JP4774183B2 - マンニッヒ縮合物、ポリ(オキシアルキレン)モノオール及びカルボン酸を含む燃料添加剤組成物 - Google Patents

マンニッヒ縮合物、ポリ(オキシアルキレン)モノオール及びカルボン酸を含む燃料添加剤組成物 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マンニッヒ縮合物、炭化水素末端ポリ(オキシアルキレン)モノオール、およびカルボン酸を含む燃料添加剤組成物に関するものである。一つの観点によれば、本発明は、エンジン堆積物、特に吸気弁堆積物などのエンジン吸気系堆積物を防止および抑制するために、これらの添加剤組成物を燃料組成物に使用することに関する。別の観点によれば、本発明は、燃料添加剤組成物の相溶性を改善する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
炭化水素燃料には、多数の堆積物形成物質が内在している。これらの物質は、内燃機関で使用したときに、燃料が接触するエンジンの限られた領域とその周囲に堆積物を形成しがちである。堆積物の形成に一般的に、時にはひどく悩まされる代表的な領域としては、キャブレータポート、スロットル本体およびベンチュリ、エンジン吸気弁などがある。
【0003】
堆積物は車両の運転に悪影響を与える。例えば、キャブレータスロットル本体およびベンチュリの堆積物は、燃焼室へのガス混合物の燃料対空気比率を増加させ、これによって、燃焼室から排出される未燃焼の炭化水素と一酸化炭素の量を増加させる。また、高い燃料−空気比率は車両から得られうるガス走行距離を低減する。
【0004】
一方、エンジン吸気弁の堆積物は充分に重質であると、ガス混合物の燃焼室への流入を制限する。この制限は、エンジンにおいて空気と燃料を不足させ、結果として出力不足を起こさせる。また、弁堆積物は、燃焼や不適当なバルブシートのために弁故障の確率を増加させる。さらに、これらの堆積物はちぎれて燃焼室に入り込み、おそらくはピストン、ピストンリング、エンジンヘッドなどに機械的損傷をもたらすことになる。
【0005】
これら堆積物の形成は、燃料に活性な清浄剤を加えることによって阻止することも、また取り除くこともできる。これら清浄剤は、有害な堆積物による堆積を受けやすいこれらの領域を洗浄するように機能し、それによりエンジンの性能や寿命を増大させる。程度の差こそあるものの、これらの機能を果たす清浄剤型のガソリン添加剤が今日、多数市販されている。
【0006】
エンジン堆積物の防止および抑制のための燃料添加剤として、マンニッヒ縮合物が当該分野では知られている。例えば、特許文献1には、高分子量のアルキル置換ヒドロキシ芳香族化合物と、少なくとも1個の活性水素原子を持つアミノ基を含むアミンと、ホルムアルデヒドなどのアルデヒドとのマンニッヒ縮合によって得られた反応生成物が開示されている。この特許には更に、そのようなマンニッヒ縮合物は、キャブレータ表面および吸気弁の堆積物抑制のために有用な燃料用清浄添加剤であると教示されている。
【0007】
特許文献2には、ポリイソブチレン中の末端オレフィン二重結合の少なくとも70%がビニリデン型であるポリイソブチレン置換フェノールと、アルデヒド、そしてエチレンジアミン(EDA)とのマンニッヒ反応生成物からなる化合物が開示されている。この化合物は、3−(ジメチルアミノ)プロピルアミン(DMAPA)、ジエチレントリアミン(DETA)、およびトリエチレンテトラアミン(TETA)から製造されたマンニッヒ化合物よりも、炭化水素燃料中で有効な清浄剤であることが明らかにされている。しかしながら、他の化合物も基油燃料に比べれば良好な清浄特性を示すことが明らかにされている。また、モレトンは、EDAマンニッヒ、アルコキシル化アルキルフェノール、および芳香族溶媒からなる添加剤パッケージも開示している。
【0008】
一般に、マンニッヒ縮合物は他の燃料添加剤成分と組み合わせて用いられる。例えば、ポリオレフィンやポリエーテル化合物も、燃料添加剤として当該分野ではよく知られている。エンジン堆積物の防止および抑制のために、このような燃料添加剤の二種以上の組合せによる利点の増大に文献が言及するのは稀なことではない。
【0009】
特許文献3には、(a)高分子量のアルキル置換フェノールとアミンとアルデヒドのマンニッヒ反応生成物、(b)ポリ(オキシアルキレン)カルバメート、および(c)ポリ(オキシアルキレン)アルコール、グリコール又はポリオール、またはそのモノ又はジエーテルからなる、吸気弁堆積物抑制のための燃料添加剤組成物が開示されている。
【0010】
特許文献4には、清浄剤としてマンニッヒ縮合物を含むガソリン組成物が開示されている。この特許には、吸気弁堆積物および/または吸気弁固着を最少にするか、あるいは低減するのに、マンニッヒ縮合物の有効性を高めるために、液体ポリアルキレンを含むキャリヤ油を組成物に加えてもよいと教示されている。
【0011】
特許文献5には、(a)高分子量のアルキル置換フェノールとアミンとアルデヒドのマンニッヒ反応生成物、(b)ポリオキシアルキレン化合物、好ましくはポリオキシアルキレングリコールまたはそのモノエーテル誘導体、および(c)任意にポリ−アルファ−オレフィンからなり、燃料噴射器、吸気弁および燃焼室の堆積物を低減する燃料添加剤組成物が開示されている。
【0012】
特許文献6には、(a)火花点火の内燃燃料、(b)マンニッヒ清浄剤、および(c)分子量分布(Mw/Mn)が1.4かそれ以下のポリブテンからなる燃料組成物が開示されている。
【0013】
特許文献7には、火花点火の内燃機関における燃費の改善と共に、オクタン要求値の増加の抑制または逆戻りは、特定の油溶性の脂肪族ポリアミンと、炭素原子数6までのモノオレフィンの特定の低分子量重合体及び/又は共重合体とを、特定の比率でオクタン要求値の増加を防ぐ量で含有する燃料組成物を、燃焼充填で導入することによって達成されることが開示されている。
【0014】
特許文献8には、(a)平均分子量が約750〜10000で少なくとも1個の塩基性窒素原子を持つ約0.001〜1.0質量%の炭化水素置換アミン又はポリアミン、および(b)平均分子量が約500〜5000の炭化水素末端ポリ(オキシアルキレン)モノオールを含有する燃料組成物であって、該燃料組成物中の炭化水素末端ポリ(オキシアルキレン)モノオールの質量%が、炭化水素置換アミン又はポリアミンの量の約0.01〜100倍の範囲にある燃料組成物が開示されている。
【0015】
特許文献9には、(a)少なくとも一つのオレフィン重合体鎖を含み、分子量が約600〜10000である油溶性の脂肪族アルキレンポリアミンの形態にある、百万分の約2.5質量部以上の塩基性窒素と、(b)燃料組成物を基準として百万分の約75〜約125質量部の特定の油溶性オレフィン重合体、ポリ(オキシアルキレン)アルコール、グリコール又はポリオールまたはそのモノ又はジエーテル誘導体、非芳香族ナフタレン系又はパラフィン系石油、またはポリアルファオレフィンとの混合物を含有する無鉛ガソリン組成物が開示されている。この特許には更に、実際のところ、脂肪族ポリアミン成分の塩基性窒素含量は通常は約4.0以下であること、そして脂肪族ポリアミンが、N−ポリイソブテニル−N’,N’−ジメチル−1,3−ジアミノプロパンなどの分子量1050の脂肪族ジアミンであるとき、これは一般に約100〜160ppmの濃度に相当することが教示されている。
【0016】
特許文献10には、(a)少なくとも1個の塩基性窒素原子を持ち、炭化水素基の数平均分子量が約700〜3000である燃料可溶性の脂肪族炭化水素置換アミン、(b)数平均分子量が約350〜3000である、C2〜C6のモノオレフィンのポリオレフィン重合体、および(c)平均分子量が約500〜5000である炭化水素末端ポリ(オキシアルキレン)モノオールからなる燃料添加剤組成物が開示されている。この特許には更に、これらの添加剤を含む燃料組成物は一般に、約50〜500質量ppmの脂肪族アミン、約50〜1000質量ppmのポリオレフィン、および約50〜1000質量ppmのポリ(オキシアルキレン)モノオールを含有すると教示されている。この特許にはまた、脂肪族アミン、ポリオレフィンおよびポリ(オキシアルキレン)モノオールをそれぞれ125ppm含む燃料組成物は、125ppmの脂肪族アミンと125ppmのポリ(オキシアルキレン)モノオールを含む組成物よりも、良好な堆積物抑制性能をもたらすことが開示されている。
【0017】
特許文献11には、マンニッヒ縮合条件下での反応は、他の化学反応と同様に理論上の完了まで至らず、反応物の一部は、一般的にはアミンであるが、未反応のままで、あるいは副生成物として部分的にのみ反応して残っていることが開示されている。また、未精製のマンニッヒ生成物は通常、ホルムアルデヒドとポリアミンの高分子量縮合物であるように見えるマンニッヒ縮合反応の不溶性粒子状副生成物も少量含んでいる。アミンおよびアミン副生成物は、貯蔵中に曇りの発生をを招き、そしてディーゼル油配合物においては、ディーゼルエンジンのピストンリング溝の炭質堆積物とスカートワニスの急速な蓄積を招く。不溶性または溶解度ぎりぎりの副生成物は、濾過による除去が実質的に不可能であり、また生成物の濾過速度を大きく制限する。これらの欠点は、マンニッヒ反応の固形物形成量を減らすために、反応中に長鎖のカルボン酸を加えることによって克服された。これは、特定のポリアミン−ホルムアルデヒド縮合物をアミド型結合の形成によって可溶化するためであると考察された。特に、オレイン酸はアルキルフェノールの0.1〜0.3モル/モルで良好に作用した。未消費の、または部分的に反応したアミンの量については、この特許には記載されていない。
