BRPI0713592A2

BRPI0713592A2 - composições de lubrificantes contendo ésteres complexos

Info

Publication number: BRPI0713592A2
Application number: BRPI0713592-0A
Authority: BR
Inventors: Markus Scherer; Stefan Busch; Juergen Roeder; Rudolf Iking; Dirk Rettemeyer; Vasu Bala
Original assignee: Cognis Ip Man Gmbh
Priority date: 2006-06-13
Filing date: 2007-06-02
Publication date: 2012-11-06
Also published as: HK1129235A1; US20090186787A1; CA2655040A1; AU2007260340A1; AU2007260340B2; WO2007144079A3; KR20090016703A; JP2009540070A; CN101466817B; WO2007144079A2; MX2008014259A; CN101466817A; DE102006027602A1; EP2027234A2; EP2027234B1

Abstract

COMPOSIçõES DE LUBRIFICANTES CONTENDO éSTERES COMPLEXOS. A presente invenção refere-se a composição de lubrificante com uma boa estabiliadde ao cisalhamento determinada através da perda da viscosidade cinemática a 100 C, contendo óleo básico e um éster complexo sintético, em que o éster apresenta uma viscosidade cinemática a 40 C maior do que 400 e até 50.000 mm2/s e é obtida através da reação de: a) polióis e ácidos dicarboxílicos e ácidos dicarboxílicos ou de b) polióis e monoálcoois e ácidos dicarboxílicos ou de c) polióis e monoálcoois de ácidos monocarboxílicos e ácidos dicarboxílicos. A lém disso, propõe-se o uso das composições como óleo de engrenagens de veículos, de eixos, de engrenagens industriais, de compressores, turbinas ou motores.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "COMPOSI- ÇÕES DE LUBRIFICANTES CONTENDO ESTERES COMPLEXOS". Campo da Invenção

A presente invenção encontra-se no campo dos lubrificantes. Esta refere-se a composições de lubrificantes contendo ésteres complexos de alta viscosidade, bem como o uso dessas composições de lubrificantes, tais como, por exemplo, óleo para engrenagens, industrial ou de motores. Estado da Técnica

As composições de lubrificantes obteníveis no mercado ou tam- bém lubrificantes, são produzidas a partir de um grande número de diferen- tes componentes naturais ou sintéticos. Para melhorar as propriedades exi- gidas de acordo com o campo de aplicação, acrescentam-se complementos e/ou outros aditivos. Os óleos básicos consistem muitas vezes em óleos mi- nerais, óleos minerais altamente refinados, óleos minerais alquilados, poli-a- olefinas (PAO), polialquilenoglicóis, ésteres de fosfato, óleos de silicone, di- ésteres e ésteres de álcoois polivalentes. São utilizados especialmente óleos minerais das classes dos solventes naturais e óleos minerais das classes XHVI, VHVI, grupo Il e grupo III.

Os diferentes lubrificantes, tais como óleo de motor, óleo de tur- bina; líquido hidráulico, óleo para engrenagens, óleo para compressores e similares, devem satisfazer critérios extremamente altos, tais como alto índi- ce de viscosidade, boa eficiência de lubrificação, alta sensibilidade à oxida- ção, boa estabilidade térmica ou comparável.

Formulações de óleo lubrificante de alta eficiência, as quais são utilizadas como óleos para engrenagens, industriais ou motores, são especi- almente óleos com alto perfil de eficiência em relação à estabilidade ao cisa- Ihamento, viscosidade a baixa temperatura, durabilidade, perda por evapo- ração, eficiência energética (fuel efficiency), compatibilidade de vedação bem como proteção contra desgaste. Atualmente, tais óleos são preferivel- mente formulados com PAO (especialmente PAO 6) ou com óleos minerais do grupo Il ou grupo Ill como líquidos portadores, bem como com polímeros especiais (poliisobutilenos = PIB, copolímeros de olefina = copolímeros de etileno/propiieno = OCP1 metacrilatos de polialquila = PMA) como espessan- tes ou aumentadores do índice de viscosidade, além dos componentes aditi- vos usuais. Junto com as PAO1 utilizam-se normalmente também ésteres de baixa viscosidade, tais como, por exemplo, DIDA (adipato de diisodecila), DITA (adipato de diisotridecila) ou TMTC (caprilato de trimetilolpropanol), especialmente como promotores de solução para tipos de aditivos polares, bem como para a otimização de compatibilidades de vedação.

