(57)【要約】  本発明は、（ｉ）ベースＭＯＮ少なくとも９４を有する無鉛ベース燃料を、（ｉｉ）最終ＭＯＮ少なくとも１００のベース燃料を提供するのに効果的な少なくとも一種の芳香族アミンとブレンドすることによって形成される航空ガソリンに関する。【選択図】図１
2012523484.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ｉ）ＭＯＮ少なくとも９４を有する無鉛燃料を、（ｉｉ）最終ＭＯＮ少なくとも１００の無鉛燃料を提供するのに効果的な少なくとも一種の芳香族アミンとブレンドすることによって形成される航空ガソリンであって、
前記芳香族アミンが、下記式：
【化１】
2012523484.tif 000019
（式中、
Ｒｘは、Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基、ハロゲンまたはそれらの混合物であり、
ｎは、ゼロ〜３の整数であり、
ｎが１、２または３であり、かつＲｘがアルキル基である場合には、前記アルキル基がフェニル環のメタおよび／またはパラ位を占める）
を有することを特徴とする航空ガソリン。
【請求項２】
ＭＯＮ少なくとも９４を有する無鉛燃料、および
有効量の、最終ＭＯＮ少なくとも１００の無鉛燃料を提供するための少なくとも一種の芳香族アミン
を含む航空ガソリンであって、
前記芳香族アミンが、下記式：
【化２】
2012523484.tif 000020
（式中、
Ｒｘは、Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基、ハロゲンまたはそれらの混合物であり、
ｎは、ゼロ〜３の整数であり、ただし、ｎが１、２または３であり、かつＲｘがアルキル基である場合には、前記アルキル基はフェニル環のメタおよび／またはパラ位にある）
を有することを特徴とする航空ガソリン。
【請求項３】
高分子量ヒドロカルビルアミン、キャリヤーオイル、高分子量スクシンイミド、高分子量ヒドロカルビル置換マンニッヒ塩基およびそれらの混合物からなる群から選択されるデポジット抑制添加剤１０００ｐｐｍ以下を更に含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の航空ガソリン。
【請求項４】
前記デポジット抑制添加剤は、活性成分５００ｐｐｍ以下の量で存在することを特徴とする請求項３に記載の航空ガソリン。
【請求項５】
前記無鉛燃料は、ＭＯＮ少なくとも９５を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の航空ガソリン。
【請求項６】
前記無鉛燃料は、ＭＯＮ少なくとも９６を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の航空ガソリン。
【請求項７】
前記無鉛燃料は、ＭＯＮ少なくとも９７を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の航空ガソリン。
【請求項８】
前記無鉛燃料は、ＭＯＮ少なくとも９８を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の航空ガソリン。
【請求項９】
前記無鉛燃料は、ＭＯＮ少なくとも９９を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の航空ガソリン。
【請求項１０】
前記無鉛燃料は、ＭＯＮ少なくとも１００を有することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の航空ガソリン。
【請求項１１】
前記無鉛燃料は、ＭＯＮ少なくとも１０１を有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の航空ガソリン。
【請求項１２】
前記無鉛燃料は、ＭＯＮ少なくとも１０２を有することを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の航空ガソリン。
【請求項１３】
前記芳香族アミン８．５重量％〜１４．５重量％を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の航空ガソリン。
【請求項１４】
前記芳香族アミン９．５重量％〜１３．５重量％を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の航空ガソリン。
【請求項１５】
前記芳香族アミン１０．５重量％〜１２．５重量％を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の航空ガソリン。
【請求項１６】
前記芳香族アミン１１重量％〜１２重量％を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の航空ガソリン。
【請求項１７】
前記最終ＭＯＮは、少なくとも１０１であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の航空ガソリン。
【請求項１８】
前記最終ＭＯＮは、少なくとも１０２であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の航空ガソリン。
【請求項１９】
前記最終ＭＯＮは、少なくとも１０３であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の航空ガソリン。
