JP2004155864A

JP2004155864A - Lubricant composition for sewing machine

Info

Publication number: JP2004155864A
Application number: JP2002321550A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Nagano; 克己長野; Hitomi Otoshi; 人美大利; Tetsuya Kitamura; 哲弥北村; Hikoharu Aoki; 彦治青木
Original assignee: Brother Industries Ltd; Nippon Steel Chemical Co Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd; Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
Priority date: 2002-11-05
Filing date: 2002-11-05
Publication date: 2004-06-03
Anticipated expiration: 2022-11-05
Also published as: CN1504551A; JP4309637B2; CN100374533C

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lubricant composition for sewing machines which excels in lubricity. <P>SOLUTION: The lubricant composition for sewing machines uses a single compound or component as a base oil in the lubricant composition composed of the base oil and additives to be encapsulated in a gap of the bearing surface opposite to the sliding surface of a direct acting shaft to support through a gap. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ミシン用潤滑剤として適した潤滑剤組成物と、それを使用したミシン装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ミシン装置の潤滑は、潤滑油を使用者が注油するかフェルトなどの含浸剤を介して潤滑油を供給する仕組みが一般的に採用されてきた。使用される潤滑油は植物油や鉱物油がほとんどであり、耐久性などを考慮したものではなかった。そのため、短い周期で給油又はメンテナンスを実施しなければならない状況にあった。また、特開平１０−１１３４９０号公報、特開２００２−４５５８７号公報は、相対運動する摺動部に市販グリースを注入し、摩擦低減効果を狙ったものであるが、単にグリースを塗布するだけでは、メンテナンス周期の延長は実現できなかった。また、特開平８−１５５１７３号公報には、工業用ミシンの針棒機構が開示されているが、針棒表面材の改良に関する。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−１１３４９０号公報
【特許文献２】
特開２００２−４５５８７号公報
【特許文献３】
特開平８−１５５１７３号公報
【０００４】
ミシン装置の耐久性向上及びメンテナンスフリー化を実現させるためには、潤滑油の高性能化、グリースの適用などが選択される。従来より潤滑油としては市販のエンジン油や作動油、グリースとしては市販の軸受グリースなどが採用されてきた。
近年のミシン装置の高性能化、耐久性の向上に伴い、それらの摺動部に使用される潤滑剤には、高速化、高信頼性の要求が強く、そのため、摺動部に使用される潤滑剤には常に耐摩耗性の要求がある。摺動部の寿命に影響する因子には、摺動隙間、摺動速度、負荷荷重、発熱などあるが、潤滑剤の性能も大きな要因となる。
【０００５】
潤滑剤としては、豊富な市販品が存在するため、適当なものであれば容易に入手することができる。しかし、市販品は汎用向けに設計されたものであり、ミシン装置のような過酷な条件下では使用できないのが現状がる。なぜならば、市販品の大半が回転機械用であり、ミシン装置のような潤滑剤が排出されやすい摺動部用途には潤滑剤供給装置が必要となるためである。例えば、高性能と表記してある各種市販品の潤滑油やグリースを用いてミシン装置の耐久試験を実施したが、どの潤滑剤も補給なしでミシン装置を５００時間以上動かすことができなかった。その理由は、市販潤滑油の基油が比較的広い分子量を持っていることにあると考えられる。低分子量成分は蒸発しやすく、また摺動部の小さい隙間に浸入しやすい。一方、高分子量成分は摺動部の小さい隙間に浸入しにくい。そのため、潤滑部の粘度低下が生じ、焼付きや摩耗を促進する。そのため、基油には狭い分子量分布のものを使用しなければならないといえる。
