BRPI1012250B1

BRPI1012250B1 - Composição lubrificante, e, uso de uma composição lubrificante

Info

Publication number: BRPI1012250B1
Application number: BRPI1012250-8A
Authority: BR
Inventors: William Dunning Simon; John Wedlock David
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij B.V.
Priority date: 2009-06-24
Filing date: 2010-06-23
Publication date: 2018-05-15
Also published as: EP2446001B1; CN102803446A; RU2012102293A; US20120129741A1; EP2446001A1; US9222049B2; BRPI1012250A2; RU2556633C2; JP2012530830A; WO2010149706A1

Description

(54) Título: COMPOSIÇÃO LUBRIFICANTE, E, USO DE UMA COMPOSIÇÃO LUBRIFICANTE (51) Int.CI.: C10M 107/02; C10M 111/04; C10N 10/04; C10N 20/02; C10N 30/02; C10N 30/06; C10N 40/25 (30) Prioridade Unionista: 24/06/2009 EP 09163626.6, 24/06/2009 US 61/220009 (73) Titular(es): SHELL INTERNATIONALE RESEARCH MAATSCHAPPIJ B.V.

(72) Inventor(es): SIMON WILLIAM DUNNING; DAVID JOHN WEDLOCK “COMPOSIÇÃO LUBRIFICANTE, E, USO DE UMA COMPOSIÇÃO LUBRIFICANTE”

A presente invenção refere-se a uma composição lubrificante compreendendo um óleo de base e um ou mais aditivos para uso particular no cárter de um motor, em particular um motor diesel pesado.

Economia de combustível está se tomando uma prioridade na indústria automobilística. Como é explicado no artigo How Low Can You Go - Um óleo do motor para caminhões Iveco OW, Y. De Groote, Lubes’n’ Greases (Europe-Oriente Médio-África), julho/agosto de 2008, número 8, páginas 18 a 22, a maioria dos automóveis de passageiros funcionavam no passado com óleos SAE 10W-30 ou 10W-40, mas produtos SAE 5W-30 e 5W-20 foram introduzidos nos últimos anos e estão ganhando popularidade. No setor de transporte rodoviário óleos SAE 15W-40 foram os mais populares e eles continuam a ser o grau dominante em vista do medo que os óleos mais finos iriam comprometer a proteção anti-desgaste do motor. No entanto, a possibilidade de utilizar óleos SAE OW em caminhões pesados está sendo investigada.

No entanto, é problemático formular óleos de motor (incluindo óleos de motor para automóveis de passageiros AO e pesados, óleos para motores diesel) com óleos de base mineral a fim de atender aos graus mais finos (tais como SAE OW-x) da assim chamada especificações SAE J300 (tal como revista em maio de 2004). SAE significa Society of Automotive Engineers.

Outro problema dos conhecidos óleos de motor com base em óleo mineral é que eles podem ter propriedades indesejáveis para um ou mais da economia de combustível, desempenho de desgaste e volatilidade Noack quando usados em óleos de motor relativamente finos.

Além disso, embora seja possível - como sugere o artigo acima em Lubes’ n’ Greases - formular certos óleos de motor OW usando óleos de base do grupo IV (PAOs; óleos de base de poli-alfa-olefina), uma desvantagem de usar tais PAOs é o alto custo de fabricação do mesmo e problemas com escassez de oferta.

WO 2006/094264 descreve em seu Exemplo 2 uma composição lubrificante OW-20 contendo 73,36% em peso de óleo de base derivado de Fischer-Tropsch, 15,99% em peso de um óleo de base PAO (Durasyn ® 174 PAO-40), 10,35 % em peso de um pacote de aditivos detergente-inibidor e 0,3% em peso de um depressor do ponto de fluidez. A composição lubrificante de acordo com WO 2006/094264 tem uma viscosidade cinemática a 100°C de 7,093 cSt.

US 2008/0149529 descreve um processo para fabricar uma mistura de óleo de base e a mistura de óleo de base em si (ou seja, não uma formulação lubrificante totalmente formulada para uso no cárter de um motor).

