JPH09100477A - 燃焼室沈澱物の減少方法および組成物 - Google Patents
燃焼室沈澱物の減少方法および組成物Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明の課題は、燃焼室沈澱物を減少させる
新規方法および組成物を見出すことにあった。 【解決手段】 本発明による燃料組成物によって、上記
課題が解消されることが見出された。本発明による燃料
組成物は、主要割合のガソリン範囲の沸点を有する炭化
水素類、少なくとも１，２００重量ｐｐｍの清浄剤およ
び少なくとも２，４００重量ｐｐｍの液状鉱物担体を含
有する。上記清浄剤は、少なくとも１個の塩基性窒素を
有するヒドロカルビル置換アミンまたはポリアミンであ
る。本発明の燃料組成物中の液状鉱物担体対清浄剤の重
量比は、少なくとも２：１である。好ましくは、この清
浄剤は、少なくとも２，０００重量ｐｐｍの濃度で存在
させ、そして液状鉱物担体対清浄剤の重量比は、少なく
とも４：１である。好ましくは、この清浄剤は、ポリブ
テンアミンまたはポリブテンスクシンイミドのどちらか
である。
新規方法および組成物を見出すことにあった。 【解決手段】 本発明による燃料組成物によって、上記
課題が解消されることが見出された。本発明による燃料
組成物は、主要割合のガソリン範囲の沸点を有する炭化
水素類、少なくとも１，２００重量ｐｐｍの清浄剤およ
び少なくとも２，４００重量ｐｐｍの液状鉱物担体を含
有する。上記清浄剤は、少なくとも１個の塩基性窒素を
有するヒドロカルビル置換アミンまたはポリアミンであ
る。本発明の燃料組成物中の液状鉱物担体対清浄剤の重
量比は、少なくとも２：１である。好ましくは、この清
浄剤は、少なくとも２，０００重量ｐｐｍの濃度で存在
させ、そして液状鉱物担体対清浄剤の重量比は、少なく
とも４：１である。好ましくは、この清浄剤は、ポリブ
テンアミンまたはポリブテンスクシンイミドのどちらか
である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、燃焼室沈澱物の良好な
制御性を有する燃料組成物に関する。
制御性を有する燃料組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】発明の背景 自動車エンジンが、炭化水素燃料の酸化および重合によ
りエンジン部品の表面上に沈澱物を形成する傾向を有す
ることは周知である。これらの沈澱物は、比較的少量で
存在している場合でも、失速および貧弱な加速度などの
重大な運転上の問題をしばしば引き起こす。さらにま
た、エンジン沈澱物は、自動車燃料消費量を格別に増加
させ、かつまた排気汚染をもたらすことができる。従っ
て、有効な燃料清浄剤または沈澱物制御添加剤を開発し
て、このような沈澱物を防止もしくは制御することは格
別に重要であり、多くのこのような物質が当業界で知ら
れている。
りエンジン部品の表面上に沈澱物を形成する傾向を有す
ることは周知である。これらの沈澱物は、比較的少量で
存在している場合でも、失速および貧弱な加速度などの
重大な運転上の問題をしばしば引き起こす。さらにま
た、エンジン沈澱物は、自動車燃料消費量を格別に増加
させ、かつまた排気汚染をもたらすことができる。従っ
て、有効な燃料清浄剤または沈澱物制御添加剤を開発し
て、このような沈澱物を防止もしくは制御することは格
別に重要であり、多くのこのような物質が当業界で知ら
れている。
【０００３】ポリブテン燃料添加剤、例えばポリブテン
アミンおよびポリブテンスクシンイミドは、当業界で周
知の燃料添加剤の例である。これらの添加剤は、内燃エ
ンジンの吸入バルブおよびポート燃料インジェクターの
沈澱物の減少を助長する。しかしながら、これらの添加
剤は、燃焼室沈澱物を減少させるよりもむしろ、燃焼室
沈澱物の一因になるものと考えられている。このような
燃料添加剤の濃度を増加すると、燃焼室沈澱物の増加を
導くことが広く信じられていることから、市販のポリブ
テン燃料添加剤濃度は、代表的には３００ｐｐｍ以下で
あった。このポリブテンアミンが、基礎燃料単独に比較
して、良好な燃焼室沈澱物制御を実際にもたらすことが
できることは、従来教示されていない。
アミンおよびポリブテンスクシンイミドは、当業界で周
知の燃料添加剤の例である。これらの添加剤は、内燃エ
ンジンの吸入バルブおよびポート燃料インジェクターの
沈澱物の減少を助長する。しかしながら、これらの添加
剤は、燃焼室沈澱物を減少させるよりもむしろ、燃焼室
沈澱物の一因になるものと考えられている。このような
燃料添加剤の濃度を増加すると、燃焼室沈澱物の増加を
導くことが広く信じられていることから、市販のポリブ
テン燃料添加剤濃度は、代表的には３００ｐｐｍ以下で
あった。このポリブテンアミンが、基礎燃料単独に比較
して、良好な燃焼室沈澱物制御を実際にもたらすことが
できることは、従来教示されていない。
【０００４】ＵＳ３，４３８，７５７には、鉱油ととも
にヒドロカルビル置換アミンを使用することが教示され
ている。このアミンは、１００〜１，０００ｐｐｍで添
加されている。ＵＳ３，７８５，７８９には、鉱油とと
もにヒドロカルビル置換アミンとカプリング剤との反応
生成物を使用することが教示されている。この反応生成
物は、燃料中に１００〜４，０００ｐｐｍで存在させる
ことができる。好ましくは、２００〜８００ｐｐｍで使
用される。例中に使用されている濃度は、１，０００ｐ
ｐｍのみである。
にヒドロカルビル置換アミンを使用することが教示され
ている。このアミンは、１００〜１，０００ｐｐｍで添
加されている。ＵＳ３，７８５，７８９には、鉱油とと
もにヒドロカルビル置換アミンとカプリング剤との反応
