(57)【要約】再生可能な炭化水素原料の一部からなるかまたはそれを含む燃料、作動液および潤滑剤、ならびに生分解性燃料、作動液および潤滑剤は、微生物増殖を補助することが知られている。微生物の増殖を抑えるために、毒性の高い有機殺生物剤が添加されている。そのような殺生物剤の使用は、溶媒中のホウ酸の安定な溶液を代わりに使用することによって回避することができ、ホウ酸は完全に溶解するか、または少なくとも１００ｎｍを超えるサイズの粒子を含まず、この溶液を燃料、作動液または潤滑剤に添加して、製品中に１〜１００ｐｐｍ、好ましくは１〜５０ｐｐｍの範囲の最終濃度のホウ素を得る。微生物の増殖を防止しながら、ホウ素の添加はまた腐食、特に微生物学的に誘発された腐食（ＭＩＣ）を低減させる。
2019536854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイオ燃料、生物分解性作動液、または生物分解性潤滑剤中の微生物増殖防止のための無機ホウ素化合物の使用であって、
バイオ燃料、作動液、または潤滑剤中の元素状ホウ素の濃度が１〜１００ｐｐｍの範囲内である、使用。
【請求項２】
前記バイオ燃料が、バイオガス、エタノール／ガソリン混合物、エタノール、メタノール／ガソリン混合物、メタノール、エタノール／ディーゼル混合物、ＥＮ−５９０またはＡＳＴＭ Ｄ６７５１によるバイオディーゼル、バイオディーゼルと石油系ディーゼルの混合物、またはこれらの混合物から選択される、請求項１に記載の使用。
【請求項３】
ホウ素が、１００ｎｍを超える粒子を含まない溶媒中のホウ酸の安定な溶液の形態で添加され、
前記ホウ素は、１〜５０ｐｐｍの範囲で元素状ホウ素の最終濃度を付与するように添加される、請求項１に記載の使用。
【請求項４】
前記バイオ燃料がバイオガスであり、ホウ素が、１００ｎｍを超える粒子を含まない溶媒中のホウ酸の安定な溶液の形態で添加され、
前記ホウ素は、圧縮機、ポンプ、バルブ、パイプおよび貯蔵タンクの内面に適用される、請求項１に記載の使用。
【請求項５】
前記生物分解性作動液が、油圧環境トリグリセリド（ＨＥＴＧ）、油圧環境エステル合成物（ＨＥＥＳ、水不溶性合成エステル）、油圧環境ポリグリコール（ＨＥＰＧ）、および油圧環境ポリアルファオレフィン（ＨＥＰＲ）から選択される、請求項１に記載の使用。
【請求項６】
前記生物分解性作動液が、ＳＳ１５５４３４（作動液に関する国立スウェーデン規格）による作動液から選択される作動液である、請求項１または５に記載の使用。
【請求項７】
前記生物分解性潤滑剤が、植物油、合成エステル、およびポリアルキレングリコールから選択される基油を有する潤滑剤から選択される、請求項１に記載の使用。
【請求項８】
前記潤滑剤が、菜種油、大豆油、ヒマワリ油、パーム油、およびそれらの混合物から選択される植物基油を含む、請求項７に記載の使用。
【請求項９】
前記生物分解性潤滑剤が、ＳＳ１５５４７０（グリースに関する国立スウェーデン規格）による潤滑剤から選択される潤滑剤である、請求項１または７に記載の使用。
【請求項１０】
バイオ燃料、生物分解性作動液、または生物分解性潤滑剤の貯蔵および／または輸送のために操作または使用される装置における微生物増殖および微生物腐食（ＭＩＣ）の防止のための無機ホウ素化合物の使用。
【請求項１１】
前記バイオ燃料が、バイオガス、エタノール／ガソリン混合物、エタノール、メタノール／ガソリン混合物、メタノール、エタノール／ディーゼル混合物、ＥＮ−５９０もしくはＡＳＴＭ Ｄ６７５１によるバイオディーゼル、バイオディーゼルと石油系ディーゼルの混合物、またはこれらの混合物から選択される、請求項１０に記載の使用。
【請求項１２】
ホウ素が、１００ｎｍを超える粒子を含まない溶媒中のホウ酸の安定な溶液の形態で添加され、
前記ホウ素は、１〜５０ｐｐｍの範囲で元素状ホウ素の最終濃度を付与するように添加される、請求項１１に記載の使用。
【請求項１３】
前記バイオ燃料がバイオガスであり、ホウ素が、１００ｎｍを超える粒子を含まない溶媒中のホウ酸の安定な溶液の形態で添加され、
前記ホウ素は、圧縮機、ポンプ、バルブ、パイプおよび貯蔵タンクの内面に適用される、請求項１０に記載の使用。
【請求項１４】
前記生物分解性作動液が、油圧環境トリグリセリド（ＨＥＴＧ）、油圧環境エステル合成物（ＨＥＥＳ、水不溶性合成エステル）、油圧環境ポリグリコール（ＨＥＰＧ）、および油圧環境ポリアルファオレフィン（ＨＥＰＲ）から選択される、請求項１０に記載の使用。
【請求項１５】
前記生物分解性作動液が、ＳＳ１５５４３４（作動液に関する国立スウェーデン規格）による作動液から選択される作動液である、請求項１０または１４に記載の使用。
【請求項１６】
前記生物分解性潤滑剤が、植物油、合成エステル、およびポリアルキレングリコールから選択される基油を有する潤滑剤から選択される、請求項１０に記載の使用。
【請求項１７】
前記潤滑剤が、菜種油、大豆油、ヒマワリ油、パーム油、およびそれらの混合物から選択される植物基油を含む、請求項１０に記載の使用。
【請求項１８】
前記生物分解性潤滑剤が、ＳＳ１５５４７０（グリースに関する国立スウェーデン規格）による潤滑剤から選択される潤滑剤である、請求項１０または１７に記載の使用。
【請求項１９】
バイオ燃料、生分解性作動液または生物分解性潤滑剤中の微生物増殖の防止方法であって、
無機ホウ素化合物が、前記バイオ燃料、作動液または潤滑剤に添加されて、最終濃度の元素状ホウ素が１〜１００ｐｐｍの範囲での最終濃度となる、方法。
【請求項２０】
前記バイオ燃料が、バイオガス、エタノール／ガソリン混合物、エタノール、メタノール／ガソリン混合物、メタノール、エタノール／ディーゼル混合物、ＥＮ−５９０もしくはＡＳＴＭ Ｄ６７５１によるバイオディーゼル、バイオディーゼルと石油系ディーゼルの混合物、またはこれらの混合物から選択される、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
ホウ素が、１００ｎｍを超える粒子を含まない溶媒中のホウ酸の安定な溶液の形態で添加され、
前記ホウ素は、１〜５０ｐｐｍの範囲で元素状ホウ素の最終濃度を付与するように添加される、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記バイオ燃料がバイオガスであり、ホウ素が、１００ｎｍを超える粒子を含まない溶媒中のホウ酸の安定な溶液の形態で添加され、
前記ホウ素は、圧縮機、ポンプ、バルブ、パイプおよび貯蔵タンクの内面に適用される、請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
前記生物分解性作動液が、油圧環境トリグリセリド（ＨＥＴＧ）、油圧環境エステル合成物（ＨＥＥＳ、水不溶性合成エステル）、油圧環境ポリグリコール（ＨＥＰＧ）、および油圧環境ポリアルファオレフィン（ＨＥＰＲ）から選択される、請求項１９に記載の方法。
【請求項２４】
前記生物分解性作動液が、ＳＳ１５５４３４（作動液に関する国立スウェーデン規格）による作動液から選択される作動液である、請求項１９または２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記生物分解性潤滑剤が、植物油、合成エステル、およびポリアルキレングリコールから選択される基油を有する潤滑剤から選択される、請求項１９に記載の方法。
【請求項２６】
前記潤滑剤が、菜種油、大豆油、ヒマワリ油、パーム油、およびそれらの混合物から選択される植物基油を含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２７】
前記生物分解性潤滑剤が、ＳＳ１５５４７０（グリースに関する国立スウェーデン規格）による潤滑剤から選択される潤滑剤である、請求項１９または２６に記載の方法。
【請求項２８】
バイオ燃料、生物分解性作動液、または生物分解性潤滑剤の貯蔵および／または輸送のために操作または使用される装置における微生物増殖および微生物腐食（ＭＩＣ）の防止方法。
【請求項２９】
前記バイオ燃料が、バイオガス、エタノール／ガソリン混合物、エタノール、メタノール／ガソリン混合物、メタノール、エタノール／ディーゼル混合物、ＥＮ−５９０もしくはＡＳＴＭ Ｄ６７５１によるバイオディーゼル、バイオディーゼルと石油系ディーゼルの混合物、またはこれらの混合物から選択される、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
ホウ素が、１００ｎｍを超える粒子を含まない溶媒中のホウ酸の安定な溶液の形態で添加され、
前記ホウ素は、１〜５０ｐｐｍの範囲で元素状ホウ素の最終濃度を付与するように添加される、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記バイオ燃料がバイオガスであり、ホウ素が、１００ｎｍを超える粒子を含まない溶媒中のホウ酸の安定な溶液の形態で添加され、
前記ホウ素は、圧縮機、ポンプ、バルブ、パイプおよび貯蔵タンクの内面に適用される、請求項２８に記載の方法。
【請求項３２】
前記生物分解性作動液が、油圧環境トリグリセリド（ＨＥＴＧ）、油圧環境エステル合成物（ＨＥＥＳ、水不溶性合成エステル）、油圧環境ポリグリコール（ＨＥＰＧ）、および油圧環境ポリアルファオレフィン（ＨＥＰＲ）から選択される、請求項２８に記載の方法。
【請求項３３】