WO 2007/107506 descreve no Exemplo 1 um fluido absorvedor de choque contendo 96,83% em peso de um óleo de base derivado de FischerTropsch (com uma viscosidade cinemática a 100°C de 2,4 cSt), 0,20% em peso de um antioxidante, 2,30% em peso de um melhorador de viscosidade, 0,37% em peso de um inibidor de corrosão e 0,3% em peso de um agente de coloração. Fluidos absorvedores de choque normalmente têm valores de volatilidade relativamente elevados quando comparados com os óleos de motor (exemplificado por exemplo, o teste DIN 51581 de evaporação Noack menos severo como mencionado na tabela 3 do WO 2007/107506 quando comparado com o teste ASTM D 5800 como usado de acordo com a presente invenção).

EP 1 688 476 revela no Exemplo 2 uma composição lubrificante contendo 90% em peso de um óleo de base derivado de FischerTropsch, a composição tendo uma viscosidade cinemática a 100°C de 8,1 cSt.

E um objeto da presente invenção minimizar um ou mais dos problemas acima.

E outro objeto da presente invenção fornecer alternativas de composições lubrificantes relativamente finas para uso no cárter de um motor, as composições tendo propriedades ao mesmo tempo desejáveis para a economia de combustível, desempenho de desgaste do e volatilidade Noack.

Um ou mais dos objetos acima ou outros objetos podem ser obtidos pela presente invenção fornecendo uma composição lubrificante para uso no cárter de um motor que compreende um óleo de base e um ou mais aditivos, em que o óleo de base compreende um óleo de base derivado de Fischer-Tropsch e em que a composição lubrificante tem uma viscosidade cinemática a 100°C (de acordo com ASTM D 445) inferior a 5,6 cSt e uma volatilidade de Noack (de acordo com ASTM D 5800) abaixo de 15% em peso.

Foi agora surpreendentemente encontrado de acordo com a presente invenção que composições adequadas de óleo fino de motor (incluindo aquelas especificações OW encontradas de acordo com as especificações SAE J300) podem ser formuladas com base em óleos de base derivados de Fischer-Tropsch, em que as composições apresentam desempenho de desgaste desejável e propriedades de volatilidade Noack.

Outra vantagem da presente invenção é que as propriedades acima desejáveis podem ser alcançadas por lubrificantes de primeira linha de motores diesel ou também por um óleo de primeira linha de motor de automóvel de passageiros (PCMO). Uma característica de tais lubrificantes de primeira linha de motores é que eles exigem um tratamento relativamente alto de um pacote de aditivos de desempenho (tal como acima de 9% em peso). Como um pacote de aditivos de desempenho espessa o lubrificante total acabado, o que consequentemente significa que uma contribuição de menor viscosidade é deixada para o óleo de base para atender aos mesmos requisitos de viscosidade. Uma consequência do uso de um óleo de base de viscosidade mais baixa é que se toma difícil de cumprir os valores de volatilidade (Noack) de acordo com as especificações da indústria. No entanto, foi surpreendentemente encontrado de acordo com a presente invenção que valores desejáveis de volatilidade (Hoack) podem ser alcançados.

É notado que WO 02/064711 descreve o uso de óleos de base derivados de Fischer-Tropsch em composições OW-x. No entanto, ao contrário da presente invenção, WO 02/064711 refere-se a composições lubrificantes com uma viscosidade cinemática a 100°C (de acordo com ASTM D 445) de acima de 5,6 cSt.

Além disso, WO 2004/081157 descreve formulações de óleo de motor OW contendo óleos de base derivados de Fischer-Tropsch. No entanto, também WO 2004/081157 não descreve composições lubrificantes com uma viscosidade cinemática a 100°C (de acordo com ASTM D 445) inferior a 5,6 cSt.

Não existem limitações particulares com relação ao óleo de base utilizado na composição lubrificantes de acordo com a presente invenção (desde que o óleo de base compreende pelo menos um óleo de base derivado de Fischer-Tropsch e desde que as exigências em relação à composição lubrificante de acordo com a presente invenção são preenchidas), e vários óleos minerais convencionais, óleos sintéticos bem como ésteres de origem natural tais como óleos vegetais podem ser usados convenientemente.

O óleo de base utilizado na presente invenção pode - além do óleo de base derivado de Fischer-Tropsch- convenientemente compreender misturas de um ou mais óleos minerais e/ou um ou mais óleos sintéticos, assim, de acordo com a presente invenção, o termo óleo de base pode se referir a uma mistura que contenha mais de um óleo de base, incluindo pelo menos um óleo de base derivado de Fischer-Tropsch. Óleos minerais incluem óleos de petróleo líquidos e óleo lubrificante mineral tratado por solvente do tipo parafínico, naftênico, ou do tipo parafínico/naftênico misturado que podem ser aperfeiçoado por processos de hidroacabamento e/ou remoção de cera.

