Una composición de aceite lubricante que tiene una concentración de fósforo,

expresada como átomos de fósforo, no mayor que 0, 09% en masa, basada en la masa total de la composición, composición de aceite lubricante que comprende:

(A) un aceite de viscosidad lubricante presente en una cantidad principal; y

(B) como un componente aditivo presente en una cantidad menor que introduce 0, 02 a 0, 09% en peso de fósforo en la composición de aceite lubricante, una sal de zinc soluble en aceite de un ácido ditiofosfórico, ácido ditiofosfórico que es el producto de reacción de pentasulfuro de fósforo con una mezcla que comprende 75 a 95% en masa de al menos un primer alcohol de fórmula ROH en la que R es un grupo hidrocarbilo alifático que al menos tiene cuatro átomos de carbono o es un grupo alcarilo, y 5 a 25% en masa de al menos un segundo alcohol el cual es un éster de glicerol y un ácido monocarboxílico que contiene al menos 9 átomos de carbono y 0 a 3 dobles enlaces carbono-carbono.

Una composición de aceite lubricante.

Campo de la invención La presente invención se refiere a un método y a composiciones de aceites lubricantes para automoción, más especialmente a composiciones de aceites lubricantes para automoción para usar en motores de pistón, especialmente de gasolina (encendido por chispa) y diesel (encendido por compresión) , lubricación de cajas de cigüeñal, denominándose a tales composiciones como lubricantes de cajas de cigüeñal. En particular, aunque no exclusivamente, la presente invención se refiere a composiciones de aceites lubricantes para automoción que tienen bajas concentraciones de fósforo, y preferiblemente también bajas concentraciones de azufre y/o de cenizas sulfatadas, las cuales exhiben una retención de fósforo acrecentada; y al uso de aditivos en tales composiciones para mejorar la retención del fósforo.

Antecedentes de la invención

Un lubricante de cajas de cigüeñal es un aceite para la lubricación general en un motor de combustión interna en el que un cárter de aceite está en general situado por debajo del eje del cigüeñal del motor y al que retorna el aceite circulado. La inclusión de aditivos en lubricantes de cajas de cigüeñal para varios fines es bien conocida.

El fósforo, en forma de sales metálicas de dihidrocarbil ditiofosfato, ha sido usado como aditivo para condiciones de extrema presión, antidesgaste y antioxidante en composiciones de aceites lubricantes para motores de combustión interna. El metal puede ser un metal alcalino o alcalino térreo, o aluminio, plomo, estaño, molibdeno, manganeso, níquel o cobre. De éstos, las sales de zinc de dihidrocarbil ditiofosfato (ZDDPs) son las más comúnmente usadas. Aunque tales compuestos son agentes antioxidantes y antidesgaste particularmente efectivos, dichos compuestos incluyen fósforo, azufre y cenizas sulfatadas en el motor, los cuales no sólo contaminan y reducen la vida en servicio de los dispositivos de postratamiento del gas de escape sino que también crean preocupaciones medioambientales. Tales dispositivos de postratamiento del gas de escape pueden incluir convertidores catalíticos, los cuales pueden contener uno o más catalizadores de oxidación, catalizadores de almacenamiento de NOx, y/o catalizadores de reducción de NH3; y/o una trampa de partículas.

Los catalizadores de oxidación pueden llegar a ser envenenados y ser menos efectivos por exposición a ciertos elementos presentes en los gases de escape de los motores, particularmente por exposición al fósforo y a compuestos que contienen fósforo introducidos en el gas de escape por la degradación de los aditivos lubricantes que contienen fósforo. Los catalizadores de reducción son sensibles al azufre y a los compuestos que contienen azufre en el gas de escape del motor, introducidos por la degradación tanto del aceite base usado para mezclar el lubricante como de los aditivos lubricantes que contienen azufre. Las trampas de partículas pueden llegar a ser bloqueadas por cenizas metálicas, las cuales son un producto de aditivos degradados de aceites lubricantes que contienen metales.

En respuesta a estos problemas, las especificaciones OEM para lubricantes de "nuevo llenado de servicio" y "primer llenado" han visto cómo se reducen continuamente los límites máximos permisibles del contenido de fósforo, azufre y cenizas sulfatadas (SAPS) de composiciones de aceites lubricantes. Al mismo tiempo, tales especificaciones OEM también estipulan que la composición de aceite lubricante tiene que proporcionar un rendimiento lubricante adecuado.

