JPS6197388A

JPS6197388A - 炭化水素燃料組成物及びその処理法

Info

Publication number: JPS6197388A
Application number: JP21816984A
Authority: JP
Inventors: ロバート・ジエイ・コステルニク; ジヨン・エフ・モテイエル
Original assignee: Atlantic Richfield Co
Current assignee: Atlantic Richfield Co
Priority date: 1984-10-17
Filing date: 1984-10-17
Publication date: 1986-05-15

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】本発明の背景本発明は炭化水素燃料に関しそしてさらに特定的には、
衝′ＪＩＡヲうけ九時′４：Ａ性の霧＜＝ｓｔ＞を形成
するのを減少させ九傾向を有する炭化水素燃料に関する
。

炭化水素燃料が激しい衝撃に付される時、霧化しそして
火花ま友は熱いエンジン部分に接触した際点火し且つ火
玉を形成する可能性があるｇを形成する傾向が燃料にあ
る。この問題は衝撃の際飛行機から燃料をばらまく飛行
機の墜落において特に重大である。

空気の突然の乱入と組み合わせてのその衝撃は燃料を急
速に楊化させそして大きな高度に爆発性の１４を形成す
る。飛行機が墜落した時形成された霧の点火から起きた
火災はしばしば飛行機をおおいそして火災がなかったら
墜落の時生き残るだろう多くの乗客を死なせるかま友は
大けがをさせる。

多年にわたって、連邦航空管理局はジェット燃料に加え
た時、飛行’ｒ！！墜落において突発的火災の危険を減
少させるかまたは除去する霧発生防止用添加剤を試験し
て来た。近年の研究努力は炭化水素燃料に混入させ几場
合、突然の衝撃の除ノンをゲル化させるチキントロピー
剤の使用に基づいていた。しかしながらこれらの組成物
はこれらの組成物の使用に伴なう重量及びポンプ輸送問
題のために、満足すべきものでないことが判明し友。

先行技術しばらくの間高分子量有機重合体が炭化水素燃料用楕発
生防止剤として使用するために研究されて米た。米国特
許第３，９９８，６０５号は衝撃条件下霧粒子を形成す
る燃料の傾向を減少するガスタービン航空燃料用ｔｓ　
ｌＪＤ剤としてエチレンと高級オレフイ／との共重合体
の使用を開示している。米国特許第３，９２５，０３２
号は衝撃をうけさせ友とき微粒状にまきちらされる燃料
の傾向を減少させる航空燃料用添加剤としてアルキルス
チレン単独重合体及び共重合体の使用を開示している。

米国特許第３　、９９６．０２３号はインブチレン、ブ
タジェン、イソプレン及びエチレンとプロピレンとの混
合物のようなエチレン系不飽和炭化水素類の共重合体の
使用を開示している。。この特許はペンテン、ヘキセン
及び高級同族体のような高級オレフィンが重合体に包含
させることをまた開示しているがしかしこれらのオレフ
ィン類はｉｒｅに対する鎖長の比を減少させる傾向があ
ることを述べている。

米国特許第４．３５６．００３号は（イ）第三ブチルス
チレンと、（ロ）メタクリル酸と、（ハ）脂肪族−価ア
ルコールのアクリル酸−及びメタアクリル酸−エステル
類、アクリロニトリル、酢酸ビニル、スチレン及ヒヒニ
ルトルエンから選ばれた第三昆量体との三元重合体の使
用を開示している。ヨーロッパ特許出願公告第０．０１
９，３９０号は航空燃料用重合体添加剤として（イ）第
三ブチルスチレンと、（ロ）脂肪族−価アルコールのア
クリル酸−及びメタクリル酸−エステル類と、（ハ）メ
タクリル酸との三元重合体をまた開示している。米国特
許第４，２８９，６７９号はアルファー−モノオレフィ
ンのホ独重合体及び共重合体の製造を開示している。こ
の特許はこれらの重合体が燃料用霧発生防止剤として有
用であることｔ記載している。これらの特許は衝５Ａヲ
うけさせたとき霧を形成する燃料の傾向を減少させるか
または除去しそしてなお低温ポンプ効果のような燃料の
他の望ましい性質に有害に作用しない燃料用添加剤を見
いだす丸めの研究に費いやし友かなりの努力を示してい
る。上記の重合体材料の成るものは燃料の４ｗ発生する
傾向を減少させるのに有効であるけれども、これらの中
には全体的観点から完全に満足できるものは何もない。

