JP2644602B2 - 燃料組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の序説 本発明は、通常、低鉛ガソリンまたは無鉛ガソリンを
用いる内燃機関のための燃料組成物に関する。この燃料
は、さらに、アルコールを含有する燃料として特徴づけ
られる。

大気汚染を減らすために、ガソリンから鉛添加剤（例
えば、四エチル鉛）を除去することにより、いくつかの
問題が生じている。鉛は、アンチノック剤として作用す
るだけでなく、バルブシートのへこみを防止するのに効
果的であることが見いだされた。内燃機関の排気バルブ
は、一般に、わずかな回転運動を伴い、バルブシートに
対し設置される。この回転運動が、バルブの相対位置を
移動させるために、そしてバルブの先端における不均一
な摩耗を避けるために、操作中に、バルブ軸に加えられ
る。ガソリンから鉛添加剤を除去すると、バルブシート
の摩耗が著しく増大することが見いだされた。例えば、
実験室エンジンテストにおける無鉛燃料と加鉛燃料との
試験結果（E.J.フックス（Fuchs）、ルーブリゾール
社）を参照せよ。このことは、自動車技術者協会（ナシ
ョナルウェストコーストミーティング、バンクーバー、
ブリティッシュコロンビア、８月16日〜19日、1971年
（32ページ））に提示されている。

バルブシートの摩耗は、エンジン設計条件、負荷条
件、速度条件および操作温度に関連するので、鉛の代替
物を使用するのが非常に望ましい。バルブシートのへこ
みに対し鉛代替物を使用することは、多くの新しい自動
車が、鉛添加剤を要しないという事実により、難しくな
っている。市場では、多くの燃料が低レベルの鉛を含有
し、そして、さらに他の燃料は本質的に無鉛である。ガ
ソホール（gasohol）のようなアルコール含有燃料、ま
たはオクタン価を引き上げるために用いられるアルコー
ルを含有する燃料も、広く市販されていることが、さら
に認められている。従って、多数のガソリンベース燃料
に作用し得る鉛代替物を含有するガソリン組成物を得る
ことが、望ましくなる。

鉛代替物およびガソリン添加剤を含有する燃料につい
て、種々の参考文献が以下に説明されている。米国特許
No.2,764,548号（これは、キングらにより、1956年９月
25日に発行された）は、ジノニルナフタレンスルホン酸
の種々の塩（これには、ナトリウム塩、カリウム塩、カ
ルシウム塩、バリウム塩、アンモニウム塩およびアミン
塩が包含される）を含有する自動車オイルおよび自動車
燃料を記述している。この塩は、効果的な錆止め剤であ
ると報告されている。米国特許No.3,506,416号（パチン
キン（Patinkin）により、1970年４月14日に発行され
た）は、式RC（Ｏ）NHOHのヒドロキサム酸の塩を溶解す
るようなガソリンを含む 加鉛ガソリンを記述している：式中、Ｒは、30個までの
炭素原子を有する炭化水素基である。この金属は、I a
族、II a族、III a族、V a族、I b族、II b族、III b
族、IV b族、V b族、VI b族、VII b族、VIII族およびス
ズから選択され得る。米国特許No.3,182,019号（これ
は、ウィルクス（Wilks）らにより、1965年５月４日に
発行された）は、コロイド形状で、アルカリ金属または
アルカリ土類金属の炭酸塩を含有する錯体を包含した潤
滑油および燃料油を記述している。

バルブシートのへこみを防止するために、無鉛ガソリ
ン組成物にてナトリウムを使用することは、米国特許N
o.3,955,938号（これは、グラハム（Graham）らによ
り、1976年５月11日に発行された）に提案されている。
このナトリウムは、多くの異なる形状で、燃料に混合さ
れ得る。この形状には、例えば、ガソリンに溶解されま
たは分散されているナトリウム誘導体または有機化合物
がある。例えば、有機酸の簡単なナトリウム塩（例え
ば、石油スルホン酸ナトリウム）は、利用され得る。し
かし、このナトリウムは、優先的に、オイル中のコロイ
ド状分散にて、無機酸のナトリウム塩（例えば、炭酸ナ
トリウム）の形状で、加えられる。燃料にナトリウムを
導入するための他の好都合な形状（これは、米国特許N
o.3,955,938号にて記述されている）には、スルホン酸
の種々のナトリウム塩、飽和および不飽和カルボン酸の
ナトリウム塩、リン硫化炭化水素のナトリウム塩（これ
は、例えば、P₂S₅と、ブライトストックのような石油留
分とを反応させることにより調製され得る）、およびフ
ェノールおよびアルキルフェノールのナトリウム塩が包
含される。グラハムの特許により記述される種々の任意
の添加剤には、腐食防止剤、錆止め剤、アンチノック化
合物、酸化防止剤、溶媒油、帯電防止剤、オクタン鑑定
剤（octane appreciators）（例えば、酢酸ｔ−ブチ
ル）、染料、凍結防止剤（例えば、イソプロパノール、
ヘキシレングリコール）、無灰分分散剤、洗浄剤などが
包含される。この燃料に含有されるナトリウム添加剤の
量は、1000バレルのガソリンあたり、約0.5〜20 lb（好
ましくは、0.5〜10 lb）のナトリウムを提供する量であ
る（2.86g/1000リットルは、l lb/1000 bbl）。

ガソリン組成物は、ある種の洗浄剤および分散剤を含
有することによって改良され得ることもまた、提案され
ている。米国特許No.3,443,918号（これは、カウツキー
（Kautsky）らにより、1969年５月13日に発行された）
は、ビス−またはトリス−ポリメチレンポリアミンのモ
ノ−、ビス−またはトリス−アルケニルコハク酸イミド
を、ガソリンに添加することを記述している。これらの
添加剤は、燃料が内燃機関にて用いられるとき、有害な
沈澱物の形成を最小にするために報告されている。

米国特許No.3,172,892号（レシュール（LeSuer）によ
り、1965年３月９日に発行された）;3,219,666号（ノー
マン（Norman）により、1966年11月23日に発行され
た）;3,272,746号（レシュールにより、1966年11月23日
に発行された）;3,281,428号（これも、レシュールによ
り、1966年10月25日に発行された）；および3,444,170
号（ノーマンらにより、1969年５月13日に発行された）
は、ポリアルケニルコハク酸タイプの無灰分添加剤を示
している。このノーマンの特許'170号は、燃料洗浄剤と
してここで開示した添加剤の使用を教示している。米国
特許No.3,347,645号（これは、ピッツェ（Pietsch）ら
により、1967年10月17日に発行された）もまた、ガソリ
ンの分散剤として、アルケニルコハク酸イミドの使用を
記述している。しかし、そこでは、この分散剤が、保管
中および船積み中にて、水性乳化物の形成を促進するこ
とが記述されている。米国特許No.3,649,229号（これ
は、オットー（Otto）により、1972年３月14日に発行さ
れた）は、他の反応物のうちアルケニルコハク酸化合物
を用いて調製されるマンニッヒ塩基の洗浄剤量を含有す
る燃料を教示している。米国特許No.4,240,803号（これ
は、1980年12月23日に、アンドレス（Andress）により
発行された）はまた、特定のアルケニルコハク酸イミド
の洗浄剤量を含有する炭化水素燃料組成物に関する。こ
こで、このアルケニル基は、C₁₆−₂₈オレフィンの混合
物から誘導される。

米国特許No.4,659,338号（これは、1987年４月21日
に、ジョンストン（Johnston）らにより発行された）
は、炭化水素溶解性のアルカリ金属またはアルカリ土類
金属含有組成物および炭化水素溶解性の無灰分分散剤を
含有する組成物を開示している。このジョンストンの組
成物は、バルブシートのへこみを防止するのに有用であ
る。

英国公開特許出願No.2,177,418A号（これは、1987年
１月21日に公開された）は、20個〜200個の炭素原子を
有するコハク酸誘導体を含有するガソリン組成物を開示
している。

米国特許No.4,708,809号（これは、1987年11月24日
に、デービス（Davis）により発行された）は、２サイ
クルエンジンに好適な潤滑剤を開示している。シリンダ
ー内の沈澱物形成が、種々の手段により回避され得るこ
とは、さらに、米国特許No.4,690,687号（これは、ジョ
ンストンらにより、1987年９月１日に発行された）から
も公知である。

酸素処理された燃料（アルコールを含有する）にて、
炭化水素溶解性のアルカリ金属またはアルカリ土類金属
含有組成物が、水と接触するとき、エマルジョンを形成
し得ることが観察されている。本発明は、ガソリン組成
物にて、水の存在により生じるエマルジョンの解離の問
題を回避するために処方される組成物に関する。

