(57)【要約】本発明は、新規添加剤界面活性剤パッケージを使用する油中水型乳化組成物に関し、該パッケージは、該組成物の約０．０１重量％〜約１０重量％の範囲で、約３００〜３０００の範囲の分子量を有するＰＩＢＳＡ誘導界面活性剤、および該組成物の約０．０１重量％〜約１０重量％の範囲で、アルキルアミンエトキシル化界面活性剤を含有する。本発明は、脂肪アミンエトキシレートとＰＩＢスクシレート界面活性剤の誘導体とが、以下の理由：（１）容易に乳化が起こる（ミキサー中での短い滞留時間）；（２）より安定な乳濁液が形成される；（３）優れたコロイド特性に加えて、得られた乳化燃料は、エラストマー相溶性および腐食に関して、使用時に、著しく改良された性能を示す；および（４）全体的な安定性の著しい向上および添加剤界面活性剤パッケージの取り扱い易さ、から、有利であることを見出した。【特許請求の範囲】
【請求項１】
油中水型乳化組成物であって、以下：
ａ）燃料；
ｂ）水；
ｃ）以下：
ｉ）アルキルアミンエトキシレート、および
ｉ）ＰＩＢＳＡ誘導界面活性剤
を含む添加剤界面活性剤パッケージ；ならびに
ｄ）必要に応じて、少なくとも１種の機能量の少なくとも１種の水溶性で油不溶性の機能添加剤であって、該機能添加剤は、該乳化水相に溶解されている、機能添加剤
を含む、組成物。
【請求項２】
請求項１に記載の組成物であって、前記添加剤界面活性剤パッケージが、以下：
（ａ）少なくとも１種のアルキルアミンエトキシル化界面活性剤であって、該アルキルアミンエトキシル化界面活性剤は、以下の一般式：
Ｒ−Ｎ（ＥａＨ）−（ＣＨ２）ｘ−Ｎ（ＥｂＨ）（ＥｃＨ）またはＲ−Ｎ（ＥａＨ）（ＥｂＨ）
のモノアミンまたはジアミンまたはそれらの組み合わせであり、
ここで、Ｒ＝直鎖または分枝鎖アルキル基Ｃ８〜Ｃ３０であり、飽和または不飽和で、０個、１個、２個または３個のいずれかの二重結合を含有し、
ここで、Ｎ＝窒素原子であり、
ここで、Ｅは、エトキシレート基−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ−であり、
ここで、ｘ＝１、２または３であり、そして
ａ、ｂ、ｃは、ａ＋ｂ＋ｃ＝１と２０との間の任意の値であるような０〜２０の整数である、アルキルアミンエトキシル化界面活性剤；ならびに
（ｂ）少なくとも１種のＰＩＢ系物質であって、以下：
（１）ＰＩＢＳＡのみ；
（２）ＰＩＢコハク酸；
（３）ＰＩＢコハク酸−アミン塩；
（４）ＰＩＢコハク酸アミノアルキルエステルまたはそれらのエステル−酸またはアミン塩；
（５）ＰＩＢＳＡとアミンまたはポリアミンとを反応させることにより誘導されるスクシンイミドまたはスクシンアミドまたはそれらのアミド−酸塩；
（６）ＰＩＢＳＡとポリオールとを反応させることにより誘導されるコハク酸エステル；または
（７）それらの組み合わせ
を含む、ＰＩＢ系物質
を含む、組成物。
【請求項３】
Ｒが、Ｃ１０〜Ｃ２４であり、そしてａ＋ｂ＋ｃ＝１〜１４である、請求項２に記載の組成物。
【請求項４】
Ｒが、Ｃ１２〜Ｃ２２である、請求項２に記載の組成物。
【請求項５】
前記燃料が、前記組成物の約５０重量％〜約９９重量％の範囲であり、前記水が、該組成物の約１重量％〜約５０重量％の範囲であり、そして前記添加剤界面活性剤パッケージが、該組成物の約０．０１重量％〜約１０重量％の範囲である、請求項１に記載の組成物。
【請求項６】
前記油中水型組成物が、乳化した水ブレンド燃料であり、ここで、該燃料が、石油留出物燃料（例えば、ディーゼル、ガソリン、燃料油、それらの混合物）；植物、トウモロコシ、アルファルファ、菜種、大豆、頁岩、石炭またはそれらの混合物から誘導された燃料；生分解性燃料；バイオディーゼル；残留燃料；ビチューメント；アルコール；エーテル；エタノール；フィッシャー−トロプシュ燃料；気液燃料およびそれらの組み合わせを含む群から選択される、請求項１に記載の組成物。
【請求項７】
前記ＰＩＢＳＡ誘導界面活性剤が、約２００〜約５０００の範囲の分子量のＰＩＢ鎖を有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項８】
前記ＰＩＢＳＡ誘導界面活性剤が、約３００〜約３０００の範囲の分子量のＰＩＢ鎖を有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項９】
前記アルキルアミンエトキシレートが、牛脂アミンペンタエトキシレート、牛脂アミンテトラエトキシレート、牛脂アミンヘキサエトキシレート、牛脂アミンヘプタエトキシレート、オレイルアミンデカエトキシレート、オレイルアミンウンデカエトキシレート、オレイルアミンノナエトキシレート、オレイルアミンドデカエトキシレート、トリス（２−ヒドロキシエチル）−Ｎ−牛脂アルキル−１，３−ジアミノプロパン、オレイルアミンペンタエトキシレート、オレイルアミンジエトキシレート、ステアリルアルコールペンタエトキシレート、ステアリルアミンジエトキシレートおよびそれらの組み合わせを含む群から選択される、請求項１に記載の組成物。
【請求項１０】
前記アルキルアミンエトキシレートが、牛脂アミンペンタエトキシレート、オレイルアミンデカエトキシレート、トリス（２−ヒドロキシエチル）−Ｎ−牛脂アルキル−１，３−ジアミノプロパンおよびそれらの組み合わせを含む群から選択される、請求項１に記載の組成物。
【請求項１１】
前記添加剤界面活性剤パッケージが、以下：
ａ）炭化水素；
ｂ）水；
ｃ）必要に応じて、凍結防止剤；および
ｄ）必要に応じて、硝酸アンモニウム
を含むものに加えられる、請求項２に記載の組成物。
【請求項１２】
界面活性剤が、前記添加剤界面活性剤パッケージと組み合わせて使用されるが、該添加剤界面活性剤パッケージの界面活性剤ではなく、該界面活性剤としては、ａ）天然脂肪；ｂ）該添加剤界面活性剤パッケージを除いたイオニックス；ｃ）共界面活性剤；ｄ）脂肪酸およびそれらのアミン塩；ｅ）エトキシレートアルコール；ならびにｆ）それらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない、請求項１に記載の組成物。
【請求項１３】
界面活性剤が、前記添加剤界面活性剤パッケージと組み合わせて使用されるが、該添加剤界面活性剤パッケージの界面活性剤ではなく、該界面活性剤としては、ａ）天然脂肪；ｂ）該添加剤界面活性剤パッケージを除いたイオニックス；ｃ）共界面活性剤；ｄ）脂肪酸およびそれらのアミン塩；ｅ）エトキシレートアルコール；およびｆ）それらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない、請求項２に記載の組成物。
【請求項１４】
前記添加剤界面活性剤パッケージが、前記油中水型組成物の約０．０１重量％〜約１０重量％の範囲である、請求項１に記載の組成物。
【請求項１５】
前記添加剤界面活性剤パッケージが、前記油中水型組成物の約０．０２重量％〜約５重量％の範囲である、請求項１に記載の組成物。
【請求項１６】
前記ＰＩＢコハク酸−アミン塩が、前記ＰＩＢコハク酸と、第一級、第二級もしくは第三級のアルキルアミンまたはエタノールアミンおよび／またはエトキシル化アミンのいずれかとを反応させることにより調製され、ここで、該塩が、完全に中和された塩または部分的に中和された塩であり得る、請求項２に記載の組成物。
【請求項１７】
前記ＰＩＢコハク酸アミノアルキルエステルまたはそのエステル−酸もしくはアミン塩が、前記ＰＩＢＳＡまたはＰＩＢコハク酸もしくはそれらのエステルと、ヒドロキシルアミン、またはエタノールアミンのようなアルカノールアミンおよび／またはエトキシル化アミンとを反応させることにより調製され、ここで、該塩が、完全に中和された塩または部分的に中和された塩であり得る、請求項２に記載の組成物。
【請求項１８】
