BR112016015027B1

BR112016015027B1 - Composição lubrificante e uso da mesma

Info

Publication number: BR112016015027B1
Application number: BR112016015027-9A
Authority: BR
Inventors: Cheng Chen; Mark Clift Southby; Zhou Xu
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij B.V.
Priority date: 2013-12-24
Filing date: 2014-12-22
Publication date: 2021-04-27
Also published as: RU2016130267A; CN105849240A; US20170009180A1; JP2017500426A; WO2015097152A1; JP6829601B2; RU2016130267A3; EP3087168A1; EP3087168B1; RU2678102C2

Abstract

composição lubrificante. composição lubrificante para o uso no cárter de um motor compreendendo: (i) um óleo de base compreendendo pelo menos um monoéster ou uma mistura de monoésteres, em que o dito monoéster ou mistura de monoésteres apresenta uma viscosidade cinemática a 100 °c de não mais do que 4 mm2/s, um índice de viscosidade de pelo menos 130 e uma perda por evaporação noack de não mais do que 20 % em peso; e (ii) aperfeiçoadores do índice de viscosidade poliméricos selecionados a partir de (a) um ou mais polímeros comb; (b) um polímero de poli(met)acrilato que apresenta 1 a 70 % em mol de uma ou mais unidades estruturais de (met)acrilato representado pela fórmula (1) abaixo (1) em que r1 é um átomo de hidrogênio ou um grupo metila e r2 é um grupo hidrocarboneto de cadeia reta ou ramificada que não apresenta menos do que 16 átomos de carbono; (c) copolímeros hidrogenados de estireno-dieno; e (d) misturas dos mesmos. a composição lubrificante da presente invenção fornece propriedades de economia de combustível aperfeiçoadas.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001]A presente invenção se refere a uma composição lubrificante para o uso no cárter de um motor para fornecer economia de combustível aperfeiçoada.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[002] Regulamentos governamentais e exigências do mercado continuam a enfatizar a conservação de combustíveis fósseis na indústria de transporte. Existe uma demanda aumentada quanto a mais veículos eficazes em combustível, de modo a satisfazer os alvos de reduções de emissões de CO2. Portanto, qualquer aperfeiçoamento incremental na economia de combustível (FE) é de grande importância no setor automotivo. Lubrificantes podem desempenhar um papel importante na redução de um consumo de combustível do veículo e existe uma necessidade contínua quanto a aperfeiçoamentos no desempenho de economia de combustível de composições lubrificantes contidas em um motor de combustão interna.

[003]Várias tentativas foram feitas para aperfeiçoar o desempenho de econo-mia de combustível de óleos de motor lubrificantes. Uma técnica para aperfeiçoar o desempenho de economia de combustível é reduzir a viscosidade cinemática e aper-feiçoar o índice de viscosidade dos produtos, isto é, multigraduação, através da combinação da redução da viscosidade de óleo de base e adição de aperfeiçoadores do índice de viscosidade. Existem muitos modificadores de viscosidade e óleos de base que podem ser usados para combinação, por exemplo, formulações 0W-20. Entretanto, não é possível obter uma volatilidade de IV muito alto e aceitável com combinações convencionais de modificadores de viscosidade e óleos de base.

[004]O US 2010/0190671 se refere ao uso de polímeros pente para reduzir o consumo de combustível. Em particular, o polímero pente divulgado no mesmo com-preende, na cadeia principal, pelo menos uma unidade de repetição que é obtida a partir de pelo menos um macromonômero com base em poliolefina e pelo menos uma unidade de repetição que é obtida a partir de pelo menos um monômero de baixo peso molecular selecionado a partir do grupo que consiste de monômeros de estireno que apresentam 8 a 17 átomos de carbono, (met)acrilatos de alquila que apresentam 1 a 10 átomos de carbono no grupo álcool, ésteres vinílicos que apresentam de 1 a 11 átomos de carbono no grupo acila, éteres vinílicos que apresentam 1 a 10 átomos de carbono no grupo álcool, fumaratos de (di)alquila que apresentam 1 a 10 átomos de carbono no grupo álcool, maleatos de (di)alquila que apresentam 1 a 10 átomos de carbono no grupo álcool e misturas dos mesmos, onde o grau molar de ramificação está na faixa de 0,1 a 10 % em mol e o polímero pente compreende um total de pelo menos 80 % em peso, com base no peso total de unidades de repetição do polímero pente, de pelo menos uma unidade de repetição que é obtida a partir de pelo menos um macromonômero com base em poliolefina e pelo menos uma unidade de repetição que é obtida a partir de pelo menos um monômero de baixo peso molecular.

[005]O US 2011/0124536 se refere a uma composição lubrificante que com-preende (A) um óleo de base lubrificante que consiste de, com base na quantidade total do dito óleo de base, 50 a 99,9 % em massa de um óleo de base lubrificante que apresenta uma viscosidade cinemática a 100 °C de não menos do que 1 e menos do que 5 mm2/s, e 0,1 a 50 % em massa de um óleo de base lubrificante que apresenta uma viscosidade cinemática a 100 °C de 5 a 200 mm2/s e (B) um aperfeiçoador do ín-dice de viscosidade que apresenta uma massa molecular média em peso de não me-nos do que 10000 e uma razão da massa molecular média em peso para um PSSI de não menos do que 0,8 x 104, em que a dita composição compreende 0,1 a 50 % em massa do dito aperfeiçoador de IV (B) com base em uma quantidade total da composição, e em que a dita composição apresenta uma viscosidade cinemática a 100 °C de 3 a 15 mm2/s e uma razão de uma viscosidade HTHS a 150 °C para uma viscosidade HTHS a 100 °C de não menos do que 0,50.

[006]O WO 2009/130445 divulga lubrificantes de motor, particularmente, para lubrificantes de motor para o uso em motores de quatro tempos, compreendendo pelo menos um monoéster e não mais do que 20 em peso % de aditivos, em que o dito pelo menos um monoéster ou mistura dos ditos monoésteres, se mais do que um está presente, apresenta uma viscosidade cinemática a 100 °C de não mais do que 3,3, um índice de viscosidade de pelo menos 130 e uma perda por evaporação Noack de não mais do que 15 % em peso.

[007] Existe uma necessidade quanto ao fornecimento de composições lubrificantes para o uso no cárter de um motor, em que as composições fornecem propriedades de volatilidade de IV alto, viscosidade baixa e aceitáveis, assim como benefícios de economia de combustível aperfeiçoada.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[008] De acordo com a presente invenção, é fornecida uma composição lubrificante para o uso no cárter de um motor compreendendo:

[009] um óleo de base compreendendo pelo menos um monoéster ou uma mistura de monoésteres, em que o dito monoéster ou mistura de monoésteres apre-senta uma viscosidade cinemática a 100 °C de não mais do que 4 mm2/s, um índice de viscosidade de pelo menos 130 e uma perda por evaporação Noack de não mais do que 20 % em peso; eaperfeiçoadores do índice de viscosidade poliméricos selecionados a partir de um ou mais polímeros pente;um polímero de poli(met)acrilato que apresenta 1 a 70 % em mol de uma ou mais unidades estruturais de (met)acrilato representado pela fórmula (1) abaixo

em que R1 é um átomo de hidrogênio ou um grupo metila, e R2 é um grupo hi- drocarboneto de cadeia reta ou ramificada que não apresenta menos do que 16 átomos de carbono;(c) copolímeros hidrogenados de estireno-dieno; e(d) misturas dos mesmos.

[010]A composição lubrificante da presente invenção fornece propriedades de volatilidade de alto IV, baixa viscosidade e aceitáveis, além de economia de combustível aperfeiçoada.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[011]O óleo de base compreende pelo menos um monoéster ou uma mistura de monoésteres, em que o dito monoéster ou mistura de monoésteres apresenta uma viscosidade cinemática a 100 °C (conforme medida pela ASTM D445) de não mais do que 4 mm2/s, preferivelmente, não mais do que 3,3 mm2/s, um índice de viscosidade de pelo menos 130 (conforme calculado pela ASTM D2270) e uma perda por evaporação Noack (conforme medida pela ASTM D5800) de não mais do que 20 % em peso, preferivelmente, não mais do que 15 % em peso.

[012]O dito monoéster ou mistura dos ditos monoésteres está, preferivel-mente, presente na composição lubrificante em um nível total de pelo menos 10 % em peso, mais preferivelmente, pelo menos 20 % em peso, mais preferivelmente, pelo menos 30 % em peso da composição lubrificante. O dito monoéster ou mistura dos ditos monoésteres está, preferivelmente, presente na composição lubrificante em um nível total de no máximo 75 % em peso, mais preferivelmente, no máximo 50 % em peso e, ainda mais preferivelmente, no máximo 40 % em peso do dito pelo menos um monoéster.

