EP3083907A1 - Composition lubrifiante a base de triamines grasses - Google Patents
Composition lubrifiante a base de triamines grassesInfo
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- C10N2070/00—Specific manufacturing methods for lubricant compositions
- C10N2070/02—Concentrating of additives
Definitions
- the present invention is applicable to the field of lubricants, especially engine lubricants, and more particularly for motor vehicle engines. More particularly, the present invention relates to a lubricating composition comprising at least one base oil, at least one organomolybdenum compound, at least one compound comprising a dithiophosphate group and at least one fatty triamine.
- the lubricant composition according to the invention has both good friction properties for the steel / steel contacts, for the steel / carbon coating contacts as well as for the carbon / carbon coating contacts, while retaining good anti-wear properties. .
- the present invention also relates to a lubrication process using this composition.
- the present invention also relates to a method for reducing friction between two steel surfaces, in particular in an engine, and more particularly in a motor vehicle engine.
- the present invention also relates to a method for reducing friction between a steel surface and a surface covered with carbon, in particular in an engine, and more particularly in a motor vehicle engine.
- the present invention also relates to a method for reducing friction between two surfaces coated with carbon, and more particularly in a motor vehicle engine.
- the present invention also relates to a method for reducing the fuel consumption of a vehicle, and more particularly of a motor vehicle.
- the present invention also relates to the use of a fatty triamine in a lubricant composition for reducing friction between two steel surfaces, in particular in an engine, and more particularly in a motor vehicle engine.
- the present invention also relates to the use of a fatty triamine in a lubricant composition to reduce friction between a steel surface and a carbon-coated surface, especially in an engine, and more particularly in a motor vehicle engine.
- the present invention also relates to the use of a fatty triamine in a lubricant composition for reducing the friction between two surfaces covered with carbon, in particular in an engine, and more particularly in a motor vehicle engine.
- the present invention also relates to the use of a fatty triamine in a lubricant composition for reducing the fuel consumption of a vehicle, and more particularly of a motor vehicle.
- the present invention also relates to a concentrated type composition of additives comprising at least one organomolybdenum compound, at least one compound comprising a dithiophosphate group and at least one fatty triamine.
- lubricants are to reduce the phenomena of friction and wear of mechanical parts, particularly in the engines of vehicles, and more particularly of motor vehicles.
- the organomolybdenum compounds represent a family of compounds whose properties for reducing friction phenomena have been widely described, and more particularly in the contacts between two steel surfaces.
- organomolybdenum compounds in particular organomolybdenum compounds comprising a dithiocarbamate group, may cause worsening of the wear phenomena of mechanical parts.
- DLC coatings are used as coating surfaces of parts in vehicle engines, and in particular in motor vehicle engines.
- organomolybdenum compounds present in a lubricant can degrade or even peel off a carbon coating present on a surface and that this degradation can be accentuated with the increase in the content of organomolybdenum compounds in the lubricant.
- EP 2479247 discloses a lubricant comprising a compound based on a zinc phosphate compound and a sulfur compound.
- EP 1338641 discloses a lubricant comprising an amine as a friction modifier compatible with a surface having a DLC coating.
- An object of the present invention is to provide a lubricant composition overcoming all or in part the aforementioned drawbacks.
- Another object of the invention is to provide a lubricant composition whose formulation is easy to implement.
- Another object of the present invention is to provide a lubrication method for reducing friction between two steel surfaces, between a steel surface and a carbon-coated surface and between two carbon-coated surfaces.
- the invention thus relates to a lubricant composition
- a lubricant composition comprising:
- the Applicant has found that the presence of at least one organomolybdenum compound, at least one compound comprising a dithiophosphate group and at least one fatty triamine in a lubricating composition makes it possible to confer on the lubricating composition simultaneously with good friction properties for steel / steel contacts, for steel / carbon coating contacts and for carbon / carbon coating contacts.
- the present invention makes it possible to formulate lubricating compositions comprising an optimized content of organomolybdenum compounds and having good friction properties for the steel / steel contacts, for the steel / carbon coating contacts as well as for the carbon coating / carbon coating contacts.
- the lubricant compositions according to the invention have good friction properties for the steel / steel contacts, for the steel / carbon coating contacts and for the carbon / carbon coating contacts, while retaining good anti-wear properties.
- the lubricant compositions according to the invention make it possible to save fuel in all the operating phases of a combustion engine. vehicle, preferably motor vehicles, and more particularly at startup.
- the lubricant compositions according to the invention have good storage stability and a viscosity that does not vary or very little.
- the lubricant composition consists essentially of:
- the invention also relates to an engine oil comprising a lubricant composition as defined above.
- the invention also relates to the use of a lubricant composition as defined above for the lubrication of mechanical parts, especially in transmissions and / or engines of vehicles, preferably motor vehicles.
- the invention also relates to the use of a lubricant composition as defined above for reducing the friction between two steel surfaces, in particular in a vehicle engine, preferably a motor vehicle.
- the invention also relates to the use of a lubricant composition above for reducing the friction between a steel surface and a surface covered with carbon, in particular in a vehicle engine, preferably a motor vehicle.
- the invention also relates to the use of a lubricant composition as defined above for reducing the friction between two surfaces coated with carbon, in particular in a vehicle engine, preferably a motor vehicle.
- the invention also relates to the use of a lubricant composition as defined above for reducing the fuel consumption of vehicles, preferably of motor vehicles.
- the invention also relates to a method for lubricating mechanical parts, especially in transmissions and / or engines of vehicles, preferably motor vehicles, comprising at least one step of contacting at least one part with a lubricating composition such as as defined above.
- the invention also relates to a method for reducing the friction between two steel surfaces, in particular in a vehicle engine, preferably a motor vehicle, comprising at least one step of contacting at least one of the steel surfaces with a composition lubricant as defined above.
- the invention also relates to a method for reducing friction between a steel surface and a surface covered with carbon, in particular in a vehicle engine, preferably a motor vehicle, comprising at least one step of contacting at least one of the surfaces with a lubricating composition as defined above.
- the invention also relates to a method for reducing the friction between two surfaces covered with carbon, in particular in a vehicle engine, preferably a motor vehicle, comprising at least one step of contacting at least one of the carbon-coated surfaces with a lubricant composition as defined above.
- the invention also relates to a method for reducing the fuel consumption of a vehicle, preferably of a motor vehicle, comprising at least one step of contacting a mechanical part of the vehicle engine with a lubricating composition as defined. above.
- the invention also relates to the use of a fatty triamine in a lubricating composition comprising at least one base oil, at least one organomolybdenum compound and at least one compound comprising a dithiophosphate group for reducing the friction between two steel surfaces, in particular in a vehicle engine, preferably a motor vehicle.
- the invention also relates to the use of a fatty triamine in a lubricating composition comprising at least one base oil, at least one organomolybdenum compound and at least one compound comprising a dithiophosphate group for reducing friction between a steel surface and a surface covered with carbon, especially in a vehicle engine, preferably a motor vehicle.
- the invention also relates to the use of a fatty triamine in a lubricating composition comprising at least one base oil, at least one organomolybdenum compound and at least one compound comprising a dithiophosphate group for reducing the friction between two carbon-coated surfaces, in particular in a vehicle engine, preferably a motor vehicle.
- the invention also relates to the use of a fatty triamine in a lubricating composition comprising at least one base oil, at least one organomolybdenum compound and at least one compound comprising a dithiophosphate group for reducing the fuel consumption of a vehicle, preferably of a motor vehicle.
- the invention also relates to a concentrate-type composition of additives comprising:
- the lubricating composition according to the invention comprises at least one organomolybdenum compound.
- organomolybdenum compound according to the invention is meant any organomolybdenum compound soluble in an oil.
- the organomolybdenum compound can be chosen from organic complexes of molybdenum such as carboxylates, esters, molybdenum amides, obtainable by reaction of molybdenum oxide or molybdates. ammonium with fatty substances, glycerides, fatty acids or fatty acid derivatives (esters, amines, amides ).
- the organomolybdenum compound is selected from sulfur and phosphorus-free molybdenum complexes, with amide ligands, mainly prepared by reaction of a molybdenum source, which may be by Molybdenum trioxide, and an amine derivative, and of fatty acids comprising, for example, from 4 to 28 carbon atoms, preferably from 8 to 18 carbon atoms, such as, for example, the fatty acids contained in the vegetable or animal oils.
- a molybdenum source which may be by Molybdenum trioxide, and an amine derivative
- fatty acids comprising, for example, from 4 to 28 carbon atoms, preferably from 8 to 18 carbon atoms, such as, for example, the fatty acids contained in the vegetable or animal oils.
- the organomolybdenum compound is chosen from organic complexes of molybdenum obtained by reaction:
- X 1 represents an oxygen atom or a nitrogen atom
- X 2 represents an oxygen atom or a nitrogen atom
- n and m represent 1 when X 1 or X 2 represent an oxygen atom
- n and m represent 2 when X 1 or X 2 represent a nitrogen atom
- the organic molybdenum complex may comprise from 2 to 8.5% by weight of molybdenum with respect to the weight of complex.
- the organic molybdenum complex consists of at least one of the compounds of formula (I) or (I), alone or as a mixture:
- X 1 represents an oxygen atom or a nitrogen atom
- X 2 represents an oxygen atom or a nitrogen atom
- N represents 1 when X 1 represents an oxygen atom and m represents 1 when X 2 represents an oxygen atom;
- N represents 2 when X 1 represents a nitrogen atom and m represents 2 when X 2 represents a nitrogen atom;
- R 1 represents a linear or branched, saturated or unsaturated alkyl group comprising from 3 to 30 carbon atoms, preferably from 3 to 20 carbon atoms, advantageously from 7 to 17 carbon atoms;
- X 1 represents an oxygen atom or a nitrogen atom
- X 2 represents an oxygen atom or a nitrogen atom
- N represents 1 when X 1 represents an oxygen atom and m represents 1 when X 2 represents an oxygen atom;
- N represents 2 when X 1 represents a nitrogen atom and m represents 2 when X 2 represents a nitrogen atom;
- R 1 represents a linear or branched, saturated or unsaturated alkyl group comprising from 3 to 30 carbon atoms, preferably from 3 to 20 carbon atoms, advantageously from 7 to 17 carbon atoms;
- R 2 represents a linear or branched, saturated or unsaturated alkyl group comprising from 3 to 30 carbon atoms, preferably from 3 to 20 carbon atoms, advantageously from 7 to 17 carbon atoms.
- the organic molybdenum complex is prepared by reaction:
- molybdenum source selected from molybdenum trioxide or molybdates, preferably ammonium molybdate, in an amount sufficient to provide 0.1 to 20.0% molybdenum based on the weight of complex.
- the organic molybdenum complex consists of at least one compound of formula (I-a) or (II-a), alone or as a mixture:
- R 1 represents a linear or branched, saturated or unsaturated alkyl group comprising from 3 to 30 carbon atoms, preferentially from 3 to 20 carbon atoms, advantageously from 7 to 17 carbon atoms,
- R 1 represents a linear or branched, saturated or unsaturated alkyl group comprising from 3 to 30 carbon atoms, preferably from 3 to 20 carbon atoms, advantageously from 7 to 17 carbon atoms.
- the organomolybdenum compound may be selected from molybdenum dithiophosphates or molybdenum dithiocarbamates.
- the organomolybdenum compound is chosen from molybdenum dithiocarbamates.
- Mo-DTC compounds are complexes formed of a metal ring bound to one or more ligands, the ligand being a dithiocarbamate group of alkyls. These compounds are well known to those skilled in the art.
- the Mo-DTC compound may comprise from 1 to 40%, preferably from 2 to 30%, more preferably from 3 to 28%, advantageously from 4 to 15% by weight of molybdenum, relative to the total mass of Mo-DTC compound.
- the Mo-DTC compound may comprise from 1 to 40%, preferably from 2 to 30%, more preferably from 3 to 28%, advantageously from 4 to 15% by weight of sulfur. , relative to the total mass of Mo-DTC compound.
- the Mo-DTC compound may be chosen from those whose nucleus has two molybdenum atoms (also called dimeric Mo-DTC) and those whose nucleus has three molybdenum atoms (also called Trimeric Mo-DTP).
- the trimeric Mo-DTC compounds have the formula Mo 3 S k L n wherein: k represents an integer at least equal to 4, preferably ranging from 4 to 10, advantageously from 4 to 7,
- n is an integer ranging from 1 to 4, and
- L being an alkyl dithiocarbamate group comprising from 1 to 100 carbon atoms, preferably from 1 to 40 carbon atoms, advantageously from 3 to
- trimeric Mo-DTC compounds include the compounds and methods for their preparation as described in WO 98/26030 and US 2003/022954.
- the Mo-DTC compound is a dimeric Mo-DTC compound.
- dimeric Mo-DTC compounds mention may be made of the compounds and their methods of preparation as described in the documents EP 0757093, EP 0719851, EP 0743354 or EP 1013749.
- the dimeric Mo-DTC compounds generally correspond to the compounds of formula (III):
- R 3, R 4, R 5, R 6, identical or different, represent independently a hydrocarbon group selected from alkyl, alkenyl, aryl, cycloalkyl or cycloalkenyl,
- X 3 , X 4 , X 5 and X 6 which may be identical or different, independently represent an oxygen atom or a sulfur atom.
- Alkyl group in the sense of the invention means a hydrocarbon group, linear or branched, saturated or unsaturated, comprising from 1 to 24 carbon atoms.
- the alkyl group is selected from the group consisting of methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, iso-butyl, tert-butyl, n-pentyl, iso-pentyl, neopentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, isotridecyl, tetradecyl, hexadecyl, stearyl, icosyl, docosyl, tetracosyl, triacontyl, 2-ethylhexyl, 2-butyloctyl, 2-butyldecyl, 2-hexyloc
- alkenyl group means a linear or branched hydrocarbon group comprising at least one double bond and comprising from 2 to 24 carbon atoms.
- the alkenyl group may be chosen from vinyl, allyl, propenyl, butenyl, isobutenyl, pentenyl, isopentenyl, hexenyl, heptenyl, octenyl, nonenyl, decenyl, undecenyl, dodecenyl, tetradecenyl and oleic.
- Aryl group within the meaning of the present invention means a polycyclic aromatic hydrocarbon or an aromatic group, substituted or not with an alkyl group.
- the aryl group may comprise from 6 to 24 carbon atoms.
- the aryl group may be selected from the group consisting of phenyl, toluyl, xylyl, cumenyl, mesityl, benzyl, phenethyl, styryl, cinnamyl, benzhydryl, trityl, ethylphenyl, propylphenyl, butylphenyl, pentylphenyl, hexylphenyl, heptylphenyl, octylphenyl, nonylphenyl, decylphenyl, undecylphenyl, dodecylphenyl, phenylphenyl, benzylphenyl, phenylstyrene, p-cum
- the cycloalkyl groups and the cycloalkenyl groups may be chosen, in a non-limiting manner, from the group consisting of cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, methylcyclopentyl, methylcyclohexyl, methylcycloheptyl, cyclopentenyl, cyclohexenyl, cycloheptenyl, methylcyclopentenyl, methylcyclohexenyl.
- Cycloalkyl groups and cycloalkenyl groups may comprise from 3 to 24 carbon atoms.
- R 3 , R 4 , R 5 and R 6 which are identical or different, independently represent an alkyl group comprising from 4 to 18 carbon atoms or an alkenyl group comprising from 2 to 24 carbon atoms.
- X 3 , X 4 , X 5 and X 6 may be the same and may be a sulfur atom.
- X 3 , X 4 , X 5 and X 6 may be the same and may be an oxygen atom.
- X 3 and X 4 may represent a sulfur atom and X 5 and X 6 may represent an oxygen atom.
- X 3 and X 4 may represent an oxygen atom and X 5 and X 6 may represent a sulfur atom.
- the ratio of the number of sulfur atoms to the number of oxygen (S / O) atoms of the Mo-DTC compound may vary from (1/3) to (3/1).
- the Mo-DTC compound of formula (A) may be chosen from a symmetrical Mo-DTC compound, an asymmetric Mo-DTC compound and their combination.
- symmetric Mo-DTC compound according to the invention is meant a Mo-DTC compound of formula (III) in which the groups R 3 , R 4 , R 5 and R 6 are identical.