前記生物分解性作動液が、ＳＳ１５５４３４（作動液に関する国立スウェーデン規格）による作動液から選択される作動液である、請求項２８または３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記生物分解性潤滑剤が、植物油、合成エステル、およびポリアルキレングリコールから選択される基油を有する潤滑剤から選択される、請求項２８に記載の方法。
【請求項３５】
前記潤滑剤が、菜種油、大豆油、ヒマワリ油、パーム油、およびそれらの混合物から選択される植物基油を含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３６】
前記生物分解性潤滑剤が、ＳＳ１５５４７０（グリースに関する国立スウェーデン規格）による潤滑剤から選択される潤滑剤である、請求項２８または３５に記載の方法。
【請求項３７】
少なくとも５％のエタノールと１〜１０ｐｐｍの元素状ホウ素とを含むガソリンベースの燃料混合物。
【請求項３８】
少なくとも５％のメタノールと１〜１０ｐｐｍの元素状ホウ素とを含むガソリンベースの燃料混合物。
【請求項３９】
１〜１０ｐｐｍのホウ素元素を含むバイオディーゼル燃料混合物。
【請求項４０】
１〜１００ｐｐｍのホウ素元素を含む生分解性作動液。
【請求項４１】
植物性基油と１〜１００ｐｐｍのホウ素元素とを含む生分解性潤滑剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して、燃料、作動液および／または潤滑剤中の微生物増殖を防止するための、特に生分解性および／または再生可能な燃料、作動液および／または潤滑剤中の微生物増殖を防止するための方法および組成物に関する。本開示はまた、燃料、作動液および／または潤滑剤、特に、生分解性および／または再生可能な燃料、作動液および／または潤滑剤と接触する機器内および表面上の微生物腐食（ＭＩＣ）などの腐食防止に関する。
特に。
【背景技術】
【０００２】
産業革命の始まりから始まって、化石燃料は生産、輸送および暖房のためにエネルギーを供給し、エネルギーに対する世界的に高まる需要を満たしてきた。石炭から石油へ、さらに天然ガスへの移行、そして新しい効率的な技術の導入は、化石燃料の使用による環境への影響を減らすのに役立っている。しかしながら、化石燃料が燃やされると二酸化炭素、二酸化窒素、二酸化硫黄、一酸化炭素および他の汚染物質を放出し、そしてこれらが地球の気候を含む環境に深刻な影響を与えるという事実は残っている。さらに、化石燃料は再生不可能なエネルギー源であり、現在は急速に枯渇している。燃料生産のための再生可能資源への切り替えが必要になっている。
【０００３】
その結果、２０世紀の最後の数十年間で再生可能で環境にやさしい燃料の使用が大幅に増加している。バイオエタノールや植物油が現在主な代替品の一つであるが、合成メタノール、バイオガス、水素もますます使用されている。しかしながら、植物油とバイオエタノールの重要な利点は、それらを従来のディーゼルとガソリンにそれぞれ混合することができ、それによりエンジンまたは燃料分配システムの広範囲にわたる変換を必要とせずに化石燃料の消費を減らすことである。
【０００４】
過去数十年はまた、生分解性および／または再生可能な作動液および潤滑剤、例えば、環境に敏感な地域で動作する移動式または船舶用油圧および推進システム用の液およびグリースの導入も目の当たりにしている。例としては、農林業、娯楽および商業用の船遊び、漁業および魚の養殖、沖合の建設および石油とガスの探査、波と潮力、そして洋上の風力に使用される船舶および機器に使用される機器が挙げられるが、これらに限定されない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示は、微生物の増殖を促進する傾向がある全ての燃料、作動液および潤滑剤に関するが、生分解性であるか、再生可能な原材料から作られているか、またはそのような生分解性および／または再生可能な成分含有のいずれかである燃料、作動液および潤滑剤に主に焦点を合わせている。
【０００６】
バイオ燃料
エタノールは現在、ガソリンよりもはるかに汚染が少ないため、現在最も好ましいバイオ燃料の１つである。重要なのは、エタノールの燃焼が二酸化硫黄や鉛の排出量を生成しないことである。さらに、生成された二酸化炭素は、サトウキビ、トウモロコシ、キャッサバ、ジャガイモなどの発酵性作物の栽培によって少なくとも部分的に相殺される。重要なことに、エタノールはガソリンに混ぜることができ、したがって正規分布システムを使用することができる。欧州連合では、一般的なガソリン仕様ＥＮ−２２８で最大１０％ｖ／ｖのエタノールの添加が許可されている。通常の比率はＥ５として知られている５％エタノール対９５％ガソリンであるが、ほとんどの車はガソリン中の約１０％エタノールで走ることができた。
【０００７】
ブラジルなどの国々では、より高いエタノール含有量が必須であり、２００７年以降、合法的なブレンド（legeal bremd）はＥ２５として知られている２５％エタノールと７５％ガソリンである。純エタノール燃料Ｅ１００で走行する車両もある。ヨーロッパでは、Ｅ８５は重要な混合燃料であり、この燃料に特に適した車両に使用されている。エタノールとガソリンの混合物は、特に寒い気候ではエタノール含有量が変化する可能性があるため、「フレックス燃料」と呼ばれることがある。米国規格ＡＳＴＭ ５７９８によれば、エタノール含有量は５１から８３％の間で変動し得る。
【０００８】
エタノールもディーゼル燃料にますます添加されている。一例は、ＥＤ９５として知られる市販のブレンドである。これは、適応ディーゼルエンジン用のエタノールベースの燃料である。それは着火改良剤、変性剤、潤滑剤および防食添加剤を加えた９５％エタノールからなる。製造者の仕様書および分析証明書（ＳＥＫＡＢ）によると、ＥＤ９５は最低９２．４重量％のエタノール、５．０重量％の着火改良剤、２．１５重量％のメチルｔｅｒｔ−ブチルエーテル（ＭＴＢＥ）、約０．５重量％のイソブタノール、約１重量％の潤滑剤、および９０ｐｐｍの腐食防止剤と着色剤を含む。潤滑剤の一例は、２，２’−（オクタデカ−９−エン−１−イリミノ）ジエタノールである。
【０００９】
メタノールは、ガソリンと組み合わせて、またはそれ自体として、内燃機関で使用することができる別の代替の非化石燃料である。メタノールはバイオマスから製造することができるが、二酸化炭素と水素からも合成することができる。メタノールはすでにレースカーで広く使用されており、自家用車や商用車への使用は中国とアメリカの両方でゆっくりと増えている。高濃度では、メタノールはエンジンや燃料ラインで一般的に使用されている特定の物質に対して腐食性があるが、低濃度では悪影響はない。Ｍ８５（８５％メタノールと１５％ガソリン）のような高レベルの混合物は、しかしながらエンジンに変更を加える必要がある。メタノールは海洋用途についても研究されている。メタノールはジメチルエーテル（ＤＭＥ）に変換してディーゼル代替品として使用することもできる。
【００１０】
エタノールとメタノールに加えて、バイオディーゼルは燃料として重要性を増している。バイオディーゼルという用語は、植物油または動物性脂肪由来の長鎖脂肪酸のモノアルキルエステルからなる燃料を指す。１つの群は、従来のディーゼル燃料のものと同様の物理的性質を有する脂肪酸メチルエステル（ＦＡＭＥ）と呼ばれる。菜種メチルエステル（ＲＭＥ）はヨーロッパで一般的に使用されているＦＡＭＥである。ＦＡＭＥを含むバイオディーゼルの一般的なヨーロッパ規格はＥＮ１４２１４で、もう１つはＥＮ１６７０９である。
【００１１】
ＨＥＦＡ（水素化処理エステルおよび脂肪酸）は、ＨＶＯ（水素化処理植物油）とも呼ばれ、幅広い種類の植物油脂から製造できる再生可能なディーゼル燃料である。ＨＥＦＡまたはＨＶＯという用語は現在、これらの生物起源の炭化水素系再生可能バイオ燃料に対して集合的に使用されている。ＨＶＯの組成は標準ＥＮ１５９４０で規定されており、芳香族化合物、硫黄を含まず、高いセタン価を持っている。それはいわゆるドロップイン燃料であり、それはそれが化石ディーゼル燃料と化学的に同等であり、技術的な混合壁なしで既存のディーゼルエンジンで使用することができることを意味する。
【００１２】
バイオディーゼルと呼ばれるためには、燃料は国内および国際規格の要件を満たす必要があり、例えば、ＥＮ−５９０およびＡＳＴＭ Ｄ６７５１は、バイオディーゼルブレンドの特定の特性の決定に使用されるさまざまな試験方法を含む、中留分燃料とブレンドされたバイオディーゼルの仕様を示している。「バイオディーゼルブレンド」という用語は、ＥＮ−５９０またはＡＳＴＭ Ｄ６７５１を満たすバイオディーゼル燃料と石油系ディーゼル燃料とのブレンドを指す。これはしばしばＢＸＸと呼ばれ、ここでＸＸは混合物中のバイオディーゼル燃料の体積百分率を表す。ＥＮ５９０の最大許容バイオディーゼル含有量は７％ｖ／ｖである。
【００１３】
バイオ燃料は導電性が低いため非腐食性であると当初は考えられていたが、残念ながら実際的な経験からこの仮説は間違っていることが証明されている。起源が異なるバイオ燃料については、異なる種類の腐食問題が発生しており、例えば、炭素鋼と燃料用エタノール（ＦＧＥ）の組み合わせの応力腐食割れ（ＳＣＣ）は米国では観察されているがブラジルでは観察されていない。さらに、バイオエタノールに関連する腐食はバイオディーゼルよりも広範囲である。
