JP2016540849A - 吸気弁沈着物制御用の混合洗浄剤組成物 - Google Patents

吸気弁沈着物制御用の混合洗浄剤組成物 Download PDF

Info

Publication number
JP2016540849A
JP2016540849A JP2016530917A JP2016530917A JP2016540849A JP 2016540849 A JP2016540849 A JP 2016540849A JP 2016530917 A JP2016530917 A JP 2016530917A JP 2016530917 A JP2016530917 A JP 2016530917A JP 2016540849 A JP2016540849 A JP 2016540849A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mannich base
detergent
fuel
base detergent
fuel composition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2016530917A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6216883B2 (ja
Inventor
ルツソ,ジヨセフ,エム
コルツチ,ウイリアム,ジエイ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Afton Chemical Corp
Original Assignee
Afton Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Afton Chemical Corp filed Critical Afton Chemical Corp
Publication of JP2016540849A publication Critical patent/JP2016540849A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6216883B2 publication Critical patent/JP6216883B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L10/00Use of additives to fuels or fires for particular purposes
    • C10L10/04Use of additives to fuels or fires for particular purposes for minimising corrosion or incrustation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14Organic compounds
    • C10L1/18Organic compounds containing oxygen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14Organic compounds
    • C10L1/22Organic compounds containing nitrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14Organic compounds
    • C10L1/22Organic compounds containing nitrogen
    • C10L1/222Organic compounds containing nitrogen containing at least one carbon-to-nitrogen single bond
    • C10L1/224Amides; Imides carboxylic acid amides, imides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14Organic compounds
    • C10L1/22Organic compounds containing nitrogen
    • C10L1/234Macromolecular compounds
    • C10L1/238Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C10L1/2383Polyamines or polyimines, or derivatives thereof (poly)amines and imines; derivatives thereof (substituted by a macromolecular group containing 30C)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L10/00Use of additives to fuels or fires for particular purposes
    • C10L10/08Use of additives to fuels or fires for particular purposes for improving lubricity; for reducing wear
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14Organic compounds
    • C10L1/18Organic compounds containing oxygen
    • C10L1/185Ethers; Acetals; Ketals; Aldehydes; Ketones
    • C10L1/1852Ethers; Acetals; Ketals; Orthoesters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14Organic compounds
    • C10L1/18Organic compounds containing oxygen
    • C10L1/192Macromolecular compounds
    • C10L1/198Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds homo- or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon to carbon double bond, and at least one being terminated by an acyloxy radical of a saturated carboxylic acid, of carbonic acid
    • C10L1/1985Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds homo- or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon to carbon double bond, and at least one being terminated by an acyloxy radical of a saturated carboxylic acid, of carbonic acid polyethers, e.g. di- polygylcols and derivatives; ethers - esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14Organic compounds
    • C10L1/22Organic compounds containing nitrogen
    • C10L1/221Organic compounds containing nitrogen compounds of uncertain formula; reaction products where mixtures of compounds are obtained
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14Organic compounds
    • C10L1/22Organic compounds containing nitrogen
    • C10L1/232Organic compounds containing nitrogen containing nitrogen in a heterocyclic ring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14Organic compounds
    • C10L1/22Organic compounds containing nitrogen
    • C10L1/234Macromolecular compounds
    • C10L1/238Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2200/00Components of fuel compositions
    • C10L2200/04Organic compounds
    • C10L2200/0407Specifically defined hydrocarbon fractions as obtained from, e.g. a distillation column
    • C10L2200/0415Light distillates, e.g. LPG, naphtha
    • C10L2200/0423Gasoline
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2270/00Specifically adapted fuels
    • C10L2270/02Specifically adapted fuels for internal combustion engines
    • C10L2270/023Specifically adapted fuels for internal combustion engines for gasoline engines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2300/00Mixture of two or more additives covered by the same group of C10L1/00 - C10L1/308
    • C10L2300/20Mixture of two components
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2300/00Mixture of two or more additives covered by the same group of C10L1/00 - C10L1/308
    • C10L2300/30Mixture of three components

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)

Abstract

洗浄剤添加剤パッケージ、燃料添加剤濃縮液、燃料組成物およびエンジンを無鉛ガソリン燃料で作動させる方法。本添加剤パッケージはマンニッヒ塩基洗浄剤混合物を含有しかつ前記混合物はジ−もしくはポリアミンに由来する1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤成分およびモノアミンに由来する2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤成分を含有する。前記混合物中の前記1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤と前記2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤の重量比を約1:6から約3:1の範囲にする。

