KR101781672B1

KR101781672B1 - 연료유용 유동성 향상제 및 연료유 조성물

Info

Publication number: KR101781672B1
Application number: KR1020137025204A
Authority: KR
Inventors: 히데키 가와모토; 후미타카 요시카와; 아키라 모리타
Original assignee: 니치유 가부시키가이샤
Priority date: 2011-03-29
Filing date: 2012-03-28
Publication date: 2017-09-25
Also published as: EP2692836A1; CN103459566A; JPWO2012133502A1; CN103459566B; US8920523B2; EP2692836B1; AU2012233559A1; JP5293906B2; US20140007496A1; WO2012133502A1; KR20140020936A; ES2548213T3; EP2692836A4; AU2012233559B2

Abstract

눈이 조밀한 연료 필터를 연료 공급 라인 중에 구비한 차량에 사용해도, 충분히 플러깅점, 유동점 그리고 왁스 분산성을 개량할 수 있는 연료유용 유동성 향상제를 제공한다.
하기 에스테르 화합물 (A) 및 하기 공중합체 (B) 로 이루어지는 연료유용 유동성 향상제로서, 에스테르 화합물 (A) 와 공중합체 (B) 의 질량비 [(A)/(B)] 가 30/70 ∼ 70/30 인 연료유용 유동성 향상제.
(A) 하기 식 (Ⅰ) 로 나타내는 에스테르 화합물.

R₁ 은 탄소수 17 ∼ 23 의 직사슬 포화 알킬기이고, (EO) 는 옥시에틸렌기를 나타내고, X, Y, Z 는 각각 1 이상의 정수를 나타낸다.
또, 옥시에틸렌기의 평균 부가 몰수 (n) 는, n ＝ (X ＋ Y ＋ Z)/3 이고, 1 ≤ n ≤ 3 을 만족한다.
(B) 하기 (b1) ∼ (b3) 을 몰분율 (b1)/(b2)/(b3) ＝ 0.4 ∼ 0.8/0.1 ∼ 0.3/0.1 ∼ 0.3 으로 중합시켜 얻어지는 중량 평균 분자량이 5,000 ∼ 50,000 인 공중합체로서, 그 공중합체를 시차 주사 열량계에 의해 측정하고, 100 ℃ 에서부터 -80 ℃ 까지 10 ℃/분으로 냉각시켜 얻어지는 발열 피크 온도 (Tp) 가, -40 ℃ ≤ Tp ≤ -15 ℃ 인 공중합체.

R₂ 는 탄소수 10 ∼ 18 의 직사슬 포화 알킬기를 나타낸다.

R₃ 은 탄소수 8 ∼ 16 의 직사슬 포화 알킬기를 나타낸다.

R₄ 는 탄소수 10 ∼ 16 의 직사슬 포화 알킬기를 나타낸다.

Description

연료유용 유동성 향상제 및 연료유 조성물{AGENT FOR IMPROVING FLUIDITY OF FUEL OIL AND FUEL OIL COMPOSITION}

본 발명은 연료유용 유동성 향상제 및 연료유 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 연료유의 플러깅점 (plugging point) 이나 유동점을 충분히 강하시킬 수 있고, 첨가한 연료유로부터 석출된 왁스의 분산성이 우수한 연료유용 유동성 향상제 및 이것을 함유하는 연료유 조성물에 관한 것이다.

경유나 A 중유 등의 연료유에는, 장사슬 n-파라핀인 왁스가 함유되어 있어, 겨울철 등에 유온이 저하되면, 왁스가 석출되어 연료유 라인 중의 필터를 플러깅시키거나 응고시켜 유동성을 상실하고, 라인을 폐색시키는 등의 문제가 발생한다. 상기 서술한 필터가 플러깅되는 온도를 플러깅점 (CFPP), 유동성을 상실하는 온도를 유동점 (PP) 이라고 하며, 이와 같은 플러깅점이나 유동점을 개량할 목적으로, 통상적으로 겨울철에는 유동성 향상제가 사용되고 있다.

