Polímeros y composiciones lubricantes de los mismos.

Una composición lubricante que comprende:

(a) 1 al 99,99 % en peso de un aceite de viscosidad lubricante;

(b) 0,01 al 50 % en peso de un copolímero hidrogenado sin funcionalizar que comprende al menos un bloque de polímero olefínico (bloque A) y al menos un bloque de polímero aromático vinílico (bloque B) con una relación molar de bloque A/(bloque A+B) de 0,5 a 0,9, en la que el bloque A contiene unidades de repetición con 5 % en moles al 95 % en moles de grupos alquilo ramificados, con la condición de que cuando el copolímero comprenda un bloque A de copolímero estrechado contenga unidades de repetición con más del 38,5 % en moles al 95 % en moles de grupos alquilo ramificados, en la que el copolímero hidrogenado es un copolímero dibloque que comprende un esqueleto de estireno y unidades de repetición de butadieno, y en la que el butadieno se polimeriza por adición 1,2; y

(c) 0 al 49 % en peso de un aditivo de rendimiento.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2007/064900.

Solicitante: THE LUBRIZOL CORPORATION.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

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

Inventor/es: PRICE, DAVID, DAVIES, MARK, WILKES, MARK, F., BARTON,WILLIAM, HUANG,CHOR, SUTTON,MICHAEL, MCATEE,RODNEY J, COOK,STEPHEN J.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > INDUSTRIAS DEL PETROLEO, GAS O COQUE; GAS DE SINTESIS... > SISTEMA DE INDEXACION ASOCIADO A LA SUBCLASE C10M > C10N60/00 (Tratamiento químico posterior de los constituyentes de la composición lubricante)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > INDUSTRIAS DEL PETROLEO, GAS O COQUE; GAS DE SINTESIS... > SISTEMA DE INDEXACION ASOCIADO A LA SUBCLASE C10M > Propiedades físicas o químicas particulares mejoradas... > C10N30/04 (Propiedades detergentes o dispersantes)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > INDUSTRIAS DEL PETROLEO, GAS O COQUE; GAS DE SINTESIS... > SISTEMA DE INDEXACION ASOCIADO A LA SUBCLASE C10M > Utilización o aplicación particular de la composición... > C10N40/25 (Motores de combustión interna)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > INDUSTRIAS DEL PETROLEO, GAS O COQUE; GAS DE SINTESIS... > SISTEMA DE INDEXACION ASOCIADO A LA SUBCLASE C10M > Propiedades físicas o químicas particulares mejoradas... > C10N30/12 (Inhibición de la corrosión, p. ej. agentes antióxido, agentes anticorrosivos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > INDUSTRIAS DEL PETROLEO, GAS O COQUE; GAS DE SINTESIS... > COMPOSICIONES LUBRICANTES (composiciones para la... > Composiciones lubricantes caracterizadas porque el... > C10M149/06 (que contienen monómeros con un radical insaturado unido a un grupo amida o imida)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > INDUSTRIAS DEL PETROLEO, GAS O COQUE; GAS DE SINTESIS... > COMPOSICIONES LUBRICANTES (composiciones para la... > Composiciones lubricantes caracterizadas porque el... > C10M143/12 (que contienen un dieno conjugado)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > INDUSTRIAS DEL PETROLEO, GAS O COQUE; GAS DE SINTESIS... > COMPOSICIONES LUBRICANTES (composiciones para la... > Composiciones lubricantes caracterizadas porque el... > C10M143/10 (que contienen un monómero aromático, p. ej. estireno)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > INDUSTRIAS DEL PETROLEO, GAS O COQUE; GAS DE SINTESIS... > COMPOSICIONES LUBRICANTES (composiciones para la... > Composiciones lubricantes caracterizadas porque el... > C10M149/04 (que contienen monómeros con un radical insaturado unido a un grupo amina)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > INDUSTRIAS DEL PETROLEO, GAS O COQUE; GAS DE SINTESIS... > SISTEMA DE INDEXACION ASOCIADO A LA SUBCLASE C10M > Propiedades físicas o químicas particulares mejoradas... > C10N30/02 (Punto de fluidez; Indice de viscosidad)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > INDUSTRIAS DEL PETROLEO, GAS O COQUE; GAS DE SINTESIS... > COMPOSICIONES LUBRICANTES (composiciones para la... > Composiciones lubricantes caracterizadas porque el... > C10M145/16 (policarboxílicos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > INDUSTRIAS DEL PETROLEO, GAS O COQUE; GAS DE SINTESIS... > SISTEMA DE INDEXACION ASOCIADO A LA SUBCLASE C10M > Propiedades físicas o químicas particulares mejoradas... > C10N30/08 (Resistencia a temperaturas límites)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > INDUSTRIAS DEL PETROLEO, GAS O COQUE; GAS DE SINTESIS... > SISTEMA DE INDEXACION ASOCIADO A LA SUBCLASE C10M > Propiedades físicas o químicas particulares mejoradas... > C10N30/20 (Color, p. ej. colorantes)

