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特開2024-114707火花点火内燃機関の低速予備点火を防止または低減するための組成物および方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024114707
(43)【公開日】2024-08-23
(54)【発明の名称】火花点火内燃機関の低速予備点火を防止または低減するための組成物および方法
(51)【国際特許分類】
   C10L 1/22 20060101AFI20240816BHJP
   C10L 1/233 20060101ALI20240816BHJP
   C10L 1/222 20060101ALI20240816BHJP
   C10L 1/188 20060101ALI20240816BHJP
   C10L 1/183 20060101ALI20240816BHJP
   C10L 1/18 20060101ALI20240816BHJP
   C10L 1/232 20060101ALI20240816BHJP
【FI】
C10L1/22
C10L1/233
C10L1/222
C10L1/188
C10L1/183
C10L1/18
C10L1/232
【審査請求】有
【請求項の数】39
【出願形態】OL
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2024089200
(22)【出願日】2024-05-31
(62)【分割の表示】P 2020550739の分割
【原出願日】2019-03-22
(31)【優先権主張番号】62/647,186
(32)【優先日】2018-03-23
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/767,686
(32)【優先日】2018-11-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】598037547
【氏名又は名称】シェブロン・オロナイト・カンパニー・エルエルシー
(71)【出願人】
【識別番号】503148834
【氏名又は名称】シェブロン ユー.エス.エー. インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110000855
【氏名又は名称】弁理士法人浅村特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】チャーペック、リチャード ユージーン
(72)【発明者】
【氏名】マリア、アミール ガマル
(72)【発明者】
【氏名】エリオット、イアン ジー.
(72)【発明者】
【氏名】ガナワン、テレサ リャン
(57)【要約】
【課題】本発明は、下記の組成物等に関する:
【解決手段】(i)アミノ添加剤、(ii)アミン添加剤、(iii)トリアゾール添加剤、(iv)ベンズアミジニウム添加剤、(v)ベンゾオキサゾール添加剤、または(vi)N=C-Xモチーフ添加剤を含む一次低速予備点火(LSPI)低減添加剤を含む燃料および潤滑剤組成物が提供される。これらの組成物を使用して火花点火エンジンにおける低速予備点火事象を防止または低減するための方法も提供される。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
(1)ガソリンまたはディーゼルの範囲で沸騰する炭化水素燃料が50wt%を超え、(2)以下の1つまたは複数を少量含む燃料組成物:
(i)アミノ添加剤、(ii)アミン添加剤、(iii)トリアゾール添加剤、(iv)ベンズアミジニウム添加剤、(v)ベンゾオキサゾール添加剤または(vi)次の構造を有するN=C-Xモチーフ添加剤を含む一次低速予備点火(LSPI)低減添加剤
【化vi】

ここで、XおよびXは独立してH、C、N、O、またはSであり;そして
ここで、XまたはXは、独立して、1つまたは複数のC~C20アルキル基または1つまたは複数の芳香族基を含む。
【請求項2】
前記アミノ添加剤が、ベータ-アミノアルカノール、アミノ酸、またはアミノエステルである、請求項1に記載の燃料組成物。
【請求項3】
前記アミン添加剤が芳香族アミンまたは脂肪族アミンである、請求項1に記載の燃料組成物。
【請求項4】
前記トリアゾール添加剤が5,6-ジメチルベンゾトリアゾールである、請求項1に記載の燃料組成物。
【請求項5】
一次LSPI低減添加剤が、プロリノール、アリコート、モルフガム、2-アミノベンズイミダゾール、AHPD、N,N-ジメチル-N-オクチルベンズアミジニウム-2-オキシド、ベンゾオキサゾール、2-メチルキノリン-8-アミン、または2-アミノベンゾオキサゾールである、請求項1に記載の燃料組成物。
【請求項6】
N=C-Xモチーフ添加剤が、アミジン、グアニジン、イミダゾール、ベンズアミジン、ベンズイミダゾール、またはアミノベンズイミダゾールである、請求項1に記載の燃料組成物。
【請求項7】
アミジンが、1,4,5,6-テトラヒドロピリミジン、1,2-ジメチル-1,4,5,6-テトラヒドロピリミジン、1,2-ジエチル-1,4,5,6-テトラヒドロピリミジン、1,5-ジアザビシクロ[4.3.0]ノン-5-エン(DBN)、2-フェニル-1H-ベンゾ[d]イミダゾール、または1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]-ウンデセ-7-エン(DBU)である、請求項6に記載の燃料組成物。
【請求項8】
グアニジンが、1,1,3,3-テトラメチルグアニジン(TMG)、2-tert-ブチル-1,1,3,3-テトラメチルグアニジン(BTMG)、1,5,7-トリアザビシクロ[4.4.0]デセ-5-エン(TBD)、1,2-ジフェニルグアニジン、または7-メチル-1,5,7-トリアザビシクロ[4.4.0]デセ-5-エン(MTBD)である、請求項6に記載の燃料組成物。
【請求項9】
酸添加剤、フェノール添加剤、1,3ジカルボニル添加剤、ヒドロキサミド添加剤、酸化防止剤添加剤、またはサリチル酸添加剤を含む二次LSPI低減添加剤を更に含む、請求項1に記載の燃料組成物。
【請求項10】
一次LSPI低減添加剤および二次LSPI低減添加剤が塩を形成する、請求項9に記載の燃料組成物。
【請求項11】
酸添加剤が、脂肪酸、不飽和酸、アルキル芳香族酸、芳香族酸、ヒドロキシ酸、またはアミノ酸である、請求項9に記載の燃料組成物。
【請求項12】
二次LSPI低減添加剤が、2-エチルヘキサノエート、イソステアレート、プロリン、ジケトン、オレエート、トルエン、テトラリンカルボキシレート、フェノキシド、フェノールカルボキシレート、ヒドロキシ酸、2-ヒドロキシ-5-(テトラコサ-1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23-ドデカイン-1-イル)安息香酸-二水素またはケトエステルである、請求項9に記載の燃料組成物。
【請求項13】
(1)65℃~205℃の範囲で沸騰する90~30wt%の有機溶媒、および(2)下記の1つまたは複数から選択される10~70wt%の添加剤成分、
を含む燃料濃縮物:
(i)アミノ添加剤、(ii)アミン添加剤、(iii)トリアゾール添加剤、(iv)ベンズアミジニウム添加剤、(v)ベンゾオキサゾール添加剤、または(vi)下記の構造を有するN=C-Xモチーフ添加剤
【化vi】

