燃料組成物
【課題】ＢＤＦを高い割合で含有しても、内燃機関用燃料としての基本性能を損なわない燃料組成物を提供する。
【解決手段】（Ａ）成分：下記一般式（Ｉ）で表される脂肪酸エステルと、（Ｂ）成分：軽油とを含有し、前記（Ａ）成分と前記（Ｂ）成分との合計が８５質量％以上であり、かつ（Ａ）成分／［（Ａ）成分＋（Ｂ）成分］で表される質量比が０．４５以下であることよりなる。
Ｒ１−ＣＯＯ−Ｒ２ ・・・（Ｉ）
［（Ｉ）式中、Ｒ１は炭素数７〜１３のアルキル基であり、Ｒ２は分岐鎖を有する炭素数８〜１８のアルキル基である。］
【解決手段】（Ａ）成分：下記一般式（Ｉ）で表される脂肪酸エステルと、（Ｂ）成分：軽油とを含有し、前記（Ａ）成分と前記（Ｂ）成分との合計が８５質量％以上であり、かつ（Ａ）成分／［（Ａ）成分＋（Ｂ）成分］で表される質量比が０．４５以下であることよりなる。
Ｒ１−ＣＯＯ−Ｒ２ ・・・（Ｉ）
［（Ｉ）式中、Ｒ１は炭素数７〜１３のアルキル基であり、Ｒ２は分岐鎖を有する炭素数８〜１８のアルキル基である。］
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関用燃料の分野では、燃費向上に貢献し、かつ二酸化炭素削減に効果的な燃料が求められている。その一つとして、再生可能エネルギーであるバイオディーゼル燃料（以下ＢＤＦ）を化石燃料の代替とすることが検討されている。
ＢＤＦは、大豆油、菜種油、パーム油等の植物油を原料にした脂肪酸エステルの混合物が主とされ、芳香族分や硫黄分をほとんど含まず、それ自身が分子中に酸素を持った含酸素化合物である。このため、代替燃料の有力な候補として注目されている。また、多くのＢＤＦは、植物由来であるため、再生可能エネルギーと位置づけられている。
【０００３】
ＢＤＦは、脂肪酸エステルの組成や不純物量によって、低温流動性が低くなり低温で固まりやすい、動粘度が高くなり増粘して燃料噴射系を不安定化させる、セタン価を低下させる等の問題を有する。また、燃料噴射系には、燃料を送液するホース、キャップ、フィルター等にゴム部材が用いられている。ＢＤＦには、ゴム部材の膨潤又は収縮等の劣化を生じやすいものがある。このため、内燃機関用燃料として使用する際には、高い割合で軽油と混合できないという問題があった。
こうした問題に対し、例えば、セタン価の高いステアリン酸メチルエステルと不飽和脂肪酸メチルエステルの配合比率を限定したディーゼル燃料が提案されている（例えば、特許文献１）。特許文献１の発明によれば、低温特性を損なうことなく、セタン価等の燃料性能の改善が図られている。
また、遊離脂肪酸の少ない、特定の脂肪酸アルキルエステル混合物を含有する、軽油組成物が提案されている（例えば、特許文献２）。特許文献２の発明によれば、エンジンから排出される粒子状物質（ＰＭ）、窒素酸化物（ＮＯＸ）の低減、燃費の向上、部材への影響の低減、低温始動性の向上が図られている。
また、例えば、飽和エステルは、不飽和エステルよりも高いセタン価を示すことが開示されている（例えば、非特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１６９６３１号公報
【特許文献２】特開２００５−２３１３９号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｇｅｒｈａｒｄ Ｋｎｏｔｈｅ ｅｔ ａｌ．、「Ｃｅｔａｎｅ ｎｕｍｂｅｒｓ ｏｆ ｂｒａｎｃｈｅｄ ａｎｄ ｓｔｒａｉｇｈｔ−ｃｈａｉｎ ｆａｔｔｙ ｅｓｔｅｒｓ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｉｎ ａｎ ｉｇｎｉｔｉｏｎ ｑｕａｌｉｔｙ ｔｅｓｔｅｒ」、Ｆｕｅｌ、８２、２００３年、９７１−９７５頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の技術では、ＢＤＦを高い割合で含有させると、高セタン価、高い低温流動性、低動粘度、部材（特にゴム部材）の劣化抑制等の内燃機関用燃料としての基本性能を満足できないという問題があった。
そこで、ＢＤＦを高い割合で含有しても、内燃機関用燃料としての基本性能を損なわない燃料組成物を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の燃料組成物は、（Ａ）成分：下記一般式（Ｉ）で表される脂肪酸エステルと、（Ｂ）成分：軽油とを含有し、前記（Ａ）成分と前記（Ｂ）成分との合計が８５質量％以上であり、かつ（Ａ）成分／［（Ａ）成分＋（Ｂ）成分］で表される質量比が０．４５以下であることを特徴とする。
Ｒ１−ＣＯＯ−Ｒ２ ・・・（Ｉ）
［（Ｉ）式中、Ｒ１は炭素数７〜１３のアルキル基であり、Ｒ２は分岐鎖を有する炭素数８〜１８のアルキル基である。］
酸価が０．０５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の燃料組成物によれば、ＢＤＦを高い割合で含有しても、内燃機関用燃料としての基本性能を損なわない。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の燃料組成物は、（Ａ）成分：下記一般式（Ｉ）で表される脂肪酸エステルと、（Ｂ）成分：軽油とを含有するものである。
Ｒ１−ＣＯＯ−Ｒ２ ・・・（Ｉ）
［（Ｉ）式中、Ｒ１は炭素数７〜１３のアルキル基であり、Ｒ２は分岐鎖を有する炭素数８〜１８のアルキル基である。］
【００１０】
（（Ａ）成分：脂肪酸エステル）
（Ａ）成分は、上記一般式（Ｉ）で表される脂肪酸エステルである。燃料組成物は、（Ａ）成分を含有することで、高いセタン価を維持し、ゴム部材の劣化を抑制し、低温流動性を高めると共に動粘度を低位にできる。
【００１１】
（Ｉ）式中、Ｒ１はアルキル基である。Ｒ１がアルキル基、即ち飽和の炭化水素基であれば、燃料組成物の酸価を低減すると共に、ゴム部材の劣化を抑制できる。
Ｒ１の炭素数は、７〜１３であり、７〜１１が好ましい。上記下限値未満であると、ゴム部材を劣化しやすく、かつセタン価が低下する。上記上限値超であると、流動点が高くなって低温流動性が低下したり、（Ａ）成分の分子量の増大に伴って燃料組成物の動粘度が高くなり、燃料噴射を不安定にするおそれがある。
【００１２】
Ｒ１−ＣＯＯ−で表される脂肪酸残基としては、例えば、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸が好ましく、中でも、低温流動性の観点からは、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸がより好ましい。これらのＲ１は、（Ａ）成分中に１種単独で又は２種以上が混在していてもよい。
【００１３】
（Ｉ）式中、Ｒ２は分岐鎖を有するアルキル基である。Ｒ２がアルキル基、即ち飽和の炭化水素基であれば、燃料組成物の酸価を低減すると共に、ゴム部材の劣化を抑制できる。加えて、分岐鎖を有することで、流動点を低くし低温流動性を高められる。
