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Publication number: BE453506A
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Description


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  "Lubrifiante de synthèse à base d'huiles grasses, produits d'addition aux huiles de graissage et leur procédé de pré-   paration"        
La. présente invention a pour objet les produite industriels nouveaux que sont les lubrifiants obtenus en 
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 condensait les huiles grasses végétales ou aniraaloo avec des hydrocarbures aromatiques, par la réaction de   FRIEDEL   et CRAFTS.      
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  L'in.ventibn v3.ae également de nouveaux produits d'Addition aux huiles de   graissage,   produits servant soit pour élever la   viscosité,   l'indice de viscosité et   l'onc-   tuosité desdites huiles, soit pour abaisser leur point de congélations 
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 . lilinvention a encore pour objet les procédés de fabrication des lubrifiants et des produits d'addition pr6cit6op procédés oaraotérisés, d'une manière générale, par Inapplication nouvelle de la réaction de FRIEDEL et G'RAFTSo Dans le cas de 1A préparation des lubrifiants de synthèse, ladite réaction est mise en oeuvre pour produire la.

   fixation des noyaux aromatiques sur les doubles liaisons des huiles grasses, tandis que pour la préparation des produits   d'addition,   on condense des huiles grasses souf-   flées   ou polymérisées avec des hydrocarbures aromatiques et appliquant la   réaction   de FRIEDEL et CRAFTS, en pré-   sence   de chlorure d'aluminium anhydre. 



   Les huiles grasses animales ou végétales sont constituées principalement par des triglycérides   d'acides   
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 gras surtout non saturés. La condensation par la réaction de Friedel et argfts permet de fixer# sur les doubles "'7 Friedel Orafte permet fixer, sur les ,,,, 

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 liaisons de ces acides gras, des molécules d'hydrocarbures arc- 
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 <m<tiques benzène, npphtplene et leurs dérivés méthyléa et éthyléa, sans que cette   énumration   soit limitative. 



   Cette condensation peut se faire directement avec le chlorure d'aluminium anhydre comme catalyseur, ou bien on peut commencer par chlorer les doubles liaisons de l'huile grasse, pour effectuer ensuite la condensation avec les aromatiques en présence de chlorure d'aluminium. 
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  On peut utiliser les huiles grasses de touue nature, siccatives ou %an siccAtives, et même partiellement hydrogénées, Ce dernier cas peut se présenter pour certaines huiles d'Animaux marins. Il suffit que les huiles grasses traitées renfermant encore des doubles liaisons libres. Selon que leur indice d'iode est plus ou moins élève, elles fixent plus ou moins 
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 d'hydrocarbures [1!'omptiques et l'on obtient dans tous les cas des huiles visqueuses pratiquement saturées. 



  Les pro1riéts pprticulires de ces nouveaux lubrifiants permettent de préciser la portée de l'invention : a) La ipturation des doubles liaisons des chaînes d'a- cides grAs par addition de molécules d'hydrocarbures aroniati- ques, confere nux produits obtenus une résistance élevée à l'oxydation, not8mment pour leur utilisation à Ip lubrification des moteurs L explosion; b) Cette saturation concerve l'état liquide aux nou- veaux lubrifiants, alors que .xhydrogé.x3tion, faite dans le but de snturer les huiles grpsses, dome des produits concrets inu- tilisables conine huiles de graiasrge; c) La fixation de noyaux aromatiques sur les chaînes d'acides gras des triglycérides donne aux produits obtenus une 
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 nature mixte r rürYli'tL,,ue et pprr>ffinique ayant pour résultat une augmentation considérable de la viscosité;

   plus l'huile grasse 
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 combinée est non saturée, plus la viscosité de Illluile de syn- thèse obtenue est grande ; d) L'indice de viscosité des   nouveaux   lubrifiants est fonction du rapport hydrocarbures   aromatiques/triglycérides,   
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 c'est-à-dire du degré de non saturation de l'huile grasse de base. Il est d'autant plus élevé que l'indice d'iode de l'huile de base est plus faible, et il dépasse 100 dans la plupart des cas. 



   Les   nouveaux   lubrifiante ont une viscosité trop élevée 
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 pour être utilisés tels quel* dans de nombreux Cas de eaissege. 



