１つの有益な具体例で
は、ｘの平均値及びｚの平均値はそれぞれ独立して約３であり、そしてｙの平均
値は約３０である。他の有益な具体例では、ｘの平均値及びｚの平均値はそれぞ
れ独立して約６であり、そしてｙの平均値は約３９である。更に他の有益な具体
例では、ｘの平均値及びｚの平均値はそれぞれ独立して約７であり、そしてｙの
平均値は約５４である。
【００２１】 他の具体例では、重合体分散助剤は、次の式：
【化１１】 ［式中、ＲＣＯ基はポリヒドロキシ脂肪酸から誘導される部分であり、そしてｎ
の値は一般には約１５〜４０の範囲である］によって表わすことができるポリヒ
ドロキシ脂肪酸のポリオキシエチレングリコールジエステルである。かかる部分
の好ましい例としては、例えば、ＰＥＧ３０ジポリヒドロキシステアレートが挙
げられる。
【００２２】 他の具体例では、重合体分散助剤は、次の一般式：
【化１２】 ［式中、ＲＣＯ基は、例えば、ステアリン酸、パルミチン酸、オレイン酸及びラ
ウリン酸の如き脂肪酸から誘導される部分であり、そしてｎは一般には約１５〜
４０である］によって表わされる脂肪酸のポリオキシエチレングリコールジエス
テルである。
【００２３】 好ましい具体例では、脂質ベシクルは、２〜１０個の脂質二重層又はシェルを
有しそして小さな水容積が各々の実質上球状の脂質シェルを分離しているとして
一般に特徴づけられるパウシラメラ脂質ベシクルである。一般には、最内脂質二
重層は、水溶液か又はここに記載の如き他の燃料添加剤のどちらかを装填するこ
とができる大きな実質上非晶質の中心キャビティを包囲する。別法として、脂質
ベシクルがパウシラメラである場合には、ベシクル中に添加剤の混合物を提供す
るように多数の添加剤を各脂質二重層シェル中に封入することができ、例えば、
ベシクルは水及びケロシンの両方を含むことができ、かくしてより融通性のある
燃料添加剤が提供される。
【００２４】 １つの具体例では、脂質ベシクルは、液体燃料中に燃料の０．０１％〜１０％
の範囲内の燃料添加剤濃度を提供するのに十分な量で存在する。１つの特に有益
な具体例では、脂質ベシクルは、液体燃料（例えば、ガソリン又はジーゼル燃料
）中に約５％以下、好ましくは１．７％そしてより好ましくは３％の水濃度を提
供するのに十分な量で存在する。
【００２５】 用語“燃料添加剤”は斯界において認識されており、そして水、ＭＴＢＥ、エ
タノール、ヒドラジン、過酸化水素、メチルイソブタンケトン、大豆メチルエス
テル及びそれらの混合物の如き化合物を包含する。特に好ましい具体例では、燃
料添加剤は水である。
【００２６】 また、本発明は、内燃エンジンに、液体燃料と、少なくとも１種の壁形成材料
から形成された少なくとも１つの脂質二重層及び燃料添加剤を含有する少なくと
も１つのキャビティを有する脂質ベシクルとを含む液体エネルギー源を燃料供給
することによって内燃エンジンの効率を向上させる方法を特徴とするものである
。
【００２７】 加えて、本発明は、内燃エンジンに、液体燃料と、少なくとも１種の壁形成材
料から形成された少なくとも１つの脂質二重層及び燃料添加剤を含有するキャビ
ティを有する脂質ベシクルとを含む液体エネルギー源を燃料供給することによっ
て内燃エンジンからの放出物を減少させる方法を特徴とするものである。
【００２８】 本発明は、所望の燃料添加剤を好適な燃料中に配合するための追加的な具体例
を特徴とするものである。ジーゼルエンジンの排出物からの窒素酸化物及び粒状
物の減少は、ここに記載の脂質ベシクルを使用して水又はアルコールをジーゼル
燃料中に封入することによって達成することができる。別法として、この脂質ベ
シクルは、代替可能な留出油燃料のパイプライン輸送を可能にするために攻撃性
