JP2012528219A - ガソリン組成物 - Google Patents

Abstract

本発明は、成分Ａならびに成分Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥから選択される少なくとも１種の成分を含み、成分Ａは、式Ｉの化合物

［式中、Ｒ^１は、メチル基によって場合によって置換された、３から５個の炭素原子を含有する直鎖状アルケニル基であり、Ｒ^２は、１から６個の炭素原子を含有する直鎖状または分枝状のアルキル基である。］から選択されるアルケン酸アルキル化合物またはアルケン酸アルキル化合物の混合物であり、但し、成分Ａは、９０から２００℃の温度範囲内の沸点または沸点範囲を有し、成分Ｂはエタノールであり、成分Ｃは式（ＩＩ）または式（ＩＩＩ）の化合物

［式中、Ｒ^３基、Ｒ^４基、Ｒ^５基およびＲ^６基は、水素およびＣ_１−６ヒドロカルビル基から独立して選択される。］であり、但し、成分Ｃは、最高で１１０℃の沸点または沸点範囲を有し、成分Ｄはブタノールであり、成分Ｅは一般式（ＩＶ）のエーテル：Ｒ^７−Ｏ−Ｃ（Ｍｅ）_３［式中、Ｒ^７は、メチル、エチルまたはこれらの混合物から選択される。］である組成物を提供する。本発明は、上記組成物を含むガソリン組成物をさらに提供する。

Description

本発明は、ガソリンでの使用に好適な含酸素組成物に関する。

エステルは、香料および香味用途での使用のための公知の成分である。不飽和酸のエステルはまた、一般的な化学物質として、例えば溶媒としての用途も見出されている。

アルカノールは、エステルの調製および他の化学プロセスにおいて用いられ得る。ＪＰ０２１６４８４８ＡおよびＪＰ５８０２１６３０Ａの要約は、メタクリル酸メチルとエチルアルコールおよびブチルアルコールの混合物とのブレンドの使用によるメタクリル酸エステルの調製ならびにアクリル酸エチルの添加による粗エタノール／ブタノール混合物の精製をそれぞれ開示している。ＥＰ４８８７２１Ａ１は、アクリル酸アルキルにアルカノールを添加してプロパン酸３−アルキルを形成することを立証している。ＧＢ１，１７４，１４８は、アルコールおよびアミノアルコールとのエステル交換を介した、不飽和酸のエステル、特にアクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステルの生成に関する。ＵＳ５，６０６，１０２は、アクリレートとエステル化アルコール、ブタノールとの共沸混合物からのアクリル酸ブチルの精製に関係している。

不飽和エステルは、ディーゼル燃料用途においてこれまで；特に、不飽和エステルが脂肪酸メチルエステル（ＦＡＭＥ）の形態でまたは組成物内に含有されて用いられてきた。

低炭素数のアクリレートおよびメタクリレート、例えば、アクリル酸およびメタクリル酸のメチル、エチルおよびｔｅｒｔ−ブチルは、皮膚感作性物質であることが知られており、少量、例えば、０．１重量％でさえも、問題を引き起こす可能性がある。したがって、かかる化合物を燃料組成物の成分として用いることは望ましくない。

ＥＰ１７３１５８９Ａ２は、向上された低温流動性を有するパーム系バイオディーゼル配合物を開示している。Ｃ_６−Ｃ_１８の飽和または不飽和脂肪酸のアルキルエステルが、バイオディーゼルの１種の可能性のある成分として開示されている。

ＵＳ２００２／００２６７４４Ａ１は、酸素含有成分および場合によって炭化水素成分を含む自動車燃料組成物を開示している。該文献に開示されている酸素含有成分は、酸素含有官能基を有する有機化合物の混合物を含む。該文献に開示されている酸素含有官能基として、アルコール、エーテル、アルデヒド、ケトン、エステル、無機酸エステル、アセタール、エポキシドおよびペルオキシドが挙げられる。ＵＳ２００２／００２６７４４Ａ１の自動車燃料組成物は、種々のディーゼルエンジン、ジェットエンジン、ガスタービンエンジンおよびターボジェットエンジンのための燃料として用いられた。

エーテル、アルコール、ケトンおよび他の含酸素成分を有する、一般的なクラスの化合物としてのエステルもまた、ＵＳ２００１／００２４９６６Ａ１において、蒸気圧特性を改善するための燃料用添加剤として提案されている。しかし、ＵＳ２００１／００２４９６６Ａ１は、低炭素数のアルケン酸アルキル化合物の使用を具体的に開示または例示しておらず、好ましい使用は、飽和カルボン酸のＣ_５−Ｃ_８アルキルエステルの使用である。

ＦＲ２７５７５３９Ａ１は、燃料および植物性物質から燃料を製造するプロセスを開示している。開示されている該プロセスは、植物性物質からのエステルの生成および該エステルの燃料中への包含を含む。

特開平０２−１６４８４８号公報 特開昭５８−０２１６３０号公報 欧州特許出願公開第４８８７２１号明細書 英国特許出願公開第１１７４１４８号明細書 米国特許第５６０６１０２号明細書 欧州特許出願公開第１７３１５８９号明細書 米国特許出願公開第２００２／００２６７４４号明細書 米国特許出願公開第２００１／００２４９６６号明細書 仏国特許出願公開第２７５７５３９号明細書

環境への懸念により、バイオ成分、すなわち生物源から誘導される成分のガソリンにおける使用に対する需要が高まっている。

エタノールは、ガソリンにおいて現在用いられている周知のバイオ成分であるが、ベースガソリンへのエタノールの添加が、ベースガソリンと比べて、配合されたガソリンのＥ７０およびＥ１００を増大させる効果を有することが観察されている。したがって、相当量のエタノールをガソリン中に含ませるには、添加されるベースガソリンが、配合されたガソリンが世界中のガソリン仕様を満たすように特に配合されなければならない。

ベースガソリンとブレンドされてベースガソリンのＥ７０値およびＥ１００値を大幅に変更することなくガソリン組成物を提供することができるある一定の含酸素物質のブレンドが調製され得ることがここで見出された。

（発明の要旨）
本発明は、成分Ａならびに成分Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥから選択される少なくとも１種の成分を含み、
成分Ａは、式Ｉ：

