JP6170910B2 - 液体燃料組成物 - Google Patents
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Description
(a)内燃機関での使用に適したベース燃料;
(b)1種またはそれより多くの粘度調整剤から選択される第一の燃料添加剤であり:
(i)27cStまたはそれ未満の100℃における動粘性率;および
(ii)100質量%、好ましくは20質量%またはそれ未満の250℃におけるNOACK揮発性を有する、燃料添加剤;ならびに
(c)1種またはそれより多くの摩擦調節剤から選択される第二の燃料添加剤
を含む、上記液体燃料組成物を提供する。
(a)内燃機関での使用に適したベース燃料;
(b)1種またはそれより多くの粘度調整剤から選択される第一の燃料添加剤であり:
(i)27cStまたはそれ未満の100℃における動粘性率;および
(ii)100質量%、好ましくは20質量%またはそれ未満の250℃におけるNOACK揮発性を有する、燃料添加剤;ならびに
(c)1種またはそれより多くの摩擦調節剤から選択される第二の燃料添加剤、
を含む、上記方法を提供する。
(i)22cStまたはそれ未満;
(ii)17cStまたはそれ未満;
(iii)13cStまたはそれ未満;
(iv)10cStまたはそれ未満;
(v)8cStまたはそれ未満;
(vi)6cStまたはそれ未満;
(vii)5.5cStまたはそれ未満;
(viii)少なくとも2cSt;
(ix)少なくとも3cSt;
(x)少なくとも3.5cSt;
(xi)少なくとも4cSt;
(xii)少なくとも4.5cSt。
(i)少なくとも10ppmw
(ii)少なくとも20ppmw
(iii)少なくとも30ppmw
(iv)少なくとも40ppmw
(v)少なくとも50ppmw
(vi)少なくとも100ppmw
(vii)少なくとも200ppmw
(viii)少なくとも300ppmw
(ix)少なくとも400ppmw
(x)少なくとも500ppmw
(xi)少なくとも600ppmw
(xii)少なくとも700ppmw
(xiii)少なくとも800ppmw
(xiv)少なくとも900ppmw
(xv)少なくとも1000ppmw
(xvi)少なくとも2500ppmw
(xvii)最大で5000ppmw
(xviii)最大で10000ppmw
(xix)最大で2質量%。
(xx)最大で5質量%。
(i)少なくとも25ppmw
(ii)少なくとも50ppmw
(iii)少なくとも75ppmw
(iv)少なくとも100ppmw
(v)少なくとも150ppmw
(vi)少なくとも200ppmw
(vii)少なくとも300ppmw
(viii)少なくとも400ppmw
(ix)少なくとも500ppmw
(x)少なくとも750ppmw
(xi)少なくとも1000ppmw
(xii)少なくとも2500ppmw
(xiii)最大で5000ppmw
(xiv)最大で10000ppmw
(xv)最大で2質量%
(xvi)最大で5質量%。
[Y−CO[O−A−CO]n−Zr−R+]mpXq− (III)
で示されるポリ(ヒドロキシカルボン酸)アミド塩誘導体であり、式中Yは、水素か、または任意に置換されたヒドロカルビル基であり、Aは、2価の任意に置換されたヒドロカルビル基であり、nは、1〜100であり、mは、1〜4であり、qは、1〜4であり、pは、pq=mになるような整数であり、Zは、任意に置換された2価の架橋基であり、該架橋基は、窒素原子を介してカルボニル基と結合しており、rは、0または1であり、R+は、アンモニウム基であり、Xq−は、アニオンである。
Y−CO[O−A−CO]n−OH (I)
(式中Yは、水素または任意に置換されたヒドロカルビル基であり、Aは、2価の任意に置換されたヒドロカルビル基であり、nは、1〜100である)で示されるポリ(ヒドロキシカルボン酸)と、酸または四級化剤との反応により得てもよい。
HO−A−COOH (II)
(式中Aは、2価の任意に置換されたヒドロカルビル基である)で示されるヒドロキシカルボン酸のエステル交換によって製造してもよい。このような方法は、例えば、US3996059、GB1373660、およびGB1342746で説明されている。
[Y−CO[O−A−CO]n−Zr]S−X (Va)
を有する末端酸基を有するポリ(ヒドロキシカルボン酸)誘導体であり、式中Y、A、Z、およびRは、上記で式(III)で示された定義(あらゆる選択肢およびそれらの任意の置換基を含む)と同じ定義を有し、mは、1または2であり、Xは、末端酸基または末端酸基を有する基であり、ここで末端酸基は、カルボン酸、カルボキシメチル、硫酸塩、スルホン酸塩、リン酸塩、およびホスホン酸塩から選択される。
式(I)で示されるポリ(ヒドロキシカルボン酸)の末端カルボン酸基と反応性を有する基と、カルボン酸、カルボキシメチル、硫酸塩、スルホン酸塩、リン酸塩、およびホスホン酸塩から選択される末端酸基とを有する化合物;