Óleos de base adequados para uso na composição de óleo lubrificante da presente invenção são óleos de base mineral do Grupo I-III (de preferência Grupo III), Poli-alfa-olefinas (PAO) do Grupo IV, óleos de base derivados de Fischer-Tropsch (preferivelmente Grupo III) e misturas dos mesmos.

Óleos de base pelo Grupo I, Grupo II Grupo III e Grupo IV na presente invenção significam óleos lubrificantes de óleo de base de acordo com as definições da American Petroleum Institute (API) para as categorias I, II, III e IV. Essas categorias de API são definidas na API Publication 1509, 15^a edição, anexo E, abril de 2002.

Óleos de base derivados de Fischer-Tropsch são conhecidos na técnica. Pelo termo derivado de Fischer-Tropsch significa que um óleo de base de petróleo é, ou é derivado de, um produto de síntese de um processo de FischerTropsch. Óleo de base derivado de Fischer-Tropsch pode também 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 descritos na 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.

Óleos sintéticos incluem óleos de hidrocarboneto tais como oligômeros de olefina (incluindo óleos de base de polialfaolefina; PAOs), ésteres de ácido dibásicos, ésteres de poliol, polialquileno glicóis (PAGs), naftalenos de alquila e isomeratos cerosos submetidos à remoção de cera. Óleos de base de hidrocarbonetos sintéticos vendidos pelo Grupo Shell sob a designação Shell XHVI (marca registrada) podem ser convenientemente utilizados.

Óleos de base de poli-alfa-olefinas (PAOs) e sua fabricação são bem conhecidos na técnica. Óleos de base de poli-alfa-olefinas preferidos que podem ser usados nas composições lubrificantes da presente invenção podem ser derivados de alfa olefinas C₂a C₃₂ lineares, de preferência Cg a Cw· Cargas de alimentação especialmente preferidas para ditas poli-alfa-olefinas são 1-octeno, 1-deceno, 1-dodeceno e 1-tetradeceno.

Há uma forte preferência pela utilização de um óleo base derivado de Fischer Tropsch sobre um óleo de base de PAO, tendo em vista o alto custo de fabricação das PAOs. Assim, de preferência, o óleo de base contém mais de 50% em peso, de preferência mais de 60% em peso, mais de preferência mais de 70% em peso, ainda mais de preferência mais de 80% em peso, mais de preferência mais de 90% em peso de óleo de base derivado de Fischer-Tropsch. Em uma modalidade especialmente preferida não mais de 5% em peso, de preferência não mais de 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 é baseado em um ou mais óleos de base derivados de Fischer-Tropsch.

A quantidade total de óleo de base incorporados na composição lubrificante da presente invenção está preferivelmente presente em uma quantidade na faixa de 60 a 99% em peso, mais preferivelmente em uma quantidade na faixa de 65 a 90% em peso e mais de preferência em uma quantidade na faixa de 70 a 85% em peso, com relação ao peso total da composição lubrificante.

Normalmente o óleo de base (ou mistura de óleo de base), como utilizado de acordo com a presente invenção tem uma viscosidade cinemática a 100°C (de acordo com a ASTM D445) acima de 3,0 cSt e abaixo de 5,6 cSt. De acordo com uma modalidade preferida da presente invenção o óleo de base tem uma viscosidade cinemática a 100°C (de acordo com a ASTM D445) entre 3,5 e 4,5 cSt. No caso do óleo de base conter uma mistura de dois ou mais óleos de base, é preferível que a mistura tenha uma viscosidade cinemática a 100°C entre 3,5 e 4,5 cSt.

Preferivelmente, a viscosidade dinâmica a -35°C (de acordo com ASTM D 5293) da composição de acordo com a presente invenção está abaixo de 6.200 cP (1 cP é o mesmo que 1 mPa.s), de preferência abaixo de

5.500 cP, mais de preferência 5000 cP, ainda mais de preferência abaixo

4.500 cP, ou mesmo tão baixo como abaixo de 4.000 cP ou abaixo de 3.500 cP. Normalmente, a viscosidade dinâmica a - 35°C está acima de 2.000 cP.