또, 경유나 A 중유 등의 연료유는, 연료 탱크 내에서 왁스가 석출되고, 석출된 왁스가 탱크 바닥부에 침강하여, 후밀한 왁스층을 형성하는 등의 문제도 발생한다. 이와 같은 문제가 발생하면, 엔진의 시동성이 현저하게 악화되는 것이 알려져 있으며, 상기 서술한 문제를 개선할 목적으로도, 왁스 분산성 개량제가 사용되고 있다.

상기 서술한 플러깅점의 개량이나 유동점의 개량, 나아가 우수한 왁스 분산성을 부여시키는 연료유용 유동성 향상제로서, 예를 들어, 특허문헌 1 에는, 분자 내에 활성 수소를 갖는 아미드 화합물과 알킬렌옥사이드의 반응 생성물과, 다른 고분자계 첨가제의 병용이 플러깅점, 유동점을 개량시키고, 왁스 분산성을 향상시키는 것이 개시되어 있다. 또, 특허문헌 2 에는, 왁스 분산성 개량제와, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 등을 병용함으로써, 플러깅점이 악화되는 것을 개선할 목적으로, 알데히드류, 살리실산, 알킬페놀류의 축합 반응 생성물, 또는 그 축합 반응 생성물과 알킬아민류를 반응시켜, 염으로서 조제한 화합물을 사용함으로써, 플러깅점의 악화를 해소하고, 우수한 왁스 분산성을 나타내는 것이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 3 에는, 아세트산비닐 함량이 3.5 ㏖％ 미만인 에틸렌-비닐에스테르 코폴리머에, 알킬아크릴레이트를 그래프트화시킨 그래프트 폴리머를 함유하는 연료유용 첨가제가 플러깅점의 개량, 그리고 왁스 분산성을 나타내는 것이 개시되어 있다.

한편, 최근의 환경 문제를 개선할 목적으로, 세계적으로 자동차의 배출 가스 규제가 엄격해지고 있다. 이와 같은 배출 가스 규제에 대하여, 여러 가지 배출 가스 정화 대책이 추진되고 있고, 배출 가스 중의 질소산화물 (NOx), 입자상 물질 (PM) 등의 유해 성분을 보다 더 저감시키는 시도가 이루어지고 있다.

상기 기술 개발의 하나로서, 커먼 레일 방식으로 불리는 고압 분사 펌프를 탑재한 디젤 기관이 개발되고 있으며, 이것은 매우 고압의 연료를 치밀한 컴퓨터 제어에 의해 분사하는 방식이다. 커먼 레일 방식에서는, 연료 내에 미량의 협잡물이 있으면, 컴퓨터 제어에 문제를 발생시킬 우려가 있으므로, 연료 공급 라인 중에 눈이 조밀한 연료 필터를 구비하고 있다. 눈이 조밀한 연료 필터를 연료 공급 라인 중에 구비한 차량의 경우, 연료의 저온시에 있어서의 요구 성능은 지금까지보다 더욱 엄격해지고, 종래의 연료유용 유동성 향상제로는 플러깅점 및 왁스 분산성의 개량 효과가 불충분한 경우가 있어, 보다 높은 개량 효과를 갖는 연료유용 유동성 향상제가 요망되고 있었다.

일본 공개특허공보 평11-80757호 일본 공개특허공보 2002-516364호 일본 공개특허공보 2007-186700호

본 발명의 목적은 상기 과제를 해결하는 것으로서, 상세하게는, 눈이 조밀한 연료 필터를 연료 공급 라인 중에 구비한 차량에 사용해도, 충분히 플러깅점, 유동점 그리고 왁스 분산성을 개량할 수 있는 연료유용 유동성 향상제 및 이것을 함유하는 연료유 조성물을 제공하는 것에 있다.

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 검토를 실시한 결과, 특정 에스테르 화합물 (A) 와 특정 공중합체 (B) 를 특정 질량비로 혼합하여 이루어지는 연료유용 유동성 향상제가, 우수한 플러깅점 개량 효과, 우수한 유동점 개량 효과, 우수한 석출 왁스의 분산성을 연료유에 부여할 수 있는 것을 알아냈다.

