(57)【要約】  自動車用添加剤成分とマトリックスとを含んだ自動車用添加剤組成物が開示されている。自動車用添加剤成分は燃料添加剤成分(たとえば清浄剤)であってよい。マトリックスは、ゲル組成物、固体水分除去剤、またはこれらマトリックスの1種以上を含んだ組み合わせ物を含んでよい。自動車用添加剤組成物は、カプセル、ゲルカプセル、またはタブレットの形態をとってよい。添加剤成分をモータービークルのファンクショナル液に供給する方法も開示されている。【選択図】なし
2008504432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用添加剤成分;および
マトリックス;
を含む自動車用添加剤組成物であって、
前記組成物が、固体もしくはゲルの形態をとっており、前記マトリックスが、ゲル組成物、固体水分除去剤、またはこれらマトリックスの1種以上を含んだ組み合わせ物を含んでなる、上記自動車用添加剤組成物。
【請求項２】
ゲルの球体、カプセル、ビーズ、ペレット、タブレット、粒状物、またはこれら形態物の1種以上の組み合わせ物の形態をとっている、請求項1に記載の自動車用添加剤組成物。
【請求項３】
前記ゲル組成物が、熱可塑性エラストマーと炭化水素ベースの溶媒を含む、請求項1に記載の自動車用添加剤組成物。
【請求項４】
均一な組成物の形態をとっている、請求項3に記載の自動車用添加剤組成物。
【請求項５】
不均一な組成物の形態をとっていて、ゲル組成物が自動車用添加剤成分をカプセル化している、請求項3に記載の自動車用添加剤組成物。
【請求項６】
前記熱可塑性エラストマーが、トリブロックコポリマー、ラジアルブロックコポリマー、マルチブロックコポリマー、もしくはこれらブロックコポリマーの1種以上を含んだ組み合わせ物と、必要に応じたジブロックコポリマー;プラスチックとエラストマーとの物理的ブレンド;プラスチックとエラストマーとを含んだポリマーアロイ;またはこれらの組み合わせ物;を含む、請求項3に記載の自動車用添加剤組成物。
【請求項７】
前記炭化水素ベースの溶媒が、オイル、ミネラルホワイトオイル、ベースオイル、工業銘柄の鉱油、合成炭化水素、固体炭化水素、半固体炭化水素、ワックス、石油蒸留物、ペトロラタム、またはこれら溶媒の1種以上を含む組み合わせ物である、請求項3に記載の自動車用添加剤組成物。
【請求項８】
前記ゲル組成物が結晶形成剤をさらに含む、請求項3に記載の自動車用添加剤組成物。
【請求項９】
前記ゲル組成物が燃料可溶性ワックスをさらに含む、請求項3に記載の自動車用添加剤組成物。
【請求項１０】
前記ゲル組成物が無水物をさらに含む、請求項3に記載の自動車用添加剤組成物。
【請求項１１】
前記ゲル組成物がエチレンビニルアセテートをさらに含む、請求項3に記載の自動車用添加剤組成物。
【請求項１２】
燃料添加剤組成物を含む、請求項1に記載の自動車用添加剤組成物。
【請求項１３】
前記燃料添加剤成分がアミン清浄剤を含む、請求項12に記載の自動車用添加剤組成物。
【請求項１４】
前記アミン清浄剤が、ポリアミン、脂肪族炭化水素置換アミン、ポリアルキルアミン、ポリエーテルアミン、ポリアルキルスクシンアミド、ポリアルキルアミノフェノール、植物油とポリアミンとの反応生成物と酸とを反応させることによって得られる生成物、または前記アミン清浄剤の1種以上を含む組み合わせ物である、請求項13に記載の自動車用添加剤組成物。
【請求項１５】
前記自動車用添加剤成分が、ポリオレフィンポリマー、キャリヤー液、すす低減剤、テトラアルキル鉛化合物、メチルシクロペンタジエニルマンガン、鉛スキャベンジャー、染料、酸化防止剤、腐食防止剤、静菌剤、補助分散剤もしくは補助清浄剤、ガム防止剤、金属不活性化剤、乳化剤、乳化破壊剤、バルブシートくぼみ防止剤、氷結防止剤、潤滑油、流動性向上剤、耐摩耗添加剤、流動点降下剤、セタン価向上剤、曇り点降下剤、ワックス沈降防止剤、ワックス結晶調整剤、コールドフロー向上剤、またはこれら添加剤の1種以上の組み合わせ物をさらに含む、請求項14に記載の自動車用添加剤組成物。
【請求項１６】
塗料をさらに含む、請求項1に記載の自動車用添加剤組成物。
【請求項１７】
前記塗料が別の自動車用添加剤成分をさらに含む、請求項16に記載の自動車用添加剤組成物。
【請求項１８】
前記組成物が固体水分除去剤を含む、請求項1に記載の自動車用添加剤組成物。
【請求項１９】
前記組成物が固体形態をとっている、請求項18に記載の自動車用添加剤組成物。
【請求項２０】
前記固体水分除去剤が、コハク酸無水物、フタル酸無水物、安息香酸無水物、酢酸無水物、マレイン酸無水物、プロピオン酸無水物、ナフタル酸無水物、グルタル酸無水物、イタコン酸無水物、またはこれら無水物の1種以上を含んだ組み合わせ物である、請求項19に記載の自動車用添加剤組成物。
【請求項２１】
容器中に配置されたゲルもしくは固体の形態の自動車用添加剤組成物を含んでなる、パッケージされた自動車用添加剤組成物であって、
前記自動車用添加剤組成物は、自動車用添加剤成分とマトリックスとを含み；前記マトリックスが、ゲル組成物、固体水分除去剤、またはこれらマトリックスの1種以上を含んだ組み合わせ物を含む、上記組成物。
【請求項２２】
前記容器が透明のプラスチックチューブである、請求項21に記載の自動車用パッケージ化添加剤組成物。
【請求項２３】
炭化水素ベースの溶媒を、熱可塑性エラストマーのほぼ融点以上の温度に加熱すること;
熱可塑性エラストマーを炭化水素ベースの溶媒に加えること;
熱可塑性エラストマーと炭化水素ベースの溶媒とを混合して、溶融ゲルを形成させること;
自動車用添加剤成分と溶融ゲルとを混合して、溶融燃料添加剤組成物を形成させること;および
溶融燃料添加剤組成物を冷却して、ゲル状の自動車用添加剤組成物を形成させること;
を含む、ゲル状の自動車用添加剤組成物を作製する方法。
【請求項２４】
冷却がモールド中で行われる、請求項23に記載の方法。
【請求項２５】
冷却により、カプセル、ビーズ、ペレット、タブレット、粒状物、または前記形態物の1種以上を含んだ組み合わせ物、の形態の自動車用添加剤組成物が得られる、請求項24に記載の方法。
【請求項２６】
ファンクショナル液中への自動車用添加剤成分の放出を引き起こすよう、請求項1に記載の自動車用添加剤組成物をコンプロマイズすることによって、自動車用添加剤成分をファンクショナル液に加えることを含む、自動車用添加剤成分を自動車のファンクショナル液に供給するための方法。
【請求項２７】
請求項1に記載の添加剤組成物をコンプロマイズするステップが、請求項1に記載の自動車用添加剤組成物をファンクショナル液中に浸漬することを含む、請求項26に記載の方法。
【請求項２８】
請求項1に記載の添加剤組成物をコンプロマイズするステップが、添加剤組成物をファンクショナル液中に導入する前に、添加剤組成物を物理的に破裂もしくは破壊することを含む、請求項27に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
関連特許出願の相互参照
本特許出願は、2004年6月11日付け出願の米国仮特許出願第60/578,982号に対する優先権を請求する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用の燃料を種々の添加剤と混合することができる。これとは別に、燃料を製造した後に、添加剤を燃料に加えることもできる。このような添加剤としては、たとえば、エンジンデポジットや燃焼チャンバーデポジットを低減および/または防止するのに適している、吸気弁および/または燃料インジェクタ用のデポジット抑制剤;腐食防止剤;アンチノック剤;乳化剤もしくは乳化破壊剤;殺生物剤;染料;ならびにディーゼル燃料用の流動点降下剤やセタン価向上剤;などがある。これらの添加剤は、たとえば、燃料を内燃機関の燃料タンク中に計量供給した後に、燃料に加えることができる。一般には、このような添加剤は液体形態で計量供給される。
【０００３】
自動車もしくはモータービークルのシステム(たとえば、燃料インジェクタ、冷却系統、ブレーキ系統、トランスミッション、リヤアクスル、およびディファレンシャルギヤなど)に対しても、デバイスの作動特性を向上させるために、あるいはデバイスの作動特性を、摩耗や汚染などによって低下する前の最初の性能レベルに戻すために、通常の自動車用フルイド(automotive fluids)だけでなく、時にはあるいは常に追加の添加剤を供給することができる。この点については、関係している自動車用フルイド(たとえば、フロントガラス洗浄液、オイル、潤滑油、ラジエーター液、ブレーキ液、トランスミッション液、パワーステアリング液、または作動液)に追加の添加剤を加えるのが一般的である。これらの添加剤は、自動車用フルイドの特性を向上させ、および/または清浄化を果たし、および/または自動車用フルイドと接触するデバイスの腐食防止をもたらす。これらの添加剤は、たとえば、ラジエーター系統のシーリング、オクタン価の向上、および潤滑挙動の向上などを果たすことがある。このような添加剤は、自動車用もしくはモータービークル用フルイドに、単一のプロセスにて加えることができる。
【０００４】
燃料添加剤に関しては、種々のエンジン(たとえば内燃機関)が適正に作動するのを確実なものにするための種々の添加剤が求められていること、および燃料インジェクタの清浄度に対する要求が高まっていること(たとえば、公害防止装置の結果として)から、エンドユーザーが燃料タンクに有効量にて簡単に計量供給できる極めて望ましい添加剤が製造されている。たとえば、パラフィンワックスを含有する固体燃料添加剤、および植物油とポリアミンとの反応生成物(酸を使用して反応させる)を含んだ液体燃料添加剤が開示されている。ワックスやポリエーテルアミン清浄剤等のコンパクト剤(a compacting agent)を含有する他の固体燃料添加剤またはペースト状燃料添加剤も開示されている。
【０００５】
本来の目的に対しては適切なものではあるけれども、それにもかかわらず絶えず、新規の自動車用もしくはモータービークル用添加剤組成物(特に高濃度組成物)が求められている。
【発明の開示】
【０００６】
自動車用添加剤組成物は、自動車用添加剤成分とマトリックスとを含み、前記組成物が、固体もしくはゲルの形態をとっており、前記マトリックスが、ゲル組成物、固体水分除去剤、またはこれらマトリックスの1種以上を含んだ組み合わせ物を含む。
