(57)【要約】本発明の組成物は、第４級アンモニウム塩清浄剤、ならびにディーゼル用噴射器堆積物を低減させるため、およびディーゼル用噴射器上に存在している堆積物を除去または清浄にするための燃料組成物におけるかかる第４級アンモニウム塩清浄剤の使用に関する。さらに本発明は、内燃エンジンに燃料補給するための方法であって、Ａ．前記エンジンに：Ｉ．室温で液状である燃料；ならびにＩＩ．（ａ）（ｉ）少なくとも１つの第３級アミノ基、および（ｉｉ）約１００〜約５００の数平均分子量を有するヒドロカルビル置換基を含む化合物；と（ｂ）（ａ）（ｉ）の第３級アミノ基を第４級窒素に変換させるのに適した第４級化剤との反応生成物を含む第４級アンモニウム塩を供給することを含む。【特許請求の範囲】
【請求項１】
第４級アンモニウム塩を含む組成物であって、該第４級アンモニウム塩が：
ａ）（ｉ）少なくとも１つの第３級アミノ基、および
（ｉｉ）約１００〜約５００の数平均分子量を有する炭化水素に由来するヒドロカルビル置換基
を含む化合物；と
ｂ）化合物（ａ）の該第３級アミノ基を第４級窒素に変換させるのに適した第４級化剤との反応生成物を含む組成物。
【請求項２】
少なくとも１つの第３級アミノ基および少なくとも１つのヒドロカルビル置換基を含む化合物である成分ａ）が：
（Ｉ）ａ）ｉｉ）のヒドロカルビル置換基で置換されているアシル化剤と該アシル化剤と縮合し得る酸素原子または窒素原子を有する化合物との縮合生成物であって、該縮合生成物は、少なくとも１つの第３級アミノ基を有する、縮合生成物；
（ＩＩ）ａ）ｉｉ）のヒドロカルビル置換基で置換されているアミンであって、該アミンは、少なくとも１つの第３級アミノ基を有するものであり、該ヒドロカルビル置換基はポリアルケン置換基である、アミン；
（ＩＩＩ）ａ）ｉｉ）の少なくとも１つのヒドロカルビル置換基と少なくとも１つの第３級アミノ基を含む化合物であって、該ヒドロカルビル置換基がポリエステル基である、化合物；
（ＩＶ）ａ）ｉｉ）の少なくとも１つのヒドロカルビル置換基と少なくとも１つの第３級アミノ基を含む化合物であって、該ヒドロカルビル置換基がポリエーテル基である化合物；または
（Ｖ）任意のその組合せ
を含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
少なくとも１つの第３級アミノ基を含む化合物である成分ａ）が、ヒドロカルビル置換アシル化剤と、該アシル化剤と縮合し得る酸素原子または窒素原子を有し、さらに少なくとも１つの第３級アミノ基を有する化合物との縮合生成物を含み；
該ヒドロカルビル置換アシル化剤がポリイソブチレン無水コハク酸であり、該アシル化剤と縮合し得る酸素原子または窒素原子を有する該化合物が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，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、およびＮ，Ｎ−ジエチル−アミノエチルアミンである、
先の請求項のいずれかに記載の組成物。
【請求項４】
少なくとも１つの第３級アミノ基を含む化合物である成分ａ）が、少なくとも１つの第３級アミノ基を有するポリアルケン置換アミンを含み；
該ポリアルケン置換アミンのポリアルケン置換基が、約１５０〜約５００の数平均分子量を有するポリイソブチレンに由来するものである、
請求項１または２に記載の組成物。
【請求項５】
少なくとも１つの第３級アミノ基を含む化合物である成分ａ）が、少なくとも１つのヒドロキシル基を含み、約１００〜約５００の数平均分子量を有する脂肪族カルボン酸と、該酸と縮合し得る酸素原子または窒素原子を有し、第３級アミノ基を含む化合物との反応生成物であるポリエステルを含む、請求項１または２に記載の組成物。
【請求項６】
前記第４級アンモニウム塩が、下記の式：
【化１４】
2015532356.tif 000018
（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〜約３６個の炭素原子を含むヒドロカルビル基であり；
Ｘは、前記第４級化剤に由来する基である）
で表されるカチオンを含む、請求項１、２または３に記載の組成物。
【請求項７】
前記第４級アンモニウム塩が、下記の式：
【化１５】
2015532356.tif 000019
（式中：
Ｒ１は、水素であるか、または１〜４個の炭素原子を含むヒドロカルビル基であり；
Ｒ２は、１〜３個の炭素原子を含むヒドロカルビレン基であり；
Ｒ３は、１〜３個の炭素原子を含むヒドロカルビル基であり；
Ｒ４は、１〜３個の炭素原子を含むヒドロカルビル基であり；
Ｒ５は、１〜６個の炭素原子を含むヒドロカルビレン基であり；
Ｒ６は、水素であるか、または１〜３個の炭素原子を含むヒドロカルビル基であり；
ｎは、１〜約７の数であり；
Ｒ７は、水素、１〜３個の炭素原子を含むヒドロカルボニル基、または１〜３個の炭素原子を含むヒドロカルビル基であり；
Ｘ２は、前記第４級化剤に由来する基である）
で表されるカチオンを含む、請求項１、２または５のいずれかに記載の組成物。
【請求項８】
化合物ａ）の第３級アミノ基を第４級窒素に変換させるのに適した前記第４級化剤である成分ｂ）が：
（ａ）硫酸ジアルキル；
（ｂ）ハロゲン化ベンジル；
（ｃ）ヒドロカルビル置換カーボネート；
（ｄ）ヒドロカルビルエポキシド；
（ｅ）カルボン酸および／またはポリカルボン酸のエステル；
（ｆ）任意のその組合せ
を含み；
該第４級化剤が任意選択で酸との組合せで使用され得る、先の請求項のいずれかに記載の組成物。
【請求項９】
さらに第４級アンモニウム塩を含み、該第４級アンモニウム塩が：
ａ）（ｉ）少なくとも１つの第３級アミノ基、および
（ｉｉ）約５００〜約５０００の数平均分子量を有する炭化水素に由来するヒドロカルビル置換基
を含む化合物；と
ｂ）化合物（ａ）の第３級アミノ基を第４級窒素に変換させるのに適した第４級化剤と
の反応生成物を含む、
先の請求項のいずれかに記載の組成物。
【請求項１０】
先の請求項のいずれかに記載の組成物を含むディーゼル燃料。
【請求項１１】
前記ディーゼル燃料は、超低硫黄ディーゼル燃料である、請求項１０に記載のディーゼル燃料。
【請求項１２】
前記第４級アンモニウム塩が約１０〜約５００ｐｐｍで存在している、請求項１０または１１に記載のディーゼル燃料。
【請求項１３】
ディーゼルエンジンに、（Ａ）ディーゼル燃料；および（Ｂ）請求項１〜９のいずれかに記載の組成物を含むディーゼル燃料組成物を供給する工程を含む、ディーゼル用噴射器内部の堆積物の生成を最小限にするとともに、さらに、既に存在しているディーゼル用噴射器内部の堆積物のレベルを低減させる方法。
【請求項１４】
前記ディーゼルエンジンが高圧コモンレールディーゼル用噴射器を含む、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
発明の背景
本発明の組成物は、第４級アンモニウム塩清浄剤、ならびにディーゼル用噴射器堆積物を低減させるため、およびディーゼル用噴射器上に存在している堆積物を除去または清浄にするための燃料組成物におけるかかる第４級アンモニウム塩清浄剤の使用に関する。
【０００２】
液体燃料にはエンジン動作中に分解されて堆積物を形成し得る成分が含まれていることはよく知られている。このような堆積物は燃料の不完全燃焼をもたらし、排気が多くなり、燃費が悪くなり得る。清浄剤などの燃料添加剤は、堆積物の形成を制御または最小限にすることを補助するための液体燃料における周知の添加剤である。エンジンの動力学および機械学が進歩し続けるにつれて、このようなエンジンの進歩に追随していくための燃料に対する要求が生じるはずである。例えば、今日のエンジンには、加圧室または燃焼室への燃料噴射を高めるために公差が小さく、高圧で動作する噴射器システムが搭載されている。このような新型エンジンにおける堆積物の抑制および堆積物の低減は、今日のエンジンの最適な動作のために重要になってきている。清浄剤などの燃料添加剤技術の進歩により、燃料がこのようなエンジンの進歩に追随することが可能になってきている。したがって、液体燃料において今日のエンジンの最適な動作を向上させるための許容され得る性能をもたらし得る清浄剤の必要性が存在している。
【０００３】
ＵＳ５，０００，７９２には、２部のポリヒドロキシカルボン酸を１部のジアルキレントリアミンと反応させることにより得られ得るポリエステルアミン清浄剤が開示されている。
【０００４】
ＵＳ４，１７１，９５９には、スクシンイミドの第４級アンモニウム塩を含むエンジン用燃料組成物が開示されている。この第４級アンモニウム塩は、ハライド、スルホネートまたはカルボキシレートの対イオンを有する。
【０００５】
ＵＳ４，３３８，２０６およびＵＳ４，３２６，９７３には、スクシンイミドの第４級アンモニウム塩を含む燃料組成物が開示されており、該アンモニウムイオンは複素環式芳香族（ピリジニウムイオン）である。
【０００６】
ＵＳ４，１０８，８５８には、８００〜１４００のＭｗを有し、ピリジニウム塩と塩を形成したＣ２〜Ｃ４ポリオレフィンを含む燃料組成物または潤滑油組成物が開示されている。
【０００７】
ＵＳ５，２５４，１３８には、ポリアルキル無水コハク酸とポリアミノヒドロキシアルキル第４級アンモニウム塩との反応生成物を含む燃料組成物が開示されている。
【０００８】
ＵＳ４，０５６，５３１には、３５０〜３０００のＭｗを有し、トリエチレンジアミンに結合している炭化水素の第４級アンモニウム塩を含む潤滑油または燃料が開示されている。第４級アンモニウム塩の対イオンは、ハライド、ホスフェート、アルキルホスフェート、ジアルキルホスフェート、ボレート、アルキルボレート、ナイトライト、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、およびＯ，Ｏ−ジアルキルジチオ（ｄｉｈｔｉｏ）ホスフェートから選択される。
【０００９】
ＵＳ４，２４８，７１９には、モノカルボン酸エステルを用いたスクシンイミドの第４級アンモニウム塩を含む燃料または潤滑油が開示されている。ＵＳ４，２４８，７１９には、低硫黄分燃料、流動化剤の存在などの教示、示唆あるいは開示はなされていない。実施例１にアミンとしてＤＭＡＰＡを用いたポリイソブチレンスクシンイミドが教示されている。このスクシンイミドを、次いでサリチレートと反応させる。
【００１０】
ＵＳ４，２５３，９８０およびＵＳ４，３０６，０７０には、エステル−ラクトンの第４級アンモニウム塩を含む燃料組成物が開示されている。
【００１１】
ＵＳ３，７７８，３７１には、３５０〜３０００のＭｗを有する炭化水素の第４級アンモニウム塩を含み；第４級窒素に対する残りの基が、Ｃ１〜Ｃ２０アルキル、Ｃ２〜Ｃ８ヒドロキシアルキル、Ｃ２〜Ｃ２０アルケニルまたは環式基の群から選択される潤滑油または燃料が開示されている。
【００１２】
Ｆａｎｇらに対するＵＳ２０１１／０３０２８２８（２０１１年１２月１５日公開）には、５００〜１０，０００の数平均分子量を有するディーゼル燃料添加剤を含み、該添加剤の２５ｗｔ％未満が４００または４００より小さい分子量を有するディーゼル燃料組成物が開示されている。
したがって、本発明により、堆積物の形成が低減され、最小限になり、制御されることによって最適なエンジン動作が向上する（すなわち、燃費の向上、より良好な車両運転性、排気の低減および少ないエンジンメンテナンス）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】米国特許第５，０００，７９２明細書
【特許文献２】米国特許第４，１７１，９５９明細書
【特許文献３】米国特許第４，３３８，２０６明細書
【特許文献４】米国特許第４，１０８，８５８明細書
【特許文献５】米国特許第５，２５４，１３８明細書
【特許文献６】米国特許第４，０５６，５３１明細書
【特許文献７】米国特許第４，２４８，７１９明細書
【特許文献８】米国特許第４，２５３，９８０明細書
【特許文献９】米国特許第４，３０６，０７０明細書
【特許文献１０】米国特許第３，７７８，３７１明細書
【特許文献１１】米国特許出願公開第２０１１／０３０２８２８明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１４】
発明の概要
さらに本発明は、内燃エンジンに燃料補給するための方法であって、
Ａ．前記エンジンに：
Ｉ．室温で液状である燃料；ならびに
ＩＩ．（ａ）（ｉ）少なくとも１つの第３級アミノ基、および（ｉｉ）約１００〜約５００の数平均分子量を有するヒドロカルビル置換基を含む化合物；と