PDF original: ES-2535232_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Polímeros y composiciones lubricantes de los mismos Campo de la invención

La presente invención se refiere a una composición lubricante que contiene un aceite de viscosidad lubricante y un copolímero hidrogenado de un bloque olefínico y un bloque aromático vinílico, en el que el copolímero está sin funcionalizar. La invención proporciona además un método para preparar un copolímero hidrogenado, y el uso de la composición lubricante.

Antecedentes de la invención

Se conoce bien el uso de polímeros como modificadores de la viscosidad (o mejoradores del índice de viscosidad) o modificadores de la viscosidad dispersante en un aceite de viscosidad lubricante. Normalmente, las estructuras poliméricas incluyen polimetacrilatos, poliolefinas o estireno-butadienos hidrogenados y derivados funcionales de los mismos. Para modificadores de la viscosidad dispersante, el esqueleto puede funcionalizarse con un compuesto de nitrógeno injertado.

Muchos de los modificadores de la viscosidad conocidos y modificadores de la viscosidad dispersante tienen un rendimiento de limpieza limitado y propiedades a baja temperatura limitadas cuando los polímeros se degradan. Esto se observa frecuentemente en depósitos del pistón del motor, particularmente para copolímeros de olefina. Adicionalmente, un número de modificadores de la viscosidad y modificadores de la viscosidad dispersante tienen un rendimiento limitado a baja temperatura.

Específicamente para lubricantes de motor, el rendimiento de limpieza limitado puede producir el agarrotamiento del anillo o la acumulación de depósitos sobre válvulas o el conducto. La acumulación de depósitos en válvulas puede producir empañamiento, residuos en el aire de admisión y fugas en el sellado del vástago de la válvula y provocar otros problemas operativos del motor.

Se sabe también que los aditivos con grupos alquilo de cadena larga tales como poliisobutileno (comúnmente de dispersantes de succinimida) tienen un impacto perjudicial sobre la economía del combustible y arranque en frío. Por tanto, sería una ventaja adicional reducir la cantidad de aditivos con un impacto perjudicial de la economía del combustible de aceites para motor.

En lubricantes de motor para aplicaciones diésel marinas, debido al suministro limitado de base lubricante pesada, hay una necesidad de un material alternativo capaz de proporcionar un estímulo modificador de la viscosidad. Por tanto, sería una ventaja adicional identificar un modificador de la viscosidad capaz de sustituir la base lubricante pesada.

La patente de EE.UU. 5.512.192 desvela un mejorador de la viscosidad dispersante para composiciones de aceite lubricante preparadas por la reacción de un copolímero de bloques de dieno conjugado aromático-alifático sustituido con vinilo sustancialmente hidrogenado, soluble en aceite, injertado con un ácido carboxílico etilénicamente insaturado o derivado funcional del mismo. El mejorador de la viscosidad dispersante tiene normalmente un peso molecular medio en número de 3. a 3.; y un peso molecular medio en peso de 5. a 5..

