(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多機能性燃料添加剤パッケージであって、
Ａ）２．４〜９０重量％の、
Ｉ）ポリイソブチレンコハク酸またはポリイソブチレンコハク酸無水物を含む少なくとも１種の酸素含有化合物、
ＩＩ）ヒドロカルビル置換アシル化剤と、２〜１８個の炭素原子を有するアミンまたはポリアミンとの反応生成物を含む少なくとも１種の窒素含有化合物であって、ここで、前記少なくとも１種の窒素含有化合物が、ポリイソブチレンスクシンイミドまたはその四級化塩を含む、窒素含有化合物、
のブレンドと、
Ｂ）２．５〜９０重量％の少なくとも１種の潤滑性向上剤であって、ここで、該潤滑性向上剤が、モノオレイン酸グリセリン、モノオレイン酸ソルビタン、油溶性ヒドロカルビル置換モノ−およびポリカルボン酸またはそれらの無水物もしくはアミド（ここで、該ヒドロカルビル置換基は２４個までの炭素原子を有する）、ならびに該油溶性ヒドロカルビル置換ポリカルボン酸の部分エステル（ここで、該ヒドロカルビル置換基は２４個までの炭素原子を有する）から選択される、潤滑性向上剤と、
Ｃ）２．５〜５０重量％未満の少なくとも１種の溶媒と、
Ｄ）Ｃ１〜１０アルコールと、アルキルコハク酸無水物またはその酸もしくはエステル誘導体とアルカノールアミンとの反応生成物との混合物を含む、０．１〜３０重量％の相溶化剤混合物であって、ここで、該相溶化剤混合物のうちの該Ｃ１〜１０アルコールが、該相溶化剤混合物の５０重量％を超えない、相溶化剤混合物と、
を含む、多機能性燃料添加剤パッケージ。
【請求項２】
Ｅ）５〜９０重量％の酸化防止剤をさらに含む、請求項１に記載の燃料添加剤パッケージ。
【請求項３】
前記酸化防止剤がフェノール系酸化防止剤である、請求項２に記載の燃料添加剤パッケージ。
【請求項４】
前記酸化防止剤がアミン系酸化防止剤である、請求項２に記載の燃料添加剤パッケージ。
【請求項５】
前記酸化防止剤が、２，６−ジ−ｔｅｒｔブチルフェノールなどのジ−ｔｅｒｔブチルフェノールである、請求項３に記載の燃料添加剤パッケージ。
【請求項６】
前記少なくとも１種の酸素含有化合物の、前記少なくとも１種の窒素含有化合物に対する比が、１：０．１〜１：１０モル／モルである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の燃料添加剤パッケージ。
【請求項７】
ＡＳＴＭ  Ｄ４４５に従って４０℃で測定して、２２〜２８ｃＳｔの動粘度を有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の燃料添加剤パッケージ。
【請求項８】
ディーゼル燃料および請求項１〜７のいずれか１項に記載の燃料添加剤パッケージを含む内燃機関用の燃料組成物であって、前記燃料添加剤パッケージが、１００〜５００ｐｐｍの濃度で前記燃料中に存在する、燃料組成物。
【請求項９】
内燃機関を作動する方法であって、請求項１〜７のいずれか１項に記載の燃料添加剤パッケージを、１００〜５００ｐｐｍ重量／重量の濃度で燃料に加えることを含む、方法。
【請求項１０】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の燃料添加剤パッケージのオンボード添加システムにおける使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本開示技術は、内燃機関に連続的に添加することができる濃縮多機能性添加剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
コモンレールシステムおよび高圧燃料直噴を備えたディーゼルエンジンなどの新しいエンジン技術は、精密に調整されたシステムであるため、新しいタイプの課題や、以前のエンジン技術で見られた課題よりも深刻化した課題を提起している。これらの新しい技術は、燃料品質にますます敏感になってきている。
【０００３】
新しいエンジン技術に加えて、いくつかの国々では燃料品質問題が認められ、これにより、例えば、燃料汚染によるインジェクター汚損、低い燃料潤滑性による金属部品の過剰摩耗および腐食、燃料酸化（例えば、低品質バイオ燃料の場合）によるゴム質およびその他のデポジット形成などの問題が内燃機関で生じている。
【０００４】
このため、新しいエンジン技術が適切に機能するのを確実にし、低燃料品質の問題に対処するために新しい燃料添加剤技術が必要となっている。本明細書では、「燃料添加剤」という用語は、エンジンにおける燃料の分布の向上および／またはエンジンの作動性能の向上および／またはエンジンの経時的作動安定性の向上を可能とするあらゆる添加剤を意味する。
【０００５】
エンジン損傷を防ぐための現在の解決策としては、ボトル入りのアフターマーケット製品、または大きな固定型タンク、ポンプ、電子機器および連結部を備えた複雑なオンボード添加装置が挙げられる。様々な品質の燃料に対し、性能上の複数の利点を与えるように機能することが可能な添加剤パッケージを提供することが望ましい。多機能性添加剤パッケージが、例えば、燃料フィルター中の小さいタンクからエンジンに連続的に供給され、それにより、それらの燃料を満タンにする毎に常に添加剤を加えなくてはならないという消費者の負担を軽減することができる形態で提供可能であれば、さらに有益である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発明の要旨
本開示技術は、１）例えば、コーキング防止、コーキング除去、ディーゼルインジェクター内部デポジット防止、潤滑性向上、酸化防止、および腐食防止などの内燃機関の複数の性能上の利点を、２）極めて低い添加率（ｔｒｅａｔ  ｒａｔｅ）で提供することができ、さらに、３）同時に、例えば、−３０℃〜＋７０℃などの広い温度範囲にわたり製品の安定化を可能とする多機能性添加剤パッケージを提供する。
特定の実施形態では、例えば以下が提供される：
（項目１）
多機能性添加剤パッケージであって、
Ａ）約２．４〜約９０重量％の、
Ｉ）少なくとも１種の酸素含有化合物、
ＩＩ）少なくとも１種の窒素含有化合物、
のブレンドと、
Ｂ）約２．５〜約９０重量％の少なくとも１種の潤滑剤と、
Ｃ）約２．５〜約５０重量％未満の少なくとも１種の溶媒と、
を含む、多機能性添加剤パッケージ。
（項目２）
前記少なくとも１種の酸素含有化合物が、ヒドロカルビル置換アシル化剤を含む、項目１に記載の添加剤パッケージ。
（項目３）
前記少なくとも１種の酸素含有化合物が、ポリイソブチレンコハク酸またはポリイソブチレンコハク酸無水物を含む、前記項目のいずれか１項に記載の添加剤パッケージ。
（項目４）
前記少なくとも１種の窒素含有化合物が、ヒドロカルビル置換アシル化剤と、２〜１８個の炭素原子を有するアミンまたはポリアミンとの反応生成物を含む、前記項目のいずれか１項に記載の添加剤パッケージ。
（項目５）
前記少なくとも１種の窒素含有化合物が、ポリイソブチレンスクシンイミドまたはその四級化塩を含む、前記項目のいずれか１項に記載の添加剤パッケージ。
（項目６）
Ｄ）約０．１〜約３０重量％の相溶化剤混合物をさらに含む、前記項目のいずれか１項に記載の添加剤パッケージ。
（項目７）
Ｂ）とＤ）とＣ）の比が、約２５：２：４〜約３０：４：６モル／モルである、項目６に記載の添加剤パッケージ。
（項目８）
Ｅ）約５〜約９０重量％の酸化防止剤をさらに含む、前記項目のいずれか１項に記載の添加剤パッケージ。
（項目９）
前記酸化防止剤がフェノール系酸化防止剤である、項目８に記載の添加剤パッケージ。
（項目１０）
前記酸化防止剤がアミン系酸化防止剤である、項目８に記載の添加剤パッケージ。
（項目１１）
前記酸化防止剤が、２，６−ジ−ｔｅｒｔブチルフェノールなどのジ−ｔｅｒｔブチルフェノールである、項目９に記載の添加剤パッケージ。
（項目１２）
前記少なくとも１種の酸素含有化合物の、前記少なくとも１種の窒素含有化合物に対する比が、約１：０．１〜約１：１０モル／モルである、前記項目のいずれか１項に記載の添加剤パッケージ。
（項目１３）
ＡＳＴＭ Ｄ４４５に従って４０℃で測定して、約２５ｃＳｔの動粘度を有する、前記項目のいずれか１項に記載の添加剤パッケージ。
（項目１４）
ディーゼル燃料および前記項目のいずれか１項に記載の添加剤パッケージを含む内燃機関用の燃料組成物であって、前記添加剤パッケージが、約１００〜約５００ｐｐｍの濃度で前記燃料中に存在する、燃料組成物。
（項目１５）
内燃機関を作動する方法であって、項目１〜１３のいずれか１項に記載の添加剤パッケージを、約１００〜約５００ｐｐｍ重量／重量の濃度で前記燃料に加えることを含む、方法。
（項目１６）
項目１〜１３のいずれか１項に記載の添加剤パッケージのオンボード添加システムにおける使用。
【０００７】
多機能性添加剤は、約１００〜約５００重量ｐｐｍの濃度で燃料組成物に供給することができる。
【０００８】
ある実施形態では、多機能性添加剤は、オンボード添加システム中で使用することができる。
【０００９】
多機能性添加剤パッケージは、少なくとも１種の酸素含有化合物および少なくとも１種の窒素含有化合物からなる約５または１０〜約９０重量％のデポジット制御添加剤ブレンド、約２．４または１０〜約９０重量％の少なくとも１種の潤滑性向上剤、および約２．５または１０〜約５０重量％未満の少なくとも１種の溶媒を含むことができる。多機能性添加剤パッケージは、約０．１〜約３０重量％の少なくとも１種の相溶化剤混合物をさらに含むことができる。多機能性添加剤は、約５〜約９０重量％の少なくとも１種の酸化防止剤をさらに含むことができる。
【００１０】
一実施形態では、上記少なくとも１種の酸素含有化合物は、ヒドロカルビル置換アシル化剤を含むことができ、さらなる実施形態では、上記少なくとも１種の酸素含有化合物は、ポリイソブチレンコハク酸またはポリイソブチレンコハク酸無水物を含む。
【００１１】
一実施形態では、上記少なくとも１種の窒素含有化合物は、ヒドロカルビル置換アシル化剤と、２〜１８個の炭素原子を有するアミンまたはポリアミンとの反応生成物を含むことができ、また、別の実施形態では、上記少なくとも１種の窒素含有化合物は、ポリイソブチレンスクシンイミドまたはその四級化塩を含むことができる。
【００１２】
ある実施形態では、上記少なくとも１種の酸素含有化合物の、上記少なくとも１種の窒素含有化合物に対する比は、約１：０．１〜約１：１０モル／モルとすることができる。
【００１３】
ある実施形態では、相溶化剤混合物は、相溶化剤およびアルコールを含むことができる。ある実施形態では、相溶化剤混合物中の、相溶化剤のアルコールに対する比は、約２：０．１〜約５：１２モル／モルとすることができる。さらなる実施形態では、相溶化剤混合物の潤滑性向上剤に対する比は、約２．１：２５〜約１７：２５モル／モルとすることができる。さらに別の実施形態では、相溶化剤混合物中の、相溶化剤のアルコールに対する比（Ｃ／Ａ）は、約１：３〜約１：１ｐｐｍ重量／重量とすることができる。別の実施形態では、相溶化剤混合物の潤滑性向上剤に対する比（ＣＭ／Ｌ）は、約１：５〜約１：２．５ｐｐｍ重量／重量とすることができる。
【００１４】
