(57)【要約】【課題】常温で液体であるバイオディーゼル燃料との混合時に、容易に均質な混合が可能であり、かつ、寒冷地での使用に不安がより少ない酸化防止剤を使用することにより、バイオディーゼル燃料に酸化安定性を付与し、貯蔵安定性および耐熱安定性の付与、並びに、エンジンや燃料タンク内での燃料の酸化重合により発生するガム状物質によるトラブルの防止、及び、燃料ホースなどの自動車部品の劣化防止。【解決手段】酸化防止剤として、バイオディーゼル燃料に特定のキノリン系またはパラフェニレンジアミン系の化合物を添加することで、上記の目的を達成。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下式Ｉ： 
【化１】
2009057510.tif 000005
で表されるキノリン系化合物の誘導体、または、
下式ＩＩ：
【化２】
2009057510.tif 000006
（式中、Ｒ１は炭素数１〜８のアルキル基またはフェニル基を、Ｒ２は炭素数３〜１０のアルキル基を示す）
で表されるパラフェニレンジアミン系化合物からなる化合物を少なくとも１種含む安定化されたバイオディーゼル燃料。
【請求項２】
前記化合物がＮ−（１−メチルヘプチル）−Ｎ’−フェニレンジアミン、または６−エトキシ−２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリンである請求項１に記載の安定化されたバイオディーゼル燃料。
【請求項３】
前記化合物を５００ｐｐｍ〜２０００ｐｐｍ含む請求項１または２に記載の安定化されたバイオディーゼル燃料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、安定化されたバイオディーゼル燃料に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、二酸化炭素増加による地球温暖化問題や排気ガスなどによる酸性雨の問題から、バイオマスエネルギーが関心を集めている。バイオ燃料は、カーボンニュートラルな燃料として、二酸化炭素排出量の削減、化石燃料の消費量を削減するための対策として、自動車燃料への普及が世界で拡大している。中でもバイオディーゼル燃料は、動植物性油脂または廃食用油をメチルエステル化することでディーゼルエンジンを稼動させることが出来る、軽油の代替燃料である。しかし、バイオディーゼル燃料は油脂の特徴をそのまま受け継いでいるため、軽油に比べて酸化劣化しやすい。バイオディーゼルが酸化劣化することによりカルボン酸が発生し、燃料ホースを腐食させてしまうという問題や、バイオディーゼルの酸化重合により発生するガム状物質が、燃料タンクやエンジン内で種々のトラブルを引き起こすという問題があることが知られている。
【０００３】
そのような対策の一つとして、各種の酸化防止剤に使用が提案されている。例えば、各種のフェノール系化合物の使用が提案されている。（特許文献１）しかしながら、これらの化合物は、常温で液体であるバイオディーゼル燃料との混合の際に、常温で固体であったり、液体であっても粘度が著しく高いなどするため、均一な混合の達成が困難であったり、低温時、特に寒冷地での使用に析出化の発生などの不安がつきまとうとの欠陥が予測される。そのため、常温で液状の物質で、低温に遭遇しても、固体化しにくい酸化防止剤による安定化が望まれている。
【特許文献１】特開２００６−２８３０２８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、常温で液体であるバイオディーゼル燃料との混合時に、容易に均質な混合が可能であり、かつ、寒冷地での使用に不安がより少ない酸化防止剤を使用することにより、上記の問題を解決しようとするものである。更に、多種多様な油種から製造されるバイオディーゼル燃料に酸化安定性を付与し、貯蔵安定性および耐熱安定性を付与しようとするものである。また、酸化劣化を防止することにより、エンジンや燃料タンク内での燃料の酸化重合により発生するガム状物質によるトラブルを防止するほか、燃料ホースなどの自動車部品の劣化を防止しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者等は、種々検討の結果、  酸化防止剤として、バイオディーゼル燃料に特定のキノリン系またはパラフェニレンジアミン系のアミン系酸化防止剤を添加することで、上記の目的を達成できることを見出し、本発明を完成させたものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係る安定化されたバイオディーゼル燃料によれば、酸化安定性が付与されることにより、貯蔵安定性および耐熱安定性が増し、その結果として、エンジンや燃料タンク内での燃料の酸化重合により発生するガム状物質によるトラブル発生の防止や、燃料ホースなどの自動車部品の劣化が防止されるという効果が発揮される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明におけるバイオディーゼル燃料の原料としては、菜種油、ごま油、大豆油、とうもろこし油、ひまわり油、ココナッツ油、紅花油、ピーナッツ油、綿実油、アマニ油、マスタード油などの植物性油脂類、牛脂、豚油、鯨油、魚油などの動物性油脂、およびこれらの廃食油や、これらの油脂類の製造工程で得られるダーク油、モノグリセリド、ジグリセリド、遊離脂肪酸などの脂肪酸誘導体類から得られる脂肪酸アルキルエステルなどのバイオディーゼル燃料を挙げることができるが、こられに限られるものではない。また、バイオディーゼル燃料に、一般的なディーゼル燃料が混合されているものであってもよい。
