JP2002146372A - 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 - Google Patents

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

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジン堆積物の生成を防止および抑制する
燃料添加剤組成物を提供する。 【解決手段】 下記成分からなる新規な燃料添加剤組成
物: a)(1)高分子量アルキル置換ヒドロキシ芳香族化合
物、(2)アミンおよび(3)アルデヒドからなり、そ
して反応物(1)、(2)および(3)のモル比が、
1:0.1〜10:0.1〜10であるマンニッヒ縮合
物; b)炭化水素基末端ポリ(オキシアルキレン)モノオー
ル;および c)カルボン酸またはその無水物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、マンニッヒ縮合
物、炭化水素基末端ポリ(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に関する
ものである。ある観点では、本発明は、エンジン堆積
物、特に吸気弁堆積物などのエンジン吸気系堆積物を防
止および抑制するために、これらの添加剤組成物を燃料
組成物に使用することに関する。別の観点では、本発明
は、燃料添加剤組成物の相溶性を改善する方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】多数の堆積物形成物質は炭化水素燃料に
内在しているものである。これらの物質は、内燃機関に
使用したときに、燃料が接触するエンジンの限定された
領域及びその周囲に堆積物を形成する傾向にある。一般
的にそして時にはひどく、堆積物の形成によって負荷を
負う代表的な領域としては、キャブレータ口、スロット
ル本体およびベンチュリ、エンジン吸気弁などがある。
【0003】堆積物は車両の運転に悪影響を与える。例
えば、キャブレータスロットル本体およびベンチュリに
おける堆積物は、燃焼室へのガス混合物の燃料対空気比
率を増加させ、それにより燃焼室から排出される未燃焼
の炭化水素および一酸化炭素の量を増加させる。高い燃
料−空気比率はまた、車両から得られうるガス走行距離
を低減する。
【0004】エンジン吸気弁の堆積物は一方、非常に酷
くなると、燃焼室へのガス混合物の流れを制限する。こ
の制限は、エンジンにおいて空気と燃料を不足させ、結
果として出力不足を起こさせる。弁堆積物はまた、燃焼
や不適切なバルブシートのために弁故障の確率を増加さ
せる。さらに、これらの堆積物はちぎれて燃焼室に侵入
し、おそらくはピストン、ピストンリング、エンジンヘ
ッドなどに機械的損傷をもたらすことになる。
【0005】これら堆積物の形成は、燃料に活性清浄剤
を加えることによって阻止することも取り除くこともで
きる。これら清浄剤は、有害な堆積物による堆積を受け
やすいこれらの領域を洗浄するように機能し、それによ
りエンジンの性能および寿命を増大させる。程度の差こ
そあるものの、これらの機能を果たす清浄剤型のガソリ
ン添加剤が今日、多数市販されている。
【0006】エンジン堆積物の生成の防止および抑制の
ための燃料添加剤として、マンニッヒ縮合物が当該分野
では知られている。例えば、1980年11月4日発行
の米国特許第4231759号(ウデルホーフェン、
外)明細書には、高分子量のアルキル置換ヒドロキシ芳
香族化合物と、少なくとも1個の活性水素原子を持つア
ミノ基を含むアミンと、ホルムアルデヒドなどのアルデ
ヒドとのマンニッヒ縮合によって得られた反応生成物が
開示されている。この特許には更に、そのようなマンニ
ッヒ縮合物は、キャブレータ表面および吸気弁の堆積物
の生成抑制のために有用な燃料用清浄添加剤であると教
示されている。
【0007】1999年3月2日発行の米国特許第58
76468号(モレトン)明細書には、ポリイソブチレ
ン中の末端オレフィン二重結合の少なくとも70%がビ
ニリデン型であるポリイソブチレン置換フェノールと、
アルデヒドと、エチレンジアミン(EDA)とのマンニ
ッヒ反応生成物からなる化合物が開示されている。この
化合物は、ジメチルアミノプロピルアミン(DMAP
A)、ジエチレントリアミン(DETA)、およびトリ
エチレンテトラアミン(TETA)から製造されるマン
ニッヒ化合物よりも、炭化水素燃料において有効な清浄
剤であることが明らかにされている。しかしながら、他
の化合物も基油燃料に比べれば良好な清浄特性を示すこ
とが明らかにされている。モレトンはまた、EDAマン
ニッヒ、アルコキシル化アルキルフェノール、および芳
香族溶媒からなる添加剤パッケージも開示している。
【0008】一般に、マンニッヒ縮合物は他の燃料添加
剤成分と組み合わせて用いられる。例えば、ポリオレフ
ィンやポリエーテル化合物も、当該分野では燃料添加剤
としてよく知られている。エンジン堆積物の生成の防止
および抑制のために、二種類以上のこのような燃料添加
剤の組合せによる利点の増大に文献が言及するのは稀な
ことではない。
【0009】1996年5月7日発行の米国特許第55
14190号(カニンガム、外)明細書には、(a)高
分子量のアルキル置換フェノールとアミンとアルデヒド
のマンニッヒ反応生成物、(b)ポリ(オキシアルキレ
ン)カルバメート、および(c)ポリ(オキシアルキレ
ン)アルコール、グリコール又はポリオール、またはそ
のモノ又はジエーテルからなる、吸気弁堆積物の生成の
抑制のための燃料添加剤組成物が開示されている。
【0010】1997年6月3日発行の米国特許第56
34951号(コルッチ、外)明細細書には、清浄剤と
してマンニッヒ縮合物を含むガソリン組成物が開示され
ている。この特許には、吸気弁堆積物の生成、そして/
または吸気弁固着を最少にする、あるいは低減するに際
して、マンニッヒ縮合物の有効性を高めるために、液体
ポリアルキレンを含むキャリヤ油を組成物に加えてもよ
いことが教示されている。
【0011】1997年12月16日発行の米国特許第
5697988号(マルファー、外)明細書には、
(a)高分子量のアルキル置換フェノールとアミンとア
ルデヒドのマンニッヒ反応生成物、(b)ポリオキシア
ルキレン化合物、好ましくはポリオキシアルキレングリ
コールまたはそのモノエーテル誘導体、および(c)任
意にポリ−アルファ−オレフィンからなる、燃料噴射
器、吸気弁および燃焼室の堆積物の生成を低減する燃料
添加剤組成物が開示されている。
【0012】2000年4月11日発行の米国特許第6
048373号(マルファー、外)明細書には、(a)
火花点火の内燃燃料、(b)マンニッヒ清浄剤、および
(c)分子量分布(Mw/Mn)が1.4かそれ以下の
ポリブテンからなる燃料組成物が開示されている。
【0013】1982年11月2日発行の米国特許第4
357148号(グレイフ)明細書には、火花点火の内
燃機関における燃費の改善とともに、オクタン要求値の
増加の抑制または逆戻りは、特定の油溶性の脂肪族ポリ
アミンと、炭素原子数6までのモノオレフィンの特定の
低分子量重合体および/または共重合体とを、特定の比
率でオクタン要求値の増加を防ぐ量で含有する燃料組成
物を、燃焼充填で導入することによって達成されること
が開示されている。
【0014】1989年10月31日発行の米国特許第
4877416号(キャンベル)明細書には、(a)平
均分子量が約750〜10000で少なくとも1個の塩
基性窒素原子を持つ約0.001〜1.0重量%の炭化
水素置換アミン又はポリアミン、および(b)平均分子
量が約500〜5000の炭化水素基末端ポリ(オキシ
アルキレン)モノオールを含有する燃料組成物であっ
て、該燃料組成物における炭化水素基末端ポリ(オキシ
アルキレン)モノオールの重量%が、炭化水素置換アミ
ン又はポリアミンの量の約0.01〜100倍の範囲に
ある燃料組成物が開示されている。
【0015】1991年4月9日発行の米国特許第50
06130号(エイーロ、外)明細書には、(a)少な
くとも1つのオレフィン重合体鎖を含み、ポリアミンの
分子量が約600〜10000である油溶性の脂肪族ア
ルキレンポリアミンの形態にある、百万分の約2.5重
量部以上の塩基性窒素と、(b)燃料組成物を基準とし
て、百万分の約75〜約125重量部の特定の油溶性オ
レフィン重合体、ポリ(オキシアルキレン)アルコー
ル、グリコール又はポリオールまたはそのモノ又はジエ
ーテル誘導体、非芳香族ナフタレン系、パラフィン系石
油、またはポリアルファオレフィンとの混合物を含有す
る無鉛ガソリン組成物が開示されている。この特許には
更に、実際のところ、脂肪族ポリアミン成分の塩基性窒
素含量は通常は、約4.0以下であること、そして脂肪
族ポリアミンが、N−ポリイソブテニル−N’,N’−
ジメチル−1,3−ジアミノプロパンなどの分子量10
50の脂肪族ジアミンであるとき、これは一般に約10
0〜160ppmの濃度に相当することが教示されてい
る。
【0016】1995年4月11日発行の米国特許第5
405419号(アンサリ、外)明細書には、(a)少
なくとも1個の塩基性窒素原子を持ち、炭化水素基の数
平均分子量が約700〜3000である燃料可溶性の脂
肪族炭化水素置換アミン、(b)重合体の数平均分子量
が約350〜3000であるC2〜C6のモノオレフィン
のポリオレフィン重合体、および(c)数平均分子量が
約500〜5000である炭化水素基末端ポリ(オキシ
アルキレン)モノオールからなる燃料添加剤組成物が開
示されている。この特許には更に、これらの添加剤を含
む燃料組成物は一般に、約50〜500重量ppmの脂
肪族アミン、約50〜1000重量ppmのポリオレフ
ィン、および約50〜1000重量ppmのポリ(オキ
シアルキレン)モノオールを含有すると教示されてい
る。この特許にはまた、脂肪族アミン、ポリオレフィン
およびポリ(オキシアルキレン)モノオールをそれぞれ
125ppm含む燃料組成物は、125ppmの脂肪族
アミンと125ppmのポリ(オキシアルキレン)モノ
オールを含む組成物よりも、良好な堆積物の生成の抑制
性能をもたらすことが開示されている。
【0017】1974年3月19日発行の米国特許第3
798247号(ピアセク及びカール)明細書には、マ
ンニッヒ縮合条件下での反応は他の化学反応と同様に、
理論上の完了まで至らず、反応物の一部、一般的にはア
ミンであるが、は未反応のままで、あるいは共存生成物
として部分的にのみ反応して残っていることが開示され
ている。不純なマンニッヒ生成物はまた、通常、ホルム
アルデヒドとポリアミンの高分子量縮合物であるように
見えるマンニッヒ縮合反応の不溶性粒子状副生成物も少
