Brevet FR3134112A1 — publié le 20231006

La présente invention concerne une composition de graisse comprenant, par rapport au poids total de la composition de graisse : a) de 70 à 95% en poids d’huile(s) de base ayant chacune une biodégradabilité à 28 jours d’au moins 60%, telle que mesurée selon la norme OCDE 301B, b) de 2 à 20% en poids d’épaississant(s) choisi(s) parmi les sels métalliques d’acide gras, chaque épaississant ayant une biodégradabilité à 28 jours d’au moins 60%, telle que mesurée selon la norme OCDE 301B, c) de 0,5 à 10% en poids de carbonate de calcium ayant une granulométrie D50 supérieure ou égale à 3 µm et une granulométrie D90 supérieure ou égale à 10 µm. Figure pour l’abrégé : Néant Graisses lubrifiantes biodégradables. La présente invention concerne le domaine des graisses, en particulier pour les marchés off-road, agricoles et éoliens, présentant des propriétés anti-usure et extrême pression améliorées et une biodégradabilité élevée. Il existe de nombreuses applications où les lubrifiants liquides ne conviennent pas parce qu'ils « dérivent » par rapport au point de graissage. Il s'agit en particulier des roulements (bille rouleau aiguille), des paliers à roulement et à glissement, des engrenages ouverts, des câbles métalliques et des entraînements par chaîne, et plus généralement des applications ne comportant pas de système d'étanchéité. Pour ces applications, on utilise des graisses lubrifiantes, qui sont des substances solides ou semi fluides résultant de la dispersion d'un épaississant dans un lubrifiant liquide, intégrant éventuellement des additifs qui leur confèrent des propriétés particulières. Les graisses actuellement mises en œuvre comprennent généralement des huiles minérales d’origine fossile qui ne présentent pas une biodégradabilité élevée. Les industriels cherchent de plus en plus à formuler des compositions de graisses biodégradables, en particulier pour les graisses qui ont besoin d’être renouvelée régulièrement, par exemple pour les applications impliquant un risque de fuite élevée. Dans le cadre de certaines applications, notamment pour les marchés off-road (type engins de construction ou agricoles) et les marchés éoliens (machines éoliennes), les machines, toujours plus puissantes, sont sollicitées dans des conditions de plus en plus sévères et exigent de la part de leurs produits de graissage, en plus par exemple de la biodégradabilité, des gains de performances significatifs en termes de propriétés extrême-pression. C’est donc un objet de la présente invention que de fournir une composition de graisse comprenant une huile de base et un épaississant tout deux biodégradables, graisse qui présente en outre d’excellentes propriétés anti-usure et extrême-pression et un bon pouvoir collant. Plus précisément, la présente invention concerne une composition de graisse comprenant, par rapport au poids total de la composition de graisse : a) de 70 à 95% en poids d’huile(s) de base ayant chacune une biodégradabilité à 28 jours d’au moins 60%, telle que mesurée selon la norme OCDE 301B, b) de 2 à 20% en poids d’épaississant(s) choisi(s) parmi les sels métalliques d’acide gras, chaque épaississant ayant une biodégradabilité à 28 jours d’au moins 60%, telle que mesurée selon la norme OCDE 301B, c) de 0,5 à 10% en poids de carbonate de calcium ayant une granulométrie D50 supérieure ou égale à 3 µm et une granulométrie D90 supérieure ou égale à 10 µm. Selon un mode de réalisation, la composition de graisse selon l’invention est caractérisée en ce qu’elle a une biodégradabilité à 28 jours d’au moins 60%, calculée à partir de la biodégradabilité à 28 jours de(s) huile(s) de base et de(s) épaississant(s), la biodégradabilité à 28 jours de(s) huile(s) de base et de(s) épaississant(s) étant mesurée selon la méthode OCDE 301B. De préférence, l’épaississant est choisi parmi les sels de lithium et d’acide gras éventuellement hydroxylés, les sels de calcium et d’acide gras éventuellement hydroxylés et leurs mélanges, de préférence parmi les sels de lithium et d’acide gras éventuellement hydroxylés, de préférence parmi le 12-hydroxystéarate de lithium. De préférence, les huiles de base sont choisies parmi les huiles esters. De préférence, le carbonate de calcium présente une granulométrie D50 allant de 3 à 20 µm et une granulométrie D90 allant de 10 à 50 µm. De préférence, la composition de graisse selon l’invention comprend en outre au moins un additif extrême-pression, de préférence