JP2003105357A - 直接噴射ガソリンエンジン用燃料組成物 - Google Patents

直接噴射ガソリンエンジン用燃料組成物

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 直接噴射ガソリンエンジン用燃料組成物。 【解決手段】 式（Ｉ）： 【化１】 ［式中、Ｒ1およびＲ2は、独立して、Ｃ1-4アルキルで
あり、Ｒ3は、式ＣmＨ2m（ここで、ｍは２から６の整数
である）で表される基であり、Ｒ4およびＲ5は、各々独
立して、（ｉ）水素、（ｉｉ）Ｃ1-4アルキル、（ｉｉ
ｉ） 【化２】 （ここで、Ｒ6は、水素およびＣ1-4アルキルから成る群
から選択され、そしてＲ 7は、水素およびＣ1-30アルキ
ルから成る群から選択される）または（ｉｖ） 【化３】 （ここで、Ｒ8は、線状、分枝もしくは環状の飽和もし
くは不飽和Ｃ7-23ヒドロカルビル基である）であるか、
或は（ｖ）Ｒ4およびＲ5は、それらが結合している窒素
原子と一緒になってさらなるヘテロ原子が組み込まれて
いてもよい環状環を形成している］で表される燃料可溶
化合物を含んで成る燃料組成物を直接噴射エンジン作動
用燃料として供給することで、直接噴射ガソリンエンジ
ンにおける注入器付着物を減少させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】［発明の分野］本発明は、新規な火花点火
燃料（ｓｐａｒｋ−ｉｇｎｉｔｉｏｎ ｆｕｅｌ）組成
物、そして直接噴射ガソリン（ｄｉｒｅｃｔ ｉｎｊｅ
ｃｔｉｏｎ ｇａｓｏｌｉｎｅ）（ＤＩＧ）エンジンに
おける付着物を制御、即ち減少させるか或は除去しかつ
煤の生成量を減少させる方法に関する。より詳細には、
本発明は、火花点火燃料と燃料可溶付着物制御添加剤
（ｄｅｐｏｓｉｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｄｄｉｔｉｖ
ｅ）（これは特定のアミン化合物もしくはその誘導体を
含んで成る）を含んで成る燃料組成物そしてこの燃料組
成物をＤＩＧエンジンで用いることで注入器の詰まりの
度合を低下させることに関する。
【０００２】［発明の背景］火花点火内燃機関の燃料導
入系に生じる付着物を制御（防止または減少）する添加
剤に関する研究がかなりの度合で長年に亘って捧げられ
てきている。特に、燃料注入器の付着物、吸気弁の付着
物および燃焼室の付着物を有効に制御し得る添加剤が本
分野で焦点を当ててかなりの度合で行われた研究活動を
占めており、そのような努力が成されたにも拘らず、さ
らなる向上が望まれている。
【０００３】最近では、直接噴射ガソリン（ＤＩＧ）技
術が急な開発曲線上にある、と言うのは、これは燃料経
済性と動力を向上させる高い可能性を有するからであ
る。環境的には、燃料経済性の利点は二酸化炭素の排出
量がより低くなること、即ち起こり得る地球温暖化の一
因になり得る温室ガスの量がより低くなることに直接解
釈される。
【０００４】通常の多口噴射（ｍｕｌｔｉ−ｐｏｒｔ
ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）（ＭＰＩ）エンジンでは、ガソリ
ンを取り入れ口に注入してガソリンと空気の均一な予備
混合物を生成させるが、直接噴射ガソリンエンジンで
は、ディーゼルエンジンの場合のようにガソリンを燃焼
室に直接注入し、その結果として、燃焼室全体では高度
に希薄ではあるが点火プラグの近くでは燃料を化学量論
的量より多い量で含有する層状（ｓｔｒａｔｉｆｉｅ
ｄ）燃料混合物が生成し得る。そのような層状燃料混合
物の生成により、全体として高度に希薄な混合物を用い
て燃焼を達成することが可能になり、それによって、燃
料の消費がディーゼルのそれに近づくと言った向上がも
たらされる。
【０００５】注入の時期を調節して負荷の状態に合致さ
せる。燃料の効率がディーゼルエンジンのそれよりも高
くなるようにするには燃料を調節してガソリンと空気の
顕著に希薄な混合物の燃焼が起こるようにする。また、
多口注入エンジンの場合の圧縮比（ｃｏｍｐｒｅｓｓｉ
ｏｎ ｒａｔｉｏ）が約１０．５であるのに比較して圧
縮比を約１２．０にすると体積効率（ｖｏｌｕｍｅｔｒ
ｉｃ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）および応答が通常のＭＰ
Ｉエンジンの性能を超える所まで高くなる。
【０００６】ＤＩＧ技術を用いて解決すべき技術的問題
は数多く存在し、それらの１つは、世界的市場で用いら
れているいろいろなガソリン燃料を用いた時の注入器性
能である。ＤＩＧ注入器は燃焼室内に位置することか
ら、これはポート燃料注入器（ｐｏｒｔ ｆｕｅｌ ｉ
ｎｊｅｃｔｏｒｓ）（ＰＦＩ）が備わっている通常の火
花点火エンジンの環境に比べてはるかに苛酷な環境にさ
らされる。このようなより苛酷な環境によって燃料の劣
化および酸化が加速される可能性があり、その結果とし
て、付着物が増加する可能性がある。
【０００７】ＤＩＧ技術は匹敵する通常の多口注入に比
べて二酸化炭素排出量を約１／３少なくする可能性を持
っている。これは、均一様式（ｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓ
ｍｏｄｅ）で運転した時に燃料消費が１０−１５％向
上しそして希薄層状様式（ｌｅａｎ ｓｔｒａｔｉｆｉ
ｅｄ ｍｏｄｅ）で運転した時には３５％に及ぶ向上が
達成される。燃料経済性の利点はまた消費者が化石エネ
ルギーを保存しかつ節約することにもつながる。加うる
に、ＤＩＧオペレーションプラットフォーム（ｏｐｅｒ
ａｔｉｏｎ ｐｌａｔｆｏｒｍ）は、同じ燃料を相当す
るＭＰＩ構造配置で燃焼させた場合に比べて動力を１０
％に及んで向上させるに役立つ。
【０００８】現世代（ｃｕｒｒｅｎｔ ｇｅｎｅｒａｔ
ｉｏｎ）のＤＩＧ技術は付着物に関する問題に直面して
いる。関心が持たれている分野には燃料レイル（ｆｕｅ
ｌｒａｉｌｓ）、注入器、燃焼室（ＣＣＤ）、クランク
ケース煤ローディング（ｓｏｏｔ ｌｏａｄｉｎｇｓ）
および吸気弁（ＩＶＤ）が含まれる。
【０００９】ＤＩＧエンジンにおける燃料関連付着物が
現在関心が持たれている問題である、と言うのは、現在
ではそのような技術が日本およびヨーロッパで商業的な
技術になっているからである。燃料注入器の性能がその
ような問題の中心にある、と言うのは、ＤＩＧ燃焼装置
の燃料経済性と動力に関する利点が実現されかつ排気放
出量が最小限であることは燃料スプレーに一貫性がある
ことに大きく依存しているからである。スプレー様式に
一貫性があると結果として起こる燃焼および排気の後処
理装置のより正確な電子制御が可能になる。
【００１０】石油産業では、ＭＰＩおよびＤＩＧ両方の
エンジンで用いるに適した燃料、即ちＭＰＩエンジンの
場合にはＩＶＤ制御に有効な燃料、ならびにＤＩＧエン
ジンの場合には適切な注入器付着物制御に有効な燃料を
製造することを望んでいる。ある添加剤がＭＰＩエンジ
ンにおける吸気弁付着物を減少または制御するに有効で
あるとしても、ＤＩＧエンジンにおける注入器付着物を
制御または減少させるにはほとんど又は全く効果を示さ
ないか或は悪影響を与えることさえあり得る。同様に、
ある添加剤がＤＩＧエンジンにおける注入器付着物の制
御または減少に有効であるとしても、ＭＰＩエンジンに
おける吸気弁付着物の制御または減少でほとんどか或は
全く効果を示さないか或は悪影響を与えることさえあり
得る。本発明の目的は、ＤＩＧエンジンで有効な注入器
付着物制御を示す燃料組成物を提供すること、ならびに
ＭＰＩおよびＤＩＧ両方のエンジンで有効な付着物制御
を示す燃料組成物を提供することにある。
【００１１】アミンおよびアミン誘導体化合物を含有す
る燃料組成物を教示している文献は存在し、例えば米国
特許第５，６４３，９５１号、５，７２５，６１２号お
よび６，１７６，８８６号などが存在する。しかしなが
ら、これらの文献のいずれも本発明のアミン化合物およ
び誘導体を含有する燃料組成物を直接噴射ガソリンエン
ジンで用いることも前記化合物がそのようなエンジンに
おける付着物に影響を与えることも全く教示されていな
い。
【００１２】［発明の要約］本発明は、（ａ）火花点火
内燃機関用燃料および（ｂ）燃料可溶付着物制御添加剤
（ｆｕｅｌ−ｓｏｌｕｂｌｅ ｄｅｐｏｓｉｔ ｃｏｎ
ｔｒｏｌ ａｄｄｉｔｉｖｅ）を含んで成る燃料組成物
に向けたものである。本発明は、更に、直接噴射ガソリ
ンエンジンにおける付着物を制御する方法にも向けたも
のである。別の態様では、本発明の組成物をアフターマ
ーケット（ａｆｔｅｒｍａｒｋｅｔ）または「トップ処
理（ｔｏｐ ｔｒｅａｔ）」組成物として提供する。
【００１３】［発明の詳細な記述］ 付着物制御添加剤 本発明の付着物制御添加剤は、式（Ｉ）：
【００１４】
【化１０】
【００１５】［式中、Ｒ1およびＲ2は、独立して、Ｃ
1-4アルキルであり、Ｒ3は、式ＣmＨ2m（ここで、ｍは
２から６の整数である）で表される基であり、Ｒ4およ
びＲ5は、各々独立して、（ｉ）水素、（ｉｉ）Ｃ1-4ア
ルキル、（ｉｉｉ）
【００１６】
【化１１】
【００１７】（ここで、Ｒ6は、水素およびＣ1-4アルキ
ルから成る群から選択され、そしてＲ 7は、水素および
Ｃ1-30アルキルから成る群から選択される）または（ｉ
ｖ）
【００１８】
【化１２】
【００１９】（ここで、Ｒ8は、線状、分枝もしくは環
状の飽和もしくは不飽和のＣ7-23ヒドロカルビル基であ
る）であるか、或は（ｖ）Ｒ4およびＲ5は、これらが結
合している窒素原子と一緒になってさらなるヘテロ原子
が組み込まれていてもよい環状環を形成している］で示
すことができる。
【００２０】好適な注入器付着物制御添加剤ｂ）には、
１）第一級もしくは第二級アミノ基を１つと第三級アミ
ノ基を１つ有する脂肪族ジアミン（この場合、Ｒ4およ
びＲ5は各々独立して水素およびＣ1-4アルキルから選択
される）、２）置換トリアジン（この場合、Ｒ4および
Ｒ5は、それらが結合している窒素原子と一緒になって
環状環を形成している）、３）低分子量のマンニッヒ縮
合生成物（この場合、Ｒ 4またはＲ5の少なくとも１つが
式：
【００２１】
【化１３】
【００２２】で表される）、および４）アミド（この場
合、Ｒ4またはＲ5の少なくとも１つが式：
【００２３】
【化１４】
【００２４】で表される）が含まれる。
【００２５】代表的な脂肪族ジアミンには、Ｎ，Ｎ−ジ
ヒドロカルビルアルキレンジアミン、例えばＮ，Ｎ−ジ