添加剤を燃料中に封入するのに使用されることもできる。
【００２９】 本発明の脂質ベシクルは、エタノールをガソリン中に封入することによってパ
イプライン輸送及び蒸気圧の問題を排除するために、ＭＴＢＥを封入するために
、土壌及び地下水へのＭＴＥＢ移行を減少又は排除するために、軽質成分の封入
による過剰の蒸発性放出物及び車両操作性の問題を排除するために、そして水を
封入することによってノック及びＮＯＸ放出物を抑制するためにガソリン中にお
いて使用されることができる。
【００３０】 航空燃料について言えば、本発明の脂質ベシクルは、例えば、ジエチレングリ
コールモノメチルエーテル（Ｄｉ−ＥＧＭＥ）の如き既存の氷結防止剤を封入し
てＤｉ−ＥＧＭＥへの代替物質の有害な影響及び／又は封入を最小限にすること
によって航空燃料での氷結を防止するために、ワックス結晶調整剤を封入するこ
とによって低温度でのジェット燃料の熱安定性を向上させるために、また、酸化
防止剤、分散剤又は酸素シンクの封入によってジェット燃料の熱安定性を向上さ
せるために使用されることができる。
【００３１】 また、本発明は、封入した水を重質燃料油に添加することによって石油燃料を
使用して電気施設から発散する窒素酸化物の減少及び制御に使用することもでき
る。
【００３２】 本発明の他の用途としては、液圧油の性能を向上させること、物質の電気的性
質を向上させること、例えば、使用後に除去することができる液体炭化水素の移
動によって発生される静電荷を逸散させるための添加剤として特にコンデンサー
で使用するための改良された誘電体を形成すること、血液に対して長期間の向上
した酸素搬送能を提供するためにヘモグロビンを封入すること等が挙げられる。
【００３３】 水性装填ベシクル、例えば、非晶質中心キャビティに水混和性溶液を装填した
ベシクルは、米国特許４９１１９２８に開示される“高温装填”技術か又は米国
特許５１６０６６９に開示される“常温装填”技術のどちらかを使用して形成す
ることができる。必要ならば、これらの米国特許の開示を参照されたい。いずれ
の場合でも、配合しようとするステロール又は親油性物質を使用して又は使用せ
ずに第一壁形成材料及び相容性両親媒性物質を混合して均質な脂質相を形成する
ことによって脂質相が形成される。“高温装填”技術では、親油性相が形成され
て加熱され、そして加熱された水性相（例えば、水、塩水、又は脂質を水和させ
るのに使用される任意の他の水溶液）と剪断混合条件下に混合されてベシクルを
生成する。本明細書で表現“剪断混合条件”を使用するときには、それは、１ｍ
ｍオリフィスを通る５〜５０ｍ／ｓの相対流れに相当する剪断を意味する。開示
のパウシラメラ脂質ベシクルは、剪断混合のために十分なだけ高い剪断を提供す
る様々な装置によって製造することができる。本発明の脂質ベシクルを製造する
のに特に有用な装置は、ミクロ・ベシキュラ・システムズ・インコーポレーテッ
ドに譲渡された米国特許４９８５４５２に記載されている。
【００３４】 “常温装填”技術では、脂質相及び水性相が剪断混合条件下に混合されてベシ
クルを生成する。実質上水性の装填脂質ベシクルが形成されると、それらは、封
入しようとする“カーゴ”物質、例えば、水不混和性物質と一緒にされる。水不
混和性物質の液滴は、恐らくエンドサイトーシス（endocytosis）に類似するプ
ロセスによってベシクルに入ると考えられる。常温装填法は、上記の米国特許５
１６０６６９により詳細に説明されている。次いで、これらのベシクルは、米国
特許５１６０６６９に記載されるように低剪断条件下に混合される。
【００３５】 ベシクルが形成されてしまえば、それらは、追加的な液体エネルギー源で希釈