この明細書および請求の範囲を通して、他に指示がな
ければ、パーセントおよび比は重量基準であり、温度は
摂氏であり、そして圧力はキロパスカルゲージである。
ここで引用される参考文献が適用され得る範囲まで、そ
れらの内容はここに包含される。成分のパーセントおよ
び比は、代表的な値として考慮され、そして包含され得
る。

発明の要旨 本発明は、以下の（Ａ）、（Ｂ）（ｉ）、（Ｂ）（i
i）、（Ｃ）および（Ｄ）を含有する燃料組成物を記述
している： （Ａ）少なくとも１種の炭化水素溶解性または分散可能
なアルカリ金属またはアルカリ土類金属含有組成物；お
よび （Ｂ）（ｉ）ヒドロカルビル置換のスルホン化フェノー
ルまたはそれらの塩； （Ｂ）（ii）エチレンオキシド／プロピレンオキシド共
重合体； （Ｃ）ガソリン；および、 （Ｄ）少なくとも１種のアルコール。

本発明はさらに、以下の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）およ
び（Ｄ）を含有する組成物を記述している： （Ａ）少なくとも１種の炭化水素溶解性または分散可能
なアルカリ金属またはアルカリ土類金属含有組成物； （Ｂ）以下の（ｉ）、（ii）、（iii）および（iv）か
らなる群から選択される少なくとも１種の構成要素； （ｉ）ヒドロカルビル置換スルホン化フェノールまたは
それらの塩； （ii）エチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合
体；および、 （iii）ヒドロカルビル置換フェノール；および、 （iv）（ｉ）、（ii）および（iii）のいずれかの混合
物； （Ｃ）ガソリン；および、 （Ｄ）少なくとも１種のアルコール。

本発明のさらに他の実施態様は、以下の（Ｂ）、
（Ｃ）、（Ｄ）および（Ｅ）を含有する燃料組成物であ
る： （Ｂ）以下の（ｉ）、（ii）、（iii）および（iv）か
らなる群から選択される少なくとも１種の構成要素： （ｉ）炭化水素置換スルホン化フェノールまたはそれら
の塩； （ii）エチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合
体； （iii）ヒドロカルビル置換フェノール；および、 （iv）（ｉ）、（ii）および（iii）のいずれかの混合
物； （Ｃ）ガソリン； （Ｄ）アルコール；および、 （Ｅ）以下の（ｉ）、（ii）、（iii）、（iv）、
（ｖ）、（vi）および（vii）からなる群から選択され
る少なくとも１種の無灰分分散剤： （ｉ）少なくとも１種のヒドロカルビル置換アミン；該
ヒドロカルビル置換基は、実質的に脂肪族であり、そし
て少なくとも８個の炭素原子を有する； （ii）カルボン酸アシル化剤と、少なくとも１個の−NH
−基を有する少なくとも１種のアミノ化合物とを反応さ
せることにより製造される、少なくとも10個の脂肪族炭
素原子を持った置換基を有する少なくとも１種のアシル
化された窒素含有化合物；該アシル化剤は、イミド結
合、アミド結合、アミジン結合、またはアシルオキシア
ンモニウム結合を介して、該アミノ化合物に連結されて
いる； （iii）フェノールまたはアルデヒドと、少なくとも１
個の−NH−基を有するアミノ化合物との、少なくとも１
種の窒素含有縮合物； （iv）置換カルボン酸の少なくとも１種のエステル； （ｖ）少なくとも１種の重合体分散剤； （vi）少なくとも１種の炭化水素置換フェノール性分散
剤；および、 （vii）燃料に溶解性の、少なくとも１種のアルコー
ル、フェノールまたはアミンのアルコキシル化誘導体。

本発明のさらに他の実施態様は、高い水許容量を持っ
たアルカリ金属またはアルカリ土類金属含有組成物を含
むガソリンを、自動車の燃料タンクに供給する方法であ
る。この方法は、ガソリンと、（Ａ）炭化水素溶解性ま
たは分散可能なアルカリ金属またはアルカリ土類金属含
有組成物および（Ｂ）以下の（ｉ）、（ii）、（iii）
および（iv）からなる群から選択される少なくとも１種
の構成要素とを、（Ｂ）に対する（Ａ）の重量比が、
（Ａ）および（Ｂ）の混合物に対し、高い水許容量を与
えるのに充分となるように配合する段階を包含する： （ｉ）炭化水素置換スルホン化フェノールまたはそれら
の塩； （ii）エチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合
体； （ii）ヒドロカルビル置換フェノール、および （iv）（ｉ）、（ii）および（iii）の混合物。

発明の詳細な説明 以下は、本発明の組成物の成分、方法および用途を記
述する。

アルカリ金属またはアルカリ土類金属含有組成物 本発明の燃料組成物は、（Ａ）少なくとも１種の炭化
水素溶解性のアルカリ金属またはアルカリ土類金属含有
組成物を少量含む。本発明の燃料組成物にて、このよう
な金属含有組成物が存在することにより、内燃機関で、
特に、燃料が無鉛燃料または低鉛燃料のとき、バルブシ
ートのへこみを防止したり最小にするような所望の性能
をもった燃料組成物が提供される。金属の選択について
は、アルカリ金属が好ましく、ナトリウムまたはカリウ
ムが、より好ましいアルカリ金属であるものの、とくに
重要であるとは思われない。

金属含有組成物（Ａ）は、イオウ含有酸、カルボン
酸、フェノールおよびリン含有酸のアルカリ金属塩また
はアルカリ土類金属塩とされ得る。これらの塩は、中性
または塩基性とされ得る。前者は、塩アニオン中に存在
する塩基を中和するのにまさに充分な量の金属カチオン
を含有する；後者は、過剰の金属カチオンを含有し、し
ばしば、オーバーベース化されたと称されている。これ
らの塩基性塩および中性塩は、油溶性の有機イオウ含有
酸（例えば、スルホン酸、スルファミン酸、チオスルホ
ン酸、スルフィン酸、スルフェン酸、部分エステル化硫
酸、亜硫酸およびチオ硫酸）とされ得る。一般に、これ
らは、脂肪族または芳香族のスルホン酸の塩である。

このスルホン酸には、単核または多核の芳香族化合物
またはシクロ脂肪族化合物が包含される。このスルホン
酸は、大部分は、次式により表され得る： R¹（SO₃H）_ｒ 式Ｉ （R²）_xT（SO₃H）_ｙ 式II ここで、Ｔは、芳香核または環状核である。これに
は、例えば、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フ
ェナントレン、ジフェニレンオキシド、チアンスレン、
フェノチオキシン、ジフェニレンスルフィド、フェノチ
アジン、ジフェニルオキシド、ジフェニルスルフィド、
ジフェニルアミン、シクロヘキサン、石油ナフテン、デ
カヒドロナフタレン、シクロペンタンなどがある。R¹お
よびR²は、それぞれ独立して、脂肪族基であり、R¹は、
少なくとも約15個の炭素原子を有する。R²およびＴにお
ける炭素原子の合計は、少なくとも約15個である。そし
て、ｒ、ｘおよびｙは、それぞれ独立して、１またはそ
れより大きい。

R¹の特定例には、ペトロラタム、飽和および不飽和パ
ラフィンワッスス、およびポリオレフィン（これには、
重合されたC₂、C₃、C₄、C₅、C₆などのオレフィンが包含
される）、約15個〜7000個またはそれ以上の炭素原子を
有するオレフィンから誘導される基がある。上の式の
Ｔ、R¹およびR²の基はまた、この上で挙げた置換基に加
えて、他の無機置換基または有機置換基を含有し得る。
これには、例えば、ヒドロキシ、メルカプト、ハロゲ
ン、ニトロ、アミノ、ニトロソ、スルフィド、ジスルフ
ィドなどがある。下付き文字ｘは、一般に、１〜３であ
り、そして下付き文字ｒ＋ｙは、一般に、１分子あた
り、約１〜４の平均値を有する。

以下は、上の式Ｉおよび式IIの範囲にはいる油溶性ス
ルホン酸の特定例である。このような例はまた、本発明
で有用なこのようなスルホン酸の塩を例示するのに役立
つことが理解されるべきである。言いかえれば、挙げら
れた各スルホン酸に対し、それらの対応する中性および
塩基性の金属塩が、例示されるために理解されると考え
られている。このようなスルホン酸は、マホガニースル
ホン酸；ブライトストックスルホン酸;100゜F（37.7
℃）にて約100秒から210゜F（99℃）にて約200秒までの
セーボルト粘度を有する潤滑油留分から誘導されるスル
ホン酸；ペトロラタムスルホン酸；例えば、ベンゼン、
ジフェニルアミン、チオフェン、α−クロロナフタレン
などのモノ−およびポリ−ワックス置換スルホン酸およ
びポリスルホン酸；以下の他の置換スルホン酸がある。
他の置換スルホン酸には、例えば、アルキルベンゼンス
ルホン酸（このアルキル基は、少なくとも８個の炭素原
子を有する）、セチルフェノールモノスルフィドスルホ
ン酸、ジセチルチアンスレンジスルホン酸、ジラウリル
−β−ナフチルスルホン酸、およびアルカリールスルホ
ン酸（例えば、ドデシルベンゼン“ボトムス”スルホン
酸）がある。