【０００７】
自動車用パッケージ化添加剤組成物は、自動車用添加剤成分とマトリックスとを含んだ、容器中に配置されたゲルもしくは固体の形態の自動車用添加剤組成物を含み;このとき前記マトリックスが、ゲル組成物、無水物、またはこれらマトリックスの1種以上を含んだ組み合わせ物を含む。
【０００８】
ゲル状の自動車用添加剤組成物を作製する方法は、炭化水素ベースの溶媒を、熱可塑性エラストマーのほぼ融点以上の温度に加熱すること;熱可塑性エラストマーを炭化水素ベースの溶媒に加えること;熱可塑性エラストマーと炭化水素ベースの溶媒を混合して、溶融ゲルを形成させること;自動車用添加剤成分と溶融ゲルを混合して、溶融燃料添加剤組成物を形成させること;および溶融燃料添加剤組成物を冷却して、ゲル状の自動車用添加剤組成物を形成させること;を含む。自動車用添加剤成分をモータービークル・システムのファンクショナル液(a functional fluid)に供給する方法も開示されている。この方法は、ファンクショナル液中への自動車用添加剤成分の放出を引き起こすよう、開示の自動車用添加剤組成物をコンプロマイズすること(compromising)によって、自動車用添加剤成分をファンクショナル液に加えることを含む。1つの実施態様においては、開示の添加剤組成物をコンプロマイズするステップが、自動車用添加剤組成物をファンクショナル液中に浸漬することを含む。他の実施態様においては、添加剤組成物をコンプロマイズするステップが、添加剤組成物をファンクショナル液中に導入する前に、添加剤組成物を物理的に破裂もしくは破壊することを含む。
【０００９】
上記の特徴および他の特徴は、当業者であれば、以下の詳細な説明、図面、および添付した特許請求の範囲から理解できるであろう。
【００１０】
本明細書で使用している‘自動車の(automotive)’とは、一般には、人または物をある場所から他の場所に移送もしくは移動させるのに使用されるモータービークル、ならびに内燃機関、タービン、燃料電池、およびバッテリーなどによって動力が供給される固定物体を表わしている。モータービークルの例としては、自動車、トラック、ボート、船、および建設・建築用機械などがあり、このようなビークルは、内燃機関、タービン、燃料電池、バッテリー、およびこれらの組み合わせ物によって動力が供給される。
【００１１】
本明細書に開示の自動車用添加剤組成物は一般に、自動車用添加剤成分とマトリックスを含む。1つの実施態様においては、自動車用添加剤組成物は、燃料添加剤成分とマトリックスとを含んだ燃料添加剤組成物である。他の自動車用添加剤組成物は、自動車用フルイドに加えるのに適した添加剤組成物であり、たとえば、オイルトリートメント、フロントガラス洗浄液、フロントガラス凍結防止液、ラジエーター液、ブレーキ系統液、トランスミッション液、潤滑油、作動液、およびパワーステアリング液などがある。本明細書で言う“自動車用添加剤成分”は、自動車用添加剤組成物に有益な特性を付与するよう、マトリックスと配合もしくは混合することができる物質を含む。1つの実施態様においては、開示の自動車用添加剤組成物は、モータービークル・システムに有益な特性を付与するよう、モータービークル・システムに加えられる物質である自動車用添加剤成分を含む。他の実施態様においては、自動車用添加剤組成物は、活性の添加剤成分をモータービークル・システムのファンクショナル液に供給するデリバリーパッケージであると考えることができる。
【００１２】
たとえば、1つの実施態様においては、自動車用添加剤組成物は、モータービークル燃料系統に適した添加剤組成物(たとえば、燃料処理組成物や燃料インジェクタ清浄剤組成物)を含む。
【００１３】
他の実施態様においては、自動車用添加剤組成物は、モータービークル・ラジエーター系統におけるファンクショナル液に適した添加剤組成物〔たとえば、腐食と冷却系統におけるデポジットの形成を防止するための薬剤、ラジエーター・シーラント、クーラントが流れるデバイス(たとえば、ウォーターポンプ、サーモスタット、およびヒーター)のための潤滑油、および/または不凍液〕を含む。
【００１４】
他の実施態様においては、自動車用添加剤組成物は、モータービークル・ブレーキ系統またはモータービークル集中油圧系統のファンクショナル液に適した添加剤組成物(たとえば、ブレーキ液と作動液の機能を保持するための薬剤、ブレーキ系統もしくは油圧系統の清浄化と腐食防止のための薬剤、およびパワーステアリング液)を含む。
【００１５】
さらに他の実施態様においては、自動車用添加剤組成物は、モータービークル潤滑系統に適した、またはモータービークルのエンジン系統、変速機系統、もしくは差動ギヤ系統に適した添加剤組成物(たとえば、極圧潤滑油、粘度指数向上剤、清浄剤、および/または腐食防止剤)を含む。
【００１６】
本明細書で言う“マトリックス”とは、剛性をもたせるために、および/または剛性を付与するために、あるいは自動車用添加剤成分に構造上もしくは寸法上の安定性または保持性を与えるために使用される配合物または組成物である。たとえば、マトリックスを使用すると、通常は液状の添加剤を、より粘稠な液体、ゲル、もしくは固体の形態にて分散させることが可能となる。マトリックスはさらに、自動車用添加剤成分を被覆、包囲、または封入するのに使用することができる。
【００１７】
適切なマトリックスとしては、たとえば、ゲル組成物、凝固剤、コーティング剤、封入組成物、結晶化剤、結合剤、充填剤、固体水分除去剤、および前記物質の1種以上を含んだ組み合わせ物などがある。1つの代表的な実施態様においては、マトリックスは、ゲル組成物、固体水分除去剤、またはこれらマトリックスの1種以上を含んだ組み合わせ物を含む。これらのマトリックス成分は、たとえば、自動車用ゲル添加剤組成物および/または自動車用固体添加剤組成物の製造において使用することができる。1つの実施態様においては、適切なマトリックスは、それが加えられる自動車用ファンクショナル液(たとえば、燃料や作動液など)中に溶解する。
【００１８】
1つの実施態様においては、自動車用添加剤組成物は、マトリックスと自動車用添加剤成分との均一な混合物である。たとえば、溶融ゲルマトリックスと自動車用添加剤成分を混合し、モールド中に注入し、次いで冷却して均一な混合物を形成させることができる。
【００１９】
他の実施態様においては、自動車用添加剤組成物は不均一な混合物であって、このとき前記不均一混合物は、マトリックス、自動車用添加剤成分、あるいはこれら両方の、1つ以上の個別の領域を含む。たとえば、液体、ゲル、もしくは固体形態の自動車用添加剤成分を、外部マトリックス(たとえば外部ゲルマトリックス)で取り囲むことができる。
【００２０】
1つの典型的な実施態様においては、添加剤成分は流動性の液体であるが、これを封入しているゲルマトリックスは、表面上に置かれたときに流動しない堅いマトリックスである。このようして得られる添加剤組成物を、この場合、カプセルまたはカートリッジと呼ぶ。カプセルまたはカートリッジ中に封入もしくは密封された添加剤成分は、封入しているマトリックスをファンクショナル液(たとえば燃料)中に溶解させるか、あるいは封入しているマトリックスを物理的に破裂もしくは破壊することによって放出させることができる。1つの実施態様においては、このような破裂もしくは破壊は、穿刺手段(たとえば、針や先の尖ったもの)によって、あるいは圧力もしくは力の増大によって引き起こされる圧潰によって果たすことができる。
【００２１】
1つの実施態様においては、均一な自動車用添加剤組成物を含んだコアを封入組成物(an encapsulating composition)で、得られる自動車用添加剤組成物が、コアにおいて均一な特性を、そして組成物の外側において不均一な特性を有するよう封入することができる。封入マトリックス組成物は、たとえば、コアの均一な自動車用添加剤組成物において使用されているマトリックス材料と同じゲル組成物であっても、あるいは異なったゲル組成物であってもよい。
【００２２】
マトリックス材料の選択は、自動車用添加剤組成物の特性に影響を及ぼす。さらに、コーティングおよび/または封入組成物も、自動車用添加剤組成物の特性に影響を及ぼす。たとえば、自動車用添加剤組成物の放出特性は、マトリックスおよび/またはコーティング・封入組成物に応じて、数分から数日まで調節することができる。さらに、マトリックスおよび/またはコーティング・封入組成物の選択は、自動車用添加剤組成物の密度にも影響を及ぼす。たとえば、ある場合においては、燃料添加剤組成物が燃料タンクの表面に残留するのが望ましいが、他の場合においては、燃料添加剤組成物が燃料タンクの底部に沈むのが有利である。
【００２３】
前述したように、自動車用添加剤組成物は、マトリックス材料と自動車用添加剤成分の選択に応じて、ゲルの形態であっても、あるいは固体の形態であってもよい。本明細書で言う“固体”は、非弾性の脆い物質であると定義され、“ゲル”は、相互連結した固体粒子のネットワークが液体媒体の体積全体に広がっているコロイド系であると定義される。ゲルは、一般には自立性の固体であるが、大量にある場合には殆ど液体である。1つの実施態様においては、ゲルは、約A0〜約A90のショアー硬度を有してよい。“ゲル”という用語はさらに、溶融すると造形粒子(球体など)に成形することができるような、堅い(stiff)マトリッリス材料を含む。“堅い”とは、ゲルを表面上に置いたときに、ゲルがすぐには流動しないということを意味している。固体またはゲルの形態をとっている場合、自動車用添加剤組成物は、ゲルの球体、カプセル、カートリッジ、ビーズ、ペレット、タブレット、粒状物、粉末、またはナノ粒子(それぞれが、たとえば、球体、立方体、および/または円筒の形状であってよい)の形態であってよい。本発明の開示は、ある特定の形状または形態に限定することを意図していない。カプセル、カートリッジ、ビーズ、ペレット、タブレット、粒状物、粉末、またはナノ粒子の形状の自動車用添加剤組成物は、必要に応じて、さらに被覆、封入、またはドープすることができる。
【００２４】
下記に燃料添加剤組成物について説明するが、理解しておかねばならないことは、所望のモータービークル用途に応じて、自動車用添加剤組成物中には他の自動車用添加剤成分も使用できる、という点である。このような自動車用添加剤成分は、固体形態であっても、液体形態であってもよく、モータービークル・システムのファンクショナル液に有益な効果をもたらすよう意図された任意の物質であってもよい。
