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WO2018077780A1 - Composition lubrifiante - Google Patents

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WO2018077780A1
WO2018077780A1 PCT/EP2017/076958 EP2017076958W WO2018077780A1 WO 2018077780 A1 WO2018077780 A1 WO 2018077780A1 EP 2017076958 W EP2017076958 W EP 2017076958W WO 2018077780 A1 WO2018077780 A1 WO 2018077780A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pag
composition according
lubricating composition
astm
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2017/076958
Other languages
English (en)
Inventor
Nicolas CHAMPAGNE
Nadjet Khelidj
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TotalEnergies Marketing Services SA
Dow Global Technologies LLC
Original Assignee
Total Marketing Services SA
Dow Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Total Marketing Services SA, Dow Global Technologies LLC filed Critical Total Marketing Services SA
Priority to BR112019007674A priority Critical patent/BR112019007674A2/pt
Priority to KR1020197011908A priority patent/KR102506181B1/ko
Priority to MX2019004714A priority patent/MX2019004714A/es
Priority to US16/344,276 priority patent/US11499115B2/en
Priority to JP2019521476A priority patent/JP2019532157A/ja
Priority to EP17787408.8A priority patent/EP3529341B1/fr
Priority to CN201780065684.5A priority patent/CN109863234A/zh
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    • C10N2030/00—Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
    • C10N2030/68—Shear stability
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
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    • C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/04—Oil-bath; Gear-boxes; Automatic transmissions; Traction drives

Definitions

  • the present application relates to the field of lubricating compositions, more particularly the field of engine lubricating compositions, in particular motor vehicle engine, for transmission and for gearing. More particularly, the present application relates to the field of lubricating compositions for transmission and gearing.
  • Lubricating compositions for transmission for example gearboxes or gearboxes
  • gearboxes or gearboxes for gearing, in particular for industrial gearing
  • driving comfort perfect gearshift, quiet operation, trouble-free operation, high reliability
  • service life of the assembly for the service life of the assembly
  • consideration of environmental aspects lower fuel consumption, reduced lubricant consumption, low noise, easy evacuation.
  • ATF oils for automatic transmission fluids are very specific and relate in particular to a great constancy of the coefficient of friction during all the length of stay for an optimal gearshift, an excellent stability to the aging for long emptying intervals, good viscosity-temperature performance to ensure perfect operation with a hot engine and a cold engine and sufficient sealing compatibility with different elastomers used in the transmission seals so that they do not swell not, do not shrink and do not become fragile.
  • the search for the reduction of C0 2 emissions makes it necessary to develop products that make it possible to reduce friction in gearboxes and in bridge differentials.
  • Polyalphaolefins are also used because they have good shear stability, but their viscosity index contribution is low.
  • An object of the present invention is therefore to provide a lubricant composition, especially for transmission and gear, having a compromise between viscosity index and shear stability.
  • Another object of the present invention is also to provide such a composition which has a stability of the viscosity as a function of temperature, that is to say a good viscosity index.
  • Yet another object of the present invention is to provide such a composition for a fuel saving Eco.
  • PAG polyalkylene glycol
  • PAG polyalkylene glycol
  • a kinematic viscosity measured at 100 ° C. according to the ASTM D445 (2015) standard, greater or equal to 50 mm 2 / s
  • a kinematic viscosity measured at 40 ° C according to ASTM D445 (2015), greater than or equal to 500 mm 2 / s, more particularly greater than or equal to 1 000 mm 2 / s
  • Viscosity Index measured according to ASTM D2270 (2012), greater than or equal to 160, preferably greater than or equal to 180, even more preferably greater than or equal to 200.
  • the present invention relates to a lubricant composition
  • a lubricant composition comprising:
  • PAG polyalkylene glycol
  • PAG polyalkylene glycol
  • butylene oxide units comprising at least 50% by weight of butylene oxide units, and preferably comprising only butylene, having a kinematic viscosity, measured at 100 ° C according to ASTM D445 (2015), greater than or equal to 50 mm 2 / s, a kinematic viscosity, measured at 40 ° C according to ASTM D445 (2015), superior or 1000 mm 2 / s, and a Viscosity Index, measured according to ASTM D2270 (2012), greater than or equal to 180.
  • PAG polyalkylene glycol
  • the PAG of the invention comprises at least 80% by weight of butylene oxide units and propylene oxide units. Even more preferably, the PAG of the invention is a PAG whose alkylene units are only butylene oxide units.
  • the PAG of the invention is therefore described as a PAG whose alkylene oxide units are chosen from butylene oxide and propylene oxide units with at least 50% by weight, preferably at least 80% by weight, and even more preferred 100% by weight of butylene oxide units.
  • the PAG of the invention comprises 100% by weight of butylene oxide units.
  • the PAG of the invention is soluble in the base oil, and advantageously whatever the temperature.
  • the PAG is obtained by polymerization or copolymerization of butylene oxides.
  • the PAG of the invention may be prepared according to the known methods described especially in US20120108482 and in particular by reaction of one or more alcohols comprising from 2 to 12 carbon atoms, in particular polyol, preferably diol, with butylene oxide and propylene oxide.
  • the alcohols are especially diols and preferably 1,2-propanediol.
  • the butylene oxide may be selected from 1,2-butylene oxide or 2,3-butylene oxide, preferably 1,2-butylene oxide.
  • the method described in US20120108482 is adapted to the single implementation of butylene oxide.
  • the PAG is obtained by reaction of one or more polyols comprising from 2 to 12 carbon atoms, preferably diol, with butylene oxides.
  • the PAG of the invention comprises from 25 to 300 moles of butylene oxide units, preferably from 50 to 200 moles.
  • the PAG of the invention comprises a ratio O / C (oxygen atom / carbon atom) by weight of between 0.29 and 0.38, preferably between 0.29 and 0.35.
  • the PAG of the invention has a molar mass of between 5,000 and 200,000 g / mol.
  • the PAG of the invention has a kinematic viscosity, measured at 100 ° C. according to ASTM D445 (2015), of between 50 and 500 mm 2 / s, a kinematic viscosity, measured at 40 ° C. according to the standard ASTM D445 (2015), between 500 and 4000 mm 2 / s and a Viscosity Index, measured according to ASTM D2270 (2012), between 160 and 300.
  • the PAG of the invention in particular comprising 100% by weight of butylene oxide units, has a kinematic viscosity, measured at 40 ° C. according to ASTM D445 (2015), of between 1000 and 4500 mm 2. / s, preferably between 1000 and 4250 mm 2 / s, and preferably between 1100 and 4250 mm 2 / s.
  • the PAG of the invention in particular comprising 100% by weight of butylene oxide units, has a Viscosity Index, measured according to ASTM D2270 (2012), of between 180 and 300, preferably between 200 and 300.
  • the PAG has a kinematic viscosity measured at 100 ° C. according to ASTM D445 (2015) of between 50 and 500 mm 2 / s, a kinematic viscosity measured at 40 ° C. according to ASTM D445 ( 2015) between 1000 and 4500 mm 2 / s and a viscosity index measured according to ASTM D2270 (2012) between 180 and 300.
  • the lubricating composition of the invention comprises at most 30% by weight of PAG, preferably from 2% to 30% by weight of PAG, more preferably from 2% to 15% relative to the total weight of the PAG.
