WO2014096328A1 - Composition lubrifiante a base d'ether de polyglycerol - Google Patents

Composition lubrifiante a base d'ether de polyglycerol Download PDF

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Carine PIZARD
Pierre DAVERAT
Séverine THEVENET
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    • C10N2040/25—Internal-combustion engines

Definitions

  • Lubricating composition based on polyglycerol ether
  • the present invention is applicable to the field of lubricants. More particularly, the present invention relates to a lubricant composition comprising at least one branched polyglycerol ether, and more particularly at least one branched polyglycerol ether and at least one dispersant.
  • the lubricant composition according to the invention has good fuel economy properties.
  • the lubricant composition according to the invention also has good heat resistance properties.
  • the present invention also relates to a process using this composition.
  • the present invention also relates to a method for reducing the fuel consumption of a vehicle employing this lubricating composition.
  • the present invention also relates to the use of a branched polyglycerol ether as a friction modifier in a lubricating composition.
  • Automotive engine lubricants known as energy saving or "fuel-eco" (English terminology), have been developed to meet these new needs.
  • the improvement of the energetic performances of the lubricating compositions can be obtained in particular by mixing in base oils specific additives such as friction modifiers and viscosity index improvers polymers.
  • specific additives such as friction modifiers and viscosity index improvers polymers.
  • organometallic compounds comprising molybdenum are commonly used. In order to obtain good anti-friction properties, a sufficient amount of molybdenum must be present within the lubricating composition.
  • molybdenum dithiocarbamates are mainly used as a source of molybdenum.
  • these compounds have the disadvantage of inducing sediment formation when the lubricating composition has too much molybdenum content.
  • the poor solubility of these compounds modifies or even deteriorates the properties of the lubricant composition, in particular its viscosity.
  • too much or not enough viscous composition hinders the movement of moving parts, the good start of an engine, the protection of an engine when it has reached its operating temperature, and therefore ultimately causes an increase in fuel consumption.
  • these molybdenum dithiocarbamates contribute to increasing the ash content, reducing their potential for use in a lubricant composition, especially in Europe.
  • the presence of friction modifiers in a lubricant composition can degrade the thermal resistance of the composition, and thus degrade the cleanliness of the engine.
  • EP 1 780 257 discloses a lubricating composition comprising a polyglycerol ether, said composition having improved fuel economy properties. This document also describes the combination of this ether with a polyisobutylene succinimide polymer.
  • the polyglycerol ether described in this document has a linear structure.
  • the lubricating composition described in this document finds its application on specific surfaces characterized by a low coefficient of friction, such as DLC (Diamond-Like Carbon) type surfaces.
  • An object of the present invention is to provide a friction modifier and a lubricating composition comprising said friction modifier overcoming all or in part the aforementioned drawbacks.
  • Another object of the present invention is to provide a thermally stable lubricating composition and comprising no or very few molybdenum-based compounds.
  • Another object of the present invention is to provide a lubricating composition comprising no or very few molybdenum-based compounds and having equivalent or even improved friction-reducing properties while being applicable on different surfaces, especially on surfaces of nature. different chemical.
  • Another object of the invention is to provide a lubricant composition whose formulation is easy to implement.
  • Another object of the present invention is to provide a lubrication method for saving energy.
  • the invention thus relates to a lubricating composition
  • a lubricating composition comprising
  • R 1 represents a linear or branched alkyl group comprising from 1 to
  • n an integer ranging from 2 to 10.
  • the lubricating composition can comprise
  • R 1 represents a linear or branched alkyl group containing from 1 to 30 carbon atoms
  • N represents an integer ranging from 2 to 10
  • At least one dispersant is at least one dispersant.
  • the lubricating composition may comprise:
  • R 1 represents a linear or branched alkyl group containing from 1 to 30 carbon atoms
  • N represents an integer ranging from 2 to 10
  • the lubricating composition may comprise:
  • R 1 represents a linear or branched alkyl group containing from 1 to 30 carbon atoms
  • N represents an integer ranging from 2 to 10
  • a polyglycerol ether of formula (I) in a lubricant composition makes it possible to improve the anti-friction properties of the composition, and thus to improve the economy properties of the composition. fuel.
  • the present invention makes it possible to formulate lubricating compositions comprising no or very few molybdenum-based compounds and which, however, have anti-friction properties and equivalent or even improved fuel economy.
  • the lubricant compositions according to the invention have improved thermal stability.
  • the lubricant compositions according to the invention have improved storage stability and a viscosity that does not vary or is very little.
  • the presence of at least one polyglycerol ether of formula (I) in a lubricant composition makes it possible to save fuel when an engine is idling or running at high speed.
  • R 1 represents a linear or branched alkyl group comprising from 8 to 25 carbon atoms, preferably from 10 to 20 carbon atoms.
  • n is 2, 3, 4 or 5, preferably 2, 3 or 4.
  • the polyglycerol ether is chosen from the compounds of formula (I) in which: R 1 represents a linear or branched alkyl group having 12 carbon atoms and n represents 2; or
  • R 1 represents a linear or branched alkyl group containing 18 carbon atoms and n represents 2;
  • R 1 represents a linear or branched alkyl group containing 16 carbon atoms and n represents 3;
  • R 1 represents a linear or branched alkyl group containing 12 carbon atoms and n represents 4;
  • R 1 represents a linear or branched alkyl group containing 18 carbon atoms and n represents 4.
  • the lubricating composition consists essentially of less than one base oil and at least one polyglycerol ether of formula (I)
  • R 1 represents a linear or branched alkyl group containing from 1 to 30 carbon atoms
  • n represents an integer ranging from 2 to 10.
  • the lubricating composition consists essentially of at least one base oil, at least one dispersant and at least one polyglycerol ether of formula (I)
  • R 1 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms
  • the dispersant is chosen from compounds comprising at least one succinimide group, esters of succinic acid or amide esters of succinic acid.
  • the dispersant is chosen from compounds comprising at least one substituted succinimide group or compounds comprising at least two substituted succinimide groups, the succinimide groups being linked at their nitrogen-bearing vertex by a grouping polyamine.
  • the dispersant is a substituted succinimide of formula (II) or a substituted succinimide of formula (III):
  • X represents an integer ranging from 0 to 10, preferably 2, 3, 4, 5 or 6;
  • Y represents an integer ranging from 2 to 6, preferably 2, 3 or 4;
  • R 2 represents an alkyl group comprising from 8 to 400 carbon atoms, preferably from 50 to 200 carbon atoms, an aryl group comprising from 8 to 400 carbon atoms, preferably from 50 to 200 carbon atoms, an arylalkyl group comprising from 8 to 400 carbon atoms, preferably from 50 to 200 carbon atoms or an alkylaryl group comprising from 8 to 400 carbon atoms, preferably from 50 to 200 carbon atoms;
  • R 3 and R 4 which may be identical or different, independently represent a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group comprising from 1 to 25 carbon atoms, an alkoxy group comprising from 1 to 12 carbon atoms, an alkylene group comprising from 2 to 6 carbon atoms, a hydroxylated alkylene group comprising from 2 to 12 carbon atoms or an alkylene amine group comprising from 2 to
  • the dispersant is a substituted succinimide of formula (II) wherein:
  • R 2 represents a polyisobutylene group
  • R 3 and R 4 represent a hydrogen atom
  • the weight content of polyglycerol ether is from 0.1 to 3%, preferably from 0.5 to 2%, relative to the total weight of the lubricating composition.
  • the content by weight of dispersant ranges from 0.1 to 10%, preferably from 0.1 to 5%, advantageously from 0.1 to 3% relative to the total weight of the lubricant composition.
  • the mass ratio (weight of polyglycerol ether / dispersant mass) ranges from 5/1 to 1/5, preferably from 2/1 to 1/2.
  • the lubricating composition further comprises at least one additive selected from the group consisting of detergents, anti-wear additives, extreme pressure additives, antioxidants, viscosity index improvers, dot enhancers, and the like. flow, antifoam, thickeners and mixtures thereof.
  • the invention also relates to an engine oil comprising a lubricant composition as defined above.
  • It relates to the use of a lubricant composition as defined above to reduce the fuel consumption of vehicles.
  • It relates to a method of reducing energy losses by friction of a mechanical part comprising at least one step of contacting a mechanical part with a lubricant composition as defined above.
  • It relates to a method for reducing the fuel consumption of a vehicle comprising at least one step of contacting a mechanical part of the vehicle engine with a lubricating composition as defined above.
  • R 1 represents a linear or branched alkyl group comprising from 1
  • n an integer ranging from 2 to 10.
  • the polyglycerol ether present in the lubricant composition according to the invention is a compound of formula (I)
  • R 1 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms
  • n represents an integer ranging from 2 to 10.
  • R 1 may represent a linear or branched alkyl group containing from 8 to 25 carbon atoms, preferably from 10 to 20 carbon atoms.
  • n may be 2, 3, 4 or 5, preferably 2, 3 or 4.
  • the polyglycerol ether may be chosen from compounds of formula (I) in which:
  • R 1 represents a linear or branched alkyl group comprising 12 carbon atoms and n represents 2;
  • R 1 represents a linear or branched alkyl group comprising 18 carbon atoms and n represents 2;
  • R 1 represents a linear or branched alkyl group containing 16 carbon atoms and n represents 3;
  • R 1 represents a linear or branched alkyl group containing 12 carbon atoms and n represents 4;
  • Ri represents a linear or branched alkyl group comprising 18 carbon atoms and n represents 4.
