JP4537642B2 - 燃料油添加剤及び燃料油組成物 - Google Patents
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Description
【0001】
本発明は、燃料油に対する溶解性に優れ、特にガソリンエンジンの吸気系および燃焼室内の清浄性、ディーゼルエンジンの噴射ノズルの清浄性に優れた燃料油添加剤および該添加剤を含有してなる燃料油組成物に関するものである。
【背景技術】
【0002】
内燃エンジンの燃料系統や燃焼室内にスラッジやデポジットなどの沈積物を生じると、エンジンの機能が低下したり、排気ガス中の一酸化炭素濃度や未燃炭化水素濃度が上昇するなどの不都合が起こる。このため、気化器または電子制御式噴射装置、吸気弁などにおけるデポジットの除去や付着防止を主な目的として、ガソリンなどの燃料油には、ポリエーテルアミン系やポリアミン系などのガソリン清浄剤で代表される燃料添加剤が添加される場合が多い。
この種の燃料添加剤の中では、下記特許文献1や2などに開示されたポリエーテル系ガソリン清浄剤が、吸気弁のデポジットの除去や付着防止に優れた性能を発揮して来た。
昨今においては自動車の燃費を向上させることに加えて、自動車排気ガスが及ぼす人体および環境への悪影響を払拭することに関心が集まっている。しかし、ポリエーテルアミン系やポリアミン系などを代表例とする従来のガソリン清浄剤は、吸気弁のデポジットの除去や付着防止には優れた性能を発揮する一方で、燃焼室内のデポジットを増加させる傾向にあり、総合的に排出ガスを改善するには至っておらず、ガソリンエンジンの吸気系および燃焼室内の清浄性に一段と優れ、特にエンジンの冷機時などの過酷な条件下においても、優れた清浄効果を発揮する燃料油添加剤の開発が待ち望まれている。
また、ディーゼルエンジンにおいては、噴射ノズル等にデポジットが堆積することで、燃料流量が変化したり、遅れが生じることで、運転性や排気ガスが悪化することが指摘されており、ガソリンエンジン同様優れた清浄効果を発揮する燃料油添加剤の開発が待ち望まれている。
【特許文献1】
米国特許第4,247,301号明細書
【特許文献2】
米国特許第4,160,648号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本発明の目的は、従来のガソリン清浄剤を凌駕する性能を備え、さらにディーゼルエンジンの噴射ノズル清浄性にも優れ、しかもそれ自身はスラッジ化することのない新規な燃料油添加剤及び該添加剤を含有する燃料油組成物を提供することにある。
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明者らは、ガソリンエンジンの吸気系および燃焼室内およびディーゼルエンジンの噴射ノズルの清浄性により優れた燃料油添加剤を開発すべく研究を重ねた結果、特定の複素環化合物とポリエーテルアミン及び/又はポリアルケニルアミンからなる清浄剤が従来のガソリン清浄剤より非常に優れた性能を有することを見出した。
本発明は、下記の一般式(A−1)で表されるピロリドン構造を有する複素環化合物と下記一般式(1−1)で表されるポリエーテルアミン及び/又は下記一般式(5−1)で表されるポリアルケニルアミンとからなる燃料油添加剤にある。
【0005】
【化1】
(一般式(A−1)において、Yは炭素数2〜18のアルキレン基を示し、hは1〜10の整数を示す。)
【化2】
(一般式(1−1)において、R 2 、R 3 、R 4 及びR 5 は、それぞれ個別に水素原子又は炭化数1〜2のアルキル基、R 6 は炭素数1〜3のアルキレン基を示し、aは2〜50の整数を示し、及びbは0又は1を示す。)
【化3】
(一般式(5−1)において、Aはtert−ブチル基を示し、R 18 及びR 20 が共に水素原子かつR 19 及びR 21 が共にメチル基であるか、又はR 18 及びR 20 が共にメチル基かつR 19 及びR 21 が共に水素原子を示し、Bは、下記式(6)又は(10)で表される基を示し、及びmは1〜50の整数を示す。)
【化4】
更に本発明は、内燃機関用燃料油に上記特定の添加剤を含有してなる燃料油組成物にもある。
【0006】
以下に、本発明を更に詳細に説明する。
本発明の燃料油添加剤は、ピロリジン、ピロリドン(2−ピロリジノン)、ピロール(ピロール、2H−、4H−ピロール)、フラン(ジヒドロフラン、フラン)、テトラヒドロフラン(オキソラン)、ラクトン(γ―ラクトン、δ−ラクトン)、ピペリジン、ピペラジン、ピリジン(ピリジン、1,2−、1,4−ジヒドロピリジン)、テトラヒドロピラン、モルホリン、ジオキソラン、又はピペリドン(δ―ラクタム、2−ピペリドン、4−ピペリドン)構造を有する化合物(これらの化合物は置換基を有していてもよい)である。
本発明の複素環化合物は、上記単環構造であってもこの構造に更に他の環が縮合して形成された二環以上の多環(縮合環)構造からなるものであってもよい。本発明では、単環からなる化合物(置換基を有していてもよい)であることが好ましい。また複素環化合物は、飽和複素環化合物であることが特に好ましい。本発明では、これらの構造を有する化合物を2種以上組み合わせて用いることができる。
【0007】
本発明の複素環化合物は、好ましくは、ピロリドン、テトラヒドロフラン、ラクトン、ピペリジン、ピペラジン、モルホリン又はジオキソラン構造を持つ化合物である。最も好ましくはピロリドン構造を持つ化合物である。
【0008】
上記構造の複素環化合物が有する置換基としては、例えば、ヒドロキシル基、カルボキシル基(―COOH)、アルデヒド基、シアノ基、ニトロ基、炭素数1〜30の炭化水素基、―OR27、―COR28、―COOR29、−OCOR30、―NHCOR31、―CONHR32、―NHCOOR33、―OCONHR34(上記R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33、及びR34は各々独立に炭素数1〜30の炭化水素基を表す)、複素環基及び下記の一般式(13)で表される基:
−(YO)h−(CO)i−R35 (13)
(一般式(13)において、Yは炭素数2〜18のアルキレン基を示し、R35は水素原子または炭素数1〜30の炭化水素基を示し、hは1〜200の整数であり、iは0または1であり、ただしR35が水素原子の場合はi=0である。)
を挙げることができる。
本発明の複素環化合物は、以上で挙げた置換基により二以上置換されていてもよく、また、これらの置換基は、置換可能である場合には上記置換基(上記置換基のうち炭素数1〜30の炭化水素基、及び上記式(13)で示される基は除く)で更に置換されていてもよい。具体例としては、R27〜R34は炭化水素基にヒドロキシル基が置換された場合を挙げることができる。
【0009】
上記置換基について詳述する。
炭素数1〜30の炭化水素基の好ましい例としては、炭素数1〜24の直鎖状または分枝状のアルキル基、炭素数5〜13のシクロアルキル基又はアルキルシクロアルキル基(アルキル置換クロアルキル基、以下同様である)、炭素数2〜24の直鎖状又は分枝状のアルケニル基、炭素数6〜18のアリール基またはアルキルアリール基(アルキル置換アリール基、以下同様である)、及び炭素数7〜19のアリールアルキル基(アリール置換アルキル基、以下同様である)を挙げることができる。
【0010】
上記アルキル基の好ましい例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、直鎖または分枝ペンチル基、直鎖または分枝ヘキシル基、直鎖または分枝ヘプチル基、直鎖または分枝オクチル基、直鎖または分枝ノニル基、直鎖または分枝デシル基、直鎖または分枝ウンデシル基、直鎖または分枝ドデシル基、直鎖または分枝トリデシル基、直鎖または分枝テトラデシル基、直鎖または分枝ペンタデシル基、直鎖または分枝ヘキサデシル基、直鎖または分枝ヘプタデシル基、直鎖または分枝オクタデシル基、直鎖または分枝ノナデシル基、直鎖または分枝イコシル基、直鎖または分枝ヘンイコシル基、直鎖または分枝ドコシル基、直鎖または分枝トリコシル基及び直鎖または分枝テトラコシル基などが挙げられる。
【0011】
上記シクロアルキル基の好ましい例としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基などが挙げられ、また同じく上記アルキルシクロアルキル基の好ましい例としては、メチルシクロペンチル基、ジメチルシクロペンチル基(すべての置換異性体を含む)、エチルシクロペンチル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝プロピルシクロペンチル基(すべての置換異性体を含む)、エチルメチルシクロペンチル基(すべての置換異性体を含む)、トリメチルシクロペンチル基(すべての置換異性体を含む)、ジエチルシクロペンチル基(すべての置換異性体を含む)、エチルジメチルシクロペンチル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝プロピルメチルシクロペンチル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝プロピルエチルシクロペンチル基(すべての置換異性体を含む)、ジ−直鎖または分枝プロピルシクロペンチル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝プロピルエチルメチルシクロペンチル基(すべての置換異性体を含む)、メチルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、ジメチルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、エチルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝プロピルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、エチルメチルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、トリメチルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、ジエチルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、エチルジメチルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝プロピルメチルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝プロピルエチルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、ジ−直鎖または分枝プロピルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝プロピルエチルメチルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、メチルシクロヘプチル基(すべての置換異性体を含む)、ジメチルシクロヘプチル基(すべての置換異性体を含む)、エチルシクロヘプチル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝プロピルシクロヘプチル基(すべての置換異性体を含む)、エチルメチルシクロヘプチル基(すべての置換異性体を含む)、トリメチルシクロヘプチル基(すべての置換異性体を含む)、ジエチルシクロヘプチル基(すべての置換異性体を含む)、エチルジメチルシクロヘプチル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝プロピルメチルシクロヘプチル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝プロピルエチルシクロヘプチル基(すべての置換異性体を含む)、ジ−直鎖または分枝プロピルシクロヘプチル基(すべての置換異性体を含む)及び直鎖または分枝プロピルエチルメチルシクロヘプチル基(すべての置換異性体を含む)などが挙げられる。
【0012】
上記アルケニル基の好ましい例としては、ビニル基、プロペニル基、イソプロペニル基、直鎖または分枝ブテニル基、直鎖または分枝ペンテニル基、直鎖または分枝ヘキセニル基、直鎖または分枝ヘプテニル基、直鎖または分枝オクテニル基、直鎖または分枝ノネニル基、直鎖または分枝デセニル基、直鎖または分枝ウンデセニル基、直鎖または分枝ドデセニル基、直鎖または分枝トリデセニル基、直鎖または分枝テトラデセニル基、直鎖または分枝ペンタデセニル基、直鎖または分枝ヘキサデセニル基、直鎖または分枝ヘプタデセニル基、オレイル基などの直鎖または分枝オクタデセニル基、直鎖または分枝ノナデセニル基、直鎖または分枝イコセニル基、直鎖または分枝ヘンイコセニル基、直鎖または分枝ドコセニル基、直鎖または分枝トリコセニル基及び直鎖または分枝テトラコセニル基などが挙げられる。なお、二重結合を二個有するブタジエニル基も好ましい例として挙げることができる。
【0013】
上記アリール基の好ましい例としては、フェニル基及びナフチル基などが挙げられ、また同じく上記アルキルアリール基の好ましい例としては、トリル基(すべての置換異性体を含む)、キシリル基(すべての置換異性体を含む)、エチルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝プロピルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、エチルメチルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、トリメチルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝ブチルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝プロピルメチルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、ジエチルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、エチルジメチルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、テトラメチルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝ペンチルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝ヘキシルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝ヘプチルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝オクチルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝ノニルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝デシルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝ウンデシルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝ドデシルフェニル基(すべての置換異性体を含む)などが挙げられる。
【0014】
上記アリールアルキル基の好ましい例としては、ベンジル基、メチルベンジル基(すべての置換異性体を含む)、ジメチルベンジル基(すべての置換異性体を含む)、フェネチル基、メチルフェネチル基(すべての置換異性体を含む)及びジメチルフェネチル基(すべての置換異性体を含む)などが挙げられる。
【0015】
炭素数1〜30の炭化水素基は、炭素数1〜24の直鎖状または分枝状のアルキル基、シクロアルキル基、あるいはアルキル置換シクロアルキル基であることが好ましく、更に好ましくは、炭素数1〜12の直鎖状または分枝状のアルキル基であり、特に好ましくは、炭素数1〜8の直鎖状アルキル基であり、最も好ましくは、炭素数1〜6の直鎖状アルキル基である。
【0016】
上記R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33及びR34で表される炭素数1〜30の炭化水素基の好ましい例は、前記で説明した炭素数1〜30の炭化水素基の具体例とそれぞれ同じである。
【0004】
複素環基としては、例えば、前記複素環化合物の具体例(骨格)を挙げることができる。
【0017】
一般式(13)で表される基について詳述する。