[013]Sem limitar a invenção a uma teoria, a presente invenção se refere ao monoéster ou misturas de monoésteres de baixa viscosidade, baixa volatilidade para facilitar uma viscosidade de combinação de óleo de base inferior que apresenta vo- latilidade aceitável. Esta viscosidade de combinação de óleo de base inferior signifi-ca que mais aperfeiçoador do índice de viscosidade polimérico é necessário para obter a viscosidade HTHS 150 exigida (viscosidade a Alta Temperatura Alto Cisa- lhamento a 150 °C) (de acordo com a ATSM D4683). Um nível maior de aperfeiçoa- dor de IV polimérico fornecerá um alto índice de viscosidade (IV) e uma viscosidade HTHS 100 inferior (viscosidade a Alta Temperatura Alto Cisalhamento a 100 °C) (conforme medido pela ASTM D6616) para a mesma viscosidade HTHS 150. Essen-cialmente, a viscosidade modificará menos com a temperatura. Como um motor opera mais próximo a 100 °C do que 150 °C, o lubrificante é mais fino sob condições de operação e, portanto, libera economia de combustível aperfeiçoada. A adição do monoéster ou misturas de monoésteres e a viscosidade de combinação de óleo de base inferior resultante, com volatilidade aceitável, significará que seja qual for o aperfeiçoador do índice de viscosidade polimérico escolhido, mais do polímero será necessário. Portanto, o IV será mais alto e a HTHS 100 menor do que aquela da formulação correspondente sem o monoéster ou mistura de monoésteres. Portanto, a inclusão do monoéster ou mistura de monoésteres ajuda a aperfeiçoar a economia de combustível seja qual for o aperfeiçoador do índice de viscosidade polimérico es-colhido.

[014]Os aperfeiçoadores do índice de viscosidade poliméricos selecionados usados na presente invenção, os quais apresentam arquitetura otimizada, tais como o polímero pente Viscoplex 3-201 a partir da Evonik Industries e o copolímero de (met)acrilato de alquila Aclube V-5110 fornecido pela Sanyo Chemicals, fornecerão um IV maior para um aumento fornecido na viscosidade e, portanto, o benefício será maior para estes polímeros selecionados.

[015]Preferivelmente, o dito pelo menos um monoéster é o produto de reação de um álcool mono-hídrico e um ácido monocarboxílico, em que o dito álcool mono-hídrico é pelo menos um álcool mono-hídrico alifático de cadeia ramificada saturada que apresenta entre 16 e 36 átomos de carbono e em que o dito ácido mo- nocarboxílico é pelo menos um ácido monocarboxílico alifático de cadeia reta satu-rada que apresenta entre 5 e 10, preferivelmente, entre 5 e 7 átomos de carbono. Se desejado, as misturas dos ditos álcoois e/ou dos ditos ácidos pode ser usada na re-ação de esterificação.

[016]Alternativamente, o dito pelo menos um monoéster é o produto de rea-ção de um álcool mono-hídrico e um ácido monocarboxílico, em que o dito álcool mono-hídrico é pelo menos um álcool mono-hídrico alifático de cadeia reta saturada que apresenta entre 5 e 7 átomos de carbono e em que o dito ácido monocarboxílico é pelo menos um ácido monocarboxílico alifático de cadeia ramificada saturada que apresenta entre 16 e 36 átomos de carbono. Se desejado, as misturas dos ditos ál-coois e/ou dos ditos ácidos pode ser usada na reação de esterificação.

[017]Misturas dos monoésteres descritos acima também podem ser usadas.

[018]Em uma forma de realização preferida, os monoésteres usados na pre-sente invenção são monoésteres que são os produtos de reação dos ditos álcoois de cadeia ramificada que apresentam entre 16 e 36 átomos de carbono e dos ditos ácidos de cadeia reta que apresentam entre 5 e 10, preferivelmente, entre 5 e 7 átomos de carbono, conforme descrito acima.

[019]O álcool mono-hídrico de cadeia ramificada pode ser obtido a partir de qualquer fonte adequada e, tipicamente, pode ser selecionado a partir dos álcoois de Guerbet, oxo álcoois, álcoois derivados da condensação de aldol e misturas dos mesmos.

[020]Mais especialmente, o álcool mono-hídrico de cadeia ramificada é um álcool ramificado na posição β na cadeia carbônica principal. Tipicamente, tais álco-ois podem ser selecionados a partir de 2-octadecanol-1, 2-heptilundecanol-1, 2- octadodecanol-1, 2-noniltridecanol-1 e 2-deciltetradecanol-2 e misturas de dois ou mais entre tais álcoois. Tais álcoois são, convenientemente, álcoois de Guerbet.

[021]Preferivelmente, o álcool mono-hídrico de cadeia ramificada é pelo me-nos um álcool que apresenta entre 16 e 28 átomos de carbono, mais preferivelmente, entre 20 e 24 átomos de carbono.

[022]O ácido monocarboxílico de cadeia reta pode ser obtido a partir de qualquer fonte adequada e é selecionado a partir de ácido pentanoico (ácido valéri- co), ácido hexanoico (ácido caproico), ácido heptanoico (ácido enântico), ácido octa- noico (ácido caprílico), ácido decanoico (ácido cáprico) e misturas de dois ou mais entre tais ácidos.

[023]Preferivelmente, o dito pelo menos um monoéster apresenta uma vis-cosidade cinemática a 100 °C (conforme medida pela ASTM D445) de não mais do que 3,0 mm2/s. Preferivelmente, o dito pelo menos um monoéster apresenta um ín-dice de viscosidade (conforme medido pela ATSM 2270) de pelo menos 140. Prefe-rivelmente, o dito pelo menos um monoéster apresenta um ponto de fluidez (de acordo com a ASTM D97) de não mais do que -30 °C, mais preferivelmente, não mais do que -35 °C e, especialmente, não mais do que -40 °C. Preferivelmente, o dito pelo menos um monoéster apresenta uma perda por evaporação Noack (de acordo com a ATSM D5800) de não mais do que 17 % em peso, mais preferivelmente, não mais do que 15,0 % em peso.

[024]Preferivelmente, o dito pelo menos um monoéster apresenta um ponto de fulgor (de acordo com método Cleveland em Vaso Fechado) de pelo menos 200 °C, mais preferivelmente, pelo menos 210 °C, e, mais particularmente, pelo menos 220 °C.

[025]Preferivelmente, o dito pelo menos um monoéster apresenta um índice de não polaridade (INP), conforme descrito no EP-B-0792334, de pelo menos 80, preferivelmente, pelo menos 90.

[026]Preferivelmente, o dito pelo menos um monoéster apresenta uma vis-cosidade dinâmica de simulação de partida a frio (CCS) (de acordo com a ASTM D5293) a -35 °C de não mais do que 6200 cPs.

[027]Exemplos de monoésteres e misturas de monoésteres adequados para o uso neste relatório incluem aqueles divulgados no WO 2009/130445.

[028]Exemplos de monoésteres comercialmente disponíveis para o uso neste relatório incluem Priolube 1544 comercialmente disponível a partir da Croda Inter-national Plc.

[029] Nas composições lubrificantes da presente invenção, o óleo de base pode compreender um ou mais óleos de base adicionais, além de um ou mais monoésteres ou misturas de monoésteres descritos neste relatório acima. Não existem limitações particulares com respeito aos óleos de base adicionais que podem ser usados na composição lubrificante da presente invenção e vários óleos minerais convencionais, óleos sintéticos, assim como ésteres naturalmente derivados, tais como óleos vegetais, podem ser convenientemente usados.

[030]O óleo de base usado na presente invenção pode, convenientemente, compreender misturas de um ou mais óleos minerais e/ou um ou mais óleos sintéti-cos; assim, de acordo com a presente invenção, o termo “óleo de base” pode se re-ferir a uma mistura contendo mais do que um óleo de base. Óleos minerais incluem óleos de petróleo líquidos e óleo lubrificante mineral tratado com solvente ou tratado com ácido do tipo parafínico, naftênico ou parafínico/naftênico misto que pode ser ainda refinado pelos processos de hidroacabamento e/ou desparafinação.

[031]Óleos de base adequados para o uso na composição de óleo lubrifican-te da presente invenção são óleos de base minerais Grupo I-III (preferivelmente, Grupo III), poli-alfa olefinas Grupo IV (PAOs), óleos de base derivados de Fischer- Tropsch Grupo II-III (preferivelmente, Grupo III), óleos de base de éster Grupo V e misturas dos mesmos.

[032]Óleos de base “Grupo I”, “Grupo II” “Grupo III” e “Grupo IV” e “Grupo V” na presente invenção significam óleos de base de óleo lubrificante, de acordo com as definições do American Petroleum Institute (API), para as categorias I, II, III, IV e V. Estas categorias API são definidas na Publicação API 1509, 15a Edição, Apêndice E, Abril 2002.

[033] Um óleo de base preferido para o uso neste relatório, além do monoéster ou mistura de monoésteres, é um óleo de base derivado de Fischer-Tropsch. Óleos de base derivados de Fischer-Tropsch são conhecidos na técnica. O termo “derivado de Fischer-Tropsch” significado que um óleo de base é, ou é derivado de um produto de síntese de um processo de Fischer-Tropsch. Um óleo de base derivado de Fischer- Tropsch também pode ser referido como um óleo de base GTL (Gás-para-Líquidos). Óleos de base derivados de Fischer-Tropsch adequados que podem ser convenientemente usados como o óleo de base na composição lubrificante da presente invenção são aqueles como, por exemplo, divulgados no EP 0 776 959, EP 0 668 342, WO 97/21788, WO 00/15736, WO 00/14188, WO 00/14187, WO 00/14183, WO 00/14179, WO 00/08115, WO 99/41332, EP 1 029 029, WO 01/18156 e WO 01/57166.

