MX2013004243A - Un motor diesel que tiene propiedades mejoradas. - Google Patents

Abstract

La presente invención describe un motor diseñado para la compatibilidad con biodiesel que comprende un filtro de material particulado, una unidad de control del motor que es capaz de inyectar combustible al motor con el propósito de incrementar la temperatura de escape, y una composición lubricante, caracterizado porque la composición lubricante comprende por lo menos un polímero que contiene grupos éster.

Description

UN MOTOR DIESEL QUE TIENE PROPIEDADES MEJORADAS Descripción de la Invención La presente solicitud se refiere a un motor diesel que tiene propiedades mejoradas. Adicionalmente, la presente invención describe el uso de polímeros para mejorar el desempeño a baja temperatura de un lubricante que comprende combustible de biodiesel.

Actualmente los combustibles se obtienen principalmente de fuentes fósiles. Sin embargo, estos recursos son limitados, de modo que se están buscando reemplazos. Por lo tanto, está creciendo el interés en materias primas renovables que se pueden utilizar para producir combustibles. Un reemplazo muy interesante es en particular el combustible de biodiesel.

En muchos casos se entiende que el término biodiesel significa una mezcla de ésteres de ácidos grasos, usualmente ésteres metílicos de ácidos grasos (FAMEs , por sus siglas en inglés) , con longitudes de cadena de la fracción de ácido graso de 12 a 24 átomos de carbono con 0 a 3 enlaces dobles. Mientras más alto sea el número de átomos de carbono y estén presentes menos enlaces dobles, más alto será el punto de fusión del FAME. Las materias primas típicas son aceites vegetales (es decir glicéridos) tales como aceites de colza (aceites de cañóla), aceites de girasol, aceites de REF: 240383 soya, aceites de palma, aceites de coco y, en casos aislados, incluso se utilizan aceites vegetales. Otra fuente típica para el Biodiesel es la grasa animal. Las materias primas se convierten a los FAMEs correspondientes mediante la transesterificación, usualmente con metanol bajo la catálisis básica. Sin embargo, su uso está acompañado por una variedad de deficiencias y limitaciones las cuales deben ser resueltas si se vuelven alternativas viables para el diesel basado en aceite mineral.

En vista del deterioro de la calidad ecológica y la disminución de las reservas mundiales de aceite crudo, el uso de biodiesel puro ha sido un objetivo importante en muchos países. Sin embargo, se han reportado muchas cuestiones, que varían de una diferente característica de combustión a la corrosión de materiales de sellado, como obstáculos para el uso de biodiesel como un reemplazo para el diesel fósil. Otro obstáculo principal es la regeneración del filtro de material particulado de diesel. La regeneración es el proceso de remoción de hollín acumulado del filtro. Dependiendo del uso del vehículo, la temperatura del filtro de material particulado podría ser muy baja para quemar el material particulado que es filtrado por el filtro de material particulado. Este problema ocurre usualmente si el vehículo se utiliza en distancias cortas que conducen a una acumulación de hollín en el filtro de material particulado.

Típicamente, una computadora supervisa uno o más sensores que miden la contrapresión y/o la temperatura, y con base en puntos de ajuste programados previamente la computadora toma decisiones sobre cuando activar el ciclo de regeneración. La ejecución del ciclo muy frecuentemente mientras se mantiene baja la contrapresión en el sistema de escape utilizará combustible adicional. La no ejecución del ciclo de regeneración suficientemente pronto incrementa el riesgo de daño del motor y/o regeneración descontrolada (de un exceso de hollín acumulado) y una posible falla del DPF, El software de regeneración de calidad es una necesidad para la longevidad del sistema el DPF activo.

Con el propósito de la regeneración se puede inyectar combustible adicional en el motor con el propósito de incrementar la temperatura del gas de escape. Este tipo de regeneración no necesita un esfuerzo de ingeniería y, por lo tanto, es relativamente económico.

Sin embargo, estos ciclos pueden conducir a una dilución del aceite. Por otra parte, es posible utilizar un vaporizador. Sin embargo, este dispositivo es costoso y puede causar una falla. Por lo tanto, la mayor parte de los carros están equipados con una unidad de control del motor que es capaz de inyectar combustible al motor con el propósito de incrementar la temperatura de escape.

Los problemas mencionados anteriormente dependen del tipo de uso del carro de pasajeros. El uso del carro en círculos de intervalomuy corto conduce a problemas muy críticos que dan por resultado cambios de lubricante en tiempos cortos. Adicionalmente, los problemas son más críticos para motores que tienen un sistema de control de emisiones sumamente sofisticado y planteamientos técnicos adicionales para el ahorro de combustible. Mientras más sofisticado sea el motor, será más sensible al deterioro del lubricante, por ejemplo con base en el contenido indebido de biodiesel .

El deterioro del lubricante, especialmente el alto contenido de biodiesel y el insuficiente desempeño a bajas temperaturas tienen efectos perjudiciales sobre varias propiedades del motor. Estos son especialmente cruciales para motores que tienen compatibilidad con biodiesel. Un desempeño insuficiente a bajas temperaturas puede causar usualmente problemas respecto a las características de arranque en frío y conducción en frío del motor. Además de esto, la vida útil y el consumo de combustible del motor son influenciados negativamente por un desempeño insuficiente a bajas temperaturas del lubricante .

Ha habido muchos intentos hasta la fecha de mejorar las características de arranque en frío y conducción en frío de los motores mediante técnicas de ingeniería y nuevas instalaciones. Sin embargo, estas opciones están asociadas con desventajas basadas en altos costos y el hecho de que usualmente solo los carros más recientes pueden beneficiarse de estos mejoramientos. Por lo tanto, serían útiles oportunidades adicionales para mejorar las características de arranque en frío y conducción en frío, la vida útil y el consumo de combustible del motor.

En vista de la técnica anterior, de esta manera, un objetivo de la presente invención fue proporcionar una solución la cual no está limitada a nuevos diseños de motores y se puede aplicar a los motores de biodiesel existentes. Especialmente, se deben mejorar las características de arranque en frío y conducción en frío de los motores de biodiesel. Adicionalmente, el mejoramiento de la vida útil y el consumo de combustible es un objetivo adicional de la presente invención. Estos mejoramientos se deben lograr sin desventajas ambientales.

Un objetivo adicional de la invención fue proporcionar aditivos para aceites lubricantes los cuales proporcionan características mejoradas de arranque en frío y conducción en frío de los motores de biodiesel . Además de esto, el aditivo debe mejorar la vida útil y el consumo de combustible de los motores de biodiesel.

Adicionalmente, los aditivos deben ser producibles de una manera simple y económica y especialmente se deben utilizar componentes comercialmente disponibles. En este contexto, deben ser producibles a escala industrial sin que se requieran nuevas plantas o plantas de construcción complicada para este propósito.

Una finalidad adicional de la presente invención fue proporcionar un aditivo el cual da origen a una multitud de propiedades deseables en el lubricante. Este puede minimizar el número de diferentes aditivos.

Adicionalmente, el aditivo no deberá exhibir ningún efecto adverso sobre el consumo de combustible o la compatibilidad ambiental del lubricante.

Por otra parte, el aditivo deberá mejorar las características de aceites lubricantes que comprenden una alta cantidad de biodiesel .

Estos objetivos y también objetivos adicionales los cuales no se establecen específicamente pero que se pueden derivar o discernir inmediatamente a partir de las conexiones planteadas en este documento a manera de introducción son alcanzados por un motor que tiene todas las características de la reivindicación 1. Las modificaciones apropiadas al motor inventivo están protegidas en las reivindicaciones que se refieren nuevamente a la reivindicación 1.

Por consiguiente la presente invención proporciona un motor diseñado para la compatibilidad con biodiesel que comprende un filtro de material particulado, una unidad de control del motor que es capaz de inyectar combustible al motor con el propósito de incrementar la temperatura de escape, y una composición lubricante, caracterizada porque la composición lubricante comprende por lo menos un polímero que contiene grupos éster.

De esta manera, es posible proporcionar de una manera imprevisible un motor diseñado para la compatibilidad con biodiesel que tiene características mejoradas de arranque en frío y conducción en frío. Además de esto, el motor de la presente invención muestra una vida útil aumentada y un consumo de combustible disminuido.

Además de esto, el motor de la presente invención hace posible intervalos extendidos de cambio de aceite. De esta manera, el motor proporciona mejoramientos significativos en aspectos económicos basados en cantidades más bajas de aceite para motor con base en un kilometraje, específico .

El motor de la presente invención no necesita un diseño complejo con el propósito de regenerar el filtro de material particulado. Adicionalmente, la regeneración no deteriora las características de conducción del motor.

Por otra parte, la solución ofrecida por la presente invención no está limitada a nuevos diseños de motor y se puede aplicar a los motores de biodiesel existentes que tienen una unidad de control del motor apropiada que es capaz de inyectar combustible al motor con el propósito de incrementar la temperatura de escape .

Adicionalmente, el motor de la presente invención puede tener una compresión muy alta sin ser afectado de manera perjudicial con respecto a las características de arranque en frío y conducción en frío y la vida útil y el consumo de combustible de los motores de biodiesel.

Adicionalmente, los aditivos utilizados con el propósito de obtener un lubricante que es capaz de resolver los problemas mencionados anteriormente se pueden preparar de una manera simple y económica y es posible utilizar componentes comercialmente disponibles en particular. Al mismo tiempo, es posible la producción a escala industrial, sin que se requieran nuevas plantas o plantas de construcción compleja para ese propósito.

Adicionalmente, los polímeros para el uso de acuerdo con la invención exhiben un perfil de propiedades particularmente favorable. Por ejemplo, los polímeros se pueden configurar con el fin de que sean sorprendentemente estables al cizallamiento, de tal manera que los lubricantes tengan una vida de servicio muy larga. Además, el aditivo para el uso de acuerdo con la invención puede dar origen a una multitud de propiedades deseables en el lubricante. Por ejemplo, es posible producir lubricantes con propiedades a bajas temperaturas o propiedades de viscosidad sobresalientes, los cuales comprenden los presentes polímeros que comprenden grupos éster. Esto permite que se minimice el número de diferentes aditivos. Adicionalmente, los presentes polímeros que comprenden grupos éster son compatibles con muchos aditivos. Esto permite que los lubricantes se ajusten a una amplia variedad de diferentes requerimientos.

Adicionalmente, los aditivos para el uso no exhiben ningún efecto adverso sobre el consumo de combustible o la compatibilidad ambiental del lubricante.

Sorprendentemente, los presentes polímeros que comprenden grupos éster mejoran el desempeño a bajas temperaturas de lubricantes que comprenden altas cantidades de biodiesel.

Además de esto, la capacidad de dispersión del lubricante se puede mejorar mediante el uso de modalidades especiales de los polímeros inventivos. Considerando estos aspectos, algo del combustible de biodiesel comprende altas cantidades de enlaces etilénicamente insaturados que son sensibles a la oxidación. Estos productos de oxidación son solubles solamente en el aceite para motor y pueden causar problemas significativos. Los materiales particulados y el sedimento fangoso formado en el aceite para motor que no tiene contenido de biodiesel tienen diferentes propiedades y, adicionalmente, el aceite para motor que no tiene contenido de biodiesel genera una cantidad más baja de estas impurezas. Estas impurezas son una de las razones para un cambio de aceite para motor.

Adicionalmente, el presente motor comprende una corrosión más baja basada en la capacidad del presente aceite para motor para neutralizar los ácidos que se forman en la degeneración del combustible de biodiesel.

La presente invención proporciona un nuevo motor diseñado para la compatibilidad con biodiesel. Estos motores son usualmente parte de vehículos de biodiesel.

Un vehículo de biodiesel puede utilizar usualmente una mezcla de biodiesel y diesel basado en petróleo. Los motores de biodiesel preferidos son capaces de quemar cualquier proporción de la combinación resultante en la cámara de combustión ya que la inyección de combustible y la temporización de la chispa se ajustan automáticamente de acuerdo con la combinación real detectada por los sensores electrónicos .

El vehículo de biodiesel comprende un filtro de material particulado. Un filtro de material particulado de diesel, algunas veces llamado DPF, es un dispositivo diseñado para retirar material particulado u hollín de diesel del gas de escape de un motor de diesel. Los filtros de material particulado de diesel de flujo a través de las paredes retiran usualmente 85% o más del hollín y algunas veces (condición cargada excesivamente) pueden lograr eficiencias de remoción de hollín cercanas al 100%. Un vehículo impulsado por diesel que está equipado con un filtro interino no emitirá humo visible desde su tubo de escape.

Preferiblemente, el filtro de material particulado tiene una porosidad en el intervalode 30% a 60%, más preferiblemente en el intervalode 40% a 50%. La porosidad es la relación del volumen de poro con respecto al volumen total del filtro de material particulado.

Preferiblemente, el filtro de material particulado se hace de un material inorgánico, tal como un silicato, titanato, especialmente Tialita (Al2Ti05) , carburo, cerámica o material metálico.

De acuerdo con una modalidad preferida, el filtro de material particulado es un filtro de flujo a través de las paredes. Más preferiblemente, e.l filtro de material particulado retira por lo menos 70%, especialmente por lo menos 85% y más preferiblemente por lo menos 95% del material particulado .

Se puede utilizar preferiblemente un filtro de flujo a través de las paredes de cordierita, un filtro de flujo a través de las paredes de carburo de silicio, un filtro de fibra cerámica, filtros de flujo continuo de fibras metálicas .

Preferiblemente, el filtro se puede hacer de cordierita. La cordierita es un material cerámico especial que es conocido en el campo. Los filtros de cordierita proporcionan una excelente eficacia de filtración y son económicos .

De acuerdo con un aspecto adicional, el filtro se puede hacer de carburo de silicio (SiC) .

Los filtros de cerámica fibrosa se hacen de varios tipos diferentes de fibras cerámicas que se mezclan conjuntamente para formar medios porosos. Los filtros fibrosos tienen una ventaja sobre el diseño de flujo a través de las paredes que consiste en producir una contrapresión más baja .

Algunos núcleos se hacen de fibras metálicas generalmente las fibras son "tejidas" en un monolito. Estos núcleos tienen la ventaja de que se puede pasar una corriente eléctrica a través del monolito para calentar el núcleo con fines de regeneración, permitiendo que el filtro se regenere a bajas temperaturas del escape y/o bajos caudales de gas de escape .

Los filtros de material particulado pueden tener un recubrimiento que es capaz de disminuir la temperatura de combustión del hollín, por ejemplo.

