(57)【要約】本発明は、特定の添加剤である四級アンモニウム塩または添加剤の組み合わせを含有する燃料組成物、また、このような燃料組成物を用いて内燃エンジンを操作し、その結果、エンジンの電力利得が得られる方法を提供する。本発明は、内燃エンジンに燃料組成物を供給する工程を含む、内燃エンジンに燃料を供給する方法を提供する。燃料組成物は、室温で液体の燃料と、四級アンモニウム塩とを含む。四級アンモニウム塩は、（ａ）ヒドロカルビル置換アシル化剤と、このアシル化剤と縮合可能な酸素原子または窒素原子を含み、さらに、三級アミノ基を含む化合物との反応生成物、および（ｂ）三級アミノ基を四級窒素に変換することに適した四級化剤の反応生成物を含む。【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃エンジンの操作中に電力の利得を与える方法であって、
Ａ．
ｉ．室温で液体の燃料；ならびに
ｉｉ．
（ａ）ヒドロカルビル置換アシル化剤と、該アシル化剤と縮合可能な酸素原子または窒素原子を含み、さらに、三級アミノ基を含む化合物との反応生成物；および
（ｂ）該三級アミノ基を四級窒素に変換することに適した四級化剤
の反応生成物を含む四級アンモニウム塩
を含む燃料組成物を該エンジンに供給する工程を含む、方法。
【請求項２】
前記四級化剤が、場合により酸と組み合わせた、硫酸ジアルキル、ハロゲン化ベンジル、ヒドロカルビル置換カーボネート、ヒドロカルビルエポキシド、またはこれらの混合物からなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記四級化剤が、場合により酸と組み合わせた、硫酸ジアルキル、ヒドロカルビル置換カーボネート、ヒドロカルビルエポキシド、またはこれらの混合物からなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記四級アンモニウム塩が、前記燃料組成物中に５０ｐｐｍ以上存在する、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ヒドロカルビル置換アシル化剤がポリイソブチレンコハク酸無水物である、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
化合物（ａ）が、Ｎ，Ｎ−ジメチル−１，３−ジアミノプロパンから誘導される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記燃料が、５００ｐｐｍ以下の硫黄を含むディーゼル燃料、バイオディーゼル燃料、またはこれらの組み合わせである、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記エンジンが、成分（ｉｉ）の添加剤を含まず成分（ｉ）の燃料を用いるエンジンの操作と比較して、最大エンジン出力で測定すると、少なくとも０．５ｋＷの電力利得を受ける、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
内燃エンジンにおける電力利得添加剤としての四級アンモニウム塩の使用。
【請求項１０】
前記四級アンモニウム塩が、内燃エンジンに供給される燃料組成物中に存在し、その結果、該塩を含まない燃料組成物を上回る電力利得がある、請求項９に記載の使用。
【請求項１１】
前記四級アンモニウム塩が、前記燃料組成物中に少なくとも５０ｐｐｍの濃度で存在する、請求項１０に記載の使用。
【請求項１２】
内燃エンジンの操作中に電力の利得を与える方法であって、
Ａ．
ｉ．室温で液体の燃料；ならびに
ｉｉ
（ａ）三級アミノ基を含有する化合物；および
（ｂ）該三級アミノ基を四級窒素に変換することに適した四級化剤
の反応生成物を含む四級アンモニウム塩
を含む燃料組成物を該エンジンに供給する工程を含む、方法。
【請求項１３】
前記三級アミノ基を含有する化合物が、
（ｉ）ヒドロカルビル置換アシル化剤と、該アシル化剤と縮合可能な酸素原子または窒素原子を含み、さらに、三級アミノ基を含む化合物との反応生成物；または
（ｉｉ）少なくとも１つのヒドロキシル基を含む脂肪族カルボン酸と、該酸と縮合可能な酸素原子または窒素原子を含み、さらに三級アミノ酸を含む化合物とのポリエステル反応生成物を含む、請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特定の添加剤または添加剤の組み合わせを含有する燃料組成物、また、このような燃料組成物を用いて内燃エンジン（内燃機関）を操作し、その結果、エンジンの電力利得が得られる方法を提供する。
【背景技術】
【０００２】
石油資源が減少しつつあり、自動車の廃棄物によって生じる空気の品質悪化によって、内燃エンジンの性能を向上させることに多大な努力がはらわれてきた。基本的な問題は、内燃エンジンは、元々非効率であるということである。燃焼する燃料のうち、ほんのわずかだけが実際に有用な電力に変換される。残りは熱または振動の形態で放散してしまうか、または、エンジンの多くの動く部品の間の摩擦に打ち勝つのに消費される。燃焼室に入る燃料の一部は完全には燃焼せず、炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）および他の燃焼副生成物として排気管から出て、これらの多くは、大気汚染または「スモッグ」の主な成分である。世界中で操作されている数百万台の自動車および他の燃料動力をもつ車両およびエンジンの観点で、エンジン効率の極めて小さな改良であっても、石油をかなり節約し、大気汚染を顕著に減らすことになり得ることは明らかである。
【０００３】
したがって、改良されたエンジン性能が必要である。理想的には、このような改良は、特定の燃料組成物を用いることによって、または、特定の添加剤または添加剤の組み合わせを燃料組成物に添加し、次いで、この燃料組成物をエンジンに供給することによって達成することができる。このようなアプローチは、エンジン性能を改良するために必要なことが多い高価な装置改変の必要がなくなるため、魅力的であろう。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、内燃エンジンに燃料組成物を供給する工程を含む、内燃エンジンに燃料を供給する方法を提供する。燃料組成物は、室温で液体の燃料と、四級アンモニウム塩とを含む。四級アンモニウム塩は、（ａ）ヒドロカルビル置換アシル化剤と、このアシル化剤と縮合可能な酸素原子または窒素原子を含み、さらに、三級アミノ基を含む化合物との反応生成物、および（ｂ）三級アミノ基を四級窒素に変換することに適した四級化剤の反応生成物を含む。
【０００５】
ある実施形態では、四級アンモニウム塩は、エンジンに供給される燃料組成物中に５０ｐｐｍ以上存在する。
【０００６】
ある実施形態では、本発明の方法によって、エンジンは、成分（ｉｉ）の添加剤を含まず成分（ｉ）の燃料を用いるエンジンの操作と比較して、最大エンジン出力で測定すると、少なくとも０．５ｋＷの電力利得を受ける。
【０００７】
本発明は、さらに、内燃エンジンにおける電力利得添加剤（ｐｏｗｅｒ  ｇａｉｎ  ａｄｄｉｔｉｖｅ）としての四級アンモニウム塩の使用、さらに具体的には、内燃エンジンで利用される燃料組成物における電力利得添加剤としての四級アンモニウム塩の使用を提供する。