  • the lubricating composition of the invention comprises at most 30% by weight of PAG, preferably from 6% to 30% by weight of PAG, more preferably from 9% to 16% relative to the total weight of the PAG. lubricating composition.
  • the lubricant composition used according to the invention comprises at least one base oil.
  • the lubricant composition used according to the invention can include any type of mineral lubricating base oil, synthetic or natural, animal or vegetable, known to those skilled in the art.
  • the base oils used in the lubricant compositions according to the invention may be oils of mineral or synthetic origins belonging to groups I to V according to the classes defined in the API classification (or their equivalents according to the ATIEL classification) (Table A) or their mixtures.
  • the mineral base oils according to the invention include all types of base oils obtained by atmospheric and vacuum distillation of crude oil, followed by refining operations such as solvent extraction, desalphating, solvent dewaxing, hydrotreatment, hydrocracking , hydroisomerization and hydrofinition.
  • Mixtures of synthetic and mineral oils can also be used.
  • lubricating bases for producing the lubricating compositions used according to the invention, except that they must have properties, in particular viscosity, oxidation resistance, adapted for use for engines or for vehicle transmissions.
  • the base oils of the lubricant compositions used according to the invention can also be chosen from synthetic oils, such as certain carboxylic acid esters and alcohols, and from polyalphaolefins (PAOs).
  • the polyalphaolefins used as base oils are, for example, obtained from monomers comprising from 4 to 32 carbon atoms, for example from octene or of decene, and whose viscosity at 100 ° C is between 1, 5 and 15 mm 2 .s "1 according to the ASTM D445 (2015) standard Their average molecular mass is generally between 250 and 3000 according to the ASTM standard D5296.
  • the base oils of the present invention are chosen from the above base oils whose aromatic content is between 0 and 45%, preferably between 0 and 30%.
  • the aromatic content of the oils is measured according to UV Burdett method.
  • the lubricant composition used according to the invention comprises at least 50% by weight of base oils relative to the total mass of the composition.
  • the lubricant composition used according to the invention comprises at least 60% by weight, or even at least 70% by weight, of base oils relative to the total mass of the composition.
  • the lubricant composition used according to the invention comprises from 60 to 99.5% by weight of base oils, preferably from 70 to 99.5% by weight of base oils, relative to the total mass of the composition, preferably from 70 to 98%.
  • the preferred additives for the lubricant composition used according to the invention are chosen from friction modifiers, detergents, anti-wear additives, extreme pressure additives, viscosity index improvers, dispersants, antioxidants, pour point improvers, defoamers, thickeners and mixtures thereof.
  • the lubricant composition used according to the invention comprises at least one antiwear additive, at least one extreme pressure additive or their mixtures.
  • Anti-wear additives and extreme pressure additives protect friction surfaces by forming a protective film adsorbed on these surfaces.
  • anti-wear additives are chosen from phosphosulfur additives such as metal alkylthiophosphates, in particular zinc alkylthiophosphates, and more specifically zinc dialkyldithiophosphates or ZnDTPs.
  • the preferred compounds have the formula Zn ((SP (S) (OR 2 ) (OR 3 )) 2 , in which R 2 and R 3 , which may be identical or different, independently represent an alkyl group, preferably an alkyl group containing from 1 to 18 carbon atoms
  • Amine phosphates are also anti-wear additives that can be used in the composition lubricant according to the invention.
  • the phosphorus provided by these additives can act as a poison of the catalytic systems of automobiles because these additives are ash generators.
  • non-phosphorus additives such as, for example, polysulfides, especially sulfur-containing olefins.
  • the lubricant composition according to the invention may comprise from 0.01 to 6% by weight, preferably from 0.05 to 4% by weight, more preferably from 0.1 to 2% by weight relative to the mass. total lubricating composition, anti-wear additives and extreme pressure additives.
  • the lubricant composition according to the invention may comprise at least one friction-modifying additive.
  • the friction modifying additive may be chosen from a compound providing metal elements and an ash-free compound.
  • the compounds providing metal elements mention may be made of transition metal complexes such as Mo, Sb, Sn, Fe, Cu and Zn, the ligands of which may be hydrocarbon compounds comprising oxygen, nitrogen, sulfur or phosphorus.
  • the ashless friction modifier additives are generally of organic origin and may be selected from monoesters of fatty acids and polyols, alkoxylated amines, alkoxylated fatty amines, fatty epoxides, borate fatty epoxides; fatty amines or fatty acid glycerol esters.
  • the fatty compounds comprise at least one hydrocarbon group comprising from 10 to 24 carbon atoms.
  • the lubricant composition according to the invention may comprise from 0.01 to 2% by weight or from 0.01 to 5% by weight, preferably from 0.1 to 1.5% by weight or 0.1 at 2% by weight relative to the total mass of the lubricant composition, friction modifier additive.
  • the lubricant composition according to the invention may comprise at least one antioxidant additive.
  • the antioxidant additive generally serves to retard the degradation of the lubricating composition in service. This degradation can notably result in the formation of deposits, the presence of sludge or an increase in the viscosity of the lubricant composition.
  • Antioxidant additives act in particular as radical inhibitors or destroyers of hydroperoxides.
  • antioxidant additives commonly used, mention may be made of antioxidant additives of phenolic type, antioxidant additives of amine type, antioxidant phosphosulfur additives.
  • Some of these antioxidant additives, for example phosphosulfur antioxidant additives can be ash generators. Phenolic antioxidant additives may be ash-free or may be in the form of neutral or basic metal salts.
  • the antioxidant additives 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, ⁇ , ⁇ '-dialkyl-aryl diamines and mixtures thereof.
  • the sterically hindered phenols are chosen from compounds comprising a phenol group in which at least one vicinal carbon of the carbon bearing the alcohol function is substituted with at least one alkyl group containing 10 carbon atoms, preferably an alkyl group containing CrC 6 , preferably a C 4 alkyl group, preferably by the ter-butyl group.
  • Amino compounds are another class of antioxidant additives that can be used, optionally in combination with phenolic antioxidant additives.
  • amine compounds are the aromatic amines, for example the aromatic amines of formula NR 4 R 5 R 6 in which R 4 represents an optionally substituted aliphatic or aromatic group, R 5 represents an optionally substituted aromatic group R 6 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group or a group of formula R 7 S (0) z R 8 wherein R 7 represents an alkylene group or alkenylene group, R 8 represents an alkyl group, alkenyl group or an aryl group and z represents 0, 1 or 2. Sulfurized alkyl phenols or their alkali and alkaline earth metal salts may also be used as antioxidant additives.
  • R 4 represents an optionally substituted aliphatic or aromatic group
  • R 5 represents an optionally substituted aromatic group
  • R 6 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group or a group of formula R 7 S (0) z R 8 wherein R 7 represents an alkylene group or alkenylene group, R 8 represents an al
  • antioxidant additives is copper compounds, for example copper thio- or dithio-phosphates, copper and carboxylic acid salts, dithiocarbamates, sulphonates, phenates, copper acetylacetonates. Copper salts I and II, succinic acid or anhydride salts can 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 lubricating composition comprises at least one ash-free antioxidant additive.
  • the lubricating composition according to the invention comprises from 0.5 to 2% by weight relative to the total weight of the composition, of at least one antioxidant additive.
  • the lubricant composition according to the invention may also comprise at least one detergent additive.