Description

本発明は、火花点火燃料組成物、燃料添加剤組成物、および制御方法、即ち火花点火内燃機関における燃料噴射装置の沈着物を減少または除去しかつ抗摩耗性能を改善する方法に関する。より詳細には、本発明は、火花点火燃料および燃料用混合洗浄剤添加剤組成物を含有して成る燃料組成物および前記燃料組成物を直接噴射式ガソリン(DIG)エンジンで用いることに関する。
火花点火内燃機関の燃料導入システムにおける沈着物生成を制御(防止または減少)するための添加剤に向けた研究が長年に渡ってかなり成されてきた。特に、燃料噴射装置の沈着物、吸気弁の沈着物および燃焼室の沈着物を有効に制御し得る添加剤が本分野でかなり行われてきた研究活動の中心に相当するが、そのような努力にも拘わらず、特に燃料経済性およびエンジンの摩耗を改良するためのエンジン技術におけるさらなる進展を考慮してさらなる改善が望まれている。
現在、DIG技術が急速に進展している、と言うのは、それによって燃料経済性および動力が向上する可能性が高いからである。そのようなエンジンの燃料経済性利点は環境的に二酸化炭素排出量がより低くなると直接解釈される。しかしながら、DIGエンジンはガソリンを燃焼室に直接噴射することから通常のガソリンエンジンとは異なる問題に直面する可能性がある。
DIGエンジンの進展における主な障害の1つはスパークプラグの汚れであった。燃料噴射装置がスパークプラグの近くに位置するような空間が狭い構造配置では、燃料がプラグに直接当たることから燃料の点火が容易に起こる。しかしながら、そのように空間的位置が近いとプラグに煤が集積する結果として最終的にスパークプラグの汚れが起こってしまう。
DIGエンジンに関連した別の問題は、燃料が層状に燃焼する時にガソリンが過度に多くなる混合物部分に主に由来して煙が排出されることに関係している。生じる煤の量は通常のエンジンのそれよりも多いことで、より多い量の煤が燃焼ガソリンブローバイを通して潤滑油の中に入り込む可能性がある。
より最新の異なる種類のエンジンが世界的に使用されるようになるにつれて、伝統的なマルチポート燃料噴射エンジンばかりでなくまたガソリン直接噴射式エンジンにも動力を送る燃料が必要になり得る。MPIエンジン内で洗浄剤としてうまく働く添加剤が必ずしもGDIエンジン内でうまく働くとは限らず、このように、特にDIGエンジン用として作られた追加的洗浄剤が「トップトリート(top−treat)」型添加剤またはアフターマーケット燃料補助剤として必要になり得る。
前記に加えて、現世代のDIGエンジン技術は沈着物問題を被っている。特に懸念の持たれる領域は、燃料レール、噴射装置、燃焼室(CCD)、クランクケーススートローディングス(crankcase soot loadings)および吸気弁(IVD)である。吸気マニホルド内の沈着物はPCV弁および排気再循環を経由して入ってくる。吸気弁の後方を湿らす液体燃料は存在しないことから、そのような沈着物は極めて急速に蓄積し、それを除去しない限り、燃料経済性が経時的に低下してしまう可能性がある。
より最新のガソリンエンジンに関する更に別の問題は、エンジンの中の燃料に接触する
構成要素の摩耗度合が大きくなることにある。特に、ガソリン組成物に入っている含酸素添加剤の量を約0から約85体積パーセントにまで多くするとエンジンの中の燃料に接触する構成要素の摩耗度合が大きなる傾向がある。
前記を鑑み、本開示の様々な態様では、火花点火内燃機関用燃料組成物、火花点火エンジン用燃料添加剤パッケージ、火花点火エンジン作動方法および吸気弁沈着物を減少させるか或は火花点火エンジンにおける抗摩耗性能を向上させる方法を提供する。本添加剤パッケージにジ−もしくはポリアミンに由来する1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤成分およびモノアミンに由来する2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤成分で構成させたマンニッヒ塩基洗浄剤混合物を含有させる。前記混合物に入れる前記1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤と前記2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤の重量比を約1:6から約3:1、例えば1:4から2:1または1:3から1:1の範囲にする。
本開示の1つの態様では、火花点火エンジン用の燃料添加剤パッケージを提供し、これには、(a)ジ−もしくはポリアミンに由来する1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤成分、(b)モノアミンに由来する2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤成分、(c)抗摩耗成分および(d)場合により、ポリエーテルモノオールおよびポリエーテルポリオールから成る群より選択した担体流体成分を含有させる。前記燃料添加剤パッケージに入れる前記1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤と前記2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤の重量比を約1:6から約3:1、例えば1:4から2:1または1:3から1:1の範囲にする。
本開示の別の態様では、火花点火エンジンを無鉛燃料組成物で作動させる方法を提供する。この方法は、前記エンジンに(a)ガソリン燃料、(b)ジ−もしくはポリアミンに由来する1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤、(c)モノアミンに由来する2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤、(d)抗摩耗成分および(e)場合により、スクシニミド洗浄剤を含有させた燃料成分を供給することを包含する。前記燃料に入れる(b)と(c)の重量比を約1:6から約3:1、例えば1:4から2:1または1:3から1:1の範囲にする。前記燃料組成物を前記エンジンに導入してそれを燃焼させそして前記エンジンを前記燃料で作動させる。
本開示の更に別の態様では、火花点火エンジン用無鉛燃料組成物を提供する。この燃料組成物に(a)優勢量(major amount)のガソリン燃料、(b)ジ−もしくはポリアミンに由来する劣勢量(minor amount)の1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤、(c)ジ−アルキルモノアミンに由来する劣勢量の2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤、(d)ヒドロカルビルアミドおよびヒドロカルビルイミドから成る群より選択した抗摩耗成分および(f)ポリエーテル担体流体を含有させる。前記燃料組成物に入れる前記1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤と前記2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤の重量比が1:6から約3:1、例えば1:4から2:1または1:3から1:1の範囲にする。
本開示の別の態様は、火花点火エンジンにおける吸気弁沈着物の減少または抗摩耗性能の改善の少なくとも一方を改良する方法である。この方法は、(a)エタノールを含有する優勢量のガソリン燃料、(b)ジ−もしくはポリアミンに由来する劣勢量の1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤、(c)ジ−アルキルモノアミンに由来する劣勢量の2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤、(d)ヒドロカルビルアミドおよびヒドロカルビルイミドから成る群より選択した抗摩耗成分および(e)C6−C20アルキルフェノールプロポキシレートを含有して成るポリエーテル担体流体を含有させた燃料組成物を供給することを包含する。前記燃料組成物に入れる前記1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤と前記2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤の重量比を1:6から約3:1、例えば1:4から2:1または1:3から1:1の範囲にする。前記燃料組成物を前記エンジンに供給して前記エンジン内で燃焼させる。
従って、本開示の態様のマンニッヒ塩基洗浄剤は、以下により詳細に説明する如き少なくとも2種類の異なるマンニッヒ塩基洗浄剤を含有する。この開示する態様の利点には、これらに限定するものでないが、燃料噴射装置性能の改善、エンジン沈着物の減少、エンジン内の可動部分の抗摩耗性能の改善、燃料経済性の改善、吸気弁沈着物の減少、燃料噴射装置沈着物の減少および/または火花点火エンジン、特にDIGエンジンにおける煤生成の減少および燃料詰まりの減少の中の1つ以上が含まれ得る。以下に示す本開示の態様の詳細な説明からさらなる利益および利点が明らかになるであろう。
用語「沈着物抑制剤化合物」は、それを燃料組成物に存在させると直接的もしくは間接的に結果としてエンジン内の沈着物および/または煤の生成の制御、即ち減少もしくは除去をもたらす化合物であり得ることは理解されるであろう。
例示態様の詳細な説明
マンニッヒ塩基洗浄剤
本開示の態様で用いるに有用なマンニッヒ塩基洗浄剤は、アルキル置換ヒドロキシ芳香族化合物とアルデヒドとアミンの反応生成物である。本明細書に記述するマンニッヒ洗浄剤反応生成物の製造で用いるアルキル置換ヒドロキシ芳香族化合物、アルデヒドおよびアミンは、当該マンニッヒが基になった洗浄剤が少なくともジ−もしくはポリアミンに由来する1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤および少なくともジアルキルモノアミンに由来する2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤を含有することを条件として、当該技術分野で公知でありかつ用いられているそのような化合物のいずれであってもよい。
マンニッヒ塩基反応生成物の生成で使用可能な代表的アルキル置換ヒドロキシ芳香族化合物は、ポリプロピルフェノール(フェノールをポリプロピレンでアルキル化することで生成)、ポリブチルフェノール(フェノールをポリブテンおよび/またはポリイソブチレンでアルキル化することで生成)およびポリブチル−コ−ポリプロピルフェノール(フェノールをブチレンおよび/またはブチレンとプロピレンの共重合体でアルキル化することで生成)である。また、他の同様な長鎖アルキルフェノールを用いることも可能である。例には、フェノールをブチレンおよび/またはイソブチレンおよび/またはプロピレンの共重合体でアルキル化したもの、およびそれらと共重合可能な1種以上のモノオレフィン系コモノマー(例えばエチレン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセンなど)の共重合体(この共重合体の分子はブチレンおよび/またはイソブチレンおよび/またはプロピレン単位を少なくとも50重量%含有する)でフェノールをアルキル化したものが含まれる。プロピレン、ブチレンおよび/またはイソブチレンと重合させるコモノマーは脂肪族であってもよく、また非脂肪族基、例えばスチレン、o−メチルスチレン、p−メチルスチレン、ジビニルベンゼンなどを含有していても構わない。このように、如何なる場合にも、当該アルキル置換ヒドロキシ芳香族化合物を生じさせる時に用いる前記の結果としてもたらされる重合体および共重合体は実質的に脂肪族の炭化水素重合体である。
本明細書に示す1つの態様では、マンニッヒ塩基洗浄剤を生じさせる時にポリブチルフェノール(フェノールをポリブチレンでアルキル化することで生成)を用いる。本明細書で特に明記しない限り、用語「ポリブチレン」を一般的意味で「高純度」または「実質的に高純度」の1−ブテンもしくはイソブテンから生じさせた重合体および1−ブテン、2−ブテンおよびイソブテンの中の2種類もしくは3種類全部の混合物から生じさせた重合体をそれに包含させる目的で用いる。商業的グレードのそのような重合体にはまた他のオレフィンもかなりの量で入っている可能性がある。例えば米国特許第4,152,499号およびW.German Offenlegungsschrift 29 04 314などに記述されている如き方法で生じさせた末端ビニリデン基を有する重合体分子が比較的高い比率で入っているいわゆる高反応性ポリブチレンも長鎖アルキル化フェノール
反応体を生じさせる時に用いるに適する。
ヒドロキシ芳香族化合物のアルキル化を典型的にアルキル化用触媒を存在させて約50から約200℃の範囲の温度で実施する。フリーデルクラフツアルキル化を助長する目的で一般に酸性触媒を用いる。商業的生産で用いられる典型的な触媒には、硫酸、BF3、アルミニウムフェノキサイド、メタンスルホン酸、カチオン***換樹脂、酸性粘土および改質ゼオライトが含まれる。
そのようなフェノール系化合物のベンゼン環上に存在する長鎖アルキル置換基は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)で測定した時の数平均分子量(MW)が約500から約3000ダルトン(好適には約500から約2100ダルトン)のポリオレフィンに由来する。また、使用するポリオレフィンがGPCで測定した時に約1から約4(適切には約1から約2)の範囲の多分散性(重量平均分子量/数平均分子量)を示すのも好ましい。
本明細書の全体に渡って述べるGPC方法のクロマトグラフィー条件は下記の通りである:濃度が約5mg/mL(重合体/未安定化テトラヒドロフラン溶媒)のサンプル20ミクロリットルを1000A、500Aおよび100Aのカラムに1.0mL/分の流量で注入する。流す時間を40分にする。示差屈折率検出器を用い、較正を分子量の範囲が284から4080ダルトンのポリブチレン標準に対して行う。
マンニッヒ洗浄剤の製造を長鎖アルキルフェノールを用いて行うことができる。しかしながら、他のフェノール系化合物を用いることも可能であり、それにはとりわけレゾルシノール、ヒドロキノン、カテコール、ヒドロキシジフェニル、ベンジルフェノール、フェネチルフェノール、ナフトール、トリルナフトールの高分子量アルキル置換誘導体が含まれる。マンニッヒ縮合生成物の製造では特にポリアルキルフェノールおよびポリアルキルクレゾール反応体、例えばポリプロピルフェノール、ポリブチルフェノール、ポリプロピルクレゾール、ポリイソブチルクレゾールおよびポリブチルクレゾールが適切であり、かつそのアルキル基の数平均分子量を約500から約2100にするが、最も適切なアルキル基は、数平均分子量が約800から約1300ダルトンの範囲のポリブチレンに由来するポリブチル基である。
そのようなアルキル置換ヒドロキシ芳香族化合物の形態は、パラ置換モノアルキルフェノールまたはパラ置換モノアルキルオルソクレゾールの形態である。しかしながら、マンニッヒ縮合反応で容易に反応し得る如何なるアルキルフェノールも使用可能である。このように、環アルキル置換基を1個のみ有するか或は環アルキル置換基を2個以上有するアルキルフェノールから生じさせたマンニッヒ生成物が本明細書に記述するマンニッヒ塩基洗浄剤の製造で用いるに適切である。その長鎖アルキル置換基は残存不飽和をいくつか含有していてもよいが、一般的には実質的に飽和アルキル基である。本開示に従う長鎖アルキルフェノールにはクレゾールが含まれる。
代表的アミン反応体には、これらに限定するものでないが、直鎖、分枝もしくは環式アルキレンモノアミンおよび適切な反応性第一級もしくは第二級アミノ基を分子中に少なくとも1個有するジ−もしくはポリアミンが含まれる。他の置換基、例えばヒドロキシ、シアノ、アミドなどがアミン化合物に存在していても構わない。1つの態様では、当該1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤をアルキレンジ−もしくはポリアミンから生じさせる。そのようなジ−もしくはポリアミンには、これらに限定するものでないが、ポリエチレンポリアミン、例えばエチレンジアミン、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、ペンタエチレンヘキサミン、ヘキサエチレンヘプタミン、ヘプタエチレンオクタミン、オクタエチレンノナミン、ノナエチレンデカミン、デカエチレンウ
ンデカミンおよびそのようなアミンの混合物(これらの窒素含有量は式H2N−(A−NH)nH[式中、Aは二価エチレンでありそしてnは1から10の整数である]で表されるアルキレンポリアミンに相当する)が含まれ得る。そのようなアルキレンポリアミンはアンモニアとジハロアルカン、例えばジクロロアルカンなどの反応で入手可能である。このように、塩素を異なる炭素原子上に有する炭素原子数が2から6のジクロロアルカン1から10モルを2から11モルのアンモニアと反応させることで得たアルキレンポリアミンが適切なアルキレンポリアミン反応体である。
1つの態様では、当該1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤を分子中に第一級もしくは第二級アミノ基を1個および第三級アミノ基を1個有する脂肪族の直鎖、分枝もしくは環式ジアミンもしくはポリアミンから生じさせる。適切なポリアミンの例には、N,N,N”,N”−テトラアルキル−ジアルキレントリアミン(2個の末端第三級アミノ基と1個の中心第二級アミノ基)、N,N,N’,N”−テトラアルキルトリアルキレンテトラミン(1個の末端第三級アミノ基と2個の内部第三級アミノ基と1個の末端第一級アミノ基)、N,N,N’,N”,N”’−ペンタアルキルトリアルキレン−テトラミン(1個の末端第三級アミノ基と2個の内部第三級アミノ基と1個の末端第二級アミノ基)、N,N−ジヒドロキシアルキル−アルファ,オメガ−アルキレンジアミン(1個の末端第三級アミノ基と1個の末端第一級アミノ基)、N,N,N’−トリヒドロキシ−アルキル−アルファ,オメガ−アルキレンジアミン(1個の末端第三級アミノ基と1個の末端第二級アミノ基)、トリス(ジアルキルアミノアルキル)アミノアルキルメタン(3個の末端第三級アミノ基と1個の末端第三級アミノ基)および同様な化合物が含まれるが、そのアルキル基は同じまたは異なりそして典型的には各々が含有する炭素原子の数は約12個以内であり、適切には各々が炭素原子を1から4個含有する。1つの態様におけるポリアミンのアルキル基はメチルおよび/またはエチル基である。従って、ポリアミン反応体はN,N−ジアルキル−アルファ,オメガ−アルキレンジアミン、例えばアルキレン基中の炭素原子数が3から約6で各アルキル基中の炭素原子数が1から約12のものから選択可能である。特に有用なポリアミンはN,N−ジメチル−1,3−プロパンジアミンおよびN−メチルピペラジンである。
マンニッヒ縮合反応に参与する能力を有する反応性第一級もしくは第二級アミノ基を1個有しかつマンニッヒ縮合反応に直接的に目に見えるほど参与する能力を持たない立体障害アミノ基を少なくとも1個有するポリアミンの例には、N−(t−ブチル)−1,3−プロパンジアミン、N−ネオペンチル−1,3−プロパンジアミン、N−(t−ブチル)−1−メチル−1,2−エタンジアミン、N−(t−ブチル)−1−メチル−1,3−プロパンジアミンおよび3,5−ジ(t−ブチル)アミノエチル−1−ピペラジンが含まれる。
当該2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤はアルキル−モノアミンから誘導可能であり、それには、これらに限定するものでないが、ジ−アルキルモノアミン、例えばメチルアミン、ジメチルアミン、エチルアミン、ジ−エチルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、ジプロピルアミン、ジ−イソプロピルアミン、ブチルアミン、イソブチルアミン、ジ−ブチルアミン、ジ−イソブチルアミン、ペンチルアミン、ジペンチルアミン、ネオペンチルアミン、ジ−ネオペンチルアミン、ヘキシルアミン、ジヘキシルアミン、ヘプチルアミン、ジヘプチルアミン、オクチルアミン、ジオクチルアミン、2−エチルヘキシルアミン、ジ−2−エチルヘキシルアミン、ノニルアミン、ジノニルアミン、デシルアミン、ジデシルアミン、ジシクロヘキシルアミンなどが含まれる。
当該マンニッヒ塩基生成物の製造で用いるに適した代表的アルデヒドには、脂肪族アルデヒド、例えばホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド、バレルアルデヒド、カプロアルデヒド、ヘプタアルデヒド、ステアラルデヒド
が含まれる。使用可能な芳香族アルデヒドにはベンズアルデヒド、サリチルアルデヒドが含まれる。本明細書で用いるに適した例示複素環式アルデヒドはフルフラールおよびチオフェンアルデヒドなどである。また、ホルムアルデヒド生成反応体、例えばパラホルムアルデヒドまたはホルムアルデヒド水溶液、例えばホルマリンなども有用である。特に適切なアルデヒドはホルムアルデヒドおよびホルマリンから選択可能である。
アルキルフェノールと特定のアミン1種または2種以上とアルデヒドの間の縮合反応は約40から約200℃の範囲の温度で実施可能である。この反応はバルク(希釈剤も溶媒もなし)または溶媒もしくは希釈剤中で実施可能である。水が発生し、それを反応過程中に共沸蒸留で除去してもよい。典型的には、アルキル置換ヒドロキシ芳香族化合物とアミンとアルデヒドをそれぞれ1.0:0.5−2.0:1.0−3.0のモル比で反応させることでマンニッヒ反応生成物を生じさせる。
本開示の態様で用いるに適したマンニッヒ塩基洗浄剤には、米国特許第4,231,759、5,514,190、5,634,951、5,697,988、5,725,612、5,876,468および6,800,103号(これらの開示は引用することによって本明細書に組み入れられる)に教示されている洗浄剤が含まれる。
本開示の燃料組成物を配合する時、当該マンニッヒ塩基洗浄剤の混合物を用いる。そのマンニッヒ塩基洗浄剤の混合物に含める1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤と2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤の重量比を約1:6から約3:1にする。別の態様では、マンニッヒ塩基洗浄剤の混合物に含める1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤と2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤の重量比を約1:4から約2:1、例えば約1:3から約1:1にする。本開示に従うガソリン燃料組成物に入れるマンニッヒ塩基洗浄剤の総量を燃料組成物の総重量を基準にした重量で表して約10から約400ppmの範囲にしてもよい。
スクシニミドベース洗浄剤
本明細書に記述する燃料組成物の任意成分はスクシニミド洗浄剤である。本開示の様々な態様で用いるに適したスクシニミド洗浄剤は、その目的に有効な量で添加した時、燃料組成物に分散効果を与える可能性がある。スクシニミドを混合マンニッヒ塩基洗浄剤と一緒に燃料組成物に存在させると結果としてそのスクシニミドを1番目または2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤のいずれかと一緒に用いた時の性能に比べて沈着物生成制御が向上することが観察される。
スクシニミド洗浄剤には、例えばアルケニルスクシニミドが含まれ、それには、アルケニルこはく酸の無水物、酸、酸−エステルもしくは低級アルキルエステルを第一級アミン基を少なくとも1個含有するアミンと反応させることで得られる反応生成物が含まれる。代表的な非限定例が米国特許第3,172,892、3,202,678、3,219,666、3,272,746、3,254,025、3,216,936、4,234,435および5,575,823号に与えられている。無水アルケニルこはく酸の調製はオレフィンと無水マレイン酸の混合物を約180−220℃に加熱することで容易に実施可能である。1つの態様におけるオレフィンは、低級モノオレフィン、例えばエチレン、プロピレン、イソブテンなどの重合体もしくは共重合体である。別の態様におけるアルケニル基の源は、分子量が10,000ダルトン以上に及ぶポリイソブテンである。別の態様におけるアルケニルは、分子量が約500−5,000ダルトン、典型的には約700−2,000ダルトンのポリイソブテン基である。好適な態様では、テトラエチレンペンタミン(TEPA)と無水ポリイソブチレンこはく酸(PIBSA)を1:1のモル比で用いてスクシニミドを生じさせるが、そのPIBの分子量は約950である。
スクシニミド洗浄剤の製造で使用可能なアミンには、反応してイミド基を生じ得る第一
級アミン基を少なくとも1個有するアミンのいずれも含まれる。いくつかの代表的例はメチルアミン、2−エチルヘキシルアミン、n−ドデシルアミン、ステアリルアミン、N,N−ジメチル−プロパンジアミン、N−(3−アミノプロピル)モルホリン、N−ドデシルプロパンジアミン、N−アミノプロピルピペラジン、エタノールアミン、N−エタノールエチレンジアミンなどである。特に適切なアミンには、アルキレンポリアミン、例えばプロピレンジアミン、ジプロピレントリアミン、ジ−(1,2−ブチレン)−トリアミン、テトラ−(1,2−プロピレン)ペンタミンおよびTEPAなどが含まれる。
1つの態様におけるアミンは、式H2N(CH2CH2NH)nH[式中、nは1から10の整数である]で表されるエチレンポリアミンである。このようなエチレンポリアミンには、エチレンジアミン、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、ペンタエチレンヘキサミンなどが含まれ、それにはそれらの混合物が含まれ、その場合のnは当該混合物が示す平均値である。このようなエチレンポリアミンは第一級アミン基を各末端に有することでモノ−アルケニルスクシニミドおよびビス−アルケニルスクシニミドをもたらし得る。
本開示の態様で用いるに適したスクシニミド洗浄剤にはまたポリエチレンポリアミン、例えばトリエチレンテトラミンまたはテトラエチレンペンタミンなどと炭化水素置換カルボン酸、二酸もしくは無水物(分子量が500から5,000ダルトン、特に700から2000ダルトンのポリオレフィン、例えばポリイソブテンと不飽和ポリカルボン酸、二酸もしくは無水物、例えば無水マレイン酸などの反応で生じさせた)の反応生成物も含まれる。
また、米国特許第6,548,458号に教示されているようにスクシニミド−酸とポリアミンもしくは部分アルコキシル化ポリアミンの反応で生じさせたスクシニミド−アミドも本開示の態様のスクシニミド洗浄剤として用いるに適する。そのスクシニミド−酸化合物の調製はアルファ−オメガアミノ酸と無水アルケニルもしくはアルキル置換こはく酸の反応を適切な反応媒体中で起こさせることで実施可能である。適切な反応媒体には、これらに限定するものでないが、有機溶媒、例えばトルエンまたは加工油などが含まれる。この反応の副生成物は水である。トルエンを用いて水を共沸で除去することができる。
スクシニミド洗浄剤の製造で用いる反応混合物に入れるオレフィンに対する無水マレイン酸のモル比は幅広く態様であり得る。一例として、無水マレイン酸とオレフィンのモル比を5:1から1:5にし、別の例では、その範囲を3:1から1:3にし、更に別の例では、無水マレイン酸を化学量論的過剰量、例えば無水マレイン酸をオレフィン1モル当たり1.1から5モルの量で用いる。その結果としてもたらされた反応混合物から未反応の無水マレイン酸を蒸発させてもよい。
無水アルキルもしくはアルケニル置換こはく酸の調製は、無水マレイン酸と所望のポリオレフィンもしくは塩素化ポリオレフィンの反応を当該技術分野で良く知られている反応条件下で起こさせることで実施可能である。例えば、そのような無水こはく酸の調製は、例えば米国特許第3,361,673および3,676,089号などに記述されているように、ポリオレフィンと無水マレイン酸を熱で反応させることで実施可能である。別法として、無水置換こはく酸の調製を例えば米国特許第3,172,892号などに記述されているように塩素化ポリオレフィンと無水マレイン酸の反応で実施することも可能である。無水ヒドロカルビル置換こはく酸のさらなる考察を例えば米国特許第4,234,435、5,620,486および5,393,309号などに見ることができる。
無水ポリアルケニルこはく酸から無水ポリアルキルこはく酸への変換は通常の還元条件、例えば接触水添などで実施可能である。接触水添の場合の好適な触媒は炭素に担持され
ているパラジウムである。同様に、ポリアルケニルスクシニミドからポリアルキルスクシニミドへの変換も同様な還元条件を用いて実施可能である。
スクシニミド洗浄剤の製造で用いる無水こはく酸に持たせるポリアルキルもしくはポリアルケニル置換基は、モノオレフィン、特に1−モノ−オレフィン、例えばエチレン、プロピレン、ブチレンなどの重合体もしくは共重合体であるポリオレフィンから誘導可能である。モノ−オレフィンを用いる場合、それの炭素原子数は2から約24、典型的には炭素原子数は約3から12であろう。また、モノ−オレフィンにはプロピレン、ブチレン、特にイソブチレン、1−オクテンおよび1−デセンも含まれ得る。そのようなモノ−オレフィンから生じさせたポリオレフィンには、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリイソブテン、および1−オクテンと1−デセンから生じさせたポリアルファオレフィンが含まれる。
