FR2541685A1 - LUBRICATING OIL COMPOSITION CONTAINING GLYCEROL BORATE FATTY ACID ESTER SUCCINIMIDE COMPLEX - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE LES HUILES LUBRIFIANTES. ELLE A PLUS PARTICULIEREMENT TRAIT A UNE COMPOSITION D'HUILE LUBRIFIANTE COMPRENANT UNE QUANTITE DOMINANTE D'UNE HUILE DE VISCOSITE PROPRE A LA LUBRIFICATION ET UNE QUANTITE EFFICACE POUR REDUIRE LA FRICTION D'UN COMPLEXE PREPARE PAR REACTION: A D'UN ESTER D'ACIDE GRAS BORATE DU GLYCEROL OU DE MELANGES DE TELS ESTERS; ET B D'UN ALKYL- OU ALCENYLSUCCINIMIDE SOLUBLE DANS L'HUILE. APPLICATION A LA REDUCTION DE LA CONSOMMATION DE CARBURANT PAR UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE.THE INVENTION CONCERNS LUBRICATING OILS. IT HAS MORE PARTICULARLY DEALED WITH A LUBRICATING OIL COMPOSITION COMPRISING A MAJOR QUANTITY OF A LUBRICATING OIL WITH A VISCOSITY AND AN EFFECTIVE QUANTITY TO REDUCE THE FRICTION OF A REACTION-PREPARED COMPLEX: WITH AN ACID ESTER FAT BORATE GLYCEROL OR MIXTURES OF SUCH ESTERS; AND B OF AN OIL SOLUBLE ALKYL- OR ALCENYLSUCCINIMIDE. APPLICATION TO REDUCING FUEL CONSUMPTION BY AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE.
Description
La présente invention concerne le produit obtenu par réaction d'estersThe present invention relates to the product obtained by reaction of esters
d'acides gras boratés duof borated fatty acids
glycérol avec un succinimide et l'utilisation dudit pro- glycerol with a succinimide and the use of
duit dans des compositions lubrifiantes. in lubricating compositions.
Compte tenu de la crise liée à l'amenuisement des réserves de combustible fossile et à l'ascension rapide des prix de ce combustible, de nombreux efforts Given the crisis of dwindling fossil fuel reserves and the rapid rise in fossil fuel prices, many
ont été déployés en vue de réduire la quantité de carbu- have been deployed to reduce the amount of fuel
rant consommée par les moteurs de véhicules automobiles, etc. Il est par conséquent urgent de trouver des lubrifiants qui réduisent la friction globale dans le moteur, de manière à réduire les besoins en énergie consumed by motor vehicle engines, etc. It is therefore urgent to find lubricants that reduce the overall friction in the engine, so as to reduce energy requirements
du moteur.of the motor.
Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N O 4 201 684 fait connaître des huiles lubrifiantes contenant des amides, esters ou ester-amides d'acides gras sulfurés d'amines alkoxylées, qui réduisent la friction entre des surfaces métalliques coulissantes dans des moteurs à U.S. Patent No. 4,201,684 discloses lubricating oils containing amides, esters, or ester-amides of sulfur-containing fatty acids of alkoxylated amines, which reduce friction between sliding metal surfaces in combustion engines.
combustion interne.internal combustion.
Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N O 4 161 486 enseigne des huiles lubrifiantes contenant certains esters d'acides présentant des doubles liaisons ou le dimère ou le trimère de ces esters d'acides Des réductions de la consommation de carburant dans le moteur à combustion interne sont revendiquées par l'utilisation des huiles U.S. Patent No. 4,161,486 teaches lubricating oils containing certain acid esters having double bonds or the dimer or trimer of these acid esters. internal combustion are claimed by the use of oils
lubrifiantes dans le carter du moteur. lubricating in the crankcase.
Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N' 3 151 077 enseigne l'utilisation de triméthylolalcanes monoacylés boratés comme additifs pour carburant et huile lubrifiante de moteur Les additifs sont considérés comme aptes à réduire l'incidence d'un allumage en surface dans un moteur à combustion interne et à inhiber l'accumulation U.S. Patent No. 3,151,077 teaches the use of borated monoacylated trimethylolalkanes as fuel additives and engine lubricating oil. The additives are believed to be able to reduce the incidence of surface ignition in a vehicle. internal combustion engine and to inhibit the accumulation
de dépôts dans le carburateur.deposits in the carburetor.
Le brevet des Etats-Unis d'Amérique No 2 795 548 révèle l'utilisation de compositions d'huiles lubrifiantes U.S. Patent No. 2,795,548 discloses the use of lubricating oil compositions
contenant-un mono-oléate de glycérol boraté Les composi- containing a borated glycerol mono-oleate.
tions d'huile sont utilisées dans le carter d'un moteur à combustion interne en vue de réduire l'oxydation de oil are used in the crankcase of an internal combustion engine to reduce the oxidation of
l'huile et la corrosion des pièces métalliques du moteur. oil and corrosion of metal parts of the engine.
L'utilisation d'esters d'acides gras boratés du glycérol dans les huiles lubrifiantes pose un problème attendu que ces esters sont sensibles à l'humidité et The use of borated fatty acid esters of glycerol in lubricating oils poses a problem since these esters are sensitive to moisture and
s'hydrolysent rapidement L'hydrolyse conduit à la for- hydrolysis rapidly Hydrolysis leads to the formation of
mation d'un voile et/ou d'un précipité qui doit être enlevé par filtration avant l'utilisation De même, l'oléate de glycérol qui est engendré comme conséquence de l'hydrolyse engendre des problèmes de corrosion des paliers et/ou des problèmes de précipitation en présence de certains dihydrocarbyldithiophosphonates de zinc et The glycerol oleate which is generated as a consequence of the hydrolysis causes problems of corrosion of the bearings and / or the formation of a haze and / or precipitate which must be removed by filtration before use. precipitation problems in the presence of some zinc dihydrocarbyldithiophosphonates and
certains phénates métalliques.some metal phenates.
La Demanderesse vient de découvrir que les esters d'acides gras boratés du glycérol pouvaient être stabilisés contre l'hydrolyse par complexation desdits esters de glycérol avec un alcényl ou alkyl-mono ou bissuccinimide. La Demanderesse a découvert le fait très important que la lubrification du carter d'un moteur d combustion interne avec une huile lubrifiante contenant le produit de réaction d'un ester d'acide gras boraté du glycérol et d'un succinimide réduisait la consommation The Applicant has just discovered that the borated fatty acid esters of glycerol could be stabilized against hydrolysis by complexing said glycerol esters with an alkenyl or alkyl-mono or bissuccinimide. The Applicant has discovered the very important fact that the lubrication of the crankcase of an internal combustion engine with a lubricating oil containing the reaction product of a borated fatty acid ester of glycerol and a succinimide reduced the consumption.
de carburant du moteur.engine fuel.
Conformément à la présente invention, il est proposé des huiles lubrifiantes qui réduisent la friction entre des surfaces métalliques coulissantes et qui sont According to the present invention, there are provided lubricating oils which reduce friction between sliding metal surfaces and which are
particulièrement utiles dans le carter de moteurs à com- particularly useful in the engine crankcase
bustion interne La réduction de friction résulte de l'addition à l'huile lubrifiante de petites quantités d'un complexe préparé par réaction d'un ester d'acide internal combustion The reduction of friction results from the addition to the lubricating oil of small quantities of a complex prepared by reaction of an acid ester
gras boraté du glycérol et d'un alkyl ou alcényl-mono- borated fat of glycerol and an alkyl or alkenyl mono-
ou bis-succinimide.or bis-succinimide.
En conséquence, la présente invention a trait à une composition d'huile lubrifiante comprenant une huile de viscosité propre à la lubrification et une quantité efficace pour réduire la friction d'un complexe préparé par réaction (a) d'un ester d'acide gras boraté du glycérol ou de mélanges de ces esters et (b) un alkyl ou alcényl-mono ou bis-succinimide soluble Accordingly, the present invention relates to a lubricating oil composition comprising an oil of lubricating viscosity and an amount effective to reduce the friction of a complex prepared by reacting (a) a fatty acid ester. borate glycerol or mixtures thereof and (b) a soluble alkyl or alkenyl mono or bis-succinimide
dans l'huile.in the oil.
