JPS6092394A - 内燃機関用燃料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は内燃機関用のアルコール含有燃料の防蝕に関
する。

内燃機関、特にオツド発動機（０ｔｔｏ　ｍｏｔｏｒ　
）用の通常の炭化水素燃料は、その全部又は１部を、ア
ルコール類、特にメタノール及びエタノールで置き換え
ることができるということが知られている。しかしなが
ら、そのよう力燃料は、それが接触する金属例えば貯蔵
タンク、ポンプ及び自動車部品の腐蝕を与える。腐蝕は
少々くとも部分的に、工業銘柄のメタノール及びエタノ
ール中の根跡量の蟻酸及び酢酸のためであると考えられ
ている。

今や、この腐蝕、特に鋼の腐側１は、燃料にある種の燐
酸エステルを添加することによって大きく減少され得る
ということが見出されたのである。

驚くべきことに、これらのエステルは燃焼プロセスに悪
影響を与えず、また排ガス中に有毒力生成物を生じない
のである。

従って、本発明は、下記式■で示される燐酸ジエステル
と共にアルコール又はアルコールと炭化水素との混合物
を含む内燃機関用の燃料を提供する。

上式中、ＲはＣ１〜２ｏアルキルを表し、Ｒ４はＣ４，
２゜アルキルを表し、ｎは２又は３であシ、Ｘは１〜１
５であシ、Ｍは水素、アルカリ金属カチオン、アンモニ
ウムもしくは置換アンモニウムイオン又は１肖量のアル
カリ土類金属又は亜鉛カチオンを表す。

式■において、Ｒは好ましくはＲ′すなわちＣＮ８アル
キル、更に好ましくはＲ２′すなわちＣ１２〜、６アル
キルである。Ｒ４は好ましくはＲ１′す力わちＣ１〜５
アルキル、最も好ましくはＲ４′す々わちＣ２〜４アル
キル、特にＲ４″すなわちプロピル又はブチルである。

Ｒ及びＲ１のアルキル基は好ましくは線状である。

ｎは好ましくは２であり、Ｘは好ましくはＸ′すガわち
３〜１２、更にｆＥマしくはＸ”す力わち６〜９である
。Ｘ、Ｘ’及びＸ“に対する値は、式Ｉの化合物が混合
物として存在する場合には、千絢値を表し、整数でガい
場合もある。同様に、エチレンオキシ基とプロピレンオ
キシ基の両者が存在する≠Ｚｎ■■、ＮＨ４■、４個１
での（０１〜４）アルキル又は（Ｃ）ヒドロキシアルキ
ル基によ１）置換され２〜３ タアンモニウム、又はモルホリニウム、更に好マ■ 又Ｈ，ＨＮ（Ｃ２Ｈ５０Ｈ）　５である。

好ましくは下記式Ｔａｓ で示される化合物、特に下記式１ｂ。

以下余白 で示される化合物、と多わけ下記式■Ｃ１で示される化
合物でおる。

弐Ｉの化合物は公知であシ、例えば、米国特許４３８９
２５９に記載されている。

好ましいアルコールはメタノール、エタノール及びｔ−
ブタノール、特にメタノール及びエタノールである。好
ましい炭化水素は通常オウト発動機用の燃料として用い
られる飽和石油留分、例えば、ペンタン、ヘプタン及び
オクタン留分である。

アルコールと炭化水素との混合物はいか力る所望の割合
にあってもよいけれども、１）９０〜９９容量チの炭化
水素及び１０〜１容量チのアルコール、好ましくは１０
〜２容量ｓのメタノール又はメタノール／　ｔｅｒｔ−
ブタノールを含むもの、又はＩＩ）９０〜９５容１□％
のメタノール及び１０〜５容量チの炭化水素を含むもの
が特に重要である。他の好ましい燃料は工業用メタノー
ルのみ（９５％メタノール、約５−の水）及び精製（９
８チ〜９９．９％）メタノールのみのものである。