同様に非油溶性添加剤を用いた場合、摺動部の小さい隙間に固体である添加剤が浸入できないことから、期待される添加効果（耐焼付き、耐摩耗）が発揮されないと考えられる。そのため、使用する添加剤は油溶性でなくてはならないといえる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、高性能で寿命特性に優れたミシン用潤滑剤を提供すると共に、これを使用することで低トルクかつ長寿命なミシン装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するには、隙間に封入する潤滑剤の基油を単一成分としたミシン用潤滑剤組成物が優れていることを見出した。
【０００８】
本発明は、支持すべき直動軸の摺動面と隙間を介して対向する軸受面の隙間に封入する潤滑油やグリース等の潤滑剤おいて、潤滑剤の基油に単一成分を用いたことを特徴とするミシン用潤滑剤組成物である。ここで、前記ミシン用潤滑剤組成物が潤滑油であり、油溶性添加剤を１〜１５重量％配合すること、前記ミシン用潤滑剤組成物がグリースであり、増ちょう剤量が１３〜２０重量％であること、又は、前記ミシン用潤滑剤組成物に用いるグリースの増ちょう剤がチキソトロピーを有することが好ましい。
また、本発明は、前記ミシン用潤滑剤組成物に用いる油溶性添加剤が、有機金属化合物、ホウ素化合物、リン化合物、硫黄化合物からなる群より選ばれた１種以上の油溶性添加剤であることを特徴とするミシン用潤滑剤組成物である。
更に、本発明は、前記のミシン用潤滑剤組成物を使用したことを特徴とするミシン装置である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
まず、本発明を図面を参照して詳細に説明する。本実施形態は通常のミシンの針摺動部に本発明を適用した一例を示す部分断面図である。
【００１０】
図１に示すように、ミシンの針摺動部（以下摺動部という）は、針棒支持部材６内部の軸受部８ａ、８ｂによって針棒７が支持され、主軸１の回転運動をクランク２及びクランク軸３とクランクレバー４を通して直線運動に変換し、針棒７と内嵌固定された針棒連結部５を通して、針棒７を上下摺動させる機構となっている。
【００１１】
そして、針棒７と軸受部８ａと８ｂの隙間には、潤滑剤である潤滑油やグリースが注入されている。
【００１２】
針棒７と軸受部８ａと８ｂの隙間は非常に小さく、潤滑剤を注入しても容易に排除される状況にある。潤滑油もグリースも潤滑に寄与する成分は基油であり、実際の潤滑は薄膜状態として存在する基油によって行われる。従って、使用する基油は摺動によって容易に排除されないものが好ましい。つまり、分子量分布を持たない単一化合物又は単一成分を基油に用いることで、摺動部入口での高分子成分の排除と低分子成分の介入現象を回避することができるため、摺動部のオイルスタベーションや摺動部の内部発熱を防止することができる。以上のように、摺動部の潤滑をスムーズにし、低トルク、かつ長寿命なミシン装置を提供する課題は、潤滑剤の基油を単一成分にすることで解決することができる。
【００１３】
なお、潤滑油を使用する場合は、初期注入のみでも構わないが公知のフェルト材による潤滑油供給を行っても何ら差し支えない。グリースを使用する場合は、チキソトロピー性を有するものであれば問題ないが、更に耐久性を向上させるためには、下記のように増ちょう剤量に注意する必要がある。
【００１４】
以下、本発明のミシン用潤滑剤組成物について説明する。
本発明に用いる潤滑剤の基油としては、ポリブテン、二塩基酸エステル、トリメチロールプロパンエステル、ネオペンチルグリコールエステル、ジフェニルエーテル、フッ素油、ポリアルキルグリコール、ポリアルファオレフィンなどがあるが、蒸発性能、添加剤の溶解性、潤滑性能の面で特に優れている二塩基酸エステルであるセバシン酸ジオクチルが好適である。
本発明で使用する基油は、実質的に単一の化合物又は成分からなり、沸点範囲が±２℃以内であることがよい。また、常温液体で、その沸点は２００〜３５０℃にあることが好ましい。なお、基油としては、単一化合物を得やすい合成油が好ましく、この場合通常の精製では除去しえない不純物を含むことは差し支えない。また、基油がポリマー又はオリゴマーである場合は、重合度が実質的に単一であることがよい。
【００１５】