[034]Tipicamente, o teor de aromáticos de um óleo de base derivado de Fis- cher-Tropsch, adequadamente determinado pela ASTM D 4629, tipicamente, estará abaixo de 1 % em peso, preferivelmente, abaixo de 0,5 % em peso e, mais preferi-velmente, abaixo de 0,1 % em peso. Adequadamente, o óleo de base apresenta um teor de parafina total de pelo menos 80 % em peso, preferivelmente, pelo menos 85, mais preferivelmente, pelo menos 90, ainda mais preferivelmente, pelo menos 95, e, mais preferivelmente, pelo menos 99 % em peso. Adequadamente, ele apresenta um teor de saturados (conforme medido por IP-368) maior do que 98 % em peso. Preferivelmente, o teor de saturados do óleo de base é maior do que 99 % em peso, mais preferivelmente, maior do que 99,5 % em peso. Preferivelmente, ele apresenta um teor de n-parafina máximo de 0,5 % em peso. O óleo de base, preferivelmente, também apresenta um teor de compostos naftênicos de 0 a menos do que 20 % em peso, mais preferivelmente, de 0,5 a 10 % em peso.

[035]Tipicamente, o óleo de base derivado de Fischer-Tropsch ou combina-ção de óleo de base apresenta uma viscosidade cinemática a 100 °C (conforme me-dida pela ASTM D 7042) na faixa de 1 a 30 mm2/s (cSt), preferivelmente, de 1 a 25 mm2/s (cSt), e, mais preferivelmente, de 2 mm2/s a 12 mm2/s. Preferivelmente, o óleo de base derivado de Fischer-Tropsch apresenta uma viscosidade cinemática a 100 °C (conforme medida pela ASTM D 7042) de pelo menos 2,5 mm2/s, mais prefe-rivelmente, pelo menos 3,0 mm2/s. Em uma forma de realização da presente inven-ção, o óleo de base derivado de Fischer-Tropsch apresenta uma viscosidade cine-mática a 100 °C de no máximo 5,0 mm2/s, preferivelmente, no máximo 4,5 mm2/s, mais preferivelmente, no máximo 4,2 mm2/s (por exemplo, “GTL 4”). Em uma outra forma de realização da presente invenção, o óleo de base derivado de Fischer- Tropsch apresenta uma viscosidade cinemática a 100 °C de no máximo 8,5 mm2/s, preferivelmente, no máximo 8 mm2/s (por exemplo, “GTL 8”).

[036]Além disso, o óleo de base derivado de Fischer-Tropsch, tipicamente, apresenta uma viscosidade cinemática a 40 °C (conforme medida pela ASTM D 7042) de 10 a 100 mm2/s (cSt), preferivelmente, de 15 a 50 mm2/s.

[037]Além disso, o óleo de base derivado de Fischer-Tropsch, preferivelmen-te, apresenta um ponto de fluidez (conforme medido, de acordo com a ASTM D 5950) abaixo de -30 °C, mais preferivelmente, abaixo de -40 °C, e, mais preferivelmente, abaixo de -45 °C.

[038]O ponto de fulgor (conforme medido pela ASTM D92) do óleo de base derivado de Fischer-Tropsch é, preferivelmente, maior do que 120 °C, mais preferi-velmente, ainda maior do que 140 °C.

[039]O óleo de base derivado de Fischer-Tropsch, preferivelmente, apresenta um índice de viscosidade (de acordo com a ASTM D 2270) na faixa de 100 a 200. Preferivelmente, o óleo de base derivado de Fischer-Tropsch apresenta um índice de viscosidade de pelo menos 125, preferivelmente, 130. Também é preferido que o índice de viscosidade esteja abaixo de 180, preferivelmente, abaixo de 150.

[040]No evento que o óleo de base derivado de Fischer-Tropsch contém uma combinação de dois ou mais óleos de base derivados de Fischer-Tropsch, os valores acima se aplicam à combinação dos dois ou mais óleos de base derivados de Fischer-Tropsch.

[041]A composição de óleo lubrificante, preferivelmente, compreende 80 % em peso ou maios de óleo de base derivado de Fischer-Tropsch.

[042]Óleos sintéticos incluem óleos de hidrocarboneto, tais como oligômeros de olefina (incluindo óleos de base de polialfaolefina; PAOs), ésteres de ácido dibá- sico, ésteres de poliol, polialquilenoglicóis (PAGs), alquil naftalenos e isomerados ceráceos desparafinados.

[043]Óleos de base de poli-alfa olefina (PAOs) e sua fabricação são bem co-nhecidos na técnica. Óleos de base de poli-alfa olefina preferidos que podem ser usados nas composições lubrificantes da presente invenção podem ser derivados de alfa olefinas lineares C2 a C32, preferivelmente, C6 a C16. Matérias-primas particular-mente preferidas para as ditas poli-alfa olefinas são 1-octeno, 1-deceno, 1-dodeceno e 1-tetradeceno.

[044] Existe uma forte preferência quanto ao uso de um óleo de base derivado de Fischer-Tropsch sobre um óleo de base PAO, tendo em vista o alto custo de fabricação das PAOs. Assim, preferivelmente, o óleo de base contém mais do que 50 % em peso, preferivelmente, mais do que 60 % em peso, mais preferivelmente, mais do que 70 % em peso, ainda mais preferivelmente, mais do que 80 % em peso, mais preferivelmente, mais do que 90 % em peso de óleo de base derivado de Fischer-Tropsch. Em uma forma de realização especialmente preferida, não mais do que 5 % em peso, preferivelmente, não mais do que 2 % em peso do óleo de base não é um óleo de base derivado de Fischer-Tropsch. É ainda mais preferido que 100 % em peso do óleo de base sejam fundamentados em um ou mais óleos de base derivados de Fischer- Tropsch.

[045]A quantidade total de óleo de base incorporado na composição lubrificante da presente invenção está, preferivelmente, na faixa de 60 a 99 % em peso, mais preferivelmente, na faixa de 65 a 90 % em peso e, mais preferivelmente, na faixa de 70 a 85 % em peso, com respeito ao peso total da composição lubrificante.

[046]Tipicamente, o óleo de base (ou combinação de óleo de base) usado, de acordo com a presente invenção, apresenta uma viscosidade cinemática a 100 °C (de acordo com a ASTM D445) acima de 2,5 cSt e abaixo de 5,6 cSt. De acordo com uma forma de realização preferida da presente invenção, o óleo de base apresenta uma viscosidade cinemática a 100 °C (de acordo com a ASTM D445) entre 2,7 e 4,5 cSt. No evento que o óleo de base contém uma combinação de dois ou mais óleos de base, é preferido que a combinação apresente uma viscosidade cinemática a 100 °C entre 2,7 e 4,5 cSt.

[047]Um outro componente essencial da composição lubrificante da presente invenção é um ou mais aperfeiçoadores do índice de viscosidade poliméricos. A composição lubrificante, de acordo com a presente invenção, compreende um ou mais aperfeiçoadores do índice de viscosidade poliméricos, preferivelmente, em uma quantidade de polímero sólido de 0,1 % em peso a 7 % em peso, mais preferivel-mente, de 0,25 % em peso a 5 % em peso, e, ainda mais preferivelmente, de 0,5 % em peso a 4 % em peso da composição lubrificante total.

[048]Preferivelmente, o aperfeiçoador do índice de viscosidade polimérico tem uma massa molecular média em peso de não menos do que 10000 e uma razão da massa molecular média em peso para o PSSI de não menos do que 0,8 x 104.

[049]Aperfeiçoadores VI poliméricos adequados para o uso neste relatório são selecionados a partir de:(a) um ou mais polímeros pente;(b) um polímero de poli(met)acrilato que apresenta 1 a 70 % em mol de uma ou mais unidades estruturais de (met)acrilato representado pela fórmula (1) abaixo

em que R1 é um átomo de hidrogênio ou um grupo metila e R2 é um grupo hi- drocarboneto de cadeia reta ou ramificada que não apresenta menos do que 16 áto-mos de carbono;(c) copolímeros hidrogenados de estireno-dieno; e(d) misturas dos mesmos.

[050] Em uma forma de realização preferida neste relatório, o aperfeiçoador de IV polimérico é um polímero pente. Um polímero pente preferido para o uso neste relatório compreende, na cadeia principal, pelo menos uma unidade de repetição que é obtida a partir de pelo menos um macromonômero com base em poliolefina e pelo menos uma unidade de repetição que é obtida a partir de pelo menos um monômero de baixo peso molecular selecionado a partir do grupo que consiste de monômeros de estireno que apresentam 8 a 17 átomos de carbono, (met)acrilatos de alquila que apresentam 1 a 10 átomos de carbono no grupo álcool, ésteres vinílicos que apresentam de 1 a 11 átomos de carbono no grupo acila, éteres vinílicos que apresentam 1 a 10 átomos de carbono no grupo álcool, fumaratos de (di)alquila que apresentam 1 a 10 átomos de carbono no grupo álcool, maleatos de (di)alquila que apresentam 1 a 10 átomos de carbono no grupo álcool e misturas dos mesmos, onde o grau molar de ramificação está na faixa de 0,1 a 10 % em mol e o polímero pente compreende um total de pelo menos 80 % em peso, com base no peso total de unidades de repetição do polímero pente, (ou, em um outro aspecto, com base no peso total do polímero comb), de pelo menos uma unidade de repetição que é obtida a partir de pelo menos um ma- cromonômero com base em poliolefina e pelo menos uma unidade de repetição que é obtida a partir de pelo menos um monômero de baixo peso molecular.