Ｒ２における分岐鎖の数は、特に限定されないが、分岐鎖を複数有する場合、特に４級炭素を有する場合には、（Ａ）成分の生分解性が低下し、環境負荷が高まるおそれがある。このため、Ｒ２中の分岐鎖は、１つが好ましい。
Ｒ２の炭素数は、８〜１８であり、８〜１２が好ましい。上記下限値未満であると、ゴム部材が劣化されやすく、かつセタン価が低下する。Ｒ２の炭素数が小さくなるほど、ゴム部材が劣化されやすくなり、特に炭素数が１の場合に、ゴム部材の劣化が顕著である。上記上限値超であると、流動点が高くなって低温流動性が低下したり、燃料組成物の動粘度が高くなり、燃料噴射を不安定にするおそれがある。
【００１４】
Ｒ２としては、ゴムの劣化抑制と低温流動性を両立するという観点から、例えば、イソオクチル基、２−エチルヘキシル基、２−エチルヘプチル基、２−エチルオクチル基、２−エチルノニル基、２−エチルデシル基、２−エチルウンデシル基、２−ブチルブチル基、２−ブチルオクチル基、２−ヘキシルヘキシル基、３−エチルヘキシル基、３−エチルオクチル基、イソノニル基、イソデシル基、イソトリデシル基、イソテトラデシル基、２−ヘキシルデシル基等が好ましく、中でも、燃料組成物の動粘度を低減でき、かつ低温流動性の向上を図る観点からは、イソオクチル基、イソノニル基、２−エチルヘキシル基、イソデシル基がより好ましい。これらのＲ２は、（Ａ）成分中に１種単独で又は２種以上が混在していてもよい。
【００１５】
（Ａ）成分としては、例えば、カプリル酸２−エチルヘキシル、カプリン酸２−エチルヘキシル、ラウリン酸２−エチルヘキシル、ミリスチン酸２−エチルヘキシル、カプリル酸イソオクチル、カプリン酸イソオクチル、ラウリン酸イソオクチル、ミリスチン酸イソオクチル、カプリル酸イソノニル、カプリン酸イソノニル、ラウリン酸イソノニル、ミリスチン酸イソノニル、カプリル酸イソデシル、カプリン酸イソデシル、ラウリン酸イソデシル、ミリスチン酸イソデシル、カプリル酸イソトリデシル、カプリン酸イソトリデシル、ラウリン酸イソトリデシル、ミリスチン酸イソトリデシル、ヤシ油由来のＣ８〜Ｃ１２の混合脂肪酸２−エチルヘキシル、パーム核油由来のＣ８〜Ｃ１２の混合脂肪酸２−エチルヘキシル等が挙げられる。中でも、燃料組成物の動粘度の低減、低温流動性の向上の観点から、カプリル酸２−エチルヘキシル、カプリン酸２−エチルヘキシル、ラウリン酸２−エチルヘキシル、カプリル酸イソオクチル、カプリン酸イソオクチル、ラウリン酸イソオクチル、カプリル酸イソノニル、カプリル酸イソデシルがより好ましく、漏洩時の環境負荷が低いという観点からは、カプリル酸２−エチルヘキシル、カプリン酸２−エチルヘキシル、ラウリン酸２−エチルヘキシルがさらに好ましい。
これらの（Ａ）成分は、１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００１６】
（（Ｂ）成分：軽油）
（Ｂ）成分は、軽油である。
（Ｂ）成分としては、一般に軽油として販売され、入手できるものを用いることができる。一般に、軽油は原油の常圧蒸留装置から得られる直留軽油に水素化精製処理や水素化脱硫処理を施し、さらに灯油等を混合して適正な硫黄濃度、粘度、流動点にしたものであり、各種の炭化水素の混合物である。（Ｂ）成分中の硫黄濃度が高いとエンジンに装着されている排ガス後処理装置への悪影響が大きいため、硫黄濃度は５００質量ｐｐｍ未満が好ましく、５０質量ｐｐｍ未満がより好ましい。また、炭化水素の１環芳香族濃度は、１０〜３０質量％が好ましく、１５〜２５質量％がより好ましい。炭化水素の２環以上の芳香族はＰＭやＮＯＸ等に悪影響を及ぼすことが周知であるため、２環以上の芳香族濃度は、１０質量％未満が好ましく、８質量％以下がより好ましい。
（Ｂ）成分の９０％留出温度は、過度の蒸留性状の軽質化に伴う運転性能等への悪影響を抑制するために、２８０℃以上が好ましく、２９０℃以上がより好ましく、３００℃以上がさらに好ましい。
エンジンから排出されるＰＭの増大を抑制する点から、９０％留出温度は３５０℃以下が好ましく、３４０℃以下がより好ましく、３３０℃以下がさらに好ましい。なお、「９０％留出温度」とは、ＪＩＳ Ｋ２２５４「石油製品−蒸留試験方法」により測定される値である。
【００１７】
（Ｂ）成分のセタン価は、特に限定されないが、ＦＩＡセタン価で３７以上が好ましい。セタン価が３７未満の場合には、排出ガス中のＰＭやＮＯＸ及びアルデヒド類の濃度が高くなりやすい。また、排ガス中の黒煙低減の観点から、セタン価は８０以下が好ましい。
【００１８】
燃料組成物中の（Ａ）成分と（Ｂ）成分との合計の含有量は、８５質量％以上であり、９０質量％以上が好ましく、９５質量％以上がより好ましい。上記下限値未満であると、内燃機関用燃料としての本来の機能が低下する。
（Ａ）成分／［（Ａ）成分＋（Ｂ）成分］で表される質量比（以下、（Ａ）／［（Ａ）＋（Ｂ）］比ということがある）は、０．４５以下であり、０．０３〜０．４５が好ましい。上記上限値超であると、（Ｂ）成分の燃料性能が損なわれる。上記下限値未満であると、（Ａ）成分の添加効果が不十分になるおそれがある。低温流動性をさらに高め、燃料組成物の動粘度をより適切なものとする観点からは、（Ａ）／［（Ａ）＋（Ｂ）］比０．１〜０．２５がより好ましい。
【００１９】
（任意成分）
本発明の燃料組成物は、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分以外に、組成物全体の酸価を考慮しながら、（Ａ）成分を除く脂肪酸アルキルエステル（任意脂肪酸エステル）、セタン価向上剤、潤滑性向上剤、清浄剤等の任意成分を含有できる。
【００２０】
任意脂肪酸エステルとしては、植物油由来の脂肪酸アルキルエステルが好ましく、例えば、パーム油、パーム核油、ヤシ油、大豆油、菜種油、オリーブ油、米ぬか油、とうもろこし油、ごま油等を原料とした脂肪酸混合メチルエステル及び脂肪酸混合エチルエステルが挙げられる。脂肪酸混合メチルエステル及び脂肪酸混合エチルエステルは、鉱油代替として汎用性が高く、入手が容易なためである。
【００２１】
セタン価向上剤としては、軽油のセタン価向上剤として知られる各種の化合物が挙げられ、例えば、硝酸エステルや有機過酸化物等が挙げられる。これらのセタン価向上剤は、１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
セタン価向上剤の中でも硝酸エステルを用いることが好ましい。硝酸エステルとしては、２−クロロエチルナイトレート、２−エトキシエチルナイトレート、イソプロピルナイトレート、ブチルナイトレート、第一アミルナイトレート、第二アミルナイトレート、イソアミルナイトレート、第一ヘキシルナイトレート、第二ヘキシルナイトレート、ｎ−ヘプチルナイトレート、ｎ−オクチルナイトレート、２−エチルヘキシルナイトレート、シクロヘキシルナイトレート、エチレングリコールジナイトレート等の種々のナイトレート等が包含される。