メチル−１，３−プロパンジアミン［またＮ，Ｎ−ジメ
チルアミノプロピルアミン（ＤＭＡＰＡ）とも呼ばれ
る］（この場合、Ｒ1＝Ｒ2＝−ＣＨ3、Ｒ3＝−Ｃ3Ｈ6−
およびＲ4＝Ｒ5＝Ｈ）、およびＮ，Ｎ，Ｎ’−トリメチ
ル−１，３−プロパンジアミン（この場合、Ｒ1＝Ｒ2＝
−ＣＨ3、Ｒ3＝−Ｃ3Ｈ6−、Ｒ4＝ＨおよびＲ5＝−ＣＨ
3）が含まれる。
【００２６】ヘテロ環材料、好適には置換トリアジンの
調製は、この上に記述した第一級ジアミン、即ちＲ4と
Ｒ5が各々水素であるジアミンとホルムアルデヒドもし
くはホルムアルデヒド源（例えばパラホルムアルデヒ
ド）を本技術分野で知られている条件下で適切な比率で
反応させることによりトリアジン環を製造することがで
きる。本発明のそのようなヘテロ環含有付着物制御添加
剤を生成させる時、上述した脂肪族第一級ジアミンと他
の第一級アミンの混合物を用いてもよいが、しかしなが
ら、この上に記述した如き脂肪族ジアミンをただ１種類
のアミンとして用いて置換トリアジンを製造する方が好
適である。本発明の適切な置換トリアジンは式：
【００２７】
【化１５】
【００２８】［式中、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3は、この上で
定義した通りである］で示される。特に好適な置換トリ
アジンは、３−ジメチルアミノプロピルアミンをただ１
つのアミンとして用いて製造された置換トリアジンであ
り、そのようにして生成させた生成物は主に１，３，５
−トリス［３−（ジメチルアミノ）プロピル］ヘキサヒ
ドロ−１，３，５−トリアジンを含んで成る。そのよう
な化合物の調製は文献、例えば米国特許第２，６７５，
３８２号、５，１６２，０４９号、５，２１５，５４７
号、５，７４６，７８３号および５，８３０，２４３号
（これらの開示はその全体が本明細書に組み入れられ
る）に記述されている。
【００２９】本発明の付着物制御添加剤として用いるに
適した代表的な低分子量マンニッヒ縮合生成物の調製
は、第一級もしくは第二級アミノ基を１つと第三級アミ
ノ基を１つ有する脂肪族ジアミンとアルデヒドと低分子
量のアルキルで置換されているヒドロキシ芳香族化合物
を適切なマンニッヒ反応条件下で反応させることにより
実施可能である。
【００３０】本発明のマンニッヒ反応生成物の調製で用
いられる低分子量アルキル置換ヒドロキシ芳香族化合物
およびアルデヒドは、この上に示した制限に従うような
公知で本技術分野で用いられている如何なる化合物であ
ってもよい。
【００３１】本低分子量マンニッヒ縮合生成物を生成さ
せる時に使用可能なアルキル置換ヒドロキシ芳香族化合
物の調製は、ヒドロキシ芳香族化合物、例えばフェノー
ルまたはクレゾールなどをアルキル化することにより実
施可能である。このヒドロキシ芳香族化合物に一アルキ
ル置換もしくは二アルキル置換することもできる。この
ヒドロキシ芳香族化合物のアルキル置換は典型的にはア
ルキル化用触媒の存在下で約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促
進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、カチオン交換樹
脂、酸性粘土および変性ゼオライトが含まれる。
【００３２】前記ヒドロキシ芳香族化合物における低分
子量のアルキル置換基は、炭素原子数が９から３０、好
適には炭素原子数が１２から１８のアルキル置換基であ
る。このような低分子量のアルキル置換基には、Ｃ9か
らＣ30の範囲の単一の炭素数留分（ｃａｒｂｏｎ ｎｕ
ｍｂｅｒ ｆｒａｃｔｉｏｎ）を有するアルファ−オレ
フィンまたはＣ9からＣ30の範囲の炭素数留分の混合物
を有するアルファ−オレフィンが含まれる。このような
アルファ−オレフィンを異性化して内部二重結合を含む
オレフィンを生成させることができ、これを前記ヒドロ
キシ芳香族化合物のアルキル化に使用することができ
る。また、１−オレフィンのオリゴマーも低分子量アル
キル置換基として用いるに有用である。好適なオレフィ
ンオリゴマーには、プロピレンの三量体（Ｃ9）および
プロピレンの四量体（Ｃ12）が含まれる。この低分子量
のマンニッヒ縮合生成物の調製は低分子量のアルキルで
置換されているフェノールもしくはクレゾールから製造
可能であり、好適である。
【００３３】このアルキル置換ヒドロキシ芳香族化合物
の好適な形態は、パラ位が置換されているモノアルキル
フェノールまたはパラ位が置換されているモノアルキル
クレゾールの形態である。しかしながら、このマンニッ
ヒ縮合反応では容易に反応し得る如何なるアルキルフェ
ノールもアルキルクレゾールも使用可能である。
【００３４】この低分子量のマンニッヒ縮合生成物の調
製で用いるに適した代表的なアルデヒドには脂肪族アル
デヒド類、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、ス
テアルアルデヒドなどが含まれる。使用可能な芳香族ア
ルデヒド類にはベンズアルデヒドおよびサリチルアルデ
ヒドが含まれる。本明細書で用いるに適した例示的複素
環式アルデヒド類はフルフラルおよびチオフェンアルデ
ヒドなどである。また、ホルムアルデヒドをもたらす反
応体、例えばパラホルムアルデヒドなど、またはホルム
アルデヒドの水溶液、例えばホルマリンなども本発明で
用いるに有用である。ホルムアルデヒドまたはホルマリ
ンが最も好適である。
【００３５】前記低分子量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
応はバルクで（希釈剤も溶媒も使用しない）または溶媒
もしくは希釈剤中で実施可能である。反応過程中に水が
生成するが、これは共沸蒸留で除去可能である。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１．０：０．５−２．０：０．５
−３．０のモル比で反応させることにより前記マンニッ
ヒ添加剤を生成させる。
【００３６】本発明の付着物制御添加剤には、また、こ
の上に記述した脂肪族ジアミンとモノカルボン酸の反応
で得られるアミド（この場合、Ｒ4またはＲ5の少なくと
も１つは式：
【００３７】
【化１６】
【００３８】で表され、そしてＲ8は、線状、分枝もし
くは環状の飽和もしくは不飽和のＣ7-2 3ヒドロカルビル
基である）も含まれる。適切な酸にはオクチル酸（２−
ｅｔｈｙｌｈｅｘａｎｏｉｃ ａｃｉｄ）、カプリン
酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、トー
ル油酸、リノール酸、オレイン酸、ナフテン酸、ならび
にそれらの異性体および混合物も含まれる。好適な態様
で前記反応生成物を生成させる時に用いる酸は、不飽和
を低い度合で含有、好適には不飽和を全く含有しない酸
であり、その結果として、本発明の反応生成物が示すヨ
ウ素価は１５０以下である。本分野の技術者が理解する
であろうように、ヨウ素価は不飽和の尺度である。この
反応生成物が示すヨウ素価は、好適には１２５以下、よ
り好適には７５以下、更により好適には２５以下、最も
好適には５以下である。本発明の反応生成物はＤＩＧエ
ンジンで注入器付着物を有効に制御するが、反応生成物
が示すヨウ素価が低い時には、これをＭＰＩエンジンで
用いられるか或は用いられる可能性がある燃料で用いる
方が好適である。
【００３９】本発明のアミド系付着物制御添加剤は、モ
ノカルボン酸と前記ジアミンをアミドが生成するのに適
した条件下で反応させることにより調製される。このモ
ノカルボン酸と前記ジアミンの間の縮合反応は典型的に
は４０から２５０℃の範囲の温度で行うことができる。
この反応はバルクで（希釈剤も溶媒も使用しない）また
は溶媒もしくは希釈剤、例えば炭化水素溶媒中で実施可
能である。この反応過程中に水が生成するが、これは共
沸蒸留で除去可能である。好適な態様では、モノカルボ
ン酸とジアミンのモル比はモノカルボン酸がジアミン１
モル当たり０．８から１．２の範囲、好適には１であ
る。
【００４０】この上に記述した反応生成物を燃料組成物
に好適には付着物を制御（減少または除去を包含）する
に充分な量で添加する。例えば、この反応生成物を燃料
に好適には前記反応生成物を含有する前記燃料を用いて
直接噴射ガソリンエンジンを作動させた時の注入器付着
物の体積が前記反応生成物が入っていない以外は同じ燃
料を用いて同じ様式で前記エンジンを作動させた時の注
入器付着物の体積よりも小さい体積に減少させるのに有
効な比率で添加する。経済的には、添加剤を所望目的に
有効な最小量で用いるのが望ましい。本発明の反応生成
物は典型的には添加剤（ａｄｄｉｔｉｖｅ）が燃料１０
００バレル当たり０．１から１５、好適には０．３から
１０、より好適には０．５から７、最も好適には０．５
から５ポンドを与えるに充分な量で存在する。
【００４１】本発明の燃料組成物は、この上に記述した
注入器付着物制御添加剤に加えて、補足的添加剤を含有
することもできる。前記補足的添加剤には、分散剤／清
浄剤、抗酸化剤、担体流体（ｃａｒｒｉｅｒ ｆｌｕｉ
ｄｓ）、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、抗力低下剤（ｄｒａｇ
ｒｅｄｕｃｉｎｇ ａｇｅｎｔｓ）、抗乳化剤、乳化
剤、デハザーズ（ｄｅｈａｚｅｒｓ）、着氷防止添加
剤、アンチノック添加剤（ａｎｔｉｋｎｏｃｋ ａｄｄ
ｔｉｖｉｅｓ）、アンチバルブシートリセッション添加
剤（ａｎｔｉ−ｖａｌｖｅ−ｓｅａｔ ｒｅｃｅｓｓｉ
ｏｎ ａｄｄｔｉｖｉｅｓ）、界面活性剤、滑性添加剤
および燃焼向上剤が含まれる。
【００４２】本発明の燃料組成物は高分子量のアミン系
清浄剤（ａｍｉｎｅ ｄｅｔｅｒｇｅｎｔｓ）を含有す
ることができ、典型的には含有する。このアミン系清浄
剤には、ＭＰＩエンジンの吸気弁付着物を制御する目的
で燃料中において使用することが本技術分野で良く知ら
れているアミン系清浄剤が含まれる。本発明で用いるに
適したアミン系清浄剤には、ヒドロカルビルこはく酸系
アシル化剤（ｈｙｄｒｏｃａｒｂｙｌ ｓｕｃｃｉｎｉ
ｃ ａｃｙｌａｔｉｎｇ ａｇｅｎｔｓ）の窒素含有誘
導体、マンニッヒ縮合生成物、ヒドロカルビルアミンお
よびポリエーテルアミンが含まれる。このようなアミン
系清浄剤を用いる場合、これを典型的には吸気弁付着物
を制御するに充分な量で存在させ、典型的には添加剤を
燃料１０００バレル体積当たり５から１００ポンド重量
の量で存在させる。
【００４３】本発明で用いるに適したヒドロカルビルこ
