BRPI0518863B1 - Composição de óleo lubrificante, e, método de lubrificar um motor de combustão interna - Google Patents

Description

“COMPOSIÇÃO DE ÓLEO LUBRIFICANTE, E, MÉTODO DE LUBRIFICAR UM MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA” A presente invenção diz respeito a uma composição de óleo lubrificante, em particular a uma composição de óleo lubrificante que é adequada para lubrificar motores de combustão interna e que tem melhor redução do atrito e economia de combustível.

Regulagens de automóveis cada vez mais severas com relação às emissões e eficiência de combustível estão impondo demandas crescentes tanto nos fabricantes de motores como nos formuladores de lubrificantes para fornecer soluções eficazes para melhorar a economia de combustível. A otimização de lubrificantes por meio do uso de estoques básicos de alto desempenho e aditivos inéditos representa uma solução flexível para um desafio crescente.

Aditivos que reduzem atrito (que também são conhecidos como modificadores de atrito) são importantes componentes lubrificantes na redução do consumo de combustível e vários aditivos como estes já são conhecidos na tecnologia.

Modificadores de atrito podem ser convenientemente divididos em duas categorias, ou seja, modificadores de atrito contendo metal e modificadores de atrito sem cinza (orgânicos). Compostos de organo-molibdênio estão entre os modificadores de atrito contendo metal mais comuns. Compostos de organo-molibdênio típicos incluem ditiocarbamatos de molibdênio (MoDTC), ditiofosatos de molibdênio (MoDTP), aminas de molibdênio, alcolatos de molibdênio e álcool-amidas de molibdênio. WO-A-98/26030, WO-A-99/31113, WO-A-99/47629 e WO-A-99/66013 descrevem compostos de molibdênio tri-nuclear para uso nas composições de óleos lubrificantes.

Entretanto, a tendência para composições de óleos lubrificantes com pouca cinza resultou em um maior impulso no sentido para alcançar baixo atrito e maior economia de combustível usando modificadores de atrito sem cinza (orgânicos).

Modificadores de atrito sem cinza (orgânicos) tipicamente compreendem ésteres de ácidos graxos e álcoois poliídricos, amidas de ácido graxo, aminas derivadas de ácidos graxos e compostos ditiocarbamato ou ditiofosfato orgânicos.

Melhorias adicionais nas características do desempenho do lubrificante foram alcançadas por meio do uso de condutas sinergísticas de combinações particulares de aditivos lubrificantes. WO-A-99/50377 descreve uma composição de óleo lubrificante que diz-se ter um aumento significativo na economia de combustível devido ao uso nela de compostos de molibdênio tri-nuclear em conjunto com ditiocarbamatos solúveis em óleo. EP-A-1041135 descreve o uso de dispersantes de succinimida em conjunto com dialquilditiocarbamatos de molibdênio para dar melhor redução do atrito em motores a diesel. US-B1-6562765 descreve uma composição de óleo lubrificante que diz-se ter um sinergia entre um complexo de dispersante oximolibdênio nitrogênio e um ditiocarbamato de oximolibdênio que leva a coeficientes de atrito inesperadamente baixos. EP-A-1367116, EP-A-0799883, EP-A-0747464, US-A-3933659 e EP-A-335701 descrevem composições de óleos lubrificantes compreendendo várias combinações de modificadores de atrito sem cinza. WO-A-92/02602 descreve composições de óleos lubrificantes para motores de combustão interna que compreendem uma mistura de modificadores de atrito sem cinza que diz-se terem um efeito sinergístico na economia de combustível. A mistura descrita em WO-A-92/02602 é uma combinação de (a) um modificador de atrito amina/amida preparado reagindo um ou mais ácidos com uma ou mais poliaminas e (b) um modificador de atrito éster/álcool preparado reagindo um ou mais ácidos com um ou mais polióis. US-A-5286394 descreve uma composição de óleo lubrificante que reduz atrito e um método para reduzir o consumo de combustível de um motor de combustão interna. A composição de óleo lubrificante descrita aqui compreende uma quantidade maior de um óleo com viscosidade lubrificante e uma quantidade menor de um composto orgânico modificador de atrito, polar e tensoativo selecionado de uma extensa lista de compostos incluindo ésteres mono- e mais altos de polióis e amidas alifáticas. Monooleato de glicerol e oleamida (isto é oleiamida) são mencionados como exemplos de tais compostos.

Entretanto, as estratégias atuais com relação à redução do atrito para economia de óleos combustíveis não são suficientes para alcançar alvos de economia de combustível sempre crescentes estabelecidos por Original Equipment Manufacturers (OEMs).

Por exemplo, modificadores de atrito de molibdênio tipicamente superam em desempenho modificadores de atrito sem cinza no regime de fronteira e existe um desafio para aproximar de níveis similares de modificação de atrito usando somente modificadores de atrito sem cinza.

Assim, dada a demanda crescente de economia de combustível imposta aos motores, permanece uma necessidade de melhorar adicionalmente a redução do atrito e economia de combustível de motores de combustão interna utilizando composições de óleo lubrificante com pouca cinza.