즉, 본 발명은

하기 에스테르 화합물 (A) 및 하기 공중합체 (B) 로 이루어지는 연료유용 유동성 향상제로서, 에스테르 화합물 (A) 와 공중합체 (B) 의 질량비 [(A)/(B)] 가 30/70 ∼ 70/30 인 연료유용 유동성 향상제.

(A) 하기 식 (Ⅰ) 로 나타내는 에스테르 화합물.

[화학식 1]

[R₁ 은 탄소수 17 ∼ 23 의 직사슬 포화 알킬기이고, (EO) 는 옥시에틸렌기를 나타내고, X, Y, Z 는 각각 1 이상의 정수를 나타낸다. 또, 옥시에틸렌기의 평균 부가 몰수 (n) 는, n ＝ (X ＋ Y ＋ Z)/3 이고, 1 ≤ n ≤ 3 을 만족한다.]

(B) 하기 (b1) ∼ (b3) 을 몰분율 (b1)/(b2)/(b3) ＝ 0.4 ∼ 0.8/0.1 ∼ 0.3/0.1 ∼ 0.3 으로 중합시켜 얻어지는 중량 평균 분자량이 5,000 ∼ 50,000 인 공중합체로서, 그 공중합체를 시차 주사 열량계에 의해 측정하고, 100 ℃ 에서부터 -80 ℃ 까지 10 ℃/분으로 냉각시켜 얻어지는 발열 피크 온도 (Tp) 가, -40 ℃ ≤ Tp ≤ -15 ℃ 인 공중합체.

[화학식 2]

[R₂ 는 탄소수 10 ∼ 18 의 직사슬 포화 알킬기를 나타낸다.]

[화학식 3]

[R₃ 은 탄소수 8 ∼ 16 의 직사슬 포화 알킬기를 나타낸다.]

[화학식 4]

[R₄ 는 탄소수 10 ∼ 16 의 직사슬 포화 알킬기를 나타낸다.]

본 발명은 또한, 상기 연료유용 유동성 향상제와 연료유를 함유하고, 상기 연료유 100 질량부에 대하여, 상기 연료유용 유동성 향상제를 0.0005 ∼ 1 질량부 함유하는 연료유 조성물이다.

본 발명의 연료유용 유동성 향상제는, 커먼 레일 방식 등의 고압 분사 펌프를 탑재하고, 눈이 조밀한 연료 필터를 연료 공급 라인 중에 구비한 차량에 사용해도, 연료유의 플러깅점 및 유동점을 충분히 강하시키고, 나아가 우수한 왁스 분산성을 부여할 수 있기 때문에, 문제를 잘 일으키지 않아 바람직하게 사용할 수 있다.

이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

본 발명의 연료유용 유동성 향상제 (이하, 유동성 향상제라고도 한다.) 는 에스테르 화합물 (A) 및 공중합체 (B) 로 이루어진다. 먼저, 에스테르 화합물 (A) 에 대하여 설명한다.

본 발명의 유동성 향상제에 함유되는 에스테르 화합물 (A) 는, 하기 식 (Ⅰ) 로 나타내는 에스테르 화합물이다.

[화학식 5]

여기서, R₁ 은 탄소수 17 ∼ 23 의 직사슬 포화 알킬기이고, (EO) 는 옥시에틸렌기를 나타내고, X, Y, Z 는 각각 1 이상의 정수를 나타낸다. 또, 옥시에틸렌기의 평균 부가 몰수 (n) 는, n ＝ (X ＋ Y ＋ Z)/3 에 의해 계산되고, 1 ≤ n ≤ 3 을 만족한다. 또한, 식 (Ⅰ) 에 있어서의 3 개의 직사슬 포화 알킬기는, 각각의 탄소수가 동일해도 되고 또는 상이해도 된다.