後者は、ベンゼンから誘導された酸である。この酸
は、このベンゼン環上にて、１個、２個、３個またはそ
れ以上の分枝鎖のC₁₂置換基を導入するために、プロピ
レンテトラマーまたはイソブテントリマーでアルキル化
されている。ドデシルベンゼンボトムス（これは、主と
して、モノ−およびジ−ドデシルベンゼンの混合物であ
る）は、家庭用洗剤の製造者から、副生成物として入手
可能である。線状のアルキルスルホネート（LAS）の製
造中に形成されるアルキル化ボトムスから得られる類似
生成物もまた、本発明で用いられるスルホン酸塩を製造
する際に有用である。

例えば、SO₃との反応により、洗浄剤の製造副生成物
からスルホン酸塩を製造することは、当業者に公知であ
る。例えば、文献『スルホン酸塩』（キルク−オズマー
（Kirk−Othmer）の「化学技術事典」、第２版、第19
巻、pp.291以下、ジョン ウィレイおよびサンズ（John
Wiley＆Sons）により出版された、ニューヨーク（196
9））を参照せよ。

中性および塩基性のスルホン酸塩およびそれらの製造
方法の他の記述は、以下の米国特許にて見いだされ得
る:2,174,110;2,174,506;2,174,508;2,193,824;2,197,8
00;2,202,781;2,212,786;2,213,360;2,228,598;2,223,6
76;2,239,974;2,263,312;2,276,090;2,276,097;2,315,5
14;2,319,121;2,321,022;2,333,568;2,333,788;2,335,2
59;2,337,552;2,347,568;2,366,027;2,374,193;2,383,3
19;3,312,618;3,471,403;3,488,284;3,595,790および3,
798,012。これらの開示内容は、このことに関してここ
に示されている。

ここでおよび添付の請求の範囲にて記述のスルホン酸
またはそれらの塩に関して、石油生成物から誘導される
全てのスルホン酸またはそれらの塩を包含させるため
に、『石油スルホン酸』または『石油スルホン酸塩』と
いう用語を使用することがここで意図される。石油スル
ホン酸の特に有用な群は、マホガニースルホン酸（その
赤褐色の色彩から、そう呼ばれる）がある。このマホガ
ニースルホン酸は、硫酸工程における石油ホワイト油の
製造から、副生成物として得られる。

本発明での使用のために適当な中性および塩基性のア
ルカリ金属塩およびアルカリ土類金属塩がカルボン酸か
ら製造され得る。このようなカルボン酸には、脂肪族、
シクロ脂肪族、および芳香族の一塩基性および多塩基性
カルボン酸（例えば、ナフテン酸、アルキル−またはア
ルケニル−置換シクロペンタン酸、対応するシクロヘキ
サン酸および対応する芳香族酸）が包含される。この脂
肪族酸は、一般に、少なくとも８個の炭素原子を有し、
好ましくは、少なくとも12個の炭素原子を有する。通常
は、これらは、約00個未満の炭素原子を有する。一般
に、この脂肪族炭素鎖が分枝されているとき、この酸
は、いかなる炭素原子含量に対し、より油溶性である。
このシクロ脂肪族および脂肪族カルボン酸は、飽和また
は不飽和とされ得る。特定例には、２−エチルヘキサン
酸、α−リノレン酸、ベヘン酸、イソステアリン酸、ペ
ラルゴン酸、カプリン酸、パルミトレイック（palmitol
eic）酸、リノール酸、ラウリン酸、オレイン酸、リシ
ノール酸、ウンデシル（undecylic）酸、ジオクチルシ
クロペンタンカルボン酸、ミリスチン酸、ジラウリルデ
カヒドロナフタレンカルボン酸、ステアリル−オクタヒ
ドロインデンカルボン酸、パルミチン酸、２種またはそ
れ以上のカルボン酸の市販混合物（例えば、トール油
酸、ロジン酸など）が包含される。本発明で用いられる
塩を調製する際に有用な油溶性のカルボン酸の一群は、
油溶性の芳香族カルボン酸である。これらの酸は、以下
の一般式により表される： （Ｒ^＊）_aAr^＊（CXXH）_ｍ 式III ここで、Ｒ^＊は、少なくとも４個の炭素原子を有し、
そして 約400個を越えない脂肪族炭素原子を有するヒドロカ
ルビル（好ましくは、脂肪族炭化水素ベースの）基;a
は、１〜４の整数;Ar^＊は、約14個までの炭素原子を有
する多価芳香族炭化水素核；各Ｘは、独立して、イオウ
または酸素原子；そしてｍは、１〜４の整数である。但
し、Ｒ^＊およびａは、式IIIにより表される各酸分子に
対し、Ｒ^＊基によって、平均して、少なくとも８個の脂
肪族炭素原子が提供されるようにされる。

変数Ar^＊により表される芳香核の例には、以下から誘
導される多価芳香族基がある：ベンゼン、ナフタレン、
アントラセン、フェナントレン、インデン、フルオレ
ン、ビフェニルなど。一般に、Ar^＊により表される基
は、ベンゼンまたはナフタレンから誘導される多価の核
（例えば、以下のフェニレンおよびナフチレン（naphth
lene））である：メチルフェニレン、エトキシフェニレ
ン、ニトロフェニレン、イソプロピルフェニレン、ヒド
ロキシフェニレン、メルカプトフェニレン、N,N−ジエ
チルアミノフェニレン、クロロフェニレン、ジプロポキ
シナフチレン、トリエチレンナフチレン、およびそれら
の類似の３価、４価、５価の核など。

Ｒ^＊基は、通常、純粋なヒドロカルビル基、好ましく
は、アルキル基またはアルケニル基のような基である。
しかしながら、このＲ^＊基は、例えば、フェニル、シク
ロアルキル（例えば、シクロヘキシル、シクロペンチル
など）のような置換基および以下のような非炭化水素基
を少ない数で含有する：ニトロ、アミノ、ハロ（例え
ば、クロロ、ブロモなど）、低級アルコキシ、低級アル
キルメルカプト、オクソ置換基（すなわち、＝０）、チ
オ基（すなわち、＝Ｓ）、中断基（例えば、−NH−、−
Ｏ−、−Ｓ−など）。但し、このＲ^＊基の本質的な炭化
水素的特性は保持される。この炭化水素的特性は、Ｒ^＊
基にて存在するいずれの非炭素原子が、このＲ^＊基の全
重量の約10％を越えない限り、本発明の目的のために保
持される。

Ｒ^＊基の例には、ブチル、イソブチル、ペンチル、オ
クチル、ノニル、ドデシル、ドコシル（docosyl）、テ
トラコンチル、５−クロロヘキシル、４−エトキシペン
チル、２−ヘキセニル、シクロヘキシルオクチル、４−
（ｐ−クロロフェニル）−オクチル、2,3,5−トリメチ
ルヘプチル、２−エチル−５−メチルオクチル、およ
び、以下のような重合したオレフィンから誘導される置
換基が包含される；ポリクロロプレン、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリイソブチレン、エチレン−プロピ
レン共重合体、塩素化されたオレフィン重合体、酸化さ
れたエチレン−プロピレン共重合体など。同様に、Ar基
は、例えば、以下のような多様な置換基といった非炭化
水素置換基を含有し得る：低級アルコキシ、低級アルキ
ルメルカプト、ニトロ、ハロ、炭素原子が４個より少な
いアルキル基またはアルケニル基、ヒドロキシ、メルカ
プトなど。

特に有用なカルボン酸の群は、次式のカルボン酸があ
る： Ｒ^＊ _aAr^＊（CXXH）_ｍ（XH）_ｐ 式IV ここで、Ｒ^＊、Ｘ、Ar^＊、ｍ、およびａは、式IIIで
定義されたものと同じである。ｐは、１〜４の整数、通
常、１または２である。