生成物を使用することが教示されている。この反応生成
物は、燃料中に１００〜４，０００ｐｐｍで存在させる
ことができる。好ましくは、２００〜８００ｐｐｍで使
用される。例中に使用されている濃度は、１，０００ｐ
ｐｍのみである。
【０００５】ＵＳ４，８７７，４１６には、ヒドロカル
ビル置換アミンまたはポリアミンおよびポリ（オキシア
ルキレン）モノオールの使用が教示されている。このア
ミンは、１０〜１０，０００ｐｐｍ（好ましくは、２０
０〜１，０００ｐｐｍ）で添加される。実際の燃料組成
物を示す例は記載されておらず、このポリブテンアミン
が基礎燃料単独に比較して良好な燃焼室沈澱物の制御を
実際にもたらすことを教示する記載は見出されない。
ビル置換アミンまたはポリアミンおよびポリ（オキシア
ルキレン）モノオールの使用が教示されている。このア
ミンは、１０〜１０，０００ｐｐｍ（好ましくは、２０
０〜１，０００ｐｐｍ）で添加される。実際の燃料組成
物を示す例は記載されておらず、このポリブテンアミン
が基礎燃料単独に比較して良好な燃焼室沈澱物の制御を
実際にもたらすことを教示する記載は見出されない。
【０００６】
【発明の解消しようとする課題】本発明の課題は、上記
問題点を解消して、燃焼室沈澱物の良好な制御性を有す
る燃料組成物を見出すことにあった。
問題点を解消して、燃焼室沈澱物の良好な制御性を有す
る燃料組成物を見出すことにあった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】発明の要旨 本発明による燃焼室沈澱物の良好な制御性を有する燃料
組成物によって、上記課題が解消されることが見出され
た。本発明によって、燃料可溶性ポリブテンアミンまた
はポリブテンスクシンイミドおよび液状鉱物担体を組合
わせて、燃料中に高濃度で使用すると、これらの添加剤
を使用していない基礎燃料に比較して、燃焼室沈澱物が
良好に制御されることが見出された。この事実は、これ
らの添加剤がより小さい濃度で使用された場合に、燃焼
室沈澱物の制御に対して有害な作用を有することから、
驚くべきことである。
組成物によって、上記課題が解消されることが見出され
た。本発明によって、燃料可溶性ポリブテンアミンまた
はポリブテンスクシンイミドおよび液状鉱物担体を組合
わせて、燃料中に高濃度で使用すると、これらの添加剤
を使用していない基礎燃料に比較して、燃焼室沈澱物が
良好に制御されることが見出された。この事実は、これ
らの添加剤がより小さい濃度で使用された場合に、燃焼
室沈澱物の制御に対して有害な作用を有することから、
驚くべきことである。
【０００８】本発明による燃料組成物は、主要割合のガ
ソリン範囲で沸騰する炭化水素；少なくとも１，２００
重量ｐｐｍの清浄剤；および少なくとも２，４００重量
ｐｐｍの液状鉱物担体からなり、上記液状鉱物担体対上
記清浄剤の重量比は、少なくとも２：１である。この清
浄剤は、少なくとも１個の塩基性窒素を有するヒドロカ
ルビル置換アミンまたはポリアミン、例えばポリブテン
アミンまたはポリブテンスクシンイミドである。好まし
くは、この清浄剤は、少なくとも２，０００重量ｐｐｍ
の濃度で存在させ、そしてまた上記液状鉱物担体対上記
清浄剤の重量比は、少なくとも４：１である。
ソリン範囲で沸騰する炭化水素；少なくとも１，２００
重量ｐｐｍの清浄剤；および少なくとも２，４００重量
ｐｐｍの液状鉱物担体からなり、上記液状鉱物担体対上
記清浄剤の重量比は、少なくとも２：１である。この清
浄剤は、少なくとも１個の塩基性窒素を有するヒドロカ
ルビル置換アミンまたはポリアミン、例えばポリブテン
アミンまたはポリブテンスクシンイミドである。好まし
くは、この清浄剤は、少なくとも２，０００重量ｐｐｍ
の濃度で存在させ、そしてまた上記液状鉱物担体対上記
清浄剤の重量比は、少なくとも４：１である。
【０００９】図面の簡単な説明 本発明の理解を助けるために、ここに図面を添付する。
この図面は例示の目的でのみ示すものであって、本発明
を制限しようとするものではない。図１は、添加剤濃度
に応答する燃焼室沈澱物を示すグラフである。
この図面は例示の目的でのみ示すものであって、本発明
を制限しようとするものではない。図１は、添加剤濃度
に応答する燃焼室沈澱物を示すグラフである。
【００１０】発明の詳細な説明 最も広い態様において、本発明は、主要割合のガソリン
範囲で沸騰する炭化水素；少なくとも１，２００重量ｐ
ｐｍの、少なくとも１個の塩基性窒素を有するヒドロカ
ルビル置換アミンまたはポリアミンからなる群から選択
される清浄剤；および少なくとも２，４００重量ｐｐｍ
の液状鉱物担体からなり、上記液状鉱物担体対上記清浄
剤の重量比が、少なくとも２：１である燃料組成物を包
含する。
範囲で沸騰する炭化水素；少なくとも１，２００重量ｐ
ｐｍの、少なくとも１個の塩基性窒素を有するヒドロカ
ルビル置換アミンまたはポリアミンからなる群から選択
される清浄剤；および少なくとも２，４００重量ｐｐｍ
の液状鉱物担体からなり、上記液状鉱物担体対上記清浄
剤の重量比が、少なくとも２：１である燃料組成物を包
含する。
【００１１】Ａ．ヒドロカルビル置換アミン化合物また
はポリアミン化合物 本発明で使用されるヒドロカルビル置換アミンまたはポ
リアミンは周知であり、米国特許第３，４３８，７５７
号および同第３，３９４，５７６号に記載されている。
これらの組成物の製造方法は、米国特許第３，５６５，
８０４号；同第３，６７１，５１１号に見出される。こ
れらの米国特許第３，４３８，７５７号；同第３，３９
４，５７６号；同第３，５６５，８０４号；同第３，６
７１，５１１号；および同第５，０４５，４１８号を、
全部の目的にかかわり引用してここに組み入れる。