本発明に用いる油溶性添加剤は、基油に溶解するものである必要がある。基油がキャリアとなって、摺動部へ油溶性添加剤を供給することができる。例えば、油溶性添加剤としては、ジアルキルジチオリン酸亜鉛、ジチオカルバミン酸モリブデン、ジチオリン酸モリブデンなどの有機金属化合物類、ホウ酸系化合物、リン系化合物、硫黄系化合物などがあるが、好ましくはジチオカルバミン酸モリブデンとジアルキルジチオリン酸亜鉛を併用することである。油溶性添加剤の総配合量は０．１〜１５重量％の範囲がよい。０．１重量％未満では添加効果が全くなく、１５重量％を超えると潤滑油の場合、濁りが生じると共に潤滑剤全体が異臭を発するため作業環境の雰囲気汚染が心配される。
【００１６】
油溶性添加剤としてのジアルキルジチオリン酸亜鉛は、（ＲＯ）_２ＰＳ_２−Ｚｎ−ＰＳ_２（ＯＲ）_２（但し、ＲはＣ８〜Ｃ１２のアルキル基）で示されたる化合物であり、好ましくはＣ１２のアルキル基を有するものである。その最適配合量は０．５〜２重量％の範囲である。
【００１７】
また、ジチオカルバミン酸モリブデンは、（Ｒ_２ＮＣＳ_２）_２Ｍｏ_２Ｏ_２Ｓ_２（但し、Ｒはアルキル基）で示される化合物であり、その最適配合量は１〜６重量％である。
【００１８】
また、ホウ素化合物は、ホウ酸塩、トリベンジルボレート、オルガノメルカプトアルキルボレート（ＵＳＰ３３０３１３０号公報参照）、トリベンジルボレートとエチレングリコールの反応生成物（ＵＳＰ３４０００８３号公報参照）、ボレートエステルのフォスフェートスルフォキサイドの付加物等であり、好ましくはホウ酸カリウム等のホウ酸塩であり、その最適配合量は、５〜１０重量％の範囲である。
【００１９】
また、硫黄化合物及びリン化合物には、硫化油脂、硫化テルペン、硫化オレフィン、サルファイド等の硫黄系添加剤と、亜リン酸エステル、リン酸エステル、リン酸エステルのアミン塩等のリン化合物がある。その各々の配合量は０．０１〜５重量％、好ましくは０．１〜２重量％である。なお、本発明においては、前記ジアルキルジチオリン酸亜鉛、ジチオカルバミン酸モリブデン、ジチオリン酸モリブデンは、有機金属化合物類とする。
【００２０】
また、本発明の潤滑剤組成物はグリースであることができ、この場合における増ちょう剤は基油中に分散し、ミセル構造をとって半固体状を呈し、チキソトロピー性を有するものであり、ナトリウム石けん、リチウム石けん、カルシウム石けん、カルシウムコンプレックス石けん、アルミニウムコンプレックス石けん、リチウムコンプレックス石けん等の金属石けん系や、ジウレア化合物、トリウレア化合物、ベントン、ポリテトラフルオロエチレン、シリカエアロゲル、ナトリウムテレフタラメート、窒化ホウ素、アリミナ等の非金属石けん系をあげることができる。これらのうち、安定性と摺動特性の面に優れたリチウム石けんが好ましい。特に、リチウム石けんの中でも１２ヒドロキシステアリン酸と水酸化リチウムをケン化反応させて得られるリチウムヒドロキシステアレートが好適である。これは、市販で容易に入手できるリチウムヒドロキシステアレートを潤滑油中に分散させたものより、付着性・潤滑性が優れ、これを満足することができる。
【００２１】
本発明のグリースの増ちょう剤量は、１３〜２０重量％の範囲がよい。グリースの硬さは、増ちょう剤量と関係があり、増ちょう剤量が多いほど固くて付着力の高いグリースが得られる。本発明者らの実験によれば、その最適硬さは、増ちょう剤量１３〜３０重量％の範囲にあり、好ましくは１３〜２０重量％の範囲にあることが見出された。１３重量％未満では、摺動部からのグリース飛散が生じ、２０重量％を超えるとグリースが硬すぎて商業生産可能なグリースを得ることができない。
【００２２】
更に、本発明のミシン用潤滑剤組成物には、上記成分の他、必要により酸化防止剤及び防錆剤等の通常添加される添加剤を配合することができる。酸化防止剤としては、４，４’−メチレンビス、ヒンダードフェノールなどのフェノール系や、アルキルジフェニルアミン、フェニル−１−ナフチルアミン等の芳香族アミン系の連鎖反応停止型酸化防止剤や、硫化油脂、ベンジルサルファイド、ジアセチルサルファイド等の硫黄系の過酸化物分解型酸化防止剤や、Ｎ，Ｎ’−ジサリチリデン−１，２−ジアミノプロパン、ベンゾトリアゾール、ベンゾトリアゾール誘導体等の金属不活性型酸化防止剤が使用でき、これらは１種類又は２種類以上の混合物を使用することができる。
【００２３】
防錆剤としては、バリウムナフタレンスルフォネート等のスルフォネート系、Ｎ−アルキルトリメチレンジアミンジオレエート、脂肪族アミン−ナフテン酸縮合物等のアミン系、各種ナフテン酸塩、カルボン酸エステル、コハク酸イミド、コハク酸エステル等の防錆剤が使用でき、これらは１種類又は２種類以上の混合物を使用することができる。
油溶性添加剤、酸化防止剤、防錆剤等の添加剤は、潤滑剤組成物が潤滑油である場合でも、グリースである場合でも１種類又は２種類以上を使用することができる。
【００２４】
また、本発明は、前記のミシン用潤滑剤組成物を使用したミシン装置である。かかる、ミシン装置には格別な制限はないが、高速で針棒が上下運動する工業用ミシンに適する。また、ミシン装置にこの潤滑剤組成物が適用される部位にも制限はないが、針棒７と軸受８の摺動部に適する。
【００２５】
