(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体燃料と、少なくとも１種の壁形成材料から形成された少なくとも１つの脂質二重層を含む脂質ベシクル（vesicle）とを含み、該脂質ベシクルが燃料添加剤を含有する少なくとも１つのキャビティを更に含み；
燃料添加剤が水、エタノール、ヒドラジン、過酸化水素、大豆メチルエステル、メチルイソブタンケトン及びそれらの混合物よりなる群から選択され；
壁形成材料がＣ12〜Ｃ18脂肪アルコール、ポリオキシエチレンアシルアルコール、ポリグリセロール、ソルビタン脂肪酸エステル、エトキシル化ソルビタン脂肪酸エステル、Ｃ12〜Ｃ18グリコールモノエステル、Ｃ12〜Ｃ18グリセリルモノ−及びジエステル、プロピレングリコールステアレート、サッカロースジステアレート、グリセリルジラウレート、グルコシド、四級ジメチルジアシルアミン及びそれらの塩、並びにそれらの混合物よりなる群から選択される液体エネルギー源。
【請求項２】
液体燃料は、重合体分散助剤を更に含む請求項１記載の液体エネルギー源。
【請求項３】
液体エネルギー源が透明である請求項２記載の液体エネルギー源。
【請求項４】
脂質ベシクルがパウシラメラ（paucilamellar）である請求項１記載の液体エネルギー源。
【請求項５】
パウシラメラ脂質ベシクルが非晶質中央キャビティを包囲する２〜１０個の脂質二重層を有する請求項４記載の液体エネルギー源。
【請求項６】
脂質二重層が第一壁形成材料及び第二壁形成材料を含む請求項１記載の液体エネルギー源。
【請求項７】
第一壁形成材料が非イオン性の両親媒性物質である請求項６記載の液体エネルギー源。
【請求項８】
第一壁形成材料がＣ12〜Ｃ18脂肪アルコール、ポリオキシエチレンアシルアルコール、ポリグリセロール、ソルビタン脂肪酸エステル、エトキシル化ソルビタン脂肪酸エステル、Ｃ12〜Ｃ18グリコールモノエステル、Ｃ12〜Ｃ18グリセリルモノ−及びジエステル、プロピレングリコールステアレート、サッカロースジステアレート、グリセリルジラウレート、グルコシド及びそれらの塩、並びにそれらの混合物よりなる群から選択される請求項６記載の液体エネルギー源。
【請求項９】
脂質ベシクルがコレステロール、コレステロール誘導体、エトキシル化コレステロール、ヒドロコルチゾン、フィトステロール及びこれらの混合物よりなる群から選択されるステロールを更に含む請求項６記載の液体エネルギー源。
【請求項１０】
脂質二重層のうちの少なくとも１つがジメチルステアリルアミン、ジセチルホスフェート、セチルサルフェート、ホスファチジン酸、ホスファチジルセリン、オレイン酸、パルミチン酸、ステアリルアミン、オレイルアミン及びそれらの混合物よりなる群から選択される電荷発生剤を更に含む請求項１記載の液体エネルギー源。
【請求項１１】
脂質ベシクルが液体燃料中に０．０１％〜１０％の範囲内の燃料添加剤濃度を提供するのに十分な量で存在する請求項１記載の液体エネルギー源。
【請求項１２】
燃料添加剤が水である請求項１記載の液体エネルギー源。
【請求項１３】
脂質ベシクルが液体燃料中に５％以下の水濃度を提供するのに十分な量で液体燃料中に存在する請求項１２記載の液体エネルギー源。
【請求項１４】
第二壁形成材料が四級ジメチルジアシルアミン、ポリオキシエチレンアシルアルコール、ソルビタン脂肪酸エステル、エトキシル化ソルビタン脂肪酸エステル及びそれらの混合物よりなる群から選択される請求項８記載の液体エネルギー源。
【請求項１５】
液体燃料が内燃エンジンで使用するのに好適である請求項１記載の液体エネルギー源。
【請求項１６】
液体燃料がガソリン、ジーゼル燃料、バイオジーゼル、ケロシン、ジェット航空燃料及びそれらの混合物よりなる群から選択される請求項１記載の液体エネルギー源。
【請求項１７】
重合体分散助剤がポリオキシエチレン／ポリオキシプロピレンブロック重合体、ポリヒドロキシ脂肪酸のＰＥＧジエステル及び脂肪酸のＰＥＧジエステルよりなる群から選択される請求項２記載の液体エネルギー源。
【請求項１８】
重合体分散助剤が、式：
【化１】
0004812169.tif 000019
［式中、ｘ、ｙ及びｚの値はそれぞれ独立して１〜１００の整数である］を有する請求項１７記載の液体エネルギー源。
【請求項１９】
ｘの平均値及びｚの平均値がそれぞれ独立して２〜２１であり、そしてｙの平均値が１６〜６７である請求項１８記載の液体エネルギー源。
【請求項２０】
ｘの平均値及びｚの平均値が３であり、そしてｙの平均値が３０である請求項１９記載の液体エネルギー源。
【請求項２１】
ｘの平均値及びｚの平均値が６であり、そしてｙの平均値が３９である請求項１９記載の液体エネルギー源。
【請求項２２】
ｘの平均値及びｚの平均値が７であり、そしてｙの平均値が５４である請求項１９記載の液体エネルギー源。
【請求項２３】
重合体が、式：
【化２】
0004812169.tif 000020