はポリアミン化合物 本発明で使用されるヒドロカルビル置換アミンまたはポ
リアミンは周知であり、米国特許第３，４３８，７５７
号および同第３，３９４，５７６号に記載されている。
これらの組成物の製造方法は、米国特許第３，５６５，
８０４号；同第３，６７１，５１１号に見出される。こ
れらの米国特許第３，４３８，７５７号；同第３，３９
４，５７６号；同第３，５６５，８０４号；同第３，６
７１，５１１号；および同第５，０４５，４１８号を、
全部の目的にかかわり引用してここに組み入れる。
【００１２】本発明で使用されるヒドロカルビル置換ア
ミンは、ヒドロカルビルハライド（例えば、クロライ
ド）をアンモニアあるいは一級アミンまたは二級アミン
と反応させて、ヒドロカルビル置換アミンを生成させる
ことによって製造される。このヒドロカルビル置換アミ
ンおよびポリアミンは、少なくとも１個の塩基性窒素を
含有する、高分子量ヒドロカルビル−Ｎ−置換アミンま
たはポリアミンである。そのヒドロカルビル基は、４５
０〜１０，０００の範囲の、さらに通常、約１，０００
〜５，０００の範囲の平均分子量を有する。
ミンは、ヒドロカルビルハライド（例えば、クロライ
ド）をアンモニアあるいは一級アミンまたは二級アミン
と反応させて、ヒドロカルビル置換アミンを生成させる
ことによって製造される。このヒドロカルビル置換アミ
ンおよびポリアミンは、少なくとも１個の塩基性窒素を
含有する、高分子量ヒドロカルビル−Ｎ−置換アミンま
たはポリアミンである。そのヒドロカルビル基は、４５
０〜１０，０００の範囲の、さらに通常、約１，０００
〜５，０００の範囲の平均分子量を有する。
【００１３】このヒドロカルビル基は、脂肪族、脂環
族、芳香族またはその組合わせであることができる。こ
のヒドロカルビル基は通常、０〜２個の不飽和部位、好
ましくは０〜１個のエチレン不飽和部位を有する分枝鎖
状脂肪族基である。このヒドロカルビル基は好ましく
は、ホモポリマーまたは高級ポリマーのどちらかのポリ
オレフィン類、あるいは炭素原子２〜６個を有する１−
オレフィン類から誘導することができる。エチレンを高
級オレフィンと共重合させて、燃料溶解性を確保すると
好ましい。代表的ポリマーには、ポリプロピレン、ポリ
イソブチレン、ポリ−１−ブテンなどが包含される。そ
のポリオレフィン基は通常、その鎖長に沿って炭素原子
６個あたりで少なくとも１個の分枝を有し、好ましくは
その鎖長に沿って炭素原子４個あたりで少なくとも１個
の分枝を有する。これらの分枝鎖上炭化水素は、炭素原
子３〜６個を有するオレフィン、好ましくは炭素原子３
〜４個を有するオレフィンの重合によって容易に製造す
ることができる。
族、芳香族またはその組合わせであることができる。こ
のヒドロカルビル基は通常、０〜２個の不飽和部位、好
ましくは０〜１個のエチレン不飽和部位を有する分枝鎖
状脂肪族基である。このヒドロカルビル基は好ましく
は、ホモポリマーまたは高級ポリマーのどちらかのポリ
オレフィン類、あるいは炭素原子２〜６個を有する１−
オレフィン類から誘導することができる。エチレンを高
級オレフィンと共重合させて、燃料溶解性を確保すると
好ましい。代表的ポリマーには、ポリプロピレン、ポリ
イソブチレン、ポリ−１−ブテンなどが包含される。そ
のポリオレフィン基は通常、その鎖長に沿って炭素原子
６個あたりで少なくとも１個の分枝を有し、好ましくは
その鎖長に沿って炭素原子４個あたりで少なくとも１個
の分枝を有する。これらの分枝鎖上炭化水素は、炭素原
子３〜６個を有するオレフィン、好ましくは炭素原子３
〜４個を有するオレフィンの重合によって容易に製造す
ることができる。
【００１４】本発明の組成物を製造する際には、一定の
構造を有する単一の化合物を使用することはほとんどな
い。ポリマーおよび石油由来炭化水素群の両方が使用さ
れることから、この組成物は種々の構造および分子量を
有する物質の混合物である。従って、分子量にかかわる
記載は、平均分子量を意味する。さらにまた、特定の炭
化水素基について言及する場合には、この基は、通常市
販されている物質内に含有されている混合物を包含する
ものとする。例えば、ポリイソブチレンは、或る範囲の
分子量を有することが知られており、少量の非常に大き
い分子量を有する物質を包含することがある。特に好適
なヒドロカルビル置換アミンまたはポリアミンは、ポリ
イソブチレンクロライドから製造される。
構造を有する単一の化合物を使用することはほとんどな
い。ポリマーおよび石油由来炭化水素群の両方が使用さ
れることから、この組成物は種々の構造および分子量を
有する物質の混合物である。従って、分子量にかかわる
記載は、平均分子量を意味する。さらにまた、特定の炭
化水素基について言及する場合には、この基は、通常市
販されている物質内に含有されている混合物を包含する
ものとする。例えば、ポリイソブチレンは、或る範囲の
分子量を有することが知られており、少量の非常に大き
い分子量を有する物質を包含することがある。特に好適
なヒドロカルビル置換アミンまたはポリアミンは、ポリ
イソブチレンクロライドから製造される。
【００１５】ヒドロカルビル置換ポリアミンの製造に使
用されるポリアミンは好ましくは、２〜１２個のアミン
窒素原子および２個〜約４０個の炭素原子を有するポリ
アミンである。このようなポリアミンをヒドロカルビル
ハライド（例えば、クロライド）と反応させて、本発明
で使用するヒドロカルビル置換ポリアミンを生成させ
る。ポリアミンは、ヒドロカルビル置換ポリアミン中に
少なくとも１個の塩基性窒素が得られるように選択す
る。このポリアミンは好ましくは、約１：１〜約１０：
１の炭素対窒素比を有する。このヒドロカルビル置換ア
ミン中のアミン部分は、水素および約１〜１０個の炭素