本発明のミシン用潤滑剤組成物は、例えば上記のミシン用途に好適である他、ライナー、リニアガイドなどの各種摺動部やミシン内ギヤ駆動部にも使用できる。また、メッキやコーティングを施した全てのミシン摺動部にも適用可能である。
【００２６】
一般的に摺動特性を改善するためには、固体潤滑剤の併用、硬いグリース及び低粘度基油などの構成が容易に浮かぶ。しかし、固体潤滑剤は隙間への介入性が劣り、実際には役に立たない。また、単に硬いグリースでは塗布性が悪く、逆に塊状になり摺動部より脱落してしまう。低粘度化も分子量分布等を考慮しない場合は、低分子成分と高分子成分の分離や低分子成分の蒸発が生じ、実際には機能しない。これらを解決する方法を見出した点において、本発明の意義は大きいといえる。
【００２７】
【実施例】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を明確にする。
表１に示す基油を用いて、表２〜表５に示すミシン用潤滑剤組成物を得た。実施例１〜１４のミシン用潤滑剤組成物及び比較例１〜１１の組成物について図１と類似した機構を有するミシン耐久試験機（主軸回転数：４０００ｒｐｍ、面圧：０．４Ｎ／ｍｍ^２、試験時間：焼付き停止するまで）を用いて、耐久試験を実施した。潤滑剤の軸受部への注入量は約１ｃｃとし、試験終了の規定は、主軸を回転させるモーターの電流値をモニタリングし、規定電流値以上の過電流が生じた場合は、モーターがｏｆｆとなるような回路を作成した。なお、潤滑剤の注入は初期のみとした。ミシン耐久試験の結果は、表６に示す。
【００２８】
なお、表２〜表５に示す実施例と比較例には、公知の酸化防止剤であるアルキルジフェニルアミンと金属不活性剤であるベンゾトリアゾール及び防錆剤であるコハク酸イミドを同一量添加している。また、表２〜表５において、配合量は重量％であり、残は潤滑剤組成物全体を１００重量％としたときの残余を示す。
なお、実施例１〜１２と比較例１〜８は、油を供給する目的で軸受部両端にフェルト材でできた市販のワシャを取り付けた。
使用した基油及び添加剤の略号を次に示す。
【００２９】
【表１】

【００３０】
Ｌｉ−Ｓ：リチウム石鹸
ＡＤＡ：アルキルジフェニルアミン
ＢＴＡ：ベンゾトリアゾール
ＳＩ：コハク酸イミド
ＢＯ：ホウ酸カリウム（液体）
Ｚｎ：ジアルキルジチオリン酸亜鉛（液体）
Ｍｏ１：ジチオカルバミン酸モリブデン（液体）
Ｍｏ２：ジチオカルバミン酸モリブデン（非油溶性固体）
Ｍｏ３：二硫化モリブデン（非油溶性固体）
Ｐ：トリオクチルフォスフェート（液体）
Ｓ：硫化オレフィン（液体）
【００３１】
【表２】

【００３２】
【表３】

【００３３】
【表４】

【００３４】
【表５】

【００３５】
【表６】

【００３６】
表６において、判定基準：１０００時間以上合格（ミシンメーカー規格）、市販グリースの能力：５００時間以下である。
表６のミシン耐久試験結果から判るように、単一成分の基油では基準耐久時間である１０００時間を超過することができるが、混合物となると基準耐久時間を満たすことができなかった。
【００３７】
また、実施例６と比較例１はいずれも基油はポリアルファオレフィンであるが、単一成分の基油からなる実施例７の基油ＰＯ２と、製造時にはじめから混合物として得られるＰＯ３では、明らかに単一成分であるＰＯ２のほうが有効であることが判る。従って、分子量分布を持つ潤滑油を基油に用いた場合、低分子量成分が潤滑面に介入し、高分子量成分が排除されるために、摺動部内において油量不足（オイルスタベーション）が生じていると考えられる。そのため、一度排除された高分子量成分は永久に摺動部の潤滑に寄与することがないため、予想以上の効果をもたらさなかったと考えられる。
【００３８】
また、実施例１４と比較例１１は、油溶性添加剤と非油溶性添加剤の比較であるが、油溶性添加剤を用いた方が耐久時間が長いことが判明した。これは、単一成分の考えと同様に、非油溶性添加剤は摺動部入口で排除され、かつ排除された固体潤滑剤が油を吸収するため、潤滑油量不足に陥ったものと判断される。一方、油溶性添加剤は添加することで延命効果があることが確認された。これは、単一成分がキャリアとなって摺動部へ油溶性添加剤を供給したためと考えられる。つまり、単一成分の基油と油溶性添加剤の相乗効果であると思われる。
【００３９】
また、実施例１３、１４及び比較例９、１０はグリース化した場合の比較である。実施例１３、１４はグリース化によって潤滑油による潤滑よりも若干優れていることが確認されたが、基本的に耐久性を支配する要因は単一成分の基油であることが再確認された。
実施例１３，１４と比較例９，１０の比較において、増ちょう剤量が１３重量％未満の場合、グリースの飛散が生じ、グリースと一緒に油分を失うため、耐久時間が短くなった。一方、増ちょう剤量を２０％超にすると注入したグリースが塊状となり、一気に軸受部よりグリースが脱落した。その結果、耐久時間は比較例９よりも短くなった。
【００４０】
【発明の効果】
