(57)【要約】【課題】燃料油を用いて走行する自動車の走行特性、特に加速性を向上させるために有効な添加剤を提供する。【解決手段】ヒドロカルビルアミドに、ヒドロカルビルアミド１モル当り３〜５０モルのアルキレンオキシドが付加された付加物および摩擦低減剤の双方を含む燃料油添加剤組成物は、これをガソリンなどの燃料油に少量添加すると、その燃料油を用いて走行する自動車の走行特性、特に加速性が向上する。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用燃料に、該燃料に対して１０〜１００００ｐｐｍ重量／重量割合の範囲内となる量の、ヒドロカルビルアミドに、ヒドロカルビルアミド１モル当り３〜５０モルのアルキレンオキシドが付加された付加物及び該燃料に対して１０〜１００００ｐｐｍ重量／重量割合の範囲内となる量の脂肪酸、脂肪族アミン、脂肪族アミド、脂肪族多価アルコール、脂肪族エステル及び脂肪族エーテルからなる群より選ばれる摩擦低減剤が添加されてなる燃料油組成物。
【請求項２】
ヒドロカルビルアミドのアルキレンオキシド付加物が炭素原子数４〜５０のアルキルアミドもしくはアルケニルアミドのアルキレンオキシド付加物である請求項１に記載の燃料油組成物。
【請求項３】
ヒドロカルビルアミドのアルキレンオキシド付加物が炭素原子数１０〜３０のアルキルアミドもしくはアルケニルアミドのアルキレンオキシド付加物である請求項１に記載の燃料油組成物。
【請求項４】
アルキレンオキシドの添加量が、ヒドロカルビルアミド１モル当り３〜２０モルである請求項１に記載の燃料油組成物。
【請求項５】
アルキレンオキシドが、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、またはそれらの混合物である請求項１に記載の燃料油組成物。
【請求項６】
摩擦低減剤が、脂肪族モノカルボン酸、脂肪族ジカルボン酸もしくは脂肪族不飽和モノカルボン酸の多量体である請求項１に記載の燃料油組成物。
【請求項７】
自動車用燃料がガソリンである請求項１に記載の燃料油組成物。
【請求項８】
ヒドロカルビルアミドのアルキレンオキシドの自動車用燃料に対する添加量が、１０〜５０００ｐｐｍ重量／重量割合の範囲内の量である請求項１に記載の燃料油組成物。
【請求項９】
ヒドロカルビルアミドに、ヒドロカルビルアミド１モル当り３〜５０モルのアルキレンオキシドが付加された付加物および脂肪酸、脂肪族アミン、脂肪族アミド、脂肪族多価アルコール、脂肪族エステル、及び脂肪族エーテルからなる群より選ばれる摩擦低減剤を含む燃料油添加剤組成物。
【請求項１０】
ヒドロカルビルアミドのアルキレンオキシド付加物が炭素原子数４〜５０のアルキルアミドもしくはアルケニルアミドのアルキレンオキシド付加物である請求項９に記載の燃料油添加剤組成物。
【請求項１１】
ヒドロカルビルアミドのアルキレンオキシド付加物が炭素原子数１０〜３０のアルキルアミドもしくはアルケニルアミドのアルキレンオキシド付加物である請求項９に記載の燃料油添加剤組成物。
【請求項１２】
アルキレンオキシドの添加量が、ヒドロカルビルアミド１モル当り３〜２０モルである請求項９に記載の燃料油添加剤組成物。
【請求項１３】
アルキレンオキシドが、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、またはそれらの混合物である請求項９に記載の燃料油添加剤組成物。
【請求項１４】
摩擦低減剤が、脂肪族モノカルボン酸、脂肪族ジカルボン酸もしくは脂肪族不飽和モノカルボン酸の多量体である請求項９に記載の燃料油添加剤組成物。
【請求項１５】
