JP7357016B2 - 液体燃料組成物 - Google Patents
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Description
(A1)最大6個の窒素原子を有し、そのうちの少なくとも1個の窒素原子が塩基性を有する、モノ-またはポリアミノ基、
(A2)少なくとも1つの窒素原子が塩基性を有するモノ-もしくはポリアミノ基によって、またはカルバメート基によって末端停止されているポリオキシ-C2~C4-アルキレン基、
(A3)無水コハク酸から誘導され、かつアミドおよび/もしくはイミド基を有する部分、ならびに/または
(A4)置換フェノールとアルデヒドおよびモノ-またはポリアミンとのマンニッヒ反応によって得られた部分。
モノ-またはポリアミノ基(A1)を含む添加剤は、好ましくは、ポリプロペンまたは従来の(すなわち、主に内部二重結合を有する)ポリブテンまたは300~5000のMnを有するポリイソブテンに基づくポリアルケンモノ-またはポリアルケンポリアミンである。主に内部二重結合(通常はベータおよびガンマ位置)を有するポリブテンまたはポリイソブテンを、添加剤の調製における出発物質として使用するとき、可能な調製経路は、塩素化に続くアミノ化によって、または空気もしくはオゾンによる二重結合の酸化によって、カルボニルまたはカルボキシル化合物を得て、その後の還元(水素化)条件下でのアミノ化である。アミノ化のためにここで使用されるアミンは、例えば、アンモニア、モノアミン、またはポリアミン、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り得る。ポリプロペンに基づく対応する添加剤は、特に、WO-A-94/24231に記載されている。
(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5000ppmw
(xiii)最大10000ppmw
(xiv)最大2重量%
(xv)最大5重量%。
上記のベースガソリン、または性能添加剤パッケージ、またはガソリン組成物、または添加剤ブレンド中に含まれ得る好適な種類の燃料添加剤の非限定的な例としては、酸化防止剤、腐食防止剤、洗浄剤(上記の窒素含有洗浄剤添加剤以外)、曇り除去剤(dehazer)、アンチノック添加剤、金属不活性化剤、表面改質剤または摩擦調整剤、バルブシート後退保護化合物、染料、溶媒、分散媒、希釈剤、およびマーカーが挙げられる。好適なそのような添加剤の例は、米国特許第5,855,629号に全般的に記載されている。
洗浄剤含有ディーゼル燃料添加剤は知られており、市販されている。かかる添加剤は、エンジン堆積物の蓄積を低減する、除去する、または遅延させることを目的としたレベルで、ディーゼル燃料に添加され得る。例は、洗浄剤(上記の窒素含有洗浄剤添加剤を除く);潤滑性向上剤;曇り除去剤、例えばアルコキシル化フェノールホルムアルデヒドポリマー;消泡剤(例えば、ポリエーテル修飾ポリシロキサン);着火性向上剤(セタン価向上剤)(例えば、2-エチルヘキシルニトレート(EHN)、シクロヘキシルニトレート、ジ-tert-ブチルペルオキシド、WO96/03397およびWO99/32584に開示されている過酸化物化合物、およびUS-A-4208190の第2欄、第27行目~第3欄、第21行目に開示されている着火性向上剤);防錆剤(例えば、テトラプロペニルコハク酸のプロパン-1,2-ジオールセミエステル、またはコハク酸誘導体の多価アルコールエステル、20~500個の炭素原子を含有する非置換または置換の脂肪族炭化水素基を、アルファ炭素原子のうちの少なくとも1つの上に有するコハク酸の誘導体、例えば、ポリイソブチレン置換コハク酸のペンタエリスリトールジエステル);腐食防止剤;付香剤;耐摩耗性添加剤;抗酸化剤(例えば、2,6-ジ-tert-ブチルフェノールなどのフェノール類、またはN,N’-ジ-sec-ブチル-p-フェニレンジアミンなどのフェニレンジアミン);金属不活性化剤;燃焼改善剤;静的散逸剤添加剤;低温流動性向上剤;およびワックス沈降防止剤である。
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-低硫黄燃料の潤滑性を高めるための低温流動性向上剤、
US-A-5490864-低硫黄ディーゼル燃料のための耐摩耗性潤滑性添加剤としての特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-特に低硫黄ディーゼル燃料において耐摩耗性潤滑効果を付与するために、芳香核に結合された少なくとも1つのカルボキシル基を有する特定のアルキル芳香族化合物。
本発明の液体燃料組成物は、好ましくは性能添加剤パッケージの一部として必須の1つ以上の窒素含有洗浄剤添加剤を、内燃エンジンでの使用に好適なガソリンまたはディーゼルベース燃料と混合することによって、生成することができる。
潤滑剤配合物のHFRR摩耗試験を行った。HFRR(高摩擦往復運動装置、High-Friction Reciprocating Rig)は、燃料および潤滑剤の性能を評価するために用いられる、制御された往復運動摩擦および摩耗試験デバイスである。試験では、潤滑剤中に浸漬させた固定スチールディスクの平らな表面に対して荷重をかけて、往復運動させる直径6mmのスチールボールを使用する。各試験の終わりに、ボールおよびディスクを試験装置から取り出し、トルエンおよびイソプロパノールですすぎ、次いで、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)の0.05重量%溶液で60秒間処理した。これは、光学系摩耗測定に干渉する可能性があるため、表面のZDTP耐摩耗性フィルムを除去するためであった。次いで、SWLI Veeco Wyko model NT9100を使用して、ボールおよびディスクの摩耗傷の摩耗量を判定するために、トポグラフィー画像を取得し分析した。その装置は、ナノメートルの検出範囲で粗い表面を測定するために較正された垂直走査干渉法(VSI)モードに設定した。