Yは、炭素数2〜6のアルキレン基である場合が好ましく、炭素数2〜4のアルキレン基である場合が更に好ましい。炭素数2〜4のアルキレン基としては、具体的には例えば、エチレン基、プロピレン基(1−メチルエチレン基、2−メチルエチレン基)、ブチレン基(1−エチルエチレン基、2−エチルエチレン基)、1,2−ジメチルエチレン基、1,1−ジメチルエチレン基及び2,2−ジメチルエチレン基が挙げられる。hが2以上の場合に複数のYは、同一分子中で同じでも異なっていても良い。
【0018】
(YO)は、アルキレンオキサイド由来の重合骨格を示す。アルキレンオキサイドとしては、具体的には例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、1,2−ブチレンオキサイド、2,3−ブチレンオキサイド及びイソブチレンオキサイドが挙げられる。これらのアルキレンオキサイドは、一種類の構成単位からなっていても、複数の構成単位からなる混合物からなっていてもよい。すなわち、アルキレンオキサイドの単独重合体でも、共重合体(ランダム重合体、ブロック重合体)でもよい。hは、好ましくは1〜100の整数であり、更に好ましくは順に1〜50の整数、1〜20の整数であり、特に好ましくは1〜10の整数であり、最も好ましくは1〜5の整数である。
【0019】
R35で表される炭素数1〜30の炭化水素基の好ましい具体例としては、前記説明した例と同じである。
一般式(13)で表される基において、R35が水素原子である場合、炭素数1〜12の直鎖状もしくは分枝状のアルキル基である場合、または炭素数6〜18のアリール基もしくはアルキルアリール基である場合がより好ましく、水素原子である場合、炭素数1〜6の直鎖状もしくは分枝状のアルキル基である場合、フェニル基である場合または炭素数7〜15の直鎖もしくは分枝アルキルアリール基である場合が特に好ましく、最も好ましくは水素原子である。
本発明の複素環化合物の置換基は、ヒドロキシル基、炭素数1〜30の炭化水素基、―OR27(R27は置換基を有していてもよい炭素数1〜30の炭化水素基を表し、特に好ましくは、ヒドロキシル基で置換された炭素数1〜30の炭化水素基である)、又は一般式(13)で表される基であることが好ましく、一般式(13)で表される基であることが最も好ましい。
【0020】
本発明の複素環化合物は、上記一般式(13)で表される基で置換されたピロリドン構造を有する化合物であることが特に好ましい。
本発明の複素環化合物として最も好ましいものは、一般式(A)で表される化合物である。
【0021】
【化5】
一般式(A)におけるYおよびR35は、一般式(13)におけるYおよびR35と同一の基を表し、hおよびiは、一般式(13)におけるhおよびiと同一の整数を表す。
上記一般式(A)で表される複素環化合物は、下記の構成であることが好ましい。
Yが、炭素数2〜6のアルキレンであり、R35が、水素原子、炭素数1〜12の直鎖状もしくは分枝状のアルキル基、炭素数6〜18のアリール基または炭素数6〜18の直鎖もしくは分枝アルキルアリール基であり、hが1〜100の整数であり、iが0又は1である。
上記一般式(A)で表される複素環化合物は、下記の構成であることが更に好ましい。
Yが、炭素数2〜4のアルキレン基であり、R35が水素原子、炭素数1〜6の直鎖状もしくは分枝状のアルキル基、フェニル基または炭素数7〜15の直鎖もしくは分枝アルキルアリール基であり、hが1〜50の整数であり、iが0又は1である。
【0022】
一般式(A)で表される複素環化合物は、下記の一般式(A−1)で表される化合物であることが更に好ましい。
【化6】
Yが、炭素数2〜4のアルキレン基であり、hが1〜20の整数である。
上記一般式(A−1)において、hが1〜10の整数であることが特に好ましく、hが1〜5の整数であることが最も好ましい。
【0023】
本発明の燃料油添加剤は、前記複素環化合物とポリエーテルアミン及び/又はポリアルケニルアミンと組合わせることによりその効果をより発現させることが可能である。
本発明でいうポリエーテルアミンとは、少なくとも1個の塩基性窒素及びエーテル結合を含む重合物のことである。
ポリエーテルアミンの重量平均分子量については、特に制限はないが、通常100〜15000のものが用いられる。
また、重量平均分子量と数平均分子量との比(Mw/Mn)についても、特に制限はないが、通常1.0〜1.5のものが用いられる。
本発明のポリエーテルアミンは、塩基性窒素及びエーテル結合を有する重合物であるが、これら以外の極性基や結合基を分子中に有していても良い。具体的には例えば、アミド基、ウレタン基、エステル基、カーボネート基等の結合基やポリエーテル骨格の側鎖にグリシジル基等が含まれていても構わない。
【0024】
本発明のポリエーテルアミンは、例えば下記一般式(1)で表される化合物であることが好ましい。
【化7】
(一般式(1)において、R1は水素原子または炭素数1〜30の炭化水素基を示し、R2、R3、R4およびR5はそれぞれ別個に水素原子、炭素数1〜16の炭化水素基または下記一般式(2)で表される基を示し、R6は炭素数1〜10のアルキレン基を示し、Zは下記A群の中から選ばれる基を示し、Xは下記B群の中から選ばれる基を示し、aは1〜200の整数であり、bは0または1であり、cは0または1であり、dは1〜3の整数であり、eは0〜2の整数であり、そしてd+e=3である。)
【0025】
【化8】
(一般式(2)において、R7およびR8はそれぞれ個別に水素原子、炭素数1〜10の炭化水素基又は炭素数2〜10のアルコキシアルキル基を示し、R9は炭素数2〜6のアルキレン基、あるいはアルコキシアルキル基を置換基として有する総炭素数4〜10のアルキレン基を示し、R10は水素原子または炭素数1〜30の炭化水素基を示し、そしてfは0〜50の整数を示す。)
【0026】
A群
A1:−O−CO−
A2:−CO−
A3:−O−CO−R11−
A4:−O−CO−O−R12−
A5:−CO−O−R13−
(上記R11、R12、及びR13はそれぞれ別個に炭素数1〜6のアルキレン基を示す)
【0027】
B群
B1:水素原子
B2:炭素数1〜30の炭化水素基
B3:下記一般式(3)で表されるアルカノール基
−R14−OH (3)
(一般式(3)において、R14は炭素数1〜6のアルキレン基を示す。)
B4:下記一般式(4)で表される含窒素基
【化9】
(一般式(4)において、R15は炭素数2〜6のアルキレン基を示し、R16は水素原子、炭素数1〜4のアルキル基または上記一般式(3)で表される基を示し、R17は水素原子、炭素数1〜30の炭化水素基または上記一般式(3)で表される基を示し、そしてgは1〜5の整数を示す。)
【0028】
一般式(1)で表されるポリエーテルアミンについて詳述する。
上記R1は、水素原子であるか、あるいは炭素数1〜24の直鎖状または分枝状のアルキル基、炭素数5〜13のシクロアルキル基またはアルキルシクロアルキル基、炭素数2〜24の直鎖状または分枝状のアルケニル基、炭素数6〜18のアリール基またはアルキルアリール基、炭素数7〜19のアリールアルキル基のいずれかであることが好ましい。
【0029】
R1で表される好ましいアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、直鎖または分枝ペンチル基、直鎖または分枝ヘキシル基、直鎖または分枝ヘプチル基、直鎖または分枝オクチル基、直鎖または分枝ノニル基、直鎖または分枝デシル基、直鎖または分枝ウンデシル基、直鎖または分枝ドデシル基、直鎖または分枝トリデシル基、直鎖または分枝テトラデシル基、直鎖または分枝ペンタデシル基、直鎖または分枝ヘキサデシル基、直鎖または分枝ヘプタデシル基、直鎖または分枝オクタデシル基、直鎖または分枝ノナデシル基、直鎖または分枝イコシル基、直鎖または分枝ヘンイコシル基、直鎖または分枝ドコシル基、直鎖または分枝トリコシル基及び直鎖または分枝テトラコシル基などが挙げられる。
【0030】
R1で表される好ましいシクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基などを挙げることができ、同じく好ましいアルキルシクロアルキル基としては、例えば、メチルシクロペンチル基、ジメチルシクロペンチル基(すべての置換異性体を含む)、エチルシクロペンチル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝プロピルシクロペンチル基(すべての置換異性体を含む)、エチルメチルシクロペンチル基(すべての置換異性体を含む)、トリメチルシクロペンチル基(すべての置換異性体を含む)、ジエチルシクロペンチル基(すべての置換異性体を含む)、エチルジメチルシクロペンチル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝プロピルメチルシクロペンチル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝プロピルエチルシクロペンチル基(すべての置換異性体を含む)、ジ−直鎖または分枝プロピルシクロペンチル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝プロピルエチルメチルシクロペンチル基(すべての置換異性体を含む)、メチルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、ジメチルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、エチルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝プロピルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、エチルメチルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、トリメチルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、ジエチルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、エチルジメチルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝プロピルメチルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝プロピルエチルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、ジ−直鎖または分枝プロピルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝プロピルエチルメチルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、メチルシクロヘプチル基(すべての置換異性体を含む)、ジメチルシクロヘプチル基(すべての置換異性体を含む)、エチルシクロヘプチル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝プロピルシクロヘプチル基(すべての置換異性体を含む)、エチルメチルシクロヘプチル基(すべての置換異性体を含む)、トリメチルシクロヘプチル基(すべての置換異性体を含む)、ジエチルシクロヘプチル基(すべての置換異性体を含む)、エチルジメチルシクロヘプチル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝プロピルメチルシクロヘプチル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝プロピルエチルシクロヘプチル基(すべての置換異性体を含む)、ジ−直鎖または分枝プロピルシクロヘプチル基(すべての置換異性体を含む)、及び直鎖または分枝プロピルエチルメチルシクロヘプチル基(すべての置換異性体を含む)などが挙げられる。
【0031】
R1で表される好ましいアルケニル基としては、例えば、ビニル基、プロペニル基、イソプロペニル基、直鎖または分枝ブテニル基、直鎖または分枝ペンテニル基、直鎖または分枝ヘキセニル基、直鎖または分枝ヘプテニル基、直鎖または分枝オクテニル基、直鎖または分枝ノネニル基、直鎖または分枝デセニル基、直鎖または分枝ウンデセニル基、直鎖または分枝ドデセニル基、直鎖または分枝トリデセニル基、直鎖または分枝テトラデセニル基、直鎖または分枝ペンタデセニル基、直鎖または分枝ヘキサデセニル基、直鎖または分枝ヘプタデセニル基、オレイル基などの直鎖または分枝オクタデセニル基、直鎖または分枝ノナデセニル基、直鎖または分枝イコセニル基、直鎖または分枝ヘンイコセニル基、直鎖または分枝ドコセニル基、直鎖または分枝トリコセニル基、及び直鎖または分枝テトラコセニル基が挙げられる。なお、二重結合を二個有するブタジエニル基も好ましい例として挙げることができる。
【0032】
R1で表される好ましいアリール基としては、例えば、フェニル基及びナフチル基などを挙げることができ、同じく好ましいアルキルアリール基としては、例えば、トリル基(すべての置換異性体を含む)、キシリル基(すべての置換異性体を含む)、エチルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝プロピルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、エチルメチルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、トリメチルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝ブチルフェニル基 (すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝プロピルメチルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、ジエチルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、エチルジメチルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、テトラメチルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝ペンチルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝ヘキシルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝ヘプチルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝オクチルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝ノニルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝デシルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝ウンデシルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖又は分枝ドデシルフェニル基(すべての置換異性体を含む)などを挙げることができる。
【0033】
R1で表される好ましいアリールアルキル基としては、例えば、ベンジル基、メチルベンジル基(すべての置換異性体を含む)、ジメチルベンジル基(すべての置換異性体を含む)、フェネチル基、メチルフェネチル基(すべての置換異性体を含む)、ジメチルフェネチル基(すべての置換異性体を含む)が挙げられる。
【0034】
R1が水素原子である場合、炭素数1〜12の直鎖状もしくは分枝状のアルキル基である場合、炭素数6〜18のアリール基である場合またはアルキルアリール基である場合がより好ましく、水素原子、炭素数1〜6の直鎖状もしくは分枝状のアルキル基である場合、フェニル基である場合または炭素数7〜15の直鎖もしくは分枝アルキルアリール基である場合が特に好ましく、水素原子である場合が最も好ましい。
【0035】
上記R2、R3、R4およびR5は、それぞれ個別に水素原子、炭素数1〜16の炭化水素基または一般式(2)で表される基を示す。
ここでいう炭素数1〜16の炭化水素基には、例えば、炭素数1〜16の直鎖状または分枝状のアルキル基、炭素数5〜16のシクロアルキル基またはアルキルシクロアルキル基、炭素数2〜16の直鎖状または分枝状のアルケニル基、炭素数6〜16のアリール基またはアルキルアリール基、炭素数7〜16のアリールアルキル基などが包含される。
【0036】
好ましいアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、直鎖または分枝ペンチル基、直鎖または分枝ヘキシル基、直鎖または分枝ヘプチル基、直鎖または分枝オクチル基、直鎖または分枝ノニル基、直鎖または分枝デシル基、直鎖または分枝ウンデシル基、直鎖または分枝ドデシル基、直鎖または分枝トリデシル基、直鎖または分枝テトラデシル基、直鎖または分枝ペンタデシル基、及び直鎖または分枝ヘキサデシル基などが挙げられる。