【００２２】
燃料組成物中の任意成分の含有量は、１５質量％以下であり、任意成分の種類等を勘案して決定できる。
【００２３】
本発明の燃料組成物の酸価は、０．３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下が好ましく、０．０５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下がより好ましい。酸価が小さいほど、ゴム部材の劣化を抑制できる。
酸価は、ＪＩＳ Ｋ２５０１「石油製品及び潤滑油−中和価試験方法」により測定される値である。
【００２４】
例えば、ディーゼル車用の燃料組成物としては、低温における流動性、即ち、流動点の低さが求められる。燃料組成物の低温流動性を確保するために、従来、高分子系の流動点降下剤が添加されているが、流動点降下剤を添加すると、燃料組成物の動粘度が増大するため、流動点降下剤を大量に添加できない。
ＪＩＳ Ｋ２３９０には、混合用のＢＤＦの品質が定められており、流動点の項目に関しては「受渡当事者間合意」と記されている。また、軽油のＪＩＳ規格（ＪＩＳ Ｋ２２０４）では、流動点の違いにより５種類に分類され、冬期の規格である２号は流動点が−７．５℃以下となっている。
そこで燃料組成物の流動点は、−７．５℃以下が好ましく、−１２℃以下がより好ましく、−１５℃以下がさらに好ましく、−１７．５℃以下が特に好ましい。流動点が上記上限値超であると、燃料組成物は、低温時に凝固したり析出物を生じやすくなり、流動性が低下して、寒冷地でのエンジン始動性や運転連続性を悪化させる場合がある。具体的には、始動時に未燃炭化水素を排出したり、ＮＯＸを排出したりして排ガス性能が悪化する。また、ディーゼル車のプレフィルター閉塞を起こしやすくなる。
【００２５】
例えば、ディーゼル車用の燃料制御システムは、ＪＩＳ Ｋ２２０４で軽油の動粘度に最適化されている。従って、燃料組成物の動粘度が高すぎると、燃料噴射システム内部の抵抗が増大して燃料噴射系が不安定化したり、噴射時の燃料組成物の粒径が大きくなって排出ガス中のＰＭやＮＯＸの濃度を高めたりする。さらに、燃焼性能が悪化する。
一方、燃料組成物の動粘度が低すぎると、燃料噴射時期の制御が困難になったり、エンジンに搭載された燃料噴射ポンプの各部における潤滑性が損なわれるおそれがある。
従って、３０℃における燃料組成物の動粘度は、２〜４．３ｍｍ２／ｓが好ましく、２〜３．４ｍｍ２／ｓがより好ましい。３０℃における動粘度は、ＪＩＳ Ｋ２２０４に準じて測定される値である。
【００２６】
本発明の燃料組成物のセタン価は、ＦＩＡセタン価３７以上が好ましく、４０以上がより好ましい。上記下限値未満であると、排出ガス中のＰＭ、ＮＯＸ、アルデヒド類の濃度が高くなりやすい。
ＦＩＡセタン価は、着火性を示す指標である。ＦＩＡセタン価は、定容燃焼試験装置（Ｆｕｅｌｔｅｃｈ社 ＦＩＡ−１００ Ｖｅｒ．３）を用い、初期圧力２０ｂａｒ（２ＭＰａ）、初期温度４５０℃で燃料を噴射した際の着火遅れ時間（基準圧力よりも０．２ｂａｒ上昇した時の時間）を測定する。さらに、試験燃料の着火遅れ時間とセタン価標準燃料の着火遅れ時間とを比較することによって、セタン価が求められる。
【００２７】
上述した燃料組成物は、（Ａ）成分を含有するため、低温流動性に優れ、動粘度が適切であり、セタン価が高く、かつゴムの劣化を抑制できる。
加えて、（Ａ）／［（Ａ）＋（Ｂ）］比が０．４５までであれば、内燃機関用燃料としての基本性能を損なうことがない。
【実施例】
【００２８】
以下、実施例を示して本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の記載によって限定されるものではない。
【００２９】
（使用原料）
各例の燃料組成物に用いた原料は、以下の通りである。
＜（Ａ）成分＞
Ａ−１：カプリル酸２−エチルヘキシル（Ｃ８−２ＥＨ）（商品名：パステル２Ｈ−０８、ライオン株式会社製）
Ａ−２：カプリル酸２−エチルヘキシル（上記Ａ−１を６０℃、６ヶ月恒温槽にて保存し、酸価を０．４ｍｇＫＯＨ／ｇとしたもの。）
Ａ−３：ラウリン酸２−エチルヘキシル（Ｃ１２−２ＥＨ）（商品名：パステル２Ｈ−１２、ライオン株式会社製）
Ａ−４：ラウリン酸２−エチルヘキシル（上記Ａ−３を６０℃、６ヶ月恒温槽にて保存し、酸価を０．５ｍｇＫＯＨ／ｇとしたもの。）
Ａ−５：ラウリン酸イソトリデシル（Ｃ１２−ｉＴＤ）（以下の調製例１で調製したもの）
【００３０】
≪調製例１≫Ａ−５の調製
脂肪酸としてラウリン酸（鹿１級、Ｍｗ：２００．３、関東化学株式会社製）１７７４．４ｇと、アルコールとしてイソトリデシルアルコール（Ｅｘｘａｌ１３、エクソンモービル社製）２１３０ｇと、ｐ−トルエンスルホン酸（東京化成工業株式会社製）１０ｇとを仕込み、窒素置換を行った。その後、窒素を１ｍＬ／分の流量で流通させながら、液温が１２５℃になるまで昇温してエステル化反応を行い、反応により生成した水を蒸留により除去した。水を除去した後、さらに０．６ＫＰａまで徐々に減圧しながら２２０℃まで昇温し、未反応のラウリン酸とイソトリデシルアルコールを１質量％以下として粗製物を得た。次いで、粗製物１５００ｇに対し、キョーワード５００ＳＨ（合成吸着剤）を３０ｇ（粗製物に対して２質量％に相当）添加し、液温を１００℃に維持しつつ１時間攪拌し、触媒の吸着処理を行った。その後、さらにろ過助剤としてハイフロスーパーセルを２２．５ｇ（粗製物に対し１．５質量％に相当）添加し、１０分攪拌して均一に分散させた後、８０℃で加圧ろ過してラウリン酸イソトリデシルを得た。
【００３１】
Ａ−６：ミリスチン酸イソトリデシル（以下の調製例２で調製したもの）
【００３２】
≪調製例２≫Ａ−６の調製
脂肪酸として、ミリスチン酸（鹿一級、Ｍｗ：２２８．４、関東化学製）２０２３．３ｇを使用した以外は、調製例１と同様にしてＡ−６を得た。
【００３３】
Ａ−７：カプリル酸２−ヘキシルデシル（以下の調製例３で調製したもの）
【００３４】
≪調製例３≫Ａ−７の調製
脂肪酸としてカプリル酸（鹿特級、Ｍｗ：１４４．２、関東化学株式会社製）１２７７．５ｇ、アルコールとして２−ヘキシルデカノール（Ｇｕｅｒｂｉｔｏｌ（登録商標）１６、コグニス社製）２５７８．１ｇを使用した以外は、調製例１と同様にしてＡ−７を得た。
【００３５】
＜（Ｂ）成分＞
Ｂ−１：ＪＩＳ軽油２号（密度（１５℃）；０．８３５ｇ／ｃｍ３、硫黄濃度；３０質量ｐｐｍ、１環の芳香族；２２．７質量％、２環の芳香族；６．２質量％、２環超の芳香族；０．６質量％、蒸留性状；初留点１７０℃、１０％留出；２１０℃、５０％留出；２８０℃、９０％留出；３３０℃、出光興産株式会社製）
【００３６】
＜任意成分＞
