KR20040047795A

KR20040047795A - 연료 첨가제 조성물

Info

Publication number: KR20040047795A
Application number: KR10-2004-7002639A
Authority: KR
Inventors: 조셉 씨. 드로즈드; 해롤드 알. 마틴; 유-센 첸
Original assignee: 도버 케미칼 코포레이션; 플리트가드, 인크.
Priority date: 2001-08-24
Filing date: 2002-08-16
Publication date: 2004-06-05
Also published as: WO2003018727A1; JP2005501170A; US6835218B1; AU2002326679C1

Abstract

연료 필터 어셈블리 (20)는 환상 외부 하우징 (21), 너트판 (22), 실질적으로 원통형인 필터 부분품 (23), 배출 단판 (24), 기저 단판 (25), 지지체 스프링 (26) 및 스프링 보호기 (27), 및 지속 방출 성분 및 첨가제 성분을 포함하는 연료 첨가제 조성물을 포함한다. 첨가제 성분은 연료로 방출될 때 연료에 하나 이상의 이점을 제공하는데 효과적이며, 지속 방출 성분은 (1) 중합체 재료이고, (2) 실질적으로 연료 불용성이고, (3) 지속 방출 성분이 없는 동일한 조성물에 비해 연료로의 첨가제 성분의 방출 속도를 감소시키는데 효과적이다.

Description

연료 첨가제 조성물{FUEL ADDITIVE COMPOSITIONS}

연료는 다른 원인으로부터 발생된 각종 오염물을 동반할 수 있다. 예를 들면, 연료는 종종 산화되어 통상적으로 아스팔텐으로서 불리우는 바니쉬와 같은 수지상 물질을 형성한다. 또한, 박테리아 및 진균과 같은 미생물이 연료에서 성장할 수 있다. 이들 오염물은 연료 안에 있다면 엔진 및 기타 하류 부분품의 성능을 저하시킨다.

연료 필터는 오염물을 여과시켜서 엔진을 보호하는데 사용되는 필요한 부분품이다. 일반적으로, 연료는 그것이 필터 어셈블리에 유입되어 채워질 때 여과되므로 연료가 필터 부분품을 통과하여 필터 어셈블리를 빠져나가서 엔진 및 기타 하류 부분품, 예를 들면 밸브, 연료 라인, 연료 분사 장치 및 관련 부분품으로 이동할 때 전체 필터 부분품이 연료와 접촉하게 된다. 추가로, 전자 제어 연료 분사 엔진 시스템의 출현으로, 연료 필터 시스템은 연료에서 오염물을 감소시키고 제거하는데 한층 더 중요한 역할을 한다. 그러한 연료 분사 시스템은 높은 분사 압력을 이용하며 각종 오염물에 민감하다. 예를 들면, 연료 분사 시스템의 높은 분사 압력으로 인해, 연료 내의 미소량의 오염물은 분사 장치를 손상시켜 분사 호올 및 팁의 마손 및 부식을 야기시킨다.

연료 필터 어셈블리의 사용이 연료로부터의 오염물 제거를 돕긴 하지만, 여과 과정은 다른 문제를 일으킬 수 있다. 예를 들면, 한가지 주요 문제점은 여과된 오염물, 예를 들면 아스팔텐 또는 바니쉬가 연료로부터 여과될 때 연료 필터 부분품을 막히게 하는 것이다. 그러한 막힘은 연료 유동을 제한할 수 있다. 제한된 연료 유동은 엔진 성능을 더 저하시키고, 그대로 둔다면 엔진 부분품의 기계적 및 구조적 파손 뿐만 아니라 계속된 성능 저하를 유도할 수 있다.

또한, 막힌 필터는 필터 어셈블리에서 압력 차이를 발생시킬 수 있다. 필터 부분품의 비여과된 면 상에서 압력이 증가되어 필터 부분품을 통해 연료가 압입될 때 압력 차이가 증가한다. 이로써 필터 부분품을 거쳐 오염물이 압입되어 필터 부분품이 찢어지고 손상될 수 있다.

그러므로, 엔진 성능 및 신뢰성을 유지하기 위하여, 연료 필터는 2,000 내지 4,000 주행 마일 마다 자주 교체되어야 한다. 많은 차량, 특히 한달에 수천 마일을 이동하는 상업용 트럭의 경우, 이는 차량 유지 및 작동 비용을 상당히 증가시킨다. 또한, 필터 교체의 증가와 함께 환경 문제와 같은 기타 관련된 문제가 주요 쟁점이 된다.

다행히도, 필터를 막히게 하는 오염물의 형성은 연료에 첨가되는 첨가제에의해 방지될 수 있다. 예를 들면, 분산제는 연료에 첨가되어 바니쉬를 방지하고 용해시킬 수 있다. 그러나, 연료 내에 일정한 또는 원하는 수준의 첨가제를 유지하는 것은 어렵다. 그러므로, 첨가제는 일반적으로 연료 주입시 마다 연료 탱크에 첨가된다. 그러나, 연료 내에 첨가제를 유지하는 이러한 기술은 불편하고 비효율적이다. 예를 들면, 운전자는 첨가제를 쉽게 입수할 수 없거나 첨가제를 첨가하는 것을 잊어버릴 수 있다. 또한, 첨가제가 연료 탱크에 첨가될 때, 그것이 항상 연료와의 균질 혼합물을 형성하는 것은 아니며, 이 때문에 엔진 연소 문제점이 발생할 수 있다.

연료를 여과시키고 연료 첨가제의 안정된 지속적인 공급원을 제공할 수 있는 연료 필터를 제공하기 위한 몇가지 시도가 이루어졌다. 최근에, 본원에 그의 전문이 참고로 포함된 데이비스 (Davis)의 미국 특허 제5,372,942호는 지속 방출 성분, 예를 들면 왁스에 매립된 첨가제 성분을 포함하는 가용성 조성물을 갖는 가압된 연료 필터를 개시하고 있다. 왁스/첨가제 조성물은 연료와 접촉될 때 서서히 완전히 용해되어 첨가제를 일정 시간에 걸쳐 연료로 방출된다.

데이비스에 의해 개시된 장치가 첨가제의 연료로의 느린, 지속적인 방출을 가능하게 하지만, 그러한 장치 등에 관련된 고유의 문제점이 있다. 예를 들면, 지속 방출 성분, 예를 들면 왁스는 그 안의 첨가제를 방출할 때 연료 내로 용해된다. 용해된 왁스는 연료의 연소 속도를 저하시켜 엔진 성능에 영향을 미칠 수 있다. 추가로, 가용성 왁스는 추운 계절의 작동 중에 축적되어 필터를 막히게 할 수 있다.

따라서, 첨가제의 느린 지속 방출을 제공할 수 있는 첨가제 조성물을 여전히 필요로 하고 있다.

발명의 요약

1종 이상의 첨가제를 연료, 예를 들면 액체 연료로 방출, 바람직하게는 지속 방출시키는 신규 장치 및 방법이 발견되었다. 본 발명은 연료와 접촉될 때 연료 첨가제를 연료로 효과적으로 지속 방출시키는 연료 첨가제 조성물을 제공한다. 본 발명은 또한 엔진의 연료 라인을 따라서 설치되어 연료 라인을 통과하는 연료로의 첨가제의 방출 속도를 실질적으로 제어하는데 적합한 첨가제 어셈블리를 제공한다. 본 발명의 장치 및 방법은 연료 시스템, 예를 들면 자동차, 트럭, 중장비 등의 것과 같은 엔진 연료 시스템, 및 연료 전달 및 분배 시스템에 사용하기에 매우 유용하고 효과적이다.

본 발명에 따른 연료 첨가제 조성물은 일반적으로 지속 방출 성분 및 첨가제 성분을 포함하며, 이 첨가제 성분은 첨가제가 연료로 방출되거나 용해되어 연료 내에 존재할 때, 액체 연료, 예를 들면 탄화수소계 연료를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는 연료에 하나 이상의 이점을 제공하는데 효과적이다. 지속 방출 성분은 바람직하게는 연료에 실질적으로 불용성이고, 첨가제 성분의 연료로의 방출 속도를 감소시키는데 효과적인 중합체 재료이다.

본 발명의 특별히 유리한 한 실시양태에서, 지속 방출 성분은 바람직하게는 중합체 재료를 포함하는 매트릭스 재료의 형태이다. 매트릭스 재료는 고체일 수 있으며, 바람직하게는 초기에 고체이다. 예를 들면, 엔진의 작동 온도에서 연료첨가제 조성물이 연료에 노출될 때, 초기에 고체인 매트릭스 재료는 연화될 수 있다. 대안적으로, 매트릭스 재료는 초기에 겔 또는 페이스트 형태일 수 있다. 어느 경우에든, 연료 첨가제 조성물은 연료에 노출될 때 가용성 연료 첨가제(들)을 매트릭스 재료 내로부터 점차적으로 방출시킨다.

본 발명의 연료 첨가제 어셈블리는 일반적으로 연료 라인을 따라 설치될 수 있는 하우징을 포함한다. 하우징의 부분품은 바람직하게는 작업 환경, 예를 들면 내연 엔진 내의 연료 또는 연료 조성물의 승온에서도 연료 또는 연료 조성물에 실질적으로 불용성인 재료로 제조되므로, 이들 부분품은 본래대로 유지되어 연료 시스템 내로 용해되고(되거나) 달리 유해한 영향을 미치지 않게 된다. 또한, 본 발명의 장치의 불용성 부분품은 그안에 함유된 연료 첨가제의 방출 후에 재사용될 수 있다. 본 발명의 장치는 비용 효율적으로 제조하기가 용이하며 간단하다.

본 발명의 연료 첨가제 어셈블리는 연료 시스템, 예를 들면 연료를 전달 및(또는) 분배하기 위한 차량 및 시스템 및 유사 시스템과 관련된 것에 사용되도록 설계되며, 이들은 1종 이상의 첨가제(들)의 연료로의 지속적인 또는 점차적인, 바람직하게는 실질적으로 제어된 방출을 제공하도록 설계된다.

한 실시양태에서, 본 발명의 연료 첨가제 어셈블리는 본 발명에 따른 연료 첨가제 조성물을 함유하는 챔버를 한정하는 하우징을 포함한다. 첨가제 어셈블리는 연료 라인을 따라서 적합한 위치에 "직렬"로 놓여지기에 적합하다. 라인으로 유동되는 연료가 어셈블리를 통과하고 연료 첨가제(들)의 일부는 연료 내로 방출된다.

연료 첨가제 조성물은 바람직하게는 입자 또는 펠릿 형태이다. 본 발명의 한 실시양태에서, 연료 첨가제 조성물은 지속 방출 재료로 코팅된 펠릿 형태이다.

본 발명의 다른 면에서, 연료 필터 요소가 어셈블리 내에 제공된다. 어셈블리에 유입되는 연료는 하우징 내에 배치된 첨가제 조성물을 통과하기 전에 먼저 파쇄물 및 입자를 여과하게 될 것이다. 대안적으로 또는 추가로, 연료가 첨가제 조성물을 통과한 후에 연료를 여과시키기 위한 제2 필터 요소가 제공될 수 있다.

또다른 면에서, 본 발명은 첨가제 성분을 지속된, 바람직하게는 실질적으로 제어된 속도로 연료, 예를 들면 액체 연료로 방출시키는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법은 예를 들면, 본 발명의 첨가제 조성물을, 예를 들면 연료와 접촉되는, 바람직하게는 연료 불용성 재료로 제조된 용기 또는 카트리지에 넣는 것을 포함한다. 따라서, 첨가제의 연료로의 지속된, 바람직하게는 실질적으로 제어된 방출이 이루어진다.

본원과 동일자로 출원된, 공동 양도된 미국 특허 출원 (대리인 사건 번호 D-2912) 및 (대리인 사건 번호 D-2959CIP)은 약간 관련된 주제에 관한 것이다. 이들 동시 계류 중인 미국 출원의 각각의 개시는 본원에 그의 전문이 참고로 포함되어 있다.

본원에 기재된 각각의 또한 모든 특징, 및 두가지 이상의 그러한 특징의 각각의 또한 모든 조합은, 그러한 조합에 포함된 특징들이 서로 모순되지 않는다면 본 발명의 영역 내에 포함된다.

본 발명의 추가의 면 및 이점은, 특히 첨부 도면 (유사한 부분은 유사한 참조 번호를 가짐)과 관련하여 고려될 때 다음의 상세한 설명 및 청구의 범위에 기재되어 있다.