  • the detergent additives generally make it possible to reduce the formation of deposits on the surface of the metal parts by dissolving the secondary oxidation and combustion products.
  • the detergent additives that can be used in the lubricant composition according to the invention are generally known to those skilled in the art.
  • the detergent additives can be anionic compounds comprising a long lipophilic hydrocarbon chain and a hydrophilic head.
  • the associated cation may be a metal cation of an alkali metal or alkaline earth metal.
  • the detergent additives are preferably chosen from the alkali metal or alkaline earth metal salts of carboxylic acids, the sulphonates, the salicylates, the naphthenates and the phenate salts.
  • the alkali and alkaline earth metals are preferably calcium, magnesium, sodium or barium. These metal salts generally comprise the metal in stoichiometric amount or in excess, therefore in an amount greater than the stoichiometric amount. It is then overbased detergent additives; the excess metal bringing the overbased character to the detergent additive is then generally in the form of an oil insoluble metal salt, for example a carbonate, a hydroxide, an oxalate, an acetate, a glutamate, preferably a carbonate .
  • the lubricant composition according to the invention may comprise from 0.5 to 4% by weight of detergent additive relative to the total mass of the lubricant composition.
  • the lubricant composition according to the invention may also comprise at least one pour point depressant additive.
  • pour point depressant additives By slowing the formation of paraffin crystals, pour point depressant additives generally improve the cold behavior of the lubricant composition according to the invention.
  • pour point depressant additives mention may be made of alkyl polymethacrylates, polyacrylates, polyarylamides, polyalkylphenols, polyalkylnaphthalenes and alkylated polystyrenes.
  • the lubricant composition according to the invention may also comprise at least one dispersing agent.
  • the dispersing agent may be chosen from Mannich bases, succinimides and their derivatives.
  • the lubricating composition according to the invention may comprise from 0.2 to 10% by weight of dispersing agent relative to the total mass of the lubricating composition.
  • the lubricating composition of the present invention may also comprise at least one viscosity index improving additive.
  • additives improving the viscosity number include polymeric esters, homopolymers or copolymers, hydrogenated or non-hydrogenated, styrene, butadiene and isoprene, polyacrylates, polymethacrylates (PMA) or alternatively olefin copolymers, in particular ethylene / propylene copolymers.
  • the lubricating composition according to the invention can be in various forms.
  • the lubricant composition according to the invention may in particular be an anhydrous composition.
  • this lubricating composition is not an emulsion.
  • the base oil of the composition according to the invention is chosen from group II oils and group III oils as defined above.
  • the base oil of the composition according to the invention comprises at least one polyalphaolefin (PAO) as described above, in particular an alkene oligomer whose final viscosity is between 2 and 500 cSt.
  • PAO polyalphaolefin
  • the base oil of the composition according to the invention is chosen from group II oils and group III oils as defined above and at least one polyalphaolefin (PAO) as described above.
  • PAO polyalphaolefin
  • the lubricant composition according to the invention has excellent shear stability.
  • the shear stability can in particular be determined from the kinematic viscosities before and after a shearing process according to the KRL 20h test according to the CEC-L-45-A-99 (2014) standard.
  • the shear loss is less than 5%.
  • the lubricant composition according to the invention has low traction coefficients.
  • the traction coefficient is determined by machine MTM (Mini Traction Machine) sold by PCS instrument. The operating conditions observed are a temperature of 40 ° C under a load of 75N and a disk speed of 1 m / s for a SRR (slip / rolling ratio or sliding-rolling ratio in English) of 20%.
  • the lubricant composition according to the invention has a temperature-stable viscosity.
  • the lubricant composition according to the invention allows a gain in fuel Eco.
  • the lubricant composition according to the invention retains satisfactory anti-wear properties.
  • the lubricant composition according to the invention allows a performance gain on the cold properties.
  • the lubricating composition of the invention is particularly useful for the lubrication of the transmission components of motor vehicles, especially transmission for light or heavy vehicles, for example gearboxes, bridges, preferred manual gearbox and heavy truck bridges; or for gears, especially industrial gears.
  • the present invention relates to the use of a lubricant composition according to the invention for the lubrication of the transmission members of motor vehicles, in particular transmission for light or heavy vehicles, for example gearboxes, bridges, preferably gearboxes. manual and heavy truck bridges; or for gears, especially industrial gears.
  • lubricants for transmission members of any type of grade 70W and 75W are suitable.
  • the present invention also relates to a method of lubricating at least one mechanical part of a transmission member of motor vehicles, especially transmission for light or heavy vehicle, for example gearboxes, bridges, preferably manual gearbox and bridges. heavyweight ; or gearing, in particular industrial gearing, said method comprising at least one step in which said mechanical part is brought into contact with at least one lubricating composition according to the invention.
  • the lubricant composition according to the present invention can also be used for engine lubrication, especially motor vehicle engine and preferably for grades SAE OW-8, 0W-12 and 0W-16.
  • the invention also relates to the use of the lubricant composition according to the invention for reducing the traction coefficient of a vehicle engine oil.
  • the invention also relates to the use of the lubricant composition according to the invention for reducing the fuel consumption of a vehicle equipped with a bridge or a gearbox lubricated with this composition.
  • the invention also relates to the use of the lubricant composition according to the invention for reducing the fuel consumption of a vehicle equipped with a transmission lubricated with this composition.
  • the invention also relates to the use of the lubricant composition according to the invention for reducing the traction coefficient of a transmission oil, in particular a gearbox oil or a deck oil.
  • the present application also relates to the use of at least one PAG as defined above in a lubricant composition, in particular for transmission members of motor vehicles or gears, in particular industrial gears, for increasing the viscosity index of the composition. lubricant while providing a stability of the lubricating composition in shear.
  • the lubricating compositions were formulated with PAG of the invention so as to have a kinematic viscosity at 100 ° C of about 7.5 mm 2 / s, these compositions are described in Table 2 below.
  • compositions CL2 and CL3 were formulated to have a kinematic viscosity at 100 ° C of about 7.5 mm 2 / sec, these compositions are described in Table 3 below.
  • the base oil and additives are identical to those of compositions CL2 and CL3.
  • thermo-oxidative stability measured by DKA according to CEC standard L-48-A-00 (2014)
  • compositions according to the invention have a good brookfield viscosity, improved with respect to the CC1 reference.
  • the shear stability is excellent. It can be seen that the solution of the invention, although more viscous, shears less than Viscobase 11-522® during this test, despite the fact that the PAGs tested are more viscous than the Viscobase 1 1 -522®.
  • the traction coefficient (TOC) was measured using the PCS instrument MTM tribometer. The measurement conditions were 75N load and the disk speed was 1 m / s at an evaluated temperature (40 ° C) and a SRR of 20%. The results are shown in Table 6 below.
  • the lubricant compositions according to the invention CL4 and CL5 make it possible to lower the traction coefficient, the reproducibility of the test being of the order of 3%.
  • composition CL6 and the comparative composition CC4 below were used for this evaluation.
  • the friction modifier is a conventional organomolybdenum compound commercially available from the company Adeka under the trade name "Sakuralube®”.
  • the conventional additive package 1 comprises dispersant, detergents and anti-wear.
  • test procedure is as follows:
  • the test is carried out using a Hyundai L13-B engine, whose power is 81 kW at 5,500 rpm, driven by an electric generator to impose a rotation speed of between 650 and 5,000 revolutions / min while a torque sensor can measure the friction torque generated by the movement of the parts in the engine.