Información y especificaciones adicionales del filtro de material particulado se mencionan en Engine Bench and Vehicle Durability Test of Si bonded SiC Particulate Filters: A. Sch fer-Sindlinger, y colaboradores SAE 2004-01-0952. El documento se incluye con la presente a manera de referencia con fines de descripción.

Adicionalmente, el motor de la presente invención puede comprender un catalizador para retirar N0X y otros componentes peligrosos del gas de escape.

Además de esto, el motor comprende una unidad de control del motor que es capaz de inyectar combustible al motor con el propósito de incrementar la temperatura del escape .

De acuerdo con una modalidad muy preferida, el motor se puede basar en un sistema de carril común para inyectar combustible en la cámara de combustión.

El término "carril común" se refiere al hecho de que todos los inyectores de combustible son suministrados por un carril de combustible común el cual no es más que un acumulador de presión donde el combustible se almacena a alta presión. Este depósito de combustible es suministrado por una bomba de alta presión que proporciona una alta presión hasta y por encima de 2,500 bares. El depósito de combustible proporciona el combustible a múltiples inyectores de combustible. Esto simplifica el propósito de la bomba de alta presión debido a que solo tiene que mantener una presión controlada en un objetivo (controlada ya sea mecánica o electrónicamente) . Los inyectores de combustible son controlados típicamente por ECU. Cuando los inyectores de combustible son activados eléctricamente, una válvula hidráulica (que consiste de una boquilla y un émbolo) es abierta mecánica o hidráulicamente y el combustible es atomizado en los cilindros a la presión deseada. Puesto que la energía de presión del combustible se almacena a distancia y los inyectores son accionados eléctricamente, la presión de inyección en el inicio y el final de la inyección es muy cercana a la presión en el acumulador (carril) , produciendo de esta manera una velocidad de inyección cuadrada. Si el acumulador, la bomba y la cañería se dimensionan apropiadamente, la presión y velocidad de inyección serán las mismas para cada uno de los múltiples eventos de inyección.

Preferiblemente, el combustible diesel se puede inyectar por medio de múltiples pasos de inyección durante cada ciclo de combustión, de tal manera que una pre-inyección se hace en el cilindro para calentar la cámara de combustión antes de suministrar la carga principal de combustible.

Se pueden lograr mejoramientos sorprendentes con una válvula de aguja que opera con un solenoide . Adicionalmente, los inyectores piezoeléctricos se podrían utilizar para un control mejorado del motor.

Preferiblemente, la presión del combustible en el sistema de carril común comprende por lo menos 800 bares, especialmente por lo menos 1,000 bares, más preferiblemente por lo menos 1,500 bares y mucho más preferiblemente por lo 1,800 bares .

Aunque existe una tecnología para permitir que los motores de biodiesel funcionen con cualquier mezcla de diesel basado en petróleo y biodiesel, de gasolina pura hasta 100% de biodiesel (B100) , los vehículos de biodiesel de Norteamérica y Europa están optimizados para funcionar con una combinación máxima de 80% de diesel mineral con 20% de biodiesel (llamado combustible B20) . Este límite en el contenido de biodiesel se establece para evitar problemas de arranque en frío durante el clima invernal, a temperaturas más bajas que 11°C (52°F) .

Preferiblemente, el motor de la presente invención está diseñado para combustibles que comprenden por lo menos 5%, especialmente por lo menos 10%, particularmente 20%, más especialmente por lo menos 50% y más preferiblemente por lo menos 80% en volumen de biodiesel, por ejemplo FAME.

Adicionalmente, el motor de la presente invención está diseñado preferiblemente para combustibles que comprenden por lo menos 5%, especialmente por lo menos 10%, particularmente 20%, más especialmente por lo menos 50% y más preferiblemente por lo menos 80% en volumen de diesel mineral.

Preferiblemente, el motor comprende una compresión de por lo menos 12, más preferiblemente por lo menos 16. De acuerdo con una modalidad preferida, la compresión es preferiblemente a lo sumo 26, más preferiblemente a lo sumo 23.

De acuerdo con un aspecto especial de la presente invención, el motor puede comprender una bomba de inyección de combustible.

Las ventajas imprevisibles se pueden lograr por medio de un motor que comprende una técnica de múltiples válvulas .

Adicionalmente, el motor de la presente invención puede comprender una recirculación de gas de escape. La recirculación de gas de escape puede ser enfriada preferiblemente.

Preferiblemente, el motor comprende una gestión del motor para la optimización de la inyección de combustible y la temporización de la chispa.

Por otra parte, el motor puede comprender preferiblemente un turbocompresor y/o un supercompresor . De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, el motor puede comprender un turbocompresor de geometría variable (VGT, por sus siglas en inglés) .

El motor preferido de la presente invención satisface los requerimientos del estándar de emisión de gas de escape Euro 5, más preferiblemente EURO 6 definido en la Directiva No. 715/2007/EC. El motor también puede satisfacer otros requerimientos con el propósito de cumplir con los estándares nacionales o regionales tal como TIER II en los Estados Unidos.

La información y especificaciones adicionales de componentes específicos mencionados anteriormente del motor diesel de la presente invención se mencionan en Handbuch Dieselmotoren.- Mollenhauer, Tschóke; Springer Verlag; 2007 y Otto- und Dieselmotoren: Grohe, RuS; Vogel Buch Verlag; 2007.

Los documentos se anexan con la presente a manera de referencia con la finalidad de descripción.

El motor de la presente invención comprende una composición lubricante que incluye por lo menos un polímero que contiene grupos éster.

La presente invención describe polímeros los cuales tienen preferiblemente una alta solubilidad en aceite. El término "soluble en aceite" significa que una mezcla de un aceite base y un polímero que comprende grupos éster es preferible sin formación de fase macroscópica, la cual tiene por lo menos 0.1% en peso, preferiblemente por lo menos 0.5% en peso, de los polímeros. El polímero puede estar presente en forma dispersada y/o disuelta en esta mezcla. El polímero se puede agregar a un aceite nuevo y/o a un aceite envejecido. Adicionalmente, el polímero se puede agregar a un biodiesel y se puede introducir en el aceite lubricante mediante la dilución del aceite. La solubilidad en aceite depende especialmente de la proporción de las cadenas laterales lipófilas y del aceite base. Esta propiedad es conocida para aquellas personas expertas en el campo y se puede a ustar fácilmente para el aceite base particular por vía de la proporción de monómeros lipófilos.

Son de interés particular, entre otros, los polímeros que comprenden grupos éster, preferiblemente (met) acrilatos de polialquilo y que tienen preferiblemente un peso molecular promedio en peso Mw en el intervalode 2,000 a 2,000,000 g/mol, especialmente de 7,500 a 1,000,000 g/mol, preferiblemente de 10,000 a 600,000 g/mol y mucho más preferiblemente de 15,000 a 80,000 g/mol.

El peso molecular promedio en número Mn puede estar preferiblemente en el intervalode 2,000 a 1,000, 000 g/mol, especialmente de 5,000 a 800,000 g/mol, más preferiblemente de 7,500 a 500,000 g/mol y mucho más preferiblemente de 10,000 a 80,000 g/mol.

De acuerdo con una modalidad especial de la presente invención, el polímero que contiene grupos éster, preferiblemente un (met) acrilato de polialquilo puede tener un peso molecular promedio en peso Mw en el intervalode 2,000 a 1,000,000 g/mol, especialmente de 20,000 a 800,000 g/mol, más preferiblemente de 40,000 a 500,000 g/mol y mucho más preferiblemente de 60,000 a 250,000 g/mol.

De acuerdo con un aspecto adicional de la presente invención, el polímero que contiene grupos éster, preferiblemente un (met) acrilato de polialquilo puede tener un peso molecular promedio en número Mn en el intervalode 2,000 a 100,000 g/mol, especialmente de 4,000 a 60,000 g/mol y mucho más preferiblemente de 5,000 a 30,000 g/mol.

Los polímeros que tienen un peso molecular alto son especialmente útiles como mejoradores del índice de viscosidad. Los polímeros que tienen un peso molecular bajo son especialmente útiles como aditivos para rebajar el punto de congelación y mejoradores de flujo.

Sin pretender ninguna limitación por la siguiente descripción, los polímeros los cuales comprenden grupos éster exhiben preferiblemente una polidispersidad, proporcionada por la relación del peso molecular promedio en peso con respecto al peso molecular promedio en número Mw/Mn, en el intervalode 1 a 15, más preferiblemente de 1.1 a 10, de manera especialmente preferible de 1.2 a 5. La polidispersidad se puede determinar mediante la cromatografía de permeación en gel (GPC, por sus siglas en inglés) .

El polímero que comprende grupos éster puede tener una variedad de estructuras. Por ejemplo, el polímero puede estar presente como un copolímero de tipo dibloque, tribloque, multibloque, peine y/o estrella el cual tiene segmentos polares y no polares correspondientes. Además, el polímero puede estar presente especialmente como un copolímero de injerto.

En el contexto de la presente invención se entiende que los polímeros que comprenden grupos éster significan polímeros que se pueden obtener mediante la polimerización de composiciones monoméricas las cuales comprenden compuestos etilénicamente insaturados que tienen por lo menos un grupo éster, los cuales son referidos en lo sucesivo como monómeros de éster. Los monómeros de éster son conocidos per se. Estos incluyen especialmente (met) acrilatos, maleatos y fumaratos, los cuales pueden tener diferentes radicales de alcohol. La expresión " (met) acrilatos" comprende metacrilatos y acrilatos, y mezclas de los dos. Estos monómeros son conocidos ampliamente. Por consiguiente, estos polímeros contienen grupos éster como parte de la cadena lateral.

El polímero que comprende grupos éster se puede utilizar individualmente o como una mezcla de polímeros que tienen diferentes pesos moleculares, diferentes composiciones de unidades repetitivas y/o diferentes monómeros que contienen grupos éster, por ejemplo. Por ejemplo algunos de los polímeros pueden tener propiedades de aditivos para rebajar el punto de congelación mientras que otros polímeros son mej oradores del índice de viscosidad. Preferiblemente, se puede utilizar una mezcla que comprende uno o más aditivos para rebajar el punto de congelación y uno o más mejoradores del índice de viscosidad.

El polímero que comprende grupos éster comprende preferiblemente por lo menos 40% en peso, más preferiblemente por lo menos 60% en peso, de manera especialmente preferible por lo menos 80% en peso y mucho más preferiblemente por lo menos 90% en peso de unidades de repetición derivadas de monómeros de éster.

De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, el polímero que contiene grupos éster puede incluir (met) acrilatos de polialquilo (PAMAs), fumaratos de polialquilo y/o maleatos de polialquilo. Más preferiblemente, el polímero que contiene grupos éster es un polímero de. (met) acrilato de alquilo.

Los monómeros de éster para la manufactura de (met) acrilatos de polialquilo (PAMAs) , fumaratos de polialquilo y/o maleatos de polialquilo son conocidos per se. Estos incluyen especialmente (met) crilatos , maleatos y fumaratos, los cuales pueden tener diferentes partes de alcohol. La expresión " (met) acrilatos" incluye metacrilatos y acrilatos y mezclas de los dos. Estos monómeros son conocidos ampliamente. En este contexto, la parte de alquilo puede ser lineal, cíclica o ramificada. La parte de alquilo también puede tener sustituyentes conocidos.

El término "unidad repetitiva" se conoce ampliamente en el campo técnico. Los presentes polímeros que comprenden grupos éster se pueden obtener preferiblemente por medio de la polimerización por radicales libres de monómeros, las técnicas de procesos controlados por radicales de ATRP, RAFT y NMP, las cuales serán explicadas posteriormente, se cuentan entre los procesos de radicales libres en el contexto de la invención, sin ninguna intención de que esto imponga una restricción. En estos procesos, los enlaces dobles se abren para formar enlaces covalentes. Por consiguiente, la unidad de repetición se obtiene de los monómeros utilizados.

Los polímeros que comprenden grupos éster contienen preferiblemente unidades repetitivas derivadas de monómeros de éster que tienen de 7 a 4,000 átomos de carbono en la parte de alcohol. Preferiblemente, el polímero comprende por lo menos 40% en peso, especialmente por lo menos 60% en peso y más preferiblemente por lo menos 80% en peso de unidades repetitivas derivadas de monómeros de éster que tienen de 7 a 4,000 átomos de carbono, preferiblemente de 7 a 300 átomos de carbono y más preferiblemente de 7 a 30 átomos de carbono en la parte de alcohol .

De acuerdo con una modalidad preferida, el polímero puede comprender unidades repetitivas derivadas de monómeros de éster que tienen de 16 a 4,000 átomos de carbono, preferiblemente de 16 a 300 átomos de carbono y más preferiblemente de 16 a 30 átomos de carbono en la parte de alcohol y unidades repetitivas derivadas de monómeros de éster que tienen de 7 a 15 átomos de carbono en la parte de alcohol .

El polímero que comprende grupos éster puede contener de 5 a 100% en peso, especialmente de 20 a 98% en peso y más preferiblemente de 30 a 60% en peso de unidades de repetición derivadas de monómeros de éster que tienen de 7 a 15 átomos de carbono en la parte de alcohol.

En un aspecto particular, el polímero que comprende grupos éster puede contener de 0 a 90% en peso, preferiblemente de 5 a 80% en peso y más preferiblemente de 40 a 70% en peso de unidades de repetición derivadas de monómeros de éster que tienen de 16 a 4,000, preferiblemente de 16 a 30 átomos de carbono en la parte de alcohol.

Preferiblemente, el polímero puede comprender unidades repetitivas derivadas de monómeros de éster que tienen de 23 a 4,000 átomos de carbono, preferiblemente de 23 a 400 átomos de carbono y más preferiblemente de 23 a 300 átomos de carbono en la parte de alcohol .

Además, el polímero que comprende grupos éster puede contener de 0.1 a 60% en peso, especialmente de 0.5 a 40% en peso, preferiblemente de 1 a 30% en peso y más preferiblemente de 2 a 20% en peso, de unidades de repetición derivadas de monómeros de éster que tienen de 1 a 6 átomos de carbono en la parte de alcohol.

De acuerdo con una modalidad preferida, el polímero puede comprender unidades repetitivas derivadas de monómeros de éster que tienen de 23 a 4,000 átomos de carbono, preferiblemente de 23 a 400 átomos de carbono y más preferiblemente de 23 a 300 átomos de carbono en la parte de alcohol y unidades repetitivas derivadas de monómeros de éster que tienen de 1 a 6 átomos de carbono en la parte de alcohol .

El polímero que comprende grupos éster comprende preferiblemente por lo menos 40% en peso, más preferiblemente por lo menos 60% en peso, de manera especialmente preferible por lo menos 80% en peso y muy particularmente por lo menos 95% en peso de unidades de repetición derivadas de monómeros de éster.