【００１４】
重要なことに、微生物腐食（ＭＩＣ）は、特に湿った空気または水分の蓄積がある場合にバイオディーゼルシステムで観察される主な腐食タイプである。バイオディーゼルの生物学的起源と水の存在が、化石ベースのディーゼルと比較して、微生物の活動を支える可能性が高い主な理由である。
【００１５】
バイオガスは、自動車、トラック、バス、建設機械、発電機、船舶などの重機の燃料としての用途も増えている。適用可能な範囲で、本開示はまた、バイオガスの生産、取扱い、保管、輸送、流通、分配および使用のためのシステムにおける微生物増殖の防止に関する。
【００１６】
作動液
作動液または油圧作動液は、油圧機械で動力が伝達される媒体である。主な要件は、作動液の圧縮率が低いこと、できればできるだけゼロに近いことであるが、作動液が装置の潤滑に役立ち、腐食を防ぐことも重要である。近年、環境への影響が注目の的になり、そして低毒性および生分解性は、例えば漏洩およびこぼれの場合に重要な特徴である。
【００１７】
T, Marougyによる記事（Hydraulic fluids can help you go "green", in Hydraulics & Pneumatics, October 9, 2012）には、一般的に使用される４つの基本タイプの環境に優しい油圧液がある：
−ＨＥＴＧ：油圧（液圧）環境トリグリセリド（水不溶性トリグリセリド）、
−ＨＥＥＳ：油圧環境エステル合成（水不溶性合成エステル）、
−ＨＥＰＧ：油圧環境ポリグリコール（水溶性ポリアルキレングリコール［ＰＡＧ］）、並びに
−ＨＥＰＲ：油圧環境ポリアルファオレフィンおよび関連流体（水不溶性ポリアルファオレフィン［ＰＡＯ］、および関連炭化水素系流体）。
【００１８】
ＨＥＴＧ流体（水硬性環境トリグリセリド）は、植物油または動物油から誘導される水不溶性トリグリセリドであり、大豆、ヒマワリ、および菜種（キャノーラ）が最も一般的な供給源である。それらは、それらの天然粘度を増加させるためにしばしば可溶性増粘剤を含み、それは４０℃で約３５ｍｍ２／秒である。トリグリセリドはグリセリンの形でアルコールと結合した長鎖脂肪酸である。天然トリグリセリドは、優れた潤滑性を有するが、熱安定性および加水分解安定性は低い。それらはまた急速に酸化する。ベースストックを製造するために使用される種子の添加剤、化学的修飾、さらには遺伝子的修飾さえも、加水分解安定性および耐酸化性を改善することができる。
【００１９】
ＨＥＴＧ流体は多くの利点を提供する。一つには、それらは非常に生分解性で無毒である。それらは優秀な潤滑性およびさび止めの特性を提供する。そしてそれらは天然の再生可能資源から作られているので、それらはすぐに利用可能である。さらに、それらは高い粘度指数および高い引火点を有する。しかし、ＨＥＴＧ流体にも欠点がある。高温操作は急速な老化、急速な酸化、そして極端な増粘およびガム引きを引き起こす可能性がある。さらに、それらは水による汚染を受けやすく、それが加水分解を引き起こしそして全酸価（ＴＡＮ）を増加させる。それらは低温で増粘しそしてゲル化する傾向があり、それは機械性能を損なう。そしてそれらは鉱油と混和性であるので、これは適切に洗い流されない回路において生分解性を低下させる可能性がある。最後に、それらは現在鉱油よりもかなり高価である。
【００２０】
ＨＥＥＳ流体（水硬性エステル合成）は、石油または植物（典型的には菜種）油原料のいずれかから誘導される水不溶性合成エステルである。石油由来のＨＥＥＳ流体は有機酸とアルコールを組み合わせているのに対し、植物由来の流体は脂肪酸とアルコールを組み合わせている。ＨＥＥＳ流体は、不飽和、部分飽和、および完全飽和の製品として入手できる。これらのうち、完全飽和バージョンは一般に最高のパフォーマンスを提供し、最高の価格を指揮する。
【００２１】
ＨＥＥＳ流体は、高い熱安定性および酸化安定性ならびに低温での良好な流動性により、長い耐用年数を提供する。それらは広い粘度範囲（ＩＳＯ ＶＧ３２／４６／６８）でも入手可能である。ただし、利点よりも不利な点がある。例えば、それらは高価であり、ＨＥＴＧ流体のように、特別なシステム設計要件を必要とする。それらは水の存在下でも加水分解する。そしてＨＥＴＧのように、それらは鉱油と混和性であるので、それらは鉱油で汚染されるようになり得、生分解性の減少をもたらす。
【００２２】
ＨＥＰＧ流体（水硬性環境ポリグリコール）は、水溶性ポリアルキレングリコール（ＰＡＧ）、エチレンオキシド、プロピレングリコール、またはプロピレンオキシドなどのアルキレンオキシドモノマーをグリコールと反応させることから製造されるポリマーである。５０〜１００％のエチレンオキシドを有するものは水溶性であり、一方１００％のプロピレンオキシドを有するものは水不溶性である。どちらのタイプも本質的に耐火性である。
【００２３】
ＨＥＰＧ流体の生分解性は、プロピレン対エチレンオキシドの比に依存する。分子量が大きいほど、流体の生分解性は低くなる。ＨＥＰＧ液は広い粘度範囲にあり、使用温度範囲は−２０〜８０℃である。さらに、水溶性ポリグリコールを無水潤滑剤として使用することができる。しかしながら、それらは特別なシステム設計を必要とする。例えば、ポリウレタンシールとは互換性がないため、ＨＥＰＧ液と一緒に使用する場合はポンプやモーターの性能を低下させる必要がある。
【００２４】
ＨＥＰＲ流体（水硬性環境ポリアルファオレフィンおよび関連物質）は、水不溶性ポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）であり、炭化水素系流体に関連する。これらの合成炭化水素は、アルファオレフィンを重合してＰＡＯを製造することによって製造される。低粘度ポリアルファオレフィンのみが環境に優しいと考えられている。
【００２５】
ＨＥＰＲ流体の主な利点は、優れた酸化安定性と優れた防食性を提供することである。それらはまた、良好な潤滑性および老化特性、ならびに長い耐用年数を有する。それらは広い温度範囲にわたって良好な粘度性能を提供する。流動点は−２０〜−４０℃で、使用温度範囲は−３０〜１００℃である。しかしながら、大部分のグリーン流体と同様に、それらは高価であり得、そして多くのシールおよびガスケット材料と適合しない。
【００２６】
いくつかの生体液、特にＨＥＥＳおよびＨＥＴＧタイプは、水質汚染の影響を受けやすく、それが流体特性を低下させる。それらは水を容易に吸収し、そして水が流体中に残っている場合には、バイオ流体を加水分解するであろう。流体は分解して潤滑性を失い、そしてその酸性度は増加して腐食の問題を引き起こす。そのため、植物性および合成のバイオ流体の水分含有量と酸レベルを厳密に監視することが不可欠である。
【００２７】
潤滑剤
植物油脂は古くから潤滑剤として使用されてきており、２０世紀の戦争や石油不足の時代に新たな関心を集めた。近年、再生可能な炭化水素の使用を増やすという意識的な努力と、環境への影響を最小限に抑えるという野望が、植物油への注目を集めている。利点は明らかであり、植物油は生分解性であり、一般的に毒性が少なく、そして再生可能資源から製造することができる。しかしながら、不十分な酸化安定性、ならびに特に潤滑剤とタンクおよびパイプ中に形成される水凝縮物との間の界面における微生物の増殖および分解の傾向などの不都合がある。
【００２８】
生分解性潤滑剤の例には、菜種油、ひまわり油、大豆油などのような植物油、異なる混合物、および合成エステルが含まれる。
【００２９】
作動液および潤滑剤中の微生物増殖の結果は深刻であり、フィルターおよびバルブの目詰まり、エンジンの熱交換の減少および過熱、作動液または潤滑剤の酸性度の増加、腐食の増大などを招く。微生物感染を抑制し、システムまたはエンジンを修復するにはかなりの作業が必要であり、それには厳しい熱処理、毒性の高い殺生物剤の添加、そしてタンク、パイプおよび部品の完全な手動洗浄も含まれる。
【００３０】
米国特許第６，７８３，５６１号明細書において、Ali Erdemirは、ホウ素化合物を前記燃料または潤滑剤に添加する、燃料および潤滑剤における潤滑性を向上させる方法を提示している。Erdemirは、燃料中の硫黄の低減または除去に焦点を当てており、ホウ素をさまざまに添加した低硫黄燃料の耐摩耗性を調査した。Erdemirは、約３０ｐｐｍ〜約３０００ｐｐｍ、約２００〜約２０００ｐｐｍ、あるいは約５０〜約１０００ｐｐｍ、または約１００ｐｐｍ〜約５００ｐｐｍのホウ素濃度を示唆している。
【００３１】
しかしながら、初期の技術は期待を満たしていなかった。ホウ素溶液の安定性に関する問題、すなわち凝集および沈降の傾向は、潤滑目的のためのホウ素含有添加剤の大規模な使用を妨げてきた。したがって、トミーリンドブロムおよびマグナスウンデンは、国際特許出願ＷＯ２０１０／１３４８７２号に開示されており、例えば米国特許第９，２２２，０４５号として特許を取得している、安定したホウ酸溶液を製造するための方法を開発した。この方法は、安定なホウ酸溶液を製造すること、すなわち貯蔵中の凝集および沈殿を回避することにおける困難性に対処する。この方法は、経時的に安定なホウ素溶液をもたらす。彼らの発見によれば、それらの方法によって製造された添加剤を添加した後の完成燃料は、１０〜１００００ｐｐｍの範囲内、好ましくは２０〜３０ｐｐｍの範囲内のホウ素濃度に達するはずである。１００００ｐｐｍまでのより高い濃度は、主としてより固体の潤滑剤における使用に関する。抗菌効果は切削液としてのホウ素溶液の使用に関連して述べられているだけである。このことから、潤滑剤への添加剤としてではなく、切削液として使用されたときに抗菌効果を有すると信じられているのはホウ素溶液であることは文脈から明らかである。これは「溶液は金属プレス業界のオイルフリーの潤滑剤としても機能し、プレス工程後のオイル回収を排除することを可能にする」（下線で強調）というフレーズから明らかである。