［式中、Ｒ^１は、メチル基によって場合によって置換された、３から５個の炭素原子を含有する直鎖状アルケニル基であり、Ｒ^２は、１から６個の炭素原子を含有する直鎖状または分枝状のアルキル基である。］を有するアルケン酸アルキル化合物またはアルケン酸アルキル化合物の混合物であり、但し、成分Ａは、９０から２００℃の温度範囲内の沸点または沸点範囲を有し、
成分Ｂはエタノールであり、
成分Ｃは式（ＩＩ）または式（ＩＩＩ）の化合物：

［式中、Ｒ^３基、Ｒ^４基、Ｒ^５基およびＲ^６基は、水素およびＣ_１−６ヒドロカルビル基から独立して選択される。］であり、但し、成分Ｃは、最高で１１０℃の沸点または沸点範囲を有し、
成分Ｄはブタノールであり、
成分Ｅは一般式（ＩＶ）のエーテル：
Ｒ^７−Ｏ−Ｃ（Ｍｅ）_３
［式中、Ｒ^７は、メチル、エチルまたはこれらの混合物から選択される。］である組成物を提供する。

本発明は、成分Ａならびに以下のカテゴリー（ａ）および（ｂ）：
（ａ）成分Ｂならびに
（ｂ）成分Ｃ、ＤおよびＥから選択される一成分
から選択される少なくとも１種の成分を含む、本明細書に記載されている組成物をさらに提供する。

本発明は、成分Ａならびに上記カテゴリー（ａ）および（ｂ）から選択される少なくとも１種の成分を含み、これらの成分の濃度が、以下の方程式（方程式Ｉ）：

［式中、
ｎ＝１は、成分Ｂであり、
ｎ＝２は、成分Ａであり、
ｎ＝３は、成分Ｃ、ＤまたはＥのいずれか１種であり、
ｖ_ｆｎは、成分Ａならびに成分Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥから選択される少なくとも１種の成分を含む組成物中の成分ｎ＝１、２または３の体積分率であり、
Ｅ７０_ｎは、ｎによって表される成分のブレンドＥ７０値であり、
Ｅ１００_ｎは、ｎによって表される成分のブレンドＥ１００値であり、
Ｅ７０_ベースは、５から６５体積％の範囲であり、
Ｅ１００_ベースは、３０から８５体積％の範囲である。］
から算出される、好ましい組成物をさらに提供する。

本発明は、ベースガソリンおよび本明細書に記載されている組成物を含むガソリン組成物をさらに提供する。

（発明の詳細な記述）
本発明の含酸素組成物は、成分Ａならびに成分Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥから選択される少なくとも１種の成分を含む。

本発明の組成物は、成分Ａならびに以下のカテゴリー（ａ）および（ｂ）：
（ａ）成分Ｂならびに
（ｂ）成分Ｃ、ＤおよびＥから選択される一成分
から選択される少なくとも１種の成分を好ましくは含む。

すなわち、本発明の組成物は、成分Ａ、Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥの以下の混合物：
・成分Ａおよび成分Ｂ；
・成分Ａおよび成分Ｃ；
・成分Ａおよび成分Ｄ；
・成分Ａおよび成分Ｅ；
・成分Ａ、成分Ｂおよび成分Ｃ；
・成分Ａ、成分Ｂおよび成分Ｄ；ならびに
・成分Ａ、成分Ｂおよび成分Ｅ
のいずれかを好ましくは含む。
成分Ａは、式Ｉ：

［式中、Ｒ^１は、メチル基によって場合によって置換された、３から５個の炭素原子を含有する直鎖状アルケニル基であり、Ｒ^２は、１から６個の炭素原子を含有する直鎖状または分枝状のアルキル基である。］を有するアルケン酸アルキル化合物またはアルケン酸アルキル化合物の混合物であり、但し、成分Ａは、９０から２００℃の温度範囲内の沸点または沸点範囲を有する。

好ましくは、Ｒ^１基は、３または４個の炭素原子、とりわけ４個の炭素原子を含有するアルケニル基である。特に好ましいＲ^１基は、４個の炭素原子を含有する非置換の直鎖状アルケニル基である。典型的には、Ｒ^１基の炭素鎖は、ただ１つの不飽和点（モノ−オレフィン）を含有する。

好ましくは、Ｒ^２基は、１から５個の炭素原子、より好ましくは１から４個の炭素原子、とりわけ２から４個の炭素原子を含有するアルキル基である。特に好ましいＲ^２基は、２から４個の炭素原子を含有する直鎖状アルキル基である。特に好ましいＲ^２基の例として、メチル基、エチル基、プロピル基、イソ−プロピル基、ブチル基、イソ−ブチル基およびｔｅｒｔ−ブチル基が挙げられる。とりわけ好ましいＲ^２基は、エチルである。

成分Ａは、最高で２１０℃の上限を有する沸点または沸点範囲を有する。しかし、好ましくは、成分Ａは、最高で１９０℃、最高で１８０℃、最高で１７０℃または最高で１６０℃の上限を有する沸点または沸点範囲を有する。化合物Ａの沸点または沸点範囲は、少なくとも９０℃の下限も有する。しかし、好ましくは、成分Ａは、少なくとも１００℃、少なくとも１１０℃、少なくとも１２０℃または少なくとも１３０℃の下限を有する沸点または沸点範囲を有する。

典型的には、成分Ａの沸点または沸点範囲は、９０℃、１００℃、１１０℃、１２０℃および１３０℃のいずれか１つから選択される下限ならびに２００℃、１９０℃、１８０℃、１７０℃および１６０℃のいずれか１つから選択される上限を有する範囲内である。

式Ｉによる好適な化合物の例として、ブテン酸メチル、ブテン酸エチル、ブテン酸プロピル、ブテン酸ブチル、ペンテン酸メチル、ペンテン酸エチル、ペンテン酸プロピル、ペンテン酸ブチル、ヘキセン酸メチル、ヘキセン酸エチル、ヘキセン酸プロピル、これらのメチル置換類似体およびこれらの混合物が挙げられる。上記の各化合物の異性体もまた、立体異性体であっても構造異性体であっても、本発明により明確にカバーされる。