Las mezclas de las cuales se pueden obtener los polímeros inventivos que comprenden grupos éster pueden contener de 0 a 40% en peso, especialmente de 0.1 a 30% en peso y más preferiblemente de 0.5 a 20% en peso de uno o más compuestos de éster etilénicamente insaturados de la fórmula (I) en la cual R es hidrógeno o metalo, R1 es un radical alquilo lineal o ramificado que tiene de 1 a 6 átomos de carbono, R2 y R3 son cada uno independientemente hidrógeno o un grupo de la fórmula -COOR' en la cual R' es hidrógeno o un grupo alquilo que tiene de 1 a 6 átomos de carbono.

Los ejemplos del componente (I) incluyen (met) acrilatos , fumaratos y maleatos los cuales se derivan de alcoholes saturados, tales como (met) acrilato de metilo, (met) acrilato de etilo, (met) acrilato de n-propilo, (met) acrilato de isopropilo, (met) acrilato de n-butilo, (met) acrilato de tere-butilo y (met) acrilato de pentilo, (met) acrilato de hexilo; (met) acrilatos de cicloalquilo, tales como (met) acrilato de ciclopentilo, (met) acrilato de ciclohexilo.

Las composiciones a ser polimerizadas contienen preferiblemente de 0 a 100% en peso, particularmente de 5 a 98% en peso, especialmente de 20 a 90% en peso y más preferiblemente de 30 a 60% en peso de uno o más compuestos de éster etilénicamente insaturados de la fórmula (II) en la cual R es hidrógeno o metilo, R4 es un radical alquilo lineal o ramificado que tiene de 7 a 15 átomos de carbono, R5 y R6 son cada uno independientemente hidrógeno o un grupo de la fórmula -COOR" en la cual R" es hidrógeno o un grupo alquilo que tiene de 7 a 15 átomos de carbono.

Los ejemplos del componente (II) incluyen: (met) acrilatos , fumaratos y maleatos, los cuales se derivan de alcoholes saturados, tales como (met) acrilato de 2-etilhexilo, (met) acrilato de heptilo, (met) acrilato de 2-terc-butilheptilo, (met) acrilato de octilo, (met) acrilato de 3-isopropilheptilo, (met) acrilato de nonilo, (met) acrilato de decilo, (met) acrilato de 2-propilheptilo, (met) acrilato de undecilo, (met ) acrilato de 5-metilundecilo, (met) acrilato de dodecilo, (met ) acrilato de 2-metildodecilo, (met) acrilato de tridecilo, (met) acrilato de 5-metiltridecilo, (met ) acrilato de tetradecilo, (met) acrilato de pentadecilo; (met) acrilatos los cuales se derivan de alcoholes insaturados, por ejemplo (met) acrilato de oleilo ; (met) acrilatos de cicloalquilo tales como (met ) acrilato de 3 -vinilciclohexilo, (met ) acrilato de bornilo y los fumaratos y maleatos correspondientes.

Además, las composiciones monoméricas preferidas comprenden de 0 a 100% en peso, particularmente de 0.1 a 90% en peso, preferiblemente de 5 a 80% en peso y más preferiblemente de 40 a 70% en peso de uno o más compuestos de éster etilénicamente insaturados de la fórmula (III) en la cual R es hidrógeno o metilo, R7 es un radical alquilo lineal o ramificado que tiene de 16 a 4,000, preferiblemente de 16 a 400 y más preferiblemente de 16 a 30 átomos de carbono, R8 y R9 son cada uno independientemente hidrógeno o un grupo de la fórmula -COOR'" en la cual R'" es hidrógeno o un grupo alquilo que tiene de de 16 a 4,000, preferiblemente de 16 a 400 y más preferiblemente de 16 a 30 átomos de carbono .

Los ejemplos del componente (III) incluyen (met) acrilatos los cuales se derivan de alcoholes saturados, tales como (met) acrilato de hexadecilo, (met) acrilato de 2-methilhexadecilo, (met) acrilato de heptadecilo, (met) acrilato de 5-isopropilheptadecilo, (met) acrilato de 4-terc-butiloctadecilo, (met) acrilato de 5-etiloctadecilo, (met) acrilato de 3-isopropiloctadecilo, (met) acrilato de octadecilo, (met) acrilato de nonadecilo, (met) acrilato de eicosilo, (met) acrilato de cetileicosilo, (met) acrilato de estearileicosilo, (met) acrilato de docosilo y/o (met) acrilato de eicosiltetratriacontilo; (met) acrilatos de cicloalquilo tales como (met) acrilato de 2 , , 5-tri-t-butil-3 -vinilciclohexilo, (met) acrilato de 2 , 3 , 4 , 5-tetra-t-butilciclohexilo y los fumaratos y maleatos correspondientes.

Adicionalmente , los monómeros de acuerdo con la fórmula (III) incluyen especialmente (met) acrilatos ramificados de cadena larga como se da a conocer inter alia en el documento US 6,746,993, presentado el 07.08.2002 en la Oficina de Patentes de los Estados Unidos (USPTO) que tiene el número de solicitud 10/212,784; y el documento US 2004/077509, presentado el 01.08.2003 en la Oficina de Patentes de los Estados Unidos (USPTO) que tiene el número de solicitud 10/632,108. La descripción de estos documentos, especialmente los monómeros de (met) acrilato que tienen por lo menos 16, preferiblemente por lo menos 23 átomos de carbono se anexan a la presente a manera de referencia.

Además de esto, los monómeros de (met) acrilato de alquilo de 16 a 4,000 átomos de carbono, preferiblemente los monómeros de (met) acrilato de alquilo de 16 a 400 átomos de carbono incluyen macromonomeros basados en poliolefina. Los macromonomeros basados en poliolefina comprenden por lo menos un grupo el cual se deriva de poliolefinas . Las poliolefinas son conocidas en el campo técnico y se pueden obtener mediante la polimerización de alquenos y/o alcadienos los cuales se componen de los elementos carbono e hidrógeno, por ejemplo alquenos de 2 a 10 átomos de carbono tales como etileno, propileno, n-buteno, isobuteno, norborneno y/o alcadienos de 4 a 10 átomos de carbono tales como butadieno, isopreno, norbornadieno . Los macromonomeros basados en poliolefina comprenden preferiblemente por lo menos 70% en peso y más preferiblemente por lo menos 80% en peso y mucho más preferiblemente por lo menos 90% en peso de grupos los cuales se derivan de alquenos y/o alcadienos, con base en el peso de los macromonomeros basados en poliolefina. Los grupos poliolefínicos también pueden estar presentes en particular en forma hidrogenada. Además de los grupos los cuales se derivan de alquenos y/o alcadienos , los monómeros de (met) acrilato de alquilo derivados de macromonómeros basados en poliolefina pueden comprender grupos adicionales. Estos incluyen pequeñas proporciones de monómeros copolimerizables. Estos monómeros son conocidos per se e incluyen, entre otros monómeros, (met) acrilatos de alquilo, monómeros de estireno, fumaratos, tnaleatos, esteres vinílieos y/o éteres vinílicos. La proporción de estos grupos basados en monómeros copolimerizables es preferiblemente a lo sumo 30% en peso, más preferiblemente a lo sumo 15% en peso, con base en el peso de los macromonómeros basados en poliolefina. Además, los macromonómeros basados en poliolefina pueden comprender grupos iniciales y/o grupos finales los cuales sirven para la funcionalización o son causados por la preparación de los macromonómeros basados en poliolefina. La proporción de estos grupos iniciales y/o grupos finales es preferiblemente a lo sumo 30% en peso, más preferiblemente a lo sumo 15% en peso, con base en el peso de los macromonómeros basados en poliolefina .

El peso molecular promedio en número de los macromonómeros basados en poliolefina está preferiblemente en el intervalode 500 a 50,000 g/mol, más preferiblemente de 700 a 10,000 g/mol, en particular de 1,500 a 8,000 g/mol y mucho más preferiblemente de 2,000 a 6,000 g mol.

En el caso de la preparación de los polímeros de tipo peine por vía de la copolimerización de monómeros de bajo peso molecular y macromoleculares , estos valores surgen a través de las propiedades de los monómeros macromoleculares . En el caso de las reacciones análogas a un polímero, esta propiedad surge, por ejemplo, de los macroalcoholes y/o macroaminas utilizados teniendo en cuenta las unidades de repetición convertidas de la cadena principal. En el caso de las copolimerizaciones de injerto, la proporción de poliolefinas formadas los cuales no han sido incorporadas en la cadena principal se puede utilizar para deducir la distribución de peso molecular de la poliolefina.

Los macromonómeros basados en poliolefina tienen preferiblemente un punto de fusión bajo, el cual se mide por medio de la Calorimetría de Exploración Diferencial (DSC, por sus siglas en inglés) . El punto de fusión de los macromonómeros basados en poliolefina es preferiblemente menor que o igual a -10 °C, de manera especialmente preferible menor que o igual a -20°C, más preferiblemente menor que o igual a -40°C. Mucho más preferiblemente, ningún punto de fusión de DSC se puede medir para las unidades de repetición las cuales se derivan de los macromonómeros basados en poliolefina en el copolímero de (met) acrilato de polialquilo.

Los macromonómeros basados en poliolefina se dan a conocer en las publicaciones DE 10 2007 032 120 Al, presentada el 09.07.2007 en la Oficina Alemana de Patentes (Deutsches Patentamt) que tiene el número de solicitud DE102007032120.3 ; y DE 10 2007 046 223 Al, presentada el 26.09.2007 en la Oficina Alemana de Patentes (Deutsches Patentamt) que tiene el número de solicitud DE 102007046223.0; documentos los cuales se anexan en la presente a manera de referencia.

Los compuestos de éster con una parte de alcohol de cadena larga, especialmente los componentes (II) y (III) , se pueden obtener, por ejemplo, al hacer reaccionar (met) acrilatos , fumaratos, maleatos y/o los ácidos correspondientes con alcoholes grasos de cadena larga, los cuales dan origen generalmente a una mezcla de ésteres, por ejemplo (met) acrilatos con diferentes hidrocarburos de cadena larga en las partes de alcohol. Estos alcoholes grasos incluyen los tipos Oxo Alcohol 7911R, Oxo Alcohol 7900MR, Oxo Alcohol 1100MR; Alfol 610 , Alfol 810R, Lial 125MR y NafolMR (Sasol) ; los tipos Alphanol 79MR (ICI) ; Epal 610MR y Epal 810MR (Afton) ; Linevol 79MR, Linevol 911MR y Neodol 25EMR (Shell) ; DehydadMR, HydrenolMR y LorolMR (Cognis) ; Acropol 5MR y Exxal 10MR (Exxon Chemicals) ; Kalcol 2465MR (Kao Chemicals) .

Entre los compuestos de éster etilénicamente insaturados, los (met) acrilatos se prefieren particularmente sobre los maleatos y los fumaratos, es decir, R2, R3 , R5, R6, R8 y R9 de las fórmulas (I) , (II) y (III) en modalidades particularmente preferidas son cada uno hidrógeno.

La relación en peso de unidades derivadas de monómeros de éster que tienen de 7 a 15 átomos de carbono, preferiblemente de la fórmula (II) , con respecto a las unidades derivadas de monómeros de éster que tienen de 16 a 4,000 átomos de carbono, preferiblemente de la fórmula (III), puede estar dentro de un intervaloamplio. La relación en peso de las unidades de repetición derivadas de monómeros de éster que tienen de 7 a 15 átomos de carbono en la parte de alcohol con respecto a las unidades de repetición derivadas de monómeros de éster que tienen de 16 a 4,000 átomos de carbono en la parte de alcohol está preferiblemente en el intervalode 30:1 a 1:30, más preferiblemente en el intervalode B:l a 1:5, de manera especialmente preferible de 3:1 a 1.1:1. De acuerdo con una modalidad preferida adicional, la relación en peso de las unidades de repetición derivadas de monómeros de éster que tienen de 7 a 15 átomos de carbono en la parte de alcohol con respecto a las unidades de repetición derivadas de monómeros de éster que tienen de 16 a 4,000 átomos de carbono en la parte de alcohol está preferiblemente en el intervalode 4:1 a 1:4, más preferiblemente en el intervalode 3:1 a 1:3, de manera especialmente preferible de 2.4:1 a 1.1:1.

El polímero puede contener unidades derivadas de comonómeros como un componente opcional. Estos comonómeros incluyen (met) acrilatos de arilo como (met) acrilato de bencilo o (met) acrilato de fenilo, donde el residuo de acrilo en cada caso puede ser sustituido o no sustituido hasta cuatro veces ; (met) acrilatos de alcoholes halogenados como (met) acrilato de 2 , 3 -dibromopropilo, (met) acrilato de 4-bromofenilo, (met) acrilato de 1, 3-dichloro-2-propilo, (met) acrilato de 2-bromoetilo, (met) acrilato de 2-yodoetilo, (met) acrilato de clorometilo; nitrilos de ácido (met) acrílico y otros (met) crilatos que contienen nitrógeno como N- (metacriloiloxietil) diisobutilquetimina, N- (metacriloiloxi-etil) dihexadecilquetimina, (met) acriloilamidoacetonitrilo, 2-metacriloiloxietilmetilcianamida, (met) acrilato de cianometilo; haluros de vinilo tales como, por ejemplo, cloruro de vinilo, fluoruro de vinilo, cloruro de vinilideno y fluoruro de vinilideno; ásteres vinílieos como acetato de vinilo; Los monómeros de vinilo que contienen grupos aromáticos como estireno, estírenos sustituidos con un sustituyente de alquilo en la cadena lateral, tales como a-metilestireno y a-etilestireno, estírenos sustituidos con un sustituyente de alquilo en el anillo, tales como viniltolueno y p-metilestireno, estírenos halogenados tales como monocloroestirenos , dicloroestirenos , tribromoestirenos y tetrabromoestirenos ; éteres de vinilo e isoprenilo; ácido maleico y derivados de ácido maleico tales como mono- y diésteres de ácido maleico, anhídrido maleico, anhídrido metilmaleico, maleinimida, metilmaleinimida; ácido fumárico y derivados de ácido fumárico tales como, por ejemplo, mono- y diésteres de ácido fumárico; ácido metacrílico y ácido acrílico.

De acuerdo con un aspecto especial de la presente invención, el polímero que contiene grupos éster comprende monómeros de dispersión.

