Domaine technique
[0001] La présente invention est applicable au domaine des lubrifiants, notamment des lubrifiants
pour moteur, et plus particulièrement pour moteur de véhicules automobiles. Plus particulièrement,
la présente invention concerne une composition lubrifiante comprenant au moins une
huile de base, au moins un composé organomolybdène, au moins un composé comprenant
un groupement dithiophosphate et au moins une triamine grasse. La composition lubrifiante
selon l'invention présente à la fois de bonnes propriétés de frottements pour les
contacts acier/acier, pour les contacts acier/revêtement carbone ainsi que pour les
contacts revêtement carbone/revêtement carbone, tout en conservant de bonnes propriétés
anti-usure.
[0002] La présente invention concerne également un procédé de lubrification mettant en oeuvre
cette composition.
[0003] La présente invention concerne également un procédé pour réduire les frottements
entre deux surfaces en acier, notamment dans un moteur, et plus particulièrement dans
un moteur de véhicules automobiles.
[0004] La présente invention concerne également un procédé pour réduire les frottements
entre une surface en acier et une surface recouverte de carbone, notamment dans un
moteur, et plus particulièrement dans un moteur de véhicules automobiles.
[0005] La présente invention concerne également un procédé pour réduire les frottements
entre deux surfaces recouvertes de carbone, et plus particulièrement dans un moteur
de véhicules automobiles.
[0006] La présente invention concerne également un procédé pour réduire la consommation
de carburant d'un véhicule, et plus particulièrement d'un véhicule automobile.
[0007] La présente invention concerne également l'utilisation d'une triamine grasse dans
une composition lubrifiante pour réduire les frottements entre deux surfaces en acier,
notamment dans un moteur, et plus particulièrement dans un moteur de véhicules automobiles.
[0008] La présente invention concerne également l'utilisation d'une triamine grasse dans
une composition lubrifiante pour réduire les frottements entre une surface en acier
et une surface recouverte de carbone, notamment dans un moteur, et plus particulièrement
dans un moteur de véhicules automobiles.
[0009] La présente invention concerne également l'utilisation d'une triamine grasse dans
une composition lubrifiante pour réduire les frottements entre deux surfaces recouvertes
de carbone, notamment dans un moteur, et plus particulièrement dans un moteur de véhicules
automobiles.
[0010] La présente invention concerne également l'utilisation d'une triamine grasse dans
une composition lubrifiante pour réduire la consommation de carburant d'un véhicule,
et plus particulièrement d'un véhicule automobile.
[0011] La présente invention concerne également une composition type concentré d'additifs
comprenant au moins un composé organomolybdène, au moins un composé comprenant un
groupement dithiophosphate et au moins une triamine grasse.
Arrière plan technologique
[0012] Les lubrifiants ont pour objectif de réduire les phénomènes de friction et d'usure
des pièces mécaniques, notamment dans les moteurs de véhicules, et plus particulièrement
de véhicules automobiles.
[0013] Pour réduire ces phénomènes de friction, il est connu d'incorporer des modificateurs
de frottements dans les lubrifiants.
[0014] Parmi les modificateurs de frottements, les composés organomolybdène représentent
une famille de composés dont les propriétés de réduction des phénomènes de friction
ont été largement décrites, et plus particulièrement dans les contacts entre deux
surfaces en acier.
[0015] Toutefois, il est connu de l'homme du métier que l'utilisation de composés organomolybdène,
notamment de composés organomolybdène comprenant un groupement dithiocarbamate, peut
provoquer une aggravation des phénomènes d'usure de pièces mécaniques.
[0016] Ainsi, pour résoudre ce problème, la combinaison d'un composé organomolybdène et
d'un anti-usure tel qu'un composé comprenant un groupement dithiophosphate dans une
composition lubrifiante a été largement décrite.
[0017] Le document
US 5650381 décrit notamment une composition lubrifiante comprenant un composé organomolybdène
et un dithiophosphate de zinc.
[0018] Par ailleurs, il est connu d'appliquer un revêtement sur des pièces, notamment des
pièces métalliques, permettant d'accroître leur résistance à l'usure en condition
de mise sous frottements intensifs et répétés. Parmi les technologies existantes,
il est connu les revêtements carbone, et notamment les revêtements DLC (Diamond Like
Carbon) à base d'un matériau carbone amorphe aux propriétés proches de celles du diamant.
[0019] Ainsi, les revêtements DLC sont utilisés comme revêtements des surfaces de pièces
dans les moteurs de véhicules, et notamment dans les moteurs de véhicules automobiles.
[0020] Cependant, il est également connu que les propriétés de réduction des phénomènes
de friction d'un revêtement carbone, et notamment d'un revêtement DLC, peuvent être
altérées, voire dégradées en présence d'un lubrifiant.
[0021] Plus particulièrement, il a été observé que les composés organomolybdène présents
dans un lubrifiant peuvent dégrader, voire décoller un revêtement carbone présent
sur une surface et que cette dégradation peut s'accentuer avec l'augmentation de la
teneur en composés organomolybdène dans le lubrifiant. Ainsi, il a été recherché des
lubrifiants compatibles avec des surfaces recouvertes d'un matériau carbone, et notamment
un revêtement DLC ou un revêtement nanodiamant, ces lubrifiants ne comprenant pas
de composés organolmolybdène. Par exemple, le document
EP 2479247 décrit un lubrifiant comprenant un composé à base d'un composé phosphate de zinc
et d'un composé soufré.
[0022] Par ailleurs, le document
EP 1338641 décrit un lubrifiant comprenant une amine en tant que modificateur de frottements
compatible avec une surface ayant un revêtement DLC.
[0023] Toutefois, ce document ne donne aucun enseignement quant aux propriétés de réduction
des phénomènes de friction de ces lubrifiants pour des contacts acier/acier.
[0024] De plus, ce document ne donne aucun enseignement quant aux propriétés anti-usure
de ces lubrifiants, que ce soit pour des contacts acier/acier ou acier/revêtement
carbone.
US 5,650,381 décrit une huile moteur comprenant un composé organomolybdène et un dithiophosphate
de zinc pour réduire le frottement.
[0025] L'utilisation de revêtement carbone dans les moteurs, notamment de véhicules automobiles
étant grandissante, il existe donc toujours un besoin de rechercher des lubrifiants
présentant à la fois de bonnes propriétés de frottements pour les contacts acier/acier,
pour les contacts acier/revêtement carbone et pour les contacts revêtement carbone/revêtement
carbone, tout en conservant de bonnes propriétés anti-usure.
[0026] Un objectif de la présente invention est de fournir une composition lubrifiante palliant
tout ou en partie aux inconvénients précités.
[0027] Un autre objectif de l'invention est de fournir une composition lubrifiante dont
la formulation est facile à mettre en oeuvre.
[0028] Un autre objectif de la présente invention est de fournir un procédé de lubrification
pour réduire les frottements entre deux surfaces en acier, entre une surface en acier
et une surface recouverte de carbone ainsi qu'entre deux surfaces recouvertes de carbone.
Résumé de l'invention
[0029] L'invention est définit dans les revendications 1 à 14 subséquentes.
[0030] L'invention ainsi a pour objet une composition lubrifiante comprenant :
- au moins une huile de base,
- de 0.05 à 3 % en poids d'au moins un composé organomolybdène,
- de 0,1 à 5 % en poids d'au moins un composé comprenant un groupement dithiophosphate,
et
- de 0.1 à 5 % en poids d'au moins une triamine grasse.
[0031] De manière surprenante, la demanderesse a constaté que la présence d'au moins un
composé organomolybdène, d'au moins un composé comprenant un groupement dithiophosphate
et d'au moins une triamine grasse dans une composition lubrifiante permet de conférer
à la composition lubrifiante simultanément de bonnes propriétés de frottements pour
les contacts acier/acier, pour les contacts acier/revêtement carbone et pour les contacts
revêtement carbone/revêtement carbone.
[0032] Ainsi, la présente invention permet de formuler des compositions lubrifiantes comprenant
une teneur optimisée en composés organomolybdène et présentant de bonnes propriétés
de frottements pour les contacts acier/acier, pour les contacts acier/revêtement carbone
ainsi que pour les contacts revêtement carbone/revêtement carbone.
[0033] Avantageusement, les compositions lubrifiantes selon l'invention présentent de bonnes
propriétés de frottements pour les contacts acier/acier, pour les contacts acier/revêtement
carbone et pour les contacts revêtement carbone/revêtement carbone, tout en conservant
de bonnes propriétés anti-usure.
[0034] Avantageusement, les compositions lubrifiantes selon l'invention permettent des économies
de carburant dans toutes les phases de fonctionnement d'un moteur de véhicule, préférentiellement
de véhicules automobiles, et plus particulièrement au démarrage.
[0035] Avantageusement, les compositions lubrifiantes selon l'invention présentent une bonne
stabilité au stockage ainsi qu'une viscosité ne variant pas ou très peu.
[0036] Dans un mode de réalisation de l'invention, la composition lubrifiante consiste essentiellement
en :
- au moins une huile de base,
- au moins un composé organomolybdène,
- au moins un composé comprenant un groupement dithiophosphate, et
- au moins une triamine grasse.
[0037] L'invention concerne également une huile moteur comprenant une composition lubrifiante
telle que définie ci-dessus.
[0038] L'invention concerne également l'utilisation d'une composition lubrifiante telle
que définie ci-dessus pour la lubrification de pièces mécaniques, notamment dans des
transmissions et/ou des moteurs de véhicules, préférentiellement de véhicules automobiles.
[0039] L'invention concerne également l'utilisation d'une composition lubrifiante telle
que définie ci-dessus pour réduire les frottements entre deux surfaces en acier, notamment
dans un moteur de véhicule, préférentiellement de véhicule automobile.
[0040] L'invention concerne également l'utilisation d'une composition lubrifiante ci-dessus
pour réduire les frottements entre une surface en acier et une surface recouverte
de carbone, notamment dans un moteur de véhicule, préférentiellement de véhicule automobile.
