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Description
本発明による添加剤組成物は、性能を改善した燃料を得ることが可能になるという点で優れており、特に低イオウ含有ディーゼル燃料(任意にバイオディーゼルを含んでいてもよい)を得ることが可能になるという点で優れている。上述する添加剤の特定の組み合せは、特に、クリーンアップ効果およびキープクリーン効果を組み合わせること、動力の損失を最小限にすること、および燃料の耐摩耗性を改善することにより、ディーゼルエンジンの燃費を減少させることを可能にする。
なお、本発明は、実施の態様として以下の内容を含む。
〔態様1〕
少なくとも第1の添加剤および第2の添加剤を含む燃料用添加剤組成物であって、
− 前記第1の添加剤は、次式(I)のトリアゾール誘導体を含み:
式中:
・R1は、水素原子、直鎖または分岐鎖のC 1 −C 8 脂肪族炭化水素基、およびカルボキシル基(−CO 2 H)からなる群から選択され、
・R2とR5は同一または異なって、互いに独立して、水素原子、および直鎖または分岐鎖の、飽和又は不飽和のC 1 −C 33 脂肪族炭化水素基からなる群から選択された基を表わし、前記C 1 −C 33 脂肪族炭化水素基は、任意で、1つ以上の酸素原子を、カルボニル基(−CO−)および/またはカルボキシル基(−CO 2 H)として含み、
前記R2およびR5は、任意で、R2と結合している窒素原子を含む5〜8個の原子とともに環を形成し、この場合、R2とR5は同一で、直鎖または分岐鎖の、飽和又は不飽和の、C 1 −C 33 脂肪族炭化水素基を構成し、任意で、カルボニル基(−CO−)および/またはカルボキシル基(−CO 2 H)との形状として、1つ以上の酸素原子で置換され、
・R3とR4は同一または異なって、互いに独立して、水素原子、および2〜200個の炭素原子を有する、直鎖または分岐鎖の、飽和又は不飽和の、環状または非環状の脂肪族炭化水素基から選択された基を表わし;
− 前記第2の添加剤は、四級化剤と第三級アミン官能基を含む窒素含有化合物との反応によって得られた第四級アンモニウム塩を含み、前記窒素含有化合物は、以下の化合物:
a) 炭化水素基で置換されたアシル化剤と、
少なくとも1つの第三級アミン基、および第一級アミン、第二級アミンおよびアルコールから選択された基を含む化合物との反応物、
b) 第三級アミン基を含むマンニッヒ反応物、
および
c) 少なくとも1つの第三級アミン基を有するポリアルケン基で置換されたアミン類、
から選択される、燃料用添加剤組成物。
〔態様2〕
態様1に記載の組成物において、第2の添加剤に対する第1の添加剤の質量比(第1:第2)が、1:100〜100:1(好ましくは1:10〜10:1、さらに好ましくは1:2〜2:1)である、組成物。
〔態様3〕
態様1または2に記載の組成物において、前記トリアゾール誘導体は、式(I)において、R3とR4が同一または異なって、互いに独立しており、水素原子、および数平均分子量(Mn)200〜3000の脂肪族炭化水素基から選択された群を表わす、組成物。
〔態様4〕
態様1〜3のいずれか一態様に記載の組成物において、前記トリアゾール誘導体は、次式(II)によって表わされる、組成物。
(式中、R1、R3およびR4は態様1〜3のいずれか一つに定義されている。)
〔態様5〕
態様1〜3のいずれか一態様に記載の組成物において、前記トリアゾール誘導体が次式(III)によって表わされる、組成物。
(式中、R1、R3およびR4は態様1〜3のいずれか一つに定義されている。)
〔態様6〕
態様1〜3のいずれか一態様に記載の組成物において、前記第1の添加剤は、態様4および5にそれぞれ定義される式(II)および(III)のトリアゾール誘導体の混合物を含む、組成物。
〔態様7〕
態様1〜6のいずれか一態様に記載の組成物において、前記トリアゾール誘導体は、次式(IV)のアミノトリアゾールと、次式(V)の二酸および/または次式(VI)の無水コハク酸との反応によって得られる、組成物。
(式中、R1、R3およびR4は態様1〜3のいずれか一つに定義されている。)
〔態様8〕
態様1〜7のいずれか一態様に記載の組成物において、前記四級化剤は、硫酸ジアルキル、カルボン酸エステル、ハロゲン化アルキル、ハロゲン化ベンジル、炭化水素炭酸エステルおよび炭化水素エポキシ化合物によって構成された群から選択され、任意に、酸との混合物であってもよく、単独でまたは混合物である、組成物。