量含んでいる。アミンおよびアミン副生成物は、貯蔵中
に曇りの発生をを招き、そしてディーゼル油配合物にお
いては、ディーゼルエンジンのピストンリング溝の炭質
堆積物とスカートワニスの急速な蓄積を招く。不溶性ま
たは溶解度がぎりぎりの副生成物は、濾過による除去が
実質的に不可能であり、また生成物の濾過速度を大きく
制限する。これらの欠点は、マンニッヒ反応からの固形
物形成の量を減らすために、反応中に長鎖のカルボン酸
を加えることによって克服することができた。これは、
特定のポリアミン−ホルムアルデヒド縮合物をアミド型
結合の形成によって可溶化するためであると考えられ
た。特に、オレイン酸はアルキルフェノールの0.1〜
0.3モル/モルで良好に作用した。未消費のまたは部
分的に反応したアミンの量については、この特許には記
載されていなかった。
【0018】1982年6月6日発行の米国特許第43
34085号(バザレイ及びウデルホーフェン)明細書
には、マンニッヒ縮合物は、アミノ基転移することがで
き、そしてこれを利用して、米国特許第3748247
号明細書で直面している副生成物アミン−ホルムアルデ
ヒド樹脂の生成の問題を、脂肪酸を使用する必要無しに
解決できることが開示されている。米国特許第4334
085号明細書は、アミノ基転移を、ポリアミンを単窒
素アミンに換えるための、単窒素アミンをベースとする
マンニッヒ付加物とポリアミンとの反応として定義し
た。この特許の実施例では、米国特許第3798247
号明細書で述べられている未消費のアミンと部分反応し
たアミンは、単に未消費なのではなくて、マンニッヒ縮
合反応の生成物と化学的平衡にあるにちがいないと推定
されている。米国特許第4334085号明細書の実施
例1では、マンニッヒ縮合物は、0.5モルのポリイソ
ブチルフェノール、1.0モルのジエチルアミン、およ
び1.1モルのホルムアルデヒドから製造される。この
生成物0.05モルに、0.05モルのテトラエチレン
ペンタアミン(TEPA)を加え、次いで混合物に窒素
を吹き込みながら155℃に加熱した。TEPAは、マ
ンニッヒとの平衡によって利用可能になったジエチルア
ミンを窒素がストリップして除いたとき、マンニッヒ中
のジエチルアミンの80〜95%を置換した。
【0019】1994年11月1日発行の米国特許第5
360460号(モズゼン、外)明細書には、(A)ア
ルキレンオキシド縮合物またはその反応生成物とアルコ
ール、(B)モノカルボキシル脂肪酸、および(C)炭
化水素アミンまたはその反応生成物とアルキレンオキシ
ドからなる燃料添加剤組成物が開示されている。この燃
料添加剤組成物は、噴射口の洗浄、ディーゼル車両の燃
料系統の潤滑、および燃料系統の腐食の最少化を扱って
いる。しかしながら、マンニッヒ縮合物の使用について
は全く開示されてもいないし、示唆されてもいない。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、エンジン堆
積物、特に吸気弁堆積物などのエンジン吸気系堆積物の
生成の優れた抑制をもたらす燃料添加剤組成物を提供す
ることにある。
【0021】また、本発明は、エンジン堆積物のすぐれ
た抑制をもたらす燃料組成物および燃料濃縮物を提供す
ることにもある。また、本発明は、燃料添加剤組成物の
相溶性を改善する方法を提供することにもある。さら
に、本発明は、内燃機関のエンジン堆積物の生成を抑制
する方法を提供することにもある。
【0022】
【課題を解決するための手段】マンニッヒ縮合物、炭化
水素基末端ポリ(オキシアルキレン)モノオール、およ
びカルボン酸の特定の組合せは、エンジン堆積物、特に
吸気弁堆積物などのエンジン吸気系堆積物の優れた抑制
をもたらす、興味深い燃料添加剤組成物を与えることが
この度見い出された。
【0023】従って、本発明は、下記成分からなる新規
な燃料添加剤組成物を提供することにある。 a)(1)アルキル基の数平均分子量が約300乃至約
5000である高分子量アルキル置換ヒドロキシ芳香族
化合物、(2)少なくとも1個の活性水素原子を持つア
ミノ基を含むアミン、および(3)アルデヒドからな
り、そして反応物(1)、(2)および(3)それぞれ
のモル比が、1:0.1〜10:0.1〜10であるマ
ンニッヒ縮合物; b)平均分子量が約500乃至約5000であり、そし
てオキシアルキレン基がC2〜C5のオキシアルキレン基
であり、炭化水素基がC1〜C30の炭化水素基である炭
化水素基末端ポリ(オキシアルキレン)モノオール;お
よび c)下記式で表されるカルボン酸またはその無水物:
【0024】
【化7】R1(COOH)X
【0025】[式中、R1は炭素原子数が約2〜約50
の炭化水素基を表し、そしてxは1〜約4の整数を表
す]。
【0026】また、本発明は、ガソリンまたはディーゼ
ル燃料の沸点範囲の沸点を有する主要量の炭化水素と、
堆積物の生成の抑制に有効な量の本発明の燃料添加剤組
成物とからなる燃料組成物を提供する。
【0027】また、本発明は、約150゜F乃至約40
0゜Fの範囲の沸点を有する不活性で安定な親油性有機
溶剤と、約10乃至約90重量%の本発明の燃料添加剤
組成物とからなる燃料濃縮物を提供する。
【0028】さらに、本発明は、本発明の燃料添加剤組
成物の成分を一緒にブレンドすることからなる、燃料添
加剤組成物の相溶性を改善する方法を提供する。
【0029】さらにまた、本発明は、本発明の燃料添加
剤組成物を含む燃料組成物を用いて内燃機関を作動させ
ることにより、内燃機関のエンジン堆積物を抑制する方
法を提供することにもある。
【0030】本発明は、数ある因子の中でも、マンニッ
ヒ縮合物、炭化水素基末端ポリ(オキシアルキレン)モ
ノオール、およびカルボン酸の興味深い組合せが、エン
ジン堆積物、特に吸気弁堆積物などのエンジン吸気系堆
積物の生成に対して優れた抑制作用をもたらすという、
驚くべき発見に基づいている。マンニッヒ中の少量の低
分子量アミンとアミン−ホルムアルデヒド中間物(両方
とも水溶性アミンとして測定される)が、耐食性を付与
するために燃料添加剤配合物に一般に使用される有機酸
混合物と相互作用することは珍しいことではない。この
相互作用は、不溶性物質や曇り、凝集塊の生成を招くこ
とがある。従って、残留アミンと相互作用する選択した
カルボン酸または無水物の存在によって配合物の相溶性
が著しく改善されることは、極めて驚くべきことであ
る。さらに、選択したカルボン酸または無水物は耐食性
をもたらす。よって、相溶性の改善は不溶性物質や曇
り、凝集塊の減少となって現れる。
【0031】
【発明の実施の形態】本発明の燃料添加剤組成物は、マ
ンニッヒ縮合物、炭化水素基末端ポリ(オキシアルキレ
ン)モノオール、およびカルボン酸から構成される。
【0032】[定義]本発明について詳細に述べる前
に、以下の用語は、特にことわらない限りは以下の意味
である。「炭化水素基」は、主として炭素と水素からな
る有機基を意味し、脂肪族、脂環式、芳香族、またはそ
れらの組合せ、例えばアラルキルまたはアルカリールな
どであってもよい。このような炭化水素基はまた、脂肪
族不飽和、すなわちオレフィンまたはアセチレン不飽和
を含んでいてもよく、そしてヘテロ原子、例えば酸素ま
たは窒素、または塩素などのハロゲンを少量含んでいて
もよい。カルボキシル脂肪酸と結合して用いられると
き、炭化水素基はオレフィン不飽和も含んでいることに
なる。
【0033】「アルキル基」は、直鎖および分枝鎖両方
のアルキル基を意味する。「アルキレン基」は、少なく
とも炭素原子数2の直鎖および分枝鎖両方のアルキレン
基を意味する。代表的なアルキレン基としては、例えば
エチレン(−CH 2CH2−)、プロピレン(−CH2
2CH2−)、イソプロピレン(−CH(CH3)CH2
−)、n−ブチレン(−CH2CH2CH2CH2−)、se
c−ブチレン(−CH(CH2CH3)CH2−)、および
n−ペンチレン(−CH2CH2CH2CH2CH2−)等
を挙げることができる。
【0034】「ポリオキシアルキレン基」は、下記一般
式を有する重合体またはオリゴマーを意味する。
【0035】
【化8】
【0036】[式中、RaおよびRbはそれぞれ独立に、
水素または低級アルキル基であり、そしてcは約5〜約
100の整数である] 本明細書において、特定のポリオキシアルキレン化合物
におけるオキシアルキレン単位の数に言及するとき、こ
の数は、特にことわらない限りは、そのような化合物中
のオキシアルキレン単位の平均数を意味すると理解すべ
きである。
【0037】「燃料」または「炭化水素燃料」は、ガソ
リンおよびディーゼル燃料の沸点範囲の沸点を有する通
常は液体の炭化水素を意味する。
【0038】[マンニッヒ縮合物]本発明に用いられる
マンニッヒ反応生成物は、アルキル置換基の数平均分子
量が約300乃至約5000であるアルキル置換ヒドロ
キシ芳香族化合物、好ましくはポリアルキル置換基が、
数平均分子量が約300乃至約5000、より好ましく
は約400乃至約3000の1−モノ−オレフィン重合
体から誘導されたポリアルキルフェノール;少なくとも
1個の>NH基を含むアミン、好ましくは下記式のアル
キレンポリアミン;およびアルデヒド、好ましくはホル
ムアルデヒドを、溶媒の存在下で縮合することにより得
られる。
【0039】
【化9】H2N−(A−NH)Y−H
【0040】[式中、Aは炭素原子数が1〜約10の二
価アルキレン基であり、そしてyは1〜約10の整数で
ある]
【0041】本発明の燃料添加剤組成物において添加剤
として有用な高分子量のマンニッヒ反応生成物は好まし
くは、マンニッヒ縮合物の製造に用いられる従来法に従
って、上記の反応物を高分子量アルキル置換ヒドロキシ
芳香族化合物、アミンおよびアルデヒドの各モル比が、
およそ1.0:0.1〜10:0.1〜10で使用して
製造される。好適な縮合操作には、室温乃至約95℃の
温度でホルムアルデヒド試薬(例えばホルマリン)を、
単独の、あるいはベンゼン、キシレンまたはトルエンな
どの容易に除去可能な有機溶媒中の、あるいは溶媒−精
製ニュートラル油中の、アミンとアルキル置換ヒドロキ
シ芳香族化合物の混合物に加えて、次いで反応混合物を
高温(約120℃乃至約175℃)で加熱しながら、反
応の水分を上方で蒸留し分離することが含まれる。こう
して得られた反応生成物は、濾過し、そして所望により
溶媒で希釈して仕上げられる。
【0042】本発明に用いられるマンニッヒ反応生成物
添加剤は好ましくは、アルキルフェノール、エチレンポ
リアミンおよびホルムアルデヒドを、反応物の各モル比
を、1.0:0.5〜2.0:1.0〜3.0にして、
反応させることによって生成した高分子量のマンニッヒ
縮合物から誘導される。ここで、アルキルフェノールの