La patente de EE.UU. 5.429.758 desvela copolímeros de injerto preparados a partir de reacciones sin disolvente y derivados dispersantes de los mismos. Los copolímeros de injerto incluyen un copolímero de bloques hidrogenado aleatorio o normal preparado a partir de un monómero aromático sustituido con vinilo o un dieno conjugado. El copolímero de bloques normal y aleatorio tiene un peso molecular medio en número de 1. a 5..

La solicitud de patente de EE.UU. 25/153849 desvela el injerto de un esqueleto polimérico seleccionado de polímeros de olefina, polímeros de dieno, polímeros de vinilo y polímeros de vinilideno que se han hecho reaccionar adicionalmente con diversas aminas.

La patente de EE.UU. 4.145.298 desvela la preparación de copolímeros que contienen nitrógeno por la reacción de copolímeros de dieno-monovinilareno conjugados hidrogenados litiados con compuestos orgánicos que contienen nitrógeno.

La patente de EE.UU. 4.412.87 desvela copolímeros de bloques de dieno/monovinilareno conjugados aleatorios hidrogenados con un bloque de monovinilareno terminal que tienen un contenido de dieno del 44 al 7 por ciento en peso, contenido de vinilo normalizado del 3,2 al 51,3 %, % de vinilo basado en el copolímero más % de estireno del 59,8 al 71,5 % y un peso molecular Mn de 94. a 199..

La presente invención proporciona un copolímero capaz de usarse como modificadores de la viscosidad y/o modificadores de la viscosidad dispersantes capaces de proporcionar al menos uno de rendimiento y/o limpieza aceptable a baja temperatura. Cuando la composición lubricante es adecuada para aceites de motor, la invención

proporciona adicionalmente al menos uno de economía de combustible aceptable, mientras que mantiene la limpieza y manipulación de hollín y lodo.

Resumen de la invención

Como se usa en el presente documento, la expresión `relación molar de bloque A/(bloque A+B) significa la relación de moles de unidades de repetición (o unidades monoméricas) en el bloque A dividida entre la suma de unidades de repetición en (bloque A + bloque B).

La presente invención en una realización proporciona una composición lubricante según la reivindicación 1. También se describe en el presente documento una composición lubricante que comprende: un aceite de viscosidad lubricante y un copolímero hidrogenado que comprende al menos un bloque de polímero olefínico (bloque A) y al menos un bloque de polímero aromático vinílico (bloque B) con una relación molar de bloque A/(bloque A+B) de ,5

a ,9,

en el que el bloque A contiene unidades de repetición con del 5 % en moles al 95 % en moles de grupos alquilo ramificados, con la condición de que cuando el copolímero comprenda un copolímero estrechado, el bloque A contenga unidades de repetición con más del 38,5 % en moles al 95 % en moles de grupos alquilo ramificados, en el que los grupos alquilo del bloque A están opcionalmente adicionalmente sustituidos; y

en la que el copolímero hidrogenado está opcionalmente adicionalmente funclonallzado por al menos una de las

siguientes rutas:

(i) el bloque A o el bloque B están funcionalizados adicionalmente con un grupo que contiene carbonllo lateral y en el que el grupo que contiene carbonilo lateral está opclonalmente adlclonalmente sustituido para proporcionar una funcionalidad éster, amina, imida o amida, y/o

(ii) el bloque A está adicionalmente funcionalizado con una funcionalidad amina, unida directamente sobre bloque de polímero olefínico.

