JP2003519718A - ガソリン組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、（ｉ）硫黄分が３０ｐｐｍ未満で、臭素価が１０未満で、３１９ｎｍでの紫外線吸光度が０．１５未満である低硫黄燃料と、（ｉｉ）有効量の炭素数１０〜３０の脂肪酸又はその誘導体である灰分を含まない摩擦低減添加剤とを含む組成物に関する。特定の性質を有する燃料は、その潤滑性に関して摩擦低減添加剤に対する反応性が向上することを示す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は摩擦低減添加剤に対して反応性のより改善された低硫黄ガソリン組成
物に関する。 ガソリンやディーゼル油などの燃料は自動車輸送においてかなり広範囲に使用
され、なかでもディーゼル油はその高い燃料経済性によりヘビーデューティーな
装置の動力源として使われている。しかしながら、このような燃料が内燃機関で
燃焼する際の問題の一つとして、潤滑性が低いことが挙げられる。燃料中の硫黄
分を例えば水素化脱硫などによって抑えると、それに付随して、燃料中に存在し
ていた窒素系化合物のような潤滑性付与極性分子又は摩擦低減分子を取り除くこ
とになってしまうので、潤滑性が低下する。先に発表されているWei Dan Ping等
の「Comparison of the Lubricity of Gasoline and Diesel Fuels」（１９９６
年）という表題のＳＡＥ Ｐａｐｅｒ Ｎｏ.９６２０１０には、低硫黄燃料を
含む上記の燃料に対する種々の添加物の効果が記載されている。これまで、水素
化脱硫後の燃料に上記の摩擦低減窒素系化合物を添加して燃料の潤滑性を回復す
ることにもっぱら努力が向けられ、これらの燃料の効率向上を目的として燃料自
体の特質に注意が払われることはほとんどなかった。 先に公開されているＧＢ−Ａ−２３０６２４６及びＧＢ−Ａ−２３０７２４７
は、ディーゼル燃料、ジェット燃料、バイオディーゼル燃料などの第一中間留出
燃料である低硫黄分燃料の潤滑性を改善する添加剤としてカルボン酸誘導体を使
用することに関するものである。しかし、これらの文献にはガソリンや硫黄分３
０ｐｐｍ未満の燃料についての言及は何もない。 同様に、ＥＰ−Ａ−０８６０４９４、ＥＰ−Ａ−０７３９９７０及びＥＰ−Ａ
−０６３５５５８は、低硫黄分のディーゼル油、軽油、及び軽油（ディーゼル燃
料）に関するもので、これらはそれぞれ植物油、グリセロール／脂肪酸エステル
、及び脂肪を含む種子から得られる飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸の混合物の低級ア
ルキルエステルのエステル交換によって誘導されるエステルを潤滑性向上剤とし
て含む。いずれの場合も、低硫黄ガソリン、とりわけ硫黄分が３０ｐｐｍ未満の
ガソリンについては何も言及されていない。 ＷＯ９９／００４６７には潤滑性の改善された燃料組成物が記載されている。
この組成物は、スパーク着火燃料と脂肪酸又は変性脂肪酸のアルカノールアミド
とを含み最高硫黄分が質量基準で０．０５％である。しかしながら、ガソリンに
関しては何ら言及がなく、実施例はすべてディーゼル油、特にＳｗｅｄｉｓｈ
Ｃｌａｓｓ １の低硫黄ディーゼル燃料に関するものである。また、試験に供さ
れクレームされている燃料について、その臭素価又は紫外線吸光度については何
も触れていない。 摩擦を低減する添加剤は、所定の特定された性質を有する燃料と混合すること
によって、その効力が一層向上することがわかった。