- asymmetric Mo-DTC compound according to the invention is meant a Mo-DTC compound of formula (III) in which the groups R 3 and R 4 are identical, the groups R 5 and R 6 are identical and the groups R 3 and R 4 are different from the groups R 5 and R 6 .
- the Mo-DTC compound is a mixture of at least one symmetrical Mo-DTC compound and at least one asymmetric Mo-DTC compound.
- R 3 and R 4 which are identical, represent an alkyl group comprising from 5 to 15 carbon atoms and R 5 and R 6 , which are identical and different from R 3 and R 4 , represent a grouping. alkyl comprising from 5 to 15 carbon atoms.
- R 3 and R 4 which are identical, represent an alkyl group comprising from 6 to 10 carbon atoms and R 5 and R 6 represent an alkyl group comprising from 10 to 15 carbon atoms.
- R 3 and R 4 which are identical, represent an alkyl group comprising from 10 to 15 carbon atoms and R 5 and R 6 represent an alkyl group comprising from 6 to 10 carbon atoms. .
- R 3 , R 4 , R 5 and R 6 which are identical, represent an alkyl group comprising from 5 to 15 carbon atoms, preferably from 8 to 13 carbon atoms.
- the compound Mo-DTC is chosen from the compounds of formula (III) in which:
- X 3 and X 4 represent an oxygen atom
- X 5 and X 6 represent a sulfur atom
- R 3 represents an alkyl group comprising 8 carbon atoms or an alkyl group comprising 13 carbon atoms
- R 4 represents an alkyl group comprising 8 carbon atoms or an alkyl group comprising 13 carbon atoms
- R 5 represents an alkyl group comprising 8 carbon atoms or an alkyl group comprising 13 carbon atoms
- R 6 represents an alkyl group comprising 8 carbon atoms or an alkyl group comprising 13 carbon atoms.
- the compound Mo-DTC is chosen from compounds of formula (III-a)
- the compound Mo-DTC is a mixture:
- Mo-DTC compounds examples include the products Molyvan L, Molyvan 807 or Molyvan 822 marketed by the company RT Vanderbilt Compagny or the Sakura-lube 200, Sakura-lube 165, Sakura-lube 525 or Sakura-lube 600 products. marketed by the company Adeka.
- the content by weight of organomolybdenum compound ranges from 0.05 to 3%, preferably from 0.1 to 2%, advantageously from 0.1 to 1% relative to the total weight of the lubricating composition.
- the lubricating composition according to the invention comprises at least one compound comprising a dithiophosphate group.
- dithiophosphate the compound comprising a dithiophosphate group
- dithiophosphate the compound comprising a dithiophosphate group
- the dithiophosphate may be chosen from ammonium dithiophosphates, amine dithiophosphates, ester dithiophosphates and metal dithiophosphates, taken alone or as a mixture.
- the dithiophosphate is chosen from the ammonium dithiophosphates of formula (IV): in which R 7 and R 8 represent, independently of each other, an optionally substituted hydrocarbon group comprising from 1 to 30 carbon atoms.
- R 7 and R 8 represent, independently of each other, an optionally substituted hydrocarbon group, comprising from 2 to 24 carbon atoms, more preferably from 3 to 18 carbon atoms, preferably from 5 to 12 carbon atoms.
- R 7 and R 8 represent, independently of one another, an unsubstituted hydrocarbon group, said hydrocarbon group possibly being an alkyl, alkenyl, alkynyl, phenyl or benzyl group.
- R 7 and R 8 represent, independently of one another, a linear or branched alkyl hydrocarbon group, more preferably a linear alkyl hydrocarbon group.
- R 7 and R 8 represent, independently of one another, a hydrocarbon-based group optionally substituted with at least one oxygen, nitrogen, sulfur and / or phosphorus, preferably by at least one oxygen atom.
- ammonium dithiophosphate examples include ammonium dimethyl dithiophosphates, ammonium diethyl dithiophosphates and ammonium dibutyl dithiophosphates.
- the dithiophosphate is chosen from amine dithiophosphates of the general formula V):
- R 9 and R 10 represent, independently of each other, an optionally substituted hydrocarbon group comprising from 1 to 30 carbon atoms,
- R 9 and R 10 represent, independently of one another, an optionally substituted hydrocarbon group comprising from 2 to 24 carbon atoms, more preferably from 3 to 18 carbon atoms. , advantageously from 5 to 12 carbon atoms.
- R 9 and R 10 represent, independently of one another, an unsubstituted hydrocarbon group, said hydrocarbon group possibly being an alkyl, alkenyl, alkynyl, phenyl or benzyl group.
- R 9 and R 10 independently of one another represent a linear or branched alkyl hydrocarbon group, more preferably a linear alkyl hydrocarbon group.
- R 9 and R 10 represent, independently of one another, a hydrocarbon group optionally substituted with at least one oxygen, nitrogen, sulfur and / or phosphorus, preferably by at least one oxygen atom.
- Ru, R 12 and R 13 represent, independently of one another, a hydrocarbon group comprising from 2 to 24 carbon atoms, more preferably from 3 to 18 carbon atoms, advantageously from 5 to 12 carbon atoms.
- the dithiophosphate is chosen from ester dithiophosphates of general formula (VI):
- : - R-14 and R 15 represent, independently of one another, an optionally substituted hydrocarbon group comprising from 1 to 30 carbon atoms,
- R-16 and R 17 represent independently of one another a hydrocarbon group comprising 1 to 18 carbon atoms.
- R 14 and R 15 independently of one another represent an optionally substituted hydrocarbon group comprising from 2 to 24 carbon atoms, more preferably from 3 to 18 carbon atoms. , advantageously from 5 to 12 carbon atoms.
- R 14 and R 15 represent, independently of one another, an unsubstituted hydrocarbon group, said hydrocarbon group possibly being an alkyl, alkenyl, alkynyl, phenyl or benzyl group.
- R 14 and R 15 represent, independently of one another, a linear or branched alkyl hydrocarbon group, more preferably a linear alkyl hydrocarbon group.
- R 14 and R 15 represent, independently of one another, a hydrocarbon group optionally substituted with at least one oxygen, nitrogen, sulfur and / or phosphorus, preferably by at least one oxygen atom.
- R 14 and R 15 represent, independently of one another, a hydrocarbon group comprising from 2 to 6 carbon atoms.
- R 16 and R 17 represent, independently of one another, a hydrocarbon group comprising from 2 to 6 carbon atoms.
- the dithiophosphate is chosen from the metal dithiophosphates of general formula (VII):
- Ris and R represent, independently of each other, an optionally substituted hydrocarbon group comprising from 1 to 30 carbon atoms,
- M represents a metal cation
- n is the valence of this metal cation.
- the metal is selected from the group consisting of zinc, aluminum, copper, iron, mercury, silver, cadmium, tin, lead, antimony, bismuth, thallium, chromium, molybdenum, cobalt, nickel, tungsten, sodium, calcium, magnesium, manganese and arsenic.
- the preferred metals are zinc, molybdenum, antimony, preferably zinc and molybdenum.
- the metal is zinc.
- R 18 and R 19 represent, independently of each other, an optionally substituted hydrocarbon group comprising from 2 to 24 carbon atoms, more preferably from 3 to 18 carbon atoms. , advantageously from 5 to 12 carbon atoms.
- R 18 and R 19 represent, independently of one another, an unsubstituted hydrocarbon group, said hydrocarbon group possibly being an alkyl, alkenyl, alkynyl, phenyl or benzyl group.
- R 18 and R 19 represent, independently of one another, a linear or branched alkyl hydrocarbon group, more preferably a linear alkyl hydrocarbon group.
- R 18 and R 19 independently of one another represent a hydrocarbon group optionally substituted with at least one oxygen, nitrogen, sulfur and / or phosphorus, preferably by at least one oxygen atom.
- the dithiophosphate according to the invention is a zinc dithiophosphate of formula (VII-a) or of formula (VIII-b):
- R 8 and R 19 are as defined above.
- As dithiophosphate metal according to the invention include eg Additin ® RC 3038, the Additin ® RC 3045, the Additin ® RC 3048, the Additin ® RC 3058, the Additin ® RC 3080 Additin ® RC 3180, Additin ® RC 3212, Additin ® RC 3580, Kikulube ® Z1 12, Lubrizol ® 1371, Lubrizol ® 1375, Lubrizol ® 1395, Lubrizol ® 5179, Oloa ® 260, Oloa ® 267.
- the content by weight of dithiophosphate ranges from 0.1 to 5%, preferably from 0.1 to 3%, advantageously from 0.5 to 2% relative to the total weight of the dithiophosphate.
- lubricating composition Fatty triamine
- the lubricating composition according to the invention comprises at least one fatty triamine.
- Fatty triamines are mainly obtained from carboxylic acids.
- the starting fatty acids for obtaining fatty triamines according to the invention may be chosen from myristic, pentadecyl, palmitic, margaric, stearic, nonadecylic, arachidic, henicosanoic, behenic, tricosanoic, lignoceric, pentacosanoic, cerotic, heptacosanoic and montanic acids.
- nonacosanoic melissic, hentriacontanoic, laceroic or unsaturated fatty acids such as palmitoleic acid, oleic, erucic, nervonic, linoleic, a-linolenic, gamma-linolenic, di-homo-gamma-linolenic, arachidonic, eicosapentaenoic, docosahexaenoic.
- unsaturated fatty acids such as palmitoleic acid, oleic, erucic, nervonic, linoleic, a-linolenic, gamma-linolenic, di-homo-gamma-linolenic, arachidonic, eicosapentaenoic, docosahexaenoic.
- the preferred fatty acids may be derived from the hydrolysis of triglycerides present in vegetable and animal oils, such as coconut oil, palm oil, olive oil, peanut oil, rapeseed oil, sunflower oil, soybean oil, cotton, flax, beef tallow, .... Natural oils may have been genetically modified to enrich their content in certain fatty acids.
- vegetable and animal oils such as coconut oil, palm oil, olive oil, peanut oil, rapeseed oil, sunflower oil, soybean oil, cotton, flax, beef tallow, ....
- Natural oils may have been genetically modified to enrich their content in certain fatty acids.
- rapeseed oil or oleic sunflower oil By way of example, mention may be made of rapeseed oil or oleic sunflower oil.
- fatty triamines can be obtained from natural, plant or animal resources.
- the fatty triamine is chosen from the compounds of formula (VIII):
- R 20 represents a linear or branched, saturated or unsaturated alkyl group comprising at least 10 carbon atoms, preferentially from 10 to 22 carbon atoms, more preferably from 14 to 22 carbon atoms, advantageously from 16 to 20 carbon atoms.
- R 20 represents a mixture of at least one saturated alkyl group comprising from 16 to 18 carbon atoms and a mono-unsaturated alkyl group comprising from 16 to 18 carbon atoms.
- the fatty triamine is chosen from compounds of formula (IX):
- R 2 i represents a linear or branched, saturated or unsaturated alkyl group comprising at least 10 carbon atoms, preferentially from 10 to 22 carbon atoms, more preferably from 14 to 22 carbon atoms, advantageously from 16 to 20 carbon atoms. carbon.
- the content by weight of fatty triamine ranges from 0.1 to 5%, preferably from 0.1 to 3%, advantageously from 0.5 to 2% relative to the total weight of the composition.
- the lubricating composition comprises a mass ratio (organomolybdenum compound / fatty triamine) ranging from 1/10 to 1, preferably from 1/5 to 4/5.
- the lubricating composition comprises a mass ratio (organomolybdenum compound / compound comprising a dithiophosphate / fatty triamine group) ranging from 1/10/10 to 1/1/1, preferably from 1 / 5/5 to 4/5/5.
- Base oil may contain any type of mineral lubricating base oil, synthetic or natural, animal or vegetable adapted (s) to their use.
- the base oil or oils used in the lubricant compositions according to the present invention may be oils of mineral or synthetic origin of groups I to V according to the classes defined in the API classification (or their equivalents according to the ATI EL classification) such that summarized below, alone or as a mixture.
- Table I oils of mineral or synthetic origin of groups I to V according to the classes defined in the API classification (or their equivalents according to the ATI EL classification) such that summarized below, alone or as a mixture.
- the mineral base oils according to the invention include all types of bases obtained by atmospheric distillation and vacuum of crude oil, followed by refining operations such as solvent extraction, desalphating, solvent dewaxing, hydrotreatment, hydrocracking and hydroisomerization, hydrofinishing.
- the base oils of the lubricating compositions according to the invention may also be synthetic oils, such as certain carboxylic acid esters and alcohols, or polyalphaolefins.
- the polyalphaolefins used as base oils are, for example, obtained from monomers having from 4 to 32 carbon atoms (for example octene, decene), and a viscosity at 100 ° C. of between 1.5 and 15 cSt according to the standard. ASTM D445. Their weight average molecular weight is typically between 250 and 3000 according to ASTM D5296. Mixtures of synthetic and mineral oils can also be used.
- a particular lubricating base for producing the lubricating compositions according to the invention must have properties, in particular viscosity, viscosity index, sulfur, oxidation resistance, adapted for use in a vehicle engine, preferably motor vehicles.
- the lubricating bases represent at least 50% by weight, with respect to the total mass of the lubricating composition, preferably at least 60%, or at least 70%. Typically, they represent between 75 and 99.9% by weight, relative to the total mass of the lubricating compositions according to the invention.
- the lubricating compositions comprise Group I and / or III mineral bases, or Group IV synthetic bases according to the API classification.
- the lubricating compositions have a kinematic viscosity at 100 ° C. measured according to ASTM D445 ranging from 4 to 25 cSt, preferably from 5 to 22 cSt, advantageously from 5 to 13 cSt. .
- the lubricating compositions have a viscosity index (VI) greater than or equal to 140, preferably greater than or equal to 150, measured according to ASTM 2270.
- VI viscosity index
- the lubricant compositions according to the invention may also contain at least one additive chosen from detergents, anti-wear additives other than a dithiophosphate, extreme pressure additives, dispersants, pour point improvers, anti-wear agents and anti-wear agents. foam, thickeners and mixtures thereof.
- the lubricating composition may further comprise at least one antioxidant additive.
- the antioxidant additives retard the degradation of the lubricating compositions in service, in particular engine oils in service, which degradation can notably result in the formation of deposits, the presence of sludge, or an increase in the viscosity of the lubricant composition, especially the engine oil.
- Antioxidant additives act in particular as radical inhibitors or destroyers of hydroperoxides.
- antioxidants commonly used, mention may be made of antioxidants of phenolic or amine type, phosphosulfur antioxidants. Some of these antioxidants, for example phosphosulfides, can be ash generators. Phenolic antioxidants may be ashless, or may be in the form of neutral or basic metal salts.
- the antioxidant agents may especially be chosen from sterically hindered phenols, sterically hindered phenol esters and sterically hindered phenols comprising a thioether bridge, diphenylamines, diphenylamines substituted with at least one C 1 -C 12 alkyl group, and the ⁇ , ⁇ dialkyl aryl diamines and combinations thereof.
- sterically hindered phenol in the sense of the present invention a compound comprising a phenol group in which at least one carbon of the carbon carrying the alcohol function is substituted with at least one C 1 -C 10 alkyl group, preferably a C 1 -C 6 alkyl group, preferably a C 4 alkyl group, preferably by the ter-butyl group.
- Amino compounds are another class of antioxidants that can be used, optionally in combination with phenolic antioxidants.
- Typical examples are aromatic amines of the formula R22R23R24N, wherein R22 represents an aliphatic group or an optionally substituted aromatic group, R23 represents an optionally substituted aromatic group, R 24 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group or a group of the formula R25S (0) Z R 2 6, wherein R25 represents an alkylene group or an alkenylene group, R 2 6 represents an alkyl group, an alkenyl group or an aryl group and z represents an integer equal to 0, 1 or 2.
- Sulfurized alkyl phenols or their alkali and alkaline earth metal salts can also be used as antioxidants.
- antioxidants are copper compounds, for example copper thio- or dithiophosphates, copper and carboxylic acid salts, dithiocarbamates, sulphonates, phenates, copper acetylacetonates. Copper salts I and II, succinic acid or anhydride may also be used.
- the lubricant composition according to the invention may contain any type of antioxidant additives known to those skilled in the art.
- the ashless antioxidants are used.
- the lubricant composition according to the invention may comprise from 0.5 to 2% of at least one antioxidant additive by weight relative to the total weight of the lubricant composition.