[0041] L'invention concerne également l'utilisation d'une composition lubrifiante telle
que définie ci-dessus pour réduire les frottements entre deux surfaces recouvertes
de carbone, notamment dans un moteur de véhicule, préférentiellement de véhicule automobile.
[0042] L'invention concerne également l'utilisation d'une composition lubrifiante telle
que définie ci-dessus pour réduire la consommation de carburant de véhicules, préférentiellement
de véhicules automobiles.
[0043] L'invention concerne également un procédé de lubrification de pièces mécaniques,
notamment dans des transmissions et/ou des moteurs de véhicules, préférentiellement
de véhicules automobiles, comprenant au moins une étape de mise en contact d'au moins
une pièce avec une composition lubrifiante telle que définie ci-dessus.
[0044] L'invention concerne également un procédé pour réduire les frottements entre deux
surfaces en acier, notamment dans un moteur de véhicule, préférentiellement de véhicule
automobile, comprenant au moins une étape de mise en contact d'au moins une des surfaces
en acier avec une composition lubrifiante telle que définie ci-dessus.
[0045] L'invention concerne également un procédé pour réduire les frottements entre une
surface en acier et une surface recouverte de carbone, notamment dans un moteur de
véhicule, préférentiellement de véhicule automobile, comprenant au moins une étape
de mise en contact d'au moins une des surfaces avec une composition lubrifiante telle
que définie ci-dessus.
[0046] L'invention concerne également un procédé pour réduire les frottements entre deux
surfaces recouvertes de carbone, notamment dans un moteur de véhicule, préférentiellement
de véhicule automobile, comprenant au moins une étape de mise en contact d'au moins
une des surfaces recouvertes de carbone avec une composition lubrifiante telle que
définie ci-dessus.
[0047] L'invention concerne également un procédé pour réduire la consommation de carburant
d'un véhicule, préférentiellement d'un véhicule automobile, comprenant au moins une
étape de mise en contact d'une pièce mécanique du moteur du véhicule avec une composition
lubrifiante telle que définie ci-dessus.
[0048] L'invention concerne également l'utilisation d'une triamine grasse dans une composition
lubrifiante comprenant au moins une huile de base, au moins un composé organomolybdène
et au moins un composé comprenant un groupement dithiophosphate pour réduire les frottements
entre deux surfaces en acier, notamment dans un moteur de véhicule, préférentiellement
de véhicule automobile. L'invention concerne également l'utilisation d'une triamine
grasse dans une composition lubrifiante comprenant au moins une huile de base, au
moins un composé organomolybdène et au moins un composé comprenant un groupement dithiophosphate
pour réduire les frottements entre une surface en acier et une surface recouverte
de carbone, notamment dans un moteur de véhicule, préférentiellement de véhicule automobile.
[0049] L'invention concerne également l'utilisation d'une triamine grasse dans une composition
lubrifiante comprenant au moins une huile de base, au moins un composé organomolybdène
et au moins un composé comprenant un groupement dithiophosphate pour réduire les frottements
entre deux surfaces recouvertes de carbone, notamment dans un moteur de véhicule,
préférentiellement de véhicule automobile.
[0050] L'invention concerne également l'utilisation d'une triamine grasse dans une composition
lubrifiante comprenant au moins une huile de base, au moins un composé organomolybdène
et au moins un composé comprenant un groupement dithiophosphate pour réduire la consommation
de carburant d'un véhicule, préférentiellement d'un véhicule automobile.
[0051] Il est décrit également une composition de type concentré d'additifs comprenant :
- au moins un composé organomolybdène,
- au moins un composé comprenant un groupement dithiophosphate, et
- au moins une triamine grasse.
Description détaillée de l'invention
[0052] Les pourcentages indiqués ci-dessous correspondent à des pourcentages en masse de
matière active.
Composé organomolybdène
[0053] La composition lubrifiante selon l'invention comprend au moins un composé organomolybdène.
[0054] Par composé organomolybdène selon l'invention, on entend tout composé organomolybdène
soluble dans une huile.
[0055] Dans un mode de réalisation de l'invention, le composé organomolybdène peut être
choisi parmi les complexes organique du molybdène tels que les carboxylates, les esters,
les amides de molybdène, pouvant être obtenus par réaction d'oxyde de molybdène ou
de molybdates d'ammonium avec des corps gras, glycérides, acides gras ou dérivés d'acides
gras (esters, amines, amides...).
[0056] Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le composé organomolybdène est
choisi parmi les complexes du molybdène exempts de soufre et de phosphore, avec des
ligands de type amide, principalement préparés par réaction d'une source de molybdène,
qui peut être par exemple le trioxyde de molybdène, et d'un dérivés d'amine, et d'acides
gras comprenant par exemple de 4 à 28 atomes de carbones, préférentiellement de 8
à 18 atomes de carbone, tels que par exemple les acides gras contenus dans les huiles
végétales ou animales.
[0058] Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le composé organomolybdène est
choisi parmi les complexes organiques du molybdène obtenus par réaction :
- (i) d'un corps gras de type mono, di ou tri glycéride, ou acide gras,
- (ii) d'une source aminée de formule (A) :

[0059] Dans laquelle :
- X1 représente un atome d'oxygène ou un atome d'azote,
- X2 représente un atome d'oxygène ou un atome d'azote,
- n et m représentent 1 lorsque X1 ou X2 représentent un atome d'oxygène,
- n et m représentent 2 lorsque X1 ou X2 représentent un atome d'azote, (iii) et d'une source de molybdène choisie parmi le
trioxyde de molybdène ou les molybdates, préférentiellement le molybdate d'ammonium,
en quantité suffisante pour fournir 0,1 à 30% de molybdène par rapport au poids total
de complexe.
[0060] Dans un mode de réalisation de l'invention, le complexe organique du molybdène peut
comprendre de 2 à 8,5% en poids de molybdène par rapport au poids de complexe.
[0061] Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le complexe organique du molybdène
est constitué d'au moins un des composés de formule (I) ou (II), seuls ou en mélange
:

dans laquelle :
- X1 représente un atome d'oxygène ou un atome d'azote ;
- X2 représente un atome d'oxygène ou un atome d'azote ;
- n représente 1 lorsque X1 représente un atome d'oxygène et m représente 1 lorsque X2 représente un atome d'oxygène ;
- n représente 2 lorsque X1 représente un atome d'azote et m représente 2 lorsque X2 représente un atome d'azote ;
- R1 représente un groupement alkyle linéaire ou ramifiée, saturé ou insaturé, comprenant
de 3 à 30 atomes de carbone, préférentiellement de 3 à 20 atomes de carbone, avantageusement
de 7 à 17 atomes de carbone ;

dans laquelle :
- X1 représente un atome d'oxygène ou un atome d'azote ;
- X2 représente un atome d'oxygène ou un atome d'azote ;
- n représente 1 lorsque X1 représente un atome d'oxygène et m représente 1 lorsque X2 représente un atome d'oxygène ;
- n représente 2 lorsque X1 représente un atome d'azote et m représente 2 lorsque X2 représente un atome d'azote ;
- R1 représente un groupement alkyle linéaire ou ramifiée, saturé ou insaturé, comprenant
de 3 à 30 atomes de carbone, préférentiellement de 3 à 20 atomes de carbone, avantageusement
de 7 à 17 atomes de carbone ;
- R2 représente un groupement alkyle linéaire ou ramifiée, saturé ou insaturé, comprenant
de 3 à 30 atomes de carbone, préférentiellement de 3 à 20 atomes de carbone, avantageusement
de 7 à 17 atomes de carbone.
[0062] Dans un mode de réalisation de l'invention, le complexe organique du molybdène est
préparé par réaction :
- (i) d'un corps gras de type mono, di ou tri glycéride, ou acide gras,
- (ii) de diéthanolamine ou de 2-(2-aminoethyl) aminoethanol,
- (iii) et d'une source de molybdène choisie parmi le trioxyde de molybdène ou les molybdates,
préférentiellement le molybdate d'ammonium, en quantité suffisante pour fournir 0,1
à 20,0% de molybdène par rapport au poids de complexe.
[0063] Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le complexe organique du molybdène
est constitué d'au moins un composé de formule (I-a) ou (II-a), seuls ou en mélange
:

dans laquelle R
1 représente un groupement alkyle linéaire ou ramifiée, saturé ou insaturé, comprenant
de 3 à 30 atomes de carbone, préférentiellement de 3 à 20 atomes de carbone, avantageusement
de 7 à 17 atomes de carbone,

dans laquelle R
1 représente un groupement alkyle linéaire ou ramifiée, saturé ou insaturé, comprenant
de 3 à 30 atomes de carbone, préférentiellement de 3 à 20 atomes de carbone, avantageusement
de 7 à 17 atomes de carbone.
[0064] Dans un autre mode de réalisation, le composé organomolybdène peut être choisi parmi
les dithiophosphates de molybdène ou les dithiocarbamates de molybdène.
[0065] Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le composé organomolybdène est
choisi parmi les dithiocarbamates de molybdène.
[0066] Les composés dithiocarbamate de molybdène (composés Mo-DTC) sont des complexes formés
d'un noyau métallique lié à un ou plusieurs ligands, le ligand étant un groupement
dithiocarbamate d'alkyles. Ces composés sont bien connus de l'homme du métier.
[0067] Dans un mode de réalisation de l'invention, le composé Mo-DTC peut comprendre de
1 à 40%, de préférence de 2 à 30%, plus préférentiellement de 3 à 28%, avantageusement
de 4 à 15% en masse de molybdène, par rapport à la masse totale du composé Mo-DTC.
[0068] Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le composé Mo-DTC peut comprendre
de 1 à 40%, de préférence de 2 à 30%, plus préférentiellement de 3 à 28%, avantageusement
de 4 à 15% en masse de soufre, par rapport à la masse totale du composé Mo-DTC.
