JPH06503836A - 留出燃料の低温特性を向上させるための多官能性添加剤及びそれを含む組成物 - Google Patents
留出燃料の低温特性を向上させるための多官能性添加剤及びそれを含む組成物Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
留出燃料の低温特性を向上させるための多官能性添加剤及びそれを含む組成物
本出願は、留出燃料(distillate fuel)の低温特性を向上させ
るのに有用なエステルとエステル/アミドの反応生成物に関するものであり;又
、留出燃料を含む燃料組成物及び濃厚物に関するものである。
伝統的に、留出燃料の低温特性はケロシンの添加、時には非常に大量(5〜70
重量%)の添加によって改善されてきた。ケロシンは燃料に含まれるワックス(
蝋)を溜去し、即ち、ワックスの全体としての総重量分率を減らし、それによっ
て燃料の曇り点、濾過性温度(filterability temperat
ure) 、流動点を同時に低下させる。
本発明は、燃料のワックス成分を測定できる程度にまでは希釈することなく、留
出燃料の曇り点とCFPP [常温濾過詰まり点(Cold Filter P
lugging Po1nt)]の双方を効果的に低下させようとするものであ
る。
本発明に従って調製された新規なエステルとエステル/アミドは、留出燃料に対
して、驚くべき活性を有するワックス結晶改質用添加剤(crystal mo
difier additive)であることが見い出された。そのような添加
剤を50.1重量に含む留出燃料組成物は、低温流動性が極めて向上する。即ち
、該留出燃料組成物は、低い曇り点及び低いCFPP濾過性温度を示す。
本発明の第一の目的は、留出燃料の低温流動性を向上させることにある。これら
の新しい添加剤は、留出燃料の曇り点を低下させるのに特に有効であり、それに
より、例えばケロシンのような任意の軽質炭化水素希釈剤を用いずに、該留出燃
料の低温流動性が向上する。更に、低いCFPP温度によって示されるように濾
過性も向上する。従って、本発明の添加剤は、留出燃料中において多官能活性を
示す。
本発明の反応生成物は、無水物含有コア形成剤又はカルボン酸含有コア形成剤と
、ペンダント基形成剤との反応から誘導されるコアーペンダント基(星状)を有
するエステル又はエステル/アミド生成物である。即ち、(1)アミノアルコー
ル、適切には、アミンとエポキシドの反応生成物、又は(2)アミノアルコール
と第二アミンの組み合わせ物である。好ましい無水物には、ピロメリット酸・二
無水物(PMDA)とベンゾフェノンテトラカルボン酸・二無水物(BTDA)
が含まれる。
更に具体的に述べれば、本発明は:
i) ヒドロカルビル無水物基、又はヒドロカルビルカルボン酸基から成る化合
物(但し、後者は少なくとも二つのカルボン酸基を持つ)を;if) アミノア
ルコール:及び
ff1)随意には、第二アミン;
と856C〜250℃の温度と周囲圧力ル自発圧力の圧力に於いて、所望するエ
ステル又はエステル/アミド反応生成物を得る為に反応させることによって調製
される反応生成物を与える。
成分(i)は、そのような化合物の混合物を含むこともできる。成分(if)は
アミノアルコールと成分(fi)の混合物を含むこともできるが、但し、この場
合、若しも混合物が存在するならば、それは好ましくは同じ第二アミン、又は第
二アミンの混合物、適切には、次の反応に従って(if)を調製するのに用いら
れる脂肪アミンである:
ここで、R1、R2及びR3は本明細書中に定義される。
本発明の反応生成物はコアーペンダント基(星状)の構造を有する。これらの反
応生成物は、標準的なエステル化/アミド化の技法を用いて、コア構造と(単数
または複数の)ペンダント基とを異なる色々な割合で化合することによって得ら
れる。ワックスの結晶改質剤として曇り点を低下するのに極めて効果的な此等の
反応生成物は、一般に下記の構造的特徴によって特徴づけられる:(a) ペン
ダント基(ペンダント基が結合する対をなす隣接するカルボキシル基は、一般に
4原子または数原子分によって離れている)を強制的に近接させるコンパクトな
“コア”:
(b) 高密度のパラフィン鎖を含むペンダント基:及び(c) 結合するパラ
フィン鎖の平行な配向を容易にさせるような構造を持つペンダント基。
適当なコア構造は、二つ又は二つ以上の反応性カルボキシル基(無水物、酸、又
は酸と等個物)を含む。これらの構造としては、芳香族、脂環式、アラルキル、
アルカリール、及びアルキル炭化水素の他に、それらの相当するヘテロ原子含有
の相似体があるが、それだけに限定されない。
本発明の反応生成物は、“コア”と“ペンダント基”の先駆体物質から誘導され
るものであり、化学量論的な範囲の量の反応体が使用される。しかしながら、各
々の反応生成物には、少な(とも一つのアミノアルコール“ペンダント基”と共
に派生する一つの“コア”が必要である。更にその他の如何なるペンダント基も
アミノアルコールか又はアミンで有っても良く、そして、コア構造内にある反応
性のカルボキシル基の数の限度にまでペンダント基を添加してもよい。
本発明の反応生成物は、以下に記載するように、明らかに異なる別個の構造と組