en une quantité allant de 1 à 15% en poids, par rapport au poids total de la composition. De préférence, la composition de graisse selon l’invention est exempte d’additif anti-usure de type phosphate d’amine, et de type diamyl dithiocarbamate de zinc et de type dialkyl dithiophosphate de zinc. De préférence, la composition de graisse selon l’invention comprend au moins 40% en poids de carbone d’origine biologique, de préférence au moins 45% en poids de carbone d’origine biologique, par rapport au poids total des atomes de carbone de la composition. L’invention concerne également l’utilisation de la composition de graisse selon l’invention, dans un dispositif non-routier, agricole ou éolien. De préférence, le dispositif non-routier, agricole ou éolien est choisi parmi les engins de construction, les machines agricoles et les éoliennes. La composition de graisse selon l’invention présente d’excellentes propriétés anti-usure et extrême-pression et un bon pouvoir collant, et ce même en l’absence d’additif anti-usure. En particulier, la composition de graisse selon l’invention présentera typiquement les propriétés suivantes : propriétés extrême-pression au test 4-billes selon la norme ASTM D2596 de 500 kgf. une usure faible de l’ordre de 0,5 mm selon la norme ASTM D2266. un résultat en pulvérisation d’eau (« water spray off ») inférieur à 30% de perte selon la norme ASTM D4049. La composition de graisse selon l’invention présentera typiquement une biodégradabilité élevée. Dans la suite du texte, les expressions « compris entre … et … », « allant de … à … » et « variant de … à … » sont équivalentes et entendent signifier que les bornes sont incluses, sauf mention contraire. Sauf indication contraire, les quantités dans un produit sont exprimées en poids, par rapport au poids total du produit. Composition de graisse comprenant, par rapport au poids total de la composition de graisse : de 70 à 95% en poids d’huile(s) de base ayant chacune une biodégradabilité à 28 jours d’au moins 60%, telle que mesurée selon la norme OCDE 301B, de 2 à 20% en poids d’épaississant(s) choisi(s) parmi les sels métalliques d’acide gras, chaque épaississant ayant une biodégradabilité à 28 jours d’au moins 60%, telle que mesurée selon la norme OCDE 301B, de 0,5 à 10% en poids de carbonate de calcium ayant une granulométrie D50 supérieure ou égale à 3 µm et une granulométrie D90 supérieure ou égale à 10 µm. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce qu’elle a une biodégradabilité à 28 jours d’au moins 60%, calculée à partir de la biodégradabilité à 28 jours de(s) huile(s) de base et de(s) épaississant(s), la biodégradabilité à 28 jours de(s) huile(s) de base et de(s) épaississant(s) étant mesurée selon la méthode OCDE 301B. Composition selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle l’épaississant est choisi parmi les sels de lithium et d’acide gras éventuellement hydroxylés, les sels de calcium et d’acide gras éventuellement hydroxylés et leurs mélanges, de préférence parmi les sels de lithium et d’acide gras éventuellement hydroxylés, de préférence parmi le 12-hydroxystéarate de lithium. Composition selon l’une des revendications 1 à 3, dans laquelle les huiles de base sont choisies parmi les huiles esters. Composition selon l’une des revendications 1 à 4, dans laquelle le carbonate de calcium présente une granulométrie D50 allant de 3 à 20 µm et une granulométrie D90 allant de 10 à 50 µm. Composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, comprenant en outre au moins un additif extrême-pression, de préférence en une quantité allant de 1 à 15% en poids, par rapport au poids total de la composition. Composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, ladite composition étant exempte d’additif anti-usure de type phosphate d’amine, et de type diamyl dithiocarbamate de zinc et de type dialkyl dithiophosphate de zinc. Composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, comprenant au moins 40% en poids de carbone d’origine biologique, de préférence au moins 45% en poids de carbone d’origine biologique, par rapport au poids total des atomes de carbone de la composition. Utilisation de la composition de graisse selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans un dispositif non-routier, agricole ou éolien. Utilisation selon la revendication 9, dans laquelle le dispositif non-routier, agricole ou éolien est choisi parmi les engins de construction, les machines agricoles et les éoliennes.