Agente antioxidante sinérgico para composiciones lubricantes.

Una composición lubricante, que comprende:

una porción principal de un aceite base lubricante,

y

una composición de aditivos que comprende:

(1) una difenilamina alquilada en 0,1 a 2,5% en peso de la composición lubricante,

(2) una mezcla de monoglicérido y amida etoxilada en 0,05 a 2,0% en peso de la composición lubricante, que se obtiene por reacción de un gliceril-éster con menos de 3 equivalentes molares de amida etoxilada;

(3) un dispersante de poliamina en 1 hasta 9% en peso de la composición lubricante,

en donde la composición lubricante está exenta de molibdeno, y en donde el nivel de fósforo en la composición lubricante es de 0 a menos de 0,08% en peso.

Agente antioxidante sinérgico para composiciones lubricantes.

CAMPO DE LA INVENCIÓN

Esta invención se refiere a composiciones lubricantes que tienen resistencia mejorada a la oxidación. Otro aspecto de la invención se refiere a agentes antioxidantes sinérgicos y su incorporación en composiciones lubricantes para mejorar la resistencia a la oxidación de las mismas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Los aceites de motor funcionan en condiciones de oxidación severas. La descomposición oxidante del aceite de motor crea lodos y depósitos, deteriora las características de viscosidad del aceite, y produce cuerpos ácidos que corroen partes del motor. Para combatir los efectos de la oxidación, los aceites de motor se formulan con una serie de antioxidantes que incluyen fenoles impedidos, aminas aromáticas, ditiofosfatos de cinc (ZDDP), hidrocarburos sulfurados, ditiocarbamatos metálicos y sin cenizas y compuestos orgánicos de molibdeno. Antioxidantes particularmente eficaces son difenilaminas alquiladas (ADPAs), y ZDDPs. En combinación, estos dos compuestos proporcionan la mayor parte de la capacidad antioxidante en los aceites de motor en la práctica actual. Sin embargo, el uso de ZDDP en aceites de motor está disminuyendo debido al efecto de envenenamiento del fósforo sobre el catalizador de postratamiento del escape. Además, los niveles de azufre en los aceites de motor están disminuyendo también debido al efecto de los postratamientos del escape de las cenizas sulfatadas. Por tanto, existe necesidad de química antioxidante eficaz que pueda reducir o eliminar la necesidad de antioxidantes que contengan fósforo y azufre.

Adicionalmente, se han utilizado compuestos orgánicos de molibdeno como componente antioxidante en aceites de motor. Sin embargo, debido a los elevados costes asociados con el metal y el impacto que tiene este coste sobre los niveles de tratamiento y el coste global de los paquetes de aditivos, ha surgido un interés en la industria en el sentido de aminorar la dependencia de los antioxidantes basados en molibdeno. Además del coste, sin embargo, el molibdeno suscita problemas o preocupaciones con respecto a la corrosión de los cojinetes cobre/plomo, inhibición de la herrumbre y particularmente con el test de herrumbre de la bola que forma parte de la especificación GF-4 para aceites de motor. Existe además la preocupación con respecto al procedimiento TEOST 33 que está siendo propuesto para GF-5. Dicho test estudia el control de los depósitos a temperaturas elevadas y la exposición a ambientes de NOx. Se ha encontrado que con niveles de Mo mayores que 35 ppm se forman niveles elevados de depósitos, lo que hace difícil formular un aceite que pase satisfactoriamente la especificación GF-5 propuesta. Hasta ahora, sin embargo, no se han encontrado formulaciones adecuadas que puedan obtener los beneficios del molibdeno, al tiempo que eviten su uso.

Los mono-ésteres de glicerol, o monoglicéridos, amidas etoxiladas, y ésteres borato de las mismas se han reconocido desde hace largo tiempo como aditivos eficaces reductores de la fricción y antidesgaste para lubricantes como se describe por las patentes U.S. 4.389.322, 4.45.771, y 5.629.272. Adicionalmente, estos materiales se han combinado con compuestos de molibdeno reductores de la fricción para mejorar adicionalmente la capacidad reductora de la fricción de los aceites de motor y mejorar con ello la economía de combustible de los vehículos de pasajeros.

En la Patente U.S. 6.723.685 B2, Hartley da a conocer una composición de aceite lubricante que comprende a) un aceite de viscosidad lubricante que tiene índice de viscosidad de al menos 96; b) al menos un detergente de calcio;

c) al menos un compuesto orgánico de molibdeno; d) al menos un modificador de la fricción orgánico exento de nitrógeno y sin cenizas; es al menos un modificador de la fricción orgánico sin nitrógeno y exento de cenizas; y e) al menos un compuesto de dihidrocarbilditiofosfato metálico, teniendo la composición molibdeno en una cantidad de al menos 1 ppm y un compuesto de dihidrocarbilditiofosfato metálico de fósforo en cantidad de hasta aproximadamente ,1% en peso. El nitrógeno orgánico sin cenizas preferido es un mono-éster de glicerol en el cual el éster es un oleato. Hartley afirma que esta composición es muy eficaz en lo referente a reducir el consumo de combustible en el Test de motor de la Secuencia VIB modificado sin tener efecto perjudicial sobre los cierres de elastómero. No obstante, Hartley no indica que el mono-oleato de glicerol tenga función antioxidante o de control de los depósitos.