【0037】
好ましいシクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基及びシクロヘプチル基などが挙げられ、好ましいアルキルシクロアルキル基としては、例えば、メチルシクロペンチル基(すべての置換異性体を含む)、ジメチルシクロペンチル基(すべての置換異性体を含む)、エチルシクロペンチル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝プロピルシクロペンチル基(すべての置換異性体を含む)、エチルメチルシクロペンチル基(すべての置換異性体を含む)、トリメチルシクロペンチル基(すべての置換異性体を含む)、ジエチルシクロペンチル基(すべての置換異性体を含む)、エチルジメチルシクロペンチル基 (すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝プロピルメチルシクロペンチル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝プロピルエチルシクロペンチル基(すべての置換異性体を含む)、メチルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、ジメチルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、エチルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝プロピルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、エチルメチルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、トリメチルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、ジエチルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、エチルジメチルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝プロピルメチルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、メチルシクロヘプチル基(すべての置換異性体を含む)、ジメチルシクロヘプチル基(すべての置換異性体を含む)、エチルシクロヘプチル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝プロピルシクロヘプチル基(すべての置換異性体を含む)、エチルメチルシクロヘプチル基(すべての置換異性体を含む)、及びトリメチルシクロヘプチル基(すべての置換異性体を含む)などが挙げられる。
【0038】
好ましいアルケニル基としては、例えば、ビニル基、プロペニル基、イソプロペニル基、直鎖または分枝ブテニル基、直鎖または分枝ペンテニル基、直鎖または分枝ヘキセニル基、直鎖または分枝ヘプテニル基、直鎖または分枝オクテニル基、直鎖または分枝ノネニル基、直鎖または分枝デセニル基、直鎖または分枝ウンデセニル基、直鎖または分枝ドデセニル基、直鎖または分枝トリデセニル基、直鎖または分枝テトラデセニル基、直鎖または分枝ペンタデセニル基、及び直鎖または分枝ヘキサデセニル基などが挙げられる。なお、二重結合を二個有するブタジエニル基も好ましい例として挙げることができる。
【0039】
好ましいアリール基としては、例えば、フェニル基及びナフチル基などが挙げられ、また好ましいアルキルアリール基としては、例えば、トリル基(すべての置換異性体を含む)、キシリル基(すべての置換異性体を含む)、エチルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝プロピルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、エチルメチルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、トリメチルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝ブチルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝プロピルメチルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、ジエチルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、エチルジメチルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、テトラメチルフェニル基(すべての置換異性体を含む)などが挙げられる。
【0040】
好ましいアリールアルキル基としては、例えば、ベンジル基、メチルベンジル基(すべての置換異性体を含む)、ジメチルベンジル基(すべての置換異性体を含む)、フェネチル基、メチルフェネチル基(すべての置換異性体を含む)、及びジメチルフェネチル基(すべての置換異性体を含む)などが挙げられる。
【0041】
R2、R3、R4およびR5で表される炭素数1〜16の炭化水素基の中でも、炭素数1〜8の直鎖または分枝状のアルキル基であることが特に好ましく、炭素数1〜3の直鎖または分枝状のアルキル基であることが最も好ましい。
ただし、窒素原子を含有する極性基の極性が大きい場合には、炭素数8〜16の炭化水素基を全分子中に1個ないし数個含有することが好ましい。
【0042】
R2、R3、R4およびR5で表される一般式(2)について詳述する。
R7およびR8はそれぞれ個別に、水素原子、炭素数1〜10の炭化水素基または炭素数2〜10のアルコキシアルキル基を示す。
ここで炭素数1〜10の炭化水素基には、炭素数1〜10の直鎖状または分枝状のアルキル基、炭素数5〜10のシクロアルキル基またはアルキルシクロアルキル基、炭素数2〜10の直鎖状または分枝状のアルケニル基、炭素数6〜10のアリール基またはアルキルアリール基、及び炭素数7〜10のアリールアルキル基などが包含される。
【0043】
好ましいアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、直鎖または分枝ペンチル基、直鎖または分枝ヘキシル基、直鎖または分枝ヘプチル基、直鎖または分枝オクチル基、直鎖または分枝ノニル基、及び直鎖または分枝デシル基などが挙げられる。
【0044】
好ましいシクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基などが挙げられ、アルキルシクロアルキル基としては、メチルシクロペンチル基(すべての置換異性体を含む)、ジメチルシクロペンチル基(すべての置換異性体を含む)、エチルシクロペンチル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝プロピルシクロペンチル基(すべての置換異性体を含む)、エチルメチルシクロペンチル基(すべての置換異性体を含む)、トリメチルシクロペンチル基(すべての置換異性体を含む)、ジエチルシクロペンチル基(すべての置換異性体を含む)、エチルジメチルシクロペンチル基 (すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝プロピルメチルシクロペンチル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝プロピルエチルシクロペンチル基(すべての置換異性体を含む)、メチルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、ジメチルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、エチルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝プロピルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、エチルメチルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、トリメチルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、ジエチルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、エチルジメチルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝プロピルメチルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、メチルシクロヘプチル基(すべての置換異性体を含む)、ジメチルシクロヘプチル基(すべての置換異性体を含む)、エチルシクロヘプチル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝プロピルシクロヘプチル基(すべての置換異性体を含む)、エチルメチルシクロヘプチル基(すべての置換異性体を含む)及びトリメチルシクロヘプチル基(すべての置換異性体を含む)などが挙げられる。
【0045】
好ましいアルケニル基としては、例えば、ビニル基、プロペニル基、イソプロペニル基、直鎖または分枝ブテニル基、直鎖または分枝ペンテニル基、直鎖または分枝ヘキセニル基、直鎖または分枝ヘプテニル基、直鎖または分枝オクテニル基、直鎖または分枝ノネニル基、及び直鎖または分枝デセニル基などが挙げられる。なお、二重結合を二個有するブタジエニル基も好ましい例として挙げることができる。
【0046】
好ましいアリール基としては、例えば、フェニル基及びナフチル基などが挙げられ、また好ましいアルキルアリール基としては、例えば、トリル基(すべての置換異性体を含む)、キシリル基(すべての置換異性体を含む)、エチルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝プロピルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、エチルメチルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、トリメチルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝ブチルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝プロピルメチルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、ジエチルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、エチルジメチルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、及びテトラメチルフェニル基(すべての置換異性体を含む)などが挙げられる。
【0047】
好ましいアリールアルキル基としては、例えば、ベンジル基、メチルベンジル基(すべての置換異性体を含む)、ジメチルベンジル基(すべての置換異性体を含む)、フェネチル基、メチルフェネチル基(すべての置換異性体を含む)、及びジメチルフェネチル基(すべての置換異性体を含む)などが挙げられる。
【0048】
上記した炭素数2〜10のアルコキシアルキル基としては、例えば、メトキシメチル基、エトキシメチル基、n−プロポキシメチル基、イソプロポキシメチル基、n−ブトキシメチル基、イソブトキシメチル基、sec−ブトキシメチル基、tert−ブトキシメチル基、ペントキシメチル基(すべての異性体を含む)、ヘキソキシメチル基(すべての異性体を含む)、ヘプトキシメチル基(すべての異性体を含む)、オクトキシメチル基(すべての異性体を含む)、ノニロキシメチル基(すべての異性体を含む)、メトキシエチル基(すべての異性体を含む)、エトキシエチル基(すべての異性体を含む)、プロポキシエチル基(すべての異性体を含む)、ブトキシエチル基(すべての異性体を含む)、ペントキシエチル基(すべての異性体を含む)、ヘキソキシエチル基(すべての異性体を含む)、ヘプトキシエチル基(すべての異性体を含む)、オクトキシエチル基(すべての異性体を含む)、メトキシプロピル基(すべての異性体を含む)、エトキシプロピル基(すべての異性体を含む)、プロポキシプロピル基(すべての異性体を含む)、ブトキシプロピル基(すべての異性体を含む)、ペントキシプロピル基(すべての異性体を含む)、ヘキソキシプロピル基(すべての異性体を含む)、ヘプトキシプロピル基(すべての異性体を含む)、メトキシブチル基(すべての異性体を含む)、エトキシブチル基(すべての異性体を含む)、プロポキシブチル基(すべての異性体を含む)、ブトキシブチル基(すべての異性体を含む)、ペントキシブチル基(すべての異性体を含む)、ヘキソキシブチル基(すべての異性体を含む)、メトキシペンチル基(すべての異性体を含む)、エトキシペンチル基(すべての異性体を含む)、プロポキシペンチル基(すべての異性体を含む)、ブトキシペンチル基(すべての異性体を含む)、ペントキシペンチル基(すべての異性体を含む)、メトキシヘキシル基(すべての異性体を含む)、エトキシヘキシル基(すべての異性体を含む)、プロポキシヘキシル基(すべての異性体を含む)、ブトキシヘキシル基(すべての異性体を含む)、メトキシヘプチル基(すべての異性体を含む)、エトキシヘプチル基(すべての異性体を含む)、プロポキシヘプチル基(すべての異性体を含む)、メトキシオクチル基 (すべての異性体を含む)、エトキシオクチル基(すべての異性体を含む)、及びメトキシノニル基(すべての異性体を含む)などが挙げられる。
【0049】
一般式(2)におけるR7およびR8は共に、またはそれぞれ個別に水素原子、炭素数1〜6のアルキル基または炭素数2〜6のアルコキシアルキル基であることが好ましく、水素原子または炭素数1〜3のアルキル基であることが特に好ましい。
【0050】
R9は炭素数2〜6のアルキレン基、またはアルコキシアルキル基を置換基として有する総炭素数4〜10のアルキレン基を示す。ここでいう炭素数2〜6のアルキレン基としては、例えば、エチレン基、プロピレン基(1−メチルエチレン基、2−メチルエチレン基)、トリメチレン基、ブチレン基(1−エチルエチレン基、2−エチルエチレン基)、1,2−ジメチルエチレン基、2,2−ジメチルエチレン基、1−メチルトリメチレン基、2−メチルトリメチレン基、3−メチルトリメチレン基、テトラメチレン基、ペンチレン基(1−ブチルエチレン基、2−ブチルエチレン基)、1−エチル−1−メチルエチレン基、1−エチル−2−メチルエチレン基、1,1,2−トリメチルエチレン基、1,2,2−トリメチルエチレン基、1−エチルトリメチレン基、2−エチルトリメチレン基、3−エチルトリメチレン基、1,1−ジメチルトリメチレン基、1,2−ジメチルトリメチレン基、1,3−ジメチルトリメチレン基、2,3−ジメチルトリメチレン基、3,3−ジメチルトリメチレン基、1−メチルテトラメチレン基、2−メチルテトラメチレン基、3−メチルテトラメチレン基、4−メチルテトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキシレン基(1−ブチルエチレン基、2−ブチルエチレン基)、1−メチル−1−プロピルエチレン基、1−メチル−2−プロピルエチレン基、2−メチル−2−プロピルエチレン基、1,1−ジエチルエチレン基、1,2−ジエチルエチレン基、2,2−ジエチルエチレン基、1−エチル−1,2−ジメチルエチレン基、1−エチル−2,2−ジメチルエチレン基、2−エチル−1,1−ジメチルエチレン基、2−エチル−1,2−ジメチルエチレン基、1,1,2,2−テトラメチルエチレン基、1−プロピルトリメチレン基、2−プロピルトリメチレン基、3−プロピルトリメチレン基、1−エチル−1−メチルトリメチレン基、1−エチル−2−メチルトリメチレン基、1−エチル−3−メチルトリメチレン基、2−エチル−1−メチルトリメチレン基、2−エチル−2−メチルトリメチレン基、2−エチル−3−メチルトリメチレン基、3−エチル−1−メチルトリメチレン基、3−エチル−2−メチルトリメチレン基、3−エチル−3−メチルトリメチレン基、1,1,2−トリメチルトリメチレン基、1,1,3−トリメチルトリメチレン基、1,2,2−トリメチルトリメチレン基、1,2,3−トリメチルトリメチレン基、1,3,3−トリメチ ルトリメチレン基、2,2,3−トリメチルトリメチレン基、2,3,3−トリメチルトリメチレン基、1−エチルテトラメチレン基、2−エチルテトラメチレン基、3−エチルテトラメチレン基、4−エチルテトラメチレン基、1,1−ジメチルテトラメチレン基、1,2−ジメチルテトラメチレン基、1,3−ジメチルテトラメチレン基、1,4−ジメチルテトラメチレン基、2,2−ジメチルテトラメチレン基、2,3−ジメチルテトラメチレン基、2,4−ジメチルテトラメチレン基、3,3−ジメチルテトラメチレン基、3,4−ジメチルテトラメチレン基、4,4−ジメチルテトラメチレン基、1−メチルペンタメチレン基、2−メチルペンタメチレン基、3−メチルペンタメチレン基、4−メチルペンタメチレン基、5−メチルペンタメチレン基及びヘキサメチレン基などが挙げられる。