【請求項２０】
前記最終ＭＯＮは、少なくとも１０４であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の航空ガソリン。
【請求項２１】
オクタンブースター、酸化防止剤、共溶剤、トルエン、金属不活性化剤、染料並びにそれらの組み合わせおよび混合物からなる群から選択される少なくとも一種の更なる添加剤を更に含むことを特徴とする請求項１〜２０のいずれかに記載の航空ガソリン。
【請求項２２】
航空機へ燃料供給する方法であって、
ＭＯＮ少なくとも９４を有する無鉛燃料、および
最終ＭＯＮ少なくとも１００のベース燃料を提供するのに十分な、下記式：
【化３】
2012523484.tif 000021
（式中、
Ｒｘは、Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基、ハロゲンまたはそれらの混合物からなる群から選択され、
ｎは、ゼロ〜３の整数であり、ただし、ｎが１、２、または３であり、かつＲｘがアルキル基である場合には、前記アルキル基はフェニル環のメタ−および／またはパラ−位にある）
の芳香族アミン
を含む航空ガソリンを、航空機へ供給する工程を含むことを特徴とする方法。
【請求項２３】
前記航空ガソリンは、高分子量ヒドロカルビルアミン、高分子量ヒドロカルビルスクシンイミド、高分子量ヒドロカルビル置換マンニッヒ塩基、キャリヤーオイルおよびそれらの混合物からなる群から選択されるデポジット抑制添加剤を更に含み、高分子量ヒドロカルビル置換基は、重量平均分子量４００〜２８００Ｍｗを有することを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記無鉛燃料は、ＭＯＮ少なくとも９５を有することを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
前記航空ガソリンは、前記芳香族アミン１１重量％〜１２重量％を含むことを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記無鉛ベース燃料は、最終ＭＯＮ少なくとも１０４を有することを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記航空ガソリンは、オクタンブースター、酸化防止剤、共溶剤、トルエン、金属不活性化剤、染料並びにそれらの組み合わせおよび混合物からなる群から選択される少なくとも一種の更なる添加剤を更に含むことを特徴とする請求項２２〜２６のいずれかに記載の方法。
【請求項２８】
前記燃料をろ過する工程を更に含むことを特徴とする請求項２２〜２７のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無鉛航空ガソリンに関する。
【背景技術】
【０００２】
過酷な要求条件下で作動するピストン駆動航空機（例えば、ターボ過給ピストンエンジンを搭載する航空機）で用いるための航空ガソリンに対する高いオクタン価要求値は、商業航空燃料が高性能オクタンブースターを含むことを必要とする。自動車ガソリン（「モーガス」）用の有機オクタンブースター（ベンゼン、トルエン、キシレン、メチルターシャリブチルエーテル、エタノールなど）は、それ自体で、ＭＯＮを、航空ガソリン（「アブガス［Ａｖｇａｓ］」）に必要な≧１００ＭＯＮのレベルへ押し上げることができない。ＭＯＮをレベル≧１００ＭＯＮへ押し上げるために、テトラエチル鉛（ＴＥＬ）が航空ガソリンで用いられている。
【０００３】
組成的に、アブガスはモーガスと異なる。アブガスは、より高いオクタン価および安定性の要求条件の理由で、典型的には、イソペンタン、アルキレート、トルエン、およびテトラエチル鉛のブレンドである。テトラエチル鉛などのオクタンブースターを含まない典型的なアブガスベース燃料は、ＭＯＮ８８以上、通常８８〜９７を有する。モーガスは、より低いオクタン価要求値を有するが、これは、ブタン、直留および再蒸留ナフサ、軽質、中間、および重質キャットナフサ、改質油、異性化油、水素化分解油、アルキレートおよびエーテル、またはアルコールなどの多くの成分のブレンドである。モーガスのオクタン価要求値は、リサーチ法およびモーター法オクタン価の平均値（ＲＯＮ＋ＭＯＮ）／２に基づく。所定の燃料については、ＲＯＮは、その対応するＭＯＮより平均１０オクタン価高い。従って、平均的なプレミアムモーガスは、ＭＯＮ８６〜８８を有する。一方、現行のアブガスは、ＭＯＮ９９．５を有しなければならない。ＭＯＮは、（ＲＯＮ＋ＭＯＮ）の平均値とは異なり、アブガスのオクタン価の一般的な尺度であり、ＡＳＴＭ  Ｄ２７００−０７ｂを用いて測定される。
【０００４】
モーガス用の従来のオクタンブースター（ベンゼン、トルエン、キシレン、メチルターシャリブチルエーテル、およびエタノールなど）は、アブガスへ顕著に高い濃度で添加される場合には、無鉛アブガスのＭＯＮを、９２〜９５ＭＯＮの範囲へ押し上げることが可能である。前述のように、これは、９８＋ＭＯＮの高オクタン価アブガスの必要性を満足するのに十分でない。
【０００５】