される。重合体添加剤も使用する場合には、重合体はこの時点で添加される。場
合によっては、重合体を溶融してからそれを液体エネルギー源に配合することが
必要である。
【００３６】 以下の実施例によって本発明を更に例示するが、これらの実施例は本発明の課
題を更に限定するものと解釈すべきでない。本明細書中で引用したすべての参考
文献、発行特許及び公開特許出願の内容をここで参照の対照として挙げる。
【００３７】例１ 本例では、米国特許５１６０６６９及び米国特許４９１１９２８に開示される
方法を使用して、ＳＴＥＡＲＥＴＨ−１０、ポリオキシエチレン−１０ステアリ
ルアルコール（ＩＣＩ）、グリセロールジステアレート、コレステロール、鉱油
、オレイン酸、メチルパラベン及びプロピルパラベンから水性装填ベシクル（ve
sicle）を作った。簡単に言えば、この特許は、脂質可溶性物質のすべてを６０
〜８０℃（ある場合には、９０℃ほどの高さ）の高められた温度で一緒に混合す
る技術について記載している。水性相（これらはすべて水溶性物質を含む）を加
熱する。次いで、脂質相を適当な剪断装置によって過剰の水性相中に注入し、そ
して混合物をベシクルが生成するまで混合する。米国特許４８９５４５２に示さ
れる混合機のような装置を使用することができるけれども、三方止めコックによ
って連結された一対の注射器がベシクルの形成に十分な剪断を提供することがで
きる。要求される剪断は、１ｍｍオリフィスを通る約５〜５０ｍ／ｓである。こ
の方法の更なる詳細については、米国特許４９１１９２８に記載されている。表
１は、ベシクル（Ａ１）を作るのに使用される処方を示す。
【００３８】
【表１】
【００３９】 これらのＡ１ベシクルでは、水溶液を６５℃に加熱しそして脂質可溶性物質を
７２℃に加熱してから、それらを一緒に上記の方法で混合した。形成されたＡ1
ベシクルは極めて小さく、そして球状であった。次いで、Ａ１ベシクルをガソリ
ンと２０部ベシクル：３０部ガソリンの比率で混合した、その後に、Ａ１ベシク
ルをガソリン１リットル当たりベシクル約５０ｍｌの濃度（０．５％）まで希釈
した。
【００４０】 Ａ１ベシクルを含有するガソリンを小型エンジンにおいて試験した。Ａ１ベシ
クルを含有するガソリンを使用すると、燃料消費量の減少が認められた。
【００４１】 ガソリンとＡ１ベシクルとの混合物を４５℃の炉中に２週間入れると、ベシク
ルは元のままであった。
【００４２】例２ 上記と同様の手順を使用して、ベシクルを次の如くして作った。
【００４３】
【表２】
【００４４】 脂質は、６５℃の温度にある水性成分と混合するときに７５℃の温度であった
。ベシクルを上記の如くしてべシクル２０部対ガソリン３０部の比率で常温配合
した。
【００４５】 “Ａ２”ベシクルはガソリン中において４５℃で１週間安定であったが、２つ
の相が形成された。しかしながら、混合後、それらの層は消失した。
【００４６】 “Ｂ２”及び“Ｄ２”ベシクルは、“Ｃ２”及び“Ｅ２”ベシクルの球状の外
形と対照をなす棒様の構造を有していた。
【００４７】例３ 上記と同様の手順を使用して、しかし大豆油を脂質成分として組み込んでベシ
クルを作った。次の表は、ベシクルの化学組成を要約したものである。
【００４８】
【表３】
【００４９】 混合時に、脂質成分は７２℃の温度にありそして水性成分は７０℃の温度にあ
った。ベシクルはすべて小さく、そして球状であった。それらを各々、２０部ベ
シクル：３０部ガソリンで“常温配合”した。
【００５０】 初期において、“Ａ３”ベシクルは白色であり、そして配合の半時間内に２つ
の層に分離した。３日後、“Ｂ３”ベシクルも２つの層に分離した。しかしなが
