縫紉機用潤滑劑組合物的製作方法
2023-10-06 15:17:14
專利名稱：縫紉機用潤滑劑組合物的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種適合作為縫紉機用潤滑劑的潤滑劑組合物和使用該縫紉機用潤滑劑組合物的縫紉機裝置。
背景技術：
縫紉機裝置的潤滑一般採用使用者注入潤滑油，或者通過毛氈等含浸劑供給潤滑油的結構。使用的潤滑油幾乎為植物油或礦物油，沒有考慮耐久性等。因此，所處狀況是需要短周期進行給油或維護。特開平10-113490號公報、特開2002-45587號公報中，在相對運動的滑動部注入市售潤滑脂，目的在於降低摩擦效果，僅只塗附潤滑脂不能延長維護周期。特開平8-155173號公報中公開了工業用縫紉機的針棒結構，涉及針棒表面材料的改進。
為了提高縫紉機裝置的耐久性，不需要日常保養，需要選擇潤滑油高性能化、潤滑脂適用化等。現有潤滑油採用市售發動機油或工作油，潤滑脂採用市售軸承潤滑脂等。
近年來，隨著縫紉機裝置的高性能化、耐久性的提高，強烈要求其滑動部使用的潤滑劑的高速化、高可靠性，為此，對滑動部使用的潤滑劑通常要求耐磨耗性。滑動部壽命的影響因素有滑動間隙、滑動速度、負荷荷重、發熱等，潤滑劑的性能也是主要的影響因素。
作為潤滑劑，由於存在豐富的市售品，只要合適就能夠容易得到。但是，市售品現有狀況是面向通用設計，在縫紉機裝置這樣苛刻的條件下不能使用。因為市售品大多數為旋轉機械用，在應用到縫紉機裝置這樣潤滑劑容易被排出的滑動部時，需要潤滑劑供給裝置。例如使用標有高性能的各種市售品潤滑油或潤滑脂進行縫紉機裝置耐久實驗，在任何種類的潤滑劑沒有補給的情況下，驅動縫紉機裝置500小時以上是不可能的。其原因在於市售潤滑油的基礎油具有較寬範圍的分子量。低分子量成分容易蒸發，容易浸入滑動部的小間隙中。另一方面，高分子量成分不能浸入滑動部的小間隙中。因此，產生潤滑部的粘度低下，促進燒結或摩耗。因而對於基礎油必須使用窄分子量分布的物質。
同樣在使用非油溶性添加劑的情況下，考慮滑動部的小間隙中不能浸入固體的添加劑，不能發揮預期的添加效果(耐燒結、耐摩耗)。為此必須使用油溶性的添加劑。
發明內容
本發明的課題在於，提供高性能、壽命特性好的縫紉機用潤滑劑，同時提供使用所述潤滑劑而成本低、壽命長的縫紉機裝置。
為了解決上述課題，發現以封入間隙中的潤滑劑基礎油作為單一成分的縫紉機用潤滑劑組合物效果好。
本發明涉及一種縫紉機用潤滑劑組合物，該潤滑油或潤滑脂等潤滑劑密封在要支撐的直動軸的滑動面和介由間隙相對的軸承面的間隙中，其特徵在於，潤滑劑的基礎油中使用單一成分。所述縫紉機用潤滑劑組合物為潤滑油，配合1～15重量％油溶性添加劑，所述潤滑劑組合物為潤滑脂，增稠劑量為13～20重量％、或者所述縫紉機用潤滑劑組合物中使用的潤滑脂增稠劑優選具有觸變性。
本發明的縫紉機用潤滑劑組合物的特徵在於，所述縫紉機用潤滑劑組合物中使用的油溶性添加劑為選自有機金屬化合物、硼化合物、磷化合物、硫化合物組成的群中一種以上油溶性添加劑。
本發明的一種縫紉機裝置，其特徵在於，使用所述的縫紉機用潤滑劑組合物。
附圖的簡單說明
圖1縫紉機針棒滑動部的部分剖面圖具體實施方式
首先參照附圖詳細地說明本發明。本實施形態為顯示通常縫紉機針滑動部中適用本發明的例子部分剖面圖。
如圖1所示，縫紉機的針滑動部(以下稱作滑動部)形成由針棒支撐部件6內部的軸承部8a、8b支撐針棒7，通過曲柄2以及曲柄軸3和曲柄控制杆4將主軸1的旋轉運動改變為直線運動，通過針棒7和內嵌固定的針棒連結部5，使針棒7上下滑動的機構。