【0051】
R9のアルコキシアルキル基を置換基として含有する総炭素数4〜10のアルキレン基は、総炭素数4〜8のアルコキシアルキル基置換エチレン基であることが好ましく、これらの例としては、1−(メトキシメチル)エチレン基、2−(メトキシメチル)エチレン基、1−(メトキシエチル)エチレン基、2−(メトキシエチル)エチレン基、1−(エトキシメチル)エチレン基、2−(エトキシメチル)エチレン基、1−メトキシメチル−2−メチルエチレン基、1,1−ビス(メトキシメチル)エチレン基、2,2−ビス(メトキシメチル)エチレン基、1,2−ビス(メトキシメチル)エチレン基、1,1−ビス(メトキシエチル)エチレン基、2,2−ビス(メトキシエチル)エチレン基、1,2−ビス(メトキシエチル)エチレン基、1,1−ビス(エトキシメチル)エチレン基、2,2−ビス(エトキシメチル)エチレン基、1,2−ビス(エトキシメチル)エチレン基、1−メチル−2−メトキシメチルエチレン基、1−メトキシメチル−2−メチルエチレン基、1−エチル−2−メトキシメチルエチレン基、1−メトキシメチル−2−エチルエチレン基、1−メチル−2−エトキシメチルエチレン基、1−エトキシメチル−2−メチルエチレン基、1−エチル−2−エトキシメチルエチレン基、1−エトキシメチル−2−エチルエチレン基、1−メチル−2−メトキシエチルエチレン基、1−メトキシエチル−2−メチルエチレン基、1−エチル−2−メトキシエチルエチレン基、及び1−メトキシエチル−2−エチルエチレン基を挙げられる。
一般式(2)のR9は、炭素数2〜4のアルキレン基であるか、あるいは総炭素数4〜6アルコキシアルキル基置換エチレン基であることが特に好ましい。
【0052】
一般式(2)におけるR10は、水素原子、またはR1について先に説明した炭素数1〜24の直鎖状または分枝状のアルキル基、炭素数5〜13のシクロアルキル基またはアルキルシクロアルキル基、炭素数2〜24の直鎖状または分枝状のアルケニル基、炭素数6〜18のアリール基またはアルキルアリール基、あるいは炭素数7〜19のアリールアルキル基のいずれかであることが好ましい。R10は炭素数1〜24のアルキル基であることが更に好ましく、炭素数1〜12のアルキル基であることが特に好ましい。
一般式(2)におけるfは、好ましくは0〜30、より好ましくは0〜20の整数である。
【0053】
従って、一般式(2)で表される基は、R7およびR8がそれぞれ個別に水素原子、炭素数1〜6のアルキル基または炭素数2〜6のアルコキシアルキル基であり、R9が炭素数2〜6のアルキレン基または総炭素数4〜8のアルコキシアルキル基置換エチレン基であり、R10が炭素数1〜24のアルキル基であり、かつfが0〜30の整数であるものが好ましい。以下、このような基(一般式(2)で表される基を指す)を、便宜上、「好ましい置換基群(2a)」と称する。更にR7およびR8がそれぞれ個別に水素原子または炭素数1〜3のアルキル基であり、R9が炭素数2〜4のアルキレン基であり、R10が炭素数1〜12のアルキル基であり、かつfが0〜20の整数であるものがより一層好ましい。以下、このような基(一般式(2)で表される基を指す)を、便宜上、「より好ましい置換基群(2b)」と称する。
【0054】
一般式(1)で表されるポリエーテルアミンは、R2、R3、R4及びR5が、それぞれ別個に水素原子、炭素数1〜8のアルキル基または上記の「好ましい置換基群(2a)」であることが好ましく、さらに好ましくは、R2、R3、R4およびR5が、それぞれ別個に水素原子、炭素数1〜3のアルキル基または上記の「より好ましい置換基群(2b)」である。
【0055】
一般式(1)におけるR6は、炭素数1〜10のアルキレン基を示すが、好ましくは、炭素数1〜6のアルキレン基であり、さらに好ましくは炭素数1〜3のアルキレン基である。炭素数1〜10のアルキレン基の好ましい具体例としては、メチレン基、エチレン基、1−メチルエチレン基、2−メチルエチレン基、トリメチレン基、1−メチルトリメチレン基、2−メチルトリメチレン基、3−メチルトリメチレン基、テトラメチレン基、1−メチルテトラメチレン基、2−メチルテトラメチレン基、3−メチルテトラメチレン基、4−メチルテトラメチレン基、ペンタメチレン基、1−メチルペンタメチレン基、2−メチルペンタメチレン基、3−メチルペンタメチレン基、4−メチルペンタメチレン基、5−メチルペンタメチレン基、及びヘキサメチレン基を挙げることができる。
【0056】
一般式(1)におけるZは、下記A群の中から選ばれる基を示す。
A群
A1:−O−CO−
A2:−CO−
A3:−O−CO−R11−
A4:−O−CO−O−R12−
A5:−CO−O−R13−
(上記R11、R12、R13は各々別個に炭素数1〜6のアルキレン基を示す)
【0057】
上記R11、R12、及びR13で表される炭素数1〜6のアルキレン基としては、好ましくは上記R6の例を挙げることができる。これらの中でもR11、R12、及びR1 3は、それぞれ別個に炭素数1〜4のアルキレン基であることが好ましく、好ましい具体例としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基(1−メチルエチレン基、2−メチルエチレン基)、トリメチレン基、ブチレン基(1−エチルエチレン基、2−エチルエチレン基)、1,2−ジメチルエチレン基、2,2−ジメチルエチレン基、1−メチルトリメチレン基、2−メチルトリメチレン基、3−メチルトリメチレン基、及びテトラメチレン基を挙げることができる。さらに好ましいR11、R12、及びR13は、それぞれ別個に炭素数1〜3のアルキレン基であり、好ましい具体例としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基(1−メチルエチレン基、2−メチルエチレン基)及びトリメチレン基を挙げることができる。
【0058】
一般式(1)のZは、A1、A2又はA4であることが好ましい。
本発明のポリエーテルアミンを表す一般式(1)において、aは2〜100の整数であることが好ましい。
また、一般式(1)においてbおよびcはそれぞれ個別に0または1である。
すなわち、bが0、cが0の場合は下記一般式(14)で表される化合物を表し、bが0、cが1の場合は下記一般式(15)で表される化合物を表し、bが1、cが0の場合は下記一般式(16)で表される化合物を表し、bが1、cが1の場合は下記一般式(17)で表される化合物を表す。
【化10】
(一般式(14)におけるR1、R2、R3、R4、R5およびXは、一般式(1)におけるR1、R2、R3、R4、R5およびXと同一の基を示し、a、dおよびeも一般式(1)におけるa、dおよびeと同一の整数である。)
【化11】
(一般式(15)におけるR1、R2、R3、R4、R5、X、及びZは、一般式(1)におけるR1、R2、R3、R4、R5、X、及びZと同一の基を示し、a、dおよびeも一般式(1)におけるa、dおよびeと同一の整数である。)
【化12】
(一般式(16)におけるR1、R2、R3、R4、R5、R6およびXは、一般式(1)におけるR1、R2、R3、R4、R5、R6およびXと同一の基を示し、a、dおよびeも一般式(1)におけるa、dおよびeと同一の整数である。)
【化13】
(一般式(17)におけるR1、R2、R3、R4、R5、R6、X、及びZは、一般式(1)におけるR1、R2、R3、R4、R5、R6、X、及びZと同一の基を示し、a、dおよびeも一般式(1)におけるa、dおよびeと同一の整数である。)
【0059】
一般式(1)におけるcは、0である場合が好ましい。
一般式(1)におけるdは好ましくは1又は2、eは、好ましくは1又は2であって、かつd+eは3であり、最も好ましくはd=1かつe=2である。
なお、一般式(1)で表されるポリエーテルアミンにおいて、dが2の場合は下記の一般式(18)で表される基を1分子中に2個有するものであるが、この場合、それらの基は同一の構造であっても良く、また異なる構造であっても良い。
【化14】
(一般式(18)におけるR1、R2、R3、R4、R5、R6およびZは、一般式(1)におけるR1、R2、R3、R4、R5、R6およびZと同一の基を示し、a、bおよびcも、一般式(1)におけるa、bおよびcと同一の整数である。)
【0060】
本発明のポリエーテルアミンを表す一般式(1)において、Xは下記のB群の中から選ばれる基を示す。
B群
B1:水素原子
B2:炭素数1〜30の炭化水素基
B3:下記一般式(3)で表されるアルカノール基
−R14−OH (3)
(一般式(3)において、R14は炭素数1〜6のアルキレン基を示す。)
B4:下記一般式(4)で表される含窒素基
【化15】
(一般式(4)において、R15は炭素数2〜6のアルキレン基を示し、R16は水素原子、炭素数1〜4のアルキル基または上記一般式(3)で表される基を示し、R17は水素原子、炭素数1〜30の炭化水素基または上記一般式(3)で表される基を示し、そしてgは1〜5の整数を示す。)
【0061】
一般式(1)のXについて詳述する。
上記B2の炭素数1〜30の炭化水素基として好ましいものには、R1について先に説明した炭素数1〜24の直鎖状または分枝状のアルキル基、炭素数5〜13のシクロアルキル基またはアルキルシクロアルキル基、炭素数2〜24の直鎖状または分枝状のアルケニル基、炭素数6〜18のアリール基またはアルキルアリール基、炭素数7〜19のアリールアルキル基などが包含される。
【0062】
上記B2は、炭素数1〜12の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、または炭素数6〜12のアリール基もしくはアリールアルキル基であることがより好ましく、炭素数1〜6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、フェニル基または炭素数7〜9のアリールアルキル基であることが特に好ましい。
【0063】
上記B3のアルカノール基を表す一般式(3)において、R14は炭素数1〜6のアルキレン基を示すが、このようなアルキレン基としては、具体的にはR11、R12、R13として先に説明した基が挙げられる。これらの中でもR14は、炭素数1〜4のアルキレン基が好ましく、具体的には、メチレン基、エチレン基、プロピレン基(1−メチルエチレン基、2−メチルエチレン基)、トリメチレン基、ブチレン基(1−エチルエチレン基、2−エチルエチレン基)、1,2−ジメチルエチレン基、2,2−ジメチルエチレン基、1−メチルトリメチレン基、2−メチルトリメチレン基、3−メチルトリメチレン基、テトラメチレン基などが好ましい例として挙げることができる。R14は、炭素数1〜3のアルキレン基、具体的にはメチレン基、エチレン基、プロピレン基(1−メチルエチレン基、2−メチルエチレン基)又はトリメチレン基であることが特に好ましい。
【0064】
上記B4の含窒素基を表す一般式(4)において、R15は、炭素数2〜6のアルキレン基を示すが、このようなアルキレン基としては、具体的にはR9として先に説明した基が挙げられる。これらの中でもR15は、炭素数2〜4のアルキレン基が好ましく、具体的には、エチレン基、プロピレン基(1−メチルエチレン基、2−メチルエチレン基)、トリメチレン基、ブチレン基(1−エチルエチレン基、2−エチルエチレン基)、1,2−ジメチルエチレン基、2,2−ジメチルエチレン基、1−メチルトリメチレン基、2−メチルトリメチレン基、3−メチルトリメチレン基、及びテトラメチレン基などが好ましい例として挙げることができる。更に好ましくは、炭素数2〜3のアルキレン基であり、具体的には、エチレン基、プロピレン基(1−メチルエチレン基、2−メチルエチレン基)及びトリメチレン基を挙げることができる。
【0065】
一般式(4)におけるR16は、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基または上記一般式(3)で表される基を示す。炭素数1〜4のアルキル基としては、具体的には例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基及びtert−ブチル基などが挙げられる。R16は、好ましくは水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基であり、水素原子、メチル基またはエチル基であることが特に好ましい。
【0066】
一般式(4)におけるR17は、水素原子、炭素数1〜30の炭化水素基または上記一般式(3)で表される基を示す。ここでいう炭素数1〜30の炭化水素基として好ましいものには、R1について先に説明した炭素数1〜24の直鎖状または分枝状のアルキル基、炭素数5〜13のシクロアルキル基またはアルキルシクロアルキル基、炭素数2〜24の直鎖状または分枝状のアルケニル基、炭素数6〜18のアリール基またはアルキルアリール基、炭素数7〜19のアリールアルキル基などが包含される。
R17は、水素原子、炭素数1〜12の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、炭素数6〜12のアリール基もしくはアリールアルキル基、または一般式(3)で表される基がより好ましく、特に好ましくは、水素原子、炭素数1〜6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、フェニル基、炭素数7〜9のアリールアルキル基または一般式(3)で表される基である。
一般式(4)におけるgは、1〜5の整数を示し、好ましくは1〜4の整数であり、より好ましくは1〜3の整数である。
即ち、一般式(4)で表される基に含まれる下記の一般式(19)で表される基は、下記の一般式(20)で表される構成単位を1〜5個、好ましくは1〜4個、より好ましくは1〜3個有している。
【化16】
(一般式(19)および(20)におけるR15、R16およびgは、一般式(4)におけるR15、R16およびgと同一の基、整数を示す。)
従って、一般式(19)で表される基は、一般式(20)で表される構成単位が下記のように結合にして得られた基を表す。
(1)一般式(19)で表される1種の構成単位を結合させたもの
(2)一般式(20)に含まれる2種以上の異なる構成単位を、ランダムに結合させたもの、交互に結合させたものまたはブロック結合させたもの
【0067】
B4の一般式(4)で表される含窒素基は、R15が炭素数2〜4のアルキレン基であり、R16が水素原子、炭素数1〜3のアルキル基または一般式(3)で表される基であり、R17が水素原子、炭素数1〜12の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、炭素数6〜12のアリール基もしくはアルキルアリール基または一般式(3)で表される基であり、かつgが1〜4である場合が好ましく、R15がエチレン基、プロピレン基(1−メチルエチレン基、2−メチルエチレン基)またはトリメチレン基であり、R16が水素原子、メチル基、エチル基または一般式(3)で表される基であり、R17が水素原子、炭素数1〜6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、フェニル基、炭素数7〜9のアルキルアリール基または一般式(3)で表される基であり、かつgが1〜3である場合が最も好ましい。
【0068】
本発明のポリエーテルアミンを表す一般式(1)において、XはB1、B3またはB4であることが好ましい。なお、e=2の場合、すなわち、2個のXが選ばれる場合、その二つは同種であっても異種であっても差し支えない。
【0069】
以上、本発明のポリエーテルアミンを総括的に表す一般式(1)の置換基を個々に説明したが、本発明のポリエーテルアミンは、一般式(1)の置換基が下記の構成であることが好ましい。
R1が、水素原子、炭素数1〜12の直鎖状もしくは分枝状のアルキル基、又は炭素数6〜18のアリール基もしくはアルキルアリール基であり、
R2、R3、R4およびR5が、それぞれ別個に水素原子、炭素数1〜8のアルキル基または一般式(2)で表される基であり、
一般式(2)では、R7及びR8がそれぞれ個別に水素原子、炭素数1〜6のアルキル基または炭素数2〜6のアルコキシアルキル基であり、R9が炭素数1〜6のアルキレン基又は総炭素数4〜8のアルコキシアルキル基置換エチレン基であり、R10が炭素数1〜24のアルキル基であり、かつfが0〜30の整数であり、
R6が素数1〜6のアルキレン基であり、