  Pour obtenir des huiles plus fluides, on peut prendre, comme huile grasse de buse, des huiles végétales à indice d'acide élevé, telles que les huiles de grignons   d'olives,   de pépins 
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 de rpieinu, etc.. On peut aussi dégl,cériner partiellement des huilée grasses afin d'augmenter la proportion diacides gras libres qu'elles renferment. 
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 Lui condensation de ces huiles QrP8ses acides avec des hydrocarbures   aronia tiques   conduit à un mélange de triglycérides saturés par des aromatiques et d'acides gras saturés également par des aromatiques. Les fonctions d'acides gras sont ensuite 
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 estérifiées par l'alcool éthylique ou d'autres mono-mlecolet selon les méthodes classiques, qui donnent de bons résultats df4ns ce cas kJf1rticulier. 
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  Les huiles neutres obtenuea, ganatituéea par des mélan- gea de triglycérides visqueux et   d'autres   fluidea, ont une vis- 
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 cfiaité moyenne qui permet de les utiliser telles quelles. 

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  Mais les produits industriels nouveaux faisant l'objet 
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 de la présente invention sont surtout intéressants conne produits dladdition aux huiles Olinérf11es de pétrole, ainsi qu'aux huiles ,inthracéniquesq aux huiles de schiste, lux huiles végétales, etc.. utilisées pour la lubrification. 



  En tant que produits d' dc7 ition= ils permettent d'aug- menter et de régler à   la   valeur voulue   la.   viscosité des huiles auxquelles ils sont   a joutés.   



   L'indice de viscosité des huiles minérales de pétrole, 
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 des huiles d'enthracène et des huiles de schiste est très net- tement amélioré par leur Addition; il en est de mtme de leur résist8noe à l'oxydation. 



  En outre, les produits faisant l'objet de l'invention ont la propriété fonàawentale d'abaisser le point de congélation des huiles minérales de pétrole ou de schiste avec lesquelles ils sont olélangés. 



  En mélange avec les huile# grosses, ils abaissent ég8- lement leur point de congélation en gtn8at la orixtàL1isation des glycérides et des acides   gens   concrets. 
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 On trouvera ci-apiès quelques exemples de préparation des nouveaux lubrifiants de synthèse avec l'indication de leurs propriétés essentielles, purs ou en mélange. Ces exemples ne doivent être considérés que comme illustration de l'invention et ne limitent en aucun façon sa portée. 



     EXEMPLE   I 
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 On a condensé 100 gr. d'huile dtarachide neutre avec 500 gr. de benzène en présence de 50 gr, de chlorure d'aluminium anhydre* 
Après cinq heures d'ébullition à 80  les produits de le réaction ont été lavés avec une solution   d'acide   chlorhydrique dilué, puis avec de   l'eau   distillée.

   Le benzène en excès ayant été éliminé par distillation, on a obtenu une huile possèdent les caractéristiques suivantes 
Viscosité Engler à 50  : 55
Indice d e viscosité   : 150  
Indice d'iode : 4 
EXEMPLE II On On a mélangé 10 parties de l'huile de synthèse préparée 
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 selon lxexenple I, Avec 90 parties d'une huile minérale de pétrole eyent les coractérigtigmes suivantes : VÎOOO$ité Engler 50' : 5,2 Indice de viscosité : 10 Point de congélation A S T M 6' Le mélangeles caractéristiques suivantes : Viscosité Engler à 50' : 6,3 
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 Indice de viscosité : 120 Point de congélation 
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 A S T y - 150 
EXEMPLE III   100   gr.  d'huile   de colza neutre ont été condensés avec 500 gr. de benzène en présence de 55 gr. de chlorure   d'Aluminium   anhydre.

   Après quatre heures d'ébullition à 80 , les produits de 

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 la réaction ont été   laves     à   l'acide chlorhydrique dilué et à l'eau distillée. Après distillation du benzène en excès, on 
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 obtenu une huile possédant les caractéristiques suivantes : Viscosité Engler à 50  : 135 Indice de viscosité : 125 Indice d'iode   :   7   EXEMPLE   IV 
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 On a niélajigé 10 parties de l'huile de synthèse prépa- rée selon l'exemple III avec 90 parties de la   'ne'ne   huile miné- rale que dans l'exemple II. 



