(57)【要約】本技術は、３００〜７５０の範囲の数平均分子量のヒドロカルビル置換基を有するイミド含有第四級アンモニウム塩、および燃料組成物の撥水性能を向上させるためのこのような第四級アンモニウム塩の燃料組成物での使用に関する。本技術のまたさらなる態様では、内燃機関を操作する方法が提供される。一実施形態では、本方法は、（ａ）内燃機関に燃料組成物を供給するステップ、および（ｂ）前記内燃機関を操作するステップを含むことができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
イミド含有第四級アンモニウム塩（「イミド第四級アンモニウム塩（ｉｍｉｄｅ  ｑｕａｔ）」）を含む組成物であって、該イミド第四級アンモニウム塩が、
ａ）四級化可能化合物であって、
（ｉ）ヒドロカルビル置換アシル化剤であって、該ヒドロカルビル置換基が、３００〜７５０の範囲の数平均分子量を有する、ヒドロカルビル置換アシル化剤と、
（ｉｉ）該ヒドロカルビル置換アシル化剤と反応してイミドを形成することができる窒素原子を有し、さらに少なくとも１つの四級化可能アミノ基を有する窒素含有化合物と、
の反応生成物である四級化可能化合物と、
ｂ）該窒素含有化合物の該四級化可能アミノ基を第四級窒素に変換するのに好適な四級化剤と、
の反応生成物を含む、組成物。
【請求項２】
前記四級化可能アミノ基が、第一級、第二級または第三級アミノ基である、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記ヒドロカルビル置換アシル化剤が、少なくとも１種のポリイソブテニル無水コハク酸またはポリイソブテニルコハク酸を含む、前記請求項のいずれかに記載の組成物。
【請求項４】
ａ）（ｉ）と、ａ）（ｉｉ）との反応が、８０℃を超える温度で行われる、前記請求項のいずれかに記載の組成物。
【請求項５】
ジメチルアミノプロピルアミンが、前記窒素含有化合物から除外される、前記請求項のいずれかに記載の組成物。
【請求項６】
前記四級化剤が、少なくとも１種の硫酸ジアルキル、ハロゲン化アルキル、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、カルボキシレート、アルキルエステル、またはこれらの混合物を含む、前記請求項のいずれかに記載の組成物。
【請求項７】
前記四級化剤がヒドロカルビルエポキシドである、請求項６に記載の組成物。
【請求項８】
前記四級化剤が、酸と組み合わせたヒドロカルビルエポキシドである、請求項７に記載の組成物。
【請求項９】
前記四級化剤がオキサレートまたはテレフタレートである、請求項６に記載の組成物。
【請求項１０】
サリチル酸メチルが前記四級化剤から除外される、前記請求項のいずれかに記載の組成物。
【請求項１１】
少なくとも１種の他の添加剤をさらに含む、前記請求項のいずれかに記載の組成物。
【請求項１２】
前記少なくとも１種の他の添加剤が、清浄剤、分散剤、抗乳化剤、潤滑剤、低温流動性向上剤、酸化防止剤、またはこれらの混合物を含む、請求項１１に記載の組成物。
【請求項１３】
前記少なくとも１種の他の添加剤が、少なくとも１種のヒドロカルビル置換コハク酸を含む、請求項１１に記載の組成物。
【請求項１４】
前記少なくとも１種の他の添加剤が、少なくとも１種のヒドロカルビル置換第四級アンモニウム塩を含む、請求項１１に記載の組成物。
【請求項１５】
前記少なくとも１種の他の添加剤が、少なくとも１つの１００〜１００００の数平均分子量の疎水性炭化水素ラジカルと、（ｉ）６個までの窒素原子（少なくとも１個の窒素原子が塩基性を有する）を有するモノまたはポリアミノ基；（ｉｉ）モノまたはポリアミノ基（少なくとも１個の窒素原子が塩基性を有する）と組み合わせたヒドロキシル基；（ｖ）ヒドロキシル基、モノもしくはポリアミノ基（少なくとも１個の窒素原子が塩基性を有する）、またはカルバメート基を末端とするポリオキシＣ２〜Ｃ４アルキレン部分；（ｖｉｉ）無水コハク酸から誘導され、ヒドロキシルおよび／またはアミノおよび／またはアミドおよび／またはイミド基を有する部分；および／または（ｖｉｉｉ）置換フェノールおよびアルデヒドとモノまたはポリアミンとのマンニッヒ反応により得られる部分から選択される少なくとも１つの極性部分と、を有する両親媒性物質である少なくとも１種の清浄剤／分散剤を含む、請求項１１に記載の組成物。
【請求項１６】
前記ヒドロカルビル置換基が、１００〜５０００の範囲の分子量を有するポリイソブチレンである、請求項１３〜１５に記載の組成物。
【請求項１７】
前記少なくとも１種の他の添加剤が、少なくとも１種のマンニッヒ化合物を含む、請求項１１に記載の組成物。
【請求項１８】
室温で液体である燃料をさらに含む、前記請求項のいずれかに記載の組成物。
【請求項１９】
前記燃料がガソリンまたはディーゼルである、請求項１８に記載の組成物。
【請求項２０】
少なくとも１種の低数平均分子量セッケン、低数平均分子量ポリイソブチレンスクシンイミド（ＰＩＢＳＩ）、またはこれらの混合物をさらに含む、請求項１８または１９に記載の燃料組成物。
【請求項２１】
３４０未満の数平均分子量（Ｍｎ）の低数平均分子量セッケンをさらに含む、請求項１８〜２０に記載の燃料組成物。
【請求項２２】
０．０１〜２５ｐｐｍの金属および１〜１２ｐｐｍの腐食防止剤をさらに含む、請求項１８〜２０に記載の燃料組成物。
【請求項２３】
前記腐食防止剤が、少なくとも１種のドデセニルコハク酸（ＤＤＳＡ）、ヘキサデセニルコハク酸（ＨＤＳＡ）、またはこれらの混合物を含むアルケニルコハク酸である、請求項２２に記載の燃料組成物。
【請求項２４】
前記燃料が、４００未満の低数平均分子量ＭｎのＰＩＢＳＩを含む、請求項１８〜２０に記載の燃料組成物。
【請求項２５】
請求項１〜２４のいずれかに記載のイミド第四級アンモニウム塩を含む組成物を用いることを含む、燃料組成物の撥水性能を向上させる方法。
【請求項２６】
潤滑粘度の油をさらに含む、請求項１〜１７のいずれかに記載の組成物。
【請求項２７】
内燃機関を操作する方法であって、
ａ）該内燃機関に
（ｉ）燃料であって、該燃料が、
１．室温で液体であり、および
２．請求項１〜１７のいずれかに記載のイミド第四級アンモニウム塩を含む組成物を有する、
燃料を供給すること、ならびに
ｂ）該内燃機関を操作すること、
を含む方法。
【請求項２８】
内燃機関を操作する方法であって、
ａ）該内燃機関のクランクケースに、
（ｉ）請求項１〜１７のいずれかに記載のイミド第四級アンモニウム塩を含む組成物を有する潤滑粘度の油を供給すること、および
ｂ）該内燃機関を操作すること、
を含む方法。
【請求項２９】
前記潤滑粘度の油が、１重量％未満の合計硫酸灰分および／または０．１１重量％未満のリン含有量を有する、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
インジェクターデポジットを減らし、および／または防止する方法であって、
ａ）該エンジンの燃料インジェクターに、
（ｉ）燃料であって、該燃料が、
１．室温で液体であり、および
２．請求項１〜１７のいずれかに記載のイミド第四級アンモニウム塩を含む組成物を有する、
燃料を供給すること、ならびに
ｂ）該エンジンを操作すること、
を含む方法。
【請求項３１】
前記デポジットが、低数平均分子量セッケン、低数平均分子量ポリイソブチレンスクシンイミド（ＰＩＢＳＩ）、またはこれらの混合物を含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記燃料が、３４０未満の数平均分子量（Ｍｎ）の低数平均分子量セッケンを含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記燃料が、０．０１〜２５ｐｐｍの金属および１〜１２ｐｐｍの腐食防止剤を含む、請求項３０〜３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記腐食防止剤が、少なくとも１種のドデセニルコハク酸（ＤＤＳＡ）、ヘキサデセニルコハク酸（ＨＤＳＡ）、またはこれらの混合物を含むアルケニルコハク酸である、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記燃料が、４００未満の低数平均分子量ＭｎのＰＩＢＳＩを含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３６】
前記燃料がガソリンまたはディーゼルである、請求項３０〜３６に記載の方法。
【請求項３７】
前記内燃機関が、高圧コモンレールインジェクターシステムを含む、請求項２７〜３５のいずれかに記載の方法。
【請求項３８】
燃料で操作されるエンジンの内部デポジットを減らし、および／または防ぐための請求項１〜１７のいずれかに記載の組成物の使用であって、該燃料がガソリンまたはディーゼルである、使用。
【請求項３９】
前記エンジンが、高圧コモンレールインジェクターシステムを含む、請求項３８に記載の使用。
【請求項４０】
前記デポジットがディーゼルインジェクター内部デポジット（ＩＤＩＤ）デポジットである、請求項３８または３９に記載の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、３００〜７５０の数平均分子量のヒドロカルビル置換基を有するイミド含有第四級アンモニウム塩、ならびに燃料組成物の撥水性能を向上させるためのこのような第四級アンモニウム塩の燃料および潤滑剤組成物中での使用に関する。本発明はさらに、耐摩耗性能、摩擦性能、洗浄性能、分散性能、および／または腐食制御性能の少なくとも１つのために、潤滑剤組成物で内燃機関を潤滑する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼル燃料インジェクターノズル中のデポジット形成は、極めて問題であり、不完全なディーゼル燃焼、およびその結果としての、出力損失および不着火を生じる。これまで、インジェクター汚染を抑えるためにポリイソブチレンスクシンイミド清浄剤が使用されてきたが、これら材料は最近のエンジンでは効力が低いことが明らかになっている。四級化されたポリイソブチレンスクシンイミドに基づいた新しいクラスの化合物が、従来および最近のディーゼルエンジンの両方で向上した洗浄性能を与えることが示されている。
【０００３】
デポジット制御は清浄剤分子の必要な主要機能であるが、多くの望まれるさらなる性能属性が存在する。これらの１つは、清浄剤の撥水する能力または油エマルジョン中の水を分解する能力である。例えば、原油または下流燃料パイプライン中、および生成物の輸送中に水を含むことにより、原油または燃料中で安定なエマルジョンおよび懸濁物の形成を生じ得る。このようなエマルジョンは、フィルターを詰まらせるか、またはそうでなければこのようなエマルジョン含有燃料を受け入れられないものとし得る。これにより、下流での腐食問題を生ずる可能性もある。
【０００４】
撥水プロセスを手助けするために、抗乳化剤として知られるあるクラスの分子を、パイプライン中に、ポンプにまたはアフターマーケット添加剤として、燃料または原油配合物に加えることができる。抗乳化剤が撥水プロセスを手助けすることができる一方で、向上した抗乳化性能をもたらす新しい清浄剤分子を提供することが望ましい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
例えば、ポリイソブチルコハク酸または無水物などの、３００〜７５０の数平均分子量（Ｍｎ）のヒドロカルビル置換基を有するヒドロカルビル置換アシル化剤から調製された第四級アンモニウム塩は、燃料中にブレンドされると、約１０００Ｍｎの数平均分子量のヒドロカルビル置換基を有するヒドロカルビル置換アシル化剤から調製された第四級アンモニウム塩に比べて、向上した抗乳化性能を与える第四級アンモニウム塩を生じることが見出された。数平均分子量（Ｍｎ）は、ポリスチレン標準物質を基準にしてゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）を使用して求めることが可能である。
【０００６】
したがって、一態様では、本技術は３００〜７５０の範囲のＭｎを有するイミド含有第四級アンモニウム塩（「イミド第四級アンモニウム塩（ｉｍｉｄｅ  ｑｕａｔ）」）を含む組成物を提供する。イミド第四級アンモニウム塩それ自体は、（ａ）四級化可能（ｑｕａｔｅｒｎｉｚａｂｌｅ）化合物と、（ｂ）窒素含有化合物の四級化可能アミノ基を第四級窒素に変換するのに好適な四級化剤との反応生成物とすることができる。四級化可能化合物は、（ｉ）ヒドロカルビル置換アシル化剤と、（ｉｉ）ヒドロカルビル置換アシル化剤と反応してイミドを形成することができる窒素原子を有し、さらに少なくとも１つの四級化可能アミノ基を有する窒素含有化合物との反応生成物とすることができる。ヒドロカルビル置換アシル化剤のヒドロカルビル置換基は、３００〜７５０の数平均分子量を有することができる。
【０００７】
ある実施形態では、四級化可能アミノ基は、第一級、第二級または第三級アミノ基とすることができる。さらなる実施形態では、ヒドロカルビル置換アシル化剤は、ポリイソブテニル無水コハク酸またはポリイソブテニルコハク酸とすることができる。
【０００８】
いくつかの実施形態では、（ａ）の四級化可能化合物を調製する反応は、８０または９０または１００℃を超える温度で行うことができる。いくつかの実施形態では、反応水、または縮合反応中に生成された水を除去することができる。
【０００９】
他の実施形態では、サリチル酸メチルは、四級化剤から除外することができる。同じまたは異なる実施形態では、ジメチルアミノプロピルアミンは、窒素含有化合物から除外することができる。
【００１０】
またさらなる実施形態では、四級化剤は硫酸ジアルキル、ハロゲン化アルキル、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、カルボキシレート、アルキルエステル、またはこれらの混合物とすることができる。いくつかの場合では、四級化剤は、ヒドロカルビルエポキシドとすることができる。いくつかの場合では、四級化剤は、酸と組み合わせたヒドロカルビルエポキシドとすることができる。いくつかの場合では、四級化剤は、オキサレートまたはテレフタレートとすることができる。一実施形態において、オキサレートは、シュウ酸ジメチルである。
【００１１】
いくつかの実施形態では、上記イミド第四級アンモニウム塩は、少なくとも１種の他の添加剤をさらに含むことができる。いくつかの場合では、少なくとも１種の他の添加剤は、清浄剤、抗乳化剤、潤滑剤、低温流動性向上剤、酸化防止剤、またはこれらの混合物とすることができる。いくつかの場合では、少なくとも１種の他の添加剤は、少なくとも１種の非四級化ヒドロカルビル置換コハク酸とすることができる。いくつかの場合では、少なくとも１種の他の添加剤は、少なくとも１種のヒドロカルビル置換第四級アンモニウム塩とすることができる。いくつかの場合では、少なくとも１種の他の添加剤が、非四級化または四級化ヒドロカルビル置換コハク酸である場合には、ヒドロカルビル置換基は、１００〜５０００の数平均分子量を有するポリイソブチレンとすることができる。ある実施形態では、少なくとも１種の他の添加剤は、少なくとも１種のマンニッヒ化合物とすることができる。
【００１２】
本技術のさらなる態様には、本明細書に記載のイミド第四級アンモニウム塩を有し、さらに室温で液体である燃料を有する組成物が含まれる。いくつかの実施形態では、燃料は、ディーゼル燃料とすることができる。
【００１３】
本技術のさらなる態様には、本明細書に記載のイミド第四級アンモニウム塩を有し、さらに潤滑粘度の油を有する組成物が含まれる。
【００１４】
本技術のまたさらなる態様では、内燃機関を操作する方法が提供される。一実施形態では、本方法は、（ａ）内燃機関に燃料組成物を供給するステップ、および（ｂ）前記内燃機関を操作するステップを含むことができる。前述の方法で用いられる燃料組成物は、（ｉ）室温で液体である燃料、および（ｉｉ）本明細書に記載のイミド第四級アンモニウム塩を含む組成物を含むことができる。別の実施形態では、内燃機関を操作する方法は、（ａ）潤滑油組成物を内燃機関のクランクケースに供給するステップ、および（ｂ）前記内燃機関を操作するステップを含むことができる。潤滑油組成物は、（ｉ）潤滑粘度の油、および（ｉｉ）本明細書に記載のイミド第四級アンモニウム塩を含む組成物を含むことができる。
【００１５】
本技術の実施形態は、耐摩耗性能、摩擦調整（特に燃費を向上させるために）、洗浄性能（特にデポジット制御またはワニス制御）、分散性（特にすす制御、スラッジ制御、または腐食制御）の少なくとも１つのためにイミド第四級アンモニウム塩の使用を提供し得る。
【００１６】
本技術の特定の実施形態では、燃料組成物の撥水性能または抗乳化性能を向上させる方法が提供される。本方法には、室温で液体である燃料中に、本明細書に記載のイミド第四級アンモニウム塩を含む組成物を用いることが含まれる。室温で液体である燃料中で向上した撥水または抗乳化性能を付与するための、本明細書に記載のイミド第四級アンモニウム塩を含む組成物の使用も提供される。
【００１７】
一実施形態では、３００〜７５０の数平均分子量のイミド含有第四級アンモニウム塩（「イミド第四級アンモニウム塩」）を含む組成物が開示される。イミド第四級アンモニウム塩は、四級化可能化合物と、窒素含有化合物の四級化可能アミノ基を第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を含んでよい。四級化可能化合物は、ヒドロカルビル置換基が３００〜７５０の数平均分子量を有するヒドロカルビル置換アシル化剤と、ヒドロカルビル置換アシル化剤と反応してイミドを形成することができる窒素原子を有し、さらに少なくとも１つの四級化可能アミノ基を有する窒素含有化合物との反応生成物であってよい。四級化可能アミノ基は、第一級、第二級または第三級アミノ基であってよい。
【００１８】
一実施形態では、ヒドロカルビル置換アシル化剤は、ポリイソブテニル無水コハク酸またはポリイソブテニルコハク酸であってよい。さらに別の実施形態では、ヒドロカルビル置換アシル化剤と、窒素含有化合物との反応は、８０℃を超える温度で実行してよい。
【００１９】
一実施形態では、ジメチルアミノプロピルアミンを含む化合物は、窒素含有化合物から除外される。
【００２０】
別の実施形態では、四級化剤は、少なくとも１種の硫酸ジアルキル、ハロゲン化アルキル、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、カルボキシレート、アルキルエステル、またはこれらの混合物を含む。一実施形態では、四級化剤はヒドロカルビルエポキシドであってよい。あるいは、四級化剤は、酸と組み合わせたヒドロカルビルエポキシドであってよい。別の実施形態では、四級化剤は、オキサレートまたはテレフタレートであってよい。さらに別の実施形態では、サリチル酸メチルは四級化剤から除外される。
【００２１】
３００〜７５０の数平均分子量のイミド含有第四級アンモニウム塩（「イミド第四級アンモニウム塩」）を含む開示された組成物は、少なくとも１種の他の添加剤をさらに含んでよい。好適な添加剤としては、清浄剤、分散剤、抗乳化剤、潤滑剤、低温流動性向上剤、酸化防止剤、またはこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。
【００２２】
一実施形態では、少なくとも１種の他の添加剤には、少なくとも１種のヒドロカルビル置換コハク酸または少なくとも１種のヒドロカルビル置換第四級アンモニウム塩が含まれる。ヒドロカルビル置換基は、１００〜５０００の範囲の数平均分子量を有するポリイソブチレンであってよい。
【００２３】
別の実施形態では、少なくとも１種の他の添加剤には、少なくとも１つの１００〜１００００の数平均分子量の疎水性炭化水素ラジカルと、（ｉ）６個までの窒素原子（少なくとも１個の窒素原子が塩基性を有する）を有するモノまたはポリアミノ基；（ｉｉ）モノまたはポリアミノ基（少なくとも１個の窒素原子が塩基性を有する）と組み合わせたヒドロキシル基；（ｖ）ヒドロキシル基、モノもしくはポリアミノ基（少なくとも１個の窒素原子が塩基性を有する）、またはカルバメート基を末端とするポリオキシＣ２〜Ｃ４アルキレン部分；（ｖｉｉ）無水コハク酸から誘導され、ヒドロキシルおよび／またはアミノおよび／またはアミドおよび／またはイミド基を有する部分；および／または（ｖｉｉｉ）置換フェノールおよびアルデヒドとモノまたはポリアミンとのマンニッヒ反応により得られる部分から選択される少なくとも１つの極性部分と、を有する両親媒性物質である少なくとも１種の清浄剤／分散剤が含まれる。さらに別の実施形態では、少なくとも１種の他の添加剤は、少なくとも１種のマンニッヒ化合物を含み得る。
【００２４】
別の実施形態では、本開示の組成物は、室温で液体である燃料をさらに含んでよい。燃料はガソリンまたはディーゼルであってよい。燃料組成物は、少なくとも１種の低数平均分子量セッケン、低数平均分子量ポリイソブチレンスクシンイミド（ＰＩＢＳＩ）、またはこれらの混合物を含んでよい。低分子量セッケンは、３４０未満の数平均分子量（Ｍｎ）であってよい。
【００２５】
さらに別の実施形態では、燃料組成物は、０．０１〜２５ｐｐｍの金属および１〜１２ｐｐｍの腐食防止剤を含んでよい。腐食防止剤は、少なくとも１種のドデセニルコハク酸（ＤＤＳＡ）、ヘキサデセニルコハク酸（ＨＤＳＡ）、またはこれらの混合物を含むアルケニルコハク酸であってよい。
【００２６】
さらに別の実施形態では、燃料組成物は、４００未満の低数平均分子量ＭｎのＰＩＢＳＩを含む。
【００２７】
ガソリンまたはディーゼル燃料組成物の撥水性能を向上させる方法も開示される。本方法は、上述のイミド第四級アンモニウム塩を含む組成物を用いることを含み得る。イミド第四級アンモニウム塩は、燃料組成物の総重量を基準にして、５〜１０００重量ｐｐｍの範囲の量で燃料に加えてよい。
【００２８】
さらに別の方法では、イミド第四級アンモニウム塩を含む組成物は、潤滑粘度の油をさらに含んでよい。
【００２９】
内燃機関を操作する方法も開示される。本方法には、イミド第四級アンモニウム塩を中に含む組成物を有する室温で液体である燃料を、内燃機関に供給すること、および該内燃機関を操作することを含み得る。イミド第四級アンモニウム塩は、燃料組成物の総重量を基準にして、５〜１０００重量ｐｐｍの範囲の量で燃料に加えてよい。
【００３０】
さらに別の実施形態では、内燃機関を操作する方法は、イミド第四級アンモニウム塩を中に含む組成物を有する潤滑粘度の油を内燃機関クランクケースに供給すること、および内燃機関を操作することを含み得る。イミド第四級アンモニウム塩は、有効成分基準で１〜５重量％で油に加えてよい。潤滑粘度の油は、１重量％未満の総硫酸灰分および／または０．１１重量％未満のリン含有量を有し得る。