≪任意脂肪酸エステル≫
ａ−１：カプリル酸メチル（Ｃ８−ＭＥ）（商品名：パステルＭ８、ライオン株式会社製）
ａ−２：Ｃ１８混合脂肪酸メチル（Ｍ１８２−ＭＥ）（商品名：パステルＭ１８２、ライオン株式会社製）
ａ−３：ステアリン酸ブチル（Ｃ１８０−ｎ−Ｂｕｔ）（商品名：エキセパールＢＳ、花王株式会社製）
ａ−４：パーム油由来の脂肪酸メチルエステル（パルミチン酸（Ｃ１６）エステル；４４．１質量％、オレイン酸（Ｃ１８：１）エステル；４３．３質量％、リノール酸（Ｃ１８：２）エステル；９．２質量％、リノレン酸（Ｃ１８：３）エステル；１質量％、Ｃ２０以上のエステル；２．４質量％）
ａ−５：菜種油由来の脂肪酸メチルエステル（パルミチン酸（Ｃ１６）エステル；４．９質量％、オレイン酸（Ｃ１８：１）エステル；５８．１質量％、リノール酸（Ｃ１８：２）エステル；２４．２質量％、リノレン酸（Ｃ１８：３）エステル；１１質量％、Ｃ２０以上のエステル；１．８質量％）
ａ−６：大豆油由来の脂肪酸メチルエステル（パルミチン酸（Ｃ１６）エステル；１０．８質量％、オレイン酸（Ｃ１８：１）エステル；２６．４質量％、リノール酸（Ｃ１８：２）エステル；５３．３質量％、リノレン酸（Ｃ１８：３）エステル；９質量％、Ｃ２０以上のエステル；０．５質量％）
ａ−７：ラウリン酸ｎ−オクチル（Ｃ１２−ｎ−оｃｔｙｌ）（以下の調製例４で調製したもの）
【００３７】
≪調製例４≫ａ−７の調製
アルコールとしてｎ−オクタノール（鹿一級、関東化学株式会社製）１３８０ｇを用いた以外は、調製例１と同様にしてａ−７を得た。
【００３８】
（評価方法）
＜低温流動性＞
測定した流動点を下記評価基準に分類し、低温流動性を評価した。
≪評価基準≫
◎：流動点が−１７．５℃以下。
○：流動点が−１７．５℃超−１５℃以下。
△：流動点が−１５℃超−１２℃以下。
×：流動点が−１２℃超。
【００３９】
＜動粘度＞
測定した動粘度（３０℃）を下記評価基準に分類し、動粘度を評価した。
≪評価基準≫
◎：動粘度が２〜３．４ｍｍ２／ｓ。
○：動粘度が３．４ｍｍ２／ｓ超４．３ｍｍ２／ｓ以下。
×：動粘度が２ｍｍ２／ｓ未満、又は動粘度が４．３ｍｍ２／ｓ超。
【００４０】
＜セタン価＞
測定したＦＩＡセタン価を下記評価基準に分類し、セタン価を評価した。
≪評価基準≫
◎：ＦＩＡセタン価が４０以上。
○：ＦＩＡセタン価が３７以上４０未満。
×：ＦＩＡセタン価が３７未満。
【００４１】
＜ゴム劣化抑制＞
ゴム部材は、ＢＤＦの分子構造、初期に含まれる酸、ＢＤＦの酸化劣化により生じる酸、ＢＤＦに残留したグリセリンや金属等の不純物に起因して劣化を生じる。このため、ＪＩＳ２３９０では、全グリセリン（０．２０質量％以下）、金属分（Ｎａ、Ｋ：５ｍｇ／ｋｇ以下）等の品質規格が定められている。
本稿において燃料組成物のゴム劣化抑制は、燃料噴射系の部材の材質として一般的なアクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）に対する体積変化率により評価したものである。
各例の燃料組成物８０ｍＬにＮＢＲ製Ｏリング（直径３２ｍｍ、φ０．２ｍｍ、株式会社森清化工製）を７０℃で１週間浸漬した。浸漬前後のＯリングの質量を測定し、下記（１）式により体積変化率を求めた。求めた体積変化率が３％未満を「◎」、体積変化率が３％以上６％未満を「○」、体積変化率が６％以上を「×」と判定した。
【００４２】
体積変化率（％）＝｛｜（浸漬後の体積−浸漬前の体積）｜÷浸漬前の体積｝×１００ ・・・（１）
（｜（浸漬後の体積−浸漬前の体積）｜は、絶対値を表す。）
【００４３】
なお、浸漬前後の体積は、２５℃で測定した質量と比重とから、下記（２）式又は（３）式により算出した。
【００４４】
浸漬前の体積＝浸漬前の質量（ｇ）÷浸漬前の比重 ・・・（２）
浸漬後の体積＝浸漬後の質量（ｇ）÷浸漬後の比重 ・・・（３）
【００４５】
（実施例１〜１５、参考例１、比較例１〜８）
表１〜２に示す組成に従い、（Ａ）成分と（Ｂ）成分と任意脂肪酸エステルとを室温（２５℃）にてマグネチックスターラーで２０分間攪拌し、各例の燃料組成物を得た。得られた燃料組成物について、酸価、動粘度、流動点、セタン価及びゴム劣化抑制を評価し、その結果を表１〜２に示した。
なお、参考として、各例の原料として用いた（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び任意脂肪酸エステルについて、酸価、動粘度、流動点、セタン価及びゴム劣化抑制を評価し、その結果を表３に示す。
【００４６】
【表１】
【００４７】
【表２】
【００４８】
【表３】
【００４９】
表１〜２に示すように、本発明を適用した実施例１〜１５は、いずれも動粘度、低温流動性、セタン価及びゴム劣化抑制が参考例１（軽油）と同等以上であった。中でも、（Ａ）／［（Ａ）＋（Ｂ）］比を０．０５以上とした実施例１〜１４は、参考例１に比べて、動粘度及び低温流動性の改善が図られていた。
従来、内燃機関用燃料としての基本性能を損なわないように、燃料組成物中のＢＤＦの割合は、５質量％以下、即ち、（Ａ）／［（Ａ）＋（Ｂ）］比が０．０５以下とされるのが一般的である。実施例２〜３，５〜１４は、（Ａ）／［（Ａ）＋（Ｂ）］比が０．１〜０．４であり（Ａ）成分の割合が高いものであるが、セタン価、ゴム劣化抑制、動粘度及び低温流動性が参考例１と同等以上であった。
さらに、実施例２と３との比較、実施例５と６との比較において、酸化が０．０５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下の実施例２と５は、ゴム劣化抑制に優れていた。
一方、（Ａ）成分を含有しない比較例１〜５は、ゴム劣化抑制が「×」であり、かつ低温流動性及びセタン価のいずれかが「×」であった。
（Ａ）／［（Ａ）＋（Ｂ）］比が０．５である比較例６は、動粘度が「×」であった。
（Ａ）成分と（Ｂ）成分との合計量が８２質量％である比較例７は、セタン価及びゴム劣化抑制が「×」であった。
（Ａ）成分に換えて、（Ｉ）式中のＲ２が直鎖のアルキル基であるａ−７を用いた比較例８は、低温流動性が「×」であった。
これらの結果から、本発明を適用した燃料組成物は、ＢＤＦを高い割合で含有しても、内燃機関用燃料としての基本性能を損なわないことが判った。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関用燃料の分野では、燃費向上に貢献し、かつ二酸化炭素削減に効果的な燃料が求められている。その一つとして、再生可能エネルギーであるバイオディーゼル燃料（以下ＢＤＦ）を化石燃料の代替とすることが検討されている。
ＢＤＦは、大豆油、菜種油、パーム油等の植物油を原料にした脂肪酸エステルの混合物が主とされ、芳香族分や硫黄分をほとんど含まず、それ自身が分子中に酸素を持った含酸素化合物である。このため、代替燃料の有力な候補として注目されている。また、多くのＢＤＦは、植物由来であるため、再生可能エネルギーと位置づけられている。