（ｂ）（ａ）（ｉ）の第３級アミノ基を第４級窒素に変換させるのに適した第４級化剤と
の反応生成物を含む第４級アンモニウム塩
を供給すること
を含み、
該第４級化剤が、酸との組合せで、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、ヒドロカルビルエポキシド、またはその混合物からなる群より選択される、
方法を提供する。
【００１５】
さらに、本発明は、第４級アンモニウム塩を含み、該第４級アンモニウム塩が：
（ａ）（ｉ）少なくとも１つの第３級アミノ基、および（ｉｉ）約１００〜約５００の数平均分子量を有するヒドロカルビル置換基を含む化合物；と
（ｂ）（ａ）（ｉ）の第３級アミノ基を第４級窒素に変換させるのに適した第４級化剤との反応生成物を含む組成物を提供する。
【００１６】
上記の組成物が、さらに：
（ａ）（ｉ）少なくとも１つの第３級アミノ基、および（ｉｉ）約５００〜約５０００の数平均分子量を有する炭化水素に由来するヒドロカルビル置換基を含む化合物；と
（ｂ）化合物（ａ）の第３級アミノ基を第４級窒素に変換させるのに適した第４級化剤との反応生成物を含む第４級アンモニウム塩を含むものであってもよい。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
発明の詳細な説明
種々の好ましい特長および実施形態を以下に、非限定的な実例として記載する。本発明は、第４級アンモニウム塩、該第４級アンモニウム塩を含む燃料組成物、および内燃エンジンを該燃料組成物で動作させる方法を包含している。本発明の組成物および方法によりエンジン内での堆積物の形成が最小限になり、低減および制御され、これにより燃料の消費が低減され、運転性、車両メンテナンスが向上し、排気が低減されることにより、最適なエンジン動作が可能になる。
燃料
【００１８】
本発明の組成物は、室温で液状であり、かつエンジンへの燃料補給に有用な燃料を含み得る。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、またはその混合物であり得る。炭化水素燃料は石油蒸留物であり得、ＡＳＴＭ規格Ｄ４８１４で規定されるガソリンまたはＡＳＴＭ規格Ｄ９７５で規定されるディーゼル燃料が挙げられる。本発明の一実施形態では燃料はガソリンであり、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、ガス・ツー・リキッド法によって調製される炭化水素（例えば、フィッシャー・トロプシュ法などの方法によって調製される炭化水素が挙げられる）であってもよい。非炭化水素燃料は、酸素含有組成物（しばしば、オキシゲネート（ｏｘｙｇｅｎａｔｅ）と称される）であり得、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その混合物が挙げられる。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、植物および動物由来のエステル交換油および／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ならびにニトロメタンが挙げられ得る。炭化水素と非炭化水素燃料の混合物としては、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エステル交換植物油（菜種メチルエステルなど）が挙げられ得る。本発明の一実施形態では、液体燃料は、炭化水素燃料、非炭化水素燃料またはその混合物における水のエマルジョンである。本発明のいくつかの実施形態では、燃料は、重量基準で５０００ｐｐｍまたは５０００ｐｐｍより小さい、１０００ｐｐｍまたは１０００ｐｐｍより小さい、３００ｐｐｍまたは３００ｐｐｍより小さい、２００ｐｐｍまたは２００ｐｐｍより小さい、３０ｐｐｍまたは３０ｐｐｍより小さいまたは１０ｐｐｍまたは１０ｐｐｍより小さい硫黄分含有量を有し得る。別の実施形態では、燃料は、重量基準で１〜１００ｐｐｍの硫黄分含有量を有し得る。一実施形態では、燃料に含有されているアルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属またはその混合物が約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である。別の実施形態では、燃料は、１〜１０ｐｐｍ（重量基準）のアルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属またはその混合物を含有している。当該技術分野において、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属またはその混合物を含有している燃料は堆積物を形成する傾向が大きく、したがって、コモンレール噴射器を汚染または閉塞させることはよく知られている。本発明の燃料は燃料組成物中に、一般的に５０重量パーセントより多い過半量で存在しており、他の実施形態では、９０重量パーセントより多く、９５重量パーセントより多く、９９．５重量パーセントより多く、または９９．８重量パーセントより多くで存在している。
第４級アンモニウム塩
【００１９】
本発明の第４級アンモニウム塩には：（ｉ）少なくとも１つの第３級アミノ基、および約１００〜約５００または１００〜約４５０、１５０〜約４００または２００〜約３５０の数平均分子量を有する炭化水素に由来するヒドロカルビル置換基を含む化合物；と（ｉｉ）化合物（ｉ）の第３級アミノ基を第４級窒素に変換させるのに適した第４級化剤との反応生成物が包含される。
【００２０】
約１００〜約５００の数平均分子量または１００〜約４５０、１５０〜約４００または２００〜約３５０を有するヒドロカルビル置換基は、例えば、ポリオレフィン、ポリアルケン、またはエステルもしくはポリエステルであり得る。したがって、ヒドロカルビル置換基を含む第４級アンモニウム塩の例としては、例えば：（ｉ）（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し得る酸素原子または窒素原子を有する化合物との縮合生成物（該縮合生成物は少なくとも１つの第３級アミノ基を有する）；（ｂ）少なくとも１つの第３級アミノ基を有するポリアルケン置換アミン；および（ｃ）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、前記酸と縮合し得る酸素原子または窒素原子を有し、第３級アミノ基を含む化合物との反応生成物であるポリエステルが挙げられ得る少なくとも１種類の化合物；と（ｉｉ）（ｉ）の化合物の第３級アミノ基を第４級窒素に変換させるのに適した第４級化剤との反応生成物が挙げられ得る。
【００２１】
また、本発明の第４級アンモニウム塩としては：（ｉ）少なくとも１つの第３級アミノ基を含む化合物；と（ｉｉ）化合物（ｉ）の第３級アミノ基を第４級窒素に変換させるのに適した第４級化剤との反応生成物も挙げられる。
【００２２】
第４級アンモニウム塩の例としては、例えば：（ｉ）：（ｄ）少なくとも１つの第３級アミノ基を有するマンニッヒ反応生成物（該マンニッヒ反応生成物は、ヒドロカルビル置換フェノール、アルデヒドおよびアミンから誘導される）、（ｅ）第３級アミン官能部を有する非第４級化アミドおよび／またはエステル清浄剤が挙げられ得る少なくとも１種類の化合物；と（ｉｉ）化合物（ｉ）の第３級アミノ基を第４級窒素に変換させるのに適した第４級化剤との反応生成物が挙げられ得る。
【００２３】
第４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およびヒドロカルビルエポキシドが挙げられ得、これらはいずれも酸との組合せで使用され得る。
【００２４】
成分（ｉ）（ａ）〜（ｉ）（ｅ）の化合物（以下にさらに詳細に記載する）は少なくとも１つの第３級アミノ基を含み、アルキル化工程後に少なくとも１つの第３級アミノ基を含むようにアルキル化されたものであり得る化合物が挙げられる。
【００２５】
第４級アンモニウム塩およびその調製方法の例は米国特許：４，２５３，９８０；３，７７８，３７１；４，１７１，９５９；４，３２６，９７３；４，３３８，２０６；および５，２５４，１３８に記載されている。
【００２６】
第４級アンモニウム塩を溶媒の存在下で調製してもよく、溶媒は、反応が終了したら除去してもしなくてもよい。好適な溶媒としては、限定されないが、希釈油、石油ナフサ、および特定のアルコールが挙げられる。一実施形態において、このようなアルコールは、少なくとも２個の炭素原子、他の実施形態では、少なくとも４個、少なくとも６個または少なくとも８個の炭素原子を含む。別の実施形態では、本発明の溶媒は２〜２０個の炭素原子、４〜１６個の炭素原子、６〜１２個の炭素原子、８〜１０個の炭素原子、またはちょうど８個の炭素原子を含む。このようなアルコールは、多くの場合、２−（Ｃ１〜４アルキル）置換基、すなわち、メチル、エチル、またはプロピルもしくはブチルのいずれかの異性体を有する。好適なアルコールの例としては、２−プロピルヘプタノール、２−メチルデカノール、２−エチルペンタノール、２−エチルヘキサノール、２−エチルノナノール、２−プロピルヘプタノール、２−ブチルヘプタノール、２−ブチルオクタノール、イソオクタノール、ドデカノール、シクロヘキサノール、メタノール、エタノール、プロパン−１−オール、２−メチルプロパン−２−オール、２−メチルプロパン−１−オール、ブタン−１−オール、ブタン−２−オール、ペンタノールおよびその異性体、ならびにその混合物が挙げられる。一実施形態では、本発明の溶媒は２−エチルヘキサノール、２−エチルノナノール、２−メチルヘプタノール、またはその組合せである。一実施形態では、本発明の溶媒としては２−エチルヘキサノールが挙げられる。
【００２７】
好適な第４級アンモニウム塩の種々の実施形態は本明細書に記載しており、本発明では、これらのいずれか１種類またはその組合せの使用が想定される。
スクシンイミド第４級アンモニウム塩
【００２８】
一実施形態では、第４級塩清浄剤は、（ｉ）（ａ）ヒドロカルビル置換アシル化剤と前記アシル化剤と縮合し得る酸素原子または窒素原子を有する化合物との縮合生成物（該縮合生成物は少なくとも１つの第３級アミノ基を有する）；と（ｉｉ）化合物（ｉ）の第３級アミノ基を第４級窒素に変換させるのに適した第４級化剤との反応生成物を含む。
【００２９】
本発明において有用なヒドロカルビル置換アシル化剤としては、短鎖炭化水素（一般的にはポリオレフィン）とモノ不飽和カルボン酸またはその誘導体との反応生成物が挙げられる。
【００３０】
好適なモノ不飽和カルボン酸またはその誘導体としては：（ｉ）α，β−モノ不飽和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、（ｉ）の無水物あるいはＣ１〜Ｃ５アルコール由来モノ−もしくはジ−エステル；（ｉｉｉ）α，β−モノ不飽和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、（ｉｉｉ）のＣ１〜Ｃ５アルコール由来エステルが挙げられる。
【００３１】
ヒドロカルビル置換アシル化剤の調製における使用のための短鎖炭化水素は、約１００〜約５００または１００〜約４５０、１５０〜約４００または２００〜約３５０の数平均分子量を有し得る。好適な炭化水素としては、ここに示す一般式Ｉ：
（Ｒ１）（Ｒ２）Ｃ＝Ｃ（Ｒ３）（ＣＨ（Ｒ４）（Ｒ５））      （Ｉ）
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５の各々は独立して、水素または炭化水素系の基である）
で表されるオレフィン結合部を含む任意の化合物が挙げられる。一部の実施形態では、Ｒ３、Ｒ４またはＲ５のうちの少なくとも１つが、約３６個までの炭素原子を含む炭化水素系の基である。
【００３２】
このような短鎖炭化水素（これは、ポリオレフィンまたはオレフィンポリマーと記載している場合もあり得る）を上記のモノ不飽和カルボン酸および誘導体と反応させると、本発明の窒素含有清浄剤の調製に使用されるヒドロカルビル置換アシル化剤が形成される。好適なオレフィンポリマーとしては、モルで過半量がＣ２〜Ｃ２０またはＣ２〜Ｃ５のモノ−オレフィンを含むポリマーが挙げられる。かかる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。該ポリマーは、ホモ−ポリマー（ポリイソブチレンなど）であってもよいとともに、２種類または２種類より多くのかかるオレフィンのコポリマーであってもよい。好適なコポリマーとしては、エチレンとプロピレン、ブチレンとイソブチレン、およびプロピレンとイソブチレンのコポリマーが挙げられる。他の好適なコポリマーとしては、モルで微量（例えば、１〜１０モル％）のコポリマーモノマーがＣ４〜Ｃ１８のジ−オレフィンであるものが挙げられる。かかるコポリマーとしては：イソブチレンとブタジエンのコポリマー；およびエチレンとプロピレンと１，４−ヘキサジエンのコポリマーが挙げられる。