アルキル基の数平均分子量は約300乃至約5000で
ある。
【0043】高分子量アルキル置換ヒドロキシ芳香族化
合物の代表的なものは、ポリプロピルフェノール、ポリ
ブチルフェノール、およびその他のポリアルキルフェノ
ールであり、ポリイソブチルフェノールが最も好まし
い。ポリアルキルフェノールは、BF3などのアルキル
化触媒の存在下で、フェノールを高分子量のポリプロピ
レン、ポリブチレンおよび他のポリアルキレン化合物で
アルキル化して、フェノールのベンゼン環に数平均分子
量が約300乃至約5000のアルキル置換基を付与す
ることにより得ることができる。
【0044】ヒドロキシ芳香族化合物のアルキル置換基
は、高分子量のポリプロピレン、ポリブテン、およびモ
ノ−オレフィン、主として1−モノ−オレフィンのその
他重合体から誘導することができる。モノ−オレフィン
と共重合可能なモノマーとの共重合体であって、共重合
体分子が少なくとも約90重量%のモノ−オレフィン単
位を含むものも使用できる。特定の例としては、ブテン
(1−ブテン、2−ブテン、およびイソブチレン)と共
重合可能なモノマーとの共重合体であって、共重合体分
子が少なくとも約90重量%のプロピレンとブテンの単
位をそれぞれ含むものがある。プロピレンまたは該ブテ
ンと共重合可能な該モノマーとしては、重合体の油溶性
をそれほど低下させない非反応性の極性基、例えばクロ
ロ、ブロモ、ケト、エーテルまたはアルデヒドを低い比
率で含むモノマーを挙げることができる。プロピレンま
たは該ブテンと重合したコモノマーは、脂肪族であって
もよいし、また非脂肪族基、例えばスチレン、メチルス
チレン、p−ジメチルスチレンおよびジビニルベンゼン
等を含むこともできる。プロピレンまたは該ブテンと共
重合するモノマーに課せられた上記の制限から、該重合
体およびプロピレンと該ブテンの共重合体は実質的に脂
肪族炭化水素重合体であることが明らかである。よっ
て、得られたアルキル化フェノールは実質的には、数平
均分子量が約300乃至約5000のアルキル炭化水素
置換基を含んでいる。
【0045】上記の高分子量ヒドロキシ芳香族化合物に
加えて、使用してもよいその他のフェノール化合物とし
ては、数ある中でも、レゾルシノール、ヒドロキノン、
クレゾール、カテコール、キシレノール、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
ル置換誘導体を挙げることができる。そのような好まし
いマンニッヒ縮合物の製造には、ポリアルキルフェノー
ル反応物、例えばポリプロピルフェノールおよびポリブ
チルフェノール、特にポリイソブチルフェノールが好ま
しく、そしてそのアルキル基の数平均分子量は約300
乃至約5000、好ましくは約400乃至約3000、
より好ましくは約500乃至約2000、そして最も好
ましくは約700乃至約1500である。
【0046】上述したように、本発明に用いられるポリ
アルキルヒドロキシ芳香族化合物のポリアルキル置換基
は一般に、モノ−オレフィン、特に1−モノ−オレフィ
ン、例えばエチレン、プロピレンおよびブチレン等の重
合体または共重合体であるポリオレフィンから誘導する
ことができる。使用するモノ−オレフィンは炭素原子数
が約2〜約24であることが好ましく、より好ましくは
炭素原子数約3〜約12である。より好ましいモノ−オ
レフィンとしては、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−デセンを挙げることが
できる。そのようなモノ−オレフィンから製造されたポ
リオレフィンとしては、ポリプロピレン、ポリブテン、
特にポリイソブテン、および1−オクテンや1−デセン
から生成したポリアルファオレフィンを挙げることがで
きる。
【0047】本発明に用いられるポリアルキルヒドロキ
シ芳香族化合物を製造するのに使用される好ましいポリ
イソブテンは、反応性の高いメチルビニリデン異性体を
少なくとも約20%、好ましくはメチルビニリデン異性
体を少なくとも約50%、そしてより好ましくは少なく
とも約70%含有するポリイソブテンである。好適なポ
リイソブテンとしてはBF3触媒を用いて製造されたも
のが挙げられる。メチルビニリデン異性体が全組成中高
比率で占めるそのようなポリイソブテンの製造について
は、米国特許第4152499号及び第4605808
号明細書に記載されている。
【0048】アルキルビニリデン含量が高い好適なポリ
イソブテンの例としては、ウルトラビス10、分子量が
約950でメチルビニリデン含量が約76%のポリイソ
ブテン、およびウルトラビス30、分子量が約1300
でメチルビニリデン含量が約74%のポリイソブテンを
挙げることができ、両方ともブリティッシュ・ペトロリ
ウム社より入手できる。また、グリッソパル1000、
1300および2200はBASF社より入手できる。
【0049】アルキル置換ヒドロキシ芳香族化合物の好
ましい立体配置は、パラ置換されたモノ−アルキルフェ
ノールの立体配置である。しかしながら、マンニッヒ縮
合反応で容易に反応するアルキルフェノールであれば如
何なるものを用いてもよい。従って、オルトモノ−アル
キルフェノールおよびジアルキルフェノールは、本発明
での使用に適している。
【0050】代表的なアミン反応物は、アルキレンポリ
アミン、主としてポリエチレンポリアミンである。マン
ニッヒ反応生成物の製造での使用に適した、少なくとも
1個の>NH基を含むその他の代表的な有機化合物もよ
く知られていて、モノ及びジ−アミノアルカンおよびそ
れらの置換類似物、例えばエチルアミン、ジメチルアミ
ン、ジメチルアミノプロピルアミンおよびジエタノール
アミン;芳香族ジアミン、例えばフェニレンジアミン、
ジアミノナフタレン;複素環式アミン、例えばモルホリ
ン、ピロール、ピロリジン、イミダゾール、イミダゾリ
ジンおよびピペリジン;メラミン、およびそれらの置換
類似物を挙げることができる。
【0051】本発明で有用なアルキレンポリアミン反応
物としては、各アルキレン基が1〜約10個の炭素原子
を含む、直鎖、分枝鎖または環状のポリアミン;あるい
は直鎖、分枝鎖および/または環状のポリアミンの混合
物を挙げることができる。好ましいポリアミンは、分子
当たり約2〜10個の窒素原子を含むポリアミン、また
は分子当たり平均約2〜約10個の窒素原子を含むポリ
アミン混合物であり、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アミン、テトラエ
チレンペンタアミン、ペンタエチレンヘキサアミン、ヘ
キサエチレンペプタアミン、ペプタエチレンオクタアミ
ン、オクタエチレンノナアミン、ノナエチレンデカアミ
ン、およびこのようなアミンの混合物である。対応する
プロピレンポリアミン、例えばプロピレンジアミン、ジ
プロピレントリアミン、トリプロピレンテトラアミン、
テトラプロピレンペンタアミン、およびペンタプロピレ
ンヘキサアミンも好適な反応物である。特に好ましいポ
リアミンは、窒素原子数約3〜約7のポリアミンまたは
ポリアミン混合物であり、そしてジエチレントリアミ
ン、あるいは物理的および化学的性質がジエチレントリ
アミンのそれに近いエチレンポリアミンとの組合せまた
は混合物が最も好ましい。好適なポリアミンを選択する
に際しては、得られる清浄分散剤とそれが混ぜ合わされ
るガソリン燃料混合物との相溶性を考慮すべきである。
【0052】通常、最も好ましいポリアミンであるジエ
チレントリアミンは、総じて全体的にジエチレントリア
ミンの組成に近い物理的および/または化学的組成を有
するものの、少量の分枝鎖や環状のもの、並びにトリエ
チレンテトラアミンやテトラエチレンペンタアミン等の
直鎖ポリエチレンポリアミンも含有しうる市販の混合物
からなる。最良の結果を得るには、そのような混合物
は、ジエチレントリアミンを沢山含む直鎖ポリエチレン
ポリアミンを少なくとも約50重量%、好ましくは少な
くとも約70重量%含有すべきである。
【0053】アルキレンポリアミンは通常は、アンモニ
アとジクロロアルカンなどのジハロアルカンとの反応に
よって得られる。よって、アルキレンポリアミンは、ア
ンモニア約2〜約11モルと、炭素原子数約2〜約6で
塩素が異なる炭素上にあるジクロロアルカン1〜約10
モルとの反応から得られる。
【0054】本発明に用いられる高分子量マンニッヒ反
応生成物の製造に使用される代表的なアルデヒドとして
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、ヘプトアル
デヒド、およびステアルアルデヒドを挙げることができ
る。使用してもよい芳香族アルデヒドとしては、ベンズ
アルデヒドおよびサリチルアルデヒドが挙げられる。本
発明に使用される例示的な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。パラ
ホルムアルデヒドなどのホルムアルデヒドを生成する試
薬、あるいはホルマリンなどのホルムアルデヒド水溶液
も使用できる。最も好ましいのはホルムアルデヒドまた
はホルマリンである。
【0055】[炭化水素基末端ポリ(オキシアルキレ
ン)モノオール]本発明に用いられる炭化水素基末端ポ
リ(オキシアルキレン)重合体は、モノヒロドロキシ化
合物、すなわち往々にしてモノヒドロキシポリエーテ
ル、またはポリアルキレングリコールモノヒドロカルビ
ルエーテル、または「キャップした」ポリ(オキシアル
キレン)グリコールと称されるアルコールであり、そし
て炭化水素を末端基としない、すなわちキャップしてい
ないポリ(オキシアルキレン)グリコール(ジオール)
又はポリオールとは区別されるべきである。炭化水素基
末端ポリ(オキシアルキレン)アルコールは、エチレン
オキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシドまた
はペンチレンオキシドなどの低級アルキレンオキシド
を、重合条件下でヒドロキシ化合物R2OH(R2はポリ
(オキシアルキレン)鎖をキャップする炭化水素基であ
る)に付加することによって生成する。これら重合体の
製造方法および性質については、米国特許第28414
79号及び第2782240号明細書およびカーク−オ
スマーの「化学工学大辞典」(Encycropedia of Chemic
al Technology、第2版、第19巻、507頁)に開示
されている。重合反応において、単一種のアルキレンオ
キシド、例えばプロピレンオキシドを用いてもよく、そ
の場合には生成物は単独重合体、例えばポリ(オキシア
ルキレン)プロパノールである。しかしながら、共重合
体も同様に満足できるものであり、ランダム共重合体
は、ヒドロキシ含有化合物にアルキレンオキシドの混合
物、例えばプロピレンとブチレンオキシドの混合物を接