【０００８】
本発明は、室温で液体の燃料と、四級アンモニウム塩とを含む燃料組成物も提供する。四級アンモニウム塩は、（ａ）ヒドロカルビル置換アシル化剤と、このアシル化剤と縮合可能な酸素原子または窒素原子を含み、さらに、三級アミノ基を含む化合物との反応混合物、および（ｂ）三級アミノ基を四級窒素に変換することに適した四級化剤の反応生成物を含む。
【０００９】
また、本発明は、（ａ）三級アミノ基を含むポリエステルと、（ｂ）三級アミノ基を四級窒素に変換することに適した四級化剤との反応生成物を含み、四級化剤が、酸と組み合わせた、硫酸ジアルキル、ハロゲン化ベンジル、ヒドロカルビル置換カーボネート、ヒドロカルビルエポキシド、またはこれらの混合物からなる群から選択される、四級化ポリエステル塩の使用も含む。
【００１０】
言い換えると、本発明は、（ｉ）室温で液体の燃料と、（ｉｉ）三級アミノ基を含有する化合物および三級アミノ基を四級窒素に変換することに適した四級化剤の反応生成物を含む四級アンモニウム塩とを含む燃料組成物をエンジンに供給することを含む、内燃エンジンの操作中に電力の利得を与える方法を提供する。三級アミノ基を含有する化合物は、（ｉ）ヒドロカルビル置換アシル化剤と、このアシル化剤と縮合可能な酸素原子または窒素原子を含み、さらに、三級アミノ基を含む化合物との反応生成物、または（ｉｉ）少なくとも１つのヒドロキシル基を含む脂肪族カルボン酸と、この酸と縮合可能な酸素原子または窒素原子を含み、さらに三級アミノ酸を含む化合物とのポリエステル反応生成物を含んでいてもよい。
【００１１】
これらの記載したいずれかの四級アンモニウム塩を、燃料組成物および／またはこの燃料が使用される内燃エンジンにおいて電力利得添加剤として使用してもよい。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
種々の好ましい特徴および実施形態を、非限定的な例示によって以下に記載する。
【００１３】
本発明は、四級アンモニウム塩を含む燃料組成物の使用、および燃料組成物を用いて内燃エンジンを操作する方法を含む。本発明の組成物および方法は、エンジン内のデポジット生成を最小限にし、減らし、制御することで燃料の消費量を減らし、運転しやすさ、車両のメンテナンスを促進し、排気が減り、最適なエンジン操作を可能とする。また、本発明の組成物および方法によって、これらを使用するエンジンにおいて電力利得が生じる。
【００１４】
（燃料）
本発明で使用するのに適した燃料は、それほど限定されない。一般的に、適切な燃料は、通常は、周囲条件（例えば、室温（２０〜３０℃））で液体である。この液体燃料は、炭化水素燃料、非炭化水素燃料、またはこれらの混合物であってもよい。
【００１５】
炭化水素燃料は、ＡＳＴＭ基準Ｄ４８１４によって定義されるガソリンを含む石油蒸留物またはＡＳＴＭ基準Ｄ９７５によって定義されるディーゼル燃料であってもよい。一実施形態では、液体燃料はガソリンであり、別の実施形態では、液体燃料は、無鉛ガソリンである。別の実施形態では、液体燃料は、ディーゼル燃料である。炭化水素燃料は、例えば、Ｆｉｓｃｈｅｒ−Ｔｒｏｐｓｃｈプロセスのようなプロセスによって調製される炭化水素を含むような気体−液体プロセスによって調製される炭化水素であってもよい。ある実施形態では、本発明で使用する燃料は、ディーゼル燃料、バイオディーゼル燃料、またはこれらの組み合わせである。
【００１６】
非炭化水素燃料は、酸素を含有する組成物（多くは、含酸素物（ｏｘｙｇａｎａｔｅ）と呼ばれる）であってもよく、アルコール、エーテル、ケトン、カルボン酸エステル、ニトロアルカン、またはこれらの混合物を含む。非炭化水素燃料は、例えば、メタノール、エタノール、メチル  ｔ−ブチルエーテル、メチルエチルケトン、植物および動物由来のエステル交換した油および／または脂肪、例えば、菜種メチルエステルおよび大豆メチルエステル、ニトロメタンを含んでいてもよい。
【００１７】
炭化水素燃料と非炭化水素燃料の混合物は、例えば、ガソリンとメタノールおよび／またはエタノール、ディーゼル燃料とエタノール、ディーゼル燃料とエステル交換した植物油（例えば、菜種メチルエステルおよび他の生物由来の燃料）を含んでいてもよい。一実施形態では、液体燃料は、炭化水素燃料、非炭化水素燃料、またはこれらの混合物中の水のエマルションである。本発明のいくつかの実施形態では、液体燃料は、硫黄含有量が、重量基準で５０００ｐｐｍ以下、１０００ｐｐｍ以下、３００ｐｐｍ以下、２００ｐｐｍ以下、３０ｐｐｍ以下、または１０ｐｐｍ以下であってもよい。
【００１８】
本発明の液体燃料は、燃料組成物中に、一般的に、９５重量％を超える量で、他の実施形態では、９７重量％を超える量、９９．５重量％を超える量、または９９．９重量％を超える主要な量で存在する。
【００１９】
（四級アンモニウム塩）
四級塩は、（ａ）ヒドロカルビル置換アシル化剤と、このアシル化剤と縮合可能な酸素原子または窒素原子を含む化合物との縮合生成物であり、さらに三級アミノ基を含む縮合生成物と、（ｂ）化合物（ａ）の三級アミノ基を四級窒素に変換するのに適した四級化剤との反応生成物を含む。ある実施形態では、四級化剤としては、硫酸ジアルキル、ハロゲン化ベンジル、ヒドロカルビル置換カーボネート；ヒドロカルビルエポキシド、またはこれらの混合物が挙げられる。ある実施形態では、四級化剤は、酸と組み合わせて用いられ、例えば、ある実施形態では、ヒドロカルビルエポキシドは、酸と組み合わせて用いられる。
【００２０】
本発明のヒドロカルビル置換アシル化剤は、長鎖炭化水素の反応生成物、一般的に、一価不飽和カルボン酸反応剤、例えば、（ｉ）α，β−一価不飽和Ｃ４〜Ｃ１０ジカルボン酸、例えば、フマル酸、イタコン酸、マレイン酸；（ｉｉ）（ｉ）の誘導体、例えば、無水物またはＣ１〜Ｃ５アルコールから誘導される（ｉ）のモノエステルまたはジエステル；（ｉｉｉ）α，β−一価不飽和Ｃ３〜Ｃ１０モノカルボン酸、例えば、アクリル酸およびメタクリル酸；または（ｉｖ）（ｉｉｉ）の誘導体、例えば、以下の一般式
（Ｒ１）（Ｒ１）Ｃ＝Ｃ（Ｒ１）（ＣＨ（Ｒ１）（Ｒ１））            （Ｉ）
（式中、各Ｒ１は、独立して、水素またはヒドロカルビル基である）
によってあらわされるオレフィン結合を含む任意の化合物と、Ｃ１〜Ｃ５アルコールから誘導される（ｉｉｉ）のエステルで置換されたポリオレフィンである。
【００２１】
一価不飽和カルボン酸との反応のためのオレフィンポリマーとしては、Ｃ２〜Ｃ２０、例えば、Ｃ２〜Ｃ５のモノオレフィンを主要なモル量で含むポリマーを挙げることができる。このようなオレフィンとしては、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン、ペンテン、オクテン−１、またはスチレンが挙げられる。ポリマーは、ホモポリマー、例えば、ポリイソブチレン、およびこのようなオレフィン２種以上のコポリマー、例えば、エチレンとプロピレン；ブチレンとイソブチレン；プロピレンとイソブチレンのコポリマーであってもよい。他のコポリマーとしては、少ないモル量のコポリマーモノマー、例えば、１〜１０モル％が、Ｃ４〜Ｃ１８ジオレフィン、例えば、イソブチレンとブタジエンのコポリマー；またはエチレン、プロピレン、１，４−ヘキサジエンのコポリマーが挙げられる。