- the lubricating composition according to the invention may further comprise a detergent additive.
- the detergent additives reduce in particular the formation of deposits on the surface of the metal parts by dissolving the secondary products of oxidation and combustion.
- the detergents that can be used in the lubricant composition according to the invention are well known to those skilled in the art.
- the detergents commonly used in the formulation of lubricating compositions may be anionic compounds having a long lipophilic hydrocarbon chain and a hydrophilic head.
- the associated cation is typically a metal cation of an alkali or alkaline earth metal.
- the detergents are preferably chosen from the alkali metal or alkaline earth metal salts of carboxylic acids, sulphonates, salicylates and naphthenates, and than the salts of phenates.
- the alkali and alkaline earth metals are preferably calcium, magnesium, sodium or barium.
- These metal salts may contain the metal in an approximately stoichiometric amount or in excess (in excess of the stoichiometric amount). In the latter case, these detergents are called overbased detergents.
- the excess metal bringing the overbased character to the detergent, is in the form of metal salts insoluble in the oil, for example carbonate, hydroxide, oxalate, acetate, glutamate, preferably carbonate.
- the lubricating composition according to the invention may comprise from 2 to 4% by weight of detergent, relative to the total mass of the lubricating composition.
- the lubricant composition according to the invention may further comprise at least one pour point depressant additive.
- the pour point depressant additives notably improve the cold behavior of the lubricating compositions, by slowing down the formation of paraffin crystals.
- the lubricant composition according to the invention may comprise, in addition, at least one dispersant.
- the dispersants may be selected from groups formed by Mannich bases or bases.
- the lubricating composition according to the invention may comprise from 0.2 to 10% by weight of dispersants relative to the total mass of the lubricant composition.
- the lubricating composition may further comprise at least one viscosity index improving polymer.
- these polymers mention may be made of polymeric esters, copolymers of ethylene and propylene, homopolymers or copolymers of styrene, butadiene or isoprene, hydrogenated or otherwise, polymethacrylates (PMA).
- the lubricant composition according to the invention may comprise from 1 to 15% by weight of viscosity index improving polymers, relative to the total weight of the lubricating composition.
- the lubricating composition comprises: from 75 to 99.75% of at least one base oil,
- the lubricant composition comprises:
- the lubricant composition consists essentially of:
- the lubricant composition consists essentially of:
- the set of characteristics and preferences presented for the base oil, the organomolybdenum compound, the compound comprising a group dithiophosphate, fatty triamine and the additional additive also applies to the above lubricating compositions.
- the lubricating composition is not an emulsion.
- the lubricant composition is anhydrous.
- the invention also relates to an engine oil comprising a lubricant composition according to the invention.
- the engine oil can be grade OW-20 and 5W-30 according to classification SAEJ300, characterized by a kinematic viscosity at 100 ° C (KV100) ranging from 5.6 to 12, 5 cSt measured according to ASTM D445 international standard.
- KV100 kinematic viscosity at 100 ° C
- the engine oil may be characterized by a viscosity index, calculated according to the international standard ASTM D2230, greater than or equal to 130, preferably greater than or equal to 150.
- base oils having a sulfur content of less than 0.3%, for example Group III mineral oils, and sulfur-free, preferably Group IV, synthetic bases, or mixtures thereof.
- the invention also relates to the use of a lubricant composition as defined above for the lubrication of mechanical parts, in particular in transmissions and / or engines of vehicles, preferably motor vehicles.
- the invention also relates to the use of a lubricant composition as defined above for reducing friction between two steel surfaces, in particular in a vehicle engine, preferably a motor vehicle.
- the invention also relates to the use of a lubricant composition above to reduce friction between a steel surface and a carbon-coated surface, especially in a vehicle engine, preferably a motor vehicle.
- the subject of the invention is also the use of a lubricant composition as defined above for reducing the friction between two surfaces covered with carbon, in particular in a vehicle engine, preferably a motor vehicle.
- carbon coating according to the invention is meant any coating comprising carbon.
- These carbon coatings may be chosen from diamond coatings, and more particularly nanodiamond coatings.
- Such coatings can in particular be in the form of at least one layer of nanocrystalline diamond having a purity ranging from 70 to 99%.
- the carbon coatings are chosen from nanodiamond coatings in the form of at least one nanocrystalline diamond layer having a purity ranging from 70 to 99%, preferably ranging from 70 to 97%, advantageously of 75% and a thickness ranging from 0.1 to 3 ⁇ , preferably ranging from 0.5 to 2 ⁇ , advantageously from 1.5 ⁇ .
- These carbon coatings can also be chosen from DLC (Diamond Like Carbon) type coatings.
- DLC coating Any type of DLC coating can be used as a carbon coating according to the invention.
- DLCs are a collection of families of amorphous materials containing mostly carbon.
- hydrogenated DLCs especially hydrogenated DLC called a-C: H and non-hydrogenated DLC, especially non-hydrogenated DLC called a-C or non-hydrogenated DLC called ta-C.
- DLCs have properties that vary depending on their content of sp3 hybridized carbons and their hydrogen content. Some DLC variants may be doped with metal elements, such as iron, chromium or tungsten. Compared to diamond coatings, DLC coatings are generally less mechanically and thermally resistant because they are amorphous materials. On the other hand, they are generally less rough and above all can be deposited at low temperature on most substrates.
- the DLCs are chosen from hydrogenated DLCs, especially the hydrogenated DLCs designated a-C: H.
- the DLCs are chosen from hydrogenated DLCs, especially hydrogenated DLCs designated a-C: H containing from 10 to 40% of hydrogen.
- the above use also makes it possible not to aggravate or reduce wear between two steel surfaces, especially in a vehicle engine, preferably a motor vehicle.
- the above use also makes it possible not to aggravate or even reduce wear between a steel surface and a surface covered with carbon, in particular in a vehicle engine, preferably a motor vehicle.
- the invention also relates to the use of a lubricant composition as defined above for reducing the fuel consumption of vehicles, preferably of a motor vehicle.
- the invention also relates to a method for lubricating mechanical parts, especially in transmissions and / or engines of vehicles, preferably motor vehicles, comprising at least one step of contacting at least one part with a lubricating composition such as as defined above.
- the invention also relates to a method for reducing friction between two steel surfaces, in particular in a vehicle engine, preferably a motor vehicle, comprising at least one step of contacting at least one of the steel surfaces with a lubricant composition as defined above.
- the subject of the invention is also a method for reducing friction between a steel surface and a surface covered with carbon, in particular in a vehicle engine, preferably a motor vehicle, comprising at least one contacting step of at least one one of the surfaces with a lubricating composition as defined above.
- the subject of the invention is also a method for reducing friction between two surfaces covered with carbon, in particular in a vehicle engine, preferably a motor vehicle, comprising at least one step of contacting at least one of the surfaces covered with carbon. carbon with a lubricating composition as defined above.
- the above method also makes it possible not to aggravate or reduce wear between two steel surfaces, especially in a vehicle engine, preferably a motor vehicle.
- the above method also makes it possible not to aggravate or reduce wear between a steel surface and a surface covered with carbon, especially in a vehicle engine, preferably a motor vehicle.
- the above method also makes it possible not to aggravate or reduce wear between two carbon-coated surfaces, especially in a vehicle engine, preferably a motor vehicle.
- the invention also relates to a method for reducing the fuel consumption of a vehicle, preferably a motor vehicle, comprising at least one step of contacting a mechanical part of the engine of the vehicle with a lubricant composition such as as defined above.
- a lubricant composition such as as defined above.
- the vehicles may include a two or four stroke internal combustion engine.
- the engines may be gasoline engines or diesel engines intended to be powered by gasoline or conventional diesel.
- conventional gasoline or "conventional diesel” means engines which are powered by a fuel obtained after refining an oil of mineral origin (such as oil for example).
- the engines may also be gasoline engines or diesel engines modified to be powered by a fuel based on oils derived from renewable materials such as alcohol-based fuels or biodiesel fuel.
- the vehicles may be light vehicles such as automobiles and motorcycles. Vehicles can also be heavy trucks, construction machinery, ships.
- the invention also relates to the use of a fatty triamine in a lubricating composition comprising at least one base oil, at least one organomolybdenum compound and at least one compound comprising a dithiophosphate group for reducing the friction between two steel surfaces.
- a lubricating composition comprising at least one base oil, at least one organomolybdenum compound and at least one compound comprising a dithiophosphate group for reducing the friction between two steel surfaces.
- a vehicle engine preferably a motor vehicle.
- the invention also relates to the use of a fatty triamine in a lubricating composition comprising at least one base oil, at least one organomolybdenum compound and at least one compound comprising a dithiophosphate group to reduce the friction between a steel surface. and a surface covered with carbon, in particular in a vehicle engine, preferably a motor vehicle.
- the invention also relates to the use of a fatty triamine in a lubricating composition comprising at least one base oil, at least one organomolybdenum compound and at least one compound comprising a dithiophosphate group to reduce the friction between two surfaces covered with carbon, especially in a vehicle engine, preferably a motor vehicle.
- the subject of the invention is also the use of a fatty triamine in a lubricating composition comprising at least one base oil, at least one organomolybdenum compound and at least one compound comprising a dithiophosphate group for reducing the fuel consumption of a compound.
- vehicle preferably a motor vehicle.
- the invention also relates to a concentrate-type composition of additives comprising:
- the additive concentrate type composition further comprises at least one additional additive.
- the additional additive may be selected from the additives mentioned above.
- at least one base oil can be added to the additive concentrate composition according to the invention to obtain a lubricating composition according to the invention.
- Lubricating compositions Nos. 1 to 6 were prepared from the following compounds:
- an organomolybdenum compound 1 an organomolybdenum complex of formula (I-a) in which R 1 represents a hydrocarbon group comprising 11 carbon atoms (Molyvan 855 sold by the company Vanderbilt),
- organomolybdenum 2 molybdenum dithiocarbamate compound (Sakura-lube 525 sold by the company Adeka),
- hydrocarbon group comprising from 16 to 18 carbon atoms (Triameen YT sold by Akzo).
- Lubricating compositions Nos. 1 to 6 are described in Table II; the percentages given are percentages by mass. Table II
- Test 1 Evaluation of the friction properties of lubricating compositions on a steel / steel contact
- a difference of at least 0.01 between two coefficient of friction values is considered significant to show the influence on said coefficient of friction.
- Table III shows the coefficient of friction of the lubricating compositions No. 1, No. 2 and No. 4.
- composition No. 4 has improved friction properties for the steel / steel contacts, with respect to a lubricating composition comprising an organomolybdenum compound according to the invention and a compound comprising a dithiophosphate group according to the invention. invention but not comprising fatty triamine according to the invention (composition No. 2).
- Test 2 Evaluation of the friction properties of lubricating compositions on a DLC / steel contact
- the aim is to evaluate the friction properties of the lubricant compositions Nos. 1, 2, 4 and 6 on the DLC / steel contacts by measuring the coefficient of friction.
- Table IV shows the coefficient of friction of the lubricant compositions No. 1, No. 2, No. 4 and No. 6.
- the lubricating composition according to the invention No. 4 has improved friction properties on DLC / steel contacts, compared to a lubricating composition comprising an organomolybdenum compound according to the invention and a compound comprising a dithiophosphate group according to the invention.
- composition No. 2 a lubricating composition comprising a fatty triamine according to the invention but not comprising an organomolybdenum compound according to the invention nor a compound comprising a dithiophosphate group according to the invention.
- the aim is to evaluate the friction properties of lubricant compositions Nos. 1, 2 and 4 on the DLC / steel contacts by measuring the coefficient of friction.
- the coefficient of friction is evaluated using a HFFR DLC ballast / steel plane tribometer under the following conditions:
- a difference of at least 0.01 between two coefficient of friction values is considered significant to show the influence on said coefficient of friction.
- Table V shows the coefficient of friction of the lubricating compositions No. 1, No. 2 and No. 4.
- the aim is to evaluate the friction properties of the lubricant compositions Nos. 1, 3 and 5 on the DLC / steel contacts by measuring the coefficient of friction.
- the coefficient of friction is evaluated according to the method described in test 3.
- a difference of at least 0.01 between two coefficient of friction values is considered significant to show the influence on said coefficient of friction.
- Table VI shows the coefficient of friction of the lubricating compositions No. 1, No. 3 and No. 5.
- Lubricating compositions Nos. 7 to 10 were prepared from the following compounds:
- an organomolybdenum compound 1 an organomolybdenum complex of formula (I-a) in which R 1 represents a hydrocarbon group comprising 11 carbon atoms (Molyvan 855 sold by the company Vanderbilt),
- hydrocarbon group comprising from 16 to 18 carbon atoms (Triameen YT sold by Akzo).
- Lubricating compositions No. 7 to No. 10 are described in Table VII; the percentages given are percentages by mass. Table VII
- Test 5 Evaluation of the friction properties of lubricating compositions on a steel / steel contact
- a difference of at least 0.01 between two coefficient of friction values is considered significant to show the influence on said coefficient of friction.
- Table VIII shows the coefficient of friction of the lubricating compositions No. 7, No. 8, No. 9 and No. 10.
- the lubricant composition according to the invention No. 9 has improved friction properties on steel / steel contacts, in comparison with a lubricating composition comprising an organomolybdenum compound according to the invention and a compound comprising a dithiophosphate group according to the invention but not comprising a fatty triamine according to the invention (composition No. 8), as well as compared to a lubricating composition comprising a fatty triamine according to the invention but not comprising an organomolybdenum compound according to the invention or a compound comprising a dithiophosphate group according to the invention (composition No. 10).
- Test 6 evaluation of the friction properties of lubricating compositions on a steel / diamond contact
- nanocrystalline diamond layer comprising about 75% sp 3 hybridized carbon atoms (purity of about 75%), of thickness equal to 1.5 ⁇ m, with a surface roughness equal to 14 nm, hardness around 74GPa and having a Young's modulus equal to 620GPa,
- Table IX shows the coefficient of friction of the lubricating compositions No. 7, No. 8 and No. 9.
- composition No. 9 has improved friction properties for the steel / diamond contacts, with respect to a lubricating composition comprising an organomolybdenum compound according to the invention and a compound comprising a dithiophosphate group according to the invention. invention but not comprising fatty triamine according to the invention (composition No. 8).
- Test 7 Evaluation of the friction properties of lubricating compositions on a DLC / steel contact
- the coefficient of friction is evaluated according to the method described in test 2.
- a difference of at least 0.01 between two coefficient of friction values is considered significant to show the influence on said coefficient of friction.
- Table X shows the coefficient of friction of the lubricating compositions No. 7, No. 8 and No. 9.
- composition No. 9 has improved friction properties for the DLC / steel contacts, with respect to a lubricating composition comprising an organomolybdenum compound according to the invention and a compound comprising a dithiophosphate group according to the invention. invention but not comprising fatty triamine according to the invention (composition No. 8).
- the set of examples and tests above demonstrate that the presence of a combination of an organomolybdenum compound according to the invention, a compound comprising a dithiophosphate group according to the invention and a fatty triamine according to the invention.
- invention in a lubricating composition makes it possible to give this composition equivalent or even improved friction properties on both steel / steel contacts and on steel / carbon coating contacts, and in particular on steel / nanodiamond contacts but also contacts steel / DLC.
- the presence of such a combination in a lubricating composition also allows the lubricant composition to retain good anti-wear properties, both on steel / steel contacts and on steel / carbon coating contacts, and especially on steel / nanodiamond contacts. but also steel / DLC contacts.
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Abstract
La présente invention concerne une composition lubrifiante comprenant au moins une huile de base,au moins un composé organomolybdène, au moins un composé comprenant un groupement dithiophosphate et au moins une triamine grasse. La composition lubrifiante selon l'invention présente à la fois de bonnes propriétés de frottements pour les contacts acier/acier, pour les contacts acier/revêtement carbone ainsi que pour les contacts revêtement carbone/revêtement carbone, tout en conservant de bonnes propriétés anti-usure.
Description
Composition lubrifiante à base de triamines grasses Domaine technique
La présente invention est applicable au domaine des lubrifiants, notamment des lubrifiants pour moteur, et plus particulièrement pour moteur de véhicules automobiles. Plus particulièrement, la présente invention concerne une composition lubrifiante comprenant au moins une huile de base, au moins un composé organomolybdène, au moins un composé comprenant un groupement dithiophosphate et au moins une triamine grasse. La composition lubrifiante selon l'invention présente à la fois de bonnes propriétés de frottements pour les contacts acier/acier, pour les contacts acier/revêtement carbone ainsi que pour les contacts revêtement carbone/revêtement carbone, tout en conservant de bonnes propriétés anti-usure.
