(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
６００〜１０，０００の範囲の数平均分子量（Ｍn ）を有し、少なくとも１個の塩基性窒素原子を有し、ヒドロカルビル基が１〜３０個の炭素原子を含む油溶性ヒドロカルビルポリ（オキシアルキレン）アミノカルバメート、及び式Ｒ−ＮＨ2 の油溶性ヒドロカルビルアミン〔式中ＲはＲ’基又はＲ’−ＣＨ2 −基を表し、Ｒ’は７５０〜６，０００の範囲の数平均分子量（Ｍn ）を有するヒドロカルビル基を表す〕を含む、ガソリン組成物用添加剤濃縮物。
【請求項２】
ヒドロカルビルポリ（オキシアルキレン）アミノカルバメートと式Ｒ−ＮＨ2 のヒドロカルビルアミンとの重量比が６：１〜１：６の範囲である請求項１のガソリン組成物用添加剤濃縮物。
【請求項３】
式Ｒ−ＮＨ2 のヒドロカルビルアミンにおいて、ＲはＲ’基又はＲ’−ＣＨ2 −基を表し、Ｒ’は９００〜３，０００の範囲の数平均分子量（Ｍn ）を有するヒドロカルビル基を表す請求項１又は２のガソリン組成物用添加剤濃縮物。
【請求項４】
式Ｒ−ＮＨ2 のヒドロカルビルアミンにおいて、ＲはＲ’−ＣＨ2 −基を表し、Ｒ’はポリアルケニル置換基を表す請求項１〜３のいずれか１項のガソリン組成物用添加剤濃縮物。
【請求項５】
式Ｒ−ＮＨ2 のヒドロカルビルアミンにおいて、ＲはＲ’−ＣＨ2 −基を表し、Ｒ’はポリイソブテニル置換基を表す請求項１〜４のいずれか１項のガソリン組成物用添加剤濃縮物。
【請求項６】
さらに腐食防止添加剤を含む請求項１〜５のいずれか１項のガソリン組成物用添加剤濃縮物。
【請求項７】
火花点火エンジンにて使用するためにガソリンと請求項１〜６のいずれか１項のガソリン組成物用添加剤濃縮物を含むガソリン組成物。
【請求項８】
ヒドロカルビルポリ（オキシアルキレン）アミノカルバメート及び式Ｒ−ＮＨ2 のヒドロカルビルアミンが、ガソリン組成物中に、組合せた量にて、全組成物に対し５０〜５，０００ｐｐｍｗの範囲で存在する請求項７に記載のガソリン組成物。
【請求項９】
請求項１〜６のいずれか１項のガソリン組成物用添加剤濃縮物をガソリンに加えることを含むガソリン組成物の製造方法。
【請求項１０】
請求項７又は８のガソリン組成物を火花点火内燃エンジンの燃焼室内に導入することを含む前記火花点火内燃エンジンの操作方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明はガソリン組成物用添加剤濃縮物、該添加剤濃縮物を含むガソリン組成物、該ガソリン組成物の製造、及び火花点火内燃エンジンの操作に関する。
【０００２】
本発明の背景
ＥＰ−Ａ−５３４５５１は多量のガソリン及びガソリン組成物に対し５ｐｐｍｗ〜１，０００ｐｐｍｗの（ａ）（ｉ）アミノ窒素原子を結合させるアルキレンラジカルの窒素原子及び／又は炭素原子が結合した少なくとも１個のオレフィン性ポリマー鎖を含む脂肪族アルキレンポリアミンであり、そして６００〜１０，０００の範囲の数平均分子量を有する前記ポリアミン、（ｉｉ）高分子量の硫黄フリーのアルキル置換ヒドロキシ芳香族化合物の縮合製造物であり、その又はそれぞれのアルキル基が６００〜１０，０００の範囲の数平均分子量を有する該製造物、少なくとも１つの活性水素原子を有するアミノ基を含むアミン、及びアルデヒドを含みそれぞれの反応体のモル比が１：０．１−１０．０：０．１−１０．０であるマンニッヒ（Ｍａｎｎｉｃｈ）ポリアミン、並びに（ｉｉｉ）（ｉ）及び（ｉｉ）の混合物、からなる群より選択される油溶性ポリアミン；並びに（ｂ）少なくとも１つの塩基性窒素原子を有し、６００〜１０，０００の範囲の数平均分子量を有する油溶性ヒドロカルビルポリ（オキシアルキレン）アミノカルバメートであり、ヒドロカルビル基が１〜３０個の炭素原子を有する該ヒドロカルビルポリ（オキシアルキレン）アミノカルバメート、
の混合物であり、前記ポリアミ（ａ）と前記ヒドロカルビルポリ（オキシアルキレン）アミノカルバメート（ｂ）との重量比が３：１〜１：２である前記混合物、を含むガソリン組成物提供する。
【０００３】
（ａ）（ｉ）型の脂肪族アルキレンポリアミンは、少なくとも２つのアミノ窒素原子を必ず含む。３頁に与えられるような好適なポリアミンについての一般式（Ｉ）は、式中のｘが０の場合にはポリアミンについてジアミンになることを提供する。ＥＰ−Ａ−５３４５５１で例示されたものは、１０５０の分子量（Ｍn ）を有するＮ−ポリイソブテニル−Ｎ’−Ｎ’−ジメチル−１，３−ジアミノプロパンを含む組成物である。ＥＰ−Ａ−５３４５５１には１つだけのアミノ窒素原子を有する（ａ）（ｉ）型の脂肪族アルキレン添加剤の記載は何もない。
ＷＯ９１／１２３０３はガソリン又はディーゼル範囲で沸騰する炭化水素、及び、
（ａ）少なくとも１個の塩基性窒素原子を有し、平均分子量が約１，０００〜約３，０００であるヒドロカルビルポリ（オキシアルキレン）アミノカルバメートを含む分散剤；
（ｂ）少なくとも１つの塩基性窒素原子を有し、平均分子量が約３００〜約７００であり、ヒドロカルビル部位がＣ2 〜Ｃ6 オレフィンのポリマーから誘導される分岐鎖ヒドロカルビルアミンを含む注入洗浄剤；
（ｃ）前記燃料添加剤組成物の他の成分と均質な燃料抗乳化剤；
（ｄ）天然又は合成キャリア流体、
を含む燃料添加剤を１００万分の約４００〜１，２００部含む燃料組成物を記載する。
【０００４】
