JPS61152795A - 炭化水素−アルコ−ル混合燃料用添加剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は炭化水素−メタノール混合燃料または炭化水素
−エタノール混合燃料に配合され、低温においても燃料
中の水分が分離しない添加剤に関する。

〔従来技術〕

涸渇しつつある石油資源の有効利用及び節約、排気ガス
中の窒素酸化物の減少を目的として、種々の代替燃料が
検討されている。その中でも、炭化水素にメタノールや
エタノールを混合した燃料（以下混合燃料とする）は従
来の装置をそのまま使用できる利点がある。

この混合燃料はメタノールの場合は炭化水素が多い系で
は相溶性が不足し、無水エタノールは良好な相溶性を示
すが、水分を含有すると水が分離する問題がある。水が
分離すると、自動車などに使用するとき、エンジンがか
からないという問題がある。この問題を解決するために
、種々の添加剤、例えば高級アルコール（特開昭５４−
４３８８５号）、脂肪酸またはその塩（特開昭５２−１
５５６０６号）、ＨＬＢ３以下のポリオキシエチレンス
テアリルエーテル、ポリビニルブチラール、高級アルコ
ール（特開昭５８−１６４６９４号）などが開示されて
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、これら添加剤を使用しても、低温における水の
分離を抑えることは困難であり、低温においても燃料か
らの水の分離を防止できる添加剤が求められていた。

〔問題を解決するための手段〕

本発明はポリオキシアルキレン基を含有する非イオン界
面活性剤の範鴫に属し、しかも従来の炭化水素−アルコ
ール混合燃料に用いられた非イオン界面活性剤と異なり
、ポリオキシアルキレン基部分の末端に炭化水素基やア
シル基などの親油基がもとの活性水素の半数より多く結
合している添加剤を使用することにより、炭化水素燃料
とアルコールとの親和性を向上させ、低温における水の
分離を防止することに成功したものである。

すなわち、本発明は、１〜２４個の活性水素を有する化
合物の残基、−０ＣＨ（ＣＨｚ）Ｏ−１−〇ＣＨｚＯ−
またはジカルバミン酸の残基に、次式％式％（１） （ただし、ＡＯは炭素数２〜４のオキシアルキレン基、 Ｒは炭素数１〜２６の炭化水素基またはアシル基、ａは
１〜１００である。） で示される原子団がもとの活性水素の半数より多く結合
している炭素−アルコール混合燃料用添加剤である。

本発明において、１〜２４個の活性水素を有する化合物
としては、活性水素１個のアルコールとしてメタノール
、エタノール、プロパツール、イソプロパツール、ブタ
ノール、イソブタノール、ターシャリブタノール、ペン
タノール、イソペンタノール、ヘキサノール、イソヘプ
タツール、オクタツール、２−エチルヘキサノール、イ
ソノナノール、デカノール、ウンデカノール、ドデカノ
ール、イソトリデカノール、ヘキサデカノール、イソセ
チルアルコール、オクタデカノール、イソステアリルア
ルコール、ドコサノール、オクチルドデカノール、デシ
ルテトラデカノール、アリルアルコール、オレイルアル
コール、ベンジルアルコール、などの−価アルコールな
どが挙げられる。

また、活性水素を２個以上有するアルコールとして、エ
チレングリコール、プロピレングリコール、ブチレング
リコール、ヘキシレングリコール、オクチルフェノ−ル
、ドデシルフェノ−ル、オクタデシレンゲリコール、ネ
オペンチルグリコール、スチレングリコール、グリセリ
ン、ポリグリセリン、ジグリセリン、トリメチロールエ
タン、トリメチロールプロパン、１．３．５−ペンタト
リオール、エリスリトール、ペンタエリスリトール、ジ
ペンタエリスリトール、ソルビトール、ソルビタン、ソ
ルバイト、ソルビトール−グリセリン縮合物、アドニト
ール、アラビトール、キシリトール、マンニトールなど
の多価アルコール及びキシロース、アラビノース、リボ
ース、ラムノース、グルコース、フルクトース、ガラク
トース、マンノース、ソルボース、セロビオース、マル
トース、イソマルトース、トレハロース、シェークロー
ス、ラフィノース、ゲンチアノース、メレジノースなど
の糖類が挙げられる。

また、フェノール、クレゾール、ブチルフェノール、ジ
ブチルフェノール、オクチルフェノール、ノニルフェノ
ール、ドデシルフェノール、ジオクチルフェノール、ジ
ノニルフェノール、スチレン化フェノールなどのｍ個フ
エノール、カテコール、レゾルシン、ヒドロキノン、フ
ロログルシン、ピロガロールなどの多価フェノールも使
用される。