この群のうちで、特に好ましいクラスの油溶性カルボ
ン酸は、次式のカルボン酸である： （Ｒ^＊＊）Ph_a（COOH）_ｂ（OH）_ｃ 式Ｖ ここで、式ＶのＲ^＊＊は、少なくとも４個〜約400個
の炭素原子を有する脂肪族炭化水素基;Phはフェニル基;
aは１〜３の整数;bは１または2;cは０、１または２であ
り、好ましくは１である。但し、Ｒ^＊＊およびａは、こ
の酸分子が、１酸分子あたり、脂肪族炭化水素置換基に
て、少なくとも平均して約12個の脂肪族炭素原子を有す
るようにされる。この後者の油溶性カルボン酸の群のう
ち、脂肪族炭化水素置換されたサリチル酸（各脂肪族炭
化水素置換基は、１置換基あたり、平均して少なくとも
約16個の炭素原子を有し、そして１分子あたり、１個〜
３個の置換基を有する）は、特に有用である。このよう
なサリチル酸から、塩が調製される。ここで、この脂肪
族炭化水素置換基は、重合されたオレフィン、特に、重
合された低級１−モノオレフィン（例えば、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、エチレン／プ
ロピレン共重合体など）から誘導され、そして、約30個
〜400個の炭素原子を平均炭素含有量てして有する。

上の式IIIおよびIVに対応するカルボン酸は、公知で
あるか、または当該技術分野で公知の方法に従って調製
され得る。上の式により例示されるタイプのカルボン
酸、およびそれらの中性および塩基性の金属塩の調製方
法は、公知であり、例えば、以下のような米国特許に開
示されている：米国特許No.2,197,832号:2,197,835号;
2,252,662号;2,252,664号;2,714,092号;3,410,798号；
および3,595,791号。

本発明で用いられる他のタイプの中性および塩基性カ
ルボン酸塩は、以下の一般式のコハク酸アルケニルから
誘導されるものである： Ｒ^＊CH（COOH）CH₂COOH 式VI ここで、Ｒ^＊は、式IIIにて上で定義されるものと同
じである。

このような塩およびそれらを製造する方法は、米国特
許No.3,271,130号;3,567,637号および3,632,610号に示
される。一般に、多塩基カルボキシレート（ポリカルボ
キシレート）の分子量は、約400〜約2000、好ましく
は、約500〜約1500である。このような分子量は、この
分子の炭化水素鎖において、約28個〜約145個の炭素原
子、好ましくは、約35個〜約110個の炭素原子に対応す
る。このような酸の１つは、プロピレンテトラマーで置
換されたマレイン酸である。この上で記述のスルホン
酸、カルボン酸およびそれらの２種またはそれ以上の混
合物の塩基性塩の製造方法を特に記述している他の特許
には、以下の米国特許が包含される：米国特許No.2,50
1,731;2,616,904;2,616,905;2,616,906;2,616,911;2,61
6,924;2,616,925;2,617,049;2,777,874;3,027,325;3,25
6,186;3,282,835;3,384,585;3,373,108;3,368,396;3,34
2,733;3,320,162;3,312,618;3,318,809;3,471,403;3,48
8,284;3,595,790および3,629,109。

フェノールの中性塩および塩基性塩（一般に、フェネ
ートとして知られている）はまた、本発明の組成物にて
有用であり、そして当業者にて公知である。これらのフ
ェネートを形成するフェノールは、以下の一般式を有す
る： （Ｒ^＊）_ａ−（Ar^＊）−（OH）_ｍ 式VII ここで、Ｒ^＊、ａ、Ar^＊およびｍは、式IIIに関連し
てこの上で記述のものと同じ意味および選択性を有す
る。式IIIに関して記述と同じ実施例もまた、適用され
る。

通常、利用可能なクラスのフェネートは、以下の一般
式のフェノールから製造されるものである： （Ｒ′）_ａ（R⁴）_zPh（OH）_ｂ 式VIII ここで、ａは１〜３の整数;bは１または２の整数;zは
０または1;Phはフェニル基；式VIIIのＲ′は、平均し
て、約30個〜約400個の脂肪族炭素原子を有する、実質
的に飽和で炭化水素ベースの置換基であり；そして、R⁴
は、低級アルキル基、低級アルコキシル基、ニトロ基お
よびハロ基からなる群から選択される。

本発明で用いるためのある特定のクラスのフェネート
には、塩基性（すなわち、オーバーベース化されたな
ど）のアルカリ金属およびアルカリ土類金属の硫化フェ
ネートがある。これは、この上で記述のフェノールを、
硫化剤（例えば、イオウ、ハロゲン化イオウ、またはス
ルフィドまたはヒドロスルフィド塩）で硫化することに
より、製造される。これらの硫化されたフェネートの製
造方法は、米国特許No.2,680,096号;3,036,971号および
3,775,321号に記述されている。

有用な他のフェネートには、アルキレン（例えば、メ
チレン）架橋を介して連結されたフェノールから製造さ
れるものがある。これらは、典型的には、酸性触媒また
は塩基性触媒の存在下にて、単一環または複数環のフェ
ノールと、アルデヒドまたはケトンとを反応させること
により、製造される。このように連結されたフェネート
は、硫化されたフェネートと同様に、米国特許No.3,35
0,038号の特に６〜８欄にて、詳細に記述される。

リン含有酸のアルカリ金属塩およびアルカリ土類金属
塩もまた、本発明の燃料組成物に有用である。これに
は、例えば、以下の反応により調製される、ホスホン酸
および／またはチオホスホン酸の正塩および塩基性塩が
ある：この反応は、無機のリン含有反応物（例えば、P₂
S₅）と、石油留分（例えば、ブライトストック、または
２個〜６個の炭素原子を有するオレフィンから得られる
ポリオレフィン）との反応がある。ポリオレフィンの特
定例には、700〜100,000の分子量を有するポリブテンが
ある。オレフィンとの反応に供される他のリン含有反応
物には、三塩化リン、または三塩化リンと塩化イオウと
の混合物（例えば、米国特許No.3,001,981号および2,19
5,571号）、亜リン酸塩および亜リン酸クロライド（例
えば、米国特許No.3,033,890号およびNo.2,863,834
号）、およびハロゲン化リンを含む空気または酸素（例
えば、米国特許No.2,939,841号）が包含される。

この上で記述の有機イオウ含有酸、カルボン酸、リン
含有酸およびフェノールの２種またはそれ以上の中性塩
および塩基性塩の混合物は、本発明の組成物にて用いら
れ得る。上で述べたように、この燃料組成物に含有され
るアルカリ金属またはアルカリ土類金属含有の組成物
（Ａ）の量は、この燃料組成物中のアルカリ金属または
アルカリ土類金属100万部あたり、約１部〜約100部を供
給するのに充分な量である。無鉛または低鉛の燃料が利
用されるとき、この燃料中に包含されるアルカリ金属ま
たはアルカリ土類金属含有の組成物（Ａ）の量は、この
燃料が内燃機関で用いられるとき、バルブシートのへこ
みを低減させるのに充分な量である。

以下で特に例示の実施例は、この発明の燃料組成物に
て有用な具体的な例としてアルカリ金属およびアルカリ
土類金属組成物（Ａ）の調製を記述している。

実施例Ａ−１ 第１級の分枝されたモノアルキルベンゼンスルホン酸
（M.W.は、およそ522である）1000部と鉱油637部との混
合物を、50％カセイソーダ溶液145.7部で中和し、そし
て過剰の水およびカセイソーダを除去する。この方法で
得られる、ナトリウム塩を含む生成物は、2.5％のナト
リウムおよび3.7％のイオウを有する。

実施例Ａ−２ カセイソーダを、化学的に等量のCa（OH）_２で置き換
えたこと以外は、実施例Ａ−１の方法を繰り返す。

実施例Ａ−３ カセイソーダを、化学的に等量のKOHで置き換えたこ
と以外は、実施例Ａ−１の方法を繰り返す。

実施例Ａ−４ アルキルフェニルスルホン酸（これは、蒸気相浸透圧
により、450の平均分子量を有する）906部、鉱油564
部、トルエン600部、酸化マグネシウム98.7部および水1
20部の混合物に、１時間あたり約３立方フィート（85 l
/hr）の割合にて、78〜85℃の温度で７時間にわたり、
二酸化炭素を吹き込む。この反応混合物を、炭酸塩化の
間、絶えず撹拌する。炭酸塩化後、この反応混合物を、
165℃/20 torr（2.65KPa）までストリッピングし、そし
て残留物を濾過する。この濾液は、所望のオーバーベー
ス化マグネシウムスルホネート（これは、約３の金属比
を有する）のオイル溶液である。

実施例Ａ−５ 鉱油323部、水4.8部、塩化カルシウム0.74部、石灰79
部、およびメチルアルコール128部の混合物を調製し、
そして約50℃の温度まで暖める。この混合物に対し、混
合しながら、アルキルフェニルスルホン酸（これは、蒸
気相浸透圧により、500の平均分子量を有する）1000部
を加える。次いで、この混合物に、１時間あたり約5.4
lbs.（40.8g/分）の割合にて、約50℃の温度で約2.5時
間にわたり、二酸化炭素を吹き込む。炭酸塩化後、追加
のオイル102部を加え、この混合物から、55mm（7.3KP
a）の圧力で、約150〜155℃の温度にて、揮発物質を除
去する。この残留物を濾過する。この濾液は、オーバー
ベース化スルホン酸カルシウム（これは、約3.7％のカ
ルシウム含量、および約1.7の金属比を有する）の所望
のオイル溶液である。