弐Ｉの化合物の量は、燃料中の単独の防針剤として用い
られる場合には、好丑しくは燃料のアルコール含量に対
して５０〜３００　ｐｐｒｎ　（重１・）、更に好まし
くけ６０〜１２０ｐｐｍ（重量）である。

しかし力から、使用量は重要では力く、これらの好まし
い値よシ多くてもよい。

式■の化合物（成分ａ）は、しかしながら、他の腐蝕抑
制剤（成分ｂ）、例えばメルカプトベンゾチアゾール類
、ベンゾトリアゾール類、トリルトリアゾール類及びナ
トリウムボロヘプトネートと共に用いられるのが好まし
い。そのような腐蝕抑制剤は、特に、亜鉛、銅及びその
合金の腐創・を防止するのに有効でアシ、この防蝕作用
は式Ｉの化合物の存在によって相乗的に増大される。他
の添加剤（成分Ｃ）は−をコントロールするための酸調
整剤、界面活性剤、温和な酸化剤、及び燃料との接触に
よシ金属上に生ずるクラストを防止するための剤を含む
。

好ましい成分ｂ）は、未置換メルカプトベンズチアゾー
ル、そのアルカリ金属塩；未置換ベンゾトリアゾール；
未置換トリルトリアゾール、及びナトリウムボロヘプト
ネート；更に好ましくはベンゾトリアゾール及びナトリ
ウムボロヘプトネートから選ばれる。

成分Ｃ）として有用な適当な酸調整剤は水酸化ナトリウ
ム、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、炉酸水素二ナ
トリウム、燐酸二水素ナトリウム、酢酸ナトリウム、モ
ノエタノールアミン、ジェタノールアミン、及びトリエ
タノールアミン、好ましくはモノ−もしくはジ−エタノ
ールアミン、特に前者を含む。

適当な界面活性剤は通常のノニオン型界面活性剤であり
、適当な温和な酸化剤は好ましくは硝酸塩、例えば硝酸
亜鉛である。クラストの形成を防止する剤としては、１
種又はそれ以上の、ヒドロキシカルボキシレート（例え
ばグルコネート及びヘプトネート）；アミノカルボキシ
レート（例えばニトリロトリ酢酸、エチレンジアミンテ
トラ酢酸及びジエチレントリアミノペンタ酢酸のナトリ
ウム塩）；及びシトレートから選ばれる化合物を用いる
ことができる。好ましい化合物はグルコン酸、マノン酸
及びヘプトン酸又はそれらのナトリウム塩である。

成分ａ）は少なくとも１種の成分ｂ）の化合物と共に用
いられるのが好ましく、少々くとも１種の成分ｂ）の化
合物及び少なくとも１種の成分Ｃ）の化合物と共に用い
られるのが更に好ましい。捷た、亜鉛イオンが存在する
のが好ましく、式Ｉの化合物かその亜鉛塩の形で存在し
々い場合には亜鉛イオンは好ましくは硝酸亜鉛の形で添
加されてもよい。

内燃機関用のアルコール含有燃料に添加するための好ま
しい防蝕濃厚物は、１００重量部の成分＆）　（式■の
化合物）に対して、下記の組成を有する。

以下余白 化合物　重量部 成分ｂ）：メルカプトベンゾチア　Ｏ〜１２０、好まし
ゾール及び／又はベン　くは１０〜３０シトリアゾール 成分ｃ）　：　ｌ）酸調整剤　０〜３０、好ましくは５
〜１０ １１）ノニオン型界面　０〜２０、好ましく活性剤　は
０〜５ １１１）硝酸亜鉛　０〜１、好ましくは０．０５〜０．
２ ＩＶ）　クラスト形成を　Ｏ〜５０、好ましく防止する
剤　は０〜３０ 水　Ｏ〜２００、好まし くは４０〜１００ 均質な液体組成物を得るためには少量の水を添加するの
が好ましい。水の存在は燃料に対して有害ではなく、こ
れは添加される濃厚物の１が少なく、燃料中のアルコー
ルは常に幾分かの水を含むであろうからである。