aが1〜200の整数であり、bおよびcが各々個別に0または1であり、dが1又は2であり、eが1又は2であって、かつd+e=3であり、
ZがA群の中から選ばれる基であり、
R11、R12、及びR13がそれぞれ別個に炭素数1〜4のアルキレン基であり、
XがB群の中から選ばれる基であり、
B2は、炭素数1〜12の直鎖状もしくは分枝状のアルキル基または炭素数6〜12のアリール基もしくはアリールアルキル基であり、
B3の一般式(3)では、R14が炭素数1〜4のアルキレン基であり、
B4の一般式(4)では、R15が炭素数2〜4のアルキレン基であり、R16が水素原子、炭素数1〜3のアルキル基または一般式(3)で表される基であり、R17が水素原子、炭素数1〜12の直鎖状または分岐状のアルキル基、炭素数6〜12のアリール基もしくはアリールアルキル基、または一般式(3)で表される基であり、
そしてgが1〜4の整数である。
【0070】
本発明のポリエーテルアミンは、一般式(1)の置換基が下記の構成であることがさらに好ましい。
R1が、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、フェニル基または炭素数7〜15のアルキルアリール基であり、
R2、R3、R4およびR5が、それぞれ別個に水素原子、炭素数1〜3のアルキル基または一般式(2)で表される基であり、
一般式(2)では、R7およびR8がそれぞれ個別に水素原子または炭素数1〜3のアルキル基であり、R9が炭素数2〜4のアルキレン基であり、R10が炭素数1〜12のアルキル基であり、かつfが0〜20の整数であり、
R6が炭素数1〜6のアルキレン基であり、
aが2〜100の整数であり、bおよびcが各々個別に0または1であり、dが1、eが2であり、
ZがA1、A2及びA4の中から選ばれる基であり、
R12が炭素数1〜3のアルキレン基であり、
XがB1、B3及びB4の中から選ばれる基であり、
B3の一般式(3)では、R14が炭素数1〜3のアルキレン基であり、
B4の一般式(4)では、R15が炭素数2〜3のアルキレン基であり、R16が水素原子、メチル基、エチル基または一般式(3)で表される基であり、R17が水素原子、炭素数1〜6の直鎖状または分岐状のアルキル基、フェニル基、炭素数7〜9のアリールアルキル基、または一般式(3)で表される基であり、
そしてgが1〜3の整数である。
【0071】
本発明のポリエーテルアミンは、一般式(1)の置換基が下記の構成であることが特に好ましい。
R1が水素原子であり、
R2、R3、R4およびR5が、それぞれ別個に水素原子または炭素数1〜2のアルキル基であり、
R6が炭素数1〜3のアルキレン基であり、
XがB1(水素原子)であり、
aが2〜50の整数であり、bが0又は1、cが0、dが1、そしてeが2である。
上記ポリエーテルアミンは、下記一般式(1−1)で表される。
【化17】
(一般式(1−1)において、R 2 、R 3 、R 4 及びR 5 は、それぞれ個別に水素原子又は炭化数1〜2のアルキル基、R 6 は炭素数1〜3のアルキレン基を示し、aは2〜50の整数を示し、及びbは0又は1を示す。)
【0072】
本発明のポリエーテルアミンは、一般式(1)の置換基が下記の構成であることが最も好ましい。
R1が水素原子であり、
R2、R3、R4およびR5が、それぞれ別個に水素原子または炭素数1〜2のアルキル基であり、
XがB1(水素原子)であり、
aが2〜50の整数であり、bおよびcが0であり、dが1、そしてeが2である。
【0073】
次に、ポリアルケニルアミンについて説明する。
本発明でいうポリアルケニルアミンとは、1種類以上のアルキレン化合物を重合させたポリアルキレン化合物の末端をアミンで修飾した化合物である。
本発明のポリアルケニルアミン系化合物を構成するポリアルキレン部分は、エチレン、プロピレン、n−ブテン、2−ブテンおよびイソブテン、ペンテン(全ての異性体を含む)、ヘキセン(全ての異性体を含む)、ヘプテン(全ての異性体を含む)、オクテン(全ての異性体を含む)、デセン(全ての異性体を含む)、ドデセン(全ての異性体を含む)、テトラデセン(全ての異性体を含む)、及びヘキサデセン(全ての異性体を含む)の中から選ばれた1種のみを用いた単独重合体でもよく、2種以上を用いた共重合体であっても良い。共重合体は、ランダム共重合体、交互重合体、あるいはブロック共重合体であっても良い。
本発明においては、何れのアルキレンも使用可能であるが、より優れた清浄性を得ることができることから、ブテン(n−ブテン、2−ブテンおよびイソブテン)を用いることが好ましい。
また、ポリアルケニルアミン系化合物を構成するアミン部分の窒素原子には、水素原子の他、炭化水素基、アルカノール基等の含酸素基、アミノアルキル基等の含窒素基などが結合していてもよい。
【0074】
本発明のポリアルケニルアミン系化合物は、具体的には例えば、下記一般式(5)で表されるポリブテニルアミン化合物が挙げられる。
【化18】
(一般式(5)において、Aは、n−ブチル基、sec−ブチル基またはtert−ブチル基を示し、R18、R19、R20およびR21はそれぞれ別個に、水素原子、メチル基またはエチル基を示し、かつR18、R19、R20およびR21の合計炭素数が2であり、Bは下記式(6)〜(11)の何れかで表される基を示し、R22およびR23はそれぞれ別個に水素原子、炭素数1〜10の炭化水素基、炭素数1〜8のアルカノール基または下記一般式(12)で表される基を示し、そしてmは1〜100の整数を示す。)
【化19】
(一般式(12)において、R24は、炭素数2〜6のアルキレン基を示し、R25は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を示し、R26は水素原子または炭素数1〜30の炭化水素基を示し、そしてnは1〜5の整数を示す。)
【0075】
一般式(5)で表されるポリブテニルアミン化合物について詳述する。
Aは、より優れた清浄性が得られることから、tert−ブチル基であることが好ましい。
また、より優れた清浄性が得られることから、R18およびR20が水素原子であり、かつR19およびR21がメチル基である場合、またはR18およびR20がメチル基であり、かつR19およびR21が水素原子である場合が好ましい。
【0076】
なお、下記式(21)で表される基は、下記式(22)で表される基を構成単位とする、一般式(5)で表されるポリブテニルアミン系化合物の重合骨格を示す。
【化20】
(上記式(21)および(22)におけるR18、R19、R20、R21およびmは、一般式(5)におけるR18、R19、R20、R21およびmと同一の基、整数を示す。)
【0077】
上記式(5)および(21)において、上記式(22)で表されるm個の基は同一分子中で同じでも異なっていてもよい。つまり、上記式(5)で表される化合物および上記式(21)で表される基は、単独重合体であっても、共重合体であっても良い。共重合体は、ランダム共重合体であっても、交互重合体であっても、ブロック共重合体であっても良い。
【0078】
Bは、より優れた清浄性が得られることから、式(6)または式(10)で表される基であることが好ましく、式(10)で表される基であることがより好ましい。
【0079】
R22及びR23は、それぞれ別個に水素原子、炭素数1〜10の炭化水素基、炭素数1〜8のアルカノール基または上記一般式(12)で表される基を示す。
R22およびR23で表される炭素数1〜10の炭化水素基としては、炭素数1〜10の直鎖状または分枝状のアルキル基、炭素数5〜10のシクロアルキル基またはアルキルシクロアルキル基、炭素数2〜10の直鎖状または分枝状のアルケニル基、炭素数6〜10のアリール基またはアルキルアリール基、炭素数7〜10のアリールアルキル基が挙げられる。
【0080】
炭素数1〜10のアルキル基としては、具体的には例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、直鎖または分枝ペンチル基、直鎖または分枝ヘキシル基、直鎖または分枝ヘプチル基、直鎖または分枝オクチル基、直鎖または分枝ノニル基、及び直鎖または分枝デシル基などが挙げられる。
【0081】
炭素数5〜10のシクロアルキル基またはアルキルシクロアルキル基としては、具体的には例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、メチルシクロペンチル基、ジメチルシクロペンチル基(すべての置換異性体を含む)、エチルシクロペンチル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝プロピルシクロペンチル基(すべての置換異性体を含む)、エチルメチルシクロペンチル基(すべての置換異性体を含む)、トリメチルシクロペンチル基(すべての置換異性体を含む)、ジエチルシクロペンチル基(すべての置換異性体を含む)、エチルジメチルシクロペンチル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝プロピルメチルシクロペンチル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝プロピルエチルシクロペンチル基(すべての置換異性体を含む)、メチルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、ジメチルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、エチルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝プロピルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、エチルメチルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、トリメチルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、ジエチルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、エチルジメチルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝プロピルメチルシクロヘキシル基(すべての置換異性体を含む)、メチルシクロヘプチル基(すべての置換異性体を含む)、ジメチルシクロヘプチル基(すべての置換異性体を含む)、エチルシクロヘプチル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝プロピルシクロヘプチル基(すべての置換異性体を含む)、エチルメチルシクロヘプチル基(すべての置換異性体を含む)、及びトリメチルシクロヘプチル基(すべての置換異性体を含む)などが挙げられる。
【0082】
炭素数2〜10のアルケニル基としては、具体的には例えば、エテニル基、n−プロペニル基、イソプロペニル基、n−ブテニル基、イソブテニル基、sec−ブテニル基、tert−ブテニル基、直鎖または分枝ペンテニル基、直鎖または分枝ヘキセニル基、直鎖または分枝ヘプテニル基、直鎖または分枝オクテニル基、直鎖または分枝ノネニル基、及び直鎖または分枝デセニル基などが挙げられる。
【0083】
炭素数6〜10のアリール基またはアルキルアリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基(すべての置換異性体を含む)、キシリル基(すべての置換異性体を含む)、エチルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝プロピルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、エチルメチルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、トリメチルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝ブチルフェニル基 (すべての置換異性体を含む)、直鎖または分枝プロピルメチルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、ジエチルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、エチルジメチルフェニル基(すべての置換異性体を含む)、及びテトラメチルフェニル基(すべての置換異性体を含む)などが挙げられる。
【0084】
炭素数7〜10のアルキルアリール基としては、具体的には例えば、ベンジル基、メチルベンジル基(すべての置換異性体を含む)、ジメチルベンジル基(すべての置換異性体を含む)、フェネチル基、メチルフェネチル基(すべての置換異性体を含む)、及びジメチルフェネチル基(すべての置換異性体を含む)などが挙げられる。
【0085】
R22およびR23で表される炭素数1〜8のアルカノール基としては、具体的には例えば、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、直鎖または分枝ヒドロキシプロピル基、直鎖または分枝ヒドロキシブチル基、直鎖または分枝ヒドロキシペンチル基、直鎖または分枝ヒドロキシヘキシル基、直鎖または分枝ヒドロキシヘプチル基、直鎖または分枝ヒドロキシオクチル基、直鎖または分枝ヒドロキシノニル基、及び直鎖または分枝ヒドロキシデシル基等が挙げられる。
【0086】
一般式(12)で表される基を説明する。
R24で表される炭素数2〜6のアルキレン基は、前記一般式(4)のR15で表される基と同じ基を挙げることができる。即ち、R24は、R9として先に説明した基が挙げられ、好ましくは、炭素数2〜4のアルキレン基である。これらの具体的としては、エチレン基、プロピレン基(1−メチルエチレン基、2−メチルエチレン基)、トリメチレン基、ブチレン基(1−エチルエチレン基、2−エチルエチレン基)、1,2−ジメチルエチレン基、2,2−ジメチルエチレン基、1−メチルトリメチレン基、2−メチルトリメチレン基、3−メチルトリメチレン基、及びテトラメチレン基などが好ましい例として挙げることができる。更に好ましくは、炭素数2〜3のアルキレン基であり、具体的には、エチレン基、プロピレン基(1−メチルエチレン基、2−メチルエチレン基)及びトリメチレン基を挙げることができる。
【0087】
R25で表される炭素数1〜4のアルキル基は、前記一般式(4)のR16で表される炭素数1〜4のアルキル基と同じ基を挙げることができる。即ち、R25で表される炭素数1〜4のアルキル基としては、具体的には例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基及びtert−ブチル基などが挙げられる。R25は、好ましくは水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基であり、水素原子、メチル基またはエチル基であることが特に好ましい。
【0088】
R26で表される炭素数1〜30の炭化水素基は、前記一般式(4)のR17で表される炭素数1〜30の炭化水素基と同じ基を挙げることができる。すなわち、R26で表される炭素数1〜30の炭化水素基として好ましいものには、R1について先に説明した炭素数1〜24の直鎖状または分枝状のアルキル基、炭素数5〜13のシクロアルキル基またはアルキルシクロアルキル基、炭素数2〜24の直鎖状または分枝状のアルケニル基、炭素数6〜18のアリール基またはアルキルアリール基、炭素数7〜19のアリールアルキル基などが包含される。
R26は、水素原子、炭素数1〜12の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、又は炭素数6〜12のアリール基もしくはアリールアルキル基がより好ましく、特に好ましくは、水素原子、炭素数1〜6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、フェニル基、又は炭素数7〜9のアリールアルキル基である。
一般式(12)におけるnは、1〜5の整数を示し、好ましくは1〜4の整数であり、より好ましくは1〜3の整数である。
一般式(12)で表される基は構成単位(―R24N(R25)−)が一種からなるものであってもよいし、あるいは二種以上からなるものであってもよい。そして二種以上の構成単位からなる場合には、それらの構成単位はランダム結合、交互結合、あるいはブロック結合のいずれの結合形態を採ることができる。
【0089】
R22およびR23は、より優れた清浄性が得られることから、それぞれ別個に水素原子または一般式(12)で表される基であることが好ましい。
【0090】
一般式(5)において、mはガソリン中への分散性保持、清浄性保持の点から、1以上であることが必要であり、5以上であることが好ましく、10以上であることがより好ましい。また粘度上昇によるバルブスティックや熱分解性悪化による燃焼室デポジットへの影響の点から、100以下であることが必要であり、50以下であることが好ましく、40以下であることがより好ましい。
