KR100730067B1 - 온도에 안정적인 유화연료 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 주성분인 액체 탄화수소 및 소량의 물을 함유하며, 2.5~3.5중량%의 적어도 하나의 소르비톨 에스테르, 1.5~2.5중량%의 적어도 하나의 폴리알콕실화 지방산 에스테르, 및 디- 및 트리-알킬화 이소 알콜로부터 선택된 0.5~2.0중량%의 적어도 하나의 폴리알콕실화 화합물을 포함하는 유화계를 구비하는 첨가물 군을 함유하며, 유화계의 HLB는 6~8에서 변화하는 것을 특징으로 하는 유화연료를 제공한다.
첨가 성분들도 또한 제공된다.
Description
본 발명은 70℃ 보다 크고 -10℃ 미만에서 안정적인 유화연료에 관한 것으로, 특히 내연기관에 사용되도록 고안된 자동차용 연료에 관한 것이다. 이를 상세히 설명하면, 여기서 고찰된 연료는 액체 탄화수소의 주성분을 포함하고, 특히;
- 석탄 또는 가스(합성 연료)로부터 얻어진 무기물 및/또는 휘발유, 경유, 등유, 연료유와 같은 석유로부터 얻어진 유도체와 같은 무기물 기원의 것과;
- 식물성 기름과 에스테르와 같은 식물 기원의 것과;
- 모노-알콜 및 폴리-알콜과 같은 선택적으로 산화처리된 화합물이 첨가된 무기물 기원의 것과 식물 기원의 것의 혼합물을 포함한다.
이를 더욱 상세히 설명하면, 본 발명에 따른 연료는 환경 오염과 같은 문제를 제한하고 경제적 가치를 지닌 물/액체 탄화수소 에멀젼, 바람직하게는 물/디젤 연료 에멀젼으로 구성된 연료의 조성물을 포함한다. 이하에서 본 발명자들은 -10℃ 내지 70℃ 이상의 온도 변화에서 에멀젼의 안정성을 유지시키고 에멀젼에 친화적인 바람직한 계면활성제를 포함하는 안정화된 물/탄화수소 에멀젼을 논의한다.
여기서, 물은 가시적이던 아니던 오염원의 방출과 특정한 연료의 소비를 감소시키는 저렴하고 무독성인 물질이기 때문에 휘발유 또는 디젤 연료의 부분적인 치환제나 유용한 첨가제임이 신속히 드러났다.
그러나, 전술한 바와 같은 장점들에도 불구하고 산업적으로 생산되며 소비자들에게 널리 알려진 물 및 탄화수소 연료들은 극히 소수에 불과하다.
수행된 모든 실험 중에서 구동 중인 엔진으로 주입하기 전에 혼합하기 위해 차량에 물과 자동차용 연료의 개별적인 보관 수단을 제공하는 것이 고찰되었다. 이러한 방법은 차량에 탑재되어 구현되는 혼합물의 각각의 성분을 혼합하고 계량하는 복잡하고 매우 정교한 장치를 필요로 하였다. 이 장치의 제조비용, 크기, 부서지기 쉬운 성질은 상기 방법의 개발을 완전히 제지한 것이 명백하게 되었다.
두번째 방법은 미리 계량된 물 및 연료의 혼합물을 보관하는 방법인데, 분산기가 -20℃ 내지 70℃의 온도 범위에서 상기 혼합물의 보관 동안에 안정성 문제에 직면하고, 자동차 소유자는 휘발유탱크에서의 상기 혼합물의 안정성 문제에 직면하였다.
결과적으로, 물을 포함하는 유화 연료 및 더 일반적으로는 낮은 고유 소비를 초래하는 새로운 비오염성 연료들을 제공하기 위해 제시된 수많은 기술적 제안들은 성과가 없는 무익한 것이었다.
