JPH0586377A - ガソリン添加用組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】 一般式１のポリオキシアルキレングリコー
ル、又はそのモノアルキルエーテルとω−アミノ脂肪酸
とのエステル、及び一般式２のモノコハク酸イミド、一
般式３のビスコハク酸イミド、その両者が混合された混
合コハク酸イミドのうちから選ばれる１種のコハク酸イ
ミド、及び分子量５００〜５０００のポリオキシアルキ
レングリコール又はそのエーテル化合物、更に粘度３mm
²/s 〜３５mm²/s （１００℃）の潤滑油留分とからなる
ガソリン添加用組成物。 Ｒ′−Ｏ−（Ｒ″Ｏ）_n−ＣＯ−（ＣＨ₂）_m−ＮＨ₂
（１） （Ｒ′は水素又は低級アルキル基、Ｒ″は低級アルキレ
ン基、ｍは２〜８、ｎは５〜15の整数を表す。） （Ｒ1はＣ30以上のオレフィンオリゴマー基、Ｒ₂はＣ₂
〜Ｃ₄のアルキレン基、ｍは１〜10の整数を示す。） （Ｒ₃，Ｒ₃′はＣ30以上のオレフィンオリゴマー基、Ｒ
₄はＣ₂〜Ｃ₄のアルキレン基、ｎは０〜10の整数を示
す。） 【効果】 熱安定性に優れ、ガソリンへの分散効果に優
れ、特に自動車エンジンにおける吸気弁等の金属表面へ
の堆積物の付着を効果的に防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガソリン添加用組成物
に関し、特に自動車用エンジンの吸気弁における堆積物
を著しく減少させることができるガソリン添加用組成物
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車におけるキャブレター及び
エンジンの清浄剤としてポリアルケニルコハク酸イミド
やヒドロキシポリエーテルポリアミン等を単独で使用す
ることは知られている。

【０００３】しかしながら、近年エンジンの高性能化に
伴い、燃料油の品質、特に清浄性に対する要求値が高く
なり、この種清浄剤を単独で使用する場合、その清浄機
能を充分に発揮させることができなくなってきている。

【０００４】

【解決しようとする課題】本発明は、この種ガソリン清
浄剤の改良に関するもので、特に自動車用エンジンの吸
気弁における堆積物を減少させることのできるガソリン
添加用組成物の提供を課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のガソリン添加用
組成物は、下記一般式（１）で示されるポリオキシアル
キレングリコール、又はそのモノアルキルエーテルとω
−アミノ脂肪酸とのエステル（以下、エステルとい
う）、及び下記一般式（２）で示されるモノコハク酸イ
ミド、下記一般式（３）で示されるビスコハク酸イミ
ド、その両者が混合された混合コハク酸イミドのうちか
ら選ばれる１種のコハク酸イミド、及び平均分子量５０
０〜５０００のポリオキシアルキレングリコール又はそ
のエーテル化合物、更に粘度３mm²/s 〜３５mm²/s （１
００℃）の潤滑油留分とからなる。

【０００６】 一般式（１） R'-O-(R"O) _n -CO- (CH₂)_m - NH₂ （式中R'は水素、又は低級アルキル基、R"は低級アルキ
レン基を示す。ｍは２〜８、ｎは５〜１５の整数を表
す。)

【０００７】

【化３】

【０００８】（式中、Ｒ₁は炭素数３０以上のオレフィ
ンオリゴマー基、Ｒ₂ はＣ₂ 〜Ｃ₄ のアルキレン基を示
し、ｍは１〜１０の整数を示す。）

【０００９】

【化４】

【００１０】（式中Ｒ₃ 、Ｒ₃ ′は炭素数３０以上のオ
レフィンオリゴマー基、Ｒ₄ はＣ₂ 〜Ｃ₄ のアルキレン
基を示し、ｎは０〜１０の整数を示す。）まず、本発明
のガソリン添加用組成物におけるエステルについて説明
する。

【００１１】エステルは、上記式（１）で示され、式
中、R'は水素又は低級アルキル基、好ましくはメチル
基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘ
キシル基、オクチル基であり、またR"は、低級アルキレ
ン基、好ましくはエチレン基( -CH₂-CH₂-)、プロピレン
基( -CH(CH₃)-CH₂-)、ブチレン基( -CH(C₂H₅)-CH₂)-)を
表し、平均分子量５００〜５０００のものを使用すると
よい。