ら、“Ｃ３”ベシクルだけがベシクルから分離したガソリンの小さい層を有して
いた。３日後、ベシクルの全部が小さい球状の外形を保持していた。
【００５１】例４ 本例では、大豆油の量を例３の量から減少させた。上記と同じ手順によってベ
シクルを作った。次の表は、ベシクルの化学組成を要約したものである。
【００５２】
【表４】
【００５３】 水性成分は、７２℃の温度にある脂質と混合するときに６５℃の温度にあった
。Ａ４，Ｂ４及びＣ４ベシクルはすべて小さく、そして球状であった。しかしな
がら、“Ａ４”バッチはより不規則なベシクルを有していた。ガソリンと混合（
２０部ベシクル：３０部ガソリン）後、すべての試料は安定であったが、Ｃ４、
Ｄ４及びＥ４バッチではいくらかのガソリンが頂部に分離した。１週間後、ベシ
クルの崩壊は全く認められなかった。
【００５４】例５ これらのベシクルを作るために同様の手順に従った。これらの試験では、異な
るレベルの大豆メチルエステルを使用してベシクルを作った。次の表は、これら
のベシクルの組成を要約したものである。
【００５５】
【表５】
【００５６】 水性成分は、ベシクルを作るために７２℃の脂質と混合するときに６５℃にあ
った。すべてのベシクルは小さくそして均質であったが、Ａ５ベシクルは極めて
流動性であり、これに対してＢ５ベシクルは極めて薄かった。
【００５７】 Ａ５及びＣ５ベシクルをガソリン中に４０℃において常温配合した。燃料中の
べシクルの最終濃度は１０％であった。Ａ５ベシクルでは、室温においてガソリ
ンとベシクルとの間の分離は全く認められなかったが、４５℃ではガソリン層の
僅かな分離が生じた。
【００５８】 Ｄ５べシクルを４５℃で常温配合した（５０％ガソリン−５０％ベシクルの比
率で）後、それらを炉に入れた。５日後、ガソリンの２５％がベシクル混合物か
ら分離した。
【００５９】例６ この試験では、ベシクル中に組み込んだ水の量を増加した。このベシクルも、
約４０％の大豆油メチルエステルを含んでいた。上記の手順に従ってベシクルを
作ったが、各ベシクルの組成を以下の表６に記載する。
【００６０】
【表６】
【００６１】 脂質成分（７０℃の温度にある）及び水性成分（６５℃の温度にある）を一緒
に剪断混合することによってベシクルを作った。得られたベシクルは球状であっ
た。０．５ｇのベシクルを１０ｇのガソリンと混合すると、ベシクルは初期に分
散したが、しかし次いで底部に沈降し始めた。
【００６２】例７ この試験では、ベシクルをジーゼル及びガソリンの両方に配合した。ベシクル
の処方を以下の表７に記載する。
【００６３】
【表７】
【００６４】 剪断混合条件下に６５℃の温度の水性成分及び７２℃の温度の脂質成分を使用
してベシクルを作った。
【００６５】 Ａ７及びＢ７ベシクルは小さく、球状でしかも不均質であった。ガソリン中に
ベシクル２０部：ガソリン８０部の比率で配合すると、Ａ７ベシクルは容易に懸
濁状態になりそして分離しなかった。
【００６６】 Ｃ７及びＤ７ベシクルは小さく、厚くしかも均質であった。ガソリン中に配合
（ベシクル２０部：ガソリン８０部）すると、これらのベシクルは容易に分散し
た。
【００６７】例８ １９９５年型フォード・エクスプローラーを使用して、ベシクルを含有するガ
ソリンを試験した。走行距離は、エンジンの最初の始動からエンジンが完全に停
止したときまで計算された。試験は、戸外温度の範囲にわたって実施された。以
下の表８は、種々のベシクルを加えたエクスプローラーについてガソリン走行距
離の変動を要約したものである。
【００６８】
【表８】
【００６９】 たいていの場合に、脂質ベシクル及び封入添加剤のガソリンへの添加は、車両
について１ガロン当たりの走行距離の増大をもたらした。燃料中に配合した水の
