EP1046699A1 - Fluides fonctionnels non toxiques et biodégradables pour véhicules automobiles - Google Patents

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EP1046699A1
EP1046699A1 EP00401044A EP00401044A EP1046699A1 EP 1046699 A1 EP1046699 A1 EP 1046699A1 EP 00401044 A EP00401044 A EP 00401044A EP 00401044 A EP00401044 A EP 00401044A EP 1046699 A1 EP1046699 A1 EP 1046699A1
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fluid
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Bernard Criqui
Tom Linnemann
Gérard Desplanches
Mathias Woydt
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Renault SAS
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Renault SA
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    • C10M2229/04—Siloxanes with specific structure
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    • C10M2229/054—Siloxanes with specific structure containing atoms other than silicon, hydrogen, oxygen or carbon containing phosphorus

Definitions

  • the invention relates to non-toxic functional fluids and biodegradable for motor vehicles obtained by addition non-toxic and biodegradable functional additives to base type copolymer of ethylene oxide and propylene oxide or esters with fatty chains of neopolyols.
  • Each motor vehicle currently contains a variety fluids fulfilling different functions such as lubricating oils engine and / or gear, hydraulic oils such as oil for power steering, brake fluid or shock absorber fluid, and coolant.
  • Patent application DE A 196 47 554 discloses a refrigeration fluid and lifetime lubrication of an internal combustion engine consisting of a fluid carrier based on a copolymer of ethylene oxide and propylene oxide having an average molar mass of between 300 and 700 and a EO / PO weight ratio between 30/70 and 70/30, and a mixture additives.
  • WO 97/30137 (corresponding to DE 196 05 162) (Elf Antar) describes a lubricating composition consisting of at least 70% by weight of at least one C 2-5 monoalkylene glycol , and up to 30% d '' a mixture of additives. This composition may also contain a small proportion, in particular from 0 to 15% by weight, of a polyalkylene glycol having a molar mass of less than 5000.
  • the upper temperature limit for the use of these lubricants is at most equal to 165 ° C.
  • a large part of the additives contained in these lubricants are also toxic and not very biodegradable.
  • This use of the same basic fluid allows, when putting out of final use of the vehicle, to landfill with a single waste number or jointly reprocess all fluids functional made from it.
  • the present invention therefore relates to the use of copolymers ethylene oxide (EO) and propylene oxide (PO) or esters with fatty neopolyol chains as one and the same base fluid for the manufacture of various functional fluids for motor vehicles by adding suitable non-toxic and biodegradable functional additives.
  • EO ethylene oxide
  • PO propylene oxide
  • esters with fatty neopolyol chains as one and the same base fluid for the manufacture of various functional fluids for motor vehicles by adding suitable non-toxic and biodegradable functional additives.
  • a functional fluid for vehicle automotive containing a base fluid consisting of oxide copolymers ethylene (EO) and propylene oxide (PO) or fatty chain esters neopolyols above, and various non-toxic functional additives and biodegradable.
  • EO oxide copolymers ethylene
  • PO propylene oxide
  • fatty chain esters neopolyols neopolyols
  • Copolymers of ethylene oxide and propylene oxide (hereinafter called EO / PO copolymers) used as base fluid for the production of functional liquids are random copolymers containing 30 to 90% by weight of units derived from ethylene oxide and from 70 to 10% by weight of units derived from propylene oxide and having a weight-average molar mass of between 300 and 1,200.
  • the rapid biodegradability (according to CEC L-33-A-94) of these fluids is greater than 70%, or even sometimes greater than 80%.
  • copolymers have a good lubricity which can be attribute to the formation of solidly adsorbed films on the surface of the parts subject to friction. They also have a very pour point low, below -20 ° C or even below -30 ° C. Their cooling power is better than that of mineral oils.
  • the other group of compounds used according to the present invention as base fluid for motor vehicle functional liquids includes various fatty chain esters of neopolyols.
  • neopolyols means alcohols containing at least three hydroxyl functions and having a neopentyl structure, that is to say a structure characterized by the absence of a hydrogen atom on the carbon atom in the ⁇ position of the carbons bearing hydroxyl functions. This absence of a hydrogen atom in position has alcoholic functions is of paramount importance because it gives the esters of these polyols a very high chemical stability, in particularly high stability to hydrolysis.