更に、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、
カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、２−エチルヘキ
サン酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリ
スチン酸、バルミチン酸、イソパルミチン酸、マーガリ
ン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、アラキン酸、
ベヘン酸、ウンデシレン酸、パルミトレイン酸、オレイ
ン酸、エルカ酸などの脂肪酸、 シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン
酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、マレイン
酸、フマル酸などの脂肪族多塩基酸、グリコール酸、乳
酸、ヒドロアクリル酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸な
どのオキシ酸、安息香酸、トルイル酸、ヒドロキシ安息
香酸、アミノ安息香酸、没食子酸、フタル酸などの芳香
族カルボン酸等のカルボン酸類も挙げられる。

更に、アンモニアのほか、アミン類としてエチルアミン
、プロピルアミン、ブチルアミン、°ヘキシルアミン、
オクチルアミン、２−エチルヘキシルアミン、デシルア
ミン、ドデシルアミン、トリデシルアミン、テトラデシ
ルアミン、ヘキサデシルアミン、イソバルミチルアミン
、オクタデシルアミン、イソステアリルア文ン、トコジ
ルアミン、オクチルドデシルアミン、デシルテトラデシ
ルアミン、オレイルアミン、リノールアミン、ベンジル
アミンなどの脂肪族第一アミン、 ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジブチルアミン、ジ
エチルアミン、ジオクチルアミン、ジデシルアミン、ジ
ドデシルアミン、ジオクタデシルアミン、ジオクタデシ
ルアミン、ジオクタデシルアミン、オクチルメチルアミ
ン、デシルメチルアミン、ドデシルメチルアミン、テト
ラデシルメチルアミン、ヘキサデシルメチルアミン、オ
クタデシルメチルアミン、モルホリンなどの脂肪族第二
アミン、 エチレンジアミン、プロピレンジアミン、テトラメチレ
ンジアミン、ドデシルプロピレンジアミン、テトラデシ
ルプロピレンジアミン、ヘキサデシルプロピレンジアミ
ン、オクタデシルプロピレンジアミン、オレイルプロピ
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、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレン
へキサジン、ポリエチレンイミンなどの脂肪族ポリアミ
ン、アニリン、Ｎ−メチルアニリン、ジフェニルアミン
、フェニレンジアミン、などの芳香族アミンなどが使用
される。

上記の中、多価アルコール、多価フェノール、糖類の場
合は部分エーテル化物や部分エステル化物も含まれる。

また、多塩基酸やオキシ酸の場合は部分エステル化物や
部分アミド化物も含まれる。

また、１〜２４個の活性水素を有する化合物の残基に代
えて一〇Ｃル０−１−００Ｈ（ＣＨｉ）０−を使用する
場合は、ジハロゲン化メタンまたは１．１−ジハロゲン
化エタンと偉）式に示す化合物または（２）式及び（３
）式に示す化合物の混合物とを反応させることによって
本発明の化合物が得られる。

ＨＯ（ＡＯ）ａＲ−−−−−−−−−−−−−−−−−
−（２）ＨＯ（ＡＯ）ａＨ−−−−−−−−−−−−−
−−−−−（３）ジカルバミン酸の残基を使用する場合
は、本発明の化合物は、ジイソシアナートと偉）式に示
す化合物または（２）式及び（３）式に示す化合物の混
合物とを反応させることによって得られるウレタン化合
物である。

ジイソシアナートとしては、ヘキサメチレンジイソシア
ナート、トリレンジイソシアナート、キシリレンジイソ
シアナート、ジフェニルメタンジイソシアナート、メチ
レンビス（シクロヘキシルイソシアナート）、ビス（イ
ソシアナートメチル）シクロヘキサン、インホロンジイ
ソシアナート、ダイマー酸ジイソシアナートなどがある
。

Ｒで示す炭素数１〜２６の炭化水素基またはアシル基と
しては、例えば次のものがある。すなわち、メチル基、
エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イ
ソブチル基、ターシャリブチル基、アミル基、イソアミ
ル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オ
クチル基、２−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基
、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデ
シル基、ヘキサデシル基、イソバルミチル基、オクタデ
シル基、イソステアリル基、トコシル基、オクチルドデ
シル基、デシルテトラデシル基、アリル基、オレイル基
などの脂肪族炭化水素基。

ベンジル基、フェニル基、クレジル基、ブチルフェニル
基、ジブチルフェニル基、オクチルフェニル基、ノニル
フェニル基、ドデシルフェニル基、ジオクチルフェニル
基、ジノニルフェニル基、スチレン化フェニル基などの
芳香族炭化水素基。

アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリ
ル基、ヴアレリル基、カプロイル基、エナントイル基、
カプロイル基、２−エチルヘキサノイル基、ベラルゴノ
イル基、カブリノイル基、ラウロイル基、ミリストイル
基、バルミトイル基、イソバルミトイル基、マーガロイ
ル基、ステアロイル基、イソステアロイル基、アラキノ
イル基、ベンゾイル基、ウンデセノイル基、パルミトレ
イル基、オレオイル基、エルソイル基などの脂肪族アシ
ル基。

