专利名称：缝纫机用润滑剂组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用适于作缝纫机用润滑剂的润滑剂组合物的缝纫机装置。
背景技术：
缝纫机装置的润滑，使用者一般采用注入润滑油或通过含漫渍剂的毡等供给润滑油的结构。使用的润滑油几乎都是植物油或矿物油，不用考虑其耐久性等。因此，必须短周期给油或进行维护。
作为本发明有关的现有文献，有下列文献[专利文献1]特开平10-113490号公报[专利文献2]特开2002-45587号公报[专利文献3]特开平8-155173号公报[专利文献4]特开2001-172658号公报上述专利文献1及2，向相对运动的滑动部注入市场销售的润滑脂，是针对摩擦降低效果，但仅简单涂布润滑脂，不能实现维护周期的延长。另外，专利文献3公开了工业用缝纫机的针棒结构，但涉及的是针棒表面材料的改良。
为了提高缝纫机装置的耐久性及达到少维护的目的，必须提高润滑油的性能、选择优良的润滑脂等。此前，作为润滑油采用市场销售的机油或工作油，作为润滑脂采用市场销售的轴承润滑脂节。
近几年来，伴随着缝纫机装置的高性能化、耐久性的提高，对这些滑动部使用的润滑剂，强烈要求其高速化、高可靠性，因此，对滑动部使用的润滑剂常要求其耐摩擦性。影响滑动部寿命的因素有滑动间隙、滑动速度、负荷重量、发热等，但润滑剂的性能也是重要的原因。
作为润滑剂，由于存在许多市场销售的商品，只要适当均可以容易得到。然而，现状是市场销售的商品针对通用性进行设计，在缝纫机装置等严格的条件下不能使用。原因是，市场销售的商品大多数是旋转机械用，在缝纫机装置的容易排出润滑剂的滑动部使用时必须有润滑剂供给装置。例如，对有高性能标志的各种市场销售品的润滑油或采用润滑脂的缝纫机装置的耐久性进行试验表明，不补充任何一种润滑剂的缝纫机装置，不能工作500小时以上。这是因为涂布的润滑剂，立即从润滑面排除，实际上只有极少量的润滑剂在进行润滑，油膜很快发生破坏，造成烧结。因此，使用的润滑剂必须具有长期稳定的耐烧结性。为了提高耐烧结性，往润滑油中渗入二硫化钼、石墨等固体润滑剂或氮化硼等优质陶瓷，提高润滑性能的方法已众所周知(例如，特开平5-125380号公报，TRIBOLOGY DATA BOOK发行TBCHNOSYSTEM CO.，LTD)，但不能达到更高的耐摩耗性，另外，对其着成黑色也是个问题。另外，专利文献4提出在润滑剂中配合氧化铝等微粒，但未提出在缝纫机的被支撑构件的滑动面间隙中使用。
发明内容
本发明的课题是提供一种高性能的寿命特性优良的缝纫机用润滑剂的同时，还提供使用该润滑剂的低转矩且长寿命的缝纫机装置。
为了解决上述课题，本发明人发现，往封入间隙的润滑剂基油中配合中心粒径10～1000nm的氧化铝0.01～10重量％的缝纫机用润滑剂组合物优良。
本发明的缝纫机用润滑剂组合物，含有基油和添加剂，其借助间隙，封入与应该支撑的被支撑构件的滑动面和对置的轴承面的间隙中，其特征在于，在基油中配合中心粒径在100～500nm的范围，其中95％以上处于10～1000nm范围的氧化铝0.01～10重量％。
在这里，上述缝纫机用润滑剂组合物满足下列任何1种以上的条件者，可以给出性能更好的润滑剂。1)上述缝纫机用润滑剂组合物为润滑油，配合油溶性添加剂1～15重量％；2)上述缝纫机用润滑剂组合物为润滑脂，增稠剂在10～20重量％；3)增稠剂具有触变性；4)所述油溶性添加剂为选自有机金属化合物、硼化合物、磷化合物、硫化合物中的1种以上的油溶性添加剂；5)基油为烃类；6)氧化铝为α-氧化铝；或7)氧化铝相对于基油配合0.05～1重量％。