【００３３】
一実施形態では、上記に示した式（Ｉ）の−Ｒ基のうちの少なくとも１つがポリブテンに由来するもの、すなわち、Ｃ４オレフィン、例えば、１−ブテン、２−ブテンおよびイソブチレ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が挙げられる。別の実施形態では、式Ｉの−Ｒ基のうちの少なくとも１つが、エチレン−αオレフィンポリマー、例えば、エチレン−プロピレン−ジエンポリマーに由来するものである。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が記載された文献の例としては、米国特許：３，５９８，７３８；４，０２６，８０９；４，０３２，７００；４，１３７，１８５；４，１５６，０６１；４，３２０，０１９；４，３５７，２５０；４，６５８，０７８；４，６６８，８３４；４，９３７，２９９；および５，３２４，８００が挙げられる。
【００３４】
別の実施形態では、式（Ｉ）のオレフィン結合部は、主として、下記の式：
【化１】
2015532356.tif 000002
（式中、各Ｒはヒドロカルビル基である）
で表されるビニリデン基であり；これは、一部の実施形態では：
【化２】
2015532356.tif 000003
（式中、Ｒはヒドロカルビル基である）
であり得る。
【００３５】
一実施形態において、式（Ｉ）のビニリデン含有量は、少なくとも３０モル％のビニリデン基、少なくとも５０モル％のビニリデン基、または少なくとも７０モル％のビニリデン基を含み得る。かかる材料および調製方法は米国特許：５，０７１，９１９；５，１３７，９７８；５，１３７，９８０；５，２８６，８２３、５，４０８，０１８、６，５６２，９１３、６，６８３，１３８、７，０３７，９９９；ならびに米国特許出願公開公報：２００４／０１７６５５２Ａ１；２００５／０１３７３６３；および２００６／００７９６５２Ａ１に記載されている。かかる生成物は、ＢＡＳＦから商標名ＧＬＩＳＳＯＰＡＬ（商標）で、ならびにＴｅｘａｓ  ＰｅｔｒｏＣｈｅｍｉｃａｌ  ＬＰから商標名ＴＰＣ  １１０５（商標）およびＴＰＣ  ５９５（商標）で市販されている。
【００３６】
モノ不飽和カルボン酸反応体と式（Ｉ）の化合物の反応によるヒドロカルビル置換アシル化剤の作製方法は当該技術分野で周知であり、米国特許：３，３６１，６７３；３，４０１，１１８；３，０８７，４３６；３，１７２，８９２；３，２７２，７４６、３，２１５，７０７；３，２３１，５８７；３，９１２，７６４；４，１１０，３４９；４，２３４，４３５；６，０７７，９０９；および６，１６５，２３５に開示されている。
【００３７】
別の実施形態では、ヒドロカルビル置換アシル化剤は、式（Ｉ）で表される化合物と、下記の式：
【化３】
2015532356.tif 000004
および
【化４】
2015532356.tif 000005
（式中、Ｒ６、Ｒ８およびＲ９の各々は独立して、Ｈまたはヒドロカルビル基であり、Ｒ７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）
で表される少なくとも１種類のカルボン酸系反応体との反応により作製され得る。かかる化合物およびその作製方法は、米国特許：５，７３９，３５６；５，７７７，１４２；５，７８６，４９０；５，８５６，５２４；６，０２０，５００；および６，１１４，５４７に開示されている。
【００３８】
また別の実施形態では、ヒドロカルビル置換アシル化剤は、式（Ｉ）で表される任意の化合物と式（ＩＶ）または式（Ｖ）で表される任意の化合物の反応により作製され得、この場合、反応は、少なくとも１種類のアルデヒドまたはケトンの存在下で行なわれる。好適なアルデヒドとしては、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、ペンタナール、ヘキサナール．ヘプトアルデヒド、オクタナール、ベンズアルデヒド、ならびにさらに高級なアルデヒドが挙げられる。他のアルデヒド、例えばジアルデヒド（特にグリオキサール）も有用であるが、一般的にはモノアルデヒドが好ましい。一実施形態では、アルデヒドはホルムアルデヒドであり、これは、多くの場合、ホルマリンと称される水溶液で供給され得るが、より多くの場合では、パラホルムアルデヒドと称されるポリマー形態で使用される。パラホルムアルデヒドは、ホルムアルデヒドの反応性等価体および／または供給源とみなされている。他の反応性等価体としては、水和物または環状三量体が挙げられる。好適なケトンとしては、アセトン、ブタノン、メチルエチルケトン、ならびに他のケトンが挙げられる。一部の実施形態では、ケトンの２つのヒドロカルビル基のうち一方はメチル基である。また、２種類または２種類より多くのアルデヒドおよび／またはケトンの混合物も有用である。かかるヒドロカルビル置換アシル化剤およびその作製方法は米国特許：５，８４０，９２０；６，１４７，０３６；および６，２０７，８３９に開示されている。
【００３９】
別の実施形態では、ヒドロカルビル置換アシル化剤にメチレンビスフェノールアルカン酸化合物が包含され得る。かかる化合物は、（ｉ）式：
Ｒｍ−Ａｒ−Ｚｃ      （ＶＩ）
の芳香族化合物と（ｉｉ）少なくとも１種類の（ｏｎ）カルボン酸系反応体、例えば、上記の式（ＩＶ）および（Ｖ）の化合物との縮合生成物であり得、ここで、式（ＶＩ）において：各Ｒは独立してヒドロカルビル基であり；ｍは０または１から６までの整数であり（ただし、ｍは、置換に利用可能な対応するＡｒ基の結合価の数を超えないものとする）；Ａｒは、５〜３０個の炭素原子と０〜３個の任意選択の置換基、例えば、アミノ、ヒドロキシ−もしくはアルキル−ポリオキシアルキル、ニトロ、アミノアルキルおよびカルボキシ基または前記任意選択の置換基の２種類または２種類より多くの組合せとを含む芳香族基または芳香族部分であり；Ｚは独立して、−ＯＨ、−Ｏ、低級アルコキシ基、または−（ＯＲ１０）ｂＯＲ１１（式中、各Ｒ１０は独立して二価のヒドロカルビル基であり、ｂは１〜３０の数であり、Ｒ１１は−Ｈまたはヒドロカルビル基である）であり；ｃは１〜３の範囲の数である。
【００４０】
一実施形態では、芳香族部分の少なくとも１つのヒドロカルビル基がポリブテンに由来するものである。一実施形態において、上記のヒドロカルビル基の供給源は、ルイス酸触媒（三塩化アルミニウムまたは三フッ化ホウ素など）の存在下でのイソブチレンの重合によって得られるポリブテンである。かかる化合物およびその作製方法は、米国特許：３，９５４，８０８；５，３３６，２７８；５，４５８，７９３；５，６２０，９４９；５，８２７，８０５；および６，００１，７８１に開示されている。
【００４１】
別の実施形態では、任意選択で酸性触媒（有機スルホン酸、ヘテロポリ酸、および鉱酸など）の存在下での（ｉ）と（ｉｉ）との反応は、少なくとも１種類のアルデヒドまたはケトンの存在下で行なわれ得る。本実施形態で使用されるアルデヒドまたはケトン反応体は上記のものと同じである。かかる化合物およびその作製方法は米国特許：５，６２０，９４９に開示されている。好適なヒドロカルビル置換アシル化剤のさらなる他の作製方法は米国特許：５，９１２，２１３；５，８５１，９６６；および５，８８５，９４４において知得され得る。
【００４２】
スクシンイミド第４級アンモニウム塩清浄剤は、上記のヒドロカルビル置換アシル化剤を、該アシル化剤と縮合し得る酸素原子または窒素原子を有する化合物と反応させることにより誘導される。一実施形態において、第４級化されたとき、ヒドロカルビル置換アシル化剤が少なくとも１つの第３級アミノ基を有している限り、好適な化合物は少なくとも１つの第３級アミノ基を含むか、または第３級アミノ基を含むものになるまでアルキル化され得る。
【００４３】
一実施形態において、この化合物は、下記の式：
【化５】
2015532356.tif 000006
のうちの１つで表され得る。両方の式（ＶＩＩ）および（ＶＩＩＩ）について、式中、各Ｘは独立して、１〜４個の炭素原子を含むアルキレン基であり；各Ｒは独立してヒドロカルビル基であり、Ｒ’は水素またはヒドロカルビル基である。
【００４４】
好適な化合物としては、限定されないが：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、１−アミノ−２，６−ジメチルピペリジン、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，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）、またはその組合せが挙げられる。一部の実施形態では、使用されるアミンは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、１−（２−アミノエチル）ピロリジン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルプロピレンジアミンまたはその組合せである。
【００４５】
好適な化合物としては、さらに、アミノアルキル置換複素環式化合物、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、３，３’−アミノビス（Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピルアミン）が挙げられる。これらは先の列挙にて記載している。
【００４６】
該アシル化剤（これも第３級アミノ基を有する）と縮合し得るさらなる窒素含有または酸素含有化合物としては：アルカノールアミン、例えば限定されないが、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、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリス（ヒドロキシエチル）アミン、およびＮ，Ｎ，Ｎ−トリス（ヒドロキシメチル）アミンが挙げられる。
【００４７】
本発明のスクシンイミド第４級アンモニウム塩清浄剤は、上記の反応生成物（ヒドロカルビル置換アシル化剤と、前記アシル化剤と縮合し得る酸素原子または窒素原子を有し、さらに少なくとも１つの第３級アミノ基を有する化合物との反応生成物）を、該第３級アミノ基を第４級窒素に変換させるのに適した第４級化剤と結合させることにより形成される。好適な第４級化剤は以下にさらに詳細に論考している。一部の実施形態では、このような調製は無溶媒で行なわれ得るか、または上記のように溶媒の存在下で行なわれ得る。非限定的な例として、スクシンイミド第４級アンモニウム塩の調製を以下に示す。
【００４８】
一部の実施形態では、本発明の組成物は上記のスクシンイミド第４級アンモニウム塩を実質的に含有していない、またはさらには全く含有していない。
ポリアルケン置換アミン第４級アンモニウム塩
【００４９】
一実施形態では、該第４級アンモニウム塩は：（ｉ）（ｂ）少なくとも１つの第３級アミノ基を有するヒドロカルビル置換アミン；と（ｉｉ）化合物（ｉ）の第３級アミノ基を第４級窒素に変換させるのに適した第４級化剤との反応生成物であり、該ヒドロカルビル置換基は、約１００〜約５００、または１００〜４５０、または１５０〜４００または２００〜３５０の数平均分子量を有するポリアルケン−置換基である。
【００５０】
好適なポリアルケン置換アミンは、オレフィンポリマーとアミン、例えば、アンモニア、モノアミン、ポリアミンまたはその混合物とから誘導され得る。これはさまざまな方法によって調製され得る。好適なポリアルケン置換アミンまたは該置換アミンを誘導するアミンは第３級アミノ基を含むもの、または第３級アミノ基を含むものになるまでアルキル化され得るもの（第４級化されたとき、ポリアルケン置換アミンが少なくとも１つの第３級アミノ基を有している限り）のいずれかである。
【００５１】