[0069] Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le composé Mo-DTC peut être choisi
parmi ceux dont le noyau présente deux atomes de molybdène (aussi appelés Mo-DTC dimériques)
et ceux dont le noyau présente trois atomes de molybdène (aussi appelés Mo-DTC trimériques).
[0070] Dans un autre mode de réalisation de l'invention, les composés Mo-DTC trimériques
répondent à la formule Mo
3S
kL
n dans laquelle :
- k représente un nombre entier au moins égal à 4, de préférence allant de 4 à 10, avantageusement
de 4 à 7,
- n est un entier allant de 1 à 4, et
- L étant un groupement dithiocarbamate d'alkyles comprenant de 1 à 100 atomes de carbone,
de préférence de 1 à 40 atomes de carbone, avantageusement de 3 à 20 atomes de carbone.
[0071] Comme exemples de composés Mo-DTC trimériques selon l'invention, on peut citer les
composés et leurs procédés de préparation tels que décrits dans les documents
WO 98/26030 et
US 2003/022954.
[0072] Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le composé Mo-DTC est un composé
Mo-DTC dimérique.
[0074] Les composés Mo-DTC dimériques correspondent généralement aux composés de formule
(III) :

dans laquelle :
- R3, R4, R5, R6, identiques ou différents, représentent indépendamment un groupement hydrocarboné
choisi parmi les groupements alkyle, alcényle, aryle, cycloalkyle ou cycloalcényle,
- X3, X4, X5 et X6, identiques ou différents, représentent indépendamment un atome d'oxygène ou un atome
de soufre.
[0075] Par groupement alkyle au sens de l'invention, on entend un groupement hydrocarboné,
linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé, comprenant de 1 à 24 atomes de carbone.
[0076] Dans un mode de réalisation de l'invention, le groupement alkyle est choisi dans
le groupe formé par le méthyle, l'éthyle, le propyle, l'isopropyle, le n-butyle, l'iso-butyle,
le tert-butyle, le n-pentyle, l'iso-pentyle, le néopentyle, l'hexyle, l'heptyle, l'octyle,
le nonyle, le décyle, l'undécyle, le dodécyle, le tridécyle, l'isotridécyle, le tétradécyle,
l'hexadécyle, le stéaryle, l'icosyle, le docosyle , le tétracosyle, le triacontyle,
le 2-éthylhexyle, le 2-butyloctyle, le 2-butyldécyle, 2-hexyloctyle, 2-hexyldécyle,
2-octyldécyle, le 2-hexyldodécyle, le 2-octyldodécyle, le 2-décyltétradécyle, le 2-dodécylhexadécyle,
le 2-hexadécyloctadécyle, le 2-tetradécyloctadécyle, le myristyle, le palmityle et
le stéaryle.
[0077] Par groupement alcényle au sens de la présente invention, on entend un groupement
hydrocarboné linéaire ou ramifié comprenant au moins une double liaison et comprenant
de 2 à 24 atomes de carbone. Le groupement alcényle peut être choisi parmi le vinyle,
l'allyle, le propényle, le butényle, l'isobutényle, le pentényle, l'isopentényl, l'hexényle,
l'heptényle, l'octényle, le nonényle, le décényle, l'undécényle, le dodécényle, le
tétradécényle et l'oléique.
[0078] Par groupement aryle au sens de la présente invention, on entend un hydrocarbure
aromatique polycyclique ou un groupement aromatique, substitué ou non par un groupe
alkyle. Le groupement aryle peut comprendre de 6 à 24 atomes de carbone. Dans un mode
de réalisation, le groupe aryle peut être choisi dans le groupe formé par le phényle,
le toluyle, le xylyle, le cuményle, le mésityle, le benzyle, le phénéthyle, le styryle,
le cinnamyle, le benzhydryle, le trityle, l'éthylphényle, le propylphényle, le butylphényle,
le pentylphényle, le hexylphényl, le heptylphényle, le octylphényle, le nonylphényle,
le decylphenyl, le undecylphenyl, le dodécylphényle, le phénylphényle, le benzylphényle,
le phényle-styrène, p-cumylphényle et le naphtyle.
[0079] Au sens de la présente invention, les groupes cycloalkyle et les groupes cycloalcényle
peuvent être choisis, de façon non limitative, dans le groupe constitué par le cyclopentyle,
le cyclohexyle, le cycloheptyle, le méthylcyclopentyle, le méthylcyclohexyle, le méthylcycloheptyle,
le cyclopentényle, le cyclohexényle, le cycloheptényle, le méthylcyclopentenyle, le
méthylcyclohexenyle. Les groupes cycloalkyle et les groupes cycloalcényle peuvent
comprendre de 3 à 24 atomes de carbone.
[0080] Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, R
3, R
4, R
5 et R
6, identiques ou différents, représentent indépendamment un groupement alkyle comprenant
de 4 à 18 atomes de carbone ou un groupement alcényle comprenant de 2 à 24 atomes
de carbone.
[0081] Dans un mode de réalisation de l'invention, X
3, X
4, X
5 et X
6 peuvent être identiques et peuvent représenter un atome de soufre.
[0082] Dans un autre mode de réalisation de l'invention, X
3, X
4, X
5 et X
6 peuvent être identiques et peuvent être un atome d'oxygène.
[0083] Dans un autre mode de réalisation de l'invention, X
3 et X
4 peuvent représenter un atome de soufre et X
5 et X
6 peuvent représenter un atome d'oxygène.
[0084] Dans un autre mode de réalisation de l'invention, X
3 et X
4 peuvent représenter un atome d'oxygène et X
5 et X
6 peuvent représenter un atome de soufre.
[0085] Dans un autre mode de réalisation de l'invention; le ratio en nombre d'atomes de
soufre par rapport au nombre d'atomes d'oxygène (S/O) du composé Mo-DTC peut varier
de (1/3) à (3/1).
[0086] Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le composé Mo-DTC de formule (A)
peut être choisi parmi un composé Mo-DTC symétrique, un composé Mo-DTC asymétrique
et leur combinaison.
[0087] Par composé Mo-DTC symétrique selon l'invention, on entend un composé Mo-DTC de formule
(III) dans laquelle les groupements R
3, R
4, R
5 et R
6 sont identiques.
[0088] Par composé Mo-DTC asymétrique selon l'invention, on entend un composé Mo-DTC de
formule (III) dans laquelle les groupements R
3 et R
4 sont identiques, les groupements R
5 et R
6 sont identiques et les groupements R
3 et R
4 sont différents des groupements R
5 et R
6.
[0089] Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le composé Mo-DTC est un mélange
d'au moins un composé Mo-DTC symétrique et d'au moins un composé Mo-DTC asymétrique.
[0090] Dans un mode de réalisation de l'invention, R
3 et R
4, identiques, représentent un groupement alkyle comprenant de 5 à 15 atomes de carbone
et R
5 et R
6, identiques et différents de R
3 et R
4, représentent un groupement alkyle comprenant de 5 à 15 atomes de carbone.
[0091] Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, R
3 et R
4, identiques, représentent un groupement alkyle comprenant de 6 à 10 atomes de carbone
et R
5 et R
6 représentent un groupement alkyle comprenant de 10 à 15 atomes de carbone.
[0092] Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, R
3 et R
4, identiques, représentent un groupement alkyle comprenant de 10 à 15 atomes de carbone
et R
5 et R
6 représentent un groupement alkyle comprenant de 6 à 10 atomes de carbone. Dans un
autre mode de réalisation préféré de l'invention, R
3, R
4, R
5 et R
6, identiques, représentent un groupement alkyle comprenant de 5 à 15 atomes de carbone,
de préférence de 8 à 13 atomes de carbone.
[0093] De manière avantageuse, le composé Mo-DTC est choisi parmi les composés de formule
(III) dans laquelle :
- X3 et X4 représentent un atome d'oxygène,
- X5 et X6 représentent un atome de soufre,
- R3 représente un groupement alkyle comprenant 8 atomes de carbone ou un groupement alkyle
comprenant 13 atomes de carbone,
- R4 représente un groupement alkyle comprenant 8 atomes de carbone ou un groupement alkyle
comprenant 13 atomes de carbone,
- R5 représente un groupement alkyle comprenant 8 atomes de carbone ou un groupement alkyle
comprenant 13 atomes de carbone,
- R6 représente un groupement alkyle comprenant 8 atomes de carbone ou un groupement alkyle
comprenant 13 atomes de carbone.
[0094] Ainsi, de manière avantageuse, le composé Mo-DTC est choisi parmi les composés de
formule (III-a)

dans laquelle les groupements R
3, R
4, R
5 et R
6 sont tels que définis pour la formule (III).
[0095] De manière plus avantageuse, le composé Mo-DTC est un mélange :
- d'un composé Mo-DTC de formule (III-a) dans laquelle R3, R4, R5 et R6 représentent un groupement alkyle comprenant 8 atomes de carbone,
- d'un composé Mo-DTC de formule (III-a) dans laquelle R3, R4, R5 et R6 représentent un groupement alkyle comprenant 13 atomes de carbone, et
- d'un composé Mo-DTC de formule (III-a) dans laquelle R3, R4 représentent un groupement alkyle comprenant 13 atomes de carbone et R5 et R6 représentent un groupement alkyle comprenant 8 atomes de carbone, et/ou
- d'un composé Mo-DTC de formule (A1) dans laquelle R3, R4 représentent un groupement alkyle comprenant 8 atomes de carbone et R5 et R6 représentent un groupement alkyle comprenant 13 atomes de carbone.
[0096] Comme exemples de composés Mo-DTC, on peut citer les produits Molyvan L, Molyvan
807 ou Molyvan 822 commercialisés par la société R.T Vanderbilt Compagny ou les produits
Sakura-lube 200, Sakura-lube 165, Sakura-lube 525 ou Sakura-lube 600 commercialisés
par la société Adeka.