量は、ガソリン走行距離に均一には影響を及ぼさなかった。ガソリン走行距離は
ベシクル及び封入添加剤の添加時に一般には向上されたが、放出された汚染物は
以下の表９に示されるように有意に減少された。
【００７０】
【表９】
【００７１】 この表は、ベシクルをガソリンに添加すると、放出されるＣＯが有意に減少す
ることを示す。炭化水素の場合には、Ａ１、Ａ７及びＣ３ベシクル並びにその中
に封入された添加剤は、大気中に放出される炭化水素の量を有意に減少させた。
炭化水素の量の減少は、燃料がより効率的に燃焼しているという表示である。ま
た、すべての場合にＣＯ2の量も減少された。
【００７２】例９ 上記の各例におけるベシクルとガソリンとの混合物は曇っていた。ガソリン中
におけるこの状態を改善するために、重合体分散助剤を添加した。ベシクル（Ａ
８）の組成を以下の表に示す。
【００７３】
【表１０】
【００７４】 Ａ８ベシクルは、上記の手順に記載の如くして剪断混合条件下に形成された。
【００７５】 Ａ８ベシクルをガソリン及び重合体ＰＥＧ−３０ジポリヒドロキシステアレー
ト（１％Ａ８ベシクル、３％重合体）と混合した。重合体を混合物全体に分散さ
せるために、重合体を先ず溶融させることが必要であった。第二の試験では、１
％Ａ８ベシクル及び２％重合体を使用した。重合体を溶融させた後に、それは容
易に分散し、これはガソリンの透明な溶液をもたらした。重合体を全く使用しな
い場合には、得られたガソリンとベシクルとの混合物は曇りのある懸濁液であっ
た。
【００７６】 また、Ａ８ベシクルをジーゼル燃料と混合した。最初の試験では、０．５％の
Ａ８ベシクルを３．０％のＰＥＧ−３０ジポリヒドロキシステアレート重合体と
混合した。この混合物は、強力な混合後に透明な黄色になった。第二の試験では
、溶融した重合体（２重量％）をジーゼル燃料（９７重量％）に直接添加した。
重合体は容易に分散した。次いで、Ａ８ベシクル（２重量％）を添加すると、曇
った混合物が得られた。この混合物を振盪すると、それは透明になった。重合体
を全く使用しない場合には、得られたジーゼル燃料とベシクルとの混合物は曇り
のある黄色の懸濁液であった。
【００７７】例１０ 本発明のベシクルを液体エネルギー源中に混合して放出物を減少させるという
利益の他の例証において、Ａ８ベシクルを例９における如くして調製し、ガソリ
ンと混合し、そして次の如くして試験した。
【００７８】 Ａ８ベシクルをガソリン（インドレン）と静かに混合し、次いでＰＥＧ−３０
ジポリヒドロキシステアレート（２．２％Ａ８ベシクル、４．４％ＰＥＧ−３０
）と混合してブレンド１を形成した。ＰＥＧ−３０の代わりに６．６％のポリオ
キシエチレン−ポリオキシプロピレングリコールブロック重合体を使用して、同
様にしてブレンド２を調製した。
【００７９】 １９９７年型シボレー・ルミナに対して、対照燃料（インドレン）、並びにブ
レンド１及び２を使用してホット５０５エミッション試験を施した。結果を以下
の表１１に示す。これらのデータは、本発明のベシクルの添加によって提供され
る放出物、例えば、ＣＯ及びＮＯｘの著しい減少を示す。
【００８０】
【表１１】
【００８１】均等物 当業者はここに記載した特定の手順に対する多数の均等物を認識し、又は日常
試験を使用するだけでそれらを確認することができよう。かかる均等物は本発明
の範囲内に入ると見なされ、従って本願発明の特許請求の範囲によって網羅され
るものである。本明細書を通して引用したすべての参考文献、発行された特許文