  • the polyglycerol ether is chosen from the compounds of formula (I) in which R 1 represents a linear or branched alkyl group containing 12 carbon atoms and n represents 2.
  • polyglycerol ethers As examples of polyglycerol ethers according to the invention, mention may be made of the products Chimexane NV, Chimexane NB, Chimexane NL, Chimexane NA or Chimexane NC marketed by Chimex.
  • the weight content of polyglycerol ether of formula (I) ranges from 0.1 to 3%, preferably from 0.5 to 2%, relative to the total weight of the lubricating composition.
  • Another subject of the invention relates to the use of a polyglycerol ether of formula (I) as a friction modifier.
  • R 1 represents a linear or branched alkyl group comprising from 1
  • n an integer ranging from 2 to 10.
  • the set of characteristics and preferences presented for the polyglycerol ether of formula (I) present in the lubricant composition also applies to the use of a polyglycerol ether of formula (I) as a friction modifier in a composition lubricating.
  • the lubricating composition may comprise at least one dispersant.
  • Dispersant within the meaning of the present invention more particularly means any compound which ensures the suspension and evacuation of insoluble solid contaminants consisting of secondary oxidation products and unburnt combustion (soot) that form when a lubricating composition, especially in the form of a motor oil, is in use.
  • insoluble solid contaminants consisting of secondary oxidation products and unburnt combustion (soot) that form when a lubricating composition, especially in the form of a motor oil, is in use.
  • the dispersant may be chosen from compounds comprising at least one succinic group, esters of succinic acid or amide esters of succinic acid, preferably compounds comprising at least one succinimide group.
  • the dispersant may be chosen from compounds comprising at least one substituted succinimide group or compounds comprising at least two substituted succinimide groups, the succinimide groups being connected at their atom-bearing apices. nitrogen with a polyamine group.
  • substituted succinimide group within the meaning of the present invention is meant a succinimide group of which at least one of the vertices is substituted by a hydrocarbon group comprising from 8 to 400 carbon atoms.
  • the dispersant is a substituted succinimide of formula (II) or a substituted succinimide of formula (III):
  • X represents an integer ranging from 0 to 10, preferably 2, 3, 4, 5 or 6;
  • Y represents an integer ranging from 2 to 6, preferably 2, 3 or 4;
  • R 2 represents an alkyl group comprising from 8 to 400 carbon atoms, preferably from 50 to 200 carbon atoms, an aryl group comprising from 8 to 400 carbon atoms, preferably from 50 to 200 carbon atoms, an arylalkyl group comprising from 8 to 400 carbon atoms, preferably from 50 to 200 carbon atoms or an alkylaryl group comprising from 8 to 400 carbon atoms, preferably from 50 to 200 carbon atoms;
  • R 3 and R 4 which are identical or different, independently represent a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group comprising from 1 to 25 carbon atoms, an alkoxy group comprising from 1 to 12 carbon atoms, an alkylene group comprising from 2 to 6 carbon atoms, a hydroxylated alkylene group comprising from 2 to 12 carbon atoms or an alkylene amine group comprising from 2 to
  • the dispersant is a substituted succinimide of formula (II) or a substituted succinimide of formula (III) in which R 2 represents a polyisobutylene group.
  • R 2 represents a polyisobutylene group having a molecular mass ranging from 800 to 2500 g / mol.
  • the dispersant is a substituted succinimide of formula (II) in which:
  • R 2 represents a polyisobutylene group
  • R 3 and R 4 represent a hydrogen atom
  • dispersants As examples of dispersants according to the invention, mention may be made of the OLOA 1 1000 or OLOA 371 products marketed by Chevron Oronite or the HiTEC 644 product marketed by Afton.
  • the content by weight of dispersant, in particular of dispersant according to formula (II) or of dispersant according to formula (III) ranges from 0.1 to 10%, preferably 0.1 at 5%, advantageously from 0.1 to 3% relative to the total weight of the lubricating composition.
  • the mass ratio (weight of polyglycerol ether / dispersant mass) ranges from 5/1 to 1/5, preferably from 2/1 to 1/2.
  • Basic oils weight of polyglycerol ether / dispersant mass
  • the lubricant composition according to the present invention comprises at least one base oil which can be chosen from the base oils of groups I to V as defined in the API classification (American Petroleum Institute) or its European equivalent: the ATIEL classification (Technical Association of the European Lubricants Industry) or their mixtures.
  • the base oil or base oil mixture may be of natural or synthetic origin.
  • the base oil or the mixture of base oils may represent at least 50%, preferably at least 60%, more preferably at least 70%, even more preferably at least 80%, relative to the total weight of the base oil. lubricating composition.
  • the oils of groups I to V can be oils of plant, animal or mineral origin.
  • the so-called mineral base oils include all types of bases obtained by atmospheric and vacuum distillation of crude oil, followed by refining operations such as solvent extraction, desalphating, solvent dewaxing, hydrotreating, hydrocracking and hydroisomerization, hydrofinishing.
  • the base oil of the composition according to the invention may also be a synthetic oil, such as certain esters of carboxylic acids and alcohols or polyalphaolefins.
  • the polyalphaolefins used as base oil, and which are distinguished from the heavy polyalphaolefins which may also be present in the compositions according to the invention may for example be obtained from monomers having from 4 to 32 carbon atoms (for example octene, decene ), and have a viscosity at 100 ° C ranging from 1.5 to 15 cSt (measured according to international standard ASTM D445.
  • Mixtures of synthetic and mineral oils can also be used.
  • composition according to the invention is formulated to obtain a kinematic viscosity at 100 ° C. (KV100) ranging from 4 to 25 cSt, preferably from 5 to 22 cSt, more preferably from 5 to 13 cSt, measured according to the standard. International ASTM D445.
  • composition according to the invention is formulated to have a viscosity index greater than or equal to 140, preferably greater than or equal to 150, more preferably greater than or equal to 160.
  • the subject of the invention is also an oil, preferentially an engine oil comprising a lubricant composition according to the invention.
  • the oil according to the invention may be grade OW-20 and 5W-30 according to the SAEJ300 classification, characterized by a kinematic viscosity at 100 ° C (KV100) ranging from 5.6 to 12.5. cSt measured according to ASTM D445 international standard.
  • the oil according to the invention can be characterized by a viscosity index, calculated according to the international standard ASTM D2230, greater than or equal to at 130, preferably greater than or equal to 150, more preferably greater than or equal to 160.
  • base oils having a sulfur content of less than 0.3%, for example Group III mineral oils, and sulfur-free, preferably Group IV, synthetic bases, or mixtures thereof.
  • the lubricant composition according to the invention may further comprise at least one additive.
  • the additive may be selected from the group consisting of anti-wear additives, extreme pressure additives, antioxidants, overbased or non-overbased detergents, viscosity index improvers, pour point improvers, dispersants additional, antifoams, thickeners and mixtures thereof.
  • the additive (s) may be introduced in isolation and / or included in packages of additives. The addition of the selected additive (s) depends on the use of the lubricating composition. These additives and their use depending on the purpose of the lubricant composition are well known to those skilled in the art.
  • the additive (s) are suitable for use as a motor oil.
  • the lubricating composition may further comprise at least one anti-wear additive, at least one extreme pressure additive or their mixture.
  • the anti-wear and extreme pressure additives protect the friction surfaces by forming a protective film adsorbed on these surfaces.
  • antiwear additives There is a wide variety of antiwear additives, but the most used category in lubricating compositions, especially for motor oil, is that of phosphosulfur additives such as metal alkylthiophosphates, in particular zinc alkylthiophosphates, and more specifically zinc dialkyldithiophosphates. or ZnDTP.
  • the preferred compounds have the formula Zn ((SP (S) (OR 5 ) (OR 6 )) 2, in which R 5 and R 6 , which may be identical or different, independently represent an alkyl group, preferably containing from 1 to 18 carbon atoms.
  • the amine phosphates are also anti-wear additives which can be used in the lubricating compositions according to the invention However, the phosphorus provided by these additives acts as a poison for the catalytic systems of automobiles because these additives are ash generators. These effects can be minimized by substituting partially amine phosphates by additives not providing phosphorus, such as, for example, polysulfides, including sulfur olefins.
  • the anti-wear and extreme-pressure additives may be present in the motor oil at contents ranging from 0.01 to 6% by weight, preferably from 0.05 to 4%, preferably from 0.1% to 2% relative to the total mass of the engine oil.
  • the lubricating composition may further comprise at least one additional friction modifier.
  • the additional friction modifying additive may be a compound providing metallic elements or a compound without ash.
  • the compounds providing metal elements mention may be made of transition metal complexes such as Mo, Sb, Sn, Fe, Cu, Zn, the ligands of which may be hydrocarbon compounds containing oxygen, nitrogen, sulfur or phosphorus.
  • the ashless friction modifiers are of organic origin and may be selected from monoesters of fatty acids and polyols, alkoxylated amines, fatty alkoxylated amines, fatty epoxides, borate fatty epoxides; fatty amines or fatty acid glycerol esters.
  • the term "fatty" or "fatty (s)" is intended to mean a hydrocarbon group comprising from 10 to 24 carbon atoms.
  • the additional friction modifying additive may be present at contents ranging from 0.01 to 2% by weight, preferably from 0.1 to 1.5% in the lubricating composition, relative to the mass. total of the lubricating composition.