［式中、各ＲＣＯ基はポリヒドロキシ脂肪酸から独立して選択され、そしてｎの値は１５〜４０である］を有する請求項１７記載の液体エネルギー源。
【請求項２４】
重合体分散補助剤が、次の式：
【化３】
0004812169.tif 000021
［式中、各ＲＣＯ基は脂肪酸から独立して選択され、そしてｎの値は１５〜４０である］によって表わされる請求項１７記載の液体エネルギー源。
【請求項２５】
脂肪酸がステアリン酸、パルミチン酸、オレイン酸及びラウリン酸よりなる群から選択される請求項２４記載の液体エネルギー源。
【請求項２６】
内燃エンジンに、液体燃料と、少なくとも１種の壁形成材料から形成された少なくとも１つの脂質二重層を含む脂質ベシクルとを含み、しかも、該脂質ベシクルが燃料添加剤を含有する少なくとも１つのキャビティを更に含むことからなる液体エネルギー源を燃料供給することを含む内燃エンジンの効率の向上法であり；
燃料添加剤が水、エタノール、ヒドラジン、過酸化水素、大豆メチルエステル、メチルイソブタンケトン及びそれらの混合物よりなる群から選択され；
壁形成材料がＣ12〜Ｃ18脂肪アルコール、ポリオキシエチレンアシルアルコール、ポリグリセロール、ソルビタン脂肪酸エステル、エトキシル化ソルビタン脂肪酸エステル、Ｃ12〜Ｃ18グリコールモノエステル、Ｃ12〜Ｃ18グリセリルモノ−及びジエステル、プロピレングリコールステアレート、サッカロースジステアレート、グリセリルジラウレート、グルコシド、四級ジメチルジアシルアミン及びそれらの塩、並びにそれらの混合物よりなる群から選択される、内燃エンジンの効率の向上法。
【請求項２７】
液体燃料は、重合体分散助剤を更に含む請求項２６記載の方法。
【請求項２８】
脂質ベシクルが、非晶質中央キャビティを包囲する２〜１０個の脂質二重層を有するパウシラメラ脂質ベシクルである請求項２６記載の方法。
【請求項２９】
脂質二重層が第一壁形成材料及び第二壁形成材料を含む請求項２６記載の方法。
【請求項３０】
第一壁形成材料が非イオン性の両親媒性物質である請求項２９記載の方法。
【請求項３１】
第一壁形成材料がＣ12〜Ｃ18脂肪アルコール、ポリオキシエチレンアシルアルコール、ポリグリセロール、ソルビタン脂肪酸エステル、エトキシル化ソルビタン脂肪酸エステル、Ｃ12〜Ｃ18グリコールモノエステル、Ｃ12〜Ｃ18グリセリルモノ−及びジエステル、プロピレングリコールステアレート、サッカロースジステアレート、グリセリルジラウレート、グルコシド及びそれらの塩、並びにそれらの混合物よりなる群から選択される請求項２９記載の方法。
【請求項３２】
脂質ベシクルがコレステロール、コレステロール誘導体、エトキシル化コレステロール、ヒドロコルチゾン、フィトステロール及びこれらの混合物よりなる群から選択されるステロールを更に含む請求項２９記載の方法。
【請求項３３】
少なくとも１つの脂質二重層がジメチルステアリルアミン、ジセチルホスフェート、セチルサルフェート、ホスファチジン酸、ホスファチジルセリン、オレイン酸、パルミチン酸、ステアリルアミン、オレイルアミン及びそれらの混合物よりなる群から選択される電荷発生剤を更に含む請求項２６記載の方法。
【請求項３４】
脂質ベシクルが液体燃料中に０．０１％〜１０％の範囲内の燃料添加剤濃度を提供するのに十分な量で存在する請求項２６記載の方法。
【請求項３５】
燃料添加剤が水である請求項２６記載の方法。
【請求項３６】
脂質ベシクルが液体燃料中に５％以下の水濃度を提供するのに十分な量で液体燃料中に存在する請求項３５記載の方法。
【請求項３７】
液体燃料がガソリン、ジーゼル燃料、バイオジーゼル、ケロシン、ジェット航空燃料及びそれらの混合物よりなる群から選択される請求項２６記載の方法。
【請求項３８】
重合体分散助剤がポリオキシエチレン／ポリオキシプロピレンブロック重合体、ポリヒドロキシ脂肪酸のＰＥＧジエステル及び脂肪酸のＰＥＧジエステルよりなる群から選択される請求項２７記載の方法。
【請求項３９】
重合体分散助剤が、式：
【化４】
0004812169.tif 000022
［式中、ｘ、ｙ及びｚの値はそれぞれ独立して１〜１００の整数である］を有する請求項３８記載の方法。
【請求項４０】
ｘの平均値及びｚの平均値がそれぞれ独立して２〜２１であり、そしてｙの平均値が１６〜６７である請求項３９記載の方法。
【請求項４１】
ｘの平均値及びｚの平均値が３であり、そしてｙの平均値が３０である請求項４０記載の方法。
【請求項４２】
ｘの平均値及びｚの平均値が６であり、そしてｙの平均値が３９である請求項４１記載の方法。
【請求項４３】
ｘの平均値及びｚの平均値が７であり、そしてｙの平均値が５４である請求項４０記載の方法。
【請求項４４】
重合体が、式：
【化５】
0004812169.tif 000023
［式中、各ＲＣＯ基はポリヒドロキシ脂肪酸から独立して選択され、そしてｎの値は１５〜４０である］を有する請求項３８記載の方法。
【請求項４５】
重合体分散助剤が、次の式：