본 출원은 일반적으로 연료 첨가제 조성물에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 연료 시스템, 예를 들면 자동차, 트럭, 중장비 등의 것과 같은 엔진 연료 시스템, 및 연료 전달 및 분배 시스템에 사용하기 위한, 연료 첨가제 성분 및 지속 방출 성분을 포함하는 연료 첨가제 조성물에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 일반적인 실시양태에 따른 연료 첨가제 어셈블리의 전체 단면의 정면도이다.

도 2는 본 발명의 일반적인 실시양태에 따른 연료 필터 어셈블리의 전체 단면의 정면도이다.

도 3은 본 발명의 또다른 실시양태에 따른 연료 필터 어셈블리의 전체 단면의 정면도이다.

도 4는 본 발명의 또다른 실시양태에 따른 연료 필터의 전체 단면의 정면도이다.

본 발명은 연료에 사용하기 위한 첨가제 조성물에 관한 것이다. 첨가제 조성물은 첨가제 성분을 연료, 바람직하게는 액체 연료로 서서히 방출할 수 있다. 유리하게는, 연료는 실질적으로 유기, 예를 들면 실질적으로 탄화수소계 연료 조성물이며, 이에는 디젤, 가솔린, 케로신, 제트 연료, 바이오디젤 및 합성 탄화수소계 액체 연료, 예를 들면 피셔-트롭슈 (Fisher-Tropsch) 방법으로 얻어지는 것이 포함되나, 이에 한정되는 것은 아니다. 임의로, 이러한 탄화수소계 액체 연료는 본 발명의 장치에 의해 방출되는 것 이외에 첨가제를 함유할 수 있다. 이들 첨가제는 함산소제, 항산화제, 내마모제, 세탄가 향상제, 부식 방지제, 항유화제, 세제/분산제, 유동성 향상제, 윤활제, 금속 불활성제 등 및 그의 혼합물을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

광범위한 실시양태에서, 첨가제 조성물은 첨가제 성분 및 지속 방출 성분을 포함한다.

달리 명시하지 않으면, 하나 이상의 물체 또는 작용에 관하여 본원에 사용된 각 용어 "포함한다", "포함된다" 및 "포함하는" 및 "예를 들면"은 특별하게 관련된 하나 이상의 물체 또는 작용에 한정되는 것은 아니다.

첨가제 조성물

본원에 사용된 용어 "탄화수소", "히드로카르빌" 또는 "탄화수소계"는 기재된 기가 본 발명의 상황 내에서 주로 탄화수소 특징을 갖는 것을 의미한다. 이들은 특성상 순수하게 탄화수소인, 즉 탄소 및 수소를 함유하는 기를 포함한다. 이들은 또한 기의 주된 탄화수소 특징을 변화시키지 않는 비-탄화수소 치환체 또는 원자를 함유하는 기를 포함할 수 있다. 그러한 치환체로는 할로-, 알콕시-, 니트로- 등을 포함할 수 있다. 이들 기는 또한 헤테로 원자를 함유할 수 있다. 적합한 헤테로 원자는 당업계의 숙련인에게 자명할 것이며, 예를 들면 황, 질소 및 산소를 포함한다. 그러므로, 본 발명의 상황 내에서 주로 탄화수소 특징을 유지하기만 하면, 이들 기는 탄소 원자로 구성된 사슬 또는 고리에 존재하는 탄소 이외의 원자를 함유할 수 있다.

본원에 사용된 용어 "폴리올레핀"은 올레핀으로부터 유래된 중합체를 정의한다. 용어 "폴리올레핀계"는 1개를 넘는 C=C 결합을 함유하는 화합물을 의미한다.

명세서 및 청구 범위 전반에 걸쳐, 가용성이란 용어가 사용된다. 가용성이란 원하는 수준의 작용 또는 성능을 제공하는데 필요한 양이 일반적으로 액체 연료에 용해, 분산 또는 현탁됨으로써 혼입될 수 있음을 의미한다. 일반적으로, 이것은 약 0.001 중량% 이상의 재료가 일반적으로 액체 연료에 혼입될 수 있음을 의미한다.

광범위한 한 실시양태에서, 첨가제 성분은 적어도 첨가제를 포함한다. 본원에 사용된 용어 "첨가제"는 지속 방출 성분과 배합 또는 혼합될 수 있으며 필터 유닛을 통해 순환되는 연료에 유익한 성질을 부여하는 모든 재료를 포함한다.

바람직하게는, 첨가제 조성물은 다음 유형의 첨가제를 포함한다.

1. 연료-가용성 무회 (ashless) 분산제/세제 첨가제

연료 조성물을 개선시키는데 많은 유형의 첨가제가 사용된다. 그러한 첨가제는 각종 무회 및 회분 함유 분산제 및 세제, 산화 방지제, 내마모 첨가제, 마찰 변형제 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 그러한 재료는 당업계에 공지되어 있으며 많은 문헌 [예를 들면, Smalheer, et al, "Lubricant Additives", Lezius-Hiles Co., Cleveland, Ohio, USA (1967); M. W. Ranney, Ed., "Lubricant Additives", Noyes Data Corp., Park Ridge, N. J., USA (1973); M. J. Satriana, Ed., "Synthetic Oils and Lubricant Additives, Advances since 1979, Noyes Data Corp., Park Ridge N. J., USA (1982), W. C. Gergel, "Lubricant Additive Chemistry", Publication 694-320-65R1 of The Lubrizol Corp., Wickliffe, Ohio, USA (1994); 및 W. C. Gergel et al, "Lubrication Theory and Practice"Publication 794-320-59R3 of The Lubrizol Corp., Wickliffe, Ohio, USA (1994)] 및 다수의 미국 특허, 예를 들면 미국 특허 제4,326,972호 (Chamberlin, III), 미국 특허 제4,904,401호 (Schroeck 등) 및 미국 특허 제4,981,602호 (Ripple 등)에 기재되어 있다. 이들 문헌 및 특허의 각각의 개시는 본원에 그의 전문이 참고로 포함되어 있다.

그러한 많은 첨가제는 주로 카르복실 반응물, 예를 들면 산, 에스테르, 무수물, 락톤 및 기타 물질로부터 유래된다. 연료 첨가제를 제조하기 위한 중간체로서 통용되는 카르복실 화합물의 특정 예로는 알킬 및 알케닐 치환된 숙신산 및 무수물, 폴리올레핀 치환된 카르복실산, 방향족 산, 예를 들면 살리실산 및 기타 물질을 들 수가 있다. 예시적인 카르복실 화합물은 미국 특허 제4,234,435호 (Meinhardt 등); 미국 특허 제3,172,892호 (Norman 등); 미국 특허 제3,454,607호 (LeSuer 등) 및 미국 특허 제3,215,707호 (Rense)에 기재되어 있다. 이들 특허의 각각의 개시는 본원에 그의 전문이 참고로 포함되어 있다.

연료 첨가제의 제조에 사용되는 많은 카르복실 중간체는 염소를 함유한다. 염소 존재량이 중간체의 총 중량의 단지 극소량이긴 하지만, 염소는 주로 목적하는 카르복실산 유도체 상에 존재한다. 정부 규제, 환경 문제 및 상업적인 이유를 비롯한 여러가지 이유로, 산업 분야에서 연료 첨가제로서 사용하도록 설계된 첨가제로부터 염소를 감소 또는 제거하기 위한 노력을 하고 있다.

따라서, 연료에 사용하기 위한 저 염소 또는 무 염소 첨가제를 제조하는데 사용될 수 있는 저 염소 또는 무 염소 중간체를 제공하는 것이 바람직할 수 있다.한 실시양태에서, 이들 중간체는 본원에 그의 전문이 참고로 포함된 미국 특허 제5,840,920호에 개시된 방법에 의해 제조된다.

또한, 연료에 유용한 중간체 및(또는) 첨가제를 생산하는데 유용한 특정 재료 및(또는) 방법은 유럽 특허 공보 EP 279,863호 및 미국 특허 제3,598,738호; 4,026,809; 4,032,700호; 4,137,185호; 4,156,061호; 4,320,019호; 4,357,250호; 4,658,078호; 4,668,834호; 4,937,299호; 5,324,800호; 5,071,919호; 5,137,978호; 5,137,988호; 5,286,823호; 5,408,018호; 3,361,673호; 3,087,436호; 3,172,892호; 3,272,746호; 3,215,707호; 3,231,587호; 3,912,764호; 4,110,349호; 4,234,435호; 5,053,152호; 5,160,648호; 5,230,714호; 5,296,154호; 5,368,615호; 5,696,060호; 5,696,067호; 5,739,356호; 5,777,142호; 5,856,524호; 5,786,490호; 6,020,500호; 및 6,114,547호에 기재되어 있다. 이들 유럽 특허 공보 및 미국 특허의 각각의 개시는 본원에 그의 전문이 참고로 포함되어 있다.

한 실시양태에서, 연료 가용성 무회 분산제/세제는 방향족 화합물을 포함한다. 그러한 첨가제의 예는 본원에 그의 전문이 참고로 포함되어 있는 미국 특허 제5,458,793호에 기재된 것을 포함한다.

예를 들면, 첨가제는 하기 화학식 I을 가질 수 있다

상기 식에서, 각 Ar은 독립적으로 아미노, 히드록시- 또는 알킬-폴리옥시알킬, 니트로, 아미노알킬, 카르복시로 이루어진 군에서 선택된 0 내지 약 3개의 임의의 치환체 또는 2가지 이상의 다른 임의의 치환체의 조합을 갖는 탄소 원자수 약 5 내지 약 30의 방향족 기이며, 각 R은 독립적으로 히드로카르빌기이고, R¹은 H 또는 히드로카르빌기이고, R²및 R³은 각각 독립적으로 H 또는 히드로카르빌기이고, R⁴는 H, 히드로카르빌기, Ar 상의 임의의 치환체 군의 성분 또는 저급 알콕시로 이루어진 군에서 선택되며, 각 m은 독립적으로 0 또는 1 내지 약 6의 정수이고, x는 0 내지 약 8의 수이고, 각 Z는 독립적으로 OH, 저급 알콕시, (OR⁵)_bOR⁶또는 O^-(여기서, 각 R⁵는 독립적으로 이가 히드로카르빌기이고, R⁶은 H 또는 히드로카르빌기이고, b는 1 내지 약 30의 수임)이고, c는 1 내지 약 3의 수이고, y는 1 내지 약 10의 수이고, 합계 m+c는 치환에 이용가능한 해당하는 Ar의 원자가 수를 넘지 않으며, 각 A는 독립적으로 아미드 또는 아미드 함유 기, 카르복실기, 에스테르기, 아실아미노기 또는 하기 화학식 II로 표시되는 기이다:

여기서, R^b, R^c, R^d및 R^e는 각각 독립적으로 H, 히드록시히드로카르빌 또는히드로카르빌기이고, X는 O, S 또는 NR^a이고, 여기서 R^a는 H, 히드로카르빌, 히드록시히드로카르빌, 아미노히드로카르빌 또는 하기 화학식 III의 기이고:

여기서, 각 Y는 하기 화학식 IV의 기이고:

여기서, 각 R⁵는 이가 히드로카르빌기이고, 각 R⁷은 H, 알콕시알킬, 히드록시알킬, 히드로카르빌기, 아미노히드로카르빌기 또는 N-알콕시알킬- 또는 히드록시알킬-치환된 아미노히드로카르빌기이고, a는 0 또는 1 내지 약 100의 수이고, D는 하기 화학식 V의 기이거나:

또는 하나의 Z 및 A가 함께 취해질 때, 하기 화학식 VI의 락톤 기이지만:

단, 적어도 하나의 A는 화학식 II의 기이다.

또한, 그러한 첨가제를 생산하는데 유용한 특정 재료 및(또는) 방법은 문헌 ["Alkylation of Phenols", Third Edition, Vol. 2, pages 65-66, InterScience publishers, a division of John Wiley and company, N.Y] 및 미국 특허 제5,458,793호; 3,954,808호; 5,336,278호; 4,379,065호; 4,663,063호; 4,708,809호 및 5,620,949호에 개시되어 있다. 이들 문헌 및 특허의 각각의 개시는 본원에 그의 전문이 참고로 포함되어 있다.