【０００２】 従って、本発明は、（ｉ）硫黄分が３０ｐｐｍ未満で、臭素価がおよそ１０未
満で、３１９ｎｍでの紫外線吸光度が０．１５未満である低硫黄ガソリンと、（
ｉｉ）有効量の炭素数１０〜３０の脂肪酸又はその誘導体である灰分の含有され
ていない摩擦低減添加剤とを含む組成物である。 このガソリンの臭素価（燃料中のオレフィンの量に関係する）は、１０未満、
適切には５未満、さらに好ましくは４．５未満がよい。さらに、このガソリンの
硫黄分は３０ｐｐｍ未満、適切には２０ｐｐｍ未満、さらに好ましくは１０ｐｐ
ｍ未満がよい。また、燃料の３１９ｎｍでの紫外線吸光度は、０．１未満、適切
には０．０７未満、さらに好ましくは０．０５未満がよい。 組成物における無灰摩擦低減添加剤としては、室温、常圧で液体であることが
好ましく、炭素数１０〜３０の脂肪酸、好ましくは炭素数１０〜２４の脂肪酸、
又は、その誘導体及び混合物から選ばれる。このような無灰摩擦低減添加剤は天
然の油脂から誘導されることが適切であり、好ましい誘導体としては、上記の酸
のアルキルアミン塩、アルキルアミド及びアルキルエステル、並びにそのオリゴ
マーから選ばれることが適切である。アルキルアミンカルボン酸塩の一例として
、ｎ−ブチルアミンオレイン酸塩又はその誘導体が挙げられ、天然の脂肪酸の一
例としては、脂肪酸、タル油脂肪酸、又はその誘導体を含有する物質が挙げられ
る。 ｎ―ブチルアミンオレイン酸塩は以下の式で表される。

【０００３】

【化２】 CH₃-(CH₂)₇-CH:CH-(CH₂)₇C(O)O^{- +}NH₃C₄H₉ このようなｎ―ブチルアミンオレイン酸塩の一つとして、「ＲＳ１２４」とい
う名で摩擦改質剤がＢｉｔｒｅｚ社から販売されている。 脂肪酸を含有する物質とは、１００％脂肪酸からなるものでも、おおよそ１０
０％脂肪酸であるものでもよく、脂肪酸及び／又はタル(tall)油酸若しくはその
誘導体の混合物であってもよい。このような混合物における脂肪酸の濃度は少な
くとも３０％ｗ／ｗが適切であり、好ましくは少なくとも５０％ｗ／ｗがよい。
脂肪酸を含有する物質の好ましい市販品の例として「ＴＯＬＡＤ（登録商標）９
１０３」（Ｂａｋｅｒ−Ｐｅｔｒｏｌｉｔｅ社製）が挙げられる。 摩擦低減添加剤は、組成物に対し効果的に潤滑性を付与できる量を用いる。摩
擦低減添加剤の使用量は、組成物における基油１キログラムに対して１０００ミ
リグラム未満が適切であり、さらには、組成物における基油１ｋｇに対して１〜
５００ｍｇが好ましく、さらに好ましくは約５〜１００ｍｇである。本発明の特
性を有するガソリンは、この特性を有しない従来の燃料に比べて、上記に規定し
た灰分のない摩擦低減剤の添加量に対してはるかに反応性がよいことがわかった
。このようなガソリンの代表例として、終点が２００℃より低く、好ましくはお
よそ１８５℃位の所謂「Ｒｏｔｔｅｒｄａｍ ガソリン」が挙げられる。灰分の
ない摩擦低減添加剤は多数の添加剤を含有する添加剤濃縮物の一部としてもよい
。添加剤濃縮物において、摩擦低減添加剤の量は０．２〜２５％ｗ／ｗが適当で
あり、好ましくは０．５〜２０％ｗ／ｗ、さらに好ましくは３〜１５％ｗ／ｗで
ある。ガソリンにおける摩擦低減添加剤の濃度は、濃縮物全体を基準として４〜
２００ｐｐｍが適切であり、好ましくは１０〜１００ｐｐｍ、さらに好ましくは
２５〜７５ｐｐｍである。 本発明を以下に示す実施例と比較テストによってさらに説明する。

【０００４】 実施例 臭素価、硫黄分及び３１９ｎｍでの紫外線吸光度の度合いが異なる下記の燃料
の潤滑性添加剤に対する反応性について試験をした。これらの燃料の中で、Ｒｏ
ｔｔｅｒｄａｍとＮｅｓｔｅ９５ＵＬの基油ガソリンの硫黄分は同等であること
が示されているが、Ｒｏｔｔｅｒｄａｍ燃料（終点は１８６．２℃）の方が潤滑
性添加剤に対しては反応性がよい。この反応性のよさは、それぞれの基油に対す
る摩擦の減少百分率（表２）として求めているが、燃料の臭素価と３１９ｎｍで
の紫外線吸光度がかなり低いことに関連づけられる（表１）。（注：紫外線吸光
度及び臭素価の測定値はともに無次元の量である。）

【０００５】

【表１】 ^*の供試燃料は、本発明の燃料ではない。 上記の燃料については、処理の割合を変えてテストを行い摩擦係数及び平均摩
擦の値の変化を求めた。結果を下記の表２及び表３にまとめた。