油中水型乳濁液を作製するための方法であって、燃料、水、ＰＩＢＳＡ誘導界面活性剤およびアルキルアミンエトキシル化界面活性剤を乳化して、油中水型乳濁液を形成する工程を包含する、方法。
【請求項１９】
濃縮物から、油中水型乳化組成物を製造する方法であって、燃料の一部、水の一部から実質的に全部、ＰＩＢＳＡ誘導界面活性剤の実質的に全部、アルキルアミンエトキシル化界面活性剤の実質的に全部を乳化して、濃厚乳濁液を形成する工程、次いで、使用時に、該濃厚乳濁液を、燃料および水の残りの部分で希釈する工程を包含する、方法。
【請求項２０】
凍結防止剤および硝酸アンモニウムが、前記乳濁液に加えられる、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
以下の成分が、前記添加剤界面活性剤パッケージと組み合わせて、前記乳濁液に加えられるが、該添加剤界面活性剤パッケージの界面活性剤ではなく、該成分としてはａ）天然脂肪；ｂ）該添加剤界面活性剤パッケージを除いたイオニックス；ｃ）共界面活性剤；ｄ）脂肪酸およびそれらのアミン塩；ｅ）エトキシレートアルコール；ならびにｆ）それらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない、請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願）
本願は、「Ａｎ  Ｅｍｕｌｓｉｆｉｅｄ  Ｗａｔｅｒ  Ｂｌｅｎｄｅｄ  Ｆｕｅｌｓ  Ｐｒｏｄｕｃｅｄ  Ｂｙ  Ｕｓｉｎｇ  Ａ  Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ａｎｄ  Ｎｏｖｅｌ  Ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ」の表題の１２／１３／０２に出願されたＵＳＳＮ  １８／３１９６６８の部分継続出願である。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は、油中水型乳濁液（特に、乳化安定性が良好な水ブレンド燃料）を生成する新規添加剤パッケージに関する。
【背景技術】
【０００３】
（発明の背景）
水−燃料ブレンドを使用する内燃機関（特に、ディーゼルエンジン）は、燃焼室における窒素酸化物（ＮＯｘ）、炭化水素および微粒子物の排気が少ない。ＮＯｘの排気は、スモッグおよび大気汚染の原因となるので、重要な環境上の問題となっている。政府の規制および環境への懸念により、エンジンからのＮＯｘの排気を減らす必要に迫られている。特に、米国の大気汚染防止法では、２００７年までに、内燃機関の排気を現在のレベルの約９０％〜９５％に削減することが要求されている。類似の規制は、ヨーロッパや他の工業国の一部で予想されている。
【０００４】
ディーゼル燃料エンジンは、燃焼中に比較的に高い火炎温度に達することから、ＮＯｘを発生する。ＮＯｘ発生の削減には、従来、触媒コンバータの使用、「クリーン」燃料の使用、排気ガスの再循環およびエンジンタイミングの変更が挙げられる。これらの方法は、典型的には、費用がかかるか複雑であり、簡単には商業ベースに実用化できない。水は、燃焼には不活性であるが、ピーク燃焼温度を低くし、その結果、微粒子およびＮＯｘの形成を減らす。水は、燃料に加えると、乳濁液を形成し、これらの乳濁液は、一般に、不安定である。粒径が小さい燃料乳濁液中にて、安定な水を得てそれを維持することは困難である。
【０００５】
乳濁液燃料は、ディーゼル燃料の仕様だけでなく、乳濁液燃料に関する別の仕様も満たさなければならない。例えば、イタリアの全国仕様（Ｄｅｃｒｅｔｏ  ２０  ｍａｒｚｏ  ２０００、ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ  ｏｎ  ３ｒｄ  Ａｐｒｉｌ  ２０００  ｉｎ  Ｇａｚｚｅｔｔａ  Ｕｆｆｉｃｉａｌｅ、ｎ．７８）は、安定性試験の規準を課しており、これは、遠心分離試験（ＡＦＮＯＲ  ｐｒＮＦＭ  ０７−１０１）で規定される。このイタリアの仕様では、乳濁液の試料（これは、１２〜１５重量％の水を含有するように、規定されている）は、（５分間で４２００の相対遠心力で）、遠心分離にかけられ、そして（ｉ）遊離の水なし、および（ｉｉ）９体積％を超えない圧縮水乳濁液の沈降層を示さなければならない。この標準はまた、さらに４ヶ月間にわたって遊離の水が形成されてはいけないことを保証している。フランスの全国仕様は、乳濁液の安定性に関して、類似の規準を規定している。
【０００６】
乳濁液技術の他の重要な側面は、乳濁液を製造するのに必要なエネルギーである。種々の技術（例えば、スタティックミキサー、ローター−スターターミルおよび超音波装置）が利用可能である。どの技術を使用するにしても、良好な乳濁液系の重要な特性（すなわち、２つの非混和相、界面活性剤および担体流体）は、迅速に乳化して、過度に高いエネルギーの消費なしで、良好な粒径分布を与える所望の乳濁液を形成することである。
【０００７】
乳化燃料の使用は、出願人の他の特許および特許出願（例えば、ＵＳＰＮ  ６，２８０，４８５、６，３８３，２３７、６，３６８，３６７、６，３６８，３６６および６，２８０，４８５、およびＵＳＳＮ  ０９／７６１，４８２）で開示されており、これらの全ての内容は、本明細書中で参考として援用されており、また、本願の譲渡人に譲渡されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
燃料乳濁液中で安定な水を開発すれば、有利となる。さらに、油中水型乳濁液で仕様するさらに安定な添加剤界面活性剤パッケージを製造すれば、有利となる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、油中水型乳濁液／燃料を製造するための界面活性剤の使用を発見した。さらに、本発明は、脂肪アミンエトキシレートとＰＩＢスクシレート界面活性剤の誘導体とが、以下の理由から、有利であることを発見した：（１）容易に乳化が起こる（ミキサー中での短い滞留時間）；（２）より安定な乳濁液が形成される；（３）優れたコロイド特性に加えて、得られた乳化燃料は、エラストマー相溶性および腐食に関して、使用時に、著しく改良された性能を示す；および（４）全体的な安定性の著しい向上および添加剤界面活性剤パッケージの取り扱い易さ。
【００１０】
本明細書中で使用する「ＮＯｘ」との用語は、いずれかの窒素酸化物、ＮＯ、ＮＯ２、Ｎ２Ｏまたはそれらの２種またはそれ以上の混合物を意味する。「油中水型」乳濁液、「水乳濁液」、「乳濁液」、「水ブレンド乳濁液」、「乳化水燃料」との用語および他のバリエーションは、交換可能である。
【００１１】
（発明の要旨）
本発明は、以下を含む油中の乳化水に関する：
ａ．該組成物の約５０重量％〜約９９重量％の燃料；
ｂ．該組成物の約１重量％〜約５０重量％の水；
ｃ．ポリイソブテニル無水コハク酸（ＰＩＢＳＡ）誘導乳化剤であって、ここで、該ＰＩＢの分子量は、約２００〜５０００の範囲であり、そして該組成物の約０．０１重量％〜約１０重量％、さらに好ましくは、０．０２重量％〜５重量％、さらにより好ましくは、０．０３重量％〜１．５重量％の範囲である；
ｄ．アルキルアミンエトキシル化界面活性剤であって、これは、該組成物の約０．０１重量％〜約１０重量％、さらに好ましくは、０．０２重量％〜５重量％、さらにより好ましくは、０．０３重量％〜１．５重量％の範囲である；および
ｅ．必要に応じて、少なくとも１種の機能量の少なくとも１種の水溶性で油不溶性の機能添加剤であって、該機能添加剤は、乳化水相（例えば、硝酸アンモニウム）に溶解されている。
【００１２】
特に、該界面活性剤は、以下を含む：
（ａ）少なくとも１種のアルキルアミンエトキシル化界面活性剤であって、該アルキルアミンエトキシル化界面活性剤は、以下の一般式のモノアミンまたはジアミンであり得る：