水固定剤（THE WATER FIX） 本発明の第２の成分（Ｂ）は、以下の（ｉ）、（ii）
および（iii）または（iv）からなる群から選択される
少なくとも１種の構成要素である： （ｉ）ヒドロカルビル置換スルホン化フェノールまたは
それらの塩； （ii）エチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合
体、および （iii）ヒドロカルビル置換フェノール、または （iv）（ｉ）、（ii）および（iii）の混合物。

成分（Ｂ）（ｉ）は、（Ｂ）（iii）のスルホン酸、
または（Ｂ）（iii）のスルホン酸の塩を調製すること
により、得られる。スルホン酸およびスルホン酸塩の充
分な開示は、成分（Ａ）の記述にて見いだされる。
（Ｂ）（ｉ）のカチオン部分は、好ましくは、アンモニ
ウムである。（Ａ）の芳香核として、フェノールが使用
されるとき、ヒドロカルビル置換フェノールスルホン酸
またはその塩（Ｂ）（ｉ）が得られる。

（Ｂ）の第２の項目は、エチレンオキシド／プロピレ
ンオキシド共重合体である。このような物質は、当該技
術分野で公知であり、エチレンオキシドまたはエチレン
オキシドの重合体と、プロピレンオキシドまたはプロピ
レンオキシドの重合体とを反応させることにより、得ら
れる。まず最初に、各成分の所望量を単に充填し、そし
て当該技術分野で公知のような重合を行うことにより、
エチレンオキシドとプロピレンオキシドとのランダム重
合体を得ることが可能である。エチレンオキシドを所望
の鎖長まで予備重合させること、次いで、プロピレンオ
キシドでキャップ化することにより、エチレンオキシド
をさらに反応させることが可能である。

プロピレンオキシドを所望の分子量まで重合させ、次
いで、このプロピレンオキシド重合体をエチレンオキシ
ドで停止することは、さらに可能である。もちろん、こ
のプロピレンオキシドは、重合され得、次いで、エチレ
ンオキシド重合体と反応し得る。（Ｂ）（ii）の分子量
は、好都合には、約400〜10,000、好ましくは、600〜5,
000である。

この共重合体におけるエチレンオキシドの重量パーセ
ントは、この共重合体の10重量％〜90重量％、好ましく
は、15重量％〜90重量％であることが望ましい。もちろ
ん、エチレンオキシドはプロピレンオキシドより少ない
分子量を有するので、プロピレンオキシドより多い当量
のエチレンオキシドが、当量基準で利用されることが認
められる。

成分（iii）は、炭化水素置換フェノールである。こ
の炭化水素置換フェノールは、一般に、成分（Ｂ）
（ｉ）のヒドロカルビル置換スルホン化フェノールまた
はそれらの塩に対応する。それゆえ、成分（Ｂ）（ii
i）は、通常、成分（Ｂ）（ｉ）のための原料であり、
市販されている。（Ｂ）（ｉ）および（Ｂ）（iii）の
混合物が望まれるとき、この炭化水素置換フェノールを
低スルホン酸塩化する（under−sulfonate）ことが可能
である。成分（Ｂ）（ｉ）または（Ｂ）（iii）のいず
れかは、典型的には、平均して、ヒドロカルビル鎖上に
約10個〜約30個の炭素原子を有し、好ましくは、約14個
〜約26個の炭素原子を有する。

このヒドロカルビル置換フェノールはまた、ホルムア
ルデヒドを使用することにより架橋され得、重合体構造
が得られる。すなわち、このヒドロカルビル置換フェノ
ールは、ヒドロキシル基に対してオルト位置（および、
しばしばパラ位置）に架橋される。このフェノールをさ
らにアルコキシル化することも可能である。このことに
関して、上で示されたエチレンオキシドおよびプロピレ
ンオキシドの論述に対し、読者の注目が向けられる。上
の各物質は、重合体または単量体のいずれであっても、
このフェノールのヒドロキシル基に縮合され得る。

成分（Ｂ）として示される上の成分のいずれかの混合
物を、成分（Ｂ）（iv）として利用することもさらに可
能である。成分（Ｂ）のより好ましい種は、実際には、
このような混合物である。

成分（Ｂ）が（iv）のとき、成分（ｉ）：成分（ii）
の重量比は、約10:1〜約1:10、好ましくは、約5:1〜約
1:5であるのが望ましい。（Ｂ）（ｉ）：（Ｂ）（iii）
の重量比は、典型的には、約8:1〜約1:8、好ましくは、
約5:1〜約1:5である。（Ｂ）（ii）：（Ｂ）（iii）の
望ましい比は、典型的には、約7:1〜約1:7、好ましくは
4:1〜約1:4である。（Ｂ）の３つの個々の成分のうち２
つが使用されるとき、その比はまた、上で記述されたも
のと同じである。

ガソリン成分 本発明で有用なガソリン成分（Ｃ）は、炭化水素留出
物として得られる。ガソリンは、それが意図される用途
のタイプに依存して、多くの異なるグレードで供給され
る。本発明にて利用されるガソリンには、自動車用およ
び航空機のガソリンとして考案されたものが包含され
る。自動車用ガソリンには、ASTM仕様Ｄ−439−73によ
り定義されたガソリンが包含される。これは、種々のタ
イプの炭化水素の混合物から構成される。この炭化水素
には、芳香族、オレフィン、パラフィン、イソパラフィ
ン、ナフテン、および場合によってはジオレフィンが包
含される。自動車用ガソリンは、通常、約20℃〜230℃
内の沸点範囲を有する。これに対して、航空機用ガソリ
ンは、ふつうは、約37℃〜165℃内の、より狭い沸点範
囲を有する。

このガソリンは、典型的に加えられるいずれかの成分
を有し得る。但し、バルブシートのへこみに対し性能を
得ること、所望の水固定剤を得ることに対し悪影響を与
えず、そしてガソリンのオクタン価を実質的に低減させ
ないという条件で。

ガソリンに典型的に包含されるこのような成分の１つ
は、化合物の形状での鉛（例えば、四エチル鉛または四
メチル鉛）である。鉛は、多くの国にて、ガソリンから
規制されていることが、まず注目される。ガソリン中に
若干量の鉛が存在することをまだ許容している国は、
“低鉛”処方物を認めている。典型的には、低鉛ガソリ
ンは、燃料１ガロンあたり、約0.5グラム未満の鉛を含
有する。本発明は、ある局面では、ガソリン１ガロン
（0.0264g/リットル）あたり、0.1グラム程度の鉛を含
有する低鉛燃料に関する。

ガソリンが無鉛であることは、本発明ではさらに好ま
しい。無鉛であるとは、わずかな痕跡量の鉛、すなわ
ち、低鉛燃料中の鉛の量より著しく少ない量の鉛が、許
容され得ることを意味する。すなわち、無鉛（no−lead
or lead free）のガソリン組成物は、場合によって
は、加鉛燃料による汚染によって、痕跡量の鉛を含有す
る。それゆえ、無鉛（no−lead or lead free）ガソリ
ンという用語は、わずかな量の鉛を含有する；しかしな
がら、最終のガソリン生成物は、完全に無鉛であること
が好ましい。

ガソリンと共に含有されるさらに典型的な成分は、エ
ンジン沈澱物を除去するか低減させるための掃鉛剤であ
る。典型的には、この掃鉛剤は、二塩化エチレン、二臭
化エチレンまたはそれらの混合物である。本発明の組成
物で有用な掃鉛剤をさらに論じるために、読者には、米
国特許No.4,690,687号（これは、1987年９月１日に、ジ
ョンストンらにより発行された）が示される。この特許
の内容は、ここに示されている。

アルコール 本発明にて用いられるアルコール（Ｄ）は、典型的に
は、通常、ガソリンに加えられるアルコールである。ガ
ソリンにおけるアルコールの使用には、主として、３つ
の目的がある。第１の目的は、石油炭化水素の供給を拡
大するために、ガソリン中に存在する炭化水素に対する
部分燃料代替物としてである。このことに関して、メタ
ノールおよびエタノールは、典型的には、ガソリン中の
炭化水素原料に対する部分代替物として利用される。