ベンゾイル基、トルイル基などの芳香族アシル基。

ＡＯで示されるオキシアルキレン基としては、オキシエ
チレン基、オキシプロピレン基、オキシブチレン基、オ
キシテトラメチレン基があり、これらは１種でも、２種
以上の混合基であってもよく、２種以上の混合基の場合
にはブロック状、ランダム状のいずれの付加形態でもよ
い。

炭化水素−アルコール混合物を均一溶液として安定に保
つには、本発明に係る化合物が炭化水素とアルコールの
双方に任意に溶解することが好ましく、このためにはオ
キシエチレン基部分が全分子量の５０重量％以下である
ことが好ましい。

オキシアルキレン基の付加量を示すａは、活性水素各１
個あたり１〜１００であり、１００を越えると炭化水素
への溶解性が低下して炭化水素とアルコールが分離しや
すくなる。

本発明の添加剤は、１分子中３以上の活性水素を有する
化合物を原料とする場合には、他の活性水素が　−（Ａ
　Ｏ）ａ　Ｈで示される従来のポリオキシアルキレン系
界面活性剤に含まれる原子団と結合していても差支えな
い。この場合において、炭化水素−アルコール混合物を
均一溶液として保った・めに、もとの活性水素の半数よ
り多くが（１）式で示される原子団により置換されてい
ることが好ましい。

本発明添加剤の添加量は、炭化水素、メタノール、エタ
ノール、水の配合率によって異なるが、混合物全体に対
して０．１〜５重量％が適当である。

混合物中のメタノール、エタノールの比率が高いときに
は添加量は少なくてよく、炭化水素、水の比率が高いと
きには添加量を多くする必要がある。

いわゆるガソホールと呼ばれる、炭化水素が８０〜９５
重量％、含水メタノールまたは含水エタノール（含水率
１０重量％以下）５〜２０重量％の場合は０．３〜２重
量％添加するのが好ましい。本発明の添加剤を配合する
ことにより、混合燃料が分離を起こす温度を大幅に低下
させることが可能であるが、−２０℃のような低温でも
分離しないことが要求されるときにはブタノールなどの
、炭化水素、メタノール、エタノール、水のいずれにも
溶解する溶媒を併用することができる。

〔発明の効果〕

このように、本発明は特定のオキシアルキレン誘導体を
有効成分とし、炭化水素−メタノール及び／又はエタノ
ール−水からなる混合燃料に添加した場合、少量の添加
剤で燃料油の分離温度を顕著に低下させ、したがってこ
の燃料油を自動車等の内燃機関に使用した場合、冬期に
エンジンがかからないという問題を解決することができ
る。

〔実施例１及び比較例１〕 以下の実施例、比較例において、％はすべて重量％を示
す。

第１表に示した添加剤１．２５％、ガソリン８８．７５
％、エタノール９．５０％、水０．５０％からなる混合
燃料を調製した。調製した試料を冷却し、水が分離する
温度を求め、試験結果を第１表に示した。

また、比較例１として、第２表に示した添加剤を用いた
以外は実施例１と同様にして水が分離する温度を求め、
試験結果を第２表に示した。

なお、分離温度は試料が白濁する温度とした。

〔実施例２及び比較例２〕 第１表に示した添加剤１．５０％、灯油９３．５０％、
メタノール４．７５％、水０．２５％からなる混合燃料
を調製し、実施例１と同様にして水が分離する温度を測
定し、その結果を第１表に併記した。

別に、比較例２として、第２表に示した添加剤を用いた
以外は実施例２と同様にして水が分離する温度を求め、
試験結果を第２表に併記した。

〔実施例３〕 第３表に示した組成の混合燃料を調製し、実施例１と同
様にして水が分離する温度を測定した。

更に、これらの燃料に１％の本発明添加剤を配合した場
合の分離温度を測定し、第３表に併記した。

第　　１　　表 第　　２　　表 第１表及び第２表中において、 ※ｌ　表中の（）の後の数字は平均重合度を示す。

※２　　ＣＯＲ，は牛脂脂肪酸のアシル基である。

※３　（）内はランダム状付加物であり、その他はブロ
ック状イ引府向である。

※４　　ＣＯＲ，は急九胡目Ｈ唆のアシル基である。

第　　３　　表 イ慣耕肚鈴木定子

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）１〜２４個の活性水素を有する化合物の残基、−
   ＯＣＨ＿２Ｏ−、−ＯＣＨ（ＣＨ＿３）Ｏ−またはジカ
   ルバミン酸の残基に、次式 −（ＡＯ）＿ａＲ・・・（１） （ただし、ＡＯは炭素数２〜４のオキシアルキレン基、 Ｒは炭素数１〜２６の炭化水素基またはアシル基、ａは
   １〜１００である。） で示される原子団がもとの活性水素の半数より多く結合
   している炭素−アルコール混合燃料用添加剤。
2. （２）ＡＯで示されるオキシアルキレン基中のオキシエ
   チレン基部分が、全分子量の５０重量％以下である特許
   請求の範囲第１項記載の炭化水素−アルコール混合燃料
   用添加剤。