【００２２】
一実施形態では、式（Ｉ）の少なくとも１つのＲが、ポリブテンから誘導され、つまり、１−ブテン、２−ブテン、イソブチレンといったＣ４オレフィンのポリマーである。Ｃ４ポリマーとしては、ポリイソブチレンを挙げることができる。別の実施形態では、式（Ｉ）の少なくとも１つのＲが、エチレン−αオレフィンポリマーから誘導され、エチレン−プロピレン−ジエンポリマーを含む。エチレン−αオレフィンコポリマーおよびエチレン−低級オレフィン−ジエンターポリマーは、多くの特許文献に記載されており、例えば、欧州特許公開第ＥＰ  ０  ２７９  ８６３号および以下の米国特許第３，５９８，７３８号；第４，０２６，８０９号；第４，０３２，７００号；第４，１３７，１８５号；第４，１５６，０６１号；第４，３２０，０１９号；第４，３５７，２５０号；第４，６５８，０７８号；第４，６６８，８３４号；第４，９３７，２９９号；第５，３２４，８００号（それぞれ、これらのエチレン系ポリマーに関連する開示内容について、参考として本明細書に組み込まれる）に記載されている。
【００２３】
別の実施形態では、式（Ｉ）のオレフィン性結合は、主に、以下の式によってあらわされるビニリデン基
−（Ｈ）Ｃ＝Ｃ（Ｒ２）（Ｒ２）                            （ＩＩ）
（式中、Ｒ２は、ヒドロカルビル基である）、および
−（Ｈ）（Ｒ３）Ｃ（Ｃ（ＣＨ３）＝ＣＨ２）                （ＩＩＩ）
（式中、Ｒ３は、ヒドロカルビル基である）
である。
【００２４】
一実施形態では、式（Ｉ）のビニリデン含有量は、少なくとも約３０モル％のビニリデン基、少なくとも約５０モル％のビニリデン基、または少なくとも約７０モル％のビニリデン基を含んでいてもよい。このような物質およびこれを調製する方法は、米国特許第５，０７１，９１９号；第５，１３７，９７８号；第５，１３７，９８０号；第５，２８６，８２３号、第５，４０８，０１８号、第６，５６２，９１３号、第６，６８３，１３８号、第７，０３７，９９９号、米国特許公開第２００４０１７６５５２Ａ１号、第２００５０１３７３６３号、第２００６００７９６５２Ａ１号（これらは、明らかに本明細書に参考として組み込まれる）に記載されており、このような生成物は、商品名ＧＬＩＳＳＯＰＡＬ（登録商標）でＢＡＳＦから、またはＴｅｘａｓ  Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ  ＬＰによって商品名ＴＰＣ  １１０５（商標）およびＴＰＣ  ５９５（商標）で市販されている。
【００２５】
一価不飽和カルボン酸反応剤と式（Ｉ）の化合物との反応からヒドロカルビル置換アシル化剤を製造する方法は、当該技術分野でよく知られており、以下のような熱による「エン」反応を起こさせる米国特許第３，３６１，６７３号および第３，４０１，１１８号；米国特許第３，０８７，４３６号；第３，１７２，８９２号；第３，２７２，７４６号、第３，２１５，７０７号；第３，２３１，５８７号；第３，９１２，７６４号；第４，１１０，３４９号；第４，２３４，４３５号；第６，０７７，９０９号；第６，１６５，２３５号に開示されており、これらは、本明細書に参考として組み込まれる。
【００２６】
別の実施形態では、ヒドロカルビル置換アシル化剤は、以下の式によってあらわされる少なくとも１つのカルボン酸系反応剤
（Ｒ４Ｃ（Ｏ）（Ｒ５）ｎＣ（Ｏ））Ｒ４                      （ＩＶ）
および
【００２７】
【化１】
2013526652.tif 000002
（式中、各Ｒ４は、独立して、Ｈまたはヒドロカルビル基であり、各Ｒ５は、二価のヒドロカルビレン基であり、ｎは、０または１である）と、式（Ｉ）によってあらわされるオレフィン結合を含む任意の化合物との反応から製造することができる。これらの化合物、また、これらの化合物を製造するためのプロセスは、米国特許第５，７３９，３５６号；第５，７７７，１４２号；第５，７８６，４９０号；第５，８５６，５２４号；第６，０２０，５００号；第６，１１４，５４７号に開示されており、これらは、本明細書に参考として組み込まれる。
【００２８】
ある実施形態では、ヒドロカルビル置換アシル化剤は、ポリイソブチレンコハク酸および／または無水物；ポリヒドロキシカルボン酸、例えば、ポリヒドロキシステアリン酸またはポリリシノール酸であってもよい。
【００２９】
ヒドロカルビル置換アシル化剤を製造する他の方法は、以下の参考文献（米国特許第５，９１２，２１３号；第５，８５１，９６６号；第５，８８５，９４４号）中に見つけることができ、これらは、本明細書に参考として組み込まれる。
【００３０】
アシル化剤と縮合可能な酸素原子または窒素原子を含み、さらに三級アミノ基を含む化合物は、以下の式
【００３１】
【化２】
2013526652.tif 000003
（式中、Ｘは、約１〜約４個の炭素原子を含むアルキレン基であり、各Ｒ６は、独立して、ヒドロカルビル基であり、Ｒ６’は、水素またはヒドロカルビル基であってもよい）
【００３２】
【化３】
2013526652.tif 000004
（式中、Ｘは、約１〜約４個の炭素原子を含むアルキレン基であり、各Ｒ７は、独立して、ヒドロカルビル基である）
によってあらわすことができる。
【００３３】
アシル化剤と縮合可能な酸素原子または窒素原子を含み、さらに三級アミノ基を含む化合物の例としては、限定されないが、ジメチルアミノプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−アミノプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−アミノプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−アミノエチルアミンまたはこれらの混合物を挙げることができる。それに加え、アルキル化すると三級アミノ基を含むような窒素または酸素を含む化合物を使用してもよい。アルキル化した後に三級アミノ基を有し、アシル化剤と縮合可能な窒素または酸素を含む化合物の例としては、限定されないが、エチレンジアミン、１，２−プロピレンジアミン、１，３−プロピレンジアミン、その異性体であるブチレンジアミン、ペンタンジアミン、ヘキサンジアミン、ヘプタンジアミン、ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン、ジブチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、テトラエチレンペンタアミン、ペンタエチレンヘキサアミン、ヘキサメチレンテトラミン、ビス（ヘキサメチレン）トリアミン、ジアミノベンゼン、ジアミノピリジンまたはこれらの混合物を挙げることができる。
【００３４】