ガソリンエンジンを搭載した自動車を、ガソリンに、該ガソリンに対して１０〜１００００ｐｐｍ重量／重量割合の範囲内となる量の、ヒドロカルビルアミドに、ヒドロカルビルアミド１モル当り３〜５０モルのアルキレンオキシドが付加された付加物および脂肪酸、脂肪族アミン、脂肪族アミド、脂肪族多価アルコール、脂肪族エステル及び脂肪族エーテルからなる群より選ばれる摩擦低減剤が添加されてなるガソリン組成物を用いて走行させることからなるガソリンエンジン自動車の走行方法。
【請求項１６】
アルキレンオキシドの添加量が、ヒドロカルビルアミド１モル当り３〜２０モルであり、アルキレンオキシドが、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、またはそれらの混合物である請求項１５に記載のガソリンエンジン自動車の走行方法。
【請求項１７】
ガソリンエンジンを搭載した自動車の走行に用いるガソリンに、該ガソリンに対して１０〜１００００ｐｐｍ重量／重量割合の範囲内となる量の、ヒドロカルビルアミドに、ヒドロカルビルアミド１モル当り３〜５０モルのアルキレンオキシドが付加された付加物及び該燃料に対して１０〜１００００ｐｐｍ重量／重量割合の範囲内となる量の脂肪酸、脂肪族アミン、脂肪族アミド、脂肪族多価アルコール、脂肪族エステル及び脂肪族エーテルからなる群より選ばれる摩擦低減剤を添加することを特徴とするガソリンエンジン自動車の加速性向上方法。
【請求項１８】
アルキレンオキシドの添加量が、ヒドロカルビルアミド１モル当り３〜２０モルであり、アルキレンオキシドが、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、またはそれらの混合物である請求項１７に記載のガソリンエンジン自動車の加速性向上方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用の燃料に添加する添加剤に関する。本発明は特に、ガソリンやディーゼル燃料油などの炭化水素系燃料油をガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関で燃焼させて走行する自動車の走行性能、特に加速応答性を向上させることを可能にする燃料添加剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
火花点火式自動車エンジンの出力増大と加速応答性の向上のために、ガソリンなどの炭化水素系燃料油に、アルコール（例、メタノール、エタノール）、エーテル（例、メチル−ｔ−ブチルエーテル）、あるいはケトン（例、アセトン）などの含酸素燃料添加剤が検討された。また、自動車レース用の燃料の添加剤として、ヒドラジンやニトロ化合物（例、ニトロメタンやニトロプロパンなどのニトロパラフィン、ニトロベンゼン）を用いることも検討された。しかしながら、これらの添加剤の使用は、エンジン部材への悪影響が問題とされた。
【０００３】
また、アンチノック剤として、有機金属化合物（例、四エチル鉛などのアルキル鉛、フェロセン、メチルシクロペンタジエニルマンガントリカルボニル）、芳香族アミン（例、アニリン、モノメチルアニリン、ジメチルアニリン）が知られているが、これらの化合物は、排気ガス処理用の三元触媒を被毒させ、その触媒の排気ガス浄化作用を低下させることが判明している。
【０００４】
特開昭５８−１０４９９６公報（米国特許第４４０９０００号明細書に対応）には、アルキルアミンあるいはアルケニルアミンのエチレンオキシド付加物を自動車燃料に添加することにより、キャブレタやエンジンの清浄化が実現することが記載されている。
【０００５】
欧州公開特許公報第８６９１６３Ａ１（ＥＰ０８６９１６３Ａ１）には、Ｎ，Ｎ−ビス（ヒドロキシアルキル）アルキルアミンをガソリンに添加することにより、ガソリンエンジンの摩擦を低減することができることが記載されている。
【０００６】
