專利名稱：縫紉機用潤滑劑組合物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及使用適于作縫紉機用潤滑劑的潤滑劑組合物的縫紉機裝置。
背景技術：
縫紉機裝置的潤滑，使用者一般采用注入潤滑油或通過含漫漬劑的氈等供給潤滑油的結構。使用的潤滑油幾乎都是植物油或礦物油，不用考慮其耐久性等。因此，必須短周期給油或進行維護。
作為本發(fā)明有關的現(xiàn)有文獻，有下列文獻[專利文獻1]特開平10-113490號公報[專利文獻2]特開2002-45587號公報[專利文獻3]特開平8-155173號公報[專利文獻4]特開2001-172658號公報上述專利文獻1及2，向相對運動的滑動部注入市場銷售的潤滑脂，是針對摩擦降低效果，但僅簡單涂布潤滑脂，不能實現(xiàn)維護周期的延長。另外，專利文獻3公開了工業(yè)用縫紉機的針棒結構，但涉及的是針棒表面材料的改良。
為了提高縫紉機裝置的耐久性及達到少維護的目的，必須提高潤滑油的性能、選擇優(yōu)良的潤滑脂等。此前，作為潤滑油采用市場銷售的機油或工作油，作為潤滑脂采用市場銷售的軸承潤滑脂節(jié)。
近幾年來，伴隨著縫紉機裝置的高性能化、耐久性的提高，對這些滑動部使用的潤滑劑，強烈要求其高速化、高可靠性，因此，對滑動部使用的潤滑劑常要求其耐摩擦性。影響滑動部壽命的因素有滑動間隙、滑動速度、負荷重量、發(fā)熱等，但潤滑劑的性能也是重要的原因。
作為潤滑劑，由于存在許多市場銷售的商品，只要適當均可以容易得到。然而，現(xiàn)狀是市場銷售的商品針對通用性進行設計，在縫紉機裝置等嚴格的條件下不能使用。原因是，市場銷售的商品大多數(shù)是旋轉機械用，在縫紉機裝置的容易排出潤滑劑的滑動部使用時必須有潤滑劑供給裝置。例如，對有高性能標志的各種市場銷售品的潤滑油或采用潤滑脂的縫紉機裝置的耐久性進行試驗表明，不補充任何一種潤滑劑的縫紉機裝置，不能工作500小時以上。這是因為涂布的潤滑劑，立即從潤滑面排除，實際上只有極少量的潤滑劑在進行潤滑，油膜很快發(fā)生破壞，造成燒結。因此，使用的潤滑劑必須具有長期穩(wěn)定的耐燒結性。為了提高耐燒結性，往潤滑油中滲入二硫化鉬、石墨等固體潤滑劑或氮化硼等優(yōu)質陶瓷，提高潤滑性能的方法已眾所周知(例如，特開平5-125380號公報，TRIBOLOGY DATA BOOK發(fā)行TBCHNOSYSTEM CO.，LTD)，但不能達到更高的耐摩耗性，另外，對其著成黑色也是個問題。另外，專利文獻4提出在潤滑劑中配合氧化鋁等微粒，但未提出在縫紉機的被支撐構件的滑動面間隙中使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的課題是提供一種高性能的壽命特性優(yōu)良的縫紉機用潤滑劑的同時，還提供使用該潤滑劑的低轉矩且長壽命的縫紉機裝置。
為了解決上述課題，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，往封入間隙的潤滑劑基油中配合中心粒徑10～1000nm的氧化鋁0.01～10重量％的縫紉機用潤滑劑組合物優(yōu)良。
本發(fā)明的縫紉機用潤滑劑組合物，含有基油和添加劑，其借助間隙，封入與應該支撐的被支撐構件的滑動面和對置的軸承面的間隙中，其特征在于，在基油中配合中心粒徑在100～500nm的范圍，其中95％以上處于10～1000nm范圍的氧化鋁0.01～10重量％。