Ｒ−Ｎ（ＥａＨ）−（ＣＨ２）ｘ−Ｎ（ＥｂＨ）（ＥｃＨ）またはＲ−Ｎ（ＥａＨ）（ＥｂＨ）
ここで、Ｒは、直鎖または分枝鎖アルキル基Ｃ８〜Ｃ３０、さらに好ましくは、Ｃ１０〜Ｃ２４に等しく、飽和または不飽和で、０個、１個、２個または３個の二重結合を含有する；
Ｎ＝窒素原子である；
Ｅは、エトキシレート基−ＣＨ２−ＣＨ２−０−であり、
ｘは、１、２または３のいずれかであり、そして
ａ、ｂ、ｃは、０〜２０であり、ａ＋ｂ＋ｃ＝１と２０の間、好ましくは、１と１４の間の任意の値にされる；そして
（ｂ）以下を含む少なくとも１種のＰＩＢ誘導物質である（２００〜５０００の範囲の分子量のＰＩＢ鎖）：
（１）ＰＩＢＳＡそれ自体；
（２）ＰＩＢコハク酸であって、ここで、この物質は、ＰＩＢＳＡと水とを反応させることにより、調製できる；
（３）ＰＩＢコハク酸−アミン塩であって、ここで、この物質は、（２）で記述されたＰＩＢコハク酸と、アルキルアミン（第一級、第二級または第三級）またはエタノールアミンおよび／またはエトキシル化アミン（Ａ）（上記）とを反応させることにより調製でき、ここで、この塩は、完全に中和された塩または部分的に中和された塩であり得る；
（４）ＰＩＢコハク酸アミノアルキルエステルまたはそれらのエステル−酸またはアミン塩。この物質は、（１）および（２）で記述されたＰＩＢＳＡまたはＰＩＢコハク酸またはそれらのエステルと、ヒドロキシルアミンまたはアルカノールアミン（エタノールアミンのような）および／またはエトキシル化アミン（Ａ）（上記）とを反応させることにより調製でき、ここで、該塩は、完全に中和された塩または部分的に中和された塩であり得る；
（５）ＰＩＢＳＡとアミンまたはポリアミンとを反応させることにより誘導されるスクシンイミドまたはスクシンアミドまたはそれらのアミド−酸塩；
（６）ＰＩＢＳＡとポリオールとを反応させることにより誘導されるコハク酸エステル；または
（７）それらの組み合わせ。
【００１３】
さらに、本発明は、油中水型乳濁液を製造する方法に関し、該方法は、燃料、水、ＰＩＢＳＡ誘導界面活性剤およびアルキルアミンエトキシル化界面活性剤を乳化する工程を包含する。本発明は、さらに、濃縮物から油中水型乳化組成物を生成する方法に関し、該方法は、燃料の一部、水の一部から実質的に全部、ＰＩＢＳＡ誘導界面活性剤の実質的に全部、アルキルアミンエトキシル化界面活性剤の実質的に全部を乳化して、濃厚乳濁液を形成する工程；次いで、使用時に、該濃厚乳濁液を、燃料および水の残りの部分で希釈する工程を包含する。
【００１４】
この油中水型乳濁液は、乳濁液の安定性が良好である。この添加剤パッケージによれば、オイル乳濁液中の水は、さらに簡単に加工できる。さらに、この乳濁液は、保存安定性が高い。オイル乳濁液中の水は、定置機関および／または内燃機関および／または開放火炎燃焼装置用の燃料として、有用である。
【００１５】
（詳細な説明）
本発明は、安定な油中水型乳化組成物を生成する少なくとも２種の界面活性剤の添加剤界面活性剤パッケージを開示している。油中水型乳化組成物は、ＰＩＢＳＡ誘導界面活性剤およびアルキルアミンエトキシル化界面活性剤を使用し、これらは、本明細書中にて、添加剤界面活性剤パッケージの用語で確認される。この添加剤界面活性剤パッケージは、乳濁液の形成中にて、水／オイルの界面での界面張力を低くする特性を有する。
【００１６】
この添加剤界面活性剤パッケージは、油中水型組成物の約０．００１重量％〜約１５重量％、他の実施態様では、約０．０１重量％〜約１０重量％、他の実施態様では、約０．０５重量％〜約５重量％、他の実施態様では、約０．１重量％〜約３重量％の範囲である。この添加剤界面活性剤パッケージは、イオン性界面活性剤または非イオン性界面活性剤のいずれかであり得る他の界面活性剤と併用され得る。
【００１７】
このアルキルアミンエトキシル化界面活性剤は、モノアミンまたはジアミンから誘導され得、そして以下の一般式を有する：
Ｒ−Ｎ（ＥａＨ）−（ＣＨ２）ｘ−Ｎ（ＥｂＨ）（ＥｃＨ）またはＲ−Ｎ（ＥａＨ）（ＥｂＨ）
ここで、Ｒ＝直鎖または分枝鎖アルキル基Ｃ８〜Ｃ３０、好ましくは、Ｃ１０〜Ｃ２４、さらに好ましくは、Ｃ１２〜Ｃ２２、最も好ましくは、Ｃ１４〜Ｃ２０であり、飽和または不飽和で、０個、１個、２個または３個の二重結合を含有する；
Ｎ＝窒素原子である；
Ｅは、エトキシレート基−ＣＨ２−ＣＨ２−０−である；
ｘ＝１、２または３である；そして
ａ、ｂ、ｃ＝０と２０の間のいずれかの整数であり、ａ＋ｂ＋ｃ＝１と２０の間、好ましくは、１と１４の間の任意の値にされる。
【００１８】
他の実施態様では、Ｒは、約Ｃ１２〜約Ｃ２２、他の実施態様では、約Ｃ１０〜約Ｃ２０である。
【００１９】
このＰＩＢＳＡ誘導界面活性剤は、以下の少なくとも１種または組み合わせから選択される：
（１）ＰＩＢＳＡそれ自体。
【００２０】
（２）ＰＩＢコハク酸である。この物質は、ＰＩＢＳＡと水とを反応させることにより、調製できる。
【００２１】
（３）ＰＩＢコハク酸−アミン塩である。この物質は、（２）で記述されたＰＩＢコハク酸と、アルキルアミン（第一級、第二級または第三級）またはエタノールアミンおよび／またはエトキシル化アミン（Ａ）（上記）とを反応させることにより調製できる。この塩は、完全に中和された塩または部分的に中和された塩であり得る。
【００２２】
（４）ＰＩＢコハク酸アミノアルキルエステルまたはそれらのエステル−酸またはアミン塩。この物質は、（１）および（２）で記述されたＰＩＢＳＡまたはＰＩＢコハク酸またはそれらのエステルと、ヒドロキシルアミンまたはアルカノールアミン（エタノールアミンのような）および／またはエトキシル化アミン（Ａ）（上記）とを反応させることにより調製でき、ここで、該塩は、完全に中和された塩または部分的に中和された塩であり得る。
【００２３】
（５）ＰＩＢＳＡとアミンまたはポリアミンとを反応させることにより誘導されるスクシンイミドまたはスクシンアミドまたはそれらのアミド−酸塩。
【００２４】
（６）ＰＩＢＳＡとポリオールとを反応させることにより誘導されるコハク酸エステル。
【００２５】
このＰＩＢ系界面活性剤らは、非イオン性物質、イオン性物質の両方またはそれらの組み合わせが挙げられる。これらの非イオン性物質には、ＰＩＢコハク酸およびＰＩＢスクシンアミドが挙げられる。これらのイオン性物質には、ＰＩＢコハク酸塩が挙げられる。これらは、そのコハク酸とジエチルエタノールアミンとを反応させることにより、調製される。他の実施態様のイオン性物質には、アミド酸塩がある。
【００２６】
このＰＩＢＳＡ誘導界面活性剤のポリイソブチレン鎖は、約２００〜約５０００、１実施態様では、約１８００〜約２３００、１実施態様では、約３００〜約３０００、１実施態様では、約７００〜約１３００、１実施態様では、約８００〜約１０００、そして１実施態様では、３００〜６００の数平均分子量を有する。このＰＩＢＳＡ誘導界面活性剤が調製されるＰＩＢＳＡは、そのポリイソブチレン置換基１当量あたり、約１．３個〜約２．５個、１実施態様では、約１．７個〜約２．１個のコハク酸基により、特徴付けられる。１実施態様では、そのヒドロカルビル置換カルボン酸アシル化剤は、ポリイソブテン置換無水コハク酸であり、そのポリイソブテン置換基は、約１，５００〜約３，０００、１実施態様では、約１，８００〜約２，３００の数平均分子量を有し、該第一ポリイソブテン置換無水コハク酸は、そのポリイソブテン置換基１当量あたり、約１．３個〜約２．５個、１実施態様では、約１．７個〜約２．１個、１実施態様では、約１．０個〜約１．３個、１実施態様では、約１．０個〜約１．２個のコハク酸基により、特徴付けられる。
【００２７】
