(57)【要約】  ベース燃料および少なくとも１つの粘度指数（ＶＩ）向上添加剤を含む燃料組成物であって、前記粘度指数（ＶＩ）向上添加剤は星型ポリイソプレン系ポリマーである燃料組成物を提供する。粘度指数向上添加剤を燃料組成物で使用して、潤滑性を向上させるだけでなく、出力および／または加速特性を向上させることができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース燃料および少なくとも１つの粘度指数（ＶＩ）向上添加剤を含む燃料組成物であって、前記粘度指数（ＶＩ）向上添加剤は星型ポリイソプレン系ポリマーである燃料組成物。
【請求項２】
前記星型のポリイソプレン系ポリマーは、以下の式によって特徴付けられ、
（Ｄ’−ＰＡ−Ｄ’’）ｎ−Ｘ；
式中、Ｄ’は少なくとも１つのジエンに誘導されたブロックを表し、ＰＡはモノアルケニルアレーンから誘導されたブロックを表し、Ｄ’’はジエンから誘導されたブロックを表し、ｎはアーム１モル当たり２モル以上のポリアルケニルカップリング剤の反応によって形成される星型ポリマー当たりのアームの平均数を表し、Ｘはポリアルケニルカップリング剤の核を表し、
ジエンブロックＤ’およびＤ’’の少なくとも１つは、混合ジエンモノマーから誘導されるコポリマーブロックであり、組み込まれるモノマー単位の約６５重量％〜約９５重量％がイソプレンから、および組み込まれるモノマー単位の約５重量％〜３５重量％がブタジエンからのものであり、少なくとも約８０重量％のブタジエンが１，４−配置で組み込まれ、
Ｄ’は、約１０，０００〜約１２０，０００ダルトンの数平均分子量を有し、ＰＡは約１０，０００〜約５０，０００ダルトンの数平均分子量を有し、Ｄ’’は、約５０００〜約６０，０００ダルトンの数平均分子量を有する、請求項１に記載の燃料組成物。
【請求項３】
前記星型ポリイソプレン系ポリマーは、水素化ポリイソプレンまたはポリ（交互エチレンープロピレン）のアームを備えた架橋ポリスチレンコアを含む、請求項１に記載の燃料組成物。
【請求項４】
前記燃料組成物は、ディーゼル燃料組成物である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の燃料組成物。
【請求項５】
前記燃料組成物中のＶＩ向上添加剤の濃度は、０．００１〜０．５％ｗ／ｗ、好ましくは０．０５〜０．２５％ｗ／ｗである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の燃料組成物。
【請求項６】
前記燃料組成物の潤滑性を向上させる目的のための、自動車燃料組成物での粘度指数（ＶＩ）向上添加剤の使用であって、前記粘度指数（ＶＩ）向上添加剤は、星型のポリイソプレン系ポリマーである、使用。
【請求項７】
粘度指数（ＶＩ）向上添加剤、または前記粘度指数（ＶＩ）向上添加剤を含有する自動車燃料組成物が導入されるかもしくは導入されることが意図される内燃機関、またはかかるエンジンによって動力が供給される車両の動力出力を向上させる目的のための、自動車燃料組成物における粘度指数（ＶＩ）向上添加剤の使用であって、前記粘度指数（ＶＩ）向上添加剤は、星型のポリイソプレン系ポリマーである、使用。
【請求項８】
粘度指数（ＶＩ）向上添加剤、または前記粘度指数（ＶＩ）向上添加剤を含有する自動車燃料組成物が導入されるかもしくは導入されることが意図される内燃機関、またはかかるエンジンによって動力が供給される車両の出力を向上させると同時に、前記燃料組成物の潤滑性を向上させる目的のための、自動車燃料組成物における粘度指数（ＶＩ）向上添加剤の使用であって、前記粘度指数（ＶＩ）向上添加剤は、星型のポリイソプレン系ポリマーである、使用。
【請求項９】
前記ＶＩ向上添加剤は、溶媒または燃料成分に予め溶解されている、請求項１〜８のいずれか一項に記載の使用。
【請求項１０】
内燃機関および／またはかかるエンジンによって動力が供給される車両を操作する方法であって、請求項１〜５のいずれか一項に記載の燃料組成物を前記エンジンの燃焼室に導入することを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車燃料組成物、特に粘度指数向上剤（ＶＩＩ）成分を含む自動車燃料組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
粘度指数（ＶＩ）は、温度に対する流体の粘度変化を測定するために一般的に使用される方法である。ＶＩが高いほど、温度による粘度の相対的な変化は小さくなる。ＶＩ向上剤（粘度調整剤とも呼ばれる）は、流体の粘度を、その有用な温度範囲にわたって増加させる添加剤である。
【０００３】
加速性能を向上させるために、燃料組成物に増粘成分を使用することが知られている。ＷＯ２００９／１１８３０２号は、燃料組成物が導入されるかまたは導入されることが意図される内燃機関、またはかかるエンジンによって動力が供給される車両の加速性能を向上させる目的で、自動車燃料組成物における粘度指数（ＶＩ）向上添加剤の使用を記載している。
【０００４】
車両エンジンに導入される燃料の組成および／または特性を変更することによって、車両エンジンの性能をさらに向上させることができることが望ましく、これは、エンジン自体に構造的または動作的な変更を行うよりも、性能最適化へのより単純で、柔軟で、費用効果の高い経路を提供することが期待され得るためである。
【０００５】
特に、動力および／または加速特性の向上をもたらす新規な粘度指数（ＶＩ）向上添加剤を同定することと同様に、燃料組成物の１つ以上の他の態様、例えば、摩擦調整特性、潤滑性、エンジン清浄性、低温性能およびポンプ圧送性などを向上させることが望ましいであろう。
【０００６】
ＵＳ２０１３／０１６５３６２号には、潤滑油組成物用の粘度指数向上剤としての使用に好適な特定の線状および星型ポリマーが開示されている。しかしながら、燃料組成物におけるかかるポリマーの使用について、ＵＳ２０１３／０１６５３６２号では開示されていない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、ベース燃料および粘度指数向上剤を含む燃料組成物が提供され、この粘度指数向上剤は、星型のポリイソプレン系ポリマーを含む。
【０００８】
本発明の第２の態様によれば、向上した潤滑性を提供するための燃料組成物における粘度指数向上剤の使用が提供され、この粘度指数向上剤は、星型ポリイソプレン系ポリマーを含む。
【０００９】
本発明のさらなる態様によれば、向上した出力および／または加速特性を提供するための燃料組成物における粘度指数向上剤の使用が提供され、この粘度指数向上剤は、星型ポリイソプレン系ポリマーである。
【００１０】
驚くべきことに、本明細書に記載される粘度指数向上剤は、向上した潤滑性を提供するために、ならびに向上した出力および／または加速特性を提供するために、燃料組成物において使用され得ることが見出された。
【００１１】
したがって、本発明のさらに別の態様によれば、粘度指数（ＶＩ）向上添加剤、または粘度指数（ＶＩ）向上添加剤を含有する燃料組成物が導入されるかまたは導入されることが意図される内燃機関またはかかるエンジンによって動力が供給される車両の出力および／または加速性能を向上させると同時に、燃料組成物の潤滑性を向上させる目的で、燃料組成物における粘度指数（ＶＩ）向上添加剤の使用が提供され、この粘度指数（ＶＩ）向上添加剤は、ポリイソプレン系星型ポリマーである。
【００１２】
また、本明細書の燃料組成物に使用される粘度指数向上剤は、向上した摩擦調整特性、向上した濾過特性、向上した粘度特性、向上した低温性能、向上したポンプ圧送性、特に低温での改良されたポンプ圧送性、およびエンジン汚れが増加しないこと、のうちの１つ以上を提供することができることが見出された。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本明細書で使用される場合、「粘度指数（ＶＩ）向上剤」という用語は、その有用な温度範囲全体にわたって燃料の粘度を増加させる添加剤を意味する。粘度指数向上剤は、粘度調整剤としても知られている。
【００１４】
本明細書に記載の燃料組成物は、好ましくはディーゼル燃料組成物であり、本明細書に記載の内燃機関は、好ましくはディーゼルエンジンである。
【００１５】
「ディーゼルエンジン」とは、ディーゼル燃料で作動するように適合された圧縮点火内燃機関を意味する。
【００１６】
