JPH05504987A - 燃料油添加剤及び組成物 - Google Patents

燃料油添加剤及び組成物

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
燃料油添加剤及び組成物 本発明は燃料組成物に関し、殊に低温でろう形成し易い燃料組成物に関する。 燃料油及び他の留出油石油燃料例えばディーゼル燃料は低温で燃料にその流れ性 能を失なわせるゲル構造を形成するようにろうの大結晶として沈殿する傾向があ るアルカンを含む。燃料がなお流れる最低温度は流動点として知られている。 燃料の温度が低下し、流動点に近づくと、管及びポンプを通す燃料の輸送に困難 を生ずる。さらに、ろう結晶は燃料管、スクリーン及びフィルターを流動点より 高い温度で詰らせる傾向がある。これらの問題は当該技術においてよく認識され 、種々の添加剤が提案さ札その多くは燃料油の流動点を低下させるために商業的 に使用される。同様に、他の添加剤が提案さねへ形成されるろう結晶の大きさを 低下し、形状を変化させるために商業的に使用される。結晶の大きさが小さいほ どそれがフィルターを詰らせることが少ないので、当然望ましく;一定の添加剤 はろうが小板状に結晶するのを抑制し、それに斜状晶癖を選ばせ、生ずる針状晶 !おN長状であるよりもフィルターを通過し易いと思われる。添加剤はまた形成 された結晶を燃料中に懸濁保持する効果をもつことができ、生じた低い沈降はま た閉塞の防止を援助する。 一観点において、本発明は燃料油中のろう結晶調節剤として、エチレンと式CH 2= CHR’ (E中、R’はl−18個の炭素原子をもつアルキル基を表わ す)の少くとも1つのα−オレフィンとから誘導された、ポリマーの鎖の少くと も30%が末端エテニリデン不飽和をもち、ポリマーが300〜15000の範 囲内の数平均分子量及び40〜90モル%の範囲内のエチレン含量をもち、ポリ マーがメタロセン触媒の存在下の重合により得られるコポリマーの使用を指向す る。 本発明はまた、上記エチレン/α−オレフィンコポリマーを含む燃料油組成物、 有利には燃料油の重量を基にしてo、oos〜0.1重量%、好ましくは0、O 1〜0.06重量%のコポリマーを含むもの、を提供する。燃料油はとりわけ中 間留出燃料油であり、例えば直留留分あるいは熱的又は触媒的に分解された留分 、あるいはそのような燃料の任意の2つ又はそれ以上の混合物であることができ る。 セン−1、ドデセン−1、トリデセン−1、テトラデセン−1、ペンタデセン− ・オブ・ベトロリウムJ52 (1966)、173〜185中に記載された試 験集的に使用されるエチレン−酢酸ビニルコポリマーの粘度より低く、それを含 む燃料油はそれほど曇りを示さないことができる利点をもつ。 プロピレンがコモノマーであるとき、 1Ilr+>60(プロピレン重量%)−540又は S)活性をもち、勘はポリマーの数平均ポリマーであり、これは前記のよかこ3 00〜15000である。 とりわけ、タンク198として示される燃料油、広沸点範囲燃料油(初留点17 8°C;終点377℃;90〜20%、124℃)、中で最大活性は20〜50 重量%プロピレン(60〜86モル%エチレン)及び700〜3500のhの範 囲内にある。 80/26/89として示される燃料油、狭沸点範囲燃料油(初留点163℃: 終点360℃290〜20%、95℃)、中で最大活性は25〜60重量%プロ ピレン(50〜82モル%エチレン)及び1350〜3300のhの範囲内にあ る。 本発明において使用されるポリマーは=般に約300〜約150000、有オリ には約600〜約10000 、好ましくは約700〜約5000 ;最も好ま しくは約700〜繋招500の数平均分子量をもつ。そのようなポリマーの数平 均分子量は若干の既知技術により測定できる。そのような測定の便法はサイズ排 除クロマトグラフィー〔またゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)として知ら ね−それはさらに分子量分布情報を与える、ヤウほか(W、 W、 Yau、  J、 J、Kirkland and D、 D、 Bly)、「近代のサイズ 排除液体クロマトグラフィー (Modern 5ize Exclusion  Liquid Chromatography)」、シコン・ウィリー・アン ド・サンズ(John Wileg and 5ons、 NewYork)  、1979参開による。 従って、そのようなポリマーは=般に約0.025〜約0.6 dl/g 、好 ましくは約o、 05dl/g 、最も好ましくは約0.075〜約0.4 d l/gの固有粘度(テトラリン中で135℃で損暎すをもつ。 本発明において使用されるポリマーはさらに、ポリマー鎖が末端エテニリデン型 不飽和をもつ点に特徴がある。従って、そのようなポリマーの1端は式POLY −C(Rす=CH,試中、R′は前記のとおりであり、POLYはポリマー鎖を 表わを示す。末端エテニリデン不飽和を示すポリマー鎖の百分率はFTIR分光 分析、129.368、並びにEP−A−0260999中に記載されたように 製造することができる。 本発明の前記観点において使用されるポリマーはエチレンを他のモノマー又はモ ノマー類と組合せて含むモノマー混合物を、少くとも1つのメタロセン(例えば シクロペンタジェニル−遷移金属化合物)及びアルモキサン化合物を含む触媒系 の存在下に重合することにより製造することができる。コモノマー含量はメタロ セン化合物の選択により、また種々のモノマーの分圧の制御により制御すること ができる。 ポリマーの製造に使用される触媒は元素の周期表〔ハンドブック・オブ・ケミス トリー・アンド・フィジックス(Handbook of Chemistry  and Physics)、56版、CRCプレス(CRCPress) ( 1975) )の4b族金属のシクロペンタジェニル誘導体である有機金属配位 化合物であり、遷移金属のモ人ジ及びトリーシクロペンタジェニル並びにそれら の誘導体を含む。殊に望ましいものは4b族金属例えばチタン、ジルコニウム及 びハフニウムのメタロセンである。