はく酸系アシル化剤の窒素含有誘導体には、ヒドロカル
ビルスクシンイミド、スクシンアミド、スクシンイミド
−アミドおよびスクシンイミド−エステルが含まれる。
このヒドロカルビルこはく酸系アシル化剤の窒素含有誘
導体の調製を典型的にはヒドロカルビル置換こはく酸系
アシル化剤とポリアミンの反応で行う。
【００４４】ヒドロカルビル置換こはく酸系アシル化剤
には、ヒドロカルビル置換こはく酸、無水ヒドロカルビ
ル置換こはく酸、ヒドロカルビル置換こはく酸ハライド
（特に酸フルオライドおよび酸クロライド）、およびヒ
ドロカルビル置換こはく酸と低級アルコール（例えば炭
素原子数が７以下の低級アルコール）のエステル、即ち
カルボキシル系（ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ）アシル化剤と
して機能し得るヒドロカルビル置換化合物が含まれる。
これらの化合物の中でヒドロカルビル置換こはく酸およ
び無水ヒドロカルビル置換こはく酸、そして前記酸と無
水物の混合物が一般に好適であり、特に無水ヒドロカル
ビル置換こはく酸が好適である。
【００４５】前記清浄剤の製造で用いるに適したアシル
化剤は好適には適切な分子量を有するポリオレフィン
（塩素を伴うか或は伴わない）と無水マレイン酸の反応
により製造される。しかしながら、同様なカルボキシル
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族エステルを包含）を用いることも
可能である。
【００４６】例えば、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号およ
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
により実施可能である。別法として、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
素置換ポリオレフィンと無水マレイン酸を反応させるこ
とでそのような無水置換こはく酸を生成させることも可
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号、５，６
２０，４８６号および５，３９３，３０９号などに見る
ことができる。
【００４７】無水マレイン酸とオレフィンのモル比は幅
広く多様であり得る。これは例えば５：１から１：５に
及んで多様であり得、より好適な範囲は３：１から１：
３であり、好適に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
１．１−５モル用いる。得られた反応混合物から未反応
の無水マレイン酸は蒸発させることができる。
【００４８】通常の還元条件、例えば接触水添などを用
いて無水ポリアルケニルこはく酸を無水ポリアルキルこ
はく酸に転化させることもできる。接触水添で用いる好
適な触媒は炭素に担持されているパラジウムである。同
様な還元条件を用いて同様にポリアルケニルスクシンイ
ミドをポリアルキルスクシンイミドに転化させることも
可能である。
【００４９】本発明で使用する無水こはく酸におけるヒ
ドロカルビル置換基は、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、ブチレンなどの重合体または共重合体であるポリオ
レフィンに由来する置換基である。使用するモノ−オレ
フィンの炭素原子数は好適には２から約２４、より好適
な炭素原子数は約３から１２である。より好適なモノ−
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−デセンが含まれる。そのよ
うなモノ−オレフィンから生成する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、そして
１−オクテンと１−デセンから生成するポリアルファオ
レフィンが含まれる。
【００５０】特に好適な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。本発明のスクシンイミド−酸を生成させる時に用い
るに適したポリイソブテンには、より高い反応性を示す
メチルビニリデン異性体含有量が少なくとも約２０％、
好適には少なくとも５０％、より好適には少なくとも７
０％の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触媒を用いて製造し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組成物全体の高いパ
ーセントを占めるようなポリイソブテンの調製が米国特
許第４，１５２，４９９号および４，６０５，８０８号
に記述されている。
【００５１】ヒドロカルビルスクシンイミドは、無水ヒ
ドロカルビル置換こはく酸、酸−エステルまたは低級ア
ルキルエステルを第一級アミン基を少なくとも１つ含む
アミンと反応させることにより得られる。代表的な例が
米国特許第３，１７２，８９２号、３，２０２，６７８
号、３，２１９，６６６号、３，２７２，７４６号、
３，２５４，０２５号、３，２１６，９３６号、４，２
３４，４３５号および５，５７５，８２３号に示されて
いる。この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
することにより容易に実施可能である。前記オレフィン
は好適に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または共重合体であ
る。より好適なアルケニル基源は分子量が５０００以上
に及ぶポリイソブテンからである。更により好適な態様
におけるアルケニルは、分子量が約５００−２０００、
最も好適には約７００−１５００のポリイソブテン基で
ある。
【００５２】前記ヒドロカルビル−スクシンイミドを生
成させる目的で無水アルケニルこはく酸と反応させるこ
とができるアミンには、反応してイミド基を生成し得る
第一級アミン基を少なくとも１つ有する如何なるアミン
も含まれる。代表的な数例はメチルアミン、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。好
適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）ペンタアミンなどが含まれる。
【００５３】最も好適なアミンは、式Ｈ2Ｎ（ＣＨ2ＣＨ
2ＮＨ）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ア
ミン、ペンタエチレンヘキサアミンなど［これらの混合
物（この場合のｎはこの混合物の平均値である）を包
含］が含まれる。これらのエチレンポリアミンは各末端
部に第一級アミン基を有し、モノ−アルケニルスクシン
イミドおよびビス−アルケニルスクシンイミドを生成し
得る。従って、本発明で使用するのに特に好適なヒドロ
カルビルスクシンイミドは、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もしくは無水物
（これはポリオレフィン、好適には分子量が５００から
２０００、特に７００から１５００のポリイソブテンと
不飽和ポリカルボン酸もしくは無水物、例えば無水マレ
イン酸などの反応で調製される）の反応生成物である。
【００５４】本発明で用いるに適したマンニッヒ塩基清
浄剤（Ｍａｎｎｉｃｈ ｂａｓｅｄｅｔｅｒｇｅｎｔ
ｓ）には、高分子量のアルキルで置換されているヒドロ
キシ芳香族化合物とアルデヒドとアミンの反応生成物が
含まれる。本発明のマンニッヒ反応生成物を製造する時
に用いるアルキル置換ヒドロキシ芳香族化合物とアルデ
ヒドとアミンは、この上に示した制限に従い、本技術分
野で知られていて用いられるような化合物のいかなるも
のであってもよい。
【００５５】前記ヒドロキシ芳香族化合物のベンゼン環
における高分子量のアルキル置換基は、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
（Ｍn）が約５００から約３０００、好適には約７００
から約２１００のポリオレフィンに由来する置換基であ
る。また、使用するポリオレフィンはＧＰＣで測定した
時に約１から約４（好適には約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）を示すのが好
適である。
【００５６】このヒドロキシ芳香族化合物のアルキル化
は典型的にはアルキル化用触媒の存在下で約０から約２
００℃、好適には０から１００℃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促進する目的で一
般に酸性触媒を用いる。商業的生産で使用される典型的
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、カチオン交換樹脂、酸性粘土お
よび変性ゼオライトが含まれる。
【００５７】そのような高分子量のアルキルで置換され
たヒドロキシ芳香族化合物を生成させるのに適したポリ
オレフィンにはポリプロピレン、ポリブテン、ポリイソ
ブチレン、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、ブチレンおよび／またはイソブチレンお
よび／またはプロピレンとこれらと共に共重合し得る１
種以上のモノオレフィン系共重合用単量体（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］が含まれ
る。プロピレンまたは前記ブテン類と共に重合される共
重合用単量体は脂肪族であってもよく、そしてまた共重
合用単量体は非脂肪族群、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
を含有することも可能である。このように、如何なる場
合でも、得られた重合体および共重合体（前記高分子量
のアルキルで置換されているヒドロキシ芳香族化合物を
生成させる時に用いられる）は、実質的に脂肪族の炭化
水素重合体である。
【００５８】ポリブチレンが好適である。本明細書で特
に明記しない限り、一般的な意味で、「純粋」または
「実質的に純粋」な１−ブテンまたはイソブテンから製
造された重合体、および１−ブテンと２−ブテンとイソ
ブテンの中の２種または３種全部の混合物から製造され
た重合体を包含させる目的で用語「ポリブチレン」を用
いる。また、市販グレードの前記重合体は他のオレフィ