原子を有するヒドロカルビル基から選択される置換基に
より置換されていてもよい。
用されるポリアミンは好ましくは、２〜１２個のアミン
窒素原子および２個〜約４０個の炭素原子を有するポリ
アミンである。このようなポリアミンをヒドロカルビル
ハライド（例えば、クロライド）と反応させて、本発明
で使用するヒドロカルビル置換ポリアミンを生成させ
る。ポリアミンは、ヒドロカルビル置換ポリアミン中に
少なくとも１個の塩基性窒素が得られるように選択す
る。このポリアミンは好ましくは、約１：１〜約１０：
１の炭素対窒素比を有する。このヒドロカルビル置換ア
ミン中のアミン部分は、水素および約１〜１０個の炭素
原子を有するヒドロカルビル基から選択される置換基に
より置換されていてもよい。
【００１６】このヒドロカルビル置換ポリアミン中のポ
リアミン部分は、水素、約１〜１０個の炭素原子を有す
るヒドロカルビル基、２〜１０個の炭素原子を有するア
シル基ならびに上記ヒドロカルビル基およびアシル基の
モノケト、モノヒドロキシ、モノニトロ、モノシアノ、
低級アルキルおよび低級アルコキシ誘導体から選択され
る置換基により置換されていてもよい。低級アルキルお
よび低級アルコキシなどの用語に使用されているものと
して、「低級」の用語は、炭素原子１〜６個を有する基
を意味する。ヒドロカルビル置換アミンまたはポリアミ
ン中の少なくとも１個の窒素は、塩基性窒素原子である
（すなわち、強酸により４級化しうる窒素である）。
リアミン部分は、水素、約１〜１０個の炭素原子を有す
るヒドロカルビル基、２〜１０個の炭素原子を有するア
シル基ならびに上記ヒドロカルビル基およびアシル基の
モノケト、モノヒドロキシ、モノニトロ、モノシアノ、
低級アルキルおよび低級アルコキシ誘導体から選択され
る置換基により置換されていてもよい。低級アルキルお
よび低級アルコキシなどの用語に使用されているものと
して、「低級」の用語は、炭素原子１〜６個を有する基
を意味する。ヒドロカルビル置換アミンまたはポリアミ
ン中の少なくとも１個の窒素は、塩基性窒素原子である
（すなわち、強酸により４級化しうる窒素である）。
【００１７】本発明のアミンまたはポリアミン置換基の
説明に使用されているものとして、ヒドロカルビルの用
語は、炭素および水素からなる有機基を意味し、脂肪
族、脂環族、芳香族またはその組合わせであることがで
き、例えばアラルキルである。好ましくは、このヒドロ
カルビル基は、脂肪族不飽和（すなわち、エチレン系お
よびアセチレン系不飽和、特にアセチレン系不飽和）を
比較的含有していない基である。本発明の置換ポリアミ
ン化合物は一般に、必須ではないが、Ｎ−置換ポリアミ
ン化合物である。ヒドロカルビル基および置換ヒドロカ
ルビル基の例には、アルキル（例えば、メチル、エチ
ル、プロピル、ブチル、イソブチル、ペンチル、ヘキシ
ル、オクチルなど）；アルケニル（例えば、プロペニ
ル、イソブテニル、ヘキセニル、オクテニルなど）；ヒ
ドロキシアルキル（例えば、２−ヒドロキシエチル、３
−ヒドロキシプロピル、ヒドロキシイソプロピル、４−
ヒドロキシブチルなど）；ケトアルキル（例えば、２−
ケトプロピル、６−ケトオクチルなど）；アルコキシお
よび低級アルケンオキシアルキル（例えば、エトキシエ
チル、エトキシプロピル、プロポキシエチル、プロポキ
シプロピル、２−（２−エトキシエトキシ）エチル、２
−（２−（２−エトキシエトキシ）エトキシ）エチル、
３，６，９，１２−テトラオキシテトラデシル、２−
（２−エトキシエトキシ）ヘキシルなど）；が包含され
る。
説明に使用されているものとして、ヒドロカルビルの用
語は、炭素および水素からなる有機基を意味し、脂肪
族、脂環族、芳香族またはその組合わせであることがで
き、例えばアラルキルである。好ましくは、このヒドロ
カルビル基は、脂肪族不飽和（すなわち、エチレン系お
よびアセチレン系不飽和、特にアセチレン系不飽和）を
比較的含有していない基である。本発明の置換ポリアミ
ン化合物は一般に、必須ではないが、Ｎ−置換ポリアミ
ン化合物である。ヒドロカルビル基および置換ヒドロカ
ルビル基の例には、アルキル（例えば、メチル、エチ
ル、プロピル、ブチル、イソブチル、ペンチル、ヘキシ
ル、オクチルなど）；アルケニル（例えば、プロペニ
ル、イソブテニル、ヘキセニル、オクテニルなど）；ヒ
ドロキシアルキル（例えば、２−ヒドロキシエチル、３
−ヒドロキシプロピル、ヒドロキシイソプロピル、４−
ヒドロキシブチルなど）；ケトアルキル（例えば、２−
ケトプロピル、６−ケトオクチルなど）；アルコキシお
よび低級アルケンオキシアルキル（例えば、エトキシエ
チル、エトキシプロピル、プロポキシエチル、プロポキ
シプロピル、２−（２−エトキシエトキシ）エチル、２
−（２−（２−エトキシエトキシ）エトキシ）エチル、
３，６，９，１２−テトラオキシテトラデシル、２−
（２−エトキシエトキシ）ヘキシルなど）；が包含され
る。
【００１８】本発明で使用されるヒドロカルビル置換ア
ミンの製造に有用な代表的アミン化合物には、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、ｎ−プロピルアミン、ジ−ｎ−プロピルアミンなど
が包含される。このようなアミンは、市販されている
か、または当業界で認識されている方法により製造する
ことができる。このポリアミン成分はまた、複素環状ポ
リアミン、複素環状置換アミン、および置換されている
複素環状化合物を包含することができ、この場合の複素
環は、酸素および（または）窒素を含有する５〜６員環
の１個または２個以上を包含する。