ここで、XおよびXは独立してH、C、N、O、またはSであり;そして
ここで、XまたはXは、独立して、1つまたは複数のC~C20アルキル基または1つまたは複数の芳香族基を含む。
【請求項14】
前記アミノ添加剤が、ベータ-アミノアルカノール、アミノ酸、またはアミノエステルである、請求項13に記載の燃料濃縮物。
【請求項15】
アミン添加剤が芳香族アミンまたは脂肪族アミンである、請求項13に記載の燃料濃縮物。
【請求項16】
前記トリアゾール添加剤が5,6-ジメチルベンゾトリアゾールである、請求項13に記載の燃料濃縮物。
【請求項17】
一次LSPI低減添加剤が、プロリノール、アリコート、モルフガム、2-アミノベンズイミダゾール、AHPD、N,N-ジメチル-N-オクチルベンズアミジニウム-2-オキシド、ベンゾオキサゾール、2-メチルキノリン-8-アミン、または2-アミノベンゾオキサゾールである、請求項13に記載の燃料濃縮物。
【請求項18】
N=C-Xモチーフ添加剤が、アミジン、グアニジン、イミダゾール、ベンズアミジン、ベンズイミダゾール、またはアミノベンズイミダゾールである、請求項13に記載の燃料濃縮物。
【請求項19】
アミジンが1,4,5,6-テトラヒドロピリミジン、1,2-ジメチル-1,4,5,6-テトラヒドロピリミジン、1,2-ジエチル-1,4,5,6-テトラヒドロピリミジン、1,5-ジアザビシクロ[4.3.0]ノン-5-エン(DBN)、2-フェニル-1H-ベンゾ[d]イミダゾール、または1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]-ウンデセ-7-エン(DBU)である、請求項18に記載の燃料濃縮物。
【請求項20】
グアニジンが、1,1,3,3-テトラメチルグアニジン(TMG)、2-tert-ブチル-1,1,3,3-テトラメチルグアニジン(BTMG)、1,5,7-トリアザビシクロ[4.4.0]デセ-5-エン(TBD)、1,2-ジフェニルグアニジン、または7-メチル-1,5,7-トリアザビシクロ[4.4.0]デセ-5-エン(MTBD)である、請求項18に記載の燃料濃縮物。
【請求項21】
酸添加剤、フェノール添加剤、1,3ジカルボニル添加剤、ヒドロキサミド添加剤、酸化防止剤添加剤、またはサリチル酸添加剤を含む二次LSPI低減添加剤をさらに含む、請求項13に記載の燃料濃縮物。
【請求項22】
酸添加剤が、脂肪酸、不飽和酸、アルキル芳香族酸、芳香族酸、ヒドロキシ酸、またはアミノ酸である、請求項21に記載の燃料濃縮物。
【請求項23】
二次LSPI低減添加剤が、2-エチルヘキサノエート、イソステアレート、プロリン、ジケトン、オレエート、トルエン、テトラリンカルボキシレート、フェノキシド、フェノールカルボキシレート、ヒドロキシ酸、またはケトエステルである、請求項21に記載の燃料濃縮物。
【請求項24】
(1)50重量%を超える基油、および(2)下記の1つまたは複数から選択される0.01~15重量%の成分を含む潤滑油組成物:
(i)アミノ添加剤、(ii)アミン添加剤、(iii)トリアゾール添加剤、(iv)ベンズアミジニウム添加剤、(v)ベンゾオキサゾール添加剤または(vi)次の構造を有するN=C-Xモチーフ添加剤を含む一次低速予備点火(LSPI)低減添加剤
【化vi】

ここで、XおよびXは独立してH、C、N、O、またはSであり;そして
ここで、XまたはXは、独立して、1つまたは複数のC~C20アルキル基または1つまたは複数の芳香族基を含む。
【請求項25】
アミノ添加剤がベータ-アミノアルカノール、アミノ酸、またはアミノエステルである、請求項24に記載の潤滑油組成物。
【請求項26】
アミン添加剤が芳香族アミンまたは脂肪族アミンである、請求項24に記載の潤滑油組成物。
【請求項27】
トリアゾール添加剤が5,6-ジメチルベンゾトリアゾールである、請求項24に記載の潤滑油組成物。
【請求項28】
一次LSPI低減添加剤が、プロリノール、アリコート、モルフガム、2-アミノベンズイミダゾール、AHPD、N,N-ジメチル-N-オクチルベンズアミジニウム-2-オキシド、ベンゾオキサゾール、2-メチルキノリン-8-アミン、または2-アミノベンゾオキサゾールである、請求項24に記載の潤滑油組成物。
【請求項29】
N=C-Xモチーフ添加剤が、アミジン、グアニジン、イミダゾール、ベンズアミジン、ベンズイミダゾール、またはアミノベンズイミダゾールである、請求項24に記載の潤滑油組成物。
【請求項30】
アミジンが1,4,5,6-テトラヒドロピリミジン、1,2-ジメチル-1,4,5,6-テトラヒドロピリミジン、1,2-ジエチル-1,4,5,6-テトラヒドロピリミジン、1,5-ジアザビシクロ[4.3.0]ノン-5-エン(DBN)、2-フェニル-1H-ベンゾ[d]イミダゾール、または1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]-ウンデセ-7-エン(DBU)である、請求項29に記載の潤滑油組成物。
【請求項31】
グアニジンが、1,1,3,3-テトラメチルグアニジン(TMG)、2-tert-ブチル-1,1,3,3-テトラメチルグアニジン(BTMG)、1,5,7-トリアザビシクロ[4.4.0]デセ-5-エン(TBD)、1,2-ジフェニルグアニジン、または7-メチル-1,5,7-トリアザビシクロ[4.4.0]デセ-5-エン(MTBD)である、請求項29に記載の潤滑油組成物。
【請求項32】
酸添加剤、フェノール添加剤、1,3ジカルボニル添加剤、ヒドロキサミド添加剤、酸化防止剤添加剤、またはサリチル酸添加剤を含む二次LSPI低減添加剤をさらに含む、請求項24に記載の潤滑油組成物。
【請求項33】
二次LSPI低減添加剤が、2-エチルヘキサノエート、イソステアレート、プロリン、ジケトン、オレエート、トルエン、テトラリンカルボキシレート、フェノキシド、フェノールカルボキシレート、ヒドロキシ酸、またはケトエステルである、請求項32に記載の潤滑油組成物。
【請求項34】
火花点火内燃機関における低速予備点火事象を防止または低減するための方法であって、請求項24の潤滑油組成物をエンジンに供給することを含む方法。
【請求項35】
火花点火内燃機関が3000rpm未満の速度で作動する、請求項34に記載の方法。
【請求項36】
火花点火内燃機関が、少なくとも10バール(1MPA)のブレーキ平均有効圧力を有する負荷の下で作動される、請求項34に記載の方法。
【請求項37】
火花点火内燃機関における低速予備点火事象を防止または低減するための方法であって、請求項1に記載の燃料組成物をエンジンに供給することを含む方法。
【請求項38】
火花点火内燃機関が3000rpm未満の速度で作動する、請求項37に記載の方法。
【請求項39】
火花点火内燃機関が、少なくとも10バール(1MPA)のブレーキ平均有効圧力を有する負荷の下で作動される、請求項37に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
技術分野
本開示は、火花点火エンジン用の燃料および潤滑剤組成物、ならびにそれを使用して低速予備点火事象を防止または低減するための方法に関する。
【背景技術】
【0002】
背景
ターボチャージャー付きまたはスーパーチャージャー付きのエンジン(すなわち、ブーストされた内燃機関)は、確率的予備点火または低速予備点火(または「LSPI」)として知られる異常燃焼現象を示し得る。LSPIは、非常に高い圧力スパイク、不適切なクランク角度での早期燃焼、およびノックを含む可能性のある事象である。これらはすべて、個別にまたは組み合わせて、エンジンの劣化や深刻な損傷を引き起こす可能性がある。ただし、LSPI事象は散発的かつ制御されていない方法でのみ発生するため、この現象の原因を特定し、それを抑制するためのソリューションを開発することは困難である。
【0003】
予備点火は、点火装置による所望の点火の前に、燃焼室内の空気燃料混合物(混合気)の点火をもたらす燃焼の形態である。エンジンの運転からの熱が、接触時に混合気に着火するのに十分な温度に燃焼室の一部を加熱する可能性があるため、予備点火は、通常、高負荷エンジンの運転中に問題となる。このタイプの予備点火は、ホットスポット予備点火と呼ばれることもある。
【0004】
より最近では、低速および中~高負荷でブーストされた内燃機関において断続的な異常燃焼が観察された。たとえば、3000rpm以下で、負荷がかかった状態で、ブレーキの平均有効圧力(BMEP)が10bar以上のエンジンの運転中に、低速予備点火(LSPI)がランダムかつ確率的に発生する場合がある。低速エンジン運転中は、圧縮ストローク時間が最も長くなる。
【0005】
以前の研究は、ターボチャージャーの使用、エンジン設計、エンジンコーティング、ピストン形状、燃料選択、および/またはエンジンオイル添加剤が、LSPI事象の増加に寄与する可能性があることを示した。したがって、LSPIを低減または排除するのに効果的な燃料およびエンジンオイル添加剤成分および/または組み合わせが必要である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0006】
概要
一態様では、(1)ガソリンまたはディーゼル範囲で沸騰する50重量%を超える炭化水素燃料、および(2)下記を含む少量の1つまたは複数の一次低速予備点火(LSPI)低減添加剤、を含む燃料組成物が提供される:(i)アミノ添加剤、(ii)アミン添加剤、(iii)トリアゾール添加剤、(iv)ベンズアミジニウム添加剤、(v)ベンゾオキサゾール添加剤、または(vi)下記の構造を有するN=C-Xモチーフ添加剤
【化vi】