Via de regra, a desvantagem do uso das PAOs ou dos polímeros são os altos custos e a baixa estabilidade ao cisalhamento, bem como a vis- cosidade dos lubrificantes a baixa temperatura no caso do uso de polímeros.

Lubrificantes à base de éster são em si conhecidos e já são utili- zados há mais tempo (vide Ullmanns Enzyklopàdie der technischen Chemie, .3a edição, 15° volume, 1964, páginas 285 - 294). Ésteres comuns são pro- dutos de reação de ácidos dicarboxílicos com álcoois de valência média, tal como, por exemplo, 2-etilhexanol ou produtos de reação de polióis, tal como, por exemplo, trimetilolpropano e ácidos graxos, tal como, por exemplo, ácido oléico ou uma mistura de n-octano e ácido n-decanóico. Utilizando-se, por exemplo, ácidos dicarboxílicos além de ácidos monocarboxílicos e polióis na produção de ésteres, então o ácido dicarboxílico age reticulando, o que leva ao aumento dos pesos moleculares do éster e, por fim, leva a viscosidades mais elevadas ou leva a melhores efeitos de espessamento em formulação de lubrificantes. Tais ésteres são normalmente designados como ésteres complexos. Viscosidades menores a baixa temperatura das formulações preparadas com ésteres e, com isso, uma melhor facilidade de utilização a baixas temperaturas foram descritas especialmente para ésteres com cadei- as alquila ramificadas.

As exigências da técnica aos óleos lubrificantes refletem nas especificações habituais de acordo com classes, por exemplo, óleos multi- grados, que correspondem às classes de viscosidade SAE 75-W90 para ó- Ieos para engrenagens ou 0-W20 ou 0-W30 para óleos de motores, podem ser usadas praticamente em todos os períodos do ano.

Uma necessidade particular consiste, como sempre, em compo- nentes de natureza polímera ou oligômera que, utilizados como aditivos, contribuem para preencher as exigências de composições de lubrificantes muito estáveis ao cisalhamento, que podem ser usadas em outras áreas. Além disso, esses aditivos, pelo menos, não devem piorar o índice de visco- sidade. Alguns aperfeiçoadores do índice de viscosidade são conhecidos, que contudo, não mostram boa estabilidade ao cisalhamento, tal como de- monstrado, por exemplo, na US 4.156.673. Da EP 488432 (= US 5070131) são conhecidos polímeros com boa estabilidade ao cisalhamento, que são produzidos a partir de copulações de poli(polialquenila). Na DE 3544061 (= US 4822508) são descritos óleos para engrenagens altamente estáveis ao cisalhamento, que contêm aditivos aperfeiçoadores do índice de viscosidade à base de ésteres do ácido acrílico ou metacrílico.

Na US 5.451.630 são descritos copolímeros de olefina (OCP), que apresentam boa estabilidade ao cisalhamento. Além disso, descreve-se, que a boa estabilidade ao cisalhamento diminui com o tamanho da molécula e, com isso, com uma alta viscosidade. Essa decomposição dos polímeros através de altas forças de cisalhamento leva a uma diminuição da viscosida- de no lubrificante. Um ótimo aperfeiçoador do índice de viscosidade mostra uma contribuição somente insignificante para a viscosidade do lubrificante a baixas temperaturas e uma grande contribuição nas temperaturas de funcio- namento. Além disso, uma alta estabilidade também deveria estar presente no caso de altas forças de cisalhamento. O objeto consistiu, portanto, em aumentar a estabilidade de cisalhamento da composição lubrificante e obter uma boa viscosidade a baixa temperatura. Ambas pioram, via de regra, atra- vés de componentes polímeros ou oligômeros, tais como, por exemplo, es- pessantes, aperfeiçoadores do índice de viscosidade ou dispersores políme- ros.

Da EP 1281701 são conhecidos lubrificantes sintéticos, produzi- dos a partir de polineopentilpoliol e uma mistura de ácidos lineares e ramifi- cados, em que o éster apresenta uma viscosidade de 68 até 400 mm2/s a 40°C. Esses foram desenvolvidos para o uso em líquidos de compressores refrigerantes. Da EP 938536 são conhecidos lubrificantes, que contêm ésteres sintéticos, que são obtidos através da reação de polióis com misturas de á- cidos monocarboxílicos e eventualmente ácidos polibásicos e apresentam uma alta estabilidade térmica e oxidativa. A viscosidade dos ésteres a 100°C importa no máximo em aproximadamente 80 mm2/s. Não foram dadas infor- mações em relação à estabilidade ao cisalhamento.

