Composition lubrifiante pour moteur marin

Domaine Technique

La présente invention est applicable au domaine des lubrifiants, et plus particulièrement au domaine des lubrifiants pour moteur marin, notamment pour moteur marin quatre temps ou deux temps, préférentiellement pour moteur marin quatre temps. Plus particulièrement, la présente invention concerne une composition lubrifiante comprenant au moins une huile de base, au moins une aminé grasse alkoxylée, au moins un copolymère de styrène et d'isoprène hydrogéné et au moins un détergent. La composition lubrifiante selon l'invention présente simultanément de bonnes propriétés d'économie de fuel et de bonnes propriétés en propreté moteur, notamment en propreté carter.

La présente invention concerne également un procédé pour réduire la consommation de fuel d'un navire mettant en œuvre cette composition lubrifiante.

La présente invention concerne également une composition de type concentré d'additifs comprenant au moins une aminé grasse alkoxylée, au moins un copolymère de styrène et d'isoprène hydrogéné et au moins un détergent.

Art Antérieur

Dans le domaine de l'automobile, en raison de préoccupations environnementales, on recherche de plus en plus à réduire les émissions polluantes et à réaliser des économies de carburant. La nature des lubrifiants moteurs pour automobiles a une influence sur ces deux phénomènes. C'est pourquoi, des lubrifiants moteurs pour automobiles dits « fuel-eco » (en terminologie anglo-saxonne) ont vu le jour. C'est principalement la qualité des bases lubrifiantes, seules ou en combinaison avec des polymères améliorant d'indice de viscosité et/ou des additifs modificateurs de frottement, qui donnent au lubrifiant ses propriétés « fuel- eco ». Les économies de carburant générées grâce aux lubrifiants moteurs « fuel-eco » sont essentiellement réalisées lors du démarrage à froid, lorsque le moteur n'est pas encore en mode stabilisé, et non pas à haute température en mode stabilisé. En général, les gains de consommation dans le cycle NEDC (New European Driving Cycle) selon la directive européenne 70/220/CEE sont à froid (cycle urbain) de 5%, à chaud (cycle extra-urbain) de 1 ,5%, pour des gains moyens de 2,5%.

Or dans le domaine des lubrifiants marins, les moteurs marins fonctionnent à régime stabilisé, il y a très peu de démarrages à froid. Ainsi, les solutions « fuel-eco » adaptées aux moteurs automobiles ne sont pas adaptées aux moteurs marins. En particulier les gains de consommation obtenus dans le domaine de l'automobile ne peuvent être obtenus dans le domaine marin. Par ailleurs, la formulation d'un lubrifiant « fuel-eco » ne doit pas se faire au détriment des autres performances du lubrifiant. En particulier, la résistance à l'usure, la désémulsion, la capacité de neutralisation, et la propreté du moteur (piston et/ou carter) ne doivent pas être altérées.

Le document FR 2 974 1 1 1 décrit un lubrifiant cylindre pour moteur marin deux temps comprenant au moins un détergent surbasé, au moins un détergent neutre et au moins une aminé grasse alkoxylée ayant un BN (Base Number) déterminé selon la norme ASTM D- 2896 allant de 100 à 600 milligrammes de potasse par gramme d'amine.

Toutefois, ce document ne décrit ni ne suggère la présence d'un copolymère de styrène et d'isoprène hydrogéné. De plus, aucune indication de propriétés d'économie de fuel ni de propriétés de tenue thermique dans des conditions sévérisées, notamment en présence de fuel, n'est donnée dans ce document. II serait donc souhaitable de disposer d'un lubrifiant pour moteur marin qui permette des réductions de consommation de fuel satisfaisantes, tout en maintenant les autres performances du lubrifiant, en particulier la propreté du moteur, plus spécifiquement la propreté du carter.

Il serait également souhaitable de disposer d'un lubrifiant pour moteur marin présentant une bonne tenue thermique dans des conditions d'utilisation sévérisées, et plus particulièrement en présence de fuel.

En effet, au cours de la combustion du fuel au sein du moteur, des résidus et imbrûlés de combustion peuvent polluer le lubrifiant et ainsi altérer sa tenue thermique et ses propriétés de détergence.

Un objectif de la présente invention est de fournir une composition lubrifiante palliant tout ou en partie aux inconvénients précités.

Un autre objectif de l'invention est de fournir une composition lubrifiante dont la formulation est facile à mettre en œuvre.

Un autre objectif de la présente invention est de fournir un procédé de lubrification permettant des économies de fuel. Résumé de l'Invention

L'invention ainsi a pour objet une composition lubrifiante pour moteur marin 4-temps ou 2- temps comprenant :

a) au moins une huile de base,

b) au moins une amine grasse alkoxylée,

c) au moins un copolymère de styrène et d'isoprène hydrogéné,

d) au moins un détergent.

De manière surprenante, la demanderesse a constaté qu'il était possible de formuler des compositions lubrifiantes pour moteurs marins permettant de réduire la consommation de fuel, tout en maintenant voire en améliorant la propreté moteur, notamment la propreté carter, par rapport à des compositions lubrifiantes classiques pour moteurs marins. Cela est rendu possible grâce à une composition lubrifiante comprenant au moins une huile de base, au moins une amine grasse alkoxylée, au moins un copolymère styrène-isoprène hydrogéné et au moins un détergent.

Ainsi, la présente invention permet de formuler des compositions lubrifiantes pour moteur marin 4-temps ou 2-temps, permettant de combiner à la fois propreté moteur et gain d'économies de fuel.

Avantageusement, les compositions lubrifiantes selon l'invention présentent une tenue thermique améliorée dans des conditions sévérisées, et plus particulièrement en présence de fuel.

Avantageusement, les compositions lubrifiantes selon l'invention présentent une stabilité au stockage améliorée ainsi qu'une viscosité ne variant pas ou très peu au cours du temps.

Dans un mode de réalisation, l'invention concerne une composition lubrifiante pour moteur marin 4-temps ou 2-temps comprenant :

a) au moins une huile de base,

b) au moins une amine grasse alkoxylée,

c) au moins un copolymère de styrène et d'isoprène hydrogéné,

d) au moins un détergent,

e) au moins un dispersant. Dans un mode de réalisation, la composition lubrifiante consiste essentiellement en :

a) au moins une huile de base,

b) au moins une aminé grasse alkoxylée,

c) au moins un copolymère de styrène et d'isoprène hydrogéné,

d) au moins un détergent.

Dans un mode de réalisation, la composition lubrifiante consiste essentiellement en :

a) au moins une huile de base,

b) au moins une aminé grasse alkoxylée,

c) au moins un copolymère de styrène et d'isoprène hydrogéné,

d) au moins un détergent,

e) au moins un dispersant.

L'invention concerne également une huile piston fourreau ou huile TPEO ("Trunk Piston Engine Oil) comprenant une composition lubrifiante telle que définie ci-dessus.

Par huile TPEO selon l'invention, on entend toute composition huileuse destinée à la lubrification de moteurs marins 4-temps, notamment du carter et des cylindres.

L'invention concerne également une huile cylindre comprenant une composition lubrifiante telle que définie ci-dessus.

Par huile cylindre selon l'invention, on entend toute composition huileuse destinée à la lubrification des cyclindres de moteurs marins 2-temps.

L'invention concerne également une huile système comprenant une composition lubrifiante telle que définie ci-dessus.

Par huile système selon l'invention, on entend toute composition huileuse destinée à la lubrification de la partie basse de moteurs marins 2-temps, notamment du carter et des villebrequins. L'invention concerne également l'utilisation d'une composition lubrifiante telle que définie ci- dessus pour lubrifier un moteur marin 4-temps ou 2-temps.