ここで、XおよびX2は独立してH、C、N、O、またはSであり;ここで、XまたはXは、独立して、1つまたは複数のC~C20アルキル基または1つまたは複数の芳香族基を含む。
【0007】
別の態様では、(1)65℃から205℃の範囲で沸騰する90から30重量%の有機溶媒、および(2)下記の1つまたは複数から選択される10から70重量%の添加剤成分、を含む燃料濃縮物が提供される:(i)アミノ添加剤、(ii)アミン添加剤、(iii)トリアゾール添加剤、(iv)ベンズアミジニウム添加剤、(v)ベンゾオキサゾール添加剤、または(vi)下記の構造を有するN=C-Xモチーフ添加剤
【化vi】

ここで、XおよびXは独立してH、C、N、O、またはSであり;ここで、XまたはXは、独立して、1つまたは複数のC~C20アルキル基または1つまたは複数の芳香族基を含む。
【0008】
さらなる態様では、(1)50重量%を超える基油、および(2)下記を含む1つまたは複数の一次低速予備点火(LSPI)低減添加剤から選択される0.01~15重量%の成分、を含む潤滑油組成物が提供される:(i)アミノ添加剤、(ii)アミン添加剤、(iii)トリアゾール添加剤、(iv)ベンズアミジニウム添加剤、(v)ベンゾオキサゾール添加剤、または(vi)下記の構造を有するN=C-Xモチーフ添加剤
【化vi】

