JPH07504226A - 油用添加剤 - Google Patents

油用添加剤

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JPH07504226A JP5515308A JP51530893A JPH07504226A JP H07504226 A JPH07504226 A JP H07504226A JP 5515308 A JP5515308 A JP 5515308A JP 51530893 A JP51530893 A JP 51530893A JP H07504226 A JPH07504226 A JP H07504226A
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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】 曲用添加剤 本発明は動物物質もしくは植物物質またはその両方から得られる油、あるいはこ れらの誘導体中のワックス結晶改質添加剤の使用に関する。
動物物質または植物物質から得られる油は、主として、モノカルボン酸、例えば 、10〜25個の炭素原子を含む酸のトリグリセリドであって、式(式中、Rは 10〜25個の炭素原子の脂肪族基(これは飽和されていてもよく、また不飽和 であってもよい)である) のトリグリセリドを含む代謝産物である。
一般に、このような油は幾つかの酸のグリセリドを含み、その数及び種類は油の 源により変化し、またこのような油はホスホグリセリドを更に含んでいてもよい 。このような油は当業界で知られている方法により得ることができる。
このような油の誘導体の例は、植物油または動物油の脂肪酸のアルキルエステル 、例えば、メチルエステルである。このようなエステルはエステル交換によりつ くることができる。
それ故、動物物質または植物物質から誘導される油に関する本明細書中の言及は 、前記の動物物質もしくは植物物質またはその両方、あるいはこれらの誘導体か ら得られる油の両方に関する言及を含む。
フランス特許第2.492.402号明細書は、一般式%式% (式中、R+は5〜23個の炭素原子を含み、実質的に線状の飽和または不飽和 脂肪族基であり、力りR2は1〜12個の炭素原子を含み、線状または分枝、飽 和または不飽和脂肪族基である) により記載される動物源及び植物源の一種以上の脂肪酸エステルを含む燃料組成 物を記載している。このような燃料組成物は、鉱油から誘導された通常のディー ゼル燃料のセタン指数範囲にほぼ等しいセタン指数範囲を有するディーゼルエン ジン用に特に適すると記載されている。
しかしながら、ディーゼル燃料としてのこのような脂肪酸エステル組成物の有用 性はそれらの低温特性により制限される。ドイツ特許出願第4.040.317 号明細書は、−5℃未満の温度では、このような燃料が不十分な濾過性のために 供給管中で固化し得ることを開示しており、また脂肪酸の短鎖メチルニスデルと 、選択されたポリマー物質、即ち、1〜22個の炭素原子を有するアルコールか ら誘導されたアクリル酸及び/またはメタクリル酸のエステルのポリマーエステ ルまたはコポリマーとの混合物の添加を伴う低温濾過性の改良方法を記載してい る。
石油系油、即ち、鉱油及びそれらの誘導体、例えば、原油、潤滑油及び燃料油、 例えば、中間蒸留燃料油の低温特性は当業界で良く実証されている。同様に、添 加剤を使用してこれらの鉱油及びその誘導体のワックス結晶構造を改質すること が知られている。このような添加剤及びそれらの使用の例が、米国特許第3.0 48゜479号、英国特許第1.263.152号、米国特許第3.961.9 16号、同第4.211.534号、欧州特許第153.176号及び同第15 3.177号明細書に記載されている。それらは時々“低温流動(Cold F low)添加剤”と称される。ロイヤル・ソサエティー・オブ・ケミストリイ( the Royal 5ociety of Cben+1stry)により組 織され、1983年3月22〜23EIiこマンチェスター大学で開催されたシ ンポジウムの会議録を記録している“Chamicals in the Oi l Industry” (P HOgden、Esq、により編集された論文 の収集)は、112頁にこのような添加剤の分子構造の成るアルキル化領域がこ れらの油の少量成分として天然に存在する重質n−アルカン分子(パラフィンワ ックス)の線状飽和炭化水素鎖に似ていると考えられる理由を記載している。更 に、これらの構造類似性のために、このような添加剤は、それらが低温で油中で 溶液から沈殿する際に、板状結晶への前記n−アルカンの結晶化を成る方法で妨 害すると考えられる。こうして、添加剤はワックス結晶のサイズ及び形状を改質 し、そして油が低温で流動性のままであり、かつ粗大なフィルターを通過するこ とを可能にするような方法で結晶間の凝集力及びワックスと油の間の凝集力を低 下する。
前記の鉱油及びその誘導体とは対照的に、動物物質または植物物質から誘導され る油である本発明の油の低温特性は、主として、多量成分として存在する高分子 i脂肪酸エステルの沈殿により調節される。このような脂肪酸エステルは飽和脂 肪酸と不飽和脂肪酸の混合物から頻繁に誘導される。例のみのために、ナタネ油 メチルエステルの主成分が以下に示される。
主要なナタネ油メチルエステル成分ニ ー・般に、このような不飽和脂肪酸誘導体はそれらの飽和類縁体よりも優勢であ るが、特別な油中の個々の成分の正確な比率は源物質中の構成脂肪酸の季節変動 の結果として、またはそれらが得られる特別な方法の結果として変化し得る。