【0018】
特許文献12には、マンニッヒ縮合物はアミノ基転移をすることができ、そしてこれを利用して、特許文献11で直面している副生成物アミン−ホルムアルデヒド樹脂の生成の問題を、脂肪酸を使用する必要無しに解決できることが開示されている。特許文献12は、アミノ基転移を、ポリアミンを単窒素アミンに換えるための、単窒素アミンをベースとするマンニッヒ付加物とポリアミンとの反応であると定義した。この特許の実施例では、特許文献11で述べられている未消費のアミンおよび部分反応したアミンは、単に未消費なのではなくて、マンニッヒ縮合反応の生成物と化学的平衡にあるにちがいないと推定している。特許文献12の実施例1では、マンニッヒ縮合物は、0.5モルのポリイソブチルフェノール、1.0モルのジエチルアミン、および1.1モルのホルムアルデヒドから製造される。この生成物0.05モルに、0.05モルのテトラエチレンペンタアミン(TEPA)を加え、次いで混合物に窒素を吹き込みながら155℃に加熱した。マンニッヒとの平衡によって利用可能になったジエチルアミンを窒素がストリップして除くにつれて、マンニッヒ中のジエチルアミンの80〜95%がTEPAによって置換された。
【0019】
特許文献13には、(A)アルキレンオキシド縮合物またはその反応生成物とアルコール、(B)モノカルボキシル脂肪酸、および(C)炭化水素アミンまたはその反応生成物とアルキレンオキシドからなる燃料添加剤組成物が開示されている。この燃料添加剤組成物は、噴射口の洗浄、ディーゼル車の燃料系統の潤滑、および燃料系統の腐食の最小化を行う。しかしながら、マンニッヒ縮合物の使用については全く開示されてもいないし、示唆されてもいない。
【0020】
上述した参考文献において、重点は、エンジン堆積物、特にエンジン吸気系堆積物を防止および抑制する燃料添加剤組成物または成分にある。これは、燃料添加剤組成物の商品化に対する基本的な要求ではあるが、唯一の要求ではない。数ある要求のうちでも、燃料添加剤組成物は、エンジンの他の部分に何等害を生じてはならないし、腐食防止や水分離性など他の必要な特性を供しなければならないし、そして取扱いには適度に安定でなければならない。よって、燃料添加剤組成物は、結果的に所望とする特性全部を達成する多数の成分から構成される。
【0021】
安定性の一つの観点は、燃料添加剤成分を所望の組成となるように一緒にブレンドしたときのそれらの相溶性にある。場合によっては成分が相互作用して、曇りや凝集塊、沈降物を形成することになる。これが生じると、添加剤組成物は均質でなくなり、その結果、ガソリンブレンド設備の貯蔵タンクや噴射装置内で沈降することになる。このことは、貯蔵タンクを汚し、おそらくは噴射装置や如何なるインラインフィルタも塞ぐことになる。
【0022】
マンニッヒ縮合物の場合には、未変換のアミンおよびアミン−ホルムアルデヒド中間体が存在し、その濃度はマンニッヒ合成で使用する特定のアミンに応じて異なる。未変換アミンおよびアミン−ホルムアルデヒド中間体は、腐食防止剤、通常は木材等の天然物から製造された複合有機酸と反応して、沈殿物および曇りを生じる。このような相互作用は燃料添加剤組成物の他の成分についても起こりうる。上記の参考文献のいずれにおいても、マンニッヒ縮合物のこのような観点、そして各種の成分を配合した燃料添加剤で当面する相溶性の問題を最小にしながら堆積物抑制性能を最大にする、燃料添加剤に適したマンニッヒ縮合物を如何に設計するかについては、全く議論されていない。
【0023】
【特許文献1】
米国特許第4231759号明細書、1980年11月4日発行、ウデルホーフェン、外
【特許文献2】
米国特許第5876468号明細書、1999年3月2日発行、モレトン
【特許文献3】
米国特許第5514190号明細書、1996年5月7日発行、カニンガム、外
【特許文献4】
米国特許第5634951号明細書、1997年6月3日発行、コルッチ、外
【特許文献5】
米国特許第5697988号明細書、1997年12月16日発行、マルファー、外
【特許文献6】
米国特許第6048373号明細書、2000年4月11日発行、マルファー、外
【特許文献7】
米国特許第4357148号明細書、1982年11月2日発行、グレイフ
【特許文献8】
米国特許第4877416号明細書、1989年10月31日発行、キャンベル
【特許文献9】
米国特許第5006130号明細書、1991年4月9日発行、エイーロ、外
【特許文献10】
米国特許第5405419号明細書、1995年4月11日発行、アンサリ、外
【特許文献11】
米国特許第3798247号明細書、1974年3月19日発行、ピアセク及びカール
【特許文献12】
米国特許第4334085号明細書、1982年6月6日発行、バザレイ及びウデルホーフェン
【特許文献13】
米国特許第5360460号明細書、1994年11月1日発行、モズゼン、外
【0024】
【発明が解決しようとする課題】
特定のマンニッヒ縮合物、炭化水素末端ポリ(オキシアルキレン)モノオール、およびカルボン酸のある特定の組合せは、エンジン堆積物、特に吸気弁堆積物等のエンジン吸気系堆積物の優れた抑制をもたらす、興味深い燃料添加剤組成物を与えることがこの度見い出された。
【0025】
【課題を解決するための手段】
従って、本発明は、下記成分からなる新規な燃料添加剤組成物を提供することにある:
a)(1)アルキル基の数平均分子量が約300乃至約5000である高分子量のアルキル置換ヒドロキシ芳香族化合物、(2)下記式を有するアミン:
【0026】
【化7】
Figure 0004774183
【0027】
[式中、AはCHまたは窒素であり、R1、R2、R3は独立に水素または炭素原子数1〜約6の低級アルキルであって、R2およびR3はそれぞれ−CR23−単位毎に独立に選択され、そしてxは1〜約6の整数である]
および(3)アルデヒドのマンニッヒ縮合物であって、そして(1)、(2)および(3)の各化合物のモル比が1:0.8〜1.3:0.8〜1.3であるマンニッヒ縮合物;
b)平均分子量が約500乃至約5000であり、そしてオキシアルキレン基がC2〜C5のオキシアルキレン基であり、炭化水素基がC1〜C30の炭化水素基である炭化水素末端ポリ(オキシアルキレン)モノオール;および
c)下記式で表されるカルボン酸またはその無水物。
【0028】
【化8】
4(COOH)y
【0029】
[式中、R4は炭素原子数約8〜約30の炭化水素基を表し、そしてyは1〜約4の整数を表す]
【0030】
また、本発明は、ガソリンまたはディーゼル燃料の沸点範囲の沸点を有する主要量の炭化水素と、堆積物抑制に有効な量の本発明の燃料添加剤組成物とからなる燃料組成物を提供することにもある。
【0031】
また、本発明は、約150°F(65℃)乃至約450°F(232℃)の範囲の沸点を有する不活性で安定な親油性有機溶剤と、約10乃至約90質量%の本発明の燃料添加剤組成物とからなる燃料濃縮物を提供することにもある。
【0032】
さらに、本発明は、本発明の上記の燃料添加剤組成物の成分を一緒にブレンドすることからなる、燃料添加剤組成物の相溶性を改善する方法を提供することにもある。
【0033】
さらにまた、本発明は、本発明の上記の燃料組成物を用いて内燃機関を作動させることにより、内燃機関のエンジン堆積物を抑制する方法を提供することにもある。
【0034】
本発明は、数ある因子のうちでも、マンニッヒ縮合物、炭化水素末端ポリ(オキシアルキレン)モノオール、ポリオレフィン、およびカルボン酸の興味深い組合せが、エンジン堆積物、特に吸気弁堆積物等のエンジン吸気系堆積物の優れた抑制をもたらすという、驚くべき発見に基づいている。また、本発明の燃料添加剤組成物は任意に、ポリオレフィンを含有することができる。マンニッヒ縮合物中の少量の低分子量アミンおよびアミン−ホルムアルデヒド中間体(両方とも水溶性アミンとして測定される)が、耐食性を付与するために燃料添加剤配合物に通常使用される有機酸混合物と相互作用したり、あるいは大気または二酸化炭素を含む貯蔵タンクのガスシール混合物中の二酸化炭素と相互作用することは珍しいことではない。この相互作用は、不溶性物質や曇り、凝集塊の形成を招くことがある。従って、残留アミンと相互作用する選択したカルボン酸の存在によって、配合物の相溶性および大気過敏性が著しく改善されることは、極めて驚くべきことである。さらに、選択したカルボン酸は、別の腐食防止剤を添加する必要も無しに耐食性をもたらす。よって、相溶性および大気過敏性の改善は不溶性物質や曇り、凝集塊の減少となって現れる。
【0035】
【発明の実施の形態】
本発明の燃料添加剤組成物は、マンニッヒ縮合物、炭化水素末端ポリ(オキシアルキレン)モノオール、カルボン酸、および任意にポリオレフィンから構成される。
【0036】
[定義]
本発明について詳細に述べる前に、以下の用語は、特に断わらない限りは以下の意味である。
【0037】