이러한 최신식 기술의 한 실례로서, 탄화수소, 물, 알콜(메탄올, 에탄올) 및 소르비탄 모노올리에이트 및 에톡실화 노닐페놀로 형성된 유화계로 구성된 유화연료를 개시하는 프랑스 특허출원 제 2,470,153 호를 들 수 있다. 에멀젼에서 유화계의 농도는 3체적% 내지 10체적%로 구성된다. 이러한 에멀젼 내에서 알콜의 필수적인 존재는 특히 경제성과 이 에멀젼으로 얻어지는 엔진성능특성의 관점에서 볼 때, 매우 불리한 성분이다. 더욱이, 물-알콜/탄화수소 에멀젼의 안정성은 그 효과를 나타내지 않았던 점에 주의해야 한다. 실제로, 이 에멀젼을 연료로 운전하는 차량의 실제적인 미사용 기간에 해당하는 72시간동안 보존된 에멀젼은 탄화수소 및 수성 알콜의 혼합물 사이에 상분리(탈상/탈혼합; dephasing/demixing)가 나타난다. 이 보존기간의 최후 시점에서 탈상(분리)된 탄화수소는 에멀젼의 3체적% 까지 구성할 수 있다. 몇 일 동안 에멀젼이 보존된 후 프랑스 특허출원 제 2,470,153 호에서의 에멀젼의 상분리는 정상적인 적용조건하에서 사용하기에 부적합할 만큼 커진다는 것을 알 수 있다.
더욱이, 미국 특허출원 제 4,877,414 호로부터 유화연료가 도데실알콜의 폴리옥시에틸렌(6 EO) 에테르, 소르비탄 모노올리에이트 및 소르비탄 세스퀴올리에이트에 의해 형성되는 유화계를 포함하는 소정 수의 첨가물을 포함하는 유화연료가 알려져 있다. 이 특허에 따르면 모든 첨가물의 바람직한 전체 농도는 약 2.1%이다. 유화계 이외에, 사용 가능한 다른 첨가물들은 모노-α-올레핀(데센-1), 메톡시메탄올, 톨루엔, 알킬 벤젠 및 수산화칼슘이다. 첨가물의 수적인 면에서만 본다면 이 제조방식은 매우 복잡하다. 더욱이 이 제조방식은 상대적으로 비싸다. 마지막으로, 전술한 미국 특허에 따른 유화 연료는 저온에서 특히 안정성이 부족한 특성을 보인다. 본 출원인은 상기 미국 특허에 따른 유화 연료의 바람직한 구현예를 재현함으로써 전술한 안정성 결핍현상을 증명하였다. 에멀젼이 한 시간 내에 분리되는(상분리) 것이 관찰되었다. 이러한 현상은 5℃ 이하의 저온에서 두드러지게 나타난다. 따라서, 실제로 한겨울에 이 에멀젼을 함유하는 자동차 휘발유 탱크에 서 어떤 일이 벌어질지 감히 상상하기 어렵다.
화학초록(Chemical Abstract) 87: 138513 ｘ에 게재된 일본 특허 제 77-69909 호의 초록은 유화제로서 노닐페놀의 폴리에틸렌 글리콜 에테르 및 소르비탄 세스퀴올리에이트를 포함하는 유화연료(등유: 물)에 관한 것이다. 분산된 수성 상(aqueous phase)의 크기는 20㎛ 이하이며, 평균 10㎛의 크기를 갖는다. 또한, 이러한 기술적 제안은 물리화학적 안정성, 오염제한, 경제성 및 연료소모 감소의 목적들을 만족시키는 적합한 방법을 제공하지 못한다. 결과적으로 전술한 기술적 가르침은 본 발명의 연구 분야에 종사하는 당업자에서 아무런 도움도 제공하지 못한다.
브라질 특허 제 82 4 947 호를 요약한 또 다른 화학초록 101: 57568 ｚ는 물, 에탄올, 에톡실화 노닐페놀로 이루어진 유화제, 점성이 매우 크고 비중이 큰 석유 유도체로 구성된 탄화수소를 포함하는 유화 연료를 포함한다. 이 유화 연료는 종래의 노(爐) 및 난방유 버너에서 사용하기 위해 제조된 것이다. 이 연료는 경량 또는 중형 자동차의 내연엔진에서 연소, 오염제한 및 저소비에 대한 예측된 성능사양을 맞추지 못한다. 더욱이, 이 에멀션은 불충분한 물리화학적 안정성을 갖는다.