エンジンの出力および／または加速特性を向上させるために本発明を使用することに加えて、本発明は、燃料組成物の潤滑性を向上させるのに使用することができる。本明細書で使用される場合、燃料に関する「潤滑性」という用語は、内燃機関の摩擦および／または摩耗を低減するための燃料の能力を意味する。
【００１７】
潤滑性能は、エンジンの摩耗を測定することで評価され得る。エンジンの摩耗は、任意の好適な方法で測定され得る。エンジンの摩耗を測定するのに好適な方法は、ＨＦＲＲ（高摩擦往復動リグ）試験ＩＳＯ１２１５６である。本発明の文脈において、潤滑性能の「向上」は、任意の程度の向上を包含する。同様に、測定されたパラメータの減少または増加（例えば、燃料組成物によって提供されるエンジン摩耗の減少）は、場合によっては、任意の程度の減少または増加を包含する。場合によっては、向上、減少、または増加は、粘度指数（ＶＩ）向上添加剤を組み込む前の燃料組成物を使用する場合の関連するパラメータと比較され得る。これは、燃料組成物に粘度指数（ＶＩ）向上添加剤を加える前に、内燃（典型的にはディーゼル）機関で使用することが意図されている（例えば市販されている）他の類似の燃料組成物で同じエンジンを作動した場合に測定される関連パラメータと比較したものであってよい。
【００１８】
本発明は、例えば、粘度指数（ＶＩ）向上添加剤によって燃料組成物の特性および／または性能および／または効果、特に燃料組成物の潤滑性能に対するその効果を、所望の目標を満たすために調整することを含み得る。
【００１９】
潤滑性能の向上は、別の原因、特に燃料組成物に含まれる別の燃料成分または添加剤による潤滑性能の低下において、少なくともある程度の緩和をも包含し得る。
【００２０】
潤滑性能の向上は、ディーゼルおよびディーゼル成分の脱硫、水素化処理または水素化分解などの別の理由で低下した潤滑性能の少なくとも部分的な回復をも包含し得る。
【００２１】
「加速性能」は、一般的に、増加したスロットルに対するエンジンの応答性、例えば、任意の所与のエンジン速度から加速する速度を含む。これには、任意の所与の速度でエンジンによって生成される出力および／またはトルクおよび／または車両牽引力（ＶＴＥ）のレベルが含まれる。したがって、加速性能の向上は、任意の所与の速度でのエンジン出力および／またはトルクおよび／またはＶＴＥの増加によって明らかになり得る。
【００２２】
エンジントルクは、試験対象のエンジンによって動力が供給される車両の車輪によってダイナモメータに加えられる力から導き出し得る。好適に特殊化された機器（例えば、Ｋｉｓｔｌｅｒ（商標）ＲｏａＤｙｎ（商標））を使用して、かかる車両の車輪から直接測定することができる。エンジン出力は、当技術分野で知られているように、測定されたエンジントルクおよびエンジン速度値から好適に導き出すことができる。ＶＴＥは、例えば、シャシーダイナモメータのローラーに、エンジンによって駆動される車両の車輪によって加えられる力を測定することによって測定することができる。
【００２３】
本発明は、内燃機関またはかかるエンジンによって動力が供給される車両の加速性能を向上させるのに有用であり得る。加速性能は、エンジンを加速し、エンジン速度、出力、トルク、および／またはＶＴＥ、空気チャージ圧力、および／またはターボチャージャ速度の経時変化を監視することによって評価し得る。この評価は、エンジン速度の範囲にわたって好適に実行することができる。
【００２４】
加速性能は、試験対象のエンジンによって動力が供給される車両を、例えば０〜１００ｋｍ／時まで、道路上で好適な経験を積んだドライバーによって加速することでも評価され得る。加速性能の変化をエンジン速度に関連付けるために、車両にはエンジン速度計などの適切な計測器が装備されている必要がある。
【００２５】
一般に、加速性能の向上は、加速時間の短縮、および／または上記の効果のいずれか１つ以上、例えば、ターボチャージャ速度のより速い増加、または任意の所与の速度でのエンジントルクまたは出力またはＶＴＥの増加によって明らかになり得る。
【００２６】
本発明の文脈において、加速性能の「向上」は、任意の程度の向上を包含する。同様に、測定されたパラメータの減少または増加（例えば、ターボチャージャが最大速度に達するまでにかかる時間）には、場合によっては、任意の程度の減少または増加が含まれる。場合によっては、向上、減少、または増加は、粘度指数（ＶＩ）向上添加剤を組み込む前の燃料組成物を使用する場合の関連するパラメータと比較され得る。これは、燃料組成物に粘度指数（ＶＩ）向上添加剤を加える前に、内燃（典型的にはディーゼル）機関で使用することが意図されている（例えば市販されている）他の類似の燃料組成物で同じエンジンを作動した場合に測定される関連パラメータと比較したものであってよい。
【００２７】
本発明は、例えば、粘度指数（ＶＩ）向上剤によって燃料組成物の特性および／または性能および／または効果、特に内燃機関の加速度および／または出力性能に対するその効果を、所望の目標を満たすために調整することを含み得る。
【００２８】
加速性能の向上は、別の原因、特に燃料組成物に含まれる別の燃料成分または添加剤による加速性能の低下において、少なくともある程度の緩和をも包含し得る。例として、燃料組成物は、燃焼時に生成される排出物のレベルを低減するために、全体の密度を低減することを意図した１つ以上の成分を含有することができ、密度の減少は、エンジン出力の損失をもたらす可能性があるが、この効果は、本発明による粘度指数（ＶＩ）向上剤の使用によって克服されるか、または少なくとも軽減され得る。
【００２９】
加速性能の向上は、酸素化成分を含有する燃料（例えば、いわゆる「バイオ燃料」）の使用、またはエンジン（典型的には燃料噴射器内）における燃焼関連堆積物の蓄積などの別の理由で低下した加速性能の少なくとも部分的な回復をも包含し得る。
【００３０】
本発明を使用して、典型的には加速期間中に、所与のエンジン速度でエンジントルクを増加させる場合、増加は、粘度指数（ＶＩ）向上剤を組み込む前の燃料組成物でエンジンを運転した場合に得られるものと比較して、少なくとも０．１％、好ましくは少なくとも０．２％または０．３％または０．４％または０．５％、場合によっては少なくとも０．６％または０．７％であり得る。この増加は、燃料組成物に粘度指数（ＶＩ）向上剤を加える前に、内燃（典型的にはディーゼル）機関で使用することを意図した（例えば市販されている）他の類似の燃料組成物で同じエンジンを作動させたときに、該当する速度で得られるエンジントルクと比較され得る。
【００３１】
本発明を用いて、典型的には加速期間中に、所与のエンジン速度でエンジン出力を増加させる場合、増加は、ここでも、粘度指数向上剤を組み込む前の燃料組成物でエンジンを運転した場合に得られるものと比較して、少なくとも０．１％、好ましくは少なくとも０．２％または０．３％または０．４％または０．５％、場合によっては少なくとも０．６％または０．７％であり得る。この増加は、燃料組成物に粘度指数向上剤を加える前に、内燃（典型的にはディーゼル）機関で使用することを意図した（例えば市販されている）他の類似の燃料組成物で同じエンジンを作動させたときに、該当する速度で得られるエンジン出力と比較され得る。
【００３２】
本発明を用いて、典型的には加速期間中に、所与のエンジン速度でエンジンＶＴＥを増加させる場合、増加は、ここでも、粘度指数（ＶＩ）向上剤を組み込む前の燃料組成物でエンジンを運転した場合に得られるものと比較して、少なくとも０．１％、好ましくは少なくとも０．２％または０．３％または０．４％または０．５％、場合によっては少なくとも０．６％または０．７％であり得る。この増加は、粘度指数（ＶＩ）向上剤を加える前に、内燃（典型的にはディーゼル）機関で使用することを意図した（例えば市販されている）他の類似の燃料組成物で同じエンジンを作動させたときに、該当する速度で得られるＶＴＥと比較され得る。
【００３３】