燃料添加剤組成物は、通常約１０〜７０重量％のアミノカルバメート分散剤、約１〜１０重量％のヒドロカルビルアミン注入洗浄剤、約０．５〜５重量％の燃料抗乳化剤及び約２５〜８０重量％のキャリア流体を含むと一般的に言われる（１２頁、２１〜２６行）。
ＷＯ９１／１２３０３、１８頁、６〜８行には、約３００〜７００の平均分子量を有する分岐鎖ヒドロカルビルアミンは、通常約２０〜４０個の炭素原子を含み、それは約２８０〜約５６０の範囲の分子量に相当することが示される。
分岐鎖ヒドロカルビルアミンの分子量範囲は、狭くかつ示された分子量近くでピークにとして記載される（１８頁、１２〜１４行参照）。これから、ＷＯ９１／１２３０３にて使用されるような「分子量」の語は、数平均分子量（Ｍn ）を意味するものであることが導かれる。
【０００５】
分岐鎖ヒドロカルビルアミンのアミノ成分はそれぞれモノアミン又はポリアミンであることができ、そしてこの成分は１〜１０個のアミン窒素原子及び２〜４０個の炭素原子を有し、約１：１と１０：１との間の炭素対窒素比を有するアミンの広範囲なクラスを包含するものであるが（１８頁、１６〜１２行）、特に好ましい分岐鎖ヒドロカルビルアミンはポリイソブチレンジアミンである（１９頁、１及び２行）。
実際、ＷＯ９１／１２３０３の実施例にて使用されるヒドロカルビルアミン注入洗浄剤のみが、およそ４２０の分子量を有するＣ30ポリイソブチレンと塩素との段階反応により製造されるポリイソブチレンエチレンジアミン及びエチレンジアミンである（２３頁、２１〜２７行）。
ヒドロカルビルアミン注入洗浄剤を使用する有利な効果は、例９にて例証され、ここでこのヒドロカルビルアミン注入洗浄剤を含む燃料添加剤組成物は、１分子あたり平均１００個の炭素原子を含みかつ約１４５０の分子量を有するポリブテンから作られる重質ポリブテンエチレンジアミンを含む添加剤パッケージを含む添加剤組成物よりも非常に低いガソリン組成物のオクタン要求に寄与することが示される。
【０００６】
ＷＯ９１／１２３０３の教示は、注入洗浄剤がヒドロカルビルポリ（オキシアルキレン）アミノカルバメートと組み合わせて使用された場合に、約７００未満、好ましくは約４２０未満の比較的低分子量を有しなければならないず、それは好ましくはポリアミンでなければならないことを当業者が結論付けることを導くであろう。
添加剤濃縮物について有する重要な特性の１つは、広範囲の温度わたる、例えば−２０℃及び４０℃の温度における貯蔵安定性である。
【０００７】
発明の要約
比較的高分子量のモノアミンとともにヒドロカルビルポリ（オキシアルキレン）アミノカルバメートを含む添加剤濃縮物を製造し、ヒドロカルビルポリアミンをベースとする類似濃縮物（例えばＥＰ−Ａ−５３４５５１におけるものに相当する濃縮物）と比較した場合に有利な貯蔵安定特性を生じることができることが、今般見出された。
従って本発明は、６００〜１０，０００の範囲の数平均分子量（Ｍn ）を有し、少なくとも１個の塩基性窒素原子を有し、ヒドロカルビル基が１〜３０個の炭素原子を含む油溶性ヒドロカルビルポリ（オキシアルキレン）アミノカルバメート、及び式Ｒ−ＮＨ2 の油溶性ヒドロカルビルアミン〔式中ＲはＲ’基又はＲ’−ＣＨ2 −基を表し、Ｒ’は７５０〜６，０００の範囲の数平均分子量（Ｍn ）を有するヒドロカルビル基を表す〕を含む添加剤濃縮物を提供する。
【０００８】
発明の詳細な説明
以下の記載において、全ての分子量の値は他にことわらない限り数平均分子量（Ｍn ）である。
ＥＰ−Ａ−５３４５５１の記載のように、油溶性ヒドロカルビル末端ポリ（オキシアルキレン）アミノカルバメートのアミン成分は、２〜１２個のアミン窒素原子及び２〜４０個の炭素原子を有するポリアミンから誘導されることが好ましい。該ポリアミンは、好適にはヒドロカルビルポリ（オキシアルキレン）クロロホルメートと反応し、ヒドロカルビルポリ（オキシアルキレン）アミノカルバメート成分を生成する。クロロホルメート自体は、ホスゲンとの反応によりヒドロカルビルポリ（オキシアルキレン）アルコールにより誘導される。ジアミンを含むポリマーは、平均的にカルバメート１分子あたり少なくとも１個の塩基性窒素原子、すなわち強酸により滴定可能な窒素原子を有するポリ（オキシアルキレン）アミノカルバメート製造物を製造する。該ポリアミンは、好適には１：１〜１０：１の範囲の炭素対窒素比を有する。該ポリアミンは、１〜１０個の炭素原子を有するヒドロカルビル基、２〜１０個の炭素原子を有するアシル基、並びに１〜１０個の炭素原子を有するヒドロカルビル基のモノケトン、モノヒドロキシ、モノニトロ、モノシアノ、アルキル及びアルコキシ誘導体から選択される置換基で置換される。該ポリアミンの少なくとも１個の塩基性窒素原子が第一又は第二アミノ窒素であることが好ましい。好適なポリアミンの例は、米国特許第４，１９１，５３７に記載されたものである。
【０００９】
本発明のすべての成分を記載することに使用されるヒドロカルビルは、炭素及び窒素により構成される有機ラジカルを示し、脂肪族、脂環式、芳香族又はそれらの組み合わせ、例えばアラルキルであることができる。好ましくはヒドロカルビル基は脂肪族不飽和物、すなわちエチレン性及びアセチレン性、特にアセチレン性不飽和物が比較的フリーである。アミノカルバメート成分についてより好ましいポリアミンはアルキレンジアミン、例えばアルキル及びヒドロキシアルキル−置換ポリアルキレンポリアミンを含む置換ポリアミンを含むポリアルキレンポリアミンである。好ましくはアルキレン基は２〜６個の炭素原子を含み、好ましくは窒素原子間に２〜３個の炭素原子が存在する。このようなポリアミンの例は、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ジプロピレントリアミン、テトラエチレンペンタアミン及びペンタエチレンヘキサアミンを含む。ポリアルキレンポリアミンの中では、２〜１２個のアミン窒素原子及び２〜２４個の炭素原子を含むポリエチレンポリアミン及びポリプロピレンポリアミンが好ましく、低いポリエチレン／ポリプロピレンポリアミンを有するものが特に好ましく、例えばエチレンジアミン及びジプロピレントリアミンが最も好ましい。