De preferência, a alta temperatura, viscosidade de alto cisalhamento (HTHS, de acordo com ASTM D 4683) da composição de acordo com a presente invenção é abaixo de 2,6 cP, de preferência abaixo de 2,0 cP, mais de preferência abaixo de 1,9 cP. Normalmente, o HTHS é acima de 1,5 cP.

A composição lubrificante de acordo com a presente invenção tem uma volatilidade Noack (de acordo com ASTM D 5800) abaixo de 15 % em peso. Tipicamente, a volatilidade Noack (de acordo com ASTM D 5800) da composição é entre 1 e 15 % em peso, de preferência abaixo de 14,6% em peso, e mais de preferência abaixo de 14,0% em peso.

Também é preferido que a composição tenha um valor de viscosímetro mini rotativo (MRV) a -40°C (de acordo com ASTM D 4684) inferior a 60.000 cP, mais de preferência abaixo de 20.000 cP, ainda mais, de preferência abaixo 7.000 cP e, tipicamente, acima de 4.000 cP.

A composição lubrificante de acordo com a presente invenção compreende ainda um ou mais aditivos tais como antioxidantes, aditivos antidesgaste, dispersantes, detergentes, detergentes sobrebaseados, aditivos de extrema pressão, modificadores de fricção, melhoradores do índice de viscosidade, depressores do ponto de fluidez, passivadores de metal, inibidores de corrosão, desemulsificantes, agentes antiespumantes, agentes de compatibilidade de vedação e óleos de base de aditivo diluente, etc

Como a pessoa hábil na técnica está familiarizada com os aditivos acima e outros, estes não são discutidos aqui em detalhe. Exemplos específicos desses aditivos são descritos em, por exemplo, Enciclopédia KirkOthmer de Tecnologia Química, terceira edição, volume 14, páginas 477-526.

Antioxidantes que podem ser convenientemente utilizados incluem fenil-naftilaminas (tal como Irganox L-O6 disponível da Ciba Specialty Chemicals) e difenilaminas (tal como Irganox L-57 disponível de Specialty Chemicals), como por exemplo, descritas em WO 2007/ 045629 e

EP 1 058 720 Bl, antioxidantes fenólicos, etc. O ensinamento de WO

2007/045629 e EP 1 058 720 Bl é aqui incorporado por referência.

Aditivos anti-desgaste que podem ser convenientemente utilizados incluem compostos contendo zinco tais como compostos de ditiofosfato de zinco selecionados de dialquila, diarila e/ou alquilarila ditiofosfatos de zinco, compostos contendo molibdênio, compostos contendo boro e aditivos anti-desgaste sem cinzas tais como ácidos tiofosfóricos substituídos ou não substituídos e sais dos mesmos.

Exemplos de tais compostos contendo molibdênio podem convenientemente incluir ditiocarbamatos de molibdênio, compostos de molibdênio trinucleares, por exemplo, conforme descrito no WO 98/26030, sulfetos de molibdênio e ditiofosfato de molibdênio.

Compostos contendo boro que podem ser convenientemente utilizados incluem ésteres de borato, aminas graxas boratadas, epóxidos boratados, boratos de metal alcalino (ou metal alcalino misto ou de metal alcalino terroso) e sais de metal sobrebaseados.

O dispersante utilizado é de preferência um dispersante sem cinzas. Exemplos de dispersantes adequados sem cinzas são poliaminas polibutileno succinimida e dispersantes tipo base Mannich.

O detergente utilizado é de preferência um detergente sobrebaseado ou mistura de detergente contendo, por exemplo, salicilato, sulfonato e/ou detergentes tipo fenato.

Exemplos de melhoradores do índice de viscosidade que podem ser convenientemente utilizados na composição lubrificante da presente invenção incluem os copolímeros de estireno-butadieno estrelados, copolímeros de estireno-isopreno estrelados e o copolímero de polimetacrilato e copolímeros de etileno-propileno (também conhecidos como copolímeros de olefinas) do tipo cristalino e não cristalino. Melhoradores do índice de viscosidade-dispersante pode ser utilizado na composição lubrificante da presente invenção. No entanto, de preferência a composição de acordo com a presente invenção contém menos de 1,0% em peso, de preferência inferior a 0,5% em peso, de um melhorador concentrado do índice de viscosidade (isto é, melhorador VI mais óleo veículo ou diluente), com base no peso total da composição. Mais de preferência, a composição é livre do concentrado melhorador do índice de viscosidade. O termo modificador de viscosidade, como usado a seguir (tal como na Tabela 2) significa a ser o mesmo que o termo acima mencionado concentrado de melhorador do índice de viscosidade”.