본 출원인 명의의 PCT 국제특허출원 WO97/34969는 본 발명이 개량하고자 제시하는 유화연료를 개시한다.
자동차 연료로도 가능한 이러한 유화연료는 특히 적어도 하나의 소르비톨 에스테르, 9보다 크거나 같은 HLB의 적어도 하나의 폴리알콕실화 지방산 에스테르 및 10과 15 사이의 HLB의 적어도 하나의 폴리알콕실화 알킬페놀을 구비하는 유화계를 포함하는 소량의 첨가물 군과 특정량의 탄화수소를 포함한다. 소르비톨 에스테르, 폴리알콕실화 지방산 에스테르, 폴리알콕실화 알킬페놀의 농도는 각각 2.5~3.5; 1.5~2.5; 0.5~1.9에서 변화한다. 이러한 유화연료의 분산된 상(相)은 0.1 내지 2중량％의 양으로 존재하는 첨가물과 5 내지 35중량%의 양으로 존재하는 물로 구성된다. 이러한 연료는 적어도 3개월의 보관기간을 넘어서도 현저하게 안정된 상태를 유지한다. 그럼에도 불구하고, 카뷰레터(Carburetor)로 주입되기 전에 주입 상 전 또는 주입 상 동안에 연료가 미리 가열되는 차량에 사용될 때 및 된 상태이거나 분사되는 상태 동안에 가열된 상태의 연료가 차량에 사용 될 때 및 일부가 75℃에 가까운 온도에 도달하는 필터를 통과한 후 다시 휘발유 탱크로 전달될 때, 유화 연료는 2개의 물과 탄화수소 상으로 분리된다는 점에 주목하였다. 따라서, 주말내내 세워 둔 버스는 모든 연료를 기울여 따라내지 않는 한 월요일 아침에 다시 시동을 걸 수 없다. 유화 연료를 기울여 따라내는 경우는 고압의 공급 시스템이 사용될 때 온도 증가에 편승하여 더욱 두드러지게 나타난다. 특히, 모든 새로운 대형 운송 차량과 크게 증가하는 추세인 새로운 경차에 장착되는 모든 새로운 직접 분사 디젤 엔진 기술에서 사용되는 연료는 70℃보다 큰 온도로 가열된다.
75℃보다 크고 -20℃의 온도에 대한 온도 안정성에 관하여 이들 주지된 유화연료의 성능은 차량에서의 실제 조건 하에서 그들의 사용과 연관된 문제에 대한 해답을 제공하기 위해 거의 확실히 개선될 수 있다.
본 발명은 70℃ 이상에서 적어도 4일 동안 안정적이고, 추울 때인 -10℃에서 연료 안정성을 갖고, 또한 40℃에서 부적절하게 연료의 기울여 따라내는 현상 없이 적어도 3개월 동안 보관되는 유화 연료를 제공한다. 더욱이, 본 발명은 환경에 관련된 모든 정부의 요구사항에 부합하는 유화연료를 얻기 위해 시도된다. 따라서, 본 발명은 특히 수많은 유화연료에 사용되지만 모든 행정 당국이 수용하지 않는 폴리알콕실화 알킬페놀을, 얻어지는 에멀젼을 보관하는 동안 동일한 안정성을 갖을 뿐만 아니라 70℃ 보다 높은 온도에서도 향상된 안정성을 갖고, 또한 -10℃와 +20℃ 사이의 모의 실험 사이클에서의 사용에서도 양호한 안정성을 갖는 화합물 또는 이 화합물의 혼합물로 치환하는 것을 포함한다.
결과적으로, 본 발명은 액체 탄화수소를 주성분으로 함유하고, 5% 내지 35중량%의 물을 소량 함유하며, 아래 기술한 것을 포함하는 유화계를 구비하는 첨가물을 함유하는 유화 연료를 제공한다.
i) 아래 화학식 1의 적어도 하나의 소르비톨 에스테르 2.5 내지 3.5중량%.