ここで、XおよびXは、独立して、H、C、N、O、またはSであり;XまたはXは、独立して、1つまたは複数のC-C20アルキル基または1つまたは複数の芳香族基を含む。
【発明を実施するための形態】
【0009】
詳細な説明
イントロダクション
本明細書において、以下の単語および表現は、使用される時、および使用される場合、以下に帰属する意味を有する。
【0010】
「ガソリン」または「ガソリン沸点範囲成分」は、少なくとも主にC-C12炭化水素を含む組成物を指す。一実施形態では、ガソリンまたはガソリンの沸点範囲成分は、少なくとも主にC-C12炭化水素を含み、さらに約100°F(37.8℃)から約400°F(204℃)の沸点範囲を有する組成物を指すようにさらに定義される。代替の実施形態では、ガソリンまたはガソリンの沸点範囲成分は、約100°F(37.8℃)から約400°F(204℃)の沸点範囲を有する、少なくとも主にC-C12炭化水素を含む組成物を指すように定義され、さらに、ASTMD4814を満たすように定義されている。
【0011】
「ディーゼル」という用語は、少なくとも主にC10~C25炭化水素を含む中間留分燃料を指す。一実施形態では、ディーゼルは、少なくとも主にC10~C25炭化水素を含み、さらに約165.6℃(330°F)から約371.1℃(700°F)の沸点範囲を有する組成物を指すようにさらに定義される。代替の実施形態では、ディーゼルは、少なくとも主にC10~C25炭化水素を含み、約165.6℃(330°F)から約371.1℃(700°F)の沸点範囲を有し、さらにASTMD975を満たすように定義されている。
【0012】
「油溶性」という用語は、所与の添加剤について、所望のレベルの活性または性能を提供するために必要な量を、潤滑粘度の油中に溶解、分散、または懸濁することによって組み込むことができることを意味する。通常、これは、添加剤の少なくとも0.001重量%が潤滑油組成物中に組み込まれ得ることを意味する。「燃料可溶性」という用語は、燃料中に溶解、分散、または懸濁された添加剤の類似の表現である。
【0013】
「アルキル」という用語は、飽和炭化水素基を指し、これは、線状、分枝状、環状、または環状、線状および/または分枝状の組み合わせであり得る。
【0014】
「アルカノール」は、本明細書に記載のように、ヒドロキシ置換基(すなわち、-OH基)を有するアルキル基である。
【0015】
「少量」とは、記載された添加剤に関して、および添加剤の有効成分と見なされる組成物の総重量に関して表される、組成物の50重量%未満を意味する。
【0016】
「類似体」は、他の化合物と類似しているが、他の原子、基、または下部構造で置き換えられた1つまたは複数の原子、官能基、下部構造などの特定の成分に関してそれとは異なる構造を有する化合物である。
【0017】
「同族体」は、繰り返し単位が互いに異なる一連の化合物に属する化合物である。アルカンは同族体の例である。たとえば、エタンとプロパンは、繰り返し単位(-CH-)の長さだけが異なるため、同族体である。同族体は、特定の種類の類似体と見なすことができる。
【0018】
「誘導体」は、化学反応(例えば、酸塩基反応、水素化など)を介して類似の化合物から誘導される化合物である。置換基の文脈において、誘導体は、1つ以上の部分の組み合わせであり得る。例えば、フェノール部分は、アリール部分およびヒドロキシル部分の誘導体と見なすことができる。関連技術の当業者は、誘導体と見なされるものの境界を知っているだろう。「置換された」という用語は、化合物の1つまたは複数の原子の置換または交換を指す。例示的な例として、「置換アルキル基」は、とりわけ、エタノールを指し得る。
【0019】
「エンジン」または「燃焼エンジン」は、燃料の燃焼が燃焼室内で発生する熱機関である。「内燃機関」は、燃料の燃焼が限られた空間(「燃焼室」)で発生する熱機関である。「火花点火エンジン」は、通常はスパークプラグからの火花によって燃焼が点火される熱機関である。これは、「圧縮点火エンジン」、通常はディーゼルエンジンとは対照的である。このエンジンでは、圧縮と燃料の噴射によって発生する熱が、外部スパークなしで燃焼を開始するのに十分である。
【0020】
低速予備点火(LSPI)
低速予備点火(LSPI)は、1500~2000rpmのエンジン速度などの1500~2500回転/分(rpm)のエンジン速度で1000kPa(10bar)を超えるブレーキ平均有効圧力レベルを動作中に生成する、直接噴射、ブースト(ターボチャージャーまたはスーパーチャージャー)、スパーク点火(ガソリン)内燃機関で発生する可能性が最も高いかまたはより高い。「ブレーキ平均有効圧」(BMEP)は、エンジンサイクル中に達成された仕事をエンジン掃引量で割ったものとして定義され、エンジントルクはエンジン排気量で正規化される。「ブレーキ」という言葉は、動力計で測定された、エンジンフライホイールで利用可能な実際のトルクまたは出力を示す。したがって、BMEPはエンジンの有効エネルギー出力の尺度である。
【0021】
本開示の燃料組成物または潤滑油組成物は、高圧火花点火内燃機関で特に有用であり、高圧火花点火内燃機関で使用される場合、エンジンのノッキングと予備点火の問題を最小限に抑えるか防止することが見出された。
【0022】
一次LSPI低減添加剤
以下は、LSPI活性を低減するための燃料または潤滑剤添加剤として利用することができる一次添加剤の説明である。一次LSPI低減添加剤は、単独の添加剤として、および/または他の一次添加剤と共に、および/または1つ以上の二次LSPI低減添加剤(後述)と共に使用することができる。複数の添加剤が使用される場合、添加剤は塩の形態であり得る。さらに、2つ以上の添加剤が使用される場合、2つ以上の添加剤の間に相乗効果があり得る。一般に、これらの添加剤は、所望のLSPI低減レベルを達成するために必要な濃度で燃料または油に可溶である。表1は、一次添加剤の種類をまとめたものである。
【表1】
【0023】
1.アミノ添加剤
β-アミノアルカノール
本開示の燃料添加剤または潤滑油添加剤は、β-アミノアルカノール、置換β-アミノアルカノール、それらの誘導体またはそれらの許容される塩であり得る。有用なβ-アミノアルカノールには、次の一般式で表すことができるものが含まれる。
【化1】

ここで、R、R、R、およびRは、それぞれ、水素およびC~C20アルキル(例えば、C~Cアルキル)基から独立して選択される。そして、2つ以上のR、R、R、およびRは、場合により一緒に結合して、環構造を形成することができる(例えば、5員、6員、または7員環)。いくつかの実施形態において、R、R、R、およびRは、独立して、1つ以上の芳香環を含み得る。
【0024】
β-アミノアルカノールは、少なくとも2個の炭素原子(例えば、4~30個の炭素原子、4~20個の炭素原子、4~16個の炭素原子、4~12個の炭素原子、5~30個の炭素原子、5から20の炭素原子、5から16の炭素原子、または5から12の炭素原子)を有する。
【0025】
適切なβ-アミノアルカノールの代表的な例は、下記のものを含む:エタノールアミン(式1A)、1-アミノ-2-プロパノール(式1B)、アラニノール(式1C)、2-(メチルアミノ)エタノール(式1D)、2-(エチルアミノ)エタノール(式1E)、2-アミノ-2-メチル-1-プロパノール(式1F)、2-アミノ-1-ブタノール(式1G)、2-アミノ-1-ペンタノール(式1H)、バリノール(式1I)、2-アミノ-1-ヘキサノール(式1J)、ロイシノール(式1K)、イソロイシノール(式1L)、シクロロイシノール(式1M)、シクロヘキシルグリシノール(式1N)、プロリノール(式1O)、2-(ヒドロキシメチル)ピペリジン(式1P)、2-アミノシクロペンタノール(式1Q)、および2-アミノシクロヘキサノール(式1R)。代表的な構造を以下に示す。
【化1A-1R】

【化1S】
【0026】
アミノ酸
本開示の燃料添加剤または潤滑油添加剤は、脂肪族アミノ酸、置換脂肪族アミノ酸、またはそれらの誘導体、またはそれらの許容される塩であり得る。有用なアミノ酸には、次の一般式で表すことができるアミノ酸が含まれる。
【化2】

ここで、Rは「脂肪族」または「芳香族」側鎖である。アミノ酸側鎖は、芳香族または脂肪族に大別できる。芳香族側鎖は芳香環を含む。芳香族側鎖を有するアミノ酸の例には、例えば、ヒスチジン(式2A)、フェニルアラニン(式2B)、チロシン(式2C)、トリプトファン(式2D)などが含まれる。非芳香族側鎖は、「脂肪族」として大まかに分類され、例えば、アラニン(式2E)、グリシン(式2F)、システイン(式2G)などを含む。
【0027】
アミノ酸は、天然および/または非天然のα-アミノ酸であり得る。天然アミノ酸は、遺伝暗号によってコードされているアミノ酸、およびそれに由来するアミノ酸である。これらには、例えば、ヒドロキシプロリン(式2H)、γ-カルボキシグルタメート(式2I)、およびシトルリン(式2J)が含まれる。本明細書において、「アミノ酸」という用語はまた、アミノ酸類似体および模倣物を含む。類似体は、R基が天然アミノ酸に見られるものではないことを除いて、天然アミノ酸と同じ一般構造を有する化合物である。
【0028】
天然に存在するアミノ酸の類似体の代表的な例には、ホモセリン(式2K)、ノルロイシン(式2L)、ホモプロリン(式2M)およびプロリン(式2N)が含まれる。アミノ酸模倣物は、α-アミノ酸の一般的な化学構造とは異なる構造を持っているが、同じように機能する化合物である。アミノ酸は、L-またはD-アミノ酸であり得る。代表的な構造を以下に示す。
【化2A-2H】