ポリアルケン置換アミンの調製方法の一例はハロゲン化オレフィンポリマーをアミンと反応させることを伴うものであり、米国特許：３，２７５，５５４；３，４３８，７５７；３，４５４，５５５；３，５６５，８０４；３，７５５，４３３；および３，８２２，２８９に開示されている。ポリアルケン置換アミンの別の調製方法は、ヒドロホルミル化オレフィンとポリアミンとの反応およびその反応生成物の水素化を伴うものであり、米国特許：５，５６７，８４５および５，４９６，３８３に開示されている。ポリアルケン置換アミンの別の調製方法は、ポリアルケンを慣用的なエポキシ化試薬によって、触媒を用いてまたは触媒なしで対応するエポキシドに変換させること、および該エポキシドを還元的アミノ化条件下でのアンモニアまたはアミンとの反応によってポリアルケン置換アミンに変換させることを伴うものであり、米国特許：５，３５０，４２９に開示されている。ポリアルケン置換アミンの別の調製方法は、アミンをニトリルと反応させることにより作製されるβ−アミノニトリルの水素化を伴うものであり、米国特許：５，４９２，６４１に開示されている。ポリアルケン置換アミンのまた別の調製方法は、触媒（ロジウムまたはコバルトなど）を使用し、ＣＯ、Ｈ２およびＮＨ３の存在下、高圧および高温でのポリブテンまたはポリイソブチレンのヒドロホルミル化を伴うものであり、米国特許：４，８３２，７０２；５，４９６，３８３および５，５６７，８４５に開示されている。ポリアルケン置換アミンの上記の調製方法は例示の目的にすぎず、網羅的列挙であることを意図したものでない。本発明のポリアルケン置換アミンは本明細書において上記に開示した調製方法の範囲に限定されない。
【００５２】
ポリアルケン置換アミンはオレフィンポリマーから誘導され得る。本発明のポリアルケン置換アミンの調製のための好適なオレフィンポリマーは上記のものと同じである。
【００５３】
ポリアルケン置換アミンは、アンモニア、モノアミン、ポリアミン、またはその混合物（例えば、異なるモノアミンの混合物、異なるポリアミンの混合物、およびモノアミンとポリアミン（ジアミンを含む）の混合物）から誘導され得る。好適なアミンとしては、脂肪族、芳香族、複素環式および炭素環式のアミンが挙げられる。
【００５４】
一実施形態において、該アミンは、式：
Ｒ１２Ｒ１３ＮＨ      （ＩＸ）
（式中、Ｒ１２およびＲ１３は各々、独立して、水素、炭化水素基、アミノ置換炭化水素基、ヒドロキシ置換炭化水素基、アルコキシ置換炭化水素基またはアシルイミドイル基であるが、Ｒ１２とＲ１３のうち１つ以下が水素であるものとする）を特徴とするものであり得る。該アミンは、少なくとも１つ（ａｔ  ｌｅａｓｔ  ｏｆ  ａｔ  ｌｅａｓｔ  ｏｎｅ）の第１級（Ｈ２Ｎ−）または第２級アミノ（Ｈ−Ｎ＜）基の存在を特徴とするものであり得る。このようなアミンまたは該アミンが調製に使用されるポリアルケン置換アミンは、少なくとも１つの第３級アミノ基を含むことが確実になるように必要に応じてアルキル化され得る。好適なモノアミンの例としては、エチルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ｎ−ブチルアミン、ジブチルアミン、アリルアミン、イソブチルアミン、ココアミン、ステアリルアミン、ラウリルアミン、メチルラウリルアミン、オレイルアミン、Ｎ−メチル−オクチルアミン、ドデシルアミン、ジエタノールアミン、モルホリン、およびオクタデシルアミンが挙げられる。
【００５５】
該清浄剤が誘導されるポリアミンとしては、主として、大部分が式：
【化６】
2015532356.tif 000007
（式中、ｎは典型的には１０未満の整数であり、各Ｒ１４は独立して、水素であるか、または典型的には３０個までの炭素原子を有するヒドロカルビル基であり、該アルキレン基は、典型的には８個未満の炭素原子を有するアルキレン基である）
に適合するアルキレンアミンが挙げられる。該アルキレンアミンとしては、主として、エチレンアミン、ヘキシレンアミン、ヘプチレンアミン、オクチレンアミン、他のポリメチレンアミンが挙げられる。これは、具体的には：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、プロピレンジアミン、デカメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ジ（ヘプタメチレン）トリアミン、トリプロピレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、トリメチレンジアミン、ペンタエチレンヘキサミン、ジ（−トリメチレン）トリアミン、アミノプロピルモルホリンおよびジメチルアミノプロピルアミンが例示される。上記の実例の２種類または２種類より多くのアルキレンアミンを縮合させることにより得られるものなどの高次同族体も同様に有用である。テトラエチレンペンタミンは特に有用である。
【００５６】
エチレンアミン（ポリエチレンポリアミンとも称される）は特に有用である。これは、Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｋｉｒｋ  ａｎｄ  Ｏｔｈｍｅｒ，第５巻，８９８〜９０５頁，Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ  Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ（１９５０）の見出し“Ｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ａｍｉｎｅｓ”にある程度詳細に記載されている。
【００５７】
上記のいずれかのポリアルケン置換アミン、または該アミンが誘導されるアミン（これは第２級もしくは第１級アミンである）は、第４級化剤との反応前または反応中に、アルキル化薬剤を用いて第３級アミンにアルキル化され、本発明の第４級アンモニウム塩添加剤が形成され得る。好適なアルキル化薬剤としては、以下に論考する第４級化剤が挙げられる。
【００５８】
本発明のポリアルケン置換アミン第４級アンモニウム塩は、上記の反応生成物（少なくとも１つの第３級アミノ基を有するポリアルケン置換アミン）を、該第３級アミノ基を第４級窒素に変換させるのに適した第４級化剤と結合させることにより形成される。好適な第４級化剤は以下にさらに詳細に論考している。非限定的な例として、ポリアルケン置換アミン第４級アンモニウム塩の調製を以下に示す。
【００５９】
一部の実施形態では、本発明の組成物は上記のポリアルケン置換アミン第４級アンモニウム塩を実質的に含有していない、またはさらには全く含有していない。
ポリエーテル置換アミン第４級アンモニウム塩
【００６０】
一実施形態では、該第４級アンモニウム塩は：（ｉ）（ｂ）少なくとも１つの第３級アミノ基を有するヒドロカルビル置換アミン；と（ｉｉ）化合物（ｉ）の第３級アミノ基を第４級窒素に変換させるのに適した第４級化剤との反応生成物であり、該ヒドロカルビル置換基は、約１００〜約５００、または１００〜４５０、または１５０〜４００または２００〜３５０の数平均分子量を有するポリエーテル置換基である。
【００６１】
好適なポリエーテル置換アミンは、ポリエーテルとアミンの反応により誘導され得る。これはさまざまな方法によって調製され得る。好適なポリエーテル置換アミンまたは該置換アミンを誘導するアミンは第３級アミノ基を含むもの、または第３級アミノ基を含むものになるまでアルキル化され得るもの（第４級化されたとき、ポリエーテル置換アミンが少なくとも１つの第３級アミノ基を有している限り）のいずれかである。
【００６２】
該ポリエーテルアミンのポリエーテルは、一般式：
Ｒ３ＯＨ
（式中、Ｒ３は、アルキル、アルケニル、任意選択で一価または多価不飽和シクロアルキル、アリール（各々は、少なくとも１つのヒドロキシルもしくはアルキル原子団で任意選択的に置換されているか、または少なくとも１個のヘテロ原子が介在している）である）
のアルコールまたはアルキルフェノールを、アルキレンオキシド、アルキレンオキシドの混合物または連鎖様式のいくつかのアルキレンオキシドと、アルキレンオキシドに対して水酸基（ｈｙｄｒｉｃ）化合物を１：１〜５０のモル比で縮合させてポリエーテルを形成することにより調製され得る。米国特許第５，１１２，３６４号および同第５，２６４，００６号には、ポリエーテル調製のための反応条件が示されている。アルキルは、１〜４個、１〜６個、１〜８個、１〜１０個、１〜１４個、または１〜２０個の炭素原子を有する線状または分枝状の飽和炭化水素原子団を意味し；アルケニルは、２〜４個、２〜６個、２〜８個、２〜１０または２〜２０個の炭素原子と任意の位置に二重結合を有する線状または分枝状の一置換または多置換のモノ−不飽和炭化水素原子団を意味し；シクロアルキルは、３〜２０個の炭素原子のカルボキシル含有原子団を意味し；アリールは、６〜１０または６〜２０個の環内炭素原子を有する単核または多核の単環式または二環式の任意選択で置換されている芳香族原子団を意味する。
【００６３】
アルコールは、一価または多価、線状または分枝状、飽和または不飽和の環状のものおよび芳香族のものであり得、１〜４０個の炭素原子、または２〜３５個の炭素原子、または４〜３０個もしくは８〜２０個の炭素原子を有し得る。分枝アルコールとしては、米国特許第５，２６４，００６号に記載のゲルベアルコールが挙げられ得、これは、一般的には１２〜４０個の炭素原子を含み、式：
Ｒ５ＣＨ（ＣＨ２ＣＨ２Ｒ５）ＣＨ２ＯＨ
（式中、各Ｒ５は独立してヒドロカルビル基である）
で表され得る。一実施形態において、アルキルフェノールのアルキル基は１〜４０個の炭素原子、または２〜２４個の炭素原子、または３〜１８個の炭素原子であり得る。
【００６４】
一実施形態において、ポリエーテルを調製するためにアルコールと縮合させるアルキレンオキシドとしては、２〜１８個の炭素原子または２〜６個の炭素原子を有する１，２−エポキシアルカンが挙げられ得る。また別の実施形態では、アルキレンオキシドはエチレンオキシド、プロピレンオキシドおよびブチレンオキシドであり得る。特に有用なものはプロピレンオキシド、ブチレンオキシド、またはその混合物である。ポリエーテル中間体のアルキレンオキシド単位の数は１〜１０、または２〜８、または４〜６であり得る。
【００６５】
ポリエーテル置換アミンを調製するために使用されるポリエーテルは、式：
Ｒ１Ｏ［ＣＨ２ＣＨ（Ｒ２）Ｏ］ｑＨ
（式中、Ｒ１はヒドロカルビル基であり、Ｒ２は、水素、１〜１６個の炭素原子のヒドロカルビル基、およびその混合物からなる群より選択され、ｑは２〜５０の数である）
で表され得る。ポリエーテルには、２つまたは２つより多くの連続したエーテル基を有する化合物が包含され得る。
【００６６】
ポリエーテル置換アミンの調製方法の一例は、上記のポリエーテルを中間体として反応させること、およびこれをポリエーテルアミンに変換させることを伴うものである。ポリエーテル中間体はポリエーテルアミンにいくつかの方法によって変換され得る。ポリエーテル中間体はポリエーテルアミンに、米国特許第５，１１２，３６４号および同第５，７５２，９９１号に記載のようなアンモニア、第１級アミンまたはポリアミンを用いた還元的アミノ化によって変換され得る。一実施形態において、ポリエーテル中間体はポリエーテルアミンに、アクリロニトリルへのポリエーテルの付加反応によりニトリルを形成し、次いで、これを水素化してポリエーテルアミンを形成することによって変換され得る。米国特許第５，２６４，００６号には、ポリエーテルをアクリロニトリルを用いてシアノエチル化し、続いて水素化してポリエーテルアミンを形成するための反応条件が示されている。また別の実施形態では、米国特許第４，２４７，３０１号に記載のように、ポリエーテル中間体またはポリ（オキシアルキレン）アルコールを好適な塩素化剤によって対応するポリ（オキシアルキレン）クロリドに変換した後、塩素をアンモニア、第１級もしくは第２級アミンまたはポリアミンで置換する。
【００６７】
ポリエーテル置換アミンは、一般式：
（Ｒ６）（Ｒ７）ＮＡ−ＯＨ
（式中、Ｒ６およびＲ７は同一または異なっており、アルキル、アルケニル、ヒドロキシアルキル、ヒドロキシアルケニル、アミノアルキルもしくはアミノアルケニルを表すか、またはＲ６およびＲ７が一体になってアルキレン、アミノアルキレンもしくはオキシアルキレンを表し、Ａは直鎖または分枝鎖のアルキレンまたはアルケニレン原子団であり、該原子団には任意選択で、１個または１個より多くのヘテロ原子（Ｎ、ＯおよびＳなど）が介在している）
を有し得る。
【００６８】
ポリエーテル置換アミン第４級アンモニウム塩は、上記の反応生成物（少なくとも１つの第３級アミノ基を有するポリエーテル置換アミン）を、該第３級アミノ基を第４級窒素に変換させるのに適した第４級化剤と結合させることにより形成され得る。好適な第４級化剤は以下にさらに詳細に論考している。