D'autres additifs peuvent aussi être présents dans l'huile lubrifiante en vue de réaliser un équilibre Other additives may also be present in the lubricating oil to achieve a balance
correct de propriétés telles que la dispersion, l'inhibi- correct properties such as dispersion, inhibition
tion de la corrosion, de l'usure et de l'oxydation, qui sont déterminantes pour le fonctionnement correct d'un corrosion, wear and oxidation, which are decisive for the proper functioning of a
moteur à combustion interne.internal combustion engine.
En outre, conformément à l'invention, il est proposé un procédé pour réduire la consommation d'un In addition, according to the invention, there is provided a method for reducing the consumption of a
carburant d'un moteur à combustion interne par traite- fuel from an internal combustion engine by
ment des surfaces en mouvement dudit moteur avec la composition d'huile lubrifiante décrite ci-dessus On a observé en particulier dans des essais sur moteur des améliorations de la consommation de carburant allant de 2 à 3 % en moyenne Cette amélioration de l'économie de carburant peut être obtenue tant dans des moteurs à allumage par compression, c'est-à-dire des moteurs Diesel, The motive surfaces of said engine with the lubricating oil composition described above have been observed in particular in engine tests fuel consumption improvements ranging from 2 to 3% on average This improvement in the economy of fuel can be obtained both in compression ignition engines, ie diesel engines,
que dans des moteurs à allumage par étincelle, c'est-à- only in spark-ignition engines, that is,
dire des moteurs à essence.say gasoline engines.
Les esters d'acides gras boratés de glycérol sont préparés par boratation d'un ester d'acide gras de glycérol avec l'acide borique, avec élimination de l'eau de réaction Le bore est avantageusement présent en quantité suffisante pour que chaque atome de bore réagisse avec 1,5 à 2,5 groupes hydroxyle présents-dans The borated fatty acid esters of glycerol are prepared by borating a glycerol fatty acid ester with boric acid, with removal of the reaction water. The boron is advantageously present in an amount sufficient for each boron reacts with 1.5 to 2.5 hydroxyl groups present-in
le mélange réactionnel.the reaction mixture.
On peut conduire la réaction à une température comprise dans l'intervalle de 60 à 1350 C, en l'absence ou en présence de tout solvant organique convenable tel que le méthanol, le benzène, les xylènes, le toluène, l'huile neutre, etc. Les esters d'acides gras du glycérol peuvent être préparés par divers procédés bien connus dans l'art antérieur Beaucoup de ces esters tels que le monoester de glycérol et l'ester de glycérol de l'acide gras du suif sont produits sur une échelle industrielle Les esters que l'on peut utiliser dans la présente invention The reaction can be carried out at a temperature in the range of 60 to 1350 ° C., in the absence or in the presence of any suitable organic solvent such as methanol, benzene, xylenes, toluene, neutral oil, etc. The fatty acid esters of glycerol can be prepared by various methods well known in the art. Many of these esters such as glycerol monoester and glycerol ester of tallow fatty acid are produced on an industrial scale. Esters that can be used in the present invention
sont solubles dans l'huile et sont avantageusement pré- are oil-soluble and are advantageously
parés à partir d'acides gras en C 8 à C 22 ou de mélanges de ces acidess; tels que ceux que l'on rencontre dans des produits naturels L'acide gras peut être saturé ou insaturé Certains composés rencontrés dans des acides provenant de sources naturelles peuvent renfermer de l'acide licanique qui contient un groupe céto Les acides gras en C 8 à C 22 que l'on apprécie le plus sont ceux qui répondent à la formule R-COOH dans laquelle R est un groupe alkyle ou alcényleo On préconise l'utilisation d'un monoester d'acide gras du glycérol; toutefois, on peut utiliser des mélanges de monesters et de diesters Tout mélange de monoester et de diester contient avantageusement au trimmed with C 8 to C 22 fatty acids or mixtures of these acids; such as those found in natural products The fatty acid may be saturated or unsaturated Certain compounds found in acids from natural sources may contain licanic acid which contains a keto group. Most preferred are those which have the formula R-COOH wherein R is alkyl or alkenyl. The use of a glycerol fatty acid monoester is recommended; However, it is possible to use mixtures of monesters and diesters. Any mixture of monoester and diester advantageously contains at least
moins 40 % du monoester Des mélanges de mono et de. minus 40% monoester Mixtures of mono and.
diesters de glycérol contiennent très avantageusement glycerol diesters contain very advantageously
à 60 % en poids du monoester Par exemple, le mono- 60% by weight of the monoester For example, the mono-
oléate de glycérol du commerce contient un mélange de 45 à 55 % en poids de monoester et de 55 à 45 % de diester. Des acides gras appréciés sont les acides oléique, stéarique, isostéarique, palmitique, myristique, palmitoléique, linoléique, laurique, linolénique, et Commercial glycerol oleate contains a mixture of 45 to 55% by weight of monoester and 55 to 45% of diester. Preferred fatty acids are oleic, stearic, isostearic, palmitic, myristic, palmitoleic, linoleic, lauric, linolenic, and
éléostéarique, et les acides dérivés de produits natu- eléostéarique, and the acids derived from natural products
rels tels que le suif, l'huile de palme, l'huile d'olive, l'huile d'arachide, l'huile de mals, l'huile de pied de boeuf, etc. Un acide particulièrement apprécié est l'acide such as tallow, palm oil, olive oil, peanut oil, corn oil, beefstooth oil, etc. A particularly preferred acid is the acid
oléique.oleic.
Les alcényl ou alkyl-mono ou bis-succinimides solubles dans l'huile qui sont utilisés dans la présente invention sont généralement connus comme des détergents pour huiles lubrifiantes et sont décrits dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique N 2 992 708, N 3 018 291, The oil-soluble alkenyl or alkyl mono or bis-succinimides which are used in the present invention are generally known as lubricating oil detergents and are described in US Pat. Nos. 2,992,708, N 3,018,291,
N 3 024 237, N 3 100 673, N 3 219 666, N 3 172 892 N 3 024 237, N 3 100 673, N 3 219 666, N 3 172 892
et N 3 272 746 Les alcényl-succinimides sont le produit de réaction d'un anhydride succinique à substituant and N 3 272 746 Alkenyl succinimides are the reaction product of a substituted succinic anhydride
poiyoléfinique avec une amine, de préférence une poly- polyolefinic compound with an amine, preferably a poly-
alkylènepolyamine Les anhydrides succiniques à substituant polyoléfinique sont obtenus par réaction d'un polymère polyoléfinique ou d'un dérivé de ce polymère avec l'anhydride maléique L'anhydride succinique ainsi obtenu est amené à réagir avec le composé aminé La préparation des alcénylsuccinimides a été décrite de nombreuses fois dans l'art antérieur On renvoie par exemple aux brevets des Etats-Unis d'Amérique N 3 390 082, N 3 219 666 et N 3 172 892 La réduction de l'anhydride alkylene polyamine Polyolefin-substituted succinic anhydrides are obtained by reacting a polyolefinic polymer or a derivative thereof with maleic anhydride. The succinic anhydride thus obtained is reacted with the amine compound. The preparation of the alkenyl succinimides has been described. Many times in the prior art reference is made, for example, to U.S. Patent Nos. 3,390,082, 3,219,666 and N 3,172,892. The reduction of anhydride
succinique à substituant alcényle donne le dérivé alkyli- alkenyl-substituted succinic acid gives the alkyl derivative
que correspondant Un produit comprenant principalement du mono ou du bissuccinimide peut être préparé par A product mainly comprising mono or bissuccinimide may be prepared by
réglage des rapports molaires des corps réactionnels. adjustment of the molar ratios of the reactants.