エチレン性不飽和脂肪酸エステルのこの優勢が、上記の鉱油の結晶化挙動とは異 なる結晶化挙動をこのような油に与え、これらの二つのクラスの曲間の結晶形態 の相違は夫々沈殿性n−アルカンと不飽和脂肪酸エステルの炭化水素鎖の異なる 構造形態から生じると考えられる。
驚くことに、鉱油及びその誘導体中のワックス結晶改質添加剤として有効な成る 種の添加剤が、エチレン不飽和炭化水素鎖に関する構造類似性のそれらの明らか な欠如にもかかわらず、動物物質または植物物質から誘導された油中でワックス 結晶改質添加剤としてまた有効であることが、今発見された。
それ故、第一の局面において、本発明は、少割合の鉱油低温流動添加剤と混合し て、動物物質または植物物質から誘導される油から実質的になる多割合の油を含 む組成物であり、但し、前記組成物は1〜22個の炭素原子を有するアルコール から誘導されたアクリル酸及び/またはメタクリル酸のエステルのポリマーエス テルまたはコポリマーの混合物を含まないことを条件とする。
それ故、第一の局面の好ましい実施態様において、本発明は、下記の物質=(i )コームポリマー (ii)ポリオキシアルキレンエステル、エステル/エーテルまたはこれらの混 合物(iii)エチレン/不飽和エステルコポリマー(iv)極性の有機の窒素 含有ワックス結晶成長抑制剤(v)炭化水素ポリマー、及び (vi)硫黄カルボキシ化合物 (vH)ヒドロカルビル化芳香族流動点降下剤の一種以上を含む少割合の添加剤 と混合して、動物物質または植物物質から誘導される油から実質的になる多割合 の油を含む組成物であり、但し、前記組成物は1〜22個の炭素原子を有するア ルコールから誘導されたアクリル酸及び/またはメタクリル酸のエステルのポリ マーエステルまたはコポリマーの混合物を含まないことを条件とする。
第二の局面において、本発明は動物物質または植物物質から誘導される油のワッ クス結晶成長特性を改質するための鉱油低温流動添加剤の使用であり、但し、前 記添加剤は1〜22個の炭素原子を有するアルコールから誘導されたアクリル酸 及び/またはメタクリル酸のエステルのポリマーエステルまたはコポリマーの混 合物を含まないことを条件とする。
第二の局面の好ましい実施態様において、本発明は、動物物質または植物物質か ら誘導される油のワックス結晶成長特性を改質するための下記の物質=(+)コ ームポリマー (ii)ポリオキシアルキレンエステル、エーテル、エステル/エーテルまたは これらの混合物 (iii)エチレン/不飽和エステルコポリマー(iv)極性の有機の窒素含有 ワックス結晶成長抑制剤(v)炭化水素ポリマー、及び (vi)硫黄カルボキシ化合物 (νti)ヒドロカルビル化芳香族流動点降下剤の一種以上を含む添加剤の使用 であり、但し、前記添加剤は1〜22個の炭素原子を有するアルコールから誘導 されたアクリル酸及び/またはメタクリル酸のエステルのポリマーエステルまた はコポリマーの混合物を含まないことを条件とする。
第三の局面において、本発明は、上記の第二の局面で特定された添加剤と混合す ることを特徴とする、動物物質または植物物質から誘導される油から実質的にな る油のワックス結晶成長特性の改質方法である。
本発明の特徴が更に詳しく説明される。
油 動物物質または植物物質から誘導される油の例は、ナタネ油、コリアンダー油、 大豆油、綿実油、ヒマワリ油、ヒマシ油、オリーブ油、落花生油、トウモロコシ 油、アーモンド油、パーム核油、ヤシ油、カラシ油、牛脂油及び魚油である。更 に別の例として、トウモロコシ、黄麻、ゴマ、シエー・ナツト(shea nu t)、グラウンド・ナツト(ground nut)及び亜麻の種子から誘導さ れた油が挙げられ、これらは当業界で知られている方法によりそれらから誘導し 得る。ナタネ油(これはグリセロールで部分エステル化された脂肪酸の混合物で ある)が好ましい。何となれば、それは多量で入手でき、しかもナタネから圧搾 することにより簡単な方法で得ることができるからである。
脂肪酸の低級アルキルエステルとして、例えば、市販混合物としての下記の物質 が考慮されてもよい。例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、パル ミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、エライジン酸、ペトロセリン酸、リシノ ール酸、エレオステアリン酸、リノール酸、リルン酸、エイコサン酸、ガドレイ ン酸、トコサン酸またはエルカ酸(これらは50〜150、特に90〜125の ヨウ素価を有する)の12〜22個の炭素原子を有する脂肪酸のエチルエステル 、プロピルエステル、ブチルエステル、特にメチルエステル。特に有利な性質を 有する混合物は、主として、即ち、少なくとも50重量%の16〜22個の炭素 原子及び1個、2個または3個の二重結合を有する脂肪酸のメチルエステルを含 む混合物である。
脂肪酸の好ましい低級アルキルエステルは、オレイン酸、リノール酸、リルン酸 、及びエルカ酸のメチルエステルである。
前記種類の市販混合物は、例えば、動物及び植物の脂肪及び油の低級脂肪族アル コールとのエステル交換によるそれらの開裂及びエステル化により得られる。
脂肪酸の低級アルキルエステルの製造に間して、高ヨウ素価を有する脂肪及び油 、例えば、ヒマワリ油、ナタネ油、コリアンダー油、ヒマシ油、大豆油、綿実油 、落花生油または牛脂から出発することが有利である。新種のナタネ油(その脂 肪酸成分は18個の炭素原子を有する不飽和脂肪酸から80重量%以上に誘導さ れる)をベースとする脂肪酸の低級アルキルエステルが好ましい。