【００３１】
インジェクターデポジットを減らし、および／または防ぐ方法も開示される。本方法には、イミド第四級アンモニウム塩を中に含む組成物を有する燃料組成物を、内燃機関の燃料インジェクターに供給すること、および該内燃機関を操作することを含み得る。デポジットはディーゼルインジェクター内部デポジット（ＩＤＩＤ）であってよい。さらに別の実施形態では、デポジットは、低数平均分子量セッケン、低数平均分子量ポリイソブチレンスクシンイミド（ＰＩＢＳＩ）、またはこれらの混合物を含んでよい。
【００３２】
別の実施形態では、燃料は、３４０未満の数平均分子量（Ｍｎ）の分子量のセッケンを含み得る。
【００３３】
別の実施形態では、燃料は、０．０１〜２５ｐｐｍの金属および１〜１２ｐｐｍの腐食防止剤を含んでよい。さらに別の実施形態では、腐食防止剤は、少なくとも１種のドデセニルコハク酸（ＤＤＳＡ）、ヘキサデセニルコハク酸（ＨＤＳＡ）、またはこれらの混合物を含むアルケニルコハク酸であってよい。
【００３４】
別の実施形態では、燃料は、４００未満の低数平均分子量ＭｎのＰＩＢＳＩを含む。燃料はガソリンまたはディーゼルであってよい。さらに別の実施形態では、内燃機関は高圧コモンレールインジェクターシステムを含み得る。
【００３５】
ガソリンまたはディーゼル燃料で操作されるエンジンの内部デポジットを減らし、および／または防ぐためのイミド第四級アンモニウム塩を含む組成物の使用も開示される。一実施形態では、エンジンは高圧コモンレールインジェクターシステムを含み得る。さらに別の実施形態では、ディーゼルインジェクター内部デポジット（ＩＤＩＤ）を減らし、および／または防ぐためにイミド第四級アンモニウム塩が使用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は、本開示技術の実施形態の抗乳化試験結果を示す。
【００３７】
【図２】図２は、本開示技術の実施形態のＣＥＣ  Ｆ−２３−０１  ＸＵＤ−９の試験結果を示す。
【００３８】
【図３】図３は、本開示技術の実施形態のＣＥＣ  Ｆ−９８−０９  ＤＷ１０Ｂの試験結果を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下に、非制限的な説明により、種々の特徴および実施形態を記載する。
【００４０】
本技術の一態様は、３００〜７５０の範囲の数平均分子量（「Ｍｎ」）のイミド含有第四級アンモニウム塩（「イミド第四級アンモニウム塩」）を含む組成物に関する。本明細書に記載の材料の数平均分子量は、屈折率検出器およびＷａｔｅｒｓ  Ｅｍｐｏｗｅｒ（商標）データ取得解析ソフトウエアを備えたＷａｔｅｒｓ  ＧＰＣ２０００を使って、ガス浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定される。カラムはポリスチレン（ＰＬｇｅｌ、５ミクロン、Ａｇｉｌｅｎｔ／Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．から入手可能）である。移動相には、個々の試料をテトラヒドロフランに溶解し、ＰＴＦＥフィルターで濾過した後にＧＰＣポートに注入する。
Ｗａｔｅｒｓ  ＧＰＣ２０００の操作条件：
インジェクター、カラム、およびポンプ／溶媒コンパートメント温度：４０℃
オートサンプラー制御：実行時間：４０分
注入量：３００マイクロリットル
ポンプ：システム圧力：約９０バール（最大圧力限度：２７０バール、最小圧力限度：０ｐｓｉ）
流量：１．０ｍＬ／分
示差屈折計（ＲＩ）：感度：−１６；目盛の倍率：６
【００４１】
３００〜７５０の範囲のＭｎを有するイミド含有第四級アンモニウム塩（「イミド第四級アンモニウム塩」）
第四級アンモニウム塩の生成は、一般に、第四級アンモニウム塩（単数または複数）を含む化合物の混合物を生じ、この混合物は第四級アンモニウム塩を生成するために用いられたプロセスステップから離れて定義するのは困難な場合がある。さらに、第四級アンモニウム塩が生成されるプロセスは、第四級アンモニウム塩生成物の特性に影響を与え得る特有の構造的特徴を最終の第四級アンモニウム塩生成物に付与する点において、影響を及ぼす可能性がある。したがって、一実施形態では、本技術のイミド第四級アンモニウム塩は、（ａ）四級化可能化合物と、（ｂ）四級化剤との反応生成物として記載してもよい。本明細書で使用される場合、イミド第四級アンモニウム塩（複数可）に対する言及は、本明細書に記載の第四級アンモニウム塩（単数または複数）を含む、３００〜７５０の範囲の数平均分子量を有する混合化合物への言及、ならびに第四級アンモニウム塩それ自体への言及を含む。
【００４２】
イミド第四級アンモニウム塩それ自体を調製するために用いられる（ａ）の四級化可能化合物は、（ｉ）ヒドロカルビル置換アシル化剤と、（ｉｉ）窒素含有化合物との反応生成物であってよい。より特に、（ａ）（ｉ）のヒドロカルビル置換アシル化剤は、３００〜７５０の数平均分子量を有するヒドロカルビル置換基で官能化されたアシル化剤から構成することができる。
【００４３】
第四級アンモニウム塩およびそれを調製する方法の例は、以下の米国特許第４，２５３，９８０号、同第３，７７８，３７１号、同第４，１７１，９５９号、同第４，３２６，９７３号、同第４，３３８，２０６号、同第５，２５４，１３８号、および同第７，９５１，２１１号に記載されている。これらの特許は参照により本明細書に組み込まれる。
【００４４】
四級化可能化合物、具体的に、ヒドロカルビル置換アシル化剤および窒素含有化合物、ならびに四級化剤に関する詳細は、以降に提供される。
【００４５】
ヒドロカルビル置換アシル化剤
四級化可能化合物を調製するために用いたヒドロカルビル置換アシル化剤は、長鎖炭化水素であるヒドロカルビル置換基に対する前駆物質であって、一般にポリオレフィンである前駆物質と、モノ不飽和カルボン酸反応物、例えば、（ｉ）フマル酸、イタコン酸、マレイン酸などのα，β−モノ不飽和Ｃ４〜Ｃ１０ジカルボン酸；（ｉｉ）（ｉ）の誘導体、例えば、（ｉ）の無水物またはＣ１〜Ｃ５アルコール由来モノエステルもしくはジエステルと、の反応生成物とすることができる。
【００４６】
ヒドロカルビル置換基は、長鎖ヒドロカルビル基である。一実施形態では、ヒドロカルビル基は、３００〜７５０の数平均分子量（Ｍｎ）を有することができる。ヒドロカルビル置換基のＭｎはまた、３５０〜７００であってもよく、いくつかの場合では、４００〜６００、または６５０であってもよい。さらに別の実施形態では、ヒドロカルビル置換基は、５５０の数平均分子量を有してよい。ある実施形態では、ヒドロカルビル置換基は、一般式：
（Ｒ１）（Ｒ２）Ｃ＝Ｃ（Ｒ６）（ＣＨ（Ｒ７）（Ｒ８））      （Ｉ）
（式中、それぞれのＲ１およびＲ２は、独立に、水素または炭化水素系の基である。それぞれのＲ６、Ｒ７およびＲ８は、独立に、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つは、少なくとも２０個の炭素原子を含む炭化水素系の基である）により表されるオレフィン結合を含む任意の化合物とすることができる。
【００４７】
モノ不飽和カルボン酸との反応のためのオレフィンポリマーには、Ｃ２〜Ｃ２０、例えばＣ２〜Ｃ５モノオレフィンを主要モル量含むポリマーを挙げることができる。このようなオレフィンには、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。このポリマーは、ポリイソブチレンなどのホモポリマー、ならびにエチレンとプロピレン；ブチレンとイソブチレン；プロピレンとイソブチレンのコポリマーなどの、２種またはそれを超えるこのようなオレフィンのコポリマーとすることができる。他のコポリマーには、コポリマーの少モル量、例えば１〜１０モル％のモノマーが、Ｃ４〜Ｃ１８ジオレフィンであるコポリマー、例えば、イソブチレンとブタジエンとのコポリマー；またはエチレンとプロピレンと１，４−ヘキサジエンとのコポリマーが挙げられる。
【００４８】
一実施形態では、式（Ｉ）の少なくとも１つのＲは、ポリブテン、すなわち、１−ブテン、２−ブテンおよびイソブチレンを含むＣ４オレフィンのポリマーから誘導される。Ｃ４ポリマーにはポリイソブチレンを挙げることができる。別の実施形態では、式（Ｉ）の少なくとも１つのＲは、エチレン−プロピレン−ジエンポリマーを含むエチレン−α−オレフィンポリマーから誘導される。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は、欧州特許公報ＥＰ０  ２７９  ８６３号および下記の米国特許第３，５９８，７３８号；第４，０２６，８０９号；第４，０３２，７００号；第４，１３７，１８５号；第４，１５６，０６１号；第４，３２０，０１９号；第４，３５７，２５０号；第４，６５８，０７８号；第４，６６８，８３４号；第４，９３７，２９９号；第５，３２４，８００号を含む多くの特許文献に記載されており、これらの各文献は、これらのエチレン系ポリマーの関連する開示のために参照により本明細書に組み込まれる。
【００４９】
別の実施形態では、式（Ｉ）のオレフィン結合は、以下の式：
【化１】
2017519071.tif 000002
（式中、Ｒはヒドロカルビル基である）、
【化２】
2017519071.tif 000003
（式中、Ｒはヒドロカルビル基である）で表される、主としてビニリデン基である。
【００５０】
一実施形態では、式（Ｉ）のビニリデン含量は、少なくとも約３０モル％のビニリデン基、少なくとも約５０モル％のビニリデン基、または少なくとも約７０モル％のビニリデン基を含むことができる。このような材料およびそれらを調製する方法は、米国特許第５，０７１，９１９号；同第５，１３７，９７８号；同第５，１３７，９８０号；同第５，２８６，８２３号、同第５，４０８，０１８号、同第６，５６２，９１３号、同第６，６８３，１３８号、同第７，０３７，９９９号ならびに米国特許公開公報第２００４０１７６５５２Ａ１号、同第２００５０１３７３６３号、および同第２００６００７９６５２Ａ１号に記載されており、これらは、参照により本明細書に明示的に組み込まれ、このような生成物は、ＢＡＳＦから商品名ＧＬＩＳＳＯＰＡＬ（登録商標）、ならびにＴｅｘａｓ  ＰｅｔｒｏＣｈｅｍｉｃａｌ  ＬＰから商品名ＴＰＣ１１０５（商標）およびＴＰＣ５９５（商標）で市販されている。
【００５１】
他の実施形態では、ヒドロカルビル置換アシル化剤は、「従来の」ビニリデンポリイソブチレン（ＰＩＢ）であってよく、核磁気共鳴（ＮＭＲ）で測定して、頭部基の２０％未満がビニリデン頭部基である。あるいは、ヒドロカルビル置換アシル化剤は、中ビニリデンＰＩＢまたは高ビニリデンＰＩＢであってよい。中ビニリデンＰＩＢでは、頭部基がビニリデン基であるパーセンテージは、２０％超〜７０％の範囲とすることができる。高ビニリデンＰＩＢでは、頭部基がビニリデン頭部基であるパーセンテージは、７０％超である。
【００５２】
モノ不飽和カルボン酸反応物と式（Ｉ）の化合物との反応からヒドロカルビル置換アシル化剤を作製する方法は、当技術分野で周知であり、以下の特許、熱的「エン」反応の実施を引き起こす、米国特許第３，３６１，６７３号および同第３，４０１，１１８号；米国特許第３，０８７，４３６号；同第３，１７２，８９２号；同第３，２７２，７４６号；同第３，２１５，７０７号；同第３，２３１，５８７号；同第３，９１２，７６４号；同第４，１１０，３４９号；同第４，２３４，４３５号；同第６，０７７，９０９号；同第６，１６５，２３５号に開示されており、これらの特許は、参照により本明細書に組み込まれる。
【００５３】
窒素含有化合物
本発明の組成物は、アシル化剤と反応することができる窒素原子を有し、さらに四級化可能アミノ基を有する窒素含有化合物を含む。四級化可能アミノ基は、四級化剤と反応して第四級アミノ基になるのに利用できる窒素含有化合物上の任意の第一級、第二級または第三級アミノ基である。
【００５４】
一実施形態では、窒素含有化合物は、以下の式：
【化３】
2017519071.tif 000004
（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）により表すことができる。
【００５５】
アシル化剤と反応することができる窒素含有化合物の例には、ジメチルアミノプロピルアミン、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、エチレンジアミン、１，２−プロピレンジアミン、１，３−プロピレンジアミン、異性体アミン（ブチレンジアミン、ペンタンジアミン、ヘキサンジアミン、およびヘプタンジアミンを含む）、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、ジアミノベンゼン、ジアミノピリジン、Ｎ−メチル−３−アミノ−１−プロピルアミン、またはこれらの混合物を挙げることができるが、これらに限定されない。アシル化剤と反応することができ、さらに四級化可能アミノ基を有する窒素含有化合物には、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、などのアミノアルキル置換ヘテロ環式化合物、３，３−ジアミノ−Ｎ−メチルジプロピルアミンをさらに挙げることができる。いくつかの実施形態では、ジメチルアミノプロピルアミンは、窒素含有化合物から除外される。
【００５６】
一実施形態では、窒素含有化合物は、例えば、以下の式：
【化４】
2017519071.tif 000005
（式中、Ｒは、前記ヒドロカルビル置換アシル化剤と縮合することができ、３〜８個の炭素原子を有するアミンである）で表されるイミダゾールとすることができる。
【００５７】
一実施形態では、窒素含有化合物は、式Ｘ：
【化５】
2017519071.tif 000006
（式中、それぞれのＸは個別に、Ｃ１〜Ｃ６ヒドロカルビレン基とすることができ、それぞれのＲは個別に、水素またはＣ１〜Ｃ６ヒドロカルビル基とすることができる）で表すことができる。一実施形態では、Ｘは、例えば、Ｃ１、Ｃ２またはＣ３アルキレン基とすることができる。同じまたは異なる実施形態では、それぞれのＲは、例えば、ＨまたはＣ１、Ｃ２もしくはＣ３アルキル基とすることができる。
【００５８】
四級化可能化合物
上記のヒドロカルビル置換アシル化剤および窒素含有化合物は、一緒に反応して四級化可能化合物を形成する。ヒドロカルビル置換アシル化剤と窒素含有化合物とを反応させる方法およびプロセスは、当技術分野において周知である。
【００５９】
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と窒素含有化合物との間の反応は、８０℃を超える温度、または９０℃を超える温度、または場合によっては、１００℃を超える温度、例えば、１００〜１５０または２００℃、または１２５〜１７５℃の温度で行うことができる。前述の温度では、縮合中に水が生成されることがあり、これは、本明細書において反応水と呼ばれる。いくつかの実施形態では、反応水は反応の間に除去することができ、これにより、反応水は反応系に戻ってさらに反応することがない。
【００６０】
ヒドロカルビル置換アシル化剤および窒素含有化合物は、１：１の比で反応させてよいが、反応はまた、３：１〜１：１．２、または２．５：１〜１：１．１、いくつかの実施形態では、２：１〜１：１．０５の比のそれぞれの反応物（すなわち、ヒドロカルビル置換アシル化剤：窒素含有化合物）を含んでもよい。
【００６１】
四級化剤
四級化可能化合物、すなわち、上記のヒドロカルビル置換アシル化剤と窒素含有化合物との反応生成物を、四級化剤と反応させると、第四級アンモニウム塩を形成することができる。好適な四級化剤には、例えば、硫酸ジアルキル、ハロゲン化アルキル、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、カルボキシレート、アルキルエステル、およびこれらの混合物を挙げることができる。
【００６２】
一実施形態では、四級化剤には、塩化アルキル、ヨウ化アルキルまたは臭化アルキルなどのハロゲン化アルキル；スルホン酸アルキル；硫酸ジメチルおよび硫酸ジエチルなどの硫酸ジアルキル；スルトン；リン酸Ｃ１〜１２トリアルキル；リン酸ジＣ１〜１２アルキルなどのリン酸アルキル；ボレート；ホウ酸Ｃ１〜１２アルキル；亜硝酸アルキル；硝酸アルキル；シュウ酸ジメチルなどの炭酸ジアルキル；サリチル酸メチルなどのアルカン酸アルキル；ジチオリン酸Ｏ，Ｏ−ジＣ１〜１２アルキル；またはこれらの混合物を挙げることができる。
【００６３】
一実施形態では、四級化剤は、硫酸ジメチルまたは硫酸ジエチルなどの硫酸ジアルキル、Ｎ−オキシド、プロパンスルトンおよびブタンスルトンなどのスルトン；塩化メチル、臭化メチル、またはヨウ化メチルおよび塩化エチル、臭化エチル、またはヨウ化エチル、または塩化ベンジルなどのハロゲン化アルキル、ハロゲン化アシル、またはハロゲン化アリール、およびヒドロカルビル（またはアルキル）置換カーボネートから誘導することができる。ハロゲン化アルキルが塩化ベンジルの場合は、芳香環が、任意選択で、アルキル基またはアルケニル基でさらに置換される。
【００６４】
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つの基当たり１〜５０個、１〜２０個、１〜１０個または１〜５個の炭素原子を含んでよい。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には、炭酸ジメチルまたは炭酸ジエチルが挙げられる。
【００６５】
別の実施形態では、四級化剤は、例えば、以下の式：
【化６】
2017519071.tif 000007
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、独立にＨまたは１〜５０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）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。ヒドロカルビルエポキシドの例には、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、スチレンオキシド、およびこれらの組み合わせが挙げられる。一実施形態では、四級化剤はスチレンオキシドを全く含まない。
【００６６】
いくつかの実施形態では、ヒドロカルビルエポキシドは、アルコール官能化エポキシド、Ｃ４〜Ｃ１４エポキシド、およびこれらの混合物とすることができる。代表的なＣ４〜Ｃ１４エポキシドは、式ＸＩＩのものであり、式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は独立にＨまたはＣ２〜Ｃ１２ヒドロカルビル基とすることができる。ある実施形態では、エポキシドはＣ４〜Ｃ１４エポキシドとすることができる。本技術における四級化剤として好適なエポキシドとしては、例えば、２−エチルオキシラン、２−プロピルオキシランなどの直鎖ヒドロカルビル置換基を有するＣ４〜Ｃ１４エポキシド、および例えば、スチレンオキシドなどの分枝および環式または芳香族置換基を有するおよびＣ４〜Ｃ１４エポキシドを挙げることができる。Ｃ４〜Ｃ１４エポキシドはまた、エポキシ化トリグリセリド、油脂（ｆａｔｓ  ｏｒ  ｏｉｌｓ）；脂肪酸のエポキシ化アルキルエステル；およびこれらの混合物を含むことができる。さらに別の実施形態では、ヒドロカルビルエポキシドはＣ４〜Ｃ２０エポキシドであってよい。
【００６７】
代表的なアルコール官能化エポキシドには、式ＸＩＩのものを挙げることができ、式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は独立にＨまたはヒドロキシル含有ヒドロカルビル基とすることができる。ある実施形態では、ヒドロキシル含有ヒドロカルビル基は、２〜３２個、または３〜２８個、またはさらに３〜２４個の炭素原子を含むことができる。代表的なアルコール官能化エポキシド誘導体には、例えば、グリシドールなどを挙げることができる。
【００６８】
いくつかの実施形態では、ヒドロカルビルエポキシドは、酸と組み合わせて用いることができる。ヒドロカルビルエポキシドと共に使用される酸は、酢酸などの別の成分であってよい。他の実施形態では、少量の酸成分が存在してもよいが、ヒドロカルビルアシル化剤の１モル当たり、０．２モル未満またはさらに０．１モル未満の酸の量であり得る。これらの酸はまた、以下に記載のヒドロカルビル置換カーボネートおよび関連物質を含む、上記の他の四級化剤と共に使用してもよい。
【００６９】
いくつかの実施形態では、四級化剤は、２０個を超える炭素原子を含む置換基を全く含まない。
【００７０】
別の実施形態では、四級化剤は、第三級アミンと反応して第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、このような物質は構造：
Ｒ１９−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−Ｒ２０      （ＸＩＩＩ）
（式中、Ｒ１９は任意に置換されてもよいアルキル、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。
【００７１】
好適な化合物には、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含まれる。いくつかの実施形態では、本化合物は、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、本化合物は、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。Ｒ１９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。Ｒ１９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、それぞれのＲ’およびＲ”は、独立に、水素、または任意に置換されてもよいアルキル、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、またはさらに１〜４個の炭素原子を含む、任意に置換されてもよいアルキル基である。
【００７２】
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り得るが、一置換アリール基、例えば、オルト置換アリール基でもあり得る。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。好適な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、もしくは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、ベンジルまたはこれらの異性体であり得る。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。いくつかの実施形態では、サリチル酸メチルは四級化剤から除外される。
