FR3011246A1 - Composition lubrifiante a base de copolymeres ethylene/propylene - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne une composition lubrifiante comprenant au moins une huile de base et au moins un copolymère éthylène/propylène. La composition lubrifiante selon l'invention présente de bonnes propriétés d'économie de carburant.

Description

Composition lubrifiante à base de copolymères éthylène/propylène Domaine technique La présente invention est applicable au domaine des lubrifiants. Plus particulièrement, la présente invention concerne une composition lubrifiante comprenant au moins un copolymère éthylène/propylène, et plus particulièrement au moins un copolymère éthylène/propylène ayant une teneur molaire élevée en éthylène. La composition lubrifiante selon l'invention présente de bonnes propriétés d'économie de carburant.

La présente invention concerne également un procédé de lubrification mettant en oeuvre cette composition. La présente invention concerne également un procédé pour réduire la consommation de carburant d'un véhicule mettant en oeuvre cette composition lubrifiante.

La présente invention concerne également l'utilisation d'un copolymère éthylène/propylène dans une composition lubrifiante pour réduire la consommation de carburant d'un véhicule. La présente invention concerne également une composition type concentré d'additifs comprenant au moins un copolymère éthylène/propylène.

Arrière plan technologique La généralisation de l'automobile à l'échelle planétaire depuis la fin du siècle dernier pose des problèmes quant au réchauffement climatique, à la pollution, à la sécurité et à l'utilisation des ressources naturelles, en particulier à l'épuisement des réserves de pétrole. Suite à l'établissement du protocole de Kyoto, de nouvelles normes protégeant l'environnement imposent à la filière de l'automobile de construire des véhicules dont les émissions polluantes et les consommations de carburant sont réduites. Il en résulte que les moteurs de ces véhicules sont soumis à des contraintes techniques de plus en plus sévères : ils tournent notamment plus vite, à des températures de plus en plus élevées et doivent consommer de moins en moins de carburant. La nature des lubrifiants moteurs pour automobiles a une influence sur l'émission de polluants et sur la consommation de carburant. Des lubrifiants moteurs pour automobiles dits économiseurs d'énergie ou « fuel-eco » (en terminologie anglo- saxonne), ont été développés pour satisfaire ces nouveaux besoins.

L'amélioration des performances énergétiques des compositions lubrifiantes peut être obtenue notamment en mélangeant dans des huiles de base des additifs spécifiques tels que des modificateurs de frottement, des polymères améliorants d'indice de viscosité.

Parmi les modificateurs de frottement, les composés organométalliques comprenant du molybdène sont couramment utilisés. Afin d'obtenir de bonnes propriétés antifrottement, une quantité suffisante de molybdène doit être présente au sein de la composition lubrifiante. Parmi ces composés organométalliques, les dithiocarbamates de molybdène sont majoritairement utilisés comme source de molybdène. Cependant, ces composés présentent l'inconvénient d'induire la formation de sédiments lorsque la composition lubrifiante présente une trop forte teneur en élément molybdène. La mauvaise solubilité de ces composés modifie voire détériore les propriétés de la composition lubrifiante, notamment sa viscosité. Or, une composition trop ou pas assez visqueuse nuit au mouvement des pièces mobiles, au bon démarrage d'un moteur, à la protection d'un moteur lorsqu'il a atteint sa température de service, et donc in fine provoque notamment une augmentation de consommation de carburant. De plus, ces dithiocarbamates de molybdène contribuent à augmenter le taux de cendre, réduisant leur potentiel d'utilisation dans une composition lubrifiante, notamment en Europe. Par ailleurs, différents polymères améliorants l'indice de viscosité dans une composition lubrifiante ont été décrits, parmi lesquels les copolymères oléfines.

Les documents IN 214966, US 20060211586 et WO 02/10276 décrivent une composition lubrifiante comprenant un copolymère éthylène/propylène ayant une teneur massique élevée en éthylène. Toutefois, les copolymères éthylène/propylène décrits dans ces documents ont une faible masse moléculaire en poids ou en nombre.