本発明を用いて、２つの所与のエンジン速度間でエンジンが加速するのに要する時間を短縮する場合、短縮は、粘度指数（ＶＩ）向上剤を組み込む前の燃料組成物でエンジンを運転した場合にかかるものと比較して、少なくとも０．１％、好ましくは少なくとも０．２％または０．３％または０．４％または０．５％、場合によっては少なくとも０．６％または０．７％、または０．８％または０．９％であり得る。この短縮は、燃料組成物に粘度指数（ＶＩ）向上剤を加える前に、内燃（典型的にはディーゼル）機関で使用することを意図した（例えば市販されている）他の類似の燃料組成物で同じエンジンを作動させたときの該当する速度間の加速時間と比較され得る。かかる加速時間は、例えば、３００ｒｐｍ以上、または４００ｒｐｍ以上または５００ｒｐｍ以上または６００ｒｐｍ以上または７００ｒｐｍ以上または８００ｒｐｍ以上または９００ｒｐｍ以上または１０００ｒｐｍ以上、例えば１３００〜１６００ｒｐｍ、または１６００〜２２００ｒｐｍ、または２２００〜３０００ｒｐｍ、または３０００〜４０００ｒｐｍのエンジン速度増加にわたって測定することができる。
【００３４】
本発明によれば、ＶＩ向上添加剤が使用される自動車燃料組成物は、特に、ディーゼルエンジンでの使用に好適なディーゼル燃料組成物であり得る。それは、任意の種類の圧縮点火エンジン、例えば以下に記載されるもので使用されてよく、および／または好適であってよく、および／または適合され、および／または使用されることが意図され得る。
【００３５】
粘度指数向上添加剤（ＶＩ向上剤とも呼ばれる）は、潤滑剤配合物での使用ですでによく知られており、高温で粘度を増加することにより、所望の温度範囲で粘度を可能な限り一定に維持するために使用される。それらは、典型的には、集塊および／またはミセルを形成することができる比較的高分子量の長鎖ポリマー分子に基づいている。これらの分子系は高温で膨張するため、相互の動きがさらに制限され、系の粘度が増加する。
【００３６】
本発明による燃料組成物に使用されるＶＩ向上添加剤は、ポリイソプレン系星型ポリマー、特にスチレン−イソプレン星型ポリマーを含む。
【００３７】
好適なスチレン−イソプレン星型ポリマーの例としては、ＵＳ２０１３／０１６５３６２号に開示されているものが挙げられ、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。ＵＳ２０１３／０１６５３６２号に開示された星型ポリマーは、ジビニルベンゼン（ＤＶＢ）コアなどの中心コアに結合された複数のトリブロックアームを有し、このトリブロックアームは、ジエンから誘導された２つの部分的または完全に水素化されたブロックの間に位置するモノアルケニルアレーンモノマーから誘導されたブロックを含有し、このジエンブロックの少なくとも１つは混合ジエンモノマーから誘導されたコポリマーであり、組み込まれたモノマー単位の約６５重量％〜約９５重量％がイソプレンからであり、組み込まれたモノマー単位の約５重量％〜約３５重量％までがブタジエンからであり、少なくとも約８０重量％、好ましくは少なくとも約９０重量％のブタジエンが１，４−配置でランダムコポリマーブロックに組み込まれている。
【００３８】
燃料組成物に使用するのに好ましい粘度指数（ＶＩ）向上添加剤は、ＵＳ２０１３／０１６５３６２号に記載される星型イソプレンポリマーであり、これは、以下の式によって特徴付けることができる。
（Ｄ’−ＰＡ−Ｄ’’）ｎ−Ｘ；
式中、Ｄ’はジエンから誘導された「外側」ブロックを表し、ＰＡはモノアルケニルアレーンから誘導されたブロックを表し、Ｄ’’はジエンから誘導された内側ランダムを表し、ｎはアーム１モル当たり２モル以上のポリアルケニルカップリング剤の反応によって形成される星型ポリマー当たりのアームの平均数を表し、Ｘはポリアルケニルカップリング剤の核を表す。
【００３９】
ジエンブロックＤ’およびＤ’’の少なくとも１つ、好ましくはジエンブロックＤ’およびＤ’’のそれぞれは、混合ジエンモノマーに由来するコポリマーブロックであり、組み込まれたモノマー単位の約６５重量％から約９５重量％がイソプレンから、および組み込まれるモノマー単位の約５重量％から約３５重量％までがブタジエンからのものであり、少なくとも約８０重量％のブタジエン、好ましくは少なくとも９０重量％のブタジエンが１，４−配置で組み込まれる。好ましくは、組み込まれたモノマー単位の少なくとも約１５重量％がブタジエンモノマー単位である。好ましくは、組み込まれたモノマー単位の約２８重量％以下がブタジエンモノマー単位である。好ましくは、ジエンブロックＤ’およびＤ’’の少なくとも１つ、より好ましくは、ジエンブロックＤ’およびＤ’’’のそれぞれは、ランダムコポリマーブロックである。ブロックＤ’およびＤ’’’は、好ましくは、不飽和の少なくとも約８０％または９０％または９５％を除去するために水素化され、より好ましくは、完全に水素化される。
【００４０】
外側ブロックＤ’は、水素化前に、約１０，０００〜約１２０，０００ダルトン、より好ましくは約２０，０００〜約６０，０００ダルトンの数平均分子量を有する。ブロックＰＡは、約１０，０００〜約５０，０００ダルトンの数平均分子量を有する。ブロックＰＡのサイズを増大させると、星型ポリマーの増粘効率に悪影響が及ぼされ得る。したがって、ブロックＰＡの数平均分子量は、好ましくは、約１２，０００〜約３５，０００ダルトンである。内側ブロックＤ’は、水素化前に、約５，０００〜約６０，０００ダルトン、より好ましくは約１０，０００〜約３０，０００ダルトンの数平均分子量を有する。本明細書で使用される場合、「数平均分子量」という用語は、ポリスチレン標準を用いたゲル浸透クロマトグラフィー（「ＧＰＣ」）によって測定された数平均分子量を指す。
【００４１】
本明細書で使用される星型ポリマーにおいて、外側ブロックＤ’の数平均分子量と内側ブロックＤ’’’の数平均分子量との比は、好ましくは少なくとも約１．４：１、例えば少なくとも約１．９：１であり、より好ましくは少なくとも約２．０：１であり、ブロックＰＡの数平均分子量と内側ブロックＤ’’’の数平均分子量との比は、好ましくは少なくとも約０．７５：１、例えば少なくとも約０．９：１であり、より好ましくは少なくとも約１．０：１である。
【００４２】
好ましくは、星型ポリマー中のポリジエンの総量の３０重量％以下、より好ましくは２５重量％以下がブタジエンから誘導される。好ましくは、１，２−または１，４−配置単位としてポリマー中に組み込まれ得るブタジエンの総量の少なくとも約８０重量％、より好ましくは少なくとも約９０重量％が、１，４−配置で組み込まれる星型ポリマー中に組み込まれる。ポリマーに組み込まれるブタジエンの割合を１，４−単位として増大させると、星型ポリマーの増粘効率特性を増加させることができる。過剰量のポリブタジエン、特に１，２−配置を有するポリブタジエンは、低温でのポンプ圧送特性に悪影響を与える可能性がある。
【００４３】
本明細書のコポリマーの前駆体として使用されるイソプレンモノマーは、１，４−または３，４−配置のいずれか、またはそれらの混合物としてポリマーに組み込まれ得る。好ましくは、イソプレンの大部分は、約６０重量％を超える、より好ましくは約８０重量％を超える（約８０重量％〜１００重量％など）、より好ましくは約９０重量％を超える（約９３重量％〜１００重量％など）１，４−単位としてポリマーに組み込まれる。
【００４４】
好適なモノアルケニルアレーンモノマーとしては、スチレン、モノビニルナフタレンなどのモノビニル芳香族化合物、ならびにそれらのアルキル化誘導体（ｏ−、ｍ−およびｐ−メチルスチレン、α−メチルスチレンおよび第三級ブチルスチレンなど）が挙げられる。好ましいモノアルケニルアレーンはスチレンである。
【００４５】
本明細書で使用される星型ポリマーは、４〜約２５個のアーム（ｎ＝約４〜約２５）、好ましくは約１０〜約２０個のアームを有し得る。本明細書で使用される星型ポリマーは、約１００，０００〜約１，０００，０００ダルトン、好ましくは約４００，０００〜約８００，０００ダルトン、より好ましくは約５００，０００〜約７００，０００ダルトンの合計数平均分子量を有し得る。
【００４６】
様々な重合調製方法を含む、これらの好ましい星型ポリマーを作製するための構造、特性、および方法のさらなる詳細は、ＵＳ２０１３／０１６５３６２号に開示されており、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【００４７】
本明細書で使用するための別の好適なタイプの粘度指数（ＶＩ）向上添加剤は、水素化ポリイソプレンまたはポリ（交互エチレン−プロピレン）のアームを有する架橋ポリスチレンコアを含む星型ポリイソプレンポリマーである。かかるポリマーの例は、Ｉｎｆｉｎｅｕｍから市販されているＳＶ３００である。ＵＳ２０１７／０２５３７０号に開示されているように、ＳＶ３００は、水素化ポリイソプレンまたはポリ（交互エチレン−プロピレン）のアーム３０個を有する、６重量％の架橋ポリスチレン星型コアを含有し、全体の分子量は８７５，０００であり、ＰＡＯ４（Ｅｘｘｏｎ  Ｍｏｂｉｌから市販されている１００℃で約４ｍｍ２／秒の粘度を有するポリアルファオレフィン）中の流体力学半径は２５ｎｍである。