【００７３】
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。本明細書で使用す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には、（ｉ）２−ヒドロキシイソ酪酸のメチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、ブチルエステル、ペンチルエステル、ヘキシルエステル、ベンジルエステル、フェニルエステル、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ステル、エチルエステル、プロピルエステル、ブチルエステル、ペンチルエステル、ヘキシルエステル、ベンジルエステル、フェニルエステル、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ステル、エチルエステル、プロピルエステル、ブチルエステル、ペンチルエステル、ヘキシルエステル、ベンジルエステル、フェニルエステル、およびアリルエステル；（ｉｖ）乳酸のメチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、ブチルエステル、ペンチルエステル、ヘキシルエステル、ベンジルエステル、フェニルエステル、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ステル、エチルエステル、プロピルエステル、ブチルエステル、ペンチルエステル、ヘキシルエステル、アリルエステル、ベンジルエステル、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。
【００７４】
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、本発明者らは、２つを超える酸性部分を有するジカルボン酸および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。好適例には、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。
【００７５】
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、本発明者らは第一解離定数を指すことを意図している。四級化剤は、１種またはそれを超えるシュウ酸、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、四級化剤には、シュウ酸ジメチル、テレフタル酸ジメチルなどのテレフタレート、および２−ニトロ安息香酸メチルが含まれる。
【００７６】
１種を超える四級化可能化合物とカップリング可能な四級化剤も用いてもよい。１種を超える四級化可能化合物と「カップリングすること」によって、少なくとも２種の四級化可能化合物が同じ四級化剤と反応して、四級化剤で連結された少なくとも２種の四級化可能化合物からなる化合物を形成することを意味している。このような四級化剤は、場合によっては、本明細書でカップリング四級化剤と呼んでもよく、これらとしては、例えば、ジエポキシド、トリエポキシド、またはより高次のエポキシドなどのポリエポキシド；ポリハロゲン化物；エポキシハロゲン化物、芳香族ポリエステル、およびこれらの混合物を挙げることができる。
【００７７】
一実施形態では、四級化剤はポリエポキシドであってよい。ポリエポキシドとしては、例えば、ジエポキシオクタン；エチレングリコールジグリシジルエーテル；ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル；１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル；３（ビス（グリシジルオキシメチル）−メトキシ）−１，２−プロパンジオール；１，４−シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル；ジエポキシシクロオクタン、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル  ４−ビニル−１−シクロヘキセンジエポキシド；Ｎ，Ｎ−ジグリシジル−４−４グリシジルオキシアニリン；１，６−ヘキサンジグリシジルエーテル；トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル；ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル；ポリエポキシ化トリグリセリド、油脂；およびこれらの混合物を挙げることができるポリグリシジルを含めることができる。
【００７８】
一実施形態では、四級化剤は、例えば、塩化物、ヨウ化物または臭化物などのポリハロゲン化物から誘導してもよい。このようなポリハロゲン化物には、１，５−ジブロモペンタン；１，４−ジヨードブタン；１，５−ジクロロペンタン；１，１２−ジクロロドデカン；１，１２−ジブロモドデカン；１，２−ジヨードエタン；１，２−ジブロモエタンおよびこれらの混合物を挙げることができるが、これらに限定されない。
【００７９】
ある実施形態では、四級化剤は、例えば、エピクロロヒドリンなどのエポキシハロゲン化物とすることができる。
【００８０】
四級化剤はまた、ポリ芳香族エステルであってもよい。ポリ芳香族エステルの例には、４，４’−オキシビス（メチルベンゾエート）；ジメチルテレフタレート；およびこれらの混合物を挙げることができるが、これらに限定されない。
【００８１】
特定の実施形態では、四級化可能化合物と四級化剤とのモル比は、１：０．１〜２、または１：１〜１．５、または１：１〜１．３である。いくつかの実施形態では、カップリング四級化剤を用いる場合には特に、四級化可能化合物と四級化剤との比は、２：１〜１：１とすることができる。
【００８２】
ヒドロカルビルエポキシドを含む、上記のいずれの四級化剤も、酸と組み合わせて使用することができる。好適な酸には、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。
【００８３】
いくつかの実施形態では、四級化剤は、例えば、２−エチルヘキサノール、水、およびこれらの組み合わせなどのプロトン性溶媒の存在下で用いることができる。いくつかの実施形態では、四級化剤は、酸の存在下で用いることができる。さらに別の実施形態では、四級化剤は、酸およびプロトン性溶媒の存在下で用いることができる。いくつかの実施形態では、酸は、アシル化剤の構造中に存在する酸性基に加えて、酸成分とすることができる。さらなる実施形態では、反応は、アシル化剤の構造中に存在する酸性基以外のいずれの追加の酸成分を含まないか（ｆｒｅｅ  ｏｆ）、本質的に含まない（ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ  ｆｒｅｅ  ｏｆ）とすることができる。「含まない」により、完全に含まないことを意味し、「本質的に含まない」により、組成物の本質的または基本的および新規な特性に実質的に影響を与えない量、例えば、１重量％未満などを意味する。
【００８４】
構造
第四級アンモニウム塩を調製するプロセスにより、プロセスステップから離れて容易に定義することができない混合物が生成される場合があるが、いくつかの状況においては、特定の構造的成分が予測され得る。
【００８５】
いくつかの実施形態では、第四級アンモニウム塩は、以下の式：
【化７】
2017519071.tif 000008
（式中、Ｒ２１は１〜１０個の炭素原子を含むヒドロカルビル基であり；Ｒ２２は１〜１０個の炭素原子を含むヒドロカルビル基であり；Ｒ２３は１〜２０個の炭素原子を含むヒドロカルビレン基であり；Ｒ２４は２０〜５５個、または２５〜５０個、または２８〜４３もしくは４７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）により表される陽イオンを含むか、本質的にこの陽イオンからなるか、またはこの陽イオンからなることができる。
【００８６】
いくつかの実施形態では、第四級アンモニウム塩は、以下の式：
【化８】
2017519071.tif 000009
（式中、Ｒ２３は１〜２０個の炭素原子を含むヒドロカルビレン基であり；Ｒ２４は２０〜５５個、または２５〜５０個、または２８〜４３もしくは４７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か、この陽イオンから本質的になるか、またはこの陽イオンからなることができる。
【００８７】
いくつかの実施形態では、第四級アンモニウム塩は、以下の式：
【化９】
2017519071.tif 000010
（式中、ＱおよびＱ’は、同じまたは異なって、四級化可能化合物を表し、ｍおよびｎは個別に、１〜４の整数であり、Ｘｃはカップリング四級化剤から誘導される基、例えば、１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル、またはビスフェノールＡジグリシジルエーテルなどを表す）で表されるカップリングされた第四級アンモニウム化合物を含むか、本質的にこの化合物からなるか、またはこの化合物からなることができる。代表的なカップリングされた第四級アンモニウム化合物には、例えば、以下の式：
【化１０】
2017519071.tif 000011
（式中、ａは、２〜８の整数である）のいずれかを挙げることができる。ａが２または３である式ＸＸの例は、例えば、それぞれ、式ＸＸ’およびＸＸ”：
【化１１】
2017519071.tif 000012
【化１２】
2017519071.tif 000013
により表すことができる。またさらなる例であるカップリングされた第四級アンモニウム化合物は、例えば、以下の式ＸＸＩＶ：
【化１３】
2017519071.tif 000014
（式中、ａは、２〜８の整数である）で与えられる化合物とすることができる。ａが２または３である式ＸＸＩＶの例は、例えば、それぞれ、式ＸＸＩＶ’およびＸＸＩＶ”：
【化１４】
2017519071.tif 000015
【化１５】
2017519071.tif 000016
（式中全てについて、Ｒ２１〜Ｒ２４およびＸｃは上記で示した通りである）により表すことができる。
【００８８】
組成物
一実施形態では、本技術は、イミド含有第四級アンモニウム塩を含む組成物、および燃料組成物の撥水性を向上させるための該組成物の燃料組成物中での使用を提供する。別の実施形態では、本技術は、イミド含有第四級アンモニウム塩を含む組成物、および潤滑粘度の油を含む潤滑組成物中での該組成物の使用を提供する。
【００８９】
燃料
本発明の組成物には、室温で液体の燃料を含めることができ、エンジンへの燃料供給に有用である。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。炭化水素燃料は、ＥＮ２２８もしくはＡＳＴＭ規格Ｄ４８１４により規定されているガソリン、またはＥＮ５９０もしくはＡＳＴＭ規格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、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プロセス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。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／または脂肪（ｏｉｌｓ  ａｎｄ／ｏｒ  ｆａｔｓ）、ならびにニトロメタンを挙げることができる。炭化水素燃料および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。本発明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。本発明のいくつかの実施形態では、燃料は、５０００重量ｐｐｍもしくはそれ未満、１０００重量ｐｐｍもしくはそれ未満、３００重量ｐｐｍもしくはそれ未満、２００重量ｐｐｍもしくはそれ未満、３０重量ｐｐｍもしくはそれ未満、または１０重量ｐｐｍもしくはそれ未満の硫黄含量を有することができる。別の実施形態では、燃料は、１〜１００重量ｐｐｍの硫黄含量を有することができる。一実施形態では、燃料は、０ｐｐｍ〜１０００ｐｐｍ、または０〜５００ｐｐｍ、または０〜１００ｐｐｍ、または０〜５０ｐｐｍ、または０〜２５ｐｐｍ、または０〜１０ｐｐｍ、または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、または詰まらせるという傾向がより大きいことは、当該技術分野において周知である。本発明の燃料は、一般に５０重量％を超える主要量で燃料組成物中に存在し、他の実施形態では、９０重量％より多い、９５重量％より多い、９９．５重量％より多い、または９９．８重量％より多い量で存在する。
【００９０】
３００〜７５０の数平均分子量のイミド含有第四級アンモニウム塩（「イミド第四級アンモニウム塩」）を含む組成物の燃料に対する処理率（ｔｒｅａｔ  ｒａｔｅ）は、燃料の合計重量の５〜１０００ｐｐｍ、または５〜５００ｐｐｍ、または１０〜２５０ｐｐｍ、または１０〜１５０ｐｐｍ、または１５〜１００ｐｐｍの範囲である。他の実施形態では、処理率は、２５０〜１０００ｐｐｍ、または２５０〜７５０ｐｐｍ、または５００〜７５０ｐｐｍ、または２５０ｐｐｍ〜５００ｐｐｍの範囲であり得る。
【００９１】
潤滑粘度の油
潤滑組成物の実施形態では、本発明の組成物は、潤滑粘度の油を含むことができる。このような油には、天然および合成の油、水素化分解、水素添加、および水素化精製由来の油、未精製油、精製油、再精製油、またはこれらの混合物が挙げられる。未精製油、精製油および再精製油のより詳細な説明は、国際公開公報第２００８／１４７７０４号、段落［００５４］〜［００５６］に記載されている。天然および合成潤滑油のより詳細な説明は、国際公開公報第２００８／１４７７０４号、段落［００５８］〜［００５９］にそれぞれ記載されている。合成油はまた、フィッシャートロプシュ反応によって生成されてもよく、典型的には、水素異性化されたフィッシャートロプシュ炭化水素またはワックスであり得る。一実施形態では、油は、フィッシャートロプシュガストゥーリキッド合成手順により調製されてもよく、さらには他のガストゥーリキッド油であってもよい。
【００９２】
潤滑粘度の油は、米国石油協会（ＡＰＩ）基油互換性指針（Ｂａｓｅ  Ｏｉｌ  Ｉｎｔｅｒｃｈａｎｇｅａｂｉｌｉｔｙ  Ｇｕｉｄｅｌｉｎｅｓ）に指定されるグループＩ〜Ｖ中のいずれかの基油から選択することができる。５つの基油グループは以下の通りである：グループＩ：０．０３％を超える硫黄または９０％未満の飽和物（ｓａｔｕｒａｔｅ）および粘度指数８０〜１２０；グループＩＩ：０．０３％未満の硫黄および９０％以上の飽和物ならびに粘度指数８０〜１２０；グループＩＩＩ：０．０３％未満の硫黄および９０％以上の飽和物ならびに粘度指数１２０以上；グループＩＶ：全てポリαオレフィン；グループＶ：その他全て。グループＩ、ＩＩおよびＩＩＩは、典型的には鉱物油ベースストックと呼ばれている。
【００９３】
３００〜７５０の数平均分子量のイミド含有第四級アンモニウム塩（「イミド第四級アンモニウム塩」）を含む組成物の潤滑油に対する典型的な処理率は、潤滑油の総重量を基準にして、０．１〜１０重量％、または０．５〜５重量％、または０．５〜２．５重量％、または０．５〜１重量％、または０．１〜０．５重量％、または１〜２重量％である。
【００９４】
存在する潤滑粘度の油の量は、典型的には、１００重量％から本発明の化合物と他の性能添加剤（ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ａｄｄｉｔｉｖｅ）との合計量を差し引いた後に残っている量である。
【００９５】
潤滑組成物は、濃縮物および／または完全に配合された潤滑剤の形態であり得る。本発明の潤滑組成物（本明細書で開示の添加剤を含む）が、濃縮物（この全部または一部を、追加の油と組み合わせて最終潤滑剤を形成する）の形態である場合、これらの添加剤と潤滑粘度の油および／または希釈油との比は、重量で１：９９〜９９：１、または重量で８０：２０〜１０：９０の範囲を含む。
【００９６】
その他
本発明の燃料および／または潤滑剤組成物は、上記のイミド第四級アンモニウム塩を含み、１種またはそれを超える追加の添加剤も含んでよい。このような追加の性能添加剤は、所望の結果および組成物が使用される用途に応じて、記載したいずれの組成物にも加えることができる。
【００９７】
本明細書に記載の任意の追加の性能添加剤を、本発明のいずれの燃料および／または潤滑剤組成物にも使用することができるが、以下の追加の添加剤は燃料および／または潤滑剤組成物に対して特に有用である：酸化防止剤、腐食防止剤、前述のもの以外の清浄剤および／または分散剤添加剤、低温流動性向上剤、抑泡剤、抗乳化剤、潤滑剤、金属不活性化剤、バルブシートリセッション添加剤、殺生物剤、帯電防止剤、防氷剤、流動化剤、助燃剤、シール膨潤剤、ワックス制御ポリマー、スケール防止剤、ガス水和物防止剤、またはこれらの任意の組み合わせ。
【００９８】
本技術のイミド第四級アンモニウム塩と共に使用するのに好適な抗乳化剤には、アリールスルホネートおよびポリアルコキシル化アルコール、例えば、ポリエチレンとポリプロピレンオキシドとのコポリマーなどが挙げられるが、これらに限定されない。抗乳化剤には、窒素含有化合物、例えば、オキサゾリン化合物およびイミダゾリン化合物、ならびに脂肪アミン、さらにはマンニッヒ化合物も含めることができる。マンニッヒ化合物は、アルキルフェノールとアルデヒド（特にホルムアルデヒド）とアミン（特にアミン縮合物およびポリアルキレンポリアミン）との反応生成物である。以下の米国特許に記載の物質は、実例となるものである：米国特許第３，０３６，００３号；同第３，２３６，７７０号；同第３，４１４，３４７号；同第３，４４８，０４７号；同第３，４６１，１７２号；同第３，５３９，６３３号；同第３，５８６，６２９号；同第３，５９１，５９８号；同第３，６３４，５１５号；同第３，７２５，４８０号；同第３，７２６，８８２号；および同第３，９８０，５６９号。これらの特許は、参照により本明細書に組み込まれる。他の好適な抗乳化剤は、例えば、アルキル置換フェノール−およびナフタレンスルホネートのアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩ならびに脂肪酸のアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩、さらに、中性化合物、例えば、アルコールアルコキシレート、例えば、アルコールエトキシレート、フェノールアルコキシレート、例えば、ｔｅｒｔ−ブチルフェノールエトキシレートまたはｔｅｒｔ−ペンチルフェノールエトキシレート、脂肪酸、アルキルフェノール、例えば、ＥＯ／ＰＯブロックコポリマーの形態を含む、エチレンオキシド（ＥＯ）とプロピレンオキシド（ＰＯ）との縮合物、ポリエチレンイミン、またはポリシロキサンである。燃料中の５〜５０ｐｐｍの処理レベルを得るのに十分な好適な量の、任意の市販の抗乳化剤を用いてもよい。ある実施形態では、燃料および／または潤滑剤組成物中に抗乳化剤が存在しない。抗乳化剤は、単独でまたは組み合わせて使用してよい。いくつかの抗乳化剤は、例えば、ＮａｌｃｏまたはＢａｋｅｒ  Ｈｕｇｈｅｓから市販されている。
【００９９】
好適な酸化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノールもしくはその誘導体および／またはジアリールアミンもしくはその誘導体が挙げられる。好適な清浄剤／分散剤添加剤としては、例えば、ポリエーテルアミンまたは、限定されないが、ＰＩＢアミン清浄剤／分散剤、スクシンイミド清浄剤／分散剤、ならびにポリイソブチルスクシンイミド由来四級化ＰＩＢ／アミンおよび／またはアミド分散剤／清浄剤を含む他の第四級塩清浄剤／分散剤などの窒素含有清浄剤が挙げられる。好適な低温流動性向上剤としては、例えば、無水マレイン酸とスチレンとのエステル化コポリマーおよび／またはエチレンと酢酸ビニルとのコポリマーが挙げられる。好適な潤滑性向上剤または摩擦調整剤は、典型的には、脂肪酸または脂肪酸エステルに基づく。典型例は、例えば、国際公開公報第９８／００４６５６号に記載されているトール油脂肪酸、およびグリセリルモノオレエートである。米国特許第６，７４３，２６６  Ｂ２号に記載されている、天然または合成油、例えば、トリグリセリドとアルカノールアミンとの反応生成物もまた、このような潤滑性向上剤として好適である。さらなる例には、多環式炭化水素および／またはロジン酸を含む市販のトール油脂肪酸が挙げられる。
【０１００】
好適な金属不活性化剤としては、例えば、限定されないがベンゾトリアゾールを含む、芳香族トリアゾールまたはその誘導体が挙げられる。他の好適な金属不活性化剤は、例えば、Ｎ，Ｎ’−ジサリチリデン−１，２−プロパンジアミンなどのサリチル酸誘導体である。好適なバルブシートリセッション添加剤としては、例えば、アルカリ金属スルホコハク酸塩が挙げられる。好適な抑泡剤および／または消泡剤としては、例えば、ポリジメチルシロキサン、ポリエチルシロキサン、ポリジエチルシロキサン、ポリアクリレートおよびポリメタクリレート、トリメチルトリフルオロプロピルメチルシロキサンなどの有機シリコーンが挙げられる。好適な流動化剤としては、例えば、鉱物油および／またはポリ（αオレフィン）および／またはポリエーテルが挙げられる。助燃剤としては、例えば、オクタン価向上剤およびセタン価向上剤が挙げられる。好適なセタン価向上剤は、例えば、硝酸２−エチルヘキシルおよび硝酸シクロヘキシルなどの脂肪族ニトレートならびにジ−ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシドなどの過酸化物である。
【０１０１】