【００２５】
燃料添加剤成分は、たとえば、ガソリンやディーゼル燃料等の燃料に対して使用するのに適している。燃料添加剤成分は、液体形態であっても、固体形態であってもよい。燃料添加剤成分は、たとえば、清浄剤;キャリヤー液;腐食防止剤;潤滑油;すすを低減させるための、もしくは排気物質を向上させるための薬剤;流動性向上剤;凍結防止剤;テトラエチル鉛、メチルシクロペンタジエニルマンガントリカルボニル(MMT)、もしくはフェノール系アンチノック化合物等のアンチノック剤;水を排除もしくは包含する必要性を満たすための乳化剤と乳化破壊剤;殺生物剤;染料;顔料;ディーゼル燃料用の流動点降下剤もしくはセタン価向上剤;曇り点降下剤;ワックス沈降防止剤;ワックス結晶調整剤;コールドフロー向上剤;他の適切な燃料添加剤成分;または前記燃料添加剤成分の1種以上を含んだ組み合わせ物;を含んでよい。
【００２６】
1つの実施態様においては、燃料添加剤成分は清浄剤を含む。燃料清浄剤は、たとえば、燃料インジェクタや吸気弁のカーボンデポジットを清浄にし、この結果、エンジン効率が向上する。清浄剤はさらに、不溶性の粒子をコロイド懸濁液中に保持することによって、そして場合によっては酸を中和することによって、ワニス、リングゾーン・デポジット(ring zone deposits)、および腐食を抑えるのに役立つ。適切な清浄剤としては、バリウム、カルシウム、またはマグネシウムを含んだ化合物(たとえば、スルホナート、ホスホナート、チオホスホナート、フェノラート、サリチラート、および前記清浄剤の1種以上を含んだ組み合わせ物)があるが、これらに限定されない。他の群の清浄剤としては、ポリアミン;脂肪族炭化水素置換アミン;ポリアルキルアミン;ポリエーテルアミン;ポリアルキルスクシンアミド;ポリアルキルアミノフェノール;ならびに脂肪族炭化水素置換フェノール、アルデヒド、およびアミンから誘導されるマンニッヒ反応生成物;等のアミン清浄剤がある。さらに他の適切なアミン清浄剤としては、植物油とポリアミンとの反応生成物と、酸とを反応させることによって得られる物質がある。上記清浄剤の種々の組み合わせ物も使用することができる。
【００２７】
他の実施態様においては、燃料添加剤成分は、ポリアミンを含んだアミン清浄剤である。適切なポリアミンは、一般式H2N(CH2CH2NH)xH(式中、xは、2〜約10、または約3〜約6である)を有する。代表的なポリアミンとしては、たとえば、エチレンジアミン(EDA)等のアルキレンポリアミン;ならびに、ジエチレントリアミン、テトラエチレンペンタミン(TEPA)、およびペンタエチレンヘキサミン(PEHA)等のポリアルキレンポリアミン;がある。2種以上のポリアミンの混合物も使用することができる。ポリエーテルアミン(PEA)等のより複雑なポリアミンも使用することができる。
【００２８】
他の実施態様においては、添加剤成分として使用するのに適したアミン清浄剤は脂肪族炭化水素置換アミン〔たとえば、ポリイソブチレンアミン(PIBA)〕を含む。脂肪族炭化水素置換アミンは、約500〜約5,000、または約700〜約2,300、または約750〜約1,500の数平均分子量を有するポリオレフィンから誘導することができる。1つの実施態様においては、ポリオレフィンはポリイソブチレンである。脂肪族炭化水素置換アミンは、ポリオレフィンを塩素化し、次いで塩素化オレフィンとアミンもしくはアルカノールアミンとを塩基(たとえば炭酸ナトリウム)の存在下にて反応させる、という米国特許第5,407,453号に記載の方法を始めとする、当業界に公知の方法によって製造することができる。アミン反応物は、エチレンジアミン等のアルキレンポリアミン、およびジエチレントリアミン等のポリアルキレンポリアミンを含めたポリアミンであってよい。アルカノールアミン反応物は、アミノエチルエタノールアミン等のポリアミンであってよい。
【００２９】
他の実施態様においては、添加剤成分として使用するのに適したアミン清浄剤はポリエーテルアミンを含む。適切なポリエーテルアミンは、式R[OCH2CH(R1)]nA〔式中、Rは、約4個〜約30個の炭素原子を有するヒドロカルビル基であり;R1は、水素、1個〜約16個の炭素原子を有するヒドロカルビル基、またはこれらの組み合わせであり;nは2〜約50であり;そしてAは、-OCH2CH2CH2NR2R2または-NR3R3であって、このとき各R2は、独立的に水素またはヒドロカルビルであり、各R3は、独立的に水素、ヒドロカルビル、または-[R4N(R5)]pR6(式中、R4はC2-C10アルキレンであり、R5とR6は、独立的に水素またはヒドロカルビルであり、pは1〜7である)である〕で示すことができる。
【００３０】
本明細書で言う“ヒドロカルビル基”とは、炭化水素から1つの水素原子を取り除くことによって形成される一価部分であると定義される。代表的なヒドロカルビル基としては、飽和もしくは不飽和の炭化水素基、すなわち、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アリール基、アリールアルキル基、アリールアルカリール基、アリールシクロアルキル基、アリールアルケニル基、アルカリール基、シクロアルカリール基、アルケニルアリール基、およびこれらの基の混合物がある。さらに、アルキル基と上記基のアルキル部分は、特に明記しない限り、線状であっても、分岐していてもよい。
【００３１】
適切なポリエーテルアミンは、先ず、アルコールもしくはアルキルフェノールと、アルキレンオキシドまたはアルキレンオキシドの混合物とを縮合反応させて、あるいはアルコールもしくはアルキルフェノールと、数種のアルキレンオキシドとを、約1モルのアルコールもしくはアルキルフェノール対約2〜約50モルのアルキレンオキシドの比にて、逐次的に縮合反応させてポリエーテル中間体を形成させることによって製造することができる(米国特許第5,094,667号に記載)。このポリエーテル中間体を、アンモニア、アミン、またはポリアミンでアミノ化することによって、ポリエーテルアミンに転化させることができる(公開特許出願EP310,875に記載)。1つの実施態様においては、ポリアルコキシル化アルコールもしくはアルキルフェノールとアクリロニトリルとを反応させ、得られるニトリルを水素化してポリエーテルアミンを形成させる(米国特許第5,094,667号に記載)。
【００３２】
他の実施態様においては、添加剤成分のアミン清浄剤は、脂肪族炭化水素置換フェノール、アルデヒド、およびアミンから誘導されるマンニッヒ反応生成物である。フェノール上の脂肪族炭化水素置換基は、約500〜約3,000、または約700〜約2,300、または約700〜約1,500の数平均分子量を有するポリオレフィンから誘導することができる。ポリオレフィンは、オレフィン二重結合の約70%以上を炭素鎖上の末端位置にビニリデンタイプとして含有するポリイソブチレン、すなわち高反応性ポリイソブチレンであってよい。脂肪族炭化水素置換フェノールは、酸性アルキル化触媒(たとえばトリフッ化ホウ素)を使用して、フェノールをポリオレフィンでアルキル化するという方法を含めた、当業界によく知られている方法によって製造することができる。
【００３３】
マンニッヒ反応生成物を得るのに使用されるアルデヒドはC1-C6アルデヒド(たとえばホルムアルデヒド)であってよく、その試剤形態(たとえば、パラホルムアルデヒドやホルマリン)の1つにて使用することができる。
【００３４】
マンニッヒ反応生成物を得るのに使用されるアミンは、モノアミン、ポリアミン、またはマンニッヒ反応を受けることができる少なくとも1つのNH基を有する有機化合物であってよい。ポリアミンとしては、エチレンジアミンやジメチルアミノプロピルアミン等のアルキレンポリアミン、およびジエチレントリアミン等のポリアルキレンポリアミンがある。
【００３５】
マンニッヒ反応生成物は、米国特許第3,877,889号、第5,697,988号、および第5,876,468号に記載の方法を含めた、当業界に公知の方法によって製造することができる。
【００３６】
添加剤成分として有用な他の適切なアミン清浄剤は、植物油とポリアミンとの反応から得られる混合生成物(product mixture)とスルホン酸とを反応させる、という二段反応プロセスによって製造される。植物油は、たとえば、綿実油、菜種油、落花生油、トウモロコシ油、ココヤシ油、大豆油、または前記油の1種以上を含んだ組み合わせ物であってよい。植物油は殆どが、酸部分(acid moiety)1つ当たり10〜25個の炭素原子を有する長鎖モノカルボン酸の長鎖トリグリセリドである。長鎖モノカルボン酸は、たとえば、ラウリン酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、またはリノール酸等であってよい。植物油は一般に、多くの種類の酸のグリセリドを含有する。その種類と数は、オイルの供給源となる植物の種類と共に変わる。
【００３７】
こうしたアミン清浄剤を製造するのに使用することができるポリアミンとしては、一般式H2N(CH2CH2NH)xH(式中、xは2〜約10、または3〜6である)を有する前述のポリアミンがある。
【００３８】
使用される植物油とポリアミンの相対的な量は、トリグリセリドと窒素(N)とのモル比に関して表示することができる。大まかに言えば、この比は、約0.05:1〜約1.00:1、または約0.13:1〜約0.80:1である。
【００３９】
第1の反応(植物油とポリアミンとの間の反応)により混合生成物(a product mix)が得られる。これは、グリセロール、部分エステル化グリセロール(たとえば、モノグリセリドやジグリセリド)、および脂肪酸のアミドとイミダゾリン、の混合物である。第1の反応に対する反応条件は、温度が、約35℃〜約260℃、または約120℃(248°F)〜約200℃(390°F)であり;反応時間が、約1時間〜約16時間、または約4時間〜約9時間であり;反応圧力は大気圧であってよいが、後述のように希釈剤が存在しない場合は、一般に約0psig〜約50psigである。希釈剤が存在する場合、反応圧力は、使用される温度における希釈剤の蒸気圧によって生じる圧力であってよい。さらに、反応混合物上に不活性雰囲気(たとえば窒素)を使用するのが好ましい。