高性能の航空機エンジンは、最低１００／１３０オクタン価の通常の加鉛、または１００オクタン価の低加鉛（１００ＬＬ）の航空ガソリンで安全に作動するように保証される。しかし、政府の規定は、アブガスは鉛を含まないか、または無加鉛であることを求める方向へ、急速に動いている。鉛が除かれ、かつ無鉛燃料が同じ（１００ＭＯＮ）加鉛オクタン価性能までブレンドされる場合には、高性能エンジンは、不満足のままであり、安全に作動されることができない。特に、１００ＬＬで保証され、それらの保証限界またはその近傍で作動される高性能エンジンは、同じオクタン価（即ち、１００ＭＯＮ）の無鉛燃料によって燃料供給される場合には、ノッキングを生じる。高性能エンジンを無鉛燃料を用いて満足させるためには、１００超のオクタン価が求められることが見出されている。更に、ＭＯＮ少なくとも１０４が好ましいことが見出されている。オクタンブースターとしてのテトラエチル鉛が徐々に削減されることにより、オクタン価を押し上げるため他の手段に頼らざるを得ない。
【０００６】
特許文献１は、高オクタン価無鉛航空ガソリンを教示する。これは、無鉛航空ガソリンのベース燃料、およびベース燃料のモーター法オクタン価を少なくとも約９８へ増大するのに効果的な少なくとも一種の芳香族アミンの量を含む。芳香族アミンは、次式を有する。
【化１】
2012523484.tif 000003
［式中、Ｒ１は、Ｃ１〜Ｃ１０アルキルであり、ｎは、ゼロ〜３の整数であるが、ただし、Ｒ１は、芳香族環の２−または６−位を占めることはできない。Ｒ１がアルキルである場合には、それは、フェニル環の−３、−４、または−５（メタ−またはパラ−）位を占める］
２−または６−位のアルキル基は、オクタン価をＭＯＮ値９８へ押し上げることができない芳香族アミンをもたらす。オクタン価の向上に好ましい芳香族アミンの例には、フェニルアミン、３−メチルフェニルアミン、３−エチルフェニルアミン、４−メチルフェニルアミン、３，５−ジメチルフェニルアミン、３，４−ジメチルフェニルアミン、４−イソプロピルフェニルアミン、２−フルオロフェニルアミン、３−フルオロフェニルアミン、４−フルオロフェニルアミン、２−クロロフェニルアミン、３−クロロフェニルアミン、および４−クロロフェニルアミンが含まれる。特に好ましくは、３，５−ジメチルフェニルアミン、３，４−ジメチルフェニルアミン、２−フルオロフェニルアミン、４−フルオロフェニルアミン、３−メチルフェニルアミン、３−エチルフェニルアミン、４−エチルフェニルアミン、４−イソプロピルフェニルアミン、４−ｔ−ブチルフェニルアミン、および４−ｔ−アミルフェニルアミンである。好ましいハロゲンは、ＣｌまたはＦであると記載される。
【０００７】
特許文献２は、無鉛アミノ化航空ガソリンを記載する。これは、デポジット抑制添加剤を含み、ベースのモーター法オクタン価（ＭＯＮ）９８未満を有するベース航空ガソリン、およびベース燃料のＭＯＮを少なくとも９８へ増大するのに効果的な少なくとも一種の芳香族アミンの有効量のブレンドからなる。芳香族アミンは、次式［Ｉ］を有する。
【化２】
2012523484.tif 000004
［式中、Ｒｘは、Ｃ１〜Ｃ１０アルキル、ハロゲン、またはそれらの混合物であり、ｎは、０〜３の整数であるが、ただし、ｎが１、２、または３であり、かつＲｘがアルキル基である場合には、それは、フェニル環のメタおよび／またはパラ位を占める］
Ｒｘがアルキルである場合には、それは、フェニル環の−３、−４、または−５（メタ−またはパラ−）位を占める。２−または６−位のアルキル基は、オクタン価をＭＯＮ値９８へ押し上げることができない芳香族アミンをもたらす。オクタン価を向上するのに好ましい芳香族アミンの例には、フェニルアミン、３−メチルフェニルアミン、３−エチルフェニルアミン、４−メチルフェニルアミン、３，５−ジメチルフェニルアミン、３，４−ジメチルフェニルアミン、４−イソプロピルフェニルアミン、２−フルオロフェニルアミン、３−フルオロフェニルアミン、４−フルオロフェニルアミン、２−クロロフェニルアミン、３−クロロフェニルアミン、および４−クロロフェニルアミンが含まれる。特に好ましくは、３，５−ジメチルフェニルアミン、３，４−ジメチルフェニルアミン、２−フルオロフェニルアミン、４−フルオロフェニルアミン、３−メチルフェニルアミン、３−エチルフェニルアミン、４−エチルフェニルアミン、４−イソプロピルフェニルアミン、４−ｔ−ブチルフェニルアミン、および４−ｔ−アミルフェニルアミンである。好ましいハロゲンは、ＣｌまたはＦであると記載される。
【０００８】
特許文献３および特許文献４は、航空燃料組成物に関する。これは、アルキルターシャリブチルエーテル、芳香族アミン、および任意のマンガン成分（メチルシクロペンタジエニルマンガントリカルボニル（ＭＭＴ）など）の組み合わせを含む。添加剤の組み合わせが添加されてもよいベース燃料は、広沸点範囲のアルキレートベース燃料であってもよい。これらの特許によれば、アルキルターシャリブチルエーテル、芳香族アミン、および任意のマンガン成分の組み合わせは、燃料のＭＯＮを、各添加剤が個々にベース燃料に用いられる場合に見られるより大きな程度へ押し上げる相乗的な組み合わせをもたらす。
【０００９】
必然的に、鉛の製造は、下降し続けるであろう。いずれ、政府の規定は、厳しく、航空ガソリンにおけるその使用を削減または削除するであろう。鉛をアミンオクタンブースターへ置換えることは、年々推し進められてきたが、高性能エンジンを満足させることは、非常に困難になっている。Ｄ９１０に列記される最小オクタン価性能の規格（１００ＭＯＮ）を満足して、製造される無鉛燃料は、高性能エンジンを満足していない。従って、大部分の高性能航空機エンジンのオクタン価要求値を、最小で満足する無鉛航空ガソリンを製造する必要性が、依然として存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第５，４７０，３５８号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００６−０１２３６９６号明細書