本発明の燃料および／または潤滑剤組成物中に存在し得る追加の性能添加剤にはまた、任意選択で公知のエステル化触媒の存在下で、α−ヒドロキシ酸とアミンおよび／またはアルコールとの反応により調製されるジエステル摩擦調整剤、ジアミド摩擦調整剤、エステル−アミド摩擦調整剤、およびエステル−イミド摩擦調整剤が挙げられる。α−ヒドロキシ酸の例には、グリコール酸、乳酸、α−ヒドロキシジカルボン酸（例えば、酒石酸）および／またはα−ヒドロキシトリカルボン酸（例えば、クエン酸）が挙げられ、任意選択で公知のエステル化触媒の存在下で、アミンおよび／またはアルコールとともに挙げられる。これらの摩擦調整剤は、多くの場合、酒石酸、クエン酸、またはこれらの誘導体から得られるが、摩擦調整剤自体で、その構造内にかなりの量の分枝ヒドロカルビル基を有する摩擦調整剤を生じる、分枝のあるアミンおよび／またはアルコールから誘導してもよい。このような摩擦調整剤を調製するのに使用される好適な分枝アルコールの例には、２−エチルヘキサノール、イソトリデカノール、ゲルベアルコール、およびこれらの混合物が挙げられる。摩擦調整剤は、０〜６重量％、または０．００１〜４重量％、または０．０１〜２重量％、または０．０５〜３重量％、または０．１〜２重量％、または０．１〜１重量％、または０．００１〜０．０１重量％で存在してよい。
【０１０２】
追加の性能添加剤は、ヒドロカルビル置換アシル化剤を含む清浄剤／分散剤を含んでもよい。アシル化剤は、例えば、ヒドロカルビル置換コハク酸、またはヒドロカルビル置換コハク酸とアミンまたはアルコールとの縮合物；すなわち、ヒドロカルビル置換スクシンイミドまたはヒドロカルビル置換スクシネートであってよい。ある実施形態では、清浄剤／分散剤は、ポリイソブテニル置換コハク酸、アミドまたはエステルであってよく、ポリイソブテニル置換基は１００〜５０００の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、清浄剤はＣ６〜Ｃ１８置換コハク酸、アミドまたはエステルであってよい。ヒドロカルビル置換アシル化剤清浄剤のより完全な記載は、２０１１年９月１５日に発行された米国特許公開公報第２０１１／０２１９６７４号の段落［００１７］〜［００３６］で見い出すことができる。
【０１０３】
一実施形態では、追加の清浄剤／分散剤は、本技術のもの以外の第四級アンモニウム塩であってよい。追加の第四級アンモニウム塩は、例えば、１２００Ｍｎを超える数平均分子量のヒドロカルビル置換基を有するポリイソブチルコハク酸もしくは無水物、３００〜７５０の数平均分子量のヒドロカルビル置換基を有するポリイソブチルコハク酸もしくは無水物、または１０００Ｍｎの数平均分子量のヒドロカルビル置換基を有するポリイソブチルコハク酸無水物などの、ヒドロカルビル置換アシル化剤から調製される第四級アンモニウム塩とすることができる。
【０１０４】
ある実施形態では、窒素含有化合物と、１３００〜３０００の数平均分子量のヒドロカルビル置換基を有するヒドロカルビル置換アシル化剤との反応から調製される追加の第四級アンモニウム塩はイミドである。ある実施形態では、窒素含有化合物と、１２００Ｍｎを超える数平均分子量のヒドロカルビル置換基を有するか、または３００〜７５０の数平均分子量のヒドロカルビル置換基を有するヒドロカルビル置換アシル化剤との反応から調製される第四級アンモニウム塩はアミドまたはエステルである。
【０１０５】
さらに別の実施形態では、ヒドロカルビル置換アシル化剤は、８〜５４個の炭素原子のモノ、ダイマーまたはトリマーカルボン酸を含むことができ、第一級または第二級アミンと反応性がある。好適な酸としては、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、ミリストレイン酸、パルミトレイン酸、サピエン酸、オレイン酸、エライジン酸、バクセン酸、リノール酸、リノエライジン酸、α−リノレン酸、アラキドン酸、エイコサペンタエン酸、エルカ酸、およびドコサヘキサエン酸のモノ、ダイマー、またはトリマー酸が挙げられるが、これらに限定されない。
【０１０６】
ヒドロカルビル置換アシル化剤はまた、２〜１００個の炭素原子を有するエチレン性不飽和炭化水素である少なくとも１種のモノマーを共重合することにより形成されるコポリマーであり得る。モノマーは直鎖、分枝鎖、または環式であり得る。モノマーは酸素置換基または窒素置換基を有し得るが、アミンまたはアルコールとは反応しないものである。モノマーは、３〜１２個の炭素原子を有するカルボン酸またはカルボン酸誘導体である第２のモノマーと反応し得る。第２のモノマーは、１つまたは２つのカルボン酸官能基を有し得、アミンまたはアルコールと反応性がある。このプロセスを使って作製する場合、ヒドロカルビル置換アシル化剤コポリマーは、５００〜２０，０００の数平均分子量Ｍｎを有する。
【０１０７】
あるいは、ヒドロカルビル置換アシル化剤は、エチレンおよび少なくとも１種の第三級窒素原子を有するエチレン性不飽和モノマーである少なくとも１種のモノマーと、（ｉ）１〜２４個の炭素原子を有する１種またはそれを超える脂肪族モノカルボン酸のアルケニルエステルまたは（ｉｉ）アクリル酸またはメタクリル酸のアルキルエステルとの反応生成物であるターポリマーであり得る。
【０１０８】
ある実施形態では、追加の第四級アンモニウム塩の窒素含有化合物は、下記式のいずれかのイミダゾールまたは窒素含有化合物である
【化１６】
2017519071.tif 000017
（式中、ＲはＣ１〜Ｃ６アルキレン基であってよく；それぞれのＲ１およびＲ２は、個別に、Ｃ１〜Ｃ６ヒドロカルビレン基であってよく；それぞれのＲ３、Ｒ４、Ｒ５、およびＲ６は、個別に、水素またはＣ１〜Ｃ６ヒドロカルビル基であってよい。）。一実施形態では、Ｒ１またはＲ２は、例えば、Ｃ１、Ｃ２またはＣ３アルキレン基とすることができる。同じまたは異なる実施形態では、それぞれのＲ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６は、例えば、ＨまたはＣ１、Ｃ２もしくはＣ３アルキル基とすることができる。
【０１０９】
他の実施形態では、追加の第四級アンモニウム塩を調製するために使用される四級化剤は、硫酸ジアルキル、ハロゲン化アルキル、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、カルボキシレート、アルキルエステル、またはこれらの混合物とすることができる。いくつかの場合では、四級化剤は、ヒドロカルビルエポキシドとすることができる。いくつかの場合では、四級化剤は、酸と組み合わせたヒドロカルビルエポキシドとすることができる。いくつかの場合では、四級化剤は、サリチレート、オキサレートまたはテレフタレートとすることができる。ある実施形態では、ヒドロカルビルエポキシドは、アルコール官能化エポキシド、またはＣ４〜Ｃ１４エポキシドであり得る。さらに別の実施形態では、ヒドロカルビルエポキシドは、アルコール官能化エポキシド、またはＣ４〜Ｃ２０エポキシドであり得る。
【０１１０】
いくつかの実施形態では、四級化剤は、多官能性であり、カップリングされた第四級アンモニウム塩である追加の第四級アンモニウム塩を生ずる。
【０１１１】
追加の第四級アンモニウム塩としては、陰イオン中に疎水部分を有する第四級アンモニウム塩が挙げられるが、これに限定されない。代表的な化合物には、以下の式：
【化１７】
2017519071.tif 000018
（式中、Ｒ０、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、それぞれ個別に、任意に置換されてもよいアルキル、アルケニルまたはアリール基であり、Ｒは任意に置換されてもよい少なくとも５個の炭素原子を有するヒドロカルビル部分を含む）を有する第四級アンモニウム化合物が挙げられる。
【０１１２】
追加の第四級アンモニウム塩はまた、少なくとも１種の第三級の四級化可能アミノ基を含むポリエーテル置換アミンと、第三級アミノ基を第四級アンモニウム基に変換する四級化剤との反応生成物であるポリエーテルアミンを含み得る。
【０１１３】
分散剤は、任意の種々の剤により後処理することも可能である。これらの中では、尿素、チオ尿素、ジメルカプトチアジアゾール、二硫化炭素、アルデヒド、ケトン、カルボン酸、炭化水素置換無水コハク酸、ニトリル、エポキシド、ホウ素化合物、およびリン化合物である。このような処理の詳細に関する言及は、米国特許第４，６５４，４０３号に記載されている。
【０１１４】
本発明の燃料および／または潤滑剤組成物は、イミド第四級アンモニウム塩技術とは異なる清浄剤添加剤を含み得る。エンジン潤滑の分野で最もよく使われている従来の清浄剤は、ほとんどまたは全てのその塩基性もしくはＴＢＮを、塩基性金属含有化合物（典型的に、カルシウム、マグネシウム、またはナトリウムなどの金属に基づく、金属水酸化物、金属酸化物、または金属炭酸塩）の存在から得ている。このような金属の過塩基性清浄剤は、過塩基性塩または超塩基性塩とも呼ばれ、一般に、金属およびこの金属と反応する特定の酸性有機化合物の化学量論量に従う中和のために存在する量よりも過剰な金属含有量を特徴とする単一相の均質なニュートン系である。過塩基性物質は、典型的に、酸性物質（典型的に、無機酸または低級カルボン酸、例えば、二酸化炭素）と、酸性有機化合物（基質とも呼ばれる）の混合物、化学量論的に過剰な金属塩基を、酸性有機基質に対して不活性な１種類の有機溶媒（例えば、鉱物油、ナフサ、トルエン、キシレン）の反応媒体中で反応させることにより調製される。典型的に、フェノールまたはアルコールなどの少量の促進剤も存在し、場合によっては、少量の水も存在する。酸性有機基質は通常、油中でのある程度の溶解度を生ずるのに十分な数の炭素原子を有する。
【０１１５】
このような従来の過塩基性物質およびその調製方法は、当業者には周知である。スルホン酸、カルボン酸、フェノール、ホスホン酸、およびこれらの任意の２種またはそれを超える混合物の塩基性金属塩の作製技術を記載する特許には、米国特許第２，５０１，７３１号；同第２，６１６，９０５号；同第２，６１６，９１１号；同第２，６１６，９２５号；同第２，７７７，８７４号；同第３，２５６，１８６号；同第３，３８４，５８５号；同第３，３６５，３９６号；同第３，３２０，１６２号；同第３，３１８，８０９号；同第３，４８８，２８４号；および同第３，６２９，１０９号が挙げられる。サリキサレート清浄剤は、米国特許第６，２００，９３６号に記載されている。特定の実施形態では、清浄剤は、過塩基性ヒドロカルビル置換サリチル酸カルシウム清浄剤などの金属含有サリチレート清浄剤を含んでもよく、これらは米国特許第５，６８８，７５１号および同第４，６２７，９２８号に記載されている。
【０１１６】
粘度向上剤（粘度指数向上剤または粘度調整剤と呼ばれることもある）を、本発明の燃料および／または潤滑剤組成物中に含むことができる。粘度向上剤には通常、ポリイソブテン、ポリメタクリレート（ＰＭＡ）およびポリメタクリル酸エステル、水素化ジエンポリマー、ポリアルキルスチレン、エステル化スチレン−無水マレイン酸コポリマー、水素化アルケニルアレン−共役ジエンコポリマーおよびポリオレフィンを含むポリマーである。ＰＭＡは、異なるアルキル基を有するメタクリレートモノマーの混合物から調製される。アルキル基は、１〜１８個の炭素原子を含む直鎖または分枝鎖基であってよい。大抵のＰＭＡは、粘度調整剤ならびに流動点降下剤である。
【０１１７】
分散特性および／または酸化防止特性も有する多機能粘度向上剤は公知であり、任意選択で、燃料および／または潤滑剤組成物中に使用することができる。分散粘度調整剤（ＤＶＭ）は、このような多機能添加剤の一例である。ＤＶＭは、典型的に少量の窒素含有モノマーと、アルキルメタクリレートとの共重合により調製され、分散性、粘度調整性、流動点降下性、および分散性のうちのいくつかの組み合わせを備えた添加剤を生ずる。ビニルピリジン、Ｎ−ビニルピロリドンおよびＮ，Ｎ’−ジメチルアミノエチルメタクリレートは、窒素含有モノマーの例である。１種またはそれを超えるアルキルアクリレートの重合または共重合から得られるポリアクリレートもまた、粘度調整剤として有用である。
【０１１８】
耐摩耗剤を、本明細書で提供される燃料および／または潤滑剤組成物中で使用することができる。いくつかの実施形態では、耐摩耗剤には、金属チオホスフェート、リン酸エステルおよびその塩、リン含有カルボン酸、エステル、エーテル、およびアミド；ならびにホスファイトなどのリン含有耐摩耗剤／極圧剤を挙げることができる。特定の実施形態では、リン耐摩耗剤は、０．０１〜０．２、または０．０１５〜０．１５、または０．０２〜０．１、または０．０２５〜０．０８重量％のリンを送達する量で存在してよい。多くの場合、耐摩耗剤はジアルキルジチオリン酸亜鉛（ＺＤＰ）である。１１％のリン（油を含まない基準で計算して）を含み得る典型的ＺＤＰの場合、好適な量として、０．０９〜０．８２重量％を含むことができる。非リン含有耐摩耗剤には、ホウ酸エステル（ホウ素化エポキシド（ｂｏｒａｔｅｄ  ｅｐｏｘｉｄｅ）を含む）、ジチオカルバメート化合物、モリブデン含有化合物、および硫化オレフィンが挙げられる。いくつかの実施形態では、本発明の燃料および／または潤滑剤組成物は、リン含有耐摩耗剤／極圧剤を含まない。
【０１１９】
本発明の燃料および／または潤滑剤組成物に有用であり得る抑泡剤には、ポリシロキサン、エチルアクリレートと２−エチルヘキシルアクリレートと任意選択で酢酸ビニルとのコポリマー；フッ化ポリシロキサン、リン酸トリアルキル、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシドおよび（エチレンオキシド−プロピレンオキシド）ポリマーを含む抗乳化剤が挙げられる。本開示技術はまた、Ｃ５〜Ｃ１７アルコールと組み合わされたシリコーン含有消泡剤と一緒に使用することができる。
【０１２０】
本発明の燃料および／または潤滑剤組成物に有用であり得る流動点降下剤には、ポリアルファオレフィン、無水マレイン酸−スチレンコポリマーのエステル、ポリ（メタ）アクリレート、ポリアクリレートまたはポリアクリルアミドが挙げられる。
【０１２１】
金属不活性化剤は、ベンゾトリアゾール（典型的に、トリルトリアゾール）の誘導体、１，２，４−トリアゾール、ベンゾイミダゾール、２−アルキルジチオベンゾイミダゾールまたは２−アルキルジチオベンゾチアゾール、１−アミノ−２−プロパノール、ジメルカプトチアジアゾールの誘導体、オクチルアミンオクタノエート、ドデセニルコハク酸または無水物および／またはオレイン酸などの脂肪酸とポリアミンとの縮合物から選択することができる。金属不活性化剤は、腐食防止剤と記載されることもある。
【０１２２】
シール膨潤剤には、スルホレン誘導体のＥｘｘｏｎ  Ｎｅｃｔｏｎ−３７（商標）（ＦＮ  １３８０）およびＥｘｘｏｎ  Ｍｉｎｅｒａｌ  Ｓｅａｌ  Ｏｉｌ（商標）（ＦＮ  ３２００）が挙げられる。
【０１２３】
燃料組成物
いくつかの実施形態では、本技術は燃料組成物を提供する。いくつかの実施形態では、燃料組成物は大部分の（５０重量％超の）ガソリンまたは中間留分燃料を含む。ある実施形態では、大部分のディーゼル燃料を含む燃料組成物が提供される。
【０１２４】
さらに別の実施形態では、燃料組成物は、上述の開示された技術のイミド第四級アンモニウム塩および少なくとも１種の抗乳化剤を含む。本技術の第四級アンモニウム塩と共に使用するのに好適な抗乳化剤には、アリールスルホネートおよびポリアルコキシル化アルコール、例えば、ポリエチレンとポリプロピレンオキシドとのコポリマーなどが挙げられ得るが、これらに限定されない。抗乳化剤には、窒素含有化合物、例えば、オキサゾリン化合物およびイミダゾリン化合物、ならびに脂肪アミン、さらにはマンニッヒ化合物も含めることができる。マンニッヒ化合物は、アルキルフェノールとアルデヒド（特にホルムアルデヒド）とアミン（特にアミン縮合物およびポリアルキレンポリアミン）との反応生成物である。以下の米国特許に記載の物質は、実例となるものである：米国特許第３，０３６，００３号；同第３，２３６，７７０号；同第３，４１４，３４７号；同第３，４４８，０４７号；同第３，４６１，１７２号；同第３，５３９，６３３号；同第３，５８６，６２９号；同第３，５９１，５９８号；同第３，６３４，５１５号；同第３，７２５，４８０号；同第３，７２６，８８２号；および同第３，９８０，５６９号。これらの特許は、参照により本明細書に組み込まれる。他の好適な抗乳化剤は、例えば、アルキル置換フェノール−およびナフタレンスルホネートのアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩ならびに脂肪酸のアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩、さらに、中性化合物、例えば、アルコールアルコキシレート、例えば、アルコールエトキシレート、フェノールアルコキシレート、例えば、ｔｅｒｔ−ブチルフェノールエトキシレートまたはｔｅｒｔ−ペンチルフェノールエトキシレート、脂肪酸、アルキルフェノール、例えば、ＥＯ／ＰＯブロックコポリマーの形態を含む、エチレンオキシド（ＥＯ）とプロピレンオキシド（ＰＯ）との縮合物、ポリエチレンイミン、またはポリシロキサンである。燃料中の５〜５０ｐｐｍの処理レベルを得るのに十分な好適な量の、任意の市販の抗乳化剤を用いてもよい。一実施形態では、本発明の燃料組成物は抗乳化剤を含まない。抗乳化剤は、単独でまたは組み合わせて使用してよい。いくつかの抗乳化剤は、例えば、ＮａｌｃｏまたはＢａｋｅｒ  Ｈｕｇｈｅｓから市販されている。抗乳化剤の燃料に対する典型的な処理率は、燃料の合計重量の０〜５０ｐｐｍ、または５〜５０ｐｐｍ、または５〜２５ｐｐｍ、または５〜２０ｐｐｍの範囲であり得る。
【０１２５】
本開示技術はまた、遊離酸の形態か、または無水コハク酸、無水グルタル酸、もしくは無水フタル酸などの分子内無水物、または２つのジカルボン酸分子を一緒に連結する分子間無水物であり得る無水物の形態のヒドロカルビル置換ジカルボン酸を含む抗乳化剤と一緒に使用することができる。ヒドロカルビル置換基は、１２〜２０００個の炭素原子を有し得、および３００〜２８００の数平均分子量を有するポリイソブテニル置換基を含み得る。代表的なヒドロカルビル置換ジカルボン酸としては、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸（ｔｅｒｐｈｔｈａｌｉｃ  ａｃｉｄ）、ｏ−、ｍ−、またはｐ−フェニレン二酢酸、マレイン酸、フマル酸、またはグルタコン酸から誘導されるヒドロカルビル置換酸が挙げられるが、これらに限定されない。
【０１２６】
別の実施形態では、燃料組成物は、本開示技術のイミド第四級アンモニウム塩および追加の清浄剤／分散剤を含む。通例の清浄剤／分散剤添加剤は、好ましくは、少なくとも１つの１００〜１００００の数平均分子量の疎水性炭化水素ラジカルと、（ｉ）６個までの窒素原子（少なくとも１個の窒素原子が塩基性を有する）を有するモノまたはポリアミノ基；（ｉｉ）モノまたはポリアミノ基（少なくとも１個の窒素原子が塩基性を有する）と組み合わせたヒドロキシル基；（ｉｉｉ）カルボキシル基またはそのアルカリ金属塩もしくはアルカリ土類金属塩；（ｉｖ）スルホン酸基またはそのアルカリ金属塩もしくはアルカリ土類金属塩；（ｖ）ヒドロキシル基、モノもしくはポリアミノ基（少なくとも１個の窒素原子が塩基性を有する）、またはカルバメート基を末端とするポリオキシＣ２〜Ｃ４アルキレン部分；（ｖｉ）カルボン酸エステル基；（ｖｉｉ）無水コハク酸から誘導され、ならびにヒドロキシルおよび／またはアミノおよび／またはアミドおよび／またはイミド基を有する部分；および／または（ｖｉｉｉ）置換フェノールおよびアルデヒドとモノまたはポリアミンとのマンニッヒ反応により得られる部分から選択される少なくとも１つの極性部分と、を有する両親媒性物質である。
【０１２７】
燃料中での適切な溶解度を確保する上記清浄剤／分散剤添加剤中の疎水性炭化水素ラジカルは、８５〜２０，０００、１１１３〜１０，０００、または３００〜５０００の数平均分子量（Ｍｎ）を有する。さらに別の実施形態では、清浄剤／分散剤添加剤は、３００〜３０００、５００〜２５００、７００〜２５００、または８００〜１５００のＭｎを有する。典型的な疎水性炭化水素ラジカルは、３００〜５０００、３００〜３０００、５００〜２５００、または７００〜２５００の数平均分子量Ｍｎを有するポリプロペニル、ポリブテニルおよびポリイソブテニルラジカルであり得る。一実施形態では、清浄剤／分散剤添加剤は、８００〜１５００のＭｎを有する。
【０１２８】
追加の性能添加剤は、ヒドロカルビル置換無水コハク酸とポリ（アルキレンアミン）との縮合物である、スクシンイミドなどの高ＴＢＮ窒素含有清浄剤／分散剤を含み得る。スクシンイミド清浄剤／分散剤は、米国特許第４，２３４，４３５号および第３，１７２，８９２号にさらに詳細に記載されている。別のクラスの無灰分散剤は、高分子量エステルであり、これは、ヒドロカルビルアシル化剤と、グリセロール、ペンタエリスリトール、またはソルビトールなどの多価脂肪族アルコールとの反応により調製される。このような物質は、米国特許第３，３８１，０２２号にさらに詳細に記載されている。
【０１２９】
窒素含有清浄剤は、カルボン酸由来アシル化剤とアミンとの反応生成物であり得る。アシル化剤は、ギ酸およびそのアシル化誘導体から５，０００、１０，０００または２０，０００個の炭素原子までの高分子量脂肪族置換基を有するアシル化剤まで変えることができる。アミノ化合物は、アンモニアそれ自体から、典型的に、３０個までの炭素原子および１１個までの窒素原子の脂肪族置換基を有するアミンまで変えることができる。本発明での使用に好適なアシル化アミノ化合物は、少なくとも８個の炭素原子のヒドロカルビル置換基を有するアシル化剤と、少なくとも１つの第一級または第二級アミン基を含む化合物との反応により形成される化合物であり得る。アシル化剤は、モノまたはポリカルボン酸（またはその反応等価物）、例えば、置換コハク酸、置換フタル酸または置換プロピオン酸であり得、また、アミノ化合物は、ポリアミンまたはポリアミンの混合物、例えば、エチレンポリアミンの混合物であり得る。あるいは、アミンは、ヒドロキシアルキル置換ポリアミンであり得る。このようなアシル化剤中のヒドロカルビル置換基は、少なくとも１０個の炭素原子を含んでよい。一実施形態では、ヒドロカルビル置換基は、少なくとも１２個、例えば、３０または５０個の炭素原子を含んでよい。さらに別の実施形態では、ヒドロカルビル置換基は、２００個までの炭素原子を含んでよい。アシル化剤のヒドロカルビル置換基は、１７０〜２８００、例えば、２５０〜１５００の数平均分子量（Ｍｎ）を有し得る。他の実施形態では、置換基のＭｎは、５００〜１５００、あるいは、５００〜１１００の範囲であり得る。さらに別の実施形態では、置換基のＭｎは、７００〜１３００の範囲であり得る。別の実施形態では、ヒドロカルビル置換基は、７００〜１０００、または７００〜８５０、または、例えば、７５０の数平均分子量を有し得る。
【０１３０】
別のクラスの無灰分散剤は、マンニッヒ塩基である。これは、高分子量のアルキル置換フェノールと、アルキレンポリアミンと、ホルムアルデヒドなどのアルデヒドとの縮合により形成される物質であり、米国特許第３，６３４，５１５号にさらに詳細に記載されている。
【０１３１】