【００４０】
第1の反応から得られる混合生成物を、第2の反応において強酸(たとえばスルホン酸)で処理すると、モータービークル用燃料に使用するのに適した、優れた清浄力を有する添加剤成分を生成させることができる。適切なスルホン酸は、一般式R7SO3H(式中、R7は、約6個〜約100個の炭素原子を有するアルキル、アリール、アルカリール、またはシクロアルキルである)を有する。代表的なスルホン酸としては、ドデシルベンゼンスルホン酸、オクタデシルスルホン酸、ドデシルスルホン酸、およびスルホン酸オイル(sulfonic acid oil)などがある。潤滑原料油(lubricating stock)を三酸化イオウで処理することによって得られるスルホン酸混合物〔たとえばマホガニー酸(mahogany acid)など〕も、第2の反応において効果的に使用することができる。
【００４１】
第2の反応(すなわち、第1の反応からの混合生成物を強酸で処理すること)は、大気圧にて行うことができる中和反応である。均一性を達成するために、反応混合物を攪拌する必要がある(たとえば、約1分〜約300分、より一般的には約60分〜約120分攪拌する)。反応混合物を熱で処理することができる(殆どの場合、粘度を低下させる目的で熱が加えられる)。この温度は、約25℃(77°F)〜約100℃(212°F)、または約40℃(104°F)〜約70℃(158°F)であってよい。
【００４２】
強酸(たとえばスルホン酸)は、第1の反応の後にポリアミン中に残存しているアミノ基と優先的に反応する。
【００４３】
第1の反応と第2の反応を希釈剤の非存在下で行って、非希釈の清浄剤を得ることができる。これとは別に、通常は液体の炭化水素希釈剤(たとえば、1分子当たり6〜10個の炭素原子を有する芳香族炭化水素)を、第1の反応または第2の反応に使用することもできる。しかしながら、アミン清浄剤成分の製造においてこうした希釈剤を使用する場合は、得られる反応混合生成物から希釈剤を取り除いて、非希釈の清浄剤を生成させる必要がある。固体形態のアミン清浄剤成分が求められる場合は、非希釈の清浄剤を使用するのが好ましい。なぜなら、炭化水素希釈剤が存在すると、このような固体形態の添加剤成分の製造において使用されるマトリックスを弱体化もしくは溶解させることがあるからである。
【００４４】
最終的に得られるアミン清浄剤成分はかなり複雑な物質であり、推定される反応生成物の分散は、植物油とポリアミンとの比に依存する。しかしながら、約pH6よりも塩基性のpHを有するアミン清浄剤成分を得るために、大過剰の強酸を使用することは避ける。
【００４５】
燃料清浄剤は、自動車用添加剤組成物(たとえば燃料添加剤組成物)中に使用される場合は、自動車用添加剤組成物の総重量の約1重量%〜約99.5重量%を構成する。他の実施態様においては、自動車用添加剤成分として使用される燃料清浄剤は、自動車用添加剤組成物の総重量の約10重量%〜約99重量%を構成してよい。
【００４６】
清浄剤がPIBAを含む場合、自動車用添加剤成分として使用されるPIBAは、自動車用添加剤組成物の総重量の約10重量%〜約50重量%にて存在してよい。清浄剤がPEAを燃料添加剤成分として含む場合、PEAは、自動車用添加剤組成物の総重量の約30重量%〜約80重量%にて存在してよい。
【００４７】
自動車用添加剤成分(たとえば、上記の燃料清浄剤)は、必要に応じてキャリヤー液を含んでよい。適切なキャリヤー液としては、たとえば、ポリイソブチレン(PIB)、ポリプロピレン(PP)、およびポリアルファオレフィン(PAO)(これらは全て、水素化されていても、水素化されていなくてもよい)等の、炭化水素ベースの物質;ポリブチレンオキシド(ポリBO)、ポリプロピレンオキシド(ポリPO)、ポリヘキサデセンオキシド(ポリHO)、およびこれらの混合物〔すなわち、(ポリBO)+(ポリPO)およびポリBO-(PO)〕等の、ポリエーテルベースの物質;ならびに、ロイヤルダッチ/シェルグループのメンバー・カンパニーから“HVI”および“XHVI”(商標)の製品名で市販されている鉱油、エクソン・ナフテニック900SUS鉱油、および一般には高粘度指数のオイル等の鉱油;がある。
【００４８】
キャリヤー液は、自動車用添加剤組成物(たとえば燃料添加剤組成物)中に使用される場合は、自動車用添加剤組成物の総重量の約1重量%〜約99.5重量%を構成する。他の実施態様においては、キャリヤー液は、自動車用添加剤組成物の総重量の約10重量%〜約50重量%を構成する。燃料清浄剤がPIBAを含む場合、キャリヤー液とPIBAは、自動車用添加剤組成物中に実質的に等しい重量にて存在してよい。
【００４９】
他の実施態様においては、自動車用添加剤成分は、ポリオレフィンポリマーおよび/または対応する水素化誘導体を、エンジン中の弁デポジットを抑えるのに有効な量にて含んでよい。このような添加剤は、清浄剤と併用すると、内燃機関の燃料インジェクタ、弁、および吸気ポートへのデポジットを減少させるためのトータルデポジット抑制剤として作用することができる。使用できる適切なポリオレフィンとしては、約500〜約3,500の平均分子量を有する、モノオレフィンおよびジオレフィンから製造されるポリマー、またはそれらのいずれかのコポリマーがある。このようなポリオレフィンポリマーを製造するのに使用できるオレフィンとしては、エチレン、プロピレン、ブテン、イソブテン、アミレン、ヘキシレン、ブタジエン、およびイソプレンなどがある。1つの実施態様においては、ポリオレフィンポリマーは水素化ポリブテンである。水素化ポリブテンは、約700〜約1100、または約800〜約1000の分子量を有してよい。
【００５０】
本発明の自動車用添加剤成分は、すす低減剤、流動点降下剤、セタン価向上剤、テトラアルキル鉛化合物、MMT、鉛スキャベンジャー(たとえばハロアルカン)、染料、酸化防止剤(ヒンダードフェノール)、腐食防止剤(たとえば、アルキル化コハク酸、アルキル化コハク酸無水物、およびこれらの誘導体)、静菌剤、補助分散剤、補助清浄剤、ガム防止剤、金属不活性化剤、乳化剤、乳化破壊剤、バルブシートくぼみ防止剤(たとえば、スルホコハク酸のアルカリ金属塩)、氷結防止剤、潤滑油、流動性向上剤、耐摩耗添加剤、およびこれら添加剤の1種以上を含んだ組み合わせ物、等の他の添加剤であってもよいし、あるいは前記他の添加剤を含んでもよい。
【００５１】
自動車用添加剤組成物に自動車用添加剤成分として加えることができる適切な酸化防止剤としては、たとえば、金属ジチオホスファートと金属ジチオカルボナートがある。1つの特に好ましい酸化防止剤は、フェノール系酸防止剤である4,4’-メチレンビス(2,6-ジ-tert-ブチルフェノールであり、これは、エチル・コーポレーションからETHYL702の商品名で市販されている。酸化防止剤は、自動車用添加剤成分または自動車用添加剤組成物が清浄剤を含んでいるときは特に有益である。酸化防止剤は、自動車用添加剤組成物(たとえば燃料添加剤組成物)中に自動車用添加剤成分の一部として使用される場合は、自動車用添加剤成分の総重量の約0.01重量%〜約5重量%を構成してよい。
【００５２】
耐摩耗添加剤(たとえば、イオウ、金属ナフテナート、ホスファートエステル、および硫化炭化水素等)も、自動車用添加剤成分として使用することができる。このような添加剤の1つがジブチルチオ-カルバミン酸亜鉛であり、これは、R.T.バンダービルト社からBUTYL ZIMATEとして市販されている。
【００５３】
500〜50,000の分子量を有する、エチレンと脂肪酸ビニルエステルとのコポリマー;オフタルミン酸無水物のタローアミン塩;ジチオ安息香酸のタローアミン塩;4-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ブチルジチオ安息香酸;またはエチレン-酢酸ビニルコポリマー;を含めた、ゲル化防止剤やコールドフロー向上剤等の流動性向上剤も、開示の自動車用添加剤組成物中の自動車用添加剤成分として使用することができる。
【００５４】
本発明の自動車用添加剤組成物はさらに、潤滑剤を自動車用添加剤成分として含んでよい。潤滑剤としては、たとえば、カルボン酸のポリオールエステル、ダイマー酸、ポリオールエステル、ヒマシ油、植物油、脂肪酸メチルエステル(たとえば菜種油)、グリコールエステル、および特に、オレアートとリノレアート(不飽和)などがある。潤滑剤の特定の例としては、グリセロールモノオレアート、脂肪酸ホルマート、脂肪酸アミド、または1,2-アルカンジオールなどがある。
【００５５】
安定剤〔たとえば、ヒドロカルビルポリオキシプロピレンジ(ポリオキシエチレン)アミン〕も、自動車用添加剤成分として使用することができる。
【００５６】
排ガス(たとえば、COや窒素酸化物)低減剤も、自動車用添加剤成分として使用することができる。たとえば、約0.01ppm〜約1.0ppmの燃料可溶性の有機金属白金化合物を酸素化溶媒(たとえば硝酸オクチル)中に溶解させて得られる混合物を、排ガス低減剤として使用することができる。排ガス低減剤の他の例としては、ジベンジルシクロオクタジエン白金IIを硝酸オクチル中に溶解させて得られる混合物がある。アルコールとトルエンと過酸化水素の混合物も使用することができる。約6%のジ-tert-ブチルペルオキシド、約1%のタル油イミダゾリン、約0.5%のネオデカン酸、および残部の炭化水素溶媒キャリヤーを、過酸化物、イミダゾリン、および酸と充分に混合して得られる混合物を含んだ組成物も、排ガス低減剤として使用することができる。
【００５７】
乳化破壊剤(たとえば、ポリオキシエチレンエーテル、有機スルホナート、ポリオキシアルキレングリコール、オキシアルキル化フェノール樹脂、およびこれら乳化破壊剤の1種以上を含んだ組み合わせ物)も、自動車用添加剤成分として使用することができる。
【００５８】
自動車用添加剤成分に加えて、自動車用添加剤組成物もマトリックスを含む。1つの実施態様においては、マトリックスは、自動車用添加剤組成物が加えられる自動車用もしくはモータービークル用のファンクショナル液に対して可溶性である。ファンクショナル液の例としては、内燃機関用の燃料、ラジエーター液、ブレーキ液、作動液、トランスミッション液、パワーステアリング液、および潤滑油などがある。他の実施態様においては、マトリックスがファンクショナル液に対して可溶性である必要はない。