上記末端酸基の前駆体;または
後で上記末端酸基の前駆体と反応する二官能性の連結化合物、
との反応により得てもよい。
上記末端酸基の前駆体;または
後で上記末端酸基の前駆体と反応する二官能性の連結化合物、
と、式(I)で示されるポリ(ヒドロキシカルボン酸)との反応は公知であり、当業界において例えばEP0164817で説明されている。
[Y−CO[O−A−CO]n−Zp]m−X (VII)
を有する末端アミン基を有するポリ(ヒドロキシカルボン酸)誘導体であり、式中Y、A、およびnは、あらゆる選択肢および任意の置換基など上記で式(III)に関して定義された通りであり、mは、1または2であり、Zは、任意に置換された2価の架橋基であり、pは、0〜10であり、Xは、末端アミン基、または末端アミン基を有する基であり、ここで該末端アミン基は、−NR1 2から選択され、式中R1は、独立して、水素およびC1〜C6ヒドロカルビル基から選択される。
式(I)で示されるポリ(ヒドロキシカルボン酸)の末端カルボン酸基と反応性を有する基と上記で定義されたような末端アミン基とを含む化合物;
上記末端アミン基の前駆体;または
後で上記末端アミン基の前駆体と反応する二官能性の連結化合物、
との反応により得てもよい。
上記末端アミン基の前駆体;または
後で上記末端アミン基の前駆体と反応する二官能性の連結化合物、
と、式(I)で示されるポリ(ヒドロキシカルボン酸)との反応は当業界公知であり、例えばEP0164817で説明されている。
(i)少なくとも100ppmw
(ii)少なくとも200ppmw
(iii)少なくとも300ppmw
(iv)少なくとも400ppmw
(v)少なくとも500ppmw
(vi)少なくとも600ppmw
(vii)少なくとも700ppmw
(viii)少なくとも800ppmw
(ix)少なくとも900ppmw
(x)少なくとも1000ppmw
(xi)少なくとも2500ppmw
(xii)最大で5000ppmw
(xiii)最大で10000ppmw
(xiv)最大で2質量%
(xv)最大で5質量%。
(A1)最大6個の窒素原子を有し、そのうち少なくとも1個の窒素原子が塩基性の特性を有するモノまたはポリアミノ基;
(A6)末端に、ヒドロキシル基、少なくとも1個の窒素原子が塩基性の特性を有するモノもしくはポリアミノ基、またはカルバメート基を有するポリオキシ−C2〜C4−アルキレン基;
(A8)無水コハク酸から誘導され、ヒドロキシル、および/またはアミノ、および/またはアミド、および/またはイミド基を有する部分;および/または
(A9)アルデヒドを有する置換されたフェノールとモノまたはポリアミンとのマンニッヒ反応により得られた部分、
とを有する。
モノまたはポリアミノ基(A1)を含む添加剤は、好ましくは、ポリプロペンをベースとするポリアルケンモノもしくはポリアルケンポリアミン、または従来の(すなわち主として内部二重結合を有する)300〜5000のMnを有するポリブテンもしくはポリイソブテンである。このような添加剤の製造において主として(通常、ベータおよびガンマ位に)内部二重結合を有するポリブテンまたはポリイソブテンが出発原料として用いられる場合、考えられる製造経路は、塩素化およびそれに続くアミノ化によるか、あるいは空気またはオゾンで二重結合を酸化して、カルボニルまたはカルボキシル化合物を得て、続いて還元(水素化)条件下でアミノ化することによる経路である。この場合に用いられるアミノ化のためのアミンは、例えば、アンモニア、モノアミンもしくはポリアミン、例えばジメチルアミノプロピルアミン、エチレンジアミン、ジエチレン−トリアミン、トリエチレンテトラミンまたはテトラエチレンペンタミンであってもよい。それに相当するポリプロペンをベースとする添加剤は、具体的にはWO−A−94/24231で説明されている。
例えば:
−Danping WeiおよびH.A. Spikesによる論文、「The Lubricity of Diesel Fuels」、Wear、III (1986) 217〜235;
−WO−A−95/33805−低硫黄含量燃料の潤滑性を強化するためのコールドフロー促進剤;
−US−A−5490864−低硫黄含量のディーゼル燃料のための磨耗を防止する潤滑添加剤としての所定のジチオリン酸ジエステル−ジアルコール;および
−WO−A−98/01516−特に低硫黄含量のディーゼル燃料に磨耗を防止する潤滑作用を付与するための、少なくとも1つのカルボキシル基が芳香族核に取り付けられた所定のアルキル芳香族化合物、
が挙げられる。
−内燃機関での使用に適したベース燃料;および
−少なくとも1種の燃料添加剤であり:
(i)27cStまたはそれ未満の100℃における動粘性率;および
(ii)100質量%、好ましくは20質量%またはそれ未満の250℃におけるNOACK揮発性を有する、燃料添加剤;ならびに
−少なくとも1種の摩擦調節剤、