La présente invention concerne également un procédé de lubrification mettant en œuvre cette composition.
La présente invention concerne également un procédé pour réduire les frottements entre deux surfaces en acier, notamment dans un moteur, et plus particulièrement dans un moteur de véhicules automobiles.
La présente invention concerne également un procédé pour réduire les frottements entre une surface en acier et une surface recouverte de carbone, notamment dans un moteur, et plus particulièrement dans un moteur de véhicules automobiles.
La présente invention concerne également un procédé pour réduire les frottements entre deux surfaces recouvertes de carbone, et plus particulièrement dans un moteur de véhicules automobiles.
La présente invention concerne également un procédé pour réduire la consommation de carburant d'un véhicule, et plus particulièrement d'un véhicule automobile.
La présente invention concerne également l'utilisation d'une triamine grasse dans une composition lubrifiante pour réduire les frottements entre deux surfaces en acier, notamment dans un moteur, et plus particulièrement dans un moteur de véhicules automobiles.
La présente invention concerne également l'utilisation d'une triamine grasse dans une composition lubrifiante pour réduire les frottements entre une surface en acier et une surface recouverte de carbone, notamment dans un moteur, et plus particulièrement dans un moteur de véhicules automobiles.
La présente invention concerne également l'utilisation d'une triamine grasse dans une composition lubrifiante pour réduire les frottements entre deux surfaces recouvertes de carbone, notamment dans un moteur, et plus particulièrement dans un moteur de véhicules automobiles.
La présente invention concerne également l'utilisation d'une triamine grasse dans une composition lubrifiante pour réduire la consommation de carburant d'un véhicule, et plus particulièrement d'un véhicule automobile.
La présente invention concerne également une composition type concentré d'additifs comprenant au moins un composé organomolybdène, au moins un composé comprenant un groupement dithiophosphate et au moins une triamine grasse.
Arrière plan technologique Les lubrifiants ont pour objectif de réduire les phénomènes de friction et d'usure des pièces mécaniques, notamment dans les moteurs de véhicules, et plus particulièrement de véhicules automobiles.
Pour réduire ces phénomènes de friction, il est connu d'incorporer des modificateurs de frottements dans les lubrifiants.
Parmi les modificateurs de frottements, les composés organomolybdène représentent une famille de composés dont les propriétés de réduction des phénomènes de friction ont été largement décrites, et plus particulièrement dans les contacts entre deux surfaces en acier.
Toutefois, il est connu de l'homme du métier que l'utilisation de composés organomolybdène, notamment de composés organomolybdène comprenant un groupement dithiocarbamate, peut provoquer une aggravation des phénomènes d'usure de pièces mécaniques.
Ainsi, pour résoudre ce problème, la combinaison d'un composé organomolybdène et d'un anti-usure tel qu'un composé comprenant un groupement dithiophosphate dans une composition lubrifiante a été largement décrite.
Le document US 5650381 décrit notamment une composition lubrifiante comprenant un composé organomolybdène et un dithiophosphate de zinc.
Par ailleurs, il est connu d'appliquer un revêtement sur des pièces, notamment des pièces métalliques, permettant d'accroître leur résistance à l'usure en condition de mise sous frottements intensifs et répétés. Parmi les technologies existantes, il est
connu les revêtements carbone, et notamment les revêtements DLC (Diamond Like Carbon) à base d'un matériau carbone amorphe aux propriétés proches de celles du diamant.
Ainsi, les revêtements DLC sont utilisés comme revêtements des surfaces de pièces dans les moteurs de véhicules, et notamment dans les moteurs de véhicules automobiles.
Cependant, il est également connu que les propriétés de réduction des phénomènes de friction d'un revêtement carbone, et notamment d'un revêtement DLC, peuvent être altérées, voire dégradées en présence d'un lubrifiant.
Plus particulièrement, il a été observé que les composés organomolybdène présents dans un lubrifiant peuvent dégrader, voire décoller un revêtement carbone présent sur une surface et que cette dégradation peut s'accentuer avec l'augmentation de la teneur en composés organomolybdène dans le lubrifiant.
Ainsi, il a été recherché des lubrifiants compatibles avec des surfaces recouvertes d'un matériau carbone, et notamment un revêtement DLC ou un revêtement nanodiamant, ces lubrifiants ne comprenant pas de composés organolmolybdène. Par exemple, le document EP 2479247 décrit un lubrifiant comprenant un composé à base d'un composé phosphate de zinc et d'un composé soufré.
Par ailleurs, le document EP 1338641 décrit un lubrifiant comprenant une aminé en tant que modificateur de frottements compatible avec une surface ayant un revêtement DLC.
Toutefois, ce document ne donne aucun enseignement quant aux propriétés de réduction des phénomènes de friction de ces lubrifiants pour des contacts acier/acier.
De plus, ce document ne donne aucun enseignement quant aux propriétés antiusure de ces lubrifiants, que ce soit pour des contacts acier/acier ou acier/revêtement carbone.
L'utilisation de revêtement carbone dans les moteurs, notamment de véhicules automobiles étant grandissante, il existe donc toujours un besoin de rechercher des lubrifiants présentant à la fois de bonnes propriétés de frottements pour les contacts acier/acier, pour les contacts acier/revêtement carbone et pour les contacts revêtement carbone/revêtement carbone, tout en conservant de bonnes propriétés anti-usure.
Un objectif de la présente invention est de fournir une composition lubrifiante palliant tout ou en partie aux inconvénients précités.
Un autre objectif de l'invention est de fournir une composition lubrifiante dont la formulation est facile à mettre en œuvre.
Un autre objectif de la présente invention est de fournir un procédé de lubrification pour réduire les frottements entre deux surfaces en acier, entre une surface en acier et une surface recouverte de carbone ainsi qu'entre deux surfaces recouvertes de carbone. Résumé de l'invention
L'invention ainsi a pour objet une composition lubrifiante comprenant :
- au moins une huile de base,
- au moins un composé organomolybdène,
- au moins un composé comprenant un groupement dithiophosphate, et
- au moins une triamine grasse.
De manière surprenante, la demanderesse a constaté que la présence d'au moins un composé organomolybdène, d'au moins un composé comprenant un groupement dithiophosphate et d'au moins une triamine grasse dans une composition lubrifiante permet de conférer à la composition lubrifiante simultanément de bonnes propriétés de frottements pour les contacts acier/acier, pour les contacts acier/revêtement carbone et pour les contacts revêtement carbone/revêtement carbone.
Ainsi, la présente invention permet de formuler des compositions lubrifiantes comprenant une teneur optimisée en composés organomolybdène et présentant de bonnes propriétés de frottements pour les contacts acier/acier, pour les contacts acier/revêtement carbone ainsi que pour les contacts revêtement carbone/revêtement carbone.
Avantageusement, les compositions lubrifiantes selon l'invention présentent de bonnes propriétés de frottements pour les contacts acier/acier, pour les contacts acier/revêtement carbone et pour les contacts revêtement carbone/revêtement carbone, tout en conservant de bonnes propriétés anti-usure.
Avantageusement, les compositions lubrifiantes selon l'invention permettent des économies de carburant dans toutes les phases de fonctionnement d'un moteur de
véhicule, préférentiellement de véhicules automobiles, et plus particulièrement au démarrage.
Avantageusement, les compositions lubrifiantes selon l'invention présentent une bonne stabilité au stockage ainsi qu'une viscosité ne variant pas ou très peu.
Dans un mode de réalisation de l'invention, la composition lubrifiante consiste essentiellement en :
- au moins une huile de base,
- au moins un composé organomolybdène,
- au moins un composé comprenant un groupement dithiophosphate, et
- au moins une triamine grasse.
L'invention concerne également une huile moteur comprenant une composition lubrifiante telle que définie ci-dessus. L'invention concerne également l'utilisation d'une composition lubrifiante telle que définie ci-dessus pour la lubrification de pièces mécaniques, notamment dans des transmissions et/ou des moteurs de véhicules, préférentiellement de véhicules automobiles. L'invention concerne également l'utilisation d'une composition lubrifiante telle que définie ci-dessus pour réduire les frottements entre deux surfaces en acier, notamment dans un moteur de véhicule, préférentiellement de véhicule automobile.
L'invention concerne également l'utilisation d'une composition lubrifiante ci-dessus pour réduire les frottements entre une surface en acier et une surface recouverte de carbone, notamment dans un moteur de véhicule, préférentiellement de véhicule automobile.
L'invention concerne également l'utilisation d'une composition lubrifiante telle que définie ci-dessus pour réduire les frottements entre deux surfaces recouvertes de carbone, notamment dans un moteur de véhicule, préférentiellement de véhicule automobile.
L'invention concerne également l'utilisation d'une composition lubrifiante telle que définie ci-dessus pour réduire la consommation de carburant de véhicules, préférentiellement de véhicules automobiles.
L'invention concerne également un procédé de lubrification de pièces mécaniques, notamment dans des transmissions et/ou des moteurs de véhicules, préférentiellement de véhicules automobiles, comprenant au moins une étape de mise en contact d'au moins une pièce avec une composition lubrifiante telle que définie ci-dessus.
L'invention concerne également un procédé pour réduire les frottements entre deux surfaces en acier, notamment dans un moteur de véhicule, préférentiellement de véhicule automobile, comprenant au moins une étape de mise en contact d'au moins une des surfaces en acier avec une composition lubrifiante telle que définie ci-dessus.
L'invention concerne également un procédé pour réduire les frottements entre une surface en acier et une surface recouverte de carbone, notamment dans un moteur de véhicule, préférentiellement de véhicule automobile, comprenant au moins une étape de mise en contact d'au moins une des surfaces avec une composition lubrifiante telle que définie ci-dessus.
L'invention concerne également un procédé pour réduire les frottements entre deux surfaces recouvertes de carbone, notamment dans un moteur de véhicule, préférentiellement de véhicule automobile, comprenant au moins une étape de mise en contact d'au moins une des surfaces recouvertes de carbone avec une composition lubrifiante telle que définie ci-dessus. L'invention concerne également un procédé pour réduire la consommation de carburant d'un véhicule, préférentiellement d'un véhicule automobile, comprenant au moins une étape de mise en contact d'une pièce mécanique du moteur du véhicule avec une composition lubrifiante telle que définie ci-dessus. L'invention concerne également l'utilisation d'une triamine grasse dans une composition lubrifiante comprenant au moins une huile de base, au moins un composé organomolybdène et au moins un composé comprenant un groupement dithiophosphate pour réduire les frottements entre deux surfaces en acier, notamment dans un moteur de véhicule, préférentiellement de véhicule automobile.
L'invention concerne également l'utilisation d'une triamine grasse dans une composition lubrifiante comprenant au moins une huile de base, au moins un composé organomolybdène et au moins un composé comprenant un groupement dithiophosphate pour réduire les frottements entre une surface en acier et une surface recouverte de carbone, notamment dans un moteur de véhicule, préférentiellement de véhicule automobile.
L'invention concerne également l'utilisation d'une triamine grasse dans une composition lubrifiante comprenant au moins une huile de base, au moins un composé organomolybdène et au moins un composé comprenant un groupement dithiophosphate pour réduire les frottements entre deux surfaces recouvertes de carbone, notamment dans un moteur de véhicule, préférentiellement de véhicule automobile. L'invention concerne également l'utilisation d'une triamine grasse dans une composition lubrifiante comprenant au moins une huile de base, au moins un composé organomolybdène et au moins un composé comprenant un groupement dithiophosphate pour réduire la consommation de carburant d'un véhicule, préférentiellement d'un véhicule automobile.
L'invention concerne également une composition de type concentré d'additifs comprenant :
- au moins un composé organomolybdène,
- au moins un composé comprenant un groupement dithiophosphate, et
- au moins une triamine grasse.
Description détaillée de l'invention
Les pourcentages indiqués ci-dessous correspondent à des pourcentages en masse de matière active.
Composé organomolybdène
La composition lubrifiante selon l'invention comprend au moins un composé organomolybdène.
Par composé organomolybdène selon l'invention, on entend tout composé organomolybdène soluble dans une huile.
Dans un mode de réalisation de l'invention, le composé organomolybdène peut être choisi parmi les complexes organique du molybdène tels que les carboxylates, les esters, les amides de molybdène, pouvant être obtenus par réaction d'oxyde de molybdène ou de molybdates d'ammonium avec des corps gras, glycérides, acides gras ou dérivés d'acides gras (esters, aminés, amides...).
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le composé organomolybdène est choisi parmi les complexes du molybdène exempts de soufre et de phosphore, avec des ligands de type amide, principalement préparés par réaction d'une source de molybdène, qui peut être par exemple le trioxyde de molybdène, et d'un dérivés d'amine, et d'acides gras comprenant par exemple de 4 à 28 atomes de carbones, préférentiellement de 8 à 18 atomes de carbone, tels que par exemple les acides gras contenus dans les huiles végétales ou animales.
La synthèse de tels composés est par exemple décrite dans les brevets US 4889647, EP 0546357, US 5412130, EP 1770153.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le composé organomolybdène est choisi parmi les complexes organiques du molybdène obtenus par réaction :
(i) d'un corps gras de type mono, di ou tri glycéride, ou acide gras,
'une source aminée de formule (A) :
Dans laquelle :
- X1 représente un atome d'oxygène ou un atome d'azote,
- X2 représente un atome d'oxygène ou un atome d'azote,
- n et m représentent 1 lorsque X1 ou X2 représentent un atome d'oxygène,
- n et m représentent 2 lorsque X1 ou X2 représentent un atome d'azote,
(iii) et d'une source de molybdène choisie parmi le trioxyde de molybdène ou les molybdates, préférentiellement le molybdate d'ammonium, en quantité suffisante pour fournir 0,1 à 30% de molybdène par rapport au poids total de complexe.
Dans un mode de réalisation de l'invention, le complexe organique du molybdène peut comprendre de 2 à 8,5% en poids de molybdène par rapport au poids de complexe.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le complexe organique du molybdène est constitué d'au moins un des composés de formule (I) ou (I I), seuls ou en mélange :
(I)
dans laquelle :
• X1 représente un atome d'oxygène ou un atome d'azote ;
• X2 représente un atome d'oxygène ou un atome d'azote ;
• n représente 1 lorsque X1 représente un atome d'oxygène et m représente 1 lorsque X2 représente un atome d'oxygène ;
• n représente 2 lorsque X1 représente un atome d'azote et m représente 2 lorsque X2 représente un atome d'azote ;
• Ri représente un groupement alkyle linéaire ou ramifiée, saturé ou insaturé, comprenant de 3 à 30 atomes de carbone, préférentiellement de 3 à 20 atomes de carbone, avantageusement de 7 à 17 atomes de carbone ;
• X1 représente un atome d'oxygène ou un atome d'azote ;
• X2 représente un atome d'oxygène ou un atome d'azote ;
• n représente 1 lorsque X1 représente un atome d'oxygène et m représente 1 lorsque X2 représente un atome d'oxygène ;
• n représente 2 lorsque X1 représente un atome d'azote et m représente 2 lorsque X2 représente un atome d'azote ;
• Ri représente un groupement alkyle linéaire ou ramifiée, saturé ou insaturé, comprenant de 3 à 30 atomes de carbone, préférentiellement de 3 à 20 atomes de carbone, avantageusement de 7 à 17 atomes de carbone ;
• R2 représente un groupement alkyle linéaire ou ramifiée, saturé ou insaturé, comprenant de 3 à 30 atomes de carbone, préférentiellement de 3 à 20 atomes de carbone, avantageusement de 7 à 17 atomes de carbone.