【００６９】
一部の実施形態では、本発明の組成物は、上記のポリエーテル置換アミン第４級アンモニウム塩を実質的に含有していない、またはさらには全く含有していない。
ポリエステル第４級アンモニウム塩
【００７０】
一部の実施形態では、該第４級アンモニウム塩のヒドロカルビル置換基は、約１００〜約５００、または１００〜４５０、または１５０〜４００または２００〜３５０の数平均分子量を有するポリエステルである。ポリエステル第４級塩としては、第４級化されたポリエステルアミン、アミド、およびエステル塩が挙げられ得る。また、かかる添加剤も第４級ポリエステル塩として記載され得る。本発明の添加剤は：第３級アミノ基を含むポリエステル；と該第３級アミノ基を第４級窒素に変換させるのに適した第４級化剤との反応生成物として記載され得る。第４級剤は本明細書において上記の任意の薬剤であり得る。
【００７１】
また、本発明の添加剤の調製に使用される第３級アミノ基を含むポリエステルは、第３級アミノ基を含む非第４級化ポリエステルとしても記載され得る。
【００７２】
一部の実施形態では、該ポリエステルは、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、前記酸と縮合し得る酸素原子または窒素原子を有し、さらに第３級アミノ基を有する化合物との反応生成物である。上記のポリエステルの調製に使用される好適な脂肪族カルボン酸は、式：
【化７】
2015532356.tif 000008
（式中、Ｒ１は、水素であるか、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）
で表され得る。一部の実施形態では、Ｒ１は１〜１２個、２〜１０個、４〜８個またはさらには６個の炭素原子を含み、Ｒ２は２〜１６個、６〜１４個、８〜１２個、またはさらには１０個の炭素原子を含む。
【００７３】
一部の実施形態では、該ポリエステルの調製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、またはその組合せである。
【００７４】
一部の実施形態では、前記酸と縮合し得る酸素原子または窒素原子を有し、さらに第３級アミノ基を有する化合物は、式：
【化８】
2015532356.tif 000009
（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（ここで、Ｒ６は、水素であるか、もしくは１〜１０個の炭素原子を含むヒドロカルビル基である）である）
で表される。一部の実施形態では、Ｒ３は１〜６個、１〜２個、またはさらには１個の炭素原子を含み、Ｒ４は１〜６個、１〜２個、またはさらには１個の炭素原子を含み、Ｒ５は２〜１２個、２〜８個またはさらには３個の炭素原子を含み、Ｒ６は１〜８個、または１〜４個の炭素原子を含む。一部のこのような実施形態では、式（ＸＩＩ）は：
【化９】
2015532356.tif 000010
（式中において、上記に示した種々の規定がここでも適用される）
になる。
【００７５】
該アシル化剤（これも第３級アミノ基を有する）と縮合し得る窒素含有または酸素含有化合物またはかかる化合物にアルキル化され得る化合物の例としては上記の段落に記載した任意の物質が挙げられる。
【００７６】
窒素含有または酸素含有化合物としては、さらに、アミノアルキル置換複素環式化合物、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）モルホリンが挙げられ得る。
【００７７】
一実施形態では、窒素含有または酸素含有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−（ジメチルアミノ）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、またはその組合せである。
【００７８】
一部の実施形態では、前記酸と縮合し得る酸素原子または窒素原子を有し、さらに第３級アミノ基を有する化合物には、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−ジメチルアミノエタノール、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエタノール、Ｎ，Ｎ−ジエチルプロピレンジアミンまたはその組合せが包含される。
【００７９】
第４級化ポリエステル塩は第４級化ポリエステルアミド塩であってもよい。かかる実施形態では、第４級化ポリエステル塩の調製に使用される第３級アミノ基を含むポリエステルは、第３級アミノ基を含むポリエステルアミドである。一部のこのような実施形態では、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重合させてポリエステルアミドを得、次いで、これは第４級化され得る。
【００８０】
一部の実施形態では、第４級化ポリエステル塩は、下記の式：
【化１０】
2015532356.tif 000011
（式中、Ｒ１は、水素であるか、または１〜３個の炭素原子を含むヒドロカルビル基であり、Ｒ２は、１〜４個の炭素原子を含むヒドロカルビレン基であり；Ｒ３は、１〜３個の炭素原子を含むヒドロカルビル基であり；Ｒ４は、１〜３個の炭素原子を含むヒドロカルビル基であり；Ｒ５は、１または２〜６個の炭素原子を含むヒドロカルビレン基であり；Ｒ６は、水素であるか、または１〜３個の炭素原子を含むヒドロカルビル基であり；ｎは、１〜約７または１〜約５の数であり；Ｒ７は、水素、１〜３個の炭素原子を含むヒドロカルボニル基、または１〜３個の炭素原子を含むヒドロカルビル基であり；Ｘ２は、第４級化剤に由来する基である）
で表されるカチオンを含む。一部の実施形態では、Ｒ６が水素である。
【００８１】
上記のように、一部の実施形態では、Ｒ１は１〜２個、２〜３個、または１個の炭素原子を含み、Ｒ２は１〜２個、または２〜３個、または１個の炭素原子を含み、Ｒ３は１〜２個、２〜３個、あるいはさらに１個の炭素原子を含み、Ｒ４は１〜２個、２〜３個、あるいはさらに１個の炭素原子を含み、Ｒ５は１〜２個、２〜３個またはさらには１個の炭素原子を含み、Ｒ６は１〜２個、または２〜３個、またはさらには１個の炭素原子を含む。このような実施形態ではいずれも、ｎは２〜７または３〜６であり得、Ｒ７は１〜２個、または２〜３個、または１個の炭素原子を含み得る。Ｒ７はアシル基であり得る。
【００８２】
このような実施形態では、第４級化ポリエステル塩は、Ｃ１〜２２またはＣ８〜２０の脂肪酸で本質的にキャップされている。好適な酸の例としては、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、またはその組合せが挙げられる。
【００８３】
本発明の完全第４級化ポリエステル塩の数平均分子量（Ｍｎ）は約１００〜約７５０、または約２００〜約７００、または約１００〜約５００であり得る。
【００８４】
本発明において有用なポリエステルは、１種類または１種類より多く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、任意選択でエステル化触媒の存在下で加熱することにより得られ得る。ヒドロキシカルボン酸は、式ＨＯ−Ｘ−ＣＯＯＨ（式中、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原子団であって、ヒドロキシ基とカルボン酸基の間に少なくとも４個の炭素原子が存在するものである）を有するもの、またはかかるヒドロキシカルボン酸とヒドロキシ基を含有していないカルボン酸との混合物に由来するものであり得る。この反応は１６０Ｃ〜２００Ｃの範囲の温度で、所望の分子量が得られるまで行なわれ得る。エステル化の推移は生成物の酸価を測定することによって追跡され得、所望のポリエステルは、一部の実施形態では、１〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲または１０〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲の酸価を有する。１〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲の表示酸価は５６１００〜２８０の数平均分子量範囲に相当する。エステル化反応中に形成される水は反応媒体から除去され得、これは、反応混合物上部に窒素流を通すこと、または反応を溶媒（トルエンもしくはキシレンなど）の存在下で行ない、形成される水を留去することにより簡便に行なわれ得る。
【００８５】
得られたポリエステルは、次いで慣用的な様式で単離され得る；しかしながら、その存在がその後の用途に有害であり得る有機溶媒の存在下で該反応が行なわれる場合、得られたポリエステル溶液が使用され得る。
【００８６】
前記ヒドロキシカルボン酸において、Ｘで表される原子団は１２〜２０個の炭素原子を含み得、ここで、任意選択で、カルボン酸基とヒドロキシ基の間に８〜１４個の炭素原子が存在している。一部の実施形態では、ヒドロキシ基は第２級ヒドロキシ基である。
【００８７】
かかる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、次いで加水分解によって得られる）、および１２−ヒドロキシステアリン酸、ならびに市販の水添ヒマシ油脂肪酸（これは、１２−ヒドロキシステアリン酸に加えて少量のステアリン酸とパルミチン酸を含有している）が挙げられる。
【００８８】
このようなポリエステルを得るためにヒドロキシカルボン酸とともに使用され得るカルボン酸は、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、８〜２０個の炭素原子鎖を含むアルキルおよびアルケニルカルボン酸である。かかる酸の例として、ラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸およびオレイン酸が挙げられ得る。
【００８９】
一実施形態では、該ポリエステルは、約１６００の数平均分子量を有する市販の１２−ヒドロキシ−ステアリン酸から誘導される。このようなものなどのポリエステルは英国特許明細書第１３７３６６０号および同第１３４２７４６号に、より詳細に記載されている。
【００９０】
一部の実施形態では、上記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、ポリイソブチレンなど）を実質的に含有していないもの、本質的に含有していないもの、またはさらには全く含有していない。一部の実施形態では、このような除外される薬剤は、モノ不飽和カルボン酸反応体、例えば（ｉ）α，β−モノ不飽和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、（ｉ）の無水物あるいはＣ１〜Ｃ５アルコール由来モノ−もしくはジ−エステル；（ｉｉｉ）α，β−モノ不飽和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、（ｉｉｉ）と、一般式（Ｒ９）（Ｒ１０）Ｃ＝Ｃ（Ｒ１１）（ＣＨ（Ｒ７）（Ｒ８））（式中、Ｒ９およびＲ１０の各々は独立して、水素または炭化水素系の基であり；Ｒ１１、Ｒ７およびＲ８の各々は独立して、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つが、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）で表されるオレフィン結合部を含む任意の化合物とのＣ１〜Ｃ５アルコール由来エステルと反応させた長鎖炭化水素、一般的にポリオレフィンの反応生成物である。一実施形態において、除外されるヒドロカルビル置換アシル化剤はジカルボン酸系アシル化剤である。一部のこのような実施形態では、除外されるヒドロカルビル置換アシル化剤はポリイソブチレン無水コハク酸である。
【００９１】