〔態様9〕
態様1〜8のいずれか一態様に記載の組成物において、前記窒素含有化合物は、炭化水素基で置換されたアシル化剤と、次式(VII)または(VIII)のアミンとの反応物を含む、組成物。
(式中:
R6とR7は同一または異なって、互いに独立して、1〜22個の炭素原子を有するアルキル基を表わし;
Xは1〜20個の炭素原子を有するアルキレン基であり;
mは1〜5の整数であり;
nは0〜20の整数であり;および
R8は、水素原子または1〜22個の炭素原子を有するアルキル基である。)
〔態様10〕
態様1〜9のいずれか一態様に記載の組成物において、前記組成物は、第3の添加剤をさらに含んでおり、前記第3の添加剤は、化合物Aを少なくとも50質量%で含み、この化合物Aは、ポリオールと、飽和又は不飽和の、直鎖または分岐鎖の、環状または非環状のC 4 −C 36 モノカルボキシル脂肪族炭化水素との部分エステルから選択され、前記部分エステルは、単独でまたは混合物で使用される、組成物。
〔態様11〕
態様10に記載の組成物において、前記化合物Aは、エステル単位x、水酸基単位y、およびエーテル単位zを含み、x、y、およびzは整数であり、xは1〜10で変化し、yは1〜10で変化し、zは0〜6で変化する、組成物。
〔態様12〕
態様10または11に記載の組成物において、前記化合物A中のエステル単位、水酸基単位およびエーテル単位の分布は、xは1〜4で変化し、yは1〜7で変化し、zは1〜3で変化する、組成物。
〔態様13〕
態様10〜12のいずれか一態様に記載の組成物において、化合物Aは、以下の化合物のエステル化によって得られる組成物:
− 任意に1つ以上のエチレンの結合を含む、1種以上のC 4 −C 36 脂肪酸;および
− 5〜6個の原子の複素環(好ましくは、4〜5個の炭素原子および1個の酸素原子を有し、水酸基で置換された複素環)を任意に含む、直鎖または分岐鎖の、環状または非環状のポリオール。
〔態様14〕
態様13に記載の組成物において、前記脂肪酸は、ステアリン酸、イソステアリン酸、リノレン酸、オレイン酸、リノール酸、ベヘン酸、アラキドン酸、リシノール酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ラウリン酸およびカプリン酸によって構成された群から選択され、これらは単独でまたは混合物で使用される、組成物。
〔態様15〕
態様13または14に記載の組成物において、前記ポリオールは、(i)3個を越える水酸基を含むポリオール、および(ii)5〜6個の原子の複素環(好ましくは、4〜5個の炭素原子および1個の酸素原子を有し、任意で水酸基で置換された複素環)を少なくとも1つ含むポリオールから選択される、組成物。
〔態様16〕
態様13〜15のいずれか一態様に記載の組成物において、前記ポリオールは、4〜5個の炭素原子および1個の酸素原子を有する複素環を少なくとも2つ含み、各環の水酸基のアセタール結合によって連結されているポリオールから選択され、前記複素環は、任意に水酸基で置換されている、組成物。
〔態様17〕
態様10〜16のいずれか一態様に記載の組成物において、ポリオールは、エリトリトール、キシリトール、アラビトール、リビトール、ソルビトール、マルチトール、イソマルチトール、ラクチトール、ボレミトール、マンニトール、ペンタエリトリトール、2−ヒドロキシメチル−1,3−プロパンジオール、1,1,1−トリ(ヒドロキシメチル)エタン、トリメチロールプロパン、ソルビタンおよび炭水化物(スクロース、フルクトース、マルトース、グルコースおよびサッカロースなど)からなる群から選択される、組成物。
〔態様18〕
態様10〜17のいずれか一態様に記載の組成物において、前記化合物Aは、ソルビタン部分エステル(好ましくは、単独でまたは混合物としてのソルビタンモノ、ジおよびトリエステル;より好ましくはソルビタントリエステルを40質量%を越えて含むソルビタン部分エステル)から選択される、組成物。
〔態様19〕
態様10〜15のいずれか一態様に記載の組成物において、前記化合物Aは、1つの分子当たり2〜5個のグリセリン単位を有している、ポリグリセリンのモノエステルおよび/またはジエステルから選択される、組成物。
〔態様20〕
態様19に記載の組成物において、前記化合物Aは、数による割合として50%を超える脂肪鎖が12〜24個の炭素原子を有している脂肪酸に由来したポリグリセリンのモノエステルおよび/またはジエステルから選択される、組成物。