Desta forma é desejável melhorar adicionalmente o desempenho de modificadores de atrito sem cinza conhecidos e combinações de modificadores de atrito sem cinza conhecidas, em particular, melhorar adicionalmente o desempenho na redução do atrito de modificadores de atrito de éster de poliol e combinações de modificadores de atrito sem conza de amidas de ácido graxo e ésteres de poliol (por exemplo, combinações de oleimida e monooleato de glicerol) que foram comumente usados na tecnologia.

Observou-se recentemente de maneira surpreendente na presente invenção uma composição de óleo lubrificante compreendendo uma combinação de modificadores de atrito sem cinza que tem boa redução do atrito e economia de combustível.

Assim sendo, a presente invenção fornece uma composição de óleo lubrificante compreendendo óleo base, oleimida e um ou mais compostos de éter.

Por "compostos de éter" na presente invenção entende-se um composto hidrocarboneto saturado ou insaturado compreendendo um ou mais ligações de éter e opcionalmente compreendendo um ou mais grupos hidroxila nele, cujo composto não compreende qualquer grupo funcional adicional. A escolha de compostos de éter para uso na presente invenção não é limitado. Entretanto, os ditos compostos de éter são preferivelmente éteres não cíclicos.

Compostos de éter particularmente preferidos que podem ser empregados na presente invenção são os compostos de fórmula I, em que R1, R2 e R3 são cada um, independentemente, selecionados de hidrogênio, grupos alquila com de 10 a 30 átomos de carbono, preferivelmente de 16 a 22 átomos de carbono e grupos hidrocarboneto insaturado com de 10 a 30 átomos de carbono, preferivelmente de 16 a 22 átomos de carbono.

Compostos de éter preferidos são os em que R1 é um grupo alquila ou hidrocarboneto insaturado com de 10 a 30 átomos de carbono, mais preferivelmente de 16 a 22 átomos de carbono e R2 e R3 são hidrogênio.

Outros compostos de éter preferidos são os em que R e R são, independentemente, um grupo alquila ou hidrocarboneto insaturado com de 10 a 30 átomos de carbono, mais preferivelmente de 16 a 22 átomos de carbono eR é hidrogênio.

Compostos de éter preferidos também incluem os em que R1 e R3 são um alquila ou hidrocarboneto insaturado com de 10 a 30 átomos de carbono, mais preferivelmente de 16 a 22 átomos de carbono e R é hidrogênio.

Compostos de éter preferidos também incluem os em que R1, λ -j t 4 R e R são cada um, mdependentemente, selecionados um grupo alquila ou hidrocarboneto insaturado com de 10 a 30 átomos de carbono, preferivelmente de 16 a 22 átomos de carbono.

Em uma modalidade preferida da presente invenção, a composição de óleo lubrificante da presente invenção pode compreender uma mistura de um ou mais dos compostos de éter supramencionados.

Exemplos de compostos de éter que podem ser convenientemente usados na presente invenção incluem monoéter de glicerina oleíla, diéter de glicerina oleíla, triéter de glicerina oleíla, monoéter de glicerina estearila, diéter de glicerina estearila, triéter de glicerina estearila e mistura destes.

Um composto de éter preferido inclui o disponível com a designação de marca "ADEKA FM-618C" da Asahi Denka Kogyo Componente Ltd.

Em uma modalidade preferida da presente invenção, um ou mais compostos de éter estão presentes em uma quantidade na faixa de 0,1 a 5 % em peso, mais preferivelmente na faixa de 0,5 a 4 % em peso e acima de tudo preferivelmente na faixa de 1 a 1,5 % em peso com base no peso total da composição de óleo lubrificante.

Em uma modalidade preferida da presente invenção, oleilamida está presente em uma quantidade na faixa de 0,05 a 0,5 % em peso, mais preferivelmente na faixa de 0,1 a 0,4 % em peso e acima de tudo preferivelmente na faixa de 0,15 a 0,3 % em peso com base no peso total da composição de óleo lubrificante.

Em uma modalidade preferida, a composição de óleo lubrificante da presente invenção adicionalmente compreende um ou mais compostos de nitrila.

Compostos de nitrila preferidos que podem ser convenientemente empregados na presente invenção são compostos de hidrocarboneto saturados e insaturados contendo um ou mais grupos ciano (-C=N), cujos compostos preferivelmente não compreendem nenhum substituinte de grupo funcional adicional.

Compostos de nitrila particularmente preferidos que podem ser convenientemente empregados na presente invenção são nitrilas ramificadas ou retas, saturadas ou insaturadas alifáticas.

Compostos de nitrila preferivelmente com de 8 a 24 átomos de carbono, mais preferivelmente de 10 a 22 átomos de carbono e acima de tudo preferivelmente de 10 a 18 átomos de carbono são preferidos.

Compostos de nitrila particularmente preferidos são nitrilas saturadas ou insaturadas retas alifáticas com de 8 a 24 átomos de carbono, mais preferivelmente de 10 a 22 átomos de carbono e acima de tudo preferivelmente 10 a 18 átomos de carbono.