Se entiende que los monómeros de dispersión significan especialmente monómeros con grupos funcionales, para los cuales se puede asumir que polímeros con estos grupos funcionales pueden mantener partículas, especialmente partículas de hollín, en solución (véase R.M. Mortier, S.T. Orszulik (eds.): "Chimistry and Technology of Lubricants" Blackie Academic & Professional , Londres, 2a ed. 1997) .· Estos incluyen especialmente monómeros los cuales tienen grupos que contienen boro, fósforo, silicio, azufre, oxígeno y nitrógeno, se da preferencia a los monómeros funcionalizados con oxígeno y nitrógeno.

Apropiadamente, es posible utilizar compuestos de vinilo especialmente heterocíclicos y/o compuestos de éster polares, etilénicamente insaturados de la fórmula (IV) en la cual R es hidrógeno o metilo, X es oxígeno, azufre o un grupo amino de la fórmula -NH- o -NRa- en la cual Ra es un radical alquilo que tiene de 1 a 40 y preferiblemente de 1 a 4 átomos de carbono, R10 es un radical el cual comprende de 2 a 1,000, especialmente de 2 a 100 y preferiblemente de 2 a 20 átomos de carbono y tiene por lo menos un. heteroátomo, preferiblemente por lo menos dos heteroátomos , R11 y R12 son cada uno independientemente hidrógeno o un grupo de la fórmula -COX'R10' en la cual X' es oxígeno o un grupo amino de la fórmula -NH- o -NRa'- en la cual Ra' es un radical alquilo que tiene de 1 a 40 y preferiblemente de 1 a 4 átomos de carbono y R10' es un radical que comprende de 1 a 100, preferiblemente de 1 a 30 y más preferiblemente de 1 a 15 átomos de carbono, tal como monómeros de dispersión.

La expresión "radical que comprende de 2 a 1,000 átomos de carbono" indica radicales de compuestos orgánicos que tienen de 2 a 1,000 átomos de carbono. Las definiciones similares tienen aplicación para términos correspondientes. Comprende grupos aromáticos y heteroaromáticos y grupos alquilo, cicloalquilo, alcoxi, cicloalcoxi, alquenilo, alcanoílo, alcoxicarbonilo y también grupos heteroalif ticos . Los grupos mencionados pueden ser ramificados o no ramificados. Además, estos grupos pueden tener sustituyentes habituales. Los sustituyentes son, por ejemplo, grupos alquilo lineales y ramificados que tienen de 1 a 6 átomos de carbono, por ejemplo metilo, etilo, propilo, butilo, pentilo, 2-metilbutilo o hexilo; grupos cicloalquilo, por ejemplo ciclopentilo y ciclohexilo; grupos aromáticos tales como fenilo o naftilo; grupos amino, grupos hidroxilo, grupos éter, grupos éster y haluros .

De acuerdo con la invención, los grupos aromáticos indican radicales de compuestos aromáticos mono- o policíclicos que tienen preferiblemente de 6 a 20 y especialmente de 6 a 12 átomos de carbono. Los grupos heteroaromáticos indican radicales arilo en los cuales por lo menos un grupo CH ha sido reemplazado por N y/o por lo menos dos grupos CH adyacentes han sido reemplazados por S, NH u 0, grupos heteroaromáticos que tienen de 3 a 19 átomos de carbono .

Los grupos aromáticos o heteroaromáticos preferidos de acuerdo con la invención se derivan de benceno, naftaleno, bifenilo, éter difenílico, difenilmetano, difenildimetilmetano, bisfenona, difenil-sulfona, tiofeno, furano, pirrol, tiazol, oxazol, imidazol, isotiazol, isoxazol, pirazol, 1, 3 , 4-oxadiazol, 2 , 5-difenil-1, 3 , 4-oxadiazol, 1, 3 , 4-tiadiazol, 1 , 3 , 4 -triazol , 2 , 5 -difenil-1 , 3 , 4-triazol. 1, 2, 5-trifenil-1 , 3, 4-triazol, 1 , 2 , 4 -oxadiazol, 1,2,4-tiadiazol, 1, 2 , 4-triazol, 1, 2, 3-triazol, 1,2,3,4-tetrazol, benzo [b] tiofeno, benzo [b] furano, indol, benzo [c] tiofeno, benzo [c] furano, isoindol, benzoxazol, benzotiazol, bencimidazol, benzisoxazol, benzisotiazol, benzopirazol , benzotiadiazol, benzotriazol , dibenzofurano, dibenzotiofeno, carbazol, piridina, bipiridina, pirazina, pirazol, pirimidina, piridazina, 1 , 3 , 5-triazina, 1,2,4-triazina, 1, 2 , 4 , 5-triazina, tetrazina, quinolina, isoquinolina, quinoxalina, quinazolina, cinolina, 1,8-naftiridina, 1, 5-naftiridina, 1 , 6-naftiridina, 1,7-naftiridina, ftalazina, piridopirimidina, purina, pteridina o quinolizina, 4H-quinolizina, éter difenílico, antraceno, benzopirrol, benzoxatiadiazol , benzoxadiazol , benzopiridina, benzopirazina, benzopirazidina, benzopirimidina, benzotriazina, indolizina, piridopiridina, imidazopirimidina, pirazinopirimidina, carbazol, aciridina, fenazina, benzoquinolina, fenoxazina, fenotiazina, acridizina, benzopteridina, fenantrolina y fenantreno, cada uno de los cuales también puede ser sustituido opcionalmente .

Los grupos alquilo preferidos incluyen el grupo metilo, etilo, propilo, isopropilo, 1-butilo, 2-butilo, 2-metilpropilo, radical tere-butilo, pentilo, 2-metilbutilo, 1 , 1-dimetilpropilo, hexilo, heptilo, octilo, 1,1,3,3-tetrametilbutilo, nonilo, 1-decilo, 2-decilo, undecilo, dodecilo, pentadecilo y eicosilo.

Los grupos cicloalquilo preferidos incluyen el grupo ciclopropilo, ciclobutilo, ciclopentilo, ciclohexilo, cicloheptilo y ciclooctilo, cada uno de los cuales es sustituido opcionalmente por grupos alquilo ramificados o no ramificados .

Los grupos alcanoilo preferidos incluyen el grupo formilo, acetilo, propionilo, 2-metilpropionilo, butirilo, valeroilo, pivaloilo, hexanoilo, decanoilo y dodecanoilo.

Los grupos alcoxicarbonilo preferidos incluyen el grupo metoxicarbonilo, etoxicarbonilo, propoxicarbonilo, butoxicarbonilo, terc-butoxicarbonilo, hexiloxicarbonilo, 2-metilhexiloxicarbonilo, deciloxicarbonilo o dodecil-oxicarbonilo .

Los grupos alcoxi preferidos incluyen alcoxi cuyo radical hidrocarburo es uno de los grupos alquilo preferidos que se mencionaran anteriormente. Los grupos cicloalcoxi preferidos incluyen grupos cicloalcoxi cuyo radical de hidrocarburo es uno de los grupos cicloalquilo preferidos que se mencionaran anteriormente.

Los heteroátomos preferidos los cuales están presentes en el radical R10 incluyen oxígeno, nitrógeno, azufre, boro, silicio y fósforo, se da preferencia al oxígeno y al nitrógeno.

El radical R10 comprende por lo menos uno, preferiblemente por lo menos dos, preferentemente por lo menos tres, heteroátomos .

El radical R10 en los compuestos de éster de la fórmula (IV) tiene preferiblemente por lo menos 2 heteroátomos diferentes. En este caso, el radical R10 en por lo menos uno de los compuestos de éster de la fórmula (IV) puede comprender por lo menos un átomo de nitrógeno y por lo menos un átomo de oxígeno.

Los ejemplos de compuestos de éster polares, etilénicamente insaturados de la fórmula (IV) incluyen (met) acrilatos de aminoalquilo, (met) acrilamidas de aminoalquilo, (met) acrilatos de hidroxialquilo, (met) acrilatos de alcoholes de éter, (met) acrilatos heterocíclicos y/o (met) acrilatos que contienen carbonilo.

Los (met) acrilatos de hidroxialquilo incluyen (met) acrilato de 2-hidroxipropilo, (met) acrilato de 3,4-dihidroxibutilo, (met) acrilato de 2-hidroxietilo, (met) acrilato de 3-hidfoxipropilo, (met) acrilato de 2,5-dimetil-1 , 6-hexonediol y (met) acrilato de 1 , 10-decanodiol .

Los (met) acrilatos de alcoholes de éter incluyen (met) acrilato de tetrahidrofurfurilo, (met) acrilato de metoxietoxietilo, (met) acrilato de 1-butoxipropilo, (met) acrilato de ciclohexiloxietilo, (met) acrilato de propoxietoxietilo, (met) acrilato de benciloxietilo, (me ) acrilato de furfurilo, (met) acrilato de 2-butoxietilo, (met) acrilato de 2-etoxi-2-etoxietilo, (met) acrilato de 2-metoxi-2-etoxipropilo, (met) acrilatos etoxilados, (met) acrilato de 1-etoxibutilo, (met) acrilato de metoxietilo, (met) acrilato de 2-etoxi-2-etoxi-2-etoxietilo, ásteres de ácido (met) acrílico y metoxi-polietilenglicoles.

Los (met) crilatos que contienen carbonilo apropiados incluyen, por ejemplo (met) acrilato de 2-carboxietilo, (met) acrilato de carboximetilo, (met) acrilato de oxa2olidiniletilo, N- (metacriloiloxi) formamida, (met) acrilato de acetonilo, succinato de mono-2- (met) acriloiloxietilo, N- (met) acriloilmorfolina, N- (met) acriloil-2-pirrolidinona, N- (2- (met) acriloiloxietil) -2-pirrolidinona, N- (3- (met) acriloiloxipropil) -2-pirrolidinona, N- (2- (met) acriloiloxipentadecil) -2-pirrolidinona, N- (3- (met) acriloiloxiheptadecil) -2-pirrolidinona y N- (2- (met) acriloiloxietil) etilenurea .

(Met) acrilato de 2 -acetoacetoxietilo Los (met) acrilatos heterocíclicos incluyen (met) acrilato de 2- (1-imidazolil) etilo, (met) acrilato de 2-(4-morfolinil) etilo y 1- (2- (met) acriloiloxietil) -2-pirrolidona .

Adicionalmente , son de interés particular los (met) acrilatos de aminoalquilo y aminoalquil (met) acrilatamidas, por ejemplo (met) acrilato de dimetilaminopropilo, (met) acrilato de dimetilaminodiglicol , (met) acrilato de dimetilaminoetilo, dimetilaminopropil (met) acrilamida, (met) acrilato de 3-dietilaminopentilo y (met) acrilato de 3-dibutilaminohexadecilo .

Además, es posible utilizar (met) acrilatos que contienen fósforo, boro y/o silicio como unidades dispersantes, tales como (met) acrilato de 2- (dimetilfosfato) propilo, (met) acrilato de 2- (etilenfosfito) propilo, (met) acrilato de dimetilfosfinometilo, (met) acrilato de dimetilfosfonoetilo, (met) acriloil-fosfonato de dietilo, (met) acriloil-fosfato de dipropilo, (met ) acrilato de 2 - (dibutilfosfono) etilo , (met) acriloiletil-borato de 2 , 3-butileno, (met) acriloiletoxisilano de metildietoxi , (met) acrilato de dietilfosfatoetilo .

Los compuestos de vinilo heterocíclicos, preferidos incluyen 2-vinilpiridina, 3 -vinilpiridina, 2-metil-5-vinilpiridina, 3-etil-4-vinilpiridina, 2 , 3 -dimetil-5-vinilpiridina, vinilpirimidina, vinilpiperidina, 9-vinilcarbazol , 3-vinilcarbazol, 4-vinilcarbazol , 1-vinilimidazol , N-vinilimidazol, 2-metil-l-vinilimidazol, N-vinilpirrolidona, 2-vinilpirrolidona, N-vinilpirrolidina, 3-vinilpirrolidina, N-vinilcaprolactama, N-vinilbutirolactama, viniloxolano, vinilfurano, viniltiofeno, viniltiolano, viniltiazoles y viniltiazoles hidrogenados, viniloxazoles y viniloxazoles hidrogenados, se da preferencia particular al uso de N-vinilimidazol y N-vinilpirrolidona para la funcionalización.

Los monómeros detallados anteriormente se pueden utilizar individualmente o como una mezcla.

Especialmente, son de particular interés los polímeros que comprenden grupos éster y se obtienen utilizando metacrilato de 2-hidroxipropilo, metacrilato de 2-hidroxietilo, succinato de mono-2-metacriloiloxietilo, N- (2-metacriloiloxietil) etilenurea, metacrilato de 2-acetoacetoxietilo, metacrilato de 2- (4 -morfolinil) etilo, metacrilato de dimetilaminodiglicol , metacrilato de dimetilaminoetilo y/o dimetilaminopropilmetacrilamida.

Se pueden lograr mejoramientos especiales con polímeros que comprenden grupos éster que se obtienen utilizando N-vinil-2-pirrolidina y/o N-vinil-2 -pirrolidona .

Los monómeros dispersantes y no dispersantes se pueden distribuir estadísticamente dentro del polímero que comprende grupos éster. La proporción de las unidades de repetición dispersantes en un polímero estadístico, con base en el peso de los polímeros que comprenden grupos éster, está preferiblemente en el intervalode 0% en peso a 20% en peso, más preferiblemente en el intervalode 1% en peso a 15% en peso y mucho más preferiblemente en el intervalode 2.5% en peso a 10% en peso.

Más preferiblemente, la unidad repetitiva dispersante se puede seleccionar de dimetilaminopropilmetacrilamida (DMAPMA) y/o dimetilaminoetilmetacrilato (DMAEMA) y la cantidad de unidad repetitiva dispersante con base en el peso de los polímeros que comprenden grupos éster, está preferiblemente en el intervalode 0.5% en peso a 10% en peso, más preferiblemente en el intervalode 1.2% en peso a 5% en peso.

Más preferiblemente, la unidad repetitiva dispersante se puede seleccionar de metacrilato de 2- (4-morfolinil) etilo (MOEMA) , (met) acrilato de 2-hidroxietilo (HEMA) y/o metacrilato de hidroxipropilo (HPMA) y la cantidad de unidad repetitiva dispersante con base en el peso de los polímeros que comprenden grupos éster, está preferiblemente en el intervalode 2% en peso a 20% en peso, más preferiblemente en el intervalode 5% en peso a 10% en peso .

De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, el polímero que contiene grupos éster puede comprender solo una baja cantidad de unidades repetitivas dispersantes. De acuerdo con este aspecto, la proporción de las unidades de repetición dispersantes es preferiblemente a lo sumo 5%, más preferiblemente a lo sumo 2% y mucho más preferiblemente a lo sumo 0.5%, con base en el peso de los polímeros que comprenden grupos éster.

