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公開番号2025081464
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-27
出願番号2025023313,2024100665
出願日2025-02-17,2024-06-21
発明の名称電気モーターシステム用の潤滑流体
出願人アフトン・ケミカル・コーポレーション,Afton Chemical Corporation
代理人弁理士法人特許事務所サイクス
主分類C10M 133/16 20060101AFI20250520BHJP(石油,ガスまたはコークス工業;一酸化炭素を含有する工業ガス;燃料;潤滑剤;でい炭)
要約【課題】リン、硫黄、及びカルシウムの選択された元素関係が流体に含まれる場合に低粘度を有する電気モーターシステム流体で用いるための、許容可能な摩耗性能並びに良好な電気伝導度及び酸化安定性をもたらす電気モーター駆動系流体を提供する。
【解決手段】潤滑基油、少なくとも1種の硫化成分、及び少なくとも2000の数平均分子量を有するポリイソブチレンから誘導される少なくとも1種の分散剤を含む、電気モーターシステムのための電気モーター駆動系流体とする。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
電気駆動系流体であって、
潤滑粘度の１つ以上の基油と、
約２０００以上の数平均分子量を有するポリイソブチレンから誘導されるスクシンイミド分散剤であって、前記スクシンイミド分散剤は最大約１重量パーセントの窒素を有し、リン含有化合物及びホウ素含有化合物で後処理され、約１５０～約２７０ｐｐｍの分散剤リン（Ｐ）を前記電気駆動系流体に送達する、スクシンイミド分散剤と、
チアジアゾール又はその誘導体を含む硫黄提供添加剤であって、前記チアジアゾール又はその誘導体が、少なくとも約１０００ｐｐｍのチアジアゾール硫黄（Ｓ）を前記電気駆動系流体に提供する、硫黄提供添加剤と、
前記分散剤リン及び前記チアジアゾール硫黄の組み合わせ（Ｐ＋Ｓ）が、少なくとも約１３００ｐｐｍであり、前記分散剤リンの前記チアジアゾール硫黄に対する重量比（Ｐ／Ｓ）が、少なくとも約０．１であり、
１種類以上のカルシウム含有洗浄剤を提供する洗浄剤系であって、前記１種類以上のカルシウム含有洗浄剤が約２００ｐｐｍ以下のカルシウムを提供する、洗浄剤系と、
約０．４重量パーセント以下の摩擦調整剤と、
を含み、
前記電気駆動系流体が、約３．２ｃＳｔ以上のｋＶ１００粘度と、約１５０～約２７０ｐｐｍの総リンと、前記電気駆動系流体を使用してＡＳＴＭＤ２６２４－１５に準拠した修正導電率試験によって測定され、２０Ｈｚ及び１７０℃で測定される約１３０ｎＳ／Ｍ以下の電気伝導度と、を有する電気駆動系流体。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
前記摩擦調整剤が、アルキルイミド、アルキルアミン、ヒドロカルビルイミダゾール、それらの誘導体、若しくはそれらの組み合わせであり、及び／又は前記摩擦調整剤が、０～約０．０８重量パーセントのエトキシ化アルキルアミンであり、及び／又は前記有機摩擦調整剤が、アミン、ポリアミン、若しくはアンモニアと反応させた０～約０．４重量パーセントの直鎖若しくは分岐Ｃ１６～Ｃ１８置換コハク酸若しくは無水物である、請求項１に記載の電気駆動系流体。