另外，在上述缝纫机用润滑剂组合物中，配合助添加剂也是有利的，作为助添加剂，优选的可以举出选自抗氧剂、防锈剂、金属钝化剂、分散剂中的1种或2种以上的助添加剂。
另外，本发明的缝纫机装置，其特征在于，使用上述缝纫机用润滑剂组合物。本发明的，其特征在于，在上述滑动面和上述接受面的至少1面上具有DLC(金刚石类炭)被覆膜，在这些间隙中使用所述的缝纫机用润滑剂组合物。
图1是缝纫机针棒滑动部的部分断面图。
具体实施例方式
首先，对采用本发明的缝纫机用润滑剂的缝纫机装置参照附图进行详细说明。图1是通常的缝纫机针滑动部采用本发明的润滑剂之一例的部分断面图。
如图1所示，缝纫机针滑动部的结构是由针棒支撑构件6内部的轴承部8a、8b支撑针棒7，把主轴1的旋转运动，通过曲柄2及曲柄轴3和曲柄控制杆4变换成直线运动，通过针棒7和内嵌固定的针棒连结部5，使针棒7上下滑动。
因此，在针棒7和轴承部8a、8b的间隙注入作为润滑剂的润滑油或润滑脂。针棒7和轴承部8a、8b的间隙非常小(约2～3μm)，即使注入润滑剂也容易排除。不用说，也伴随着润滑剂的选定困难。
其次，对本发明的润滑剂组合物加以说明。
有助于润滑油或润滑脂润滑的成分是基油，实际的润滑是通过作为薄膜状态存在的基油来进行。因此，使用的基油通过滑动不易被排除者是优选的。在这里，通过各种探讨的结果发现，通过采用配合了特定量具有特定粒径的氧化铝的基油，即使在狭小的间隙内也能与润滑剂形成一体，通过氧化铝的研磨作用而使润滑面变得平滑，抑制极度的摩耗或烧结。
在使用本发明的润滑剂组合物(下面有时简称润滑剂或润滑油)时，即使初期注入也无妨，采用公知的毡材供应润滑油也可。在使用润滑脂时，有触变性也无问题，但为了更加提高耐久性，必须按以下所述注意增稠剂量。
本发明的润滑剂组合物，使滑动部的润滑均匀，为了有助于得到低转矩且长寿命的缝纫机装置，相对于润滑剂中的基油配合中心粒径100～500nm的氧化铝0.01～10重量％。本发明使用的氧化铝，可采用铝的氧化、氢氧化铝的强热、氯化铝水合物或硝酸铝的加热(180～200℃)等公知的方法得到，把从市场购得的商品直接使用或分级后使用。氧化铝有α、β、γ型等，但从耐摩耗性考虑，α型最优选。
氧化铝的中心粒径必须在上述范围内，中心粒径200～400nm者是优选的。中心粒径越小，虽然分散性越好，但由于存在处理(大气飞散)问题，故100nm以上是优选的。另外，氧化铝的90％以上处于10nm～1μm范围者是优选的。另外，最大粒径最好在2μm以下。氧化铝相对于基油的添加量为0.01～10重量％，优选0.02～2重量％，更优选0.05～1重量％。当低于0.01重量％时，得不到耐摩耗性的效果，而添加量高于10重量％时，则不能长期保存。
作为本发明的润滑剂中使用的基油，有聚丁烯、二元酸酯、三羟甲基丙烷酯、新戊二醇酯、二苯醚、氟油、聚烷基乙二醇、聚α烯烃等，但从蒸发性能、添加剂的溶解性、润滑性能方面考虑，特别优良的烃系油及二元酸酯的癸二酸二辛酯是优选的。