De acuerdo con un aspecto especial de la presente invención, el lubricante utilizado en el motor puede comprender preferiblemente una mezcla de polímeros y por lo menos uno de los polímeros comprende una cantidad considerable de unidades repetitivas dispersantes y por lo menos uno de los polímeros comprende una baja cantidad de unidades repetitivas dispersantes como se mencionara anteriormente .

De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, el polímero que contiene grupos éster es un copolímero de injerto que tiene un polímero de (met) acrilato de alquilo no dispersante como base de injerto y un monómero dispersante como capa de injerto. Preferiblemente, el polímero de (met) acrilato de alquilo no dispersante comprende esencialmente unidades monoméricas de (met) acrilato de acuerdo con las fórmulas (I), (II) y (III) como se definen anteriormente y posteriormente. La proporción de las unidades de repetición dispersantes en un copolímero de injerto o bloque, con base en el peso de los polímeros que comprenden grupos éster, está preferiblemente en el intervalode 0% en peso a 20% en peso, más preferiblemente en el intervalode 1% en peso a 15% en peso y mucho más preferiblemente en el intervalode 2.5% en peso a 10% en peso.

El monómero dispersante es preferiblemente un compuesto de vinilo heterocíclico como se menciona anteriormente y posteriormente.

De acuerdo con un aspecto adicional de la presente invención, el polímero que contiene grupos éster es un polímero de (met) acrilato de alquilo que tiene por lo menos un bloque polar y por lo menos un bloque hidrófobo.

Preferiblemente, el bloque polar comprende por lo menos tres unidades derivadas de monómeros de la fórmula (IV) y/o de compuestos de vinilo heterocíclico, los cuales se enlazan directamente entre sí.

Los polímeros preferidos comprenden por lo menos un bloque hidrófobo y por lo menos un bloque polar, el bloque polar tiene por lo menos ocho unidades de repetición y la proporción en peso de las unidades de repetición dispersantes en el bloque polar es por lo menos 30%, con base en el peso del bloque polar.

Los polímeros inventivos preferidos pueden tener bloques polares e hidrófobos. El término "bloque" en este contexto indica una sección del polímero. Los bloques pueden tener una composición esencialmente constante que está compuesta de una o más unidades monoméricas. Además, los bloques pueden tener un gradiente, caso en el cual' la concentración de diferentes unidades monoméricas (unidades de repetición) varía sobre la longitud del segmento. Los bloques polares difieren del bloque hidrófobo por vía de la proporción de monómeros dispersantes. Los bloques hidrófobos pueden tener a lo sumo una pequeña proporción de unidades de repetición dispersantes (unidades monoméricas) , mientras que el bloque polar puede comprender una alta proporción de unidades de repetición dispersantes (unidades monoméricas) .

El bloque polar puede comprender preferiblemente por lo menos 8, de manera especialmente preferible por lo menos 12 y mucho más preferiblemente por lo menos 15 unidades de repetición. Al mismo tiempo, el bloque polar comprende por lo menos 30% en peso, preferiblemente por lo menos 4.0% en peso, de unidades de repetición dispersantes, con base en el peso del bloque polar. Además de las unidades de repetición dispersantes, el bloque polar también puede tener unidades de repetición las cuales no tienen ningún efecto dispersante. El bloque polar puede tener una estructura aleatoria, de tal manera que diferentes unidades de repetición tienen una distribución aleatoria sobre la longitud del segmento. Además, el bloque polar puede tener una estructura de bloque o una estructura en la forma de un gradiente, de tal manera que las unidades de repetición no dispersantes y las unidades de repetición dispersantes dentro del bloque polar tienen una distribución no homogénea .

El bloque hidrófobo puede comprender una pequeña proporción de unidades de repetición dispersantes, la cual es preferiblemente menor que 20% en peso, más preferiblemente menor que 10% en peso y mucho más preferiblemente menor que 5% en peso, con base en el peso del bloque hidrófobo. En una configuración particularmente apropiada, el bloque hidrófobo comprende unidades de repetición esencialmente no dispersantes.

El bloque hidrófobo del polímero que comprende grupos éster puede tener de 5 a 100% en peso, especialmente de 20 a 98% en peso, preferiblemente de 30 a 95 y mucho más preferiblemente de 70 a 92% en peso de unidades de repetición derivadas de monómeros de éster que tienen de 7 a 15 átomos de carbono en el radical de alcohol .

En un aspecto particular, el bloque hidrófobo del polímero que comprende grupos éster puede tener de 0 a 80% en peso, preferiblemente de 0.5 a 60% en peso, más preferiblemente de 2 a 50% en peso y mucho más preferiblemente de 5 a 20% en peso de unidades de repetición derivadas de monómeros de éster que tienen de 16 a 4,000 átomos de carbono en el radical de alcohol.

Además, el bloque hidrófobo del polímero que comprende grupos éster puede tener de 0 a 40% en peso, preferiblemente de 0.1 a 30% en peso y más preferiblemente de 0.5 a 20% en peso de unidades de repetición derivadas de monómeros de éster que tienen de 1 a 6 átomos de carbono en el radical de alcohol.

El bloque hidrófobo del polímero que comprende grupos éster comprende preferiblemente por lo menos 40% en peso, más preferiblemente por lo menos 60% en peso, de manera especialmente preferible por lo menos 80% en peso y mucho más preferiblemente por lo menos 90% en peso de unidades de repetición derivadas de monómeros de éster.

La longitud de los bloques hidrófobos e hidrófobos puede variar dentro de rangos amplios. El bloque hidrófobo posee preferiblemente un grado promedio en peso de polimerización de por lo menos 10, especialmente por lo menos 40. El grado promedio en peso de polimerización del bloque hidrófobo está preferiblemente en el intervalode 20 a 5,000, especialmente de 50 a 2,000.

La proporción de unidades de repetición dispersantes, con base en el peso de los polímeros que comprenden grupos éster, está preferiblemente en el intervalode 0.5% en peso a 20% en peso, más preferiblemente en el intervalode 1.5% en peso a 15% en peso y mucho más preferiblemente en el intervalode 2.5% en peso a 10% en peso. Al mismo tiempo, estas unidades de repetición forman preferiblemente una estructura similar a un segmento dentro del polímero que comprende grupos éster, de tal manera que preferiblemente por lo menos 70% en peso, más preferiblemente por lo menos 80% en peso, con base en el peso total de las unidades de repetición dispersantes, son parte de un bloque polar.

Preferiblemente, la relación en peso del bloque hidrófobo y el bloque polar está en el intervalode 100:1 a 1:1, más preferiblemente en el intervalode 30:1 a 2:1 y mucho más preferiblemente en el intervalode 10:1 a 4:1.

La preparación de los polímeros que contienen grupos éster a partir de las composiciones descritas anteriormente se conoce per se. De esta manera, estos polímeros se pueden obtener en particular mediante la polimerización por radicales libres y procesos relacionados, por ejemplo ATRP, por sus siglas en inglés (= Polimerización por Radicales con Transferencia de Átomos) o RAFT, por sus siglas en inglés (= Transferencia de Cadenas con Fragmentación por Adición Reversible) .

La polimerización por radicales libres habitual se describe, inter alia, en Ullmann's Encyclopedia of Indutrial Chemistry, Sexta Edición. En general, un iniciador de polimerización y un agente de transferencia de cadenas se utilizan para este propósito. Los iniciadores utilizables incluyen los iniciadores de azo conocidos ampliamente en el campo técnico, tales como AIBN y 1 , 1-azobisciclohexan-carbonitrilo, y también compuestos de peroxi tales como peróxido de metil-etil-cetona, peróxido de acetilacetona, peróxido de dilaurilo, per-2-etilhexanoato de tere-butilo, peróxido de cetona, peroctoato de tere-butilo, peróxido de metil-isobutil-cetona, peróxido de ciclohexanona, peróxido de dibenzoilo, peroxibenzoato de tere-butilo, peroxiisopropilcarbonato de tere-butilo, 2,5-bis(2-etilhexanoilperoxi) -2 , 5-dimetilhexano, peroxi-2-etilhexanoato de tere-butilo, peroxi-3 , 5 , 5-trimetilhexanoato de tere-butilo, peróxido de dicumilo, 1 , 1-bis (terc-butilperoxi) ciclohexano, 1, 1-bis (terc-butilperoxi) -3 , 3 , 5-trimetilciclohexano, hidroperóxido de cumilo, hidroperóxido de tere-butilo, peroxidicarbonato de bis(4-terc-butilciclohexilo) , mezclas de dos o más de los compuestos mencionados anteriormente entre sí y mezclas de los compuestos mencionados anteriormente con compuestos los cuales no han sido mencionados pero que del mismo modo pueden formar radicales libres. Los agentes de transferencia de cadenas adecuados son en particular mercaptanos solubles en aceite, por ejemplo n-dodecil-mercaptano o 2-mercaptoetanol o también agentes de transferencia de cadenas de la clase de los terpenos, por ejemplo terpinoleno.

El proceso ATRP es conocido per se. Se asume que es una polimerización por radicales libres "viva", sin ninguna intención de que la descripción del mecanismo deberá imponer una restricción. En esos procesos, un compuesto de metal de transición se hace reaccionar con un compuesto el cual tiene un grupo de átomos transferible . Este transfiere el grupo de átomos transferible al compuesto de metal de transición, el cual oxida el metal. Esta reacción forma un radical el cual se agrega sobre grupos etilénicos. Sin embargo, la transferencia del grupo de átomos al compuesto del metal de transición es reversible, de modo que el grupo de átomos se transfiere nuevamente a la cadena de polímero creciente, que forma un sistema de polimerización controlada. La estructura del polímero, el peso molecular y la distribución de peso molecular se pueden controlar como corresponde .

Esta reacción es descrita, por ejemplo, por J-S. Wang, y colaboradores, J. Am. Chem. Soc . , volumen 117, páginas 5614-5615 (1995), por Matyj aszewski , Macromolecules , volumen 28, páginas 7901-7910 (1995). Además, las solicitudes de patente WO 96/30421, O 97/47661, WO 97/18247, WO 98/40415 y WO 99/10387 dan a conocer variantes del proceso ATRP explicado anteriormente.

Además, los polímeros inventivos se pueden obtener, por ejemplo, también por vía de métodos RAFT. Este proceso se presenta detalladamente, por ejemplo, en los documentos WO 98/01478 y WO 2004/083169, a los cuales se hace referencia explícitamente para fines de descripción.

Además, los polímeros inventivos se pueden obtener por medio de procesos NMP, por sus siglas en inglés (polimerización mediada por nitróxido) , los cuales se describen, inter alia, en el documento US 4581429.

Esos métodos se describen ampliamente, en particular con referencias adicionales, inter alia, en K. atyjaszewski , T.P. Davis, Handbook of Radical Polymerization, Wiley Interscience , Hoboken 2002, al cual se hace referencia explícitamente para fines de descripción.

La polimerización se puede llevar a cabo a presión estándar, presión reducida o presión elevada. La temperatura de polimerización está generalmente en el intervalode -20° -200°C, preferiblemente de 0o - 160°C y más preferiblemente de 60° - 140°C.

La polimerización se puede llevar a cabo con o sin un solvente. En este documento el término solvente se debe entender en un sentido amplio.

La polimerización se lleva a cabo preferiblemente en un solvente no polar. Estos incluyen solventes de hidrocarburo, por ejemplo solventes aromáticos tales como tolueno, benceno y xileno, hidrocarburos saturados, por ejemplo ciclohexano, heptano, octano, nonano, decano, dodecano, los cuales también pueden estar presentes en forma ramificada. Estos solventes pueden ser utilizados individualmente y como una mezcla. Los solventes particularmente preferidos son aceites minerales, combustibles diesel de origen mineral, aceites vegetales y animales naturales, combustibles biodiesel y aceites sintéticos (por ejemplo, aceites de éster tal como adipato de dinonilo) y también mezclas de los mismos. Entre éstos, se da preferencia muy particular a los aceites minerales y los combustibles diesel de origen mineral.

De acuerdo con un aspecto especial de la presente invención, los polímeros basados en acetato de etil-vinilo se pueden utilizar como un polímero que contiene grupos éster. Los polímeros preferidos basados en acetato de etil-vinilo se describen en los documentos EP 0 739 971 Bl, EP 0 721 492 B2 y EP 0 741 181 Bl . Los documentos EP 0 739 971 Bl presentado en la Oficina Europea de Patentes el 29 de Junio de 1993 bajo el número de Solicitud 96202136.6; EP 0 721 492 B2 presentado en la Oficina Europea de Patentes el 22 de Julio de 1994 bajo el número de Solicitud 94924280.4 y EP 0 741 181 Bl presentado en la Oficina Europea de Patentes el 29 de Junio de 1993 bajo el número de Solicitud 96202137.4 se incluyen en este documento a manera de referencia.

Preferiblemente, una mezcla de los diferentes polímeros basados en Acetato de Etilen-Vinilo (EVA) se puede utilizar con el propósito de mejorar las propiedades del aceite lubricante que comprende impurezas de biodiesel. El primer polímero basado en EVA puede comprender etil no, acetato de vinilo y un éster alquílico de un (met) acrilato, un fumarato y/o un maleato. El éster alquílico contiene preferiblemente de 6 a 20, más preferiblemente de 7 a 12 átomos de carbono en el residuo de alquilo. En lo que se refiere a los fumaratos y/o maleatos, se prefieren los diésteres. El primer polímero de EVA tiene preferiblemente un contenido de etileno en el intervalode 50 a 90% en mol y un contenido de acetato de vinilo en el intervalode 10 a 40% en mol. La cantidad de éster alquílico que se deriva de un (met) acrilato, un fumarato y/o un maleato está preferiblemente en el intervalode 1 a 20% en mol, más preferiblemente en el intervalode 2 a 10% en mol. El peso molecular promedio en peso Mw del primer polímero de EVA puede estar situado preferiblemente en el intervalode 10,000 a 50,000 g/mol . La polidispersidad Mw/Mn del primer polímero de EVA está preferiblemente en el intervalode 1.1 a 5, más preferiblemente de 1.5 a 3. El segundo polímero de EVA tiene preferiblemente un contenido de etileno en el intervalode 60 a 95% en mol y un contenido de acetato de vinilo en el intervalode 5 a 40% en mol. El peso molecular promedio en peso Mw del segundo polímero de EVA puede estar situado preferiblemente en el intervalode 1,000 a 10,000 g/mol. La polidispersidad Mw/Mn del segundo polímero de EVA está preferiblemente en el intervalode 1.1 a 5, más preferiblemente de 2.0 a 4.