触させることにより容易に製造される。オキシアルキレ
ン単位のブロック共重合体もまた、本発明の実施におい
ては満足できるポリ(オキシアルキレン)重合体を与え
る。ランダム重合体は、オキシドの反応性が相対的に同
等であるときは、より容易に製造される。場合によって
はエチレンオキシドが他のオキシドと共重合するとき、
エチレンオキシドの高い反応速度は、ランダム共重合体
の製造を困難にする。いずれにしても、ブロック共重合
体を製造することができる。ブロック共重合体は、ヒド
ロキシル含有化合物を重合条件下で最初に一種類のアル
キレンオキシドに接触させ、次いで如何なる順序でもあ
るいは繰り返し、残りのアルキレンオキシドに接触させ
ることにより製造される。特定のブロック共重合体とし
ては、好適なモノヒドロキシ化合物にプロピレンオキシ
ドを重合させて、ポリ(オキシプロピレン)アルコール
を生成させ、次いでポリ(オキシプロピレン)アルコー
ルにブチレンオキシドを重合させることによって製造さ
れた重合体が代表的である。
【0056】一般に、ポリ(オキシアルキレン)重合体
は、重合体鎖の長さが異なる化合物の混合物である。し
かしながら、それらの性質は平均の組成および分子量で
表される重合体の性質に極めて近い。
【0057】本発明に用いられるポリエーテルは、下記
式で表すことができる。
【0058】
【化10】R2O−(R3O)Z−H
【0059】[式中、R2は炭素原子数が1〜約30の
炭化水素基であり、R3はC2〜C5のアルキレン基であ
り、そしてzはポリエーテルの分子量が約500乃至約
5000であるような整数である]
【0060】R2はC7〜C30のアルキルフェニル基であ
ることが好ましい。最も好ましくは、R2はドデシルフ
ェニルである。
【0061】R3はC3またはC4のアルキレン基である
ことが好ましい。最も好ましくは、R3はC3のアルキレ
ン基である。
【0062】ポリエーテルの分子量は約750乃至約3
000であることが好ましく、より好ましくは約900
乃至約1500である。
【0063】[カルボン酸]本発明の燃料添加剤組成物
は更に、カルボン酸化合物を含有する。本発明に用いら
れるカルボン酸は、下記式で表される化合物またはその
無水物であることが好ましい。
【0064】
【化11】R1(COOH)X
【0065】[式中、R1は炭素原子数が約2〜約50
の炭化水素基を表し、そしてxは1〜約4の整数を表
す]
【0066】好ましい炭化水素基は、アルキル基および
アルケニル基などの脂肪族基であり、直鎖であっても分
枝鎖であってもよい。好ましいカルボン酸の例として
は、炭素原子数約8〜約30の脂肪酸であり、その例と
してはカプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリ
ン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ス
テアリン酸、イソステアリン酸、アラキン酸、ベヘン
酸、リグノセリン酸、セロチン酸、モンタン酸、メリッ
ト酸、カプロレイン酸、パルミトレイン酸、オレイン
酸、エライジン酸、リノール酸、リノレイン酸、ヤシ油
の脂肪酸、硬化魚油の脂肪酸、硬化ナタネ油の脂肪酸、
硬化牛脂油の脂肪酸、および硬化パーム油の脂肪酸を挙
げることができる。さらに例としては、ドデシルコハク
酸およびその無水物が挙げられる。好ましい脂肪酸はオ
レイン酸である。
【0067】[相溶性の改善]本発明の一つの観点は、
下記成分を一緒にブレンドすることからなる燃料添加剤
組成物の相溶性を改善する方法であって、その際に、マ
ンニッヒ縮合物とカルボン酸とを、約室温(約20℃)
乃至約100℃の範囲の温度で一緒にブレンドする。 a)(1)アルキル基の数平均分子量が約300乃至約
5000である高分子量アルキル置換ヒドロキシ芳香族
化合物、(2)少なくとも1個の活性水素原子を持つア
ミノ基を含むアミン、および(3)アルデヒドからな
り、そして反応物(1)、(2)および(3)それぞれ
のモル比が、1:0.1〜10:0.1〜10であるマ
ンニッヒ縮合物; b)平均分子量が約500乃至約5000であり、そし
てオキシアルキレン基がC2〜C5のオキシアルキレン基
であり、炭化水素基がC1〜C30の炭化水素基である炭
化水素基末端ポリ(オキシアルキレン)モノオール;お
よび c)下記式で表されるカルボン酸またはその無水物:
【0068】
【化12】R1(COOH)X
【0069】[式中、R1は炭素原子数が約2〜約50
の炭化水素基を表し、そしてxは1〜約4の整数を表
す]。
【0070】一般に、カルボン酸の量はマンニッヒ縮合
物の重量の約1乃至約10%であって、あるいは通常
は、マンニッヒ縮合物中の水溶性アミン当量当たりカル
ボン酸約0.2乃至約1.5当量である。
【0071】燃料添加剤の適用において、マンニッヒ縮
合物など分散剤成分中の少量の低分子量アミンの存在
が、配合物の非相溶性(例えば、ある種の腐食防止剤や
抗乳化剤と)、および大気過敏性(例えば、大気中の二
酸化炭素との反応)を招くことがある。例えば、腐食防
止剤は一般に分子量が広範囲にわたる有機酸の複合混合
物である。これらは、マンニッヒ成分中の痕跡量の低分
子量アミンと反応することがあり、室温では不溶性塩が
生成し、高温では不溶性アミンが生成する。配合物の非
相溶性および大気過敏性は、曇り、凝集塊、固形物、お
よび/またはゼラチン状物質が時間をかけて配合物中に
生じることによって明らかになる。非相溶性は、空気が
無くても生じることがある。そのために、アミン分散剤
型燃料添加剤の製造方法に、低分子量アミンを低レベル
まで除去する工程が含まれることがあるし、あるいは配
合の際に相溶性の問題が処理されることがある。しかし
ながら、マンニッヒ縮合物の独特の化学はいずれの解決
法でも考慮されなければならない。特に、この生成物を
精製工程でまたは配合物を製造した後に加熱し過ぎる
と、化学平衡によって更に低分子量のアミンが発生する
ことがある。従って、マンニッヒ反応後に未消費のアミ
ンとアミン−ホルムアルデヒド中間物を低レベルまで低
減する経済的な方法、もしくは水溶性アミンを配合物相
溶性に対して無害にする化学的清掃物質が必要とされて
いる。本発明のマンニッヒ縮合物のカルボン酸処理は、
所望の完成燃料添加剤組成物中の他の添加剤との相溶性
を改善するものである。この場合の相溶性は一般には、
本発明の成分並びに適用可能な処理比率で燃料可溶性で
あるものが、通常の条件下で他の添加剤も沈殿させない
ことを意味する。相溶性の改善は、不溶性物質や曇り、
凝集塊の減少となって現れる。
【0072】[燃料組成物]本発明の燃料添加剤組成物
は一般に、エンジン堆積物、特に吸気弁堆積物の生成を
防止し、抑制するために炭化水素燃料に用いられる。通
常は、エンジン堆積物の所望の抑制は、本発明の添加剤
組成物を含有する燃料組成物を用いて内燃機関を作動さ
せることにより達成される。エンジン堆積物の所望の抑
制を達成するのに必要な添加剤の適正濃度は、使用する
燃料の種類、エンジンの種類、エンジン油、作動条件、
および他の燃料添加剤の有無によって異なる。
【0073】本発明の燃料添加剤組成物は炭化水素燃料
に、一般には100万分の約31乃至約4000重量部
(ppm)の範囲の濃度で用いられ、好ましくは約51
乃至約2500ppmの範囲である。
【0074】個々の成分に関しては、本発明の燃料添加
剤組成物を含有する炭化水素燃料は、一般にはマンニッ
ヒ縮合物成分を約20乃至約1000ppm、好ましく
は約30乃至約400ppm、炭化水素基末端ポリ(オ
キシアルキレン)モノオール成分を約10乃至4000
ppm、好ましくは約20乃至約800ppm、そして
カルボン酸を1乃至約100ppm、好ましくは1乃至
約20ppm含有する。マンニッヒ縮合物と炭化水素基
末端ポリ(オキシアルキレン)モノオールとオレフィン
重合体とカルボン酸の重量比は、一般には約100:5
0:1乃至約100:400:10の範囲にあり、好ま
しくは約100:50:1乃至約100:300:5の
範囲にある。
【0075】マンニッヒ縮合物とカルボン酸は、約室温
(約20℃)乃至約100℃の範囲の温度で一緒にブレ
ンドすることが好ましく、より好ましくは約室温乃至約
75℃であり、そして最も好ましくは約室温乃至約60
℃である。
【0076】本発明の燃料添加剤組成物は、沸点が約1
50゜F乃至約400゜F(約65℃乃至約205℃)
の範囲にある不活性で安定な親油性の(すなわち、ガソ
リンに溶解する)有機溶剤を用いて、濃縮物として配合
することができる。好ましくは、脂肪族または芳香族炭
化水素溶剤、例えばベンゼン、トルエン、キシレン、ま
たはより高沸点の芳香族炭化水素または芳香族シンナー
が用いられる。炭化水素溶剤と組み合わせて、イソプロ
パノール、イソブチルカルビノールおよびn−ブタノー
ルなどの約3〜約8個の炭素原子を含む脂肪族アルコー
ルも、本発明の添加剤と一緒に使用するのに適してい
る。濃縮物において、添加剤の量は一般には約10乃至
約70重量%の範囲にあり、好ましくは約10乃至約5
0重量%、より好ましくは約20乃至約40重量%の範
囲にある。
【0077】ガソリン燃料において、その他の燃料添加
剤を本発明の添加剤組成物と併用してもよく、その例と
しては、t−ブチルメチルエーテルなどの酸素化剤、メ
チルシクロペンタジエニルマンガントリカルボニルなど
のアンチノック剤、および炭化水素アミン、またはスク
シンイミドなどの他の清浄分散剤を挙げることができ
る。さらに、酸化防止剤、腐食防止剤、金属不活性化
剤、抗乳化剤、その他の防止剤およびキャブレータ又は
燃料噴射器清浄剤が含まれていてもよい。
【0078】ディーゼル燃料においては、その他の周知
の添加剤、例えば流動点降下剤、流動性付与剤、潤滑性
付与剤、あるいはセタン価向上剤などを使用することが
できる。
【0079】本発明の燃料添加剤組成物と一緒に用いら
れるガソリンおよびディーゼル燃料としては、硫黄、芳
香族炭化水素およびオレフィンのレベルが一般的な量か
らほんの痕跡量の範囲に渡るクリーン燃焼ガソリン、お
よび硫黄および芳香族炭化水素のレベルが一般的な量か
らほんの痕跡量の範囲に渡るクリーン燃焼ディーゼル燃
料も挙げることができる。
【0080】燃料可溶性の不揮発性キャリヤ液(または
キャリヤ油)もまた、本発明の燃料添加剤組成物と一緒
に使用してもよい。キャリヤ液は、オクタン要求値の増
加に大幅に寄与することなく、不揮発性残渣(NVR)
または燃料添加剤組成物の非溶剤液体成分を実質的に増
加させる、化学的に不活性な炭化水素可溶性液体媒体で
ある。キャリヤ液は天然油であっても合成油であっても
よく、例えば、鉱油、精製した石油、水素化及び非水素
化ポリアルファオレフィンを含む合成ポリアルカンおよ