1つの態様におけるポリアルキルもしくはポリアルケニル置換基はポリイソブテンに由来する置換基である。本発明のスクシニミド−酸の調製で用いるに適したポリイソブテンには、高い反応性を示すメチルビニリデン異性体を少なくとも約20%、例えば反応性メチルビニリデン異性体を少なくとも50%、好ましくは少なくとも70%含有するポリイソブテンが含まれる。適切なポリイソブテンには、BF3触媒を用いて生じさせたポリイソブテンが含まれる。メチルビニリデン異性体が総組成物の高パーセントを構成するそのようなポリイソブテンの調製が米国特許第4,152,499および4,605,808号に記述されている。本明細書に記述する燃料組成物で用いるスクシニミド洗浄剤の量は、スクシニミド洗浄剤とマンニッヒ塩基洗浄剤混合物の重量比が約1:6から約1:12、例えば約1:9から約1:11(スクシニミド洗浄剤:マンニッヒ塩基洗浄剤混合物)の範囲になるような量であってもよい。
担体流体
別の態様では、当該マンニッヒ塩基洗浄剤混合物およびスクシニミド洗浄剤を液状担体、即ち導入助剤と一緒に用いてもよい。そのような担体の種類は多様であり、例えば液状ポリ−アルファ−オレフィンオリゴマー、鉱油、液状ポリ(オキシアルキレン)化合物、液状アルコールもしくはポリオール、ポリアルケン、液状エステルおよび同様な液状担体などであり得る。2種以上のそのような担体の混合物を用いることも可能である。
ポリ(オキシアルキレン)担体流体の製造はアルキレンオキサイド、例えばエチレンオキサイド、プロピレンオキサイドおよびブチレンオキサイドなどを用いて実施可能である。ポリ(オキシアルキレン)化合物中のアルキレンオキサイド単位の数は約10から約35、例えば約20から約30であってもよい。
開示する態様で用いるに適した担体流体の中に入るポリ(オキシアルキレン)化合物は燃料に可溶な化合物であり、これは下記の式R1−(R2−O)n−R3[式中、R1は典型的には水素、アルコキシ、シクロアルコキシ、ヒドロキシ、アミノ、ヒドロカルビル(例えばアルキル、シクロアルキル、アリール、アルキルアリール、アラルキルなど)、アミノ置換ヒドロカルビルまたはヒドロキシ置換ヒドロカルビル基であり、R2は炭素原子数が2−10(好適には炭素原子数が2−4)のアルキレン基であり、R3は典型的には水素、アルコキシ、シクロアルコキシ、ヒドロキシ、アミノ、ヒドロカルビル(例えばアルキル、シクロアルキル、アリール、アルキルアリール、アラルキルなど)、アミノ置換ヒドロカルビルまたはヒドロキシ置換ヒドロカルビル基であり、そしてnは1から500の整数、好ましくは3から120の範囲、典型的には15から35の範囲の整数であり、反復アルキレンオキシ基の数(通常は平均数)を表す]で表され得る。R2−O−基を複数有する化合物の場合のR2は同じもしくは異なるアルキレン基であってもよく、異なる場合、ランダムまたは一まとめに配列していてもよい。適切なポリ(オキシアルキレン)化
合物は反復単位で構成されているモノオールであり、それの製造はアルコールを1種以上のアルキレンオキサイドと反応させることで実施可能である。
担体流体として使用可能なポリ(オキシアルキレン)化合物の平均分子量は典型的に約500から約3000ダルトン、適切には約750から約2500ダルトン、好ましくは約1000以上から約2000ダルトンの範囲である。
使用可能な他の有用なサブグループのポリ(オキシアルキレン)化合物には、ヒドロカルビル末端ポリ(オキシアルキレン)モノオール、例えば米国特許第4,877,416号のコラム6の20行からコラム7の14行およびその節の中に引用されている文献に示されているモノオールなどが含まれ、前記節および前記引用文献は引用することによって完全に本明細書に組み入れられる。
有用なサブグループのポリ(オキシアルキレン)化合物は、ある種のアルキルポリ(オキシアルキレン)モノオールもしくは混合物で構成されており、それは未希釈状態でガソリンに可溶な液体であり、それは40℃で少なくとも約60cSt(例えば40℃で少なくとも約70cSt)および100℃で少なくとも約11cSt(例えば100℃で少なくとも約13cSt)を示す。加うるに、ポリ(オキシアルキレン)化合物は未希釈状態において40℃で約400cSt以下および100℃で約50cSt以下の粘度を示す。例えば、そのようなポリ(オキシアルキレン)化合物が示す粘度は40℃で約300cSt以下および100℃で約40cSt以下である。
ポリ(オキシアルキレン)化合物にはまたポリ(オキシアルキレン)グリコール化合物およびそれのモノエーテル誘導体も含まれ得、それらは上述した粘度要求を満足させかつそれらはアルコールもしくはポリアルコールとアルキレンオキサイド、例えばプロピレンオキサイドおよび/またはブチレンオキサイド(エチレンオキサイドの使用有り無し)の反応で生じた繰り返し単位で構成されており、特に、分子中のオキシアルキレン基の少なくとも80モル%が1,2−プロピレンオキサイドに由来する生成物が含まれ得る。そのようなポリ(オキシアルキレン)化合物の調製に関する詳細が例えばKirk−Othmer、Encyclopedia of Chemical Technology、第3版、18巻、633−645頁(John Wiley & Sonsによる著作権1982)およびそこに引用されている文献に示されており、この上に示したKirk−Othmer百科事典の引用およびそこに引用されている引用文献は引用することによって全体が本明細書に組み入れられる。また、米国特許第2,425,755、2,425,845、2,448,664および2,457,139号にもそのような手順が記述されており、引用することによって全体が本明細書に組み入れられる。
ポリ(オキシアルキレン)化合物を用いる場合、これは分枝オキシアルキレン単位(例えばメチルジメチレンオキシ単位および/またはエチルジメチレンオキシ単位)を当該ポリ(オキシアルキレン)化合物がガソリンに溶解するに充分な数で含有していてもよい。
この開示する態様で用いるに適したポリ(オキシアルキレン)化合物には、米国特許第5,514,190、5,634,951、5,697,988、5,725,612、5,814,111および5,873,917号(これらの開示は引用することによって本明細書に組み入れられる)に教示されているそれらが含まれる。1つの態様におけるポリ(オキシアルキレン)化合物はポリエーテル担体流体であり得る。別の態様では、担体流体をポリエーテルモノオールまたはポリエーテルポリオールから選択してもよい。1つの態様では、ポリエーテル担体流体をC6−C20アルキルフェノールプロポキシレートおよびC10−C24アルコールプロポキシレートから選択してもよい。
ある場合には、当該マンニッヒ塩基洗浄剤の合成を担体流体中で実施することも可能である。他の場合には、前以て生じさせておいた洗浄剤混合物を適切な量の担体流体と混合する。必要ならば、当該洗浄剤を適切な担体流体中で生じさせた後に追加的量の同じもしくは異なる担体流体と混合してもよい。1つの態様では、担体流体とマンニッヒ塩基洗浄剤混合物の比率を重量で表して約1:1にしてもよい。別の態様では、担体流体を担体流体とマンニッヒ塩基洗浄剤混合物の重量比が約0.4:1から約1:1、例えば約0.5:1から約0.9:1または約0.6:1から約0.8:1の範囲になるような量で存在させてもよい。
抗摩耗添加剤
本明細書に記述する燃料組成物、添加剤および方法に適した抗摩耗成分はヒドロカルビルアミドおよびヒドロカルビルイミドから選択可能である。1つの態様におけるヒドロカルビルアミドは、ジエタノールアミンとオレイン酸から生じさせたアルカノールアミドである。別の態様におけるヒドロカルビルイミドは、無水ポリイソブテニルこはく酸とアンモニアから生じさせたスクシニミドである。
1つの態様におけるヒドロカルビルアミド化合物は1種以上の脂肪酸アルカノールアミド化合物であり得る。
脂肪酸アルカノールアミドは典型的にC4からC75、例えばC6からC30、典型的にはC8からC22の脂肪酸もしくはエステルとモノ−もしくはジ−ヒドロキシヒドロカルビルアミンの反応生成物であり、その脂肪酸アルカノールアミドは典型的に下記の式:
Figure 2016540849
[式中、Rは炭素原子数が約4から75、例えば約6から30、好ましくは約8から22のヒドロカルビル基であり、R’は炭素原子数が1から約10、典型的には1から約6または約2から5、好ましくは約2から3の二価アルキレン基でありそしてaは約0から1の整数である]
で表されるであろう。
その酸部分はRCO−[ここで、Rは炭素原子を約4から75、例えば約5から19個含有するアルキルもしくはアルケニル炭化水素基である]、典型的にはカプリル、カプロン、カプリン、ラウリン、ミリスチン、パルミチン、ステアリン、オレイン、リノレインなどであり得る。この酸は飽和もしくは不飽和であり得る。
その酸部分を完全エステル化化合物または完全にはエステル化されていない化合物、例えばトリステアリン酸グリセリル、ジラウリン酸グリセリル、モノオレイン酸グリセリルなどの状態で供給してもよい。ジオールを包含するポリオールおよびポリアルキレングリコールのエステル、例えばマンニトール、ソルビトール、ペンタエリスリトール、ポリオキシエチレンポリオールなどのエステルを用いることができる。
モノ−もしくはジ−ヒドロキシヒドロカルビルアミンと第一級もしくは第二級アミンの窒素を反応させることで、この開示する態様の燃料添加剤で用いる脂肪酸アルカノールアミドを生じさせることができる。そのモノ−もしくはジ−ヒドロキシヒドロカルビルアミンは典型的に式:HN(R’OH)2-bb[式中、R’はこの上で定義した通りでありそ
してbは0または1である]で特徴付け可能である。
典型的なアミンには、これらに限定するものでないが、エタノールアミン、ジエタノールアミン、プロパノールアミン、イソプロパノールアミン、ジプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、ブタノールアミンなどが含まれ得る。
酸部分を含有する油と相当量のアミンを加熱して所望生成物を生じさせることで反応を実施することができる。典型的には反応体を約100℃から200℃に約4時間維持することで反応を実施することができる。用いるべき生成物を入れる最終的組成物と相溶し得る溶媒中で反応を実施することができる。この開示する態様の実施で使用可能な典型的反応生成物には、下記の酸部分を有するエステルとアルカノールアミンから生じた生成物が含まれ得る。
Figure 2016540849
下記の油の酸成分とアルカノールアミンを用いて他の有用な混合反応生成物を生じさせることも可能である:ココナッツ、ババス、パーム核、パーム、オリーブ、トウゴマ、ピーナッツ、菜種、牛脂、ラード、鯨の皮下脂肪、コーン、トール、綿実など。
1つの態様における所望反応生成物の調製は(i)ポリヒドロキシ化合物の脂肪酸エステル(OH基のいくつかまたは全部がエステル化されている)と(ii)ジエタノールアミンの反応で実施可能である。
典型的な脂肪酸エステルには、炭素原子を約6から20、例えば約8から16、好ましくは約12個含有する脂肪酸のエステルが含まれ得る。そのような酸は式RCOOH[式中、Rは炭素原子を約7から15、例えば約11から13、好ましくは約11個含有するアルキル炭化水素基である]で特徴付け可能である。
使用可能な典型的脂肪酸エステルは、トリラウリン酸グリセリル、トリステアリン酸グリセリル、トリパルミチン酸グリセリル、ジラウリン酸グリセリル、モノステアリン酸グリセリル、エチレングリコールジラウレート、ペンタエリスリトールテトラステアレート、ペンタエリスリトールトリラウレート、ソルビトールモノパルミテート、ソルビトールペンタステアレート、プロピレングリコールモノステアレートであり得る。
そのようなエステルには、酸部分が混合体であるエステルも含まれ得、典型的には下記の天然油である:ココナッツ、ババス、パーム核、パーム、オリーブ、トウゴマ、ピーナッツ、菜種、牛脂、ラード(リーフ)、ラード油、鯨の皮下脂肪。
この開示する態様で用いるに適した好ましいアルキルアミドの例には、これらに限定するものでないが、オクチルアミド(カプリルアミド)、ノニルアミド、デシルアミド(カプリンアミド)、ウンデシルアミド、ドデシルアミド(ラウリルアミド)、トリデシルアミド、テトラデシルアミド(ミリスチルアミド)、ペンタデシルアミド、ヘキサデシルアミド(パルミチルアミド)、ヘプタデシルアミド、オクタデシルアミド(ステアリルアミド)、ノナデシルアミド、エイコシルアミド(アルキルアミド)またはドコシルアミド(ベヘニルアミド)が含まれる。好ましいアルケニルアミドの例には、これらに限定するものでないが、パルミトオレインアミド、オレイルアミド、イソオレイルアミド、エライジルアミド、リノリルアミド、リノレイルアミドが含まれる。そのようなアルキルもしくはアルケニルアミドは好ましくは椰子油脂肪酸アミドである。
脂肪酸エステルとアルカノールアミンを用いたヒドロカルビルアミドの調製は例えばSchlicht他の米国特許第4,729,769号(これの開示は引用することによって本明細書に組み入れられる)などに記述されている。
この開示する態様の燃料添加剤組成物で使用可能なヒドロカルビルアミドは典型的に下記の構造:
Figure 2016540849
[ここで、Rは炭素原子数が約6から30のヒドロカルビル基である]
で表されるであろう。
ヒドロカルビルアミドは炭素原子数が約7から31のアルキルアミドまたは不飽和基を1または2個有する炭素原子数が約7から31のアルケニルアミドであり得る。アルキルアミドの例には、オクタンアミド(カプリルアミド)、ノナンアミド、デカンアミド(カプリンアミド)、ウンデカンアミド、ドデカンアミド(ラウリルアミド)、トリデカンアミド、テトラデカンアミド(ミリスチルアミド)、ペンタデカンアミド、ヘキサデカンアミド(パルミチルアミド)、ヘプタデカンアミド、オクタデカンアミド(ステアリルアミド)、ナノデカンアミド、エイコサンアミド(アラルキルアミド)およびドコサンアミド(ベヘニルアミド)が含まれる。アルケニルアミドの好適な例には、パルミトレインアミド、オレイルアミド、イソオレイルアミド、エライジルアミド、リノリルアミドおよびリノレイルアミドが含まれる。
この開示する態様の燃料添加剤組成物で用いるヒドロカルビルアミドは典型的にC7からC31の脂肪酸もしくはエステルとアンモニアの反応生成物である。
使用可能な別の抗摩耗添加剤はヒドロカルビルイミドである。本明細書で用いる如き用語「イミド」は、これにアンモニアとヒドロカルビル置換こはく酸もしくは無水物(または同様なこはく酸系アシル化剤)の反応で生じた完全反応生成物を包含させることを意味し、その生成物がアンモニアと無水物部分の反応もしくは接触の結果として生じる種類の
イミド結合に加えてアミドおよび/または塩結合を持っているかもしれない化合物を包含させることを意図する。
本開示の燃料に入れる抗摩耗添加剤として用いるに適したヒドロカルビル置換イミドは良く知られている。それらの製造は最初に所望の分子量を有するオレフィン系不飽和炭化水素と無水マレイン酸を反応させて無水ヒドロカルビル置換こはく酸を生じさせることを通して容易に実施可能である。約100℃から約250℃の反応温度を用いてもよい。オレフィン系不飽和炭化水素の沸点が高い場合には約200℃から約250℃にすると良好な結果が得られる。塩素を添加することで、この上に示した反応を促進させることができる。炭素原子を少なくとも40個含有するヒドロカルビル置換基をこはく酸基が含有するアルケニルスクシニミドが例えば米国特許第3,172,892、3,202,678、3,216,936、3,219,666、3,254,025、3,272,746、4,234,435、4,613,341および5,575,823号(これら全部の開示は引用することによって本明細書に組み入れられる)に記述されている。
典型的なオレフィンには、これらに限定するものでないが、ワックスオレフィン分解物、直鎖アルファオレフィン、分枝鎖アルファオレフィン、低級オレフィンの重合体および共重合体が含まれる。そのようなオレフィンはエチレン、プロピレン、ブチレン、例えばイソブチレンなど、1−オクテン、1−ヘキセン、1−デセンなどから選択可能である。有用な重合体または共重合体には、これらに限定するものでないが、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリイソブテン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−イソブチレン共重合体、プロピレン−イソブチレン共重合体、エチレン−1−デセン共重合体などが含まれる。
ヒドロカルビル置換基をまたオレフィン三元重合体からも生じさせた。エチレン−C3-12アルファオレフィン−C5-12非共役ジエン三元重合体、例えばエチレン−プロピレン−1,4−ヘキサジエン三元重合体、エチレンプロピレン−1,5−シクロオクタジエン三元重合体、エチレン−プロピレンノルボルネン三元重合体などから非常に有用な生成物を生じさせることができる。
1つの態様では、ヒドロカルビル置換基をブテン重合体、例えばイソブチレン重合体などから生じさせる。本開示のスクシニミド−酸の調製で用いるに適したポリイソブテンには、1つの態様において、反応性が高いメチルビニリデン異性体を少なくとも約20%、例えば少なくとも50%、更に例として少なくとも70%含有して成るポリイソブテンが含まれる。適切なポリイソブテンには、BF3触媒を用いて生じさせたそれらが含まれる。メチルビニリデン異性体が総組成物の高いパーセントを占めるそのようなポリイソブテンの調製は米国特許第4,152,499および4,605,808号(これらの開示は引用することによって本明細書に組み入れられる)に記述されている。
ヒドロカルビル置換基の分子量は幅広い範囲に渡って多様であり得る。ヒドロカルビル基の分子量は600ダルトン未満であってもよい。典型的な範囲は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)で測定して、約100から約300の数平均分子量、例えば約150から約275である。このように、主にC4−C36のヒドロカルビル基が本明細書で用いるに有用であり、特にガソリン燃料に向上した抗摩耗特性を与えようとする時にはスクシニミドにC14−C18のヒドロカルビル基を持たせるのが有効である。
無水マレイン酸以外のカルボン酸系反応体、例えばマレイン酸、フマル酸、リンゴ酸、酒石酸、イタコン酸、無水イタコン酸、シトラコン酸、無水シトラコン酸、メサコン酸、無水エチルマレイン酸、無水ジメチルマレイン酸、エチルマレイン酸、ジメチルマレイン酸、ヘキシルマレイン酸など(相当する酸ハライドおよび低級脂肪エステルを包含)を用
いることも可能である。
無水ヒドロカルビル置換こはく酸の調製は、例えば米国特許第3,361,673および3,676,089号(これらの開示は引用することによって本明細書に組み入れられる)などに記述されているように、例えばポリオレフィンと無水マレイン酸を熱で反応させることなどで実施可能である。別法として、無水置換こはく酸の調製を例えば米国特許第3,172,892号(これの開示は引用することによって本明細書に組み入れられる)に記述されているように塩素化ポリオレフィンと無水マレイン酸の反応で実施することも可能である。無水ヒドロカルビル置換こはく酸のさらなる考察を例えば米国特許第4,234,435、5,620,486および5,393,309号(これらの開示は引用することによって本明細書に組み入れられる)などに見ることができる。
無水マレイン酸とオレフィン不飽和炭化水素のモル比は幅広く多様であり得る。従って、そのモル比は約5:1から約1:5、例えば約3:1から約1:3に及んで多様であり得、さらなる例として、反応を完結させる目的で無水マレイン酸を化学量論的過剰量で用いることも可能である。未反応の無水マレイン酸は真空蒸留で除去可能である。
1つの態様において、無水ヒドロカルビル置換こはく酸とアンモニアの反応は、これらの成分を混合しながらこの混合物を反応が起こるに充分なほどの高温に加熱することで実施可能であるが、反応体もしくは生成物もしくは無水物の分解が起こるほど高い反応温度に加熱しない方が良く、そしてアンモニアを長い時間かけて添加する。有用な温度は約100℃から約250℃である。その反応を反応中に生じる水が留出するに充分なほどの高温で実施すると典型的な結果を得ることができる。
そのような抗摩耗剤を燃料に少量存在させてもよい。抗摩耗剤を典型的には約5ppmから約50ppm、例えば約20ppmから約40ppmの範囲の量で存在させる。
任意の添加剤
本開示の燃料組成物に上述した洗浄剤1種または2種以上および担体流体に加えて補助添加剤を含有させてもよい。前記補助添加剤には、追加的分散剤/洗浄剤、抗酸化剤、担体流体、金属不活性化剤、染料、マーカー、腐食抑制剤、殺生物剤、帯電防止添加剤、抵抗減少剤、抗乳化剤、デハザー(dehazer)、防氷添加剤、アンチノック添加剤、アンチバルブシートリセッション(anti−valve−seat recession)添加剤、潤滑添加剤および燃焼向上剤が含まれる。
本開示に従う燃料組成物の配合で用いる添加剤を個別または様々な副次的組み合わせで基礎燃料に混合してもよい。しかしながら、添加剤濃縮液を用いて当該成分の全部を同時に混合する方が好ましい、と言うのは、添加剤濃縮液の形態にして材料を組み合わせると相互に相溶するといった利点が得られるからである。また、濃縮液を用いると混合時間が短くなりかつ混合誤差の可能性も小さくなる。
開示する態様の他の面には、本明細書に記述する本発明の様々な組成物を少量混合しておいた火花点火エンジン用燃料ばかりでなく開示する態様の燃料組成物を用いてエンジンに燃料を供給しそして/または作動させることで吸気弁および噴射装置の沈着物の減少または除去を行う方法も包含する。
基礎燃料
開示する態様の燃料組成物を配合する時に用いる基礎燃料には、火花点火内燃機関の作動で用いるに適した如何なる基礎燃料も含まれ、例えば鉛含有または無鉛モーターおよび航空機用ガソリンおよびいわゆる改質ガソリン[これには典型的にガソリン沸騰範囲の炭
化水素と燃料に可溶な酸素化混合剤(「含酸素添加剤」)、例えばアルコール、エーテルおよび他の適切な酸素含有有機化合物などの両方が入っている]などが含まれる。例えば、当該燃料にガソリン沸騰範囲で沸騰する炭化水素の混合物を含有させてもよい。そのような燃料は直鎖もしくは分枝鎖パラフィン、シクロパラフィン、オレフィン、芳香族炭化水素またはそれらの任意混合物で構成されていてもよい。直留ナフサ、重合体ガソリン、天然ガソリンまたは触媒による改質を受けさせたストック(約27から約230℃の範囲で沸騰)からガソリンを生じさせることができる。そのようなガソリンのオクタンレベルは重要でなく、本開示の態様では通常の如何なるガソリンも使用可能である。
当該燃料にまた含酸素添加剤を含有させることも可能である。この開示する態様で用いるに適した含酸素添加剤には、メタノール、エタノール、イソプロパノール、t−ブタノール、n−ブタノール、バイオ−ブタノール、混合C1からC5アルコール、メチル第三ブチルエーテル、第三アミルメチルエーテル、エチル第三ブチルエーテルおよび混合エーテルが含まれる。含酸素添加剤を用いる場合、それを通常は基礎燃料に約85体積%以下の量、好適には燃料全体の酸素含有量が約0.5から約5体積パーセントの範囲になるような量で存在させる。
1つの態様におけるガソリン沸騰範囲の炭化水素混合物は、液状炭化水素蒸留燃料成分またはそのような成分の混合物を含有して成り、それらは約0℃から約250℃(ASTM D86またはEN ISO 3405)または約20℃または約25℃から約200℃または約230℃の範囲で沸騰する炭化水素を含有する。そのような基礎燃料に最適な沸騰範囲および蒸留曲線は典型的に意図される使用条件、例えば気候、季節およびいずれかの適用可能な地方規制基準または消費者の好みなどに従って変わるであろう。
適切ないずれかの給源から炭化水素燃料成分1種または2種以上を得ることができる。例えば石油、コールタール、天然ガスまたは木、特に石油からそれらを得ることができる。別法として、それらは合成製品、例えばフィッシャー・トロプシュ合成などで得られる製品であってもよい。便利には、それらを直留ガソリン、合成で作られた芳香族炭化水素混合物、熱もしくは接触分解炭化水素、水素化分解石油溜分、触媒改質炭化水素またはそれらの混合物からいずれかの公知様式で得ることができる。
好適な態様における炭化水素燃料成分1種または2種以上は、下記の群の1種以上から選択される成分を含有して成る:飽和炭化水素、オレフィン系炭化水素、芳香族炭化水素および酸素化炭化水素。特別な態様におけるガソリン沸騰範囲の炭化水素混合物は、飽和炭化水素、オレフィン系炭化水素、芳香族炭化水素および場合により酸素化炭化水素の混合物を含有して成る。好適な態様におけるガソリン沸騰範囲の炭化水素混合物は、飽和炭化水素含有量が約40から約80体積%の範囲でオレフィン系炭化水素含有量が0から約30体積%で芳香族炭化水素含有量が約10から約60体積%の範囲のガソリン混合物である。1つの態様では、直留ガソリン、重合体ガソリン、天然ガソリン、二量化および三量化オレフィン、合成で生じさせた芳香族炭化水素混合物または接触分解もしくは熱分解で生じさせた石油ストックおよびこれらの混合物から基礎燃料を生じさせる。この基礎燃料の炭化水素組成およびオクタンレベルは重要でない。特定態様におけるオクタンレベル、即ち(RON+MON)/2は一般に約80以上である。本発明の態様ではいずれかの通常のモーター燃料ベースを用いることができる。例えば、特定の態様では、ガソリンに入っている炭化水素を実質的量に及んで通常のアルコールまたはエーテル(燃料で用いるに適することが通常知られている)に置き換えることも可能である。1つの態様における基礎燃料は好ましくは水を実質的に含有しない、と言うのは、水は滑らかな燃焼を妨害する可能性があるからである。
ガソリン基礎燃料またはガソリン沸騰範囲の炭化水素混合物が本発明の態様の燃料組成
物の中のある比率を占める。本明細書では用語「優勢量」(major amount)を用いる、と言うのは、ガソリン沸騰範囲の炭化水素の量がしばしば約50重量もしくは体積パーセント以上であるからである。そのようなガソリン基礎燃料をガソリン組成物中に約15%(体積/体積)以上、より好適には約50%(体積/体積)以上の量で存在させてもよい。1つの態様では、その濃度を約15%(体積/体積)以下または約49%(体積/体積)以下にしてもよい。別の態様では、その濃度を約60%(体積/体積)以下、約65%(体積/体積)以下、約70%(体積/体積)以下、約80%(体積/体積)以下または約90%(体積/体積)以下にさえしてもよい。
好適なガソリン組成物中の炭化水素基礎流体(a)の米国ガソリン仕様は下記の物性を示しており、それを表2に見ることができる。
Figure 2016540849
ガソリン仕様D 4814は、蒸気圧、蒸留、運転し易さ指数および燃料終点の限界を設定することでガソリンの揮発性を制御するものである。燃料に入っている含酸素添加剤の量が20体積%未満の場合には測定をASTM D4815の下で行うが、しかしながら、含酸素添加剤の量が20体積%を超える場合にはASTM D5501の方法を用いるべきである。
好適なガソリン組成物中の炭化水素基礎燃料のためのEUガソリン仕様は下記の物性を示しており、それを表3に示す。
Figure 2016540849
ガソリン中の炭化水素を実質的な量に及んで通常のアルコールもしくはエーテル(燃料で用いるに適することが通常知られている)に置き換えることができる。この基礎流体は好ましくは実質的に水を含有しない、と言うのは、水は滑らかな燃焼を妨げる可能性があ
るからである。
1つの態様の炭化水素燃料混合物は実質的に鉛を含有せず、混合剤、例えばメタノール、エタノール、エチル第三ブチルエーテル、メチル第三ブチルエーテル、第三アミルメチルエーテルなどを少量、即ち基礎燃料の約0.1体積%から約85体積%の量で含有し得るが、より多い量も使用可能である。
本開示の別の態様では、火花点火エンジンにおける吸気弁沈着物の減少または抗摩耗性能の改善の少なくとも一方または両方を改良する方法を提供する。この方法は、(a)エタノールを含有する多量のガソリン燃料、(b)ジ−もしくはポリアミンに由来する少量の1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤、(c)ジ−アルキルモノアミンに由来する少量の2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤、(d)ヒドロカルビルアミドおよびヒドロカルビルイミドから成る群より選択した抗摩耗成分および(e)C6−C20アルキルフェノールプロポキシレートを含有して成るポリエーテル担体流体を含有させた燃料組成物を供給することを包含する。前記燃料組成物中の前記1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤と前記2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤の重量比を1:1から約10:1の範囲にする。この燃料組成物を前記エンジンに供給して前記エンジン内で燃焼させる。
本開示の別の態様では、火花点火エンジンにおける吸気弁沈着物の改善および抗摩耗性能の改善の両方を行う方法を提供する。この方法は、(a)エタノールを含有する多量のガソリン燃料、(b)ジ−もしくはポリアミンに由来する少量の1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤、(c)ジ−アルキルモノアミンに由来する少量の2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤、(d)ヒドロカルビルアミドおよびヒドロカルビルイミドから成る群より選択した抗摩耗成分および(e)C6−C20アルキルフェノールプロポキシレートを含有して成るポリエーテル担体流体を含有させた燃料組成物を供給することを包含する。前記燃料組成物中の前記1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤と前記2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤の重量比を1:1から約10:1の範囲にする。この燃料組成物を前記エンジンに供給して前記エンジン内で燃焼させる。1つの態様では、ガソリン燃料に含有させてもよいエタノールもしくは混合含酸素添加剤の量は85体積%以下である。
