(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２−ニトロプロパンを含有しないニトロパラフィン；および
10容量%未満の濃度のエステル油；
を含むモーター燃料用添加剤配合物であって、
前記添加剤は前記燃料に、前記燃料中の前記添加剤5容量%未満の最終濃度に添加され；
前記燃料は内燃機関の中で燃焼されたときに前記添加剤を含有していないモーター燃料に比べて低減された排出物を生じる；
前記配合物。
【請求項２】
前記ニトロパラフィンがさらには、
１−ニトロプロパン、ニトロエタン、およびニトロメタンからなる群から選ばれた一つまたはそれ以上のニトロパラフィン成分
を含む、請求項１の配合物。
【請求項３】
前記ニトロパラフィンが、10〜40容量%のニトロメタンを含む、請求項１の配合物。
【請求項４】
前記エステル油が燐酸トリクレジルを含有しない、請求項１の配合物。
【請求項５】
さらに芳香族炭化水素を含む、請求項１の配合物。
【請求項６】
前記芳香族炭化水素がトルエンである、請求項５の配合物。
【請求項７】
前記配合物が前記燃料に、燃料の0.39容量%未満（燃料1ガロン当り前記配合物0.5オンス未満）の濃度で添加される、請求項１の配合物。
【請求項８】
１−ニトロプロパン、ニトロエタン、およびニトロメタンからなる群から選ばれたの一つまたはそれ以上のニトロパラフィン成分を含む0〜80容量%（0を含まず）の濃度の第一成分；
燐酸トリクレジルを除去するように変性されたエステル油およびトルエンからなる群から選ばれた一つまたはそれ以上の、添加剤配合物の残余を構成する、10容量%未満の濃度の第二成分；
を含み、２−ニトロプロパンを含有しないモーター燃料用添加剤配合物であって、
前記添加剤は前記燃料に、前記燃料中の前記添加剤5容量%未満の最終濃度に添加され；
添加剤配合物は、全炭化水素、非メタン炭化水素、一酸化炭素、NOx、およびオゾン前駆物質からなる群から選ばれた一つまたはそれ以上の排出物を低減させる；
前記添加剤配合物。
【請求項９】
前記第一成分が、
ニトロメタン20〜40容量%と、１−ニトロプロパン、およびニトロエタンからなる群から選ばれた一つまたはそれ以上のニトロパラフィン成分60〜80容量%
を含む、請求項８の配合物。
【請求項１０】
前記第一成分がニトロメタン10〜40容量%を含む、請求項８の配合物。
【請求項１１】
前記第二成分が燐酸トリクレジルを除去するように変性されたエステル油であり、そしてさらに、トルエンである第三成分を含む、請求項８の配合物。
【請求項１２】
20容量%未満のトルエンと10容量%未満のエステル油を含む、請求項８の配合物。
【請求項１３】
前記配合物が前記燃料に、燃料の0.39容量%未満（燃料1ガロン当り前記配合物0.5オンス未満）の濃度で添加される、請求項８の配合物。
【請求項１４】
前記配合物が内燃機関の中で使用される、請求項８の配合物。
【請求項１５】
10〜30容量%のニトロメタン；
10〜30容量%のニトロエタン；
40〜60容量%の１−ニトロプロパン；
2〜8容量%のトルエン；および
1〜3容量%の、全ての燐酸トリクレジルが除去されている変性エステル油；
を含み、２−ニトロプロパンを含有しないモーター燃料用添加剤配合物であって、
前記添加剤が前記燃料に、前記燃料中の前記添加剤5容量%未満の最終濃度に添加される；
前記添加剤配合物。
【請求項１６】
2容量%の前記変性エステル油を含む、請求項１５の配合物。
【請求項１７】
前記配合物が前記燃料に、燃料の0.39容量%未満（燃料1ガロン当り前記配合物0.5オンス未満）の濃度で添加される、請求項１５の配合物。
【請求項１８】
前記配合物が内燃機関の中で使用されそして前記内燃機関の排出物を低減させる、請求項１５の配合物。
【請求項１９】
前記内燃機関が、ガソリン機関およびディーゼル機関からなる群から選ばれる、請求項１、１４または１８の配合物。
【請求項２０】
前記低減された排出物が、一酸化炭素、全炭化水素、非メタン炭化水素、NOx、およびオゾン前駆物質からなる群から選ばれた一つまたはそれ以上の排出物の低減を含む、請求項１または１８の配合物。
【請求項２１】
前記エステル油が、排気排出物および炭化水素排出物からなる群から選ばれた一つ又はそれ以上の排出物を低減させるために前記添加剤配合物の2容量%未満を構成する、請求項１、８または１５の配合物。
【請求項２２】
ニトロパラフィン成分が、前記添加剤配合物の毒性を低下させるために前記配合物の10容量%未満を構成する、請求項１、８または１５の配合物。
【請求項２３】
ニトロパラフィン成分が、燃料走行距離および燃料節約からなる群から選ばれた一つまたはそれ以上を増大させるために前記配合物の10容量%より以上を構成する、請求項１、８または１５の配合物。
【請求項２４】
２−ニトロプロパンを含有しないニトロパラフィン；
10容量%未満の濃度のエステル油；および
芳香族炭化水素；
を含む、内燃機関の中で使用するためのモーター燃料用添加剤配合物であって、
前記燃料は内燃機関の中で燃焼されたときに前記添加剤を含有していないモーター燃料に比べて低減された排出物を生じる；
前記添加剤配合物。
【請求項２５】
前記芳香族炭化水素がトルエンである、請求項２４の配合物。
【請求項２６】
10容量%未満の濃度の、２−ニトロプロパンを含有しないニトロパラフィン；および
10容量%未満の濃度のエステル油；
を含むモーター燃料用添加剤配合物であって、
前記燃料は内燃機関の中で燃焼されたときに前記添加剤を含有していないモーター燃料に比べて低減された排出物を生じる；
前記添加剤配合物。
【請求項２７】
90容量%より大きい濃度の、２−ニトロプロパンを含有しないニトロパラフィン；および
10容量%未満の濃度のエステル油；
を含むモーター燃料用添加剤配合物であって、
前記燃料は内燃機関の中で燃焼されたときに前記添加剤を含有していないモーター燃料に比べて低減された排出物を生じる；
前記添加剤配合物。
【請求項２８】
２−ニトロプロパンを含有しないニトロパラフィン；および
10容量%未満の濃度のエステル油；
を含むモーター燃料用添加剤配合物であって、
前記添加剤は前記燃料に、前記燃料中の前記添加剤の5容量%未満の最終濃度に添加され；そして
前記燃料は内燃機関の中で燃焼されたときに前記添加剤を含有していないモーター燃料に比べて低減された排出物を生じる；
前記添加剤配合物。
【請求項２９】
２−ニトロプロパンを含有しないニトロパラフィン；および
10容量%未満の濃度のエステル油；
を含むモーター燃料用添加剤配合物であって、
前記燃料は内燃機関の中で燃焼されたときに前記添加剤を含有していないモーター燃料に比べて低減された排出物を生じる；
前記添加剤配合物。
【請求項３０】
ニトロメタン10〜40容量%を含み且つ２−ニトロプロパンを含有しないニトロパラフィン；
配合物の2容量%未満を構成する、燐酸トリクレジルを含有しないエステル油；および
トルエン；
を含むモーター燃料用添加剤配合物であって、
前記添加剤は前記燃料に、前記燃料中の前記添加剤5容量%未満の最終濃度に添加され；そして
前記燃料は内燃機関の中で燃焼されたときに前記添加剤を含有していないモーター燃料に比べて低減された排出物を生じる；
前記添加剤配合物。
【請求項３１】
燃料添加剤配合物を製造する方法であって、
混合容器の中で；
1部の、全ての燐酸トリクレジルが除去されている変性エステル油を添加し；
5部のトルエンを添加し；
前記エステル油と前記トルエンを周囲温度および圧力で10分間放置し；
前記のエステル油とトルエンの混合物に10部のニトロメタンを添加し；
前記混合物に10部のニトロエタンを添加し；
前記混合物に29部の１−ニトロプロパンを添加し；
前記混合物に細いゲージ管から低圧および周囲温度で穏やかに通気し；
この添加剤を貯蔵する；
ことを含む前記方法であって、当該添加剤は２−ニトロプロパンを含有せず10容量%未満の濃度の前記エステル油を含有する、前記方法。
【請求項３２】
自動車からの排出物を低減させるための燃料であって、
２−ニトロプロパンを含有しないニトロパラフィン；および
10容量%未満の濃度のエステル油；
を含む添加剤を配合し；
前記添加剤を前記燃料に、燃料の0.39容量%未満（燃料1ガロン当り添加剤0.5オンス未満）の濃度で添加する；
ことを含む、前記燃料。
【請求項３３】
前記ニトロパラフィンがさらには、１−ニトロプロパン、ニトロエタン、およびニトロメタンからなる群から選ばれた一つまたはそれ以上のニトロパラフィン成分を含む、請求項３２の燃料。
【請求項３４】
さらに芳香族炭化水素を含む、請求項３２の燃料。
【請求項３５】
前記芳香族炭化水素がトルエンである、請求項３４の燃料。
【請求項３６】
自動車からの排出物を低減させるための燃料であって
１−ニトロプロパン、ニトロエタン、およびニトロメタンからなる群から選ばれた一つまたはそれ以上のニトロパラフィン成分を含む0〜80容量%（0を含まず）の濃度の第一成分；
燐酸トリクレジルを除去するように変性されたエステル油およびトルエンからなる群から選ばれた一つまたはそれ以上の、添加剤配合物の残余を構成する、10容量%未満の濃度の第二成分；
を含み、２−ニトロプロパンを含有しない添加剤を配合することを含み；
前記配合物は前記燃料に、燃料の0.39容量%未満（燃料1ガロン当り前記配合物0.5オンス未満）の濃度で添加され；そして
添加剤配合物は全炭化水素、非メタン炭化水素、一酸化炭素、NOx、およびオゾン前駆物質からなる群から選ばれた一つまたはそれ以上の排出物を低減させる；
前記燃料。
【請求項３７】
前記第一成分がさらには、
ニトロメタン20〜40容量%と、１−ニトロプロパンおよびニトロエタンからなる群から選ばれた一つまたはそれ以上のニトロパラフィン成分60〜80容量%
を含む、請求項３６の燃料。
【請求項３８】
前記第一成分がニトロメタン10〜40容量%を含む、請求項３６の燃料。
【請求項３９】
前記第二成分が燐酸トリクレジルを除去するように変性されたエステル油であり、そしてさらに、トルエンである第三成分を含む、請求項３６の燃料。
【請求項４０】
さらには、20容量%未満のトルエンと10容量%未満のエステル油を含む添加剤を含んでいる、請求項３６の燃料。
【請求項４１】
前記添加剤が前記燃料に、前記燃料中の前記添加剤5容量%未満の濃度で添加される、請求項３６の燃料。
【請求項４２】
自動車からの排出物を低減させるための燃料であって、
10〜30容量%のニトロメタン；
10〜30容量%のニトロエタン；
40〜60容量%の１−ニトロプロパン；
2〜8容量%のトルエン；
1〜3容量%の、全ての燐酸トリクレジルが除去されている変性エステル油；
を含み、２−ニトロプロパンを含有しない添加剤を配合し；そして
前記添加剤を燃料に、前記燃料中の前記添加剤5容量%未満の最終濃度に添加する；
ことを含む、前記燃料。
【請求項４３】
2容量%の、全ての燐酸トリクレジルが除去されている変性エステル油を含む、請求項４２の燃料。
【請求項４４】
前記添加剤が前記燃料に、燃料の0.39容量%未満（燃料1ガロン当り前記配合物0.5オンス未満）の濃度で添加される、請求項４２の燃料。
【請求項４５】
前記配合物が内燃機関の中で使用される、請求項３２、３６または４２の配合物。
【請求項４６】
前記内燃機関が、ガソリン機関およびディーゼル機関からなる群から選ばれる、請求項４５の燃料。
【請求項４７】
前記低減された排出物が、一酸化炭素、NOx、全炭化水素、非メタン炭化水素、およびオゾン前駆物質からなる群から選ばれた一つまたはそれ以上の排出物の低減を含む、請求項３２、３６または４２の燃料。
【請求項４８】
前記エステル油が、排気排出物および炭化水素排出物からなる群から選ばれた一つ又はそれ以上の排出物を低減させるために前記添加剤配合物の2容量%未満を構成する、請求項３２、３６または４２の燃料。
【請求項４９】
前記ニトロパラフィン成分が、前記添加剤配合物の毒性を低下させるために前記配合物の10容量%未満を構成する、請求項３２、３６または４２の燃料。
【請求項５０】
前記ニトロパラフィン成分が、燃料走行距離および燃料節約からなる群から選ばれた一つまたはそれ以上を増大させるために前記配合物の10容量%より以上を構成する、請求項３２、３６または４２の燃料。
【請求項５１】
自動車からの排出物を低減させるための燃料であって、
10〜40容量%のニトロメタンを含み、２−ニトロプロパンを含有しないニトロパラフィン；
配合物の2容量%未満を構成する、燐酸トリクレジルを含有しないエステル油；および
トルエン；
を含む添加剤を配合し；
前記添加剤を前記燃料に、前記燃料中の前記添加剤5容量%未満の濃度で添加する；
ことを含む、前記燃料。
【請求項５２】
自動車からの排出物を低減させるための燃料であって、
２−ニトロプロパンを含有しないニトロパラフィン；
10容量%未満の濃度のエステル油；および
芳香族炭化水素；
を含む添加剤を配合し；
前記燃料を、前記燃料中の前記添加剤5容量%未満の濃度で添加する；
ことを含む、前記燃料。
【請求項５３】
前記芳香族炭化水素がトルエンである、請求項５２の燃料。
【請求項５４】
自動車からの排出物を低減させるための燃料であって、
10容量%未満の濃度の、２−ニトロプロパンを含有しないニトロパラフィン；および
10容量%未満の濃度のエステル油；
を含む添加剤を配合し；
前記燃料を、前記燃料中の前記添加剤5容量%未満の濃度で添加する；
ことを含む、前記燃料。
【請求項５５】
自動車からの排出物を低減させるための燃料であって、
90容量%より大きい濃度の、２−ニトロプロパンを含有しないニトロパラフィン；および
10容量%未満の濃度のエステル油；
を含む添加剤を配合し；
前記添加剤を前記燃料に、前記燃料中の前記添加剤5容量%未満の濃度で添加する；
ことを含む、前記燃料。
【請求項５６】
自動車からの排出物を低減させるための燃料であって、
２−ニトロプロパンを含有しないニトロパラフィン；および
10容量%未満の濃度のエステル油；
を含む添加剤を配合し；
前記添加剤を前記燃料に、前記燃料中の前記添加剤5容量%未満の濃度で添加する；
ことを含む、前記燃料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関向けの改良された燃料添加剤配合物と、それを製造および使用する方法に関する。本発明の燃料添加剤は改良されたモーター燃料、特に乗用車(automobiles)用の、を提供する。本発明の配合物はガソリンまたはディーゼル燃料エンジンの中で、そして乗用車、トラックおよびその他の様々なエンジン適用の中で、有効である。好ましい態様においては、本発明は、排出物(emissions)を低減させ、性能および環境上の健康と安全を改善し、そしてモーター燃料に関連した毒性物質の危険性を低下させるための添加剤配合物と、その配合物を製造および使用する方法である。
【背景技術】
【０００２】
かなりの間、様々な企業および個人は内燃機関の性能を改善しそして環境上の悪影響を低下させるために努力してきた。米国における乗用車の使用増加が自動車排出物の削減を相殺しているので、立法府議員、取締官、石油および自動車産業界およびその他の様々な団体は自動車による空気汚染に取り組むための新しい方策を探索してきた。その努力の一部として、これら団体は燃料および燃料添加剤の変更に次第に集中してきた。大気汚染の制御に関して最もよく知られた改変は多分、ガソリンからの、アンチノック化合物として使用されている鉛の削除である。
【０００３】
大気汚染防止法(Clean Air Act)の1990年修正には、夏季のオゾン汚染の原因となる有害な大気汚染物質および排出物を低減させるための改良型ガソリン(reformulated gasoline)プログラムと、一酸化炭素が冬季の問題である地域における一酸化炭素排出を低減させるための酸素添加ガソリン(oxygenated gasoline)プログラムを含めて、新規な燃料プログラムが含有されている。環境官庁たとえば米国の環境保護局(Environmental Protection Agency)（EPA）およびカリフォルニア大気資源局(California Air Resources Board)（CARB）は多くの燃料改質努力を強いる様々な規制を普及させてきた。自動車製造業と石油会社の提携は燃料配合物を改良するための技術を広く再検討しそして「オート／オイル(Auto/Oil)」スタディと称するものをつくった。オート／オイル・スタディからのデータは、許容できるガソリン配合物のCARBのマトリックス、のようないくつかの規制アプローチのための基礎を形成した。
【０００４】
酸素添加ガソリンプログラムに関しては、最も普遍的に使用されている酸素化剤(oxygenates)はバイオマス（米国では通常、穀物やトウモロコシ）から製造されたエタノールと、通常天然ガスから製造されるメタノールから製造されたメチル・ターシャリ・ブチル・エーテル（MTBE）である。エタノールやMTBEのような酸素化剤は燃料のオクタン価(octane rating)、すなわち、エンジンノックに耐える性向の尺度、を向上させる。その上、MTBEはガソリンとよく混ざり合い、そして存在するガソリンパイプライン配布網を通して容易に輸送される。アメリカン・ペトローリアム・インスティチュート(American Petroleum Institute)のウェブサイト：イシューズ・アンド・リサーチ・ペーパーズ(Issues and Research Papers)（http://www.api.org/newsroom.cgi）"Questions About Ethanol" and "MTBE Questions and Answers"; and "Achieving Clean Air and Water: The Report of the Blue Ribbon Panel on Oxygenates in Gasoline"（「エタノールについての疑問」と「MTBE質問と回答」；および「清浄な空気と水の達成: ガソリンの中の酸素化剤についてのブルーリボンパネルの報告」）(それらは本願明細書の中に組み込まれる）を参照。