特表２００１−５０２３７４（ＷＯ−９８／１７７４６）には、脂肪酸ジエタノールアミド、アルコールエトキシレート及び脂肪酸エトキシレートをガソリンやディーゼル燃料油などの液体燃料に添加することにより、水の可溶化能力が増大し、またエンジン性能が向上することが記載されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ガソリンなどの燃料に添加して、その燃料を自動車の内燃機関で燃焼させた場合に、内燃機関に対して実質的な悪影響を及ぼすことなく、自動車の走行性能、特に加速応答性を向上させることを可能にする燃料添加剤を提供することを目的とする。
本発明はまた、上記の燃料添加剤が添加されたガソリンなどの自動車用燃料を提供することも、その目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、自動車用燃料に、該燃料に対して１０〜１００００ｐｐｍ重量／重量割合の範囲内となる量の、ヒドロカルビルアミドにヒドロカルビルアミド１モル当り３〜５０モルのアルキレンオキシドが付加された付加物及び該燃料に対して１０〜１００００ｐｐｍ重量／重量割合の範囲内となる量の脂肪酸、脂肪族アミン、脂肪族アミド、脂肪族多価アルコール、脂肪族エステル及び脂肪族エーテルからなる群より選ばれる摩擦低減剤が添加されてなる燃料油組成物にある。
【０００９】
本発明はまた、ヒドロカルビルアミドに、ヒドロカルビルアミド１モル当り３〜５０モルのアルキレンオキシドが付加された付加物および脂肪酸、脂肪族アミン、脂肪族アミド、脂肪族多価アルコール、脂肪族エステル及び脂肪族エーテルからなる群より選ばれる摩擦低減剤を含む燃料油添加剤組成物にもある。
【００１０】
本発明はまた、ガソリンエンジンを搭載した自動車を、ガソリンに、該ガソリンに対して１０〜１００００ｐｐｍ重量／重量割合の範囲内となる量の、ヒドロカルビルアミドに、ヒドロカルビルアミド１モル当り３〜５０モルのアルキレンオキシドが付加された付加物および該燃料に対して１０〜１００００ｐｐｍ重量／重量割合の範囲内となる量の脂肪酸、脂肪族アミン、脂肪族アミド、脂肪族多価アルコール、脂肪族エステル及び脂肪族エーテルからなる群より選ばれる摩擦低減剤が添加されてなるガソリン組成物を用いて走行させることからなるガソリンエンジン自動車の走行方法にもある。
【００１１】
本発明はさらに、ガソリンエンジンを搭載した自動車の走行に用いるガソリンに、該ガソリンに対して１０〜１００００ｐｐｍ重量／重量割合の範囲内となる量の、ヒドロカルビルアミドに、ヒドロカルビルアミド１モル当り３〜５０モルのアルキレンオキシドが付加された付加物および該燃料に対して１０〜１００００ｐｐｍ重量／重量割合の範囲内となる量の脂肪酸、脂肪族アミン、脂肪族アミド、脂肪族多価アルコール、脂肪族エステル及び脂肪族エーテルからなる群より選ばれる摩擦低減剤を添加することを特徴とするガソリンエンジン自動車の加速性向上方法にもある。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の燃料添加剤組成物の主成分は、ヒドロカルビルアミドに、そのヒドロカルビルアミド１モル当り３〜５０モルのアルキレンオキシドが付加された付加物である。
【００１３】
ヒドロカルビルアミドとしては、炭素原子数が４〜７５（特に、８〜２２）のアルキルアミド、及び不飽和基を一もしくは二以上有する炭素原子数が４〜７５（特に、８〜２２）のアルケニルアミドが好ましい。好ましいアルキルアミドの例としては、オクタンアミド（カプリルアミド）、ノナンアミド、デカンアミド（カプリンアミド）、ウンデカンアミド、ドデカンアミド（ラウリルアミド）、トリデカンアミド、テトラデカンアミド（ミリスチルアミド）、ペンタデカンアミド、ヘキサデカンアミド（パルミチルアミド）、ヘプタデカンアミド、オクタデカンアミド（ステアリルアミド）、ノナデカンアミド、エイコサンアミド（アラキルアミド）、そしてドコサンアミド（ベヘニルアミド）などを挙げることができる。好ましいアルケニルアミドの例としては、パルミトオレイルアミド、オレイルアミド、イソオレイルアミド、エライジルアミド、リノリルアミド、リノレイルアミドなどを挙げることができる。