を含む、上記方法を提供する。
本発明に係る潤滑油組成物は、ベースの流体として潤滑油を含んでおり、エンジンクランクケースの潤滑剤として使用するのに適している。
以下の実施例において、3種の市販の摩擦調節剤(FM)が用いられた:
FM10−これは、WO2009/50287の実施例4のような、モル比3:1のオレイン酸とアミノエチルエタノールアミンとの反応生成物である。
VCA2−シェブロン(Chevron)から市販されているシンフルイドPAO−5である。
第一の燃料添加剤および第二の燃料添加剤として用いることができる多数の市販の成分の組成および特性を以下に示す。実施例2〜5では、これらの所定の成分が用いられた。
ガソリンで試験できるように改変したHFRR(ISO12156)法を用いて生成物1〜18を試験した。改変されたHFRR試験を用いて、ガソリン組成物の潤滑性を決定した。改変されたHFRR試験は、ISO12156−1に基づき、PCS装置ガソリン変換キットが追加されたPCS装置HFRRを用いて、さらに15.0ml(±0.2ml)の流体の体積、25.0℃(±1℃)の流体温度を用いてなされ、ここで試験サンプルを覆って蒸発を最小に抑えるために、PTFEカバーが用いられた。
5種のモデルの自動車それぞれ3台ずつ(表3を参照)で、混成型の路上走行様式で累計走行距離10,000マイルを走破した。これらの自動車は、標準規格EN228を満たす標準ULG95のエタノール非含有のベース燃料を使用した。それぞれのケースにおいて、ベース燃料を同じ市販の洗浄添加剤パッケージで前処理し、加えて各燃料に試験添加剤を表4で詳述された濃度で入れた。
添加剤の潤滑剤への移動を研究するために2種の燃料を試験した。
ベンチエンジン試験を用いて、実施例4で行われたようにして添加剤および添加剤の組み合わせの蓄積を模擬するために、エンジンの油だめ中の潤滑剤に直接投入した様々な添加剤の燃料消費および燃料経済性の利益を、それらが投入されていない潤滑剤の利益と比較した。この試験では、フォードのゼテック(Zetec)1.988リットルの直列4気筒DOHCガソリンエンジンを用いた。用いられた燃料は、EN228低硫黄含量E5ガソリンであった。用いられた潤滑剤は、シェルのへリックス5W−30またはシェルのへリックス・プラス10W40であった。
Claims (8)
- (a)内燃機関での使用に適したベース燃料、前記ベース燃料はガソリンまたはディーゼル燃料であり;
(b)1種またはそれより多くの粘度調整剤から選択される第一の燃料添加剤であり:
(i)27cStまたはそれ未満の100℃における動粘性率;および
(ii)100質量%またはそれ未満の250℃におけるNOACK揮発性を有する、燃料添加剤;ならびに
(c)1種またはそれより多くの摩擦調節剤から選択される第二の燃料添加剤
を含み、前記1種またはそれより多くの摩擦調節剤がポリ(ヒドロキシカルボキシル)酸アミド塩誘導体;末端酸基を有するポリ(ヒドロキシカルボン酸)誘導体;ポリ(ヒドロキシカルボン酸)誘導体;ポリエーテルアミン;アルコキシアミンのエステルまたは窒素誘導体;アルコキシル化アミドまたはエステル;およびアルコキシル化アミンから選択され、
前記第一の燃料添加剤が100℃での動粘度が2cStであるポリアルファオレフィンである、液体燃料組成物であり、かつ前記液体燃料組成物がガソリン組成物またはディーゼル燃料組成物である、前記液体燃料組成物。 - 前記液体燃料組成物中に存在する第二の燃料添加剤の量が、液体燃料組成物の全質量に基づいて、少なくとも10ppmwである、請求項1に記載の液体燃料組成物。
- 前記液体燃料組成物中に存在する第二の燃料添加剤の量が、液体燃料組成物の全質量に基づいて、最大で2質量%である、請求項1または2に記載の液体燃料組成物。
- 前記第一の燃料添加剤が、17cStまたはそれ未満の100℃における動粘性率を有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の液体燃料組成物。
- 前記第一の燃料添加剤が、2cSt〜8cStの範囲の100℃における動粘性率を有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の液体燃料組成物。
- 前記液体燃料組成物中に存在する第一の燃料添加剤の量が、前記液体燃料組成物の質量に基づき5ppmw〜2質量%の範囲である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の液体燃料組成物。
- 前記ベース燃料が、ガソリンである、請求項1〜6のいずれか一項に記載の液体燃料組成物。
- 内燃機関の燃料経済性能を改善する方法であって、前記方法は、潤滑剤を含む内燃機関に、請求項1〜7のいずれか一項に記載の液体燃料組成物を注入することを含む、上記方法。
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