(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
灯油、軽油及びＡ重油から選ばれる燃料基油に、一般式（１）
【化１】
0003797439.tif 000008
（式中、ＡＯはイソプロピレンオキシ基を表し、Ｒ１、Ｒ２は水素または炭素数１〜２８の飽和又は不飽和炭化水素基であり、Ｒ１、Ｒ２は同一であってもよく、異なってもよい。ａは、４０〜２４０の整数である。）で表されるイソプロピレンオキシ化合物、一般式（２）
【化２】
0003797439.tif 000009
（式中、ＡＯはイソプロピレンオキシ基を表し、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５は水素または炭素数１〜２８の飽和又は不飽和炭化水素基であり、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５は同一であってもよく、異なってもよい。ｂ、ｃ及びｄは、それぞれ０以上であって、かつ４０≦ｂ＋ｃ＋ｄ≦２４０の整数である。）で表されるイソプロピレンオキシ化合物、一般式（３）
【化３】
0003797439.tif 000010
（式中、ＡＯはイソプロピレンオキシ基を表し、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８及びＲ９は水素または炭素数１〜２８の飽和又は不飽和炭化水素基であり、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８及びＲ９は同一であってもよく、異なってもよい。ｅ、ｆ及びｇは、それぞれ０以上であって、かつ４０≦ｅ＋ｆ＋ｇ≦２４０の整数である。）で表されるイソプロピレンオキシ化合物の群から選ばれる少なくとも１種が添加されており、イソプロピレンオキシ化合物の添加量が５〜１５０ｍｇ／ｌであることを特徴とするディーゼル機関用燃料組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水分の混入による濁りを防ぎ、乳化を抑制することができるディーゼル機関用燃料組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼル機関用燃料には、低温流動性の改善、エンジンの清浄性やセタン価向上等を目的として各種添加剤を加えて高性能化や付加価値を見いだしている。これらの添加剤としては、例えば、流動性向上剤、清浄剤、セタン価向上剤、防錆剤、防腐剤、消泡剤、酸化防止剤、潤滑性向上剤やこれらの添加剤が複合化されたパッケージ添加剤などがある。
しかし、これらの添加剤を多量に使用したディーゼル機関用燃料に水分が混入した場合、濁りや乳化層を生じることがわかり、さらに添加剤の有効成分が水層に移行し添加剤の効果が発揮されない等の問題が生じることが分かった。特に、パッケージ添加剤の添加量が増すにつれて、この現象が顕著に現れ、燃料の品質上好ましくないことが分かった。
更に、一部の欧米諸国では、低硫黄化処理したディーゼル機関用燃料の潤滑性不足を補うことを目的として、通常使用されていた濃度を遥かに越えて防錆剤が使用されており、日本でも１９９７年度に施行される軽油中の硫黄分０．０５質量％以下規制実施以降には、同じ様に潤滑性不足を補うことを目的として高添加量で防錆剤が使用されることが予想される。
しかしながら、防錆剤が高濃度で使用された場合、上記と同様に軽油の水分による濁り、乳化層の発生が著しいことが判明した。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、各種添加剤が配合されている場合においても優れた抗乳化性を備え、多量の水分が混入した場合にも濁りを防ぎ、乳化層の発生を抑制し、添加剤効果の減少を防ぐことができるディーゼル機関用燃料組成物を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者等は上記問題を解決すべく、鋭意研究を行った結果、灯油、軽油及びＡ重油から選ばれる燃料基油に、特定のポリプロピレンオキシ化合物を特定量添加することによって、水分の混入による濁りを防ぎ、乳化層の発生を抑制し、添加剤効果の減少を防ぐことができるディーゼル機関用燃料を調製できることを見い出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、灯油、軽油及びＡ重油から選ばれる燃料基油に、一般式（１）