Par ailleurs, aucune donnée démontrant l'amélioration des performances énergétiques des compositions lubrifiantes comprenant ces copolymères éthylène/propylène n'est mentionnée dans ces documents. En effet, même si un copolymère possède la capacité d'améliorer l'indice de viscosité d'une composition lubrifiante, cette amélioration ne signifie pas implicitement une amélioration des performances énergétiques de cette composition lubrifiante.

Le document WO 2013/045648, quant à lui, décrit une composition lubrifiante pour moteur marin présentant un gain « fuel-eco » et comprenant un copolymère éthylène/propylène ayant une teneur en poids d'éthylène allant de 5 à 75%. Toutefois, la composition lubrifiante, pour obtenir ce gain « fuel-eco » comprend également un copolymère de styrène et d'isoprène hydrogéné en tant que polymère améliorant l'indice de viscosité, ainsi qu'un ester de glycérol en tant que modificateur de frottement. Par ailleurs, les exemples décrits dans ce document montrent que le copolymère éthylène/propylène seul ne permet pas d'obtenir un gain « fuel-eco » satisfaisant.

Les exigences d'économie de carburant étant grandissantes, il existe donc toujours un besoin de rechercher de nouveaux polymères qui, une fois formulés dans une composition lubrifiante, ne la déstabilisent pas et permettent d'obtenir des propriétés d'économies de carburant améliorées ainsi qu'une viscosité adaptée à une utilisation en tant qu'huile lubrifiante moteur. Un objectif de la présente invention est de fournir un polymère ainsi qu'une composition lubrifiante comprenant ledit polymère 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 oeuvre. Un autre objectif de la présente invention est de fournir un procédé de lubrification permettant des économies d'énergie. Résumé de l'invention L'invention ainsi a pour objet une composition lubrifiante comprenant : - au moins une huile de base, et - au moins un copolymère éthylène/propylène comprenant une teneur molaire d'éthylène supérieure ou égale à 75% et ayant - une masse moléculaire moyenne en poids M, mesurée par perméation de gel en équivalent polystyrène allant de 130000 à 200000 Daltons ; - une masse moléculaire moyenne en nombre Mn mesurée par perméation de gel en équivalent polystyrène allant de 50000 à 150000 Daltons.

De manière surprenante, la demanderesse a constaté que la présence d'au moins un copolymère éthylène/propylène comprenant une teneur molaire d'éthylène supérieure ou égale à 75% et ayant une masse moléculaire moyenne en poids M, mesurée par perméation de gel en équivalent polystyrène allant de 130000 à 200000 Daltons et une masse moléculaire moyenne en nombre Mn mesurée par perméation de gel en équivalent polystyrène allant de 50000 à 150000 Daltons dans une composition lubrifiante permet de conférer à la composition lubrifiante simultanément de bonnes propriétés rhéologiques ainsi que des propriétés d'économies de carburant améliorées.

Ainsi, la présente invention permet de formuler des compositions lubrifiantes comprenant une teneur réduite en polymères, et plus particulièrement en polymères améliorant l'indice de viscosité et présentant toutefois une stabilité ainsi que des propriétés d'économies de carburant remarquables. Avantageusement, les compositions lubrifiantes selon l'invention présentent de bonnes propriétés d'économies de carburant sans avoir besoin d'y ajouter d'autres additifs, tels que des modificateurs de frottements ou d'autres polymères améliorants l'indice de viscosité. Avantageusement, les compositions lubrifiantes selon l'invention présentent une stabilité au stockage améliorée 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, et - au moins un copolymère éthylène/propylène comprenant une teneur molaire d'éthylène supérieure ou égale à 75% et ayant - une masse moléculaire moyenne en poids M, mesurée par perméation de gel en équivalent polystyrène allant de 130000 à 200000 Daltons ; - une masse moléculaire moyenne en nombre Mn mesurée par perméation de gel en équivalent polystyrène allant de 50000 à 150000 Daltons. L'invention concerne également une huile moteur comprenant une composition lubrifiante telle que définie ci-dessus.35 L'invention concerne également l'utilisation d'une composition lubrifiante telle que définie ci-dessus pour la lubrification 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 la consommation de carburant de véhicules, en particulier de véhicules automobiles. L'invention concerne également un procédé de lubrification d'un moteur de véhicules, de préférence de véhicules automobiles, ledit procédé comprenant au moins une étape de mise en contact d'une pièce mécanique du moteur avec une composition lubrifiante telle que définie ci-dessus. L'invention concerne également un procédé pour réduire la consommation de carburant d'un véhicule, en particulier 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'un copolymère ethylène/propylène dans une composition lubrifiante pour réduire la consommation de carburant de véhicules, en particulier de véhicules automobiles, ledit copolymère éthylène/propylène comprenant une teneur molaire d'éthylène supérieure ou égale à 75% et ayant - une masse moléculaire moyenne en poids M, mesurée par perméation de gel en équivalent polystyrène allant de 130000 à 200000 Daltons ; - une masse moléculaire moyenne en nombre Mn mesurée par perméation de gel en équivalent polystyrène allant de 50000 à 150000 Daltons. 35 L'invention concerne également une composition de type concentré d'additifs comprenant au moins un copolymère éthylène/propylène comprenant une teneur molaire d'éthylène supérieure ou égale à 75% et ayant - une masse moléculaire moyenne en poids M, mesurée par perméation de gel en équivalent polystyrène allant de 130000 à 200000 Daltons ; - une masse moléculaire moyenne en nombre Mn mesurée par perméation de gel en équivalent polystyrène allant de 50000 à 150000 Daltons.