【請求項３】
前記ポリイソブチレンの数平均分子量が約２０００～約２４００であり、及び／又は前記電気モーター潤滑流体が約２～約８重量パーセントの前記スクシンイミド分散剤を含む、請求項１に記載の電気駆動系流体。
【請求項４】
前記電気駆動系流体が、ＣＥＣＬ－４８－Ａに従って前記電気駆動系流体をエイジングさせた後に０．５ｃＳｔ未満の粘度変化を有する、請求項１に記載の電気駆動系流体。
【請求項５】
前記電気駆動系流体が、ＣＥＣＬ－８４－０２のＦＺＧＡ１０／１６．６Ｒ／１２０スカッフィング試験において少なくとも約８の不合格負荷ステージを達成する、請求項１に記載の電気駆動系流体。
【請求項６】
前記チアジアゾール又はその誘導体が、約１５００ｐｐｍ以下の硫黄を提供する、請求項１に記載の電気駆動系流体。
【請求項７】
前記分散剤リン及びチアジアゾール硫黄の組み合わせ（Ｐ＋Ｓ）が、約１３００ｐｐｍ～約１４００ｐｐｍであり、及び／又は前記分散剤リンの前記チアジアゾール硫黄に対する重量比（Ｐ／Ｓ）が、約０．１～約０．３である、請求項１に記載の電気駆動系流体。
【請求項８】
総リンの約９０～約１００パーセントが前記スクシンイミド分散剤によって提供され、及び／又は提供されるリンの量が、前記スクシンイミド分散剤のポリイソブチレン部分の各８～１３の数平均分子量単位当たり約１ｐｐｍのリンである、請求項１に記載の電気駆動系流体。
【請求項９】
前記チアジアゾール又はその誘導体が、式Ｉの構造を有する１つ以上の化合物を含み、
TIFF
2025081464000015.tif
27
128
式中、
各Ｒ
１０
は、独立して、水素又は硫黄であり、
各Ｒ
１１
は、独立して、アルキル基であり、
ｎが、０又は１の整数であり、Ｒ
１０
が水素である場合、隣接のＲ
１１
部分の前記整数ｎが０であり、Ｒ
１０
が硫黄である場合、隣接のＲ
１１
部分の前記ｎが１であり、
少なくとも１つのＲ
１０
が、硫黄である、請求項１に記載の電気駆動系流体。
【請求項１０】
電気モーターを含む駆動系構成要素を潤滑するための方法であって、
前記駆動系構成要素を電気駆動系流体で潤滑することを含み、
前記電気駆動系流体は、（ｉ）潤滑粘度の１つ以上の基油と、（ｉｉ）約２０００以上の数平均分子量を有するポリイソブチレンから誘導されるスクシンイミド分散剤であって、前記スクシンイミド分散剤は最大約１重量パーセントの窒素を有し、リン含有化合物及びホウ素含有化合物で後処理され、約１５０～約２７０ｐｐｍの分散剤リン（Ｐ）を前記電気駆動系流体に送達する、スクシンイミド分散剤と、（ｉｉｉ）少なくとも約１０００ｐｐｍのチアジアゾール硫黄（Ｓ）を前記電気駆動系流体に提供するチアジアゾール又はその誘導体を含む硫黄提供添加剤であって、前記分散剤リン及びチアジアゾール硫黄の組み合わせ（Ｐ＋Ｓ）が少なくとも約１３００ｐｐｍであり、前記分散剤リンの前記チアジアゾール硫黄に対する重量比（Ｐ／Ｓ）が少なくとも約０．１である、硫黄提供添加剤と、（ｉｖ）１種類以上のカルシウム含有洗浄剤を提供する洗浄剤系であって、前記１種類以上のカルシウム含有洗浄剤が、約２００ｐｐｍ以下のカルシウムを提供する、洗浄剤系と、（ｖ）約０．４重量パーセント以下の摩擦調整剤と、を含み、