Dans un mode de réalisation de l'invention, le complexe organique du molybdène est préparé par réaction :
(i) d'un corps gras de type mono, di ou tri glycéride, ou acide gras,
(ii) de diéthanolamine ou de 2-(2-aminoethyl) aminoethanol,
(iii) et d'une source de molybdène choisie parmi le trioxyde de molybdène ou les molybdates, préférentiellement le molybdate d'ammonium, en quantité suffisante pour fournir 0,1 à 20,0% de molybdène par rapport au poids de complexe.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le complexe organique du molybdène est constitué d'au moins un composé de formule (l-a) ou (I l-a), seuls ou en mélange :
(l-a)
dans laquelle Ri représente un groupement alkyle linéaire ou ramifiée, saturé ou insaturé, comprenant de 3 à 30 atomes de carbone, préférentiellement de 3 à 20 atomes de carbone, avantageusement de 7 à 17 atomes de carbone,
dans laquelle Ri représente un groupement alkyle linéaire ou ramifiée, saturé ou insaturé, comprenant de 3 à 30 atomes de carbone, préférentiellement de 3 à 20 atomes de carbone, avantageusement de 7 à 17 atomes de carbone.
Dans un autre mode de réalisation, le composé organomolybdène peut être choisi parmi les dithiophosphates de molybdène ou les dithiocarbamates de molybdène.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le composé organomolybdène est choisi parmi les dithiocarbamates de molybdène.
Les composés dithiocarbamate de molybdène (composés Mo-DTC) sont des complexes formés d'un noyau métallique lié à un ou plusieurs ligands, le ligand étant un groupement dithiocarbamate d'alkyles. Ces composés sont bien connus de l'homme du métier.
Dans un mode de réalisation de l'invention, le composé Mo-DTC peut comprendre de 1 à 40%, de préférence de 2 à 30%, plus préférentiellement de 3 à 28%, avantageusement de 4 à 15% en masse de molybdène, par rapport à la masse totale du composé Mo-DTC.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le composé Mo-DTC peut comprendre de 1 à 40%, de préférence de 2 à 30%, plus préférentiellement de 3 à 28%, avantageusement de 4 à 15% en masse de soufre, par rapport à la masse totale du composé Mo-DTC. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le composé Mo-DTC peut être choisi parmi ceux dont le noyau présente deux atomes de molybdène (aussi appelés Mo-DTC dimériques) et ceux dont le noyau présente trois atomes de molybdène (aussi appelés Mo-DTC trimériques). Dans un autre mode de réalisation de l'invention, les composés Mo-DTC trimériques répondent à la formule Mo3SkLn dans laquelle :
- k représente un nombre entier au moins égal à 4, de préférence allant de 4 à 10, avantageusement de 4 à 7,
- n est un entier allant de 1 à 4, et
- L étant un groupement dithiocarbamate d'alkyles comprenant de 1 à 100 atomes de carbone, de préférence de 1 à 40 atomes de carbone, avantageusement de 3 à
20 atomes de carbone.
Comme exemples de composés Mo-DTC trimériques selon l'invention, on peut citer les composés et leurs procédés de préparation tels que décrits dans les documents WO 98/26030 et US 2003/022954.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le composé Mo-DTC est un composé Mo-DTC dimérique.
Comme exemples de composés Mo-DTC dimériques, on peut citer les composés et leurs procédés de préparation tels que décrits dans les documents EP 0757093, EP 0719851 , EP 0743354 ou EP 1013749.
Les composés Mo-DTC dimériques correspondent généralement aux composés de formule (III) :
R3, R4, R5, R6, identiques ou différents, représentent indépendamment un groupement hydrocarboné choisi parmi les groupements alkyle, alcényle, aryle, cycloalkyle ou cycloalcényle,
X3, X4, X5 et X6, identiques ou différents, représentent indépendamment un atome d'oxygène ou un atome de soufre.
Par groupement alkyle au sens de l'invention, on entend un groupement hydrocarboné, linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé, comprenant de 1 à 24 atomes de carbone.
Dans un mode de réalisation de l'invention, le groupement alkyle est choisi dans le groupe formé par le méthyle, l'éthyle, le propyle, l'isopropyle, le n-butyle, l'iso-butyle, le tert-butyle, le n-pentyle, l'iso-pentyle, le néopentyle, l'hexyle, l'heptyle, l'octyle, le nonyle, le décyle, l'undécyle, le dodécyle, le tridécyle, l'isotridécyle, le tétradécyle, l'hexadécyle, le stéaryle, l'icosyle, le docosyle , le tétracosyle, le triacontyle, le 2- éthylhexyle, le 2-butyloctyle, le 2-butyldécyle, 2-hexyloctyle, 2-hexyldécyle, 2- octyldécyle, le 2-hexyldodécyle, le 2-octyldodécyle, le 2-décyltétradécyle, le 2- dodécylhexadécyle, le 2-hexadécyloctadécyle, le 2-tetradécyloctadécyle, le myristyle, le palmityle et le stéaryle.
Par groupement alcényle au sens de la présente invention, on entend un groupement hydrocarboné linéaire ou ramifié comprenant au moins une double liaison et comprenant de 2 à 24 atomes de carbone. Le groupement alcényle peut être choisi parmi le vinyle, l'allyle, le propényle, le butényle, l'isobutényle, le pentényle, l'isopentényl, l'hexényle, l'heptényle, l'octényle, le nonényle, le décényle, l'undécényle, le dodécényle, le tétradécényle et l'oléique.
Par groupement aryle au sens de la présente invention, on entend un hydrocarbure aromatique polycyclique ou un groupement aromatique, substitué ou non par un groupe alkyle. Le groupement aryle peut comprendre de 6 à 24 atomes de carbone. Dans un mode de réalisation, le groupe aryle peut être choisi dans le groupe formé par le phényle, le toluyle, le xylyle, le cuményle, le mésityle, le benzyle, le phénéthyle, le styryle, le cinnamyle, le benzhydryle, le trityle, l'éthylphényle, le propylphényle, le butylphényle, le pentylphényle, le hexylphényl, le heptylphényle, le octylphényle, le nonylphényle, le decylphenyl, le undecylphenyl, le dodécylphényle, le phénylphényle, le benzylphényle, le phényle-styrène, p-cumylphényle et le naphtyle.
Au sens de la présente invention, les groupes cycloalkyle et les groupes cycloalcényle peuvent être choisis, de façon non limitative, dans le groupe constitué par le cyclopentyle, le cyclohexyle, le cycloheptyle, le méthylcyclopentyle, le méthylcyclohexyle, le méthylcycloheptyle, le cyclopentényle, le cyclohexényle, le cycloheptényle, le méthylcyclopentenyle, le méthylcyclohexenyle. Les groupes cycloalkyle et les groupes cycloalcényle peuvent comprendre de 3 à 24 atomes de carbone.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, R3, R4, R5 et R6, identiques ou différents, représentent indépendamment un groupement alkyle comprenant de 4 à
18 atomes de carbone ou un groupement alcényle comprenant de 2 à 24 atomes de carbone.
Dans un mode de réalisation de l'invention, X3, X4, X5 et X6 peuvent être identiques et peuvent représenter un atome de soufre.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention, X3, X4, X5 et X6 peuvent être identiques et peuvent être un atome d'oxygène.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention, X3 et X4 peuvent représenter un atome de soufre et X5 et X6 peuvent représenter un atome d'oxygène.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention, X3 et X4 peuvent représenter un atome d'oxygène et X5 et X6 peuvent représenter un atome de soufre.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention; le ratio en nombre d'atomes de soufre par rapport au nombre d'atomes d'oxygène (S/O) du composé Mo-DTC peut varier de (1/3) à (3/1 ).
Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le composé Mo-DTC de formule (A) peut être choisi parmi un composé Mo-DTC symétrique, un composé Mo-DTC asymétrique et leur combinaison.
Par composé Mo-DTC symétrique selon l'invention, on entend un composé Mo-DTC de formule (III) dans laquelle les groupements R3, R4, R5 et R6 sont identiques.
Par composé Mo-DTC asymétrique selon l'invention, on entend un composé Mo- DTC de formule (III) dans laquelle les groupements R3 et R4 sont identiques, les groupements R5 et R6 sont identiques et les groupements R3 et R4 sont différents des groupements R5 et R6.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le composé Mo-DTC est un mélange d'au moins un composé Mo-DTC symétrique et d'au moins un composé Mo-DTC asymétrique.
Dans un mode de réalisation de l'invention, R3 et R4, identiques, représentent un groupement alkyle comprenant de 5 à 15 atomes de carbone et R5 et R6, identiques et différents de R3 et R4, représentent un groupement alkyle comprenant de 5 à 15 atomes de carbone.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, R3 et R4, identiques, représentent un groupement alkyle comprenant de 6 à 10 atomes de carbone et R5 et R6 représentent un groupement alkyle comprenant de 10 à 15 atomes de carbone.
Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, R3 et R4, identiques, représentent un groupement alkyle comprenant de 10 à 15 atomes de carbone et R5 et R6 représentent un groupement alkyle comprenant de 6 à 10 atomes de carbone.
Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, R3, R4, R5 et R6, identiques, représentent un groupement alkyle comprenant de 5 à 15 atomes de carbone, de préférence de 8 à 13 atomes de carbone. De manière avantageuse, le composé Mo-DTC est choisi parmi les composés de formule (III) dans laquelle :
- X3 et X4 représentent un atome d'oxygène,
- X5 et X6 représentent un atome de soufre,
- R3 représente un groupement alkyle comprenant 8 atomes de carbone ou un groupement alkyle comprenant 13 atomes de carbone,
- R4 représente un groupement alkyle comprenant 8 atomes de carbone ou un groupement alkyle comprenant 13 atomes de carbone,
- R5 représente un groupement alkyle comprenant 8 atomes de carbone ou un groupement alkyle comprenant 13 atomes de carbone,
- R6 représente un groupement alkyle comprenant 8 atomes de carbone ou un groupement alkyle comprenant 13 atomes de carbone.
Ainsi, de manière avantageuse, le composé Mo-DTC est choisi parmi les composés de formule (lll-a)
F¾ S ^N_a) S R6 dans laquelle les groupements R3, R4, R5 et R6 sont tels que définis pour la formule (III).
De manière plus avantageuse, le composé Mo-DTC est un mélange :
- d'un composé Mo-DTC de formule (lll-a) dans laquelle R3, R4, R5 et R6 représentent un groupement alkyle comprenant 8 atomes de carbone,
- d'un composé Mo-DTC de formule (lll-a) dans laquelle R3, R4, R5 et R6 représentent un groupement alkyle comprenant 13 atomes de carbone, et
- d'un composé Mo-DTC de formule (lll-a) dans laquelle R3, R4 représentent un groupement alkyle comprenant 13 atomes de carbone et R5 et R6 représentent un groupement alkyle comprenant 8 atomes de carbone, et/ou
- d'un composé Mo-DTC de formule (A1 ) dans laquelle R3, R4 représentent un groupement alkyle comprenant 8 atomes de carbone et R5 et R6 représentent un groupement alkyle comprenant 13 atomes de carbone.
Comme exemples de composés Mo-DTC, on peut citer les produits Molyvan L, Molyvan 807 ou Molyvan 822 commercialisés par la société R.T Vanderbilt Compagny ou les produits Sakura-lube 200, Sakura-lube 165, Sakura-lube 525 ou Sakura-lube 600 commercialisés par la société Adeka.
Dans un mode de réalisation de l'invention, la teneur en poids de composé organomolybdène va de 0,05 à 3%, de préférence de 0,1 à 2%, avantageusement de 0,1 à 1 % par rapport au poids total de la composition lubrifiante.
Composé comprenant un groupement dithiophosphate
La composition lubrifiante selon l'invention comprend au moins un composé comprenant un groupement dithiophosphate.
Par soucis de simplification de la description, le composé comprenant un groupement dithiophosphate est appelé « dithiophosphate » dans la suite de la présente description.
Le dithiophosphate, sans être limitatif, peut être choisi parmi les dithiophosphates d'ammonium, les dithiophosphates d'amine, les dithiophosphates d'ester et les dithiophosphates métalliques, pris seuls ou en mélange.
Dans un mode de réalisation de l'invention, le dithiophosphate est choisi parmi les dithiophosphates d'ammonium de formule (IV) :
dans laquelle R7 et R8 représentent indépendamment l'un de l'autre un groupe hydrocarboné, éventuellement substitué, comprenant de 1 à 30 atomes de carbone.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, R7 et R8 représentent indépendamment l'un de l'autre un groupe hydrocarboné, éventuellement substitué,
comprenant de 2 à 24 atomes de carbone, plus préférentiellement de 3 à 18 atomes de carbone, avantageusement de 5 à 12 atomes de carbone.
Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, R7 et R8 représentent indépendamment l'un de l'autre un groupe hydrocarboné, non substitué, ledit groupe hydrocarboné pouvant être un groupe alkyle, alkényle, alkynyle, phényle ou benzyle.
Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, R7 et R8 représentent indépendamment l'un de l'autre un groupe hydrocarboné alkyls linéaire ou ramifié, plus préférentiellement un groupe hydrocarboné alkyle linéaire.
Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, R7 et R8 représentent indépendamment l'un de l'autre un groupe hydrocarboné éventuellement substitué par au moins un atome d'oxygène, d'azote, de soufre et/ou de phosphore, de préférence par au moins un atome d'oxygène.
Comme exemples de dithiophosphate d'ammonium, on peut citer les diméthyl dithiophosphates d'ammonium, les diéthyl dithiophosphates d'ammonium et les dibutyl dithiophosphates d'ammonium.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le dithiophosphate est choisi parmi les dithiophosphates d'amine de formule énérale V):
dans laquelle :
- R9 et R-io représentent indépendamment l'un de l'autre un groupe hydrocarboné, éventuellement substitué, comprenant de 1 à 30 atomes de carbone,
- Ru, R12 et R13 représentent indépendamment l'un de l'autre un atome d'hydrogène ou un groupement hydrocarboné de 1 à 30 atomes de carbone, étant entendu qu'au moins un des groupes Ru, R12 et R13 ne représente pas un atome d'hydrogène.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, R9 et R10 représentent indépendamment l'un de l'autre un groupe hydrocarboné, éventuellement substitué, comprenant de 2 à 24 atomes de carbone, plus préférentiellement de 3 à 18 atomes de carbone, avantageusement de 5 à 12 atomes de carbone.
Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, R9 et R10 représentent indépendamment l'un de l'autre un groupe hydrocarboné, non substitué, ledit groupe hydrocarboné pouvant être un groupe alkyle, alkényle, alkynyle, phényle ou benzyle.
Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, R9 et R10 représentent indépendamment l'un de l'autre un groupe hydrocarboné alkyle linéaire ou ramifié, plus préférentiellement un groupe hydrocarboné alkyle linéaire. Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, R9 et R10 représentent indépendamment l'un de l'autre un groupe hydrocarboné éventuellement substitué par au moins un atome d'oxygène, d'azote, de soufre et/ou de phosphore, de préférence par au moins un atome d'oxygène. Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, Ru, R12 et R13 représentent indépendamment l'un de l'autre un groupement hydrocarboné comprenant de 2 à 24 atomes de carbone, plus préférentiellement de 3 à 18 atomes de carbone, avantageusement de 5 à 12 atomes de carbone. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le dithiophosphate est choisi parmi les dithiophosphates d'ester de formule générale (VI) :
dans laquelle :
- R-14 et R15 représentent indépendamment l'un de l'autre un groupe hydrocarboné, éventuellement substitué, comprenant de 1 à 30 atomes de carbone,
- R-I6 et R17 représentent indépendamment l'un de l'autre un groupe hydrocarboné comprenant de 1 à 18 atomes de carbone.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, R14 et R15 représentent indépendamment l'un de l'autre un groupe hydrocarboné, éventuellement substitué, comprenant de 2 à 24 atomes de carbone, plus préférentiellement de 3 à 18 atomes de carbone, avantageusement de 5 à 12 atomes de carbone.
Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, R14 et R15 représentent indépendamment l'un de l'autre un groupe hydrocarboné, non substitué, ledit groupe hydrocarboné pouvant être un groupe alkyle, alkényle, alkynyle, phényle ou benzyle.
Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, R14 et R15 représentent indépendamment l'un de l'autre un groupe hydrocarboné alkyle linéaire ou ramifié, plus préférentiellement un groupe hydrocarboné alkyle linéaire.
Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, R14 et R15 représentent indépendamment l'un de l'autre un groupe hydrocarboné éventuellement substitué par au moins un atome d'oxygène, d'azote, de soufre et/ou de phosphore, de préférence par au moins un atome d'oxygène.
Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, R14 et R15 représentent indépendamment l'un de l'autre, un groupe hydrocarboné comprenant de 2 à 6 atomes de carbone. Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, R16 et R17 représentent indépendamment l'un de l'autre un groupe hydrocarboné comprenant de 2 à 6 atomes de carbone.