表1の結果から、ポリイソブチレンスクシンイミド洗浄剤添加剤D1およびD2を含有するZDTP含有潤滑剤配合物の摩耗特性は、潤滑組成物中に存在する窒素のレベルが増加するにつれて改善していることが分かる。したがって、これらの結果は、使用中に燃料から潤滑剤に移動することができる窒素含有洗浄剤添加剤を燃料中に含めることの利点を実証しており、したがって、ZDTP含有潤滑剤中の窒素含有洗浄剤添加剤のレベルを高めるのに役立ち、煤の存在下でのZDTP含有潤滑剤の摩耗特性が向上する(すなわち、煤の存在下でZDTP含有潤滑剤によって摩耗の低減が提示された)。
以下に実施態様を記載する。
態様1
内燃エンジンにおける液体燃料組成物の使用であって、前記内燃エンジンが、前記内燃エンジンを潤滑するための潤滑組成物を含有し、前記液体燃料組成物が、前記潤滑組成物中の煤の存在によって引き起こされるエンジンの摩耗を低減する目的で、少なくとも1つの窒素含有洗浄剤添加剤を含む、使用。
態様2
前記潤滑組成物が、少なくとも1つの亜鉛含有耐摩耗性添加剤を含む、態様1に記載の使用。
態様3
前記窒素含有洗浄剤添加剤が、85~20000の数平均分子量(Mn)を有する少なくとも1つの疎水性炭化水素ラジカルと、以下のもの:
(A1)最大6個の窒素原子を有し、そのうちの少なくとも1個の窒素原子が塩基性を有する、モノ-またはポリアミノ基、
(A2)ポリオキシ-C2~C4-アルキレン基であって、少なくとも1個の窒素原子が塩基性を有するモノ-もしくはポリアミノ基によって、またはカルバメート基によって末端停止されている、ポリオキシ-C2~C4-アルキレン基、
(A3)無水コハク酸から誘導され、かつアミドおよび/もしくはイミド基を有する部分、ならびに/または
(A4)置換フェノールとアルデヒドおよびモノ-またはポリアミンとのマンニッヒ反応によって得られた部分、
ならびに上で定義した化合物の混合物、から選択される少なくとも1つの極性部分と、を有する化合物から選択される、態様1または2に記載の使用。
態様4
前記極性部分が、(A3)無水コハク酸から誘導され、かつ
アミドおよび/またはイミド基を有する部分から選択される、態様3に記載の使用。
態様5
前記窒素含有洗浄剤添加剤が、ポリアルケンスクシンイミドである、態様1~4のいずれかに記載の使用。
態様6
前記窒素含有洗浄剤添加剤が、ポリイソブチレンスクシンイミドである、態様1~5のいずれかに記載の使用。
態様7
前記窒素含有洗浄剤添加剤が、前記燃料組成物の重量により、0.001重量%~0.1重量%のレベルで、前記燃料組成物中に存在する、態様1~6のいずれかに記載の使用。
態様8
前記内燃エンジンが、直噴ガソリンエンジンである、態様1~7のいずれかに記載の使用。
態様9
前記内燃エンジンが、ディーゼルエンジンである、態様1~7のいずれかに記載の使用。
態様10
前記燃料組成物が、ガソリン燃料組成物である、態様1~7のいずれかに記載の使用。
態様11
前記燃料組成物が、ディーゼル燃料組成物である、態様1~7のいずれかに記載の使用。
Claims (6)
- 内燃エンジンにおける液体燃料組成物の使用であって、
前記燃料組成物が、ガソリン燃料組成物であり、
前記内燃エンジンが、前記内燃エンジンを潤滑するための潤滑組成物を含有し、前記液体燃料組成物が、前記潤滑組成物中の煤の存在によって引き起こされるエンジンの摩耗を低減する目的で、少なくとも1つの窒素含有洗浄剤添加剤を含み、
前記窒素含有洗浄剤添加剤が、85~20000の数平均分子量(Mn)を有する少なくとも1つの疎水性炭化水素ラジカルと、以下のもの:
(A1)最大6個の窒素原子を有し、そのうちの少なくとも1個の窒素原子が塩基性を有する、モノ-またはポリアミノ基、
(A2)ポリオキシ-C2~C4-アルキレン基であって、少なくとも1個の窒素原子が塩基性を有するモノ-もしくはポリアミノ基によって、またはカルバメート基によって末端停止されている、ポリオキシ-C2~C4-アルキレン基、
(A3)無水コハク酸から誘導され、かつアミドおよび/もしくはイミド基を有する部分、ならびに/または
(A4)置換フェノールとアルデヒドおよびモノ-またはポリアミンとのマンニッヒ反応によって得られた部分、
ならびに上で定義した化合物の混合物、から選択される少なくとも1つの極性部分と、を有する化合物から選択され、
前記潤滑組成物が、少なくとも1つの亜鉛含有耐摩耗性添加剤を含む、
使用。 - 前記極性部分が、(A3)無水コハク酸から誘導され、かつアミドおよび/またはイミド基を有する部分から選択される、請求項1に記載の使用。
- 前記窒素含有洗浄剤添加剤が、ポリアルケンスクシンイミドである、請求項1または2に記載の使用。
- 前記窒素含有洗浄剤添加剤が、ポリイソブチレンスクシンイミドである、請求項1~3のいずれかに記載の使用。
- 前記窒素含有洗浄剤添加剤が、前記燃料組成物の重量により、0.001重量%~0.1重量%のレベルで、前記燃料組成物中に存在する、請求項1~4のいずれかに記載の使用。
- 前記内燃エンジンが、直噴ガソリンエンジンである、請求項1~5のいずれかに記載の使用。
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