  • neopolyols at the base of fatty chain esters include for example neopentylglycol (diol), trimethylolpropane (triol), pentaerythritol (tetraol) and dipentaerythritol (hexaol).
  • polyols are esterified with long chain monoacids, that is to say C 8-36 fatty acids, with linear or branched chain, saturated or unsaturated, but preferably saturated, or with mixtures of such fatty acids .
  • the esterification can be partial or complete. However, for obtain sufficient kinematic viscosity and a flash point fairly high, at least two hydroxyl functions must be esterified by fatty acids.
  • Suitable saturated fatty acids caprylic acid, pelargonic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, arachidic acid, behenic acid, lignoceric acid, cerotic acid, and branched isomeric forms of these.
  • Fatty acids can also have one or more double bonds, but these unsaturations are potential oxidation sites and affect the chemical stability of base fluids.
  • the number of ethylenic unsaturations of the esters can be characterized by the iodine index, that is to say by the number of grams of iodine (I 2 ) which can be fixed per 100 g of material.
  • the iodine index must be less than 10 and preferably less than 1.
  • the fatty chain esters of neopolyols used as the base fluid in the present invention have a viscosity index at least 140.
  • the basic fluids namely EO / PO copolymers or esters with fatty chains of neopolyols, used according to the present invention must have a volatility (Noack) of less than 7% and preferably less at 4%.
  • pour point in English: for point
  • pour point is meant the lowest temperature at which the oil still flows when it is cooled, without stirring, under standardized conditions (NF T 60-105 / ASTM D 97 / ISO 3016).
  • EO / PO copolymers and fatty chain esters of neopolyols forming the basic fluids used according to the present invention must have a pour point below -20 ° C, and preferably below at -30 ° C, or even lower than -40 ° C.
  • the present invention aims to solve the problems ecotoxicity and recycling posed by functional liquids prior art motor vehicles. For this it offers the use non-toxic and biodegradable base fluids described above in combination with additives that are also non-toxic and biodegradable.
  • Additives used for the production of different fluids functional are chosen from antioxidants, anti-corrosion / anti-rust agents, pH regulating agents (buffer), agents anti-wear, anti-hydrolysis agents, dispersing agents and agents anti-foam, all non-toxic and biodegradable.
  • the non-toxic and biodegradable antioxidants are chosen from zinc dialkyldithiocarbamates, alkyl dithiocarbamates such as methyl dithiocarbamate, vitamin E (tocopherol) and derivatives thereof, sterically hindered phenols such as 2,6-di- tert -butyl-4-methyl-phenol or similar hindered phenols in which the methyl group in position 4 is replaced by a higher aliphatic alkyl group, and the dialkyl trisulphides.
  • Non-toxic and biodegradable anti-corrosion / anti-rust agents are chosen from succinic acid derivatives such as acids alkyl succinics and partial esters of succinic acid, and alkyl benzenesulfonates neutral calcium.
  • Poly (aspartic acid) is a peptide polymer of acid aspartic capable of performing both the functions of dispersing agent, buffer agent (pH regulator) and antiwear agent.
  • a poly (aspartic acid) having an average molar mass in weight between 1000 and 10 000.
  • the basic fluid is a neopolyol ester
  • an agent to protect it against hydrolysis.
  • Such agents non-toxic and biodegradable are for example the carbodiimides sterically crowded.
  • Non-toxic and biodegradable defoaming agents are example chosen from polydimethylsiloxanes.
  • anti-wear agents are for example zinc dialkyldithiocarbamates, sulfurized olefins, esters of sulfurized unsaturated fatty acids, sulfurized jojoba oil and vegetable oils capable of being sulfurized by trapping and transfer sulfur from the fuel.
  • the quantities of these various additives will of course depend the nature of the base fluid and the role of the additive.
  • the oxidizing agent (s) are used in an amount of 0.2 to 3% by weight
  • the or anti-corrosion / anti-rust agents are present at 0.05 to 1% by weight
  • the anti-wear agent (s), if present, are added at a rate of 0.1 to 2% by weight
  • the polypartic acid is present at a rate of 0.3 to 3% by weight
  • the anti-foaming agent (s) are present in a lower amount at 0.02% by weight
  • the anti-hydrolysis agent (s) are present at 0.2 to 2% by weight, all these values being related to the fluid basic.