【化６】
0004812169.tif 000024
［式中、各ＲＣＯ基は脂肪酸から独立して選択され、そしてｎの値は１５〜４０である］によって表わされる請求項３８記載の方法。
【請求項４６】
脂肪酸がステアリン酸、パルミチン酸、オレイン酸及びラウリン酸よりなる群から選択される請求項４５記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の背景
本発明は、液体エネルギー源に関し、特に、液体燃料と水の如き燃料添加剤を含有する脂質ベシクル（vesicle）とを含み、しかも通常のガソリン及びジーゼル燃料と比較して向上した性能特性を有する液体エネルギー源に関する。
【０００２】
既存の市販燃料を使用した場合に１つの繰り返される問題は不完全燃焼であり、この不完全燃焼は、酸化窒素、一酸化窒素、炭化水素及び二酸化硫黄のより高い放出をもたらす。燃料系に３％までの水を含めると、これらのガスの放出量が減少しそしてオクタン価が向上することはこれまで実証されている。
【０００３】
しかしながら、水や他の水性成分を液体エネルギー源に直接添加する場合の１つの大きな問題は、液体エネルギー源は限定した量の水を分散することができるけれども、あまりにも多くの水が存在すると、水が液体エネルギー源中の他の水溶性成分と一緒に分離してしまうことである。分離した水は、金属部材に錆を発生させ且つそれを腐蝕させることによってエンジンや燃料装置系に対して損傷を引き起こす可能性がある。
【０００４】
従来技術の問題にかんがみて、水や他の燃料添加剤を液体エネルギー源に配合するための改良法と共に、所望の特性を有する新規な液体エネルギー源組成物が望まれている。
【０００５】
発明の概要
本発明は、液体燃料と水の如き燃料添加剤を含有する脂質ベシクルとを含む液体エネルギー源であって、通常のガソリン及びジーゼル燃料と比較して向上した性能特性を有する液体エネルギー源に関する。本発明は、汚染物質の放出量を減少させそしてオクタン価を向上させることによって、通常のガソリンやジーゼル燃料の性能特性を向上させるのに使用されることができる。
【０００６】
本発明は、液体燃料と、少なくとも１種の壁形成材料から形成された少なくとも１つの脂質二重層を有する脂質ベシクルであって、燃料添加剤を含有する少なくとも１つのキャビティを有する脂質ベシクルとを含む液体エネルギー源を特徴とするものである。燃料添加剤含有脂質ベシクルは、水又はヒドラジンの如き燃料添加剤を液体エネルギー源にこれまで達成可能であるよりも効率的に且つ正確に配合することを可能にする。有益な具体例では、液体エネルギー源は、分散プロセス及び貯蔵間に界面張力を下げベシクルの合体を減少し、これによって液体エネルギー源に対して透明な外観を提供する重合体分散助剤を含有することもできる。従って、この具体例の好ましい変形例では、かかる重合体の添加は透明な燃料をもたらす。この重合体は、次の式：
【化７】
0004812169.tif 000002
［式中、ＲＣＯはポリヒドロキシ脂肪酸から誘導あれる部分であり、そしてｎの値は一般には約１５〜約４０の範囲である］によって一般的に表わされるポリヒドロキシ脂肪酸のポリオキシエチレングリコールジエステルであってよい。他の具体例では、かかる重合体は、次の一般式
【化８】
0004812169.tif 000003
［式中、ＲＣＯは、例えば、ステアリン酸、パルミチン酸、オレイン酸及びラウリン酸の如き脂肪酸から誘導される部分であり、そしてｎは一般には約１５〜約４０の範囲である］によって表わされる脂肪酸のポリオキシエチレングリコールジエステルである。更に他の具体例では、重合体は、次の式：
【化９】
0004812169.tif 000004
［式中、ｘの平均値及びｚの平均値はそれぞれ独立して約２〜約２１であり、そしてｙの平均値は約１６〜約６７である］によって表わされるポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロック重合体である。
【０００７】
他の具体例では、脂質ベシクルは、燃料添加剤を含有するキャビティを有する。この脂質ベシクルは、パウシラメラ（paucilamellar）、例えば、非晶質中心キャビティを包囲する２〜１０個の脂質二重層を有するものであってよい。
【０００８】
更に他の具体例では、脂質ベシクルは、液体燃料中に０．０１％〜１０％の範囲内の燃料添加剤（例えば、水）濃度を提供するのに十分な量で存在する。
【０００９】
好ましい具体例では、液体燃料は、内燃エンジンにおいて、例えば、ガソリン又はジーゼル燃料として使用するのに好適なものである。
【００１０】
また、本発明は、内燃エンジンに、液体燃料と、少なくとも１種の壁形成材料から形成された少なくとも１つの脂質二重層及び燃料添加剤を含有する少なくとも１つのキャビティを有する脂質ベシクルとを含む液体エネルギー源を燃料供給することによって内燃エンジンの効率を向上させる方法を特徴とするものである。この液体エネルギー源は、望ましくは、重合体分散助剤を含有することもできる。