【0091】
本発明の一般式(5)で表されるポリアルケニルアミンは、上記好ましい構成をまとめると下記一般式(5−1)で表される化合物である。
【化21】
(一般式(5−1)において、Aはtert−ブチル基を示し、R 18 及びR 20 が共に水素原子かつR 19 及びR 21 が共にメチル基であるか、又はR 18 及びR 20 が共にメチル基かつR 19 及びR 21 が共に水素原子を示し、Bは、下記式(6)又は(10)で表される基を示し、及びmは1〜50の整数を示す。)
【化22】
【0092】
本発明のポリアルケニルアミン系化合物は、一般式(5)で表される1種のみの化合物を単独で用いてもよく、構造の異なる2種以上の化合物の混合物を用いてもよい。
また、本発明のポリアルケニルアミン系化合物の数平均分子量は何ら制限はないが、ガソリン中への分散性保持、清浄性保持の点から、200以上であることが好ましく、400以上であることがより好ましく、700以上であることが特に好ましい。また、粘度上昇によるバルブスティックや熱分解性悪化による燃焼室デポジットへの影響の点から、6000以下であることが好ましく、3000以下であることがより好ましく、2400以下であることが特に好ましい。
【0093】
本発明の燃料油添加剤は、特にガソリンおよび軽油添加剤として非常に有用な化合物であり、ベースガソリンおよび必要に応じてその他のガソリン添加剤と混合して得られるガソリン組成物、ベース軽油および必要に応じてその他の軽油添加剤と混合して得られる軽油組成物として用いられる。
また、本発明の燃料油添加剤は、筒内直接噴射式ガソリンエンジン用ガソリン添加剤および筒内直接噴射式ディーゼルエンジン用軽油添加剤としても非常に有用な化合物であり、筒内直接噴射式ガソリンエンジン用ガソリン組成物、筒内直接噴射式ディーゼルエンジン用軽油組成物としても用いられる。
【0094】
ガソリン及び軽油組成物中の本発明の燃料油添加剤の含有量(合計量)は特に限定されないが、通常はガソリンまたは軽油組成物全量基準で0.001〜10質量%の範囲である。
ガソリンエンジンにおける吸気系および燃焼室内の清浄性、ディーゼルエンジンにおける噴射ノズル清浄性、さらには筒内直接噴射式ガソリンエンジンにおける燃焼室内、特にキャビティ内の清浄性を向上させるためには、含有量の下限値が0.001質量%、好ましくは0.003質量%、より好ましくは0.005質量%、特に好ましくは0.01質量%、最も好ましくは0.015質量%である。
また、ガソリンや軽油の諸性能に悪影響を及ぼさない、それ以上添加しても効果の向上が期待できないなどの点から、含有量の上限値が10質量%、好ましくは5質量%、より好ましくは4質量%、最も好ましくは3質量%である。
【0095】
本発明の複素環化合物と組み合わせることにより更に高い清浄効果を発現するポリエーテルアミン及び/又はポリアルケニルアミンのガソリンおよび軽油組成物中の含有量(合計量)も、特に限定されないが、通常はガソリンまたは軽油組成物全量基準で、0.001〜10質量%の範囲である。
ガソリンエンジンにおける吸気系および燃焼室内の清浄性、ディーゼルエンジンにおける噴射ノズル清浄性、さらには筒内直接噴射式ガソリンエンジンにおける燃焼室内、特にキャビティ内の清浄性を向上させるためには、含有量の下限値が0.001質量%、好ましくは0.003質量%、より好ましくは0.005質量%、特に好ましくは0.01質量%、最も好ましくは0.015質量%である。
また、ガソリンや軽油の諸性能に悪影響を及ぼさない、それ以上添加しても効果の向上が期待できないなどの点から、含有量の上限値が10質量%、好ましくは5質量%、より好ましくは4質量%、最も好ましくは3質量%である。
【0096】
なお、本発明の複素環状化合物とポリエーテルアミン及び/又はポリアルケニルアミンとの混合比は任意である。
【0097】
まず、本発明の添加剤を含むガソリン組成物について説明する。
ベースガソリンは、従来周知の任意の方法で製造することができる。ガソリン基材としては、具体的には例えば、任意の性状を有する、原油を常圧蒸留して得られる軽質ナフサ;接触分解法、水素化分解法等で得られる分解ガソリン;接触改質法で得られる改質ガソリン;オレフィンの重合によって得られる重合ガソリン;イソブタン等の炭化水素に低級オレフィンを付加(アルキル化)することによって得られるアルキレート;軽質ナフサを異性化装置でイソパラフィンに転化して得られる異性化ガソリン;脱n−パラフィン油;ブタン;芳香族炭化水素化合物;及びプロピレンを二量化し、続いてこれを水素化して得られるパラフィン留分等が挙げられる。
【0098】
無鉛ガソリンの典型的な配合例を下記に示す。
(1)改質ガソリン:0〜70容量%
(2)改質ガソリンの軽質留分(沸点範囲:25〜120℃程度):0〜35容量%
(3)改質ガソリンの重質留分(沸点範囲:110℃〜200℃程度):0〜45容量%
(4)分解ガソリン:0〜50容量%
(5)分解ガソリンの軽質留分(沸点範囲:25〜90℃程度):0〜45容量%
(6)分解ガソリンの重質留分(沸点範囲:90〜200℃程度):0〜40容量%
(7)アルキレート:0〜40容量%
(8)プロピレンを二量化し、続いてこれを水素化して得られるパラフィン留分:0〜30容量%
(9)異性化ガソリン:0〜30容量%
(10)MTBE:0〜15容量%
(11)軽質ナフサ:0〜20容量%
(12)ブタン:0〜10容量%
【0099】
また、ベースガソリンを製造するにあたっては、ベンゼンの含有量を低減させる必要がある場合がある。その際のベンゼンの低減方法は特に限定されず任意であるが、特にベンゼンは改質ガソリン中に多く含まれていることから、改質ガソリンの配合割合を少なくすること、及び下記の方法で改質ガソリン中のベンゼン濃度を低下させる処理を行なった改質ガソリンを用いることが好ましい。
(1)改質ガソリンを蒸留してベンゼン留分を除去する、
(2)改質ガソリン中のベンゼンをスルホラン等の溶剤を用いて抽出する、
(3)改質ガソリン中のベンゼンを他の化合物に転化する、
(A)ベンゼンを水素化しシクロヘキサン、メチルシクロペンタン等に転化する、
(B)ベンゼン及び炭素数9以上の芳香族炭化水素化合物とを反応させ、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等に転化する、
(C)ベンゼンを低級オレフィン(エチレン、プロピレン等)又は低級アルコール(メタノール、エタノール等)を用いてアルキル化する、
(4)接触改質装置の原料として、炭素数6の炭化水素化合物を蒸留して除去した脱硫重質ナフサを用いる、
(5)接触改質装置の運転条件を変更する。
【0100】
本発明の添加剤を含むガソリン組成物においては、本発明の添加剤以外の添加剤を併用することができる。
その他(本発明の添加剤以外)のガソリン添加剤としては、具体的には例えば、コハク酸イミド、ポリエーテル等の清浄分散剤;フェノール系、アミン系等の酸化防止剤;シッフ型化合物やチオアミド型化合物等の金属不活性化剤;有機リン系化合物等の表面着火防止剤;多価アルコール及びそのエーテル等の氷結防止剤;有機酸のアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩、高級アルコール硫酸エステル等の助燃剤;アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、両性界面活性剤等の帯電防止剤;アゾ染料等の着色剤;アルケニルコハク酸エステル等のさび止め剤;キリザニン、クマリン等の識別剤;及び天然精油合成香料等の着臭剤等が挙げられる。これらの添加剤は、1種又は2種以上を添加することができ、その合計添加量はガソリン組成物全量基準で0.1質量%以下とすることが好ましい。
【0101】
また、ベースガソリン、本発明の添加剤及び必要に応じてその他のガソリン添加剤からなるガソリン組成物の性状、組成については、特に制限されない。しかしながら、JIS K 2254「石油製品−蒸留試験方法」によって測定される蒸留性状は、下記の通りであることが望ましい。
蒸留初留点 :20〜45℃
10容量%留出温度(T10):35〜55℃
30容量%留出温度(T30):55〜75℃
50容量%留出温度(T50):75〜100℃
70容量%留出温度(T70):100〜130℃
90容量%留出温度(T90):110〜160℃
蒸留終点 :130〜210℃
【0102】
初留点の下限値は好ましくは20℃、より好ましくは25℃である。20℃に満たない場合には高温条件下で始動性が悪化する可能性がある。一方、初留点の上限値は好ましくは45℃、より好ましくは40℃、さらにより好ましくは35℃である。45℃を超える場合には低温始動性に不具合を生じる可能性がある。
T10の下限値は好ましくは35℃、より好ましくは40℃である。35℃に満たない場合には高温条件下で始動性が悪化する可能性がある。一方、T10の上限値は好ましくは55℃、より好ましくは50℃、さらにより好ましくは48℃である。55℃を超える場合には低温始動性に不具合を生じる可能性がある。
T30の下限値は好ましくは55℃、より好ましくは60℃である。55℃に満たない場合には高温運転性に不具合を生じたりインジェクタ内でガソリンのコーキングを生じたりする可能性がある。一方、T30の上限値は好ましくは75℃、より好ましくは70℃、さらにより好ましくは68℃である。75℃を超える場合には低温運転性に不具合を生じる可能性がある。
T50の下限値は好ましくは75℃、より好ましくは80℃である。75℃に満たない場合には高温運転性に不具合を生じる可能性がある。一方、T50の上限値は好ましくは100℃、より好ましくは95℃、更により好ましくは93℃である。100℃を超える場合には低温及び常温運転性に不具合を生じる可能性がある。
T70の下限値は100℃であることが好ましい。一方、T70の上限値は好ましくは130℃、より好ましくは125℃、更により好ましくは123℃、最も好ましくは120℃である。130℃を越える場合には低温及び常温運転性に不具合を生じる可能性がある。
T90の下限値は好ましくは110℃、より好ましくは120℃である。110℃に満たない場合は燃費が低下する可能性がある。一方、T90の上限値は、低温及び常温運転性の悪化、排出ガスの増加、エンジンオイルの劣化およびスラッジの発生を抑制することができるなどの点から、好ましくは160℃、より好ましくは150℃、更により好ましくは140℃である。
蒸留終点の下限値は130℃であることが好ましい。一方、蒸留終点の上限値は、好ましくは210℃、より好ましくは200℃、更により好ましくは195℃、最も好ましくは190℃である。終点が210℃を越える場合には常温運転性に不具合を生じる可能性がある。
【0103】
また、上記ガソリン組成物の蒸気圧には特に制限はないが、インジェクタ内でのガソリンコーキングの不具合が生じることがなく、またエバポエミッションの量が抑えられることから、蒸気圧は70kPa以下が好ましく、より好ましくは65kPa以下、さらにより好ましくは60kPa以下、最も好ましくは55kPa以下である。ここで蒸気圧とは、JIS K 2258「原油及び燃料油蒸気圧試験方法(リ−ド法)」により測定される蒸気圧(リード蒸気圧(RVP)を意味する。
上記ガソリン組成物の密度(15℃)には特に制限はないが、0.73〜0.77g/cm3であることが望ましい。密度の下限値は燃費の点からより好ましくは0.735g/cm3である。一方、密度の上限値は加速性及びプラグのくすぶりの観点からより好ましくは0.76g/cm3である。ここで密度とは、JIS K 2249「原油及び石油製品の密度試験方法並びに密度・質量・容量換算表」により測定される密度を意味する。
上記ガソリン組成物は、四エチル鉛等のアルキル鉛化合物を実質的に含有しないガソリンであり、たとえ極微量の鉛化合物を含有する場合であっても、その含有量はJIS K 2255「ガソリン中の鉛分試験方法」の適用区分下限値以下である。
【0104】
上記ガソリン組成物のオクタン価には特に制限はないが、よりアンチノッキング性を高めるため、リサーチ法オクタン価(RON)は89以上であることが好ましく、より好ましくは90以上、さらにより好ましくは90.5以上、最も好ましくは91以上である。また、より高速走行中のアンチノック性を高めるために、モーター法オクタン価(MON)は80以上であることが好ましく、より好ましくは80.5以上、最も好ましくは81以上である。ここでリサーチ法オクタン価及びモーター法オクタン価とは、それぞれ、JIS K 2280「オクタン価及びセタン価試験方法」により測定されるリサーチ法オクタン価及びモーター法オクタン価をそれぞれ意味する。
【0105】
上記ガソリン組成物において、飽和分、オレフィン分及び芳香族分の各含有量については特に制限はないが、下記の割合であることが望ましい。
飽和分(V(P)) :50〜100容量%
オレフィン分(V(O)):0〜15容量%
芳香族分(V(Ar)) :0〜35容量%
V(P)は、インジェクタ内でのガソリンのコーキング防止、及びプラグのくすぶりを低減させる、排出ガスのオゾン生成能を低く抑える、排出ガス中のベンゼン濃度を低減させる、すすを発生させない等の観点から、その値は、より好ましくは60〜100容量%、さらにより好ましくは70〜100容量%であり、最も好ましくは75〜100質量%である。
また、V(O)は、インジェクタ内でのガソリンのコーキング防止の観点からより好ましくは0〜10容量%、さらにより好ましくは0〜7容量%、最も好ましくは0〜5容量%である。
さらに、V(Ar)は、プラグのくすぶりを低減させる、排出ガスのオゾン生成能を低く抑える、排出ガス中のベンゼン濃度を低減させる、すすを発生させない等の観点からより好ましくは0〜30容量%、さらにより好ましくは0〜25容量%、最も好ましくは0〜20容量%である。
上記のV(P)、V(O)及びV(Ar)は、全てJIS K 2536「石油製品−炭化水素タイプ試験方法」の蛍光指示薬吸着法により測定される値である。
【0106】
また、上記ガソリン組成物の各成分の含有量には特に制限はないが、以下のような条件を満たすことが望ましい。
(1) V(Bz):0〜1容量%
(2) V(Tol):0〜30容量%
(3) V(C8A):0〜20容量%
(4) V(C9A):0〜5容量%
(5) V(C10+A):0〜3容量%
(6) V(PA)=0
又は
V(PA)≠0の際にV(MA)/V(PA):1以上
(7) V(C4):0〜10容量%
(8) V(C5):10〜35容量%
(9) V(C6):10〜30容量%
(10)V(C7+p):10〜50容量%
(11)V(C9+):0〜10容量%
上記のV(Bz)は、ガソリン組成物全量基準のベンゼン含有量を示し、上記の範囲とすることで、排出ガス中のベンゼン濃度を低く抑えることができる。その値は、好ましくは、0〜1容量%であり、より好ましくは0〜0.5容量%である。
上記のV(Tol)及びV(C8A)は、それぞれガソリン組成物全量基準 のトルエン含有量及び炭素数8の芳香族炭化水素化合物含有量を示し、V(Tol)の値は、好ましくは0〜30容量%であり、より好ましくは0〜20容量%、V(C8A)の値は、好ましくは0〜20容量%であり、より好ましくは0〜15容量%である。なお、炭素数8の芳香族炭化水素化合物としては、エチルベンゼン及びキシレン(全ての置換異性体を含む)等が挙げられる。
上記のV(C9A)は、ガソリン組成物全量基準の炭素数9の芳香族炭化水素化合物含有量を示し、排出ガスのオゾン生成能を低く抑えるために、その値は、好ましくは0〜5容量%であり、より好ましくは0〜3容量%である。炭素数9の芳香族炭化水素としては、例えば、n−プロピルベンゼン、イソプロピルベンゼン(クメン)、エチルメチルベンゼン(全ての置換異性体を含む)及びトリメチルベンゼン(全ての置換異性体を含む)等が挙げられる。
【0107】
上記のV(C10+A)は、ガソリン組成物全量基準の炭素数10以上の芳香族炭化水素化合物含有量を示し、排出ガスのオゾン生成能を低く抑えるために、その量が好ましくは0〜3容量%であり、より好ましくは0〜1容量%、最も好ましくは0容量%である。炭素数10以上の芳香族炭化水素化合物としては、例えば、ジエチルベンゼン(全ての置換異性体を含む)、ジメチルエチルベンゼン(全ての置換異性体を含む)、テトラメチルベンゼン(全ての置換異性体を含む)及びn−ブチルメチルベンゼン(全ての置換異性体を含む)等が挙げられる。
上記のV(MA)及びV(PA)は、それぞれガソリン組成物全量を基準としたモノアルキル置換芳香族炭化水素化合物含有量(容量%)及び2つ以上のアルキル基で置換された芳香族炭化水素化合物含有量(容量%)を示すが、本発明ではV(PA)が0であるか、又はV(PA)が0でない場合は、前者の含有量と後者の含有量の比、V(MA)/V(PA)の値は、好ましくは1以上、より好ましくは1.5以上、更により好ましくは2以上に維持されることである。