Exemplos e compostos de nitrila que podem ser convenientemente usados na presente invenção incluem nitrilas de ácido graxo de coco, oleilnitrila, decanonitrila e nitrilas de sebo e misturas destes.

Compostos de nitrila preferidos que podem ser convenientemente usados na presente invenção incluem os disponíveis com a designação de marca "ARNEEL 12" (também conhecido com a designação de marca "ARNEEL C") (nitrila de ácido graxo de coco, uma mistura de nitrilas saturadas CIO, Cl2, Cl4 e Cl6) da Akzo Nobel, os disponíveis com a designação de marca "ARNEEL O" (oleilnitrila) da Akzo Nobel e os disponíveis com as designações de marca "ARNEEL 10D" (decanonitrila), ARNEEL T" (nitrilas de sebo) e ARNEEL M" (nitrilas Cl6-22) da Akzo Nobel.

Em uma modalidade preferida da presente invenção, um ou mais compostos de nitrila estão presentes em uma quantidade na faixa de 0,1 a 1,0 em peso, mais preferivelmente na faixa de 0,2 a 0,8 % em peso e acima de tudo preferivelmente na faixa de 0,3 a 0,6 em peso com base no peso total da composição de óleo lubrificante. A quantidade total de óleo base incorporado na composição de óleo lubrificante da presente invenção está preferivelmente presente em uma quantidade na faixa de 60 a 92 % em peso, mais preferivelmente em uma quantidade na faixa de 75 a 90 % em peso e acima de tudo preferivelmente em uma quantidade na faixa de 75 a 88 % em peso, com relação ao peso total da composição de óleo lubrificante. Não existem limitações particulares com relação ao óleo base usado na presente invenção e vários óleos minerais convencionais conhecidos podem ser convenientemente usados. O óleo base usado na presente invenção pode convenientemente compreender misturas de um ou mais óleos minerais e/ou um ou mais óleos sintéticos. Óleos minerais incluem óleos de petróleo líquido e óleo lubrificante mineral tratado com solvente ou tratado com ácido do tipo parafínico, naftênico ou parafínico/naftênico misturado que pode ser adicionalmente refinado por processos de hidrofinalização e/ou remoção de cera. Óleos base naftênicos têm baixo índice de viscosidade (VI) (em geral 40-80) e um baixo ponto de fluidez. Tais óleos base são produzidos a partir de matérias-primas ricas em naftalenos e pobres em teor de cera e são usados principalmente para lubrificantes em que cor e estabilidade da cor são importantes, e VI e estabilidade de oxídação são de importância secundária. Óleos base parafínicos têm maior VI (em geral > 95) e um alto ponto de fluidez. Os ditos óleos base são produzidos a partir de matérias-primas ricas em parafinas e são usados para lubrificantes em que VI e estabilidade de oxidação são importantes. Óleos base derivados de Fischer-Tropsch podem ser convenientemente usados como o óleo base na composição de óleo lubrificante da presente invenção, por exemplo, os óleos base derivados de Fischer-Tropsch descritos em EP-A-776959, EP-A-668342, WO-A-97/21788, WO-OO/15736, WO-OO/14188, WO-OO/14187, WO-OO/14183, WO-OO/14179, WO-00/08115, WO-99/41332, EP-1029029, WO-Ol/18156 e WO-Ol/57166.

Processos sintéticos permitem que moléculas sejam construídas a partir de substâncias mais simples ou que tenham suas estruturas modificadas para dar as propriedades precisas necessárias. Óleos sintéticos incluem óleos de hidrocarboneto, tais como oligômeros de olefina (PAOs), ésteres de ácidos dibásicos, ésteres de poliol e rafmado ceroso com cera removida. Óleos base de hidrocarboneto sintéticos vendidos pela Royal Dutch/Shell Group of Companies com a designação "XHVI" (marca registrada) podem ser convenientemente usados.

Preferivelmente, o óleo base é constituído de óleos minerais e/ou óleos sintéticos que contém mais que 80 % em peso de saturados, preferivelmente mais que 90 % em peso, medido de acordo com ASTM D2007.

Adicionalmente, prefere-se que o óleo base contenha menos que 1,0 % em peso, preferivelmente menos que 0,1 % em peso de enxofre, calculado como enxofre elementar e medido de acordo com ASTM D2622, ASTM D4294, ASTM D4927 ou ASTM D3120.

Preferivelmente, o índice de viscosidade do fluido base é mais que 80, mais preferivelmente mais que 120, medido de acordo com ASTM D2270.