メタロセンとの反応生成物の形成に使用され るアルモキサンはそれ自体トリアルキルアルミニウムと水との反応生成物である 。 一般に、少くとも1つのメタロセン化合物が触媒の形成に使用される。前記のよ うに、メタロセンはシクロペンタジェンの金属誘導体である。本発明により有用 に使用されるメタロセンは少くとも1つのシクロペンタジェン環を含む。金属は 4b族、好ましくはチタン、ジルコニウム及びハフニウム、最も好ましくはハフ ニウム及びジルコニウムから選ばれる。シクロペンタジェニル環は不置換である ことができ、あるいは1つ又はそれ以上の置換基(例えば1〜5個の置換基)例 えばヒドロカルビル置換基〔例えば5個までの(C,〜C,)ヒドロカルビル置 換基〕又は他の置換基例えばトリアルキルシリル置換基を含むことができる。 メタロセンは1.2又は3個のシクロペンタジェニル環を含むことができるが、 しかし2個の環が好ましい。 有用なメタロセンは一般式。 1、 (Cp)、、MR,X。 拭中、Cpはシクロペンタジェニル環であり、Mは4b族遷移企属であり、Rは 1〜20個の炭素原子をもつヒドロカルビル基又はヒドロカルボキシ基であり、 Xはハロゲンであり、mは1〜3の整数であり、nは0〜3の整数であり、qは 0〜3の整数である) Il、(CsR’ −)−R’ 、(CsR’ −)MQ3−及び m、R’ 、(CsR’ k>211IQ’試中、(CIR’ 、 )はシクロ ペンタンニル又は置換シクロペンタジェニルであり、各R′は同一か又は異なり 、水素あるいは1〜20個の炭素原子もつヒドロカルビル基例えばアルキル、ア ルケニル、アリール、アルキルアリール、又はアリールアルキル基、ケイ素含有 ヒドロカルビル基、あるいは2つの炭素原子が互ct+、J吉合して(C,〜C ,)環を形成するヒドロカルビル基であり、R′は2つの(C1R’ 、 )環 を架橋する(C,〜C,)アルキレン基、ジアルキルゲルマニウム又はケイ素、 あるいはアルキルホスフィン又はアミン基であり、Qは1〜20個の炭素原子を もつヒドロカルビル基例えばアリール、アルキル、アルケニル、アルキルアリー ル、又はアリールアルキル基、1〜20個の炭素原子をもつヒドロカルボキシ基 あるいはハロゲンであり、互いに同−又は異なることができ、Q′は1〜約20 個の炭素原子をもつアルキリデン基であり、Sは0又は1であり、gは0、l又 は2であり、gが0であるときにSは0であり、Sが1であるときにkは4であ り、Sが0であるときにkは5であり、Mは前記のとおりである〕 により表わすことができる。好例のヒドロカルビル基はメチル、エチル、プロピ ル、ブチル、アミル、イソアミル、ヘキシル、イソブチル、ヘプチル、オクチル 、ノニル、デシル、セチル、2−エチルヘキシル、フェニルなどである。好例の ケイ素含有ヒドロカルビル基はトリメチルシリル、トリエチルシリル及びトリフ ェニルシリルである。好例のハロゲン原子1.4fi素、臭素、フッ素及びヨウ 素が含まれ、これらのハロゲン原子の中で塩素が好ましい。好例のヒドロカルボ キシ基はメトキシ、エトキシ、ブトキシ、アミルオキシなどである。好例のアル キリデン基はメチリデン、エチリデン及びプロピリデンである。 式Iにより表わされるメタロセンの例示の、しかし非制限的な例は、ジアルキル メタロセン例えばビス(シクロペンタジェニル)チタンジメチル、ビス(シクロ ペンタジェニル)チタンジフェニル、ビス(シクロペンタジェニル)ジルコニウ ムジメチル、ビス(シクロペンタジェニル)ジルコニウムジフェニル、ビス(シ クロペンタジェニル)ハフニウムジメチル及びジフェニル、ビス(シクロペンタ ジェニル)チタンジネオペンチル、ビス(シクロペンタジェニル)ジルコニウム ジネオペンチル、ビス(シクロペンタジェニル)チタンジベンジル、ビス(シク ロペンタジェニル)ジルコニウムジベンジル、ビス(シクロペンタジェニル)バ ナジウムジメチル:モノアルキルメタロセン例えばビス(シクロペンタンニル) チタンメチルクロリド、ビス(シクロペンタジェニル)チタンエチルクロリド、 ビス(シクロペンタジェニル)チタンフェニルクロリド、ビス(シクロペンタジ ェニル)ジルコニウム塩酸塩、ビス(シクロペンタジェニル)ジルコニウムメチ ルクロリド、ビス(シクロペンタジェニル)ジルコニウムエチルクロリド、ビス (シクロペンタジェニル)ジルコニウムフェニルクロリド、ビス(シクロペンタ ンニル)チタンメチルプロミド、ビス(シクロペンタジェニル)チタンメチルヨ ーシト、ビス(シクロペンタジェニル)チタンエチルプロミド、ビス(シクロペ ンタンエニノリチタンエチルヨージド、ビス(シクロペンタジェニル)チタンフ ェニルプロミド、ビス(シクロペンタジェニル)チタンフェニルヨーシト、ビス (シクロペンタジェニル)ジルコニウムメチルプロミド、ビス(シクロペンタジ ェニル)ジルコニウムメチルヨーシト、ビス(シクロペンタンニル)ジルコニウ ムエチルプロミド、ビス(シクロペンタジェニル)ジルコニウムエチルヨーシト 、ビス(シクロペンタジェニル)ジルコニウムフェニルプロミド、ビス(シクロ ペンタンニル)ジルコニウムフェニルヨーシト:トリアルキルメタロセン例えば シクロペンタジェニルチタントリメチル、シクロベンタジエニルジルコニウムト リフェニル、及びシクロペンタジェニルジルコニウムトリネオペンチル、シクロ ペンタジェニルジルコニウムトリメチル、シクロペンタジェニルハフニウムトリ フェニル、シクロペンタジェニルハフニウムトリネオペンチル、及タントリクロ リド、ペンタエチルシクロペンタジェニルチタントリクロリド、ビス(ペンタメ チルシクロペンタンニル)チタンジフェニル、式、ビス(シクロペンタジェニル )チタン”C’rb により表わされるカルベン及びこの試薬の誘導体ビス(イ ンデニル)チタンジフェニル又はジクロリド、ビス(メチルシクロペンタジェニ ル)チタンジフェニル又はシバライド:ジアルキル、トリアルキル、テビス(1 ,2−ジエチルシクロペンタジェニル)チタンジフェニル又はジクロリド及び他 のシバライド錯体;ケイ素、ホスフィン、アミン又は炭素−架橋シクロペンタジ ェン錯体例えばジメチルシリルジシクロペンタジェニルチタンジフェニル又はジ クロリド、メチルホスフィンジシクロペンタジェニルチタンジフェニル又はジク ロリド、メチレンジシクロペンタジェニルチタンジフェニル又はジクロリl−” 73び式■および■により示される他の錯体である。 