FR3142197A1 - Composition lubrifiante pour transmission automobile. - Google Patents
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- C10M2223/02—Organic non-macromolecular compounds containing phosphorus as ingredients in lubricant compositions having no phosphorus-to-carbon bonds
- C10M2223/049—Phosphite
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2030/00—Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
- C10N2030/06—Oiliness; Film-strength; Anti-wear; Resistance to extreme pressure
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2030/00—Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
- C10N2030/40—Low content or no content compositions
- C10N2030/43—Sulfur free or low sulfur content compositions
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
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- C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
- C10N2040/04—Oil-bath; Gear-boxes; Automatic transmissions; Traction drives
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
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- C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
- C10N2040/04—Oil-bath; Gear-boxes; Automatic transmissions; Traction drives
- C10N2040/042—Oil-bath; Gear-boxes; Automatic transmissions; Traction drives for automatic transmissions
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Abstract
La présente invention concerne une composition lubrifiante comprenant : - au moins une huile de base, - au moins un additif répondant à la formule (I) : dans laquelle, R et R1 sont choisis indépendamment l’un de l’autre parmi un atome d’hydrogène ou les groupements hydrocarbonés, linéaires ou ramifiés, saturés ou insaturés, comprenant de 8 à 40 atomes de carbone, au moins un radical parmi R et R1 étant un groupement hydrocarboné comportant au moins deux motifs éthoxylés et/ou propoxylés. Figure pour l’abrégé : Néant
Description
La présente invention concerne le domaine des compositions lubrifiantes, en particulier pour véhicules automobiles, notamment pour lubrifier les organes de transmissions des véhicules automobiles, en particulier les engrenages des transmissions de moteurs thermiques ou électriques.
Les organes de transmissions des véhicules automobiles fonctionnent sous forte charge et vitesses élevées. Les huiles (aussi appelées « compositions lubrifiantes » ou « lubrifiants ») pour ces transmissions doivent donc être particulièrement performantes dans la protection des pièces contre l'usure et la fatigue, et notamment protéger les dents d'engrenage contre le phénomène de grippage.
Le grippage se produit sous des conditions de fortes charges et peut être apprécié par le suivi de détériorations visuelles.
La prévention de ce phénomène passe par une diminution des contraintes de contact grâce à une géométrie appropriée des pièces, et par la réduction des frottements, en évitant l'adhésion. La composition lubrifiante intervient dans ce processus de prévention, principalement par la réactivité physico-chimique de ses additifs.
Des additifs anti-usure et extrême pression soufrés, phosphorés, ou boratés, sont généralement ajoutés pour conférer aux huiles pour transmission des propriétés de protection contre le grippage. Les autres additifs présents dans la composition lubrifiante peuvent également avoir un impact, positif ou négatif, sur ce phénomène.
Un autre avantage auquel devra répondre l’objet de l’invention est d’éviter l’introduction de tout additif, et plus particulièrement de tout additif anti-usure extrême pression, comprenant du soufre. Il est souhaitable de limiter, voire de supprimer totalement le soufre des huiles pour transmissions, en particulier pour transmission pour véhicule électrique afin de limiter la survenue du phénomène de corrosion et de limiter les valeurs de conductivité aux niveaux requis.
Avantageusement, la composition, objet de la présente invention, ne comprendra pas non plus d’additif anti-usure à base de Zinc.
Le document EP3546550A1 divulgue une composition comprenant le produit de réaction entre un phosphate d’acide et un composé azoté.
Le document EP3812445A1 divulgue une composition comprenant un phosphate d’acide comportant des groupements hydrocarbonés de 1 à 6 atomes de carbone.
Les composés décrits dans ces documents ne présentent pas toujours de propriétés lubrifiantes satisfaisantes notamment en termes de durabilité et de capacité de charge.
C’est donc un objet de la présente invention que de fournir une composition permettant de lubrifier les organes de transmissions manuelles ou automatiques en particulier les engrenages de transmission de véhicules thermiques ou préférentiellement pour véhicules électriques, ladite composition présentant une bonne durabilité et étant dénuée de tout additif à base de soufre.
Plus précisément, la présente invention concerne une composition lubrifiante comprenant :
- au moins une huile de base,
- au moins un additif répondant à la formule (I) :
dans laquelle,
R et R1sont choisis indépendamment l’un de l’autre parmi un atome d’hydrogène ou les groupements hydrocarbonés, linéaires ou ramifiés, saturés ou insaturés, comprenant de 8 à 40 atomes de carbone, au moins un radical parmi R et R1étant un groupement hydrocarboné comportant au moins deux motifs éthoxylés et/ou propoxylés.
De préférence, R et R1sont choisis indépendamment l’un de l’autre parmi un atome d’hydrogène ou des groupements alkyles ou alkényles linéaires ou ramifiés, au moins un radical parmi R et R1étant un groupement alkyle ou alkényle comportant en outre au moins deux motifs éthoxylés, de préférence parmi les groupements alkyles ou alkényles, linéaires ou ramifiés, au moins un radical parmi R et R1étant un groupement alkyle ou alkényle comportant en outre au moins deux motifs éthoxylés.
De préférence, R et/ou R1sont choisis indépendamment l’un de l’autre parmi un atome d’hydrogène ou les groupements hydrocarbonés constitués par :
- une chaine alkyle, de préférence linéaire, comportant de 8 à 20 atomes de carbone, de préférence de 10 à 18 atomes de carbone, et
- de 2 à 15 motifs éthoxylés, de préférence de 3 à 10 motifs éthoxylés,
étant entendu qu’au moins un radical parmi R ou R1est un groupement hydrocarboné constitués par :
- une chaine alkyle, de préférence linéaire, comportant de 8 à 20 atomes de carbone, de préférence de 10 à 18 atomes de carbone, et
- de 2 à 15 motifs éthoxylés, de préférence de 3 à 10 motifs éthoxylés,
de préférence les deux radicaux R et R1sont choisis indépendamment l’un de l’autre parmi les groupements hydrocarbonés constitués par :
- une chaine alkyle, de préférence linéaire, comportant de 8 à 20 atomes de carbone, de préférence de 10 à 18 atomes de carbone, et
- de 2 à 15 motifs éthoxylés, de préférence de 3 à 10 motifs éthoxylés.
Selon un mode de réalisation, la composition lubrifiante comprend :
- de 250 à 1300 ppm en poids de phosphore, dont de préférence de 400 à 1400 ppm en poids de phosphore apportés par le ou les additifs répondant à la formule (I) et/ou
- moins de 10 ppm en poids de soufre, de préférence moins de 5 ppm en poids de soufre, de préférence encore moins de 1 ppm en poids de soufre.
Selon un mode de réalisation préféré, la composition lubrifiante comprend en outre au moins un additif choisi parmi les phosphites comportant de 1 à 24 atomes de carbone, de préférence parmi les phosphites comportant de 4 à 12 atomes de carbone, de préférence parmi les phosphites comportant deux groupements alkyles ayant chacun de 2 à 6 atomes de carbone.
Selon un mode de réalisation, la composition lubrifiante comprend de 0,01 à 10% en poids, de préférence de 0,05 à 5% en poids, de préférence encore de 0,1 à 3% en poids, d’additif(s) répondant à la formule (I) par rapport au poids total de la composition lubrifiante.
Selon un mode de réalisation, la composition lubrifiante comprend, par rapport au poids total de la composition lubrifiante :
- de 0,01 à 5% en poids, de préférence de 0,02 à 2% en poids, d’additif(s) répondant à la formule (I), et
- de 0,05 à 5% en poids, de préférence de 0,1 à 2% en poids, d’additif(s) choisi(s) parmi les phosphites comportant deux groupements alkyles ayant chacun de 2 à 6 atomes de carbone.
Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, la composition lubrifiante comprend en outre au moins un dispersant, de préférence un dispersant boraté, de préférence encore un dispersant boraté choisi parmi les succinimides boratés, de préférence encore parmi les polyisobutène succinimides boratés.