여기에서 라디칼 X는 서로 동일하거나 상이하며, 각각은 OR1 기에서 선택된 기에 대응하고, R1은 수소 또는 1~6개의 탄소 원자들을 가지는 지방족 라디칼이며, R2가 수소 또는 선형이나 분기형 포화 또는 불포화 지방족 탄화수소 라디칼인 R2- COO-기는 6~22개의 탄소원자를 갖고 적어도 하나의 히드록실화기에 의해 선택적으로 치환되며, 적어도 하나의 X 라디칼은 R2-COO에 대응한다.
ii) 화학식 2의 적어도 하나의 폴리알콕실화 지방산 에스테르 1.5 내지 2.5중량%.
여기에서 R3는 선형이나 분기형 포화 또는 불포화 지방족 탄화수소 라디칼이며, 6~22 개의 탄소 원자를 갖고 적어도 하나의 하이드록실화기에 의해 선택적으로 치환되고, R4는 1~10개의 탄소 원자, 바람직하게는 2~3개의 탄소 원자를 갖는 선형 또는 분기형 알킬렌기이며, n은 6과 같거나 그 이상인 정수(Integer), 바람직하게는 6과 30 사이에서 변화하는 정수이며, R5는 1~10개의 탄소 원자를 갖는 수소 또는 선형이나 분기형 알킬기이거나 또는 
이고, R6는 R3와 동일하거나 상이하다.
iii) 아래 일반 화학식 3의 적어도 하나의 폴리알콕실화 화합물 0.5 내지 2.0중량%.
여기에서 R9 및 R10은 동일하거나 상이하며 1~20개의 탄소 원자를 갖는 선형 또는 분기형 알킬렌기이고, R7은 1~10개, 바람직하게는 1~3개의 탄소 원자를 갖는 선형 또는 분기형 알킬렌이고, R8은 수소, 1~10개의 탄소 원자를 갖는 선형 또는 분기형 알킬렌기, 및 
로 구성되는 그룹에서 선택되고, R11은 선형이나 분기형 포화 또는 불포화 지방족 라디칼이며, 6 내지 22 개의 탄소원자를 갖고 하이드록실화기에 의해 선택적으로 치환되고, m과 p는 각각 0~20 및 3~10에서 변화하는 정수이며, 유화계의 HLB는 6~8에서 변화한다.
뜻밖에도, 화학식 1과 화학식 2의 화합물의 혼합물과 조합하여 화학식 3의 화합물을 유도하는 것은 국제특허출원 제 WO 97/34969에 의해 조성된 가장 유사한 종래 기술에 비하여 화학식 1과 화학식 2의 화합물의 혼합물이 3일 이상 동안 또는 산발적으로 50℃보다 큰 온도, 심지어는 75℃보다 큰 온도에서 유지되었을 때 유화 연료의 안정성을 상당히 증가시켰다는 것을 알 수 있었다. 실제로, 이전에 구현된 바와 같은 에멀젼은 24시간 이상 동안 50℃ 이상으로 되는 즉시 2개의 상으로 분리된다.
아울러, 본 발명에 따른 에멀젼의 보관 시의 안정성과 사용 시의 안정성은 현재의 기술에 비해 유지된다.
사흘 이상 지속되는 상기 온도 안정성은 유화 연료에 최대한 2중량%의 농도로 유화계를 도입함으로써 얻어진다. 명백히, 연료에 더 많은 유화계를 도입하는 것은 항상 가능하지만 이것이 꼭 필요하지는 않다.
화학식 1의 화합물 중에서 바람직한 소르비톨 에스테르들은 소르비톨 올리에이트 단독 또는 혼합물에서 선택되거나, 소르비톨 세스퀴올리에이트가 바람직하다.
화학식 2의 지방산 에스테르들은 폴리에틸렌 글리콜의 리신올리에이트, 스테아르산염 및 올리에이트로부터 선택된다. 바람직한 에스테르들은 폴리에틸렌 글리콜 부분이 600 또는 그 미만의 분자량, 바람직하게는 450보다 작은 분자량을 갖는 것이다.
2개의 다른 유화계 성분들과 조합하여 고온에서의 연료 안정성을 보장하는 화학식 3의 폴리알콕실화 화합물들은 1~15개의 알킬 라디칼을 갖는 디- 및 트리-알킬화 이소 알콜로부터 선택되고, 바람직하게는 5~12개의 탄소 원자를 포함하는 알킬 라디칼을 갖는 알콜로부터 선택된다. 바람직하게는 이들은 3~10개의 에톡실화기를 포함하는 이소 트리데실 알콜들 중에서 선택된다.