2. 1개 이상의 염기 질소 원자를 갖는 지방족 히드로카르빌 치환된 아민을 포함하는 연료-가용성 무회 분산제/세제 첨가제

또다른 실시양태에서, 본 발명에 사용된 연료 가용성 무회 분산제/세제는 1개 이상의 염기 질소 원자를 갖는 지방족 히드로카르빌 치환된 아민이다. 이들 지방족 히드로카르빌 치환된 아민 및 그의 제조 방법은 당업계에 공지되어 있다. 그것은 예를 들면, 미국 특허 제6,140,541호; 3,275,554호; 3,438,757호; 3,454,555호; 3,565,804호; 3,574,576호; 3,671,511호; 3,755,433호; 3,756,793호; 3,822,289호; 5,346,965호; 5,508,356호; 5,496,383호; 5,567,845호; 5,674,950호; 5,691,422호; 5,777,041호; 5,780,554호; 5,880,219호; 및 5,919,869호 및 유럽 특허 공보 EP-B-573 578호; EP-B-516 838호; 및 EP-B-476 485호에 개시되어 있다. 이들 특허의 각각의 개시는 본원에 그의 전문이 참고로 포함되어 있다.

한 실시양태에서, 하기 화학식 VII의 지방족 히드로카르빌 치환된 아민은 하기 화학식 IX의 에폭시드를 하기 화학식 X의 질소 화합물과 반응시켜 하기 화학식XI의 아미노 알코올을 제공하고, 화학식 XI의 아미노 알코올을 촉매 작용으로 탈수하고 형성된 올레핀을 수소화하여 화학식 VII의 아민을 제공함으로써 제조될 수 있다:

상기 식에서, R₁, R₂, R₃및 R₄는 서로 독립적으로 각각 수소 또는 약 40,000 이하의 수 평균 분자량을 갖는 비치환 또는 치환된, 포화 또는 모노- 또는 폴리불포화 지방족 라디칼이고,

약 150 내지 약 40,000의 수 평균 분자량을 갖는 라디칼 R₁내지 R₄중의 하나 이상, 및 R₅및 R₆은 서로 독립적으로 각각 수소, 알킬, 시클로알킬, 히드록시알킬, 아미노알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴, 아릴알킬, 알킬아릴, 헤타릴 또는 하기 화학식 VIII의 알킬렌이민 라디칼

(여기서, Alk는 직쇄 또는 분지쇄 알킬렌이고, m은 0 내지 10의 정수이고, R₇및 R₈은 서로 독립적으로 각각 수소, 알킬, 시클로알킬, 히드록시알킬, 아미노알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴, 아릴알킬, 알킬아릴, 헤타릴이거나, 또는 그들이 결합된 질소 원자와 함께 헤테로시클릭 구조를 형성함)이거나, 또는

R₅및 R₆은 그들이 결합된 질소 원자와 함께 헤테로시클릭 구조를 형성하고,

라디칼 R₅, R₆, R₇및 R₈각각은 히드록실 또는 아미노기를 갖는 추가의 알킬 라디칼로 치환될 수 있고;

상기 식에서, R₁, R₂, R₃및 R₄는 상기 정의한 바와 같고;

상기 식에서, R₅및 R₆은 상기 정의한 바와 같다.

첫번째의 유용한 실시양태에서, 에폭시드 (IX)의 아민 (VII)으로의 전환은 수소 및 탈수와 동시에 수소화 성질을 갖는 촉매 존재하에 에폭시드 (IX)를 질소 화합물 (X)과 반응시킴으로써 한 단계로 수행된다.

두번째의 유용한 실시양태에서, 에폭시드 (IX)의 아민 (VII)으로의 전환은먼저 알콕실화 촉매 존재하에 에폭시드 (IX)를 질소 화합물 (X)과 반응시켜 아미노 알코올 (XI)을 제공하고, 필요시에 비전환된 반응물을 분리함으로써 두 단계로 수행된다. 아미노 알코올 (XI)은 탈수와 동시에 수소화 성질을 갖는 촉매 존재하에 두번째 단계에서 수소화되어 아민 (VII)을 제공한다.

3. 연료-가용성 무회 만니히 (Mannich)형 분산제/세제

다른 부류의 연료-가용성 분산제/세제는 만니히 분산제이다. 만니히 분산제는 일반적으로 1종 이상의 알데히드, 예를 들면 포름알데히드 또는 파라포름알데히드, 아민, 및 1종 이상의 알킬 치환된 히드록시방향족 화합물의 반응에 의해 형성된다. 히드록시방향족 화합물은 일반적으로 알킬 치환된 히드록시방향족 화합물, 예를 들면 페놀이다. 히드록시방향족 화합물은 탄소 원자수 약 6 내지 약 400, 또는 약 30 내지 약 300, 또는 약 50 내지 약 200의, 1개 이상, 바람직하게는 2개 이하의 지방족 또는 지환식 기로 치환된 것이다. 이들 기는 하나 이상의 올레핀 또는 폴리올레핀으로부터 유래될 수 있다. 한 실시양태에서, 히드록시방향족 화합물은 약 500 내지 약 2000의 중량 평균 분자량 (MW)을 갖는 지방족 또는 지환식 탄화수소계 기로 치환된 페놀이다. 만니히 분산제 첨가제는 미국 특허 제3,980,569호; 3,877,899호; 3,368,972호; 3,413,347호; 3,649,229호; 3,697,574호; 3,725,277호 및 3,726,882호에 개시되어 있다. 이들 특허의 각각의 개시는 본원에 그의 전문이 참고로 포함되어 있다.

그러한 첨가제 중의 하나는 1개를 넘는 탄소 원자를 갖는 알데히드 반응물, 또는 케톤 반응물, 또는 상기 알데히드 및 케톤 반응물의 혼합물을 다음 만니히 축합 생성물: (1) 알킬-치환된 페놀, 포름알데히드 및 알킬렌 폴리아민의 축합에 의해 형성된 만니히 생성물: 및 (2) 메틸-치환된 아미노피리딘, 포름알데히드 및 알킬렌 폴리아민의 축합에 의해 형성된 만니히 축합 생성물과 반응시킴으로써 제조될 수 있다.

바람직하게는, 알데히드 및 케톤 반응물은 6개 이상의 탄소 원자를 갖는다. 알데히드 및 케톤 반응물 내의 탄소 원자의 수가 많고 이들 반응물의 탄화수소 분지쇄가 많을수록, 축합 생성물은 더욱 오일-가용성이다.

적합한 알데히드 반응물의 예로는 헥산알, 헵탄알, 2-메틸 헵탄알, 2-에틸 헵탄알, 2-메틸-4-에틸 헵탄알, 3-메틸 데칸알, 3,5-디메틸 데칸알, 3-에틸-5-메틸 데칸알, 5-부틸 데칸알, 5-메틸-6-부틸 데칸알, 5-메틸 펜타데칸알, 5-에틸 펜타데칸알 및 3-메틸 헵타데칸알이 있다. 적합한 케톤 반응물의 예로는 2-헥사논, 3-헵타논, 3-옥타논, 2-메틸-3-옥타논, 2-에틸-3-옥타논, 5-메틸-3-데카논, 5-에틸-3-데카논, 5-프로필-3-데카논, 5-프로필-3-운데카논, 5-펜타-3-데카논, 2-메틸-5-펜타데카논, 2-에틸-5-펜타데카논 및 2-프로필-5-펜타데카논이 있다.

바람직한 알킬 치환된 페놀의 알킬 치환체는 약 40개 미만의 탄소 원자를 함유하며, 가장 바람직하게는 약 1 내지 약 18개의 탄소 원자를 갖는 분지된 알킬기를 함유한다. 바람직한 메틸 치환된 아미노피리딘은 2-아미노-4,6-디메틸 피리딘이다. 기타 적합한 메틸 치환된 아미노피리딘은 알파-피콜린, 베타-피콜린 및 감마-피콜린이다.

적합한 알킬렌 폴리아민은 하기 화학식에 속하는 것을 포함한다.

상기 식에서, n은 약 1 내지 약 10의 정수이고, "알킬렌"은 약 2 내지 약 8개의 탄소 원자를 갖는 포화된 이가 탄화수소이다. 바람직한 알킬렌 폴리아민은 에틸렌 폴리아민 (2개의 탄소 원자를 갖는 "알킬렌")이며, 테트라에틸렌 펜타아민이 가장 바람직하다. 다른 알킬렌 폴리아민으로는 예를 들면 프로필렌 폴리아민, 부틸렌 폴리아민 및 그러한 폴리아민의 환식 동족체, 예를 들면 피페라진이 있다. 또다른 알킬렌 폴리아민의 특정 예로는 에틸렌 디아민, 디에틸렌 트리아민, 펜타-에틸렌 테트라민 및 N-2-아미노에틸-피페라진이 있다.

또한, 그러한 첨가제를 생산하는데 유용한 특정 재료 및(또는) 방법은 미국 특허 제3,422,157호; 3,932,537호; 4,469,908호; 4,323,714호; 4,740,321호; 4,849,569호; 5,019,669호; 5,300,701호 및 5,663,457호에 개시되어 있으며, 이들 특허의 각각의 개시는 본원에 그의 전문이 참고로 포함되어 있다.

4. 1개 이상의 염기 질소 원자를 갖는 연료-가용성 폴리(옥시알킬렌)아민; "폴리에테르 폴리아민"

본 발명에 사용하기에 적합한 또다른 유형의 분산제/세제는 1개 이상의 염기 질소 원자 및 폴리(옥시알킬렌)아민을 가솔린 또는 디젤 범위에 속하는 탄화수소에 가용성으로 만들기에 충분한 수의 옥시알킬렌 단위를 갖는 폴리(옥시알킬렌)아민을 포함한다. 이러한 유형의 첨가제는 히드로카르빌 폴리(옥시알킬렌)폴리아민, 폴리알킬렌 글리콜 폴리아민, 또는 편의상 "폴리에테르 폴리아민"으로 불리울 수 있다.

적합한 폴리(옥시알킬렌)아민 화합물은, 예를 들면 본원에 그의 전문이 참고로 포함되어 있는 미국 특허 제3,440,029호; 4,247,301호; 4,261,704호; 5,192,335호; 및 5,752,991호에 개시된 히드로카르빌 폴리(옥시알킬렌) 폴리아민을 포함한다.

폴리(옥시알킬렌)아민 화합물의 예는 하기 화학식 XIII을 갖는 장쇄 알킬페닐 폴리옥시알킬렌 아민이다:

상기 식에서, R_1'은 탄소 원자수 40 이상의 알킬기이고; R_2'및 R_3'은 각각 독립적으로 수소 또는 탄소 원자수 약 1 내지 약 2의 저급 알킬기이고, 각 R₂및 R₃은 독립적으로 각각 --O-CHR₂-CHR₃-- 단위에서 독립적으로 선택되고; A는 암모니아, 탄소 원자수 약 1 내지 20의 일차 알킬 모노아민, 각 알킬기가 탄소 원자수 약 1 내지 20인 이차 디알킬 모노아민, 또는 질소 원자수 약 2 내지 약 12 및 탄소 원자수 약 2 내지 약 40의 폴리아민으로부터 유래된 아민 잔기이고; a는 약 1 내지 약 2의 정수이고; y는 약 5 내지 약 50의 정수이다.

또다른 실시양태에서, 폴리(옥시알킬렌)아민은 히드록시 화합물, ROH를 알킬렌 옥사이드 C_mH_2mO, 또는 그러한 산화물의 혼합물과, 그후에 임의로 제2 알킬렌 옥사이드, C_mH_2nO, 또는 혼합물과 축합시키고, 마지막으로 환원성 아민화 (미국 특허제2,754,330호 및 2,928,877호) 또는 시아노에틸화에 의해, 이어서 수소화 (미국 특허 제2,280,792호)에 의해 말단 아미노기를 부착시킴으로써 용이하게 제조될 수 있다.

또한, 그러한 첨가제를 생산하는데 유용한 특정 재료 및(또는) 방법은 미국 특허 제3,849,085호; 4,231,759호; 4,238,628호; 4,247,301호; 4,261,704호; 2,841,479호; 및 2,782,240호 및 1991년 9월 25일자로 공개된 유럽 특허 출원 제0,448,365 Al호 및 문헌 [Kirk Othmer's "Encyclopedia of Chemical Technology," Vol. 19, Interscience Publishers, New York (1998)]에 개시되어 있다. 이들 특허, 특허 출원 및 문헌의 각각의 개시는 본원에 그의 전문이 참고로 포함되어 있다.