ン類も含有し得るが、その量は問題になるほどの量でな
い。また、末端ビニリデン基を有する重合体分子を比較
的高い割合で含有するいわゆる高反応性ポリイソブテン
類も長鎖アルキル置換フェノール反応体の製造で用いる
に適する。適切な高反応性ポリイソブテン類には、より
高い反応性を示すメチルビニリデン異性体の含有量が少
なくとも約２０％、好適には少なくとも５０％、より好
適には少なくとも７０％の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触媒を用いて製造され
たポリイソブテンが含まれる。メチルビニリデン異性体
が組成物全体の高いパーセントを占めるようなポリイソ
ブテンの調製は米国特許第４，１５２，４９９号および
４，６０５，８０８号に記述されている。
【００５９】前記マンニッヒ清浄剤は高分子量のアルキ
ルフェノールもしくはアルキルクレゾールから製造する
ことができる。しかしながら、他のフェノール化合物も
使用可能であり、これらには、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、トリルナフトールなどの高分子量アルキル置換
誘導体が含まれる。このマンニッヒ清浄剤の調製では、
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およびポリブチルク
レゾールなど（これらのアルキル基は約５００から約２
１００の数平均分子量を有する）が好適であるが、最も
好適なアルキル基は、約７００から約１３００の範囲の
数平均分子量を有するポリイソブチレンに由来するポリ
ブチル基である。
【００６０】この高分子量アルキル置換ヒドロキシ芳香
族化合物の好適な形態は、パラ位が置換されているモノ
アルキルフェノールまたはパラ位が置換されているモノ
アルキルオルソ−クレゾールの形態である。しかしなが
ら、このマンニッヒ縮合反応では容易に反応し得る如何
なるヒドロキシ芳香族化合物も使用可能である。このよ
うに、環アルキル置換基を１つのみ有するヒドロキシ芳
香族化合物または環アルキル置換基を２つ以上有するヒ
ドロキシ芳香族化合物から製造されたマンニッヒ生成物
が本発明で用いるに適する。そのような長鎖アルキル置
換基は残存不飽和をある程度含んでいてもよいが、一般
的には、実質的に飽和のアルキル基である。
【００６１】代表的なアミン反応体には、これらに限定
するものでないが、適切に反応し得る第一級もしくは第
二級アミノ基を分子中に少なくとも１つ有するアルキレ
ンポリアミン類が含まれる。このポリアミンに他の置換
基、例えばヒドロキシル、シアノ、アミドなどが存在し
ていてもよい。好適な態様におけるアルキレンポリアミ
ンはポリエチレンポリアミンである。適切なアルキレン
ポリアミン反応体には、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、そして式Ｈ2Ｎ−（Ａ−ＮＨ−）nＨ［式
中、Ａは、二価のエチレンもしくはプロピレンであり、
そしてｎは、１から１０、好適には１から４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窒素含
有量を有するようなアミン混合物が含まれる。このよう
なアルキレンポリアミン類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により入手可能
である。
【００６２】このアミンは、また、分子中に第一級もし
くは第二級アミノ基を１つと第三級アミノ基を少なくと
も１つ有する脂肪族ジアミンであってもよい。適切なポ
リアミン類の例には、Ｎ，Ｎ，Ｎ”，Ｎ”−テトラアル
キルジアルキレントリアミン類（末端の第三級アミノ基
を２つと中心の第二級アミノ基を１つ有する）、Ｎ，
Ｎ，Ｎ’，Ｎ”−テトラアルキルトリアルキレンテトラ
ミン類（末端の第三級アミノ基を１つと内部の第三級ア
ミノ基を２つと末端の第一級アミノ基を１つ有する）、
Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ”，Ｎ”’−ペンタアルキルトリアル
キレンテトラミン類（末端の第三級アミノ基を１つと内
部の第三級アミノ基を２つと末端の第二級アミノ基を１
つ有する）、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類（末端の第三級アミ
ノ基を１つと末端の第一級アミノ基を１つ有する）、
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類（末端の第三級アミノ基を
１つと末端の第二級アミノ基を１つ有する）、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類
（末端の第三級アミノ基を３つと末端の第一級アミノ基
を１つ有する）および同様な化合物が含まれ、ここで、
前記アルキル基は同一もしくは異なっており、そして各
々が含む炭素原子の数は典型的に約１２以下であり、好
適には各々が含む炭素原子の数は１から４である。この
ようなアルキル基は、最も好適にはメチルおよび／また
はエチル基である。好適な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の炭素原子数が３から約６でア
ルキル基（これらは、最も好適には同じであるが、異な
っていてもよい）の各々の炭素原子数が１から約１２の
Ｎ，Ｎ−ジアルキル−アルファ，オメガ−アルキレンジ
アミンである。Ｎ，Ｎ−ジメチル−１，３−プロパンジ
アミンおよびＮ−メチルピペラジンが最も好適である。
【００６３】マンニッヒ縮合反応に関与し得る反応性第
一級もしくは第二級アミノ基を１つ有しそしてマンニッ
ヒ縮合反応に明らかな度合では何ら直接関与し得ない立
体障害性アミノ基を少なくとも１つ有するポリアミン類
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
チルピペラジンが含まれる。
【００６４】前記マンニッヒ塩基生成物の調製で用いる
に適した代表的なアルデヒドには脂肪族アルデヒド類、
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、ステアルアルデ
ヒドなどが含まれる。使用可能な芳香族アルデヒド類に
はベンズアルデヒドおよびサリチルアルデヒドが含まれ
る。本明細書で用いる適した例示複素環式アルデヒド類
はフルフラルおよびチオフェンアルデヒドなどである。
また、ホルムアルデヒドをもたらす反応体、例えばパラ
ホルムアルデヒドなど、またはホルムアルデヒドの水溶
液、例えばホルマリンなども有用である。ホルムアルデ
ヒドまたはホルマリンが最も好適である。
【００６５】前記アルキルフェノールと指定アミン１種
または２種以上とアルデヒドの間の縮合反応は典型的に
約４０から約２００℃の範囲の温度で実施可能である。
この反応はバルクで（希釈剤も溶媒も用いないで）また
は溶媒もしくは希釈剤中で実施可能である。反応過程中
に水が生成するが、これは共沸蒸留で除去可能である。
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によりマンニ
ッヒ反応生成物を生成させる。
【００６６】本発明で用いるに適したマンニッヒ塩基清
浄剤には、米国特許第４，２３１，７５９号、５，５１
４，１９０号、５，６３４，９５１号、５，６９７，９
８８号、５，７２５，６１２号および５，８７６，４６
８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）に教示されている清浄剤が含まれる。
【００６７】ヒドロカルビルアミン清浄剤は公知工程技
術で製造される公知材料である。１つの一般的な方法
は、長鎖脂肪族炭化水素、例えばエチレン、プロピレ
ン、ブチレン、イソブテンの重合体、または、例えばエ
チレンとプロピレンの共重合体、ブチレンとイソブチレ
ンの共重合体などをハロゲン化した後に得られたハロゲ
ン置換炭化水素をポリアミンと反応させることを伴う。
望まれるならば、その生成物を適当量の酸で処理するこ
とにより、それらの生成物の少なくともいくらかをアミ
ン塩に転化させることも可能である。このハロゲン化ル
ートで生成した生成物はしばしば残存ハロゲン、例えば
塩素などを少量含有する。適切な脂肪族ポリアミンを製
造する別の方法は、ポリオレフィン、例えばポリイソブ
テンなどに制御した酸化（例えば空気または過酸化物に
よる）を行った後にその酸化したポリオレフィンをポリ
アミンと反応させることを伴う。そのような脂肪族ポリ
アミン清浄剤／分散剤の調製に適した合成の詳細に関し
ては、例えば米国特許第３，４３８，７５７号、３，４
５４，５５５号、３，４８５，６０１号、３，５６５，
８０４号、３，５７３，０１０号、３，５７４，５７６
号、３，６７１，５１１号、３，７４６，５２０号、
３，７５６，７９３号、３，８４４，９５８号、３，８
５２，２５８号、３，８６４，０９８号、３，８７６，
７０４号、３，８８４，６４７号、３，８９８，０５６
号、３，９５０，４２６号、３，９６０，５１５号、
４，０２２，５８９号、４，０３９，３００号、４，１
２８，４０３号、４，１６６，７２６号、４，１６８，
２４２号、５，０３４，４７１号、５，０８６，１１５
号、５，１１２，３６４号および５，１２４，４８４
号、そしてヨーロッパ特許出願公開第３８４，０８６号
などを参照のこと。前記資料各々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。前記ヒドロカルビ
ルアミン清浄剤が有する長鎖置換基１種または２種以上
がアルキルもしくはアルケニル基（残存ハロゲン置換基
を少量伴うか或は伴わない）の形態で有する炭素原子の
数は最も好適には平均で５０から３５０である。ポリ−
アルファ−オレフィンから導かれる適切な分子量を有す
るホモ重合体または共重合体（例えばプロペンのホモ重
合体、ブテンのホモ重合体、Ｃ3アルファ−オレフィン
とＣ4アルファ−オレフィンの共重合体など）に由来す
るアルケニル置換基が適切である。このような置換基は
最も好適には数平均分子量（ゲル浸透クロマトグラフィ
ーで測定した時の）が５００から２０００、好適には６
００から１８００、最も好適には７００から１６００の
範囲のポリイソブテンから生成したポリイソブテニル基
である。
【００６８】本発明の清浄剤として用いるに適したポリ
エーテルアミンは、同じ分子内にアミン官能性とポリエ