【００４８】
本明細書で１５．６℃で使用するための粘度指数（ＶＩ）向上添加剤（ＡＳＴＭ  Ｄ−４０５２）の密度は、０．７０ｇ／ｃｍ３以上、好ましくは０．７５ｇ／ｃｍ３以上である。
【００４９】
本明細書で使用するのに好適な市販の粘度指数（ＶＩ）向上添加剤の例としては、ＳＶ３００、ＳＶ６００、ＳＶ２６０などの商品名でＩｎｆｉｎｅｕｍから市販されているものが挙げられる。
【００５０】
燃料組成物の潤滑特性を向上させると共に出力特性を向上させる観点から特に好ましい粘度指数（ＶＩ）向上添加剤は、Ｉｎｆｉｎｅｕｍから市販されているＳＶ６００である。
【００５１】
ＶＩ向上添加剤は、好適な溶媒、例えば鉱油またはフィッシャー・トロプシュ由来炭化水素混合物などの油；添加剤が使用される燃料組成物（例えばディーゼル燃料組成物中での使用が意図される場合、軽油または灯油などの中間留出物燃料成分）と適合性のある燃料成分（ここでも、鉱物またはフィッシャー・トロプシュ由来のいずれかであり得る）；ポリアルファオレフィン；脂肪酸アルキルエステル（ＦＡＡＥ）、フィッシャー・トロプシュ由来のバイオマス−液体合成生成物、水素化植物油、廃棄物または藻類油またはエタノールのようなアルコールなどのいわゆるバイオ燃料；芳香族溶媒；任意の他の炭化水素または有機溶媒；またはそれらの混合物中に予め溶解され得る。この文脈において使用するための好ましい溶媒は、鉱油ベースのディーゼル燃料成分および溶媒、ならびに以下で言及される「ＸｔＬ」成分などのフィッシャー・トロプシュ由来成分である。場合によっては、バイオ燃料溶媒も好ましい。
【００５２】
燃料組成物中のＶＩ向上添加剤の濃度は、最大１％ｗ／ｗ（１０，０００ｐｐｍ）、好適には最大０．５％ｗ／ｗ、場合によっては最大０．４または０．３または０．２５％ｗ／ｗであり得る。濃度は、０．００１％ｗ／ｗ以上、好ましくは０．０１％ｗ／ｗ以上、好適には０．０２または０．０３または０．０４または０．０５％ｗ／ｗ以上、場合によっては０．１または０．２％ｗ／ｗ以上であってもよい。好適な濃度は、例えば、０．００１〜１％ｗ／ｗ、または０．００１〜０．５％ｗ／ｗ、または０．０５〜０．５％ｗ／ｗ、または０．０５〜０．２５％ｗ／ｗ、例えば、０．０５〜０．２５％ｗ／ｗ、または０．１〜０．２％ｗ／ｗであってよい。
【００５３】
組成物の残りの部分は、例えば、以下により詳細に記載されるように、典型的には、１つ以上の自動車ベース燃料からなり、任意で１つ以上の燃料添加剤とともに構成される。
【００５４】
上記の濃度は、ＶＩ向上添加剤自体に対するものであり、その有効成分が事前に希釈されている溶媒は考慮していない。それらは、全燃料組成物の質量に基づく。本明細書の燃料組成物には、２つ以上のＶＩ向上添加剤を使用することができる。２つ以上のＶＩ向上添加剤の組み合わせが組成物中で使用される場合、同じ濃度範囲が全体的な組み合わせに適用されてよく、ここでも存在する任意の前駆体溶媒は除外される。
【００５５】
ＶＩ向上添加剤の濃度は、全燃料組成物の所望の粘度、添加剤を組み込む前の組成物の粘度、添加剤自体の粘度、および添加剤が使用される任意の溶媒の粘度に依存する。本発明に従って調製される自動車燃料組成物中に存在するＶＩ向上添加剤、燃料成分および任意の他の成分または添加剤の相対的な割合は、密度、エミッション性能およびセタン価、特に密度などの他の所望の特性にも依存し得る。
【００５６】
驚くべきことに、本明細書に記載のＶＩ向上添加剤は、燃料組成物の潤滑性を増加させるだけでなく、出力および／または加速特性を増加させ得ることが見出された。
【００５７】
ＶＩ向上添加剤が含まれるため、本発明に従って調製された燃料組成物（特にディーゼル燃料組成物）は、好適には、２．７または２．８ｍｍ２／秒以上、好ましくは２．９または３．０または３．１または３．２または３．３または３．４ｍｍ２／秒以上、場合によっては３．５または３．６または３．７または３．８または３．９、またはさらには４ｍｍ２／秒以上のＶＫ４０を有する。そのＶＫ４０は、最大４．５または４．４または４．３ｍｍ２／秒であり得る。場合によっては、例えば、極寒用ディーゼル燃料の場合、組成物のＶＫ４０は、１．５ｍｍ２／秒と低くてもよいが、好ましくは、１．７または２．０ｍｍ２／秒以上である。本明細書における粘度への言及は、特に明記しない限り、動粘度を意味することを意図している。
【００５８】
組成物は、好ましくは比較的高い密度を有し、例えば、ディーゼル燃料組成物の場合、１５℃で８３０ｋｇ／ｍ３以上（ＡＳＴＭ  Ｄ−４０５２またはＥＮ  ＩＳＯ３６７５）、好ましくは８３２ｋｇ／ｍ３以上、例えば８３２〜８６０ｋｇ／ｍ３である。好適には、その密度は１５℃で８４５ｋｇ／ｍ３以下であり、これは、現在のＥＮ５９０ディーゼル燃料仕様の上限である。
【００５９】
本発明に従って調製される燃料組成物は、例えば、自動車用ガソリンまたはディーゼル燃料組成物、特に後者であり得る。
【００６０】
本発明に従って調製されるガソリン燃料組成物は、一般に、火花点火（ガソリン）エンジンでの使用に好適な任意の種類のガソリン燃料組成物であり得る。ＶＩ向上添加剤に加えて、他の標準的なガソリン燃料成分を含有し得る。例えば、典型的には、大部分を２０℃〜２１０℃の沸点範囲（ＡＳＴＭ  Ｄ−８６またはＥＮ  ＩＳＯ３４０５）を有するガソリンベース燃料で占めることができる。この文脈における「大部分」とは、典型的には、燃料全組成物に基づいて８５％ｗ／ｗ以上、より好適には９０または９５％ｗ／ｗ以上、最も好ましくは９８または９９または９９．５％ｗ／ｗ以上を意味する。
【００６１】
本発明に従って調製されるディーゼル燃料組成物は、一般に、圧縮点火（ディーゼル）エンジンでの使用に好適な任意の種類のディーゼル燃料組成物であり得る。それは、ＶＩ向上添加剤に加えて、他の標準的なディーゼル燃料成分を含有し得る。例えば、大部分を以下に記載される種類のディーゼルベース燃料で占めることができる。ここでも、「大部分」とは、典型的には、全組成物に基づいて８５％ｗ／ｗ以上、より好適には９０または９５％ｗ／ｗ以上、最も好ましくは９８または９９または９９．５％ｗ／ｗ以上を意味する。
【００６２】
したがって、ＶＩ向上添加剤に加えて、本発明に従って調製されたディーゼル燃料組成物は、従来型の１つ以上のディーゼル燃料成分を含み得る。かかる成分は、典型的には、液体炭化水素中間留分燃料油、例えば石油由来の軽油を含む。一般に、かかる燃料成分は、有機的または合成的に誘導することができ、原油から所望の範囲の留分を蒸留することによって好適に得られる。それらは、典型的には、等級と用途に応じて、１５０〜４１０℃または１７０〜３７０℃の通常のディーゼル範囲内の沸点を有する。典型的には、燃料組成物には、重質炭化水素を分解することによって得られる１つ以上の分解生成物を含む。
【００６３】
石油由来の軽油は、例えば、原油源を精製し、任意で（水素化）処理することによって得ることができる。それは、そのような精製プロセスから得られる単一の軽油ストリーム、または異なる処理経路を介して精製プロセスで得られるいくつかの軽油留分の混合物であり得る。かかる軽油留分の例は、直留軽油、減圧軽油、熱分解プロセスで得られる軽油、流動接触分解ユニットで得られる軽質および重質サイクル油、ならびに水素化分解ユニットから得られる軽油である。任意で、石油由来の軽油は、いくつかの石油由来の灯油留分を含み得る。
【００６４】
かかる軽油は、それらの硫黄含有量をディーゼル燃料組成物中に含めるのに好適なレベルまで低減するために、水素化脱硫（ＨＤＳ）ユニットで処理され得る。
【００６５】
ディーゼルベース燃料は、フィッシャー・トロプシュ由来のディーゼル燃料成分、典型的にはフィッシャー・トロプシュ由来の軽油であるか、またはそれを含み得る。本発明の文脈において、「フィッシャー・トロプシュ由来」という用語は、材料がフィッシャー・トロプシュ縮合プロセスの合成生成物であるか、またはそれに由来することを意味する。「非フィッシャー・トロプシュ由来」という用語は、それに応じて解釈され得る。したがって、フィッシャー・トロプシュ由来の燃料または燃料成分は、添加された水素を除いて、かなりの部分がフィッシャー・トロプシュ縮合プロセスから直接的または間接的に得られる炭化水素流である。