【特許文献３】米国特許第５，８５１，２４１号明細書
【特許文献４】米国特許第６，２５８，１３４号明細書
【特許文献５】米国特許第４，７６７，５５１号明細書
【特許文献６】米国特許第３，６９７，５７４号明細書
【特許文献７】米国特許第３，７０３，５３６号明細書
【特許文献８】米国特許第３，７０４，３０８号明細書
【特許文献９】米国特許第３，７５１，３６５号明細書
【特許文献１０】米国特許第３，７５６，９５３号明細書
【特許文献１１】米国特許第３，７９８，１６５号明細書
【特許文献１２】米国特許第３，８０３，０３９号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、モーター法オクタン価（ＭＯＮ）少なくとも９４を有する無鉛燃料、およびベース燃料のＭＯＮを少なくとも１００へ増大するのに効果的な少なくとも一種の芳香族アミンの有効量をブレンドすることによって形成される無鉛航空ガソリンである。芳香族アミンは、次式［Ｉ］を有する。
【化３】
2012523484.tif 000005
［式中、Ｒｘは、Ｃ１〜Ｃ１０アルキル、ハロゲン、またはそれらの混合物であり、ｎは、０〜３の整数であるが、ただし、ｎが１、または２であり、かつＲｘがアルキル基である場合には、それは、フェニル環のメタおよび／またはパラ位を占める］
【００１２】
本発明は、モーター法オクタン価（ＭＯＮ）少なくとも９４を有する無鉛ベース燃料、およびベース燃料のＭＯＮを少なくとも１００へ増大するのに効果的な少なくとも一種の芳香族アミンの有効量のブレンドを含む無鉛航空ガソリンである。芳香族アミンは、次式［Ｉ］を有する。
【化４】
2012523484.tif 000006
［式中、Ｒｘは、Ｃ１〜Ｃ１０アルキル、ハロゲン、またはそれらの混合物であり、ｎは、０〜３の整数であるが、ただし、ｎが１、または２であり、かつＲｘがアルキル基である場合には、それは、フェニル環のメタおよび／またはパラ位を占める］
【００１３】
本発明はまた、航空機へ燃料供給するための方法であって、方法は、モーター法オクタン価（ＭＯＮ）少なくとも９４を有する無鉛燃料と、最終ＭＯＮ少なくとも１００の無鉛燃料を提供するのに十分な芳香族アミンとを含む航空ガソリンを航空機へ供給する工程を含む。芳香族アミンは、次式［Ｉ］を有する。
【化５】
2012523484.tif 000007
［式中、Ｒｘは、Ｃ１〜Ｃ１０アルキル、ハロゲン、またはそれらの混合物であり、ｎは、０〜３の整数であるが、ただし、ｎが１、または２であり、かつＲｘがアルキルである場合には、それは、フェニル環のメタおよび／またはパラ位を占める］
【００１４】
本発明のこれらのまた他の利点は、本発明の次の詳細な説明、並びに添付される図面および請求項から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ノック限界ブレーキ出力：燃料流量）のプロットを示す。
【図２】（ノック限界ブレーキ燃料消費率：燃料流量）のプロットを示す。
【図３】名目１０４ＭＯＮの無鉛航空ガソリンについて、（ノック限界ブレーキ出力：燃料流量）のプロットを示す。
【図４】名目１０４ＭＯＮの航空ガソリンについて、（ノック限界ブレーキ燃料消費率：燃料流量）のプロットを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明は、大部分の高性能航空機エンジンのオクタン価要求値を満足する無鉛アブガス組成物を記載する。エンジンの満足度は、高オクタン価ベース燃料を、最適濃度の選択された芳香族アミンと組み合わせて用いることによって達成される。エンジンは、オクタン価に関して、それが、その全ての認証された運転エンベロープ内でノッキングなしに運転されることができる場合に、満足され続ける。ベース燃料は、Ｃ４〜Ｃ９炭化水素から選択される炭化水素から構成される。高オクタン価ベース燃料および選択された芳香族アミンのこの独特の組み合わせを用いて、高性能航空機エンジンを無鉛航空ガソリンで満足させることが、今や可能である。
【００１７】
本発明の無鉛航空ガソリンは、ベースのモーター法オクタン価（ＭＯＮ）少なくとも９４を有する無鉛ベース燃料、およびベース燃料のＭＯＮを少なくとも１００へ増大するのに効果的な少なくとも一種の芳香族アミンの有効量のブレンドを含む。芳香族アミンは、次式［Ｉ］を有する。
【化６】
2012523484.tif 000008
［式中、ＲＸは、Ｃ１〜Ｃ１０アルキル、ハロゲン、またはそれらの混合物であり、ｎは、０〜３の整数であるが、ただし、ｎが１または２であり、かつＲＸがアルキル基である場合には、それは、フェニル環のメタおよび／またはパラ位を占める］
【００１８】