有用な窒素含有分散剤には、（ａ）アルデヒドと、（ｂ）ポリアミンと、（ｃ）任意に置換されてもよいフェノールとの間のマンニッヒ反応の生成物が含まれる。フェノールは、マンニッヒ生成物が７５００未満の分子量になるように置換されてもよい。任意選択で、分子量は２０００未満、１５００未満、１３００未満、または、例えば、１２００未満、１１００未満、１０００未満であってよい。いくつかの実施形態では、マンニッヒ生成物は、９００未満、８５０未満、または８００未満、５００未満、または４００未満の分子量を有する。置換フェノールは、芳香環上の４つまでの基で置換されてもよい。例えば、置換フェノールは、トリまたはジ置換フェノールであり得る。いくつかの実施形態では、フェノールは一置換フェノールであり得る。置換は、オルト、および／またはメタ、および／またはパラ位置（複数可）であり得る。マンニッヒ生成物を形成するために、アルデヒドとアミンとのモル比は、４：１〜１：１、または２：１〜１：１である。アルデヒドとフェノールとのモル比は、少なくとも０．７５：１；好ましくは、０．７５：１〜４：１、好ましくは、１：１〜４：１、より好ましくは、１：１〜２：１であり得る。好ましいマンニッヒ生成物を形成するために、フェノールとアミンとのモル比は、好ましくは、少なくとも１．５：１、より好ましくは、少なくとも１．６：１、より好ましくは、少なくとも１．７：１、例えば、少なくとも１．８：１、好ましくは、少なくとも１．９：１である。フェノールとアミンとのモル比は、５：１までであり得；例えば、４：１まで、または３．５：１までであり得る。フェノールとアミンとのモル比は、好適には、３．２５：１まで、３：１まで、２．５：１まで、２．３：１まで、または２．１：１までである。
【０１３２】
他の分散剤には、ポリマー分散剤添加剤が含まれ、これは、一般に、極性官能性を含み、ポリマーに分散特性を付与する炭化水素系ポリマーである。アミンは、典型的に高ＴＢＮ窒素含有分散剤を調製する際に用いられる。１種またはそれを超えるポリ（アルキレンアミン）を使ってもよく、これらは、１種またはそれを超える、３〜５個のエチレン単位および４〜６個の窒素単位を有するポリ（エチレンアミン）を含み得る。このような物質には、トリエチレンテトラミン（ＴＥＴＡ）、テトラエチレンペンタミン（ＴＥＰＡ）、およびペンタエチレンヘキサミン（ＰＥＨＡ）が含まれる。このような材料は、典型的には，ある範囲の数のエチレン単位および窒素原子、ならびに種々の環状構造物を含む種々の異性体構造物を含む種々の異性体の混合物として市販されている。ポリ（アルキレンアミン）は、同様に、産業界ではエチレンアミンスチルボトム（ｓｔｉｌｌ  ｂｏｔｔｏｍ）として公知である比較的高分子量のアミンを含み得る。
【０１３３】
ある実施形態では、燃料組成物は、本明細書に記載のイミド第四級アンモニウム塩以外の第四級アンモニウム塩をさらに含むことができる。他の第四級アンモニウム塩は、（ａ）（ｉ）少なくとも１つの上述の第三級アミノ基、および（ｉｉ）１００〜５０００、または２５０〜４０００、または１００〜４０００、または１００〜２５００もしくは３０００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；ならびに（ｂ）上述のように、（ａ）（ｉ）の第三級アミノ基を第四級窒素に変換するのに好適な四級化剤を含むことができる。他の第四級アンモニウム塩は、２０１１年５月３１日に発行された米国特許第７，９５１，２１１号、２０１１年１２月２７日に発行された同第８，０８３，８１４号、２０１３年５月１６日に発行された米国特許公開公報第２０１３／０１１８０６２号、２０１２年１月１２日に発行された米国特許公開公報第２０１２／００１０１１２号、２０１３年５月３０日に発行された米国特許公開公報第２０１３／０１３３２４３号、２００８年５月１５日に発行された米国特許公開公報第２００８／０１１３８９０号、２０１１年９月１５日に発行された米国特許公開公報第２０１１／０２１９６７４号、２０１２年５月１４日に発行された米国特許公開公報第２０１２／０１４９６１７号、２０１３年８月２９日に発行された米国特許公開公報第２０１３／０２２５４６３号、２０１１年１０月２７日に発行された米国特許公開公報第２０１１／０２５８９１７号、２０１１年１２月２９日に発行された米国特許公開公報第２０１１／０３１５１０７号、２０１３年３月２８日に発行された米国特許公開公報第２０１３／００７４７９４号、２０１２年１０月１１日に発行された米国特許公開公報第２０１２／０２５５５１２号、２０１３年１２月１９日に発行された米国特許公開公報第２０１３／０３３３６４９号、２０１３年５月１６日に発行された米国特許公開公報第２０１３／０１１８０６２号、２０１１年１１月１７日発行された国際公開公報第２０１１／１４１７３１号、２０１１年８月１１日に発行された国際公開公報第２０１１／０９５８１９号、２０１３年２月７日に発行された国際公開公報第２０１３／０１７８８６号、２０１３年５月１６日に発行された国際公開公報第２０１３／０７０５０３号、２０１１年９月１５日に発行された国際公開公報第２０１１／１１０８６０号、２０１３年２月７日に発行された国際公開公報第２０１３／０１７８８９号、２０１３年２月７日に発行された国際公開公報第２０１３／０１７８８４号により完全に記載されている。
【０１３４】
追加の本発明以外の第四級アンモニウム塩は、例えば、１２００Ｍｎを超える数平均分子量のヒドロカルビル置換基を有するポリイソブチルコハク酸または無水物、３００〜７５０の数平均分子量のヒドロカルビル置換基を有するポリイソブチルコハク酸または無水物、または１０００Ｍｎの数平均分子量のヒドロカルビル置換基を有するポリイソブチルコハク酸または無水物などの、ヒドロカルビル置換アシル化剤から調製される第四級アンモニウム塩とすることができる。
【０１３５】
ある実施形態では、本発明の第四級アンモニウム塩を含む燃料組成物は、追加の第四級アンモニウム塩をさらに含む。追加の塩は、窒素含有化合物と、１３００〜３０００の数平均分子量のヒドロカルビル置換基を有するヒドロカルビル置換アシル化剤との反応から調製されるイミドであってよい。ある実施形態では、窒素含有化合物と、１２００Ｍｎを超える数平均分子量のヒドロカルビル置換基を有するまたは３００〜７５０の数平均分子量のヒドロカルビル置換基を有するヒドロカルビル置換アシル化剤との反応から調製される第四級アンモニウム塩はアミドまたはエステルである。
【０１３６】
ある実施形態では、追加の第四級アンモニウム塩の窒素含有化合物は、下記式のいずれかのイミダゾールまたは窒素含有化合物である：
【化１８】
2017519071.tif 000019
（式中、ＲはＣ１〜Ｃ６アルキレン基であってよく；それぞれのＲ１およびＲ２は、個別に、Ｃ１〜Ｃ６ヒドロカルビレン基であってよく；それぞれのＲ３、Ｒ４、Ｒ５、およびＲ６は、個別に、水素またはＣ１〜Ｃ６ヒドロカルビル基であってよい。）。
【０１３７】
他の実施形態では、追加の第四級アンモニウム塩を調製するために使用される四級化剤は、硫酸ジアルキル、ハロゲン化アルキル、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、カルボキシレート、アルキルエステル、またはこれらの混合物とすることができる。いくつかの場合では、四級化剤は、ヒドロカルビルエポキシドとすることができる。いくつかの場合では、四級化剤は、酸と組み合わせたヒドロカルビルエポキシドとすることができる。いくつかの場合では、四級化剤は、サリチレート、オキサレートまたはテレフタレートとすることができる。ある実施形態では、ヒドロカルビルエポキシドは、アルコール官能化エポキシド、またはＣ４〜Ｃ１４エポキシドである。
【０１３８】
いくつかの実施形態では、四級化剤は、多官能性であり、カップリングされた第四級アンモニウム塩である追加の第四級アンモニウム塩を生ずる。
【０１３９】
追加の清浄剤／分散剤の本発明の燃料に対する典型的な処理率は、０〜５００ｐｐｍ、または０〜２５０ｐｐｍ、または０〜１００ｐｐｍ、または５〜２５０ｐｐｍ、または５〜１００ｐｐｍ、または１０〜１００ｐｐｍである。
【０１４０】
特定の実施形態では、燃料組成物は、本技術のイミド第四級アンモニウム塩および低温流動性向上剤を含む。低温流動性向上剤は、典型的に（１）Ｃ２〜Ｃ４０オレフィンと、少なくとも１種のさらなるエチレン性不飽和モノマーとのコポリマー；（２）櫛型ポリマー；（３）ポリオキシアルキレン；（４）極性窒素化合物；（５）スルホカルボン酸またはスルホン酸またはこれらの誘導体；および（６）ポリ（メタ）アクリル酸エステルから選択される。特定のクラス（１）〜（６）の１つからの異なる代表化合物の混合物または異なるクラス（１）〜（６）からの代表化合物の混合物のいずれかを使用することが可能である。
【０１４１】
クラス（１）のコポリマーに対し好適なＣ２〜Ｃ４０オレフィンモノマーは、例えば、２〜２０個、特に２〜１０個の炭素原子、および１〜３個、好ましくは１個または２個の炭素−炭素二重結合、特に１個の炭素−炭素二重結合を有するモノマーである。後者の場合、炭素−炭素二重結合は、末端（α−オレフィン）または内部のいずれかに配置されてよい。しかし、好ましいのは、α−オレフィンであり、より好ましくは、２〜６個の炭素原子を有するα−オレフィン、例えば、プロペン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、特に、エチレンである。クラス（１）の少なくとも１種のさらなるエチレン性不飽和モノマーは、カルボン酸アルケニルであって、例えば、２〜２１個の炭素原子を有するカルボン酸のＣ２〜Ｃ１４アルケニルエステル（例えば、ビニルおよびプロペニルエステル）（これらの炭化水素ラジカルは直鎖または分枝鎖であってよい）、この中で、ビニルエステルが好ましく、好適なカルボン酸アルケニルの例は、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、２−エチルヘキサン酸ビニル、ネオペンタン酸ビニル、ヘキサン酸ビニル、ネオノナン酸ビニル、ネオデカン酸ビニル、および対応するプロペニルエステルであるカルボン酸アルケニル；（メタ）アクリル酸エステルであって、例えば、（メタ）アクリル酸と、Ｃ１〜Ｃ２０アルカノール、特にＣ１〜Ｃ１０アルカノール、特にメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、イソブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、２−エチルヘキサノール、ノナノールおよびデカノール、ならびにその構造的異性体とのエステルである（メタ）アクリル酸エステル；ならびにさらにオレフィンであって、好ましくは、上記Ｃ２〜Ｃ４０オレフィン系モノマーより分子量の高い、例えば、使用されるオレフィン系モノマーが、エチレンまたはプロペンであり、さらに好適なオレフィンは特にＣ１０〜Ｃ４０−α−オレフィンであるオレフィンから選択されるのが好ましい。
【０１４２】
好適なクラス（１）のコポリマーはまた、共重合形態において、アルケニル官能基および／またはカルボン酸基が異なる２種またはそれを超える異なるカルボン酸アルケニルを含むものである。同様に好適なのは、共重合形態において、カルボン酸アルケニル（複数可）はもちろんのこと、少なくとも１種のオレフィンおよび／または少なくとも１種の（メタ）アクリル酸エステルを含むコポリマーである。
【０１４３】
Ｃ２〜Ｃ４０−α−オレフィン、３〜１５個の炭素原子を有するエチレン性不飽和モノカルボン酸のＣ１〜Ｃ２０アルキルエステル、および２〜２１個の炭素原子を有する飽和モノカルボン酸のＣ２〜Ｃ１４アルケニルエステルのターポリマーも、クラス（Ｋ１）のコポリマーとして好適である。この種のターポリマーは、国際公開公報第２００５／０５４３１４号に記載されている。この種の典型的なターポリマーは、エチレン、２−エチルヘキシルアクリレートおよび酢酸ビニルから形成される。
【０１４４】
少なくとも１種、またはさらなるエチレン性不飽和モノマー（複数可）は、全コポリマーを基準にして、好ましくは１〜５０重量％、特に１０〜４５重量％、特に２０〜４０重量％の量で、クラス（１）のコポリマーに共重合される。クラス（１）のコポリマー中のモノマー単位の重量に換算した主要な割合は、したがって、一般に、Ｃ２〜Ｃ４０ベースオレフィンに由来する。クラス（１）のコポリマーは、１０００〜２０，０００、または１０００〜１０，０００または１０００〜８０００の数平均分子量Ｍｎを有し得る。
【０１４５】
典型的な成分（２）の櫛型ポリマーは、例えば、無水マレイン酸またはフマル酸と、別のエチレン性不飽和モノマー、例えば、α−オレフィンまたは酢酸ビニルなどの不飽和エステルとの共重合、およびその後の無水物または酸官能基と、少なくとも１０個の炭素原子を有するアルコールとのエステル化により得られる。さらなる好適な櫛型ポリマーは、α−オレフィンとエステル化コモノマーとのコポリマー、例えば、スチレンと無水マレイン酸のエステル化コポリマー、またはスチレンとフマル酸のエステル化コポリマーである。好適な櫛型ポリマーはまた、ポリフマレートまたはポリマレエートであり得る。ビニルエーテルのホモポリマーおよびコポリマーもまた好適な櫛型ポリマーである。クラス（２）の成分として好適な櫛型ポリマーはまた、例えば、国際公開公報第２００４／０３５７１５号および“Ｃｏｍｂ−Ｌｉｋｅ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ．Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ａｎｄ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ”，Ｎ．Ａ．Ｐｌａｔｅ  ａｎｄ  Ｖ．Ｐ．Ｓｈｉｂａｅｖ，Ｊ．Ｐｏｌｙ．Ｓｃｉ．Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｒｅｖｓ．８，ｐａｇｅｓ  １１７  ｔｏ  ２５３（１９７４）に記載されているものである。櫛型ポリマーの混合物もまた好適である。
【０１４６】
クラス（３）の成分として好適なポリオキシアルキレンは、例えば、ポリオキシアルキレンエステル、ポリオキシアルキレンエーテル、混合ポリオキシアルキレンエステル／エーテル、およびこれらの混合物である。これらポリオキシアルキレン化合物は、好ましくは、少なくとも１つの直鎖アルキル基、好ましくは少なくとも２つの直鎖アルキル基を含み、それぞれ、１０〜３０個の炭素原子および５０００までの数平均分子量を有するポリオキシアルキレン基を有する。このようなポリオキシアルキレン化合物は、例えば、欧州特許公開公報第０６１８９５号、また米国特許第４，４９１，４５５号に記載されている。特定のポリオキシアルキレン化合物は、１００〜５０００の数平均分子量を有するポリエチレングリコールおよびポリプロピレングリコールに基づく。さらに好適なのは、１０〜３０個の炭素原子を有する、ステアリン酸またはベヘン酸などの脂肪酸のポリオキシアルキレンモノおよびジエステルである。
【０１４７】
クラス（４）の成分として好適な極性窒素化合物は、イオン性または非イオン性のいずれかであり得、また、一般式：＞ＮＲ７（式中、Ｒ７は、Ｃ８〜Ｃ４０炭化水素ラジカル）の第三級窒素原子の形において、少なくとも１つの置換基、または少なくとも２つの置換基を有し得る。窒素置換基はまた、四級化されても、すなわち、カチオン型であってもよい。このような窒素化合物の例は、少なくとも１種の炭化水素ラジカルで置換された少なくとも１種のアミンと、１〜４個のカルボキシル基を有するカルボン酸または好適なその誘導体との反応により得ることが可能なアンモニウム塩および／またはアミドの化合物である。アミンは少なくとも１つの直鎖Ｃ８〜Ｃ４０アルキルラジカルを含んでよい。上記極性窒素化合物の調製に好適する第一級アミンは、例えば、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ウンデシルアミン、ドデシルアミン、テトラデシルアミン、およびより高級な直鎖ホモログである。この目的に好適な第二級アミンは、例えば、ジオクタデシルアミンおよびメチルベヘニルアミンである。またこの目的に好適なのは、アミン混合物、特に、工業規模で得られ得るアミン混合物、例えば、Ｕｌｌｍａｎｎ’ｓ  Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，６ｔｈ  Ｅｄｉｔｉｏｎ，“Ａｍｉｎｅｓ，ａｌｉｐｈａｔｉｃ”の章に記載の脂肪アミンまたは水素化トールアミンである。反応に好適な酸は、例えば、シクロヘキサン−１，２−ジカルボン酸、シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸、シクロペンタン−１，２−ジカルボン酸、ナフタレンジカルボン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、および長鎖炭化水素ラジカルで置換されたコハク酸である。
【０１４８】
クラス（５）の低温流動性向上剤として好適なスルホカルボン酸、スルホン酸またはこれらの誘導体は、例えば、オルトスルホ安息香酸の油溶性カルボキサミドおよびカルボン酸エステルであり、欧州特許公開公報第２６１９５７号に記載のように、スルホン酸官能基が、アルキル置換アンモニウムカチオンと共にスルホネートとして存在する。
【０１４９】
クラス（６）の低温流動性向上剤として好適なポリ（メタ）アクリル酸エステルは、アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステルのホモポリマーまたはコポリマーのいずれかである。エステル化アルコールに関して異なる、少なくとも２種の異なる（メタ）アクリル酸エステルのコポリマーが好ましい。コポリマーは、任意選択で、共重合形態において、別の異なるオレフィン性不飽和モノマーを含む。ポリマーの重量平均分子量は、好ましくは、５０，０００〜５００，０００である。ポリマーは、メタクリル酸と、飽和Ｃ１４およびＣ１５アルコールのメタクリル酸エステルとのコポリマーであってよく、酸基は、水素化トールアミンで中和されている。好適なポリ（メタ）アクリル酸エステルは、例えば国際公開公報第００／４４８５７号に記載されている。
【０１５０】
低温流動性向上剤または種々の低温流動性向上剤の混合物は、好ましくは、０〜５０００重量ｐｐｍ、または１０〜５０００重量ｐｐｍ、または２０〜２０００重量ｐｐｍ、または５０〜１０００重量ｐｐｍ、または１００〜７００重量ｐｐｍ、例えば、２００〜５００重量ｐｐｍの合計量で、中間留分燃料またはディーゼル燃料に添加される。
【０１５１】
エンジン油潤滑剤
異なる実施形態では、本技術は、内燃機関に用いることができるエンジン油潤滑組成物を提供する。内燃機関は、スパーク着火、または圧縮着火であり得る。内燃機関は、２ストロークエンジン、または４ストロークエンジンであり得る。内燃機関は、乗用車エンジン、ライトデューティーディーゼルエンジン、ヘビーデューティーディーゼルエンジン、オートバイエンジン、または２ストロークもしくは４ストローク舶用ディーゼルエンジンであり得る。典型的には、内燃機関は、乗用車エンジン、またはヘビーデューティーディーゼル内燃機関であり得る。
【０１５２】
一実施形態では、本発明のエンジン油潤滑剤組成物は、本技術の第四級アンモニウム塩に加えて、過塩基性金属含有清浄剤、またはその混合物を含む。
【０１５３】
過塩基性清浄剤は、当技術分野において公知である。過塩基性物質は、別に過塩基性塩または超塩基性塩とも呼ばれ、一般に、金属およびこの金属と反応する特定の酸性有機化合物の化学量論量に従う中和のために存在する量よりも過剰な金属含有量を特徴とする単一相の均質系である。過塩基性物質は、酸性物質（典型的に、無機酸または低級カルボン酸、典型的には二酸化炭素）と、酸性有機化合物、前記酸性有機物質に対して不活性な少なくとも１種類の有機溶媒（例えば、鉱物油、ナフサ、トルエン、キシレン）を含む反応媒体、化学量論的に過剰の金属塩基、および塩化カルシウム、酢酸、フェノールまたはアルコールなどの促進剤を含む混合物とを、反応させることにより調製される。酸性有機物質は通常、油中でのある程度の溶解度を生ずるのに十分な数の炭素原子を有する。「過剰」（化学量論的に）金属の量は通常、金属比で表される。用語「金属比」は、金属の合計当量と酸性有機化合物の当量との比である。中性金属塩は、１の金属比を有する。正塩中に存在する金属の４．５倍もの金属を有する塩は、３．５当量の過剰金属、すなわち４．５の比を有することになる。用語「金属比」はまた、「Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ｏｆ  Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ」，Ｔｈｉｒｄ  Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｅｄｉｔｅｄ  ｂｙ  Ｒ．Ｍ．Ｍｏｒｔｉｅｒ  ａｎｄ  Ｓ．Ｔ．Ｏｒｓｚｕｌｉｋ，Ｃｏｐｙｒｉｇｈｔ  ２０１０，ｐａｇｅ  ２１９，ｓｕｂ−ｈｅａｄｉｎｇ  ７．２５で説明されている。
【０１５４】
過塩基性金属含有清浄剤は、非硫黄含有フェネート、硫黄含有フェネート、スルホネート、サリキサレート、サリチレート、カルボキシレート、およびこれらの混合物、またはこれらのホウ素化等価物から選択し得る。過塩基性清浄剤は、ホウ酸などのホウ素化剤でホウ素化され得る。
【０１５５】
過塩基性清浄剤は、非硫黄含有フェネート、硫黄含有フェネート、スルホネート、またはこれらの混合物であり得る。
【０１５６】
エンジン油潤滑剤は、０．０１重量％〜０．９重量％、または０．０５重量％〜０．８重量％、または０．１重量％〜０．７重量％、または０．２重量％〜０．６重量％で存在する過塩基性スルホネート清浄剤をさらに含んでよい。
【０１５７】
過塩基性スルホネート清浄剤は、１２〜２０未満、または１２〜１８、または２０〜３０、または２２〜２５の金属比を有し得る。
【０１５８】
エンジン油潤滑剤組成物はまた、過塩基性スルホネートに加えて１種またはそれを超える清浄剤を含んでもよい。
【０１５９】
過塩基性スルホネートは、典型的に２５０〜６００、または３００〜５００（油を含まない基準で）の合計塩基数を有する。過塩基性清浄剤は、当技術分野において公知である。一実施形態では、スルホネート清浄剤は、米国特許公開公報第２００５０６５０４５号（米国特許第７，４０７，９１９号として特許付与されている）の段落［００２６］〜［００３７］に記載のように、主に少なくとも８の金属比を有する直鎖アルキルベンゼンスルホネート清浄剤であり得る。直鎖アルキルベンゼンは、直鎖上のどこか、通常、２、３、または４の位置、またはこれらの組み合わせの位置に結合したベンゼン環を有し得る。主に直鎖アルキルベンゼンスルホネート清浄剤は、燃費向上を支援するために特に有用である。一実施形態では、スルホネート清浄剤は、米国特許公開公報第２００８／０１１９３７８号の段落［００４６］〜［００５３］で開示のように、１種またはそれを超える油溶性アルキルトルエンスルホネートの金属塩であり得る。