有用に使用できる式■及び■のジルコノセンの例示の、しかし非制限例はペンタ メチルシクロペンタジェニルジルコニウムトリクロリド、ペンタエチルシクロペ ンタジェニルジルコニウムトリクロリド、アルキル置換シクロペンタジェン類例 えばビス(エチルシクロペンタジェニル)ジルコニウムジメチル、ビス(β−フ ェニルプロピルソクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、ビス(メチルシ クロペンタジェニル)ジルコニウムジメチル、ビス(n−ブチルシクロペンタジ ェニル)ジルコニウムジメチル、ビス(シクロヘキシルメチルシクロペンタジ工 二/lz)ジルコニウムジメチル、ビス(n−才クチル−シクロペンタジェニル )ジルコニウムジメチル、並びに上記のハロアルキル及びジヒドリド並びにシバ ライド錯体、ジアルキル、トリアルキル、テトラアルキル及びペンタアルキルシ クロペンタジェン類例えばビス(ペンタメチルシクロペンタジェニル)ジルコニ ウムジフェニル、ビス(ペンタメチルシクロペンタジェニル)ジルコニウムジメ チル、ビス(1,2−ジメチルシクロペンタジェニル)ジルコニウムジメチル、 並びに上記のモノ及びシバライド並びにヒドリド錯体:ケイ素、リン及び炭素− 架橋シクロペンタジェン錯体例えばノメチルシリルージシクロペンタジェニルジ ルコニウムシメチル、メチルハライド又はシバライド、及びメチレンジンクロペ ンタジニルジルコニウムジメチル、メチルハライド又はシバライド、モ人ジ及び トリーシリル置換シクロペンタジェニル化合物例えばビス(トリメチルシリルシ クロペンタジェニル)ジルコニウムジクロリドびジメチル、ビス(]、]3−ジ ートリメチルシリルシクロペンタジニノリジルコニウムジクロリドびジメチル、 並びにビス(1,2,4−トリートリメチルンリルシクロペンタジニル)る。 混合シクロペンタジェニルメタロセン化合物例えばシクロペンタジェニル(ペン タメチルシクロペンタジェニル)ジルコニウムジクロリド、 (1,3−ジート リメチルンリルシクロペンタジエニル) (ペンタメチルシクロペンタジェニル )ジルコニウムジクロリド、及びシクロペンタジェニル(インデニル)ジルコニ ウムジクロリドを使用することができる。 ビス(シクロペンタジェニル)ハフニウムジクロリド、ビス(シクロペンタジエ ル)ハフニウム;ジメチル、ビス(シクロペンタジェニル)バナジウムジクロリ ドなどは他のメタロセンの例示である。 若干の好ましいメタロセンはビス(シクロペンタジェニル)ジルコニウム3ジメ チル、ビス(シクロペンタジェニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(シクロペ ンタジェニル)チタンジクロリド、ビス(メチルシクロペンタジェニル)ジルコ ニウムジクロリド、ビス(メチルシクロペンタジェニル)チタンジクロリド。 ビス(n−プチルンクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルノ リルジノクロペンタジェニルジルコニウムジクロリド:ビス(トリメチルシリル シクロペンタジェニル)ジルコニウムジクロリド、及びジメチルシリルジノクロ ペンタジエニルチタンジクロリド、ビス(インデニノリジルコニウムジクロリド 、ビス(4,5,6,7−テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジクロリド。 1.2−エチレン架橋ビス(4,5,6,7−テトラヒドロインデニル)ジルコ ニウムジクロリドのラセミ及びαは)メソ異性体、1.1−ジメチルシリル架橋 ビス(4,5,6,7−テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジクロリドのラ セミ及び改は)メン異性体:並びに1.1−ジメチルシリル架橋ビス(メチルシ クロペンタジェニル)ジルコニウムジクロリドのラセミ及び改は)メン異性体で ある。 重合工程中に有用なアルモキサン化合物は環状又は線状であることができる。 環状アルモキサンは一般式 (R−Aj!−0) 、により表わすことができ、 線状アルモキサンは一般式R(R−Aj!−0)、’ A fR,により表わす ことができる。一般式中のRは(C,〜C,)アルキル基例えばメチル、エチル 、プロピル、ブチル及びペンチルであり、nは3〜20の整数であり、n′は] −=約20の整数である。 好ましくはRはメチルであり、n及びn′は4〜18である。一般に、例えばト リメチルアルミニウムと水からのアルモキサンの製造において、線状及び環状の 化合物の混合物が得られる。 アルモキサンは種々の方法で製造できる。好ましくは、それらは水をトリアルキ ルアルミニウム例えばトリメチルアルミニウムの適当な有機溶媒例えばトルエン 又は脂肪族炭化水素中の溶液に接触させることにより製造される。例えば、アル キルアルミニウムが湿潤溶媒の形態の水で処理される。別j法において、アルキ ルアルミニウム例えばトリメチルアルミニウムを望ましくは水和塩例えば水和硫 酸銅又は硫酸第一鉄に接触させることができる。好ましくはアルモキサンは水和 硫酸第一鉄の存在下に製造される。この方法は例えばトルエン中のトリメチルア ルミニウムの希溶液に、一般式Fe50<・7H70により表わされる硫酸第一 鉄を加えることを含む。硫酸第一鉄とトリメチルアルミニウムとの比は望ましく はトリメチルアルミニウム6〜7モルに対し硫酸第一鉄約1モルである。反応は メタンの発生により証明される。 有用に使用できるアルモキサン中のアルミニウムとメタロセン中の全金属とのモ ル比は約0.5:Iア約1000・j、望ましくは約1.1〜約100:lの範 囲内であることができる。該モル比は好ましくは50.1〜約5:J、最も好ま しくは20:1〜5:1の範囲内にある。 触媒系の製造に使用される1割渫は不活性炭化水素、殊に触媒系に関して不活性 である炭化水素である。