Selon un mode de réalisation préféré, la composition lubrifiante selon l’invention comprend :
- au moins 70% en poids, de préférence de 75 à 99,5% en poids d’huile(s) de base non-aqueuse(s) ;
- de 0,01% à 5% en poids, en particulier de 0,02% à 2% en poids, d’additif(s) répondant à la formule (I) ;
- de 0,05 à 5% en poids, de préférence de 0,1% à 2% en poids, d’additif(s) choisi(s) parmi les phosphites comportant de 1 à 24 atomes de carbone ;
- éventuellement de 0,1 à 15% en poids, de préférence de 1 à 10% en poids, d’un ou plusieurs additifs fonctionnels, de préférence choisis parmi les dispersants, les antioxydants, les abaisseurs du point d’écoulement, les agents anti-mousse et leurs mélanges,
par rapport au poids total de la composition lubrifiante.
De préférence, la ou les huiles de base ont une viscosité cinématique à 100°C allant de 1,5 à 35 cSt.
L’invention concerne également l’utilisation de la composition selon l’invention pour lubrifier au moins une pièce mécanique d’un véhicule automobile, de préférence présente dans un organe de transmission d’un véhicule automobile, de préférence un engrenage d’un véhicule automobile.
L’invention concerne également l’utilisation d’un additif dans une composition lubrifiante comprenant au moins une huile de base, pour améliorer la capacité de charge de la composition lubrifiante, ledit additif répondant à la formule (I) :
dans laquelle,
- R et R1sont choisis indépendamment l’un de l’autre parmi un atome d’hydrogène ou les groupements hydrocarbonés linéaires ou ramifiés, saturés ou insaturés, comprenant de 8 à 40 atomes de carbone, au moins un radical parmi R et R1étant un groupement hydrocarboné comportant au moins deux motifs éthoxylés et/ou propoxylés.
Selon un mode de réalisation, l’additif répondant à la formule (I) est utilisé en combinaison avec un additif choisi parmi les phosphites comportant de 1 à 24 atomes de carbone, de préférence avec les proportions suivantes dans la composition lubrifiante :
- de 0,01 à 5% en poids, de préférence de 0,02 à 2% en poids, d’additif(s) répondant à la formule (I),
- de 0,05 à 5% en poids, de préférence de 0,1 à 2% en poids, d’additif(s) choisi(s) parmi les phosphites comportant de 1 à 24 atomes de carbone,
par rapport au poids total de la composition lubrifiante.
Selon un mode de réalisation, la composition lubrifiante mise en œuvre dans l’utilisation de l’additif est telle que définie dans l’invention.
En particulier, la composition lubrifiante mise en œuvre dans l’utilisation de l’additif selon l’invention présente avantageusement une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- R et R1sont choisis indépendamment l’un de l’autre parmi un atome d’hydrogène ou des groupements alkyles ou alkényles linéaires ou ramifiés, au moins un radical parmi R et R1étant un groupement alkyle ou alkényle comportant en outre au moins deux motifs éthoxylés, de préférence parmi les groupements alkyles ou alkényles, linéaires ou ramifiés, au moins un radical parmi R et R1étant un groupement alkyle ou alkényle comportant en outre au moins deux motifs éthoxylés, t/ou
- R et/ou R1 sont choisis indépendamment l’un de l’autre parmi un atome d’hydrogène ou les groupements hydrocarbonés constitués par :
- une chaine alkyle, de préférence linéaire, comportant de 8 à 20 atomes de carbone, de préférence de 10 à 18 atomes de carbone, et
- de 2 à 15 motifs éthoxylés, de préférence de 3 à 10 motifs éthoxylés,
étant entendu qu’au moins un radical parmi R ou R1 est un groupement hydrocarboné constitués par :
- une chaine alkyle, de préférence linéaire, comportant de 8 à 20 atomes de carbone, de préférence de 10 à 18 atomes de carbone, et
- de 2 à 15 motifs éthoxylés, de préférence de 3 à 10 motifs éthoxylés,
de préférence les deux radicaux R et R1 sont choisis indépendamment l’un de l’autre parmi les groupements hydrocarbonés constitués par :
- une chaine alkyle, de préférence linéaire, comportant de 8 à 20 atomes de carbone, de préférence de 10 à 18 atomes de carbone, et
- de 2 à 15 motifs éthoxylés, de préférence de 3 à 10 motifs éthoxylés, et/ou
- la composition lubrifiante comprend :
- de 250 à 1300 ppm en poids de phosphore, dont de préférence de 400 à 1400 ppm en poids de phosphore apportés par le ou les additifs répondant à la formule (I) et/ou
- moins de 10 ppm en poids de soufre, de préférence moins de 5 ppm en poids de soufre, de préférence encore moins de 1 ppm en poids de soufre, et/ou
- la composition lubrifiante comprend en outre au moins un additif choisi parmi les phosphites comportant de 1 à 24 atomes de carbone, de préférence parmi les phosphites comportant de 4 à 12 atomes de carbone, de préférence parmi les phosphites comportant deux groupements alkyles ayant chacun de 2 à 6 atomes de carbone, et/ou
- la composition lubrifiante comprend de 0,01 à 10% en poids, de préférence de 0,05 à 5% en poids, de préférence encore de 0,1 à 3% en poids, d’additif(s) répondant à la formule (I) par rapport au poids total de la composition lubrifiante, et/ou
- la composition lubrifiante comprend par rapport au poids total de la composition lubrifiante :
- de 0,01 à 5% en poids, de préférence de 0,02 à 2% en poids, d’additif(s) répondant à la formule (I), et
- de 0,05 à 5% en poids, de préférence de 0,1 à 2% en poids, d’additif(s) choisi(s) parmi les phosphites comportant deux groupements alkyles ayant chacun de 2 à 6 atomes de carbone, et/ou
- la composition lubrifiante comprend en outre au moins un dispersant, de préférence un dispersant boraté, de préférence encore un dispersant boraté choisi parmi les succinimides boratés, de préférence encore parmi les polyisobutène succinimides boratés, et/ou
- la composition lubrifiante comprend par rapport au poids total de la composition lubrifiante :
- au moins 70% en poids, de préférence de 75 à 99,5% en poids d’huile(s) de base non-aqueuse(s) ;
- de 0,01% à 5% en poids, en particulier de 0,02% à 2% en poids, d’additif(s) répondant à la formule (I) ;
- de 0,05 à 5% en poids, de préférence de 0,1% à 2% en poids, d’additif(s) choisi(s) parmi les phosphites comportant de 1 à 24 atomes de carbone ;
- éventuellement de 0,1 à 15% en poids, de préférence de 1 à 10% en poids, d’un ou plusieurs additifs fonctionnels, de préférence choisis parmi les dispersants, les antioxydants, les abaisseurs du point d’écoulement, les agents anti-mousse et leurs mélanges, et/ou
- la ou les huiles de base ont une viscosité cinématique à 100°C allant de 1,5 à 35 cSt.
La composition lubrifiante selon l’invention présente l’avantage d’avoir de très bonnes propriétés pour réduire le phénomène de grippage.
La composition lubrifiante selon l’invention présente également une bonne durabilité.
La composition lubrifiante présente des performances particulièrement satisfaisantes pour réduire l’usure même sous forte charge, et ce même en l’absence d’additif à base de soufre et/ou en l’absence d’additif à base de zinc.
Dans la suite du texte, les expressions « compris entre … et … », « allant de … à … » et « variant de … à … » sont équivalentes et entendent signifier que les bornes sont incluses, sauf mention contraire.
Sauf indication contraire, les quantités dans un produit sont exprimées en poids, par rapport au poids total du produit.
La présente invention concerne une composition lubrifiante comprenant :
- au moins une huile de base,
- au moins un additif anti-usure répondant à la formule (I).