[0097] La teneur en poids de composé organomolybdène va de 0,05 à 3%, de préférence de 0,1
à 2%, avantageusement de 0,1 à 1% par rapport au poids total de la composition lubrifiante.
Composé comprenant un groupement dithiophosphate
[0098] La composition lubrifiante selon l'invention comprend au moins un composé comprenant
un groupement dithiophosphate.
[0099] Par soucis de simplification de la description, le composé comprenant un groupement
dithiophosphate est appelé « dithiophosphate » dans la suite de la présente description.
[0100] Le dithiophosphate, sans être limitatif, peut être choisi parmi les dithiophosphates
d'ammonium, les dithiophosphates d'amine, les dithiophosphates d'ester et les dithiophosphates
métalliques, pris seuls ou en mélange.
[0101] Dans un mode de réalisation de l'invention, le dithiophosphate est choisi parmi les
dithiophosphates d'ammonium de formule (IV) :

dans laquelle R
7 et R
8 représentent indépendamment l'un de l'autre un groupe hydrocarboné, éventuellement
substitué, comprenant de 1 à 30 atomes de carbone. Dans un mode de réalisation préféré
de l'invention, R
7 et R
8 représentent indépendamment l'un de l'autre un groupe hydrocarboné, éventuellement
substitué, comprenant de 2 à 24 atomes de carbone, plus préférentiellement de 3 à
18 atomes de carbone, avantageusement de 5 à 12 atomes de carbone.
[0102] Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, R
7 et R
8 représentent indépendamment l'un de l'autre un groupe hydrocarboné, non substitué,
ledit groupe hydrocarboné pouvant être un groupe alkyle, alkényle, alkynyle, phényle
ou benzyle.
[0103] Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, R
7 et R
8 représentent indépendamment l'un de l'autre un groupe hydrocarboné alkyls linéaire
ou ramifié, plus préférentiellement un groupe hydrocarboné alkyle linéaire.
[0104] Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, R
7 et R
8 représentent indépendamment l'un de l'autre un groupe hydrocarboné éventuellement
substitué par au moins un atome d'oxygène, d'azote, de soufre et/ou de phosphore,
de préférence par au moins un atome d'oxygène.
[0105] Comme exemples de dithiophosphate d'ammonium, on peut citer les diméthyl dithiophosphates
d'ammonium, les diéthyl dithiophosphates d'ammonium et les dibutyl dithiophosphates
d'ammonium.
[0106] Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le dithiophosphate est choisi parmi
les dithiophosphates d'amine de formule générale (V):

dans laquelle :
- R9 et R10 représentent indépendamment l'un de l'autre un groupe hydrocarboné, éventuellement
substitué, comprenant de 1 à 30 atomes de carbone,
- R11, R12 et R13 représentent indépendamment l'un de l'autre un atome d'hydrogène ou un groupement
hydrocarboné de 1 à 30 atomes de carbone, étant entendu qu'au moins un des groupes
R11, R12 et R13 ne représente pas un atome d'hydrogène.
[0107] Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, R
9 et R
10 représentent indépendamment l'un de l'autre un groupe hydrocarboné, éventuellement
substitué, comprenant de 2 à 24 atomes de carbone, plus préférentiellement de 3 à
18 atomes de carbone, avantageusement de 5 à 12 atomes de carbone.
[0108] Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, R
9 et R
10 représentent indépendamment l'un de l'autre un groupe hydrocarboné, non substitué,
ledit groupe hydrocarboné pouvant être un groupe alkyle, alkényle, alkynyle, phényle
ou benzyle.
[0109] Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, R
9 et R
10 représentent indépendamment l'un de l'autre un groupe hydrocarboné alkyle linéaire
ou ramifié, plus préférentiellement un groupe hydrocarboné alkyle linéaire.
[0110] Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, R
9 et R
10 représentent indépendamment l'un de l'autre un groupe hydrocarboné éventuellement
substitué par au moins un atome d'oxygène, d'azote, de soufre et/ou de phosphore,
de préférence par au moins un atome d'oxygène.
[0111] Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, R
11, R
12 et R
13 représentent indépendamment l'un de l'autre un groupement hydrocarboné comprenant
de 2 à 24 atomes de carbone, plus préférentiellement de 3 à 18 atomes de carbone,
avantageusement de 5 à 12 atomes de carbone.
[0112] Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le dithiophosphate est choisi parmi
les dithiophosphates d'ester de formule générale (VI) :

dans laquelle :
- R14 et R15 représentent indépendamment l'un de l'autre un groupe hydrocarboné, éventuellement
substitué, comprenant de 1 à 30 atomes de carbone,
- R16 et R17 représentent indépendamment l'un de l'autre un groupe hydrocarboné comprenant de
1 à 18 atomes de carbone.
[0113] Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, R
14 et R
15 représentent indépendamment l'un de l'autre un groupe hydrocarboné, éventuellement
substitué, comprenant de 2 à 24 atomes de carbone, plus préférentiellement de 3 à
18 atomes de carbone, avantageusement de 5 à 12 atomes de carbone.
[0114] Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, R
14 et R
15 représentent indépendamment l'un de l'autre un groupe hydrocarboné, non substitué,
ledit groupe hydrocarboné pouvant être un groupe alkyle, alkényle, alkynyle, phényle
ou benzyle.
[0115] Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, R
14 et R
15 représentent indépendamment l'un de l'autre un groupe hydrocarboné alkyle linéaire
ou ramifié, plus préférentiellement un groupe hydrocarboné alkyle linéaire.
[0116] Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, R
14 et R
15 représentent indépendamment l'un de l'autre un groupe hydrocarboné éventuellement
substitué par au moins un atome d'oxygène, d'azote, de soufre et/ou de phosphore,
de préférence par au moins un atome d'oxygène.
[0117] Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, R
14 et R
15 représentent indépendamment l'un de l'autre, un groupe hydrocarboné comprenant de
2 à 6 atomes de carbone.
[0118] Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, R
16 et R
17 représentent indépendamment l'un de l'autre un groupe hydrocarboné comprenant de
2 à 6 atomes de carbone.
[0119] Dans un autre mode de réalisation, le dithiophosphate est choisi parmi les dithiophosphates
métallique de formule générale (VII) :

dans laquelle :
- R18 et R19 représentent indépendamment l'un de l'autre un groupe hydrocarboné, éventuellement
substitué, comprenant de 1 à 30 atomes de carbone,
- M représente un cation métallique, et
- n est la valence de ce cation métallique.
[0120] Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le métal est choisi dans le groupe
constitué par le zinc, l'aluminium, le cuivre, le fer, le mercure, l'argent, le cadmium,
l'étain, le plomb, l'antimoine, le bismuth, le thallium, le chrome, le molybdène,
le cobalt, le nickel, le tungstène, le sodium, le calcium, le magnésium, le manganèse
et l'arsenic. Les métaux préférés sont le zinc, le molybdène, l'antimoine, de préférence
le zinc et le molybdène.*
[0121] Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le métal est le zinc.
[0122] Des mélanges de métaux peuvent être utilisés. Les dithiophosphates métalliques sont
neutres comme exemplifiés dans la formule (VII) ou basiques quand un excès stoechiométrique
de métal est présent.
[0123] Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, R
18 et R
19 représentent indépendamment l'un de l'autre un groupe hydrocarboné, éventuellement
substitué, comprenant de 2 à 24 atomes de carbone, plus préférentiellement de 3 à
18 atomes de carbone, avantageusement de 5 à 12 atomes de carbone.
[0124] Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, R
18 et R
19 représentent indépendamment l'un de l'autre un groupe hydrocarboné, non substitué,
ledit groupe hydrocarboné pouvant être un groupe alkyle, alkényle, alkynyle, phényle
ou benzyle.
[0125] Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, R
18 et R
19 représentent indépendamment l'un de l'autre un groupe hydrocarboné alkyle linéaire
ou ramifié, plus préférentiellement un groupe hydrocarboné alkyle linéaire.
[0126] Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, R
18 et R
19 représentent indépendamment l'un de l'autre un groupe hydrocarboné éventuellement
substitué par au moins un atome d'oxygène, d'azote, de soufre et/ou de phosphore,
de préférence par au moins un atome d'oxygène.
[0127] De manière avantageuse, le dithiophosphate selon l'invention est un dithiophosphate
de zinc de formule (VII-a) ou de formule (VII-b) :

dans lesquelles R
18 et R
19 sont tels que définis ci-dessus.
[0128] En tant que dithiophosphate métallique selon l'invention, on peut citer par exemple
l'Additin® RC 3038, l'Additin® RC 3045, l'Additin® RC 3048, l'Additin® RC 3058, l'Additin®
RC 3080, l'Additin® RC 3180, l'Additin® RC 3212, l'Additin® RC 3580, le Kikulube®
Z112, le Lubrizol® 1371, le Lubrizol® 1375, le Lubrizol® 1395, le Lubrizol® 5179,
l'Oloa® 260, l'Oloa® 267.
[0129] La teneur en poids de dithiophosphate va de 0,1 à 5%, de préférence de 0,1 à 3%,
avantageusement de 0,5 à 2% par rapport au poids total de la composition lubrifiante.
Triamine grasse
[0130] La composition lubrifiante selon l'invention comprend au moins une triamine grasse.
[0131] Les triamines grasses sont principalement obtenues à partir d'acides carboxyliques.
Les acides gras de départ pour obtenir des triamines grasses selon l'invention peuvent
être choisis parmi les acides myristique, pentadécylique, palmitique, margarique,
stéarique, nonadécylique, arachidique, hénéicosanoïque, béhénique, tricosanoïque,
lignocérique, pentacosanoïque, cérotique, heptacosanoïque, montanique, nonacosanoïque,
mélissique, hentriacontanoïque, lacéroïque ou des acides gras insaturés tels que l'acide
palmitoléique, oléique, érucique, nervonique, linoléique, a-linolénique, gamma-linolénique,
di-homo-gamma-linolénique, arachidonique, éicosapentaénoïque, docosahexaénoique.