Preferivelmente, o óleo lubrificante tem uma viscosidade Λ cinemática na faixa de 2 a 80 mm /s a 100 °C, mais preferivelmente na faixa de 3 a 70 mm /s, acima de tudo preferivelmente na faixa de 4 a 50 mm /s. A quantidade total de fósforo na composição de óleo lubrificante da presente invenção é preferivelmente na faixa de 0,04 a 0,1 em peso mais preferivelmente na faixa de 0,04 a 0,09 % em peso e acima de tudo preferivelmente na faixa de 0,045 a 0,09 em peso com base no peso total da composição de óleo lubrificante. A composição de óleo lubrificante da presente invenção preferivelmente tem um teor de cinza sulfatada de não mais que 1,0 em peso mais preferivelmente não mais que 0,75 % em peso e acima de tudo preferivelmente não mais que 0,7 em peso com base no peso total da composição de óleo lubrificante. A composição de óleo lubrificante da presente invenção preferivelmente tem um teor de enxofre de não mais que 1,2 em peso, mais preferivelmente não mais que 0,8 % em peso e acima de tudo preferivelmente não mais que 0,2 em peso com base no peso total da composição de óleo lubrificante. A composição de óleo lubrificante da presente invenção pode compreender adicionalmente aditivos, tais como antioxidantes, aditivos antidesgaste, detergentes, dispersantes, modificadores de atrito, melhoradores do índice de viscosidade, agente de inibição do ponto de fluidez, inibidores de corrosão, agentes desespumantes e agentes de fixação da selagem ou de compatibilidade de selagem.

Antioxidantes que podem ser convenientemente usados incluem os selecionados do grupo de antioxidantes amínicos e/ou antioxidantes fenólicos.

Em uma modalidade preferida, os ditos antioxidantes estão presentes em uma quantidade na faixa de 0,1 a 5,0 em peso mais preferivelmente em uma quantidade na faixa de 0,3 a 3,0 em peso e acima de tudo preferivelmente em uma quantidade de na faixa de 0,5 a 1,5 % em peso, com base no peso total da composição de óleo lubrificante.

Exemplos de antioxidantes amínicos que podem convenientemente ser usados incluem difenilaminas alquiladas, fenil-o;-naftilaminas, fenil-/?-naftilaminas e a-naftilaminas alquiladas.

Antioxidantes amínicos incluem dialquildifenilaminas, tais como ρ,ρ'-dioctil-difenilamina, p,p'-di-a-metilbenzil-difenilamma e N-p-butilfenil-N-p'-octilfenilamina, monoalquildifenilaminas, tais como mono-t-butildifenilamina e mono-octildifenilamina, bis(diaalquilfenil)aminas, tais como di-(2,4-dietilfenil) amina e di(2-etil-4-nonilfenil)amina, alquilfenil-1-naftilaminas, tais como octilfenil-1 -naftilamina e n-t-dodecilfenil-1-naftilamina, 1-naftilamina, axilnaftilaminas, tais como fenil-1-naftilamina, fenil-2-naftilamina, N-hexilfenil-2-naftilamina e N-octilfenil-2-naftilamina, fenilenodiaminas, tais como N,N'-diisopropil-p-fenilenodiamina e N,N'-difenil-p-fenilenodiamina e fenotiazinas, tais como fenotiazina e 3,7-dioctilfenotiazina.

Antioxidantes amínicos preferidos incluem os disponíveis com as seguintes designações de marca: "Sonoflex OD-3" (ex. Seiko Kagaku Co.), "Irganox L-57" (ex. Ciba Specialty Chemicals Co.) e fenotiazina (ex. Hodogaya Kagaku Co.).

Exemplos de antioxidantes fenólicos que podem ser convenientemente usados incluem ésteres de alquila ramificados C7-C9 do ácido 3,5-bis(l,l-dimetil-etil)-4-hidróxi-benzenopropanóico, 2-t-butilfenol, 2-t-butil-4-metilfenol, 2-t-butil-5-metilfenoI, 2,4-di-t-butilfenol, 2,4-dimetil-6-t-butilfenol, 2-t-butil-4-metoxifenol, 3-t-butil-4-metoxifenol, 2,5-di-t-butilidroquinona, 2,6-di-t-butil-4-alquilfenóis, tais como 2,6-di-t-butilfenol, 2,6-di-t-butÍl-4-metilfenol e 2,6-di~t-butil-4-etilfenol, 2,6-di-t-butil-4 -alcoxifenóis, tais como 2,6-di-t-butil-4-metoxifenol e 2,6-di-t-butiM-etoxifenol, 3,5-di-tbutil-4-hidroxibenzilmercaptooctilacetato, alquil-3-(3,5-di-t-butil-4-hidroxifenil)propionatos, tais como noctadecil-3-(3, 5-di-t-butil-4-hidroxifeml)propionato, n-butil-3-(3,5-di-t-butil-4-hidroxifenil)propionato e 2’-etilexil-3'(3, 5-di-t-butil-4-hidroxifenil)propionato, 2,6-d-t-butil-a-dimetilamino-p-cresol, 2,2'-metilenobis(4-alquil-6-t-butilfenol), tais como 2,2f-m.etilenobis(4-metil-6-t-butilfenol e 2, 2-metilenobis(4-etil-6-t-butilfenol), bisfenóis, tais como 4,4'-butilídenobís(3 -metil-6-t-butilfenol, 4, 4'-metilenobis(2,6-di-t-butilfenol), 4,4'-bis(2,6-di-t-butilfenol), 2,2-(di-p-hidroxifenil)propano, 2,2-bis(3,5-di-t-butiΙ-4-hidroxifenil)propano, 4,4’-ciclo-hexilidenobis (2,6-t-butilfenol), hexametilenoglicol-bis [3-(3,5-di-t-butil-4- hidroxifenil)propionato], trietilenoglicolbis[3-(3-t-butil-4-hidróxi-5- metilfenil)propionato], 2,2’-tio-[dietil-3-(3, 5-di-t-butil-4- hidroxifenil)propionato], 3,9-bis {l,l-dimetil-2-[3-(3-t-butil-4-hidróxi-5-metil-fenil)propionilóxi]etil}2,4,8,10-tetraoxaspiro[5,5]undecano, 4,4'-tiobis(3-metil-6-t-butilfenol) e 2,2'-tiobis(4,6-di-t-butilresorcinol), polifenóis, tais como tetraquis[metileno-3-(3,5-di-t-butil'4-hidroxifenil)propionato]metano, l,l,3-tris(2-metil-4-hidróxi-5-t-butilfenil)butano, 1,3,5-trimetil-2,4,ó-tris(3,5-di-t-butil-4-hidroxibenzil)benzeno. éster glicol do ácido bis-[3,3'-bis(4'-hidróxi-3'-t-butilfenil)butírico, 2-(3',5'-di-t-butil-4-hidroxifenü)metü-4-(2 ,4 -di-t-butil - 3" -hidroxi fenil)metil-6-t-butil fenol e 2,6-bis(2'-hidróxi-3'-t-butil-5'-metilbenzil)4-metilfenol e condensados de p-t-butilfenol-formaldeído e condensados de p-t-butilfenol-acetaldeído.