別の実施形態では、内燃機関に燃料供給するための、ディーゼル燃料および本技術の多機能性添加剤パッケージを含む燃料組成物が提供される。特定の実施形態では、多機能性添加剤パッケージは、約１００〜約５００重量ｐｐｍの濃度で燃料組成物のディーゼル燃料中に存在することができる。
【００１５】
一実施形態では、多機能性添加剤パッケージは、低温での添加剤の供給および添加剤の均一な供給を可能とする温度範囲にわたって最小粘度指数を有することができる。ある実施形態では、多機能性添加剤は、種々の粘度仕様に適合するように配合することができ、ある実施形態では、ＡＳＴＭ  Ｄ４４５に従って測定して、４０℃で約（±３）２５ｃＳｔの粘度を有することができる。
【００１６】
一実施形態では、内燃機関を作動する方法がさらに提供され、該方法は、本技術の多機能性添加剤パッケージを、約１００〜約５００ｐｐｍ重量／重量の濃度でディーゼル燃料に加えること、および該内燃機関を作動することを含む。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
発明の詳細な説明
非制限的な説明として、種々の特徴および実施形態が以下に記載される。
【００１８】
本技術は濃縮多機能性添加剤パッケージを提供し、該パッケージは、（Ａ）（Ｉ）少なくとも１種の酸素含有化合物と、（ＩＩ）少なくとも１種の窒素含有化合物とのデポジット制御添加剤ブレンド、（Ｂ）潤滑性向上剤、および（Ｃ）溶媒を含む。該濃縮多機能性添加剤パッケージはまた、（Ａ）、（Ｂ）、および（Ｃ）に加えて、（Ｄ）相溶化剤混合物、および場合によっては（Ｅ）酸化防止剤も含むことができる。
【００１９】
上記デポジット制御添加剤ブレンドは、多機能性添加剤パッケージの約２．４もしくは２．５、またはさらに約１０〜約９０重量％で存在することができる。上記デポジット制御添加剤ブレンドはまた、多機能性添加剤パッケージの約１５〜約７０重量％、または約２０〜約５０重量％で存在することができる。ある実施形態では、上記デポジット制御添加剤ブレンド中の、上記少なくとも１種の酸素含有化合物の、上記少なくとも１種の窒素含有化合物に対する比は、約１：０．１〜約１：１０モル／モル、または約１：０．５〜約１：８、またはさらに１：１〜１：６モル／モルとすることができる。
【００２０】
上記少なくとも１種の潤滑性向上剤は、上記多機能性添加剤パッケージ中に、多機能性添加剤パッケージの約２．４もしくは２．５、またはさらに約１０〜約９０重量％、または多機能性添加剤パッケージの約１５〜約７０重量％、もしくは約２０〜約５０重量％で存在することができる。
【００２１】
上記少なくとも１種の溶媒は、上記多機能性添加剤パッケージ中に、多機能性添加剤パッケージの約２．４もしくは２．５、またはさらに約１０〜約５０重量％未満、またはさらに多機能性添加剤パッケージの約１５〜約４５重量％、もしくは約２０〜約４０重量％で存在することができる。
【００２２】
上記多機能性添加剤パッケージの任意の少なくとも１種の相溶化剤混合物は、多機能性添加剤パッケージの約０．１〜約３０重量％、または多機能性添加剤パッケージの約０．５〜約２０重量％、もしくは約１〜約１０重量％で存在することができる。ある実施形態では、相溶化剤混合物は、相溶化剤およびアルコールを、モル基準で約２：０．１〜約５：１２の比で含むことができる。ある実施形態では、相溶化剤混合物は、モル基準で約２．１：２５〜約１７：２５の、相溶化剤混合物の潤滑性向上剤に対する比で存在することができる。
【００２３】
上記多機能性添加剤パッケージの任意の少なくとも１種の酸化防止剤は、多機能性添加剤パッケージの約５〜約９０重量％、または多機能性添加剤パッケージの約１０〜約７０重量％、もしくは約２０〜約５０重量％で存在することができる。
【００２４】
デポジット制御添加剤ブレンド
中間体
濃縮多機能性添加剤パッケージは、少なくとも１種の酸素含有化合物および少なくとも１種の窒素含有化合物を有するデポジット制御添加剤ブレンドを含むことができる。
【００２５】
本明細書で記載の組成物および方法で使用される場合、デポジット制御添加剤ブレンドは、その組成物が使われるエンジン内部で形成されるデポジットの量を減らし、および／または前記エンジン内部のデポジット除去の量を増やすことができる。いくつかの実施形態では、デポジット制御添加剤ブレンドは、インジェクターデポジットの形成を減らし、および／またはインジェクターデポジットを除去する。デポジット制御添加剤ブレンドはまた、燃料の腐食抑制を向上させ、および／またはそのブレンドが使われる燃料組成物が金属を捕捉する傾向を減らすこともできる。
【００２６】
デポジット制御添加剤ブレンドの酸素含有化合物および窒素含有化合物は、両方とも、同じ中間体から誘導することができ、この中間体は、酸の形態または無水物の形態の少なくとも２つのカルボキシ官能基を有する置換炭化水素を含むことができる。いくつかの実施形態では、中間体は、酸または無水物の形態の少なくとも２つ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、中間体は、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、中間体は、ダイマー酸化合物である。さらにその他の実施形態では、中間体は、このセクションで記載の添加剤のうち２種またはそれを超える添加剤の組合せを含む。
【００２７】
中間体は、一般に窒素不含（中間体は窒素原子を含まない）と考えられるが、中間体中に少量の窒素が存在することがあり、さらには、いくつかの中間体分子中に少数の窒素原子が存在することがあると考えられる。これらの少量の窒素は、中間体の調製に使用される材料、またはその他の類似の発生源中に認められる不純物に由来する場合がある。このような少量の窒素の可能性は予期されており、本発明の範囲内にあると見なされる。いくつかの実施形態では、中間体は、１００ｐｐｍ未満の窒素を含み、他の実施形態では、５０、２０、またはさらに１０ｐｐｍ未満の窒素を含む。さらにその他の実施形態では、中間体は、５ｐｐｍ未満の窒素、１００ｐｐｂ未満の窒素を含み、または測定可能な窒素を全く不含の場合さえある。
【００２８】
中間体はダイマー酸を含む。いくつかの実施形態では、ダイマー酸は、Ｃ１０〜Ｃ２０脂肪不飽和カルボン酸、Ｃ１２〜Ｃ１８不飽和酸、および／またはＣ１６〜Ｃ１８不飽和酸から誘導される。
【００２９】
中間体は、コハク酸、ハロゲン化物、無水物、およびこれらの組合せを含む。いくつかの実施形態では、該剤は酸または無水物であり、他の実施形態では、該剤は無水物であり、さらにその他の実施形態では、該剤は加水分解無水物である。上述のように、中間体は置換炭化水素添加剤であってよい。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、一般に、平均で、少なくとも約８個、または約３０個、または約３５個から約３５０個まで、または約２００個まで、または約１００個までの炭素原子を含む。一実施形態では、ヒドロカルビル基は、ポリアルケンから誘導される。換言すれば、窒素不含添加剤は、ヒドロカルビル置換コハク酸、ヒドロカルビル置換コハク酸無水物、加水分解ヒドロカルビル置換コハク酸無水物、またはこれらの任意の組合せであってよい。
【００３０】
ポリアルケンは、少なくとも約３００のＭｎ（数平均分子量）により特徴付けることができる。一般に、ポリアルケンは、約５００、または約７００、または約８００、またはさらに約９００から約５０００まで、または約２５００まで、または約２０００まで、またはさらに約１５００までのＭｎにより特徴付けられる。別の実施形態では、ｎは、約３００、または約５００、または約７００から約１２００まで、または約１３００まで変化する。
【００３１】
ポリアルケンは、２個から約１６個まで、または約６個まで、または約４個までの炭素原子の重合可能なオレフィンモノマーのホモポリマーおよびインターポリマーを含む。オレフィンは、エチレン、プロピレン、１−ブテン、イソブテン、および１−オクテンなどのモノオレフィンであっても、ポリオレフィンモノマー、例えば、１，３−ブタジエンおよびイソプレンなどのジオレフィンモノマーであってもよい。一実施形態では、インターポリマーはホモポリマーである。ポリマーの例は、ポリブテンである。一例では、ポリブテンの約５０％がイソブチレンから誘導される。ポリアルケンは、従来の手順で調製される。
【００３２】
一実施形態では、ヒドロカルビル基は、少なくとも約１３００、または約１５００、または約１６００から約５０００まで、または約３０００まで、または約２５００まで、または約２０００まで、または約１８００までのｎを有するポリアルケンから誘導され、Ｍｗ／Ｍｎは、約１．５または約１．８、または約２、または約２．５から約３．６まで、または約３．２までである。いくつかの実施形態では、ポリアルケンは、８００〜１２００の分子量を有するポリイソブチレンである。置換炭化水素および／または置換コハク酸アシル化剤（炭化水素および／または置換基は、このようなポリアルケンから誘導される）の形態の中間体の調製および使用は、米国特許第３，１７２，８９２号および同第４，２３４，４３５号に記載されている。これらの特許の開示は、参照により本明細書に組み込まれる。
【００３３】
別の実施形態では、置換炭化水素および／またはコハク酸アシル化剤の形態の中間体は、上記のポリアルケンを過剰の無水マレイン酸と反応させて、置換コハク酸アシル化剤を得ることにより調製され、それぞれの当量の置換基に対するコハク酸基の数は、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、一般に４．５を超えない、または約２．５まで、または約２．１まで、または約２．０までである。ここで、ポリアルケンは上記のいずれのものであってもよい。
【００３４】
別の実施形態では、炭化水素および／またはヒドロカルビル基は、平均で、約８個、または約１０個、または約１２個から約４０個まで、または約３０個まで、または約２４個まで、または約２０個までの炭素原子を含む。一実施形態では、ヒドロカルビル基は、平均で、約１６〜約１８個の炭素原子を含む。別の実施形態では、ヒドロカルビル基は、テトラプロペニル基である。一実施形態では、ヒドロカルビル基は、アルケニル基である。
【００３５】
炭化水素および／またはヒドロカルビル基は、約２〜約４０個の炭素原子を有する１種またはそれを超えるオレフィン、またはこれらのオリゴマーから誘導することができる。これらのオレフィンは、好ましくはアルファオレフィン（モノ−１−オレフィンと呼ばれることもある）または異性化アルファオレフィンである。アルファオレフィンの例としては、エチレン、プロピレン、ブチレン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセン、１−ドデセン、１−トリデセン、１−テトラデセン、１−ペンタデセン、１−ヘキサデセン、１−ヘプタデセン、１−オクタデセン、１−ノナデセン、１−エイコセン、１−ヘンイコセン、１−ドコセン、１−テトラコセン、などが挙げられる。使用可能な市販のアルファオレフィン留分としては、Ｃ１５−１８アルファオレフィン、Ｃ１２−１６アルファオレフィン、Ｃ１４−１６アルファオレフィン、Ｃ１４−１８アルファオレフィン、Ｃ１６−１８アルファオレフィン、Ｃ１６−２０アルファオレフィン、Ｃ２２−２８アルファオレフィンなどが挙げられる。一実施形態では、オレフィンは、Ｃ１６およびＣ１６−１８アルファオレフィンである。さらに、Ｃ３０＋アルファオレフィン留分を使用することができる。一実施形態では、オレフィンモノマーには、エチレン、プロピレン、および１−ブテンが含まれる。