成の相違に基づいて幾つかのカテゴリーにグループ分けすることができる。
カテゴリーA: 芳香族の“コア”(表2)本発明の反応生成物の合成に使用さ
れる好ましいアミノアルコール、エントリーNo、1は、それ自身で低い曇り点
と低いCFPP活性を持つ。有効な添加剤は、二官能価(例えば、無水フタル酸
、エントリーNo、7)の芳香族コア、三官能価(例えば、トリメシン酸、エン
トリーNo、3〜6; トリメリット酸無水物、エントリーNo、14〜16)
の芳香族コア、又は四官能価(例えば、テトラヒドロフランテトラカルボン酸・
二無水物、エントリーNo、11)の芳香族コアがら調製することができる。一
つのペンダント基は必ず適切なアミノアルコールでなければならないという必要
条件は、PMDA (ピロメリット酸・二無水物:エントリーNo、2.12)
とBTDA (ベンゾフェノンテトラカルボン酸・二無水物;エントリーNo、
13)のアミド相似体によって実証されている。いかなるアミノアルコールも無
しに調製されるそのような相似体は高い曇り点活性を達成することは無い。コア
官能性グループがペンダント基を互いに近接せしめる(即ち、カルボキシル基が
4つ以下の原子によって離れている)という必要条件は、ジカルボキシルベンゼ
ン系(エントリーNo、7〜9)と2,6−ナフタレンジカルボン酸(エントリ
ーNo、10)によって最も良(実証されている。生成物のエステルグループが
更に離れるに従って、即ち、2原子分離(エントリーNo、7)から3原子分離
(エントリーNo、8)に、4原子分離及び6原子分離(エントリーNo、 9
及び10)に離れるに従って、添加剤の曇り点活性は高活性から低活性へ落ちる
。
典型的な合成例が実施例25の中のトリメシン酸物質(エントリーNo、3)の
調製によって例示される。
カテゴリーB・ 二環式と脂環式の“コア”(表3)有効な添加剤は、二環式ま
たは脂環式のような非芳香族性の、但し、構造的に比較的剛直なコア物質から調
製することもできる。二環式のコアは二官能価の(例えば、ノルボルネンジカル
ボン酸無水物、エントリーNo、 17 ;カンホ酸、エントリーNo、19)
、又は四官能価の(例えば、ビシクロオクテンテトラカルポン酸・二無水物、エ
ントリーNo、18)物質で有り得る。適切な脂環式のコアはシクロヘキサンジ
カルボン酸無水物(エントリーNo、20)である。
典型的な合成例を実施例26の中のノルボルネンジエステル(エントリーNo。
17)の調製によって例示する。
カテゴリーC: アルキルの”コア“(表3)有効な添加剤は、若しも反応性基
の密度が十分に高いならば、即ち、若しもコア分子が十分に小さいならば非剛直
なコアから調製することができる。例えば、良好な曇り点活性を持つ添加剤がク
エン酸ブチルから(エントリーNo、21)、及びマレイン酸無水物から(エン
トリーNo、22)誘導された。これらと比較すると、二量体酸(Hystre
ne 3695、エントリーNo、23)と三量体酸(Hystrene 54
60、三量体酸と二量体酸の60:40の混合物、エントリーNo、24)のよ
うに大きくて非剛直なアルキルのコアは実質的に殆ど曇り点活性を与えない。
典型的な合成例を実施例27の中のマレイン酸エステル(エントリーNo、22
)の調製によって例示する。
カテゴリーD・ 多官能価である後反応させた添加剤(表4)多官能価の添加剤
を本発明の曇り点添加剤がら調製することができ、そして、該添加剤は灰分の無
い分散剤、洗浄剤、防錆剤、耐摩耗剤等として有利である。
多官能価性は、適切な反応性基が第二の化学薬剤との後反応に利用できる場合は
何時でもコア/ペンダント基添加剤中に導入される。
例えば、一つの方法として、コア/ペンダント基の化学量論比を慎重に選択する
ことによって、後反応に利用できる残留酸および/または無水物基を後に残すこ
とができる。この方法はPMDAとBTDAの誘導体(エントリーNo、 25
〜30及び33〜34)に関して実証された。即ち、この場合は利用できるカル
ボキシル基の僅か半分がArmeen 2 HT/ Vikolox 18から
のアミノアルコール、即ち、ジ(水素化タロー(tallow、以下「牛脂とも
いう」))アミン/1,2−エポキシ−Cosアルカンでエステル化されたので
あつた。それらの物質を、次に(a)モノキャップしたポリプロピレングリコー
ル(例えば、UCON LB−1145、平均分子量Mw=2200、エントリ
ーNo、 25〜26)、(b)アミノポリエーテル(例えば、Jeffami
ne M −600、モノキャップしたアミン末端基を持っポリプロピレンオキ
シド、MW=600.エントリーNo、 27〜28 ; Surfonami
neMNPA−380アミノポリエーテルキヤツプしたノニルフェノール、エン
トリーNo、 29〜30)、及び(c)ポリエチレンアミン(例えば、E−1
00,エントリーNo、 33〜34)と後反応させた。エントリーNo、31
〜32は、ここでも又、組成物のアミノアルコール成分(この場合は、Arme
en 2HT/Vikolox18の付加物)力坏在の場合には低い添加剤活性
しか得られないことを実証している。
別の方法として、二次反応性の官能価性を、曇り点添加剤を調製する為に用いる