Antioxidantes fenólicos preferidos incluem os disponíveis com as seguintes designações de marca: "Irganox L-135" (ex. Ciba Specialty Chemicals Co.), "Yoshinox SS" (ex. Yoshitomi Seiyaku Co.), "Antage W-400" (ex. Kawaguchi Kagaku Co.), "Antage W-500" (ex. Kawaguchi Kagaku Co.), "Antage W-300" (ex. Kawaguchi Kagaku Co.), "Irganox L109" (ex. Ciba Speciality Chemicals Co.), "Tominox 917" (ex. Yoshitomi Seiyaku Co.), "Irganox LI 15" (ex. Ciba Speciality Chemicals Co.), "Sumilizer GA80" (ex. Sumitomo Kagaku), Antage RC" (ex. Kawaguchi Kagaku Co.), "Irganox L101" (ex. Ciba Speciality Chemicals Co.), "Yoshinox 930" (ex. Yoshitomi Seiyaku Co.). A composição de óleo lubrificante da presente invenção pode compreender misturas de um ou mais antioxidantes fenólicos com um ou mais antioxidantes amínicos.

Em uma modalidade preferida, a composição de óleo lubrificante pode compreender um único ditiofosfato de zinco ou uma combinação de dois ou mais ditiofosfatos de zinco como aditivos antidesgaste, um ou cada ditiofosfato de zinco sendo selecionado de ditiofosfatos de dialquil-, diaril- ou alquilaril-zinco.

Ditiofosfato de zinco é um aditivo bem conhecido na tecnologia e pode ser convenientemente representado pela fórmula geral II; em que R a R podem ser os mesmos ou diferentes e são cada qual um grupo alquila primário contendo de 1 a 20 átomos de carbono preferivelmente de 3 a 12 átomos de carbono, um grupo alquila secundário contendo de 3 a 20 átomos de carbono, preferivelmente de 3 a 12 átomos de carbono, um grupo arila ou um grupo arila substituído com um grupo alquila, o dito substituinte alquila contendo de 1 a 20 átomos de carbono preferivelmente 3 a 18 átomos de carbono. 2 5 Compostos de ditiofosfato de zinco em que R a R são todos diferentes uns dos outros podem ser usados sozinhos ou em uma mistura com compostos de ditiofosfato de zinco em que R2 a R5 são todos os mesmos.

Preferivelmente, um ou cada ditiofosfato de zinco usado na presente invenção é um ditiofosfato de dialquil zinco. Exemplos de ditiofosfato de zinco adequados que são comercialmente disponíveis incluem os disponíveis ex. Lubrizol Corporation com as designações de marca "Lz 1097" e "Lz 1395", os disponíveis ex. Chevron Oronite com as designações de marca "OLOA 267" e "OLOA 269R" e o disponível ex. Afton Chemical com a designação de marca "HITEC 7197"; ditiofosfatos de zinco, tais como os disponíveis ex. Lubrizol Coiporation com as designações de marca "Lz 677A", "Lz 1095" e "Lz 1371", o disponível ex. Chevron Oronite com a designação de marca "OLOA 262" e o disponível ex. Afton Chemical com a designação de marca "HITEC 7169"; e ditiofosfatos de zinco, tais como os disponíveis ex. Lubrizol Corporation com as designações de marca "Lz 1370" e "Lz 1373" e o disponível ex. Chevron Oronite com a designação de marca "OLGA260". A composição de óleo lubrificante de acordo com a presente invenção pode em geral compreender na faixa de 0,4 a 1,0 % em peso de ditiofosfato de zinco, com base no peso total da composição de óleo lubrificante.