献及び公開された特許出願の内容をここで参照の対象とする。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｍ 25/00 Ｆ０２Ｍ 25/00 Ｎ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ

Claims (48)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 液体燃料と、少なくとも１種の壁形成材料から形成された少
    なくとも１つの脂質二重層を含む脂質ベシクル（vesicle）とを含み、しかも、
    該脂質ベシクルが燃料添加剤を含有する少なくとも１つのキャビティを更に含む
    ことからなる液体エネルギー源。
  2. 【請求項２】 重合体分散助剤を更に含む請求項１記載の液体エネルギー源
    。
  3. 【請求項３】 液体エネルギー源が透明である請求項２記載の液体エネルギ
    ー源。
  4. 【請求項４】 脂質ベシクルがパウシラメラ（paucilamellar）である請求
    項１記載の液体エネルギー源。
  5. 【請求項５】 パウシラメラ脂質ベシクルが非晶質中央キャビティを包囲す
    る２〜１０個の脂質二重層を有する請求項４記載の液体エネルギー源。
  6. 【請求項６】 脂質二重層が第一壁形性材料及び第二壁形性材料を含む請求
    項１記載の液体エネルギー源。
  7. 【請求項７】 第一壁形性材料が非イオン性の両親媒性物質である請求項６
    記載の液体エネルギー源。
  8. 【請求項８】 第一壁形性材料がＣ12〜Ｃ18脂肪アルコール、ポリオキシエ
    チレンアシルアルコール、ポリグリセロール、ソルビタン脂肪酸エステル、エト
    キシル化ソルビタン脂肪酸エステル、Ｃ12〜Ｃ18グリコールモノエステル、Ｃ12 〜Ｃ18グリセリルモノ−及びジエステル、プロピレングリコールステアレート、
    サッカロースジステアレート、グリセリルジラウレート、グルコシド及びそれら
    の塩、並びにそれらの混合物よりなる群から選択される請求項６記載の液体エネ
    ルギー源。
  9. 【請求項９】 脂質ベシクルがコレステロール、コレステロール誘導体、エ
    トキシル化コレステロール、ヒロドロコルチゾン、フィトステリン及びこれらの
    混合物よりなる群から選択されるステロールを更に含む請求項６記載の液体エネ
    ルギー源。
  10. 【請求項１０】 脂質ニ重層のうちの少なくとも１つがジメチルステアリル
    アミン、ジセチルホスフェート、セチルサルフェート、ホスファチジン酸、ホス
    ファチジルセリン、オレイン酸、パルミチン酸、ステアリルアミン、オレイルア
    ミン及びそれらの混合物よりなる群から選択される電荷発生剤を更に含む請求項
    １記載の液体エネルギー源。
  11. 【請求項１１】 脂質ベシクルが液体燃料中に０．０１％〜１０％の範囲内
    の燃料添加剤濃度を提供するのに十分な量で存在する請求項１記載の液体エネル
    ギー源。
  12. 【請求項１２】 燃料添加剤が水、エタノール、ヒドラジン、過酸化水素、
    大豆メチルエステル、メチルイソブタンケトン及びそれらの混合物よりなる群か
    ら選択される請求項１記載の液体エネルギー源。
  13. 【請求項１３】 燃料添加剤が水である請求項１２記載の液体エネルギー源
    。
  14. 【請求項１４】 脂質ベシクルが液体燃料中に約５％以下の水濃度を提供す
    るのに十分な量で存在する請求項１３記載の液体エネルギー源。
  15. 【請求項１５】 第二壁形成材料が第四ジメチルジアシルアミン、ポリオキ
    シエチレンアシルアルコール、ソルビタン脂肪酸エステル、エトキシル化ソルビ