〔態様21〕
態様19または20に記載の組成物において、前記化合物Aは、ジグリセリンおよび/またはトリグリセリンの、モノエステルおよび/またはジエステルから選択される、組成物。
〔態様22〕
500質量ppm以下のイオウ含有量を有するディーゼル燃料(好ましくはバイオディーゼル燃料を含む)における、態様1〜21のいずれか一態様に記載された添加剤組成物の使用。
〔態様23〕
500質量ppm以下のイオウ含有量を有するディーゼル燃料であって、態様1〜21のいずれか一態様に記載された添加剤組成物を少なくとも5質量ppm含む、ディーゼル燃料。
〔態様24〕
態様23に記載のディーゼル燃料において、バイオディーゼル燃料を30体積%以下で含む、ディーゼル燃料。
〔態様25〕
態様23または24に記載のディーゼル燃料において、酸化防止剤、燃料油助燃剤、腐食抑制剤、低温動作添加剤、染料、解乳化剤、金属不活性化剤、消泡剤、セタン価向上剤、潤滑性添加剤、共溶剤および相溶化剤から選択された少なくとも1つ以上の他の添加剤をさらに含む、ディーゼル燃料。
〔態様26〕
態様23〜25のいずれか一態様に記載のディーゼル燃料において、第1および第2の添加剤の質量濃度、および任意に加えられる、第3の添加剤の質量濃度は、それぞれ5〜5000ppmの範囲である、ディーゼル燃料。
〔態様27〕
エンジン性能の改善のための、ディーゼルエンジンにおける態様23〜26のいずれか一態様に記載されたディーゼル燃料の使用。
〔態様28〕
態様27に記載の使用において、前記ディーゼルエンジン中のデポジット発生を抑制するための、使用。
〔態様29〕
態様27または28に記載の使用において、前記エンジンは、直接噴射エンジン(好ましくは高圧射出方式「コモンレール」)である、使用。
〔態様30〕
態様27〜29のいずれか一態様に記載の使用において、前記エンジンの燃費を減少(「燃料エコ」効果)させる、使用。
〔態様31〕
態様27〜30のいずれか一態様に記載の使用において、前記エンジンの動力の損失を最小限にする、使用。
〔態様32〕
態様27〜31のいずれか一態様に記載の使用において、前記エンジンの射出方式の内部成分中のセッケンおよび/またはラッカーのデポジットの発生を制限することによって、前記エンジンの清浄度を維持する(「キープクリーン」効果)、使用。
〔態様33〕
態様27〜32のいずれか一態様に記載の使用において、内部部品中のセッケンおよび/またはラッカーのデポジットを、少なくとも部分的に除去することによって、前記エンジンの射出方式の汚染された内部部品を清浄化する(治癒的な「クリーンアップ」効果)、使用。
なお、本発明は、実施の態様として以下の内容を含む。
〔態様1〕
少なくとも第1の添加剤および第2の添加剤を含む燃料用添加剤組成物であって、
− 前記第1の添加剤は、次式(I)のトリアゾール誘導体を含み:
・R1は、水素原子、直鎖または分岐鎖のC 1 −C 8 脂肪族炭化水素基、およびカルボキシル基(−CO 2 H)からなる群から選択され、
・R2とR5は同一または異なって、互いに独立して、水素原子、および直鎖または分岐鎖の、飽和又は不飽和のC 1 −C 33 脂肪族炭化水素基からなる群から選択された基を表わし、前記C 1 −C 33 脂肪族炭化水素基は、任意で、1つ以上の酸素原子を、カルボニル基(−CO−)および/またはカルボキシル基(−CO 2 H)として含み、
前記R2およびR5は、任意で、R2と結合している窒素原子を含む5〜8個の原子とともに環を形成し、この場合、R2とR5は同一で、直鎖または分岐鎖の、飽和又は不飽和の、C 1 −C 33 脂肪族炭化水素基を構成し、任意で、カルボニル基(−CO−)および/またはカルボキシル基(−CO 2 H)との形状として、1つ以上の酸素原子で置換され、
・R3とR4は同一または異なって、互いに独立して、水素原子、および2〜200個の炭素原子を有する、直鎖または分岐鎖の、飽和又は不飽和の、環状または非環状の脂肪族炭化水素基から選択された基を表わし;
− 前記第2の添加剤は、四級化剤と第三級アミン官能基を含む窒素含有化合物との反応によって得られた第四級アンモニウム塩を含み、前記窒素含有化合物は、以下の化合物:
a) 炭化水素基で置換されたアシル化剤と、
少なくとも1つの第三級アミン基、および第一級アミン、第二級アミンおよびアルコールから選択された基を含む化合物との反応物、
b) 第三級アミン基を含むマンニッヒ反応物、
および