L'invention concerne également l'utilisation d'une composition lubrifiante telle que définie ci- dessus pour réduire la consommation de fuel d'un moteur marin 4-temps ou 2-temps. L'invention concerne également l'utilisation d'au moins une amine grasse alkoxylée dans une composition lubrifiante pour moteur marin 2-temps ou 4-temps comprenant au moins une huile de base, au moins un copolymère styrène-isoprène hydrogéné et au moins un détergent, pour améliorer la propreté moteur de moteurs marins 4-temps ou 2-temps, de préférence la propreté du carter de moteurs marins 4-temps ou 2-temps.

L'invention concerne également une composition de type concentré d'additifs comprenant :

au moins une amine grasse alkoxylée,

au moins un copolymère de styrène et d'isoprène hydrogéné,

au moins un détergent.

L'invention concerne également un procédé de lubrification d'un moteur marin 4-temps ou 2- temps comprenant au moins une étape de mise en contact du moteur avec une composition lubrifiante telle que définie ci-dessus ou obtenue à partir de la composition de type concentré d'additifs telle que décrite précédemment.

L'invention concerne également un procédé pour réduire la consommation de fuel de moteurs marin 4-temps ou 2-temps comprenant au moins une étape de mise en contact d'une pièce mécanique du moteur avec une composition lubrifiante telle que définie ci- dessus ou obtenue à partir de la composition de type concentré d'additifs telle que définie ci- dessus.

Description Détaillée

Les pourcentages indiqués ci-dessous correspondent à des pourcentages en matière active. Amine grasse alkoxylée

La composition lubrifiante comprend au moins une amine grasse alkoxylée.

Par amine grasse alkoxylée, on entend au sens de la présente invention une molécule comprenant au moins une fonction amine substituée par au moins un groupement alkyle et au moins un groupement oxyde d'alkylène.

Dans un mode de réalisation, le groupement alkyle peut être choisi parmi les groupements alkyles en C ₈ -C ₃ o, de préférence C10-C24, plus préférentiellement C12-C22 et encore plus préférentiellement Ci ₆ -C ₂ o. Dans un mode de réalisation, le groupement oxyde d'alkylène peut être choisi parmi les groupements oxyde de (C ₂ -Ci ₀ )-alkylène, de préférence (C ₂ -C ₄ )-alkylène et plus préférentiellement (C ₂ -C ₃ )-alkylène.

Selon l'invention, l'aminé grasse alkoxylée est choisie parmi les monoamines grasses alkoxylées ou les polyamines grasses alkoxylées.

Dans un mode de réalisation, l'aminé grasse alkoxylée peut être choisie parmi les monoamines grasses alkoxylées ou les diamines grasses alkoxylées comportant une ou plusieurs chaînes aliphatiques grasses, de préférence comprenant un groupement alkyle en C8-C ₃ o, plus préférentiellement un groupement alkyle en Ci ₀ -C ₂₄ , encore plus préférentiellement un groupement alkyle en Ci ₂ -C ₂₂ et avantageusement un groupement alkyle en Ci ₆ -C ₂₀ .

Ces composés, qui ont une basicité intrinsèque et donc un BN intrinsèque, contribuent ainsi au BN des compositions lubrifiantes selon l'invention.

Dans un mode de réalisation, le BN intrinsèque des aminés grasses alkoxylées utilisées dans la composition lubrifiante selon invention, mesuré selon la norme ASTM D-2896, peut aller de 100 à 600 milligrammes de potasse par gramme d'amine grasse alkoxylée, préférentiellement de 100 à 500 milligrammes de potasse par gramme d'amine grasse alkoxylée, plus préférentiellement de 100 à 300 milligrammes de potasse par gramme d'amine grasse alkoxylée.

L'amine grasse alkoxylée peut être considérée comme un tensioactif de type cationique dont la tête polaire est constituée par au moins un atome d'azote et par au moins un atome d'oxygène apporté par l'alkoxylation et la partie lipophile est constituée par la ou les chaînes aliphatiques grasses.

Ainsi, dans un mode de réalisation, la tête polaire de l'amine grasse alkoxylée peut être constituée de fonctions amine peu distantes les unes des autres (typiquement séparées par 2 à 3 atomes de carbone), et préférentiellement en nombre restreint (typiquement une ou deux fonctions amine), et préférentiellement alkoxylées avec un nombre limité de fonctions oxyde d'alkylène, typiquement entre 1 et 15, préférentiellement entre 2 et 10, plus préférentiellement entre 3 et 7, encore plus préférentiellement entre 3 et 4. Avantageusement, le groupement oxyde d'alkylène peut être choisi parmi les groupements oxyde de (C ₂ -C ₄ )-alkylène. Ceci permet de constituer une tête polaire « compacte », et donc de conférer un caractère tensioactif à ces aminés grasses alkoxylées. L'amine grasse alkoxylée peut être obtenue par des procédés d'alkoxylation connus, par exemple décrits dans la demande FR 2 094 182, en mettant en présence au moins une amine grasse et au moins un oxyde d'alkylène, à des températures par exemple comprises entre 100 et 200 °C, en présence d'un catalyseur basique tel que NaOH, KOH ou NaOCH ₃ . L'amine grasse de départ est principalement obtenue à partir d'acides carboxyliques. Ces acides sont déshydratés en présence d'ammoniac pour donner des nitriles, qui subissent ensuite une hydrogénation catalytique pour conduire à des aminés primaires, secondaires ou tertiaires.

L'amine grasse de départ est obtenue à partir d'acides carboxyliques, de préférence à partir d'acides gras. On entend par acide gras au sens de l'invention un acide carboxylique à chaîne aliphatique, saturée ou insaturée, comprenant de 8 à 30 atomes de carbone, de préférence de 10 à 24 atomes de carbone, plus préférentiellement de 12 à 22 atomes de carbone et encore plus préférentiellement de 16 à 20 atomes de carbone.

Dans un mode de réalisation, les acides gras de départ pour obtenir des aminés grasses peuvent être choisis parmi les acides caprylique, pélargonique, caprique, undécylénique, laurique, tridécyléniques, myristiques, pentadécylique, palmitique, margarique, stéarique, nonadécylique, arachique, 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, γ-linolénique, di-homo-y-linolénique, arachidonique, éicosapentaénoïque ou docosahexanoique.

Dans un mode réalisation préféré, l'amine grasse alkoxylée est obtenue à partir d'acides gras comportant de 10 à 24 atomes de carbone, de préférence de 12 à 22 atomes de carbone, plus préférentiellement de 16 à 20 atomes de carbone et encore plus préférentiellement de 16 à 18 atomes de carbone.

Dans un mode de réalisation, les acides gras 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 ou le suif de bœuf. Les huiles naturelles peuvent avoir été génétiquement modifiées de façon à enrichir leur teneur en certains acides gras, par exemple l'huile de colza ou de tournesol oléique.

De manière avantageuse, l'amine grasse utilisée pour préparer l'amine grasse alkoxylée présente dans la composition lubrifiante selon l'invention est obtenue à partir de ressources naturelles, végétales ou animales. Les traitements permettant d'aboutir à des aminés grasses à partir des huiles naturelles peuvent aboutir à des mélanges de monoamines primaires secondaires et tertiaires et de polyamines.

On peut par exemple utiliser, pour préparer l'aminé grasse alkoxylée présente dans la composition lubrifiante selon l'invention, des produits contenant, en proportions variables, tout ou partie des aminés grasses répondant aux formules suivantes :

R [NH (CH ₂ ) _r ] _s -NH ₂ ,

dans lesquelles :

• s représente un entier supérieur ou égal à 1 , préférentiellement allant de 1 à 12, plus préférentiellement de 1 à 5, avantageusement de 1 à 2 ;

• r représente un entier allant de 2 à 3 ;

· Ri et R ₂ , identiques ou différents, représentent indépendamment une chaîne grasse issue du ou des acides gras, issus de l'huile utilisée comme réactif de départ.