【００６６】
フィッシャー・トロプシュ反応は、一酸化炭素と水素を長鎖の、通常はパラフィン系の炭化水素に変換する。
ｎ（ＣＯ＋２Ｈ２）＝（−ＣＨ２−）ｎ＋ｎＨ２Ｏ＋熱、
適切な触媒の存在下で、典型的には高温（例えば、１２５〜３００℃、好ましくは１７５〜２５０℃）および／または圧力（例えば、０．５〜１０ＭＰａ、好ましくは１．２〜５ＭＰａ）のもと。必要に応じて、２：１以外の水素：一酸化炭素比を使用することができる。
【００６７】
一酸化炭素および水素は、それ自体、有機源、無機源、天然源または合成源から、典型的には天然ガスまたは有機的に誘導されたメタンから誘導され得る。
【００６８】
本発明で使用されるフィッシャー・トロプシュ由来のディーゼル燃料成分は、精製またはフィッシャー・トロプシュ反応から直接、または例えば、精製または合成生成物の分画または水素化処理によって間接的に得られ、分画または水素化処理された生成物を得ることができる。水素化処理は、沸点範囲を調整するための水素化分解（例えば、ＧＢ−Ｂ−２０７７２８９号およびＥＰ−Ａ−０１４７８７３号を参照のこと）および／または分岐パラフィンの割合を増加させることにより低温流動特性を向上させることが可能な水素化異性化を伴う。ＥＰ−Ａ−０５８３８３６号は、フィッシャー・トロプシュ合成生成物を、まず、実質的に異性化または水素化分解を受けないような条件下で水素化転化に供し（これによりオレフィンおよび酸素含有成分が水素化される）、次いで、得られた生成物の少なくとも一部を、水素化分解および異性化が生じて実質的にパラフィン系の炭化水素燃料が得られるような条件下で水素化転化する２段階水素化処理法が記載されている。所望の留分、典型的には軽油留分は、その後、例えば蒸留によって単離することができる。
【００６９】
他の合成後処理、例えば重合、アルキル化、蒸留、分解−脱カルボキシル化、異性化および水素化改質は、例えばＵＳ−Ａ−４１２５５６６号明細書およびＵＳ−Ａ−４４７８９５５号明細書に記載されているように、フィッシャー・トロプシュ縮合生成物の特性を改変するために用いることができる。
【００７０】
パラフィン系炭化水素のフィッシャー・トロプシュ合成における典型的な触媒は、触媒活性成分として、周期表のＶＩＩＩ族からの金属、特に、ルテニウム、鉄、コバルト、またはニッケルを含む。かかる好適な触媒は、例えば、ＥＰ−Ａ−０５８３８３６号に記載されている。
【００７１】
フィッシャー・トロプシュベースのプロセスの例は、Ｓｈｅｌｌ（商標）「Ｇａｓ−ｔｏ−ｌｉｑｕｉｄｓ」または「ＧｔＬ」技術（以前は、ＳＭＤＳ（シェル中間留分合成（Ｓｈｅｌｌ  Ｍｉｄｄｌｅ  Ｄｉｓｔｉｌｌａｔｅ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ）として知られており、「Ｔｈｅ  Ｓｈｅｌｌ  Ｍｉｄｄｌｅ  Ｄｉｓｔｉｌｌａｔｅ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓ」、ｖａｎ  ｄｅｒ  Ｂｕｒｇｔら、第５回Ｓｙｎｆｕｅｌｓ  Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ、Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ  ＤＣ、１９８５年１１月で出された論文、およびＳｈｅｌｌ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ  Ｌｔｄ、Ｌｏｎｄｏｎ（英国）からの同じ表題で１９８９年１１月刊行物に記載されている）である。後者の場合、水素化転化プロセスの好ましい特徴は、本明細書に開示されている通りであり得る。このプロセスは、天然ガスを重質長鎖炭化水素（パラフィン）ワックスに転化することによって中間留分範囲の生成物を生成し、次いでこれを水素化転化および分留することができる。
【００７２】
本発明で使用するためには、フィッシャー・トロプシュ誘導燃料成分は、好ましくは、気体から液体への合成に由来する任意の好適な成分（以下、ＧｔＬ成分）、または類似のフィッシャー・トロプシュ合成に由来する成分、例えば、気体、バイオマスまたは石炭を液体に変換する成分（以下、ＸｔＬ成分）である。フィッシャー・トロプシュ由来の成分は、好ましくはＧｔＬ成分である。それはＢｔＬ（バイオマスから液体）成分である可能性がある。一般に、好適なＸｔＬ成分は、例えば、当技術分野で既知の灯油、ディーゼル油および軽油留分から選択される中間留分燃料成分であってもよく、かかる成分は、合成プロセス燃料または合成プロセス油として一般的に分類され得る。好ましくは、ディーゼル燃料成分として使用するためのＸｔＬ成分は、軽油である。
【００７３】
本発明に従って調製された組成物中に含有されるディーゼル燃料成分は、典型的には、１５℃で７５０〜９００ｋｇ／ｍ３、好ましくは８００〜８６０ｋｇ／ｍ３の密度（ＡＳＴＭ  Ｄ−４０５２またはＥＮ  ＩＳＯ３６７５）および／または１．５〜６．０ｍｍ２／秒のＶＫ４０（ＡＳＴＭ  Ｄ−４４５またはＥＮ  ＩＳＯ３１０４）を有する。
【００７４】
本発明に従って調製されるディーゼル燃料組成物において、ベース燃料自体は、上記の種類の２つ以上のディーゼル燃料成分の混合物を含み得る。それは、いわゆる「バイオディーゼル」燃料成分、例えば植物油、水素化植物油もしくは植物油誘導体（例えば、脂肪酸エステル、特に脂肪酸メチルエステル）、または別の酸素化物、例えば酸、ケトンもしくはエステルであってもよく、またはそれらを含有してもよい。かかる成分は、必ずしもバイオ由来である必要はない。
【００７５】
本発明に従って調製される自動車用ディーゼル燃料組成物は、好適には、ＥＮ５９０（欧州の場合）またはＡＳＴＭ  Ｄ−９７５（米国の場合）などの適用される現在の標準仕様（複数可）に準拠する。一例として、全燃料組成物は、１５℃で８２０〜８４５ｋｇ／ｍ３の密度（ＡＳＴＭ  Ｄ−４０５２またはＥＮ  ＩＳＯ３６７５）；３６０℃以下のＴ９５沸点（ＡＳＴＭ  Ｄ−８６またはＥＮ  ＩＳＯ３４０５）；５１以上の測定セタン価（ＡＳＴＭ  Ｄ−６１３）；２〜４．５ｍｍ２／秒のＶＫ４０（ＡＳＴＭ  Ｄ−４４５またはＥＮ  ＩＳＯ３１０４）；５０ｍｇ／ｋｇ以下の硫黄含有量（ＡＳＴＭＤ−２６２２またはＥＮ  ＩＳＯ２０８４６）；および／または１１％ｗ／ｗ未満の多環式芳香族炭化水素（ＰＡＨ）含有量（ＩＰ３９１（ｍｏｄ））を有し得る。しかしながら、関連する仕様は国によって、および年によって異なり、燃料組成物の使用目的によって決まり得る。
【００７６】
本発明に従って調製されたディーゼル燃料組成物は、５０００ｐｐｍｗ（重量百万分率）以下、典型的には２０００〜５０００ｐｐｍｗ、または１０００〜２０００ｐｐｍｗ、あるいは最大１０００ｐｐｍｗの硫黄を好適に含有する。組成物は、例えば、低硫黄または超低硫黄燃料、または硫黄非含有燃料、例えば、最大で５００ｐｐｍｗ、好ましくは３５０ｐｐｍｗ以下、最も好ましくは１００または５０ｐｐｍｗ以下、さらには１０ｐｐｍｗの硫黄を含有し得る。
【００７７】
本発明に従って調製された自動車燃料組成物、またはかかる組成物で使用されるベース燃料は、添加されていても（添加剤含有）、または添加されていなくても（無添加）よい。それは、例えば、製油所で添加される場合、例えば、帯電防止剤、パイプライン抗力低減剤（ｐｉｐｅｌｉｎｅ  ｄｒａｇ  ｒｅｄｕｃｅｒｓ）、流動性向上剤（例えば、エチレン／酢酸ビニルコポリマーまたはアクリレート／無水マレイン酸コポリマー）、潤滑性添加剤（上記のＶＩ向上添加剤以外）、酸化防止剤、およびワックス沈降防止剤から選択される１つ以上の添加剤を少量含有する。したがって、組成物は、ＶＩ向上添加剤に加えて、少ない比率（好ましくは１％ｗ／ｗ以下、より好ましくは０．５％ｗ／ｗ（５０００ｐｐｍｗ）以下、最も好ましくは０．２％ｗ／ｗ（２０００ｐｐｍｗ）以下）で１つ以上の燃料添加剤を含有し得る。
【００７８】
組成物は、例えば、洗浄剤を含有してもよい。洗浄剤含有ディーゼル燃料添加剤は既知であり、市販されている。かかる添加剤は、エンジン堆積物の蓄積を低減する、除去する、または遅延させることを目的としたレベルで、ディーゼル燃料に添加され得る。
【００７９】