De preferência, a composição contém pelo menos 0,1 % em peso de um depressor do ponto de fluidez. Como um exemplo, polímeros fenólicos e naftaleno alquilados, polimetacrilatos, ésteres de copolímero de maleato/fumarato podem ser convenientemente utilizados como depressores do ponto de fluidez eficazes. De preferência não mais de 0,3 % em peso do depressor do ponto de fluidez é usado.

Além disso, os compostos tais como o ácido alquenil succínico ou porções de éster do mesmo, compostos à base de benzotriazol e compostos à base de tiodiazol podem ser convenientemente utilizados na composição lubrificante da presente invenção como inibidores de corrosão.

Compostos tais como polissiloxanos, policiclohexano de dimetila e poliacrilatos podem ser convenientemente utilizados na composição lubrificante da presente invenção como agentes antiespumantes.

Compostos que podem ser convenientemente utilizados na composição lubrificante da presente invenção como agentes de compatibilidade de vedação ou vedação fixa incluem, por exemplo, ésteres aromáticos comercialmente disponíveis.

As composições lubrificantes da presente invenção podem ser convenientemente preparadas por mistura de um ou mais aditivos com o óleo(s) de base.

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

De preferência, a composição contém pelo menos 9,0% em peso, de preferência pelo menos 10,0% em peso, mais de preferência pelo menos 11,0% em peso de um pacote de aditivo que compreende um aditivo anti-desgaste, um detergente de metal, um dispersante sem cinzas e um antioxidante.

As composições lubrificantes de acordo com a presente invenção podem ser chamadas de formulações de SAPS baixa (SAPS = cinza sulfatada, fósforo e enxofre), SAPS média ou SAPS regular.

Para Óleos de Motor Oleo de Motor de Carro de Passageiro (PCMO) as variações acima significam:

- um teor de cinzas sulfatadas (de acordo com 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 ASTM D 5185) de até 0,05% em peso, até 0,08% em peso e, tipicamente até 0,1% em peso, respectivamente, e

- um teor de enxofre (de acordo com ASTM D 5185) de até 0,2% em peso, até 0,3% o peso e, tipicamente até 0,5% em peso, respectivamente.

Para Óleos de motor Diesel pesado as variações acima significam:

- um teor de cinza sulfatado (de acordo com 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 ASTM D 5185) de até 0,08 % em peso (SAPS baixa) e até 0,12% em peso (SAPS média), respectivamente, e

- um teor de enxofre (de acordo com ASTM D 5185) de até 0,3% em peso (SAPS baixa) e até 0,4% em peso (SAPS média), respectivamente.

Em outro aspecto, a presente invenção fornece o uso de uma composição lubrificante de acordo com a presente invenção como um óleo de motor no cártér de um motor, a fim de melhorar as propriedades de economia de combustível mantendo o desempenho de desgaste desejável e propriedades de volatilidade Noack. O óleo do motor pode incluir um óleo do motor diesel de serviço pesado, um óleo de motor de motor de carro de passageiro, bem como outros tipos de óleos de motor.

A presente invenção é descrita a seguir com referência aos exemplos a seguir, que não se destinam a limitar o âmbito da presente invenção de alguma forma.

Exemplos

Composições lubrificantes de óleo

Vários óleos de motor para uso em um motor de cárter foram formulados.

A Tabela 1 indica as propriedades para os óleos de base utilizados. A Tabela 2 indica a composição e propriedades das formulações de óleo de motor totalmente formuladas que foram testadas; as quantidades dos componentes são dadas em % em peso, com base no peso total das formulações totalmente formuladas.

Óleo de base 1 e óleo de base 2 eram ambos óleos de base derivados de Fischer-Tropsch semelhantes (GTL 4) tendo uma viscosidade cinemática a 100° C (ASTM D445) de aprox. 4 cSt (mm² s'¹). Estes quatro óleos de base GTL podem ser convenientemente fabricados pelo processo descrito n, por exemplo, WO 02/070631, o ensinamento de que é aqui incorporado por referência.