本開示のさらなる態様では、火花点火エンジンを無鉛燃料組成物で作動させる方法を提供する。この方法は、前記エンジンに、(a)ガソリン燃料、(b)ジ−もしくはポリアミンに由来する1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤、(c)ジアルキルモノアミンに由来する2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤、(d)ヒドロカルビルアミドおよびヒドロカルビルイミドから成る群より選択した抗摩耗成分および(e)場合により、スクシニミド洗浄剤を含有させた燃料組成物を供給することを包含する。前記1番目および2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤を前記燃料組成物中に約1:1から約10:1の重量比で存在させる。前記燃料組成物を前記エンジンに導入して前記エンジンを作動させそして前記燃料組成物を燃焼させる。別の態様では、スクシニミド洗浄剤が必要である。
開示する態様の実施および利点を以下の実施例で実証することができるが、本実施例は例示の目的で示すものであり、限定するものでない。特に明記しない限り、量、パーセントおよび比率を全部重量で表す。
混合マンニッヒ洗浄剤が沈着物抑制に対して示す効果を評価する目的で一連のエンジン試験を実施した。
この試験で用いる1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤は、長鎖ポリイソブチレン置換クレゾ
ール(「PBC」)とN,N−ジメチル−1,3−プロパンジアミン(「DMPD」)とホルムアルデヒド(「FA」)の反応で生じた反応生成物として得たものである。この試験で用いる2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤は、長鎖ポリイソブチレン置換クレゾールとジ−ブチルアミンとホルムアルデヒドの反応で生じた反応生成物として得たものである。
この試験では、エタノール含有量が10体積%の無鉛燃料組成物に混合マンニッヒ塩基洗浄剤添加剤システムを入れた時の効果を実証する目的で2.3Lのフォードエンジンを用いた。担体流体1は、プロピレンオキサイドを24モル用いて生じさせたノニルフェノールプロポキシレートであった。担体流体2は、プロピレンオキサイドを30モル用いて生じさせたステアリルアルコールプロポキシレートであった。抗摩耗剤1は、無水C16アルキル置換こはく酸とアンモニアから生じさせたスクシニミドであった。抗摩耗剤2は、ジエタノールアミンとオレイン酸から生じさせたアルカノールアミドであった。スクシニミド洗浄剤は、テトラエチレンペンタミンから生じさせたポリイソブテニルスクシニミドであった。
比較実施例および本開示の態様に従って使用可能な成分の量および比率を以下の表4に示す。その結果を以下の表5−9に示す。これらの表の中のPTBは1000バレル当たりのポンドを意味する。ppmから重量で表すPTBに変換する時の変換係数はPTB当たり3.86ppmであり、燃料の密度は0.74である。
表5中の処理率は95PTBでありそして固体含有量は48.6PTBであった。表6中の処理率は905PTBであり、そして固体含有量は比較実施例の場合49.10でありそして実施例6の場合49.6であった。表7中の実施例7−8の処理率は90PTBでありそして固体含有量は49.60PTBであり、実施例9−10の処理率は70PTBでありそして固体含有量は38.60PTBであり、そして比較実施例5−6の処理率は100PTBでありそして固体含有量は41.00PTBであった。表8中の比較実施例7および実施例11−14の処理率は90PTBであり、比較実施例8の固体含有量は49.10PTBであり、実施例11−13の固体含有量は49.6PTBでありそして実施例14の固体含有量は52.10PTBであった。表9中の比較実施例8−11の処理率は100PTBであり、比較実施例12−13の処理率は85PTBであり、比較実施例8−9の固体含有量は38.5PTBであり、比較実施例10−11の固体含有量は48.5PTBでありそして比較実施例12−13の固体含有量は37.7PTBであった。
Figure 2016540849
Figure 2016540849
Figure 2016540849
表5および6は、1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤と2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤を1:6から3:1の重量比で組み合わせた場合(実施例1−4)に生じた吸気弁沈着物量(
IVD)の方がいずれか一方のマンニッヒ塩基洗浄剤単独の場合(比較実施例1−4)のIVDに比べて相乗的に低いことを示している。
表7は、マンニッヒ塩基洗浄剤の組み合わせを用いるか否かに拘らずあらゆるケースで担体流体2がIVDに対して肯定的な効果を示しかつ全部の添加剤処理率がIVDに影響を与える、即ち全部の処理率を低くすればするほどIVDが高くなることを示している。
表8は、1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤と2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤の比率を3:1以上にした時には抗摩耗剤をマンニッヒ塩基洗浄剤と組み合わせるとIVDに対して肯定的な効果が得られることを示している。
表9は、1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤のみを添加剤に存在させた時には抗摩耗剤を2から14PTBの処理率で用いるとIVDに対して否定的な影響が生じることを示している。
以下の実施例では、エタノール含有量が0から20体積%の完全配合無鉛燃料組成物に混合マンニッヒ塩基洗浄剤添加剤システムを入れると抗摩耗特性が向上することを実証する。実験の全部で用いた抗摩耗剤は上述した抗摩耗剤1であった。マンニッヒ塩基洗浄剤混合物に含めるM1/M2の重量比をこの上の表に示したように6:1にした。担体流体1を21PTBの量で存在させかつスクシニミド洗浄剤を2.5PTBの量で存在させた。摩耗傷の測定をASTM D6079(ガソリン方法)に従って実施した。
Figure 2016540849
表10は、ASTM D6079(ガソリン方法を改良した方法、75分および25℃)を用いて生じさせた摩耗傷試験データを示す。この表は、ガソリンのエタノール含有量を高くすると摩耗傷性能に対して悪い影響が生じることが市場で観察されたことを例示するものである。ガソリンに添加剤を入れないでエタノール含有量を0%、10%および20%にした時にもたらされた摩耗傷値はそれぞれ700、750および770であった。従って、対処する必要がある問題は、ガソリンに入れる含酸素添加剤の使用量をエンジンの摩耗を高めることなく、実際にエンジンの摩耗を減少させながら多くすることができるようにすることであった。このように、本開示に従って抗摩耗添加剤を導入するとあらゆる度合のエタノール含有量において摩耗傷値が改善(低下)した。この上に示した結果が示すように、エタノール含有量が0の完全配合ガソリン組成物に混合マンニッヒ塩基洗浄剤システムを26.1PTB入れかつ抗摩耗剤1を用いると摩耗傷が700から580m
mへと有意に向上する。抗摩耗剤1と混合マンニッヒ洗浄剤の量を2倍にすると摩耗傷が更に525mmにまで低下した。エタノール含有量が10体積パーセントのガソリン燃料の場合にも同じ傾向が示された。しかしながら、エタノールを10体積%にした時には基礎燃料に添加剤を入れないと摩耗傷がエタノールが入っていないガソリン燃料の場合の700mmに対比してずっと高く750mmであった。エタノールが20体積%の場合には、添加剤を入れていない基礎燃料が示した摩耗傷は770mmであった。抗摩耗剤1と混合マンニッヒ塩基洗浄剤をエタノール含有量が20体積%のガソリンに混合マンニッヒ塩基洗浄剤が26.1PTBで抗摩耗剤1が8PTBの処理率で入れると摩耗傷が有意に改善されることが分かった。従って、ガソリンのエタノール含有量を0から20体積%にまで高くすると摩耗傷が増大する傾向があるが、混合マンニッヒ塩基洗浄剤システムと抗摩耗剤1は、エタノールによって引き起こされる摩耗傷増大を有意に低下させる点で有効であった。表5−8に見られるように、本開示の同じ混合マンニッヒ洗浄剤添加剤パッケージを入れるとまたIVD性能も向上した。
本明細書または本明細書の請求項のどこかで化学名を用いて反応体および成分を言及する場合、それらを単数形で言及するか或は複数形で言及するかに拘わらず、化学名または化学型で言及する別の物質(例えば基礎燃料、溶媒など)と接触する前にそれらが存在しているとして識別するものであると理解されるべきである。その結果としてもたらされる混合物または溶液または反応媒体中で何らかの化学的変化、変換および/または反応が起こるとしても全く問題はない、と言うのは、そのような変化、変換および/または反応は特定の反応体および/または成分を本開示に従って要求する条件下で一緒にする結果として自然に起こることであるからである。このように、反応体および成分を所望の化学反応(例えばマンニッヒ縮合反応)を実施するか或は所望の組成物(例えば添加剤濃縮液または添加剤含有燃料混合物)を生じさせる時に一緒にすべき材料として識別する。また、添加剤成分を基礎燃料に本質的に個別にそして/または前以て生じさせておく添加剤組み合わせおよび/または副次的組み合わせを生じさせる時に用いる成分として添加または混合してもよいことも理解されるであろう。従って、本明細書の以下に示す請求項で物質、成分および/または材料を現在形(「を含んで成る」、「である」など)で言及するかもしれないが、そのような言及は当該物質、成分または材料を本開示に従って他の1種以上の物質、成分および/または材料と最初にブレンドまたは混合する直前にそれが存在していたようにそれを言及するものである。このように、当該物質、成分または材料はそのようなブレンドまたは混合操作の過程中に起こる化学反応または変換によって元々の身元が失われる可能性があることは本開示および本請求項の正確な理解および評価にとって全く重要でない。
本明細書で用いる如き用語「燃料に可溶」または「ガソリンに可溶」は、考察下の物質が使用の目的で選択した基礎燃料に20℃でその物質の意図された機能を果たすことができるに必要な少なくとも最低限の濃度に到達するに充分なほど溶解すべきであることを意味する。好適には、その物質は当該基礎燃料中で前記よりも実質的に高い溶解性を示すであろう。しかしながら、その物質は当該基礎燃料にあらゆる比率で溶解する必要はない。
本明細書の全体に渡って数多くの場所で数多くの米国の特許および外国の公開された特許明細書を言及してきた。そのように引用した資料は全部あたかも本明細書に詳細に挙げる如く全体が明らかに本開示に組み入れられる。
本発明は実施の点でかなりの変形を受け易い。従って、この上で行った説明は本発明を本明細書の上に示した個々の例に限定することを意図するものでなくかつ限定するとして解釈されるべきでない。むしろ、保護することを意図する事項は以下の請求項に記載する如き事項および法の問題として許容されるそれらの相当物である。
本発明は、火花点火燃料組成物、燃料添加剤組成物、および制御方法、即ち火花点火内燃機関における燃料噴射装置の沈着物を減少または除去しかつ抗摩耗性能を改善する方法に関する。より詳細には、本発明は、火花点火燃料および燃料用混合洗浄剤添加剤組成物を含有して成る燃料組成物および前記燃料組成物を直接噴射式ガソリン(DIG)エンジンで用いることに関する。
火花点火内燃機関の燃料導入システムにおける沈着物生成を制御(防止または減少)するための添加剤に向けた研究が長年に渡ってかなり成されてきた。特に、燃料噴射装置の沈着物、吸気弁の沈着物および燃焼室の沈着物を有効に制御し得る添加剤が本分野でかなり行われてきた研究活動の中心に相当するが、そのような努力にも拘わらず、特に燃料経済性およびエンジンの摩耗を改良するためのエンジン技術におけるさらなる進展を考慮してさらなる改善が望まれている。
現在、DIG技術が急速に進展している、と言うのは、それによって燃料経済性および動力が向上する可能性が高いからである。そのようなエンジンの燃料経済性利点は環境的に二酸化炭素排出量がより低くなると直接解釈される。しかしながら、DIGエンジンはガソリンを燃焼室に直接噴射することから通常のガソリンエンジンとは異なる問題に直面する可能性がある。
DIGエンジンの進展における主な障害の1つはスパークプラグの汚れであった。燃料噴射装置がスパークプラグの近くに位置するような空間が狭い構造配置では、燃料がプラグに直接当たることから燃料の点火が容易に起こる。しかしながら、そのように空間的位置が近いとプラグに煤が集積する結果として最終的にスパークプラグの汚れが起こってしまう。
DIGエンジンに関連した別の問題は、燃料が層状に燃焼する時にガソリンが過度に多くなる混合物部分に主に由来して煙が排出されることに関係している。生じる煤の量は通常のエンジンのそれよりも多いことで、より多い量の煤が燃焼ガソリンブローバイを通して潤滑油の中に入り込む可能性がある。
より最新の異なる種類のエンジンが世界的に使用されるようになるにつれて、伝統的なマルチポート燃料噴射エンジンばかりでなくまたガソリン直接噴射式エンジンにも動力を送る燃料が必要になり得る。MPIエンジン内で洗浄剤としてうまく働く添加剤が必ずしもGDIエンジン内でうまく働くとは限らず、このように、特にDIGエンジン用として作られた追加的洗浄剤が「トップトリート(top−treat)」型添加剤またはアフターマーケット燃料補助剤として必要になり得る。
前記に加えて、現世代のDIGエンジン技術は沈着物問題を被っている。特に懸念の持たれる領域は、燃料レール、噴射装置、燃焼室(CCD)、クランクケーススートローディングス(crankcase soot loadings)および吸気弁(IVD)である。吸気マニホルド内の沈着物はPCV弁および排気再循環を経由して入ってくる。吸気弁の後方を湿らす液体燃料は存在しないことから、そのような沈着物は極めて急速に蓄積し、それを除去しない限り、燃料経済性が経時的に低下してしまう可能性がある。
より最新のガソリンエンジンに関する更に別の問題は、エンジンの中の燃料に接触する構成要素の摩耗度合が大きくなることにある。特に、ガソリン組成物に入っている含酸素添加剤の量を約0から約85体積パーセントにまで多くするとエンジンの中の燃料に接触する構成要素の摩耗度合が大きなる傾向がある。
前記を鑑み、本開示の様々な態様では、火花点火内燃機関用燃料組成物、火花点火エンジン用燃料添加剤パッケージ、火花点火エンジン作動方法および吸気弁沈着物を減少させるか或は火花点火エンジンにおける抗摩耗性能を向上させる方法を提供する。本添加剤パッケージにジ−もしくはポリアミンに由来する1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤成分およびモノアミンに由来する2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤成分で構成させたマンニッヒ塩基洗浄剤混合物を含有させる。前記混合物に入れる前記1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤と前記2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤の重量比を約1:6から約3:1、例えば1:4から2:1または1:3から1:1の範囲にする。
本開示の1つの態様では、火花点火エンジン用の燃料添加剤パッケージを提供し、これには、(a)ジ−もしくはポリアミンに由来する1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤成分、(b)モノアミンに由来する2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤成分、(c)抗摩耗成分および(d)場合により、ポリエーテルモノオールおよびポリエーテルポリオールから成る群より選択した担体流体成分を含有させる。前記燃料添加剤パッケージに入れる前記1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤と前記2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤の重量比を約1:6から約3:1、例えば1:4から2:1または1:3から1:1の範囲にする。
本開示の別の態様では、火花点火エンジンを無鉛燃料組成物で作動させる方法を提供する。この方法は、前記エンジンに(a)ガソリン燃料、(b)ジ−もしくはポリアミンに由来する1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤、(c)モノアミンに由来する2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤、(d)抗摩耗成分および(e)場合により、スクシニミド洗浄剤を含有させた燃料成分を供給することを包含する。前記燃料に入れる(b)と(c)の重量比を約1:6から約3:1、例えば1:4から2:1または1:3から1:1の範囲にする。前記燃料組成物を前記エンジンに導入してそれを燃焼させそして前記エンジンを前記燃料で作動させる。
本開示の更に別の態様では、火花点火エンジン用無鉛燃料組成物を提供する。この燃料組成物に(a)優勢量(major amount)のガソリン燃料、(b)ジ−もしくはポリアミンに由来する劣勢量(minor amount)の1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤、(c)ジ−アルキルモノアミンに由来する劣勢量の2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤、(d)ヒドロカルビルアミドおよびヒドロカルビルイミドから成る群より選択した抗摩耗成分および(f)ポリエーテル担体流体を含有させる。前記燃料組成物に入れる前記1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤と前記2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤の重量比が1:6から約3:1、例えば1:4から2:1または1:3から1:1の範囲にする。
本開示の別の態様は、火花点火エンジンにおける吸気弁沈着物の減少または抗摩耗性能の改善の少なくとも一方を改良する方法である。この方法は、(a)エタノールを含有する優勢量のガソリン燃料、(b)ジ−もしくはポリアミンに由来する劣勢量の1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤、(c)ジ−アルキルモノアミンに由来する劣勢量の2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤、(d)ヒドロカルビルアミドおよびヒドロカルビルイミドから成る群より選択した抗摩耗成分および(e)C6−C20アルキルフェノールプロポキシレートを含有して成るポリエーテル担体流体を含有させた燃料組成物を供給することを包含する。前記燃料組成物に入れる前記1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤と前記2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤の重量比を1:6から約3:1、例えば1:4から2:1または1:3から1:1
の範囲にする。前記燃料組成物を前記エンジンに供給して前記エンジン内で燃焼させる。
従って、本開示の態様のマンニッヒ塩基洗浄剤は、以下により詳細に説明する如き少なくとも2種類の異なるマンニッヒ塩基洗浄剤を含有する。この開示する態様の利点には、これらに限定するものでないが、燃料噴射装置性能の改善、エンジン沈着物の減少、エンジン内の可動部分の抗摩耗性能の改善、燃料経済性の改善、吸気弁沈着物の減少、燃料噴射装置沈着物の減少および/または火花点火エンジン、特にDIGエンジンにおける煤生成の減少および燃料詰まりの減少の中の1つ以上が含まれ得る。以下に示す本開示の態様の詳細な説明からさらなる利益および利点が明らかになるであろう。
用語「沈着物抑制剤化合物」は、それを燃料組成物に存在させると直接的もしくは間接的に結果としてエンジン内の沈着物および/または煤の生成の制御、即ち減少もしくは除去をもたらす化合物であり得ることは理解されるであろう。
例示態様の詳細な説明
マンニッヒ塩基洗浄剤
本開示の態様で用いるに有用なマンニッヒ塩基洗浄剤は、アルキル置換ヒドロキシ芳香族化合物とアルデヒドとアミンの反応生成物である。本明細書に記述するマンニッヒ洗浄剤反応生成物の製造で用いるアルキル置換ヒドロキシ芳香族化合物、アルデヒドおよびアミンは、当該マンニッヒが基になった洗浄剤が少なくともジ−もしくはポリアミンに由来する1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤および少なくともジアルキルモノアミンに由来する2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤を含有することを条件として、当該技術分野で公知でありかつ用いられているそのような化合物のいずれであってもよい。
マンニッヒ塩基反応生成物の生成で使用可能な代表的アルキル置換ヒドロキシ芳香族化合物は、ポリプロピルフェノール(フェノールをポリプロピレンでアルキル化することで生成)、ポリブチルフェノール(フェノールをポリブテンおよび/またはポリイソブチレンでアルキル化することで生成)およびポリブチル−コ−ポリプロピルフェノール(フェノールをブチレンおよび/またはブチレンとプロピレンの共重合体でアルキル化することで生成)である。また、他の同様な長鎖アルキルフェノールを用いることも可能である。例には、フェノールをブチレンおよび/またはイソブチレンおよび/またはプロピレンの共重合体でアルキル化したもの、およびそれらと共重合可能な1種以上のモノオレフィン系コモノマー(例えばエチレン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセンなど)の共重合体(この共重合体の分子はブチレンおよび/またはイソブチレンおよび/またはプロピレン単位を少なくとも50重量%含有する)でフェノールをアルキル化したものが含まれる。プロピレン、ブチレンおよび/またはイソブチレンと重合させるコモノマーは脂肪族であってもよく、また非脂肪族基、例えばスチレン、o−メチルスチレン、p−メチルスチレン、ジビニルベンゼンなどを含有していても構わない。このように、如何なる場合にも、当該アルキル置換ヒドロキシ芳香族化合物を生じさせる時に用いる前記の結果としてもたらされる重合体および共重合体は実質的に脂肪族の炭化水素重合体である。
本明細書に示す1つの態様では、マンニッヒ塩基洗浄剤を生じさせる時にポリブチルフェノール(フェノールをポリブチレンでアルキル化することで生成)を用いる。本明細書で特に明記しない限り、用語「ポリブチレン」を一般的意味で「高純度」または「実質的に高純度」の1−ブテンもしくはイソブテンから生じさせた重合体および1−ブテン、2−ブテンおよびイソブテンの中の2種類もしくは3種類全部の混合物から生じさせた重合体をそれに包含させる目的で用いる。商業的グレードのそのような重合体にはまた他のオレフィンもかなりの量で入っている可能性がある。例えば米国特許第4,152,499号およびW.German Offenlegungsschrift 29 04 3
14などに記述されている如き方法で生じさせた末端ビニリデン基を有する重合体分子が比較的高い比率で入っているいわゆる高反応性ポリブチレンも長鎖アルキル化フェノール反応体を生じさせる時に用いるに適する。
ヒドロキシ芳香族化合物のアルキル化を典型的にアルキル化用触媒を存在させて約50から約200℃の範囲の温度で実施する。フリーデルクラフツアルキル化を助長する目的で一般に酸性触媒を用いる。商業的生産で用いられる典型的な触媒には、硫酸、BF3、アルミニウムフェノキサイド、メタンスルホン酸、カチオン***換樹脂、酸性粘土および改質ゼオライトが含まれる。
そのようなフェノール系化合物のベンゼン環上に存在する長鎖アルキル置換基は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)で測定した時の数平均分子量(MW)が約500から約3000ダルトン(好適には約500から約2100ダルトン)のポリオレフィンに由来する。また、使用するポリオレフィンがGPCで測定した時に約1から約4(適切には約1から約2)の範囲の多分散性(重量平均分子量/数平均分子量)を示すのも好ましい。
本明細書の全体に渡って述べるGPC方法のクロマトグラフィー条件は下記の通りである:濃度が約5mg/mL(重合体/未安定化テトラヒドロフラン溶媒)のサンプル20ミクロリットルを1000A、500Aおよび100Aのカラムに1.0mL/分の流量で注入する。流す時間を40分にする。示差屈折率検出器を用い、較正を分子量の範囲が284から4080ダルトンのポリブチレン標準に対して行う。
マンニッヒ洗浄剤の製造を長鎖アルキルフェノールを用いて行うことができる。しかしながら、他のフェノール系化合物を用いることも可能であり、それにはとりわけレゾルシノール、ヒドロキノン、カテコール、ヒドロキシジフェニル、ベンジルフェノール、フェネチルフェノール、ナフトール、トリルナフトールの高分子量アルキル置換誘導体が含まれる。マンニッヒ縮合生成物の製造では特にポリアルキルフェノールおよびポリアルキルクレゾール反応体、例えばポリプロピルフェノール、ポリブチルフェノール、ポリプロピルクレゾール、ポリイソブチルクレゾールおよびポリブチルクレゾールが適切であり、かつそのアルキル基の数平均分子量を約500から約2100にするが、最も適切なアルキル基は、数平均分子量が約800から約1300ダルトンの範囲のポリブチレンに由来するポリブチル基である。
そのようなアルキル置換ヒドロキシ芳香族化合物の形態は、パラ置換モノアルキルフェノールまたはパラ置換モノアルキルオルソクレゾールの形態である。しかしながら、マンニッヒ縮合反応で容易に反応し得る如何なるアルキルフェノールも使用可能である。このように、環アルキル置換基を1個のみ有するか或は環アルキル置換基を2個以上有するアルキルフェノールから生じさせたマンニッヒ生成物が本明細書に記述するマンニッヒ塩基洗浄剤の製造で用いるに適切である。その長鎖アルキル置換基は残存不飽和をいくつか含有していてもよいが、一般的には実質的に飽和アルキル基である。本開示に従う長鎖アルキルフェノールにはクレゾールが含まれる。
代表的アミン反応体には、これらに限定するものでないが、直鎖、分枝もしくは環式アルキレンモノアミンおよび適切な反応性第一級もしくは第二級アミノ基を分子中に少なくとも1個有するジ−もしくはポリアミンが含まれる。他の置換基、例えばヒドロキシ、シアノ、アミドなどがアミン化合物に存在していても構わない。1つの態様では、当該1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤をアルキレンジ−もしくはポリアミンから生じさせる。そのようなジ−もしくはポリアミンには、これらに限定するものでないが、ポリエチレンポリアミン、例えばエチレンジアミン、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、ペンタエチレンヘキサミン、ヘキサエチレンヘプタミン、ヘプタエチレンオクタミン、オクタエチレンノナミン、ノナエチレンデカミン、デカエチレンウンデカミンおよびそのようなアミンの混合物(これらの窒素含有量は式H2N−(A−NH)nH[式中、Aは二価エチレンでありそしてnは1から10の整数である]で表されるアルキレンポリアミンに相当する)が含まれ得る。そのようなアルキレンポリアミンはアンモニアとジハロアルカン、例えばジクロロアルカンなどの反応で入手可能である。このように、塩素を異なる炭素原子上に有する炭素原子数が2から6のジクロロアルカン1から10モルを2から11モルのアンモニアと反応させることで得たアルキレンポリアミンが適切なアルキレンポリアミン反応体である。
1つの態様では、当該1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤を分子中に第一級もしくは第二級アミノ基を1個および第三級アミノ基を1個有する脂肪族の直鎖、分枝もしくは環式ジアミンもしくはポリアミンから生じさせる。適切なポリアミンの例には、N,N,N”,N”−テトラアルキル−ジアルキレントリアミン(2個の末端第三級アミノ基と1個の中心第二級アミノ基)、N,N,N’,N”−テトラアルキルトリアルキレンテトラミン(1個の末端第三級アミノ基と2個の内部第三級アミノ基と1個の末端第一級アミノ基)、N,N,N’,N”,N”’−ペンタアルキルトリアルキレン−テトラミン(1個の末端第三級アミノ基と2個の内部第三級アミノ基と1個の末端第二級アミノ基)、N,N−ジヒドロキシアルキル−アルファ,オメガ−アルキレンジアミン(1個の末端第三級アミノ基と1個の末端第一級アミノ基)、N,N,N’−トリヒドロキシ−アルキル−アルファ,オメガ−アルキレンジアミン(1個の末端第三級アミノ基と1個の末端第二級アミノ基)、トリス(ジアルキルアミノアルキル)アミノアルキルメタン(3個の末端第三級アミノ基と1個の末端第三級アミノ基)および同様な化合物が含まれるが、そのアルキル基は同じまたは異なりそして典型的には各々が含有する炭素原子の数は約12個以内であり、適切には各々が炭素原子を1から4個含有する。1つの態様におけるポリアミンのアルキル基はメチルおよび/またはエチル基である。従って、ポリアミン反応体はN,N−ジアルキル−アルファ,オメガ−アルキレンジアミン、例えばアルキレン基中の炭素原子数が3から約6で各アルキル基中の炭素原子数が1から約12のものから選択可能である。特に有用なポリアミンはN,N−ジメチル−1,3−プロパンジアミンおよびN−メチルピペラジンである。