- au moins une huile de base,
- au moins un additif anti-usure répondant à la formule (I).
Additif anti-usure de type phosphate acide de formule (I)
La composition lubrifiante selon l’invention comprend au moins un additif de type phosphate acide répondant à la formule (I) :
dans laquelle :
- R et R1sont choisis indépendamment l’un de l’autre parmi un atome d’hydrogène ou des groupements hydrocarbonés, linéaires ou ramifiés, saturés ou insaturés, comprenant de 8 à 40 atomes de carbone, au moins un radical parmi R et R1étant un groupement hydrocarboné comportant au moins deux motifs éthoxylés et/ou propoxylés.
Au sens de la présente invention, on entend par « groupements hydrocarbonés » une chaîne hydrocarbonée comprenant éventuellement un ou plusieurs hétéroatomes, tel que des atomes d’oxygène ou d’azote.
Au sens de la présente invention, on entend par « motif éthoxylé », le groupement bivalent -OCH2CH2-.
Au sens de la présente invention, on entend par « motif propoxylé », le groupement bivalent -OCH2CH(CH3)- ou -OCH2CH2CH2-.
De préférence, R et R1sont choisis indépendamment l’un de l’autre parmi les groupements alkyles ou alkényles, linéaires ou ramifiés, comportant en outre au moins deux motifs éthoxylés et/ou propoxylés.
De préférence encore, R et R1sont choisis indépendamment l’un de l’autre parmi les groupements alkyles ou alkényles, linéaires ou ramifiés, au moins un radical parmi R et R1étant un groupement alkyle ou alkényle comportant en outre au moins deux motifs éthoxylés.
Avantageusement, R et/ou R1comporte(nt) de 2 à 20 motifs éthoxylés et/ou propoxylés, de préférence éthoxylés. Selon un mode de réalisation, R et/ou R1comporte(nt) de 2 à 15 motifs éthoxylés et/ou propoxylés, de préférence éthoxylés, voire de 3 à 10 motifs éthoxylés et/ou propoxylés, de préférence éthoxylés.
De préférence, les groupements R et R1comportent indépendamment l’un de l’autre, outre les motifs éthoxylés et/ou propoxylés, une chaine alkyle de préférence linéaire, comportant de 8 à 20 atomes de carbone, de préférence de 10 à 18 atomes de carbone.
Ainsi, selon un mode de réalisation, la composition selon l’invention comprend au moins un additif anti-usure répondant à la formule (I) où R et/ou R1sont choisis indépendamment l’un de l’autre parmi un atome d’hydrogène ou les groupements hydrocarbonés constitués par :
- une chaine alkyle, de préférence linéaire, comportant de 8 à 20 atomes de carbone, de préférence de 10 à 18 atomes de carbone, et
- de 2 à 15 motifs éthoxylés, de préférence de 3 à 10 motifs éthoxylés,
étant entendu qu’au moins un radical parmi R ou R1est un groupement hydrocarboné constitués par :
- une chaine alkyle, de préférence linéaire, comportant de 8 à 20 atomes de carbone, de préférence de 10 à 18 atomes de carbone, et
- de 2 à 15 motifs éthoxylés, de préférence de 3 à 10 motifs éthoxylés,
de préférence les deux radicaux R et R1sont choisis indépendamment l’un de l’autre parmi les groupements hydrocarbonés constitués par :
- une chaine alkyle, de préférence linéaire, comportant de 8 à 20 atomes de carbone, de préférence de 10 à 18 atomes de carbone, et
- de 2 à 15 motifs éthoxylés, de préférence de 3 à 10 motifs éthoxylés.
La composition lubrifiante peut éventuellement comprendre un mélange de composés répondant à la formule (I). Lesdits composés peuvent varier par exemple par le nombre de motifs éthoxylés et/ou propoxylés et/ou par le nombre d’atomes de carbone.
De préférence, le ou les anti-usure répondant à la formule (I) apporte(nt) de 250 à 1300 ppm en poids de phosphore.
De préférence, le ou les additif(s) anti-usure de formule (I) représente(nt) de 0,01 à 10% en poids, de préférence de 0,05 à 5% en poids, de préférence encore de 0,1 à 3% en poids, du poids total de la composition lubrifiante selon l’invention.
Selon un mode de réalisation avantageux de l’invention, l’additif de formule (I) est combiné avec un additif de type phosphite.
Ainsi, selon un mode de réalisation avantageux de l’invention, la composition lubrifiante selon l’invention comprend en outre au moins un additif anti-usure choisi parmi les phosphites comportant de 1 à 24 atomes de carbone, de préférence parmi les phosphites comportant de 4 à 12 atomes de carbone.
Avantageusement, l’additif anti-usure de type phosphite est choisi parmi les phosphites comportant deux groupements alkyles ayant chacun de 2 à 6 atomes de carbone.
De manière particulièrement avantageuse, l’additif anti-usure de type phosphite est le dibutyl hydrogène phosphite.
Selon un mode de réalisation, le ou les additif(s) anti-usure de type phosphite représente(nt) de 0,05 à 5% en poids, de préférence de 0,1 à 2% en poids, du poids total de la composition lubrifiante selon l’invention.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la composition lubrifiante comprend :
- de 0,01 à 5% en poids, de préférence de 0,02 à 2% en poids, d’additif(s) anti-usure répondant à la formule (I) où R et R1sont choisis indépendamment l’un de l’autre parmi un atome d’hydrogène ou des groupements hydrocarbonés, linéaires ou ramifiés, saturés ou insaturés, comprenant de 8 à 40 atomes de carbone, au moins un radical parmi R et R1étant un groupement hydrocarboné comportant au moins deux motifs éthoxylés et/ou propoxylés, et
- de 0,05 à 5% en poids, de préférence de 0,1 à 2% en poids, d’additif(s) anti-usure choisi(s) parmi les phosphites comportant de 1 à 24 atomes de carbone,
par rapport au poids total de la composition lubrifiante.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la composition lubrifiante comprend :
- de 0,01 à 5% en poids, de préférence de 0,02 à 2% en poids, d’additif(s) anti-usure répondant à la formule (I) où R et R1sont choisis indépendamment l’un de l’autre parmi un atome d’hydrogène ou des groupements alkyles ou alkényles, linéaires ou ramifié, au moins un radical parmi R et R1étant un groupement alkyle ou alkényle comportant en outre au moins deux motifs éthoxylés, et
- de 0,05 à 5% en poids, de préférence de 0,1 à 2% en poids, d’additif(s) anti-usure choisi(s) parmi les phosphites comportant deux groupements alkyles ayant chacun de 2 à 6 atomes de carbone,
par rapport au poids total de la composition lubrifiante.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la composition lubrifiante comprend :
- de 0,01 à 5% en poids, de préférence de 0,02 à 2% en poids, d’additif(s) anti-usure répondant à la formule (I) où R et R1sont choisis indépendamment l’un de l’autre parmi les groupements alkyles ou alkényles, linéaires ou ramifiés, au moins un radical parmi R et R1étant un groupement alkyle ou alkényle comportant en outre au moins deux motifs éthoxylés, et
- de 0,05 à 5% en poids, de préférence de 0,1 à 2% en poids, d’additif(s) anti-usure choisi(s) parmi les phosphites comportant deux groupements alkyles ayant chacun de 2 à 6 atomes de carbone,
par rapport au poids total de la composition lubrifiante.
La composition lubrifiante selon l’invention comprend une ou plusieurs huiles de base, de préférence en une teneur d’au moins 70% en poids, de préférence allant de 75 à 99,5% en poids, de préférence encore de 80 à 99% en poids, préférentiellement de 85 à 98% en poids, par rapport au poids total de la composition lubrifiante.
De préférence, la composition lubrifiante selon l’invention comprend au moins une huile de base ayant une viscosité cinématique à 100°C selon la norme ASTM D445 allant de 1,5 à 35 cSt. Avantageusement, les huiles de base de la composition lubrifiante selon l’invention présentent une viscosité cinématique à 100°C allant de 1,5 à 35 cSt.