【００５９】
燃料添加剤組成物のマトリックスは、たとえば、ゲル組成物、燃料可溶性ワックス、結合剤、タブレット化助剤、固体水分除去剤、加工助剤、またはこれらマトリックスの1種以上を含んだ組み合わせ物を含んでよい。1つの代表的な実施態様においては、マトリックスは、ゲル組成物、固体水分除去剤、またはこれらのマトリックスの1種以上を含んだ組み合わせ物を含む。燃料添加剤組成物に関して説明してきたが、理解しておかねばならない点は、ファンクショナル液の種類と用途に応じて、他のマトリックスも使用できるということである。
【００６０】
燃料添加剤組成物用の1つの適切なマトリックスはゲル組成物を含む。1つの実施態様においては、ゲル組成物は、熱可塑性エラストマーと炭化水素ベースの溶媒を含む。このポリマーもしくはポリマー系は、実用温度において2つの相を、すなわち、高いガラス転移温度を有するプラスチック相と低いガラス転移温度を有するゴム(エラストマー)相を有する。熱可塑性エラストマーは、トリブロックコポリマー、ラジアルブロックコポリマー、マルチブロックコポリマー、もしくはこれらブロックコポリマーの1種以上を含んだ組み合わせ物と、必要に応じたジブロックコポリマー;プラスチックとエラストマーとの物理的ブレンド;プラスチックとエラストマーとを含んだポリマーアロイ;またはこれらの組み合わせ物;を含んでよい。同じタイプのブロックコポリマーの混合物、あるいは異なったタイプのブロックコポリマーの混合物も使用することができる。
【００６１】
トリブロックコポリマー、ラジアルブロックコポリマー、および/またはマルチブロックコポリマーは、2種以上の熱力学的に不相容性のセグメントを含む。ポリマーに関して“熱力学的に不相容性の”とは、ポリマーが、2つ以上の不相容性セグメント(たとえば、ハードセグメントとソフトセグメント)を含有している、ということを意味している。トリブロックポリマーにおいては一般に、セグメントの比は、A-B-A-コポリマーに対し、ハード1、ソフト1、ハード1、である。マルチブロックコポリマーとラジアルブロックコポリマーは、ハード特性とソフト特性の両方が存在するのであれば、ハードセグメントとソフトセグメントの組み合わせを含んでよい。任意のジブロックコポリマーにおいては、ブロックは、ハードセグメントとソフトセグメントに関して逐次的である。
【００６２】
ゴムタイプの熱可塑性ブロックコポリマーは、クレイトン・ポリマー・グループ(Kraton Polymer Group)からクレイトン(Kraton)(登録商標)の商標で市販されている。クレイトンゴムポリマーは、高強度と、低粘度と、線状のジブロックコポリマー、トリブロックコポリマー、およびラジアルコポリマーのユニークな分子構造との特有な組み合わせを有するエラストマーとして説明されている。クレイトンゴムの分子はいずれも、スチレンモノマー単位のブロックセグメント、ならびにゴムモノマー単位および/またはコモノマー単位のブロックセグメントを含有するとされている。それぞれのブロックセグメントは、100以上のモノマー単位またはコモノマー単位からなってよい。最も一般的な構造は、線状のABAブロックタイプ、すなわちスチレン-ブタジエン-スチレン(SBS)とスチレン-イソプレン-スチレン(SIS)(クレイトンDゴムシリーズ)である。
【００６３】
この一般的なタイプの第2世代のポリマーはクレイトンG SEBSシリーズである。このコポリマーはスチレン-エチレン-ブチレン-スチレンタイプ(S-EB-S)構造を含む。1つの実施態様においては、ゲル組成物が、クレイトンG SEBSシリーズのポリマーを含む(このシリーズのコポリマーは、水素化されていて熱的に安定だからである)。クレイトンG SEBSゴムは、パラフィン系オイルとナフテン系オイルに対して相溶性であるされており、またこれらのトリブロックコポリマーは、ゴムの等級と濃度に応じて、“Jell-O”(登録商標)から強弾性までゴム材料のコンシステンシーが変わる生成物を製造するために、20倍超える重量のオイルを吸収する、と報告されている。適切なクレイトンG SEBSゴムとしては、クレイトンG1650とクレイトンG1652がある。
【００６４】
スチレン-エチレン/プロピレンブロックを有するクレイトンG SEPポリマーも適切である。このシリーズからの適切なポリマーとしては、たとえばクレイトンG1702がある。
【００６５】
必要に応じてブレンドされるジブロックポリマーとしては、スチレン-エチレンプロピレン(S-EP)、スチレン-エチレンブチレン(S-EB)、スチレン-ブタジエン(SB)、およびスチレン-イソプレン(SI)等のABタイプがある。
【００６６】
トリブロックコポリマーは、水素化スチレンブロックポリマーと、2-メチル-1,3-ブタジエンおよび1,3-ブタジエンとのトリブロックコポリマーを含んでよい。このようなポリマーはSEPTONの商品名で市販されており、日本のクラレ(株)で製造されている。適切なSEPTONポリマーとしては、たとえば、SEPTON-4033、SEPTON-4044、SEPTON-4055、SEPTON HG-252、およびこれらの組み合わせ物などがある。高強度、低粘度、高い伸び率、および高温もしくは溶液中での熱可塑性挙動は、SEPTONゴムの一般的な特性である。
【００６７】
SEPTON-4033、SEPTON-4044、およびSEPTON-4055は、水素化スチレンブロックコポリマー物質である。これらの物質は、ポリスチレン-b-ポリ(エチレン-エチレン/プロピレン)-b-ポリスチレン(SEEPS)ポリマーとして入手することができる。SEPTON HG-252は、末端OH基を有する水素化SEEPSブロックコポリマーである。
【００６８】
熱可塑性エラストマーは、ブロックコポリマーの代替物として、あるいはブロックコポリマーのほかに、2つの相(すなわち、プラスチック相とエラストマー相)の物理的ブレンドを含んでよい(ブレンド中に2つの相がもたらされる)。2つの相の相対的な割合により、どちらが連続相であって、どちらが不連続相であるかが決まる。プラスチック成分の割合が比較的高いと、プラスチック連続相を含んだブレンドとなって、熱可塑性エラストマーが得られ、一方、エラストマーの割合が比較的高いと、プラスチック強化ゴムが得られる。これらのブレンドは、アドバンスト・エラストマー・システムズ社からサントプレン(Santoprene)(登録商標)の商品名で市販されている。
【００６９】
本発明の熱可塑性エラストマーを製造する別の方法は、プラスチック(たとえばポリスチレン)とエラストマー(たとえばポリブタジエン)を溶融し、所望の特性を有する熱可塑性エラストマーを含んだポリマーアロイを作製する、という方法である。プラスチック成分の重量平均分子量は約5,000〜約100,000であってよく、エラストマー成分の重量平均分子量は約10,000〜約500,000であってよい。ポリマーアロイは、プラスチックとエラストマーとの相対割合が、約1:99〜約99:1にて、または約40:60〜約60:40にて製造することができる。
【００７０】
添加剤組成物のマトリックスとして使用するのに適したゲル組成物の炭化水素ベース溶媒としては、疎水性で且つ無極性の溶媒があるが、これらに限定されない。炭化水素ベース溶媒は、一般には水不溶性であり、比較的低い粘度を有し、実質的にポリマーを含有していない。ゲル組成物中に使用するための溶媒の選択は、2相ゲル組成物の所望の特性(たとえば粘度)、ゲル組成物が導入される最終生成物の所望の特性(たとえば粘度)、処理温度、混合能力、原材料の望ましさ等の種々のファクターに依存する。
【００７１】
2相ゲル組成物中に使用するための適切な溶媒の例としては、オイル、ホワイトミネラルオイル(white mineral oils)、ソルベント(solvents)、ベースオイル、工業銘柄の鉱油、合成炭化水素、固体炭化水素、半固体炭化水素、ワックス、石油蒸留物、ペトロラタム、およびこれら溶媒の1種以上を含む組み合わせ物などがあるが、これらに限定されない。幾つかの実施態様においては、溶媒は、パラフィン系オイルであっても、あるいはナフテン系オイルであってもよい。
【００７２】
ゲル組成物中に使用するための溶媒は、半固体もしくは固体の形態をとってよいが、1つの実施態様においては、取り扱いやすさの点から液体の形態であってよい。
【００７３】
1つの代表的な実施態様においては、ゲル組成物中に使用するのに適した溶媒は、疎水性であって且つ無極性の化合物である。市販されている適切な疎水性・無極性溶媒の例としては、エクセルパラルーブ社(Excel Paralubes)から市販のエクセル(Excel)(登録商標)260-HC;エクソンモービル社から市販の、アイソパー(Isopar)(登録商標)L、アイソパーM、およびアイソパーV;スノーホワイトペトロラタム社とアンバーペトロラタム社(Snow White Petrolatum, Amber Petrolatum)から市販の、ドラケソール(Drakesol)(登録商標)205、ドラケソール320、およびドラケソール305;ペンレコ社(Penreco)から市販の、コノソール(Conosol)(登録商標)C145、コノソール200、コノソール215、コノソール260、およびコノソール340;プレスパース社(Presperse)から市販の、パーメチル(Permethyl)(登録商標)99A、パーメチル101A、およびパーメチル102A;ならびにアモコ社(Amoco)から市販のパナラン(Panalane)(登録商標)L14E;などがあるが、これらに限定されない。他の好適なホワイトミネラルオイルとしては、例えば、タフロオイル（Tufflo oil）6026およびタフロオイル6036（Citgoより市販）が挙げられる。
【００７４】
添加剤組成物中のマトリックスとして使用するのに適したゲル組成物は、必要に応じて、プロセシングに役立つための、および/または粘度を調節するための樹脂変性剤をさらに含んでよい。適切な樹脂変性剤としては、たとえば、芳香族末端ブロック樹脂(たとえば、α-メチルスチレンをベースとする樹脂)があり、イーストマン社からクリスタレックス(Krystalex)(商標)1200として市販されている。
【００７５】