【００１１】
他の面では、本発明は、内燃エンジンに、液体燃料と、少なくとも１種の壁形成材料から形成された少なくとも１つの脂質二重層及び燃料添加剤を含有する中心キャビティを含む脂質ベシクルとを含む液体エネルギー源を燃料供給することによって内燃エンジンからの放出物を減少させる方法を特徴とするものである。この液体エネルギー源は、好ましくは、重合体分散助剤を含有することもできる。
【００１２】
発明の詳細な説明
本発明は、液体燃料と水の如き燃料添加剤を含有する脂質ベシクルとを含む液体エネルギー源であって、通常のガソリン及びジーゼル燃料と比較して向上した性能特性を有する液体エネルギー源に関する。本発明は、例えば、汚染物質の放出量を減少させそしてオクタン価を向上させることによって、通常のガソリンやジーゼル燃料の性能特性を向上させるのに使用されることができる。
【００１３】
本発明は、液体燃料と、少なくとも１種の壁形成材料から形成された少なくとも１つの脂質二重層から構成される脂質ベシクルとを含有する液体エネルギー源を特徴とするものである。
【００１４】
用語“液体燃料”は、ガソリン、ジーゼル燃料、残留燃料、代替燃料、バイオジーゼル、強化燃料、ケロシン、ジェット航空燃料及びそれらの混合物の如き燃料を包含する。“ガソリン”は、通常のガソリン、改質ガソリン及び含酸素ガソリンを包含する。“ジーゼル燃料”は、例えば、ＡＳＴＭ  Ｄ９７５に従ったものを包含する。必要ならば、その規定を参照されたい。“残留燃料”は、低硫黄分（即ち、０〜１．０％）燃料油、中硫黄分（即ち、２．０〜２．４％）燃料油、及び高硫黄分（即ち、＞２．４％）燃料油を包含する。“ジェット航空燃料”は、Ｊｅｔ  Ａ、Ｊｅｔ  Ａ１（例えば、ＡＳＴＭ  Ｄ１６５５におけるもの。必要ならば、その規定を参照されたい。）、ＪＰ−８、ＪＰ−５及びＪＰ−４を包含する。好ましい具体例では、液体エネルギー源は内燃エンジン用に好適なものである。
【００１５】
用語「壁形成材料」は、脂質及びステロールを包含する。好ましい壁形成材料は、非イオン性の両親媒性物質を包含する。好ましい具体例では、脂質二重層は、少なくとも第一壁形成材料から形成される。１つの具体例では、第一壁形成材料は非イオン性の両親媒性物質である。しかしながら、ベシクルは、これらの両親媒性物質に他の両親媒性物質（これは、それ自身でベシクル又はラメラ相を形成しても又はしなくてもよい）を混合することによって形成することもできる。好ましい他の両親媒性物質は同様の鎖長及び不飽和を有するが、しかしいくらかの変動が受け入れ可能である。本明細書で用語“同様の鎖長及び不飽和”を使用するときには、それは、両方の物質が同様の脂肪酸鎖を有することを意味する。
【００１６】
脂質二重層中に存在する壁形成材料は、非イオン性の両親媒性物質、例えば、Ｃ12〜Ｃ18脂肪アルコール、ポリオキシエチレンアシルアルコール、ブロック共重合体、ポリグリセロール、ソルビタン脂肪酸エステル、エトキシル化Ｃ12〜Ｃ18グリセリルモノ−及びジエステル、プロピレングリコールステアレート、サッカロースジステアレート、グリセリルジラウレート、グルコシド及びそれらの混合物であるのが望ましい。
【００１７】
本発明のベシクルの構造中にステロールを含めると、膜層の熱互変相転移を緩衝するのを助けると考えられ、即ち、それは、脂質膜構造が転移温度の領域で温度変化を受けにくくなるようにすることができる。また、ステロールは最適なベシクル寸法を確保し、しかも二重層の安定性を向上させる。ステロールとしては、脂質膜の調整剤として有用であることが斯界において知られた任意のステロールが挙げられる。好適なステロールとしては、コレステロール、コレステロール誘導体、ヒドロコルチゾン、フィトステロール及びこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。１つの具体例では、ステロールは、アボカド油の不鹸化物から供給されるフィトステロールである。特に脂質ベシクルを形成するためのこのステロールの使用については、「アボカド油の不鹸化物を含有する脂質ベシクル」と題する米国特許出願番号０８／３４５２２３に説明されているので、必要ならばそれを参照されたい。
【００１８】
更なる具体例では、脂質二重層は、第二壁形成材料を含有することもできる。この第二壁形成材料は、四級ジメチルジアシルアミン、ポリオキシエチレンアシルアルコール、ソルビタン脂肪酸エステル及びエトキシソルビタン脂肪酸エステルよりなる群から選択されるのが好ましい。
【００１９】
更なる具体例では、脂質ニ重層は、電荷発生剤、例えば、ジメチルステアリルアミン、ジセチルホスフェート、セチルサルフェート、ホスファチジン酸、ホスファチジルセリン、オレイン酸、パルミチン酸、ステアリルアミン、オレイルアミン及びそれらの混合物を含有することもできる。
【００２０】