Ainsi, par exemple, si l'on fait réagir une mole d'amine avec une mole de l'anhydride succinique à substituant alcényle ou alkyle, on prépare le produit à prédominance de monosuccinimide Si l'on fait réagir deux moles de l'anhydride succinique par mole de polyamine, on prépare Thus, for example, if one mole of amine is reacted with one mole of the alkenyl or alkyl substituted succinic anhydride, the monosuccinimide predominant product is prepared if two moles of the anhydride are reacted. succinic per mole of polyamine, is prepared
un bis-succinimide.bis-succinimide.
On obtient des résultats particulièrement avantageux avec les compositions d'huiles lubrifiantes de l'invention lorsque lalcényl- succinimide est un anhydride succinique à substituant polyisobutène d'une Particularly advantageous results are obtained with the lubricating oil compositions of the invention when the alkenyl succinimide is a polyisobutene substituted succinic anhydride of a
polyalkylènepolyamine.polyalkylenepolyamine.
Le polyisobutène à partir duquel on obtient l'anhydride succinique à substituant polyisobutène est produit par polymérisation d'isobutêne et sa composition The polyisobutene from which the polyisobutene-substituted succinic anhydride is obtained is produced by isobutene polymerization and its composition.
peut varier largement Le nombre moyen d'atomes de car- can vary widely The average number of carbon atoms
bone peut aller de-30 ou moins de 30 à 50 ou plus de bone can range from -30 or less than 30 to 50 or more
250, ce qui donne une moyenne en nombre du poids molé- 250, which gives an average number of the molecular weight
culaire d'environ 400 ou moins à 3000 ou plus De préférence, le nombre moyen d'atomes de carbone par molécule de polyisobutène va d'environ 50 à environ 100, les polyisobutènes ayant une moyenne en nombre du poids moléculaire d'environ 600 à environ 1500 Le nombre moyen d'atomes de carbone par molécule de polyisobutène va notamment d'environ 60 à environ 90 et la moyenne Preferably, the average number of carbon atoms per molecule of polyisobutene is from about 50 to about 100, the polyisobutenes having a number average molecular weight of about 600 to about 100. about 1500 The average number of carbon atoms per molecule of polyisobutene ranges from about 60 to about 90 and the average
en nombre du poids moléculaire va d'environ 800 à 1300. in number of the molecular weight is from about 800 to 1300.
Le polyisobutène est amené à réagir avec l'anhydride maléique conformément à des procédés bien connus pour The polyisobutene is reacted with maleic anhydride according to methods well known for
former l'anhydride succinique à substituant polyisobutène. form the polyisobutene substituted succinic anhydride.
Dans la préparation de l'alcényl-succinimide, on fait réagir l'anhydride succinique substitué avec une polyalkylènepolyamine pour obtenir le succinimide In the preparation of alkenyl succinimide, the substituted succinic anhydride is reacted with a polyalkylene polyamine to obtain succinimide
correspondant Chaque radical alkylène de la polyalkylène- corresponding to each alkylene radical of the polyalkylene
polyamine comprend habituellement jusqu'à environ 8 atomes de carbone Le nombre de radicaux alkylène peut aller jusqu'à environ 8 Le radical alkylène est illustré par les radicaux alkylène, propylène, butylène, triméthylène, polyamine usually comprises up to about 8 carbon atoms The number of alkylene radicals can range up to about 8 The alkylene radical is exemplified by alkylene, propylene, butylene, trimethylene,
tétraméthylène, pentaméthylène, hexaméthylène, octa- tetramethylene, pentamethylene, hexamethylene, octa-
méthylène, etc Le nombre de groupes amino est en général mais non nécessairement supérieur d'une unité au nombre de radicaux alkylène présents dans l'amine, c'est-à-dire que si une polyalkylènepolyamine contient 3 radicaux methylene, etc. The number of amino groups is in general but not necessarily one unit higher than the number of alkylene radicals present in the amine, that is, if a polyalkylene polyamine contains 3 radicals
alkylène, elle comporte habituellement 4 radicaux amino. alkylene, it usually has 4 amino groups.
Le nombre de radicaux amino peut atteindre environ 9. The number of amino groups can reach about 9.
De préférence, le radical alkylène contient environ 2 à environ 4 atomes de carbone et tous les groupes amino sont primaires ou secondaires Dans ce cas, le nombre de groupes amino dépasse le nombre de groupes alkylène Preferably, the alkylene radical contains about 2 to about 4 carbon atoms and all amino groups are primary or secondary. In this case, the number of amino groups exceeds the number of alkylene groups.
d'une unité La polyalkylènepolyamine contient avanta- Polyalkylenepolyamine contains
geusement 3 à 5 groupes amino Des exemples représentatifs des polyalkylènepolyamines comprennent l'éthylènediamine, la diéthylènetriamine, la triéthylènetétramine,la 3 to 5 amino groups Representative examples of the polyalkylene polyamines include ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine,
propylènediamine, la tripropylènetétramine, le tétra- propylenediamine, tripropylenetetramine, tetra-
éthylènepentamine, la triméthylènediamine, la penta- ethylenepentamine, trimethylenediamine, penta
éthylènehexamine, la di-(triméthylène)triamine, la tri(hexaméthylène) tétramine, etc. D'autres amines avantageuses à utiliser pour préparer l'alcényl-succinimide que l'on peut utiliser ethylenehexamine, di- (trimethylene) triamine, tri (hexamethylene) tetramine, etc. Other advantageous amines to be used for preparing the alkenyl succinimide which can be used
dans la présente invention comprennent les amines cycli- in the present invention include cyclic amines
ques telles que la pipérazine, la morpholine et les dipipérazines. Les alcényl-succinimides utilisés dans les compositions de la présente invention répondent avantageusement à la formule suivante: o R 1-CH-Cm' I _ N+Alkylene-N+n H I such as piperazine, morpholine and dipiperazine. The alkenyl succinimides used in the compositions of the present invention advantageously have the following formula: ## STR2 ##
CH 2-C% -CH 2-C% -
2 A2 A
dans laquelle: a R 1 représente un groupe alcdnyle, de préfdrence un hydrocarbure principalement saturé prdparé par polymérisation de monooléfines aliphatiques R 1 est avantageusement prépard à partir d'isobutène et a un nombre moyen d'atomes de carbone et une moyenne en nombre du poids moléculaire comme indiqud ci-dessus; b le radical "alkylène" représente un groupe principalement hydrocarbyle contenant jusqu'à environ 8 atomes de carbone et renfermant avantageusement environ 2 à 4 atomes de carbone comme décrit ci-dessus; c A représente un groupe hydrocarbyle, un wherein: R 1 represents an alkynyl group, preferably a predominantly saturated hydrocarbon prepared by polymerization of aliphatic monoolefins R 1 is preferably prepared from isobutene and has an average number of carbon atoms and a number average of the weight molecular as indicated above; b the "alkylene" radical represents a predominantly hydrocarbyl group containing up to about 8 carbon atoms and preferably containing about 2 to 4 carbon atoms as described above; c A represents a hydrocarbyl group, a
groupe hydrocarbyle à substituant amino ou l'hydrogène. amino-substituted hydrocarbyl group or hydrogen.
Le groupe hydrocarbyle et les groupes hydrocarbyle à substituant amino sont en général les analogues alkyliques The hydrocarbyl group and the amino-substituted hydrocarbyl groups are generally the alkyl analogues
et alkyliques à substituant amino des radicaux alkylé- and amino-substituted alkyls of the alkyl radicals
niques décrits ci-dessus A représente avantageusement l'hydrogène; d N est un nombre entier d'environ 1 à 10 described above A preferably represents hydrogen; d N is an integer of about 1 to 10
et notamment d'environ 3 à 5.and in particular from about 3 to 5.
L'alcényl-succinimide est présent dans les compositions d'huiles lubrifiantes de l'invention en une quantité efficace pour stabiliser les esters d'acides The alkenyl succinimide is present in the lubricating oil compositions of the invention in an amount effective to stabilize the acid esters.
gras boratés contre l'hydrolyse et pour agir comme dis- borated fat against hydrolysis and to act as a
persant et pour empêcher le dépÈt d'impuretés formées persant and to prevent the deposition of impurities
dans l'huile pendant le fonctionnement du moteur. in the oil during engine operation.