式［１］に関して、ＲＸがアルキルである場合には、それは、フェニル環の−３、−４、または−５（メタまたはパラ）位を占める。２−または６−位のアルキル基は、オクタン価をＭＯＮ９８超へ増大することができない芳香族アミンをもたらす。ＲＸがハロゲンを含む場合には、有用なハロゲンはＣｌまたはＦである。本発明の有用な芳香族アミンの例には、フェニルアミン、３−メチルフェニルアミン、３−エチルフェニルアミン、４−メチルフェニルアミン、３，５−ジメチルフェニルアミン、３，４−ジメチルフェニルアミン、４−イソプロピルフェニルアミン、２−フルオロフェニルアミン、３−フルオロフェニルアミン、４−フルオロフェニルアミン、２−クロロフェニルアミン、３−クロロフェニルアミン、および４−クロロフェニルアミンが含まれる。特に有用には、３，５−ジメチルフェニルアミン、３，４−ジメチルフェニルアミン、２−フルオロフェニルアミン、４−フルオロフェニルアミン、３−メチルフェニルアミン、３−エチルフェニルアミン、４−エチルフェニルアミン、４−イソプロピルフェニルアミン、４−イソアミルフェニルアミン、４−ｔ−ブチルフェニルアミン、および４−ｔ−アミルフェニルアミンである。
【００１９】
本発明の航空ガソリンに含まれる無鉛ベース燃料は、望ましくは無鉛であり、ＭＯＮ少なくとも９４を有する。しかし、ＭＯＮは、少なくとも、９５、９６、９７、９８、９９、１００、１０１、１０２、またはそれ以上のいずれかであってもよい。無鉛ベース燃料は、Ｃ４〜Ｃ１２炭化水素の少なくとも一種またはそのいかなる組み合わせをも含むアルキレートから構成されるか、若しくはそれらからなる群から選択される。無鉛ベース燃料はまた、次の炭化水素の少なくとも一種またはそのいかなる組み合わせをも含むアルキレートから構成されるか、若しくはそれらからなる群から選択されてもよい。即ち、Ｃ４Ｈ１０、Ｃ５Ｈ１２、Ｃ６Ｈ１４、Ｃ７Ｈ１６、Ｃ８Ｈ１８、Ｃ９Ｈ２０、Ｃ１０Ｈ２２、Ｃ１１Ｈ２４、およびＣ１２Ｈ２６である。無鉛ベース燃料はまた、次のものの少なくとも一種またはそのいかなる組み合わせをも含むアルキレートから構成されるか、若しくはそれらからなる群から選択されてもよい。即ち、ｎ−ブタン；２−メチルブタン（イソブタン）；ｎ−ペンタン；２−メチルプロパン（イソペンタン）；２，２−ジメチルプロパン（ネオペンタン）；ｎ−ヘキサン；２−メチルペンタン；３−メチルペンタン；２，２−ジメチルブタン（ネオヘキサン）；２，３−ジメチルブタン（ジイソプロピル）；ｎ−ヘプタン；２−メチルヘキサン；３−メチルヘキサン；３−エチルペンタン；２，２−ジメチルペンタン；２，３−ジメチルペンタン；２，４−ジメチルペンタン；３，３−ジメチルペンタン；２，２，３−トリメチルブタン（トリプタン）；ｎ−オクタン；２−メチルヘプタン；３−メチルヘプタン；４−メチルヘプタン；３−エチルヘキサン；２，２−ジメチルヘキサン；２，３−ジメチルヘキサン；２，４−ジメチルヘキサン；２，５−ジメチルヘキサン（ジイソブチル）；３，３−ジメチルヘキサン；３，４−ジメチルヘキサン；２−メチル−３−エチルペンタン；３−メチル−３−エチルペンタン；２，２，３−トリメチルペンタン；２，２，４−トリメチルペンタン（「イソオクタン」）；２，３，３−トリメチルペンタン；２，３，４−トリメチルペンタン；２，２，３，３−テトラメチルブタン；ｎ−ノナン；２−メチルオクタン；３−メチルオクタン；４−メチルオクタン；３−エチルヘプタン；２，２−ジメチルヘプタン；２，６−ジメチルヘプタン；２，２，４−トリメチルヘキサン；２，２，５−トリメチルヘキサン；２，３，３−トリメチルヘキサン；２，３，５−トリメチルヘキサン；２，４，４−トリメチルヘキサン；３，３，４−トリメチルヘキサン；３，３−ジエチルペンタン；２，２−ジメチル−３−エチルペンタン；２，４−ジメチル−３−エチルペンタン；２，２，３，３−テトラメチルペンタン；２，２，３，４−テトラメチルペンタン；２，２，４，４−テトラメチルペンタン；および２，３，３，４−テトラメチルペンタンである。
【００２０】
本発明の航空ガソリンには、上記される芳香族アミン約８．５重量％〜約１４．５重量％が含まれる。しかし、航空ガソリンには、芳香族アミン約９．５重量％〜約１３．５重量％が含まれてもよいか、または芳香族アミン約１０．５重量％〜約１２．５重量％が含まれてもよいか、または芳香族アミン約１１重量％〜約１２重量％が含まれてもよい。
【００２１】
芳香族アミンの濃度約１４．５重量％超は、それらのオクタン価増大効果を、より高い濃度で失うことが見出されている。
【００２２】
本発明の航空ガソリンは、最終ＭＯＮ少なくとも１００を有する。しかし、最終ＭＯＮはまた、少なくとも１００、少なくとも１０１、少なくとも１０２、少なくとも１０３、少なくとも１０４、少なくとも１０５、少なくとも１０６、少なくとも１０７、少なくとも１０８、または少なくとも１０９であってもよい。
【００２３】
本発明の航空ガソリンにはまた、デポジット抑制添加剤が含まれてもよい。これは、デポジット抑制添加剤の活性成分を、約１０００ｐｐｍ以下、または約５００ｐｐｍ以下、または約２５０ｐｐｍ以下、または約１００ｐｐｍ以下の量で添加される。該デポジット抑制添加剤は、キャリヤーオイル、高分子量ヒドロカルビルアミン、高分子量ヒドロカルビルスクシンイミド、高分子量ヒドロカルビル置換マンニッヒ塩基、並びにそれらの組み合わせおよび混合物からなる群から選択されてもよい。
【００２４】
高分子量ヒドロカルビルアミンは、一般に、次式［ＩＩ］によって表される。
【化７】
2012523484.tif 000009
［式中、Ｒ１は、炭素約３０〜約２００個を含み、重量平均分子量（Ｍｗ）約４００〜２８００、または約５００〜約２０００、または約５００〜１５００、または約１０００〜１２００を有する高分子量ヒドロカルビル基であり、通常、低分子量Ｃ２〜Ｃ６オレフィンのホモ−またはコポリマー（例えば、ポリイソブチレン）であり、Ｒ２およびＲ３は、同じかまたは異なり、水素、Ｃ２〜Ｃ１０アルキル、