在針棒7與軸承8a和8b的間隙中，注入潤滑劑的潤滑油或潤滑脂。
針棒7與軸承部8a和8b的間隙非常小，因而即使注入潤滑劑也容易被排除。潤滑油或潤滑脂產生潤滑的成分為基礎油，通過以薄膜狀態存在的基礎油進行實際潤滑。因此，基礎油優選使用通過滑動不容易被排除的物質。即通過將不具有分子量分布的單一化合物或單一成分用作基礎油，可以避免出現滑動部入口處的高分子成分排除和低分子成分介入的現象，因而可以防止滑動部缺油或滑動部的內部發熱。如上所述，通過使潤滑劑的基礎油成為單一成分，可以解決所述的課題，使滑動部潤滑平穩，提供低成本、且壽命長的縫紉機裝置。
另外，使用潤滑油時，僅在初期注入也可以，由公知的氈材供給潤滑油也無妨。使用潤滑脂時，只要是具有觸變性的物質就沒有問題，為了進一步提高耐久性，需要如下所述注意增稠劑量。
下面，對本發明的縫紉機用潤滑劑組合物進行說明。
本發明使用的潤滑劑基礎油有聚丁烯、二羧酸酯、三羥甲基丙酯、季戊二醇酯、二苯基醚、氟油、聚烷基二醇，聚α-烯烴等，但從蒸發性能、添加劑的溶解性、潤滑性能方面，特別優良的二羧酸酯的癸二酸二辛酯最適合。
本發明使用的基礎油優選實際上由單一化合物或成分組成，沸點範圍在土2℃以內為佳。還有，常溫液體中其沸點優選200～350℃。另外，作為基礎油優選容易得到單一化合物的合成油，這時，含有通過通常精製不能除去的雜質也無妨。另外，基礎油為聚合物或低聚物時，聚合度實質為單一，或者其它的聚合度為5wt％以下，優選1wt％以下。
本發明使用的油溶性添加劑要求是能溶解在基礎油中的物質。基礎油作為載體，可以向滑動部供給油溶性添加劑。油溶性添加劑，例如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，優選合用二硫代氨基甲酸鉬和二烷基二硫代磷酸鋅。油溶性添加劑的總配合量優選0.1～15重量％的範圍。不足0.1重量％，添加效果完全沒有，超過15重量％，在潤滑油的情況下，擔心產生渾濁，同時潤滑劑整體產生異味，汙染操作環境。
油溶性添加劑二烷基二硫代磷酸鋅是由(RO)2PS2-Zn-PS2(OR)2(但是，R為C8～C12的烷基)所示的化合物，優選具有C12烷基的物質。其最佳配合量為0.5～2重量％的範圍。
二硫代氨基甲酸鉬是由(R2NCS2)2Mo2O2S2(但是，R為烷基)所示的化合物，其最佳配合量為1～6重量％的範圍。
另外，硼化合物為硼酸鹽、三苄基硼酸鹽、有機巰基烷基硼酸鹽(參照USP3303130號公報)、三苄基硼酸鹽和乙二醇的反應生成物(參照USP3400083號公報)、硼酸酯的磷酸酯硫代付加合物(フオスフエ一トスルフオキサイド の付加物)等，優選硼酸鈉等硼酸鹽，其最佳配合量為5～10重量％的範圍。
硫化合物以及磷化合物中有硫化油脂、硫化萜烯、硫化烯烴、硫化物等硫系添加劑，和亞磷酸酯、磷酸酯、磷酸酯的胺鹽等磷化合物。其各自配合量為0.01～5重量％的範圍，優選0.1～2重量％的範圍。本發明中以所述二烷基二硫代磷酸鋅、二硫代氨基甲酸鉬、二硫代磷酸鉬作為有機金屬化合物類。
本發明的潤滑劑組合物可以是潤滑脂，這時的增稠劑分散在基礎油中，形成膠囊結構，呈半固體狀，是具有觸變性的物質，例如有鈉皂、鋰皂、鈣皂、鈣複合物皂、鋁複合物皂、鋰複合物皂等金屬皂系，和二脲化合物、三脲化合物、皂土、聚四氟乙烯、矽土氣凝膠、鈉テレフタラメ-ト、氮化硼、アリミナ等非金屬皂系。其中優選穩定性和滑動性優良的鋰皂。鋰皂中，由12羥基硬脂酸和氫氧化鋰發生皂化反應得到的鋰羥基硬脂酸酯特別適合。與容易得到的市售鋰羥基硬脂酸分散在潤滑油中得到的物質相比，粘附性、潤滑性優良，能夠滿足要求。