    タン脂肪酸エステル及びそれらの混合物よりなる群から選択される請求項８記載
    の液体エネルギー源。
  16. 【請求項１６】 液体燃料が内燃エンジンで使用するのに好適である請求項
    １記載の液体エネルギー源。
  17. 【請求項１７】 液体燃料がガソリン、ジーゼル燃料、代替燃料、バイオジ
    ーゼル、強化燃料、ケロシン、ジェット航空燃料及びそれらの混合物よりなる群
    から選択される請求項１記載の液体エネルギー源。
  18. 【請求項１８】 重合体分散助剤がポリオキシエチレン／ポリオキシプロピ
    レンブロック重合体、ポリヒドロキシ脂肪酸のＰＥＧジエステル及び脂肪酸のＰ
    ＥＧジエステルよりなる群から選択される請求項２記載の液体エネルギー源。
  19. 【請求項１９】 重合体分散助剤が、式： 【化１】 ［式中、ｘ、ｙ及びｚの値はそれぞれ独立して約１〜１００の整数である］を有
    する請求項１８記載の液体エネルギー源。
  20. 【請求項２０】 ｘの平均値及びｚの平均値がそれぞれ独立して約２〜約２
    １であり、そしてｙの平均値が約１６〜約６７である請求項１９記載の液体エネ
    ルギー源。
  21. 【請求項２１】 ｘの平均値及びｚの平均値がそれぞれ独立して約３であり
    、そしてｙの平均値が約３０である請求項２０記載の液体エネルギー源。
  22. 【請求項２２】 ｘの平均値及びｚの平均値がそれぞれ独立して約６であり
    、そしてｙの平均値が約３９である請求項２０記載の液体エネルギー源。
  23. 【請求項２３】 ｘの平均値及びｚの平均値がそれぞれ独立して約７であり
    、そしてｙの平均値が約５４である請求項２０記載の液体エネルギー源。
  24. 【請求項２４】 重合体が、式： 【化２】 ［式中、各ＲＣＯ基はポリヒドロキシ脂肪酸から独立して選択され、そしてｎの
    値は約１５〜４０である］を有する請求項１８記載の液体エネルギー源。
  25. 【請求項２５】 重合体分散補助剤が、次の式： 【化３】 ［式中、各ＲＣＯ基は脂肪酸から独立して選択され、そしてｎの値は約１５〜４
    ０である］によって表わされる請求項１８記載の液体エネルギー源。
  26. 【請求項２６】 脂肪酸がステアリン酸、パルミチン酸、オレイン酸及びラ
    ウリン酸よりなる群から選択される請求項２５記載の液体エネルギー源。
  27. 【請求項２７】 内燃エンジンに、液体燃料と、少なくとも１種の壁形成材
    料から形成された少なくとも１つの脂質二重層を含む脂質ベシクルとを含み、し
    かも、該脂質ベシクルが燃料添加剤を含有する少なくとも１つのキャビティを更
    に含むことからなる液体エネルギー源を燃料供給することを含む内燃エンジンの
    効率の向上法。
  28. 【請求項２８】 重合体分散助剤を更に含む請求項２７記載の方法。
  29. 【請求項２９】 脂質ベシクルが、非晶質中央キャビティを包囲する２〜１
    ０個の脂質二重層を有するパウシラメラ脂質ベシクルである請求項２７記載の方
    法。
  30. 【請求項３０】 脂質二重層が第一壁形性材料及び第二壁形性材料を含む請
    求項２７記載の方法。
  31. 【請求項３１】 第一壁形性材料が非イオン性の両親媒性物質である請求項
    ３０記載の方法。
  32. 【請求項３２】 第一壁形性材料がＣ12〜Ｃ18脂肪アルコール、ポリオキシ
    エチレンアシルアルコール、ポリグリセロール、ソルビタン脂肪酸エステル、エ
    トキシル化ソルビタン脂肪酸エステル、Ｃ12〜Ｃ18グリコールモノエステル、Ｃ12 〜Ｃ18グリセリルモノ−及びジエステル、プロピレングリコールステアレート