ミンの製造に有用な代表的アミン化合物には、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、ｎ−プロピルアミン、ジ−ｎ−プロピルアミンなど
が包含される。このようなアミンは、市販されている
か、または当業界で認識されている方法により製造する
ことができる。このポリアミン成分はまた、複素環状ポ
リアミン、複素環状置換アミン、および置換されている
複素環状化合物を包含することができ、この場合の複素
環は、酸素および（または）窒素を含有する５〜６員環
の１個または２個以上を包含する。
【００１９】このような複素環は、飽和されていても、
または不飽和であってもよく、そしてまた前記の水素、
ヒドロカルビル基、アシル基ならびに上記ヒドロカルビ
ル基およびアシル基のモノケト、モノヒドロキシ、モノ
ニトロ、モノシアノ、低級アルキルおよび低級アルコキ
シ誘導体から選択される基により置換されていてもよ
い。このような複素環の例には、ピペラジン類（例え
ば、２−メチルピペラジン、１，２−ビス（Ｎ−ピペラ
ジニル）エタンおよびＮ，Ｎ´−ビス（Ｎ−ピペラジニ
ル）ピペラジン）、２−メチルイミダゾリン、３−アミ
ノピペリジン、２−アミノピリジン、２−（β−アミノ
エチル）−３−ピロリン、３−アミノピロリジン、Ｎ−
（３−アミノプロピル）モルホリンなどが挙げられる。
これらの複素環状化合物の中で、ピペラジン類が好適で
ある。
または不飽和であってもよく、そしてまた前記の水素、
ヒドロカルビル基、アシル基ならびに上記ヒドロカルビ
ル基およびアシル基のモノケト、モノヒドロキシ、モノ
ニトロ、モノシアノ、低級アルキルおよび低級アルコキ
シ誘導体から選択される基により置換されていてもよ
い。このような複素環の例には、ピペラジン類（例え
ば、２−メチルピペラジン、１，２−ビス（Ｎ−ピペラ
ジニル）エタンおよびＮ，Ｎ´−ビス（Ｎ−ピペラジニ
ル）ピペラジン）、２−メチルイミダゾリン、３−アミ
ノピペリジン、２−アミノピリジン、２−（β−アミノ
エチル）−３−ピロリン、３−アミノピロリジン、Ｎ−
（３−アミノプロピル）モルホリンなどが挙げられる。
これらの複素環状化合物の中で、ピペラジン類が好適で
ある。
【００２０】本発明の化合物の生成に使用することがで
きる代表的ポリアミンには、次の化合物が包含される：
エチレンジアミン、１，２−プロピレンジアミン、１，
３−プロピレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリ
エチレンテトラミン、ヘキサメチレンジアミン、テトラ
エチレンペンタミン、メチルアミノプロピレンジアミ
ン、Ｎ−（β−アミノエチル）ピペラジン、Ｎ，Ｎ´−
ジ（β−アミノエチル）ピペラジン、Ｎ，Ｎ´−ジ（β
−アミノエチル）イミダゾリドン−２、Ｎ−（β−シア
ノエチル）エタン−１，２−ジアミン、１，３，６，９
−テトラアミノオクタデカン、１，３，６−トリアミノ
−９−オキサデカン、Ｎ−メチル−１，２−プロパンジ
アミン、２−（２−アミノエチルアミノ）−エタノー
ル。
きる代表的ポリアミンには、次の化合物が包含される：
エチレンジアミン、１，２−プロピレンジアミン、１，
３−プロピレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリ
エチレンテトラミン、ヘキサメチレンジアミン、テトラ
エチレンペンタミン、メチルアミノプロピレンジアミ
ン、Ｎ−（β−アミノエチル）ピペラジン、Ｎ，Ｎ´−
ジ（β−アミノエチル）ピペラジン、Ｎ，Ｎ´−ジ（β
−アミノエチル）イミダゾリドン−２、Ｎ−（β−シア
ノエチル）エタン−１，２−ジアミン、１，３，６，９
−テトラアミノオクタデカン、１，３，６−トリアミノ
−９−オキサデカン、Ｎ−メチル−１，２−プロパンジ
アミン、２−（２−アミノエチルアミノ）−エタノー
ル。
【００２１】もう一つの群の適当なポリアミンは、プロ
ピレンアミン（ビスアミノプロピルエチレンジアミン）
である。プロピレンアミンは、アクリロニトリルとエチ
レンアミン、例えば式Ｈ2 Ｎ（ＣＨ2 ＣＨ2 ＮＨ）ｚＨ
（式中、ｚは１〜５の整数である）を有するエチレンア
ミンとを反応させ、次いで生成する中間体を水素添加す
ることによって製造される。従って、エチレンジアミン
およびアクリロニトリルから製造される生成物は、Ｈ2
Ｎ（ＣＨ2 ）3 ＮＨ（ＣＨ2 ）2 ＮＨ（ＣＨ2）3 ＮＨ
2 である。
ピレンアミン（ビスアミノプロピルエチレンジアミン）
である。プロピレンアミンは、アクリロニトリルとエチ
レンアミン、例えば式Ｈ2 Ｎ（ＣＨ2 ＣＨ2 ＮＨ）ｚＨ
（式中、ｚは１〜５の整数である）を有するエチレンア
ミンとを反応させ、次いで生成する中間体を水素添加す
ることによって製造される。従って、エチレンジアミン
およびアクリロニトリルから製造される生成物は、Ｈ2
Ｎ（ＣＨ2 ）3 ＮＨ（ＣＨ2 ）2 ＮＨ（ＣＨ2）3 ＮＨ
2 である。
【００２２】かなりの場合に、本発明のヒドロカルビル
置換ポリアミンの製造に反応剤として使用されるポリア
ミンは、単一の化合物ではなく、１種または数種の化合
物が指示平均組成で主要部分を構成している混合物であ
る。例えば、アジリジンの重合によって、あるいはジク
ロロエチレンとアンモニアとの反応によって生成される
テトラエチレンペンタミンは、低級アミン部分と高級ア
ミン部分との両方、例えばトリエチレンテトラミン、置
換ピペラジンおよびペンタエチレンヘキサミンを含有し
ているが、その組成は、ほとんどがテトラエチレンペン
タミンであり、この総合的アミン組成物の実験式はテト
ラエチレンペンタミンの実験式に近似している。
置換ポリアミンの製造に反応剤として使用されるポリア
ミンは、単一の化合物ではなく、１種または数種の化合
物が指示平均組成で主要部分を構成している混合物であ