本発明の目的のための燃料添加剤における使用に好適な洗浄剤の例としては、ポリオレフィン置換スクシンイミドまたはポリアミンのスクシンアミド、例えばポリイソブチレンスクシンイミドまたはポリイソブチレンアミンスクシンアミド、脂肪族アミン、マンニッヒ塩基またはアミンおよびポリオレフィン（例えばポリイソブチレン）無水マレイン酸が挙げられる。スクシンイミド分散剤添加剤は、例えば、ＧＢ−Ａ−９６０４９３号、ＥＰ−Ａ−０１４７２４０号、ＥＰ−Ａ−０４８２２５３号、ＥＰ−Ａ−０６１３９３８号、ＥＰ−Ａ−０５５７５１６号、およびＷＯ−Ａ−９８／４２８０８号に記載されている。特に好ましいものは、ポリイソブチレンスクシンイミドなどのポリオレフィン置換スクシンイミドである。
【００８０】
本発明に従って調製された燃料組成物で使用可能な燃料添加剤混合物は、洗浄剤に加えて他の成分を含有し得る。例としては、潤滑性向上剤；曇り防止剤、例えばアルコキシル化フェノールホルムアルデヒドポリマー；消泡剤（例えばポリエーテル変性ポリシロキサン）；着火性向上剤（セタン価向上剤）（例えば硝酸２−エチルヘキシル（ＥＨＮ）、硝酸シクロヘキシル、過酸化ジ−ｔｅｒｔ−ブチルおよびＵＳ−Ａ−４２０８１９０号の第２欄２７行〜第３欄２１行に開示されているもの）；防錆剤（例えばテトラプロペニルコハク酸のプロパン−１，２−ジオール半エステル、またはコハク酸誘導体の多価アルコールエステルであって、ここでコハク酸誘導体はそのα−炭素原子の少なくとも１つに２０〜５００個の炭素原子を含有する非置換または置換脂肪族炭化水素基を有するものであり、例えばポリイソブチレン置換コハク酸のペンタエリスリトールジエステル）；腐食防止剤；付香剤；耐摩耗添加剤；抗酸化剤（例えば、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノールなどのフェノール系化合物、またはＮ，Ｎ’−ジ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミンなどのフェニレンジアミン）；金属不活性化剤；燃焼向上剤；静電気除去剤；低温流動向上剤；およびワックス沈降防止剤が挙げられる。
【００８１】
かかる燃料添加剤混合物は、特に燃料組成物の硫黄含有量が低い（例えば、５００ｐｐｍｗ以下）場合、（上記の粘度向上（ＶＩ）添加剤に加えて）潤滑性向上剤を含有し得る。添加された燃料組成物において、潤滑性向上剤は、１０００ｐｐｍｗ未満、好ましくは５０〜１０００ｐｐｍｗ、より好ましくは７０〜１０００ｐｐｍｗの濃度で存在するのが好都合である。好適な市販の潤滑性向上剤としては、エステル系および酸系添加剤が挙げられる。他の潤滑性向上剤は、特許文献、特に低硫黄含有量のディーゼル燃料におけるそれらの使用に関連して、例えば：
−Ｄａｎｐｉｎｇ  ＷｅｉおよびＨ．Ａ．Ｓｐｉｋｅｓによる論文「Ｔｈｅ  Ｌｕｂｒｉｃｉｔｙ  ｏｆ  Ｄｉｅｓｅｌ  Ｆｕｅｌｓ」，Ｗｅａｒ，ＩＩＩ（１９８６年）２１７〜２３５頁、
−ＷＯ−Ａ−９５／３３８０５号−低硫黄燃料の潤滑性を高めるための低温流動性向上剤、
−ＷＯ−Ａ−９４／１７１６０号−ディーゼルエンジン噴射システムにおける摩耗低減のための燃料添加剤としての、カルボン酸とアルコールとの特定のエステル（ここで、酸は２〜５０個の炭素原子を有し、アルコールは１個以上の炭素原子を有する）、特にグリセロールモノオレエートおよびジイソデシルアジペート、
−ＵＳ−Ａ−５４９０８６４号−低硫黄ディーゼル燃料のための耐摩耗性潤滑性添加剤としての特定のジチオリン酸ジエステル−ジアルコール、および
−ＷＯ−Ａ−９８／０１５１６号−芳香族核に結合した少なくとも１つのカルボキシル基を有する特定のアルキル芳香族化合物であって、特に低硫黄ディーゼル燃料において耐摩耗性潤滑性効果を付与するもの、に記載されている。
【００８２】
上記に開示された粘度向上（ＶＩ）添加剤を含めることにより、燃料組成物の潤滑性を向上させることができるため、本発明の利点は、他の潤滑性添加剤の量を低減またはさらには排除できることである。
【００８３】
また、燃料組成物は、消泡剤を含有することが好ましく、より好ましくは防錆剤および／または腐食防止剤および／または潤滑性向上添加剤と組み合わせて含有する。
【００８４】
特に明記しない限り、添加される燃料組成物中の各添加成分の（活性物質）濃度は好ましくは最大１００００ｐｐｍｗ、より好ましくは０．１〜１０００ｐｐｍｗの範囲、有利には０．１〜３００ｐｐｍｗ、例えば０．１〜１５０ｐｐｍｗである。
【００８５】
燃料組成物中の任意の曇り防止剤の（活性物質）濃度は、好ましくは、０．１〜２０ｐｐｍｗ、より好ましくは、１〜１５ｐｐｍｗ、さらにより好ましくは、１〜１０ｐｐｍｗ、および有利には１〜５ｐｐｍｗの範囲内である。存在する任意の着火性向上剤の（活性物質）濃度は、好ましくは、２６００ｐｐｍｗ以下、より好ましくは、２０００ｐｐｍｗ以下、好都合には、３００〜１５００ｐｐｍｗである。燃料組成物中の任意の洗浄剤の（活性物質）濃度は、好ましくは５〜１５００ｐｐｍｗ、より好ましくは１０〜７５０ｐｐｍｗ、最も好ましくは２０〜５００ｐｐｍｗの範囲である。
【００８６】
所望であれば、１つ以上の添加剤成分（例えば、上に列挙されたもの）は、添加剤濃縮物中で（好ましくは、好適な希釈剤と一緒に）共混合されてよく、次いで、この添加剤濃縮物は、ベース燃料または燃料組成物中に分散され得る。ＶＩ向上添加剤は、本発明によれば、かかる添加剤配合物に組み込まれ得る。
【００８７】
ディーゼル燃料組成物の場合、例えば、燃料添加剤混合物は、典型的には、上述したような他の成分と共に、任意で、鉱油、Ｓｈｅｌｌ  ｃｏｍｐａｎｉｅｓにより「ＳＨＥＬＬＳＯＬ」の商標で販売されているような溶媒、エステル、特にアルコール（例えばヘキサノール、２−エチルヘキサノール、デカノール、イソトリデカノール）などの極性溶媒、およびＳｈｅｌｌ  ｃｏｍｐａｎｉｅｓにより「ＬＩＮＥＶＯＬ」の登録商標で販売されているようなアルコール混合物、特にＣ７〜９の第一級アルコールの混合物であるＬＩＮＥＶＯＬ７９アルコール、または市販されているＣ１２〜１４のアルコール混合物であるディーゼル燃料適合性希釈剤と共に洗浄剤を含有する。
【００８８】
燃料組成物中の添加剤の総全含有量は、好適には０〜１００００ｐｐｍｗであり、好ましくは５０００ｐｐｍｗ未満である。
【００８９】
本明細書においては、成分の量（濃度、％ｖ／ｖ、ｐｐｍｗ、％ｗ／ｗ）は活性物質の量であり、揮発性溶媒／希釈剤を除いたものである。
【００９０】
異なる種類および／または濃度の添加剤は、ガソリン燃料組成物における使用に適切であってよく、例えば、洗浄剤添加剤としてポリイソブチレン／アミンおよび／またはポリイソブチレン／アミドコポリマーを含有し得る。
【００９１】
好適には、ＶＩ向上添加剤、およびそれが燃料組成物に使用される濃度は、１０℃以下、好ましくは５℃または２℃または１℃以下の組成物の低温フィルタ目詰まり点（ＣＦＰＰ）の増加を引き起こすようなものとなる。好ましくは、ＣＦＰＰの増加を引き起こさないようなものであろう。ＣＦＰＰの低下を引き起こすような場合があり得る。ＣＦＰＰの増加は、ＶＩ向上添加剤を組み込む前の燃料組成物のＣＦＰＰと比較され得る。それらは、燃料組成物にＶＩ向上添加剤を加える前の、内燃（特にディーゼル）機関での使用を目的とする（例えば、市販されている）他の類似の燃料組成物のＣＦＰＰとの比較であり得る。ＣＦＰＰは、標準試験方法ＥＮ１１６を使用して測定され得る。
【００９２】
好適には、ＶＩ向上添加剤、およびそれが燃料組成物に使用される濃度は、１０℃以下、好ましくは５℃または２℃または１℃以下の組成物の曇り点の上昇を引き起こすようなものとなる。曇り点の上昇を引き起こさないようなものが好ましい。曇り点の低下を引き起こすような場合があり得る。曇り点の上昇は、ＶＩ向上添加剤を組み込む前の燃料組成物の曇り点との比較であり得る。それらは、燃料組成物にＶＩ向上添加剤を加える前に、内燃（特にディーゼル）機関での使用を意図されている（例えば、市販されている）他の類似の燃料組成物の曇り点と比較され得る。曇り点は、標準試験法ＥＮ２３０１５を使用して測定され得る。
【００９３】
本発明の文脈において、燃料組成物におけるＶＩ向上添加剤の「使用」とは、ＶＩ向上添加剤を、典型的には１つ以上の燃料成分（典型的にはディーゼルベース燃料）および任意で１つ以上の燃料添加剤との混合（すなわち物理的混合物）として組成物に組み込むことを意味する。ＶＩ向上添加剤は、組成物が組成物によって運転されるエンジンに導入される前に都合よく組み込まれる。代わりにまたはそれに加えて、使用は、典型的には組成物をエンジンの燃焼室に導入することによって、ＶＩ向上添加剤を含有する燃料組成物でエンジンを運転することを含み得る。