ミシン摺動部に用いる潤滑油やグリース等として、本発明の潤滑剤組成物を用いることで、ミシン摺動部の耐久性を大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ミシンの針棒摺動部の部分断面図
【符号の説明】
１主軸
２クランク
３クランク軸
４クランクレバー
５針連結部
６針棒支持部材
７針棒
８軸受部[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a lubricant composition suitable as a lubricant for a sewing machine and a sewing machine using the same.
[0002]
[Prior art]
For lubrication of a sewing machine, a mechanism in which a user lubricates lubricating oil or supplies lubricating oil via an impregnating agent such as felt has been generally adopted. Most of lubricating oils used are vegetable oils and mineral oils, and do not consider durability and the like. Therefore, there has been a situation in which refueling or maintenance must be performed in a short cycle. JP-A-10-113490 and JP-A-2002-45587 aim at injecting commercially available grease into a sliding part that moves relative to each other to reduce the friction. However, simply applying grease is not sufficient. However, extension of the maintenance cycle could not be realized. Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-155173 discloses a needle bar mechanism of an industrial sewing machine, which relates to an improvement of a needle bar surface material.
[0003]
[Patent Document 1]
JP 10-113490 A [Patent Document 2]
JP 2002-45587 A [Patent Document 3]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-155173
In order to improve the durability of the sewing machine and achieve maintenance-free operation, it is necessary to improve the performance of the lubricating oil and to apply grease. Conventionally, commercially available engine oils and hydraulic oils have been employed as lubricating oils, and commercially available bearing greases have been employed as greases.
With the recent increase in performance and durability of sewing machines, there is a strong demand for high-speed, high-reliability lubricants for these sliding parts. Lubricants always have abrasion resistance requirements. Factors that affect the life of the sliding portion include a sliding gap, a sliding speed, a load applied, and heat generation, but the performance of the lubricant is also a major factor.
