Composiciones de aceites lubricantes.

Una composición de aceite lubricante que comprende una mezcla al menos de dos detergentes que contienen metales,

siendo un primer detergente (a), un detergente de fenato sobrebasificado con calcio y/o un detergente de sulfonato sobrebasificado con calcio, y siendo un segundo detergente (b) un detergente complejo sobrebasificado con calcio que comprende un sistema tensioactivo derivado de al menos de dos agentes tensioactivos, al menos uno de los cuales es un tensioactivo fenólico sulfurado o no sulfurado, y el otro, o al menos otro de los cuales, es un tensioactivo de ácido sulfónico, siendo la proporción de fenol en el sistema tensioactivo de al menos 45% en masa, y teniendo el detergente complejo sobrebasificado una relación TBN:% de tensioactivo de al menos 14.

Composiciones de aceites lubricantes.

Esta invención se refiere a composiciones apropiadas para su uso, entre otros, como lubricantes, a composiciones apropiadas, entre otros, como aditivos de lubricantes, y más especialmente a composiciones que comprenden detergentes sobrebasificados con calcio y al uso de los mismos en lubricantes.

En un motor de combustión interna, los productos ácidos provenientes de la cámara de combustión se mezclan con el aceite lubricante, y se suministran aditivos al aceite para neutralizar tales ácidos y así reducir la corrosión. Ejemplos de tales aditivos, son los fenatos, sulfonatos y salicilatos sobrebasificados de algunos metales, p. ej., calcio y magnesio.

Un lubricante de cárter típico contendrá cierto número de tales detergentes, por ejemplo sulfonato de calcio, fenato de calcio y sulfonato de magnesio.

Anteriormente, los materiales sobrebasificados contenían únicamente un solo tipo de anión, pero están disponibles composiciones más recientes que contienen aniones de dos o más tipos, obtenidas ya sea al mezclar dos o más materiales sobrebasificados que tienen diferentes tipos de aniones, o mediante la fabricación de un material en el que se incorporan dos o más aniones de diferente tipo durante la sobrebasificación, denominándose estos últimos materiales detergentes "híbridos" o "complejos". Los materiales complejos tienen la ventaja que incorporan las propiedades aportadas por dos o más tensioactivos sin necesidad de fabricar y mezclar materiales separados, y que se evitan los problemas de inestabilidad o incompatibilidad asociados a materiales separados.

En nuestras solicitudes Internacionales No. EP97/02695, 02696, 02697, 02698 y 02699 (publicadas como WO 97/46645, 97/46643, 97/46644, 97/46646 y 97/46647) , en tramitación con la presente, se describe un número de estos detergentes complejos, y procesos para su fabricación, teniendo los detergentes una relación relativamente alta de índice de alcalinidad (de ahora en adelante TBN, del inglés, Total Base Number, medido en mg de KOH/g según la norma ASTM D2896) , al tensioactivo. Estos materiales, debido a que combinan una alta alcalinidad con un contenido de tensioactivo relativamente bajo, proporcionan una ventaja económica.

La relación de TBN a tensioactivo se puede determinar tal como se describe en una cualquiera de las solicitudes internacionales antes mencionadas. Éstas aportan detalles de cómo es medido el porcentaje de tensioactivo total en un detergente, y de cómo se miden las proporciones de los tensioactivos individuales. Por comodidad, estos procedimientos se resumen en un Apéndice más adelante. La expresión "relación de TBN:% de tensioactivo" como se utiliza en esta descripción, incluyendo las reivindicaciones, se define como la relación del TBN al porcentaje de tensioactivo total en el detergente, medido tal como se describe en las solicitudes internacionales antes mencionadas y en el Apéndice a continuación.

Tal como se utiliza en la presente memoria, por el término "detergente de calcio" se indica un detergente en el que al menos 80% de moles, típicamente al menos 90% de moles y más especialmente al menos 95% de moles de los cationes son calcio.

De manera sorprendente se ha encontrado que al reemplazar parcial o totalmente uno o más detergentes de un único anión por uno complejo en una composición de lubricante, ventajosamente uno descrito en una de las solicitudes internacionales antes mencionadas, se puede obtener la misma protección frente a la corrosión a un TBN más bajo, o una mayor protección al mismo TBN.

El detergente complejo multifuncional ofrece un comportamiento mejorado de protección frente a la corrosión y del control de depósitos al menos cuando están presentes ambos, el sulfonato y el fenato.