【０００８】
また式（Ｉ）：
【化１】
2009057510.tif 000002
で表されるキノリン系化合物の誘導体としては、２，２，４−トリメチル１，２−ジヒドロキノリン、または同誘導体の重合度が２〜５である重合体、好ましくは、６−エトキシ２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリンが挙げられる。また式（ＩＩ）：
【化２】
2009057510.tif 000003
で表されるパラフェニレンジアミン系化合物としては、式（ＩＩ）においてＲ１が炭素数１〜８のアルキル基またはフェニル基、Ｒ２は炭素数３〜１０のアルキル基の化合物、好ましくは、Ｒ１がフェニル基、Ｒ２が炭素数３、４、６、または８の化合物、より好ましくは、Ｒ１がフェニル基で、Ｒ２が炭素数８のアルキル基である化合物である。
【０００９】
式（Ｉ）で表されるキノリン系化合物、及び式（ＩＩ）で表されるパラフェニレンジアミン系化合物のバイオディーゼル燃料中への添加量は、通常は、５００〜３０００ｐｐｍ、好ましくは、１０００〜２５００である。３０００ｐｐｍを超えて添加しても、添加量の増量に見合った効果の向上は少なく、５００ｐｐｍ未満では、十分な酸化防止効果が得られない。
【実施例】
【００１０】
以下に試験例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、これら試験例によって、何ら限定されるものではない。
【００１１】
［試験例］
バイオディーゼル燃料として、下記の表１に示すように、廃食用油から調製したものであるバイオディーゼル燃料Ａと菜種油から調製したバイオディーゼル燃料Ｂに下記の化合物をそれぞれ所定量添加して、ＥＵ規格によるランシマット法（ＥＮ１４１１２）によりそれぞれの酸化防止効果を測定した。
使用化合物Ａ：Ｎ−（１−メチルヘプチル）−Ｎ’−フェニレンジアミン（本願化合物）、
使用化合物Ｂ：６−エトキシ−２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン（本願化合物）、
使用化合物Ｃ：、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール（ＢＨＴ）（対照化合物）、
使用化合物Ｄ：２，２’−メチレンビス［６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール］（ＭＢＰ）（対照化合物）、
使用化合物Ｅ：ｔｅｒｔ−ブチルハイドロキノン（ＴＢＨ）（対照化合物）
【００１２】
ランシマット法の概要
試料約３ｇを反応容器に入れ、１１０℃に加熱しながら、その中に清浄空気を送り込み、揮発性分解物を水中に捕集し、捕集水の導電率が急激に変化する折曲点までの時間（誘導時間）を測定する。すなわち、試料であるバイオディーゼル燃料の酸化により生成する分解生成物量（ギ酸や酢酸が主成分とされている。）の経時変化を測定することにより、誘導時間を決定する。この値は、バイオディーゼル燃料の酸化に係る他のパラメーター（過酸化物価、動粘度、酸価等）との連関性が認められており、酸化安定性を評価するのによい指標であるとして評価試験に使用されている。なお、ヨーロッパでのバイオディーゼル燃料に関する規格（ＥＮ１４２１４）では、この方法による基準値は６時間以上とされている。
【００１３】
評価結果は以下の表１に示す。
【００１４】
【表１】
2009057510.tif 000004
【００１５】
表１の結果より、酸化防止剤を添加することで誘導時間が一様に延びていることがわかる。特に本発明に係る化合物Ａは、従来品であるフェノール系の酸化防止剤Ｃ、Ｄ、Ｅよりも誘導時間が長く、酸化安定性が高い。本発明に係る化合物Ｂの性能も確認出来た。また、Ｃ、Ｄ、Ｅは固体物質であるのに対し、本発明に係る化合物Ａ及びＢは液状物質であり、燃料添加剤として使用するに当たり添加作業上有利であり、溶け残りによるトラブルなども防止できる。バイオディーゼル燃料の酸化を防止し、安定した燃料として使用することが期待できる。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
本発明に係る安定化されたバイオディーゼル燃料は、酸化防止に使用される化合物が常温で液体であることから、容易に均質な混合が可能であり、かつ、寒冷地での使用に不安もなく、産業上有用である。