c) 少なくとも1つの第三級アミン基を有するポリアルケン基で置換されたアミン類、
から選択される、燃料用添加剤組成物。
〔態様2〕
態様1に記載の組成物において、第2の添加剤に対する第1の添加剤の質量比(第1:第2)が、1:100〜100:1(好ましくは1:10〜10:1、さらに好ましくは1:2〜2:1)である、組成物。
〔態様3〕
態様1または2に記載の組成物において、前記トリアゾール誘導体は、式(I)において、R3とR4が同一または異なって、互いに独立しており、水素原子、および数平均分子量(Mn)200〜3000の脂肪族炭化水素基から選択された群を表わす、組成物。
〔態様4〕
態様1〜3のいずれか一態様に記載の組成物において、前記トリアゾール誘導体は、次式(II)によって表わされる、組成物。
〔態様5〕
態様1〜3のいずれか一態様に記載の組成物において、前記トリアゾール誘導体が次式(III)によって表わされる、組成物。
〔態様6〕
態様1〜3のいずれか一態様に記載の組成物において、前記第1の添加剤は、態様4および5にそれぞれ定義される式(II)および(III)のトリアゾール誘導体の混合物を含む、組成物。
〔態様7〕
態様1〜6のいずれか一態様に記載の組成物において、前記トリアゾール誘導体は、次式(IV)のアミノトリアゾールと、次式(V)の二酸および/または次式(VI)の無水コハク酸との反応によって得られる、組成物。
〔態様8〕
態様1〜7のいずれか一態様に記載の組成物において、前記四級化剤は、硫酸ジアルキル、カルボン酸エステル、ハロゲン化アルキル、ハロゲン化ベンジル、炭化水素炭酸エステルおよび炭化水素エポキシ化合物によって構成された群から選択され、任意に、酸との混合物であってもよく、単独でまたは混合物である、組成物。
〔態様9〕
態様1〜8のいずれか一態様に記載の組成物において、前記窒素含有化合物は、炭化水素基で置換されたアシル化剤と、次式(VII)または(VIII)のアミンとの反応物を含む、組成物。
R6とR7は同一または異なって、互いに独立して、1〜22個の炭素原子を有するアルキル基を表わし;
Xは1〜20個の炭素原子を有するアルキレン基であり;
mは1〜5の整数であり;
nは0〜20の整数であり;および
R8は、水素原子または1〜22個の炭素原子を有するアルキル基である。)
〔態様10〕
態様1〜9のいずれか一態様に記載の組成物において、前記組成物は、第3の添加剤をさらに含んでおり、前記第3の添加剤は、化合物Aを少なくとも50質量%で含み、この化合物Aは、ポリオールと、飽和又は不飽和の、直鎖または分岐鎖の、環状または非環状のC 4 −C 36 モノカルボキシル脂肪族炭化水素との部分エステルから選択され、前記部分エステルは、単独でまたは混合物で使用される、組成物。
〔態様11〕
態様10に記載の組成物において、前記化合物Aは、エステル単位x、水酸基単位y、およびエーテル単位zを含み、x、y、およびzは整数であり、xは1〜10で変化し、yは1〜10で変化し、zは0〜6で変化する、組成物。
〔態様12〕
態様10または11に記載の組成物において、前記化合物A中のエステル単位、水酸基単位およびエーテル単位の分布は、xは1〜4で変化し、yは1〜7で変化し、zは1〜3で変化する、組成物。
〔態様13〕
態様10〜12のいずれか一態様に記載の組成物において、化合物Aは、以下の化合物のエステル化によって得られる組成物:
− 任意に1つ以上のエチレンの結合を含む、1種以上のC 4 −C 36 脂肪酸;および
− 5〜6個の原子の複素環(好ましくは、4〜5個の炭素原子および1個の酸素原子を有し、水酸基で置換された複素環)を任意に含む、直鎖または分岐鎖の、環状または非環状のポリオール。
〔態様14〕
態様13に記載の組成物において、前記脂肪酸は、ステアリン酸、イソステアリン酸、リノレン酸、オレイン酸、リノール酸、ベヘン酸、アラキドン酸、リシノール酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ラウリン酸およびカプリン酸によって構成された群から選択され、これらは単独でまたは混合物で使用される、組成物。
〔態様15〕
態様13または14に記載の組成物において、前記ポリオールは、(i)3個を越える水酸基を含むポリオール、および(ii)5〜6個の原子の複素環(好ましくは、4〜5個の炭素原子および1個の酸素原子を有し、任意で水酸基で置換された複素環)を少なくとも1つ含むポリオールから選択される、組成物。
〔態様16〕