  • the additional friction modifying additive may be present in the engine oil at contents ranging from 0.01 to 5% by weight, preferably from 0.1 to 2% in oils. motor, relative to the total mass of the engine oil.
  • the lubricating composition may further comprise at least one antioxidant additive.
  • the antioxidant additives retard the degradation of the lubricating compositions in service, in particular engine oils in service, which degradation may in particular result in the formation of deposits, the presence of sludge, or an increase in the viscosity of the lubricant composition, especially the engine oil.
  • Antioxidant additives act in particular as radical inhibitors or destroyers of hydroperoxides.
  • antioxidants commonly used, mention may be made of antioxidants of the phenolic type or amine type, the phosphosulfur antioxidants. Some of these antioxidants, for example phosphosulfides, can be ash generators. Phenolic antioxidants may be ashless, or may be in the form of neutral or basic metal salts.
  • the antioxidant agents may especially be chosen from sterically hindered phenols, sterically hindered phenol esters and sterically hindered phenols comprising a thioether bridge, diphenylamines, diphenylamines substituted with at least one C 1 -C 12 alkyl group, and the ⁇ , ⁇ dialkyl aryl diamines and combinations thereof.
  • sterically hindered phenol means a compound comprising a phenol group in which at least one vicinal carbon of the carbon carrying the alcohol function is substituted by at least one C 1 -C 10 alkyl group, preferably an alkyl group containing C1-C6, preferably a C4 alkyl group, preferably by the ter-butyl group.
  • Amino compounds are another class of antioxidants that can be used, optionally in combination with phenolic antioxidants.
  • Typical examples are aromatic amines, of formula R RsRgN, in which R 7 represents an optionally substituted aliphatic or aromatic group, R 8 represents an optionally substituted aromatic group, R 9 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group or a group of the formula R 10 S (O) z R 11, where R 10 is an alkylene group or an alkenylene group, R 11 is an alkyl group, an alkenyl group or an aryl group and z is an integer equal to 0 , 1 or 2.
  • Sulfurized alkyl phenols or their alkali and alkaline earth metal salts can also be used as antioxidants.
  • antioxidants are copper compounds, for example copper thio- or dithiophosphates, copper and carboxylic acid salts, dithiocarbamates, sulphonates, phenates, copper acetylacetonates. Copper salts I and II, succinic acid or anhydride may also be used.
  • the lubricant composition according to the invention may contain all types of antioxidant additives known to those skilled in the art.
  • the ashless antioxidants are used.
  • the lubricant composition according to the invention may comprise from 0.5 to 2% of at least one antioxidant additive by weight relative to the total weight of the lubricant composition.
  • the lubricating composition according to the invention may further comprise a detergent additive.
  • the detergent additives reduce in particular the formation of deposits on the surface of the metal parts by dissolving the secondary products of oxidation and combustion.
  • the detergents that can be used in the lubricant composition according to the invention are well known to those skilled in the art.
  • the detergents commonly used in the formulation of lubricating compositions may be anionic compounds having a long lipophilic hydrocarbon chain and a hydrophilic head.
  • the associated cation is typically a metal cation of an alkali or alkaline earth metal.
  • the detergents are preferably chosen from alkali metal or alkaline earth metal salts of carboxylic acids, sulphonates, salicylates and naphthenates, as well as the salts of phenates.
  • the alkali and alkaline earth metals are preferably calcium, magnesium, sodium or barium.
  • These metal salts may contain the metal in an approximately stoichiometric amount or in excess (in excess of the stoichiometric amount). In the latter case, these detergents are called overbased detergents.
  • the excess metal bringing the overbased character to the detergent, is in the form of metal salts insoluble in the oil, for example carbonate, hydroxide, oxalate, acetate, glutamate, preferably carbonate.
  • the lubricating composition according to the invention may comprise from 2 to 4% by weight of detergent, relative to the total mass of the lubricating composition.
  • the lubricating composition may further comprise at least one viscosity index improving polymer.
  • the polymers improving the viscosity index make it possible to guarantee good cold strength and minimum viscosity at high temperature, in particular to formulate multi-grade motor oils.
  • the lubricant composition according to the invention may comprise from 1 to 15% by weight of viscosity index improving polymers, relative to the total weight of the lubricating composition.
  • the engine oil according to the invention comprises from 0.1 to 10% by weight of viscosity index improving polymers, by relative to the total mass of the engine oil, preferably from 0.5 to 5%, preferably from 1 to 2%.
  • the lubricant composition according to the invention may further comprise at least one pour point depressant additive.
  • the pour point depressant additives notably improve the cold behavior of the lubricating compositions, by slowing down the formation of paraffin crystals.
  • the lubricating composition according to the invention may comprise, in addition, at least one additional dispersant additive different from a dispersant according to formula (II) or a dispersant according to formula (III).
  • the additional dispersant additives may be selected from the groups formed by the different succinimides of a dispersant of formula (II) or (III) or the Mannich bases.
  • the lubricating composition according to the invention may comprise from 0.2 to 10% by total weight of dispersants, including the dispersant of formula (II) or the dispersant of formula (III) and at least one additional dispersant relative to the total mass of the lubricating composition.
  • the subject of the invention is also a lubricating composition comprising:
  • the subject of the invention is also a lubricating composition comprising:
  • the subject of the invention is also a lubricant composition consisting essentially of:
  • composition comprising:
  • At least one dispersant comprising at least one succinimide group.
  • the set of characteristics and preferences presented for the polyglycerol ether of formula (I) and for the dispersant comprising at least one succinimide group also applies to the composition above.
  • the subject of the invention is also a composition comprising:
  • At least one dispersant comprising at least one succinimide group, at least one additional additive.
  • the composition may include:
  • the mass ratio (mass of polyglycerol ether of formula (I): mass of dispersant comprising at least one succinimide group) can range from 1: 1 to 1: 65.
  • composition according to the invention can be added at least one base oil to obtain a lubricant composition according to the invention.
  • the lubricant composition according to the invention can lubricate at least one mechanical part or a mechanical member, in particular bearings, gears, universal joints, transmissions, the piston / piston / sleeve system, the camshafts, the clutch , manual or automatic gearboxes, rockers, crankcases etc.
  • the invention also relates to a method for reducing the energy losses by friction of a mechanical part, said method comprising at least one step of contacting a mechanical part with a lubricant composition according to the invention.
  • the set of characteristics and preferences presented for the lubricant composition also applies to the method for reducing the energy losses by friction of a mechanical part according to the invention.
  • the invention also relates to a method for reducing the fuel consumption of a vehicle, the method comprising at least one step of contacting a lubricant composition according to the invention with at least one mechanical part of the engine of the vehicle .
  • the set of characteristics and preferences presented for the lubricant composition also applies to the process for reducing the fuel consumption of a vehicle according to the invention.
  • the invention also relates to the use of a lubricant composition according to the invention for reducing the fuel consumption of vehicles.
  • the set of characteristics and preferences presented for the lubricant composition also applies to the use to reduce the fuel consumption of vehicles according to the invention.
  • the vehicles may include a two or four stroke internal combustion engine.
  • the engines may be gasoline engines or diesel engines intended to be powered by gasoline or conventional diesel.
  • classic gasoline or by "Conventional diesel” for the purposes of the present invention means engines that are powered by a fuel obtained after refining an oil of mineral origin (such as oil for example).
  • the engines may also be gasoline engines or diesel engines modified to be powered by a fuel based on oils derived from renewable materials such as alcohol-based fuels or biodiesel fuel.
  • the vehicles may be light vehicles such as automobiles and motorcycles. Vehicles can also be heavy trucks, construction machinery, ships.
  • the invention also relates to the use of a lubricant composition according to the invention for reducing the energy losses by friction of a metal part, preferably in bearings, gears or universal joints.
  • control lubricant composition was prepared according to Table I
  • compositions B comparative and compositions C, D and E (according to the invention) were prepared according to Table II below; the percentages given are percentages by mass.
  • the coefficient of friction of each composition was evaluated by a Cameron Plint Laboratory Scratch Test using a Cameron-Plint TE-77 alternative tribometer.
  • the test bench consists of a cylinder / plane tribometer immersed in the lubricant composition to be tested. The coefficient of friction is followed during the test by the measurement tangential effort on the normal effort.
  • a cylinder (SKF 100C6) of length 10 mm and diameter 7 mm is applied to the steel plane immersed in the lubricant composition to be tested, the temperature of the lubricant composition is fixed at each test.
  • a sinusoidal reciprocating motion is applied with a defined frequency. Each test lasts 100 seconds.
  • composition F comprising:
  • a test consists of a series of measurements made at 10 operating points (see Table IV below). These 10 points represent 75% of the NEDC cycle (New European Driving Cycle)
  • Cold phase 1 corresponding to a temperature of the cooling water: 40 ° C. (at 45 ° C. for the lubricating composition to be tested), - Hot phase 2 corresponding to a temperature of the cooling water: 90 ° C (at 100 ° C for the lubricant composition to be tested).
  • the fuel temperature is regulated by a fuel conditioner (Fuel Exact marketed by the company AVL) to have instantaneous measurements,
  • the temperature of the composition to be tested is regulated via the cooling water by an exchanger as on a vehicle.
  • the temperature of the fluids is perfectly controlled:
  • the temperature variations for the water and for the lubricating composition to be tested are less than 0.1 ° C.
  • a fuel consumption indicator is calculated from gross consumption in kg / h and cumulative time weighting to give a percentage gain for each phase.
  • the base oils are polyalphaolefins.