〜を実質的に含有していないとは、本発明の成分が主として上記のヒドロカルビル置換アシル化剤以外の物質で構成されており、そのため、この薬剤が反応に有意に関与せず、本発明の組成物にかかる薬剤に由来する添加剤が有意な量で含まれていないことを意図している。一部の実施形態では、本発明の成分または本発明の組成物に含有されるこの薬剤、またはこの薬剤に由来する添加剤は１０重量パーセント未満であり得る。他の実施形態では、その最大許容量は５、３、２、１またはさらには０．５もしくは０．１重量パーセントであり得る。このような実施形態の目的の１つは、本発明の反応からのポリイソブチレン無水コハク酸などの薬剤の除外を可能にし、そのようにしてポリイソブチレン無水コハク酸などの薬剤に由来する第４級化塩清浄剤添加剤の除外もまた可能にすることである。本実施形態の重点はポリエステル、または高度分散剤である第４級塩清浄剤添加剤に置かれる。
【００９２】
一部の実施形態では、本発明の組成物は上記のポリエステル第４級塩を実質的に含有していない、またはさらには全く含有していない。
マンニッヒ第４級アンモニウム塩
【００９３】
一実施形態では、該第４級アンモニウム塩は：（ｉ）（ｃ）マンニッヒ反応生成物；と（ｉｉ）化合物（ｉ）の第３級アミノ基を第４級窒素に変換させるのに適した第４級化剤との反応生成物である。好適なマンニッヒ反応生成物は少なくとも１つの第３級アミノ基を有しており、ヒドロカルビル置換フェノール、アルデヒドおよびアミンの反応により調製される。
【００９４】
ヒドロカルビル置換フェノールのヒドロカルビル置換基は１〜３６個の炭素原子、別の場合では２〜３４個の炭素原子、さらに別の場合では５または８〜３０個の炭素原子を有し得る。このヒドロカルビル置換基は、オレフィンまたはポリオレフィンに由来するものであり得る。有用なオレフィンとしてはα−オレフィン、例えば、１−デセン（これは市販されている）が挙げられる。好適なポリオレフィンとしては上記のセクションに記載したものが挙げられる。ヒドロカルビル置換フェノールは、フェノールをこのような好適なオレフィンまたはポリオレフィンのうちの１種類（ポリイソブチレンまたはポリプロピレンなど）で、周知のアルキル化法を用いてアルキル化することにより調製され得る。
【００９５】
マンニッヒ清浄剤を形成するために使用されるアルデヒドは１〜１０個の炭素原子を有するものであり得、一般的にはホルムアルデヒドまたはその反応性等価体、例えば、ホルマリンもしくはパラホルムアルデヒドである。
【００９６】
マンニッヒ清浄剤を形成するために使用されるアミンはモノアミンまたはポリアミンであり得る。本発明のマンニッヒ反応生成物の調製に適したアミンは上記の段落に記載したものと同じである。
【００９７】
一実施形態において、マンニッヒ清浄剤は、米国特許５，６９７，９８８に記載のように、ヒドロカルビル置換フェノール、アルデヒドおよびアミンを反応させることにより調製される。一実施形態において、マンニッヒ反応生成物は：ポリイソブチレンに由来するアルキルフェノール；ホルムアルデヒド；および第１級モノアミン、第２級モノアミンまたはアルキレンジアミンから調製される。一部のかかる実施形態では、アミンはエチレンジアミンまたはジメチルアミンである。好適なマンニッヒ反応生成物の他の調製方法は米国特許：５，８７６，４６８および５，８７６，４６８において知得され得る。
【００９８】
上記に論考したように、一部のアミンでは、第３級アミノ基を得るためにマンニッヒ反応生成物をエポキシドもしくはカーボネートまたは他のアルキル化薬剤とさらに反応させることが必要な場合があり得る。
【００９９】
本発明のマンニッヒ第４級アンモニウム塩は、上記の反応生成物（少なくとも１つの第３級アミノ基を有するマンニッヒ反応生成物）を、該第３級アミノ基を第４級窒素に変換させるのに適した第４級化剤と結合させることにより形成される。好適な第４級化剤は以下に論考している。
【０１００】
一部の実施形態では、本発明の組成物は、上記のマンニッヒ第４級アンモニウム塩を実質的に含有していない、またはさらには全く含有していない。
アミドおよび／またはエステル第４級アンモニウム塩
【０１０１】
一部の実施形態では、本発明に使用される第４級アンモニウム塩は：（ｉ）第３級アミン官能部を有する非第４級化アミドおよび／またはエステル清浄剤；と（ｉｉ）第４級化剤との反応生成物として記載され得る第４級アミドおよび／またはエステル清浄剤である。一部の実施形態では、非第４級化清浄剤は、（ａ）ヒドロカルビル置換アシル化剤と（ｂ）前記アシル化剤と縮合し得る酸素原子または窒素原子を有し、さらに少なくとも１つの第３級アミノ基を有する化合物との縮合生成物である。
【０１０２】
本発明における使用に適した非第４級化アミドおよび／またはエステル清浄剤としては、（ｉ）ヒドロカルビル置換アシル化剤と（ｉｉ）前記アシル化剤と縮合し得る酸素原子または窒素原子を有し、さらに少なくとも１つの第３級アミノ基を有する化合物との縮合生成物が挙げられ、ここで、得られる清浄剤は少なくとも１つの第３級アミノ基を有しており、また、アミド基および／またはエステル基も含む。典型的には、前記アシル化剤と縮合し得る酸素原子または窒素原子を有する化合物によって、得られる清浄剤がアミド基またはエステル基のどちらを含むのかが決定される。一部の実施形態では、非第４級化清浄剤、およびそれにより得られる第４級化清浄剤はイミド基を全く含有していない。一部の実施形態では、非第４級化清浄剤、およびそれにより得られる第４級化清浄剤はエステル基を全く含有していない。このような実施形態では、該清浄剤は少なくとも１つ、または１つだけのアミド基を含む。
【０１０３】
ヒドロカルビル置換アシル化剤は上記のセクションに記載したいずれの物質であってもよいが、該物質はアミド基および／またはエステル基を含むものとする。
【０１０４】
本発明の添加剤を調製するために使用される非第４級化アミドおよび／またはエステル清浄剤は、上記のアシル化剤を該アシル化剤と縮合し得る酸素原子または窒素原子を有し、さらに少なくとも１つの第３級アミノ基を有する化合物と反応させると、これが形成される。上記のこのような化合物はいずれも、このような場合に同様に使用され得る。
【０１０５】
一実施形態において、非第４級化アミドおよび／またはエステル基はイミド基を全く含有していないヒドロカルビル置換ジカルボン酸（例えば、コハク酸）から構成されたものであり得、この場合、カルボン酸部分の一方が該アシル化剤と縮合し得る酸素原子または窒素原子を有する化合物と反応してアミドを形成し、他方のカルボン酸部分は酸基のままである。別の実施形態では、非第４級化アミドおよび／またはエステル基は無水物基を全く含有していないヒドロカルビル置換ジカルボン酸（例えば、コハク酸）から構成されたものであり得、この場合、カルボン酸部分の一方が該アシル化剤と縮合し得る酸素原子または窒素原子を有する化合物と反応してエステルを形成し、他方のカルボン酸部分は酸基のままである。
【０１０６】
さらなる実施形態では、非第４級化アミドおよび／またはエステル基は、下記の式：
【化１１】
2015532356.tif 000012
で表され得る
【０１０７】
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；ＹはＮＨまたはＯである。
【０１０８】
第４級アミドおよび／またはエステル清浄剤は、（ａ）第３級アミン官能部を有する非第４級化アミドおよび／またはエステル清浄剤を（ｂ）第４級化剤と反応させ；それにより第４級化清浄剤を得ることにより調製される。また、本発明の方法は：（１）（ａ）アミン官能部を有する非第４級化アミドおよび／またはエステル清浄剤を（ｂ）第４級化剤および任意選択で（ｃ）プロトン性溶媒（これは、一部の実施形態ではメタノールは含まれない）と混合する工程；（２）該混合物を５０℃〜１３０℃の温度まで加熱する工程；ならびに（３）反応が終了するまで保持し；それにより第４級化アミドおよび／またはエステル清浄剤を得る工程を含む、第４級化アミドおよび／またはエステル清浄剤の調製方法としても記載され得る。一実施形態では、該反応は８０℃未満または７０℃未満の温度で行なわれる。他の実施形態では、反応混合物を約５０℃〜１２０℃、８０℃または７０℃の温度まで加熱する。ヒドロカルビルアシル化剤がモノカルボン酸から誘導されたものであるさらに他の実施形態では、反応温度は７０℃〜１３０℃であり得る。ヒドロカルビルアシル化剤がジカルボン酸から誘導されたものである他の実施形態では、反応温度は５０℃〜８０℃または５０℃〜７０℃であり得る。一部の実施形態では、本発明の方法は、なんらの酸反応体（酢酸など）の添加を含まないものである。このような実施形態では、独立した酸反応体が存在していないにもかかわらず塩生成物が得られる。
【０１０９】
上記のように、一部の実施形態では、非第４級化アミドおよび／またはエステル清浄剤は、ヒドロカルビル置換アシル化剤と、前記アシル化剤と縮合し得る酸素原子または窒素原子を有し、さらに少なくとも１つの第３級アミノ基を有する化合物との縮合生成物である。また、好適な第４級化剤および酸素原子または窒素原子を有する該化合物は上記のものである。
【０１１０】
本発明の添加剤はプロトン性溶媒の存在下で誘導され得る。一部の実施形態では、この添加剤を調製するために使用される方法には、実質的にメタノールが含まれていない（ｆｒｅｅ  ｏｆ  ｔｏ  ｆｒｅｅ  ｏｆ）。実質的にメタノールが含まれていないとは、反応混合物中のメタノールが０．５、０．１または０．０５重量パーセント未満であることを意図するものであり得、また、メタノールが全く含まれていないことを意図している場合もあり得る。
【０１１１】
好適なプロトン性溶媒としては、９より大きい誘電率を有する溶媒が挙げられる。一実施形態では、プロトン性溶媒として１つまたは１つより多くのヒドロキシル官能基を含む化合物が挙げられ、水が挙げられ得る。
【０１１２】
一実施形態において、溶媒はグリコールおよびグリコールエーテルである。２〜１２個の炭素原子、または４〜１０個もしくは６〜８個の炭素原子を含むグリコール、ならびにそのオリゴマー（例えば、二量体、三量体および四量体）が一般的に使用に適している。例示的なグリコールとしてはエチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコールなど、ならびにそのオリゴマー型およびポリマー型誘導体ならびに混合物が挙げられる。例示的なグリコールエーテルとしては、プロピレングリコール、エチレングリコールのＣ１〜Ｃ６アルキルエーテルならびにそのオリゴマー、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチルまたはヘキシルのジ−、トリ−およびテトラグリコールエーテルが挙げられる。好適なグリコールエーテルとしては、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール  ジエチレングリコール、トリエチレングリコール；エチルジグリコールエーテル、ブチルジグリコールエーテル、メトキシトリグリコール、エトキシトリグリコール、ブトキシトリグリコール、メトキシテトラグリコール、ブトキシテトラグリコールのエーテルが挙げられる。
【０１１３】
また、本発明における使用のための好適な溶媒としては特定のアルコールも挙げられる。一実施形態において、このようなアルコールは、少なくとも２個の炭素原子、他の実施形態では少なくとも４個、少なくとも６個または少なくとも８個の炭素原子を含む。別の実施形態では、本発明の溶媒は、２〜２０個の炭素原子、４〜１６個の炭素原子、６〜１２個の炭素原子、８〜１０個の炭素原子、またはちょうど８個の炭素原子を含む。このようなアルコールは、通常、２−（Ｃ１〜４アルキル）置換基、すなわち、メチル、エチル、またはプロピルもしくはブチルのいずれかの異性体を有する。好適なアルコールの例としては、２−メチルヘプタノール、２−メチルデカノール、２−エチルペンタノール、２−エチルヘキサノール、２−エチルノナノール、２−プロピルヘプタノール、２−ブチルヘプタノール、２−ブチルオクタノール、イソオクタノール、ドデカノール、シクロヘキサノール、メタノール、エタノール、プロパン−１−オール、２−メチルプロパン−２−オール、２−メチルプロパン−１−オール、ブタン−１−オール、ブタン−２−オール、ペンタノールおよびその異性体、ならびにその混合物が挙げられる。一実施形態では、本発明の溶媒は２−エチルヘキサノール、２−エチルノナノール、２−プロピルヘプタノール、またはその組合せである。一実施形態では、本発明の溶媒は２−エチルヘキサノールを含む。
【０１１４】
溶媒は、任意の市販のアルコールまたはかかるアルコールの混合物であり得、また、かかるアルコールおよび水と混合されたアルコール混合物も挙げられる。一部の実施形態では、存在させる水の量は溶媒混合物の１重量パーセントより多くであり得る。他の実施形態では、溶媒混合物は微量の水を含み得、水の含有量は１または０．５重量パーセント未満である。