Aditivos antidesgaste adicionais ou alternativos podem ser convenientemente usados na composição de óleo lubrificante da presente invenção.

Detergentes típicos que podem ser usados na composição de óleo lubrificante da presente invenção incluem um ou mais detergentes salicilado e/ou fenato e/ou sulfonado.

Entretanto, já que sais de base de metal orgânico e inorgânico que são usados como detergentes podem contribuir para o teor de cinza sulfatada de uma composição de óleo lubrificante, em uma modalidade preferida da presente invenção, as quantidades de tais aditivos são minimizadas.

Além do mais, de maneira a manter um baixo nível de enxofre, são preferidos detergentes salicilados.

Assim, em uma modalidade preferida, a composição de óleo lubrificante da presente invenção pode compreender um ou mais detergentes salicilados.

De maneira a manter o teor de cinza sulfatada total da composição de óleo lubrificante da presente invenção em um nível de preferivelmente não mais que 1,0 em peso, mais preferivelmente em um nível de não mais que 0,75 % em peso e acima de tudo preferivelmente em um nível de não mais que 0,7 em peso com base no peso total da composição de óleo lubrificante, os ditos detergentes são preferivelmente usados em quantidades na faixa de 0,05 a 12,5 em peso, mais preferivelmente de 1,0 a 9,0 % em peso e acima de tudo preferivelmente na faixa de 2,0 a 5,0 em peso com base no peso total da composição de óleo lubrificante.

Além do mais, prefere-se que os ditos detergentes, independentemente, tenham um valor de TBN (número de base total) na faixa de 10 a 500 mg.KOH/g, mais preferivelmente na faixa de 30 a 350 mg.KOH/g e acima de tudo preferivelmente na faixa de 50 a 300 mg.KOH/g, medido pela ISO 3771.

As composições de óleo lubrificante da presente invenção podem adicionalmente conter um dispersante sem cinza que é preferivelmente misturado em uma quantidade na faixa de 5 a 15 em peso com base no peso total da composição de óleo lubrificante.

Exemplos de dispersantes sem cinza que podem ser usados incluem as polialquenil succinimidas e ésteres do ácido polialquenil succinínico descritos nas patentes japonesas Nos. 1367796, 1667140, 1302811 e 1743435. Dispersantes preferidos incluem succinimidas boradas.

Exemplos de melhoradores do índice de viscosidade que podem ser convenientemente usados na composição de óleo lubrificante da presente invenção incluem os copolímeros estireno-butadieno, copolímeros estireno-isopreno estrelados e o copolímero polimetacrilato e copolímeros estireno-propileno. Tais melhoradores do índice de viscosidade podem ser convenientemente empregados em uma quantidade na faixa de 1 a 20 em peso com base no peso total da composição de óleo lubrificante.

Polimetacrilatos podem ser convenientemente empregados nas composições de óleo lubrificante da presente invenção como agente de inibição do ponto de fluidez efetivo.

Além do mais, compostos, tais como ácido alquinil succínico ou frações de éster deste, compostos a base de benzotriazol e compostos a base de tiodiazol podem ser convenientemente usados na composição de óleo lubrificante da presente invenção como inibidores de corrosão.

Compostos, tais como polissiloxanos, dimetil policiclo-hexano e poliacrilatos podem ser convenientemente usados na composição de óleo lubrificante da presente invenção como agentes desespumantes.

Compostos que podem ser convenientemente usados na composição de óleo lubrificante da presente invenção como agentes de fixação da selagem ou de compatibilidade de selagem incluem, por exemplo, ésteres aromáticos comercialmente disponíveis.

As composições de óleo lubrificante da presente invenção podem ser convenientemente preparadas misturando oleimina, um ou mais compostos de éter e, opcionalmente, um ou mais ésteres de álcool poliídrico adicionais e/ou aditivos adicionais que estão normalmente presentes em composições de óleo lubrificante, por exemplo, como as aqui descritas anteriormente, com um óleo base mineral e/ou sintético.

Em uma outra modalidade da presente invenção, é fornecido um método de lubrificar um motor de combustão interna compreendendo aplicar uma composição de óleo lubrificante descrita anteriormente aqui. A presente invenção fornece adicionalmente o uso de uma combinação de oleimma, um ou mais compostos de éter e, opcionalmente, um ou mais ésteres de álcool poliídrico adicionais em uma composição de óleo lubrificante de maneira a aumentar a economia de combustível e/ou redução do atrito. A presente invenção está descrita a seguir com referência aos seguintes exemplos, que não se destinam a limitar o escopo da presente invenção de nenhuma maneira.

EXEMPLOS

Formulações Tabela 1 indica as formulações que foram testadas.