Une monoamine ou polyamine grasse peut contenir plusieurs chaînes grasses issues d'acides gras différents.

On peut également utiliser ces produits sous forme purifiée, contenant majoritairement un seul type d'amine, par exemple majoritairement des monoamines ou majoritairement des diamines.

Dans un mode de réalisation, on utilisera un produit constitué de monoamines primaires de formule où Ri peut représenter une pluralité d'acides gras issus d'une ressource naturelle, par exemple la graisse de suif, ou l'huile de soja, ou l'huile de coco, ou l'huile de tournesol (oléique).

On utilisera aussi avantageusement un produit constitué de diamines de formule R [NH (CH ₂ ) ₃ ]-NH ₂ , où Ri peut représenter une pluralité d'acides gras issus d'une ressource naturelle, par exemple la graisse de suif, ou l'huile de soja, ou l'huile de coco, ou l'huile de tournesol (oléique).

On peut également utiliser des produits purifiés. Par exemple, on utilise avantageusement des aminés obtenues à partir d'acide oléique, en particulier des monoamines primaires de formule R ₁ NH ₂ ou des diamines de formule R [NH (CH ₂ ) ₃ ]-NH ₂ où Ri est la chaîne grasse de l'acide oléique. Dans un mode de réalisation, l'aminé grasse alkoxylée présente dans la composition lubrifiante selon l'invention est soluble dans la matrice huile de base. La solubilité de l'aminé grasse alkoxylée est d'abord due à sa ou ses chaînes grasses. Elle est également d'autant plus soluble qu'elle comporte un nombre limité de fonctions oxyde d'alkylène.

Dans un mode de réalisation de l'invention, l'aminé grasse alkoxylée est d'autant plus soluble qu'elle ne comprend pas plus de 15 fonctions oxyde d'alkylène par molécule d'amine, de préférence pas plus de 10 fonctions oxyde d'alkylène, plus préférentiellement pas plus de 7 fonctions oxyde d'alkylène et encore plus préférentiellement pas plus de 4 fonctions oxyde d'alkylène.

En outre, la demanderesse a constaté qu'une amine grasse alkoxylée où les atomes d'azote sont ternaires (où ne subsistent plus de liaison N-H) est plus facile à solubiliser.

Dans un mode de réalisation de l'invention, l'aminé grasse alkoxylée est choisie parmi les monoamines comprenant un azote ternaire.

L'amine grasse alkoxylée présente dans la composition lubrifiante selon l'invention est donc d'autant plus efficace qu'elle est bien dispersée voire solubilisée dans la matrice huile.

Ainsi, dans un mode de réalisation, l'amine grasse alkoxylée présente dans la composition lubrifiante selon l'invention ne se présente pas sous forme d'une émulsion ou d'une microémulsion, mais bien sous forme dispersée, voire solubilisée dans la matrice huile.

De manière avantageuse, l'amine grasse alkoxylée comporte au moins une chaîne aliphatique comprenant au moins 8 atomes de carbone, de préférence au moins 10 atomes de carbone, préférentiellement au moins 12 atomes de carbone, préférentiellement au moins 14 atomes de carbone, plus préférentiellement au moins 16 atomes de carbone, avantageusement de 16 à 20 atomes de carbone.

Dans un mode de réalisation de l'invention, la composition lubrifiante selon l'invention peut comprendre au moins une amine grasse alkoxylée de formule (I) :

dans laquelle :

• R ₃ représente un groupement alcane-di-yle comprenant de 2 à 10 atomes de carbone ;

• R ₄ représente un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé, comprenant de 12 à 22 atomes de carbone ; R ₅ représente un groupement alcane-di-yle comprenant de 1 à 10 atomes de carbone ;

m représente un entier allant de 0 à 12 ;

n représente un entier allant de 0 à 12 ;

p représente un entier allant de 0 à 12 ;

q représente 0 ou 1 ;

la somme m+n+p est strictement supérieure à 0, de préférence 1 < m+n+p<15, préférentiellement 2<m+n+p<10, plus préférentiellement 3<m+n+p<7, avantageusement 3< m+n+p<4.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, la composition lubrifiante selon l'invention peut comprendre au moins une amine grasse alkoxylée de formule (I) dans laquelle :

• R ₃ représente un groupement alcane-di-yle comprenant de 2 à 4 atomes de carbone, de préférence de 2 à 3 atomes de carbone ;

• R ₄ représente un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé, comprenant de 16 à 20 atomes de carbone ;

• R ₅ représente un groupement alcane-di-yle comprenant de 2 à 4 atomes de carbone ;

· m représente 0, 1 , 2, 3, 4 ou 5 ;

• n représente 0, 1 , 2, 3, 4 ou 5 ;

• p représente 0, 1 , 2, 3, 4 ou 5 ;

• q représente 0 ou 1 ;

• la somme m+n+p représente un entier allant de 1 à 15, préférentiellement de 2 à 10, plus préférentiellement de 3 à 7, avantageusement de 3 à 4.

De manière avantageuse, l'aminé grasse alkoxylée est choisie parmi les composés de formule (la) :

(la)

dans laquelle :

• R ₃ représente un groupement alcane-di-yle comprenant de 2 à 4 atomes de carbone, de préférence de 2 à 3 atomes de carbone ; • R ₄ représente un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé, comprenant de 16 à 20 atomes de carbone ;

• m représente 0, 1 ou 2 ;

• n représente 0, 1 ou 2 ;

• la somme m+n représente un entier allant de 1 à 4, de préférence de 2 à 4.

De manière encore plus avantageuse, l'aminé grasse alkoxylée est un composé de formule (la) dans laquelle :

• R ₃ représente un groupement -(CH ₂ CH ₂ )-,

• R ₄ représente un groupement alkyle linéaire ou ramifié mono insaturé comprenant de 16 à 18 atomes de carbone,

• m représente 0, 1 ou 2 ;

• n représente 0, 1 ou 2 ;

• la somme m+n représente 2.

Comme exemple d'amine grasse alkoxylée selon l'invention, on peut citer le produit Ethomeen 0/12 commercialisé par la société Akzo Nobel.

Dans un mode de réalisation de l'invention, la teneur en poids d'amine grasse alkoxylée va de 0,1 à 10%, de préférence de 1 à 9%, avantageusement de 2 à 8 % par rapport au poids total de la composition lubrifiante.

Copolymère de styrène et d'isoprène hydrogéné

La composition lubrifiante selon l'invention comprend au moins un copolymère styrène/isoprène hydrogéné.

Dans un mode de réalisation de l'invention, le copolymère styrène/isoprène hydrogéné peut être choisi parmi les copolymères styrène/isoprène hydrogéné sous forme linéaire ou les copolymères styrène/isoprène hydrogéné étoilés (aussi appelés "star polymers"), de préférence parmi les copolymères styrène/isoprène hydrogéné étoilés.

Dans un mode de réalisation de l'invention, le copolymère styrène/isoprène hydrogéné peut être choisi parmi les copolymères blocs styrène/isoprène hydrogéné ou les copolymères styrène/isoprène hydrogéné statistiques. De manière avantageuse, le copolymère styrène/isoprène hydrogéné possède une teneur en motifs isoprène hydrogéné, allant de 50% à 98%, de préférence de 60% à 98%, plus préférentiellement de 70% à 97%, encore plus préférentiellement de 75% à 96% en masse, par rapport à la masse de copolymère styrène/isoprène hydrogéné.