生物燃料として利用し得る本発明の油が特に好ましい。生物燃料、即ち、動物物 質または植物物質から誘導される燃料は、燃焼時に環境をそれ程害しないと考え られ、再生可能な源から得られる。燃焼時に、相当する量の石油蒸留燃料、例え ば、ディーゼル燃料により生成されるよりも少ない二酸化炭素が生成され、また 非常に少ない二酸化硫黄が生成されることが報告されていた。植物油の成る種の 誘導体、例えば、ケン化及び−価のアルキルアルコールによる再エステル化によ り得られる誘導体がディーゼル燃料の代替品として使用し得る。例えば、lO: 90の容積比のナタネエステル、例えば、ナタネ油メチルエステル(RMB)と 石油蒸留燃料の混合物がおそらく近い将来市販されることが最近報告されていた 。
こうして、生物燃料は、燃料として利用し得る、植物物質もしくは動物物質また はその両方から得られた油、あるいはこれらの誘導体である。
上記の油の多くが生物燃料として使用し得るが、植物油またはその誘導体が好ま しく、そのうち特に好ましい生物燃料はナタネ油、綿実油、大豆油、ヒマワリ油 、オリーブ油、パーム油、またはこれらのアルキルエステル誘導体であり、ナタ ネ油メチルエステルが特に好ましい。
油中の添加剤の濃度は、例えば、燃料の重量当たりの重量基準で1〜10.00 0ppmの添加剤(活性成分)、例えば、燃料の重量当たりの重量基準で10〜 5.000ppI11、例えば、10〜2000ppm(活性成分)、好ましく は25〜500ppm、更に好ましくは100〜200ppmの範囲であり得る 。
一種以上の添加剤は、周囲温度で油の重量当たりの重量基準で少なくとも100 0ppIIlの程度まで油中に可溶性であるべきである。しかしながら、添加剤 の少なくとも一部が、生成するワックス結晶を改質するために油の曇り点付近で 溶液から出現し得る。
添加剤は当業界で知られている方法の如き方法により正味の油に混入し得る。
一種より多い添加剤成分または補助添加剤成分が使用される場合、このような成 分は一緒に、またはあらゆる組み合わせで別々に油に混入し得る。
キャリヤー液中(例えば、溶液中)に分散された添加剤を含む濃厚液が添加剤を 混入する手段として都合がよい。本発明の濃厚液は、蒸留燃料の如き正味の油に 添加剤を混入する手段として都合がよく、その混入は当業界で知られている方法 により行い得る。また、濃厚液は、必要に応じてその他の添加剤を含んでいても よく、好ましくは3〜75重1%、更に好ましくは3〜60重量%、最も好まし くは10〜50重量%の添加剤を、好ましくは油中の溶液中に含んでいてもよい 。キャリヤー液の例は、炭化水素溶媒、例えば、石油留分、例えば、ナフサ、ケ ロシン、ディーゼル油及びヒーター油;芳香族炭化水素、例えば、芳香族留分、 例えば、商品名“ツルペッツ(SQLVESSO)”として販売される芳香族留 分;並びにパラフィン炭化水素、例えば、ヘキサン及びペンタン及びイソパラフ ィンを含む有機溶媒である。キャリヤー液は、勿論、添加剤及び燃料とのその相 溶性を有するように選択される必要がある。
本発明の添加剤は、当業界で知られている方法の如きその他の方法により正味の 油に混入し得る。補助添加剤が必要とされる場合、それらは本発明の添加剤と同 時に、または異なる時点で正味の油に混入し得る。
添加剤 本発明の種々の局面の好ましい添加剤が以下に記載される。
(i)コームポリマー コームポリマーは、ヒドロカルビル基がポリマー主鎖からペンダントしているポ リマーであり、“Comb−Like Polymers、 5tructur e and Properties”、 N、ん円−ate及びV、P、5hi baev、 J、Po1y、Sci、1Aacronx+1ecular Re vs、、 8.117〜253頁i1974) に説明されている。
有利には、コームポリマーは少なくとも6個、好ましくは少なくとも10個の炭 素原子を含む側鎖を有するホモポリマーまたは少な(とも6個、好ましくは少な くとも10個の炭素原子を含む側鎖を有する単位少なくとも25モル%、好まし くは少なくとも40モル%、更に好ましくは少なくとも50モル%を有するコポ リマーである。
好ましいコームポリマーの例として、一般式のコームポリマーが挙げられる。
(式中、 D=R” 、C00R”、0COR”、R”C0OR”または0R11E=H, CH,、DまたはRH G=HまたはD J=H,R” 、R”CDOR” 、またはアリール基もしくは複素環基に=H ,C0OR+2.0COR”、0R12またはC00HL=H,R” 、 C0 OR′′、0COR”またはアリールR11≧CIOヒドロカルビル R1!≧C,ヒドロカルビル カリm及びnはモル比を表し、mは1.0〜0.4の範囲であり、nはO〜0. 6の範囲である。R1は、有利には、10〜30個の炭素原子を有するヒドロカ ルビル基を表し、力りR12は、有利には、1〜30個の炭素原子を有するヒド ロカルビル基を表す) コームポリマーは、所望により、または必要により、その他のモノマーから誘導 される星位を含んでいてもよい。二種以上の異なるコームポリマーを含むことは 、本発明の範囲内である。
これらのコームポリマーは、無水マレイン酸またはフマル酸とその他のエチレン 性不飽和モノマー、例えば、α−オレフィンまたは不飽和エステル、例えば、酢 酸ビニルとのコポリマーであってもよい。等モル量のコモノマーを使用すること が好ましいが、必須ではないが、2+1−1:2の範囲のモル比が好適である。
例えば、無水マレイン酸と共重合し得るオレフィンの例として、1−デセン、1 −ドデセン、l−テトラデセン、■−ヘキサデセン、及び1−オクタデセンが挙 げられる。
コポリマーはあらゆる好適な技術によりエステルでき、無水マレイン酸またはフ マル酸が少なくとも50%エステル化されることが好ましいが、必須ではない。