態様13〜15のいずれか一態様に記載の組成物において、前記ポリオールは、4〜5個の炭素原子および1個の酸素原子を有する複素環を少なくとも2つ含み、各環の水酸基のアセタール結合によって連結されているポリオールから選択され、前記複素環は、任意に水酸基で置換されている、組成物。
〔態様17〕
態様10〜16のいずれか一態様に記載の組成物において、ポリオールは、エリトリトール、キシリトール、アラビトール、リビトール、ソルビトール、マルチトール、イソマルチトール、ラクチトール、ボレミトール、マンニトール、ペンタエリトリトール、2−ヒドロキシメチル−1,3−プロパンジオール、1,1,1−トリ(ヒドロキシメチル)エタン、トリメチロールプロパン、ソルビタンおよび炭水化物(スクロース、フルクトース、マルトース、グルコースおよびサッカロースなど)からなる群から選択される、組成物。
〔態様18〕
態様10〜17のいずれか一態様に記載の組成物において、前記化合物Aは、ソルビタン部分エステル(好ましくは、単独でまたは混合物としてのソルビタンモノ、ジおよびトリエステル;より好ましくはソルビタントリエステルを40質量%を越えて含むソルビタン部分エステル)から選択される、組成物。
〔態様19〕
態様10〜15のいずれか一態様に記載の組成物において、前記化合物Aは、1つの分子当たり2〜5個のグリセリン単位を有している、ポリグリセリンのモノエステルおよび/またはジエステルから選択される、組成物。
〔態様20〕
態様19に記載の組成物において、前記化合物Aは、数による割合として50%を超える脂肪鎖が12〜24個の炭素原子を有している脂肪酸に由来したポリグリセリンのモノエステルおよび/またはジエステルから選択される、組成物。
〔態様21〕
態様19または20に記載の組成物において、前記化合物Aは、ジグリセリンおよび/またはトリグリセリンの、モノエステルおよび/またはジエステルから選択される、組成物。
〔態様22〕
500質量ppm以下のイオウ含有量を有するディーゼル燃料(好ましくはバイオディーゼル燃料を含む)における、態様1〜21のいずれか一態様に記載された添加剤組成物の使用。
〔態様23〕
500質量ppm以下のイオウ含有量を有するディーゼル燃料であって、態様1〜21のいずれか一態様に記載された添加剤組成物を少なくとも5質量ppm含む、ディーゼル燃料。
〔態様24〕
態様23に記載のディーゼル燃料において、バイオディーゼル燃料を30体積%以下で含む、ディーゼル燃料。
〔態様25〕
態様23または24に記載のディーゼル燃料において、酸化防止剤、燃料油助燃剤、腐食抑制剤、低温動作添加剤、染料、解乳化剤、金属不活性化剤、消泡剤、セタン価向上剤、潤滑性添加剤、共溶剤および相溶化剤から選択された少なくとも1つ以上の他の添加剤をさらに含む、ディーゼル燃料。
〔態様26〕
態様23〜25のいずれか一態様に記載のディーゼル燃料において、第1および第2の添加剤の質量濃度、および任意に加えられる、第3の添加剤の質量濃度は、それぞれ5〜5000ppmの範囲である、ディーゼル燃料。
〔態様27〕
エンジン性能の改善のための、ディーゼルエンジンにおける態様23〜26のいずれか一態様に記載されたディーゼル燃料の使用。
〔態様28〕
態様27に記載の使用において、前記ディーゼルエンジン中のデポジット発生を抑制するための、使用。
〔態様29〕
態様27または28に記載の使用において、前記エンジンは、直接噴射エンジン(好ましくは高圧射出方式「コモンレール」)である、使用。
〔態様30〕
態様27〜29のいずれか一態様に記載の使用において、前記エンジンの燃費を減少(「燃料エコ」効果)させる、使用。
〔態様31〕
態様27〜30のいずれか一態様に記載の使用において、前記エンジンの動力の損失を最小限にする、使用。
〔態様32〕
態様27〜31のいずれか一態様に記載の使用において、前記エンジンの射出方式の内部成分中のセッケンおよび/またはラッカーのデポジットの発生を制限することによって、前記エンジンの清浄度を維持する(「キープクリーン」効果)、使用。
〔態様33〕
態様27〜32のいずれか一態様に記載の使用において、内部部品中のセッケンおよび/またはラッカーのデポジットを、少なくとも部分的に除去することによって、前記エンジンの射出方式の汚染された内部部品を清浄化する(治癒的な「クリーンアップ」効果)、使用。
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