ーテル官能性の両方を包含する「単一分子」添加剤であ
る。そのポリエーテルバックボーンはプロピレンオキサ
イド、エチレンオキサイド、ブチレンオキサイドまたは
これらの混合物が基になったポリエーテルバックボーン
であってもよい。良好な燃料可溶性を与えようとする時
にはプロピレンオキサイドもしくはブチレンオキサイド
またはこれらの混合物が最も好適である。このようなポ
リエーテルアミンはモノアミン、ジアミンまたはトリア
ミンであってもよい。市販ポリエーテルアミンの例はＨ
ｕｎｔｓｍａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社から商標Ｊｅｆｆ
ａｍｉｎｅｓTMの下で入手可能なポリエーテルアミン、
そしてＣｈｅｖｒｏｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａ
ｎｙから入手可能なポリ（オキシアルキレン）カルバメ
ートである。このようなポリエーテルアミンの分子量は
典型的には５００から３０００の範囲であろう。他の適
切なポリエーテルアミンは米国特許第４，１９１，５３
７号、４，２３６，０２０号、４，２８８，６１２号、
５，０８９，０２９号、５，１１２，３６４号、５，３
２２，５２９号、５，５１４，１９０号および５，５２
２，９０６号に教示されている化合物である。
【００６９】本発明の燃料組成物を調合する時、本注入
器付着物制御添加剤（他の添加剤を伴うか或は伴わな
い）を付着物（注入器の付着物を包含）を減少させるか
或は除去しそして／または煤の生成を制御するに充分な
量で用いる。従って、本燃料に本注入器付着物制御添加
剤を少量ではあるがエンジンの付着物、特に燃料注入器
の付着物の生成を予防するか或は減少させるような比率
で含有させる。一般的に言って、本発明の燃料組成物に
注入器付着物制御添加剤を添加剤が燃料１０００バレル
体積当たり約０．１−１００、好適には０．３−１０、
より好適には０．５−５ポンド重量を与えるに充分な量
で含有させる。
【００７０】本発明の燃料組成物を調合する時に用いる
基礎燃料には、直接噴射ガソリンエンジンの作動で用い
るに適した如何なる基礎燃料も含まれ、例えば鉛含有ま
たは無鉛モーターガソリン、およびいわゆる改質ガソリ
ン（ｒｅｆｏｒｍｕｌａｔｅｄ ｇａｓｏｌｉｎｅｓ）
［これは典型的にガソリン沸騰範囲の炭化水素と燃料に
可溶な酸素化ブレンド剤（ｏｘｙｇｅｎａｔｅｄ ｂｌ
ｅｎｄｉｎｇ ａｇｅｎｔｓ）（「酸素化合物（ｏｘｙ
ｇｅｎａｔｅｓ）」）、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を含有す
る］などが含まれる。この燃料は好適にはガソリン沸騰
範囲で沸騰する炭化水素の混合物である。この燃料を直
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これらの任意混合物で構
成させてもよい。ガソリンは直留ナフサ、重合体ガソリ
ン、天然ガソリンまたは約８０から約４５０度Ｆの範囲
で沸騰する接触改質原料（ｃａｔａｌｙｔｉｃａｌｌｙ
ｒｅｆｏｒｍｅｄ ｓｔｏｃｋｓ）から誘導可能であ
る。このガソリンのオクタンレベルは重要でなく、本発
明の実施では通常の如何なるガソリンも使用可能であ
る。
【００７１】本発明で用いるに適した酸素化合物にはメ
タノール、エタノール、イソプロパノール、ｔ−ブタノ
ール、混合Ｃ1からＣ5アルコール、メチルｔ−ブチルエ
ーテル、ｔ−アミルメチルエーテル、エチルｔ−ブチル
エーテルおよび混合エーテルが含まれる。酸素化合物を
用いる場合、これを前記基礎燃料に通常は約３０体積％
未満の量、好適には燃料全体に含まれる酸素の含有量が
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。
【００７２】好適な態様では、前記清浄剤は好適には液
状担体、即ち誘導助剤（ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ａｉｄ）
と共に用いる。このような担体はいろいろな種類の担体
であってもよく、例えば液状のポリ−α−オレフィンオ
リゴマー類、鉱油、液状のポリ（オキシアルキレン）化
合物、液状のアルコール類もしくはポリオール類、ポリ
アルケン類、液状のエステル類、および同様な液状担体
などであってもよい。このような担体２種以上の混合物
も使用可能である。
【００７３】好適な液状担体には、１）粘度指数（ｖｉ
ｓｃｏｓｉｔｙ ｉｎｄｅｘ）が約１２０未満の鉱油も
しくは鉱油ブレンド物、２）１種以上のポリ−α−オレ
フィンオリゴマー類、３）約５００から約３０００の範
囲の平均分子量を有する１種以上のポリ（オキシアルキ
レン）化合物、４）ポリアルケン類、５）ポリアルキル
置換ヒドロキシ芳香族化合物、または６）これらの混合
物が含まれる。使用可能な鉱油担体流体には、パラフィ
ン系、ナフテン系およびアスファルト系油が含まれ、こ
れらはいろいろな石油原油から誘導可能であり、そして
これらは適切な如何なる様式で処理されたものであって
もよい。例えば、この鉱油は溶媒抽出された油または水
素化処理された油であってもよい。また、再生鉱油も使
用可能である。水素化処理された油が最も好適である。
好適に用いられる鉱油は４０℃で約１６００ＳＵＳ未満
の粘度、より好適には４０℃で約３００から１５００Ｓ
ＵＳの範囲の粘度を示す。パラフィン系鉱油は、最も好
適には、４０℃で約４７５ＳＵＳから約７００ＳＵＳの
範囲の粘度を示す。最も良好な結果を得ようとする時に
は、この鉱油が約１００未満、より好適には約７０未
満、最も好適には約３０から約６０の範囲の粘度指数を
有するのが非常に望ましい。
【００７４】担体流体として用いるに適したポリ−α−
オレフィン類（ＰＡＯ）は、水素化処理および未水素化
処理ポリ−α−オレフィンオリゴマー類、即ち水素化処
理されたか或は水素化処理されていない生成物（主に、
α−オレフィン単量体の三量体、四量体および五量体）
であり、ここで、この単量体が含む炭素原子の数は６か
ら１２、一般に８から１２、最も好適には約１０であ
る。これらの合成は、「Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ Ｐｒ
ｏｃｅｓｓｉｎｇ」、１９８２年２月、７５頁以降、そ
して米国特許第３，７６３，２４４号、３，７８０，１
２８号、４，１７２，８５５号、４，２１８，３３０号
および４，９５０，８２２号に概略が示されている。通
常の方法は、本質的に、短鎖線状アルファオレフィン
（適切にはエチレンの接触処理で得られた）の接触オリ
ゴマー化（ｃａｔａｌｙｔｉｃ ｏｌｉｇｏｍｅｒｉｚ
ａｔｉｏｎ）を行うことを含んで成る。担体として用い
るポリ−α−オレフィン類は、通常、２から２０センチ
ストークス（ｃＳｔ）の範囲の粘度を示す（１００℃で
測定）。このポリ−α−オレフィンが１００℃で示す粘
度は、好適には少なくとも８ｃＳｔ、最も好適には約１
０ｃＳｔである。
【００７５】本発明で用いるにとりわけ好適な担体流体
であるポリ（オキシアルキレン）化合物は、下記の式 ＲA−（ＲB−Ｏ）n−ＲC ［式中、ＲAは、典型的に、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、Ｒ
B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、ＲCは、典型的に、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、好適には３から１２０の範囲の整数であり、これ
は、アルキレンオキシ基の繰り返し数（通常は平均数）
を表す］で示される燃料可溶化合物である。−ＲB−Ｏ
−基を複数有する化合物の場合、ＲBは同一もしくは異
なるアルキレン基であってもよく、そして異なる場合、
ランダムにか或はブロック状態で配列していてもよい。
好適なポリ（オキシアルキレン）化合物は、アルコール
と１種以上のアルキレンオキサイド、好適には１種のア
ルキレンオキサイド、より好適にはプロピレンオキサイ
ドまたはブチレンオキサイドの反応で生成した繰り返し
単位で構成されているモノオール類である。
【００７６】担体流体として用いるポリ（オキシアルキ
レン）化合物の平均分子量は好適には約５００から約３
０００、より好適には約７５０から約２５００、最も好
適には約１０００以上から約２０００の範囲である。
【００７７】ポリ（オキシアルキレン）化合物の１つの
有用なサブグループには、ヒドロカルビル末端を有する
ポリ（オキシアルキレン）モノオール類、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行に書かれている１節に示されている如きモ
ノオール類が含まれ、その１節に引用されている文献、
前記１節および前記引用文献は引用することによって本
明細書に完全に組み入れられる。
【００７８】ポリ（オキシアルキレン）化合物の好適な
サブグループには、未希釈状態において４０℃で少なく
とも約７０センチストークス（ｃＳｔ）の粘度を示しそ
して１００℃で少なくとも約１３ｃＳｔの粘度を示すガ
ソリン可溶液体であるアルキルポリ（オキシアルキレ
ン）モノオールの１種またはそれらの混合物が含まれ
る。このような化合物の中で、炭素原子数が少なくとも
約８、より好適には炭素原子数が約１０から約１８の範
囲のアルカノールの１種またはそれらの混合物にプロポ
キシル化により生成したモノオール類が特に好適であ
る。
【００７９】本発明の実施で用いるポリ（オキシアルキ
レン）担体は、好適には、その未希釈状態において４０
℃で少なくとも約６０ｃＳｔ（より好適には４０℃で少
なくとも約７０ｃＳｔ）の粘度を示しそして１００℃で
少なくとも約１１ｃＳｔ（より好適には１００℃で少な
くとも約１３ｃＳｔ）の粘度を示す。加うるに、本発明
の実施で用いるポリ（オキシアルキレン）化合物は、好
適には、その未希釈状態において４０℃で約４００ｃＳ
ｔ以下の粘度を示しそして１００℃で約５０ｃＳｔ以下
の粘度を示す。これらが示す粘度は、より好適には、４
０℃で約３００ｃＳｔ以下でありそして１００℃で約４
０ｃＳｔ以下である。
【００８０】好適なポリ（オキシアルキレン）化合物に
は、また、アルコールもしくはポリアルコールをアルキ
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などと反応（エチレンオキサ
イドの使用有り無しで）させることにより生成した繰り
返し単位で構成されていてこの上に示した粘度要求を満