在這里，上述縫紉機用潤滑劑組合物滿足下列任何1種以上的條件者，可以給出性能更好的潤滑劑。1)上述縫紉機用潤滑劑組合物為潤滑油，配合油溶性添加劑1～15重量％；2)上述縫紉機用潤滑劑組合物為潤滑脂，增稠劑在10～20重量％；3)增稠劑具有觸變性；4)所述油溶性添加劑為選自有機金屬化合物、硼化合物、磷化合物、硫化合物中的1種以上的油溶性添加劑；5)基油為烴類；6)氧化鋁為α-氧化鋁；或7)氧化鋁相對于基油配合0.05～1重量％。
另外，在上述縫紉機用潤滑劑組合物中，配合助添加劑也是有利的，作為助添加劑，優(yōu)選的可以舉出選自抗氧劑、防銹劑、金屬鈍化劑、分散劑中的1種或2種以上的助添加劑。
另外，本發(fā)明的縫紉機裝置，其特征在于，使用上述縫紉機用潤滑劑組合物。本發(fā)明的，其特征在于，在上述滑動面和上述接受面的至少1面上具有DLC(金剛石類炭)被覆膜，在這些間隙中使用所述的縫紉機用潤滑劑組合物。


圖1是縫紉機針棒滑動部的部分斷面圖。
具體實施例方式
首先，對采用本發(fā)明的縫紉機用潤滑劑的縫紉機裝置參照附圖進行詳細說明。圖1是通常的縫紉機針滑動部采用本發(fā)明的潤滑劑之一例的部分斷面圖。
如圖1所示，縫紉機針滑動部的結構是由針棒支撐構件6內(nèi)部的軸承部8a、8b支撐針棒7，把主軸1的旋轉運動，通過曲柄2及曲柄軸3和曲柄控制桿4變換成直線運動，通過針棒7和內(nèi)嵌固定的針棒連結部5，使針棒7上下滑動。
因此，在針棒7和軸承部8a、8b的間隙注入作為潤滑劑的潤滑油或潤滑脂。針棒7和軸承部8a、8b的間隙非常小(約2～3μm)，即使注入潤滑劑也容易排除。不用說，也伴隨著潤滑劑的選定困難。
其次，對本發(fā)明的潤滑劑組合物加以說明。
有助于潤滑油或潤滑脂潤滑的成分是基油，實際的潤滑是通過作為薄膜狀態(tài)存在的基油來進行。因此，使用的基油通過滑動不易被排除者是優(yōu)選的。在這里，通過各種探討的結果發(fā)現(xiàn)，通過采用配合了特定量具有特定粒徑的氧化鋁的基油，即使在狹小的間隙內(nèi)也能與潤滑劑形成一體，通過氧化鋁的研磨作用而使?jié)櫥孀兊闷交?，抑制極度的摩耗或燒結。
在使用本發(fā)明的潤滑劑組合物(下面有時簡稱潤滑劑或潤滑油)時，即使初期注入也無妨，采用公知的氈材供應潤滑油也可。在使用潤滑脂時，有觸變性也無問題，但為了更加提高耐久性，必須按以下所述注意增稠劑量。
本發(fā)明的潤滑劑組合物，使滑動部的潤滑均勻，為了有助于得到低轉矩且長壽命的縫紉機裝置，相對于潤滑劑中的基油配合中心粒徑100～500nm的氧化鋁0.01～10重量％。本發(fā)明使用的氧化鋁，可采用鋁的氧化、氫氧化鋁的強熱、氯化鋁水合物或硝酸鋁的加熱(180～200℃)等公知的方法得到，把從市場購得的商品直接使用或分級后使用。氧化鋁有α、β、γ型等，但從耐摩耗性考慮，α型最優(yōu)選。
氧化鋁的中心粒徑必須在上述范圍內(nèi)，中心粒徑200～400nm者是優(yōu)選的。中心粒徑越小，雖然分散性越好，但由于存在處理(大氣飛散)問題，故100nm以上是優(yōu)選的。另外，氧化鋁的90％以上處于10nm～1μm范圍者是優(yōu)選的。另外，最大粒徑最好在2μm以下。氧化鋁相對于基油的添加量為0.01～10重量％，優(yōu)選0.02～2重量％，更優(yōu)選0.05～1重量％。當?shù)陀?.01重量％時，得不到耐摩耗性的效果，而添加量高于10重量％時，則不能長期保存。
作為本發(fā)明的潤滑劑中使用的基油，有聚丁烯、二元酸酯、三羥甲基丙烷酯、新戊二醇酯、二苯醚、氟油、聚烷基乙二醇、聚α烯烴等，但從蒸發(fā)性能、添加劑的溶解性、潤滑性能方面考慮，特別優(yōu)良的烴系油及二元酸酯的癸二酸二辛酯是優(yōu)選的。