そのような溶媒はよく知られ、例えばイソブタン、ブタ ン、ペンタン、ヘキサン、ペンタン、オクタン、シクロヘキサン、メチルシクロ へ牛サン、トルエン、キシレンなどが含まれる。 重合は一般に約20〜約300℃、好ましくは約30〜約200℃の範囲内の温 度で行なわれる。反応時間は臨界的でなく、数時間又はそれ以上から数分又はそ れ以下まで、反応温度、共重合させるモノマーなどのような因子により変動する ことができる。当業者は所与組の反応パラメーターに対する最適反応時間を通常 の実験により容易に得ることができる。 記載した触媒系は溶液中のオレフィンの重合に対し広範囲の圧力にわたって適す る。好ましくは重合は約10−4J3.000barの圧力で、一般に約40〜 約2. oo。 barの範囲内の圧力で完結され、最も好ましくは重合は約50〜約1.500  barの範囲内の圧力で完結される。 重合及び場合により触媒の失活(例えば常法例えば重合反応媒質を水又はアルコ ール例えばメタノール、プロパツール、イソプロパツールなどに接触させ、ある いは冷却又は媒質をフラツシユして重合を終わらせることによる)後、生成物ポ リマーを当該技術においてよく知られた方法により回収することができる。過剰 の反応物はポリマーから蒸発分離させることができる。 重合は液体モノマー例えば液体プロピレン、又は液体モノマーの混合物(例えば 液体プロピレンとノーブテンの混合物)を反応媒質として用いて行なうことがで きる。あるいは重合を、重合に対して不活性な炭化水素例えばブタン、ペンタン 、イソペンタン、ヘキサン、イソオクタン、デカン、トルエン、キシレンなどの 存在下に行なうことができる。 所与組の運転条件で生成されるポリマー生成物の分子量が望むより高い状況にお いて、分子量のhJ御に対し先行技術において知られた任意の技術例えば水素の 使用及び収は)重合温度制御を本発明の方法に使用できる。そのように望むなら ば、重合はポリマー分子量を下げるために水素の存在下に行なうことができる末 端エテニリデン不飽和がポリマー鎖の約30%未満に低下されないことを保証す るように注意すべきである。 有利には、エチレンα−オレフィンポリマーは処理される燃料中に50〜100 0、好ましくは100〜600、最も好ましくは350〜450部毎百万部(p pm)の重量割合で使用される。 本発明の他の観点において、(a+ エチレンと式 CH,= CHRl(i中 、R1は前記のとおりである)の少くとも1つのα−オレフィンから誘導され、 少くとも30%のポリマー鎖力味端エチリデン不飽和をもち、300〜1500 0の範囲内の数平均分子量及び30〜80重量%の範囲内のエチレン含量をもち 、ポリマーカ侑利にはメタロセン触媒の存在下の重合により得ることができ、少 くとも1つの他の中間留出油低温流れ向±11添加物との組合せ中にあるコポリ マーを含む組成物の、燃料油殊に中間留出油中のろう結晶調節剤としての使用が 提供される。有利にはそのような添加剤はfb)、b (i)<L型ポリマー、 上記以外の線状エチレンコポリマー、及びb (ij)極性窒素化合物から選ば れる少(とも1つのものを含む。 本発明はさらに、上肥ろう結晶調節剤組成物を含む燃料油組成物、及び該組成物 を燃料油との、又は燃料油ど混和性の溶媒との混合物中に含むろう結晶調節斉1 としての使用に適する燃料油添加済1コンセントレートを提供する。 くし型ポリマーの例として一般式 %式% J=H,R’、R’C0OR、あるいはアリール又は複素環基、K=H,C00 R2,0COR2、又はOR”、あるいはC00H1L=H,R”、C0OR” 、0COR’、C0OH又はアリール、範囲内にある〕 のものを挙げることができる。 くし型ポリマーは、望むか又Gムら要であれば、他のモノマーから誘導される単 位を含むことができる。 これらのくし型ポリマーは無水マレイン酸又はフマル酸と他のエチレン性不飽和 モノマー例えばα−オレフィン又は不飽和エステル例えば酢酸ビニルとのコポリ マーであることができる。等モル量のコモノマーが使用されることか好ましく、 しかし必須でないけれども、2:l及び1.2の範囲内のモル割合が適当である 。 例えば無水マレイン酸ど共重合できるオレフィンの例にはl−デセン、1−ドデ セン、1−テトラデセン、1−へキサデセン、及び1−オクタデセンか含まれる 。 コポリマーは適当な技術によりエステル化でき、好ましいけれども、無水マレイ ン酸又はフマル酸が少くとも50%エステル化されることは必須ではない。使用 できるアルコールの例にはn−デカン−J−オール、n−ドデカン−1−オール 、n−テトラデカン−1−オール、n−ヘキサデカン−1−オール及びn−才ク タデカン−■−オールが含まれる。アルコールはまた鎖当り1個までのメチル分 肢を含む、例えばl−メチルペンタデカン−1−オール、2−メチルトリデカン −1−オールであることができる。アルコールはノルマルと単メチル枝分れアル コールの混合物であることができる。各アルコールは無水マレイン酸とオレフィ ンのコポリマーのエステル化に使用できる。市販アルコール混合物よりも純アル コールの使用が好ましいが、しかし混合物が使用されれば、R′はアルキル基中 の炭素原子の平均数を示し、l又は2位に分枝をもつアルコールが使用されれば R2はアルコールの直鎖幹セグメントを示す。混合物か使用されるとき、R2基 の12%以下が値R2+2をもつことが重要である。アルコールの選択は、もち ろん、R+R’が18〜38の範囲内にあるように無水マレイン酸と共重合した オレフィンの選択による。R+R’の好ましい値は、添加剤が使用される燃料の 沸騰特性によることができる。 これらのくし型ポリマーはまた、例えば欧州特許出願0153176及び015 3177中に記載されたようなフマレートポリマー及びコポリマーであることが できる。他の適当なくし型ポリマーはα−オレフィンのポリマー及びコポリマー 並びにスチレンと無水マレイン酸のエステル化したコポリマー及びスチレンとフ マル酸のエステル化したコポリマーである。 線状コポリマーはエチレンと不飽和モノカルボン酸エステルとのコポリマーであ ることができる。エステルは不飽和カルボン酸と飽和アルコールとのエステル、 又は好ましくは飽和カルボン酸と不飽和アルコールとのエステルであることがで きる。前者の例はアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メ タクリル酸メチル、メタクリル酸二チノ区メタクリル酸ブチル、アクリル酸ラウ リル、アクリル酸イソプロピル及びアクリル酸イソブチルである。後者の例は酢 酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル及びイソ酪酸ビニルである。好まし いコポリマーはエチレン−酢酸ビニルコポリマーである。 コポリマーは有利にはエステルを10〜50重量%、より有利には少くとも25 重量%含む。 エチレンー不飽和エステルコポリマーの数平均分子量は蒸気相浸透圧法により測 定して、有1りに山