   Le mélange a les caractéristiques suivantes t 
Viscosité Engler à 50  :   7,2   
Indice de viscosité : 55 
Point de congélation 
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 h.,'..T.M. 22' EXEMPU V On a mélangé 50 parties de l'huile de synthèse pcépu- rée selon   l'exemple   III avec 50 parties de la méme huile miné- 
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 rnle que ds,ns l'exemple II. 



  Le mélange les caraotéria%iques suivantes : Viscoaitp Engler à 50' 23,2 Indice deviscosité 105 Point de congélation 
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 A.S.T qui - 15' Fi-x4pLE VI On est parti d'une huile de pépins de raisins d'indice d'acide 80, cest-à-dire d'une huile constituée apprexima%1vement par 60% deQtiglyoérid8$ et 40% décides gras libres:, On f; condensé 100 gr. de cette huile avec tx 500 gr. de ben- zèhe en présence de 50 gr. de chlorure d'aluminium anhydre. 
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  Après cinq heures d'ébullition à 80', les produits de lA rénction ont été lavés à l'acide chlorhydrique dilué et à l'eau distillée. 



   L'huile obtenue,   renferment   le benzène en excès, a été estérifiée à   l'alcool   éthylique. Pour cela, on l'a   ad-   
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 ditionnée de 10C gr. d'alcool éthylique à 99' et de 10 gr8 d'acide sulfurique à 50$1* Après deux heures d'ébullition à reflux, les solvants ont été distillés et   l'acide   aqueux separé par décantation. 



   L'huile obtenue, étêtée sous vide des parties de sol-   vaut   qu'elle renfermait encore, a les caractéristiques suivantes : 
Viscosité   Engler à   50' : 18
Indice de   viscosité     : 110  
Indice d'iode : 6
Indice d'acide ;   4   
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 EXErlPLE VII 
On a préparé un mélange de 90 parties d'huile d'arachide ayant un point de congélation A S T M   +   3  et de 10 parties d'huile de synthèse préparée selon l'exemple III. 



   Le mélange a un point de congélation A S T M de - 5 .      

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  Conformément à une autre caractéristique de l'in- 
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 ventilons on peut appliquer la réaction de Friedel et arafts   au.   traitement des huiles grasses en vue de l'obtention de produits Convenant particulièrement bien comme produits d'addition aux huiles de graissage. 



   Les huiles grasses soufflées ou polymérisées ont une viscosité, un indice de viscosité et une onctuosité élevés qui en font de bons agents d'addition aux huiles   mi-     nérales,   de pétrole en particulier, mais leur résistance à l'altération, dans les moteurs   à   explosion par exemple, est défectueuse et elles   n'abaissent   pas le point de congélation desdites huiles minérales. 



   Les huiles grasses soufflées ou polymérisées ont, en effet, un caractère non saturé qui se mesure par l'indice dtiode et qui est à l'origine de leur instabilité à l'oxydation et aux chauffages prolongés. 



   On peut fixer chimiquement sur le* doubles liaisons 
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 des huiles soufflées des hydrecarburea aromatiques tels que le benzènee le naphtalène# leurs dérivés éthyléa ou méthylésp sans que cette énumération soit l.imitative4 Cette fixation se fait, conforoeément µ une caractéristique de l'invention, par une application nouvelle de la réaction de Friedel et 
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 Orafta, Avec le chlorure d'aluminium anhydre comme cataly-   seur.   



   Les produits ainsi obtenus sont pratiquement satu- 
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 rés, c'est-à-dire d'indice d'iode très faibles cette sa-   turation   correspond une stabilité à   l'oxydation   très fortement augmentée, 
De plus, la condensation précitée aboutit à une augmentation du poids moléculaire par l'addition de   cycles   aromatiques sur les molécules des huiles grasses soufflées ou   polymérisées.   



   Les nouveaux produits ont par conséquent une vis- 
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 cosité extrêmement élevée qui en fait des agents d'addition très efficaces pour élever la viscosité des huiles   lubri-   
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 fiAate5de toute nature. 



   L'indice de viscosité de ces produits est également très élevé et permet donc, ppr mélange,   d'Améliorer   celui de la plupart des huiles lubrifiantes de pétrole, de schiste, 
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 dtpnthracène, L'onctuosité caractéristique des huiles gras- ses soufflées ou polymérisées est conservée dans les nouveaux produits. 