本發(fā)明的潤滑劑中使用的基油，實質上由單一的化合物或成分構成，沸點范圍最好在±2℃以內(nèi)。另外，在常溫為液體，其沸點達到200～350℃者是優(yōu)選的。還有，作為基油，容易得到單一化合物的合成油是優(yōu)選的，此時，含有采用通常的純化方法不能除去的雜質也無妨。另外，當基油為聚合物或低聚物時，聚合度優(yōu)選實質上是單一的。
本發(fā)明的潤滑劑中使用的油溶性添加劑，必須溶于基油?；妥鳛檩d體，向滑動部供給油溶性添加劑。例如，作為油溶性添加劑，有二烷基二硫代磷酸鋅、二硫代氨基甲酸鉬、二硫代磷酸鉬等有機金屬化合物類；硼酸系化合物、磷系化合物、硫系化合物等，但優(yōu)選的是二硫代氨基甲酸鉬和二烷基二硫代磷酸鋅合用。油溶性添加劑的總配合量優(yōu)選0.1～15重量％的范圍。當?shù)陀?.1重量％時，添加效果不明顯，當高于15重量％時，產(chǎn)生混濁，同時整個潤滑劑發(fā)出臭味，擔心作業(yè)環(huán)境的氣氛被污染。
作為油溶性添加劑的二烷基二硫代磷酸鋅是可用(RO)2PS2-Zn-PS2(OR)2表示的化合物(式中R表示C8～C12的烷基)，具有C12烷基者是優(yōu)選的。其最佳配合量在0.5～2重量％的范圍。
二硫代氨基甲酸鉬是可用(R2NCS2)2Mo2O2S2(式中R表示烷基)表示的化合物，其最佳配合量為1～6重量％。
另外，硼系化合物有硼酸鹽、三芐基硼酸酯、有機巰基烷基硼酸酯(參照USP 3303130號公報)、三芐基硼酸酯和乙二醇的反應生成物(參照USP 3400083號公報)、硼酸酯的磷酸鹽亞磷酸鹽加成物等，優(yōu)選硼酸鉀等硼酸鹽，其最佳配合量在5～10重量％的范圍。
另外，硫系化合物和磷系化合物，有硫化油脂、硫化萜烯、硫化烯烴、亞硫酸鹽等硫系添加劑，和亞磷酸酯、磷酸酯、磷酸酯的胺鹽等磷化合物。其配合量分別為0.01～5重量％，優(yōu)選0.1～2重量％。還有，在本發(fā)明中，二烷基二硫代磷酸鋅、二硫代氨基甲酸鉬、二硫代磷酸鉬為有機金屬化合物類。
另外，本發(fā)明的潤滑劑組合物可以是潤滑脂，此時，把增稠劑分散在基油中，呈現(xiàn)具有膠束結構的半固體狀，具有觸變性，可以舉出鈉皂、鋰皂、鈣皂、鈣復合皂、鋁復合皂、鋰復合皂等金屬皂系，以及二尿素化合物、三尿素化合物、潘通、聚四氟乙烯、二氧化硅氣溶膠、對酞酸鈉等非金屬皂系。其中，穩(wěn)定性和滑動特性優(yōu)良的鋰皂是優(yōu)選的。特別是在鋰皂中，12-羥基硬脂酸和氫氧化鋰進行皂化反應得到的羥基硬脂酸鋰是優(yōu)選的。這是由于容易從市場購得的羥基硬脂酸鋰分散在潤滑油中，粘合性、潤滑性優(yōu)良，可滿足其要求。
配制潤滑脂時的增稠劑量，優(yōu)選10～20重量％的范圍。潤滑脂的硬度與增稠劑量有關，增稠劑量越多，可以得到固化附著力越高的潤滑脂。按照本發(fā)明者的實驗，最佳硬度，增稠劑量在10～30重量％的范圍，優(yōu)選10～20重量％的范圍。當?shù)陀?0重量％時，潤滑脂從滑動部發(fā)生飛散，當高于20重量％時，潤滑脂過硬，得不到商業(yè)上可能生產(chǎn)的潤滑脂。
另外，在本發(fā)明的縫紉機用潤滑劑組合物中，除上述成分外，可根據(jù)需要配合抗氧劑及防銹劑等通常添加的助添加劑?？寡鮿┛梢允褂?種或2種以上，同樣，防銹劑、其他助添加劑可以使用1種或2種以上。另外，作為助添加劑，可以添加抗氧劑或防銹劑的1者或2者，也可以添加其他助添加劑1種或2種以上。油溶性添加劑、抗氧劑、防銹劑等添加劑，潤滑劑組合物既可以為潤滑油，也可以為潤滑脂，可以使用1種或2種以上。