「炭化水素基」は、主として炭素と水素からなる有機基を意味し、脂肪族、脂環式、芳香族、またはそれらの組合せ、例えばアラルキルまたはアルカリールであってもよい。また、このような炭化水素基は、脂肪族不飽和、すなわちオレフィン又はアセチレン不飽和を含んでいてもよく、そしてヘテロ原子、例えば酸素または窒素、または塩素等のハロゲンを少量含んでいてもよい。カルボキシル脂肪酸と結合して用いられるとき、炭化水素基はオレフィン不飽和も含むことになる。
【0038】
「アルキル基」は、直鎖および分枝鎖両方のアルキル基を意味する。
「低級アルキル基」は、炭素原子数1〜約6のアルキル基を意味し、第一級、第二級および第三級のアルキル基が含まれる。代表的な低級アルキル基としては、例えばメチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、sec−ブチル、t−ブチル、n−ペンチル、及びn−ヘキシル等を挙げることができる。
【0039】
「アルキレン基」は、少なくとも炭素原子数1の直鎖および分枝鎖両方のアルキレン基を意味する。代表的なアルキレン基としては、例えばメチレン(−CH2−)、エチレン(−CH2CH2−)、プロピレン(−CH2CH2CH2−)、イソプロピレン(−CH(CH3)CH2−)、n−ブチレン(−CH2CH2CH2CH2−)、sec−ブチレン(−CH(CH2CH3)CH2−)、およびn−ペンチレン(−CH2CH2CH2CH2CH2−)等を挙げることができる。
【0040】
「ポリオキシアルキレン基」は、下記一般式を有する重合体またはオリゴマーを意味する。
【0041】
【化9】
Figure 0004774183
【0042】
[式中、RaおよびRbはそれぞれ独立に水素または低級アルキル基であり、そしてcは約5〜約100の整数である]
本明細書において、特定のポリオキシアルキレン化合物におけるオキシアルキレン単位の数に言及するとき、この数は、特に断わらない限りは、そのような化合物中のオキシアルキレン単位の平均数を意味すると理解すべきである。
【0043】
「燃料」または「炭化水素燃料」は、ガソリンおよびディーゼル燃料の沸点範囲の沸点を有する通常は液体の炭化水素を意味する。
【0044】
[マンニッヒ縮合物]
本発明に用いられるマンニッヒ反応生成物は、アルキル置換基の数平均分子量が約300乃至約5000であるアルキル置換ヒドロキシ芳香族化合物、好ましくはポリアルキル置換基が、数平均分子量が約300乃至約5000、より好ましくは約400乃至約3000の1−モノ−オレフィン重合体から誘導されたポリアルキルフェノール;1個の第一級アミノ基と1個の第二級アミノ基、または2個の第二級アミノ基を含む環状アミン;およびアルデヒド、好ましくはホルムアルデヒドを、溶媒の存在下で縮合することにより得られる。
【0045】
反応全体は、以下のように図示することができる。
【0046】
【化10】
Figure 0004774183
【0047】
ただし、A、R1、R2、R3およびxは前に定義した通りである。
【0048】
本発明の燃料添加剤組成物において添加剤として有用な高分子量のマンニッヒ反応生成物は、マンニッヒ縮合物の製造に使用される従来法に従って、上記の反応物を高分子量アルキル置換ヒドロキシ芳香族化合物、アミンおよびアルデヒドの各モル比がおよそ1:0.8〜1.3:0.8〜1.3で用いて、製造することが好ましい。好適な縮合操作には、室温乃至約95℃の温度でホルムアルデヒド試薬(例えば、ホルマリン)を、単独の、あるいはベンゼン、キシレンまたはトルエンなどの容易に除去可能な有機溶媒中の、あるいは溶媒−精製ニュートラル油中の、アミンとアルキル置換ヒドロキシ芳香族化合物の混合物に加え、次いで反応混合物を高温(約120℃乃至約175℃)で加熱しながら、反応の水分を上方で蒸留し分離することが含まれる。こうして得られた反応生成物を濾過し、そして所望により溶媒で希釈して完成する。
【0049】
本発明に用いられる最も好ましいマンニッヒ反応生成物添加剤は、アルキルフェノール、本発明のアミンおよびホルムアルデヒドを、反応物の各モル比を1:0.8〜1.3:0.8〜1.3にして反応させることによって生成した、高分子量のマンニッヒ縮合物から誘導する。ここで、アルキルフェノールのアルキル基の数平均分子量は約300乃至約5000である。
【0050】
高分子量アルキル置換ヒドロキシ芳香族化合物の代表的なものは、ポリプロピルフェノール、ポリブチルフェノール、及びその他のポリアルキルフェノールであり、ポリイソブチルフェノールが最も好ましい。ポリアルキルフェノールは、BF3などのアルキル化触媒の存在下で、フェノールを高分子量のポリプロピレン、ポリブチレンおよび他のポリアルキレン化合物でアルキル化して、フェノールのベンゼン環に数平均分子量が約300乃至約5000のアルキル置換基を付与することにより得ることができる。
【0051】
ヒドロキシ芳香族化合物のアルキル置換基は、高分子量のポリプロピレン、ポリブテン、およびモノ−オレフィン、主として1−モノ−オレフィンのその他重合体から誘導することができる。モノ−オレフィンと共重合可能なモノマーとの共重合体であって、共重合体分子が少なくとも約90質量%のモノ−オレフィン単位を含むものも使用できる。特定の例としては、ブテン(1−ブテン、2−ブテン、およびイソブチレン)と共重合可能なモノマーとの共重合体であって、共重合体分子が少なくとも約90質量%のプロピレン単位およびブテン単位をそれぞれ含むものがある。プロピレンまたは該ブテンと共重合可能な該モノマーとしては、重合体の油溶性をそれほど低下させない非反応性の極性基、例えば、クロロ、ブロモ、ケト、エーテルまたはアルデヒドを低い比率で含むモノマーを挙げることができる。プロピレンまたは該ブテンと重合するコモノマーは、脂肪族であってもよいし、また非脂肪族基、例えばスチレン、メチルスチレン、p−ジメチルスチレンおよびジビニルベンゼン等を含むこともできる。プロピレンまたは該ブテンと共重合するモノマーに課せられた上記の制限から、該重合体およびプロピレンと該ブテンの共重合体は、実質的に脂肪族炭化水素重合体であることが明らかである。よって、得られたアルキル化フェノールは実質的に、数平均分子量が約300乃至約5000のアルキル炭化水素置換基を含んでいる。
【0052】
上記の高分子量ヒドロキシ芳香族化合物に加えて、使用できるその他のフェノール化合物としては、数ある中でも、レゾルシノール、ヒドロキノン、クレゾール、カテコール、キシレノール、ヒドロキシ−ジ−フェニル、ベンジルフェノール、フェネチルフェノール、ナフトール、トリルナフトールの高分子量アルキル置換誘導体を挙げることができる。そのような好ましいマンニッヒ縮合物の製造には、ポリアルキルフェノール反応物、例えばポリプロピルフェノールおよびポリブチルフェノール、特にポリイソブチルフェノールが好ましく、そしてそのアルキル基の数平均分子量は、約300乃至約5000、好ましくは約400乃至約3000、より好ましくは約500乃至約2000、そして最も好ましくは約700乃至約1500である。
【0053】
上述したように、本発明に用いられるポリアルキルヒドロキシ芳香族化合物のポリアルキル置換基は一般に、モノ−オレフィン、特に1−モノ−オレフィン、例えばエチレン、プロピレンおよびブチレン等の重合体または共重合体であるポリオレフィンから誘導することができる。使用するモノ−オレフィンは炭素原子数が約2〜約24であることが好ましく、より好ましくは炭素原子数約3〜約12である。より好ましいモノ−オレフィンとしては、プロピレン、ブチレン、特にイソブチレン、1−オクテン、および1−デセンを挙げることができる。このようなモノ−オレフィンから合成したポリオレフィンとしては、ポリプロピレン、ポリブテン、特にポリイソブテン、および1−オクテンや1−デセンから生成したポリアルファオレフィンを挙げることができる。
【0054】
本発明に用いられるポリアルキルヒドロキシ芳香族化合物を製造するのに使用する好ましいポリイソブテンは、反応性の高いメチルビニリデン異性体を少なくとも約20%、好ましくはメチルビニリデン異性体を少なくとも約50%、そしてより好ましくは少なくとも約70%含有するポリイソブテンである。好適なポリイソブテンとしてはBF3触媒を用いて合成したものが挙げられる。メチルビニリデン異性体が全組成中高比率で占めるこのようなポリイソブテンの合成については、米国特許第4152499号明細書及び米国特許第4605808号明細書に記載されている。
【0055】
アルキルビニリデン含量が高い好適なポリイソブテンの例としては、ウルトラビス10、分子量が約950でメチルビニリデン含量が約76%のポリイソブテン、およびウルトラビス30、分子量が約1300でメチルビニリデン含量が約74%のポリイソブテンを挙げることができ、両方ともブリティッシュ・ペトロリウム社より入手できる。グリッソパル(Glissopal)1000、1300および2200についてはBASF社より入手できる。
【0056】
アルキル置換ヒドロキシ芳香族化合物の好ましい立体配置は、パラ置換したモノ−アルキルフェノールの立体配置である。しかしながら、マンニッヒ縮合反応で容易に反応するアルキルフェノールであれば如何なるものを用いてもよい。従って、オルトモノ−アルキルフェノールおよびジアルキルフェノールは、本発明での使用に適している。