足させるポリ（オキシアルキレン）グリコール化合物お
よびそのモノエーテル誘導体、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る。このようなポ
リ（オキシアルキレン）化合物の調製に関する詳細に関
しては、例えばＫｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ著「Ｅｎｃｙｃ
ｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎ
ｏｌｏｇｙ」、第３版、１８巻、６３３−６４５頁（Ｊ
ｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓが著作権を１９８２
年に取得）およびそこに引用されている文献（前記Ｋｉ
ｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒの百科事典の抜粋およびそこに引用
されている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）などが参考になる。このような手順
はまた米国特許第２，４２５，７５５号、２，４２５，
８４５号、２，４４８，６６４号および２，４５７，１
３９号にも記述されており、これらもまた引用すること
によって本明細書に完全に組み入れられる。
【００８１】このようなポリ（オキシアルキレン）化合
物を用いる場合、本発明に従い、このポリ（オキシアル
キレン）化合物がガソリンに溶解するようにそれに分枝
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）を充
分な数で含有させる。
【００８２】本発明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
号、５，６３４，９５１号、５，６９７，９８８号、
５，７２５，６１２号、５，８１４，１１１号および
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）に教示されている化
合物が含まれる。
【００８３】本発明で担体流体として用いるに適したポ
リアルケン類にはポリプロペンおよびポリブテンが含ま
れる。本発明のポリアルケンが示す分子量分布（Ｍｗ／
Ｍｎ）は好適には４未満である。好適な態様におけるポ
リアルケンが示すＭＷＤは１．４以下である。好適なポ
リブテンが示す数平均分子量（Ｍｎ）はゲル浸透クロマ
トグラフィー（ＧＰＣ）で測定して約５００から約２０
００、好適には６００から約１０００である。本発明で
用いるに適したポリアルケンが米国特許第６，０４８，
３７３号に教示されている。
【００８４】本発明で担体流体として用いるに適したポ
リアルキル置換ヒドロキシ芳香族化合物には、米国特許
第３，８４９，０８５号、４，２３１，７５９号、４，
２３８，６２８号、５，３００，７０１号、５，７５
５，８３５号および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）
に教示されている如き本技術分野で公知の化合物が含ま
れる。
【００８５】このような担体流体をアミン系清浄剤と組
み合わせて用いる場合、清浄剤と担体流体１種または２
種以上の比率（重量／重量）は典型的には１：０．１か
ら１：３の範囲である。
【００８６】本発明の好適な燃料を調合する時に用いる
添加剤は前記基礎燃料に個別またはいろいろな副次的組
み合わせでブレンド可能である。しかしながら、添加剤
濃縮物を用いて前記成分の全部を同時にブレンドする方
が好適である、と言うのは、材料の組み合わせを添加剤
濃縮物の形態にすると、相互に相溶すると言った利点が
得られるからである。また、濃縮物を用いるとブレンド
時間が短縮されかつブレンドに際しての誤りが起こる可
能性が低下する。
【００８７】本発明の好適な態様は、直接噴射ガソリン
エンジンにおける注入器付着物を制御する方法を包含
し、この方法は、燃焼取り入れチャージ（ｃｏｍｂｕｓ
ｔｉｏｎ ｉｎｔａｋｅ ｃｈａｒｇｅ）が備わってい
る直接噴射ガソリンエンジンにａ）火花点火燃料および
ｂ）本明細書に記述する如き燃料可溶注入器付着物制御
添加剤を含んで成る火花点火燃料組成物を導入すること
を含んで成る。
【００８８】更に、前記燃料可溶添加剤（ｂ）はアフタ
ーマーケット添加剤として用いられる濃縮物の形態また
は自動車または燃料貯蔵施設において燃料に添加される
トップ処理の形態でも供給可能である。
【００８９】本発明の別の好適な態様は、この上に記述
した燃料可溶添加剤（ｂ）を含有させた燃料組成物を包
含する。
【００９０】
【実施例】本発明の実施および利点を以下の実施例で示
すが、本実施例は説明の目的で示すものであり、限定の
目的で示すものでない。
【００９１】本発明の添加剤系が直接噴射ガソリンエン
ジンにおける付着物を減少させるに有効であることを示
す目的で、均一直接噴射様式で作動するように改造した
１９８２年型Ｎｉｓｓａｎ Ｚ２２ｅ（２．２リット
ル）デュアルスパークプラグ四気筒エンジンを用い、注
入器付着物の生成を加速するため０．８の燃料豊富ラム
ダ（ｆｕｅｌ ｒｉｃｈ ｌａｍｂｄａ）で作動させて
試験を実施した。この試験に関する詳細はＡｒａｄｉ，
Ａ．Ａ．、Ｉｍｏｅｈｌ，Ｂ、Ａｖｅｒｙ，Ｎ．Ｌ．、
Ｗｅｌｌ，Ｐ．Ｐ．およびＧｒｏｓｓｅｒ，Ｒ．Ｗ．：
「Ｔｈｅ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｆｕｅｌ Ｃｏｍｐｏ
ｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅ Ｏｐｅｒａｔｉ
ｎｇ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｎ Ｉｎｊｅｃｔｏｒ
Ｄｅｐｏｓｉｔｓ ｉｎ ａ Ｈｉｇｈ−Ｐｒｅｓｓ
ｕｒｅ Ｄｉｒｅｃｔ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｇａｓｏ
ｌｉｎｅ（ＤＩＧ）Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｅｎｇｉｎ
ｅ」、ＳＡＥ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｐａｐｅｒ １９
９９−０１−３６９０（１９９９）に挙げられている。
【００９２】このエンジンの改造は、排気側のスパーク
プラグをプレプロダクション高圧コモンレイルダイレク
トインジェクター（ｐｒｅ−ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｈ
ｉｇｈ−ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｃｏｍｍｏｎ ｒａｉｌ
ｄｉｒｅｃｔ ｉｎｊｅｃｔｏｒ）に置き換え、ＯＥＭ
スパークおよび燃料系を取り除きそして高圧燃料系およ
び万能エンジンコントローラーを取り付けることを含
む。表１に、そのように改造した試験エンジンの仕様を
要約する。この種類の研究作業で燃焼が均一に起こるよ
うにするにはフラットトップピストン（ｆｌａｔ−ｔｏ
ｐ ｐｉｓｔｏｎ）および通常のガソリン火花点火燃焼
室デザインで充分であることを確認した。注入器への付
着を促進する目的で、高先端温度（ｈｉｇｈ ｔｉｐ
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）に有利なように注入器をエン
ジンの熱い（即ち排気）側に位置させた。
【００９３】このように特別に開発された定常状態のエ
ンジン試験を用いて注入器への付着物生成速度を評価し
た。注入器の先端温度をエンジン作動マップ範囲（ｍａ
ｐｒａｎｇｅ）全体に亘ってマッピング（ｍａｐｐｉｎ
ｇ）することによって、各試験点に関するエンジン作動
条件を決定した。この注入器の先端部に熱電対を付ける
と言った変更を行った。鍵となるパラメーターは流入空
気および燃料の温度、エンジンの速度およびエンジンの
負荷であった。その後、流入する空気温度および燃料温
度がそれぞれ３５℃および３２℃になるように調節し
た。
【００９４】
【表１】
【００９５】流入空気／燃料温度およびエンジン負荷を
一定にし、エンジンの速度を１５００、２０００、２５
００および３０００ｒｐｍにして、先端温度を一定に保
った。しかしながら、エンジンの速度を一定にすると負
荷に伴って先端温度が高くなる。５種類の負荷点２０
０、３００、４００、５００および６００ｍｇ／行程空
気チャージ（ｓｔｒｏｋｅ ａｉｒ ｃｈａｒｇｅ）に
関して、各負荷毎にそれぞれ１２０、１４０、１５７、
１７３および１８４℃の先端温度上昇を観察した。
【００９６】このエンジンでは先端温度が１７３℃の時
が注入器付着物の生成に最適な条件であることをこの上
に示した研究で確かめた。表２に、本発明の添加剤の評
価を実施する時に用いた鍵となる試験条件を挙げる。
【００９７】
【表２】
【００９８】この試験を３期間に分割した、即ちエンジ
ンウォームアップ、運転者補助期間および試験期間に分
割した。エンジンダイナモメーターコントローラーを用
いてエンジンの速度を調節しそして標準的自動空気流量
計を密封型ループコントロールシステムにおけるフィー
ドバックとして用いてエンジンのスロットルを操作する
ことで空気チャージを調節した。エンジンの燃料供給を
２つの様式で調節した。ウォームアップ中には、標準的
空気質量流量方策（ｍａｓｓ ａｉｒｆｌｏｗｓｔｒａ
ｔｅｇｙ）および排気ガスセンサーを用いて注入器のパ
ルス幅を制御することで、空気／燃料混合物が化学量論
的混合物になるように調節した。運転者相互作用（ｏｐ
ｅｒａｔｏｒ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ）期間中には、
各シリンダーの排気口に位置させたワイドレンジラムダ
センサー（ｗｉｄｅ−ｒａｎｇｅ ｌａｍｂｄａ ｓｅ
ｎｓｏｒｓ）を用いて各注入器毎にパルス幅を手動で設
定した。体積流量メーターを用いて燃料の流量を測定し
そして温度補正密度値（ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ−ｃｏ
ｒｒｅｃｔｅｄ ｄｅｎｓｉｔｙ ｖａｌｕｅ）を用い
て質量流量を計算した。
【００９９】各燃料について５００ｍｇ／行程の負荷条
件下で実験を行った。６時間の試験期間に亘って、速度