【化2I-2N】
【0029】
アミノエステル
本開示の燃料添加剤または潤滑油添加剤は、アミノエステル、置換アミノエステル、またはそれらの誘導体、またはそれらの許容される塩であり得る。アミノエステルは、アミノ酸(上記のとおり)およびアルコールから誘導することができる。アミノエステルとアミノ酸は、互いの誘導体と見なすことができる。有用なアミノエステルには、次の一般式で表すことができるものが含まれる。
【化3】

ここで、Rは脂肪族側鎖であり、Rは長さが1から20個の炭素原子、好ましくは1から4個の炭素原子、特にメタノールまたはエタノール、好ましくはメタノールである炭素鎖である。
【0030】
アミノエステルは、芳香族側鎖または脂肪族側鎖を含み得る。アミノエステルの代表的な例には、アラニン酸メチル(式3A)、アラニン酸エチル(式3B)、グリシン酸メチル(式3C)、およびグリシン酸エチル(式3D)が含まれる。代表的な構造を以下に示す。
【化3A-3D】

【0031】
2.N=C-Xモチーフ添加剤
本開示の燃料添加剤または潤滑油添加剤は、以下の一般化された構造に示されるようなN=C-Xモチーフを有し得る。
【化4】

ここで、RはH、一価有機基、または一価ヘテロ有機基(以下でより詳細に説明する)であり、XおよびXは独立してH、C、N、O、またはSであり、XまたはXは独立して1つまたは複数のC-C20アルキル基(例えば、C-Cアルキル)または1つまたは複数の芳香環を含む。いくつかの実施形態では、XおよびXは、環状構造(例えば、5員、6員、または7員環)を含み得る。環状構造は、芳香族または非芳香族であり得、ならびに完全に飽和しているものから完全に不飽和のものまで変化し得る。式4と適合性のある添加剤の適切な例には、アミジン、グアニジン、イミダゾール、ベンズアミジン、ベンズイミダゾール、およびアミノベンズイミダゾールが含まれる。
【0032】
アミジン
本開示の燃料添加剤または潤滑油添加剤は、アミジン、置換アミジン、またはそれらの誘導体またはそれらの許容される塩であり得る。有用なアミジンには、次の一般式で表すことができるものが含まれる。
【化5】

ここで、R、R、RおよびRはそれぞれ、水素、一価有機基、一価ヘテロ有機基(例えば、炭素原子を介して結合するがカルボン酸やスルホン酸などの酸官能基を含まない基または部分の形態の窒素、酸素、硫黄またはリンを含む)、およびそれらの組み合わせから独立して選択される。そして、R、R、RおよびRのうちの任意の2つ以上が場合により一緒に結合して、環状構造(例えば、5員、6員、または7員環)を形成することができる。環状構造は、芳香族または非芳香族であり得、ならびに完全に飽和しているものから完全に不飽和のものまで変化し得る。有機基およびヘテロ有機基は、1から10個の炭素原子(例えば、1から6個の炭素原子)を有し得る。
【0033】
適切なアミジンの代表的な例には、1,4,5,6-テトラヒドロピリミジン(式5A)、1,2-ジメチル-1,4,5,6-テトラヒドロピリミジン(式5B)、1,2-ジエチル-1,4,5,6-テトラヒドロピリミジン(式5C)、1,5-ジアザビシクロ[4.3.0]ノン-5-エン(DBN;式5D)、1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]-ウンデカ-7-エン(DBU;式5E)、ベンズアミジン(式5F)、ベンズイミダゾール(式5G)および2-フェニル-1H-ベンゾ[d]イミダゾール(式5M)が含まれる。代表的な構造を以下に示す。
【化5A-5M】
【0034】
グアニジン
本開示の燃料添加剤または潤滑油添加剤は、グアニジン、置換グアニジン、またはそれらの誘導体、またはそれらの許容される塩であり得る。有用なグアニジンには、次の一般式で表すことができるものが含まれる。
【化6】

ここで、R、R10、R11、R12およびR13はそれぞれ、水素、一価有機基、一価ヘテロ有機基(例えば、炭素原子を介して結合するがカルボン酸やスルホン酸などの酸官能基を含まない基または部分の形態の窒素、酸素、硫黄またはリンを含む)およびそれらの組み合わせから独立して選択される。そして、R、R10、R11、R12およびR13のうちの任意の2つ以上が、場合により一緒に結合して、環状構造(例えば、5員、6員、または7員環)を形成することができる。環状構造は、芳香族または非芳香族であり得、ならびに完全に飽和しているものから完全に不飽和のものまで変化し得る。有機基およびヘテロ有機基は、1から10個の炭素原子(例えば、1から6個の炭素原子)を有し得る。
【0035】
適切なグアニジンの代表的な例には、1,1,3,3-テトラメチルグアニジン(TMG;式6A)、2-tert-ブチル-1,1,3,3-テトラメチルグアニジン(BTMG;式6B)、1,5,7-トリアザビシクロ[4.4.0]デセ-5-エン(TBD;式6C)、7-メチル-1,5,7-トリアザビシクロ[4.4.0]デセ-5-エン(MTBD;式6D)および1、2-ジフェニルグアニジン(式6I)が含まれる。以下に代表的な構造を示す。
【化6A-6B】

【化6C-6I】
【0036】
イミダゾール
本開示の燃料添加剤または潤滑油添加剤は、イミダゾール、置換イミダゾール、またはそれらの誘導体、またはそれらの許容される塩であり得る。適切なイミダゾールには、イミダゾール(式7A)、1-メチルイミダゾール(式7B)、1-エチルイミダゾール(式7D)、1-プロピルイミダゾール(式7E)、1-n-ブチルイミダゾール(式7F)、1-デシルイミダゾール、1-ドデシルイミダゾール、2-メチルイミダゾール(式7G)、2-エチルイミダゾール、2-イソプロピルイミダゾール(式7H)、4-メチルイミダゾール(式7I)、1,2-ジメチルイミダゾール(式7J)、2-エチル-4(5)-メチルイミダゾール(式7K)、および1-ビニルイミダゾール(式7L)が含まれる。代表的な構造を以下に示す。
【化7A-7L】
【0037】
3.トリアゾール添加剤
本開示の燃料添加剤または潤滑油添加剤は、トリアゾール、置換トリアゾール、またはそれらの誘導体、またはそれらの許容される塩であり得る。適切なトリアゾールには、1,2,3-トリアゾール(式8A)、5,6-ジメチルベンゾトリアゾール(式8B)、および1,2,4-トリアゾール(式8C)が含まれる。代表的な構造を以下に示す。
【化8A-8B】