【００３６】
異性化アルファオレフィンは、内部オレフィンに変換されたアルファオレフィンである。本明細書に用いるのに好適な異性化アルファオレフィンは、通常、内部オレフィンと存在するいくつかのアルファオレフィンとの混合物の形態である。アルファオレフィンを異性化する手順は、当業者には周知である。簡単に説明すると、これらの手順は、所望の程度の異性化が達成されるまで、約８０℃〜約１３０℃の範囲の温度でアルファオレフィンを陽イオン交換樹脂と接触させることを含む。これらの手順は、例えば、米国特許第４，１０８，８８９号に記載されている。この特許は参照により、本明細書に組み込まれる。
【００３７】
モノオレフィンは、パラフィンワックスのクラッキングから誘導することができる。ワックスクラッキングプロセスは、偶数および奇数両方のＣ６−２０の液体オレフィンを生成し、このうちの８５％〜９０％は直鎖１−オレフィンである。クラッキングされたワックスオレフィンの残部は、内部オレフィン、分枝オレフィン、ジオレフィン、芳香族、および不純物から構成される。ワックスクラッキングプロセスから得られたＣ６−２０液体オレフィンの蒸留により、コハク酸アシル化剤の調製に有用な留分（例えば、Ｃ１５−１８アルファオレフィン）が得られる。
【００３８】
その他のモノオレフィンは、エチレン鎖成長プロセスから誘導することができる。このプロセスは、制御ツィーグラー重合により偶数の直鎖１−オレフィンを生成する。モノオレフィンを調製する他の方法としては、パラフィンの塩素化−脱塩化水素、およびパラフィンの触媒脱水素が挙げられる。
【００３９】
モノオレフィンの調製のための上記手順は、当業者には周知であり、Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｅｃｏｎｄ  Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｋｉｒｋ  ａｎｄ  Ｏｔｈｍｅｒ，Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ，Ｐａｇｅｓ  ６３２，６５７，Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ  Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，Ｄｉｖ．ｏｆ  Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ａｎｄ  Ｓｏｎ，１９７１の「Ｏｌｅｆｉｎｓ」の表題のところに詳細に記載されている。この文献は、モノオレフィンの調製方法に関連するその開示のために、参照により本明細書に組み込まれる。
【００４０】
コハク酸アシル化剤は、上記のオレフィン、異性化オレフィン、またはこれらのオリゴマーと、イタコン酸アシル化剤、シトラコン酸アシル化剤、またはマレイン酸アシル化剤などの不飽和カルボン酸アシル化剤とを、約１６０℃、または約１８５℃から約２４０℃まで、または約２１０℃までの温度で反応させることにより調製される。一実施形態では、不飽和アシル化剤は、マレイン酸アシル化剤であってよい。アシル化剤を調製する手順は、当業者には周知であり、例えば、米国特許第３，４１２，１１１号、およびＢｅｎ  ｅｔ  ａｌ，”Ｔｈｅ  Ｅｎｅ  Ｒｅａｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｍａｌｅｉｃ  Ａｎｈｙｄｒｉｄｅ  Ｗｉｔｈ  Ａｌｋｅｎｅｓ”，Ｊ．Ｃ．Ｓ．Ｐｅｒｋｉｎ  ＩＩ（１９７７），ｐａｇｅｓ  ５３５−５３７に記載されている。これらの文献は、上記アシル化剤の作製手順の開示のために、参照により組み込まれる。一実施形態では、アルケニル基は、低級オレフィン、すなわち、２個から約６個、または約４個の炭素原子を含むオレフィンのオリゴマーから誘導される。これらのオレフィンの例としては、エチレン、プロピレン、およびブチレンが挙げられる。
【００４１】
オレフィン、オレフィンオリゴマー、またはポリアルケンは、反応するオレフィン、オレフィンオリゴマー、またはポリアルケン各１モルに対し、少なくとも１モルのカルボン酸試薬が存在するように、カルボン酸試薬と反応させることができる。過剰のカルボン酸試薬を使用してもよい。一実施形態では、この過剰量は、約５％〜約２５％である。別の実施形態では、過剰量は、４０％より大きく、または５０％より大きく、さらには７０％より大きい。
【００４２】
ヒドロカルビル置換コハク酸アシル化剤を形成するための条件、すなわち、温度、撹拌、溶媒などは、当業者には公知である。有用なアシル化剤の調製のための種々の手順を記載している特許の例としては、米国特許第３，１７２，８９２号（Ｌｅ  Ｓｕｅｒ  ｅｔ  ａｌ．）；同第３，２１５，７０７号（Ｒｅｎｓｅ）；同第３，２１９，６６６号（Ｎｏｒｍａｎ  ｅｔ  ａｌ）；同第３，２３１，５８７号（Ｒｅｎｓｅ）；同第３，９１２，７６４号（Ｐａｌｍｅｒ）；同第４，１１０，３４９号（Ｃｏｈｅｎ）；および同第４，２３４，４３５号（Ｍｅｉｎｈａｒｄｔ  ｅｔ  ａｌ）；ならびに英国特許第１，４４０，２１９号が挙げられる。これらの特許の開示は、参照により本明細書に組み込まれる。
【００４３】
いくつかの実施形態では、酸素含有化合物としての使用に好適な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には、二塩基酸官能基が含まれる。単独で、または上記の実施形態と組み合わせて使用可能な他の実施形態では、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、また、上記剤の二塩基酸官能基は、カルボン酸基、例えば、ヒドロカルビル置換コハク酸により与えられる。
【００４４】
いくつかの実施形態では、ヒドロカルビル置換アシル化剤は、１種またはそれを超えるヒドロカルビル置換コハク酸無水物基を含む。いくつかの実施形態では、ヒドロカルビル置換アシル化剤は、１種またはそれを超える加水分解ヒドロカルビル置換コハク酸無水物基を含む。
【００４５】
いくつかの実施形態では、上記アシル化剤のヒドロカルビル置換基は、２〜１０個の炭素原子を含むホモポリマーおよび／またはコポリマーから誘導される。いくつかの実施形態では、上記のいずれかのアシル化剤のヒドロカルビル置換基は、ポリイソブチレンから誘導される。
【００４６】
酸素含有化合物
上記中間体を用いて、酸素含有化合物を調製することができる。中間体それ自体を、例えば、酸または無水物の形態の酸素含有化合物として用いることができる。中間体はまた、Ｃ２〜Ｃ１８アルコール、またはＣ３〜Ｃ１５、もしくはＣ４〜Ｃ１２アルコールを使って、エステル化または部分エステル化することも可能で、これを酸素含有化合物として用いることもできる。
【００４７】
窒素含有化合物
上記中間体を用いて、窒素含有化合物を調製することができる。窒素含有化合物は、中間体と、窒素原子に加えて、中間体と縮合することが可能な酸素または窒素原子を有する化合物との反応から誘導することができる。窒素含有化合物は、四級化窒素を含んでも、または四級化窒素不含であってもよい。
【００４８】
通常、中間体と縮合することができる酸素原子または窒素原子を有する化合物は、得られる化合物がアミド基を含むか、またはエステル基を含むかを決定する。いくつかの実施形態では、非四級化化合物と、したがって、いずれの得られる四級化化合物も、イミド基を全く含まない。いくつかの実施形態では、非四級化化合物と、したがって、いずれの得られる四級化化合物も、エステル基を全く含まない。これらの実施形態では、化合物は少なくとも１つの、または１つだけのアミド基を含む。
【００４９】
一実施形態では、アシル化剤と縮合することができる酸素または窒素原子を有し、三級アミノ基をさらに有する化合物は、次の式：
【化１】
0006755187.tif 000002
（式中、Ｘは１〜４個の炭素原子を含むアルキレン基であり、Ｒ２は水素またはヒドロカルビル基であり、Ｒ３およびＲ４はヒドロカルビル基である）、および
【化２】
0006755187.tif 000003
（式中、Ｘは１〜４個の炭素原子を含むアルキレン基であり、Ｒ３およびＲ４はヒドロカルビル基である）で表される。
【００５０】
中間体と縮合することができる化合物の例としては、１−アミノピペリジン、１−（２−アミノエチル）ピペリジン、１−（３−アミノプロピル）−２−ピペコリン、１−メチル−（４−メチルアミノ）ピペリジン、４−（１−ピロリジニル）ピペリジン、１−（２−アミノエチル）ピロリジン、２−（２−アミノエチル）−１−メチルピロリジン、Ｎ，Ｎ−ジエチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジブチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−１，３−ジアミノプロパン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−１，３−ジアミノプロパン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’−トリメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ’−エチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ’−メチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’−トリエチルエチレンジアミン、３−ジメチルアミノプロピルアミン、３−ジエチルアミノプロピルアミン、３−ジブチルアミノプロピルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’−トリメチル−１，３−プロパンジアミン、Ｎ，Ｎ，２，２−テトラメチル−１，３−プロパンジアミン、２−アミノ−５−ジエチルアミノペンタン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラエチルジエチレントリアミン、３，３’−ジアミノ−Ｎ−メチルジプロピルアミン、３，３’−イミノビス（Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピルアミン）、またはこれらの組合せが挙げられるが、これらに限定されない。上述の化合物が四級化される場合、得られる窒素含有化合物は、四級アンモニウムアミド塩を含む。
【００５１】