特に有益な具体例では、燃料添加剤及び／又は液体エネルギー源は、重合体分散助剤を含有することもできる。しばしば、燃料添加剤が燃料と組み合わされると、曇りのある混合物が生じるが、これは美的の面から望ましくなく、そして売主又は顧客をして燃料の品質が落ちた又は燃料が台無しになったと結論付けさせる場合がある。重合体分散助剤を含有する液体エネルギー源は透明である。１つの具体例では、重合体分散助剤は、次の式：
【化１０】
0004812169.tif 000005
［式中、ｘ、ｙ及びｚの値はそれぞれ独立して約１〜１００の整数である］を有するポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレングリコールブロック重合体であってよい。好ましくは、ｘの平均値及びｚの平均値はそれぞれ独立して約２〜約２１であり、そしてｙの平均値は約１６〜約６７である。１つの有益な具体例では、ｘの平均値及びｚの平均値はそれぞれ独立して約３であり、そしてｙの平均値は約３０である。他の有益な具体例では、ｘの平均値及びｚの平均値はそれぞれ独立して約６であり、そしてｙの平均値は約３９である。更に他の有益な具体例では、ｘの平均値及びｚの平均値はそれぞれ独立して約７であり、そしてｙの平均値は約５４である。
【００２１】
他の具体例では、重合体分散助剤は、次の式：
【化１１】
0004812169.tif 000006
［式中、ＲＣＯ基はポリヒドロキシ脂肪酸から誘導される部分であり、そしてｎの値は一般には約１５〜４０の範囲である］によって表わすことができるポリヒドロキシ脂肪酸のポリオキシエチレングリコールジエステルである。かかる部分の好ましい例としては、例えば、ＰＥＧ３０ジポリヒドロキシステアレートが挙げられる。
【００２２】
他の具体例では、重合体分散助剤は、次の一般式：
【化１２】
0004812169.tif 000007
［式中、ＲＣＯ基は、例えば、ステアリン酸、パルミチン酸、オレイン酸及びラウリン酸の如き脂肪酸から誘導される部分であり、そしてｎは一般には約１５〜４０である］によって表わされる脂肪酸のポリオキシエチレングリコールジエステルである。
【００２３】
好ましい具体例では、脂質ベシクルは、２〜１０個の脂質二重層又はシェルを有しそして小さな水容積が各々の実質上球状の脂質シェルを分離しているとして一般に特徴づけられるパウシラメラ脂質ベシクルである。一般には、最内脂質二重層は、水溶液か又はここに記載の如き他の燃料添加剤のどちらかを装填することができる大きな実質上非晶質の中心キャビティを包囲する。別法として、脂質ベシクルがパウシラメラである場合には、ベシクル中に添加剤の混合物を提供するように多数の添加剤を各脂質二重層シェル中に封入することができ、例えば、ベシクルは水及びケロシンの両方を含むことができ、かくしてより融通性のある燃料添加剤が提供される。
【００２４】
１つの具体例では、脂質ベシクルは、液体燃料中に燃料の０．０１％〜１０％の範囲内の燃料添加剤濃度を提供するのに十分な量で存在する。１つの特に有益な具体例では、脂質ベシクルは、液体燃料（例えば、ガソリン又はジーゼル燃料）中に約５％以下、好ましくは１．７％そしてより好ましくは３％の水濃度を提供するのに十分な量で存在する。
【００２５】
用語“燃料添加剤”は斯界において認識されており、そして水、ＭＴＢＥ、エタノール、ヒドラジン、過酸化水素、メチルイソブタンケトン、大豆メチルエステル及びそれらの混合物の如き化合物を包含する。特に好ましい具体例では、燃料添加剤は水である。
【００２６】
また、本発明は、内燃エンジンに、液体燃料と、少なくとも１種の壁形成材料から形成された少なくとも１つの脂質二重層及び燃料添加剤を含有する少なくとも１つのキャビティを有する脂質ベシクルとを含む液体エネルギー源を燃料供給することによって内燃エンジンの効率を向上させる方法を特徴とするものである。
【００２７】
加えて、本発明は、内燃エンジンに、液体燃料と、少なくとも１種の壁形成材料から形成された少なくとも１つの脂質二重層及び燃料添加剤を含有するキャビティを有する脂質ベシクルとを含む液体エネルギー源を燃料供給することによって内燃エンジンからの放出物を減少させる方法を特徴とするものである。
【００２８】
本発明は、所望の燃料添加剤を好適な燃料中に配合するための追加的な具体例を特徴とするものである。ジーゼルエンジンの排出物からの窒素酸化物及び粒状物の減少は、ここに記載の脂質ベシクルを使用して水又はアルコールをジーゼル燃料中に封入することによって達成することができる。別法として、この脂質ベシクルは、代替可能な留出油燃料のパイプライン輸送を可能にするために攻撃性添加剤を燃料中に封入するのに使用されることもできる。
【００２９】
本発明の脂質ベシクルは、エタノールをガソリン中に封入することによってパイプライン輸送及び蒸気圧の問題を排除するために、ＭＴＢＥを封入するために、土壌及び地下水へのＭＴＥＢ移行を減少又は排除するために、軽質成分の封入による過剰の蒸発性放出物及び車両操作性の問題を排除するために、そして水を封入することによってノック及びＮＯＸ放出物を抑制するためにガソリン中において使用されることができる。