【０００５】
【式４】
Ｒ1−Ｏ−（ＡＯ）a−Ｒ2  ・・・・（１）
【０００６】
（式中、ＡＯはイソプロピレンオキシ基を表し、Ｒ1、Ｒ2は水素または炭素数１〜２８の飽和又は不飽和炭化水素基であり、Ｒ1、Ｒ2は同一であっても良く、異なっても良い。ａは、４０〜２４０の整数である。）で表されるイソプロピレンオキシ化合物、一般式（２）
【０００７】
【式５】
0003797439.tif 000002
【０００８】
（式中、ＡＯはイソプロピレンオキシ基を表し、Ｒ3、Ｒ4及びＲ5は水素または炭素数１〜２８の飽和又は不飽和炭化水素基であり、Ｒ3、Ｒ4及びＲ5は同一であっても良く、異なっても良い。ｂ、ｃ及びｄは、それぞれ０以上であって、かつ４０≦ｂ＋ｃ＋ｄ≦２４０を満たす整数である。）で表されるイソプロピレンオキシ化合物、及び一般式（３）
【０００９】
【式６】
0003797439.tif 000003
【００１０】
（式中、ＡＯはイソプロピレンオキシ基を表し、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ八及びＲ９は水素または炭素数１〜２８の飽和又は不飽和炭化水素基であり、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ八及びＲ９は同一であってもよく、異なってもよい。ｅ、ｆ及びｇは、それぞれ０以上であって、かつ４０≦ｅ＋ｆ＋ｇ≦２４０の整数である。）で表されるイソプロピレンオキシ化合物の群から選ばれる少なくとも１種が添加されており、イソプロピレンオキシ化合物の添加量が５〜１５０ｍｇ／ｌであることを特徴とするディーゼル機関用燃料組成物を提供するものである。
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１１】
一般式（１）、（２）及び（３）のＡＯはイソプロピレンオキシ基、つまり−ＣＨ（−ＣＨ3）−ＣＨ2−Ｏ−又は−ＣＨ2−ＣＨ（−ＣＨ3）−Ｏ−基を表す。一般式（１）のａは、４０〜２４０の整数であるが、好ましくは５０〜２００の整数であり、更に好ましくは６０〜１６０の整数である。ａが大きくなると、粘度の増加や固化が起こりディーゼル機関用燃料への溶解性が悪くなり好ましくない。反対にａが小さすぎると、抗乳化性能が低下する。
一般式（１）のＲ1、Ｒ2は水素または炭素数１〜２８の飽和又は不飽和炭化水素基であるが、好ましくは水素または炭素数１〜２０の飽和又は不飽和炭化水素基であり、特に好ましくは水素または炭素数１〜８の飽和又は不飽和炭化水素基である。Ｒ1、Ｒ2の炭素数の和が大きいと、粘度の増加や固化が起こりディーゼル機関用燃料への溶解性が悪くなる。同時に抗乳化性能も低下するため好ましくない。
【００１２】
炭素数１〜２８の飽和又は不飽和炭化水素基としては、炭素数１〜２８の飽和脂肪族炭化水素基、不飽和脂肪族炭化水素基、芳香族基、芳香族脂肪族基等が挙げられる。好ましくは飽和脂肪族炭化水素基である。
【００１３】
飽和脂肪族炭化水素基の適当な具体例としては、例えばｎ−ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ｔｅｒｔ−ペンチル、２−メチルブチル、ｎ−ヘキシル、イソヘキシル、３−メチルペンチル、エチルブチル、ｎ−ヘプチル、２−メチルヘキシル、ｎ−オクチル、イソオクチル、ｔｅｒｔ−オクチル、２−エチルヘキシル、３−メチルヘプチル、ｎ−ノニル、イソノニル、１−メチルオクチル、エチルヘプチル、ｎ−デシル、１−メチルノニル、ｎ−ウンデシル、１，１−ジメチルノニル、ラウリル、ｎ−テトラデシル、ｎ−ヘプタデシル、ｎ−オクタデシル、ｎ−ノナデシル、ｎ−アイコシル、ｎ−ヘンアイコシル、ｎ−ドコシル、ｎ−トリコシル、ｎ−テトラコシル、ｎ−ペンタコシル、ｎ−ヘキサコシル、ｎ−ヘプタコシル、ｎ−オクタコシル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、３−メチルシクロヘキシル、４−メチルシクロヘキシル、４−エチルシクロヘキシル、２−メチルシクロオクチルなどが挙げられる。
【００１４】