Ces huiles de base peuvent être choisies parmi les huiles de base conventionnellement utilisées dans le domaine des huiles lubrifiantes, telles que les huiles minérales, synthétiques ou naturelles, animales ou végétales ou leurs mélanges. Typiquement, la ou les huiles de base sont des huiles de base non aqueuses.
Il peut s’agir d’un mélange de plusieurs huiles de base, par exemple un mélange de deux, trois, ou quatre huiles de base.
Les huiles de base des compositions lubrifiantes considérées selon l’invention peuvent être en particulier des huiles d’origines minérales ou synthétiques appartenant aux groupes I à V selon les classes définies dans la classification API (ou leurs équivalents selon la classification ATIEL) et présentées dans le tableau 1 ci-dessous ou leurs mélanges.
| Teneur en saturés | Teneur en soufre | Indice de viscosité (VI) | |
| Groupement I Huiles minérales |
< 90% | > 0,03% | 80 ≤VI < 120 |
| Groupement II Huiles hydrocraquées |
≥90% | ≤0,03% | 80 ≤VI < 120 |
| Groupement III Huiles hydrocraquées ou hydro-isomérisées |
≥90% | ≤0,03% | ≥120 |
| Groupement IV | Polyalphaoléfines (PAO) | ||
| Groupement V | Esters et autres bases non incluses dans les groupes I à IV |
Les huiles de base minérales incluent tous types d’huiles de base obtenues par distillation atmosphérique et sous vide du pétrole brut, suivies d’opérations de raffinage telles qu’extraction au solvant, désalphatage, déparaffinage au solvant, hydrotraitement, hydrocraquage, hydroisomérisation et hydrofinition.
Des mélanges d’huiles synthétiques et minérales, pouvant être biosourcées, peuvent également être employés.
Il n’existe généralement aucune limitation quant à l’emploi d’huiles de base différentes pour réaliser les compositions mises en œuvre selon l’invention, si ce n’est qu’elles doivent avoir des propriétés, notamment en termes de viscosité, d’indice de viscosité, ou de résistance à l’oxydation, adaptées à une utilisation pour des systèmes de propulsion d’un véhicule électrique ou hybride.
Les huiles de bases des compositions mises en œuvre selon l’invention peuvent également être choisies parmi les huiles synthétiques, telles certains esters d’acides carboxyliques et d’alcools, les polyalphaoléfines (PAO), et les polyalkylène glycol (PAG) obtenus par polymérisation ou copolymérisation d’oxydes d’alkylène comprenant de 2 à 8 atomes de carbone, en particulier de 2 à 4 atomes de carbone.
Les PAO utilisées comme huiles de base sont par exemple obtenues à partir de monomères comprenant de 4 à 32 atomes de carbone, par exemple à partir d’octène ou de décène. La masse moléculaire moyenne en poids de la PAO peut varier assez largement. De manière préférée, la masse moléculaire moyenne en poids de la PAO est inférieure à 600 Da. La masse moléculaire moyenne en poids de la PAO peut également aller de 100 à 600 Da, de 150 à 600 Da, ou encore de 200 à 600 Da.
Avantageusement, l’huile ou les huiles de base de la composition lubrifiante selon l’invention peuvent être choisies parmi les huiles de base du groupe II ou III.
Selon un mode de réalisation alternatif, l’huile ou les huiles de base de la composition mise en œuvre selon l’invention sont choisies parmi les polyalphaoléfines (PAO), les polyalkylène glycol (PAG) et les esters d’acides carboxyliques et d’alcools.
La composition lubrifiante selon l’invention peut également comprendre en outre tous types d’additifs fonctionnels, distincts de l’anti-usure de formule (I) et distincts de l’anti-usure de type phosphite défini dans la présente invention, adaptés à une utilisation dans un lubrifiant pour véhicules automobiles, en particulier pour transmission manuelle ou automatique de véhicules automobiles.
De tels additifs, connus de l’homme du métier dans le domaine de la lubrification de véhicules automobiles peuvent être choisis parmi les détergents, les dispersants, les antioxydants, les abaisseurs du point d’écoulement, les agents anti-mousse, les améliorants d’indice de viscosité, et leurs mélanges.
Avantageusement, la composition selon l’invention comprend au moins un additif fonctionnel choisi parmi les détergents, les dispersants, les antioxydants, les abaisseurs du point d’écoulement, les agents anti-mousse, les améliorants d’indice de viscosité, et leurs mélanges.
Typiquement, lorsqu’ils sont présents, ces additifs fonctionnels, additionnels, représentent (en tout) de 0,1 à 15% en poids, de préférence de 1 à 10% en poids, du poids total de la composition lubrifiante.
Ces additifs peuvent être introduits isolément et/ou sous la forme d’un mélange à l’image de ceux déjà disponibles à la vente pour les formulations de lubrifiants commerciaux pour moteurs de véhicules, de niveau de performance tels que définis par l’ACEA (Association des Constructeurs Européens d’Automobiles) et/ou l’API (American Petroleum Institute), bien connus de l’homme du métier.
La composition lubrifiante selon l’invention peut comprendre au moins un additif antioxydant.
L’additif antioxydant permet généralement de retarder la dégradation de la composition en service. Cette dégradation peut notamment se traduire par la formation de dépôts, par la présence de boues ou par une augmentation de la viscosité de la composition.
Les additifs antioxydants agissent notamment comme inhibiteurs radicalaires ou destructeurs d’hydropéroxydes. Parmi les additifs antioxydants couramment employés, on peut citer les additifs antioxydants de type phénolique et les additifs antioxydants de type aminé. Les additifs antioxydants phénoliques peuvent être exempt de cendres ou bien être sous forme de sels métalliques neutres ou basiques. Les additifs antioxydants peuvent notamment être choisis parmi les phénols stériquement encombrés, les esters de phénol stériquement encombrés et les phénols stériquement encombrés comprenant un pont thioéther, les diphénylamines, les diphénylamines substituées par au moins un groupement alkyle en C1-C12, les N,N’-dialkyle-aryle-diamines et leurs mélanges.
De préférence selon l’invention, les phénols stériquement encombrés sont choisis parmi les composés comprenant un groupement phénol dont au moins un carbone vicinal du carbone portant la fonction alcool est substitué par au moins un groupement alkyle en C1- C10, de préférence un groupement alkyle en C1-C6, de préférence un groupement alkyle en C4, de préférence par le groupement tert-butyle.
Les composés aminés sont une autre classe d’additifs antioxydants pouvant être utilisés, éventuellement en combinaison avec les additifs antioxydants phénoliques. Des exemples de composés aminés sont les amines aromatiques, par exemple les amines aromatiques de formule NR10R11R12dans laquelle R10représente un groupement aliphatique ou un groupement aromatique, éventuellement substitué, R11représente un groupement aromatique, éventuellement substitué, R12représente un atome d’hydrogène, un groupement alkyle, un groupement aryle ou un groupement de formule R13S(O)zR14dans laquelle R13représente un groupement alkylène ou un groupement alkenylène, R14représente un groupement alkyle, un groupement alcényle ou un groupement aryle et z représente 0, 1 ou 2.
Des alkyl phénols sulfurisés ou leurs sels de métaux alcalins et alcalino-terreux peuvent également être utilisés comme additifs antioxydants.
Une autre classe d’additifs antioxydants est celle des composés cuivrés, par exemple les sels de cuivre et d’acides carboxyliques, les phénates de cuivre, les acétylacétonates de cuivre. Les sels de cuivre I et II, les sels d’acide ou d’anhydride succiniques peuvent également être utilisés.
La composition lubrifiante selon l’invention peut contenir tous types d’additifs antioxydants connus de l’homme du métier.