前記電気駆動系流体が、約３．２ｃＳｔ以上のｋＶ１００粘度と、約１５０～約２７０ｐｐｍの総リンと、前記電気駆動系流体を使用してＡＳＴＭＤ２６２４－１５に準拠した修正導電率試験によって測定され、２０Ｈｚ及び１７０℃で測定される約１３０ｎＳ／Ｍ以下の電気伝導度とを有する、方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電気モーターシステム用の潤滑流体、及び電気モーターシステム内の駆動系を潤滑する方法に関する。特に、開示される方法及び潤滑流体は、潤滑粘度の油及び少なくとも１種の高分子量分散剤を含む、電気又はハイブリッド電気車両の電気モーター及び／又は駆動系において使用するための低粘度潤滑流体に関する。
続きを表示（約 4,400 文字）【背景技術】
【０００２】
電気車両の駆動系の潤滑剤を開発する際の主要な課題は、許容可能な摩擦性能を達成すると共に酸化安定性を維持する一方で、駆動系中の帯電した構成要素との潤滑剤相溶性を確実にすることである。電気又はハイブリッド電気車両内の潤滑剤はまた、電気モーター内の構成要素と接触し得るため、流体の電気伝導度はまた、帯電した構成要素の静電蓄積及び放電を阻止するために、比較的低い必要がある。
【０００３】
効率を改善するために、潤滑剤製造業者は、潤滑剤の粘度を低下させようとすることが多いが、より低い粘度の流体は、産業及び／又は自動車製造業者によってしばしば要求される厳しい摩耗試験には、あまり望ましくないことが多い。したがって、より低い粘度の流体は、必要とされる摩耗試験を満たすために、追加の耐摩耗添加剤を必要とする場合が多くなることがある。しかしながら、これらの追加の添加剤を添加することは、しばしば、潤滑剤の電気伝導度を増加させ、及び／又は酸化安定性若しくは粘度安定性を減少させる。
【０００４】
とりわけ、シャダー耐久性を改善するために、従来のトランスミッション潤滑剤中に１種類以上の摩擦調整剤を含むことも一般的である。しかしながら、電気車両の駆動系用の潤滑剤は、高レベルの摩擦調整剤によって悪影響を受ける傾向があり、摩擦調整剤は、摩耗防止添加剤などの潤滑剤中の他の成分の性能を妨げる可能性がある。したがって、電気又はハイブリッド電気車両用に構成された低粘度潤滑剤の状況では、耐摩耗性、酸化安定性、導電性、腐食、及び／又は摩擦性能における所望の性能を達成することは困難であり得る。
【発明の概要】
【０００５】
一手法又は実施形態では、電気又はハイブリッド電気車両に好適な電気駆動系流体が本明細書に記載される。本手法又は実施形態の一態様では、電気駆動系流体は、潤滑粘度の１つ以上の基油と、約２０００以上の数平均分子量を有するポリイソブチレンから誘導されるスクシンイミド分散剤であって、スクシンイミド分散剤は最大約１重量パーセントの窒素を有し、リン含有化合物及びホウ素含有化合物で後処理され、約１５０～約２７０ｐｐｍの分散剤リン（Ｐ）を電気駆動系流体に送達する、スクシンイミド分散剤と、チアジアゾール又はその誘導体を含む硫黄提供添加剤であって、チアジアゾール又はその誘導体が、少なくとも約１０００ｐｐｍのチアジアゾール硫黄（Ｓ）を電気駆動系流体に提供する、硫黄提供添加剤と、分散剤リン及びチアジアゾール硫黄の組み合わせ（Ｐ＋Ｓ）が、少なくとも約１３００ｐｐｍであり、分散剤リンのチアジアゾール硫黄に対する重量比（Ｐ／Ｓ）が、少なくとも約０．１であり、１種類以上のカルシウム含有洗浄剤を提供する洗浄剤系であって、１種類以上のカルシウム含有洗浄剤が約２００ｐｐｍ以下のカルシウムを提供する、洗浄剤系と、約０．４重量パーセント以下の摩擦調整剤を含み、電気駆動系流体が、約３．２ｃＳｔ以上のｋＶ１００粘度と、約１５０～約２７０ｐｐｍの総リンと、電気駆動系流体を使用してＡＳＴＭＤ２６２４－１５に準拠した修正導電率試験によって測定され、２０Ｈｚ及び１７０℃で測定された場合に約１３０ｎＳ／Ｍ以下の電気伝導度と、を有する電気駆動系流体。