  • the total amount of functional additives added will depend on the chemical nature of the base fluid and the application of the final functional fluid. It is generally between 1 and 20% by weight, preferably between 2 and 12% by weight relative to the fluid based.
  • the functional fluid produced by adding functional additives non-toxic and biodegradable to oxide copolymers ethylene and propylene oxide or neopolyol esters can be e.g. engine oil, gear oil, gear oil automatic transmission, power steering oil, fluid hydraulic for shock absorbers, brake fluid or coolant.
  • the functional fluid of the present invention when it is an engine oil, is preferably used in engines whose parts friction - based on new ceramic or composite materials or surface treated with triboactive coatings - are less subject to wear by friction than metallic mechanical parts conventional internal combustion engines.
  • the functional fluids used as engine oil allow lifetime or long term lubrication engine term because of functions conventionally assumed by additives gradually consumed (increase in the viscosity index and anti-wear) are now filled with the base liquid which is available in unlimited quantity.

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Abstract

L'invention concerne l'utilisation de copolymères d'oxyde d'éthylène (EO) et d'oxyde de propylène (PO) ou d'esters à chaînes grasses de néopolyols en tant que seul et même fluide de base pour la fabrication de différents fluides fonctionnels de véhicules automobiles par adjonction d'additifs fonctionnels appropriés non toxiques et biodégradables.

Description

L'invention concerne des fluides fonctionnels non toxiques et biodégradables pour véhicules automobiles obtenus par adjonction d'additifs fonctionnels non toxiques et biodégradables à des fluides de base de type copolymère d'oxyde d'éthylène et d'oxyde de propylène ou de type esters à chaínes grasses de néopolyols.
Chaque véhicule automobile contient actuellement une variété de fluides remplissant différentes fonctions telles que les huiles lubrifiantes de moteur et/ou d'engrenage, les huiles hydrauliques telles que l'huile pour direction assistée, le liquide de freins ou le fluide d'amortisseurs, et le liquide de refroidissement.
Lors de la mise hors d'usage définitive d'un véhicule, tous ces fluides doivent être retirés à 95 % et mis en décharge dans des conteneurs séparés ou recyclés séparément ce qui entraíne des coûts importants.
Parmi ces fluides fonctionnels, le plus problématique d'un point de vue écologique est sans doute l'huile moteur. En effet, les lubrifiants actuels utilisent majoritairement des huiles de base minérales (paraffiniques ou naphténiques) ou synthétiques peu ou pas biodégradables. Pour satisfaire les exigences d'un cahier de charges ou d'une norme de lubrifiant, on ajoute à cette huile de base un ensemble d'additifs ayant des fonctions bien précises. On peut indiquer à titre d'exemple de tels additifs
  • les inhibiteurs de la corrosion/rouille des pièces métalliques du moteur,
  • les agents anti-usure (AW) et extrême-pression (EP) réduisant le frottement par réaction chimique avec la surface métallique,
  • les agents dispersants assurant la dispersion et l'évacuation de contaminants solides insolubles,
  • les agents détergents évitant la formation de dépôt à la surface des pièces métalliques par dissolution des produits secondaires d'oxydation ou de la combustion,
  • les agents augmentant l'indice de viscosité (VI), c'est-à-dire réduisant la diminution de la viscosité du lubrifiant en fonction de la température,
  • les agents anti-oxydation inhibant la dégradation par oxydation du lubrifiant, et
  • les agents abaissant le point d'écoulement.
La plupart de ces additifs présentent des problèmes de toxicité et ne sont pas biodégradables ou sont cancérigènes.
Ainsi, les huiles moteur actuelles posent un sérieux problème pour la protection de l'environnement car les fuites d'huile, l'émission avec les gaz d'échappement et la non maítrise de la collecte et du recyclage d'un tonnage élevé d'huiles de vidange (en Allemagne, jusqu'à 20 à 30 % du volume des ventes) sont à l'origine d'une pollution importante.
