JPH0586378A - ガソリン添加用組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 本発明のガソリン添加用組成物は、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、及びモノコハク酸
イミド、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、更に粘度３mm²/s 〜３５mm²/s（１００℃）の潤
滑油留分とからなる。 【効果】 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。

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は、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が知られて
いる。近年、エンジンの高性能化等により燃料油に対す
る品質、特に清浄性に対する要求値が高くなり、この種
清浄剤をそれぞれ単独で使用する場合、その清浄機能を
充分に対応させることができなくなっている。

【０００３】

【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。

【０００４】

【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、更に粘度３mm²/s 〜
３５mm²/s（１００℃）の潤滑油留分とからなる。

【０００５】 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。）

【０００６】

【化３】

【０００７】（式中、Ｒ_１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。）

【０００８】

【化４】

【０００９】（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。

【００１０】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。

【００１１】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ｐｐ
ｍ含有させるとよい。

【００１２】次に、コハク酸イミド類について説明す
る。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】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。ポリオレフィン重合体は、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）式に相当する繰り返し単位数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】また、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。

【００２１】この潤滑油留分は、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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】キャリアオイルは、エステル及びコハク酸
イミド類からなる添加剤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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】

【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してモノコハク酸
イミド、ビスコハク酸イミド、又はモノ型、ビス型の混
合された混合コハク酸イミドのうちから選ばれる１種類
のコハク酸イミド、更にキャリアオイルと１て粘度３mm
²/s 〜３５mm²/s （１００℃）の潤滑油留分から構成さ
れる。

【００２９】組成物におけるエステル成分は、その構造
にお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、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
いる。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。

【００３０】また、コハク酸イミド類は清浄作用を有し
ているが、本発明は、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。

【００３１】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。

【００３２】

【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（ヒス体を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（混合比は重量比）、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
〜２を調製した。調製条件は油温４０〜６０℃、攪拌時
間約３０分とした。

【００３３】

【表１】

【００３４】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）に使用し、実機による吸気弁へのデポジット堆積試
験を実施した。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】結果を、下記表２に示す。

【００３９】

【表２】

【００４０】この結果より、エステル類とコハク酸イミ
ド類及び潤滑油留分を添加したガソリンは、エステル類
又はコハク酸イミド類を含有しないガソリンと比して、
付着堆積物が減少し、清浄性を向上しうることがわか
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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、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。）