【００１０】
アミノカルバメートの製造に使用されるヒドロカルビル末端ポリ（オキシアルキレン）ポリマーはモノヒドロキシ化合物、例えばしばしばモノヒドロキシポリエーテルと呼ばれるアルコール、又はポリアルキレングリコールモノカルビルエーテル、或いは“キャップド（ｃａｐｐｅｄ）”ポリ（オキシアルキレン）グリコールであり、そしてヒドロカルビル末端でない、すなわち“キャップド”でないポリ（オキシアルキレン）グリコール（ジオール）又はポリオールと区別される。ヒドロカルビル末端ポリ（オキシアルキレン）アルコールは、エチレンオキシド、プロピオレンオキシド及びブチレンオキシドのような低級アルキレンオキシドを、重合条件下でヒドロキシ化合物ＲＯＨに添加することにより製造され、式中Ｒはポリ（オキシアルキレン）鎖をキャップするヒドロカルビル基である。アミノカルバメートのポリ（オキシアルキレン）成分において、Ｒ基は１〜３０個の炭素原子、好ましくは２〜２０個の炭素原子を含み、脂肪族又は芳香族、すなわちアルキル又はアルキルフェニルであり、アルキルは１〜２４個の炭素原子の直鎖若しくは分岐鎖である。ポリ（オキシアルキレン）成分におけるオキシアルキレン単位は２〜５個の炭素原子を含むことが好ましいが、より大きな炭素数の単位が１個又はそれ以上存在してもよい。それぞれのポリ（オキシアルキレン）ポリマーは少なくとも５個のオキシアルキレン単位、好ましくは８〜１００個のオキシアルキレン単位、より好ましくは１０〜１００個の単位、最も好ましくは１０〜２５個のそのような単位を含む。ポリ（オキシアルキレン）成分は、米国特許第４，１９１，５３７及び第４，１９７，４０９においてより十分に記載及び例証される。
【００１１】
本発明の組成物中にて使用されるヒドロカルビルポリ（オキシアルキレン）アミノカルバメートは  アミン成分とポリ（オキシアルキレン）成分とをカルバメート架橋、すなわち
【化１】
0004790181.tif 000002
を通して一緒に結合させることにより得られる、式中、酸素はポリ（オキシアルキレン）アルコール成分の末端ヒドロキシル酸素とみなすことができ、カルボニル基、−Ｃ（Ｏ）−、は好ましくはカップリング剤、例えばホスゲンにより提供される。好適な製造方法において、ヒドロキシカルビルポリ（オキシアルキレン）アルコールはホスゲンと反応してクロロホルメートを生成し、そしてクロロホルメートはポリアミンと反応する。カルバメート架橋はポリ（オキシアルキレン）鎖として形成し、クロロホルメートのオキシカルボニル基を通じてポリアミンの窒素と結合する。クロロホルメートと反応できる１個以上のポリアミンの窒素原子が存在し得るので、アミノカルバメートはオキシカルボニル基を通してポリアミンの窒素原子と結合した少なくとも１つのヒドロカルビルポリ（オキシアルキレン）ポリマー鎖を含むが、カルバメートは１、２個又はそれ以上のそのような鎖を含むことができる。
【００１２】
この反応ルートは数個の反応性窒素原子を含むポリアミンにおいて、多量のジ−又はそれ以上のポリ（オキシアルキレン）鎖置換を含む混合物を導きうると理解されているが、ヒドロカルビルポリ（オキシアルキレン）アミノカルバメート製造物は、１分子当たり平均で１つのポリ（オキシアルキレン）鎖を含む（すなわちモノカルバメートである）。数種の特に好ましいアミノカルバメートは、ブチルポリ（オキシアルキレン）−Ｎ−（２−アミノエチル）カルバメート及びアルキルフェニル−ポリ（オキシアルキレン）−Ｎ−（２−アミノエチル）カルバメートである。特に好ましいカルバメートは以下の式により表される：
【化２】
0004790181.tif 000003
式中、Ｒは水素原子又はアルキル基であり、ｍは５より大きい。本発明で使用されるに好適なアミノカルバメートは、Ｏｒｏｎｉｔｅ  Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｏｆ  Ｃｈｅｖｒｏｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙより入手することができる。
【００１３】
置換の高度な低下を防ぐ合成方法、製造方法、本発明において使用されるアミノカルバメートの他の特性については、米国特許第４，１９１，５３７及び第４，１９７，４０９においてより十分に記載及び例証される。
アミノカルバメートの数平均分子量は、６００〜１０，０００（Ｍn ）、好ましくは６００〜５，０００（Ｍn ）、及び最も好ましくは６００〜２，０００（Ｍn ）である。
式Ｒ−ＮＨ2 の油溶性ヒドロカルビルアミンにおいて、式中ＲはＲ’基又はＲ’−ＣＨ2 −基を表し、Ｒ’は好ましくは９００〜３，０００の範囲、より好ましくは９５０〜２，０００の範囲及び最も好ましくは９５０〜１，３５０の範囲の数平均分子量を有するヒドロカルビル基を表す。Ｒ’が９５０〜１，０５０の範囲の数平均分子量（Ｍn ）を有するヒドロカルビル基を表すヒドロカルビルアミンが、本発明において非常に効果的であることが見出された。