[051] Preferivelmente, o polímero pente usado neste relatório apresenta 8 % a 30 % em peso de unidades de repetição que são derivadas de macromonômeros com base em poliolefina e o grau molar de ramificação do polímero pente está na faixa de 0,3 % a 1,1 %.

[052]O termo “polímero comb”, conforme usado neste relatório, significa que cadeias laterais relativamente longas são ligadas a uma cadeia principal polimérica, frequentemente também conhecida como a cadeia principal. Os polímeros pente para o uso na presente invenção apresentam pelo menos uma unidade de repetição que é derivada de macromonômeros com base em poliolefina. A proporção exata é evidente por intermédio do grau molar de ramificação. O termo “cadeia principal”, conforme usado neste relatório, não significa necessariamente que o comprimento de cadeia da cadeia principal é maior do que aquele das cadeias laterais. Em vez disso, este termo se refere à composição desta cadeia. Embora a cadeia lateral tenha proporções muito altas de unidades de repetição olefínicas, especialmente unidades que são derivadas de alcenos ou alcadienos, por exemplo, etileno, propileno, n-buteno, isobuteno, butadieno, isopreno, a cadeia principal compreende proporções relativamente grandes de monômeros insaturados polares que foram detalhados acima.

[053]O termo “unidade de repetição” é conhecido àqueles habilitados na téc-nica. Os polímeros pente podem ser obtidos através de um processo que envolve a polimerização de radical livre de macromonômeros e monômeros de baixo peso mo-lecular, em que ligações duplas são abertas até formar ligações covalentes. Conse-quentemente, a unidade de repetição surge dos monômeros usados. Entretanto, os polímeros pente também podem ser preparados através de reações análogas ao polímero e copolimerização de enxerto. Neste caso, a unidade de repetição conver- tida da cadeia principal é contada como uma unidade de repetição que é derivada de um macromonômero com base em poliolefina. O mesmo se aplica no caso da prepa-ração dos polímeros pente através de polimerização de enxerto.

[054]Outros detalhes de métodos de preparação dos polímeros pente podem ser encontrados no US 2010/0190671 e US 2008/0194443, incorporados neste rela-tório como referência.

[055]Os polímeros pente preferidos para o uso na presente invenção com-preendem unidades de repetição que são derivadas de macromonômeros com base em poliolefina. Estas unidades de repetição compreendem pelo menos um grupo que é derivado de poliolefinas. Exemplos de poliolefinas adequadas incluem alcenos C2-C10, tais como etileno, propileno, n-buteno, isobuteno, norborneno e/ou alcadie- nos C4-C10, tais como butadieno, isopreno, norbornadieno e semelhantes.

[056]As unidades de repetição derivadas de macromonômeros com base em poliolefina, preferivelmente, compreendem pelo menos 70 % em peso e, mais prefe-rivelmente, pelo menos 80 % em peso, e, mais preferivelmente, pelo menos 90 % em peso dos grupos que são derivados de alceno e/ou alcadienos, com base no peso das unidades de repetição derivadas de macromonômeros com base em poliole- fina.

[057]Os grupos poliolefínicos também podem estar presentes na forma hi- drogenada. Além dos grupos que são derivados de alcenos e/ou alcadienos, as uni-dades de repetição derivadas de macromonômeros com base em poliolefina podem compreender outros grupos. Estes incluem pequenas proporções de monômeros copolimerizáveis, incluindo, entre outros, (met)acrilatos de alquila, monômeros de estireno, fumaratos, maleatos, ésteres vinílicos e/ou éteres vinílicos. A proporção destes grupos com base em monômeros copolimerizáveis é, preferivelmente, no máximo 30 % em peso, mais preferivelmente, no máximo 15 % em peso, com base no peso das unidades de repetição derivadas de macromonômeros com base em poliolefina. As unidades de repetição derivadas de macromonômeros com base em poliolefina podem compreender grupos de partida e/ou grupos finais que servem a partir da funcionalização ou são causados pela preparação das unidades de repeti-ção derivadas de macromonômeros com base em poliolefina. A proporção destes grupos de partida e/ou grupos finais é, preferivelmente, no máximo 30 % em peso, mais preferivelmente, no máximo 15 % em peso, com base no peso das unidades de repetição derivadas de macromonômeros com base em poliolefina.

[058]O peso molecular médio numérico das unidades de repetição que são derivadas de macromonômeros com base em poliolefina está, preferivelmente, na faixa de 500 a 50000 g/mol, mais preferivelmente, de 700 a 10000 g/mol, ainda mais preferivelmente, de 1500 a 4900 g/mol e, mais preferivelmente, de 2000 a 3000 g/mol.

[059]O ponto de fusão das unidades de repetição derivadas dos macromo- nômeros com base em poliolefina é, preferivelmente, menor ou igual a -10 °C, mais preferivelmente, menor ou igual a -20 °C, ainda mais preferivelmente, menor ou igual a -40 °C, conforme medido pela DSC. Mais preferivelmente, nenhum ponto de fusão de DSC pode ser medido para as unidades de repetição derivadas dos macromo- nômeros com base em poliolefina.

[060]Além das unidades de repetição que são derivadas dos macromonôme- ros com base em poliolefina, os polímeros pente úteis neste relatório compreendem unidades de repetição que são derivadas de monômeros de baixo peso molecular selecionados a partir do grupo que consiste de monômeros de estireno que apresen-tam 8 a 17 átomos de carbono, (met)acrilatos de alquila que apresentam 1 a 10 áto-mos de carbono no grupo álcool, ésteres vinílicos que apresentam 1 a 11 átomos de carbono no grupo acila, éteres vinílicos que apresentam 1 a 10 átomos de carbono no grupo álcool, fumaratos de di(alquila) que apresentam 1 a 10 átomos de carbono no grupo álcool, maleatos de (di)alquila que apresentam 1 a 10 átomos de carbono no grupo álcool e misturas destes monômeros.

[061]O peso molecular das unidades de repetição de baixo peso molecular ou dos monômeros de baixo peso molecular é, preferivelmente, no máximo 400 g/mol, mais preferivelmente, no máximo 200 g/mol, e, mais preferivelmente, no má-ximo 150 g/mol.

[062]Exemplos de monômeros de estireno que apresentam 8 a 17 átomos de carbono são estireno, estirenos substituídos que apresentam um substituinte alquila na cadeia lateral, por exemplo, alfa-metil-estireno e alfa-etil-estireno, estirenos substituídos que apresentam um substituinte alquila no anel, tais como viniltolueno p-metilestireno, estirenos halogenados, por exemplo, monocloroestirenos, dicloroes- tirenos, tribromoestirenos, e tetrabromoestirenos.

[063]O termo “(met)acrilatos” abrange acrilatos e metacrilatos e também mis-turas de acrilatos e metacrilatos. Os (met)acrilatos de alquila que apresentam 1 a 10 átomos de carbono no grupo álcool incluem (met)acrilatos que são derivado de álco-ois saturados, tais como (met)acrilato de metila, (met)acrilato de etila, (met)acrilato de n-propila, (met)acrilato de isopropila, (met)acrilato de n-butila, (met)acrilato de terc-butila, (met)acrilato de pentila, (met)acrilato de hexila, (met)acrilato de hexila de 2-etila, (met)acrilato de heptila, (met)acrilato de 2-terc-butil-heptila, (met)acrilato de octila, (met)acrilato de 3-isopropil-heptila, (met)acrilato de nonila, (met)acrilato de decila; (met)acrilatos que derivam de álcoois insaturados, por exemplo, (met)acrilato de 2-propinila, (met)acrilato de alila, (met)acrilato de vinila, (met)acrilato de oleila; (met)acrilatos de cicloalquila, tais como (met)acrilato de ciclopentila e (met)acrilato de 3-vinilciclo-hexila.

[064]Os (met)acrilatos de alquila preferidos incluem 1 a 8, mais preferivel-mente, 1 a 4 átomos de carbono no grupo álcool. O grupo álcool neste relatório pode ser linear ou ramificado.

[065]Exemplos de ésteres vinílicos que apresentam 1 a 11 átomos de carbo no no grupo acila incluem formiato de vinila, acetato de vinila, propionato de vinila, butirato de vinila. Ésteres vinílicos preferidos incluem 2 a 9, mais preferivelmente, 2 a 5 átomos de carbono no grupo acila. O grupo acila pode ser linear ou ramificado.

[066]Exemplos de éteres vinílicos que apresentam 1 a 10 átomos de carbono no grupo álcool incluem éter vinil metílico, éter vinil etílico, éter vinil propílico, éter vinil butílico. Éteres vinílicos preferidos incluem 1 a 8, mais preferivelmente, 1 a 4 átomos de carbono no grupo álcool. O grupo álcool pode ser linear ou ramificado.