改良された燃料霧発生防止剤が連続して求められている
。

本発明は曖れた霧発生防止の性質？有する高分子！重合
体燃料霧防止添加剤を開示する。したがって、炭化水素
燃料用新規霧発生防止剤を提供することが本発明の目的
である。衝撃の際１４発発注上形Ｗする炭化水素燃料の
傾向を有効Ｋｅ、少させる高分子量重合体材料を提供す
ることが本発明の他の目的である。衝撃の際爆発性霧を
形成する炭化水素燃料の傾向を減少させる方法を提供す
ることが本発明の他の目的である。

衝撃をうけさせた時′４発性霧を形成する傾向に抵抗す
る航空燃料な提供することが本発明の他の目的である。

本発明のこれらの及び他の目的は以下の記載及び実施例
において支持される。

本発明の利点はブテン−１と５個ま几はそれ以上の炭素
原子を有する少なくとも１種の他のアルファー−モノオ
レフィンとの高分子量共重合体の少量を炭化水素燃料に
混入することにより実現される。

本発明の好ましい態様において、共重合体の分子量は少
なくともｓｏｏ、ｏｏｏでありそして最も好ましくは約
１００万〜２０００万の範囲にある。炭化水素燃料中の
共重合体の濃度は炭化水素燃料組成物の合計重量に基づ
いて約０．００１〜５パーセントの範囲にありそしてさ
らに好ましくは約０．０１〜２％の範囲にある。

好ましい共重合体はブテン−１と５〜２０個の炭素原子
、最も好ましくは６〜１４個の炭素原子を有する少なく
とも１種のアルファー−モノオレフィンとの共重合体で
ある。

本発明の共重合体はブテン−１と５個またはそれ以上の
炭素原子を有する少なくとも１種の他のアルファー−モ
ノオレフィンとから構成される。好ましい共重合体はブ
テン−１と５〜２０個の炭素原子を有する少なくとも１
棟の他のアル７アーーモノオレフインとの共重合体であ
る。

約２０個よシ多い炭素原子を有するアルファー−モノオ
レフィンが本発明において使用されることができるけれ
ども、２０　Ｔｌ１ｉｌまたはそれ以下の炭素原子を有
するアルファー−モノオレフィンはそれらが市場で入手
できる故に好ましい。

本発明の重合体組成物はブテン−１及び１種またはそれ
以上の高級アルファー−モノオレフィン類からつくられ
る。二棟のアルファー−モノオレフィン成分系が使用さ
れる場合、ブテン−１及び他のアルファー−モノオレフ
ィン成分は、各々の成分の少くとも１０モルパーセント
を含有する共重合体を生成するのに十分な量で反応混合
物中に通常任在する。二種アルファー−モノオレフィン
成分系の好ましい態様において、各々の成分は各々の成
分の２５またはそれ以上のモルパーセン）Ｙ含有する共
重合体を生成するのに十分な量で存在する。三種または
それ以上のアルファー−モノオレフィン系において、任
意の一種の単量体の最大含有量は１反応混合物中に存在
するブテン−１及び他のアルファー−モノオレフィン単
量体のモルの合計数に基づいて９０モルパーセントが好
ましくそして最も好ましくは７５モルパーセントである
。

本発明において有用な代表的な共重合体はブテン−１と
ヘキセン−１，オクテン−１，デセ７−１　、Ｆ　、！
センー１．ヘキサデセンー１．アイコセンー１等の１種
またはそれ以上とからつくられる共重合体である。好ま
しい共重合体はブテン−１とヘキセン−１，オクテン−
１、デセン−１，ドデセン−１，テトラデセン−１等の
１棟ま友はそれ以上とからつくられる共重合体である。

好ましい共重合体の例はブテン−１−ヘキセノ−１共重
合体、ブテンー１−オクテン−１共重合体、ブテンー１
−デセンー１共重合体、ブテン−１−ドデセン−１共重
合体及びブテン−１−テトラデセン共重合体を包含する
。

好ましい三元共重合体はブチｙ−１−ヘキセンー１−デ
セン−１三元共重合体、ブテンー１−オクテン−１−ド
デセン−１三元共重合体等を包含する。

本発明の共重合体は少なくとも５００．０００の重量平
均分子量を有するのが望ましくそして一般には５００，
０００〜２０００万の範囲にある。分子量の上限はない
そして約５００，０００以上の任意の重量平均分子量を
有する重合体が有用である。その基準の低端において、
約ＳＯＯ。