【００９４】
本発明によるＶＩ向上添加剤の「使用」はまた、上述の目的の１つ以上を達成するために、特に組成物が導入されるかまたは導入されることが意図される内燃（典型的にはディーゼル）機関の加速性能を向上させるために、自動車燃料組成物におけるその使用のための指示と共にかかる添加剤を供給することを包含し得る。
【００９５】
ＶＩ向上添加剤は、それ自体、燃料添加剤、特にディーゼル燃料添加剤としての使用に好適であるか、および／または意図された配合物の成分として供給されてもよく、この場合、ＶＩ向上添加剤は、自動車燃料組成物の潤滑性に影響を与える、および／または燃料組成物が導入されるか、または導入されることが意図されるエンジンの加速性能および／または出力に対するその効果に影響を与える目的で、このような配合物に含まれてもよい。
【００９６】
したがって、ＶＩ向上添加剤は、１つ以上の他の燃料添加剤と共に添加剤配合物またはパッケージに組み込むことができる。それは、例えば、添加剤配合物中で、洗浄剤、防食添加剤、エステル、ポリアルファオレフィン、長鎖有機酸、アミンまたはアミド活性中心を含有する成分、およびそれらの混合物から選択される１つ以上の燃料添加剤と組み合わされてもよい。特に、それは、典型的には少なくとも洗浄剤を含む１つ以上のいわゆる性能添加剤と組み合わせてもよい。
【００９７】
ＶＩ向上添加剤は、例えば製油所で、燃料成分または組成物中に直接投入することができる。それは、その後、自動車燃料組成物全体の一部を形成する好適な燃料成分で事前に希釈することができる。
【００９８】
本発明によれば、２つ以上のＶＩ向上添加剤を、上記の目的のために自動車燃料組成物に使用することができる。
【００９９】
本発明のさらなる態様によれば、自動車燃料組成物を調製するためのプロセスが提供され、このプロセスは、自動車ベース燃料をＶＩ向上添加剤と混合することを含み、ＶＩ向上添加剤は、星型イソプレンポリマーである。混合は、特に得られる燃料組成物の潤滑性、および／またはそれが導入される、または導入されることが意図される内燃機関の加速性能および／または出力への影響に関して、上記の目的のうちの１つ以上のために実施することができる。組成物は、特にディーゼル燃料組成物であり得る。
【０１００】
ＶＩ向上添加剤は、例えば、製油所で、組成物の他の成分、特にベース燃料と混合することができる。あるいは、それは、製油所の下流の自動車燃料組成物に添加され得る。これは、１つ以上の他の燃料添加剤を含有する添加剤パッケージの一部としても添加され得る。
【０１０１】
本発明のさらなる態様は、内燃機関、および／またはかかるエンジンによって動力が供給される車両を操作する方法を提供し、この方法は、上記の燃料組成物をエンジンの燃焼室に導入することを含む。この場合も、燃料組成物は、好ましくは、本発明に関連して記載される１つ以上の目的のために導入される。したがって、エンジンは、その潤滑性および／または加速性能および／または出力を向上する目的で、燃料組成物を用いて運転されることが好ましい。
【０１０２】
この場合も、エンジンは特にディーゼルエンジンであり得る。それはターボ過給エンジン、特にターボ過給ディーゼルエンジンであってよい。ディーゼルエンジンは、直接噴射式、例えば、ロータリーポンプ、インラインポンプ、ユニットポンプ、電子ユニットインジェクタまたはコモンレール式、または間接噴射式であってよい。それは、重負荷または軽負荷ディーゼルエンジンであってよい。それは特に電子ユニット直接噴射（ＥＵＤＩ）エンジンであり得る。
【０１０３】
本明細書の説明および特許請求の範囲全体を通して、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」および「含有する（ｃｏｎｔａｉｎ）」という語ならびにこれらの語の変形、例えば「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」および「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」は、「含むがこれに限定されない」ことを意味し、他の部分、添加物、成分、整数または工程を除外しない。
【０１０４】
本明細書の説明および特許請求の範囲全体を通して、文脈上別段の必要がない限り、単数形は複数形を包含する。特に、不定冠詞が使用される場合、本明細書は、文脈上別段の必要がない限り、単数だけでなく複数も意図するものとして理解されるべきである。
【０１０５】
本発明の各態様の好ましい特徴は、他の態様のいずれかに関連して記載した通りであり得る。
【０１０６】
本発明の他の特徴は、以下の実施例から明らかになるであろう。一般的に言えば、本発明は、本明細書（添付の任意の特許請求の範囲および図面を含む）に開示された特徴の任意の新規なもの、または任意の新規な組み合わせに及ぶ。したがって、本発明の特定の態様、実施形態または実施例に関連して記載される特徴、整数、特性、化合物、化学的部分または基は、矛盾しない限り、本明細書に記載される任意の他の態様、実施形態または実施例に適用可能であると理解されるべきである。
【０１０７】
さらに、特に明記しない限り、本明細書に開示される任意の特徴は、同じまたは同様の目的を果たす代替の特徴によって置き換えられ得る。
【０１０８】
以下の実施例は、本発明に従って調製された自動車燃料組成物の特性を示し、ディーゼルエンジンの性能に対するかかる組成物の効果を評価する。
【実施例】
【０１０９】
ディーゼルベース燃料（欧州ディーゼル燃料規格ＥＮ５９０に準拠）と粘度指数（ＶＩ）向上添加剤を組み合わせて燃料混合物を調製した。本実験で使用される粘度指数（ＶＩ）添加剤は、５００ｍｇ／ｋｇまたは１０００ｍｇ／ｋｇのいずれかの処理速度で、ＳＶ１５０、ＳＶ２６０、ＳＶ３００およびＳＶ６００であった。
【０１１０】
ＳＶ１５０は、Ｉｎｆｉｎｅｕｍから市販されている直鎖状のジブロックポリマーであり、本実施例では比較として使用されている。
【０１１１】
ＳＶ２６０は、Ｉｎｆｉｎｅｕｍから市販されている星型スチレン−ポリイソプレンポリマーである。
【０１１２】
ＳＶ３００は、Ｉｎｆｉｎｅｕｍから市販されている星型スチレン−ポリイソプレンポリマーである。
【０１１３】
ＳＶ６００は、Ｉｎｆｉｎｅｕｍから市販されている星型スチレン−ポリイソプレンポリマーである。
【０１１４】
ディーゼルベース燃料に加える前に、ＶＩ向上添加剤をＳｈｅｌｌｓｏｌ  Ａ１５０溶剤（Ｓｈｅｌｌから市販）と予め混合した。ＶＩ向上添加剤対Ｓｈｅｌｌｓｏｌ  Ａ１５０の重量比は１：８であった。
【０１１５】
本実施例で使用されるディーゼルベース燃料の燃料仕様を、以下の表１に示す。
【表１−１】
2022501492.tif 000002
【表１−２】
2022501492.tif 000003
【０１１６】
出力利得の実証
Ｓｈｅｌｌｓｏｌ  Ａ１５０で予め混合されたＶＩ添加剤を含有する上記の燃料混合物を、エンジンの出力性能に対するＶＩ向上添加剤の効果を評価するためにベンチ試験エンジンで使用した。この調査のために選択されたベンチ試験エンジンはＰＳＡＤＷ１０Ｂであった。このエンジンは、ＣＥＣ  Ｆ−９８−０９（最新のＤＩ自動車エンジンにおけるインジェクタノズルの汚れに関する業界標準試験）に規定されているため、エンジンの性能および特性を裏付ける膨大な量の履歴試験データが利用可能である。ＤＷ１０Ｂ試験の詳細を以下の表２に列挙する。
【表２】
2022501492.tif 000004
【０１１７】
４０００回転／分の一定試験速度で、ＤＷ１０Ｂ  ＣＥＣ仕様ノズルを使用して最大アクセルペダル位置（１００％ＡＰＰ）を適用した。添加剤を含まないベース燃料と候補燃料との間で交互に、燃料当たり２４分のサイクルでエンジンを運転し、出力を測定した。出力試験の結果を以下の表３に示す。出力利得（％）を、添加剤無添加ベース燃料（Ｓｈｅｌｌｓｏｌ  Ａ１５０を含有する）（表３の実施例１として指定）と比較する。
潤滑性の実証
【０１１８】