アシル化剤と縮合可能な酸素原子または窒素原子を含み、さらに三級アミノ基を含む化合物としては、さらに、アミノアルキル置換ヘテロ環化合物、例えば、１−（３−アミノプロピル）イミダゾールおよび４−（３−アミノプロピル）モルホリン、１−（２−アミノ−エチル）ピペリジン、３，３−ジアミノ−Ｎ−メチルジプロピルアミン、３，３−アミノビス（Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピルアミン）を挙げることができる。アシル化剤と縮合可能な酸素原子または窒素原子を含み、さらに三級アミノ基を含む別の種類の化合物としては、アルカノールアミンが挙げられ、限定されないが、トリエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロパノール、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノプロパノール、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノブタノール、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリス（ヒドロキシエチル）アミン、またはこれらの混合物を含む。
【００３５】
ある実施形態では、ヒドロカルビル置換アシル化剤と、このアシル化剤と縮合可能な酸素原子または窒素原子を含む化合物との縮合生成物は、ヒドロカルビル置換アシル化剤とポリアミン、さらに具体的には、アルキレンポリアミンとの縮合生成物である。上述のように、適切なヒドロカルビル置換アシル化剤は、ポリオレフィン置換コハク酸および無水物、例えば、ポリイソブチレン置換コハク酸および無水物、ポリヒドロキシカルボン酸、例えば、ポリヒドロキシステアリン酸およびポリリシノール酸を含む。適切なポリアミンは、ジメチルアミノプロピルアミンを含む上述の任意のポリアミンを含む。
【００３６】
本発明の組成物は、三級アミノ基を四級窒素に変換することに適した四級化剤を含み、四級化剤は、硫酸ジアルキル、ハロゲン化アルキル、ヒドロカルビル置換カーボネート、ヒドロカルビルエポキシド、およびこれらの混合物からなる群から選択される。四級化剤を、酸と組み合わせて使用してもよく、例えば、ヒドロカルビルエポキシドを酸と組み合わせて使用してもよい。
【００３７】
一実施形態では、四級化剤としては、ハロゲン化物（例えば、塩化物、ヨウ化物または臭化物）；水酸化物；スルホネート；アルキルサルフェート、例えば、ジメチルサルフェート；スルトン；ホスフェート；Ｃ１〜１２アルキルホスフェート；ジＣ１〜１２アルキルホスフェート；ボラート；Ｃ１〜１２アルキルボラート；亜硝酸化合物；硝酸化合物；炭酸化合物；炭酸水素化合物；アルカノエート；Ｏ，Ｏ−ジ−Ｃ１〜１２アルキルジチオホスフェート；またはこれらの混合物を挙げることができる。
【００３８】
一実施形態では、一級アミンおよび二級アミンまたは三級アミンと混合物のアルキル化は、徹底的または部分的に三級アミンへとアルキル化されてもよく、全て１つの工程でさらに四級塩へとアルキル化されてもよい。この１工程で、窒素に対する水素の割合を適切にし、必要な塩基または酸を提供することが必要である（例えば、三級アミンにするアルキル化は、アルキル化生成物から水素（プロトン）を除去（中和）することが必要である）。アルキル化剤（例えば、ハロゲン化アルキルまたは硫酸ジアルキル）を用い、一級アミンまたは二級アミンのアルキル化生成物は、プロトン化した塩であり、アミンを遊離させるために塩基源が必要であり、これらの剤を用いて四級塩まで進めるために三級アミンのアルキル化が必要であり、生成物は、ハロゲン化四級アンモニウムまたはモノメチルサルフェートである。対照的に、アルキル化剤としてのエポキシドは、アルキル化と中和の両方を行う結果、中間体のアルキル化生成物は、すでに遊離アミンである。エポキシドを用いて四級塩まで進めるには、一般的に、ヒドロキシ基をプロトン化させるための等量の酸と、塩の対イオンを提供することが必要である。
【００３９】
一実施形態では、四級化剤は、硫酸ジアルキル、例えば、硫酸ジメチル、Ｎ−オキシド、スルトン、例えば、プロパンスルトンおよびブタンスルトン；ハロゲン化アルキル、ハロゲン化アシルまたはハロゲン化アラルキル、例えば、メチルおよびエチルの塩化物、臭化物またはヨウ化物、または塩化ベンジル、ヒドロカルビル（またはアルキル）置換カーボネートから誘導されてもよい。ハロゲン化アシルが塩化ベンジルである場合、芳香族環は、場合により、さらにアルキル基またはアルケニル基で置換されている。
【００４０】
ヒドロカルビル置換カーボネートのヒドロカルビル（またはアルキル）基は、１個の基あたり、炭素原子を１〜５０個、１〜２０個、１〜１０個、または１〜５個含んでいてもよい。一実施形態では、ヒドロカルビル置換カーボネートは、２個のヒドロカルビル基を含み、ヒドロカルビル基は、同じであってもよく、異なっていてもよい。適切なヒドロカルビル置換カーボネートの例としては、ジメチルカーボネートまたはジエチルカーボネートが挙げられる。
【００４１】
別の実施形態では、四級化剤は、以下の式によってあらわされるように、ヒドロカルビルエポキシドであってもよく、場合により、酸と組み合わせて使用してもよく、
【００４２】
【化４】
2013526652.tif 000005
式中、各Ｒ９は、独立して、ＨまたはＣ１〜５０ヒドロカルビル基である。ヒドロカルビルエポキシドの例としては、スチレンオキシド、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、スチルベンオキシド、Ｃ２〜５０エポキシドを挙げることができる。
【００４３】
上述の四級化剤（特に、ヒドロカルビルエポキシド）とともに使用するのに適切な酸は、それほど限定されない。酸は、一般的に、有機酸であり、式Ｒ−Ｃ（Ｏ）ＯＨを有していてもよく、Ｒはヒドロカルビル基である。適切な酸の例としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、ペンタン酸、およびこれらの組み合わせが挙げられる。
【００４４】
四級塩は、一般的に、燃料組成物中に、５０ｐｐｍ以上、またはさらに１００ｐｐｍ以上の濃度で存在する。ある実施形態では、四級塩は、０．００５〜５重量％（％ｗｔ）存在する。
【００４５】
また、本発明の四級塩は、三級アミノ基を含有するポリエステルと、三級アミノ基を四級窒素に変換することに適した四級化剤との反応から誘導されてもよいポリエステル四級アンモニウム塩を含んでいてもよい。
【００４６】
本発明の添加剤を調製するのに使用される、三級アミノ基を含有するポリエステルは、三級アミノ基を含有する非四級化ポリエステルであると記載されてもよい。
【００４７】
ある実施形態では、ポリエステルは、少なくとも１つのヒドロキシル基を含有する脂肪族カルボン酸と、この酸と縮合可能な酸素原子または窒素原子を含み、さらに三級アミノ基を含む化合物との反応生成物である。上述のポリエステルを調製するときに使用可能な適切な脂肪族カルボン酸は、以下の式によってあらわされてもよく、
【００４８】
【化５】
2013526652.tif 000006
式中、Ｒ１は、水素または１〜２０個の炭素原子を含むヒドロカルビル基であり、Ｒ２は、１〜２０個の炭素原子を含むヒドロカルビレン基である。ある実施形態では、Ｒ１は、炭素原子を１〜１２個、２〜１０個、４〜８個、またはちょうど６個含み、Ｒ２は、炭素原子を２〜１６個、６〜１４個、８〜１２個、またはちょうど１０個含む。
【００４９】