De manière avantageuse, la composition lubrifiante selon l’invention comprend au moins un additif antioxydant exempt de cendres.
La composition lubrifiante selon l’invention peut comprendre de 0,5 à 2% en poids d’au moins un additif antioxydant, par rapport au poids total de la composition.
La composition lubrifiante selon l’invention peut également comprendre au moins un additif détergent.
Les additifs détergents permettent généralement de réduire la formation de dépôts à la surface des pièces métalliques par dissolution des produits secondaires d’oxydation et de combustion.
Les additifs détergents utilisables dans la composition lubrifiante selon l’invention sont généralement connus de l’homme de métier. Les additifs détergents peuvent être des composés anioniques comprenant une longue chaîne hydrocarbonée lipophile et une tête hydrophile. Le cation associé peut être un cation métallique d’un métal alcalin ou alcalino-terreux.
Les additifs détergents sont préférentiellement choisis parmi les sels de métaux alcalins ou de métaux alcalino-terreux d’acides carboxyliques, les salicylates, les naphténates, ainsi que les sels de phénates. Les métaux alcalins et alcalino-terreux sont préférentiellement le calcium, le magnésium, le sodium ou le baryum.
Ces sels métalliques comprennent généralement le métal en quantité stœchiométrique ou bien en excès, donc en quantité supérieure à la quantité stœchiométrique. Il s’agit alors d’additifs détergents surbasés ; le métal en excès apportant le caractère surbasé à l’additif détergent est alors généralement sous la forme d’un sel métallique insoluble dans l’huile, par exemple un carbonate, un hydroxyde, un oxalate, un acétate, un glutamate, préférentiellement un carbonate.
La composition lubrifiante convenant à l’invention peut par exemple comprendre de 0,5 à 4% en poids d’additif détergent, par rapport au poids total de la composition.
Également, la composition lubrifiante selon l’invention peut comprendre au moins un agent dispersant. Typiquement, le dispersant permettra de d’assurer le maintien en suspension et l’évacuation des contaminants solides insolubles constitués par les produits secondaires d’oxydation qui se forment lorsque la composition lubrifiante est en service.
L’agent dispersant peut être choisi parmi les bases de Mannich, les composés de type succinimide, tels que les polyisobutylène succinimide (PIBSI), éventuellement boratés, ou les dispersants boratés différents des succinimides, de préférence parmi les dispersants boratés, de préférence encore parmi les dispersants succinimide boratés, en particulier les PIBSI boratés.
La composition lubrifiante selon l’invention peut par exemple comprendre de 0,2 à 10% en poids d’agent(s) dispersant(s), par rapport au poids total de la composition.
La composition lubrifiante selon l’invention peut comprendre en outre au moins un agent antimousse.
L’agent antimousse peut être choisi parmi les silicones.
La composition lubrifiante selon l’invention peut comprendre de 0,01 à 2% massique ou de 0,01 à 5% massique, préférentiellement de 0,1 à 1,5% massique ou de 0,1 à 2% massique d’agent antimousse, par rapport au poids total de la composition.
La composition lubrifiante selon l’invention peut également comprendre au moins un additif abaisseur du point d’écoulement, (dits encore agents « PPD » pour « Pour Point Depressant » en langue anglaise).
En ralentissant la formation de cristaux de paraffine, les additifs abaisseurs de point d’écoulement améliorent généralement le comportement à froid de la composition. Comme exemple d’additifs abaisseurs de point d’écoulement, on peut citer les polyméthacrylates d’alkyle, les polyacrylates, les polyarylamides, les polyalkylphénols, les polyalkylnaphtalènes, les polystyrènes alkylés.
La composition lubrifiante selon l’invention peut également comprendre au moins un additif améliorant l’indice de viscosité (améliorant de VI). Comme exemple d’améliorant de VI, on peut citer les polyméthacrylates, les polyisobutènes ou les esters d’acide gras. Lorsqu’ils sont présents, ces additifs peuvent représenter de 1 à 25% en poids, du poids total de la composition lubrifiante.
De préférence, la composition lubrifiante selon l’invention ne comprend pas d’additifs anti-usure comportant du zinc.
En termes de formulation d’une telle composition lubrifiante, le ou les additifs anti-usure selon l’invention peuvent être additionnés à une huile ou mélange d’huiles de base, puis les autres additifs complémentaires éventuels, ajoutés.
Alternativement, le ou les additifs anti-usure selon l’invention peuvent être additionnés à une formulation lubrifiante conventionnelle préexistante, comprenant notamment une ou plusieurs huiles de base, et éventuellement des additifs complémentaires.
Alternativement, le ou les additifs anti-usure selon l’invention peuvent être combinés avec un ou plusieurs additifs additionnels lorsqu’ils sont présents, et le « paquet » d’additifs ainsi formé additionné à une huile ou mélange d’huiles de base.
Avantageusement, la composition lubrifiante selon l’invention présente une viscosité cinématique, mesurée à 40°C selon la norme ASTM D445 allant de 5 à 300 mm2/s, en particulier de 10 à 25 mm2/s.
Avantageusement, la composition lubrifiante selon l’invention présente une viscosité cinématique, mesurée à 100°C selon la norme ASTM D445 allant de 1 à 20 mm2/s, en particulier de 2 à 15 mm2/s.
De préférence, la composition lubrifiante comprend de 400 à 1400 ppm en poids de phosphore, dont avantageusement de 250 à 1300 ppm en poids de phosphore apporté par le ou les anti-usure répondant à la formule (I).
De préférence, la composition lubrifiante est substantiellement exempte de soufre, de préférence totalement exempte de soufre.
En particulier, la composition lubrifiante selon l’invention ne comprend de préférence pas d’additifs comprenant du soufre.
Ainsi, la composition lubrifiante selon l’invention comprend typiquement moins de 10 ppm en poids de soufre, voire moins de 5 ppm en poids de soufre, ou même moins de 1 ppm en poids de soufre.
Selon un mode de réalisation particulier, la composition lubrifiante selon l’invention comprend, voire est constituée de :
- une huile de base ou mélange d’huiles de base ;
- un additif anti-usure répondant à la formule (I) ;
- éventuellement un additif anti-usure choisi parmi les phosphites comportant de 1 à 24 atomes de carbone ;
- éventuellement un ou plusieurs additifs additionnels choisis parmi les dispersants, les antioxydants, les abaisseurs du point d’écoulement, les agents anti-mousse et leurs mélanges.
- une huile de base ou mélange d’huiles de base ;
- un additif anti-usure répondant à la formule (I) ;
- éventuellement un additif anti-usure choisi parmi les phosphites comportant de 1 à 24 atomes de carbone ;
- éventuellement un ou plusieurs additifs additionnels choisis parmi les dispersants, les antioxydants, les abaisseurs du point d’écoulement, les agents anti-mousse et leurs mélanges.
Selon un mode de réalisation particulier, la composition lubrifiante selon l’invention comprend, voire est constituée de :
- au moins 70% en poids, de préférence de 75 à 99,5% en poids d’huile(s) de base ;
- de 0,01% à 10% en poids, en particulier de 0,05% à 5% en poids, d’additif(s) anti-usure répondant à la formule (I) ;
- éventuellement de 0,05 à 5% en poids, en particulier de 0,1% à 2% en poids, d’additif(s) anti-usure choisi(s) parmi les phosphites comportant de 1 à 24 atomes de carbone ;
- éventuellement de 0,1 à 15% en poids, de préférence de 1 à 10% en poids, d’un ou plusieurs additifs fonctionnels, de préférence choisis parmi les dispersants, les antioxydants, les abaisseurs du point d’écoulement, les agents anti-mousse et leurs mélanges,
- au moins 70% en poids, de préférence de 75 à 99,5% en poids d’huile(s) de base ;
- de 0,01% à 10% en poids, en particulier de 0,05% à 5% en poids, d’additif(s) anti-usure répondant à la formule (I) ;
- éventuellement de 0,05 à 5% en poids, en particulier de 0,1% à 2% en poids, d’additif(s) anti-usure choisi(s) parmi les phosphites comportant de 1 à 24 atomes de carbone ;
- éventuellement de 0,1 à 15% en poids, de préférence de 1 à 10% en poids, d’un ou plusieurs additifs fonctionnels, de préférence choisis parmi les dispersants, les antioxydants, les abaisseurs du point d’écoulement, les agents anti-mousse et leurs mélanges,
par rapport au poids total de la composition lubrifiante.