いくつかの実施形態では、窒素含有化合物は、Ｎ，Ｎ−ジメチル−１，３−ジアミノプロパン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−１，３−ジアミノプロパン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジブチルエチレンジアミン、またはこれらの組合せから誘導される。
【００５２】
酸素または窒素原子を有する化合物は、アミノアルキル置換ヘテロ環式化合物、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、および３，３’−イミノビス（Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピルアミン）をさらに含むことができる。
【００５３】
中間体と縮合することができる酸素または窒素原子を有する別のタイプの化合物としては、アルカノールアミンが挙げられ、アルカノールアミンとしては、トリエタノールアミン、トリメタノールアミン、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、トリイソプロパノールアミン、１−［２−ヒドロキシエチル］ピペリジン、２−［２−（ジメチルアミン）エトキシ］−エタノール、Ｎ−エチルジエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、Ｎ−ブチルジエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエタノール、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエタノール、２−ジメチルアミノ−２−メチル−１−プロパノールが挙げられるが、これらに限定されない。アルカノールアミンおよび／または類似の材料が使われ、その化合物が四級化される実施形態では、得られる添加剤は、四級アンモニウムエステル塩を含む。
【００５４】
一実施形態では、酸素または窒素原子を有する化合物は、トリイソプロパノールアミン、１−［２−ヒドロキシエチル］ピペリジン、２−［２−（ジメチルアミン）エトキシ］−エタノール、Ｎ−エチルジエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、Ｎ−ブチルジエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエタノール、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエタノール、２−ジメチルアミノ−２−メチル−１−プロパノール、またはこれらの組合せである。
【００５５】
別の実施形態では、酸素または窒素原子を有する好適な化合物は、式：
【化３】
0006755187.tif 000004
（式中、Ｒは、水素および約１〜約１５個の炭素原子を含むヒドロカルビル基からなる群から選択され、Ｒ１は、水素および約１〜約２０個の炭素原子を含むヒドロカルビル基からなる群から選択される）の化合物をさらに含むことができる。したがって、酸素または窒素原子を有する化合物は、グアニジンの無機塩、例えば、グアニジンのハロゲン化物、炭酸塩、硝酸塩、リン酸塩、およびオルトリン酸塩から選択することができる。「グアニジン」という用語は、グアニジンおよびグアニジン誘導体、例えば、アミノグアニジンを意味する。一実施形態では、添加剤調製のためのグアニジン化合物は、重炭酸アミノグアニジンである。重炭酸アミノグアニジンは、市販品入手源から容易に得ることができ、または周知の様式で調製することができる。
【００５６】
結果的に得られる窒素含有化合物は、中間体と、酸素または窒素原子を含む化合物とを反応させることにより調製される。窒素含有化合物は、窒素含有化合物と四級化剤とを反応させることにより、さらに四級化することができる。
【００５７】
上記のいずれかの窒素含有化合物の四級アンモニウム塩を調製するための好適な四級化剤としては、ジアルキルサルフェート、ハロゲン化ベンジル、ヒドロカルビル置換カーボネート、酸と組み合わせて使用されるヒドロカルビルエポキシド、ポリカルボン酸のエステル、またはこれらの混合物が挙げられる。
【００５８】
一実施形態では、四級化剤としては、塩化物、ヨウ化物、または臭化物などのハロゲン化物；水酸化物；スルホネート；硫酸ジメチルなどのアルキルスルフェート；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；ボレート；Ｃ１−１２アルキルボレート；ニトライト；ニトレート；カーボネート；ビカーボネート；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が挙げられる。
【００５９】
一実施形態では、四級化剤は、硫酸ジメチルなどのジアルキルスルフェート；Ｎ−オキシド；プロパンスルトンまたはブタンスルトンなどのスルトン；塩化メチル、臭化メチル、もしくはヨウ化メチル、および塩化エチル、臭化エチル、もしくはヨウ化エチル、または塩化ベンジルなどのアルキルハロゲン化物、アシルハロゲン化物、またはアラルキルハロゲン化物；ヒドロカルビル（またはアルキル）置換カーボネート；またはこれらの組合せであってよい。アラルキルハロゲン化物が塩化ベンジルの場合は、芳香環が、場合によっては、アルキル基またはアルケニル基でさらに置換される。
【００６０】
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、該基１つあたり１〜５０個、１〜２０個、１〜１０個または１〜５個、または１〜３個の炭素原子を含むことができる。一実施形態では、ヒドロカルビル置換カーボネートは、同じでも異なっていてもよい２つのヒドロカルビル基を含む。好適なヒドロカルビル置換カーボネートの例としては、炭酸ジメチルまたは炭酸ジエチルが挙げられる。
【００６１】
別の実施形態では、四級化剤は、次式：
【化４】
0006755187.tif 000005
（式中、Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ１７およびＲ１８は、独立にＨまたはＣ１−５０ヒドロカルビル基とすることができる）で表されるヒドロカルビルエポキシドとすることができる。好適な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、またはこれらの組合せが挙げられる。
【００６２】
別の実施形態では、四級化剤は、三級アミンと反応して四級アンモニウム塩を形成することができるカルボン酸のエステル、またはポリカルボン酸のエステルとすることができる。一般的な意味では、このような材料は、構造：
Ｒ１９−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−Ｒ２０          （ＸＶ）
（式中、Ｒ１９は置換されていてもよいアルキル、アルケニル、アリールまたはアルキルアリール基であり、Ｒ２０は１〜２２個の炭素原子を含むヒドロカルビル基である）を有する化合物として記載することができる。
【００６３】
好適なエステル化合物としては、３．５またはそれ未満のｐＫａを有するカルボン酸のエステルが挙げられる。いくつかの実施形態では、化合物は、置換芳香族カルボン酸、α−ヒドロキシカルボン酸、およびポリカルボン酸から選択されるカルボン酸のエステルである。いくつかの実施形態では、化合物は、置換芳香族カルボン酸のエステルであり、したがって、Ｒ１９は、置換アリール基である。Ｒは、６〜１０個の炭素原子を有する置換アリール基、フェニル基、またはナフチル基であってよい。Ｒは、カルボアルコキシ、ニトロ、シアノ、ヒドロキシ、ＳＲ’またはＮＲ’Ｒ”から選択される１種またはそれを超える基で適切に置換されてもよく、Ｒ’およびＲ”のそれぞれは、独立に、水素、または置換されていてもよいアルキル、アルケニル、アリール、またはカルボアルコキシ基であってよい。いくつかの実施形態では、Ｒ’およびＲ”は、それぞれ独立に、水素、または１〜２２個、１〜１６個、１〜１０個、もしくはさらに１〜４個の炭素原子を含む置換されていてもよいアルキル基である。
【００６４】
いくつかの実施形態では、上記式中のＲ１９は、ヒドロキシル、カルボアルコキシ、ニトロ、シアノ、およびＮＨ２から選択される１種またはそれを超える基で置換されたアリール基である。Ｒ１９は、多置換アリール基、例えば、トリヒドロキシフェニルであってよいが、一置換アリール基、例えば、オルト置換アリール基であってもよい。Ｒ１９は、ＯＨ、ＮＨ２、ＮＯ２、またはＣＯＯＭｅから選択される基で置換されてもよい。好適には、Ｒ１９は、ヒドロキシ置換アリール基である。いくつかの実施形態では、Ｒ１９は、２−ヒドロキシフェニル基である。Ｒ２０は、アルキルまたはアルキルアリール基、例えば、１〜１６個の炭素原子、または１〜１０個、または１〜８個の炭素原子を含むアルキルまたはアルキルアリール基であってよい。Ｒ２０は、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ベンジル、またはこれらの異性体であってよい。いくつかの実施形態では、Ｒ２０は、ベンジルまたはメチルである。いくつかの実施形態では、四級化剤は、サリチル酸メチルである。
【００６５】
いくつかの実施形態では、四級化剤は、α−ヒドロキシカルボン酸のエステルである。本明細書で用いるのに好適なこのタイプの化合物は、欧州特許第１２５４８８９号に記載されている。α−ヒドロキシカルボン酸の残基を含む好適な化合物の例としては、（ｉ）２−ヒドロキシイソ酪酸のメチル−、エチル−、プロピル−、ブチル−、ペンチル−、ヘキシル−、ベンジル−、フェニル−、およびアリルエステル；（ｉｉ）２−ヒドロキシ−２−メチル酪酸のメチル−、エチル−、プロピル−、ブチル−、ペンチル−、ヘキシル−、ベンジル−、フェニル−、およびアリルエステル；（ｉｉｉ）２−ヒドロキシ−２−エチル酪酸のメチル−、エチル−、プロピル−、ブチル−、ペンチル−、ヘキシル−、ベンジル−、フェニル−、およびアリルエステル；（ｉｖ）乳酸のメチル−、エチル−、プロピル−、ブチル−、ペンチル−、ヘキシル−、ベンジル−、フェニル−、およびアリルエステル；ならびに（ｖ）グリコール酸のメチル−、エチル−、プロピル−、ブチル−、ペンチル−、ヘキシル−、アリル−、ベンジル−、およびフェニルエステルが挙げられる。いくつかの実施形態では、四級化剤は、２−ヒドロキシイソ酪酸メチルを含む。
【００６６】
いくつかの実施形態では、四級化剤は、ポリカルボン酸のエステルを含む。この定義では、発明者らは、ジカルボン酸および２つを超える酸性部分を有するカルボン酸を含むことを意図している。いくつかの実施形態では、エステルは、１〜４個の炭素原子を含むアルキル基を有するアルキルエステルである。好適な例としては、シュウ酸のジエステル、フタル酸のジエステル、マレイン酸のジエステル、マロン酸のジエステル、またはクエン酸のジエステルもしくはトリエステルが挙げられる。
【００６７】