【０００３】
ＢＤＦは、脂肪酸エステルの組成や不純物量によって、低温流動性が低くなり低温で固まりやすい、動粘度が高くなり増粘して燃料噴射系を不安定化させる、セタン価を低下させる等の問題を有する。また、燃料噴射系には、燃料を送液するホース、キャップ、フィルター等にゴム部材が用いられている。ＢＤＦには、ゴム部材の膨潤又は収縮等の劣化を生じやすいものがある。このため、内燃機関用燃料として使用する際には、高い割合で軽油と混合できないという問題があった。
こうした問題に対し、例えば、セタン価の高いステアリン酸メチルエステルと不飽和脂肪酸メチルエステルの配合比率を限定したディーゼル燃料が提案されている（例えば、特許文献１）。特許文献１の発明によれば、低温特性を損なうことなく、セタン価等の燃料性能の改善が図られている。
また、遊離脂肪酸の少ない、特定の脂肪酸アルキルエステル混合物を含有する、軽油組成物が提案されている（例えば、特許文献２）。特許文献２の発明によれば、エンジンから排出される粒子状物質（ＰＭ）、窒素酸化物（ＮＯＸ）の低減、燃費の向上、部材への影響の低減、低温始動性の向上が図られている。
また、例えば、飽和エステルは、不飽和エステルよりも高いセタン価を示すことが開示されている（例えば、非特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１６９６３１号公報
【特許文献２】特開２００５−２３１３９号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｇｅｒｈａｒｄ Ｋｎｏｔｈｅ ｅｔ ａｌ．、「Ｃｅｔａｎｅ ｎｕｍｂｅｒｓ ｏｆ ｂｒａｎｃｈｅｄ ａｎｄ ｓｔｒａｉｇｈｔ−ｃｈａｉｎ ｆａｔｔｙ ｅｓｔｅｒｓ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｉｎ ａｎ ｉｇｎｉｔｉｏｎ ｑｕａｌｉｔｙ ｔｅｓｔｅｒ」、Ｆｕｅｌ、８２、２００３年、９７１−９７５頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の技術では、ＢＤＦを高い割合で含有させると、高セタン価、高い低温流動性、低動粘度、部材（特にゴム部材）の劣化抑制等の内燃機関用燃料としての基本性能を満足できないという問題があった。
そこで、ＢＤＦを高い割合で含有しても、内燃機関用燃料としての基本性能を損なわない燃料組成物を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の燃料組成物は、（Ａ）成分：下記一般式（Ｉ）で表される脂肪酸エステルと、（Ｂ）成分：軽油とを含有し、前記（Ａ）成分と前記（Ｂ）成分との合計が８５質量％以上であり、かつ（Ａ）成分／［（Ａ）成分＋（Ｂ）成分］で表される質量比が０．４５以下であることを特徴とする。
Ｒ１−ＣＯＯ−Ｒ２ ・・・（Ｉ）
［（Ｉ）式中、Ｒ１は炭素数７〜１３のアルキル基であり、Ｒ２は分岐鎖を有する炭素数８〜１８のアルキル基である。］
酸価が０．０５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の燃料組成物によれば、ＢＤＦを高い割合で含有しても、内燃機関用燃料としての基本性能を損なわない。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の燃料組成物は、（Ａ）成分：下記一般式（Ｉ）で表される脂肪酸エステルと、（Ｂ）成分：軽油とを含有するものである。
Ｒ１−ＣＯＯ−Ｒ２ ・・・（Ｉ）
［（Ｉ）式中、Ｒ１は炭素数７〜１３のアルキル基であり、Ｒ２は分岐鎖を有する炭素数８〜１８のアルキル基である。］
【００１０】
（（Ａ）成分：脂肪酸エステル）
（Ａ）成分は、上記一般式（Ｉ）で表される脂肪酸エステルである。燃料組成物は、（Ａ）成分を含有することで、高いセタン価を維持し、ゴム部材の劣化を抑制し、低温流動性を高めると共に動粘度を低位にできる。
【００１１】
（Ｉ）式中、Ｒ１はアルキル基である。Ｒ１がアルキル基、即ち飽和の炭化水素基であれば、燃料組成物の酸価を低減すると共に、ゴム部材の劣化を抑制できる。
Ｒ１の炭素数は、７〜１３であり、７〜１１が好ましい。上記下限値未満であると、ゴム部材を劣化しやすく、かつセタン価が低下する。上記上限値超であると、流動点が高くなって低温流動性が低下したり、（Ａ）成分の分子量の増大に伴って燃料組成物の動粘度が高くなり、燃料噴射を不安定にするおそれがある。
【００１２】
Ｒ１−ＣＯＯ−で表される脂肪酸残基としては、例えば、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸が好ましく、中でも、低温流動性の観点からは、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸がより好ましい。これらのＲ１は、（Ａ）成分中に１種単独で又は２種以上が混在していてもよい。
【００１３】
（Ｉ）式中、Ｒ２は分岐鎖を有するアルキル基である。Ｒ２がアルキル基、即ち飽和の炭化水素基であれば、燃料組成物の酸価を低減すると共に、ゴム部材の劣化を抑制できる。加えて、分岐鎖を有することで、流動点を低くし低温流動性を高められる。
Ｒ２における分岐鎖の数は、特に限定されないが、分岐鎖を複数有する場合、特に４級炭素を有する場合には、（Ａ）成分の生分解性が低下し、環境負荷が高まるおそれがある。このため、Ｒ２中の分岐鎖は、１つが好ましい。
Ｒ２の炭素数は、８〜１８であり、８〜１２が好ましい。上記下限値未満であると、ゴム部材が劣化されやすく、かつセタン価が低下する。Ｒ２の炭素数が小さくなるほど、ゴム部材が劣化されやすくなり、特に炭素数が１の場合に、ゴム部材の劣化が顕著である。上記上限値超であると、流動点が高くなって低温流動性が低下したり、燃料組成物の動粘度が高くなり、燃料噴射を不安定にするおそれがある。
【００１４】
Ｒ２としては、ゴムの劣化抑制と低温流動性を両立するという観点から、例えば、イソオクチル基、２−エチルヘキシル基、２−エチルヘプチル基、２−エチルオクチル基、２−エチルノニル基、２−エチルデシル基、２−エチルウンデシル基、２−ブチルブチル基、２−ブチルオクチル基、２−ヘキシルヘキシル基、３−エチルヘキシル基、３−エチルオクチル基、イソノニル基、イソデシル基、イソトリデシル基、イソテトラデシル基、２−ヘキシルデシル基等が好ましく、中でも、燃料組成物の動粘度を低減でき、かつ低温流動性の向上を図る観点からは、イソオクチル基、イソノニル基、２−エチルヘキシル基、イソデシル基がより好ましい。これらのＲ２は、（Ａ）成分中に１種単独で又は２種以上が混在していてもよい。
【００１５】