[067]O termo “(di)éster”, conforme usado neste relatório, significa que mo- noésteres, diésteres e misturas de ésteres, especialmente, de ácido fumárico e/ou de ácido maleico, podem ser usados. Os fumaratos de (di) alquila que apresentam 1 a 10 átomos de carbono no grupo álcool incluem fumarato de monometila, fumarato de dimetila, fumarato de monoetila, fumarato de dietila, fumarato de metil etila, fuma- rato de monobutila, fumarato de dibutila, fumarato de dipentila e fumarato de di-hexila. Fumaratos de (di)alquila preferidos compreendem 1 a 8, mais preferivelmente, 1 a 4 átomos de carbono no grupo álcool. O grupo álcool pode ser linear ou rami-ficado.

[068]Os maleatos de di(alquila) que apresentam 1 a 10 átomos de carbono no grupo álcool incluem maleato de monometila, maleato de dimetila, maleato de monoetila, maleato de dietila, maleato de metil etila, maleato de monobutila, maleato de dibutila. Maleatos de (di)alquila preferidos compreendem 1 a 8, mais preferivel-mente, 1 a 4 átomos de carbono no grupo álcool. O grupo álcool neste relatório pode ser linear ou ramificado.

[069]Além das unidades de repetição detalhadas acima, os polímeros pente úteis neste relatório podem compreender unidades de repetição adicionais que são derivadas de comonômero adicional, sua proporção sendo no máximo 20 % em peso, preferivelmente, no máximo 10 % em peso e, mais preferivelmente, no máximo 5 % em peso com base no peso das unidades de repetição.

[070]Estes também incluem unidades de repetição que são derivadas de (met)acrilatos de alquila que apresentam 11 a 30 átomos de carbono no grupo álcool, especialmente, (met)acrilato de undecila, (met)acrilato de 5-metilundecila, (met)acrilato de dodecila, (met)acrilato de 2-metildodecila, (met)acrilato de tridecila, (met)acrilato de 5-metiltridecila, (met)acrilato de tetradecila, (met)acrilato de penta-decila, (met)acrilato de hexadecila, (met)acrilato de 2-metil-hexadecila, (met)acrilato de heptadecila, (met)acrilato de 5-isopropil-heptadecila, (met)acrilato de 4-terc- butiloctadecila, (met)acrilato de 5-etiloctadecila, (met)acrilato de 3- isopropiloctadecila, (met)acrilato de octadecila, (met)acrilato de nonadecila, (met)acrilato de eicosila, (met)acrilato de cetileicosila, (met)acrilato de estearileicosi- la, (met)acrilato de docosila e/ou (met)acrilato de eicosiltetratriacontila.

[071]Estes também incluem unidades de repetição que são derivadas de monômeros funcionalizados em oxigênio e nitrogênio dispersantes, tais como aque-les listados nos parágrafos [0036] a [0059] do US 2010/0190671, incorporado neste relatório como referência.

[072]Os polímeros pente adequados para o uso neste relatório, preferivel-mente, apresentam um grau molar de ramificação na faixa de 0,1 a 10 % em mol, mais preferivelmente, de 0,3 a 6 % em mol, ainda mais preferivelmente, de 0,3 a 1,1 % em mol, especialmente, de 0,4 a 1,0 % em mol, e, mais preferivelmente, de 0,4 a 0,6 % em mol.

[073]O grau molar de ramificação dos polímeros pente framo é calculado pela fórmula:

onde:A é o número de tipos de unidades de repetição que são derivadas de ma- cromonômeros com base em poliolefina,B é o número de tipos de unidades de repetição que são derivadas de mo- nômeros de baixo peso molecular selecionados a partir do grupo que consiste de monômeros de estireno que apresentam 8 a 17 átomos de carbono, (met)acrilatos de alquila que apresentam 1 a 10 átomos de carbono no grupo álcool, ésteres viníli- cos que apresentam 1 a 11 átomos de carbono no grupo acila, éteres vinílicos que apresentam 1 a 10 átomos de carbono no grupo álcool, fumaratos de (di)alquila que apresentam 1 a 10 átomos de carbono no grupo álcool, maleatos de (di)alquila que apresentam 1 a 10 átomos de carbono no grupo álcool e misturas destes monôme- ros,na é o número de unidades de repetição que são derivadas de macromonô- meros com base em poliolefina do tipo a na molécula de polímero pente,nb é o número de unidades de repetição que são derivadas de monômeros de baixo peso molecular selecionados a partir do grupo que consiste de monômeros de estireno que apresentam 8 a 17 átomos de carbono, (met)acrilatos de alquila que apresentam 1 a 10 átomos de carbono no grupo álcool, ésteres vinílicos que apre-sentam 1 a 11 átomos de carbono no grupo acila, éteres vinílicos que apresentam 1 a 10 átomos de carbono no grupo álcool, fumaratos de (di)alquila que apresentam 1 a 10 átomos de carbono no grupo álcool, maleatos de (di)alquila que apresentam 1 a 10 átomos de carbono no grupo álcool e misturas destes monômeros do tipo b na molécula de polímero pente.

[074]O grau molar de ramificação surge, em geral, da razão dos monômeros usados se o polímero pente foi preparado através de copolimerização de monôme- ros de baixo peso molecular e macromolecular. Para o cálculo, é possível, neste re-latório, usar o peso molecular médio numérico do macromonômero.

[075]Se o polímero pente foi obtido através de reação análoga ao polímero ou através de copolimerização de enxerto, o grau molar de ramificação é encontrado por métodos conhecidos para determinar a conversão.

[076]A proporção de pelo menos 80 % em peso, preferivelmente, pelo menos 90 % em peso das unidades de repetição de baixo peso molecular que são derivadas de monômeros selecionados a partir do grupo que consiste de monômeros de estireno que apresentam 8 a 17 átomos de carbono, (met)acrilatos de alquila que apresentam 1 a 10 átomos de carbono no grupo álcool, ésteres vinílicos que apre-sentam 1 a 11 átomos de carbono no grupo acila, éteres vinílicos que apresentam 1 a 10 átomos de carbono no grupo álcool, fumaratos de (di)alquila que apresentam 1 a 10 átomos de carbono no grupo álcool, maleatos de (di)alquila que apresentam 1 a 10 átomos de carbono no grupo álcool e misturas destes monômeros e das unidades de repetição que são derivadas de macromonômeros com base em poliolefina, é fundamentada no peso das unidades de repetição. Além das unidades de repetição, os polímeros, em geral, também compreendem grupos de partida e grupos finais que podem ser formados através das reações de iniciação e reações de terminação. Em um aspecto da presente invenção, o relato de pelo menos 80 % em peso, preferi-velmente, pelo menos 90 % em peso das unidades de repetição de baixo peso mo-lecular que são derivadas de monômeros selecionados a partir do grupo que consis-te de monômeros de estireno que apresentam 8 a 17 átomos de carbono, (met)acrilatos de alquila que apresentam 1 a 10 átomos de carbono no grupo álcool, ésteres vinílicos que apresentam 1 a 11 átomos de carbono no grupo acila, éteres vinílicos que apresentam 1 a 10 átomos de carbono no grupo álcool, fumaratos de (di)alquila que apresentam 1 a 10 átomos de carbono no grupo álcool, maleatos de (di)alquila que apresentam 1 a 10 átomos de carbono no grupo álcool e misturas destes monômeros e das unidades de repetição que são derivadas de macromonô- meros com base em poliolefina, é fundamentado no peso do polímeros pente.

[077]Um polímero pente preferido para o uso neste relatório apresenta 8 a 30 % em peso, mais preferivelmente, 10 a 26 % em peso das unidades de repetição que são derivadas de macromonômeros com base em poliolefina, com base no peso total das unidades de repetição.

[078]Os polímeros pente preferidos para o uso neste relatório incluem aque-les que apresentam uma massa molecular média em peso Mw na faixa de 500.000 a 1.000.000 g/mol, mais preferivelmente, 100.000 a 500.000 g/mol e, mais preferivel-mente, 150.000 a 450.000 g/mol.

[079]O peso molecular médio numérico Mn, preferivelmente, pode estar na faixa de 20.000 a 800.000 g/mol, mais preferivelmente, 40.000 a 200.000 g/mol e, mais preferivelmente, 50.000 a 150.000 g/mol.

[080]Preferivelmente, os polímeros pente usados neste relatório apresentam um índice de polidispersibilidade Mw/Mn na faixa de 1 a 5, mais preferivelmente, na faixa de 2,5 a 4,5. O número médio e a massa molecular média em peso podem ser determinados por processos conhecidos, tais como Cromatografia por Permeação Gasosa (CPG).

[081]Em um aspecto particular da presente invenção, um polímero pente preferido apresenta uma baixa proporção de ligações duplas olefínicas. O número de iodo é, preferivelmente, menor ou igual a 0,2g por g de polímero pente, mais pre-ferivelmente, menor ou igual a 0,1g por g de polímero pente. Esta proporção pode ser determinada, de acordo com DIN 53241, depois da remoção do óleo portador e monômeros residuais de baixo peso molecular a 180 °C sob pressão reduzida du-rante 24 horas.