炭化水素、例えばポリアルケンの数平均分子量（Ｍn ）は、非常に類似した結果を与える数種の技術により測定され得る。便利には（Ｍn ）は、蒸気相浸透圧測定（ＶＰＯ）（ＡＳＴＭ  Ｄ３５９２）により又は例えばＷ．Ｗ．Ｙａｕ，Ｊ．Ｊ．Ｋｉｒｋｌａｎｄ  ａｎｄ  Ｄ．Ｄ．Ｂｌｙ，”Ｍｏｄｅｒｎ  Ｓｉｚｅ  Ｅｘｃｌｕｓｉｏｎ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ”，Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ａｎｄ  Ｓｏｎｓ，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，１９７９に記載されるような最近のゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定され得る。
【００１４】
便利には、Ｒ基はＲ’基又はＲ’−ＣＨ2 −基を表し、式中Ｒ’は芳香族又は脂環式置換基、例えば残余の二重結合を有しても有さなくともよいオレフィンのポリマー又はコポリマーから誘導され得る基を有しても有さなくてもよい直鎖又は分岐鎖を有するアルカン又はアルケンから誘導される重合性置換基を表す。
Ｒ’は有利には２〜６個の炭素原子を有する少なくとも１種のオレフィン性モノマーから誘導される重合性置換基を表す。好ましい重合性置換基は、ポリエテニル、ポリプロペニル、ポリブテニル及びポリイソブテニル基のようなポリアルケニル置換基である。
式Ｒ−ＮＨ2 のヒドロカルビルアミンは、公知の態様、例えば好適なオレフィン前駆体をヒドロホルミル化し、続けて水素化条件下にてアミン化する態様であり、例えば米国特許４，８３２，７０２に記載されたものと類似する態様により製造されることができる。米国特許４，８３２，７０２は、ポリブテニル及びポリイソブテニルアミンを好適なポリブチレン又はポリイソブチレンからヒドロホルミル化し及び続けて生じたオキソ生成物を水素化条件下でアミン化することによる製造を特に開示する。
【００１５】
オレフィン前駆体は好ましくはポリオレフィン、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン又はポリイソブチレンである。好適なポリオレフィンは、イソブテンと２０％までのｎ−ブテンから製造されるポリイソブチレンである。
ポリオレフィンの反応性は、分子中のオレフィン性二重結合の数と位置に依存する。通常は、反応性ポリオレフィンは二重結合の１０％以上がアルファ位にあるものである。広範囲のポリオレフィンが本発明のヒドロカルビルアミンの製造において使用されるが、使用されるポリオレフィンは反応性ポリオレフィンであることが好ましく、より好ましくは高度に反応性のポリイソブチレンである。
用語「高度に反応性のポリイソブチレン」とは、米国特許第５，９１６，８２５（第３欄、４〜５０行）において、７０％以上の残留オレフィン性二重結合がビニル型、すなわち式：
【化３】
0004790181.tif 000004
により表されるものであるポリイソブチレンとして定義されるものである。
【００１６】
好ましいポリイソブチレンの例は、ＢＰ  Ａｍｏｃｏ  Ｌｔｄ．より商標「Ｕｌｔｒａｖｉｓ」及びＢＡＳＦ  Ａ．Ｇ．より商標「Ｇｌｉｓｓｏｐａｌ」のもとで入手できるものである。
式Ｒ−ＮＨ2 のヒドロカルビルアミンが米国特許４，８３２，７０２に類似する方法により製造される場合、ＲはＲ’−ＣＨ2 −基を表し、Ｒ’は好ましくはポリアルケニル置換基を表す。より好ましくは、ＲがＲ’−ＣＨ2 −を表す場合は、Ｒ’はポリイソブテニル置換基を表す。
本発明の添加剤濃縮物において使用されるために特に好適なヒドロカルビルアミンは、ＢＡＳＦ  Ａ．Ｇ．より商標「Ｋｅｒｏｐｕｒ」及び「Ｋｅｒｏｃｏｍ」もとで入手できるものである。
本発明の添加剤濃縮物は、油溶性ヒドロカルビルポリ（オキシアルキレン）アミノカルバメートと式Ｒ−ＮＨ2 のヒドロカルビルアミンとを混合することにより便利に製造することができる。該濃縮物において、ヒドロカルビルポリ（オキシアルキレン）アミノカルバメートと式Ｒ−ＮＨ2 のヒドロカルビルアミンとの重量比は、好ましくは６：１〜１：６の範囲、より好ましくは３：１〜１：３の範囲、さらに好ましくは２：１〜１：３の範囲、そして最も好ましくは１：１〜１：３の範囲である。特に好ましい添加剤濃縮物において、当該重量比は１：１〜１：２の範囲である。
【００１７】
本発明の好適な具体例において、腐食防止剤をも含むことができる。好適な腐食防止剤は、Ｒｈｅｉｎ  Ｃｈｅｍｉｅ，Ｍａｎｎｈｅｉｍ，Ｇｅｒｍａｎｙより「ＲＣ４８０１」として市販されるもの、又は少なくとも一つのアルファ炭素において、２０〜５００個の炭素原子を有する非置換又は置換脂肪族炭化水素基を有するコハク酸誘導体の多価アルコールエステル、例えばポリイソブチレン置換コハク酸のペンタエリトルトールジエステルであり、ポリイソブチレン基が約９５０の平均分子量を有するものである。
本発明の添加剤濃縮物において非常に便利に使用することができる腐食防止添加剤は、ＲＥＣｈｅｍ  Ａ．Ｇ．，Ｂｅｒｎ  Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄより、名称「ＥＲ２７」で入手できるものである。