Con el primer uso licenciado de ILSAC (International Lubricant Standardization Approval Committee) GF-1 en octubre de 1992, las concentraciones de fósforo se limitaron a no más que 1200 partes por millón (ppm) , con GF-3 en julio de 2001 a 1000 ppm y con GF-4 en enero de 2004 a 800 ppm. Sin embargo, incluso a estas concentraciones reducidas de fósforo, la contaminación de los dispositivos de postratamiento del gas de escape, especialmente de los catalizadores de oxidación, es aún un problema.

Convenientemente, tienen que identificarse las composiciones de aceites lubricantes que ejercen un mínimo impacto negativo sobre los dispositivos de postratamiento del gas de escape.

Los documentos WO 03/104620 y US 4.778.906 describen dialquil ditiofosfatos de zinc que pueden exhibir una mejor retención de fósforo. El documento EP 0.322.235 describe ditiofosfatos de metales que tienen propiedades antidesgaste y reductoras de la fricción deseables.

Sumario de la invención

La presente invención está basada en el descubrimiento de que un aceite lubricante puede formularse de tal forma que cumpla con los límites máximos más bajos permisibles de fósforo, y preferiblemente con los límites más bajos de azufre y/o cenizas sulfatadas, como se estipula en las especificaciones OEM, y el aceite lubricante exhibe una retención acrecentada de fósforo, reduciendo de este modo la exposición de los dispositivos de postratamiento del gas de escape al fósforo y a los compuestos que contienen fósforo introducidos en el gas de escape y prolongando de este modo la vida en servicio de tales dispositivos.

Según un primer aspecto, la presente invención proporciona una composición de aceite lubricante que tiene una concentración de fósforo, expresada como átomos de fósforo, no mayor que 0, 09% en masa, basada en la masa total de la composición, composición de aceite lubricante que comprende:

(A) un aceite de viscosidad lubricante presente en una cantidad principal; y

(B) como un componente aditivo presente en una cantidad minoritaria que introduce 0, 02 a 0, 09 en peso de fósforo en la composición de aceite lubricante, una sal de zinc de un ácido ditiofosfórico soluble en aceite, siendo el ácido ditiofosfórico el producto de reacción de pentasulfuro de fósforo con una mezcla que comprende 75 a 95% en masa de al menos un primer alcohol de fórmula ROH en la que R es un grupo hidrocarbilo alifático que al menos tiene cuatro átomos de carbono o es un grupo alcarilo, y 5 a 25% en masa de al menos un segundo alcohol el cual es un éster de glicerol y un ácido monocarboxílico que contiene al menos 9 átomos de carbono y 0 a 3 dobles enlaces carbono-carbono.

Según un segundo aspecto, la presente invención proporciona un método para lubricar un motor de combustión interna con ignición por compresión o chispa, que comprende hacer trabajar el motor con una composición de aceite lubricante según el primer aspecto de la invención.

Preferiblemente, el método según el segundo aspecto de la presente invención comprende lubricar la caja del cigüeñal de un motor de combustión interna con ignición por compresión o chispa.

Según un tercer aspecto, la presente invención proporciona un método para mejorar la eficiencia y/o reducir la contaminación de un dispositivo de postratamiento del gas de escape de un motor de combustión interna, incluyendo el dispositivo de postratamiento del gas de escape un catalizador, método que comprende hacer funcionar el motor con una composición de aceite lubricante según el primer aspecto de la invención.

Según un cuarto aspecto, la presente invención proporciona el uso de una composición de aceite lubricante según el primer aspecto de la invención en un motor de combustión interna para mejorar la eficiencia y/o reducir la contaminación de un dispositivo de postratamiento del gas de escape del motor de combustión interna, en el que el dispositivo de postratamiento del gas de escape incluye un catalizador.

Según un quinto aspecto, la presente invención proporciona un método para reducir la concentración de fósforo y/o de compuestos que contienen fósforo introducidos en el gas de escape de un motor de combustión interna, método que comprende hacer funcionar el motor con una composición de aceite lubricante según el primer aspecto de la invención.

Según un sexto aspecto, la presente invención proporciona el uso de una composición de aceite lubricante según el primer aspecto de la invención en un motor de combustión interna para reducir la concentración de fósforo y/o de compuestos que contienen fósforo introducidos en el gas de escape durante el funcionamiento del motor.