を固定した時の全エンジン燃料流量（ｔｏｔａｌ ｅｎ
ｇｉｎｅ ｆｕｅｌ ｆｌｏｗ）、空気チャージ（吸気
行程当たりの空気の質量）および各シリンダーからのラ
ムダシグナルを測定することにより、注入器付着物の生
成を追跡した。
【０１００】注入器から注入器への変動を最小限にする
目的で、全ての試験で同じ組の注入器を特定のエンジン
負荷で用いることに加えて各注入器を常に同じシリンダ
ーの中に位置させた。
【０１０１】試験を行う本発明の添加剤および比較添加
剤の調製を下記の如く行った。 付着物制御添加剤１ 蒸留装置が備わっているフラスコに３−ジメチルアミノ
プロピルアミンを１６．２グラムおよびヘプタンを６０
グラム添加した。このフラスコに撹拌しながら３７％の
ホルムアルデヒド水溶液１２．８グラムをゆっくり加え
た。この混合物を真空下で８０℃に加熱することにより
ヘプタンと水を除去した。得られた生成物は無色透明で
あった。この生成物はＩＲおよびＮＭＲ分光測定で主に
１，３，５−トリス［３−ジメチルアミノ）プロピル］
ヘキサヒドロ−１，３，５−トリアジンであると同定
し、これは構：
【０１０２】
【化１７】
【０１０３】で表される。 付着物制御添加剤２ 蒸留装置が備わっているフラスコにリノレイルアミンを
６２．６４グラム、３−ジメチルアミノプロピルアミン
を４９．０３グラムおよびヘプタンを４８グラム添加し
た。このフラスコに撹拌しながら３７％のホルムアルデ
ヒド水溶液６５．６０グラムをゆっくり加えた。この混
合物を真空下で９０℃に加熱することによりヘプタンと
水を除去した。得られた生成物は透明で若干黄色であっ
た。この生成物は式：
【０１０４】
【化１８】
【０１０５】で表される置換トリアジンを主に含有する
と考えている。 付着物制御添加剤３ ５００ｍｌの丸底フラスコにイソプロパノールを５０ｍ
ｌ入れて、これにｐ−クレゾール（５０．３ｇ、０．４
６５モル）および３７％のホルムアルデヒド水溶液を３
７．７ｇ（０．４６５モル）溶解させた。この溶液に４
７．５ｇ（０．４６５モル）のＮ，Ｎ−ジメチルアミノ
プロピルアミン（ＤＭＡＰＡ）を５０ｍｌのイソプロパ
ノールに入れて加えた。次に、得られた溶液を２時間還
流させた。得られた溶液を冷却した後、減圧下で蒸発さ
せて生成物を９８．７ｇ得た。生成した生成物は主に下
記の式：
【０１０６】
【化１９】
【０１０７】で表されるｐ−クレゾール／ＤＭＡＰＡマ
ンニッヒであると考えている。 付着物制御添加剤４ 式：
【０１０８】
【化２０】
【０１０９】で表されるＮ，Ｎ−ジメチルアミノプロピ
ルアミン（ＤＭＡＰＡ） 付着物制御添加剤５ 反応フラスコにキシレンを入れて、これにトール油脂肪
酸を２８８．１２グラム（１．００６モル）およびＤＭ
ＡＰＡを１０３．５２グラム（１．０１２モル）加え
た。このフラスコにＤｅａｎ−Ｓｔａｒｋトラップを取
り付けた。この混合物を加熱して還流させ（約１５０
℃）、反応中に生成した水を前記トラップ内に集めた。
この反応で水が約１．０モル生成した後、キシレン溶媒
を真空蒸留で除去した。得られた生成物は粘性のある暗
褐色液体である。この生成した生成物は主に下記の式：
【０１１０】
【化２１】
【０１１１】［式中、Ｒは、トール油脂肪酸の残基であ
る］で表されるアミドであると考えている。 比較付着物制御添加剤１（Ｃ．１） 蒸留装置が備わっているフラスコにＡｋｚｏ Ｎｏｂｅ
ｌから入手したＡｒｍｅｅｎ（商標）ＣＤ［ココアルキ
ル（主にＣ14）アミン］を２１．０５グラムおよびヘプ
タンを６０グラム加えた。このフラスコに撹拌を行いな
がら３７％のホルムアルデヒド水溶液８．３６グラムを
ゆっくり加えた。この混合物を真空下で９０℃に加熱す
ることによりヘプタンと水を除去した。得られた生成物
は無色透明であった。この生成した生成物は主に下記の
式：
【０１１２】
【化２２】
【０１１３】で表されるココアルキルアミントリアジン
であると考えている。
【０１１４】ガソリン燃料組成物にこの上に記述したエ
ンジン試験を受けさせ、それによって、これらの組成物
が注入器付着物の生成を最小限にするに実質的に有効で
あるか否かを確定的に実証した。前記試験で用いた燃料
は、Ｔ90（℃）が１６０でオレフィン含有量が１．２％
で硫黄含有量が２０ｐｐｍのＨｏｗｅｌｌ ＥＥＥ燃料
であった。表３に、用いた注入器付着物制御添加剤、流
量損失パーセント、そして流量損失を基礎燃料と比較し
た時の改善度を挙げる。
【０１１５】
【表３】
【０１１６】本発明の添加剤を含有する燃料を用いて注
入器を作動させた時にそれが示した流量損失の減少量か
ら明らかなように、本発明の燃料組成物（実験２、４、
６、８および１０）の方が基礎燃料よりもまた本発明の
誘導体でない誘導体を加えた基礎燃料（実験１４）より
も有意に低下した注入器付着物体積を示すことは明らか
である。
【０１１７】本発明の添加剤が汚れた注入器を浄化する
能力を有することを以下の実施例で実証する。添加剤を
添加していない燃料（この上に記述した如き）を用いて
Ｎｉｓｓａｎ ＤＩＧエンジンを１２時間作動させた。
次に、汚れた注入器が乱されないようにしながら、添加
剤を添加した基礎燃料を用いて前記エンジンを１２時間
作動させた。この試験の汚れ（ｄｉｒｔｙ−ｕｐ）段階
および浄化（ｃｌｅａｎ−ｕｐ）段階の両方とも条件を
同じにした。表４に、注入器に関する浄化の結果を回復
した流量パーセントで示す。
【０１１８】
【表４】
【０１１９】本発明の添加剤は用量が非常に低くても注
入器付着物を有意に減少させかつ注入器への流量を回復
させることはこの上に示した表４から明らかである。
【０１２０】本明細書または本明細書の請求の範囲のい
ずこにおいても化学名を用いて反応体および成分を言及
する場合、この言及が単数であるか或は複数であるかに
拘らず、それらが別の物質［化学名または化学タイプで
言及する］（例えば基礎燃料、溶媒など）に接触する前
にそれらが存在するとして同定されると理解されるべき
である。得られる混合物または溶液または反応媒体中で
どんな化学変化、変換および／または反応（もしあれ
ば）が起ころうとも問題でない、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事であるからである。従っ
て、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）を実施する時にか或は所望の組成物（例
えば添加剤濃縮物または添加剤が添加されている燃料ブ
レンド物）を生成させる時に一緒にすべき材料として識
別する。また、添加剤成分を本質的に個別および／また
は前以て生成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
基礎燃料に添加またはブレンドするか或は一緒にしても
よいことも理解されるであろう。従って、本明細書に示
す請求の範囲で物質、成分および／または材料を現在時
制（「含んで成る」、「である」など）で言及すること
があり得るかもしれないが、そのような言及は、本開示
に従ってそれを他の１種以上の物質、成分および／また
は材料に最初にブレンドまたは混合する直ぐ前の時間に
それが存在していたように当該物質、成分または材料を
指すものである。従って、このような物質、成分または
材料はそのようなブレンドもしくは混合操作過程中に起
こる化学反応または変換を通してそれの元々の同定を失
う可能性があることは本開示および本請求の範囲の正確
な理解および評価にとって全く重要でない。
【０１２１】用語「燃料可溶」または「ガソリン可溶」
を本明細書で用いる場合、これは、当該物質が使用の為
選択した２０℃の基礎燃料に当該物質がこれの意図した
機能を果たし得るに必要な少なくとも最低濃度に到達す
るに充分なほど溶解すべきであることを意味する。この
物質は好適には前記基礎燃料中でそれよりも実質的に高
い溶解度を示すであろう。しかしながら、この物質は前
記基礎燃料に全ての比率で溶解する必要はない。
【０１２２】本明細書の全体に亘って数多くの場所で米
国特許の番号を言及してきた。そのような引用した資料
は全部あたかも本明細書に詳細に挙げるように明らかに
本開示に完全に組み込まれる。
【０１２３】本発明は本発明の実施においてかなりの変
形を受け易い。従って、この上に行った説明は本発明を
本明細書の上に示した特別な例示に限定することを意図
するものでなくかつ限定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本請求の範囲に
挙げる如き事項および法の問題として許されるその均当
物である。
【０１２４】本発明の特徴および態様は以下の通りであ
る。 １． 直接噴射ガソリンエンジンにおける注入器付着物
を制御する方法であって、燃焼取り入れチャージが備わ
っている直接噴射ガソリンエンジンにａ）火花点火燃料
およびｂ）式（Ｉ）：
【０１２５】
【化２３】
【０１２６】［式中、Ｒ1およびＲ2は、独立して、Ｃ
1-4アルキルであり、Ｒ3は、式ＣmＨ2m（ここで、ｍは
２から６の整数である）で表される基であり、Ｒ4およ
びＲ5は、各々独立して、（ｉ）水素、（ｉｉ）Ｃ1-4ア
ルキル、（ｉｉｉ）
【０１２７】
【化２４】
【０１２８】（ここで、Ｒ6は、水素およびＣ1-4アルキ
ルから成る群から選択され、そしてＲ 7は、水素および
Ｃ1-30アルキルから成る群から選択される）または（ｉ
ｖ）
【０１２９】
【化２５】
【０１３０】（ここで、Ｒ8は、線状、分枝もしくは環
状の飽和もしくは不飽和Ｃ7-23ヒドロカルビル基であ
る）であるか、或は（ｖ）Ｒ4およびＲ5は、それらが結
合している窒素原子と一緒になってさらなるヘテロ原子
が組み込まれていてもよい環状環を形成している］で表
される燃料可溶化合物を含んで成る火花点火燃料組成物
を導入することを含んで成る方法。 ２． 前記火花点火燃料組成物が前記燃料可溶化合物
（ｂ）をこの燃料可溶化合物（ｂ）を注入器付着物制御
量で含有する火花点火燃料を用いて直接噴射ガソリンエ
ンジンを作動させた時の注入器付着物の体積が燃料可溶
化合物（ｂ）が入っていない以外は同じ火花点火燃料を
用いて同じ様式で前記直接噴射ガソリンエンジンを作動
させた時の注入器付着物の体積より小さい体積に減少さ
せるに有効な比率で含んで成る第１項記載の方法。 ３． 前記火花点火燃料がガソリンを含んで成る第１項
記載の方法。 ４． 前記火花点火燃料がガソリン沸騰範囲の炭化水素
と燃料可溶酸素化合物のブレンド物を含んで成る第１項
記載の方法。 ５． 前記燃料可溶化合物（ｂ）が式：
【０１３１】
【化２６】