なお、上記したV(Bz)、V(Tol)、V(C8A)、V(C9A)、V (C10+A)、V(MA)及びV(PA)は、いずれもJIS K 2536 「石油製品−炭化水素タイプ試験方法」のガスクロマトグラフ法で定量して得られる値である。
上記のV(C4)は、ガソリン組成物全量を基準とした炭素数4の炭化水素化合物含有量を示す。エバポエミッションの量をより低く抑えられる点から、V(C4)の値は好ましくは0〜10容量%であり、より好ましくは0〜5容量%、更により好ましくは0〜3容量%である。炭素数4の炭化水素化合物としては、例えば、n−ブタン、2−メチルブタン(イソブタン)、1−ブテン、2−ブテン及び2−メチルプロペン等が挙げられる。
上記のV(C5)は、ガソリン全量を基準とした炭素数5の脂肪族炭化水素化合物含有量を示し、その下限値は好ましくは10容量%、より好ましくは15容量%、上限値は好ましくは35容量%、より好ましくは30容量%である。炭素数5の脂肪族炭化水素化合物の含有量を10容量%以上にすることで、常温運転性により優れたガソリン組成物が得られる。また、これを35容量%以下にすることで高温運転性により優れたガソリン組成物が得られる。そして、インジェクタ内でのガソリンのコーキング防止の観点から、炭素数5の脂肪族炭化水素化合物の中の不飽和炭化水素化合物の含有量(V(C5o))(容量%)は0であるか、あるいは炭素数5の脂肪族炭化水素化合物の中の飽和炭化水素化合物の含有量(V(C5p))(容量%)とV(C5o)との比、すなわち、V(C5p)/V(C5o)の値は好ましくは1以上、より好ましくは1.5以上、さらにより好ましくは2以上、最も好ましくは3以上である。炭素数5の飽和脂肪族炭化水素化合物としては、例えば、n−ペンタン、2−メチルブタン(イソペンタン)、2,2−ジメチルプロパン(ネオペンタン)等が挙げられ、同じく不飽和脂肪族炭化水素化合物としては、1−ペンテン、2−ペンテン、2−メチル−1−ブテン、2−メチル−2−ブテン及び3−メチル−1−ブテン等が挙げられる。
【0108】
上記のV(C6)は、ガソリン組成物全量を基準とした炭素数6の脂肪族炭化水素化合物の含有量を示し、その下限値は好ましくは10容量%、より好ましくは15容量%であり、上限値は好ましくは30容量%であり、より好ましくは25容量%である。炭素数6の脂肪族炭化水素化合物の含有量を10容量%以上にすることで、常温運転性により優れたガソリン組成物が得られる。またこれを30容量%以下にすることで高温運転性により優れたガソリン組成物が得られる。そして、インジェクタ内でのガソリンのコーキング防止の観点から、炭素数6の脂肪族炭化水素化合物の中の飽和炭化水素化合物の含有量(V(C6o))(容量%)が0であるか、或るいは炭素数6の脂肪族炭化水素化合物の中の飽和炭化水素化合物の含有量(V(C6p))(容量%)とV(C6o)との比、すなわち、V(C6p)/V(C6o)の値は好ましくは2以上、より好ましくは3以上、さらにより好ましくは5以上、最も好ましくは10以上である。炭素数6の飽和脂肪族炭化水素化合物としては、例えば、n−ヘキサン、2−メチルペンタン、3−メチルペンタン、2,2−ジメチルブタン、2,3−ジメチルブタン等が挙げられ、同じく不飽和脂肪族炭化水素化合物としては、例えば、1−ヘキセン、2−ヘキセン、3−ヘキセン、2−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、2−メチル−2−ペンテン、3−メチル−2−ペンテン、4−メチル−2−ペンテン、2,3−ジメチル−1−ブテン、3,3−ジメチル−1−ブテン及び2,3−ジメチル−2−ブテン等が挙げられる。
【0109】
上記のV(C7+p)は、ガソリン組成物全量を基準とした炭素数7以上の飽和脂肪族炭化水素化合物の含有量を示し、その下限値は好ましくは10容量%であり、より好ましくは20容量%である。上限値は好ましくは50容量%であり、より好ましくは45容量%である。炭素数7以上の飽和脂肪族炭化水素化合物の含有量を10容量%以上にすることで、常温運転性により優れたガソリン組成物が得られ、これを50容量%以下にすることで高温運転性により優れたガソリン組成物が得られる。炭素数7以上の飽和脂肪族炭化水素化合物としては、例えば、n−ヘプタン、2−メチルヘキサン、3−メチルヘキサン、2,2−ジメチルペンタン、2,3−ジメチルペンタン、2,4−ジメチルペンタン、3,3−ジメチルペンタン、3−エチルペンタン及び2,2,3−トリメチルブタン等が挙げられる。
上記V(C9+)は、ガソリン組成物全量を基準とした炭素数9以上の炭化水素化合物の含有量を示し、低温及び常温運転性の点から、またエンジンオイルのガソリン希釈を低減させ、排出ガスの増加、エンジンオイルの劣化及びスラッジ発生を防止できること等から、この値が好ましくは0〜10容量%であり、より好ましくは0〜5容量%であり、さらにより好ましくは0容量%である。
なお、上記したV(C4)、V(C5)、V(C5p)、V(C5o)、V(C6)、V(C6p)、V(C6o)、V(C7+p)及びV(C9+)は、以下に示すガスクロマトグラフィー法により定量される値を意味する。すなわち、カラムにはメチルシリコンのキャピラリーカラム、キャリアガスにはヘリウム又は窒素を、検出器には水素イオン化検出器(FID)を用い、カラム長25〜50m、キャリアガス流量0.5〜1.5mL/分、分割比1:50〜1:250、注入口温度150〜250℃、初期カラム温度−10〜10℃、終期カラム温度150〜250℃、及び検出器温度150〜250℃の条件で測定した値である。
【0110】
上記ガソリン組成物において含酸素化合物の含有量は特に制限はないが、ガソリン組成物全量基準で酸素元素換算で好ましくは0〜2.7質量%、より好ましくは0〜2.0質量%である。含有量が2.7質量%を越える場合は、ガソリン組成物の燃費が悪化し、また排出ガス中のNOxが増加する可能性がある。ここで含酸素化合物とは、炭素数2〜4のアルコール類、炭素数4〜8のエーテル類等を意味する。本発明に係るガソリン組成物に配合可能な含酸素化合物としては、例えば、エタノール、メチルターシャリーブチルエーテル(MTBE)、エチルターシャリーブチルエーテル、ターシャリーアミルメチルエーテル(TAME)及びターシャリーアミルエチルエーテル等が挙げられ、これらの中でもMTBE及びTAMEが好ましく、最も好ましくはMTBEである。なお、メタノールは排出ガス中のアルデヒド濃度が高くなる可能性があり、腐食性もあるので好ましくない。
上記ガソリン組成物において硫黄分含有量は特に制限はないが、ガソリン組成物全量基準で、好ましく50ppm以下、より好ましくは30ppm以下、さらにより好ましくは20ppm以下、最も好ましくは10ppm以下である。硫黄分含有量が50ppmを越える場合、排出ガス処理触媒の性能に悪影響を及ぼし、排出ガス中のNOx、CO、HCの濃度が高くなる可能性があり、またベンゼンの排出量も増加する可能性がある。ここで硫黄分とは、JIS K 2541「原油及び石油製品−硫黄分試験方法」により測定される硫黄分を意味する。
【0111】
上記ガソリン組成物は、JIS K 2261「石油製品−自動車ガソリン及び航空燃料油−実在ガム試験方法−噴射蒸発法」により測定した未洗実在ガムの含有量が、一般に20mg/100mL以下であって、洗浄実在ガムの含有量が一般に3mg/100mL以下であり、好ましくは1mg/100mL以下である。未洗実在ガム及び洗浄実在ガムが上記の値を超えた場合は、燃料導入系統において析出物が生成したり、吸入弁が膠着する心配がある。
上記ガソリン組成物の、JIS K 2279「原油及び石油製品−発熱量試験方法及び計算による推定方法」により測定した総発熱量は、一般に40000J/g以上、好ましくは45000J/g以上である。
上記ガソリン組成物の、JIS K 2287「ガソリン酸化安定度試験方法(誘導期間法)」によって測定した酸化安定度は、一般に480分以上、好ましくは1440分以上である。酸化安定度が480分に満たない場合は、貯蔵中にガムが生成する可能性がある。
上記ガソリン組成物は、銅板腐食(50℃、3h)が一般に1、好ましくは1aである。銅板腐食が1を越える場合は、燃料系統の導管が腐食する可能性がある。ここで銅板腐食とは、JIS K 2513「石油製品−銅板腐食試験方法」(試験温度50℃、試験時間3時間)に準拠して測定されるものである。
さらに、上記ガソリン組成物は、灯油混入量は4容量%以下であることが望ましい。ここで、灯油混入量とはガソリン組成物全量基準での炭素数13〜14の炭化水素含有量(容量%)を表し、この量は以下に示すガスクロマトグラフィー法により定量して得られるものである。すなわち、カラムにはメチルシリコンのキャピラリーカラム、キャリアガスにはヘリウム又は窒素を、検出器には水素イオン化検出器(FID)を用い、カラム長25〜50m、キャリアガス流量0.5〜1.5mL/分、分割比1:50〜1:250、注入口温度150〜250℃、初期カラム温度−10〜10℃、終期カラム温度150〜250℃、検出器温度150〜250℃の条件で測定した値である。
【0112】
次に、本発明の添加剤を含む軽油組成物について説明する。
ベース軽油は、任意の方法で製造することができる。軽油基材としては、具体的には例えば、原油の常圧蒸留装置から得られる直留軽油;常圧蒸留装置から得られる直留重質油や残査油を減圧蒸留装置にかけて得られる減圧軽油;減圧蒸留装置から得られる減圧軽油を水素化精製して得られる水素化精製軽油;直留軽油を通常の水素化精製より苛酷な条件で一段階又は多段階で水素化脱硫して得られる水素化脱硫軽油;脱硫又は未脱硫の減圧軽油、減圧重質軽油あるいは脱硫重油を接触分解して得られる接触分解軽油;原油の常圧蒸留により得られる直留灯油;直留灯油を水素化精製して得られる水素化精製灯油;及び原油の常圧蒸留によって得られる軽油留分を分解して得られる分解灯油等が挙げられ、これらの1種もしくは2種以上が使用可能である。
【0113】
また、本発明の添加剤を含む軽油組成物においては、本発明の添加剤以外の添加剤を併用することができる。
本発明の添加剤以外の軽油添加剤としては、まず潤滑性向上剤及びセタン価向上剤等が挙げられる。
潤滑性向上剤としては、例えば、カルボン酸系、エステル系、アルコール系及びフェノール系の各潤滑性向上剤の1種又は2種以上が任意に使用可能である。この中でも、カルボン酸系及びエステル系の潤滑性向上剤が好ましい。
カルボン酸系の潤滑性向上剤としては、例えば、リノ−ル酸、オレイン酸、サリチル酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ヘキサデセン酸及び上記カルボン酸の2種以上の混合物等が挙げられる。
エステル系の潤滑性向上剤としては、グリセリンのカルボン酸エステル等が挙げられる。カルボン酸エステルを構成するカルボン酸は、1種であっても2種以上であってもよく、その具体例としては、リノ−ル酸、オレイン酸、サリチル酸、パルミチン酸、ミリスチン酸及びヘキサデセン酸等が挙げられる。
潤滑性向上剤の含有量には特に制限はない。しかし、潤滑性向上剤の効能を引き出すためには、具体的には、分配型噴射ポンプを搭載したディーゼルエンジンにおいて、運転中のポンプの駆動トルク増を抑制し、ポンプの摩耗を低減させるためには、潤滑性向上剤の配合量は、組成物全量基準で35質量ppm以上であることが好ましく、50質量ppm以上であることがより好ましい。そして、配合量の上限値はそれ以上加えても添加量に見合う効果が得られないことから、150質量ppm以下であることが好ましく、100質量ppm以下であることがより好ましい。
なお、潤滑性向上剤と称して市販されている商品は、それぞれ潤滑性向上に寄与する有効成分が適当な溶剤で希釈された状態で入手されるのが通例である。こうした市販品を本発明の添加剤を含む軽油組成物に配合した場合にあっては、潤滑性向上剤に関して上述した配合量は、有効成分としての配合量を意味する。
【0114】
セタン価向上剤としては、当業界でセタン価向上剤として知られる各種の化合物を任意に使用することができ、例えば、硝酸エステルや有機過酸化物等が使用可能である。しかし、本発明では、セタン価向上剤として硝酸エステルを用いることが好ましい。硝酸エステルには、例えば、2−クロロエチルナイトレート、2−エトキシエチルナイトレート、イソプロピルナイトレート、ブチルナイトレート、第一アミルナイトレート、第二アミルナイトレート、イソアミルナイトレート、第一ヘキシルナイトレート、第二ヘキシルナイトレート、n−ヘプチルナイトレート、n−オクチルナイトレート、2−エチルヘキシルナイトレート、シクロヘキシルナイトレート及びエチレングリコールジナイトレート等の種々のナイトレート等が包含される。これらの中でも、炭素数6〜8のアルキルナイトレートであることが好ましい。セタン価向上剤は、上記の化合物のうちの1種の化合物を単独で用いても良く、2種以上の化合物を組み合わせて用いても良い。
本発明の添加剤を含む軽油組成物におけるセタン価向上剤の含有量は、ディーゼルエンジン排出ガスのNOx濃度、PM濃度、アルデヒド濃度等をより低減させるために、組成物全量基準で500質量ppm以上であることが好ましく、600質量ppm以上であることがより好ましく、700質量ppm以上であることがさらにより好ましく、800質量ppm以上であることがさらにより一層好ましく、900質量ppm以上であることが最も好ましい。一方、セタン価向上剤の含有量の上限値は特には限定されないが、セタン価向上剤の含有量は軽油組成物全量基準で、1400質量ppm以下であることが好ましく、1250質量ppm以下であることがより好ましく、1100質量ppm以下であることがさらにより好ましく、1000質量ppm以下であることが最も好ましい。
なお、セタン価向上剤と称して市販されている商品は、セタン価向上に寄与する有効成分、つまり、セタン価向上剤を適当な溶剤で希釈した状態で入手されるのが通例である。こうした市販品を使用して本発明の添加剤を含む軽油組成物を調製する場合には、上記セタン価向上剤の含有量は軽油組成物中の前記有効成分の含有量を表す。
【0115】
また、本発明の添加剤を含む軽油組成物においては、本発明の添加剤以外の清浄剤を併用することも可能である。
本発明の添加剤以外の清浄剤としては、例えば、ポリエーテル;ポリアルキレンオキサイド;イミド系化合物;ポリブテニルコハク酸無水物とエチレンポリアミン類とから合成されるポリブテニルコハク酸イミド等のアルケニルコハク酸イミド;ペンタエリスリトール等の多価アルコールとポリブテニルコハク酸無水物から合成されるポリブテニルコハク酸エステル等のコハク酸エステル;ジアルキルアミノエチルメタクリレート、ポリエチレングリコールメタクリレート、ビニルピロリドン等とアルキルメタクリレートとのコポリマー等の共重合系ポリマー、カルボン酸とアミンの反応生成物等の無灰清浄剤等が挙げられる。これらの中でも、アルケニルコハク酸イミド及びカルボン酸とアミンとの反応生成物の使用が好ましい。
アルケニルコハク酸イミドを使用する例としては、分子量1000〜3000程度のアルケニルコハク酸イミドを単独使用する場合と、分子量700〜2000程度のアルケニルコハク酸イミドと分子量10000〜20000程度のアルケニルコハク酸イミドを混合使用する場合等がある。
カルボン酸とアミンとの反応生成物を構成するカルボン酸は1種であっても2種以上であってもよく、その具体例としては、炭素数12〜24の脂肪酸及び炭素数7〜24の芳香族カルボン酸等が挙げられる。炭素数12〜24の脂肪酸としては、リノール酸、オレイン酸、パルミチン酸及びミリスチン酸等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、炭素数7〜24の芳香族カルボン酸としては、例えば、安息香酸及びサリチル酸等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、カルボン酸とアミンとの反応生成物を構成するアミンは、1種であっても2種以上であっても良い。ここで用いられるアミンとしては、オレイルアミンが代表的であるが、これに限定されるものではなく、各種アミンが使用可能である。
【0116】
本発明の添加剤以外の清浄剤の配合量にも特に制限はない。しかし、本発明以外の清浄剤と本発明の添加剤とを配合した効果、具体的には、燃料噴射ノズルの閉塞抑制効果を引き出すためには、本発明以外の清浄剤の配合量を組成物全量基準で30質量ppm以上とすることが好ましく、60質量ppm以上とすることがより好ましく、80質量ppm以上とすることがさらにより好ましい。30質量ppmに満たない量を添加しても効果が現れない可能性がある。一方、配合量が多すぎても、それに見合う効果が期待できず、逆にディーゼルエンジン排出ガス中のNOx、PM、アルデヒド等を増加させる恐れがあることから、清浄剤の配合量は300質量ppm以下であることが好ましく、180質量ppm以下であることがより好ましい。