[0132] Les acides gras préférés peuvent être issus de l'hydrolyse des triglycérides présents
dans les huiles végétales et animales, telles que l'huile de coprah, de palme, d'olive,
d'arachide, de colza, de tournesol, de soja, de coton, de lin, le suif de bœuf, ....
[0133] Les huiles naturelles peuvent avoir été génétiquement modifiées de façon à enrichir
leur teneur en certains acides gras. A titre d'exemple, on peut citer l'huile de colza
ou l'huile de tournesol oléique.
[0134] Dans un mode de réalisation de l'invention, les triamines grasses peuvent être obtenues
à partir de ressources naturelles, végétales ou animales.
[0135] Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la triamine grasse est choisie
parmi les composés de formule (VIII) :
R
20-N-[(CH
2)
3-NH
2]
2 (VIII)
dans laquelle R
20 représente un groupement alkyle linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé comprenant
au moins 10 atomes de carbone, préférentiellement de 10 à 22 atomes de carbone, plus
préférentiellement de 14 à 22 atomes de carbone, avantageusement de 16 à 20 atomes
de carbone.
[0136] Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, R
20 représente un mélange d'au moins un groupement alkyle saturé comprenant de 16 à 18
atomes de carbone et un groupement alkyle mono-insaturé comprenant de 16 à 18 atomes
de carbone. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la triamine grasse est
choisie parmi les composés de formule (IX) :
R
21-NH-(CH
2-CH
2-CH
2-NH)
2-H (IX)
dans laquelle R
21 représente un groupement alkyle linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé comprenant
au moins 10 atomes de carbone, préférentiellement de 10 à 22 atomes de carbone, plus
préférentiellement de 14 à 22 atomes de carbone, avantageusement de 16 à 20 atomes
de carbone.
[0137] La teneur en poids de triamine grasse va de 0,1 à 5%, de préférence de 0,1 à 3%,
avantageusement de 0,5 à 2% par rapport au poids total de la composition.
[0138] Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la composition lubrifiante comprend
un ratio massique (composé organomolybdène/triamine grasse) allant de 1/10 à 1, de
préférence de 1/5 à 4/5.
[0139] Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la composition lubrifiante comprend
un ratio massique (composé organomolybdène/composé comprenant un groupement dithiophosphate/triamine
grasse) allant de 1/10/10 à 1/1/1, de préférence allant de 1/5/5 à 4/5/5.
Huile de base
[0140] Les compositions lubrifiantes selon l'invention peuvent contenir tout type d'huile
de base lubrifiante minérale, synthétique ou naturelle, animale ou végétale adaptée(s)
à leur utilisation.
[0141] La ou les huiles de base utilisées dans les compositions lubrifiantes selon la présente
invention peuvent être des huiles d'origine minérales ou synthétiques des groupes
I à V selon les classes définies dans la classification API (ou leurs équivalents
selon la classification ATIEL) telle que résumée ci-dessous, seules ou en mélange.
Tableau I
| |
Teneur en saturés |
Teneur en soufre |
Indice de viscosité (VI) |
| Groupe I Huiles minérales |
< 90 % |
> 0.03 % |
80 ≤ VI < 120 |
| Groupe II Huiles hydrocraquées |
≥ 90 % |
≤ 0.03 % |
80 ≤ VI < 120 |
| Groupe III Huiles hydrocraquées ou hydro-isomérisées |
≥ 90 % |
≤ 0.03 % |
≥ 120 |
| Groupe IV |
Polyalphaoléfines (PAO) |
| Groupe V |
Esters et autres bases non incluses dans bases groupes I à IV |
[0142] Les huiles de base minérales selon l'invention incluent tous type de bases obtenues
par distillation atmosphérique et sous vide du pétrole brut, suivies d'opérations
de raffinage tels qu'extraction au solvant, désalphatage, déparaffinage au solvant,
hydrotraitement, hydrocraquage et hydroisomérisation, hydrofinition.
[0143] Les huiles de bases des compositions lubrifiantes selon l'invention peuvent également
être des huiles synthétiques, tels certains esters d'acides carboxyliques et d'alcools,
ou des polyalphaoléfines. Les polyalphaoléfines utilisées comme huiles de base, sont
par exemple obtenues à partir de monomères ayant de 4 à 32 atomes de carbone (par
exemple octène, decène), et une viscosité à 100°C comprise entre 1,5 et 15 cSt selon
la norme ASTM D445. Leur masse moléculaire moyenne en poids est typiquement comprise
entre 250 et 3000 selon la norme ASTM D5296. Des mélanges d'huiles synthétiques et
minérales peuvent également être employés. Il n'existe aucune limitation quant à l'emploi
de telle ou telle base lubrifiante pour réaliser les compositions lubrifiantes selon
l'invention, si ce n'est qu'elles doivent avoir des propriétés, notamment de viscosité,
indice de viscosité, teneur en soufre, résistance à l'oxydation, adaptées à une utilisation
dans un moteur de véhicule, préférentiellement de véhicules automobiles.
[0144] Dans un mode de réalisation de l'invention, les bases lubrifiantes représentent au
moins 50% en masse, par rapport à la masse totale de la composition lubrifiante, préférentiellement
au moins 60%, ou encore au moins 70%. Typiquement, elles représentent entre 75 et
99,9% en masse, par rapport à la masse totale des compositions lubrifiantes selon
l'invention.
[0145] Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, les compositions lubrifiantes
comprennent des bases minérales de groupe I et/ou III, ou des bases synthétiques de
groupe IV selon la classification API.
[0146] Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, les compositions lubrifiantes
ont une viscosité cinématique à 100°C mesurée selon la norme ASTM D445 allant de 4
à 25 cSt, de préférence de 5 à 22 cSt, avantageusement de 5 à 13 cSt.
[0147] Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, les compositions lubrifiantes
ont un indice de viscosité (VI) supérieur ou égal à 140, préférentiellement supérieur
ou égal à 150, mesuré selon la norme ASTM 2270.
Autres additifs
[0148] Les compositions lubrifiantes selon l'invention peuvent également contenir en outre
au moins un additif choisi parmi les détergents, les additifs anti-usure différents
d'un dithiophosphate, les additifs extrême pression, les dispersants, les améliorants
du point d'écoulement, les anti-mousse, les épaississants et leurs mélanges.
[0149] 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.
[0150] Les agent antioxydants peuvent être notamment choisis parmi les phénols stériquement
encombrés, les esters de phénol stériquement encombrés et les phénols stériquement
encombrés comprenant un pont thioéther, les diphénylamines, les diphénylamines substituées
par au moins un groupement alkyle en C1-C12, les N,N' dialkyle aryle diamines et leurs
combinaisons. Par phénol stériquement encombré, on entend au sens de la présente invention
un composé comprenant un groupement phénol dont au moins un carbone vicinal du carbone
portant la fonction alcool est substitué par au moins un groupement alkyle en C1-C10,
de préférence un groupement alkyle en C1-C6, de préférence, un groupement alkyle en
C4, de préférence par le groupement ter-butyle. Les composés aminés sont une autre
classe d'antioxydants pouvant être utilisés, éventuellement en combinaison avec les
antioxydants phénoliques. Des exemples typiques sont les amines aromatiques, de formule
R
22R
23R
24N, dans laquelle R
22 représente un groupement aliphatique ou un groupement aromatique éventuellement substitué,
R
23 représente un groupement aromatique éventuellement substitué, R
24 représente un atome d'hydrogène, un groupement alkyle, un groupement aryle ou un
groupement de formule R
25S(O)
zR
26, où R
25 représente un groupe alkylène ou un groupement alkenylène, R
26 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.
[0151] La composition lubrifiante selon l'invention peut contenir tout types d'additifs
antioxydants connus de l'homme du métier. De manière avantageuse, les antioxydants
sans cendres sont utilisés.
[0152] 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.
[0153] Dans un mode de réalisation, la composition lubrifiante selon l'invention peut comprendre,
en outre, un additif détergent. Les additifs détergents réduisent notamment la formation
de dépôts à la surface des pièces métalliques par dissolution des produits secondaires
d'oxydation et de combustion. Les détergents utilisables dans la composition lubrifiante
selon l'invention sont bien connus de l'homme de métier. Les détergents communément
utilisés dans la formulation de compositions lubrifiantes peuvent être des composés
anioniques comportant une longue chaîne hydrocarbonee lipophile et une tête hydrophile.
Le cation associé est typiquement un cation métallique d'un métal alcalin ou alcalino-terreux.
Les détergents sont préférentiellement choisis parmi les sels de métaux alcalins ou
alcalino-terreux d'acides carboxyliques, sulfonates, salicylates, naphténates, ainsi
que les sels de phénates. Les métaux alcalins et alcalino-terreux sont préférentiellement
le calcium, le magnésium, le sodium ou le baryum. Ces sels métalliques peuvent contenir
le métal en quantité approximativement stœchiométrique ou bien en excès (en quantité
supérieure à la quantité stœchiométrique). Dans ce dernier cas, ces détergents sont
dits détergents surbasés. Le métal en excès, apportant le caractère surbasé au détergent,
se présente sous la forme de sels métalliques insolubles dans l'huile, par exemple
carbonate, hydroxyde, oxalate, acétate, glutamate, préférentiellement carbonate. Dans
un mode de réalisation, la composition lubrifiante selon l'invention peut comprendre
de 2 à 4% en poids de détergent, par rapport à la masse totale de la composition lubrifiante.
[0154] 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.
[0155] Dans un mode de réalisation, la composition lubrifiante selon l'invention peut comprendre,
en outre, au moins un dispersant. Les dispersants peuvent être choisis dans les groupes
formés par les ou les bases de Mannich.
[0156] Dans un mode de réalisation, la composition lubrifiante selon l'invention peut comprendre
de 0,2 à 10 % en masse de dispersants par rapport à la masse totale de la composition
lubrifiante.