【化８】
2012523484.tif 000010
［式中、Ｚは、Ｃ１〜Ｃ１０アルキレンであり、Ｒ４およびＲ５は、同じかまたは異なり、水素、Ｃ１〜Ｃ１０アルキル、Ｃ１〜Ｃ１０−ＯＨから選択される］
から選択されるか、またはＲ２およびＲ３は、水素、Ｃ２〜Ｃ４アルキル、
【化９】
2012523484.tif 000011
［式中、Ｚは、Ｃ１〜Ｃ１０アルキレンであり、Ｒ４およびＲ５は、水素、Ｃ１〜Ｃ４アルキル、Ｃ１〜Ｃ４−ＯＨである］
であるか、
若しくは、Ｒ１は、１０００〜１２００Ｍｗのポリイソブチレンであり、Ｒ２およびＲ３は、同じかまたは異なり、水素、Ｃ２Ｈ４−ＮＨ２、Ｃ２Ｈ４Ｎ（Ｈ）Ｃ２Ｈ４−ＯＨ、Ｃ３Ｈ６Ｎ（ＣＨ３）２から選択されるか、またはＲ２およびＲ３は、水素であるか、またはＲ２およびＲ３の一種は、Ｃ２Ｈ４ＮＨ２、Ｃ２Ｈ４Ｎ（Ｈ）Ｃ２Ｈ４−ＯＨ、またはＣ３Ｈ２Ｎ（ＣＨ３）２である］
【００２５】
高分子量スクシンイミドは、一般に、次式によって表される。
【化１０】
2012523484.tif 000012
［式中、Ｒ６およびＲ９は、炭素約３０〜２００個を含み、重量平均分子量（Ｍｗ）約４００〜２８００、または約５００〜約２０００、または約５００〜１５００、または約１０００〜１２００を有する同じかまたは異なる高分子量ヒドロカルビル基、または１０００〜１２００Ｍｗのポリイソブチレンであり、Ｒ７およびＲ８は、同じかまたは異なり、Ｃ１〜Ｃ４０アルキレン、またはＣ１〜Ｃ４アルキレン、またはＣ２〜Ｃ４アルキレンから選択され、Ｒ１０は、水素またはＣ１〜Ｃ１０アルキルである］
【００２６】
キャリヤーオイルは、それ自体として、若しくは添加されてもよいいかなる他の添加剤もの製造で用いられる成分または反応希釈剤として、添加されることができる。キャリヤーオイルには、鉱油、ポリアルキレン、ポリアルファオレフィン、ポリアルキレンオキシド、ポリエーテル、エステル、およびそれらの混合物が含まれる。好ましくは、５００〜９００ＳＵＳの鉱油、５００〜１０００Ｍｗのポリイソブチレン、５００〜１０００Ｍｗのポリプロピレン、約１０００Ｍｗのポリプロピレンオキシド、約１０００Ｍｗのポリブチレンオキシド、フタレート、トリメリテート、アジペート（次式で例証されるものなど）である。即ち、
【化１１】
2012523484.tif 000013
［式中、Ｒ１１およびＲ１２は、同じかまたは異なり、Ｃ８〜Ｃ１５アルキル、好ましくはＣ１０〜Ｃ１３アルキルから選択される］、
【化１２】
2012523484.tif 000014
［式中、Ｒ１３、Ｒ１４、およびＲ１５は、同じかまたは異なり、Ｃ６〜Ｃ１２アルキル、好ましくはＣ８〜Ｃ１０アルキルから選択される］、および
【化１３】
2012523484.tif 000015
［式中、Ｒ１６およびＲ１８は、同じかまたは異なり、Ｃ６〜Ｃ１５アルキル、好ましくはＣ６〜Ｃ１０アルキルから選択され、Ｒ１７は、Ｃ１〜Ｃ１０アルキレン基である］
である。
【００２７】
マンニッヒ塩基（特許文献５に記載されるものなどの）は、アルキルフェノール、ホルムアルデヒド、またはアルキルアルデヒド、およびアミンの反応から作製される。プロセス助剤および触媒（オレイン酸およびスルホン酸など）もまた、反応混合物の一部分であることができる。有用なアルキルフェノールの分子量は、８００〜２，５００の範囲である。典型的な例は、特許文献６、特許文献７、特許文献８、特許文献９、特許文献１０、特許文献１１、および特許文献１２に示される。これらは、米国特許の実施およびそれらの範囲（これもまた、引用して含むことが可能である）に関して、本明細書にその全体を引用して含まれる。
【００２８】
本発明で有用な典型的なマンニッヒ塩基縮合生成物は、高分子量ヒドロカルビル置換ヒドロキシ芳香族、第一級または第二級アミン、並びにホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、またはアルキルアルデヒド、若しくはアルキルアルデヒドまたはホルムアルデヒド前駆体から調製されることができる。
【００２９】
高分子量ヒドロカルビル置換ヒドロキシ芳香族化合物の例は、ポリプロピルフェノール、ポリブチルフェノール、および他のポリアルキルフェノールである。これらのポリアルキルフェノールは、アルキル化触媒（ＢＦ３など）の存在下に、フェノールを、高分子量ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリイソブチレン、および他のポリアルキレン化合物（重量平均分子量（Ｍｗ）約４００〜２８００、または約５００〜約２０００、または約５００〜１５００、または約１０００〜１２００を有する）、または１０００〜１２００Ｍｗのポリイソブチレンまたはポリプロピレンでアルキル化して、アルキル置換基をフェノールのフェニル環上に与えることによって得られることができる。
【００３０】
反応体の例は、アルキレンポリアミン（主にポリエチレンポリアミン）、第一級または第二級アミンである。マンニッヒ縮合生成物を調製する際に用いるのに適切な他の典型的な有機化合物は、周知であり、これには、モノ−およびジ−アミノアルカン、並びにそれらの置換類似体（例えば、エチルアミンおよびジエタノールアミン）；芳香族ジアミン（例えば、フェニレンジアミン、ジアミノナフタレン）；複素環式アミン（例えば、モルホリン、ピロール、ピロリジン、イミダゾール、イミダゾリジン、およびピペリジン）；メラミンおよびそれらの置換類似体が含まれる。