본 발명에 있어서, 연료의 대부분을 구성하는 액체 탄화수소는 휘발유, 중간 추출물들, 합성 연료, 에스테르화하거나 또는 하지 않은 동물성 또는 식물성 기름들, 및 이들의 혼합물들로 구성되는 그룹에서 선택된다.
본 발명에 따른 유화 연료는 탄화수소 상 이외에 물, 유화계, 과산화수소 및/또는 질산염과 이들의 혼합물로부터 바람직하게 선택된 세탄-개선제 같은 다른 첨가물, 및 후연소(post-combustion) 그을음에 대한 금속제 촉매를 부가적으로 포함하고, 상기 금속은 마그네슘, 칼슘, 세륨, 구리, 철 또는 그들의 혼합물로 구성된 그룹에서 하나이다. 또한, 본 발명에 따른 유화연료는 액상인 살충제, 바람직하게는 살균제 및/또는 곰팡이 제거제와 부동액을 추가로 포함한다.
유화 연료로서 사용하기 위해 본 발명에 따른 유화연료는 여과가능한 첨가물, 응결핵 개시제, 윤활제, 침전억제제, 마모억제제, 발포억제제, 부식억제제, 세정제 및/또는 냉각유동특성을 강화하기 위한 첨가물 또는 첨가 성분들과 같은 흔히 사용되는 첨가물을 포함할 수 있다.
이들 첨가물 중에서 본 발명자들은 특히 다음과 같은 것을 거론할 수 있다.
a) 특히 알킬 질산염, 바람직하게는 2-에틸 헥실 질산염, 아릴 과산화물, 바람직하게는 벤질 과산화물, 및 알킬 과산화물, 바람직하게는 테르-부틸 과산화물로부터 선택된 세탄-개선제 첨가물(한정하는 것은 아님).
b) 특히 에틸렌/비닐 아세테이트(EVA) 공중합체, 에틸렌/비닐 프로피오네이트(EVP), 에틸렌/비닐 에타노에이트(EVE), 에틸렌/메틸 메타크릴레이트(EMMA), 및 에틸렌/알킬 푸마레이트로부터 선택된 여과가능한 첨가물(한정하는 것은 아님). 이와 같은 첨가물들의 예는 유럽 특허출원 제 0187488 호, 프랑스 특허 제 2,490,669호, 유럽 특허출원 제 0722481 호 및 제 0832172 호에 제시되어 있다.
c) 특히 폴리실록산(polysiloxane), 옥시알킬레이트화 폴리실록산, 및 식물성 또는 동물성 기름 기원의 지방산 아미드로부터 선택된 발포 억제제(한정하는 것 은 아님). 이와 같은 발포억제제의 예는 유럽 특허출원 제 0861182 호, 제 0663000 호 및 제 0736590 호에 제시되어 있다.
d) 특히 아민, 숙신이미드(succinide), 알케닐숙신이미드, 폴리알킬아민, 폴리알킬 폴리아민 및 폴리에테르아민으로 구성되는 그룹에서 선택된 세정제 및/또는 부식억제제(한정하는 것은 아님). 이와 같은 세정제 및/또는 부식억제제들의 예는 유럽 특허출원 제 0938535 호에 제시되어 있다.
e) 특히 지방산과 지방산 에스테르 또는 아미드 유도체, 특히 글리세롤 모노올리에이트와 모노- 및 폴리-고리형 카르복실산의 유도체로 이루어진 그룹에서 선택된 윤활제 또는 마모억제제(한정하는 것은 아님). 이러한 첨가물의 예는 유럽 특허출원 제 0680506 호, 제 0860494 호, 국제특허출원 WO/98 04656, 유럽 특허출원 제 0915944 호, 프랑스 특허 제 2,772,783 호 및 제 2,772,784 호에 제시되어 있다.