【０１１５】
アルコールは脂肪族、脂環式、芳香族または複素環式であり得、例えば、脂肪族置換脂環式アルコール、脂肪族置換芳香族アルコール、脂肪族置換複素環式アルコール、脂環式置換脂肪族アルコール、脂環式置換芳香族アルコール、脂環式置換複素環式アルコール、複素環置換脂肪族アルコール、複素環置換脂環式アルコール、および複素環置換芳香族アルコールであり得る。
【０１１６】
理論に拘束されることを望まないが、酸がイオンとプロトンに解離するのを助長するために極性プロトン性溶媒が必要とされると考えられる。解離は、アミン官能部を有する該清浄剤が最初に第４級化剤と反応する際に、形成されたイオンをプロトン化するために必要とされる。第４級化剤がアルキルエポキシドである場合、生じるイオンは不安定なアルコキシドイオンであり得る。また、解離により該添加剤の酸基から対イオンがもたらされ、この対イオンは、反応中に形成された第４級アンモニウムイオンが安定化するように作用し、より安定な生成物をもたらす。
【０１１７】
溶媒は、極性溶媒の量に対するアミン官能部を有する該清浄剤の量の重量比が、一組の実施形態において２０：１〜１：２０；または１０：１〜１：１０となるように存在させ得る。さらなる実施形態では、溶媒に対する該清浄剤の重量比は１：１０〜１：１５；１５：１〜１０：１；または５：１〜１：１であり得る。
【０１１８】
一部の実施形態では、本発明の組成物は、上記の第４級アミドおよび／またはエステル清浄剤を実質的に含有していない、またはさらには全く含有していない。
第４級化剤
【０１１９】
上記の任意の第４級アンモニウム塩清浄剤の調製のための好適な第４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（酸との組合せで使用される）、ポリカルボン酸のエステル、またはその混合物が挙げられる。
【０１２０】
一実施形態では、第４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；アルキルスルフェート、例えば、ジメチルスルフェート；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；ナイトライト；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；またはその混合物が挙げられる。
【０１２１】
一実施形態では、第４級化剤は：ジアルキルスルフェート、例えば、ジメチルスルフェート；Ｎ−オキシド；スルトン、例えば、プロパンまたはブタンスルトン；ハロゲン化アルキル、アシルまたはアラルキル、例えば、塩化、臭化もしくはヨウ化メチルおよびエチル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；またはその組合せであり得る。ハロゲン化アラルキルが塩化ベンジルである場合、その芳香族環は、アルキルまたはアルケニル基で任意選択的にさらに置換されている。
【０１２２】
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つの基あたり１〜５０個、１〜２０個、１〜１０個または１〜５個、または１〜３個の炭素原子を含み得る。一実施形態では、ヒドロカルビル置換カーボネートは、同じであって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、ジメチルまたはジエチルカーボネートが挙げられる。
【０１２３】
別の実施形態では、第４級化剤は、下記の式：
【化１２】
2015532356.tif 000013
（式中、Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ１７およびＲ１８は独立して、ＨまたはＣ１〜５０ヒドロカルビル基であり得る）
で表されるヒドロカルビルエポキシドであり得る。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、またはその組合せが挙げられる。
【０１２４】
別の実施形態では、第４級化剤は、第３級アミンと反応して第４級アンモニウム塩を形成し得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であり得る。一般的な意味において、かかる物質は、構造：
Ｒ１９−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−Ｒ２０      （ＸＶ）
（式中、Ｒ１９は、任意選択的に置換されているアルキル、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され得る。
【０１２５】
好適な化合物としては、３．５または３．５より小さいｐＫａを有するカルボン酸のエステルが挙げられる。一部の実施形態では、該化合物は、置換芳香族カルボン酸、ａ−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。一部の実施形態では、該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り得る。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”（ここで、Ｒ’およびＲ”は各々、独立して、水素、または任意選択的に置換されているアルキル、アルケニル、アリールもしくはカルボアルコキシ基であり得る）から選択される１つまたは１つより多くの基で適切に置換されていてもよい。一部の実施形態では、Ｒ’およびＲ”は各々、独立して、水素であるか、または１〜２２個、１〜１６個、１〜１０個、もしくはさらには１〜４個の炭素原子を含む任意選択的に置換されているアルキル基である。
【０１２６】
一部の実施形態では、上記の式の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つまたは１つより多くの基で置換されているアリール基である。Ｒ１９は多置換アリール基（例えば、トリヒドロキシフェニル）であってもよいが、同様に一置換アリール基（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たものであり得る。好適には、Ｒ１９はヒドロキシ置換アリール基である。一部の実施形態では、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個もしくは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り得る。Ｒ２０はメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ベンジルまたはその異性体であり得る。一部の実施形態では、Ｒ２０はベンジルまたはメチルである。一部の実施形態では、第４級化剤はサリチル酸メチルである。
【０１２７】
一部の実施形態では、第４級化剤はα−ヒドロキシカルボン酸のエステルである。本明細書における使用に適したこの型の化合物はＥＰ１２５４８８９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。一部の実施形態では、第４級化剤は２−ヒドロキシイソ酪酸メチルを含む。
【０１２８】
一部の実施形態では、第４級化剤はポリカルボン酸のエステルを含む。この規定において、本発明者らは、２つより多くの酸性部分を有するジカルボン酸およびカルボン酸を包含していることを意図する。一部の実施形態では、該エステルは、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。
【０１２９】
一部の実施形態では、第４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。該化合物が１つより多くの酸基を含むかかる実施形態において、本発明者らは、第一解離定数に言及していることを意図する。第４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の１種類または１種類より多くから選択されるカルボン酸のエステルから選択され得る。一部の実施形態では、第４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。
【０１３０】
上記の第４級化剤（例えば、ヒドロカルビルエポキシド）はいずれも、酸との組合せで使用され得る。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。一部の実施形態では、例えば、ヒドロカルビルアシル化剤がジカルボン酸系アシル化剤である場合、独立した酸成分は必要でない。かかる実施形態では、該清浄剤は、本質的に酸成分（酢酸など）を含有しておらず、代わりにヒドロカルビルアシル化剤の酸基に依存する反応体を結合させることにより調製され得る。
【０１３１】
一部の実施形態では、第４級アンモニウム塩には：（ｉ）少なくとも１つの第３級アミノ基を含む化合物；と（ｉｉ）化合物（ｉ）の第３級アミノ基を第４級窒素に変換させるのに適した第４級化剤との反応生成物であって、少なくとも１つの第３級アミノ基を含む化合物である成分（ｉ）が：（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し得る酸素原子または窒素原子を有する化合物との縮合生成物を含み、該縮合生成物が少なくとも１つの第３級アミノ基を有する反応生成物が包含される。
【０１３２】
一部の実施形態では、ヒドロカルビル置換アシル化剤はポリイソブチレン無水コハク酸であり得、前記アシル化剤と縮合し得る酸素原子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、およびビス（ヘキサメチレン）トリアミンであり得る。
【０１３３】
一部の実施形態では、第４級アンモニウム塩は、下記の式：
【化１３】
2015532356.tif 000014
（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、第４級化剤に由来する基である）
で表されるカチオンを含む。
【０１３４】
一部の実施形態では、第４級アンモニウム塩には：（ｉ）少なくとも１つの第３級アミノ基を含む化合物；と（ｉｉ）化合物（ｉ）の第３級アミノ基を第４級窒素に変換させるのに適した第４級化剤との反応生成物であって、少なくとも１つの第３級アミノ基を含む化合物である成分（ｉ）が：（ｂ）少なくとも１つの第３級アミノ基を有するポリアルケン置換アミンを含む反応生成物が包含される。
【０１３５】
一部の実施形態では、該ポリアルケン置換アミンのポリアルケン置換基がポリイソブチレンに由来するものであり、該ポリアルケン置換アミンが約１００〜約５００の数平均分子量を有する。
【０１３６】
一部の実施形態では、第４級アンモニウム塩には：（ｉ）少なくとも１つの第３級アミノ基を含む化合物；と（ｉｉ）化合物（ｉ）の第３級アミノ基を第４級窒素に変換させるのに適した第４級化剤との反応生成物であって、少なくとも１つの第３級アミノ基を含む化合物である成分（ｉ）が：（ｃ）少なくとも１つの第３級アミノ基を有するマンニッヒ反応生成物を含み、該マンニッヒ反応生成物がヒドロカルビル置換フェノール、アルデヒドおよびアミンから誘導される反応生成物が包含される。
【０１３７】
一部の実施形態では、少なくとも１つの第３級アミノ基を含む化合物である成分（ｉ）が、第３級アミノ基を有するマンニッヒ反応生成物を含み、前記マンニッヒ反応生成物はヒドロカルビル置換フェノール、アルデヒドおよびアミンの反応により調製され；成分（ａ）のヒドロカルビル置換フェノールのヒドロカルビル置換基が１００〜約４００の数平均分子量を有するポリオレフィンに由来するものであり；成分（ａ）のアルデヒドがホルムアルデヒドまたはその反応性等価体であり；成分（ａ）のアミンが、ジメチルアミン、エチレンジアミン、ジメチルアミノプロピルアミン、ジエチレントリアミン、ジブチルアミンおよびその混合物からなる群より選択される。
【０１３８】
上記のこのような実施形態ではいずれも、上記の第４級化剤のいずれか１種類または組合せが使用され得る。
産業上の利用
【０１３９】