Por um lado, o objetivo foi disponibilizar composições de lubrifi- cantes altamente estáveis ao cisalhamento com novos sistemas espessan- tes, que pelo menos não pioram o índice de viscosidade e que sejam aplicá- veis em muitas áreas. Viscosidades a baixa temperatura e/ou estabilidades ao cisalhamento devem ser aperfeiçoadas em comparação com aumentado- res de espessamento ou Vl usuais, correspondentes ao estado da técnica, bem como assegurar a compatibilidade do sistema espessante com os com- ponentes residuais das formulações de lubrificantes, especialmente a baixas temperaturas. Um outro objetivo consistiu em ou reduzir ou eliminar o teor de espessantes ou aumentadores Vl polímeros e/ou oligômeros correntes (por exemplo, OCP's, PIB's, metacrilatos de polialquila) nas composições de lu- brificantes, bem como substituir componentes portadores caros, tal como PAO por óleos do grupo Il ou III. Para óleos lubrificantes, que já são formu- lados com óleos do grupo Il ou grupo III, ao contrário, foi desejável uma tro- ca desses óleos do grupo Il e Ill por óleos do grupo I mais baratos. Tecnica- mente, a redução ou eliminação de polímeros usuais deve ser vantajosa em relação à estabilidade ao cisalhamento bem como à viscosidade a baixa temperatura.

Há um problema particular, se os lubrificantes, além da alta es- tabilidade à oxidação e baixa viscosidade a baixa temperatura, devem apre- sentar uma melhor tolerância em relação aos materiais de vedação. Os lubri- ficantes conhecidos à base de ésteres lineares com boa estabilidade à oxi- dação são de natureza saturada, contudo, levam ao amolecimento dos ma- teriais de vedação usuais. Os tipos de ésteres insaturados, que derivam, por exemplo, do ácido oléico, comportam-se inversamente, na verdade, melhor em relação aos materiais de vedação, todavia, apresentam estabilidades muito menores à oxidação. Um problema particular ocorre em relação aos materiais de vedação, tais como NBR (borracha de nitrila-butila) e suas vari- antes hidrogenadas (HNBR).

Além disso, há a necessidade de melhores lubrificantes com alta degradabilidade biológica. Um outro objetivo da presente invenção consistiu em colocar lubrificantes à disposição, que além de apresentarem proprieda- des mencionadas, esses apresentam uma boa tolerância em relação aos materiais de vedação. Nesse caso, as outras propriedades, especialmente o poder lubrificante e as propriedades reológicas do lubrificante, não podem ser negativamente influenciadas.

Foi verificado, que determinados ésteres altamente viscosos sa- tisfazem os objetivos descritos acima de excelente maneira. Descrição da Invenção

O objeto da invenção é uma composição lubrificante com uma boa estabilidade ao cisalhamento determinada através da perda da viscosi- dade cinemática a 100°C, contendo óleo básico e um éster complexo sintéti- co, em que o éster complexo apresenta uma viscosidade cinemática a 40°C maior do que 400 e até 50.000 mm2/s e é obtido através da reação de

a) polióis e ácidos monocarboxílicos e ácidos dicarboxílicos ou de

b) polióis e monoálcoois e ácidos dicarboxílicos ou de

c) polióis e monoálcoois e ácidos monocarboxílicos e ácidos di- carboxílicos.

Para os ésteres complexos mencionados foi possível demonstrar que a estabilidade ao cisalhamento da composição lubrificante contendo es- ses ésteres alcança resultados muito bons e a viscosidade diminui apenas de maneira insignificante. Além disso, o teor de polímeros pôde ser reduzido. A perda da viscosidade cinemática foi determinada a 100°C

i) para óleos de engrenagens, óleos de eixos bem como óleos de embreagem para engrenagens automáticas e de mudança de velocidade de acordo com CEC L-45-T-93 (20 horas) e encontra-se em menos do que 8%, preferivelmente em menos de 5% e de modo especialmente preferido, em menos do que 4%;

ii) para líquidos hidráulicos, para óleos de engrenagens industri- ais usados de modo estacionário, para óleos para a lubrificação de turbinas eólicas, para óleos de turbinas a gás, para óleos de compressores e líquidos de amortecedores determinada de acordo com CEC L-45-T-93 (20 horas) e encontra-se em menos de 15% e preferivelmente em menos de 8%;

iii) para óleos de motores de dois tempos e quatro tempos bem como para óleos de motores a diesel e Otto, determinada após o cisalha- mento de acordo com ASTM D 3945 (30 ciclos) e encontra-se em menos de 15%, preferivelmente em menos de 10% e de modo especialmente preferido em menos de 7%.