    、サッカロースジステアレート、グリセリルジラウレート、グルコシド及びそれ
    らの塩、並びにそれらの混合物よりなる群から選択される請求項３０記載の方法
    。
  33. 【請求項３３】 脂質ベシクルがコレステロール、コレステロール誘導体、
    エトキシル化コレステロール、ヒロドロコルチゾン、フィトスリン及びこれらの
    混合物よりなる群から選択されるステロールを更に含む請求項３０記載の方法。
  34. 【請求項３４】 少なくとも１つの脂質ニ重層がジメチルステアリルアミン
    、ジセチルホスフェート、セチルサルフェート、ホスファチジン酸、ホスファチ
    ジルセリン、オレイン酸、パルミチン酸、ステアリルアミン、オレイルアミン及
    びそれらの混合物よりなる群から選択される電荷発生剤を更に含む請求項２７記
    載の方法。
  35. 【請求項３５】 脂質ベシクルが液体燃料中に０．０１％〜１０％の範囲内
    の燃料添加剤濃度を提供するのに十分な量で存在する請求項２７記載の方法。
  36. 【請求項３６】 燃料添加剤が水、エタノール、ヒドラジン、過酸化水素、
    大豆メチルエステル、メチルイソブタンケトン及びそれらの混合物よりなる群か
    ら選択される請求項２７記載の方法。
  37. 【請求項３７】 燃料添加剤が水である請求項３６記載の方法。
  38. 【請求項３８】 脂質ベシクルが液体燃料中に約５％以下の水濃度を提供す
    るのに十分な量で存在する請求項３７記載の方法。
  39. 【請求項３９】液体燃料がガソリン、ジーゼル燃料、代替燃料、バイオジー
    ゼル、強化燃料、ケロシン、ジェット航空燃料及びそれらの混合物よりなる群か
    ら選択される請求項２７記載の方法。
  40. 【請求項４０】 重合体分散助剤がポリオキシエチレン／ポリオキシプロピ
    レンブロック重合体、ポリヒドロキシ脂肪酸のＰＥＧジエステル及び脂肪酸のＰ
    ＥＧジエステルよりなる群から選択される請求項２８記載の方法。
  41. 【請求項４１】 重合体分散助剤が、式： 【化４】 ［式中、ｘ、ｙ及びｚの値はそれぞれ独立して約１〜１００の整数である］を有
    する請求項４０記載の方法。
  42. 【請求項４２】 ｘの平均値及びｚの平均値がそれぞれ独立して約２〜約２
    １であり、そしてｙの平均値が約１６〜約６７である請求項４１記載の方法。
  43. 【請求項４３】 ｘの平均値及びｚの平均値がそれぞれ独立して約３であり
    、そしてｙの平均値が約３０である請求項４２記載の方法。
  44. 【請求項４４】 ｘの平均値及びｚの平均値がそれぞれ独立して約６であり
    、そしてｙの平均値が約３９である請求項４３記載の方法。
  45. 【請求項４５】 ｘの平均値及びｚの平均値がそれぞれ独立して約７であり
    、そしてｙの平均値が約５４である請求項４２記載の方法。
  46. 【請求項４６】 重合体が、式： 【化５】 ［式中、各ＲＣＯ基はポリヒドロキシ脂肪酸から独立して選択され、そしてｎの
    値は約１５〜４０である］を有する請求項４０記載の方法。
  47. 【請求項４７】 重合体分散助剤が、次の式： 【化６】 ［式中、各ＲＣＯ基は脂肪酸から独立して選択され、そしてｎの値は約１５〜４
    ０である］によって表わされる請求項４０記載の方法。
  48. 【請求項４８】 脂肪酸がステアリン酸、パルミチン酸、オレイン酸及びラ
    ウリン酸よりなる群から選択される請求項４７記載の方法。
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