f) 특히 긴 사슬 올레핀/(메트)아크릴 에스테르((meth)acrylic ester)/말레이미드 테르폴리머 및 푸마르/말레산의 에스테르 유도체로 이루어진 그룹으로부터 선택된 응결핵 개시제(한정하는 것은 아님). 이와 같은 첨가물의 예는 유럽 특허출원 제 0071513 호, 제 0100248 호, 프랑스 특허 제 2,528,051호 및 제 2,528,423 호, 유럽 특허출원 제 0112195 호, 제 0172758 호, 제 0271385 호 및 제 0291367 호에 제시되어 있다.
g) 특히 폴리 아민, 폴리아민 알케닐 숙신이미드, 프탈아믹산(phthalamic acid)의 유도체, 이중사슬 지방 아민에 의해 아미드화된 (메트)아크릴산/알킬 (메 트)아크릴레이트의 공중합체로 이루어진 그룹에서 선택된 침전억제제(한정하는 것은 아님). 이와 같은 첨가물의 예는 유럽 특허출원 제 0261959 호, 제 00593331 호, 제 0674689 호, 제 0327423 호, 제 0512889 호 및 제 0832172 호에 제시되어 있다.
h) 냉각유동특성을 가지는 다기능성 첨가제로서는 한정되지 않지만 특히, 1999년 8월 8일의 프랑스 특허출원 제 99 12549호에 개시된 것과 같은 알케닐 질산염과 올레핀 기반의 폴리머로 이루어진 그룹에서 선택된 냉각유동특성을 갖는 다기능성 첨가물.
또한, 본 발명은 필수적으로 유화계를 포함하는 연료에 대한 첨가물과, 세탄개선제, 연소와 그을음 연소 촉매촉진제, 살충제, 부동제, 세정제, 윤활제, 마모억제제, 발포억제제, 부식억제제, 및 냉각 유동 특성을 향상시키기 위한 첨가물 또는 첨가 성분들로 구성되는 그룹의 화합물로부터 선택된 적어도 하나의 다른 첨가물의 조성을 제공한다.
아래의 실시예들은 본 발명의 범위를 한정하지 않으면서 본 발명의 설명을 통해 제공된다.
실시예 1
본 실시예는 주지된 기술의 결과와 비교하여 본 발명에 따른 유화연료의 안정성에 대한 결과를 제공하기 위해 제시한다.
결과적으로 국제 특허출원 WO 97/34969 호에 기술된 방법을 사용하여 유화계 의 조성에 의해 조성이 달라지는 몇 개의 에멀젼이 제조되었다.
비교의 목적을 위해, 타입 EN 590 기준 디젤 연료로 얻어진 검사되는 모든 에멀젼에 대하여 표준 공식이 사용되었다:
살충제(디젤 연료의 2체적%)를 함유하고, 또한 겨울에는 10중량%의 모노에틸렌글리콜을 선택적으로 함유하는 13중량%의 물
디젤 연료의 1체적%의 유기 살충제
1.86중량%의 유화계
그리고 1중량%의 세탄개선 첨가물
상기 조성의 나머지 중량%는 디젤 연료이다.
유화계의 조성은 아래 표 1에 제공된다.
표에서 조성 A, C 및 F는 본 발명에 따른 조성이며, 성분 B, D, E 및 N은 비 교를 위한 조성이다.
에멀젼 품질은 입자도 분포, 주변온도와 무관한 보관 안정성, 사용상 안정성, 보관상 안정성 및 온도 안정성에 기초하여 평가된다.
현미경을 통한 이미지 분석에 의해 연속적인 디젤 연료 상으로 분산된 물 방울의 균일한 외형은 평균 입자 크기와 분산도에 대하여 특징지워진다.
사용상 에멀젼 안정성은 자동차 연료 탱크의 디젤 연료의 가정된 재순환 사이클에 대응하는 자극 사이클을 겪는 1 리터 비커의 에멀젼의 탈혼합/기울여 따라내림(decantation) 또는 다른 파괴현상의 부재가 특징이다.