上記（２）で開示されたアルキルアミンの例には、エチルアミン、ジエチルアミン、ｎ−ブチルアミン、ジ−ｎ−ブチルアミン、アリルアミン、イソブチルアミン、ココアミン、ステアリンアミン、ラウリルアミン、メチルラウリルアミン、オレイルアミン、Ｎ−メチルオクチルアミン、ドデシルアミンおよびオクタデシルアミンが挙げられるが、これらに限定されない。第三級モノアミンの適当な例には、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、モノエチルジメチルアミン、ジメチルプロピルアミン、ジメチルブチル−アミン、ジメチルペンチルアミン、ジメチルヘキシルアミン、ジメチルヘプチルアミンおよびジメチルオクチルアミンが挙げられるが、これらに限定されない。
【００２８】
これらのアミンには、ヒドロキシアミン（例えば、モノ−、ジ−およびトリエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、ジ−（３−ヒドロキシプロピル）アミン、Ｎ−（３−ヒドロキシブチル）アミン、Ｎ−（４−ヒドロキシブチル）アミンおよびＮ，Ｎ−ジ−（２−ヒドロキシプロピル）アミン）；アルキレンポリアミン（例えば、メチレンポリアミン、エチレンポリアミン、ブチレンポリアミン、プロピレンポリアミン、ペンチレンポリアミン）などが挙げられるが、これらに限定されない。このようなポリアミンの具体例には、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、プロピレンジアミン、トリメチレンジアミン、トリプロピレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ヘキサエチレンヘプタミン、ペンタエチレンヘキサミン、またはそれらの２種またはそれ以上の混合物；エチレンポリアミンボトムスまたはヘビーポリアミンが挙げられるが、これらに限定されない。好ましい実施態様では、このアルカノールアミンは、ジエチルエタノールアミンである。
【００２９】
このＰＩＢＳＡ誘導乳化剤は、この水燃料乳濁液中にて、その乳濁液の全重量を基準にして、０．０１％〜約１０重量％、１実施態様では、約０．０２〜約５重量％、１実施態様では、約０．０３〜約１．５重量％の濃度で、存在し得る。
【００３０】
適当なアルキルアミンエトキシル化界面活性剤の例には、牛脂アミンペンタエトキシレート、牛脂アミンテトラエトキシレート、牛脂アミンヘキサエトキシレート、牛脂アミンヘプタエトキシレート、オレイルアミンデカエトキシレート、オレイルアミンウンデカエトキシレート、オレイルアミンノナエトキシレート、オレイルアミンドデカエトキシレート、トリス（２−ヒドロキシエチル）−Ｎ−牛脂アルキル−１，３−ジアミノプロパン、オレイルアミンペンタエトキシレート、オレイルアミンジエトキシレート、ステアリルアルコールペンタエトキシレートおよびステアリルアミンジエトキシレートが挙げられるが、これらに限定されない。１実施態様では、このアルキルアミンエトキシル化界面活性剤は、牛脂アミンペンタエトキシレートである。１実施態様では、このアルキルアミンエトキシル化界面活性剤は、オレイルアミンデカエトキシレートである。１実施態様では、このアルキルアミンエトキシル化界面活性剤は、トリス（２−ヒドロキシエチル）−Ｎ−牛脂アルキル−１，３−ジアミノプロパンである。このアルキルアミンエトキシル化界面活性剤は、単独で、または組み合わせて、使用できる。
【００３１】
このエトキシル化アミン界面活性剤は、この水燃料乳濁液中にて、その乳濁液の全重量を基準にして、０．０１％〜約１０重量％、１実施態様では、約０．０２〜約５重量％、１実施態様では、約０．０３〜約１．５重量％の濃度で、存在し得る。
【００３２】
この添加剤界面活性剤パッケージには、さらに他の界面活性剤が併用され得るが、これらは、添加剤界面活性剤パッケージの代わりをするものではなく、ａ）天然脂肪；ｂ）該添加剤界面活性剤パッケージを除いたイオニックス；ｃ）共界面活性剤；ｄ）脂肪酸およびそれらのアミン塩；ｅ）エトキシレートアルコール；およびｆ）それらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
【００３３】
他の非イオン性およびイオン性界面活性剤には、アルキルエトキシレート、エトキシル化アルキルフェノール、アルキルグリコシド、エトキシル化アルコール、エトキシル化アミン、脂肪酸および／またはアルコールから誘導されたアミド、エーテルまたは脂肪アルコール、脂肪酸のエステルなどが挙げられるが、これらに限定されない。それに加えて、これらの非イオン性およびイオン性界面活性剤は、約２〜約４０、１実施態様では、約２〜約１０、１実施態様では、約１０〜約１５、他の実施態様では、約４〜約８の範囲の親水性−親油性バランス（ＨＬＢ）を有する。これらの非イオン性およびイオン性界面活性剤の例は、ＭｃＣｕｔｃｈｅｏｎ’ｓ  Ｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒｓ  ａｎｄ  Ｄｅｔｅｒｇｅｎｔｓ，１９９３，Ｎｏｒｔｈ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  ＆  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｅｄｉｔｉｏｎで開示されている。好ましくは、このイオン性界面活性剤は、Ｎｅｏｄｏｌ  ２５−３、Ｃ１２〜Ｃ１４アルコール（これは、２個のエトキシレートを有する）およびＥｔｈｏｍｅｅｎ  Ｃ１２である。これらの非イオン性およびイオン性界面活性剤は、単独で、または組み合わせて、使用され得る。
【００３４】
これらの天然脂肪界面活性剤には、トリグリセリド、加水分解したトリグリセリド、トリグリセリドの酸化生成物、植物油、精製した植物油、使用済み植物油などが挙げられる。好ましい天然脂肪界面活性剤は、精製した使用済み植物油である。それらの天然脂肪は、単独で、または組み合わせて、使用できる。
【００３５】
この共界面活性剤は、それを両方の相に部分的に溶解性にするのに十分な極性基を有する。これらの共界面活性剤には、アルコール、アミン、アミド。エステル、ケトン、エーテルおよびそれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。この共界面活性剤は、少なくとも１個〜約２４個、他の実施態様では、約１個〜約１０個、他の実施態様では、約１個〜約８個の炭素原子を有する。これらの共界面活性剤は、単独で、または組み合わせて、使用され得る。
【００３６】
これらの脂肪酸およびそれらのアミン塩には、オレイン酸、トール油脂肪酸、ステアリン酸、パルミチン酸、ラウリン酸などのＮ，Ｎ−ジエチルエタノールアミン塩が挙げられるが、これらに限定されない。好ましい脂肪酸およびそれらのアミン塩は、オレイン酸−ジエチルエタノールアミン塩である。これらの脂肪酸およびそれらのアミン塩は、単独で、または組み合わせて、使用できる。
【００３７】
（燃料）
この燃料は、炭化水素質の石油留出物燃料を含み、これには、水、オイル、植物源から誘導された液体燃料、鉱物から誘導された液体燃料、液体−気体、およびそれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。適当な燃料には、ガソリン、ディーゼル、灯油、ナフサ、脂肪族化合物およびパラフィンが挙げられるが、これらに限定されない。この燃料は、非炭化水素質物質を含み、これには、アルコール（例えば、メタノール、エタノールなど）、エーテル（例えば、ジエチルエーテル、メチルエチルエーテルなど）、有機ニトロ化合物など；植物源または鉱物源（例えば、トウモロコシ、アルファルファ、石炭など）から誘導された燃料が挙げられるが、これらに限定されない。この燃料には、また、気液燃料、フィッシャー−トロプシュ燃料などが挙げられるが、これらに限定されない。この燃料には、また、１種またはそれ以上の炭化水素質物質と１種またはそれ以上の非炭化水素質物質との混合物が挙げられるが、これらに限定されない。このような混合物の例には、ガソリンとエタノールとの配合、およびディーゼル燃料とエーテルとの配合などが挙げられるが、これらに限定されない。