【００３０】
航空燃料について言えば、本発明の脂質ベシクルは、例えば、ジエチレングリコールモノメチルエーテル（Ｄｉ−ＥＧＭＥ）の如き既存の氷結防止剤を封入してＤｉ−ＥＧＭＥへの代替物質の有害な影響及び／又は封入を最小限にすることによって航空燃料での氷結を防止するために、ワックス結晶調整剤を封入することによって低温度でのジェット燃料の熱安定性を向上させるために、また、酸化防止剤、分散剤又は酸素シンクの封入によってジェット燃料の熱安定性を向上させるために使用されることができる。
【００３１】
また、本発明は、封入した水を重質燃料油に添加することによって石油燃料を使用して電気施設から発散する窒素酸化物の減少及び制御に使用することもできる。
【００３２】
本発明の他の用途としては、液圧油の性能を向上させること、物質の電気的性質を向上させること、例えば、使用後に除去することができる液体炭化水素の移動によって発生される静電荷を逸散させるための添加剤として特にコンデンサーで使用するための改良された誘電体を形成すること、血液に対して長期間の向上した酸素搬送能を提供するためにヘモグロビンを封入すること等が挙げられる。
【００３３】
水性装填ベシクル、例えば、非晶質中心キャビティに水混和性溶液を装填したベシクルは、米国特許４９１１９２８に開示される“高温装填”技術か又は米国特許５１６０６６９に開示される“常温装填”技術のどちらかを使用して形成することができる。必要ならば、これらの米国特許の開示を参照されたい。いずれの場合でも、配合しようとするステロール又は親油性物質を使用して又は使用せずに第一壁形成材料及び相容性両親媒性物質を混合して均質な脂質相を形成することによって脂質相が形成される。“高温装填”技術では、親油性相が形成されて加熱され、そして加熱された水性相（例えば、水、塩水、又は脂質を水和させるのに使用される任意の他の水溶液）と剪断混合条件下に混合されてベシクルを生成する。本明細書で表現“剪断混合条件”を使用するときには、それは、１ｍｍオリフィスを通る５〜５０ｍ／ｓの相対流れに相当する剪断を意味する。開示のパウシラメラ脂質ベシクルは、剪断混合のために十分なだけ高い剪断を提供する様々な装置によって製造することができる。本発明の脂質ベシクルを製造するのに特に有用な装置は、ミクロ・ベシキュラ・システムズ・インコーポレーテッドに譲渡された米国特許４９８５４５２に記載されている。
【００３４】
“常温装填”技術では、脂質相及び水性相が剪断混合条件下に混合されてベシクルを生成する。実質上水性の装填脂質ベシクルが形成されると、それらは、封入しようとする“カーゴ”物質、例えば、水不混和性物質と一緒にされる。水不混和性物質の液滴は、恐らくエンドサイトーシス（endocytosis）に類似するプロセスによってベシクルに入ると考えられる。常温装填法は、上記の米国特許５１６０６６９により詳細に説明されている。次いで、これらのベシクルは、米国特許５１６０６６９に記載されるように低剪断条件下に混合される。
【００３５】
ベシクルが形成されてしまえば、それらは、追加的な液体エネルギー源で希釈される。重合体添加剤も使用する場合には、重合体はこの時点で添加される。場合によっては、重合体を溶融してからそれを液体エネルギー源に配合することが必要である。
【００３６】
以下の実施例によって本発明を更に例示するが、これらの実施例は本発明の課題を更に限定するものと解釈すべきでない。本明細書中で引用したすべての参考文献、発行特許及び公開特許出願の内容をここで参照の対照として挙げる。
【００３７】
例１
本例では、米国特許５１６０６６９及び米国特許４９１１９２８に開示される方法を使用して、ＳＴＥＡＲＥＴＨ−１０、ポリオキシエチレン−１０ステアリルアルコール（ＩＣＩ）、グリセロールジステアレート、コレステロール、鉱油、オレイン酸、メチルパラベン及びプロピルパラベンから水性装填ベシクル（vesicle）を作った。簡単に言えば、この特許は、脂質可溶性物質のすべてを６０〜８０℃（ある場合には、９０℃ほどの高さ）の高められた温度で一緒に混合する技術について記載している。水性相（これらはすべて水溶性物質を含む）を加熱する。次いで、脂質相を適当な剪断装置によって過剰の水性相中に注入し、そして混合物をベシクルが生成するまで混合する。米国特許４８９５４５２に示される混合機のような装置を使用することができるけれども、三方止めコックによって連結された一対の注射器がベシクルの形成に十分な剪断を提供することができる。要求される剪断は、１ｍｍオリフィスを通る約５〜５０ｍ／ｓである。この方法の更なる詳細については、米国特許４９１１９２８に記載されている。表１は、ベシクル（Ａ１）を作るのに使用される処方を示す。
【００３８】
【表１】
0004812169.tif 000008
【００３９】