【化8C-8D】
【0038】
4.ベンズアミジニウム添加剤
本開示の燃料添加剤または潤滑油添加剤は、ベンズアミジニウム、置換ベンズアミジニウム、またはそれらの誘導体、またはそれらの許容される塩であり得る。有用なベンズアミジニウム添加剤には、以下の一般式9で表すことができるものが含まれ、ここで、R、R、およびRは、独立してC~C20アルキル基である。
【化9】
【0039】
適切なベンズアミジニウムには、N,N-ジメチル-N-オクチルベンズアミジウム-2-オキシド(式9A)が含まれる。代表的な構造を以下に示す。
【化9A】

【化9B-9C】
【0040】
5.ベンゾオキサゾール添加剤
本開示の燃料添加剤または潤滑油添加剤は、ベンゾオキサゾール、置換ベンゾオキサゾール、またはそれらの誘導体、またはそれらの許容される塩であり得る。適切なベンゾオキサゾールには、ベンゾオキサゾール(式10A)および2-アミノベンゾオキサゾール(式10B)が含まれる。代表的な構造を以下に示す。
【化10A-10B】
【0041】
6.アミン添加剤
芳香族アミン
本開示の燃料添加剤または潤滑油添加剤は、芳香族アミン、置換芳香族アミン、またはそれらの誘導体、またはそれらの許容される塩であり得る。芳香族アミン添加剤は、式11-1または11-2に示す一般化された構造を持つことができる。
【化11-1-2】

ここで、Rは独立して1つ以上のHまたはC-C20アルキル基であり、XはN(例えば、R-N-R)またはOである。
【0042】
適切な芳香族アミンには、2-メチルキノリン-8-アミン(式11A)が含まれる。代表的な構造を以下に示す。
【化11A-11C】
【0043】
脂肪族アミン
適した脂肪族アミンを以下に示す。
【化12A-12D】
【0044】
二次LSPI低減添加剤
以下は、LSPI活性を低減するための燃料または潤滑添加剤として利用することができる二次LSPI低減添加剤の説明である。一般に、二次LSPI低減添加剤、置換二次LSPI低減添加剤、またはそれらの誘導体は、それらの塩の形態で、一次添加剤と組み合わせて使用されて、LSPI活性を低下させる。たとえば、β-アミノアルカノール(一次添加剤)と脂肪族酸(二次添加剤)を組み合わせて、LSPI添加剤として利用できる。表2に、二次添加剤の種類を示す。一部の添加剤は、一次添加剤および/または二次添加剤として機能することができる。
【表2】
【0045】
7.酸添加剤
脂肪族酸
脂肪族酸は非芳香族カルボン酸である。適切な脂肪酸には、以下の構造を有するモノカルボン酸が含まれる。
【化13】

ここで、Rは、2から20個の炭素原子を有する脂肪族基である。脂肪族基は、線状または分枝状であり得、ヘテロ原子を含み得る。
【0046】
適切な脂肪酸には、下記のものが含まれる:ヘキサン酸(式13A)、ヘプタン酸(式13B)、オクタン酸(式13C)、ノナン酸(式13D)、デカン酸(式13E)、ウンデカン酸、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(C20)、ベヘン酸(C22)、2-エチル酪酸(式13F)、3,3-ジメチル酪酸、2-メチルペンタン酸(C)、2-メチルヘキサン酸(C)、4-メチルヘキサン酸(C)、5-メチルヘキサン酸(C)、2,2-ジメチルペンタン酸(C)、2-プロピルペンタン酸(C)、2-エチルヘキサン酸(式13G)、2-メチルヘプタン酸(C)、イソオクタン酸(C)、3,5,5-トリメチルヘキサン酸(C)、4-メチルオクタン酸(C)、4-メチルノナン酸、(C10)、イソデカン酸(C10)、2-ブチルオクタン酸(C12)、イソトリデカン酸(C13)、2-ヘキシルデカン酸(C16)、イソパルミチン酸(C16)、イソステアリン酸(式13H)、3-シクロヘキシルプロピオン酸、4-シクロヘキシル酪酸(式13I)、およびシクロヘキサンペンタン酸。代表的な構造を以下に示す。
【化13A-13B】

【化13C-13J】
【0047】
不飽和酸
適切な不飽和酸には、二重または三重の炭素-炭素結合を含む任意の有機酸が含まれる。代表的な不飽和酸には、マレイン酸(式14A)、フマル酸(式14B)、ならびにパルミトレイン酸(式14C)およびオレイン酸(式14D)などの不飽和脂肪酸が含まれる。代表的な構造を以下に示す。
【化14A-14D】
【0048】
アルキル芳香族酸
適切なアルキル芳香族酸には、モノカルボン酸とジカルボン酸の両方が含まれる。アルキルカルボン酸は、6個以上の炭素原子(例えば、6~24個の炭素原子、6~20個の炭素原子、8~24個の炭素原子、8~20個の炭素原子、または8~18個の炭素原子)を有し得る。アルキル部分は、場合により、ヒドロキシ、アルコキシおよびカルボニル(例えば、アルデヒドまたはケトン)基などの1つまたは複数の置換基で置換され得る。アルキル芳香族酸の適切な例には、メチル安息香酸(式15A)およびエチル安息香酸(式15B)が含まれる。代表的な構造を以下に示す。
【化15A-15C】
【0049】
芳香族酸
適切な芳香族酸には、モノカルボン酸とジカルボン酸の両方が含まれる。アルキルカルボン酸は、6個以上の炭素原子(例えば、6~24個の炭素原子、6~20個の炭素原子、8~24個の炭素原子、8~20個の炭素原子、または8~18個の炭素原子)を有し得る。アルキル部分は、場合により、ヒドロキシ、アルコキシおよびカルボニル(例えば、アルデヒドまたはケトン)基などの1つまたは複数の置換基で置換され得る。適切な芳香族酸には、安息香酸(式16A)、ヒドロキシ安息香酸(式16B)、およびテトラリンカルボン酸(式16C)が含まれる。代表的な構造を以下に示す。
【化16A-16C】
【0050】
ヒドロキシ酸
適切なヒドロキシ酸には、以下の一般式で表すことができるものが含まれる。
【化17】

ここで、n=1から3である。ヒドロキシ酸の適切な例には、グリコール酸(式17A)、乳酸(式17B)、リンゴ酸(式17C)、酒石酸(式17D)、およびクエン酸(式17E)が含まれる。代表的な構造を以下に示す。
【化17A-17C】

【化17D-17E】
【0051】
アミノ酸
アミノ酸は、一次および/または二次添加剤として利用することができる。適切なアミノ酸は以前に上に記載された。
【0052】
8.フェノール添加剤
フェノール
適切なフェノールには、チモール(式18A)、オイゲノール(式18B)、ヒドロキノン(式18C)、レゾルシノール(式18D)、クレゾール(式18E)および2-メチルキノリン-8-オール(式18G)が含まれる。代表的な構造を以下に示す。
【化18A-18G】
【0053】
9.1,3ジカルボニル添加剤
1、3ジケトン
1,3ジケトン化合物の適切な例には、アセチルアセトン(式19A)、およびクルクミン(式19B)が含まれる。代表的な構造を以下に示す。
【化19A-19B】
【0054】
1,3ケトエステル
適切な1,3ケトエステルを以下に示す。
【化20A-20B】
【0055】
10.ヒドロキサミド酸添加剤
ヒドロキサミドは、アミドのヒドロキシ誘導体である。有用なヒドロキサミドには、次の一般式で表すことができるものが含まれる。
【化21】