De manière avantageuse, le copolymère styrène/isoprène hydrogéné possède une teneur en motifs styrène, allant de 2% à 50%, de préférence de 2% à 40%, plus préférentiellement de 3% à 30%, encore plus préférentiellement de 4% à 25% en masse par rapport à la masse de copolymère styrène/isoprène hydrogéné.

Dans un mode de réalisation de l'invention, le copolymère styrène/isoprène hydrogéné selon l'invention possède une masse moléculaire moyenne en poids M _w allant de 100 000 à 800 000 daltons, de préférence de 200 000 à 700 000 daltons, plus préférentiellement de 300 000 à 600 000 daltons, encore plus préférentiellement de 400 000 à 500 000 daltons.

Dans un mode de réalisation de l'invention, le copolymère styrène/isoprène hydrogéné selon l'invention possède une masse moléculaire moyenne en nombre M _n allant de 50 000 à 800 000 daltons, de préférence de 75 000 à 600 000, plus préférentiellement de 100 000 à 500 000, encore plus préférentiellement de 100 000 à 200 000.

Dans un mode de réalisation de l'invention, le copolymère styrène/isoprène hydrogéné selon l'invention possède un indice de polydispersité allant de 1 à 4, de préférence de 1 ,2 à 3,5, plus préférentiellement de 1 ,5 à 3,5, encore plus préférentiellement de 2 à 3. Comme exemples de copolymère de styrène et d'isoprène hydrogéné selon l'invention, on peut citer les produits Shellvis 300 ou Shellvis 301 commercialisés par la société Infineum.

Dans un mode de réalisation de l'invention, la teneur en poids de copolymère de styrène et d'isoprène hydrogéné dans la composition lubrifiante selon l'invention est de 0,1 % à 15% en masse, par rapport à la masse totale de la composition lubrifiante, de préférence de 0,1 % à 10%, plus préférentiellement de 0,2% à 5%, avantageusement de 0,5 à 2%.

Cette quantité s'entend en quantité de matière active de polymère. En effet, le copolymère de styrène et d'isoprène hydrogéné utilisé dans le cadre de la présente invention peut se présenter sous la forme d'une dispersion dans une huile minérale ou synthétique, et plus particulièrement dans une huile de groupe I selon la classification API. Détergent

La composition lubrifiante selon l'invention comprend au moins un détergent.

Dans un mode de réalisation, le détergent utilisé dans la composition lubrifiante selon l'invention peut être choisi parmi les détergents communément utilisés dans des compositions lubrifiantes.

Le détergent communément utilisé dans la formulation de compositions lubrifiantes est typiquement un composé anionique comportant une longue chaîne hydrocarbonée lipophile et une tête hydrophile. Le cation associé est typiquement un cation métallique d'un métal alcalin ou alcalino-terreux.

Dans un mode de réalisation de l'invention, le détergent peut être choisi parmi les sels de métaux alcalins ou alcalino-terreux d'acides carboxyliques, de sulfonates, de salicylates, de naphténates, et de phénates pris seuls ou en mélange. Les détergents sont nommés d'après la nature de la chaîne hydrophobe, carboxylate, sulfonate, salicylate, naphténate ou phénate.

Dans un mode de réalisation de l'invention, les métaux alcalins et alcalino terreux sont choisis parmi le calcium, le magnésium, le sodium ou le baryum, préférentiellement le calcium. Dans un mode de réalisation de l'invention, le détergent peut être choisi parmi les détergents non surbasés (ou neutres) ou les détergents surbasés.

On parle de détergents non surbasés ou «neutres» lorsque les sels métalliques contiennent le métal en quantité approximativement stœchiométrique par rapport au(x) groupement(s) anionique(s) du détergent.

On parle de détergents surbasés, lorsque le métal est en excès (en quantité supérieure à la quantité stœchiométrique par rapport au(x) groupement(s) anionique(s) du détergent). Le métal en excès apportant le caractère surbasé au détergent se présente sous la forme de sels métalliques insolubles dans l'huile. Les détergents surbasés se présentent sous forme de micelles. Ces détergents constitués de sels métalliques solubles dans l'huile stabilisent ainsi les sels métalliques insolubles, en les maintenant en suspension dans la composition lubrifiante. Ces micelles peuvent contenir un ou plusieurs types de sels métalliques insolubles, stabilisés par un ou plusieurs types de détergents. Les détergents surbasés seront dits de type mixte si les micelles comprennent plusieurs types de détergents, différents entre eux par la nature de leur chaîne hydrophobe. De manière avantageuse, le détergent est choisi parmi les salicylates, les carboxylates, les sulfonates et/ou les phénates de métal alcalin et alcalino-terreux, pris seuls ou en mélange, préférentiellement parmi les salicylates, les sulfonates et/ou les phénates de calcium. Le détergent présent dans la composition lubrifiante selon l'invention peut être également choisi parmi les détergents non métalliques et non surbasés.

Dans un mode de réalisation, le détergent est choisi parmi les composés aminés et boratés. Dans un mode de réalisation, le détergent peut être un composé aminé et boraté issu de la réaction entre un dérivé alkylé de l'acide salicylique et une amine dialkoxylée, en présence d'acide borique.

Le détergent peut ainsi être obtenu par mise en œuvre du procédé décrit dans le document WO 2007/081494.

Dans un mode de réalisation, le détergent peut être choisi parmi les dérivés aminés et boratés de l'acide salicylique.

Dans un mode de réalisation préféré, le détergent est un composé de formule (II)

(il)

dans laquelle :

· R ₅ représente un groupement alkyle linéaire ou ramifié comprenant de 2 à 30 atomes de carbone, de préférence de 5 à 20 atomes de carbone, avantageusement de 15 à 20 atomes de carbone ;

• R ₆ représente un groupement alkyle linéaire ou ramifié comprenant de 2 à 30 atomes de carbone, de préférence de 5 à 20 atomes de carbone, avantageusement de 12 à 20 atomes de carbone ; • R ₇ représente un groupement alkyle linéaire ou ramifié comprenant de 2 à 30 atomes de carbone, de préférence de 5 à 20 atomes de carbone, avantageusement de 12 à 20 atomes de carbone ;

• r est en entier allant de 1 à 100.

De manière avantageuse, les groupements R ₆ et R ₇ sont identiques et représentent tous deux un groupement alkyle linéaire ou ramifié comprenant de 12 à 20 atomes de carbone. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le détergent est choisi parmi les salicylates ou les phénates de métal alcalin ou alcalino-terreux, pris seuls ou en mélange. De manière avantageuse, le détergent est choisi parmi les salicylates de calcium ou les phénates de calcium, pris seuls ou en mélange.

Dans un autre mode de réalisation préféré, le détergent est un mélange d'un salicylate de métal alcalin ou alcalino-terreux et d'un composé de formule (II).

Dans un autre mode de réalisation préféré, le détergent est un mélange d'un phénate de métal alcalin ou alcalino-terreux et d'un composé de formule (II).

Dans un autre mode de réalisation préféré, le détergent est un mélange d'un phénate de métal alcalin ou alcalino-terreux, d'un salicylate de métal alcalin ou alcalino-terreux et d'un composé de formule (II).

De manière avantageuse, l'association d'un composé de formule (II) et d'un phénate et/ou d'un salicylate d'un métal alcalin ou alcalino-terreux permet de renforcer la tenue thermique de la composition lubrifiante selon l'invention, notamment en conditions sévérisées, et plus particulièrement en présence de fuel.

Dans un mode de réalisation de l'invention, la teneur en poids de détergents dans la composition lubrifiante selon l'invention va de 1 % à 20%, préférentiellement de 1 % à 15%, plus préférentiellement de 2% à 10% par rapport au poids total de la composition lubrifiante. Le BN des compositions lubrifiantes selon la présente invention, est apporté par l'aminé grasse alkoxylée et par le ou les détergents.