本发明的润滑剂中使用的基油，实质上由单一的化合物或成分构成，沸点范围最好在±2℃以内。另外，在常温为液体，其沸点达到200～350℃者是优选的。还有，作为基油，容易得到单一化合物的合成油是优选的，此时，含有采用通常的纯化方法不能除去的杂质也无妨。另外，当基油为聚合物或低聚物时，聚合度优选实质上是单一的。
本发明的润滑剂中使用的油溶性添加剂，必须溶于基油。基油作为载体，向滑动部供给油溶性添加剂。例如，作为油溶性添加剂，有二烷基二硫代磷酸锌、二硫代氨基甲酸钼、二硫代磷酸钼等有机金属化合物类；硼酸系化合物、磷系化合物、硫系化合物等，但优选的是二硫代氨基甲酸钼和二烷基二硫代磷酸锌合用。油溶性添加剂的总配合量优选0.1～15重量％的范围。当低于0.1重量％时，添加效果不明显，当高于15重量％时，产生混浊，同时整个润滑剂发出臭味，担心作业环境的气氛被污染。
作为油溶性添加剂的二烷基二硫代磷酸锌是可用(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烷基者是优选的。其最佳配合量在0.5～2重量％的范围。
二硫代氨基甲酸钼是可用(R2NCS2)2Mo2O2S2(式中R表示烷基)表示的化合物，其最佳配合量为1～6重量％。
另外，硼系化合物有硼酸盐、三苄基硼酸酯、有机巯基烷基硼酸酯(参照USP 3303130号公报)、三苄基硼酸酯和乙二醇的反应生成物(参照USP 3400083号公报)、硼酸酯的磷酸盐亚磷酸盐加成物等，优选硼酸钾等硼酸盐，其最佳配合量在5～10重量％的范围。
另外，硫系化合物和磷系化合物，有硫化油脂、硫化萜烯、硫化烯烃、亚硫酸盐等硫系添加剂，和亚磷酸酯、磷酸酯、磷酸酯的胺盐等磷化合物。其配合量分别为0.01～5重量％，优选0.1～2重量％。还有，在本发明中，二烷基二硫代磷酸锌、二硫代氨基甲酸钼、二硫代磷酸钼为有机金属化合物类。
另外，本发明的润滑剂组合物可以是润滑脂，此时，把增稠剂分散在基油中，呈现具有胶束结构的半固体状，具有触变性，可以举出钠皂、锂皂、钙皂、钙复合皂、铝复合皂、锂复合皂等金属皂系，以及二尿素化合物、三尿素化合物、潘通、聚四氟乙烯、二氧化硅气溶胶、对酞酸钠等非金属皂系。其中，稳定性和滑动特性优良的锂皂是优选的。特别是在锂皂中，12-羟基硬脂酸和氢氧化锂进行皂化反应得到的羟基硬脂酸锂是优选的。这是由于容易从市场购得的羟基硬脂酸锂分散在润滑油中，粘合性、润滑性优良，可满足其要求。
配制润滑脂时的增稠剂量，优选10～20重量％的范围。润滑脂的硬度与增稠剂量有关，增稠剂量越多，可以得到固化附着力越高的润滑脂。按照本发明者的实验，最佳硬度，增稠剂量在10～30重量％的范围，优选10～20重量％的范围。当低于10重量％时，润滑脂从滑动部发生飞散，当高于20重量％时，润滑脂过硬，得不到商业上可能生产的润滑脂。
另外，在本发明的缝纫机用润滑剂组合物中，除上述成分外，可根据需要配合抗氧剂及防锈剂等通常添加的助添加剂。抗氧剂可以使用1种或2种以上，同样，防锈剂、其他助添加剂可以使用1种或2种以上。另外，作为助添加剂，可以添加抗氧剂或防锈剂的1者或2者，也可以添加其他助添加剂1种或2种以上。油溶性添加剂、抗氧剂、防锈剂等添加剂，润滑剂组合物既可以为润滑油，也可以为润滑脂，可以使用1种或2种以上。
作为抗氧剂，可以使用双(4-羟基-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链反应停止型抗氧剂，以及硫化油脂、亚硫酸苄酯、亚硫酸二乙酰酯等硫系过氧化物分解型抗氧剂，以及N，N-二亚水杨基-1，2-二氨基丙烷、苯并三唑、苯并三唑衍生物等金属钝化型抗氧剂。