[082]Em uma forma de realização preferida neste relatório, a composição lu-brificante compreende um polímero pente que apresenta unidades de repetição que são derivadas de metacrilato de n-butila e/ou de acrilato de n-butila. Preferivelmente, a proporção de unidades de repetição que são derivadas de metacrilato de n-butila e/ou de acrilato de n-butila é de pelo menos 50 % em peso, mais preferivelmente, pelo menos 60 % em peso com base no peso total de unidades de repetição.

[083]Em uma forma de realização preferida neste relatório, o polímero pente apresenta unidades de repetição que são derivadas de estireno. A proporção de unidades de repetição que são derivadas de estireno estão, preferivelmente, na faixa de 0,1 a 30 % em peso, mais preferivelmente, 5 a 25 % em peso.

[084]Em uma forma de realização preferida neste relatório, os polímeros pente apresentam unidades de repetição que são derivadas de (met)acrilato de al-quila que apresentam 11 a 30 átomos de carbono no radical alquila, preferivelmente, em uma quantidade na faixa de 0,1 % a 15 % em peso, mais preferivelmente, na faixa de 1 a 10 % em peso.

[085]Em uma forma de realização preferida neste relatório, o polímero pente apresenta unidades de repetição que são derivadas de estireno e unidades de repe-tição que são derivadas de metacrilato de n-butila. A razão em peso de unidades de repetição de estireno e unidades de repetição de metacrilato de n-butila está preferi-velmente, na faixa de 1:1 a 1:9, mais preferivelmente, 1:2 a 1:8.

[086]Em uma outra forma de realização preferida, o polímero pente apresenta unidades de repetição que são derivadas de metacrilato de metila e unidades de repetição que são derivadas de metacrilato de n-butila, preferivelmente, em uma ra-zão em peso de 1:1 a 0:100, mais preferivelmente, 3:7 a 0:100.

[087]Um polímero pente comercialmente disponível adequado para o uso neste relatório está disponível a partir da Evonik Industries sob o nome comercial Viscoplex 3-201.

[088]Em uma outra forma de realização, o aperfeiçoador do índice de visco-sidade polimérico é selecionado a partir daqueles que apresentam 1 a 70 % em mol de uma ou mais unidades estruturais de (met)acrilato representadas pela fórmula (1) abaixo.

[089]Na fórmula (1), R1 é hidrogênio ou um grupo metila e R2 é um grupo hi- drocarboneto de cadeia reta ou ramificada que não apresenta menos do que 16 átomos de carbono, preferivelmente, não menos do que 18 átomos de carbono, mais preferivelmente, não menos do que 20 átomos de carbono, e, ainda mais preferivel-mente, um grupo hidrocarboneto de cadeia ramificada que não apresenta menos do que 20 átomos de carbono.

[090]Os ditos aperfeiçoadores do índice de viscosidade de poli(met)acrilato podem ser do tipo não dispersante ou dispersante, mas o último é mais preferido.

[091]Nos aperfeiçoadores do índice de viscosidade de poli(met)acrilato, a proporção da unidade estrutural de (met)acrilato representada pela fórmula (1) é pre-ferivelmente, 1 a 70 % em mol, mais preferivelmente, não mais do que 60 % em mol, ainda mais preferivelmente, não mais do que 50 % em mol, particular e preferivel-mente, não mais do que 40 % em mol, e, especialmente, não mais do que 30 % em mol; e, preferivelmente, não menos do que 3 % em mol, mais preferivelmente, não menos do que 5 % em mol e, ainda mais preferivelmente, não menos do que 10 % em mol.

[092]Os ditos aperfeiçoadores de VI de poli(met)acrilato, preferivelmente, podem ser um copolímero de um ou mais monômeros representados pela fórmula (2) e um monômero, exceto aquele representado pela fórmula (2).

[093]Na Fórmula (2), R1 é hidrogênio ou um grupo metila e R2 é um grupo hidrocarboneto de cadeia reta ou ramificada que não apresenta menos do que 16 átomos de carbono.

[094]Qualquer monômero pode ser combinado com o monômero da fórmula(2) e, por exemplo, um monômero representado pela fórmula (3) abaixo é preferido.

[095]Um copolímero da fórmula (2) e fórmula (3) é um tipo não dispersante de aperfeiçoador de IV de poli(met)acrilato.

[096]Na fórmula (3), R3 é hidrogênio ou um grupo metila e R4 é um grupo hi- drocarboneto de cadeia reta ou ramificada que apresenta 1 a 15 átomos de carbono.

[097]Como o outro monômero que será combinado com um monômero da fórmula (2), um ou mais entre um monômero representado pela fórmula 4 ou fórmula 5 é preferido.

[098]Na fórmula 4, R5 é hidrogênio ou um grupo metila, R6 é um grupo alqui- leno que apresenta de 1 a 18 átomos de carbono, E1 é um amina ou resíduo hetero- cíclico que apresenta 1 a 2 átomos de nitrogênio e 0 a 2 átomos de oxigênio e denota 0 ou 1.

[099]Na fórmula 5, R7 é hidrogênio ou um grupo metila, E2 representa uma amina ou resíduo heterocíclico que apresenta 1 a 2 átomos de nitrogênio e 0 a 2 átomos de oxigênio.

[0100]Um copolímero de monômeros que apresentam a fórmula (2), fórmula (4) e fórmula (5) constitui um tipo dispersante de aperfeiçoador de IV de po- li(met)acrilato. Este tipo dispersante de aperfeiçoador de IV de poli(met)acrilato, adi-cionalmente, pode conter o monômero da fórmula (3) como um monômero consti-tuinte.

[0101]Exemplos específicos do grupo alquileno R6 na fórmula (4) podem in-cluir grupos etileno, propileno, butileno, pentileno, hexileno, heptileno, octileno, noni- leno, decileno, undecileno, dodecileno, tridecileno, tetradecileno, pentadecileno, hexadecileno, heptadecileno e octadecileno (estes grupos alquileno podem ser de cadeia reta ou ramificada).

[0102]O grupo representado por E1 na fórmula (4) e o grupo representado por E2 na fórmula (5) podem ser, independentemente, um grupo dimetilamino, dieti- lamino, dipropilamino, dibutilamino, anilina, toluidino, xilidino, acetilamino, benzoila- mino, morfolino, pirrolila, pirrolino, piridila, metilpiridila, pirrolidinila, piperidinila, qui- nonila, pirrolidonila, pirrolidono, imidazolino ou pirazino.

[0103]Exemplos de monômeros preferidos que apresentam as fórmulas (4) e (5) podem incluir metacrilato de dimetilaminometila, metacrilato de dietilaminometila, metacrilato de dimetilaminoetila, metacrilato de dietilaminoetila, 2-metil-5-vinilpiridina, metacrilato de morfolinometila, metacrilato de morforinoetila, N-vinilpirrolidona e mis-turas dos mesmos.

[0104]A razão molar de copolimerização para um copolímero de monômeros que apresentam a fórmula 2 e as fórmulas 3 a 5 não é particularmente limitado e monômero da fórmula 2:monômero das fórmulas 3 a 5 é, preferivelmente, 10:90 a 40:60.

[0105]O aperfeiçoador de IV pode ser preparado, por exemplo, através de polimerização de solvente do radical de uma mistura de monômeros da fórmula (1) e fórmulas (3) a (5) na presença de um iniciador de polimerização, tal como peróxido de benzoila.

[0106]Conforme usado neste relatório, “PSSI” significa índice de estabilidade de cisalhamento permanente de um polímero calculado a partir dos dados medidos, de acordo com a ASTM D 6278-02 com referência à ASTM D 6022-01.

[0107]O PSSI do dito aperfeiçoador de IV de poli(met)acrilato é, preferivel-mente, de não mais do que 35, mais preferivelmente, não mais do que 30, ainda mais preferivelmente, não mais do que 25; e, preferivelmente, não menos do que 5, mais preferivelmente, não menos do que 10, e, ainda mais preferivelmente, menos do que 20, e, especialmente, não menos do que 20.

[0108]A massa molecular média em peso (Mw) do aperfeiçoador de IV de po- li(met)acrilato é, preferivelmente, de não menos do que 10.000, mais preferivelmente, não menos do que 50.000, ainda mais preferivelmente, não menos do que 100.000, ainda mais preferivelmente, não menos do que 150.000, e, mais preferivelmente, não menos do que 200.000; e, preferivelmente, não mais do que 1.000.000, mais preferivelmente, não mais do que 700.000, ainda mais preferivel- mente, não mais do que 600.000, e, particular e preferivelmente, não mais do que 500.000.

[0109]A razão da massa molecular média em peso para o peso molecular numérico médio para o aperfeiçoador de IV de poli(met)acrilato é, preferivelmente, de 0,5 a 5,0, mais preferivelmente, de 1,0 a 3,5, ainda mais preferivelmente, de 1,5 a 3, e, especialmente, de 1,7 a 2,5.

[0110]A razão da massa molecular média em peso para o PSSI do aperfei- çoador de IV de poli(met)acrilato é, preferivelmente, de não menos do que 0,8 x 104, mais preferivelmente, não menos do que 1 x 104, ainda mais preferivelmente, não menos do que 2 x 104, e, ainda mais preferivelmente, não menos do que 2,5 x 104.

[0111]Exemplos de aperfeiçoadores do índice de viscosidade de po- li(met)acrilato adequados para o uso neste relatório incluem aqueles divulgados e exemplificados no US 2011/0124536.