Preferiblemente, el lubricante comprende una mezcla de por lo menos dos polímeros que comprenden grupos éster. Más preferiblemente, el lubricante comprende un polímero de (met ) acrilato de alquilo y un polímero de acetato de etilen-vinilo como se menciona anteriormente y posteriormente .

De acuerdo con un aspecto especial de la presente invención, el lubricante del motor inventivo comprende preferiblemente' un polímero que contiene grupos éster y un polímero olefínico el cual tiene preferiblemente un efecto de mejoramiento del índice de viscosidad o efecto de espesamiento. Estas poliolefinas han sido conocidas durante mucho tiempo y se describen en los documentos mencionados en la técnica anterior.

Estas poliolefinas incluyen en particular copolímeros de poliolefina (OCP) y copolímeros de estireno/dieno hidrogenados (HSD) .

Los copolímeros de poliolefina (OCP) a utilizarse de acuerdo con la invención son conocidos per se. Son principalmente polímeros sintetizados a partir de etilen-, propilen-, isopren- , butilen- [sic] y/u olefinas adicionales [sic] que tienen de 5 a 20 átomos de carbono, como ya se recomendaron como los mej oradores de VI. Los sistemas los cuales han sido injertados con pequeñas cantidades de monómeros que contienen oxígeno o nitrógeno (por ejemplo de 0.05 a 5% en peso de anhídrido maleico) también se pueden utilizar. Los copolímeros los cuales contienen componentes de dieno son hidrogenados generalmente con el propósito de reducir la sensibilidad a la oxidación y la tendencia a la reticulación de los mej oradores del índice de viscosidad.

El peso molecular Mw es en general de 10,000 a 300,000, preferiblemente entre 50,000 y 150,000. Estos copolímeros de olefina se describen, por ejemplo, en las Solicitudes Alemanas Abiertas a la Inspección Pública DE-A 16 44 941, DE-A 17 69 834, DE-A 19 39 037, DE-A 19 63 039 y DE-A 20 59 981.

Los copolímeros de etileno/propileno son particularmente útiles y los terpolímeros que tienen los componentes ternarios conocidos, tales como etiliden-norborneno (véase Macromolecular Revie s, Volumen 10 (1975)) también son posibles, pero su tendencia a la reticulación también debe tomarse en cuenta en el proceso de envejecimiento. La distribución puede ser sustancialmente aleatoria, pero los polímeros secuenciales que comprenden bloques de etileno también se pueden utilizar ventajosamente. La relación de los monómeros de etileno/propileno es variable dentro de ciertos límites, los cuales se pueden establecer en aproximadamente 75% para etileno y aproximadamente 80% para propileno como un límite superior. Debido a su tendencia reducida a disolverse en aceite, el polipropileno es menos adecuado que los copolímeros de etileno/propileno. Además de los polímeros que tienen una incorporación de propileno predominantemente atáctica, también se pueden utilizar aquellos que tienen una incorporación de propileno isotáctica o sindiotáctica más pronunciada .

Estos productos están disponibles comercialmente, por ejemplo bajo los nombres comerciales Dutral CO 034t"1R, Dutral CO 038MR, Dutral CO 043MR, Dutral CO 058R, Buna EPG 2050MR o Buna EPG 5050MR.

Los copolímeros de estireno/dieno hidrogenados (HSD) son conocidos del mismo modo, esos polímeros se describen, por ejemplo, en el documento DE 21 56 122. Son en general copolímeros de isopreno/estireno o butadieno/estireno hidrogenados . La relación de dieno con respecto a estireno está preferiblemente en el intervalode 2:1 a 1:2, de manera particularmente preferible de aproximadamente 55:45. El peso molecular Mw es en general de 10,000 a 300,000, preferiblemente entre 5,000 y 150,000. De acuerdo con un aspecto particular de la presente invención, la proporción de enlaces dobles después de la hidrogenación no es mayor que 15%, de manera particularmente preferible no es mayor que 5%, con base en el número de enlaces dobles antes de la hidrogenación.

Los copolímeros de estireno/dieno hidrogenados se pueden obtener comercialmente bajo el nombre comercial SHELLVIS 50, 150, 200, 250 o 260MR.

De acuerdo con una modalidad muy preferida de la presente invención, el polímero que contiene grupos éster es un copolímero de bloque que comprende un bloque de unidades que contienen grupos éster y un bloque olefínico. Preferiblemente, el bloque olefínico se deriva de polímeros de HSD y/o polímeros de OCP .

Un copolímero de bloque que comprende un bloque de unidades que contienen grupos éster y un bloque olefínico se dan a conocer en las publicaciones DE 33 39 103 Al, presentada el 28.10.1983 en la Oficina Alemana de Patentes (Deutsches Patentamt) que tiene el número de solicitud P 33 39 103.3; y DE 29 05 954 Al, presentada el 16.02.1979 en la Oficina Alemana de Patentes (Deutsches Patentamt) que tiene el número de solicitud P 29 05 954.9; documentos los cuales se incluyen en este documento a manera de referencia.

Además del polímero que contiene grupos éster el lubricante utilizado en el motor de la presente invención incluye un aceite base. Los aceites base preferidos incluyen especialmente aceites minerales, aceites sintéticos y aceites naturales .

Los aceites minerales son conocidos per se y están disponibles comercialmente . Se obtienen generalmente de un aceite mineral o aceite crudo mediante la destilación y/o refinamiento y opcionalmente procesos adicionales de purificación y acabado, el término aceite mineral incluye en particular las fracciones de punto de ebullición más alto de aceite crudo o mineral. En general, el punto de ebullición del aceite mineral es más alto que 200 °C, preferiblemente más alto que 300°C, a 5,000 Pa. La producción mediante la carbonización a baja temperatura de aceite esquistoso la coquizacion de carbón mineral bituminoso, la destilación de lignito con exclusión de aire y también la hidrogenación de carbón mineral bituminoso o lignito es posible del mismo modo. Por consiguiente, los aceites minerales tienen, dependiendo de su origen, diferentes proporciones de hidrocarburos aromáticos, cíclicos, ramificados y lineales.

En general, se hace una distinción entre las fracciones de base parafínica, naftalénicas y aromáticas en aceites crudos o aceites minerales, en los cuales el término fracción de base parafínica representa isoalcanos de cadena más larga o sumamente ramificados y la fracción naftalénica representa cicloalcanos . Además, los aceites minerales, dependiendo de su origen y terminado, tienen diferentes fracciones de n-alcanos, isoalcanos que tienen un bajo grado de ramificación, conocidos como parafinas mono-metil-ramificadas y compuestos que tienen heteroátomos , en particular, O, N y/o S, a los cuales se atribuye un grado de propiedades polares. Sin embargo, la asignación es difícil puesto que las moléculas de alcano individuales pueden tener tanto grupos ramificados de cadena larga como radicales cicloalcano y partes aromáticas. Para los fines de la presente invención, la asignación se puede efectuar a DIN 51 378, por ejemplo. Las fracciones polares también se pueden determinar de acuerdo a ASTM D 2007.

La proporción de n-alcanos en aceites minerales preferidos es menor que 3% en peso, la fracción de compuestos que contienen 0-, N- y/o S- menor que 6% en peso. La fracción de las fracciones aromáticas y de las parafinas mono-metil-ramificadas es generalmente en cada caso en el intervalode 0 a 40% en peso. En un aspecto interesante, el aceite mineral comprende principalmente alcanos nafténicos y de base parafínica los cuales tienen generalmente más de 13, preferiblemente más de 18 y mucho más preferiblemente más de 20 átomos de carbono. La fracción de esos compuestos es generalmente > 60% en peso, preferiblemente > 80% en peso, sin ninguna intención de que esto deba imponer una restricción. Un aceite mineral preferido contiene de 0.5 a 30% en peso de fracciones aromáticas, de 15 a 40% en peso de fracciones nafténicas, de 35 a 80% en peso de fracciones de base parafínica, hasta 3% en peso de n-alcanos y de 0.05 a 5% en peso de compuestos polares, en cada caso con base en el peso total del aceite mineral.

Un análisis de los aceites minerales particularmente preferidos, el cual se efectuó por medio de procesos convencionales tales como la separación de urea y la cromatografía líquida en gel de sílice, muestra, por ejemplo, los siguientes constituyentes, los porcentajes se refieren al peso total del aceite mineral particular que se utilizó: n-alcanos que tienen aproximadamente de 18 a 31 átomos de carbono: 0.7-1.0%, alcanos ligeramente ramificados que tienen de 18 a 31 átomos de carbono: 1.0-8.0%, fracciones aromáticas que tienen de 14 a 32 átomos de carbono: 0.4-10.7%, iso- y cicloalcanos que tienen de 20 a 32 átomos de carbono: 60.7-82.4%, compuestos polares: 0.1-0.8%, pérdida: 6.9-19.4%.

Una clase mejorada de aceites minerales (contenido reducido de azufre, contenido reducido de nitrógeno, índice de viscosidad más alto, punto de congelación más bajo) resulta del tratamiento con hidrógeno de los aceites minerales {hidroisomerización, hidrocraqueo, hidrotratantiento, hidroterminado) . En presencia de hidrógeno, esto reduce esencialmente los componentes aromáticos y acumula componentes naftalénicos .

Información valiosa con respecto al análisis de aceites minerales y una lista de aceites minerales los cuales tienen una composición diferente se pueden encontrar, por ejemplo, en T. Mang, . Dresel (eds . ) : "Lubricants and Lubrication" , Wiley-VCH, Weinheim 2001; R. . Mortier, S.T. Orszulik (eds.): "Chemostry and Technology of Lubricante" , Blackie Academic & Professional , Londres, 2a ed. 1997; o J. Bartz: "Additive für Schraierstoffe" Expert-Verlag, Renningen-Malmsheim 1994. Preferiblemente, el aceite mineral se puede seleccionar de aceite del grupo I, grupo II y/o grupo III, en donde se prefiere el aceite del grupo II y grupo III.

Los aceites sintéticos incluyen ésteres orgánicos, por ejemplo diésteres y poliésteres, polialquilenglicoles , poliéteres, hidrocarburos sintéticos, especialmente poliolefinas , entre los cuales se da preferencia a las polialfaolefinas (PAOs) , aceites de silicona y éteres perfluoroalquílieos . Además, es posible utilizar aceites base sintéticos que se originan de procesos de gas a líquido (GTL, por sus inglés) , de carbón mineral a líquido (CTL, por sus siglas en inglés) o de biomasa a líquido (BTL, por sus siglas en inglés) . Usualmente son algo más costosos que los aceites minerales, pero tienen ventajas con respecto a su desempeño.

Los aceites naturales son aceites de origen animal o vegetal, por ejemplo aceites de pie de caballo o aceites de j oj oba .

Los aceites base para formulaciones de aceite lubricante se dividen en grupos de acuerdo con el API (American Petroleum Institute) . Los aceites minerales se dividen en el grupo I (no tratados con hidrógeno) y, dependiendo del grado de saturación, el contenido de azufre y el índice de viscosidad, en los grupos II y III (ambos tratados con hidrógeno) . Las PAOs corresponden al grupo IV. Todos los otros aceites base están comprendidos en el grupo V.

Estos aceites lubricantes también se pueden utilizar como mezclas y en muchos casos están disponibles comercialmente .

La concentración de los polímeros que comprenden grupos éster en la composición de aceite lubricante está preferiblemente en el intervalode 0.01 a 30% en peso, más preferiblemente en el intervalode 0.1-20% en peso y mucho más preferiblemente en el intervalode 0.5-10% en peso, con base en el peso total de la composición.

Los polímeros que comprenden grupos éster se pueden mezclar con el aceite lubricante. Adicionalmente , los polímeros se pueden preparar en los aceites lubricantes como se mencionara anteriormente. Además de esto, los polímeros que comprenden grupos éster se pueden utilizar como un concentrado o como un componente de un empaque de aditivo. El polímero que comprende grupos éster se puede agregar a un aceite nuevo y/o a un aceite envejecido. Adicionalmente, el polímero que comprende grupos éster se puede agregar directamente en el aceite para motor o indirectamente a través de un efecto de dilución utilizando una mezcla de diesel que comprende estos polímeros.

Además de los polímeros que comprenden grupos éster para el uso de acuerdo con la invención, las composiciones de aceite lubricante detalladas en este documento también pueden comprender aditivos adicionales. Estos aditivos incluyen mej oradores del índice de viscosidad, mejoradores del punto de congelación y aditivos de DI (dispersantes, detergentes, antiespumantes, inhibidores de corrosión, antioxidantes, aditivos antidesgaste y de presión extrema, modificadores de fricción) .

Los me oradores de VI que se pueden utilizar adicionalmente incluyen poli (iso) butenos (PIB) , copolímeros de fumarato-olefinas , copolímeros de estireno-maleato, copolímeros de estireno-dieno hidrogenado (HSD) y copolímeros de olefina (OCP) .

Las compilaciones de me oradores del VI y mej oradores del punto de congelación para aceites lubricantes también se detallan en T. Mang, . Dresel (eds.) : "Lubricante and Lubrication" , Wiley-VCH, Weinheim 2001: R. M. Mortier, S. T. Orszulik (eds.): "Chemistry and Technology of Lubricante", Blackie Academic & Professional , Londres, 2a ed. 1997; o J. Bartz: "Additive für Schmierstoffe" , Expert-Verlag, Renningen-Malmsheim 199 .

Los dispersantes apropiados incluyen derivados de poli (isobutileno) , por ejemplo, poli (isobutileno) succinimidas (PIBSIs) ; oligómeros de etileno-propileno con funcionalidades de N/0.

Los detergentes preferidos incluyen compuestos que contienen metales, por ejemplo fenóxidos; salicilatos; tio-fosfonatos, especialmente tiopirofosfonatos , tio-fosfonatos y fosfonatos; sulfonatos y carbonatos . Como metales, estos compuestos pueden comprender especialmente calcio, magnesio y bario. Estos compuestos se pueden utilizar preferiblemente en forma neutra o con exceso de base .

Adicionalmente, son de interés particular los antiespumantes , los cuales en muchos casos se dividen en antiespumantes que contienen silicona y libres de silicona.

Los antiespumantes que contienen silicona incluyen poli (dimetilsiloxano) lineal y poli (dimetilsiloxano) cíclico; Los antiespumantes libres de silicona los cuales se pueden utilizar son en muchos casos poliéteres, por ejemplo poli (etilenglicol) o fosfato de tributilo.