０００よりずつと下の３ｔｔ平均分子量を有する重合体
は少なくとも５００．０００の１！［量平均分子量を有
する重合体はどには望ましくない。

好ましい態様において、重量平均分子量は約１１００万
〜２０００万の範囲にある。

単量体の重合方法は本発明の一部分ではない。

一般にアルファー−モノオレフィン類を重合する几めの
任意の種々の周知の方法が使用されることができる。特
に適当な方法はハンドブックオプケミストリーアンドフ
ィツックス（Ｈａｎｄ−ｂｏｏｋ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｓ
ｔｒｙ　ａｎｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　）の第３９２−３９
３頁に見出される元素周期律表の第１−Ａ族、第Ｍ−に
族または第■族からの希土類または金属の有機金属化合
物とその元素周期律表の第ｆＶ−Ｂ族、第Ｖ−Ｂ族、第
■−Ｂ族ま几は第■１１族の金属の化合物との組み合わ
せを含む触媒系を用いるチーグラ法である。特に適当な
触媒系はハロゲン化チタン及び有情アルミニウム化合物
を含む触媒系である。代表的な重合法は減少させた温度
及び自己発生圧力で窒素雰囲気で閉じた反応容器中で単
量体及び触媒用の適当な不活性炭化水素溶媒中で単量体
混合物を触媒と接触させることである。チーグラ法のさ
らに詳細はその記載を参照することにより本明細書中に
組み入れる米国特許第３，６９２．６７６号に記載され
ている。

参照により本明細書に組み入れられる１９８１年２月２
日に出願された米国出願第２３０．７７５号は本発明に
おいて使用するのに適当である共重合体を記載している
。

本発明の共重合体を使用できる炭化水素燃料はケロシン
、ジェット燃料、ナフサ、ガンリン等が包含される。本
共重合体は米国軍用仕様書ＭＩＬ−Ｔ−８３１３３にお
いて特定され友等級ＪＰ−８．米国軍用仕様書ＭＩＬ−
Ｔ−５６２４Ｇにおいて特定されたような等級ＪＰ−５
（引火点１４０Ｆ最低）、米国卓用仕様−ｉＭＩＬ−Ｔ
−Ｄ１６５５／６６Ｔにおいて特定され几ような等級ジ
ェット（Ｊｅｔ）Ａ及びジェットＡ−１（引火点１１０
Ｆ最低）等のようなジェット航空ｊｅ料において特に有
効である。゛本共重合体は衝撃を受ける録高度に爆発性
の霧を形成する炭化水化水素燃料の傾向を除去するかま
たは実質的に減少するのに有効である濃度で炭化水素燃
料に加えられる。一般に、これは炭化水素燃料組成物の
合計京葉に基づいて約０００１〜５パーセントの濃度で
共重合体を炭化水素燃料に混入させることにより達成さ
れる。

炭化水素燃料組成物中の共重合体の好ましい濃度は炭化
水素燃料組成物の合計重量に基づいて約０．０１〜２パ
ーセントの範囲にある。最適な結果を生じる炭化水素燃
料中の共重合体の濃度は共重合体がつくられる特定の共
単量体、共重合体の分子量及び処理される炭化水素燃料
に依存して変化するだろう。

本発明における共重合体と組み合わせて他の燃料添加剤
が使用されることができる。例えば。

腐蝕防止剤、酸化防止剤等が所望に応じて炭化水素燃料
配合物に添加されることができる。

本発明の安定化された炭化水素燃料組成物の製造におい
て、所望の濃度における共重合体が炭化水素燃料中に溶
解される。これは、燃料に直接共重合体を加えることに
よりあるいは炭化水素燃料に共重合体及び相容性炭化水
素溶媒の溶液を加えることにより達成されることができ
る。炭化水素燃料への共重合体の添加の際、混合物を十
分にかきまぜて炭化水素燃料中に共重合体を完全に溶珊
する。これは、共重合体が炭化水素燃料中に容易に溶解
できるので容易に達成されることができる。

次の例は本発明の特定の態様を例示する。他のように指
示しない限り１部及び百分率は重量基準に基づく。

次の例はニュージャージ州、アトランチックンティ技術
センターで連邦航空管理局により実施すれたフルスケー
ル翼流出テストヲ用いて行なわれた。そのテストにおい
て空気の流れは予かしめ定められた速度で航空伏翼部分
の酵導端を横切って向けられる。試験されるべき燃料配
付物は向流で流れている空気流中に翼の先端のオリフィ
スを通して強制的におくられる。プロパン吹管は燃料放
出点の後及び下に配置される。

静かな空気中で５フイートの長さ、８インチの直径及び
１１ＯＯＦの温度の炎を生ずるこの吹雪は点火源として
役に立つ。この試験のさらに詳細はバージニア州スプリ
ングフィールドの国家技術情報サービスを通して手に入
れることが出来る報告第ＦＡＡ−ＯＴ−８１−１８１，
第２−１頁から得ることができる。