【００３２】
国際特許出願、国際公開第２００５／０８３０４２号は、油の量が減少しそして潤滑効果がホウ素の添加により達成される２サイクルエンジン用の添加剤を提示している。オイルの１０〜９０％が燃料または炭化水素の担体、例えばアルコールで置き換えられることが示唆されている。好ましい実施形態によれば、油の１０〜６０％のみが置き換えられ、添加剤のホウ素含有量は１５００〜２５００ｐｐｍの範囲内にある。当該出願には例が含まれていない。
【００３３】
海洋環境における燃料としてのバイオディーゼル混合物の使用の事例研究において、著者らは、過剰なスラッジ形成および燃料フィルターの目詰まりが問題を構成することを見出し、細菌汚染がスラッジ形成に寄与する主な要因の一つであることが示唆された(T.X.Zhang et al., Advances in Chemical Engineering and Science, 2011, 1, 65-71)。このケーススタディでは、市販の殺生物剤（BIOBORJF（登録商標））を燃料に加えた。
【００３４】
安全性データシート（BIOBORJF（登録商標）SDS、Hammonds Fuel Additives Inc.）によると、作成日：２０１３年１月１日、改訂日：２０１５年８月３日）主な有効成分は、有毒な有機ホウ素含有殺生物剤である、２，２’−（１−メチルトリメチレンジオキシ）−ビス−（４−メチル−１，３，２−ジオキサボリアン）および２，２’−オキシビス（４，４，６−トリメチル−１，３，２−ジオキサボリアン）である。
【課題を解決するための手段】
【００３５】
本発明者らは、驚くべきことに、極めて低濃度のホウ素および／またはホウ酸が、先に開示したように摩擦低減特性を有するだけでなく、著しい抗菌効果ならびに腐食低減または防止効果も有することを見出した。これらの影響はすべての燃料、作動液、および潤滑剤において重要であるが、微生物増殖がより起こりやすいバイオ燃料および生物分解性油圧作動液および潤滑油剤において、そして伝統的な抗菌化合物の使用を最小限に抑えるか、完全に回避する必要がある場合、特に重要かつ価値がある。さらに、ホウ素および／またはホウ酸は、燃料、作動液および潤滑剤中の微生物を「殺傷する」ため、および微生物のない環境を維持するための両方に使用することができる。この効果はまた、ホウ素および／またはホウ酸として、燃料、圧媒液および／または潤滑剤の保存として定義することができ、品質を低下させることなく、前記燃料、作動液および／または潤滑剤を長期間貯蔵することを可能にする。
【００３６】
したがって、本開示の第１の態様として、本発明者らは、燃料、作動液および潤滑剤、特にバイオ燃料および生物分解性作動液および潤滑剤中の微生物増殖を防止するための無機ホウ素化合物の使用を提示し、ここで、ホウ素は、１〜１００ｐｐｍの範囲で元素状ホウ素の最終濃度を与えるために前記燃料および／または作動液および／または潤滑剤に添加される。
【００３７】
前記第１の態様の実施形態によれば、前記バイオ燃料が、バイオガス、エタノール／ガソリン混合物、エタノール、メタノール／ガソリン混合物、メタノール、エタノール／ディーゼル混合物、ＥＮ−５９０またはＡＳＴＭ Ｄ６７５１によるバイオディーゼル、バイオディーゼルと石油系ディーゼルの混合物、またはこれらの混合物から選択される。
【００３８】
好ましい実施形態によれば、ホウ素が、１００ｎｍを超える粒子を含まない溶媒中のホウ酸の安定な溶液の形態で添加され、ホウ素を含有する前記安定な溶液を添加して、１〜１００ｐｐｍ、好ましくは１〜５０ｐｐｍ、最も好ましくは１〜１０ｐｐｍの範囲内の元素状ホウ素の最終濃度を得る。
【００３９】
最も好ましくは、バイオ燃料がバイオガス、エタノール／ガソリン混合物、エタノール、メタノール／ガソリン混合物、メタノール、エタノール／ディーゼル混合物、ＥＮ−５９０またはＡＳＴＭ Ｄ６７５１によるバイオディーゼル、バイオディーゼルとバイオディーゼルの混合物、またはこれらの混合物から選択され、前記ホウ素は、１〜１００ｐｐｍ、好ましくは１〜５０ｐｐｍ、最も好ましくは１〜１０ｐｐｍの範囲の元素状ホウ素の最終濃度を与えるように添加される。
【００４０】
バイオ燃料がバイオガスである特定の実施形態によれば、ホウ素は、１００ｎｍを超える粒子を含まない溶媒中のホウ酸の安定な溶液の形態で添加され、前記ホウ素および／またはホウ酸溶液は、圧縮機、ポンプ、バルブ、パイプおよび貯蔵タンクの内面に塗布される。
【００４１】
特定の実施形態によれば、前記生物分解性作動液が、油圧環境トリグリセリド（ＨＥＴＧ）、油圧環境エステル合成物（ＨＥＥＳ、水不溶性合成エステル）、油圧環境ポリグリコール（ＨＥＰＧ）、および油圧環境ポリアルファオレフィン（ＨＥＰＲ）から選択される。
【００４２】
好ましくは、前記生物分解性作動液が、ＳＳ１５５４３４（作動液に関する国立スウェーデン規格）による作動液から選択される作動液である。
【００４３】
前述の実施形態のいずれか１つに従う使用において、ホウ素および／またはホウ酸溶液は、１００ｎｍを超える粒子を含まない溶媒中のホウ酸の安定な溶液の形態で作動液に添加され、前記ホウ素は、１〜１００ｐｐｍの範囲内の元素状ホウ素の最終濃度を与えるように添加される。
【００４４】
他の実施形態によれば、前記生物分解性潤滑剤は、植物油、合成エステル、およびポリアルキレングリコールから選択される基油を有する潤滑剤から選択される。
【００４５】
好ましくは、潤滑剤は、菜種油、大豆油、ひまわり油、パーム油、およびそれらの混合物から選択される植物基油を含む。
【００４６】
好ましくは、前記生物分解性潤滑剤は、ＳＳ１５５４７０（グリースに関するの国立スウェーデン規格）による潤滑剤から選択される潤滑剤である。
【００４７】
一実施形態によれば、ホウ素は、１００ｎｍを超える粒子を含まない溶媒中のホウ酸の安定な溶液の形態で潤滑剤に添加され、前記ホウ素は、１〜１００ｐｐｍの範囲で元素状ホウ素の最終濃度を与えるように添加される。
【００４８】
第２の態様は、バイオ燃料および／または生物分解性作動液および／または潤滑剤の貯蔵および／または輸送のために動作するか、それらと接触するか、またはそれらのために使用される機器における、およびエンジンにおける、微生物増殖および微生物腐食（ＭＩＣ）を防止するための無機ホウ素化合物の使用に関する。
【００４９】
前記第２の態様の一実施形態によれば、バイオ燃料は、バイオガス、エタノール／ガソリン混合物、エタノール、メタノール／ガソリン混合物、メタノール、エタノール／ディーゼル混合物、ＥＮ−５９０またはＡＳＴＭ Ｄ６７５１によるバイオディーゼル、バイオディーゼルと石油系ディーゼルとの混合物、またはそれらの混合物から選択される。
【００５０】
好ましくは、ホウ素は、１００ｎｍを超える粒子は含まない溶媒中のホウ酸または酸化ホウ素の安定な溶液の形態で添加され、前記安定な溶液は、１から１００ｐｐｍ、好ましくは１から５０ｐｐｍ、最も好ましくは１から１０ｐｐｍの範囲で元素状ホウ素の最終濃度を与えるように添加される。
【００５１】
より好ましくは、ホウ素は、１〜１０ｐｐｍの範囲で元素状ホウ素の最終濃度を与えるように添加される。
【００５２】
別の実施形態によれば、バイオ燃料はバイオガスであり、無機ホウ素化合物は、１００ｎｍを超える粒子は含まない溶媒中のホウ酸の安定な溶液の形態で添加され、前記ホウ素は、圧縮機、ポンプ、バルブ、パイプおよび貯蔵タンクの表面に適用される。
【００５３】
バイオ燃料がエタノール／ガソリンブレンドまたはエタノールである別の実施形態によれば、無機ホウ素化合物は、１００ｎｍを超える粒子を含まない溶媒中のホウ酸または酸化ホウ素の安定な溶液の形態でバイオ燃料に添加され、前記溶液は、１〜１００ｐｐｍ、好ましくは１〜５０ｐｐｍ、最も好ましくは１〜１０ｐｐｍの範囲で元素状ホウ素の最終濃度を与えるように添加される。
【００５４】
別の実施形態では、前記生物分解性作動液は、油圧環境トリグリセリド（ＨＥＴＧ）、油圧環境エステル合成物（ＨＥＥＳ、水不溶性合成エステル）、油圧環境ポリグリコール（ＨＥＰＧ）、および油圧環境ポリアルファオレフィン（ＨＥＰＲ）から選択される。
【００５５】
一実施形態では、前記生物分解性作動液は、ＳＳ１５５４３４（作動液に関する国立スウェーデン規格）による作動液から選択される作動液である。
【００５６】
好ましくは、ホウ素は、１００ｎｍを超える粒子を含まない溶媒中のホウ酸の安定な溶液の形態で作動液に添加され、前記ホウ素は、１〜１００ｐｐｍの範囲で元素状ホウ素の最終濃度を与えるように添加される。
【００５７】
最も好ましくは、ホウ素は、１〜１０ｐｐｍの範囲で元素状ホウ素の最終濃度を与えるように添加される。
【００５８】
他の実施形態によれば、前記生物分解性潤滑剤は、植物油、合成エステル、およびポリアルキレングリコールから選択される基油を有する潤滑剤から選択される。
【００５９】
好ましくは、潤滑剤は、菜種油、大豆油、ひまわり油、パーム油、およびそれらの混合物から選択される植物基油を含む。