【０００６】
他の手法又は実施形態では、前段落に記載される電気駆動系流体は、任意の組み合わせで、１つ又は複数の任意選択の特徴又は実施形態を含んでもよい。これらの任意選択の特徴又は実施形態は、以下の１つ又は複数を含むことができ、摩擦調整剤は、アルキルイミド、アルキルアミン、ヒドロカルビルイミダゾール、それらの誘導体、又はそれらの組み合わせであり、及び／又は摩擦調整剤は、アミン、ポリアミン、又はアンモニアと反応させた（好ましくはアンモニアと反応させた）０～約０．４重量パーセントの１つ以上の直鎖又は分岐鎖Ｃ１６～Ｃ１８置換コハク酸又は無水物、０～約０．０８重量パーセントのエトキシ化アルキルアミン（好ましくはエトキシ化タローアミン）を含み、及び／又は摩擦調整剤が、アミン、ポリアミン、又はアンモニアと反応した（好ましくはアンモニアと反応した）０～約０．１重量パーセントの直鎖又は分岐鎖Ｃ１６～Ｃ１８置換コハク酸又は無水物であり、及び／又は、ポリイソブチレンの数平均分子量が、約２０００～約２４００であり、及び／又は、電気モーター潤滑流体が、約２～約８重量パーセント（好ましくは、約４～約８重量パーセント）のスクシンイミド分散剤を含み、及び／又は電気駆動系流体が、ＣＥＣＬ－４８－Ａに従って電気駆動系流体がエイジングされた後に約０．５ｃＳｔ未満の粘度変化を有し、及び／又は電気駆動系流体が、ＣＥＣＬ－８４－０２のＦＺＧＡ１０／１６．６Ｒ／１２０スカッフィング試験において少なくとも約８の不合格負荷ステージを達成し、及び／又はチアジアゾール又はその誘導体が、約１５００ｐｐｍ以下の硫黄を提供し、及び／又は分散剤リン及びチアジアゾール硫黄の組み合わせ（Ｐ＋Ｓ）が、約１３００ｐｐｍ～約１４００ｐｐｍであり、及び／又は分散剤リンのチアジアゾール硫黄に対する重量比（Ｐ／Ｓ）が、約０．１～約０．３であり、及び／又は総リンの約９０～約１００％が、スクシンイミド分散剤によって提供され、及び／又は提供されるリンの量が、スクシンイミド分散剤のポリイソブチレン部分の各８～１３の数平均分子量単位当たり約１ｐｐｍのリンであり、及び／又はチアジアゾール又はその誘導体が、式Ｉの構造を有する１つ以上の化合物を含む。
【０００７】
TIFF
2025081464000001.tif
27
128
式ＩＩＩの各Ｒ
１０
は、独立して、水素又は硫黄であり、式ＩＩＩの各Ｒ
１１
は、独立して、アルキル基であり、ｎが、０又は１の整数であり、Ｒ
１０
が水素である場合、隣接のＲ
１１
部分の整数ｎが０であり、Ｒ
１０
が硫黄である場合、隣接のＲ
１１
部分のｎが１であり、少なくとも１つのＲ
１０
が硫黄である。
【０００８】
別の手法又は実施形態では、電気モーターを含む駆動系構成要素を潤滑するための方法が本明細書に記載される。この実施形態の態様では、方法は、駆動系構成要素を電気駆動系流体で潤滑することを含み、いくつかの実施形態では、電気駆動系流体は、電気モーターの部分に接触する。