る。例えば、アジリジンの重合によって、あるいはジク
ロロエチレンとアンモニアとの反応によって生成される
テトラエチレンペンタミンは、低級アミン部分と高級ア
ミン部分との両方、例えばトリエチレンテトラミン、置
換ピペラジンおよびペンタエチレンヘキサミンを含有し
ているが、その組成は、ほとんどがテトラエチレンペン
タミンであり、この総合的アミン組成物の実験式はテト
ラエチレンペンタミンの実験式に近似している。
【００２３】さらにまた、本発明で使用するヒドロカル
ビル置換ポリアミンの製造において、このポリアミン中
の種々の窒素原子が幾何学的に均等ではない場合には、
数種の置換異性体の存在が可能であって、最終生成物中
に包含される。ポリアミンの製造方法およびそれらの反
応は、シジェビック（Ｓｉｄｇｅｗｉｃｋ）による“Ｔ
ｈｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｎ
ｉｔｒｏｇｅｎ”、Ｃｌａｒｅｎｄｏｎ Ｐｒｅｓｓ、
Ｏｘｆｏｒｄ、１９６６；ノラー（Ｎｏｌｌｅｒ）によ
る“Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｏ
ｍｐｏｕｎｄｓ”、Ｓａｕｄｅｒｓ、Ｐｈｉｌａｄｅｌ
ｐｈｉａ、第２版、１９５７；およびカーク−オスマー
（Ｋｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ）による“Ｅｎｃｙｃｌｏｐ
ｅｄｉａｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ
ｙ”、第２版、特に第２巻９９〜１１６頁に詳述されて
いる。
ビル置換ポリアミンの製造において、このポリアミン中
の種々の窒素原子が幾何学的に均等ではない場合には、
数種の置換異性体の存在が可能であって、最終生成物中
に包含される。ポリアミンの製造方法およびそれらの反
応は、シジェビック（Ｓｉｄｇｅｗｉｃｋ）による“Ｔ
ｈｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｎ
ｉｔｒｏｇｅｎ”、Ｃｌａｒｅｎｄｏｎ Ｐｒｅｓｓ、
Ｏｘｆｏｒｄ、１９６６；ノラー（Ｎｏｌｌｅｒ）によ
る“Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｏ
ｍｐｏｕｎｄｓ”、Ｓａｕｄｅｒｓ、Ｐｈｉｌａｄｅｌ
ｐｈｉａ、第２版、１９５７；およびカーク−オスマー
（Ｋｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ）による“Ｅｎｃｙｃｌｏｐ
ｅｄｉａｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ
ｙ”、第２版、特に第２巻９９〜１１６頁に詳述されて
いる。
【００２４】本発明で使用するのに好適なヒドロカルビ
ル置換ポリアルキレンポリアミンは、下記式で表わすこ
とができる： Ｒ1 ＮＨ−（Ｒ2 −ＮＨ）ａＨ （式中、Ｒ1 は約４５０〜約１０，０００の平均分子量
を有するヒドロカルビルであり；Ｒ2 は炭素原子２〜６
個を有するアルキレンであり；そしてａは０〜１０の整
数である）。好ましくは、Ｒ1 は約１，０００〜約１
０，０００の平均分子量を有するヒドロカルビルであ
る。好ましくは、Ｒ2 は炭素原子２〜３個を有するアル
キレンであり、そしてａは好ましくは、１〜６の整数で
ある。
ル置換ポリアルキレンポリアミンは、下記式で表わすこ
とができる： Ｒ1 ＮＨ−（Ｒ2 −ＮＨ）ａＨ （式中、Ｒ1 は約４５０〜約１０，０００の平均分子量
を有するヒドロカルビルであり；Ｒ2 は炭素原子２〜６
個を有するアルキレンであり；そしてａは０〜１０の整
数である）。好ましくは、Ｒ1 は約１，０００〜約１
０，０００の平均分子量を有するヒドロカルビルであ
る。好ましくは、Ｒ2 は炭素原子２〜３個を有するアル
キレンであり、そしてａは好ましくは、１〜６の整数で
ある。
【００２５】Ｂ．液状担体 非揮発性潤滑鉱油、例えば石油スプレーオイル、特に１
００゜Ｆで１，０００〜２，０００ＳＵＳの粘度を有す
る精製ナフサ潤滑油は、本発明の清浄剤とともに使用す
るガソリン組成物の適当な添加剤であり、その使用は好
適である。これらのオイルは、清浄剤用の担体として作
用し、かつまた沈澱物の除去および防止を助長するもの
と信じられる。これらは、最終ガソリン組成物に基づ
き、少なくとも２，４００重量ｐｐｍの量で使用され
る。
００゜Ｆで１，０００〜２，０００ＳＵＳの粘度を有す
る精製ナフサ潤滑油は、本発明の清浄剤とともに使用す
るガソリン組成物の適当な添加剤であり、その使用は好
適である。これらのオイルは、清浄剤用の担体として作
用し、かつまた沈澱物の除去および防止を助長するもの
と信じられる。これらは、最終ガソリン組成物に基づ
き、少なくとも２，４００重量ｐｐｍの量で使用され
る。
【００２６】Ｃ．燃料組成物 本発明の燃料組成物中に使用される燃料は一般に、ガソ
リン範囲で沸騰する炭化水素留出燃料である。この燃料
に、ヒドロカルビル置換アミンまたはポリアミンおよび
液状鉱物担体を一般に、所望の濃度で直接に添加する。
ヒドロカルビル置換アミンまたはポリアミンは、燃料の
少なくとも１，２００重量ｐｐｍの濃度で添加するが、
好ましくは少なくとも２，０００重量ｐｐｍの濃度で添
加する。高濃度のヒドロカルビル置換アミンまたはポリ
アミンが燃焼室沈澱物に対して有害な作用を有していな
いことが、本発明により見出されたことから、これらの
ヒドロカルビル置換アミンまたはポリアミンは、高濃度
で添加される。
リン範囲で沸騰する炭化水素留出燃料である。この燃料
に、ヒドロカルビル置換アミンまたはポリアミンおよび