[0157] Dans un mode de réalisation, la composition lubrifiante peut comprendre en outre
au moins un polymère améliorant l'indice de viscosité. On peut citer parmi ces polymères
les esters polymères, les copolymères d'éthylène et de propylène, les homopolymères
ou copolymères du styrène, du butadiène ou de l'isoprène, hydrogénés ou non, les polyméthacrylates
(PMA).
[0158] 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.
[0159] Dans un mode de réalisation de l'invention, la composition lubrifiante comprend :
- de 75 à 99,75 % d'au moins une huile de base,
- de 0,05 à 3% d'au moins un composé organomolybdène,
- de 0,1 à 5% d'au moins un composé comprenant un groupement dithiophosphate,
- de 0,1 à 5% d'au moins une triamine grasse.
[0160] Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la composition lubrifiante comprend
:
- de 75 à 99,25 % d'au moins une huile de base,
- de 0,05 à 3% d'au moins un composé organomolybdène,
- de 0,1 à 5% d'au moins un composé comprenant un groupement dithiophosphate,
- de 0,1 à 5% d'au moins une triamine grasse,
- de 0,5 à 5 % d'au moins un autre additif.
[0161] Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la composition lubrifiante consiste
essentiellement en :
- 75 à 99,75 % d'au moins une huile de base,
- 0,05 à 3% d'au moins un composé organomolybdène,
- 0,1 à 5% d'au moins un composé comprenant un groupement dithiophosphate,
- 0,1 à 5% d'au moins une triamine grasse.
[0162] Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la composition lubrifiante consiste
essentiellement en :
- 75 à 99,25 % d'au moins une huile de base,
- 0,05 à 3% d'au moins un composé organomolybdène,
- 0,1 à 5% d'au moins un composé comprenant un groupement dithiophosphate,
- 0,1 à 5% d'au moins une triamine grasse,
- 0,5 à 5 % d'au moins un autre additif.
[0163] L'ensemble des caractéristiques et préférences présentées pour l'huile de base, le
composé organomolybdène, le composé comprenant un groupement dithiophosphate, la triamine
grasse et l'additif supplémentaire s'applique également aux compositions lubrifiantes
ci-dessus.
[0164] Dans un mode de réalisation de l'invention, la composition lubrifiante n'est pas
une émulsion.
[0165] Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la composition lubrifiante est
anhydre.
[0166] L'invention a également pour objet une huile moteur comprenant une composition lubrifiante
selon l'invention.
[0167] L'ensemble des caractéristiques et préférences présentées pour la composition lubrifiante
s'applique également à l'huile moteur selon l'invention.
[0168] Dans un mode de réalisation de l'invention, l'huile moteur peut être de grade 0W-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.
[0169] Dans un autre mode de réalisation de l'invention, l'huile moteur peut être caractérisée
par un indice de viscosité, calculé selon la norme internationale ASTM D2230, supérieur
ou égal à 130, de préférence supérieur ou égal à 150.
[0170] 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.
[0171] L'invention a également pour objet l'utilisation d'une composition lubrifiante telle
que définie ci-dessus pour la lubrification de pièces mécaniques, notamment dans des
transmissions et/ou des moteurs de véhicules, préférentiellement de véhicules automobiles.
[0172] L'invention a également pour objet l'utilisation d'une composition lubrifiante telle
que définie ci-dessus pour réduire les frottements entre deux surfaces en acier, notamment
dans un moteur de véhicule, préférentiellement de véhicule automobile. L'invention
a également pour objet l'utilisation d'une composition lubrifiante ci-dessus pour
réduire les frottements entre une surface en acier et une surface recouverte de carbone,
notamment dans un moteur de véhicule, préférentiellement de véhicule automobile.
[0173] L'invention a également pour objet l'utilisation d'une composition lubrifiante telle
que définie ci-dessus pour réduire les frottements entre deux surfaces recouvertes
de carbone, notamment dans un moteur de véhicule, préférentiellement de véhicule automobile.
[0174] Par revêtement carbone selon l'invention, on entend tout revêtement comprenant du
carbone.
[0175] Ces revêtements carbone peuvent être choisis parmi les revêtements diamant, et plus
particulièrement les revêtements nanodiamant.
[0176] De tels revêtements peuvent notamment se présenter sous la forme d'au moins une couche
de diamant nanocristallin, ayant une pureté allant de 70 à 99%.
[0177] Dans un mode de réalisation de l'invention, les revêtements carbone sont choisis
parmi les revêtements nanodiamant sous la forme d'au moins une couche de diamant nanocristallin
ayant une pureté allant de 70 à 99%, préférentiellement allant de 70 à 97%, avantageusement
de 75% et une épaisseur allant de 0,1 à 3µ, préférentiellement allant de 0,5 à 2µ,
avantageusement de 1,5µ.
[0178] Ces revêtements carbone peuvent également être choisis parmi les revêtements de type
DLC (Diamond Like Carbon).
[0179] Tout type de revêtement DLC peut être utilisé en tant que revêtement carbone selon
l'invention.
[0180] Les DLC regroupent un ensemble de familles de matériaux amorphes contenant essentiellement
du carbone.
[0181] Parmi ces familles, deux familles sont principalement connues et utilisées : les
DLC hydrogénés, notamment les DLC hydrogénés dénommés a-C:H et les DLC non hydrogénés,
notamment les DLC non hydrogénés dénommés a-C ou les DLC non hydrogénés dénommés ta-C.
[0182] Les DLC ont des propriétés qui varient en fonction de leur teneur en carbones hybridés
sp3 et leur teneur en hydrogène. Certaines variantes de DLC peuvent être dopées avec
des éléments métalliques, tels que fer, chrome ou tungstène.
[0183] Par rapport aux revêtements diamant, les revêtements DLC sont généralement moins
résistants mécaniquement et thermiquement car ce sont des matériaux amorphes. Par
contre, ils sont généralement moins rugueux et surtout peuvent être déposés à faible
température sur la majorité des substrats.
[0184] Dans un mode de réalisation de l'invention, les DLC sont choisis parmi les DLC hydrogénés,
notamment les DLC hydrogénés dénommés a-C:H.
[0185] Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, les DLC sont choisis parmi les
DLC hydrogénés, notamment les DLC hydrogénés dénommés a-C:H contenant de 10 à 40%
d'hydrogène.
[0186] L'utilisation ci-dessus permet également de ne pas aggraver, voire de réduire l'usure
entre deux surfaces en acier, notamment dans un moteur de véhicule, préférentiellement
de véhicule automobile.
[0187] L'utilisation ci-dessus permet également de ne pas aggraver, voire de réduire l'usure
entre une surface en acier et une surface recouverte de carbone, notamment dans un
moteur de véhicule, préférentiellement de véhicule automobile.
[0188] L'utilisation ci-dessus permet également de ne pas aggraver, voire de réduire l'usure
entre deux surfaces recouvertes de carbone, notamment dans un moteur de véhicule,
préférentiellement de véhicule automobile.
[0189] L'invention concerne également l'utilisation d'une composition lubrifiante telle
que définie ci-dessus pour réduire la consommation de carburant de véhicules, préférentiellement
de véhicule automobile.
[0190] L'ensemble des caractéristiques et préférences présentées pour la composition lubrifiante
s'applique également aux utilisations ci-dessus.
[0191] L'invention concerne également un procédé de lubrification de pièces mécaniques,
notamment dans des transmissions et/ou des moteurs de véhicules, préférentiellement
de véhicules automobiles, comprenant au moins une étape de mise en contact d'au moins
une pièce avec une composition lubrifiante telle que définie ci-dessus.
[0192] L'invention a également pour objet un procédé pour réduire les frottements entre
deux surfaces en acier, notamment dans un moteur de véhicule, préférentiellement de
véhicule automobile, comprenant au moins une étape de mise en contact d'au moins une
des surfaces en acier avec une composition lubrifiante telle que définie ci-dessus.
[0193] L'invention a également pour objet un procédé pour réduire les frottements entre
une surface en acier et une surface recouverte de carbone, notamment dans un moteur
de véhicule, préférentiellement de véhicule automobile, comprenant au moins une étape
de mise en contact d'au moins une des surfaces avec une composition lubrifiante telle
que définie ci-dessus.
[0194] L'invention a également pour objet un procédé pour réduire les frottements entre
deux surfaces recouvertes de carbone, notamment dans un moteur de véhicule, préférentiellement
de véhicule automobile, comprenant au moins une étape de mise en contact d'au moins
une des surfaces recouvertes de carbone avec une composition lubrifiante telle que
définie ci-dessus.
[0195] Le procédé ci-dessus permet également de ne pas aggraver, voire de réduire l'usure
entre deux surfaces en acier, notamment dans un moteur de véhicule, préférentiellement
de véhicule automobile.
[0196] Le procédé ci-dessus permet également de ne pas aggraver, voire de réduire l'usure
entre une surface en acier et une surface recouverte de carbone, notamment dans un
moteur de véhicule, préférentiellement de véhicule automobile.
[0197] Le procédé ci-dessus permet également de ne pas aggraver, voire de réduire l'usure
entre deux surfaces recouvertes de carbone, notamment dans un moteur de véhicule,
préférentiellement de véhicule automobile.
[0198] L'invention a également pour objet un procédé pour réduire la consommation de carburant
d'un véhicule, préférentiellement d'un véhicule automobile, comprenant au moins une
étape de mise en contact d'une pièce mécanique du moteur du véhicule avec une composition
lubrifiante telle que définie ci-dessus.
[0199] L'ensemble des caractéristiques et préférences présentées pour la composition lubrifiante
s'applique également aux procédés ci-dessus.
[0200] Les véhicules peuvent comprendre un moteur à combustion interne à deux ou quatre
temps.
[0201] 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.
[0202] 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.
[0203] L'invention a également pour objet l'utilisation d'une triamine grasse dans une composition
lubrifiante comprenant au moins une huile de base, au moins un composé organomolybdène
et au moins un composé comprenant un groupement dithiophosphate pour réduire les frottements
entre deux surfaces en acier, notamment dans un moteur de véhicule, préférentiellement
de véhicule automobile.