한 실시양태에서, 연료 첨가제 조성물은 연소 시스템 및 연료와 상용성인 살균제를 포함하며, 그것은 물 보다 연료에 더 가용성이다. 또다른 실시양태에서, 유동성 향상제가 연료에 첨가된다. 예를 들면, 본원에 그의 전문이 참고로 포함된 데이비스 (Davies) 등의 미국 특허 제5,833,722호에 의해 개시된 바와 같이, 숙신산 및 프탈산으로부터 유래된 지방산 아미드가 왁스 결정 성장 억제제로서 사용된다. 또한, 본원에 그의 전문이 참고로 포함된 펠드만 (Feldman)의 미국 특허 제3,790,359호에 의해 개시된 바와 같이, 불포화 에테르 및 에틸렌의 공중합체와 약 1000 MW의 분지된 탄화수소 혼합물이 사용된다. 본원에 그의 전문이 참고로 포함된 랑거 (Langer) 등의 미국 특허 제3,999,960호에 의해 개시된 바와 같이, 알킬디페닐 에테르가 또한 유동성 향상제, 예를 들면 연료 왁스 결정 억제제로서 본 발명에 사용될 수 있다.

연료에 첨가될 수 있는 적합한 항산화제는 금속 디티오포스페이트 및 금속 디티오카르보네이트이다. 아주 적합하고 바람직한 것으로 밝혀진 하나의 특별한 항산화제 첨가제는 에틸 코포레이션 (Ethyl Corporation)에 의해 상품명 에틸 (ETHYL) 702로 시판되는 페놀성 항산화제인 4,4'-메틸렌-비스(2,6-디-tert-부틸페놀)이다.

내마모제, 예를 들면 황, 금속 나프텐산염, 인산염 에스테르 및 황화 탄화수소 등이 사용될 수도 있다. 베어링 부식 방지제로서 아주 적합한 바람직한 EP 첨가제 중의 하나는 알.티. 반더빌트 캄파니 (R.T. Vanderbuilt Company)에 의해 부틸 지메이트 (BUTYL ZIMATE)로서 시판되는 아연 디부틸디티오-카르바메이트이다.

예를 들어, 본원에 그의 전문이 참고로 포함된 펠드만 등의 미국 특허 제5,094,666호에 개시된 바와 같은 유동성 향상제가 사용될 수 있다. 예를 들면, 그러한 겔화 방지 및 상온 유동 첨가제로는 분자량이 500-50,000인 지방산의 비닐 에스테르 및 에틸렌의 공중합체; 또는 0.005-0.2%로 사용되는, 프탈산 무수물의 수지 아민 염; 또는 0.005-0.15%로 사용되는, 디티오-벤조산의 수지 아민 염; 또는 4-히드록시-3,5-디-t-부틸 디티오벤조산; 또는 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체를 포함한다.

본원에 그의 전문이 참고로 포함된 허브스트만 (Herbstman)의 미국 특허 제5,332,407호에 개시된 바와 같은 분산제/세제가 사용될 수도 있다. 예를 들면, 한 실시양태에서, 그러한 분산제/세제로는 4-알킬-2-모르폴린 및 알킬페닐 폴리옥시알킬렌 아민이 있다.

윤활제, 예를 들면 카르복실산 폴리올 에스테르, 다이머산, 폴리올 에스테르, 피마자유, 식물유, 지방산 메틸 에스테르 (특히, 채종유), 글리콜 에스테르, 특히 올레산염 및 리놀레산염 (불포화됨)이 사용될 수도 있다. 본원에 그의 전문이 참고로 포함된 캐리 (Carey) 등의 미국 특허 제5,756,435호에 개시된 바와 같은 윤활제가 사용될 수 있다. 윤활제의 예로는 글리세롤 모노올레에이트, 또는 지방산 포르메이트, 또는 지방산 아미드 또는 1,2-알칸 디올을 들 수가 있다.

본원에 그의 전문이 참고로 포함된 스위니 (Sweeney) 등의 미국 특허 제4,460,379호에 개시된 바와 같은 안정화제가 사용될 수 있다. 예를 들면, 그러한 첨가제로는 히드로카르빌 폴리옥시프로필렌 디(폴리옥시에틸렌) 아민이 있다.

본원에 그의 전문이 참고로 포함된 보워스 (Bowers) 등의 미국 특허 제4,892,562호에 개시된 바와 같은 배출 (예를 들면, CO 및 질소 산화물) 감소제가 사용될 수 있다. 예를 들면, 옥틸 니트레이트와 같은 산소화 용매 중의 0.01-1.0 ppm의 연료 가용성 유기금속 백금 화합물이 배출 감소 첨가제로서 사용될 수 있다. 배출 감소 첨가제의 또다른 예로는 옥틸 니트레이트 중의 디벤질 시클로옥타디엔 백금 II를 들 수가 있다. 콕스 (Cox)의 미국 특허 제4,294,586호는 또한 디젤 연료에 사용하기 위한 배출 감소 첨가제를 개시하고 있다. 그러한 첨가제는 알코올, 톨루엔 및 과산화 수소의 혼합물을 포함한다. 추가로, 바라루 (Vararu) 등의 미국 특허 제4,857,073호는 약 6%의 디-tert-부틸 퍼옥시드, 약 1%의 톨유 이미다졸린, 약 0.5%의 네오-데칸산을 혼합물 형태로 포함하고, 퍼옥시드, 이미다졸린 및 산과철저하게 혼합된 탄화수소 용매 담체를 발란스로 포함하는 조성물을 개시한다. 상기 콕스 특허 및 바라루 등의 특허의 각각의 개시는 본원에 그의 전문이 참고로 포함되어 있다.

본원에 그의 전문이 참고로 포함된 오브리엔 (O'Brien) 등의 미국 특허 4,125,382호에 개시된 바와 같은 항유화제, 예를 들면 폴리옥시에틸렌 에테르가 사용될 수 있다.

지속 방출 성분

연료 필터의 작동 온도는 약 49 ℃이지만, 약 100 ℃에 근접할 수 있다. 그러므로, 중합체 재료가 연료 필터 어셈블리 등에 사용될 때, 그것은 약 50 ℃ 내지 약 200 ℃의 융점을 갖는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 융점은 약 77 ℃ 내지 약 170 ℃이다. 또한, 중합체 재료는 경질 및 비점착성이다. 또한, 중합체 재료는 바람직하게는 연료, 더욱 바람직하게는 디젤 연료에 불용성이다.

광범위한 실시양태에서, 지속 방출 성분은 첨가제 성분의 방출 속도를 제어한다. 예를 들면, 지속 방출 성분은 첨가제 조성물의 첨가제 성분의 연료로의 방출을 늦추는데 효과적이다. 한 실시양태에서, 지속 방출 화합물은 중합체 재료를 포함한다. 중합체 재료는 겔, 바람직하게는 고체일 수 있다. 본 발명을 어떠한 작동 메카니즘 또는 이론에 제한하고자 하는 것은 아니지만, 중합체 재료는 연료와 첨가제 성분 사이의 물리적 장벽으로서 작용하여 첨가제의 연료로의 방출, 예를 들면 확산을 늦출 수 있는 것으로 생각된다.

바람직한 실시양태에서, 중합체 재료는 예를 들면 분자 당 2 내지 약 12개의탄소 원자를 갖는 올레핀 성분으로부터 유래된 중합체 반복 단위를 포함한다. 그러한 폴리올레핀은 일반적으로 탄소 원자수 2 내지 약 12의 비치환된 지방족 탄화수소 올레핀의 중합체이며, 더욱 특별하게는 탄소 원자수 2 내지 약 12의 비치환된 지방족 탄화수소 올레핀 및 탄소 원자수 2 내지 약 12의 치환된 지방족 탄화수소 올레핀의 중합체이다. 유용한 한 실시양태에서, 중합체 재료는 산화된다. 바람직한 또다른 실시양태에서, 중합체 재료는 아미드화된다.

한 실시양태에서, 매트릭스 재료는 지방족 산 성분, 예를 들면 탄소 원자수 약 18 또는 약 28 내지 약 36의 지방족 산 분자를 포함하는 지방족 산 성분을 포함한다. 특히 유용한 지방족 산 성분은 몬탄산, 공칭 C₂₈H₅₆O₂이다. 적합한 지방족 산 성분, 예를 들면 몬탄산은 바람직하게는 약 76 ℃ 내지 약 87 ℃, 더욱 바람직하게는 약 76 내지 약 81 ℃의 융점을 갖는다. 유용한 한 실시양태에서, 지방족 산 성분은 약 80 ℃ 이상 또는 약 82 ℃ 이상의 융점을 갖는다. 이러한 특징을 가진 몬탄산은 예를 들면 상품명 S-Wachs로서 공지되어 있다.

바람직한 실시양태에서, 지방족 산 성분, 예를 들면 몬탄산은 에스테르화되어 지방족 산 에스테르 왁스, 예를 들면 몬탄산 에스테르 왁스를 형성할 수 있다. 지방족 산 에스테르 왁스는 바람직하게는 몬탄산을 포함한 약 C₂₀내지 약 C₃₀지방산 에스테르의 주성분을 갖는다.

또다른 실시양태에서, 몬탄산은 다른 지방족 카르복실산과 결합되어 카르복실산 아미드를 형성할 수 있다. 예를 들면, 몬탄산은 약 60 내지 약 400, 바람직하게는 약 60 내지 약 200의 분자량을 갖는 적어도 이관능성 폴리아민, 폴리올 또는 알칸올아민과, 탄소 원자수 약 10 이상, 바람직하게는 탄소 원자수 약 14 내지 약 25의 1종 이상의 지방족 카르복실산에 결합될 수 있다.

다른 중합체 재료도 또한 지속 방출 성분을 형성할 수 있다. 이들 중합체 재료로는 에틸셀룰로스, 셀룰로스, 실리콘, 고무, 지방 및 합성 계면활성제, 열가소성 수지, 흡착제 (점토) 및 그의 혼합물을 포함한다.

바람직한 폴리올레핀은 비치환된 지방족 탄화수소 모노올레핀으로부터 제조되며, 이러한 모노올레핀에는 직쇄 및 분지쇄 화합물, 예를 들면 에틸렌, 프로필렌 및 부텐-1, 이소부텐, 펜텐, 헥센, 헵텐, 옥텐, 이소부텐, 3-메틸부텐-1, 4-메틸펜텐-1, 4-메틸헥센-1 및 5-메틸헥센-1 등이 포함된다.

폴리올레핀은 또한 단량체 단위로서 비치환된 지방족 탄화수소 폴리엔, 예를 들면 디엔 또는 트리엔을 함유한다. 그러한 비치환된 화합물은 직쇄, 분지쇄 또는 환식 화합물일 수 있다. 일반적으로, 탄소 원자수 약 4 내지 약 12의 폴리엔이 이용된다.

폴리올레핀을 제조하는데 적합한 코모노머는 상기한 바와 같은 단독중합체를 제조하는데 이용되는 것, 예를 들면 프로펜 또는 부텐-1과 에틸렌 또는 이소부틸렌과 이소프렌이다. 적합한 터모노머는 상기한 바와 같은 단독중합체 및 공중합체를 제조하는데 이용되는 것, 예를 들면 프로펜, 에틸렌 및 약 15 중량% 이하, 바람직하게는 약 10 중량% 이하의 폴리엔, 예를 들면 디시클로펜타디엔, 1,3-부타디엔, 1,5-시클로옥타디엔, 2-에틸리덴노르보르넨-5, 1,4-헥사디엔, 1,4-헵타디엔, 비시클로(2,2,1)헵타-2,5-디엔 및 기타 공역 및 특히 선형 또는 환형 사슬을 가진 비공역 디엔과 같은 디엔이다.

트리엔, 예를 들면 이소프로필리덴 시클로펜타디엔 및 시클로펜타디엔과 그의 디엘스-알더 (Diels-Alder) 모노- 및 디-부가물이 디엔 대신 사용될 수 있다.

비치환된 지방족 디올레핀도 또한 유용한 폴리올레핀을 제조하는데 사용될 수도 있으며, 그의 예로는 부타디엔, 이소프렌, 옥타디엔 등이 있다. 특히 유용한 것은 유탁액, 현탁액 또는 용액 방법으로 제조되는 각종 형태의 폴리부타디엔, 및 스티렌과 같은 단량체에 의한 랜덤, 블록 및 스타 블록 중합체이다.

중합체 재료는 에틸렌계 불포화 단량체로부터 유래된 다른 중합체 반복 단위를 포함할 수 있다. 한 실시양태에서, 중합체 재료는 폴리에틸렌을 포함한다. 유용한 실시양태에서, 중합체 재료는 산화 폴리에틸렌 왁스를 포함한다. 또다른 유용한 실시양태에서, 중합체 재료는 아미드화 폴리에틸렌 왁스를 포함한다.