상기 에스테르 화합물 (A) 는, 통상적인 제조 방법에 의해 조제할 수 있다. 예를 들어, 암모니아나 트리에탄올아민 등의 3 개의 활성 수소를 갖는 함질소 화합물에 에틸렌옥사이드를 부가시킨 후, 탄소수 18 ∼ 24 의 직사슬 포화 지방산을 에스테르화하여 얻어진다. 또, 다른 방법으로는, 트리에탄올아민과 탄소수 18 ∼ 24 의 직사슬 포화 지방산을 에스테르화하고, 그 후, 에틸렌옥사이드를 분자 내에 부가시키는 방법에 의해서도 얻을 수 있다.

단, 본 발명에 있어서는, 질소 원자에 결합한 3 지점의 옥시에틸렌기 중, 1 지점당 옥시에틸렌기 평균 부가 몰수 (n) 는, 1 ≤ n ≤ 3 이다. n 이 1 미만인 경우, (A) 성분의 연료유에 대한 용해성이 부족하여, 충분한 플러깅점 개량 효과가 얻어지지 않는 경우가 있다. 또, n 이 3 을 초과하는 경우, 반대로 (A) 성분의 연료유에 대한 용해성이 지나치게 향상되어, 충분한 플러깅점 개량 효과 및 유동점 개량 효과가 얻어지지 않는 경우가 있다.

상기 식 (Ⅰ) 에 있어서의, R₁ 을 함유하는 탄소수 18 ∼ 24 의 직사슬 포화 지방산 잔기를 부여하는 직사슬 포화 지방산으로는, 예를 들어, 스테아르산, 아라키드산, 베헨산, 테트라데센산 등을 들 수 있다. 본 발명에 있어서는, 플러깅점 개량 효과의 면에서, 아라키드산, 베헨산 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다. 또, 상기 서술한 에스테르 화합물 (A) 는, 1 종 단독으로, 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

본 발명의 유동성 향상제에 함유되는 공중합체 (B) 는, 이하의 단량체 (b1), (b2), (b3) 을 중합함으로써 얻어지는 공중합체이다.

[화학식 6]

[R₂ 는 탄소수 10 ∼ 18 의 직사슬 포화 알킬기를 나타낸다.]

[화학식 7]

[R₃ 은 탄소수 8 ∼ 16 의 직사슬 포화 알킬기를 나타낸다.]

[화학식 8]

[R₄ 는 탄소수 10 ∼ 16 의 직사슬 포화 알킬기를 나타낸다.]

여기서, 단량체 (b1) 의 R₂ 는 탄소수 10 ∼ 18 의 직사슬 포화 알킬기를, 단량체 (b2) 의 R₃ 은 탄소수 8 ∼ 16 의 직사슬 포화 알킬기를, 단량체 (b3) 의 R₄ 는 탄소수 10 ∼ 18 의 직사슬 포화 알킬기를 각각 나타낸다.

R₂ 의 탄소수가 10 미만인 경우, 유동성 향상제를 연료유에 첨가했을 때, 유동점 개량 효과가 부족한 경우가 있다. 또, 탄소수가 18 을 초과하는 경우에는, 플러깅점 개량 효과, 유동점 개량 효과가 부족한 경우가 있다. 바람직한 R₂ 는, 탄소수가 12 ∼ 16 인 직사슬 포화 알킬기이다. 더욱 바람직한 R₂ 는, 탄소수가 14 ∼ 16 인 직사슬 포화 알킬기이다. 또, 본 발명에 있어서의 단량체 (b1) 은, 2 종 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다. 2 종 이상을 혼합하여 사용하는 경우, R₂ 의 평균 탄소수는 12 ∼ 16 인 것이 바람직하고, 더욱 바람직한 R₂ 의 평균 탄소수는 14 ∼ 16 이다.

R₃ 의 탄소수가 8 미만인 경우, 유동성 향상제를 연료유에 첨가했을 때, 유동점 개량 효과가 부족한 경우가 있다. 또, R₃ 의 탄소수가 16 을 초과하는 경우, 유동점 개량 효과 및 석출 왁스 분산성이 부족한 경우가 있다.