En consecuencia, la presente invención en un primer aspecto proporciona una composición de aceite lubricante tal como se reivindica en la reivindicación 1.

Características adicionales de la presente invención se describen en la redacción de la reivindicación independiente 20 y, respectivamente, en la redacción de las reivindicaciones 2-19.

Adicionalmente a la ventaja mencionada anteriormente, una composición de la invención en determinadas circunstancias proporciona otra ventaja importante, la de desgaste reducido. A fin de pasar a un coste aceptable el ensayo de corrosión Secuencia IID, descrito más adelante, con frecuencia se ha necesitado incluir un sulfonato de magnesio sobrebasificado en la composición. Sin embargo, se ha encontrado que estos detergentes de magnesio sobrebasificados provocan un mayor desgaste que los detergentes de calcio sobrebasificados y por tanto requieren un nivel mayor de agente antidesgaste en la composición. La sustitución de parte o todo el sulfonato de magnesio por el detergente (b) permite el uso de una proporción menor de agente antidesgaste, reduciendo por tanto adicionalmente su coste.

Por tanto, ventajosamente la composición de la invención está esencialmente libre de magnesio.

La invención también proporciona un concentrado de aditivos que comprende los detergentes (a) y (b) , como se definieron anteriormente, en un aceite, disolvente o dispersante miscible con aceite, siendo la proporción total de detergente en el concentrado de 2, 5 a 90, ventajosamente de 5 a 75 y preferiblemente de 8 a 60% en masa.

Los aniones de los materiales del detergente (a) son de un solo grupo, por ej., derivados del fenol, o derivados del ácido sulfónico, pero está dentro del alcance de la presente invención emplear una mezcla de aniones dentro de un único grupo. Por ejemplo, cuando se utiliza un tensioactivo fenólico sulfurado, y ha sido preparado mediante la reacción de azufre elemental y un fenol, variará el número de átomos de azufre que unen mediante enlaces de tipo puente los restos fenólicos, como lo puede hacer el número de restos fenólicos enlazados por el azufre. En las solicitudes internacionales antes mencionadas el lector encontrará ejemplos de aniones apropiados para su uso en el detergente (a) , incluyendo aquellos de fenoles sulfurados y no sulfurados, fenoles modificados con aldehídos, fenoles condensados con una base de Mannich, ácidos salicílicos sulfurados y no sulfurados, ácidos sulfónicos, ácidos carboxílicos y ácidos nafténicos.

Como ejemplos de detergente preferido (a) se pueden mencionar los sulfonatos de calcio con un TBN de al menos 50, especialmente de 350 a 450, más especialmente aproximadamente 400; fenatos de calcio con un TBN de hasta 160, salicilatos de calcio con un TBN de hasta 100 y sulfonatos de calcio con un TBN de hasta 50.

Como ejemplos de detergente (b) , se pueden mencionar todos aquellos detergentes híbridos o complejos descritos en las solicitudes internacionales antes mencionadas. Ventajosamente, en el primer aspecto, la proporción de fenol en el sistema tensioactivo del detergente (b) es al menos de 55% en moles. Ventajosamente, el fenol, si está presente, está sustituido con hidrocarbilo, preferentemente alquilo. Ventajosamente, uno de los tensioactivos del que se deriva el detergente (b) es un ácido sulfónico (o derivado) , ventajosamente un ácido arilsulfónico sustituido con hidrocarbilo, preferiblemente con alquilo. Como un ejemplo preferido, se puede mencionar un fenato/sulfonato de calcio de relación en masa de aproximadamente 50:50 con un TBN normalizado de 385 y una relación TBN:% de tensioactivo de 20.

El detergente (b) se obtiene ventajosamente mediante el proceso descrito en la solicitud WO 97/46646.

El uso de dos o más detergentes simples, detergentes (a) , se encuentra dentro del alcance de la presente invención, también está dentro del alcance de la invención el uso de dos o más detergentes complejos, detergentes (b) . En una realización preferida, la composición comprende al menos un fenato de calcio simple sobrebasificado, al menos un sulfonato de calcio simple sobrebasificado, y al menos un sulfonato de calcio complejo sobrebasificado; ventajosamente, al menos un detergente simple, y preferiblemente al menos dos son de bajo TBN (como máximo 160 en el caso de fenato y como máximo 50 en el caso de sulfonato) .