[0112]Um polímero de poli(met)acrilato comercialmente disponível adequado para o uso neste relatório está disponível a partir da Sanyo Chemicals sob o nome comercial Aclube 5110.

[0113]Um outro aperfeiçoador do índice de viscosidade polimérico adequado para o uso neste relatório é um copolímero hidrogenado de estireno-dieno.

[0114]Um exemplo de um copolímero hidrogenado de estireno-dieno comer-cialmente disponível adequado para o uso neste relatório é aquele disponível a partir da Infineum sob o nome comercial Infineum SV600.

[0115]Em formas de realização preferidas neste relatório, a razão em peso de um ou mais aperfeiçoadores do índice de viscosidade poliméricos para um ou mais monoésteres ou misturas de monoésteres está na faixa de 1:8 a 1:40, mais preferivelmente, na faixa de 1:10 a 1:30.

[0116]Tipicamente, as composições lubrificantes da presente invenção seri-am utilizadas em, mas não necessariamente limitadas aos graus de viscosidade SAE J300 0W-16, 0W-20, 0W-30, 0W-40, 5W-20, 5W-30 e 5W-40, conforme estes são os graus que alvejam a economia de combustível. Conforme novos graus de viscosidade SAE J300 são publicados, com viscosidades inferiores do que o 0W-16 corrente, a presente invenção também seria muito mais aplicável a estes novos graus de viscosidade inferior. É concebível que a presente invenção também pode ser usada com maiores graus de viscosidade.

[0117]A composição lubrificante, de acordo com a presente invenção, prefe-rivelmente, apresenta uma volatilidade Noack (de acordo com a ASTM D 5800) abaixo de 15 % em peso. Tipicamente, a volatilidade Noack (de acordo com a ASTM D 5800) da composição está entre 1 e 15 % em peso.

[0118]A composição lubrificante, de acordo com a presente invenção, com-preende ainda um ou mais aditivos, tais como antioxidantes, aditivos antidesgaste, dispersantes, detergentes, detergentes excessivamente básicos, aditivos de extrema pressão, modificadores de atrito, aperfeiçoadores do índice de viscosidade, depresso-res do ponto de fluidez, passivadores metálicos, inibidores de corrosão, desemulsifi- cantes, agentes antiespuma, agentes de compatibilidade de vedação e óleos de base diluentes de aditivo, etc.

[0119]Como a pessoa habilitada na técnica é familiar com os aditivos acima e outros aditivos, estes não são adicionalmente debatidos neste relatório em detalhes. Exemplos específicos de tais aditivos são descritos, por exemplo, em Kirk- Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, terceira edição, volume 14, páginas 477 - 526.

[0120]Os antioxidantes que podem ser convenientemente usados incluem fenil-naftilaminas (tais como “IRGANOX L-06” disponível a partir da Ciba Specialty Chemicals) e difenilaminas (tais como “IRGANOX L-57” disponível a partir da Ciba Specialty Chemicals) conforme, por exemplo, divulgados no WO 2007/045629 e EP 1 058 720 B1, antioxidantes fenólicos, etc. O ensinamento do WO 2007/045629 e do EP 1 058 720 B1 é incorporado como referência neste relatório.

[0121]Aditivos antidesgaste que podem ser convenientemente usados inclu-em compostos contendo zinco, tais como compostos de ditiofosfato de zinco seleci-onados a partir de dialquil-, diaril- e/ou alquilaril- ditiofosfatos de zinco, compostos contendo molibdênio, compostos contendo boro e aditivos antidesgaste sem cinzas, tais como ácidos tiofosfóricos substituídos ou não substituídos, e sais dos mesmos. Exemplos de tais compostos contendo molibdênio podem incluir, convenientemente, ditiocarbamatos de molibdênio, compostos de molibdênio trinucleares, por exemplo, conforme descritos nos WO 98/26030, sulfetos de molibdênio e ditiofosfato de moli- bdênio.

[0122]Os compostos contendo boro que podem ser convenientemente usa-dos incluem ésteres de borato, aminas graxas boratadas, epóxidos boratados, boratos de metal alcalino (ou metal alcalino ou metal alcalino terroso mistos) e sais metálicos excessivamente básicos boratados.

[0123]O dispersante usado é, preferivelmente, um dispersante sem cinzas. Exemplos adequados de dispersantes sem cinzas são polibutileno succinimida polia- minas e dispersantes do tipo base de Mannich.

[0124]O detergente usado é, preferivelmente, um detergente excessivamente básico ou mistura de detergente contendo, por exemplo, salicilato, sulfonato e/ou de-tergentes do tipo fenato.

[0125]Exemplos de outros tipos de aperfeiçoadores do índice de viscosidade que podem ser convenientemente usados na composição lubrificante da presente invenção incluem os copolímeros de estelato de estireno-butadieno, copolímeros de es- telato de estireno-isopreno e o copolímero de polimetacrilato e copolímeros de etileno- propileno (também conhecidos como copolímeros de olefina) do tipo cristalino e não cristalino. Aperfeiçoadores do índice de viscosidade dispersantes podem ser usados na composição lubrificante da presente invenção.

[0126]Preferivelmente, a composição contém pelo menos 0,1 % em peso de um depressor de ponto de fluidez. Como um exemplo, naftaleno alquilado e polímeros fenólicos, polimetacrilatos, ésteres de copolímero de maleato/fumarato podem ser convenientemente usados como depressores de ponto de fluidez eficazes. Preferivelmente, não mais do que 0,3 % em peso do depressor de ponto de fluidez é usado.

[0127]Além disso, os compostos, tais como ácido alquenil succínico ou por-ções de éster dos mesmos, compostos com base em benzotriazol e compostos com base em tiodiazol podem ser convenientemente usados na composição lubrificante da presente invenção como inibidores de corrosão.

[0128]Compostos, tais como polissiloxanos, dimetil policiclo-hexano e poliacri- latos, podem ser convenientemente usados na composição lubrificante da presente invenção como agentes antiespumantes.

[0129]Compostos que podem ser convenientemente usados na composição lubrificante da presente invenção como seal fix ou agentes de compatibilidade de ve-dação incluem, por exemplo, ésteres aromáticos comercialmente disponíveis.

[0130]As composições lubrificantes da presente invenção podem ser conve-nientemente preparadas através da mistura do óleo de base compreendendo um ou mais monoésteres ou mistura de monoésteres e o aperfeiçoador do índice de visco-sidade polimérico junto com, opcionalmente, um ou mais aditivos.

[0131]Os aditivos mencionados acima estão, tipicamente, presentes em uma quantidade na faixa de 0,01 a 35,0 % em peso com base no peso total da composi-ção lubrificante, preferivelmente, em uma quantidade na faixa de 0,05 a 25,0 % em peso, mais preferivelmente, de 1,0 a 20,0 % em peso com base no peso total da composição lubrificante.

[0132]Preferivelmente, a composição contém pelo menos 9,0 % em peso, preferivelmente, pelo menos 10,0 % em peso, mais preferivelmente, pelo menos 11,0 % em peso de um pacote de aditivo compreendendo um aditivo antidesgaste, um detergente metálico, um dispersante sem cinzas e um antioxidante.

[0133]As composições lubrificantes, de acordo com a presente invenção, podem ser assim chamadas formulações de “SAPS baixa” (SAPS = cinzas sulfata-das, fósforo e enxofre), “SAPS média” ou “SAPS regular”.

[0134]Para óleos de motor para Óleo de Motor de Carro de Passeio (PCMO), as faixas acima significam:- um teor de cinzas sulfatadas (de acordo com a ASTM D 874) de até 0,5 % em peso, até 0,8 % em peso e até 1,5 % em peso, respectivamente;- um teor de fósforo (de acordo com a ASTM D 5185) de até 0,05 % em pe-so, até 0,08 % em peso e, tipicamente, até 0,1 % em peso, respectivamente; e- um teor de enxofre (de acordo com a ASTM D 5185) de até 0,2 % em pe-so, até 0,3 % em peso e, tipicamente, até 0,5 % em peso, respectivamente.Para Óleos de Motor a Diesel para Carga Pesada, as faixas acima significam:- um teor de cinzas sulfatadas (de acordo com a ASTM D 874) de até 1 % em peso, até 1 % em peso e até 2 % em peso, respectivamente;- um teor de fósforo (de acordo com a ASTM D 5185) de até 0,08 % em pe-so (SAPS baixa) e até 0,12 % em peso (SAPS média), respectivamente; e- um teor de enxofre (de acordo com a ASTM D 5185) de até 0,3 % em peso (SAPS baixa) e até 0,4 % em peso (SAPS média), respectivamente.

[0135]Em um outro aspecto, a presente invenção fornece o uso de uma com-posição lubrificante, de acordo com a presente invenção, como um óleo de motor no cárter de um motor, de modo a aperfeiçoar as propriedades de economia de combustível. O óleo de motor pode incluir um óleo de motor a diesel para carga pesada, um óleo de motor para motor de carro de passeio, assim como outros tipos de óleos de motor.

[0136]A presente invenção é descrita abaixo com referência aos exemplos seguintes, que não são intencionados a limitar de qualquer forma o escopo da presente invenção.