R₄ 의 탄소수가 10 미만인 경우, 유동성 향상제를 연료유에 첨가했을 때, 플러깅점 개량 효과 및 유동점 개량 효과가 부족한 경우가 있다. 또, R₄의 탄소수가 16 을 초과하는 경우에도 동일하게 플러깅점 개량 효과 및 유동점 개량 효과가 부족한 경우가 있다.

이상의 단량체 (b1), (b2), (b3) 을 중합하여, 본 발명에 있어서의 공중합체 (B) 를 제조할 때에, (b1), (b2), (b3) 의 몰분율은, (b1)/(b2)/(b3) ＝ 0.4 ∼ 0.8/0.1 ∼ 0.3/0.1 ∼ 0.3 이다. (b1) 의 몰분율이 0.4 미만인 경우, 플러깅점 개량 효과가 부족한 경우가 있고, 0.8 을 초과하는 경우, 플러깅점 개량 효과, 석출 왁스 분산성이 부족한 경우가 있다. 또, (b2) 의 몰분율이 0.1 미만인 경우, 플러깅점 개량 효과, 석출 왁스 분산성이 부족한 경우가 있고, 0.3 을 초과하는 경우에는 플러깅점 개량 효과가 부족한 경우가 있다. 또한, (b3) 의 몰분율이 0.1 미만인 경우, 플러깅점 개량 효과, 석출 왁스 분산성이 부족한 경우가 있다. 본 발명에 있어서, 바람직한 (b1), (b2), (b3) 의 몰분율은, (b1)/(b2)/(b3) ＝ 0.5 ∼ 0.7/0.15 ∼ 0.25/0.15 ∼ 0.25 이다.

공중합체 (B) 는, 통상적인 중합 방법에 의해 조제할 수 있으며, 중합 용이성이나 중합체의 취급성이 우수한 점에서, 라디칼 개시제를 사용한 용액 중합이 바람직하다. 라디칼 개시제로는, 아조계, 과산화물계의 것이 사용되고, 용매로는, 단량체나 중합체의 용해성이 우수한 탄화수소계나 방향족계 등의 용매를 사용하는 것이 바람직하다.

또, 공중합체 (B) 는, 단량체 (b1), (b2), (b3) 을 각각 주입하여 중합시키는 방법, 또는 단량체 (b1), (b2) 및 무수 말레산을 미리 중합시킨 후, 이것에 무수 말레산 1 몰당, R₄ 를 함유하는 제 1 급 아민을 0.7 ∼ 1.3 몰의 비율로 첨가하여, 70 ∼ 170 ℃ 에서 이미드화 반응을 실시하는 방법의 어느 방법에 의해서도 얻을 수 있다.

본 발명의 공중합체 (B) 의 중량 평균 분자량은, 5,000 ∼ 50,000 이다. 5,000 미만인 경우에는, 플러깅점 개량 효과가 부족한 경우가 있다. 또, 50,000 을 초과하는 경우에는, 유동점 개량 효과가 부족한 경우가 있다. 바람직하게는 7,500 ∼ 45,000, 보다 바람직하게는 10,000 ∼ 30,000 이다.

상기의 방법으로 얻어진 본 발명의 공중합체 (B) 는, 시차 주사 열량계에 의해 측정한 발열 피크 온도 (Tp) 가, -40 ℃ ∼ -15 ℃ 의 범위 내에 있다. 즉, -40 ℃ ≤ Tp ≤ -15 ℃ 이다.

본 발명에 있어서의 발열 피크 온도 (Tp) 의 측정 방법은 다음과 같다. 시차 주사 열량계에 있어서, 공중합체 (B) 를 10 ㎎ 칭량하고, 질소 분위기하에서 실온에서부터 100 ℃ 까지 가온한 후, 100 ℃ 에서 10 분간 유지한다. 그 후, 100 ℃ 에서부터 -80 ℃ 까지를 10 ℃/분으로 냉각시켜, 그 때에 얻어진 발열 피크 온도이다. 발열 피크 온도 (Tp) 는, DDSC (DSC 곡선의 미분값) 가 0 이 된 값을 취한다. 또, 피크가 복수 존재하는 경우에는, 가장 높은 발열 피크 온도의 값을 취한다.