【０００５】
改良型ガソリンはまた、排気および蒸発大気汚染を低減させ、そして生成される排出物の光化学反応性を低下させる。改良型ガソリンはEPA長官によって認証されており、そして重量で少なくとも2パーセント（2%）の酸素化剤（いわゆる「オキシジェン・マンデート(oxygen mandate)」）を含有していなければならない。エタノールとMTBEは両方とも、改良型ガソリンを製造するのに使用される。
【０００６】
エタノール（およびその他のアルコール系燃料）およびMTBEは両方とも、有意な欠点を有している。エタノール系燃料配合物は向上した性能と、低減された排出物と、環境安定性との、望みの組合せを生み出すことができなかった。それらは直留(straight-run)ガソリンよりも実質的に優れた性能ではなく、そして燃料のコストを増大させる。
【０００７】
エタノールまたはMTBEどちらかをガソリンに添加することは燃料のエネルギー含有率(energy content)を希釈させる。エタノールはMTBEよりも低いエネルギー含有率を有し、それは転じて直留ガソリンよりも低いエネルギー含有率を有する。エタノールは同容量ガソリンのエネルギー含有率の約67%に過ぎず、そして同容量MTBEのエネルギー含有率の約81%に過ぎない。従って、同じ距離を進むのにより多くの燃料を必要とし、結果として、より高い燃料費(fuel cost)とより低い燃料節約(fuel economy)を生じる。加えて、ブレンドの中でのアルコールの増大した揮発性を相殺するにはエタノール／ガソリンブレンドに添加されるガソリンの揮発性を更に低下させなければならない。
【０００８】
エタノールは費用をつかっただけの効果があることを証明しておらず、しかも供給制限を受ける。供給の制約、配布の問題、およびその農業条件への依存性のために、エタノールは経費がかかる。アメリカン・ペトローリアム・インスティチュートは、1999年にはエタノールはガソリンのエネルギー当量のコストの約2倍であったと報告している。農業政策もエタノールの供給と価格に影響する。
【０００９】
エタノールはまた、水に対する親和性が石油製品よりもはるかに大きい。それは残留量の水を必ず含有している石油パイプラインでは輸送できない。代わりに、エタノールは代表的にはトラックによって輸送されるか、又はガソリンを製造する場所で製造される。エタノールは腐食性でもある。その上、高濃度では、エタノールブレンドを使用するためにエンジンを改造しなければならない。
【００１０】
エタノールは他の欠点も有している。エタノールは直留ガソリンに比べて高い蒸気圧を有する。その高い蒸気圧は華氏130°より高い温度での燃料蒸発を増加させ、それは揮発性有機化合物（VOC）排出の増加につながる。EPAはVOC排出がエタノールブレンドで有意に増加すると結論付けた。Reformulated Gasoline Final Rule, 59 Fed. Reg. 7716, 7719 (1994)を参照。
【００１１】
最後に、多大な研究が飲料としてのエタノールの健康への影響に集中したけれども、燃料添加剤としてのエタノールの用途は殆ど研究で取り扱われてこなかった。エタノールはその環境上の運命と露出ポテンシャルの観点からは十分には調べられていない。
【００１２】
MTBEも欠点に与っている。MTBEは、最初は、オクタン価を高めるためにガソリンに添加された。大気汚染防止法1990年修正に対応して、MTBEは大気汚染を低減させる酸素化剤として、より大量に添加された。不幸なことに、MTBEは今や、放出（すなわち、漏出する地下ガソリン貯蔵タンク、事故によるこぼれ、輸送中の漏洩、自動車事故で生じる燃料放出、など）の結果、米国全体に地下水の汚染物質としてはっきり現われつつある。
【００１３】
MTBEは水溶性であるので地下水汚染物質として特に問題である。それは高度に易動性であり、土壌粒子にひっかからないので、容易に減衰しない。MTBEはオクタン価向上剤として約20年間使用されてきている。従って、MTBEによって持ち出された環境上および健康上の危険性はガソリンのそれに匹敵する。いくつかの情報源は漏出する地下燃料タンクの全サイトの65%がMTBEの放出を伴うと推定している。MTBEは31州において9,000箇もの共同上水道を汚染しつつあるかもしれないと推定されている。カリフォルニア大学の研究はカリフォルニア州だけでも少なくとも10,000箇所の地下水にMTBEが影響を与えているということを示した。問題の全体の度合は、後10年間は分からないかもしれない（本願明細書の中に組み入れられる、"MTBE, to What Extent Will Past Releases Contaminate Community Water Supply Wells?", ENVIROMENTAL SCIENCE AND TECHNOLOGY, at 2-9 (May 1, 2000)を参照）。
【００１４】
EPAはMTBEが発がん性である、少なくとも吸飲されたときには、ということも決定した。その他の歓迎されない環境上の特徴は非常に低い濃度（ppb）でさえその腐ったような臭いと味にある。これらの欠点のために、米国政府はガソリン添加剤としてのMTBEを禁止することを考えている。1999年9月に、EPAはMTBE使用の減少または漸次廃止を推奨した。幾つかの州はMTBE使用を終了または減少させることを計画している。カリフォルニア州はそれを2002年までに漸次廃止することを計画しており、そしてメイン州は大気質基準を満足させる他の方法を見つけたらMTBE使用をやめるためのEPAの許可を得ている。EPAはまた、冬季にガソリンの中にMTBEを使用することを停止させるニュージャージー州の要求を承認している。
【００１５】
MTBEによる環境上の脅威は等容量の直留ガソリンによるよりも大きくさえあるかもしれない。ガソリンで考えられる最も危険な成分は芳香族炭化水素：ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、およびキシレンである（まとめて、「BTEX」）。BTEX芳香族炭化水素は最低限許容できる飲料水汚染限度を有する。エタノールとMTBEはどちらも、それら自身の毒性とは別に、BTEX化合物によって持ち出された環境上の危険性を高める。エタノールとMTBEはガソリンの中のBTEX化合物に対して補助溶剤として作用する。結果として、エタノールおよび／またはMTBEを含有するガソリン汚染物質の源からのBTEXプルーム(plume)はどちらかの酸素化剤を含有しないものよりも遠くへかつ速く移動する。
【００１６】
BTEX芳香族化合物は水への溶解度がMTBEよりも相対的に低い。BTEX化合物はそれらが土壌および地下水の中へ漏出したときに現場で生分解する傾向がある。これは少なくとも若干の自然減衰をもたらす。しかしながら、BTEX化合物に比べて、MTBEは少なくとも一オーダーは有意に低い速度で又は10倍も遅い速度でしか生分解しない。
【００１７】
他の創造力はより清浄に燃焼する改良型ガソリン（RFG）を配合する努力を伴った。たとえば、ユニオン・オイル・カンパニー・オブ・カリフォルニア(Union Oil Company of California)（UNOCAL）はRFGの様々な配合物をカバーする多数の米国特許を確保した。ガソリン燃料についてのジェサップ(Jessup)他の米国特許第5,288,393号（1994年2月22日）；ガソリン燃料についてのジェサップ他の米国特許第5,593,567号（1977年1月14日）；ガソリン燃料についてのジェサップ他の米国特許第5,653,866号（1997年8月5日）；ガソリン燃料についてのジェサップ他の米国特許第5,837,126号（1998年11月17日）；ガソリン燃料についてのジェサップ他の米国特許第6,030,521号（2,000年2月29日）。UNOCAL特許はガソリンのブレンド化における様々な目標点を特定しており、そして選ばれた汚染物質：一酸化炭素（CO）；窒素酸化物（NOx）；未燃焼炭化水素（HC）；およびその他の排出物、の排出を低減させることを目的にしている。
【００１８】
UNOCALはそのRFG特許の一つを既に実施している（Union Oil Company of California v. Atlantic Richfield, et al., 34 F. Supp. 2d 1208 (C. D. Cal. 1988)；およびUnion Oil Company of California v. Atlantic Richfield, et al., 34 F. Supp. 2d 1222 (C. D. Cal. 1988)）。地方裁判所判決はUNOCALの特許RFG配合物にかなりの特許使用料（1ガロン当り5 3/4セント）を確立させた。これは影響を受ける市場のモーター燃料の価格を実質的に上昇させた。判決は上告の上確認され（Union Oil Company of California v. Atlantic Richfield, et al., 208 F. 3d 989, 54 USPQ2d 1227 (Fed. Cir. 2000)）、そして最高裁判所は再審理を拒否した。
【００１９】
歴史的に、モーター燃料の精製および販売におけるマージンは狭い傾向があり、代表的には1ガロン当り数セント未満である（本願明細書の中に組み入れられる、Alexi Barrionuevo, "Stumped at the Pump ?  Look Deep into the Refinery," WALL STREET JOURNAL, B1 (May 26, 2000)）。RFGは製油業者に上乗せ価格を負わせる。これら配合物は直留ガソリンに比べて最終製品の価格を上昇させる（本願明細書の中に組み入れられる、米国議会図書館のエネルギー政策・資源・科学産業部門のスペシャリストであるLawrence Kuminsから議員達に当てたメモ、"Midwest Gasoline Price Increases (June 16, 2000)）。1ガロン当り5 3/4セントのUNOCALの特許使用料はRFGにかなりの価格を上乗せさせる。
【００２０】
これら様々な問題はこれら様々な代替物の各々について効率または費用対効果を損なっている。アルコール類は改良モーター燃料について性能および排出の要求を解決していない。MTBEは許容できない環境（土壌および地下水）と公衆衛生上の問題を付与する（Methyl Tertiary Butyl Ether (MTBE), 65 Fed. Reg. 16093 (2000) (40 C. F. R. pt. 755で分類されるべき））。改良型ガソリンは論争の的になっており、高価でもある。従って、モーター燃料からの排出物と環境上および公衆衛生上の危険性を低下させながら、性能を向上させる（または少なくとも損なわない）改良されたガソリン配合物に対するかなり満たされてない要求が残されている。本発明はそれら要求を満足させる。
【００２１】
本発明は内燃機関特に乗用車の性能を向上させその排出物を低減させるためにニトロパラフィン類とエステル油の独特の組合せを使用する。ニトロパラフィン類は様々なエンジン分野向けの従来の燃料配合物の中に使用されてきたが、本発明の効果を達成していない。たとえば、ニトロパラフィン類はモデルエンジン、タービンエンジン、およびその他の特殊エンジンの中で燃料および／または燃料添加剤として長い間使用されている。ニトロメタンおよびニトロエタンは趣味人によって使用されている。ニトロパラフィン類はそれらの極めて高いエネルギー含有率のために加速度競走(drag racing)やその他のレーシング分野でも広く使用されている。
【００２２】
しかしながら、乗用車用モーター燃料の中でのニトロパラフィン類の使用は幾つかの明確な不利益を有する。まず、幾つかのニトロパラフィンは爆発性であり、そして実質的な危険を与える。第二に、ニトロパラフィン類はガソリンよりも有意に高価であり、乗用車でのそれらの使用を排除させるほど高価である。第三に、ニトロパラフィン類は一般に、乗用車エンジンとは非常に異なる特異なエンジンの中で使用されている。第四に、ニトロパラフィン類の高いエネルギー含有率はエンジンの改造、輸送における注意の増強、およびニトロパラフィンと燃料の両方の取扱、を要求する。さらに、幾つかの燃料用途においては、ニトロパラフィン類はゲル化する傾向がある。ニトロパラフィン類の高いコストと極めて高いエネルギー含有率は乗用車燃料としてのそれらの使用を排除している。さらに、ニトロメタンによる著しい揮発性と爆発危険性は乗用車用モーター燃料としてのその使用を教示しなかった。
【００２３】
これら欠点にもかかわらず、ニトロパラフィン類を含有する燃料配合物についての特許が発行されている。これらの一つ、エンジン用燃料についてのマイケルズ(Michaels)米国特許第3,900,297号（1975年8月19日）、はニトロパラフィン組成物を含むエンジン用燃料配合物を記載している。マイケルズはニトロパラフィン組成物が往復運動内燃機関の中で過早着火(pre-ignition)する傾向を有することに言及している。さらに、マイケルズはニトロパラフィン類が容易には炭化水素の中に混和しないことに言及している。
【００２４】
マイケルズはニトロパラフィン類の炭化水素中溶解度を増大させることを意図した配合物を開示し特許請求している。マイケルズは合成エステル潤滑油を含有することによってニトロパラフィン類をガソリンの中に可溶性にすることができると主張している。マイケルズは140°〜400°Fの沸点を有するいずれの市販ガソリンも適すると明記している。マイケルズはマイケルズによって特定されたレベルでエステル潤滑油を含有することが「そうしないと非混和性のニトロアルカン／ガソリンのブレンドを好ましく混和性にするであろう」と主張している（マイケルズの特許'297号第2欄第27〜28行）。
【００２５】
マイケルズは彼の発明にエステル潤滑油を含有することの利点の一つがアッパーシリンダーに潤滑性を付与することであると明白に述べている：「往復運動内燃機関向けの燃料組成物の中へのエステル潤滑剤の含有はエンジン内での内部燃焼を与えそれによってエンジン摩耗を減少させそしてエンジン効率を改善するという更なる利点を有する」（マイケルズの特許'297号第2欄第31〜35行）。「本マイケルズ特許の燃料組成物の中に使用するのに適するタイプのエステル潤滑剤は現行ジェットエンジンの中に「合成油」として広く使用されているものを包含する。これらはエステルタイプの軍用仕様(Military Specifications)MIL-L-7808およびMIL-L-9236を満足する市販の合成潤滑油を包含する。本発明の組成物の中に使用するのに適する市販の合成油の具体例はテキサコ(Texaco)SATO No.7730合成航空タービンオイル、モンサント・スカイルーベ(Monsanto Skylube) No.450ジェット20エンジンオイル、およびモービル(Mobil) IIタービンオイルを包含する」（マイケルズの特許'297号第3欄第11〜21行）。マイケルズは様々なエステル油の化学的配合物を記載している（マイケルズの特許'297号第3欄第11行〜第6欄第42行、その開示は本願明細書の中に組み入れられる）。本発明のエステル潤滑油は制限なしに、マイケルズによって彼の特許'297号に記載されているものばかりでなく、本発明の目的を達成するのに適するであろういずれのその他エステル油も包含する。
【００２６】
マイケルズは明白に次のことを記している：「上記の市販のエステル油は潤滑剤としてのそれらの性能を改良するために添加剤を通常含有しており、それら添加剤はマイケルズの燃料組成物中のかかる油の性能に通常悪影響を与えない。一般に、容易に入手できるという理由で、市販の合成エステルタービン油の形態でのエステル油の使用が好ましい」（マイケルズの特許'297号第4欄第44〜50行）。マイケルズはかかるエステル油の中に通常商業的に見出される添加剤を包含するばかりでなく、彼は明白にそれらを推奨している。
【００２７】
市販のエステル油の中に典型的に含有されているそれら添加剤の中には、難燃剤がある。これら難燃剤はニトロパラフィン類の混和性を損なうことなく油の燃焼を禁止し、エステル油がアッパーシリンダーを潤滑するのを可能にする。
【００２８】
マイケルズは次のことを明記している：「エステル油は好ましくは、均質な液状燃料組成物を提供するのに必要な最低量で使用される。その量未満の使用は不均質組成物を生じ、付随して液状成分の層状分離が生じ、そして過剰量のエステル油の使用は無駄であり、エンジン内での過度のカーボン堆積、点火プラグの汚れおよび一般に不満足なエンジン操作を生じる。組成物の均質性を達成するのに要求されるエステル油の正確な量を決める一般的規則は設定できない、何故ならば、その量はガソリン、ニトロアルカンおよびエステル油のタイプや、ガソリンとニトロアルカンが組成物の中に組み込まれているところの割合のような、変数に依存するからである。・・・一般的な指針としては、8部のニトロアルカンに対して1〜4部のエステル油の割合でのエステル油の使用は均質ブレンドを通常提供するであろう」（マイケルズの特許'297号第5欄第47行から第6欄第2行）。