これらのＡ１ベシクルでは、水溶液を６５℃に加熱しそして脂質可溶性物質を７２℃に加熱してから、それらを一緒に上記の方法で混合した。形成されたＡ1ベシクルは極めて小さく、そして球状であった。次いで、Ａ１ベシクルをガソリンと２０部ベシクル：３０部ガソリンの比率で混合した、その後に、Ａ１ベシクルをガソリン１リットル当たりベシクル約５０ｍｌの濃度（０．５％）まで希釈した。
【００４０】
Ａ１ベシクルを含有するガソリンを小型エンジンにおいて試験した。Ａ１ベシクルを含有するガソリンを使用すると、燃料消費量の減少が認められた。
【００４１】
ガソリンとＡ１ベシクルとの混合物を４５℃の炉中に２週間入れると、ベシクルは元のままであった。
【００４２】
例２
上記と同様の手順を使用して、ベシクルを次の如くして作った。
【００４３】
【表２】
0004812169.tif 000009
【００４４】
脂質は、６５℃の温度にある水性成分と混合するときに７５℃の温度であった。ベシクルを上記の如くしてべシクル２０部対ガソリン３０部の比率で常温配合した。
【００４５】
“Ａ２”ベシクルはガソリン中において４５℃で１週間安定であったが、２つの相が形成された。しかしながら、混合後、それらの層は消失した。
【００４６】
“Ｂ２”及び“Ｄ２”ベシクルは、“Ｃ２”及び“Ｅ２”ベシクルの球状の外形と対照をなす棒様の構造を有していた。
【００４７】
例３
上記と同様の手順を使用して、しかし大豆油を脂質成分として組み込んでベシクルを作った。次の表は、ベシクルの化学組成を要約したものである。
【００４８】
【表３】
0004812169.tif 000010
【００４９】
混合時に、脂質成分は７２℃の温度にありそして水性成分は７０℃の温度にあった。ベシクルはすべて小さく、そして球状であった。それらを各々、２０部ベシクル：３０部ガソリンで“常温配合”した。
【００５０】
初期において、“Ａ３”ベシクルは白色であり、そして配合の半時間内に２つの層に分離した。３日後、“Ｂ３”ベシクルも２つの層に分離した。しかしながら、“Ｃ３”ベシクルだけがベシクルから分離したガソリンの小さい層を有していた。３日後、ベシクルの全部が小さい球状の外形を保持していた。
【００５１】
例４
本例では、大豆油の量を例３の量から減少させた。上記と同じ手順によってベシクルを作った。次の表は、ベシクルの化学組成を要約したものである。
【００５２】
【表４】
0004812169.tif 000011
【００５３】
水性成分は、７２℃の温度にある脂質と混合するときに６５℃の温度にあった。Ａ４，Ｂ４及びＣ４ベシクルはすべて小さく、そして球状であった。しかしながら、“Ａ４”バッチはより不規則なベシクルを有していた。ガソリンと混合（２０部ベシクル：３０部ガソリン）後、すべての試料は安定であったが、Ｃ４、Ｄ４及びＥ４バッチではいくらかのガソリンが頂部に分離した。１週間後、ベシクルの崩壊は全く認められなかった。
【００５４】
例５
これらのベシクルを作るために同様の手順に従った。これらの試験では、異なるレベルの大豆メチルエステルを使用してベシクルを作った。次の表は、これらのベシクルの組成を要約したものである。
【００５５】
【表５】
0004812169.tif 000012
【００５６】
水性成分は、ベシクルを作るために７２℃の脂質と混合するときに６５℃にあった。すべてのベシクルは小さくそして均質であったが、Ａ５ベシクルは極めて流動性であり、これに対してＢ５ベシクルは極めて薄かった。
【００５７】
Ａ５及びＣ５ベシクルをガソリン中に４０℃において常温配合した。燃料中のべシクルの最終濃度は１０％であった。Ａ５ベシクルでは、室温においてガソリンとベシクルとの間の分離は全く認められなかったが、４５℃ではガソリン層の僅かな分離が生じた。
【００５８】
Ｄ５べシクルを４５℃で常温配合した（５０％ガソリン−５０％ベシクルの比率で）後、それらを炉に入れた。５日後、ガソリンの２５％がベシクル混合物から分離した。
【００５９】
例６
この試験では、ベシクル中に組み込んだ水の量を増加した。このベシクルも、約４０％の大豆油メチルエステルを含んでいた。上記の手順に従ってベシクルを作ったが、各ベシクルの組成を以下の表６に記載する。
【００６０】
【表６】
0004812169.tif 000013
【００６１】
脂質成分（７０℃の温度にある）及び水性成分（６５℃の温度にある）を一緒に剪断混合することによってベシクルを作った。得られたベシクルは球状であった。０．５ｇのベシクルを１０ｇのガソリンと混合すると、ベシクルは初期に分散したが、しかし次いで底部に沈降し始めた。
【００６２】
例７
この試験では、ベシクルをジーゼル及びガソリンの両方に配合した。ベシクルの処方を以下の表７に記載する。
【００６３】
【表７】
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【００６４】
剪断混合条件下に６５℃の温度の水性成分及び７２℃の温度の脂質成分を使用してベシクルを作った。