燃料にてしばしば用いられるアルコールの第２の群
は、オクタン価向上剤として用途を有するアルコールで
ある。典型的には、このオクタン価向上剤アルコール
は、以下のような物質とされる：メタノール、エタノー
ル、イソプロパノール、ｔ−アミルアルコールおよびｔ
−ブタノール。このようなアルコールは、炭化水素原料
の燃焼を助け、そして内燃機関のシリンダーにて、燃料
の完全な燃焼を促進し、それにより、出力を増大させ
る。

ガソリンにおけるアルコールの第３の用途は、ある種
の大気中への放出物質のレベルを低減させることにあ
る。このような放出物質には、光化学性のスモッグを生
じるような蒸発による放出または排気による放出が包含
される。すぐ上で記述のアルコールは、このような用途
を有する。

全般に、本発明にて典型的に使用されるアルコール
は、約８個までの炭素原子、好ましくは、約１個〜約６
個の炭素原子を有する。ガサホール（gasahol）生成物
のために、より好ましいアルコールは、メタノールおよ
びエタノールである。オクタン価を高めるためにより好
ましいアルコールは、第３級アルコールである。それゆ
え、ｔ−ブタノールは、より好ましいオクタン価向上剤
である。オクタン価の向上に用いるために、特により好
ましいアルコールの組合せは、ｔ−ブタノールとメタノ
ールとの混合物（特に、10:1〜1:10の重量比、好ましく
は、約5:1〜約1:5の重量比）である。

本発明にて、アルコールの使用レベルは、典型的に
は、全ガソリン組成物の約0.1重量％〜約45重量％であ
る。より典型的には、存在するアルコールの量は、全ガ
ソリン組成物の約0.5重量％〜約15重量％である。

本発明のガソリン組成物にて使用するのにより好まし
いアルコールは、１価アルコールである。

分散剤 本発明の燃料組成物はまた、望ましくは、（Ｅ）少な
くとも１種の炭化水素溶解性の無灰分分散剤の少量を含
有する。無灰分分散剤として有用な化合物は、一般に、
比較的高分子量の炭化水素鎖に結合された“極性”基に
より、特徴づけられる。この“極性”基は、一般に、１
種またはそれ以上の元素、すなわち、窒素、酸素および
リンを有する。可溶性の鎖は、一般に、金属タイプで使
用される鎖よりも、分子量が高い。しかし、ある場合に
は、これらの鎖は、全く類似している。

一般に、潤滑剤および燃料にて使用するために、当該
技術分野で公知の無灰分分散剤のいずれかが、本発明の
燃料組成物にて利用され得る。

本発明のある実施態様では、この分散剤は、以下の
（ｉ）、（ii）、（iii）、（iv）、（ｖ）、（vi）お
よび（vii）からなる群から選択される： （ｉ）少なくとも１種のヒドロカルビル置換アミン；該
ヒドロカルビル置換基は、実質的に脂肪族であり、そし
て少なくとも８個の炭素原子を有する； （ii）カルボン酸アシル化剤と、少なくとも１個の−NH
−基を含有する少なくとも１種のアミノ化合物とを反応
させることにより製造される、少なくとも10個の脂肪族
炭素原子を持った置換基を有する少なくとも１種のアシ
ル化された窒素含有化合物；該アシル化剤は、イミド結
合、アミド結合、アミジン結合、またはアシルオキシア
ンモニウム結合を介して、該アミノ化合物に連結されて
いる； （iii）フェノールまたはアルデヒドと、少なくとも１
個の−NH−基を有するアミノ化合物との、少なくとも１
種の窒素含有縮合物； （iv）置換カルボン酸の少なくとも１種のエステル； （ｖ）少なくとも１種の重合体分散剤； （vi）少なくとも１種の炭化水素置換フェノール性分散
剤；および、 （vii）燃料に溶解性の、少なくとも１種のアルコー
ル、フェノールまたはアミンのアルコキシル化誘導体。

以下の特定の実施例は、本発明の燃料組成物にて有用
な代表的な分散剤の調製を例示する。

実施例Ｅ−１ 塩素化されたポリ（イソブテン）（これは、約950の
分子量を有し、そして5.6％の塩素含量を有する）1500
部、アルキルポリアミン（これは、化学量論的に、テト
ラエチレンペンタミンに対応する平均組成を有する）28
5部、およびベンゼン1200部の混合物を、還流状態まで
加熱する。次いで、ベンゼンを除去しつつ、この混合物
の温度を、４時間かけて170℃までゆっくりと上げる。
冷却された混合物を、混合されたヘキサンおよび無水エ
タノールの等容量物（1:1）で希釈する。この混合物
を、還流状態まで加熱する。この混合物に、10％炭酸ナ
トリウム水溶液を1/3容量加える。撹拌後、この混合物
を冷却させ相分離する。この有機相を水洗し、揮発成分
を除去して、所望のポリイソブテニルポリアミン（これ
は、4.5重量％の窒素含有量を有する）を得る。

実施例Ｅ−２ トルエン140部、およびポリイソブテニル無水コハク
酸（これは、蒸気相浸透圧法での約850の分子量を有す
るポリ（イソブテン）から調製され、109のケン化価を
有する）400部、およびエチレンアミン混合物（これ
は、化学量論的に、テトラエチレンペンタミンに対応す
る平均組成を有する）63.6部の混合物を、150℃まで加
熱する。この間、水／トルエン共沸混合物を除去する。
次いで、この反応混合物を、トルエンが蒸留しなくなる
まで、減圧下にて150℃まで加熱する。残留のアシル化
ポリアミンは、4.7重量％の窒素含量を有する。

実施例Ｅ−３ 110〜150℃にて加熱された市販のジエチレントリアミ
ン1,133部に対し、２時間にわたって、イソステアリン
酸6820部をゆっくり加える。この混合物を150℃にて１
時間維持し、次いで、さらに１時間かけて180℃まで加
熱する。最後に、この混合物を、0.5時間にわたって205
℃まで加熱する；この加熱の全体にわたって、この混合
物に窒素を吹き込み、揮発成分を除去する。この混合物
を、205〜230℃にて、全体で11.5時間維持する。230℃/
20torr（2.65KPa）での揮発成分の除去により、残留物
として、6.2重量％の窒素を有する、所望のアシル化ポ
リアミンが得られる。

実施例Ｅ−４ ポリプロピル置換フェノール（これは、蒸気相浸透圧
法により、約900の分子量を有する）50部、鉱油（100゜
Fにて、100SUSの粘度を有する、溶媒精製されたパラフ
ィン油）500部、および9.5％ジメチルアミン水溶液（ア
ミン12部と等価である）130部の混合物に対し、ホルム
アルデヒドの37％水溶液（これは、８部のアルデヒドに
対応する）22部を、１時間にわたって滴下して加える。
添加の間に、反応温度をゆっくりと100℃まで上げ、そ
してその状態で３時間維持する。この間、この混合物に
窒素を吹き込む。冷却された反応混合物に対し、トルエ
ン100部および混合されたブチルアルコール50部を加え
る。この有機相を、リトマス紙が中性を示すまで３回水
洗する。この有機相を濾過し、そして、200℃/5〜10tor
r（0.66〜1.33KPa）までストリッピングする。この残留
物は、0.45重量％の窒素を有する最終生成物のオイル溶
液である。

実施例Ｅ−５ 鉱油140部、ポリ（イソブテン）置換無水コハク酸
（分子量1000;105のケン化価を有する）174部、および
イソステアリン酸23部の混合物を、90℃にて調製する。
この混合物に対し、80〜100℃にて、1.3時間にわたり、
ポリアルキレンアミン（これは、テトラエチレペンタミ
ンに対応する全体組成を有する）の混合物17.6部を加え
る。この反応は発熱的である。この混合物に、225℃に
て、３時間にわたり、１時間あたり５ポンド（2.27Kg）
の割合で、窒素を吹き込む。これにより、水性留出物47
部が得られる。この混合物を、225℃にて１時間乾燥
し、100℃まで冷却し、次いで、濾過することにより、
オイル溶液中にて、所望の最終生成物が得られる。

実施例Ｅ−６ 1000の分子量を有するポリイソブテンを、4.5％の塩
素含量まで塩素化し、次いで、この塩素化されたポリイ
ソブテンを、150℃〜220℃の温度にて、1.2モル割合の
無水マレイン酸と共に加熱することにより、実質的に炭
化水素で置換された無水コハク酸を調製する。このよう
にして得られた無水コハク酸は、130の酸価を有する。
この無水コハク酸874グラム（１モル）、およびネオペ
ンチルグリコール104グラム（１モル）の混合物を、240
〜250℃/30mm（4KPa）にて12時間混合する。この残留物
は、このグリコールの１つおよび／または両方のヒドロ
キシ基のエステル化により得られるエステルの混合物で
ある。それは、101のケン化価および0.2重量％のアルコ
ール性ヒドロキシル含量を有する。