いくつかの実施形態では、四級化剤は、３．５未満のｐＫａを有するカルボン酸のエステルである。化合物が１つを超える酸性基を含むこのような実施形態では、発明者らは第一解離定数に言及することを意図している。四級化剤は、シュウ酸、フタル酸、サリチル酸、マレイン酸、マロン酸、クエン酸、ニトロ安息香酸、アミノ安息香酸、および２，４，６−トリヒドロキシ安息香酸のうち１種またはそれを超えるものから選択されるカルボン酸のエステルから選択することができる。いくつかの実施形態では、四級化剤としては、シュウ酸ジメチル、２−ニトロ安息香酸メチル、およびサリチル酸メチルが挙げられる。
【００６８】
ヒドロカルビルエポキシドを含む、上記の四級化剤はいずれも、酸と組み合わせて使用してもよい。好適な酸としては、カルボン酸、例えば、酢酸、プロピオン酸、２−エチルヘキサン酸などが挙げられる。いくつかの実施形態で、例えば、窒素含有化合物を調製するために使用される中間体が、ジカルボキシルアシル化剤（ｄｉｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ  ａｃｙｌａｔｉｎｇ  ａｇｅｎｔ）である場合、別の酸成分は必要ない。このような実施形態では、窒素含有化合物は、酢酸などの酸成分を実質的に不含か、不含であり、その代わりに中間体により提供される酸性基に依存する反応物を組み合わせることにより調製することができる。
【００６９】
特定の実施形態では、窒素含有化合物の四級化剤に対するモル比は、１：０．１〜２、または１：１〜１．５、または１：１〜１．３である。
【００７０】
いくつかの実施形態では、窒素含有化合物の四級アンモニウム塩には、（ｉ）少なくとも１つの三級アミノ基を含む化合物と、（ｉｉ）化合物（ｉ）の三級アミノ基を四級窒素に変換するために好適な四級化剤との反応生成物が含まれ、成分（ｉ）の少なくとも１つの三級アミノ基を含む化合物が、（ａ）ヒドロカルビル置換アシル化剤と、該アシル化剤を縮合することができる酸素または窒素原子を有する化合物との縮合物を含み、該縮合物は、少なくとも１つの三級アミノ基を有する。
【００７１】
いくつかの実施形態では、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無水物であってよく、また、前記アシル化剤と縮合することができる酸素または窒素原子を有する化合物は、ジメチルアミノプロピルアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、Ｎ−メチル−１，３−ジアミノプロパン、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、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ミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、ヘキサメチレンテトラミン、およびビス（ヘキサメチレン）トリアミンであってよい。
【００７２】
いくつかの実施形態では、四級アンモニウム塩は、次式：
【化５】
0006755187.tif 000006
（式中、Ｒ２１は１〜３個の炭素原子を含むヒドロカルビル基であり、Ｒ２２は１〜３個の炭素原子を含むヒドロカルビル基であり、Ｒ２３は１〜３個の炭素原子を含むヒドロカルビレン基であり、Ｒ２４は７〜３６個の炭素原子を含むヒドロカルビル基であり、Ｘは四級化剤から誘導される基である）で表される陽イオンを含む。
【００７３】
濃縮多機能性添加剤パッケージは、約１０〜約９０重量％の、上記の少なくとも１種の酸素含有化合物と、上記の少なくとも１種の窒素含有化合物とのブレンドを含むことができる。該ブレンドはまた、約１５〜約７０重量％、または約２０〜約５０重量％の量で、多機能性添加剤パッケージ中に含めることができる。少なくとも１種の酸素含有化合物と少なくとも１種の窒素含有化合物とのブレンドは、モル基準で、約１：０．１〜約１：１０の、酸素含有化合物の窒素含有化合物に対する比で含めることができる。ブレンドの比はまた、約１：０．５〜約１：８、または約１：１〜約１：６とすることができる。
【００７４】
潤滑性向上化合物
濃縮多機能性添加剤パッケージは、少なくとも１種の潤滑性向上化合物を含むことができる。
【００７５】
潤滑性助剤には、モノオレイン酸グリセリン、モノオレイン酸ソルビタンなどが含まれる。潤滑性添加剤はまた、酸性官能基、ならびにこれらのエステルおよびアミド誘導体を含む添加剤を含み、好適な剤は、８〜５０個の炭素原子を含む場合が多い。
【００７６】
潤滑性向上剤は、油溶性ヒドロカルビル置換モノ−およびポリカルボン酸を含むことができ、ヒドロカルビル置換基は、１分子当たり約２４個までの炭素原子を有し、また、一実施形態では約８〜約２４個の炭素原子、一実施形態では１分子当たり約８〜約２２個の炭素原子、一実施形態では約１０〜約１８個の炭素原子を有する。これらは、約２４個までの炭素原子を有する脂肪酸およびこれらの混合物、特に、約１０〜約１８個の炭素原子を有する脂肪酸またはこれらの混合物を含む。例としては、直鎖または分枝鎖の飽和および不飽和脂肪酸、例えば、パルミチン酸、ラウリン酸、ステアリン酸、オレイン酸、ミリスチン酸、リノール酸、リノレン酸、デセン酸、オクタデセン酸、オクタデカジエン酸、２−エチルヘキサン酸、イソオクタン酸、イソデカン酸、ネオデカン酸、トール油酸などが挙げられる。一実施形態では、潤滑性向上剤は、シス−９−オクタデセン酸、９，１２−オクタデカジエン酸、トール油酸、またはこれらの混合物である。有用な酸生成化合物には、対応する無水物が含まれる。潤滑性向上剤がポリカルボン酸である場合、このようなポリカルボン酸の部分エステルを使用することができる。エステルの例としては、メチルおよびエチルエステル、ならびにグリセリンエステル、例えば、モノオレイン酸グリセリンおよびジオレイン酸グリセリンが挙げられる。
【００７７】
潤滑性向上剤としては、ヒドロカルビル置換コハク酸、無水物、およびアミドを挙げることができる。これらは、式：
【化６】
0006755187.tif 000007
（式中、Ｒは、約８〜約２４個の炭素原子、一実施形態では約８〜約２０個の炭素原子、一実施形態では約１０〜約１８個の炭素原子のヒドロカルビル基である）により表すことができる。これらには、テトラプロペニル置換コハク酸および無水物が含まれる。マレイン酸またはその誘導体のハロ炭化水素でのアルキル化によるこのような置換コハク酸およびこれらの誘導体の作製は、当業者には周知であり、ここで詳細に考察する必要はない。
【００７８】
上記式のコハク酸または無水物の部分エステルは、酸または無水物と、アルコールまたはフェノール化合物との反応により容易に調製することができる。特に有用なのは、低級アルキルアルコールおよび低級アルケニルアルコール、例えば、メタノール、エタノール、アリルアルコール、プロパノール、シクロヘキサノールなどである。エステル化反応は、通常、水酸化ナトリウムもしくはナトリウムアルコキシドなどのアルカリ触媒、または硫酸もしくはトルエンスルホン酸などの酸触媒の使用により促進される。
【００７９】
コハク酸のアミドは、酸とアミンとの反応により調製することができる。アミンは、モノアミンであっても、ポリアミン（例えば、ジアミン、トリアミン、テトラミン、またはペンタミン）であってもよい。アミンは、一級、二級、または三級のアミンであってよい。一級および二級のモノアミンおよびポリアミンは、それらの構造中の、少なくとも１つのＨＮ＜基の存在により特徴付けられる。したがって、それらは少なくとも１つの一級アミン基（すなわち、Ｈ２Ｎ−）または二級アミン基（すなわち、１ＨＮ＜）を有する。有用なアミンとしては、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ラウリルアミン、ミリスチルアミン、セチルアミン、ステアリルアミン、オレイルアミン、およびタローアミンなどの一級アミンが挙げられる。二級モノアミンの具体例としては、ジオクチルアミン、Ｎ−オクチル−Ｎ−デシルアミン、ジデシルアミン、Ｎ−ノニル−Ｎ−デシルアミン、ジデシルアミン、Ｎ−デシル−Ｎ−ドデシルアミン、およびジオクタデシルアミンが挙げられる。ジアミンの具体例としては、Ｎ−アミノプロピルデシルアミン、Ｎ−プロピルラウリルアミン、Ｎ−アミノプロピルミリスチルアミン、Ｎ−アミノプロピルセチルアミン、Ｎ−アミノプロピルステアリルアミン、およびＮ−アミノプロピルタローアミンが挙げられる。トリアミンとしては、例えば、Ｎ−デシルジプロピレントリアミン、ラウリルジプロピレントリアミン（ｌａｕｒｔｙｌｄｉｐｒｏｐｙｌｅｎｅ  ｔｒｉａｍｉｎｅ）、Ｎ−ミリスチルジプロピレントリアミン、Ｎ−セチルジプロピレントリアミン、Ｎ−ステアリルジプロピレントリアミン、およびＮ−タロージプロピレントリアミンが挙げられる。テトラミンとしては、Ｎ−ラウリルトリプロピレンテトラミン、Ｎ−ミリスチルトリプロピレンテトラミン、Ｎ−セチルトリプロピレンテトラミン、Ｎ−ステアリルトリプロピレンテトラミン（Ｎ−ｓｔｅａｒｙｌｔｒｉｒｐｙｌｅｎｅ  ｔｅｔｒａｍｉｎｅ）、およびＮ−タロートリプロピレンテトラミンが挙げられる。ペンタミンとしては、Ｎ−ラウリルテトラプロピレンテトラミン、Ｎ−ミリスチルテトラプロピレンテトラミン、Ｎ−ステアリルテトラプロピレンテトラミン、およびＮ−タローテトラプロピレンテトラミンが挙げられる。
【００８０】
溶媒
濃縮多機能性添加剤パッケージは、少なくとも１種の溶媒を含むことができる。本発明での使用に好適な溶媒としては、添加剤組成物の相溶性および／または均一性を提供し、それらの取り扱いおよび輸送を容易にする炭化水素溶媒が挙げられ、以下に記載の燃料を含めてもよい。溶媒は、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、酸素含有組成物、またはこれらの混合物とすることができる。いくつかの実施形態では、溶媒の引火点は、一般に、約２５℃またはそれを超える温度である。いくつかの実施形態では、炭化水素溶媒は、６２℃を超える引火点を有する芳香族ナフサ、または４０℃の引火点を有する芳香族ナフサ、または６２℃を超える引火点を有する、芳香族含量１６％のケロシンである。
【００８１】
脂肪族炭化水素には、脂肪族成分が大部分を占める種々のナフサおよびケロシン沸点留分が含まれる。芳香族炭化水素には、ベンゼン、トルエン、キシレン、ならびに芳香族成分が大部分を占める種々のナフサおよびケロシン沸点留分が含まれる。アルコールは、約２個から１０個または１５個または１８個の炭素原子を有する脂肪族アルコールとすることができ、エタノール、１−プロパノール、イソプロピルアルコール、１−ブタノール、イソブチルアルコール、アミルアルコール、２−エチルヘキサノール、オクタノール、２−ブチル−オクタノール、２−ヘキシル−デカノール、２−オクチル−ドデカノール、２−デシル−テトラデカノール、２−ドデシル−ヘキサデカノール、および２−メチル−１−ブタノールが挙げられる。
【００８２】
相溶化剤混合物
濃縮多機能性添加剤パッケージは、場合によっては、少なくとも１種の相溶化剤混合物を含むことができる。
【００８３】
相溶化剤混合物は、１〜１０個の炭素原子のアルコールと低分子量アシル化窒素化合物（すなわち、相溶化剤）との混合物を含むことができる。アシル化窒素化合物は、１：１０〜１０：１、１：５〜５：１、３：５〜５：３、１：２〜２：１、または１：１の比で存在するアルキルコハク酸無水物とアルカノールアミンとの反応生成物とすることができる。