作為抗氧劑，可以使用雙(4-羥基-3，5-二叔丁基苯基)甲烷或用下式表示的受阻酚(CIBA公司制，IRGANOX 109)等酚系，以及烷基二苯胺、苯基-1-萘胺等芳香族胺系等鏈反應停止型抗氧劑，以及硫化油脂、亞硫酸芐酯、亞硫酸二乙酰酯等硫系過氧化物分解型抗氧劑，以及N，N-二亞水楊基-1，2-二氨基丙烷、苯并三唑、苯并三唑衍生物等金屬鈍化型抗氧劑。
作為防銹劑，可以使用萘磺酸鋇等磺酸鹽系、N-烷基三亞甲基二胺二油酸鹽、脂肪族胺-萘酸縮合物等胺系、各種萘酸鹽、羧酸酯、琥珀酸酰亞胺、琥珀酸酯等防銹劑。
作為金屬鈍化劑，以苯并三唑及其衍生物為代表，另外還有咪唑啉、吡啶衍生物。其中，至少含有N-C-N鍵的化合物，多數(shù)是有效的，在金屬表面具有形成惰性皮膜作用和防止氧化作用。此外，還有含N-C-S鍵的化合物，由于在基油中的溶解性及揮發(fā)性等，苯并三唑衍生物等是有效的。金屬鈍化劑的配合比例，對基油優(yōu)選在0.03～5重量％的范圍。
作為分散劑，可以使用硅烷偶合劑或高分子系分散劑。優(yōu)選的是高分子系分散劑，其中，具有聚氧亞烷基和酸酐基的分散劑是優(yōu)選的。作為合適的市場銷售品，例如，日本油脂公司制造的MALIALIM-AKM-0531等。
在本發(fā)明的潤滑油組合物中，在不損傷本發(fā)明目的范圍內(nèi)，可根據(jù)需要、根據(jù)用途配合流動點下降劑、金屬系清潔劑、油性劑、表面活性劑、消泡劑、摩擦調整劑、增稠劑等其他添加劑。
使用上述縫紉機用潤滑劑組合物的本發(fā)明縫紉機裝置，未作特別限定，優(yōu)選適于高速的針棒上下運動的工業(yè)用縫紉機。另外，縫紉機裝置中采用該潤滑劑組合物的部位也未作限定，優(yōu)選適于針棒7(本發(fā)明中的被支撐構件)和軸承8(本發(fā)明中的構成接受面的構件)的滑動部。在針棒7的滑動面和軸承8的接受面兩者之一上形成DLC皮膜。另外，對針棒7和軸承8的滑動部以外的部分也適用。例如，針筒、懸臂、上軸、下軸等有關的滑動部。
本發(fā)明的縫紉機用潤滑劑組合物，例如，除適于上述縫紉機用以外，對套管、線性導板等各種滑動部及縫紉機內(nèi)齒輪驅動部也適用。另外，對實施電鍍或涂布的所有的縫紉機滑動部也都適用。
作為發(fā)明的效果，一般為了改善滑動特性，容易考慮固體潤滑劑合用、硬潤滑脂及低粘度基油等的構成。然而，一般的固體潤滑劑往間隙的滲入性差，不能實際發(fā)揮作用。另外，簡單采用硬的潤滑脂，涂布性差，反而變成塊狀從滑動部脫落。對使用的潤滑脂必須制定詳細的規(guī)定。從找到解決這些問題的方法看，本發(fā)明的意義重大。而且，通過在縫紉機的滑動部采用本發(fā)明的潤滑劑組合物，可以大幅提高縫紉機滑動部的耐久性。
實施例下面舉出實施例及比較例明確的說明本發(fā)明。
采用DOS作為基油，制得表1中所示的縫紉機用潤滑劑組合物。把實施例1～4的縫紉機用潤滑劑及比較例1～5的潤滑劑，采用具有類似圖1結構的縫紉機耐久試驗機(主軸轉數(shù)4000rpm，面壓0.4N/mm2、試驗時間燒結停止為止)，實施耐久試驗。潤滑劑對軸承部的注入量約1cc，試驗終止的規(guī)定，控制使主軸旋轉的馬達電流值，在產(chǎn)生規(guī)定電流值以上的過電流時，關閉馬達的電路。還有，潤滑劑的注入僅在初期?？p紉機耐久試驗的結果示于表2?？p紉機耐久試驗的評價標準(縫紉機制造廠的標準)如下。還有，市場銷售的潤滑脂能力為500小時以下。
合格潤滑油1500小時以上，潤滑脂2500小時以上。
還有，在表1所示的實施例和比較例中，添加相同量的作為公知抗氧劑的烷基二苯基胺和作為金屬鈍化劑的苯并三唑及作為防銹劑的琥珀酸酰亞胺。另外，表1中的配合量為重量％，余量表示整個潤滑劑組合物為100重量％時的余量。