【００２９】
添加剤または燃料の製造についてのマイケルズの唯一の開示は均質ブレンドを提供するのに適する量のエステル油を如何にして決定するかに関する：「エステル油の必要な量は常套的な仕方での簡単な実験によって、たとえば、まず、所期量のニトロアルカンをガソリンの中に添加し、それからエステル油を少量ずつ添加し各添加後に十分混合することを均質ブレンドが得られるまで行うことによって、容易に決定される」（マイケルズの特許'297号第5欄第61〜66行）。これとは対照的に、本発明のプロセスおよび本プロセルによって得られる生成物はどちらもマイケルズとは異なっている。
【００３０】
マイケルズは彼の発明が燃焼効率を改善すると主張している：「本発明の燃料を使用することの利点はより高い馬力とより清浄な燃焼を生じる開発されたエネルギーの高BTUによるより低い燃料消費の中に見出される、何故ならば、添加されたブレンド（ニトロアルカン類およびそれらの混合物の）が燃焼効率を改善するからである」（マイケルズの特許'297号第6欄第29〜34行）、グロープラグエンジンとの組合せにおいて。マイケルズは「この燃料が他の内燃機関またはジェットエンジンの中で使用されるときに同じ利益が生じるであろう」（マイケルズの特許'297号第6欄第34〜36行）と明記している。それでいて、マイケルズはこの推測を支持するデータを提供していない。マイケルズは高いBTU含有率とマイケルズのより高い燃料効率を別にしては馬力の増加または排出物の低減を何ら同定していない。
【００３１】
マイケルズは5〜95%（容量）のガソリンと95〜5%の添加剤を含む燃料を特許請求している。マイケルズの添加剤は転じて、10〜90%のニトロパラフィンと90〜10%のエステル潤滑油を含んでいる。マイケルズは彼の燃料が添加剤とガソリンの均質ブレンドであると主張している。彼はその結果を、ニトロパラフィンをガソリンの中に可溶性にするエステル潤滑油の能力に帰属させている。マイケルズの成分はブレンドであり、そして相互には反応しない。それらは単なる混合物である。
【００３２】
本発明者らはマイケルズによって記載され特許請求された配合物が乗用車向けモーター燃料として使用されたとは承知していない。マイケルズは乗用車向けの燃料添加剤を販売したが、本発明者らはマイケルズが販売した添加剤がマイケルズの特許'297号に開示された添加剤とは異なっていたと考えている。
【００３３】
マイケルズの燃料は0.5〜81.5容量%のニトロアルカンを含んでいる。この高いレベルでは、マイケルズの配合物は乗用車用途からは著しく逸脱した教示である。ニトロアルカンのエネルギー含有率は乗用車用途には単純に高すぎる。マイケルズ自身はモデルエンジン、タービン、ジェットエンジン、およびその他の特異な応用の例を提供したに過ぎない。マイケルズが実行可能な乗用車用燃料を示唆しているとは当業者は誰も理解しなかったであろう。高いニトロアルカン量は乗用車エンジンを多分損傷または破壊したであろう。
【００３４】
マイケルズの添加剤の価格はガソリンの価格よりも実質的に高い。5容量%の濃度でさえ、マイケルズの教示に従ってブレンドされた最終配合物の価格は等しい容量のガソリンの価格よりも数桁の大きさでないとしても数倍は高価であろう。95容量%までの範囲であってもよいことをマイケルズが教示している、より高い濃度では、マイケルズの燃料は自動車(motor vehicle)使用に適する費用対効果ではない。
【００３５】
1985年より前には、似たような組成物はモーシェ・タル(Moshe Tal)という名の個人によって、TK-7という名の会社と通して、販売されていた。タル氏は配合物を「ULX-15」として販売した。1985年から1987年の3月まで、タルは報告によれば特許'297号に従って製造された配合物を、エナージックス(Energex)の名で取引する会社に供給した。エナージックスは製品をフィールド・アンド・ストリーム(FIELD AND STREAM)のような「アウトドア」誌に広告することによって米国西部地区全体に製品を活発に市場に出した。エナージックスの当事者たちは様々なイベント、たとえば、釣り大会、に出席し、そこで少なくとも一つの機会に彼らはエナージックス／TK-7製品を釣り舟エンジンで使用するために実演した。エナージックス／TK-7配合物は狭い非乗用車市場だけで限られた販売を享受した。マイケルズは後に、エナージックス／TK-7配合物が彼の特許'297号によってカバーされると主張した。
【００３６】
本発明者らはエナージックス／TK-7配合物が下記組成を構成していたと思っている：
【００３７】
0005856467.tif 000002
【００３８】
1986年には、マイケルズ本人だという個人がエナージックスと接触し、そしてエナージックスの添加剤がマイケルズの特許'297号に抵触すると主張した。エナージックスの当事者、ドン・ヤング(Don Young)、は1986年にニューヨークでマイケルズと会った。ヤングは'297号添加剤のマイケルズ製法の或る部分を観察した。特許'297号には混合プロセスが開示されていないが、ヤングは'297号組成物の製法が特別の混合手順を伴うと理解した。エナージックスとマイケルズは合意に達したので、エナージックスは配合物を販売し続けた。
【００３９】
本発明者らはエナージックス／TK-7添加剤はガソリンおよびディーゼル燃料どちらの使用の船外取り付けモーターエンジン用にも販売されたと思っている。1ガロンまたは2ガロンのディーゼル燃料がディーゼル配合物に加えられた。本発明者らはこの時期（1987年3月より前）のマイケルズ配合物の何らかの性能試験が行われたとは承知していない。1987年に、エナージックスは資金が尽き、破産を宣告し、そして販売を停止した。TK-7製品は1987年の3月から1988年5月までは市場に出なかった。
【００４０】
1988年5月に、ヤングは僅かに変更した形態の製品を、「Pbフリー(PbFree)」の名のもとで販売を開始した。Pbフリーはマイケルズの監督のもと、W. R. Graceから製品を確保した。Pbフリーは配合物を「TGS」として販売した。Pbフリーによって販売されたときの添加剤のTGS配合物はエナージックス／TK-7配合物と実質的に同じであった：
【００４１】
0005856467.tif 000003
【００４２】
本発明者らは1985年以前から1987年中に明らかに販売されていたエナージックス／TK-7配合物についての入手可能な性能データを承知していないけれども、1989年から1990年の間のPbフリーTGS配合物について性能試験が行われた。
【００４３】
一般的な命題として、モーター燃料試験は高度の変動を受けるので、正確に規定された試験パラメーターとコントロールが要求される。ガソリンは組成が極めて不定である。燃料のコントロールはエンジン性能試験から統計上有意な結果を確保するのに欠かせない。ASTMスタンダーズ2000の年鑑、Section Five: Petroleum Products, Lubricants, and Fossil Fuels, Volume 05.04, Petroleum Products and Lubricants (IV): D 5966 - latest；アメリカン・ナショナル・スタンダーズ・インスティチュート(American National Standards Institute) (ANSI), "Automotive Fuels -- Diesel -- Requirements and Test Methods", Publication No. SS-EN 590および"Automotive Fuels -- Unleaded petrol -- Requirements and Test Methods," Publication No. SS-EN 228；ソサイアティ・オブ・オートモーティブ・エンジニアーズ(Society of Automotive Engineers) (SAE), "Automotive Gasolines," Publication No. J312199807 (July 1998)、それらは本願明細書の中に組み込まれる。
【００４４】
比較可能な条件下での同じ配合物の異なる実験は測定される排出物変数に依存して5〜17%も変動するかもしれない。変動は性能試験で集められるデータに固有でもある。車は様々であり、そして同じ車でさえ日によって性能が変動する。「同名の車」間のばらつきは同じ燃料を多数の同類車に使用する試験の反復数について平均値の約10〜27%のこともあり得る。新車および中古車からは大量排気排出物に対する芳香族、MTBE、オレフィンおよびT90の影響−−オート／オイル品質改良研究プログラム(The Effects of Aromatics, MTBE, Olefins and T90 on Mass Exhaust Emissions from Current and Older Vehicles -- The Auto/Oil Quality Improvement Research Program)。本願明細書の中に組み入れられる、ソサイアティ・オブ・オートモビル・エンジニアーズ(Society of Automobile Engineers)（SAE）テクニカル・ペーパー・シリーズ(Technical Paper Series) 912322、燃料と潤滑剤の国際会議と展示会(International Fuels and Lubricants Meeting and Exposition)、トロント、カナダ（Oct. 7-10, 1991）。同じ燃料を使用しての同一車の反復試験においては、結果は平均値の約5〜17%変動してもよい（SAE, 1991）。湿度のような大気条件も変動を持ち込むであろう（SAE, 1991）。
【００４５】
1989〜1990年のTGSの試験はエンジン性能試験における信頼性についてはこれらの一般的に許容される要件さえ満足しなかった。従って、TGS試験データの変動は5〜17%より高くさえあると予想される。
【００４６】
TGS製品の初期試験はネブラスカ大学とクリーブランド州立大学によって1989年と1990年に行われた。両方とも小さな「予備的(pilot)」研究であった。両方の研究者たちは最初の結果を確認するためのより積極的な試験を勧告した。本発明者らはそのような完全な試験は行われなかったと信じる。
【００４７】
クリーブランド州立大学の物理部門のロナルド・ヘイブロン(Ronald Haybron)博士は1989年にTGS製品の初動評価を行った。彼は一台の車で試験し、そして一般的に許容された試験標準によって要求されるような標準燃料ではなくレギュラー（87オクタン）無鉛ポンプガソリンを使用した。データは同じポイント（たとえば、同じエンジン速度）では測定されなかった。手順のこれら制約、小さなサンプルサイズ、そして十分なコントロールの欠如は何らかの信頼できる結論がクリーブランド州の研究から引き出されるのを妨げる。
【００４８】
クリーブランド州の研究は燃料1ガロン当り0.1オンスの添加剤濃度で添加剤を試験した。これはマイケルズの特許'297号で特定され特許請求されたレベルよりも十分に低い添加剤濃度である。マイケルズは5〜95%（6.25オンス〜121.6オンス／ガロン）またはそれ以上の添加剤濃度を開示している。クリーブランド州の試験はその範囲外で実験された。結果は統計的に有意ではなかったが、ヘイブロン博士は十分にコントロールされた研究でも十分に変動範囲内の8〜20%の馬力改善と8〜10%の一酸化炭素排出低減を主張した。
【００４９】
ネブラスカ大学のピーター・ジェンキンズ(Peter Jenkins)博士はこれら結果を追認できなかった。ネブラスカ大学機械工学部門は「TGS燃料添加剤」に対する試験を行った。ネブラスカ試験は添加剤の各濃度について同じエンジン速度におけるデータを評価した。しかしながら、コントロールされた参照燃料の代わりに、やはりポンプガス（レギュラー87オクタン）が使用された。たった二台の車で試験された。幾つかの評価はより高い濃度（すなわち、0.5オンス／ガロン）の添加剤では改善を示したが、試験された最低の濃度（0.1オンス／ガロン）ではあっても殆ど差異を示さなかった。ジェンキンズ博士は試験が燃料消費の10〜14%改善を示したと主張したが、それら値は十分にコントロールされた研究でも十分に変動の範囲内である。他のパラメーターについての改善も殆どなかった。
【００５０】
1990年に、Pbフリーは配合物を変更したが表３に同定されている組成を有する添加剤を販売し続けた：
【００５１】
0005856467.tif 000004
【００５２】
本発明者らはPbフリーが1991年中には製品をリースウェイ・トラッキング社(Leaseway Trucking Company)とクミンズ・エンジンズ社(Cummins Engines Corporation)に販売するのを試みたと信じる。その時点で、配合物はマイケルズ監督のもとでW. R. Graceによって供給された。
【００５３】
本発明者らはPbフリーが試験のためにブリガム・ヤング大学(Brigham Young University)（BYU）、スクール・オブ・エンジニアリング、に供給したと信じる。製品はマイケルズによって提供された。本発明者らはPbフリー組成物がBYU試験で性能改善または排出物低減をできなかったと理解している。
【００５４】
1992年に、マイケルズは製品をPbフリーに供給することを停止した。ヤングはマイケルズの特許'297号のような公に利用可能な出所からのマイケルズの配合物を複製することを試みた。ヤングはマイケルズの配合物を特許'297号単独からは複製することができなかったが、それでも、1986年における彼の添加剤を製造するマイケルズについてのヤングの観察に基づいて、ヤングは特別の混合工程が必要であると決定した。ヤングは様々な方法−−攪拌、密閉バレルの中で成分のローリング、および「サーモエアレーション(thermoaeration)」−−を使用して実験したところ、販売に向く添加剤配合物を呈示することができた。これら混合手順のどれもがマイケルズの特許'297号に開示されていない。
【００５５】
ヤングはPbフリーが操業を停止した時点である1998年までは「Pbフリー」配合物として上記同定配合物の製造および販売を続けた。本発明者らはこの期間中のPbフリー配合物の性能に関する試験が存在しないと承知している。1998年に、ヤングはエンビロケム(Envirochem)LLC（「エンビロケム」）の名で添加剤を販売し始めた。エンビロケム「Eケム(EChem)」配合物は表４に同定されている：
【００５６】
0005856467.tif 000005
【００５７】
マイケルズから誘導された従来の配合物（すなわち、上記に論じられた、ULX-15、TGS、Pbフリー、およびEケム配合物）の他に、他の発明者らはニトロパラフィン類と、トルエンおよび／またはエステル油どちらかを含む添加剤を開示し特許請求した。しかしながら、これら従来の既知の配合物の多くはモデルエンジン燃料または潤滑剤どちらかとしての使用向けであった。たとえば、モデルエンジン燃料についてのブロッドハッカー(Brodhacker)米国特許第2,673,793号（1954年3月30日）；生分解性合成潤滑剤および機能性燃料についてのハートレイ(Hartley)米国特許第5,880,075号（1999年3月9日）；および２サイクルエステル系合成潤滑油についてのティファニー(Tiffany)米国特許第5,942,474号（1999年8月24日）を参照。本発明者らが知っている２つの特許は燃料添加剤として使用するためのニトロパラフィンとエステル油／トルエン配合物の使用を開示している：燃料添加剤についてのゴーマン(Gorman)米国特許第4,330,304号（1982年5月18日）；および炭化水素燃料添加剤と炭化水素燃料燃焼改善方法についてのシモンズ(Simmons)米国特許第4,073,626号（1978年2月14日）。
【００５８】
ゴーマンは、添加剤の3〜65重量%で、ニトロプロパン、ニトロエタン、ニトロメタン、およびその他を包含するニトロパラフィン類の混合物を開示している。ゴーマンはトルエンが本発明より十分に過剰な74重量%の濃度で、プロピレンオキシド、ｔ−ブチルヒドロペルオキシド、１−および２−ニトロプロパン、および無水酢酸とともに、存在している配合物も開示している（ゴーマン特許'304号第9欄第53行）。
【００５９】
シモンズは芳香族ニトロ酸の鉄塩1部と、ニトロパラフィン10〜100部と、トルエンであってもよい溶剤との混合物を開示している。シモンズはエステル油の使用を開示していない。シモンズの実施例のいくつかにおいては、塩は溶剤ないで燃料に直接添加される。シモンズの実施例の最後の２つにおいては、溶剤は燃料ブレンドの約４分の１を構成しており、本発明におけるトルエンおよび／またはエステル油の濃度よりも十分に過剰である。
【００６０】