[0204] L'invention a également pour objet l'utilisation d'une triamine grasse dans une composition
lubrifiante comprenant au moins une huile de base, au moins un composé organomolybdène
et au moins un composé comprenant un groupement dithiophosphate pour réduire les frottements
entre une surface en acier et une surface recouverte de carbone, notamment dans un
moteur de véhicule, préférentiellement de véhicule automobile.
[0205] L'invention a également pour objet l'utilisation d'une triamine grasse dans une composition
lubrifiante comprenant au moins une huile de base, au moins un composé organomolybdène
et au moins un composé comprenant un groupement dithiophosphate pour réduire les frottements
entre deux surfaces recouvertes de carbone, notamment dans un moteur de véhicule,
préférentiellement de véhicule automobile.
[0206] L'utilisation ci-dessus permet également de ne pas aggraver, voire de réduire l'usure
entre deux surfaces en acier, notamment dans un moteur de véhicule, préférentiellement
de véhicule automobile.
[0207] L'utilisation ci-dessus permet également de ne pas aggraver, voire de réduire l'usure
entre une surface en acier et une surface recouverte de carbone, notamment dans un
moteur de véhicule, préférentiellement de véhicule automobile.
[0208] L'utilisation ci-dessus permet également de ne pas aggraver, voire de réduire l'usure
entre deux surfaces recouvertes de carbone, notamment dans un moteur de véhicule,
préférentiellement de véhicule automobile.
[0209] L'invention a également pour objet l'utilisation d'une triamine grasse dans une composition
lubrifiante comprenant au moins une huile de base, au moins un composé organomolybdène
et au moins un composé comprenant un groupement dithiophosphate pour réduire la consommation
de carburant d'un véhicule, préférentiellement d'un véhicule automobile.
[0210] L'ensemble des caractéristiques et préférences présentées pour l'huile de base, la
triamine grasse, le composé organomolybdène et le composé comprenant un groupement
dithiophosphate s'applique également aux utilisations ci-dessus.
[0211] Il est décrit également une composition de type concentré d'additifs comprenant :
- au moins un composé organomolybdène,
- au moins un composé comprenant un groupement dithiophosphate, et
- au moins une triamine grasse.
[0212] L'ensemble des caractéristiques et préférences présentées pour la triamine grasse,
le composé organomolybdène et le composé comprenant un groupement dithiophosphate
s'applique également à la composition de type concentré d'additifs ci-dessus.
[0213] Dans un mode de réalisation, la composition de type concentré d'additifs comprend
en outre au moins un additif supplémentaire.
[0214] L'additif supplémentaire peut être choisi parmi les additifs mentionnés ci-dessus.
[0215] Dans un mode de réalisation, à la composition de type concentré d'additifs selon
l'invention peut être ajoutée au moins une huile de base pour obtenir une composition
lubrifiante selon l'invention.
[0216] Les différents objets de la présente invention et leurs mises en oeuvre seront mieux
compris à la lecture des exemples qui suivent. Ces exemples sont donnés à titre indicatif,
sans caractère limitatif.
Exemples :
Exemple 1
[0217] On a préparé les compositions lubrifiantes N°1 à N°6 à partir des composés suivants
:
- d'une huile de base de groupe III ayant une viscosité à 100°C de 4,3 cSt mesurée selon
la norme ASTM D445,
- d'un composé comprenant un groupement dithiophosphate : dithiophosphate de zinc (Lz
1371 commercialisé par la société Lubrizol),
- d'un composé organomolybdène 1 : complexe organomolybdène de formule (I-a) dans laquelle
R1 représente un groupement hydrocarboné comprenant 11 atomes de carbone (Molyvan 855
commercialisé par la société Vanderbilt),
- d'un composé organomolybdène 2 : dithiocarbamate de molybdène (Sakura-lube 525 commercialisé
par la société Adeka),
- d'une triamine grasse de formule (VIII) dans laquelle R20 représente un groupement hydrocarboné comprenant de 16 à 18 atomes de carbone (Triameen
YT commercialisé par la société AKZO).
[0218] Les compositions lubrifiantes N°1 à N°6 sont décrites dans le tableau II ; les pourcentages
indiqués sont des pourcentages massiques.
Tableau II
| Composition lubrifiante |
N°1 |
N°2 |
N°3 |
N°4 |
N°5 |
N°6 |
| Huile de base |
100 |
98,5 |
98,6 |
97,5 |
97,6 |
99 |
| Composé comprenant un groupement dithiophosphate |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
|
| Composé organomolybdène 1 |
|
0,5 |
|
0,5 |
|
|
| Composé organomolybdène 2 |
|
|
0,4 |
|
0,4 |
|
| Triamine grasse |
|
|
|
1 |
1 |
1 |
Test 1 : évaluation des propriétés de frottement de compositions lubrifiantes sur un contact
acier/acier
[0219] Il s'agit dévaluer les propriétés de frottement des compositions lubrifiantes N°1,
N°2 et N°4 sur les contacts acier/acier par la mesure du coefficient de frottement.
[0220] Le coefficient de frottement est évalué à l'aide d'un tribomètre linéaire bille/plan
dans les conditions suivantes :
- nature de l'acier : 100c6
- température : 80°C,
- charge normale de 5N,
- course de 5mm.
[0221] Une différence d'au moins 0,01 entre deux valeurs de coefficient de frottement est
considérée comme significative pour montrer l'influence sur ledit coefficient de frottement.
[0222] Le tableau III présente le coefficient de frottement des compositions lubrifiantes
N°1, N°2 et N°4.
Tableau III
| Composition |
N°1 |
N°2 |
N°4 |
| Coefficient de frottement acier/acier |
0,150 |
0,035 |
0,025 |
[0223] Ces résultats montrent que la composition lubrifiante selon l'invention N°4 présente
des propriétés de frottement améliorées pour les contacts acier/acier, par rapport
à une composition lubrifiante comprenant un composé organomolybdène selon l'invention
et un composé comprenant un groupement dithiophosphate selon l'invention mais ne comprenant
pas de triamine grasse selon l'invention (composition N°2).
[0224] En complément de ces résultats relatifs au coefficient de frottement, il a été observé
que, par l'utilisation de la composition lubrifiante selon l'invention N°4, l'usure
à la surface des billes ne s'est pas aggravée, comparativement à la composition lubrifiante
N°2.
Test 2 : évaluation des propriétés de frottement de compositions lubrifiantes sur un contact
DLC/acier
[0225] Il s'agit d'évaluer les propriétés de frottement des compositions lubrifiantes N°1,
N°2, N°4 et N°6 sur les contacts DLC/acier, par la mesure du coefficient de frottement.
[0226] Le coefficient de frottement est évalué à l'aide d'un tribomètre linéaire bille DLC/plan
acier dans les conditions suivantes :
- nature de l'acier : 100c6,
- nature du revêtement DLC des billes : DLC hydrogéné a:CH contenant entre 31 et 33%
d'hydrogène et ayant un ratio molaire (carbone sp2/carbone sp3) égal à 55/45,
- épaisseur de la couche DLC : 1,5µ,
- température : 110°C,
- charge normale de 5N,
- course de 10mm.
[0227] Une différence d'au moins 0,01 entre deux valeurs de coefficient de frottement est
considérée comme significative pour montrer l'influence sur ledit coefficient de frottement.
[0228] Le tableau IV présente le coefficient de frottement des compositions lubrifiantes
N°1, N°2, N°4 et N°6.
Tableau IV
| Composition |
N°1 |
N°2 |
N°4 |
N°6 |
| Coefficient de frottement DLC/acier |
0,070 |
0,070 |
0,053 |
0,080 |
[0229] Ces résultats montrent que la composition lubrifiante selon l'invention N°4 présente
des propriétés de frottement améliorées sur des contacts DLC/acier, comparativement
à une composition lubrifiante comprenant un composé organomolybdène selon l'invention
et un composé comprenant un groupement dithiophosphate selon l'invention mais ne comprenant
pas de triamine grasse selon l'invention (composition N°2), ainsi que comparativement
à une composition lubrifiante comprenant une triamine grasse selon l'invention mais
ne comprenant pas de composé organomolybdène selon l'invention ni de composé comprenant
un groupement dithiophosphate selon l'invention (composition N°6).
[0230] Il est intéressant de noter que les coefficients de frottement des compositions lubrifiantes
N°2 et N°6 sont plus élevés que le coefficient de frottement de la composition lubrifiante
selon l'invention N°4, démontrant ainsi un effet synergique de la combinaison d'un
composé organomolybdène selon l'invention, d'un composé comprenant un groupement dithiophosphate
selon l'invention et d'une triamine grasse selon l'invention pour réduire les frottements
sur des contacts DLC/acier.
[0231] En complément de ces résultats relatifs au coefficient de frottement, il a été observé
que, par l'utilisation de la composition lubrifiante selon l'invention N°4, l'usure
du revêtement DLC des billes ne s'est pas aggravée, comparativement aux compositions
lubrifiantes N°2 et N°6.
Test 3 : évaluation des propriétés de frottement de compositions lubrifiantes sur un contact
DLC/acier
[0232] Il s'agit d'évaluer les propriétés de frottement des compositions lubrifiantes N°1,
N°2 et N°4 sur les contacts DLC/acier, par la mesure du coefficient de frottement.
[0233] Le coefficient de frottement est évalué à l'aide d'un tribomètre HFFR bille DLC/plan
acier dans les conditions suivantes :
- nature de l'acier : 100c6
- nature du revêtement DLC : DLC hydrogéné a:CH contenant entre 31 et 33% d'hydrogène
et ayant un ratio molaire (carbone sp2/carbone sp3) égal à 55/45,
- épaisseur de la couche DLC : 1,5µ,
- température : 110°C,
- fréquence : 20Hz.