En una modalidad particular, las composiciones inventivas de aceite lubricante pueden comprender inhibidores de la corrosión. En muchos casos, éstos se dividen en aditivos antiherrumbre e inhibidores pasivantes/desactivadores de metal. Los aditivos antiherrumbre utilizados pueden ser, inter alia, sulfonatos, por ejemplo petróleosulfonatos o (en muchos casos con exceso de base) alquilbencensulfonatos sintéticos, por ejemplo dinonilnaftalensulfonatos ; derivados de ácido carboxílico, por ejemplo lanolina (cera de lana) , parafinas oxidadas, naftenatos de zinc, ácidos succínicos alquilados, ácido 4-nonilfenoxi-acético, amidas e imidas (N-acilsarcosina, derivados de imidazolina) ; mono- y dialquil-fosfatos amina-neutralizados; morfolina, diciclohexilamina o dietanolamina. Los inhibidores pasivantes/desactivadores de metal incluyen benzotriazol , toliltriazol , 2 -mercaptobenzotiazol , dialquil-2, 5-dimercapto-l, 3 , 4-tiadiazol; ?,?' -disalicilidentilendiamina, N, ' -disalicilidenpropilendiamina; dialquilditiofosfatos de zinc y ditiocarbamatos de dialquilo.

Un grupo preferido adicional de aditivos es aquel de an oxidantes. Los antioxidantes incluyen, por ejemplo, fenoles, por ejemplo 2 , 6-di-terc-butilfenol (2,6-DTB), hidroxitolueno butilado (BHT) , 2 , 6-di-terc-butil-4-metilfenol, 4 , 4 ' -metilenbis (2 , 6-di-terc-butilfenol) ; aminas aromáticas, especialmente difenilaminas alquiladas, N-fenil-1-naftilamina (PNA) , 2 , 2 , 4 - trimetildihidroquinona polimérica (TMQ) , compuestos que contienen azufre y fósforo, por ejemplo ditiofosfatos de metal, por ejemplo, ditiofosfatos de zinc (ZnDTP) , "triésteres de 00S" = productos de reacción de ácido ditiofosfórico con enlaces dobles activados de olefinas, ciclopentadieno, norbornadieno, oc-pineno, polibuteno, ésteres acrílicos, ésteres maleicos (sin ceniza en la combustión) ; compuestos de organoazufre , por ejemplo, sulfuros de dialquilo, sulfuros de diarilo, polisulfuros , tioles modificados, derivados de tiofeno, xantatos, tioglicoles, tioaldehídos , ácidos carboxílieos que contienen azufre; compuestos heterocíclicos de azufre/nitrógeno, especialmente dialquildimercaptotiadiazoles , 2-mercaptobencimidazoles ; bis (dialquilditiocarbamato) de zinc y metileno,- compuestos de organofósforo, por ejemplo fosfitos de triarilo y trialquilo; compuestos de organocobre y fenolatos y salicilatos basados en calcio y magnesio con exceso de base.

Los aditivos preferidos antidesgaste (AW, por sus siglas en inglés) y de presión extrema (EP, por sus siglas en inglés) incluyen compuestos de fósforo, por ejemplo fosfatos de trialquilo, fosfatos de triarilo, por ejemplo fosfato de tricresilo, mono- y dialquil-fosfatos amina-neutralizados, mono- y dialquil-fosfatos etoxilados, fosfitos, fosfonatos, fosfinas; compuestos que contienen azufre y fósforo, por ejemplo ditiofosfatos de metal, por ejemplo, dialquilditiofosfatos de zinc de 3 a 12 átomos de carbono (ZnDTPs) , dialquilditiofosfatos de amonio, dialquilditiofosfatos de antimonio, dialquilditiofosfatos de molibdeno, dialquilditiofosfatos de plomo, "triésteres de 00S" = productos de reacción de ácido ditiofosfórico con enlaces dobles activados de olefinas, ciclopentadieno, norbornadieno, -pineno, polibuteno, ésteres acrílicos, ásteres maleicos, trifenilfosforotionato (TPPT) , compuestos que contienen azufre y nitrógeno, por ejemplo bis (amilditiocarbamato) de zinc o metilenbis (di-n-butilditiocarbamato) ; compuestos de azufre que contienen azufre elemental e hidrocarburos H2S-sulfurados (diisobutileno, terpeno) glicéridos y esteres de ácidos grasos sulfurados; sulfonatos con exceso de base; compuestos o sólidos de cloro tales como grafito o disulfuro de molibdeno .

Más preferiblemente, el aditivo antidesgaste y/o aditivo de presión extrema se selecciona de compuestos de fósforo, compuestos que comprenden azufre y fósforo, compuestos que comprenden azufre y nitrógeno, compuestos de azufre que comprenden azufre elemental e hidrocarburos H2S-sulfurados, glicéridos y ásteres de ácidos grasos sulfurados, sulfonatos con exceso de base, compuestos de cloro, grafito o disulfuro de molibdeno.

Un grupo preferido adicional de aditivos es aquel de modificadores de fricción. Los modificadores de fricción utilizados pueden incluir compuestos mecánicamente activos, por ejemplo disulfuro de molibdeno, grafito (que incluye grafito fluorado) , poli (trifluoroetileno) , poliamida, poliimida; compuestos los cuales forman capas de adsorción, por ejemplo ácidos carboxílieos de cadena larga, ésteres de ácidos grasos, éteres, alcoholes, aminas, amidas, imidas ; compuestos los cuales forman capas a través de reacciones triboquímicas, por ejemplo ácidos grasos saturados, ácido fosfórico y ésteres tiofosfóricos , xantogenatos , ácidos grasos sulfurados; compuestos los cuales forman capas similares a polímeros, por ejemplo, ásteres parciales de ácido dicarboxílico etoxilado, ftalatos de dialquilo, metacrilatos , ácidos grasos insaturados, olefinas sulfuradas o compuestos organometálicos, por ejemplo compuestos de molibdeno (ditiofosfatos de molibdeno y ditiocarbamatos de molibdeno MoDTC) y sus combinaciones con ZnDTPs, compuestos orgánicos que contienen cobre .

Algunos de los aditivos detallados anteriormente pueden satisfacer funciones múltiples. El ZnDTP, por ejemplo, es principalmente un aditivo antidesgaste y un aditivo de presión extrema, pero también tiene el carácter de un antioxidante y un inhibidor de corrosión (en este documento: inhibidor pasivador/desactivador de metal) .

Los aditivos detallados anteriormente se describen con mayor detalle, inter alia, en T. Mang, . Dresel (eds . ) : "Lubricants and Lubrication" , Wiley-VCH, Weinheim 2001; J. Bartz: "Additive für Schmierstoffe" , Expert-Verlag, Renningen-Malmsheim 1994; R.M. Mortier, S.T. Orszulik (eds.): "Chemistry and Technology of Lubricants", Blackie Academic & Professional , Londres, 2a ed. 1997.

Las composiciones preferidas de aceite lubricante tienen una viscosidad, medida a 40°C conforme a ASTM D 445, en el intervalode 10 a 120 mm2/s, más preferiblemente en el intervalode 20 a 100 mm2/s. La viscosidad cinemática KV10o medida a 100 °C es preferiblemente por lo menos 3.5 mm2/s, especialmente por lo menos 4.0 mm2/s, más preferiblemente por lo menos 5.0 mm2/s y mucho más preferiblemente por lo menos 5.4 mm2/s.

En un aspecto particular de la presente invención, las composiciones preferidas de aceite lubricante tienen un índice de viscosidad determinado conforme a ASTM D 2270 en el intervalode 100 a 400, más preferiblemente en el intervalode 125 a 325 y mucho más preferiblemente en el intervalode 150 a 250.

Adicionalmente , las composiciones lubricantes para el uso en el motor de la presente invención pueden comprender preferiblemente una viscosidad de Alta Temperatura y Alta Velocidad de Cizallamiento (HTHS, por sus siglas en inglés) de por lo menos 2.4 mPas, más preferiblemente por lo menos 2.6 mPas medida a 150°C de acuerdo con ASTM D4683. De acuerdo con un aspecto adicional de la presente invención, el lubricante puede comprender preferiblemente una alta temperatura y alta velocidad de cizallamiento de a lo sumo 10 mPas, especialmente a lo sumo 7 mPas, más preferentemente a lo sumo 5 mPas medida a 100°C de acuerdo con ASTM D4683. La diferencia entre las viscosidades de Alta Temperatura y Alta Velocidad de Cizallamiento (HTHS) medidas a 100°C y 150°C HTHSioo-HTHSi50 comprende preferiblemente a lo sumo 4 mPas, especialmente a lo sumo 3.3 mPas y más preferentemente a lo sumo 2.5 mPas . La relación de la viscosidad de Alta Temperatura y Alta Velocidad de Cizallamiento (HTHS) medida . a 100°C (HTHSioo) con relación a la viscosidad de Alta Temperatura y Alta Velocidad de Cizallamiento (HTHS) medida a 150°C (HTHSiS0) HTHS100/HTHSi5o comprende preferiblemente a lo sumo 2.0 mPas, especialmente a lo sumo 1.9 mPas . La viscosidad de Alta Temperatura y Alta Velocidad de Cizallamiento (HTHS) se pueden determinar de acuerdo con D4683.

Además de esto, el lubricante útil como un componente del presente motor puede comprender un Indice de estabilidad al cizallamiento (SSI, por sus siglas en inglés) alto. De acuerdo con una modalidad útil de la presente invención, el Índice de estabilidad al cizallamiento (SSI) medido de acuerdo con ASTM D2603 Ref. B (tratamiento sónico durante 12.5 minutos) podría ascender preferiblemente a 35 o menos, más preferiblemente a 20 o menos. Preferiblemente, se podrían utilizar los lubricantes que comprenden un índice de estabilidad al cizallamiento (SSI) medida de acuerdo con DIN 51381 (bomba Bosch de 30 ciclos) de a lo sumo 5, especialmente a lo sumo 2 y más preferiblemente a lo sumo 1.

El lubricante útil para la presente invención se puede diseñar preferiblemente para satisfacer los requerimientos de las clasificaciones de SAE especificadas en SAE J300. Por ejemplo los requerimientos de los grados de viscosidad OW, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W, 20, 30, 40, 50 y 60 (grado individual) y O -40, 10W-30, 10 -60, 15W-40, 20W-20 y 20 -50 (multigrado) se podrían ajustar.

Sorprendentemente, el lubricante de la presente invención puede contener por lo menos aproximadamente 1%, especialmente por lo menos 5%, particularmente por lo menos 10%, más particularmente por lo menos 20% en volumen de biodiesel. Sorprendentemente, estas cantidades altas de agua no confieren una gran disminución indebida de las características del motor tales como vida útil, desempeño de arranque en frío y consumo de combustible.

Sorprendentemente, la dilución en combustible del aceite para motor no solo tiene una influencia aceptable sobre las propiedades tales como la viscosidad y el índice de viscosidad y desempeño a bajas temperaturas. Además de esto, los aditivos tienen una alta compatibilidad con las impurezas del combustible biodiesel en los aceites para motor, de tal manera que la eficiencia de esos aditivos no se deteriora indebidamente. Adicionalmente, los materiales particulados y sedimentos fangosos formados por el combustible biodiesel se pueden dispersar en el lubricante de una manera sorprendente, especialmente si se utilizan polímeros que tienen grupos dispersantes . Con respecto a la influencia del componente de biodiesel, el éster metílico de aceite de cañóla (RME) tiene usualmente una alta cantidad de grupos insaturados. Por lo tanto, se prefieren los lubricantes que tienen unidades dispersantes. Por otra parte, el éster metílico de aceite de palma (PME) tiene usualmente una influencia perjudicial sobre el desempeño a bajas temperaturas. Esta influencia puede ser nulificada sorprendentemente por el presente motor y los polímeros que contienen grupos éster, respectivamente.

La bombeabilidad de un aceite a bajas temperaturas, medida por medio del mini-viscosímetro giratorio (MRV, por sus siglas en inglés) se refiere a la viscosidad bajo condiciones de bajo cizallamiento en el arranque del motor. Puesto que la prueba de MRV es una medida de bombeabilidad, el aceite para motor debe ser suficientemente fluido de modo que pueda ser bombeado a todas las partes del motor después del arranque del motor para proporcionar una lubricación adecuada. ASTM D-4684-08 trata de la medición de la viscosidad en el intervalode temperatura de -10 a -40°C y describe la prueba TP-1 MRV. La Clasificación de Viscosidad de Aceites para Motor SAE J300 (Diciembre de 1999) permite un máximo de 60 pascal*segundos (pa*sec) o 600 poise a -35°C para el aceite SAE 5W-30 utilizando el procedimiento de prueba ASTM D-4684-08. Otro aspecto del desempeño a bajas temperaturas medido por medio de la prueba TP-1 MRV es el límite elástico (registrado en pascales) ; el valor objetivo para el límite elástico es "cero" pascales, aunque cualquier valor menor que 35 pascales (límite de sensibilidad del equipo) se registra como límite elástico "cero" . Los valores del límite elástico mayores que 35 pascales significan grados crecientes de un desempeño menos deseable.

Los mejoramientos que se pueden lograr por medio del presente motor podrían ser evaluados mediante el uso de muestras envejecidas de aceite para motor. Las muestras envejecidas ya sea podrían prepararse al seguir el procedimiento de método de prueba reportado por el CEC (Coordinating European Council) o por el método A o B de GFC (Groupement Francais de Coordination) o por la Prueba de ROBO (Romaszewski Oil Bench Oxidation) o por pruebas de oxidación estándar para aceites para motor.

La invención se ilustra con mayor detalle a continuación por medio de ejemplos y ejemplos de comparación, sin pretender limitar la invención a esos ejemplos. Todas las cantidades se exhiben en porcentaje en peso a menos que se establezca de otra manera.

Ejemplo 1 y Ejemplo Comparativo 1 El aceite para motor nuevo ha sido utilizado durante un largo periodo de tiempo en un motor diesel. El contenido de biodiesel en este aceite para motor envejecido ha sido determinado en por lo menos 5.5% en peso (ejemplo comparativo 1) .

Aunque el aceite para motor satisface originalmente la especificación SAE 5 -30, el aceite envejecido no satisface la especificación, especialmente con respecto al desempeño a bajas temperaturas. El aceite para motor envejecido ha sido modificado al agregar 0.1% en peso de un aditivo para rebajar el punto de congelación que se basa en una composición de (met) acrilato de polialquilo que comprende aproximadamente 67.8% en peso de LMA, 32.0% en peso de SMA y 0.2% en peso de DPMA (ejemplo 1) .