  • Compound 1 is a zinc dithiophosphate (LZ 1371 sold by the company Lubrizol).
  • the friction modifier 2 is based on molybdenum (Sakura-Lub 525 sold by the company Adeka).
  • the friction modifier 3 is based on molybdenum (Molyvan 855 marketed by Vanderbilt).
  • Dispersant 5 is a dispersant comprising a substituted succinimide group (OLOA 1 1000 marketed by Chevron Oronite).
  • Polymer 6 is a hydrogenated polydiene (Shellvis 261 sold by Shell).
  • compositions G, H, I, J and K are carried out at iso-viscosity.
  • a kinematic viscosity at 100 ° C. measured according to ASTM D445 of about 8 cSt for each of these compositions it is necessary to adjust the mass contents of the base oil and the polymer 6 as a function of the presence or not different constituents.
  • composition G It is thus necessary to use 5% by weight of polymer 6 in composition G to obtain a kinematic viscosity of about 8 cSt while 6% by weight of polymer 6 are necessary to obtain the same kinematic viscosity (about 8 cSt) for compositions H, I, J and K.
  • a measurement of thermal stability (MCT or Microcking Test) of each composition was carried out by the following microchipping method based on the GFC Lu-27-T-07 standard:
  • microcokage method The purpose of the microcokage method is:
  • a quantity of lubricating composition to be tested of 0.6 cm 3 is placed in the trough of an aluminum alloy plate and then heated at one end (hot spot) and regulated at the other end (cold spot).
  • the standard duration of the test is 90 minutes.
  • Table VII The results show that the presence of a polyglycerol ether of formula (I) combined with a dispersant comprising at least one succinimide group, and more particularly a dispersant comprising a substituted succinimide group in a lubricating composition, has the advantage of obtaining a improved thermal stability of the lubricant composition.
  • composition J The results show in particular a synergy of activity of the combination of a polyglycerol ether of formula (I) and of a dispersant comprising at least one substituted succinimide group (composition J), the thermal stability obtained by this combination being significantly greater to the thermal stability obtained with a dispersant comprising at least one substituted succinimide group alone and in the absence of a polyglycerol ether of formula (I) (composition H) and the thermal stability obtained with a polyglycerol ether of formula (I) alone and in the absence of a dispersant comprising at least one substituted succinimide group (composition K).
  • composition I comprising a molybdenum-based friction modifier has a low thermal stability, even in the presence of a dispersant comprising a substituted succinimide group.
  • the lubricant compositions according to the invention have the advantage, compared to compositions comprising at least one molybdenum-based friction modifier, of not forming or little ash.

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Abstract

La présente invention concerne une composition lubrifiante comprenant au moins un éther de polyglycérol ramifié, et plus particulièrement au moins un éther de polyglycérol ramifié et au moins un dispersant.

Description

Composition lubrifiante à base d'éther de polyglycérol
La présente invention est applicable au domaine des lubrifiants. Plus particulièrement, la présente invention concerne une composition lubrifiante comprenant au moins un éther de polyglycérol ramifié, et plus particulièrement au moins un éther de polyglycérol ramifié et au moins un dispersant. La composition lubrifiante selon l'invention présente de bonnes propriétés d'économie de carburant. La composition lubrifiante selon l'invention présente par ailleurs de bonnes propriétés de tenue thermique.
La présente invention concerne également un procédé mettant en œuvre cette composition.
La présente invention concerne également un procédé pour réduire la consommation de carburant d'un véhicule mettant en œuvre cette composition lubrifiante.
La présente invention concerne également l'utilisation d'un éther de polyglycérol ramifié comme modificateur de frottement dans une composition lubrifiante.
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 anti-frottement, 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, la présence de modificateurs de frottement dans une composition lubrifiante peut dégrader la tenue thermique de la composition, et ainsi dégrader la propreté du moteur.
Différentes solutions techniques pour remplacer les composés à base de molybdène ont été décrites.
Le document EP 1 780 257 décrit une composition lubrifiante comprenant d'un éther de polyglycérol, ladite composition présentant des propriétés d'économie de carburant améliorées. Ce document décrit également la combinaison de cet éther avec un polymère de type polyisobutylène-succinimide.
Toutefois, l'éther de polyglycérol décrit dans ce document présente une structure linéaire. De plus, la composition lubrifiante décrite dans ce document trouve son application sur des surfaces spécifiques caractérisées par un faible coefficient de friction, telle que des surfaces type DLC (Diamond-Like Carbon).
En outre, aucune quantification des propriétés d'économie de carburant ni aucune indication quant à la tenue thermique de la composition lubrifiante ne sont données dans ce document.
Les exigences d'économie de carburant étant grandissantes, il existe donc toujours un besoin de rechercher de nouveaux modificateurs de frottement qui, une fois formulés dans une composition lubrifiante, ne la déstabilisent pas et permettent d'obtenir des propriétés d'économies de carburant améliorées. Il existe également le besoin de rechercher de nouveaux modificateurs de frottement qui, une fois formulés dans une composition lubrifiante, ne la déstabilisent pas et permettent d'obtenir des propriétés de tenue thermique améliorées
Un objectif de la présente invention est de fournir un modificateur de frottement ainsi qu'une composition lubrifiante comprenant ledit modificateur de frottement palliant tout ou en partie aux inconvénients précités.
Un autre objectif de la présente invention est de fournir une composition lubrifiante thermiquement stable et ne comprenant pas ou très peu de composés à base de molybdène.
Un autre objectif de la présente invention est de fournir une composition lubrifiante ne comprenant pas ou très peu de composés à base de molybdène et présentant des propriétés de réduction des frottements équivalentes voire améliorées tout en étant applicable sur différentes surfaces, notamment sur des surfaces de nature chimique différente.
Un autre objectif de l'invention est de fournir une composition lubrifiante dont la formulation est facile à mettre en œuvre.
Un autre objectif de la présente invention est de fournir un procédé de lubrification permettant des économies d'énergie.
L'invention ainsi a pour objet une composition lubrifiante comprenant
- au moins une huile de base, et
- au moins un éther de polyglycérol de formule (I)
Figure imgf000004_0001
(I)
dans laquelle :
Ri représente un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, comportant de 1 à
30 atomes de carbone ;
n représente un entier allant de 2 à 10.
Dans un mode de réalisation de l'invention, la composition lubrifiante peut comprendre
- au moins une huile de base,
- au moins un éther de polyglycérol de formule (I)
Figure imgf000005_0001
(I)
dans laquelle :
• Ri représente un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, comportant de 1 à 30 atomes de carbone ;
• n représente un entier allant de 2 à 10, et
- au moins un dispersant.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la composition lubrifiante peut comprendre :
- au moins une huile de base,
- au moins un éther de polyglycérol de formule (I)
Figure imgf000005_0002
(I)
dans laquelle :
• Ri représente un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, comportant de 1 à 30 atomes de carbone ;
• n représente un entier allant de 2 à 10, et
- au moins un dispersant choisi parmi les composés comprenant au moins un groupement succinimide, les esters de l'acide succinique ou les esters amide de l'acide succinique.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la composition lubrifiante peut comprendre :
- au moins une huile de base,
- au moins un éther de polyglycérol de formule (I)
Figure imgf000005_0003
(I)
dans laquelle : • Ri représente un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, comportant de 1 à 30 atomes de carbone ;
• n représente un entier allant de 2 à 10, et
- au moins un dispersant choisi parmi les composés comprenant au moins un groupement succinimide substitué ou les composés comprenant au moins deux groupements succinimide substitués, les groupements succinimides étant reliés au niveau de leur sommet portant un atome d'azote par un groupement polyamine.
De manière surprenante, la demanderesse a constaté que la présence d'un éther de polyglycérol de formule (I) dans une composition lubrifiante permet d'améliorer les propriétés anti-frottement de la composition, et ainsi d'améliorer les propriétés d'économie de carburant.
Ainsi, la présente invention permet de formuler des compositions lubrifiantes ne comprenant pas ou très peu de composés à base de molybdène et présentant toutefois des propriétés anti-frottement et d'économies de carburant équivalentes voire améliorées.
Avantageusement, les compositions lubrifiantes selon l'invention présentent une stabilité thermique améliorée.
Avantageusement, les compositions lubrifiantes selon l'invention présentent une stabilité au stockage améliorée ainsi qu'une viscosité ne variant pas ou très peu.
Avantageusement, la présence d'au moins un éther de polyglycérol de formule (I) dans une composition lubrifiante permet d'effectuer des économies de carburant lorsqu'un moteur tourne au ralenti ou tourne à haut régime.
Dans un mode de réalisation, R-ι représente un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, comportant de 8 à 25 atomes de carbone, de préférence de 10 à 20 atomes de carbone.
Dans un mode de réalisation, n représente 2, 3, 4 ou 5, de préférence 2, 3 ou 4.
Dans un mode de réalisation, l'éther de polyglycérol est choisi parmi les composés de formule (I) dans laquelle : Ri représente un groupement alkyle linéaire ou ramifié comportant 12 atomes de carbone et n représente 2 ; ou
Ri représente un groupement alkyle linéaire ou ramifié comportant 18 atomes de carbone et n représente 2 ; ou
Ri représente un groupement alkyle linéaire ou ramifié comportant 16 atomes de carbone et n représente 3 ; ou
Ri représente un groupement alkyle linéaire ou ramifié comportant 12 atomes de carbone et n représente 4 ; ou
Ri représente un groupement alkyle linéaire ou ramifié comportant 18 atomes de carbone et n représente 4.