最も好ましくは、成分Ａは、ペンテン酸エチルを含みまたはペンテン酸エチルであり、ペンテン酸エチルは、いずれかの単一異性体、例えば２−ペンテン酸エチル、３−ペンテン酸エチルまたは４−ペンテン酸エチルの形態であっても、いずれか２種以上の異性体の混合物であってもよい。

混合異性体形態にある場合、存在する主な異性体は、最も好適には、３−ペンテン酸エチルのトランス異性体であり、該異性体は、存在する異性体の全体量の４５から５０重量％の量で好適には存在し得る。３−ペンテン酸エチルおよび４−ペンテン酸エチルのシス異性体は、それぞれ、混合異性体の全体の２０から２５重量％の範囲の量で好適には存在し得る。２−ペンテン酸エチルもまた、全異性体混合物の例えば５から１０重量％の範囲の量で好適には存在し得る。当然ながら、ペンテン酸エチルの合計百分率は、いずれの異性体形態が異性体混合物中に存在していても、１００重量％を超えることはできない。異性体混合物の起源に応じて、少量、例えば２重量％未満の他の化合物、例えば、ジエチルエーテルおよび／または未反応の出発物質が、異性体混合物中に存在している可能性がある。かかる成分は、全混合物の例えば０．１から１．５重量％の範囲の量で存在し得る。

成分Ｂはエタノールである。

成分Ｃは、式ＩＩもしくは式ＩＩＩを有する化合物または該化合物の混合物：

［式中、Ｒ^３基、Ｒ^４基、Ｒ^５基およびＲ^６基は、水素およびＣ_１−６ヒドロカルビル基から独立して選択される。］であり、但し、成分Ｃは、最高で１１０℃の沸点または沸点範囲を有する。

好ましくは、Ｒ^３基、Ｒ^４基、Ｒ^５基およびＲ^６基の１つまたは２つが、Ｃ_１−６ヒドロカルビル基から独立して選択され、残りのＲ^３基、Ｒ^４基、Ｒ^５基およびＲ^６基が水素である。より好ましくは、Ｒ^４基およびＲ^５基が水素であり、Ｒ^３基およびＲ^６基が、水素およびＣ_１−６ヒドロカルビル基から独立して選択され、Ｒ^３基およびＲ^６基の少なくとも一方が、Ｃ_１−６ヒドロカルビル基である。

好ましくは、Ｃ_１−６ヒドロカルビル基は、Ｃ_１−６アルキル基、より好ましくはメチル基、エチル基およびプロピル基である。

成分Ｃの沸点または沸点範囲は、好ましくは最高で１０５℃、より好ましくは最高で１００℃である。典型的には、成分Ｃの沸点または沸点範囲は、４０から１１０℃の範囲、より典型的には５０から１０５℃の温度範囲、最も典型的には６０から１００℃の温度範囲である。

式ＩＩによる好適な化合物の例として、２−メチルフラン、３−メチルフラン、２−エチルフラン、３−エチルフラン、２，５−ジメチルフラン、２，５−ジエチルフランおよび２−メチル−５−エチルフランならびにこれらの混合物が挙げられる。式ＩＩＩによる好適な化合物の例として、２−メチルテトラヒドロフラン、３−メチルテトラヒドロフラン、２−エチルテトラヒドロフラン、３−エチルテトラヒドロフラン、２，５−ジメチルテトラヒドロフラン、２，５−ジエチルテトラヒドロフランおよび２−メチル−５−エチルテトラヒドロフランならびにこれらの混合物が挙げられる。

最も好ましくは、成分Ｃは、２−メチルフラン、２，５−ジメチルフランおよびこれらの混合物から選択される。

成分Ｄはブタノールである。

成分Ｅは、一般式ＩＶのエーテル：
Ｒ^７−Ｏ−Ｃ（Ｍｅ）_３ （ＩＶ）
［式中、Ｒ^７は、メチル、エチルまたはこれらの混合物から選択される。］
である。

本発明の組成物は、ベースガソリンとブレンドしてガソリン組成物を形成するのに好適である。

成分Ａ、Ｂ、ＣおよびＤは、当該分野において公知の方法を用いて生物源から誘導され得、したがって、本発明による組成物は、生物源材料から部分的に誘導されても全体に誘導されてもよく、したがって、バイオ燃料成分としてガソリン組成物中に含まれていてよい。好ましくは、成分ＡからＤのうち少なくとも１種が生物源材料から誘導されている。

有利には、本発明の組成物中の少なくとも２種の異なる成分の相対濃度を変動させることにより、本発明の組成物の等しい濃度の任意の個々の成分をブレンドしたときと比較して、ブレンドされるべきベースガソリンの乾燥蒸気圧当量（ＤＶＰＥ）（ＥＮ１３０１６−１）、Ｅ７０（ＥＮ ＩＳＯ３４０５によって測定したとき、７０℃で蒸発した体積％）およびＥ１００（ＥＮ ＩＳＯ３４０５によって測定したとき、１００℃で蒸発した体積％）に対する影響が低減されたガソリン成分の形成を可能にする。

ベースガソリンの所与のＥ７０およびＥ１００に関して、形成されたガソリン組成物におけるＥ７０値およびＥ１００値を大幅に改変しない、本発明による組成物がブレンドされ得ることが見出された。表記「Ｅ７０値およびＥ１００値を大幅に改変しない」により、配合されたガソリン組成物のＥ７０値およびＥ１００値の両方が、ベースガソリンのＥ７０値およびＥ１００値の両方の２５％以内、好ましくは２０％以内、より好ましくは１５％以内に保持され、Ｅ７０＋Ｅ１００の値が、ベースガソリンのＥ７０＋Ｅ１００の値の１５％以内、好ましくは１０％以内、より好ましくは５％以内に保持されることが意味される。この結果を達成するために、ベースガソリンの所与のＥ７０およびＥ１００（それぞれＥ７０_ベースおよびＥ１００_ベース）に関して、本発明の組成物の２種または３種の成分の最も好ましい濃度は、以下の方程式（方程式Ｉ）：