燃料混合物はまた、潤滑性を測定するために、ＨＦＲＲ試験（ＩＳＯ  １２１５６に準拠）を受けた。ＨＦＲＲ（高摩擦往復動リグ）は、燃料および潤滑剤の潤滑性能を評価するために用いられる、制御された往復動摩擦および摩耗試験装置である。この試験では、燃料を浸し、固定された鋼ディスクの平らな表面に直径６ｍｍの鋼球で荷重をかけ往復運動させた。各試験の最後に、ボールおよびディスクを試験リグから取り出し、トルエンおよびイソプロパノールですすぎ、次いで、０．０５重量％のエチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）の溶液で６０秒間処理した。次いで、ＳＷＬＩ  Ｖｅｅｃｏ  Ｗｙｋｏ  ｍｏｄｅｌ  ＮＴ９１００を使用して、ボールおよびディスクの摩耗痕の摩耗量を判定するために、トポグラフィー画像を取得し分析した。この装置を垂直走査干渉法（ＶＳＩ）モードに設定し、ナノメートル検出範囲で粗い表面を測定するために較正した。ＨＦＲＲ試験の結果を以下の表４に示す。摩耗痕の直径の変化率（％）を、無添加ベース燃料（Ｓｈｅｌｌｓｏｌ  Ａ１５０を含有する）（表４の実施例８として指定）と比較する。変化率がマイナスである結果は、利益を示す。
【表３】
2022501492.tif 000005
【０１１９】
考察
星型スチレン−ポリイソプレンポリマーＳＶ３００を含有する燃料混合物は、直鎖状のジブロックポリマーＳＶ１５０（実施例２および３を参照）を含有する燃料混合物と比較して、出力利得（１０００ｍｇ／ｋｇおよび５００ｍｇ／ｋｇの両方で）の有意な増加を示した（実施例４および５を参照）。
【０１２０】
星型のスチレン−ポリイソプレンポリマーＳＶ６００を１０００ｍｇ／ｋｇで含有する燃料混合物は、ベース燃料と比較して出力利得の増加を示した（実施例６および７を参照）。星型スチレン−ポリイソプレンポリマーＳＶ６００を１０００ｍｇ／ｋｇで含有する燃料混合物は、直鎖状のジブロックポリマーＳＶ１５０を含有する燃料ブレンドほど大きな出力利得を示さなかったが、著しく優れた潤滑性能を示した（実施例６および１３を参照）。
【０１２１】
１０００ｍｇ／ｋｇの星型スチレン−ポリイソプレンポリマーＳＶ２６０を含有する燃料混合物（実施例１５）は、１０００ｍｇ／ｋｇのＳＶ１５０を含有する燃料混合物（実施例９）と比較して向上した潤滑性能を示した。
【手続補正書】
【提出日】令和3年4月9日(2021.4.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース燃料および少なくとも１つの粘度指数（ＶＩ）向上添加剤を含む燃料組成物であって、前記粘度指数（ＶＩ）向上添加剤は星型ポリイソプレン系ポリマーである燃料組成物。
【請求項２】
前記星型のポリイソプレン系ポリマーは、以下の式によって特徴付けられ、
（Ｄ’−ＰＡ−Ｄ’’）ｎ−Ｘ；
式中、Ｄ’は少なくとも１つのジエンに誘導されたブロックを表し、ＰＡはモノアルケニルアレーンから誘導されたブロックを表し、Ｄ’’はジエンから誘導されたブロックを表し、ｎはアーム１モル当たり２モル以上のポリアルケニルカップリング剤の反応によって形成される星型ポリマー当たりのアームの平均数を表し、Ｘはポリアルケニルカップリング剤の核を表し、
ジエンブロックＤ’およびＤ’’の少なくとも１つは、混合ジエンモノマーから誘導されるコポリマーブロックであり、組み込まれるモノマー単位の約６５重量％〜約９５重量％がイソプレンから、および組み込まれるモノマー単位の約５重量％〜３５重量％がブタジエンからのものであり、少なくとも約８０重量％のブタジエンが１，４−配置で組み込まれ、
Ｄ’は、約１０，０００〜約１２０，０００ダルトンの数平均分子量を有し、ＰＡは約１０，０００〜約５０，０００ダルトンの数平均分子量を有し、Ｄ’’は、約５０００〜約６０，０００ダルトンの数平均分子量を有する、請求項１に記載の燃料組成物。
【請求項３】
前記星型ポリイソプレン系ポリマーは、水素化ポリイソプレンまたはポリ（交互エチレンープロピレン）のアームを備えた架橋ポリスチレンコアを含む、請求項１に記載の燃料組成物。
【請求項４】
前記燃料組成物中のＶＩ向上添加剤の濃度は、０．００１〜０．５％ｗ／ｗ、好ましくは０．０５〜０．２５％ｗ／ｗである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の燃料組成物。
【請求項５】
粘度指数（ＶＩ）向上添加剤、または前記粘度指数（ＶＩ）向上添加剤を含有する自動車燃料組成物が導入されるかもしくは導入されることが意図される内燃機関、またはかかるエンジンによって動力が供給される車両の出力を向上させると同時に、前記燃料組成物の潤滑性を向上させる目的のための、自動車燃料組成物における粘度指数（ＶＩ）向上添加剤の使用であって、前記粘度指数（ＶＩ）向上添加剤は、星型のポリイソプレン系ポリマーである、使用。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２１】
１０００ｍｇ／ｋｇの星型スチレン−ポリイソプレンポリマーＳＶ２６０を含有する燃料混合物（実施例１５）は、１０００ｍｇ／ｋｇのＳＶ１５０を含有する燃料混合物（実施例９）と比較して向上した潤滑性能を示した。
本明細書は以下の発明の態様を包含する。
［１］
ベース燃料および少なくとも１つの粘度指数（ＶＩ）向上添加剤を含む燃料組成物であって、前記粘度指数（ＶＩ）向上添加剤は星型ポリイソプレン系ポリマーである燃料組成物。
［２］
前記星型のポリイソプレン系ポリマーは、以下の式によって特徴付けられ、
（Ｄ’−ＰＡ−Ｄ’’）ｎ−Ｘ；
式中、Ｄ’は少なくとも１つのジエンに誘導されたブロックを表し、ＰＡはモノアルケニルアレーンから誘導されたブロックを表し、Ｄ’’はジエンから誘導されたブロックを表し、ｎはアーム１モル当たり２モル以上のポリアルケニルカップリング剤の反応によって形成される星型ポリマー当たりのアームの平均数を表し、Ｘはポリアルケニルカップリング剤の核を表し、
ジエンブロックＤ’およびＤ’’の少なくとも１つは、混合ジエンモノマーから誘導されるコポリマーブロックであり、組み込まれるモノマー単位の約６５重量％〜約９５重量％がイソプレンから、および組み込まれるモノマー単位の約５重量％〜３５重量％がブタジエンからのものであり、少なくとも約８０重量％のブタジエンが１，４−配置で組み込まれ、
Ｄ’は、約１０，０００〜約１２０，０００ダルトンの数平均分子量を有し、ＰＡは約１０，０００〜約５０，０００ダルトンの数平均分子量を有し、Ｄ’’は、約５０００〜約６０，０００ダルトンの数平均分子量を有する、［１］に記載の燃料組成物。
［３］
前記星型ポリイソプレン系ポリマーは、水素化ポリイソプレンまたはポリ（交互エチレンープロピレン）のアームを備えた架橋ポリスチレンコアを含む、［１］に記載の燃料組成物。
［４］
前記燃料組成物は、ディーゼル燃料組成物である、［１］〜［３］のいずれか一項に記載の燃料組成物。
［５］
前記燃料組成物中のＶＩ向上添加剤の濃度は、０．００１〜０．５％ｗ／ｗ、好ましくは０．０５〜０．２５％ｗ／ｗである、［１］〜［４］のいずれか一項に記載の燃料組成物。
［６］
前記燃料組成物の潤滑性を向上させる目的のための、自動車燃料組成物での粘度指数（ＶＩ）向上添加剤の使用であって、前記粘度指数（ＶＩ）向上添加剤は、星型のポリイソプレン系ポリマーである、使用。
［７］
粘度指数（ＶＩ）向上添加剤、または前記粘度指数（ＶＩ）向上添加剤を含有する自動車燃料組成物が導入されるかもしくは導入されることが意図される内燃機関、またはかかるエンジンによって動力が供給される車両の動力出力を向上させる目的のための、自動車燃料組成物における粘度指数（ＶＩ）向上添加剤の使用であって、前記粘度指数（ＶＩ）向上添加剤は、星型のポリイソプレン系ポリマーである、使用。
［８］
粘度指数（ＶＩ）向上添加剤、または前記粘度指数（ＶＩ）向上添加剤を含有する自動車燃料組成物が導入されるかもしくは導入されることが意図される内燃機関、またはかかるエンジンによって動力が供給される車両の出力を向上させると同時に、前記燃料組成物の潤滑性を向上させる目的のための、自動車燃料組成物における粘度指数（ＶＩ）向上添加剤の使用であって、前記粘度指数（ＶＩ）向上添加剤は、星型のポリイソプレン系ポリマーである、使用。
［９］
前記ＶＩ向上添加剤は、溶媒または燃料成分に予め溶解されている、［１］〜［８］のいずれか一項に記載の使用。
［１０］
内燃機関および／またはかかるエンジンによって動力が供給される車両を操作する方法であって、［１］〜［５］のいずれか一項に記載の燃料組成物を前記エンジンの燃焼室に導入することを含む、方法。
【国際調査報告】
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