La valeur de BN des compositions lubrifiantes selon la présente invention, mesuré selon la norme ASTM D-2896, peut varier de 5 à 100 mg de KOH/g de composition lubrifiante, de préférence de 7 à 80 mg de KOH/g de composition lubrifiante, plus préférentiellement de 10 à 60 mg de KOH/g de composition lubrifiante. La valeur du BN sera choisie en fonction des conditions d'utilisation des compositions lubrifiantes et notamment selon la teneur en soufre du fuel utilisé.

Ainsi pour des fuels à haute teneur en soufre (de l'ordre de 0,2% à 4,5% en poids), la valeur de BN sera importante et comprise de préférence entre 20 et 80 mg de KOH/g de composition lubrifiante, plus préférentiellement entre 30 et 65 mg de KOH/g de composition lubrifiante.

Pour des fuels à basse teneur en soufre (de l'ordre de 0,05% à 0,2% en poids), la valeur de BN est faible et comprise de préférence entre 5 et 20 mg de KOH/g de composition lubrifiante, plus préférentiellement entre 10 et 15 mg de KOH/g de composition lubrifiante.

Huiles de base

En général, les huiles de base utilisées pour la formulation de compositions lubrifiantes selon l'invention peuvent être choisies parmi les huiles d'origine minérale, synthétique ou végétale ainsi que leurs mélanges.

Les huiles minérales ou synthétiques généralement utilisées dans l'application huile moteur marin appartiennent à l'une des classes définies dans la classification API telle que résumée dans le tableau ci-dessous.

Les huiles minérales de Groupe I peuvent être obtenues par distillation de bruts naphténiques ou paraffiniques sélectionnés puis par purification de ces distillais par des procédés tels l'extraction au solvant, le déparaffinage au solvant ou catalytique, l'hydrotraitement ou l'hydrogénation. Les bases minérales de Groupe I sont par exemple les bases appelées Neutral Solvant (comme par exemple 150NS, 330NS, 500NS ou 600NS) ou le Brightstock. Les huiles des Groupes II et III sont obtenues par des procédés de purification plus sévères, par exemple une combinaison parmi l'hydrotraitement, l'hydrocraquage, l'hydrogénation et le déparaffinage catalytique.

Les exemples de bases synthétiques de Groupe IV et V incluent les poly-alpha oléfine, les polybutènes, les polyisobutènes, les alkylbenzènes.

Ces huiles de base peuvent être utilisées seules ou en mélange. Une huile minérale peut être combinée avec une huile synthétique.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, l'huile de base lubrifiante est choisie parmi les huiles de base du groupe I ou du groupe II, prises seules ou en mélange.

Dans un mode de réalisation de l'invention, la composition lubrifiante selon l'invention peut être caractérisée par un grade viscosimétrique SAE-20, SAE-30, SAE-40, SAE-50 ou SAE- 60 selon la classification SAEJ300.

Les huiles de grade 20 ont une viscosité cinématique à 100°C comprise entre 5,6 et 9,3 cSt. Les huiles de grade 30 ont une viscosité cinématique à 100°C comprise entre 9,3 et 12,5 cSt. Les huiles de grade 40 ont une viscosité cinématique à 100°C comprise entre 12,5 et 16,3 cSt. Les huiles de grade 50 ont une viscosité cinématique à 100°C comprise entre 16,3 et 21 ,9 cSt. Les huiles de grade 60 ont une viscosité cinématique à 100°C comprise entre 21 ,9 et 26,1 cSt.

La viscosité cinématique est mesurée selon la norme ASTM D7279 à 100°C.

Dans un mode de réalisation préféré, la composition lubrifiante selon l'invention a une viscosité cinématique mesurée selon la norme ASTM D7279 à 100°C comprise entre 5,6 et 26,1 cSt, de préférence entre 9,3 et 21 ,9 cSt, plus préférentiellement entre 12,5 et 16,3 cSt.

Dans un mode de réalisation de l'invention, la teneur en poids d'huile de base dans la composition lubrifiante selon l'invention est de 30% à 90%, de préférence de 40% à 90%, plus préférentiellement de 50% à 85%, avantageusement de 65 à 85% par rapport au poids total de la composition lubrifiante.

Dans un mode de réalisation, la composition lubrifiante ne se présente pas sous la forme d'une émulsion. Dans un mode de réalisation, la composition lubrifiante selon l'invention se présente sous la forme d'une composition anhydre. Autres additifs

Dans un mode de réalisation, la composition lubrifiante selon l'invention peut comprendre en outre un dispersant.

Les dispersants sont des additifs bien connus employés dans la formulation de compositions lubrifiantes, notamment pour application dans le domaine marin. Leur rôle premier est de maintenir en suspension les particules présentes initialement ou apparaissant dans la composition lubrifiante au cours de son utilisation dans le moteur. Ils préviennent leur agglomération en jouant sur l'encombrement stérique. Ils peuvent présenter également un effet synergique sur la neutralisation.

Les dispersants utilisés comme additifs pour lubrifiant contiennent typiquement un groupement polaire, associé à une chaîne hydrocarbonée relativement longue, contenant généralement de 50 à 400 atomes de carbone. Le groupement polaire contient typiquement au moins un élément azote, oxygène ou phosphore.

Dans un mode de réalisation de l'invention, le dispersant peut être choisi parmi les dérivés de l'acide succinique. Parmi les dérivés de l'acide succinique, on entend au sens de l'invention, les esters de l'acide succinique ou les esters amides de l'acide succinique.

De préférence, le dispersant est choisi parmi les composés comprenant au moins un groupement succinimide.

Ces composés peuvent être ensuite traités par divers composés notamment soufre, oxygène, formaldéhyde, acides carboxyliques et composés contenant du bore ou du zinc pour produire par exemple des succinimides boratés ou des succinimides bloqués au zinc.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le dispersant est choisi parmi les composés boratés comprenant au moins un groupement succinimide.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le dispersant peut être choisi parmi les composés boratés comprenant au moins un groupement succinimide substitué ou les composés boratés comprenant au moins deux groupements succinimide substitués, les groupements succinimides pouvant être reliés au niveau de leur sommet portant un atome d'azote par un groupement polyamine.

Par groupement succinimide substitué au sens de la présente invention, on entend un groupement succinimide dont au moins un des sommets est substitué par un groupement hydrocarboné comprenant de 8 à 400 atomes de carbone. De manière avantageuse, le dispersant est choisi parmi les composés boratés comprenant au moins un groupement succinimide substitué par un groupement polyisobutène.

De manière avantageuse, le dispersant est choisi parmi les composés boratés comprenant au moins deux groupements succinimide substitués chacun par un groupement polyisobutène.

De manière plus avantageuse, le dispersant est choisi parmi les composés boratés comprenant au moins deux groupements succinimide substitués chacun par un groupement polyisobutène et caractérisés par :

· Une masse moléculaire en nombre du polyisobutène supérieure à 2000 Daltons, de préférence allant de 2000 à 5000 Daltons, avantageusement de 2000 à 3000 Daltons,

• Une teneur massique en élément bore supérieure ou égale à 0,35% par rapport à la masse totale du dispersant.

Comme exemple d'additif dispersant selon l'invention, on peut citer le produit T161 B de la société Tianhe.

Les bases de Mannich, obtenues par polycondensation de phénols substitués par des groupements alkyles, de formaldéhyde et d'amines primaires ou secondaires, peuvent également être utilisées comme dispersant dans la composition lubrifiante selon l'invention.

Dans un mode de réalisation de l'invention, la teneur en poids de dispersant est d'au moins 0.1 %, de préférence de 0,1 % à 10%, avantageusement de 1 % à 6% par rapport au poids total de la composition lubrifiante.