[0005]
Lubricants are available in abundant commercial products and can be easily obtained as long as they are suitable. However, commercial products are designed for general use and cannot be used under severe conditions such as sewing machines. This is because most of the commercially available products are for rotary machines, and a lubricant supply device is required for a sliding portion application such as a sewing machine in which lubricant is easily discharged. For example, a durability test of the sewing machine was performed using various commercially available lubricating oils and greases described as high performance, but the sewing machine could not be operated for more than 500 hours without replenishing any lubricant. It is considered that the reason is that the base oil of the commercial lubricating oil has a relatively wide molecular weight. The low molecular weight components are easily evaporated and easily penetrate into small gaps in the sliding portion. On the other hand, the high molecular weight component is less likely to penetrate into small gaps in the sliding portion. For this reason, the viscosity of the lubricated portion is reduced, and seizure and wear are promoted. Therefore, it can be said that a base oil having a narrow molecular weight distribution must be used.
Similarly, when a non-oil-soluble additive is used, the solid additive cannot penetrate into small gaps in the sliding portion, and thus it is considered that the expected addition effect (seizure resistance and abrasion resistance) is not exhibited. Therefore, it can be said that the additives used must be oil-soluble.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a sewing machine lubricant having high performance and excellent life characteristics, and to provide a sewing machine having a low torque and a long life by using the lubricant.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, it has been found that a lubricant composition for a sewing machine having a single component of a base oil of a lubricant to be filled in the gap is excellent.
[0008]
The present invention uses a single component as a lubricant base oil in a lubricant such as lubricating oil or grease sealed in a gap between a bearing surface opposed to a sliding surface of a linear motion shaft to be supported through a gap. A lubricant composition for sewing machines. Here, the lubricant composition for a sewing machine is a lubricating oil, and an oil-soluble additive is blended in an amount of 1 to 15% by weight. The lubricant composition for a sewing machine is a grease, and the amount of a thickener is 13 to 20. % By weight, or the grease thickener used in the lubricant composition for sewing machines preferably has thixotropy.
Further, in the present invention, the oil-soluble additive used in the lubricant composition for a sewing machine is one or more oil-soluble additives selected from the group consisting of organometallic compounds, boron compounds, phosphorus compounds, and sulfur compounds. A lubricant composition for a sewing machine, characterized in that:
Further, the present invention is a sewing machine characterized by using the above-mentioned lubricant composition for a sewing machine.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
First, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. This embodiment is a partial sectional view showing an example in which the present invention is applied to a needle sliding portion of a normal sewing machine.
[0010]
As shown in FIG. 1, a needle sliding portion (hereinafter referred to as a sliding portion) of the sewing machine has a needle bar 7 supported by bearings 8 a and 8 b inside a needle bar support member 6. The linear motion is converted into a linear motion through the crankshaft 3 and the crank lever 4, and the needle bar 7 is vertically slid through the needle bar connecting portion 5 fixed to the needle bar 7.
[0011]
Lubricating oil or grease is injected into the gap between the needle bar 7 and the bearings 8a and 8b.
[0012]
The clearance between the needle bar 7 and the bearing portions 8a and 8b is very small, and is in a situation where even if a lubricant is injected, it is easily removed. A component that contributes to lubrication in both lubricating oil and grease is a base oil, and actual lubrication is performed by a base oil that exists as a thin film. Therefore, it is preferable that the base oil used is not easily removed by sliding. In other words, by using a single compound or a single component having no molecular weight distribution as the base oil, it is possible to eliminate the high-molecular component at the entrance of the sliding portion and to avoid the intervention phenomenon of the low-molecular component. It is possible to prevent oil starvation of the part and internal heat generation of the sliding part. As described above, the problem of providing a low-torque, long-life sewing machine that smoothly lubricates the sliding portion can be solved by making the base oil of the lubricant a single component.
[0013]
When using a lubricating oil, only the initial injection may be used, but lubricating oil may be supplied by a known felt material. When grease is used, there is no problem as long as it has thixotropy, but in order to further improve durability, it is necessary to pay attention to the amount of the thickener as described below.
[0014]
Hereinafter, the lubricant composition for a sewing machine of the present invention will be described.
Examples of the base oil of the lubricant used in the present invention include polybutene, dibasic acid ester, trimethylolpropane ester, neopentyl glycol ester, diphenyl ether, fluorine oil, polyalkyl glycol, polyalphaolefin, and the like. Dioctyl sebacate, which is a dibasic acid ester which is particularly excellent in terms of solubility of the agent and lubrication performance, is preferred.
