Proceso para preparar composiciones lubricantes.

Un proceso para la preparación de una composición lubricante, que comprende las etapas de:

(1) poner en contacto:

(i) un iniciador de radicales libres,

(ii) un agente de transferencia de cadena que contiene un grupo tio tiocarbonilo y un grupo saliente de radicales libres; y

(iii) un monómero polimerizable por radicales, para formar una cadena de polímero;

en el que el proceso de la etapa (1) es un proceso de polimerización de radicales con características vivas y al menos 50 % de las cadenas de polímero de la etapa (1) contienen un grupo terminal reactivo capaz de reaccionar con un agente de acoplamiento polivalente;

(2) poner en contacto el polímero de la etapa (1) con un agente de acoplamiento polivalente para formar un polímero en estrella, en el que

dicho polímero en estrella se deriva de al menos dos monómeros que comprenden:

(a) al menos 50 % en peso de un monómero de (met)acrilato sustituido con alquilo C12 a C15 y

(b) menos de 50 % en peso de un monómero de (met)acrilato de alquilo que contiene 1 a 30 átomos de carbono distinto del monómero de (met)acrilato de alquilo C12 a C15; y

(c) que contiene opcionalmente menos de 20 % en peso de estireno; y

(d) que contiene opcionalmente menos de 10 % en peso de metacrilamida de alquilo;

(3) opcionalmente poner en contacto el polímero de la etapa (1) o la etapa (2) con un inhibidor de la polimerización; y

(4) mezclar el polímero de la etapa (2) o la etapa (3) con un aceite de viscosidad lubricante para formar una composición lubricante.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2005/038138.

Solicitante: THE LUBRIZOL CORPORATION.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 29400 LAKELAND BOULEVARD WICKLIFFE, OH 44092 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: DAVIES, MARK, JOHNSON, JOHN R., BAUM,MARINA, SCHOBER,BART, VISGER,DANIEL.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones... > C08L53/00 (Composiciones de polímeros en bloque que contienen al menos una serie de un polímero obtenido por reacciones que implican solamente enlaces insaturados carbono-carbono; Composiciones de los derivados de tales polímeros)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > C08F293/00 (Compuestos macromoleculares obtenidos por polimerización sobre una macromolécula que tiene grupos capaces de inducir la formación de nuevas cadenas poliméricas exclusivamente enlazadas a uno o a ambos finales de la macromolécula inicial (sobre polímeros modificados por introducción de grupos terminales insaturados C08F 290/02))
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Procesos de polimerización > C08F2/38 (Polimerización utilizando reguladores, p. ej. agentes de cierre de cadena)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > INDUSTRIAS DEL PETROLEO, GAS O COQUE; GAS DE SINTESIS... > COMPOSICIONES LUBRICANTES (composiciones para la... > Composiciones lubricantes caracterizadas porque el... > C10M145/14 (Acrilato; Metacrilato)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > INDUSTRIAS DEL PETROLEO, GAS O COQUE; GAS DE SINTESIS... > COMPOSICIONES LUBRICANTES (composiciones para la... > C10M177/00 (Métodos particulares de preparación de composiciones lubricantes; Modificación química por tratamiento posterior de los constituyentes o de la composición lubricante en sí, no cubierta por otras clases)

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Fragmento de la descripción:

Proceso para preparar composiciones lubricantes Campo de la Invención

La presente invención se refiere a un proceso para la preparación de una composición lubricante que comprende la preparación de un polímero en presencia de un compuesto tlocarbonllo y mezclar el polímero con un aceite de viscosidad lubricante.

Antecedentes de la invención

El uso de polímeros como un modificador de la reologia (o modificador de la viscosidad) o como un dispersante en una composición de revestimiento y/o un aceite de viscosidad lubricante es bien conocido. Generalmente, los polímeros con propiedades de modificador de la reologia tienen un peso molecular promedio en número de 25.000 o superior. Por el contrario, los polímeros con una propiedad dispersante tener un peso molecular promedio en número de menos de 25.000.