En el presente documento también se describe una composición lubricante que comprende: un aceite de viscosidad lubricante y un copolímero hidrogenado distinto de un copolímero estrechado, en la que el copolímero hidrogenado comprende al menos un bloque de polímero olefínico (bloque A) y al menos un bloque de polímero aromático vinílico (bloque B) con una relación molar de bloque A/(bloque A+B) de ,5 a ,9,

en el que el bloque A contiene unidades de repetición con un 5 % en moles al 95 % en moles de grupos alquilo ramificados, en el que los grupos alquilo ramificados del bloque A están opclonalmente adicionalmente sustituidos; y en la que el copolímero hidrogenado está funcionalizado opcionalmente adlclonalmente por al menos una de las siguientes rutas:

(i) el bloque A o el bloque B está adicionalmente funcionalizado con un grupo que contiene carbonllo lateral y en el que el grupo que contiene carbonilo lateral está opclonalmente adlclonalmente sustituido para proporcionar una funcionalidad éster, amina, imida o amida, y/o

(ii) el bloque A está adicionalmente funcionalizado con una funcionalidad... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una composición lubricante que comprende:

(a) 1 al 99,99 % en peso de un aceite de viscosidad lubricante;

(b) ,1 al 5 % en peso de un copolímero hidrogenado sin funcionalizar que comprende al menos un bloque de polímero olefínico (bloque A) y al menos un bloque de polímero aromático vinílico (bloque B) con una relación molar de bloque A/(bloque A+B) de ,5 a ,9,

en la que el bloque A contiene unidades de repetición con 5 % en moles al 95 % en moles de grupos alquilo ramificados, con la condición de que cuando el copolímero comprenda un bloque A de copolímero estrechado contenga unidades de repetición con más del 38,5 % en moles al 95 % en moles de grupos alquilo ramificados, en la que el copolímero hidrogenado es un copolímero dibloque que comprende un esqueleto de estireno y unidades de repetición de butadieno, y en la que el butadieno se polimeriza por adición 1,2; y

(c) al 49 % en peso de un aditivo de rendimiento.

2. La composición lubricante de la reivindicación 1, en la que el bloque A, cuando no está en un copolímero estrechado, contiene del 2 % en moles al 8 % en moles, o del 3 % en moles al 7 % en moles, de unidades de repetición de grupos alquilo ramificados.

3. La composición lubricante de la reivindicación 1, en la que cuando el bloque A comprende un copolímero estrechado, el copolímero estrechado contiene del 4 % en moles al 8 % en moles o del 5 % en moles al 75 % en moles de bloque A que contiene unidades de repetición de grupos alquilo ramificados.

4. La composición lubricante de la reivindicación 1, en la que el copolímero hidrogenado tiene un peso molecular promedio en número de 1 a 1.. o 1. a 25..

5. La composición lubricante de la reivindicación 1, en la que el copolímero hidrogenado tiene una polidispersidad de 1 a menos de 1,6, o de 1,1 a 1,4.

6. La composición lubricante de la reivindicación 1, en la que el copolímero hidrogenado es un copolímero de bloques secuencial.

7. La composición lubricante de la reivindicación 1, en la que el aditivo de rendimiento incluye un dispersante, un antioxidante, un agente antidesgaste, un modificador de la fricción o mezclas de los mismos.

8. La composición lubricante de la reivindicación 1, en la que la composición lubricante es un aceite para motor, y en la que la composición tiene al menos uno de (i) un contenido de azufre del ,8 % en peso o menor, (ii) un contenido de fósforo del ,2 % en peso o menor o (iii) un contenido de cenizas sulfatadas del 2 % en peso o menor.

9. La composición lubricante de la reivindicación 1, en la que la composición lubricante es un aceite de motor y en la que la composición tiene (i) un contenido de azufre del ,5 % en peso o menor, (ii) un contenido de fósforo del ,1 % en peso o menor y (iii) un contenido de cenizas sulfatadas del 1,5 % en peso o menor.

1. El uso de la composición lubricante de la reivindicación 1 como un aceite de motor para un motor de combustión interna de 2 tiempos o de 4 tiempos, un aceite para engranajes, un aceite de transmisión automática, un fluido hidráulico, un aceite para turbinas, un fluido para trabajar metales o un aceite de circulación.

11. El uso de la composición lubricante de la reivindicación 1 como un aceite de motor para un motor de combustión interna diésel marino de 2 tiempos o de 4 tiempos.