Dans un autre mode de réalisation, le dithiophosphate est choisi parmi les dithiophosphates métallique de formule générale (VII) :
dans laquelle :
- Ris et R représentent indépendamment l'un de l'autre un groupe hydrocarboné, éventuellement substitué, comprenant de 1 à 30 atomes de carbone,
- M représente un cation métallique, et
- n est la valence de ce cation métallique.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le métal est choisi dans le groupe constitué par le zinc, l'aluminium, le cuivre, le fer, le mercure, l'argent, le cadmium, l'étain, le plomb, l'antimoine, le bismuth, le thallium, le chrome, le molybdène, le cobalt, le nickel, le tungstène, le sodium, le calcium, le magnésium, le manganèse et l'arsenic. Les métaux préférés sont le zinc, le molybdène, l'antimoine, de préférence le zinc et le molybdène.*
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le métal est le zinc.
Des mélanges de métaux peuvent être utilisés. Les dithiophosphates métalliques sont neutres comme exemplifiés dans la formule (VII) ou basiques quand un excès stoechiométrique de métal est présent. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, R18 et R19 représentent indépendamment l'un de l'autre un groupe hydrocarboné, éventuellement substitué, comprenant de 2 à 24 atomes de carbone, plus préférentiellement de 3 à 18 atomes de carbone, avantageusement de 5 à 12 atomes de carbone. Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, R18 et R19 représentent indépendamment l'un de l'autre un groupe hydrocarboné, non substitué, ledit groupe hydrocarboné pouvant être un groupe alkyle, alkényle, alkynyle, phényle ou benzyle.
Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, 18 et R19 représentent indépendamment l'un de l'autre un groupe hydrocarboné alkyle linéaire ou ramifié, plus préférentiellement un groupe hydrocarboné alkyle linéaire. Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, R18 et R19 représentent indépendamment l'un de l'autre un groupe hydrocarboné éventuellement substitué par au moins un atome d'oxygène, d'azote, de soufre et/ou de phosphore, de préférence par au moins un atome d'oxygène.
De manière avantageuse, le dithiophosphate selon l'invention est un dithiophosphate de zinc de formule (Vll-a) ou de formule (Vll-b) :
(Vll-a)
(Vll-b)
dans lesquelles Ri8 et R19 sont tels que définis ci-dessus.
En tant que dithiophosphate métallique selon l'invention, on peut citer par exemple l'Additin® RC 3038, l'Additin® RC 3045, l'Additin® RC 3048, l'Additin® RC 3058, l'Additin® RC 3080, l'Additin® RC 3180, l'Additin® RC 3212, l'Additin® RC 3580, le Kikulube® Z1 12, le Lubrizol® 1371 , le Lubrizol® 1375, le Lubrizol® 1395, le Lubrizol® 5179, l'Oloa® 260, l'Oloa® 267.
Dans un mode de réalisation de l'invention, la teneur en poids de dithiophosphate va de 0,1 à 5%, de préférence de 0,1 à 3%, avantageusement de 0,5 à 2% par rapport au poids total de la composition lubrifiante.
Triamine grasse
La composition lubrifiante selon l'invention comprend au moins une triamine grasse. Les triamines grasses sont principalement obtenues à partir d'acides carboxyliques. Les acides gras de départ pour obtenir des triamines grasses selon l'invention peuvent être choisis parmi les acides myristique, pentadécylique, palmitique, margarique, stéarique, nonadécylique, arachidique, hénéicosanoïque, béhénique, tricosanoïque, lignocérique, pentacosanoïque, cérotique, heptacosanoïque, montanique, nonacosanoïque, mélissique, hentriacontanoïque, lacéroïque ou des acides gras insaturés tels que l'acide palmitoléique, oléique, érucique, nervonique, linoléique, a-linolénique, gamma-linolénique, di-homo-gamma-linolénique, arachidonique, éicosapentaénoïque, docosahexaénoique. Les acides gras préférés peuvent être issus de l'hydrolyse des triglycérides présents dans les huiles végétales et animales, telles que l'huile de coprah, de palme, d'olive, d'arachide, de colza, de tournesol, de soja, de coton, de lin, le suif de bœuf, .... Les huiles naturelles peuvent avoir été génétiquement modifiées de façon à enrichir leur teneur en certains acides gras. A titre d'exemple, on peut citer l'huile de colza ou l'huile de tournesol oléique.
Dans un mode de réalisation de l'invention, les triamines grasses peuvent être obtenues à partir de ressources naturelles, végétales ou animales. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la triamine grasse est choisie parmi les composés de formule (VIII) :
R20-N-[(CH2)3-NH2]2
(VIN)
dans laquelle R20 représente un groupement alkyle linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé comprenant au moins 10 atomes de carbone, préférentiellement de 10 à 22 atomes de carbone, plus préférentiellement de 14 à 22 atomes de carbone, avantageusement de 16 à 20 atomes de carbone.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, R20 représente un mélange d'au moins un groupement alkyle saturé comprenant de 16 à 18 atomes de carbone et un groupement alkyle mono-insaturé comprenant de 16 à 18 atomes de carbone.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la triamine grasse est choisie parmi les composés de formule (IX) :
R2i-NH-(CH2-CH2-CH2-NH)2-H
(IX)
dans laquelle R2i représente un groupement alkyle linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé comprenant au moins 10 atomes de carbone, préférentiellement de 10 à 22 atomes de carbone, plus préférentiellement de 14 à 22 atomes de carbone, avantageusement de 16 à 20 atomes de carbone. Dans un mode de réalisation de l'invention, la teneur en poids de triamine grasse va de 0,1 à 5%, de préférence de 0,1 à 3%, avantageusement de 0,5 à 2% par rapport au poids total de la composition.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la composition lubrifiante comprend un ratio massique (composé organomolybdène/triamine grasse) allant de 1/10 à 1 , de préférence de 1/5 à 4/5.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la composition lubrifiante comprend un ratio massique (composé organomolybdène/composé comprenant un groupement dithiophosphate/triamine grasse) allant de 1/10/10 à 1/1/1 , de préférence allant de 1/5/5 à 4/5/5.
Huile de base Les compositions lubrifiantes selon l'invention peuvent contenir tout type d'huile de base lubrifiante minérale, synthétique ou naturelle, animale ou végétale adaptée(s) à leur utilisation.
La ou les huiles de base utilisées dans les compositions lubrifiantes selon la présente invention peuvent être des huiles d'origine minérales ou synthétiques des groupes I à V selon les classes définies dans la classification API (ou leurs équivalents selon la classification ATI EL) telle que résumée ci-dessous, seules ou en mélange.
Tableau I
Les huiles de base minérales selon l'invention incluent tous type de bases obtenues par distillation atmosphérique et sous vide du pétrole brut, suivies d'opérations de raffinage tels qu'extraction au solvant, désalphatage, déparaffinage au solvant, hydrotraitement, hydrocraquage et hydroisomérisation, hydrofinition.
Les huiles de bases des compositions lubrifiantes selon l'invention peuvent également être des huiles synthétiques, tels certains esters d'acides carboxyliques et d'alcools, ou des polyalphaoléfines. Les polyalphaoléfines utilisées comme huiles de base, sont par exemple obtenues à partir de monomères ayant de 4 à 32 atomes de carbone (par exemple octène, decène), et une viscosité à 100°C comprise entre 1 ,5 et 15 cSt selon la norme ASTM D445. Leur masse moléculaire moyenne en poids est typiquement comprise entre 250 et 3000 selon la norme ASTM D5296. Des mélanges d'huiles synthétiques et minérales peuvent également être employés. Il n'existe aucune limitation quant à l'emploi de telle ou telle base lubrifiante pour réaliser les compositions lubrifiantes selon l'invention, si ce n'est qu'elles doivent avoir des propriétés, notamment de viscosité, indice de viscosité, teneur en soufre, résistance à l'oxydation, adaptées à une utilisation dans un moteur de véhicule, préférentiellement de véhicules automobiles.
Dans un mode de réalisation de l'invention, les bases lubrifiantes représentent au moins 50% en masse, par rapport à la masse totale de la composition lubrifiante, préférentiellement au moins 60%, ou encore au moins 70%. Typiquement, elles représentent entre 75 et 99,9% en masse, par rapport à la masse totale des compositions lubrifiantes selon l'invention.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, les compositions lubrifiantes comprennent des bases minérales de groupe I et/ou III, ou des bases synthétiques de groupe IV selon la classification API.
Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, les compositions lubrifiantes ont une viscosité cinématique à 100°C mesurée selon la norme ASTM D445 allant de 4 à 25 cSt, de préférence de 5 à 22 cSt, avantageusement de 5 à 13 cSt.
Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, les compositions lubrifiantes ont un indice de viscosité (VI) supérieur ou égal à 140, préférentiellement supérieur ou égal à 150, mesuré selon la norme ASTM 2270.
Autres additifs
Les compositions lubrifiantes selon l'invention peuvent également contenir en outre au moins un additif choisi parmi les détergents, les additifs anti-usure différents d'un dithiophosphate, les additifs extrême pression, les dispersants, les améliorants du point d'écoulement, les anti-mousse, les épaississants et leurs mélanges.
Dans un mode de réalisation, la composition lubrifiante peut comprendre, en outre, au moins un additif antioxydant. Les additifs antioxydants retardent la dégradation des compositions lubrifiantes en service, notamment des huiles moteur en service, dégradation qui peut notamment se traduire par la formation de dépôts, la présence de boues, ou une augmentation de la viscosité de la composition lubrifiante, notamment de l'huile moteur. Les additifs antioxydants agissent notamment comme inhibiteurs radicalaires ou destructeurs d'hydropéroxydes. Parmi les antioxydants couramment employés, on peut citer les antioxydants de type phénolique ou de type aminé, les antioxydants phosphosoufrés. Certains de ces antioxydants, par exemple les phosphosoufrés, peuvent être générateurs de cendres. Les antioxydants phénoliques peuvent être sans cendres, ou bien être sous forme de sels métalliques neutres ou basiques.
Les agent antioxydants peuvent être notamment 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 Ν,Ν' dialkyle aryle diamines et leurs combinaisons. Par phénol stériquement encombré, on entend au sens de la présente invention un composé
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 ter-butyle. Les composés aminés sont une autre classe d'antioxydants pouvant être utilisés, éventuellement en combinaison avec les antioxydants phénoliques. Des exemples typiques sont les aminés aromatiques, de formule R22R23R24N , dans laquelle R22 représente un groupement aliphatique ou un groupement aromatique éventuellement substitué, R23 représente un groupement aromatique éventuellement substitué, R24 représente un atome d'hydrogène, un groupement alkyle, un groupement aryle ou un groupement de formule R25S(0)ZR26, où R25 représente un groupe alkylène ou un groupement alkenylène, R26 représente un groupe alkyle, un groupe alcényle ou un groupement aryle et z représente un nombre entier égal à 0, 1 ou 2. Des alkyl phénols sulfurisés ou leurs sels de métaux alcalins et alcalino terreux peuvent également être utilisés comme antioxydants. Une autre classe d'antioxydants est celle des composés cuivrés, par exemples les thio- ou dithiophosphates de cuivre, les sels de cuivre et d'acides carboxyliques, les dithiocarbamates, les sulphonates, les phénates, les acétylacétonates de cuivre. Les sels de cuivre I et II, d'acide ou d'anhydride succiniques peuvent également être utilisés.
La composition lubrifiante selon l'invention peut contenir tout types d'additifs antioxydants connus de l'homme du métier. De manière avantageuse, les antioxydants sans cendres sont utilisés.
Dans un mode de réalisation, la composition lubrifiante selon l'invention peut comprendre de 0,5 à 2% d'au moins un additif antioxydant en poids par rapport à la masse totale de la composition lubrifiante.
Dans un mode de réalisation, la composition lubrifiante selon l'invention peut comprendre, en outre, un additif détergent. Les additifs détergents réduisent notamment la formation de dépôts à la surface des pièces métalliques par dissolution des produits secondaires d'oxydation et de combustion. Les détergents utilisables dans la composition lubrifiante selon l'invention sont bien connus de l'homme de métier. Les détergents communément utilisés dans la formulation de compositions lubrifiantes peuvent être des composés anioniques comportant une longue chaîne hydrocarbonee lipophile et une tête hydrophile. Le cation associé est typiquement un cation métallique d'un métal alcalin ou alcalino-terreux. Les détergents sont préférentiellement choisis parmi les sels de métaux alcalins ou alcalino-terreux d'acides carboxyliques, sulfonates, salicylates, 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 peuvent contenir le métal en quantité approximativement stœchiométrique ou bien en excès (en quantité supérieure à la quantité stœchiométrique). Dans ce dernier cas, ces détergents sont dits détergents surbasés. Le métal en excès, apportant le caractère surbasé au détergent, se présente sous la forme de sels métalliques insolubles dans l'huile, par exemple carbonate, hydroxyde, oxalate, acétate, glutamate, préférentiellement carbonate. Dans un mode de réalisation, la composition lubrifiante selon l'invention peut comprendre de 2 à 4% en poids de détergent, par rapport à la masse totale de la composition lubrifiante.
Dans un mode de réalisation, la composition lubrifiante selon l'invention peut comprendre en outre au moins un additif abaisseur de point d'écoulement. Les additifs abaisseurs de point d'écoulement améliorent notamment le comportement à froid des compositions lubrifiantes, en ralentissant la formation de cristaux de paraffine. Comme exemple d'additifs abaisseurs de point d'écoulement, on peut citer les polyméthacrylates d'alkyle, des polyacrylates, des polyarylamides, des polyalkylphénols, des polyalkylnaphtalènes, des polystyrènes alkylés.
Dans un mode de réalisation, la composition lubrifiante selon l'invention peut comprendre, en outre, au moins un dispersant. Les dispersants peuvent être choisis dans les groupes formés par les ou les bases de Mannich.
Dans un mode de réalisation, la composition lubrifiante selon l'invention peut comprendre de 0,2 à 10 % en masse de dispersants par rapport à la masse totale de la composition lubrifiante.
Dans un mode de réalisation, la composition lubrifiante peut comprendre en outre au moins un polymère améliorant l'indice de viscosité. On peut citer parmi ces polymères les esters polymères, les copolymères d'éthylène et de propylène, les homopolymères ou copolymères du styrène, du butadiène ou de l'isoprène, hydrogénés ou non, les polyméthacrylates (PMA).
Dans un mode de réalisation, la composition lubrifiante selon l'invention peut comprendre de 1 à 15 % en masse de polymères améliorant l'indice de viscosité, par rapport à la masse totale de la composition lubrifiante.
Dans un mode de réalisation de l'invention, la composition lubrifiante comprend : de 75 à 99,75 % d'au moins une huile de base,
de 0,05 à 3% d'au moins un composé organomolybdène,
de 0,1 à 5% d'au moins un composé comprenant un groupement dithiophosphate,
de 0,1 à 5% d'au moins une triamine grasse.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la composition lubrifiante comprend :
de 75 à 99,25 % d'au moins une huile de base,
de 0,05 à 3% d'au moins un composé organomolybdène,
de 0,1 à 5% d'au moins un composé comprenant un groupement dithiophosphate,
de 0,1 à 5% d'au moins une triamine grasse,
de 0,5 à 5 % d'au moins un autre additif.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la composition lubrifiante consiste essentiellement en :
75 à 99,75 % d'au moins une huile de base,
0,05 à 3% d'au moins un composé organomolybdène,
0,1 à 5% d'au moins un composé comprenant un groupement dithiophosphate,
0,1 à 5% d'au moins une triamine grasse.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la composition lubrifiante consiste essentiellement en :
75 à 99,25 % d'au moins une huile de base,
0,05 à 3% d'au moins un composé organomolybdène,
0,1 à 5% d'au moins un composé comprenant un groupement dithiophosphate,
0,1 à 5% d'au moins une triamine grasse,
0,5 à 5 % d'au moins un autre additif.
L'ensemble des caractéristiques et préférences présentées pour l'huile de base, le composé organomolybdène, le composé comprenant un groupement
dithiophosphate, la triamine grasse et l'additif supplémentaire s'applique également aux compositions lubrifiantes ci-dessus.
Dans un mode de réalisation de l'invention, la composition lubrifiante n'est pas une émulsion.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la composition lubrifiante est anhydre.