使用し得るアルコールの例として、n−デカン−1−オール、n−ドデカン−l −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−オクタデカン−1−オールが挙げられる。また、アルコールは、例えば、 1−メチルペンタデカン−1−オール、2−メチルトリデカン−1−オールのよ うに鎖当たり1個までのメチル分枝を含んでいてもよい。アルコールはノルマル アルコールと単一メチル分枝アルコールの混合物であってもよい。市販のアルコ ール混合物ではなく純粋なアルコールを使用することが好ましいが、混合物が使 用される場合、R1!はアルキル基中の炭素原子の平均数を表す。1位または2 位で分枝を含むアルコールが使用される場合、R′1はアルコールの直鎖主鎖セ グメントを表す。
これらのコームポリマーは、特にフマレートまたはイタコネートのポリマー及び コポリマー、例えば、欧州特許出願第153176号、同第153177号及び 同第225688号、並びに国際特許出願第91/16407号明細書に記載さ れたポリマー及びコポリマーであってもよい。
特に好ましいフマレートコームポリマーは、アルキルフマレート(そのアルキル 基は12〜20個の炭素原子を有する)と酢酸ビニルのコポリマー、更に特別に は、アルキル基が14個の炭素原子を有するポリマー、またはアルキル基がCI 4/C1@アルキル基の混合物であるポリマーであり、これらのポリマーは、例 えば、フマル酸と酢酸ビニルの等モル混合物を溶液共重合し、得られるコポリマ ーをアルコールまたはアルコール(これらは直鎖アルコールであることが好まし い)の混合物と反応させることによりつくられる。混合物が使用される場合、そ れはノルマルC14アルコールとcpsアルコールの1:1(重量基準)混合物 であることが有利である。更に、CI4エステルと混合Cat/Cpsエステル の混合物が有利に使用し得る。
このような混合物において、CI4対CI4/C1@の比は重量基準で1=1〜 4:1、好ましくは2:l〜7:2、最も好ましくは約3:Iの範囲であること が有利である。特に好ましいフマレートコームポリマーは、例えば、気相オスモ メトリー(VPO)により測定して、I、 000〜ioo、ooo 、好まし くは1.000〜30.000の範囲の数平均分子量を有し得る。
その他の好適なコームポリマーは、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コポリマー、並びにスチレンとフマ ル酸のエステル化コポリマーである。二種以上のコームポリマーの混合物が本発 明により使用でき、先に示したように、このような使用が有利であり得る。
(it)ポリオキシアルキレン化合物 例はポリオキシアルキレンのエステル、エーテル、エステル/エーテル及びこれ らの混合物、特に、少なくとも1個、好ましくは少なくとも2個の01゜〜G0 線状飽和アルキル基及びs、 oooまで、好ましくは200〜s、 oooの 分子量のポリオキシアルキレングリコール基を含むものであり、前記ポリオキシ アルキレングリコール中のアルキル基は1〜4個の炭素原子を含む。これらの物 質は欧州特許公開第0061895A2号の主題を形成する。その他のこのよう な添加剤が米国特許第4、491.455号明細書に記載されている。
使用し得る好ましいエステル、エーテルまたはエステル/エーテルは、構造が式 %式% により表し得る。
(式中、R及びRtは同じであり、または異なり、(a)n−アルキル I (c) n−アルキル−0−C−(CHり、−であってもよく、 nは、例えば、1〜30であり、アルキル基は線状かつ飽和であり、かつ10〜 30個の炭素原子を含み、かつAはグリコールのポリアルキレンセグメントを表 し、そのアルキレン基は1〜4個の炭素原子を有し、例えば、ポリオキシメチレ ン、ポリオキシエチレンまたはポリオキシトリメチレン部分(これは実質的に線 状である)であり、低級アルキル側鎖(例えば、ポリオキシプロピレングリコー ルの場合)による若干の分岐度が存在してもよいが、そのグリコールは実質的に 線状であることが好ましい。また、Aは窒素を含んでいてもよい。)好適なグリ コールの例は、約100〜s、ooo、好ましくは約200〜2.000の分子 量を有する実質的に線状のポリエチレングリコール(PEG’)及びポリプロピ レングリコール(PPG)である。エステルが好ましく、10〜30個の炭素原 子を含む脂肪酸がグリコールと反応してエステル添加剤を生成するのに有益であ り、cii鳴*脂肪酸、特にベヘン酸を使用することが好ましい。また、エステ ルは、ポリエトキシル化脂肪酸またはポリエトキシル化アルコールをエステル化 することにより調製し得る。
ポリオキシアルキレンのジエステル、ジエーテル、エーテル/エステル及びこれ らの混合物が添加剤として好適であり、少量のモノエーテル及びモノエステル( これらは製造方法中でしばしば生成される)がまた存在し得る場合には、ジエス テルが狭い沸点範囲の蒸留物中で使用するのに好ましい。多量のジアルキル化合 物が存在することが、添加剤の性能に重要である。特に、ポリエチレングリコー ル、ポリプロピレングリコールまたはポリエチレン/ポリプロピレングリコール 混合物のステアリン酸ジエステルまたはベヘン酸ジエステルが好ましい。
ポリオキシアルキレン化合物のその他の例は、特開平第2−51477号及び同 第3−34790号(両方とも、サンヨー)に記載されたもの、並びに欧州特許 出願第117゜108号及び同第326,356 (両方とも、日本油脂)に記 載されたエステル化アルコキシル化アミンである。
(iii)エチレン/不飽和エステルコポリマーエチレンコポリマー流動改質剤 、即ち、エチレン不飽和エステルコポリマー流動改質剤は、オキシ炭化水素側鎖 によりセグメントに分けられたポリメチレン主鎖を有する。エチレンと共重合し てコポリマーを生成し得る不飽和モノマーとして、一般式・ (式中、 R1は水素またはメチル基を表し、 R1は一0OCR’基または−COOR’基(式中、R4は水素または01〜0 2M、好ましくはC1〜C18、更に好ましくはC,−C,の直鎖または分枝鎖 アルキル基を表し、但し、R2が−COOR’を表す場合にはR4が水素を表さ ないことを条件とし、かつR3は水素または−COOR’である)の不飽和モジ エステル及び不飽和ジエステルが挙げられる。