マンニッヒ縮合反応に参与する能力を有する反応性第一級もしくは第二級アミノ基を1個有しかつマンニッヒ縮合反応に直接的に目に見えるほど参与する能力を持たない立体障害アミノ基を少なくとも1個有するポリアミンの例には、N−(t−ブチル)−1,3−プロパンジアミン、N−ネオペンチル−1,3−プロパンジアミン、N−(t−ブチル)−1−メチル−1,2−エタンジアミン、N−(t−ブチル)−1−メチル−1,3−プロパンジアミンおよび3,5−ジ(t−ブチル)アミノエチル−1−ピペラジンが含まれる。
当該2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤はアルキル−モノアミンから誘導可能であり、それには、これらに限定するものでないが、ジ−アルキルモノアミン、例えばメチルアミン、ジメチルアミン、エチルアミン、ジ−エチルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、ジプロピルアミン、ジ−イソプロピルアミン、ブチルアミン、イソブチルアミン、ジ−ブチルアミン、ジ−イソブチルアミン、ペンチルアミン、ジペンチルアミン、ネオペンチルアミン、ジ−ネオペンチルアミン、ヘキシルアミン、ジヘキシルアミン、ヘプチルアミン、ジヘプチルアミン、オクチルアミン、ジオクチルアミン、2−エチルヘキシルアミン、ジ−2−エチルヘキシルアミン、ノニルアミン、ジノニルアミン、デシルアミン、ジデシルアミン、ジシクロヘキシルアミンなどが含まれる。
当該マンニッヒ塩基生成物の製造で用いるに適した代表的アルデヒドには、脂肪族アル
デヒド、例えばホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド、バレルアルデヒド、カプロアルデヒド、ヘプタアルデヒド、ステアラルデヒドが含まれる。使用可能な芳香族アルデヒドにはベンズアルデヒド、サリチルアルデヒドが含まれる。本明細書で用いるに適した例示複素環式アルデヒドはフルフラールおよびチオフェンアルデヒドなどである。また、ホルムアルデヒド生成反応体、例えばパラホルムアルデヒドまたはホルムアルデヒド水溶液、例えばホルマリンなども有用である。特に適切なアルデヒドはホルムアルデヒドおよびホルマリンから選択可能である。
アルキルフェノールと特定のアミン1種または2種以上とアルデヒドの間の縮合反応は約40から約200℃の範囲の温度で実施可能である。この反応はバルク(希釈剤も溶媒もなし)または溶媒もしくは希釈剤中で実施可能である。水が発生し、それを反応過程中に共沸蒸留で除去してもよい。典型的には、アルキル置換ヒドロキシ芳香族化合物とアミンとアルデヒドをそれぞれ1.0:0.5−2.0:1.0−3.0のモル比で反応させることでマンニッヒ反応生成物を生じさせる。
本開示の態様で用いるに適したマンニッヒ塩基洗浄剤には、米国特許第4,231,759、5,514,190、5,634,951、5,697,988、5,725,612、5,876,468および6,800,103号(これらの開示は引用することによって本明細書に組み入れられる)に教示されている洗浄剤が含まれる。
本開示の燃料組成物を配合する時、当該マンニッヒ塩基洗浄剤の混合物を用いる。そのマンニッヒ塩基洗浄剤の混合物に含める1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤と2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤の重量比を約1:6から約3:1にする。別の態様では、マンニッヒ塩基洗浄剤の混合物に含める1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤と2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤の重量比を約1:4から約2:1、例えば約1:3から約1:1にする。本開示に従うガソリン燃料組成物に入れるマンニッヒ塩基洗浄剤の総量を燃料組成物の総重量を基準にした重量で表して約10から約400ppmの範囲にしてもよい。
スクシニミドベース洗浄剤
本明細書に記述する燃料組成物の任意成分はスクシニミド洗浄剤である。本開示の様々な態様で用いるに適したスクシニミド洗浄剤は、その目的に有効な量で添加した時、燃料組成物に分散効果を与える可能性がある。スクシニミドを混合マンニッヒ塩基洗浄剤と一緒に燃料組成物に存在させると結果としてそのスクシニミドを1番目または2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤のいずれかと一緒に用いた時の性能に比べて沈着物生成制御が向上することが観察される。
スクシニミド洗浄剤には、例えばアルケニルスクシニミドが含まれ、それには、アルケニルこはく酸の無水物、酸、酸−エステルもしくは低級アルキルエステルを第一級アミン基を少なくとも1個含有するアミンと反応させることで得られる反応生成物が含まれる。代表的な非限定例が米国特許第3,172,892、3,202,678、3,219,666、3,272,746、3,254,025、3,216,936、4,234,435および5,575,823号に与えられている。無水アルケニルこはく酸の調製はオレフィンと無水マレイン酸の混合物を約180−220℃に加熱することで容易に実施可能である。1つの態様におけるオレフィンは、低級モノオレフィン、例えばエチレン、プロピレン、イソブテンなどの重合体もしくは共重合体である。別の態様におけるアルケニル基の源は、分子量が10,000ダルトン以上に及ぶポリイソブテンである。別の態様におけるアルケニルは、分子量が約500−5,000ダルトン、典型的には約700−2,000ダルトンのポリイソブテン基である。好適な態様では、テトラエチレンペンタミン(TEPA)と無水ポリイソブチレンこはく酸(PIBSA)を1:1のモル比で用いてスクシニミドを生じさせるが、そのPIBの分子量は約950である。
スクシニミド洗浄剤の製造で使用可能なアミンには、反応してイミド基を生じ得る第一級アミン基を少なくとも1個有するアミンのいずれも含まれる。いくつかの代表的例はメチルアミン、2−エチルヘキシルアミン、n−ドデシルアミン、ステアリルアミン、N,N−ジメチル−プロパンジアミン、N−(3−アミノプロピル)モルホリン、N−ドデシルプロパンジアミン、N−アミノプロピルピペラジン、エタノールアミン、N−エタノールエチレンジアミンなどである。特に適切なアミンには、アルキレンポリアミン、例えばプロピレンジアミン、ジプロピレントリアミン、ジ−(1,2−ブチレン)−トリアミン、テトラ−(1,2−プロピレン)ペンタミンおよびTEPAなどが含まれる。
1つの態様におけるアミンは、式H2N(CH2CH2NH)nH[式中、nは1から10の整数である]で表されるエチレンポリアミンである。このようなエチレンポリアミンには、エチレンジアミン、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、ペンタエチレンヘキサミンなどが含まれ、それにはそれらの混合物が含まれ、その場合のnは当該混合物が示す平均値である。このようなエチレンポリアミンは第一級アミン基を各末端に有することでモノ−アルケニルスクシニミドおよびビス−アルケニルスクシニミドをもたらし得る。
本開示の態様で用いるに適したスクシニミド洗浄剤にはまたポリエチレンポリアミン、例えばトリエチレンテトラミンまたはテトラエチレンペンタミンなどと炭化水素置換カルボン酸、二酸もしくは無水物(分子量が500から5,000ダルトン、特に700から2000ダルトンのポリオレフィン、例えばポリイソブテンと不飽和ポリカルボン酸、二酸もしくは無水物、例えば無水マレイン酸などの反応で生じさせた)の反応生成物も含まれる。
また、米国特許第6,548,458号に教示されているようにスクシニミド−酸とポリアミンもしくは部分アルコキシル化ポリアミンの反応で生じさせたスクシニミド−アミドも本開示の態様のスクシニミド洗浄剤として用いるに適する。そのスクシニミド−酸化合物の調製はアルファ−オメガアミノ酸と無水アルケニルもしくはアルキル置換こはく酸の反応を適切な反応媒体中で起こさせることで実施可能である。適切な反応媒体には、これらに限定するものでないが、有機溶媒、例えばトルエンまたは加工油などが含まれる。この反応の副生成物は水である。トルエンを用いて水を共沸で除去することができる。
スクシニミド洗浄剤の製造で用いる反応混合物に入れるオレフィンに対する無水マレイン酸のモル比は幅広く態様であり得る。一例として、無水マレイン酸とオレフィンのモル比を5:1から1:5にし、別の例では、その範囲を3:1から1:3にし、更に別の例では、無水マレイン酸を化学量論的過剰量、例えば無水マレイン酸をオレフィン1モル当たり1.1から5モルの量で用いる。その結果としてもたらされた反応混合物から未反応の無水マレイン酸を蒸発させてもよい。
無水アルキルもしくはアルケニル置換こはく酸の調製は、無水マレイン酸と所望のポリオレフィンもしくは塩素化ポリオレフィンの反応を当該技術分野で良く知られている反応条件下で起こさせることで実施可能である。例えば、そのような無水こはく酸の調製は、例えば米国特許第3,361,673および3,676,089号などに記述されているように、ポリオレフィンと無水マレイン酸を熱で反応させることで実施可能である。別法として、無水置換こはく酸の調製を例えば米国特許第3,172,892号などに記述されているように塩素化ポリオレフィンと無水マレイン酸の反応で実施することも可能である。無水ヒドロカルビル置換こはく酸のさらなる考察を例えば米国特許第4,234,435、5,620,486および5,393,309号などに見ることができる。
無水ポリアルケニルこはく酸から無水ポリアルキルこはく酸への変換は通常の還元条件、例えば接触水添などで実施可能である。接触水添の場合の好適な触媒は炭素に担持されているパラジウムである。同様に、ポリアルケニルスクシニミドからポリアルキルスクシニミドへの変換も同様な還元条件を用いて実施可能である。
スクシニミド洗浄剤の製造で用いる無水こはく酸に持たせるポリアルキルもしくはポリアルケニル置換基は、モノオレフィン、特に1−モノ−オレフィン、例えばエチレン、プロピレン、ブチレンなどの重合体もしくは共重合体であるポリオレフィンから誘導可能である。モノ−オレフィンを用いる場合、それの炭素原子数は2から約24、典型的には炭素原子数は約3から12であろう。また、モノ−オレフィンにはプロピレン、ブチレン、特にイソブチレン、1−オクテンおよび1−デセンも含まれ得る。そのようなモノ−オレフィンから生じさせたポリオレフィンには、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリイソブテン、および1−オクテンと1−デセンから生じさせたポリアルファオレフィンが含まれる。
1つの態様におけるポリアルキルもしくはポリアルケニル置換基はポリイソブテンに由来する置換基である。本発明のスクシニミド−酸の調製で用いるに適したポリイソブテンには、高い反応性を示すメチルビニリデン異性体を少なくとも約20%、例えば反応性メチルビニリデン異性体を少なくとも50%、好ましくは少なくとも70%含有するポリイソブテンが含まれる。適切なポリイソブテンには、BF3触媒を用いて生じさせたポリイソブテンが含まれる。メチルビニリデン異性体が総組成物の高パーセントを構成するそのようなポリイソブテンの調製が米国特許第4,152,499および4,605,808号に記述されている。本明細書に記述する燃料組成物で用いるスクシニミド洗浄剤の量は、スクシニミド洗浄剤とマンニッヒ塩基洗浄剤混合物の重量比が約1:6から約1:12、例えば約1:9から約1:11(スクシニミド洗浄剤:マンニッヒ塩基洗浄剤混合物)の範囲になるような量であってもよい。
担体流体
別の態様では、当該マンニッヒ塩基洗浄剤混合物およびスクシニミド洗浄剤を液状担体、即ち導入助剤と一緒に用いてもよい。そのような担体の種類は多様であり、例えば液状ポリ−アルファ−オレフィンオリゴマー、鉱油、液状ポリ(オキシアルキレン)化合物、液状アルコールもしくはポリオール、ポリアルケン、液状エステルおよび同様な液状担体などであり得る。2種以上のそのような担体の混合物を用いることも可能である。
ポリ(オキシアルキレン)担体流体の製造はアルキレンオキサイド、例えばエチレンオキサイド、プロピレンオキサイドおよびブチレンオキサイドなどを用いて実施可能である。ポリ(オキシアルキレン)化合物中のアルキレンオキサイド単位の数は約10から約35、例えば約20から約30であってもよい。
開示する態様で用いるに適した担体流体の中に入るポリ(オキシアルキレン)化合物は燃料に可溶な化合物であり、これは下記の式R1−(R2−O)n−R3[式中、R1は典型的には水素、アルコキシ、シクロアルコキシ、ヒドロキシ、アミノ、ヒドロカルビル(例えばアルキル、シクロアルキル、アリール、アルキルアリール、アラルキルなど)、アミノ置換ヒドロカルビルまたはヒドロキシ置換ヒドロカルビル基であり、R2は炭素原子数が2−10(好適には炭素原子数が2−4)のアルキレン基であり、R3は典型的には水素、アルコキシ、シクロアルコキシ、ヒドロキシ、アミノ、ヒドロカルビル(例えばアルキル、シクロアルキル、アリール、アルキルアリール、アラルキルなど)、アミノ置換ヒドロカルビルまたはヒドロキシ置換ヒドロカルビル基であり、そしてnは1から500の整数、好ましくは3から120の範囲、典型的には15から35の範囲の整数であり、反復アルキレンオキシ基の数(通常は平均数)を表す]で表され得る。R2−O−基を複数
有する化合物の場合のR2は同じもしくは異なるアルキレン基であってもよく、異なる場合、ランダムまたは一まとめに配列していてもよい。適切なポリ(オキシアルキレン)化合物は反復単位で構成されているモノオールであり、それの製造はアルコールを1種以上のアルキレンオキサイドと反応させることで実施可能である。
担体流体として使用可能なポリ(オキシアルキレン)化合物の平均分子量は典型的に約500から約3000ダルトン、適切には約750から約2500ダルトン、好ましくは約1000以上から約2000ダルトンの範囲である。
使用可能な他の有用なサブグループのポリ(オキシアルキレン)化合物には、ヒドロカルビル末端ポリ(オキシアルキレン)モノオール、例えば米国特許第4,877,416号のコラム6の20行からコラム7の14行およびその節の中に引用されている文献に示されているモノオールなどが含まれ、前記節および前記引用文献は引用することによって完全に本明細書に組み入れられる。
有用なサブグループのポリ(オキシアルキレン)化合物は、ある種のアルキルポリ(オキシアルキレン)モノオールもしくは混合物で構成されており、それは未希釈状態でガソリンに可溶な液体であり、それは40℃で少なくとも約60cSt(例えば40℃で少なくとも約70cSt)および100℃で少なくとも約11cSt(例えば100℃で少なくとも約13cSt)を示す。加うるに、ポリ(オキシアルキレン)化合物は未希釈状態において40℃で約400cSt以下および100℃で約50cSt以下の粘度を示す。例えば、そのようなポリ(オキシアルキレン)化合物が示す粘度は40℃で約300cSt以下および100℃で約40cSt以下である。
ポリ(オキシアルキレン)化合物にはまたポリ(オキシアルキレン)グリコール化合物およびそれのモノエーテル誘導体も含まれ得、それらは上述した粘度要求を満足させかつそれらはアルコールもしくはポリアルコールとアルキレンオキサイド、例えばプロピレンオキサイドおよび/またはブチレンオキサイド(エチレンオキサイドの使用有り無し)の反応で生じた繰り返し単位で構成されており、特に、分子中のオキシアルキレン基の少なくとも80モル%が1,2−プロピレンオキサイドに由来する生成物が含まれ得る。そのようなポリ(オキシアルキレン)化合物の調製に関する詳細が例えばKirk−Othmer、Encyclopedia of Chemical Technology、第3版、18巻、633−645頁(John Wiley & Sonsによる著作権1982)およびそこに引用されている文献に示されており、この上に示したKirk−Othmer百科事典の引用およびそこに引用されている引用文献は引用することによって全体が本明細書に組み入れられる。また、米国特許第2,425,755、2,425,845、2,448,664および2,457,139号にもそのような手順が記述されており、引用することによって全体が本明細書に組み入れられる。
ポリ(オキシアルキレン)化合物を用いる場合、これは分枝オキシアルキレン単位(例えばメチルジメチレンオキシ単位および/またはエチルジメチレンオキシ単位)を当該ポリ(オキシアルキレン)化合物がガソリンに溶解するに充分な数で含有していてもよい。
この開示する態様で用いるに適したポリ(オキシアルキレン)化合物には、米国特許第5,514,190、5,634,951、5,697,988、5,725,612、5,814,111および5,873,917号(これらの開示は引用することによって本明細書に組み入れられる)に教示されているそれらが含まれる。1つの態様におけるポリ(オキシアルキレン)化合物はポリエーテル担体流体であり得る。別の態様では、担体流体をポリエーテルモノオールまたはポリエーテルポリオールから選択してもよい。1つの態様では、ポリエーテル担体流体をC6−C20アルキルフェノールプロポキシレートお
よびC10−C24アルコールプロポキシレートから選択してもよい。
ある場合には、当該マンニッヒ塩基洗浄剤の合成を担体流体中で実施することも可能である。他の場合には、前以て生じさせておいた洗浄剤混合物を適切な量の担体流体と混合する。必要ならば、当該洗浄剤を適切な担体流体中で生じさせた後に追加的量の同じもしくは異なる担体流体と混合してもよい。1つの態様では、担体流体とマンニッヒ塩基洗浄剤混合物の比率を重量で表して約1:1にしてもよい。別の態様では、担体流体を担体流体とマンニッヒ塩基洗浄剤混合物の重量比が約0.4:1から約1:1、例えば約0.5:1から約0.9:1または約0.6:1から約0.8:1の範囲になるような量で存在させてもよい。
抗摩耗添加剤
本明細書に記述する燃料組成物、添加剤および方法に適した抗摩耗成分はヒドロカルビルアミドおよびヒドロカルビルイミドから選択可能である。1つの態様におけるヒドロカルビルアミドは、ジエタノールアミンとオレイン酸から生じさせたアルカノールアミドである。別の態様におけるヒドロカルビルイミドは、無水ポリイソブテニルこはく酸とアンモニアから生じさせたスクシニミドである。
1つの態様におけるヒドロカルビルアミド化合物は1種以上の脂肪酸アルカノールアミド化合物であり得る。
脂肪酸アルカノールアミドは典型的にC4からC75、例えばC6からC30、典型的にはC8からC22の脂肪酸もしくはエステルとモノ−もしくはジ−ヒドロキシヒドロカルビルアミンの反応生成物であり、その脂肪酸アルカノールアミドは典型的に下記の式:
Figure 2016540849
[式中、Rは炭素原子数が約4から75、例えば約6から30、好ましくは約8から22のヒドロカルビル基であり、R’は炭素原子数が1から約10、典型的には1から約6または約2から5、好ましくは約2から3の二価アルキレン基でありそしてaは約0から1の整数である]
で表されるであろう。
その酸部分はRCO−[ここで、Rは炭素原子を約4から75、例えば約5から19個含有するアルキルもしくはアルケニル炭化水素基である]、典型的にはカプリル、カプロン、カプリン、ラウリン、ミリスチン、パルミチン、ステアリン、オレイン、リノレインなどであり得る。この酸は飽和もしくは不飽和であり得る。
その酸部分を完全エステル化化合物または完全にはエステル化されていない化合物、例えばトリステアリン酸グリセリル、ジラウリン酸グリセリル、モノオレイン酸グリセリルなどの状態で供給してもよい。ジオールを包含するポリオールおよびポリアルキレングリコールのエステル、例えばマンニトール、ソルビトール、ペンタエリスリトール、ポリオキシエチレンポリオールなどのエステルを用いることができる。
モノ−もしくはジ−ヒドロキシヒドロカルビルアミンと第一級もしくは第二級アミンの窒素を反応させることで、この開示する態様の燃料添加剤で用いる脂肪酸アルカノールアミドを生じさせることができる。そのモノ−もしくはジ−ヒドロキシヒドロカルビルアミンは典型的に式:HN(R’OH)2-bb[式中、R’はこの上で定義した通りでありそしてbは0または1である]で特徴付け可能である。
典型的なアミンには、これらに限定するものでないが、エタノールアミン、ジエタノールアミン、プロパノールアミン、イソプロパノールアミン、ジプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、ブタノールアミンなどが含まれ得る。
酸部分を含有する油と相当量のアミンを加熱して所望生成物を生じさせることで反応を実施することができる。典型的には反応体を約100℃から200℃に約4時間維持することで反応を実施することができる。用いるべき生成物を入れる最終的組成物と相溶し得る溶媒中で反応を実施することができる。この開示する態様の実施で使用可能な典型的反応生成物には、下記の酸部分を有するエステルとアルカノールアミンから生じた生成物が含まれ得る。
Figure 2016540849
下記の油の酸成分とアルカノールアミンを用いて他の有用な混合反応生成物を生じさせることも可能である:ココナッツ、ババス、パーム核、パーム、オリーブ、トウゴマ、ピーナッツ、菜種、牛脂、ラード、鯨の皮下脂肪、コーン、トール、綿実など。
1つの態様における所望反応生成物の調製は(i)ポリヒドロキシ化合物の脂肪酸エステル(OH基のいくつかまたは全部がエステル化されている)と(ii)ジエタノールアミンの反応で実施可能である。
典型的な脂肪酸エステルには、炭素原子を約6から20、例えば約8から16、好ましくは約12個含有する脂肪酸のエステルが含まれ得る。そのような酸は式RCOOH[式中、Rは炭素原子を約7から15、例えば約11から13、好ましくは約11個含有するアルキル炭化水素基である]で特徴付け可能である。
使用可能な典型的脂肪酸エステルは、トリラウリン酸グリセリル、トリステアリン酸グリセリル、トリパルミチン酸グリセリル、ジラウリン酸グリセリル、モノステアリン酸グリセリル、エチレングリコールジラウレート、ペンタエリスリトールテトラステアレート、ペンタエリスリトールトリラウレート、ソルビトールモノパルミテート、ソルビトール
ペンタステアレート、プロピレングリコールモノステアレートであり得る。
そのようなエステルには、酸部分が混合体であるエステルも含まれ得、典型的には下記の天然油である:ココナッツ、ババス、パーム核、パーム、オリーブ、トウゴマ、ピーナッツ、菜種、牛脂、ラード(リーフ)、ラード油、鯨の皮下脂肪。
この開示する態様で用いるに適した好ましいアルキルアミドの例には、これらに限定するものでないが、オクチルアミド(カプリルアミド)、ノニルアミド、デシルアミド(カプリンアミド)、ウンデシルアミド、ドデシルアミド(ラウリルアミド)、トリデシルアミド、テトラデシルアミド(ミリスチルアミド)、ペンタデシルアミド、ヘキサデシルアミド(パルミチルアミド)、ヘプタデシルアミド、オクタデシルアミド(ステアリルアミド)、ノナデシルアミド、エイコシルアミド(アルキルアミド)またはドコシルアミド(ベヘニルアミド)が含まれる。好ましいアルケニルアミドの例には、これらに限定するものでないが、パルミトオレインアミド、オレイルアミド、イソオレイルアミド、エライジルアミド、リノリルアミド、リノレイルアミドが含まれる。そのようなアルキルもしくはアルケニルアミドは好ましくは椰子油脂肪酸アミドである。
脂肪酸エステルとアルカノールアミンを用いたヒドロカルビルアミドの調製は例えばSchlicht他の米国特許第4,729,769号(これの開示は引用することによって本明細書に組み入れられる)などに記述されている。
この開示する態様の燃料添加剤組成物で使用可能なヒドロカルビルアミドは典型的に下記の構造:
Figure 2016540849
[ここで、Rは炭素原子数が約6から30のヒドロカルビル基である]
で表されるであろう。
ヒドロカルビルアミドは炭素原子数が約7から31のアルキルアミドまたは不飽和基を1または2個有する炭素原子数が約7から31のアルケニルアミドであり得る。アルキルアミドの例には、オクタンアミド(カプリルアミド)、ノナンアミド、デカンアミド(カプリンアミド)、ウンデカンアミド、ドデカンアミド(ラウリルアミド)、トリデカンアミド、テトラデカンアミド(ミリスチルアミド)、ペンタデカンアミド、ヘキサデカンアミド(パルミチルアミド)、ヘプタデカンアミド、オクタデカンアミド(ステアリルアミド)、ナノデカンアミド、エイコサンアミド(アラルキルアミド)およびドコサンアミド(ベヘニルアミド)が含まれる。アルケニルアミドの好適な例には、パルミトレインアミド、オレイルアミド、イソオレイルアミド、エライジルアミド、リノリルアミドおよびリノレイルアミドが含まれる。
この開示する態様の燃料添加剤組成物で用いるヒドロカルビルアミドは典型的にC7からC31の脂肪酸もしくはエステルとアンモニアの反応生成物である。
使用可能な別の抗摩耗添加剤はヒドロカルビルイミドである。本明細書で用いる如き用語「イミド」は、これにアンモニアとヒドロカルビル置換こはく酸もしくは無水物(または同様なこはく酸系アシル化剤)の反応で生じた完全反応生成物を包含させることを意味し、その生成物がアンモニアと無水物部分の反応もしくは接触の結果として生じる種類のイミド結合に加えてアミドおよび/または塩結合を持っているかもしれない化合物を包含させることを意図する。
本開示の燃料に入れる抗摩耗添加剤として用いるに適したヒドロカルビル置換イミドは良く知られている。それらの製造は最初に所望の分子量を有するオレフィン系不飽和炭化水素と無水マレイン酸を反応させて無水ヒドロカルビル置換こはく酸を生じさせることを通して容易に実施可能である。約100℃から約250℃の反応温度を用いてもよい。オレフィン系不飽和炭化水素の沸点が高い場合には約200℃から約250℃にすると良好な結果が得られる。塩素を添加することで、この上に示した反応を促進させることができる。炭素原子を少なくとも40個含有するヒドロカルビル置換基をこはく酸基が含有するアルケニルスクシニミドが例えば米国特許第3,172,892、3,202,678、3,216,936、3,219,666、3,254,025、3,272,746、4,234,435、4,613,341および5,575,823号(これら全部の開示は引用することによって本明細書に組み入れられる)に記述されている。
典型的なオレフィンには、これらに限定するものでないが、ワックスオレフィン分解物、直鎖アルファオレフィン、分枝鎖アルファオレフィン、低級オレフィンの重合体および共重合体が含まれる。そのようなオレフィンはエチレン、プロピレン、ブチレン、例えばイソブチレンなど、1−オクテン、1−ヘキセン、1−デセンなどから選択可能である。有用な重合体または共重合体には、これらに限定するものでないが、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリイソブテン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−イソブチレン共重合体、プロピレン−イソブチレン共重合体、エチレン−1−デセン共重合体などが含まれる。
ヒドロカルビル置換基をまたオレフィン三元重合体からも生じさせた。エチレン−C3-12アルファオレフィン−C5-12非共役ジエン三元重合体、例えばエチレン−プロピレン−1,4−ヘキサジエン三元重合体、エチレンプロピレン−1,5−シクロオクタジエン三元重合体、エチレン−プロピレンノルボルネン三元重合体などから非常に有用な生成物を生じさせることができる。
1つの態様では、ヒドロカルビル置換基をブテン重合体、例えばイソブチレン重合体などから生じさせる。本開示のスクシニミド−酸の調製で用いるに適したポリイソブテンには、1つの態様において、反応性が高いメチルビニリデン異性体を少なくとも約20%、例えば少なくとも50%、更に例として少なくとも70%含有して成るポリイソブテンが含まれる。適切なポリイソブテンには、BF3触媒を用いて生じさせたそれらが含まれる。メチルビニリデン異性体が総組成物の高いパーセントを占めるそのようなポリイソブテンの調製は米国特許第4,152,499および4,605,808号(これらの開示は引用することによって本明細書に組み入れられる)に記述されている。
ヒドロカルビル置換基の分子量は幅広い範囲に渡って多様であり得る。ヒドロカルビル基の分子量は600ダルトン未満であってもよい。典型的な範囲は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)で測定して、約100から約300の数平均分子量、例えば約150から約275である。このように、主にC4−C36のヒドロカルビル基が本明細書で用いるに有用であり、特にガソリン燃料に向上した抗摩耗特性を与えようとする時にはスクシニミドにC14−C18のヒドロカルビル基を持たせるのが有効である。
無水マレイン酸以外のカルボン酸系反応体、例えばマレイン酸、フマル酸、リンゴ酸、酒石酸、イタコン酸、無水イタコン酸、シトラコン酸、無水シトラコン酸、メサコン酸、無水エチルマレイン酸、無水ジメチルマレイン酸、エチルマレイン酸、ジメチルマレイン酸、ヘキシルマレイン酸など(相当する酸ハライドおよび低級脂肪エステルを包含)を用いることも可能である。
無水ヒドロカルビル置換こはく酸の調製は、例えば米国特許第3,361,673および3,676,089号(これらの開示は引用することによって本明細書に組み入れられる)などに記述されているように、例えばポリオレフィンと無水マレイン酸を熱で反応させることなどで実施可能である。別法として、無水置換こはく酸の調製を例えば米国特許第3,172,892号(これの開示は引用することによって本明細書に組み入れられる)に記述されているように塩素化ポリオレフィンと無水マレイン酸の反応で実施することも可能である。無水ヒドロカルビル置換こはく酸のさらなる考察を例えば米国特許第4,234,435、5,620,486および5,393,309号(これらの開示は引用することによって本明細書に組み入れられる)などに見ることができる。
無水マレイン酸とオレフィン不飽和炭化水素のモル比は幅広く多様であり得る。従って、そのモル比は約5:1から約1:5、例えば約3:1から約1:3に及んで多様であり得、さらなる例として、反応を完結させる目的で無水マレイン酸を化学量論的過剰量で用いることも可能である。未反応の無水マレイン酸は真空蒸留で除去可能である。