【００６０】
一実施形態によれば、前記生物分解性潤滑剤は、ＳＳ１５５４７０（グリースに関する国立スウェーデン規格）による潤滑剤から選択される潤滑剤である。
【００６１】
上記の実施形態において、ホウ素は、１００ｎｍを超える粒子を含まない溶媒中のホウ酸の安定な溶液の形態で潤滑剤に添加され、前記安定溶液を添加して、１〜１００ｐｐｍの範囲で元素状ホウ素の最終濃度を得る。
【００６２】
第３の態様は、燃料、作動液および潤滑剤、特にバイオ燃料、生物分解性作動液または潤滑剤における微生物増殖を防止するための、燃料、作動液および潤滑剤の保存方法に関し、無機ホウ素化合物を前記燃料および／または作動液および／または潤滑剤に添加して、１〜１００ｐｐｍの範囲で元素状ホウ素の最終濃度を得る。前記第３の態様の実施形態は、上記の第１の態様の実施形態について説明されているように定義される。前記実施形態は、参照により本明細書に組み込まれる特許請求の範囲においても定義される。
【００６３】
第４の態様は、燃料、作動液、または潤滑剤、特にバイオ燃料、生物分解性作動液または潤滑油の貯蔵および／または輸送のために作動するかまたはそれらのために使用される機器において、微生物増殖および微生物腐食（ＭＩＣ）を防止するための方法に関する。前記第４の態様の実施形態は、上に提示された第１の態様の実施形態について説明されているように定義される。前記実施形態は、参照により本明細書に組み込まれる特許請求の範囲においても定義される。
【００６４】
第５の態様は、少なくとも５％のエタノールおよび１〜１０ｐｐｍの元素状ホウ素を、好ましくは無機ホウ素化合物の形態で含むガソリン系燃料混合物に関する。
【００６５】
第６の態様は、少なくとも５％のメタノールおよび１〜１０ｐｐｍの元素状ホウ素を、好ましくは無機ホウ素化合物の形態で含むガソリン系燃料混合物に関する。
【００６６】
第７の態様は、１〜１０ｐｐｍの元素状ホウ素、好ましくは無機ホウ素化合物の形態のホウ素を含むバイオディーゼル燃料混合物に関する。
【００６７】
第８の態様は、好ましくは無機ホウ素化合物の形態の１〜１００ｐｐｍの元素ホウ素を含む生分解性作動液に関する。
【００６８】
第９の態様は、植物性基油と、好ましくは無機ホウ素化合物の形態の１〜１００ｐｐｍの元素状ホウ素とを含む生分解性潤滑剤に関する。
【００６９】
そのさらなる態様および実施形態は、本明細書に組み込まれている詳細な説明、図面、実施例および特許請求の範囲を検討すれば当業者には明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】図１は、ＡＳＴＭ １２５９−０５に従って行われた、ディーゼル水エマルジョン燃料試料中の水相中の緑膿菌の増殖に対するホウ素および／またはホウ酸含有添加剤の異なる添加の効果を示す。結果は、１、７および２８日目の総生菌数（ＴＶＣ）として対数目盛でプロットされている。結果は、２つのサンプルから計算された平均値に基づいている。
【図２】図２は、ＡＳＴＭ １２５９−０５に従って実施された、ディーゼル水エマルジョン燃料試料中の水相中の細菌、Hormocoris resinaeの増殖に対するホウ素および／またはホウ酸含有添加剤の異なる添加の効果を示す。結果は、１、７および２８日目の総生菌数（ＴＶＣ）として対数目盛でプロットされている。結果は、２つのサンプルから計算された平均値に基づいている。
【図３】図３は、ＡＳＴＭ １２５９−０５に従って行われた、ディーゼル水エマルジョン燃料試料中の水相中の細菌、ヤロウィア・トロピカリス（Yarrowia tropicalis）の成長に対するホウ素および／またはホウ酸含有添加剤の異なる添加の効果を示す。結果は、１、７および２８日目の総生菌数（ＴＶＣ）として対数目盛でプロットされている。結果は、２つのサンプルから計算された平均値に基づいている。
【発明を実施するための形態】
【００７１】
本発明を説明する前に、本明細書で使用した用語は特定の実施形態を説明する目的でのみ使用されており、限定することを意図していないことを理解されたい。なぜなら、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲およびその均等物によってのみ限定されるからである。
【００７２】
本明細書および添付の特許請求の範囲で使用されるように、単数形「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、および「その（ｔｈｅ）」は、文脈が明らかにそうでないことを指示しない限り、複数の指示対象を含むことに留意されたい。
【００７３】
用語「生分解性」および「生物学的に分解可能」は、微生物／細菌の存在下での物質（潤滑剤）の化学的分解を指す。生分解性のために一般的に使用される２つの測定法がある。第一は一次分解であり、これは炭素−水素結合の減少として測定される。これは赤外分光法（ＩＲ）で測定され、これは潤滑剤の分解の百分率の直接測定に対応する。この分解を測定するために最も広く使用されている方法は、２１日間実施されているCoordinating European Council（ＣＥＣ）のＬ−３３−９３試験方法によるものである。
【００７４】
他の種類の生分解性測定は二次分解であり、これは最終生分解性としてよく知られている。これは、２８日間にわたる分解過程を通じた二酸化炭素の発生を測定するものである。最終的な生分解性を決定するために使用される最も一般的な方法は、経済協力開発機構（ＯＥＣＤ）３０１Ｂ／ＡＳＴＭ Ｄ５８６４によるものである。
【００７５】
潤滑剤を生分解性と認定するためのベンチマークは、その生分解性がＣＥＣ  Ｌ−３３−９３メソッドで８０パーセント以上、またはＯＥＣＤ  ３０１Ｂ方法で６０パーセント以上である場合である。
【００７６】
用語「ホウ素」は、元素状ホウ素、Ｂ、原子量１０．８１を指し、「ホウ酸」は、６１．８ｇ／ｍｏｌの分子量を有する化合物Ｈ３ＢＯ３を指す。用語「酸化ホウ素」は、６９．６ｇ／ｍｏｌの分子量を有する化合物Ｂ２Ｏ３を指す。
【００７７】
略語「ｐｐｍ」は百万分の一部を指し、ホウ素の濃度を指す場合、これは元素状ホウ素の原子質量を基準にした、好ましくは重量当たりの重量として計算される。理論に拘束されることを望むものではないが、本発明者らは、ホウ素が、溶解ホウ酸、ホウ酸ナノ粒子、またはそれらの組み合わせの形態で存在すると推測している。
【００７８】
ホウ素化合物およびホウ素誘導体は、耐熱ガラス（ホウケイ酸）の成分であるものから研磨剤（炭化ホウ素）として使用されるものまで多岐にわたる。ホウ酸は穏やかな消毒剤であることもよく知られており、ホウ酸溶液は洗眼剤として広く使用されている。同時に、ホウ素は、受精、果実および種子の生産に不可欠な必須微量栄養素であることが知られている。
【００７９】
本明細書の文脈において、表現「微生物増殖の防止」は、微生物に関して、「殺菌」および「清潔に保つ」効果の両方を含む。
【００８０】
驚くべきことに、安定な溶液の形態におけるｐｐｍ濃度で添加すると、ホウ素がバイオ燃料、生分解性作動液および潤滑剤中の微生物増殖を防ぐことがわかった。微生物増殖を防ぐことに加えて、ホウ素を添加すると腐食が大幅に減少する。このことは、バイオ燃料、作動液、および潤滑剤中の微生物増殖に関する問題を軽減するための従来の殺生物剤の使用を回避することを可能にする。それはまた、これらの燃料、作動液、および潤滑剤に関連する腐食の問題にも対応し、化石原料由来の生成物に代わるこれらの再生可能な代替品のより広範な使用を可能にする。
【００８１】
やはりいかなる理論にも束縛されることを望むものではないが、本発明者らは、これらの効果が多くの要因によるものであると考えている。１つの重要な要因は抗菌効果であり、１つの重要な要因は抗菌効果であり、驚くべきことにこれらの極めて低い濃度のホウ素にも存在する。しかしながら、安定な溶液の形態で添加されたときにホウ素および／またはホウ酸が金属表面上に摩擦（トライボ）層を形成し、表面を腐食から保護し、微生物付着を防止または少なくとも減少させることも考えられる。
【００８２】
微生物腐食（ＭＩＣ）−微生物の腐食または生物学的腐食としても知られている現象−は多くの分野で重大な問題であるため、これは重要な発見である。数種類の細菌がＭＩＣを引き起こすことが知られており、ＭＩＣの影響を受けやすい材料には、炭素鋼、ステンレス鋼、アルミニウム合金および銅合金が含まれる。これらの細菌の中には、土壌や水中で頻繁に遭遇するものであり、避けるのが困難である。例えば、嫌気性硫酸塩還元バクテリアは、輸送や沖合建造物における鋼への加速された腐食の多くの例に関連している。好気性鉄およびマンガン酸化細菌は、ステンレス鋼および溶接部の腐食および孔食の促進に関連している。
【００８３】
ＭＩＣは、船舶および飛行機を含む車両の燃料貯蔵タンク、配給システムおよび燃料タンクが腐食する傾向がある輸送分野において特に問題である。長い貯蔵時間および湿度の変動はしばしばタンクの内側に水分の凝縮をもたらし、そして水の蓄積が起こる。再生可能な燃料の使用の増加と有毒な抗菌添加剤の現在進行中の段階的廃止により、問題は今や強調されている。したがって、本開示はバイオ燃料を保存するための驚くべき新しいアプローチを提供する。
【００８４】