ここで、RおよびRは、それぞれ、水素またはC-C20(例えば、C-C12)アルキル基から独立して選択される。適切なヒドロキサミドには、ヒドロキシメチルアセトアミド(式21A)が含まれる。代表的な構造を以下に示す。
【化21A-21C】
【0056】
11.酸化防止剤添加剤
適切な酸化防止剤には、モノカルボン酸とジカルボン酸の両方が含まれる。アルキルカルボン酸は、6個以上の炭素原子(例えば、6~24個の炭素原子、6~20個の炭素原子、8~24個の炭素原子、8~20個の炭素原子、または8~18個の炭素原子)を有し得る。アルキル部分は、場合により、ヒドロキシ、アルコキシおよびカルボニル(例えば、アルデヒドまたはケトン)基などの1つまたは複数の置換基で置換され得る。適切な酸化防止剤には以下が含まれる。
【化22A】
【0057】
12.サリチレート添加剤
サリチレート
適切なサリチレートには、2-ヒドロキシ-5-(テトラコサ-1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23-ドデカイン-1-イル)安息香酸-二水素(式23E)が含まれる。適切なサリチレートを以下に示す。
【化23A-23E】
【0058】

本開示の塩は、従来の手段によって、例えば、非プロトン性溶媒中で一次添加剤を適切な二次添加剤と混合することによって調製することができる。1つの添加剤が他の添加剤に追加される順序は重要ではない。一次添加剤と二次添加剤は通常、ほぼ等モル比で混合される。過剰の一次または二次添加剤成分を使用することができる。例えば、アルキルカルボン酸に対する塩基のモル比は、約1.05:1から2:1(例えば、1.1:1から1.5:1)であり得る。代表的な塩を以下に示す。
【化24A-24E】

【化24F-24J】

【化24K-24O】

【化24P-24S】

【化24T-24W】

【化24X-24AA】
【0059】
燃料組成物
本開示の化合物は、火花点火内燃機関におけるエンジンノッキングまたは予備点火事象を防止または低減するための炭化水素燃料中の添加剤として有用であり得る。
【0060】
炭化水素燃料中の本開示の化合物の濃度は、重量で25から5000パーツパーミリオン(ppm)(例えば、50から1000ppm)の範囲であり得る。
【0061】
本開示の化合物は、65℃から205℃の範囲で沸騰する不活性で安定な親油性(すなわち、炭化水素燃料に可溶な)有機溶媒を使用する濃縮物として処方することができる。ベンゼン、トルエン、キシレン、または高沸点芳香族または芳香族シンナーなどの脂肪族または芳香族炭化水素溶媒を使用することができる。エタノール、イソプロパノール、メチルイソブチルカルビノール、n-ブタノールなどの2~8個の炭素原子を含む脂肪族アルコールを炭化水素溶媒と組み合わせて、本添加剤とともに使用するのにも適している。濃縮物において、添加剤の量は、10から70重量%(例えば、20から40重量%)の範囲であり得る。
【0062】
ガソリン燃料では、酸素化物(例えば、エタノール、メチルtert-ブチルエーテル)、他のアンチノック剤、および洗浄剤/分散剤(例えば、ヒドロカルビルアミン、ヒドロカルビルポリ(オキシアルキレン)アミン、スクシンイミド、マンニッヒ反応生成物、ポリアルキルフェノキシアルカノールの芳香族エステル、またはポリアルキルフェノキシアミノアルカン)を含む他の周知の添加剤を使用することができる。さらに、摩擦調整剤、酸化防止剤、金属不活性化剤および解乳化剤が存在してもよい。
【0063】
ディーゼル燃料では、流動点降下剤、流動改善剤、セタン改善剤などの他の周知の添加剤を使用することができる。
【0064】
燃料溶解性の不揮発性キャリア流体または油もまた、本開示の化合物と共に使用され得る。キャリア流体は、化学的に不活性な炭化水素可溶性液体ビヒクルであり、オクタン必要量の増加に圧倒的に寄与しない一方で、非揮発性残留物(NVR)、または燃料添加剤組成物の無溶媒液体画分を実質的に増加させる。キャリア流体は、鉱油、精製石油油、水素化および非水素化ポリアルファオレフィンを含む合成ポリアルカンおよびアルケン、合成ポリオキシアルキレン由来油などの天然油または合成油であってもよく、それらは、米国特許第3,756,793;4,191,537;および5,004,478;および欧州特許出願番号356,726および382,159号に記載されている。
【0065】
キャリア流体は、炭化水素燃料の35から5000重量ppmの範囲の量(例えば、燃料の50から3000ppm)で使用することができる。燃料濃縮物中に使用される場合、キャリア流体は、20から60重量%(例えば、30から50重量%)の範囲の量で存在し得る。
【0066】
潤滑油組成物
本開示の化合物は、火花点火内燃機関におけるエンジンノッキングまたは予備点火事象を防止または低減するための潤滑油中の添加剤として有用であり得る。
【0067】
潤滑油組成物中の本開示の化合物の濃度は、潤滑油組成物の総重量に基づいて、0.01から15重量%(例えば、0.5から5重量%)の範囲であり得る。
【0068】
潤滑粘度の油(「ベースストック」または「ベースオイル」と呼ばれることもある)は、潤滑剤の一次液体成分であり、添加剤および場合によっては他の油がブレンドされて、例えば最終潤滑剤(または潤滑剤組成物)を生成する。濃縮物の製造ならびにそれから潤滑油組成物の製造に有用な基油は、天然(植物、動物または鉱物)および合成潤滑油およびそれらの混合物から選択することができる。
【0069】
本開示におけるベースストックおよびベースオイル(基油)の定義は、American Petroleum Institute (API) Publication 1509 Annex E (“API Base Oil Interchangeability Guidelines for Passenger Car Motor Oils and Diesel Engine Oils,” December 2016)に見られるものと同じである。グループIのベースストックは、90%未満の飽和物および/または0.03%を超える硫黄を含み、表E-1に指定された試験方法を使用して、粘度指数が80以上120未満である。グループIIのベースストックは、90%以上の飽和物と0.03%以下の硫黄を含み、表E-1に指定された試験方法を使用して、80以上120未満の粘度指数を持つ。グループIIIのベースストックは、90%以上の飽和物と0.03%以下の硫黄を含み、表E-1に指定された試験方法を使用して120以上の粘度指数を持つ。グループIVのベースストックはポリアルファオレフィン(PAO)である。グループVのベースストックには、グループI、II、III、またはIVに含まれていない他のすべてのベースストックが含まれる。
【0070】
天然油には、動物油、植物油(例えば、ヒマシ油およびラード油)、および鉱油が含まれる。熱酸化安定性に優れた動植物油を使用することができる。天然油のうち、鉱油が好ましい。鉱油は、例えば、パラフィン系、ナフテン系、またはパラフィン系-ナフテン系混合物のいずれであるかなど、原油の供給源に関して大きく異なる。石炭や頁岩に由来する油も有用である。天然油は、その製造と精製に使用される方法、たとえば、蒸留範囲や、直留、分解、水素化精製、または溶媒抽出のいずれであるかによっても異なる。
【0071】
合成油には、炭化水素油が含まれる。炭化水素油には、重合および相互重合オレフィン(例えば、ポリブチレン、ポリプロピレン、プロピレンイソブチレンコポリマー、エチレン-オレフィンコポリマー、およびエチレン-アルファオレフィンコポリマー)などの油が含まれる。ポリアルファオレフィン(PAO)オイルベースストックは、一般的に使用される合成炭化水素オイルである。例として、CからC14オレフィン、例えば、C、C10、C12、C14オレフィンまたはそれらの混合物に由来するPAOを利用することができる。
【0072】
基油(ベースオイル)として使用するための他の有用な流体には、高性能特性を提供するために、好ましくは触媒的に処理された、または合成された非従来型または非従来型のベースストックが含まれる。
【0073】
非従来型または未従来型のベースストック/ベースオイルには、1つまたは複数のガスツーリキッド(GTL)材料に由来するベースストックの混合物の1つまたは複数、ならびに天然ワックスまたはワックス状飼料から誘導されたイソメレート/イソ脱ろうベースストック、スラックワックス、天然ワックスなどの鉱油および/または非鉱油ワックス状原料、およびガス油、ワックス状燃料水素化分解装置のボトム、ワックス状ラフィネート、水素化分解物、熱分解物などのワックス状ストックに由来する、または他の鉱油、鉱油、または石炭液化またはシェールオイルから受け取ったワックス状物質などの非石油由来のワックス状物質、およびそのようなベースストックの混合物を含む。
【0074】
本開示の潤滑油組成物中に使用する基油は、APIグループI、グループII、グループIII、グループIV、およびグループV油、およびそれらの混合物、好ましくはAPIグループII、グループIII、グループIV、およびグループVの油、およびそれらの混合物、より好ましくは、それらの並外れた揮発性、安定性、粘度および清浄度の特徴のために、グループIIIからグループVの基油に対応する様々な油のいずれかである。
【0075】
通常、基油は、100℃での動粘度が2.5から20mm/秒(例えば、3から12mm/秒、4から10mm/秒、または4.5から8mm/s)の範囲である。
【0076】
本本の潤滑油組成物はまた、補助機能を付与して、これらの添加剤が分散または溶解された完成した潤滑油組成物を与えるための従来の潤滑油添加剤を含み得る。例えば、潤滑油組成物は、酸化防止剤、無灰分散剤、耐摩耗剤、金属洗浄剤などの洗浄剤、防錆剤、曇り止め剤、解乳化剤、摩擦調整剤、金属不活性化剤、注入点降下剤、粘度調整剤、消泡剤、共溶媒、パッケージ相溶化剤、腐食防止剤、染料、極圧剤などおよびそれらの混合物とブレンドすることができる。様々な添加剤が知られており、市販されている。これらの添加剤、またはそれらの類似化合物は、通常の混合手順による本発明の潤滑油組成物の調製に使用することができる。
【0077】
前述の添加剤のそれぞれは、使用される場合、潤滑剤に所望の特性を付与するために機能的に有効な量で使用される。したがって、例えば、添加剤が無灰分散剤である場合、この無灰分散剤の機能的に有効な量は、所望の分散特性を潤滑剤に与えるのに十分な量であろう。一般に、これらの添加剤のそれぞれの濃度は、使用される場合、特に明記しない限り、約0.001から約20重量%、例えば、約0.01から約10重量%の範囲であり得る。
【0078】