未処理ジェノ）（Ｊｅｔ）人燃料は２０ガロ／／秒の燃
料流出速度でそして１３０ノツトの相対的空気速度で上
記方法に従って試験された。大きな火玉が形成されそし
て燃料流中の最前方端まで空気の流れに対して拡がった
。

例■ １３、０　ｄｉ／Ｉの固有粘度をイｉするブテン−１−
ドデセン−１共重合体の０．１重量ノゼーセントを含有
するジェノ）Ａ燃料を用いて例Ｉの試験を繰り返えした
。その変性燃料は点火可能な霧を形成し友。小さな火玉
を形成し文がしかし地面に接触するまえに自己−消炎し
た。点火源の方に拡がる点火燃料の傾向はほとんどない
かま友は全くなかつ友。

例■ 空気の速度が１２０ノツトだった以外は例■の方法を繰
り返えした。燃料は点火する傾向をもたなかった。

代理人　弁理士　秋　沢　政　光他１名（＆　　　ｌ”ｌ）　　　　　　　　　　　　　　　　
昭和６″７年１７月７６日１、事件の表示）Ｊキ願昭タ２−第ユ／Ｅ？／乙り号２・各ｉｇＲｃｙ＞　　名　称　戻４七イく１太０す手
且へ１次層Ａ〆“９２５１里もム３、補正をする者事件との関係　払厘ｒＬ々４、代　理　人

Claims

【特許請求の範囲】

（１）炭化水素燃料と高分子量共重合体とからなる組成
物であって、該共重合体はブテン−１と第２成分とからなり且つ前記
組成物の合計重量に基いて約０．００１〜５％であり、該第２成分は５個以上の炭素原子を有する少なくとも１
種のアルファー・モノオレフィンよりなる、衝撃をうけた時爆発性の霧の形成傾向を減少させた炭化
水素燃料組成物。
（２）前記第２成分が５〜２０個の炭素業子を有する少
なくとも１種のアルファー−モノオレフィンでありそし
て前記共重合体が少なくとも５００，０００の重量平均
分子量を有する特許請求の範囲第１項の組成物。
（３）前記炭化水素燃料がケロシン、ジェット燃料、ナ
フサまたはガソリンから実質的になる特許請求の範囲第
２項の組成物。
（４）組成物中の前記共重合体の濃度が組成物の重量に
基づいて約０．０１〜２％である特許請求の範囲第１項
、第２項または第３項のいずれか１項の組成物。
（５）前記第２成分が６〜１４個の炭素原子を有する少
なくとも１種のアルファー−モノオレフィンである特許
請求の範囲第４項の組成物。
（６）前記共重合体が約１００万〜２０００万の重量平
均分子量を有する特許請求の範囲第５項の組成物。
（７）前記第２成分がヘキセン−１、オクテン−１、デ
セン−１、ドデセン−１、テトラデセン−１、及びこれ
らの混合物から選ばれるアルファー−モノオレフィンで
ある特許請求の範囲第６項の組成物。
（８）ブテン−１と、少なくとも５個の炭素原子を有す
る少なくとも１種の他のアルファー・モノオレフィンか
らなる第２成分との共重合体を炭化水素燃料組成物の合
計重量に基いて約０．００１〜５％で前記組成物に混入
させることを特徴とする炭化水素燃料組成物の衝撃をうけた時の爆発性の霧の形
成傾向を減少させる方法。
（９）前記共重合体が少なくとも５００，０００の重量
平均分子量を有しそして前記第２成分が５〜２０個の炭
素原子を有する少なくとも１種のアルファー−モノオレ
フィンである特許請求の範囲第８項の方法。
（１０）前記炭化水素がケロシン、ジェット燃料、ナフ
サまたはガソリンから実質的になる特許請求の範囲第９
項の方法。
（１１）前記組成物中の前記共重合体の濃度が前記組成
物の全重量に基づいて約０．０１〜２パーセントである
特許請求の範囲第８項、第９項または第１０項のいずれ
か１項の方法。
（１２）前記第２成分が６〜１４個の炭素原子を有する
少なくとも１種のアルファー−モノオレフィンである特
許請求の範囲第１１項の方法。
（１３）前記共重合体が約１００万〜２０００万の分子
量を有する特許請求の範囲第１２項の方法。
（１４）前記第２成分がヘキセン−１、オクテン−１、
デセン−１、ドデセン−１、テトラデセン−１及びこれ
らの混合物から選ばれる特許請求の範囲第１３項の方法
。