【す500てあり、より有1りには850〜4000、好ま しくは1250〜3500の範囲内、最も好ましく +銹顎000である。 アルキレン、例えばエチレン、オキシドから誘導された線状ポリマー例えばポリ エチレングリコールエステル及びそのアミノ誘導体もまた使用できる。 あるいは、コポリマーは蒸気相浸透圧法により測定して千rfllには最プコ5 00、好ましくは2000〜5000の数平均分子量をもつエチレン−α−オレ フィンコポリマーであることかできる。適当なα−オレフィンは、成Qalに関 して前に示したとおり又はスチレンであり、再びプロピレンが好ましい。有1り にはエチレン含量は50〜65重量%であるが、しかし、エチレン−プロピレン コポリマーに対して80重量%までのエチレンを有1りに使用できる。 極性窒素化合物は一般に、ヒドロカルピル置換アミン少くとも1モル部と1〜4 個のカルボン酸基をもつヒドロカルビル酸又はその無水物1モル部との反応によ り形成されたアミン塩及びαは)アミドであり:30〜300、好ましくは50 〜150個の全炭素原子をもつエステル/アミドもまた使用できる。これらの窒 素化合物は米国特許第4,211.534号中に記載されている。適当なアミン は通常、長鎖(C32〜C1゜)第一級、第二級、第三級又は第四級7ミンある いはそれらの混合物であるが、しかしより短鎖のアミンは、生ずる極性窒素化合 物が油溶性であれば使用でき、従ってそ相お1膚約30〜300個の全炭素原子 をもつ。極性窒素化合物は、好ましくは少くとも1つの直鎖(C,〜C21)ア ルキルセグメントをもつ。 適当なアミンには第一級、第三級又は第四級が含まれるが、しかし好ましくは第 二級アミンである。第三級及び第四級アミンは単にアミン塩を形成する。アミン の例にはテトラゾノルアミン、ココアミン及び水素化牛脂アミンか含まれる。 第二級アミンの例にはノオクタデシルアミン及びメチルーベへニルアミンが含ま れる。アミン混合物もまた適し、天然物質から誘導される多くのアミンは混合物 である。好ましいアミンは式)INR,11,E中、R,及びR,j山灼4%C 11,31%Cps、59%C11からなる水素化牛脂脂肪から誘導されるアル キル基である)の第二級水素化牛脂アミンである。 これらの窒素化合物の製造に適するカルボン酸汲びそれらの無水物)の例にはシ クロヘキサン−1,2−ジカルボン酸、シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸 、シクロペンタン−1,2−ジカルボン酸及びナフタレンジカルボン酸が含まれ る。一般に、これらの酸は環状部分中に約5〜13個の炭素原子をもつ。好まし い酸はベンゼンジカルボン酸例えばフタル酸、イソフタル酸及びテレフタル酸で ある。フタル酸又はその無水物が殊に好ましい。殊に好ましい化合物は無水フタ ル酸1モル部とジ水素化牛脂アミン2モル部との反応により形成されたアミド− アミン塩である。他の好ましい化合物はこのアミド−アミン塩の脱水により形成 されるジアミドである。 有1りには、組成物はポリマー成分a)、成分bl(i)例えばくし型ポリマー から選ばれるポリマー、及び成分b (ii) 、極性窒素化合物、から選ばれ る化合物を含む。 さらに、組成物は場合により他の燃料油添加剤を含むことができ、その多くは当 該技術において使用中又は文献から知られている。 本発明の他の態様において、組成物はポリマー成分akエチレン/不飽和エステ ルコポリマー、及び、場合によるがしかし好ましくは極性窒素化合物を含む。 この組成物はまた(し型ポリマーを含むことができる。エチレン/不飽和エステ ルコポリマー成分として、殊に前記エチレン/不飽和アルコールとのカルボン酸 エステル、より殊にエチレン/プロピオン酸ビニル又は好ましくは酢酸ビニルコ ポリマーであることができる。多くのそのようなコポリマーが市販され、10〜 50重量%のエステル含量、1500〜6000の数平均分子量及び分子の10 0個の炭素原子当り約10個までの分枝に相当する分岐度の範囲をもつものがこ の態様に好ましい。 有?lJには、組成物は燃料の重量を基にして0.001〜0.5重量%活性成 分、好ましくは0.01−0. ]重量タロ、最も好ましくは0.[15〜0. 09重量%活性成分の範囲内の濃度で使用される。 成分(3)、b (i)及びb (ii)を含む組成物中に、成分は有オリには 、fa):10 b(i):I〜IO1好ましくは1〜5b(ii):I〜10、好ましくは1〜 5の範囲内の重量割合で存在する。 成分(3)、しかし単に成分b (i)又はb (ii)の1つを含む組成物中 、成分a)10重量部当りの(b成分の割合は有利には2〜10.好ましくは4 〜lO重量部の範囲内にある。有利には(b成分は成分b (ii)である。 成分a)及びb (ii)を含む組成物並びに3成分すべてを含む組成物は有意 なCFPPの低下、ろう沈降の抑制及び改良されたプログラム冷却試験(PCT )、実施例1 エチレン−プロピレンコポリマーの製造温度制御用水ジャケット 、触媒の注入器注入用隔膜人口並びに精製窒素、液体プロピレン及びエチレンの 供給を備えた1リツトルのジッパ−クレープ(Zipperclave)反応器 〔オートクレーブ−エンジニアズ(Autoclave Engineers) ]をこの重合に用い總反応器は熱トルエンで洗浄し、次いで乾燥窒素で100℃ で十分パージした。