【００１４】
ヒドロカルビルアミドに付加されるアルキレンオキシドとしては、炭素原子数が２〜５のエチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、ペンチレンオキシドなどを挙げることができるが、エチレンオキシドおよびプロピレンオキシドが好ましい。また、ヒドロカルビルアミドに、エチレンオキシドとプロピレンオキシドの混合物（エチレンオキシド：プロピレンオキシド＝１：５〜５：１、モル比換算）を付加させた混合アルキレンオキシド付加物も好ましい。
【００１５】
ヒドロカルビルアミドに付加されるアルキレンオキシドのモル数は、ヒドロカルビルアミド１モルに対してアルキレンオキシド３〜５０モルの範囲にあることが好ましく、特に３〜２０モルの範囲にあることが好ましく、さらに好ましいのは、４〜１５モルの範囲の付加モル数である。
【００１６】
なお、本発明において燃料添加剤組成物の主成分として用いるヒドロカルビルアミドのアルキレンオキシド付加物は、種々のヒドロカルビルアミドに対して種々のアルキレンオキシドが種々の付加モル数にて付加している種々の化合物の混合物であってもよい。
【００１７】
本発明の燃料添加剤組成物では、主成分のヒドロカルビルアミドのアルキレンオキシド付加物に加えて補助成分として、有機化合物系の摩擦低減剤を併用することができる。有機化合物系の摩擦低減剤としては、脂肪酸、脂肪族アミン、脂肪族アミド、脂肪族多価アルコール、脂肪族エステル及び脂肪族エーテルからなる群より選ばれる化合物を挙げることができる。摩擦低減剤は一種もしくは混合物として、ヒドロカルビルアミドのアルキレンオキシド付加物に併用する。
【００１８】
脂肪酸の例としては、脂肪族モノカルボン酸もしくは脂肪族不飽和モノカルボン酸の多量体を挙げることができる。脂肪族モノカルボン酸の例としては、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレイン酸などの炭素原子数が７〜３１の飽和もしくは不飽和の脂肪族モノカルボン酸を挙げることができる。脂肪族不飽和モノカルボン酸の多量体としては、アクリル酸、オレイン酸、リノール酸、リノレイン酸などの炭素原子数７〜３１の脂肪族不飽和モノカルボン酸の二量体などの多量体を挙げることができる。なお、脂肪族基は直鎖であっても、あるいは分岐鎖であってもよいが、分岐鎖であることが好ましい。また、ヒドロキシル基、アルコキシル基などの置換基を有していてもよい。
【００１９】
脂肪族アミンの例としては、パルミチルアミン、ステアリルアミン、オレイルアミン、およびリノレイルアミンなどの炭素原子数７〜３１の脂肪族モノアミン及び該脂肪族モノアミンの脂肪族鎖にヒドロキシル基やアルコキシ基が付いた誘導体を挙げることができる。
【００２０】
脂肪族アミドの例としては、炭素原子数が７〜３１のアルキルアミド、及び不飽和基を一もしくは二以上有する炭素原子数が７〜３１のアルケニルアミドを挙げることができる。好ましいアルキルアミドの例としては、オクタンアミド（カプリルアミド）、ノナンアミド、デカンアミド（カプリンアミド）、ウンデカンアミド、ドデカンアミド（ラウリルアミド）、トリデカンアミド、テトラデカンアミド（ミリスチルアミド）、ペンタデカンアミド、ヘキサデカンアミド（パルミチルアミド）、ヘプタデカンアミド、オクタデカンアミド（ステアリルアミド）、ノナデカンアミド、エイコサンアミド（アラキルアミド）、そしてドコサンアミド（ベヘニルアミド）などを挙げることができる。また、好ましいアルケニルアミドの例としては、パルミトオレイルアミド、オレイルアミド、イソオレイルアミド、エライジルアミド、リノリルアミド、リノレイルアミドなどを挙げることができる。
【００２１】