R2及びR1が水素であり、かつR1が一00CR’である場合のモノマーとし て、01〜C!、、好ましくはC1〜C6のモノカルボン酸、好ましくはC7〜 Co、更に好ましくはC,−C,のモノカルボン酸、最も好ましくはC7〜C6 のモノカルボン酸のビニルアルコールエステルが挙げられる。エチレンと共重合 し得るビニルエステルの例として、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル及び酪酸ビ ニルまたはイソ酪酸ビニルが挙げられ、酢酸ビニル及びプロピオン酸ビニルが好 ましい。コポリマーは5〜40重量%のビニルエステルを含むことが好ましく、 10〜35重量%のビニルエステルUモルに変換コを含むことが更に好ましい。
また、それらは2種のコポリマーの混合物、例えば、米国特許第3.961.9 16号明細書に記載された混合物の形態であってもよい。コポリマーの気相オス モメトリーにより測定された数平均分子量はI、 000〜10.000である ことが好ましく、i、 ooo〜5.000であることが更に好ましい。所望に より、コポリマーは付加的なコモノマーから誘導されてもよく、例えば、それら は、例えば、付加的なコモノマーがイソブチレンまたはジイソブチレンである場 合にはターポリマーもしくはテトラポリマーまたは更に高分子量のポリマーであ ってもよい。
また、このようなコポリマーは、異なるエチレン不飽和エステルコポリマーを得 るためのエチレン不飽和エステルコポリマーのエステル交換により、または加水 分解及び再エステル化によりつ(られてもよい。例えば、エチレンビニルヘキサ ノエートコポリマー及びエチレンビニルオクタノエートコポリマーは、例えば、 エチレン酢酸ビニルコポリマーからこのようにしてつ(られてもよい。
(iv)極性の有機の窒素を含む化合物油溶性の極性窒素化合物はイオン性また は非イオン性であり、燃料中のワックス結晶成長抑制剤として作用し得る。それ は、例えば、下記の化合物(a)〜(C)の一種以上を含む。
(a)少なくとも1モル比のヒドロカルビル置換アミンを1モル比の1〜4個の カルボン酸基を有するヒドロカルビル酸またはその酸無水物と反応させることに より生成されたアミン塩及び/またはアミド合計30〜300個、好ましくは5 0〜150個の炭素原子を含むエステル/アミドが使用し得る。これらの窒素化 合物が米国特許第4.211.534号明細書に記載されている。好適なアミン は、通常、長鎖のCps−C4゜の−級、二級、三級または四級のアミンまたは その混合物であるが、得られる窒素化合物が油溶性であり、それ故、通常合計3 0〜300個の炭素原子を含むことを条件として、短鎖アミンが使用し得る。窒 素化合物は少なくとも1個の直鎖Cm−□4゜、好ましくはCI4〜へ4のアル キルセグメントを含むことが好ましい。
好適なアミンとして、−級、二級、三級または四級のアミンが挙げられるが、二 級であることが好ましい。三級アミン及び四級アミンはアミン塩のみを生成し得 る。アミンの例として、テトラデシルアミン、ココアミン及び水添牛脂アミンが 挙げられる。二級アミンの例として、ジオクタデシルアミン及びメチル−ベヘニ ルアミンが挙げられる。また、アミン混合物、例えば、天然物質から誘導された アミン混合物が好適である。好ましいアミンは、式HNR’ R” (式中、R 1及びR1は約4%のC1い31%のCps 、59%のCoを含む水添牛脂か ら誘導されたアルキル基である)の二級水添牛脂アミンである。
窒素化合物を調製するのに好適なカルボン酸及びそれらの酸無水物の例として、 シクロヘキサン1.2ジカルボン酸、シクロヘキセンl、2ジカルボン酸、シク ロペンタンl、2ジカルボン酸及びナフタレンジカルボン酸、並びにジアルキル スピロビスラクトンを含む1,4−ジカルボン酸が挙げられる。一般に、これら の酸はそれらの環状部分中に約5〜13個の炭素原子を有する。本発明に有益な 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。フタル酸または無水フタル酸が特に好ましい。特に好ましい 化合物は、1モル比の無水フタル酸を2モル比のジ水添牛脂アミンと反応させる ことにより生成されたアミド−アミン塩である。別の好ましい化合物は、このア ミド−アミン塩を脱水することにより生成されたジアミドである。
その他の例は長鎖アルキルまたはアルキレン置換ジカルボン酸誘導体、例えば、 置換コハク酸のモノアミドのアミン塩であり、これらの例が当業界で知られてお り、例えば、米国特許第4.147.520号明細書に記載されている。好適な アミンは上記のアミンであり得る。
その他の例は、欧州特許出願第327.423号明細書に記載されているような 縮合物である。
(b)環系を含む化学化合物であって、環系に少なくとも2個の下記の一般式( I)の置換基を有する化合物 −A−NR’ R’ (1) (式中、Aは、必要により1個以上のへテロ原子により中断されていてもよ(、 直鎖または分枝している脂肪族ヒドロカルビル基であり、かつR,I及びR1ま 同じであり、または異なり、夫々が独立に必要により1個以上のへテロ原子によ り中断されていてもよい9〜40個の炭素原子を含むヒドロカルビル基であり、 これらの置換基は同じであり、または異なり、その化合物は必要によりその塩の 形態であってもよい) Aは1〜20個の炭素原子を有することが好ましく、メチレン基またはポリメチ レン基であることが好ましい。