【００１２】平均分子量が５００未満であると堆積物の
付着防止の効果が著しく低下し、また５０００を越える
と吸気弁表面での流動性が低下し、それ自身が堆積物の
原因物質となるので好ましくない。また、エステルは、
ガソリン全量に対して１０重量ｐｐｍ〜５０００重量ｐ
ｐｍ含有させるとよい。

【００１３】次に、コハク酸イミド類について説明す
る。

【００１４】一般に、オレフィン類を重合触媒の存在下
重合させて得られるポリオレフィン重合体を、まず無水
マレイン酸と反応させてポリアルケニル無水コハク酸と
し、更にこのポリアルケニル無水コハク酸にポリアルキ
レンポリアミンを希釈剤の存在下反応させることにより
コハク酸イミド類は調製されるが、モノコハク酸イミド
類は、ポリアルケニル無水コハク酸とポリアルキレンポ
リアミンを１：１のモル比で反応させることにより、又
ビスコハク酸イミド類は、２：１のモル比で反応させる
ことにより得られる。

【００１５】本発明におけるモノコハク酸イミド類を構
成するポリオレィン重合体は、ガソリンとの相溶性を考
慮し、炭素数３０以上、好ましくは炭素数４０〜４００
でその平均分子量が５００〜５，０００であればよい。
その製造に使用されるオレフィンとしては、例えばエチ
レン、プロピレン、１−ブテン、イソブチレン、１−ヘ
キセン、２−メチルペンテン−１、１−オクテン等の炭
素数２〜８のα−オレフィンを使用することができる。
ポリオレィン重合体は、好ましくはポリプロピレン、ポ
リイソブチレンであり、その平均分子量はガソリンとの
相溶性を考慮し上記範囲のものとするとよい。

【００１６】又、ポリアルキレンポリアミンとしては、
上記（２）式における繰り返し単位数ｍが１〜１０のも
のを使用するとよく、ポリエチレンポリアミン、ポリプ
ロピレンポリアミン、ポリブチレンポリアミン等が挙げ
られ、特にポリエチレンポリアミンが好ましい。

【００１７】次に、ビスコハク酸イミド類を構成するポ
リオレィン重合体、ポリアルキレンポリアミンは、上記
モノコハク酸イミドにおけるものと同様のものを使用で
きる。

【００１８】コハク酸イミド混合体は、上記モノコハク
酸イミドとビスコハク酸イミドを重量比で７５：２５〜
２５：７５、好ましくは６０：４０〜４０：６０の割合
のものとするとよい。このコハク酸イミド混合体は、市
販のモノ型コハク酸イミドは１０〜２５重量％のビス体
を、またビス型コハク酸イミドは１０〜２５重量％のモ
ノ体を含有しているので、その割合に応じて適宜混合し
て調製される。

【００１９】これらのコハク酸イミド類、又はコハク酸
イミド混合体は、ガソリン全量に対して１０重量ｐｐｍ
〜５，０００重量ｐｐｍ含有させるとよい。

【００２０】次に、ポリオキシアルキレングリコールと
しては、一般式 ＨＯ−Ｒ₁−（ＯＲ₁）_n −ＯＨ
（但し、Ｒ₁はアルキレン基であり、好ましくはエチレ
ン、プロピレン、ブチレン、またはそれらの混合アルキ
レン基を示す。）で示されるものである。

【００２１】又、ポリオキシアルキレングリコールのエ
ーテル化合物としては、一般式Ｒ₂ Ｏ−Ｒ₁−（ＯＲ₁）
_n −ＯＨ で示されるモノエーテル類、又は一般式Ｒ
₂ Ｏ−Ｒ₁−（ＯＲ₁）_n −ＯＲ ₃ で示されるジエー
テル類である。