Selon un mode de réalisation particulier, la composition lubrifiante selon l’invention comprend, voire est constituée de :
- au moins 70% en poids, de préférence de 75 à 99,5% en poids d’huile(s) de base ;
- de 0,01% à 5% en poids, en particulier de 0,02% à 2% en poids, d’additif(s) anti-usure répondant à la formule (I) ;
- de 0,05 à 5% en poids, de préférence de 0,1% à 2% en poids, d’additif(s) anti-usure choisi(s) parmi les phosphites comportant de 1 à 24 atomes de carbone ;
- éventuellement de 0,1 à 15% en poids, de préférence de 1 à 10% en poids, d’un ou plusieurs additifs fonctionnels, de préférence choisis parmi les dispersants, les antioxydants, les abaisseurs du point d’écoulement, les agents anti-mousse et leurs mélanges,
- au moins 70% en poids, de préférence de 75 à 99,5% en poids d’huile(s) de base ;
- de 0,01% à 5% en poids, en particulier de 0,02% à 2% en poids, d’additif(s) anti-usure répondant à la formule (I) ;
- de 0,05 à 5% en poids, de préférence de 0,1% à 2% en poids, d’additif(s) anti-usure choisi(s) parmi les phosphites comportant de 1 à 24 atomes de carbone ;
- éventuellement de 0,1 à 15% en poids, de préférence de 1 à 10% en poids, d’un ou plusieurs additifs fonctionnels, de préférence choisis parmi les dispersants, les antioxydants, les abaisseurs du point d’écoulement, les agents anti-mousse et leurs mélanges,
par rapport au poids total de la composition lubrifiante.
Selon un mode de réalisation particulier, la composition lubrifiante selon l’invention comprend, voire est constituée de :
- au moins 70% en poids, de préférence de 75 à 99,5% en poids d’huile(s) de base ;
- de 0,01 à 5% en poids, de préférence de 0,02 à 2% en poids, d’additif(s) anti-usure répondant à la formule (I) où R et/ou R1sont choisis indépendamment l’un de l’autre parmi les groupements hydrocarbonés constitués par :
- au moins 70% en poids, de préférence de 75 à 99,5% en poids d’huile(s) de base ;
- de 0,01 à 5% en poids, de préférence de 0,02 à 2% en poids, d’additif(s) anti-usure répondant à la formule (I) où R et/ou R1sont choisis indépendamment l’un de l’autre parmi les groupements hydrocarbonés constitués par :
- une chaine alkyle comportant de 8 à 20 atomes de carbone, de préférence de 10 à 18 atomes de carbone, et
- de 2 à 15 motifs éthoxylés, de préférence de 3 à 10 motifs éthoxylés ;
- de 0,05 à 5% en poids, de préférence de 0,1 à 2% en poids, d’additif(s) anti-usure choisi(s) parmi les phosphites comportant deux groupements alkyles ayant chacun de 2 à 6 atomes de carbone ;
- éventuellement de 0,1 à 15% en poids, de préférence de 1 à 10% en poids, d’un ou plusieurs additifs fonctionnels, de préférence choisis parmi les dispersants, les antioxydants, les abaisseurs du point d’écoulement, les agents anti-mousse et leurs mélanges,
par rapport au poids total de la composition lubrifiante.
Selon un mode de réalisation particulier, la composition lubrifiante selon l’invention comprend, voire est constituée de :
- au moins 70% en poids, de préférence de 75 à 99,5% en poids d’huile(s) de base ;
- de 0,01% à 5% en poids, en particulier de 0,02% à 2% en poids, d’additif(s) anti-usure répondant à la formule (I) ;
- de 0,05 à 5% en poids, de préférence de 0,1% à 2% en poids, d’additif(s) anti-usure choisi(s) parmi les phosphites comportant de 1 à 24 atomes de carbone ;
- au moins 70% en poids, de préférence de 75 à 99,5% en poids d’huile(s) de base ;
- de 0,01% à 5% en poids, en particulier de 0,02% à 2% en poids, d’additif(s) anti-usure répondant à la formule (I) ;
- de 0,05 à 5% en poids, de préférence de 0,1% à 2% en poids, d’additif(s) anti-usure choisi(s) parmi les phosphites comportant de 1 à 24 atomes de carbone ;
- de 0,5 à 5% en poids, de préférence de 0,1% à 2% en poids, de dispersant(s), de préférence choisis parmi les dispersants boratés ;
- éventuellement de 0,1 à 10% en poids, de préférence de 0,5 à 5% en poids, d’un ou plusieurs additifs fonctionnels, de préférence choisis parmi les antioxydants, les abaisseurs du point d’écoulement, les agents anti-mousse et leurs mélanges,
- éventuellement de 0,1 à 10% en poids, de préférence de 0,5 à 5% en poids, d’un ou plusieurs additifs fonctionnels, de préférence choisis parmi les antioxydants, les abaisseurs du point d’écoulement, les agents anti-mousse et leurs mélanges,
par rapport au poids total de la composition lubrifiante.
Selon un mode de réalisation particulier, la composition lubrifiante selon l’invention comprend, voire est constituée de :
- au moins 70% en poids, de préférence de 75 à 99,5% en poids d’huile(s) de base ;
- de 0,01% à 5% en poids, en particulier de 0,02% à 2% en poids, d’additif(s) anti-usure répondant à la formule (I) R et/ou R1sont choisis indépendamment l’un de l’autre parmi les groupements hydrocarbonés constitués par :
- au moins 70% en poids, de préférence de 75 à 99,5% en poids d’huile(s) de base ;
- de 0,01% à 5% en poids, en particulier de 0,02% à 2% en poids, d’additif(s) anti-usure répondant à la formule (I) R et/ou R1sont choisis indépendamment l’un de l’autre parmi les groupements hydrocarbonés constitués par :
- une chaine alkyle comportant de 8 à 20 atomes de carbone, de préférence de 10 à 18 atomes de carbone, et
- de 2 à 15 motifs éthoxylés, de préférence de 3 à 10 motifs éthoxylés ;
- de 0,05 à 5% en poids, de préférence de 0,1% à 2% en poids, d’additif(s) anti-usure choisi(s) parmi les phosphites comportant de 1 à 24 atomes de carbone ;
- de 0,05 à 5% en poids, de préférence de 0,1% à 2% en poids, d’additif(s) anti-usure choisi(s) parmi les phosphites comportant de 1 à 24 atomes de carbone ;
- de 0,5 à 5% en poids, de préférence de 0,1% à 2% en poids, de dispersant(s), de préférence choisis parmi les dispersants boratés ;
- éventuellement de 0,1 à 10% en poids, de préférence de 0,5 à 5% en poids, d’un ou plusieurs additifs fonctionnels, de préférence choisis parmi les antioxydants, les abaisseurs du point d’écoulement, les agents anti-mousse et leurs mélanges,
- éventuellement de 0,1 à 10% en poids, de préférence de 0,5 à 5% en poids, d’un ou plusieurs additifs fonctionnels, de préférence choisis parmi les antioxydants, les abaisseurs du point d’écoulement, les agents anti-mousse et leurs mélanges,
par rapport au poids total de la composition lubrifiante.
La présente invention a également pour objet l’utilisation de la composition lubrifiante selon l’invention pour lubrifier les transmissions des véhicules automobiles, en particulier les engrenages des transmissions. Les transmissions peuvent être des transmissions manuelles ou automatiques.