【００８４】
相溶化剤混合物のＣ１−１０またはＣ１−１８アルコールは、飽和、不飽和、分枝鎖、直鎖、環状、またはこれらの混合物とすることができる。Ｃ１−１０またはＣ１−１８アルコールのヒドロキシル基は、一級、二級、三級、またはこれらの混合物とすることができる。さらに、Ｃ１−１０またはＣ１−１８アルコールは、モノ、ジ、またはポリオールとすることができる。相容化剤（ｃｏｍｐａｔｉｌｉｚｅｒ）のアルコールの例としては、シス−２−ブテン−１−オール、２−ブトキシエタノール、２−エチルヘキサノール、３−ヘプタノール、３−ペンタノール、３，３−ジメチル−１−ブタノール、２，５−ヘキサンジオール、２−ヘキサノール、１−ヘキサノール、１−ヘプタノール、２−オクタノール、トランス−２−ブテン−１−オール、４−メチル−２−ペンタノール、２−メチル−１−ペンタノール、イソデシルアルコール、イソオクチルアルコール、オクタノール、２−ブチル−オクタノール、２−ヘキシル−デカノール、２−オクチル−ドデカノール、２−デシル−テトラデカノール、２−ドデシル−ヘキサデカノール、またはこれらの混合物を挙げることができる。
【００８５】
特定の実施形態では、相溶化剤混合物のＣ１−１０アルコールは、ＡＳＴＭ  Ｄ４４５に従って測定して、４０℃で約２５ｃＳｔ、または４０℃で１０〜６０ｃＳｔのどこかであって、−３０℃で３０００ｃＳｔ、または２０００、または１５００、または５００ｃＳｔ未満の、多機能性添加剤パッケージの動粘度を達成するために必要な、相溶化剤混合物の５０重量％を超えないレベルで添加される。いくつかの実施形態では、相溶化剤混合物のＣ１−１０アルコールは、ＡＳＴＭ  Ｄ４４５に従って測定して、４０℃で約２５ｃＳｔおよび−３０℃で約１４００または１３００ｃＳｔの動粘度を達成するために必要な、相溶化剤混合物の５０重量％を超えないレベルで添加することができる。
【００８６】
相溶化剤混合物のアシル化窒素化合物は、アルキルコハク酸無水物またはその酸もしくはエステル誘導体とアルカノールアミンとの反応生成物である。アルキルコハク酸無水物のアルキル基は、約４〜約１８個の炭素原子、約６〜約１８個の炭素原子、約９〜約１８個の炭素原子、そして特に約１２〜約１８個の炭素原子を含むヒドロカルビル基とすることができる。アルキルコハク酸無水物のアルキル基は、飽和、不飽和、分枝鎖、直鎖、またはこれらの混合物とすることができる。
【００８７】
アルキルコハク酸無水物は、約４〜約１８個の炭素原子、約６〜約１８個の炭素原子、約９〜約１８個の炭素原子、そして特に約１２〜約１８個の炭素原子を有する分枝鎖または直鎖のオレフィンと、無水マレイン酸との反応生成物とすることができる。この反応は、当業者に周知である。
【００８８】
アシル化窒素化合物のアルカノールアミン成分は、窒素がアルキルアルコールの炭素に直接結合している、エタノールアミン（モノ、ジおよびトリエタノールアミンを含む）、またはプロパノールアミン（モノ、ジおよびトリエタノールアミンを含む）などのアミノアルコールとすることができる。アシル化窒素化合物のアルカノールアミン成分の例としては、モノエタノールアミン、トリエタノールアミン、メチルエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、ジブチルエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミンを挙げることができる。これらのアルカノールアミンの例は、当業者に周知である。
【００８９】
アルキルコハク酸無水物またはその酸もしくはエステル誘導体とアルカノールアミンとの反応生成物としては、アミド、イミド、エステル、アミン塩、エステルアミド、エステルアミン塩、アミドアミン塩、酸アミド、酸エステル、およびこれらの混合物が挙げられる。アルキルコハク酸無水物とアルカノールアミンとの反応および得られる生成物は、当業者には容易に理解される。
【００９０】
酸化防止剤
濃縮多機能性添加剤パッケージは、少なくとも１種の酸化防止剤を含むことができる。
【００９１】
好適な酸化防止剤としては、アミン酸化防止剤、立体障害フェノール系酸化防止剤、ポリヒドロキシフェノール系酸化防止剤、これらの誘導体および混合物が挙げられる。
【００９２】
一実施形態では、アミン酸化防止剤としては、オイル可溶性芳香族二級アミン、芳香族二級モノアミン、およびその他のもの、例えば三級脂肪族アミンを挙げることができる。別の実施形態では、好適な芳香族二級モノアミンとしては、ジフェニルアミン、それぞれが約１６個までの炭素原子を有する１〜２つのアルキル置換基を含むアルキルジフェニルアミン、フェニル−アルファ−ナフチルアミン、それぞれが約１６個までの炭素原子を有する１つまたは２つのアルキルまたはアラルキル基を含む、アルキルまたはアラルキル置換フェニル−アルファ−ナフチルアミン、それぞれが約１６個までの炭素原子を有する１つまたは２つのアルキルまたはアラルキル基を含む、アルキルまたはアラルキル置換フェニル−アルファ−ナフチルアミン、Ｇｏｏｄｙｅａｒから「Ｗｉｎｇｓｔａｙ  １００」の商標名で入手可能な、およびＣｈｅｍｔｕｒａから入手可能なアルキル化ｐ−フェニレンジアミン、ならびに類似化合物が挙げられる。
【００９３】
さらに別の実施形態では、有用なアミンとしては、Ｎ，Ｎ’−ジ−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（１，４−ジメチルペンチル）−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（１−エチル−３−メチルペンチル）−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（１−メチルヘプチル）−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジシクロヘキシル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ（２−ナフチル）−ｐ−フェニレンジアミン、４−（ｐ−トルエンスルホンアミド）ジフェニルアミン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミンなどのアルキル化（ｐ）−フェニレンジアミン；４−ｎ−ブチルアミノフェノール；４−ブチリルアミノフェノール；４−ノナノイルアミノフェノール；４−ドデカノイルアミノフェノール；４−オクタデカノイルアミノフェノール；２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ジメチルアミノメチルフェノール；２，４’−ジアミノジフェニルメタン；４，４’−ジアミノジフェニルメタン；Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−４，４’−ジアミノジフェニルメタン；１，２−ジ［（２−メチルフェニル）アミノ］エタン；１，２−ジ（フェニルアミノ）プロパン（ｏ−トリル）ビグアニド  ジ［４−（１’，３’−ジメチルブチル）フェニル］アミン；２，３−ジヒドロ−３，３−ジメチル−４Ｈ−１，４−ベンゾチアジン；フェノチアジン；Ｎ−アリルフェノチアジン、Ｎ，Ｎ’−ジオクチル−ｐ−フェニレンジアミン；Ｎ，Ｎ’−ジ−ｓｅｃ−ブチル−ｏ−フェニレンジアミン；トリエチレンテトラアミン−ジ−（モノノニルフェノラート）；Ｎ−ｓｅｃ−ブチル，Ｎ’−フェニル−ｏ−フェニレンジアミン、およびこれらの混合物が挙げられる。
【００９４】
その他の有用なアミン酸化防止剤は、ジアリールアミンと脂肪族ケトンとの反応生成物である。本明細書で有用なジアリールアミン脂肪族ケトン反応生成物は、米国特許第１，９０６，９３５号、同第１，９７５，１６７号、同第２，００２，６４２号および同第２，５６２，８０２号に開示されている。簡単に説明すると、これらの生成物は、ジアリールアミン、好ましくはジフェニルアミン（どちらかのアリール基に１つまたはそれを超える置換基を有しても有しなくてもよい）と、脂肪族ケトン、好ましくはアセトンとを、好適な触媒の存在下で反応させることにより得られる。ジフェニルアミンに加えて、その他の好適なジアリールアミン反応物としては、ジナフチルアミン、ｐ−ニトロジフェニルアミン、２，４−ジニトロジフェニルアミン、ｐ−アミノジフェニルアミン、ｐ−ヒドロキシジフェニルアミンなどが挙げられる。アセトンに加えて、その他の有用なケトン反応物としては、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、モノクロロアセトン、ジクロロアセトンなどが挙げられる。
【００９５】
一実施形態では、フェノール系酸化防止剤としては、例えば、２，４−ジ−ｔｅｒｔブチルフェノール、２，６−ジ−ｔｅｒｔブチルフェノール、４−メチル−２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、２，４，６−トリ−ｔｅｒｔブチルフェノール、２−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、２，６−ジイソプロピルフェノール、２−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、２，４−ジメチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、４−（Ｎ，Ｎ−ジ−メチルアミノメチル）−２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、４−エチル−２，６−ジ−ｔｅｒｔブチルフェノール、２−メチル−６−スチリルフェノール、２，６−ジ−スチリル−４−ノニルフェノール、ならびにそれらの類似体および同族体を含むオルトアルキル化フェノール化合物などの立体障害フェノール系酸化防止剤が挙げられる。米国特許第６，０９６，６９５号（この開示は、参照により本明細書に組み込まれる）に記載のような１種またはそれを超える部分硫化フェノール化合物；米国特許第３，２１１，６５２号（この開示は、参照により本明細書に組み込まれる）に記載のようなメチレン架橋アルキルフェノール。本発明の別の実施形態では、好適なフェノール系酸化防止剤としては、２−ｔｅｒｔ−ブチル−４，６−ジメチルフェノール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−エチルフェノール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ｎ−ブチルフェノール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−イソブチルフェノール、２，６−ジシクロペンチル−４−メチルフェノール、２−（α−メチルシクロヘキシル）−４，６−ジメチルフェノール、２，６−ジ−オクタデシル−４−メチルフェノール、２，４，６−トリ−シクロヘキシルフェノール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メトキシメチルフェノール、３−ｔｅｒｔブチル−４−ヒドロキシアニソール（ＢＨＡ）、およびｏ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノールなどのアルキル化モノフェノールが挙げられる。