  • the friction torque induced by the test lubricant is compared for each regime and each temperature at the torque induced by the reference lubricating composition (SAE 0W8), here CC4.
  • the speed ranges, the variation of the speed as well as the temperature were chosen to cover, in the most representative way possible, the points of the NEDC certified cycle.
  • the instructions implemented are:
  • compositions according to the invention make it possible to increase the Fuel Eco in contrast to the compositions comprising no PAG according to the invention.

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Abstract

La présente demande concerne une composition lubrifiante comprenant : - au moins une huile de base; - au moins un polyalkylène glycol (PAG) comprenant au moins 50% en masse de motifs oxydes de butylène et ayant une viscosité cinématique mesurée à 100°C selon la norme ASTM D445 (2015) supérieure ou égale à 50 mm2/s, une viscosité cinématique mesurée à 40°C selon la norme ASTM D445 (2015) supérieure ou égale à 1000 mm2/s et un Indice de Viscosité mesuré selon la norme ASTM D2270 (2012) supérieur ou égal à 180. La présente demande concerne également l'utilisation d'une telle composition pour la lubrification de transmission ou engrenage.

Description

Composition lubrifiante
La présente demande concerne le domaine des compositions lubrifiantes, plus particulièrement le domaine des compositions lubrifiantes pour moteur, notamment moteur de véhicule automobile, pour transmission et pour engrenage. Plus particulièrement, la présente demande concerne le domaine des compositions lubrifiantes pour transmission et engrenage. Les compositions lubrifiantes pour transmission (par exemple boîtes de vitesse ou pont) ou pour engrenages, notamment engrenages industriels, doivent satisfaire à de nombreuses exigences, notamment liées au confort de conduite (passage de vitesse parfait, marche silencieuse, fonctionnement sans incident, grande fiabilité), à la durée de vie de l'ensemble (réduction de l'usure lors du passage à froid, pas de dépôts et grande stabilité thermique, sécurité de graissage à hautes températures, situation de viscosité stable et absence de perte par cisaillement, longue durée de vie) ainsi qu'à la prise en compte d'aspects environnementaux (consommation de carburant inférieure, réduction de la consommation de lubrifiant, faible dégagement de bruit, évacuation facile). Il s'agit notamment des exigences imposées aux compositions lubrifiantes pour boîtes de vitesses à commande manuelle et engrenages d'essieux. Concernant les exigences imposées aux huiles de boîtes automatiques (huiles ATF pour automatic transmission fluids), elles sont très spécifiques et concernent notamment une grande constance du coefficient de frottement pendant toute la durée du séjour pour un changement de vitesse optimal, une excellente stabilité au vieillissement pour de longs intervalles de vidange, une bonne tenue viscosité-température afin de garantir un parfait fonctionnement avec un moteur chaud et un moteur froid et une compatibilité d'étanchéité suffisante avec différents élastomères utilisés dans les joints de transmissions pour que ceux-ci ne gonflent pas, ne rétrécissent pas et ne se fragilisent pas. Par ailleurs, dans le domaine de l'automobile, la recherche de la réduction des émissions de C02 oblige à développer des produits permettant de réduire le frottement dans les boîtes de vitesses et dans les différentiels de ponts. Cette réduction du frottement dans les boîtes de vitesses et dans les différentiels de ponts doit être obtenue pour différentes conditions de fonctionnement. Ces réductions de frottements doivent concerner les frottements internes au lubrifiant mais également les frottements des éléments constituant les boîtes de vitesses ou les différentiels de ponts, en particulier les éléments métalliques. Les (poly)alkylméthacrylate (PAMA) sont classiquement utilisés pour leur très bon apport en indice de viscosité mais présentent cependant une faible stabilité au cisaillement. De plus, les PAMA sont onéreux.
Les polyalphaoléfines (PAO) sont également utilisées car présentent une bonne stabilité au cisaillement, cependant leur apport en indice de viscosité est faible.
Il y a donc un intérêt à fournir une solution permettant d'avoir un bon apport en viscosité et une bonne stabilité au cisaillement.
Un objectif de la présente invention est donc de fournir une composition lubrifiante, notamment pour transmission et engrenage, présentant un compromis entre indice de viscosité et stabilité au cisaillement.
Un autre objectif de la présente invention est également de proposer une telle composition qui présente une stabilité de la viscosité en fonction de la température, c'est- à-dire un bon indice de viscosité.
Un autre objectif encore de la présente invention est de proposer une telle composition permettant un gain de Fuel Eco.
D'autres objectifs encore apparaîtront à la lecture de la description de l'invention qui suit. Ces objectifs sont remplis par la présente demande qui concerne une composition lubrifiante comprenant :
- au moins une huile de base ;
- au moins un polyalkylène glycol (PAG), comprenant au moins 50% en masse de motifs oxyde de butylène et des motifs oxyde de propylène, ayant une viscosité cinématique, mesurée à 100°C selon la norme ASTM D445 (2015), supérieure ou égale à 50 mm2/s, une viscosité cinématique, mesurée à 40°C selon la norme ASTM D445 (2015), supérieure ou égale à 500 mm2/s, plus particulièrement supérieure ou égale à 1 000 mm2/s, et un Indice de Viscosité, mesuré selon la norme ASTM D2270 (2012), supérieur ou égal à 160, de préférence supérieur ou égal à 180, encore plus préférentiellement supérieur ou égal à 200.
De préférence, la présente invention concerne une composition lubrifiante comprenant :
- au moins une huile de base ;
- au moins un polyalkylène glycol (PAG), comprenant au moins 50% en masse de motifs oxyde de butylène, et de préférence comprenant uniquement des motifs oxyde de butylène, ayant une viscosité cinématique, mesurée à 100°C selon la norme ASTM D445 (2015), supérieure ou égale à 50 mm2/s, une viscosité cinématique, mesurée à 40°C selon la norme ASTM D445 (2015), supérieure ou égale à 1 000 mm2/s, et un Indice de Viscosité, mesuré selon la norme ASTM D2270 (2012), supérieur ou égal à 180.
Il doit bien être compris, dans le cadre de la présente invention, que l'huile de base et le PAG sont deux composés distincts.
De préférence, le PAG de l'invention comprend au moins 80% en masse de motifs oxyde de butylène et des motifs oxyde de propylène. De manière encore plus préférée, le PAG de l'invention est un PAG dont les motifs alkylènes sont uniquement des motifs oxyde de butylène.
Le PAG de l'invention est donc décrit comme un PAG dont les motifs oxyde d'alkylène sont choisis parmi des motifs oxyde de butylène et oxyde de propylène avec au moins 50% en masse, de préférence au moins 80% en masse, encore plus préféré 100% en masse, de motifs oxyde de butylène.
Selon un mode de réalisation préférentiel, le PAG de l'invention comprend 100% en masse de motifs oxyde de butylène.
De manière particulièrement avantageuse, le PAG de l'invention est soluble dans l'huile de base, et de façon avantageuse quelle que soit la température.