De préférence, la composition lubrifiante selon l’invention est utilisée pour réduire l’usure d’une pièce mécanique d’une transmission de véhicules automobile, en particulier d’un engrenage de véhicules automobiles. Ainsi, selon ce mode de réalisation, la composition lubrifiante selon l’invention permet de réduire l’usure des engrenages des transmissions.
De préférence, la composition lubrifiante selon l’invention est utilisée pour réduire l’écaillage d’une pièce mécanique d’une transmission de véhicules automobiles, en particulier d’un engrenage de véhicules automobiles.
Selon un mode de réalisation avantageux, la composition lubrifiante selon l’invention est utilisée pour à la fois réduire l’usure et réduire l’écaillage d’une pièce mécanique d’une transmission de véhicules automobiles, en particulier d’un engrenage de véhicules automobiles.
L’invention concerne encore, selon un autre de ses aspects, un procédé de lubrification d’au moins une pièce d’une transmission d’un véhicule automobiles, en particulier d’un engrenage d’un véhicule automobile, comprenant au moins une étape de mise en contact d’au moins ladite pièce, avec une composition lubrifiante telle que décrite précédemment.
L’invention concerne encore, selon un autre de ses aspects, un procédé d’amélioration de la durabilité d’une composition lubrifiante, ledit procédé comprenant une étape de mélange d’au moins un additif anti-usure de formule (I) tel que défini dans la présente invention, avec au moins une huile de base, de préférence ledit additif anti-usure de formule (I) est en outre mélangé à un additif anti-usure choisi parmi les phosphites comportant de 1 à 24 atomes de carbone.
L’ensemble des caractéristiques et préférences décrites pour la composition lubrifiante selon l’invention ainsi que pour ses utilisations s’applique également à ces procédés.
Selon l’invention, les caractéristiques particulières, avantageuses ou préférées de la composition selon l’invention, permettent de définir des utilisations selon l’invention qui sont également particulières, avantageuses ou préférées.
L’invention va maintenant être décrite au moyen des exemples suivants, donnés bien entendu à titre illustratif et non limitatif de l’invention.
Exemple 1 : Préparation des compositions lubrifiantes
Les compositions lubrifiantes ont été préparées par mélange des ingrédients à une température d’environ 40°C, selon des méthodes bien connues de l’homme du métier. Les compositions lubrifiantes qui ont été préparées et testées sont détaillées dans les tableaux 2 et 3 ci-dessous.
Les teneurs élémentaires en phosphore et en soufre ont été calculées en fonction des teneurs élémentaires dans les ingrédients et sont également indiquées dans les tableaux 2 et 3 en ppm en poids.
Les compositions lubrifiantes testées ont une viscosité à 100°C d’environ 4,5 cSt mesurée selon la norme ASTM D445.
| CC1 | CC2 | |
| Huiles de base | 94,65% | 94,65% |
| Anti-usure P1 | 0,1% | 0,1% |
| Anti-usure C1 | 1% | |
| Anti-usure C2 | 1% | |
| Anti-oxydant | 1,4% | 1,4% |
| Anti-corrosion | 0,05% | 0,05% |
| Dispersant | 2,25% | 2,25% |
| Paquet d’additifs | 0,55% | 0,55% |
| Total (%poids) | 100% | 100% |
| Teneur en P totale (ppm) | 1120 | 1460 |
| Teneur en P provenant de C1 ou C2 (ppm) | 970 | 1310 |
| Teneur en S (ppm) | 0 | 0 |
| CI5 | CI6 | CI7 | CI8 | CI9 | |
| Huiles de base | 94,65% | 95,15% | 94,75% | 94,65% | 94,65% |
| Anti-usure I2 | 1% | 0,5% | 1% | ||
| Anti-usure I3 | 1% | ||||
| Anti-usure I4 | 1% | ||||
| Anti-usure P1 | 0,1% | 0,1% | 0,1% | 0,1% | |
| Anti-oxydant | 1,4% | 1,4% | 1,4% | 1,4% | 1,4% |
| Anti-corrosion | 0,05% | 0,05% | 0,05% | 0,05% | 0,05% |
| Dispersant | 2,25% | 2,25% | 2,25% | 2,25% | 2,25% |
| Paquet d’additifs | 0,55% | 0,55% | 0,55% | 0,55% | 0,55% |
| Total (%poids) | 100% | 100% | 100% | 100% | 100% |
| Teneur en P totale (ppm) | 720 | 440 | 560 | 660 | 590 |
| Teneur en P provenant de (I) (ppm) | 570 | 290 | 410 | 510 | 440 |
| Teneur en S (ppm) | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Dans les compositions des tableaux 2 et 3 :
- les huiles de base sont des huiles de base du groupe III,
- l’anti-usure I2 répond à la formule (I) où R et R1sont deux chaines alkyle linéaires en C18 et où au moins un des radicaux R ou R1comporte en outre 5 motifs éthoxylés,
- l’anti-usure I3 répond à la formule (I) où R et R1sont des chaines alkyle linéaires en C18 et où au moins un des radicaux R ou R1comporte en outre 5 motifs éthoxylés,
- l’anti-usure I4 comporte un mélange de composés répondant à la formule (I) où R et R1sont des chaines alkyle linéaires en C10-C16 et où au moins un des radicaux R ou R1comporte en outre 5 motifs éthoxylés,
- l’anti-usure P1 est le dibutyl hydrogène phosphite,
- les huiles de base sont des huiles de base du groupe III,
- l’anti-usure I2 répond à la formule (I) où R et R1sont deux chaines alkyle linéaires en C18 et où au moins un des radicaux R ou R1comporte en outre 5 motifs éthoxylés,
- l’anti-usure I3 répond à la formule (I) où R et R1sont des chaines alkyle linéaires en C18 et où au moins un des radicaux R ou R1comporte en outre 5 motifs éthoxylés,
- l’anti-usure I4 comporte un mélange de composés répondant à la formule (I) où R et R1sont des chaines alkyle linéaires en C10-C16 et où au moins un des radicaux R ou R1comporte en outre 5 motifs éthoxylés,
- l’anti-usure P1 est le dibutyl hydrogène phosphite,
- l’anti-usure C1 ne répond pas à la formule (I) puisqu’il s’agit d’un phosphate acide avec des chaines alkyles ramifiées en C8,
- l’anti-usure C2 ne répond pas à la formule (I) puisqu’il s’agit d’un phosphate acide avec des chaines en C5,
- le dispersant est un dispersant PIBSI boraté permettant d’apporter environ 85 ppm de bore,
- l’anti-oxydant comporte un antioxydant phénolique et/ou un antioxydant aminé,
- l’anti-corrosion est un dérivé du triazole,
- le paquet d’additif contient un améliorant de point d’écoulement et un anti-mousse.
- le dispersant est un dispersant PIBSI boraté permettant d’apporter environ 85 ppm de bore,
- l’anti-oxydant comporte un antioxydant phénolique et/ou un antioxydant aminé,
- l’anti-corrosion est un dérivé du triazole,
- le paquet d’additif contient un améliorant de point d’écoulement et un anti-mousse.
Exemple 2 : Etudes des performances des compositions lubrifiantes
La capacité de charge au grippage des compositions lubrifiantes décrites dans les tableaux 2 et 3 a été testée par la méthode FZG A10/16.6R/90 (selon la norme CEC-L-84-02 modifiée). Les résultats sont indiqués dans les tableaux 4 et 5 ci-dessous.