作为防锈剂，可以使用萘磺酸钡等磺酸盐系、N-烷基三亚甲基二胺二油酸盐、脂肪族胺-萘酸缩合物等胺系、各种萘酸盐、羧酸酯、琥珀酸酰亚胺、琥珀酸酯等防锈剂。
作为金属钝化剂，以苯并三唑及其衍生物为代表，另外还有咪唑啉、吡啶衍生物。其中，至少含有N-C-N键的化合物，多数是有效的，在金属表面具有形成惰性皮膜作用和防止氧化作用。此外，还有含N-C-S键的化合物，由于在基油中的溶解性及挥发性等，苯并三唑衍生物等是有效的。金属钝化剂的配合比例，对基油优选在0.03～5重量％的范围。
作为分散剂，可以使用硅烷偶合剂或高分子系分散剂。优选的是高分子系分散剂，其中，具有聚氧亚烷基和酸酐基的分散剂是优选的。作为合适的市场销售品，例如，日本油脂公司制造的MALIALIM-AKM-0531等。
在本发明的润滑油组合物中，在不损伤本发明目的范围内，可根据需要、根据用途配合流动点下降剂、金属系清洁剂、油性剂、表面活性剂、消泡剂、摩擦调整剂、增稠剂等其他添加剂。
使用上述缝纫机用润滑剂组合物的本发明缝纫机装置，未作特别限定，优选适于高速的针棒上下运动的工业用缝纫机。另外，缝纫机装置中采用该润滑剂组合物的部位也未作限定，优选适于针棒7(本发明中的被支撑构件)和轴承8(本发明中的构成接受面的构件)的滑动部。在针棒7的滑动面和轴承8的接受面两者之一上形成DLC皮膜。另外，对针棒7和轴承8的滑动部以外的部分也适用。例如，针筒、悬臂、上轴、下轴等有关的滑动部。
本发明的缝纫机用润滑剂组合物，例如，除适于上述缝纫机用以外，对套管、线性导板等各种滑动部及缝纫机内齿轮驱动部也适用。另外，对实施电镀或涂布的所有的缝纫机滑动部也都适用。
作为发明的效果，一般为了改善滑动特性，容易考虑固体润滑剂合用、硬润滑脂及低粘度基油等的构成。然而，一般的固体润滑剂往间隙的渗入性差，不能实际发挥作用。另外，简单采用硬的润滑脂，涂布性差，反而变成块状从滑动部脱落。对使用的润滑脂必须制定详细的规定。从找到解决这些问题的方法看，本发明的意义重大。而且，通过在缝纫机的滑动部采用本发明的润滑剂组合物，可以大幅提高缝纫机滑动部的耐久性。
实施例下面举出实施例及比较例明确的说明本发明。
采用DOS作为基油，制得表1中所示的缝纫机用润滑剂组合物。把实施例1～4的缝纫机用润滑剂及比较例1～5的润滑剂，采用具有类似图1结构的缝纫机耐久试验机(主轴转数4000rpm，面压0.4N/mm2、试验时间烧结停止为止)，实施耐久试验。润滑剂对轴承部的注入量约1cc，试验终止的规定，控制使主轴旋转的马达电流值，在产生规定电流值以上的过电流时，关闭马达的电路。还有，润滑剂的注入仅在初期。缝纫机耐久试验的结果示于表2。缝纫机耐久试验的评价标准(缝纫机制造厂的标准)如下。还有，市场销售的润滑脂能力为500小时以下。
合格润滑油1500小时以上，润滑脂2500小时以上。
还有，在表1所示的实施例和比较例中，添加相同量的作为公知抗氧剂的烷基二苯基胺和作为金属钝化剂的苯并三唑及作为防锈剂的琥珀酸酰亚胺。另外，表1中的配合量为重量％，余量表示整个润滑剂组合物为100重量％时的余量。
还有，在实施例1～4和比较例1～5中，为了供给润滑油，在轴承部两端安装市场销售的由毡材制成的垫片。
使用的基油及添加剂简写如下所示。