Le complexe dont la nature exacte n'est pas connue peut être formé par réaction des esters d'acides gras boratés du glycérol et du succinimide ensemble, sans diluant, à une température supérieure au point de fusion du mélange des corps réactionnels et inférieure à la température de décomposition, ou dans un diluant The complex whose exact nature is not known can be formed by reacting the borated fatty acid esters of glycerol and succinimide together, without diluent, at a temperature above the melting point of the mixture of reactants and below the melting point of the reaction mixture. decomposition temperature, or in a diluent
dans lequel les deux corps réactionnels sont solubles. wherein both reactants are soluble.
Par exemple, les corps réactionnels peuvent être combinés dans le rapport correct en l'absence d'un solvant pour former un produit homogène qui peut être ajouté à l'huile, ou bien les corps réactionnels peuvent être combinés dans le rapport correct dans un solvant tel que le toluène ou le chloroforme, le solvant est chassé et le complexe ainsi formé peut être ajouté à l'huile A titre de variante, on peut préparer le complexe dansune huile lubrifiante sous la forme d'un concentré contenant environ 10 à 90 % en poids du complexe, ce concentré pouvant être ajouté For example, the reactants can be combined in the correct ratio in the absence of a solvent to form a homogeneous product that can be added to the oil, or the reactants can be combined in the correct ratio in a solvent. such as toluene or chloroform, the solvent is removed and the complex thus formed can be added to the oil. Alternatively, the complex can be prepared in a lubricating oil in the form of a concentrate containing about 10 to 90% by weight of the complex, this concentrate can be added
en quantités appropriées à l'huile lubrifiante dans la- in quantities appropriate to the lubricating oil in the
quelle il doit être utilisé, ou bien le complexe peut être préparé directement dans l'huile lubrifiante dans which it should be used, or else the complex can be prepared directly in the lubricating oil in
laquelle on doit l'utiliser.which one should use it.
Le diluant est avantageusement inerte vis-à- The diluent is advantageously inert vis-à-
vis des corps réactionnels et des produits formés et il est utilisé en une quantité suffisante pour assurer la react reactants and formed products and is used in sufficient quantity to ensure the
solubilité des corps réactionnels et pour permettre l'agi- solubility of the reactants and to allow agri-
tation efficace du mélange.effective mixing.
Les températures de préparation du complexe peuvent se situer dans l'intervalle de 25 à 200 'C et notamment de 25 à 100 'C selon que le complexe est préparé sans diluant ou dans un diluant, c'est-à-dire qu'on peut utiliser des températures plus basses lorsqu'on se The complex preparation temperatures may be in the range of 25 to 200 ° C and in particular 25 to 100 ° C depending on whether the complex is prepared without diluent or in a diluent, i.e. can use lower temperatures when
sert d'un solvant.serves as a solvent.
Le rapport des pourcentages en poids du succinimide à l'ester d'acide gras boraté du glycérol pour former le complexe se situe dans l'intervalle de 0,5:1 à 3:1, de préférence de 1:1 à 2:1 et il est notamment égal à 1:1 Ce dernier rapport est préconisé si le complexe est préparé et/ou conservé sans diluant ou en l'absence de solvant ou d'huile lubrifiante et dans les The ratio of weight percent succinimide to borated fatty acid ester of glycerol to form the complex is in the range of 0.5: 1 to 3: 1, preferably 1: 1 to 2: 1. and it is especially equal to 1: 1 This latter ratio is recommended if the complex is prepared and / or stored without diluent or in the absence of solvent or lubricating oil and in the
conditions atmosphériques.weather conditions.
La quantité d'additif nécessaire pour réduire efficacement la friction dans des compositions d'huiles lubrifiantes peut aller de 0,3 à environ 10 % en poids de la composition lubrifiante totale et l'additif est avantageusement présent dans l'intervalle de 1 à 5 % en poids Le succinimide est présent dans le complexe de l'invention en une quantité efficace pour stabiliser les esters boratés contre l'hydrolyse et pour permettre aux esters boratés de fonctionner efficacement comme The amount of additive required to effectively reduce friction in lubricating oil compositions can range from 0.3 to about 10% by weight of the total lubricating composition and the additive is advantageously present in the range of 1 to 5 % by weight Succinimide is present in the complex of the invention in an amount effective to stabilize the borated esters against hydrolysis and to allow the borated esters to function effectively as
agents réducteurs de friction.friction reducing agents.
De même, le succinimide dans le complexe agit comme dispersant et empêche le dépôt d'impuretés Similarly, the succinimide in the complex acts as a dispersant and prevents the deposition of impurities
formées dans l'huile pendant le fonctionnement du moteur. formed in the oil during engine operation.
En général, les complexes de la présente invention peuvent aussi être utilisés en association avec d'autres systèmes d'additifs en quantités classiques In general, the complexes of the present invention can also be used in combination with other additive systems in conventional amounts.
pour leur but connu d'utilisation.for their known purpose of use.
Par exemple, en vue de son utilisation dans des lubrifiants modernes pour carters, la composition de base décrite ci-dessus est formulée avec des additifs supplémentaires pour créer les propriétés nécessaires de stabilité,de détergence,de dispersiond'anti-usure For example, for use in modern crankcase lubricants, the base composition described above is formulated with additional additives to create the necessary properties of stability, detergency, anti-wear dispersion.
et d'anti-corrosion.and anti-corrosion.
En conséquence, selon une autre forme de réa- Consequently, according to another form of
lisation de l'invention, les huiles lubrifiantes auxquelles les complexes préparés par réaction des esters d'acides gras boratés de glycérol et de succinimides sont ajoutés peuvent contenir un hydrocarbylsulfonate de métal alcalin ou de métal alcalino-terreux, un phénate de métal alcalin ou alcalino-terreux et un dihydrocarbyldithiophosphate In accordance with the invention, the lubricating oils to which the complexes prepared by reaction of the borated fatty acid esters of glycerol and succinimides are added may contain an alkali metal or alkaline earth metal hydrocarbyl sulfonate, an alkali metal or alkaline phenate. -terrous and a dihydrocarbyldithiophosphate
de métal du Groupe Il.Group II metal.
De même, étant donné que les succinimides agissent comme d'excellents dispersants, une quantité additionnelle de succinimides peut être ajoutée aux compositions d'huiles lubrifiantes, en plus des quantités ajoutées sous la forme de complexe avec les esters Also, since the succinimides act as excellent dispersants, an additional amount of succinimides can be added to the lubricating oil compositions, in addition to the amounts added as a complex with the esters.
d'acides gras boratés du glycérol La quantité de succi- borated fatty acids of glycerol The amount of
nimides peut atteindre environ 20 % en poids des composi- nimides can reach about 20% by weight of
tions totales d'huiles lubrifiantes. total lubricating oils.
Les hydrocarbylsulfonates de métaux alcalins ou alcalino-terreux peuvent être des sulfonates de pétrole, des sulfonates aromatiques alkylés par voie de synthèse ou des sulfonates aliphatiques tels que ceux qui sont dérivés de polyisobutylène L'une des fonctions les plus importantes des sulfonates réside dans leur action détergente et dispersante Ces sulfonates sont bien connus dans l'art antérieur Le groupe hydrocarbyle doit avoir un nombre suffisant d'atomes de carbone pour rendre la molécule de sulfonate soluble dans l'huile La portion hydrocarbyle comporte avantageusement au moins The hydrocarbylsulfonates of alkali or alkaline earth metals can be petroleum sulfonates, synthetic alkylated aromatic sulfonates or aliphatic sulfonates such as those derived from polyisobutylene. One of the most important functions of sulfonates is their action. These sulphonates are well known in the prior art. The hydrocarbyl group must have a sufficient number of carbon atoms to make the sulphonate molecule soluble in the oil. The hydrocarbyl portion advantageously comprises at least
20 atomes de carbone et peut être aromatique ou alipha- 20 carbon atoms and may be aromatic or aliphatic.
tique, mais elle est ordinairement alkylaromatique On utilise très avantageusement des sulfonates de calcium, However, it is usually alkylaromatic. Calcium sulfonates are very advantageously used.
magnésium ou baryum qui sont de caractère aromatique. magnesium or barium which are aromatic.