ある実施形態では、ポリエステルを調製するときに使用される脂肪族カルボン酸は、１２−ヒドロキシステアリン酸、リシノール酸、１２−ヒドロキシドデカン酸、５−ヒドロキシドデカン酸、５−ヒドロキシデカン酸、４−ヒドロキシデカン酸、１０−ヒドロキシウンデカン酸、またはこれらの組み合わせである。
【００５０】
上述の酸と縮合可能な酸素原子または窒素原子を含み、さらに三級アミノ基を含む化合物は、アシル化剤と縮合可能な酸素原子または窒素原子を含む化合物として上に記載された任意の物質を含んでいてもよい。適切な物質は、以下の式によってあらわされてもよく、
【００５１】
【化６】
2013526652.tif 000007
式中、Ｒ３は、１〜１０個の炭素原子を含むヒドロカルビル基であり；Ｒ４は、１〜１０個の炭素原子を含むヒドロカルビル基であり；Ｒ５は、１〜２０個の炭素原子を含むヒドロカルビレン基であり；Ｘ１は、ＯまたはＮＲ６であり、Ｒ６は、水素または１〜１０個の炭素原子を含むヒドロカルビル基である。ある実施形態では、Ｒ３は、炭素原子を１〜６個、１〜２個、またはちょうど１個含み、Ｒ４は、炭素原子を１〜６個、１〜２個、またはちょうど１個含み、Ｒ５は、炭素原子を２〜１２個、２〜８個、またはちょうど３個含み、Ｒ６は、炭素原子を１〜８個、または１〜４個含む。これらの実施形態のいくつかでは、式（ＩＩ）は、
【００５２】
【化７】
2013526652.tif 000008
になり、上に提示したさまざまな定義をここでも適用する。
【００５３】
ポリエステル剤（ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ  ａｇｅｎｔ）と縮合可能な窒素または酸素を含む化合物の例としては、アシル化剤と縮合可能な物質の例として上に列挙したすべてのものが挙げられる。
【００５４】
四級化ポリエステル塩は、四級化ポリエステルアミド塩であってもよい。この実施形態では、四級化ポリエステル塩を調製するために用いられる、三級アミノ基を含むポリエステルは、三級アミノ基を含むポリエステルアミドである。これらの実施形態のいくつかでは、アミンまたはアミノアルコールをモノマーと反応させ、次いで、得られた物質をさらなるモノマーとともに重合させ、望ましいポリエステルアミドを得て、これをその後に四級化してもよい。
【００５５】
ある実施形態では、四級化ポリエステル塩は、以下の式によってあらわされるアニオンを含み、
【００５６】
【化８】
2013526652.tif 000009
式中、Ｒ１は、水素または１〜２０個の炭素原子を含むヒドロカルビル基であり、Ｒ２は、１〜２０個の炭素原子を含むヒドロカルビレン基であり；Ｒ３は、１〜１０個の炭素原子を含むヒドロカルビル基であり；Ｒ４は、１〜１０個の炭素原子を含むヒドロカルビル基であり；Ｒ５は、１〜２０個の炭素原子を含むヒドロカルビレン基であり；Ｒ６は、水素または１〜１０個の炭素原子を含むヒドロカルビル基であり；ｎは、１〜１０の数であり；Ｒ７は、水素、炭素原子を１〜２２個含むヒドロカルボニル基、または炭素原子を１〜２２個含むヒドロカルビル基であり；Ｘ２は、四級化剤から誘導される基である。ある実施形態では、Ｒ６は水素である。
【００５７】
上述のように、ある実施形態では、Ｒ１は、炭素原子を１〜１２個、２〜１０個、４〜８個、またはちょうど６個含み、Ｒ２は、炭素原子を２〜１６個、６〜１４個、８〜１２個、またはちょうど１０個含み、Ｒ３は、炭素原子を１〜６個、１〜２個、またはちょうど１個含み、Ｒ４は、炭素原子を１〜６個、１〜２個、またはちょうど１個含み、Ｒ５は、炭素原子を２〜１２個、２〜８個、またはちょうど３個含み、Ｒ６は、炭素原子を１〜８個、または１〜４個含む。これらいずれかの実施形態では、ｎは、２〜９、または３〜７であってもよく、Ｒ７は、炭素原子を６〜２２個、または８〜２０個含んでいてもよい。
【００５８】
これらの実施形態では、四級化ポリエステル塩は、本質的に、Ｃ１〜２２、またはＣ８〜２０の脂肪酸で保護されている。適切な酸の例としては、オレイン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、エルカ酸、ラウリン酸、２−エチルヘキサン酸、９，１１−リノール酸、９，１２−リノール酸、９，１２，１５−リノレン酸、アビエチン酸、またはこれらの組み合わせが挙げられる。
【００５９】
本発明の四級化ポリエステル塩の数平均分子量（Ｍｎ）は、５００〜３０００、または７００〜２５００であってもよい。
【００６０】
本発明で有用なポリエステルは、１つ以上のヒドロキシカルボン酸、またはヒドロキシカルボン酸とカルボン酸の混合物を、場合によりエステル化触媒存在下で加熱することによって得ることができる。ヒドロキシカルボン酸は、式ＨＯ−Ｘ−ＣＯＯＨを有していてもよく、Ｘは、少なくとも８個の炭素原子を含む二価の飽和または不飽和の脂肪族基であり、ヒドロキシ基とカルボン酸基との間に少なくとも４個の炭素原子が存在しているか、または、このようなヒドロキシカルボン酸と、ヒドロキシ基を含まないカルボン酸との混合物からである。この反応は、望ましい分子量が得られるまで、１６０℃〜２００℃の範囲の温度で行うことができる。一連のエステル化は、生成物の酸価を測定することによって追うことができ、所望のポリエステルは、ある実施形態では、酸価が１０〜１００ｍｇ  ＫＯＨ／ｇ、または２０〜５０ｍｇ  ＫＯＨ／ｇである。ここに示した１０〜１００ｍｇ  ＫＯＨ／ｇの酸価範囲は、５６００〜５６０の数平均分子量と等価である。エステル反応で生成した水は、反応媒体から除去することができ、この除去は、簡便には、窒素流を反応混合物の上に流すことによって、または、溶媒（例えば、トルエンまたはキシレン）存在下、反応を行い、水が生成するにつれて留去することによって行うことができる。
【００６１】
次いで、得られたポリエステルを従来の様式で単離することができる。しかし、有機溶媒存在下で反応が行われ、溶媒の存在が次の用途で有害ではない場合、得られたポリエステル溶液を使用してもよい。
【００６２】
このヒドロキシカルボン酸において、Ｘによってあらわされる基は、炭素原子を１２〜２０個含んでいてもよく、場合により、カルボン酸基とヒドロキシ基との間に炭素原子が８〜１４個存在する。ある実施形態では、ヒドロキシ基は、二級ヒドロキシ基である。
【００６３】
このようなヒドロキシカルボン酸の具体例としては、リシノール酸、９−ヒドロキシステアリン酸と１０−ヒドロキシステアリン酸の混合物（オレイン酸の硫酸化の後、加水分解によって得られる）、１２−ヒドロキシステアリン酸、特に、１２−ヒドロキシステアリン酸に加え、少量のステアリン酸およびパルミチン酸を含む、市販されている水素化ヒマシ油脂肪酸が挙げられる。
【００６４】
これらのポリエステルを得るためにヒドロキシカルボン酸と組み合わせて使用可能なカルボン酸は、好ましくは、飽和または不飽和の脂肪族化合物のカルボン酸、特に、炭素原子を８〜２０個含む鎖を含むアルキルカルボン酸およびアルケニルカルボン酸である。このような酸の例としては、ラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸を挙げることができる。
【００６５】
一実施形態では、ポリエステルは、数平均分子量が約１６００の市販の１２−ヒドロキシ−ステアリン酸から誘導される。このようなポリエステルは、英国特許明細書第１３７３６６０号および第１３４２７４６号にさらに詳細に記載されている。