El uso de un modificador de la viscosidad o dispersante en un aceite de viscosidad lubricante para Impartir propiedades vlscoslmétrlcas a baja y alta temperatura deseadas y otras propiedades de viscosidad es bien conocido. Ejemplos de un modificador de la viscosidad Incluyen un pollmetacrllato, pol¡(éster de anhídrido maleico- co-estlreno) o una polloleflna. El rendimiento de un modificador de la viscosidad se determina por un número de factores Incluyendo (1) viscosidad equilibrada; (2) estabilidad al clzallamlento; (3) propiedades vlscosimétricas a baja temperatura y (4) peso molecular. SI se aumenta el peso molecular de un modificador de la viscosidad lineal convencional, la viscosidad aumenta, mientras que la estabilidad de clzallamlento disminuye y viceversa. A menudo esto conduce a formulaciones que requieren cantidades adicionales de modificador de la viscosidad de peso molecular más bajo. Sin embargo, la presencia de cantidades adicionales de modificador de la viscosidad de peso molecular inferior tiene un efecto perjudicial sobre las propiedades viscoslmétrlcas a baja temperatura.

La solicitud PCI WO 00/02939 A1 divulga un proceso para la preparación de microgeles y polímeros en estrella. El proceso incluye la polimerización de radicales por transferencia atómica y la polimerización por adición, fragmentación y transferencia de cadena reversible (RAFT). El mlcrogel se forma a partir de un prepolímero que reacciona con un monómero multi-olefínico y el producto formado tiene un peso molecular medio en peso de 10" a 10".

La patente US-6.369.162 (Vlsger et al.) divulga un proceso de polimerización de radicales libres estabilizado para preparar un polímero radial que contiene al menos 3 brazos poliméricos. Un agente radical libre estabilizado se emplea en el proceso para preservar un sitio de polimerización activo en el extremo del polímero. El proceso Incluye además añadir al menos un agente de acoplamiento para reaccionar con el polímero con polimerización de sitio activo en el extremo para formar un polímero radial.

La solicitud PCT 98/01478 y la patente US-6.642.318 divulga un proceso de polimerización de radicales libres con características vivas que emplean un agente de transferencia de cadena ditio. El proceso controla la polldlspersldad y el peso molecular del polímero que se forma. Los polímeros son útiles como aglutinantes en pinturas para automóviles y acabado.

La patente US-6.596.899 divulga compuestos S,S'-bis-(ácido a-acético a,a-disustituido) -tritiocarbonato como un agente de transferencia de cadena para la polimerización de monómeros de radicales libres. Los compuestos tritiocarbonato son adecuados para la polimerización viva por radicales libres, así como la formación de polímeros telequéllcos.

El documento US 2004/0106732 divulga una composición de resina termoplàstica producida mediante la composición de una resina termoplàstica o un elastòmero con un copolímero de bloques que tiene al menos un bloque de polímero de éster metacríllco y al menos un bloque de polímero de áster acrilico. El copolímero de bloques se prepara mediante un método de polimerización por adición, fragmentación y transferencia de cadena reversible (RAFT) usando un compuesto que contiene un grupo tiocarboniltio como agente de transferencia de cadena.

El documento EP 1 533 327 divulga un proceso para la producción de homopolímeros y copolímeros por polimerización RAFT en emulsión.

Los documentos DE 10314776 y US 2006/189490 divulgan una composición de aceite lubricante que tiene un aceite lubricante y al menos un aditivo con propiedades de reducción por fricción. El aditivo es un copolímero de bloques con segmentos hidrófobos y polares, obteniéndose los segmentos hidrófobos mediante un método de polimerización RAFT usando un grupo tiocarboniltio que contiene el compuesto como un agente de transferencia de cadena.

El documento US 5.552.491 divulga un polímero ramificado en estrella que comprende una porción de núcleo y brazos pollmérlcos. La porción de núcleo se obtiene por polimerización anlónlca de al menos un acrllato ¡nsaturado o áster de metacrllato de un pollol y los brazos pollmérlcos se obtienen por polimerización anlónlca de al menos un monómero acríllco o metacríllco.

Chlefarl, J. et al., Macromolecules 1998, 31, 5.559-5.562, describe el proceso de polimerización por adición, fragmentación y transferencia de cadena reversible (RAFT). Al Igual que el "Handbook of RAFT Polymerlsatlon", editado por Chrlstopher Bamer-Kowollk, Copyright 2008 y publicado por Wlley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, en el Capítulo 12, páginas 455 a 456.