   Enfin, les produits lubrifiants faisant l'objet de 
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 la présente invention ont également la propriété d'abaisser le point de congélation des huiles minérales de pétrole ou 
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 de schiste auxquelles ils sont ajoutés, car ils gênent cristallisation de Ip paraffinez De mei ils ont la propriété dRùisser le point de congélation des huiles végétales, dans lesquelles ils retardent la cristallisation des glycérides et des acides concrets. 



   Le procédé de préparation précité, qui constitue une application nouvelle de la réaction de Friedel et Crafts 
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 aux huiles grasses soufflées ou polymérisées, pour 1?obtenu  tion de nouveaux produits industriels, peut être mis en oeuvre avec toutes les huiles grasses, végétales ou ani- males. soufflées ou polymérisées et avec tous les   hydrocarbu-   res aromatiques, en particulier avec le benzène, le   naphtalè-   
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 ne et leurs dérivés ethyles et méthylés, purs ou en mélange. 



  On d.onne ci-après quelques exemples d4opérations 

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 de préparation de ces nouveaux agents d'addition aux huiles lubrifiantes et les caractéristiques de quelques mélanges faisant ressortir leurs propriétés essentielles. 



   Ces exemples in ne doivent être considérés que comme illustration de l'invention, sans aucun caractère limitatif de la portée de celle-ci,   EXEMPLE   I 
On est parti d'une huile de colza soufflée, de viscosité 15  Engler   à   50  C. et on a condensé 100 gr, de cette huile avec 500 gr. de benzène en présence de 50 gr. de chlorure d'aluminium anhydre. 



   Après cinq heures d'ébullition à reflux à 80 . lea produits de la réaction ont été lavés à l'acide chlorhydrique dilue; et à l'eau distillée. Le benzène en excès   été   éliminé par distillation. On a obtenu une huile extrêmement épaisse ayant les caractéristiques suivantes : 
Viscosité Engler à 100  : 80
Indice de viscosité : 145
Indice d'iode 5 
EXEMPLE II 
On a mélangé 10 parties du produit préparé selon l'exemple I avec 90 parties d'huile anthraoènique de viscosité Engler 1,6 à 50  C. et d'indice de   viscosité   négatif. 



   Le mélange a les caractérstiques suivantes 
Viscosité Engler à 50    9,1  
Indice de   viscosité   95   EXEMPLE   III 
On a mélangé 10 parties du produit préparé selon /d'une l'exemple I avec 90 parties   l'huile   minérale de pétrole ré- pondant aux   caractéristiques :   
Viscosité Engler à 50  : 5,2 
Indice de viscosité 10 
Point de congélation 
A S   T M : -   6  
Le mélange les caractéristiques suivantes t 
Viscosité Engler à 50  : 15,3 
Indice de   viscosité     : 120   
Point de congélation 
A S T M : -17  
EXEMPLE IV 
On a mélangé 10 parties du produit préparé selon l'exemple I avec 90 parties d'hne huile   d'arachide   ayant un point de congélation A S T M de + 3 . 



   Le mélange a un point de congélation A S T M de -5 . 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims

REVENDICATIONS 1. Procédé de préparation de lubrifiants de syn- thèse à partir d'huiles grasses, végétales ou animales, pro- cédé essentiellement caractérisé par l'application nouvelle de la réaction de Friedel et Crafts (c'est-à-dire par le fait que lion condense ensemble des huiles grasses avec des hy- drocarbures aromatiques en présence de chlorure d'alu- @ <Desc/Clms Page number 7> minium anhydre) en vue de la fixation de noyaux aromatiques sur les doubles liaisons des huiles grosses; 2.