1つの態様において、無水ヒドロカルビル置換こはく酸とアンモニアの反応は、これらの成分を混合しながらこの混合物を反応が起こるに充分なほどの高温に加熱することで実施可能であるが、反応体もしくは生成物もしくは無水物の分解が起こるほど高い反応温度に加熱しない方が良く、そしてアンモニアを長い時間かけて添加する。有用な温度は約100℃から約250℃である。その反応を反応中に生じる水が留出するに充分なほどの高温で実施すると典型的な結果を得ることができる。
そのような抗摩耗剤を燃料に少量存在させてもよい。抗摩耗剤を典型的には約5ppmから約50ppm、例えば約20ppmから約40ppmの範囲の量で存在させる。
任意の添加剤
本開示の燃料組成物に上述した洗浄剤1種または2種以上および担体流体に加えて補助添加剤を含有させてもよい。前記補助添加剤には、追加的分散剤/洗浄剤、抗酸化剤、担体流体、金属不活性化剤、染料、マーカー、腐食抑制剤、殺生物剤、帯電防止添加剤、抵抗減少剤、抗乳化剤、デハザー(dehazer)、防氷添加剤、アンチノック添加剤、アンチバルブシートリセッション(anti−valve−seat recession)添加剤、潤滑添加剤および燃焼向上剤が含まれる。
本開示に従う燃料組成物の配合で用いる添加剤を個別または様々な副次的組み合わせで基礎燃料に混合してもよい。しかしながら、添加剤濃縮液を用いて当該成分の全部を同時に混合する方が好ましい、と言うのは、添加剤濃縮液の形態にして材料を組み合わせると相互に相溶するといった利点が得られるからである。また、濃縮液を用いると混合時間が短くなりかつ混合誤差の可能性も小さくなる。
開示する態様の他の面には、本明細書に記述する本発明の様々な組成物を少量混合しておいた火花点火エンジン用燃料ばかりでなく開示する態様の燃料組成物を用いてエンジンに燃料を供給しそして/または作動させることで吸気弁および噴射装置の沈着物の減少または除去を行う方法も包含する。
基礎燃料
開示する態様の燃料組成物を配合する時に用いる基礎燃料には、火花点火内燃機関の作
動で用いるに適した如何なる基礎燃料も含まれ、例えば鉛含有または無鉛モーターおよび航空機用ガソリンおよびいわゆる改質ガソリン[これには典型的にガソリン沸騰範囲の炭化水素と燃料に可溶な酸素化混合剤(「含酸素添加剤」)、例えばアルコール、エーテルおよび他の適切な酸素含有有機化合物などの両方が入っている]などが含まれる。例えば、当該燃料にガソリン沸騰範囲で沸騰する炭化水素の混合物を含有させてもよい。そのような燃料は直鎖もしくは分枝鎖パラフィン、シクロパラフィン、オレフィン、芳香族炭化水素またはそれらの任意混合物で構成されていてもよい。直留ナフサ、重合体ガソリン、天然ガソリンまたは触媒による改質を受けさせたストック(約27から約230℃の範囲で沸騰)からガソリンを生じさせることができる。そのようなガソリンのオクタンレベルは重要でなく、本開示の態様では通常の如何なるガソリンも使用可能である。
当該燃料にまた含酸素添加剤を含有させることも可能である。この開示する態様で用いるに適した含酸素添加剤には、メタノール、エタノール、イソプロパノール、t−ブタノール、n−ブタノール、バイオ−ブタノール、混合C1からC5アルコール、メチル第三ブチルエーテル、第三アミルメチルエーテル、エチル第三ブチルエーテルおよび混合エーテルが含まれる。含酸素添加剤を用いる場合、それを通常は基礎燃料に約85体積%以下の量、好適には燃料全体の酸素含有量が約0.5から約5体積パーセントの範囲になるような量で存在させる。
1つの態様におけるガソリン沸騰範囲の炭化水素混合物は、液状炭化水素蒸留燃料成分またはそのような成分の混合物を含有して成り、それらは約0℃から約250℃(ASTM D86またはEN ISO 3405)または約20℃または約25℃から約200℃または約230℃の範囲で沸騰する炭化水素を含有する。そのような基礎燃料に最適な沸騰範囲および蒸留曲線は典型的に意図される使用条件、例えば気候、季節およびいずれかの適用可能な地方規制基準または消費者の好みなどに従って変わるであろう。
適切ないずれかの給源から炭化水素燃料成分1種または2種以上を得ることができる。例えば石油、コールタール、天然ガスまたは木、特に石油からそれらを得ることができる。別法として、それらは合成製品、例えばフィッシャー・トロプシュ合成などで得られる製品であってもよい。便利には、それらを直留ガソリン、合成で作られた芳香族炭化水素混合物、熱もしくは接触分解炭化水素、水素化分解石油溜分、触媒改質炭化水素またはそれらの混合物からいずれかの公知様式で得ることができる。
好適な態様における炭化水素燃料成分1種または2種以上は、下記の群の1種以上から選択される成分を含有して成る:飽和炭化水素、オレフィン系炭化水素、芳香族炭化水素および酸素化炭化水素。特別な態様におけるガソリン沸騰範囲の炭化水素混合物は、飽和炭化水素、オレフィン系炭化水素、芳香族炭化水素および場合により酸素化炭化水素の混合物を含有して成る。好適な態様におけるガソリン沸騰範囲の炭化水素混合物は、飽和炭化水素含有量が約40から約80体積%の範囲でオレフィン系炭化水素含有量が0から約30体積%で芳香族炭化水素含有量が約10から約60体積%の範囲のガソリン混合物である。1つの態様では、直留ガソリン、重合体ガソリン、天然ガソリン、二量化および三量化オレフィン、合成で生じさせた芳香族炭化水素混合物または接触分解もしくは熱分解で生じさせた石油ストックおよびこれらの混合物から基礎燃料を生じさせる。この基礎燃料の炭化水素組成およびオクタンレベルは重要でない。特定態様におけるオクタンレベル、即ち(RON+MON)/2は一般に約80以上である。本発明の態様ではいずれかの通常のモーター燃料ベースを用いることができる。例えば、特定の態様では、ガソリンに入っている炭化水素を実質的量に及んで通常のアルコールまたはエーテル(燃料で用いるに適することが通常知られている)に置き換えることも可能である。1つの態様における基礎燃料は好ましくは水を実質的に含有しない、と言うのは、水は滑らかな燃焼を妨害する可能性があるからである。
ガソリン基礎燃料またはガソリン沸騰範囲の炭化水素混合物が本発明の態様の燃料組成物の中のある比率を占める。本明細書では用語「優勢量」(major amount)を用いる、と言うのは、ガソリン沸騰範囲の炭化水素の量がしばしば約50重量もしくは体積パーセント以上であるからである。そのようなガソリン基礎燃料をガソリン組成物中に約15%(体積/体積)以上、より好適には約50%(体積/体積)以上の量で存在させてもよい。1つの態様では、その濃度を約15%(体積/体積)以下または約49%(体積/体積)以下にしてもよい。別の態様では、その濃度を約60%(体積/体積)以下、約65%(体積/体積)以下、約70%(体積/体積)以下、約80%(体積/体積)以下または約90%(体積/体積)以下にさえしてもよい。
好適なガソリン組成物中の炭化水素基礎流体(a)の米国ガソリン仕様は下記の物性を示しており、それを表2に見ることができる。
Figure 2016540849
ガソリン仕様D 4814は、蒸気圧、蒸留、運転し易さ指数および燃料終点の限界を設定することでガソリンの揮発性を制御するものである。燃料に入っている含酸素添加剤の量が20体積%未満の場合には測定をASTM D4815の下で行うが、しかしながら、含酸素添加剤の量が20体積%を超える場合にはASTM D5501の方法を用いるべきである。
好適なガソリン組成物中の炭化水素基礎燃料のためのEUガソリン仕様は下記の物性を示しており、それを表3に示す。
Figure 2016540849
ガソリン中の炭化水素を実質的な量に及んで通常のアルコールもしくはエーテル(燃料
で用いるに適することが通常知られている)に置き換えることができる。この基礎流体は好ましくは実質的に水を含有しない、と言うのは、水は滑らかな燃焼を妨げる可能性があるからである。
1つの態様の炭化水素燃料混合物は実質的に鉛を含有せず、混合剤、例えばメタノール、エタノール、エチル第三ブチルエーテル、メチル第三ブチルエーテル、第三アミルメチルエーテルなどを少量、即ち基礎燃料の約0.1体積%から約85体積%の量で含有し得るが、より多い量も使用可能である。
本開示の別の態様では、火花点火エンジンにおける吸気弁沈着物の減少または抗摩耗性能の改善の少なくとも一方または両方を改良する方法を提供する。この方法は、(a)エタノールを含有する多量のガソリン燃料、(b)ジ−もしくはポリアミンに由来する少量の1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤、(c)ジ−アルキルモノアミンに由来する少量の2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤、(d)ヒドロカルビルアミドおよびヒドロカルビルイミドから成る群より選択した抗摩耗成分および(e)C6−C20アルキルフェノールプロポキシレートを含有して成るポリエーテル担体流体を含有させた燃料組成物を供給することを包含する。前記燃料組成物中の前記1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤と前記2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤の重量比を1:1から約10:1の範囲にする。この燃料組成物を前記エンジンに供給して前記エンジン内で燃焼させる。
本開示の別の態様では、火花点火エンジンにおける吸気弁沈着物の改善および抗摩耗性能の改善の両方を行う方法を提供する。この方法は、(a)エタノールを含有する多量のガソリン燃料、(b)ジ−もしくはポリアミンに由来する少量の1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤、(c)ジ−アルキルモノアミンに由来する少量の2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤、(d)ヒドロカルビルアミドおよびヒドロカルビルイミドから成る群より選択した抗摩耗成分および(e)C6−C20アルキルフェノールプロポキシレートを含有して成るポリエーテル担体流体を含有させた燃料組成物を供給することを包含する。前記燃料組成物中の前記1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤と前記2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤の重量比を1:1から約10:1の範囲にする。この燃料組成物を前記エンジンに供給して前記エンジン内で燃焼させる。1つの態様では、ガソリン燃料に含有させてもよいエタノールもしくは混合含酸素添加剤の量は85体積%以下である。
本開示のさらなる態様では、火花点火エンジンを無鉛燃料組成物で作動させる方法を提供する。この方法は、前記エンジンに、(a)ガソリン燃料、(b)ジ−もしくはポリアミンに由来する1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤、(c)ジアルキルモノアミンに由来する2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤、(d)ヒドロカルビルアミドおよびヒドロカルビルイミドから成る群より選択した抗摩耗成分および(e)場合により、スクシニミド洗浄剤を含有させた燃料組成物を供給することを包含する。前記1番目および2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤を前記燃料組成物中に約1:1から約10:1の重量比で存在させる。前記燃料組成物を前記エンジンに導入して前記エンジンを作動させそして前記燃料組成物を燃焼させる。別の態様では、スクシニミド洗浄剤が必要である。
開示する態様の実施および利点を以下の実施例で実証することができるが、本実施例は例示の目的で示すものであり、限定するものでない。特に明記しない限り、量、パーセントおよび比率を全部重量で表す。
混合マンニッヒ洗浄剤が沈着物抑制に対して示す効果を評価する目的で一連のエンジン試験を実施した。
この試験で用いる1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤は、長鎖ポリイソブチレン置換クレゾール(「PBC」)とN,N−ジメチル−1,3−プロパンジアミン(「DMPD」)とホルムアルデヒド(「FA」)の反応で生じた反応生成物として得たものである。この試験で用いる2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤は、長鎖ポリイソブチレン置換クレゾールとジ−ブチルアミンとホルムアルデヒドの反応で生じた反応生成物として得たものである。
この試験では、エタノール含有量が10体積%の無鉛燃料組成物に混合マンニッヒ塩基洗浄剤添加剤システムを入れた時の効果を実証する目的で2.3Lのフォードエンジンを用いた。担体流体1は、プロピレンオキサイドを24モル用いて生じさせたノニルフェノールプロポキシレートであった。担体流体2は、プロピレンオキサイドを30モル用いて生じさせたステアリルアルコールプロポキシレートであった。抗摩耗剤1は、無水C16アルキル置換こはく酸とアンモニアから生じさせたスクシニミドであった。抗摩耗剤2は、ジエタノールアミンとオレイン酸から生じさせたアルカノールアミドであった。スクシニミド洗浄剤は、テトラエチレンペンタミンから生じさせたポリイソブテニルスクシニミドであった。
比較実施例および本開示の態様に従って使用可能な成分の量および比率を以下の表4に示す。その結果を以下の表5−9に示す。これらの表の中のPTBは1000バレル当たりのポンドを意味する。ppmから重量で表すPTBに変換する時の変換係数はPTB当たり3.86ppmであり、燃料の密度は0.74である。
表5中の処理率は95PTBでありそして固体含有量は48.6PTBであった。表6中の処理率は905PTBであり、そして固体含有量は比較実施例の場合49.10でありそして実施例6の場合49.6であった。表7中の実施例7−8の処理率は90PTBでありそして固体含有量は49.60PTBであり、実施例9−10の処理率は70PTBでありそして固体含有量は38.60PTBであり、そして比較実施例5−6の処理率は100PTBでありそして固体含有量は41.00PTBであった。表8中の比較実施例7および実施例11−14の処理率は90PTBであり、比較実施例8の固体含有量は49.10PTBであり、実施例11−13の固体含有量は49.6PTBでありそして実施例14の固体含有量は52.10PTBであった。表9中の比較実施例8−11の処理率は100PTBであり、比較実施例12−13の処理率は85PTBであり、比較実施例8−9の固体含有量は38.5PTBであり、比較実施例10−11の固体含有量は48.5PTBでありそして比較実施例12−13の固体含有量は37.7PTBであった。
Figure 2016540849
Figure 2016540849
Figure 2016540849
表5および6は、1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤と2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤を1:6から3:1の重量比で組み合わせた場合(実施例1−4)に生じた吸気弁沈着物量(IVD)の方がいずれか一方のマンニッヒ塩基洗浄剤単独の場合(比較実施例1−4)のIVDに比べて相乗的に低いことを示している。
表7は、マンニッヒ塩基洗浄剤の組み合わせを用いるか否かに拘らずあらゆるケースで担体流体2がIVDに対して肯定的な効果を示しかつ全部の添加剤処理率がIVDに影響を与える、即ち全部の処理率を低くすればするほどIVDが高くなることを示している。
表8は、1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤と2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤の比率を3:1以上にした時には抗摩耗剤をマンニッヒ塩基洗浄剤と組み合わせるとIVDに対して肯定的な効果が得られることを示している。
表9は、1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤のみを添加剤に存在させた時には抗摩耗剤を2から14PTBの処理率で用いるとIVDに対して否定的な影響が生じることを示している。
以下の実施例では、エタノール含有量が0から20体積%の完全配合無鉛燃料組成物に混合マンニッヒ塩基洗浄剤添加剤システムを入れると抗摩耗特性が向上することを実証する。実験の全部で用いた抗摩耗剤は上述した抗摩耗剤1であった。マンニッヒ塩基洗浄剤混合物に含めるM1/M2の重量比をこの上の表に示したように6:1にした。担体流体1を21PTBの量で存在させかつスクシニミド洗浄剤を2.5PTBの量で存在させた。摩耗傷の測定をASTM D6079(ガソリン方法)に従って実施した。
Figure 2016540849
表10は、ASTM D6079(ガソリン方法を改良した方法、75分および25℃)を用いて生じさせた摩耗傷試験データを示す。この表は、ガソリンのエタノール含有量を高くすると摩耗傷性能に対して悪い影響が生じることが市場で観察されたことを例示するものである。ガソリンに添加剤を入れないでエタノール含有量を0%、10%および20%にした時にもたらされた摩耗傷値はそれぞれ700、750および770であった。従って、対処する必要がある問題は、ガソリンに入れる含酸素添加剤の使用量をエンジンの摩耗を高めることなく、実際にエンジンの摩耗を減少させながら多くすることができるようにすることであった。このように、本開示に従って抗摩耗添加剤を導入するとあらゆる度合のエタノール含有量において摩耗傷値が改善(低下)した。この上に示した結果が示すように、エタノール含有量が0の完全配合ガソリン組成物に混合マンニッヒ塩基洗浄剤システムを26.1PTB入れかつ抗摩耗剤1を用いると摩耗傷が700から580m
mへと有意に向上する。抗摩耗剤1と混合マンニッヒ洗浄剤の量を2倍にすると摩耗傷が更に525mmにまで低下した。エタノール含有量が10体積パーセントのガソリン燃料の場合にも同じ傾向が示された。しかしながら、エタノールを10体積%にした時には基礎燃料に添加剤を入れないと摩耗傷がエタノールが入っていないガソリン燃料の場合の700mmに対比してずっと高く750mmであった。エタノールが20体積%の場合には、添加剤を入れていない基礎燃料が示した摩耗傷は770mmであった。抗摩耗剤1と混合マンニッヒ塩基洗浄剤をエタノール含有量が20体積%のガソリンに混合マンニッヒ塩基洗浄剤が26.1PTBで抗摩耗剤1が8PTBの処理率で入れると摩耗傷が有意に改善されることが分かった。従って、ガソリンのエタノール含有量を0から20体積%にまで高くすると摩耗傷が増大する傾向があるが、混合マンニッヒ塩基洗浄剤システムと抗摩耗剤1は、エタノールによって引き起こされる摩耗傷増大を有意に低下させる点で有効であった。表5−8に見られるように、本開示の同じ混合マンニッヒ洗浄剤添加剤パッケージを入れるとまたIVD性能も向上した。
本明細書または本明細書の請求項のどこかで化学名を用いて反応体および成分を言及する場合、それらを単数形で言及するか或は複数形で言及するかに拘わらず、化学名または化学型で言及する別の物質(例えば基礎燃料、溶媒など)と接触する前にそれらが存在しているとして識別するものであると理解されるべきである。その結果としてもたらされる混合物または溶液または反応媒体中で何らかの化学的変化、変換および/または反応が起こるとしても全く問題はない、と言うのは、そのような変化、変換および/または反応は特定の反応体および/または成分を本開示に従って要求する条件下で一緒にする結果として自然に起こることであるからである。このように、反応体および成分を所望の化学反応(例えばマンニッヒ縮合反応)を実施するか或は所望の組成物(例えば添加剤濃縮液または添加剤含有燃料混合物)を生じさせる時に一緒にすべき材料として識別する。また、添加剤成分を基礎燃料に本質的に個別にそして/または前以て生じさせておく添加剤組み合わせおよび/または副次的組み合わせを生じさせる時に用いる成分として添加または混合してもよいことも理解されるであろう。従って、本明細書の以下に示す請求項で物質、成分および/または材料を現在形(「を含んで成る」、「である」など)で言及するかもしれないが、そのような言及は当該物質、成分または材料を本開示に従って他の1種以上の物質、成分および/または材料と最初にブレンドまたは混合する直前にそれが存在していたようにそれを言及するものである。このように、当該物質、成分または材料はそのようなブレンドまたは混合操作の過程中に起こる化学反応または変換によって元々の身元が失われる可能性があることは本開示および本請求項の正確な理解および評価にとって全く重要でない。
本明細書で用いる如き用語「燃料に可溶」または「ガソリンに可溶」は、考察下の物質が使用の目的で選択した基礎燃料に20℃でその物質の意図された機能を果たすことができるに必要な少なくとも最低限の濃度に到達するに充分なほど溶解すべきであることを意味する。好適には、その物質は当該基礎燃料中で前記よりも実質的に高い溶解性を示すであろう。しかしながら、その物質は当該基礎燃料にあらゆる比率で溶解する必要はない。
本明細書の全体に渡って数多くの場所で数多くの米国の特許および外国の公開された特許明細書を言及してきた。そのように引用した資料は全部あたかも本明細書に詳細に挙げる如く全体が明らかに本開示に組み入れられる。
本発明は実施の点でかなりの変形を受け易い。従って、この上で行った説明は本発明を本明細書の上に示した個々の例に限定することを意図するものでなくかつ限定するとして解釈されるべきでない。むしろ、保護することを意図する事項は以下の請求項に記載する如き事項および法の問題として許容されるそれらの相当物である。
本発明の主な特徴及び態様を挙げれば、以下のとおりである。
1. 無鉛ガソリン燃料用洗浄剤添加剤パッケージであって、マンニッヒ塩基洗浄剤混合物を含有して成っていて、前記混合物がジ−もしくはポリアミンに由来する1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤成分およびモノアミンに由来する2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤成分を含有して成りかつ前記混合物中の前記1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤と前記2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤の重量比が約1:6から約3:1の範囲である洗浄剤添加剤パッケージ。
2. 更に担体流体も含有して成りかつ担体流体とマンニッヒ塩基洗浄剤混合物の重量比が約0.25:1から約1:1の範囲である上記1記載の洗浄剤パッケージ。
3. 前記1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤と前記2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤の重量比が約1:1から約1:3の範囲である上記1記載の洗浄剤パッケージ。
4. 更にスクシニミド洗浄剤も含有して成りかつスクシニミド洗浄剤とマンニッヒ塩基洗浄剤混合物の重量比が約0.04:1から約0.2:1の範囲である上記1記載の洗浄剤パッケージ。
5. 添加剤濃縮液であって、上記1記載の洗浄剤添加剤パッケージを含有しかつ更にヒドロカルビルアミドおよびヒドロカルビルイミドから成る群より選択される抗摩耗成分も含有して成る添加剤濃縮液。
6. 無鉛ガソリン燃料組成物であって、上記5記載の添加剤濃縮液を重量で表して約40から約2000ppm含有して成る無鉛ガソリン燃料組成物。
7. 無鉛ガソリン燃料組成物であって、上記5記載の添加剤濃縮液を重量で表して約200から約400ppm含有して成る無鉛ガソリン燃料組成物。
8. 火花点火エンジン用燃料添加剤パッケージであって、
(a)ジ−もしくはポリアミンに由来する1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤成分、
(b)モノアミンに由来する2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤成分、
(c)抗摩耗成分、および
(d)場合により、ポリエーテルモノオールおよびポリエーテルポリオールから成る群より選択される担体流体成分、
を含有して成りかつ燃料添加剤パッケージ中の前記1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤と前記2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤の重量比が約1:6から約3:1の範囲である燃料添加剤パッケージ。
9. 前記抗摩耗成分がヒドロカルビルアミドおよびヒドロカルビルイミドから成る群より選択される上記8記載の燃料添加剤パッケージ。
10. 無鉛ガソリン燃料組成物であって、上記8記載の燃料添加剤パッケージを重量で表して約40から約2000ppm含有して成る無鉛ガソリン燃料組成物。
11. 火花点火エンジンを無鉛燃料組成物で作動させる方法であって、
前記エンジンに、
(a)ガソリン燃料、
(b)ジ−もしくはポリアミンに由来する1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤、
(c)モノアミンに由来する2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤、
(d)抗摩耗成分、および
(e)場合により、スクシニミド洗浄剤、
を含有して成っていて燃料中の(b)と(c)の重量比が約1:6から約3:1の範囲である燃料組成物を供給し、
前記エンジンに前記燃料組成物を導入してそれを燃焼させ、そして
前記エンジンを作動させる、
ことを含んで成る方法。
12. 前記抗摩耗成分をヒドロカルビルアミドおよびヒドロカルビルイミドから成る群より選択する上記11記載の方法。
13. 洗浄剤(b)および(c)がポリイソブテニルフェノールから誘導したものでありかつそのポリイソブテニル基の分子量がゲル浸透クロマトグラフィーで測定して約500から約1000ダルトンの範囲である上記11記載の方法。
14. 火花点火エンジン用無鉛燃料組成物であって、
(a)優勢量のガソリン燃料、
(b)ジ−もしくはポリアミンに由来する劣勢量の1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤、
(c)ジ−アルキルモノアミンに由来する劣勢量の2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤、
(d)ヒドロカルビルアミドおよびヒドロカルビルイミドから成る群より選択される抗摩耗成分、および
(f)ポリエーテル担体流体、
を含有して成りかつ燃料組成物中の前記1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤と前記2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤の重量比が1:6から約3:1の範囲である無鉛燃料組成物。
15. 更にスクシニミド洗浄剤も含有して成る上記14記載の無鉛燃料組成物。
16. スクシニミド洗浄剤と前記1番目および2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤の総量の重量比が約0.04:1から約0.2:1の範囲である上記15記載の無鉛燃料組成物。17. 洗浄剤(b)および(c)がポリイソブテニルフェノールから誘導されたものでありかつそのポリイソブテニル基の分子量がゲル浸透クロマトグラフィーで測定して約500から約1000ダルトンの範囲である上記15記載の無鉛燃料組成物。
18. 火花点火エンジンにおける吸気弁沈着物の減少または抗摩耗性能の改善の少なくとも一方を改良する方法であって、
燃料組成物に、
(a)エタノールを含有する優勢量のガソリン燃料、
(b)ジ−もしくはポリアミンに由来する劣勢量の1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤、
(c)ジ−アルキルモノアミンに由来する劣勢量の2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤、
(d)ヒドロカルビルアミドおよびヒドロカルビルイミドから成る群より選択される抗摩耗成分、および
(e)C 6 −C 20 アルキルフェノールプロポキシレートを含有して成るポリエーテル担体流体、
を含有させかつ燃料組成物中の前記1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤と前記2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤の重量比を1:6から約3:1の範囲にし、
前記燃料組成物を前記エンジンに供給し、そして
前記燃料組成物を前記エンジン内で燃焼させる、
ことを含んで成る方法。
19. 前記燃料組成物に更にスクシニミド洗浄剤も含有させる上記18記載の方法。
20. 前記燃料組成物中の前記1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤と前記2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤の重量比を1:4から約2:1の範囲にする上記18記載の方法。
21. 前記燃料組成物中の前記1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤と前記2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤の重量比を1:3以上から約1:1の範囲にする上記18記載の方法。