The base oil used in the present invention consists essentially of a single compound or component, and preferably has a boiling point within ± 2 ° C. Further, the liquid is a room temperature liquid, and its boiling point is preferably 200 to 350 ° C. As the base oil, a synthetic oil from which a single compound can be easily obtained is preferable. In this case, impurities which cannot be removed by ordinary refining may be contained. When the base oil is a polymer or an oligomer, the degree of polymerization is preferably substantially single.
[0015]
The oil-soluble additive used in the present invention needs to be soluble in the base oil. The base oil serves as a carrier to supply the oil-soluble additive to the sliding portion. For example, examples of the oil-soluble additive include organometallic compounds such as zinc dialkyldithiophosphate, molybdenum dithiocarbamate, and molybdenum dithiophosphate, boric acid compounds, phosphorus compounds, and sulfur compounds, and preferably molybdenum dithiocarbamate. And zinc dialkyldithiophosphate. The total amount of the oil-soluble additives is preferably in the range of 0.1 to 15% by weight. If the amount is less than 0.1% by weight, there is no effect of addition, and if the amount exceeds 15% by weight, in the case of lubricating oil, turbidity occurs and the whole lubricant emits an unpleasant odor, so that there is a concern about contamination of the working environment.
[0016]
The zinc dialkyldithiophosphate as an oil-soluble additive is a compound represented by (RO) ₂ PS ₂ -Zn-PS ₂ (OR) ₂ (where R is a C8 to C12 alkyl group), and is preferably C12 Having an alkyl group of The optimum amount is in the range of 0.5 to 2% by weight.
[0017]
Molybdenum dithiocarbamate is a compound represented by (R ₂ NCS ₂ ) ₂ Mo ₂ O ₂ S ₂ (where R is an alkyl group), and the optimum blending amount is 1 to 6% by weight.
[0018]
Boron compounds include borate, tribenzyl borate, organomercaptoalkyl borate (see US Pat. No. 3,303,130), a reaction product of tribenzyl borate and ethylene glycol (see US Pat. No. 3,800,833), and a phosphate sulfoxide of borate ester. Side adducts and the like, preferably borates such as potassium borate, and the optimal amount thereof is in the range of 5 to 10% by weight.
[0019]
Examples of the sulfur compound and the phosphorus compound include sulfur-based additives such as sulfurized fats and oils, sulfurized terpenes, sulfurized olefins, and sulfides, and phosphorus compounds such as phosphites, phosphates, and amine salts of phosphates. The amount of each of them is 0.01 to 5% by weight, preferably 0.1 to 2% by weight. In the present invention, the zinc dialkyldithiophosphate, molybdenum dithiocarbamate, and molybdenum dithiophosphate are organometallic compounds.
[0020]
Further, the lubricant composition of the present invention can be grease, in which case the thickener is dispersed in the base oil, takes a micellar structure, exhibits a semi-solid state, and has thixotropic properties, Metal soaps such as sodium soap, lithium soap, calcium soap, calcium complex soap, aluminum complex soap, lithium complex soap, diurea compounds, triurea compounds, bentone, polytetrafluoroethylene, silica airgel, sodium terephthalamate, boron nitride And non-metal soaps such as Alimina. Among them, lithium soap excellent in stability and sliding characteristics is preferable. In particular, among the lithium soaps, lithium hydroxystearate obtained by saponifying 12-hydroxystearic acid and lithium hydroxide is preferable. This is more excellent in adhesion and lubricity than those obtained by dispersing lithium hydroxystearate, which is easily available commercially, in a lubricating oil, and can satisfy this.
[0021]
The thickener amount of the grease of the present invention is preferably in the range of 13 to 20% by weight. The hardness of the grease is related to the amount of the thickener, and the larger the amount of the thickener, the harder the grease and the higher the adhesiveness. According to the experiments of the present inventors, it has been found that the optimum hardness is in the range of 13 to 30% by weight of the thickener, preferably in the range of 13 to 20% by weight. If it is less than 13% by weight, grease is scattered from the sliding portion, and if it exceeds 20% by weight, the grease is too hard to obtain commercially available grease.