［式中、
ｎ＝１は、成分Ｂであり、
ｎ＝２は、成分Ａであり、
ｎ＝３は、成分Ｃ、ＤまたはＥのいずれか１種であり、
ｖ_ｆｎは、成分Ａならびに成分Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥから選択される少なくとも１種の成分を含む組成物中の成分ｎ＝１、２または３の体積分率であり、
Ｅ７０_ｎは、ｎによって表される成分のブレンドＥ７０値であり、
Ｅ１００_ｎは、ｎによって表される成分のブレンドＥ１００値であり、
Ｅ７０_ベースは、ベースガソリンのＥ７０値であり、
Ｅ１００_ベースは、ベースガソリンのＥ１００値である。］
を用いて算出され得る。

成分Ａ、Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥのブレンドＥ７０_ｎ値およびＥ１００_ｎ値は、ブレンド比の範囲に応じて添加された単一の酸素含有成分（ｎ＝Ａ、Ｂ、Ｃ、ＤまたはＥ）を含有するベース燃料において収集されたデータから求められた平均値である。Ｅ７０_ｎ値およびＥ１００_ｎ値は、以下の方程式ＩＩおよびＩＩＩ：

［式中、
ｎは、成分Ａ、Ｂ、Ｃ、ＤまたはＥであり、
ｖ_ｆｎは、ベースガソリンと組み合わされたときの成分Ａ、Ｂ、Ｃ、ＤまたはＥの体積分率であり、
Ｅ７０_ベースは、ベースガソリンのＥ７０値であり、
Ｅ１００_ベースは、ベースガソリンのＥ１００値であり、
Ｅ７０_ブレンドは、成分Ａ、Ｂ、Ｃ、ＤまたはＥと組み合わされたベースガソリンのＥ７０値であり、
Ｅ１００_ブレンドは、成分Ａ、Ｂ、Ｃ、ＤまたはＥと組み合わされたベースガソリンのＥ１００値である。］
にしたがって求められる。

Ｅ７０_ベース値は、好ましくは５から６５体積％の範囲、より好ましくは１０から６０体積％の範囲、最も好ましくは１５から５５体積％の範囲である。

Ｅ１００_ベース値は、好ましくは３０から８５体積％の範囲、より好ましくは３５から８０体積％の範囲、最も好ましくは４０から７５体積％の範囲である。

現在、ＥＮ２２８ガソリンの仕様書は、Ｅ７０値が２０から５０体積％の範囲であること、具体的には、夏季ガソリンではＥ７０値が２０から４８体積％の範囲であること、冬季ガソリンではＥ７０値が２２から５０体積％の範囲であること、Ｅ１００値が４６から７１体積％の範囲であることを明記している。したがって、Ｅ７０_ベース値およびＥ１００_ベース値は、好都合には、それぞれ、２０から５０体積％の範囲および４６から７１体積％の範囲である。

したがって、本発明の組成物は、ＤＶＰＥ、Ｅ７０およびＥ１００に関して現在のガソリン仕様書（例えば、ＥＮ２２８）に準拠しているベースガソリンとブレンドされて、ＤＶＰＥ、Ｅ７０およびＥ１００に関して同じガソリン仕様書に依然として準拠するガソリン組成物を形成することができる。

有用には、成分ＡからＥの少なくとも１種が生物源材料から誘導され得るため、また、本発明による組成物が、Ｅ７０値およびＥ１００値を大幅に改変することなくベースガソリンとブレンドされ得るという事実のため、本発明の組成物は、ガソリン組成物のバイオエネルギー含量を最大限にするために用いられ得る。

しかし、ベースガソリンは、Ｅ７０値および／またはＥ１００値がベースガソリンのＥ７０値および／またはＥ１００値と異なるガソリン組成物を形成するように、上記方程式Ｉによって定義されていない相対濃度の成分ＡからＥを有する本発明の組成物とブレンドされる場合があるため；また、本発明による組成物と上記ベースガソリンとのブレンドによって引き起こされる、ベースガソリンのＥ７０値およびＥ１００値の変化が、ブレンドされたガソリン組成物中の本発明による組成物の濃度と比例するため、本発明による組成物の濃度が高いと、ベースガソリンのＥ７０値および／またはＥ１００値の変化が大きくなる。以下に定義される相対濃度を有する成分Ａならびに成分Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥから選択される少なくとも１種の成分の組成物を具体的に包含する、本発明の代替の好ましい実施形態も提供される。

本発明の組成物が成分Ａおよび成分Ｂのみを含むときには、該組成物は、少なくとも５０体積％の成分Ａおよび最大で５０体積％の成分Ｂを好ましくは含む。より好ましくは、本発明の組成物が成分Ａおよび成分Ｂのみを含むときには、該組成物は、少なくとも５８体積％の成分Ａおよび最大で４２体積％の成分Ｂを好ましくは含む。

本発明の組成物が成分Ａおよび成分Ｃのみを含むときには、該組成物は、成分Ａおよび成分Ｃの合計量が１００体積％になるように、最大で７０体積％の成分Ａおよび少なくとも３０体積％の成分Ｃを好ましくは含む。より好ましくは、本発明の組成物が成分Ａおよび成分Ｃのみを含むときには、該組成物は、成分Ａおよび成分Ｃの合計量が１００体積％になるように、最大で４９体積％の成分Ａおよび少なくとも５１体積％の成分Ｃを好ましくは含む。

本発明の組成物が成分Ａおよび成分Ｄのみを含むときには、該組成物は、成分Ａおよび成分Ｄの合計量が１００体積％となるように、最大で５０体積％の成分Ａおよび少なくとも５０体積％の成分Ｄを好ましくは含む。より好ましくは、本発明の組成物が成分Ａおよび成分Ｄのみを含むときには、該組成物は、成分Ａおよび成分Ｄの合計量が１００体積％となるように、最大で１５体積％の成分Ａおよび少なくとも８５体積％の成分Ｄを好ましくは含む。

本発明の組成物が成分Ａおよび成分Ｅのみを含むときには、該組成物は、成分Ａおよび成分Ｅの合計量が１００体積％となるように、最大で５０体積％の成分Ａおよび少なくとも５０体積％の成分Ｅを好ましくは含む。より好ましくは、本発明の組成物が成分Ａおよび成分Ｅのみを含むときには、該組成物は、成分Ａおよび成分Ｅの合計量が１００体積％となるように、最大で４１体積％の成分Ａおよび少なくとも５９体積％の成分Ｅを好ましくは含む。