Claims (21)

  1. 無鉛ガソリン燃料用洗浄剤添加剤パッケージであって、マンニッヒ塩基洗浄剤混合物を含有して成っていて、前記混合物がジ−もしくはポリアミンに由来する1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤成分およびモノアミンに由来する2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤成分を含有して成りかつ前記混合物中の前記1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤と前記2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤の重量比が約1:6から約3:1の範囲である洗浄剤添加剤パッケージ。
  2. 更に担体流体も含有して成りかつ担体流体とマンニッヒ塩基洗浄剤混合物の重量比が約0.25:1から約1:1の範囲である請求項1記載の洗浄剤パッケージ。
  3. 前記1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤と前記2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤の重量比が約1:1から約1:3の範囲である請求項1記載の洗浄剤パッケージ。
  4. 更にスクシニミド洗浄剤も含有して成りかつスクシニミド洗浄剤とマンニッヒ塩基洗浄剤混合物の重量比が約0.04:1から約0.2:1の範囲である請求項1記載の洗浄剤パッケージ。
  5. 添加剤濃縮液であって、請求項1記載の洗浄剤添加剤パッケージを含有しかつ更にヒドロカルビルアミドおよびヒドロカルビルイミドから成る群より選択される抗摩耗成分も含有して成る添加剤濃縮液。
  6. 無鉛ガソリン燃料組成物であって、請求項5記載の添加剤濃縮液を重量で表して約40から約2000ppm含有して成る無鉛ガソリン燃料組成物。
  7. 無鉛ガソリン燃料組成物であって、請求項5記載の添加剤濃縮液を重量で表して約200から約400ppm含有して成る無鉛ガソリン燃料組成物。
  8. 火花点火エンジン用燃料添加剤パッケージであって、
    (a)ジ−もしくはポリアミンに由来する1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤成分、
    (b)モノアミンに由来する2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤成分、
    (c)抗摩耗成分、および
    (d)場合により、ポリエーテルモノオールおよびポリエーテルポリオールから成る群より選択される担体流体成分、
    を含有して成りかつ燃料添加剤パッケージ中の前記1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤と前記2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤の重量比が約1:6から約3:1の範囲である燃料添加剤パッケージ。
  9. 前記抗摩耗成分がヒドロカルビルアミドおよびヒドロカルビルイミドから成る群より選択される請求項8記載の燃料添加剤パッケージ。
  10. 無鉛ガソリン燃料組成物であって、請求項8記載の燃料添加剤パッケージを重量で表して約40から約2000ppm含有して成る無鉛ガソリン燃料組成物。
  11. 火花点火エンジンを無鉛燃料組成物で作動させる方法であって、
    前記エンジンに、
    (a)ガソリン燃料、
    (b)ジ−もしくはポリアミンに由来する1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤、
    (c)モノアミンに由来する2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤、
    (d)抗摩耗成分、および
    (e)場合により、スクシニミド洗浄剤、
    を含有して成っていて燃料中の(b)と(c)の重量比が約1:6から約3:1の範囲である燃料組成物を供給し、
    前記エンジンに前記燃料組成物を導入してそれを燃焼させ、そして
    前記エンジンを作動させる、
    ことを含んで成る方法。
  12. 前記抗摩耗成分をヒドロカルビルアミドおよびヒドロカルビルイミドから成る群より選択する請求項11記載の方法。
  13. 洗浄剤(b)および(c)がポリイソブテニルフェノールから誘導したものでありかつそのポリイソブテニル基の分子量がゲル浸透クロマトグラフィーで測定して約500から約1000ダルトンの範囲である請求項11記載の方法。
  14. 火花点火エンジン用無鉛燃料組成物であって、
    (a)多量のガソリン燃料、
    (b)ジ−もしくはポリアミンに由来する少量の1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤、
    (c)ジ−アルキルモノアミンに由来する少量の2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤、
    (d)ヒドロカルビルアミドおよびヒドロカルビルイミドから成る群より選択される抗摩耗成分、および
    (f)ポリエーテル担体流体、
    を含有して成りかつ燃料組成物中の前記1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤と前記2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤の重量比が1:6から約3:1の範囲である無鉛燃料組成物。
  15. 更にスクシニミド洗浄剤も含有して成る請求項14記載の無鉛燃料組成物。
  16. スクシニミド洗浄剤と前記1番目および2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤の総量の重量比が約0.04:1から約0.2:1の範囲である請求項15記載の無鉛燃料組成物。
  17. 洗浄剤(b)および(c)がポリイソブテニルフェノールから誘導されたものでありかつそのポリイソブテニル基の分子量がゲル浸透クロマトグラフィーで測定して約500から約1000ダルトンの範囲である請求項15記載の無鉛燃料組成物。
  18. 火花点火エンジンにおける吸気弁沈着物の減少または抗摩耗性能の改善の少なくとも一方を改良する方法であって、
    燃料組成物に、
    (a)エタノールを含有する多量のガソリン燃料、
    (b)ジ−もしくはポリアミンに由来する少量の1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤、
    (c)ジ−アルキルモノアミンに由来する少量の2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤、
    (d)ヒドロカルビルアミドおよびヒドロカルビルイミドから成る群より選択される抗摩耗成分、および
    (e)C6−C20アルキルフェノールプロポキシレートを含有して成るポリエーテル担体流体、
    を含有させかつ燃料組成物中の前記1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤と前記2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤の重量比を1:6から約3:1の範囲にし、
    前記燃料組成物を前記エンジンに供給し、そして
    前記燃料組成物を前記エンジン内で燃焼させる、
    ことを含んで成る方法。
  19. 前記燃料組成物に更にスクシニミド洗浄剤も含有させる請求項18記載の方法。
  20. 前記燃料組成物中の前記1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤と前記2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤の重量比を1:4から約2:1の範囲にする請求項18記載の方法。
  21. 前記燃料組成物中の前記1番目のマンニッヒ塩基洗浄剤と前記2番目のマンニッヒ塩基洗浄剤の重量比を1:3以上から約1:1の範囲にする請求項18記載の方法。
JP2016530917A 2013-11-18 2014-11-06 吸気弁沈着物制御用の混合洗浄剤組成物 Active JP6216883B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361905449P 2013-11-18 2013-11-18
US61/905,449 2013-11-18
PCT/US2014/064319 WO2015073296A2 (en) 2013-11-18 2014-11-06 Mixed detergent composition for intake valve deposit control