Dans un mode de réalisation, la composition lubrifiante consiste essentiellement moins une huile de base et au moins un éther de polyglycérol de formule (I)
Figure imgf000007_0001
(I)
dans laquelle :
• Ri représente un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, comportant de 1 à 30 atomes de carbone ;
• n représente un entier allant de 2 à 10.
Dans un mode de réalisation, la composition lubrifiante consiste essentiellement en au moins une huile de base, au moins un dispersant et au moins un éther de polyglycérol de formule (I)
Figure imgf000007_0002
(I)
• Ri représente un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, comportant de 1 30 atomes de carbone ;
• n représente un entier allant de 2 à 10. Dans un mode de réalisation, le dispersant est choisi parmi les composés comprenant au moins un groupement succinimide, les esters de l'acide succinique ou les esters amides de l'acide succinique.
Dans un mode de réalisation, le dispersant est choisi parmi les composés comprenant au moins un groupement succinimide substitué ou les composés comprenant au moins deux groupements succinimide substitués, les groupements succinimides étant reliés au niveau de leur sommet portant un atome d'azote par un groupement polyamine.
Dans un mode de réalisation, le dispersant est un succinimide substitué de formule (II) ou un succinimide substitué de formule (III) :
Figure imgf000008_0001
(III) dans lesquelles :
• x représente un entier allant de 0 à 10, de préférence 2, 3, 4, 5 ou 6;
• y représente un entier allant de 2 à 6, de préférence 2, 3 ou 4;
• R2 représente un groupement alkyle comprenant de 8 à 400 atomes de carbone, de préférence de 50 à 200 atomes de carbone, un groupement aryle comprenant de 8 à 400 atomes de carbone, de préférence de 50 à 200 atomes de carbone, un groupement arylalkyle comprenant de 8 à 400 atomes de carbone, de préférence de 50 à 200 atomes de carbone ou un groupement alkylaryle comprenant de 8 à 400 atomes de carbone, de préférence de 50 à 200 atomes de carbone ;
• R3 et R4, identiques ou différents, représentent indépendamment un atome d'hydrogène, un groupement alkyle linéaire ou ramifié comprenant de 1 à 25 atomes de carbone, un groupement alkoxy comprenant de 1 à 12 atomes de carbone, un groupement alkylène comprenant de 2 à 6 atomes de carbone, un groupement alkylène hydroxylé comprenant de 2 à 12 atomes de carbone ou un groupement alkylène aminé comprenant de 2 à
12 atomes de carbone.
Dans un mode de réalisation, le dispersant est un succinimide substitué de formule (II) dans laquelle :
• R2 représente un groupement polyisobutylène,
• R3 et R4 représentent un atome d'hydrogène,
• x représente 2,
• y représente 2 ou 3.
Dans un mode de réalisation, la teneur en poids d'éther de polyglycérol va de 0,1 à 3%, de préférence de 0,5 à 2%, par rapport au poids total de la composition lubrifiante.
Dans un mode de réalisation, la teneur en poids de dispersant va de 0,1 à 10%, de préférence de 0,1 à 5%, avantageusement de 0,1 à 3% par rapport au poids total de la composition lubrifiante.
Dans un mode de réalisation, le ratio massique (masse d'éther de polyglycérol/ masse de dispersant) va de 5/1 à 1/5, de préférence de 2/1 à 1/2.
Dans un mode de réalisation, la composition lubrifiante comprend en outre au moins un additif choisi parmi les détergents, les additifs anti-usure, les additifs extrême pression, les antioxydants, les polymères améliorant l'indice de viscosité, les améliorants de point d'écoulement, les anti-mousse, les épaississants et leurs mélanges. L'invention concerne encore une huile moteur comprenant une composition lubrifiante telle que définie ci-dessus.
Elle concerne l'utilisation d'une composition lubrifiante telle que définie ci-dessus pour réduire la consommation de carburant de véhicules.
Elle concerne un procédé de réduction des pertes d'énergie par frottement d'une pièce mécanique comprenant au moins une étape de mise en contact d'une pièce mécanique avec une composition lubrifiante telle que définie ci-dessus.
Elle concerne un 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 telle que définie ci-dessus.
Elle concerne l'utilisation d'un éther de polyglycérol de formule (I) comme modificateur de frottement dans une composition lubrifiante
Figure imgf000010_0001
(I)
Ri représente un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, comportant de 1
30 atomes de carbone ;
n représente un entier allant de 2 à 10.
Description détaillée.
Ether de polyglycérol
L'éther de polyglycérol présent dans la composition lubrifiante selon l'invention est un composé de formule (I)
Figure imgf000011_0001
(I)
• Ri représente un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, comportant de 1 30 atomes de carbone ;
• n représente un entier allant de 2 à 10.
Dans un mode de réalisation, R-ι peut représenter un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, comportant de 8 à 25 atomes de carbone, de préférence de 10 à 20 atomes de carbone.
Dans un mode de réalisation de l'invention, n peut représenter 2, 3, 4 ou 5, de préférence 2, 3 ou 4.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, l'éther de polyglycérol peut être choisi parmi les composés de formule (I) dans laquelle :
• Ri représente un groupement alkyle linéaire ou ramifié comportant 12 atomes de carbone et n représente 2 ; ou
• Ri représente un groupement alkyle linéaire ou ramifié comportant 18 atomes de carbone et n représente 2 ; ou
• Ri représente un groupement alkyle linéaire ou ramifié comportant 16 atomes de carbone et n représente 3 ; ou
• Ri représente un groupement alkyle linéaire ou ramifié comportant 12 atomes de carbone et n représente 4 ; ou
• Ri représente un groupement alkyle linéaire ou ramifié comportant 18 atomes de carbone et n représente 4.
De manière avantageuse, l'éther de polyglycérol est choisi parmi les composés de formule (I) dans laquelle Ri représente un groupement alkyle linéaire ou ramifié comportant 12 atomes de carbone et n représente 2.
Comme exemples d'éthers de polyglycérol selon l'invention, on peut citer les produits Chimexane NV, Chimexane NB, Chimexane NL, Chimexane NA ou Chimexane NC commercialisés par la société Chimex. Dans un mode de réalisation de l'invention, la teneur en poids d'éther de polyglycérol de formule (I) va de 0,1 à 3%, de préférence de 0,5 à 2%, par rapport au poids total de la composition lubrifiante.
Un autre objet de l'invention concerne l'utilisation d'un éther de polyglycérol de formule (I) comme modificateur de frottem fiante.
Figure imgf000012_0001
(I)
Ri représente un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, comportant de 1
30 atomes de carbone ;
n représente un entier allant de 2 à 10.
L'ensemble des caractéristiques et préférences présentées pour l'éther de polyglycérol de formule (I) présent dans la composition lubrifiante s'applique également à l'utilisation d'un éther de polyglycérol de formule (I) comme modificateur de frottement dans une composition lubrifiante.
Autres composés
Dans un mode de réalisation de l'invention, la composition lubrifiante peut comprendre au moins un dispersant.
Par dispersant au sens de la présente invention, on entend plus particulièrement tout composé qui assure le maintien en suspension et l'évacuation des contaminants solides insolubles constitués par les produits secondaires d'oxydation et des imbrûlés de combustion (suies) qui se forment lorsqu'une composition lubrifiante, notamment sous la forme d'une huile moteur, est en service.
Dans un mode de réalisation le dispersant peut être choisi parmi les composés comprenant au moins un groupement succimide, les esters de l'acide succinique ou les esters amides de l'acide succinique, de préférence les composés comprenant au moins un groupement succinimide. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le dispersant peut être choisi parmi les composés comprenant au moins un groupement succinimide substitué ou les composés comprenant au moins deux groupements succinimide substitués, les groupements succinimides étant reliés au niveau de leur sommet portant un atome d'azote par un groupement polyamine.
Par groupement succinimide substitué au sens de la présente invention, on entend un groupement succinimide dont au moins un des sommets est substitué par un groupement hydrocarboné comprenant de 8 à 400 atomes de carbone.
De manière avantageuse, le dispersant est un succinimide substitué de formule (II) ou un succinimide substitué de formule (III) :
Figure imgf000013_0001
(III) dans lesquelles :
• x représente un entier allant de 0 à 10, de préférence 2, 3, 4, 5 ou 6;
• y représente un entier allant de 2 à 6, de préférence 2, 3 ou 4;
• R2 représente un groupement alkyle comprenant de 8 à 400 atomes de carbone, de préférence de 50 à 200 atomes de carbone, un groupement aryle comprenant de 8 à 400 atomes de carbone, de préférence de 50 à 200 atomes de carbone, un groupement arylalkyle comprenant de 8 à 400 atomes de carbone, de préférence de 50 à 200 atomes de carbone ou un groupement alkylaryle comprenant de 8 à 400 atomes de carbone, de préférence de 50 à 200 atomes de carbone ;
· R3 et R4, identiques ou différents, représentent indépendamment un atome d'hydrogène, un groupement alkyle linéaire ou ramifié comprenant de 1 à 25 atomes de carbone, un groupement alkoxy comprenant de 1 à 12 atomes de carbone, un groupement alkylène comprenant de 2 à 6 atomes de carbone, un groupement alkylène hydroxylé comprenant de 2 à 12 atomes de carbone ou un groupement alkylène aminé comprenant de 2 à
12 atomes de carbone.