アルコール含有燃料中に用いられる防蝕用濃厚物の量は
、好ましくは、添加される濃厚物の全重量（成分ｂ）と
して存在する水の量を除く）が燃料中のアルコールの重
量に対して５０〜３００ＰｐｍＮ更に好ましくは６０〜
１２０　ｐｐｍとなるよう力量である。すなわち、用い
られる濃厚物の重量は、本質的に、単独で用いられる場
合の成分ａ）の重量と同じである。

式■の化合物によって又は上記の防蝕用濃厚物によって
腐創１に対して保護されたアルコール含有燃料は、金属
を明確に腐蝕することなく、鉄、鋼、亜鉛、アルミニウ
ム、銅及びそれらの合金と接触して用いることができる
。

下記の例は本発明を更に説明するためのものであシ、例
中部は重量で示す。

例１〜１５ アルコール含有燃料に添加して用いることのできる時針
濃厚物を表１に示す。表中の重量は水を含まない成分の
量である。成分ａ）の式はであるか又は同一のアニオン
のアミン塩である。

以下余白 表　１　重　ｉ　チ 例＆、１　２３４　５６７ 化合物ａ）　Ｎａ　塩　４３８　４３Ｂ　４７，５５４
．７５４３Ｂ　４３Ｊ３６５．７化合物ａ）　ＴＥＡ塩
　−−一−−−−−−−−−−−化冶物ａ）　ＤＥＡ塩
　−−一−−−−−−−−−−−化合物ａ）モルホリン
塙　−一一一一一一−−−−−−−メルカグトベンゾチ
アゾール　ｉｏ、ｏ　−−−−−−−−−−−−トリル
トリアシーｖ　−−１０，０１５，０１０，０３０，０
１０，０１０，０硝酸亜鉛（例１５てはシトレート）　
０．００６　−−　−−　−−　−−　−−　−−トリ
エタノールアミン　５．０　−−　５．０−一−−−−
−−Ｎａヘフトネー）　３ｆＪ　−−−−３０−−７５
−−Ｎａ　ボロへ７トネー）　−−１８，７９，４−−
−−＝−−−Ｎａ　ニトリロトリアセテート　−−０８
０，８１，０−一−−−−ノニオン型屓面活性剤　−−
−−−一−−３０５，０−−水　３４２　２３Ｂ　２２
３　３１．２５　２３２　３３．７２４，３ＴＥＡ　＝
　）ジェタノールアミン ＤＥＡ　＝ジェタノールアミン ８　９　１０　１１　１２１３　１４　１５５１１　２
９２　４９Ｄ　−−−−−−５４−−−−−一−−３０
−−−−−−３０ −一　〜−−一　−−３０−−−−−−−−−−−−−
−−−３０−−−− ２０，０２０，０１０，０１０１０１０１０１０−−０
，０３０，００６−−−−−−−−０，１５，０−ｍ−
−−−−−−−１−− ０，９−−３３−−−−−−−−−− −−１８，７−−７７７−−−− −−　−−０，８０Ｊ３−−　０．８−−　０Ｂ２０　
１０．０　−−　−−　−−　−−　０．１　−−２３
ｆｌ　２２．１　３６．７　５２２　５３　５２２　３
４９　５９．１（１５） １００　ｐｐｍの例１０の組成物をＦ＃製（９９，９％
）メタノールに添加した。生成物は多くの金属に対して
、メタノールのみの場合と比較して、実質的に減少され
た腐蝕を示した。同様の結果が例１１゜１２及び１３の
組成物によって丸得られた。

５　ｐｐｍの例１０の組成物を、９５チの石油炭化水素
及び５チの工業銘柄のメタノールから力る燃料に添加し
た（メタノール含量に対して１０１００ｐＰ。良好力防
ｔ！ｈ特性が得られた。例１１゜１２及び１３の組成物
によっても同様の結果が得られた。