【００３１】
窒素分を有し、式  Ｈ２Ｎ−（Ｚ−ＮＨ−）ｎＨ［式中、Ｚは、Ｃ２〜Ｃ６の二価アルキレンであり、ｎは、１〜１０である］のアルキレンポリアミンに対応するアミンは、本明細書で有用である。アルキレンポリアミン反応体の例には、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、テトラエチレンペンタアミン、ペンタエチレンヘキサミン、ヘキサエチレンヘプタアミン、ヘプタエチレンオクタアミン、オクタエチレンノナアミン、ノナエチレンデカミン、およびデカエチレンウンデカミン、並びにこれらのアミンの混合物が含まれる。対応するプロピレンポリアミン（プロピレンジアミン、およびジ−、トリ−、テトラ−、ペンタ−プロピレントリ−、テトラ−、ペンタ−、およびヘキサアミン、並びにそれらの混合物など）はまた、適切な反応体である。アルキレンポリアミンは、通常、アンモニアおよびジハロアルカン（ジクロロアルカンなど）の反応によって得られる。従って、アンモニア２〜１１モルと、ジクロロアルカン（炭素原子２〜６個を有し、塩素は異なる炭素上にある）１〜１０モルとの反応から得られるアルキレンポリアミンは、適切なアルキレンポリアミン反応体である。
【００３２】
本発明で有用な高分子生成物を調製する際に有用なアルデヒド反応体には、脂肪族アルデヒドが含まれる。ホルムアルデヒド（同様に、パラホルムアルデヒドおよびホルマリン）、アセトアルデヒド、およびアルドール（ｂ−ヒドロキシブチルアルデヒド）などである。ホルムアルデヒドまたはホルムアルデヒド産出反応体が好ましい。マンニッヒ塩基は、次の限定しない式によって表されることができる。
【化１４】
2012523484.tif 000016
［式中、Ｒ１９は、同じかまたは異なり、それぞれは、炭素約３０〜２００個を含み、重量平均分子量（Ｍｗ）約４００〜２８００、好ましくは約５００〜２０００、より好ましくは約５００〜１５００、更により好ましくは約１０００〜１２００を有する高分子量ヒドロカルビル基、最も好ましくは１０００〜１２００Ｍｗのポリイソブチレンまたはポリプロピレンから選択され；
Ｒ２０は、同じかまたは異なり、水素またはＣ１〜Ｃ１０アルキル、好ましくは水素またはＣ１〜Ｃ４アルキル、より好ましくは水素またはメチルから選択され；
Ｒ２１は、同じかまたは異なり、水素またはＣ１〜Ｃ４アルキル、好ましくは水素またはメチル、より好ましくは水素から選択され；
Ｒ２２は、水素またはＣ１〜Ｃ４アルキル、好ましくは水素またはメチル、より好ましくは水素であり；
Ｒ２３は、Ｃ１〜Ｃ１０アルキレン、Ｃ６〜Ｃ１０アリーレン、好ましくはＣ１〜Ｃ４アルキレン、最も好ましくはＣ２〜Ｃ３アルキレンであり；
Ｒ２４は、水素またはＣ１〜Ｃ４アルキル、好ましくは水素またはメチル、より好ましくは水素であり；
Ｒ２５は、水素、Ｃ１〜Ｃ４アルキル、または
【化１５】
2012523484.tif 000017
であるが、ただし、Ｒ２４およびＲ２５の両方は水素ではなく；
ｘは１〜１０、好ましくは１〜４である］
【００３３】
自動車ガソリンの効果的な清浄剤として、文献に特定される典型的な清浄剤（ポリエーテルアミンなど）は、アミノ化無鉛航空ガソリンの燃焼によって生じるデポジットを抑制するのに不満足であることが発見されており、一方全く予想外に、キャリヤーオイル、高分子量ヒドロカルビル置換アミン、高分子量ヒドロカルビル置換スクシンイミド、高分子量ヒドロカルビル置換マンニッヒ塩基、およびそれらの混合物から選択される物質は、航空ガソリンによって形成される不溶性デポジットを抑制するのに有用であることが見出されている。
【００３４】
更に、アミノ化燃料から誘導されるデポジットを抑制することが見出されているそれらのデポジット抑制添加剤の中にさえ、それらが、不十分な水分離特性を示すであろうことが予想された。予想外にも、いくつかのデポジット抑制添加剤は、トルエン不溶性デポジットを効果的に抑制するだけでなく、燃料が満足な水分離特性を示すことを可能にすることが発見されている。航空燃料は、幅広い温度変動によって特徴付けられる環境で機能する。７５°Ｆから３２°Ｆまで冷却された燃料は、１００ガロン当たり水１２ｍｌを分離して出すことができる。低温における燃料中の水は、望ましくない運転上の問題を引き起こすことができる。これは、潜在的に、キャブレーター、燃料ライン、およびインジェクターにおける燃料流れに悪影響を及ぼすことができる。従って、所定の燃料の水含有量を最小にすることが重要である。
【００３５】
有用なデポジット抑制添加剤は、デポジットを抑制し、かつ良好な水分離性を示す能力をいずれも有し、および高分子量ヒドロカルビルアミン、高分子量ヒドロカルビル置換マンニッヒ塩基、キャリヤーオイル、およびそれらの混合物である。
【００３６】
一般に、本発明の航空ガソリンは、概してゼロ〜約２５重量％以下のトルエンを含むが、通常、低いトルエン含有量のものである。例えば、ゼロ〜６重量％のトルエン、またはゼロ〜２重量％のトルエン、またはゼロ〜＜１重量％のトルエンである。
【００３７】
トルエンが、限定量で用いられるか、または存在する場合（アミンが用いられる場合）に、ファウリング、およびトルエン不溶性デポジットの形成は、依然として生じることができる。トルエン不溶性デポジットを抑制するためには、本明細書に記載される少なくとも一種のデポジット抑制添加剤を用いることが必要であると見出されている。
【００３８】