この実施形態の他の態様では、電気駆動系流体は、（ｉ）潤滑粘度の１つ以上の基油と、（ｉｉ）約２０００以上の数平均分子量を有するポリイソブチレンから誘導されるスクシンイミド分散剤であって、スクシンイミド分散剤は最大約１重量パーセントの窒素を有し、リン含有化合物及びホウ素含有化合物で後処理され、約１５０～約２７０ｐｐｍの分散剤リン（Ｐ）を電気駆動系流体に送達する、スクシンイミド分散剤と、（ｉｉｉ）少なくとも約１０００ｐｐｍ（好ましくは約１０００～約１４００ｐｐｍ）のチアジアゾール硫黄（Ｓ）を電気駆動系流体に提供するチアジアゾール又はその誘導体を含む硫黄提供添加剤であって、分散剤リン及びチアジアゾール硫黄の組み合わせ（Ｐ＋Ｓ）が少なくとも約１３００ｐｐｍ（好ましくは約１３００～約１４００）であり、分散剤リンのチアジアゾール硫黄に対する重量比（Ｐ／Ｓ）が少なくとも約０．１（好ましくは約０．１～約０．３）である、硫黄提供添加剤と、（ｉｖ）１種類以上のカルシウム含有洗浄剤を提供する洗浄剤系であって、１種類以上のカルシウム含有洗浄剤が約２００ｐｐｍ以下のカルシウムを提供する、洗浄剤系と、（ｖ）約０．４重量パーセント以下の摩擦調整剤とを含み、電気駆動系流体が、約３．２ｃＳｔ以上のｋＶ１００粘度と、約１５０～約２７０ｐｐｍの総リンと、電気駆動系流体を使用してＡＳＴＭＤ２６２４－１５に準拠した修正導電率試験によって測定され、２０Ｈｚ及び１７０℃で測定された場合に約１３０ｎＳ／Ｍ以下の電気伝導度と、を有する電気駆動系流体。
【０００９】
また更なる手法又は実施形態では、前段落で説明したような電気モーターを含む駆動系構成要素を潤滑するための方法は、１つ又は複数の任意選択の方法ステップ、特徴、又は実施形態を任意の組み合わせで含むことができる。これらの任意選択の方法工程、特徴、又は実施形態は、以下の１つ又は複数を含むことができ、摩擦調整剤が、アルキルイミド、アルキルアミン、ヒドロカルビルイミダゾール、それらの誘導体、若しくはそれらの組み合わせであり、及び／又は摩擦調整剤は、０～約０．０８重量パーセントのエトキシ化アルキルアミン（好ましくはエトキシ化タローアミン）であり、及び／又は有機摩擦調整剤が、アミン、ポリアミン、又はアンモニアと反応させた（好ましくはアンモニアと反応させた）０～約０．４重量パーセントの直鎖又は分岐Ｃ１６～Ｃ１８置換コハク酸又は無水物であり、及び／又はポリイソブチレンの数平均分子量が約２０００～約２４００であり、及び／又は電気駆動系流体が、約２～約８重量パーセントのスクシンイミド分散剤（好ましくは、約４～約８重量パーセント）を含み、及び／又は電気駆動系流体が、ＣＥＣＬ－４８－Ａに従って電気駆動系流体がエイジングされた後に約０．５ｃＳｔ未満の粘度変化を有し、及び／又は電気駆動系流体が、ＣＥＣＬ－８４－０２のＦＺＧＡ１０／１６．６Ｒ／１２０スカッフィング試験において少なくとも約８の不合格負荷ステージを達成し、及び／又は総リンの約９０～約１００パーセントがスクシンイミド分散剤によって提供され、及び／又はチアジアゾール又はその誘導体が、式ＩＩＩの構造を有する１つ以上の化合物を含み、
【００１０】
TIFF
2025081464000002.tif
27
128
各Ｒ
１０
は、独立して、水素又は硫黄であり、各Ｒ
１１
は、独立して、アルキル基であり、ｎが、０又は１の整数であり、Ｒ
１０
が水素である場合、隣接のＲ
１１
部分の整数ｎが０であり、Ｒ
１０
が硫黄である場合、隣接のＲ
１１
部分のｎが１であり、少なくとも１つのＲ
１０
が硫黄である。
（【００１１】以降は省略されています）

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