本明細書に使用される“ヒドロカルビル”という用語は、分子の残部に直接結合 された炭素原子を有し、かつ炭化水素特性または主として炭化水素特性を有する 基を表す。例として、脂肪族基(例えば、アルキルまたはアルケニル)、脂環式 基(例えば、シクロアルキルまたはシクロアルケニル)、芳香族基、及び脂環式 基置換芳香族基、並びに芳香族基置換脂肪族基及び芳香族基置換脂環式基を含む 炭化水素基が挙げられる。脂肪族基は飽和されていることが有利である。これら の基は非炭化水素置換基を含んでいてもよく、但し、それらの存在がその基の主 として炭化水素特性を変えないことを条件とする。例として、ケト、71口、ヒ ドロキシ、ニトロ、シア人アルコキシ及びアシルが挙げられる。ヒドロカルビル 基が置換されている場合、単一(モノ)置換基が好ましい。
置換ヒドロカルビル基の例として、2−ヒドロキシエチル、3−ヒドロキシプロ ピル、4−ヒドロキシブチル、2−ケトプロピル、エトキシエチル、及びプロポ キシプロビルが挙げられる。また、これらの基は、炭素以外の原子を、それ以外 は炭素原子を含む鎖または環中に含んでいてもよい。好適なヘテロ原子として、 例えば、窒素、硫黄、及び、好ましくは1.酸素が挙げられる。
環系として、ホモ環式アセンブリー、ヘテロ環式アセンブリー、または縮合多環 式アセンブリー、または2個以上のこのような環式アセンブリーが互いに結合さ れている系(この場合、環式アセンブリーは同じであってもよく、また異なって いてもよい)が挙げられる。2個以上のこのような環式アセンブリーがある場合 、一般式(1)の置換基は同じアセンブリーにあってもよく、また異なるアセン ブリーにあってもよく、好ましくは同じアセンブリーにある。環式アセンブリー または夫々の環式アセンブリーは芳香族環であることが好ましく、ベンゼン環で あることが更に好ましい。置換基がオルト位またはメタ位にあることが好ましい 場合、環系は単一ベンゼン環であることが最も好ましく、そのベンゼン環は必要 により更に置換されていてもよい。
1個以上の環式アセンブリー中の環原子は炭素原子であることが好ましいが、例 えば、1個以上の環N原子、S原子またはO原子を含んでいてもよく、この場合 、その化合物は複素環化合物である。
このような多環式アセンブリーの例として、(i)縮合ベンゼン構造、例えば、 ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、及びピレン; (ii)環のいずれもがベンゼンではなく、また環の全部がベンゼンであるとは 限らない縮合環構造、例えば、アズレン、インデン、ヒドロインデン、フルオレ ン、及びジフェニレンオキサイド; (iii) “末端で(end−on)”結合された環、例えば、ジフェニル; (iv)複素環化合物、例えば、キノリン、インドール、2,3ジヒドロインド ール、ベンゾフラン、クマリン、イソクマリン、ベンゾチオフェン、カルバゾー ル及びチオジフェニルアミン; (V)非芳香族環系または部分飽和環系、例えば、デカリン(即ち、デカヒドロ ナフタレン)、α−ピネン、カルジネン、及びボルニレン;並びに(vi)三次 元構造、例えば、ノルボルネン、ビシクロへブタン(即ち、ノルボルナン)、ビ シクロオクタン、及びビシクロオクテンが挙げられる。
本発明(式I)においてR1及びR1を構成する夫々のヒドロカルビル基は、例 えば、アルキル基もしくはアルキレン基またはモノ−もしくはポリ−アルコキシ アルキル基であってもよい。夫々のヒドロカルビル基は直鎖アルキル基であるこ とが好ましい。夫々のヒドロカルビル基中の炭素原子の数は16〜40個である ことが好ましく、16〜24個であることが更に好ましい。
また、環系は2個のみの一般式(1)の置換基で置換されており、かつAがメチ レン基であることが好ましい。
化学化合物の塩の例は酢酸塩及び塩酸塩である。
化合物は、二級アミンを適当な酸クロリドと反応させることによりつくられても よい相当するアミドを還元することにより都合良くつくられてもよい。
(C)長鎖の一級または二級アミンとカルボン酸含有ポリマーの縮合物特別な例 として、英国特許出願第2.121.807号、フランス特許出願第2.592 .387号及びドイツ特許出願第3.941.561号明細書に記載されている ようなポリマー、そしてまた米国特許第4.639.256号明細書に記載され ているようなテレマー酸とアルカノールアミンのエステル;長鎖エポキシド/ア ミン反応生成物(これは必要により更にポリカルボン酸と反応させられてもよい );及び米国特許第4.631゜071号明細書に記載されているようなアミン 含有分枝カルボン酸エステル、エポキシド及びモノ−カルボン酸ポリエステルの 反応生成物が挙げられる。
(v)炭化水素ポリマー 例は下記の一般式により表されるものである。
(式中、 T=HまたはR1 U=H,Tまたはアリール R’ =C+−C*。ヒドロカルビル、かつ■及びWはモル比を表し、■は1. 0〜0.0の範囲内であり、Wは0.0〜1.0の範囲内である) これらのポリマーはエチレン性不飽和モノマーから直接つくられてもよく、また イソプレン及びブジ゛エンの如きモノマーからつくられたポリマーを水素化する ことにより間接的につ(られてもよい。
好ましい炭化水素ポリマーは、少なくとも30.000の数平均分子量を有する エチレンと少なくとも一種のα−オレフィンのコポリマーである。α−オレフィ ン(ませいぜい20個の炭素原子を有することが好ましい。このようなオレフィ ンの例(ま、プロピレン、l−ブテン、イソブチン、n−オクテン−1,イソオ クテン−11n−デセン刊、及びn−ドデセン−1である。また、コポリマーは 、少量、例えば、10重量%までのその他の共重合性モノマー、例えば、α−オ レフィン以外のオレフィン、及び非共役ジエンを含んでいてもよい。好ましく1 コポ1ツマ−Lt、エチレン−プロピレンコポリマーである。この種の2種以上 の異なるエチレン−α−オレフィンコポリマーを含むことは、本発明の範囲内で ある。