Según un séptimo aspecto, la presente invención proporciona el uso, en la lubricación de la caja del cigüeñal de un motor de combustión interna, de una sal de zinc soluble en aceite de un ácido ditiofosfórico como se define según el primer aspecto de la... [Seguir leyendo]

1. Una composición de aceite lubricante que tiene una concentración de fósforo, expresada como átomos de fósforo, no mayor que 0, 09% en masa, basada en la masa total de la composición, composición de aceite lubricante que comprende:

(A) un aceite de viscosidad lubricante presente en una cantidad principal; y

(B) como un componente aditivo presente en una cantidad menor que introduce 0, 02 a 0, 09% en peso de fósforo en la composición de aceite lubricante, una sal de zinc soluble en aceite de un ácido ditiofosfórico, ácido ditiofosfórico que es el producto de reacción de pentasulfuro de fósforo con una mezcla que comprende 75 a 95% en masa de al menos un primer alcohol de fórmula ROH en la que R es un grupo hidrocarbilo alifático que al menos tiene cuatro átomos de carbono

o es un grupo alcarilo, y 5 a 25% en masa de al menos un segundo alcohol el cual es un éster de glicerol y un ácido monocarboxílico que contiene al menos 9 átomos de carbono y 0 a 3 dobles enlaces carbono-carbono.

2. La composición según la reivindicación 1, que además incluye como un aditivo en una cantidad menor un detergente tipo salicilato de un metal alcalino o alcalino térreo.

3. La composición según la reivindicación 2, en la que el detergente tipo salicilato de un metal alcalino o alcalino térreo comprende un detergente tipo salicilato de un metal alcalino térreo.

4. La composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que R del al menos un primer alcohol tiene 4 a 10 átomos de carbono.

5. La composición según la reivindicación 4, en la que R del al menos un primer alcohol tiene 5 a 8 átomos de carbono.

6. La composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que R del al menos un primer alcohol comprende un grupo hidrocarbilo alifático.

7. La composición según la reivindicación 6, en la que R del al menos un primer alcohol comprende un grupo alquilo.

8. La composición según la reivindicación 7, en la que más que 60% en moles de los grupos alquilo a los que R representa son grupos alquilo secundarios.

9. La composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que ROH comprende 4-metil pentan-2-ol.

10. La composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que dicho ácido monocarboxílico contiene 12 a 30 átomos de carbono.

11. La composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en la que el segundo alcohol comprende un monoéster de glicerol y el ácido monocarboxílico, un diéster de glicerol y el ácido monocarboxílico, o una de sus mezclas.

12. La composición según la reivindicación 11, en la que el segundo alcohol comprende un monoéster de glicerol y el ácido monocarboxílico.

13. La composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en la que el ácido monocarboxílico es un ácido graso saturado o insaturado de C16 a C18.

14. La composición según la reivindicación 13, en la que el ácido monocarboxílico es ácido oleico.

15. Un método para lubricar un motor de combustión interna con ignición por compresión o chispa, que comprende hacer funcionar el motor con una composición de aceite lubricante según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes.

16. Un método para mejorar la eficiencia y/o reducir la contaminación de un dispositivo de postratamiento del gas de escape de un motor de combustión interna, dispositivo de postratamiento del gas de escape que incluye un catalizador, método que comprende hacer trabajar el motor con una composición de aceite lubricante según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14.

17. El uso de una composición de aceite lubricante según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14 en un motor de combustión interna para mejorar la eficiencia y/o reducir la contaminación de un dispositivo de postratamiento del gas de escape del motor de combustión interna, en el que el dispositivo de postratamiento del gas de escape incluye un catalizador.

18. Un método para reducir la concentración de fósforo y/o de compuestos que contienen fósforo introducidos en el gas de escape de un motor de combustión interna, método que comprende hacer funcionar el motor con una composición de aceite lubricante según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14.

19. El uso de una composición de aceite lubricante según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14 en un motor

de combustión interna, para reducir la concentración de fósforo y/o de compuestos que contienen fósforo introducidos en el gas de escape durante el funcionamiento del motor.

20. El uso, en la lubricación de la caja del cigüeñal de un motor de combustión interna, de una sal de zinc soluble en aceite de un ácido ditiofosfórico según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, para reducir la concentración de fósforo y/o de compuestos que contienen fósforo introducidos en el gas de escape durante el funcionamiento del motor de combustión interna.