排出物を低減させる本発明の独特の利点はいうまでもなく、本発明のニトロパラフィン類とエステル油および／またはトルエンの範囲は、ゴーマンにも、シモンズにも、そして他の既知の従来配合物のどれにも、開示されていない。従来の既知の配合物は本発明とは異なるプロセスによって製造されていた。従来の既知の配合物の多くは本発明におけるよりも高い濃度で燃料の中に使用される。しかしながら、本発明はより低い濃度の添加剤で排出物を低減させる。加えて、本発明はガソリン、ガソリンとMTBE、ガソリンとエタノール、およびガソリン／エタノール／MTBE配合物を含めて様々な燃料と共に使用できる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００６１】
2000年1月に、エンビロケムの資産は本願の譲受人であるマグナム・エンビロメンタル・テクノロジーズ社(Magnum Environmental Technologies, Inc.)として取引しているファースト・スタンフォード・エンビロケム社(First Stanford Envirochem, Inc.)に買収された。本発明者らは従来の既知の配合物を研究し改良するために多大の努力をはらった。これら努力の結果、本発明者らは新規配合物と、それを製造および使用する方法を発明した。
【００６２】
本発明者らはEケム配合物を検討することによって始めた。2000年1月にエミッション・テスティング・サービス(Emission Testing Service)（ETS）によって行われた試験から、Eケム配合物は標準無鉛ガソリンおよび標準ガソリン＋11%MTBEの両方に匹敵する又はそれらより僅かに悪い性能であったが、それはガソリンに比べて一酸化炭素排出を低減させ、ガソリン＋MTBEに比べてNOx排出を低減させ、そして両者に比べて燃料効率を改良したということが判明した。
【００６３】
本発明は従来の既知の配合物とも、さらにはアルコール系（エタノール）およびMTBE燃料添加剤とも、有意な観点で異なっており、そして従来の既知配合物よりもよい性能である。本発明の一態様が表５に開示されている：
【００６４】
0005856467.tif 000006
【００６５】
本発明者らは本発明の配合物に及び組成物を製造する方法に多数の特異な変更を行った。本発明者らはこれら変更が本発明者らの観察した改良を生じると思っている。
【００６６】
従来の配合物は２−ニトロプロパンを、または１−ニトロプロパンと２−ニトロプロパンの組合せを使用したが、本発明者らは好ましくは２−ニトロプロパンを配合物から除去する。２−ニトロプロパンは既知の発がん性物質である。その除去は製品の材料取扱安全性を改良する。
【００６７】
市販のエステル油を使用した従来の既知の配合物と違って、本発明者らは燐酸トリクレジルを除去するか又は導入しないようにエステル油を好ましくは変性させる。燐酸トリクレジルは既知の神経毒である。その上、燐酸トリクレジルは難燃性を有する。本発明者らはこの変性がより低濃度の添加剤における特に低温始動(cold start-up)時の低減された排出物によって本発明の改良された性能を可能にしていると考えている。それはまた、製品の取扱をより安全にしている。
【００６８】
本発明者らは好ましくはトルエンを配合物に添加する。本発明者らはトルエンがガソリンの中にニトロパラフィン類を乳化させ又はニトロパラフィン類をより可溶性にし、そして排出物を少なくすると考えている。
【００６９】
本発明者らは好ましくはエステル油の量を既知の従来添加剤の大抵のものより低レベルにする。これも排出物を低減させることがわかった。
【００７０】
本発明者らは好ましくはニトロメタンの濃度を低くする。ニトロメタンも既知の神経毒である。ニトロメタンの低下は毒性を低下させ且つ排出物を少なくする。
【００７１】
本発明は殆どの従来の既知配合物に比べて燃料中の全体濃度がより低い濃度で好ましく使用される。これも排出物を低減させ且つ毒性を低下させる。
【００７２】
本発明は、従来の配合物が試験されてないか、または有効でないか、または本発明独特の組合せ効果を創出できなかったか、のいずれかである濃度において、性能を改善し、材料取扱要求を軽減し、そして環境上および公衆上の衛生と安全の危険性を排出物同様に低下させる。
【００７３】
従来の既知配合物が性能および排出物における何らかの改善をもたらしたとは確かには確立されなかった。他方、本発明は低濃度の添加剤で利点を達成する。従って、本発明は環境上安全な改良された燃料添加剤に対する長期間の探索でも未だ解決されなかった要求を満足させる。本発明者らが承知している従来配合物のどれもが特に低温始動では排出物を低減させない。従来の既知配合物のどれもが本発明を示唆しない。
【００７４】
（発明の目的）
本発明の目的は従来の既知添加剤とモーター燃料に関連した問題の多くを回避しながら、既知添加剤の典型的な添加剤濃度での改良された性能と、より低い濃度での低減された排出物とをもたらすモーター燃料添加剤を提供することである。
【００７５】
本発明の別の目的は従来の既知モーター燃料に関連した問題の多くを回避しながら、従来の既知モーター燃料に比べて改良された性能を示すモーター燃料を提供することである。
【００７６】
本発明の更なる目的は従来の既知モーター燃料に関連した問題の多くを回避しながら従来の既知モーター燃料に比べて排出物を低減させるモーター燃料を提供することである。
【００７７】
本発明のさらに別の目的はエタノールやMTBEのような酸素化剤のための代用または補助剤を提供することである。
【００７８】
本発明の別の目的はエタノールやMTBEのような酸素化剤のための代用または補助剤であって排出物を低減させるものを提供することである。
【００７９】
本発明の更なる目的は低温始動での排出物を低減させることである。
【００８０】
本発明の追加の目的は全炭化水素排出物を低減させる改良された燃料配合物を提供することである。
【００８１】
本発明のさらに別の目的は非メタンの炭化水素排出物を低減させる改良された配合物を提供することである。
【００８２】
本発明の別の目的は一酸化炭素排出物を低減させる改良された燃料配合物を提供することである。
【００８３】
本発明の更なる目的はNOx形成を低減させる改良された燃料配合物を提供することである。
【００８４】
本発明の追加の目的はオゾン形成を低減させる改良された燃料配合物を提供することである。
【００８５】
本発明の更に別の目的はオゾン形成の前駆物質の形成を低減させることである。
【００８６】
本発明の目的は低温始動時の炭化水素排出物を低減させることである。
【００８７】
本発明の更なる目的は低温始動時の一酸化炭素排出物を低減させることである。
【００８８】
本発明の追加の目的は低温始動時のNOx排出物を低減させることである。
【００８９】
本発明の更に別の目的は低温始動時のオゾン形成を低減させることである。
【００９０】
本発明の追加の目的および利益は一部が以下の記述の中に記載されており、そして一部がその記述から明らかになろう又は本発明の実施によって習得されるであろう。本発明の目的および利益は特に特許請求の範囲に指摘されている手段および組合せによって詳細に実現されるであろう。
【００９１】
（発明の概要）
本発明は改良された燃料添加剤配合物と、それを製造および使用する方法を構成する。ここに具体化されるように、本発明は、ニトロパラフィン；および、エステル油および／または可溶化剤および／または芳香族炭化水素；を含む燃料用添加剤配合物と、その添加剤を含有する燃料を成し；前記燃料は前記添加剤を含有していない燃料に比べて、ボイラー、タービン、または内燃機関の中で低減された排出物を生じる。
【００９２】
別の態様においては、本発明は、１−ニトロプロパン、２−ニトロプロパン、ニトロエタン、およびニトロメタンからなる群から選ばれた0〜99容量%のニトロパラフィンを含む第一成分；エステル油潤滑剤、および／または少なくとも一つの化学的に比較的極性の末端と少なくとも一つの化学的に比較的無極性の末端を有する可溶化剤、および芳香族炭化水素、からなる群から選ばれた、実質的に添加剤配合物の残余を構成する、第二成分；を含む燃料用添加剤配合物と、その添加剤を含有する燃料を成し；前記添加剤配合物は、全炭化水素、非メタン炭化水素、一酸化炭素、NOx、およびオゾン前駆物質を含む群から選ばれた排出物の一つまたはそれ以上の排出物を低減させる。芳香族炭化水素は限定されるものではないが、ベンゼンの脂肪族誘導体、ベンゼン、キシレン、またはトルエンを包含してもよい。
【００９３】
更なる態様においては、本発明は、約10〜約30容量%のニトロメタン、約10〜約30容量%のニトロエタン、約40〜約60容量%の１−ニトロプロパン、約2〜約8容量%のトルエン、および約1〜約3容量%の変性エステル油または可溶化剤を含むモーター燃料用添加剤配合物と、その添加剤を含有する燃料を成す。
【００９４】
更に別の態様においては、本発明は燃料用添加剤配合物を製造する方法を成し、その方法は、混合容器の中に、約1部の、実質的に燐酸トリクレジルを含有しない変性されたエステル油、または可溶化剤を添加し；約5部のトルエンを添加し；前記エステル油または前記可溶化剤と、前記トルエンを周囲温度および圧力で約10分間放置し；前記エステル油または前記可溶化剤とトルエンの混合物に約10部のニトロメタンを添加し；前記混合物に約10部のニトロエタンを添加し；前記混合物に約29部の１−ニトロプロパンを添加し；そして前記混合物に低圧および周囲温度で細いゲージ管から穏やかに通気する(aerate)ことを含む。ここに具体化されているように、本発明はまた、本発明の方法によって製造された添加剤を成す。本発明はさらに、本発明の方法によって製造された添加剤を含む燃料、および、添加剤プラス燃料の生成物の燃料としての使用、を成す。
燃料は、限定されるものではないが、ボイラー、タービン、内燃機関、またはその他タイプのいずれか適切な応用を包含する動力装置(power unit)のいずれの種類の中で使用されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】標準参照燃料インドレン(Indolene)と比べての、本発明の添加剤（MAZ100）を含む燃料の排出物の改善パーセントを示すグラフである。
【図２】MTBEと比べての本発明の添加剤（MAZ100）を含む燃料の排出物の改善パーセントを示すグラフである。
【図３】RFGと比べての、本発明の添加剤（MAZ100）を含む燃料の排出物の改善パーセントを示すグラフである。
【図４】標準参照燃料インドレンと比べての、従来技術すなわちMTBEを含む燃料の排出物改善パーセントを示すグラフである。
【図５】標準参照燃料インドレンと比べての、従来技術すなわちRFGの排出物改善パーセントを示すグラフである。
【図６】それぞれに、標準参照燃料インドレンと比べての、本発明（MAZ100）並びに従来技術MTBEを含む燃料および従来技術RFGの、排出物改善パーセントを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００９６】
以上の包括的記述および以下の詳細な記述はどちらも単に例示上および説明上のものであり、特許請求の範囲に記載されている発明を制限するものではない。ここに引用され明細書の一部を構成する図面は本発明の或る態様を例証しており、そして詳細な記述と共に本発明の原理を説明するのに役立っている。
【００９７】
表およびグラフの中のデータによって例証されそして特許請求の範囲の中に開示されているとおり、本発明はニトロパラフィン類と可溶化剤を含む内燃機関向けモーター燃料用燃料添加剤である。ここに具体化されるように、可溶化剤は限定されるものではないが、エステル油、アルコール、アミン類および／または芳香族炭化水素を包含する様々なエステルのいずれであってもよい。
【００９８】
本発明者らは、ガソリンおよびディーゼル燃料中のニトロパラフィンの安定な混合物を、すなわち、エステル油および／またはその他の可溶化剤および／または芳香族炭化水素成分の導入および本発明の混合手順によって、つくりだす新規方法を開発した。本発明者らはエステル油が本発明に従って変性されているか又は別の適する可溶化剤が使用されることを条件に低濃度の添加剤が排出物を低減させるということを発見した。詳しくは、エステル油は市販エステル油の燐酸トリクレジル成分を除去するように又は導入しないように変性され、そして可溶化剤は少なくとも一つの化学的に極性の末端と少なくとも一つの化学的に無極性の末端を有する。成分を除去、変性および／または置換することによって、そして燃料中の添加剤濃度を低下させることによって、毒性が低減され、それでいて排出物が低減される。
【００９９】
排出物低減は各種成分の除去、導入、変性、または低下によって達成される。たとえば、燐酸トリクレジルは市販エステル油から実質的に除去されるか又はその中に導入されない；可溶化剤はエステル油の代わりに置き換えられる；２−ニトロプロパンは従来の既知配合物から削減または除去される；エステル油および／または可溶化剤の濃度、およびニトロメタンは特定の従来の既知配合物に比べて低減される；および／または燃料中の添加剤の全濃度は従来の既知発明の中に典型的に使用されているものよりも低いレベルに低下される。
【０１００】
本発明者らは、通常高度に爆発性で危険であるニトロメタンの溶解度は燃料混合物の一成分として導入されたときにはガソリン炭化水素の溶解度（c. 120mg/l）のオーダーにまで低下し（c. 170mg/l）、そしてガソリン中10%MTBEブレンドの比較的高い水溶解度（5000 mg/l）よりも実質的に低い、ということを解明した。本発明者らは優れた排出物低減能力を維持しながら製品を安全にするためには各種成分間の配合の注意深い釣合いが必要であるということを解明した。
【０１０１】
本発明者らは排出物に対する本発明の有益な効果に寄与すると本発明者らが考えている多数の改良を開発した。
【０１０２】
第一に、本発明のエステル油成分はその市販の形態から変性されているエステル油を含む。本発明においては、エステル油は従来の既知配合物においてそうであったように摩擦を減じるアッパーシリンダー潤滑を目的にして存在しているのではなく、むしろ、ガソリンの中へのニトロパラフィンの混和性を向上させるために存在している。市販のエステル油は典型的に様々な添加剤パッケージを含有している。添加剤は代表的には、エステル油に様々な特性、たとえば、耐燃性、耐蝕性、安定性、およびその他の広く様々な諸性質、を付与する様々な物質を包含する。従来の発明者ら及び本発明以前に知られている配合物はエステル油がその市販の形態で、すなわち、市販のエステル油製品の中に見られる添加剤を含めて、使用されているはずであるということを教示した。
【０１０３】
しかしながら、多数のこれら添加剤は高度に毒性であり、そして既知の環境汚染物質である。その上、幾つかは燃料配合物には期待されない性質たとえば難燃性を付与する。これら難燃剤の作用はエステル油が燃焼するのを妨げることによってエステル油を保護することである。こうして、エステル油はアッパーシリンダーを潤滑にするのに有効な状態に維持される。マイケルズを含めて従来の発明者らの一部はこの性質を維持することから導かれる利益を特に教示した。更に、エステル油は本発明においては、市販エステル油の難燃性が本発明の性能に対してあっても無視できる効果を有すると当業者によって予想されるような低い濃度（すなわち、好ましくは、添加剤配合物の約1.8容量%または燃料の0.00142容量%）で存在する。
【０１０４】
しかしながら、本発明者らは従来の既知配合物の各々とは対照的にエステル油の添加剤パッケージを変性させ、予想外の有益な諸性質を生じさせた。本発明者らは市販エステル油（モービル・ジェットIIオイル）を使用して実験して、エステル油から添加剤成分の一つ−−燐酸トリクレジルを除去または排除した。燐酸トリクレジルは毒性であるけれども、それはモービル・ジェットIIオイルの市販配合物の中に存在する。市販のエステル油を使用するマイケルズの教示とは対照的に、本発明者らは本発明のエステル油をこの毒性成分を実質的に含有しないように変性させた。本発明者らは燐酸トリクレジルを化学的に除去すること及び／又はそれを添加しないことがエステル油を本発明に有益なように変性させたと考えている。燐酸トリクレジルを除去するように又は導入しないようにエステル油を変性する仕方は当業者の知識の範囲内にある。本発明のその他の特徴と協働して、本発明によって性能と排出物低減能力とが予想外の度合にまで改良されたことを本発明者らは見出した。
【０１０５】
添加剤中のエステル油、および燃料中の添加剤は、本発明においては、エステル油の一成分の除去が燃料の性能およびその排出物低減能力に影響を生じないであろうと当業者が特にマイケルズの教示によって予想するような低い濃度で存在する。それでも、本発明者らは本発明によるそれら利点を正確に観察した。本発明者らはエステル油の燐酸トリクレジル成分の除去が本発明に影響したのは次のような幾つかの可能性のある仕方のいずれかであると考えている：物質の新規組成を形成することによる；エステル油またはその成分の一つもしくはそれ以上を幾つかの仕方で変性させることによる；ニトロパラフィン類をガソリンの中に乳化または懸濁させることによる；イオン反応のいくつかの形態による；または本発明の成分の一つもしくはそれ以上の溶解度に影響することによる。本発明者らはそれらの調査を継続している。
【０１０６】