【０００６】

【表２】 平均ＦＣ：平均摩擦係数 ΔＦＣ：平均摩擦係数（基油）−平均摩擦係数（添加剤付加燃料） ％ΔＦＣ：[平均摩擦係数（基油）−平均摩擦係数（添加剤付加燃料）] x 100/
平均摩擦係数（基油）^* ：これらの数値は重量比、即ち、mg/kgによる。 ＃本発明の燃料。

【０００７】

【表３】 n-BAO：n-ブチルアミンオレイン酸塩；「Tolad」(登録商標) ＦＣ：摩擦係数

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１４年１月１４日（２００２．１．１４）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【化１】 CH₃-(CH₂)₇-CH:CH-(CH₂)₇C(O)O^{- +}NH₃C₄H₉

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フリーマン ギデオン イギリス オックスフォードシャー オー エックス14 １ディーエックス アービン ドン エックスボーン ロード 36 (72)発明者 シロウィッツ アラン マーク アメリカ合衆国 ニュージャージー州 08904 ハイランド パーク ノース シ クスス アヴェニュー 15 Ｆターム(参考） 4H013 CE02 CE03

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ｉ）硫黄分が３０ｐｐｍ未満で、臭素価が１０未満で、
   ３１９ｎｍでの紫外線吸光度が０．１５未満である低硫黄ガソリンと、（ｉｉ）
   有効量の、炭素数１０〜３０の脂肪酸又はその誘導体である無灰摩擦低減添加剤
   とを含む組成物。
2. 【請求項２】 ガソリンの臭素価が５ｐｐｍ未満である請求項１記載の組
   成物。
3. 【請求項３】 ガソリンの硫黄分が２０ｐｐｍ未満である請求項１又は２
   記載の組成物。
4. 【請求項４】 ガソリンの３１９ｎｍでの紫外線吸光度が０．０７未満で
   ある請求項１〜３のいずれか１項に記載の組成物。
5. 【請求項５】 無灰摩擦低減添加剤が、１以上の炭素数１０〜３０の脂肪
   酸又はその誘導体から選ばれる請求項１〜４のいずれか１項に記載の組成物。
6. 【請求項６】 脂肪酸が天然の油脂及びそのオリゴマーから誘導されたも
   のである請求項５に記載の組成物。
7. 【請求項７】 無灰摩擦低減添加剤が、天然の油脂及びそのオリゴマーか
   ら誘導された脂肪酸のアルキルアミン塩である請求項１〜５のいずれか１項に記
   載の組成物。
8. 【請求項８】 無灰摩擦低減添加剤が、天然の油脂及びそのオリゴマーか
   ら誘導された脂肪酸のアルキルアミドである請求項１〜５のいずれか１項に記載
   の組成物。
9. 【請求項９】 無灰摩擦低減添加剤が、天然の油脂及びそのオリゴマーか
   ら誘導された脂肪酸のアルキルエステルである請求項１〜５のいずれか１項に記
   載の組成物。
10. 【請求項１０】 アルキルアミンカルボン酸塩が下記の式で表されるｎ−
    ブチルアミンオレイン酸塩又はその誘導体である請求項７記載の組成物。 【化１】 CH₃-(CH₂)₇-CH:CH-(CH₂)₇C(O)O^{- +}NH₃C₄H₉
11. 【請求項１１】 長鎖の脂肪酸又はその誘導体がタル油酸又はその誘導体
    を含む物質である請求項１〜４のいずれか１項に記載の組成物。
12. 【請求項１２】 脂肪酸を含む物質がＴＯＬＡＤ（登録商標）９１０３（
    Ｐｅｔｒｏｌｉｔｅ社製）である請求項１１記載の組成物。
13. 【請求項１３】 摩擦低減添加剤が該組成物に対して潤滑性を与えるのに
    充分な量で存在する請求項１〜１２のいずれか１項に記載の組成物。
14. 【請求項１４】 摩擦低減添加剤がベース燃料１ｋｇに対して１０００ｍ
    ｇ未満の量で存在する請求項１〜１３のいずれか１項に記載の組成物。
15. 【請求項１５】 摩擦低減添加剤の比率がガソリンを基準として４〜２０
    ０ｐｐｍである請求項１〜１４のいずれか１項に記載の組成物。
16. 【請求項１６】 摩擦低減添加剤の比率がガソリンを基準として１０〜１
    ００ｐｐｍである請求項１〜１５のいずれか１項に記載の組成物。
17. 【請求項１７】 摩擦低減添加剤の比率がガソリンを基準として２５〜７
    ５ｐｐｍである請求項１〜１６のいずれか１項に記載の組成物。