【００３８】
１実施態様では、この燃料は、任意のガソリンである。これには、無塩素ガソリンまたは低塩素ガソリン、または低イオウガソリンまたは無イオウガソリンなどが挙げられるが、これらに限定されない。
【００３９】
１実施態様では、この燃料は、任意のディーゼル燃料である。これらのディーゼル燃料には、アルコールおよびエステルを含有するものが挙げられるが、これらに限定されず、約０．０５重量％までのイオウを有するか無イオウであり、無塩素または低塩素ディーゼル燃料などである。１実施態様では、好ましい燃料は、ディーゼル燃料である。
【００４０】
この燃料は、乳化した燃料中にて、約５０重量％〜約９５重量％、１実施態様では、約６０重量％〜約９５重量％、１実施態様では、約６５重量％〜約８５重量％、１実施態様では、約８０重量％〜約９０重量％の乳化燃料の濃度で、存在している。
【００４１】
（水）
乳化した燃料中で使用される水は、任意の原料から取り出され得る。この水には、水道水、脱イオン水（これは、３０マイクロシーメンス／ｃｍ未満で５０体積％まで脱イオン化されている）、脱塩水、精製水（例えば、逆相浸透法または蒸留を使用して）などが挙げられるが、これらに限定されない。この水には、さらに以下（これらに限定されないが）を含有する水混合物が挙げられる：凍結防止成分（例えば、アルコールおよびグリコール）、アンモニウム塩（例えば、硝酸アンモニウム、マレイン酸アンモニウム、酢酸アンモニウムなど）、およびそれらの組み合わせ；および他の水溶性添加剤。
【００４２】
この水は、乳化燃料中にて、乳化燃料の約１重量％〜約５０重量％、１実施態様では、約５重量％〜約４０重量％、１実施態様では、約５重量％〜約２５重量％、１実施態様では、約１０重量％〜約２０重量％の濃度で、存在している。
【００４３】
他の実施態様では、この水は、乳化燃料の１重量％未満、他の実施態様では、０．５重量％未満、他の実施態様では、０．１重量％未満、他の実施態様では、約０．１重量％〜約１重量％の範囲で存在している。油中水型乳化組成物は、この燃料、乳化剤、界面活性剤および必要に応じて、硝酸アンモニウムを使って、他の実施態様では、界面活性剤なしで、燃料、乳化剤および必要に応じて、硝酸アンモニウムを使って、これらの低いレベルで、水と共に製造できる。
【００４４】
（他の添加剤）
１実施態様では、この乳化燃料は、セタン価向上剤を含有する。有用なセタン価向上剤には、過酸化物、硝酸塩、ニトロカーバメートなどが挙げられるが、これらに限定されない。有用なセタン価向上剤には、ニトロプロパン、ジニトロプロパン、テトラニトロメタン、２−ニトロ−２−メチル−１−ブタノール、２−メチル−２−ニトロ−１−プロパノールなどが挙げられるが、これらに限定されない。また、置換または非置換の脂肪族または環状脂肪族アルコール（これは、一価または多価であり得る）の硝酸エステルが含まれる。これらには、約１０個までの炭素原子、１実施態様では、約２個〜約１０個の炭素原子を有する置換または非置換の硝酸アルキルまたはシクロアルキルが挙げられる。そのアルキル基は、直鎖または分枝のいずれか、または直鎖アルキル基と分枝アルキル基との混合物であり得る。例には、硝酸メチル、硝酸エチル、硝酸ｎ−プロピル、硝酸イソプロピル、硝酸アリル、硝酸ｎ−ブチル、硝酸イソブチル、硝酸ｓｅｃ−ブチル、硝酸イソオクチル、硝酸ｔｅｒｔ−ブチル、硝酸ｎ−アミル、硝酸イソアミル、硝酸２−アミル、硝酸３−アミル、硝酸ｔｅｒｔ−アミル、硝酸ｎ−ヘキシル、硝酸ｎ−ヘプチル、硝酸ｎ−オクチル、硝酸２−エチルヘキシル、硝酸ｓｅｃ−オクチル、硝酸ｎ−ノニル、硝酸ｎ−デシル、硝酸シクロペンチル、硝酸シクロヘキシル、硝酸メチルシクロヘキシルおよび硝酸イソプロピルシクロヘキシルが挙げられるが、これらに限定されない。アルコキシ置換脂肪族アルコールの硝酸エステル（例えば、硝酸２−エトキシエチル、硝酸２−（２−エトキシ−エトキシ）エチル、１−メトキシプロピル−２−ナイトレート、硝酸４−エトキシブチルなど）だけでなく、ジオールナイトレート（例えば、二硝酸１，６−ヘキサメチレン）もまた、有用である。有用なセタン価向上剤は、硝酸２−エチルヘキシルである。
【００４５】
このセタン価向上剤の乳化燃料中での濃度は、その乳濁液に所望のセタン価を与えるのに十分な任意の濃度である。１実施態様では、このセタン価向上剤の濃度は、乳化燃料の約１０重量％まで、１実施態様では、約０．０５重量％〜約１０重量％、１実施態様では、約０．０５重量％〜約５重量％、１実施態様では、約０．０５重量％〜約１重量％のレベルである。
【００４６】
前述の物質に加えて、この乳化燃料中では、当業者に公知の他の燃料添加剤が使用され得る。これらには、染料、錆止め剤（例えば、アルキル化コハク酸および無水物）、静菌剤、ゴム化防止剤、金属不活性化剤、上部シリンダー潤滑剤などが挙げられるが、これらに限定されない。
【００４７】
これらの添加剤は、前述の乳化剤を含めて、実質的に不活性で通常液状の有機溶媒（例えば、ナフサ、ベンゼン、トルエン、キシレンまたはディーゼル燃料）で希釈されて、添加剤濃縮物が形成され得、これは、次いで、燃料および水と混合されて、乳化燃料が形成される。
【００４８】
この乳化燃料は、乳化燃料の約６０重量％まで１実施態様では、約０．０１重量％〜約５０重量％、１実施態様では、約０．０１重量％〜約２０重量％、１実施態様では、約０．１重量％〜約５重量％、１実施態様では、約０．１重量％〜約３重量％の有機溶媒を含有し得る。
【００４９】
この乳化燃料は、さらに、凍結防止剤を含有し得る。この凍結防止剤は、典型的には、アルコールである。例には、エチレングリコール、プロピレングリコール、メタノール、エタノールおよびそれらの２種またはそれ以上の混合物が挙げられるが、これらに限定されない。この凍結防止剤は、典型的には、この水−燃料乳濁液で使用される水の凍結を防止するのに十分な濃度で、使用される。従って、その濃度は、この燃料を保存または使用する温度に依存している。１実施態様では、この濃度は、乳化燃料の約２０重量％まで、１実施態様では、約０．１重量％〜約２０重量％、１実施態様では、約１重量％〜約１０重量％のレベルである。
【００５０】
これらの添加剤の乳化燃料中での全濃度は、乳化燃料の約０．０５重量％〜約３０重量％、１実施態様では、約０．１重量％〜約２０重量％、１実施態様では、約０．１重量％〜約１５重量％、１実施態様では、約０．１重量％〜約１０重量％、１実施態様では、約０．１重量％〜約５重量％である。
【００５１】
（プロセス）
この油中水型乳濁液は、連続燃料相、不連続水相、乳化量の添加剤界面活性剤パッケージおよび必要に応じて、他の界面活性剤および必要に応じて、機能添加剤（例えば、硝酸アンモニウム）から構成される。
【００５２】
本発明を実施する際に、オイル乳濁液中の水は、バッチ法、半バッチ法または連続法で製造される。濃縮物が製造され使用される。このプロセスは、所望の水滴サイズを有する安定な乳濁液を形成するために、この燃料、添加剤、界面活性剤、パッケージ、界面活性剤、他の添加剤および／または水の流速をモニターし調節できる。この乳化燃料の水相は、約１．０ミクロン以下、他の実施態様では、約０．８ミクロン以下、他の実施態様では、約０．５ミクロン以下、他の実施態様では、約０．１５ミクロン以上、他の実施態様では、約１．０ミクロン〜約０．５ミクロン、他の実施態様では、約１．０ミクロン〜約０．２ミクロンの平均直径を有する小滴から構成される。
【００５３】
この乳化燃料は、剪断技術を使用して、その燃料、乳化剤、添加剤界面活性剤パッケージおよび他の油溶性添加剤を混合して燃料添加剤混合物を形成する工程により、調製され得る。次いで、この燃料添加剤混合物は、水および必要に応じて、任意の所望の水溶性添加剤と混合されて、所望の乳化水ブレンド燃料が形成される。