Une approche pour surmonter ces problèmes a consisté à utiliser des fluides de base non écotoxiques et rapidement biodégradables.
Ainsi, la demande de brevet DE A 196 47 554 (Daimler Benz et Fragol Industrieschmierstoffe) divulgue un fluide de réfrigération et de lubrification à vie d'un moteur à combustion interne constitué d'un fluide porteur à base d'un copolymère d'oxyde d'éthylène et d'oxyde de propylène ayant une masse molaire moyenne comprise entre 300 et 700 et un rapport en poids EO/PO compris entre 30/70 et 70/30, et d'un mélange d'additifs.
Cependant, dans cette demande, seul le fluide de base présente une biodégradabilité rapide supérieure à 90 % et une absence de toxicité écologique.
Le brevet WO 97/30137 (correspondant à DE 196 05 162) (Elf Antar) décrit une composition lubrifiante constituée d'au moins 70 % en poids d'au moins un monoalkylèneglycol en C2-5, et jusqu'à 30 % d'un mélange d'additifs. Cette composition peut contenir en outre une faible proportion, notamment de 0 à 15 % en poids, d'un polyalkylèneglycol ayant une masse molaire inférieure à 5000.
Cependant, en raison de la volatilité élevée des monoalkylène-glycols, la limite supérieure de température d'utilisation de ces lubrifiants est au plus égale à 165 °C. Une grande partie des additifs contenus dans ces lubrifiants sont par ailleurs toxiques et peu biodégradables.
La demanderesse a découvert à présent qu'il était possible de surmonter les problèmes liés à l'écotoxicité et au recyclage des lubrifiants, des fluides hydrauliques et des liquides de refroidissement de l'art antérieur en utilisant des copolymères d'oxyde d'éthylène et d'oxyde de propylène ou des esters à chaínes grasses de néopolyols en tant qu'unique fluide de base pour les différents fluides fonctionnels et en y ajoutant uniquement des additifs non toxiques et rapidement biodégradables en une quantité réduite.
Cette utilisation d'un même fluide de base permet, lors de la mise hors d'usage définitive du véhicule, de mettre en décharge avec un seul numéro de déchet ou de retraiter conjointement l'ensemble des fluides fonctionnels fabriqués à partir de celui-ci.
Par ailleurs, l'utilisation d'additifs exclusivement non toxiques et biodégradables résout par ailleurs le problème des nuisances écologiques en cas de fuites accidentelles ou de négligences de récupération des fluides.
La présente invention a donc pour objet l'utilisation de copolymères d'oxyde d'éthylène (EO) et d'oxyde de propylène (PO) ou d'esters à chaínes grasses de néopolyols en tant que seul et même fluide de base pour la fabrication des différents fluides fonctionnels de véhicules automobiles par adjonction d'additifs fonctionnels appropriés non toxiques et biodégradables.
Elle a également pour objet un fluide fonctionnel pour véhicule automobile contenant un fluide de base constitué de copolymères d'oxyde d'éthylène (EO) et d'oxyde de propylène (PO) ou d'esters à chaínes grasses de néopolyols ci-dessus, et différents additifs fonctionnels non toxiques et biodégradables.
Les copolymères d'oxyde d'éthylène et d'oxyde de propylène (appelés ci-après copolymères EO/PO) utilisés en tant que fluide de base pour la fabrication de liquides fonctionnels sont des copolymères statistiques contenant de 30 à 90 % en poids de motifs dérivés d'oxyde d'éthylène et de 70 à 10 % en poids de motifs dérivés d'oxyde de propylène et ayant une masse molaire moyenne en poids comprise entre 300 et 1200.
Ces fluides de base, du fait de leur structure macromoléculaire, ont des indices de viscosité élevés, généralement compris entre 140 et 220, qui rendent superflue l'addition d'additifs ayant pour fonction l'augmentation de l'indice de viscosité.
La bonne miscibilité avec l'eau de ces fluides permet de se passer d'additifs dispersants et/ou détergents lors de la formulation de lubrifiants.
La biodégradabilité rapide (selon CEC L-33-A-94) de ces fluides est supérieure à 70 %, voire même parfois supérieure à 80 %.