初期のエステル化反応の中で無反応性となるように選ぶ。例えば、(エントリー
No、 35〜36)無水マレイン酸をArmeen 2HT/Vikolox
l 8アミノアルコールでエステル化し、残る活性化されたオレフィンをポリ
エチレンアミンTEPA(テトラエチレンペンタアミン)の添加によって後反応
させた。
本発明の反応生成物の好ましいクラスはピロメリット酸二無水物(PMDA)又
はベンゾフェノンテトラカルボン酸・二無水物(BTDA)又は酸等個物から誘
導されるコアーペンダント基(星状)構造を有する。例えば、PM、DA/アミ
ノアルコールのエステルの一般構造は下記の通りである:(PMDA)(OCH
CH2N R1)XI
R3R。
PMDA/アミノアルコール/アミンエステル/アミドの一般構造は次の通りP
MDA/混合アミノアルコールエステルの一般構造は次の通りである:PMDA
/アミノエーテルアルコールエステルの一般構造は次の通りである:PMDA/
アミノエーテルアルコール/アミンエステル/アミドの一般構造は下記の通りで
ある:
但し、上の式で、x=y+z=Q、5〜4a=1〜3
R1、R3=C8〜Cooの線状のヒドロカルビル基(飽和または不飽和の)
R2=R,、Cl =CI G Oのヒドロカルビル基R,=H,C,〜C5゜
のヒドロカルビル基である。
同様に、BTDAから得られた反応生成物に就いても、必要な変更を加えた上で
上記の但し書きが適用される。
いかなる適切なオレフィンオキシドでも使用することができる。エポキシドが特
に好ましい。それらの酸化物には、エチレンオキシド、1,2−エポキシブタン
、1,2−エポキシデカン、1.2−エポキシドデカン、1,2−エポキシテト
ラデカン、1.2−エポキシペンタデカン、1.2−エポキシヘキサデカン、1
゜2−エポキシヘプタデカン、1,2−エポキシオクタデカン、1,2−エポキ
シエイコサン等及びその混合物、C20−C24のα−オレフィンのエポキシド
の混合物、C24〜C28のα−オレフィンのエポキシドの混合物などがある。
上に述べたように、適切なアミンは少なくとも一つの長鎖のヒドロカルビル基、
例えば、08〜約C50のヒドロカルビル基を持つ第二アミンである。極めて有
用な第二アミンには、ジ(水素化タロー)アミン、シタローアミン、ジオクタデ
シルアミン、メチルオクタデシルアミン等があるが、それらだけに限定されない
。本発明では、アミン対エポキシドの量的割合に就いては、一つのアミンが利用
できる各エポキシド官能基と反応するような化学量論比が選ばれた。もっと低い
モル比でアミンが使用される他の化学量論比も同じ(用いることができる。
反応は広く変化する条件の下で行なうことができるが、これらの条件はそれ程に
臨界的なものではない。反応温度は周囲圧力または自発圧力の下では約100℃
から約225℃の範囲に、好ましくは120℃から180℃の範囲に変化し得る
。しかし、希望するならば若干高い圧力を使用しても良い。選ばれる温度は、大
部分が反応体の種類と溶剤を用いるか用いないかに依存して決まるだろう。使用
される溶剤は、典型的にはキシレン等の炭化水素溶剤であろうが、しかし、ベン
ゼン、トルエン及び/又はその混合物を含む任意の非極性の、反応性の無い溶剤
も使用することができる。
反応体は理論量のモル比、モル比以下またはモル比以上を使用することができる
。好ましくは、エポキシドとアミンのモル比が1:1から約8=1の範囲に選ば
れる。
反応時間もそれ程に臨界的なものとは考えられない。プロセスは、一般に約1時
間から約24時間又はそれ以上で行なわれる。
一般に、本発明の反応生成物は留出燃料の低温特性を改善する為に所望の活性を
賦与するのに効果的な任意の量で使用することができる。多くの使用例で、本発
明の反応生成物は組成物の全重量の約0.001重量%から約10重量%、好ま
しくは領01重量%以下から約5重量%の量で有効に使用される。
これらの添加剤は、意図した目的に使用される他の既知の低温燃料添加剤(分散
剤など)と−緒に用いることができる。
本発明において想定する燃料は留出燃料と燃料油を含む液体の炭化水素燃焼燃料
である。従って、本発明に従って改善される燃料油は、最初の沸点が少な(とも
約250°Fで最終の沸点が約750°F以下、そして全蒸留範囲を通して実質
的に連続して沸騰する炭化水素の溜分である。そのような燃料油は、一般に留出
燃料油として知られている。しかしながら、この用語は直留(straight
rundistillate fraction)留分のみに限定されないこ
とを理解すべきである。留出燃料油は直留留出燃料油、(水素添加分解を含む)
接触分解若しくは熱分解留出燃料油、または直留留出燃料油、ナフサ等と分解留
出原料油との混合物で有る。更に、そのような燃料油は、例えば、酸処理または
苛性アルカリ処理、水素添加、溶剤精製、クレー処理などの周知の商業的方法に
従って処理することができる。
留出燃料は、比較的低い粘度、流動点などの特徴を持っている。しかしながら、
本発明において想定された炭化水素を特徴づける主な特性はその蒸留範囲である
。
前に述べたように、この範囲は約250°Fと約750°Fの間にあるだろう。
それでも個々の燃料油の各の蒸留範囲は、明らかに上記の限界内に入る狭い沸騰