【００２２】（但し、Ｒ₁は上記と同じものであり、Ｒ
₂ 、Ｒ ₃は脂肪族、環式脂肪族、芳香族の炭化水素基を
表す。）特に、Ｒ₂ 、Ｒ ₃はメチル、エチル、プロピ
ル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、（ｔ）ーブチ
ル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニ
ル、デシル、フェニル、ベンジル、トリル、キシリル、
フェネチル、ｐ−メトキシフェニル、シクロヘキシル、
シクロペンチル基が好ましい。

【００２３】これらのポリオキシアルキレングリコール
又はそのエーテル化合物は、平均分子量５００〜５００
０、好ましくは１０００〜３０００のものを使用すると
よく、平均分子量が５００以下であると堆積物の付着防
止の効果が著しく低下し、また５０００を越えると吸気
弁表面での流動性が低下し、それ自身が堆積物の原因物
質となるので好ましくない。

【００２４】このポリオキシアルキレングリコール又は
そのエーテル化合物は、ガソリン全量に対して１０重量
ｐｐｍ〜５，０００重量ｐｐｍ含有させるとよい。

【００２５】また、本発明のガソリン添加用組成物は、
エステル、コハク酸イミド、及びポリオキシアルキレン
グリコール又はそのエーテル化合物と共に、粘度３mm²/
s 〜３５mm²/s （１００℃）の潤滑油留分をその構成成
分として有することを特徴とする。

【００２６】潤滑油留分は、エステル、コハク酸イミド
類及びポリオキシアルキレングリコール又はそのエーテ
ル化合物との相溶性がよく、キャリアオイルとして機能
するものであり、吸気弁表面でガソリンが蒸発した後の
コハク酸イミド類の流動性を高めると共に基油への溶解
性を高め、堆積物の沈着を防止する機能を有するもので
ある。

【００２７】このようなキャリアオイルとしては、３mm
²/s 〜３５mm²/s （１００℃）の粘度を有する潤滑油留
分であり、例えば減圧蒸溜留出油をフェノール、フルフ
ラール、Ｎ−メチルピロリドン等の溶剤で抽出処理して
得られるラフィネートをプロパンやメチルエチルケトン
等の溶剤で溶剤脱蝋処理した後、必要に応じて更に水素
化精製に供して色相の改善や不安定な物質の除去を行っ
た後に得られる炭化水素留出油（芳香族炭素数の全炭素
数に対する百分率２％〜２０％）、又はこの炭化水素留
出油と溶剤抽出、溶剤脱蝋及び溶剤脱歴処理を行った残
渣油との混合物を使用することができる。また溶剤脱蝋
処理の代わりに接触脱蝋処理を行うこともある。更に高
度水素化精製油（芳香族炭素数の全炭素数に対する百分
率２％以下）を使用することもできる。これらの精製鉱
油は組成上、パラフィン系、ナフテン系などで単独、又
はこれらの混合系潤滑油留分である。

【００２８】キャリアオイルの粘度が３mm²/s より小さ
いとガソリンと共に蒸発してしまい、キャリアオイルと
して機能しなくなり、また、３５mm²/s を越えると流動
性が低下し、キャリアオイル自身が堆積物の原因物質に
なってしまうので好ましくない。

【００２９】キャリアオイルは、エステル、コハク酸イ
ミド類及びポリオキシアルキレングリコール又はそのエ
ーテル化合物からなる添加剤１重量部に対して０．５重
量部〜５重量部を混合するとよい。

【００３０】又、本発明のガソリン添加用組成物は、使
用又は保存に際して有機溶剤で希釈した形態としてもよ
い。このような溶剤としては不活性な有機化合物、例え
ばケロシン、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベ
ンゼン、プロピルベンゼン、トリメチルベンゼン、クロ
ロベンゼン、メトキシベンゼン、エトキシベンゼン、ペ
ンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカ
ン、ウンデカン、ドデカン、シクロヘキサン、シクロペ
ンタン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメ
チルアセトアミド、エチルエーテル、プロピルエーテ
ル、イソプロピルエーテル、ブチルエーテル、イソアミ
ルエーテル、イソブチルエーテル、メチルｎ−プロピル
エーテル、メチルイソブチルエーテル、メチルアミルエ
ーテル、エチルｎ−ブチルエーテルがあり、特にトルエ
ン、キシレン、エチルベンゼン、トリメチルベンゼンが
好ましく、単独若しくはこれらを組み合わせて使用する
とよい。

