(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジメチルカーボネート１００重量部に対し、エチレングリコールを０．５〜２００重量部含有し、かつクロル蟻酸メチル含有量が１０重量ｐｐｍ以下、塩素イオン含有量が０．５重量ｐｐｍ以下であることを特徴とする内燃機関燃料改質用ジメチルカーボネート組成物。
【請求項２】
請求項１記載の内燃機関燃料改質用ジメチルカーボネート組成物を０．１〜１０重量％含有することを特徴とする内燃機関燃料。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関燃料改質用組成物に関するものであり、更に詳しくは、オクタン価が高く、静電気を帯びにくく、寒冷地でも固化せず、かつ吸湿後も金属材料への腐食性の少ない、内燃機関燃料改質用ジメチルカーボネート組成物、及び該組成物を含有する内燃機関燃料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、オクタン価を向上させ、かつ、分子内の酸素含有率が高いためにガソリンを完全燃焼させやすく、自動車の加速性能を向上させると共に排気ガス中の一酸化炭素を低減する効果もある内燃機関燃料改質剤として、ジメチルカーボネートが注目されている。
【０００３】
例えば欧州特許第８２６８８号には、１５０℃未満の沸点のジアルキルカーボネートとガソリンとからなる燃料組成物が提案され、実施例中には９０％のガソリンと１０％のジメチルカーボネートからなる燃料組成物が高いオクタン価を有することが記載されている。また、欧州特許第９８６９１号明細書にも１〜６体積％のジメチルカーボネートを含有するリサーチ法によるオクタン価が８０以上のガソリン組成物が提案されている。米国特許第４８９１０４９号には、ガソリンより沸点の高い燃料、すなわち、ジーゼル燃料やジェット燃料への添加剤としてジメチルカーボネートを用いることが記載されている。
【０００４】
さらに、ジメチルカーボネートがガソリン添加剤として優れた特性を有することについては、Ｅｎｅｒｇｙ＆Ｆｕｅｌｓ，１１  Ｐ．２−２９（１９９７）にも詳細に記載されている。該文献中には、ジメチルカーボネートがメタノールやエタノール等のアルコールに比べて水への溶解度が低いことも内燃機関燃料改質剤として好ましいこと、ジメチルカーボネートの融点は１℃であるが、ガソリン中に３〜４％のジメチルカーボネートが存在する場合には−４０℃以下でも濁らないので好ましいこと等も記載されている。
【０００５】
しかしながら、寒冷地でジメチルカーボネートを内燃機関燃料改質剤として用いる場合、ガソリンに添加する前のジメチルカーボネートが固化する事はハンドリング上不都合である。また、内燃機関燃料改質剤を内燃機関燃料に添加する際には、安全面から、少しでも静電気を帯びにくい方が好ましい。さらに、内燃機関燃料改質剤は、必ずしも乾燥条件で保管されるわけではないので、吸湿した場合でも吸湿後も金属材料への腐食性が少ないことも重要な要求特性である。すなわち、ジメチルカーボネートが内燃機関燃料改質剤として優れた特性を有していることは明らかなものの、これら解決すべき多くの課題が残されており、いまだ実用に供されていない現状である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、オクタン価が高く、静電気を帯びにくく、寒冷地でも固化せず、かつ吸湿後も金属材料への腐食性の少ない、内燃機関燃料改質用ジメチルカーボネート組成物、及び該組成物を含有する内燃機関燃料を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは鋭意検討を進めた結果、特定量のエチレングリコールを含有し、かつクロル蟻酸メチル及び塩素イオンの含有量が特定値以下であるジメチルカーボネート組成物がこれらの課題を全て同時に解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００８】
すなわち本発明は、
（１）ジメチルカーボネート１００重量部に対し、エチレングリコールを０．５〜２００重量部含有し、かつクロル蟻酸メチル含有量が１０ｗｔｐｐｍ以下、塩素イオン含有量が０．５ｗｔｐｐｍ以下であることを特徴とする内燃機関燃料改質用ジメチルカーボネート組成物、
（２）（１）記載の内燃機関燃料改質用ジメチルカーボネート組成物を０．１〜１０ｗｔ％含有することを特徴とする内燃機関燃料、
である。
【０００９】
本発明の内燃機関燃料改質用ジメチルカーボネート組成物（以下、改質用組成物という。）は、ジメチルカーボネート１００重量部に対し、０．５〜２００重量部のエチレングリコールを含有している。ジメチルカーボネート１００重量部に対するエチレングリコールの好ましい含有量は、１〜５０重量部であり、更に好ましい含有量は２〜３０重量部である。エチレングリコールの含有量が０．５重量部より少ない場合は、寒冷地で取り扱う際固化しやすくなり、また静電気も帯びやすくなる。また、エチレングリコール含有量が２００重量部より多い場合は、ジメチルカーボネートの内燃機関燃料改質材としての特性が損なわれる。
【００１０】
本発明の改質用組成物は、クロル蟻酸メチル含有量が１０重量ｐｐｍ以下、塩素イオン含有量が０．５重量ｐｐｍ以下である。クロル蟻酸メチルのより好ましい含有量は５重量ｐｐｍ以下であり、更に好ましい含有量は１重量ｐｐｍ以下である。塩素イオンのより好ましい含有量は０．３重量ｐｐｍ以下であり、更に好ましい含有量は０．１重量ｐｐｍ以下である。クロル蟻酸メチル含有量が１０重量ｐｐｍより多い場合、及び／又は塩素イオン含有量が０．５重量ｐｐｍより多い場合は、金属材料への腐食性が大きくなるので好ましくない。なお、クロル蟻酸メチルはガスクロマトグラフィー、塩素イオンはイオンクロマトグラフィーで測定することができる。