El documento WO 2006/047398 divulga una composición que comprende

(a) un polímero en estrella que comprende:

(I) una porción de núcleo que comprende un monómero, ollgómero o polímero (met)acrílico polivalente, del mismo o un monómero, ollgómero o polímero no acríllco dlvlníllco polivalente del mismo; y (¡I) al menos dos brazos de áster (met)acrllato de alquilo polimerizado; y

(b) un aceite de viscosidad lubricante.

Kyung-Youl Balk et al., Macromolecules 2001, 34, 7.629-7.635 divulga la síntesis de una serie de polímeros en forma de estrella con núcleo-funclonallzado de microgel mediante una polimerización de radicales viva catalizada con RuCb (PPh3)3.

Sería ventajoso tener un polímero con al menos una propiedad de polídispersidad reducida, propiedad vlscoslmétrlca modificada a baja temperatura, propiedad viscosimétrica modificada a alta temperatura, estabilidad al clzallamlento modificada y capaz de Impartir propiedades dispersantes y/o modificadoras de la viscosidad. La presente Invención proporciona un proceso para preparar un polímero con al menos una propiedad de polídispersidad reducida, propiedad vlscoslmétrlca a baja temperatura, propiedad viscosimétrica a alta temperatura, estabilidad al clzallamlento y capaz de Impartir dispersantes y/o modificadoras de la viscosidad

(2) poner en contacto el polímero de la etapa (1) con un agente de acoplamiento polivalente para formar un polímero en estrella, en el que

dicho polímero en estrella se deriva de al menos dos monómeros que comprenden:

(a) al menos 50 % en peso de un monómero de (met)acrllato sustituido con alquilo C12 a C15 y

(b) menos de 50 % en peso de un monómero de (met)acrllato de alquilo que contiene 1 a 30 átomos de carbono distinto del monómero de (met)acrllato de alquilo C12 a C15 y

(c) que contiene opclonalmente menos de 20 % en peso de estlreno; y

(d) que contiene opclonalmente menos de 10 % en peso de metacrllamlda de alquilo;

(3) opclonalmente poner en contacto el polímero de la etapa (1) o la etapa (2) con un Inhibidor de la polimerización, y

(4) mezclar el polímero de la etapa (2) o la etapa (3) con un aceite de viscosidad lubricante para formar una composición lubricante.

La Invención proporciona... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un proceso para la preparación de una composición lubricante, que comprende las etapas de:

(1) poner en contacto:

(I) un Iniciador de radicales libres,

(¡I) un agente de transferencia de cadena que contiene un grupo tio tiocarbonilo y un grupo saliente de radicales libres; y

(¡II) un monómero pollmerlzable por radicales, para formar una cadena de polímero;

en el que el proceso de la etapa (1) es un proceso de polimerización de radicales con características vivas y al menos 50% de las cadenas de polímero de la etapa (1) contienen un grupo terminal reactivo capaz de reaccionar con un agente de acoplamiento polivalente;

(2) poner en contacto el polímero de la etapa (1) con un agente de acoplamiento polivalente para formar un polímero en estrella, en el que

dicho polímero en estrella se deriva de al menos dos monómeros que comprenden:

(a) al menos 50 % en peso de un monómero de (met)acrilato sustituido con alquilo C12 a C15 y

(b) menos de 50 % en peso de un monómero de (met)acrilato de alquilo que contiene 1 a 30 átomos de carbono distinto del monómero de (met)acrilato de alquilo C12 a C15; y

(c) que contiene opclonalmente menos de 20 % en peso de estireno; y

(d) que contiene opclonalmente menos de 10 % en peso de metacrilamida de alquilo;

(3) opclonalmente poner en contacto el polímero de la etapa (1) o la etapa (2) con un inhibidor de la polimerización; y

(4) mezclar el polímero de la etapa (2) o la etapa (3) con un aceite de viscosidad lubricante para formar una

composición lubricante.