【0057】
本発明の別の重要な考察は、マンニッヒ縮合物を製造するのに使用するアミンの選択にある。アミンのただ一つの窒素だけがマンニッヒ縮合反応に利用できるとき(例えば、米国特許第5634951号明細書に開示されている3−(ジメチルアミノ)プロピルアミン)、未変換アミンとアミン−ホルムアルデヒド中間体の濃度は比較的低い。一方、ジエチレントリアミンのようなアミンは2個の第一級窒素と1個の第二級窒素を含んでいる。先行技術の事例と同じ条件でジエチレントリアミンから製造したマンニッヒ塩基は、除去するかまたはオレイン酸で安定化するには費用がかかり過ぎる未変換アミンを、過剰な量で含むことになる。本発明に使用するアミンは結果的に、未変換アミンがマンニッヒ縮合物中に処理しやすい濃度で、すなわち3−(ジメチルアミノ)プロピルアミンで得られるのとほぼ同じ濃度で存在する。よって、我々は驚くべきことに、マンニッヒ縮合反応に利用できる1個の第一級窒素と1個の第二級窒素両方、または2個の第二級窒素を持つ特定の構造のアミンが、ただ1個の第一級又は第二級アミノ基を持つアミンを用いた先行技術の事例と同じように、比較的低量の未変換アミンをもたらすことを見い出している。さらに、選択したカルボン酸の添加によって、堆積物抑制性能は非常に良好であり、そして配合物相溶性も顕著に改善される。本発明のアミンは、マンニッヒ反応に関与しうる第一級と第二級両方の反応性アミノ基、もしくは2個の第二級アミノ基を含む。アミンの一般的な構造は下記式で表される。
【0058】
【化11】
Figure 0004774183
【0059】
[式中、AはCHまたは窒素であり、R1、R2、R3は独立に水素または炭素原子数1〜約6の低級アルキルであり、そしてxは1〜約6の整数である。好ましくは、AはCHまたは窒素であり、R1は水素であり、R2およびR3は独立に水素または炭素原子数1〜約4の低級アルキルであり、そしてxは1〜約4の整数である。より好ましくは、AはCHまたは窒素であり、R1は水素であり、R2およびR3は独立に水素または炭素原子数1〜約2の低級アルキルであり、そしてxは約2の整数である。最も好ましくは、Aは窒素であり、R1、R2、R3は水素であり、そしてxは約2の整数である。上記各々において、R2およびR3はそれぞれ−CR23−単位毎に独立に選択される。]
【0060】
アミンの例としては、1−ピペラジンメタンアミン、1−ピペラジンエタンアミン、1−ピペラジンプロパンアミン、1−ピペラジンブタンアミン、α−メチル−1−ピペラジンプロパンアミン、N−エチル−1−ピペラジンエタンアミン、N−(1,4−ジメチルペンチル)−1−ピペラジンエタンアミン、1−[2−(ドデシルアミノ)エチル]−ピペラジン、1−[2−(テトラデシルアミノ)エチル]−ピペラジン、4−ピペリジンメタンアミン、4−ピペリジンエタンアミン、4−ピペリジンブタンアミン、およびN−フェニル−4−ピペリジンプロパンアミンを挙げることができる。本発明のマンニッヒ縮合物の最も好ましいアミンは、1−ピペラジンエタンアミン、または1−(2−アミノエチル)ピペラジン(AEP)である。
【0061】
本発明に用いられる高分子量マンニッヒ反応生成物の製造に使用する代表的なアルデヒドとしては、脂肪族アルデヒド、例えばホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド、バレルアルデヒド、カプロアルデヒド、ヘプトアルデヒド、およびステアルアルデヒドを挙げることができる。使用できる芳香族アルデヒドとしては、ベンズアルデヒド、およびサリチルアルデヒドが挙げられる。本発明に使用する例示的な複素環式アルデヒドは、フルフラール、およびチオフェンアルデヒドなどである。パラホルムアルデヒドなどのホルムアルデヒド生成試薬、あるいはホルマリンなどのホルムアルデヒド水溶液も使用できる。最も好ましいのはホルムアルデヒド、またはホルマリンである。
【0062】
[炭化水素末端ポリ(オキシアルキレン)モノオール]
本発明に用いられる炭化水素末端ポリ(オキシアルキレン)重合体は、モノヒロドロキシ化合物、すなわち、往々にしてモノヒドロキシポリエーテル、またはポリアルキレングリコールモノヒドロカルビルエーテル、または「キャップした」ポリ(オキシアルキレン)グリコールと称されるアルコールであり、そして炭化水素を末端基としない、すなわちキャップしていないポリ(オキシアルキレン)グリコール(ジオール)又はポリオールとは区別されるべきである。炭化水素末端ポリ(オキシアルキレン)アルコールは、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、またはペンチレンオキシドなどの低級アルキレンオキシドを、重合条件下で、ヒドロキシ化合物R3OH(R3は、ポリ(オキシアルキレン)鎖をキャップする炭化水素基である)に付加することによって生成する。これら重合体の製造方法および性質については、米国特許第2841479号明細書及び米国特許第2782240号明細書、そしてカーク−オスマー(Kirk-Othmer)著、「化学工学大辞典」(Encycropedia of Chemical Technology)、第2版、第19巻、p.507に開示されている。重合反応において、単一種のアルキレンオキシド、例えばプロピレンオキシドを用いてもよく、その場合には生成物は単独重合体、例えばポリ(オキシアルキレン)プロパノールである。しかしながら、共重合体も同様に満足できるものであり、ランダム共重合体は、ヒドロキシル含有化合物をアルキレンオキシドの混合物、例えばプロピレン及びブチレンオキシドの混合物に接触させることにより容易に製造される。また、オキシアルキレン単位のブロック共重合体も、本発明の実施においては満足できるポリ(オキシアルキレン)重合体を与える。オキシドの反応性が比較的等しいとき、ランダム重合体の方が容易に製造される。場合によってはエチレンオキシドが他のオキシドと共重合するとき、エチレンオキシドの高い反応速度は、ランダム共重合体の製造を困難にする。いずれにしても、ブロック共重合体を製造することができる。ブロック共重合体は、ヒドロキシル含有化合物を重合条件下で最初に一種類のアルキレンオキシドに接触させ、次いで任意の順序であるいは繰り返し、残りのアルキレンオキシドに接触させることにより製造される。特定のブロック共重合体としては、好適なモノヒドロキシ化合物にプロピレンオキシドを重合させて、ポリ(オキシプロピレン)アルコールを生成させ、次いでポリ(オキシプロピレン)アルコールにブチレンオキシドを重合させることによって製造した重合体が代表的である。
【0063】
一般に、ポリ(オキシアルキレン)重合体は、重合体の鎖の長さが異なる化合物の混合物である。しかしながら、それらの性質は平均の組成および分子量で表される重合体の性質に極めて近い。
【0064】
本発明に用いられるポリエーテルは、下記式で表すことができる。
【0065】
【化12】
5O−(R6O)Z−H
【0066】
[式中、R5は炭素原子数1〜約30の炭化水素基であり、R6はC2〜C5のアルキレン基であり、そしてzはポリエーテルの分子量が約500乃至約5000であるような整数である]
【0067】
5は、C7〜C30のアルキルフェニル基であることが好ましい。最も好ましくは、R5はドデシルフェニルである。
【0068】
6は、C3又はC4のアルキレン基であることが好ましい。最も好ましくは、R6はC3のアルキレン基である。
【0069】
ポリエーテルの分子量は、約750乃至約3000であることが好ましく、より好ましくは約900乃至約1500である。
【0070】
[カルボン酸]
本発明の燃料添加剤組成物は更に、カルボン酸化合物を含有する。本発明に用いられるカルボン酸は、下記式で表される化合物またはその無水物であることが好ましい。
【0071】
【化13】
4(COOH)y
【0072】
[式中、R4は炭素原子数約8〜約30の炭化水素基を表し、そしてyは1〜約4の整数を表す]
【0073】
好ましい炭化水素基は、アルキル基またはアルケニル基などの脂肪族基であり、直鎖であっても分枝鎖であってもよい。好ましいカルボン酸の例としては、炭素原子数約8〜約30の脂肪酸であり、その例としてはカプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、アラキン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、モンタン酸、メリット酸、カプロレイン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、エライジン酸、リノール酸、リノレイン酸、ヤシ油の脂肪酸、硬化魚油の脂肪酸、硬化ナタネ油の脂肪酸、硬化牛脂油の脂肪酸、および硬化パーム油の脂肪酸を挙げることができる。さらにその例としては、ドデシルコハク酸およびその無水物が挙げられる。好ましいカルボン酸はオレイン酸である。
【0074】
本発明の燃料添加剤組成物は更に、ポリオレフィンを含有していてもよい。ポリオレフィン重合体成分を本発明の燃料添加剤組成物に用いる場合には、C2〜C6のモノオレフィンのポリオレフィン重合体であり、そしてポリオレフィン重合体の数平均分子量は約500乃至約3000である。ポリオレフィン重合体は単独重合体であってもよいし、あるいは共重合体であってもよい。ブロック重合体も本発明での使用に適している。
