Brevet FR3135092A1 — publié le 20231103

L’invention concerne une composition lubrifiante comprenant de l’eau et : - de 1 à 60% en poids de poly(alkylène glycol), - de 0,5 à 30% en poids de polyétheramine, par rapport au poids total de la composition lubrifiante. L’invention concerne également l’utilisation de ladite composition lubrifiante comme fluide pour le travail des métaux, les métaux étant de préférence choisis parmi l’acier et l’aluminium. LUBRIFIANT AQUEUX POUR LE TRAVAIL DES METAUX DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION L’invention concerne un lubrifiant aqueux destiné à être utilisé pour le travail des métaux, en particulier pour l’usinage (tournage, fraisage, perçage, sciage, filetage entre autres), le formage, la découpe, l’estampage ou encore le laminage de pièces métalliques, notamment en aluminium ou en acier. ETAT DE LA TECHNIQUE Des lubrifiants sont traditionnellement utilisés pour le travail des métaux. Il existe des lubrifiants aqueux et des lubrifiants non-aqueux, aussi appelés lubrifiants organiques. Les formulations base aqueuse actuellement sur le marché sont généralement sous forme d’émulsion et ne répondent généralement pas à toutes les attentes pour l’usinage de pièces métalliques, notamment l’aluminium, d’un point de vue qualité des pièces, performances (vitesse, avance), durée de vie outils. Les essais réalisés avec les produits destinés principalement à l’acier peuvent présenter des limites sur l’aluminium, matériau plus mou nécessitant l’apport d’additifs spécifiques. Des fluides aqueux comprenant des poly(alkylène glycol) existent. Ils ne répondent généralement pas à toutes les attentes des industriels pour une utilisation à la fois pour l’acier et pour l’aluminium. La présente invention propose une composition lubrifiante présentant des propriétés de lubrification améliorées pour l’usinage de pièces métalliques, notamment l’aluminium et l’acier, mais également pour le formage, la découpe, l’estampage ou encore le laminage de pièces métalliques. L’invention concerne une composition lubrifiante comprenant de l’eau et : - de 1 à 60% en poids de poly(alkylène glycol), - de 0,5 à 30% en poids de polyétheramine, par rapport au poids total de la composition lubrifiante. Selon un mode de réalisation, la composition lubrifiante selon l’invention comprend de l’eau et : - de 5 à 50% en poids de poly(alkylène glycol) comprenant des motifs oxyde d’alkylène comportant de 2 à 16 atomes de carbone, de préférence de 2 à 8 atomes de carbone, - de 1 à 20% en poids de polyétheramine choisies parmi les monoamines, les diamines et les triamines comportant des motifs choisis parmi les oxydes d’alkylène comportant de 2 à 8 atomes de carbone, de préférence de 2 à 4 atomes de carbone, par rapport au poids total de la composition lubrifiante. Selon un mode de réalisation, la composition lubrifiante selon l’invention comprend en outre au moins un additif choisi parmi les bases alcalines, les alcanolamines et leurs mélanges, les alcanolamines étant de préférence choisies parmi la monoéthanolamine, la diéthanolamine, la triéthanolamine, la diglycolamine, la mono-isopropanolamine, la diisopropanolamine, la triisopropanolamine, la méthyldiéthanol amine, le 2-amino-2-éthyle-1,3-propanediol, le 2-amino-2-méthyle-1-propanol et leurs mélanges, et les bases alcalines étant de préférence choisies parmi l’hydroxyde de potassium et l’hydroxyde de sodium. De préférence, le ou les poly(alkylène glycol) sont choisis parmi les poly(éthylène glycol), les poly(propylène glycol), les copolymères blocks comprenant des motifs oxyde d’éthylène et des motifs oxyde de propylène, et leurs mélanges, de préférence parmi les copolymères blocks comprenant des motifs oxyde d’éthylène et des motifs oxyde de propylène et leurs mélanges, de préférence encore parmi les copolymères dibloc oxyde d’éthylène-oxyde de propylène et les copolymères tribloc oxyde de propylène-oxyde d’éthylène-oxyde de propylène ou oxyde d’éthylène-oxyde de propylène-oxyde d’éthylène, et leurs mélanges. Selon un mode de réalisation, chaque poly(alkylène glycol) présente une masse moléculaire allant de 500 à 10000 g/mol, de préférence de 800 à 5000 g/mol, de préférence encore de 1100 à 3000 g/mol. Selon un mode de réalisation, chaque poly(alkylène glycol) présente une viscosité à 40°C allant de 10 à 1000 mm²/s, de préférence de 15 à 500 mm²/s, de préférence encore de 20 à 400 mm²/s. Selon un mode de réalisation, le ou les polyétheramines sont choisis parmi les monoamines comprenant des motifs oxyde d’éthylène et/ou des motifs oxyde de propylène, les diamines comprenant des motifs oxyde d’éthylène et/ou des motifs oxyde de propylène, et leurs mélanges, de préférence parmi les diamines comprenant des motifs oxyde d’éthylène et/ou des motifs oxyde de propylène. Selon un mode de réalisation, chaque polyétheramine présente une masse moléculaire allant de 500 à 5000 g/mol, de préférence de 1000 à 3000 g/mol. L’invention concerne également l’utilisation de la composition lubrifiante selon l’invention comme fluide pour le travail des métaux, les métaux étant de préférence choisis parmi l’acier et l’aluminium. De préférence, la composition est utilisée pour l’usinage des métaux et/ou pour le formage et/ou pour la découpe et/ou pour l’estampage et/ou pour le laminage des métaux. L’invention concerne également l’utilisation de 0,5 à 30% en poids de polyétheramines dans une composition lubrifiante