【０１３２】［式中、Ｒ4およびＲ5の中の少なくとも一
方が水素でありそしてもう一方が水素およびＣ1-4アル
キルから成る群から選択される］で表される脂肪族ジア
ミンを含んで成る第１項記載の方法。 ６． 前記脂肪族ジアミンが３−ジメチルアミノプロピ
ルアミンを含んで成る第５項記載の方法。 ７． 前記燃料可溶化合物（ｂ）が式：
【０１３３】
【化２７】
【０１３４】［式中、Ｒ4およびＲ5は、これらが結合し
ている窒素原子と一緒になってさらなるヘテロ原子が組
み込まれていてもよい環状環を形成している］で表され
る化合物を含んで成る第１項記載の方法。 ８． 前記燃料可溶化合物（ｂ）が１，３，５−トリス
［３−（ジメチルアミノ）プロピル］ヘキサヒドロ−
１，３，５−トリアジンを含んで成る第７項記載の方
法。 ９． 前記燃料可溶化合物（ｂ）が式：
【０１３５】
【化２８】
【０１３６】で表される化合物を含んで成る第１項記載
の方法。 １０． 前記燃料可溶化合物（ｂ）が化合物（ｂ）が燃
料１０００バレル体積当たり０．１−１５ポンド重量を
与えるに充分な量で存在する第１項記載の方法。 １１． 前記燃料可溶化合物（ｂ）が、燃料１０００バ
レル体積当たり０．３−１０ポンド重量を与えるに充分
な量で存在する第１０項記載の方法。 １２． 前記燃料組成物が更に少なくとも１種のアミン
系清浄剤も含んで成る第１項記載の方法。 １３． 前記アミン系清浄剤がヒドロカルビルこはく酸
系アシル化剤の窒素含有誘導体、高分子量のマンニッヒ
縮合生成物、ヒドロカルビルアミンおよびポリエーテル
アミンから成る群から選択される少なくとも一員を含ん
で成る第１２項記載の方法。 １４． 前記燃料組成物が更に１）約１２０未満の粘度
指数を示す鉱油もしくは鉱油ブレンド物、２）１種以上
のポリ−α−オレフィンオリゴマー、３）約５００から
約３０００の範囲の平均分子量を有する１種以上のポリ
（オキシアルキレン）化合物、４）１種以上のポリアル
ケン、５）１種以上のポリアルキル置換ヒドロキシ芳香
族化合物および６）これらの混合物から成る群から選択
される担体流体も含んで成る第１項記載の方法。 １５． 前記担体流体が少なくとも１種のポリ（オキシ
アルキレン）化合物を含んで成る第１４項記載の方法。 １６． 前記燃料組成物が更に抗酸化剤、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、抗力低下剤、抗乳化剤、乳化剤、
デハザーズ、着氷防止添加剤、アンチノック添加剤、ア
ンチバルブシートリセッション添加剤、界面活性剤、滑
性添加剤および燃焼向上剤から成る群から選択される少
なくとも１種の添加剤も含んで成る第１項記載の方法。 １７． 燃料組成物であって、ａ）火花点火燃料、ｂ）
式（Ｉ）：
【０１３７】
【化２９】
【０１３８】［式中、Ｒ1およびＲ2は、独立して、Ｃ
1-4アルキルであり、Ｒ3は、式ＣmＨ2m（ここで、ｍは
２から６の整数である）で表される基であり、Ｒ4およ
びＲ5は、各々独立して、（ｉ）水素、（ｉｉ）Ｃ1-4ア
ルキル、（ｉｉｉ）
【０１３９】
【化３０】
【０１４０】（ここで、Ｒ6は、水素およびＣ1-4アルキ
ルから成る群から選択され、そしてＲ 7は、水素および
Ｃ1-30アルキルから成る群から選択される）または（ｉ
ｖ）
【０１４１】
【化３１】
【０１４２】（ここで、Ｒ8は、線状、分枝もしくは環
状の飽和もしくは不飽和Ｃ7-23ヒドロカルビル基であ
る）であるか、或は（ｖ）Ｒ4およびＲ5は、それらが結
合している窒素原子と一緒になってさらなるヘテロ原子
が組み込まれていてもよい環状環を形成している］で表
される燃料可溶化合物およびｃ）アミン系清浄剤を含ん
で成る燃料組成物。 １８． 前記燃料可溶化合物（ｂ）が化合物（ｂ）を燃
料１０００バレル体積当たり０．１−１５ポンド重量与
えるに充分な量で存在している第１７項記載の燃料組成
物。 １９． 前記燃料可溶化合物（ｂ）が化合物（ｂ）を燃
料１０００バレル体積当たり０．３−１０ポンド重量与
えるに充分な量で存在している第１８項記載の燃料組成
物。 ２０． 前記アミン系清浄剤がヒドロカルビルこはく酸
系アシル化剤の窒素含有誘導体、高分子量のマンニッヒ
縮合生成物、ヒドロカルビルアミンおよびポリエーテル
アミンから成る群から選択される少なくとも一員を含ん
で成る第１７項記載の燃料組成物。 ２１． 前記燃料組成物が更に１）約１２０未満の粘度
指数を示す鉱油もしくは鉱油ブレンド物、２）１種以上
のポリ−α−オレフィンオリゴマー、３）約５００から
約３０００の範囲の平均分子量を有する１種以上のポリ
（オキシアルキレン）化合物、４）１種以上のポリアル
ケン、５）１種以上のポリアルキル置換ヒドロキシ芳香
族化合物および６）これらの混合物から成る群から選択
される担体流体も含んで成る第１７項記載の燃料組成
物。 ２２． 前記担体流体が少なくとも１種のポリ（オキシ
アルキレン）化合物を含んで成る第２１項記載の燃料組
成物。 ２３． 前記燃料組成物が更に抗酸化剤、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、抗力低下剤、抗乳化剤、乳化剤、
デハザーズ、着氷防止添加剤、アンチノック添加剤、ア
ンチバルブシートリセッション添加剤、滑性添加剤、界
面活性剤および燃焼向上剤から成る群から選択される少
なくとも１種の添加剤も含んで成る第１７項記載の燃料
組成物。 ２４． 直接噴射ガソリンエンジンにおける付着物を制
御する方法であって、ｂ）式（Ｉ）：
【０１４３】
【化３２】
【０１４４】［式中、Ｒ1およびＲ2は、独立して、Ｃ
1-4アルキルであり、Ｒ3は、式ＣmＨ2m（ここで、ｍは
２から６の整数である）で表される基であり、Ｒ4およ
びＲ5は、各々独立して、（ｉ）水素、（ｉｉ）Ｃ1-4ア
ルキル、（ｉｉｉ）
【０１４５】
【化３３】
【０１４６】（ここで、Ｒ6は、水素およびＣ1-4アルキ
ルから成る群から選択され、そしてＲ 7は、水素および
Ｃ1-30アルキルから成る群から選択される）または（ｉ
ｖ）
【０１４７】
【化３４】
【０１４８】（ここで、Ｒ8は、線状、分枝もしくは環
状の飽和もしくは不飽和Ｃ7-23ヒドロカルビル基であ
る）であるか、或は（ｖ）Ｒ4およびＲ5は、それらが結
合している窒素原子と一緒になってさらなるヘテロ原子
が組み込まれていてもよい環状環を形成している］で表
される燃料可溶化合物を含んで成る燃料可溶化合物を火
花点火燃料に添加しそしてｂ）を含有する前記燃料を用
いて直接噴射ガソリンエンジンを作動させることを含ん
で成る方法。
フロントページの続き (72)発明者 スコツト・デイ・シユワブ アメリカ合衆国バージニア州23233リツチ モンド・バリーブルツクドライブ12216 (72)発明者 テイモシー・ジエイ・ヘンリー アメリカ合衆国バージニア州23102メイド ンズ・アドベンチヤーレーン2171

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 直接噴射ガソリンエンジンにおける注入
    器付着物を制御する方法であって、燃焼取り入れチャー
    ジが備わっている直接噴射ガソリンエンジンにａ）火花
    点火燃料およびｂ）式（Ｉ）： 【化１】 ［式中、Ｒ1およびＲ2は、独立して、Ｃ1-4アルキルで
    あり、Ｒ3は、式ＣmＨ2m（ここで、ｍは２から６の整数
    である）で表される基であり、Ｒ4およびＲ5は、各々独
    立して、（ｉ）水素、（ｉｉ）Ｃ1-4アルキル、（ｉｉ
    ｉ） 【化２】 （ここで、Ｒ6は、水素およびＣ1-4アルキルから成る群
    から選択され、そしてＲ 7は、水素およびＣ1-30アルキ
    ルから成る群から選択される）または（ｉｖ） 【化３】 （ここで、Ｒ8は、線状、分枝もしくは環状の飽和もし
    くは不飽和Ｃ7-23ヒドロカルビル基である）であるか、
    或は（ｖ）Ｒ4およびＲ5は、それらが結合している窒素
    原子と一緒になってさらなるヘテロ原子が組み込まれて
    いてもよい環状環を形成している］で表される燃料可溶
    化合物を含んで成る火花点火燃料組成物を導入すること
    を含んで成る方法。
  2. 【請求項２】 燃料組成物であって、ａ）火花点火燃
    料、ｂ）式（Ｉ）： 【化４】 ［式中、Ｒ1およびＲ2は、独立して、Ｃ1-4アルキルで
    あり、Ｒ3は、式ＣmＨ2m（ここで、ｍは２から６の整数
    である）で表される基であり、Ｒ4およびＲ5は、各々独
    立して、（ｉ）水素、（ｉｉ）Ｃ1-4アルキル、（ｉｉ
    ｉ） 【化５】 （ここで、Ｒ6は、水素およびＣ1-4アルキルから成る群
    から選択され、そしてＲ 7は、水素およびＣ1-30アルキ
    ルから成る群から選択される）または（ｉｖ） 【化６】 （ここで、Ｒ8は、線状、分枝もしくは環状の飽和もし
    くは不飽和Ｃ7-23ヒドロカルビル基である）であるか、
    或は（ｖ）Ｒ4およびＲ5は、それらが結合している窒素
    原子と一緒になってさらなるヘテロ原子が組み込まれて
    いてもよい環状環を形成している］で表される燃料可溶
    化合物およびｃ）アミン系清浄剤を含んで成る燃料組成
    物。
  3. 【請求項３】 直接噴射ガソリンエンジンにおける付着
    物を制御する方法であって、ｂ）式（Ｉ）： 【化７】 ［式中、Ｒ1およびＲ2は、独立して、Ｃ1-4アルキルで
    あり、Ｒ3は、式ＣmＨ2m（ここで、ｍは２から６の整数
    である）で表される基であり、Ｒ4およびＲ5は、各々独
    立して、（ｉ）水素、（ｉｉ）Ｃ1-4アルキル、（ｉｉ
    ｉ） 【化８】 （ここで、Ｒ6は、水素およびＣ1-4アルキルから成る群
    から選択され、そしてＲ 7は、水素およびＣ1-30アルキ
    ルから成る群から選択される）または（ｉｖ） 【化９】 （ここで、Ｒ8は、線状、分枝もしくは環状の飽和もし
    くは不飽和Ｃ7-23ヒドロカルビル基である）であるか、
    或は（ｖ）Ｒ4およびＲ5は、それらが結合している窒素
    原子と一緒になってさらなるヘテロ原子が組み込まれて
    いてもよい環状環を形成している］で表される燃料可溶
    化合物を含んで成る燃料可溶化合物を火花点火燃料に添
    加しそしてｂ）を含有する前記燃料を用いて直接噴射ガ
    ソリンエンジンを作動させることを含んで成る方法。
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