２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メトキシフェノール、２，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルヒドロキノン、２，５−ジ−ｔｅｒｔ−アミルヒドロキノン、および２，６−ジフェニル−４−オクタデシルオキシフェノール  ｔｅｒｔ−ブチルヒドロキノン（ＴＢＨＱ）などのアルキル化ヒドロキノン。２，２’−チオ−ビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール）、および２，２’−チオ−ビス（４−オクチルフェノール）などのヒドロキシル化チオジフェニルエーテル。２，２’−メチレン−ビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール）、２，２’−メチレン−ビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−エチルフェノール）、２，２’−メチレン−ビス［４−メチル−６−（α−メチルシクロヘキシル）フェノール］、２，２’−メチレン−ビス（４−メチル−６−シクロヘキシルフェノール）、２，２’−メチレン−ビス（６−ノニル−４−メチルフェノール）、２，２’−メチレン−ビス（４，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，２’−エチリデン−ビス（４，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，２’−エチリデン−ビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−イソブチルフェノールまたは−５−イソブチルフェノール）、２，２’−メチレン−ビス［６−（α−メチルベンジル）−４−ノニルフェノール］、２，２’−メチレン−ビス［６−（α，α−ジメチルベンジル）−４−ノニルフェノール］、４，４’−メチレン−ビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−メチレン−ビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−２−メチルフェノール）、１，１−ビス（５−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−２−メチルフェニル）ブタン、２，６−ジ（３−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチル−２−ヒドロキシベンジル）−４−メチルフェノール、１，１，３−トリス（５−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−２−メチルフェニル）−３−ｎ−ドデシルメルカプトブタン、エチレングリコールビス［３，３−ビス（３’−ｔｅｒｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）ブチレート］、ビス（３−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）ジシクロペンタジエン、およびビス［２−（３’−ｔｅｒｔ−ブチル−２’−ヒドロキシ−５’−メチルベンジル）−６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェニル］テレフタレートなどのアルキリデンビスフェノール。１，３，５−トリス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−２，４，６−トリメチルベンゼン、ビス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）スルフィド、ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチル−３−ヒドロキシ−２，６−ジメチルベンジル）ジチオールテレフタレート、１，３，５−トリス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）イソシアヌレート、１，３，５−トリス（４−ｔｅｒｔ−ブチル−３−ヒドロキシ−２，６−ジメチルベンジル）イソシアヌレート、ジオクタデシル３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジルホスホネート、およびモノエチル３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジルホスホネートカルシウム塩などのベンジル化合物。４−ヒドロキシラウラニリド、４−ヒドロキシステアラニリド、２，４−ビス−オクチルメルカプト−６−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシアニリノ）−ｓ−トリアジン、およびオクチルＮ−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）カルバメートなどのアシルアミノフェノール。さらに、例えば、ビタミンＥ、アスコルビン酸およびクエン酸などの天然の酸化防止剤。
【００９６】
好適なポリヒドロキシフェノール系酸化防止剤としては、没食子酸プロピル、没食子酸オクチル、および没食子酸ドデシルなどの没食子酸のエステル；ノルジヒドログアイアレチン酸（２，３−ジメチル−１，４−ビス（３，４−ジヒドロキシフェニル）ブタン）；２，４，５−トリヒドロキシブチロフェノン；ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルカテコール；カテコールなどが挙げられる。
【００９７】
燃料組成物
燃料
使用される燃料組成物は、本明細書で記載の多機能性添加剤および液体燃料を含み、内燃機関への燃料供給に有用である。燃料組成物はまた、１種またはそれを超える追加の性能向上添加剤を含んでもよい。
【００９８】
燃料組成物は、室温で液体であり、エンジンへの燃料供給に有用である燃料を含むことができる。燃料は通常、周囲条件、例えば、室温（２０〜３０℃）で液体である。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とすることができる。
【００９９】
炭化水素燃料は、ＥＮ２２８またはＡＳＴＭ仕様Ｄ４８１４により規定されているガソリン、またはＥＮ５９０もしくはＡＳＴＭ仕様Ｄ９７５により規定されているディーゼル燃料を含む石油留出物とすることができる。本発明のある実施形態では、燃料はガソリンであり、また、他の実施形態では、燃料は加鉛ガソリン、または無鉛ガソリンである。本発明の別の実施形態では、燃料はディーゼル燃料である。炭化水素燃料は、例えば、フィッシャー・トロプシュ法などのプロセスにより調製された炭化水素を含む、ガスツーリキッドプロセスにより調製された炭化水素とすることができる。
【０１００】
非炭化水素燃料は、アルコール、エーテル、ケトン、カルボン酸のエステル、ニトロアルカン、またはこれらの混合物を含む、酸素化物と呼ばれることも多い、酸素含有組成物とすることができる。非炭化水素燃料としては、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、菜種メチルエステルおよび大豆メチルエステルなどの植物および動物由来のエステル交換油および／または油脂、ならびにニトロメタンを挙げることができる。
【０１０１】
炭化水素燃料と非炭化水素燃料との混合物としては、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、ならびにディーゼル燃料と菜種メチルエステルなどのエステル交換植物油を挙げることができる。燃料組成物のある実施形態では、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ジョンである。
【０１０２】
燃料組成物のいくつかの実施形態では、燃料は、１０，０００もしくは５０００ｐｐｍもしくはそれ未満、１０００ｐｐｍもしくはそれ未満、３００ｐｐｍもしくはそれ未満、２００ｐｐｍもしくはそれ未満、３０ｐｐｍもしくはそれ未満、または１０ｐｐｍもしくはそれ未満の重量基準の硫黄分を有することができる。別の実施形態では、燃料は、１〜１００ｐｐｍの重量基準の硫黄分を有することができる。一実施形態では、燃料は、約０ｐｐｍ〜約１０００ｐｐｍ、約０〜約５００ｐｐｍ、約０〜約１００ｐｐｍ、約０〜約５０ｐｐｍ、約０〜約２５ｐｐｍ、約０〜約１０ｐｐｍ、または約０〜５ｐｐｍのアルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属またはこれらの混合物を含む。別の実施形態では、燃料は、１〜１０重量ｐｐｍのアルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属またはこれらの混合物を含む。アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属またはこれらの混合物を含む燃料は、デポジットを形成し、それによりコモンレールインジェクターを汚染したり詰まらせたりする傾向がより大きいことが、当該技術分野において周知である。
【０１０３】
燃料組成物の燃料は、一般に５０重量％を超える大きな量で存在し、他の実施形態では、９０重量％を超える量で、９５重量％を超える量で、９９．５重量％を超える量で、または９９．８重量％を超える量で存在する。
【０１０４】
多機能性添加剤パッケージは、約１００〜約５００重量ｐｐｍを燃料組成物中に添加することができ、他の例では、１５０〜約４５０重量ｐｐｍ、あるいはさらに約２００または２５０から約４００重量ｐｐｍで存在することができる。
【０１０５】
濃縮多機能性添加剤パッケージを燃料組成物中で使用することにより、エンジンは、使われる燃料品質にかかわらず、長期間にわたり保護される。パッケージが高度に濃縮されているために、システムは、燃料フィルター交換を行うまでに、約１５，０００ｋｍにわたり添加剤を供給することができる。保護は、生成物が低温で液体のままであり、広い温度範囲にわたり限定的な粘度変化を示す（−３０℃で１２００ｃＳｔであるのに対し、＋７０℃で１０ｃＳｔ）ために、その広い温度範囲で保護が維持される。
【０１０６】
多機能性添加剤パッケージは、圧送可能な粘度（すなわち、４０℃で約２５ｃＳｔ）を有し、広い温度範囲にわたり安定な高度に濃縮されたパッケージを作製するという相反する問題を克服することができる。
【０１０７】
多機能性添加剤パッケージは、内燃機関で採用することができる。前記エンジンに燃料および多機能性添加剤パッケージを供給すること、ならびにエンジンを作動することを含む、内燃機関を作動するための方法が提供される。
【０１０８】