【０１６０】
一実施形態では、過塩基性スルホネート清浄剤は、過塩基性カルシウムスルホネートを含む。カルシウムスルホネート清浄剤は、１８〜４０の金属比および３００〜５００、または３２５〜４２５のＴＢＮを有し得る。
【０１６１】
例えば、米国特許第６，４２９，１７８号；同第６，４２９，１７９号；同第６，１５３，５６５号および同第６，２８１，１７９号に記載されているように、金属含有清浄剤の金属を有し得る他の清浄剤は、フェネート成分および／またはスルホネート成分、例えば、フェネート／サリチレート、スルホネート／フェネート、スルホネート／サリチレート、スルホネート／フェネート／サリチレートなどの混合界面活性剤系で形成される「ハイブリッド」清浄剤も含み得る。例えば、ハイブリッドスルホネート／フェネート清浄剤が用いられる場合、ハイブリッド清浄剤は、同様量のフェネートセッケンおよびスルホネートセッケンをそれぞれ導入する別々のフェネート清浄剤およびスルホネート清浄剤の量に等しいと考えられる。
【０１６２】
他の清浄剤は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、または亜鉛対イオンを有し得る。一実施形態では、金属はナトリウム、カルシウム、バリウム、またはマグネシウムであり得る。典型的に、他の清浄剤は、ナトリウム、カルシウム、またはマグネシウム含有清浄剤（典型的には、カルシウム、またはマグネシウム含有清浄剤）であり得る。
【０１６３】
他の清浄剤は、典型的にフェネート、硫黄含有フェネート、サリキサレートおよびサリチレートのナトリウム、カルシウムまたはマグネシウム塩の過塩基性清浄剤であり得る。過塩基性スルホネートおよびサリチレートは、典型的に１８０〜４５０のＴＢＮ（油を含まない基準で）の合計塩基数を有する。
【０１６４】
フェネート清浄剤は、典型的にｐ−ヒドロカルビルフェノールから誘導される。このタイプのアルキルフェノールは、硫黄とカップリングされて過塩基化されるか、アルデヒドとカップリングされて過塩基化されるか、またはカルボキシル化されてサリチレート清浄剤が形成され得る。好適なアルキルフェノールには、プロピレンのオリゴマーでアルキル化されたもの、すなわち、テトラプロペニルフェノール（すなわち、ｐ−ドデシルフェノールすなわちＰＤＤＰ）およびペンタプロペニルフェノールが挙げられる。他の好適なアルキルフェノールには、アルファオレフィン、異性化アルファオレフィン、およびポリイソブチレンなどのポリオレフィンでアルキル化されたものが挙げられる。一実施形態では、潤滑組成物には、０．２重量％未満、または０．１重量％未満、またはさらに０．０５重量％未満のＰＤＤＰ由来のフェネート清浄剤が含まれる。一実施形態では、潤滑剤組成物には、ＰＤＤＰ由来ではないフェネート清浄剤が含まれる。
【０１６５】
過塩基性清浄剤は、０重量％〜１０重量％、または０．１重量％〜１０重量％、または０．２重量％〜８重量％、または０．２重量％〜３重量％で存在してよい。例えば、ヘビーデューティーディーゼルエンジンでは、清浄剤は、潤滑剤組成物の２重量％〜３重量％で存在してよい。乗用車エンジンでは、清浄剤は、潤滑剤組成物の０．２重量％〜１重量％で存在してよい。一実施形態では、エンジン油潤滑剤組成物は、少なくとも３、または少なくとも８、または少なくとも１５の金属比の少なくとも１種の過塩基性清浄剤を含む。
【０１６６】
ある実施形態では、本技術のイミド第四級アンモニウム塩を含むエンジン油潤滑剤組成物は、分散剤、またはその混合物をさらに含んでよい。分散剤は、スクシンイミド分散剤、マンニッヒ分散剤、スクシンアミド分散剤、ポリオレフィンコハク酸エステル、アミド、もしくはエステル−アミド、またはこれらの混合物から選択され得る。
【０１６７】
一実施形態では、エンジン油潤滑剤組成物は、分散剤またはその混合物を含む。分散剤は単一分散剤として存在してよい。分散剤は、２種またはそれを超える（典型的には、２種または３種）異なる分散剤の混合物として存在してよく、少なくとも１種はスクシンイミド分散剤であり得る。
【０１６８】
スクシンイミド分散剤は、脂肪族ポリアミン、またはその混合物から誘導され得る。脂肪族ポリアミンは、エチレンポリアミン、プロピレンポリアミン、ブチレンポリアミン、またはこれらの混合物などの脂肪族ポリアミンであり得る。一実施形態では、脂肪族ポリアミンはエチレンポリアミンであり得る。一実施形態では、脂肪族ポリアミンは、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、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、ポリアミンスチルボトム、およびこれらの混合物から選択され得る。
【０１６９】
一実施形態では、分散剤は、ポリオレフィンコハク酸エステル、アミド、またはエステル−アミドであり得る。例えば、ポリオレフィンコハク酸エステルは、ペンタエリスリトールのポリイソブチレンコハク酸エステル、またはその混合物であり得る。ポリオレフィンコハク酸エステル−アミドは、アルコール（例えば、ペンタエリスリトール）およびアミン（例えば、ジアミン、典型的にはジエチレンアミン）と反応するポリイソブチレンコハク酸であり得る。
【０１７０】
分散剤はＮ−置換長鎖アルケニルスクシンイミドであり得る。Ｎ−置換長鎖アルケニルスクシンイミドの例は、ポリイソブチレンスクシンイミドである。ポリイソブチレン無水コハク酸を誘導可能なポリイソブチレンは、典型的に３５０〜５０００、または５５０〜３０００、または７５０〜２５００の数平均分子量を有する。スクシンイミド分散剤およびその調製は、例えば、米国特許第３，１７２，８９２号、同第３，２１９，６６６号、同第３，３１６，１７７号、同第３，３４０，２８１号、同第３，３５１，５５２号、同第３，３８１，０２２号、同第３，４３３，７４４号、同第３，４４４，１７０号、同第３，４６７，６６８号、同第３，５０１，４０５号、同第３，５４２，６８０号、同第３，５７６，７４３号、同第３，６３２，５１１号、同第４，２３４，４３５号、米国再発行特許第２６，４３３号、米国特許第６，１６５，２３５号、同第７，２３８，６５０、および欧州特許出願公開公報第０３５５８９５号で開示されている。
【０１７１】
分散剤はまた、任意の種々の剤を使った反応により、従来の方法によって後処理することができる。これらの中では、ホウ素化合物（例えば、ホウ酸）、尿素、チオ尿素、ジメルカプトチアジアゾール、二硫化炭素、アルデヒド、およびケトン、テレフタル酸などのカルボン酸、炭化水素置換無水コハク酸、無水マレイン酸、ニトリル、エポキシド、およびリン化合物である。一実施形態では、後処理される分散剤はホウ素化される（ｂｏｒａｔｅｄ）。一実施形態では、後処理される分散剤を、ジメルカプトチアジアゾールと反応させてもよい。一実施形態では、後処理される分散剤を、リン酸または亜リン酸と反応させてもよい。一実施形態では、後処理される分散剤を、テレフタル酸およびホウ酸と反応させてもよい（米国特許公開公報第２００９／００５４２７８号に記載のように）。
【０１７２】
一実施形態では、分散剤は、ホウ素化されてもされなくてもよい。典型的に、ホウ素化される分散剤はスクシンイミド分散剤であり得る。一実施形態では、無灰分散剤は、ホウ素含有、すなわち、ホウ素を組み込み、前記ホウ素を潤滑剤組成物中に送達する分散剤であり得る。ホウ素含有分散剤は、少なくとも２５ｐｐｍホウ素、少なくとも５０ｐｐｍホウ素、または少なくとも１００ｐｐｍホウ素を潤滑剤組成物へ送達する量で存在してよい。一実施形態では、潤滑剤組成物は、ホウ素含有分散剤を含まなくてよく、すなわち、１０ｐｐｍ以下のホウ素を最終の配合物中に送達するものである。
【０１７３】
分散剤は、「エン」反応または「熱」反応によって、すなわち、「直接アルキル化プロセス」と呼ばれ得る反応によって、無水コハク酸の反応から調製されてよい／得られてよい／得られ得るものであってよい。「エン」反応機構および一般反応条件は、「Ｍａｌｅｉｃ  Ａｎｈｙｄｒｉｄｅ」，ｐａｇｅｓ，１４７−１４９，Ｅｄｉｔｅｄ  ｂｙ  Ｂ．Ｃ．Ｔｒｉｖｅｄｉ  ａｎｄ  Ｂ．Ｃ．Ｃｕｌｂｅｒｔｓｏｎ  ａｎｄ  Ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ  ｂｙ  Ｐｌｅｎｕｍ  Ｐｒｅｓｓ  ｉｎ  １９８２にまとめられている。「エン」反応を含むプロセスにより調製された分散剤は、５０モル％未満、または０〜３０モル％未満、または０〜２０モル％未満、または０モル％の分散剤分子上に存在する炭素環式環を有するポリイソブチレンスクシンイミドであり得る。「エン」反応の反応温度は、１８０℃〜３００℃未満、または２００℃〜２５０℃、または２００℃〜２２０℃であり得る。
【０１７４】
分散剤はまた、多くの場合ディールスアルダー化学を伴い、炭素環式結合の形成に繋がる塩素支援プロセスから得られてよく／得られ得るものであってよい。このプロセスは、当業者には公知である。塩素支援プロセスは、５０モル％またはそれを超える、または６０〜１００モル％の分散剤分子上に存在する炭素環式環を有するポリイソブチレンスクシンイミドである分散剤を生成することができる。熱および塩素支援プロセスの両方は、米国特許第７，６１５，５２１号、第４〜５欄ならびに調製実施例ＡおよびＢにさらに詳細に記載されている。
【０１７５】
分散剤は、カルボニルと窒素との比（ＣＯ：Ｎ比）が、５：１〜１：１０、２：１〜１：１０、または２：１〜１：５、または２：１〜１：２であり得る。一実施形態では、分散剤は、２：１〜１：１０、または２：１〜１：５、または２：１〜１：２、または１：１．４〜１：０．６のＣＯ：Ｎ比を有し得る。
【０１７６】
一実施形態では、分散剤は、ポリイソブチレンスクシンイミドを含み得るスクシンイミド分散剤であり得、ポリイソブチレンスクシンイミドが誘導されるポリイソブチレンは、３５０〜５０００、または７５０〜２５００の数平均分子量を有する。分散剤は、潤滑剤組成物の０重量％〜２０重量％、０．１重量％〜１５重量％、または０．５重量％〜９重量％、または１重量％〜８．５重量％、または１．５重量％〜５重量％で存在してよい。
【０１７７】
一実施形態では、本技術のイミド第四級アンモニウム塩を含むエンジン油潤滑剤組成物は、モリブデン化合物をさらに含む潤滑剤組成物であってよい。モリブデン化合物は耐摩耗剤または酸化防止剤であり得る。モリブデン化合物は、ジアルキルジチオリン酸モリブデン、ジチオカルバミン酸モリブデン、モリブデン化合物のアミン塩、およびこれらの混合物から選択することができる。モリブデン化合物により、０〜１０００ｐｐｍ、または５〜１０００ｐｐｍ、または１０〜７５０ｐｐｍ、５ｐｐｍ〜３００ｐｐｍ、または２０ｐｐｍ〜２５０ｐｐｍのモリブデンを含む潤滑剤組成物を提供することができる。
【０１７８】
別の実施形態では、本技術のイミド第四級アンモニウム塩を含むエンジン油潤滑剤組成物は、酸化防止剤をさらに含んでよい。酸化防止剤には、硫化オレフィン、ジアリールアミン、アルキル化ジアリールアミン、ヒンダードフェノール、モリブデン化合物（例えば、ジチオカルバミン酸モリブデン）、ヒドロキシルチオエーテル、またはこれらの混合物が挙げられる。一実施形態では、潤滑剤組成物は、酸化防止剤、またはその混合物を含む。酸化防止剤は、潤滑剤組成物の０重量％〜１５重量％、または０．１重量％〜１０重量％、または０．５重量％〜５重量％、または０．５重量％〜３重量％、または０．３重量％〜１．５重量％で存在し得る。
【０１７９】
一実施形態では、本技術のイミド第四級アンモニウム塩を含むエンジン油潤滑剤組成物は、フェノール性酸化防止剤またはアミン性酸化防止剤またはこれらの混合物をさらに含み、酸化防止剤は、０．１重量％〜３重量％、または０．５重量％〜２．７５重量％、または１重量％〜２．５重量％で存在する。
【０１８０】
ジアリールアミンまたはアルキル化ジアリールアミンは、フェニル−α−ナフチルアミン（ＰＡＮＡ）、アルキル化ジフェニルアミン、またはアルキル化フェニルナフチルアミン、またはこれらの混合物であり得る。アルキル化ジフェニルアミンには、ジノニル化ジフェニルアミン、ノニルジフェニルアミン、オクチルジフェニルアミン、ジオクチル化ジフェニルアミン、ジデシル化ジフェニルアミン、デシルジフェニルアミン、およびこれらの混合物を挙げることができる。一実施形態では、ジフェニルアミンには、ノニルジフェニルアミン、ジノニルジフェニルアミン、オクチルジフェニルアミン、ジオクチルジフェニルアミン、またはこれらの混合物を挙げることができる。一実施形態では、アルキル化ジフェニルアミンには、ノニルジフェニルアミン、またはジノニルジフェニルアミンを挙げることができる。アルキル化ジアリールアミンには、オクチル、ジオクチル、ノニル、ジノニル、デシルまたはジデシルフェニルナフチルアミンを挙げることができる。
【０１８１】
ヒンダードフェノール酸化防止剤は、多くの場合、立体障害基として第二級ブチル基および／または第三級ブチル基を含有する。フェノール基は、ヒドロカルビル基（典型的に、直鎖または分枝鎖アルキル）および／または第２の芳香族基に連結する架橋結合基でさらに置換されてよい。好適なヒンダードフェノール酸化防止剤の例には、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、４−エチル−２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、４−プロピル−２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノールまたは４−ブチル−２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、または４−ドデシル−２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノールが挙げられる。一実施形態では、ヒンダードフェノール酸化防止剤は、エステルであってよく、また、例えば、ＣｉｂａのＩｒｇａｎｏｘ（商標）Ｌ−１３５を挙げることができる。好適なエステル含有ヒンダードフェノール酸化防止剤の化学のより詳細な説明は、米国特許第６，５５９，１０５号で見い出される。
【０１８２】
酸化防止剤として使用され得るジチオカルバミン酸モリブデンの例には、Ｍｏｌｙｖａｎ  ８２２（登録商標）、Ｍｏｌｙｖａｎ（登録商標）ＡおよびＭｏｌｙｖａｎ（登録商標）８５５の商品名でＲ．Ｔ．Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から販売されている市販材料、ならびにＡｄｅｋａ  Ｓａｋｕｒａ−Ｌｕｂｅ（商標）Ｓ−１００、Ｓ−１６５、Ｓ−６００および５２５の商品名で販売されている市販材料、またはこれらの混合物が挙げられる。
【０１８３】
一実施形態では、本技術のイミド第四級アンモニウム塩を含むエンジン油潤滑剤組成物は、粘度調整剤をさらに含む。粘度調整剤は、当該技術分野において公知であり、水素化スチレンブタジエンゴム、エチレン−プロピレンコポリマー、プロピレンおよび高級オレフィンとのエチレンコポリマー、ポリメタクリレート、ポリアクリレート、水素化スチレン−イソプレンポリマー、水素化ジエンポリマー、ポリアルキルスチレン、ポリオレフィン、無水マレイン酸−オレフィンコポリマーのエステル（例えば、国際公開公報第２０１０／０１４６５５号に記載のもの）、無水マレイン酸−スチレンコポリマーのエステル、またはこれらの混合物を含むことができる。粘度調整剤は、（ｉ）ビニル芳香族モノマーブロック、および（ｉｉ）共役ジエンオレフィンモノマーブロック（例えば、水素化スチレン−ブタジエンコポリマーまたは水素化スチレン−イソプレンコポリマー）、ポリメタクリレート、エチレン−α−オレフィンコポリマー、ブタジエンまたはイソプレンなどの共役ジエンモノマーを含む水素化星型ポリマー、またはポリメタクリレートの星型ポリマー、またはこれらの混合物を含むブロックコポリマーを含んでよい。
【０１８４】
ある実施形態では、粘度調整剤は分散粘度調整剤であり得る。分散粘度調整剤は、官能化ポリオレフィン、例えば、無水マレイン酸などのアシル化剤およびアミンで官能化されているエチレン−プロピレンコポリマーを含んでよい。
【０１８５】
特定の一実施形態では、分散粘度調整剤は、分散性アミン基でさらに官能化されたオレフィンコポリマーを含む。典型的に、オレフィンコポリマーは、エチレン−プロピレンコポリマーである。オレフィンコポリマーは、５０００〜２０，０００、または６０００〜１８，０００、または７０００〜１５，０００の数平均分子量を有する。オレフィンコポリマーは、上述のＯｒｂａｈｎせん断試験（ＡＳＴＭ  Ｄ６２７８）で測定して、０〜２０、または０〜１０、または０〜５のせん断安定性指数を有し得る。
【０１８６】
分散粘度調整剤の形成は、当該技術分野において周知である。分散粘度調整剤は、例えば、米国特許第７，７９０，６６１号の第２欄４８行〜第１０欄３８行に記載されているものを含み得る。
【０１８７】
一実施形態では、分散粘度調整剤は、オレフィン性カルボン酸アシル化剤を、１５〜８０モル％のエチレン、２０〜８５モル％のＣ３−１０α−モノオレフィン、および０〜１５モル％の非共役ジエンまたはトリエンからなるポリマー上へグラフト化し（前記ポリマーは、５０００〜２０，０００の範囲の平均分子量を有する）、さらに前記グラフト化ポリマーをアミン（典型的に、芳香族アミン）と反応させることにより調製することができる。
【０１８８】
分散粘度調整剤は、官能化ポリオレフィン、例えば、無水マレイン酸などのアシル化剤およびアミンで官能化されたエチレン−プロピレンコポリマー；アミンで官能化されたポリメタクリレート、またはアミンと反応させたスチレン−無水マレイン酸コポリマーを含み得る。好適なアミンは、脂肪族または芳香族アミンおよびポリアミンであり得る。好適な芳香族アミンの例には、ニトロアニリン、アミノジフェニルアミン（ＡＤＰＡ）、ヒドロカルビレン結合ポリ芳香族アミン、およびこれらの混合物が挙げられる。分散粘度調整剤のより詳細な説明は、国際公開公報第２００６／０１５１３０号または米国特許第４，８６３，６２３号；同第６，１０７，２５７号；同第６，１０７，２５８号；同第６，１１７，８２５号；および同第７，７９０，６６１号に開示されている。
【０１８９】
一実施形態では、分散粘度調整剤は、米国特許第４，８６３，６２３号（第２欄１５行〜第３欄５２行参照）または国際公開公報第２００６／０１５１３０号（２頁、段落［０００８］参照。調製実施例は段落［００６５］〜［００７３］に記載されている）に記載されているものを含み得る。一実施形態では、分散粘度調整剤は、米国特許第７，７９０，６６１号の第２欄４８行〜第１０欄３８行に記載されているものを含み得る。
【０１９０】
一実施形態では、本明細書で開示のイミド第四級アンモニウム塩を含むエンジン油潤滑剤組成物は、分散粘度調整剤をさらに含む。分散粘度調整剤は、潤滑剤組成物の０重量％〜５重量％、または０重量％〜４重量％、または０．０５重量％〜２重量％、または０．２重量％〜１．２重量％で存在してよい。
【０１９１】
一実施形態では、本技術のイミド第四級アンモニウム塩を含むエンジン油潤滑剤組成物は、摩擦調整剤をさらに含む。一実施形態では、摩擦調整剤は、アミンの長鎖脂肪酸誘導体、長鎖脂肪エステル、または長鎖脂肪エポキシドの誘導体；脂肪イミダゾリン；アルキルリン酸のアミン塩；脂肪アルキルタルトレート；脂肪アルキルタルトリミド；脂肪アルキルタルトラミド；脂肪リンゴ酸エステルおよびイミド、脂肪（ポリ）グリコレート；ならびに脂肪グリコールアミドから選択することができる。摩擦調整剤は、潤滑剤組成物の０重量％〜６重量％、または０．０１重量％〜４重量％、または０．０５重量％〜２重量％、または０．１重量％〜２重量％の量で存在し得る。本明細書で使用される場合、摩擦調整剤に関連する「脂肪アルキル」または「脂肪」という用語は、１０〜２２個の炭素鎖、典型的に直鎖炭素鎖を有する炭素鎖を意味する。
【０１９２】
好適な摩擦調整剤の例には、アミンの長鎖脂肪酸誘導体、脂肪エステル、または脂肪エポキシド；カルボン酸とポリアルキレン−ポリアミンとの縮合物などの脂肪イミダゾリン；アルキルリン酸のアミン塩；脂肪アルキルタルトレート；脂肪アルキルタルトリミド；脂肪アルキルタルトラミド；脂肪ホスホネート；脂肪ホスファイト；ホウ素化リン脂質、ホウ素化脂肪エポキシド；モノオレイン酸グリセロールなどのグリセロールエステル；ホウ素化グリセロールエステル；脂肪アミン；アルコキシル化脂肪アミン；ホウ素化アルコキシル化脂肪アミン；第三級ヒドロキシ脂肪アミンを含むヒドロキシルおよびポリヒドロキシ脂肪アミン；ヒドロキシアルキルアミド；脂肪酸の金属塩；サリチル酸アルキルの金属塩；脂肪オキサゾリン；脂肪エトキシ化アルコール；カルボン酸とポリアルキレンポリアミンとの縮合物；または脂肪カルボン酸とグアニジン、アミノグアニジン、尿素またはチオ尿素との反応生成物、およびそれらの塩が挙げられる。
【０１９３】
摩擦調整剤はまた、硫化脂肪化合物およびオレフィン、ジアルキルジチオリン酸モリブデン、ジチオカルバミン酸モリブデン、ポリオールのひまわり油または大豆油モノエステルおよび脂肪族カルボン酸などの物質を含んでよい。
【０１９４】
一実施形態では、摩擦調整剤は長鎖脂肪酸エステルであってよい。別の実施形態では、長鎖脂肪酸エステルは、モノエステルであってよく、別の実施形態では、長鎖脂肪酸エステルはトリグリセリドであってよい。
【０１９５】
本技術のイミド第四級アンモニウム塩を含むエンジン油潤滑剤組成物は、任意選択で、少なくとも１種の耐摩耗剤をさらに含む。好適な耐摩耗剤の例には、チタン化合物、酒石酸エステル、酒石酸アミド、または酒石酸イミドなどの酒石酸誘導体、リンゴ酸誘導体、クエン酸誘導体、グリコール酸誘導体、本発明のものとは異なるリン化合物の油溶性アミン塩、硫化オレフィン、金属ジヒドロカルビルジチオリン酸塩（例えば、ジアルキルジチオリン酸亜鉛）、ホスファイト（例えば、亜リン酸ジブチル）、ホスホネート、チオカルバメート含有化合物、例えば、チオカルバメートエステル、チオカルバメートアミド、チオカルバミン酸エーテル（ｔｈｉｏｃａｒｂａｍｉｃ  ｅｔｈｅｒ）、アルキレン結合チオカルバメート、およびビス（Ｓ−アルキルジチオカルバミル）ジスルフィドが挙げられる。
【０１９６】
耐摩耗剤には、一実施形態では、国際公開公報第２００６／０４４４１１号またはカナダ特許第１１８３１２５号で開示のタルトレートまたはタルトリミドが挙げられる。タルトレートまたはタルトリミドは、アルキルエステル基を含んでもよく、アルキル基上の炭素原子の合計数は、少なくとも８個である。耐摩耗剤には、一実施形態では、米国特許公開公報第２００５０１９８８９４号で開示のシトレートが挙げられる。