Description détaillée de l'invention Les pourcentages indiqués ci-dessous correspondent à des pourcentages en masse de matière active.

Copolymère éthylène/propylène La composition lubrifiante selon l'invention comprend au moins un copolymère éthylène/propylène comprenant une teneur molaire d'éthylène supérieure ou égale à 75% et ayant - une masse moléculaire moyenne en poids M, mesurée par perméation de gel en équivalent polystyrène allant de 130000 à 200000 Daltons ; - une masse moléculaire moyenne en nombre Mn mesurée par perméation de gel en équivalent polystyrène allant de 50000 à 150000 Daltons. Dans un mode de réalisation de l'invention, le copolymère éthylène/propylène comprend une teneur molaire d'éthylène allant de 75 à 99%, de préférence de 75 à 90%, avantageusement de 75 à 85%.

Par teneur molaire en éthylène, on entend la teneur en moles d'éthylène par rapport à la masse molaire totale du copolymère éthylène/propylène. La teneur molaire en éthylène du copolymère éthylène/propylène selon l'invention peut être déterminée par RMN (Résonance Magnétique Nucléaire).35 Ainsi, le copolymère éthylène/propylène selon l'invention a une teneur molaire en propylène inférieure ou égale à 25%, de préférence allant de 1 à 25%, plus préférentiellement de 10 à 25%, avantageusement de 15 à 25%.

Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le copolymère éthylène/propylène a une teneur en poids d'éthylène supérieure ou égale à 70%, de préférence de 70 à 99%, plus préférentiellement de 70 à 90%, avantageusement de 70 à 80%. Par teneur en poids d'éthylène, on entend la teneur en poids d'éthylène par rapport au poids total du copolymère éthylène/propylène.

La teneur massique en éthylène du copolymère éthylène/propylène selon l'invention peut être déterminée par RMN (Résonance Magnétique Nucléaire). Ainsi, le copolymère éthylène/propylène selon l'invention a une teneur en poids de propylène inférieure ou égale à 30%, de préférence allant de 1 à 30%, plus préférentiellement de 10 à 30%, avantageusement de 20 à 30%. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le copolymère éthylène/propylène a une masse moléculaire moyenne en poids M, mesurée par perméation de gel en équivalent polystyrène allant de 150000 à 200000 Daltons, de préférence de 150000 à 180000 Daltons. La masse moléculaire moyenne en poids M, est mesurée selon la norme ASTM D5296 dans laquelle : - les échantillons sont préparés avec une concentration de 0,5% en masse, - aucun standard interne n'est utilisé pour évaluer le nombre de plateaux et la résolution. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le copolymère éthylène/propylène a une masse moléculaire moyenne en nombre Mn mesurée par perméation de gel en équivalent polystyrène allant de 50000 à 100000 Daltons, de préférence de 70000 à 100000 Daltons.35 La masse moléculaire en poids M, est mesurée selon la selon la norme ASTM D5296 dans laquelle : - les échantillons sont préparés avec une concentration de 0,5% en masse, - aucun standard interne n'est utilisé pour évaluer le nombre de plateaux et la résolution. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le copolymère éthylène/propylène a un indice de polydispersité Mw/Mn allant de 3/2 à 3/1, de préférence de 3/2 à 5/2, avantageusement de 7/4 à 5/2.

Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le copolymère éthylène/propylène a un degré de polymérisation en nombre d'éthylène DPnE allant de 1250 à 5305, de préférence 1500 à 3000, avantageusement de 2000 à 2500. Le degré de polymérisation en nombre d'éthylène du copolymère éthylène/propylène est déterminé selon la formule suivante : DPnE = (teneur en poids d'éthylène x masse moléculaire en nombre du copolymère éthylène/propylène) : masse molaire de l'éthylène La masse molaire de l'éthylène, correspondant à la structure -CH2-CH2-, est de 28 g/mol.

Dans un autre mode de réalisation, le copolymère éthylène/propylène a un indice de stabilité au cisaillement (« Shear Stability Index » ou SSI) inférieur ou égal à 50, de préférence inférieur ou égal à 30, plus préférentiellement inférieur ou égal à 20, encore plus préférentiellement inférieur ou égal à 15, avantageusement allant de 5 à 15. L'indice de stabilité au cisaillement est mesuré selon la méthode ASTM D-6278. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le copolymère éthylène/propylène a un indice de stabilité au cisaillement aux environs de 10. Le copolymère éthylène/propylène selon l'invention peut être sous forme linéaire ou étoilée. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le copolymère éthylène/propylène est sous forme linéaire.

Le copolymère éthylène/propylène selon l'invention peut être sous forme de blocs ou sous forme statistique. Le copolymère éthylène/propylène selon l'invention peut être préparé par différents procédés de fabrication bien connus de l'homme du métier. Comme exemples de procédé de fabrication de copolymère éthylène/propylène selon l'invention, on peut citer les procédés décrits dans les documents WO 02/10276, EP 1148115 ou EP 1887075.

Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, la teneur en poids de copolymère éthylène/propylène va de 0,1 à 3%, de préférence de 0,1 à 2%, plus préférentiellement de 0,1 à 1,5%, avantageusement de 0,5 à 1,5% par rapport au poids total de la composition lubrifiante.

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 ATIEL) telle que résumée ci-dessous, seules ou en mélange. Tableau I Teneur en saturés Teneur en Indice de viscosité (VI) soufre Groupe I Huiles minérales < 90 % > 0.03 % 80 VI < 120 Groupe Il Huiles > 90 % 0.03 % 80 VI < 120 hydrocraquées Groupe III >_90% <_0.03% 120 Huiles hydrocraquées ou hydro-isomérisées Groupe IV Polyalphaoléfines (PAO) Groupe V Esters et autres bases non incluses dans bases groupes I à IV 25 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 une boite de vitesses, en particulier dans une boite de vitesses de véhicules automobile, en particulier dans une boite de vitesses manuelle. 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 2270.35 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, 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 anti-usure, au moins un additif extrême pression ou leur mélange. Les additifs anti-usure et extrême pression protègent les surfaces en frottement par formation d'un film protecteur adsorbé sur ces surfaces. Il existe une grande variété d'additifs anti-usure, mais la catégorie la plus utilisée dans les compositions lubrifiantes, notamment pour huile moteur, est celle des additifs phosphosoufrés comme les alkylthiophosphates métalliques, en particulier les alkylthiophosphates de zinc, et plus spécifiquement les dialkyldithiophosphates de zinc ou ZnDTP. Les composés préférés sont de formule Zn((SP(S)(0R1)(0R2))2, où R1 et R2, identiques ou différents, représentent indépendamment un groupement alkyle, comportant préférentiellement de 1 à 18 atomes de carbone. Les phosphates d'amines sont également des additifs anti-usure qui peuvent être employés dans les compositions lubrifiantes selon l'invention. Toutefois, le phosphore apporté par ces additifs agit comme poison des systèmes catalytiques des automobiles car ces additifs sont générateurs de cendres. On peut minimiser ces effets en substituant partiellement les phosphates d'amines par des additifs n'apportant pas de phosphore, tels que, par exemple, les polysulfures, notamment les oléfines soufrées.