De manière avantageuse, le dispersant est un succinimide substitué de formule (II) ou un succinimide substitué de formule (III) dans lesquelles R2 représente un groupement polyisobutylène.
De manière avantageuse, R2 représente un groupement polyisobutylène ayant une masse moléculaire allant de 800 à 2500 g/mol.
De manière encore plus avantageuse, le dispersant est un succinimide substitué de formule (II) dans laquelle :
• R2 représente un groupement polyisobutylène,
• R3 et R4 représentent un atome d'hydrogène,
• x représente 2,
• y représente 2 ou 3.
Comme exemples de dispersants selon l'invention, on peut citer les produits OLOA 1 1000 ou OLOA 371 commercialisés par la société Chevron Oronite ou le produit HiTEC 644 commercialisé par la société Afton. Dans un mode de réalisation de l'invention, la teneur en poids de dispersant, notamment de dispersant selon la formule (II) ou de dispersant selon la formule (III) va de 0,1 à 10%, de préférence de 0,1 à 5%, avantageusement de 0,1 à 3% par rapport au poids total de la composition lubrifiante. Dans un mode de réalisation de l'invention, le ratio massique (masse d'éther de polyglycérol/ masse de dispersant) va de 5/1 à 1/5, de préférence de 2/1 à 1/2. Huiles de base
La composition lubrifiante selon la présente invention comprend au moins une huile de base pouvant être choisie parmi les huiles de base des groupes I à V tels que définis dans la classification API (American Petroleum Institute) ou son équivalent européen : la classification ATIEL (Association Technique de l'Industrie Européenne des Lubrifiants) ou leurs mélanges.
L'huile de base ou le mélange d'huiles de base peut être d'origine naturelle ou synthétique. L'huile de base ou le mélange d'huiles de base peut représenter au moins 50 %, de préférence au moins 60%, plus préférentiellement au moins 70 %, encore plus préférentiellement au moins 80%, par rapport à la masse totale de la composition lubrifiante.
Le tableau ci-dessous décrit les groupes des huiles de base selon la classification API (Publication API n°1509 Engine Oil Licencing and Certification System appendix E, 14th Edition, December 1996).
Teneur en Teneur en Indice de viscosité hydrocarbures soufre (VI)
saturés
Groupe I Huiles < 90 % > 0.03 % 80 < VI < 120 minérales
Groupe II Huiles > 90 % < 0.03 % 80 < VI < 120 hydrocraquées
Groupe III > 90 % < 0.03 % > 120
Huiles hydrocraquées
ou hydro-isomérisées
Groupe IV (PAO) Polyalphaoléfines
Groupe V Esters et autres bases non incluses dans les bases des groupes I à IV Les huiles des groupes I à V peuvent être des huiles d'origine végétale, animale, ou minérale. Les huiles de base dites minérales incluent tous types de bases obtenues par distillation atmosphérique et sous vide du pétrole brut, suivie d'opérations de raffinage telles qu'extraction au solvant, désalphatage, déparaffinage au solvant, hydrotraitement, hydrocraquage et hydroisomérisation, hydrofinition.
L'huile de base de la composition selon l'invention peut également être une huile synthétique, telle que certains esters d'acides carboxyliques et d'alcools ou des polyalphaoléfines. Les polyalphaoléfines utilisées comme huile de base, et qui se distinguent des polyalphaoléfines lourdes pouvant également être présentes dans les compositions selon l'invention, peuvent par exemple être obtenues à partir de monomères ayant de 4 à 32 atomes de carbone (par exemple octène, décène), et avoir une viscosité à 100°C allant de 1 ,5 à 15 cSt (mesurée selon la norme internationale ASTM D445.
Des mélanges d'huiles synthétiques et minérales peuvent également être employés.
De manière avantageuse, la composition selon l'invention est formulée pour obtenir une viscosité cinématique à 100°C (KV100) allant de 4 à 25 cSt, de préférence de 5 à 22 cSt, plus préférentiellement de 5 à 13 cSt mesurée selon la norme internationale ASTM D445.
De manière avantageuse, la composition selon l'invention est formulée pour présenter un indice de viscosité supérieur ou égal à 140, préférentiellement supérieur ou égal à 150, plus préférentiellement supérieur ou égal à 160. L'invention a également pour objet une huile, préférentiellement 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 selon l'invention.
Dans un mode de réalisation, l'huile selon l'invention 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, l'huile selon l'invention 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, plus préférentiellement supérieur ou égal à 160.
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.
Autres additifs
Selon un mode de réalisation, la composition lubrifiante selon l'invention peut en outre comprendre au moins un additif. L'additif peut être choisi parmi le groupe formé par les additifs anti-usure, les additifs extrême pression, les antioxydants, les détergents surbasés ou non, les polymères améliorant l'indice de viscosité, les améliorants de point d'écoulement, les dispersants supplémentaires, les anti-mousse, les épaississants et leurs mélanges. Le ou les additifs peuvent être introduits isolément et/ou inclus dans des paquets d'additifs. L'ajout du ou des additifs choisis dépendent de l'utilisation de la composition lubrifiante. Ces additifs et leur emploi en fonction de la finalité de la composition lubrifiante sont bien connus de l'homme du métier.
Dans un mode de réalisation de l'invention, le ou les additifs sont adaptés à une utilisation comme huile moteur. 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 antiusure, 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)(OR5)(OR6))2, où R5 et R6, 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 antiusure 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 supplémentaire. L'additif modificateur de frottement supplémentaire 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 aminés alcoxylées, les aminés alcoxylées grasses, les époxydes gras, les époxydes gras de borate; les aminés 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 supplémentaire 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 supplémentaire 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 Ν,Ν' dialkyle aryle diamines et leurs combinaisons. Par phénol stériquement encombré, on entend au sens de la présente invention un composé comprenant un groupement phénol dont au moins un carbone vicinal du carbone portant la fonction alcool est substitué par au moins un groupement alkyle en C1 -C10, de préférence un groupement alkyle en C1 -C6, de préférence, un groupement alkyle en C4, de préférence par le groupement ter-butyle. Les composés aminés sont une autre classe d'antioxydants pouvant être utilisés, éventuellement en combinaison avec les antioxydants phénoliques. Des exemples typiques sont les aminés aromatiques, de formule R RsRgN, dans laquelle R7 représente un groupement aliphatique ou un groupement aromatique éventuellement substitué, R8 représente un groupement aromatique éventuellement substitué, R9 représente un atome d'hydrogène, un groupement alkyle, un groupement aryle ou un groupement de formule R10S(O)zRii, où Rio représente un groupe alkylène ou un groupement alkenylène, Ru 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 tous 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 stœchiométrique ou bien en excès (en quantité supérieure à la quantité stœchiométrique). Dans ce dernier cas, ces détergents sont dits détergents surbasés. Le métal en excès, apportant le caractère surbasé au détergent, se présente sous la forme de sels métalliques insolubles dans l'huile, par exemple carbonate, hydroxyde, oxalate, acétate, glutamate, préférentiellement carbonate.
Dans un mode de réalisation, la composition lubrifiante selon l'invention peut comprendre de 2 à 4% en poids de détergent, par rapport à la masse totale de la composition lubrifiante.
Dans un mode de réalisation, la composition lubrifiante peut comprendre en outre au moins un polymère améliorant l'indice de viscosité. Les polymères améliorant l'indice de viscosité permettent notamment de garantir une bonne tenue à froid et une viscosité minimale à haute température, pour formuler notamment des huiles moteur multigrades. On peut citer parmi ces composés les esters polymères, les oléfines copolymères (OCP), les homopolymères ou copolymères du styrène, du butadiène ou de l'isoprène, hydrogénés ou non, les polyméthacrylates (PMA).
Dans un mode de réalisation, la composition lubrifiante selon l'invention peut comprendre de 1 à 15 % en masse de polymères améliorant l'indice de viscosité, par rapport à la masse totale de la composition lubrifiante.
Dans un mode de réalisation pour une application moteur, l'huile moteur selon l'invention comprend de 0,1 à 10 % en masse de polymères améliorant l'indice de viscosité, par rapport à la masse totale de l'huile moteur, de préférence de 0,5 à 5 %, préférentiellement de 1 à 2 %.
Dans un mode de réalisation, la composition lubrifiante selon l'invention peut comprendre en outre au moins un additif abaisseur de point d'écoulement. Les additifs abaisseurs de point d'écoulement améliorent notamment le comportement à froid des compositions lubrifiantes, en ralentissant la formation de cristaux de paraffine. Comme exemple d'additifs abaisseurs de point d'écoulement, on peut citer les polyméthacrylates d'alkyle, des polyacrylates, des polyarylamides, des polyalkylphénols, des polyalkylnaphtalènes, des polystyrènes alkylés.
Dans un mode de réalisation, la composition lubrifiante selon l'invention peut comprendre, en outre, au moins un additif dispersant supplémentaire différent d'un dispersant selon la formule (II) ou d'un dispersant selon la formule (III). Les additifs dispersant supplémentaire peuvent être choisis dans les groupes formés par les succinimides différents d'un dispersant de formule (II) ou (III) 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 totale de dispersants, incluant le dispersant de formule (II) ou le dispersant de formule (III) et au moins un dispersant supplémentaire, par rapport à la masse totale de la composition lubrifiante.
L'invention a également pour objet une composition lubrifiante comprenant :
de 50 à 90% d'une huile de base,
de 0,1 à 3% d'un éther de polyglycérol de formule (I).