DOS癸二酸二辛酯(HATCO公司制造，Hatcol3110)MM丙烯酸系高分子系分散剂(日本油脂制，MALIALIM-AKM-0531)α-Alα-氧化铝(住友化学公司制，SUMICORUNDUM-AA-03；中心粒径0.32μm，纯度＞99.9％，最大粒径1μm以下，粒径10～1000nm的量在95％以上)BN氮化硼(三井化学公司制MBN-250)Li-S锂皂ADA烷基二苯基胺BTA苯并三唑SI琥珀酸酰亚胺
Zn二烷基二硫代磷酸锌Mo二硫代氨基甲酸钼BO硼酸钾P磷酸三辛酯(液体)S硫化烯烃(液体)[表1]
从表2的缝纫机耐久性试验结果可知，通过添加氧化铝，可以大大提高耐久性。另外，通过合用油溶性添加剂，可更加延长寿命。另外，可以确认比已知的作为耐摩耗剂的氮化硼具有长寿命。已知作为研磨剂的氧化铝，可用作耐摩耗剂，并且耐久性得到提高，本发明的意义重大。不添加氧化铝者，未超过基准耐久时间。
权利要求
1.缝纫机用润滑剂组合物，该润滑剂组合物含有基油和添加剂，其借助间隙，注入与应该支撑的被支撑构件的滑动面和对置的轴承面的间隙中，其中，在基油中配合中心粒径在100～500nm的范围，其中95％以上处于10～1000nm范围的氧化铝0.01～10重量％。
2.按照权利要求1中所述的缝纫机用润滑剂组合物，其中，润滑剂组合物为润滑油或润滑脂，配合油溶性添加剂0.1～15重量％。
3.按照权利要求1或2中所述的缝纫机用润滑剂组合物，其特征在于，润滑剂组合物为润滑脂，增稠剂量为10～20重量％。
4.按照权利要求2中所述的缝纫机用润滑剂组合物，其中，油溶性添加剂选自有机金属化合物、硼化合物、磷化合物、硫化合物中的1种以上的化合物。
5.按照权利要求1或2中所述的缝纫机用润滑剂组合物，其中，在基油中配合选自抗氧剂、防锈剂、金属钝化剂、分散剂中的1种或2种以上的助添加剂构成。
6.按照权利要求1中所述的缝纫机用润滑剂组合物，其中，基油为烃系基油。
7.按照权利要求1中所述的缝纫机用润滑剂组合物，其中，氧化铝为α-氧化铝。
8.按照权利要求1或7中所述的缝纫机用润滑剂组合物，其中，氧化铝在基油中配合0.05～1重量％。
9.按照权利要求1中所述的缝纫机用润滑剂组合物，其特征在于，所述滑动面和所述轴承面的一者具有DLC(金刚石型炭)被覆膜，在它们的间隙中使用所述的缝纫机用润滑剂组合物。
10.一种缝纫机装置，其特征在于，使用权利要求1、2、4、6、或9中任何一项所述的缝纫机用润滑剂组合物。
全文摘要
本发明提供一种润滑性优良的缝纫机用润滑剂组合物，其可以延长各种滑动构件的寿命。借助间隙，在针棒7和轴承部8等必须支撑的被支撑构件的滑动面和对置的轴承面的间隙封入的润滑剂，在润滑剂基油中配合中心粒径100～1000nm的范围的氧化铝0.01～10重量％，含有选自有机金属化合物、硼化合物、磷化合物、硫化合物中的1种以上的油溶性添加剂0.1～15重量％的润滑剂组合物。该缝纫机用润滑剂组合物，除油溶性添加剂以外，也可以是含有增稠剂的润滑脂，此时，增稠剂量为10～20重量％，增稠剂具有触变性也可。
文档编号C10M169/04GK1641004SQ20041001149
公开日2005年7月20日 申请日期2004年12月24日 优先权日2003年12月26日
发明者长野克己, 北村哲弥, 青木彦治, 金田英树 申请人:新日铁化学株式会社, 兄弟工业株式会社