O cisalhamento no sentido da invenção vale como cisalhamento permanente. Visto que a viscosidade do óleo básico devido ao cisalhamento não diminui ou apenas de modo muito insignificante, a determinação da per- da da viscosidade após o cisalhamento pode ser declarada como parâmetro para os ésteres complexos.

Além disso, foi possível verificar, surpreendentemente, que as temperaturas do óleo em aplicações em engrenagens ou eixos falham me- nos, se os lubrificantes são formulados com ésteres complexos altamente viscosos. Isso foi demonstrado por meio do teste ARKL (VW PV 1454).

Além disso, foi possível demonstrar, que a utilização ulterior de baixas concentrações de um polímero polar, tal como, por exemplo, de um fumarato de alquila-alfa-olefina, de um metacrilato de polialquila ou de um sistema de metacrilato de alquila-alfa-olefina em uma composição Iubrifican- te contendo o éster com viscosidade mais elevada pode atuar muitas vezes como promotor de dissolução para o éster, bem como pode diminuir as vis- cosidades a baixa temperatura da composição lubrificante de maneira siner- gística.

Além disso, foi possível demonstrar, que tipos de PAO caras, de viscosidade mais elevada, por exemplo, PAO 60 ou PAO 100 ou espessan- tes usuais, tal como OCP ou PIB, que foram acrescentados aos lubrificantes como espessantes, podem ser formulados alternativamente com os ésteres c) agentes antiobesidade tais como orlistat; e

d) agentes anti-hipertensivos, por exemplo, diuréticos de Ioop tais como ácido etacrínico, furosemida e torsemida; anzima de convesão de angiotensina (ACE) inibidores tais como benazepril, captopril, enalapril, fosi- nopril, lisinopril, moexipril, perinodopril, quinapril, ramipril e trandolapril; inibi- dores da bomba de membrana de Na-K-ATPase tais como digoxin; inibido- res de neutralendopeptidase (NEP); inibidores de ACE/NEP tais como oma- patrilat, sampatrilat e fasidotril; antagonistas de angiotensina Il tais como candesartan, eprosartan, irbesartan, losartan, telmisartan e valsartan, em particular valsartan; bloqueadores de receptor □-adrenérgico tais como ace- butolol, atenolol, betaxolol, bisoprolol, metoprolol, nadolol, propranolol, sota- lol e timolol; agentes inotrópicos tais como digoxin, dobutamina e milrinona; bloqueadores do canal de cálcio tais como anlodipina, bepridil, diltiazem, felodipina, nicardipina, nimodipina, nifedipina, nisoldipina e verapamil; anta- gonistas do receptor de aldosterona; e inibidores de aldosterona sintase.

Outros compostos antidiabéticos específicos são descritos por Patel Mona em Expert Opin Investig Drugs, 2003, 12(4), 623-633, nas figu- ras 1 a 7, as quais são incorporadas aqui a seguir por referência. Um com- posto da presente invenção pode ser administrado seja simultaneamente, antes ou após o outro ingrediente ativo, seja separadamente pela mesma via de administração ou diferente ou juntos na mesma formulação farmacêutica.

A estrutura dos agentes terapêuticos identificados por números de código, nomes comerciais ou genéricos pode ser tomada da edição atual do compêndio padrão "The Merck Index" ou de bases de dados, por exem- plo, Patentes Internacionais (por exemplo, Publicações Mundiais IMS). O teor correspondente dos mesmos é aqui a seguir incorporado por referência.

Conseqüentemente, a presente invenção fornece composições farmacêuticas compreendendo uma quantidade terapeuticamente eficaz de um composto da invenção sozinho ou em combinação com uma quantidade terapeuticamente eficaz de um outrop agente terapêutico, preferivelmente selecionado de antidiabéticos, agentes hipolipidêmicos, agentes antiobesi- dade ou agentes anti-hipertensivos, mais preferivelmente de antidiabéticos, selecionados do grupo, que é formado de ácido valérico, ácido caprônico, ácido heptanóico, ácido caprílico, ácido pelargônico, ácido cáprico, ácido undecanóico, ácido láurico, ácido tridecanóico, ácido tetradecanóico, ácido pentadecanóico, ácido palmítico, ácido margarínico, ácido esteárico, ácido nonadecanóico, ácido aráquico, ácido behênico, ácido lignocerínico, ácido mirístico, ácido cerotínico, ácido melíssico, ácido tricosanóico e ácido penta- cosanóico, ácido 2-etilexanóico, ácido isotridecanóico, ácido mirístico, ácido palmoléico, ácido oléico, ácido elaidico, ácido petrosélico, ácido linólico, áci- do linolênico, ácido elaeosteárico, ácido gadoléico e ácido erúcico, bem co- mo suas misturas técnicas. Ácidos monocarboxílicos ramificados preferidos são ácido isononanóico, ácido isoesteárico e ácido 2-etilexanóico.