当業者は本発明の利益をその発明がなされた時点では予想しなかったであろう。難燃剤の除去は妥協(trade off)を伴う。難燃剤の存在はエステル油が燃焼の中を生き延びて増大したアッパーシリンダー潤滑を付与する。マイケルズのような従来の発明者らは彼らの添加剤の改良された性能の少なくともある程度をエステル油による改良されたアッパーシリンダー潤滑に起因せしめた。他方、本発明者らは改良されたアッパーシリンダー潤滑は本発明にとっては難燃剤の除去から生じる利益ほどには重要でないことを発見した。マイケルズはアッパーシリンダー潤滑を改良することに関係している馬力と燃料効率を増大させることに集中していたが、本発明者らは排出物を、特に低温始動時の排出物を、低減させようとしている。これに関しては、エステル油からの燐酸トリクレジルの除去が予想外の有益な結果を生じる。加えて、エステル油の代わりに可溶化剤が使用されてもよい。可溶化剤は後の頁にさらに詳細に記載されるであろう。
【０１０７】
第二に、２−ニトロプロパンは本発明の或る態様から排除される。本発明のこれら態様においては、むしろ、１−ニトロプロパンが２−ニトロプロパンの代わりに使用される。２−ニトロプロパンは毒性である。２−ニトロプロパンを除去し、そしてより毒性の少ない１−ニトロプロパンに置き換えることは有毒物質に曝される可能性を低減させることで安全性を向上させている。対照的に、マイケルズの配合物のような従来の既知配合物はもっぱら２−ニトロプロパンを使用していた。他の者たちも１−ニトロプロパンと２−ニトロプロパンの間を区別することが単純にできなかった。
【０１０８】
第三に、本発明者らは好ましくはニトロパラフィン類に対するエステル油の比率を低下させた。このことは転じてエステル油の燃焼による排出物を低減させる。ニトロパラフィン類に対するエステル油の比率は多数の従来の既知配合物の中に使用されているレベルよりも十分に低いレベルにまで低下させられた。本発明においては好ましい範囲が約10%未満、そしてより好ましくは約2%未満、であるのに対して、マイケルズはエステル油を添加剤配合物の10〜90%のレベルで使用することを教示している。マイケルズはアッパーシリンダー潤滑を付与するため及び均質燃料をつくるためにはより高濃度のエステル油が必要であると教示した。彼は可能性のあるエンジン焼き付きを防止するために25%エステル油の最大濃度を推奨した。本発明者らはマイケルズの範囲の下限よりもはるかに低い濃度で有益な効果を生じた。
【０１０９】
第四に、エンジン燃焼を向上させそして排出物を改善するために本発明の或る態様ではトルエンが添加された。トルエンはガソリンの成分である。トルエンはニトロパラフィン類をガソリンの中に乳化させ、そして／またはその溶解度を改良するので、エステル油の必要量を低下させる。この置換は本発明者らがより高排出の成分（エステル油）の代わりにより低排出の成分（トルエン）に置き換えるのを許す。この過程では、それは添加剤の中へのそして最終的には燃料の中へのニトロパラフィン類の適切な乳濁を考慮に入れている。本発明者らは、トルエンはガソリンの中へのニトロパラフィン類の溶解度を向上させる本発明におけるエステル油の作用を向上させ増大させるということを見出した。
【０１１０】
第五に、本発明者らは好ましは配合物中のニトロメタンの量を限定した。ニトロメタンは危険であるばかりでなく高度に毒性である。それは爆発と個人の安全に対する脅威の実質的原因を呈する。ニトロメタンの濃度制限は危険を低下させそして添加剤の毒性および転じてそれが使用されている燃料の毒性を低下させる。
【０１１１】
成分の毒性は以前の特許の中では考慮されなかった。本発明者らは配合物の毒性成分によってもたらされる健康を損なう恐れを低下させるために本発明の配合物に幾つかの変更を行った。本発明者らはまた、本発明を使用するエンジンからの排出物を低減させるために配合物を変更した。本発明の燃料中の添加剤パッケージの低濃度はこれら目的を達成する。従来の既知配合物に使用されそして従来の特許に開示されたより高い濃度は、NOx、未燃焼ニトロパラフィン類、および全炭化水素および非メタン炭化水素、のより高い排出を生じさせたであろう。それらはオゾン生成を増大させる傾向もあったであろう。これは従来の既知配合物の中に典型的に見出されるより高い濃度のエステル油とより高い濃度のニトロパラフィン類の両者からもたらされたであろう。従来の既知配合物の中に開示されたエステル油およびニトロパラフィン類の比較的高濃度においては、燃料は実質的により毒性であり地下水に対してより大きな危険性を与えたであろう。一般に、特に毒性物質の、排出物は増加されたであろう。本発明者らはエステル油およびニトロパラフィン類の低い濃度においてのみ排出物が低減され得ることを見出した。
【０１１２】
第六に、本発明者らは本発明の配合物の製造を好ましく体系化した。従来の既知添加剤は少量で、回分式で、しばしば製造標準の利益なしで、そして製造品質管理に注意を払わずに、製造された。
【０１１３】
本発明の方法とは対照的に、マイケルズは次のことを陳述している：必要とされるエステル油または可溶化剤の量についての一般的な規則は存在しない、何故ならば、ガソリンはタイプによって変動し、そして同じ製油所からでさえ、入手できる原油、製油所作業、および時季、のような多数の変数に依存して広く変動するからである。マイケルズの手法は適切な均質燃料がブレンドされることを確保するために連続監視を要求している。エステル油とニトロパラフィンとガソリンの適切なブレンドを決定するためのマイケルズの手法はニトロパラフィンがガソリンに添加されること、それから十分なエステル油が少しずつガソリンに添加されること、を要求している。特に、マイケルズは少量のエステル油の添加とそれに続いての混合、それに続く追加量のエステル油の添加を、このプロセスを均質ブレンドが燃料中に得られるまで繰り返すことを、要求する。マイケルズは本発明者らによって開示され請求されているとおりの可溶化剤の使用を開示していない。
【０１１４】
従って、マイケルズの燃料は回分方式で混合されなければならない。これに対して、本発明はそのように限定されない。本発明はどの燃料にも添加されることができる。さらに、それは均質燃料をつくるのに連続調節を必要としないので標準量で添加されることができる。従って、本発明は製造規模作業に適するように容易に標準化できる回分または連続の方式で添加剤を製造およびブレンドすることを可能にする。
【０１１５】
本発明者らは好ましい製造規模のプロセスが下記工程を伴うであろうと予想している：
１．清浄なステンレス鋼製容器の中に；
２．添加剤55ガロン当り、1ガロンの変性エステル油（そこからは実質的に全ての燐酸トリクレジルが除去されている）または可溶化剤を添加し；
３．トルエン5ガロンを添加し；
４．成分を周囲温度で10分間放置し、混合せず；
５．ニトロメタン10ガロンを添加し；
６．ニトロエタン10ガロンを添加し；
７．１−ニトロプロパン29ガロンを添加し；
８．低圧で、周囲温度での、細い管からの通気(aeration)によって混合することを、混合容器を周囲大気圧にガス抜きしながら、行い；
９．ガス抜き口(vent)に冷却器を使用することを通して、ニトロメタン蒸発物を回収し；
１０．添加剤配合物を、使用の準備ができるまで、貯蔵し；
１１．添加剤とモーター燃料（ガソリン、ガソリンとMTBE、ガソリンとエタノール、および／またはガソリンとエタノールとMTBE）を、好ましくは、ガソリンでは燃料1ガロン当り0.1オンスの濃度（0.07812%）で、そしてディーゼル燃料では燃料1ガロン当り0.2オンスの濃度（0.15624%）で、混合する。
【０１１６】
本発明者らは次のように考えている：本発明の予想外の結果は、その一部は、上に記述したように、成分の添加のプロセス処理と順序に起因する。本発明の好ましい態様においては、混合工程は空気を低圧（10 psig）で細い直径の管（1/4インチ〜3/8インチの直径）から10〜15分間吹き込むことによって好ましく達成される。
【０１１７】
本発明の添加剤配合物を製造するための成分を組み合わせるやり方に改造および変形が可能であるということは当業者には明らかであろう。たとえば、交合容器はエポキシ内張り鋼またはいずれか他の適する材料であることができる。反応性中間体または反応生成物が生成される程度にまで、混合容器の材料の選択は、成分間の何らかの更なる反応を起こさないように又は代わりに起こるであろう何らかの反応を促進もしくは触媒するように、要望によって管理されてもよい。さらに、プロセスは回分または連続の方式で実施されてもよい。連続方式では、滞留時間は上記の保持時間を達成するように調節されてもよい。同様に、ニトロメタンの材料取扱の困難性を軽減するためにニトロメタンとニトロエタンの成分が組み合わされてもよい。従って、成分を合わせる方法の変形および置換はそれらが請求項およびそれら均等物の範囲内に入る限りは本発明の中に包含されることを意図している。
【０１１８】
本発明の配合物を製造する方法はそうしなければプロセス処理中に起こるであろうオフガス化(off-gassing)を減少させながら成分が適切に混合されることを確実にするための工程を包含する。たとえば、本発明者らはプロセス処理中に放出されるニトロメタンを収集するための簡単な冷却器を使用する。
【０１１９】
第七に、本発明者らはマイケルズによって開示された「均質」ブレンドとは対照的に、本配合物は配合物の成分の様々な相互作用によって生成された一つまたはそれ以上の反応生成物を好ましいことに含んでいてもよい。代わりに、エステル油の変性がエステル油成分の組成を変化させていてもよい。更なる代替としては、本発明者らはニトロパラフィン類、エステル油、および／またはトルエンを燃料の中に乳化または懸濁させてもよい。イオン反応またはメチル化反応が起こっても良い、又は成分の組合せが他の中への一つまたはそれ以上の成分の溶解度に影響してもよい。本発明者らはそれらの評価を継続しており、本発明におけるこれらの可能性のある相互作用の正確な本性を発見することを試みている。
【０１２０】
最後に、本発明は低減された排出物ばかりでなく改良された性能を、従来の既知配合物よりも低い添加剤濃度で達成する。本発明の成分間のなんらかの反応生成物、反応性中間体または相互作用の存在から完全に離れても、本発明は様々な仕方で従来の既知配合物とは相違している。マイケルズはニトロパラフィン類とエステル油を10〜90%と90〜10%の比で組み合わせたが、本発明はそれらをそれら範囲から外れた割合で、すなわち、ニトロパラフィンに対してエステル油を約20%未満、好ましくは10%未満、で組み合わせる。本発明の別の好ましい態様においては、ニトロパラフィンに対するエステル油の比率は容量で約2%未満、すなわち、約1.8%、である。
【０１２１】
本発明において燃料1ガロン当りに使用される添加剤の量はマイケルズによって教示された量よりも十分に低い。マイケルズは添加剤をガソリン量の5%〜95%のレベルで含有するが、本発明は代表的には約20%未満の量で使用される。より好ましくは、添加剤の量は一般に10%または5%より低い。本発明の好ましい態様においては、添加剤の量は好ましくは、約0.1%未満、すなわち、約0.08%（または燃料1ガロン当り0.1オンスの添加剤）、に維持される。
【０１２２】
本発明は燃料添加剤配合物と、それを製造および使用する方法を成す。本発明の燃料添加剤配合物は好ましくは、１−ニトロプロパン、ニトロエタン、ニトロメタン、トルエン、およびエステル油および／または可溶化剤を含む。乗用車およびその他の内燃機関向けのモーター燃料として使用されるとき、本発明は好ましくは、ガソリンの中に容量で0.01%から約5%未満までの添加剤を含む。
【０１２３】
これら範囲では、マイケルズの燃料中のニトロパラフィンの量は本発明の範囲よりも十分に高い。マイケルズはニトロパラフィンを0.5%〜85.5%の範囲の量で含むが、本発明の燃料ではニトロパラフィンの量は代表的には容量で0.064%〜7.6%、好ましくは容量で0.5%未満、の範囲である。
【０１２４】
本発明は一方におけるエステル油および／またはトルエンと他方におけるニトロパラフィンとの連続範囲の組合せを含む。本発明者らは、本発明におけるエステル油とトルエンの作用はニトロパラフィンがガソリンと反応する、乳化する、またはその中に可溶性になることを可能にさせる、と考えている。トルエンおよび／またはエステル油のどちらが使用されてもよい。好ましくは両方が使用される。次の表は本発明のトルエン／エステル−対−ニトロパラフィンの範囲のいくつかを限定せずに例証している：
【０１２５】
0005856467.tif 000007
【０１２６】
本発明は一つまたはそれ以上のニトロパラフィン類を含む。ここに具体化されているように、本発明のニトロパラフィン類は、ニトロメタン、ニトロエタン、および／またはニトロプロパンを含む。各々は他との組合せで、または排他的に、存在してもよい。たとえば、ニトロメタン、ニトロエタン、およびニトロプロパンの各々は表６に同定された本発明のニトロパラフィン成分の0%〜100%を構成してもよい。本発明の好ましい態様においては、ニトロメタンは好ましいニトロパラフィンである。好ましくは、ニトロメタンは添加剤のニトロパラフィン画分の20%〜40%として、より好ましくは、添加剤配合物の20%として、存在する。表７は本発明のニトロパラフィン類の範囲をいくつか、やはり限定せずに、例証している：
【０１２７】
0005856467.tif 000008
【０１２８】
本発明者らは本発明の効果においてはニトロメタンの影響が他のニトロパラフィン類よりも重要であると考えているが、ニトロメタンは材料取扱、環境上および公衆上の健康を損なう恐れの観点からはニトロエタンおよび／またはニトロプロパンよりも相対的に危険である。ニトロメタンはより毒性である。さらには、ニトロメタンはより大きい爆発危険性を与え、このような揮発性化合物を取り扱う当業者にはよく知られている注意深い材料取扱工程を必要とする。身体損傷および／または爆発危害の恐れを低減させるために一般に許容される材料取扱手順に従うことは本発明を実施するためには避けられない。
【０１２９】
組成物の上記連続範囲に基づいて、本発明の主な成分の或る範囲が限定せずに表８に例証されている：
【０１３０】
0005856467.tif 000009
【０１３１】
様々なニトロパラフィン類の相対量は、トルエンとエステル油の相対量がそうであるように、互いに補足し合うように調節される。一方にニトロパラフィンと他方にエステルおよびトルエンとの相対量はやはり互いに補足し合うように調節される。表８からわかるように、本発明の成分の割合は従来の既知配合物におけるそれら成分の範囲よりも低い。
【０１３２】
本発明の一つの好ましい態様においては、本発明は次の成分を含む：
【０１３３】
0005856467.tif 000010
【０１３４】
本発明のエステル油は難燃剤を殆ど乃至全く含有しない。本発明者らはこの変更が本発明をして低温始動時の排出物の低減を可能にさせると考えている。この結果は特に様々な市販のエステル油含有添加剤の長年の広範な使用を前提にすると驚くべきことであった。しかしながら、本発明者らはこの変更はエステル油の燃焼と損失を通して低下したアッパーシリンダー潤滑による何らかのマイナス効果を補償する以上の度合にまで改善された低温始動時排出物に帰着することを見出した。
【０１３５】
本発明者らは本発明の性能を様々な既知配合物と比べて試験する一連の実験を行った。これら配合物は以下の実施例の中で同定されている。
【０１３６】
実施例１
インドレン(Indolene)を標準参照燃料として用いた。インドレンはフィリップス・ケミカル社(Philips Chemical Company)から購入した：UTG96 (0BPU9601)。
【０１３７】
実施例２
インドレンをEケム(EChem)とブレンドした。インドレンは上記の実施例１の標準参照燃料であった。本発明を試験するのに使用されたEケム配合物はドン・ヤングから得た。Eケム配合物は次のように製造された：フラッシュ済みのエポキシ内張り鋼ドラムの中で1ガロンの市販モービル・ジェットIIオイルと5ガロンのトルエンを合わせ；このトルエン／エステル油混合物を10分間放置し；10ガロンのニトロメタンを添加し；10ガロンのニトロエタンを添加し；29ガロンの１−ニトロプロパンを添加し；そして、それら成分に、低圧でそして周囲温度で細い管から通気して、添加剤を生成する。Eケム添加剤はインドレンに0.1オンス／ガロンの比率で添加された。
【０１３８】
実施例３
本発明のMAZ100配合物は次のように製造された：
１．エポキシ内張りの55ガロンのドラムをフラッシュした；
２．エステル油（変性されたモービル・ジェットIIオイル、燐酸トリクレジル添加剤なし）1ガロンを添加した；
３．トルエン5ガロンを添加した；
４．エステル油とトルエンを周囲温度および圧力で10分間放置した；
５．混合物に10ガロンのニトロメタンを添加した；
６．混合物に10ガロンのニトロエタンを添加した；
７．混合物に29ガロンの１−ニトロプロパンを添加した；
８．混合容器を周囲大気圧にガス抜きしながら、低圧で、周囲温度で、細い管からの穏やかな通気によって成分を混合した；
９．それから、MAZ100添加剤配合物を試験が必要になるまで貯蔵した；
１０．添加剤と参照モーター燃料（インドレン）を、インドレン1ガロン当りMAZ100添加剤0.1オンスの濃度（0.07812%）で、混合した。
【０１３９】
実施例４