En plus des composés tels que décrits ci-dessus, la composition lubrifiante selon l'invention peut comprendre au moins un additif additionnel, notamment choisi parmi ceux couramment utilisés par l'homme du métier.

Dans un mode de réalisation, l'additif additionnel peut être choisi parmi les additifs antiusure, les antioxydants, les polymères améliorant l'indice de viscosité supplémentaires, les améliorants de point d'écoulement, les anti-mousse, les épaississants et leurs mélanges.

Les additifs anti-usure protègent les surfaces en frottement par formation d'un film protecteur adsorbé sur ces surfaces. Il existe une grande variété d'additifs anti-usure. On peut ainsi citer les additifs phospho-soufrés, tels que les alkylthiophosphates métalliques, en particulier les alkylthiophosphates de zinc, et plus spécifiquement les dialkyidithiophosphates de zinc (ou ZnDTP). Les groupements alkyl de ces dialkyidithiophosphates de zinc, comportent préférentiellement de 1 à 18 atomes de carbones. Les phosphates d'amines, les polysulfures, notamment les oléfines soufrées, sont également des additifs anti-usure employés couramment. On rencontre également des additifs anti-usure de type azotés et soufrés, tels que par exemple les dithiocarbamates métalliques, en particulier dithiocarbamates de molybdène. L'additif anti-usure préféré est le ZnDTP.

La teneur en poids d'additif anti-usure dans le lubrifiant selon l'invention est de 0,1 % à 5%, de préférence de 0,2% à 4%, plus préférentiellement de 0,2% à 2% par rapport au poids total de la composition lubrifiante.

Par polymères améliorant l'indice de viscosité supplémentaires selon l'invention, on entend tout polymère améliorant l'indice de viscosité autre que le copolymère de styrène et d'isoprène hydrogéné selon l'invention.

Ces polymères améliorant l'indice de viscosité supplémentaires peuvent être choisis parmi les esters polymères, les oléfines copolymères (OCP) ou les polyméthacrylates (PMA).

Les additifs anti-mousse peuvent être choisis parmi les polymères polaires tels que polyméthylsiloxanes ou polyacrylates.

Ces additifs sont généralement présents à une teneur en poids de 0,01 à 3 % par rapport au poids total de la composition lubrifiante.

L'invention a également pour objet une composition lubrifiante pour moteur marin 4-temps ou 2-temps comprenant :

- de 30 à 90% d'au moins une huile de base,

de 0,1 à 10% d'au moins une aminé grasse alkoxylée,

de 0,1 à 15% d'au moins un copolymère de styrène et d'isoprène hydrogéné, de 1 à 20% d'au moins un détergent. Dans un mode de réalisation, la composition lubrifiante consiste essentiellement en :

de 30 à 90% d'au moins une huile de base,

de 0,1 à 10% d'au moins une aminé grasse alkoxylée,

de 0,1 à 15% d'au moins un copolymère de styrène et d'isoprène hydrogéné, de 1 à 20% d'au moins un détergent. L'ensemble des caractéristiques et préférences présentées pour l'huile de base, l'aminé grasse alkoxylée, le copolymère de styrène et d'isoprène hydrogéné et le détergent s'applique également aux compositions lubrifiantes ci-dessus.

L'invention a également pour objet une composition lubrifiante pour moteur marin 4-temps ou 2-temps comprenant :

de 30 à 90% d'au moins une huile de base,

de 0,1 à 10% d'au moins une aminé grasse alkoxylée,

de 0,1 à 15% d'au moins un copolymère de styrène et d'isoprène hydrogéné, de 1 à 20% d'au moins un détergent,

- de 0,1 à 10% d'au moins un dispersant.

Dans un mode de réalisation, la composition lubrifiante consiste essentiellement en :

de 30 à 90% d'au moins une huile de base,

de 0,1 à 10% d'au moins une aminé grasse alkoxylée,

- de 0,1 à 15% d'au moins un copolymère de styrène et d'isoprène hydrogéné,

de 1 à 20% d'au moins un détergent,

de 0,1 à 10% d'au moins un dispersant.

L'ensemble des caractéristiques et préférences présentées pour l'huile de base, l'aminé grasse alkoxylée, le copolymère de styrène et d'isoprène hydrogéné, le détergent et le dispersant s'applique également aux compositions lubrifiantes ci-dessus.

La composition lubrifiante selon l'invention peut être utilisée dans les moteurs marins 4- temps ou 2-temps.

Dans un mode de réalisation préféré, la composition lubrifiante est utilisée dans les moteurs 4-temps rapides ou semi-rapides, qui fonctionnent respectivement avec des distillais et des fuels soute ou fuel lourd. L'économie de fuel s'applique notamment aux distillais utilisés dans les moteurs 4-temps rapides. Les moteurs 4-temps rapides sont utilisés pour la propulsion de navires de faible tonnage et comme unité de génération d'électricité à bord de navires plus importants. Les moteurs 4-temps semi-rapides sont utilisés pour la propulsion de nombreux navires, tels que les cargos, les tankers, les ferries, voire certains porte- containers. Ils peuvent en outre être utilisés comme unités de génération d'électricité à bord de navires de grande taille ou dans des centrales diesel-électrique. En particulier, la composition lubrifiante est appropriée pour les moteurs 4-temps en tant qu'huile piston fourreau ou huile TPEO. En particulier, la composition lubrifiante est appropriée pour les moteurs 2-temps en tant qu'huile système ou huile cyclindre.

Ainsi l'invention a également pour objet l'utilisation d'une composition lubrifiante telle que définie ci-dessus pour la lubrification de moteurs marins 4-temps ou 2-temps.

Dans un mode de réalisation préféré, l'invention concerne l'utilisation d'une composition lubrifiante telle que définie ci-dessus pour la lubrification de moteurs marins 4-temps.

L'ensemble des caractéristiques et préférences présentées pour la composition lubrifiante s'applique à l'utilisation ci-dessus. L'invention concerne également l'utilisation d'une composition lubrifiante telle que définie ci- dessus pour réduire la consommation de fuel de moteurs marins 4-temps ou 2-temps.

Dans un mode de réalisation préféré, l'invention concerne l'utilisation d'une composition lubrifiante telle que définie ci-dessus pour réduire la consommation de fuel de moteurs marins 4-temps.

La réduction de la consommation de fuel est notamment évaluée par des essais sur banc moteur marin ou par évaluation du coefficient de traction sur machine, notamment sur machine MTM (Mini Traction Machine).

L'ensemble des caractéristiques et préférences présentées pour la composition lubrifiante s'applique à l'utilisation ci-dessus.

L'invention concerne également l'utilisation d'au moins une aminé grasse alkoxylée dans une composition lubrifiante pour moteur marin 2-temps ou 4-temps comprenant au moins une huile de base, au moins un copolymère de styrène et d'isoprène hydrogéné et au moins un détergent, pour améliorer la propreté moteur de moteurs marins 4-temps ou 2-temps, de préférence la propreté du carter de moteurs marins 4-temps ou 2-temps.

La propreté moteur est notamment évaluée par les méthodes ECBT continu et ECBT fuel continu.

L'ensemble des caractéristiques et préférences présentées pour l'huile de base, l'aminé grasse alkoxylée, le copolymère de styrène et d'isoprène hydrogéné et le détergent s'applique également à l'utilisation ci-dessus.

Les composés tel que définis ci-dessus contenus dans la composition lubrifiante selon l'invention, et plus particulièrement l'aminé grasse alkoxylée, le copolymère de styrène et d'isoprène hydrogéné, le détergent et éventuellement le dispersant, peuvent être incorporés dans la composition lubrifiante en tant qu'additifs distincts, notamment par ajout distinct de ceux-ci dans les huiles de base. Toutefois, ils peuvent aussi être intégrés dans un concentré d'additifs pour composition lubrifiante marine.