As formulações na tabela 1 compreenderam detergentes convencionais, dispersantes, agentes inibidores do ponto de fluidez, modificadores da viscosidade, antioxidantes e ditiofosfato de zinco aditivos, que estavam presentes como embalagens de aditivo em óleo diluente.

Os óleos base usados nas ditas formulações foram misturas de óleos base de polialfaolefína (PAO-4 disponível da BP Amoco com a designação de marca DURASYN 164 e PAO-5 disponível da Chevron Oronite com a designação de marca "SYNFLUID 5") e óleo base de éster disponível com a designação de marca "PRIOLUBE 1976" da Uniqema. O éter que foi usado foi éter de glicerina oleíla disponível com a designação de marca "ADEKA FM-618C" da Asahi Denka Kogyo Co. Ltd. A oleiamida usada foi a disponível com a designação de marca "UNISLIP 1757" da Uniqema. O monooleato de glicerol que foi usado foi o disponível com a designação de marca "RADIASURF 7149" da Oleon Chemicals. A nitrila C12 que foi usada foi a disponível com a designação de marca "ARNEEL 12" da Akzo Nobel.

Todas as formulações descritas na tabela 1 tinham óleos de grau de viscosidade SAE OW20.

As ditas formulações foram fabricadas misturando os componentes desta em um procedimento de mistura de um único estágio em uma temperatura de 70 °C. O aquecimento foi mantido por um mínimo de 30 minutos para garantir completa mistura, enquanto que a solução foi misturada usando uma agitador de pá. * Embalagem de aditivo convencional contendo detergentes de salicilato de cálcio com TNBs de 165 mg.KOH/g e 280 mg.KOH/g, dispersante, agentes inibidores do ponto de fluidez, antioxidantes amínicos e fenólicos, modifícadores de viscosidade, aditivos de ditiofosfato de zinco e óleo diluente.

Teste de Máquina de Mini-Tração ÍMTM) Medições de atrito foram realizadas em uma máquina de mini-tração fabricada por instrumentos PCS. 0 teste de MTM foi descrito por R. I. Taylor, E. Nagatomi, N. R, Horswill, D. M. James in "A screener test for the fuel economy potential of engine lubricants", apresentado no 13th Internacional Colloquium on Tribology, Janeiro de 2002.

Coeficientes de atrito foram medidos com a máquina de mini-tração usando a configuração "esfera-no-disco". O corpo de prova de esfera foi um mancai de rolamento de esfera de aço polido de 19,05 mm de diâmetro. O corpo de prova de disco foi um disco de aço de esfera polida de 46 mm de diâmetro e 6 mm espessura. O corpo de prova de esfera foi presa concentricamente em um eixo acionado pelo motor. O corpo de prova de disco foi preso concentricamente em um outro eixo acionado pelo motor. A esfera foi carregada contra o disco para criar uma área de contato de ponto com mínimos componentes de giro e assimetria. No ponto de contato, uma razão deslizamento para rolamento de 100 % foi mantida ajustando-se a velocidade superficial da esfera e disco.

Os testes foram realizados a uma pressão de 1,25 GPa (carga de 71N) ou 0,82 GPa (carga de 20N) com temperaturas e velocidades de superfície média variáveis, conforme detalhado nas tabelas de resultado. Resultados de discussão As formulações descritas na tabela 1 foram testadas usando o teste supramencionado e os resultados obtidos dele estão detalhados a seguir: Teste em Condições de Alta carga/Temneratura Alta As formulações dos exemplos 1 e 2 e exemplos comparativos 1 a 3 foram testadas no Teste de MTM nas condições de alta carga (1,25 GPa) e temperatura alta (105 °C e 125 °C) em uma variedade de velocidades (1000, 500,100 e 50 mm/s).

Coeficientes de atrito foram medidos e estão descritos na tabela 2. TABELA 2 Tabela 3 detalha a % de atrito média para as formulações do exemplos 1 e 2 e exemplos comparativos 2 e 3, relativa aos coeficientes de atrito médios medidos para a formulação do exemplo comparativo 1 em velocidades médias (isto é 1000, 500, 100, 50 mm/s) nas condições de alta cargas testadas.

Valores positivos na tabela 3 indicam melhor redução do atrito (isto é coeficientes de atrito mais baixos) relativa aos coeficientes de atrito médios medidos para a formulação do exemplo comparativo 1 e valores negativos na tabela 3 indicam pior redução do atrito (isto é maiores coeficientes de atrito) relativa aos coeficientes de atrito médios medidos para a formulação do exemplo comparativo 1. TABELA 3 2 Coeficientes de atrito médio relativos medidos para a formulação do exemplo comparativo 1.

Tabela 4 detalha a % de redução do atrito média para as formulações do exemplos 1 e 2 e exemplos comparativos 2 e 3, relativa aos coeficientes de atrito médios medidos para a formulação do exemplo comparativo 1 em altas temperaturas (isto é 125 °C e 105 °C) nas condições de alta cargas testadas.