インドレンは先に実施例１で言及したとおりフィリップス・ケミカル社から購入した。MTBEを11%で添加した。
【０１４０】
実施例５
RFGIIはフィリップス・ケミカル社から確保した。試験に使用されたRFG配合物はカリフォルニアP-II CERT燃料（0CPCP201）であった。
【０１４１】
本発明者らは他の燃料と比べる本配合物の多数の比較を実行した。結果は下記に表１０〜表１３にまとめた。
【０１４２】
0005856467.tif 000011
【０１４３】
0005856467.tif 000012
【０１４４】
MAZ100はシャーシーダイナモメーターを使用して1992年型プリマスボイジャー(Plymouth Voyager)で試験した。試験はカリフォルニア大学、リバーサイド、カレッジ・オブ・エンジニアリング・センター・フォー・エンビロメンタル・リサーチ・アンド・テクノロジー（CE-CERT）施設で、連邦試験規約(Federal Test Protocol)（FTP）に従って行われた。ガソリンの中の添加剤の性能を評価するために全体で4種類の燃料が試験された。試験された4種類の燃料は、（燃料１）インドレン；（燃料２）インドレン＋0.1容量%のMAZ100；（燃料３）インドレン＋11容量%のMTBE；（燃料４）フェーズIIフェデラルRFGであった。
【０１４５】
本発明のMAZ100配合物は試験開始前にマグナム・エンビロメンタル・テクノロジーズ社のスタッフによって調製された。スタッフはアンガス・ケミカルズからニトロメタン、ニトロエタン、および１−ニトロプロパンを、そしてモービル・ケミカル社から合成エステル油（TCPを含有しないモービル・ジェット２）を入手し、そしてファン・ウォーター・アンド・ロジャーズ・ケミカル・ディストリビュータース(Van Water & Rogers Chemical Distributors)からトルエンを入手した。スタッフは10部のニトロメタン、10部のニトロエタン、29部の１−ニトロプロパン、5部のトルエン、および1部の上記のようなエステル油、を混合してMAZ100添加剤を生成した。この材料はCE-CERTに提供されそしてCE-CERTでの試験を行うのに使用された。
【０１４６】
CE-CERTはフィリップス・ケミカル社から保証インドレン（UTG96）と保証フェーズIIカリフォルニアRFGを入手した。コマーシャルグレードMTBE（95%MTBE）はアルコ(ARCO)からCE-CERTによって得た。マグナム・エンビロメンタル・テクノロジーズは「MAZ100」添加剤を供給した。CE-CERTは試験を行う前に「MAZ100」添加剤またはMTBEどちらかを適切な保証ガソリンとブレンドすることによって4種類の試験燃料のうちの２つ（上記の燃料２および燃料３）を調製した。CE-CERTスタッフはインドレンの中に0.1容量%のMAZ100を加えそして得られた試験燃料を混合することによって燃料２を調製した。CE-CERTスタッフはインドレンの中に11容量%のMTBEを加えそして得られた試験燃料を混合することによって燃料３を調製した。燃料１および燃料４については混合が必要なかった。
【０１４７】
各燃料は連邦試験規約に従って1992年型ボイジャーで試験された。試験は各燃料について3回繰り返された。各試験の実施中に、排気サンプルがテッドラー(Tedlar)バッグの中に収集され、そして各バッグの中の内容物は、（1）一酸化炭素（CO）、（2）窒素酸化物（NOx）、（3）非メタン炭化水素、および（4）各試験燃料についてのオゾン形成可能性の予測を可能にするオゾン形成の前駆物質である揮発性有機化合物（VOCs）、の存在について分析された。
【０１４８】
連邦試験規約は次の３つの段階(phase)からなる：段階１は低温始動に対応し；段階２はエンジン速度が変動する遷移段階に対応し；そして段階３は高温始動段階に対応する。排気サンプルは各試験走行中に別々のバッグの中にFTPの３段階の各々の間中収集された。低温始動に対応する第１段階は各試験走行のためのバッグ１の中に収集された。遷移段階に対応する排気サンプルは各試験走行のためのバッグ２の中に収集された。高温始動段階に対応する排気サンプルは各試験走行のためのバッグ３の中に収集された。
【０１４９】
4種の試験燃料は全てが同じ1992年型プリマスボイジャーで試験され、そして十分な容量の燃料が乗物(vehicle)の燃料系統を洗浄して流出されて先行試験燃料の痕跡を除去して現行試験燃料を代表する結果を確保する。使用された各試験燃料は試験燃料の中に存在する炭化水素およびその他の化合物を確かめるために化学分析も受けた。
【０１５０】
各試験燃料について測定したCO、NOx、非メタン炭化水素、及びオゾン形成可能性、を記録し、そして4種の燃料全てについて比較した。本発明者らは本配合物と他の燃料との多数の比較を実施した。結果を表１２と表１３にまとめた。本発明は「MAZ100」の情報で表される：
【０１５１】
0005856467.tif 000013
【０１５２】
上記情報に基づいて、次のような排出物改善パーセントが観測された：
【０１５３】
0005856467.tif 000014
【０１５４】
使用された試験車については、本発明は多数の基準について、参照燃料およびMTBEよりも優れた結果を生じた。本発明者らは次のように考えている：本発明の結果は約1994年後に製造された車を使用しては再現されないであろう、かかる車は酸素センサーと進化したコンピューターエンジンコントロールを装備していて燃料対酸素比を迅速に調節しそして排出物に対する添加剤の有益な効果の時間調節を最小にすることができる。いずれにしても、本発明者らは1992年型車での本発明の有益な効果は本発明の有益な効果を達成できなかった従来の既知配合物に比べての本発明の変更および変化によると考えている。
【０１５５】
本発明の範囲または思想から逸脱することなく本発明の構成および配置に様々に変形および変動が可能であることは当業者には明らかであろう。従って、本発明は発明の変形および変動をそれらが請求項およびその均等物の範囲に入ることを条件にカバーすることを意図されている。たとえば、添加剤配合物はニトロパラフィンと可溶化剤を含んで調製されてもよい。
【０１５６】
表およびグラフの中のデータによって例証されそして請求項に開示されているように、本発明の好ましい態様はニトロパラフィンと可溶化剤を含む内燃機関用モーター燃料向けの燃料添加剤であり、可溶化剤は少なくとも一つの化学的に極性の末端と少なくとも一つの化学的に無極性の末端を含む。化学的に極性の末端はエーテル基、またはその他のいずれの適する化学的に極性の基を含んでもよい。化学的に無極性の末端は炭化水素基、またはその他のいずれの適する化学的に無極性の基を含んでもよい。
【０１５７】
本発明の好ましい態様はニトロパラフィンおよびエステル化合物を含む、内燃機関向けモーター燃料用燃料添加剤であり、エステル化合物は少なくとも一つの化学的に極性の末端と少なくとも一つの化学的に無極性の末端を含む。化学的に極性の末端はエーテル基、またはその他のいずれの適する化学的に極性の基を含んでもよい。化学的に無極性の末端は炭化水素基、またはその他のいずれの適する化学的に無極性の基を含んでもよい。
【０１５８】
本発明の好ましい態様はニトロパラフィンと単純エステル化合物を含む内燃機関向けモーター燃料用燃料添加剤であり、単純エステル化合物は少なくとも一つの極性の末端と少なくとも一つの無極性の末端を含む。化学的に極性の末端はエーテル基、またはその他のいずれの適する化学的に極性の基を構成してもよい。化学的に無極性の末端は炭化水素基、またはその他のいずれの適する化学的に無極性の基を構成してもよい。単純エステル化合物はエーテルアルコールと一塩基性酸、または単純エステル化合物を生じるその他いずれの適する反応体、を反応させることによって製造されてもよい。単純エステル化合物は単純エーテルアルコールエステルであってもよい。
【０１５９】
本発明の好ましい態様はニトロパラフィンとアミノアルカン化合物を含む内燃機関向けモーター燃料用燃料添加剤であり、アミノアルカン化合物は少なくとも一つの化学的に極性の末端と少なくとも一つの化学的に無極性の末端を含む。化学的に極性の末端はアミノ基、またはその他のいずれの適する化学的に極性の基を構成してもよい。化学的に無極性の末端は炭化水素基、またはその他のいずれの適する化学的に無極性の基を構成してもよい。アミノアルカン化合物は次の式を有してもよい：
0005856467.tif 000015
式中、R1およびR2は水素、アルキル（メチル、エチル、プロピル、またはその他のいずれかの適合性の基）、またはアリールのどれかであり、そしてｎは１から８まで変動できる。炭化水素主鎖は枝分かれであってもよい。化合物はアルキルまたはアリール置換基を有する２つまたはそれ以上のアミノ基を含有することもできる。エーテル、エステルおよびアミノ基の様々な組合せを含有する化合物も、ガソリンの中でのニトロアルカンのための可溶化剤として有効であると期待される。
【０１６０】
本発明の好ましい態様においては、アミノアルカン化合物はさらに、つぎのものを構成してもよい： 
0005856467.tif 000016
ｎ＝６の場合には、１−メチルアミノヘプタン；
0005856467.tif 000017
１−ジメチルアミノ−３−ヘキサノイルオキシプロパン；
0005856467.tif 000018
１−（N−エチル−N−メチル）アミノ−２−プロピルオキシエタン；および
0005856467.tif 000019
１−（N−エチル−N−メチル）アミノ−２−オキシ−ペンタノイルオキシエチルエーテル。
【０１６１】
単純エーテルアルコールエステルは当業者に既知の幾つかのルートによって合成されてもよい。酸塩化物ルートは合成が比較的速くそして優れた収量で遂行するのが容易であることから大量のこれらエステルを合成するのに選ばれた。このルートは出発の酸塩化物が対応する酸よりもかなり高価であることから商業的生産向けの選択ではないであろう。また、酸塩化物合成はエーテル、揮発性かつ爆発性の化合物、の使用を伴う。
【０１６２】
同一のエステルを得るための好ましい商業的ルートは酸性樹脂触媒の上でのアルコールと酸の直接反応によるであろう。このルートは反応中の水除去、幾つかの濾過、および蒸留工程、工業化学に共通の方法、を伴う。
【０１６３】
以下の部分には、アミンの存在下で２つのアルコールと２つの酸塩化物を使用してこれらエステルを製造するための６件の追加実施例が記載されている。実施例１２には、酸性樹脂触媒の存在下で酸をアルコールに添加する直接反応ルートを使用してこれらエステルの一つを合成することが記載されている。実施例１２では、酸触媒は回収されそして再使用可能であり、そういうわけで、それは蒸留によって回収されるｎ−オクタンである。従って、実施例１２はこれらエステルを得るためのより経済的かつ安全なルートであろう。
【０１６４】
実施例６
ｎ−オクタン酸（C8）のジエチレングリコールエチルエーテル（カルビトールTM）エステルの合成
磁気式攪拌器、温度計および添加漏斗を装備した３リットルフラスコに147gのジエチレングリコールエチルエーテル、111gのトリエチルアミン、および200mLのジエチルエーテルを仕込んだ。それから、フラスコを冷水浴の中に一部浸漬した。それから、添加漏斗に163gのｎ−オクタノイルクロリドを仕込んだ。この酸塩化物をフラスコに攪拌しながら添加した。攪拌しながら混合物全体を水浴の中に2時間維持して発熱反応がおさまるにまかせた。発熱反応がおさまった後に、フラスコを冷水の中に更に1時間保った。それから、反応混合物を濾過してアミン塩酸塩固体を除去した。それから、濾液を約200mm圧で加熱水浴から真空ストリッピングした。それから、残留物を2%硫酸ナトリウム水溶液で1回抽出し、そして固体無水硫酸ナトリウムで乾燥しそして濾過して最終生成物を得た。
【０１６５】
実施例７
ｎ−ヘキサン酸（C6）のジエチレングリコールエチルエーテルエステルの合成
磁気式攪拌器、温度計および添加漏斗を装備した３リットルフラスコに147gのジエチレングリコールエチルエーテル、111gのトリエチルアミン、および200mLのジエチルエーテルを仕込んだ。それから、フラスコを冷水浴の中に一部浸漬した。それから、添加漏斗に163gのｎ−ヘキサノイルクロリドを仕込んだ。この酸塩化物をフラスコに攪拌しながら添加した。攪拌しながら混合物全体を水浴の中に2時間維持して発熱反応がおさまるにまかせた。発熱反応がおさまった後に、フラスコを冷水の中に更に1時間保った。
【０１６６】
それから、反応混合物を濾過してアミン塩酸塩固体を除去した。それから、濾液を約200mm圧で加熱水浴から真空ストリッピングした。それから、残留物を2%硫酸ナトリウム水溶液で1回抽出し、そして固体無水硫酸ナトリウムで乾燥しそして濾過して最終生成物を得た。
【０１６７】
実施例８
ｎ−ヘキサン酸のエチレングリコールエチルエーテル（セロソルブTM）エステルの合成
磁気式攪拌器、温度計および添加漏斗を装備した３リットルフラスコに147gのジエチレングリコールエチルエーテル、111gのトリエチルアミン、および200mLのジエチルエーテルを仕込んだ。それから、フラスコを冷水浴の中に一部浸漬した。それから、添加漏斗に163gのｎ−ヘキサノイルクロリドを仕込んだ。この酸塩化物をフラスコに攪拌しながら添加した。攪拌しながら混合物全体を水浴の中に2時間維持して発熱反応がおさまるにまかせた。発熱反応がおさまった後に、フラスコを冷水の中に更に1時間保った。
【０１６８】
それから、反応混合物を濾過してアミン塩酸塩固体を除去した。それから、濾液を約200mm圧で加熱水浴から真空ストリッピングした。それから、残留物を2%硫酸ナトリウム水溶液で1回抽出し、そして固体無水硫酸ナトリウムで乾燥しそして濾過して最終生成物を得た。
【０１６９】
実施例９
ｎ−オクタン酸のエトキシエチルエーテルエステルの合成
磁気式攪拌器、温度計および添加漏斗を装備した３リットルフラスコに147gのジエチレングリコールエチルエーテル、111gのトリエチルアミン、および200mLのジエチルエーテルを仕込んだ。それから、フラスコを冷水浴の中に一部浸漬した。それから、添加漏斗に163gのｎ−ヘキサノイルクロリドを仕込んだ。この酸塩化物をフラスコに攪拌しながら添加した。攪拌しながら混合物全体を水浴の中に2時間維持して発熱反応がおさまるにまかせた。発熱反応がおさまった後に、フラスコを冷水の中に更に1時間保った。
【０１７０】
それから、反応混合物を濾過してアミン塩酸塩固体を除去した。それから、濾液を約200mm圧で加熱水浴から真空ストリッピングした。それから、残留物を2%硫酸ナトリウム水溶液で1回抽出し、そして固体無水硫酸ナトリウムで乾燥しそして濾過して最終生成物を得た。
【０１７１】
実施例１０
ｎ−オクタン酸とｎ−ヘキサン酸の混合物によるエトキシエーテルエステルの合成
磁気式攪拌器、温度計および添加漏斗を装備した３リットルフラスコに147gのジエチレングリコールエチルエーテル、111gのトリエチルアミン、および200mLのジエチルエーテルを仕込んだ。それから、フラスコを冷水浴の中に一部浸漬した。それから、添加漏斗に81.5gのｎ−オクタノイルクロリドと81.5gのｎ−ヘキサノイルクロリドを仕込んだ。この酸塩化物をフラスコに攪拌しながら2時間かけて添加して発熱反応がおさまるにまかせた。発熱反応がおさまった後に、フラスコを冷水の中に更に1時間保った。
【０１７２】
それから、反応混合物を濾過してアミン塩酸塩固体を除去した。それから、濾液を約200mm圧で加熱水浴から真空ストリッピングした。それから、残留物を2%硫酸ナトリウム水溶液で1回抽出し、そして固体無水硫酸ナトリウムで乾燥しそして濾過して最終生成物を得た。
【０１７３】
実施例１１
ｎ−オクタン酸とｎ−ヘキサン酸の混合物によるジエチレングリコールエチルエーテルエステルの合成
磁気式攪拌器、温度計および添加漏斗を装備した３リットルフラスコに147gのジエチレングリコールエチルエーテル、111gのトリエチルアミン、および200mLのジエチルエーテルを仕込んだ。それから、フラスコを冷水浴の中に一部浸漬した。それから、添加漏斗に81.5gのｎ−オクタノイルクロリドと81.5gのｎ−ヘキサノイルクロリドを仕込んだ。この酸塩化物をフラスコに攪拌しながら添加した。混合物全体を攪拌しながら水浴に2時間維持して発熱反応がおさまるにまかせた。発熱反応がおさまった後にフラスコを冷水中に更に1時間保った。
【０１７４】
それから、反応混合物を濾過してアミン塩酸塩固体を除去した。それから、濾液を約200mm圧で加熱水浴から真空ストリッピングした。それから、残留物を2%硫酸ナトリウム水溶液で1回抽出し、そして固体無水硫酸ナトリウムで乾燥しそして濾過して最終生成物を得た。
【０１７５】
実施例１２
直接エステル化によるｎ−オクタン酸のジエチレングリコールエチルエーテルエステルの合成
磁気式攪拌器、温度計、添加漏斗、およびディーン−スターク(Dean-Stark)蒸留アダプターを装備した５リットル反応フラスコに1600mLのジエチレングリコールモノエチルエーテル、1260mLのオクタン酸、600mLのｎ−オクタン、および79.6gの市販のアンバーリスト(Amberlist)触媒樹脂（ポリスチレンスルホン酸）を仕込んだ。
【０１７６】