ゲルは、熱可塑性エラストマー(たとえば、1種以上のトリブロックコポリマー、ラジアルブロックコポリマー、および/またはマルチブロックコポリマー、あるいはこれらの組み合わせ物)を炭化水素ベースの溶媒中に所望の量にてブレンドすることによって製造することができる。必要に応じて、ジブロックコポリマーを組み込むこともできる。炭化水素ベースの溶媒中に含まれている各コポリマーの量および混合物の量により、ゲルの最終形態が決まる。一般には、コポリマーの含量が高くなるほど、ゲルは堅くなる。
【００７６】
ゲルは、炭化水素ベースの溶媒を熱可塑性エラストマーのほぼ融点以上の温度に(たとえば、約50℃〜約150℃に)加熱して、熱可塑性エラストマーを炭化水素ベースの溶媒中に溶解することによって形成させることができる。ミキシングは、必要に応じて剪断力を加えて、従来の仕方で行うことができる。冷却すると、ゲルが形成される。
【００７７】
ゲル組成物中の熱可塑性エラストマーと炭化水素ベースの溶媒のパーセントを調整して、自動車用添加剤組成物に対する所望の放出特性を得ることができる。ゲル組成物が均一なマトリックスの形態をとっている場合、熱可塑性エラストマーは、ゲル組成物の総重量の約5重量%〜約50重量%を構成する。他の実施態様においては、熱可塑性エラストマーは、ゲル組成物の総重量の約15重量%〜約40重量%を構成する。炭化水素ベースの溶媒は、ゲル組成物の総重量の約10重量%〜約95重量%を構成する。他の実施態様においては、炭化水素ベースの溶媒は、ゲル組成物の総重量の約60重量%〜約85重量%を構成する。
【００７８】
必要に応じて、マトリックスは、燃料添加剤組成物用のコーティングもしくは封入組成物として使用されるゲル組成物であってもよい。本実施態様においては、炭化水素ベースの溶媒の少なくとも一部を追加の溶媒で置き換え、次いでこの追加溶媒を蒸発せて、コーティングもしくはカプセルを形成させる。たとえば、炭化水素ベースの溶媒の40重量%〜90重量%、または70重量%〜80重量%をトルエンで置き換える。本実施態様においては、最終的に得られるコーティングもしくはカプセル(すなわち、追加溶媒の蒸発後)は、約80重量%〜約100重量%の熱可塑性エラストマー、および約0重量%〜約20重量%の炭化水素ベースの溶媒を含んでよい。
【００７９】
他の実施態様においては、マトリックスとして使用するのに適したゲル組成物は、ポリアミドゲル化剤と溶媒との混合物を含む。ポリアミドゲル化剤は、高温において、および冷却後は室温において溶媒に溶解する。1つの実施態様においては、ゲルは、高温においては液状であるが、室温においては固体である。ポリアミドゲル化剤は、ゲルに対して構造体をもたらすが、当該構造体の品質は、多くのファクター(たとえば、使用する溶媒の種類と量、および他の添加剤の種類と量)によって影響される。溶媒はゲル化剤に結びつく。
【００８０】
適切なポリアミドゲル化剤としては、単純なナイロンのターポリマーをベースとするポリアミド〔たとえば、デュポン社のエルバミド(ELVAMIDE)(登録商標)8061;ナイロン6とナイロン66とナイロン610のターポリマーである〕、および複雑な脂肪酸をベースとするポリアミド〔たとえば、ヘンケル社のバーサミド(VERSAMIDE)(登録商標)シリーズ、またはユニオンキャンプ社のユニレッツ(UNIREZ)(登録商標)シリーズ〕がある。
【００８１】
1つの実施態様においては、ゲル化剤は、ペンシルベニア州アンブラーのヘンケル社から市販のバーサミド1655である。
【００８２】
本実施態様においては、溶媒は、ゲル組成物の約10重量%〜約70重量%を、またはゲル組成物の約20重量%〜約70重量%を、またはゲル組成物の約35重量%〜約45重量%を構成する。
【００８３】
適切な溶媒としては、12-ヒドロキシステアリン酸と一価アルコールもしくは多価アルコールとのエステル、すなわち、オクチルヒドロキシステアラートとその誘導体がある。この種類の溶媒は“12-ヒドロキシステアリン酸エステル”と呼ばれている。適切な溶媒の例としては、たとえば、ニュージャージー州マタワンのアルゾ社(Alzo,Inc.)からウィッケノール(WICKENOL)(登録商標)171として、あるいはニュージャージー州パーシッパニーのクロダ社(Croda,Inc.)からクロダモール(CRODAMOL)(登録商標)OHSとして市販のオクチルヒドロキシステアラートがある。
【００８４】
溶媒とゲル化剤とを混合したときに、ゲル化剤が溶媒上のヒドロキシル基と結合するという意味において、本発明の溶媒は“反応性”溶媒を含む。たとえば、バーサミド1655ポリアミド樹脂は、オクチルヒドロキシステアラートと混合したときに、オクチルヒドロキシステアラート上のヒドロキシル基と結合する。
【００８５】
本発明の組成物におけるマトリックスとして使用するのに適したゲル組成物中に組み込むことができるさらなる物質としては、構造剤、カップリング剤、可溶化剤、透明剤、乳化剤、および可塑剤などがある。
【００８６】
1つの実施態様においては、ゲル組成物は、たとえば、結晶形成剤、架橋剤、またはこれらの組み合わせ物等の構造剤をさらに含む。本明細書で言う“結晶形成剤”とは、融点未満の温度(すなわち、一般には150°F未満)で結晶質構造を有する物質である。適切な結晶形成剤は、ゲルの処理温度以下の温度で溶融し、ゲルを冷却すると結晶化する。1つの実施態様においては、適切な結晶形成剤は、自動車用液(たとえば燃料)に対して可溶性である物質である。代表的な結晶形成剤としては、たとえば、安息香酸;ステアリン酸;無水物(たとえば、コハク酸無水物、フタル酸無水物、安息香酸無水物、酢酸無水物、マレイン酸無水物、プロピオン酸無水物、ナフタル酸無水物、グルタル酸無水物、イタコン酸無水物、およびこれらの組み合わせ物);およびこれら結晶形成剤の1種以上を含んだ組み合わせ物;などがある。
【００８７】
結晶形成剤をゲル組成物に加える場合、結晶形成剤は、ゲル組成物の総重量の約1重量%〜約50重量%を構成する。他の実施態様においては、結晶形成剤は、ゲル組成物の総重量の約5重量%〜約30重量%を構成する。
【００８８】
1種以上の可溶化剤を、0重量%〜約15重量%、または約7重量%〜約12重量%の合計量にてゲル組成物中に加えることができる。可溶化剤は、溶媒中におけるゲル化剤の溶解性を高めることができ、したがってゲル化剤/溶媒ブレンドの透明性を向上させることができる。適切な可溶化剤としては、イソステアリン酸や分岐鎖脂肪アルコール(たとえばイソステアリルアルコール)がある。可溶化剤はさらに、他の成分と結合してこれを溶解させるカップリング剤として機能することもある。
【００８９】
1種以上の乳化剤を、0重量%〜約7重量%、または約1重量%〜約2重量%の合計量にてゲル組成物に加えることができる。適切な乳化剤は、非エトキシル化乳化剤、すなわちエトキシル基を全く持たない乳化剤(たとえばソルビタン誘導体)を含む。適切な乳化剤としては、ソルビタンラウラート、ソルビタンパルミタート、ソルビタンステアラート、ソルビタントリステアラート、ソルビタンオレアート、ソルビタントリオレアート、およびソルビタンセスキオレアートなどがある。これらのソルビタン誘導体は、ICIアメリカ社(ICI Americas)からスパン(SPAN)(登録商標)およびアルラセル(ARLACEL)(登録商標)の商標で市販されている(異なった誘導体に対して種々の英数字表示が付けられている)。
【００９０】
1種以上の可塑剤を、0重量%〜約10重量%、または約1重量%〜約2重量%の合計量にてゲル組成物に加えることができる。可塑剤はゲルの構造的フレキシビリティを高める。適切な可塑剤としては、ステアリ酸;イソプロピルパルミタート;イソプロピルミリスタート;リナロール;α-テルピネオール;アルデヒドC-14;ジオクチルアジパート;1,2-ベンゼンジカルボン酸のジ-C6-8分岐アルキルエステル〔テキサス州ヒューストンのエクソンケミカルアメリカズ社からジェイフレックス(JAYFLEX)(登録商標)77として市販〕;1,2-ベンゼンジカルボン酸のジ-C8-10分岐アルキルエステル〔エクソンケミカルアメリカズ社からジェイフレックスDINPとして市販〕;ペントエリスリチルテトラカプリラート/テトラカプラート〔ニュージャージー州パーシッパニーのクロダ社(Croda,Inc.)からクロダモール(CRODAMOL)(登録商標)PTCとして市販〕;およびペントエリスリチルテトライソステアラート(クロダ社からクロダモールPTISとして市販);などがある。
【００９１】
他の実施態様においては、マトリックスとして使用するのに適したゲル組成物は、燃料可溶性ワックスをさらに含む。適切なワックスは、処理温度以下の融点または軟化点を有する。ワックスは、天然ワックス(たとえば、ヤシ蝋、パラフィン蝋で代表される石油化学ワックス、およびワセリン);化学変性ワックス〔たとえば、硬蝋や合成蝋(たとえば、ポリエチレンワックスや高分子量ポリイソブテン)〕;またはこれら燃料可溶性ワックスの1種以上を含んだ組み合わせ物;であってよい。ワックスは、ゲル組成物の総重量の約1重量%〜約60重量%を構成してよい。
【００９２】
1つの実施態様においては、ゲル組成物を、均一な自動車用添加剤組成物を得るためのマトリックスとして使用するのが有利である。均一な自動車用添加剤組成物がゲル組成物マトリックスとして含む場合、ゲル組成物は、自動車用添加剤組成物の総重量の約0.5重量%〜約99重量%を構成する。他の実施態様においては、マトリックスとしてのゲル組成物は、均一な自動車用添加剤組成物の総重量の約0.05重量%〜約90重量%を構成する。
【００９３】
1つの実施態様においては、燃料添加剤組成物は、約5重量%〜約50重量%のポリイソブチレンアミン(PIBA)(第1の燃料添加剤成分として);約0重量%〜約50重量%のポリブチレンオキシドキャリヤー(第2の燃料添加剤成分として);およびゲルマトリックス;を含む。1つの実施態様においては、PIBAとポリブチレンオキシドキャリヤーは1:1の比にて存在する。燃料添加剤組成物は、熱可塑性エラストマーと炭化水素ベースの溶媒を含んだゲルマトリックスを約25重量%〜約95重量%含んでよい。この燃料添加剤組成物は、たとえば、燃料インジェクタクリーナー用のガス処理剤として使用するのが適している。
【００９４】