実際、ＭＩＣは、特に湿った空気の存在下で生じる水の蓄積において、バイオディーゼルシステムで観察される主な腐食タイプであると思われる。バイオディーゼルの生物学的起源は、化石ベースのディーゼルと比較して、微生物活動を支援する可能性が高いことの主な理由の１つであると考えられている。
【００８５】
これまでの一般的な理解は、低濃度のホウ素の添加は、燃焼機関における摩擦と摩耗を減少させるためにのみ有効であるということであったが、本発明者らによって見られるような燃料および作動液中の抗菌作用および防食作用は、本発明者らの知る限りでは、これまでに開示されていない。
【００８６】
本発明者らは、「殺菌」効果と「清潔に保つ」効果の両方に関して、ホウ素および／またはホウ酸の添加がどのように微生物増殖を防ぐのか、および同時にそれがどのように腐食を減らすのかを調べた。
【００８７】
様々なホウ素源を使用することができる。例えば、結晶性ホウ酸、酸化ホウ素、三酸化ホウ素などのホウ素化合物を使用することが可能である。しかしながら、薬学的品質の、すなわち好ましくは少なくとも９９％の純度および６１．８ｇ／ｍｏｌの分子量を有する、ホウ酸（Ｈ３ＢＯ３）のような酸素含有ホウ素化合物を使用することが好ましい。別の方法は、無水ホウ酸としても知られている分子量６９．６ｇ／ｍｏｌの酸化ホウ素（Ｈ３ＢＯ３）を使用することであり、これも医薬品質、すなわち好ましくは少なくとも９９％の純度を有する。次いで、ホウ素および／またはホウ酸が完全に溶解した安定なホウ酸溶液、または少なくとも１００ｎｍを超える粒子を含まない安定な溶液を、例えば、参照により本明細書に組み込まれるＷＯ２０１０／１３４８７２に記載の方法に従って調製する。
【００８８】
この方法は激しい混合および沈降工程を含む。ホウ素は有機溶媒または燃料に組み込まれ、好ましくは最初にアルコールに組み込まれ、次いで炭化水素担体および／または燃料を用いて所望の濃度に希釈される。好ましくは、前記担体は、添加剤が添加される予定の燃料と同じ燃料、または添加剤が添加される予定のこの燃料、潤滑剤または作動液と適合性のある担体である。得られた溶液が１００ｎｍを超える粒子を含まないように注意する必要がある。
【００８９】
抗菌効果
いかなる理論にも拘束されることを望むものではないが、本発明者らは、国際公開第２０１０／１３４８７２号に開示された方法に従って製造された安定なホウ素溶液が驚くべき結果の背後にある重要な要因であると考える。ホウ素の完全溶解、溶液が少なくとも１００ｎｍを超える粒子を含まない、並びに／または分子および／もしくは粒子の静電荷を含まないという事実も優れた抗菌特性に寄与すると考えられる。
【００９０】
したがって、本開示の第１の態様として、本発明者らは、バイオ燃料および生物分解性作動液および潤滑剤を保護し、および／またはバイオ燃料および生物分解可能な作動液および潤滑剤における微生物増殖を防止するための無機ホウ素化合物の使用を開示し、ここで、ホウ素は、前記バイオ燃料および／または作動液および／または潤滑剤に添加されて、１から１００ｐｐｍの間隔で元素状ホウ素の最終濃度を与える。
【００９１】
前記第１の態様の実施形態によれば、前記バイオ燃料は、バイオガス、エタノール／ガソリン混合物、エタノール、メタノール／ガソリン混合物、メタノール、エタノール／ディーゼル混合物、ＥＮ−５９０またはＡＳＴＭ Ｄ６７５１によるバイオディーゼル、バイオディーゼルと石油系ディーゼルとの混合物、またはそれらの混合物から選択される。
【００９２】
好ましい実施形態によれば、ホウ素は、１００ｎｍを超えるいかなる粒子も含まない溶媒中のホウ酸および／または酸化ホウ素の安定な溶液の形態で添加され、前記溶液は、１〜１００ｐｐｍ、好ましくは１〜７５ｐｐｍ、より好ましくは１〜５０ｐｐｍ、最も好ましくは１〜１０ｐｐｍの間隔で元素状ホウ素の最終濃度を与えるように添加される。
【００９３】
最も好ましくは、特に、バイオ燃料は、バイオガス、エタノール／ガソリン混合物、エタノール、メタノール／ガソリン混合物、メタノール、エタノール／ディーゼル混合物、ＥＮ−５９０またはＡＳＴＭ Ｄ６７５１によるバイオディーゼル、バイオディーゼルと石油系ディーゼルとの混合物、またはそれらの混合物から選択され、前記ホウ素は、１〜１０ｐｐｍの範囲内の元素状ホウ素の最終濃度を与えるように添加される。
【００９４】
特定の実施形態によれば、前記バイオ燃料がバイオガスである場合、ホウ素は、１００ｎｍを超える粒子を含まない溶媒中のホウ酸または酸化ホウ素の安定な溶液の形態で添加され、前記溶液は、圧縮機、ポンプ、バルブ、パイプおよび貯蔵タンクの表面に塗布される。ホウ素は、バイオガスと接触している内側金属表面上に摩擦層を形成すると考えられる。これは、例えば安定な溶液中のホウ素および／またはホウ酸の抗菌効果によって、表面への微生物の付着を防止または低減することによって、いくつかの経路で微生物増殖に対して作用すると考えられている。
【００９５】
前記バイオ燃料がエタノール／ガソリン混合物またはエタノールである別の実施形態によれば、ホウ素は、１００ｎｍを超える粒子を含まない溶媒中のホウ酸または酸化ホウ素の安定な溶液の形態でバイオ燃料に添加される。 そして
前記溶液は、１〜１０ｐｐｍの間隔で元素状ホウ素の最終濃度を与えるように添加される。この形態の元素状ホウ素の既に非常に低い濃度は、混合エタノール／ガソリン燃料およびエタノール燃料において有利な効果、例えば１〜８ｐｐｍの濃度、または１〜５ｐｐｍ、好ましくは２〜３ｐｐｍの範囲内であると考えられる。
【００９６】
特定の実施形態によれば、前記生物分解性作動液は、油圧環境トリグリセリド（ＨＥＴＧ）、油圧環境エステル合成物（ＨＥＥＳ、水不溶性合成エステル）、油圧環境ポリグリコール（ＨＥＰＧ）、および油圧環境ポリアルファオレフィン（ＨＥＰＲ）から選択される。
【００９７】
好ましくは、前記生物分解性作動液は、ＳＳ１５５４３４（作動液に関する国立スウェーデン規格）に従って作動液から選択される作動液である。
【００９８】
上記に開示された使用の変形において、そして先の実施態様のいずれか一つに従って、ホウ素は、１００ｎｍを超える粒子を含まない溶媒中のホウ酸または酸化ホウ素の安定な溶液の形態で作動液に添加され、前記溶液を添加して、１〜１００ｐｐｍの範囲で元素状ホウ素の最終濃度を得る。特にこの安定な溶液、および１００ｎｍを超える粒子が存在しないことは、溶液中のホウ素から微生物の代謝に作用する可能性があり、また流体と接触している機器の表面に付着するホウ素の両方から、表面への接着、および効率的な抗菌効果を確実にするために有利であると考えられ、表面への微生物付着を防止または減少させる可能性がある
【００９９】
好ましくは、安定なホウ素溶液を添加して、１〜１００ｐｐｍの間隔で元素状ホウ素の最終濃度を得る。好ましくは１〜５０ｐｐｍ、そして最も好ましくは１〜１０ｐｐｍである。しかしながら、既に非常に低い濃度のホウ素、例えば１〜５ｐｐｍ、好ましくは２〜３ｐｐｍの範囲内の濃度で、生物分解性作動液に有利な効果があると考えられる。
【０１００】
他の実施形態により、前記生物分解性潤滑剤は、植物油、合成エステル、およびポリアルキレングリコールから選択される基油を有する潤滑剤から選択される。
【０１０１】
好ましくは、潤滑剤は、菜種油、大豆油、ひまわり油、パーム油、およびそれらの混合物から選択される植物基油を含む。
【０１０２】
好ましくは、前記生物分解性潤滑剤は、ＳＳ１５５４７０（グリースに関する国立スウェーデン規格）による潤滑剤から選択される潤滑剤である。
【０１０３】
一実施形態によれば、ホウ素は、１００ｎｍを超える粒子を含まない溶媒中のホウ酸または酸化ホウ素の安定な溶液の形態で潤滑剤に添加され、前記溶液を添加して、１〜１００ｐｐｍの範囲で元素状ホウ素の最終濃度を得る。
【０１０４】
腐食防止
別の態様は、バイオ燃料および／または生物分解性作動液および／または潤滑剤と接触する、例えば、バイオ燃料、生物分解性作動液および／または潤滑剤を保管、輸送または分配するために使用される機器などの機器内、エンジン内、表面上での微生物増殖および腐食の防止および／または低減に関し、ホウ酸の安定溶液を前記バイオ燃料および／または作動液および／または潤滑剤に添加して、１から１００ｐｐｍの範囲の元素状ホウ素の最終濃度を得る。
【０１０５】
前記態様の一実施形態によれば、バイオ燃料は、バイオガス、エタノール／ガソリン混合物、エタノール、メタノール／ガソリン混合物、メタノール、エタノール／ディーゼル混合物、ＥＮ−５９０またはＡＳＴＭ Ｄ６７５１によるバイオディーゼル、バイオディーゼルと石油系ディーゼルとの混合物、またはそれらの混合物から選択される。
【０１０６】
好ましくは、ホウ素は、１００ｎｍを超える粒子を含まない溶媒中のホウ酸の安定な溶液の形態で添加され、ここで前記ホウ素は、０．１〜５０ｐｐｍの間隔で元素状ホウ素の最終濃度を与えるように添加される。
【０１０７】
より好ましくは、ホウ素は、１〜１０ｐｐｍの間隔で元素状ホウ素の最終濃度を与えるように添加される。しかしながら、既に非常に低い濃度のホウ素、例えば１〜５ｐｐｍ、好ましくは２〜３ｐｐｍの範囲内の濃度で生物分解性作動液が既に有利な効果を有することが考えられる。
【０１０８】