液状鉱物担体を一般に、所望の濃度で直接に添加する。
ヒドロカルビル置換アミンまたはポリアミンは、燃料の
少なくとも１，２００重量ｐｐｍの濃度で添加するが、
好ましくは少なくとも２，０００重量ｐｐｍの濃度で添
加する。高濃度のヒドロカルビル置換アミンまたはポリ
アミンが燃焼室沈澱物に対して有害な作用を有していな
いことが、本発明により見出されたことから、これらの
ヒドロカルビル置換アミンまたはポリアミンは、高濃度
で添加される。
【００２７】液状鉱物担体は、燃料組成物の少なくとも
２，４００重量ｐｐｍの濃度が得られるように添加し、
この際の液状鉱物担体対清浄剤の重量比は、少なくとも
２：１である。この液状鉱物担体を、この高濃度で添加
することによって、燃焼室沈澱物が減少される。好まし
くは、液状鉱物担体対清浄剤の重量比は、少なくとも
４：１である。ガソリン燃料では、別の燃料添加剤、例
えばアンチノック剤（例えば、メチルシクロペンタジエ
ニルマンガントリカルボニル、テトラメチルまたはテト
ラエチル鉛）あるいは別種の分散剤または清浄剤（例え
ば各種置換スクシンイミド、アミンなど）を含有させる
こともできる。鉛掃去剤、例えばアリールハライド（例
えば、ジクロロベンゼン）またはアルキルハライド（例
えば、エチレンジブロマイド）をまた、含有させること
ができる。さらにまた、酸化防止剤、金属脱活性化剤お
よび解乳化剤を存在させることもできる。
２，４００重量ｐｐｍの濃度が得られるように添加し、
この際の液状鉱物担体対清浄剤の重量比は、少なくとも
２：１である。この液状鉱物担体を、この高濃度で添加
することによって、燃焼室沈澱物が減少される。好まし
くは、液状鉱物担体対清浄剤の重量比は、少なくとも
４：１である。ガソリン燃料では、別の燃料添加剤、例
えばアンチノック剤（例えば、メチルシクロペンタジエ
ニルマンガントリカルボニル、テトラメチルまたはテト
ラエチル鉛）あるいは別種の分散剤または清浄剤（例え
ば各種置換スクシンイミド、アミンなど）を含有させる
こともできる。鉛掃去剤、例えばアリールハライド（例
えば、ジクロロベンゼン）またはアルキルハライド（例
えば、エチレンジブロマイド）をまた、含有させること
ができる。さらにまた、酸化防止剤、金属脱活性化剤お
よび解乳化剤を存在させることもできる。
【００２８】
例 本発明を以下の例でさらに説明する。これらの例は、特
別に有利な方法の態様を示すものである。これらの例
は、本発明を説明するために提示するものであって、本
発明を制限しようとするものではない。
別に有利な方法の態様を示すものである。これらの例
は、本発明を説明するために提示するものであって、本
発明を制限しようとするものではない。
【００２９】例１ 表１に示されている性質を有する未添加試験ガソリンＡ
を使用して、エンジン試験を行った： 試験エンジンは、表２に示されている仕様を有するラベ
コ（Ｌａｂｅｃｏ）ＣＬＲエンジンであった。
を使用して、エンジン試験を行った： 試験エンジンは、表２に示されている仕様を有するラベ
コ（Ｌａｂｅｃｏ）ＣＬＲエンジンであった。
【００３０】 このエンジンは、ラベコＣＬＲエンジンの場合について
表３に示されているサイクルで動作させた。
表３に示されているサイクルで動作させた。
【００３１】 表 ３ エンジン試験サイクル 分 ＲＰＭ ＭＡＰ，”Ｈｇ ２ ９００ １５ １ ２０００ ７ ２ ２０００ １２．９ ２ ２０００ １５ １ ２０００ ７ ２ ２０００ １２．９ ３ ９００ １５ １ ２０００ ７ １ ２０００ １２．９ １ ２５００ ８．９ ２ ２５００ １５ ２ ２０００ １６ ２ ２０００ １２ 冷却剤温度、°Ｆ −１４０ 吸入空気温度、°Ｆ −１３０
【００３２】各試験実施の終了時点で、エンジンヘッド
を取除き、シリンダーヘッドおよびピストントップ上の
燃焼室沈澱物を掻き取り、重量を測定した。この結果を
表４に示す。
を取除き、シリンダーヘッドおよびピストントップ上の
燃焼室沈澱物を掻き取り、重量を測定した。この結果を
表４に示す。
【００３３】例２ 試験ガソリンＡを下記の添加剤とともに使用して、燃料
組成物Ｂを調製した： １．ＵＳ５，４０５，４１８に記載の化合物に類似して
いる、エチレンジアミン部分および１３００分子量のポ
リイソブテニル部分を有するヒドロカルビルアミン４０
０重量ｐｐｍ。 ２．３２５ニュートラルオイルからなる鉱物担体オイル
１６００重量ｐｐｍ。 例１の実験と同一の実験を、この燃料組成物を用いて行
った。この結果を表４に示す。
組成物Ｂを調製した： １．ＵＳ５，４０５，４１８に記載の化合物に類似して
いる、エチレンジアミン部分および１３００分子量のポ
リイソブテニル部分を有するヒドロカルビルアミン４０
０重量ｐｐｍ。 ２．３２５ニュートラルオイルからなる鉱物担体オイル
１６００重量ｐｐｍ。 例１の実験と同一の実験を、この燃料組成物を用いて行
った。この結果を表４に示す。
【００３４】例３ 試験ガソリンＡを下記の添加剤とともに使用して、燃料
組成物Ｃを調製した： １．例２からのヒドロカルビルアミン１２００重量ｐｐ
ｍ。 ２．３２５ニュートラルオイルからなる鉱物担体オイル
２４００重量ｐｐｍ。 例１の実験と同一の実験を、この燃料組成物を用いて行
った。この結果を表４に示す。
組成物Ｃを調製した： １．例２からのヒドロカルビルアミン１２００重量ｐｐ
ｍ。 ２．３２５ニュートラルオイルからなる鉱物担体オイル
２４００重量ｐｐｍ。 例１の実験と同一の実験を、この燃料組成物を用いて行
った。この結果を表４に示す。
【００３５】例４ 試験ガソリンＡを下記の添加剤とともに使用して、燃料
組成物Ｄを調製した： １．例２からのヒドロカルビルアミン２０００重量ｐｐ