자극 사이클은 다음에 존재하는 온도 사이클을 의미한다:
- 에멀젼 샘플의 온도를 1시간 동안 -10 ℃까지 내림
- 에멀젼 샘플의 온도를 1시간 동안 -10℃에서 40℃까지 높임
- 이 후에 3시간 동안 샘플 온도를 10℃까지 내림
- 마지막으로 샘플의 온도를 7시간 동안 -10℃ 까지 내리고, 이 온도에서 한 시간 동안 보관.
본 발명자들은 자극 사이클의 말기에 디젤 연료의 위에 뜨는 액체, 기울여 따라내린 디젤 연료의 부피가 전체 샘플 부피의 5체적%보다 크거나, 또는 비커의 바닥에 물이 나타나는 자극 사이클 동안 탈혼합이 발생하는 것이라고 생각한다.
보관상 안정성은 각각 0℃, 20℃, 40℃로 유지된 3개의 샘플이 원뿔형 플라스크에 정적인 상태로 3개월 동안 보관된 후에 탈혼합/상층액 분리가 발생하지 않음에 의해 결정된다.
이 경우, 탈혼합은 반드시 투명할 필요는 없는 2개의 개별적인 상으로의 분리가 특징이다.
열 안정성은 75℃에서 4일 동안 정적인 상태로 보관한 후에 탈혼합/상층액 분리의 완전한 부재가 특징이다.
이 후자의 안정성에 대하여, 탈혼합은 2개의 투명한 상으로의 분리가 특징이다.
상술한 안정성들은 탈혼합/상층액 분리가 발생된 시간과 에멀젼 표본이 분리한 시간의 정도에 의해 평가되었다. 안정성에 따라, 이 시간은 시간(h), 일(d), 주(w), 월(m) 단위로 측정된다.
완료한 결과들은 아래의 표 2에 제공된다.
표 2로부터 본 발명에 따른 A, C, F 및 F' 유화계는 국제특허출원 WO 97/34969에 따른 B, D, E 및 N 유화계와 비교했을 때 사용상 안정성 및 보관상 안정성이 보존됨을 알 수 있다. 반면, 본 발명에 따른 A, C, F 및 F' 유화계의 온도안정성은 크게 개선되어 있다. 또한, 본 발명 및 국제특허출원 WO 97/34969에 따른 2가지 유화계 공식이 공식 G 및 M보다 훨씬 나음을 알 수 있다.
Claims (11)
- 주성분인 액체 탄화수소와 5~35중량%의 소량의 물을 함유하고,i) 아래의 화학식 1의 적어도 하나의 소트비톨 에스테르 2.5~3.5중량%:(화학식 1)
(여기서, 라디칼 X는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 OR1 기로부터 선택된 군에 대응하고, R1은 수소 또는 1~6개의 탄소 원자들을 갖는 지방족 라디칼이며, R2가 수소 또는 선형이나 분기형 포화 또는 불포화 지방족 탄화수소 라디칼인 R2-COO-기는 6~22개의 탄소원자를 갖고 적어도 하나의 히드록실화기에 의해 선택적으로 치환되며, 적어도 하나의 X 라디칼은 R2-COO-에 대응한다)ii) 아래의 화학식 2의 적어도 하나의 폴리알콕실화 지방산 에스테르 1.5~2.5중량%:(화학식 2)
(여기서, R3는 선형이나 분기형 포화 또는 불포화 지방족 탄화수소 라디칼이고, 6~22개의 탄소 원자를 갖고 적어도 하나의 히드록실화기에 의해 선택적으로 치환되고, R4는 1~10개, 바람직하게는 2~3개의 탄소 원자를 갖는 선형 또는 분기형 알킬렌기이고, n은 6 또는 그 이상인 정수(Integer), 바람직하게는 6~30 사이에서 변화하는 정수이고, R5는 수소, 1~10개의 탄소 원자를 갖는 선형 또는 분기형 알킬기, 또는이고, 상기 R6는 선형이나 분기형 포화 또는 불포화 지방족 탄화수소 라디칼이고, 6~22개의 탄소 원자를 갖고 적어도 하나의 히드록실화기에 의해 선택적으로 치환된다)
iii) 아래의 일반 화학식 3의 적어도 하나의 폴리알콕실화 화합물 0.5~2.0중량%:(화학식 3)
(여기서, R9 및 R10은 서로 동일하거나 상이하고, 1~20개의 탄소 원자를 갖는 선형 또는 분기형 알킬렌기이고, R7은 1~10개의 탄소 원자, 바람직하게는 1~3개의 탄소 원자를 갖는 선형 또는 분기형 알킬렌이고, R8은 수소, 1~10개의 탄소 원자를 갖는 선형 또는 분기형 알킬렌기, 및으로 구성되는 그룹에서 선택되고, R11은 선형 또는 분기형의 포화 또는 불포화 지방족 라디칼이고, 7~22개의 탄소 원자를 갖고 하이드록실화기에 의해 선택적으로 치환되고, m 및 p는 각각 0~20과 3~10에서 변화하는 정수이며, 상기 유화계의 HLB는 6~8에서 변화한다)