範囲をカバーしている。同様に、各燃料油はその蒸留範囲を通して実質的に連続
的に沸騰する。
燃料油のうち、本発明において想定されるものには、加熱に用いられる第1燃料
油、第2燃料油及び第3燃料油並びにディーゼル燃料油とジェット燃焼燃料が含
まれる。家庭用燃料油は、一般にASTM検査規定D規定6−48Tに示されて
いる規格に適合している。ディーゼル燃料に対する規格はASTM検査規定D9
75−487に規定され、典型的なジェット燃料は米軍規格MIL−F−552
4Bに規定されている。
以下に記述する実施例は本発明を具体的に説明する。
実施例1
添加剤1の調製
ジ(水素化タロー)アミン(59,8g、0.12モル; 例えば、Armee
n 2HT、Akzo Chemie社の製品)と、1,2−エポキシオクタデ
カン(32,2g、 0.12モル;例えば、Vikolox 18、Viki
ng Chemical社の製品)を−緒にし、160℃で16時間加熱した。
ピロメリット酸・二無水物(6,54g、 0.03モル;例えば、A11co
Chemical Corp、のPMDA)とキシレン(大凡そ30o+1)
を添加し、還流冷却器の下に加熱して(160〜200℃)、共沸的に水を24
時間除去した。次に、反応媒体から190〜200℃で揮発成分を除去し、反応
混合物を熱濾過すると低融点の固体として最終生成物94.6gが得られた。
実施例2
添加剤2の調製
実施例1(上記)で用いたのと同じ手順に従って、ジ(水素化タロー)アミン(
45、0g10.09モル)と1.2−エポキシオクタデカン(30,2g、0
.112モル)を最初に化合させた。次に、ピロメリット酸・二無水物(9,8
2g、0.045モル)を添加し、シーケンスの第二段階の中で反応させた。最
終生成物(72゜6g)が低融点の固体として得られた。
実施例3
添加剤3の調製
実施例1(上記)で用いたのと同じ手順に従って、ジ(水素化タロー)アミン(
74,9g、0.15モル)と1.2−エポキシオクタデカン(20,1g、0
.075モル)を最初に化合させた。次に、ピロメリット酸・二無水物(8,1
8g、0.0375モル)を添加し、シーケンスの第二段階の中で反応させた。
最終生成物(99゜4g)が低融点の固体として得られた。
添加剤4の調製
実施例1(上記)で用いたのと同じ手順に従って、ジ(水素化タロー)アミン(
74,9g、 0.1 sモル)と1.2−4ポキシオクタデfy ン(20,
1g、 0.075モル)を最初に化合させた。次に、ピロメリット酸・二無水
物(8,18g、 0゜0375モル)を添加し、シーケンスの第二段階の中で
反応させた。最終生成物(99,4g)が低融点の固体として得られた。
実施例5
添加剤5の調製
実施例1(上記)で用いたのと同じ手順に従って、ジ(水素化タロー)アミン(
62,4g、0.125モA) と1.2−エポキシオフタデ7’7:/(21
,0g、 0.0781モル)を最初に化合させた。次に、ピロメリット酸・二
無水物(13,6g。
0.0625モル)を添加し、シーケンスの第二段階の中で反応させた。最終生
成物(85,5g)が低融点の固体として得られた。
実施例6
添加剤6の調製
実施例1(上記)で用いたのと同じ手順に従って、シタローアミン(49,8g
。
0.10モル:例えば、Akzo Chemie社のArmeen 2T)と1
.2−エポキシオクタデカン(28,2g、0.105モル;例えば、Viki
ng Chemical社のVikolox18)を最初に化合させた。次に、
ピロメリット酸・二無水物(5,45g、 0.025モル)を添加し、シーケ
ンスの第二段階の中で反応させた。最終生成物(84゜1g)が低融点の固体と
して得られた。
実施例7
添加剤7の調製
実施例1(上記)で用いたのと同じ手順に従って、シタローアミン(49,8g
。
0.10モル)と1.2−エポキシオクタデカン(33,6g、0.125モル
)を最初に化合させた。次に、ピロメリット酸・二無水物(7,27g、0.0
33モル)を添加し、シーケンスの第二段階の中で反応させた。最終生成物(8
1,4g)が低融点の固体として得られた。
実施例8
添加剤8の調製
実施例1(上記)で用いたのと同じ手順に従って、シタローアミン(49,8g
。
0.10モル)と1,2−エポキシオクタデカン(33,6g、0.125モル
)を最初に化合させた。次に、ピロメリット酸・二無水物(10,9g、0.0
50モル)を添加し、シーケンスの第二段階の中で反応させた。最終生成物(8
3,3g)が一部面化した固体として得られた。
実施例9
添加剤9の調製
実施例1(上記)で用いたのと同じ手順に従って、ジ(水素化タロー)アミン(
40、Og、o、osoモル)と1,2−エポキシエイコサン(28,7g、0
.088モル:例えば、Viking Chemical社のVikolox
20)を220℃で化合させた。次に、ピロメリット酸・二無水物(9,60g
、0.044モル)を添加し、シーケンスの第二段階の中で反応させた。最終生
成物(69,8g)が低融点の固体として得添加剤10の調製
実施例1(上記)で用いたのと同じ手順に従って、ジ(水素化タロー)アミン(
40,0g、0.080モル)とC3゜〜C24のα−オレフィンのエポキシド