De préférence, le PAG est obtenu par polymérisation ou copolymérisation d'oxydes de butylène. Notamment le PAG de l'invention peut être préparé selon les méthodes connues notamment décrites dans US20120108482 et notamment par réaction d'un ou plusieurs alcools comprenant de 2 à 12 atomes de carbone, notamment polyol, de préférence diol, avec des oxyde de butylène et oxyde de propylène. Les alcools sont notamment des diols et de façon préférée le 1 ,2-propanediol. L'oxyde de butylène peut être choisi entre le 1 ,2-oxyde de butylène ou le 2,3-oxyde de butylène, de préférence le 1 ,2-oxyde de butylène. Dans le cas où le PAG ne comprend que des motifs oxyde de butylène, le procédé décrit dans US20120108482 est adapté à la mise en œuvre unique d'oxyde de butylène.
Selon un mode de réalisation, le PAG est obtenu par réaction d'un ou plusieurs polyols comprenant de 2 à 12 atomes de carbone, de préférence diol, avec des oxydes de butylène.
De préférence, le PAG de l'invention comprend de 25 à 300 moles de motifs oxyde de butylène, de préférence de 50 à 200 moles. De préférence, le PAG de l'invention comprend un ratio O/C (atome d'oxygène/atome de carbone) en poids compris entre 0,29 et 0,38, de préférence compris entre 0,29 et 0,35.
De préférence, le PAG de l'invention présente une masse molaire comprise entre 5 000 et 200 000 g/mol.
De préférence, le PAG de l'invention présente une viscosité cinématique, mesurée à 100°C selon la norme ASTM D445 (2015), comprise entre 50 et 500 mm2/s, une viscosité cinématique, mesurée à 40°C selon la norme ASTM D445 (2015), comprise entre 500 et 4 000 mm2/s et un Indice de Viscosité, mesuré selon la norme ASTM D2270 (2012), compris entre 160 et 300.
Préférentiellement, le PAG de l'invention, en particulier comprenant 100% en masse de motifs oxyde de butylène, présente une viscosité cinématique, mesurée à 40°C selon la norme ASTM D445 (2015), comprise entre 1 000 et 4 500 mm2/s, de préférence entre 1 000 et 4 250 mm2/s, et préférentiellement entre 1 100 et 4 250 mm2/s.
Préférentiellement, le PAG de l'invention, en particulier comprenant 100% en masse de motifs oxyde de butylène, présente un Indice de Viscosité, mesuré selon la norme ASTM D2270 (2012), compris entre 180 et 300, de préférence entre 200 et 300. Selon un mode particulièrement préféré, le PAG présente une viscosité cinématique mesurée à 100°C selon la norme ASTM D445 (2015) comprise entre 50 et 500 mm2/s, une viscosité cinématique mesurée à 40°C selon la norme ASTM D445 (2015) comprise entre 1 000 et 4 500 mm2/s et un Indice de Viscosité mesuré selon la norme ASTM D2270 (2012) compris entre 180 et 300.
De préférence, la composition lubrifiante de l'invention comprend au plus 30% en poids de PAG, de préférence de 2% à 30% en poids de PAG, de manière plus préférentielle de 2% à 15% par rapport au poids total de la composition lubrifiante. De préférence, la composition lubrifiante de l'invention comprend au plus 30% en poids de PAG, de préférence de 6% à 30% en poids de PAG, de manière plus préférentielle de 9% à 16% par rapport au poids total de la composition lubrifiante.
La composition lubrifiante utilisée selon l'invention comprend au moins une huile de base. De manière générale, la composition lubrifiante utilisée selon l'invention peut comprendre tout type d'huile de base lubrifiante minérale, synthétique ou naturelle, animale ou végétale, connue de l'Homme du métier.
Les huiles de base utilisées dans les compositions lubrifiantes selon l'invention peuvent être des huiles d'origines minérales ou synthétiques appartenant aux groupes I à V selon les classes définies dans la classification API (ou leurs équivalents selon la classification ATIEL) (tableau A) ou leurs mélanges.
Figure imgf000006_0001
Tableau A
Les huiles de base minérales selon l'invention incluent tous types d'huiles de base obtenues par distillation atmosphérique et sous vide du pétrole brut, suivies d'opérations de raffinage telles qu'extraction au solvant, désalphatage, déparaffinage au solvant, hydrotraitement, hydrocraquage, hydroisomérisation et hydrofinition.
Des mélanges d'huiles synthétiques et minérales peuvent également être employés.
Il n'existe généralement aucune limitation quant à l'emploi de bases lubrifiantes différentes pour réaliser les compositions lubrifiantes utilisées selon l'invention, si ce n'est qu'elles doivent avoir des propriétés, notamment de viscosité, résistance à l'oxydation, adaptées à une utilisation pour des moteurs ou pour des transmissions de véhicule.
Les huiles de bases des compositions lubrifiantes utilisées selon l'invention peuvent également être choisies parmi les huiles synthétiques, telles certains esters d'acides carboxyliques et d'alcools, et parmi les polyalphaoléfines (PAO). Les polyalphaoléfines utilisées comme huiles de base sont par exemple obtenues à partir de monomères comprenant de 4 à 32 atomes de carbone, par exemple à partir d'octène ou de décène, et dont la viscosité à 100 °C est comprise entre 1 ,5 et 15 mm2.s"1 selon la norme ASTM D445 (2015). Leur masse moléculaire moyenne est généralement comprise entre 250 et 3 000 selon la norme ASTM D5296.
De manière préférée, les huiles de base de la présente invention sont choisies parmi les huiles de base ci-dessus dont la teneur en aromatique est comprise entre 0 et 45%, de préférence entre 0 et 30%. La teneur en aromatique des huiles est mesurée selon la méthode UV Burdett.
De manière avantageuse, la composition lubrifiante utilisée selon l'invention comprend au moins 50 % en masse d'huiles de base par rapport à la masse totale de la composition.
De manière plus avantageuse, la composition lubrifiante utilisée selon l'invention comprend au moins 60 % en masse, voire au moins 70 % en masse, d'huiles de base par rapport à la masse totale de la composition.
De manière plus particulièrement avantageuse, la composition lubrifiante utilisée selon l'invention comprend de 60 à 99,5% en masse d'huiles de base, de préférence de 70 à 99,5 % en masse d'huiles de base, par rapport à la masse totale de la composition, de préférence de 70 à 98%.
De nombreux additifs peuvent être utilisés pour cette composition lubrifiante utilisée selon l'invention.
Les additifs préférés pour la composition lubrifiante utilisée selon l'invention sont choisis parmi les modificateurs de frottements, les détergents, les additifs anti-usure, les additifs extrême-pression, les améliorants de l'indice de viscosité, les dispersants, les antioxydants, les améliorants du point d'écoulement, les anti-mousse, les épaississants et leurs mélanges.
De manière préférée, la composition lubrifiante utilisée selon l'invention comprend au moins un additif anti-usure, au moins un additif extrême pression ou leurs mélanges. Les additifs anti-usure et les additifs extrême pression protègent les surfaces en frottement par formation d'un film protecteur adsorbé sur ces surfaces. Il existe une grande variété d'additifs anti-usure. De manière préférée pour la composition lubrifiante selon l'invention, les additifs anti-usure sont choisis parmi des additifs phospho-soufrés 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)(OR2)(OR3))2, dans laquelle R2 et R3, identiques ou différents, représentent indépendamment un groupement alkyle, préférentiellement un groupement alkyle comportant de 1 à 18 atomes de carbone. Les phosphates d'amines sont également des additifs anti-usure qui peuvent être employés dans la composition lubrifiante selon l'invention. Toutefois, le phosphore apporté par ces additifs peut agir 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. De manière avantageuse, la composition lubrifiante selon l'invention peut comprendre de 0,01 à 6 % en masse, préférentiellement de 0,05 à 4 % en masse, plus préférentiellement de 0,1 à 2 % en masse par rapport à la masse totale de composition lubrifiante, d'additifs anti-usure et d'additifs extrême-pression.