以下の例示的な例は、非限定的であることを意図している。
【0079】
例1-45
試験化合物をガソリンまたは潤滑油中に混合し、LSPI事象を低減するそれらの能力を、以下に記載される試験方法を使用して決定した。
【0080】
GM 2.0L LHU4気筒ガソリンターボチャージャー付き直接噴射エンジンが、LSPI試験に使用された。各シリンダーには燃焼圧力センサーが装備されていた。
【0081】
6セグメント試験手順を使用して、2000rpmのエンジン速度および275Nmの負荷の条件下で発生したLSPI事象の数を決定した。LSPIテスト条件は28分間実行され、各セグメントはアイドル期間で区切られる。最初のセグメントはオイルのコンディショニングに使用され、LSPI事象の数はカウントされない。各セグメントは、一時的な部分を排除するためにわずかに切り捨てられる。切り捨てられた各セグメントは、通常、約100,000回の燃焼サイクル(シリンダーあたり25,000回の燃焼サイクル)を有している。合計で、LSPI事象がカウントされる5つの切り捨てられたセグメントは、約500,000の燃焼サイクル(シリンダーあたり125,000の燃焼サイクル)を有している。エンジンが6つのセグメントすべてを完了できない場合、テストが短縮される場合がある。
【0082】
LSPIの影響を受ける燃焼サイクルは、5%の全熱放出(AI5)でのピークシリンダー圧力(PP)およびクランク角を監視することによって決定された。LSPIの影響を受ける燃焼サイクルは、(1)特定のシリンダーと切り捨てられたセグメントの平均PPよりも5標準偏差を超えるPPと、(2)特定のシリンダーと切り捨てられたセグメントの平均よりも5標準偏差を超えるAI5の両方を持つものとして定義される。
【0083】
LSPI頻度は、100万回の燃焼サイクルあたりのLSPIの影響を受けた燃焼サイクルの数として報告され、以下のように計算される。
LSPI頻度=[(5つの切り捨てられたセグメントにおけるLSPIの影響を受けた燃焼サイクルの総数)/(5つの切り捨てられたセグメントにおける燃焼サイクルの総数)]×1,000,000
【0084】
対応するベースライン燃料および/またはベースライン潤滑剤と比較した場合に、LSPI頻度を低下させる試験燃料および/または試験潤滑剤に関連する添加剤は、LSPI頻度を軽減する添加剤と見なされる。ここでのテストでは、ベースライン燃料は、堆積物制御添加剤を含まない従来の49ステートプレミアム無鉛ガソリン燃料であり、ベースライン潤滑剤は、ILSAC GF-5およびAPI SN仕様を満たす従来のエンジンオイルを代表するものであった。一部のテストでは、LSPIを促進するためにテトラリンがガソリンに追加されました。試験結果を表2に示す。
【表2-1】

【表2-2】

【表2-3】
【外国語明細書】