【００１１】
本発明で用いられるジメチルカーボネートの製造方法については特に制限はない。ジメチルカーボネートを製造する方法としては、具体的には、▲１▼ホスゲンとメタノールを反応させて製造する方法、▲２▼酸素存在下にメタノールの酸化的カルボニル化反応によって製造する方法、▲３▼メタノールからメチルナイトライトを経由してカルボニル化させて製造する方法、▲４▼エチレンカーボネートとメタノールをエステル交換させて製造する方法、等が挙げられる。市販されているジメチルカーボネートは、▲１▼〜▲３▼の製造法で得られたものであるが、これらはいずれも１０重量ｐｐｍより多いクロル蟻酸メチルと０．５重量ｐｐｍより多い塩素イオンを含有しており、さらに高純度化するための精製を行わないと、本発明の改質用組成物に用いることはできない。▲４▼の方法は、クロル蟻酸メチルが１０重量ｐｐｍ以下、塩素イオンが０．５重量ｐｐｍ以下のジメチルカーボネートを製造する上で特に好ましい方法である。
【００１２】
本発明の改質用組成物は、オクタン価が高く、内燃機関用燃料改質剤として有用である。
本発明において、内燃機関用燃料とは、内燃機関に用いられる燃料の総称である。具体的には、ガソリン、ジーゼル燃料、ケロセン、航空燃料等が挙げられる。
【００１３】
本発明の内燃機関燃料は、改質用組成物を０．１〜１０重量％含有する。本発明の内燃機関燃料において、改質用組成物の好ましい含有量は０．３〜８重量％であり、更に好ましい含有量は０．５〜６重量％である。改質用組成物の含有量が０．１重量％より少ない場合は、オクタン価の向上効果や、内燃機関燃料を完全燃焼させる効果が小さくなる。また、改質用組成物の含有量が１０重量％より多い場合は、燃料の発熱量が少なくなるので好ましくない。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、実施例を挙げて説明する。
以下の実施例において、低温での固化のしやすさは、改質用組成物を−１５℃の恒温室に１５分間保持した後の固化状況を目視で観察し評価した。
金属材料への腐食性は、改質用組成物を、２５℃、８０％湿度の恒温恒室槽に２４時間放置した後耐圧容器に移し、該組成物中に炭素鋼試験片を浸漬させて２００℃で１００時間放置した後の試験片の外観検査を目視によって評価した。
【００１５】
静電気の帯やすさは、誘電率測定装置（安藤電気（株）製  ＴＲ−１１００）を用い、２３℃、３００ＫＨｚの誘電率を測定して評価した。
クロル蟻酸メチルの含有量はガスクロマトグラフィー、塩素イオン含有量はイオンクロマトグラフィーで測定した。
ノッキングの起こりやすさは、組成物を５重量％含有するガソリンの走行性能テストを、８８年式ホンダアコード（１０００００ｋｍ走行後）で行い、ノッキング現象の有無で評価した。
【００１６】
【実施例１】
エチレンカーボネートとメタノールからＷＯ９７／２３４４５号に記載された公知の方法によってエステル交換法で製造されたジメチルカーボネートとエチレングリコール（（株）日本触媒製）とから、ジメチルカーボネート１００重量部に対してエチレングリコールを１０重量部含有し、クロル蟻酸メチル含有量が１重量ｐｐｍ以下、塩素イオン含有量が０．１重量ｐｐｍ以下の組成物を得た。この組成物は、−１５℃の恒温室に１５分間保持した後も全く固化していなかった。この組成物を、２５℃、８０％湿度の恒温恒室槽に２４時間放置した後耐圧容器に移し、該組成物中に炭素鋼試験片を浸漬させて２００℃で１００時間放置した後の試験片の表面は変化が認められなかった。誘電率は５．０２であった。
【００１７】
この組成物を５重量％含有するガソリンの走行性能テストを、８８年式ホンダアコード（１０００００ｋｍ走行後）で行ったところ、ノッキングは全く起こらなかった。なお、該ホンダアコードをガソリンで走行テストした場合は、ノッキング現象を起こした。
【００１８】
【実施例２〜５】
ジメチルカーボネートに対するエチレングリコールの含有量を表１に記載のように替えた他は実施例１と同様の組成物を製造し、同様の評価を行った。結果をまとめて表１に示す。
【００１９】
【比較例１】
ジメチルカーボネートにエチレングリコールを含有させない他は実施例１と同様の組成物を製造し、同様の評価を行った。結果をまとめて表１に示す。
【００２０】
【比較例２】
ジメチルカーボネート１００重量部に対するエチレングリコールの含有量が２５０重量部である他は実施例１と同様の組成物を製造し、同様の評価を行った。結果をまとめて表１に示す。
【００２１】
【比較例３】
市販のジメチルカーボネート（（株）宇部興産製）とエチレングリコールから、ジメチルカーボネート１００重量部に対してエチレングリコールを１０重量部含有し、クロル蟻酸メチル含有量が８重量ｐｐｍ、塩素イオン含有量が５重量ｐｐｍの組成物を得た。この組成物を、２５℃、８０％湿度の恒温恒室槽に２４時間放置した後耐圧容器に移し、該組成物中に炭素鋼試験片を浸漬させて２００℃で１００時間放置した後の試験片の表面は、腐食による凹凸が認められた。
【００２２】
【表１】
0003993953.tif 000002
【００２３】
【発明の効果】
本発明により、オクタン価が高く、静電気を帯びにくく、寒冷地でも固化せず、かつ吸湿後も金属材料への腐食性の少ない、内燃機関燃料改質用ジメチルカーボネート組成物を提供することができる。