El LMA (metacrilato de lauril-miristilo) es una mezcla de metacrilato que comprende de 12 y 14 átomos de carbono en el residuo.de alquilo el cual, es lineal. El DPMA (metacrilato de dodecil-pentadecilo) es una mezcla de metacrilato que comprende de 12 a 15 átomos de carbono en el residuo de alquilo que comprende aproximadamente 20% en peso de residuos de alquilo ramificados y aproximadamente 80% en peso de residuos de alquilo lineales; el SMA (metacrilato de cetil-estearilo) es una mezcla de metacrilato que comprende predominantemente 16 y 18 átomos de carbono en el residuo de alquilo el cual es lineal.

La composición de (met) acrilato de polialquilo está disponible comercialmente de Evonik Industries AG bajo la marca comercial VISCOPLEXMR.

Se han hecho mediciones MRV-TP1 de acuerdo con ASTM D-4684-08. Además, las viscosidades cinemáticas a 40°C ((KV40) y 100°C (KV3.00) se han medido de acuerdo con ASTM D 445. Los resultados logrados se muestran en la Tabla 1.

Tabla 1 El Ejemplo 1 muestra claramente que la adición de polímeros que contienen grupos éster, especialmente el (met ) acrilato de polialquilo mejora el desempeño de arranque en frío de un aceite envejecido a las características de un aceite nuevo.

Con respecto a los datos de viscosidad, se ruega considerar que el aceite envejecido está dentro de la especificación de un aceite SAE J300 5W-30.

Ejemplos Comparativos 2 y 3 Un aceite para motor 15W-40 comercialmente disponible se ha oxidado de acuerdo con una especificación de GFC modificada a 170 °C durante 72 horas en un volumen más grande. Además de esto, una mezcla de 10% en peso de biodiesel (B100, éster metílico de aceite de colza) y 90% en peso del mismo aceite para motor SAE 15W-40 se ha preparado y oxidado de la misma manera. El desempeño a bajas temperaturas se ha evaluado utilizando las mediciones MRV-TP1 de acuerdo con ASTM D-4684-08 a una temperatura de -25°C.

Tabla 2 Ejemplos 2 y 3 Las mezclas de aceite que comprenden aproximadamente 90% en peso de un aceite para motor 15 -40 comercialmente disponible, aproximadamente 10% en peso de biodiesel (B100) como se menciona en el Ejemplo Comparativo 3 han sido tratadas con pequeñas cantidades de un aditivo para rebajar el punto de congelación que se basa en una composición de (met) acrilato de polialquilo que comprende aproximadamente 66.2% en peso de LMA y 33.8% en peso de SMA. El aditivo para rebajar el punto de congelación que se basa en una composición de (met ) acrilato de polialquilo está disponible comercialmente de Evonik Industries AG.

Las mezclas de aceite han sido oxidadas de acuerdo con la especificación de GFC modificada a 170°C durante 72 horas .

La cantidad de aditivo para rebajar el punto de congelación (PPD) proporcionada en % en peso y los resultados logrados se mencionan en la tabla 3.

Ejemplo 4 Una mezcla de aceite que comprende aproximadamente 90% en peso de un aceite para motor 15W-40 comercialmente disponible, aproximadamente 10% en peso de biodiesel (B100) como se menciona en el Ejemplo Comparativo 3 ha sido tratada con 0.3% en peso de un aditivo para rebajar el punto de congelación que se basa en una composición de (met) acrilato de polialquilo que comprende aproximadamente 57.5% en peso de LMA y 42.5% en peso de SMA. El aditivo para rebajar el punto de congelación que se basa en una composición de (met) acrilato de polialquilo está disponible comercialmente de Evonik Industries AG.

La mezcla de aceite ha sido oxidada de acuerdo con la especificación de GFC modificada a 170°C durante 72 horas. Los resultados logrados se mencionan en la tabla 3.

Tabla 3 Los resultados de los Ejemplos 2 a 4 muestran claramente que la adición de bajas cantidades de polímeros que contienen grupos éster, especialmente (met) acrilato de polialquilo retiene el desempeño de arranque en frío de los aceites.

Ejemplos 5 a 9 La mezcla de aceite para motor SAE 15 -40 que comprende aproximadamente 85.8% en peso de una mezcla de aceite base, 8.7% en peso de un paquete DI y 5.5% en peso de una composición de (met) acrilato de polialquilo que mejora el índice de viscosidad y el punto de congelación. Esta composición comprende aproximadamente 82.6% en peso de IDMA, aproximadamente 5.2% en peso de MMA, aproximadamente 5.6% en peso de SMA, aproximadamente 3.8% en peso de VP y aproximadamente 2.73% en peso de LMA.

El IDMA (metacrilato de isodecilo) es una mezcla de metacrilato que comprende aproximadamente 10 átomos de carbono en el residuo de alquilo que es ramificado.

El MMA es metacrilato de metilo y la NVP es N-vinil-2-pirrolidona.

La composición de (met) acrilato de polialquilo está disponible comercialmente de Evonik Industries AG.

La mezcla de aceite que comprende 5.5% en peso de una composición de (met) acrilato de polialquilo que mejora el índice de viscosidad y el punto de congelación como se mencionó anteriormente ha sido tratada con diferentes cantidades de biodiesel (B100 de acuerdo con FAME EN 14214) .

Las mezclas de aceite han sido oxidadas de acuerdo con la especificación de GFC modificada a 170°C durante 72 horas. La cantidad de biodiesel se proporciona en % en peso y los resultados logrados se mencionan en la tabla 4.

Tabla 4 Ejemplos 10 a 13 La mezcla de aceite que comprende 5.5% en peso de una composición de (met) acrilato de polialquilo que mejora el índice de viscosidad y el punto de congelación como se mencionó anteriormente ha sido tratada con diferentes cantidades de un diesel mineral que comprende aproximadamente 15% en volumen de biodiesel (B15 de acuerdo con FAME EN 14214) .

Las mezclas de aceite han sido oxidadas de acuerdo con la especificación de GFC modificada a 170°C durante 72 horas. La cantidad de biodiesel se proporciona en los resultados logrados se mencionan en la tabla 5 Tabla 5 Ejemplos 14 a 22 Una mezcla de aceite para motor SAE 5W-30 que comprende aproximadamente 83.4% en peso de una mezcla de aceite base, 13.3% en peso de un paquete DI y 3.3% en peso de una composición de (met) acrilato de polialquilo que mejora el índice de viscosidad y el punto de congelación. Esta composición comprende aproximadamente 82.6% en peso de IDMA, aproximadamente 5.2% en peso de MMA, aproximadamente 5.6% en peso de SMA, aproximadamente 3.8% en peso de NVP y aproximadamente 2.73% en peso de LMA.

La composición de (met) crilato de polialquilo que mejora el índice de viscosidad y el punto de congelación comprende aproximadamente 3.7% en peso del aditivo para rebajar el punto de congelación y 96.3% en peso del mej orador de VI. La composición de (met) acrilato de polialquilo está disponible comercialmente de Evonik Industries AG.

La mezcla de aceite que comprende 3.3% en peso de una composición de (met) acrilato de polialquilo que mejora el índice de viscosidad y el punto de congelación como se mencionó anteriormente ha sido tratada con diferentes cantidades de biodiesel (B100 de acuerdo con FAME EN 14214) .

Las mezclas de aceite han sido oxidadas de acuerdo con la especificación de GFC modificada a 170°C durante 72 horas. La cantidad de biodiesel se proporciona en % en peso y los resultados logrados se mencionan en la Tabla 6.

Tabla 6 La mezcla de aceite que comprende 3.3% en peso de una composición de (met) acrilato de polialquilo que mejora el índice de viscosidad y el punto de congelación como se mencionó anteriormente ha sido tratada con diferentes cantidades de un diesel mineral que comprende aproximadamente 15% en volumen de biodiesel (B15 de acuerdo con FAME EN 14214) .

Las mezclas de aceite han sido oxidadas de acuerdo con la especificación de GFC modificada a 170°C durante 72 horas. La cantidad de biodiesel se proporciona en % en peso y los resultados logrados se mencionan en la tabla 7.

Tabla 7 Los Ejemplos 5 a 22 muestran que también los polímeros que contienen grupos éster, especialmente las composiciones de (met) acrilato de polialquilo que mejoran el índice de viscosidad y el punto de congelación, retienen el desempeño de arranque en frío de los aceites.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (22)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1. Un motor diseñado para la compatibilidad con biodiesel que comprende un filtro de material particulado, una unidad de control del motor que es capaz de inyectar combustible al motor con el propósito de incrementar la temperatura de escape, y una composición lubricante, caracterizado porque la composición lubricante comprende! por lo menos un polímero que contiene grupos áster.

2. El motor de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el motor satisface los requerimientos del estándar de emisiones de escape EURO 5.

3. El motor de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el motor comprende un sistema de carril común.

4. El motor de conformidad con por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende una recirculación de gas de escape.

5. El motor de conformidad con por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el filtro de material particulado es un filtro de flujo a través de las paredes.

6. El motor de conformidad con por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el polímero que contiene grupos éster es un polímero de (met) acrilato de alquilo.

7. El motor de conformidad con por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el lubricante comprende una mezcla de por lo menos dos polímeros que comprenden grupos éster.

8. El motor de conformidad con por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el lubricante comprende un polímero de (met ) acrilato de alquilo y un polímero de acetato de etilen-vinilo .

9. El motor de conformidad con por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el lubricante comprende un polímero que contiene grupos éster y un polímero olefínico.

10. El motor de conformidad con por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el polímero que contiene grupos éster es un polímero de (met) acrilato de alquilo que tiene grupos dispersantes.

11. El motor de conformidad con por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el polímero que contiene grupos éster es un polímero de (met) acrilato de alquilo que tiene unidades que se derivan de (met) acrilatos que tienen de 23 a 4,000 átomos de carbono.

12.. El motor de conformidad con por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el polímero que contiene grupos éster es un copolímero de injerto que tiene una polímero de (met) acrilato de alquilo no polar como base de injerto y un monómero "dispersante como capa de injerto.

13. El motor de conformidad con por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el polímero que comprende grupos éster tiene un peso molecular promedio en peso en el intervalode 10,000 a 600,000 g/mol .

14. El motor de conformidad con por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el polímero que contiene grupos éster se puede obtener al polimerizar una composición monomérica la cual comprende a) de 0 a 40% en peso, con base en el peso de la composición monomérica para preparar el polímero, de uno o más compuestos de éster etilénicamente insaturados de la fórmula (I) en la cual R es hidrógeno o metilo, R1 es un radical alquilo lineal o ramificado que tiene de 1 a 6 átomos de carbono, R2 y R3 son cada uno independientemente hidrógeno o un grupo de la fórmula -COOR' en la cual R' es hidrógeno o un grupo alquilo que tiene de 1 a 6 átomos de carbono, b) de 5 a 100% en peso, con base en el peso de la composición monomérica para preparar el polímero, de uno o más compuestos de éster etilénicamente insaturados de la fórmula (II) en la cual R es hidrógeno o metilo, R4 es un radical alquilo lineal o ramificado que tiene de 7 a 15 átomos de. carbono, R5 y R6 son cada uno independientemente hidrógeno o un grupo de la fórmula -COOR" en la cual R" es hidrógeno o un grupo alquilo que tiene de 7 a 15 átomos de carbono, c) de 0 a 80% en peso, con base en el peso de la composición monomérica para preparar el polímero, de uno o más compuestos de éster etilénicamente insaturados de la fórmula (III) en la cual R es hidrógeno o metilo, R7 es un radical alquilo lineal o ramificado que tiene de 16 a 4,000 átomos de carbono, R8 y R9 son cada uno independientemente hidrógeno o un grupo de la fórmula -COOR'" en la cual R'" es hidrógeno o un grupo alquilo que tiene de 16 a 4,000 átomos de carbono, d) de O a 50% en peso, con base en el peso de la composición monomérica para preparar el polímero, de comonómero .

15. El motor de conformidad con por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el polímero que contiene grupos éster comprende unidades derivadas de monómeros de éster que tienen de 7 a 15 átomos de carbono en la parte de alcohol y unidades derivadas de monómeros de éster que tienen de 16 a 4,000 átomos de carbono en la parte de alcohol, en donde la relación en peso de las unidades derivadas de monómeros de éster que tienen de 7 a 15 átomos de carbono en la parte de alcohol con respecto a las unidades derivadas de monómeros de éster que tienen de 16 a 4,000 átomos de carbono en la parte de alcohol está en el intervalode 3:1 a 1.1:1.

16. El motor de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque en el bloque polar del polímero las unidades de repetición . dispersantes se derivan de uno o más compuestos de vinilo heterocíclicos y/o compuestos de éster polar etilénicamente insaturados de la fórmula (IV) en la cual R es hidrógeno o metilo, X es oxígeno, azufre o un grupo amino de la fórmula -NH- o -NRa- en la cual Ra es un radical alquilo que tiene de 1 a 40 átomos de carbono, R10 es un radical el cual comprende de 2 a 1,000 átomos de carbono y tiene por lo menos un heteroátomo, R11 y R12 son cada uno independientemente hidrógeno o un grupo de la fórmula -COX'R10' en la cual X' es oxígeno o un grupo amino de la fórmula -NH- o -NRa -, en la cual Ra' es un radical alquilo que tiene de 1 a 40 átomos de carbono y R10' es un radical que comprende de 1 a 100 átomos de carbono y/o de compuestos de vinilo heterocíclicos .

17. El motor de conformidad con por lo menos una de las reivindicaciones 15 o 16, caracterizado porque la relación en peso del bloque hidrófobo y el bloque polar está en el intervalode 100:1 a 1:1.

18. El motor de conformidad con por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el polímero que contiene grupos éster es un copolímero de bloque que comprende un bloque de unidades que contienen grupos éster y un bloque olefínico.

19. El motor de conformidad con por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la composición lubricante comprende por lo menos un aditivo.

20. El motor de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque el aditivo es un mejorador del índice de viscosidad, me orador del punto de congelación, dispersante, detergente, antiespumante, inhibidor de corrosión, antioxidante, aditivo antidesgaste, aditivo de presión extrema y/o modificador de fricción.

21. El motor de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque el aditivo antidesgaste y/o el aditivo de presión extrema se seleccionan de compuestos de fósforo, compuestos que comprenden azufre y fósforo, compuestos que comprenden azufre y nitrógeno, compuestos de azufre que comprenden azufre elemental e hidrocarburos H2S-sulfurados, glicéridos sulfurados y ésteres de ácidos grasos, sulfonatos con exceso de base, compuestos de cloro, grafito o disulfuro de molibdeno.

22. Uso de un polímero que contiene grupos éster en un motor de conformidad con por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 21, para mejorar el desempeño a bajas temperaturas de un lubricante que contiene biodiesel.