（Ａ）成分としては、例えば、カプリル酸２−エチルヘキシル、カプリン酸２−エチルヘキシル、ラウリン酸２−エチルヘキシル、ミリスチン酸２−エチルヘキシル、カプリル酸イソオクチル、カプリン酸イソオクチル、ラウリン酸イソオクチル、ミリスチン酸イソオクチル、カプリル酸イソノニル、カプリン酸イソノニル、ラウリン酸イソノニル、ミリスチン酸イソノニル、カプリル酸イソデシル、カプリン酸イソデシル、ラウリン酸イソデシル、ミリスチン酸イソデシル、カプリル酸イソトリデシル、カプリン酸イソトリデシル、ラウリン酸イソトリデシル、ミリスチン酸イソトリデシル、ヤシ油由来のＣ８〜Ｃ１２の混合脂肪酸２−エチルヘキシル、パーム核油由来のＣ８〜Ｃ１２の混合脂肪酸２−エチルヘキシル等が挙げられる。中でも、燃料組成物の動粘度の低減、低温流動性の向上の観点から、カプリル酸２−エチルヘキシル、カプリン酸２−エチルヘキシル、ラウリン酸２−エチルヘキシル、カプリル酸イソオクチル、カプリン酸イソオクチル、ラウリン酸イソオクチル、カプリル酸イソノニル、カプリル酸イソデシルがより好ましく、漏洩時の環境負荷が低いという観点からは、カプリル酸２−エチルヘキシル、カプリン酸２−エチルヘキシル、ラウリン酸２−エチルヘキシルがさらに好ましい。
これらの（Ａ）成分は、１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００１６】
（（Ｂ）成分：軽油）
（Ｂ）成分は、軽油である。
（Ｂ）成分としては、一般に軽油として販売され、入手できるものを用いることができる。一般に、軽油は原油の常圧蒸留装置から得られる直留軽油に水素化精製処理や水素化脱硫処理を施し、さらに灯油等を混合して適正な硫黄濃度、粘度、流動点にしたものであり、各種の炭化水素の混合物である。（Ｂ）成分中の硫黄濃度が高いとエンジンに装着されている排ガス後処理装置への悪影響が大きいため、硫黄濃度は５００質量ｐｐｍ未満が好ましく、５０質量ｐｐｍ未満がより好ましい。また、炭化水素の１環芳香族濃度は、１０〜３０質量％が好ましく、１５〜２５質量％がより好ましい。炭化水素の２環以上の芳香族はＰＭやＮＯＸ等に悪影響を及ぼすことが周知であるため、２環以上の芳香族濃度は、１０質量％未満が好ましく、８質量％以下がより好ましい。
（Ｂ）成分の９０％留出温度は、過度の蒸留性状の軽質化に伴う運転性能等への悪影響を抑制するために、２８０℃以上が好ましく、２９０℃以上がより好ましく、３００℃以上がさらに好ましい。
エンジンから排出されるＰＭの増大を抑制する点から、９０％留出温度は３５０℃以下が好ましく、３４０℃以下がより好ましく、３３０℃以下がさらに好ましい。なお、「９０％留出温度」とは、ＪＩＳ Ｋ２２５４「石油製品−蒸留試験方法」により測定される値である。
【００１７】
（Ｂ）成分のセタン価は、特に限定されないが、ＦＩＡセタン価で３７以上が好ましい。セタン価が３７未満の場合には、排出ガス中のＰＭやＮＯＸ及びアルデヒド類の濃度が高くなりやすい。また、排ガス中の黒煙低減の観点から、セタン価は８０以下が好ましい。
【００１８】
燃料組成物中の（Ａ）成分と（Ｂ）成分との合計の含有量は、８５質量％以上であり、９０質量％以上が好ましく、９５質量％以上がより好ましい。上記下限値未満であると、内燃機関用燃料としての本来の機能が低下する。
（Ａ）成分／［（Ａ）成分＋（Ｂ）成分］で表される質量比（以下、（Ａ）／［（Ａ）＋（Ｂ）］比ということがある）は、０．４５以下であり、０．０３〜０．４５が好ましい。上記上限値超であると、（Ｂ）成分の燃料性能が損なわれる。上記下限値未満であると、（Ａ）成分の添加効果が不十分になるおそれがある。低温流動性をさらに高め、燃料組成物の動粘度をより適切なものとする観点からは、（Ａ）／［（Ａ）＋（Ｂ）］比０．１〜０．２５がより好ましい。
【００１９】
（任意成分）
本発明の燃料組成物は、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分以外に、組成物全体の酸価を考慮しながら、（Ａ）成分を除く脂肪酸アルキルエステル（任意脂肪酸エステル）、セタン価向上剤、潤滑性向上剤、清浄剤等の任意成分を含有できる。
【００２０】
任意脂肪酸エステルとしては、植物油由来の脂肪酸アルキルエステルが好ましく、例えば、パーム油、パーム核油、ヤシ油、大豆油、菜種油、オリーブ油、米ぬか油、とうもろこし油、ごま油等を原料とした脂肪酸混合メチルエステル及び脂肪酸混合エチルエステルが挙げられる。脂肪酸混合メチルエステル及び脂肪酸混合エチルエステルは、鉱油代替として汎用性が高く、入手が容易なためである。
【００２１】
セタン価向上剤としては、軽油のセタン価向上剤として知られる各種の化合物が挙げられ、例えば、硝酸エステルや有機過酸化物等が挙げられる。これらのセタン価向上剤は、１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
セタン価向上剤の中でも硝酸エステルを用いることが好ましい。硝酸エステルとしては、２−クロロエチルナイトレート、２−エトキシエチルナイトレート、イソプロピルナイトレート、ブチルナイトレート、第一アミルナイトレート、第二アミルナイトレート、イソアミルナイトレート、第一ヘキシルナイトレート、第二ヘキシルナイトレート、ｎ−ヘプチルナイトレート、ｎ−オクチルナイトレート、２−エチルヘキシルナイトレート、シクロヘキシルナイトレート、エチレングリコールジナイトレート等の種々のナイトレート等が包含される。
【００２２】
燃料組成物中の任意成分の含有量は、１５質量％以下であり、任意成分の種類等を勘案して決定できる。
【００２３】
本発明の燃料組成物の酸価は、０．３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下が好ましく、０．０５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下がより好ましい。酸価が小さいほど、ゴム部材の劣化を抑制できる。
酸価は、ＪＩＳ Ｋ２５０１「石油製品及び潤滑油−中和価試験方法」により測定される値である。
【００２４】
例えば、ディーゼル車用の燃料組成物としては、低温における流動性、即ち、流動点の低さが求められる。燃料組成物の低温流動性を確保するために、従来、高分子系の流動点降下剤が添加されているが、流動点降下剤を添加すると、燃料組成物の動粘度が増大するため、流動点降下剤を大量に添加できない。
ＪＩＳ Ｋ２３９０には、混合用のＢＤＦの品質が定められており、流動点の項目に関しては「受渡当事者間合意」と記されている。また、軽油のＪＩＳ規格（ＪＩＳ Ｋ２２０４）では、流動点の違いにより５種類に分類され、冬期の規格である２号は流動点が−７．５℃以下となっている。