本発明の組成物が成分Ａ、ＢおよびＣを含むときには、該組成物の濃度は、
・２３から７２体積％の成分Ａ；
・０．１から４２体積％の成分Ｂ；
・０．１から７７体積％の成分Ｃ；
を好ましくは含み、
本発明の組成物が成分Ａ、ＢおよびＤを含むときには、該組成物の濃度は、
・０．１から７２体積％の成分Ａ；
・０．１から４２体積％の成分Ｂ；
・０．１から９９．９体積％の成分Ｄ；
を好ましくは含み、
本発明の組成物が成分Ａ、ＢおよびＥを含むときには、該組成物の濃度は、
・１０から７２体積％の成分Ａ；
・０．１から４２体積％の成分Ｂ；
・０．１から９０体積％の成分Ｅ；
を好ましくは含む。

本発明の組成物は、高いＲＯＮ（リサーチオクタン価）値および高いＭＯＮ（モータオクタン価）値を典型的には有し、したがって、ベースガソリンのＲＯＮおよび／またはＭＯＮを増加させるのに用いられてもよい。

本発明はまた、
（ｉ）ベースガソリン；ならびに
（ｉｉ）先に記載されている、成分Ａならびに成分Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥから選択される少なくとも１種の成分を含む組成物
を含むガソリン組成物も提供する。

本発明によるガソリン組成物は、ベースガソリンを成分Ａならびに成分Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥから選択される少なくとも１種の成分とブレンドすることによって調製されてよい。ベースガソリンおよび成分ＡからＥが組み合わされる順序は、重要ではない。したがって、本発明のガソリン組成物はまた、
（ｉ）ベースガソリン；ならびに
（ｉｉ）先に記載されている、成分Ａならびに成分Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥから選択される少なくとも１種の成分
を含むとして記載されてもよい。

ガソリン組成物中の成分ＡからＥの好ましい相対濃度は、先に記載されている通りであり、かかる組成物が成分ＡからＥをベースガソリンと組み合わせる前に調製されているか否かによらず、ベースガソリンの非存在下に、成分Ａならびに成分Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥから選択される少なくとも１種の成分を含む組成物を基準にして算出される。

成分Ａならびに成分Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥから選択される少なくとも１種の成分を含み、先に記載されている通り、ベースガソリンとブレンドされて本発明によるガソリン組成物を形成することができる組成物の、ガソリン組成物全体を基準にした濃度は、以下のパラメータ（ｉ）から（ｖ）の１つ、またはパラメータ（ｉ）から（ｖ）の１つとパラメータ（ｖｉ）から（ｘ）の１つとの組合せに好ましくは一致し、
（ｉ）最大で４０体積％；
（ｉｉ）最大で３５体積％；
（ｉｉｉ）最大で３０体積％；
（ｉｖ）最大で２５体積％；
（ｖ）最大で２０体積％；
ここで、特徴（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、（ｉｖ）および（ｖ）が次第により好ましくなり；
（ｖｉ）少なくとも０．５体積％；
（ｖｉｉ）少なくとも１．０体積％；
（ｖｉｉｉ）少なくとも２．０体積％；
（ｉｘｉ）少なくとも３．０体積％；
（ｘ）少なくとも５．０体積％；
ここで、特徴（ｖｉ）、（ｖｉｉ）、（ｖｉｉｉ）、（ｉｘ）および（ｘ）が次第により好ましくなる。

成分Ａならびに成分Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥから選択される少なくとも１種の成分を含む組成物の濃度は、かかる組成物が成分ＡからＥをベースガソリンと組み合わせる前に調製されているか否かによらず、ベースガソリンの非存在下に、成分Ａならびに成分Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥから選択される少なくとも１種の成分を含む組成物を基準にして算出される。

上記（ｉ）から（ｖ）から選択されるいずれかの特徴と上記（ｖｉ）から（ｘ）から選択されるいずれかの特徴との組合せを有する範囲は、本発明によって提供されているガソリン組成物に特に適用可能である。上記特徴の具体的な組合せの例として、（ｉ）および（ｖｉ）、（ｉｉ）および（ｖｉｉ）、（ｉｉｉ）および（ｖｉｉｉ）、（ｉｖ）および（ｉｘ）ならびに（ｖ）および（ｘ）が挙げられ、それぞれ、次第により好ましくなる。

本発明の組成物が一緒にブレンドされ得るベースガソリンは、当該分野において公知の火花点火（ペトロール）型の内燃エンジンにおける使用に好適ないずれのガソリンであってもよい。

ベースガソリンは、２５から２３０℃の範囲で沸騰する炭化水素の混合物（ＥＮ−ＩＳＯ３４０５）を典型的には含み、最適範囲および蒸発曲線は、その年の気候および季節したがって典型的には変動する。ガソリンベース燃料中の炭化水素は、当該分野において公知のいずれの手段によって誘導されてもよく、好都合なことに、該炭化水素は、直留ガソリン、合成によって生成された芳香族炭化水素混合物、熱分解もしくは接触分解された炭化水素、水素化分解された石油留分、接触改質された炭化水素またはこれらの混合物から、いずれの公知の方法において誘導されてもよい。

ガソリンベース燃料の具体的な蒸発曲線、炭化水素組成物、リサーチオクタン価（ＲＯＮ）およびモータオクタン価（ＭＯＮ）は重要ではない。

好都合なことに、ガソリンベース燃料のリサーチオクタン価（ＲＯＮ）は、８０から１１０の範囲であってよく、好ましくは、９０から１０５の範囲であり、より好ましくは、９３から１０２の範囲であり、最も好ましくは、９４から１００の範囲であり（ＥＮ２５１６４）；ガソリンベース燃料のモータオクタン価（ＭＯＮ）は、好適には７０から１１０の範囲であってよく、好ましくは、７５から１０５の範囲であり、より好ましくは、８０から１００の範囲であり、最も好ましくは、８４から９５の範囲である（ＥＮ２５１６３）。