反応器を25℃に冷却し、メチルアルモキサンの4.0重量 %トルエ図容液10. Occ並びに蒸留トルエン100ccを窒素下にOps igで注入した。液体プロピレンモノマー(200cc)を検圧ビューレットか ら25℃で加えた。反応器内容物をかくはんし、115℃に加熱し、その時点で 反応器圧力は375psigであった。ビス(n−ブチルシクロペンタジェニル )ジルコニウムジクロリド(1,00mg)のトルJ−′/#1&1. OOc cを注入し、エチレンを405ps1gの圧力で直ちに供給した。エチレンは系 圧を405psigで保つために圧力要求に応して供給したエチレン流の速度は 重合の過程の間連続的に記録した反応を15分間続け、その俊速やかな減圧及び 反応器の25℃への冷却により反応を停止させ總ポリマー生成物を捕集し、トル エ馳容媒を空気流中で蒸発させた。ポリマー重量はIO3,1gであると測定さ れ、ポリマーをサイズ排除クロマトグラフィーにより分析し、68重量%エチレ ンを含み、1100の数平均分子量、5400の重量平均分子量及び4.9の多 分散性をもつと認められた。ポリマー生成物は2.5 vrppmZr及び1. 75wppm Cj!を含むと認められた実施例2 エチレン−プロピレンコポ リマーの製造重合を実施例1におけるように行なったが、しかし反応器温度は1 00℃に維持し、ジメチルシリルジシクロペンタジェニルジルコニウムジクロリ ド1.00mgを、ビス(n−ブチルシクロペンタジェニル)ジルコニウムジク ロリドの代りに触媒として用いtム反応器圧力は調整エチレン供給により380 psigで維持した。 コポリマーの収量はl11.2gであり、ポリマーは68%のエチレン含量を含 み、1390の数平均分子量、4030の重量平均分子量及び2.9の多分散性 をもつと測定され總ポリマー生成物は2. Owppm Zr及び1.5tvp pm C4を含むことが認められ一実施例3 エチレン−プロピレンコポリマー の製造重合を実施例2のように行なったが、しかし反応器温度は90℃に維持し 、液体プロピレン270ccを装入七tム反応器圧力は調整エチレン供給により 維持した。コポリマーの収量は16.3gであり、ポリマーは56%のエチレン 含量を含み、1750の数平均分子量、4960の重量平均分子量及び2.8の 多分散性をもつと測定され總ポリマー生成物は16wppm 2r及び10wp pmC1を含むことカフめられた。 実施例4 エチレン−プロピレンコポリマーの製造重合を実施例3のように行な ったが、しかし反応器温度を80℃に維持した。 反応器圧力は調整エチレン供給により1時間365psigに維持した。コポリ マーの収量は234gであり、ポリマーは271oの数平均分子量、798oの 重量平均分子量及び、2.9の多分散性をもっと測定され九ポリマー生成物は5 9%のエチレン含量を含み、1. Owppm Zr及び0.7 tvppm  Cj7を含むことが認められた実施例5 エチレン−ブテン−1コポリマーの製 造重合を実施例3のように行なったが、しかし液体ブテン−1270ccをプロ ピレンの代りに装入し九反応器圧力は調整エチレン供給にょV) ] 67ps jgで維持し九コポリマーの収量は176.6gであり、ポリマーは860の数 平均分子量、2710の重量平均分子量及び3.1の多分散性をもっと測定され たやポリマー生成物は1.5 wpprn lr及び1. Iivppm C1 を含むと認められ九以下の番号の実施例において、実施例1に記載した方法に類 似する方法により製造したエチレン−プロピレンコポリマーはすべて30%以上 の末端エテニリデン不飽和を有した。 用いた一定のポリマーの末端エテニリデン不飽和をもつポリマー鎖の百分率は次 のとおりである 実施例 6 8 9 10 18 53百分率 40 79 75 66 50  65実施例6〜13 並びに比較実施IPIA及びB実施例Iに記載した方法 に類似する方法により製造した種々の数平均分子量□□□)及びエチレン含量の エチレンープロピレンコポリマ−(bRal)を次の重量割合で成分b (i) 及びb (ii)とブレンドした:(al−b(i) :b(ii) 3:1: 1この実施例及び以下の実施例において、成分b (i)は前記一般式に関して G=D= C0ORXR=C,、; E=H;J=L=H;及びK =OCOC FI2rあルくシ型ポリマーであり、成分b (ii)は無水フタル酸と2モル のジ水素化牛脂アミンとの反応からのアミド/アミン塩である。 上記各組成物を7ooppmの全処理率で、−2°CのCFPPをもつタンク1 98燃料油とブレンドする。結果は表1中に示される。 嚢−土 B Pf 226 −14 28〜47%のC,レベル(モルエチレンレベル63〜79%)におけるCFP Pの低下が明らかであり、Pf226、CFPPの低下のためにタンク198燃 リマー、Mn2580、と13.5重量%ビニルエステルをもつコポリマー、M n5000、を1.9・1の重量比で含む。 量%プロピレン含量のエチレン−プロピレンコポリマー01iffla)]を実 施例6〜I3中と同様の成分b (ii)と等重量割合でブレンドし、生じた組 成物300ppmを、−11’CのCFPPをもつ80126/89 燃料油と ブレンドする。結果は表2中に示される。 表2 18 84 22 3]80 −24 D 33 75 1450 −17 E ECA 8400 −24 27〜56重量%のC,レベル(エチレン含量54〜80モル%)におけるCF PPの低下はECA3400、この燃料中のCFPPの低下に適するエチレン− 酢酸ビニルポリマー、により達成されたものと有利に比較される。 実施例21〜24並びに比較実施例F、G、H及びJこれらの実施例において2 つの異なる比の添加剤ブレンドを用いてタンク198燃料油のPCTろ過性を測 定し:実施例21〜23、F及びGにおける比は次のとおり: 成分 (a) (b) (c) であり、実施例24〜26、H及びJにおける比はでありtム PCT試験において燃料油は1℃毎時で一■3℃に冷却し、その温度でブレンド を700ppm含む各燃料を細かさが増加する一連のメツシュ、80.100. 