の混合物(30,4g、0.088モル:例えば、Viking Chemic
al社のVikolox 20−24)を220℃で化合させた。次に、ピロメ
リット酸・二無水物(9,60g。
0.044モル)を添加し、シーケンスの第二段階の中で反応させた。最終生成
物(70,9g)が低融点の固体として得られた。
実施例11
添加剤11の調製
実施例1(上記)で用いたのと同じ手順に従って、ジ(水素化タロー)アミン(
35,0g、0.070モル)とC24〜C28のα−オレフィンのエポキシド
の混合物(33,7g、領077モル;例えば、Viking Chemica
l社のVikolox 24−28)を220°Cで化合させた。次に、ピロメ
リット酸・二無水物(8,40g、 0゜0385モル)を添加し、シーケンス
の第二段階の中で反応させた。最終生成物(69,0g)が訪点の固体として得
られた。
実施例12
添加剤12の調製
ン(水素化タロー)アミン(50,0g、0.10モル)と1.2−エポキシオ
クタデカン(33,6g、0.125モル)を化合し、150°Cで16時間加
熱した。冷却した反応混合物にカリウム第三ブトキシド(0,56g、0.00
5モル)と1.2−エポキシブタン(13,5g、0.187モル)を添加した
。混合物を105〜115°Cで20時間加熱し、次いで1時間で150°Cに
加熱し、その後に150℃で総ての揮発成分を除去した。ピロメリット酸・二無
水物(6,OOg、0.0275モル)とキシレン(大凡そ50A’)を添加し
、還流下に(180〜190℃)6時間加熱して共沸的に水を除去した。次に、
180〜190℃で反応媒体から揮発成分を除去し、反応混合物を熱濾過すると
83.5gの最終生成物が低融点の固体と添加剤13の調製
ジ(水素化タロー)アミン(30,0g10.060モル)と1,2−エポキシ
オクタデカン(16,1g、0.060モル)を化合し、150℃で24時間加
熱した。冷却した反応混合物にカリウム第三ブトキシド(0,17g、0.00
15モル)と1゜2−エポキシブタン(5,41g10.075モル)を添加し
た。混合物を105〜115℃に20時間加熱し、その後に150°Cで総ての
揮発成分を除去した。ピロメリット酸・二無水物(7,20g、0.033モル
)、ン(水素化タロー)アミン(30,0g、0.060モル)及びキシレン(
大凡そ50mA’)を添加し、180〜190°Cで還流下に24時間加熱して
共沸的に水を除去した。次に、180〜190°Cで反応媒体から揮発成分を除
去し、反応混合物を熱濾過すると76.2gの最終生成物が低融点の固体として
得られた。
添加剤14の調製
ジ(水素化タロー)アミン(60,0g、 0.12モル)と1.2−エポキシ
オクタデカン(20,1g、0.075モル)を化合し、150℃で24時間加
熱した。反応混合物(上記)と1,2−エポキシブタン(13,0g、0.18
0モル)を密封したガラス製耐圧ビンの中で170〜190°Cで7時間、自発
圧力の下で加熱した。
揮発成分を大気圧の下で150°Cで除去した。これにピロメリット酸・二無水
物(7,20g、0.033モル)とキシレン(大凡そ5QmA’)を添加し、
続いて還流(180〜190°C)下に24時間加熱して共沸的に水を除去した
。次に、反応媒体から180〜190℃で揮発成分を除去し、反応混合物を熱濾
過すると78゜4gの最終生成物が低融点の固体として得られた。
実施例15
添加剤15の調製
ジ(水素化タロー)アミン(50,0g、 0.10モル:例えば、Akzo
Chemie社のArmeen 2HT)と1.2−エポキシオクタデカン(3
3,6g、領125モル:例えば、Viking Chemical社のVik
olox 18)を化合し、160°Cで24時間加熱した。ベンゾフェノンテ
トラカルボン酸・二無水物(8,86g、0.0275モル;例えば、A11c
o Chemical Corp、のBTDA)とキシレン(大凡そ50m/)
を添加し、還流下に(180〜220℃)に24時間加熱して共沸的に水を除去
した。
次に、180〜220℃で反応媒体から揮発成分を除去し、反応混合物を熱濾過
すると71.9gの最終生成物が低融点の固体として得られた。
実施例16
添加剤16の調製
実施例15(上記)で用いたのと同じ手順に従って、ジ(水素化タロー)アミン
(50,0g、 0.10モル)と1,2−エポキシオクタデカン(33,6g
1領125モル)を最初に化合した。次ぎに、ベンゾフェノンテトラカルボン酸
・二無水物(10,7g、0.0333モル)を添加し、シーケンスの第二段階
の中で反応させた。最終生成物(86,4g)が低融点の固体として得られた。
添加剤17の調製
実施例15(上記)で用いたのと同じ手順に従って、ジ(水素化タロー)アミン
(50,og、 o、 10モル)と1.2−エポキシオクタデカン(33,6
g、 0.125モル)を最初に化合させた。次に、ベンゾフェノンテトラカル
ボン酸・二無水物(16,1g、0.050モル)を添加し、シーケンスの第二
段階で反応させた。
最終生成物87.2gが低融点の固体として得られた。
実施例18
添加剤18の調製
実施例15(上記)で用いたのと同じ手順に従って、ジ(水素化タロー)アミン
