JP2001164272A - 燃料油添加剤および燃料油組成物 - Google Patents
燃料油添加剤および燃料油組成物Info
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Abstract
ンジンの燃料系統や燃焼室の清浄性に優れた燃料油添加
剤を提供する。 【解決手段】 メタクリレート(a1)を構成単位とし
て75重量%以上含有し、溶解性パラメーター(SP
値)が8.5〜12.5である重合体(A)からなり、
(A)の数平均分子量が300〜5000で、30℃か
ら10℃/分で昇温する示差熱熱重量測定において、2
00℃での残存重量が25〜75%で、かつ300℃で
の残存重量が3%以下である燃料油用添加剤。
Description
し、詳しくは燃料油に対する溶解性に優れ特にガソリン
エンジン、ディーゼルエンジンの燃焼室内の清浄性にす
ぐれた燃料油添加剤に関する。
ラッジやデポジット等の沈積物を生じるとエンジン機能
の低下、排ガス等に悪影響を及ぼす。このためスラッジ
やデポジットの除去、付着防止、浄化等を目的にガソリ
ンなどの燃料油には各種の添加剤が添加されている。
平3−229797号、特開平6−322381号各公
報などにポリエーテルアミン系燃料油添加剤が開示され
ている。また、特開平8−199179号公報にウレタ
ン系燃料油添加剤が開示されている。しかしながら、上
記のような含窒素系燃料油添加剤は、加減速が頻繁な過
酷な運転条件下では、吸気系の清浄効果は十分であるが
燃焼室内の清浄効果は十分ではなかった。
は、頻繁な過酷な運転条件下においても、内燃エンジン
の燃料系統や燃焼室の清浄性に優れた燃料油添加剤を提
供することにある。
に鋭意検討した結果、特定のポリメタクリレートが優れ
た清浄性を発揮することを見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明はメタクリレート(a1)を構成単位
として75重量%以上含有し、溶解性パラメーター(S
P値)が8.5〜12.5である重合体(A)からな
り、(A)の数平均分子量が300〜5000で、30
℃から10℃/分で昇温する示差熱熱重量測定におい
て、200℃での残存重量が25〜75%で、かつ30
0℃での残存重量が3%以下である燃料油用添加剤;お
よび該添加剤と燃料油からなる燃料油組成物である。
する。
ル(炭素数1〜16)メタクリレート[メチルメタクリ
レート、エチルメタクリレート、ノルマルプロピルメタ
クリレート、イソプロピルメタクリレート、ノルマルブ
チルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、ター
シャリーブチルメタクリレート、ノルマルヘキシルメタ
クリレート、シクロヘキシルメタクリレート、2−エチ
ルヘキシメタクリレート、ノルマルオクチルメタクリレ
ート、イソデシルメタクリレート、ノルマルデシルメタ
クリレート、ノルマルドデシルメタクリレート、イソド
デシルメタクリレート等]、アラルキル(炭素数7〜1
2)メタクリレート[ベンジルメタクリレート等]、ヒ
ドロキシル基含有アルキル(炭素数2〜3)メタクリレ
ート[2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒド
ロキシプロピルメタクリレート等]、エーテル基含有メ
タクリレート[炭素数1〜10のアルコールに1〜3モ
ルのアルキレンオキサイド(炭素数2〜4)付加物のメ
タクリレート[ブタノールのエチレンオキサイド1〜3
モル付加物のメタクリレート、ブタノールのブロピレン
オキサイド1〜3モル付加物のメタクリレート、メタノ
ールのエチレンオキサイド1〜3モル付加物のメタクリ
レート、メタノールのプロピレンオキサイド1〜3モル
付加物のメタクリレート、2−エチルヘキサノールのエ
チレンオキサイド1〜2モル付加物のメタクリレート
等]]等が挙げられる。(a1)のうち好ましくはエーテ
ル基含有メタクリレートであり、特に好ましくは炭素数
1〜4のアルコールのエチレンオキサイド1〜3モル付
加物のメタクリレートである。
常75重量%以上、好ましくは85重量%以上である。
有する単量体(a2)を含有することが好ましい。窒素
を含有する単量体(a2)としては、窒素含有アルキル
メタクリレート[ジエチルアミノエチルメタクリレー
ト、ピロリドエチルメタクリレート、モルホリノエチル
メタクリレート等]、窒素、エーテル基含有メタクリレ
ート[モルフォリンのプロピレンオキサイド1〜3モル