Composições lubrificantes, que contêm ésteres complexos, que são obtidos através da reação de polióis com ácidos dicarboxílicos e ácidos monocarboxílicos ramificados, são preferidas. Esses ésteres preferidos mencionados de polióis, ácidos dicarboxílicos e ácidos monocarboxílicos ramificados têm preferivelmente uma viscosidade de 1.300 a 5.000 mm2/s e de modo muito particularmente preferido de 1.500 a 3.000 mm2/s.

No sentido da invenção, entende-se por um óleo básico contido na composição lubrificante, um óleo, que é selecionado do grupo, que é for- mado de óleos minerais, óleos minerais altamente refinados, óleos minerais alquilados, poli-a-olefinas, polialquilenoglicóis, ésteres de fosfato, óleos de silicone, diésteres e ésteres de álcoois polivalentes, bem como óleos mine- rais das classes solventes naturais e óleos minerais das classes XHVI, VH- VI, grupo Il e grupo Ill e GTL "basestock" (óleo básico "gas-to-liquid"). Nesse caso, as poli-a-olefinas podem ser formadas de C6- a C18-a-olefinas e suas misturas. Os poli-a-decenos são especialmente preferidos.

No caso dos polióis trata-se de acordo com a invenção, de ál- coois ramificados ou lineares da fórmula geral (I) R1(OH)n, na qual R1 é um grupo alifático ou cicloalifático com 2 a 20 átomos de carbono e η é pelo me- nos 2. É dada preferência aos polióis selecionados do grupo, que é formado de neopentilglicol, 2,2-dimetilolbutano, trimetiloletano, trimetilolpropano, tri- metilolbutano, mono-pentaeritritol, di-pentaeritritol, tri-pentaeritritol, etilenogli- col, propilenoglicol, polialquilenoglicol, 1,4-butanodiol, 1,3-propanodiol e gli- cerina. O trimetilolpropano, mono-pentaeritritol e di-pentaeritritol são especi- almente preferidos.

Em outras formas de concretização preferidas, as composições lubrificantes são caracterizadas pelo fato, de que na reação de acordo com b) utilizam-se como monoálcoois álcoois ramificados ou lineares da fórmula geral (II) (R2OH)1 na qual R2 é um grupo alifático ou cicloalifático com 2 a 24 átomos de carbono e porta O e/ou 1, 2 ou 3 ligações duplas. Preferivelmente, os monoálcoois são selecionados do grupo, que é formado de álcool caprô- nico, álcool caprílico, álcool 2-etilexílico, álcool cáprico, álcool láurico, álcool isotridecílico, álcool mirístico, álcool cetílico, álcool palmoléico, álcool esteá- rico, álcool isoesteárico, álcool oléico, álcool elaidico, álcool petrosélico, ál- cool Iinolílico, álcool Iinolenílico, álcool elaeosteárico, álcool aráquico, álcool gadoléico, álcool behenílico, álcool erucílico e álcool brassidílico, bem como suas misturas técnicas.

Os ácidos dicarboxílicos a serem utilizados de acordo com a invenção, para a produção dos ésteres complexos são preferivelmente o ácido oxálico, malônico, succínico, glutárico, adípico, pimélico, córtico, aze- laico, sebácico, brassílico, tápsico e felogênico. Os anidridos dos ácidos di- carboxílicos também são adequados para a reação de acordo com a inven- ção. O ácido azeláico ou ácido sebácico, bem como seus anidridos são es- pecialmente preferidos.

A reação para formar os produtos de reação dos ésteres com- plexos decorre em sínteses em si conhecidas para a produção de ésteres. A produção dos ésteres pode ser efetuada por processos conhecidos de acor- do com a invenção, também de maneira tal, que visadamente estejam pre- sentes grupos carboxila livres e/ou grupos hidroxila livres e que esses produ- tos com grupos carboxila livres e/ou grupos hidroxila livres sejam utilizados na composição do lubrificante. Os grupos carboxila livres presentes podem ser reagidos, além disso, com aminas para amidas e os compostos resultan- tes como ésteres complexos, no sentido da invenção, podem estar contidos na composição do lubrificante. Em outras formas de concretização preferidas, as composições de lubrificantes de acordo com a invenção, contêm como outro componente um polímero polar em uma concentração de 0,5 a 30% em peso, em rela- ção à quantidade total da composição do lubrificante. É preferida uma con- centração de 1 a 18% em peso e de modo particularmente preferido, de 2 a .12% em peso.