ｍ。 ２．３２５ニュートラルオイルからなる鉱物担体オイル
８０００重量ｐｐｍ。 例１の実験と同一の実験を、この燃料組成物を用いて行
った。この結果を表４に示す。
組成物Ｄを調製した： １．例２からのヒドロカルビルアミン２０００重量ｐｐ
ｍ。 ２．３２５ニュートラルオイルからなる鉱物担体オイル
８０００重量ｐｐｍ。 例１の実験と同一の実験を、この燃料組成物を用いて行
った。この結果を表４に示す。
【００３６】例５ 試験ガソリンＡを下記の添加剤とともに使用して、燃料
組成物Ｅを調製した： １．例２からのヒドロカルビルアミン６０００重量ｐｐ
ｍ。 ２．３２５ニュートラルオイルからなる鉱物担体オイル
２４０００重量ｐｐｍ。 例１の実験と同一の実験を、この燃料組成物を用いて行
った。この結果を表４に示す。
組成物Ｅを調製した： １．例２からのヒドロカルビルアミン６０００重量ｐｐ
ｍ。 ２．３２５ニュートラルオイルからなる鉱物担体オイル
２４０００重量ｐｐｍ。 例１の実験と同一の実験を、この燃料組成物を用いて行
った。この結果を表４に示す。
【００３７】例６ 試験ガソリンＡを下記の添加剤とともに使用して、燃料
組成物Ｆを調製した： １．例２からのヒドロカルビルアミン２０００重量ｐｐ
ｍ。 例１の実験と同一の実験を、この燃料組成物を用いて行
った。この結果を表４に示す。
組成物Ｆを調製した： １．例２からのヒドロカルビルアミン２０００重量ｐｐ
ｍ。 例１の実験と同一の実験を、この燃料組成物を用いて行
った。この結果を表４に示す。
【００３８】例７ 試験ガソリンＡを下記の添加剤とともに使用して、燃料
組成物Ｇを調製した： １．例２からのヒドロカルビルアミン２０００重量ｐｐ
ｍ。 ２．３２５ニュートラルオイルからなる鉱物担体オイル
２０００重量ｐｐｍ。 例１の実験と同一の実験を、この燃料組成物を用いて行
った。この結果を表４に示す。
組成物Ｇを調製した： １．例２からのヒドロカルビルアミン２０００重量ｐｐ
ｍ。 ２．３２５ニュートラルオイルからなる鉱物担体オイル
２０００重量ｐｐｍ。 例１の実験と同一の実験を、この燃料組成物を用いて行
った。この結果を表４に示す。
【００３９】例８ 試験ガソリンＡを下記の添加剤とともに使用して、燃料
組成物Ｈを調製した： １．３２５ニュートラルオイルからなる鉱物担体オイル
２０００重量ｐｐｍ。 例１の実験と同一の実験を、この燃料組成物を用いて行
った。この結果を表４に示す。
組成物Ｈを調製した： １．３２５ニュートラルオイルからなる鉱物担体オイル
２０００重量ｐｐｍ。 例１の実験と同一の実験を、この燃料組成物を用いて行
った。この結果を表４に示す。
【００４０】例９ 試験ガソリンＡを下記の添加剤とともに使用して、燃料
組成物Ｉを調製した： １．３２５ニュートラルオイルからなる鉱物担体オイル
２４０００重量ｐｐｍ。 例１の実験と同一の実験を、この燃料組成物を用いて行
った。この結果を表４に示す。
組成物Ｉを調製した： １．３２５ニュートラルオイルからなる鉱物担体オイル
２４０００重量ｐｐｍ。 例１の実験と同一の実験を、この燃料組成物を用いて行
った。この結果を表４に示す。
【００４１】
【表１】表 ４
【００４２】本発明を特定の態様を引用して説明した
が、この態様は特許請求の範囲に記載の精神および範囲
から逸脱することなく、当業者によりなすことができる
各種変更および置き換えを包含するものである。
が、この態様は特許請求の範囲に記載の精神および範囲
から逸脱することなく、当業者によりなすことができる
各種変更および置き換えを包含するものである。
【図１】添加剤濃度に応答する燃焼室沈澱物を示すグラ
フ。
フ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マジド アール．アマディ アメリカ合衆国カリフォルニア州ハーキュ ルズ，キャプライス サークル 164
Claims (4)
- 【請求項１】 （ａ）主要割合の、ガソリン範囲で沸騰
する炭化水素； （ｂ）少なくとも１，２００重量ｐｐｍの、ヒドロカル
ビル置換アミンまたはポリアミンからなる群から選択さ
れ、かつまた少なくとも１個の塩基性窒素を含有する清
浄剤；および （ｃ）少なくとも２，４００重量ｐｐｍの、液状鉱物担
体；からなり、上記液状鉱物担体対上記清浄剤の重量比
が少なくとも２：１である燃料組成物。 - 【請求項２】 上記清浄剤が、少なくとも２，０００重
量ｐｐｍの濃度で存在する、請求項１に記載の燃料組成
物。 - 【請求項３】 上記液状鉱物担体対上記清浄剤の重量比
が少なくとも４：１である、請求項１に記載の燃料組成
物。 - 【請求項４】 上記清浄剤が、ポリブテンアミンおよび
ポリブテンスクシンイミドからなる群から選択される、
請求項１に記載の燃料組成物。
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-
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- 1996-07-05 JP JP17680196A patent/JP3751370B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1996-07-05 US US08/676,030 patent/US6136051A/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-07-05 DE DE69615292T patent/DE69615292T2/de not_active Expired - Lifetime
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