そこで燃料組成物の流動点は、−７．５℃以下が好ましく、−１２℃以下がより好ましく、−１５℃以下がさらに好ましく、−１７．５℃以下が特に好ましい。流動点が上記上限値超であると、燃料組成物は、低温時に凝固したり析出物を生じやすくなり、流動性が低下して、寒冷地でのエンジン始動性や運転連続性を悪化させる場合がある。具体的には、始動時に未燃炭化水素を排出したり、ＮＯＸを排出したりして排ガス性能が悪化する。また、ディーゼル車のプレフィルター閉塞を起こしやすくなる。
【００２５】
例えば、ディーゼル車用の燃料制御システムは、ＪＩＳ Ｋ２２０４で軽油の動粘度に最適化されている。従って、燃料組成物の動粘度が高すぎると、燃料噴射システム内部の抵抗が増大して燃料噴射系が不安定化したり、噴射時の燃料組成物の粒径が大きくなって排出ガス中のＰＭやＮＯＸの濃度を高めたりする。さらに、燃焼性能が悪化する。
一方、燃料組成物の動粘度が低すぎると、燃料噴射時期の制御が困難になったり、エンジンに搭載された燃料噴射ポンプの各部における潤滑性が損なわれるおそれがある。
従って、３０℃における燃料組成物の動粘度は、２〜４．３ｍｍ２／ｓが好ましく、２〜３．４ｍｍ２／ｓがより好ましい。３０℃における動粘度は、ＪＩＳ Ｋ２２０４に準じて測定される値である。
【００２６】
本発明の燃料組成物のセタン価は、ＦＩＡセタン価３７以上が好ましく、４０以上がより好ましい。上記下限値未満であると、排出ガス中のＰＭ、ＮＯＸ、アルデヒド類の濃度が高くなりやすい。
ＦＩＡセタン価は、着火性を示す指標である。ＦＩＡセタン価は、定容燃焼試験装置（Ｆｕｅｌｔｅｃｈ社 ＦＩＡ−１００ Ｖｅｒ．３）を用い、初期圧力２０ｂａｒ（２ＭＰａ）、初期温度４５０℃で燃料を噴射した際の着火遅れ時間（基準圧力よりも０．２ｂａｒ上昇した時の時間）を測定する。さらに、試験燃料の着火遅れ時間とセタン価標準燃料の着火遅れ時間とを比較することによって、セタン価が求められる。
【００２７】
上述した燃料組成物は、（Ａ）成分を含有するため、低温流動性に優れ、動粘度が適切であり、セタン価が高く、かつゴムの劣化を抑制できる。
加えて、（Ａ）／［（Ａ）＋（Ｂ）］比が０．４５までであれば、内燃機関用燃料としての基本性能を損なうことがない。
【実施例】
【００２８】
以下、実施例を示して本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の記載によって限定されるものではない。
【００２９】
（使用原料）
各例の燃料組成物に用いた原料は、以下の通りである。
＜（Ａ）成分＞
Ａ−１：カプリル酸２−エチルヘキシル（Ｃ８−２ＥＨ）（商品名：パステル２Ｈ−０８、ライオン株式会社製）
Ａ−２：カプリル酸２−エチルヘキシル（上記Ａ−１を６０℃、６ヶ月恒温槽にて保存し、酸価を０．４ｍｇＫＯＨ／ｇとしたもの。）
Ａ−３：ラウリン酸２−エチルヘキシル（Ｃ１２−２ＥＨ）（商品名：パステル２Ｈ−１２、ライオン株式会社製）
Ａ−４：ラウリン酸２−エチルヘキシル（上記Ａ−３を６０℃、６ヶ月恒温槽にて保存し、酸価を０．５ｍｇＫＯＨ／ｇとしたもの。）
Ａ−５：ラウリン酸イソトリデシル（Ｃ１２−ｉＴＤ）（以下の調製例１で調製したもの）
【００３０】
≪調製例１≫Ａ−５の調製
脂肪酸としてラウリン酸（鹿１級、Ｍｗ：２００．３、関東化学株式会社製）１７７４．４ｇと、アルコールとしてイソトリデシルアルコール（Ｅｘｘａｌ１３、エクソンモービル社製）２１３０ｇと、ｐ−トルエンスルホン酸（東京化成工業株式会社製）１０ｇとを仕込み、窒素置換を行った。その後、窒素を１ｍＬ／分の流量で流通させながら、液温が１２５℃になるまで昇温してエステル化反応を行い、反応により生成した水を蒸留により除去した。水を除去した後、さらに０．６ＫＰａまで徐々に減圧しながら２２０℃まで昇温し、未反応のラウリン酸とイソトリデシルアルコールを１質量％以下として粗製物を得た。次いで、粗製物１５００ｇに対し、キョーワード５００ＳＨ（合成吸着剤）を３０ｇ（粗製物に対して２質量％に相当）添加し、液温を１００℃に維持しつつ１時間攪拌し、触媒の吸着処理を行った。その後、さらにろ過助剤としてハイフロスーパーセルを２２．５ｇ（粗製物に対し１．５質量％に相当）添加し、１０分攪拌して均一に分散させた後、８０℃で加圧ろ過してラウリン酸イソトリデシルを得た。
【００３１】
Ａ−６：ミリスチン酸イソトリデシル（以下の調製例２で調製したもの）
【００３２】
≪調製例２≫Ａ−６の調製
脂肪酸として、ミリスチン酸（鹿一級、Ｍｗ：２２８．４、関東化学製）２０２３．３ｇを使用した以外は、調製例１と同様にしてＡ−６を得た。
【００３３】
Ａ−７：カプリル酸２−ヘキシルデシル（以下の調製例３で調製したもの）
【００３４】
≪調製例３≫Ａ−７の調製
脂肪酸としてカプリル酸（鹿特級、Ｍｗ：１４４．２、関東化学株式会社製）１２７７．５ｇ、アルコールとして２−ヘキシルデカノール（Ｇｕｅｒｂｉｔｏｌ（登録商標）１６、コグニス社製）２５７８．１ｇを使用した以外は、調製例１と同様にしてＡ−７を得た。
【００３５】
＜（Ｂ）成分＞
Ｂ−１：ＪＩＳ軽油２号（密度（１５℃）；０．８３５ｇ／ｃｍ３、硫黄濃度；３０質量ｐｐｍ、１環の芳香族；２２．７質量％、２環の芳香族；６．２質量％、２環超の芳香族；０．６質量％、蒸留性状；初留点１７０℃、１０％留出；２１０℃、５０％留出；２８０℃、９０％留出；３３０℃、出光興産株式会社製）
【００３６】
＜任意成分＞
≪任意脂肪酸エステル≫
ａ−１：カプリル酸メチル（Ｃ８−ＭＥ）（商品名：パステルＭ８、ライオン株式会社製）
ａ−２：Ｃ１８混合脂肪酸メチル（Ｍ１８２−ＭＥ）（商品名：パステルＭ１８２、ライオン株式会社製）
ａ−３：ステアリン酸ブチル（Ｃ１８０−ｎ−Ｂｕｔ）（商品名：エキセパールＢＳ、花王株式会社製）
ａ−４：パーム油由来の脂肪酸メチルエステル（パルミチン酸（Ｃ１６）エステル；４４．１質量％、オレイン酸（Ｃ１８：１）エステル；４３．３質量％、リノール酸（Ｃ１８：２）エステル；９．２質量％、リノレン酸（Ｃ１８：３）エステル；１質量％、Ｃ２０以上のエステル；２．４質量％）
ａ−５：菜種油由来の脂肪酸メチルエステル（パルミチン酸（Ｃ１６）エステル；４．９質量％、オレイン酸（Ｃ１８：１）エステル；５８．１質量％、リノール酸（Ｃ１８：２）エステル；２４．２質量％、リノレン酸（Ｃ１８：３）エステル；１１質量％、Ｃ２０以上のエステル；１．８質量％）
ａ−６：大豆油由来の脂肪酸メチルエステル（パルミチン酸（Ｃ１６）エステル；１０．８質量％、オレイン酸（Ｃ１８：１）エステル；２６．４質量％、リノール酸（Ｃ１８：２）エステル；５３．３質量％、リノレン酸（Ｃ１８：３）エステル；９質量％、Ｃ２０以上のエステル；０．５質量％）
ａ−７：ラウリン酸ｎ−オクチル（Ｃ１２−ｎ−оｃｔｙｌ）（以下の調製例４で調製したもの）
【００３７】
≪調製例４≫ａ−７の調製
アルコールとしてｎ−オクタノール（鹿一級、関東化学株式会社製）１３８０ｇを用いた以外は、調製例１と同様にしてａ−７を得た。
【００３８】
（評価方法）
＜低温流動性＞