Os polímeros polares a serem usados de acordo com a inven- ção, são preferivelmente selecionados do grupo, que é formado de copolí- mero de fumarato de alquila-a-olefina, copolímeros de maleato de alquila-a- olefina, metacrilato de polialquila, polímero de óxido de propileno, copolíme- ro de óxido de etileno-óxido de propileno e copolímero de metacrilato de al- quila-a-olefina.

Além da boa estabilidade ao cisalhamento, os ésteres comple- xos a serem usados de acordo com a invenção, mostram uma alta tolerân- cia em relação aos materiais de vedação, que são usualmente emprega- dos. O teste para tolerância em relação aos materiais de vedação pode ser efetuado, por exemplo, de acordo com o teste-padrão ASTM D 471, por e- xemplo, durante 168 horas a 100°C. Após este teste, os ésteres complexos a serem usados de acordo com a invenção nos materiais de vedação, mos- tram um aumento de volume de, no máximo, 20%, preferivelmente no máxi- mo, de 10%, uma perda de dureza inferior a 15%, preferivelmente inferior a .10% e uma redução da dilatação por ruptura inferior a 50%, preferivelmente inferior a 30%.

Problemas de estabilidade dos materiais de vedação em relação à composição do lubrificante à base de éster, ocorrem particularmente du- rante o uso de borracha de nitrila ou acrilnitrila-butadieno ou suas variantes hidrogenadas. Tipicamente, esses materiais de vedação são amolecidos por ésteres como lubrificantes, que se manifesta por um aumento de volume. Esse amolecimento leva a uma menor dureza e menor estabilidade à ruptura ou dilatação por ruptura.

Em uma forma de concretização preferida da invenção, a tole- rância dos ésteres complexos a serem usados em relação aos materiais de vedação, que são selecionados do grupo, que é formado por NR (borracha natural), NBR (borracha de nitril-butadieno), HNBR (borracha nitrogenada nitril-butil), FPM (borracha de flúor), ACM (borracha de acrilato), PTFE (te- flon), PU (poliuretano), silicone, poliacrilato e neoprene, de modo particular- mente preferido, em relação à NBR, HNBR e ACM.

Em uma forma de concretização preferida do uso de acordo com a invenção, a estabilidade dos materiais de vedação em relação aos ésteres é determinada com grupos alquila ramificados de acordo com o teste ASTM D 471 mencionado e os critérios mencionados são satisfeitos.

Os ésteres complexos a serem usados de acordo com a inven- ção mostram, além disso, uma boa estabilidade à oxidação e térmica além das propriedades já mencionadas. Essa foi determinada de acordo com a DIN EN ISO 4263-3.

No sentido da invenção, os termos composição de lubrificante, lubrificante, óleo lubrificante e formulação foram usados como sinônimos.

Além dos outros componentes mencionados, a composição do lubrificante de acordo com a invenção, ainda pode conter outros aditivos, que são selecionados do grupo, que é formado de espessantes polímeros, aumentadores do índice de viscosidade, antioxidantes, inibidores de corro- são, detergentes, agentes de dispersão, desemulsificantes, desespumantes, corantes, aditivos de proteção contra desgaste, aditivos EP ("Extrem Pressu- re") e AW ("Antiwear") e aumentadores do valor de fricção ("friction modifi- er").

Um outro objetivo da invenção é o uso da composição de Iubrifi- cante de acordo com a invenção, especialmente nas formas de concretiza- ção preferidas, como óleo de engrenagem de veículos, de eixos, de engre- nagens industriais, de compressores, turbinas ou motores. O uso como óleo de engrenagem de veículos, de eixos, de caixa de marchas ou de engrena- gens industriais é particularmente preferido. Exemplos