Ces copolymères ont un bon pouvoir lubrifiant que l'on peut attribuer à la formation de films solidement adsorbés à la surface des pièces soumises au frottement. Ils ont également un point d'écoulement très bas, inférieur à -20 °C voire même inférieur à -30 °C. Leur pouvoir réfrigérant est meilleur que celui des huiles minérales.
L'autre groupe de composés utilisés selon la présente invention comme fluide de base pour liquides fonctionnels de véhicules automobiles, englobe différents esters à chaínes grasses de néopolyols.
On entend par néopolyols selon la présente invention des alcools contenant au moins trois fonctions hydroxyle et ayant une structure néopentylique, c'est-à-dire une structure caractérisée par l'absence d'un atome d'hydrogène sur l'atome de carbone en position α des carbones portant les fonctions hydroxyle. Cette absence d'atome d'hydrogène en position a des fonctions alcools est d'une importance primordiale car elle confère aux esters de ces polyols une très grande stabilité chimique, en particulier une grande stabilité à l'hydrolyse.
Les néopolyols à la base des esters à chaínes grasses englobent par exemple le néopentylglycol (diol), le triméthylolpropane (triol), le pentaérythritol (tétraol) et le dipentaérythritol (hexaol).
Ces polyols sont estérifiés avec des monoacides à longue chaíne, c'est-à-dire des acides gras en C8-36, à chaíne linéaire ou ramifiée, saturée ou insaturée, mais de préférence saturée, ou avec des mélanges de tels acides gras.
L'estérification peut être partielle ou complète. Cependant, pour obtenir une viscosité cinématique suffisante et un point d'inflammation assez élevé, au moins deux fonctions hydroxyle doivent être estérifiées par des acides gras.
On peut citer à titre d'exemples d'acides gras saturés appropriés l'acide caprylique, l'acide pélargonique, l'acide caprique, l'acide laurique, l'acide myristique, l'acide palmitique, l'acide stéarique, l'acide arachidique, l'acide béhénique, l'acide lignocérique, l'acide cérotique, et les formes isomères ramifiées de ceux-ci.
Les acides gras peuvent également comporter une ou plusieurs doubles liaisons, mais ces insaturations sont des sites d'oxydation potentiels et affectent la stabilité chimique des fluides de base.
Le nombre d'insaturations éthyléniques des esters peut être caractérisé par l'indice d'iode, c'est-à-dire par le nombre de grammes d'iode (I2) pouvant être fixés par 100 g matière. Pour garantir une bonne stabilité des esters à chaínes grasses de néopolyols, l'indice d'iode doit être inférieur à 10 et de préférence inférieur à 1.
La longueur de chaíne, le taux de ramification et le taux d'insaturation des acides gras utilisés influent sur les propriétés physico-chimiques des fluides de base obtenus. Ainsi, un taux de ramification important réduit le point d'écoulement et augmente la résistance à l'hydrolyse.
Des chaínes longues et peu ramifiées conduisent à des indices de viscosité élevés. Les esters à chaínes grasses de néopolyols utilisés comme fluide de base dans la présente invention ont un indice de viscosité au moins égal à 140.
Comme indiqué ci-dessus, le taux d'insaturation joue un rôle dans la stabilité à l'oxydation. Le choix approprié de l'ensemble de ces paramètres devra se faire en fonction des différents cahiers de charge.
La biodégradabilité rapide (selon CEC L-33-A-94) de ces esters d'acides gras et de néopolyols utilisés comme fluides de base est supérieure à 90 %.
Les deux types de molécules décrits ci-dessus utilisés selon la présente invention comme fluide de base pour liquides fonctionnels de véhicules automobiles doivent avoir une volatilité faible. Dans le domaine des moteurs, cette volatilité est évaluée par mesure de la perte de masse par évaporation à haute température. Cette perte de masse est déterminée en Europe au moyen de l'essai Noack, d'origine allemande (NF T 60-161, CEC L-40-A-93, DIN 51-581), qui consiste à chauffer 65 g d'huile à 250 °C pendant 1 heure sous dépression d'air de 20 mm d'eau.
Les fluides de base, à savoir les copolymères EO/PO ou les esters à chaínes grasses de néopolyols, utilisés selon la présente invention doivent avoir une volatilité (Noack) inférieure à 7 % et de préférence inférieure à 4 %.