脂肪族多価アルコールとしては、炭素原子数７〜３１の直鎖状もしくは分岐鎖状（好ましくは直鎖状）の脂肪族多価アルコールが好ましく、その例としては、１，２−デカンジオール、１，２−ドデカンジオール、１，２−テトラデカンジオール、１，２−ヘキサデカンジオール、１，２−オクタデカンジオール、１，２−エイコサンジオールを挙げることができる。
【００２２】
脂肪族エステルとしては、炭素原子数７〜３１の直鎖状もしくは分岐鎖状（好ましくは直鎖状）の脂肪族一価アルコールまたは脂肪族多価アルコールと脂肪酸とのエステルが好ましく、その例としてはグリセリンモノオレイン酸エステルを挙げることができる。
【００２３】
脂肪族エーテルの例としては、炭素原子数７〜３１の直鎖状もしくは分岐鎖状（好ましくは直鎖状）の脂肪族アルコールと脂肪族一価アルコールまたは脂肪族多価アルコールとのエーテルが好ましく、その例としてはオレイルグリセリンエーテルを挙げることができる。
【００２４】
本発明の燃料添加剤組成物は、特にガソリンと呼ばれる低沸点炭化水素燃料に添加した場合に、その加速向上性能の顕著な向上が見られるが、ディーゼル燃料油などの他の炭化水素燃料、アルコール燃料、エーテル燃料、各種の混合燃料に添加させた場合でも、走行特性の向上が現われる。なお、近年、ガソリンやディーゼル燃料油において、低硫黄含有量化の傾向がある。ガソリンについては、その含有硫黄分が５０ｐｐｍ以下、さらには１０ｐｐｍ以下となる傾向があるが、本発明の燃料添加剤組成物は、その様な低硫黄含量のガソリンに添加した場合も有効である。また、ガソリンのリード蒸気圧（ＲＶＰ）が６５ｋＰａ、さらには６０ｋＰａ以下のように低下した場合であっても、本発明の燃料添加剤組成物はそのようなガソリンに添加して、有効に機能する。なお、含有硫黄分が１０ｐｐｍあるいはそれ以下のディーゼル燃料油においても、本発明の燃料添加剤組成物は有効に機能する。
【００２５】
本発明の燃料添加剤組成物のうちの主成分（ヒドロカルビルアミドにアルキレンオキシドが付加された付加物）の標準的な燃料への添加量は、１０〜１００００ｐｐｍ重量／重量割合（有効成分割合）の範囲内となる量である。好ましい範囲は、１０〜５０００ｐｐｍ重量／重量割合であり、特に１０〜１０００ｐｐｍ重量／重量割合の範囲が好ましい。
【００２６】
本発明の燃料添加剤組成物の補助成分である摩擦低減剤は、燃料に対して１０〜１００００ｐｐｍ重量／重量割合の範囲内（好ましくは、１０〜５０００ｐｐｍ）となる量にて添加される。また、摩擦低減剤は、主成分のヒドロカルビルアミドのアルキレンオキシド付加物１重量部に対して、０．０１〜１０重量部の範囲の量で用いるのが好ましい。
【００２７】
本発明の燃料添加剤組成物は通常、有効成分量が３０重量％以上の範囲の有機溶媒溶液として供給される。上記の添加量の範囲は、この有効成分量に基づく添加量の範囲を意味する。
【００２８】
本発明の燃料添加剤組成物の燃料への添加方法については、特別な限定はないが、通常は、予め、有効成分含有量が３０重量％以上の燃料添加剤組成物濃厚品を用意し、これを、燃料ステーションの燃料タンク、あるいは自動車の燃料タンクに添加する方法が選ばれる。なお、燃料添加剤組成物の主成分（ヒドロカルビルアミドにアルキレンオキシドが付加された付加物）と補助成分（摩擦低減剤）とを独立して、同時にもしくは順次に燃料に添加する方法も利用することができる。
【００２９】
また、本発明の燃料添加剤組成物は、他の公知の燃料添加剤の一もしくは二以上と組合せて使用することもできる。そのような公知の燃料添加剤としては、清浄剤、防錆剤、酸化防止剤、金属不活性化剤、腐食防止剤、抗乳化剤、静電防止剤、曇防止剤、補助溶剤などを挙げることができる。
【００３０】