【００６５】
Ａ７及びＢ７ベシクルは小さく、球状でしかも不均質であった。ガソリン中にベシクル２０部：ガソリン８０部の比率で配合すると、Ａ７ベシクルは容易に懸濁状態になりそして分離しなかった。
【００６６】
Ｃ７及びＤ７ベシクルは小さく、厚くしかも均質であった。ガソリン中に配合（ベシクル２０部：ガソリン８０部）すると、これらのベシクルは容易に分散した。
【００６７】
例８
１９９５年型フォード・エクスプローラーを使用して、ベシクルを含有するガソリンを試験した。走行距離は、エンジンの最初の始動からエンジンが完全に停止したときまで計算された。試験は、戸外温度の範囲にわたって実施された。以下の表８は、種々のベシクルを加えたエクスプローラーについてガソリン走行距離の変動を要約したものである。
【００６８】
【表８】
0004812169.tif 000015
【００６９】
たいていの場合に、脂質ベシクル及び封入添加剤のガソリンへの添加は、車両について１ガロン当たりの走行距離の増大をもたらした。燃料中に配合した水の量は、ガソリン走行距離に均一には影響を及ぼさなかった。ガソリン走行距離はベシクル及び封入添加剤の添加時に一般には向上されたが、放出された汚染物は以下の表９に示されるように有意に減少された。
【００７０】
【表９】
0004812169.tif 000016
【００７１】
この表は、ベシクルをガソリンに添加すると、放出されるＣＯが有意に減少することを示す。炭化水素の場合には、Ａ１、Ａ７及びＣ３ベシクル並びにその中に封入された添加剤は、大気中に放出される炭化水素の量を有意に減少させた。炭化水素の量の減少は、燃料がより効率的に燃焼しているという表示である。また、すべての場合にＣＯ2の量も減少された。
【００７２】
例９
上記の各例におけるベシクルとガソリンとの混合物は曇っていた。ガソリン中におけるこの状態を改善するために、重合体分散助剤を添加した。ベシクル（Ａ８）の組成を以下の表に示す。
【００７３】
【表１０】
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【００７４】
Ａ８ベシクルは、上記の手順に記載の如くして剪断混合条件下に形成された。
【００７５】
Ａ８ベシクルをガソリン及び重合体ＰＥＧ−３０ジポリヒドロキシステアレート（１％Ａ８ベシクル、３％重合体）と混合した。重合体を混合物全体に分散させるために、重合体を先ず溶融させることが必要であった。第二の試験では、１％Ａ８ベシクル及び２％重合体を使用した。重合体を溶融させた後に、それは容易に分散し、これはガソリンの透明な溶液をもたらした。重合体を全く使用しない場合には、得られたガソリンとベシクルとの混合物は曇りのある懸濁液であった。
【００７６】
また、Ａ８ベシクルをジーゼル燃料と混合した。最初の試験では、０．５％のＡ８ベシクルを３．０％のＰＥＧ−３０ジポリヒドロキシステアレート重合体と混合した。この混合物は、強力な混合後に透明な黄色になった。第二の試験では、溶融した重合体（２重量％）をジーゼル燃料（９７重量％）に直接添加した。重合体は容易に分散した。次いで、Ａ８ベシクル（２重量％）を添加すると、曇った混合物が得られた。この混合物を振盪すると、それは透明になった。重合体を全く使用しない場合には、得られたジーゼル燃料とベシクルとの混合物は曇りのある黄色の懸濁液であった。
【００７７】
例１０
本発明のベシクルを液体エネルギー源中に混合して放出物を減少させるという利益の他の例証において、Ａ８ベシクルを例９における如くして調製し、ガソリンと混合し、そして次の如くして試験した。
【００７８】
Ａ８ベシクルをガソリン（インドレン）と静かに混合し、次いでＰＥＧ−３０ジポリヒドロキシステアレート（２．２％Ａ８ベシクル、４．４％ＰＥＧ−３０）と混合してブレンド１を形成した。ＰＥＧ−３０の代わりに６．６％のポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレングリコールブロック重合体を使用して、同様にしてブレンド２を調製した。
【００７９】
１９９７年型シボレー・ルミナに対して、対照燃料（インドレン）、並びにブレンド１及び２を使用してホット５０５エミッション試験を施した。結果を以下の表１１に示す。これらのデータは、本発明のベシクルの添加によって提供される放出物、例えば、ＣＯ及びＮＯｘの著しい減少を示す。
【００８０】
【表１１】
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【００８１】
均等物
当業者はここに記載した特定の手順に対する多数の均等物を認識し、又は日常試験を使用するだけでそれらを確認することができよう。かかる均等物は本発明の範囲内に入ると見なされ、従って本願発明の特許請求の範囲によって網羅されるものである。本明細書を通して引用したすべての参考文献、発行された特許文献及び公開された特許出願の内容をここで参照の対象とする。