【0075】
ポリオレフィン重合体の数平均分子量は、一般には約500乃至約3000であり、好ましくは約700乃至約2500であり、そしてより好ましくは約750乃至約1800である。特に好ましいポリオレフィン重合体の数平均分子量は、約750乃至約1500である。
【0076】
本発明に用いられるポリオレフィン重合体は一般に、モノ−オレフィン、特に1−モノ−オレフィン、例えばエチレン、プロピレンおよびブチレン等の重合体または共重合体であるポリオレフィンである。使用するモノ−オレフィンは炭素原子数約2〜約4であることが好ましく、より好ましくは炭素原子数約3〜約4である。より好ましいモノ−オレフィンとしては、プロピレンおよびブチレン、特にイソブチレンが挙げられる。このようなモノ−オレフィンから合成したポリオレフィンとしては、ポリプロピレンおよびポリブテン、特にポリイソブテンが挙げられる。
【0077】
好適なポリイソブテンの例としては、数平均分子量が約700乃至約2500の従来のポリイソブテン、例えばエクソンモービル・ケミカル社より入手可能な数平均分子量約950のポリイソブテン、パラポール(Parapol)950がある。
【0078】
[相溶性の改善]
本発明の一つの観点は、下記成分を一緒にブレンドすることからなる燃料添加剤組成物の相溶性を改善する方法であって、その際に、マンニッヒ縮合物とカルボン酸とを、ほぼ室温(約20℃)乃至約100℃の範囲の温度で一緒にブレンドする:
a)(1)アルキル基の数平均分子量が約300乃至約5000である高分子量のアルキル置換ヒドロキシ芳香族化合物、(2)下記式を有するアミン:
【0079】
【化14】
Figure 0004774183
【0080】
[式中、A、R1、R2、R3およびxは前に定義した通りである]
および(3)アルデヒドのマンニッヒ縮合物であって、そして(1)、(2)および(3)の各化合物のモル比が1:0.8〜1.3:0.8〜1.3であるマンニッヒ縮合物;
b)平均分子量が約500乃至約5000であり、そしてオキシアルキレン基がC2〜C5のオキシアルキレン基であり、炭化水素基がC1〜C30の炭化水素基である炭化水素末端ポリ(オキシアルキレン)モノオール;および
c)下記式で表されるカルボン酸またはその無水物。
【0081】
【化15】
4(COOH)y
【0082】
[式中、R4は炭素原子数約8〜約30の炭化水素基を表し、そしてyは1〜約4の整数を表す]
【0083】
カルボン酸の量は、一般にマンニッヒ縮合物の質量の1乃至約15%であり、より好ましくは約2乃至約10%であり、最も好ましくは約3乃至約8%であり、あるいはマンニッヒ縮合物中の水溶性アミン当量当りカルボン酸約0.2乃至約2.5当量であることが好ましく、より好ましくは約0.3乃至約1.6当量であり、そして最も好ましくは約0.5乃至約1.3当量である。
【0084】
燃料添加剤の適用において、マンニッヒ縮合物など分散剤成分中の少量の低分子量アミンの存在が、配合物非相溶性(例えば、ある種の腐食防止剤や抗乳化剤と)、および大気過敏性(例えば、大気中の二酸化炭素との反応)を招くことがある。例えば、腐食防止剤は一般に分子量が広範囲に渡る有機酸の複合混合物である。これらは、マンニッヒ成分中の少量(<1質量%)の低分子量アミンと反応することがあり、室温では不溶性塩が生成し、高温では不溶性アミドが生成する。配合物非相溶性および大気過敏性は、曇り、凝集塊、固形物および/またはゼラチン状物質が、時間をかけて配合物中に生じることによって明らかになる。非相溶性は、空気が無くても生じることがある。そのために、燃料添加剤配合物のアミン成分の製造方法に、低分子量アミンを低レベルまで除去する工程を含ませることがあるし、あるいは配合の際に相溶性の問題を処理することがある。しかしながら、いずれの解決法であってもマンニッヒ縮合物の興味深い化学を考慮に入れなければならない。特に、精製工程でまたは配合物を製造した後にこの生成物を加熱し過ぎると、化学平衡によって更に低分子量のアミンが発生することがある。従って、マンニッヒ反応後に未変換アミンとアミン−ホルムアルデヒド中間体を低レベルまで低減する経済的な方法、もしくは未変換アミンを配合物相溶性に対して無害にする化学的清掃物質が必要とされている。本発明のマンニッヒ縮合物のカルボン酸処理は、所望の完成燃料添加剤組成物中の他の添加剤との相溶性を改善するものである。この場合の相溶性は一般に、本発明の成分並びに適用可能な処理比率で燃料可溶性であるものが、通常の条件下で他の添加剤をも沈殿させないことを意味する。相溶性の改善は、不溶性物質や曇り、凝集塊の減少となって現れる。
【0085】
[燃料組成物]
本発明の燃料添加剤組成物は一般に、これに限定されるものではないが、直接噴射火花点火エンジンを含む内燃機関のエンジン堆積物、特に吸気弁堆積物を防止し抑制するために、炭化水素燃料に用いられる。通常、エンジン堆積物の所望の抑制は、本発明の添加剤組成物を含む燃料組成物を用いて内燃機関を作動させることにより達成される。エンジン堆積物の所望の抑制を達成するのに必要な添加剤の適正濃度は、使用する燃料の種類、エンジンの種類、エンジン油、作動条件、および他の燃料添加剤の有無によって異なる。
【0086】
本発明の燃料添加剤組成物は炭化水素燃料に、一般には100万分の約31乃至約4000質量部(ppm)の範囲の濃度で用いられ、好ましくは約51乃至約2500ppmの範囲である。
【0087】
個々の成分に関しては、本発明の燃料添加剤組成物を含む炭化水素燃料は、一般にはマンニッヒ縮合物成分を約20乃至約1000ppm、好ましくは約30乃至約400ppm、炭化水素末端ポリ(オキシアルキレン)モノオール成分を約10乃至4000ppm、好ましくは約20乃至約800ppm、そしてカルボン酸を1乃至約100ppm、好ましくは1乃至約20ppm含有する。マンニッヒ縮合物と炭化水素末端ポリ(オキシアルキレン)モノオールとカルボン酸の質量比は、一般には約100:50:1乃至約100:400:10の範囲にあり、好ましくは約100:50:1乃至約100:300:5の範囲にある。
【0088】
本発明の燃料添加剤組成物にポリオレフィンを用いる場合には、燃料添加剤組成物を含む炭化水素燃料は、一般にはマンニッヒ縮合物成分を約20乃至約1000ppm、好ましくは約30乃至約400ppm、炭化水素末端ポリ(オキシアルキレン)モノオール成分を約5乃至2000ppm、好ましくは約10乃至約400ppm、ポリオレフィンを約5乃至約2000ppm、好ましくは約10乃至約400ppm、そしてカルボン酸を1乃至約100ppm、好ましくは1乃至約20ppm含有する。マンニッヒ縮合物と炭化水素末端ポリ(オキシアルキレン)モノオールとポリオレフィンとカルボン酸の質量比は、一般には約100:25:25:1乃至約100:200:200:10の範囲にあり、好ましくは約100:25:25:1乃至約100:150:150:5の範囲にある。
【0089】
マンニッヒ縮合物とカルボン酸は、ほぼ室温(約20℃)乃至約100℃の範囲の温度で一緒にブレンドすることが好ましく、より好ましくはほぼ室温乃至約75℃であり、そして最も好ましくはほぼ室温乃至約60℃である。
【0090】
本発明の燃料添加剤組成物は、沸点が約150°F乃至約450°F(約65℃乃至約232℃)の範囲にある不活性で安定な親油性の(すなわち、ガソリンに溶解する)有機溶剤を用いて、濃縮物として配合することができる。好ましくは、脂肪族又は芳香族炭化水素溶剤、例えばベンゼン、トルエン、キシレン、または高沸点の芳香族炭化水素または芳香族シンナーが用いられる。炭化水素溶剤と組み合わせて、炭素原子約3〜約13個を含む脂肪族アルコール、例えばイソプロパノール、イソブチルカルビノール、n−ブタノール、2−エチルヘキサノール、tert−ブチルアルコール、デシルアルコール、およびトリデシルアルコール等も、本発明の添加剤と一緒に使用するのに適している。濃縮物において、添加剤の量は一般には約10乃至約70質量%の範囲にあり、好ましくは約10乃至約50質量%、より好ましくは約20乃至約40質量%の範囲にある。
【0091】
ガソリン燃料において、他の燃料添加剤を本発明の添加剤組成物と併用してもよく、その例としては、t−ブチルメチルエーテルなどの酸素化剤、メチルシクロペンタジエニルマンガントリカルボニルなどのアンチノック剤、および炭化水素アミンまたはコハク酸イミドなどの他の清浄分散剤を挙げることができる。さらに、酸化防止剤、腐食防止剤、金属不活性化剤、抗乳化剤、その他の防止剤およびキャブレータ又は燃料噴射器清浄剤が含まれていてもよい。
【0092】
ディーゼル燃料においては、その他周知の添加剤、例えば流動点降下剤、流動性付与剤、潤滑性付与剤、およびセタン価向上剤等を使用することができる。
【0093】
本発明の燃料添加剤組成物と一緒に用いられるガソリンおよびディーゼル燃料としては、硫黄と芳香族炭化水素とオレフィンのレベルが一般的な量からほんの痕跡量の範囲に及ぶクリーン燃焼ガソリン、および硫黄と芳香族炭化水素のレベルが一般的な量から痕跡量の範囲に及ぶクリーン燃焼ディーゼル燃料を挙げることができる。