L'invention a également pour objet une huile moteur comprenant une composition lubrifiante selon l'invention.
L'ensemble des caractéristiques et préférences présentées pour la composition lubrifiante s'applique également à l'huile moteur selon l'invention.
Dans un mode de réalisation de l'invention, l'huile moteur peut être de grade OW-20 et 5W-30 selon la classification SAEJ300, caractérisée par une viscosité cinématique à 100°C (KV100) allant de 5,6 à 12,5 cSt mesurée selon la norme internationale ASTM D445.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention, l'huile moteur peut être caractérisée par un indice de viscosité, calculé selon la norme internationale ASTM D2230, supérieur ou égal à 130, de préférence supérieur ou égal à 150.
Pour formuler une huile moteur, on pourra avantageusement utiliser des huiles de base ayant une teneur en soufre inférieure à 0,3 % par exemple des huiles minérales de groupe III, et des bases synthétiques exemptes de soufre, préférentiellement de groupe IV, ou leurs mélanges.
L'invention a également pour objet l'utilisation d'une composition lubrifiante telle que définie ci-dessus pour la lubrification de pièces mécaniques, notamment dans des transmissions et/ou des moteurs de véhicules, préférentiellement de véhicules automobiles.
L'invention a également pour objet l'utilisation d'une composition lubrifiante telle que définie ci-dessus pour réduire les frottements entre deux surfaces en acier, notamment dans un moteur de véhicule, préférentiellement de véhicule automobile.
L'invention a également pour objet l'utilisation d'une composition lubrifiante ci- dessus pour réduire les frottements entre une surface en acier et une surface recouverte de carbone, notamment dans un moteur de véhicule, préférentiellement de véhicule automobile.
L'invention a également pour objet l'utilisation d'une composition lubrifiante telle que définie ci-dessus pour réduire les frottements entre deux surfaces recouvertes de carbone, notamment dans un moteur de véhicule, préférentiellement de véhicule automobile.
Par revêtement carbone selon l'invention, on entend tout revêtement comprenant du carbone.
Ces revêtements carbone peuvent être choisis parmi les revêtements diamant, et plus particulièrement les revêtements nanodiamant.
De tels revêtements peuvent notamment se présenter sous la forme d'au moins une couche de diamant nanocristallin, ayant une pureté allant de 70 à 99%.
Dans un mode de réalisation de l'invention, les revêtements carbone sont choisis parmi les revêtements nanodiamant sous la forme d'au moins une couche de diamant nanocristallin ayant une pureté allant de 70 à 99%, préférentiellement allant de 70 à 97%, avantageusement de 75% et une épaisseur allant de 0,1 à 3μ, préférentiellement allant de 0,5 à 2μ, avantageusement de 1 ,5μ.
Ces revêtements carbone peuvent également être choisis parmi les revêtements de type DLC (Diamond Like Carbon).
Tout type de revêtement DLC peut être utilisé en tant que revêtement carbone selon l'invention.
Les DLC regroupent un ensemble de familles de matériaux amorphes contenant essentiellement du carbone.
Parmi ces familles, deux familles sont principalement connues et utilisées : les DLC hydrogénés, notamment les DLC hydrogénés dénommés a-C:H et les DLC non hydrogénés, notamment les DLC non hydrogénés dénommés a-C ou les DLC non hydrogénés dénommés ta-C.
Les DLC ont des propriétés qui varient en fonction de leur teneur en carbones hybridés sp3 et leur teneur en hydrogène. Certaines variantes de DLC peuvent être dopées avec des éléments métalliques, tels que fer, chrome ou tungstène.
Par rapport aux revêtements diamant, les revêtements DLC sont généralement moins résistants mécaniquement et thermiquement car ce sont des matériaux amorphes. Par contre, ils sont généralement moins rugueux et surtout peuvent être déposés à faible température sur la majorité des substrats.
Dans un mode de réalisation de l'invention, les DLC sont choisis parmi les DLC hydrogénés, notamment les DLC hydrogénés dénommés a-C:H.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, les DLC sont choisis parmi les DLC hydrogénés, notamment les DLC hydrogénés dénommés a-C:H contenant de 10 à 40% d'hydrogène.
L'utilisation ci-dessus permet également de ne pas aggraver, voire de réduire l'usure entre deux surfaces en acier, notamment dans un moteur de véhicule, préférentiellement de véhicule automobile. L'utilisation ci-dessus permet également de ne pas aggraver, voire de réduire l'usure entre une surface en acier et une surface recouverte de carbone, notamment dans un moteur de véhicule, préférentiellement de véhicule automobile.
L'utilisation ci-dessus permet également de ne pas aggraver, voire de réduire l'usure entre deux surfaces recouvertes de carbone, notamment dans un moteur de véhicule, préférentiellement de véhicule automobile.
L'invention concerne également l'utilisation d'une composition lubrifiante telle que définie ci-dessus pour réduire la consommation de carburant de véhicules, préférentiellement de véhicule automobile.
L'ensemble des caractéristiques et préférences présentées pour la composition lubrifiante s'applique également aux utilisations ci-dessus. L'invention concerne également un procédé de lubrification de pièces mécaniques, notamment dans des transmissions et/ou des moteurs de véhicules, préférentiellement de véhicules automobiles, comprenant au moins une étape de mise en contact d'au moins une pièce avec une composition lubrifiante telle que définie ci-dessus.
L'invention a également pour objet un procédé pour réduire les frottements entre deux surfaces en acier, notamment dans un moteur de véhicule, préférentiellement de véhicule automobile, comprenant au moins une étape de mise en contact d'au moins une des surfaces en acier avec une composition lubrifiante telle que définie ci-dessus.
L'invention a également pour objet un procédé pour réduire les frottements entre une surface en acier et une surface recouverte de carbone, notamment dans un moteur de véhicule, préférentiellement de véhicule automobile, comprenant au moins une étape de mise en contact d'au moins une des surfaces avec une composition lubrifiante telle que définie ci-dessus.
L'invention a également pour objet un procédé pour réduire les frottements entre deux surfaces recouvertes de carbone, notamment dans un moteur de véhicule, préférentiellement de véhicule automobile, comprenant au moins une étape de mise en contact d'au moins une des surfaces recouvertes de carbone avec une composition lubrifiante telle que définie ci-dessus.
Le procédé ci-dessus permet également de ne pas aggraver, voire de réduire l'usure entre deux surfaces en acier, notamment dans un moteur de véhicule, préférentiellement de véhicule automobile.
Le procédé ci-dessus permet également de ne pas aggraver, voire de réduire l'usure entre une surface en acier et une surface recouverte de carbone, notamment dans un moteur de véhicule, préférentiellement de véhicule automobile.
Le procédé ci-dessus permet également de ne pas aggraver, voire de réduire l'usure entre deux surfaces recouvertes de carbone, notamment dans un moteur de véhicule, préférentiellement de véhicule automobile.
L'invention a également pour objet un procédé pour réduire la consommation de carburant d'un véhicule, préférentiellement d'un véhicule automobile, comprenant au moins une étape de mise en contact d'une pièce mécanique du moteur du véhicule avec une composition lubrifiante telle que définie ci-dessus.
L'ensemble des caractéristiques et préférences présentées pour la composition lubrifiante s'applique également aux procédés ci-dessus.
Les véhicules peuvent comprendre un moteur à combustion interne à deux ou quatre temps.
Les moteurs peuvent être des moteurs à essence ou des moteurs diesel destinés à être alimentés par de l'essence ou du diesel classique. Par « essence classique » ou par « diesel classique », on entend au sens de la présente invention des moteurs qui sont alimentés par un carburant obtenu après raffinage d'une huile d'origine minérale (tel que le pétrole par exemple). Les moteurs peuvent aussi être des moteurs à essence ou des moteurs à diesel modifiés pour être alimentés par un carburant à base d'huiles issues de matières renouvelables telles que les carburants à base d'alcool ou le carburant biodiesel.
Les véhicules peuvent être des véhicules légers tels que des automobiles et des motos. Les véhicules peuvent également être des poids lourds, des engins de travaux, des navires.
L'invention a également pour objet l'utilisation d'une triamine grasse dans une composition lubrifiante comprenant au moins une huile de base, au moins un composé organomolybdène et au moins un composé comprenant un groupement dithiophosphate pour réduire les frottements entre deux surfaces en acier, notamment dans un moteur de véhicule, préférentiellement de véhicule automobile.
L'invention a également pour objet l'utilisation d'une triamine grasse dans une composition lubrifiante comprenant au moins une huile de base, au moins un composé organomolybdène et au moins un composé comprenant un groupement dithiophosphate pour réduire les frottements entre une surface en acier et une surface recouverte de carbone, notamment dans un moteur de véhicule, préférentiellement de véhicule automobile.
L'invention a également pour objet l'utilisation d'une triamine grasse dans une composition lubrifiante comprenant au moins une huile de base, au moins un composé organomolybdène et au moins un composé comprenant un groupement dithiophosphate pour réduire les frottements entre deux surfaces recouvertes de
carbone, notamment dans un moteur de véhicule, préférentiellement de véhicule automobile.
L'utilisation ci-dessus permet également de ne pas aggraver, voire de réduire l'usure entre deux surfaces en acier, notamment dans un moteur de véhicule, préférentiellement de véhicule automobile.
L'utilisation ci-dessus permet également de ne pas aggraver, voire de réduire l'usure entre une surface en acier et une surface recouverte de carbone, notamment dans un moteur de véhicule, préférentiellement de véhicule automobile.
L'utilisation ci-dessus permet également de ne pas aggraver, voire de réduire l'usure entre deux surfaces recouvertes de carbone, notamment dans un moteur de véhicule, préférentiellement de véhicule automobile.
L'invention a également pour objet l'utilisation d'une triamine grasse dans une composition lubrifiante comprenant au moins une huile de base, au moins un composé organomolybdène et au moins un composé comprenant un groupement dithiophosphate pour réduire la consommation de carburant d'un véhicule, préférentiellement d'un véhicule automobile.
L'ensemble des caractéristiques et préférences présentées pour l'huile de base, la triamine grasse, le composé organomolybdène et le composé comprenant un groupement dithiophosphate s'applique également aux utilisations ci-dessus.
L'invention concerne également une composition de type concentré d'additifs comprenant :
- au moins un composé organomolybdène,
- au moins un composé comprenant un groupement dithiophosphate, et
- au moins une triamine grasse.
L'ensemble des caractéristiques et préférences présentées pour la triamine grasse, le composé organomolybdène et le composé comprenant un groupement dithiophosphate s'applique également à la composition de type concentré d'additifs ci-dessus.
Dans un mode de réalisation de l'invention, la composition de type concentré d'additifs comprend en outre au moins un additif supplémentaire.
L'additif supplémentaire peut être choisi parmi les additifs mentionnés ci-dessus. Dans un mode de réalisation de l'invention, à la composition de type concentré d'additifs selon l'invention peut être ajoutée au moins une huile de base pour obtenir une composition lubrifiante selon l'invention.
Les différents objets de la présente invention et leurs mises en œuvre seront mieux compris à la lecture des exemples qui suivent. Ces exemples sont donnés à titre indicatif, sans caractère limitatif.
Exemples :
Exemple 1
On a préparé les compositions lubrifiantes N°1 à N°6 à partir des composés suivants :
- d'une huile de base de groupe III ayant une viscosité à 100°C de 4,3 cSt mesurée selon la norme ASTM D445,
- d'un composé comprenant un groupement dithiophosphate : dithiophosphate de zinc (Lz 1371 commercialisé par la société Lubrizol),
- d'un composé organomolybdène 1 : complexe organomolybdène de formule (l-a) dans laquelle Ri représente un groupement hydrocarboné comprenant 1 1 atomes de carbone (Molyvan 855 commercialisé par la société Vanderbilt),
- d'un composé organomolybdène 2 : dithiocarbamate de molybdène (Sakura-lube 525 commercialisé par la société Adeka),
- d'une triamine grasse de formule (VIII) dans laquelle R20 représente un
groupement hydrocarboné comprenant de 16 à 18 atomes de carbone (Triameen YT commercialisé par la société AKZO).
Les compositions lubrifiantes N°1 à N°6 sont décrites dans le tableau II ; les pourcentages indiqués sont des pourcentages massiques.
Tableau II
Test 1 : évaluation des propriétés de frottement de compositions lubrifiantes sur un contact acier/acier
Il s'agit dévaluer les propriétés de frottement des compositions lubrifiantes N°1 , N°2 et N°4 sur les contacts acier/acier par la mesure du coefficient de frottement.
Le coefficient de frottement est évalué à l'aide d'un tribomètre linéaire bille/plan dans les conditions suivantes :
- nature de l'acier : 100c6
- température : 80°C,
- charge normale de 5N,
- course de 5mm.
Une différence d'au moins 0,01 entre deux valeurs de coefficient de frottement est considérée comme significative pour montrer l'influence sur ledit coefficient de frottement.
Le tableau III présente le coefficient de frottement des compositions lubrifiantes N°1 , N°2 et N°4.
Tableau III
Ces résultats montrent que la composition lubrifiante selon l'invention N°4 présente des propriétés de frottement améliorées pour les contacts acier/acier, par rapport à une composition lubrifiante comprenant un composé organomolybdène selon l'invention et un composé comprenant un groupement dithiophosphate selon l'invention mais ne comprenant pas de triamine grasse selon l'invention (composition N°2).
En complément de ces résultats relatifs au coefficient de frottement, il a été observé que, par l'utilisation de la composition lubrifiante selon l'invention N°4, l'usure à la surface des billes ne s'est pas aggravée, comparativement à la composition lubrifiante N°2.
Test 2 : évaluation des propriétés de frottement de compositions lubrifiantes sur un contact DLC/acier
Il s'agit d'évaluer les propriétés de frottement des compositions lubrifiantes N°1 , N°2, N°4 et N°6 sur les contacts DLC/acier, par la mesure du coefficient de frottement.
Le coefficient de frottement est évalué à l'aide d'un tribomètre linéaire bille DLC/plan acier dans les conditions suivantes :
- nature de l'acier : 100c6,
- nature du revêtement DLC des billes : DLC hydrogéné a:CH contenant entre 31 et 33% d'hydrogène et ayant un ratio molaire (carbone sp2 /carbone sp3) égal à 55/45, - épaisseur de la couche DLC : 1 ,5μ,
- température : 1 10°C,
- charge normale de 5N,
- course de 10mm.
Une différence d'au moins 0,01 entre deux valeurs de coefficient de frottement est considérée comme significative pour montrer l'influence sur ledit coefficient de frottement.
Le tableau IV présente le coefficient de frottement des compositions lubrifiantes N°1 , N°2, N°4 et N°6.
Tableau IV
Ces résultats montrent que la composition lubrifiante selon l'invention N°4 présente des propriétés de frottement améliorées sur des contacts DLC/acier, comparativement à une composition lubrifiante comprenant un composé organomolybdène selon l'invention et un composé comprenant un groupement dithiophosphate selon l'invention mais ne comprenant pas de triamine grasse selon l'invention (composition N°2), ainsi que comparativement à une composition lubrifiante comprenant une triamine grasse selon l'invention mais ne comprenant pas de composé organomolybdène selon l'invention ni de composé comprenant un groupement dithiophosphate selon l'invention (composition N°6).
Il est intéressant de noter que les coefficients de frottement des compositions lubrifiantes N°2 et N°6 sont plus élevés que le coefficient de frottement de la composition lubrifiante selon l'invention N°4, démontrant ainsi un effet synergique de la combinaison d'un composé organomolybdène selon l'invention, d'un composé comprenant un groupement dithiophosphate selon l'invention et d'une triamine grasse selon l'invention pour réduire les frottements sur des contacts DLC/acier. En complément de ces résultats relatifs au coefficient de frottement, il a été observé que, par l'utilisation de la composition lubrifiante selon l'invention N°4, l'usure du revêtement DLC des billes ne s'est pas aggravée, comparativement aux compositions lubrifiantes N°2 et N°6. Test 3 : évaluation des propriétés de frottement de compositions lubrifiantes sur un contact DLC/acier
Il s'agit d'évaluer les propriétés de frottement des compositions lubrifiantes N°1 , N°2 et N°4 sur les contacts DLC/acier, par la mesure du coefficient de frottement.