付加物のメタクリレート、モルフォリンのエチレンオキ
サイド1〜3モル付加物のメタクリレート、モルフォリ
ンのブチレンオキサイド1〜3モル付加物のメタクリレ
ート、2−ピロリジノンのプロピレンオキサイド1〜3
モル付加物のメタクリレート、2−ピロリジノンのエチ
レンオキサイド1〜3モル付加物のメタクリレート、2
−ピロリジノンのブチレンオキサイド1〜3モル付加物
のメタクリレート、ピペリジンのエチレンオキサイド1
〜3モル付加物のメタクリレート、ピペリジンのプロピ
レンオキサイド1〜3モル付加物のメタクリレート、ピ
ペリジンのブチレンオキサイド1〜3モル付加物のメタ
クリレート、モノエタノールアミンのケチミン化物のプ
ロピレンオキサイド1〜3モル付加物のメタクリレー
ト、モノエタノールアミンのケチミン化物のエチレンオ
キサイド付加物のメタクリレート、モノエタノールアミ
ンのケチミン化物のブチレンオキサイドの1〜3モル付
加物のメタクリレート等]等が挙げられる。(a2)の
うち好ましくは窒素、エーテル基含有メタクリレートで
あり、特に好ましくはモノエタノールアミンのケチミン
化物のプロピレンオキサイド1〜3モル付加物のメタク
リレート、モノエタノールアミンのケチミン化物のエチ
レンオキサイド付加物のメタクリレートである。
重量%以下、好ましくは15重量%以下である。
他のエチレン性不飽和単量体(B)を構成単位として含
有することができる。(B)としては、例えば、スチレ
ン系化合物[スチレン、α−メチルスチレン、ビニルト
ルエン等]、不飽和ジカルボン酸エステル類[フマル酸
ジブチル、フマル酸ジ2−エチルヘキシル、マレイン酸
ジブチル等]、不飽和ニトリル類[アクリロニトリル、
メタクリロニトリル等]、ビニルエステル[酢酸ビニ
ル、プロピオン酸ビニル等]、ビニルピロリドンおよび
これら二種以上の混合物が挙げられる。
0〜4重量%、好ましくは0〜2重量%である。
5,000であり、好ましくは、300〜3,000、
特に好ましくは、500〜2,000の範囲である。3
00未満又は5,000を超える範囲では清浄性効果が
不十分となり、また燃料油への溶解性が不十分となる。
該重合体の30℃から10℃/分で昇温(最終温度60
0℃)する示差熱熱重量測定における200℃での熱分
解残渣率は、25〜75重量%、好ましくは35〜65
重量%である。25重量%未満ではデポジットに対して
添加剤の到達効率が悪く、性能を発揮せず、75重量%
を超えると添加剤自身がデポジット化するため、悪影響
を及ぼす。300℃での熱分解残渣率は、3重量%以下
であり、好ましくは1重量%以下である。3重量%を超
えると、添加剤自身がデポジット化するため、悪影響を
及ぼす。
5〜12.5、沸点又は分解点が120〜300℃、H
LBが0.8〜10.9であるキャリアオイルをさらに
含有することが好ましい。キャリアオイルの具体例とし
ては、炭素数1〜6のアルコールのアルキレンオキサイ
ド付加物[ブタノールのエチレンオキサイド2モル付加
物、ブタノールのプロピレンオキサイド5モル付加物、
メタノールのプロピレンオキサイド5モル付加物等]、
炭素数7〜10の芳香族溶剤[トルエン、キシレン、エ
チルメチルベンゼン、ジエチルベンゼン、ブチルベンゼ
ン等]等が挙げられる。
2ppm以下であり、かつハロゲンの含有量が10pp
m以下であることが好ましい。金属及びハロゲンは、自
動車排ガス処理触媒に対して負触媒として作用するた
め、上記少ない含有量が好ましい。金属、ハロゲンはエ
ーテル基含有メタクリレートなどの原料合成時に使用す
る触媒などに起因している。これらを除去する手段とし
ては、通常の吸着剤等を使用したろ過、蒸留による原料
精製などが挙げられる。
量の(a1)及び必要により(a2)、(B)を、ラジ
カル重合開始剤の存在下で、塊状重合、溶液重合、懸濁
重合等の公知のいずれの方法を用いてもよいが、好まし
くは有機溶剤中で溶液重合後、脱溶剤をおこなう方法で
ある。
アゾ系開始剤および有機過酸化物系開始剤が挙げられ
る。代表的なものを例示すれば、アゾビスイソブチロニ
トリル、アゾビスジメチルバレロニトリル、ジ−ter
t−ブチルパーオキサイド、tert−ブチルパーベン
ゾエート、ジメチルアゾビスイソブチレート等が挙げら
れる。これらは、1種または2種以上を併用してもよ
い。示差熱熱重量測定において、300℃での残存重量
が3%以下である開始剤を使用することが好ましい。
知の連鎖移動剤を用いてもよい。連鎖移動剤としては、
オクチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン、ブチル
アルコール、ヘキシルアルコール、エチレングリコー
ル、グリセリン等が挙げられる。
は、トルエン、キシレン等の芳香族系溶剤;メチルイソ
ブチルケトン、酢酸ブチル等の脂肪族系溶剤、ブタノー
ル、イソプロピルアルコール等のアルコール、およびこ
れら2種以上の混合溶剤が挙げられる。
剤は、種々の燃料油、例えば石油留分、アルコール類、
LNG、植物油等の内燃機関の燃料として使用し得る全
てに対して使用可能である。特に(i)〜(viii)の条
件を満たすガソリンや、硫黄含量が0.05重量%以下
の軽油に添加した場合にエンジンの燃料系統や燃焼室の
清浄性に極めて優れた性能を発揮する。 (i)無鉛ガソリン全量基準の全芳香族化合物が35容
量%以下 (ii)無鉛ガソリン全量基準のベンゼンが0〜5容量% (iii)無鉛ガソリン全量基準のトルエンが0〜25% (iv)無鉛ガソリン全量基準の炭素数8の芳香族化合物
が0〜15容量% (v)無鉛ガソリン全量基準の炭素数9の芳香族化合物
が0〜15容量% (vi)無鉛ガソリン全量基準の炭素数10以上の芳香族
化合物が0〜15容量% (vii)無鉛ガソリン全量基準の炭素数9の芳香族化合
物と炭素数10以上の芳香族化合物の合計/無鉛ガソリ
ン全量基準のトルエンと炭素数8の芳香族化合物の合計
が0〜0.2 (viii)無鉛ガソリン全量基準の2以上のアルキル置換
芳香族化合物が0、又は無鉛ガソリン全量基準の2以上
のアルキル置換芳香族化合物が0でない際に無鉛ガソリ
ン全量基準のモノアルキル置換芳香族/2以上のアルキ
ル置換芳香族化合 物が1以上本発明の重合体の燃料油への添加量は特に規
制されるものではないが、好ましくは燃料油に対して5
0ppm以上10,000ppm以下である。50pp
m未満では添加効果が十分でなく、10,000ppm
を越えても効果の向上がみられない。
に、必要に応じてほかの添加剤、例えば酸化防止剤、金
属清浄剤、無灰清浄剤、腐食防止剤等を配合することも
できる。
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
耐圧反応容器に、n−ブタノール33.3部を仕込み、
反応容器内の空気を窒素ガスで置換した後、加熱環流し
た。加熱環流後、容器を密閉状態にし、100℃まで昇
温し、ついで重合開始剤であるジメチルアゾビスイソブ
チレート4部、および表1に示す量の単量体からなる混
合物を、加圧下で1.5時間かけて滴下した。さらに同
温度で1時間熟成した後に、80℃まで冷却した。80
℃で減圧でn−ブタノールを留去していき、2000P
aに到達後1.5時間留去を行い、室温まで冷却して本
発明の重合体の試料1〜7を得た。また、キャリアオイ
ル含有の実施例の場合、n−ブタノール留去後、所定量
のキャリアオイルを加え、80℃で1時間攪拌して均一
にしてから室温に冷却し、本発明の重合体の試料8、9
を得た。得られた試料の数平均分子量を表1に示す。な
お、数平均分子量の測定はGPCを用い以下の条件で行
った。 装置 : ウオーターズ製 カラム : ウルトラスタイラジェルリニア 2本 測定温度 : 25℃ 試料溶液 : 0.25重量%のTHF溶液 溶液注入量: 200μl 検出装置 : 屈折率検出器 なお分子量較正曲線は標準ポリスチレンを用いて作成し
た。示差熱熱重量測定は30℃から600℃まで10℃
/分の昇温速度で昇温して重量変化を測定した。
耐圧反応容器に、キシレン33.3部を仕込み、反応容
器内の空気を窒素ガスで置換した後、加熱環流した。加
熱環流後、容器を密閉状態にし、175℃まで昇温し、
ついで重合開始剤であるジクミルパーオキサイド4部、
および表1に示す量の単量体を、加圧下で1.5時間か
けて滴下した。さらに同温度で1時間熟成した後に、1
30℃まで冷却した。常圧下で180℃まで昇温しなが
らキシレンを留去し、180℃になった時点で減圧に切
り替え、2000Paに到達後1.5時間留去を行い、
室温まで冷却して本発明の重合体の比較試料1を得た。
得られた試料の数平均分子量を表1に示す。なお、数平
均分子量の測定はGPCを用い実施例と同条件で行っ
た。
耐圧反応容器に、キシレン33.3部を仕込み、反応容
器内の空気を窒素ガスで置換した後、加熱環流した。加
熱環流後、容器を密閉状態にし、145℃まで昇温し、
ついで重合開始剤であるジクミルパーオキサイド0.5
部、および表1に示す量の単量体を、加圧下で1.5時