【０１９７】
別のクラスの添加剤には、米国特許第７，７２７，９４３号および米国特許公開公報第２００６／００１４６５１号に記載の油溶性チタン化合物が挙げられる。油溶性チタン化合物は、耐摩耗剤、摩擦調整剤、酸化防止剤、デポジット制御添加剤、または１を超えるこれらの機能として機能し得る。一実施形態では、油溶性チタン化合物は、チタン（ＩＶ）アルコキシドである。チタンアルコキシドは、一価アルコール、ポリオールまたはこれらの混合物から形成される。一価アルコキシドは、２〜１６個、または３〜１０個の炭素原子を有し得る。一実施形態では、チタンアルコキシドは、チタン（ＩＶ）イソプロポキシドである。一実施形態では、チタンアルコキシドは、チタン（ＩＶ）２−エチルヘキソキシドである。一実施形態では、チタン化合物はビシナル１，２−ジオールまたはポリオールのアルコキシドを含む。一実施形態では、１，２−ビシナルジオールは、グリセロールの脂肪酸モノエステルを含み、多くの場合、脂肪酸はオレイン酸である。
【０１９８】
一実施形態では、油溶性チタン化合物は、カルボン酸チタンである。一実施形態では、カルボン酸チタン（ＩＶ）は、ネオデカン酸チタンである。
【０１９９】
本技術のイミド第四級アンモニウム塩を含むエンジン油潤滑剤組成物は、本発明のものとは異なるリン含有耐摩耗剤をさらに含んでもよい。典型的に、リン含有耐摩耗剤は、亜鉛のジアルキルジチオリン酸塩、亜リン酸塩、リン酸塩、ホスホン酸塩、およびリン酸アンモニウム塩、またはこれらの混合物であり得る。
【０２００】
一実施形態では、エンジン油潤滑剤組成物は、リン含有耐摩耗剤、典型的にジアルキルジチオリン酸亜鉛をさらに含んでよい。ジアルキルジチオリン酸亜鉛は、当技術分野において公知である。ジチオリン酸亜鉛の例には、イソプロピルメチルアミルジチオリン酸亜鉛、イソプロピルイソオクチルジチオリン酸亜鉛、ジ（シクロヘキシル）ジチオリン酸亜鉛、イソブチル２−エチルヘキシルジチオリン酸亜鉛、イソプロピル２−エチルヘキシルジチオリン酸亜鉛、イソブチルイソアミルジチオリン酸亜鉛、イソプロピルｎ−ブチルジチオリン酸亜鉛、およびこれらの組み合わせが挙げられる。ジアルキルジチオリン酸亜鉛は、０．０１重量％〜０．１重量％のリンを潤滑組成物に与える量、または０．０１５重量％〜０．０７５重量％のリン、または０．０２重量％〜０．０５重量％のリンを潤滑組成物に与える量で存在し得る。
【０２０１】
一実施形態では、エンジン油潤滑剤組成物は、本発明のアミン（チオ）ホスフェート添加剤が、潤滑組成物中に存在する合計リンの少なくとも５０％、または合計リンの少なくとも７０％、または潤滑組成物中の合計リンの少なくとも９０％となるように、１種またはそれを超えるジアルキルジチオリン酸亜鉛をさらに含む。一実施形態では、潤滑剤組成物はジアルキルジチオリン酸亜鉛を含まないか、または実質的に含まない。耐摩耗剤は、潤滑剤組成物の０重量％〜３重量％、または０．１重量％〜１．５重量％、または０．５重量％〜０．９重量％で存在し得る。
【０２０２】
一実施形態では、本技術のイミド第四級アンモニウム塩を含むエンジン油潤滑剤組成物は、０．０１〜５重量％または０．１〜２重量％の式：
【化１９】
2017519071.tif 000020
（式中、
ＹおよびＹ’は独立に、−Ｏ−、＞ＮＨ、＞ＮＲ３、またはＹ基およびＹ’基の両方と一緒になり、および２つの＞Ｃ＝Ｏ基の間でＲ１−Ｎ＜基を形成することにより形成されるイミド基であり；
Ｘは独立に、−Ｚ−Ｏ−Ｚ’−、＞ＣＨ２、＞ＣＨＲ４、＞ＣＲ４Ｒ５、＞Ｃ（ＯＨ）（ＣＯ２Ｒ２）、＞Ｃ（ＣＯ２Ｒ２）２、または＞ＣＨＯＲ６であり；
ＺおよびＺ’は独立に、＞ＣＨ２、＞ＣＨＲ４、＞ＣＲ４Ｒ５、＞Ｃ（ＯＨ）（ＣＯ２Ｒ２）、または＞ＣＨＯＲ６であり；
ｎは０〜１０であり、但し、ｎ＝１の場合、Ｘは＞ＣＨ２ではなく、また、ｎ＝２の場合、両方のＸは＞ＣＨ２ではなく；
ｍは０または１であり；
Ｒ１は独立に、水素またはヒドロカルビル基であり、典型的に、１〜１５０個の炭素原子を含み、但し、Ｒ１が水素の場合、ｍは０で、ｎは１を超えるかまたは１に等しく；
Ｒ２は、ヒドロカルビル基であり、典型的に１〜１５０個の炭素原子を含み；
Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は独立に、ヒドロカルビル基であり；
Ｒ６は水素またはヒドロカルビル基であり、典型的に１〜１５０個の炭素原子を含む）で表される無灰耐摩耗剤をさらに含む。
【０２０３】
一実施形態では、本技術のイミド第四級アンモニウム塩を含むエンジン油潤滑剤組成物はグリコール酸、２−ハロ酢酸、もしくは乳酸、またはこれらのアルカリ金属塩もしくはアルカリ性金属塩（典型的にグリコール酸または２−ハロ酢酸）と、アミン、アルコール、およびアミノアルコールからなる群より選択される少なくとも１種の化合物とを反応させることを含むプロセスにより得られる／得ることが可能な化合物であり得る、０．０１〜５重量％または０．１〜２重量％の無灰耐摩耗剤をさらに含む。例えば、本化合物は、式：
【化２０】
2017519071.tif 000021
（式中、
Ｙは独立に、酸素または＞ＮＨまたは＞ＮＲ１であり；
Ｒ１は独立に、ヒドロカルビル基であり、典型的に４〜３０個、または６〜２０個、または８〜１８個の炭素原子を含み；
Ｚは、水素またはメチルであり；
Ｑは、ジオール、トリオールまたは高級ポリオール、ジアミン、トリアミン、または高級ポリアミン、またはアミノアルコールの残基であり（典型的にＱはジオール、ジアミンまたはアミノアルコールである）；
ｇは、２〜６、または２〜３、または２であり；
ｑは１〜４、または１〜３、または１〜２であり；
ｎは０〜１０、０〜６、０〜５、１〜４、または１〜３であり；
Ａｋ１は、１〜５個、または２〜４個、または２〜３個の炭素原子を含むアルキレン基（典型的にエチレン）であり；
ｂは１〜１０、または２〜８、または４〜６、または４である）により表され得る。
【０２０４】
この化合物は公知であり、国際公開公報第２０１１／０２２３１７号、特許付与された米国特許第８，４０４，６２５号、同第８，５３０，３９５号および同第８，５５７，７５５号に記載されている。
【０２０５】
産業上の利用可能性
一実施形態では、本発明は内燃機関における液体燃料または潤滑粘度の油において有用である。内燃機関は、ガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンであり得る。代表的な内燃機関には、スパーク着火エンジンおよび圧縮着火エンジン；２−ストロークサイクルまたは４−ストロークサイクル；直接噴射、間接噴射、ポート噴射および気化器を介して供給される液体燃料；コモンレールシステムおよびユニットインジェクターシステム；ライトデューティー（例えば、乗用車）エンジンおよびヘビーデューティー（例えば、商用トラック）エンジン；炭化水素燃料および非炭化水素燃料で燃料供給されるエンジンならびにこれらの複合エンジンが挙げられるが、これらに限定されない。これらのエンジンは、ＥＧＲシステム；三元触媒、酸化触媒、ＮＯｘ吸収剤およびＮＯｘ触媒、任意選択で燃料含有触媒（ｆｕｅｌ−ｂｏｒｎｅ  ｃａｔａｌｙｓｔ）を用いる触媒微粒子トラップおよび非触媒微粒子トラップを含む後処理；可変バルブタイミング；噴射タイミングおよびレートシェーピング（ｒａｔｅ  ｓｈａｐｉｎｇ）などの要素を組み入れた統合排気ガスシステムの一部であり得る。
【０２０６】
一実施形態では、本技術は、燃料がエンジン燃焼室に直接噴射される燃料直接噴射システムを有するディーゼルエンジンと共に使用してよい。着火圧力は、１０００バールを超え得、一実施形態では、着火圧力は１３５０バールを超え得る。したがって、別の実施形態では、燃料直接噴射システムは、１３５０バールを超える着火圧力を有する高圧燃料直接噴射システムであり得る。代表的なタイプの高圧燃料直接噴射システムとしては、ユニット直接噴射（または「ポンプおよびノズル」）システム、およびコモンレールシステムが挙げられるが、これらに限定されない。ユニット直接噴射システムでは、高圧燃料ポンプ、燃料計測システムおよび燃料インジェクターが１つの装置に組み合わされている。コモンレールシステムは、同じ圧力アキュムレーター、またはレールに連結された一連のインジェクターを有する。次に、レールが高圧燃料ポンプに連結される。さらに別の実施形態では、ユニット直接噴射システムまたはコモンレールシステムが任意のターボチャージャー搭載またはスーパーチャージャー搭載直接噴射システムをさらに含むことができる。
【０２０７】
さらなる実施形態では、イミド第四級アンモニウム塩技術は、これまでのディーゼルエンジンおよび最近のディーゼルエンジンの両方で、１０００Ｍｎの第四級アンモニウム化合物に比べて、向上とまではいかないが、少なくとも同等の洗浄（デポジット低減および／または防止）性能を得るために有用である。さらに、この技術は、これまでのディーゼルエンジンおよび最近のディーゼルエンジンの両方で、１０００Ｍｎの第四級アンモニウム化合物に比べて、向上した撥水（または抗乳化）性能を得ることができる。さらに別の実施形態では、開示された技術を使うことにより、ディーゼル燃料の低温操作性または低温性能が向上し得る（ＡＲＡＬ試験で測定）。
【０２０８】
さらに別の実施形態では、イミド第四級アンモニウム塩を含む潤滑組成物は、内燃機関の潤滑のために（クランクケース潤滑のために）有用である。
【０２０９】
本技術の実施形態は、耐摩耗性能、摩擦調整（特に燃費を向上させるために）、清浄剤性能（特にデポジット制御またワニス制御）、分散性（特にすす制御、スラッジ制御、または腐食制御）の少なくとも１つを提供し得る。
【０２１０】
デポジット制御
燃料はエンジン内部で燃焼すると、固体炭素質副産物が生成される場合がある。固体副産物は、エンジンの内壁に固着し得、これはデポジットと呼ばれることが多い。チェックなしで放置した場合、エンジンがデポジットで汚染され、エンジン出力、燃料効率、操縦性の損失につながり得る。
【０２１１】
低圧（すなわち、３５ＭＰａ未満）で操作されるこれまでのディーゼルエンジンでは、燃料インジェクターチップ上および噴霧ホール中にデポジットが形成される。これらのインジェクターチップデポジットが、燃料の噴霧パターンを乱し、出力および燃費を低下させる可能性がある。デポジットはまた、チップ上での形成に加えて、インジェクターの内部でも形成される場合がある。これらの内部デポジットは通常、ディーゼルインジェクター内部デポジット（ＩＤＩＤ）と呼ばれる。ＩＤＩＤは、低圧で操作されるこれまでのディーゼルエンジンの操作では、たとえあったにしても、軽度の影響であると考えられている。
【０２１２】
しかしながら、高圧コモンレール燃料インジェクターシステム（すなわち、３５ＭＰａを超える）を備えたディーゼルエンジンの導入に伴い、ＩＤＩＤは、これまでのディーゼルエンジンの場合より大きな問題となり得る。高圧コモンレール燃料インジェクターシステムでは、ＩＤＩＤは、ニードルおよびコマンドピストンまたは制御バルブなどのインジェクターの可動部品上に形成され得る。ＩＤＩＤはインジェクター部品の動作を妨げ、噴射タイミングおよび噴射燃料の量を損なう可能性がある。最近のディーゼルエンジンは、燃焼の効率および性能を最大化するために、正確な多段噴射法で操作されるので、ＩＤＩＤはエンジン操作および車両の操縦性に対し深刻な悪影響を与える可能性がある。
【０２１３】
高圧コモンレール燃料インジェクターシステムは、ＩＤＩＤ形成に対し、より影響を受けやすく、また、ＩＤＩＤをより形成しやすいという両面性がある。この先進システムは、その極めて高い操作圧力に起因して、より厳しい許容差を有している。同様に、いくつかの場合には、インジェクター内の可動部品間の間隙は、わずか数ミクロンまたはそれ未満である。したがって、先進ディーゼル燃料システムは、ＩＤＩＤに対しより影響を受けやすい。ディーゼル燃料の化学的に不安定な成分を酸化および分解することが可能な、より高いその操作温度のために、このシステムにおいてもデポジットが形成されやすくあり得る。高圧コモンレールシステムにおけるＩＤＩＤ問題にも寄与し得る別の因子は、これらのインジェクターがより低い起動力を有する場合が多く、このために、高圧システムの場合より、デポジットをさらに固着しやすくさせることである。より低い起動力はまた、一部の燃料をインジェクター中に「リークバック」させる場合があり、これもまたＩＤＩＤに寄与し得る。
【０２１４】
本明細書を１つの操作理論に限定するものではないが、わずかに溶解性の混入物の親水性−親油性バランス（ＨＬＢ）が、親水性の頭部基が親油性尾部より優位になるレベルに移動するときから、ＩＤＩＤが形成されると考えられている。親油性尾部の長さが減少するに伴い、親水性の頭部基が優位になり始める。尾部の構造（分枝対直鎖）も、および／または（ａｎｄ／ｏｒ）混入物の溶解性に影響を与え得る。さらに、わずかに溶解性の混入物の頭部基の極性が増加するに伴い、その溶解度が減少する。ＩＤＩＤの複数の原因および発生源が存在し得るが、２種類のＩＤＩＤが特定されている：１）金属（ナトリウム）カルボキシレート型ＩＤＩＤで、しばしば、「金属セッケン」または「ナトリウムセッケン」と呼ばれるもの、および２）アミド型ＩＤＩＤで、しばしば、「アミドラッカー」と呼ばれるもの。
【０２１５】
先進の化学分析技術は、使用されてＩＤＩＤに関するより詳細な構造情報を得て、問題の発生源を特定するのに役立っている。金属セッケン型ＩＤＩＤの詳細分析は、ＩＤＩＤ形成の原因として、アルケニルコハク酸などの腐食防止剤を特定するのに役立っている。腐食防止剤、例えば、ドデセニルコハク酸（ＤＤＳＡ）およびヘキサデセニルコハク酸（ＨＤＳＡ）（石油産業で通常使われる２種類のパイプライン腐食防止剤）は、精製プロセスで残った燃料中の微量レベルのナトリウムおよび他の金属を拾い出す。ＵＳ  Ｔｉｅｒ  ３排気ガス基準に準拠したエンジンを使って試験を行い、ナトリウムセッケン形成の根源的構造活性相関を調査した。本明細書を１つの操作理論に限定するものではないが、金属セッケンＩＤＩＤの形成は、「セッケン」の炭化水素尾部のサイズ（炭素数）と、腐食防止剤の頭部基中のカルボン酸基（ＣＯ２Ｈ）の数に依存していると考えられている。デポジットを形成する傾向は、その防止剤が短い尾部と頭部基中の複数のカルボン酸とを有する場合に、増加することが観察された。換言すれば、２８０〜３４０の範囲の低数平均分子量（Ｍｎ）のジカルボン酸腐食防止剤は、より高い数平均分子量の腐食防止剤よりも、ナトリウムセッケンデポジットを形成する傾向が大きい。当業者であれば、３４０を超える数平均分子量の腐食防止剤中に多少の低分子量ポリマーが存在し得ることを理解する。
【０２１６】
またこれらの研究室試験により、デポジットが、ＤＤＳＡまたはＨＤＳＡなどの８〜１２ｐｐｍの腐食防止剤と共に、燃料中の０．５〜１ｐｐｍ程度の少ないナトリウムで形成される可能性があること、そして、より長期間にわたり発生するデポジットでは、例えば、１〜８ｐｐｍの腐食防止剤を伴う０．０１〜０．５ｐｐｍの金属などのように、現実の濃度はより低くなり得る可能性があることが示される。
【０２１７】
これらの金属セッケンは、低分子量セッケンと呼ぶことができ、例えば、
Ｒ＊（ＣＯＯＨ）ｘ−Ｍ＋
（式中、Ｒ＊は、１０〜３６個の炭素原子、または１２〜１８個、または１２〜１６個の炭素原子を有する直鎖、分枝鎖、または環状のヒドロカルビル基であり、Ｍ＋は、ナトリウム、カルシウム、またはカリウムなどの金属混入物であり、ｘは、１〜４、２〜３、または２の整数である）の構造により表すことができる。１つのクラスの低分子量セッケンは、式：
【化２１】
2017519071.tif 000022
（式中、Ｒ＊は、上記に定義した通りである）で表されるものである。特定のセッケンには、ＤＤＳＡセッケンまたはＨＤＳＡセッケンが含まれる。これらの低分子量セッケンは、２８０〜３４０の範囲の数平均分子量（Ｍｎ）を有し得る。
【０２１８】
アミドラッカー形成は、それほど確かではないが、ノズル汚染を制御するためにディーゼル燃料に添加される低数平均分子量（Ｍｎ）のポリイソブチレンスクシンイミド（ＰＩＢＳＩ）から誘導されることが示唆されている。低分子量ＰＩＢＳＩは、ゲル透過クロマトグラフィー（ＧＰＣ）およびポリスチレン較正曲線を使って、４００またはそれ未満の平均Ｍｎを有し得る。あるいは、低ＭｎのＰＩＢＳＩは、２００〜３００の平均Ｍｎを有し得る。この低分子量ＰＩＢＳＩは、生成プロセス中に存在する低分子量ＰＩＢＳから形成される副産物であり得る。一般に、１０００の平均Ｍｎの高分子量ポリイソブチレン（ＰＩＢ）を使ってＰＩＢＳＩが生成されるが、低分子量ＰＩＢは、混入物として存在し得る。低分子量ＰＩＢＳＩはまた、反応温度を上昇させて過剰反応物または触媒を除去する際に形成されることがある。この場合にも、防汚剤から低ＭｎのＰＩＢＳＩを完全に除去することにより、結果としてＩＤＩＤ形成を低減させる可能性があるが、完全な除去は現実的ではない可能性がある。したがって、低ＭｎのＰＩＢＳＩは、使用するＰＩＢＩの合計重量の５重量％またはそれ未満の量で存在し得る。本明細書を１つの操作転理論に限定するものではないが、ＰＩＢＳＩは、ディーゼル中にほんのわずかしか溶解せず、したがって、インジェクター表面に堆積するので、ＰＩＢＳＩの低分子量部分がデポジット形成に関与していると仮定する。実際にＵＳ  Ｔｉｅｒ  ３準拠エンジン中で、低分子量ＰＩＢＳＩ画分を使ってアミドラッカーＩＤＩＤが生成される可能性があることを実証することにより、アミドラッカーＩＤＩＤが、低分子量種に関連していることが示されている。ここで再度、研究室試験により、わずかに５ｐｐｍの低分子量ＰＩＢＳＩが、デポジットの問題の原因となる可能性があること、また、より長期間にわたり発生するデポジットでは、０．０１〜５ｐｐｍの低分子量ＰＩＢＳＩなどのように、現実の濃度はより低くなり得る可能性があることが示される。
【０２１９】
このような低分子量ＰＩＢＳＩ画分は、例えば、構造：
【化２２】
2017519071.tif 000023
（式中、Ｒ＊は上記の定義の通りであり、Ｒ＊＊はヒドロカルビルポリアミン、例えば、エチレンポリアミンである）により表すことができる。
【０２２０】
低分子量ＰＩＢＳＩのビスマレイン化度もまた、頭部基の極性に影響を与えて、それにより、燃料中のＰＩＢＳＩの溶解度を低減させ得る。
【０２２１】
ＩＤＩＤ形成に寄与し得る別の因子は、ディーゼル燃料から硫黄不含ディーゼル燃料への変更である。硫黄不含ディーゼル燃料は、水素処理により生成され、そこでポリ芳香族化合物が還元されて、それにより最終燃料の沸点を低下させる。最終燃料は芳香族化合物がより少ないので、極性がより低く、したがって、金属セッケンまたはアミドラッカーなどのわずかに溶解性の混入物を可溶化することがあまりできない。
【０２２２】
驚くべきことに、低分子量セッケンまたは低分子量ＰＩＢＳＩ画分を含む燃料中では、燃料に本明細書に記載する３００〜７５０の範囲の数平均分子量のイミド第四級アンモニウム塩を添加することにより、ＩＤＩＤの形成を低減させることができる。したがって、本技術の実施形態には、少なくとも１種の低分子量セッケンおよび上述のイミド第四級アンモニウム塩を含む燃料組成物が含まれる。
【０２２３】
別の実施形態では、ディーゼルインジェクター内部デポジットを減らし、および／または防ぐ方法が開示される。本方法は、上述のイミド第四級アンモニウム塩を含む燃料組成物を用いることを含み得る。燃料は、その中に存在する低分子量セッケンを有してもよい。ある実施形態では、低分子量セッケンは、０．０１〜５ｐｐｍの金属および１〜１２、または１〜８、または８〜１２ｐｐｍの腐食防止剤の存在から誘導することができる。代表的な金属には、ナトリウム、カルシウム、およびカリウムが挙げられるが、これらに限定されない。腐食防止剤は、ドデセニルコハク酸（ＤＤＳＡ）、またはヘキサデセニルコハク酸（ＨＤＳＡ）などのアルケニルコハク酸を含んでよい。本技術のさらに別の実施形態では、燃料組成物は、その中に存在する低分子量ポリイソブチレンスクシンイミド（ＰＩＢＳＩ）を有してよい。低分子量ＰＩＢＳＩは、燃料中に０．０１ｐｐｍ超、例えば、５〜２５ｐｐｍ、または０．０１〜５ｐｐｍの低分子量ＰＩＢＳＩが存在してよい。
【０２２４】
さらなる実施形態では、本技術は、高圧（すなわち、３５ＭＰａを超える）コモンレールインジェクターシステムを有するディーゼルエンジンなどのディーゼルエンジン中のデポジットを、イミド第四級アンモニウム塩を中に含む燃料で該エンジンを操作することにより、浄化する方法を含み得る。ある実施形態では、浄化方法は、低分子量セッケンの存在に由来するデポジットを生ずるＩＤＩＤを減らし、および／または防ぐことを含む。ある実施形態では、浄化方法は、低分子量ＰＩＢＳＩの存在に由来するデポジットを生ずるＩＤＩＤを減らし、および／または防ぐことを含む。
【０２２５】
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、当業者には周知であるその通常の意味で使われる。具体的には、それは、分子の残部に直接結合する炭素原子を有し、主に炭化水素の特性を有する基をいう。ヒドロカルビル基の例には、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、および芳香族、脂肪族および脂環式置換芳香族置換基、ならびに環が分子の別の部分を介して完全となる環式置換基（例えば、２つの置換基が一緒になって環を形成する）；置換された炭化水素置換基、すなわち、本発明の状況においては、置換基の主たる炭化水素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、炭化水素の特性を主として有するが、本発明の状況においては、別途炭素原子からなる環または鎖中に炭素以外を含有する置換基が挙げられる。ヘテロ原子には、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のような置換基が包含される。ヒドロカルビル基中には、１０個の炭素原子おきに、一般に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、ヒドロカルビル基中には、非炭化水素置換基は存在しない。
【０２２６】
いくつかの上述の物質は最終配合物中で相互作用することがあり、その結果、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、清浄剤の金属イオン）金属イオンが他の分子の他の酸性部位またはアニオン性部位に移動する可能性がある。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おいて、本発明の組成物を用いる際に形成される生成物を含めて、簡単に説明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た組成物を包含する。