Procédé tel que revendiqua sous 1, caractérisé par les points suivants pris isolément ou en combinaison : a) on peut réaliser la condensation, soit directement avec les huiles grosses non traitées, soit en chlorurant préalablement les doubles liaisons de ces huiles! grasses; b) tous les hydrocarbures prolifiques peuvent être utilisés et en particulier le benzène, le naphtalène, ainsi que leurs dérivés méthylés et éthylés, purs ou en mé- lange; c) toutes les huiles grasses peuvent être utilisées, qu'elles soient d'origine végétale ou d'origine animale; d) on peut également utiliser les huiles grosses partiellement hyd.rogénées; il suffit que leur indice d'iode ne soit pas nul;

e) les huiles grasses traitées peuvent être très ri- ches en acides gras libres. Apres la condensation avec les aromatiques, on estérifie les fonctions acides libres de fa- çon à obtenir des huiles pratiquement neutres; f) les huiles grasses peuvent être d'abord partiellement déglycérinées, de façon qu'elles renferment une quantité élevée décides gras libres. On les traite ensuite comme spécifié sous e). On applique ces deux dernières méthodes si l'on veut obtenir des huiles stables relativement fluides utilisa- bles telles quelles 3.

Nouveaux produits industriels constitués par des lubrifiants obtenus par le procédé revendiqué sous 1 et 2 et possèdent les propriétés suivantes : Et') ils sont chimiquement saturée et, par conséquent, résistants à l'oxydation; b') ils sont liquides, de viscosité plus ou moins élevée selon les huiles grasses dont ils dérivent; c') ils ont une viscosité réduite si l'on traite des huiles grasses normalement très acides, ou préalablement dé- glycérinées dans le but d'accroitre leur teneur en acides gras; d') ces lubrifiants ont un indice de viscosité très élevé.

4. Application des lubrifiants revendiqués sous 3 comme produits d'addition aux huiles lubrifiantes, application dans laquelle lesdits lubrifiants produisent les effets sui- vants : ajoutée aux huiles minérales de pétrole,de schiste, d'anthracène, ou aux huiles grasses, ils permettent de régler leur viscosité à des valeurs élevées tout en conservant ou en amélicrant leur stabilité; b") ils améliorent l'indice de viscosité des huiles minérales de pétrole, de schiste, d'anthracène auxquelles ils sont ajoutés; o" en mélange avec les huiles minérales de pétrole ou de schiste, ils prissent le point de congélation; d") ils abaissent également le point de congélation <Desc/Clms Page number 8> des huiles végétales auxquelles ils sont incorporés; 5.

Nouveaux produits industriels consistant en des huilée lubrifiantes constituées par des huiles minérales de pétrole, de schiste, d'anthracène ou par des huiles végétales, et renfermant des proportions variables des lubrifiants de synthèse définis plus haut. EMI8.1

5. Procédé 2zaziiijk de préparation de produits d'ad- dition destinés à être incorporés aux huiles de graissage en vue de l' EII11liorF\tion de leurs propriétés, procédé essentielle. ment caractérisé par l'application nouvelle de la réaction de Friedel et Crafta à des huiles grasses soufflées ou polyméri- sées pour la fixation, sur les doubles liaisons desdites hui- EMI8.2 les grpsaes, dehydroomrbures aromatiques tels que le benzène, le naphtalène, leurs dérivée 4thjléa ou méthyles, etc.. purs ou en mélange, en présence de chlorure d'aluminium anhydre; EMI8.3 7.

Nouveaux produits induatriels constitué.s par des produits destinés à être ajoutés max huiles lubrifientee pour l'roiélioration de leurs propriétés de viscosité, d'indice de viscosité, d'onctuosité, de résistance à lm congélation et de résistance à l'oxyd8tion, produits obtenus par le procédé re- vendigué poua 6 et possèdent les propriétés suivantes : a) ajoutés aux huiles minérales de pétrole, de schiste, EMI8.4 d'anthrFcène, ou aux huilée grasses, ils permettent de régler leur viscosité à des valeurs élevées, teut en conservant ou en améliorant leur stabilité; b) ils améliorent l'indice de viscosité des huiles EMI8.5 minérales de pétrole, de achiate ou d'Ruthracène auxquelles ils sont ajoutés;

o) en mélange avec les huiles minérales de pétrole ou de schiste, ils en abaissent le point de congélation; d) ils abaissent également le point de congélation des EMI8.6 huiles végétales auxue.les ils sont incorporés; 8. Nouveaux produits industriels consistant en des huiles lubrifiantes constituées par des huiles minérales de EMI8.7 pétrole, de schiste, dinuthz8cène, etc.. ou par des huiles vé- gétales auxquelles on a ajouté des proportions variables des produits revendiqués sous 7. @