Par ailleurs, comme indiqué ci-dessus à propos des copolymères EO/PO, les fluides de base selon l'invention doivent avoir un point d'écoulement suffisamment bas. On entend par point d'écoulement (en anglais : pour point) la plus basse température à laquelle l'huile coule encore lorsqu'elle est refroidie, sans agitation, dans des conditions normalisées (NF T 60-105/ASTM D 97/ISO 3016).
Les copolymères EO/PO et les esters à chaínes grasses de néopolyols formant les fluides de base utilisés selon la présente invention doivent avoir un point d'écoulement inférieur à -20 °C, et de préférence inférieur à -30 °C, voire même inférieure à -40 °C.
La présente invention s'est fixé pour but de résoudre les problèmes d'écotoxicité et de recyclage que posent les liquides fonctionnels de véhicules automobiles de l'art antérieur. Pour cela elle propose l'utilisation des fluides de base non toxiques et biodégradables décrits ci-dessus en association avec des additifs également non toxiques et biodégradables.
Les propriétés physico-chimiques intéressantes des fluides de base non additivés décrits ci-dessus, telles que leur indice de viscosité élevé, leur bas point d'écoulement et leur bon pouvoir lubrifiant permettent d'éviter l'utilisation d'additifs ayant pour fonction l'amélioration dedites propriétés (additifs anti-usure/extrême pression, abaisseurs de point d'écoulement et agent augmentant l'indice de viscosité).
Les additifs utilisés pour la fabrication des différents fluides fonctionnels sont choisis parmi les agents antioxydants, les agents anti-corrosion/anti-rouille, les agents régulateurs de pH (tampon), les agents anti-usure, les agents anti-hydrolyse, les agents dispersants et les agents anti-mousse, tous non toxiques et biodégradables.
Les agents anti-oxydants non toxiques et biodégradables sont choisis parmi les dialkyldithiocarbamates de zinc, les dithiocarbamates d'alkyle tels que le dithiocarbamate de méthyle, la vitamine E (tocophérol) et les dérivés de celle-ci, les phénols stériquement encombrés tels que le 2,6-di-tert-butyl-4-méthyl-phénol ou des phénols encombrés similaires dans lesquels le groupe méthyle en position 4 est remplacé par un groupe alkyle aliphatique supérieur, et les trisulfures de dialkyle.
Les agents anti-corrosion/anti-rouille non toxiques et biodégradables sont choisis parmi les dérivés d'acide succinique tels que les acides alkylsucciniques et les esters partiels d'acide succinique, et les alkylbenzènesulfonates de calcium neutres.
Le poly(acide aspartique) est un polymère peptidique d'acide aspartique capable de remplir à la fois les fonctions d'agent dispersant, d'agent tampon (régulateur de pH) et d'agent anti-usure. On utilisera de préférence un poly(acide aspartique) ayant une masse molaire moyenne en poids comprise entre 1000 et 10 000.
Lorsque le fluide de base est un ester de néopolyol, il est nécessaire d'y ajouter un agent le protégeant contre l'hydrolyse. De tels agents non toxiques et biodégradables sont par exemple les carbodiimides stériquement encombrés.
Les agents anti-mousse non toxiques et biodégradables sont par exemple choisis parmi les polydiméthylsiloxanes.
Bien que, pour la plupart des applications, l'addition d'agents anti-usure ne soit pas nécessaire, elle peut s'avérer utile dans la formulation d'huiles de moteur ou d'engrenage. Des agents anti-usure appropriés sont par exemple les dialkyldithiocarbamates de zinc, des oléfines sulfurées, des esters d'acides gras insaturés sulfurés, l'huile de jojoba sulfurée et des huiles végétales susceptibles d'être sulfurées par piégeage et transfert de soufre en provenance du carburant.
Cette liste d'additifs n'est bien entendu pas exhaustive et peut être allongée selon les cahiers de charge des différents fluides fonctionnels que l'on souhaite fabriquer à condition d'utiliser uniquement des additifs fonctionnels non toxiques et biodégradables.