実施例Ｅ−７ 実施例Ｂ−２の実質的に炭化水素で置換された無水コ
ハク酸のジメチルエステルを、この無水物の2185グラ
ム、メタノール480グラムおよびトルエン1000ccの混合
物を50〜60℃にて加熱することにより、調製する。この
間、塩化水素を、反応混合物中に２時間にわたって泡立
たせる。次いで、この混合物を、60〜65℃にて２時間加
熱し、ベンゼンに溶解させ、水洗し、乾燥し、そして濾
過する。この濾液を、それから揮発成分を取り除くため
に、150℃/60mm（8KPa）にて加熱する。この残留物は、
明示されたジメチルエステルである。

実施例Ｅ−８ 高分子量カルボン酸（これは、塩素化ポリイソブチレ
ンおよびアクリル酸を、1:1の当量比で反応させること
により、調製される；これは、982の平均分子量を有す
る）3240部を、1.5時間にわたって、ソルビトール200部
および希釈油100部の混合物にゆっくりと加えることに
より、カルボン酸エステルを調製する。この間、温度を
115〜125℃に維持する。次いで、追加の希釈油400部を
加え、この混合物を、約195〜205℃にて16時間維持す
る。この間、この混合物に窒素を吹き込む。次いで、追
加のオイル755部を加え、この混合物を140℃まで冷却
し、そして濾過する。この濾液は、所望のエステルのオ
イル溶液である。

実施例Ｅ−９ 1018の平均分子量を有するカルボン酸（これは、塩素
化ポリイソブテンとアクリル酸とを反応させることによ
り、調製される）658部を、ペンタエリスリトール22部
と共に加熱することにより、エステルを調製する。この
間、温度を、18時間にわたり、約180〜205℃に維持す
る。この間に、この混合物に窒素を吹き込む。次いで、
この混合物を濾過する。この濾液は所望のエステルであ
る。

分散剤に関するさらに別の情報は、米国特許No.4,69
0,687号（これは、1987年９月１日に発行された）から
得られる。その内容は、ここに示されている。

成分の量 炭化水素溶解性または分散性のアルカリ金属またはア
ルカリ土類金属含有組成物（Ａ）と水固定剤（Ｂ）との
量は、典型的には、約1:2〜約50:1、好ましくは、1:1〜
約40:1である。水固定剤（Ｂ）と無灰分分散剤（Ｅ）と
の重量比は、典型的には、約2:1〜約1:50であり、好ま
しくは、約1:1〜約1:40である。

ガソリンに対する無灰分分散剤（Ｅ）の量は、典型的
には、燃料100万部あたり、分散剤の約25重量部〜約500
重量部、より好ましくは、約35重量部〜400重量部であ
る。炭化水素溶解性または分散性のアルカリ金属または
アルカリ土類金属含有組成物（Ａ）と無灰分分散剤
（Ｅ）との重量比は、典型的には、約4:0.1〜約1:4であ
る。

本発明の燃料組成物に含有される、炭化水素溶解性の
アルカリ金属またはアルカリ土類金属含有組成物（Ａ）
の量は、広範囲に変えられ得る。しかし、不必要に過剰
な量の金属組成物を包含させることは、好ましくない。
この燃料中に含有される量は、この燃料が、無鉛ガソリ
ンを使用するようには設計されていない内燃機関にて燃
焼されるとき、所望の特性（例えば、バルブシートのへ
こみを低減させること）を改良するのに充分な量とされ
るべきである。例えば、加鉛燃料のために設計されたよ
り旧式のエンジンは、特に硬くされたバルブシートでは
構成されていなかった。従って、この燃料に含有される
べき金属組成物の量は、燃料中の鉛の量に一部依存す
る。無鉛燃料のためには、バルブシートのへこみをうま
く低減させるべく、多量の金属組成物が必要とされる。
本発明に従って、低鉛燃料が処理されるとき、より少な
い量の金属含有組成物が、一般に、必要とされる。

要約すると、本発明の燃料組成物にて包含される組成
物（Ａ）の量は、このような燃料が内燃機関にて利用さ
れるとき、バルブシートのへこみを低減させるのに充分
な量である。一般に、この燃料は、燃料１リットルあた
り、約2.0グラムより少ない量（好ましくは、1.0グラム
より少ない量）のアルカリ金属化合物またはアルカリ土
類金属化合物を含有する。他の実施態様では、本発明の
燃料組成物は、燃料100万部あたり、約１部〜約100部の
アルカリ金属またはアルカリ土類金属を含有する。しか
し、たいていの用途に充分とされるためには、100万部
の燃料あたり、５部〜約60部のアルカリ金属またはアル
カリ土類金属が適当である。

本発明の燃料組成物に任意に包含される炭化水素溶解
性の無灰分分散剤の量はまた、広範囲にわたって変えら
れ得る。典型的には、水固定剤（Ｂ）と分散剤（Ｅ）と
の重量比は、2:1〜1:50、好ましくは、1:1〜1:40であ
る。（Ｅ）の量は、金属含有組成物（Ａ）の量に一部依
存する。典型的には、この無灰分分散剤（Ｅ）は、
（Ａ）に対し、約4:0.1〜約1:10の重量比で用いられ
る。特定の燃料組成物に含有され得る無灰分分散剤の量
は、当業者により容易に決定され得る。そして、明らか
に、この燃料に含有される分散剤の量は、このエンジン
が冷却されるとき、エンジン部分に沈澱物が形成される
といった有害な影響を与える程度に多くするべきではな
い。

以下は、本発明の例証である。

実施例１ 鉱油48.8部を、撹拌機能を有する混合タンクに加え
る。C₂₄アルキルフェノールスルホン酸アンモニウム塩
0.6部、およびポリエチレングリコール／ポリプロピレ
ングリコール共重合体（これは、600の分子量を有す
る）0.3部の混合物を、上の混合物に加える。この共重
合体は、モノマーのおよそ1:1の重量比である。C₂₄置換
フェノールは、0.3重量部で加えられる。

上の混合物に対し、実施例Ｅ−２から得られる無灰分
分散剤8.4部を加える。流動化したオイル（高粘度の鉱
油）は、８重量部で加えられる。最後には、実施例Ａ−
１から得られる活性成分33.6重量部が、撹拌しながら、
この混合物に加えられる。

上の混合物を、以下に記述のような、酸素処理された
ガソリンに、250PTB（1000バレルあたり１ポンド、また
は0.71g/l）で加える。このガソリンの炭化水素成分は9
3.8％である。メタノールは3.89重量％であり、そして
ｔ−ブタノールは2.4重量％である。個々の容量比は、9
5:3:2である。

このガソリン燃料は、高程度の耐水性を有することが
観察されている。例えば、いずれの乳化も、有機相と水
相に実質的に完全に分かれて、すぐに分解される。この
生成物はまた、排気のバルブシートを保護するべく機能
する。

実施例２ この組成物は、実施例１と同様に処方される。しかし
ながら、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩は、
当量（ナトリウムベース）のリイソブチレンコハク酸の
中性ナトリウム塩で置き換えて、使用される。このコハ
ク酸塩のアニオン部分の分子量は950であり、米国特許N
o.3,271,370号（これは、レ シュール（Le Suer）によ
り、1966年９月６日に発行された）に従って得られる。

この生成物は、他の点では、実施例１にて先に記述の
ように得られ、そしてガソリン中にて同じレベルで混合
される。この生成物は、バルブシートのへこみを防止す
る助剤として機能し、そして水性エマルジョンを急速に
分解することが観察されている。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１０Ｌ 1/24 6958−4Ｈ Ｃ１０Ｌ 1/24