Certains sulfonates sont normalement préparés par sulfona- Some sulphonates are normally prepared by sulphate
tion d'une fraction de pétrole portant des groupes fraction of oil bearing groups
aromatiques, habituellement des groupes mono ou di- aromatic compounds, usually mono or di-
alkylbenzéniques, puis formation du sel métallique de l'acide sulfonique D'autres matières utilisées pour préparer ces sulfonates comprennent des benzènes alkylés par synthèse et des hydrocarbures aliphatiques préparés par polymérisation d'une mono-oléfine ou d'une dioléfine, The other materials used to prepare these sulfonates include alkylated benzenes by synthesis and aliphatic hydrocarbons prepared by polymerization of a mono-olefin or a diolefin.
par exemple un groupe polyisobutényle préparé par poly- for example a polyisobutenyl group prepared by poly-
mérisation de l'isobutène Les sels métalliques sont formés directement ou par métathèse en utilisant des Isobutene Merification Metal salts are formed directly or by metathesis using
procédés bien connus.well known methods.
Les sulfonates peuvent être neutres ou rendus surbasiques, avec des indices de basicité atteignant ou dépassant environ 400 L'anhydride carbonique et l'hydroxyde ou l'oxyde de calcium constituent les matières que l'on utilise le plus couramment pour produire les The sulfonates can be neutral or overbased, with base numbers up to about 400 or more. Carbon dioxide and calcium hydroxide or oxide are the materials most commonly used to produce
sulfonates basiques ou rendus surbasiques On peut utili- basic or overbased sulphonates can be used
ser des mélanges de sulfonates neutres et rendus sur- mixtures of neutral sulphonates
basiques Les sulfonates sont ordinairement utilisés de manière que leur quantité représente 0,3 à 10 % en poids de la composition totale De préférence, les sulfonates neutres sont présents en proportions de 0,4 à 5 % en poids de la composition totale et les sulfonates rendus surbasiques sont présents en proportion de 0,3 The sulfonates are usually used in such a way that their amount represents 0.3 to 10% by weight of the total composition. Preferably, the neutral sulfonates are present in proportions of 0.4 to 5% by weight of the total composition and the sulfonates overbased renderings are present in proportion of 0.3
à 3 % en poids de la composition totale. at 3% by weight of the total composition.
Les phénates destinés à être utilisés dans la présente invention sont les produits classiques qui The phenates for use in the present invention are the conventional products which
sont les sels de métaux alcalins ou de métaux alcalino- are the alkali metal or alkali metal salts
terreux de phénols alkylés L'une des fonctions des phé- of alkylated phenols One of the functions of
nates est leur action comme détergent et comme dispersant. nates is their action as a detergent and as a dispersant.
Entre autres choses, le phénate empêche le dépôt d'impu- Among other things, phenate prevents the deposition of
retés formées au cours du fonctionnement à haute tempéra- formed during high-temperature operation.
ture du moteur Les phénols peuvent être monoalkylés motor phenols may be monoalkylated
ou polyalkylés.or polyalkylated.
La portion alkyle de l'alkylphénate est pré- The alkyl portion of the alkylphenate is
sente pour conférer au phénate la solubilité dans l'huilç. to give the phenate the solubility in oil.
La portion alkyle peut provenir de sources naturelles ou The alkyl portion can come from natural sources or
synthétiques Des sources naturelles comprennent des hydro- Synthetic natural sources include hydro-
carbures de pétrole tels que l'huile blanche et la cire. petroleum carbides such as white oil and wax.
Etant dérivée du pétrole, la portion hydrocarbonée est un mélange de groupes hydrocarbyle différents dont la Being derived from petroleum, the hydrocarbon portion is a mixture of different hydrocarbyl groups whose
composition particulière dépend de l'huile de base parti- particular composition depends on the particular base oil
culière qui a été utilisée comme matière de départ Des sources synthétiques convenables comprennent divers alcènes et dérivés d'alcanes disponibles dans le commerce-qui, lorsqu'on les fait réagir avec le phénol, donnent un alkylphenol Des radicaux convenables obtenus comprennent les radicaux butyle, hexyle, octyle, décyle, dodécyle, hexadécyle, eicosyle, tricontyle, etc D'autres sources synthétiques convenables de radical alkyle comprennent The suitable synthetic sources include various commercially available alkenes and alkane derivatives which, when reacted with phenol, give an alkylphenol. Suitable radicals include butyl radicals, hexyl, octyl, decyl, dodecyl, hexadecyl, eicosyl, tricontyl, etc. Other suitable synthetic sources of alkyl include
des polymères oléfiniques tels que polypropylène, poly- olefinic polymers such as polypropylene, poly-
butylène, polyisobutylène, etc. Le groupe alkyle peut être un groupe à chaîne droite ou à chaîne ramifiée, saturé ou non saturé (s'il st insaturé, il ne renferme de préférence pas plus de butylene, polyisobutylene, etc. The alkyl group may be a straight-chain or branched-chain, saturated or unsaturated group (if it is unsaturated it preferably contains no more than
2 et généralement pas plus d'un site d'insaturation olé- 2 and generally no more than one unsaturated
finique) Les radicaux alkyle contiennent généralement 4 à 30 atomes de carbone En général, lorsque le phénol est monoalkylé, le radical alkyle doit contenir au moins B atomes de carbone Le phénate peut être sulfuré le cas échéant Il peut être neutre et rendu surbasique et dans ce dernier cas, il a un indice de basicité atteignant ou dépassant 200 à 300 On peut utiliser des mélanges Alkyl radicals generally contain from 4 to 30 carbon atoms In general, when the phenol is monoalkylated, the alkyl radical must contain at least B carbon atoms. The phenate may be sulphidised if appropriate. It may be neutral and overbased and the latter case, it has a basicity index of 200 to 300 or more.
de phénates neutres et rendus surbasiques. Neutral and overbased phenates.
Les phénates sont ordinairement présents dans l'huile en proportion de 0, 2 à 27 % en poids de la composition totale De préférence, les phénates neutres sont présents en proportion de 0,2 à 9 % en poids de la composition totale et les phénates rendus surbasiques sont présents en proportion de 0,2 à 13 % en poids de la composition totale Les phénates rendus surbasiques sont très avantageusement présents en proportion de 0, 2 à 5 % en poids de la composition totale Des métaux appréciés The phenates are usually present in the oil in a proportion of from 0.2 to 27% by weight of the total composition. Preferably, the neutral phenates are present in a proportion of 0.2 to 9% by weight of the total composition and the phenates Overbased renderers are present in a proportion of from 0.2 to 13% by weight of the total composition. The overbased phenates are most preferably present in an amount of from 0.2 to 5% by weight of the total composition. Preferred metals
sont le calcium, le magnésium, le strontium et le baryum. are calcium, magnesium, strontium and barium.
On apprécie les alkylphénates de métaux alcalino-terreux sulfurés Ces sels sont obtenus par divers The alkylphenates of sulphurised alkaline earth metals are preferred. These salts are obtained by various
procédés, par exemple par traitement du produit de neutra- processes, for example by treating the neutralization product
lisation d'une base alcalino-terreuse et d'un alkylphénol avec le soufre Le soufre, sous la forme élémentaire, est avantageusement ajouté au produit de neutralisation et amené à réagir à des températures élevées pour produire Use of an alkaline earth base and an alkylphenol with sulfur Sulfur in the elemental form is advantageously added to the neutralization product and reacted at elevated temperatures to produce
l'alkylphénate de métal alcalino-terreux sulfuré. the sulphurated alkaline earth metal alkylphenate.
Si, pendant la réaction de neutralisation, on ajoute davantage de base alcalino-terreuse qu'il n'en était nécessaire pour neutraliser le phénol, on obtient If, during the neutralization reaction, more alkaline earth base is added than it was necessary to neutralize the phenol, we obtain
un alkylphénate de métal alcalino-terreux sulfuré basique. a basic alkaline-earth metal sulphide alkylphenate.