本発明の添加剤濃縮物は、フェノール類、例えば２．６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、又はフェニレンジアミン、例えばＮ．Ｎ’−ジ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミンのような酸化防止剤、染料、金属失活剤、ポリエステル型エトキシル化アルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂のような除濁剤（ｄｅｈａｚｅｒｓ）を含む他の慣用の添加剤を含むことができる。
【００１８】
本発明の添加剤濃縮物は、ある量のキャリア流体をさらに含むことができる。利用される場合に好適なキャリア流体は、ポリイソブチレン（ＰＩＢ’ｓ）、ポリプロピレン（ＰＰ’ｓ）及びポリアルファオレフィン（ＰＡＯ’ｓ）のような物質をベースとする炭化水素（それらの全てが水素化され又は非水素化されてもよいが、好ましくは水素化される）；ポリブチレンオキシド（ｐｏｌｙ  ＢＯ’ｓ）、ポリプロピレンオキシド（ｐｏｌｙ  ＰＯ’ｓ）、ポリヘキサデセンオキシド（ｐｏｌｙ  ＨＯ’ｓ）及びそれらの混合物（すなわち（ｐｏｌｙ  ＢＯ）＋（ｐｏｌｙ  ＰＯ）及び（ｐｏｌｙ  ＢＯ−（ＰＯ））の両方）のような物質をベースとするポリエーテル；並びにＲｏｙａｌ  Ｄｕｔｃｈ／Ｓｈｅｌｌグループの構成会社から「ＨＶＩ」及び「ＸＨＶＩ」（商標）の名称で販売されるもの、Ｅｘｘｏｎ  Ｎａｐｈｔｈｅｎｉｃ  ９００  ｓｕｓ  ｍｉｎｅｒａｌ  ｏｉｌ及び通常の高粘度指数油のような鉱油を含む。
【００１９】
本発明の添加剤濃縮物は、ある量の希釈剤をさらに含むことができる。
好適な希釈剤は、炭化水素及び炭化水素とメタノール、エタノール、プロパノール、２−ブトキシエタノール、メチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテル、或いはＲｏｙａｌ  Ｄｕｔｃｈ／Ｓｈｅｌｌグループの構成会社から入手できる「Ｄｏｂａｎｏｌ  ９１」（商標）のような高級アルコールのようなアルコール又はエーテルとの混合物である。
好適にはトルエン、キシレン、それらの混合物或いはトルエン又はキシレンとアルコールとの混合物のような芳香族炭化水素溶媒である。さらなる好適な希釈剤は「ＳｈｅｌｌｓｏｌＡＢ」、「ＳｈｅｌｌｓｏｌＲ」（商標）及び低級芳香族ホワイトスピリット（ＬＡＷＳ）を含み、それらはＲｏｙａｌ  Ｄｕｔｃｈ／Ｓｈｅｌｌグループの構成会社から入手できる。
本発明の添加剤濃縮物が、商業的供給者から得られるヒドロカルビルポリ（オキシアアルキレン）アミノカルバメート又はヒドロカルビルアミン成分を含む場合は、その成分はアミノカルバメート又はアミン自体に加えてある割合で希釈剤及び／又はキャリア流体を含むことができる。キャリア流体は製造プロセスからの反応しない媒体の形体、例えばアミノカルバメートの場合におけるポリエーテル、又はアミンがポリイソブチルアミンの場合におけるポリイソブチレンであることができる。
【００２０】
本発明の添加剤濃縮物及びガソリン組成物において、希釈剤及び／又はキャリア流体のそのような割合は、添加剤濃縮物及び組成物がさらに含むことができるキャリア流体及び／又は希釈剤の一部であるとみなされる。
添加剤濃縮物において、式Ｒ−ＮＨ2 のヒドロカルビルアミンは好ましくは５重量％〜９５重量％、より好ましくは１５重量％〜９０重量％、及び最も好ましくは２０重量％〜８０重量％の量で存在するが、油溶性ヒドロカルビルポリ（オキシアルキレン）アミノカルバメートは好ましくは５重量％〜９０重量％、より好ましくは１０重量％〜６０重量％及び最も好ましくは２０重量％〜５０重量％の量にて存在する、すべての重量％は濃縮物の総重量を基準にする。
濃縮物がさらに腐食防止剤を含む場合、それは好ましくは０．１重量％〜１０重量％、より好ましくは０．１重量％〜５重量％の量で存在する。
濃縮物がさらにキャリア流体及び／又は希釈剤を含む場合、キャリア流体及び／又は希釈剤の存在する量は、濃縮物の総重量に対し５重量％〜８０重量％の範囲の量、より好ましくは１０重量％〜７０重量％の範囲の量、及び最も好ましくは２０重量％〜６０重量％の範囲の量で存在する。
【００２１】
本発明は火花点火エンジンにおいて好適に使用される多量（ｍａｊｏｒ  ａｍｏｕｎｔ）のガソリン及び少量（ｍｉｎｏｒ  ａｍｏｕｎｔ）の本発明の添加剤濃縮物を含むガソリンをも提供する。多量のガソリンは、組成物の５０重量％以上がガソリンであることを意味し、少量の添加剤組成物は組成物の５０重量％未満が濃縮物であることを意味し、重量％はガソリン組成物の全重量を基準とする。好ましくは、少量の濃縮物はガソリン組成物の１０重量％未満で含む。
本発明のガソリン組成物において、ヒドロカルビルポリ（オキシアルキレン）アミノカルバメートと式Ｒ−ＮＨ2 のヒドロカルビルアミンとの重量比は、好ましくは６：１〜１：６の範囲、より好ましくは３：１〜１：３の範囲、さらに好ましくは２：１〜１：３、及び最も好ましくは１：１〜１：３の範囲である。
【００２２】