발열 피크 온도 (Tp) 가 -40 ℃ 보다 낮은 경우에는, 플러깅점 개량 효과 또는 유동점 개량 효과가 부족한 경우가 있다. 또, 발열 피크 온도 (Tp) 가 -15 ℃ 보다 높은 경우에는, 플러깅점 개량 효과, 유동점 개량 효과가 부족한 경우가 있다. 바람직한 발열 피크 온도 (Tp) 는 -20 ≤ Tp ≤ -35 ℃ 이다.

본 발명의 유동성 향상제에 있어서의 에스테르 화합물 (A) 만 단독으로 사용해도, 충분한 플러깅점 개량 효과, 유동점 개량 효과, 왁스의 분산성 개량 효과가 얻어지지 않는다. 또, 공중합체 (B) 만 단독으로 사용해도, 충분한 플러깅점 개량 효과 및 왁스 분산성이 얻어지지 않는다. 본 발명의 유동성 향상제는, 에스테르 화합물 (A) 와 공중합체 (B) 를 질량비로 30/70 ∼ 70/30 으로 함유함으로써, 우수한 플러깅점 개량 효과, 유동점 개량 효과, 왁스 분산성을 연료유에 부여할 수 있다. 에스테르 화합물 (A) 의 질량비가 30 미만이고 공중합체 (B) 가 70 을 초과하는 경우, 플러깅점 개량 효과가 부족한 경우가 있다. 또, 에스테르 화합물 (A) 의 질량비가 70 을 초과하고, 공중합체 (B) 가 30 미만인 경우에는, 유동점 개량 효과가 부족한 경우가 있다. 본 발명에 있어서 바람직한 (A) 와 (B) 의 질량비는 35/65 ∼ 65/35 이고, 더욱 바람직하게는 40/60 ∼ 60/40 이다.

본 발명의 유동성 향상제는, 이대로 첨가제로서 연료유에 사용할 수도 있지만, 통상적으로 취급성을 용이하게 할 목적으로, 유기 용제 등으로 희석 (첨가제 용액 희석품) 하여 사용할 수 있다.

이와 같은 용제로는, 등유·경유나 수소화 분해유 등의 석유 유분, 방향족 탄화수소, 파라핀계 탄화수소, 나프텐계 탄화수소 등을 들 수 있고, 방향족 탄화수소계 용제가 바람직하게 사용되고, 특히 비점이 100 ∼ 250 ℃ 인 것이 바람직하다.

본 발명의 연료유 조성물은, 본 발명의 유동성 향상제와 연료유를 함유하고, 연료유 100 질량부에 대하여, 본 발명의 유동성 향상제를 0.0005 ∼ 1 질량부 함유하는 것이고, 나아가서는 0.005 ∼ 0.1 질량부 함유하는 것이 바람직하다. 상기 함유량이 0.0005 질량부 미만이면, 충분한 플러깅점 개량 효과, 유동점 개량 효과, 석출 왁스의 분산성이 얻어지지 않는 경우가 있고, 반대로 1 질량부를 초과해도 첨가량에 알맞은 효과가 얻어지지 않는 경우가 있다.

본 발명의 연료유 조성물에 사용할 수 있는 연료유로는, 비점 범위가 130 ∼ 450 ℃ 인 석유 유분으로 이루어지는 것이 바람직하고, 특히 140 ∼ 380 ℃ 의 유분으로 이루어지는 디젤 연료유가 바람직하다. 또, 상기 석유 유분으로 이루어지는 연료유는, 극도의 수소화에 의해 정제된 황 함량이 낮은, 저황 경유에 본 발명의 유동성 향상제를 첨가함으로써, 특히 현저한 효과를 나타낸다. 황 함유량으로는, 0.05 질량％ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.005 질량％ 이하의 경유를 들 수 있다.