On renvoie par exemple au brevet des Etats-Unis d'Amérique N O 2 680 096 On peut accroître la basicité en ajoutant For example, reference is made to U.S. Patent No. 2,680,096. The basicity can be increased by adding
de l'anhydride carbonique à l'alkylphénate de métal alcalino- from carbon dioxide to alkali metal alkylphenate
terreux sulfuré basique La base de métal alcalino-terreux basic earthy sulphide The alkaline earth metal base
en excès peut être ajoutée ensuite dans l'étape de sulfu- in excess can be added later in the sulphurization step.
ration, nais on l'ajoute avantageusement en même temps que l'on ajoute la base alcalino-terreuse pour neutraliser ration, but it is added advantageously at the same time as the alkaline earth base is added to neutralize
le phénol.phenol.
L'anhydride carbonique et l'hydroxyde ou l'oxyde de calcium constituent les matières utilisées le plus couramment pour produire les phénates basiques ou Carbon dioxide and calcium hydroxide or oxide are the materials most commonly used to produce the basic or
"rendus surbasiques" Un procédé dans lequel des alkyl- "Overbased" means a process in which alkyls are
phénates alcalino-terreux sulfurés basiques sont produits par addition d'anhydride carbonique est décrit dans le basic alkaline sulphide phenates are produced by addition of carbon dioxide is described in the
brevet des Etats-Unis d'Amérique N 3 178 368. U.S. Patent No. 3,178,368.
Les sels de métal du Groupe II d'acides di- The Group II metal salts of di-
hydrocarbyldithiophosphoriques sont doués de propriétés anti-usure, antioxydantes et thermostabilisantes Des sels de métaux du Groupe II d'acides phosphorodithio'ques ont été déjà décrits (voir par exemple les colonnes 6 et 7 du brevet des Etats-Unis d'Amérique N 3 390 080 o on Hydrocarbyl dithiophosphoric compounds are endowed with anti-wear, antioxidant and heat-stabilizing properties Group II metal salts of phosphorodithioic acids have already been described (see, for example, columns 6 and 7 of U.S. Patent No. 3,390 080 o on
trouve une description générale de ces composés et de finds a general description of these compounds and of
leur préparation) Les sels de métaux du Groupe II des acides dihydrocarbyldithiophosphoriques utiles dans la their preparation) Group II metal salts of dihydrocarbyldithiophosphoric acids useful in the
composition d'huiles lubrifiantes de l'invention contien- lubricating oil composition of the invention contains
nent avantageusement environ 4 à environ 12 atomes de carbone dans chacun des radicaux hydrocarbyle et peuvent être égaux ou différents et de nature aromatique, alkylique ou cycloalkylique Des groupes hydrocarbyle appréciés sont des groupes alkyle contenant 4 à 8 atomes de carbone et sont représentés par les groupes butyle, isobutyle, sec -butyle, hexyle, isohexyle, octyle, 2-éthylhexyle, etc Les métaux qui conviennent pour former ces sels comprennent le baryum, le calcium, le strontium,le zinc et le cadmium, parmi lesquels on donne la préférence au zinc. Advantageously, about 4 to about 12 carbon atoms in each of the hydrocarbyl radicals and may be equal or different and of aromatic, alkyl or cycloalkyl nature. Preferred hydrocarbyl groups are alkyl groups containing from 4 to 8 carbon atoms and are represented by the groups butyl, isobutyl, sec-butyl, hexyl, isohexyl, octyl, 2-ethylhexyl, etc. Suitable metals for forming such salts include barium, calcium, strontium, zinc and cadmium, of which preference is given to zinc.
Le sel de métal du Groupe-II d'un acide dihy- The Group II metal salt of a dihydric acid
drocarbyldithiophosphorique répond avantageusement à la formule suivante r R 2 Os Sd drocarbyldithiophosphoric acid advantageously corresponds to the following formula r R 2 Os Sd
R 3 OX S-R 3 OX S-
22
dans laquelle e R 2 et R 3 représentent, indépendamment, des radicaux hydrocarbyle tels que définis ci-dessusg et f M 1 représente un cation de métal du in which e R 2 and R 3 represent, independently, hydrocarbyl radicals as defined above and M 1 represents a metal cation of
Groupe II tel que défini ci-dessus. Group II as defined above.
Le sel dithiophosphorique est présent dans les compositions d'huiles lubrifiantes de l'invention en une quantité efficace pour inhiber l'usure et l'oxydation de l'huile lubrifiante La quantité va d'environ 0,1 à environ 4 % en poids de la composition totale, le sel étant avantageusement présent en proportion d'environ 0,2 à environ 2,5 % en poids de la composition totale d'huile lubrifiante La composition d'huile lubrifiante finale renferme ordinairement 0,025 à 0,25 % en poids de phosphore The dithiophosphoric salt is present in the lubricating oil compositions of the invention in an amount effective to inhibit wear and oxidation of the lubricating oil. The amount is from about 0.1 to about 4% by weight of the lubricating oil. the total composition, the salt being suitably present in an amount of from about 0.2 to about 2.5% by weight of the total lubricating oil composition The final lubricating oil composition usually contains 0.025 to 0.25% by weight phosphorus
et de préférence 0,05 à 0,15 % en poids. and preferably 0.05 to 0.15% by weight.
L'huile lubrifiante prête à l'emploi est simple ou multigrade Des huiles lubrifiantes multigrade sont préparées par addition d'agents améliorant l'indice de viscosité (IV) Des exemples représentatifs d'agents The ready-to-use lubricating oil is single or multigrade Multigrade lubricating oils are prepared by addition of viscosity index improvers (IV) Representative examples of agents
améliorant l'indice de viscosité sont des polyalkylmétha- viscosity index improvers are polyalkyl metha-
crylates, des copolymères d'éthylène et de propylène, des copolymères de styrène et d'un diène, etc On peut aussi utiliser dans les formulations de l'invention des agents améliorant l'indice de viscosité qui sont en même crylates, copolymers of ethylene and propylene, copolymers of styrene and a diene, etc. It is also possible to use in the formulations of the invention viscosity index improvers which are at the same time
temps doués de propriétés dispersantes. times endowed with dispersant properties.
L'huile lubrifiante utilisée dans les compo- The lubricating oil used in the
sitions de la présente invention peut être une huile minérale ou une huile synthétique de viscosité propre of the present invention may be a mineral oil or a synthetic oil of proper viscosity
à la lubrification et que l'on peut utiliser avantageuse- lubrication and that can be used advantageously-
ment dans le carter d'un moteur à combustion interne. in the crankcase of an internal combustion engine.
Des huiles lubrifiantes moteur ont ordinairement une viscosité d'environ 1300 m 106 i 2/s à -17,80 C à 22,7 10-6 m 2/s à 990 C Les huiles lubrifiantes peuvent provenir de sources synthétiques ou naturelles Une huile minérale destinée Engine lubricating oils usually have a viscosity of about 1300 m 2 2 / s at -17.80 C to 22.7 10-6 m 2 / s at 990 C. The lubricating oils may be from synthetic or natural sources. mineral intended
à être utilisée comme huile de base dans la présente in- to be used as a base oil in the present invention
vention est choisie entre des huiles paraffiniques, vention is chosen between paraffinic oils,
naphténiques et d'autres huiles qui sont ordinairement- naphthenic and other oils which are ordinarily
utilisées dans des compositions d'huiles lubrifiantes. used in lubricating oil compositions.
Des huilés synthétiques comprennent aussi bien des huiles synthétiques hydrocarbonées que des esters synthétiques. Synthetic oils include both synthetic hydrocarbon oils and synthetic esters.