(62,4g、0.125モル)と1.2−エポキシオクタデカン(21,0g
、 0.078モル)を最初に化合した。次ぎに、ベンゾフェノンテトラカルボ
ン酸・二無水物(11,1g、0.0343モル)を添加し、シーケンスの第二
段階の中で反応させた。最終生成物、86.6gが低融点の固体として得られた
。
実施例19
添加剤19の調製
実施例15(上記)で用いたのと同じ手順に従って、ジ(水素化タロー)アミン
(62,4g、0.125モル)と1.2−エポキシオクタデカン(21,0g
、1078モル)を最初に化合した。次ぎに、ベンゾフェノンテトラカルボン酸
・二無水物(]、4.8g、0.0458モル)を添加し、シーケンスの第二段
階で反応させた。最終生成物89.8gが低融点の固体として得られた。
実施例20
添加剤20の調製
実施例15(上記)で用いたのと同じ手順に従って、ジ(水素化タロー)アミン
(4g、0125モル)と1.2−エポキシオクタデカン(21,0g、0.0
78モル)を最初に化合した。次に、ベンゾフェノンテトラカルボン酸・二無水
物(22゜2g、0.0687モル)を添加し、シーケンスの第二段階の中で反
応させた。最終生成物、952gが低融点の固体として得られた。
添加剤21の調製
実施例15(上記)で用いたのと同じ手順に従って、シタローアミン(49,8
g。
0.10モル;例えば、Akzo Chemie社のArmeen 2T)と1
.2−j−ポキシオクタデカン(33,6g、0.125モル)を最初に化合し
た。次に、ベンゾフェノンテトラカルボン酸・二無水物(8,86g、領027
5モル)を添加し、シーケンスの第二段階で反応させた。最終生成物、81.8
gが低融点の固体として得られた。
実施例22
添加剤22の調製
実施例15(上記)で用いたのと同じ手順に従って、ジ(水素化タロー)アミン
(40,0g、0.080モル)と1.2−エポキシエイコサン(28,7g、
0.088モル:例えば、Viking Chemical社のVikol、
ox 20)を最初に化合した。次に、ベンゾフェノンテトラカルボン酸・二無
水物(14,2g、0.044モル)を添加し、シーケンスの第二段階で反応さ
せた。最終生成物、71.2gが低融点の固体として得られた。
実施例23
添加剤23の調製
実施例15(上記)で用いたのと同じ手順に従って、ジ(水素化タロー)アミン
(40,0g、0.080モル)とC2O−C24のα−オレフィンエポキシド
の混合物(30,4g、1088モル:例えば、Viking Chemica
l社のVikolox 20−24)を220℃で反応させた。次ぎに、ベンゾ
フェノンテトラカルボン酸・二無水物(14,2g、0.044モル)を添加し
、シーケンスの第二段階で反応させた。最終生成物、75.1gが低融点の固体
として得られた。
実施例24
添加剤24の調製
実施例15(上記)で用いたのと同じ手順に従って、ジ(水素化タロー)アミン
(35,0g、0.070モル)とC24〜C2gのα−オレフィンエポキシド
の混合物(33,7g、0.077モル、例えば、Viking Chemic
al社のVikolox 24−28)を220℃で化合させた。次に、ペンゾ
フエノンタトラヵルボン酸・二無水物(12,4g、0.0385モル)を添加
し、シーケンスの第二段階で反応させた。
最終生成物(74,2g)が低融点の固体として得られた。
実施例25
添加剤エントリーNo、3の調製
ジ(水素化タロー)アミン(50,0g、0,10モル、例えば、Akzo C
hemical社のArmeen 2HT)と1,2−エポキシオクタデカン(
33,6g、0.125モル:例えば、Viking Chemical社のV
ikolox 18)を化合し、160’Cで17時間加熱した。次ぎに、トリ
メシン酸(7,71g、0.037モル:例えば、Amoco Chemica
l Co、の製品)とキシレン(大凡そ60mAりを添加し、還流下に(180
〜240°C)8時間加熱して共沸的に水を除去した。反応媒体から190〜2
00℃で揮発成分を除去し、反応混合物を熱濾過すると最終生成物が得られた。
実施例26
添加剤エントリーNo、17の調製
ジ(水素化タロー)アミン(50,0g、0.10モル:例えば、Akzo C
hemie社がらのArmeen 2HT)と1.2−エポキシオクタデカン(
33,6g、0.125モル、例えば、Viking Chemical社のV
ikolox 18)を化合し、160℃で17時間加熱した。ノルホルネンシ
カルポン酸無水物(9,03g50.055モル:例えば、Aldrich C
hemical Co、の製品)とキシレン(大凡そ60m1)を添加し、還流
下に(180〜250°C)8時間加熱して共沸的に水を除去した。次ぎに、反
応媒体から190〜2000Cで揮発成分を除去し、反応混合物を熱濾過すると
最終生成物が得られた。
実施例27
添加剤エントリーNo、22の調製
ジ(水素化タロー)アミン(50,0g、 0.10モル;例えば、Akzo
Chemie社からのArmeen 2HT)と1.2−エポキシオクタデカン
(33,6g、0.125モル:例えば、Viking Chemical社の
Vikolox 18)を化合し、190℃で19時間加熱した。無水マレイン