他の実施態様においては、燃料添加剤組成物は、約50重量%〜約90重量%のポリエーテルアミン(PEA)を燃料添加剤成分として、およびゲル組成物をマトリックスとして含む。ゲルマトリックスは、前述のようなスチレンブロックコポリマーを燃料添加剤組成物の総重量の約10重量%〜約30重量%の量にて、そして炭化水素ベースの溶媒(たとえばドラケソール305)を、燃料添加剤組成物の重量の残部を構成するように含んでよい。
【００９５】
他の実施態様においては、燃料添加剤組成物は、固体水分除去剤(たとえば、水と化学量論的に反応する化合物)を含んだマトリックスを含む。無水物は、たとえば自動車ガソリンタンク中の遊離水を、たとえばカルボン酸に転化させる能力を有する。水と化学量論的に反応し、固体水分除去剤として使用するのに適した化合物の種類としては、シクロプロパン、イミン、N-アクリルイミダゾール、ハロゲン化アシル、無水物、およびこれら化合物の1種以上を含んだ組み合わせ物などがある。1つの実施態様においては、固体水分除去剤は無水物を含む。適切な無水物としては、たとえば、コハク酸無水物、フタル酸無水物、安息香酸無水物、酢酸無水物、マレイン酸無水物、プロピオン酸無水物、ナフタル酸無水物、グルタル酸無水物、イタコン酸無水物、またはこれら無水物の1種以上を含んだ組み合わせ物がある。
【００９６】
マトリックスが固体水分除去剤を含む場合、固体水分除去剤は、自動車用添加剤組成物の総重量の約1重量%〜約99.9重量%を構成する。他の実施態様においては、固体水分除去剤は、自動車用添加剤組成物の総重量の約5重量%〜約50重量%を構成する。
【００９７】
自動車用添加剤組成物が固体の場合、該組成物のマトリックスは、たとえば、スチレンのポリマーもしくはコポリマー、C1-C6アルキル置換スチレン、およびC1-C6アルキルメタクリレートを含めたポリマータブレット化助剤等のタブレット化助剤をさらに含んでよい。さらに具体的に言えば、適切なポリマータブレット化助剤としては、ポリ(t-ブチルスチレン)、ポリ(イソブチルメタクリレート)、ポリ(n-ブチルメタクリレート)、またはこれらポリマーの1種以上を含んだ組み合わせ物がある。タブレット化助剤の量は、添加剤組成物の総重量を基準として約0.01重量%〜約99重量%、または約20重量%〜約70重量%、または約40重量%〜約60重量%であってよい。
【００９８】
他の実施態様においては、マトリックスは、さらに加工助剤を、処理時における材料の特性を向上させるに足る量にて含む。適切な加工助剤としては、たとえば、ビフェニル(ジフェノール、1,1’-ビフェニル、またはフェニルベンゼンとしても知られている)がある。加工助剤は、均一な自動車用添加剤組成物および不均一な自動車用添加剤組成物と共に使用することができる。
【００９９】
均一な自動車用添加剤組成物は、ミキシング、溶融、押出、ロータリー・ダイ、ペレット化、タブレット化、およびこれら方法の1つ以上を含んだ組み合わせ等の方法によって固体形態にすることができる。ゲル状の自動車用添加剤組成物は、たとえば、自動車用添加剤成分とゲル組成物とを混合し、溶融組成物を形成させ、溶融添加剤組成物を所望の形状に成形し、そしてこの添加剤組成物を冷却することによって固体形態にすることができる。
【０１００】
均一なゲル状自動車用添加剤組成物を作製する代表的な方法は、炭化水素ベースの溶媒を、熱可塑性エラストマーのほぼ融点以上の温度に加熱すること;熱可塑性エラストマーを炭化水素ベースの溶媒に加えること;熱可塑性エラストマーと炭化水素ベースの溶媒を混合して、溶融ゲルを形成させること;自動車用添加剤成分と溶融ゲルを混合して、溶融燃料添加剤組成物を形成させること;および溶融燃料添加剤組成物を冷却して、ゲル状の自動車用添加剤組成物を形成させること;を含む。溶融燃料添加剤組成物をモールド中にて冷却し、カプセル、ビーズ、ペレット、タブレット、または粒状物に形成することができる。
【０１０１】
他の実施態様においては、不均一な自動車用添加剤組成物は、自動車用添加剤成分を取り囲んでいるコーティング、カプセル、封入層、またはスキン等の構造エレメントを含む。1つの実施態様においては、マトリックス自体がこのような構造エレメントであってよい。他の実施態様においては、このような構造エレメントが、自動車用添加剤組成物または自動車用添加剤成分を、少なくとも部分的に包囲、封入、もしくは被覆している。このような構造エレメントは、燃料に対して可溶性であっても、不溶性であってもよい。1つの実施態様においては、自動車用添加剤組成物に対するこのような構造エレメントは、燃料もしくは他のファンクシュナル液中への添加剤成分の、少なくともある程度の放出を可能にするものでなければならない。このようなエレメントはさらに、ファンクショナル液への自動車用添加剤成分の即時放出を可能にするものであってもよいし、あるいはこうした自動車用液への自動車用添加剤成分の制御放出を可能にするものであってもよい。不均一な自動車用添加剤組成物用のこのようなエレメントを作製するのに適した物質の例としては、前述したようなゲル組成物とポリ酢酸ビニルがある。コーティング、カプセル、封入層、またはスキンの厚さは、燃料添加剤成分を効果的に収容するように、そして使用が意図された放出時点もしくは放出箇所になるまで所望の貯蔵能力をもたらすように選択される。
【０１０２】
次いで、このようにして形成される添加剤組成物を（たとえばさらなる物質に）浸漬させたり、または、（たとえばさらなる物質で）噴霧して、外側コーティングやカプセルを形成させることができる。前述したように、コーティング等の構造エレメントがゲル組成物を含む場合、構造エレメントを形成するマトリックス材料は、燃料添加剤組成物において使用されるマトリックスと同じであっても、あるいは異なっていてもよい。
【０１０３】
他の実施態様においては、外側コーティングやカプセル等の構造エレメントは、ポリ酢酸ビニルとポリ酢酸ビニルに適した溶媒とを含んだマトリックスを含む。適切なポリ酢酸ビニルとしては、デュポン社から市販のエルバックス(Elvax)(登録商標)250、エルバックス150、およびエルバックス265等のエチレン酢酸ビニルがある。エチレン酢酸ビニルに対する適切な溶媒は、たとえばトルエンである。
【０１０４】
コーティング等の他の適切な構造エレメントは、たとえばトルエン等の溶媒中に分散もしくは溶解させたポリマーから作製することができる。適切なポリマーとしては、ゲル組成物の作製に適しているものとして前述した熱可塑性プラスチックや熱可塑性エラストマーがある。
【０１０５】
ゲル形態もしくは固体形態の自動車用添加剤組成物または自動車用添加剤成分は、これにコーティング組成物を噴霧するか、またはこれをコーティング組成物中に浸漬し、必要に応じて加熱しながら乾燥することができる。
【０１０６】
これとは別に、固体、ゲル、もしくは液体形態の自動車用添加剤組成物または自動車用添加剤成分は、たとえば当業界に公知のカプセル作製法によって形成されるカプセル中に配置することもできる。1つの実施態様においては、コーティングやカプセル等の構造エレメントは、第1および/または第2の燃料添加剤成分を必要に応じて含んでよい。
【０１０７】
上記コーティング組成物の1種以上を含んだ、コーティングとカプセルの組み合わせ物も可能である。たとえば、ゲルコーティングは、エチレン酢酸ビニルをさらに含んでよい。
【０１０８】
均一な自動車用添加剤組成物と不均一な自動車用添加剤組成物は、粉末コーティング、粒状コーティング、または乾燥外側コーティングをさらに含んでよい。適切な外側コーティングは、たとえば、ステアリン酸、安息香酸、無水物、ワックス、離型剤、粘着防止剤、ブロッキング剤、またはこれら外側コーティング材料の1種以上を含んだ組み合わせ物、を含む。外側コーティングは、たとえばビフェニル等の加工助剤をさらに含んでよい。
【０１０９】
いったん形成されたら、ゲルもしくは固体形態の自動車用添加剤組成物をパッケージ化することができる。1つの適切な容器は、たとえば図1aに示した透明なディスペンサーチャーブ2である。チューブ2は、たとえば、単独使用に適したある量の自動車用添加剤組成物4を含んでよい。チューブ2に、スナップキャップ、子供が操作できないキャップ、または他の適切な封鎖デバイス等の封鎖手段を取り付けることができる。
【０１１０】
開示のモータービークル用添加剤組成物は、モータービークルのファンクショナル液に添加剤成分を供給する開示の方法において使用することができる。たとえば、開示の方法は、ファンクショナル液に開示の添加剤組成物を加えること、およびファンクショナル液中へのモータービークル用もしくは自動車用添加剤成分の放出を引き起こすよう、添加剤組成物をコンプロマイズすることを含む。添加剤組成物をコンプロマイズするステップを、添加剤組成物をファンクショナル液中に導入する前でも後でも行うことができる、というのが開示の方法の1つの態様である。
【０１１１】
1つの実施態様においては、添加剤組成物をコンプロマイズするステップが、モータービークル・システムのファンクショナル液中にマトリックスを溶解させること(すなわち、添加剤組成物をファンクショナル液に導入した後に)を含む。
【０１１２】
他の実施態様においては、添加剤組成物をコンプロマイズするステップが、添加剤組成物および/または添加剤成分をファンクショナル液中に導入する前に、マトリックスまたは添加剤組成物を物理的に破裂もしくは破壊することを含む。1つの実施態様においては、このような破裂もしくは破壊は、穿刺手段(たとえば、針や先の尖ったもの)によって、あるいは圧力もしくは力の増大によって引き起こされる圧潰によって果たすことができる。
【０１１３】
図1bを参照すると、チューブ4が1つより多い自動車用添加剤組成物4を含んでいることがわかる。燃料タンク10に使用するための燃料添加剤組成物の場合においては、添加剤組成物4が簡単に燃料タンク10中に転がり込むように、チューブ2が、収容されている球状の添加剤組成物4を直接フィルパイプ開口(fill pipe opening)8に供給する。燃料タンクの多くは、添加剤組成物4を導入する前に開放しなければならないバネ仕掛けのフラップ12を有するので、フラップ12を開放して添加剤組成物4を供給するために、ディスペンサーチューブ2またはそれに連結したデバイスを使用する。
【０１１４】
言うまでもないが、チューブ2の直径14は、一般には開口8の直径16より小さい。たとえば、1つの実施態様においては、直径14は0.78インチであり、開口8の直径16は0.82インチである(これに限定されない)。