이와 같은 저황 경유는, 통상적으로 직류 경유, 수소화 직접 탈황 경유, 수소화 간접 탈황 경유, 수소화 분해 경유, 수소화 탈황 중질 경유, 탈황 등유 등을 적절히 혼합하여 조제할 수 있다.

또, 상기 연료유로는, 석유 정제에 의해 얻어지는 연료유에 더하여, 피셔·트로프슈 반응을 거쳐 합성 가스로부터 얻어지는 합성 연료유, 동식물 유지, 또는 동식물 유지를 에스테르 교환하여 얻어지는 바이오 디젤유나, 동식물 유지를 수소화하여 얻어지는 수소화 유지 연료, 해초류로부터 얻어진 경유 유분, 혹은 그것들을 블렌드한 것을 사용할 수 있다.

본 발명의 유동성 향상제를 연료유에 첨가할 때에는, 단지 연료유에 첨가하는 경우를 포함하여, 여러 가지 첨가 방법을 채용할 수가 있다. 통상적으로는, 유동성 향상제를 미리 등유나 경유, 용제 등으로 희석한 용액을 사용하여 첨가하는 방법, 유동성 향상제를 40 ∼ 60 ℃ 정도까지 가온한 상태로 첨가하는 방법, 또는 양자를 병용하여 첨가하는 방법이 사용된다.

본 발명의 연료유 조성물에는, 본 발명의 유동성 향상제와 함께, 원하는 바에 따라 연료유의 첨가제로서 종래부터 관용되고 있는 각종 첨가제 등을 적절히 함유시킬 수 있으며, 예를 들어, 윤활성 향상제, 청정 분산제, 산화 방지제, 세탄가 향상제, 흑연 감소제, 도전성 개량제 등의 각종 첨가제 등을 적절히 함유시킬 수 있다.

실시예

다음으로 본 발명을 실시예에 의해 더욱 구체적으로 설명한다.

표 1 에 나타내는 에스테르 1, 에스테르 2 로 나타내는 식 (Ⅰ) 의 에스테르 화합물과, 표 2 에 나타내는 직사슬 포화 알킬기를 갖는 단량체 (b1), (b2), (b3) 을 표 2 에 기재된 몰분율로 중합한 중합체 1 ∼ 14 의 공중합체를 배합하여, 유동성 향상제를 조제하였다. 얻어진 유동성 향상제에 대하여, 표 3 에 나타내는 연료유를 사용하여, 플러깅점, 유동점, 석출 왁스의 분산성의 평가를 실시하였다.

표 3 에 나타내는 연료유 I 에 대하여, 0.02 질량％ 첨가하여 평가한 결과를 표 4 에 나타낸다. 또, 표 3 에 나타내는 연료유 Ⅱ 에 대하여, 0.01 중량％ 첨가하여 평가한 결과를 표 5 에 나타낸다.

또한, 본 시험에 사용한 중합체 1 ∼ 14 의 분석에 있어서, 사용한 시험 방법을 이하에 나타낸다.

· 중량 평균 분자량 : GPC (겔 퍼미에이션 크로마토그래피) 에 의해, 테트라하이드로푸란을 전개 용매로 하여 측정하고, 폴리스티렌 환산으로 산출하였다.

· 발열 피크 온도 (Tp) : 공중합체를 시차 주사 열량계서 10 ㎎ 샘플링하고, 질소 분위기하에서 실온에서부터 100 ℃ 까지 가온한 후, 100 ℃ 에서 10 분간 유지한다. 그 후, 100 ℃ 에서부터 -80 ℃ 까지를 10 ℃/분으로 냉각시켜, 얻어진 발열 피크 온도의 값을 취한다.

또, 유동성 향상제에 의한 첨가 효과의 측정에 있어서, 본 시험에서 사용한 시험의 측정 방법을 이하에 나타낸다.

· 증류 초류점, 증류 종점 : JIS K 2254 에 기초하여 측정하였다.

· Δ(90-20) : JIS K 2254 에 기초하여 연료유의 증류 성상을 측정하고, 90 용량％ 유출 온도와 20 용량％ 유출 온도의 차이로서 구하였다.