びアルケン類、および合成ポリオキシアルキレン誘導液
体、例えば米国特許第4191537号[ルイス]明細
書に記載のもの、およびポリエステル類、例えば米国特
許第3756793号[ロビンソン]及び第50044
78号[ボーゲル、外]明細書、およびヨーロッパ特許
出願第356726号[1990年3月7日発行]及び
第382159号[1990年8月16日発行]公報に
記載のものがある。
【0081】これらのキャリヤ液は、本発明の燃料添加
剤組成物の担体として働き、またエンジン堆積物、特に
吸気弁などエンジン吸気システムの堆積物を抑制するの
を助けると考えられる。キャリヤ液はまた、本発明の燃
料添加剤組成物と組み合わせて使用すると、相乗作用に
よってエンジン堆積物の抑制性能を発揮することができ
る。
【0082】キャリヤ液は、一般には炭化水素燃料に対
して重量で約25乃至約5000ppmの範囲の量で用
いられ、好ましくは燃料に対して約100乃至約300
0ppmの範囲にある。キャリヤ液と燃料添加剤の比率
は、好ましくは約0.2:1乃至約10:1の範囲にあ
り、より好ましくは約0.5:1乃至約3:1の範囲に
ある。
【0083】キャリヤ液を燃料濃縮物に使用する場合
に、その量は一般には約20乃至約60重量%の範囲に
あり、好ましくは約30乃至約50重量%の範囲にあ
る。
【0084】
【実施例】本発明について、本発明の特定の有利な態様
を示す以下の実施例により更に説明する。実施例は、本
発明を説明するために呈示されるのであって、それによ
って本発明が限定されるものではない。
【0085】以下の実施例および表において、燃料添加
剤組成物の成分を次のように定義する。 A)「マンニッヒ」は、ポリイソブチルフェノール、ホ
ルムアルデヒドおよびジエチレントリアミンを1:2:
1の比率で、実施例1に記載する方法で反応させて製造
したマンニッヒ縮合物を意味する。ポリイソブチルフェ
ノールは、米国特許第5300701号に記載のように
して、少なくとも70%のメチルビニリデン異性体を含
むポリイソブチレンから生成させた。 B)オレイン酸は、コグニス製のTI05として市販さ
れているもの、並びにJ.T.ベイカー社および他の供
給会社製のものであった。 C)「POPA」は、平均分子量が約1000のドデシ
ルフェニル末端ポリ(オキシプロピレン)モノオールを
意味する。
【0086】[実施例1] マンニッヒ縮合物 マンニッヒ縮合物は、蒸留カラムと上方ディーン・スタ
ークトラップシステムを備えた反応器中で、以下の一般
的な操作により生成させた。ポリイソブチルフェノール
のソルベッソ・アロマティック100溶媒溶液を、約4
0℃〜45℃で反応器に注入した。ソルベッソ・アロマ
ティック100溶媒はエクソン・モービルケミカル社に
より製造されたものである。ポリイソブチルフェノール
は、米国特許第5300701号に記載のようにして、
少なくとも70%のメチルビニリデン異性体を含むポリ
イソブチレンから生成させた。このポリイソブチルフェ
ノールは、不揮発性残渣が62.1%であり、ヒドロキ
シル価が約39.1mgKOH/gであった。純度9
9.2%のジエチレントリアミン(DETA)を、ポリ
イソブチルフェノールモル当たりDETA1モルの比率
で反応器に注入し、ポリイソブチルフェノールと完全に
混合した。DETA注入後に反応器の加熱を開始した。
反応器の温度が約55℃〜60℃になったとき、純度9
1.9%のパラホルムアルデヒドを反応器に注入した。
注入の比率は、ポリイソブチルフェノールモル当たりホ
ルムアルデヒド2モルであった。温度を3時間以上かけ
て約175℃〜177℃に上げ、圧力を徐々に約520
〜540mmHgに下げた。副生成物の水が生じるにつ
れて、水と溶媒の蒸気は反応器から蒸留され、蒸留カラ
ム中を上方に通っていった。正味の溶媒が上方で捕捉さ
れないように、副生成物の水と溶媒は分離され、溶媒は
還流物としてカラムに戻された。最終の温度および圧力
を6時間維持して、マンニッヒ縮合反応が完了したこと
を確かめた。マンニッヒ縮合物を40℃まで冷却し、濾
過器−供給タンクに移し、そしてハイフロ・スーパーセ
ル濾過助剤の濾過下塗を用いて磨き濾過した。下塗液と
して粗生成物を使用し、次いでマンニッヒ縮合物を母体
供給として如何なる濾過助剤も用いずに濾過器に通し
た。ハイフロ・スーパーセル濾過助剤は、ワールド・ミ
ネラルズ社により製造された珪藻土である。マンニッヒ
縮合物は、透明[日本電色(株)製300A型曇り度計を
用いた曇り度0%]で、薄い金色(ASTM D150
0では2.5)であって、2.8%の窒素および70%
の不揮発性残渣を含有していた。マンニッヒ縮合物の試
料3グラムを100mLのヘキサンと0.1mLの抗乳
化剤とで希釈し、次いで40mLの温水で2回抽出し
た。水抽出物を0.1Nの塩酸で滴定したところ、水溶
性アミンの含量は0.176mEq/gと測定された。
【0087】別の分析方法として、マンニッヒ縮合物2
gをガラス瓶中で、0.5gのn−ブタノールと1gの
脱イオン水で希釈し、完全に混合した。相分離後に、水
性層を回収してガスクロマトグラフィー(GC)で分析
した。主要ピークを同定するために、比較標準および質
量分析法を用いた。この分析に基づいて、マンニッヒ縮
合物は0.61%のDETA、および0.16%の1−
(2−アミノエチル)−3−イソジアゾリジン(ホルム
アルデヒドから誘導された2個の隣接する窒素を架橋す
るメチレン基1個を持つDETA)を含有していた。他
のDETA−ホルムアルデヒド化合物も存在していた
が、主な成分は1−(2−アミノエチル)−3−イソジ
アゾリジンであった。GC法は、滴定法で測定された全
ての水溶性アミンを明らかにするものではない。という
のは、GCピーク全てが定量化されるわけではなく、ま
た抽出操作によっても異なるからである。
【0088】[実施例2] マンニッヒ縮合物 実施例1と同様の操作および注入モル比に従って、マン
ニッヒ縮合物の二回目のバッチを生成させた。出発ポリ
イソブチルフェノールは、不揮発性残渣が67.5%で
あり、ヒドロキシル価が約40.0mgKOH/gであ
った。DETAの純度は99.2%であり、パラホルム
アルデヒドの純度は91.6%であった。マンニッヒ縮
合物を60℃まで冷却し、濾過の必要もなく貯蔵に移し
た。
【0089】マンニッヒ縮合物は、透明(日本電色(株)
製300A型曇り度計を用いた曇り度1%)で、薄い金
色(ASTM D1500では2.5)であり、2.7
%の窒素および72%の不揮発性残渣を含有していた。
水溶性アミン含量は0.176mEq/gと測定され、
実施例1と同じ結果であった。ガスクロマトグラフィー
分析は、マンニッヒ縮合物が0.65%のDETA、お
よび0.15%の1−(2−アミノエチル)−3−イソ
ジアゾリジンを含有することを示した。また、他のDE
TA−ホルムアルデヒド化合物も存在していたが、主な
成分は1−(2−アミノエチル)−3−イソジアゾリジ
ンであった。
【0090】[実施例3] マンニッヒ縮合物を用いた
配合物の比較相溶性および大気過敏性 一般的な配合物を、処理したマンニッヒ縮合物と室温で
ブレンドし、これを用いて他の成分を有する配合物の相
溶性および大気過敏性に対する、マンニッヒ縮合物の水
溶性アミン濃度の影響について試験した。配合物を表1
に示す。軽質アルキレート溶媒は、シェブロン・オロナ
イト・エス・アー社で製造された芳香族溶媒である。
【0091】
【表1】 表 1 一般的な相溶性及び大気過敏性試験配合物 ─────────────────────────── 成分 重量% ─────────────────────────── マンニッヒ縮合物 30 軽質アルキレート溶媒 38.8 合成キャリヤ油 30 抗乳化剤 0.4 腐食防止剤 0.8 ───────────────────────────
【0092】マンニッヒ縮合物配合物の相溶性は、室温
で、100mLの透明ガラス製の円筒形油試料用瓶にこ
の配合物を充填して測定した。大気が入らないようにす
るために、コルクを瓶の口に挿入した。この試料を、室
内の光にさらされた棚に貯蔵した。二種類の質的視覚的
等級尺度を使用した。0〜6の範囲の等級で表す液体外
観についての尺度と、0〜4の範囲の等級で表わす沈降
量についての尺度である。低い等級数は、良好な相溶性
を示し、高い等級数は不充分な相溶性を示す。例えば、
外観等級6は、配合物が(不透明に近い)大量の曇りを
含んでいたことを意味する。沈降の等級4は、瓶の底に
多量の沈降物があることを示す。この試験における合格
のための一般的な要求値は、液体外観等級で0〜2の範
囲(完全に透明から僅かに曇り)であり、沈降等級で0
〜1の範囲(沈降物無しから極僅かな沈降物)である。
【0093】処理したマンニッヒ縮合物を含む試験配合
物の大気過敏性は、室温で、大気にさらされた250m
Lのビーカー中の試料約100gを用いて測定した。周
囲の空気との平衡を保ちながら、溶媒を急速に蒸発させ
るような通気が入らないようにするために、この250
mLビーカーの上に500mLビーカーを逆さにして置
いた。溶媒の蒸発による重量損失が約5%未満であるの
を確かめるために終了時にビーカーの重さを測った。溶
媒が充分に失われると相分離が起こりうる。大気過敏性
試験には相溶性試験と同じ等級尺度を使用した。両試験
とも可能な限り、日本電色(株)製300A型曇り度計を
用いた曇り度測定で補足した。
【0094】各々0.176mEq/gの水溶性アミン
を含有する実施例1及び2の粗製マンニッヒ縮合物を希
釈したものについて、表2に示すように、30日間の相
溶性試験にて評価した。希釈した粗製マンニッヒ縮合物
試料は両方とも、配合物相溶性試験で不合格となった。
【0095】
【表2】 表 2 未処理のマンニッヒ縮合物を用いた比較配合物の相溶性 ──────────────────────────────────── 実施例 ブレンド 相溶性試験での液体/沈降等級 %曇り度 番号 初期 7日後 30日後 (30日後) ──────────────────────────────────── 1 10 3/0 3/0 6/2 55.1 2 9 3/0 6/0 6/2 58.8 2 11 4/2 3/2 3/3 36.6 2 13 4/2 3/2 3/0 41.8 ────────────────────────────────────
【0096】実施例1の希釈した粗製マンニッヒ縮合物
を含む配合物は、ブレンド後直ちに曇りを生じて不合格
となり、30日後には曇り度55.1%を示した。
【0097】実施例2の希釈した粗製マンニッヒ縮合物
を含む配合物は、ブレンド後直ちに曇り、凝集塊および
沈降物によって試験に不合格となった。三つの異なる試
料について、30日後の%曇り度は約36.6〜58.