Ainsi, l'invention a également pour objet une composition de type concentré d'additifs comprenant :

au moins une amine grasse alkoxylée,

au moins un copolymère de styrène et d'isoprène hydrogéné,

au moins un détergent.

L'ensemble des caractéristiques et préférences présentées pour l'aminé grasse alkoxylée, le copolymère de styrène et d'isoprène hydrogéné et le détergent s'applique également à la composition ci-dessus.

L'invention a également pour objet une composition de type concentré d'additifs

comprenant :

au moins une amine grasse alkoxylée,

au moins un copolymère de styrène et d'isoprène hydrogéné,

au moins un détergent,

au moins un dispersant.

L'ensemble des caractéristiques et préférences présentées pour l'aminé grasse alkoxylée, le copolymère de styrène et d'isoprène hydrogéné, le détergent et le dispersant s'applique également à la composition ci-dessus.

Dans un mode de réalisation, la composition de type concentré d'additifs peut comprendre : de 0,5 à 50% d'au moins une amine grasse alkoxylée,

de 1 ,5 à 25% d'au moins un copolymère de styrène et d'isoprène hydrogéné, de 2,5 à 25% d'au moins un détergent ; % en poids par rapport au poids total de la composition de type concentré d'additifs.

Dans un autre mode de réalisation, la composition de type concentré d'additifs peut comprendre :

de 0,5 à 50% d'au moins une amine grasse alkoxylée,

de 1 ,5 à 25% d'au moins un copolymère de styrène et d'isoprène hydrogéné, de 2,5 à 25% d'au moins un détergent,

de 2 à 40% d'au moins un dispersant ; % en poids par rapport au poids total de la composition de type concentré d'additifs. Dans un mode de réalisation de l'invention, à la composition de type concentré d'additifs selon l'invention peut être ajoutée au moins une huile base pour obtenir une composition lubrifiante selon l'invention. Un autre objet de l'invention concerne un procédé de lubrification d'un moteur marin 4-temps ou 2-temps, ledit procédé comprenant au moins une étape de mise en contact du moteur avec la composition lubrifiante telle que décrite précédemment ou obtenue à partir de la composition de type concentré d'additifs telle que décrite précédemment.

L'ensemble des caractéristiques et préférences présentées pour la composition lubrifiante ou pour la composition de type concentré d'additifs s'applique également au procédé de lubrification selon l'invention.

Un autre objet de l'invention concerne un procédé pour réduire la consommation de fuel d'un moteur marin 4-temps ou 2-temps comprenant au moins une étape de mise en contact d'une pièce mécanique du moteur avec la composition lubrifiante telle que définie ci-dessus ou obtenue à partir de la composition de type concentré d'additifs telle que définie ci-dessus. L'ensemble des caractéristiques et préférences présentées pour la composition lubrifiante ou pour la composition de type concentré d'additifs s'applique également au procédé pour réduire la consommation de fuel selon l'invention.

Les différents objets de la présente invention et leurs mises en œuvre seront mieux compris à la lecture des exemples qui suivent. Ces exemples sont donnés à titre indicatif, sans caractère limitatif. Exemple 1 : évaluation des propriétés de tenue thermique de compositions lubrifiantes selon l'invention

Il s'agit d'évaluer la tenue thermique de compositions lubrifiantes selon l'invention par la mise en œuvre de l'essai ECBT continu, et ainsi de simuler la propreté moteur en présence de telles compositions.

Pour cela, différentes compositions lubrifiantes ont été préparées à partir des composés suivants :

- des huiles de base de groupe I, en particulier dénommées Neutral Solvant 150NS, 330NS ou 600NS, respectivement de viscosité à 40°C de 30 cSt, 66 cSt et 120 cSt mesurée selon la norme ASTM D7279, - un copolymère styrène/isoprène hydrogéné (SI H) ayant une conformation étoilée, dilué à 9% de matière active dans une huile de base de groupe I (Shellvis 301 commercialisé par la la société Infineum),

- une monoamine oléique éthoxylée (Ethomeen 0/12 commercialisé par la société AKZO NOBEL),

- un détergent surbasé à base de phénates de calcium et de salicylates de calcium et dispersés à 25% en matière active dans une huile,

- un détergent non métallique et non-surbasé de formule (II) telle que décrite précédemment dans laquelle :

· R ₅ représente un groupement Ci ₈ H ₃₇ ,

• R ₆ et R ₇ représentent tous deux un groupement Ci ₆ H ₃₃ ,

• r représente un entier allant de 1 à 100,

- un dispersant de type composé boraté comprenant au moins un groupement succinimide substitué par un groupement polyisobutène (T161 B commercialisé par la société Tianhe) - un additif anti-usure de type dithiophosphate de zinc,

- un additif anti-mousse siliconé.

Les différentes compositions lubrifiantes L-ι à L ₅ sont décrites dans le tableau I ; les pourcentages indiqués correspondent à des pourcentages massiques.

Tableau I

Compositions Li L ₂ L ₃ L ₄ L ₅

(comparatif) (comparatif) (invention) (invention) (invention)

Huiles de base 78,28 83,08 77,58 75,88 76,38

Additif anti0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 usure

Additif anti0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 mousse

Détergent 13,70 8 8 8 8 surbasé

Copolymère 7,5 7,5 7,5 7,5 styrène/isoprène

hydrogéné

Monoamine 6,4 6,4 6,4 3,2 oléique

éthoxylée Détergent non 4,4 métallique et

non-surbasé

Dispersant 2 1 ,7

La teneur de 13,70% en détergent surbasé dans la composition L-ι correspond à une teneur de 8% en détergent surbasé en présence de monoamine oléique éthoxylée, cette teneur permettant d'obtenir une composition stable et pouvant être évaluée.

Les caractéristiques physico-chimiques des compositions à L ₅ sont décrites dans le tableau II.

Tableau II

La composition L ₂ ne comprend pas de copolymère styrène/isoprène hydrogéné, ce qui explique la chute de l'indice de viscosité et l'augmentation de la viscosité cinématique. La tenue thermique des compositions L-ι à L ₅ a donc été évaluée grâce à l'essai ECBT continu, par lequel est mesurée la masse de dépôts (en mg) générés dans des conditions déterminées. Plus cette masse est faible, meilleure est la tenue thermique et donc meilleure est la propreté moteur.

Cet essai simule un piston de moteur porté à haute température et sur lequel est projeté le lubrifiant provenant du carter.

L'essai met en œuvre des béchers en aluminium qui simulent la forme de pistons. Ces béchers ont été placés dans un conteneur en verre, maintenu à température contrôlée de l'ordre de 60°C. Le lubrifiant a été placé dans ces conteneurs, eux-mêmes équipés d'une brosse métallique, partiellement immergée dans le lubrifiant. Cette brosse était animée d'un mouvement rotatif à une vitesse de 1000 tours par minute, ce qui crée une projection de lubrifiant sur la surface inférieure du bêcher. Le bêcher a été maintenu à une température de 310°C par une résistance électrique chauffante, régulée par un thermocouple.

Dans l'essai ECBT Continu, l'essai a eu une durée de 12 heures et la projection de lubrifiant a été continue. Cette procédure permet de simuler la formation de dépôts dans l'ensemble piston-segment. Le résultat est le poids de dépôts mesuré sur le bêcher.

Une description détaillée de cet essai est donnée dans la publication intitulée « Research and Development of Marine Lubricants in ELF ANTAR France - The relevance of laboratory tests in simulating field performance » par Jean-Philippe ROMAN, MARINE PROPULSION CONFERENCE 2000 - AMSTERDAM - 29-30 MARCH 2000.