酸(5,88g、0.060モル:例えば、Aldrich Chemical
Co、の製品)とキシレン(大凡そ60ffll)を添加し、還流(185−
190°C)下に22時間加熱して水を共沸的に除去した。次に、反応媒体から
190℃で揮発成分を除去し、反応混合物を熱濾過すると81.8gの最終生成
物が得られた。
実施例28
添加剤エントリーNo、29の調製
ジ(水素化タロー)アミン(50,0g、0.10モル;例えば、Akzo C
hemie社がらのArmeen 2HT)と1.2−エポキシオクタデカン(
33,6g、0.125モル;例えば、Viking Chemical社のV
ikolox 18)を化合し、170℃で22時間加熱した。ベンゾフェノン
テトラカルボン酸・二無水物(17,7g、0.055モル;例えば、A11c
o Chemical Corp、のBTDA)とキシレン(大凡そ60m1)
を添加し、還流(185〜190℃)下に4.5時間加熱して共沸的に水を除去
した。
次ぎに、Jeffamine M−600(31,5g、 0.0525モル;
例えば、Akzo Chemie社のモノキャップしたアミン末端基を有するポ
リプロピレンオキシド)を添加し、還流下に180℃で19時間加熱して水を共
沸的に除去した。次に、反応媒体から180℃で揮発成分を除去し、反応混合物
を熱濾過すると112.7gの最終生成物が得られた。
添加剤濃厚物の調製
10gの添加剤を混合キシレン溶剤に溶解することによって全量100m1の濃
厚溶液を調製した。添加剤濃厚溶液中に不溶性の粒子が有れば、使用前に濾過し
て除去した。しかし、一般的に言えば、濃厚溶液の各100m1は約1〜約50
グラムの反応添加剤生成物を含んでいてもよい。
試験燃料の特性
API重力 35.5
曇り点(0F)
自動曇り点 15
Herzog 16 、4
流動点(’F) 10
CFPP、(’F) 9
燃料B:
API重力 34.1
曇り点(0F)
自動曇り点 22
Herzog 23 、4
CFPP、(’F) 16
流動点(0F) 0
試験の手順
添加剤を加えた留出燃料の曇り点を次の二つの手順を用いて測定した:(a)市
販のHerzog曇り点試験器に基づく自動曇り点試験;試験の冷却速度は大凡
そ1℃/分である。この試験計画はASTM D2500の方法と良い相関性が
有る。
以下、試験の名称は“HERZOG(ヘルツォグ)”である。(b)米国特許第
4,601,303号に詳細が記載されている装置/手順に基づく自動曇り点試
験法;試験の名称(下記)は、AUTOCPである。
常温濾過性は常温濾過詰まり点(Cold Filter Plugging
Po1nt、 CF P P)試験法を用いて測定した。この試験手順は、J
ournal of the I n5titute of Petro1eu
m誌、第52巻、510号、1966年6月発行、173〜185頁に記述され
ている。
試験結果を下記の表1に示す。
添加剤濃厚物の調製(実施例25〜2R)の効果(添加剤の濃度=0.1重量%
)性能試験温度の改善(0F)
1 2 0.7 7 8.5 7.2 72 3 2.5 7 8.5 7.8
23 3 1.8 7 9.5 7.9 94 3 2.9 6 8 7.6
6
5 4 3.8 4 7 7 6
6 3 1.5 7 9.5 7.4 77 3 2.2 4 8.5 7.4
48 3 2.4 2 8.5 7.2 29 3 1.8 6 9 −−1
5
10 2 1.4 6 8 9.9 1312 1 1.1 4 8.5 7.
2 713 2 1.3 0 7.5 6.9 214 1.8 8 7.2
11
性能試験温度の改善(0F)
16 4 2.8 6 7 6.3 717 3 3.7 4 9 7.9 1
518 3 2.5 6 9 7.6 419 4 2.9 6 8 7.4
420 3 3.6 2 6 5.8 421 3 3.4 6 6 5.8
222 2 1.6 6 8 −− 1323 1 0.7 6 8 9 13
材論の正順
1$w北z巨Wl−P−’+71−’ n W %7CIIIIl l/’l
4 tj ’ −40ノ10gの反応生成物を混合キシレン溶剤に溶解すること
によって全量Loomlの濃厚溶液を調製した。添加剤濃厚溶液に不溶性の微粒
子が存在すれば、使用前に濾過して除去した。
添加剤を加えた留出燃料の曇り点は市販のHerzogの曇り点試験器に基づく
自動曇り点試験法を用いて測定した。試験の冷却速度は大凡そ1℃/分である。
この試験計画の結果はASTM D2500法と良い相関性がある。試験の名称
(下記)は、“HERZOG”である。
ト
国際調査報告
フロントページの続き
(31)優先権主張番号 627,790(32)優先臼 1990年12月1
4日(33)優先権主張国 米国(US)
(81)指定国 EP(AT、BE、CH,DE。
DK、ES、FR,GB、GR,IT、LU、MC,NL、SE)、AU、JP
、KR
(72)発明者 カーディス、アンジェリーン・ベアードアメリカ合衆国ニュー
シャーシー州08518゜フローレンス、バーリントン・カウンティー、ウェス
ト・フロント・ストリート
(72)発明者 ヘツク、ゾール・バリーアメリカ合衆国ニューシャーシー州0
8066゜ウェスト・デプトフォード、グローススター・カウンティー、トンカ