典型的には、ガソリンベース燃料は、以下の基；飽和炭化水素、オレフィン炭化水素、芳香族炭化水素および含酸素炭化水素のうちの１種以上から選択される成分を含む。好都合なことに、ガソリンベース燃料は、飽和炭化水素、オレフィン炭化水素、芳香族炭化水素および場合によって含酸素炭化水素の混合物を含んでいてよい。

典型的には、ガソリンベース燃料のオレフィン炭化水素含量は、ガソリンベース燃料を基準にして０から４０体積％の範囲であり；好ましくは、ガソリンベース燃料のオレフィン炭化水素含量は、ガソリンベース燃料を基準にして０から３０体積％の範囲である。

典型的には、ガソリンベース燃料の芳香族炭化水素含量は、ガソリンベース燃料を基準にして０から７０体積％の範囲であり；好ましくは、ガソリンベース燃料の芳香族炭化水素含量は、ガソリンベース燃料を基準にして１０から６０体積％の範囲である。

ガソリンベース燃料のベンゼン含量は、ガソリンベース燃料を基準にして最大で１０体積％、より好ましくは最大で５体積％、とりわけ最大で１体積％である。

典型的には、ガソリンベース燃料の飽和炭化水素含量は、ガソリンベース燃料を基準にして少なくとも４０体積％であり；好ましくは、ガソリンベース燃料の飽和炭化水素含量は、ガソリンベース燃料を基準にして４０から８０体積％の範囲である。

ガソリンベース燃料は、低硫黄含量または超低硫黄含量、例えば、最大で１０００ｐｐｍｗ（ｐｐｍｗ：重量で１００万分の１）、好ましくは５００ｐｐｍｗ以下、より好ましくは１００以下、さらにより好ましくは５０以下、最も好ましくは実に１０ｐｐｍｗ以下を好ましくは有する。

ガソリンベース燃料はまた、低い全鉛含量、例えば、最大で０．００５ｇ／ｌを好ましくは有し、最も好ましくは鉛フリーであり−該燃料に鉛化合物が添加されていない（すなわち、無鉛）。

ガソリンが、含酸素炭化水素を含むとき、酸素非含有炭化水素の少なくとも一部が、含酸素炭化水素に置換されることとなる。

ガソリンベース燃料に含まれていてよい含酸素炭化水素は、本明細書に記載されている成分ＡからＥ以外の含酸素成分である。ベースガソリンが、成分ＡからＥによって記載されている種類の含酸素成分を含有するときには、この成分は、本発明による組成物の成分として考えられるべきであり、他の成分ＡからＥの相対量がこれに応じて調整されることとなる。

好適なガソリンベース燃料の例として、０から２０体積％のオレフィン炭化水素含量（ＡＳＴＭ Ｄ１３１９）、０から５重量％の酸素含量（ＥＮ１６０１）、０から５０体積％の芳香族炭化水素含量（ＡＳＴＭ Ｄ１３１９）および最大で１体積％のベンゼン含量を有するガソリンベース燃料が挙げられる。

本発明にとって重要なことではないが、本発明のガソリンベース燃料またはガソリン組成物は、１種以上の燃料添加剤を好都合にさらに含んでいてよい。本発明のガソリンベース燃料またはガソリン組成物に含まれていてよい燃料添加剤（複数可）の濃度および性質は重要でない。本発明のガソリンベース燃料またはガソリン組成物に含まれ得る好適な種類の燃料添加剤の非限定例として、抗酸化剤、腐食防止剤、洗浄剤、曇り防止剤、アンチノック添加剤、金属不活性化剤、バルブリセッション防止剤化合物、染料、摩擦調整剤、キャリア流体、希釈剤およびマーカーが挙げられる。好適なかかる添加剤の例は、米国特許第５，８５５，６２９号に概して記載されている。

好都合なことに、燃料添加剤は、１種以上の希釈剤またはキャリア流体とブレンドされて、添加剤濃縮物を形成することができ、添加剤濃縮物は、次いで、ガソリン組成物またはガソリンベース燃料と混合されてよい。

ガソリンベース燃料またはガソリン組成物に存在するいずれの添加剤の（活性分）濃度も、好ましくは多くて１重量％、より好ましくは５から１０００ｐｐｍｗの範囲、有利には７５から３００ｐｐｍｗの範囲、例えば、９５から１５０ｐｐｍｗである。

本発明によるガソリン組成物は、ベースガソリン、成分Ａならびに成分Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥの少なくとも１種を含む組成物、ならびに場合によって他の従来のガソリン成分、例えば１種以上の燃料添加剤と混合させることを含むプロセスによって調製されてよい。先に説明しているように、成分Ａならびに成分Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥの少なくとも１種を含む組成物がベースガソリンとブレンドする前に形成されることは重要ではないが、但し、成分Ａならびに成分ＢからＥの少なくとも１種はベースガソリンと混合される（すなわち、組成物がインサイチュで形成され得る。）。

したがって、本発明は、ベースガソリンを、成分Ａならびに以下のカテゴリー（ａ）および（ｂ）：
（ａ）成分Ｂならびに
（ｂ）成分Ｃ、ＤおよびＥから選択される一成分
から選択される少なくとも１種の成分を含む組成物と混合させることを含む、先に記載されているガソリン組成物の調製のためのプロセスを提供する。

代替的には、本発明は、ベースガソリンを、成分Ａならびに以下のカテゴリー（ａ）および（ｂ）：
（ａ）成分Ｂならびに
（ｂ）成分Ｃ、ＤおよびＥから選択される一成分
から選択される少なくとも１種の成分と混合させることを含む、先に記載されているガソリン組成物の調製のためのプロセスを提供する。

ガソリン組成物が１種以上の燃料添加剤をさらに含むときには、１種以上の燃料添加剤、または添加剤濃縮物は、ガソリン組成物の１種以上の構成成分（例えば、成分Ａ、成分Ｂ、成分Ｃ、成分Ｄ、成分Ｅまたは成分Ａならびに先に記載されているカテゴリー（ａ）および（ｂ）から選択される少なくとも１種の成分を含む組成物、ならびにベースガソリン）またはガソリン組成物自体と混合されていてよい。１種以上の燃料添加剤が、ガソリン組成物の１を超える構成成分に添加されているときには、ガソリン組成物の各構成成分に添加されている燃料添加剤は、同一であっても異なっていてもよい。