Óleo de base 3 era um óleo de base do Grupo II comercialmente disponível com uma viscosidade cinemática a 100°C (ASTM D445) de 3,11 cSt. Óleo de base 3 é comercialmente disponível de, por exemplo, SK Energy (Ulsan, Coréia do Sul) (sob a designação comercial Yubase 3).

Óleo de base 4 era um óleo de base do Grupo III comercialmente disponível com uma viscosidade cinemática a 100°C (ASTM D445) de aprox. 4,34 cSt. Óleo de base 4 é comercialmente disponível de, por exemplo, SK Energy (Ulsan, Coréia do Sul) (sob a designação comercial Yubase 4).

Óleo de Base 5 era um óleo de base do Grupo III comercialmente disponível com uma viscosidade cinemática a 100°C (ASTM D445) de 4,11 cSt. Óleo de base 5 está disponível comercialmente de, por exemplo, SK Energia (sob a designação comercial Yubase 4 +).

Todas as formulações de óleo do motor testadas continha uma combinação de um óleo de base, um pacote de aditivos e, opcionalmente, um modificador de viscosidade, em que o pacote de aditivos foi o mesmo em todas as composições testadas.

O pacote de aditivo foi assim chamado formulação SAPS médias” (cinzas médias sulfatadas, fósforo e enxofre).

O pacote de aditivos continha uma combinação de aditivos, incluindo antioxidantes, um aditivo anti-desgaste à base de zinco, um dispersante sem cinzas, uma mistura de detergente sobrebaseado e cerca de 10 ppm de um agente antiespumante.

O depressor do ponto de fluidez era um depressor do ponto de fluidez de polimetacrilato convencional, comercialmente disponível de Infineum Additives (Abingdon, Reino Unido), sob a denominação comercial de Infineum 351.

O modificador de viscosidade era um concentrado modificador de viscosidade de copolímero de estireno-isopreno hidrogenado convencional, comercialmente disponível de Infineum Additives (Abingdon, Reino Unido), sob a denominação comercial de Infineum SV 351.

As composições do Exemplo 1 e Exemplo comparativo 1 foram obtidas através da mistura dos óleos de base com o pacote de aditivos, depressor de ponto de fluidez e - se presente - o concentrado modificador de viscosidade, utilizando os procedimentos convencionais de mistura de lubrificantes.

Tabela 1

	Oleo de base 1 (GTL 4)	Óleo de base 2 (GTL 4)	Oleo de base 3 (Yubase 3)	Óleo de base 4 (Yubase 4)	Oleo de base 5 (Yubase 4+)
Viscosidade cinemática a 40°C’	16,52	15,77	12,35	20,24	17,95
Viscosidade cinemática a KXPC¹	3,88	3,75	3,11	4,34	4,11
índice de VI²	131	129	113	124	133
Ponto de fluidez³ (°C)	-30	-33	-24	-15	-21
Volatilidade Noak⁴	14	15	40,1	14,5	13,4
Saturados⁵ (% em peso)	99,3	99,2	99,7	99,2	99,3

^e acordo com a ASTM D 445 ²De acordo com a ASTM D 2270 ³De acordo com a ASTM D 5950 ⁴De acordo com a CEC L-40-A-93 / ASTM D 5800 ⁵De acordo com a IP 368 (Modificado: pentano em vez de hexano foi usado como um solvente, uma maior carga de amostra (4 g diluído em 25 ml em vez de 2 g) foi usado; evaporação rotativa (em ml frascos de fundo redondo de 100 ml) foi usado para remover o solvente)

Tabela 2

Componente (% em peso)	Exemplo 1	Exemplo 2	Ex. Comp. 1	Ex. Comp. 2	Ex. Comp. 3	Ex. Comp. 4
Óleo de base 1 (GTL 4)	89,8	-	-		-	-
Óleo de base 2 (GTL 4)	-	87,3	-	-	-	-
Óleo de base 3 (Grupo II)	-	-	-	-	40,6	40,4
Óleo de base 4 (Grupo III)		-	87,3	-	46,7	46,4
Óleo de base 5 (Grupo III)	-	-	-	87,3	-	-
Pacote de aditivo	10	12,5	12,5	12,5	12,5	12,5
Depressor de ponto de fluidez	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2
Modificador de viscosidade						0,5
TOTAL	100	100	100	100	100	100
Propriedades da composição total
Viscosidade cinemática a 100°C (cSt)	5,15	5,40	6,31	5,89	5,47	5,55
Viscosidade dinâmica a 35°C (cP)	2747	2907	6605	4091	4259	4323
HTHS^J	1,75	1,84	2,20	2,02	1,92	1,98
Volatilidade Noak⁴ (% em peso)	13,4	14,5	13,3	14,0	23,4	25,6
MRV (viscosidade mini rotativa) a-40°C⁵	n.d.	5417	n.d.	10538	n.d.	10526