なお、先のセタン価向上剤の場合と同様、清浄剤と称して市販されている商品は、それぞれ清浄に寄与する有効成分が適当な溶剤で希釈された状態で入手されるのが通例である。こうした市販品を本発明の添加剤を含む軽油組成物に配合した場合にあっては、その他の清浄剤に関して上述した配合量は、有効成分としての配合量を意味する。
【0117】
さらに、本発明の添加剤を含む軽油組成物には、他の性能をさらに高める目的でその他の公知の燃料油添加剤を単独で、又は数種類組み合わせて添加することもできる。これらの添加剤としては、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アルケニルコハク酸アミド等の低温流動性向上剤;フェノール系、アミン系等の酸化防止剤;サリチリデン誘導体等の金属不活性化剤;ポリグリコールエーテル等の氷結防止剤;脂肪族アミン、アルケニルコハク酸エステル等の腐食防止剤;アニオン系、カチオン系、両性系界面活性剤等の帯電防止剤;アゾ染料等の着色剤;及びシリコン系等の消泡剤等が挙げられる。
上記の添加剤の添加量は特に限定されず任意に決めることができるが、添加剤個々の添加量は、軽油組成物全量基準でそれぞれ0.5質量%以下が好ましく、より好ましくは0.2質量%以下である。
【0118】
また、ベース軽油、複素環化合物からなる本発明の添加剤及びその他の軽油添加剤からなる軽油組成物の性状、組成については、特に制限されない。しかしながら、蒸留性状について下記の性状を満たしていることが望ましい。
初留点 :135〜200℃
10容量%留出温度(T10):155〜230℃
30容量%留出温度(T30):175〜260℃
50容量%留出温度(T50):190〜300℃
70容量%留出温度(T70):220〜330℃
90容量%留出温度(T90):250〜350℃
95容量%留出温度(T95):270〜360℃
蒸留終点 :330〜370℃
【0119】
軽油組成物の初留点が低すぎる場合には、一部の軽質留分が気化して噴霧範囲が広がりすぎ、未燃分として排ガスに同伴される炭化水素量が増加する恐れがあることから、初留点は好ましくは135℃以上、より好ましくは140℃以上、さらにより好ましくは145℃以上である。一方、初留点が高すぎる場合は、低温始動性及び低温運転性に不具合を生じる可能性があるため、初留点は200℃以下であることが望ましい。
軽油組成物のT10が低すぎる場合は、初留点が低すぎる場合と同様な理由から、排ガスに同伴される炭化水素量の増大が懸念されるため、T10は好ましくは155℃以上、より好ましくは165℃以上である。一方、これが高すぎると、低温始動性及び低温運転性に不具合を生じる心配があるため、T10は230℃以下であることが望ましい。
軽油組成物のT30が低すぎる場合は、上に述べたと同じ理由から、排ガスに同伴される炭化水素量の増大が懸念される。従って、T30は好ましくは175℃以上、より好ましくは180℃以上、更により好ましくは185℃以上である。一方、これが高すぎる場合は、低温始動性及び低温運転性に不具合を生じる可能性がある点から、260℃以下であることが望ましい。
軽油組成物のT50は、燃費及びエンジン出力の面から、好ましくは190℃以上、より好ましくは195℃以上、更により好ましくは200℃以上である。そして、排出ガス中の粒子状物質(PM)濃度を増加させないためにT50は300℃以下であることが好ましい。
軽油組成物のT70もT50と同様、燃費とエンジン出力を左右する。燃費をより向上させ、エンジンの出力をより高めるために、T70は好ましくは220℃以上、より好ましくは225℃以上、更により好ましくは230℃以上である。そして低温運転性の点及び排出ガス中のPM濃度を増加させないためにT70は330℃以下であることが望ましい。
【0120】
軽油組成物のT90は、燃料噴射ポンプにおける潤滑性の点から、好ましくは250℃以上、より好ましくは270℃以上である。そして、低温運転性の点から及び排出ガス中のPM濃度を増加させないために350℃以下であることが望ましい。
軽油組成物のT95は、燃料噴射ポンプにおける潤滑性の点から、270℃以上であることが好ましく、低温運転性の点から及び排出ガス中のPM濃度を増加させないためには、T95は360℃以下であることが好ましい。
軽油組成物の蒸留終点は、燃料噴射ポンプにおける潤滑性の点から、330℃以上であることが好ましい。しかし、低温運転性の点から及び排出ガス中のPM濃度を増加させないためには、蒸留終点は370℃以下であることが好ましい。ここで蒸留性状(初留点、T10、T30、T50、T70、T90、T95、蒸留終点)は、全てJIS K 2254「石油製品−蒸留試験方法」によって測定される値を意味する。
【0121】
また、軽油組成物の硫黄分についても特に制限はないが、排出ガスの後処理装置の耐久性やエンジン内部の腐食を抑える点から、硫黄分0.05質量%以下であることが好ましく、0.035質量%以下であることがより好ましく、0.02質量%以下であることがさらにより好ましく、0.01質量%以下であることがさらにより一層好ましく、0.005質量%以下であることが最も好ましい。ここで硫黄分とはJIS K 2541「硫黄分試験方法」により測定される硫黄分の含有量を意味する。
軽油組成物のセタン指数、セタン価には特に制限はない。しかし、排出ガス中のNOx、PM、アルデヒドの各濃度をより低減させるために、セタン指数は45以上であることが好ましく、48以上であることがより好ましく、50以上であることがさらにより好ましい。セタン価は45以上であることが好ましく、48以上であることがより好ましく、50以上であることがさらにより好ましい。ここでセタン指数とは、JIS K 2280「石油製品−燃料油−オクタン価及びセタン価試験方法並びにセタン指数算出方法」の「8.4変数方程式を用いたセタン指数の算出方法」によって算出した価を意味する。またセタン価とは、JIS K 2280「石油製品−燃料油−オクタン価及びセタン価試験方法並びにセタン指数算出方法」の「7.セタン価試験方法」に準拠して測定されるセタン価を意味する。
【0122】
本発明の添加剤を含む軽油組成物の動粘度は特に制限はない。しかし、燃料噴射時期の制御及びエンジンに付設された分配型燃料噴射ポンプの潤滑性の点から、30℃における動粘度は1.7mm2/秒以上であることが好ましく、1.9mm2/秒以上であることがより好ましく、2.0mm2/秒以上であることがさらにより好ましい。また、排出ガス中のPM濃度を増加させないためにも、また低温での始動性に及ぼす影響を小さくさせるためにも、30℃における動粘度6.0mm2/秒以下であることが好ましく、5.0mm2/秒以下であることがより好ましく、4.5mm2/秒以下であることがさらにより好ましい。ここで動粘度とはJIS K 2283「原油及び石油製品−動粘度試験方法及び粘度指数算出方法」により測定される動粘度を指す。
本発明の添加剤を含む軽油組成物の15℃における密度については特に制限はない。しかし、燃料消費率及び加速性をより向上させるために、その値は800kg/m3以上であることが好ましい。一方、15℃における密度は、排出ガス中のPM濃度をより低下させるために、860kg/m3以下であることが好ましく、850kg/m3以下であることがより好ましい。ここで密度とはJIS K 2249「原油及び石油製品の密度試験方法並びに密度・質量・容量換算表」により測定される密度を意味する。
【0123】
本発明の添加剤を含む軽油組成物において、飽和分、オレフィン分及び芳香族分の各含有量は特に制限はないが、下記の割合であることが望ましい。
飽和分含有量 :60〜95容量%
オレフィン分含有量:0〜5容量%
芳香族分含有量 :5〜40容量%
軽油組成物の飽和分含有量は、排出ガス中のNOx及びPMの各濃度を低下させる上で、60容量%以上であることが好ましく、より好ましくは70容量%以上であり、更により好ましくは75容量%以上である。一方、低温始動性及び低温運転性を良好に維持する上で、飽和分含有量は、95容量%以下であることが好ましく、より好ましくは90容量%以下であり、さらにより好ましくは80容量%以下である。
軽油組成物のオレフィン分含有量は、当該組成物の安定性の観点から、0〜5容量%の範囲であることが好ましく、より好ましくは0〜3容量%の範囲、さらにより好ましくは0〜1容量%の範囲である。
軽油組成物の芳香族分含有量は、燃料消費率及びエンジン出力に関係するので、好ましくは5容量%以上、より好ましくは10容量%以上、更により好ましくは20容量%以上、最も好ましくは25容量%以上である。一方、この芳香族分含有量は、排出ガスに含まれるNOx及びPMの各濃度に関係することから、この含有量は好ましくは40容量%以下、より好ましくは35容量%以下、更により好ましくは30容量%以下である。ここで飽和分含有量、オレフィン分含有量及び芳香族分含有量は、JIS K 2536に規定する「石油製品−成分試験方法」の蛍光指示薬吸着法に準拠して測定される飽和分、オレフィン分及び芳香族分の容量百分率(容量%)を意味する。
【0124】
本発明の添加剤を含む軽油組成物は、その流動点(PP)について特に制限されない。しかし、低温始動性ないしは低温運転性の観点から、組成物のPPは0℃以下であることが好ましく、より好ましくは−5℃以下、さらにより好ましくは−10℃以下である。ここでPPとは、JIS K 2269「原油及び石油製品の流動点並びに石油製品曇り点試験方法」により測定される流動点を意味する。
本発明の添加剤を含む軽油組成物は、その目詰まり点(CFPP)については特に制限はない。しかし、組成物のCFPPは0℃以下であることが好ましく、−5℃以下であることがより好ましく、−10℃以下であることがさらにより好ましく、−20℃以下であることが最も好ましい。ここでCFPPとはJIS K 2288「軽油−目詰まり点試験方法」により測定される目詰まり点を意味する。
また、本発明の添加剤を含む軽油組成物は、その曇り点(CP)について特に制限されない。しかし、曇り点は0℃以下であることが好ましい。ここで曇り点とは、JIS K 2269「原油及び石油製品の流動点並びに石油製品曇り点試験方法」により測定される曇り点を意味する。
【0125】
【実施例】
以下に本発明の実施例を説明するが、これらの実施例は本発明を限定するものではない。
(1)試験サンプルの調製
任意の方法で調製、入手した複素環化合物(化合物1〜11)を用いたサンプル、及びこれらの複素環化合物と、任意の方法で調製、入手したポリエーテルアミン(化合物12及び13)あるいはポリアルケニルアミン(化合物14)とを1:1の重量比で配合したサンプルを調製した。調製したサンプル例を表1に示す。
【0126】
【化23】
【化24】
【0127】
【表1】
【0128】
(2)基材ガソリンの調製
接触改質ガソリン60容量部、接触分解ガソリン30容量部及びアルキレート10容量部を混合して下記の性状を有する基材ガソリン(内燃機関用ガソリン)を調製した。
基材ガソリン性状
リード蒸気圧:63.7kPa(0.65kgf/cm2)
比 重:0.727
沸点範囲 :30〜190℃
オクタン価 :98.1
【0129】
[実施例1〜3]、[比較例3〜9]及び[参考例1〜12]
上記基材ガソリンと試験サンプル(サンプル1〜22)とを混合して(基材ガソリン99.96質量%/試験サンプル0.04質量%)表2に示す燃料油組成物(ガソリン組成物)を調製した。
【0130】
[比較例1〜2]
上記基材ガソリンと、下記の添加剤1)又は2)とをそれぞれ混合して(基材ガソリン99.96質量%/添加剤0.04質量%)表2に示す比較用のガソリン組成物を調製した。
1)ポリブテニルアミン系清浄剤1
活性成分:ポリブテニルジエチレントリアミン(数平均分子量約3000)
2)ポリブテニルアミン系清浄剤2
活性成分:ポリブテニルテトラエチレンペンタミン(数平均分子量約3500)
【0131】
(3)ガソリン組成物の評価
上記の各ガソリン組成物に対して以下に示すエンジン評価試験を行った。評価は、添加剤を添加しない基材ガソリンのみを使用した場合(基材ガソリン100質量%)の評価を基準に行った。その評価結果を表2に示す。
【0132】
[エンジン評価試験]
(1)吸気系デポジット清浄性評価試験
総排気量2000mlの燃料インジェクター式エンジンを装備した乗用車を使用し、以下に示す1サイクル1時間の走行モードを200時間繰り返した後、エンジンを分解して吸気弁に付着したデポジット量を測定し、基材ガソリンのみを用いた場合のデポジット量との変化量(差)を吸気系デポジット清浄性の評価とした。なお、評価に使用したエンジンは、各試験前に分解し、燃焼室内、吸気系内のデポジットを完全に除去した後、重量を測定した新品の吸気バルブ、排気バルブ、点火プラグを装着、組み付け、新品のエンジンオイルを充填してから試験を行った。
【0133】
走行モード
アイドリング : 1分
エンジン回転数1500rpm 、
吸気負圧―266kPa(−200mmHg):30分
エンジン回転数2700rpm 、
吸気負圧―399kPa(−300mmHg):20分
エンジン停止 : 9分
【0134】
(2)燃焼室デポジット清浄性評価試験
総排気量2000mlの燃料噴射式エンジンを装備した乗用車を使用し、燃料として実施例の燃料油組成物を用いて、エンジン回転数1500rpm 、吸気負圧−199.5kPa(−150mmHg)、冷却水温50℃の運転条件で96時間運転した。試験終了後エンジンを分解して燃焼室内デポジットの量を測定し、基材ガソリンのみを用いた場合の燃焼室内デポジットの量との変化量(差)を求めた。なお、評価に使用したエンジンは、各試験前に分解し、燃焼室内、吸気系内のデポジットを完全に除去した後、重量を測定した新品の吸気バルブ、排気バルブ、点火プラグを装着、組み付け、新品のエンジンオイルを充填してから試験を行った。
【0135】
【表2】
【0136】
表2のエンジン評価試験結果からも明らかなとおり、本発明のガソリン組成物(実施例1〜3)は、いずれも吸気系デポジット清浄性及び燃焼室デポジット清浄性に極めて優れた効果を発揮する。これに対して、市販のポリブテニルアミン系清浄剤を含む比較例1及び2の場合には、吸気系デポジット清浄性にはある程度優れるものの、燃焼室デポジットの量は大きく増加してしまう。なお、添加剤を含まない基材ガソリンのみの場合には、特に吸気系デポジット清浄性が悪かった。
【0137】
基材軽油としては下記の性状の軽油を用いた。
軽油の性状
セタン価:54、セタン指数:54
蒸留性状;初留点:163℃、T10:204℃、T30:255℃、
T50:282℃、T70:304℃、T90:336℃、
T95:349℃、蒸留終点:361℃
硫黄分 :375質量ppm
動粘度(@30℃):3.658mm2/秒
密度(@15℃):834.1kg/m3
組成分析
飽和分含有量:73.5容量%
オレフィン含有量:0.1容量%
芳香族分含有量:26.4容量%
流動点:−17℃
目詰まり点:−9℃
【0138】
[実施例4〜6]、[比較例12〜19]及び[参考例12〜22]
上記軽油と上記表1の試験サンプル(サンプル1〜22)とを混合して(軽油99.99質量%/試験サンプル0.01質量%)表3に示す燃料油組成物(軽油組成物)を調製した。
【0139】
上記の各軽油組成物に対して以下に示すエンジンのノズル清浄性試験を行った。その結果を表3に示す。なお、比較のため、添加剤を添加しない基材軽油のみの場合(比較例11)についても同様のノズル清浄性試験を行った。その結果を表3に併記した。
【0140】
[ノズル清浄性試験]
排気量2Lの4気筒エンジンを使用し、回転1840rpm、トルク36.4Nmの条件において48時間連続運転を行い、試験後のノズルの残存流量割合を測定した。ノズルの残存流量割合とは試験前の新品ノズルの流量に対して試験後のノズル流量の割合を示したものである。なお、ノズル流量は針弁リフト0.1mm時で測定した。本試験において、ノズル残存流量割合の値が大きい程、清浄性に優れていることを表す。
【0141】
【表3】
【0142】
表3のノズル清浄性試験結果からも明らかなとおり、本発明の軽油組成物(実施例4〜6)は、いずれも噴射ノズル内に堆積したデポジットの清浄性に極めて優れた効果を発揮する。これに対して、基材軽油のみの場合(比較例11)は噴射ノズル内に堆積したデポジットの清浄性が悪く、燃料の流量低下を起こしてしまう。
【0143】
[産業上の利用可能性]
本発明の複素環化合物を含む燃料油添加剤は、従来のガソリン清浄剤を凌駕する性能を備え、さらにディーゼルエンジンの噴射ノズル清浄性にも優れ、しかもそれ自身はスラッジ化することが殆どない。
Claims (2)
- 下記の一般式(A−1)で表されるピロリドン構造を有する複素環化合物と下記一般式(1−1)で表されるポリエーテルアミン及び/又は下記一般式(5−1)で表されるポリアルケニルアミンとからなる燃料油添加剤。
- 請求項1に記載の燃料油添加剤が燃料油に含有されてなる燃料油組成物。
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