또다른 실시양태에서, 중합체 재료는 에틸렌 및 비닐 아세테이트의 공중합체, 예를 들면 에어 프로덕츠 (Air Products)에 의해 상품명 에어플렉스 (Airflex) 410으로 판매되는 폴리에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체이다. 폴리에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체는 높은 내연료 보호막을 제공하며 고온을 견딜 수 있다. 한 실시양태에서, 중합체 재료는 에틸렌 및 부틸렌의 공중합체이다.

또다른 실시양태에서, 중합체 재료는 약 500,000의 분자량을 가진 폴리프로필렌, 더욱 바람직하게는 폴리프로필렌 옥시드이다. 그러한 폴리프로필렌 옥시드는 상품명 코아틸렌 (Coathylene) PY 0787F로 판매된다. 다른 에틸렌계 불포화 단량체로는 약 200,000 내지 약 300,000의 분자량을 갖는 에틸렌-프로필렌 공중합체, 약 200,000 내지 약 300,000의 분자량을 갖는 에틸렌-에틸 아크릴레이트 중합체가 있다. 아주 유리하고 바람직한 것으로 밝혀진 하나의 중합체는 약 60,000 내지 약 135,000의 분자량을 갖는 폴리이소부틸렌이며, 바람직한 폴리이소부틸렌은 엔제이 케미칼 캄파니 (Enjay Chemical Company)에 의해 제조되는 상품명 비스타넥스 (VISTANEX)로 판매되는 것이다.

중합체 재료를 형성하는데 사용되는 에틸렌계 불포화 단량체로부터 유래된 반복 단위로는 모노올레핀계 탄화수소, 즉 탄소 및 수소 만을 함유하는 단량체, 예를 들면 에틸렌, 프로필렌, 3-메틸부텐-1, 4-메틸펜텐-1, 펜텐-1, 3,3-디메틸부텐-1, 4,4-디메틸부텐-1, 옥텐-1, 데센-1, 스티렌 및 그의 핵, 알파-알킬 또는 아릴 치환된 유도체, 예를 들면 o-, m- 또는 p-메틸, 에틸, 프로필 또는 부틸 스티렌, 알파-메틸, 에틸, 프로필 또는 부틸 스티렌; 페닐 스티렌 및 할로겐화 스티렌, 예를 들면 알파-클로로스티렌; 모노올레핀계 불포화 에스테르, 예를 들면 비닐 에스테르, 예를 들면 비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트, 비닐 부티레이트, 비닐 스테아레이트, 비닐 벤조에이트, 비닐-p-클로로벤조에이트, 알킬 메타크릴레이트, 예를 들면 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 옥틸 및 라우릴 메타크릴레이트; 알킬 크로토네이트, 예를 들면 옥틸; 알킬 아크릴레이트, 예를 들면 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 2-에틸헥실, 스테아릴, 히드록시에틸 및 터셔리 부틸아미노 아크릴레이트; 이소프로페닐 에스테르, 예를 들면 이소프로페닐 아세테이트, 이소프로페닐 프로피오네이트, 이소프로페닐 부티레이트 및 이소프로페닐 이소부티레이트; 이소프로페닐할라이드, 예를 들면 이소프로페닐 클로라이드; 할로겐화 산의 비닐 에스테르, 예를 들면 비닐 알파-클로로아세테이트, 비닐 알파-클로로프로피오네이트 및 비닐 알파-브로모프로피오네이트; 알릴 및 메탈릴 화합물, 예를 들면 알릴 클로라이드, 알릴 알코올, 알릴 시아니드, 알릴 클로로카르보네이트, 알릴 니트레이트, 알릴 포르메이트 및 알릴 아세테이트 및 상응하는 메탈릴 화합물; 알케닐 알코올의 에스테르, 예를 들면 베타-에틸 알릴 알코올 및 베타-프로필 알릴 알코올; 할로-알킬 아크릴레이트, 예를 들면 메틸 알파-클로로아크릴레이트, 에틸 알파-클로로아크릴레이트, 메틸 알파-브로모아크릴레이트, 에틸 알파-브로모아크릴레이트, 메틸 알파-플루오로아크릴레이트, 에틸 알파-플루오로아크릴레이트, 메틸 알파-요오도아크릴레이트 및 에틸 알파-요오도아크릴레이트; 알킬 알파-시아노아크릴레이트, 예를 들면 메틸 알파-시아노아크릴레이트 및 에틸 알파-시아노아크릴레이트 및 말레에이트, 예를 들면 모노메틸 말레에이트, 모노에틸 말레에이트, 디메틸 말레에이트, 디에틸 말레에이트; 및 푸마레이트, 예를 들면 모노메틸 푸마레이트, 모노에틸 푸마레이트, 디메틸 푸마레이트, 디에틸 푸마레이트; 및 디에틸 글루타코네이트; 모노올레핀계 불포화 유기 니트릴, 예를 들면 푸마로니트릴, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 에타크릴로니트릴, 1,1-디시아노프로펜-1, 3-옥테노니트릴, 크로토노니트릴 및 올레오니트릴; 모노올레핀계 불포화 카르복실산, 예를 들면 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 3-부텐산, 신남산, 말레산, 푸마르산 및 이타콘산, 말레산 무수물 등을 들 수가 있다. 아크릴아미드와 같은 이들 산의 아미드도 또한 유용하다. 비닐 알킬 에테르 및 비닐 에테르, 예를 들면 비닐 메틸 에테르, 비닐 에틸에테르, 비닐 프로필 에테르, 비닐 n-부틸 에테르, 비닐 이소부틸 에테르, 비닐 2-에틸헥실 에테르, 비닐 2-클로로에틸 에테르, 비닐 프로필 에테르, 비닐 n-부틸 에테르, 비닐 이소부틸 에테르, 비닐 2-에틸헥실 에테르, 비닐 2-클로로에틸 에테르, 비닐 세틸 에테르 등; 및 비닐 설파이드, 예를 들면 비닐 베타-클로로에틸 설파이드, 비닐 베타-에톡시에틸 설파이드 등도 또한 2개의 올레핀기를 공역 관계로 함유하는 디올레핀계 불포화 탄화수소 및 그의 할로겐화 유도체, 예를 들면 부타디엔-1,3; 2-메틸부타디엔-1,3; 2,3-디메틸부타디엔-1,3; 2-메틸부타디엔-1,3; 2,3-디메틸부타디엔-1,3; 2-클로로부타디엔-1,3; 2,3-디클로로부타디엔-1,3; 및 2-브로모-부타디엔-1,3 처럼 포함될 수 있다. 상기 화합물의 혼합물도 이용될 수 있다.

특히 유용한 단량체 조성물로는 또한 스티렌, 메틸 메타크릴레이트, 메틸 아크릴레이트, 비닐 아세테이트, 스티렌 및 아크릴로니트릴의 혼합물, 및 스티렌 및 각종 말레에이트의 혼합물을 들 수가 있다.

본 발명에 따라서, 지속 방출 성분은 매트릭스 재료 또는 코팅 재료일 수 있다. 지속 방출 성분이 첨가제 성분과 혼합될 때, 지속 방출 성분은 매트릭스 재료로서 불리운다. 지속 방출 성분이 첨가제 성분 주위에 코팅될 때, 지속 방출 성분은 코팅 재료로서 불리운다. 지속 방출 성분이 매트릭스 재료이든 코팅 재료이든 상관없이, 그것은 바람직하게는 연료에 불용성이다.

한 실시양태에서, 매트릭스 재료는 제한없이 임의의 지속 방출 성분 중합체 재료로부터 선택될 수 있다. 한 실시양태에서, 매트릭스 재료는 원하는 방출 속도, 경도, 용해도 및 용융 범위를 얻기 위해 선택된 중합체의 혼합물일 수 있다.그러한 혼합물로는 예를 들면 폴리에틸렌/폴리프로필렌, 바람직하게는 더 우수한 내구성을 갖는 에틸렌/부틸렌을 포함할 수 있다. 매트릭스 재료는 또한 조성물에 대한 구조 성분으로서 작용할 수 있다. 한 실시양태에서, 매트릭스 재료는 겔이다. 바람직한 실시양태에서, 매트릭스 재료는 고체, 예를 들면 왁스이다.

한 실시양태에서, 첨가제 조성물은 층상이다. 예를 들면, 첨가제 조성물의 가장 내부 코어는 첨가제 성분 및 제1 매트릭스 재료의 혼합물일 수 있다. 첨가제 조성물의 다음 층은 첨가제 성분 및 제1 매트릭스 재료와 다른 매트릭스 재료의 혼합물일 수 있다. 대안적으로, 다음 층은 다른 혼합 비를 가진 첨가제 성분 및 제1 층의 매트릭스 재료의 혼합물일 수 있다. 본 발명의 첨가제 조성물은 1개를 넘는 층을 포함할 수 있다. 한 실시양태에서, 첨가제 조성물은 2개를 넘는 층을 포함한다. 또다른 실시양태에서, 첨가제 조성물은 3개를 넘는 층을 포함한다. 그러한 층상 첨가제 조성물은 가변적인 방출 프로파일, 예를 들면 빠르고 느린 프로파일을 제공한다.

다른 배치는 첨가제 성분의 방출 패턴을 변화시키는 작용을 할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 첨가제 조성물은 방출 패턴을 제어하기 위해 고상층의 첨가제 성분/매트릭스 재료 혼합물로 커버된 액상 첨가제 성분, 예를 들면 분산제를 포함할 수 있다.

한 실시양태에서, 첨가제 성분 및 매트릭스 재료를 포함하는 첨가제 조성물은 방출 속도를 증가시키기 위해 방출 증강제 성분을 더 포함할 수 있다. 방출 증강제 성분은 흡상 재료, 계면활성제, 예를 들면 비이온성 계면활성제, 예를 들면폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 공중합체 등 및 그의 혼합물로부터 선택될 수 있다. 그러한 흡상 재료로는 면 및 폴리에스테르 섬유 및 그의 혼합물을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

한 실시양태에서, 첨가제 성분 및 매트릭스 재료를 포함하는 첨가제 조성물은 첨가제 조성물의 구조를 강화하기 위해 강화제 성분을 더 포함함으로써 연료를 유동시켜 부식에 덜 민감하게 한다. 그러한 성분으로는 섬유를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 바람직한 실시양태에서, 면, 폴리에스테르 및(또는) 유리섬유 및 그의 혼합물은 첨가제 조성물의 매트릭스, 바람직하게는 용융 매트릭스에 첨가된다.

바람직한 실시양태에서, 매트릭스 재료는 폴리프로필렌, 바람직하게는 상품명 리코왁스 PP 230으로 판매되는 폴리프로필렌 왁스이다. 폴리프로필렌 왁스는 고온에서의 그의 불용성으로 인해 바람직하다. 또한, 폴리프로필렌은 329 ℃의 높은 연화점을 가지므로 바람직하다. 더 높은 연화점은 중합체 재료가 일정한 방출 속도를 유지하기 위해 유닛으로서 본래대로 유지되도록 한다.

본 발명의 첨가제 조성물은 선택된 첨가제 성분을 둘러싸는 외부 코팅 재료, 및(또는) 코팅된 첨가제 조성물을 형성하는 첨가제 성분/매트릭스 재료의 혼합물을 포함할 수 있다. 코팅 재료는 바람직하게는 코팅 재료가 없는 동일한 조성물로부터의 첨가제 방출 속도에 비해 코팅 조성물로부터 첨가제 성분의 연료로의 방출 속도를 감소시키는데 효과적인 양으로 존재한다. 코팅 재료는 상기한 바와 같은 임의의 지속 방출 성분으로부터 선택될 수 있다. 한 실시양태에서, 코팅 재료는 용융 중합체 재료 (용융 지속 방출 성분), 예를 들면 유화 중합체, 또는 용매 재료 중의 중합체 재료를 포함한다. 용매 재료는 수성, 알코올성 또는 유기성일 수 있거나 용매와 혼합될 수 있다. 물론, 용매는 코팅 재료가 그 안에 용해되고 용매가 코팅 재료 또는 첨가제 조성물에 대해, 또는 최종 생성물의 성능에 대해 뚜렷한 유해 효과를 나타내지 않도록 선택되어야 한다. 바람직한 실시양태에서, 코팅 재료는 폴리에틸렌 비닐 아세테이트이다.