不飽和脂肪族炭化水素基の適当な具体例としては、例えば１，１−ジメチルアリル、３−メチル−２−ブテニル、３−メチル−３−ブテニル、４−ペンテニル、ヘキセニル、オクテニル、ノネニル、デセニル、１−メチルノネニル、ｎ−ウンデセニル、１，１−ジメチルノネニル、ｎ−ドデセニル、ｎ−テトラデセニル、ｎ−ヘプタデセニル、ｎ−オクタデセニル、ｎ−ノナデセニル、ｎ−アイコセニル、ｎ−ヘンアイコセニル、ｎ−ドコセニル、ｎ−トリコセニル、ｎ−テトラコセニル、ｎ−ペンタコセニル、ｎ−ヘキサコセニル、ｎ−ヘプタコセニル、ｎ−オクタコセニル、シクロペンテニル、シクロヘキセニル、シクロヘプテニル、シクロオクテニル、４−メチルシクロヘキセニル、４−エチルシクロヘキセニルなどが挙げられる。
【００１５】
芳香族基としては、フェニル、ナフチルなどのアリール基；４−メチルフェニル、３，４−ジメチルフェニル、３，４，５−トリメチルフェニル、２−エチルフェニル、ｎ−ブチルフェニル、ｔ−ブチルフェニル、アミルフェニル、ヘキシルフェニル、ノニルフェニル、２−ｔ−ブチル−５−メチルフェニル、シクロヘキシルフェニル、クレジル、オキシエチルクレジル、２−メトキシ−４−ｔ−ブチルフェニル、デシルフェニル、ドデシルフェニル、テトラデシルフェニルなどのアルキルアリール基などが挙げられる。
【００１６】
芳香族脂肪族基としては、ベンジル、１−フェニルエチル、２−フェニルエチル、２−フェニルプロピル、３−フェニルプロピル、４−フェニルブチル、５−フェニルペンチル、６−フェニルヘキシル、１ー（２ーメチルフエニル）エチル、１−（４−メチルフェニル）エチル、２−（４−メチルフェニル）エチル、２−メチルベンジル、１−（３，４−ジメチルシフェニル）エチル、２−（３，４−ジメチルフェニル）エチル、４ーメトキシベンジル、１，１ージメチルー２ーフエニルエチル、２−（４−デシルフェニル）エチルなどが挙げられる。
【００１７】
一般式（１）のＲ1、Ｒ2の特に好ましい具体例として、水素、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ｔｅｒｔ−ペンチル、２−メチルブチル、ｎ−ヘキシル、イソヘキシル、３ーメチルペンチル、エチルブチル、ｎ−ヘプチル、２−メチルヘキシル、ｎ−オクチル、イソオクチル、ｔｅｒｔ−オクチル、２−エチルヘキシル、３−メチルヘプチルなどが挙げられる。
一般式（１）で表されるイソプロピレンオキシ化合物は、例えば、ポリイソプロピレングリコール（ジオールタイプ）やポリイソプロピレングリコール（ジオールタイプ）のエーテル化によって得られ、市販品として容易に入手できる。
【００１８】
一般式（２）のＲ3、Ｒ4及びＲ5は一般式（１）のＲ1、Ｒ2と同様であり、好ましいもの、特に好ましいものもそれぞれ同様である。
一般式（２）のｂ、ｃ及びｄは、それぞれ０以上であり、かつ４０≦ｂ＋ｃ＋ｄ≦２４０を満たす整数であるが、好ましくは５０≦ｂ＋ｃ＋ｄ≦２００を満たす整数であり、更に好ましくは６０≦ｂ＋ｃ＋ｄ≦１６０を満たす整数である。ｂ＋ｃ＋ｄが大きくなると、粘度の増加や固化が起こりディーゼル機関用燃料への溶解性が悪くなり好ましくない。反対にｂ＋ｃ＋ｄが小さすぎると、抗乳化性能が低下する。
一般式（２）で表されるイソプロピレンオキシ化合物は、例えば、グリセロールプロポキシレートやグリセロールプロポキシレートのエーテル化によって得られ、市販品として容易に入手できる。
【００１９】
一般式（３）のＲ6、Ｒ7、Ｒ8及びＲ9は一般式（１）のＲ1、Ｒ2と同様であり、好ましいもの、特に好ましいものもそれぞれ同様である。
一般式（３）のｅ、ｆ及びｇは一般式（２）のｂ、ｃ及びｄと同様であり、好ましいもの、特に好ましいものもそれぞれ同様である。
一般式（３）で表されるイソプロピレンオキシ化合物は、例えば、トリメチロールアルキルプロポキシラートやトリメチロールアルキルプロポキシラートのエーテル化によって得られ、市販品として容易に入手できる。
【００２０】
上記一般式（１）、（２）及び（３）で表されるイソプロピレンオキシ化合物のうち、好ましいものは、ポリイソプロピレングリコール、グリセロールプロポキシレート、トリメチロールプロピルプロポキシレートである。
上記一般式（１）、（２）及び（３）で表されるイソプロピレンオキシ化合物は、１種単独で用いてもよいし、２種以上併用しても何ら差し障りない。