120.150.200.250.350、VW及びLTFT、に通し、通過し た最細メツツユを記録する。結果は表3中に示される。 老−ユ F 94 9 1450 3・1:l 150 421 79 28 1390  3:l:I LTFT 122 66 44 1390 3:1:l 150  423 63 47 1530 3:I:1 vw 2G Pf226 3: 1 ・IVW2 H94914501:1:l so 52479281390に1.1ν’W2 25 66 44 1390 1+I:1 200 326 63 47 15 30 1:l:l 150 4J Pf226 1:1:l LTFT 1実施 例27〜30 並びに比較実施例K及びL実施例21〜26に類似する試験を、 エチレン−プロピレンコポリマーと成分b (ij)の1 】ブレンドで燃料油 80126/89中で、300ppmの処理率で行ない、PCT試験は一20’ Cで行なり九結果は表4中に示される。 嚢−土 実施例 モル%C2%C,Mn 最細メツシュ 格付けK 94 9 1450  120 5 27 79 28 1390 VW 128 68 41 ]750 VW ] 30 54 56 1600 VW IL ECA3400 100 6 実施例31 種々のEPCポリマーを、例えば実施例6に類似する添加剤パッケージの形成に 用い、タンク+98燃料に同濃度に加え、その試料を次いで測定シリンダー中で 2℃毎時で一12℃に冷却し、3日後、目視検査し、ろう沈降の抑制の程度を確 認し、図面に示した数字はそれぞれ単試料に相当する位置を示す。 図は種々のポリマーのモルエチレン含量に対する分子量(至)、100mのプロ ットである。グラフに示した数字は沈降の[を表わす。 1.2 曇り、又はわずかに濁り、密ろう層3〜5 濁り、ろう層一層分散 6〜8 非常に濁り、しかしろう層なお可視10 沈降したろうなし 実施例32 実施例1に類似する方法により製造した、1400のh、44%のプロピレン含 量(66モル%エチレン)をもつエチレン−プロピレンコポリマー500ppm をタンク198燃料油に加えた。比較のため、Pd25、この燃料中のCFPP の低下にを効なエチレン−酢酸ビニルコポリマー、を同様の処理率で加えた燃料 のCFPPを比較し丸 燃料 CFPP、℃ 基燃料 −2 実施例33〜41 ろう沈降に対する種々のくし型ポリマーの効果を実施例31に類似する操作によ り観察した。 各実施例において、実施例1に類似する方法により製造したエチレン−プロピレ ンコポリマー(プロピレン含量53重量%、57モル%エチレン)を用い一実施 例33.36及び39中のコポリマー(り粕=3050、実施例34.37及び 40中で葡=2480、実施例35.38及び41中で扁=1740を有した。 2つのフマル酸エステル−酢酸ビニル(FVA)ポリマーを試験し、実施例33 〜35中に混合C,,/C,、フマル酸エステルを用い、実施例36〜38中に C11フマル酸エステルを用いた。実施例6中と同様の成分b (ij)を用い 、燃料はタンク198であり、添加剤の割合はa:b(i);b(ii)=2: 1:1で、900ppmの全処理率であっ一実施例31と同様のWAS用語を用 いた一12℃で3日後の試験の結果を表5に示した実施例42〜46 ろう沈降及びCFPPに対する組成物中の成分の割合の変更の効果を、実施例6 におけるように成分b(1)及びb (ij)を用いて500ppmの全処理率 でタンク198燃料油に対する試験で観察し九結果は表6中に示される。 老−且 割合 46 3:I:I −1410 結果は、有効なろう分散が成分b (i)を必要とするけれども、高すぎる割合 はろう分散を低下できることを示す。 実施例47〜56 並びに比較実施例M及びN実施例6中の記載と同様のCFP P試験を、単独添加剤として種々のエチレン−プロピレンコポリマーを300p pmの処理率で含むタンク198燃料油(CFPP、−2°C)で行なっ九結果 は表7中に示される。 表7 去應皿 モル%C2亘 −血一 CFPP、℃M 94 9 1450 −5 49 75 33 27]0 −14 N 33 75 1450 −3 結果は、20〜50%、殊に30〜50%のプロピレン含量でこの燃料中の最大 活性を示し、EPCが単独添加剤として低処理レベルでCFPPの低下に有効で あることを示す。 実施例57〜64 並びに比較実施例P、R及びS実施例+5(42重量%プロ ピレン、67モル%エチレン、MI+710)及び19(41%、68モル%エ チレン、Mn3220)に用いたエチレン−プロピレンコポリマーを単独又はエ チレン/酢酸ビニルコポリマーとともに、すべての場合に実施例6〜la中に用 いたアミド/アミン塩とともに燃料80126/89中に用いた。 表8中に、アミド/アミン塩150pGIII+及び(i)エチレン/プロピレ ンコポリマー、(ii)エチレン/酢酸ビニルコポリマー、又は(i)所与重量 比における2つのコポリマーを150ppm含む燃料組成物のCFPP(’C) 及びWAS性能償施例31中に示した格付け)が示される。 比較P(EVA I) −294 比較RCEVA II) −284 比較S (EVA ■) −265 5701庇例14のコポリマー) −15558償施例18のコポリマー) − 264EVA : EPフポリマーの重量比 1:31:]3:I CFPP WAS CFPP WAS CFPP WAS59(EVAI+Ex 、15) −274−254−30460(EvAI+EX、+9) −284 −294−29461(EVAII+Ex、15) −165−214−205 62(EVAII+EX、19) −295−295−29463(EVAI[ I+Ex、+5) −255−255−26564(EVAI[I+Ex、+9 ) −275−274−233EVA I[+は約14重量%酢酸ビニルをもつ コポリマー、h約5000、である。 浄書(内容に変更ない 要 約 書 燃料油に対するろう結晶調節斉抛(、末端不飽和をもち、好ましくはメタロセン 触媒の存在下の重合により得られるエチレン−α−オレフィンポリマーから、場 合により他の低温流れ向上剤とともに誘導される。 手続補正書(方式) %式% 1、事件の表示 平成3年特許願第504775号(PCT/GB 9110  OI 48)2、発明の名称 燃料油添加剤及び組成物3、補正をする者 事件との関係 出 願 人 5、補正命令の日付 自 発 7、補正の内容 別紙のとおり 国際調査報告 国際調査報告 PCT/GB 91100148 S^ 44559