Claims (24)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】以下の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）および
   （Ｄ）を含有する燃料組成物： （Ａ）少なくとも１種の炭化水素溶解性または分散可能
   な中性もしくは塩基性アルカリ金属またはアルカリ土類
   金属含有組成物； （Ｂ）以下の（ｉ）、（ii）および（iii）の混合物； （ｉ）ヒドロカルビル置換スルホン化フェノールまたは
   それらの塩； （ii）エチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合
   体；および、 （iii）ヒドロカルビル置換フェノール； （Ｃ）ガソリン：および、 （Ｄ）該燃料組成物の全重量に対して0.5〜45重量％濃
   度の少なくとも１種のアルコール。
2. 【請求項２】請求の範囲第１項に記載の組成物であっ
   て、（Ａ）は芳香族スルホン酸塩である。
3. 【請求項３】請求の範囲第１項に記載の組成物であっ
   て、（Ａ）はポリカルボキシレート塩である。
4. 【請求項４】請求の範囲第１項に記載の組成物であっ
   て、ここで、前記ヒドロカルビル置換スルホン化フェノ
   ール上のヒドロカルビル鎖は、平均して、10個〜30個の
   炭素原子を有する。
5. 【請求項５】さらに、以下の（Ｅ）を含有する、請求の
   範囲第１項に記載の組成物： （Ｅ）以下の（ｉ）、（ii）、（iii）、（iv）、
   （ｖ）、（vi）および（vii）からなる群から選択され
   る無灰分分散剤： （ｉ）少なくとも１種のヒドロカルビル置換アミン；こ
   こで、該ヒドロカルビル置換基は、実質的に脂肪族であ
   り、そして少なくとも８個の炭素原子を有する； （ii）カルボン酸アシル化剤と、少なくとも１個の−NH
   −基を有する少なくとも１種のアミノ化合物とを反応さ
   せることにより製造される、少なくとも10個の脂肪族炭
   素原子を持った置換基を有する少なくとも１種のアシル
   化された窒素含有化合物；該アシル化剤は、イミド結
   合、アミド結合、アミジン結合、またはアシルオキシア
   ンモニウム結合を介して、該アミノ化合物に連結されて
   いる； （iii）フェノールまたはアルデヒドと、少なくとも１
   個の−NH−基を有するアミノ化合物との、少なくとも１
   種の窒素含有縮合物； （iv）置換カルボン酸の少なくとも１種のエステル； （ｖ）少なくとも１種の重合体分散剤； （vi）少なくとも１種の炭化水素置換フェノール性分散
   剤；および、 （vii）燃料に溶解性の、少なくとも１種のアルコー
   ル、フェノールまたはアミンのアルコキシル化誘導体。
6. 【請求項６】請求の範囲第１項に記載の組成物であっ
   て、前記共重合体にて、前記エチレンオキシドの重量パ
   ーセントは、10％〜90％である。
7. 【請求項７】請求の範囲第１項に記載の組成物であっ
   て、前記アルコールは、少なくとも１種の１価アルコー
   ルである。
8. 【請求項８】請求の範囲第２項に記載の組成物であっ
   て、（Ａ）芳香族スルホン酸塩はナトリウム塩である。
9. 【請求項９】請求の範囲第３項に記載の組成物であっ
   て、前記ポリカルボキシレート塩（Ａ）は、ヒドロカル
   ビル置換アルカリ金属コハク酸塩である。
10. 【請求項１０】請求の範囲第１項に記載の組成物であっ
    て、（Ｂ）（ｉ）の前記ヒドロカルビル基は、ポリイソ
    ブチレンである。
11. 【請求項１１】請求の範囲第１項に記載の組成物であっ
    て、（Ｂ）（iii）は、ヒドロカルビル置換フェノール
    であり、前記ヒドロカルビル基は、全体で10個〜30個の
    炭素原子を有する。
12. 【請求項１２】請求の範囲第１項に記載の組成物であっ
    て、前記（Ａ）は中性塩である。
13. 【請求項１３】請求の範囲第７項に記載の組成物であっ
    て、前記１価アルコールは、ｔ−ブタノールおよびメタ
    ノールの混合物である。
14. 【請求項１４】請求の範囲第１項に記載の組成物であっ
    て、（Ｃ）は、無鉛ガソリンである。
15. 【請求項１５】請求の範囲第５項に記載の組成物であっ
    て、前記無灰分分散剤（Ｅ）に対する（Ｂ）の重量比
    は、2:1〜1:50である。
16. 【請求項１６】請求の範囲第１項に記載の組成物であっ
    て、（Ｂ）（ii）の分子量は400〜10,000である。
17. 【請求項１７】以下の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）
    および（Ｅ）を含有する燃料組成物： （Ａ）少なくとも１種の炭化水素溶解性または分散可能
    な中性もしくは塩基性アルカリ金属またはアルカリ土類
    金属含有組成物； （Ｂ）以下の（ｉ）、（ii）および（iii）の混合物； （ｉ）ヒドロカルビル置換スルホン化フェノールまたは
    それらの塩； （ii）エチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合
    体；および、 （iii）ヒドロカルビル置換フェノール； （Ｃ）ガソリン； （Ｄ）少なくとも１種のアルコール；および、 （Ｅ）以下の（ｉ）、（ii）、（iii）、（iv）、
    （ｖ）、（vi）および（vii）からなる群から選択され
    る無灰分分散剤： （ｉ）少なくとも１種のヒドロカルビル置換アミン；こ
    こで、該ヒドロカルビル置換基は、実質的に脂肪族であ
    り、そして少なくとも８個の炭素原子を有する； （ii）カルボン酸アシル化剤と、少なくとも１個の−NH
    −基を有する少なくとも１種のアミノ化合物とを反応さ
    せることにより製造される、少なくとも10個の脂肪族炭
    素原子を持った置換基を有する少なくとも１種のアシル
    化された窒素含有化合物；ここで、該アシル化剤は、イ
    ミド結合、アミド結合、アミジン結合、またはアシルオ
    キシアンモニウム結合を介して、該アミノ化合物に連結
    されている； （iii）フェノールまたはアルデヒドと、少なくとも１
    個の−NH−基を有するアミノ化合物との、少なくとも１
    種の窒素含有縮合物； （iv）置換カルボン酸の少なくとも１種のエステル； （ｖ）少なくとも１種の重合体分散剤； （vi）少なくとも１種の炭化水素置換フェノール性分散
    剤；および、 （vii）燃料に溶解性の、少なくとも１種のアルコー
    ル、フェノールまたはアミンのアルコキシル化誘導体。
18. 【請求項１８】前記アルコールが、少なくとも１種の１
    価アルコールを含有する、請求の範囲第17項に記載の組
    成物。
19. 【請求項１９】請求の範囲第17項に記載の組成物であっ
    て、前記共重合体でのエチレンオキシドの重量パーセン
    トは、10％〜90％である。
20. 【請求項２０】請求の範囲第17項に記載の組成物であっ
    て、前記無灰分分散剤は（Ｅ）（ii）である。
21. 【請求項２１】以下の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）および
    （Ｄ）を含有する燃料組成物： （Ａ）少なくとも１種の炭化水素溶解性または分散可能
    なアルカリ金属またはアルカリ土類金属含有組成物：お
    よび、 （Ｂ）以下の（ｉ）、（ii）および（iii）の混合物； （ｉ）ヒドロカルビル置換スルホン化フェノールまたは
    それらの塩； （ii）エチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合
    体；および、 （iii）ヒドロカルビル置換フェノール； （Ｃ）ガソリン；および、 （Ｄ）少なくとも１種のアルコール。
22. 【請求項２２】0.5g/リットルより少ない鉛を含有す
    る、請求の範囲第１項に記載の組成物。
23. 【請求項２３】アルカリ金属またはアルカリ土類金属含
    有組成物を含み、高い水許容量を有するガソリンを自動
    車燃料タンクに供給する方法であって、該方法は、ガソ
    リン、（Ａ）炭化水素溶解性または分散可能なアルカリ
    金属またはアルカリ土類金属含有組成物、および（Ｂ）
    以下の（ｉ）、（ii）および（iii）の混合物を、
    （Ｂ）に対する（Ａ）の重量比が（Ａ）および（Ｂ）の
    混合物に高い水許容量を与えるのに充分となるように、
    配合する段階を包含する： （ｉ）炭化水素置換スルホン化フェノールまたはそれら
    の塩； （ii）エチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合
    体；および （iii）ヒドロカルビル置換フェノール。
24. 【請求項２４】（Ｅ）以下の（ｉ）、（ii）、（ii
    i）、（iv）、（ｖ）、（vi）および（vii）からなる群
    から選択される無灰分分散剤を加える段階を包含する、
    請求項第23項に記載の方法： （ｉ）少なくとも１種のヒドロカルビル置換アミン；こ
    こで、該ヒドロカルビル置換基は、実質的に脂肪族であ
    り、そして少なくとも８個の炭素原子を有する； （ii）カルボン酸アシル化剤と、少なくとも１個の−NH
    −基を有する少なくとも１種のアミノ化合物とを反応さ
    せることにより製造される、少なくとも10個の脂肪族炭
    素原子を持った置換基を有する少なくとも１種のアシル
    化された窒素含有化合物；ここで、該アシル化剤は、イ
    ミド結合、アミド結合、アミジン結合、またはアシルオ
    キシアンモニウム結合を介して、該アミノ化合物に連結
    されている； （iii）フェノールまたはアルデヒドと、少なくとも１
    個の−NH−基を有するアミノ化合物との、少なくとも１
    種の窒素含有縮合物； （iv）置換カルボン酸の少なくとも１種のエステル； （ｖ）少なくとも１種の重合体分散剤； （vi）少なくとも１種の炭化水素置換フェノール性分散
    剤；および、 （vii）燃料に溶解性の、少なくとも１種のアルコー
    ル、フェノールまたはアミンのアルコキシル化誘導体。