本發明的潤滑脂增稠劑量優選13～20重量％的範圍。潤滑脂的硬度和增稠劑量相關，增稠劑量越多越能夠得到硬而附著力高的潤滑脂。本發明者由實驗發現，其最佳硬度為增稠劑量13～30重量％的範圍，優選13～20重量％的範圍。不足13重量％，潤滑脂從滑動部產生飛散，超過20重量％，潤滑脂過硬，不能得到可商業生產的潤滑脂。
除上述成分之外，根據需要可在本發明的縫紉機用潤滑劑組合物中配合抗氧劑以及防鏽劑等通常添加的添加劑。抗氧劑可以使用4，4′-甲撐二、ヒ ンダ-ド苯酚等苯酚系，或烷基二苯基胺、苯基-1-萘胺等芳香族胺系鏈式反應停止型抗氧劑，或硫化油脂、苄基亞硫酸鹽、二乙醯亞硫酸鹽等硫系過氧化物分解型抗氧劑，或N，N′-二鄰羥苯亞甲基-1，2-二氨基丙烷、苯並三唑、苯並三唑衍生物等金屬惰性型抗氧劑，這些也可以使用1種或2種以上的混合物。
作為防鏽劑，可以使用鋇萘磺酸鹽等磺酸鹽系、N-烷基三甲撐二胺二油酸酯、脂肪族胺-環烷酸縮合物等胺系、各種環烷酸鹽、羧酸酯、琥泊酸醯亞胺、琥泊酸酯等防鏽劑，這些可以使用1種或2種以上的混合物。
潤滑劑組合物不論是潤滑油，還是潤滑脂都可以使用1種或2種以上的油溶性添加劑、抗氧劑、抗鏽劑等添加劑。
本發明是一種使用所述縫紉機用潤滑劑組合物的縫紉機裝置。縫紉機裝置沒有特別限制，適合針棒上下高速運動的工業用縫紉機。對該潤滑劑組合物適用的縫紉機裝置的部位也沒有限制，但更適合針棒7和軸承8的滑動部。
本發明的縫紉機用潤滑劑組合物除上述縫紉機用之外，也可以使用在套管、線型導軌等各種滑動部或縫紉機內齒輪驅動部。另外也可用於電鍍或塗附後的所有縫紉機滑動部。
為了改善滑動特性，一般容易想到固體潤滑劑的合用、硬潤滑脂以及低粘度基礎油等構成。但是，由於固體潤滑劑向間隙的介入性差，實際中不起作用。僅是硬的潤滑脂時，塗附性差，反而形成塊狀，由滑動部脫落。在低粘度化不考慮分子量分布等時，低分子成分和高分子成分產生分離或低分子成分產生蒸發，實際上不起作用。本發明在發現解決上述問題的方法上具有較大意義。
實施例下面，通過實施例和比較例說明本發明。，使用表1所示的基礎油，得到表2～表5所示的縫紉機用潤滑油組合物。對於實施例1～14的縫紉機用潤滑劑組合物以及比較例1～11的組合物，使用具有和圖1類似機理的縫紉機耐久試驗機(主軸旋轉數4000rpm、面壓0.4N/mm、試驗時間至燒結停止)，進行耐久試驗。潤滑劑向軸承部的注入量約1cc，試驗結束規定是，形成的電路控制使主軸旋轉的電動機的電流值，產生規定電流值以上的過電流時，電動機處於off.潤滑劑僅在初期注入。縫紉機耐久性試驗結果示於表6。
表2～表5所示的實施例和比較例中，添加同量的公知抗氧劑烷基二苯胺和金屬惰性劑苯並三唑以及防鏽劑琥泊酸醯亞胺。表2～表5中配合量為重量％，餘量表示以潤滑劑組合物整體為100重量％時的剩餘。
另外，實施例1～12和比較例1～8為了供給油，在軸承部兩端安裝由氈材製成的市售ワシヤ。
使用的基礎油以及添加劑的簡稱如下所示。
表1
在此，PO1、PO2和PO3通過氫化由露易斯酸催化劑聚合1-十二烯得到聚合物而得到。PO1為將其蒸餾之後得到2聚體餾分。PO2為將其蒸餾之後得到3聚體餾分。PO3為蒸餾聚α烯烴聚合物的氫化物之後得到3聚體以上的混合餾分，含有28～38wt％的C30，46～56wt％的C40，13～18wt％的C50。