反応混合物を還流して1.5時間かけて1366mLの水を反応物から除去した。それから、フラスコを水浴中で室温まで冷却し、そしてそれから、反応生成物を濾過して触媒樹脂を除去した。それから、反応生成物を冷水で2回、0.5molar水酸化ナトリウムで1回、それから冷水でやはり2回、洗浄した。それから、材料を125mm圧および125℃で真空ストリッピングした。
【０１７７】
最終生成物の純度は鹸化価を測定（滴定による）することによって決定された。生成物の鹸化価は、216mg KOH/gの理論値に対して、221mg KOH/gであった。
【０１７８】
混和度および可溶化効果は簡単な混合実験によって実験で決定された。これら実験は市販ガソリンとインドレン、ガソリンをシミュレーションするのに産業界で使用されている合成「標準」、の両方を、そしてそれらとニトロパラフィン類を上記可溶化剤の使用によって混合することによって、包含した。溶解度実験は次のようにして行われた。
【０１７９】
各実験は同一サイズの試験管（13*100mm）を使用した。各試験管に、5ccのガソリンまたはインドレンどちらかを加えた。ガソリンはテキサコから購入した:最低グレート、無鉛。インドレンはマグナム・エンビロメンタル・テクノロジーズから受け取ったそのままの状態で使用された。モービル・ジェットIIオイルもマグナム・エンビロメンタル・テクノロジーズから受け取ったそのままの状態で使用された。
【０１８０】
ガソリンまたはインドレンを含有する試験管に、1ccのニトロメタンと0.2ccのトルエン（表１４および１５）またはトルエンなし（表１６および１７）どちらかを添加した。ニトロメタンおよびトルエンは両方とも、アルドリッチ・ケミカル(Aldrich Chemical)から受け取った。これら添加がなされた後に、各試験管を3回逆さにして適切な混合を確保した。
【０１８１】
混合後、各試験管は不溶解性を意味する２相の液体を示した。
【０１８２】
特定の可溶化剤は滴下によって各試験管に添加された。可溶化剤の各滴下の後、試験管を３回逆さにしてから15分間放置して平衡化した。可溶化剤の添加は相分離が見られなくなるまで従って完全な溶液が生じるまで続けられた。従って、表１４の結果をみると、混合物を可溶化するには21滴のPPL可溶化剤272-60、26滴のPPL可溶化剤305-35および39滴のモービル・ジェットIIオイルを必要としたことを意味している。
【０１８３】
0005856467.tif 000020
【０１８４】
0005856467.tif 000021
【０１８５】
0005856467.tif 000022
【０１８６】
0005856467.tif 000023
【０１８７】
本発明はガソリンおよび／またはディーゼル燃料の中のニトロパラフィンの安定な混合物を、すなわち、少なくとも一つの化学的に極性の末端と少なくとも一つの化学的に無極性の末端を含む可溶化剤の導入および本発明の混合手順によって、生じる新規方法を開発した。本発明は燃料添加剤の低濃度が排出物を低減させることを発見した。成分を消去、改質および／または置換することによって、そして燃料中の添加剤の濃度を低下させることによって、排出物を低減させながら毒性を低下させた。
【０１８８】
本発明の構造および構成における様々な変形および変動が本発明の範囲または思想を逸脱することなく可能であるということは当業者には明らかであろう。従って、本発明は本発明の変形および変動をそれらが請求項およびその均等物の範囲に入ることを条件にカバーすることを意図している。
【０１８９】
（本発明）
（発明１）  ニトロパラフィン；および
可溶化剤；
を含む燃料用添加剤配合物であって、
前記燃料は前記添加剤を含有していない燃料に比べて低減された排出物を生じる；
前記添加剤配合物。
（発明２）  前記可溶化剤が比較的極性の末端と無極性の末端を含む、発明１の配合物。
（発明３）  前記可溶化剤が、エステル油、エステルアルコール、単純エステルアルコール、エステルエーテルアルコール、エステルアミン、および芳香族炭化水素からなる群から選ばれる、発明１の配合物。
（発明４）  前記ニトロパラフィンが、
１−ニトロプロパン、２−ニトロプロパン、ニトロエタン、およびニトロメタンからなる群から選ばれた一つまたはそれ以上のニトロパラフィン成分
を含む、発明１の配合物。
（発明５）  さらに芳香族炭化水素を含む、発明１の配合物。
（発明６）  さらにベンゼンの脂肪族誘導体を含む、発明１の配合物。
（発明７）  前記芳香族炭化水素が、ベンゼン、エチルベンゼン、キシレン、およびトルエンからなる群から選ばれる、発明５の配合物。
（発明８）  １−ニトロプロパン、２−ニトロプロパン、ニトロエタン、およびニトロメタンからなる群から選ばれた0〜99容量%の一つまたはそれ以上のニトロパラフィン成分を含む第一成分；
エステル油、エステルアルコール、単純エステルアルコール、エステルアミン、および芳香族炭化水素からなる群から選ばれた一つまたはそれ以上の、実質的に添加剤配合物の残余を構成する、第二成分；
を含む燃料用添加剤配合物であって、
全炭化水素、非メタン炭化水素、一酸化炭素、NOx、およびオゾン前駆物質からなる群から選ばれた一つまたはそれ以上の排出物を低減させるための、前記添加剤配合物。
（発明９）  前記第一成分が、
ニトロメタン20〜40容量%と、１−ニトロプロパン、２−ニトロプロパン、およびニトロエタンからなる群から選ばれた一つまたはそれ以上のニトロパラフィン成分60〜80容量%
を含む、発明８の配合物。
（発明１０）  さらには、20容量%未満の芳香族炭化水素と10容量%未満のエステル油を含む、発明８の配合物。
（発明１１）  前記配合物が、ボイラー、タービン、および内燃機関からなる群から選ばれた動力装置の中で使用するのに適合している、発明８の配合物または燃料。
（発明１２）  前記内燃機関が、ガソリン機関およびディーゼル機関からなる群から選ばれる、発明１１の配合物または燃料。
（発明１３）  前記低減された排出物が、一酸化炭素、NOx、全炭化水素、非メタン炭化水素、およびオゾン前駆物質からなる群から選ばれた一つまたはそれ以上の排出物の低減を含む、発明１の配合物。
（発明１４）  前記可溶化剤が、排気排出物および炭化水素排出物からなる群から選ばれた一つ又はそれ以上の排出物を低減させるために前記添加剤配合物の約2容量%未満を構成する、発明１または８の配合物。
（発明１５）  ニトロパラフィン成分が前記配合物の約10容量%未満を構成する、発明１または８の配合物。
（発明１６）  ニトロパラフィン；および
可溶化剤；
を含む添加剤配合物を含んでいる、自動車からの排出物を低減させるための燃料であって、
前記添加剤を含有していない自動車燃料に比べて低減された排出物を生じる、前記燃料。
（発明１７）  前記可溶化剤がさらに比較的極性の末端と無極性の末端を含む、発明１６の燃料。
（発明１８）  前記可溶化剤が、エステル油、エステルアルコール、単純エステルアルコール、エステルエーテルアルコール、エステルアミン、および芳香族炭化水素からなる群から選ばれる、発明１６の燃料。
（発明１９）  前記ニトロパラフィンがさらには、１−ニトロプロパン、２−ニトロプロパン、ニトロエタン、およびニトロメタンからなる群から選ばれた一つまたはそれ以上のニトロパラフィン成分を含む、発明１６の燃料。
（発明２０）  さらに芳香族炭化水素を含んでいる、発明１６の燃料。
（発明２１）  さらにベンゼンの脂肪族誘導体を含んでいる、発明１６の燃料。
（発明２２）  前記芳香族炭化水素が、ベンゼン、エチルベンゼン、キシレン、およびトルエンからなる群から選ばれる、発明２０の燃料。
（発明２３）  １−ニトロプロパン、２−ニトロプロパン、ニトロエタン、およびニトロメタンからなる群から選ばれた0〜99容量%の一つまたはそれ以上のニトロパラフィン成分を含む第一成分；
エステル油、エステルアルコール、単純エステル、エステルエーテルアルコール、エステルアミン、および芳香族炭化水素からなる群から選ばれた一つまたはそれ以上の、添加剤配合物の残余を構成する、第二成分；
を含む添加剤配合物を含んでいる、自動車からの排出物を低減させるための燃料であって、
添加剤配合物は全炭化水素、非メタン炭化水素、一酸化炭素、NOx、およびオゾン前駆物質からなる群から選ばれた一つまたはそれ以上の排出物を低減させるためである；
前記燃料。
（発明２４）  前記第一成分がさらには、
ニトロメタン20〜40容量%と、１−ニトロプロパン、２−ニトロプロパン、およびニトロエタンからなる群から選ばれた一つまたはそれ以上のニトロパラフィン成分60〜80容量%
を含む、発明２３の燃料。
（発明２５）  さらには、エステル油とトルエンを含む添加剤を含んでいる、発明２３の燃料。
（発明２６）  さらには、20容量%未満のトルエンと10容量%未満のエステル油を含む添加剤を含んでいる、発明２３の燃料。
（発明２７）  前記配合物が、ボイラー、タービン、および内燃機関からなる群から選ばれた動力装置の中で使用するのに適合している、発明１６または２３の燃料。
（発明２８）  前記内燃機関が、ガソリン機関およびディーゼル機関からなる群から選ばれる、発明２７の燃料。
（発明２９）  前記低減された排出物が、一酸化炭素、NOx、全炭化水素、非メタン炭化水素、およびオゾン前駆物質からなる群から選ばれた一つまたはそれ以上の排出物の低減を含む、発明１６の燃料。
（発明３０）  前記可溶化剤が、排気排出物および炭化水素排出物からなる群から選ばれた一つ又はそれ以上の排出物を低減させるために前記添加剤配合物の約2容量%未満を構成する、発明１６または２３の燃料。
（発明３１）  前記ニトロパラフィンが前記配合物の約10容量%未満を構成する、発明１６または２３の燃料。
（発明３２）  ニトロパラフィン；および
可溶化剤；
を含むモーター燃料用添加剤配合物であって、
前記可溶化剤は少なくとも一つの化学的に比較的極性の末端と少なくとも一つの化学的に比較的無極性の末端を含み；
前記燃料は前記添加剤を含有していないモーター燃料に比べて低減された排出物を生じる；
前記添加剤配合物。
（発明３３）  前記ニトロパラフィンが、１−ニトロプロパン、２−ニトロプロパン、ニトロエタン、およびニトロメタンからなる群から選ばれた一つまたはそれ以上のニトロパラフィン成分を含む、発明３２の配合物。
（発明３４）  １−ニトロプロパン、２−ニトロプロパン、ニトロエタン、およびニトロメタンからなる群から選ばれた0〜99容量%の一つまたはそれ以上のニトロパラフィン成分を含む第一成分；
少なくとも一つの化学的に比較的極性の末端と少なくとも一つの化学的に比較的無極性の末端を含む可溶化剤からなる群から選ばれた一つまたはそれ以上の、実質的に添加剤配合物の残余を構成する、第二成分；
を含むモーター燃料用添加剤配合物であって、
全炭化水素、非メタン炭化水素、一酸化炭素、NOx、およびオゾン前駆物質からなる群から選ばれた一つまたはそれ以上の排出物を低減させる、前記添加剤配合物。
（発明３５）  前記第一成分が、
ニトロメタン20〜40容量%と、１−ニトロプロパン、２−ニトロプロパン、およびニトロエタンからなる群から選ばれた一つまたはそれ以上のニトロパラフィン成分60〜80容量%
を含む、発明３４の配合物。
（発明３６）  さらには、20容量%未満の芳香族炭化水素と10容量%未満の前記可溶化剤を含む、発明３４の配合物。
（発明３７）  約10〜約30容量%のニトロメタン；
約10〜約30容量%のニトロエタン；
約40〜60容量%の１−ニトロプロパン；
約2〜8容量%のトルエン；および
約0.5〜約3容量%の、少なくとも一つの化学的に比較的極性の末端と少なくとも一つの化学的に比較的無極性の末端を含む可溶化剤；
を含むモーター燃料用添加剤配合物。
（発明３８）  さらには、
約20容量%のニトロメタン、約20容量%のニトロエタン、および約60容量%の１−ニトロプロパン
を含む、発明３７の配合物。
（発明３９）  さらには、約10容量%のトルエンと約2容量%の前記可溶化剤を含む、発明３７の配合物。
（発明４０）  さらに芳香族炭化水素を含む、発明３２、３４または３７の添加剤配合物。
（発明４１）  さらにベンゼンの脂肪族誘導体を含む、発明３２、３４または３７の配合物。
（発明４２）  前記芳香族炭化水素が、ベンゼン、エチルベンゼン、キシレン、およびトルエンからなる群から選ばれる、発明４０の配合物。
（発明４３）  前記配合物が、ボイラー、タービン、および内燃機関からなる群から選ばれた動力装置の中で使用するのに適合している、発明３２、３４または３７の配合物。
（発明４４）  前記少なくとも一つの化学的に比較的極性の末端が、エーテル基およびアミン基からなる群から選ばれる、発明３２、３４または３７の配合物。
（発明４５）  前記少なくとも一つの化学的に比較的無極性の末端が、炭化水素基、芳香族炭化水素基、および脂肪族炭化水素基からなる群から選ばれる、発明３２、３４または３７の配合物。
（発明４６）  前記可溶化剤が、エステル、エステルアルコール、単純エステルアルコール、単純エーテルアルコールエステル、エーテルおよびエステルアミン化合物から選ばれる、発明３２、３４または３７の配合物。
（発明４７）  前記エステルが、エーテルアルコールと一塩基性酸の反応によって合成される、発明４６の配合物。
（発明４８）  前記エステルが、エーテルアルコールと酸塩化物とアミンの反応によって合成される、発明４６の配合物。
（発明４９）  前記可溶化剤がアミノアルカン化合物である、発明３２、３４または３７の配合物。
（発明５０）  前記可溶化剤が、式
0005856467.tif 000024
（式中、
R1は、水素、アルキル基、およびアリール基からなる群から選ばれ；
R2は、水素、アルキル基、およびアリール基からなる群から選ばれ；そして
nは１〜８に等しい）
のアミノアルカン化合物である、発明３２、３４または３７の配合物。
（発明５１）  前記低減された排出物が、一酸化炭素、NOx、全炭化水素、非メタン炭化水素、およびオゾン前駆物質からなる群から選ばれた一つまたはそれ以上の排出物の低減を含む、発明３２または３７の配合物。
（発明５２）  前記可溶化剤が、排気排出物および炭化水素排出物からなる群から選ばれた一つまたはそれ以上の排出物を低減させるために前記添加剤配合物の約2容量%未満を構成する、発明３２、３４または３７の配合物。
（発明５３）  前記ニトロパラフィンが前記配合物の約10容量%未満を構成する、発明３２、３４または３７の配合物。
（発明５４）  燃料添加剤配合物を製造する方法であって、
混合容器の中で；
約1部の可溶化剤を添加し、前記可溶化剤は少なくとも一つの化学的に比較的極性の末端と少なくとも一つの化学的に比較的無極性の末端を含んでおり；
前記可溶化剤を周囲温度および圧力で10分間放置し；
前記可溶化剤混合物に約10部のニトロメタンを添加し；
前記混合物に約10部のニトロエタンを添加し；
前記混合物に約29部の１−ニトロプロパンを添加し；
前記混合物に細いゲージ管から低圧および周囲温度で穏やかに通気し；
この添加剤を貯蔵する；
ことを含む前記方法。
（発明５５）  前記可溶化剤を放置する工程に先立って約5部のトルエンを添加することを更に含む、発明５４の方法。
（発明５６）  発明５４の方法によって製造された添加剤。
（発明５７）  発明５４の方法によって製造された添加剤を含んでいるモーター燃料。
（発明５８）  発明５４の方法によって製造された添加剤をモーター燃料1ガロン当り添加剤約0.1オンスの濃度で含んでいるモーター燃料。
（発明５９）  発明５４の方法によって製造された添加剤を含んでいる乗物用燃料。
（発明６０）  乗物からの排出物を低減させるための燃料であって、
ニトロパラフィン；および
少なくとも一つの化学的に比較的極性の末端と少なくとも一つの化学的に比較的無極性の末端を含む可溶化剤；
を含む添加剤を配合し；
前記添加剤を前記燃料に、前記燃料に対して前記添加剤約1〜99容量%の濃度で添加する；
ことを含む、前記燃料。
（発明６１）  前記ニトロパラフィンがさらには、１−ニトロプロパン、２−ニトロプロパン、ニトロエタン、およびニトロメタンからなる群から選ばれた一つまたはそれ以上のニトロパラフィン成分を含む、発明６０の燃料。
（発明６２）  自動車からの排出物を低減させるための燃料であって、
１−ニトロプロパン、２−ニトロプロパン、ニトロエタン、およびニトロメタンからなる群から選ばれた0〜99容量%の一つまたはそれ以上のニトロパラフィン成分を含む第一成分；
少なくとも一つの化学的に比較的極性の末端と少なくとも一つの化学的に比較的無極性の末端を含む可溶化剤からなる群から選ばれた一つまたはそれ以上の、実質的に添加剤配合物の残余を構成する、第二成分；
を含む添加剤を配合することを含み；
添加剤配合物は全炭化水素、非メタン炭化水素、一酸化炭素、NOx、およびオゾン前駆物質からなる群から選ばれた一つまたはそれ以上の排出物を低減させる；
前記燃料。
（発明６３）  前記第一成分がさらには、
ニトロメタン20〜40容量%と、１−ニトロプロパン、２−ニトロプロパン、およびニトロエタンからなる群から選ばれた一つまたはそれ以上のニトロパラフィン成分60〜80容量%
を含む、発明６２の燃料。
（発明６４）  さらには、20容量%未満のトルエンと10容量%未満の前記可溶化剤を含む添加剤を含んでいる、発明６２の燃料。
（発明６５）  約10〜約30容量%のニトロメタン；
約10〜約30容量%のニトロエタン；
約40〜約60容量%の１−ニトロプロパン；
約2〜約8容量%のトルエン；
約1〜約3容量%の、少なくとも一つの化学的に比較的極性の末端と少なくとも一つの化学的に比較的無極性の末端を含む可溶化剤；