8%の範囲にあった。約15〜20%を越える%曇り度
は許容不可とみなす。
【0098】両試料が相溶性試験で不充分な挙動を示し
たので、大気過敏性試験は行わなかった。赤外分光法
(IR)および核磁気共鳴法(NMR)による沈降物の
分析は、曇りがカルボン酸腐食防止剤とマンニッヒ縮合
物中の残留アミンとの反応によって引き起こされたこと
を示した。
【0099】[実施例4] オレイン酸を用いた相溶性
の改善 実施例2のマンニッヒ縮合物200gを500mLの反
応フラスコに注入した後、J.T.ベイカー社製のオレ
イン酸9.94g(水溶性アミン当量当たり1当量、ま
たは未処理のマンニッヒ縮合物に基づいて5.0%のオ
レイン酸)を加え、混合物を撹拌し、そして100℃で
維持した。オレイン酸の酸価は202mgKOH/gで
あった。この処理したマンニッヒの水溶性アミン含量の
測定値は0.171mEq/gであり、おそらくはアミ
ドとは反対に、オレイン酸と残留アミンとの間で塩が生
成したことを示していた。この操作を60℃で、水溶性
アミン当量当たり0.5及び0.25当量のオレイン酸
(実施例2のマンニッヒ縮合物に基づいて2.5%及び
1.24%のオレイン酸)を用いて繰り返した。処理し
たマンニッヒの水溶性アミン含量はそれぞれ、0.15
3mEq/gおよび0.169mEq/gであり、また
マンニッヒ生成物の最初の水溶性アミン含量の僅かな変
化とオレイン酸塩の存在を示していた。これら三種類の
試料を用いて密閉瓶相溶性試験を行った。その結果を表
3に示す。
【0100】
【表3】 表 3 オレイン酸処理したマンニッヒ縮合物の配合物相溶性 ──────────────────────────────────── ブレンド 実施例2 相溶性試験での液体/沈降等級 %曇り度 番号 マンニッヒに基づ 初期 7日後 30日後 (30日後) くオレイン酸(%) ──────────────────────────────────── 24 5.0 1/0 1/0 1/0 0 25 2.5 1/0 1/0 1/0 0.1 ──────────────────────────────────── 26 1.24 3/0 3/0 3/0 18.7 (比較) ────────────────────────────────────
【0101】マンニッヒ縮合物のオレイン酸を用いた処
理レベル2.5%及び5%では、配合物相溶性は即座の
不合格から強力な合格に変化した。処理レベル1.24
%は、相溶性試験に合格するのには充分でなかった。オ
レイン酸はマンニッヒ基本構造の一部であるアミンより
も残留アミンとの反応を好むようにみえるので、これら
の結果は非常に驚くべきことである。さらに、攻撃的な
腐食防止剤はオレイン酸と同様のカルボン官能価を持っ
ている。
【0102】[実施例5] 配合物相溶性に対するオレ
イン酸処理温度の効果 実施例2のマンニッヒ縮合物を、実施例4の操作に従っ
て、3%のオレイン酸(未処理生成物に基づいた%)を
用いて20℃(室温)および60℃で処理した。別に二
つの試料を若干異なる操作に従って150℃で調製し
た。
【0103】150℃の温度処理は次のようにして行な
った。実施例2の未処理マンニッヒ縮合物2000g
を、撹拌器、温度制御付き加熱マントルおよび水分収集
用ディーン−スタークトラップを備えた5Lの円筒形反
応器に注入した。実施例4に記載のオレイン酸60gを
反応器に加えて、マンニッヒ縮合物と混合した。約50
cm3/分で窒素パージしながら混合物を150℃に加
熱し、この温度で2時間維持した。無視できるほどで還
流があった。室温まで冷却した後、最終混合物の重量は
2055.3gであり、重量損失が4.7gであること
を示した。すべの酸素が水として(イミダゾ結合)排除
されたとすれば、理論上の水収率は7.8gと算出さ
れ、あるいはアミド単結合が形成されたとすれば、丁度
その半分となる。ディーン−スタークトラップの回収
は、たった0.4mLの水であった。反応の水分が除去
されたか否かは不明であった。処理後の水溶性アミン含
量は0.178mEq/gであった。これは、薄い金茶
色の透明な生成物であり、総窒素2.60%、不揮発性
残渣72.8%、曇り度3.7%であった。この処理物
はブレンド番号60に対応する。
【0104】ディーン・スタークトラップまで還流させ
るために、圧力を維持時間中264mmHgに下げたこ
と以外は、実施例2の未処理マンニッヒ縮合物2000
gとオレイン酸60gを用いて、150℃の温度処理を
繰り返した。これは、最終処理生成物の重量2015.
9gを与えた。ディーン・スタークトラップおよびドラ
イアイストラップへの溶媒損失を埋め合せるために、エ
クソン・アロマティック100溶媒39.8gをもとの
容器に加えた。ディーン・スタークトラップには水相が
4.1gが集められ、ドライアイストラップには4.3
gが集められ、合計8.4gの水相をもたらした。アミ
ドが生成したとすれば、理論上の水収率は約7.8gで
ある。ディーン・スタークトラップは溶媒相16.7g
を含有し、一方ドライアイストラップは溶媒相2.3g
を含有していた。これは、薄い金茶色の透明な生成物で
あり、水溶性アミン含量0.116mEq/g、総窒素
2.56%、不揮発性残渣70.5%、曇り度3.9%
であった。この処理物はブレンド番号63に対応する。
【0105】
【表4】
【0106】表4は、高温処理は両方とも不充分な結果
を与えたが、室温(RT)、60℃、および100℃
(実施例4)での処理は良好な相溶性の結果を与えたこ
とを示している。表4のブレンド番号86は、5%オレ
イン酸を100℃で使用した表3のブレンド番号24と
の直接の比較となる。マンニッヒ縮合物がDETAおよ
びDETA−ホルムアルデヒド中間物と平衡にあると考
えれば、150℃の温度処理結果は驚くには値しない。
よって、オレイン酸が幾らかの残留アミンと反応する一
方で、更にアミンが発生している。
【0107】[実施例6] 配合物大気過敏性に対する
オレイン酸処理の効果 オレイン酸処理したマンニッヒ生成物を使用した幾つか
の配合物試料を、実施例3に記載した試験を用いて大気
過敏性について評価した。配合物は貯蔵および取扱い中
に最小限の大気にさらされることになるので、これは非
常に厳しい試験である。試験中の溶媒損失が過多であれ
ば、成分の相分離が起こりうる。表5に、大気過敏性等
級を示す。100mLの円筒形瓶に比べて、250mL
のビーカーでこれらの等級を実施するのは遥かに困難で
ある。この試験中等級に生じうる変動は、表5のブレン
ド82と92の初期表示によって例示されている。時
折、単に物質がゼラチン状となって成分分離を示したた
めに、沈降物の量にかかわらず最大沈降等級4を示し
た。
【0108】
【表5】 表 5 種々の温度でオレイン酸処理したマンニッヒ縮合物 を用いた配合物の大気過敏性試験 ───────────────────────────────── ブレンド番号 82 92 86 ───────────────────────────────── 実施例2マンニッヒに 3 3 5 基づくオレイン酸(%) 処理温度(℃) 60 RTa RT 大気過敏性試験での液体/沈降等級 初期 0/0 2/0 0/0 1日 0/0 − 2/0 3日 − − 2/4 4日 1/1 2/4 − 6日 2/1 − 2/4 7日 − 2/4 − 8日 2/2 − − 9日 − − 2/4 11日 2/4 2/4 − 30日後の%曇り度 2.1 7.7 2.8 ───────────────────────────────── a:RT=室温
【0109】試験の合格として最大液体/沈降等級2/
1を使用すると、配合物の大気過敏性は試料にも依る
が、表5に示すように、約3〜8日までは許容できる。
これは、実施例3に示したように、オレイン酸処理しな
かったときのブレンドの即座の不合格を上回る改善であ
る。これらの試料にはいずれも、一般的な沈降物は現れ
なかったものの、極小さなゼラチン状の粒が生成してビ
ーカーの底や大気界面に近い側に蓄積された。この物質
はビーカーの大気界面で生じて、その一部がビーカーの
底に沈むようにみえた。ゼラチン状物質の試料を回収し
て、IR、陽子−NMRおよび炭素−NMRにより分析
した。大気中のCO2とDETAの反応によって生じた
DETA−カルバメート塩であると決定された。未処理
のマンニッヒ生成物から製造した配合物については、配
合物が曇りと凝集塊によって相溶性試験に直ちに不合格
となったために、この効果は明らかではなかった。
【0110】[実施例7] ドデシルコハク酸無水物を
用いた配合物大気過敏性の改善 実施例2のマンニッヒ縮合物200gを、ドデシルコハ
ク酸無水物(DDSA)9.73gと、500mLの反
応フラスコ中で60℃で30分かけて混合した。DDS
Aはミリケン化学会社より供給されたものであり、中和
価が406mgKOH/gであった。ミリケンはDDS
Aを製造するのに、プロピレン四量体から誘導されたC
12の分枝鎖オレフィンを使用している。マンニッヒの外
観はこの処理では変化しなかった。二回目の処理は室温
で行った。表6は、実施例3、表2の未処理マンニッヒ
縮合物の結果と比較して、マンニッヒ縮合物を水溶性ア
ミン当量当たりDDSA1当量で処理した後に、配合物
相溶性が顕著に改善されたことを示している。配合物大
気過敏性もまた、表5の結果に比べて、表7に示したよ
うにオレイン酸処理法を上回って相当に改善された。
【0111】
【表6】
【0112】
【表7】
【0113】[実施例8] フォード2.3Lエンジン
のダイナモメータ試験 本発明の燃料添加剤組成物について、四シリンダフォー
ド2.3Lエンジンのダイナモメータ試験スタンドにて
試験して、吸気系堆積物の抑制性能について評価した。
四シリンダフォード2.3Lエンジンは入口燃料噴射型
であり、2つの点火プラグを有する。このエンジンは、
認可されたエンジン試験方法に従って試験用に製造され
たものである。エンジン試験は、長さ60時間であり、
13分サイクルの277回反復からなる。フォード2.