Li-S鋰皂ADA烷基二苯胺BTA苯並三唑SI琥泊酸醯亞胺BO硼酸鉀(液體)Zn二烷基二硫代磷酸鋅(液體)Mo1二硫代氨基甲酸鉬(液體)Mo2二硫代氨基甲酸鉬(非油溶性固體)Mo3二硫化鉬(非油溶性固體)P三辛基磷酸酯(液體)S硫化烯烴(液體)
表2
表3
表4
表5
表6
表6中，判定基準1000小時以上合格(縫紉機製造規格)，市售潤滑脂的能力500小時以下。
由表6縫紉機耐久性試驗結果可知，使用單一成分的基礎油時，可以超過標準耐久時間1000小時；使用混合物時，不能滿足標準耐久時間。
實施例6和比較例1任何一種基礎油都是聚α烯烴，但是，對照單一成分的基礎油組成的實施例7基礎油PO2和製造時最初作為混合物得到的PO3，明確可知單一成分PO2顯然有效。在使用具有分子量分布的潤滑油作為基礎油時，認為由於低分子量成分介入潤滑面，高分子量成分被排除，在滑動部內產生油量不足(缺油)。因此，一度被排除的高分子量成分對滑動部不具有永久性潤滑，不能產生超出預想的效果。
實施例14和比較例11用於比較油溶性添加劑和非油溶性添加劑，判明使用油溶性添加劑時耐久時間長。這和單一成分的考慮同樣，非油溶性添加劑在滑動部入口被排除，且由於排除的固體潤滑劑吸收油，導致潤滑油量不足。一般認為這是由於單一成分作為載體，對滑動部供給油溶性添加劑所致。也就是，考慮單一成分的基礎油和油溶性添加劑的協同效果。
還有，實施例13、14以及比較例9、10是用於比較潤滑脂化的情況。實施例13、14對照潤滑油的潤滑，確認潤滑脂化有一定的優異效果，但再確認的是影響耐久性的基本主要因素為單一成分的基礎油。
比較實施例13、14和比較例9、10，增稠劑量不足13重量％時，潤滑脂飛散，和潤滑脂一同失去油分，因而耐久時間變短。另外，增稠劑量超過20％，注入的潤滑脂呈塊狀，潤滑脂一下子由軸承部脫落。結果是耐久時間比比較例9短。
發明效果使用本發明的潤滑劑組合物作為用於縫紉機滑動部的潤滑油或潤滑脂等，可以大副度提高縫紉機滑動部的耐久性。
權利要求
1一種縫紉機用潤滑劑組合物，該潤滑劑組合物由基礎油和添加劑組成，密封在要支撐的直動軸的滑動面和通過間隙相對的軸承面的間隙中，其特徵在於，在基礎油中使用單一化合物或成分。
2如權利要求1所述的縫紉機用潤滑劑組合物，潤滑劑組合物為潤滑油或潤滑脂，配合有0.1～15重量％的油溶性添加劑。
3如權利要求1或2所述的縫紉機用潤滑劑組合物，潤滑劑組合物為潤滑脂，增稠劑量為13～20重量％。
4如權利要求1～3任一項所述的縫紉機用潤滑劑組合物，油溶性添加劑為選自有機金屬化合物、硼化合物、磷化合物、硫化合物組成的群中一種以上的化合物。
5一種縫紉機裝置，其特徵在於，使用權利要求1～4任一項中所述的縫紉機用潤滑劑組合物。
全文摘要
本發明提供具有優良潤滑性的縫紉機用潤滑劑組合物，同時可以延長各種滑動部件的壽命。一種縫紉機用潤滑劑組合物，該潤滑劑密封在針棒7和軸承部8等要支撐的直動軸的滑動面和通過間隙相對的軸承面的間隙中，使潤滑油基礎油成為單一化合物，配合有0.1～15重量％選自有機金屬化合物、硼化合物、磷化合物、硫化合物組成的群中一種以上化合物的油溶性添加劑。該縫紉機用潤滑劑組合物，除油溶性添加劑之外，可以是含有增稠劑的潤滑脂，此時優選增稠劑量13～20重量％，增稠劑具有觸變性為佳。
文檔編號C10M139/00GK1504551SQ20031011414
公開日2004年6月16日 申請日期2003年11月5日 優先權日2002年11月5日
發明者長野克己, 大利人美, 北村哲彌, 青木彥治, 彌, 治, 美 申請人:新日鐵化學株式會社, 兄弟工業株式會社