Dans un mode de réalisation, notamment pour une application moteur, les additifs anti-usure et extrême-pression peuvent être présents dans l'huile moteur à des teneurs allant de 0,01 à 6 % en masse, préférentiellement de 0,05 et 4%, préférentiellement de 0,1% à 2% par rapport à la masse totale de l'huile moteur.

Dans un mode de réalisation de l'invention, la composition lubrifiante peut comprendre, en outre, au moins un modificateur de frottement. L'additif modificateur de frottement peut être un composé apportant des éléments métalliques ou bien un composé sans cendres. Parmi les composés apportant des éléments métalliques, on peut citer les complexes de métaux de transition tels que Mo, Sb, Sn, Fe, Cu, Zn, dont les ligands peuvent être des composés hydrocarbonés contenant des atomes d'oxygène, azote, soufre ou phosphore. Les modificateurs de frottement sans cendres sont d'origine organique et peuvent être choisis parmi les monoesters d'acides gras et de polyols, les amines alcoxylées, les amines alcoxylées grasses, les époxydes gras, les époxydes gras de borate; les amines grasses ou les esters de glycérol d'acide gras. Par « gras » ou « grasse(s) » on entend au sens de la présente invention un groupement hydrocarboné comprenant de 10 à 24 atomes de carbone. Dans un mode de réalisation, l'additif modificateur de frottement peut être présent à des teneurs allant de 0,01 à 2 % en masse, préférentiellement de 0,1 à 1,5% dans la composition lubrifiante, par rapport à la masse totale de la composition lubrifiante.

Dans un mode de réalisation pour une application moteur, l'additif modificateur de frottement peut être présent dans l'huile moteur à des teneurs allant de 0,01 à 5 % en masse, préférentiellement de 0,1 à 2% dans des huiles moteur, par rapport à la masse totale de l'huile moteur.

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 N,N' 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 amines aromatiques, de formule R3R4R5N, dans laquelle R3 représente un groupement aliphatique ou un groupement aromatique éventuellement substitué, R4 représente un groupement aromatique éventuellement substitué, R5 représente un atome d'hydrogène, un groupement alkyle, un groupement aryle ou un groupement de formule R6S(0),7, où R6 représente un groupe alkylène ou un groupement alkenylène, R7 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 hydrocarbonée 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 stoechiométrique ou bien en excès (en quantité supérieure à la quantité stoechiométrique). 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 alkyles. 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 supplémentaire et différent du copolymère éthylène/propylène selon l'invention. On peut citer parmi ces polymères les esters polymères, 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, incluant le copolymère éthylène/propylène selon l'invention et un polymère supplémentaire, par rapport à la masse totale de la composition lubrifiante.35 Dans un mode de réalisation de l'invention, la composition lubrifiante comprend : - de 75 à 99,9 % d'au moins une huile de base, - de 0,1 à 3 % d'au moins un copolymère éthylène propylène comprenant une teneur molaire en éthylène supérieure ou égale à 75% et ayant, - une masse moléculaire moyenne en poids M, mesurée par perméation de gel en équivalent polystyrène allant de 130000 à 200000 Daltons ; - une masse moléculaire moyenne en nombre Mn mesurée par perméation de gel en équivalent polystyrène allant de 50000 à 150000 Daltons.

Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la composition lubrifiante comprend : de 75 à 99,4 % d'au moins une huile de base, de 0,1 à 3 % d'au moins un copolymère éthylène propylène comprenant une teneur molaire en éthylène supérieure ou égale à 75% et ayant, - une masse moléculaire moyenne en poids M, mesurée par perméation de gel en équivalent polystyrène allant de 130000 à 200000 Daltons ; - une masse moléculaire moyenne en nombre Mn mesurée par perméation de gel en équivalent polystyrène allant de 50000 à 150000 Daltons. 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 99,9 % d'au moins une huile de base, 0,1 à 3 % d'au moins un copolymère éthylène propylène comprenant une teneur molaire en éthylène supérieure ou égale à 75% et ayant, - une masse moléculaire moyenne en poids M, mesurée par perméation de gel en équivalent polystyrène allant de 130000 à 200000 Daltons ; - une masse moléculaire moyenne en nombre Mn mesurée par perméation de gel en équivalent polystyrène allant de 50000 à 150000 Daltons.35 Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la composition lubrifiante consiste essentiellement en : 75 à 99,4 % d'au moins une huile de base, 0,1 à 3 % d'au moins un copolymère éthylène propylène comprenant une teneur molaire en éthylène supérieure ou égale à 75% et ayant, - une masse moléculaire moyenne en poids M, mesurée par perméation de gel en équivalent polystyrène allant de 130000 à 200000 Daltons ; - une masse moléculaire moyenne en nombre Mn mesurée par perméation de gel en équivalent polystyrène allant de 50000 à 150000 Daltons. de 0,5 à 5 % d'au moins un autre additif. L'ensemble des caractéristiques et préférences présentées pour l'huile de base, le copolymère éthylène/propylène 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 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 la consommation de carburant de véhicules, en particulier de véhicules automobiles. L'ensemble des caractéristiques et préférences présentées pour la composition lubrifiante s'applique également aux utilisations ci-dessus. L'invention a également pour objet un procédé de lubrification d'un moteur de véhicules, de préférence de véhicules automobiles, ledit procédé comprenant au moins une étape de mise en contact d'une pièce mécanique du moteur avec une composition lubrifiante telle que définie ci-dessus. L'invention a également pour objet un procédé pour réduire la consommation de carburant d'un véhicule, en particulier 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'un copolymère éthylène/propylène dans une composition lubrifiante pour réduire la consommation de carburant de véhicules, en particulier de véhicules automobiles, ledit copolymère éthylène/propylène comprenant une teneur molaire d'éthylène supérieure ou égale à 75% et ayant - une masse moléculaire moyenne en poids M, mesurée par perméation de gel en équivalent polystyrène allant de 130000 à 200000 Daltons ; - une masse moléculaire moyenne en nombre Mn mesurée par perméation de gel en équivalent polystyrène allant de 50000 à 150000 Daltons.

L'ensemble des caractéristiques et préférences présentées pour le copolymère éthylène/propylène s'applique également à l'utilisation ci-dessus. L'invention a également pour objet une composition de type concentré d'additifs comprenant au moins un copolymère éthylène/propylène comprenant une teneur molaire d'éthylène supérieure ou égale à 75% et ayant - une masse moléculaire moyenne en poids M, mesurée par perméation de gel en équivalent polystyrène allant de 130000 à 200000 Daltons ; - une masse moléculaire moyenne en nombre Mn mesurée par perméation de gel en équivalent polystyrène allant de 50000 à 150000 Daltons. L'ensemble des caractéristiques et préférences présentées pour le copolymère éthylène/propylène s'applique également à l'utilisation ci-dessus 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 oeuvre seront mieux compris à la lecture des exemples qui suivent. Ces exemples sont donnés à titre indicatif, sans caractère limitatif. Exemples : On a préparé les compositions lubrifiantes N°1 à N°4 à partir des composés suivants : - d'une huile de base de groupe III et de grade 6., - d'un copolymère 1 : copolymère éthylène/propylène selon l'invention ayant une teneur molaire en éthylène égale à 81%, une masse moléculaire moyenne en poids Mw mesurée par perméation de gel en équivalent polystyrène égale à 163600 Daltons et une masse moléculaire moyenne en nombre mesurée par perméation de gel en équivalent polystyrène égale à 82460 Daltons, - d'un copolymère 2 : copolymère éthylène/propylène comparatif ayant une teneur molaire en éthylène égale à 59%, une masse moléculaire moyenne en poids Mw mesurée par perméation de gel en équivalent polystyrène égale à 169400 Daltons et une masse moléculaire moyenne en nombre mesurée par perméation de gel en équivalent polystyrène égale à 97900 Daltons, le copolymère 2 correspondant au copolymère éthylène/propylène du document WO 2013/045648, - d'un copolymère 3 : copolymère éthylène/propylène comparatif ayant une teneur molaire en éthylène égale à 72%, une masse moléculaire moyenne en poids Mw mesurée par perméation de gel en équivalent polystyrène égale à 192500 Daltons et une masse moléculaire moyenne en nombre mesurée par perméation de gel en équivalent polystyrène égale à 114000 Daltons, - d'un copolymère 4 : copolymère styrène/isoprène (Shellvis SV 201 commercialisé par la société Infineum) Les compositions lubrifiantes N°1 à N°4 sont décrites dans le tableau II : les pourcentages indiqués sont des pourcentages massiques. Tableau II Composition lubrifiante N°1 N°2 N°3 N°4 Huile de base 99,4 99,4 99,4 99,4 Copolymère 1 0,66 Copolymère 2 0,66 Copolymère 3 0,66 Copolymère 4 0,66 Test n°1 : évaluation des propriétés d'économie de carburant de compositions lubrifiantes Il s'agit ici d'évaluer les propriétés des compositions lubrifiantes N°1 à N°4, par la mise en oeuvre de l'essai H4JT. L'essai H4JT a été réalisé comme suit : Famille moteur (Renault) : H4Jt Cylindrée : 1 397 cm3 Niveau de dépollution : Euro5 Le champ d'exploration pour le moteur H4JT a été défini afin de couvrir une zone de température représentative du cycle européen et une gamme de régime moteur représentant la zone où le conducteur est sensible à sa consommation de carburant. Les températures eau / huile suivantes ont été réalisées sur l'ensemble des régimes moteurs ci-dessous : T huile rampe +/- 0.5°C : 40°C, 60°C, 90°C, 110°C.