【００３１】本発明の組成物が添加されるガソリンは、
直留ナフサ、重合ガソリン、天然ガソリン、また接触分
解又は熱分解、或いは接触改質した原料油から得られ
る、ガソリン沸点範囲を有する通常の自動車用燃料であ
る。

【００３２】尚、本発明の組成物には他にも、例えばメ
チル−tert−ブチルエーテル（ＭＴＢＥ）等のオクタン
価向上剤、静電防止剤、腐食抑制剤、酸化防止剤、氷結
防止剤、染料等が添加されてもよい。

【００３３】

【作用及び発明の効果】本発明のガソリン添加用組成物
は、エステル、及びコハク酸イミドと、ポリオキシアル
キレングリコール又はそのエーテル化合物、更にキャリ
アオイルとして粘度３mm²/s 〜３５mm²/s（１００℃）
の潤滑油留分から構成される。

【００３４】まず、組成物におけるエステル成分は、そ
の構造にみける末端一級アミノ基がノズルやキャブレタ
ーの清浄性を受け持つと共に、重合体主鎖における酸素
結合が熱により切れやすく一種の温度フューズの役割を
果たし、又３５０℃以上で分解気化して燃焼室等に余分
な堆積物を生じないものである。またエステル成分全体
が合成潤滑油として機能し、吸気バルブの保護コーティ
ングとして堆積物の付着を防止し、同時に清浄化作用も
有しており、またバルブ・ステムの潤滑を助ける作用も
もっており、更に重合体主鎖におけるアルキレン基がガ
ソリンに対する相溶性を助けるものである。アルキレン
基としてはブチレン基やプロピレン基が望ましい。

【００３５】また、コハク酸イミド類は清浄作用、ポリ
オキシアルキレングリコール又はそのエーテル化合物は
堆積物付着防止作用を有しているが、本発明の組成物は
潤滑油留分をこれらの添加物と同時に使用することによ
り、上記各種の添加物のキャリアオイルとして機能し、
添加剤の流動性及び溶解性を高めることができるので、
ガソリン添加用組成物として熱安定性に優れ、ガソリン
への分散効果に優れたものとすることができ、特に自動
車エンジンにおける吸気弁等の金属表面への堆積物の付
着を効果的に防止することができる。

【００３６】以下、実施例により本発明のガソリン添加
用組成物について説明する。

【００３７】

【実施例１】 (1) 使用ガソリンの性状 密度０．７５２g/cm² （１５℃）、 リード蒸気圧０．７５０Kgf/cm² ( 37.8℃) 、 芳香族分 ４０．２％、 オレフィン分 １９．６％、 １０％留出温度 ４６．５℃、 ５０％留出温度 ９９．０℃、 ９０％留出温度 １４７．０℃ (2) n-C₄H₉-O-[CH(C₂H₅)-CH₂O) _n -CO-CH₂-CH₂NH₂ で示されるポリオキシイソブチレングリコールモノブチ
ルエーテルと３−アミノプロピオン酸とのエステル：平
均分子量１０００、分解開始温度３２０℃、 (3) 市販のモノ型コハク酸イミド（ビス体を２０重量
％含有） ポリイソブテニル基で置換され、ポリエチレンポリアミ
ンの繰り返し単位数ｍ＝４のもので、平均分子量約１５
００（ＧＰＣ法で測定） (4) 市販のビス型コハク酸イミド（モノ体を２０重量
％含有） ポリイソブテニル基で置換され、ポリエチレンポリアミ
ンの繰り返し単位数ｎ＝３のもので、平均分子量約２５
００（ＧＰＣ法で測定） (5) 潤滑油留分 粘度が４．７mm²/s （１００℃）の潤滑油（１５０ニュ
ートラル油、ｎ−ｄ−Ｍ分析結果、パラフィン炭素数の
全炭素数に対する百分率７０．０％、ナフテン炭素数の
全炭素数に対する百分率２５．０％、芳香族炭素数の全
炭素数に対する百分率５．０％） 上記の性状を有するガソリン全量に対して、上記エステ
ル、及びモノ型コハク酸イミドとビス型コハク酸イミド
の混合体、ポリオキシプロピレングリコール（平均分子
量１０００、以下グリコールという）、又はポリオキシ
プロピレングリコールモノブチルエーテル（平均分子量
１１００、以下モノエーテルという）、更に上記潤滑油
留分（キャリアオイル）を、下記表１に示す割合で添加
し（添加量は重量ｐｐｍ）、本発明試料油１、２、及び
比較油１〜５を調製した。調製条件は油温４０〜６０
℃、攪拌時間約３０分とした。