【0094】
また、燃料可溶性の不揮発性キャリヤ液又は油も、本発明の燃料添加剤組成物と一緒に使用することができる。キャリヤ液は、オクタン要求値の増加に大幅に寄与することなく、不揮発性残渣(NVR)または燃料添加剤組成物の非溶剤液体分を実質的に増加させる、化学的に不活性な炭化水素可溶性液体媒体である。キャリヤ液は天然油であっても合成油であってもよく、例えば、鉱油、精製した石油、水素化及び非水素化ポリアルファオレフィンを含む合成ポリアルカン及びアルケン類、および合成ポリオキシアルキレン誘導液体、例えば米国特許第4191537号明細書、ルイスに記載のもの、およびポリエステル類、例えば米国特許第3756793号明細書、ロビンソン、米国特許第5004478号明細書、ボーゲル、外、欧州特許出願公開第356726号明細書、1990年3月7日発行、欧州特許出願公開第382159号明細書、1990年8月16日発行に記載のものがある。
【0095】
これらのキャリヤ液は、本発明の燃料添加剤組成物の担体として働き、またエンジン堆積物、特に吸気弁などエンジン吸気系の堆積物を抑制するのを助けると考えられる。また、キャリヤ液は本発明の燃料添加剤組成物と組み合わせて使用すると、エンジン堆積物抑制性能を相乗的に発揮することができる。
【0096】
キャリヤ液は、一般には炭化水素燃料に対して約25乃至約5000質量ppmの範囲の量で用いられ、好ましくは燃料に対して約100乃至約3000ppmの範囲にある。キャリヤ液と燃料添加剤の比率は、好ましくは約0.2:1乃至約10:1の範囲にあり、より好ましくは約0.5:1乃至約3:1の範囲にある。
【0097】
キャリヤ液を燃料濃縮物に使用する場合に、その量は一般には約20乃至約60質量%の範囲にあり、好ましくは約30乃至約50質量%の範囲にある。
【0098】
【実施例】
本発明について、本発明の特に有利な特定の態様を示す以下の実施例により更に説明する。実施例は、本発明を説明するために呈示されるのであって、それによって本発明が限定されるものではない。
【0099】
以下の実施例および表において、燃料添加剤組成物の成分を次のように定義する。
A)「マンニッヒ」は、ポリイソブチルフェノール、本発明のアミン、およびパラホルムアルデヒドを1:0.8〜1.3:0.8〜1.3の比率で、実施例1に記載する方法で反応させて製造したマンニッヒ縮合物を意味する。ポリイソブチルフェノールは、米国特許第5300701号明細書に記載されているように、メチルビニリデン異性体を少なくとも70%含むポリイソブチレンから生成させた。
B)「POPA」は、平均分子量が約1000のドデシルフェニル末端ポリ(オキシプロピレン)モノオールを意味する。
C)オレイン酸は、コグニス(株)製のエデノールTi05またはエマゾール221として市販されているもの、並びにJ.T.ベーカー社及び他の供給会社製のものであった。
D)「950MW PIB」は、エクソンモービル・ケミカル社製のパラポール950など、分子量950の従来のポリイソブテンを意味する。
【0100】
[実施例1] マンニッヒ縮合物
ポリイソブチルフェノール、1−(2−アミノエチル)ピペラジン(AEP)、および種々の量のパラホルムアルデヒド(PF)を用いて、数種類の希釈したマンニッヒ縮合物を製造した。表1は、マンニッヒ試料の一覧表である。ここで、CMRはポリイソブチルフェノール:AEP:パラホルムアルデヒドの充填モル比であり、%Nは全窒素含量であり、%NVRは不揮発性残渣であり、WSAはマンニッヒの水溶性アミン含量(グラム当りのミリ当量)である。水溶性アミンは、実施例1で後述するようにして測定し、未変換アミンとアミン−ホルムアルデヒド中間体の量の指標である。
【0101】
【表1】
Figure 0004774183
【0102】
ポリイソブチルフェノール:AEP:PFの充填モル比1:1:1.05に基づいた以下の操作は、合成操作を示す。
【0103】
じゃま板、撹拌器、加熱マントル、凝縮器、ディーン・スタークトラップ、温度及び圧力制御系を備えた5Lの円筒形ガラス反応器に、ポリイソブチルフェノールのC9芳香族溶媒(トータルフィナエルフ製ソルバレックス9)溶液2738gを充填した。ポリイソブチルフェノールは、特許文献23に記載のようにして、メチルビニリデン異性体を少なくとも70%含むポリイソブチレンから生成させた。このポリイソブチルフェノール溶液は、不揮発性残渣が73.9%であり、ヒドロキシル価が41.4mgKOH/gであった。希釈したポリイソブチルフェノールを60−65℃に温め、次いで1−(2−アミノエチル)ピペラジン(AEP)263.9gを、500mLのビュレットからポンプで10分かけて反応器に加えた。エクソン・アロマティック100溶媒160gをビュレットに加え、残っている如何なるアミンも洗い出して反応器に入れた。純度99.0%のAEPを、ポリイソブチルフェノールモル当りAEP1.0モルの比率で反応器に充填した。AEPを15分かけてポリイソブチルフェノールと完全に混合し、次いでパラホルムアルデヒド(プリル状、純度92.5%、ヘキスト・セラネーゼ社製)68.9gを、反応器に速やかに充填した。パラホルムアルデヒドのこの量は、ポリイソブチルフェノールモル当りホルムアルデヒド1.05モルに相当した。反応器を大気圧に維持しながら、反応器の上部空間に窒素を連続的に約100cm3/分でパージした。反応混合物を15分間撹拌した後、温度を1.6時間かけて175℃に上げた。副生成物の水が生成するにつれて、水と溶媒の蒸気が反応器から蒸発し、凝縮器を通ってディーン・スターク受け器に達した。副生成水と溶媒を受け器で分離し、受け器が満杯になった時点で溶媒を反応器に戻した。反応混合物を175℃で5時間維持し、窒素をパージしながら圧力を大気圧に制御した。副生成水の大半は維持期間の最初の2時間で取り除かれ、ついには還流が止まった。維持期間の最後に窒素を止め、圧力を9−10psigに下げ、そして還流をおよそ30分間起こさせるために反応器を加熱して温度を保った。これにより、少量の追加の副生成水を取り除いた。反応の粗製生成物を周囲温度まで冷却し、そして粗製試料69.4gは、沈降物0.05容量%および不揮発性残渣75.8%(溶媒約24.2%)を含有することが分かった。上部受け器には、水相44.8gおよび溶媒相90.3gが含まれていた。この粗製生成物に、エクソン・アロマティック100溶媒250g、およびマンビル・ハイフロ・スーパーセル濾過助剤10gを約60〜65℃で混合した。面積が1.113×10-22の、ハイフロ・スーパーセル濾過助剤16gで下塗した円筒形加圧濾過器を用いて、粗製物を濾過した。粗製物の濾過は65℃、90psigで行い、濾過速度は857kg/h/m2であった。
【0104】
濾過したマンニッヒ縮合物は、透明(日本電色(株)製300A型曇り度計を用いた曇り度0%)で、薄い金色(ASTM D1500では2.0)であった。マンニッヒ縮合物の試料3グラムをヘキサン100mLと抗乳化剤0.1mLで希釈し、次いで温水40mLで2回抽出した。水抽出物を0.1Nの塩酸で滴定した。水溶性アミンの含量を測定して0.219mEq/gであった。
【0105】
[実施例2(比較例)] マンニッヒ縮合物を用いた配合物の相溶性及び大気過敏性
標準試験配合物を、実施例1のものと同様のマンニッヒ縮合物と室温でブレンドし、これを用いて、配合物の相溶性および大気過敏性に対するマンニッヒ生成物中の水溶性アミン濃度の影響について試験した。我々は、マンニッヒ縮合物と腐食防止剤または抗乳化剤との相互作用に主な関心があるので、配合物にポリブテンを含ませなかった。目的は、これら特定の配合成分間の相互作用、または配合物中に曇りや凝集塊、沈降物を生成させてその外観を悪くする大気との相互作用を明らかにすることにあった。表2に、標準試験配合物を示す。軽質アルキレート溶剤は、シェブロン・オロナイトS.A.社製の芳香族溶剤である。
【0106】
【表2】
Figure 0004774183
【0107】
マンニッヒ縮合物の配合物相溶性は、室温で、100mLの円筒形の透明ガラス製油試料瓶にこの配合物を充填して測定した。大気を遮断するために瓶の口にコルクを挿入した。この試料を室内の光にさらされた棚に貯蔵した。二種類の質的視覚的等級尺度を用いた。0〜6の範囲の等級で表す液体外観についての尺度、および0〜4の範囲の等級で表す沈降量についての尺度である。低い等級数は、良好な相溶性を示し、高い等級数は不充分な相溶性を示す。例えば、外観等級6は、配合物が(不透明に近い)強度の曇りを含んでいたことを意味する。沈降等級4は、瓶の底に多量の沈降物があることを示す。この試験に合格するための一般的な要求値は、液体外観等級で0〜2の範囲(完全な透明から僅かな曇り)であり、沈降等級で0〜1の範囲(沈降物無しから極僅かな沈降物)である。
【0108】
マンニッヒ縮合物を含む試験配合物の大気過敏性は、室温で、大気にさらした250mLのビーカー中の試料約100gを用いて測定した。周囲の空気との平衡を保ちながら、溶媒を急速に蒸発させるような通気を遮断するために、この250mLビーカーの上に500mLビーカーを逆さにして置いた。溶媒の蒸発による質量損失が約5%以下であるのを確認するために、終了時にビーカーの重さを測った。溶媒が充分に失われると相分離が起こりうる。大気過敏性試験には、相溶性試験と同じ等級尺度を用いた。両試験とも可能な限り、日本電色(株)製300A型曇り度計を用いて曇り度を測定することによって補足した。