Des huiles hydrocarbonées synthétiques utiles comprennent des polymères liquides d'alpha-oléfines ayant la viscosité Useful synthetic hydrocarbon oils include liquid alpha-olefin polymers having the viscosity
correcte Les oligomères liquides hydrogénés d'alpha- correct Hydrogenated liquid oligomers of alpha-
oléfines en C 6 d C 12 tels que le trimère du 1-décêne sont particulièrement utiles De même, on peut utiliser C 6 -C 12 olefins such as 1-decene trimer are particularly useful.
des alkylbenzènes de viscosité correcte tels que le di- alkylbenzenes of correct viscosity such as di-
dodécylbenzène Des esters synthétiques utiles comprennent les esters d'acides monocarboxyliques et d'acides poly- carboxyliques ainsi que de monohydroxyalcanols et de polyols Des exemples représentatifs comprennent l'adipate Dodecylbenzene Useful synthetic esters include esters of monocarboxylic acids and polycarboxylic acids as well as monohydroxyalkanols and polyols. Representative examples include adipate
de didodécyle, le tétracaproate de pentaérythritol, l'adi- of didodecyl, pentaerythritol tetracape
pate de di-2-éthylhexyle, le sébacate de dilauryle, etc. Des esters complexes préparés à partir de mélanges d'un acide monocarboxylique et de l'acide dicarboxylique et di-2-ethylhexyl paste, dilauryl sebacate, etc. Complex esters prepared from mixtures of a monocarboxylic acid and the dicarboxylic acid and
de mono et de dihydroxyalcanols peuvent aussi être uti- mono and dihydroxyalkanols can also be used.
lisés. Des mélanges d'huiles hydrocarbonées avec des huiles synthétiques sont également utiles Par exemple, des mélanges de 10 à 25 % en poids de trimère de 1-décène hydrogéné avec 75 à 90 % en poids d'une huile minérale ized. Mixtures of hydrocarbon oils with synthetic oils are also useful. For example, mixtures of 10 to 25% by weight of hydrogenated 1-decene trimer with 75 to 90% by weight of a mineral oil.
de viscosité Saybolt à 37,8 C égale à 150 secondes uni- Saybolt viscosity at 37.8 C equal to 150 seconds uni-
verselles, donnent une excellente base pour huile lubri- versels, give an excellent base for lubricating oil.
fiante.fiasco.
Des concentrés d'additifs sont également Additive concentrates are also
inclus dans le cadre de l'invention Ils renferment ordi- included in the scope of the invention.
nairement environ 90 à 10 % en poids d'une huile de vis- typically about 90 to 10% by weight of a screw oil.
cosité propre à la lubrification et environ 10 à 90 % en poids de l'additif complexe de l'invention Par exemple, les concentres contiennent une quantité suffisante de lubricant and about 10 to 90% by weight of the complex additive of the invention. For example, the concentrates contain a sufficient amount of
diluant pour les rendre faciles à manipuler pendant l'ex- diluent to make them easy to handle during the ex-
pêdition et l'entreposage Des diluants convenables pour puncture and storage Suitable diluents for
les concentrés comprennent tout diluant inerte, de pré- the concentrates include any inert diluent, preferably
férence une huile de viscosité propre à la lubrification, de manière que le concentré puisse être aisément mélangé an oil of viscosity suitable for lubrication, so that the concentrate can be easily mixed
avec les huiles lubrifiantes afin de préparer les composi- with lubricating oils to prepare the composi-
tions d'huile lubrifiante Les huiles lubrifiantes avan- Lubricating Oil Advantageous Lubricating Oils
tageuses à utiliser comme diluants ont par exemple des viscosités Saybolt à 38 C comprises dans l'intervalle d'environ 35 à environ 500 secondes universelles, bien qu'on puisse utiliser une huile de viscosité propre à la lubrificationo D'autres additifs qui peuvent être présents dans la formulation comprennent des inhibiteurs de rouille, des inhibiteurs de mousse, des inhibiteurs de corrosion, For example, the use of diluents in the form of diluents includes 38 ° C Saybolt viscosities in the range of from about 35 to about 500 universal seconds, although an oil of lubricating viscosity may be used. Other additives which may be present in the formulation include rust inhibitors, foam inhibitors, corrosion inhibitors,
des agents de désactivation des métaux, des agents abais- metal deactivating agents, reducing agents,
sant le point d'écoulement, des anti-oxydants et divers pouring point, anti-oxidants and various
autres additifs bien connus.other well-known additives.
Les exemples suivants sont présentés afin d'illustrer l'invention en détail Ces exemples et ces illustrations ne doivent nullement être interprétés comme The following examples are presented to illustrate the invention in detail. These examples and illustrations should not be construed as
limitant le cadre de l'invention.limiting the scope of the invention.
Exemple 1Example 1
Préparation du mono-oléate de glycérol boraté On a ajouté 30,92 g d'acide borique et Preparation of borated glycerol mono-oleate 30.92 g of boric acid and
250 ml de xylène à un mélange contenant 125,23 g de mono- 250 ml of xylene to a mixture containing 125.23 g mono-
oléate de glycérol ( 45 à 55 % en poids) et du dioléate de glycérol ( 55 à 45 % en poids) Le mélange réactionnel a été chauffé à 99-141 C pendant environ 9,5 heures sous atmosphère d'azote dans des conditions azéotropes On glycerol oleate (45 to 55% by weight) and glycerol dioleate (55 to 45% by weight) The reaction mixture was heated at 99-141 C for about 9.5 hours under a nitrogen atmosphere under azeotropic conditions We
a recueilli 17,6 ml d'eau à l'aide d'un piège de Dean- collected 17.6 ml of water using a Dean-trap
Stark Le produit réactionnel a été filtré et concentré à l'évaporateur rotatif sous vide jusqu'à 135 C pour obtenir 128,35 g de produit Analyse: 2,42 et 2,52 % de bore, indice d'hydroxyle 32 mg de KOH/g L'analyse par spectroscopie infrarouge du produit montre qu'il n'y a pas d'extension hydroxylique libre du type glycérol mais qu'il y a effectivement une liaison BO-H accentuée et qu'il n'y a pratiquement pas d'absorption du type Stark The reaction product was filtered and concentrated on a rotary evaporator under vacuum to 135 ° C to obtain 128.35 g of product. Analysis: 2.42 and 2.52% boron, hydroxyl number 32 mg KOH The infrared spectroscopic analysis of the product shows that there is no free hydroxyl extension of the glycerol type but that there is indeed an accentuated BO-H bond and that there is practically no absorption type
B-O-B.BOB.
*Exemple 2* Example 2
On a préparé des mélanges d'huiles ccane indiqué sur le tableau I en utilisant de l'huile CC 100 N, The ccane oil mixtures shown in Table I were prepared using 100 N CC oil.
ces mélanges contenant 1 % en poids de l'oléate de gly- these mixtures containing 1% by weight of the glyol oleate
cérol boraté préparé conformément à l'exemple 1, avec borated cerol prepared in accordance with Example 1, with
et sans addition de 0,66 %O en poids de polyisobutyényl- and without the addition of 0.66% w of polyisobutyenyl
succinimide (préparé par réaction d'anhydride pplyiso- succinimide (prepared by reaction of pplyiso-
buténylsuccinique dont la moyenne en nombre du poids moléculaire du groupe polyisobutényle était d'environ 950 et de la tétraéthylènepentamine dans un rapport molaire butenylsuccinic whose number average molecular weight of the polyisobutenyl group was about 950 and tetraethylenepentamine in a molar ratio
de l'amine à l'anhydride de 0,97).from amine to anhydride 0.97).
ml de l'huile de base et de chacun des mélanges ont été introduits dans un bécher de 250 ml et placés dans une chambre humide maintenue à 37,8 C et à une humidité relative de 90 % On a évalué le dévelop- pement d'un trouble et la formation d'un sédiment dans 1 ml of the base oil and each of the mixtures were placed in a 250 ml beaker and placed in a humid chamber maintained at 37.8 C and 90% relative humidity. a disorder and the formation of a sediment in
les échantillons, en fonction du temps. samples, as a function of time.