【００３８】

【表１】

【００３９】尚、コハク酸イミドにおけるモノ型／ビス
型混合比（重量比）は、試料油１、２、比較油３共に１
／１である。

【００４０】この試料油、比較油及びエンジン油として
マルチグレード油（ＳＡＥエンジン油粘度番号１０Ｗ３
０）を使用し、実機による吸気弁へのデポジット堆積試
験を実施した。

【００４１】この試験は、動力計に連結したトヨタＩＧ
−ＦＥ型エンジン（直列６気筒４バルブ方式）を使用し
た。

【００４２】所定の条件で１００時間運転後、エンジン
を分解して吸気弁を取り出し、ＣＲＣ法に基づく目視判
定と直接秤量する重量法により吸気弁に付着する堆積物
の量を評価した。

【００４３】目視判定は、最大付着量の評価点１から付
着物無しの評価点１０までＣＲＣ法評価スケールに準じ
て行った。吸気弁の秤量は、吸気弁をエンジンから取り
出した後１時間以内に室温で行った。付着堆積物の重量
は、試験後の吸気弁の重量から試験前にあらかじめ測定
しておいた清浄な吸気弁の重量を差し引いて求めた。ま
たＣＲＣ法評価も重量法もサンプル数（吸気弁）は１２
である。

【００４４】結果を、下記表２に示す。

【００４５】

【表２】

【００４６】この結果より、本発明のエステル類とコハ
ク酸イミド類及びポリオキシアルキレングリコール又は
そのエーテル化合物、更に潤滑油留分を含有するガソリ
ンは、コハク酸イミド類及びポリオキシアルキレングリ
コール又はそのエーテル化合物を含まないガソリン、エ
ステル類とコハク酸イミド類とポリオキシアルキレング
リコール又はそのエーテル化合物を含まないガソリン、
エステル類とコハク酸イミド類、ポリオキシアルキレン
グリコール又はそのエーテル化合物を含まないガソリン
に比して付着堆積物が減少し、清浄性を向上させること
ができることがわかる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｃ１０Ｎ 20:02 (72)発明者 安達 清美 埼玉県入間郡大井町西鶴ケ岡一丁目３番１ 号 東燃株式会社総合研究所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記一般式（１）で示されるポリオキシ
   アルキレングリコール、又はそのモノアルキルエーテル
   とω−アミノ脂肪酸とのエステル、及び下記一般式
   （２）で示されるモノコハク酸イミド、下記一般式
   （３）で示されるビスコハク酸イミド、その両者が混合
   された混合コハク酸イミドのうちから選ばれる１種のコ
   ハク酸イミド、及び平均分子量５００〜５０００のポリ
   オキシアルキレングリコール又はそのエーテル化合物、
   更に粘度３mm²/s 〜３５mm²/s （１００℃）の潤滑油留
   分とからなるガソリン添加用組成物。 一般式（１） R'-O-(R"O) _n -CO- (CH₂)_m - NH₂ （式中R'は水素、又は低級アルキル基、R"は低級アルキ
   レン基を示す。ｍは２〜８、ｎは５〜１５の整数を表
   す。) 【化１】 （式中、Ｒ₁ は炭素数３０以上のオレフィンオリゴマー
   基、Ｒ₂はＣ₂ 〜Ｃ₄ のアルキレン基を示し、ｍは１〜
   １０の整数を示す。） 【化２】 （式中、Ｒ₃ 、Ｒ₃ ′は炭素数３０以上のオレフィンオ
   リゴマー基、Ｒ₄ はＣ₂ 〜Ｃ₄ のアルキレン基を示し、
   ｎは０〜１０の整数を示す。）