【0109】
実施例1の希釈したマンニッヒ縮合物について、表3に示すように、30日間に及ぶ相溶性試験にて評価した。実施例1A及び1Cの希釈したマンニッヒ縮合物試料は、30日間の配合物相溶性試験で不合格となったが、一方、実施例1Dの生成物の配合物は、30日間の相溶性試験に合格した。表3は、マンニッヒ縮合物中の水溶性アミンの量が減少するにつれて、相溶性が改善されることを示している。水溶性アミン濃度が約0.05mEq/g以下である試料は、30日後の相溶性試験で合格となる。
【0110】
表3の三種類の配合物の30日後のパーセント曇り度は、マンニッヒ縮合物中の水溶性アミンの量が減少するにつれて減少した。実施例1Dのマンニッヒ縮合物は水溶性アミンの量が充分に少なかったので、30日後の配合物相溶性試験に合格するのに全く問題は無かった。約10乃至20%以上のパーセント曇り度は肉眼でも非常に顕著であり、許容不可とみなす。
【0111】
一般的なマンニッヒ配合物中に生じた沈降物を、赤外分光法(IR)および核磁気共鳴法(NMR)により分析した。その結果は、曇りおよび沈降物が、カルボン酸腐食防止剤とマンニッヒ縮合物中の残留アミンとの反応によって引き起こされたことを示した。
【0112】
実施例1のマンニッヒ縮合物を用いた配合物については、大気過敏性比較試験も実施した。表4に、その結果を示す。水溶性アミンを少量含有するマンニッヒ縮合物を用いて製造した配合物だけが、すなわち実施例1Dから製造した試験配合物が、大気過敏性試験に合格した。
【0113】
【表3】
Figure 0004774183
【0114】
【表4】
Figure 0004774183
【0115】
[実施例3] オレイン酸で安定化したマンニッヒ縮合物を用いた配合物相溶性及び大気過敏性試験の改善
実施例1Aの希釈したマンニッヒ縮合物を、種々の量のオレイン酸にて「安定化」し、次のようにして、30日間に及ぶ配合物相溶性標準試験にて評価した。濾過したマンニッヒ縮合物65gを、撹拌台上の250〜450mLのビーカーに入れた。ベイカー・ケミカル社製のオレイン酸5.2gを室温で加え、濾過したマンニッヒ縮合物と一緒に撹拌した。これにより、「安定化」したマンニッヒ縮合物が生成した。残りの燃料添加剤配合成分をビーカーに順次添加し、各成分の添加と添加の間に1分間撹拌した。マンニッヒのオレイン酸処理には約100℃以上の温度は必要ない、というのは、マンニッヒは平衡状態になって更にアミンとアミン−ホルムアルデヒド中間体を生じる傾向にあるからである。表5に、これら試験の結果を示す。表5において、「3%オレイン酸」は、実施例1Aのマンニッヒ縮合物100gをオレイン酸3gと一緒にしたことを意味する。これらのデータは、30日間の配合物相溶性試験では、実施例1Aのマンニッヒ縮合物を安定化するのに3%のオレイン酸で充分であることを示している。オレイン酸を3%より多く添加しても、配合物相溶性標準試験に差し障りはない。
【0116】
【表5】
Figure 0004774183
【0117】
実施例1Aは未変換アミンの量に関して苛酷な事例であるので、我々は、実施例1Cの希釈したマンニッヒ縮合物も、実施例1Aと同じようにオレイン酸処理に反応すると予測したのである。実施例1Cのマンニッヒ縮合物は、実施例1Aのマンニッヒ縮合物の約半分の未変換アミンを含有する。
【0118】
実施例1Aのマンニッヒ縮合物を、実施例3に記載したようにして種々の量のオレイン酸で「安定化」し、そして30日間の配合物大気過敏性試験にて評価した。表6に、これら試験の結果を示す。大気過敏性試験は30日間で合格するのが相溶性試験よりもずっと難しい。全量で3〜10%のオレイン酸は、結果として、配合物大気過敏性試験の著しい改善をもたらしたが、一方で表6は、30日間の試験に合格するには8%のオレイン酸が必要であることを示している。
【0119】
試験の合格として最大液体/沈降等級2/1を採用すると、表6の配合物大気過敏性試験は、ブレンド144では約7日まで許容可能であり、ブレンド156−157では14日まで許容可能であり、そしてブレンド158では30日まで許容可能であった。ブレンド176−177は30日間の大気過敏性試験に簡単に合格した。これら配合物は全て、表4のブレンド151と比較すると、試験で良い結果を示した。
【0120】
【表6】
Figure 0004774183
【0121】
これら試料はいずれも典型的な沈降は示さなかったものの、逆にゼラチン状の微小粒が生成して、ビーカーの底部および大気と接触する側面に蓄積した。大気との接触面で物質が形成されて、その一部がビーカーの底部に沈んだように見える。以前の実施では、ジエチレントリアミン(DETA)−マンニッヒ縮合物を用いて製造した配合物からのゼラチン状物質の試料を回収して、IR、プロトン−NMRおよび炭素−NMRにより分析した。大気中のCO2とDETAの反応により形成されたDETA−カルバメート塩であると決定された。従って、AEP−マンニッヒ中の未反応アミンも大気中のCO2と反応して、ゼラチン状のカルバメート塩を形成したものと我々は考える。
【0122】
大気過敏性試験は、燃料添加剤配合物にとっては非常に厳しい試験であり、場合によっては不要であろう。例えば、蒸気空間を窒素でパージしたタンクに配合物を貯蔵するならば、この試験の適用性は疑問である。大きな回転でタンク中の配合物が偶発的に大気にさらされる場合には、3〜4%のオレイン酸を含む実施例1のマンニッヒ縮合物は確実に、貯蔵期間中充分な大気過敏性並びに配合物相溶性を保証する。
【0123】
[実施例4] フォード2.3Lエンジンのダイナモメータ試験
本発明の燃料添加剤組成物を、1994年式四シリンダフォード2.3Lエンジンのダイナモメータ試験台にて試験して、吸気系堆積物の抑制性能について評価した。四シリンダフォード2.3Lエンジンは入口燃料噴射型であり、2組の点火プラグを有する。このエンジンは、認可されたエンジン試験方法に従って試験用に製造されたものである。エンジン試験は、長さ60時間であり、13分サイクルの277回反復からなる。表7に、フォード2.3Lエンジンでの試験サイクルの詳細を示す。
【0124】
【表7】
Figure 0004774183
【0125】
表8に、実施例1で製造した試料1Bを用いたときの、フォード2.3Lエンジンダイナモメータ試験による試験結果を示す。
【0126】
【表8】
Figure 0004774183
【0127】
表8の試料4C及び4Dから明らかであるように、オレイン酸の添加は、比較試料4A及び4Bに比べてIVD(吸気弁堆積物)量の予期しない減少をもたらす。
【0128】
[実施例5] フォード2.3Lエンジンのダイナモメータ試験
アミンおよび充填モル比を変えて製造したマンニッヒ縮合物の配合物について、実施例4に記載した詳細に従って、フォード2.3Lエンジンのダイナモメータ試験により評価した。実施例1と同様の操作に従ってジエチレントリアミン(DETA)から、マンニッヒ試料を製造した。
【0129】
表9に、フォード2.3Lエンジンダイナモメータ試験による試験結果を示す。表9の試料5B及び5Cの平均と試料5Aとを比較することにより明らかであるように、2−AEPアミンを用いて製造したマンニッヒについては、アミンに対するパラホルムアルデヒドの充填モル比が低いほど、IVD(吸気弁堆積物)量の予期しない減少をもたらす。試料5F及び5Gの平均と試料5D及び5Eの平均とを比較すると、ジエチレントリアミン(DETA)を用いて製造したマンニッヒについても同様に、アミンに対するパラホルムアルデヒドの充填モル比が低いほど、IVD量の予期しない減少をもたらす。
【0130】
【表9】
Figure 0004774183
【0131】
[実施例6] ダイムラー・ベンツM102E2.3Lエンジンのダイナモメータ試験
実施例1と同様の操作により、3−(ジメチルアミノ)プロピルアミン(DMAPA)、およびジエチレントリアミン(DETA)から、二種類の比較マンニッヒ縮合物を製造した。実施例1の試料1Aを用いた本発明の燃料添加剤組成物、並びに二種類の比較マンニッヒ縮合物の配合物を、四シリンダダイムラー・ベンツ2.3Lエンジンのダイナモメータ試験台にて試験して、吸気系堆積物の抑制性能について評価した。四シリンダダイムラー・ベンツ2.3LエンジンはKE−ジェット式燃料計量である。このエンジンは、認可されたエンジン試験方法に従って試験用に製造されたものである。エンジン試験は、長さ約60時間であり、270秒サイクルの800回反復からなる。
表10に、M102Eエンジンでの試験サイクルの詳細を示す。
【0132】
【表10】
Figure 0004774183
【0133】
表11に、ダイムラー・ベンツM102Eエンジンダイナモメータ試験による試験結果を示す。
【0134】
【表11】
Figure 0004774183
【0135】
表11に示した結果は、ポリイソブチルフェノール:アミン:PFの充填モル比の1:1:1.05への低減が、試料10Aに比べてIVD(吸気弁堆積物)量の予期しない減少をもたらすことを示している。三種類のアミンは全てIVD堆積物の改善を実証したが、一方、AEPを用いて充填モル比1:1:1.05で製造したマンニッヒ縮合物は、DETAおよびジメチルアミノプロピルアミン(DMAPA)と比較して、より少ないIVD量に改善されている。