別の実施形態によれば、バイオ燃料はバイオガスであり、ホウ素は１００ｎｍを超える粒子を含まない溶媒中のホウ酸または酸化ホウ素の安定な溶液の形態で添加され、前記溶液は腐食防止が必要とされる圧縮機、ポンプ、バルブ、パイプおよび貯蔵タンクの表面に適用される。本発明者らは、ホウ素を高濃度で断続的に、または低濃度で連続的に添加することを示唆している。これに関連して、「より高い」濃度は、１００または１０００ｐｐｍ程度、例えば、約１００、２００、３００、４００、５００ｐｐｍ、または約１０００、２０００、３０００、４０００、および５０００ｐｐｍであり、一方、「より低い」濃度は、１または１０ｐｐｍ程度、例えば、約１、２、３、４もしくは５ｐｐｍまたは約１０、２０、３０、４０または５０ｐｐｍである。
【０１０９】
他の実施形態によれば、バイオ燃料がエタノール／ガソリン混合物またはエタノールである場合、無機ホウ素化合物は、１００ｎｍを超える粒子を含まない溶媒中のホウ酸または酸化ホウ素の安定な溶液の形態でバイオ燃料に添加され、該溶液を添加して、最終濃度０．１〜１０ｐｐｍのホウ素元素濃度を得る。
【０１１０】
別の実施形態では、前記生物分解性作動液は、油圧環境トリグリセリド（ＨＥＴＧ）、油圧環境エステル合成物（ＨＥＥＳ、水不溶性合成エステル）、油圧環境ポリグリコール（ＨＥＰＧ）、および油圧環境ポリアルファオレフィン（ＨＥＰＲ）から選択される。
【０１１１】
一実施形態では、前記生物分解性作動液は、ＳＳ１５５４３４（作動液に関する国立スウェーデン規格）に従って作動液から選択される作動液である。
【０１１２】
好ましくは、ホウ素は、１００ｎｍを超える粒子を含まない溶媒中のホウ酸または酸化ホウ素の安定な溶液の形態で、作動液に添加され、該溶液を添加して、１〜１００ｐｐｍの範囲で元素状ホウ素の最終濃度を得る。特にこの安定な溶液、および１００ｎｍを超える粒子が存在しないことは、表面への接着、および溶液中のホウ素化合物からも、作動液と接触している機器の表面に付着しているホウ素からも効率的な抗菌効果を確実にするために有利であると考えられる。
【０１１３】
最も好ましくは、ホウ素は、１〜１０ｐｐｍの間隔で元素状ホウ素の最終濃度を与えるように添加される。
【０１１４】
他の実施形態によれば、前記生物分解性潤滑剤は、植物油、合成エステル、およびポリアルキレングリコールから選択される基油を有する潤滑剤から選択される。
【０１１５】
好ましくは、潤滑剤は、菜種油、大豆油、ヒマワリ油、パーム油、およびそれらの混合物から選択される植物基油を含む。
【０１１６】
一実施形態によれば、前記生物分解性潤滑剤は、ＳＳ１５５４７０（グリースに関する国立スウェーデン規格）による潤滑剤から選択される潤滑剤である。
【０１１７】
上記の実施形態において、ホウ素は、１００ｎｍを超える粒子を含まない溶媒中のホウ酸または酸化ホウ素の安定な溶液の形態で潤滑剤に添加され、前記溶液を添加して、最終濃度の元素状ホウ素を１〜１００ｐｐｍの範囲で与える。
【０１１８】
新燃料混合物
本発明者らの現在の知見は、有毒な化学添加剤に頼ることなく、微生物増殖および腐食の問題に対処し、最小限に抑え、または防止することさえできる新しい燃料混合物を開発することを可能にする。これは生分解性または環境に優しい燃料にとって特に有利である。
【０１１９】
第５の態様は、少なくとも５％のエタノールおよび１〜１０ｐｐｍの元素状ホウ素を、好ましくは無機ホウ素化合物の形態で含むガソリン系燃料混合物に関する。
【０１２０】
第６の態様は、少なくとも５％のメタノールおよび１〜１０ｐｐｍの元素状ホウ素を、好ましくは無機ホウ素化合物の形態で含むガソリン系燃料混合物に関する。
【０１２１】
第７の態様は、１〜１０ｐｐｍの元素状ホウ素、好ましくは無機ホウ素化合物の形態のホウ素を含むバイオディーゼル燃料混合物に関する。
【０１２２】
「殺菌」対「清潔に保つ」
新規の燃料混合物に加えて、本発明者らはまた、ホウ素および／またはホウ酸の２つの代替的なまたは相補的な使用法を開示している：一態様によれば、ホウ素の添加は、微生物を死滅させ、微生物汚染および増殖しやすい燃料と接触しているタンクおよびパイプ内のスラッジおよび堆積物を分散させるために行われる。この態様によれば、より高い用量が定期的に、例えばメンテナンスの前、最中または後に使用される。この燃料システムの処理は、微生物堆積物がタンクやパイプから取り除かれるため、フィルターや燃料ポンプやインジェクターの目詰まりを引き起こす可能性があることに注意すべきである。
【０１２３】
他の態様によれば、タンクおよびパイプを清潔に保つためにホウ素が燃料に組み込まれる。この態様では、貯蔵および使用の間に、より低い用量が最初から流通チェーン全体にわたって燃料に組み込まれることが好ましい。これは、輸送および取扱い、貯蔵、配給、および製造から最終使用者への燃料の供給の全連鎖において微生物増殖を防ぎ、腐食を減少させるというさらなる利点を有する。「清潔に保つ」というこの機能は、燃料の長期保管における重要な要素、燃料の「保存」のサブセットと見なすことができる。
【０１２４】
上記の２つの態様の文脈において、「より高い」濃度は、１００または１０００ｐｐｍの倍数の大きさのオーダーの濃度、例えば、約１００、２００、３００、４００、５００ｐｐｍ、または約１０００、２０００、３０００、４０００、および５０００ｐｐｍであり、一方、「より低い」濃度は、１または１０ｐｐｍ程度、例えば、約１、２、３、４または５ｐｐｍまたは約１０、２０、３０、４０または５０ｐｐｍである。
【０１２５】
生物分解性作動液および潤滑剤
第８の態様は、１〜１００ｐｐｍ、好ましくは１〜７５ｐｐｍ、より好ましくは１〜５０ｐｐｍ、最も好ましくは１〜１０ｐｐｍのホウ素を含む生物分解性作動液に関する。しかしながら、既に非常に低い濃度のホウ素が生物分解性作動液に有利な効果を、例えば既に１〜５ｐｐｍ、好ましくは２〜３ｐｐｍの範囲内の濃度で有することが考えられる。ホウ素は、好ましくは無機ホウ素化合物の安定溶液の形で添加される。
【０１２６】
第９の態様は、植物基油および１〜１００ｐｐｍのホウ素、好ましくは１〜７５ｐｐｍ、より好ましくは１〜５０ｐｐｍ、最も好ましくは１〜１０ｐｐｍを含む生分解性潤滑剤に関する。しかしながら、既に非常に低い濃度のホウ素、例えば１〜５ｐｐｍ、好ましくは２〜３ｐｐｍの範囲内の濃度で、生物分解性作動液に有利な効果があると考えられる。ホウ素は、好ましくは無機ホウ素化合物の安定溶液の形で添加される。
【０１２７】
１つの重要な利点は、無毒性添加剤、さらに他の有利な特性を有する添加剤を用いて微生物増殖を防ぐことができることである。微生物増殖の減少または防止と腐食の減少との組み合わせが重要な利点であることは明らかである。ホウ素の摩擦低減特性は長い間知られているが、これには関連がない。組み合わせた効果もまた非常に驚くべきことである。特に、長期的影響は、制御された粒子サイズおよび／または粒子の静電荷に起因すると思われる。
【０１２８】
さらなる利点は、抗菌添加剤として使用されているかまたは使用が提案されている他の多くの化合物とは異なり、ホウ素が無毒であり、環境に既知の影響を及ぼさないことである。
【０１２９】
ホウ素化合物は一般に通常遭遇するレベルで非毒性であると考えられており、ホウ素化合物は化粧品、口腔衛生用製品、浴用製品およびウェーブヘア用製品に広く使用されている。これらの用途において、許容される濃度（ホウ酸として表される）は０．１〜１８％の範囲であり、これは本明細書に開示されるｐｐｍ濃度よりも有意に高い。
【０１３０】
消費者安全科学委員会（ＳＣＣＳ／１２４９／０９）によって２０１０年に発行された「ホウ素化合物に関する意見」によれば、ホウ酸は入手可能なインビトロデータに基づいて非変異原性と考えられている。ヒトにおける癌とホウ素曝露との関連の可能性に関するデータは見つかっていない。実際、さまざまなホウ素化合物、特にホウ酸はすでに化粧品やヘルスケア製品に広く使用されている。したがって、有毒な有機殺生物剤をホウ素および／またはホウ酸をベースとする化合物で置き換えることは、驚くべきそして有意な利点を提供する。食物連鎖中に蓄積する傾向がある有機殺生物剤とは異なり、ホウ素および／またはホウ酸は環境への影響が知られていないので、敏感な環境、海洋での使用、ならびに林業および農業での使用にもよく適している。
【０１３１】
興味深いことに、国際公開第２０１０／１３４８７２号に従って製造されたホウ素および／またはホウ酸ベースの製品は、食品、医薬品、化粧品および動物飼料製造などの特殊産業で使用するための潤滑剤についてＩＳＯ２１４６９規格の下で認証されている。
【０１３２】
特に、本明細書に開示されている無機ホウ素化合物の本発明の使用がなければ、生分解性潤滑剤または作動液を使用することによる環境上の利点は、そのような製品における微生物増殖を防ぐために通常使用される有機殺生物剤に伴う潜在的な危険性によって容易に相殺される。
【０１３３】
さらに、安定な溶液の形態で添加される場合、燃料、作動液および潤滑剤に対するホウ素および／またはホウ酸の保存的な長期的効果は驚くべき利点である。ホウ素および／またはホウ酸の環境への優しさに加えて、これらの物質の低コストおよび入手容易性は、これをバイオ燃料、水硬性燃料および再生可能成分を含有する潤滑剤のための優れた抗微生物、貯蔵および／または保存添加剤にする。
【０１３４】
より環境にやさしい燃料、ならびに生物学的に分解可能で環境にやさしい作動液および潤滑剤における驚くべき抗菌および腐食低減または腐食防止効果の面におけるホウ素の他の利点は、明細書、実施例および特許請求の範囲の詳細な研究から明らかとなるであろう。
実施例
【０１３５】
実施例１．比較例