以下余白

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、下記式■で示される燐酸ジエステルと共にアルコー
   ル又はアルコールと炭化水素との混合物を含む内燃機関
   用燃料。 上式中、ＲはＣ４〜２ｏアルキルを表し、Ｒ４はＣ４〜
   ２゜アルキルを表し、ｎは２又は３であシ、Ｘは１〜１
   ５であシ、Ｍは水素、アルカリ金属カチオン、アンモニ
   ウムもしくは置換アンモニウムイオン又は１当量のアル
   カリ土類金属又は亜鉛カチオンを表す。 ２、燐酸ジエステルが下記式１ｍで示されるものである
   特許請求の範囲第１項記載の燃料。 以下余白 上式中、Ｒ′はＣ８〜、８アルキルを表し、ＲイはＣ１
   〜５アルキルを表し　ｘｌは３〜１２であｐ　、ｙｌは
   の（Ｃ１〜４）アルキル又は（０２〜、）ヒト頴キシア
   ル♀ル基によ多置換されたアンモニウム、又はモルホリ
   ニウムを表す。 ３、燐酸ジエステルが下記式１ｂで示されるものである
   特許請求の範囲第２項記載の燃料。 上式中、Ｒ＃はＣ１２〜、６アルキルを表し、Ｒ４′は
   ０２〜４アルキルを表し、Ｘ“は６〜９であｐ、ｙｆは
   ■ Ｎａ■、Ｋ＠、　％ＺｎΦΦ、ＮＵ、■又ハｕ（Ｃ２Ｈ
   ，ＯＨ）。 を表す。 ４、＃酸ジエステルが下記式１ａで示され゛るものであ
   る特許請求の範囲菓３項記載の燃料。 上式中、鵬′はプロピル又はブチルを表し、Ｒ“、Ｘ“
   及びＭ“は特許請求の範囲第３項の規定に同一のものを
   表す。 ５、９０〜９９容ｆＡ１％の炭化水素及び１０〜１容ｆ
   ｉチのアルコールを含む特許請求の範囲第１〜４項のい
   ずれかに記載の燃料。 ６、９０〜９５容−３１％のメタノール及び１０〜５容
   ｆ％の炭化水素を含む特許請求の範囲第１〜４項のいず
   れかに記載の燃料。 ７゜工業用メタノール又は精製メタノールから本質的に
   なる特許請求の範囲Ｗ１〜４項のいずれかに記載の燃料
   。 ８、燃料のアルコールｔｉに対して５０〜３００ｐｐｍ
   ｃ重量）の燐酸ジエステルを含む特許請求の範囲第１〜
   ７項のいずれかに記載の燃料。 ９、更に、１種又はそれ以上の、メルカプトベンゾチア
   ゾール類、ベンゾトリアゾール類、トリルトリアゾール
   類及びナトリウムボロヘプトネートから選ばれる腐蝕抑
   制剤ｂ）を含む特許請求の範囲第１〜８項のいずれかに
   記載の燃料。 １０、更に、１種又はそれ以上の、酸訴訛剤ノニオン型
   界面活性剤、温和な酸化剤、及びクラスト形成を防止す
   る剤（ヒドロキシカルボキシレート、アミノカルボキシ
   レート及びシトレートから選ばれる）から選ばれる添加
   剤Ｃ）を含む特許請求の範囲第９項記載の燃料。 １１、アルコール含有燃料に有効１の下記式■で示され
   る化合物を添加することを含む、アルコール含有燃料の
   腐蝕特性を減少させる方法。 上式中、ＲはＣアルキルを表し、Ｒ１はＣ１〜２゜１〜
   ２０ アルキルを表し、ｎは２又は３であり、Ｘは１〜１５で
   あシ、Ｍは水素、アルカリ金属カチオン、アンモニウム
   もしくは置換アンモニウムイオン又は１当量のアルカリ
   土類金属又は亜鉛カチオンを表す。