De manière avantageuse, la composition lubrifiante selon l'invention peut comprendre au moins un additif modificateur de frottement. L'additif modificateur de frottement peut être choisi parmi un composé apportant des éléments métalliques et un composé exempt de 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 comprenant des atomes d'oxygène, d'azote, de soufre ou de phosphore. Les additifs modificateurs de frottement exempt de cendres sont généralement d'origine organique et peuvent être choisis parmi les monoesters d'acides gras et de polyols, les aminés alcoxylées, les aminés grasses alcoxylées, les époxydes gras, les époxydes gras de borate; les aminés grasses ou les esters de glycérol d'acide gras. Selon l'invention, les composés gras comprennent au moins un groupement hydrocarboné comprenant de 10 à 24 atomes de carbone. De manière avantageuse, la composition lubrifiante selon l'invention peut comprendre de 0,01 à 2 % en masse ou de 0,01 à 5 % en masse, préférentiellement de 0,1 à 1 ,5 % en masse ou de 0,1 à 2 % en masse par rapport à la masse totale de la composition lubrifiante, d'additif modificateur de frottement.
De manière avantageuse, la composition lubrifiante selon l'invention peut comprendre au moins un additif antioxydant. L'additif antioxydant permet généralement de retarder la dégradation de la composition lubrifiante en service. Cette dégradation peut notamment se traduire par la formation de dépôts, par la présence de boues ou par une augmentation de la viscosité de la composition lubrifiante. Les additifs antioxydants agissent notamment comme inhibiteurs radicalaires ou destructeurs d'hydropéroxydes. Parmi les additifs antioxydants couramment employés, on peut citer les additifs antioxydants de type phénolique, les additifs antioxydants de type aminé, les additifs antioxydants phosphosoufrés. Certains de ces additifs antioxydants, par exemple les additifs antioxydants phosphosoufrés, peuvent être générateurs de cendres. Les additifs antioxydants phénoliques peuvent être exempt de cendres ou bien être sous forme de sels métalliques neutres ou basiques. Les additifs antioxydants peuvent notamment être 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 mélanges. De préférence selon l'invention, les phénols stériquement encombrés sont choisis parmi les composés 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 C C10, de préférence un groupement alkyle en CrC6, de préférence un groupement alkyle en C4, de préférence par le groupement ter-butyle. Les composés aminés sont une autre classe d'additifs antioxydants pouvant être utilisés, éventuellement en combinaison avec les additifs antioxydants phénoliques. Des exemples de composés aminés sont les aminés aromatiques, par exemple les aminés aromatiques de formule NR4R5R6 dans laquelle R4 représente un groupement aliphatique ou un groupement aromatique, éventuellement substitué, R5 représente un groupement aromatique, éventuellement substitué, R6 représente un atome d'hydrogène, un groupement alkyle, un groupement aryle ou un groupement de formule R7S(0)zR8 dans laquelle R7 représente un groupement alkylène ou un groupement alkénylène, R8 représente un groupement alkyle, un groupement alcényle ou un groupement aryle et z représente 0, 1 ou 2. Des alkyl phénols sulfurisés ou leurs sels de métaux alcalins et alcalino-terreux peuvent également être utilisés comme additifs antioxydants. Une autre classe d'additifs antioxydants est celle des composés cuivrés, par exemples les thio- ou dithio-phosphates 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, les sels 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, la composition lubrifiante comprend au moins un additif antioxydant exempt de cendres. De manière également avantageuse, la composition lubrifiante selon l'invention comprend de 0,5 à 2 % en poids par rapport à la masse totale de la composition, d'au moins un additif antioxydant.
La composition lubrifiante selon l'invention peut également comprendre au moins un additif détergent. Les additifs détergents permettent généralement de réduire la formation de dépôts à la surface des pièces métalliques par dissolution des produits secondaires d'oxydation et de combustion. Les additifs détergents utilisables dans la composition lubrifiante selon l'invention sont généralement connus de l'homme de métier. Les additifs détergents peuvent être des composés anioniques comprenant une longue chaîne hydrocarbonée lipophile et une tête hydrophile. Le cation associé peut être un cation métallique d'un métal alcalin ou alcalino-terreux. Les additifs détergents sont préférentiellement choisis parmi les sels de métaux alcalins ou de métaux alcalino-terreux d'acides carboxyliques, les sulfonates, les salicylates, les 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 comprennent généralement le métal en quantité stœchiométrique ou bien en excès, donc en quantité supérieure à la quantité stœchiométrique. Il s'agit alors d'additifs détergents surbasés ; le métal en excès apportant le caractère surbasé à l'additif détergent est alors généralement sous la forme d'un sel métallique insoluble dans l'huile, par exemple un carbonate, un hydroxyde, un oxalate, un acétate, un glutamate, préférentiellement un carbonate. De manière avantageuse, la composition lubrifiante selon l'invention peut comprendre de 0,5 à 4 % en poids d'additif détergent par rapport à la masse totale de la composition lubrifiante.
De manière également avantageuse, la composition lubrifiante selon l'invention peut également comprendre au moins un additif abaisseur de point d'écoulement. En ralentissant la formation de cristaux de paraffine, les additifs abaisseurs de point d'écoulement améliorent généralement le comportement à froid de la composition lubrifiante selon l'invention. Comme exemple d'additifs abaisseurs de point d'écoulement, on peut citer les polyméthacrylates d'alkyle, les polyacrylates, les polyarylamides, les polyalkylphénols, les polyalkylnaphtalènes, les polystyrènes alkylés.
De manière avantageuse, la composition lubrifiante selon l'invention peut également comprendre au moins un agent dispersant. L'agent dispersant peut être choisis parmi les bases de Mannich, les succinimides et leurs dérivés. De manière également avantageuse, la composition lubrifiante selon l'invention peut comprendre de 0,2 à 10 % en masse d'agent dispersant par rapport à la masse totale de la composition lubrifiante.
La composition lubrifiante de la présente invention peut également comprendre au moins un additif améliorant l'indice de viscosité. Comme exemples d'additifs améliorant l'indice de viscosité, on peut citer les esters polymères, les homopolymères ou les copolymères, hydrogénés ou non- hydrogénés, du styrène, du butadiène et de l'isoprène, les polyacrylates, les polyméthacrylates (PMA) ou encore les copolymères oléfines, notamment les copolymères ethylène/propylène.
La composition lubrifiante selon l'invention peut se présenter sous différentes formes. La composition lubrifiante selon l'invention peut notamment être une composition anhydre. De manière préférée, cette composition lubrifiante n'est pas une émulsion. De préférence, l'huile de base de la composition selon l'invention est choisie parmi les huiles de groupe II et les huiles de groupe III telles que définies ci-dessus. De préférence, l'huile de base de la composition selon l'invention comprend au moins une polyalphaoléfine (PAO) telle que décrite ci-dessus, notamment un oligomère d'alcène dont la viscosité finale est comprise entre 2 et 500 cSt.