Exemplo (1-10) (B1-B10): Comparação de diversas composições de lu- brificantes

A tabela 1 mostra uma compilação de formulações de exemplos e de exemplos comparativos. Demonstra-se nitidamente que, com base nos ésteres HVE I ou HVE Il altamente viscosos, é possível formular óleos de engrenagens da classe SAE 75W-90 com boas propriedades de baixa tem- peratura (baixas viscosidades dinâmicas, ao todo < 300.000 mPa.s; medidas a -40°C). É nítida a melhor estabilidade ao cisalhamento das formulações dos exemplos (com exceção de B5 e B6, que apontam exclusivamente para um efeito de acordo com a invenção, do melhoramento das propriedades de baixa temperatura e para a possibilidade de utilizar óleos minerais do grupo Ill ao invés da PAO 6) em comparação com o exemplo comparativo (VB1). O efeito é tanto mais nítido, quando se considera, que VB1 foi formulado com sistemas PIB e OCP, os quais são classificados com sendo particularmente estáveis ao cisalhamento. Reconhece-se, que a utilização de ésteres alta- mente viscosos introduz formulações com boas viscosidades a baixa tempe- ratura do mesmo modo por meio de PAO 8 ou com um óleo mineral do gru- po III, ao invés de por meio de PAO 6 (vide B4, B5, B6). Demonstra-se, que a utilização de determinados polímeros em menores concentrações tem um efeito sinergístico sobre um aumento das viscosidades a baixa temperatura (vide B2 em comparação com B3, B2 em comparação com B7, B2 em com- paração com B10, bem como B5 em comparação com B6). Foi possível de- monstrar isso tanto por meio de polímeros de metacrilato de alquila (vide B5 e B6), copolímeros de metacrilato de alquila-a-olefina (vide B3), copolímeros de maleato de alquila-a-olefina (vide B7), como também por meio de copolí- meros de fumarato de alquila-a-olefina (vide B10). No caso da utilização de polímeros de metacrilato de alquila, a estabilidade ao cisalhamento das for- mulações piora (vide B5 e B6), o que foi atribuído ao cisalhamento do polí- meros de metacrilato de alquila. Do mesmo modo, é possível observar, que formulações à base de HVE Il trazem vantagens à temperatura de perma- nência média no teste ARKL (VW PV 1454) (vide VB1 em comparação com Β8 e Β9). Este teste reflete temperaturas do óleo de funcionamento nas apli- cações em engrenagens e eixos e se realiza de modo tanto mais positivo, quanto mais baixas são as temperaturas observadas. Do mesmo modo, ob- servou-se, que foi possível reduzir valores de fricção, bem como o desgaste por utilização dos óleos de acordo com a invenção, diminuiu. Isso foi mos- trado com base no teste SRV usual na indústria (vide VB1 em comparação com B2).

Todos os métodos usados, bem como as denominações exatas dos materiais de aplicação usados, são mostrados na tabela 1. <table>table see original document page 15</column></row><table> <table>table see original document page 16</column></row><table> PAO 4: Nexbase 2004 da firma Neste Oil Corp. PAO 6: Nexbase 2006 da firma Neste Oil Corp. PAO 8: Nexbase 2008 da firma Neste Oil Corp.

HVE I: ésteres altamente viscosos disponíveis comercialmente com uma viscosidade cinemática medida a 40°C de 445 mm2/s (por exemplo, Synative ES 3237 da firma Cognis)

HVE II: ésteres altamente viscosos com uma viscosidade cinemática medida a 40°C de 2000 mm2/s; obtida por métodos conhecidos através da reação de pentaeritritol, ácido isoesteárico e ácido sebácico DIDA: adipato de diisodecila, por exemplo, Synative ES DIDA da firma Cog- nis Deutschland GmbH & Co. KG

óleo mineral do grupo III: Nexbase 3043 da firma Neste Oil Corp. copolímero de metacrilato de alquila-a-olefina I: Viscobase 11-574 da firma RohMax

metacrilato de alquila I: Viscoplex 0-101 da firma RohMax copolímero de maleato de alquila-a-olefina I: Gear-Lube 7930 copolímero de fumarato de alquila-a-olefina I: Gear-Lube 7960 pacote de aditivos I: Anglamol 6004 J da firma Lubrizol PIB I: Lubrizol 8406 da firma Lubrizol OCP I: Lubrizol 8407 da firma Lubrizol condições de teste *SRV: -aparelho SRV 1 da firma Optimol Instruments Prüftechnik GmbH

- aumentar a carga dentro de 22 minutos para 200 N, mais 5 mi- nutos a 300 N, 43 minutos restantes a 600 N; duração do teste: 70 minutos

- temperatura: 10O0C

- trajeto da esfera: 1,00 mm

- freqüência: 50 Hz

- emparelhamento do material: esfera com 10 mm de diâmetro em cilindros com superfície ondulada.