ガソリン組成物中のヒドロカルビルポリ（オキシアルキレン）アミノカルバメートの量は、組成物の総重量に対し好ましくは２５〜２，５００ｐｐｍｗ（燃料組成物の総重量に基づく百万分率）の範囲、より好ましくは５０〜１，０００ｐｐｍｗ、の範囲、さらに好ましくは５０〜５００ｐｐｍｗ及び最も好ましくは５０〜２５０ｐｐｍｗの範囲である。ガソリン組成物の式Ｒ−ＮＨ2 のヒドロカルビルアミンの量は、組成物の総重量に対し好ましくは２５〜２，５００ｐｐｍｗの範囲、より好ましくは５０〜１，０００ｐｐｍｗの範囲、さらに好ましくは５０〜５００ｐｐｍｗ及び最も好ましくは５０〜２５０ｐｐｍｗの範囲である。
ヒドロカルビルポリ（オキシアルキレン）アミノカルバメート及び式Ｒ−ＮＨ2 のヒドロカルビルアミンは、ガソリン組成物中に組合せた量にて、組成物の総重量に対し５０〜５，０００ｐｐｍｗの範囲、より好ましくは１００〜１，０００ｐｐｍｗの範囲、及び最も好ましくは１００〜５００ｐｐｍｗの範囲である。
【００２３】
本発明のガソリン組成物がさらに腐食防止添加剤を含む場合は、それは１〜１，０００ｐｐｍｗ、より好ましくは１〜５００ｐｐｍｗ及び最も好ましくは１〜５０ｐｐｍｗの量にて存在する。
ガソリン組成物がさらにある量のキャリア流体及び／又は希釈剤を含む場合は、キャリア流体及び／又は希釈剤の量は、全組成物に対して好ましくは５０〜５，０００ｐｐｍｗ、より好ましくは１００〜１，０００ｐｐｍｗ及び最も好ましくは１００〜５００ｐｐｍｗの量である。
【００２４】
火花点火エンジンにおける使用に好適なガソリンは、２５℃〜２３２℃の範囲における沸点を有する炭化水素の混合物であり、そして飽和炭化水素、オレフィン性炭化水素及び芳香族炭化水素の混合物を含む。４０〜８０容量％の範囲の飽和炭化水素濃度、０〜３０容量％の範囲のオレフィン性炭化水素濃度及び１０〜６０容量％の範囲の芳香族炭化水素濃度を有するガソリンブレンドが好ましい。ベース燃料は直留ガソリン、ポリマーガソリン、天然ガソリン、二量化又は三量化オレフィン、熱的又は接触的に改良された炭化水素或いは接触的に分解又は熱的に分解された石油貯蔵物から合成的に製造された芳香族炭化水素混合物、又はこれらの混合物から誘導されることができる。ベース燃料の炭化水素組成及びオクタンレベルは重要ではない。オクタンレベル、（Ｒ＋Ｍ）／２は通常約８５よりも大きい。任意の慣用のベースガソリンが本発明の実施に使用できる。例えば、ガソリン中で、炭化水素は従来より燃料として使用できることが公知な慣用のアルコール又はエーテルにより実質的な量まで置き換え得る。その代わりに、例えばブラジルのような国では、「ガソリン」は実質的にエタノールで構成され得る。
【００２５】
好ましくは、本発明で使用されるガソリンは鉛を含まないが、メタノール、エタノール及びメチルターシャリブチルエーテルのような混合剤を、例えばベース燃料の０．１〜１５容量％含むことができる。ガソリン自体はフェノール類、例えば２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール又はフェニレンジアミン、例えばＮ，Ｎ’−ジ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミンのような酸化防止剤、染料、腐食防止剤、金属失活剤、ポリエステル型エトキシル化アルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂のような除濁剤を含む他の慣用の添加剤をも含むことができる。ガソリンは、メチルシクロペンタジエニルマンガントリカルボニル及びオルトアジドフェノールのような耐爆剤化合物をも含むことができ、同様にベンゾイルアセトンのような共−耐爆剤化合物をも含むことができる。ガソリンは好ましくは鉛フリーであるが、テトラエチル鉛又は他の鉛含有化合物を、法が許す場合は使用してもよい。
本発明は本発明の添加剤濃縮物をガソリンに添加することを含むガソリン組成物の製造方法をさらに提供する。本発明は、さらにエンジンの燃焼室内に本発明のガソリン組成物を導入することを含む火花点火内燃エンジンを操作する方法を提供する。
【００２６】
本発明は以下の例証となる例からさらに理解される。例中において、種々の添加剤は以下のような意味である：
（ａ）「ＯＧＡ４８０」はヒドロカルビルポリ（オキシアルキレン）アミノカルバメート（Ｍn ＝１，４００〜１，８００）及び炭化水素溶媒を含み、約５０％は揮発性物質である。ＯＧＡ４８０はＯｒｏｎｉｔｅ  Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ  ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｃｈｅｖｒｏｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手できる。「ＯＧＡ４８０」と同じ出所から入手できる「ＯＧＡ４９９」は、同じヒドロカルビルポリ（オキシアルキレン）アミノカルバメートを必須に含むと理解される。
（ｂ）「ＰＩＢＡ」はポリイソブチレンモノアミン（ＰＩＢ−ＣＨ2 −ＮＨ2 ）であり、ポリイソブチレン（ＰＩＢ）鎖は約１，０００の数平均分子量（Ｍn ）を有し、ＰＩＢ−ＣＨ2 −ＮＨ2 の炭化水素溶媒中、約５０％ｗ／ｗの溶液の形態である。ＰＩＢＡはＢＡＳＦ  Ａ．Ｇ．より商標「Ｋｅｒｏｃｏｍ」の下で入手できる。
（ｃ）「ＰＩＢ−ＥＤＡ」はポリイソブチレンエチレンジアミン（Ｎ−ポリイソブテニル−１，２−ジアミノエタン）であり、ポリイソブチレン鎖は約１，０００の数平均分子量（Ｍn ）を有し、ポリイソブチレンエチレンジアミンのキシレン中、約５５％ｗ／ｗの溶液の形態である。