L'ensemble des caractéristiques et préférences présentées pour l'huile de base et l'éther de polyglycérol de formule (I) s'applique également à la composition lubrifiante ci-dessus.
L'invention a également pour objet une composition lubrifiante comprenant :
de 50 à 90% d'une huile de base,
- de 0,1 à 3% d'un éther de polyglycérol de formule (I),
de 0,1 à 10% d'un dispersant.
L'ensemble des caractéristiques et préférences présentées pour l'huile de base, l'éther de polyglycérol de formule (I) et le dispersant s'applique également à la composition lubrifiante ci-dessus. L'invention a également pour objet une composition lubrifiante consistant essentiellement en :
de 50 à 90% d'une huile de base,
- de 0,1 à 3% d'un éther de polyglycérol de formule (I),
de 0,1 à 10% d'un dispersant.
L'invention a également pour objet une composition comprenant :
au moins un éther de polyglycérol de formule (I),
- au moins un dispersant comprenant au moins un groupement succinimide.
L'ensemble des caractéristiques et préférences présentées pour l'éther de polyglycérol de formule (I) et pour le dispersant comprenant au moins un groupement succinimide s'applique également à la composition ci-dessus. L'invention a également pour objet une composition comprenant :
au moins un éther de polyglycérol de formule (I),
au moins un dispersant comprenant au moins un groupement succinimide, au moins un additif supplémentaire.
L'ensemble des caractéristiques et préférences présentées pour l'éther de polyglycérol de formule (I), pour le dispersant comprenant au moins un groupement succinimide et pour l'additif supplémentaire s'applique également à la composition ci-dessus.
Dans un mode de réalisation, la composition peut comprendre :
de 10 à 40%, de préférence de 20 à 40% d'éther de polyglycérol de formule (I), - de 10 à 40%, de préférence de 20 à 40% d'un dispersant comprenant au moins un groupement succinimide,
de 20 à 50%, de préférence de 30 à 50% d'au moins un additif supplémentaire.
Dans un mode de réalisation, le ratio massique (masse d'éther de polyglycérol de formule (I) :masse de dispersant comprenant au moins un groupement succinimide) peut aller de 1 :1 à 1 :65.
Dans un mode de réalisation de l'invention, à la composition selon l'invention peut être ajoutée au moins une huile base pour obtenir une composition lubrifiante selon l'invention. Les pièces
La composition lubrifiante selon l'invention peut lubrifier au moins une pièce mécanique ou un organe mécanique, notamment des roulements, des engrenages, des joints de cardan, des transmissions, le système pistons/segments/chemises, les arbres à came, l'embrayage, les boîtes de vitesse manuelles ou automatiques, les culbuteurs, les carters etc.
L'invention a également pour objet un procédé pour réduire les pertes d'énergie par frottement d'une pièce mécanique, ledit procédé comprenant au moins une étape de mise en contact d'une pièce mécanique avec une composition lubrifiante selon l'invention.
L'ensemble des caractéristiques et préférences présentées pour la composition lubrifiante s'applique également au procédé pour réduire les pertes d'énergie par frottement d'une pièce mécanique selon l'invention.
L'invention a également pour objet un procédé pour réduire la consommation de carburant d'un véhicule, le procédé comprenant au moins une étape de mise en contact d'une composition lubrifiante selon l'invention avec au moins une pièce mécanique du moteur du véhicule.
L'ensemble des caractéristiques et préférences présentées pour la composition lubrifiante s'applique également au procédé pour réduire la consommation de carburant d'un véhicule selon l'invention.
L'invention a également pour objet l'utilisation d'une composition lubrifiante selon l'invention pour réduire la consommation de carburant de véhicules.
L'ensemble des caractéristiques et préférences présentées pour la composition lubrifiante s'applique également à l'utilisation pour réduire la consommation de carburant de véhicules selon l'invention.
Les véhicules peuvent comprendre un moteur à combustion interne à deux ou quatre temps.
Les moteurs peuvent être des moteurs à essence ou des moteurs diesel destinés à être alimentés par de l'essence ou du diesel classique. Par « essence classique » ou par « diesel classique », on entend au sens de la présente invention des moteurs qui sont alimentés par un carburant obtenu après raffinage d'une huile d'origine minérale (tel que le pétrole par exemple). Les moteurs peuvent aussi être des moteurs à essence ou des moteurs à diesel modifiés pour être alimentés par un carburant à base d'huiles issues de matières renouvelables telles que les carburants à base d'alcool ou le carburant biodiesel.
Les véhicules peuvent être des véhicules légers tels que des automobiles et des motos. Les véhicules peuvent également être des poids lourds, des engins de travaux, des navires.
L'invention a également pour objet l'utilisation d'une composition lubrifiante selon l'invention pour réduire les pertes d'énergie par frottement d'une pièce métallique, préférentiellement dans les roulements, les engrenages ou les joints de cardan.
L'ensemble des caractéristiques et préférences présentées pour la composition lubrifiante s'applique également à l'utilisation pour réduire les pertes d'énergie par frottement d'une pièce métallique selon l'invention. Les différents objets de la présente invention et leurs mises en œuvre seront mieux compris à la lecture des exemples qui suivent. Ces exemples sont donnés à titre indicatif, sans caractère limitatif.
Exemple 1 : évaluation du coefficient de frottement de compositions lubrifiantes selon l'invention
Une composition lubrifiante témoin a été préparée selon le tableau I
Tableau I
Figure imgf000025_0001
On a préparé les compositions B (comparatif) et les compositions C, D et E (selon l'invention) selon le tableau II ci-dessous ; les pourcentages indiqués sont des pourcentages massiques.
Tableau II
Figure imgf000026_0001
Le coefficient de frottement de chaque composition a été évalué par un essai laboratoire Cameron Plint Frottement à l'aide d'un tribomètre alternatif de type Cameron-Plint TE-77. Le banc d'essai est constitué d'un tribomètre cylindre/plan immergé dans la composition lubrifiante à tester. Le coefficient de frottement est suivi au cours de l'essai par la mesure de l'effort tangentiel sur l'effort normal. Un cylindre (SKF 100C6) de longueur 10mm et de diamètre 7mm est appliqué sur le plan en acier en immersion dans la composition lubrifiante à tester, la température de la composition lubrifiante est fixée à chaque essai. On applique un mouvement alternatif sinusoïdal avec une fréquence définie. Chaque essai dure 100 secondes.
Trois niveaux de charge ont été étudiés; 52N, 1 15N et 255N.
Les valeurs du coefficient de frottement prises à différentes températures, charges et fréquences et pour chacune des compositions A, B, C, D et E, sont indiquées dans le tableau III.
Tableau III
Figure imgf000027_0001
Les résultats montrent que la présence d'un éther de polyglycérol de formule (I) selon l'invention combiné à un dispersant comprenant au moins un groupement succinimide subsititué dans une composition lubrifiante permet d'abaisser significativement le coefficient de frottement de la composition lubrifiante par rapport à la composition témoin. De plus, il est à noter que les coefficients de frottement obtenus avec un éther de polyglycérol de formule (I) selon l'invention sont très proches, voire inférieurs aux coefficients de frottement obtenus avec un modificateur de frottement à base de molybdène. Exemple 2 : évaluation des propriétés d'économies de carburant de compositions lubrifiantes selon l'invention
On a préparé la composition F (comparatif) comprenant :
99,7% en poids de la composition témoin A,
0,3% en poids d'un modificateur de frottement à base de molybdène (Sakura-lube 525 commercialisé par la société Adeka).
On a évalué les propriétés d'économies de carburant (Fuel Eco) entre la composition témoin A, la composition D de l'exemple 1 et la composition F selon la méthode suivante : Ces essais sont effectués sur moteur K9K724 dont les caractéristiques sont les suivantes:
4 temps Diesel, 4 Cylindres, suralimenté
Cylindrée : 1461 cm3
Puissance : 63 kW à 3750 tr/min
Couple max : 200Nm à 1900tr/min
Un essai est constitué d'une série de mesure effectuée sur 10 points de fonctionnement (voir tableau IV ci-dessous). Ces 10 points représentent 75% du cycle NEDC (New European Driving Cycle)
Tableau IV
Figure imgf000028_0001
Les mesures sont effectuées sur 3 phases thermiques :
- Phase 1 froide correspondant à une température de l'eau de refroidissement : 40°C (à 45°C pour la composition lubrifiante à tester), - Phase 2 chaude correspondant à une température de l'eau de refroidissement : 90°C (à 100°C pour la composition lubrifiante à tester).
La régulation des fluides se fait de la façon suivante :
- La température du carburant est régulée par un conditionneur de carburant (Fuel Exact commercialisé par la société AVL) permettant d'avoir des mesures instantanées,
- La température de la composition à tester est régulée via l'eau de refroidissement par un échangeur comme sur véhicule. La température des fluides est parfaitement maîtrisée :
- les variations de température pour l'eau et pour la composition lubrifiante à tester sont inférieures à 0,1 °C,
- les variations de température pour le carburant sont inférieures à 0,1 °C. Un indicateur de consommation de carburant est calculé à partir de la consommation brute en kg/h et de la pondération en temps cumulée afin de donner un gain en pourcentage pour chaque phase.
Les résultats sont présentés dans le tableau V. Plus la diminution est importante, plus les économies de carburant sont élevées.