Vários óleos de motores com ésteres de acordo com a presente invenção (B13 - B15) foram produzidos e suas propriedades testadas. Os resultados da medição para óleos de motores comparáveis do estado da técnica também são mostrados para fins de comparação (B11 e B12). Os resultados encontram-se na seguinte tabela 2: __

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Claims

1. Composição de lubrificante com uma boa estabilidade ao cisa- Ihamento determinada através da perda da viscosidade cinemática a 100°C, contendo óleo básico e um éster complexo sintético, em que o éster comple- xo apresenta uma viscosidade cinemática a 40°C maior do que 400 e até .50.000 mm2/s e é obtida através da reação de: a) polióis e ácidos monocarboxílicos e ácidos dicarboxílicos ou de b) polióis e monoálcoois e ácidos dicarboxílicos ou de c) polióis e monoálcoois e ácidos monocarboxílicos e ácidos di- carboxílicos.

2. Composição de lubrificante, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a perda da viscosidade cinemática a 100°C i) para óleos de engrenagens, óleos de eixos, bem como óleos de embreagem para engrenagens automáticas e de mudança de velocidade de acordo com CEC L-45-T-93 (20 horas) encontra-se em menos do que .8%, ii) para líquidos hidráulicos, para óleos de engrenagens industri- ais usados de modo estacionário, para óleos para a lubrificação de turbinas eólicas, para óleos de turbinas a gás, para óleos de compressores e líquidos de amortecedores determinada de acordo com CEC L-45-T-93 (20 horas) encontra-se em menos de 15%, iii) para óleos de motores de dois tempos e quatro tempos bem como para óleos de motores a diesel e Otto, determinada após o cisalha- mento de acordo com ASTM D 3945 (30 ciclos), encontra-se em menos de .15%.

3. Composição de lubrificante, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o éster complexo está presente em uma concentração de 3 a 90% em peso, em relação à quantidade total da com- posição de lubrificante.

4. Composição de lubrificante, de acordo com uma das reivindi- cações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que na reação de acordo com a) na reivindicação 1, utilizam-se como ácidos monocarboxílicos, ácidos monocar- boxílicos ramificados ou misturas de ácidos monocarboxílicos lineares e ra- mificados, que apresentam respectivamente um número de carbonos de 5 a .40 átomos de carbono.

5. Composição de lubrificante, de acordo com uma das reivindi- cações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que os polióis representam álcoois ramificados ou lineares da fórmula geral (I) R1(OH), na qual R1 é um grupo alifático ou cicloalifático com 2 a 20 átomos de carbono e η é pelo menos 2.

6.Composição de lubrificante, de acordo com uma das reivindi- cações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que os monoálcoois representam álcoois ramificados ou lineares da fórmula geral (II) (R2OH), na qual R2 é um grupo alifático ou cicloalifático com 2 a 20 átomos de carbono.

7. Composição de lubrificante, de acordo com uma das reivindi- cações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que os ácidos dicarboxílicos são selecionados do grupo que é formado de ácido oxálico, malônico, succínico, glutárico, adípico, pimélico, córtico, azeláico, sebácico, brassílico, tápsico e felogênico.

8. Composição de lubrificante, de acordo com uma das reivindi- cações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que como outro componente está contido um polímero polar em uma concentração de 0,5 a 30% em peso (es- pecialmente 1-18 e de modo particularmente preferido 2 a 12), em relação à quantidade total da composição de lubrificante.

9. Composição de lubrificante, de acordo com uma das reivindi- cações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que o polímero polar é selecionado do grupo que é formado de metacrilato de polialquila, copolímero de fumara- to de alquila-alfa-olefina, copolímero de maleato de alquila-alfa-olefina, polí- mero de oxido de propileno, copolímero de óxido de etileno-óxido de propile- no e copolímero de metacrilato de alquila-alfa-olefina.

10. Composição de lubrificante, de acordo com uma das reivin- dicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que podem estar contidos outros aditivos, que são selecionados do grupo que é formado de espessantes po- límeros, aumentadores do índice de viscosidade, antioxidantes, inibidores de corrosão, detergentes, agentes de dispersão, desemulsificantes, desespu- mantes, corantes, aditivos de proteção contra desgaste, aditivos EP ("Ex- trem Pressure") e AW ("Antiwear") e aumentadores do valor de fricção ("fric- tion modifier").

11. Uso de composições de lubrificantes de acordo com as rei- vindicações 1 a 10, como óleo de engrenagens de veículos, de eixos, de engrenagens industriais, de compressores, turbinas ou motores.