本発明の航空ガソリンはまた、少なくとも一種の更なる添加剤を含んでもよい。この更なる添加剤は、オクタンブースター、酸化防止剤、トルエン、金属不活性化剤、染料、並びにそれらの混合物および組み合わせからなる群から選択されることができる。共溶剤には、低分子量芳香族、アルコール、硝酸塩、エステル、エーテル、ハロゲン化炭化水素などが含まれる。ＴＥＬの段階的な削減に伴って、オクタンブースターが用いられてもよい。これらの従来のオクタンブースターには、エーテル、アルコール、および非鉛金属が含まれる。例えば、エチルターシャリブチルエーテル、メチルシクロペンタジエニルマンガントリカルボニル、鉄ペンタカルボニルが含まれる。２，６−ジ−ｔ−ブチルヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）などの酸化防止剤は、２００ｍｇ以下／燃料リットル、または１００ｍｇ以下／燃料リットル、または５０ｍｇ以下／燃料リットル、または２４ｍｇ以下／燃料リットルの量で存在することができる。Ｎ，Ｎ−ジサリチリデン−１，２−プロパンジアミンなどの金属不活性化剤は、５０ｐｐｍ以下、または２５ｐｐｍ以下、または約１０ｐｐｍ以下の量で存在することができる。ＡＳＴＭ  Ｄ−９１０は、本発明のアブガスで用いられてもよいアブガスの認定添加剤を列記する。
【００３９】
酸化防止剤および金属不活性化剤（ＢＨＴおよびＮ，Ｎ−ジサリチリデン１，２−プロパンジアミンなど）は、デポジット形成を引起す反応を防止してもよい。デポジット抑制添加剤は、必ずしも、初期のデポジット形成を引起す反応を防止しないが、より大きな範囲の条件（温度および濃度の変動を含む）に亘って、および既存のデポジットに対処する際に効果的であることができる。
【００４０】
本発明はまた、航空機に燃料供給するための方法に関する。方法は、本明細書に記載される航空ガソリンを、航空機へ供給する工程を含む。方法にはまた、本明細書に記載される航空ガソリンを航空機へ提供する前に、燃料をろ過する更なる工程が含まれる。有用なフィルターおよびろ過方法は、当業者に知られる。
【００４１】
本発明は、高性能航空機エンジンが、無鉛アブガスを用いてノックフリー運転することを可能にし、有鉛から無鉛燃料への移行が、特に透過的にされる。今日まで、高性能航空機エンジンは、ＡＳＴＭ  Ｄ９１０に列記される１００／１３０または１００ＬＬ（「低鉛」）規格の最小オクタン価要求値を満たす無鉛航空燃料によって、満足されていなかった。本質的に同じ超オクタン価（Ｄ２７００によって測定される）を有する二種の無鉛燃料は、同じレベルのエンジン満足度（ＡＳＴＭ  Ｄ６４２４により測定される）を示さなくてもよいことが見出されている。更に、最適のアミン濃度は、最大のエンジン満足度が、所定のオクタン価燃料で達成されることを確実にする。
【００４２】
エンジン試験は、大部分の航空機エンジンが、１０４ＭＯＮ無鉛アミンベース燃料で満足されることを示している。図１および２は、ライカミング［Ｌｙｃｏｍｉｎｇ］ＩＯ−５４０Ｋ高性能航空機エンジンのオクタン価要求値を、ノック限界出力ベースおよびノック限界ブレーキ燃料消費率（ＢＳＦＣ）に基づいて、標準無鉛オクタン価評価燃料を用いて示す。両ケースにおいて、１００ＭＯＮおよび１０１〜１１０ＡＮ（アミン数）の無鉛参照燃料を用いた。図１は、所定の燃料流量で達成可能な出力が、直接、オクタン価レベルの増大と共に増大することを示す。図２は、オクタン価が増大するにつれて、ブレーキ燃料消費率（ＢＳＦＣ）も増大することを示す。
【００４３】
名目１０４ＭＯＮ（ＡＳＴＭ  Ｄ２７００による）で評価するいくつかの無鉛アブガス燃料は、同じレベルのエンジン満足度（ＡＳＴＭ  Ｄ６４２４によって決定される）を示さないことが見出されている。特に、高性能エンジン（ライカミングＩＯ−５４０Ｋなど）は、ベース燃料がＭＯＮ９５、およびアミン濃度約１１．５重量％を有する場合に、最良に満足される。
【００４４】
表１は、ベース燃料のＭＯＮ、および名目１０４ＭＯＮの超高オクタン価仕上げ燃料を得るために添加される％アミンを列記する。
【００４５】
【表１】
2012523484.tif 000018
【００４６】
図３は、名目ＭＯＮ１０４を有する仕上げアブガスを製造するベース燃料中のアミン約１１．５重量％が、ライカミングＩＯ−５４０Ｋ高性能エンジンに対する最大オクタン価満足度をもたらすことを示す。図４は、この競合（ノック限界ＢＳＦＣを示す）を裏付ける。
【００４７】
本明細書においては、当業者は、前記される範囲内のいかなるエンドポイントも、いかなる他のエンドポイントとも組合わされることができて、他の適切な範囲が形成されることを理解するであろう。
【００４８】
当業者は、多くの修正が、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、本発明に対して為されてもよいことを認めるであろう。本明細書に記載される実施形態は、単に例証であることを意味し、本発明を限定するものとして理解されるべきではない。これは、添付の請求項によって定められる。
【図１】
2012523484.tif 000022
【図２】
2012523484.tif 000023
【図３】
2012523484.tif 000024
【図４】
2012523484.tif 000025
【国際調査報告】
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2012523484.tif 000028