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.(a)エチレンと式 CH2=CHR1(式中、R1は1〜18個の炭素原 子をもつアルキル基を表わす)の少くとも1つのα−オレフィンとから誘導され 、ポリマーの鎖の少くとも30%が末端エテニリデン不飽和をもち、ポリマーが 300〜15000の範囲内の数平均分子量(Mn)及び40〜90モル%の範 囲内のエチレン含量をもつコポリマー、及び(b)コポリマー(a)以外の少く とも1つの中間留出油低温流れ向上剤添加物を含む組成物。
  2. 2.成分(b)か(b(i))「くし型」ポリマー及びコポリマー(a)以外の 線状エチレンコポリマー並びに(b(ii))極性窒素化合物から選ばれる少く とも1つの物質を含む、請求項1に記載の組成物。
  3. 3.エチレン/α−オレフィンコポリマー(a)がエチレン−プロピレンコポリ マーである、請求項1又は2に記載の組成物。
  4. 4.コポリマー(a)が600〜10000の範囲内のMnをもつ、請求項1〜 3のいずれか一項に記載の組成物。
  5. 5.コポリマー(a)が700〜5000のMnをもつ、請求項4に記載の組成 物。
  6. 6.コポリマー(a)が700〜3500のMnをもつ、請求項5に記載の組成 物。
  7. 7.コポリマー(a)めモルエチレン含量が50〜80%である、請求項1〜6 のいずれか一項に記載の組成物。
  8. 8.コポリマー(a)のモルエチレン含量が60〜80%である、請求項1〜7 のいずれか一項に記載の組成物。
  9. 9.コポリマー(a)がメタロセン触媒の存在下の重合により得られる、請求項 1〜8のいずれか一項に記載の組成物。
  10. 10.くし型ポリマーが存在し、(a)フマル酸あるいはマレイン酸又は酸無水 物と(b)それと共重合できるエチレン性不飽和モノマーとのコポリマーであり 、該酸又は酸無水物基が少くとも10個の炭素原子をもつ炭化水素基により少く とも部分的にエステル化されている、請求項1〜9のいずれか一項に記載の組成 物。
  11. 11.エチレン性不飽和モノマーが酢酸ビニルである、請求項10に記載の組成 物。
  12. 12.極性窒素化合物が存在し、ヒドロカルピルアミンとヒドロカルピル酸との 反応生成物である、請求項1〜11のいずれか一項に記載の組成物。
  13. 13.アミンがジ水素化牛脂アミンである、請求項12に記載の組成物。
  14. 14.酸がフタル酸である、請求項12又は13に記載の組成物。
  15. 15.極性窒素化合物が第二級水素化牛脂アミンと無水フタル酸の反応生成物で ある、請求項12に記載の組成物。
  16. 16.線状エチレンポリマーがコポリマー(a)に加えて存在し、エチレン−酢 酸ビニルコポリマーである、請求項1〜15のいずれか一項に記載の組成物。
  17. 17.成分b(i)及びb(ii)を含み、成分(a);b(i)及びb(ii )が10:1〜10:1〜10の重量比である、請求項1〜16のいずれか一項 に記載の組成物。
  18. 18.成分(a);b(i)及びb(ii)を10:1〜5:1〜5の重量比で 含む、請求項17に記載の組成物。
  19. 19.請求項1〜18のいずれか一項に記載の組成物の、燃料油中のろう結晶調 節剤としての使用。
  20. 20.燃料油及び請求項1〜18のいずれか一項に記載の組成物を含む燃料油組 成物。
  21. 21.請求項1〜18のいずれか一項に記載の組成物が、燃料油の重量を基にし て0.001〜0.5重量%の濃度で存在する、請求項19又は20に記載の発 明。
  22. 22.請求項1〜18のいずれか一項に記載の組成物を、燃料油又は燃料油と混 和性の溶媒との混合物中に2〜90重量%の割合で含む燃料油添加剤コンセント レート。
  23. 23.エチレンと式CH2=CHR1(式中、R1は1〜18個の炭素原子をも つアルキル基を表わす)の少くとも1つのα−オレフィンとから誘導され、ポリ マーの鎖の少くとも30%が末端エテニリデン不飽和をもち、ポリマーが300 〜15000の範囲内の数平均分子量及び40〜90%の範囲内のモルエチレン 含量をもち、ポリマーがメタロセン触媒の存在下の重合により得ることができる コポリマーの、燃料油中のろう結晶調節剤としての使用。
  24. 24.請求項23に記載のエチレン/α−オレフィンコポリマーを含む燃料油組 成物。
  25. 25.燃料油を基にして0.005〜0.1重量%のコポリマーを含む、請求項 24に記載の組成物。
  26. 26.燃料油又は燃料油と混和性の溶媒との混合物中に、請求項23に記載のコ ポリマ−2〜90重量%を含む、燃料油添加剤コンセントレート。
  27. 27.コポリマーが請求項3〜9のいずれか一項に記載のとおりである、請求項 23〜26のいずれか一項に記載の発明。
  28. 28.燃料油が直留留出油あるいは熱的又は触媒的に分解された留分、あるいは そのような燃料の2つ又はそれ以上の混合物である、請求項19〜27のいずれ か一項に記載の発明。
  29. 29.燃料油が178℃の初留点、377℃の終点及び124℃の90〜20% をもつ燃料油であり、ポリマーが60〜86%モルエチレン含量、700〜35 00のMnをもつエチレン−プロピレンポリマーである、請求項19〜28のい ずれか一項に記載の発明。
  30. 30.燃料油が163℃の初留点、360℃の終点及び95℃の90〜20%を もつ燃料油であり、ポリマーが50〜82%モルエチレン含量及び1350〜3 300のMnをもつエチレン−プロピレンポリマーである、請求項19〜28の いずれか一項に記載の発明。
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