本発明はまた、先に定義されているガソリン組成物を火花点火内燃エンジンの燃焼室内に導くことを含む、上記エンジンを操作する方法も提供する。

有利には、本発明によるガソリン組成物の使用が、成分Ａを含有しないガソリン組成物と比較して、ガソリン組成物の改善された潤滑性の観点から予想外に利益を提供することもできることもここで見出された。

本発明は、以下の実施例からさらに理解されることとなる。別途示さない限り、部および百分率（濃度）は、体積基準（％ｖ／ｖ）であり、温度は、摂氏温度（℃）である。

比較例ＡからＣ
比較例ＡからＣにおいて用いたベースガソリンは、以下の表１に詳述する具体的な特性を有するＥＮ２２８無鉛ガソリンであった：

上記表１に記載されているベースガソリンならびにベースガソリンと、配合されたガソリン組成物の体積を基準にして５体積％および１０体積％のペンテン酸エチル（ＥＰ）とのブレンドを調製した。

用いたペンテン酸エチルは、ＷＯ２００５／０５８７９３Ａ１において記載されているプロセスにしたがって調製された混合異性体ペンテン酸エチル成分であった。^１３Ｃ ＮＭＲ分析によって決定された、混合異性体ペンテン酸エチル成分の組成を以下の表２に詳述する。

各ガソリン組成物の特性を以下の表３に提供する。

比較例ＤからＧ
比較例ＥからＨにおいて用いたベースガソリンは、以下の表４に詳述する具体的な特性を有するＥＮ２２８無鉛ガソリンであった：

上記表４に記載されているベースガソリンならびにベースガソリンと、配合されたガソリン組成物の体積を基準にして５体積％、１０体積％および２０体積％のエタノール（ＥｔＯＨ）とのブレンドを調製した。

用いたエタノール（無水）は、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈによって供給されたものであり、＞９９％の純度を有した。

各ガソリン組成物の特性を以下の表５に提供する。

比較例Ｈおよび実施例１から１６
本発明による組成物を含有する数種のガソリン組成物の特性を以下に与える。

以下の例において用いたベースガソリンは、以下の表６に詳述する具体的な特性を有するＥＮ２２８無鉛ガソリンであった：

用いたペンテン酸エチルは、４−ペンテン酸エチル（例Ｂｅｄｏｕｋｉａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ製）であった。

用いたエタノール（無水）は、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈによって供給されたものであり、＞９９％の純度を有した。

用いた２−メチルフランは、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈによって供給されたものであり、９９％の純度を有した。

ガソリン組成物を調製するために、本発明による４種の別個の組成物を調製した。これらの組成物を以下の表７に詳述する。

上記４種の含酸素組成物（Ｏｘ１からＯｘ４）を用いて、上記含酸素組成物（Ｏｘ１、Ｏｘ２、Ｏｘ３およびＯｘ４）のそれぞれを、配合されたガソリン組成物の体積を基準にして５体積％、１０体積％および２０体積％の濃度において表６に詳述したベースガソリンと個々に混合することによって、１２種の異なるガソリン組成物を調製した。

各ガソリン組成物の特性を以下の表８に提供する。

本発明によるガソリン組成物のＥ７０値、Ｅ１００値およびＥ７０＋Ｅ１００値が、ベースガソリン（比較例Ｈ）のＥ７０値、Ｅ１００値およびＥ７０＋Ｅ１００値から大幅に改変されていないことが明らかに分かる。特に、ベースガソリンのＥ７０値、Ｅ１００値およびＥ７０＋Ｅ１００値への影響は、エタノールのみまたはペンテン酸エチルのみがベースガソリンとブレンドされたとき（比較例ＡからＧ）と比較して低減されている。さらに、本発明によるガソリン組成物のＥ７０値およびＥ１００値が十分に現在のＥＮ２２８ガソリンの仕様書の範囲内であることが明らかに分かる。

本発明によるガソリン組成物のＲＶＰ値がベースガソリン組成物のＲＶＰ値から大幅に改変されなかったことがさらに分かる。大部分の例において、本発明によるガソリン組成物のＲＶＰは、ベースガソリンのＲＶＰ値と比べてＲＶＰ値の僅かな低下を結果としてもたらし、ガソリンのＲＶＰがベースガソリンのＲＶＰよりも高い場合、このＲＶＰの増加は、ベースガソリンと比べて２％未満の変化であった。

実施例１７および１８
方程式Ｉを利用した実施例

［式中、
Ｅ１００_{ベース＋Ｏｘ}は、ベースガソリンと含酸素物質との混合物のＥ１００であり
Ｅ１００_ベースは、ベース燃料のＥ１００であり
Ｅ１００_Ｏｘは、含酸素物質の混合物のＥ１００であり
ｘ_ｎは、ベースガソリンおよび含酸素物質の混合物中の含酸素物質（複数可）の体積分率であり
Ｅ１００は、１００℃の温度にて蒸発した百分率である。］

［式中、
Ｏｘは、含酸素物質Ａとカテゴリー（ａ）および（ｂ）から選択される少なくとも一方の成分との混合物であり、ここで、（ａ）は成分Ｂであり、（ｂ）は、Ｃ、ＤおよびＥから選択される一成分であり、
ｎ＝１は、成分Ｂであり、
ｎ＝２は、成分Ａであり、
ｎ＝３は、成分Ｃ、ＤまたはＥのいずれかであり、
ｖ_ｆｎは、ｎ＝１、２または３の体積分率であり、
Ｅ１００_ｎは、成分ｎのブレンドＥ１００値である。］
含酸素物質の体積分率の合計は１に等しい：

含酸素物質（複数可）の混合物がベースガソリンに添加されているときのＥ１００（ΔＥ１００）の変化は、

であり、［式中、
Ｅ７０_{ベース＋Ｏｘ}は、ベースガソリンおよび含酸素物質の混合物のＥ７０であり
Ｅ７０_ベースは、ベース燃料のＥ７０であり
Ｅ７０_Ｏｘは、含酸素物質の混合物のＥ７０であり
ｘ_ｎは、ベースガソリンおよび含酸素物質の混合物中の含酸素物質の体積分率であり
Ｅ７０は、７０℃の温度にて蒸発した百分率である。］