Valores positivos na tabela 4 indicam melhor redução do atrito (isto é coeficientes de atrito mais baixos) relativa aos coeficientes de atrito médios medidos para a formulação do exemplo comparativo 1 e valores negativos na tabela 4 indicam pior redução do atrito (isto é maiores coeficientes de atrito) relativa aos coeficientes de atrito médios medidos para a formulação do exemplo comparativo 1. TABELA 4 3 Coeficientes de atrito médio relativos medidos para a formulação do exemplo comparativo 1. E evidente a partir das tabelas 3 e 4 que as combinações oleíamida/éter dos exemplos 1 e 2 apresentam redução sínergística do atrito. A melhora na redução do atrito do éter mediante adição de oleiamida varia de 3 a 7 % dependendo das condições usadas.

Os resultados da tabela 4 estão representados graficamente na figura 1. É evidente a partir da figura 1 que, enquanto espera-se dos resultados dos exemplos comparativos 2 e 3 que o uso de oleiamida em conjunto com éter resulte em pior redução do atrito que no exemplo comparativo 2, os exemplos 1 e 2 surpreendentemente indicam que não somente não existe deterioração no desempenho de redução do atrito usando uma combinação, mas também que existe uma melhora adicional no desempenho da redução do atrito usando uma combinação como esta.

Teste em Condições de Baixa carga/Temperatura Baixa As formulações dos exemplos 1 e 3 e exemplos comparativos 1 e 4 foram testadas no teste de MTM em condições de baixa carga (0,82 GPa) e temperatura baixa (105 °C, 70 °C e 45 °C) mediante em uma variedade de velocidades baixas (500,100, 50 e 10 mm/s).

Coeficientes de atrito foram medidos e estão descritos na tabela 5.

TABELAS

Tabela 6 detalha a % de redução do atrito média para as formulações do exemplos 1 e 3 e exemplo comparativo 4, relativa aos coeficientes de atrito médios medidos para a formulação do exemplo comparativo 1 em velocidades baixas (isto é 500, 100, 50, 10 mm/s) nas condições de baixa cargas testadas.

Valores positivos na tabela 6 indicam melhor redução do atrito (isto é coeficientes de atrito mais baixos) relativa aos coeficientes de atrito médios medidos para a formulação do exemplo comparativo 1 e valores negativos na tabela 6 indicam pior redução do atrito (isto é maiores coeficientes de atrito) relativa aos coeficientes de atrito médios medidos para a formulação do exemplo comparativo 1. TABELA 6 4 Coeficientes de atrito médios relativos medidos para a formulação do exemplo comparativo l. A tabela 7 detalha a % de redução do atrito média para as formulações do exemplos 1 e 3 e exemplo comparativo 4, relativa aos coeficientes de atrito médios medidos para a formulação do exemplo comparativo 1 em temperaturas baixas (isto é 105 °C, 70 °C, 45 °C) nas condições de baixa cargas testadas.

Valores positivos na tabela 7 indicam melhor redução do atrito (isto é coeficientes de atrito mais baixos) relativa aos coeficientes de atrito médios medidos para a formulação do exemplo comparativo 1 e valores negativos na tabela 7 indicam pior redução do atrito (isto é maiores coeficientes de atrito) relativa aos coeficientes de atrito médios medidos para a formulação do exemplo comparativo 1. TABELA 7 5 Coeficientes de atrito médio relativos medidos para a formulação do exemplo comparativo 1. É evidente a partir das tabelas 6 e 7 que as combinações oleíamída/éter/nitrila do exemplo 3 apresenta redução sinergística do atrito em condições de baixa carga.

Claims (7)

1. Composição de óleo lubrificante, caracterizada pelo fato de que compreende óleo base, oletamtda e um ou mais compostos de éter, em que um ou mais compostos de éter são selecionados de monoéter de glicerina oleíla, diéter de glicerina oleíia, triéter de glicerina oleíla, monoéter de glicerina estearila, diéter de glicerina estearila, triéter de glicerina estearila.

2. Composição de óleo lubrificante de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que um ou mais compostos de éter estão presentes em uma quantidade na faixa de 0,1 a 5% em peso com base no peso total da composição de óleo lubrificante.

3. Composição de óleo lubrificante de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que oleiamida está presente em uma quantidade na faixa de 0,05 a 0,5% em peso com base no peso total da composição de óleo lubrificante.

4. Composição de óleo lubrificante de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que a dita composição compreende adicionalmente um ou mais compostos de nitrila,

5. Composição de óleo lubrificante de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que os ditos um ou mais compostos de nitrila estão presentes em uma quantidade na faixa de 0,1 a 0,8% em peso com base no peso total da composição de óleo lubrificante.

6. Composição de óleo lubrificante de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizada pelo fato de que os ditos um ou mais compostos de nitrila são selecionados de nitrilas de ácido graxo de coco. oleilnitrila, decanonítrila e nitrilas de sebo.

7. Método de lubrificar um motor de combustão interna, caracterizado pelo fato de que compreende aplicar uma composição de óleo lubrificante, como definida em. qualquer uma das reivindicações l a 6 desta.