Le coefficient de frottement est évalué à l'aide d'un tribomètre HFFR bille DLC/plan acier dans les conditions suivantes :
- nature de l'acier : 100c6
- nature du revêtement DLC : DLC hydrogéné a:CH contenant entre 31 et 33% d'hydrogène et ayant un ratio molaire (carbone sp2/carbone sp3) égal à 55/45,
- épaisseur de la couche DLC : 1 ,5μ,
- température : 1 10°C,
- fréquence : 20Hz.
Une différence d'au moins 0,01 entre deux valeurs de coefficient de frottement est considérée comme significative pour montrer l'influence sur ledit coefficient de frottement.
Le tableau V présente le coefficient de frottement des compositions lubrifiantes N°1 , N°2 et N°4.
Tableau V
Ces résultats confirment les résultats du test 2 ; en effet, ils démontrent que la composition lubrifiante selon l'invention N°4 présente des propriétés de frottement améliorées pour les contacts DLC/acier, par rapport à une composition lubrifiante comprenant un composé organomolybdène selon l'invention et un composé comprenant un groupement dithiophosphate selon l'invention mais ne comprenant pas de triamine grasse selon l'invention (composition N°2). Test 4 : évaluation des propriétés de frottement de compositions lubrifiantes sur un contact DLC/acier
Il s'agit d'évaluer les propriétés de frottement des compositions lubrifiantes N°1 , N°3 et N°5 sur les contacts DLC/acier, par la mesure du coefficient de frottement.
Le coefficient de frottement est évalué selon la méthode décrite dans le test 3.
Une différence d'au moins 0,01 entre deux valeurs de coefficient de frottement est considérée comme significative pour montrer l'influence sur ledit coefficient de frottement.
Le tableau VI présente le coefficient de frottement des compositions lubrifiantes N°1 , N°3 et N°5.
Tableau VI
Ces résultats confirment les résultats du test 2 et du test 3 ; en effet, ils démontrent que la composition lubrifiante selon l'invention N°5 présente des propriétés de frottement améliorées pour les contacts DLC/acier, par rapport à une composition lubrifiante comprenant un composé organomolybdène selon l'invention et un composé comprenant un groupement dithiophosphate selon l'invention mais ne comprenant pas de triamine grasse selon l'invention (composition N°3), ceci en présence d'un composé organomolybdène 2 différent du composé organomolybdène 1 .
Exemple 2
On a préparé les compositions lubrifiantes N°7 à N°10 à partir des composés suivants :
- d'une huile de type polyalphaoléfine ayant une viscosité à 100°C de 4 cSt mesurée selon la norme ASTM D445,
- d'un composé comprenant un groupement dithiophosphate : dithiophosphate de zinc (Lz 1371 commercialisé par la société Lubrizol),
- d'un composé organomolybdène 1 : complexe organomolybdène de formule (l-a) dans laquelle Ri représente un groupement hydrocarbone comprenant 1 1 atomes de carbone (Molyvan 855 commercialisé par la société Vanderbilt),
- d'une triamine grasse de formule (VIII) dans laquelle R20 représente un
groupement hydrocarbone comprenant de 16 à 18 atomes de carbone (Triameen YT commercialisé par la société AKZO).
Les compositions lubrifiantes N°7 à N°10 sont décrites dans le tableau VII ; les pourcentages indiqués sont des pourcentages massiques.
Tableau VII
Test 5 : évaluation des propriétés de frottement de compositions lubrifiantes sur un contact acier/acier
Il s'agit dévaluer les propriétés de frottement des compositions lubrifiantes N°7, N°8, N°9 et N°10 sur les contacts acier/acier par la mesure du coefficient de frottement. Le coefficient de frottement est évalué selon la méthode décrite dans le test 1.
Une différence d'au moins 0,01 entre deux valeurs de coefficient de frottement est considérée comme significative pour montrer l'influence sur ledit coefficient de frottement.
Le tableau VIII présente le coefficient de frottement des compositions lubrifiantes N°7, N°8, N°9 et N°10.
Tableau VIII
Ces résultats montrent que la composition lubrifiante selon l'invention N°9 présente des propriétés de frottement améliorées sur des contacts acier/acier,
comparativement à une composition lubrifiante comprenant un composé organomolybdène selon l'invention et un composé comprenant un groupement dithiophosphate selon l'invention mais ne comprenant pas de triamine grasse selon l'invention (composition N°8), ainsi que comparativement à une composition lubrifiante comprenant une triamine grasse selon l'invention mais ne comprenant pas de composé organomolybdène selon l'invention ni de composé comprenant un groupement dithiophosphate selon l'invention (composition N°10).
Il est intéressant de noter que les coefficients de frottement des compositions lubrifiantes N°8 et N°10 sont plus élevés que le coefficient de frottement de la composition lubrifiante selon l'invention N°9, démontrant ainsi un effet synergique de la combinaison d'un composé organomolybdène selon l'invention, d'un composé comprenant un groupement dithiophosphate selon l'invention et d'une triamine grasse selon l'invention pour réduire les frottements sur des contacts acier/acier. En complément de ces résultats relatifs au coefficient de frottement, il a été observé que, par l'utilisation de la composition lubrifiante selon l'invention N°9, l'usure à la surface des billes ne s'est pas aggravée, comparativement aux compositions lubrifiantes N°8 et 10.
Test 6 : évaluation des propriétés de frottement de compositions lubrifiantes sur un contact acier/diamant
Il s'agit d'évaluer les propriétés de frottement des compositions lubrifiantes N°7, N°8 et N°9 sur les contacts acier/diamant, par la mesure du coefficient de frottement. Le coefficient de frottement est évalué à l'aide d'un tribomètre linéaire bille nanodiamant/plan acier dans les conditions suivantes :
- nature de l'acier : 100c6,
- nature du revêtement nanodiamant : couche de diamant nanocristallin comprenant environ 75% d'atomes de carbone hybridés sp3 (pureté d'environ 75%), d'épaisseur égale à 1 ,5μ, de rugosité de surface égale à 14nm, de dureté aux environs de 74GPa et ayant un module d'Young égal à 620GPa,
- température : 80°C,
- charge normale de 10N,
- course de 5mm.
Une différence d'au moins 0,01 entre deux valeurs de coefficient de frottement est considérée comme significative pour montrer l'influence sur ledit coefficient de frottement.
Le tableau IX présente le coefficient de frottement des compositions lubrifiantes N°7, N°8 et N°9.
Tableau IX
Ces résultats montrent que la composition lubrifiante selon l'invention N°9 présente des propriétés de frottement améliorées pour les contacts acier/diamant, par rapport à une composition lubrifiante comprenant un composé organomolybdène selon l'invention et un composé comprenant un groupement dithiophosphate selon l'invention mais ne comprenant pas de triamine grasse selon l'invention (composition N°8).
En complément de ces résultats relatifs au coefficient de frottement, il a été observé que, par l'utilisation de la composition lubrifiante selon l'invention N°9, l'usure du revêtement nanodiamant des billes ne s'est pas aggravée, comparativement à la composition lubrifiante N°8.
Test 7 : évaluation des propriétés de frottement de compositions lubrifiantes sur un contact DLC/acier
Il s'agit d'évaluer les propriétés de frottement des compositions lubrifiantes N°7, N°8 et N°9 sur les contacts DLC/acier, par la mesure du coefficient de frottement.
Le coefficient de frottement est évalué selon la méthode décrite dans le test 2.
Une différence d'au moins 0,01 entre deux valeurs de coefficient de frottement est considérée comme significative pour montrer l'influence sur ledit coefficient de frottement.
Le tableau X présente le coefficient de frottement des compositions lubrifiantes N°7, N°8 et N°9.
Tableau X
Composition N°7 N°8 N°9
Coefficient de 0,070 0,080 0,070
frottement
acier/diamant
Ces résultats montrent que la composition lubrifiante selon l'invention N°9 présente des propriétés de frottement améliorées pour les contacts DLC/acier, par rapport à une composition lubrifiante comprenant un composé organomolybdène selon l'invention et un composé comprenant un groupement dithiophosphate selon l'invention mais ne comprenant pas de triamine grasse selon l'invention (composition N°8).
Ainsi, l'ensemble des exemples et tests ci-dessus démontrent que la présence d'une combinaison d'un composé organomolybdène selon l'invention, d'un composé comprenant un groupement dithiophosphate selon l'invention et d'une triamine grasse selon l'invention dans une composition lubrifiante permet de conférer à cette composition des propriétés de frottement équivalentes, voire améliorées à la fois sur des contacts acier/acier et sur des contacts acier/revêtement carbone, et notamment sur des contacts acier/nanodiamant mais aussi des contacts acier/DLC. La présence d'une telle combinaison dans une composition lubrifiante permet également à la composition lubrifiante de conserver de bonnes propriétés antiusure, à la fois sur des contacts acier/acier et sur des contacts acier/revêtement carbone, et notamment sur des contacts acier/nanodiamant mais aussi des contacts acier/DLC.
Claims
REVENDICATIONS
Composition lubrifiante comprenant :
- au moins une huile de base,
- au moins un composé organomolybdène,
- au moins un composé comprenant un groupement dithiophosphate, et
- au moins une triamine grasse.
Composition lubrifiante selon la revendication 1 dans laquelle le composé organomolybdène est un composé dithiocarbamate de molybdène.
Composition lubrifiante selon la revendication 1 dans laquelle le composé organomolybdène est un complexe au molybdène comprenant au moins un composé choisi parmi :
- les composés de formule (I)
dans laquelle :
• X1 représente un atome d'oxygène ou un atome d'azote ;
• X2 représente un atome d'oxygène ou un atome d'azote ;
• n représente 1 lorsque X1 représente un atome d'oxygène et m représente 1 lorsque X2 représente un atome d'oxygène ;
• n représente 2 lorsque X1 représente un atome d'azote et m représente 2 lorsque X2 représente un atome d'azote ;
• Ri représente un groupement alkyle linéaire ou ramifiée, saturé ou insaturé, comprenant de 3 à 30 atomes de carbone, préférentiellement de 3 à 20 atomes de carbone, avantageusement de 7 à 17 atomes de carbone ;
- les composés de formule (II)
(II)
dans laquelle :
• X1 représente un atome d'oxygène ou un atome d'azote ;
• X2 représente un atome d'oxygène ou un atome d'azote ;
• n représente 1 lorsque X1 représente un atome d'oxygène et m représente 1 lorsque X2 représente un atome d'oxygène ;
• n représente 2 lorsque X1 représente un atome d'azote et m représente 2 lorsque X2 représente un atome d'azote ;
• Ri représente un groupement alkyle linéaire ou ramifiée, saturé ou insaturé, comprenant de 3 à 30 atomes de carbone, préférentiellement de 3 à 20 atomes de carbone, avantageusement de 7 à 17 atomes de carbone ;
• R2 représente un groupement alkyle linéaire ou ramifiée, saturé ou insaturé, comprenant de 3 à 30 atomes de carbone, préférentiellement de 3 à 20 atomes de carbone, avantageusement de 7 à 17 atomes de carbone.
- un mélange d'au moins un composé de formule (I) et d'au moins un composé de formule (II).
4. Composition lubrifiante selon la revendication 3 dans laquelle le complexe au molybdène comp )
(l-a)
dans laquelle Ri représente un groupement alkyle linéaire ou ramifiée, saturé ou insaturé, comprenant de 3 à 30 atomes de carbone, préférentiellement de 3 à 20 atomes de carbone, avantageusement de 7 à 17 atomes de carbone.
5. Composition lubrifiante selon la revendication 3 dans laquelle le complexe au molybdène comprend au moins un composé de formule (ll-a)
dans laquelle Ri représente un groupement alkyle linéaire ou ramifiée, saturé ou insaturé, comprenant de 3 à 30 atomes de carbone, préférentiellement de 3 à 20 atomes de carbone, avantageusement de 7 à 17 atomes de carbone. 6. Composition lubrifiante selon l'une quelconque des revendications précédentes dans laquelle la teneur en poids de composé organomolybdène va de 0,05 à 3%, de préférence de 0,1 à 2%, avantageusement de 0,1 à 1 % par rapport au poids total de la composition lubrifiante. 7. Composition lubrifiante selon l'une quelconque des revendications précédentes dans laquelle le composé comprenant un groupement dithiophosphate est choisi dans le groupe constitué par les dithiophosphates d'ammonium, les dithiophosphates d'amine, les dithiophosphates d'ester et les dithiophosphates métalliques, pris seuls ou en mélange.
8. Composition lubrifiante selon l'une quelconque des revendications précédentes dans laquelle le composé comprenant un groupement dithiophosphate est un composé de formule (VII)
dans laquelle :
• is représente un groupe alkyle linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé, substitué ou non substitué comprenant de 1 à 30 atomes de carbone ;
• -I9 représente un groupe alkyle linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé, substitué ou non substitué comprenant de 1 à 30 atomes de carbone ;
• M représente un cation métallique, de préférence un cation Zn2+ ;
• n représente la valence du cation métallique.
Composition lubrifiante selon l'une quelconque des revendications précédentes dans laquelle le composé comprenant un groupement dithiophosphate est un composé de formule (Vll-a) ou de formule (Vll-b) :
(Vll-b)
dans lesquelles :
• is représente un groupe alkyle linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé, substitué ou non substitué comprenant de 1 à 30 atomes de carbone ;
• R-19 représente un groupe alkyle linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé, substitué ou non substitué comprenant de 1 à 30 atomes de carbone.
10. Composition lubrifiante selon l'une quelconque des revendications précédentes dans laquelle la teneur en poids de composé comprenant un groupement dithiophosphate va de 0,1 à 5%, de préférence de 0,1 à 3%, avantageusement de 0,5 à 2% par rapport au poids total de la composition lubrifiante.
1 1 . Composition lubrifiante selon l'une quelconque des revendications précédentes dans laquelle la triamine grasse est choisie parmi :
- les composés de formule (VIII)
R20-N-[(CH2)3-NH2]2
(VIN)
dans laquelle R20 représente un groupement alkyle linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé comprenant au moins 10 atomes de carbone ;
- les composés de formule (IX)
R21-NH-(CH2-CH2-CH2-NH)2-H
(IX)
dans laquelle R2i représente un groupement alkyle linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé comprenant au moins 10 atomes de carbone.
12. Composition lubrifiante selon l'une quelconque des revendications précédentes dans laquelle la teneur en poids de triamine grasse va de 0,1 à 5%, de préférence de 0,1 à 3%, avantageusement de 0,5 à 2% par rapport au poids total de la composition lubrifiante.
13. Composition lubrifiante selon l'une quelconque des revendications précédentes dans laquelle le ratio massique (composé organomolybdène/triamine grasse) va de 1/10 à 1 , de préférence de 1/5 à 4/5.
14. Composition lubrifiante selon l'une quelconque des revendications précédentes dans laquelle le ratio massique (composé organomolybdène/composé comprenant un groupement
dithiophosphate/triamine grasse) va de 1/10/10 à 1/1/1 , de préférence de 1/5/5 à 4/5/5.
15. Composition lubrifiante selon l'une quelconque des revendications précédentes comprenant en outre au moins un additif choisi parmi les détergents, les additifs anti-usure différents des dithiophosphates d'ammonium, des dithiophosphates d'amine, des dithiophosphates d'ester et des dithiophosphates métalliques, les additifs extrême pression, les dispersants, les améliorants du point d'écoulement, les anti-mousse, les épaississants et leurs mélanges.
16. Utilisation d'une composition lubrifiante selon l'une quelconque des revendications 1 à 15 pour réduire les frottements entre deux surfaces en acier dans un moteur de véhicule, préférentiellement de véhicule automobile.
17. Utilisation d'une composition lubrifiante selon l'une quelconque des revendications 1 à 15 pour réduire les frottements entre une surface en acier et une surface recouverte de carbone dans un moteur de véhicule, préférentiellement de véhicule automobile.
18. Utilisation d'une composition lubrifiante selon l'une quelconque des revendications 1 à 15 pour réduire les frottements entre deux surfaces recouvertes de carbone dans un moteur de véhicule, préférentiellement de véhicule automobile.
19. Utilisation d'une composition lubrifiante selon l'une quelconque des revendications 1 à 15 pour réduire la consommation de carburant de véhicules, préférentiellement de véhicules automobiles.
20. Composition type concentré d'additifs comprenant :
- au moins un composé organomolybdène,
- au moins un composé comprenant un groupement dithiophosphate, et
- au moins une triamine grasse.
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