De préférence, l'huile de base de la composition selon l'invention est choisie parmi les huiles de groupe II et les huiles de groupe III telles que définies ci-dessus et au moins une polyalphaoléfine (PAO) telle que décrite ci-dessus.
De façon avantageuse, la composition lubrifiante selon l'invention présente une excellente stabilité au cisaillement. La stabilité au cisaillement peut notamment être déterminée à partir des viscosités cinématiques avant et après un processus de cisaillement selon le test KRL 20h selon la norme CEC-L-45-A-99 (2014). Avantageusement la perte de cisaillement est inférieure à 5%.
Da façon avantageuse, la composition lubrifiante selon l'invention présente des faibles coefficients de traction. Le coefficient de traction est déterminé par machine MTM (Mini Traction Machine) vendu par PCS instrument. Les conditions opératoires regardées sont une température de 40°C sous une charge de 75N et une vitesse du disque de 1 m/s pour un SRR (rapport glissement/laminage ou sliding-rolling ratio en anglais) de 20%.
De façon avantageuse, la composition lubrifiante selon l'invention présente une viscosité stable à la température.
De façon avantageuse, la composition lubrifiante selon l'invention permet un gain en Fuel Eco. De façon avantageuse, la composition lubrifiante selon l'invention conserve des propriétés anti-usure satisfaisantes.
De façon avantageuse, la composition lubrifiante selon l'invention permet un gain de performances sur les propriétés à froid.
La composition lubrifiante de l'invention est particulièrement utile pour la lubrification des organes de transmissions de véhicules automobiles, notamment transmission pour véhicule léger ou lourds, par exemple boîtes de vitesse, ponts, de préférence boîte de vitesse manuelle et ponts poids lourds ; ou pour les engrenages, notamment engrenages industriels. Ainsi, la présente invention concerne l'utilisation d'une composition lubrifiante selon l'invention pour la lubrification des organes de transmissions de véhicules automobiles, notamment transmission pour véhicule léger ou lourds, par exemple boîtes de vitesse, ponts, de préférence boîte de vitesse manuelle et ponts poids lourds ; ou pour les engrenages, notamment engrenages industriels. De préférence, dans le cadre des lubrifiants pour organes de transmission tout type de grade 70W et 75W conviennent. La présente invention concerne également un procédé de lubrification d'au moins une pièce mécanique d'un organe de transmission de véhicules automobiles, notamment transmission pour véhicule léger ou lourds, par exemple boîtes de vitesse, ponts, de préférence boîte de vitesse manuelle et ponts poids lourds ; ou d'engrenages, notamment engrenages industriels, ledit procédé comprenant au moins une étape dans laquelle ladite pièce mécanique est mise en contact avec au moins une composition lubrifiante selon l'invention.
La composition lubrifiante selon la présente invention peut également être utilisée pour la lubrification de moteur, notamment de moteur de véhicule automobile et de préférence pour des grades SAE OW-8, 0W-12 et 0W-16.
L'invention concerne également l'utilisation de la composition lubrifiante selon l'invention pour réduire le coefficient de traction d'une huile pour moteur de véhicule. L'invention concerne également l'utilisation de la composition lubrifiante selon l'invention pour réduire la consommation de carburant d'un véhicule équipé d'un pont ou d'une boîte de vitesses lubrifiés au moyen de cette composition.
L'invention concerne également l'utilisation de la composition lubrifiante selon l'invention pour réduire la consommation de carburant d'un véhicule équipé d'une transmission lubrifiée au moyen de cette composition.
L'invention concerne également l'utilisation de la composition lubrifiante selon l'invention pour réduire le coefficient de traction d'une huile de transmission, en particulier d'une huile de boîte de vitesses ou d'une huile de pont. La présente demande concerne également l'utilisation d'au moins un PAG tel que défini ci-dessus dans une composition lubrifiante, notamment pour organes de transmissions de véhicules automobiles ou engrenages, notamment engrenages industriels, pour augmenter l'indice de viscosité de la composition lubrifiante tout en apportant une stabilité de la composition lubrifiante au cisaillement.
La présente demande va maintenant être décrite à l'aide d'exemples non limitatifs.
Exemples
Description des PAG selon l'invention mis en œuyre dans les exemples :
Figure imgf000013_0001
Tableau 1
Compositions lubrifiantes selon l'invention :
Les compositions lubrifiantes ont été formulées avec des PAG de l'invention de façon à avoir une viscosité cinématique à 100°C d'environ 7,5 mm2/s, ces compositions sont décrites dans le tableau 2 ci-dessous.
CL1 (% masse) CL2 (% masse) CL3 (% masse)
Huile de base
(mélange d'une
huile de base de
groupe III avec une
viscosité
cinématique à 40°C
71 ,97 76,91 77,27 égale à 12 mm2/s et
d'une huile de base
de groupe III avec
une viscosité
cinématique à 40°C
égale à 19 mm2/s)
PAG1 - 14,54 -
PAG2 - - 14,18
Additifs 8,55 8,55 8,55
Viscosité à 100°C
7,57 7,56 7,59
(mm2/s) selon la
Figure imgf000014_0001
Tableau 2
Compositions lubrifiantes comparatives :
Les compositions comparatives suivantes ont été formulées de façon à avoir une viscosité cinématique à 100°C d'environ 7,5 mm2/s, ces compositions sont décrites dans le tableau 3 ci-dessous. L'huile de base et les additifs sont identiques à ceux des compositions CL2 et CL3.
Figure imgf000014_0002
Tableau 3 Evaluation des performances des compositions
Les performances des compositions lubrifiantes CL2, CL3, CC1 et CC2 ont été déterminées selon les méthodes suivantes :
Les propriétés à froid par mesure Brookfield à -40°C selon la norme ASTM D2983 (2015),
- Usure selon la norme IS014635-3 (2005), - La stabilité au cisaillement déterminée par la perte de viscosité de la composition lubrifiante après un processus de cisaillement KRL 20h selon la norme CEC-L-45- A-99 (2014),
La stabilité thermo-oxydative mesurée par DKA selon la norme CEC L-48-A-00 (2014),
L'indice de viscosité selon la norme ISO 2909 (2014).
Figure imgf000015_0001
Tableau 4
II apparaît que la dépendance viscosité température (VI) est améliorée par rapport à la référence CC2 pour les PAG de viscosité suffisante.
Ces résultats montrent également que les compositions selon l'invention présentent une bonne viscosité brookfield, améliorée par rapport à la référence CC1 .
La stabilité au cisaillement est excellente. On voit que la solution de l'invention bien que plus visqueuse se cisaille moins que la viscobase 1 1 -522® au cours de cet essai, malgré la fait que les PAG testés soient plus visqueux que le viscobase 1 1 -522®.
Evaluation des coefficients de traction sous différentes conditions
Afin d'évaluer le potentiel Fuel Economy de notre solution, des compositions lubrifiantes avec différents améliorants de l'indice de viscosité ont été réalisées et sont décrites dans le tableau 5 ci-dessous. Ces compositions ont été réalisées dans le but d'avoir une viscosité cinématique à 100°C similaire.