（ｄ）「ＰＩＢ−ＤＡＰ」はＮ−ポリイソブテニル−Ｎ’−Ｎ’−ジメチル−１，３−ジアミノプロパンであり、ポリイソブチレン鎖は約１，０００の数平均分子量（Ｍn ）を有し、Ｎ−ポリイソブテニル−Ｎ’−Ｎ’−ジメチル−１，３−ジアミノプロパンのキシレン中、約５５％ｗ／ｗの溶液の形態である。
【００２７】
以下の例において、ＰＩＢＡ、ＰＩＢ−ＥＤＡ及びＰＩＢ−ＤＡＰの量は、溶液の量として引用される、そして溶媒の量が引用されなければ、それらの溶液中に溶媒を含まない。
（ｅ）「ＥＲ２７」はＲＥＣｈｅｍ  Ａ．Ｇ．ｏｆ  Ｂｅｒｎ  Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄより、名称「ＥＲ２７」で入手できる専売の腐食防止添加剤である。
（ｆ）「ＥＰ４３５」はＲＥＣｈｅｍ  Ａ．Ｇ．ｏｆ  Ｂｅｒｎ  Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄより名称「ＥＲ４３５」で入手できる専売の腐食防止及び除濁添加剤剤である。
【００２８】
例１−４
本発明の添加剤濃縮物をキシレン（必要であれば）、ＰＩＢＡ及びそれからＯＧＡ４８０の順序で、ガラスボトル中で計量することにより製造した。混合物を良く振った。それから、得られた黄色透明の添加剤濃縮物を封止された２５ｍｌボトル中で静置し、−２０℃、周囲温度（２０℃）及び４０℃で６週間貯蔵した。その後、安定性を視覚により評価した。ＰＩＢ−ＥＤＡ（Ａ−Ｄ）及びＰＩＢ−ＤＡＰ（Ｅ−Ｈ）を含む比較例を製造しかつ試験した。試料を試験の前後で計量し、揮発物の重大な損失がないことを確保した。結果を表１に示す。
表１における合格評価（Ｐ）は、６週間後に添加剤濃縮物が透明のままであり、わずかに１又は２の結晶を含むことを示す。不合格評価（Ｆ）は、６週間後に相分離が起こり、又は濃縮物中に沈殿物が形成することを示す。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
すでに観察できるように、ＰＩＢＡを含む本発明の添加剤濃縮物は、調査されたすべての温度において良好な貯蔵安定性を有した。ＰＩＢ−ＤＡＰを含む比較例は−２０℃でのみ安定であった。ＰＩＢ−ＥＤＡを含む比較例のうちキシレンで希釈されかつ−２０℃で保存されたもののみが安定であった。
【００３１】
例５−６
例１−４と同様の手順において、さらに腐食防止剤を含む本発明の添加剤濃縮物、及び組み合わせた腐食／除濁添加剤（Ｉ−Ｊ）を含む比較例を製造した。
試料を２４時間、４８時間、７日後及び４２日まで７日ごとに視覚により評価したこと以外は、例１−４について記載されたものと同様の方式において、添加剤濃縮物の安定性を試験した。例４の濃縮物を再び試験した。結果を表２に示す。
【００３２】
【表２】
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【００３３】
再び、本発明の添加剤濃縮物はすべての温度範囲において良好な貯蔵安定性を有することが直ちに示されたが、比較例は安定でなかった。
【００３４】
例７−８
除濁試験を行うために、本発明の添加剤濃縮物及びＰＩＢ−ＥＤＡを含む相当する比較濃縮物を、添加剤を含まない無鉛ガソリン中に投入した（ベースガソリン、９８  ＵＬＧ）。これらの試験において、添加剤濃縮物比較Ｋは表２の比較Ｉに相当し、添加剤「ＥＰ４３５」を省いた。
除濁試験は、改良された除濁試験ＡＳＴＭ  Ｄ１０９４を用いて結果として生ずる燃料ブレンドにおいて実施した。この試験において、水量が５分以内に出発体積の＋／−１ｍｌ以内である場合に、燃料ブレンドは受け入れられる機能を有することが認められ、そして界面は泡と非常に僅かな膜のみを有し透明（ＣＬ）であった。この試験における合格評価は、ＡＳＴＭ  Ｄ１０９４における１，１評価に等しい。燃料投入処理速度とともに結果を表３に示す。
【００３５】
【表３】
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【００３６】
表３より本発明の燃料ブレンドは除濁添加剤の必要性なしに試験に合格したことが分かるが、除濁添加剤なしでは比較燃料ブレンド（比較Ｌ）は、４の界面評価を有し、試験に不合格し、断片や泡が存在することが水相中に拡がる光のレース（ｌａｃｅ）を伴う界面において観察された。
【００３７】
例９−１０
例７の燃料ブレンドと比較Ｌの燃料ブレンドをエンジン試験にかけた。
【００３８】
トヨタ浄化（Ｔｏｙｏｔａ  Ｃｌｅａｎ  Ｕｐ）
インレットバルブ堆積物（ＩＶＤ）浄化試験を、シリンダー当たり４個のバルブを有する１９９２モデルトヨタカリーナから取り出したトヨタ２リットル３Ｓ−ＦＥエンジンを使用するベンチ試験において実施した。エンジンは複数点で注入され（ｍｕｌｔｉ  ｐｏｉｎｔ  ｉｎｊｅｃｔｅｄ）（ＭＰＩ）そしてラムダセンサを有する。
試験開始前に、インレット部品と燃焼室を浄化し、そして予め計量したインレットバルブ及び新たな点火プラグを取り付け、新しいオイルフィルタを取り付け、及びエンジンを新しいエンジンオイルで満たした。第一段階において、エンジンをベース燃料で１００時間運転し、エンジン堆積物を堆積した。運転は２４０秒の試験サイクルを含み、それぞれの試験サイクルは６０ｋｍ／ｈから１００ｋｍ／ｈへの５０秒間の加速と１９０秒の６０ｋｍ／ｈへの減速を含んだ。試験の間中、ギアは第四ギアに固定した。