comprenant de l’eau et de 1 à 60% en poids de poly(alkylène glycol), par rapport au poids total de la composition lubrifiante, pour améliorer les propriétés de lubrification lors du travail des métaux à l’aide de ladite composition lubrifiante. De préférence, la composition lubrifiante est telle que définie dans la présente invention. Selon un mode de réalisation, les 0,5 à 30% en poids de polyétheramines sont utilisées pour améliorer les propriétés de lubrification de la composition lubrifiante lors de l’usinage et/ou lors du formage et/ou lors de la découpe, et/ou lors de l’estampage et/ou lors du laminage des métaux. L’invention permet de fournir une composition lubrifiante multi-service puisqu’elle peut être appliquée indifféremment sur de surfaces d’aluminium et des surfaces d’acier. L’invention permet de fournir une composition lubrifiante ayant un bon profil toxicologique et un faible impact sur l’environnement. L’invention permet de fournir une composition lubrifiante qui ne génère pas de dépôt d’huile sur le sol, ce qui augmente la sécurité des opérateurs. La composition lubrifiante selon l’invention présente des propriétés de lubrification améliorées, sur l’aluminium mais également sur l’acier. Composition lubrifiante comprenant de l’eau et : - de 1 à 60% en poids de poly(alkylène glycol), - de 0,5 à 30% en poids de polyétheramine, par rapport au poids total de la composition lubrifiante. Composition lubrifiante selon la revendication 1, comprenant de l’eau et : - de 5 à 50% en poids de poly(alkylène glycol) comprenant des motifs oxyde d’alkylène comportant de 2 à 16 atomes de carbone, de préférence de 2 à 8 atomes de carbone, - de 1 à 20% en poids de polyétheramine choisies parmi les monoamines, les diamines et les triamines comportant des motifs choisis parmi les oxydes d’alkylène comportant de 2 à 8 atomes de carbone, de préférence de 2 à 4 atomes de carbone, par rapport au poids total de la composition lubrifiante. Composition lubrifiante selon la revendication 1 ou 2, comprenant en outre au moins un additif choisi parmi les bases alcalines, les alcanolamines et leurs mélanges, les alcanolamines étant de préférence choisies parmi la monoéthanolamine, la diéthanolamine, la triéthanolamine, la diglycolamine, la mono-isopropanolamine, la diisopropanolamine, la triisopropanolamine, la méthyldiéthanol amine, le 2-amino-2-éthyle-1,3-propanediol, le 2-amino-2-méthyle-1-propanol et leurs mélanges, et les bases alcalines étant de préférence choisies parmi l’hydroxyde de potassium et l’hydroxyde de sodium. Composition lubrifiante selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle le ou les poly(alkylène glycol) sont choisis parmi les poly(éthylène glycol), les poly(propylène glycol), les copolymères blocks comprenant des motifs oxyde d’éthylène et des motifs oxyde de propylène, et leurs mélanges, de préférence parmi les copolymères blocks comprenant des motifs oxyde d’éthylène et des motifs oxyde de propylène et leurs mélanges, de préférence encore parmi les copolymères dibloc oxyde d’éthylène-oxyde de propylène et les copolymères tribloc oxyde de propylène-oxyde d’éthylène-oxyde de propylène et leurs mélanges. Composition lubrifiante selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle chaque poly(alkylène glycol) présente une masse moléculaire allant de 500 à 10000 g/mol, de préférence de 800 à 5000 g/mol, de préférence encore de 1100 à 3000 g/mol. Composition lubrifiante selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle chaque poly(alkylène glycol) présente une viscosité à 40°C allant de 10 à 1000 mm²/s, de préférence de 15 à 500 mm²/s, de préférence encore de 20 à 400 mm²/s. Composition lubrifiante selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle le ou les polyétheramines sont choisis parmi les monoamines comprenant des motifs oxyde d’éthylène et/ou des motifs oxyde de propylène, les diamines comprenant des motifs oxyde d’éthylène et/ou des motifs oxyde de propylène, et leurs mélanges, de préférence parmi les diamines comprenant des motifs oxyde d’éthylène et/ou des motifs oxyde de propylène. Composition lubrifiante selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle chaque polyétheramine présente une masse moléculaire allant de 500 à 5000 g/mol, de préférence de 1000 à 3000 g/mol. Utilisation de la composition lubrifiante selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, comme fluide pour le travail des métaux, les métaux étant de préférence choisis parmi l’acier et l’aluminium. Utilisation selon la revendication 9, dans laquelle la composition est utilisée pour l’usinage des métaux et/ou pour le formage et/ou pour la découpe et/ou pour l’estampage et/ou pour le laminage des métaux. Utilisation de 0,5 à 30% en poids de polyétheramines dans une composition lubrifiante comprenant de l’eau et de 1 à 60% en poids de poly(alkylène glycol), par rapport au poids total de la composition lubrifiante, pour améliorer les propriétés de lubrification lors du travail des métaux à l’aide de ladite composition lubrifiante. Utilisation selon la revendication 11, dans laquelle la composition lubrifiante est telle que définie dans l’une quelconque des revendications 1 à 8. Utilisation selon la revendication 11 ou 12, pour améliorer les propriétés de lubrification de la composition lubrifiante lors de l’usinage et/ou lors du formage et/ou lors de la découpe, et/ou lors de l’estampage et/ou lors du laminage des métaux.