3Lエンジンでの試験サイクルの詳細を表8に示す。
【0114】
【表8】 表 8 フォード2.3Lエンジンダイナモメータ試験サイクル ────────────────────────────────── サイクルステップ エンジン速度 エンジンマニホールド 時間(秒) (RPM) 絶対圧力(mmHg) ────────────────────────────────── 270 2000 230 510 2800 539 計 780 ──────────────────────────────────
【0115】フォード2.3Lエンジンダイナモメータ
試験による試験結果を表9に示す。
【0116】
【表9】
【0117】表9の試料2、3および5から明らかなよ
うに、オレイン酸の添加は、比較試料1及び4に比べて
IVD(吸気弁堆積物)質量の予期しない減少をもたら
している。
【0118】[実施例9] GM2.4Lエンジンのダ
イナモメータ試験 本発明の燃料添加剤組成物を、四シリンダGM2.4L
エンジンのダイナモメータ試験スタンドにて試験して、
吸気系堆積物の抑制性能について評価した。四シリンダ
GM2.4Lエンジンは入口燃料噴射型であり、一シリ
ンダ四弁の構造を有する。このエンジンは、認可された
エンジン試験方法に従って試験用に製造されたものであ
る。エンジン試験は、長さ約124時間であり、100
分サイクルの74回反復からなる。GM2.4Lエンジ
ンでの試験サイクルの詳細を表10に示す。
【0119】
【表10】 表 10 GM2.4Lエンジンダイナモメータ試験サイクル ────────────────────────────────── サイクルステップ エンジン速度 エンジンマニホールド 時間(秒) (RPM) 絶対圧力(mmHg) ────────────────────────────────── 15 800 特定不能 705 2000 365 1005 2400 398 690 2000 365 1485 2400 398 1095 1500 353 1005 2400 398 計 6000 ──────────────────────────────────
【0120】GM2.4Lエンジンダイナモメータ試験
による試験結果を表11に示す。
【0121】
【表11】
【0122】表11の試料2及び3から明らかなよう
に、オレイン酸の添加は、比較試料1に比べてAVG
IVD(平均吸気弁堆積物)の予期しない向上をもたら
している。
【0123】[実施例10]ダイムラー・ベンツM102E
2.3Lエンジンダイナモメータ試験 本発明の燃料添加剤組成物を、四シリンダダイムラー・
ベンツ2.3Lエンジンのダイナモメータ試験スタンド
にて試験して、吸気系堆積物の抑制性能について評価し
た。四シリンダダイムラー・ベンツ2.3Lエンジンは
KE−ジェトロニック燃料計を有する。このエンジン
は、認可されたエンジン試験方法に従って試験用に製造
されたものである。エンジン試験は、長さ60時間であ
り、270秒サイクルの800回反復からなる。M102E
エンジンでの試験サイクルの詳細を表12に示す。
【0124】
【表12】 表 12 ダイムラー・ベンツM102E2.3Lエンジンダイナモメータ試験サイクル ────────────────────────────────── サイクルステップ エンジン速度 エンジントルク 時間(秒) (RPM) (Nm) ────────────────────────────────── 30 800 0.0 60 1300 29.4 120 1850 32.5 60 3000 35.0 計 270 ──────────────────────────────────
【0125】ダイムラー・ベンツM102Eエンジンダイナ
モメータ試験による試験結果を表13に示す。
【0126】
【表13】
【0127】表13から明らかなように、試料2及び4
におけるオレイン酸の添加は、比較試料1及び3に比べ
てIVD質量の予期しない減少をもたらしている。
【0128】[実施例11] 耐食性に対するオレイン
酸処理の効果 マンニッヒをベースとする配合物の耐食性に対するオレ
イン酸処理の効果を明らかにするために、ASTM D
665Aに従った腐食試験を実施した。D665A試験
は、車両または配管系統など動的条件におけるガソリン
の耐食性能を評価するための最も一般的な腐食試験であ
る。この試験では、研磨した円筒系の鋼鉄製試料を30
0mLのガソリンと30mLの水との混合物中に浸漬し
た。混合物を室温(約20℃)で24時間撹拌した。こ
の期間の最後に、鋼鉄製試料に生じた腐食の程度を等級
付けした。この実施例では、ユーロスーパーをベースと
するガソリンについて、マンニッヒ配合物を用いたもの
と用いなかったものとで評価した。その結果を下記の表
14に示す。比較マンニッヒ配合物は、マンニッヒと合
成キャリヤ油の混合物(各々、300と200mg/k
g)であった。基油ガソリンへのマンニッヒ配合物(配
合物「A」)の添加は、耐食性能を僅かに改善したが、
清浄剤パッケージでは珍しいことではない。通常適用さ
れる処理比率である3ppmの腐食防止剤の添加(配合
物「B」)は、耐食性能を大きく改善した。しかしなが
ら、マンニッヒへの6ppmのオレイン酸の添加(配合
物「C」)は、この効果を上回っていた。
【0129】
【表14】 表 14 耐食性 ──────────────────────────────────── 基油ガソリン ユーロスーパー95RON 添加剤パッケージ 無し A B C 成分(mg/kg) マンニッヒ縮合物 0 300 300 300 オレイン酸 0 0 0 6 合成キャリヤ油(POPA) 0 200 200 200 腐食防止剤 0 0 3 0 計(mg/kg) 0 500 503 506 ──────────────────────────────────── ASTM D665A結果(三回) 腐食等級 E/E/C C/C/B+ B/B/B A/A/B+ ────────────────────────────────────
【0130】
【表15】表 15 ────────────────────── 等級 錆びた試験表面(%) ────────────────────── A 無し B++ <0.1 B+ <5 B 5−25 C 26−50 D 51−75 E 76−100 ──────────────────────
【0131】本発明について特定の態様を参照しながら
説明したが、本出願の発明は、添付した請求の範囲の真
意および範囲から逸脱することなしに当該分野の熟練者
によってなされうる様々な変更や置換を包含するもので
ある。
【0132】
【発明の効果】本発明のマンニッヒ縮合物、炭化水素基
末端ポリ(オキシアルキレン)モノオール、及びカルボ
ン酸の組合せからなる燃料添加剤組成物は、エンジン堆
積物、特に吸気弁堆積物などエンジン吸気系堆積物の生
成を効率良く防止し、抑制することができる。この添加
剤組成物を含有する本発明の燃料組成物および燃料濃縮
物は、エンジン堆積物を顕著に抑制することができる。
また、本発明の燃料添加剤組成物の成分を一緒にブレン
ドすることにより、燃料添加剤組成物の相溶性を改善す
ることができる。さらに、本発明の方法によれば、この
燃料添加剤組成物を含む燃料組成物を用いて内燃機関を
作動させることにより、内燃機関のエンジン堆積物を抑
制することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 501381217 シェブロン・オロナイト・テクノロジー・ ビー.ブイ. オランダ王国、ロッテルダム、3196 KD フォンデリンゲンプラート、ペトロリュ ームウェフ 32 (72)発明者 マジド・アール・アーマディ アメリカ合衆国、カリフォルニア州 94564、ピノール、デル・モンテ・ウエイ 321 (72)発明者 ジェームス・エー・グレイ アメリカ合衆国、カリフォルニア州 94947、ノバート、アーリントン・サーク ル 730 (72)発明者 ヘンク・ピー・エム・センゲルス オランダ王国、3116 HZ スヒーダム、 ウィレム・デ・ツエイゲルラーン 40 Fターム(参考) 4H013 CC01 CE00 CE02 4H015 AA17 AA20 AA22 AA23 AB07

Claims (62)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記成分からなる燃料添加剤組成物: a)(1)アルキル基の数平均分子量が約300乃至約
    5000である高分子量アルキル置換ヒドロキシ芳香族
    化合物、(2)少なくとも1個の活性水素原子を持つア
    ミノ基を含むアミン、および(3)アルデヒドからな
    り、そして反応物(1)、(2)および(3)それぞれ
    のモル比が、1:0.1〜10:0.1〜10であるマ
    ンニッヒ縮合物; b)平均分子量が約500乃至約5000であり、そし
    てオキシアルキレン基がC2〜C5のオキシアルキレン基
    であり、炭化水素基がC1〜C30の炭化水素基である炭
    化水素基末端ポリ(オキシアルキレン)モノオール;お
    よび c)下記式で表されるカルボン酸またはその無水物: 【化1】R1(COOH)X [式中、R1は炭素原子数が約2〜約50の炭化水素基
    を表し、そしてxは1〜約4の整数を表す]。
  2. 【請求項2】 アルキル置換ヒドロキシ芳香族化合物の
    アルキル基の数平均分子量が約400乃至約3000で
    ある請求項1に記載の燃料添加剤組成物。
  3. 【請求項3】 アルキル置換ヒドロキシ芳香族化合物の
    アルキル基の数平均分子量が約500乃至約2000で
    ある請求項2に記載の燃料添加剤組成物。
  4. 【請求項4】 アルキル置換ヒドロキシ芳香族化合物の
    アルキル基の数平均分子量が約700乃至約1500で
    ある請求項3に記載の燃料添加剤組成物。
  5. 【請求項5】 アルキル置換ヒドロキシ芳香族化合物が
    ポリアルキルフェノールである請求項1に記載の燃料添
    加剤組成物。
  6. 【請求項6】 ポリアルキルフェノールがポリプロピル
    フェノールまたはポリイソブチルフェノールである請求
    項5に記載の燃料添加剤組成物。
  7. 【請求項7】 ポリアルキルフェノールがポリイソブチ
    ルフェノールである請求項6に記載の燃料添加剤組成
    物。
  8. 【請求項8】 ポリイソブチルフェノールが、メチルビ
    ニリデン異性体を少なくとも約70%含有するポリイソ
    ブテンから誘導される請求項7に記載の燃料添加剤組成
    物。
  9. 【請求項9】 マンニッヒ縮合物のアミン成分が、下記
    式を有するアルキレンポリアミンである請求項1に記載
    の燃料添加剤組成物。 【化2】H2N−(A−NH)Y−H [式中、Aは炭素原子数が1〜約10の二価アルキレン
    基であり、そしてyは1〜約10の整数である]
  10. 【請求項10】 アルキレンポリアミンがポリエチレン
    ポリアミンである請求項9に記載の燃料添加剤組成物。
  11. 【請求項11】 ポリエチレンポリアミンがジエチレン
    トリアミンである請求項10に記載の燃料添加剤組成
    物。
  12. 【請求項12】 反応物(1)、(2)および(3)そ
    れぞれのモル比が、1.0:0.5〜2.0:1.0〜
    3.0である請求項1に記載の燃料添加剤組成物。
  13. 【請求項13】 マンニッヒ縮合物のアルデヒド成分
    が、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒドまたはホ
    ルマリンである請求項1に記載の燃料添加剤組成物。
  14. 【請求項14】 炭化水素基末端ポリ(オキシアルキレ
    ン)モノオールの数平均分子量が約900乃至約150