ある実施形態では、多機能性添加剤パッケージは、直接添加により燃料と組み合わせることができる。このような場合には、多機能性添加剤パッケージを含む添加型燃料を、燃料タンク中に保持し、燃料を燃焼させるエンジンに送ることができる。添加型燃料はまた、粒子フィルターまたは触媒加工煤煙フィルターを有する排気系を備えたエンジンを作動するために使用することができる。
【０１０９】
別の実施形態では、多機能性添加剤パッケージは、多機能性添加剤パッケージを燃料と分離してタンク中で、エンジンにより駆動される装置（例えば、自動車、バス、トラック、など）に搭載して保持することができる。これらの実施形態では、多機能性添加剤パッケージは、エンジン作動中に、燃料と合わせるまたは混合することができる。その他の技術と同様に、燃料におよび／もしくは燃料タンクに、または給油所でモータ駆動車両のタンクに充填する前に、多機能性添加剤パッケージを添加することも可能である。
【０１１０】
好適な内燃機関としては、スパーク点火エンジンおよび圧縮点火機関；２サイクルまたは４サイクルエンジン；直接噴射式、間接噴射式、ノズルおよびキャブレターによる噴射エンジン；レールインジェクターおよびポンプインジェクターを備えたシステム；軽量車両（例えば、乗用車）用エンジンおよび大型車両（例えば、商用トラック）用エンジン；ならびに炭化水素タイプの燃料および炭化水素以外のタイプの燃料およびこれらの混合物で作動するエンジンが挙げられる。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、触媒粒子トラップおよび非触媒粒子トラップを含む後処理；可変分配；および噴射と流量の設定の同期などの要素を含む統合排ガスシステムの一部であってよい。
【０１１１】
本明細書で使用される場合、「縮合物」という用語は、エステル、アミド、イミド、および縮合反応が実際に実施されて直接的に生成物がもたらされるかどうかに関係なく、酸または酸の反応等価物（例えば、酸ハロゲン化物、無水物、またはエステル）と、アルコールまたはアミンとの縮合反応により調製することができるその他の同様の材料を包含することが意図されている。したがって、例えば、特定のエステルは、縮合反応によって直接的に調製されるのではなく、エステル交換反応により調製することができる。得られる生成物は、その場合でも縮合物と見なされる。
【０１１２】
別段の指示がない限り、それぞれの記載された化学成分の量は、慣例的に市販材料中に存在する可能性のあるいずれの溶媒または希釈油も除外して、すなわち、有効化学物質ベースで示される。しかし、別段の指示がない限り、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、および市販グレードに存在すると通常理解されているその他の同様の材料を含んでもよい市販グレード材料と解釈されるべきである。
【０１１３】
本明細書で使用される場合、「ヒドロカルビル置換基」または「ヒドロカルビル基」という用語は、当業者に周知であるその通常の意味で使われる。具体的には、この用語は、分子の残部に直接結合した炭素原子を有し、主に炭化水素特徴を有する基を意味する。ヒドロカルビル基の例としては、下記が挙げられる。
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、ならびに芳香族−、脂肪族−、および脂環式−置換芳香族置換基、ならびに環式置換基であって、環は、分子の別の部分によって完結される（例えば、２つの置換基が一緒に環を形成する）、置換基；
置換炭化水素置換基、すなわち、本発明との関係においては、置換基の主に炭化水素的な性質を変えない非炭化水素基（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、およびスルホキシ）を含む置換基；
ヘテロ置換基、すなわち、主に炭化水素的な特徴を有するが、本発明との関係においては、それ以外は炭素原子で構成される環または鎖中に炭素以外を含み、ピリジル、フリル、チエニルおよびイミダゾリルとしての置換基を含む置換基。ヘテロ原子としては、硫黄、酸素、および窒素が挙げられる。一般に、ヒドロカルビル基中に、１０個の炭素原子毎に２つより少ない、または１つより少ない非炭化水素置換基が存在する。あるいは、ヒドロカルビル基中に非炭化水素置換基が存在しなくてもよい。
【０１１４】
上述の材料のうちいくつかは、最終配合物中で相互作用することがあり、そのために、最終配合物の成分が最初に加えられたものとは異なることがあることは公知である。例えば、金属イオン（例えば、清浄剤の）が他の分子の他の酸性またはアニオン性部位に移動することがある。それによって形成される生成物は、その意図された用途に本発明の組成物を採用した際に形成される生成物を含めて、簡単に記述できない場合がある。それにもかかわらず、全てのこのような変形物および反応生成物は、本発明の範囲内に含まれ、本発明は、上記成分の混合により調製される組成物を包含する。
【実施例】
【０１１５】
実施例１
例示的な添加剤組成物を以下に提供する。窒素含有化合物は、ジメチルアミノプロピルアミンスクシンイミド、２−エチルヘキシルアルコールおよび酢酸から誘導されたスクシンイミド四級アンモニウム塩であり、プロピレンオキシドを使って四級化されている。酸素含有化合物は、１０００の数平均分子量の高ビニリデンポリイソブチレンおよび無水マレイン酸から誘導されたポリイソブチレンコハク酸無水物である。第１の潤滑性向上剤は、トール油脂肪酸（ＴＯＦＡ）であり、第２の潤滑性向上剤は、Ｃｒｏｄａ製の非酸性の潤滑性向上剤のＰｅｒｆａｄ（商標）３３４２である。溶媒は、炭化水素溶媒の市販の混合物である。
【表１】
0006755187.tif 000008
【０１１６】
パッケージ１および２の性能を試験した。結果を以下に示す。これらのパッケージは出力損失の約３〜７％の低減をもたらし、添加剤のない燃料と比べて、ディーゼルインジェクター内部デポジットを防ぐことが予測された。
【表２】
0006755187.tif 000009
【０１１７】
実施例２
溶媒としての低分子量アルコール混合物と相溶化剤混合物とをパッケージ１に加えて、ｐｐｍ重量／重量で下表に示す相溶化剤混合物（「ＣＭ」）／潤滑性向上剤（「Ｌ」）比を得た。用いた相溶化剤混合物は、アルキルコハク酸無水物とアルカノールアミンとの反応から誘導された低分子量アシル化窒素化合物であり、（「Ｃ／Ａ」）で示した比で２−ＥＨＬと混合した。下表に示すように相溶化剤混合物の量を変化させて、パッケージについて保存安定性および粘度の試験を行った。
【表３】
0006755187.tif 000010
【０１１８】
相溶化剤混合物添加率の増加により、沈殿物％を減らす助けとなり得ることが明らかになった。
【０１１９】
また、相溶化剤混合物からアルコールを除去すると、沈殿物％が増え、粘度が高くなるということも認められた。下記の実施例では、潤滑性向上剤を２５部の一定に保ち、相溶化剤混合物中の相溶化剤／アルコールのｐｐｍ重量／重量比を下表に示すように変化させる。
【表４】
0006755187.tif 000011
【０１２０】
実施例３
さらなる例示的なパッケージを下表で提供する。窒素含有化合物は、ジメチルアミノプロピルアミンスクシンイミド、２−エチルヘキシルアルコールおよび酢酸から誘導されたスクシンイミド四級アンモニウム塩であり、プロピレンオキシドを使って四級化されている。酸素含有化合物は、１０００の数平均分子量の高ビニリデンポリイソブチレンおよび無水マレイン酸から誘導されたポリイソブチレンコハク酸無水物である。潤滑性向上剤はＴＯＦＡである。溶媒は、低分子量アルコールと脂肪族炭化水素の市販品混合物である。最終的に、酸化防止剤は２，６−ジ−ｔｅｒｔブチルフェノールとした。
【表５】
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【表６】
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【０１２１】
広い温度範囲にわたり８週間の保存安定性試験を行い、パッケージが安定であったことを保証した。パッケージ３および４は、−３０℃でほんのわずかな量のデポジット（５％未満の結晶質）があり、粘度は、４０℃で約２５ｃＳｔ、−３０℃で約１３００ｃＳｔであったことが観察された。
【０１２２】
具体的に上記されているかどうかに関係なく、優先権が主張されているあらゆる先行出願を含む、上記で言及した文献のそれぞれが、参照により本明細書に組み込まれる。いずれの文献への言及も、このような文献が先行技術として適切である、または当業者の一般常識を構成するということをいかなる権限においても認めるものではない。実施例中、または他の場所で明示的に示されている場合を除いて、この説明中の材料の量、反応条件、分子量、炭素原子数などを特定する全ての数値による量は、語「約」により修飾されていると理解されるべきである。本明細書で示される量、範囲、および比の上限および下限は、独立に組み合わせてよいことを理解されたい。同様に、本発明のそれぞれの要素についての範囲および量は、いずれかのその他の要素についての範囲または量と一緒に使用することができる。
【０１２３】
本明細書で使用される場合、移行句「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」「含む（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」または「を特徴とする（ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ  ｂｙ）」と同義であり、包括的またはオープンエンドであって、追加の記載されていない要素または方法のステップを排除するものではない。しかし、本明細書での「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」のそれぞれの記載では、この用語はまた、代替実施形態として、語句「から実質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ  ｏｆ）」および「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｏｆ）」を包含することを意図し、この場合、「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｏｆ）」は明記されていないいずれの要素またはステップも排除し、また、「から実質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ  ｏｆ）」は、考察中の組成物または方法の本質的または基本的かつ新規な特徴に大きな影響を与えない、追加の記載されていない要素またはステップを包含することを許容する。
【０１２４】
本発明を例示するために、代表的な特定の実施形態および詳細を示してきたが、当業者には、本発明の範囲から逸脱することなく、本発明において様々な変更および修正が可能であることが明白である。したがって、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定されるものである。