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。内燃エンジンとしては、火花点火および圧縮点火エンジン；２−ストロークまたは４−ストロークサイクル；直接噴射、間接噴射、ポート噴射およびキャブレターによって供給される液体燃料；コモンレールおよびユニット噴射器システム；小型車（例えば、客車）および高馬力（例えば、商用トラック）エンジン；ならびに炭化水素および非炭化水素燃料ならびにその混合物が燃料補給されるエンジンが挙げられる。エンジンは；ＥＧＲシステム；後処理物、例えば、３元触媒、酸化触媒、ＮＯｘ吸収体および触媒、触媒型および非触媒型粒状トラップ（任意選択で燃料添加触媒（ｆｕｅｌ−ｂｏｒｎｅ  ｃａｔａｌｙｓｔ）が使用される）；さまざまなバルブ・タイミング；ならびに噴射タイミングおよびレート・シェイピング（ｒａｔｅ  ｓｈａｐｉｎｇ）などの要素が組み込まれた一体型排気システムの一部であってもよい。
【０１４０】
一実施形態において、該組成物は、３ｗｔ％より多くの第４級アンモニウム塩を含み得る。他の実施形態では、該組成物は、４もしくは５ｗｔ％より多く、またはさらには１０もしくは２５ｗｔ％より多くの第４級アンモニウム塩を含み得る。
【０１４１】
別の実施形態では、該組成物は、さらに高分子量第４級アンモニウム塩を含み得る。高分子量第４級アンモニウム塩は（ａ）（ｉ）少なくとも１つの上記の第３級アミノ基と（ｉｉ）約５００〜約５０００、または２５００まで、または１５００までの数平均分子量を有するヒドロカルビル置換基を含む化合物；および（ｂ）（ａ）（ｉ）の第３級アミノ基を第４級窒素に変換させるのに適した上記の第４級化剤を含み得る。高分子量第４級アンモニウム塩は、米国特許第７，９５１，２１１号（２０１１年５月３１日発行）、および同第８，０８３８１４号（２０１１年１２月２７日発行）、ならびに米国特許公開公報第２００８／０１１３８９０号（２００８年５月１５日公開）、および同第２０１１／０２１９６７４号（２０１１年９月１５日公開）にさらに充分に記載されている。
【０１４２】
一部の特定の実施形態では、第４級アンモニウム塩を含む組成物がディーゼル燃料に使用され得る。具体的な一実施形態では、ディーゼル燃料は、３０ｐｐｍ未満、または２０ｐｐｍ未満、またはさらには１５ｐｐｍ未満の硫黄分を有するディーゼル燃料を意味する超低硫黄ディーゼル燃料であり得る。
【０１４３】
一実施形態において、ディーゼル燃料は約１０〜約５００ｐｐｍの第４級アンモニウム塩組成物を含み得る。別の実施形態では、第４級アンモニウム塩組成物は、ディーゼル燃料中に約２０〜約２５０ｐｐｍ、または約３０〜約１２０ｐｐｍで存在し得る。
【０１４４】
第４級アンモニウム塩組成物は、ディーゼル用噴射器内部の堆積物の生成を最小限にする方法に使用され得る。また、第４級アンモニウム塩は、既に存在しているディーゼル用噴射器内部の堆積物のレベルを低減させるためにも使用され得る。一実施形態において、第４級アンモニウム塩組成物は、ディーゼル用噴射器内部の堆積物の生成を最小限にするとともに、さらに、既に存在しているディーゼル用噴射器内部の堆積物のレベルを低減させる方法に使用され得る。前述の方法はいずれも、ディーゼルエンジンに、（Ａ）ディーゼル燃料；および（Ｂ）本明細書に記載の第４級アンモニウム塩の組成物を含むディーゼル燃料組成物を供給する工程を含み得る。一実施形態において、該方法は、ディーゼル燃料と該組成物を、高圧コモンレールディーゼル用噴射器を備えたディーゼルエンジンに添加することを含み得る。
【０１４５】
本明細書で用いる場合、用語「ヒドロカルビル置換基」または「ヒドロカルビル基」は、当業者に周知のその通常の意味で用いている。具体的には、これは、分子の残部に直接結合している炭素原子を有し、主に炭化水素の特徴を有する基をいう。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、ならびに芳香族−、脂肪族−、および脂環式置換芳香族置換基、ならびに環状置換基（この場合、該環は該分子の別の部分によって完成する（例えば、２つの置換基が一体になって環を形成する）；置換炭化水素置換基、すなわち、非炭化水素基（これは、本発明との関連において、該置換基の主として炭化水素の性質を改変しないもの）（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、およびスルホキシ）を含む置換基；ヘテロ置換基、すなわち、主として炭化水素の特徴を有するが、本発明との関連において、環内または鎖内に炭素以外を含むか、あるいは炭素原子で構成されている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、チエニルおよびイミダゾリルとしての置換基が包含される。一般に、ヒドロカルビル基内の炭素原子１０個あたり２つ以下、好ましくは１つ以下の非炭化水素置換基が存在し；典型的には、ヒドロカルビル基内に非炭化水素置換基は存在しない。
【０１４６】
上記の物質の一部のものは最終配合物中で相互作用する場合があることが知られており、そのため、最終配合物の成分は最初に添加したものと異なっている場合があり得る。例えば、金属イオン（例えば、清浄剤のもの）は、他の分子の他の酸性またはアニオン性の部位に移動する場合があり得る。そのように形成された生成物（例えば、意図される用途において本発明の組成物を使用すると形成される生成物）は、容易に説明され得ない場合があり得る。それでもなお、かかるすべての変形例および反応生成物は本発明の範囲に含まれ；本発明には、上記の成分を混合することにより調製される組成物が包含される。
【実施例】
【０１４７】
実施例
本発明を以下の実施例によってさらに例示する。本実施例には特に好都合な実施形態を示している。本実施例を本発明の例示のために示しているが、本発明の限定を意図したものではない。
比較試料Ａ：
【０１４８】
比較試料Ａは、２１０Ｍｎのポリイソブチレン（３５０グラム）から調製した無水コハク酸の混合物から、これを窒素雰囲気下で撹拌しながら１０５℃まで加熱して調製する。テトラエチルペンタミン（ＴＥＰＡ，２９３．９グラム）を、バッチ温度を１２０℃より下に維持しながらおよそ１時間にわたってゆっくり添加する。反応温度を１７５℃まで上げ、さらに４．５時間保持する。得られる化合物はＴＥＰＡスクシンイミドである。
準備試料１
【０１４９】
準備試料１は、２１０Ｍｎのポリイソブチレン（８００グラム）から調製した無水コハク酸の混合物から、これを窒素雰囲気下で撹拌しながら１０５℃まで加熱して調製する。ジメチルアミノプロピルアミン（ＤＭＡＰＡ，２８９．９グラム）を、バッチ温度を１２０℃より下に維持しながら９５分間にわたってゆっくり添加する。反応温度を１５０℃まで上げ、さらに３時間保持する。得られる化合物はＤＭＡＰＡスクシンイミドである。１１０９グラムの得られたＤＭＡＰＡスクシンイミドをプロピレンオキシド（２５７．８グラム）、酢酸（１７７．７５グラム）および２−エチルヘキサノール（１１５６．５グラム）とともに、窒素雰囲気下で撹拌しながら還流（約８０℃）する。得られる化合物はプロピレンオキシド第４級アンモニウム塩である。
準備試料２
【０１５０】
準備試料２は、１２−ヒドロキシステアリン酸（５５０．２グラム）の混合物から、これを窒素雰囲気下で撹拌しながら１００℃まで加熱して調製する。ジメチルアミノプロピルアミン（ＤＭＡＰＡ，２０５．５グラム）を２３分間にわたってゆっくり添加し、１００℃で３．５時間保持し、次いで１１０℃まで加熱し、１７時間保持した後、１２０℃までの最終加熱を行ない、６．５時間保持する。得られる化合物は脂肪酸アミドである。得られた脂肪酸アミド（５３４．６グラム）、プロピレンオキシド（１４９．５７グラム）、酢酸（７７．６グラム）および水（５．３５グラム）を、窒素雰囲気下で撹拌しながら還流（約８０℃）加熱する。得られる化合物はプロピレンオキシド第４級アンモニウム塩である。
実施例１〜５  −  汚染試験
【０１５１】
清浄剤を直接噴射汚染試験（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｆｏｕｌｉｎｇ  Ｔｅｓｔ）にて評価する。この試験は以下のように記載される。超低硫黄ディーゼル（＜１５ｐｐｍのＳ）＋それぞれの清浄剤＊をＪｏｈｎ  Ｄｅｅｒｅ  ６０６８  Ｔｉｅｒ  ＩＩＩ  Ｐｏｗｅｒｔｅｃｈ  ６．８Ｌ  ２５０  ｈｐエンジン内に充填する。試験開始時のトルクは一貫して８０４〜８５０Ｎｍの間である。エンジンを９５％負荷で、またはエンジンを１４００ｒｐｍに維持しながらこのエンジンが対処できる出力容量の９５％で動作させた後、停止させる。エンジンは、８時間の試験実行時間中、９５％負荷（コンピュータによる測定時）に維持し、次いで停止させ、４時間浸しておく。動作中、負荷％が９８〜９９％の範囲に達した場合は、負荷％が９５％に戻るまでトルクを下方に調整する。負荷が９２〜９３％の範囲に達した場合は逆のプロセスを用いる。トルクの測定は、各シリンダーについて排気温度とともに６分毎に行なう。試験後、噴射器を分解し、清浄度について評価する。添加剤の有効性の評価において、出力低下、排気温度変化および噴射器粘着性の３つすべてを考慮する。最小限の出力低下、温度変化および噴射器粘着性なしが望ましい。試験の結果を表１にまとめる。
【０１５２】
＊注：実施例１、２および４では、活性化学物質は、トール油脂肪酸（ＴＯＦＡ）を特定の比率の活性化学物質対ＴＯＦＡで伴っている。
【表１】
2015532356.tif 000015
【０１５３】
試験の結果は、汚染試験において比較試料Ａの性能が不充分であること、およびＴＯＦＡは中間の分散剤として作用することを示す。対照的に、本発明の第４級アンモニウム塩清浄剤を使用した配合物では汚染されない。
実施例６  −  清浄試験
【０１５４】
試料１では汚染が示されなかったことを考慮し、試料１を清浄性について直接噴射清浄試験（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｃｌｅａｎ−Ｕｐ  Ｔｅｓｔ）にて試験する。この試験は以下のように記載される。超低硫黄ディーゼル燃料と汚染因子の混合物をＪｏｈｎ  Ｄｅｅｒｅ  ６０６８  Ｔｉｅｒ  ＩＩＩ  Ｐｏｗｅｒｔｅｃｈ  ６．８Ｌ  ２５０  ｈｐエンジン内に充填する。エンジンを１４００ｒｅｖ／分および９５％負荷で動作させる。エンジンを８時間の試験実行時間中、この動作条件に維持し、次いで停止させ、４時間浸しておく。動作中、負荷％が９８〜９９％の範囲に達した場合は、負荷％が９５％に戻るまでトルクを下方に調整する。負荷が９２〜９３％の範囲に達した場合は逆のプロセスを用いる。３２時間の試験実行時間後、添加剤の準備試料１を、エンジン内に噴射する燃料混合物と混合する。４９時間の試験実行時間が終了するまでさらなるサイクルを行なう。トルクの測定は、各シリンダーの排気温度とともに６分毎に行なう。０〜３２時間、３２〜４９時間および試験全体での排気温度の変化を表２にまとめ、０〜３２時間、３２〜４９時間および試験全体でのトルクの変化を表３にまとめる。
【表２】
2015532356.tif 000016
【表３】
2015532356.tif 000017
【０１５５】
試験の結果は、本発明の第４級アンモニウム塩清浄剤によって実際に噴射器が掃除され得ることを示す。
【０１５６】
上記で言及した各文献は参考として本明細書に援用される。実施例またはそうでないことを明示している場合を除き、材料、反応条件、分子量、炭素原子の数などの量を指定している本記載における数量はすべて、「約」という文言によって修飾されていると理解されたい。そうでないことを示している場合を除き、物質の量または比率を指定している本記載における数量はすべて、重量基準である。特に記載のない限り、本明細書で言及している化学薬品または組成物は各々、市販品等級の物質であり、それには異性体、副生成物、誘導体、および市販品等級品に存在していることが通常理解されている他のかかる物質が含まれている場合があり得ると解釈されたい。しかしながら、各化学成分の量は、特に記載のない限り、市販物質中に普通に存在し得る任意の溶媒または希釈油を除いて示している。本明細書に示した量、範囲および比率の上限および下限は独立して組み合わされ得ることを理解されたい。同様に、本発明の各要素に対する範囲および量は任意の他の要素に対する範囲または量と一緒に使用してもよい。本明細書で用いる場合、表現「本質的に〜からなる」は、考慮対象の組成物の基本的かつ新規な特徴に実質的に影響を及ぼさない物質が含まれることを許容する。
【国際調査報告】
2015532356.tif 000020
2015532356.tif 000021
2015532356.tif 000022
2015532356.tif 000023
2015532356.tif 000024