一般式（１）、（２）及び（３）で表されるイソプロピレンオキシ化合物の群から選ばれる少なくとも１種のイソプロピレンオキシ化合物のディーゼル機関用燃料への添加量は、５〜１５０ｍｇ／ｌであり、好ましくは１０〜１２０ｍｇ／ｌであり、更に好ましくは２０〜１００ｍｇ／ｌである。添加量が多すぎると、ディーゼル機関用燃料の泡立ちが大きくなり好ましくない。
【００２１】
本発明のディーゼル機関用燃料は、他の添加剤を配合した場合に、特に前記の抑制効果を発揮する。他の添加剤は、ディーゼル機関用燃料に使用される添加剤であり、例えばセタン価向上剤、流動性向上剤、防腐剤、防錆剤、消泡剤、清浄剤、酸化防止剤、潤滑性向上剤、及びこれらの添加剤が複合化されたパッケージ添加剤などである。
これらの他の添加剤は、単独で用いられてもよいし、２種以上を組合せて用いてもよい。
【００２２】
セタン価向上剤としては、例えば硝酸−２−クロロエチル、硝酸−２−エトキシエチル、硝酸イソプロピル、硝酸ブチル、混合硝酸アミル、硝酸第一アミル、硝酸第二アミル、硝酸イソアミル、硝酸第一ヘキシル、硝酸第二ヘキシル、硝酸−ｎ−ヘプチル、硝酸−ｎ−オクチル、硝酸シクロヘキシル、二硝酸エチレングリコール、ブチルパーオキサイド、カプロイルパーオキサイド、ヘプチルパーオキサイド、オレイルパーオキサイド、オレイルパーオキサイド、トリアセトンパーオキサイド、アセチルベンゾイルパーオキサイド、ニトロメタン、ニトロエタン、１−ニトロプロパン、２−ニトロプロパン、ニトロベンゼン、ジフェニルアミン、アニリン、アセトン、メチルアセテート、臭化ブチル、三塩化エタン、エチルエーテル、ブチルカルビノール、ジエチルカルビノールなどが挙げられる。
【００２３】
流動性向上剤としては、例えばエチレン−酢酸ビニル系共重合体、エチレン−アルキルアクリレート系共重合体、塩素化ポリエチレン、ポリアルキルアクリレート、アルケニルコハク酸アミド系化合物などが挙げられる。
防腐剤としては、例えばアルケニルコハク酸及びその誘導体、ソルビタンモノオレートなどのエステル、ワックス酸化物、中性バリウムスルホネート、ソルビタントリオール、パラフィン又はその他アミン類などが挙げられる。
防錆剤としては、例えば脂肪酸、ダイマー酸、脂肪酸エステル、ダイマー酸エステルなどが挙げられる。
【００２４】
消泡剤としては、例えばポリジメチルシロキサンなどが挙げられる。
清浄剤としては、例えばコハク酸イミド、ベンジルアミン、コハク酸エステル、１−オクタデセンとビニルアルコール又はビニルアセテートとの共重合体、オクタデシルビニルエーテルと無水マレイン酸との共重合体のモルホリン塩などが挙げられる。
【００２５】
酸化防止剤としては、例えば２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール、２，４−ジメチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、７５％以上の２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノールと２５％以下のｔｅｒｔ−ブチルフェノールの混合物、７２％以上の２，４−ジメチル−１，６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノールと２８％以上のモノメチル及びジメチル−ｔｅｒｔ−ブチルフェノールなどのフェノール系酸化防止剤、Ｎ，Ｎ’−ジイソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ−ｓｅｃ  −ブチル−ｐ−フェニレンジアミンなどのアミン系酸化防止剤などが挙げられ、好ましいものとしてはＮ，Ｎ’−ジイソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ−ｓｅｃ  −ブチル−ｐ−フェニレンジアミンなどのアミン系酸化防止剤が挙げられる。
【００２６】
潤滑性向上剤としては、例えば脂肪酸、ダイマー酸、脂肪酸エステル、アルキルアミンカルボン酸塩、アルキルジアミンジカルボン酸塩、アルキルジアミンカルボン酸塩、ソルビタンエステル、脂肪酸アルコールエステルなどが挙げられる。
これらの他の添加剤のうち、本発明の抑制効果がより大きく発揮されるものは、防錆剤、潤滑性向上剤、添加剤が複合化されたパッケージ添加剤などであり、特に清浄剤、酸化防止剤及び防錆剤を含むパッケージ添加剤である。