スター・コート(72)発明者 ジョンソン、スーザン・ウィルキンズアメリカ
合衆国ヴアージニア州22020.センターヴイル、フェアファックス・カウン
ティー、ウォーターフロー・プレース
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.i)ヒドロカルビル無水物基又はヒドロカルビルカルボン酸基から成る化合 物、但し、後者は少なくとも二つのカルボン酸基を有し;ii)アミノアルコー ル;及び iii)随意に、第二アミン;を、 所望のエステル又はエステル/アミドの反応生成物を得る為に85〜250℃の 温度と、周囲圧力から自発圧力以上の圧力に於いて、反応させることによって調 製される反応生成物。 2.(i)のヒドロカルビル基が、100個迄の炭素原子を含むアルキル、アル カリール、アラルキル、脂環式又は芳香族基、及びヘテロ原子を含む相似体から 成る請求の範囲第1項記載の生成物。 3.(i)のヒドロカルビル基が、芳香族基又はキノノイド基である請求の範囲 第2項記載の生成物。 4.(i)が、ピロメリット酸無水物;フタル酸無水物、イソフタル酸;トリメ シン酸;2,6−ナフタレンジカルボン酸又は3,3′,4,4′−ベンゾフェ ノンテトラカルボン酸・二無水物から成る請求の範囲第3項記載の生成物。 5.(i)のヒドロカルビル基が、脂環式または二環式の基である請求の範囲第 2項記載の生成物。 6.(i)が、カンホ酸;シクロヘキサンジカルボン酸;ノルボルネンジカルボ ン酸無水物、ビシクロオクテンテトラカルボン酸・二無水物;又はテトラヒドロ フランテトラカルボン酸・二無水物から成る請求の範囲第5項記載の生成物。7 .(i)が、クエン酸ブチル;無水マレイン酸;又は二量体酸と三量体酸の混合 物から成る請求の範囲第2項記載の生成物。 8.(ii)が、オレフィンエポキシドと第二アミンの反応生成物から成る請求 の範囲第1項乃至第7項のいずれかに記載の生成物。 9.オレフィンエポキシドが、C20〜C28のα−オレフィンのエポキシドの 混合物から成る請求の範囲第8項記載の生成物。 10.第二アミンがジタローアミン、ジ(水素化タロー)アミン、ジオクタデシ ルァミン、メチルオクタデシルアミン、又はそれらの混合物から成る請求の範囲 第1項乃至第9項のいずれかに記載の生成物。 11.次の式: ▲数式、化学式、表等があります▼ (但し、Qは(i)の残基を;R1とR3は同一、若しくは異なっても良く、夫 れぞれにC8〜C50の飽和又は不飽和の線状のヒドロカルビル基を表わし;R 2はC1〜C100のヒドロカルビル基を表わし;そしてxは0.5〜4の数を 表わす)を有する請求の範囲第1項乃至第10項のいずれかに記載の生成物。 12.式: ▲数式、化学式、表等があります▼ (但し、Q,R1,R2,R3は請求の範囲第11項に定義した通りであり;そ してyとzはその合計が0.5〜4であるような数を表わす)を有する請求の範 囲第1項乃至第10項のいずれかに記載の生成物。 13.式: ▲数式、化学式、表等があります▼ (但し、Q,R1,R2,R3,y,zは請求の範囲第12項に定義した通りで あり;そしてR4は水素原子又はC1〜C50のヒドロカルビル基を表わす)を 有する請求の範囲第1項乃至第10項のいずれかに記載の生成物。 14.式: ▲数式、化学式、表等があります▼ (但し、Q,R1,R2,R3,R4は請求の範囲第13項に定義した通りで; xは請求の範囲第11項に定義したものと同じであり;そして1〜3の範囲の数 を表わす)を有する請求の範囲第1項乃至第10項のいずれかに記載の生成物。 15.式: ▲数式、化学式、表等があります▼ (但し、Q,R1,R2,R3,R4,aは請求の範囲第14項に定義した通り で;yとzは請求の範囲第12項に定義したものと同じである)を有する請求の 範囲第1項乃至第10項のいずれかに記載の生成物。 16.請求の範囲第1項乃至第15項のいずれかに記載の生成物を、モノキャッ プしたプロピレングリコール;アミノ−ポリエーテル、又はポリエチレンイミン と85〜250℃の温度と、周囲圧力〜自発圧力に於いて反応させることによっ て調製される反応生成物。 17.少なくとも一つの不活性な液体炭化水素溶剤に溶解した請求の範囲第1項 乃至第16項のいずれかに記載の反応生成物から成る濃厚溶液。 18.溶液100ml当たり1〜50グラムの反応生成物から成る濃厚溶液。 19.請求の範囲第1項乃至第16項のいずれかに記載の反応生成物の少量と液 体炭化水素燃料の主要量とから成る改善された燃料組成物。 20.全組成物の0.001〜10重量%の反応生成物から成る請求の範囲第1 9項記載の燃料組成物。 21.液体炭化水素燃料が留出燃料又は燃料油から成る請求の範囲第19項又は 第20項に記載の燃料組成物。 22.燃料油が、第1燃料油、第2燃料油、第3燃料油;ディーゼル燃料;又は ジェット燃焼燃料から成る請求の範囲第21項記載の燃料組成物。 23.留出燃料又は燃料油の曇り点および/または常温濾過詰まり点を低下させ る為に請求の範囲第1項乃至第16項のいずれかに記載の反応生成物を使用する こと。
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