を含む添加剤を配合し；そして
前記添加剤を燃料に添加する；
ことを含む、乗用車からの排出物を低減させるための燃料。
（発明６６）  さらには、
約20容量%のニトロメタン、約20容量%のニトロエタン、および約60容量%の１−ニトロプロパン
を含む、発明６５の燃料。
（発明６７）  さらには、約10容量%のトルエンと約2容量%の前記可溶化剤を含む、発明６５の燃料。
（発明６８）  さらに芳香族炭化水素を含む、発明６０、６２または６５の燃料。
（発明６９）  さらにベンゼンの脂肪族誘導体を含む、発明６０、６２または６５の燃料。
（発明７０）  前記芳香族炭化水素が、ベンゼン、エチルベンゼン、キシレン、およびトルエンからなる群から選ばれる、発明６８の燃料。
（発明７１）  前記配合物が、ボイラー、タービン、および内燃機関からなる群から選ばれた動力装置の中で使用するのに適合している、発明６０、６２または６５の燃料。
（発明７２）  前記少なくとも一つの化学的に比較的極性の末端が、エーテル基およびアミン基からなる群から選ばれる、発明６０、６２または６５の燃料。
（発明７３）  前記少なくとも一つの化学的に比較的無極性の末端が、炭化水素基、芳香族炭化水素基、および脂肪族炭化水素基からなる群から選ばれる、発明６０、６２または６５の燃料。
（発明７４）  前記可溶化剤が、エステルアルコール、単純エステルアルコール、単純エステルエーテルアルコール、およびエステルアミン化合物から選ばれる、発明６０、６２または６５の燃料。
（発明７５）  前記エステルが、エーテルアルコールと一塩基性酸の反応によって合成される、発明７４の燃料。
（発明７６）  前記エステルが、エーテルアルコールと酸塩化物とアミンの反応によって合成される、発明７４の燃料。
（発明７７）  前記可溶化剤がアミノアルカン化合物である、発明６０、６２または６５の燃料。
（発明７８）  前記可溶化剤が、式
0005856467.tif 000025
（式中、
R1は、水素、アルキル基、およびアリール基からなる群から選ばれ；
R2は、水素、アルキル基、およびアリール基からなる群から選ばれ；そして
nは１〜８に等しい）
のアミノアルカン化合物である、発明６０、６２または６５の燃料。
（発明７９）  前記内燃機関が、ガソリン機関およびディーゼル機関からなる群から選ばれる、発明７１の燃料。
（発明８０）  前記低減された排出物が、一酸化炭素、NOx、全炭化水素、非メタン炭化水素、およびオゾン前駆物質からなる群から選ばれた一つまたはそれ以上の排出物の低減を含む、発明６０、６２または６５の燃料。
（発明８１）  前記エステル油が、排気排出物および炭化水素排出物からなる群から選ばれた一つ又はそれ以上の排出物を低減させるために前記添加剤配合物の約2容量%未満を構成する、発明６０、６２または６５の配合物。
（発明８２）  前記ニトロパラフィン成分が前記配合物の約10容量%未満を構成する、発明６０、６２または６５の配合物。
（発明８３）  実質的に２−ニトロプロパンを含有しないニトロパラフィン；および
エステル油；
を含むモーター燃料用添加剤配合物であって、
前記添加剤は前記燃料に、前記燃料中の前記添加剤約5容量%未満の最終濃度に添加され；
前記燃料は内燃機関の中で燃焼されたときに前記添加剤を含有していないモーター燃料に比べて低減された排出物を生じる；
前記配合物。
（発明８４）  前記ニトロパラフィンがさらには、
１−ニトロプロパン、ニトロエタン、およびニトロメタンからなる群から選ばれた一つまたはそれ以上のニトロパラフィン成分
を含む、発明８３の配合物。
（発明８５）  前記ニトロパラフィンがさらには、約10〜40容量%のニトロメタンを含む、発明８３の配合物。
（発明８６）  前記エステル油が実質的に燐酸トリクレジルを含有しない、発明８３の配合物。
（発明８７）  さらに芳香族炭化水素を含む、発明８３の配合物。
（発明８８）  前記芳香族炭化水素がトルエンである、発明８７の配合物。
（発明８９）  前記配合物が前記燃料に、燃料1ガロン当り前記配合物約0.5オンス未満の濃度で添加される、発明８３の配合物。
（発明９０）  １−ニトロプロパン、ニトロエタン、およびニトロメタンからなる群から選ばれた0〜80容量%の一つまたはそれ以上のニトロパラフィン成分を含む第一成分；
燐酸トリクレジルを除去するように変性されたエステル油およびトルエンからなる群から選ばれた一つまたはそれ以上の、添加剤配合物の残余を構成する、第二成分；
を含むモーター燃料用添加剤配合物であって、
前記添加剤は前記燃料に、前記燃料中の前記添加剤約5容量%未満の最終濃度に添加され；
添加剤配合物は、全炭化水素、非メタン炭化水素、一酸化炭素、NOx、およびオゾン前駆物質からなる群から選ばれた一つまたはそれ以上の排出物を低減させる；
前記添加剤配合物。
（発明９１）  前記第一成分が、
ニトロメタン20〜40容量%と、１−ニトロプロパン、およびニトロエタンからなる群から選ばれた一つまたはそれ以上のニトロパラフィン成分60〜80容量%
を含む、発明９０の配合物。
（発明９２）  前記第一成分がニトロメタン約10〜40容量%を含む、発明９０の配合物。
（発明９３）  前記第二成分が燐酸トリクレジルを除去するように変性されたエステル油であり、そしてさらに、トルエンである第三成分を含む、発明９０の配合物。
（発明９４）  さらには、20容量%未満のトルエンと10容量%未満のエステル油を含む、発明９０の配合物。
（発明９５）  前記配合物が前記燃料に、燃料1ガロン当り前記配合物約0.5オンス未満の濃度で添加される、発明９０の配合物。
（発明９６）  前記配合物が内燃機関の中で使用される、発明９０の配合物。
（発明９７）  約10〜約30容量%のニトロメタン；
約10〜約30容量%のニトロエタン；
約40〜約60容量%の１−ニトロプロパン；
約2〜約8容量%のトルエン；および
約1〜約3容量%の、実質的に全ての燐酸トリクレジルが除去されている変性エステル油；
を含むモーター燃料用添加剤配合物であって、
前記添加剤が前記燃料に、前記燃料中の前記添加剤約5容量%未満の最終濃度に添加される；
前記添加剤配合物。
（発明９８）  さらには、
約20容量%のニトロメタン、約20容量%のニトロエタン、および約60容量%の１−ニトロプロパン
を含む、発明９７の配合物。
（発明９９）  さらには、約10容量%のトルエンと約2容量%の前記変性エステル油を含む、発明９７の配合物。
（発明１００）  前記配合物が前記燃料に、燃料1ガロン当り前記配合物約0.5オンス未満の濃度で添加される、発明９７の配合物。
（発明１０１）  前記配合物が内燃機関の中で使用されそして前記内燃機関の排出物を低減させる、発明９７の配合物。
（発明１０２）  前記内燃機関が、ガソリン機関およびディーゼル機関からなる群から選ばれる、発明８３、９６または１０１の配合物。
（発明１０３）  前記低減された排出物が、一酸化炭素、全炭化水素、非メタン炭化水素、NOx、およびオゾン前駆物質からなる群から選ばれた一つまたはそれ以上の排出物の低減を含む、発明８３または１０１の配合物。
（発明１０４）  前記エステル油が、排気排出物および炭化水素排出物からなる群から選ばれた一つ又はそれ以上の排出物を低減させるために前記添加剤配合物の約2容量%未満を構成する、発明８３、９０または９７の配合物。
（発明１０５）  ニトロパラフィン成分が、前記添加剤配合物の毒性を低下させるために前記配合物の約10容量%未満を構成する、発明８３、９０または９７の配合物。
（発明１０６）  ニトロパラフィン成分が、燃料走行距離および燃料節約からなる群から選ばれた一つまたはそれ以上を増大させるために前記配合物の約10容量%より以上を構成する、発明８３、９０または９７の配合物。
（発明１０７）  ニトロパラフィン；
エステル油；および
芳香族炭化水素；
を含む、内燃機関の中で使用するためのモーター燃料用添加剤配合物であって、
前記燃料は内燃機関の中で燃焼されたときに前記添加剤を含有していないモーター燃料に比べて低減された排出物を生じる；
前記添加剤配合物。
（発明１０８）  前記芳香族炭化水素がトルエンである、発明１０７の配合物。
（発明１０９）  約10容量%未満の濃度のニトロパラフィン；および
エステル油；
を含むモーター燃料用添加剤配合物であって、
前記燃料は内燃機関の中で燃焼されたときに前記添加剤を含有していないモーター燃料に比べて低減された排出物を生じる；
前記添加剤配合物。
（発明１１０）  約90容量%より大きい濃度のニトロパラフィン；および
エステル油；
を含むモーター燃料用添加剤配合物であって、
前記燃料は内燃機関の中で燃焼されたときに前記添加剤を含有していないモーター燃料に比べて低減された排出物を生じる；
前記添加剤配合物。
（発明１１１）  実質的に２−ニトロプロパンを含有しないニトロパラフィン；および
エステル油；
を含むモーター燃料用添加剤配合物であって、
前記燃料は内燃機関の中で燃焼されたときに前記添加剤を含有していないモーター燃料に比べて低減された排出物を生じる；
前記添加剤配合物。
（発明１１２）  ニトロパラフィン；および
約10容量%未満の濃度のエステル油；
を含むモーター燃料用添加剤配合物であって、
前記燃料は内燃機関の中で燃焼されたときに前記添加剤を含有していないモーター燃料に比べて低減された排出物を生じる；
前記添加剤配合物。
（発明１１３）  ニトロメタン約10〜40容量%を含み且つ実質的に２−ニトロプロパンを含有しないニトロパラフィン；
配合物の約2容量%未満を構成する、実質的に燐酸トリクレジルを含有しないエステル油；および
トルエン；
を含むモーター燃料用添加剤配合物であって、
前記添加剤は前記燃料に、前記燃料中の前記添加剤約5容量%未満の最終濃度に添加され；そして
前記燃料は内燃機関の中で燃焼されたときに前記添加剤を含有していないモーター燃料に比べて低減された排出物を生じる；
前記添加剤配合物。
（発明１１４）  燃料添加剤配合物を製造する方法であって、
混合容器の中で；
約1部の、実質的に全ての燐酸トリクレジルが除去されている変性エステル油を添加し；
約5部のトルエンを添加し；
前記エステル油と前記トルエンを周囲温度および圧力で10分間放置し；
前記のエステル油とトルエンの混合物に約10部のニトロメタンを添加し；
前記混合物に約10部のニトロエタンを添加し；
前記混合物に約29部の１−ニトロプロパンを添加し；
前記混合物に細いゲージ管から低圧および周囲温度で穏やかに通気し；
この添加剤を貯蔵する；
ことを含む前記方法。
（発明１１５）  発明１１４の方法によって製造された添加剤。
（発明１１６）  発明１１４の方法によって製造された添加剤を含むモーター燃料。
（発明１１７）  発明１１４の方法によって製造された添加剤をモーター燃料1ガロン当り添加剤約0.1オンスの濃度で含むモーター燃料。
（発明１１８）  発明１１４の方法によって製造された添加剤を含む乗用車用モーター燃料。
（発明１１９）  自動車からの排出物を低減させるための燃料であって、
実質的に２−ニトロプロパンを含有しないニトロパラフィン；および
エステル油；
を含む添加剤を配合し；
前記添加剤を前記燃料に、燃料1ガロン当り添加剤約0.5オンス未満の濃度で添加する；
ことを含む、前記燃料。
（発明１２０）  前記ニトロパラフィンがさらには、１−ニトロプロパン、ニトロエタン、およびニトロメタンからなる群から選ばれた一つまたはそれ以上のニトロパラフィン成分を含む、発明１１９の燃料。
（発明１２１）  さらに芳香族炭化水素を含む、発明１１９の燃料。
（発明１２２）  前記芳香族炭化水素がトルエンである、発明１２１の燃料。
（発明１２３）  自動車からの排出物を低減させるための燃料であって
１−ニトロプロパン、ニトロエタン、およびニトロメタンからなる群から選ばれた0〜80容量%の一つまたはそれ以上のニトロパラフィン成分を含む第一成分；
燐酸トリクレジルを除去するように変性されたエステル油およびトルエンからなる群から選ばれた一つまたはそれ以上の、添加剤配合物の残余を構成する、第二成分；
を含む添加剤を配合することを含み；
前記配合物は前記燃料に、燃料1ガロン当り前記配合物約0.5オンス未満の濃度で添加され；そして
添加剤配合物は全炭化水素、非メタン炭化水素、一酸化炭素、NOx、およびオゾン前駆物質からなる群から選ばれた一つまたはそれ以上の排出物を低減させる；
前記燃料。
（発明１２４）  前記第一成分がさらには、
ニトロメタン20〜40容量%と、１−ニトロプロパンおよびニトロエタンからなる群から選ばれた一つまたはそれ以上のニトロパラフィン成分60〜80容量%
を含む、発明１２３の燃料。
（発明１２５）  前記第一成分がニトロメタン約10〜40容量%を含む、発明１２３の燃料。
（発明１２６）  前記第二成分が燐酸トリクレジルを除去するように変性されたエステル油であり、そしてさらに、トルエンである第三成分を含む、発明１２３の燃料。
（発明１２７）  さらには、20容量%未満のトルエンと10容量%未満のエステル油を含む添加剤を含んでいる、発明１２３の燃料。
（発明１２８）  前記添加剤が前記燃料に、前記燃料中の前記添加剤約5容量%の濃度で添加される、発明１２３の燃料。
（発明１２９）  自動車からの排出物を低減させるための燃料であって、
約10〜約30容量%のニトロメタン；
約10〜約30容量%のニトロエタン；
約40〜約60容量%の１−ニトロプロパン；
約2〜約8容量%のトルエン；
約1〜約3容量%の、実質的に全ての燐酸トリクレジルが除去されている変性エステル油；
を含む添加剤を配合し；そして
前記添加剤を燃料に、前記燃料中の前記添加剤約5容量%未満の最終濃度に添加する；
ことを含む、前記燃料。
（発明１３０）  さらには、
約20容量%のニトロメタン、約20容量%のニトロエタン、および約30容量%の１−ニトロプロパン
を含む、発明１２９の燃料。
（発明１３１）  さらには、約10容量%のトルエンと、約2容量%の、実質的に全ての燐酸トリクレジルが除去されている変性エステル油を含む、発明１２９の燃料。
（発明１３２）  前記添加剤が前記燃料に、燃料1ガロン当り前記配合物約0.5オンス未満の濃度で添加される、発明１２９の燃料。
（発明１３３）  前記配合物が内燃機関の中で使用される、発明１１９、１２３または１２９の配合物。
（発明１３４）  前記内燃機関が、ガソリン機関およびディーゼル機関からなる群から選ばれる、発明１３３の燃料。
（発明１３５）  前記低減された排出物が、一酸化炭素、NOx、全炭化水素、非メタン炭化水素、およびオゾン前駆物質からなる群から選ばれた一つまたはそれ以上の排出物の低減を含む、発明１１９、１２３または１２９の燃料。
（発明１３６）  前記エステル油が、排気排出物および炭化水素排出物からなる群から選ばれた一つ又はそれ以上の排出物を低減させるために前記添加剤配合物の約2容量%未満を構成する、発明１１９、１２３または１２９の燃料。
（発明１３７）  前記ニトロパラフィン成分が、前記添加剤配合物の毒性を低下させるために前記配合物の約10容量%未満を構成する、発明１１９、１２３または１２９の燃料。
（発明１３８）  前記ニトロパラフィン成分が、燃料走行距離および燃料節約からなる群から選ばれた一つまたはそれ以上を増大させるために前記配合物の約10容量%より以上を構成する、発明１１９、１２３または１２９の燃料。
（発明１３９）  自動車からの排出物を低減させるための燃料であって、
約10〜40容量%のニトロメタンを含むニトロパラフィン；
配合物の約2容量%未満を構成する、実質的に燐酸トリクレジルを含有しないエステル油；および
トルエン；
を含む添加剤を配合し；
前記添加剤を前記燃料に、前記燃料中の前記添加剤約5容量%未満の濃度で添加する；
ことを含む、前記燃料。
（発明１４０）  自動車からの排出物を低減させるための燃料であって、
ニトロパラフィン；
エステル油；および
芳香族炭化水素；
を含む添加剤を配合し；
前記燃料を、前記燃料中の前記添加剤約5容量%未満の濃度で添加する；
ことを含む、前記燃料。
（発明１４１）  前記芳香族炭化水素がトルエンである、発明１４０の燃料。
（発明１４２）  自動車からの排出物を低減させるための燃料であって、
約10容量%未満の濃度のニトロパラフィン；および
エステル油；
を含む添加剤を配合し；
前記燃料を、前記燃料中の前記添加剤約5容量%未満の濃度で添加する；
ことを含む、前記燃料。
（発明１４３）  自動車からの排出物を低減させるための燃料であって、
約90容量%より大きいの濃度のニトロパラフィン；および
エステル油；
を含む添加剤を配合し；
前記添加剤を前記燃料に、前記燃料中の前記添加剤約5容量%未満の濃度で添加する；
ことを含む、前記燃料。
（発明１４４）  自動車からの排出物を低減させるための燃料であって、
ニトロパラフィン；および
約10容量%未満の濃度のエステル油；
を含む添加剤を配合し；
前記添加剤を前記燃料に、前記燃料中の前記添加剤約5容量%未満の濃度で添加する；
ことを含む、前記燃料。
【図１】
0005856467.tif 000026
【図２】
0005856467.tif 000027
【図３】
0005856467.tif 000028
【図４】
0005856467.tif 000029
【図５】
0005856467.tif 000030
【図６】
0005856467.tif 000031