［式中、
Ｏｘは、含酸素物質Ａとカテゴリー（ａ）および（ｂ）から選択される少なくとも一方の成分との混合物であり、ここで、（ａ）は成分Ｂであり、（ｂ）は、Ｃ、ＤおよびＥから選択される一成分であり、
ｎ＝１は、成分Ｂであり、
ｎ＝２は、成分Ａであり、
ｎ＝３は、成分Ｃ、ＤまたはＥのいずれかであり、
ｖ_ｆｎは、ｎ＝１、２または３の体積分率であり、
Ｅ７０_ｎは、成分ｎのブレンドＥ７０値である。］
含酸素物質の混合物がベースガソリンに添加されているときのＥ７０（ΔＥ７０）の変化は、

である。

ベースガソリンと含酸素物質との混合物の望ましい結果は、

である。

再編成により方程式７および４を方程式８に代入すると、

または

を与える。

結果として、所与のベース燃料に関して、方程式Ｉの要件を満たすＶ_ｆ１、Ｖ_ｆ２およびＶ_ｆ３の値が定義され得るため、結果としてΔＥ７０＋ΔＥ１００＝０となる−含酸素物質の混合物が添加されているときのベースガソリンの蒸留プロファイルの変化に対する制御である。

一方は揮発性がより低いガソリン（実施例１７）であり一方は揮発性がより高いガソリン（実施例１８）である２種のガソリン配合物に関して、１０体積％のブレンド比のエタノール（ｎ＝１；成分Ｂ）を含酸素物質の組成物に用いることとなる。各ベースガソリンについて、ＥＮ ＩＳＯ３４０５によりＥ７０およびＥ１００が得られる。ペンテン酸エチル（ｎ＝２；成分Ａ）および２−メチルフラン（ｎ＝３、成分Ｃ）を、含酸素物質の組成物としてさらに用いることとなる。用いる各含酸素物質について、ブレンドＥ７０値およびブレンドＥ１００値を決定する。次いで、含酸素物質の組成物のペンテン酸エチル成分および２−メチルフラン成分の体積分率を、方程式Ｉを満足するように決定する：

Claims (10)

1. 成分Ａならびに成分Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥから選択される少なくとも１種の成分を含む組成物であって、
   成分Ａは、式Ｉの化合物：
   

   

   ［式中、Ｒ^１は、メチル基によって場合によって置換された、３から５個の炭素原子を含有する直鎖状アルケニル基であり、ならびにＲ^２は、１から６個の炭素原子を含有する直鎖状または分枝状のアルキル基である。］から選択されるアルケン酸アルキル化合物またはアルケン酸アルキル化合物の混合物であり、但し、成分Ａは、９０から２００℃の温度範囲内の沸点または沸点範囲を有し、
   成分Ｂはエタノールであり、
   成分Ｃは式（ＩＩ）または式（ＩＩＩ）の化合物：
   

   

   ［式中、Ｒ^３基、Ｒ^４基、Ｒ^５基およびＲ^６基は、水素およびＣ_１−６ヒドロカルビル基から独立して選択される。］であり、但し、成分Ｃは、最高で１１０℃の沸点または沸点範囲を有し、
   成分Ｄはブタノールであり；ならびに
   成分Ｅは一般式（ＩＶ）のエーテル：
   Ｒ^７−Ｏ−Ｃ（Ｍｅ）_３
   ［式中、Ｒ^７は、メチル、エチルまたはこれらの混合物から選択される。］である
   組成物。
2. 成分Ａにおいて、Ｒ^１基は、３個または４個の炭素原子を含有する直鎖状または分枝状のアルケニル基であり、ならびにＲ^２基は、２から４個の炭素原子を含有する直鎖状または分枝状のアルキル基である、請求項１に記載の組成物。
3. 成分Ａがペンテン酸エチルである、請求項１または請求項２に記載の組成物。
4. 成分Ａが、ペンテン酸エチルの異性体の混合物である、請求項３に記載のガソリン組成物。
5. 成分Ｃにおいて、Ｒ^４基およびＲ^５基が水素であり、Ｒ^３基およびＲ^６基が水素およびＣ_１−６ヒドロカルビル基から独立して選択され、Ｒ^３基およびＲ^６基の少なくとも一方がＣ_１−６ヒドロカルビル基であり、ならびに成分Ｃは最高で１００℃の沸点または沸点範囲を有することを条件とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の組成物。
6. 成分Ｃが、２−メチルフラン、２，５−ジメチルフランおよびこれらの混合物から選択される、請求項１から５のいずれか一項に記載の組成物。
7. 成分Ａならびに以下のカテゴリー（ａ）および（ｂ）：
   （ａ）成分Ｂならびに
   （ｂ）成分Ｃ、ＤおよびＥから選択される一成分
   から選択される少なくとも１種の成分を含む、請求項１から６に記載の組成物。
8. 成分の濃度が、以下の方程式（方程式Ｉ）：
   

   

   ［式中、
   ｎ＝１は、成分Ｂであり、
   ｎ＝２は、成分Ａであり、
   ｎ＝３は、成分Ｃ、ＤまたはＥのいずれか１種であり、
   ｖ_ｆｎは、成分Ａならびに成分Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥから選択される少なくとも１種の成分を含む組成物中の成分ｎ＝１、２または３の体積分率であり、
   Ｅ７０_ｎは、ｎによって表される成分のブレンドＥ７０値であり、
   Ｅ１００_ｎは、ｎによって表される成分のブレンドＥ１００値であり、
   Ｅ７０_ベースは、５から６５体積％の範囲であり、
   Ｅ１００_ベースは、３０から８５体積％の範囲である］
   を用いて算出される、請求項７に記載の組成物。
9. （ｉ）ベースガソリン；および
   （ｉｉ）請求項１から８のいずれか一項に記載の組成物
   を含むガソリン組成物。
10. （ｉｉ）の濃度が、ガソリン組成物を基準にして０．５から４０体積％の範囲である、請求項９に記載のガソリン組成物。