EXEMPLOS

[0137]As composições lubrificantes que apresentam as formulações apresen-tadas na Tabela 1 (Exemplos 1 a 4) são preparadas usando métodos de preparação de lubrificante convencionais através da combinação dos óleos de base GTL e o mo- noéster (Priolube 1544 comercialmente disponível a partir da Croda International Plc.) com o pacote de aditivo e o aperfeiçoador do índice de viscosidade polimérico (o polí-mero pente Viscoplex 3-201 comercialmente disponível a partir da Evonik Industries ou o polímero de poli(met)acrilato Aclube V-5110 comercialmente disponível a partir da Sanyo Chemicals).

1. Um óleo de base derivado de Fischer-Tropsch que apresenta uma viscosidade cinemática a 100 °C de aproximadamente 4 cSt que pode ser convenientemente preparado pelo processo descrito no WO 02/070631.2. Um óleo de base derivado de Fischer-Tropsch que apresenta uma viscosidade cinemática a 100 °C de aproximadamente 8 cSt que pode ser convenientemente preparado pelo processo descrito no WO 02/070631.3. Um monoéster fornecido pela Croda International Plc.4. Um polímero pente fornecido pela Evonik Industries.5. Um aperfeiçoador de IV de poli(met)acrilato fornecido pela Sanyo Chemicals.

[0138]As composições lubrificantes que apresentam as formulações apresen-tadas na Tabela 2 (Exemplos 5 a 12) são preparadas usando métodos de preparação de lubrificante convencionais. O monoéster usado nos Exemplos 8, 9, 11 e 12 foi a Amostra 2 do WO 2009/130445. Os aperfeiçoadores do índice de viscosidade polimé- ricos usados nos Exemplos 6 a 12 foram escolhidos a partir da Viscoplex 3-201 (um polímero pente a partir da Evonik Industries), Aclube 5110 (um polímero de po- li(met)acrilato a partir da Sanyo Chemicals) e Infineum SV277 (um copolímero hidroge- nado de estireno-dieno a partir da Infineum).

[0139]De modo a demonstrar as propriedades de economia de combustível aperfeiçoadas das composições lubrificantes da presente invenção, os Exemplos 5 a 9 foram submetidos a vários métodos de teste, conforme especificado na Tabela 2 abaixo.

*Exemplos Comparativos 1. Um óleo de base derivado de Fischer-Tropsch que apresenta uma viscosidade cinemática a 100 °C de aproximadamente 4 cSt que pode ser convenientemente preparado pelo processo descrito no WO 02/0706312. Um óleo de base derivado de Fischer-Tropsch que apresenta uma visco-sidade cinemática a 100 °C de aproximadamente 8 cSt que pode ser convenientemente preparado pelo processo descrito no WO 02/0706313. Amostra 2 do WO 2009/1304454. Copolímero hidrogenado de estireno-dieno comercialmente disponível a partir da Infineum5. Polímero pente fornecido pela Evonik Industries6. Copolímero de poli(met)acrilato fornecido pela Sanyo Chemicals7. Viscosidade cinemática a 100 °C medida, de acordo com a ASTM D4458. Viscosidade cinemática a 40 °C medida, de acordo com a ASTM D4459. Índice de viscosidade calculado, de acordo com a ASTM D227010. Viscosidade dinâmica de simulação de partida a frio (CCS), (de acordo com a ASTM D5293) a -35 °C11. Viscosidade a Alta Temperatura/Alto Cisalhamento a 100 °C medida, de acordo com a ASTM D661612. Viscosidade a Alta Temperatura/Alto Cisalhamento a 150 °C medida, de acordo com a ASTM D468313. Perda por evaporação Noack medida, de acordo com a ASTM D580014. Método de teste de economia de combustível, de acordo com CEC L-54- T-96DEBATE

[0140]Pode ser observado a partir da Tabela 2 que, para a dada HTHS 150 (2,6), a adição de um aperfeiçoador de IV polimérico aumenta o IV e reduz a HTHS 100.

[0141]Através da seleção de um polímero pente (tal como Viscoplex 3-210) ou um polímero de poli(met)acrilato com arquitetura otimizada (tal como Aclube 5110), o IV é maior e a HTHS 100 é menor. Isto se traduz na economia de combus- tível aperfeiçoada (observada no Exemplo Comparativo 7 e Exemplo 10).

[0142]Na adição do monoéster (Exemplos 4 e 5 e Exemplos 7 e 8), o IV ainda aumenta e a HTHS 100 é reduzida. Isto se traduz na economia de combustível aperfeiçoada (observada no Exemplo 8 em comparação com o Exemplo Comparativo 7).

[0143]Conforme um motor opera mais próximo a 100 °C do que 150 °C, o lubrificante é mais fino em condições de operação e, portanto, libera economia de combustível aperfeiçoada.

Claims

1. Composição lubrificante para uso no cárter de um motor, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende:(i) um óleo de base compreendendo pelo menos um monoéster ou uma mistura de monoésteres, em que o dito monoéster ou mistura de monoésteres tem uma viscosidade cinemática a 100 °C de não mais do que 4 mm2/s, um índice de viscosidade de pelo menos 130 e uma perda por evaporação Noack de não mais do que 20 % em peso; e(ii) aperfeiçoadores do índice de viscosidade poliméricos selecionados a partir de(a) um ou mais polímeros pente;(b) um polímero de poli(met)acrilato tendo 1 a 70 % em mol de uma ou mais unidades estruturais de (met)acrilato representado pela fórmula (1) abaixo

em que R1 é um átomo de hidrogênio ou um grupo metila, e R2 é um grupo hidrocarboneto de cadeia reta ou ramificada tendo não menos do que 16 átomos de carbono;(c) copolímeros hidrogenados de estireno-dieno; e(d) misturas dos mesmos,em que o dito pelo menos um monoéster é o produto de reação de um álcoolmono-hídrico e um ácido monocarboxílico,em que o dito álcool mono-hídrico é pelo menos um álcool mono-hídrico alifático de cadeia ramificada saturada tendo entre 16 e 36 átomos de carbono e em que odito ácido monocarboxílico é pelo menos um ácido monocarboxílico alifático de cadeia reta saturada tendo entre 5 e 10 átomos de carbono.

2. Composição lubrificante, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o dito monoéster ou misturas de monoésteres tem uma viscosidade cinemática a 100 °C de não mais do que 3,3 mm2/s.

3. Composição lubrificante, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADA pelo fato de que o dito monoéster ou misturas de monoésteres tem uma perda por evaporação Noack de não mais do que 15 % em peso.

4. Composição lubrificante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADA pelo fato de que o pelo menos um monoéster ou mistura de monoésteres está presente em um nível total de pelo menos 10 % em peso, em peso da composição lubrificante.

5. Composição lubrificante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADA pelo fato de que o pelo menos um monoéster ou mistura de monoésteres está presente em um nível total de no máximo 75 % em peso, em peso da composição lubrificante.

6. Composição lubrificante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADA pelo fato de que o aperfeiçoador do índice de viscosidade po- limérico é um polímero pente.

7. Composição lubrificante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADA pelo fato de que o aperfeiçoador do índice de viscosidade po- limérico está presente em uma quantidade de polímero sólido de 0,1 % em peso a 7 % em peso, em peso da composição lubrificante.

8. Composição lubrificante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, CARACTERIZADA pelo fato de que o dito pelo menos um monoéster ou mistura dos ditos monoésteres tem um índice de não polaridade de pelo menos 90.

9. Composição lubrificante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, CARACTERIZADA pelo fato de que o dito pelo menos monoéster ou mistura dos ditos monoésteres tem um ponto de fluidez de não mais do que -30 °C.

10. Composição lubrificante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, CARACTERIZADA pelo fato de que o dito pelo menos um monoéster, ou mistura dos ditos monoésteres tem uma viscosidade cinemática a 100 °C de não mais do que 3,0 cSt e/ou um índice de viscosidade de pelo menos 140 e/ou um ponto de fluidez de não mais do que -35 °C e/ou uma perda por evaporação Noack de não mais do que 15,0 % em peso.

11. Composição lubrificante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, CARACTERIZADA pelo fato de que o dito álcool compreende um álcool ramificado na posição β na cadeia carbônica principal e que contém 20 átomos de carbono.

12. Composição lubrificante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, CARACTERIZADA pelo fato de que o dito ácido é ácido pentanoico e/ou ácido heptanoico.

13. Composição lubrificante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, CARACTERIZADA pelo fato de que o óleo de base compreende, adicionalmente, um óleo de base derivado de Fischer-Tropsch.

14. Uso de uma composição lubrificante, como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 13, CARACTERIZADO pelo fato de que é no cárter de um motor, para aperfeiçoar as propriedades de economia de combustível. (1)em que R1 é um átomo de hidrogênio ou um grupo metila, e R2 é um grupo hi- drocarboneto de cadeia reta ou ramificada tendo não menos do que 16 átomos de carbono;(c) copolímeros hidrogenados de estireno-dieno; e(d) misturas dos mesmos,em que o dito pelo menos um monoéster é o produto de reação de um álcool mono-hídrico e um ácido monocarboxílico,em que o dito álcool mono-hídrico é pelo menos um álcool mono-hídrico alifáti- co de cadeia ramificada saturada tendo entre 16 e 36 átomos de carbono e em que o