【００６６】
ある実施形態では、上述の添加剤を調製するために使用される成分は、非ポリエステル含有ヒドロカルビル置換アシル化剤および／または非ポリエステル含有ヒドロカルビル置換ジアシル化剤（例えば、ポリイソブチレン）を実質的に含まないか、本質的に含まないか、さらに完全に含まない。ある実施形態では、これらの除外された剤は、長鎖炭化水素の反応生成物であり、一般的に、一価不飽和カルボン酸反応剤と反応するポリオレフィン、例えば、（ｉ）α，β−一価不飽和Ｃ４〜Ｃ１０ジカルボン酸、例えば、フマル酸、イタコン酸、マレイン酸；（ｉｉ）（ｉ）の誘導体、例えば、無水物またはＣ１〜Ｃ５アルコールから誘導される（ｉ）のモノエステルまたはジエステル；（ｉｉｉ）α，β−一価不飽和Ｃ３〜Ｃ１０モノカルボン酸、例えば、アクリル酸およびメタクリル酸；または（ｉｖ）（ｉｉｉ）の誘導体、例えば、一般式（Ｒ９）（Ｒ１０）Ｃ＝Ｃ（Ｒ１１）（ＣＨ（Ｒ７）（Ｒ８））（式中、Ｒ９およびＲ１０は、それぞれ独立して、水素または炭化水素系の基であり；Ｒ１１、Ｒ７、Ｒ８は、それぞれ独立して、水素または炭化水素系の基であり、好ましくは、少なくとも１つは、少なくとも２０個の炭素原子を含むヒドロカルビル基である）によってあらわされるオレフィン結合を含む任意の化合物と、Ｃ１〜Ｃ５アルコールから誘導される（ｉｉｉ）のエステルである。一実施形態では、この除外されたヒドロカルビル置換アシル化剤は、ジカルボン酸アシル化剤である。これらの実施形態のいくつかでは、除外されたヒドロカルビル置換アシル化剤は、ポリイソブチレンコハク酸無水物である。
【００６７】
実質的に含まないとは、本発明の成分が、上述のヒドロカルビル置換アシル化剤が反応に顕著に関与しないように、主に上述のヒドロカルビル置換アシル化剤以外の物質から構成され、本発明の組成物が、この剤から誘導される添加剤を顕著な量で含まないことを意味する。ある実施形態では、本発明の成分または本発明の組成物は、これらの剤またはこれらの剤から誘導される添加剤を１０重量％未満含有してもよい。他の実施形態では、最大限許容され得る量は、５、３、２、１重量％、または０．５または０．１重量％であってもよい。これらの実施形態の目的の１つは、ポリイソブチレンコハク酸無水物のような剤を本発明の反応から除外することであり、ポリイソブチレンコハク酸無水物のような剤から誘導される四級化塩洗浄剤添加物を除外することでもある。本発明の注目は、ポリエステル、または超分散剤、四級塩洗浄剤添加剤に集まっている。
【００６８】
上述の四級化ポリエステル塩を調製するのに有用な四級化剤は、他の四級化塩に関して上に記載した四級化剤のいずれかを含む。一実施形態では、四級化剤は、酸と組み合わせたヒドロカルビルエポキシドであってもよい。ヒドロカルビルエポキシドの例としては、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、スチレンオキシド、およびこれらの組み合わせが挙げられる。一実施形態では、四級化剤は、スチレンオキシドをなんら含まない。
【００６９】
ある実施形態では、ヒドロカルビルエポキシドとともに用いられる酸は、別個の成分（例えば、酢酸）であってもよい。他の実施形態では、例えば、ヒドロカルビルアシル化剤がジカルボン酸アシル化剤である場合、別個の酸成分は必要ない。このような実施形態では、洗浄剤は、別個の酸成分（例えば、酢酸）を本質的に含まないか、または含まないが、その代わりに、ヒドロカルビルアシル化剤の酸基に依存して変わる反応剤を組み合わせることによって調製されてもよい。他の実施形態では、少量の酸成分が、ヒドロカルビルアシル化剤１モルあたり、酸が０．２モル未満、またはさらに０．１モル未満になる量で存在してもよい。
【００７０】
ある実施形態では、本発明の四級化剤は、２０個を超える炭素原子を含む任意の置換基を含まない。言い換えると、ある実施形態では、得られる添加剤を有機可溶性にする、したがって、本発明の目的に有用な長い置換基は、四級化剤によって与えられるのではなく、その代わりに、上述の非四級化洗浄剤によって添加剤がもたらされる。
【００７１】
特定の実施形態では、アミン官能基を有する洗浄剤と四級化剤とのモル比は、１：０．１〜２、または１：１〜１．５、または１：１〜１．３である。
【００７２】
（追加の添加剤）
上述の燃料組成物は、場合により、１つ以上の追加の性能添加剤を含んでいてもよい。これらの性能添加剤としては、金属不活性剤、洗剤、分散剤、粘度調節剤、摩擦調節剤、分散剤粘度調節剤、極圧添加剤、摩耗防止剤、酸化防止剤、腐食防止剤、発泡防止剤、乳化破壊剤、流動点降下剤、シール膨潤剤、ワックスコントロールポリマー（ｗａｘ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｐｏｌｙｍｅｒ）、スケール防止剤、気体水和物抑制剤（ｇａｓ−ｈｙｄｒａｔｅ  ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ）およびこれらの混合物が挙げられる。
【００７３】
油を含まない量を基準とする追加の性能添加剤化合物の合計混合量は、組成物の０％ｗｔまたは０．００１〜２５％ｗｔ、または０．０１〜２０％ｗｔの範囲である。１つ以上の他の性能添加剤が存在してもよいが、通常は、他の性能添加剤は、互いに異なる相対量で存在する。それぞれ個々の性能添加剤は、組成物の０％ｗｔまたは０．００１〜２５％ｗｔまたは２０％ｗｔ、または０．００１〜１０ｗｔ％または５％ｗｔの量で存在してもよい。
【００７４】
酸化防止剤としては、モリブデンジチオカルバメート、硫化オレフィン、ヒンダードフェノール、ジフェニルアミンが挙げられ；洗剤としては、中性または過塩基性のＮｅｗｔｏｎｉａｎまたは非Ｎｅｗｔｏｎｉａｎのフェナート、硫化フェナート、スルホナート、カルボン酸、リン酸（ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ  ａｃｉｄ）、モノチオリン酸および／またはジチオリン酸、サリゲニン、アルキルサリチラート、サリキサラート（ｓａｌｉｘａｒａｔｅ）のうち１つ以上のアルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属の塩基性塩が挙げられる。分散剤としては、Ｎ置換長鎖アルケニルスクシンイミドおよびそれらの後処理された態様が挙げられ、後処理された分散剤としては、尿素、チオ尿素、ジメルカプトチアジアゾール、二硫化炭素、アルデヒド、ケトン、カルボン酸、炭化水素置換無水コハク酸、ニトリル、エポキシド、ホウ素化合物、リン化合物との反応によって得られるものが挙げられる。
【００７５】