    0の範囲にある請求項1に記載の燃料添加剤組成物。
  15. 【請求項15】 炭化水素基末端ポリ(オキシアルキレ
    ン)モノオールの炭化水素基末端ポリオキシアルキレン
    基のオキシアルキレン基が、C3〜C4のオキシアルキレ
    ン基である請求項1に記載の燃料添加剤組成物。
  16. 【請求項16】 炭化水素基末端ポリ(オキシアルキレ
    ン)モノオールのオキシアルキレン基がC3のオキシプ
    ロピレン基である請求項15に記載の燃料添加剤組成
    物。
  17. 【請求項17】 炭化水素基末端ポリ(オキシアルキレ
    ン)モノオールのオキシアルキレン基がC4のオキシブ
    チレン基である請求項15に記載の燃料添加剤組成物。
  18. 【請求項18】 炭化水素基末端ポリ(オキシアルキレ
    ン)モノオールの炭化水素基がC7〜C30のアルキルフ
    ェニル基である請求項1に記載の燃料添加剤組成物。
  19. 【請求項19】 カルボン酸が炭素原子数約8〜約30
    のモノカルボン酸である請求項1に記載の燃料添加剤組
    成物。
  20. 【請求項20】 モノカルボン酸がオレイン酸である請
    求項19に記載の燃料添加剤組成物。
  21. 【請求項21】 ガソリンまたはディーゼル燃料の沸点
    範囲の沸点を有する主要量の炭化水素燃料と、堆積物抑
    制に有効な量の下記成分からなる燃料添加剤組成物とか
    らなる燃料組成物: a)(1)アルキル基の数平均分子量が約300乃至約
    5000である高分子量アルキル置換ヒドロキシ芳香族
    化合物、(2)少なくとも1個の活性水素原子を持つア
    ミノ基を含むアミン、および(3)アルデヒドからな
    り、そして反応物(1)、(2)および(3)それぞれ
    のモル比が、1:0.1〜10:0.1〜10であるマ
    ンニッヒ縮合物; b)平均分子量が約500乃至約5000であり、そし
    てオキシアルキレン基がC2〜C5のオキシアルキレン基
    であり、炭化水素基がC1〜C30の炭化水素基である炭
    化水素基末端ポリ(オキシアルキレン)モノオール;お
    よび c)下記式で表されるカルボン酸またはその無水物: 【化3】R1(COOH)X [式中、R1は炭素原子数が約2〜約50の炭化水素基
    を表し、そしてxは1〜約4の整数を表す]。
  22. 【請求項22】 アルキル置換ヒドロキシ芳香族化合物
    のアルキル基の数平均分子量が約400乃至約3000
    である請求項21に記載の燃料組成物。
  23. 【請求項23】 アルキル置換ヒドロキシ芳香族化合物
    のアルキル基の数平均分子量が約500乃至約2000
    である請求項22に記載の燃料組成物。
  24. 【請求項24】 アルキル置換ヒドロキシ芳香族化合物
    のアルキル基の数平均分子量が約700乃至約1500
    である請求項23に記載の燃料組成物。
  25. 【請求項25】 アルキル置換ヒドロキシ芳香族化合物
    がポリアルキルフェノールである請求項21に記載の燃
    料組成物。
  26. 【請求項26】 ポリアルキルフェノールがポリプロピ
    ルフェノールまたはポリイソブチルフェノールである請
    求項25に記載の燃料組成物。
  27. 【請求項27】 ポリアルキルフェノールがポリイソブ
    チルフェノールである請求項26に記載の燃料組成物。
  28. 【請求項28】 ポリイソブチルフェノールが、メチル
    ビニリデン異性体を少なくとも約70%含有するポリイ
    ソブテンから誘導される請求項27に記載の燃料組成
    物。
  29. 【請求項29】 マンニッヒ縮合物のアミン成分が、下
    記式を有するアルキレンポリアミンである請求項21に
    記載の燃料組成物: 【化4】H2N−(A−NH)Y−H [式中、Aは炭素原子数が1〜約10の二価アルキレン
    基であり、そしてyは1〜約10の整数である]。
  30. 【請求項30】 アルキレンポリアミンがポリエチレン
    ポリアミンである請求項29に記載の燃料組成物。
  31. 【請求項31】 ポリエチレンポリアミンがジエチレン
    トリアミンである請求項30に記載の燃料組成物。
  32. 【請求項32】 マンニッヒ縮合物のアルデヒド成分
    が、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、もしく
    はホルマリンである請求項21に記載の燃料組成物。
  33. 【請求項33】 炭化水素基末端ポリ(オキシアルキレ
    ン)モノオールの数平均分子量が約900乃至約150
    0である請求項21に記載の燃料組成物。
  34. 【請求項34】 炭化水素基末端ポリ(オキシアルキレ
    ン)モノオールの炭化水素基末端ポリオキシアルキレン
    基のオキシアルキレン基が、C3〜C4のオキシアルキレ
    ン基である請求項21に記載の燃料組成物。
  35. 【請求項35】 炭化水素基末端ポリ(オキシアルキレ
    ン)モノオールのオキシアルキレン基がC3のオキシプ
    ロピレン基である請求項34に記載の燃料組成物。
  36. 【請求項36】 炭化水素基末端ポリ(オキシアルキレ
    ン)モノオールのオキシアルキレン基がC4のオキシブ
    チレン基である請求項34に記載の燃料組成物。
  37. 【請求項37】 炭化水素基末端ポリ(オキシアルキレ
    ン)モノオールの炭化水素基がC7〜C30のアルキルフ
    ェニル基である請求項21に記載の燃料組成物。
  38. 【請求項38】 カルボン酸が炭素原子数約8〜約30
    のモノカルボン酸である請求項21に記載の燃料組成
    物。
  39. 【請求項39】 モノカルボン酸がオレイン酸である請
    求項38に記載の燃料組成物。
  40. 【請求項40】 約20乃至約1000ppmのマンニ
    ッヒ縮合物、約10乃至約4000ppmの炭化水素基
    末端ポリ(オキシアルキレン)モノオール、および約1
    乃至約100ppmのカルボン酸からなる請求項21に
    記載の燃料組成物。
  41. 【請求項41】 約30乃至約400ppmのマンニッ
    ヒ縮合物、約20乃至約800ppmの炭化水素基末端
    ポリ(オキシアルキレン)モノオール、及び約1乃至約
    20ppmのカルボン酸からなる請求項40に記載の燃
    料組成物。
  42. 【請求項42】 約150゜F乃至約400゜Fの範囲
    の沸点を有する不活性で安定な親油性有機溶剤と、約1
    0乃至約90重量%の下記成分からなる添加剤組成物と
    からなる燃料濃縮物: a)(1)アルキル基の数平均分子量が約300乃至約
    5000である高分子量のアルキル置換ヒドロキシ芳香
    族化合物、(2)少なくとも1個の活性水素原子を持つ
    アミノ基を含むアミン、および(3)アルデヒドからな
    り、そして反応物(1)、(2)および(3)それぞれ
    のモル比が、1:0.1〜10:0.1〜10であるマ
    ンニッヒ縮合物; b)平均分子量が約500乃至約5000であり、そし
    てオキシアルキレン基がC2〜C5のオキシアルキレン基
    であり、炭化水素基がC1〜C30の炭化水素基である炭
    化水素基末端ポリ(オキシアルキレン)モノオール;お
    よび c)下記式で表されるカルボン酸またはその無水物: 【化5】R1(COOH)X [式中、R1は炭素原子数が約2〜約50の炭化水素基
    を表し、そしてxは1〜約4の整数を表す]。
  43. 【請求項43】 アルキル置換ヒドロキシ芳香族化合物
    のアルキル基の数平均分子量が約400乃至約3000
    である請求項42に記載の燃料濃縮物。
  44. 【請求項44】 アルキル置換ヒドロキシ芳香族化合物
    のアルキル基の数平均分子量が約500乃至約2000
    である請求項43に記載の燃料濃縮物。
  45. 【請求項45】 アルキル置換ヒドロキシ芳香族化合物
    のアルキル基の数平均分子量が約700乃至約1500
    である請求項44に記載の燃料濃縮物。
  46. 【請求項46】 アルキル置換ヒドロキシ芳香族化合物
    がポリアルキルフェノールである請求項42に記載の燃
    料濃縮物。
  47. 【請求項47】 ポリアルキルフェノールがポリプロピ
    ルフェノールまたはポリイソブチルフェノールである請
    求項46に記載の燃料濃縮物。
  48. 【請求項48】 ポリアルキルフェノールがポリイソブ
    チルフェノールである請求項47に記載の燃料濃縮物。
  49. 【請求項49】 ポリイソブチルフェノールが、メチル
    ビニリデン異性体を少なくとも約70%含有するポリイ
    ソブテンから誘導される請求項48に記載の燃料濃縮
    物。
  50. 【請求項50】 マンニッヒ縮合物のアミン成分が、下
    記式を有するアルキレンポリアミンである請求項42に
    記載の燃料濃縮物: 【化6】H2N−(A−NH)Y−H [式中、Aは炭素原子数が1〜約10の二価アルキレン
    基であり、そしてyは1〜約10の整数である]。
  51. 【請求項51】 アルキレンポリアミンがポリエチレン
    ポリアミンである請求項50に記載の燃料濃縮物。
  52. 【請求項52】 ポリエチレンポリアミンがジエチレン
    トリアミンである請求項51に記載の燃料濃縮物。
  53. 【請求項53】 マンニッヒ縮合物のアルデヒド成分
    が、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、もしく
    はホルマリンである請求項42に記載の燃料濃縮物。
  54. 【請求項54】 炭化水素基末端ポリ(オキシアルキレ
    ン)モノオールの数平均分子量が約900乃至約150
    0である請求項42に記載の燃料濃縮物。
  55. 【請求項55】 炭化水素基末端ポリ(オキシアルキレ
    ン)モノオールの炭化水素基末端ポリオキシアルキレン
    基のオキシアルキレン基が、C3〜C4のオキシアルキレ
    ン基である請求項42に記載の燃料濃縮物。
  56. 【請求項56】 炭化水素基末端ポリ(オキシアルキレ
    ン)モノオールのオキシアルキレン基がC3のオキシプ
    ロピレン基である請求項55に記載の燃料濃縮物。
  57. 【請求項57】 炭化水素基末端ポリ(オキシアルキレ
    ン)モノオールのオキシアルキレン基がC4のオキシブ
    チレン基である請求項55に記載の燃料濃縮物。
  58. 【請求項58】 炭化水素基末端ポリ(オキシアルキレ
    ン)モノオールの炭化水素基がC7〜C30のアルキルフ
    ェニル基である請求項42に記載の燃料濃縮物。
  59. 【請求項59】 カルボン酸が炭素原子数約8〜約30
    のモノカルボン酸である請求項42に記載の燃料濃縮
    物。
  60. 【請求項60】 モノカルボン酸がオレイン酸である請
    求項59に記載の燃料濃縮物。
  61. 【請求項61】 燃料添加剤組成物の相溶性を改善する
    方法であって、請求項1に記載の燃料添加剤組成物を一
    緒にブレンドすることからなり、そしてマンニッヒ縮合
    物とカルボン酸とを約室温乃至約100℃の範囲の温度
    で一緒にブレンドする方法。
  62. 【請求項62】 内燃機関のエンジン堆積物の生成を抑
    制する方法であり、請求項1に記載の燃料添加剤組成物
    を含む燃料組成物を用いて内燃機関を作動させることか
    らなる方法。
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