^e acordo com ASTM D 445 ²De acordo com ASTM D 5293. NB 1 cP (centipoise) = 1 mPa.s (miliPascal. segundo) ³De acordo com a ASTM D 4683 ⁴De acordo com ASTM D 5800 ⁵De acordo com ASTM D 4684

n.d. = não determinado

Desempenho do desgaste

A fim de demonstrar as propriedades de desgaste da presente invenção, as medições de desgaste foram realizadas de acordo com o teste de desgaste de 4 bolas padrão da indústria da ASTM D 4172 (tempo: 60 min, velocidade: 1500 rpm; temp: 75°C). As marcas de desgaste medidos de acordo com ASTM D 4172 estão indicados na Tabela 3 abaixo, estes valores são vistos como um bom indicador de desempenho relativo de desgaste no campo dos óleos do motor, uma marca de desgaste menor do que 1,0 mm a uma carga de 60 kg é vista como desejável).

Tabela 3

	Exemplo 1	Exemplo 2	Exemplo Comp. 1	Exemplo Comp. 3	Exemplo Comp. 4
Diâmetro da marca de desgaste na carga de 60 kg (mm)	0,72	0,70	0,73	0,73	0,69

Discussão

Exemplo 1 exemplifica um lubrificante acabado contendo um tratamento de um pacote de aditivo de desempenho de 10% em peso, o lubrificante preenchendo todos os critérios viscosimétricos e de volatilidade para um lubrificante SAE OW-XX, mas com uma viscosidade cinemática inferior a 5,6 cSt a 100°C. Exemplo 1 tem desempenho de desgaste em contatos deslizantes não pior do que uma versão mineral do grupo III (ver exemplos comparativos) com maior viscosidade cinemática a 100°C.

Exemplo 2 exemplifica um lubrificante acabado contendo um tratamento de um pacote de aditivo de desempenho de 12,5% em peso, o lubrificante preenchendo todos os critérios viscosimétricos e de volatilidade para um lubrificante SAE OW-XX, mas novamente, com uma viscosidade cinemática inferior a 5,6 cSt a 100°C. Exemplo 2 tem desempenho de desgaste em contatos deslizantes não pior do que uma versão mineral do grupo III (ver exemplos comparativos) com maior viscosidade cinemática a 100°C.

Exemplo comparativo 1 demonstra que é difícil (se não impossível) para produzir um lubrificante acabado usando somente óleo de base derivado mineral do Grupo III e um tratamento de um pacote de aditivo de desempenho de 12,5% em peso, se o lubrificante é para atender os critérios de baixa temperatura viscosimétrica de um lubrificante SAE OW XX e uma viscosidade cinemática inferior a 5,6 cSt a 100°C.

Exemplo comparativo 2 demonstra que é difícil (senão impossível) produzir um lubrificante acabado usando somente óleo de base derivado mineral do Grupo III e um tratamento de um pacote de aditivo de desempenho de 12,5% em peso, se o lubrificante é para atender os critérios viscosimétricos para um lubrificante OW SAE -XX e uma viscosidade cinemática inferior a 5,6 cSt a 100°C. Este lubrificante de acordo com o exemplo comparativo 2 é na verdade um lubrificante OW-20 SAE.

Exemplos comparativos 3 e 4 demonstram que é difícil (senão impossível) fazer um lubrificante acabado usando somente óleo de base derivado mineral do Grupo II e Grupo III e pacote de aditivo de desempenho de 12,5% em peso, se o lubrificante acabado é para atender os critérios viscosimétricos para um lubrificante SAE OW-XX, para ter uma viscosidade cinemática inferior a 5,6 cSt a 100°C, e para atender ao padrão da indústria atual (American Petroleum Institute) para a volatilidade de menos de 15% em peso de perda.