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016540849A true JP2016540849A (ja) 2016-12-28
JP6216883B2 JP6216883B2 (ja) 2017-10-18

Family

ID=53058239

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016530917A Active JP6216883B2 (ja) 2013-11-18 2014-11-06 吸気弁沈着物制御用の混合洗浄剤組成物

Country Status (10)

Country Link
US (1) US10457884B2 (ja)
EP (1) EP3071677B1 (ja)
JP (1) JP6216883B2 (ja)
CN (1) CN106103667B (ja)
BR (1) BR112016010648B1 (ja)
CA (1) CA2929233C (ja)
MY (1) MY180094A (ja)
PH (1) PH12016500920A1 (ja)
WO (1) WO2015073296A2 (ja)
ZA (1) ZA201603085B (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019108519A (ja) * 2017-12-18 2019-07-04 コリア ペトロレウム クオリティ アンド ディストリビューション オーソリティ 燃料複合添加剤
JP2021500427A (ja) * 2017-10-18 2021-01-07 シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイShell Internationale Research Maatschappij Besloten Vennootshap 低速早期点火を低減するための方法
JP2021529242A (ja) * 2018-07-02 2021-10-28 シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイShell Internationale Research Maatschappij Besloten Vennootshap 液体燃料組成物

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017097685A1 (de) * 2015-12-09 2017-06-15 Basf Se Neue alkoxylate und deren verwendung
US10273425B2 (en) * 2017-03-13 2019-04-30 Afton Chemical Corporation Polyol carrier fluids and fuel compositions including polyol carrier fluids
GB202118100D0 (en) 2021-12-14 2022-01-26 Innospec Ltd Methods and uses relating to fuel compositions
US20240132791A1 (en) * 2022-09-30 2024-04-25 Afton Chemical Corporation Fuel composition
KR20240046010A (ko) * 2022-09-30 2024-04-08 에프톤 케미칼 코포레이션 개선된 엔진 성능을 위한 가솔린 첨가제 조성물
US12024686B2 (en) 2022-09-30 2024-07-02 Afton Chemical Corporation Gasoline additive composition for improved engine performance
WO2024068384A1 (en) 2022-09-30 2024-04-04 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Fuel composition
US11884890B1 (en) 2023-02-07 2024-01-30 Afton Chemical Corporation Gasoline additive composition for improved engine performance

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4038043A (en) * 1975-09-12 1977-07-26 E. I. Du Pont De Nemours And Company Gasoline additive compositions comprising a combination of monoamine and polyamine mannich bases
US6458172B1 (en) * 2000-03-03 2002-10-01 The Lubrizol Corporation Fuel additive compositions and fuel compositions containing detergents and fluidizers
JP2004002817A (ja) * 2002-04-24 2004-01-08 Ethyl Corp 燃料組成物用摩擦軽減剤である添加剤およびこれの使用方法
JP2005097612A (ja) * 2003-09-25 2005-04-14 Afton Chemical Corp 燃料組成物およびその使用法
JP2006508223A (ja) * 2002-12-02 2006-03-09 ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト 直接噴射オットー内燃機関用の燃料‐及び潤滑剤組成物におけるアミン及び/又はマンニッヒ‐付加体の使用
US20080086936A1 (en) * 2006-10-16 2008-04-17 Cunningham Lawrence J Method and compositions for reducing wear in engines combusting ethanol-containing fuels

Family Cites Families (71)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2448664A (en) 1944-05-30 1948-09-07 Carbide & Carbon Chem Corp Polyoxypropylene compounds
US2425755A (en) 1944-06-01 1947-08-19 Carbide & Carbon Chem Corp Mixtures of polyoxyalkylene monohydroxy compounds and methods of making such mixtures
US2425845A (en) 1945-04-21 1947-08-19 Carbide & Carbon Chem Corp Mixtures of polyoxyalkylene diols and methods of making such mixtures
US2457139A (en) 1946-02-26 1948-12-28 Carbide & Carbon Chem Corp Esters of polyoxyalkylene diols
US2475755A (en) 1946-11-18 1949-07-12 Pearson Inc Vehicle cooling apparatus using carbon dioxide
DE1248643B (de) 1959-03-30 1967-08-31 The Lubrizol Corporation, Cleveland, Ohio (V. St. A.) Verfahren zur Herstellung von öllöslichen aeylierten Aminen
NL124842C (ja) 1959-08-24
US3087936A (en) 1961-08-18 1963-04-30 Lubrizol Corp Reaction product of an aliphatic olefinpolymer-succinic acid producing compound with an amine and reacting the resulting product with a boron compound
US3216936A (en) 1964-03-02 1965-11-09 Lubrizol Corp Process of preparing lubricant additives
US3272746A (en) 1965-11-22 1966-09-13 Lubrizol Corp Lubricating composition containing an acylated nitrogen compound
BE758163A (fr) 1969-11-06 1971-04-28 Texaco Development Corp Nouveau carburant
US4231759A (en) 1973-03-12 1980-11-04 Standard Oil Company (Indiana) Liquid hydrocarbon fuels containing high molecular weight Mannich bases
DE2702604C2 (de) 1977-01-22 1984-08-30 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Polyisobutene
DE2904314A1 (de) 1979-02-05 1980-08-14 Basf Ag Verfahren zur herstellung von polyisobutenen
US4234435A (en) 1979-02-23 1980-11-18 The Lubrizol Corporation Novel carboxylic acid acylating agents, derivatives thereof, concentrate and lubricant compositions containing the same, and processes for their preparation
GB8329082D0 (en) 1983-11-01 1983-12-07 Bp Chem Int Ltd Low molecular weight polymers of 1-olefins
US4613341A (en) 1985-05-31 1986-09-23 Ethyl Corporation Fuel compositions
US4729769A (en) 1986-05-08 1988-03-08 Texaco Inc. Gasoline compositions containing reaction products of fatty acid esters and amines as carburetor detergents
DE3708338A1 (de) 1987-03-14 1988-09-22 Basf Ag Kraftstoffe, enthaltend geringe mengen alkoxylate und polycarbonsaeureimide
US4877416A (en) 1987-11-18 1989-10-31 Chevron Research Company Synergistic fuel compositions
GB2239258A (en) 1989-12-22 1991-06-26 Ethyl Petroleum Additives Ltd Diesel fuel compositions containing a manganese tricarbonyl
CA2095545C (en) 1991-09-13 2003-05-13 Richard E. Cherpeck Fuel additive compositions containing polyisobutenyl succinimides
US5697988A (en) 1991-11-18 1997-12-16 Ethyl Corporation Fuel compositions
CA2089833A1 (en) 1992-02-20 1993-08-21 Leonard Baldine Graiff Gasoline composition
GB9207383D0 (en) 1992-04-03 1992-05-13 Ass Octel Multi-functional gasoline detergent compositions
US5514190A (en) 1994-12-08 1996-05-07 Ethyl Corporation Fuel compositions and additives therefor
US5620486A (en) 1994-12-30 1997-04-15 Chevron Chemical Company Fuel compositions containing aryl succinimides
US5814111A (en) 1995-03-14 1998-09-29 Shell Oil Company Gasoline compositions
US5634951A (en) 1996-06-07 1997-06-03 Ethyl Corporation Additives for minimizing intake valve deposits, and their use
US5725612A (en) 1996-06-07 1998-03-10 Ethyl Corporation Additives for minimizing intake valve deposits, and their use
GB9618546D0 (en) 1996-09-05 1996-10-16 Bp Chemicals Additives Dispersants/detergents for hydrocarbons fuels
US6695890B1 (en) 1996-10-18 2004-02-24 Aae Technologies International Plc Fuel composition
US5873917A (en) 1997-05-16 1999-02-23 The Lubrizol Corporation Fuel additive compositions containing polyether alcohol and hydrocarbylphenol
US6048373A (en) 1998-11-30 2000-04-11 Ethyl Corporation Fuels compositions containing polybutenes of narrow molecular weight distribution
DE19948111A1 (de) 1999-10-06 2001-04-12 Basf Ag Verfahren zur Herstellung Polyisobutenphenol-haltiger Mannichaddukte
DE10000649C2 (de) 2000-01-11 2001-11-29 Clariant Gmbh Mehrfunktionelles Additiv für Brennstofföle
US6166238A (en) 2000-01-12 2000-12-26 Crompton Corporation High purity organofunctional alkyldialkoxysilanes
NL1014232C2 (nl) 2000-01-31 2001-08-01 Dsm Nv Zout van een melaminecondensatieproduct en een fosfor bevattend zuur.
JP2001316361A (ja) 2000-05-01 2001-11-13 Ethyl Corp スクシンイミド−酸化合物およびそれの誘導体
JP4118678B2 (ja) 2000-11-08 2008-07-16 オーツー・ディーゼル・ヨーロッパ・リミテッド 燃料組成物
US6800103B2 (en) 2001-02-02 2004-10-05 Ethyl Corporation Secondary amine mannich detergents
US7112230B2 (en) * 2001-09-14 2006-09-26 Afton Chemical Intangibles Llc Fuels compositions for direct injection gasoline engines
US20030177692A1 (en) 2002-03-12 2003-09-25 The Lubrizol Corporation Method of operating a direct injection spark-ignited engine with a fuel composition
US7435272B2 (en) 2002-04-24 2008-10-14 Afton Chemical Intangibles Friction modifier alkoxyamine salts of carboxylic acids as additives for fuel compositions and methods of use thereof
US7402185B2 (en) * 2002-04-24 2008-07-22 Afton Chemical Intangibles, Llc Additives for fuel compositions to reduce formation of combustion chamber deposits
US6867171B2 (en) 2002-11-27 2005-03-15 Chevron Oronitz Company Llc Low molecular weight branched alkenyl succinic acid derivatives prepared from low molecular weight polyisobutene and unsaturated acidic reagents
DE10316871A1 (de) 2003-04-11 2004-10-21 Basf Ag Kraftstoffzusammensetzung
EP1670881A1 (en) 2003-09-09 2006-06-21 Ivan Raisz Fuel additive with reduced emission
JP2005281010A (ja) 2004-03-26 2005-10-13 Sanyo Electric Co Ltd 誘電体セラミック材料及び積層セラミック基板
EP1669433A1 (en) 2004-12-13 2006-06-14 Basf Aktiengesellschaft Hydrocarbyl succinic acid and hydrocarbylsuccinic acid derivatives as friction modifiers
US20060196111A1 (en) 2005-03-04 2006-09-07 Colucci William J Fuel additive composition
US8048619B2 (en) * 2005-06-02 2011-11-01 Stemcyte, Inc. Method of treating a hematopoietic associated disease or disorder with plasma-depleted, but not erythrocyte-depleted cord blood compositions
FR2888248B1 (fr) 2005-07-05 2010-02-12 Total France Composition lubrifiante pour melange hydrocarbone et produits obtenus
WO2007036678A1 (en) 2005-09-30 2007-04-05 International Fuel Technology, Inc. Fuel compositions containing fuel additive
WO2007053787A1 (en) 2005-11-04 2007-05-10 The Lubrizol Corporation Fuel additive concentrate composition and fuel composition and method thereof
US20070245621A1 (en) 2006-04-20 2007-10-25 Malfer Dennis J Additives for minimizing injector fouling and valve deposits and their uses
US8231695B2 (en) 2006-08-09 2012-07-31 Afton Chemical Corporation Fuel compositions comprising hydrocarbon oil carriers and methods for using the same
US8778034B2 (en) 2006-09-14 2014-07-15 Afton Chemical Corporation Biodegradable fuel performance additives
US8557003B2 (en) 2006-12-15 2013-10-15 Afton Chemical Corporation Mannich detergents for hydrocarbon fuels
AU2008313698B2 (en) 2007-10-19 2012-04-19 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Functional fluids for internal combustion engines
WO2010005921A1 (en) 2008-07-10 2010-01-14 The Lubrizol Corporation Carboxylic acid derivatives as friction modifiers in fuels
US20100005706A1 (en) 2008-07-11 2010-01-14 Innospec Fuel Specialties, LLC Fuel composition with enhanced low temperature properties
US20100132253A1 (en) 2008-12-03 2010-06-03 Taconic Energy, Inc. Fuel additives and fuel compositions and methods for making and using the same
US8465560B1 (en) 2009-02-05 2013-06-18 Butamax Advanced Biofuels Llc Gasoline deposit control additive composition
FR2969620B1 (fr) 2010-12-23 2013-01-11 Total Raffinage Marketing Resines alkylphenol-aldehyde modifiees, leur utilisation comme additifs ameliorant les proprietes a froid de carburants et combustibles hydrocarbones liquides
US9598655B2 (en) 2011-06-08 2017-03-21 Tpc Group Llc Adducts of low molecular weight PIB with low polydispersity and high vinylidene content
US9241632B2 (en) * 2011-07-20 2016-01-26 Biosense Webster (Israel) Ltd. Synchronization of wireless catheters
GB2493377A (en) 2011-08-03 2013-02-06 Innospec Ltd Gasoline composition comprising Mannich additive
JP6605203B2 (ja) 2011-12-30 2019-11-13 ビュータマックス・アドバンスド・バイオフューエルズ・エルエルシー 含酸素ガソリン用の腐食防止組成物
US9039791B2 (en) 2012-05-25 2015-05-26 Basf Se Use of a reaction product of carboxylic acids with aliphatic polyamines for improving or boosting the separation of water from fuel oils
US20150113859A1 (en) 2013-10-24 2015-04-30 Basf Se Use of polyalkylene glycol to reduce fuel consumption

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4038043A (en) * 1975-09-12 1977-07-26 E. I. Du Pont De Nemours And Company Gasoline additive compositions comprising a combination of monoamine and polyamine mannich bases
US6458172B1 (en) * 2000-03-03 2002-10-01 The Lubrizol Corporation Fuel additive compositions and fuel compositions containing detergents and fluidizers
JP2004002817A (ja) * 2002-04-24 2004-01-08 Ethyl Corp 燃料組成物用摩擦軽減剤である添加剤およびこれの使用方法
JP2006508223A (ja) * 2002-12-02 2006-03-09 ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト 直接噴射オットー内燃機関用の燃料‐及び潤滑剤組成物におけるアミン及び/又はマンニッヒ‐付加体の使用
JP2005097612A (ja) * 2003-09-25 2005-04-14 Afton Chemical Corp 燃料組成物およびその使用法
US20080086936A1 (en) * 2006-10-16 2008-04-17 Cunningham Lawrence J Method and compositions for reducing wear in engines combusting ethanol-containing fuels

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021500427A (ja) * 2017-10-18 2021-01-07 シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイShell Internationale Research Maatschappij Besloten Vennootshap 低速早期点火を低減するための方法
JP2019108519A (ja) * 2017-12-18 2019-07-04 コリア ペトロレウム クオリティ アンド ディストリビューション オーソリティ 燃料複合添加剤
JP2021529242A (ja) * 2018-07-02 2021-10-28 シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイShell Internationale Research Maatschappij Besloten Vennootshap 液体燃料組成物
JP7357016B2 (ja) 2018-07-02 2023-10-05 シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ 液体燃料組成物

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015073296A2 (en) 2015-05-21
BR112016010648A2 (pt) 2018-03-20
CN106103667A (zh) 2016-11-09
ZA201603085B (en) 2019-11-27
CA2929233C (en) 2020-07-21
CN106103667B (zh) 2019-12-10
MY180094A (en) 2020-11-21
CA2929233A1 (en) 2015-05-21
EP3071677B1 (en) 2022-03-23
JP6216883B2 (ja) 2017-10-18
US20160289584A1 (en) 2016-10-06
WO2015073296A3 (en) 2015-11-26
EP3071677A2 (en) 2016-09-28
PH12016500920A1 (en) 2016-07-18
EP3071677A4 (en) 2016-12-28
BR112016010648B1 (pt) 2021-05-04
US10457884B2 (en) 2019-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6216883B2 (ja) 吸気弁沈着物制御用の混合洗浄剤組成物
US9932536B2 (en) Gasoline composition, method and use
KR100749715B1 (ko) 연료 조성물 및 이의 사용 방법
KR102243599B1 (ko) 연료 및 윤활제에 대한 폴리카르복실산-기재 첨가제
KR100755764B1 (ko) 직접 분사 가솔린 기관을 위한 연료 조성물
KR101320732B1 (ko) 연료 조성물
US20030056431A1 (en) Deposit control additives for direct injection gasoline engines
JP2002146372A (ja) マンニッヒ縮合物、ポリ(オキシアルキレン)モノオールおよびカルボン酸を含む燃料添加剤組成物
US20220073832A1 (en) Fuel-Soluble Cavitation Inhibitor for Fuels Used in Common-Rail Injection Engine
KR20240046073A (ko) 연료 조성물
TR2022003920A1 (tr) Emme valfı birikinti düzenlemesi için karışık deterjan bileşimi.

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20170223

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20170223

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170511

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170516

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170814

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170829

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170925

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6216883

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250