本発明の燃料添加剤組成物と併用することのできる清浄剤の例としては、ドデシルフェニルポリオキシブチレンエチレンジアミンカルバメート、ポリイソブテニルエチレンアミンとドデシルフェニルポリオキシブチレンモノオールとの組成物、ドデシルフェニルポリオキシブチレンモノアミン、ポリイソブテニルフェノールエチレンカーボネートのｐーアミノ安息香酸エステルとポリオキシプロピレングリコールモノブチルエーテルとの組成物、そしてドデシルフェニルポリオキシブチレンモノアミンとポリイソブテニルフェノールエチレンカーボネートのｐーアミノ安息香酸エステルとの組成物などを挙げることができる。これらの清浄剤は、燃料に対して、通常１０〜３００ｍｇ／Ｌの添加量にて添加される。
【００３１】
【実施例】
［加速性評価試験方法］
トヨタ  カムリ１８００ｃｃ  ５ＭＴ（型式Ｅ−ＳＶ４０エンジン型式４Ｓ−ＦＥノックセンサー付き）をシャシダイナモ上に設置し、２０ｋｍ／時の定速で運転する。この状態からスロットルを全開にして加速し、時速１１０ｋｍ／時に到達するまでの時間を計測する。この計測を同一燃料について１０回繰り返し、その１０回の計測値の平均値を加速時間とする。なお、加速性に影響を与える気温、気圧状態などの条件を考慮し、加速性評価試験は、同一日に、連続して実施した。
【００３２】
［実施例１］
燃料としてガソリン（性状：密度（１５℃）：０．７３８９ｇ／ｃｍ３  、リード蒸気圧：６０．５ＫＰａ、オクタン価：９０．２（ＲＯＮ）、８２．３（ＭＯＮ）、芳香族分（容量％）：２９．９、オレフィン分（容量％）：１５．６、１０％留出温度（℃）：５０．０、５０％留出温度（℃）：９２．０、９０％留出温度（℃）：１６９．５）を選び、このガソリンにヤシ油脂肪酸ジエタノールアミド・プロピレンオキシド４モル付加物を３４ｍｇ／Ｌの割合で、そして更にオレイン酸を３４ｍｇ／Ｌの割合で添加して、添加剤含有燃料組成物を調製した。上記の添加剤含有燃料組成物、およびいずれの添加剤をも含有しないガソリン（上記と同一）について、上記の方法により加速性評価試験を実施した。その結果を第１表に示す。
【００３３】
【表１】
第１表
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試験燃料油              加速時間［２０→１１０ｋｍ／時］
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無添加ガソリン（比較例）                ２４．１８秒
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添加剤組成物含有燃料組成物              ２４．０４秒
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【００３４】
第１表に示された加速時間の差から、燃料への本発明の添加剤組成物の添加による加速性の向上は明らかである。なお、上記の第１表に示された加速時間の差は見掛け上では僅かな値（約６％）であるが、この差は、特にスピードを争う自動車レースなどの場合については明らかな差となる。また、自動車レース以外にも、高速道路などにおいて、咄嗟の出来事で、自動車事故を回避するために急激な加速を行なう必要がある場合が発生するが、そのような場合などにおいても、加速性の向上は僅かであっても、非常に重要となる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明の添加剤組成物を添加したガソリンなどの燃料を用いて自動車を走行させた場合、その自動車の走行特性、特に加速性が向上する。また、本発明の添加剤組成物を添加したガソリンなどの燃料を用いて自動車を走行させた場合、燃焼性が向上するため、アイドリング時のエンジン回転が安定し、エンジンの振動や騒音の発生が少なくなる。さらには、エンジン出力が向上し、また特に低温始動時における排ガス中の未燃焼ガス（ＨＣ）の量が低減するという効果もある。