摩耗防止剤としては、金属チオホスフェート、特に、亜鉛ジアルキルジチオホスフェート；リン酸エステルまたはその塩；ホスファイト；リンを含有するカルボン酸エステル、エーテル、アミドのような化合物が挙げられる。すり減り防止剤（ａｎｔｉｓｃｕｆｆｉｎｇ  ａｇｅｎｔ）としては、有機スルフィドおよびポリスルフィド、例えば、ベンジルジスルフィド、ビス−（クロロベンジル）ジスルフィド、ジブチルテトラスルフィド、ジ−三級ブチルポリスルフィド、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルスルフィド、硫化Ｄｉｅｌｓ−Ａｌｄｅｒ付加物またはアルキルスルフェニル  Ｎ’Ｎ−ジアルキルジチオカルバメートが挙げられる。極圧（ＥＰ）剤としては、塩素化ワックス、有機スルフィドおよびポリスルフィド、例えば、ベンジルジスルフィド、ビス−（クロロベンジル）ジスルフィド、ジブチルテトラスルフィド、オレイン酸の硫化メチルエステル、硫化アルキルフェノール、硫化ジペンテン、硫化テルペン、硫化Ｄｉｅｌｓ−Ａｌｄｅｒ付加物；リン硫酸化炭化水素（ｐｈｏｓｐｈｏｓｕｌｐｈｕｒｉｚｅｄ  ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ）、金属チオカルバメート、例えば、亜鉛ジオクチルジチオカルバメート、バリウムヘプチルフェノール二酸が挙げられる。
【００７６】
摩擦調節剤としては、脂肪族アミン、エステル、例えば、ホウ酸化グリセロールエステル、グリセロールの部分エステル、例えば、グリセロールモノオレエート、脂肪族亜リン酸化合物、脂肪酸アミド、脂肪族エポキシド、ホウ酸化脂肪族エポキシド、アルコキシル化脂肪族アミン、ホウ酸化アルコキシル化脂肪族アミン、脂肪酸金属塩、脂肪族イミダゾリン、カルボン酸とポリアルキレン−ポリアミンの縮合生成物、アルキルリン酸のアミン塩が挙げられる。粘度調節剤としては、スチレン−ブタジエンの水素化コポリマー、エチレン−プロピレンポリマー、ポリイソブテン、水素化スチレン−イソプレンポリマー、水素化イソプレンポリマー、ポリメタクリレートエステル、ポリアクリレートエステル、ポリ（アルキルスチレン）、アルケニルアリール共役ジエンコポリマー、ポリオレフィン、ポリアルキルメタクリレート、無水マレイン酸−スチレンコポリマーのエステルが挙げられる。分散剤粘度調節剤（ＤＶＭと呼ばれることも多い）としては、官能化ポリオレフィン、例えば、無水マレイン酸とアミンの反応生成物で官能化されたエチレン−プロピレンコポリマー、アミンで官能化されたポリメタクリレート、またはアミンと反応するスチレン−無水マレイン酸コポリマーが挙げられる。
【００７７】
腐食防止剤としては、オクタン酸オクチルアミン、ドデセニルコハク酸または無水物および脂肪酸（例えば、オレイン酸）とポリアミンとの縮合生成物が挙げられる。
【００７８】
金属不活性剤としては、ベンゾトリアゾール、１，２，４−トリアゾール、ベンズイミダゾール、２−アルキルジチオベンズイミダゾールまたは２−アルキルジチオベンゾチアゾールの誘導体が挙げられる。
【００７９】
発泡防止剤としては、アクリル酸エチルおよび２−エチルヘキシルアクリル酸と、場合により、酢酸ビニルのコポリマーが挙げられる。
【００８０】
乳化破壊剤としては、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、（エチレンオキシド−プロピレンオキシド）ポリマーが挙げられ；流動点降下剤としては、無水マレイン酸−スチレンコポリマーのエステル、ポリメタクリレート、ポリアクリレートまたはポリアクリルアミドが挙げられる。
【００８１】
シール膨潤剤としては、Ｅｘｘｏｎ  Ｎｅｃｔｏｎ−３７（商標）（ＦＮ  １３８０）およびＥｘｘｏｎ  Ｍｉｎｅｒａｌ  Ｓｅａｌ  Ｏｉｌが挙げられる。
【００８２】
また、本発明の組成物は、酸の形態で少なくとも２個のカルボキシ官能基、または無水物の形態で少なくとも１つのカルボキシ官能基で置換された炭化水素を含んでいてもよい。ある実施形態では、添加剤は、酸または無水物の形態で少なくとも２個のカルボキシ官能基で置換された炭化水素である。他の実施形態では、添加剤は、ヒドロカルビル置換コハク酸アシル化剤である。他の実施形態では、置換炭化水素添加剤は、ダイマー酸化合物である。さらに他の実施形態では、本発明の置換炭化水素添加剤は、この章に記載した２種類以上の添加剤の組み合わせを含む。
【００８３】
置換炭化水素添加剤は、コハク酸、ハロゲン化物、無水物およびこれらの組み合わせを含む。ある実施形態では、この剤は、酸または無水物であり、他の実施形態では、この剤は、無水物であり、さらに他の実施形態では、この剤は、加水分解した無水物である。置換炭化水素添加剤の炭化水素および／またはヒドロカルビル置換コハク酸アシル化剤の一級ヒドロカルビル基は、一般的に、炭素原子を平均で少なくとも約８、または約３０、または約３５から約３５０まで、または約２００、または約１００まで含む。一実施形態では、ヒドロカルビル基は、ポリイソブチレンから誘導される。ポリイソブチレンは、数平均分子量（Ｍｎ）が３００〜５０００、他の実施形態では、５００または９００から２０００または１５００までであり得る。
【００８４】
置換炭化水素添加剤は、炭化水素（例えば、ポリイソブチレン）と過剰量の無水マレイン酸とを反応させ、置換コハクアシル化剤を得ることによって調製することができ、それぞれの等重量の置換基のコハク酸基の数は、少なくとも１．３、または約１．５まで、または約１．７まで、または約１．８までである。最大数は、一般的に、４．５を超えないか、または約２．５まで、または約２．１まで、または約２．０までであろう。
【００８５】
ある実施形態では、本発明で使用するのに適した置換炭化水素添加剤および／またはヒドロカルビル置換コハク酸アシル化剤は、二酸官能基を含む。他の実施形態では、単独で使用されてもよく、上述の実施形態と組み合わせて使用されてもよいが、ヒドロカルビル置換コハク酸アシル化剤のヒドロカルビル基は、ポリイソブチレンから誘導され、この剤の二酸官能基は、カルボン酸基（例えば、ヒドロカルビル置換コハク酸）から与えられる。ある実施形態では、ヒドロカルビル置換アシル化剤は、１個以上のヒドロカルビル置換無水コハク酸基を含む。ある実施形態では、ヒドロカルビル置換アシル化剤は、１個以上の加水分解したヒドロカルビル置換無水コハク酸基を含む。
【００８６】
（本発明の方法）
一実施形態では、本発明は、内燃エンジン用の液体燃料として有用である。内燃エンジンは、火花点火エンジンおよび圧縮点火エンジンと；２ストロークサイクルまたは４ストロークサイクルと；直接噴射、間接噴射、ポートからの噴射、キャブレターによって供給される液体燃料と；一般的なレイルおよびユニットを備えるインジェクタシステムと；ライトデューティー（例えば、乗用車）およびヘビーデューティー（例えば、商業的なトラック）のディーゼルエンジンと；炭化水素燃料および非炭化水素燃料、およびこれらの混合物を満たしたエンジンとを備える。このエンジンは、ＥＧＲシステム；三元触媒、酸化触媒、ＮＯｘ吸収剤および触媒、場合により、燃料を含む触媒を使用する触媒型および非触媒型の粒子トラップを含む後処理；可変バルブタイミング；インジェクションタイミング、レートシェーピングのような要素が組み込まれた一体型排出システムの一部であってもよい。
【００８７】
ある実施形態では、本発明のエンジンは、直接噴射型ディーゼルエンジンである。他の実施形態では、エンジンは、高圧直接噴射型エンジンであり、さらに他の実施形態では、エンジンは、直接噴射ディーゼルの一般的なレイルを用いたエンジンである。
【００８８】