Les résultats sont regroupés dans le tableau III ci-dessous.

Tableau III

Les résultats montrent que les compositions selon l'invention présentent une bonne tenue thermique et permettent ainsi d'améliorer la propreté moteur.

Il est à noter que les compositions lubrifiantes présentent une tenue thermique améliorée par rapport à des compositions lubrifiantes comprenant un copolymère styrène/isoprène hydrogéné seul. Il est également à noter que les compositions lubrifiantes selon l'invention conservent une bonne tenue thermique, malgré la présence du copolymère styrène/isoprène hydrogéné connu pour sa très faible tenue thermique. Exemple 2 : évaluation des propriétés de tenue thermique de compositions lubrifiantes selon l'invention en conditions sévérisées

Il s'agit d'évaluer la tenue thermique en conditions sévérisées en présence de fuel de compositions lubrifiantes selon l'invention par la mise en œuvre de l'essai ECBT fuel continu, et ainsi de simuler la propreté moteur en conditions sévérisées en présence de telles compositions.

Comme pour l'essai ECBT continu, l'essai ECBT fuel continu simule un piston de moteur porté à haute température et sur lequel est projeté le lubrifiant provenant du carter.

Le lubrifiant a été pollué par du fuel lourd (2.5 % m/m par rapport à la quantité de lubrifiant) pour simuler la pollution d'un lubrifiant en moteur par les résidus et imbrulés du fuel suite à la combustion.

L'appareillage est identique à celui de l'essai ECBT continu de l'exemple 1.

Le lubrifiant mélangé au fuel lourd a été placé dans le conteneur en verre maintenu à une température d'environ 60°C. Le bêcher métallique a été maintenu à une température de 250 °C, l'essai a eu une durée de 12h et la projection du lubrifiant a été continue pendant ces 12 heures.

Les résultats sont décrits dans le tableau IV et correspondent au poids de dépôt mesuré sur le bêcher métallique. Plus cette masse est faible, meilleure est la tenue thermique et donc meilleure est la propreté moteur en conditions sévérisées.

Tableau IV

Les résultats montrent que les compositions selon l'invention possèdent une bonne tenue thermique, et permettent ainsi de conserver une bonne propreté moteur, même en conditions sévérisées, notamment en présence de fuel lourd.

Il est à noter que les compositions lubrifiantes présentent une tenue thermique en conditions sévérisées améliorée par rapport à des compositions lubrifiantes comprenant un copolymère styrène/isoprène hydrogéné seul. Il est également à noter que les compositions lubrifiantes selon l'invention conservent une bonne tenue thermique en conditions sévérisées, malgré la présence du copolymère styrène/isoprène hydrogéné connu pour sa très faible tenue thermique dans de telles conditions.

Exemple 3 : évaluation des propriétés d'économie de consommation de fuel de compositions lubrifiantes selon l'invention

Il s'agit ici de déterminer, par simulation, les propriétés d'économie de consommation de fuel par l'utilisation de compositions lubrifiantes selon l'invention, par l'évaluation du coefficient de traction sur machine MTM (Mini Traction Machine) selon la méthode décrite ci-dessous.

On a effectué les essais sur une machine MTM PCS en contact bille 100C6 (acier standard AISI 52100) ultra polie de diamètre égal à 19,05mm contre disque plan ayant les mêmes caractéristiques de matériau et d'état de surface que les billes.

Les conditions suivantes ont été déterminées pour leur représentativité du fonctionnement moteur dans la zone SPC (Segment Pistoin Chemise), la zone SPC étant la zone du moteur dans laquelle la plus grande partie des frottements a lieu et donc la zone dans laquelle le gain en consommation de fuel peut être maximisé :

- charge sur la bille de 25N,

- vitesse d'entraînement de 2 m/s,

- SRR (ratio glissement/roulement) de 100%, ce ratio étant équivalent au ratio vitesse de glissement / vitesse de roulement,

- température de 100°C.

Ainsi, dans ces conditions, le coefficient de traction mesuré permet de prédire efficacement le gain en consommantion de fuel d'une composition lubrifiante ; plus le coefficient de traction est bas, meilleur est le gain en consommation de fuel.

Les compositions L-ι à L ₄ ont été évaluées selon la méthode ci-dessus ; les résultats représentant le coefficient de traction de chaque composition sont regroupés dans le tableau V.

Tableau V

Compositions Li L ₂ L ₃ L ₄

(comparatif) (comparatif) (invention) (invention)

Coefficient 0,039 0,036 0,034 0,035

de traction Les résultats montrent que le coefficient de traction pour les compositions lubrifiantes selon l'invention sont plus faibles que ceux obtenus avec une composition lubrifiante ne comprenant qu'un copolymère styrène/isoprène hydrogéné seul ou une amine grasse alkoxylée seule.

Ainsi, ces résultats montrent que les compositions lubrifiantes selon l'invention peuvent permettre un gain en consommation de fuel significatif.

Exemple 4 : évaluation des propriétés d'économie de consommation de fuel de compositions lubrifiantes selon l'invention

Les propriétés d'économie de fuel des compositions lubrifiantes selon l'invention ont été validées par un essai réalisé sur un banc équipé d'un moteur MAN 5L16/24. Les caractéristiques particulières de ce moteur ont été décrites dans la publication intitulée « INNOVATOR-4C, The cuttting-edge MAN B&W 5L16/24 test engine », par D. Lançon, V. Doyen et J. Christensen, CIMAC Congress 2004, KYOTO (Paper 124).

Une procédure dédiée en régime stabilisé a été développée pour mesurer les propriétés « fuel eco » des compositions lubrifiantes selon la description ci-après. Cette procédure fait appel à des équipements que l'on trouve habituellement dans des centres d'essai sur banc moteur :

• Rinçage du moteur et des circuits de lubrification avec le lubrifiant candidat,

• Rodage du moteur avec le lubrifiant candidat,

• Mesure de la consommation en fioul de type distillât (Marine Diesel Oil - selon la spécification IS08217). Les mesures sont répétées de façon à s'assurer de la précision,

• Les consommations de fioul obtenues avec le lubrifiant candidat sont comparées avec celles obtenues lorsqu'un lubrifiant de référence est testé dans les mêmes conditions,

• Les conditions d'opération du moteur sont :

o Vitesse : 1000 rpm,

o Puissance développée : 100%, 75% et 25% de la puissance maximale,

o Température du lubrifiant à l'entrée du moteur : 68-70°C,

o Volume de lubrifiant : 2 x 200 litres,

• Les tests sont organisés selon un protocole précis qui consiste à encadrer tout essai réalisé avec un lubrifiant candidat entre deux essais réalisés avec le lubrifiant de référence. Cela permet de garantir la stabilité d'opération du moteur ainsi que le caractère statistiquement significatif des différences de consommation mesurées entre lubrifiants,

• Dans le cas présent, le lubrifiant de référence est une huile commerciale pour moteur semi-rapide de grade de viscosité SAE40 et de BN 30. Le lubrifiant de référence et la composition L ₄ ont été évaluées.

Les résultats, représentant le gain en consommation de fuel pour les différentes charges moteur testées, sont regroupés dans le tableau VI.

Tableau VI

Les résultats confirment les résultats de l'exemple 3, en ce que la composition lubrifiante L ₄ selon l'invention permet de diminuer la consommation de fuel d'un moteur marin.

Il est à noter que ce gain reste significatif même lorsque la charge moteur augmente. Ainsi, les exemples ci-dessus montrent que les compositions lubrifiantes selon l'invention présentent à la fois une bonne tenue thermique, et donc permettent d'améliorer la propreté moteur, tout en diminuant significativement la consommation en fuel.