· 흐림점 : JIS K 2269 에 기초하여 측정하였다.

· 유동점 : JIS K 2269 에 기초하여 (측정 온도 1 ℃ 마다) 측정하였다.

· 플러깅점 : JIS K 2288 에 기초하여 측정하였다.

· 황분 : JIS K 2541 에 기초하여 측정하였다.

· 석출 왁스의 분산성 : 100 ㎖ 메스 실린더에 연료유를 넣고, 저온 항온조에서 실온에서부터 1 ℃/시간의 속도에 의해 -10 ℃ 까지 냉각을 실시하고, -10 ℃ 에서 유지한 상태로 5 시간 가만히 정지시켰다. 그 때의 석출 왁스의 분산성을 다음에 나타내는 기준에 따라 평가하였다.

○ : 왁스 분산층이 80 ％ 이상이다.

△ : 왁스 분산층이 60 ％ 이상, 80 ％ 미만이다.

× : 왁스 분산층이 30 ％ 이상, 60 ％ 미만이다.

이들 평가 결과로부터도, 본 발명의 유동성 향상제는, 우수한 플러깅점 개량 효과, 우수한 유동점 개량 효과에 더하여, 우수한 석출 왁스의 분산성을 연료유에 부여할 수 있는 것을 알 수 있다.

산업상 이용가능성

본 발명의 유동성 향상제는, 고압 분사 펌프를 탑재하고, 눈이 조밀한 연료 필터를 연료 공급 라인 중에 구비한 차량에 사용해도, 플러깅점 및 유동점을 충분히 강하시키고, 나아가 왁스 분산성을 향상시킬 수 있다. 이 때문에, 환경 규제에 적합한 디젤 차량에도, 문제를 잘 일으키지 않아 바람직하게 사용할 수 있다.

Claims

하기 에스테르 화합물 (A) 및 하기 공중합체 (B) 로 이루어지는 연료유용 유동성 향상제로서, 에스테르 화합물 (A) 와 공중합체 (B) 의 질량비 [(A)/(B)] 가 30/70 ∼ 70/30 인 연료유용 유동성 향상제.
(A) 하기 식 (Ⅰ) 로 나타내는 에스테르 화합물.
[화학식 1]

[R₁ 은 탄소수 17 ∼ 23 의 직사슬 포화 알킬기이고, (EO) 는 옥시에틸렌기를 나타내고, X, Y, Z 는 각각 1 이상의 정수를 나타낸다. 또, 옥시에틸렌기의 평균 부가 몰수 (n) 는, n ＝ (X ＋ Y ＋ Z)/3 이고, 1 ≤ n ≤ 3 을 만족한다.]
(B) 하기 (b1) ∼ (b3) 을 몰분율 (b1)/(b2)/(b3) ＝ 0.4 ∼ 0.8/0.1 ∼ 0.3/0.1 ∼ 0.3 으로 중합시켜 얻어지는 중량 평균 분자량이 5,000 ∼ 50,000 인 공중합체로서, 그 공중합체를 시차 주사 열량계에 의해 측정하고, 100 ℃ 에서부터 -80 ℃ 까지 10 ℃/분으로 냉각시켜 얻어지는 발열 피크 온도 (Tp) 가, -40 ℃ ≤ Tp ≤ -15 ℃ 인 공중합체.
[화학식 2]

[R₂ 는 탄소수 10 ∼ 18 의 직사슬 포화 알킬기를 나타낸다.]
[화학식 3]

[R₃ 은 탄소수 8 ∼ 16 의 직사슬 포화 알킬기를 나타낸다.]
[화학식 4]

[R₄ 는 탄소수 10 ∼ 16 의 직사슬 포화 알킬기를 나타낸다.]
제 1 항에 기재된 연료유용 유동성 향상제와 연료유를 함유하고, 상기 연료유 100 질량부에 대하여, 상기 연료유용 유동성 향상제를 0.0005 ∼ 1 질량부 함유하는 연료유 조성물.