上述の燃料組成物は、エンジンに供給され、エンジンの出力に電力利得を与えてもよい。この得られた電力利得は、一般的に、同一ではないが類似の条件で操作し、同一の燃料組成物が供給されるが、但し、燃料に四級アンモニウム塩添加剤が存在しないエンジンに対する相対的なものである。高圧との用語は、本明細書でエンジンに関して使用する場合、エンジンの燃料噴射圧を指す。ある実施形態では、高圧エンジンは、燃料噴射器が、２０ＭＰａ以上、３０ＭＰａ以上、３４ＭＰａ以上、４０ＭＰａ以上、または５０ＭＰａ以上の圧力で操作し、これらの最低圧力値は、アイドリング時の圧力に関するものであってもよく、または最大圧力に関するものであってもよい。
【００８９】
本明細書で使用する場合、「ヒドロカルビル置換基」または「ヒドロカルビル基」との用語は、当業者がよく知っている通常の意味で用いられる。特定的には、分子の残りの部分に直接接続する炭素原子を含み、主に炭化水素の特徴を有する基を指す。ヒドロカルビル基の例としては、炭化水素置換基、すなわち、脂肪族（例えば、アルキルまたはアルケニル）、脂環式（例えば、シクロアルキル、シクロアルケニル）置換基、芳香族置換基、脂肪族置換基、脂環式置換された芳香族置換基、および環が分子の別の部分を介して完結している環状置換基（例えば、２個の置換基があわさって環を形成している）；置換された炭化水素置換基、すなわち、本発明の内容で、非炭化水素基を含む置換基が、置換基の主要な炭化水素性を変えないもの（例えば、ハロ（特に、クロロおよびフルオロ）、ヒドロキシ、アルコキシ、メルカプト、アルキルメルカプト、ニトロ、ニトロソ、スルホキシ）；ヘテロ置換基、すなわち、主に炭化水素の特徴を有しているものの、本発明の内容で、炭素以外のものを環に含むか、または炭素原子で構成されている以外の鎖を含む置換基が挙げられる。ヘテロ原子としては、硫黄、酸素、窒素が挙げられ、ピリジル、フリル、チエニル、イミダゾリルのような置換基を包含する。一般的に２個以下、好ましくは、１個以下の非炭化水素置換基が、ヒドロカルビル基の１０個の炭素原子ごとに存在するだろう。典型的には、ヒドロカルビル基に非炭化水素置換基は存在しないだろう。
【００９０】
上に提示されたあらゆるパーセント値、重量部の値および同様の特徴は、他の意味であると示されていない限り、重量基準である。上に提示した種々の範囲の終点を互いに組み合わせ、上述の任意の他の成分に適用してもよい。
【００９１】
上述のいくつかの物質は、組成物中に存在する場合には互いに相互作用する場合があり、その結果、組成物の成分が最初に加えたものとは変わってしまう場合があることが知られている。例えば、（例えば、洗剤の）金属イオンは、他の分子の他の酸性部位またはアニオン性部位に移動することがある。これによって作られた生成物は、本発明の組成物を意図した目的で使用しているときに作られた生成物を含め、簡単に記述することはできないだろう。とは言っても、このようなあらゆる変形および反応生成物は、本発明の範囲内であり、本発明は、上述の成分を混合することによって調製される組成物を包含する。
【実施例】
【００９２】
（具体的な実施形態）
以下の実施例によって本発明をさらに説明し、特に、有益な実施形態を記載する。実施例は本発明を説明するために提示しており、本発明を限定する意図はない。
【００９３】
（実施例群１）
実施例群を調製し、ＣＥＣ  ＤＷ１０ディーゼル燃料噴射器の汚染試験（ＳＧ−Ｆ−０９８で指定）で試験する。この試験は、２．０Ｌの４シリンダーＰｅｕｇｅｏｔ  ＤＷ１０直接噴射型ターボチャージ付きの一般的なレイルエンジンを使用する。それぞれのサンプルを１時間の試験サイクルで４つ調べ、次いで、ベースライン燃料を用いてこの４つの１時間試験サイクルを終了させること以外は、標準的な試験手順に従う。次いで、結果を比較して、電力利得と、ある場合には、実施例が、ベースライン（無添加）燃料を超えた値を与えることを示す。それぞれの終了した試験サイクルについて、エンジンの出力（ｋＷで測定）を測定する。
【００９４】
すべての実施例を同じ硫黄フリーディーゼル燃料で調製し、それぞれの試験する添加剤を５００ｐｐｍの濃度で燃料に加える。それぞれのサンプルで試験する添加剤と、出力の結果を以下の表にまとめている。
【００９５】
【表１】
2013526652.tif 000010
１−ベースライン出力値は、無添加ベース燃料で試験エンジンを走らせたときに測定された出力（単位ｋＷ）である。報告されている値は、４つの終了した１時間サイクルそれぞれから得られた結果の平均である。試験中のエンジン出力におけるドリフトを調べるために、それぞれの例において一連のベースライン燃料サンプルを走らせる。
２−実施例の出力値は、添加した実施例の燃料で試験エンジンを走らせたときに測定された出力（単位ｋＷ）である。報告されている値は、４つの終了した１時間サイクルそれぞれから得られた結果の平均である。
３−電力利得の値は、実施例の燃料が無添加ベースライン燃料を上回った電力利得％である。負のパーセントは、ベースライン燃料と比較して出力が落ちたことを示す。
４−実施例１−Ｂのポリイソブチレンは、実施例群のすべてのＰＩＢ系添加剤の調製に使用されるポリイソブチレンに相当する。
【００９６】
この結果は、実施例１−Ｅ、１−Ｆ、１−Ｇが、それぞれ、ベースライン燃料の結果と比較して、顕著な電力利得を与え、一方、実施例１−Ａ、１−Ｂ、１−Ｃ、１−Ｄは、それぞれ、わずかな電力利得しか与えないか、またはわずかに電力が低下しているものもあることを示している。これらの結果は、本発明の方法および組成物が、他の使用されてもよいその他の添加剤と比較して、エンジンを操作するときに予想できない電力利得を可能にすることを示している。
【００９７】
上に参照した書類は、それぞれ、本明細書に参考として組み込まれる。実施例を除き、またはそれ以外の明示的に示されている場合を除き、物質の量、反応条件、分子量、炭素原子の数などを特定する本記載における全ての数値は、用語「約」によって修正されていると理解すべきである。他の意味であると示されていない限り、本明細書に列挙したあらゆるパーセントは重量基準である。他の意味であると示されていない限り、本明細書で言及されるそれぞれの化学物質または組成物は、異性体、副生成物、誘導体、および商業グレードで通常存在していると理解されているその他のこのような材料を含んでいてもよい商業グレードの物質であると解釈すべきである。しかし、それぞれの化学成分の量は、任意の溶媒または希釈剤を除いて存在する量であり、他の意味であると示されていない限り、商業的な物質に通常存在していてもよい。本明細書に記載する上限および下限、範囲、また比率の限界値を、独立して組み合わせてもよいことが理解されるべきである。同様に、本発明のそれぞれの要素の範囲および量は、他の任意の要素の範囲または量と一緒に使用することができる。本明細書で使用する場合、「から本質的になる」との表現は、考慮している組成物の基本的かつ新しい特徴に物質的に影響を及ぼさない物質を含むことを許容している。
【００９８】
それに加え、上述のあらゆる実施形態は、その使用に関して、単独での使用および上述の他のあらゆる実施形態と組み合わせた状態での使用を想定しており、これらの組み合わせは、本発明の一部であると考える。上述のアミンおよびアルコールの具体的な実施形態は、本発明で有用なカルボン酸の具体的な実施形態と組み合わせることも想定されている。
【国際調査報告】
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