Teau+/- 0.5°C : 40°C, 60°C, 90°C, 100°C. Régime moteur en tr/min : - 750 - 1000 - 1500 - 2000 - 2500 - 3000 - 3500 - 4000 Les résultats de l'essai H4JT sur les compositions n°1 à 4 sont décrits dans le tableau III et sont exprimés sous forme d'un gain en consommation de carburant à 110°C par rapport à une huile de référence commercialisée sous le nom de SXR 5W30 ; cette huile de référence comprend en outre des huiles de base de groupe III et polymère de type copolymère styrène/isoprène hydrogéné et a un indice de viscosité de 160 Le tableau III présente également l'indice de viscosité de chacune des compositions n°1 à n°4, mesuré selon la norme ASTM 2270. Tableau III Composition N°1 N°2 N°3 N°4 Gain en 3,92 2,08 1,45 1,63 consommation de carburant Indice de 152 151 152 154 viscosité Les résultats montrent que l'utilisation d'un copolymère éthylène/propylène selon l'invention (copolymère 1) dans une composition lubrifiante permet d'améliorer très significativement les propriétés d'économie de carburant de la composition lubrifiante par rapport à une composition lubrifiante ne comprenant pas de copolymère éthylène /propylène selon l'invention et par rapport à d'autres copolymères éthylène/propylène. Il est également à noter que le copolymère éthylène/propylène selon l'invention (copolymère 1) n'a pas une influence sur la viscosité de la composition lubrifiante supérieure aux autres copolymères testés. Les résultats montrent également que la combinaison d'une teneur molaire élevée en éthylène, d'une masse moléculaire en poids allant de 130000 à 200000 et d'une masse moléculaire en nombre allant de 50000 à 150000 pour le copolymère éthylène/propylène selon l'invention est nécessaire pour aboutir à des propriétés d'économie de carburant plus importantes et n'est donc pas arbitraire ; en effet, le copolymère 2 comparatif, dont les masses moléculaires en poids Mw et en nombre Mn sont assez proches de celles du copolymère 1 selon l'invention mais dont la teneur molaire en éthylène est inférieure à 75%, aboutit à des propriétés d'économie de carburant plus faibles que le copolymère 1. De même, le copolymère 3 comparatif, dont la teneur molaire en éthylène est proche de celle d'un copolymère selon l'invention mais toutefois inférieure à 75% aboutit à des propriétés d'économie de carburant plus faibles que le copolymère 1.