외부 코팅은 경질 또는 연질일 수 있으며, 각 스타일은 코팅된 첨가제를 연료에 노출시키기 위한 그의 고유의 메카니즘을 가지며 어느 스타일이든 본 발명에 사용하기에 적합하다. 예를 들면, 폴리비닐리덴 클로라이드 (PVDC)가 코팅 재료로서 사용된다. PVDC는 연료가 코팅을 침연시킬 때 첨가제를 방출하는 경질 코팅이다. 연료는 코팅 내부의 첨가제가 팽윤되도록 하여 결국 코팅된 펠릿에 균열이 생긴다. 이로써 첨가제 내부가 연료에 노출된다. 연질 코팅 재료의 예는 폴리비닐 아세테이트 (PVA)이다. 연료가 연질 코팅에도 침투되긴 하지만, 그것은 유연하므로 균열이 생기지 않는다. 대신에, 연료는 코팅을 거쳐 확산되고, 첨가제의 일부를 용해시키고 그후에 코팅된 조성물 밖으로 다시 빠져나간다. PVDC 및 PVA 코팅 재료 둘다는 엔진 작동 온도에서 연료에 불용성이다.

하기 표 1은 고온에서 불용성이고 높은 연화점을 가지므로 우수한 매트릭스 재료로서 사용될 수 있는 기타 폴리프로필렌 왁스 화합물 및 혼합물을 나타낸다.

한 실시양태에서, 매트릭스 재료는 폴리에틸렌 왁스, 바람직하게는 예를 들어 클라리언트 (Clariant)에 의해 상품명 리코왁스 PED 왁스 522로 판매되는 산화폴리에틸렌 왁스이다. 그러나, 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 이 매트릭스 재료는 고온, 예를 들면 약 121 ℃에서 융해된다. 그것이 고온에서 융해될 수 있긴 하지만, 그것은 내연료 재료인 폴리에틸렌 비닐 아세테이트 등과 함께 사용된다면 여전히 매트릭스 재료로서 유용하다. 표 1은 매트릭스 재료에 분포된 첨가제가 18% 폴리에틸렌 비닐 아세테이트로 코팅될 때, 그것은 121 ℃에서 불용성임을 나타낸다. 또한, 코팅된-첨가제-매트릭스 조성물이 존재하는 연료는 121 ℃에서도 탁해지지 않는다. 이러한 관찰은 산화 폴리에틸렌 왁스가 실질적으로 불용성임을 나타낸다.

각종 매트릭스 중의 50% 분산제로 제조된 태블릿의 고온 연료 내성

매트릭스	연료 중 용해도
명칭	조성물	연화점(℉)	121 ℉에서 1/2 시간	104 ℉에서 24 시간
리코왁스 PED 522	산화 폴리에틸렌 왁스	221	용해됨	불용성
18% PE/VA 코팅된 리코왁스PED 522	산화 폴리에틸렌 왁스	221	불용성	불용성
10% PE/VA¹코팅된 리코왁스PED 522	산화 폴리에틸렌 왁스	221	불용성	불용성
리코왁스 PED 153	산화 폴리에틸렌 왁스	248	용해됨	용해됨
리코왁스 PE 190	폴리에틸렌 왁스	275	50% 용해됨	50% 용해됨
리코왁스 PP 230	폴리프로필렌 왁스	320	불용성	불용성
리코왁스 C PM			50% 용해됨	50% 용해됨
리콜루브 FA-1	아미드 왁스		50% 용해됨	50% 용해됨
코아틸렌 PY 0787F	폴리프로필렌	329	불용성	불용성
리코몬트 TP AR 504	말레산화 폴리프로필렌왁스	311	불용성	불용성
유니왁스 1750	스테아르아미드	275	용해됨
엘박스 260	PE/28%VA	309	연화됨
엘박스 350	PE/VA		연화됨
엘박스 450	PE/18%VA	302	연화됨
엘박스 750	PE/9%VA	307	연화됨
엘박스 770	PE/9.5%VA	441	연화됨	연화됨
리코왁스 230 (40%) 및AR 504 (10%)	폴리프로필렌 및산화 폴리프로필렌		25% 용해됨	25% 용해됨
리코왁스 230 (25%) 및엘박스 750 (25%)	폴리프로필렌 및 PE/VA		25% 용해됨	25% 용해됨
고온 접착제			용해됨	용해됨
에폭시 수지			용해됨	용해됨
퍼마텍스 RT 실리콘			용해됨	용해됨
¹폴리에틸렌 비닐아세테이트

바람직한 실시양태에서, 첨가제 조성물은 광유 담체 중의 폴리올레핀 아미드 알켄아민인 첨가제를 포함한다. 더욱 바람직하게는, 그러한 첨가제는 루브리졸 코포레이션 (Lubrizol Corporation)에 의해 제조되는 상품명 0276.6이다. 또한, 첨가제는 매트릭스 재료, 예를 들면 산화 폴리프로필렌 왁스 및(또는) 폴리프로필렌 왁스, 예를 들면 클라리언트 코포레이션에 의해 제조되는, 리코왁스 PP 230 및(또는) 코아틸렌 PY 0787F (매트릭스 재료)와 혼합될 수 있다. 그러한 매트릭스 재료는 매트릭스를 포함한 첨가제 조성물의 입자가 실질적으로 안정한 구조를 유지하기위한 구조 성분으로서 또한 첨가제 방출 속도를 감소시키기 위한 지속 방출 성분으로서 이중적인 목적을 갖는다.

바람직한 실시양태에서, 첨가제 조성물은 약 50 내지 약 75 중량%, 예를 들면 약 66 중량%의 상품명 0276.6; 약 10 내지 약 25 중량%, 예를 들면 약 17 중량%의 리코왁스 PP 230; 및 약 10 내지 약 25 중량%, 예를 들면 약 17 중량%의 코아틸렌 PY 0787F를 포함한다. 첨가제 조성물은 임의의 적합한 형태, 예를 들면 아이스 하키 퍽과 적어도 약간 유사하게 성형된 물체와 같은 단일 물체로서, 또는 태블릿, 환, 과립 및 입상 형태 같은 다수의 입자로서 형성될 수 있다.

첨가제의 방출 속도는 매트릭스 재료의 양에 의해 조절될 수 있다. 예를 들면, 첨가제 조성물 중의 매트릭스 재료 함량이 많을수록 첨가제 방출 속도가 저하된다. 한 실시양태에서, 매트릭스 재료는 첨가제 조성물 총 중량의 약 10 내지 약 90%를 구성한다. 바람직한 실시양태에서, 매트릭스 재료는 첨가제 조성물 총 중량의 약 25 내지 약 70%, 더욱 바람직하게는 약 50%를 구성한다.

첨가제가 방출되는 속도는 첨가제 조성물 상에 코팅을 이용하고(하거나) 코팅 두께를 조절함으로써 제어될 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 코팅은 첨가제 조성물 총 중량의 약 5 내지 약 50%를 구성한다. 더욱 바람직한 실시양태에서, 코팅은 첨가제 조성물 총 중량의 약 8 내지 약 25%를 구성한다.

공지되어 있는 불용성 코팅 재료가 냉각제 첨가제와 같은 첨가제를 코팅하는데 사용된다. 예를 들면, 본원에 그의 전문이 참고로 포함된 허드겐스 (Hudgens) 등의 미국 특허 제5,662,799호는 불용성 코팅인 폴리비닐 아세테이트에 싸여있는냉각제 첨가제를 포함하는 냉각제 필터를 개시하였다.

냉각제 시스템에 사용하기 위한 불용성 코팅 재료로 첨가제를 코팅하는 것은 공지된 사실이지만, 냉각제 및 연료 시스템이 매우 상이하므로 유사한 코팅이 연료 시스템에 적용될 수 있다는 것은 놀라운 사실이다. 예를 들면, 냉각제 시스템은 폐쇄 고리이다. 대조적으로, 연료 시스템은 상당 부분 재순환되는 반-재순환 시스템이다. 그러므로, 연료 시스템은 연료가 시스템을 한번 통과할 때 연료와 실질적으로 즉시 배합하기 위한 충분한 첨가제를 코팅 재료가 방출할 수 있도록 할 필요가 있다. 또한, 첨가제는 연료의 유동에 비례하는 속도로 방출되어야 하며, 이는 냉각제 시스템에서는 필수 요건이 아니다. 또한, 냉각 시스템의 온도는 대체로 연료 시스템, 예를 들면 엔진 연료 시스템의 온도 보다 낮다. 또한, 연료 시스템 및 냉각제 시스템은 화학적으로 상이하다. 예를 들면, 엔진 냉각제는 주로 수성이며, 엔진 연료는 주로 탄화수소를 포함하며 실질적으로 물을 함유하지 않는다.

상기 연료 첨가제 조성물은 단일 물체 형태로 하우징에 존재할 수 있다. 또다른 실시양태에서, 조성물은 다수의 입자로서 존재한다. 이 조성물은 각종 크기를 가질 수 있다. 크기에 상관 없이, 첨가제 조성물은 원통형 태블릿 및 입방형 태블릿, 구형 태블릿 및 "도넛"형 퍽과 같은 각종 형태로 제공될 수 있다. 첨가제 조성물은 입방형일 수 있다. 첨가제 조성물의 형태 및 크기를 이용하여 첨가제의 지속 방출 속도를 제어할 수 있다.

한 실시양태에서, 첨가제 조성물은 태블릿 형태이다. 태블릿은 약 9 ㎜ 길이 x 약 9 ㎜ 직경의 원통형일 수 있다. 태블릿은 모든 면이 약 9 ㎜인 입방형일수도 있다. 또다른 실시양태에서, 첨가제 조성물은 중앙에 구멍이 있고, 외경이 약 8 ㎝이고, 내경이 약 5 ㎝이고, 높이가 약 3 ㎝인 편평한 퍽형 구조이다.

본 발명의 광범위한 한 실시양태에서, 조성물의 형성 방법은 다음과 같다. 실질적으로 고체 단위의 연료 첨가제, 예를 들면 연료 분산제, 루브리졸 (Lubrizol) 129093A는 코팅 재료, 예를 들면 폴리에틸렌 비닐아세테이트 공중합체에 잠겨있거나 그것으로 분사된다. 코팅 재료는 연료 첨가제 단위에 둘러싸여 건조된다. 이 방법에서 연료 첨가제 단위를 코팅하는데 이용된 코팅 재료를 포함한 재료는 초기에 용융 코팅 재료 또는 용매 재료 중의 코팅 재료일 수 있다.

첨가제-매트릭스 조성물을 형성하기 위하여, 첨가제, 예를 들면 연료 분산제, 루브리졸 129093A는 용융 매트릭스 재료, 예를 들면 산화 폴리에틸렌 왁스와 혼합된다. 본원에 기재된 바와 같은 다른 매트릭스 재료가 사용될 수도 있다. 한 실시양태에서, 매트릭스 재료는 단성분 또는 다성분 경화된 중합체일 수 있다. 예를 들면, 촉매와 단량체 또는 이액형 중합체, 예를 들면 에폭시 또는 우레탄은 첨가제와 혼합되어 고체로 중합 또는 경화될 수 있다. 본원에 기재된 코팅은 첨가제-매트릭스 조성물에 도포되어 코팅된-첨가제-매트릭스 조성물을 형성할 수 있다.

도 1에 대해서 보면, 본 발명의 한 실시양태에 따른 첨가제 어셈블리가 일반적으로 (1)로 도시되어 있다. 첨가제 어셈블리 (1)는 유입구 (3), 배출구 (4) 및 그 안에 연료 첨가제 조성물 (6)을 함유하는 챔버 (5)를 구비한 하우징 (2)을 포함한다. 첨가제 어셈블리 (1)는 예를 들면 내연 엔진의 연료 라인을 따른 적당한 위치에 "직렬"로 놓여지기에 적합하다. 엔진 (도시하지 않음)을 향해 유동하는 연료는 어셈블리 유입구 (3)로 유입되어, 챔버 (5) 내로 유동하고 연료 첨가제 조성물 (6)과 접촉한다. 본원에 설명된 바와 같이, 연료 첨가제 조성물 (6)은 연료 불용성 매트릭스 형태의 지속 방출 성분, 및 매트릭스에 전체적으로 분포된 연료 첨가제 성분을 포함한다. 첨가제 조성물 (6)의 일부분이 용해된 연료는 챔버 (5)로부터 배출구 (4)를 거쳐 이동한다.