エチレン−α−オレフィンコポリマーの数平均分子量は、上記のように、ポ1ノ スチレン標準物質に対しゲル透過クロマトグラフィー(GPC)により211] 定して少なくとも30.000、有利には、少なくとも60.000、好ましく は少な(とも80.000である。機能上、上限はないが、混合の困難なことが 約150.000より上の分子量で増大された粘度により生じ、好ましい分子量 範囲はao、 ooo〜80.000力1ら120.000まエチレン含量は5 7〜80%の範囲内であり、それは58〜73%、更に好ましくは62〜71% 、最も好ましくは65〜70%の範囲であることが好ましい。
好ましいエチレン−α−オレフィンコポリマーは、62〜71%のモルエチレン 含量及び60.000−120.000の範囲の数平均分子量を有するエチレン −プロピレンコポリマーであり、特に好ましいコポリマーは62〜71%のエチ レン含量及びgo、 oo。
〜100.000の分子量を有するエチレン−プロピレンコポリマーである。
コポリマーは、当業界で知られている方法のいずれかにより、例えば、チーグラ ー型触媒を使用して調製し得る。有利には、ポリマーは実質的に無定形である。
何となれば、高度に結晶性のポリマーは低温で燃料油に比較的不溶性であるから である。
また、添加剤組成物は、有利には、気相オスモメトリーにより測定して、せいぜ い7500、有利には、1.000〜6,000、好ましくは2.000〜5. 000の数平均分子量を有する更に別のエチレン−α−オレフィンコポリマーを 含んでいてもよい。
適当なα−オレフィンは上記のとおりであり、またはスチレンであり、プロピレ ンが再度好ましい。有利には、エチレン含量は60〜77モル%であるが、エチ レン−プロピレンコポリマーに関して、86モル%(重量基準)までのエチレン が有利に使用し得る。
炭化水素ポリマーの例が、国際特許出願第9.111.488号明細書に記載さ れている。
(vi)硫黄カルボキシ化合物 例は欧州特許出願第0.261,957号明細書に記載されており、これは一般 式の化合物の使用を記載している。
(式中、 −Y−R’はSO,’−’ ”NR’、R’、−3Oj ’−’ ” HNR” 、R’、−3O,’−’ ” )I、NR’R’ 、−3O,’−’ ” 83 NR’、−3OtNR’R” マタハ−5Os R’ テアリ、−X−R’は− Y−R”または−CONR”R’、−CO,’−’ (+’NR”3R’、−C O,’−’ ”’HNR”、R’ 、−R’−CDOR+ 、−NR”COR’ 、−R’OR’、−R’0COR’、−R4、R1、−N(COR”)R’また はz←’ l+IN’R”3R1テあり、−Zト1はso、 ’−’ または− 001′→であり、R+及びR2はアルキル、アルコキシアルキルまたは主鎖中 に少なくとも10個の炭素原子を含むポリアルコキシアルキルであり、Rsはヒ ドロカルビルであり、夫々のR3は同じであってもよく、また異なっていてもよ く、かつR4は不在またはC+ ””Csアルキレンであり、中で、炭素−炭素 (C−C)結合は、a)A及びBがアルキル基、アルケニル基または置換ヒドロ カルビル基であり得る場合には、エチレン不飽和であり、またはb)環状構造( これは芳香族、多核芳香族または脂環式であってもよい)の一部であり、それら の間のX−R’及びY−R’は少なくとも3個のアルキル基、アルコキシアルキ ル基またはポリアルコキシアルキル基を含むことが好ましい。
(vii)ヒドロカルビル化芳香族化合物これらの物質は、芳香族部分及びヒド ロカルビル部分を含む縮合物である。芳香族部分は芳香族炭化水素であることが 都合がよく、これは置換されていなくてもよく、または、例えば、非炭化水素置 換基で置換されていてもよい。
このような芳香族炭化水素は最高のこれらの置換基及び/または3個の縮合環を 含むことが好ましく、ナフタレンであることが好ましい。ヒドロカルビル部分は 、炭素原子により分子の残部に連結された水素及び炭素を含む部分である。それ は飽和または不飽和であってもよく、また直鎖または分枝であってもよく、また 1個以上のへテロ原子を含んでいてもよく、但し、それらがその部分のヒドロカ ルビルの性質に実質的に影響しないことを条件とする。ヒドロカルビル部分はア ルキル部分であることが好ましく、8個より多い炭素原子を有することが都合が よい。このような縮合物の分子量は、例えば、2.000〜200,000 、 例えば、2、000〜20.000、好ましくは2.000〜8.000の範囲 であり得る。
例が、主として潤滑油流動点降下剤として、また前記の脱ワ・ツクス助剤として 当業界で知られており、それらは、例えば、ハロゲン化ワックスを芳香族炭化水 素と縮合することによりつくられてもよい。更に詳しくは、縮合はフリーデル− クラフッ縮合であってよく、この場合、l\ロゲン化ワックスは15〜60個、 例えば、16〜50個の炭素原子を含み、約200〜400℃の融点を有し、か つ5〜25重量%の塩素、例えば、10〜18重量%の塩素まで塩素化されてい る。
同様の縮合物をつくる別法はオレフィン及び芳香族炭化水素からのものであって もよい。
多成分添加剤系が使用されてもよく、使用される添加剤の比は処理される燃料に 依存するであろう。
実施例 本発明が、以下のように、実施例のみにより特別に説明される。
実施例I !加担 下記の添加剤を使用した。