[0234] Une différence d'au moins 0,01 entre deux valeurs de coefficient de frottement est
considérée comme significative pour montrer l'influence sur ledit coefficient de frottement.
[0235] Le tableau V présente le coefficient de frottement des compositions lubrifiantes
N°1, N°2 et N°4.
Tableau V
| Composition |
N°1 |
N°2 |
N°4 |
| Coefficient de frottement DLC/acier |
0,070 |
0,090 |
0,060 |
[0236] Ces résultats confirment les résultats du test 2 ; en effet, ils démontrent que la
composition lubrifiante selon l'invention N°4 présente des propriétés de frottement
améliorées pour les contacts DLC/acier, par rapport à une composition lubrifiante
comprenant un composé organomolybdène selon l'invention et un composé comprenant un
groupement dithiophosphate selon l'invention mais ne comprenant pas de triamine grasse
selon l'invention (composition N°2).
Test 4 : évaluation des propriétés de frottement de compositions lubrifiantes sur un contact
DLC/acier
[0237] Il s'agit d'évaluer les propriétés de frottement des compositions lubrifiantes N°1,
N°3 et N°5 sur les contacts DLC/acier, par la mesure du coefficient de frottement.
[0238] Le coefficient de frottement est évalué selon la méthode décrite dans le test 3.
[0239] Une différence d'au moins 0,01 entre deux valeurs de coefficient de frottement est
considérée comme significative pour montrer l'influence sur ledit coefficient de frottement.
[0240] Le tableau VI présente le coefficient de frottement des compositions lubrifiantes
N°1, N°3 et N°5.
Tableau VI
| Composition |
N°1 |
N°3 |
N°5 |
| Coefficient de frottement DLC/acier |
0,070 |
0,090 |
0,060 |
[0241] Ces résultats confirment les résultats du test 2 et du test 3 ; en effet, ils démontrent
que la composition lubrifiante selon l'invention N°5 présente des propriétés de frottement
améliorées pour les contacts DLC/acier, par rapport à une composition lubrifiante
comprenant un composé organomolybdène selon l'invention et un composé comprenant un
groupement dithiophosphate selon l'invention mais ne comprenant pas de triamine grasse
selon l'invention (composition N°3), ceci en présence d'un composé organomolybdène
2 différent du composé organomolybdène 1.
Exemple 2
[0242] On a préparé les compositions lubrifiantes N°7 à N°10 à partir des composés suivants
:
- d'une huile de type polyalphaoléfine ayant une viscosité à 100°C de 4 cSt mesurée
selon la norme ASTM D445,
- d'un composé comprenant un groupement dithiophosphate : dithiophosphate de zinc (Lz
1371 commercialisé par la société Lubrizol),
- d'un composé organomolybdène 1 : complexe organomolybdène de formule (I-a) dans laquelle
R1 représente un groupement hydrocarbone comprenant 11 atomes de carbone (Molyvan 855
commercialisé par la société Vanderbilt),
- d'une triamine grasse de formule (VIII) dans laquelle R20 représente un groupement hydrocarbone comprenant de 16 à 18 atomes de carbone (Triameen
YT commercialisé par la société AKZO).
[0243] Les compositions lubrifiantes N°7 à N°10 sont décrites dans le tableau VII ; les
pourcentages indiqués sont des pourcentages massiques.
Tableau VII
| Composition lubrifiante |
N°7 |
N°8 |
N°9 |
N°10 |
| Huile de base |
100 |
98,5 |
97,5 |
99 |
| Composé comprenant un groupement dithiophosphate |
|
1 |
1 |
|
| Composé organomolybdène 1 |
|
0,5 |
0,5 |
|
| Triamine grasse |
|
|
1 |
1 |
Test 5 : évaluation des propriétés de frottement de compositions lubrifiantes sur un contact
acier/acier
[0244] Il s'agit dévaluer les propriétés de frottement des compositions lubrifiantes N°7,
N°8, N°9 et N°10 sur les contacts acier/acier par la mesure du coefficient de frottement.
Le coefficient de frottement est évalué selon la méthode décrite dans le test 1.
[0245] Une différence d'au moins 0,01 entre deux valeurs de coefficient de frottement est
considérée comme significative pour montrer l'influence sur ledit coefficient de frottement.
[0246] Le tableau VIII présente le coefficient de frottement des compositions lubrifiantes
N°7, N°8, N°9 et N°10.
Tableau VIII
| Composition |
N°7 |
N°8 |
N°9 |
N°10 |
| Coefficient de frottement acier/acier |
0,140 |
0,050 |
0,035 |
0,120 |
[0247] Ces résultats montrent que la composition lubrifiante selon l'invention N°9 présente
des propriétés de frottement améliorées sur des contacts acier/acier, comparativement
à une composition lubrifiante comprenant un composé organomolybdène selon l'invention
et un composé comprenant un groupement dithiophosphate selon l'invention mais ne comprenant
pas de triamine grasse selon l'invention (composition N°8), ainsi que comparativement
à une composition lubrifiante comprenant une triamine grasse selon l'invention mais
ne comprenant pas de composé organomolybdène selon l'invention ni de composé comprenant
un groupement dithiophosphate selon l'invention (composition N°10).
[0248] Il est intéressant de noter que les coefficients de frottement des compositions lubrifiantes
N°8 et N°10 sont plus élevés que le coefficient de frottement de la composition lubrifiante
selon l'invention N°9, démontrant ainsi un effet synergique de la combinaison d'un
composé organomolybdène selon l'invention, d'un composé comprenant un groupement dithiophosphate
selon l'invention et d'une triamine grasse selon l'invention pour réduire les frottements
sur des contacts acier/acier. En complément de ces résultats relatifs au coefficient
de frottement, il a été observé que, par l'utilisation de la composition lubrifiante
selon l'invention N°9, l'usure à la surface des billes ne s'est pas aggravée, comparativement
aux compositions lubrifiantes N°8 et 10.
Test 6 : évaluation des propriétés de frottement de compositions lubrifiantes sur un contact
acier/diamant
[0249] Il s'agit d'évaluer les propriétés de frottement des compositions lubrifiantes N°7,
N°8 et N°9 sur les contacts acier/diamant, par la mesure du coefficient de frottement.
[0250] Le coefficient de frottement est évalué à l'aide d'un tribomètre linéaire bille nanodiamant/plan
acier dans les conditions suivantes :
- nature de l'acier : 100c6,
- nature du revêtement nanodiamant : couche de diamant nanocristallin comprenant environ
75% d'atomes de carbone hybridés sp3 (pureté d'environ 75%), d'épaisseur égale à 1,5µ, de rugosité de surface égale à
14nm, de dureté aux environs de 74GPa et ayant un module d'Young égal à 620GPa,
- température : 80°C,
- charge normale de 10N,
- course de 5mm.
[0251] Une différence d'au moins 0,01 entre deux valeurs de coefficient de frottement est
considérée comme significative pour montrer l'influence sur ledit coefficient de frottement.
[0252] Le tableau IX présente le coefficient de frottement des compositions lubrifiantes
N°7, N°8 et N°9.
Tableau IX
| Composition |
N°7 |
N°8 |
N°9 |
| Coefficient de frottement acier/diamant |
0,110 |
0,070 |
0,060 |
[0253] Ces résultats montrent que la composition lubrifiante selon l'invention N°9 présente
des propriétés de frottement améliorées pour les contacts acier/diamant, par rapport
à une composition lubrifiante comprenant un composé organomolybdène selon l'invention
et un composé comprenant un groupement dithiophosphate selon l'invention mais ne comprenant
pas de triamine grasse selon l'invention (composition N°8).
[0254] En complément de ces résultats relatifs au coefficient de frottement, il a été observé
que, par l'utilisation de la composition lubrifiante selon l'invention N°9, l'usure
du revêtement nanodiamant des billes ne s'est pas aggravée, comparativement à la composition
lubrifiante N°8.
Test 7 : évaluation des propriétés de frottement de compositions lubrifiantes sur un contact
DLC/acier
[0255] Il s'agit d'évaluer les propriétés de frottement des compositions lubrifiantes N°7,
N°8 et N°9 sur les contacts DLC/acier, par la mesure du coefficient de frottement.
[0256] Le coefficient de frottement est évalué selon la méthode décrite dans le test 2.
[0257] Une différence d'au moins 0,01 entre deux valeurs de coefficient de frottement est
considérée comme significative pour montrer l'influence sur ledit coefficient de frottement.
[0258] Le tableau X présente le coefficient de frottement des compositions lubrifiantes
N°7, N°8 et N°9.
Tableau X
| Composition |
N°7 |
N°8 |
N°9 |
| Coefficient de frottement acier/diamant |
0,070 |
0,080 |
0,070 |
[0259] Ces résultats montrent que la composition lubrifiante selon l'invention N°9 présente
des propriétés de frottement améliorées pour les contacts DLC/acier, par rapport à
une composition lubrifiante comprenant un composé organomolybdène selon l'invention
et un composé comprenant un groupement dithiophosphate selon l'invention mais ne comprenant
pas de triamine grasse selon l'invention (composition N°8).
[0260] Ainsi, l'ensemble des exemples et tests ci-dessus démontrent que la présence d'une
combinaison d'un composé organomolybdène selon l'invention, d'un composé comprenant
un groupement dithiophosphate selon l'invention et d'une triamine grasse selon l'invention
dans une composition lubrifiante permet de conférer à cette composition des propriétés
de frottement équivalentes, voire améliorées à la fois sur des contacts acier/acier
et sur des contacts acier/revêtement carbone, et notamment sur des contacts acier/nanodiamant
mais aussi des contacts acier/DLC. La présence d'une telle combinaison dans une composition
lubrifiante permet également à la composition lubrifiante de conserver de bonnes propriétés
anti-usure, à la fois sur des contacts acier/acier et sur des contacts acier/revêtement
carbone, et notamment sur des contacts acier/nanodiamant mais aussi des contacts acier/DLC.