이제 도 2에 대해서 보면, 본 발명에 따른 또다른 연료 첨가제 어셈블리는 일반적으로 (10)으로 도시되어 있다. 첨가제 어셈블리 (10)는 전형적인 통상의 연료 필터 구조의 기본 부분품을 포함한다. 도시된 실시양태 (10)에는, 유입구 (13), 배출구 (14) 및 챔버 (15)를 포함하는 하우징 (12)이 제공된다. 도시된 바와 같이, 하우징 (12)은 챔버 (15) 내에 연료 첨가제 조성물 (16) 및 필터 요소 (18) 둘다를 함유하기에 적합하다.

유입구 (13)는 연료를 하우징 (12)으로 유입한다. 하우징 (12) 내에 배치된 필터 부분품 (18)은 연료를 여과시킨다. 연료는 여과된 후 첨가제 조성물 (16)과 접촉하게 된다. 본 발명에 따른, 지속 방출 성분 및 첨가제 성분을 포함하는 첨가제 조성물 (16)은 첨가제를 여과된 연료 내로 방출시킨다. 조성물 (16)은 조성물 (6)을 이용하여 얻어지는 속도에 비해 연료로의 첨가제 방출 속도를 감소시키는데 효과적인 중합체 코팅을 또한 포함한다는 것을 제외하고는 조성물 (6)과 유사하다. 첨가제를 함유하는 여과된 연료는 배출구 (4)를 거쳐 하우징을 빠져나가서 연료 시스템의 하류 부분품, 예를 들면 연료 분사 장치 (도시하지 않음)로 이동한다.

도 3은 도 2에 도시된 연료 첨가제 어셈블리 (10)와 유사한 구조를 가진, 본 발명의 또다른 실시양태인 연료 첨가제 어셈블리 (10a)를 예시한다. 어셈블리 (10a)에서, 연료 라인 내의 연료는 유입구 (13a)를 통해 하우징 (12a)로 유입되어 첨가제 조성물과 접촉한 후에 여과 요소 (18a)를 통해 여과된다. 그후에, 첨가제를 함유하는 여과된 연료는 배출구 (14a)를 거쳐 필터 어셈블리를 빠져나간다. 도 3 및 4는 첨가제 조성물 (16, 16A)이 필터 요소 (18, 18a)의 상류 또는 하류 어느 곳이든 위치할 수 있음을 예시한다.

이제 도 4에 대해서 보면, 본 발명에 따른 연료 필터 어셈블리 (20)가 예시되어 있다. 필터 어셈블리 (20)의 기본 부분품은 환상 외부 하우징 (21), 너트판 (22), 실질적으로 원통형인 필터 부분품 (23), 배출 단판 (24), 기저 단판 (25), 지지체 스프링 (26) 및 스프링 보호기 (27)를 포함한다.

외부 하우징 (21)은 너트판 (26)의 외연부 가장자리에 크림프된 개방 배출 단부 (21b) 및 밀폐 기저 단부 (21a)를 포함한다. 크림프된 조합은 필터 하우징 어셈블리를 형성한다. 너트판 (22)은 연료를 필터 어셈블리 (20)에 유입시키기 위한 유입구 (31)를 제공하며 너트판 (22)에 의해 한정되는 내부 나사산 배출구 (32)는 여과된 연료에 대한 유출구를 제공한다. 배출 단판 (24)은 연료의 유입 흐름이 환상 공간 (33)으로 향하고 그로부터 필터 부분품 (23)을 거쳐 방사상 내측 방향으로 내부 공간 (34)으로 향하도록 너트판 (22)의 내표면을 기준으로 성형되고 배치된다. 내부 공간 (34)은 배출 단판 (24) 내의 유동 제어 오리피스 (35)를 거쳐 배출구 (32)로 유도된다. 배출 단판 (24)은 접착제 층에 의해 필터 부분품 (23)의인접 단부 (38)에 결합된다. 이러한 접착제 층은 또한 연료의 불필요한 우회 또는 짧은 회로 유동을 방지하기 위해 필터 부분품 (23)의 단부를 밀봉시킨다.

기저 단판 (25)은 연료 첨가제 조성물 (36)을 포함하는, 필터 부분품 (23) 및 본 발명과 관련된 부분품에 대한 지지체 및 시트를 제공한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 연료 첨가제 조성물 (36)은 다수의 지속 방출 태블릿 또는 입방체 (39) 형태로 제공된다. 각 태블릿 (39)은 연료 불용성 매트릭스에 분포된 연료 첨가제를 포함하며, 첨가제/매트릭스 조합은 (39a)로서 나타내어져 있다. 각 태블릿 (39)은 첨가제가 연료로 방출되는 속도를 더 감소시키도록 코팅된다. 연료 첨가제 태블릿 (39)은 연료 첨가제 조성물 (16)과 유사한 구조이지만, 더 작은 크기를 갖는다. 스프링 (26)은 스프링 보호기 (27) 안에 놓여지며 기저 단판 (25)의 중앙에 형성된 수용 오목부 (40)에 대해 밀어 올려진다.

도 4에 따른 연료 필터 어셈블리 (20)는 또한 내부의 실질적으로 원통형 부분 (47) 및 외부의 실질적으로 원통형 부분 (48)을 갖도록 구성된 성형된, 단일 단판 (46)을 포함한다. 단일 단판 (46)은 첨가제 조성물 태블릿 (39)으로 충전되고 그후에 기저 단판 (25)으로 밀폐되는 내부 챔버를 한정한다. 환상 단 (shelf) (49)은 필터 부분품 (15)을 수용하고 지지하기 위한 실질적으로 편평한 표면을 제공한다. 필터 부분품 (23)의 인접 단부 (50)와 단 (49) 사이에 도포된 접착제 층은 필터 부분품 (23)을 적소에 결합시키고 필터 부분품 (23)의 단부 (50)를 밀봉시키는 이중적인 목적을 갖는다. 부분 (47)의 외경 크기는 필터 부분품 (23)의 내경 크기 보다 약간 작다. 기저 단판 (25)은 단판 (46)의 개방 단부 (51)를 폐쇄하도록 개방 단부 (51) 전역과 둘레 위로 조립된다. 내부 (47)와 실질적으로 중심이 일치하는 비교적 짧은 원통형 벽 (54)은 환상 채널을 형성하여 단 (49)에 도포된 접착제에 유지된다.

내부 (47)는 하우징 (21)의 배출 단부 (21b)에 인접하며 내측으로 축방향으로 돌출되는 중앙의 점점 가늘어지는 확산 관 (56)을 갖도록 형성된 상부 벽 (55)을 포함한다. 확산 관 (56)은 그것을 통해 연장되는 점점 가늘어지는 확산 통로 또는 오리피스 (344)를 한정하여 단판 (46)의 내부 챔버와 내부 공간 (34) 사이의 유체 교류 통로를 형성한다. 상부 벽 (55)은 첨가제 조성물 (6)의 공급원과 배출구 (32) 사이에 위치하며 확산 오리피스 (57)로부터 내부 공간 (34)으로의 배출 지점은 상부 벽 (55)의 원추 부분과 일치한다. 이러한 배치는 내부 챔버 내에서 연료로 방출되는 임의의 첨가제가 확산 관 (56)을 거쳐 유동되어야 하는 것을 요건으로 한다.

예시된 바와 같이, 기저 단판 (25) 내에 또한 그 위에 위치하는 단일 단판 (46)은 밀폐 챔버 (61)를 형성하며, 밀폐 챔버로의 유일한 개구는 확산 오리피스 (57)이다. 밀폐 챔버 (61)는 태블릿 (39)으로 충전되며, 그 태블릿 (39)은 그로부터 연료 첨가제를 연료로 지속 방출시킨다.

바람직한 실시양태에서, 첨가제의 연료로의 방출을 더 늦추기 위해 물리적 수단을 사용할 수 있으며, 예를 들면 단판 (46)이 확산 관 (56) 및 확산 오리피스 (57)를 갖도록 구성할 수 있다. 확산 관 (56) 및 확산 오리피스 (57)에 의해, 첨가제와의 엔진 연료 접촉을 제한하여 첨가제가 엔진 연료에 용해되는 속도를 늦추고 주행 거리 간격을 더 길게 하는 유동 제한 오리피스가 제공된다. 첨가제가 챔버 (61)에서 연료로 방출될 때, 밀폐 챔버 (61) 내측의 첨가제/연료 혼합물 중의 첨가제의 농도가 더 높다. 그후에, 확산 오리피스 (57)는 이러한 고농도 용액이 첨가제의 농도가 더 낮은 연료의 주요 흐름으로 확산되는 속도를 제한한다. 따라서, 기포가 확산 오리피스 (57)를 통해 흐르지 않고 빠져나가게 하는 통기구 (58)가 제공된다.

본 발명의 또다른 특징은 웨이퍼 (66)의 구조 및 조성으로 인한 연료 첨가제의 추가의 서방 수단을 제공하기 위해 상부 벽 (55)과 유지 판 (67) 사이에 끼워져 있는, 예를 들면 웨이퍼 (66) 형태의 다공성 또는 반투과성 막을 제공한다. 이러한 기계적 장치는 첨가제 조성물 (36)과 함께 사용될 수 있다.

연료 필터 어셈블리 (20)는 카트리지 어셈블리로서 구성될 수 있다. 한 실시양태에서, 도시된 필터 어셈블리 (20)는 일회용 카트리지 유닛으로서 구성된다. 예를 들면, 외부 하우징 (21) 및 너트판 (22)은 분리가능한 막으로서 구성됨으로써 어셈블리 (20)의 부분품이 제거 및 교체되게 할 수 있다. 예를 들면, 제거가능한 부분품은 필터 부분품 (23), 배출 단판 (24), 기저 단판 (25), 첨가제 조성물 (36)의 공급원 및 단판 (46)을 포함할 수 있다.

다음 실시예는 본 발명의 특정 면을 예시하는 것이며 본 발명의 영역을 제한하기 위한 것은 아니다.

실시예 1

루브리졸 OS#69593 분산제/세제 500 g 및 시판되는 폴리에틸렌 왁스 500 g을 준비한다. 폴리에틸렌 왁스를 그의 융점 이상의 온도, 예를 들면 약 140 ℃로 가열한다. 분산제/세제를, 모든 분산제/세제가 혼입되어 실질적으로 균일한 혼합물이 형성될 때까지 일정하게 교반시키며 용융 폴리에틸렌 왁스와 서서히 배합한다. 그후에, 혼합물을 통상의 기술 및 장치를 이용하여 냉각시키고 태블릿으로 성형한다. 태블릿은 폴리에틸렌 왁스 매트릭스에 실질적으로 균일하게 분포된 분산제/세제를 포함한다.

실시예 2

태블릿 형태의 폴리에틸렌 (PE 왁스) 50 중량% 중의 루브리졸 OS#69593 50 중량% 600 g을 시판되는 폴리에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체 라텍스 191 g으로 21분에 걸쳐 코팅하여 코팅된 태블릿을 형성한다. 팬 속도는 20 rpm이고, 기류는 38 내지 52 ft³/분이고, 공기 유입 온도 범위는 약 42 ℃ 내지 약 57 ℃ (약 45 ℃가 바람직함)이고 배기 온도 범위는 약 27 ℃ 내지 약 32 ℃이다. 태블릿은 잘 뒤범벅되지만 실제로 "결합"되지는 않는다. 12.7%의 건조 코팅 중량을 가진 태블릿이 얻어진다. 태블릿은 무디게 마무리되고 현미경으로 관찰한 결과 균일한 오렌지 껍질 외관을 갖는다. 정치시킨 후에, 태블릿의 블록킹이 명백하다.

실시예 3

실시예 2에 나타낸 조성을 가진 비코팅된 태블릿 800 g을 코팅 장치에 놓아 두었다. 시판되는 폴리에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체 라텍스 총 365 g을 분사하고 코팅 태블릿 약 25 g을 대략 10분 마다 제거하여 코팅 중량을 증가시키며 태블릿을 얻는다. 총 작업 시간은 39분이다. 팬 속도는 20 rpm이고, 기류는 38 내지 42 ft³/분이고, 공기 유입 온도 범위는 약 43 ℃ 내지 약 56 ℃이고, 배기 온도 범위는 약 27 ℃ 내지 약 30 ℃이다. 3.2, 9.7, 15.6 및 18.3% 코팅된 태블릿 (건조 중량)이 10분 간격으로 얻어진다. 태블릿은 무디게 마무리되고 현미경으로 관찰한 결과 균일한 오렌지 껍질 외관을 갖는다. 정치시킨 후에, 태블릿의 블록킹이 명백하다.