この期間後、エンジンを分解し、バルブを再計量し第一燃料後のＩＶＤ重量を与えた。それからエンジンを再び集め、上記条件にてさらに１００時間、試験燃料にて運転した。完了にて、バルブを再計量し及び重量損失を測定し、除去された堆積物のパーセントとして表して浄化（ＣＵ）機能を与えた。
【００３９】
トヨタ  １ＪＺ  ＣＤ
燃焼室堆積物（ＣＣＤ）試験を２．５リットル、６つのシリンダでシリンダあたり４つのバルブを有するエンジンであるトヨタ１ＪＺエンジンを使用して実施した。
試験開始前にインレット部品とインレットバルブ及び燃焼室を浄化し、そして予め計量したインレットバルブ及び新たな点火プラグを取り付け、新しいオイルフィルタを取り付け、及びエンジンを新しいエンジンオイルで満たした。
ＣＥＣ−Ｆ−０５−Ａ−９３手順にて特定されるメルセデスベンツＭ１０２Ｅエンジンのかわりにトヨタ１ＪＺエンジンを使用した以外は、ＣＥＣ−Ｆ−０５−Ａ−９３に相当する試験手順においてエンジンを７０時間運転した。
試験完了にて、燃焼室に形成した堆積物を採取及び計量し、燃焼室堆積物（ＣＣＤ）重量を与え、ｍｇ／シリンダとして表した。
結果を表４に示す。本発明の燃料ブレンドはＣＣＤ試験及びＩＶＤ浄化試験において比較燃料ブレンドよりも良好に機能した。
【００４０】
【表４】
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【００４１】
例１１−１３
例８の燃料ブレンドを、ＡＳＴＭ  Ｄ６６５改（ｍｏｄ．）から誘導される改良された手順及びエンジン試験を介し、腐食試験にかけた。
改良された腐食試験は、標準試験（ＡＳＴＭ  Ｄ６６５）と周囲温度（２０℃）で５時間にわたり行う点で異なる。
【００４２】
トヨタ浄化維持（Ｔｏｙｏｔａ  Ｋｅｅｐ  Ｃｌｅａｎ）
インレットバルブの清潔さを評価するために、ＩＶＤ浄化維持試験を、シリンダー当たり４個のバルブを有する１９９２モデルトヨタカリーナから取り出されたトヨタ２リットル３Ｓ−ＦＥエンジンを使用して実施した。エンジンは複数点で注入され（ＭＰＩ）そしてラムダセンサ及び排気ガス再循環を有する。
試験を開始する前に、インレット部品と燃焼室を浄化し、そして新しい予め計量したインレットバルブ及び新たな点火プラグをエンジンに取り付け、新しいオイルフィルタを取り付け、そしてエンジンを新しいエンジンオイルで満たした。  ＣＥＣ−Ｆ−０５−Ａ−９３手順にて特定されるメルセデスベンツＭ１０２Ｅエンジンのかわりにトヨタ３Ｓ−ＦＥエンジンを使用し、トルク値がＣＥＣ−Ｆ−０５−Ａ−９３において特定されるものと異なり、メルセデスベンツＭ１０２Ｅとトヨタ３Ｓ−ＦＥエンジンにより達成される異なるＢＭＥＰ（ブレーキ手段効果的圧力（ｂｒｅａｋ  ｍｅａｎ  ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ）値を補正する以外は、ＣＥＣ−Ｆ−０５−Ａ−９３に相当する試験手順においてエンジンを６９時間運転した。
【００４３】
それぞれのサイクルの特定の条件は以下のとおり：
段階      時間（秒）      ｒｐｍ          トルク（Ｎｍ）
１          ３０            ８５０          空転（idle）
２          ６０          １３００            ２６
３        １２０          １８５０            ２８
４          ６０          ３０００            ３０
試験の完了にて、エンジンを分解してバルブを再計量し、インレットバルブ堆積物（ＩＶＤ）重量を与えた。
【００４４】
ベクトラバルブスティック（Ｖｅｃｔｒａ  Ｖａｌｖｅ  Ｓｔｉｃｋ）
一組の１．８リットル、ボークスホールベクトラカー（Ｖａｕｘｈａｌｌ  Ｖｅｃｔｒａ  ｃａｒｓ）に導入される、シリンダあたり２つのバルブを有するスロットルボディを、バルブスティッキングを評価することに使用した。
はじめに２台の自動車をベース燃料にて試験トラックの周りを６０マイル運転し、以前の添加剤の痕跡を除去した。その後、さらなる燃料にて自動車を３５ｍｐｈまでの速さでトラックの周りを２４マイル運転した、それから自動車を−２０℃（＋／−２℃）の冷凍室内に、エンジン仕切りを開放し、空気循環を改善して１２時間駐車した。この時間の後、火花プラグを除去し、コンプレッションテスタを用いてスタータモータを使用してエンジンがクランクする際の、それぞれのシリンダにおける最大圧力記録した。圧力を発現することの失敗は、インレットバルブが突き出て開くこと（ｓｔｕｃｋ  ｏｐｅｎ）を意味する。結果は自動車１台あたりの突き出て開いたバルブ（ｓｔｕｃｋ  ｏｐｅｎ  ｖａｌｖｅｓ  ｐｅｒ  ｃａｒ）の平均数として引用する。結果を表５に示す。
【００４５】
【表５】
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【００４６】
エンジン試験結果は、インレットバルブ堆積物及びバルブスティッキングについて、本発明の燃料ブレンドが良好な機能を有することを示した。
ガムは低揮発性物質の付着物質であり、ＡＳＴＭ  Ｄ３８１のような試験において蒸発させることができない。本発明の添加剤濃縮物の非常に興味深い態様はその低いガム含有率である。例えば例８の燃料ブレンド中にブレンドされた例５の添加剤濃縮物は１６ｍｇ／１００ｍｌのガム含有率であった。