【０１１５】
添加剤組成物4がいったん供給されたら、パッケージまたはチューブ2は廃棄することができ、残留物や処分上の問題は起こらない。さらに、透明なディスペンサーチューブ2を使用することで、燃料添加剤組成物を着色することが可能となり、したがって消費者へのアピールが増す。他の有利な特徴においては、チューブのサイズがコンパクトであることから、自動車用添加剤組成物が収容された幾つかのチューブを、過剰のスペースを占めることなく将来の使用のために保管しておくことができる。
【０１１６】
図2の実施態様においては、燃料添加剤組成物が、複数のカプセル、ビーズ、ペレット、タブレット、または粒状物18を含んでいる。容器またはディスペンサーチューブ2は、ゲルの球体、カプセル、ビーズ、ペレット、タブレット、または粒状物が、互いに、および/または、ディスペンサーチューブにくっつくのを防止するための手段をさらに含んでよい。1つの手段20は、カプセル、ビーズ、ペレット、タブレット、または粒状物18を、リボン22等の固体支持体に物理的にくっつけることである。ゲルの球体、カプセル、ビーズ、ペレット、タブレット、または粒状物18は、自動車用添加剤のカプセル、ビーズ、ペレット、タブレット、または粒状物が、たとえば燃料タンク中に直接供給されるように、リボン22をチューブ2から方向23に引っ張ることによって供給することができる。
【０１１７】
図3に示す他の実施態様においては、ゲルの球体、カプセル、ビーズ、ペレット、タブレット、または粒状物18が、デバイダー26によって物理的に隔離されている。デバイダー26は、自動車用添加剤組成物4と共にガソリンタンク10中に供給されても、あるいは供給されなくてもよい。
【０１１８】
図5に示す他の実施態様においては、自動車用添加剤組成物4の自動車用添加剤成分3が、フィルパイプ開口8を介して燃料タンク10中に放出される。本実施態様においては、燃料添加剤組成物4は、プランジャー32を取り付けたシリンジ30中に存在する。プランジャー32を押すと、添加剤組成物4の封入層33が圧潰もしくは破裂して、燃料添加剤成分3が放出される。次いで、燃料添加剤成分3が方向付け手段(a directing means)34(たとえば、針や細管)中に流れ込み、フィルパイプ開口8に進む。
【０１１９】
これとは別に、プランジャー32は、添加剤組成物4の層33を突き刺すか又は穴あけし、これにより添加剤成分3を方向付け手段34中に放出するための穿刺手段36(たとえば、針や先端の尖ったもの)を取り付けることもできる。
【０１２０】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに説明するが、これらの実施例によって本発明が限定されることはない。
【実施例】
【０１２１】
(実施例1〜7.燃料処理組成物)
均一な燃料処理組成物は、燃料添加剤成分としてのPIBA清浄剤とポリブチレンオキシドキャリヤー液、および熱可塑性エラストマーと炭化水素ベースの溶媒を表1に記載の量にて含んだゲルマトリックスを含む。PIBA清浄剤(エチル社から市販)は、PIBAと芳香族溶媒との混合物である。表1に、組成物中のPIBAの実際のパーセントを示す。
【０１２２】
炭化水素ベースの溶媒を表1に記載の温度に加熱すること;炭化水素ベースの溶媒に熱可塑性エラストマーを加えること;熱可塑性エラストマーと炭化水素ベースの溶媒を混合して溶融ゲルを形成させること;自動車用添加剤成分と溶融ゲルを混合して溶融燃料添加剤組成物を形成させること;溶融組成物をモールド中に配置すること;および溶融燃料添加剤組成物を冷却して、ゲル状の自動車用添加剤組成物を形成させること;によって均一な燃料処理組成物を作製した。
【０１２３】
【表１】
2008504432.tif 000003
【０１２４】
実施例1〜7はいずれも、自立性の安定なゲルを形成した。ゲル組成物中に異なった種類と量の熱可塑性エラストマーと炭化水素ベース溶媒を使用すること、および樹脂変性剤を添加することにより、種々の適切な燃料添加剤組成物を製造することができた。
【０１２５】
(実施例8〜11.燃料インジェクタのクリーナー組成物)
均一な燃料インジェクタのクリーナー組成物は、燃料添加剤成分としてのPIBA清浄剤とポリブチレンオキシドキャリヤー液、および熱可塑性エラストマーと炭化水素ベースの溶媒を含んだゲルマトリックスを含む。組成物は、実施例1〜7の場合と同様の方法によって作製した。
【０１２６】
【表２】
2008504432.tif 000004
【０１２７】
実施例8〜11はいずれも、自立性の安定なゲルを形成した。異なった量のアミン清浄剤を添加剤成分として使用することにより、種々の適切な燃料添加剤組成物を製造することができた。
【０１２８】
(実施例12〜13)
均一な燃料インジェクタのクリーナー組成物は、燃料添加剤成分としてのPEA清浄剤とポリブチレンオキシドキャリヤー液、および熱可塑性エラストマーと炭化水素ベースの溶媒を含んだゲルマトリックスを含む。PEAはエチル社から購入した。組成物は、実施例1〜7の場合と同じ方法で作製した。実施例12は、コーティングされていない燃料添加剤組成物である。実施例13と14は、コーティングされていること以外は、組成物12と同じである。コーティングは、球状の燃料添加剤ゲル組成物を溶融コーティング組成物中に浸漬することによって行った。
【０１２９】
【表３】
2008504432.tif 000005
【０１３０】
実施例13と14においては、どちらの組成物も、乾燥すると、しっかりしていてフレキシブルな乾燥シェルを示した。このシェルは、溶媒を除いて、表3に記載の全ての成分を含有した。
【０１３１】
(実施例15:ゲル組成物のガソリン中への溶解)
ガソリン中へのゲル組成物の溶解性を、ゲル組成物中の熱可塑性エラストマーの重量%の関数として調べた。本実験においては、ドラケソール305の温度をクレイトンG1652の溶融温度以上の温度に加熱してクレイトンG1652を溶融させることによって、種々のパーセントのクレイトンG1652とドラケソール305を含んだゲル組成物を作製した。溶融ゲル組成物をモールド中にて固化させ、攪拌せずに、室温でのガソリンに対する溶解性を目視にて観察した。完全な溶解が観察された時間を記録した。図4からわかるように、熱可塑性エラストマーのパーセントを約7%重量から約43重量%に増やすと、溶解時間が約30分から約160分に増大した。ドラケソール305の代わりにタフロオイル(Tufflo Oil)6036を使用した場合も、熱可塑性エラストマーのパーセントを増やすと、溶解時間の増大が観察された(データは示されていない)。
【０１３２】
他の実施態様においては、実施例7の組成物の溶解を、実施例13のコーティングがされている場合と、されていない場合について調べた。コーティングされていない燃料添加剤組成物は約160分の溶解時間を示し、コーティングされている組成物は約110分の溶解時間を示した。比較のため挙げると、燃料添加剤成分を含まないゲル組成物は約100分の溶解時間を有する。したがって、燃料添加剤成分が存在すると、ゲル組成物の溶解時間に対して2倍未満ほど影響を及ぼす。
【０１３３】
自動車用添加剤成分とマトリックスを含んだ自動車用添加剤組成物について説明してきた。自動車用添加剤組成物は、カプセル、ビーズ、ペレット、タブレット、もしくは粒状物の形態の固体またはゲルであってよい。本発明の自動車用添加剤組成物の1つの利点は、これらの自動車用添加剤形態が、液体自動車用添加剤の入った大きなボトルより保管が容易である、という点である。多くの液体自動車用添加剤の大部分を占めるのが、性能上の作用を殆ど持たないか又は全く持たない溶媒であり、このためコスト上および安全上の問題を有する。したがって開示の組成物は、従来の液体自動車用添加剤組成物と比較して、より安価であり、より透明であり、より安全であり、そしてより使いやすい。
【０１３４】
本明細書に開示の範囲は全て、一切を含み、組み合わせ可能(combinable)である。“第1の(first)”や“第2の(second)”という用語は、本明細書では順序や量や重要性を示しているのではなく、あるエレメントと別のエレメントとを区別するのに使用されている。また“1つの(a)”や“1つの(an)という用語は、”本明細書では量の限定を示しているのではなく、言及しているアイテムの少なくとも1つの存在を示している。
【０１３５】
好ましい実施態様に関して本発明を説明してきたが、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を行ってよいこと、また各種エレメントの代わりに同等のエレメントを使用できることは、当業者にとって言うまでもないことである。さらに、本発明の要旨を逸脱しない範囲において本発明の開示内容に対する特定の状況もしくは材料に適合するよう、多くの改良を施してよい。したがって本発明は、本発明を実施する上での最良の形態として開示されている特定の実施態様に限定されず、添付の特許請求の範囲に包含される全ての実施態様を含む。
【０１３６】
引用されている全ての特許、特許出願、および他の文献の全内容を参照により本明細書に含める。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１ａ】開示の自動車用燃料組成物を収容しているディスペンサーチューブの概略図である。
【図１ｂ】燃料添加剤組成物をビヒクル燃料タンクに供給する1つの方法の概略図である。
【図２】開示の燃料添加剤組成物をパッケージ化する実施態様の図である。
【図３】開示の燃料添加剤組成物をパッケージ化する実施態様の図である。
【図４】ガソリンに対するゲル組成物の溶解プロフィールである。
【図５】燃料添加剤組成物をビヒクル燃料タンクに供給する他の実施態様の概略図である。
【図１ａ】
2008504432.tif 000006
【図１ｂ】
2008504432.tif 000007
【図２】
2008504432.tif 000008
【図３】
2008504432.tif 000009
【図４】
2008504432.tif 000010
【図５】
2008504432.tif 000011
【国際調査報告】
2008504432.tif 000012
2008504432.tif 000013
2008504432.tif 000014