실시예 4

가용성 매트릭스에 분포된 첨가제는 첨가제 조성물이 용해되도록 할 수 있다. 그러나, 그러한 조성물이 폴리에틸렌/비닐 아세테이트로 코팅될 때, 첨가제 조성물은 고온에서도 불용성이 된다.

예를 들면, 대략 실온, 28 ℃에서 50% 분산제/세제 및 50% 폴리에틸렌 왁스를 포함하는 코팅 및 비코팅된 태블릿 둘다는 연료에서 불용성이다. 82 ℃에서, 비코팅 태블릿은 완전히 용해된다. 그러나, 18% 폴리에틸렌/비닐 아세테이트로 코팅된 태블릿은 82 ℃에서 연료에 용해되지 않는다.

실시예 5

첨가제 방출 속도는 첨가제 조성물 중의 첨가제의 농도에 좌우된다. 속도는 또한 코팅 재료의 두께에 좌우된다.

비코팅 태블릿이 64 중량% 분산제/세제 및 36 중량% 폴리에틸렌 왁스로 제조된다면, 방출 속도는 약 240 ㎎/L/시간이다. 분산제 농도가 낮을수록, 속도는 감소될 수 있다. 예를 들면, 50% 또는 35% 분산제/세제에서, 방출 속도는 약 50 ㎎/L/시간이다. 그러므로, 매트릭스/첨가제 조성물 내의 첨가제 농도가 감소되면 방출 속도가 느려진다.

매트릭스/첨가제 조성물의 코팅은 또한 방출 속도를 감소시킨다. 예를 들면, 5%의 폴리에틸렌/비닐 아세테이트로 코팅된 64% 분산제/세제 태블릿은 32 ㎎/L/시간의 방출 속도를 갖는다.

플리트가드 (Fleetguard) FS 1000 연료 필터에서의 50% 분산제/세제 태블릿의 방출 속도를 시험한다. 총 중량이 약 190 g인 300 태블릿을 필터에 놓았다. 각 태블릿은 50 중량% 분산제/세제 및 50 중량% 폴리에틸렌 왁스를 포함한다. 태블릿은 코팅되지 않는다. 시험으로 5.7 L/분의 필터 통과 연료 유속 및 10 gal (37.85 L)의 총 연료 용량을 제공한다. 연료 50 ㎖를 3주 동안 매일 시료 채취한다. 연료는 필터를 통해 연속적으로 순환한다.

600 시간 내에 도달될 수 있는 최대 분산제/세제 농도는 5,000 ㎎/L이다. 시험 결과는 2,200 ㎎/L의 분산제/세제 농도가 300 시간 내에 도달함을 나타낸다. 600 시간에 외삽된 농도는 4,400 ㎎/L일 것이며, 이는 사용된 태블릿 수에 대해 약 4 ppm이다. 이러한 방출 속도는 대략 30,000 마일에 걸쳐 일정한 방출을 필요로 하는 것이다 (50 mph에서 600 시간). 또한, 연료 우회 때문에, 분산제/세제 농도는 실제 시스템에서 더 높을 것이다. 이러한 시뮬레이션은 매트릭스/첨가제 태블릿이 실제 시간/주행 거리에 대해 유용한 첨가제 농도를 제공하는 효과적인 수단이라는 증거를 제공한다.

본 발명이 다양한 특정 실시예 및 실시양태에 대하여 설명되었지만, 본 발명이 이에 한정되지 않으며 다음 청구 범위의 영역 내에서 다양하게 실시될 수 있음을 이해하여야 한다.

Claims

(1) 실질적으로 연료 불용성이고, (2) 지속 방출 성분이 없는 동일한 조성물에 비해 연료로의 첨가제 성분의 방출 속도를 감소시키는데 효과적인 지속 방출 성분; 및

연료로 방출될 때 연료에 하나 이상의 이점을 제공하는데 효과적인 첨가제 성분

을 포함하는 연료 첨가제 조성물.
제1항에 있어서, 지속 방출 성분이 1종 이상의 중합체 재료를 포함하는 첨가제 조성물.
제2항에 있어서, 중합체 재료가 분자 당 2 내지 약 12개의 탄소 원자를 갖는 올레핀 성분으로부터 유래된 중합체 반복 단위를 포함하는 첨가제 조성물.
제1항에 있어서, 지속 방출 성분이 첨가제 성분과 혼합되는 첨가제 조성물.
제4항에 있어서, 지속 방출 성분이, 첨가제 성분이 위치하는 매트릭스로서 존재하는 첨가제 조성물.
제1항에 있어서, 지속 방출 성분이 첨가제 조성물을 코팅하는 첨가제 조성물.
제5항에 있어서, 매트릭스 및 첨가제 성분을 코팅하는 추가의 지속 방출 성분을 더 포함하는 첨가제 조성물.
(1) 실질적으로 연료 불용성이고, (2) 매트릭스 재료가 없는 동일한 조성물에 비해 연료로의 첨가제 성분의 방출 속도를 감소시키는데 효과적인 매트릭스 재료; 및

매트릭스 재료 내에 위치하며, 연료로 방출될 때 연료에 하나 이상의 이점을 제공하는데 효과적인 첨가제 성분

을 포함하는 첨가제 조성물.
제8항에 있어서, 매트릭스 재료가 1종 이상의 중합체 재료를 포함하는 첨가제 조성물.
제8항에 있어서, 매트릭스 재료가 조성물에서 초기에 고체인 첨가제 조성물.
제8항에 있어서, 매트릭스 재료가 초기에 겔 및 페이스트로 이루어진 군에서 선택된 형태인 첨가제 조성물.
제9항에 있어서, 매트릭스 재료가 하나를 넘는 중합체 재료를 포함하는 첨가제 조성물.
제9항에 있어서, 중합체 재료가 분자 당 2 내지 약 12개의 탄소 원자를 갖는 올레핀 성분으로부터 유래된 중합체 반복 단위를 포함하는 첨가제 조성물.
제9항에 있어서, 중합체 재료가 에틸렌의 중합체를 포함하는 첨가제 조성물.
제9항에 있어서, 중합체 재료가 에틸렌 및 비닐 아세테이트의 공중합체를 포함하는 첨가제 조성물.
제9항에 있어서, 중합체 재료가 적어도 부분적으로 산화되거나 또는 적어도 부분적으로 아미드화된 첨가제 조성물.
제9항에 있어서, 중합체 재료가 산화 폴리에틸렌 왁스 또는 산화 폴리프로필렌 왁스인 첨가제 조성물.
제8항에 있어서, 매트릭스 재료가 지방족 산 성분을 포함하는 첨가제 조성물.
제18항에 있어서, 지방족 산 성분이 탄소 원자수 약 28 내지 약 36의 지방족 산 분자를 포함하는 첨가제 조성물.
제18항에 있어서, 지방족 산 성분이 몬탄산을 포함하는 첨가제 조성물.
제8항에 있어서, 조성물이 하나를 넘는 층을 가지며, 각 층이 첨가제 성분 및 매트릭스 재료의 상이한 혼합물을 포함하는 첨가제 조성물.
제8항에 있어서, 첨가제 성분 및 매트릭스 성분의 적어도 일부를 둘러싸는 코팅 재료를 더 포함하며, 코팅 재료가, 코팅 재료가 없는 동일한 첨가제 조성물에 비해 연료로의 첨가제 성분의 방출 속도를 감소시키는데 효과적인 양으로 존재하는 첨가제 조성물.
제22항에 있어서, 코팅 재료가 코팅 중합체 재료를 포함하는 첨가제 조성물.
제23항에 있어서, 코팅 중합체 재료가 폴리에틸렌 비닐 아세테이트를 포함하는 첨가제 조성물.
제22항에 있어서, 매트릭스 재료가 코팅 재료와 상이한 조성을 갖는 첨가제조성물.
제22항에 있어서, 매트릭스 재료가 코팅 재료와 동일한 조성을 갖는 첨가제 조성물.
제22항에 있어서, 조성물이, 방출 증강제 성분이 없는 동일한 조성물에 비해 조성물로부터의 첨가제 성분의 방출 속도를 증가시키는데 효과적인 양의 방출 증강제 성분을 더 포함하는 첨가제 조성물.
제27항에 있어서, 방출 증강제 성분이 흡상(wicking) 재료, 계면활성제 및 그의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 첨가제 조성물.
제8항에 있어서, 강화제 성분이 없는 동일한 조성물에 비해 조성물의 구조적 강도를 증가시키는데 효과적인 양의 강화제 성분을 더 포함하는 첨가제 조성물.
연료 유입구 및 연료 배출구를 포함하는 하우징; 및

하우징 내에 분포되어 있으며 첨가제 성분 및 매트릭스 재료를 포함하는 첨가제 조성물

을 포함하는 것으로, 상기 첨가제 성분이 매트릭스 재료 내에 위치하고, 연료로 방출될 때 연료에 하나 이상의 이점을 제공하는데 효과적이며, 상기 매트릭스재료가 (1) 첨가제 조성물과의 접촉시에 연료에 실질적으로 불용성이고, (2) 매트릭스 재료가 없는 동일한 첨가제 조성물에 비해 연료로의 첨가제 성분의 방출 속도를 감소시키는데 효과적인 첨가제 어셈블리.
제30항에 있어서, 매트릭스 재료가 1종 이상의 중합체 재료를 포함하는 첨가제 어셈블리.
제30항에 있어서, 매트릭스 재료가 실질적으로 탄화수소 불용성인 첨가제 어셈블리.
제31항에 있어서, 중합체 재료가 분자 당 2 내지 약 12개의 탄소 원자를 갖는 올레핀 성분으로부터 유래된 중합체 반복 단위를 포함하는 첨가제 어셈블리.
제31항에 있어서, 중합체 재료가 에틸렌으로부터 유래된 중합체 반복 단위를 포함하는 첨가제 어셈블리.
제31항에 있어서, 중합체 재료가 에틸렌 및 비닐 아세테이트의 공중합체를 포함하는 첨가제 어셈블리.
제31항에 있어서, 중합체 재료가 적어도 부분적으로 산화되거나 또는 적어도부분적으로 아미드화된 첨가제 어셈블리.
제30항에 있어서, 매트릭스 재료가 지방족 산 성분을 포함하는 첨가제 어셈블리.
제37항에 있어서, 지방족 산 성분이 탄소 원자수 약 28 내지 약 36의 지방족 산 분자를 포함하는 첨가제 어셈블리.
제37항에 있어서, 지방족 산 성분이 몬탄산을 포함하는 첨가제 어셈블리.
제30항에 있어서, 첨가제 성분 및 매트릭스 성분의 적어도 일부를 둘러싸는 코팅 재료를 더 포함하며, 코팅 재료가, 코팅 재료가 없는 동일한 첨가제 조성물에 비해 연료로의 첨가제 성분의 방출 속도를 감소시키는데 효과적인 양으로 존재하는 첨가제 어셈블리.
제40항에 있어서, 코팅 재료가 코팅 중합체 재료를 포함하는 첨가제 어셈블리.
제41항에 있어서, 코팅 중합체 재료가 폴리에틸렌 비닐 아세테이트인 첨가제 어셈블리.
제30항에 있어서, 첨가제 조성물이 다수의 입자로서 하우징에 존재하는 첨가제 어셈블리.
연료로 방출될 때 연료에 하나 이상의 이점을 제공하는데 효과적인 첨가제 성분과, 1종 이상의 중합체 재료를 포함하는 매트릭스 재료를 배합하여 혼합물을 형성하는 단계; 및

상기 매트릭스 재료가 없는 동일한 단위(들)에 비해 연료로의 첨가제 성분의 방출 속도를 감소시키는, 혼합물의 하나 이상의 분리 단위를 형성하는 단계

를 포함하는, 연료에 이점을 제공하기 위한 첨가제 조성물의 제조 방법.
제44항에 있어서, 매트릭스 재료가 실질적으로 탄화수소 불용성인 방법.
제44항에 있어서, 매트릭스 재료가 약 82 ℃ 이상의 융점을 가지며, 배합 단계가 적어도 부분적으로 용융 상태의 매트릭스 재료로 이루어지는 방법.
제44항에 있어서, 코팅 재료가 없는 동일한 단위(들)에 비해 연료로의 첨가제 성분의 방출 속도를 감소시키는데 효과적인 코팅 재료를 하나 이상의 분리 단위 상에 제공하는 것을 더 포함하는 방법.