本発明者らは、実施形態に記載のレベルでホウ素を添加することが、水を含有するバイオディーゼル試料中の微生物増殖を防ぐのに有効であるかどうかを試験した。１０リットルのShell City Diesel F Environment 0.001S（ＣＡＳ番号：６４７４２−４７−８）を購入した。製造元の製品安全データシートによると、この製品の含水量は最大６０ｍｇ／ｋｇ未満である。１００ｍｌの２つの試料を別々の開口ガラス瓶に入れ、そして１０ｍｌの水道水を両方の試料に加えた。安定なホウ素溶液を１つの試料に添加して約７ｐｐｍの最終ホウ素濃度を得た。
【０１３６】
微生物増殖を観察しながら、両サンプルを室温で２５日間保存した。未処理サンプルでは、微生物増殖はすぐに未処理サンプルの白濁または濁りとして目に見えるようになった。試験期間の終わりには、未処理試料は濁っていて実質的に不透明であったが、ホウ素含有試料は透明で変化しなかった。
【０１３７】
実施例２．ＡＳＴＭ Ｅ１２５９−０５に従う３９０℃未満で沸騰する液体燃料中の抗菌剤の評価
本発明者らは、ディーゼル燃料試料とディーゼル燃料に問題を引き起こすことが知られている試験生物とを接種した、ＡＳＴＭ１２５９−０５に従った一連の試験を依頼した。試験のために、市販のディーゼル燃料のサンプルを最初に少量の水と混合し、次いで一定量の微生物に感染させた。試験生物および添加量を表１に示す。
【０１３８】
表１．試験生物および初期接種
【表１】
2019536854.tif 000003
【０１３９】
本発明の添加剤は、下記に開示されるようにホウ酸およびホウ素濃度に対応する表２に示される混合比で燃料サンプルに添加された。
【０１４０】
表２．ホウ素およびホウ酸の混合比および対応する濃度
【表２】
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【０１４１】
結果を図１、２および３に示す。本発明の添加剤を１：５００の混合比で使用した場合、これは３０ｐｐｍのホウ素または１７４ｐｐｍのホウ酸に相当し、全３種類の微生物について増殖の最大の減少が見られた。比較として、市販の船舶用ディーゼル保護添加剤を使用するときのブースター投与量は１：２００であった。
【０１４２】
１：１０００の混合比でも、本発明の添加剤は、ホルモコニス・レジネ（Hormoconis resinae）およびヤロウィア・トロピカリス（Yarrowia tropicalis）の両方に対して依然として非常に有効であった。この混合比は、１５ｐｐｍのホウ素または８８ｐｐｍのホウ酸に対応する。７．５ｐｐｍのホウ素または４４ｐｐｍのホウ酸に相当する１：２０００の混合比では、本発明の添加剤はヤロウィア・トロピカリスに対して依然として有効であった。
【０１４３】
注目すべきことに、微生物の増殖は、対照と比較して、試験したすべての混合比について減少している。この試験は、本発明の添加剤が標準試験条件下（ＡＳＴＭ １２５９−０５）でもうまく機能すること、そして重要なことに、有機殺生物剤を使用せずに効果が完全に達成されることを確認する。海洋用途では、有機殺生物剤を避けることが特に重要である。なぜなら、これらは海洋生物に蓄積し、食物連鎖に蓄積する可能性があるからである。
【０１４４】
本発明の添加剤を有機殺生物剤成分を含有する市販の船舶用ディーゼル保護添加剤と比較した。製造元の推奨に従って、市販品を１：２００と１：１０００の混合比で加えた。混合比は、すでに汚染されているシステムのブースター投与量、およびクリーンなシステムまたはすでに処理されているシステムを維持するための予防投与量に対応する。
【０１４５】
試験は、予想通り、市販の殺生物剤は３種すべての試験生物に対して有効であり、それらを検出レベル以下に減少させたことを示した。２１日間の接触時間の後、サンプルの燃料相中に微生物増殖は検出されなかった。水相では、試験生物の量は検出限界以下に減少した。
【０１４６】
要約すると、比較試験は、無毒の本発明の添加剤が、試験された市販の殺生物剤製品と同様の時間枠で、しかし使用者に危険をもたらすことなく、典型的なスラッジ原因微生物に対して効果を有することを示す。さらに、流出した場合、本発明の添加剤は環境に悪影響を及ぼさない。
【０１４７】
実施例３．ホウ素添加剤の腐食低減効果
上記の結果は、すでに非常に低いホウ素濃度が著しい抗菌効果を有し、さらに進行中の実験室実験が腐食低減効果を示すことを示している。
【０１４８】
理論に拘束されることを望むものではないが、本発明者らはこれが驚くべき相乗効果によるものであると考えている。ホウ素および／またはホウ酸は、溶液中で抗菌効果を有するだけでなく、微生物が酸化環境を作り出す可能性がある表面への微生物の付着を低減または防止する。さらに、ホウ素および／またはホウ酸は、バイオガスと接触している内側金属表面上に摩擦層を形成すると考えられる。これは、いくつかの方法で、例えば、安定な溶液中のホウ素および／またはホウ酸の抗菌効果によって、および、表面への微生物の付着を防止または低減することによって、微生物増殖に対して作用すると考えられる。
【０１４９】
実施例４．現実の長期試験
船舶の燃料タンクへの安定したホウ素溶液の添加の効果は、現実の条件下で研究されてきた。船上では、湿った海の空気と温度の変化により、燃料タンク内に水が凝縮する傾向があり、微生物増殖がしばしば問題になる。微生物増殖が制御されていないと、燃料と水の界面における粘液、タンクの壁やパイプ内における堆積物が大量に発生する可能性がある。これらは燃料システム内を移動し、フィルタやバルブを詰まらせ、エンジンの誤動作を引き起こし、時間のかかるオーバーホールを必要とする。微生物の増殖はまた、燃料の安定性や腐食性を低下させる可能性がある。
【０１５０】
一実験では、安定したホウ素溶液を船舶用ディーゼル燃料に添加して、燃料中に約１５ｐｐｍのホウ素の最終濃度を与えた。２．５ヵ月のテスト期間の後、燃料タンクと燃料フィルターは点検され、顕著な改善は注目された。テストユーザーは試験の後、彼らは目詰まりしたフィルターによる問題が少なくなったと報告した。これは、テスト開始前よりもタンクがきれいになっていることが原因と考えられる。テストユーザーは、フィルターの目詰まり以外には、エンジンがテスト中完璧に動作していると報告した。
【０１５１】
スモークレベルとすすの顕著な違いも報告されている。添加剤を使用しない場合は両方とも著しく増加し、添加剤も燃焼を改善したことを示している。この試験では、燃料消費量を測定する能力は非常に限られていたので、消費量の変化を記録することはできなかった。しかしながら、実験は、困難な現実の条件下でもホウ素添加剤の長期的な好ましい効果を示した。
【０１５２】
もう１つの長期試験では、メインエンジン（Volvo Penta）とディーゼル発電機の両方で、安定したホウ酸溶液を約１５００エンジン時間中にディーゼル燃料に混合した。試験期間の終わりに、ユーザーはディーゼルタンクが非常にきれいに保たれたと報告した。さらに、ユーザーはディーゼル消費量の大幅な減少、さらに煤煙の減少も記録した。
【０１５３】
実施例５．ＨＶＯとＲＭＥにおける微生物増殖の防止
本発明者らは、市販のバイオ燃料、菜種メチルエステル（ＲＭＥ）および水素化処理植物油（ＨＶＯ）を用いて試験を開始した。各燃料タイプ１０×５０ｇ、それぞれＨＶＯおよびＲＭＥの２０個のサンプルを調製した。燃料の種類ごとに、４つのホウ素濃度と１つの基準があった。各濃度および燃料のうちの１つを４５℃の加熱室および太陽光にさらされた窓の前に置いた。
【０１５４】
水は近くの湖から取られ、微生物の含有量と活動を高めるために一定期間ヒートチャンバーに貯蔵された。各試料に１５ｇの湖水を添加し、そして汚染された試料を４５℃で１週間貯蔵しそして日光に曝した。
【０１５５】
エタノール中の無機ホウ素の安定溶液を、表３に示す試料中の理論濃度に対応して、異なる希釈度で各試料に添加した。
【０１５６】
表３．ホウ酸およびＥｔＯＨの混合比および対応するおおよその濃度
【表３】
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【０１５７】
最初の結果は、試験した最低濃度のホウ酸も汚染された試料中の微生物増殖に著しい影響を与えることを示している。
【０１５８】
さらに詳述することなく、当業者は、実施例を含む本明細書を用いて、本発明を最大限に利用することができると考えられる。また、本発明は、本発明者らに現在知られている最良の形態を構成するその好ましい実施形態に関して本明細書に記載されているが、本明細書に添付の特許請求の範囲に記載されている本発明の範囲から逸脱することなく、当業者には明らかであろう様々な変更および修正がなされ得ることを理解されたい。
【０１５９】
したがって、本明細書では様々な態様および実施形態が開示されているが、他の態様および実施形態は当業者には明らかであろう。本明細書に開示されている様々な態様および実施形態は、例示を目的としており、限定を意図するものではなく、真の範囲および精神は特許請求の範囲によって示されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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2019536854.tif 000010
2019536854.tif 000011
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