En la Patente U.S. 26/25313 A1, Boffa da a conocer una composición de aceite lubricante baja en fósforo para motores de combustión interna que demuestra beneficios de economía de combustible al tiempo que proporciona también oxidación a temperatura elevada, depósitos de pistón, y protección del desgaste. La composición de aceite lubricante de esta invención comprende a) mayor cantidad de aceite base de viscosidad lubricante; b) detergente de sulfonato alcalinotérreo con exceso de base, c) ,2 a 1% en peso de un complejo que contiene oximolibdeno,

d) desde ,1 a 5% en peso de éster modificador de la fricción; y e) desde aproximadamente ,2 a 1% en peso de antioxidante seleccionado del grupo constituido por un tipo de difenilamina, un compuesto sulfurado que contiene éster y mezclas de los mismos, en donde el contenido de fósforo de la composición es ,8% en peso o menor. En esta invención, el éster modificador de la fricción preferido es monooleato de glicerol borado. No obstante, Boffa no expone que el éster modificador de la fricción tenga función antioxidante y está basado a la vez en antioxidantes de

tipo difenilamina y complejo de molibdeno para proporcionar protección contra la oxidación y control de los depósitos.

US 26/79413 A1 da a conocer una composición lubricante pobre en cenizas y en azufre y con bajo contenido de fósforo que comprende en el Ejemplo C2 ,4% en peso de monooleato de glicerol, 2,2% en peso de un antioxidante y 5% en peso de un dispersante de succinimida. En US 24/13873 A1 se dan a conocer composiciones lubricantes que comprenden molibdeno.

Se ha demostrado que una combinación de una difenilamina alquilada y monoglicérido borado/amida etoxilada exhibe sinergia antioxidante en una composición lubricante. Sin embargo, esta combinación no es suficiente por sí sola para proporcionar protección antioxidante adecuada en el caso que se utilizan niveles más bajos de fósforo.

La presente invención da a conocer composiciones lubricantes pobres en fósforo o exentas de fósforo, y exentas de molibdeno que alcanzan el mismo nivel de estabilidad a la oxidación que composiciones con mayor nivel de fósforo. Por exenta de molibdeno, se entiende que la composición lubricante está exenta de molibdeno en cualquier forma, sea elemental, o como parte de un ion combinado o no combinado, o como parte de una molécula o complejo inorgánico u orgánico.

SUMARIO DE LA INVENCION

Conforme a la invención, se describen una composición lubricante que comprende una porción principal de un aceite lubricante base y composiciones antioxidantes sinérgicas que contienen (1) difenilamina alquilada (APDA) en una proporción de ,1 a 2,5% en peso de la composición lubricante, (2) dispersante de poliamina en proporción de 1 a 9% en peso de la composición lubricante, y (3) una mezcla de monoglicérido y amida etoxilada en proporción de ,5 a 2,% en peso de la composición lubricante, que se obtiene por reacción de un éster de glicerilo con menos de tres equivalentes molares de amida etoxilada, en donde la composición lubricante está exenta de molibdeno, y en donde el nivel de fósforo en la composición lubricante es de a menos de ,8% en peso. Estas mezclas se preparan haciendo reaccionar parcialmente aceite graso, aceite vegetal, triglicérido u otro éster de glicerol con menos de 3 equivalentes de amida etoxilada. En otro aspecto de la invención, los compuestos descritos en (3) están borados para mejorar la eficiencia antidesgaste sin afectar a la sinergia con ADPA.

Las composiciones lubricantes comprenden una cantidad principal de un aceite de viscosidad lubricante y una cantidad inhibidora de la oxidación de la composición antioxidante sinérgica anterior que contiene (1) la ADPA, (2) el dispersante de poliamina, y (3) la mezcla de monoglicérido y amida etoxilada. Como ya se ha mencionado, los compuestos descritos en (3) están borados para mejorar la eficiencia antidesgaste sin afectar a la oxidación de las composiciones lubricantes. Preferiblemente, la composición antioxidante ocupa el lugar de una porción de ZDDP presente usualmente en una composición lubricante... [Seguir leyendo]

1. Una composición lubricante, que comprende: una porción principal de un aceite base lubricante, y una composición de aditivos que comprende:

(1) una difenilamina alquilada en ,1 a 2,5% en peso de la composición lubricante,

(2) una mezcla de monoglicérido y amida etoxilada en ,5 a 2,% en peso de la composición lubricante, que se obtiene por reacción de un gliceril-éster con menos de 3 equivalentes molares de amida etoxilada;

(3) un dispersante de poliamina en 1 hasta 9% en peso de la composición lubricante,

en donde la composición lubricante está exenta de molibdeno, y en donde el nivel de fósforo en la composición 1 lubricante es de a menos de ,8% en peso.

2. La composición lubricante de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente fósforo en una proporción comprendida desde ,1 hasta ,8% en peso.

3. La composición lubricante de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende fósforo en ,3- ,7% en peso.

4. La composición lubricante de la reivindicación 1, en donde la composición lubricante está exenta de fósforo.

5. La composición lubricante de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el componente (1) está presente en ,25 a 1,5% en peso de la composición lubricante.

6. La composición lubricante de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el componente (1) está presente en ,5 a 1,5% en peso de la composición lubricante.

7. La composición lubricante de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el componente (2) está

presente en ,1 a 1,5% en peso de la composición lubricante.

8. La composición lubricante de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el componente (2) está presente en ,15 a 1,% en peso de la composición lubricante.

9. La composición lubricante de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el componente (3) está 25 presente en 4, a 7,% en peso de la composición lubricante.

1. La composición lubricante de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el componente (3) está presente en 2, a 5,% en peso de la composición lubricante.

11. La composición lubricante de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el componente (2) está borado.