L'huile de base et les additifs sont identiques à ceux des compositions ci-dessus. CC3 CL4 CL5
Huiles de base 76,95 78,37 83,5
Additifs 7,25 7,25 7,25
Polymère Viscoplex 14,5
0-130®
PAG 1 14,38
PAG 3 9,25
Tableau 5
Le coefficient de traction (COT) a été mesuré à l'aide du tribometre MTM de PCS instrument. Les conditions de mesure étaient 75N de charge et la vitesse du disque était de 1 m/s pour une température évaluée (40°C) et un SRR de 20%. Les résultats sont présentés dans le Tableau 6 ci-dessous.
Figure imgf000016_0001
Tableau 6
Ainsi, les compositions lubrifiantes selon l'invention CL4 et CL5 permettent d'abaisser le coefficient de traction, la reproductibilité de l'essai étant de l'ordre de 3%.
Cette diminution du coefficient de traction est particulièrement intéressante en ce qu'elle entraîne une augmentation du gain en fuel Eco. Evaluation des gains en fuel Eco
La composition CL6 et la composition comparative CC4 ci-dessous ont été utilisées pour cette évaluation.
Figure imgf000017_0001
Le modificateur de frottement est un composé conventionnel d'organomolybdène disponible commercialement auprès de la société Adeka sous le nom commercial « Sakuralube®»,
Le paquet d'additifs 1 conventionnel comprend un dispersant, des détergents et un anti-usure.
La procédure du test est la suivante :
Caractérisation des compositions selon l'invention et comparatives en termes d'économie de carburant (« Fuel- Eco »)
Le test est réalisé à l'aide d'un moteur Honda L13-B, dont la puissance est de 81 kW à 5 500 tr/min, entraîné par un générateur électrique permettant d'imposer une vitesse de rotation comprise entre 650 et 5 000 tours/min tandis qu'un capteur de couple permet de mesurer le couple de frottement généré par le mouvement des pièces dans le moteur. Le couple de frottement induit par le lubrifiant d'essai est comparé pour chaque régime et chaque température au couple induit par la composition lubrifiante de référence (SAE 0W8), ici CC4.
Les conditions de ce test sont les suivantes.
Les essais sont réalisés selon la séquence suivante :
- rinçage du moteur avec une huile de rinçage comprenant des additifs détergent, suivi d'un rinçage avec une composition lubrifiante de référence ;
- mesure du couple de friction aux quatre températures différentes indiquées ci-dessous sur le moteur mettant en œuvre la composition lubrifiante de référence ;
- rinçage du moteur avec une huile de rinçage comprenant des additifs détergent, suivi d'un rinçage avec une composition lubrifiante à évaluer ;
- mesure du couple de friction à quatre températures différentes sur le moteur mettant en œuvre la composition lubrifiante à évaluer ;
- rinçage du moteur avec une huile de rinçage comprenant des additifs détergent, suivi d'un rinçage avec la composition lubrifiante de référence ; et
- mesure du couple de friction aux quatre températures différentes indiquées ci-dessous sur le moteur mettant en œuvre la composition lubrifiante de référence.
Les plages de régime, la variation du régime ainsi que la température ont été choisies pour couvrir, de la manière la plus représentative possible, les points du cycle certifié NEDC.
Les instructions mises en œuvre sont :
- Température de l'eau en sortie du moteur : 35oC/50°C/80oC/90°C ± 0,5°C,
- Rampe de température de l'huile : 35oC/50°C/80oC/90°C ± 0,5°C.
Le gain en friction est évalué pour chaque composition lubrifiante (CL) en fonction de la température et de la vitesse du moteur et en comparaison de la friction de la composition lubrifiante de référence. Les résultats du test de « Fuel Eco » sont résumés dans le tableau suivant, et indiquent les moyennes en pourcentage des gains en friction pour chaque composition à une température donnée sur une plage de régime allant de 650 tr/min à 5 000 tr/min par rapport au résultats « Fuel Eco » obtenus avec la composition de référence CC4 : Moyenne des gains en friction en
pourcentage à une température T de CL6
la composition lubrifiante
T = 35°C 0,29%
T = 50°C 0,92%
T = 80°C 1 ,33%
T = 90°C 1 ,71 %
Ces résultats démontrent que les gains en friction pour la composition CL6 selon l'invention sont bien plus importants que les gains en friction obtenus avec la composition de référence CC4.
Il est entendu que plus les gains en friction sont importants, plus l'économie de carburant ou Fuel Eco est importante. Ceci implique donc que les compositions selon l'invention permettent d'augmenter le Fuel Eco contrairement aux compositions ne comprenant pas de PAG selon l'invention.

Claims

REVENDICATIONS 1 .- Composition lubrifiante comprenant :
- au moins une huile de base ;
- au moins un polyalkylène glycol (PAG) comprenant au moins 50% en masse de motifs oxydes de butylène et ayant une viscosité cinématique mesurée à 100°C selon la norme ASTM D445 (2015) supérieure ou égale à 50 mm2/s, une viscosité cinématique mesurée à 40°C selon la norme ASTM D445 (2015) supérieure ou égale à 1 000 mm2/s et un Indice de Viscosité mesuré selon la norme ASTM D2270 (2012) supérieur ou égal à 180.
2. - Composition lubrifiante selon la revendication 1 , dans laquelle le PAG comprend de 25 à 300 moles de motifs oxyde de butylène, de préférence de 50 à 200.
3. - Composition lubrifiante selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans laquelle le PAG comprend un ratio O/C (atome d'oxygène/atome de carbone) en poids/en mole compris entre 0,29 et 0,38, de préférence compris entre 0,29 et 0,35.
4.- Composition lubrifiante selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle le PAG comprend au moins 80% en masse de motifs oxydes de butylène.
5. - Composition lubrifiante selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle les motifs oxyde d'alkylène du PAG sont uniquement des motifs oxydes de butylène.
6. - Composition lubrifiante selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle le PAG présente une viscosité cinématique mesurée à 100°C selon la norme ASTM D445 (2015) comprise entre 50 et 500 mm2/s, une viscosité cinématique mesurée à 40°C selon la norme ASTM D445 (2015) comprise entre 1 000 et 4 500 mm2/s et un Indice de Viscosité mesuré selon la norme ASTM D2270 (2012) compris entre 180 et 300.
7. - Composition lubrifiante selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 comprenant au plus 30% en poids de PAG, de préférence de 6% à 30%, de manière plus préférentielle de 9% à 16%.
8.- Composition lubrifiante selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle le PAG est obtenu par réaction d'un ou plusieurs polyols comprenant de 2 à 12 atomes de carbone, de préférence diol, avec des oxydes de butylène.
9.- Composition lubrifiante selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle l'huile de base est choisie parmi les huiles de groupe II et les huiles de groupe III.
10. - Utilisation d'une composition lubrifiante selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, pour la lubrification d'organes de transmissions de véhicules automobiles, notamment transmission pour véhicules légers ou lourds, par exemple boîtes de vitesse, ponts, de préférence boîte de vitesse manuelle et ponts poids lourds ; ou pour les engrenages industriels.
1 1 . - Utilisation d'une composition lubrifiante selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, pour la lubrification de moteur, notamment de moteur de véhicule automobile et de préférence pour des grades SAE OW-8, OW-12 et OW-16.
12. - Procédé de lubrification d'au moins une pièce mécanique d'un organe de transmission de véhicules automobiles ou d'engrenages industriels, ledit procédé comprenant au moins une étape dans laquelle ladite pièce mécanique est mise en contact avec au moins une composition lubrifiante selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.
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