還有，在實施例1～4和比較例1～5中，為了供給潤滑油，在軸承部兩端安裝市場銷售的由氈材制成的墊片。
使用的基油及添加劑簡寫如下所示。
DOS癸二酸二辛酯(HATCO公司制造，Hatcol3110)MM丙烯酸系高分子系分散劑(日本油脂制，MALIALIM-AKM-0531)α-Alα-氧化鋁(住友化學公司制，SUMICORUNDUM-AA-03；中心粒徑0.32μm，純度＞99.9％，最大粒徑1μm以下，粒徑10～1000nm的量在95％以上)BN氮化硼(三井化學公司制MBN-250)Li-S鋰皂ADA烷基二苯基胺BTA苯并三唑SI琥珀酸酰亞胺
Zn二烷基二硫代磷酸鋅Mo二硫代氨基甲酸鉬BO硼酸鉀P磷酸三辛酯(液體)S硫化烯烴(液體)[表1]


從表2的縫紉機耐久性試驗結果可知，通過添加氧化鋁，可以大大提高耐久性。另外，通過合用油溶性添加劑，可更加延長壽命。另外，可以確認比已知的作為耐摩耗劑的氮化硼具有長壽命。已知作為研磨劑的氧化鋁，可用作耐摩耗劑，并且耐久性得到提高，本發(fā)明的意義重大。不添加氧化鋁者，未超過基準耐久時間。
權利要求
1.縫紉機用潤滑劑組合物，該潤滑劑組合物含有基油和添加劑，其借助間隙，注入與應該支撐的被支撐構件的滑動面和對置的軸承面的間隙中，其中，在基油中配合中心粒徑在100～500nm的范圍，其中95％以上處于10～1000nm范圍的氧化鋁0.01～10重量％。
2.按照權利要求1中所述的縫紉機用潤滑劑組合物，其中，潤滑劑組合物為潤滑油或潤滑脂，配合油溶性添加劑0.1～15重量％。
3.按照權利要求1或2中所述的縫紉機用潤滑劑組合物，其特征在于，潤滑劑組合物為潤滑脂，增稠劑量為10～20重量％。
4.按照權利要求2中所述的縫紉機用潤滑劑組合物，其中，油溶性添加劑選自有機金屬化合物、硼化合物、磷化合物、硫化合物中的1種以上的化合物。
5.按照權利要求1或2中所述的縫紉機用潤滑劑組合物，其中，在基油中配合選自抗氧劑、防銹劑、金屬鈍化劑、分散劑中的1種或2種以上的助添加劑構成。
6.按照權利要求1中所述的縫紉機用潤滑劑組合物，其中，基油為烴系基油。
7.按照權利要求1中所述的縫紉機用潤滑劑組合物，其中，氧化鋁為α-氧化鋁。
8.按照權利要求1或7中所述的縫紉機用潤滑劑組合物，其中，氧化鋁在基油中配合0.05～1重量％。
9.按照權利要求1中所述的縫紉機用潤滑劑組合物，其特征在于，所述滑動面和所述軸承面的一者具有DLC(金剛石型炭)被覆膜，在它們的間隙中使用所述的縫紉機用潤滑劑組合物。
10.一種縫紉機裝置，其特征在于，使用權利要求1、2、4、6、或9中任何一項所述的縫紉機用潤滑劑組合物。
全文摘要
本發(fā)明提供一種潤滑性優(yōu)良的縫紉機用潤滑劑組合物，其可以延長各種滑動構件的壽命。借助間隙，在針棒7和軸承部8等必須支撐的被支撐構件的滑動面和對置的軸承面的間隙封入的潤滑劑，在潤滑劑基油中配合中心粒徑100～1000nm的范圍的氧化鋁0.01～10重量％，含有選自有機金屬化合物、硼化合物、磷化合物、硫化合物中的1種以上的油溶性添加劑0.1～15重量％的潤滑劑組合物。該縫紉機用潤滑劑組合物，除油溶性添加劑以外，也可以是含有增稠劑的潤滑脂，此時，增稠劑量為10～20重量％，增稠劑具有觸變性也可。
文檔編號C10M169/04GK1641004SQ20041001149
公開日2005年7月20日 申請日期2004年12月24日 優(yōu)先權日2003年12月26日
發(fā)明者長野克己, 北村哲彌, 青木彥治, 金田英樹 申請人:新日鐵化學株式會社, 兄弟工業(yè)株式會社