Les quantités de ces différents additifs dépendront bien entendu de la nature du fluide de base et du rôle de l'additif. De manière générale, le ou les agents oxydants sont utilisés à raison de 0,2 à 3 % en poids, le ou les agents anti-corrosion/anti-rouille sont présents à raison de 0,05 à 1 % en poids, le ou les agents anti-usure, si présents, sont ajoutés à raison de 0,1 à 2 % en poids, le polyacide aspartique est présent à raison de 0,3 à 3 % en poids, le ou les agents anti-mousses sont présents en une quantité inférieure à 0,02 % en poids et le ou les agents anti-hydrolyse sont présents à raison de 0,2 à 2 % en poids, toutes ces valeurs étant rapportées au fluide de base.
De la même façon, la quantité totale d'additifs fonctionnels ajoutés dépendra de la nature chimique du fluide de base et de l'application du fluide fonctionnel final. Elle est généralement comprise entre 1 et 20 % en poids, de préférence entre 2 et 12 % en poids rapporté au fluide de base.
Le fluide fonctionnel fabriqué par adjonction d'additifs fonctionnels non toxiques et biodégradables à des copolymères d'oxyde d'éthylène et d'oxyde de propylène ou à des esters de néopolyols, peut être par exemple une huile moteur, une huile d'engrenage, une huile pour transmission automatique, une huile pour direction assistée, un fluide hydraulique pour amortisseurs, un liquide de frein ou un liquide de refroidissement.
Le fluide fonctionnel de la présente invention, lorqu'il s'agit d'une huile moteur, est utilisé de préférence dans des moteurs dont les pièces de friction - à base de nouveaux matériaux de type céramiques ou composites ou traitées en surface avec des revêtements triboactifs - sont moins sujettes à une usure par frottement que des pièces mécaniques métalliques de moteurs à combustion interne habituels.
Dans de tels types de moteurs, les fluides fonctionnels utilisés en tant qu'huile de moteur permettent une lubrification à vie ou à long terme du moteur car des fonctions assumées classiquement par des additifs progressivement consommés (augmentation de l'indice de viscosité et anti-usure) sont remplies à présent par le liquide de base qui est disponible en quantité illimité.

Claims (17)

  1. Utilisation, pour différents fluides fonctionnels d'un véhicule automobile, d'un seul et même fluide de base comprenant un copolymère d'oxyde d'éthylène (EO) et d'oxyde de propylène (PO) de masse molaire moyenne en poids comprise entre 300 et 1200 et ayant un rapport en poids EO/PO compris entre 30/70 et 90/10, additionné d'un ou de plusieurs additifs fonctionnels non toxiques et biodégradables appropriés à la fonction spécifique.
  2. Utilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que lesdits copolymères EO/PO ont une volatilité (volatilité Noack mesurée selon DIN 51581) inférieure à 7 %, de préférence inférieure à 4 %.
  3. Utilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que lesdits copolymères EO/PO ont un indice de viscosité supérieur à 140.
  4. Utilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que lesdits copolymères EO/PO ont un point d'écoulement inférieur à -20 °C, de préférence inférieur à -30 °C, et tout particulièrement inférieur à -40 °C.
  5. Utilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que lesdits additifs fonctionnels sont choisis parmi les agents antioxydants, les agents anti-corrosion/anti-rouille, les agents régulateurs de pH (tampon), les agents anti-usure, les agents anti-hydrolyse, les agents anti-mousse et les agents dispersants, tous non toxiques et biodégradables.
  6. Utilisation selon la revendication 5, caractérisée par le fait que les agents anti-oxydants non toxiques et biodégradables sont choisis parmi les dialkyldithiocarbamates de zinc, les thiocarbamates d'alkyle tels que le dithiocarbamate de méthyle, la vitamine E (tocophérol) et les dérivés de celle-ci, les phénols stériquement encombrés tels que le 2,6-di-tert-butyl-4-méthyl-phénol ou des phénols encombrés similaires dans lesquels le groupe méthyle en position 4 est remplacé par un groupe alkyle aliphatique supérieur, et les trisulfures de dialkyle.
  7. Utilisation selon la revendication 5, caractérisée par le fait que le ou les agents anti-corrosion/anti-rouille non toxiques et biodégradables sont choisis parmi les dérivés d'acide succinique tels que les acides alkylsucciniques et les esters partiels d'acide succinique, et les alkylbenzènesulfonates de calcium neutres.