【実施例】
【０２２７】
本発明を以下の実施例によりさらに説明するが、これは特に有利な実施形態を説明するものである。この実施例は、本発明を例示するために提供するが、本発明を限定することを意図するものではない。
【０２２８】
実施例１−５５０Ｍｎのポリイソブチレン無水コハク酸（ＰＩＢＳＡ）の形成
２０％を超えるビニリデン基を有する、５５０の数平均分子量（Ｍｎ）のポリイソブチレン（ＰＩＢ）（２８４０ｇ、５．１６３モル、Ｄａｅｌｉｍから入手可能な中ビニリデンＰＩＢ）を、オーバーヘッド撹拌器、空冷コンデンサー、窒素導入口、熱電対およびＥｕｒｏｔｈｅｒｍ（商標）温度コントローラー（反応キット）を備えた５リットルのフランジフラスコに入れる。
【０２２９】
次に、無水マレイン酸（６３２．２ｇ、６．４４９モル）を反応容器に入れる。このバッチを窒素ブランケット下で撹拌し、９０分かけて、ゆっくりと２０３℃まで加熱する。バッチを２０３℃で２４時間保持する。
【０２３０】
その後、反応キットを真空ストリッピング用に再構成する。バッチを２０３℃、０．０５バールでストリッピングし、未反応無水マレイン酸を除去する。形成されたＰＩＢＳＡを含むバッチを、その後、５０℃に冷却し、貯蔵容器中へデカントする。
【０２３１】
実施例２−四級化可能化合物の形成−５５０ＭｎのＰＩＢＳＡおよびジメチルアミノプロピルアミン（ＤＭＡＰＡ）
５５０ＭｎのＰＩＢＳＡ（１５５６．２ｇ、２．２９モル）（実施例１の生成物）を、水冷コンデンサーおよびディーン・スターク・トラップ、熱電対、滴下漏斗、オーバーヘッド撹拌器および窒素導入口を備えた３リットルのフラスコに入れ、９０℃に加熱する。
【０２３２】
ＤＭＡＰＡ（２３３．４ｇ、２．２９モル）を滴下漏斗を介して５０分かけてフラスコに加える。バッチ温度を１２０℃未満に保持しながら、ＤＭＡＰＡを加える。
【０２３３】
一度全てのＤＭＡＰＡを加えると、反応物をゆっくり１５０℃に加熱し、その温度で３時間保持する。加熱しながら、約４０ｇの水をディーンスターク装置に収集する。残った生成物は、５５０ＭｎのＰＩＢＳＡ／ＤＭＡＰＡ四級化可能化合物である。フーリエ変換赤外分光法（ＦＴＩＲ）による分析により、イミドが主生成物であることが示される。
【０２３４】
実施例３−硫酸ジメチルを使った５５０ＭｎのＰＩＢＳＡ／ＤＭＡＰＡ第四級アンモニウム塩（イミド／硫酸ジメチル第四級アンモニウム塩）の形成
５５０ＭｎのＰＩＢＳＡ／ＤＭＡＰＡ（５８３．１ｇ、０．７６モル）（実施例２の生成物）を、水冷コンデンサー、熱電対、滴下漏斗、オーバーヘッド撹拌器および窒素導入口を備えた２リットルのフラスコに入れる。
【０２３５】
タイプＳＮ１００〜ＳＮ１５０の鉱物油などの希釈油（１０４６．６ｇ）をフラスコに加え、フラスコを窒素雰囲気下、撹拌しながら６０℃に加熱する。
【０２３６】
次に、硫酸ジメチル（８６．６ｇ、０．６９モル）をフラスコに滴下して加える。バッチ温度を５９．６℃から８８．４℃に上昇させる２９℃の発熱が認められる。次に、バッチを９０℃で２時間維持後、５０℃に冷却し、イミド／硫酸ジメチル第四級アンモニウム塩を貯蔵容器中にデカントする。
【０２３７】
実施例４−プロピレンオキシドを使った５５０ＭｎのＰＩＢＳＡ／ＤＭＡＰＡ第四級アンモニウム塩（イミド／プロピレンオキシド第四級アンモニウム塩）の形成
５５０ＭｎのＰＩＢＳＡ／ＤＭＡＰＡ四級化可能化合物（５４７．９ｇ、０．７１５モル）（実施例２の生成物）を、水冷コンデンサー、熱電対、セプタムニードルシリンジポンプ一式、オーバーヘッド撹拌器および窒素導入口を備えた１リットルのフラスコに加える。
【０２３８】
２−エチルヘキサノール（１２４．５ｇ、０．９６モル）、酢酸（４２．９ｇ、０．７１５モル）および水（１１．０ｇ、０．６１モル）も１リットルフラスコに入れる。
【０２３９】
バッチをその後、窒素雰囲気下、撹拌しながら７５℃に加熱する。プロピレンオキシド（１０３．８ｇ、１．７９モル）をシリンジポンプを介して４時間かけて加える。その後、バッチを７５℃で４時間保持した後、５０℃に冷却する。次に、イミド／プロピレンオキシド第四級アンモニウム塩を貯蔵容器中にデカントする。
【０２４０】
イミド第四級アンモニウム塩を作製する追加の例を表１に示す。
【表１】
2017519071.tif 000024
【０２４１】
したがって、いくつかの実施形態では、開示されたイミド第四級アンモニウム塩は、四級化可能化合物、プロトン性溶媒、および酸を、以下の表２に示すパラメーターを使って、反応させることにより作製することができる。
【表２】
2017519071.tif 000025
【０２４２】
使用される成分の範囲は、バッチサイズおよび時間を含む反応条件に基づいて変化し得る。例えば、プロピレンオキシドが四級化剤として使用される場合、大きなバッチは、小さいバッチより必要とするプロピレンオキシドが少ない場合がある。これは、より大量のプロピレンオキシドは、より小さい量の場合ほど早くは蒸発しないという理由による。さらに、プロトン性溶媒などの一部の成分にて、水および／または酸は任意選択である。したがって、表１および２に開示のパラメーター範囲外のパラメーターを使ってイミド第四級アンモニウム塩を作製することが可能である。
【０２４３】
生成した第四級アンモニウム塩の合計量（表１）は、エレクトロスプレーイオン化質量分析（ＥＳＩＭＳ）および核磁気共鳴（ＮＭＲ）を使って測定した。生成した第四級アンモニウム塩の合計量は、四級化アンモニウム塩に変換される四級化可能化合物のパーセンテージであり、イミド第四級アンモニウム塩およびアミド第四級アンモニウム塩の両方を含み得る。したがって、変換される四級化可能化合物の量または生成した四級化塩の量は、６０〜１００％、または８０〜９０％の範囲であり得る。生成した四級化アンモニウム塩は、全てのイミド含有四級化アンモニウム塩またはイミド第四級アンモニウム塩およびアミド第四級アンモニウム塩の組み合わせのいずれかを含み得る。例えば、一実施形態では、９０％の四級化塩が第四級アンモニウム塩に変換され得る。生成した第四級アンモニウム塩の全て（１００％）がイミド第四級アンモニウム塩であってもよい。別の実施形態では、イミド第四級アンモニウム塩に変換される四級化可能化合物の量は、２５〜１００％の範囲であり得る。別の実施形態では、イミド第四級アンモニウム塩に変換される四級化可能化合物の量は、３０〜７０％、または３５〜６０％の範囲であり得、残部には、アミド第四級アンモニウム塩および／または未変換の四級化可能化合物を含んでもよい。同様に、変換された四級化可能化合物の量には、２５〜７５％のアミド第四級アンモニウム塩を含んでよく、残部には、イミド第四級アンモニウム塩および／または未変換の四級化可能化合物を含んでもよい。
【０２４４】
実施例５−プロピレンオキシドを使った２１０ＭｎのＰＩＢＳＡ／ＤＭＡＰＡ第四級アンモニウム塩（イミド／プロピレンオキシド第四級アンモニウム塩）の形成
実施例５では、２１０Ｍｎのポリイソブチレンを基礎物質として使用することを除いて、実施例１、２、および４と同様にしてイミド／プロピレンオキシド第四級アンモニウム塩を調製する。
【０２４５】
比較例６−プロピレンオキシドを使った１０００ＭｎのＰＩＢＳＡ／ＤＭＡＰＡ第四級アンモニウム塩（１０００Ｍｎのイミド／プロピレンオキシド第四級アンモニウム塩）の形成
比較例６では、７０％を超えるビニリデン基を有する１０００Ｍｎのポリイソブチレンを基礎物質として使用することを除いて、実施例５と同様にして１０００Ｍｎのイミド／プロピレンオキシド第四級アンモニウム塩を調製する。
【０２４６】
実施例７−プロピレンオキシドを使った７５０ＭｎのＰＩＢＳＡ／ＤＭＡＰＡ第四級アンモニウム塩（７５０Ｍｎのイミド／プロピレンオキシド第四級アンモニウム塩）の形成
実施例７では、７０％を超えるビニリデン基を有する７５０Ｍｎのポリイソブチレンを基礎物質として使用することを除いて、実施例５と同様にして７５０Ｍｎのイミド／プロピレンオキシド第四級アンモニウム塩を調製する。
【０２４７】
実施例８−５５０ＭｎのＰＩＢＳＡ／ＤＭＡＰＡサリチル酸メチル第四級アンモニウム塩
１リットルのフラスコに、水冷コンデンサー、熱電対、オーバーヘッド撹拌器および窒素導入口を装着する。５５０ＭｎのＰＩＢＳＡ／ＤＭＡＰＡ（２４９．８ｇ、０．３２６モル）四級化可能化合物を、２−エチルヘキサノール（４６０．６ｇ、３．５５モル）およびサリチル酸メチル（８３．５７ｇ、０．５５モル）と共にフラスコに加える。窒素雰囲気下で撹拌しながら、反応物を１．５時間かけてゆっくり１４０℃に加熱する。次に、反応物を１４０℃で１５時間維持した後、５０℃、またはさらに室温に冷却する。次に、イミド第四級アンモニウム塩を貯蔵容器中にデカントする。
【０２４８】
実施例９（仮想）−５５０ＭｎのＰＩＢＳＡ／ＤＭＡＰＡシュウ酸ジメチル第四級アンモニウム塩
５００ｍＬのフランジフラスコに、空冷コンデンサー、熱電対、オーバーヘッド撹拌器および窒素導入口を装着する。５５０ＭｎのＰＩＢＳＡ／ＤＭＡＰＡ（３２０．３ｇ、０．４１８モル）四級化可能化合物を、オクタン酸（４．５３ｇ、０．０７５モル）およびシュウ酸ジメチル（１９７．７ｇ、１．６７モル）と共にフラスコに加える。反応物を８５℃に加熱し、１１０ｒｐｍで混合する。シュウ酸ジメチルが融解すると、反応物を１２０℃に加熱し、混合速度を２５０ｒｐｍに上昇させる。その温度に達すると、反応物を５時間保持する。
【０２４９】
５時間保持後、反応物を空冷コンデンサーを使って真空蒸留する。真空を１２０℃でフラスコに適用し、少なくとも５時間またはシュウ酸ジメチルが除去されなくなるまで保持する。反応物を９０℃に冷却し、真空を開放して反応生成物を得る。
【０２５０】
上述のように、本開示のイミド第四級アンモニウム塩は、従来の中ビニリデンＰＩＢ、または高ビニリデンＰＩＢから作製してもよい。
【０２５１】
実施例１０−高ビニリデン５５０Ｍｎ  ＰＩＢＳＡ
高ビニリデン５５０ＰＩＢ（１８００．４ｇ、３．２７モル、ＢＡＳＦから入手可能）を、オーバーヘッド撹拌器、空冷コンデンサー、窒素導入口、熱電対およびＥｕｒｏｔｈｅｒｍ（商標）温度コントローラー（反応キット）を備えた３リットルのフランジフラスコに入れた。
【０２５２】
次に、無水マレイン酸（４０５．７ｇ、４．１４モル）を反応容器に入れた。このバッチを窒素ブランケット下で撹拌し、９０分かけて、ゆっくりと２０３℃に加熱した。バッチを２０３℃で２４時間保持した。
【０２５３】
その後、反応キットを真空ストリッピング用に再構成した。バッチを２１０℃、０．０５バールでストリッピングし、未反応無水マレイン酸を除去した。形成されたＰＩＢＳＡを含むバッチを濾過した後、５０℃に冷却し、貯蔵容器中へデカントする。
【０２５４】
実施例１１−四級化可能化合物の生成−高ビニリデン５５０Ｍｎ  ＰＩＢＳＡおよびジメチルアミノプロピルアミン（ＤＭＡＰＡ）
高ビニリデン５５０Ｍｎ  ＰＩＢＳＡ（９６５．３ｇ、１．６２モル）（実施例１０の生成物）を、水冷コンデンサーおよびディーン・スターク・トラップ、熱電対、滴下漏斗、オーバーヘッド撹拌器および窒素導入口を備えた３リットルのフラスコに入れ、９０℃に加熱する。
【０２５５】
ＤＭＡＰＡ（１６５．６ｇ、１．６２モル）を滴下漏斗を介して４０分かけてフラスコに加える。バッチ温度を１２０℃未満に保持しながら、ＤＭＡＰＡを加える。
【０２５６】
一度全てのＤＭＡＰＡを加えると、反応物をゆっくり１５０℃に加熱し、その温度で４時間保持する。加熱しながら、約２５ｇの水をディーンスターク装置中に収集する。残った生成物は、５５０ＭｎのＰＩＢＳＡ／ＤＭＡＰＡ四級化可能化合物である。ＦＴＩＲによる分析により、イミドが主生成物であることが示される。
【０２５７】
実施例１２−プロピレンオキシドを使った高ビニリデン５５０Ｍｎ  ＰＩＢＳＡ／ＤＭＡＰＡ第四級アンモニウム塩（イミド／プロピレンオキシド第四級アンモニウム塩）の形成
５５０ＭｎのＰＩＢＳＡ／ＤＭＡＰＡ四級化可能化合物（４４０．２ｇ、０．６４モル）（実施例１１の生成物）を、水冷コンデンサー、熱電対、セプタムニードルシリンジポンプ一式、オーバーヘッド撹拌器および窒素導入口を備えた１リットルのフラスコに加える。
【０２５８】
２−エチルヘキサノール（２５１．４ｇ、１．９３モル）、酢酸（３６．６３ｇ、０．６４モル）および水（４．９ｇ、０．２７モル）をまた、１リットルフラスコに入れる。
【０２５９】
バッチをその後、窒素雰囲気下、撹拌しながら７５℃に加熱する。プロピレンオキシド（５５．７５ｇ、０．９６モル）をシリンジポンプを介して４時間かけて加える。次に、バッチを７５℃で３時間保持した後、５０℃に冷却する。その後、イミド／プロピレンオキシド第四級アンモニウム塩を貯蔵容器中にデカントする。
【０２６０】
実施例１３（仮想）−従来の５５０ＭｎのＰＩＢＳＡ
従来の５５０ＰＩＢ（２８４０ｇ、５．１６３モル）を、オーバーヘッド撹拌器、空冷コンデンサー、窒素導入口、熱電対およびＥｕｒｏｔｈｅｒｍ（商標）温度コントローラー（反応キット）を備えた５リットルのフランジフラスコに入れた。
【０２６１】
次に、無水マレイン酸（１１３８．８ｇ、１１．６１７モル）を反応容器に入れた。このバッチを窒素ブランケット下で撹拌し、９０分かけて、ゆっくりと２０３℃に加熱した。バッチを２０３℃で２４時間保持した。
【０２６２】
その後、反応キットを真空ストリッピング用に再構成した。バッチを２１０℃、０．０５バールでストリッピングし、未反応無水マレイン酸を除去した。形成されたＰＩＢＳＡを含むバッチを、珪藻土パッドを含む加熱焼結漏斗を通して１２時間かけて濾過した後、５０℃に冷却し、貯蔵容器中へデカントする。
【０２６３】
実施例１４（仮想）−四級化可能化合物の形成−従来の５５０ＭｎのＰＩＢＳＡおよびジメチルアミノプロピルアミン（ＤＭＡＰＡ）
従来の５５０ＭｎのＰＩＢＳＡ（１５２０．２ｇ、２．５８モル）（実施例１１の生成物）を、水冷コンデンサーおよびディーン・スターク・トラップ、熱電対、滴下漏斗、オーバーヘッド撹拌器および窒素導入口を備えた３リットルのフラスコに入れ、９０℃に加熱する。
【０２６４】
ＤＭＡＰＡ（２６８．０ｇ、２．５８モル）を滴下漏斗を介して５０分かけてフラスコに加える。バッチ温度を１２０℃未満に保持しながら、ＤＭＡＰＡを加える。
【０２６５】
一度全てのＤＭＡＰＡを加えると、反応物をゆっくり１５０℃に加熱し、その温度で３時間保持する。加熱しながら、約４０ｇの水をディーンスターク装置中に収集する。残った生成物は、５５０ＭｎのＰＩＢＳＡ／ＤＭＡＰＡ四級化可能化合物である。
【０２６６】
実施例１５（仮想）−プロピレンオキシドを使った従来の５５０ＭｎのＰＩＢＳＡ／ＤＭＡＰＡ第四級アンモニウム塩（イミド／プロピレンオキシド第四級アンモニウム塩）の形成
５５０ＭｎのＰＩＢＳＡ／ＤＭＡＰＡ四級化可能化合物（５４５．３ｇ、０．８０７モル）（実施例１４の生成物）を、水冷コンデンサー、熱電対、セプタムニードルシリンジポンプ一式、オーバーヘッド撹拌器および窒素導入口を備えた１リットルのフラスコに加える。
【０２６７】
２−エチルヘキサノール（１２４．７ｇ、０．９６モル）、酢酸（４８．４ｇ、０．８０７モル）および水（１１．０ｇ、０．６１モル）をまた、１リットルフラスコに入れる。
【０２６８】
バッチをその後、窒素雰囲気下、撹拌しながら７５℃に加熱する。プロピレンオキシド（１１７．１ｇ、２．０２モル）をシリンジポンプを介して４時間かけて加える。次に、バッチを７５℃で４時間保持した後、５０℃に冷却する。その後、イミド／プロピレンオキシド第四級アンモニウム塩を貯蔵容器中にデカントする。
【０２６９】
抗乳化（撥水性）試験
抗乳化試験を行って、比較例６の１０００Ｍｎのイミド／プロピレンオキシド第四級アンモニウム塩と比較して、イミド／プロピレンオキシド第四級アンモニウム塩（実施例４）の燃料および水の混合物に対する抗乳化能力を測定する。抗乳化試験は、ＡＳＴＭ  Ｄ１０９４−０７（「Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｗａｔｅｒ  Ｒｅａｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ａｖｉａｔｉｏｎ  Ｆｕｅｌｓ」）の手順に従って行われる。第四級アンモニウム塩を、燃料の総重量を基準にして、６０重量ｐｐｍの有効量（ａｃｔｉｖｅ）で室温の燃料に加える。市販の抗乳化剤（Ｂａｋｅｒ  Ｈｕｇｈｅｓから入手可能なＴｏｌａｄ  ９３２７）を燃料の総重量を基準にして、１８重量ｐｐｍで燃料に加える。
【０２７０】
その後、燃料（８０ｍＬ）を清浄な１００ｍＬのメスシリンダーに加える。次に、ｐＨ７．０のリン酸緩衝液（２０ｍＬ）をメスシリンダーに加え、シリンダーに栓をする。シリンダーを毎秒２〜３回のストロークで２分間振とうさせ、平面上に置く。その後、水層、または回収水の容積を、３、５、７、１０、１５、２０、および３０分の間隔で測定する。
【０２７１】
抗乳化試験の結果を以下の表３および図１に示す。
【表３】
2017519071.tif 000026
【０２７２】
デポジット試験−ディーゼルエンジンインジェクターノズルコーキング試験用ＣＥＣ  Ｆ−２３−０１手順
デポジット試験を、プジョーＳ．Ａ．のＸＵＤ９エンジンを使って、ＣＥＣ  Ｆ−２３−０１の手順に従って行う。第１のデポジット試験では、空気流リグを使って、ＸＵＤ９エンジンの清浄なインジェクターノズルを通して空気流量を測定する。その後、エンジンを参照燃料（ＲＦ７９）で運転し、種々の負荷と速度で１０時間にわたり回転させて運転を模擬し、いずれの形成されたデポジットを蓄積させる。ノズルを通る空気流量を空気流リグを使って再度測定する。その後、空気流量損失（または残留流量）のパーセンテージを計算する。
【０２７３】
第２のデポジット試験を、７．５ｐｐｍの有効量の実施例４のイミド／プロピレンオキシド第四級アンモニウム塩を参照燃料に加えること以外は、上記と同じステップを使って行う。第３のデポジット試験を、７．５ｐｐｍの有効量の比較例６を参照燃料に加えること以外は、上記と同じステップを使って行う。
【０２７４】
デポジット試験の結果を以下の表４および図２に示す。
【表４−１】
2017519071.tif 000027
【０２７５】
コモンレールディーゼルエンジンノズルコーキング試験用ＣＥＣ  Ｆ−９８−０８  ＤＷ１０Ｂ手順
１６００バールの最大噴射圧力を有し、Ｓｉｅｍｅｎｓにより供給されるユーロ標準５燃料噴射装置を備えた、プジョーＳ．Ａ．のＤＷ１０  ２．０リットルコモンレールユニットを使って、コモンレール汚染試験を行う。この試験は、エンジン出力を直接測定し、この出力は、インジェクター汚染レベルが上昇するに伴い低下する。エンジンを高負荷および高速度で、運転サイクル間に「ソーク」時間を設けた設定増分（ｔｉｍｅｄ  ｉｎｃｒｅｍｅｎｔ）で回転させる。この試験は、エンジン出力を直接測定し、この出力は、インジェクター汚染レベルが上昇するに伴い低下する。第１の試験では、エンジンを、微量の亜鉛塩を加えた参照燃料（ＲＦ７９）で運転する。
【０２７６】
第２のデポジット試験を、亜鉛塩に加えて、３５ｐｐｍの実施例４のイミド／プロピレンオキシド第四級アンモニウム塩を参照燃料に加えること以外は、上記と同じステップを使って行う。第３のデポジット試験は、亜鉛塩に加えて、３５ｐｐｍの比較例６を参照燃料に加えること以外は、上記と同じステップを使って行う。試験結果を以下の表４および図３に示す。
【表４−２】
2017519071.tif 000028
【０２７７】
上記で参照したそれぞれの文書は、参照によって本明細書に組み込まれる。実施例中を除き、あるいはそうでないと明記される場合を除き、材料の量、反応条件、分子量、炭素原子の数などを指定する本記載中のすべての数量は、語「約」によって修飾されると理解するべきである。そうでないと示さない限り、本明細書において参照される各化学物質または組成物は、異性体、副生成物、誘導体、および市販の等級品中に存在すると通常理解されるような他の材料を含むことがある市販の等級の材料であると解釈するべきである。しかし、各化学成分の量は、そうでないと示さない限り、市販の材料中に慣習として存在してよい任意の溶媒または希釈油を除いて示される。本明細書に示される、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と理解するべきである。同様に、本発明の各要素に関する範囲および量は、他の要素のいずれに関する範囲または量と共に使用してもよい。
【０２７８】
本明細書で使用する場合、移行句「〜を含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、「〜を含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「〜を含む（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」または「〜を特徴とする（ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ  ｂｙ）」と同義であり、包含的または非制限的であり、記載されていないさらなる要素または方法工程を排除しない。しかしながら、本明細書における「〜を含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」の各記載において、該用語はまた、代替的な実施形態として、語句「本質的に〜からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ  ｏｆ）」および「〜からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｏｆ）」も包含していることを意図し、ここで、「〜からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｏｆ）」は、記載されていない要素または工程はいずれも排除し、「本質的に〜からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ  ｏｆ）」は、対象の組成物または方法の必須のまたは基本的な新規の特徴に実質的に影響しない、記載されていないさらなる要素または工程を含めることを許容する。
【０２７９】
特定の代表的実施形態および詳細が、本発明を例示する目的で示されてきたが、種々の変化および改変が、本発明の範囲から逸脱することなくその中で行われ得ることは、当業者に明らかである。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。
【図１】
2017519071.tif 000029
【図２】
2017519071.tif 000030
【図３】
2017519071.tif 000031
【国際調査報告】
2017519071.tif 000032
2017519071.tif 000033
2017519071.tif 000034