【００５４】
バッチ法では、この水、添加剤界面活性剤パッケージ、燃料および任意の添加剤は、所望の量で、タンクに加えられる。その混合物は、容器中にて、乳化装置を使用して乳化されるか、あるいは、約１回〜約２０回のタンクの回転率で、この混合物は、容器から、循環ラインを経由して、容器の外側にある乳化装置へと流される。ほぼ室温〜約１００ｏＣ（２１２°Ｆ）、他の実施態様では、ｉｎ  約４ｏＣ（４０°Ｆ）〜約６５ｏＣ（１５０°Ｆ）の範囲の温度、およびほぼ大気圧〜約１０気圧の範囲、他の実施態様では、ほぼ大気圧〜〜約８０ｐｓｉ、他の実施態様では、約１〜約２ａｔｍ（１５ｐｓｉ〜約３０ｐｓｉ）の範囲。
【００５５】
本明細書中で記述した連続法は、本発明の他の実施態様を表わす。この燃料、添加剤界面活性剤パッケージ、水および任意の添加剤の給送は、別個の給送として、または代替実施態様では、別個の給送の組み合わせとして、導入される。その加工流れは、この乳化装置の入口かそこにできるだけ近くで、導入される。この乳化剤は、別個の給送を共に混ぜ合わせる前に、燃料乳化剤流れとして、この燃料に加えられる。この連続法は、一般に、周囲条件下にて、起こる。この連続法は、一般に、大気圧〜約３５ａｔｍ（５００ｐｓｉ）、他の実施態様では、ほぼ大気圧〜約８〜９ａｔｍ（約１２０ｐｓｉ）の範囲、他の実施態様では、ほぼ大気圧〜約４ａｔｍ（約５０ｐｓｉ）の範囲で、行われる。この連続法は、一般に、室温で起こる。１実施態様では、この温度は、ほぼ室温〜約１００ｏＣ（２１２°Ｆ）の範囲、他の実施態様では、約４ｏＣ（４０°Ｆ）〜約６５ｏＣ（１５０°Ｆ）の範囲である。
【００５６】
あるいは、濃縮物が形成され、全てまたは実質的に全ての水、および水溶性添加剤および一部の燃料および全てまたは実質的に全ての界面活性剤パッケージは、剪断条件下にて乳化されて、濃縮物燃料が形成される。この乳化燃料は、使用するとき、次いで、通常の混合条件下にて、燃料の残りの部分とブレンドされる。
【００５７】
この方法は、自動的に操作するコンテナ化装置の形態であり得る。この方法は、その設置部位にて、局所的にプログラム化されモニターできるか、またはその設置部位から離れた位置で、プログラム化されモニターできる。完全に調合された水燃料ブレンドは、必要に応じて、設置部位にて、最終消費者に分配されるか、他の実施態様では、最終ユーザーが濃縮乳濁液を燃料の最終部分とブレンドできる。これにより、広い流通網で、燃料乳濁液中の水を最終ユーザーに利用可能とする様式が得られる。
【００５８】
この乳化は、５０，０００ｓ−１より高い剪断条件で、起こり得る。しかしながら、その組成物は、剪断プロセス条件で乳化され得、これは、５０，０００ｓ−１以下のずり速度、他の実施態様では、約２０，０００ｓ−１未満のずり速度、他の実施態様では、約１，０００ｓ−１未満のずり速度、他の実施態様では、１００ｓ−１未満のずり速度、他の実施態様では、１ｓ−１未満のずり速度で、起こる。もし、１段階より多い乳化工程を使用するなら、それらの乳化工程のずり速度は、使用する乳化剤および低分子量界面活性剤に依存して、同一、類似または異なり得る。この乳化により、燃料中での水の所望の粒径および均一な分散が得られる。
【００５９】
この乳化は、業界で使用される任意の剪断方法により起こり、これには、混合、機械ミキサーかき混ぜ、スタティックミキサー、遠心ポンプ、容量型ポンプ、オリフィスプレートなどが挙げられるが、これらに限定されない。これらの装置の例には、Ａｑｕａｓｈｅａｒ、パイプラインスタティックミキサー、ローター／スターターミキサーなどが挙げられるが、これらに限定されない。このＡｑｕａｓｈｅａｒは、低圧油圧剪断装置である。これらのＡｑｕａｓｈｅａｒミキサーは、Ｆｌｏｗ  Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  Ｉｎｃ．から入手できる。
【００６０】
（エンジン）
本発明に従って操作され得るエンジンには、全ての（内燃）機関が挙げられ、
これには、移動動力装置（機関車、船舶、自動車、トラック、重機、航空機などを含めて）および定置動力装置の両方用の全ての火花点火（ガソリン）および圧縮点火（ディーゼル）が挙げられる。これらのエンジンは、２サイクルまたは４サイクルであり得る。これらのエンジンは、通常の処理後装置を使用し得る。オン−およびオフハイウェイエンジン（新しいエンジンだけでなく使用済みエンジンを含めて）が挙げられる。
【００６１】
本発明の乳化水燃料ブレンドとは、開放火炎燃焼装置が操作され得る。この開放火炎燃焼装置は、液化燃料を燃焼するように備え付けられた任意の開放火炎燃焼装置であり得る。これらには、家庭用、商業用および工業用のバーナーが挙げられる。工業用バーナーには、燃料の正しい取り扱いおよび微粒化のために予熱が必要なものが挙げられる。また、オイルを燃料とする燃焼ユニット、オイルを燃料とする動力装置、加熱炉およびボイラー、および船舶（深喫水船を含めて）で使用するボイラーもまた、含まれる。この燃料燃焼装置は、商業用のボイラー（動力装置、公益設備および大きな定置エンジンおよび船舶エンジン用のボイラーを含めて）であり得る。この開放火炎燃料燃焼装置は、焼却炉またはロータリーキルン焼却炉、液体発射キルン、流動床キルン、セメントキルンなどであり得る。また、鋼鉄およびアルミニウムの鍛造炉も含まれる。この開放火炎燃料燃焼装置は、燃焼排ガス再循環システムを備え付け得る。
【実施例】
【００６２】
（特定の実施例）
（実施例１）
約１３ｇの脱イオン水、約８４．５ｇの市販のディーゼル燃料（これは、５０ｐｐｍ未満のイオウを含有する）、約０．５２３ｇの２３００ＭＷポリイソブチレンコハク酸、約０．０６ｇのジエチルエタノールアミン、約０．５６２ｇの牛脂アミン７ｍｏｌｅエトキシレート、約０．３０５ｇの硝酸２−エチルヘキシルおよび約１ｇの希釈油を混合することにより、燃料乳濁液を調製する。その混合物を、Ｕｌｔｒａ  Ｔｕｒｒａｘ  Ｔ２５Ｂローター−スターターミキサー中にて約３分間混合することにより、剪断する。
【００６３】
（実施例２）
この乳濁液は、さらに、溶液中の約５４％の活性で、約０．１２ｇの硝酸アンモニウム水溶液を含有すること以外は、実施例１と同じである。
【００６４】
（実施例３）
この乳濁液は、乳濁液中の以下の成分が異なること以外は、実施例１と同じである：約０．２９３ｇの２３００ＭＷポリイソブチレンコハク酸、約０．０３４ｇのジエチルエタノールアミンおよび約０．９４３ｇの牛脂アミン７ｍｏｌｅエトキシレートおよび約０．０４ｇの硝酸アンモニウムを加え、その乳濁液を約３０秒間剪断する。
【００６５】
（実施例４）
この乳濁液は、約２分間剪断されること以外は、実施例３と同じである。
【００６６】
（実施例５）
この乳濁液は、約５分間剪断されること以外は、実施例３と同じである。
【００６７】
（実施例６）
この乳濁液は、乳濁液中の以下の成分が異なること以外は、実施例１と同じである：約０．３７５ｇの２３００ＭＷポリイソブチレンコハク酸、約０．０４３ｇのジエチルエタノールアミンおよび約０．８０７ｇの牛脂アミン５ｍｏｌｅエトキシレートおよび約０．０４ｇの硝酸アンモニウムを加え、その乳濁液を約３０秒間剪断する。
【００６８】
（実施例７）
この乳濁液は、約５分間剪断されること以外は、実施例６と同じである。
【００６９】
（実施例８）
この乳濁液は、乳濁液中の以下の成分が異なること以外は、実施例１と同じである：約０．４０４ｇの２３００ＭＷポリイソブチレンスクシンイミド（これは、ＰＩＢＳＡとポリアミンとを反応させることにより、誘導される）および約０．８０７ｇの牛脂アミン５ｍｏｌｅエトキシレートおよび約０．０４ｇの硝酸アンモニウムを加え、その乳濁液を約３分間剪断する。
【００７０】
（実施例９）