Assim, como pode ser aprendido com o exposto acima e a Tabela 2, a presente invenção surpreendentemente permite formular composições lubrificantes com uma viscosidade cinemática a 100°C (de acordo com ASTM D 445) inferior a 5,6 cSt. Tal como reconhecido no campo (ver também o artigo em Lubes’n’ Greases citado acima), o uso de composições de lubrificante mais finas (e uma viscosidade cinemática a 100°C abaixo de 5,6 cSt é considerado relativamente fina) resulta em melhorada economia de combustível.

A presente invenção ainda permite a formulação de composições lubrificantes excedendo (em termos de viscosidade cinemática a 100°C e viscosidade dinâmica a -35 C) a especificação SAE OW-20 (de acordo com as especificações SAE J300 revistas em maio 2004), mantendo a capacidade de incluir taxas premium de top-tier de pacotes de desempenho adicional de 12,5% em peso, enquanto mantém o controle de volatilidade. Tabela 3 mostra que as composições de lubrificação de acordo com a presente invenção também mostram propriedades anti-desgaste desejáveis.

A Tabela 2 mostra ainda que, se apenas óleos de base derivados de mineral são usados para atender uma viscosidade cinemática a

100°C abaixo de 5,6 cSt, isso resulta em uma volatilidade Noack indesejavelmente alta.

Assim, uma importante vantagem da presente invenção é que formulações OW melhorando a economia de combustível, ou ainda mais finas, podem ser obtidas que atendam aos requisitos rigorosos de volatilidade

Noack (menos de 15 ou até menos de 14% em peso), mantendo propriedades anti-desgaste desejáveis, especialmente quando comparado com formulações contendo apenas óleos de base derivado de mineral.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Composição lubrificante para uso no cárter de um motor, caracterizada pelo fato de que compreende um óleo base e um ou mais aditivos, em que o óleo de base compreende um óleo de base derivado de

5 Fischer-Tropsch e em que a composição lubrificante tem uma viscosidade cinemática a 100°C (de acordo com ASTM D 445) abaixo de 5,6 cSt e uma volatilidade Noack (de acordo com ASTM D 5800) abaixo de 15% em peso.
2. Composição lubrificante de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a composição lubrificante tem uma viscosidade

10 dinâmica a -35°C (de acordo com ASTM D 5293) inferior a 6200 cP, de preferência abaixo de 5000 cP, mais de preferência abaixo dos 4000 cP.
3. Composição lubrificante de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a composição tem uma alta temperatura, viscosidade de alto cisalhamento (HTHS, de acordo com ASTM D 4683)

15 abaixo de 2,6 cP, de preferência abaixo de 2,0 cP, mais de preferência abaixo de 1,9 cP.
4. Composição lubrificante de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que a composição tem uma volatilidade Noack (de acordo com ASTM D 5800) abaixo de 14% em peso.

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5. Composição lubrificante de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que o óleo de base contém mais de 50% em peso, de preferência mais de 60% em peso, mais de preferência mais de 70% em peso, ainda de preferência 80% em peso, o mais de preferência mais de 90% em peso de óleo de base derivado de Fischer25 Tropsch.
6. Composição lubrificante de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que a composição contém menos de 1,0% em peso, de preferência mesmo de 0,5% em peso, de um concentrado melhorador do índice de viscosidade, com base no peso total da composição.
7. Composição lubrificante de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que a composição contém pelo menos 9,0% em peso, de preferência pelo menos 10,0% em peso, mais de preferência pelo menos 11,0% em peso de um pacote de aditivo compreendendo um aditivo anti-desgaste, um detergente de metal, um dispersante sem cinzas e um antioxidante.
8. Composição lubrificante de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que o óleo de base tem uma viscosidade cinemática a 100°C entre 3,5 e 4,5 cSt.
9. Composição lubrificante de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que a composição tem um valor de viscosímetro mini rotativo (MRV) a -40°C (de acordo com ASTM D 4684) inferior a 60.000 cP.
10. Uso de uma composição lubrificante como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de ser no cárter de um motor, a fim de melhorar as propriedades de economia de combustível enquanto obtém uma marca de desgaste menor do que 1,0 mm em uma carga de 60 kg, como determinado pela ASTM D 4172 (tempo: 60 min, velocidade: 1500 rpm; temp. 75 0 C) e uma volatilidade Noack (de acordo com ASTM D 5800) abaixo de 15% em peso.