  8. Utilisation selon la revendication 5, caractérisée par le fait que l'on utilise comme agent dispersant, agent tampon (régulateur de pH) et agent anti-usure un poly(acide aspartique) ayant une masse molaire moyenne en poids comprise entre 1000 et 10 000.
  9. Utilisation selon la revendication 5, caractérisée par le fait que l'on utilise comme agent anti-usure des dialkyldithiocarbamates de zinc, des oléfines sulfurées, des esters d'acides gras insaturés sulfurées, l'huile de jojoba sulfurée et des huiles végétales susceptibles d'être sulfurées par piégeage et transfert de soufre en provenance du carburant.
  10. Utilisation selon la revendication 5, caractérisée par le fait que le ou les agents anti-mousse non toxiques et biodégradables sont choisis parmi les polydiméthylsiloxanes.
  11. Utilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que la teneur en additifs fonctionnels non toxiques et biodégradables des liquides fonctionnels préparés à partir du liquide de base est comprise entre 1 et 20 % en poids, de préférence entre 2 et 12 % en poids rapporté au fluide de base.
  12. Utilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que lesdits fluides fonctionnels préparés sont choisis parmi l'huile moteur, l'huile d'engrenage, l'huile pour transmission automatique, l'huile pour direction assistée, le fluide hydraulique pour amortisseurs, le liquide de frein et le liquide de refroidissement.
  13. Fluide fonctionel pour véhicule automobile, caractérisé par le fait qu'il contient un fluide de base constitué de copolymères d'oxyde d'éthylène (EO) et d'oxyde de propylène (PO) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, et des additifs fonctionnels non toxiques et biodégradables, dont au moins un agent anti-oxydant choisi parmi le dibutyldithiocarbamate de zinc, les thiocarbamates d'alkyle, la vitamine E (tocophérol) et les dérivés de celle-ci, les phénols stériquement encombrés et les trisulfures de dialkyle, lequel agent antioxydant est présent à raison de 0,2 à 3 % en poids rapporté au fluide de base.
  14. Fluide fonctionel pour véhicule automobile, caractérisé par le fait qu'il contient un fluide de base constitué de copolymères d'oxyde d'éthylène (EO) et d'oxyde de propylène (PO) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, et des additifs fonctionnels non toxiques et biodégradables, dont au moins un agent anti-corrosion choisi parmi les dérivés d'acide succinique et les alkylbenzènesulfonates de calcium neutres, lequel agent anti-corrosion est présent à raison de 0,05 à 1 % en poids rapporté au fluide de base.
  15. Fluide fonctionel pour véhicule automobile, caractérisé par le fait qu'il contient un fluide de base constitué de copolymères d'oxyde d'éthylène (EO) et d'oxyde de propylène (PO) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, et des additifs fonctionnels non toxiques et biodégradables, dont un poly(acide aspartique) ayant une masse molaire moyenne en poids comprise entre 1000 et 10 000, et qui est présent à raison de 0,3 à 3 % en poids rapporté au fluide de base.
  16. Fluide fonctionel pour véhicule automobile, caractérisé par le fait qu'il contient un fluide de base constitué de copolymères d'oxyde d'éthylène (EO) et d'oxyde de propylène (PO) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, et des additifs fonctionnels non toxiques et biodégradables, dont au moins un agent anti-usure choisi parmi les dialkyldithiocarbamates de zinc, des oléfines sulfurées, des esters d'acides gras insaturés sulfurés, l'huile de jojoba sulfurée et des huiles végétales susceptibles d'être sulfurées par piégeage et transfert de soufre en provenance du carburant, lequel agent anti-usure est présent à raison de 0,1 à 2,0 % en poids rapporté au fluide de base.
  17. Fluide fonctionel pour véhicule automobile, caractérisé par le fait qu'il contient un fluide de base constitué de copolymères d'oxyde d'éthylène (EO) et d'oxyde de propylène (PO) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, et des additifs fonctionnels non toxiques et biodégradables, dont au moins un agent anti-mousse choisi parmi les polydiméthylsiloxanes, présent en une quantité inférieure à 0,02 % en poids rapporté au fluide de base.
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