間かけて滴下した。さらに同温度で1時間熟成した後
に、130℃まで冷却した。常圧下で180℃まで昇温
しながらキシレンを留去し、180℃になった時点で減
圧に切り替え、2000Paに到達後1.5時間留去を
行い、室温まで冷却して本発明の重合体の比較試料2を
得た。得られた試料の数平均分子量を表1に示す。な
お、数平均分子量の測定はGPCを用い実施例と同条件
で行った。
イド2モル付加物のメタクリレート a1−2:イソブタノールのエチレンオキサイド2モル
付加物のメタクリレート a1−3:n−ブタノールのエチレンオキサイド2モル
付加物のメタクリレート a1−4:メタノールのプロピレンオキサイド3モル付
加物のメタクリレート a1−5:イソプロピルアルコールのプロピレンオキサ
イド2モル付加物のメタクリレート a2−1:ジエチルアミノエチルメタクリレート a2−2:モルホリノエチルメタクリレート c1:ブタノールのエチレンオキサイド2モル付加物 c2:エチルメチルベンゼン
料による清浄性の効果を、エンジン試験評価を行い、そ
の結果を表2に示す。
ョン式未使用の乗用車を用意し、ガソリンのみを用いて
以下に示す1サイクル32分の走行モードを120時間
繰り返した後、吸気弁に付着したデポジット量を測定し
た。 走行モード;アイドリング(1分)→1500rpm
(17分)→2700rpm (10分)→
停止(4分) 次いでデポジットを取り除くことなく吸気弁を取り付
け、各試料200ppm添加したガソリンを用いて、上
記に示す1サイクル32分の走行モードを48時間繰り
返した。試験後、吸気弁に付着したデポジット量を測定
し、試料200ppm添加したガソリンを使用前のデポ
ジット量との差を求め吸気系デポジット清浄性の評価と
した。
の乗用車を用意し、各試料200ppm添加したガソリ
ンを用いて回転数1800rpmで100時間稼働後、
燃焼室に付着したデポジット量を測定し、ガソリンのみ
で稼働した場合に燃焼室に付着したデポジット量との差
を求めた。
トおよび特に燃焼室デポジットの清浄性に優れた効果を
発揮する。特に燃焼室デポジットの清浄性に極めて優れ
た効果を発揮する。
Claims (6)
- 【請求項1】 メタクリレート(a1)を構成単位とし
て75重量%以上含有し、溶解性パラメーター(SP
値)が8.5〜12.5である重合体(A)からなり、
(A)の数平均分子量が300〜5000で、30℃か
ら10℃/分で昇温する示差熱熱重量測定において、2
00℃での残存重量が25〜75%で、かつ300℃で
の残存重量が3%以下である燃料油用添加剤。 - 【請求項2】 (A)が構成単位として、窒素を含有す
る単量体(a2)を含有する請求項1記載の燃料油用添
加剤。 - 【請求項3】 SP値が8.5〜12.5、沸点又は分
解点が120〜300℃、HLBが0.8〜10.9で
あるキャリアオイルをさらに含有して成る請求項1又は
2記載の燃料油用添加剤。 - 【請求項4】 (A)中の金属の含有量が各金属につい
て2ppm以下であり、かつハロゲンの含有量が10p
pm以下である請求項1〜3のいずれか記載の燃料油添
加剤。 - 【請求項5】 請求項1〜4のいずれか記載の燃料油添
加剤50〜10000ppmと(i)〜(viii)の条件
を満たすガソリンから成る燃料油組成物。 (i)無鉛ガソリン全量基準の全芳香族化合物が35容
量%以下 (ii)無鉛ガソリン全量基準のベンゼンが0〜5容量% (iii)無鉛ガソリン全量基準のトルエンが0〜25% (iv)無鉛ガソリン全量基準の炭素数8の芳香族化合物
が0〜15容量% (v)無鉛ガソリン全量基準の炭素数9の芳香族化合物
が0〜15容量% (vi)無鉛ガソリン全量基準の炭素数10以上の芳香族
化合物が0〜15容量% (vii)無鉛ガソリン全量基準の炭素数9の芳香族化合
物と炭素数10以上の芳香族化合物の合計/無鉛ガソリ
ン全量基準のトルエンと炭素数8の芳香族化合物の合計
が0〜0.2 (viii)無鉛ガソリン全量基準の2以上のアルキル置換
芳香族化合物が0、又は無鉛ガソリン全量基準の2以上
のアルキル置換芳香族化合物が0でない際に無鉛ガソリ
ン全量基準のモノアルキル置換芳香族/2以上のアルキ
ル置換芳香族化合物が1以上 - 【請求項6】請求項1〜5のいずれか記載の燃料油添加
剤50〜10000ppmと硫黄含量が0.05重量%
以下の軽油からなる燃料油組成物。
Priority Applications (1)
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