測定した流動点を下記評価基準に分類し、低温流動性を評価した。
≪評価基準≫
◎：流動点が−１７．５℃以下。
○：流動点が−１７．５℃超−１５℃以下。
△：流動点が−１５℃超−１２℃以下。
×：流動点が−１２℃超。
【００３９】
＜動粘度＞
測定した動粘度（３０℃）を下記評価基準に分類し、動粘度を評価した。
≪評価基準≫
◎：動粘度が２〜３．４ｍｍ２／ｓ。
○：動粘度が３．４ｍｍ２／ｓ超４．３ｍｍ２／ｓ以下。
×：動粘度が２ｍｍ２／ｓ未満、又は動粘度が４．３ｍｍ２／ｓ超。
【００４０】
＜セタン価＞
測定したＦＩＡセタン価を下記評価基準に分類し、セタン価を評価した。
≪評価基準≫
◎：ＦＩＡセタン価が４０以上。
○：ＦＩＡセタン価が３７以上４０未満。
×：ＦＩＡセタン価が３７未満。
【００４１】
＜ゴム劣化抑制＞
ゴム部材は、ＢＤＦの分子構造、初期に含まれる酸、ＢＤＦの酸化劣化により生じる酸、ＢＤＦに残留したグリセリンや金属等の不純物に起因して劣化を生じる。このため、ＪＩＳ２３９０では、全グリセリン（０．２０質量％以下）、金属分（Ｎａ、Ｋ：５ｍｇ／ｋｇ以下）等の品質規格が定められている。
本稿において燃料組成物のゴム劣化抑制は、燃料噴射系の部材の材質として一般的なアクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）に対する体積変化率により評価したものである。
各例の燃料組成物８０ｍＬにＮＢＲ製Ｏリング（直径３２ｍｍ、φ０．２ｍｍ、株式会社森清化工製）を７０℃で１週間浸漬した。浸漬前後のＯリングの質量を測定し、下記（１）式により体積変化率を求めた。求めた体積変化率が３％未満を「◎」、体積変化率が３％以上６％未満を「○」、体積変化率が６％以上を「×」と判定した。
【００４２】
体積変化率（％）＝｛｜（浸漬後の体積−浸漬前の体積）｜÷浸漬前の体積｝×１００ ・・・（１）
（｜（浸漬後の体積−浸漬前の体積）｜は、絶対値を表す。）
【００４３】
なお、浸漬前後の体積は、２５℃で測定した質量と比重とから、下記（２）式又は（３）式により算出した。
【００４４】
浸漬前の体積＝浸漬前の質量（ｇ）÷浸漬前の比重 ・・・（２）
浸漬後の体積＝浸漬後の質量（ｇ）÷浸漬後の比重 ・・・（３）
【００４５】
（実施例１〜１５、参考例１、比較例１〜８）
表１〜２に示す組成に従い、（Ａ）成分と（Ｂ）成分と任意脂肪酸エステルとを室温（２５℃）にてマグネチックスターラーで２０分間攪拌し、各例の燃料組成物を得た。得られた燃料組成物について、酸価、動粘度、流動点、セタン価及びゴム劣化抑制を評価し、その結果を表１〜２に示した。
なお、参考として、各例の原料として用いた（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び任意脂肪酸エステルについて、酸価、動粘度、流動点、セタン価及びゴム劣化抑制を評価し、その結果を表３に示す。
【００４６】
【表１】
【００４７】
【表２】
【００４８】
【表３】
【００４９】
表１〜２に示すように、本発明を適用した実施例１〜１５は、いずれも動粘度、低温流動性、セタン価及びゴム劣化抑制が参考例１（軽油）と同等以上であった。中でも、（Ａ）／［（Ａ）＋（Ｂ）］比を０．０５以上とした実施例１〜１４は、参考例１に比べて、動粘度及び低温流動性の改善が図られていた。
従来、内燃機関用燃料としての基本性能を損なわないように、燃料組成物中のＢＤＦの割合は、５質量％以下、即ち、（Ａ）／［（Ａ）＋（Ｂ）］比が０．０５以下とされるのが一般的である。実施例２〜３，５〜１４は、（Ａ）／［（Ａ）＋（Ｂ）］比が０．１〜０．４であり（Ａ）成分の割合が高いものであるが、セタン価、ゴム劣化抑制、動粘度及び低温流動性が参考例１と同等以上であった。
さらに、実施例２と３との比較、実施例５と６との比較において、酸化が０．０５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下の実施例２と５は、ゴム劣化抑制に優れていた。
一方、（Ａ）成分を含有しない比較例１〜５は、ゴム劣化抑制が「×」であり、かつ低温流動性及びセタン価のいずれかが「×」であった。
（Ａ）／［（Ａ）＋（Ｂ）］比が０．５である比較例６は、動粘度が「×」であった。
（Ａ）成分と（Ｂ）成分との合計量が８２質量％である比較例７は、セタン価及びゴム劣化抑制が「×」であった。
（Ａ）成分に換えて、（Ｉ）式中のＲ２が直鎖のアルキル基であるａ−７を用いた比較例８は、低温流動性が「×」であった。
これらの結果から、本発明を適用した燃料組成物は、ＢＤＦを高い割合で含有しても、内燃機関用燃料としての基本性能を損なわないことが判った。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）成分：下記一般式（Ｉ）で表される脂肪酸エステルと、（Ｂ）成分：軽油とを含有し、
前記（Ａ）成分と前記（Ｂ）成分との合計が８５質量％以上であり、かつ（Ａ）成分／［（Ａ）成分＋（Ｂ）成分］で表される質量比が０．４５以下であることを特徴とする燃料組成物。
Ｒ１−ＣＯＯ−Ｒ２ ・・・（Ｉ）
［（Ｉ）式中、Ｒ１は炭素数７〜１３のアルキル基であり、Ｒ２は分岐鎖を有する炭素数８〜１８のアルキル基である。］
【請求項２】
酸価が０．０５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることを特徴とする請求項１に記載の燃料組成物。
【請求項１】
（Ａ）成分：下記一般式（Ｉ）で表される脂肪酸エステルと、（Ｂ）成分：軽油とを含有し、
前記（Ａ）成分と前記（Ｂ）成分との合計が８５質量％以上であり、かつ（Ａ）成分／［（Ａ）成分＋（Ｂ）成分］で表される質量比が０．４５以下であることを特徴とする燃料組成物。
Ｒ１−ＣＯＯ−Ｒ２ ・・・（Ｉ）
［（Ｉ）式中、Ｒ１は炭素数７〜１３のアルキル基であり、Ｒ２は分岐鎖を有する炭素数８〜１８のアルキル基である。］
【請求項２】
酸価が０．０５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることを特徴とする請求項１に記載の燃料組成物。
【公開番号】特開２０１３−２８７３５（Ｐ２０１３−２８７３５Ａ）
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６６３００（Ｐ２０１１−１６６３００）
【出願日】平成２３年７月２９日（２０１１．７．２９）
【出願人】（０００００６７６９）ライオン株式会社 (1,816)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２９日（２０１１．７．２９）
【出願人】（０００００６７６９）ライオン株式会社 (1,816)
【Ｆターム（参考）】
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