을 포함하는 유화계를 구비하는 첨가물 군을 함유하는 것을 특징으로 하는 유화연료. - 제 1 항에 있어서,상기 유화계 농도는 2중량% 또는 그 미만인 것을 특징으로 하는 유화연료.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 화학식 1의 소르비톨 에스테르는 소르비탄 올리에이트 단독 또는 혼합물로부터 선택되고, 소르비탄 세스퀴올레이트가 바람직한 것을 특징으로 하는 유화연료.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 화학식 2의 지방산 에스테르들은 올리에이트, 스테아르산염 및 폴리에틸렌 글리콜의 리신올리에이트로부터 선택되며, 바람직한 에스테르들은 폴리에틸렌글리콜 부분이 600 또는 그 미만의 분자량, 바람직하게는 450 미만의 분자량을 갖는 에스테르인 것을 특징으로 하는 유화연료.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 화학식 3의 폴리알콕실화 화합물들은 디- 및 트리-알킬화 이소 알콜로부터 선택되며, 각각의 알킬 라디칼은 1~15개의 탄소 원자를 갖고, 바람직하게는 알킬 라디칼이 2~12개의 탄소 원자를 포함하는 알콜인 것을 특징으로 하는 유화연료.
- 제 5 항에 있어서,상기 화학식 3의 폴리알콕실화 화합물들은 바람직하게 3~10개의 에톡실화기를 갖는 이소 트리데실 알콜인 것을 특징으로 하는 유화연료.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 액체 탄화수소는 휘발유, 중간 추출물, 합성 연료, 에스테르화하거나 하지 않은 동물성 또는 식물성 기름 및 이들의 혼합물로 구성되는 그룹에서 선택되는 것을 특징으로 하는 유화연료.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,과산화물 및/또는 질산염과 이들의 혼합물로부터 바람직하게 선택된 세탄-개선제 첨가물과, 선택적으로 후연소 그을음에 대한 금속제 촉매를 포함하고, 상기 금속은 마그네슘, 칼슘, 세륨, 구리, 철 또는 이들의 혼합물로 구성된 그룹의 것 중 하나인 것을 특징으로 하는 유화연료.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,수성 상은 살충제, 바람직하게는 살균제 및/또는 곰팡이제거제와, 선택적으로 부동액을 함유하는 것을 특징으로 하는 유화연료.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,하나 또는 수 개의 여과가능성, 응결해 개시성, 윤활성, 침전억제성, 마모억제성, 발포억제성, 부식억제성 또는 세정성 첨가물 및/또는 냉각 (유동) 특성을 향상시키는 첨가물의 조성을 포함하는 것을 특징으로 하는 유화연료.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 정의된 유화계를 필수적으로 포함하고, 연료에 적합한 특히 모터 연료에 적합한 상기 첨가제는 원래 상기 유화계를 필연적으로 포함하고, 선택적으로 세탄개선제, 연소와 그을음 연소 촉매촉진제, 살충제, 부동제, 세정제, 윤활성 첨가물, 마모억제성 첨가물, 발포억제성 첨가물, 부식억제성 첨가물 및 냉각 (유동) 특성을 향상시키기 위한 첨가물 또는 첨가 성분들로 구성되는 그룹의 화합물로부터 선택된 적어도 하나의 다른 첨가물을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료, 특히 자동차 연료용 첨가 조성물.
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