Par ailleurs, les résultats montrent que la présence d'un copolymère connu en tant que polymère améliorant l'indice de viscosité (copolymère 4) dans une composition lubrifiante ne permet pas d'améliorer les propriétés d'économie de carburant de cette composition ; ceci démontrant que les propriétés relatives à l'amélioration de l'indice de viscosité d'une composition lubrifiante d'un polymère ne suffisent pas à améliorer les propriétés d'économie de carburant de cette composition.

Claims (12)

1. REVENDICATIONS1. Composition lubrifiante comprenant : - au moins une huile de base, et - au moins un copolymère éthylène/propylène comprenant une teneur molaire d'éthylène supérieure ou égale à 75% et ayant - une masse moléculaire moyenne en poids M, mesurée par chromatographie par perméation de gel en équivalent polystyrène allant de 130000 à 200000 Daltons ; - une masse moléculaire moyenne en nombre Mn mesurée par perméation de gel en équivalent polystyrène allant de 50000 à 150000 Daltons.
2. 2. Composition lubrifiante selon la revendication 1 dans laquelle le copolymère éthylène/propylène comprend une teneur molaire d'éthylène allant de 75 à 99%, de préférence de 75 à 90%, avantageusement de 75 à 85%.
3. 3. Composition lubrifiante selon la revendication 1 ou 2 dans laquelle le copolymère éthylène/propylène a une teneur en poids d'éthylène supérieure ou égale à 70%, de préférence de 70 à 99%, plus préférentiellement de 70 à 90%, avantageusement de 70 à 80%.
4. 4. Composition lubrifiante selon l'une quelconque des revendications précédentes dans laquelle le copolymère éthylène/propylène a une masse moléculaire moyenne en poids M, mesurée par perméation de gel en équivalent polystyrène allant de 150000 à 200000 Daltons, de préférence de 150000 à 180000 Daltons.
5. 5. Composition lubrifiante selon l'une quelconque des revendications précédentes dans laquelle le copolymère éthylène/propylène a une masse moléculaire moyenne en nombre Mn mesurée par perméation de gel en équivalent polystyrène allant de 50000 à 100000 Daltons, de préférence de 70000 à 100000 Daltons.
6. 6. Composition lubrifiante selon l'une quelconque des revendications précédentes dans laquelle le copolymère d'éthylène/propylène a un indice de stabilité au cisaillement mesuré selon la méthode ASTM D-6278 inférieur ou égal à 50, de préférence inférieure ou égal à 30, plus préférentiellement inférieur ou égal à 20, encore plus préférentiellement inférieur ou égal à 15, avantageusement allant de 5 à 15.
7. 7 Composition lubrifiante selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 dans laquelle la teneur en poids de copolymère éthylène/propylène va de 0,1 à 3%, de préférence de 0,1 à 2%, plus préférentiellement de 0,1 à 1,5%, avantageusement de 0,5 à 1,5% par rapport au poids total de la composition lubrifiante.
8. 8. Composition lubrifiant selon l'une quelconque des revendications précédentes comprenant en outre au moins un additif choisi parmi les détergents, les additifs anti-usure, les additifs extrême pression, les dispersants, les améliorants du point d'écoulement, les anti-mousse, les épaississants et leurs mélanges.
9. 9.
10. 10.
11. 11.
12. 12. Huile moteur comprenant une composition lubrifiante selon l'une quelconque des revendications précédentes. Utilisation d'une composition lubrifiante selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 pour réduire la consommation de carburant de véhicules. Procédé pour réduire la consommation de carburant d'un véhicule comprenant au moins une étape de mise en contact d'une pièce mécanique du moteur du véhicule avec une composition lubrifiante selon l'une quelconque des revendications 1 à 8. Utilisation d'un copolymère ethylène/propylène dans une composition lubrifiante pour réduire la consommation de carburant de véhicules, ledit copolymère éthylène/propylène comprenant une teneur molaired'éthylène supérieure ou égale à 75% et ayant - une masse moléculaire moyenne en poids M, mesurée par perméation de gel en équivalent polystyrène allant de 130000 à 200000 Daltons ; - une masse moléculaire moyenne en nombre Mn mesurée par perméation de gel en équivalent polystyrène allant de 50000 à 150000 Daltons.