Tableau V
Figure imgf000029_0001
Les résultats montrent que la présence d'un éther de polyglycérol de formule (I) combiné à un dispersant comprenant au moins un groupement succinimide substitué dans une composition lubrifiante permet des propriétés d'économie de carburant significatives et équivalentes à celles obtenues avec un modificateur de frottement à base de molybdène également combiné à un dispersant comprenant au moins un groupement succinimide substitué. Exemple 3 : évaluation de la stabilité thermique de compositions lubrifiantes selon l'invention On a préparé les compositions G, H, I et K (comparatif) et la composition J (selon l'invention) selon le tableau VI ci-dessous ; les pourcentages indiqués sont des pourcentages massiques.
Les huiles de bases sont des polyalphaoléfines.
Le composé 1 est un dithiophosphate de zinc (LZ 1371 commercialisé par la société Lubrizol).
Le modificateur de frottement 2 est à base de molybdène (Sakura-Lub 525 commercialisé par la société Adeka).
Le modificateur de frottement 3 est à base de molybdène (Molyvan 855 commercialisé par la société Vanderbilt).
Le composé 4 est un éther de polyglycérol de formule (I) avec R = groupement alkyl en C12 et n = 2 (Chimexane NV commercialisé par la société Chimex).
Le dispersant 5 est un dispersant comprenant un groupement succinimide substitué (OLOA 1 1000 commercialisé par la société Chevron Oronite).
Le polymère 6 est un polydiène hydrogéné (Shellvis 261 commercialisé par la société Shell).
Tableau VI
Figure imgf000031_0001
La comparaison des compositions G, H, I, J et K s'effectue à iso-viscosité. Pour obtenir une viscosité cinématique à 100°C mesurée selon la norme ASTM D445 de 8 cSt environ pour chacune de ces compositions, il est nécessaire d'ajuster les teneurs massiques de l'huile de base et du polymère 6 en fonction de la présence ou non des différents constituants.
Il est ainsi nécessaire d'utiliser 5% en poids de polymère 6 dans la composition G pour obtenir une viscosité cinématique d'environ 8 cSt alors que 6% en poids du polymère 6 sont nécessaires pour obtenir la même viscosité cinématique (environ 8 cSt) pour les compositions H, I, J et K. On a réalisé une mesure de stabilité thermique (MCT ou Microcking Test) de chaque composition par la méthode de microcokage suivante basée sur la norme GFC Lu-27-T- 07 :
La méthode de microcokage a pour objet:
· l'évaluation de la tendance d'une composition lubrifiante à former des dépôts lorsqu'elle est soumise à des températures élevées (stabilité thermique), • la prévision du comportement d'une composition lubrifiante en essai moteur.
Une quantité de composition lubrifiante à tester de 0.6 cm3 est placée dans l'auget d'une plaque en alliage d'aluminium puis chauffée à une extrémité (point chaud) et régulée à l'autre extrémité (point froid).
La mesure de la température entre ces deux points permet d'établir le gradient thermique estimé linéaire entre les deux extrémités de l'auget.
La durée standard de l'essai est de 90 minutes.
En fin d'essai, on procède à la détermination des températures de formation des dépôts et à leur cotation selon la méthode CEC M-02-A-78.
Les résultats sont présentés dans le tableau VII ci-dessous. Plus la valeur de MCT élevée, meilleure est la stabilité thermique de la composition lubrifiante.
Tableau VII
Figure imgf000032_0001
Les résultats montrent que la présence d'un éther de polyglycérol de formule (I) combiné à un dispersant comprenant au moins un groupement succinimide, et plus particulièrement un dispersant comprenant un groupement succinimide substitué dans une composition lubrifiante présente l'avantage d'obtenir une stabilité thermique améliorée de la composition lubrifiante.
Les résultats montrent notamment une synergie d'activité de la combinaison d'un éther de polyglycérol de formule (I) et d'un dispersant comprenant au moins un groupement succinimide substitué (composition J), la stabilité thermique obtenue par cette combinaison étant significativement supérieure à la stabilité thermique obtenue avec un dispersant comprenant au moins un groupement succinimide substitué seul et en l'absence d'un éther de polyglycérol de formule (I) (composition H) et à la stabilité thermique obtenue avec un éther de polyglycérol de formule (I) seul et en l'absence d'un dispersant comprenant au moins un groupement succinimide substitué (composition K). II est à noter que la composition I comprenant un modificateur de frottement à base de molybdène présente une faible stabilité thermique, même en présence d'un dispersant comprenant un groupement succinimide substitué.
Il est également à noter que les compositions lubrifiantes selon l'invention ont l'avantage, par rapport aux compositions comprenant au moins un modificateur de frottement à base de molybdène, de ne former pas ou peu de cendres.

Claims

Revendications
Composition lubrifiante comprenant :
- au moins une huile de base,
- au moins un éther de polyglycérol de formule (I)
Figure imgf000034_0001
(I) dans laquelle :
• Ri représente un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, comportant de 1 à 30 atomes de carbone ;
• n représente un entier allant de 2 à 10, et
au moins un dispersant choisi parmi les composés comprenant au moins un groupement succinimide substitué ou les composés comprenant au moins deux groupements succinimide substitués, les groupements succinimides étant reliés au niveau de leur sommet portant un atome d'azote par un groupement polyamine.
2. Composition lubrifiante selon la revendication 1 dans laquelle Ri représente un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, comportant de 8 à 25 atomes de carbone, de préférence de 10 à 20 atomes de carbone.
3. Composition lubrifiante selon la revendication 1 ou 2 dans laquelle n représente 2, 3, 4 ou 5, de préférence 2, 3 ou 4.
4. Composition lubrifiante selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 dans laquelle l'éther de polyglycérol est choisi parmi les composés de formule (I) dans laquelle :
• Ri représente un groupement alkyle linéaire ou ramifié comportant 12 atomes de carbone et n représente 2 ; ou
· Ri représente un groupement alkyle linéaire ou ramifié comportant 18 atomes de carbone et n représente 2 ; ou • Ri représente un groupement alkyle linéaire ou ramifié comportant 16 atomes de carbone et n représente 3 ; ou
• Ri représente un groupement alkyle linéaire ou ramifié comportant 12 atomes de carbone et n représente 4 ; ou
• Ri représente un groupement alkyle linéaire ou ramifié comportant 18 atomes de carbone et n représente 4.
5. Composition lubrifiante selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 dans laquelle le dispersant est un succinimide substitué de formule (II) ou un succinimide substitué de formule (III) :
Figure imgf000035_0001
(III) dans lesquelles :
• x représente un entier allant de 0 à 10, de préférence 2, 3, 4, 5 ou 6;
• y représente un entier allant de 2 à 6, de préférence 2, 3 ou 4;
• R2 représente un groupement alkyle comprenant de 8 à 400 atomes de carbone, de préférence de 50 à 200 atomes de carbone, un groupement aryle comprenant de 8 à 400 atomes de carbone, de préférence de 50 à 200 atomes de carbone, un groupement arylalkyle comprenant de 8 à 400 atomes de carbone, de préférence de 50 à 200 atomes de carbone ou un groupement alkylaryle comprenant de 8 à 400 atomes de carbone, de préférence de 50 à 200 atomes de carbone ;
• R3 et R4, identiques ou différents, représentent indépendamment un atome d'hydrogène, un groupement alkyle linéaire ou ramifié comprenant de 1 à 25 atomes de carbone, un groupement alkoxy comprenant de 1 à 12 atomes de carbone, un groupement alkylène comprenant de 2 à 6 atomes de carbone, un groupement alkylène hydroxylé comprenant de 2 à 12 atomes de carbone ou un groupement alkylène aminé comprenant de 2 à 12 atomes de carbone.
6. Composition lubrifiante selon la revendication 5 dans laquelle le dispersant est un succinimide substitué de formule (II) dans laquelle :
• R2 représente un groupement polyisobutylène,
• R3 et R4 représentent un atome d'hydrogène,
• x représente 2,
• y représente 2 ou 3.
7. Composition lubrifiante selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 dans laquelle la teneur en poids d'éther de polyglycérol va de 0,1 à 3%, de préférence de 0,5 à 2%, par rapport au poids total de la composition lubrifiante.
8. Composition lubrifiante selon l'une quelconque des revendications 1 à 17 dans laquelle la teneur en poids de dispersant va de 0,1 à 10%, de préférence de 0,1 à 5%, avantageusement de 0,1 à 3% par rapport au poids total de la composition lubrifiante.
9. Composition lubrifiante selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 dans laquelle le ratio massique (masse d'éther de polyglycérol/ masse de dispersant) va de 5/1 à 1/5, de préférence de 2/1 à 1/2.
10. Composition lubrifiante selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 comprenant en outre au moins un additif choisi parmi les détergents, les additifs anti-usure, les additifs extrême pression, les antioxydants, les polymères améliorant l'indice de viscosité, les améliorants de point d'écoulement, les antimousse, les épaississants et leurs mélanges.
1 1 . Huile moteur comprenant une composition lubrifiante selon l'une quelconque des revendications 1 à 10.
12. Utilisation d'une composition lubrifiante selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 pour réduire la consommation de carburant de véhicules.
13. Procédé de réduction des pertes d'énergie par frottement d'une pièce mécanique comprenant au moins une étape de mise en contact d'une pièce mécanique avec une composition lubrifiante selon l'une quelconque des revendications 1 à 10.
14. 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 10.
15. Utilisation d'un éther de polyglycérol de formule (I) comme modificateur frottement dans une com
Figure imgf000037_0001
(I)
Ri représente un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, comportant de 1
30 atomes de carbone ;
n représente un entier allant de 2 à 10.
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