Ventajosamente, la proporción en masa del (os) detergente (s) simple (s) :detergente complejo es de 1:5 a 5:1, preferiblemente de 1:3 a 3:1 y más preferiblemente de 2:3 a 3:2.

Ventajosamente la proporción total de los dos detergentes (a) y (b) en una composición de aceite lubricante según... [Seguir leyendo]

1. Una composición de aceite lubricante que comprende una mezcla al menos de dos detergentes que contienen metales, siendo un primer detergente (a) , un detergente de fenato sobrebasificado con calcio y/o un detergente de sulfonato sobrebasificado con calcio, y siendo un segundo detergente (b) un detergente complejo sobrebasificado con calcio que comprende un sistema tensioactivo derivado de al menos de dos agentes tensioactivos, al menos uno de los cuales es un tensioactivo fenólico sulfurado o no sulfurado, y el otro, o al menos otro de los cuales, es un tensioactivo de ácido sulfónico, siendo la proporción de fenol en el sistema tensioactivo de al menos 45% en masa, y teniendo el detergente complejo sobrebasificado una relación TBN:% de tensioactivo de al menos 14.

2. Una composición de aceite lubricante según la reivindicación 1, en la que el detergente complejo sobrebasificado tiene una relación TBN:% de tensioactivo de al menos 15.

3. Una composición de aceite lubricante según la reivindicación 1, en la que el detergente complejo sobrebasificado tiene una relación TBN:% de tensioactivo de al menos 19.

4. Una composición de aceite lubricante según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que el tensioactivo fenólico sulfurado o no sulfurado del componente del detergente (b) es un fenol sustituido con hidrocarbilo.

5. Una composición de aceite lubricante según la reivindicación 4, en la que el fenol sustituido con hidrocarbilo es un fenol sustituido con alquilo.

6. Una composición de aceite lubricante según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el tensioactivo de ácido sulfónico del componente del detergente (b) es un ácido arilsulfónico sustituido con hidrocarbilo.

7. Una composición de aceite lubricante según la reivindicación 6, en la que el ácido arilsulfónico sustituido con hidrocarbilo es un ácido arilsulfónico sustituido con alquilo.

8. Una composición de aceite lubricante según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el detergente (a) es un sulfonato de calcio con un TBN de al menos 50.

9. Una composición de aceite lubricante según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el detergente (a) comprende un fenato de calcio con un TBN como máximo de 160.

10. Una composición de aceite lubricante según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en la que el detergente

(a) comprende un sulfonato de calcio con un TBN como máximo de 50.

11. Una composición de aceite lubricante según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en la que el detergente (a) y el detergente (b) están presentes en una relación en masa de 1:5 a 5:1.

12. Una composición de aceite lubricante según la reivindicación 11, en la que el detergente (a) y el detergente (b) están presentes en una relación en masa de 1:3 a 3:1.

13. Una composición de aceite lubricante según la reivindicación 12, en la que el detergente (a) y el detergente (b) están presentes en una relación en masa de 2:3 a 3:2.

14. Una composición de aceite lubricante según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en la que los detergentes (a) y (b) están presentes en una proporción total de 0, 25 a 3 por ciento en masa, basada en la masa total de la composición de aceite lubricante.

15. Una composición de aceite lubricante según la reivindicación 14, en la que los detergentes (a) y (b) están presentes en una proporción total de 0, 5 a 1, 5 por ciento en masa, basada en la masa total de la composición de aceite lubricante.

16. Una composición de aceite lubricante según la reivindicación 15, en la que los detergentes (a) y (b) están presentes en una proporción total de 0, 75 a 1, 25 por ciento en masa, basada en la masa total de la composición de aceite lubricante.

17. Un concentrado de aditivos que comprende los detergentes (a) y (b) como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13 en un aceite, disolvente o dispersante miscibles con aceite, siendo la proporción total de detergente en el concentrado de 2, 5 a 90% en masa.

18. Un concentrado de aditivos según la reivindicación 17, en el que la proporción total de detergente en el concentrado es de 8 a 60% en masa.

19. Una composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, o un concentrado según la reivindicación 17 o 18, que están esencialmente libres de magnesio.

20. El uso del detergente (b) como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en un lubricante de cárter para proporcionar protección frente a la corrosión o control de depósitos a un TBN inferior, o mayor protección

o control al mismo TBN.