Aコ約37重量%の酢酸ビニル濃度及び約2.700の数平均分子量を有するエ チレン/酢酸ビニルコポリマー B:上記の添加剤Aと、約13.5重量%の酢酸ビニル濃度及び約s、 ooo の数平均分子量を有するエチレン/酢酸ビニルコポリマーの3:l(重量二重量 )混合物CBと同じ化合物を含むが、重量:重量比が13:1である混合物数平 均分子量は気相オスモメトリー(VPO)により測定されたものである。
眸艙 添加剤A、B及びCの夫々を同じナタネメチルエステル燃料の試料に溶解し、低 温フィルタープラギング点(CFPP)を“Journal of the I n5titute of Petrole−叩”、52巻、510号、 196 6年6月、 1T3−285頁に詳しく記載された操作により測定した。
CFPPは濾過性の目安である。
結果を下記の表に示す。
CFPP (℃) 比較として、未処理の燃料のCFPPは一9℃であった。それ故、添加剤A、B 及びCの夫々はCFPP試験により測定して燃料の濾過性を改良したこと力くわ 力する。

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.少割合の鉱油低温流動添加剤と混合して、動物物質または植物物質から誘導 される油から実質的になる多割合の油を含む組成物であって、前記組成物が1〜 22個の炭素原子を有するアルコールから誘導されたアクリル酸及び/またはメ タクリル酸のエステルのポリマーエステルまたはコポリマーの混合物を含まない ことを条件とする組成物。
  2. 2.下記の物質: (i)コームポリマー (ii)ポリオキシアルキレンエステル、エステル/エーテルまたはこれらの混 合物(iii)エチレン/不飽和エステルコポリマー(iv)極性の有機の窒素 含有ワックス結晶成長抑制剤(v)炭化水素ポリマー、及び (vi)硫黄カルボキシ化合物 (vii)ヒドロカルビル化芳香族流動点降下剤の一種以上を含む少割合の添加 剤と混合した、動物物質または植物物質から誘導される油から実質的になる多割 合の油を含む組成物であって、前記組成物が1〜22個の炭素原子を有するアル コールから誘導されたアクリル酸及び/またはメタクリル酸のエステルのポリマ ーエステルまたはコポリマーの混合物を含まないことを条件とする組成物。
  3. 3.前記ポリオキシアルキレンエステル、エステル/エーテルまたはこれらの混 合物が、式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R及びR2は同じであり、または異なり、(a)n−アルキル (b)n−アルキル−▲数式、化学式、表等があります▼(c)n−アルキル− O−▲数式、化学式、表等があります▼−(CH2)a−(d)n−アルキル− O−▲数式、化学式、表等があります▼−(CH2)a−▲数式、化学式、表等 があります▼−であってもよく、 そのアルキル基は線状かつ飽和であり、かつ10〜30個の炭素原子を含み、か つAは分子量100〜5,000のポリアルキレンセグメントを表し、そのアル キレン基は1〜4個の炭素原子を有する)により特定される請求の範囲第2項に 記載の組成物。
  4. 4.前記の極性の有機の窒素含有ワックス成長抑制剤が1〜4個のカルボン酸基 を有するヒドロカルビル酸またはその酸無水物、好ましくはベンゼンジカルボン 酸またはその酸無水物から調製される請求の範囲第2項または第3項に記載の組 成物。
  5. 5.動物物質または植物物質から誘導される油から実質的になる油のワックス結 晶成長特性を改質するための鉱油低温流動添加剤の使用であって、前記添加剤が 1〜22個の炭素原子を有するアルコールから誘導されたアクリル酸及び/また はメタクリル酸のエステルのポリマーエステルまたはコポリマーの混合物を含ま ないことを条件とする鉱油低温流動添加剤の使用。
  6. 6.動物物質または植物物質から誘導される油から実質的になる油のワックス結 晶成長特性を改質するための下記の物質:(i)コームポリマー (ii)ポリオキシアルキレンエステル、エステル/エーテルまたはこれらの混 合物(iii)エチレン/不飽和エステルコポリマー(iv)極性の有機の窒素 含有ワックス結晶成長抑制剤(v)炭化水素ポリマー、及び (vi)硫黄カルボキシ化合物 (vii)ヒドロカルビル化芳香族流動点降下剤の一種以上を含む添加剤の使用 であって、前記添加剤か1〜22個の炭素原子を有するアルコールから誘導され たアクリル酸及び/またはメタクリル酸のエステルのポリマーエステルまたはコ ポリマーの混合物を含まないことを条件とする添加剤の使用。
  7. 7.前記油が生物燃料である先の請求の範囲のいずれかに記載の組成物または使 用。
  8. 8.前記生物燃料が植物油またはその誘導体である先の請求の範囲のいずれかに 記載の組成物または使用。
  9. 9.前記生物燃料がナタネ油、綿実油、大豆油、ヒマワリ油、オリーブ油、パー ム油、またはこれらのアルキルエステル誘導体を含む群から選ばれる請求の範囲 第8項に記載の組成物または使用。
  10. 10.前記生物燃料がナタネ油メチルエステルである請求の範囲第8項に記載の 組成物または使用。
  11. 11.前記生物燃料が植物油の混合物、及び/またはその誘導体の混合物を含む 先の請求の範囲のいずれかに記載の組成物または使用。
  12. 12.前記添加剤がエチレン/ビニルエステルコポリマー、またはそのコポリマ ーの混合物を含む先の請求の範囲のいずれかに記載の組成物または使用。
  13. 13.請求の範囲第4項または第5項に記載の添加剤と混合することを特徴とす る動物物質または植物物質から誘導される油から実質的になる油のワックス結晶 成長特性の改質方法。
  14. 14.請求の範囲第4項または第5項に記載の添加剤と混合することを特徴とす る生物燃料のワックス結晶成長特性の改質方法。
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