Le coefficient de frottement moyen a été déterminé sur une machine MTM (mini traction machine) avec les conditions suivantes :
- charge = 5N,
- vitesse de roulement/vitesse d’entrainement = 3 mm/s,
- température = 90°C,
- durée = 10 minutes,
- SSR (slide-roll ratio ou en français « taux de roulement ») = 330%.
| CC1 | CC2 | |
| FZG | 4 | 5 |
| Coefficient de frottement | 0,130 | 0,122 |
| CI5 | CI6 | CI7 | CI8 | CI9 | |
| FZG | 8 | 7 | 6 | 7 | 7 |
| Coefficient de frottement | 0,066 | 0,069 | 0,065 | 0,065 | 0,089 |
Les compositions selon l’invention CI5 à CI9 présentent une très bonne capacité de charge. Ces valeurs de capacité de charge (FZG) démontrent la très bonne durabilité de la composition lubrifiante, notamment pour une mise en œuvre dans des transmissions.
Les compositions selon l’invention CI5 à CI9 présentent également un plus faible coefficient de frottement moyen, démontrant de meilleures propriétés lubrifiantes.
Les anti-usures répondant à la formule (I) telle que définie dans la présente invention permettent d’améliorer les performances de la composition lubrifiante. Plus particulièrement, les anti-usures répondant à la formule (I) telle que définie dans la présente invention présentent de meilleures propriétés que les anti-usures C1 et C2 de l’état de la technique.
Claims (14)
- Composition lubrifiante comprenant :
- au moins une huile de base,
- au moins un additif répondant à la formule (I) :
dans laquelle,
R et R1sont choisis indépendamment l’un de l’autre parmi un atome d’hydrogène ou les groupements hydrocarbonés, linéaires ou ramifiés, saturés ou insaturés, comprenant de 8 à 40 atomes de carbone, au moins un radical parmi R et R1étant un groupement hydrocarboné comportant au moins deux motifs éthoxylés et/ou propoxylés. - Composition lubrifiante selon la revendication 1, dans laquelle R et R1sont choisis indépendamment l’un de l’autre parmi un atome d’hydrogène ou des groupements alkyles ou alkényles, linéaires ou ramifiés, au moins un radical parmi R et R1étant un groupement alkyle ou alkényle, linéaires ou ramifiés, comportant en outre au moins deux motifs éthoxylés, de préférence R et R1sont choisis indépendamment l’un de l’autre parmi les groupements alkyles ou alkényles, linéaires ou ramifiés, au moins un radical parmi R et R1étant un groupement alkyle ou alkényle comportant en outre au moins deux motifs éthoxylés.
- Composition lubrifiante selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle R et/ou R1sont choisis indépendamment l’un de l’autre parmi un atome d’hydrogène ou des groupements hydrocarbonés constitués par :
- une chaine alkyle, de préférence linéaire, comportant de 8 à 20 atomes de carbone, de préférence de 10 à 18 atomes de carbone, et
- de 2 à 15 motifs éthoxylés, de préférence de 3 à 10 motifs éthoxylés,
étant entendu qu’au moins un radical parmi R ou R1est un groupement hydrocarboné constitués par :
- une chaine alkyle, de préférence linéaire, comportant de 8 à 20 atomes de carbone, de préférence de 10 à 18 atomes de carbone, et
- de 2 à 15 motifs éthoxylés, de préférence de 3 à 10 motifs éthoxylés,
de préférence les deux radicaux R et R1sont choisis indépendamment l’un de l’autre parmi les groupements hydrocarbonés constitués par :
- une chaine alkyle, de préférence linéaire, comportant de 8 à 20 atomes de carbone, de préférence de 10 à 18 atomes de carbone, et
- de 2 à 15 motifs éthoxylés, de préférence de 3 à 10 motifs éthoxylés. - Composition lubrifiante selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant :
- de 250 à 1300 ppm en poids de phosphore, dont de préférence de 400 à 1400 ppm en poids de phosphore apportés par le ou les additifs répondant à la formule (I) et/ou
- moins de 10 ppm en poids de soufre, de préférence moins de 5 ppm en poids de soufre, de préférence encore moins de 1 ppm en poids de soufre. - Composition lubrifiante selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre au moins un additif choisi parmi les phosphites comportant de 1 à 24 atomes de carbone, de préférence parmi les phosphites comportant de 4 à 12 atomes de carbone, de préférence parmi les phosphites comportant deux groupements alkyles ayant chacun de 2 à 6 atomes de carbone.
- Composition lubrifiante selon la revendication précédente, comprenant de 0,01 à 10% en poids, de préférence de 0,05 à 5% en poids, de préférence encore de 0,1 à 3% en poids, d’additif(s) répondant à la formule (I) par rapport au poids total de la composition lubrifiante.
- Composition lubrifiante selon l’une des revendications précédentes, comprenant, par rapport au poids total de la composition lubrifiante :
- de 0,01 à 5% en poids, de préférence de 0,02 à 2% en poids, d’additif(s) répondant à la formule (I), et
- de 0,05 à 5% en poids, de préférence de 0,1 à 2% en poids, d’additif(s) choisi(s) parmi les phosphites comportant deux groupements alkyles ayant chacun de 2 à 6 atomes de carbone. - Composition lubrifiante selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre au moins un dispersant, de préférence un dispersant boraté, de préférence encore un dispersant boraté choisi parmi les succinimides boratés, de préférence encore parmi les polyisobutène succinimides boratés.
- Composition lubrifiante selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant :
- au moins 70% en poids, de préférence de 75 à 99,5% en poids d’huile(s) de base non-aqueuse(s) ;
- de 0,01% à 5% en poids, en particulier de 0,02% à 2% en poids, d’additif(s) répondant à la formule (I) ;
- de 0,05 à 5% en poids, de préférence de 0,1% à 2% en poids, d’additif(s) choisi(s) parmi les phosphites comportant de 1 à 24 atomes de carbone ;
- éventuellement de 0,1 à 15% en poids, de préférence de 1 à 10% en poids, d’un ou plusieurs additifs fonctionnels, de préférence choisis parmi les dispersants, les antioxydants, les abaisseurs du point d’écoulement, les agents anti-mousse et leurs mélanges,
- Composition lubrifiante selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la ou les huiles de base ont une viscosité cinématique à 100°C allant de 1,5 à 35 cSt.
- Utilisation de la composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, pour lubrifier au moins une pièce mécanique d’un véhicule automobile, de préférence présente dans un organe de transmission d’un véhicule automobile, de préférence un engrenage d’un véhicule automobile.
- Utilisation d’un additif dans une composition lubrifiante comprenant au moins une huile de base, pour améliorer la capacité de charge de la composition lubrifiante, ledit additif répondant à la formule (I) :
dans laquelle,
- R et R1sont choisis indépendamment l’un de l’autre parmi un atome d’hydrogène ou les groupements hydrocarbonés linéaires ou ramifiés, saturés ou insaturés, comprenant de 8 à 40 atomes de carbone, au moins un radical parmi R et R1étant un groupement hydrocarboné comportant au moins deux motifs éthoxylés et/ou propoxylés. - Utilisation selon la revendication 12, dans laquelle l’additif répondant à la formule (I) est utilisé en combinaison avec un additif choisi parmi les phosphites comportant de 1 à 24 atomes de carbone, de préférence avec les proportions suivantes dans la composition lubrifiante :
- de 0,01 à 5% en poids, de préférence de 0,02 à 2% en poids, d’additif(s) répondant à la formule (I),
- de 0,05 à 5% en poids, de préférence de 0,1 à 2% en poids, d’additif(s) choisi(s) parmi les phosphites comportant de 1 à 24 atomes de carbone,
par rapport au poids total de la composition lubrifiante. - Utilisation selon la revendication 12 ou 13, dans laquelle la composition lubrifiante est telle que définie dans l’une quelconque des revendications 2 à 10.
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|---|---|---|---|
| FR2212191A FR3142197A1 (fr) | 2022-11-23 | 2022-11-23 | Composition lubrifiante pour transmission automobile. |
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2022
- 2022-11-23 FR FR2212191A patent/FR3142197A1/fr active Pending
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2024110561A1 (fr) | 2024-05-30 |
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