2. El proceso de la reivindicación 1, en el que el agente de transferencia de cadena está representado por las fórmulas (la) o (Ib):

Z es Independientemente hidrógeno, un halógeno, tal como cloro, bromo o yodo, un grupo hidrocarbilo o un grupo que contiene un heteroátomo unido directamente al carbono del grupo tiocarbonilo y que contiene un heteroátomo incluyendo oxígeno, nitrógeno, fósforo o azufre;

Z' es Independientemente un resto que Incluye una cadena de polímero, un grupo hidrocarbilo, un heteroátomo que Incluye oxígeno, nitrógeno, fósforo o azufre que contiene además al menos un átomo de carbono Incorporado en un grupo alquilo y/o grupo arllo lineal o ramificado opclonalmente sustituido;

Q es un grupo de conjugación; q es un número entero de 0 a 10; p es un número entero de 1 a 200; y

R es un grupo saliente radical libre capaz de ¡nielar la polimerización por radicales libres.

3. El proceso de la reivindicación 2, en el que el agente de transferencia de cadena tiene q Igual a 0 y el agente de transferencia de cadena está representado por las fórmulas (le) y (Id):

**(Ver fórmula)**

(la)

**(Ver fórmula)**

(tb)

p

en las que

**(Ver fórmula)**

(Ic)

p

(id)

en tas que

Z es independientemente hidrógeno, un haiógeno, tai como doro, bromo o yodo, un grupo hidrocarbiio o un grupo que contiene un heteroátomo unido directamente ai carbono dei grupo tiocarboniio y que contiene un heteroátomo inciuyendo oxígeno, nitrógeno, fósforo o azufre;

Z' es independientemente un resto que inciuye una cadena de poiímero, un grupo hidrocarbiio, un heteroátomo que inciuye oxígeno, nitrógeno, fósforo o azufre que contiene además ai menos un átomo de carbono incorporado en un grupo aiquiio y/o grupo ariio iineai o ramificado opcionaimente sustituido; p es un número entero de 1 a 200; y

R es un grupo saiiente radica) ¡ibre capaz de iniciar ¡a poiimerización por radicaies ¡ibres.

4. El proceso de la reivindicación 2, en el que el agente de transferencia de cadena está representado por la fórmula

(le) o (If):

**(Ver fórmula)**

(le)

HOOC-

R2

R2

-COOH

(Ií)

y en las que

J es independientemente un grupo que inciuye ciano, haiógeno, ácido carboxíiico, áster carboxílico y amida o ¡mida carboxílica;

es independientemente un grupo hidrocarbiio que está opcionaimente sustituido con un grupo funcional definido por R^; y

R^ es independientemente un grupo ciano, un haiógeno, tai como, doro, flúor, yodo o bromo, o un grupo hidrocarbiio, tal como un grupo alquilo Iineai o ramificado o un grupo ariio que contiene de 1 a 50 átomos de carbono.

5. Ei proceso de la reivindicación 1, en el que el poiímero en estrella es un polímero en estrella con brazos constituidos por bloques o un polímero en estreiia con un brazo hetero.

6. Ei proceso de ia reivindicación 1, en el que ei poiímero en estrella tiene un Pm de 5.000 a 5.000.000, o el polímero en estreiia tiene una Pm de 10.000 a 400.000.

7. Ei proceso de ia reivindicación 1, en el que ei poiímero en estrella tiene de 3 a 50 brazos presentes.

8. Ei proceso de ia reivindicación 1, en el que ei poiímero en estrella contiene 7 o más brazos.

9. Ei proceso de ia reivindicación 1, en el que el número de brazos presentes en el polímero en estrella es de 3 a 30.

10. El proceso de la reivindicación 1, en el que el monómero polimerizable por radicales comprende monómeros

(met)acrílicos, monómeros que contienen nitrógeno, anhídridos insaturados o monómeros aromáticos de vinilo.

11. El proceso de la reivindicación 1, en el que el agente de acoplamiento polivalente es de la fórmula general:

W-(Y)n

donde

Y es una funcionalidad capaz de reaccionar covalentemente con un radical alquilo o un radical centrado en oxígeno;

W es un grupo hidrocarbilo; y n = 3 o más.

12. El proceso de la reivindicación 11, en el que el agente de acoplamiento polivalente es un monómero (met)acrílico reticulante o un monómero no acrilico divinilo reticulante.

13. El proceso de la reivindicación 1, en el que el monómero polimerizable por radicales es un monómero 10 (met)acrílico, un monómero aromático de vinilo o un agente de acilación distinto al monómero (met)acrílico.