【0136】
[実施例7] 耐食性に対するオレイン酸処理効果
マンニッヒをベースとする配合物の耐食性に対するオレイン酸処理の効果を実証するために、ASTM D665Aに従った腐食試験を実施した。アミンとしてAEPを用いて充填モル比1:1:1.05で、実施例1のようにしてマンニッヒ生成物を製造した。D665A試験は、車両または配管系統など動的条件下でのガソリンの耐食性能を評価するのに最も一般的な腐食試験である。この試験では、研磨した円筒形の鋼鉄製試験体を300mLのガソリンと30mLの水との混合物中に浸漬した。混合物を室温(約20℃)で24時間撹拌した。この期間の最後に、鋼鉄製試験体に生じた腐食の程度を等級付けした。この実施例では、米国49州連邦ガソリンおよびカリフォルニアガソリンについて、マンニッヒ配合物を用いたものと用いなかったものとで評価した。下記表12に、その結果を示す。マンニッヒ配合物は、マンニッヒと合成キャリヤ液(POPA)とオレイン酸の混合物(各々117、75、9mg/kg)であった。基油ガソリンへのオレイン酸を含むマンニッヒ配合物(配合物「A」)の添加は、腐食防止剤を添加する必要がない程度にまで腐食性能を改善した。
【0137】
【表12】
Figure 0004774183
【0138】
【表13】
Figure 0004774183
【0139】
本発明で言及した特定のアミンの使用とともに上記特定の反応物比率の使用は、結果として優れた性能および物性を有する新規なマンニッヒ縮合物をもたらすことが明らかである。
【0140】
本発明について特定の態様を参照しながら説明したが、本出願は、添付した請求の範囲の真意および範囲から逸脱することなく、当該分野の熟練者によってなされうる様々な変更や置換を包含するものである。
【0141】
【発明の効果】
本発明のマンニッヒ縮合物、炭化水素末端ポリ(オキシアルキレン)モノオール、およびカルボン酸を含む燃料添加剤組成物は、エンジン堆積物、特に吸気弁堆積物などのエンジン吸気系堆積物を防止および抑制することができる。この添加剤組成物を含有する本発明の燃料組成物および燃料濃縮物は、エンジン堆積物を顕著に抑制することができる。また、本発明の燃料添加剤組成物の各成分を一緒にブレンドすることにより、燃料添加剤組成物の相溶性を改善することができる。さらに、本発明の方法によれば、この燃料添加剤組成物を含む燃料組成物を用いて内燃機関を作動させることにより、内燃機関のエンジン堆積物を抑制することができる。

Claims (33)

  1. 下記成分からなる燃料添加剤組成物:
    a)(1)アルキル基の数平均分子量が300乃至5000である高分子量のアルキル置換ヒドロキシ芳香族化合物、(2)下記式を有するアミン:
    Figure 0004774183
    [式中、AはCHまたは窒素であり、R1、R2、R3は独立に水素または炭素原子数1〜6の低級アルキルであって、R2およびR3はそれぞれ−CR23−単位毎に独立に選択され、そしてxは1〜6の整数である]
    および(3)アルデヒドからなり、(1)、(2)および(3)の各化合物のモル比が1:0.8〜1.3:0.8〜1.3であるマンニッヒ縮合物;
    b)平均分子量が500乃至5000であり、そしてオキシアルキレン基がC2〜C5のオキシアルキレン基であり、炭化水素基がC1〜C30の炭化水素基である炭化水素末端ポリ(オキシアルキレン)モノオール;および
    c)下記式で表されるカルボン酸またはその無水物。
    Figure 0004774183
    [式中、R4は炭素原子数8〜30の炭化水素基を表し、そしてyは1〜4の整数を表す]
  2. アルキル置換ヒドロキシ芳香族化合物のアルキル基の数平均分子量が400乃至3000である請求項1に記載の燃料添加剤組成物。
  3. アルキル置換ヒドロキシ芳香族化合物のアルキル基の数平均分子量が500乃至2000である請求項2に記載の燃料添加剤組成物。
  4. アルキル置換ヒドロキシ芳香族化合物のアルキル基の数平均分子量が700乃至1500である請求項3に記載の燃料添加剤組成物。
  5. アルキル置換ヒドロキシ芳香族化合物がポリアルキルフェノールである請求項1に記載の燃料添加剤組成物。
  6. ポリアルキルフェノールがポリプロピルフェノールまたはポリイソブチルフェノールである請求項5に記載の燃料添加剤組成物。
  7. ポリアルキルフェノールがポリイソブチルフェノールである請求項6に記載の燃料添加剤組成物。
  8. ポリイソブチルフェノールが、メチルビニリデン異性体を少なくとも70%含有するポリイソブテンから誘導される請求項7に記載の燃料添加剤組成物。
  9. AがCHまたは窒素であり、R1が水素であり、R2とR3が独立に水素または炭素原子数1〜4の低級アルキルであり、そしてxが1〜4の整数である請求項1に記載の燃料添加剤組成物。
  10. AがCHまたは窒素であり、R1が水素であり、R2とR3が独立に水素または炭素原子数1〜2の低級アルキルであり、そしてxが2の整数である請求項9に記載の燃料添加剤組成物。
  11. Aが窒素であり、R1、R2およびR3が水素であり、そしてxが2の整数である請求項10に記載の燃料添加剤組成物。
  12. マンニッヒ縮合物のアルデヒド成分が、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒドまたはホルマリンである請求項1に記載の燃料添加剤組成物。
  13. (1)、(2)及び(3)の各化合物のモル比が1:1:1.05である請求項1に記載の燃料添加剤組成物。
  14. 炭化水素末端ポリ(オキシアルキレン)モノオールの平均分子量が900乃至1500である請求項1に記載の燃料添加剤組成物。
  15. 炭化水素末端ポリ(オキシアルキレン)モノオールの炭化水素末端ポリオキシアルキレン基のオキシアルキレン基が、C 3 〜C 4 のオキシアルキレン基である請求項1に記載の燃料添加剤組成物。
  16. 炭化水素末端ポリ(オキシアルキレン)モノオールのオキシアルキレン基がC 3 のオキシプロピレン基である請求項15に記載の燃料添加剤組成物。
  17. 炭化水素末端ポリ(オキシアルキレン)モノオールのオキシアルキレン基がC 4 のオキシブチレン基である請求項15に記載の燃料添加剤組成物。
  18. 炭化水素末端ポリ(オキシアルキレン)モノオールの炭化水素基がC 7 〜C 30 のアルキルフェニル基である請求項1に記載の燃料添加剤組成物。
  19. カルボン酸がマンニッヒ縮合物の質量の1乃至15%である請求項1に記載の燃料添加剤組成物。
  20. yが1の整数を表す請求項1に記載の燃料添加剤組成物。
  21. 4 が炭素原子数17の炭化水素基を表し、そしてyが1の整数を表す請求項20に記載の燃料添加剤組成物。
  22. さらに、C 2 〜C 6 のモノオレフィンのポリオレフィン重合体であって、数平均分子量が500乃至3000である重合体を含有する請求項1に記載の燃料添加剤組成物。
  23. ポリオレフィン重合体の数平均分子量が700乃至2500である請求項22に記載の燃料添加剤組成物。
  24. ポリオレフィン重合体の数平均分子量が750乃至1800である請求項23に記載の燃料添加剤組成物。
  25. ポリオレフィン重合体がC 2 〜C 4 のモノオレフィンの重合体である請求項24に記載の燃料添加剤組成物。
  26. ポリオレフィン重合体がポリプロピレンまたはポリブテンである請求項25に記載の燃料添加剤組成物。
  27. ポリオレフィン重合体がポリイソブテンである請求項26に記載の燃料添加剤組成物。
  28. ガソリンまたはディーゼル燃料の沸点範囲の沸点を有する主要量の炭化水素燃料と、31〜4000質量ppmの請求項1乃至27のうちのいずれか1項に記載の燃料添加剤組成物とを含む燃料組成物。
  29. 組成物が、20乃至1000ppmのマンニッヒ縮合物、10乃至4000ppmの炭化水素末端ポリ(オキシアルキレン)モノオール、および1乃至100ppmのカルボン酸からなる請求項28に記載の燃料組成物。
  30. 組成物が、30乃至400ppmのマンニッヒ縮合物、20乃至800ppmの炭化水素末端ポリ(オキシアルキレン)モノオール、および1乃至20ppmのカルボン酸からなる請求項29に記載の燃料組成物。
  31. 65℃乃至232℃の範囲の沸点を有する不活性で安定な親油性有機溶剤と、10乃至90質量%の請求項1乃至27のうちのいずれか1項に記載の燃料添加剤組成物とを含む燃料濃縮物。
  32. 燃料添加剤組成物の相溶性を改善する方法であって、請求項1乃至27のうちのいずれか1項に記載の燃料添加剤組成物の各成分を一緒にブレンドすることからなり、そしてマンニッヒ縮合物とカルボン酸を室温乃至100℃の範囲の温度で一緒にブレンドする方法。
  33. 内燃機関のエンジン堆積物を抑制する方法であって、請求項28乃至30のうちのいずれか1項に記載の燃料組成物を用いて内燃機関を作動させることからなる方法。
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