【００２７】
上記他の添加剤の配合量としては、特に制限ないが、本発明においては、これらの他の添加剤の配合量が高濃度であっても、本発明の抑制効果を生じさせることに特徴を有する。本発明の効果を著しく生じさせる他の添加剤の濃度は、他の添加剤の総配合量が通常５０〜２０００ｍｇ／ｌの範囲であり、特に１５０〜１０００ｍｇ／ｌの範囲である。なお、他の添加剤の総配合量が上記上限値より大きい場合にも、本発明の効果が生じることは言うまでもない。また、セタン価向上剤は通常１０〜１０００ｍｇ／ｌ、流動性向上剤は通常１０〜１０００ｍｇ／ｌ、防腐剤は通常２〜５００ｍｇ／ｌ、防錆剤は通常２〜５００ｍｇ／ｌ、消泡剤は通常２〜５００ｍｇ／ｌ、清浄剤は通常２〜１０００ｍｇ／ｌ、酸化防止剤は通常２〜５００ｍｇ／ｌ、潤滑性向上剤は通常２〜１０００ｍｇ／ｌであればよい。なお、上記添加剤は、単独で用いてもよいし、２種以上を組合せて用いてもよい。本発明のディーゼル機関用燃料とは、ＪＩＳ  Ｋ２２０３に規定される灯油、ＪＩＳ  Ｋ２２０４に規定される軽油及びＪＩＳ  Ｋ２２０５に規定されるＡ重油の基油から選ばれる。
【００２８】
【実施例】
次に本発明を実施例及び比較例によりさらに具体的に説明する。なお、本発明はこれらの例によって何ら制約されるものではない。
実施例及び比較例の評価試験は、ＪＩＳ  Ｋ２５２０に記載されている抗乳化性試験方法に基づき行った。試験温度は２５℃で行った。
実施例及び比較例において使用したベース油は、中東系原油を主体とする原油から常圧蒸留によって得られた軽油留分を深度脱硫プロセスを経て硫黄分０．０５質量％に調整したディーゼル機関用燃料組成物である。このベース油の一般性状を表１に示した。
【００２９】
【表１】
0003797439.tif 000004
注
ＴＤ％：全留出量％
ＲＯ％：残油量％
ＬＯＳＳ％：減失量％
実施例及び比較例において使用したパッケージタイプ添加剤、潤滑性向上剤の種類を表２に示した。
【００３０】
【表２】
0003797439.tif 000005
【００３１】
実施例１〜６
表１に示したベース油に表２に示したパッケージ添加剤（Ｎｏ．１）と一般式（１）で表されるポリイソプロピレングリコール類の数平均分子量４０００（ａが６７程度）の市販特級試薬（以下ＰＰＧ  Ｍｎ４０００と略す）又は一般式（２）で表されるグリセロールプロポキシレート類の数平均分子量６０００（ｂ＋ｃ＋ｄが１００程度）の市販特級試薬（以下ＧＰ  Ｍｎ６０００と略す）を添加して調整したディーゼル機関用燃料組成物の抗乳化試験の結果を表３に示した。
【００３２】
実施例７〜１２
表１に示したベース油に表２に示した潤滑性向上剤（Ｎｏ．２）とＰＰＧ  Ｍｎ４０００、ＧＰ  Ｍｎ６０００又は一般式（３）で表されるトリメチロールプロピルプロポキシラート類の数平均分子量４０００（ｅ＋ｆ＋ｇが６５程度）の市販特級試薬（以下ＴＭＰＰ  Ｍｎ４０００と略す）を添加して調整したディーゼル機関用燃料組成物の抗乳化試験の結果を表３に示した。
【００３３】
実施例１３〜１８
表１に示したベース油に表２に示した潤滑性向上剤（Ｎｏ．３）とＰＰＧ  Ｍｎ４０００、ＧＰ  Ｍｎ６０００又はＴＭＰＰ  Ｍｎ４０００を添加して調整したディーゼル機関用燃料組成物の抗乳化試験の結果を表３に示した。
【００３４】
【表３】
0003797439.tif 000006
【００３５】
比較例１〜６
表１に示したベース油に表２に示した他の添加剤を添加して調整したディーゼル機関用燃料組成物の抗乳化試験の結果を表４に示した。
【００３６】
比較例７、８
表１に示したベース油に表２に示した潤滑性向上剤（Ｎｏ．３）とＰＰＧ  Ｍｎ４０００、ＧＰ  Ｍｎ６０００の添加量をそれぞれ２５０ｍｇ／ｌで調整したディーゼル機関用燃料組成物の抗乳化試験の結果を表４に示した。
【００３７】
【表４】
0003797439.tif 000007
【００３８】
【発明の効果】
本発明は、他の添加剤が配合されている場合においても優れた抗乳化性を備え、多量の水分が混入した場合にも濁りを防ぎ、乳化層の生成を抑制し及び添加剤効果の減少を防ぐことができるディーゼル機関用燃料組成物を提供することができる。従って本発明のディーゼル機関用燃料組成物は実用上極めて有用である。