この乳濁液は、乳濁液中の以下の成分が異なること以外は、実施例１と同じである：約０．７５３ｇの１０００ＭＷポリイソブチレンスクシンイミド（これは、ＰＩＢＳＡとポリアミンとを反応させることにより、誘導される）および約０．３５ｇの牛脂アミン５ｍｏｌｅエトキシレート。
【００７１】
（実施例１０）
この乳濁液は、乳濁液中の以下の成分が異なること以外は、実施例１と同じである：約０．２５８ｇの１０００ＭＷポリイソブチレンコハク酸、約０．１４２ｇの５５０ＭＷポリイソブチレンコハク酸、約０．０５８ｇのジエチルエタノールアミン、約０．１２ｇの硝酸アンモニウムおよび約０．５６１ｇの牛脂アミン７ｍｏｌｅエトキシレート。
【００７２】
（実施例１１）
この乳濁液は、乳濁液中の以下の成分が異なること以外は、実施例１と同じである：約０．７９８ｇの２３００ＭＷポリイソブチレンコハク酸、約０．０２４ｇのジエチルエタノールアミン、約０．１２ｇの硝酸アンモニウム、約０．５０１ｇの牛脂アミン７ｍｏｌｅエトキシレートおよび約０．０５６ｇのオレイルアミン１０ｍｏｌｅエトキシレート。
【００７３】
（試験１：遠心試験）
約４０ｇの乳濁液を目盛り付き円錐形遠心管に入れ、そしてスイングアウトローター型遠心機中に置く。試料を、（ＡＦＮＯＲ  ｐｒＮＦＭ  ０７−１０１の試験方法で明記されているように）、約４２００の相対遠心力で、約５分間遠心する。遊離の水（もしあれば）がどの程度生成されるか、および形成された沈殿物の量を測定することにより、その乳濁液の安定性を決定する。最低の要件は、遊離の水がなく、この乳濁液の９体積％未満が沈殿していることである。得られた結果は、表Ｉであった：
【００７４】
【表１】
2006525418.tif 000002
実施例１〜１１では、５分後、遊離の水が生成しない。実施例１〜１１は、全体として、遊離の水が生成せず形成された沈殿物の量が９体積％未満であるので、この遠心試験に合格する。この試験は、安定な乳濁液が生成されることを立証した。
【００７５】
（試験２：粒径）
約６００ｍｌのディーゼル燃料および約０．５ｍｌの乳濁液をＣｏｕｌｔｅｒ  ＬＳ２３０に入れることにより、約２４時間後の乳濁液の粒径を決定する。試料に赤色レーザーを当て、ミセルの回折を検出器で測定する。次いで、粒径分布を算出する。得られた結果は、表ＩＩで示されている。
【００７６】
レーザー光散乱機器を使用して、ＰｕｒｉＮＯＸ（商標）中の水粒子の粒径を測定する。光が粒子に遭遇するとき、粒子は、光を散乱する。この散乱光の角度依存性は、（入射光の波長に比例して）、その粒子のサイズに依存している。散乱光の強度を角度の関数として測定することにより、そしてＭｉｅおよびＦｒａｕｈｏｆｅｒの散乱理論を適用することにより、その粒径分布が決定できる。Ｃｏｕｌｔｅｒ  ＬＳ２３０は、２３２の角度で強度を同時に測定する検出器のアレイを使用する。
【００７７】
０．０４ミクロンメートルと＞５０ミクロンメートルの間で、レーザー光散乱技術（Ｃｏｕｌｔｅｒ  ＬＳ２３０機器）により、この乳濁液の粒径を決定した。
【００７８】
【表２】
2006525418.tif 000003
一般に、これらの測定値は、実施例１０を除いた全ての場合において、実質的にサブミクロンの優れた乳濁液が得られることを明らかにしている。これらのデータは、遠心分離のデータと組み合わせて、最適に近い調合物、および（例えば、化学反応を変えるか界面活性剤の割合を変えるかいずれかにより）界面活性剤を変更することによって改善できるもの（例えば、実施例１０）を示している。
【００７９】
（実施例１２：ＰＩＢ無水コハク酸（ＰＩＢＳＡ）と脂肪アミンエトキレートとを反応させることにより製造される新規エステル／酸界面活性剤の形成）
１．合成：
組成物Ａ：ＰＩＢＳＡ、（２３００ｍ．ｗ．Ｇｌｉｓｓｏｐａｌ無水コハク酸）（これは、３０％までの溶媒を含有する）を約８０ｏＣまで加熱し、約１５〜約３０分間にわたって牛脂アミン７ｍｏｌｅエトキシレートを加えつつ、この温度で保持した。その反応は、この無水物のピークが消失してエステルおよびカルボン酸のピークが現されるまで（このことは、この反応が完結したことを示す）、ＩＲで追跡した。
【００８０】
組成物Ｂ：ＰＩＢＳＡが３５０ｍ．ｗ．ＰＩＢＳＡであること以外は、上記実施例Ａと同じで、第二の調製を実行した。
【００８１】
Ｇｌｉｓｓｏｐａｌは、ＢＡＳＦから得、そして３５０ｍ．ｗ．ＰＩＢは、ＴＣＰから得た。
【００８２】
２．評価
実施例１２：約１３ｇの脱イオン水、約８４．４８ｇの市販のディーゼル燃料（これは、５０ｐｐｍ未満のイオンを含有する）、約１．４２６ｇの酸／エステル（これは、上記組成物Ａで示され、すなわち、２３００ＭＷポリイソブチレンスクシネートおよび牛脂アミン７ｍｏｌｅＥＯから製造される）、約０．３０５ｇの硝酸２−エチルヘキシル、約０．１２ｇの硝酸アンモニウム水溶液（５４％濃縮物）および約０．６７ｇの希釈油を混合することにより、燃料乳濁液を調製する。その混合物を、Ｕｌｔｒａ  Ｔｕｒｒａｘ  Ｔ２５Ｂローター−スターターミキサー中にて約３分間混合することにより、剪断する。
【００８３】
実施例１３：この乳濁液は、約１．４２６ｇの酸／エステル（これは、上記組成物Ｂで示され、すなわち、３５０ＭＷポリイソブチレンスクシネートおよび牛脂アミン７ｍｏｌｅＥＯから製造される）を使って製造されること以外は、実施例１２と同じである。
【００８４】
（試験１：遠心試験）
約４０ｇの乳濁液を目盛り付き円錐形遠心管に入れ、そしてスイングアウトローター型遠心機中に置く。試料を、（ＡＦＮＯＲ  ｐｒＮＦＭ  ０７−１０１の試験方法で明記されているように）、約４２００の相対遠心力で、約５分間遠心する。遊離の水（もしあれば）がどの程度生成されるか、および形成された沈殿物の量を測定することにより、その乳濁液の安定性を決定する。最低の要件は、遊離の水がなく、この乳濁液の９体積％未満が沈殿していることである。得られた結果は、以下の表ＩＩで示す：
【００８５】
【表３】
2006525418.tif 000004
実施例１２および１３では、５分後、遊離の水が生成しない。実施例１２および１３は、全体として、遊離の水が生成せず形成された沈殿物の量が９体積％未満であるので、この遠心試験に合格する。この試験は、安定な乳濁液が生成されることを立証した。
【００８６】
（試験２：粒径）
約６００ｍｌのディーゼル燃料および約０．５ｍｌの乳濁液をＣｏｕｌｔｅｒ  ＬＳ２３０に入れることにより、約２４時間後の乳濁液の粒径を決定する。試料に赤色レーザーを当て、ミセルの回折を検出器で測定する。次いで、粒径分布を算出する。得られた結果は、以下の表ＩＶで示されている。
【００８７】
レーザー光散乱機器を使用して、ＰｕｒｉＮＯＸ（商標）中の水粒子の粒径を測定する。光が粒子に遭遇するとき、粒子は、光を散乱する。この散乱光の角度依存性は、（入射光の波長に比例して）、その粒子のサイズに依存している。散乱光の強度を角度の関数として測定することにより、そしてＭｉｅおよびＦｒａｕｈｏｆｅｒの散乱理論を適用することにより、その粒径分布が決定できる。Ｃｏｕｌｔｅｒ  ＬＳ２３０は、２３２の角度で強度を同時に測定する検出器のアレイを使用する。
【００８８】
０．０４ミクロンメートルと＞５０ミクロンメートルの間で、レーザー光散乱技術（Ｃｏｕｌｔｅｒ  ＬＳ２３０機器）により、この乳濁液の粒径を決定した。
【００８９】
【表４】
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一般に、これらの測定値は、全ての場合において、実質的にサブミクロンの優れた乳濁液が得られることを明らかにしている。これらのデータは、遠心分離のデータと組み合わせて、最適に近い調合物を示している。
【００９０】
本発明の上記記述および実施例から、当業者は、本発明の改良、変更および修正を認知し得る。このような改良、変更および修正は、添付の請求の範囲に含まれると解釈される。
【手続補正書】