TABLEAU ITABLE I
Formulation Temps 0 écoulé, Observation _________ en jours Huile de base 1-3 lumineuse et claire Huile de base + 1 % en 1 trouble et formation Formulation Time 0 elapsed, Observation _________ in days Base oil 1-3 light and clear Base oil + 1% in 1 disorder and formation
poids d'oléate de gly-glycerol oleate weight
cérol boraté Huile de base + 1 % en 1 poids Oléate de glycérol boraté 3 Borated cerol Base oil + 1% by weight Borated glycerol oleate 3
+ 0,66 % en poids de poly-+ 0.66% by weight of poly-
isobuténylsuccinimideisobuténylsuccinimide
Exemple 3Example 3
d'un précipité lumineuse et claire légèrement trouble Une partie en poids de l'oléate de glycérol boraté préparé conformément à l'exemple 1 et 2 parties a light and slightly hazy light precipitate A part by weight of the borated glycerol oleate prepared according to Example 1 and 2 parts
en poids d'une solution à 44 % en poids de polyisobutényl- by weight of a solution containing 44% by weight of polyisobutenyl-
succinimide (préparé par réaction d'anhydride polyiso- succinimide (prepared by reaction of polyiso-
butényl-succinique dont la moyenne en nombre du poids moléculaire du groupe polyisobutényle était d'environ 950 et de tétraéthylènepentamine dans un rapport molaire de l'amine à l'anhydride de 0,87) dans de l'huile (CC 100 N) ont été chauffées ensemble sous agitation sur une plaque butenylsuccinic group whose number average molecular weight of the polyisobutenyl group was about 950 and tetraethylenepentamine in a molar ratio of amine to anhydride of 0.87) in oil (CC 100 N) were were heated together with stirring on a plate
chauffante à 170 C pendant 0,5 heure. heating at 170 C for 0.5 hours.
ml du mélange réactionnel ont été placés dans un bécher de 250 ml et le bécher a été installé ml of the reaction mixture was placed in a 250 ml beaker and the beaker was installed
dans une chambre humide maintenue à 37,8 C et à une humi- in a humid chamber maintained at 37.8 C and a humidity
dité relative de 90 % Un bécher de 250 ml contenant ml de l'oléate de glycérol boraté seulement, sans succinimide, a également été placé dans la chambre humide 90% Relative Density A 250 ml beaker containing 1 ml of borated glycerol oleate only, without succinimide, was also placed in the wet chamber
à des fins comparatives.for comparative purposes.
L'oléate de glycérol boraté s'est hydrolysé et une pellicule d'acide borique s'est formée à sa surface après un séjour d'environ une minute dans la chambre humide Le complexe formé entre l'oléate de glycérol boraté et le succinimide est resté lumineux et clair au bout d'une semaine de séjour dans la chambre humide Même au bout de trois semaines, on n'a observé que des traces de trouble dans l'échantillon contenant The borated glycerol oleate hydrolyzed and a film of boric acid formed on its surface after a residence time of about one minute in the wet chamber. The complex formed between borated glycerol oleate and succinimide is remained bright and clear after a week's stay in the humid chamber Even after three weeks, only traces of turbidity were observed in the sample containing
le complexe.the complex.
Exemple 4Example 4
On a effectué des essais qui démontrent les améliorations, en ce qui concerne l'économie de carburant, que l'on obtient en ajoutant des compositions d'huiles lubrifiantes de l'invention au carter d'un moteur de Tests have been conducted which demonstrate the fuel economy improvements achieved by adding lubricating oil compositions of the invention to the crankcase of an engine.
véhicule automobile.motor vehicle.
Dans cet essai, on a fait fonctionner en In this test, we operated in
relation avec un dynamomètre un moteur Oldsmobile 350 CID. relationship with a dynamometer an Oldsmobile 350 CID engine.
Un système de graissage du moteur a été conçu de manière à permettre la lubrification correcte du moteur et à permettre également le remplacement de l'huile sans An engine lubrication system has been designed to allow the correct lubrication of the engine and also to allow the replacement of the oil without
arrêter le moteur On a utilisé fondamentalement un sys- shut down the engine Basically a system was used
tème de carter sec comportant une pompe externe pour la lubrification du moteur Cette pompe a été reliée par des soupapes à quatre carters externes Le réglage de Dry sump system with external pump for engine lubrication This pump has been connected by valves to four outer casings.
position des soupapes déterminait l'huile utilisée. valve position determined the oil used.
On a répété cet essai plusieurs fois dans des conditions constantes avec l'huile de base puis avec la même huile contenant 1,25, 1,50 et 2 % en poids des complexes d'oléate de glycérol boraté et de succinimide préparés conformément à l'exemple 3 Les pourcentages d'amélioration de la consommation de carburant réalisés This test was repeated several times under constant conditions with the base oil and then with the same oil containing 1.25, 1.50 and 2% by weight of the borated glycerol oleate and succinimide complexes prepared according to US Pat. Example 3 Percentages of Improvement in Fuel Consumption Achieved
en utilisant les compositions de l'invention, comparati- using the compositions of the invention,
vement à l'huile de base, sont reproduits sur le tableau II. base oil, are shown in Table II.
TABLEAU IITABLE II
Economie de carburant par rapport à des Fuel economy compared to
concentrations de base d'échan-basic concentrations of
tillon Concentration (% en poids) Amélioration, % tillon Concentration (% by weight) Improvement,%
1,25 1,351.25 1.35
1,5 2,221.5 2.22
2,0 2,622,0 2,62
On a effectué les comparaisons dans l'essai décrit ci-dessus avec une huile formulée "Exxon" 150 N contenant en outre 30 mmoles/kg d'hydrocarbylsulfonate Comparisons were made in the test described above with 150 N Exxon-formulated oil additionally containing 30 mmol / kg hydrocarbyl sulfonate.
de magnésium rendu surbasique, 2,5 % d'un polyisobutényl- overbased magnesium, 2.5% polyisobutenyl
succinimide à 44 % en poids dans l'huile (CC 100 N), 20 mmoles/kg de polypropylènephénate de calcium sulfuré rendu surbasique, 16 mmoles/kg de di(alkyl)dithiophosphate de zinc, 5,5 % d'un agent améliorant l'indice de viscosité à base de polyéthylène/propylène/diène aminé et 3 mmoles/kg succinimide at 44% by weight in oil (CC 100 N), 20 mmol / kg of overbased sulfurized calcium polypropylenephénate, 16 mmol / kg of zinc di (alkyl) dithiophosphate, 5.5% of an improving agent the viscosity index based on polyethylene / propylene / diene amine and 3 mmol / kg
d'un complexe molybdène-succinimide sulfuré. a sulphurized molybdenum-succinimide complex.
De même, des huiles moteur formulées conte- Similarly, engine oils formulated
nant chacune 2 % en poids d'un complexe de succinimide each 2% by weight of a succinimide complex
de monoester d'acide desuif du glycérol borate, de mono- monoester acid desuif glycerol borate, mono-
stéarate de glycérol boraté et de monolaurate de glycérol boraté à la place du complexe d'oléate de glycérol boraté et de succinimide dans les formulations ci-dessus, sont Borated glycerol stearate and borated glycerol monolaurate in place of the borated glycerol oleate complex and succinimide in the above formulations are
également efficaces pour réduire la consommation de car- also effective in reducing fuel consumption.
burant d'un moteur à combustion interne. burner of an internal combustion engine.
Des essais ont également indiqué que les complexes de succinimide et d'ester d'acide gras boraté Trials have also indicated that succinimide and borated fatty acid ester complexes
du glycérol de l'invention n'exerçaient aucun effet désa- glycerol of the invention did not exert any
vantageux sur l'usure du train de soupapes, telle que l'usure des cames et des poussoirs, comme déterminé dans l'essai normalisé séquence IIID, l'usure des bossages on the wear of the valve train, such as the wear of the cams and pushers, as determined in the standard IIID test, the wear of the bosses
de cames, comme déterminé par la méthode d'essai norma- of cams, as determined by the standard test method.
lisée séquence VD, phase 9-L (conformément à l'épreuve d'admission ASTM) et qu'ils ne sont pas corrosifs envers VD sequence, phase 9-L (according to the ASTM acceptance test) and are not corrosive to
des paliers cuivre-plomb.copper-lead bearings.
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