【提出日】平成17年11月4日(2005.11.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油中水型乳化組成物であって、該油中水型乳化組成物は、以下：
ａ）燃料；
ｂ）水；
ｃ）添加剤界面活性剤パッケージであって、以下：
ｉ）アルキルアミンエトキシレートであって、該アルキルアミンエトキシレートは、牛脂アミンペンタエトキシレート、牛脂アミンテトラエトキシレート、牛脂アミンヘキサエトキシレート、牛脂アミンヘプタエトキシレート、オレイルアミンデカエトキシレート、オレイルアミンウンデカエトキシレート、オレイルアミンノナエトキシレート、オレイルアミンドデカエトキシレート、トリス（２−ヒドロキシエチル）−Ｎ−牛脂アルキル−１，３−ジアミノプロパン、オレイルアミンペンタエトキシレート、オレイルアミンジエトキシレート、ステアリルアルコールペンタエトキシレート、ステアリルアミンジエトキシレートおよびそれらの組み合わせを含む群から選択される、アルキルアミンエトキシレート、ならびに
ｉｉ）ＰＩＢＳＡ誘導界面活性剤；
を含む、添加剤界面活性剤パッケージ、ならびに
ｄ）必要に応じて、少なくとも１種の機能量の少なくとも１種の水溶性で油不溶性の機能添加剤であって、該機能添加剤は、該乳化水相に溶解されている、機能添加剤、
を含み、そして
ここで、該燃料は、該組成物の約５０重量％〜約９９重量％の範囲であり；該水は、該組成物の約１重量％〜約５０重量％の範囲であり；そして該添加剤界面活性剤パッケージは、該組成物の約０．０１重量％〜約１０重量％の範囲であり、
ここで、該添加剤界面活性剤パッケージは、該油中水型組成物の約０．０１重量％〜約１０重量％の範囲である、
組成物。
【請求項２】
請求項１に記載の組成物であって、前記添加剤界面活性剤パッケージが、以下：
（ａ）少なくとも１種のアルキルアミンエトキシル化界面活性剤であって、該アルキルアミンエトキシル化界面活性剤は、以下の一般式：
Ｒ−Ｎ（ＥａＨ）−（ＣＨ２）ｘ−Ｎ（ＥｂＨ）（ＥｃＨ）またはＲ−Ｎ（ＥａＨ）（ＥｂＨ）
のモノアミンまたはジアミンまたはそれらの組み合わせであり、
ここで、Ｒ＝直鎖または分枝鎖アルキル基Ｃ８〜Ｃ３０であり、飽和または不飽和で、０個、１個、２個または３個のいずれかの二重結合を含有し、
ここで、Ｎ＝窒素原子であり、
ここで、Ｅは、エトキシレート基−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ−であり、
ここで、ｘ＝１、２または３であり、そして
ａ、ｂ、ｃは、ａ＋ｂ＋ｃ＝１と２０との間の任意の値であるような０〜２０の整数である、アルキルアミンエトキシル化界面活性剤；ならびに
（ｂ）少なくとも１種のＰＩＢ系物質であって、以下：
（１）ＰＩＢＳＡのみ；
（２）ＰＩＢコハク酸；
（３）ＰＩＢコハク酸−アミン塩；
（４）ＰＩＢコハク酸アミノアルキルエステルまたはそれらのエステル−酸またはアミン塩；
（５）ＰＩＢＳＡとアミンまたはポリアミンとを反応させることにより誘導されるスクシンイミドまたはスクシンアミドまたはそれらのアミド−酸塩；
（６）ＰＩＢＳＡとポリオールとを反応させることにより誘導されるコハク酸エステル；または
（７）それらの組み合わせ
を含む、ＰＩＢ系物質
を含む、組成物。
【請求項３】
Ｒが、Ｃ１０〜Ｃ２４であり、そしてａ＋ｂ＋ｃ＝１〜１４であり、ここで、前記油中水型組成物が、乳化した水ブレンド燃料であり、ここで、該燃料が、石油留出物燃料（例えば、ディーゼル、ガソリン、燃料油、それらの混合物）；植物、トウモロコシ、アルファルファ、菜種、大豆、頁岩、石炭またはそれらの混合物から誘導された燃料；生分解性燃料；バイオディーゼル；残留燃料；ビチューメン；アルコール；エーテル；エタノール；フィッシャー−トロプシュ燃料；気液燃料およびそれらの組み合わせを含む群から選択される、請求項２に記載の組成物。
【請求項４】
前記ＰＩＢＳＡ誘導界面活性剤が、約２００〜約５０００の範囲の分子量のＰＩＢ鎖を有し、ここで、前記アルキルアミンエトキシレートが、牛脂アミンペンタエトキシレート、オレイルアミンデカエトキシレート、トリス（２−ヒドロキシエチル）−Ｎ−牛脂アルキル−１，３−ジアミノプロパンおよびそれらの組み合わせを含む群から選択される、請求項１に記載の組成物。
【請求項５】
請求項２に記載の組成物であって、前記添加剤界面活性剤パッケージが、以下：
ａ）炭化水素；
ｂ）水；
ｃ）必要に応じて、凍結防止剤；および
ｄ）必要に応じて、硝酸アンモニウム、
を含むものに加えられ、
ここで、前記ＰＩＢコハク酸−アミン塩は、前記ＰＩＢコハク酸と、第一級、第二級または第三級のアルキルアミンのいずれかまたはエタノールアミンおよび／またはエトキシル化アミンとを反応させることにより調製され、ここで、該塩は、完全に中和された塩または部分的に中和された塩であり得、
ここで、ＰＩＢコハク酸アミノアルキルエステルまたはそれらのエステル−酸またはアミン塩は、前記ＰＩＢＳＡまたはＰＩＢコハク酸またはそれらのエステルと、ヒドロキシルアミンまたはエタノールアミンのようなアルカノールアミンおよび／またはエトキシル化アミンとを反応させることにより調製され、ここで、該塩は、完全に中和された塩または部分的に中和された塩であり得る、
組成物。
【請求項６】
界面活性剤が、前記添加剤界面活性剤パッケージと組み合わせて使用されるが、該添加剤界面活性剤パッケージの界面活性剤ではなく、該界面活性剤としては、ａ）天然脂肪；ｂ）該添加剤界面活性剤パッケージを除いたイオニックス；ｃ）共界面活性剤；ｄ）脂肪酸およびそれらのアミン塩；ｅ）エトキシレートアルコール；ならびにｆ）それらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない、請求項１に記載の組成物。
【請求項７】
界面活性剤が、前記添加剤界面活性剤パッケージと組み合わせて使用されるが、該添加剤界面活性剤パッケージの界面活性剤ではなく、該界面活性剤としては、ａ）天然脂肪；ｂ）該添加剤界面活性剤パッケージを除いたイオニックス；ｃ）共界面活性剤；ｄ）脂肪酸およびそれらのアミン塩；ｅ）エトキシレートアルコール；ならびにｆ）それらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない、請求項２に記載の組成物。
【請求項８】
油中水型乳濁液を製造する方法であって、燃料、水、ＰＩＢＳＡ誘導界面活性剤およびアルキルアミンエトキシル化界面活性剤を乳化して、油中水型乳濁液を形成する工程を包含し、ここで、以下の成分が、前記添加剤界面活性剤パッケージと組み合わせて、該乳濁液に加えられるが、該添加剤界面活性剤パッケージの界面活性剤ではなく、該成分としては、ａ）天然脂肪；ｂ）該添加剤界面活性剤パッケージを除いたイオニックス；ｃ）共界面活性剤；ｄ）脂肪酸およびそれらのアミン塩；ｅ）エトキシレートアルコール；ならびにｆ）それらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない、方法。
【請求項９】
濃縮物から油中水型乳化組成物を生成する方法であって、燃料の一部、水の一部から実質的に全部、ＰＩＢＳＡ誘導界面活性剤の実質的に全部、アルキルアミンエトキシル化界面活性剤の実質的に全部を乳化して、濃厚乳濁液を形成する工程、次いで、使用時に、該濃厚乳濁液を、燃料および水の残りの部分で希釈する工程を包含する、方法。
【請求項１０】
凍結防止剤および硝酸アンモニウムが、前記乳濁液に加えられる、請求項８に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【国際調査報告】
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2006525418.tif 000007
2006525418.tif 000008