[0022]
Further, in addition to the above-mentioned components, additives which are usually added such as an antioxidant and a rust inhibitor can be added to the lubricant composition for a sewing machine of the present invention, if necessary. Examples of the antioxidant include phenol-based antioxidants such as 4,4'-methylenebis and hindered phenol; and aromatic amine-based antioxidants such as alkyldiphenylamine and phenyl-1-naphthylamine; Uses sulfur-based peroxide-decomposed antioxidants such as sulfide and diacetyl sulfide, and metal-inactive antioxidants such as N, N'-disalicylidene-1,2-diaminopropane, benzotriazole and benzotriazole derivatives These can be used alone or in a mixture of two or more.
[0023]
Examples of the rust inhibitor include sulfonates such as barium naphthalene sulfonate, amines such as N-alkyl trimethylene diamine dioleate, aliphatic amine-naphthenic acid condensate, various naphthenates, carboxylic esters, and succinic acids. Rust inhibitors such as imides and succinates can be used, and one or a mixture of two or more of them can be used.
One or two or more kinds of additives such as an oil-soluble additive, an antioxidant, and a rust inhibitor can be used regardless of whether the lubricant composition is a lubricating oil or a grease.
[0024]
Further, the present invention is a sewing machine using the above-described lubricant composition for a sewing machine. Such a sewing machine is not particularly limited, but is suitable for an industrial sewing machine in which a needle bar moves up and down at high speed. Further, there is no limitation on the site where the lubricant composition is applied to the sewing machine, but it is suitable for the sliding portion between the needle bar 7 and the bearing 8.
[0025]
The lubricant composition for a sewing machine of the present invention is suitable for, for example, the above-mentioned sewing machine applications, and can also be used for various sliding parts such as a liner and a linear guide and a gear driving part in the sewing machine. Further, the present invention can be applied to all the sliding portions of the sewing machine on which plating or coating is performed.
[0026]
In general, in order to improve the sliding characteristics, a combination of a solid lubricant, a hard grease, and a low-viscosity base oil easily appears. However, solid lubricants are poorly intervening in gaps and are not useful in practice. In addition, simply hard grease has poor applicability, and conversely forms a lump and falls off the sliding part. If the molecular weight distribution and the like are not taken into consideration for lowering the viscosity, separation of the low-molecular component from the high-molecular component and evaporation of the low-molecular component occur, so that they do not actually function. It can be said that the present invention is significant in finding a method for solving these problems.
[0027]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be clarified with reference to Examples and Comparative Examples.
Using the base oils shown in Table 1, lubricant compositions for sewing machines shown in Tables 2 to 5 were obtained. The lubricant compositions for sewing machines of Examples 1 to 14 and the compositions of Comparative Examples 1 to 11 have a mechanism similar to that of FIG. 1 (main shaft rotation speed: 4000 rpm, surface pressure: 0.4 N / mm ^2). , Test time: until the seizure is stopped). The amount of lubricant injected into the bearing part is about 1 cc. The test is terminated by monitoring the current value of the motor that rotates the main shaft. If an overcurrent that exceeds the specified current value occurs, the motor is turned off. Such a circuit was created. The injection of the lubricant was performed only in the initial stage. Table 6 shows the results of the sewing machine durability test.
[0028]
In Examples and Comparative Examples shown in Tables 2 to 5, the same amounts of alkyldiphenylamine as a known antioxidant, benzotriazole as a metal deactivator, and succinimide as a rust inhibitor were added. I have. In Tables 2 to 5, the blending amounts are% by weight, and the balance indicates the balance when the entire lubricant composition is 100% by weight.
In Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 8, commercially available washers made of a felt material were attached to both ends of the bearing portion for the purpose of supplying oil.
Abbreviations of base oils and additives used are shown below.
[0029]
[Table 1]

[0030]
Li-S: lithium soap ADA: alkyl diphenylamine BTA: benzotriazole SI: succinimide BO: potassium borate (liquid)
Zn: zinc dialkyldithiophosphate (liquid)
Mo1: molybdenum dithiocarbamate (liquid)
Mo2: Molybdenum dithiocarbamate (non-oil-soluble solid)
Mo3: Molybdenum disulfide (non-oil-soluble solid)
P: Trioctyl phosphate (liquid)
S: Sulfurized olefin (liquid)
[0031]
[Table 2]

[0032]
[Table 3]

[0033]
[Table 4]

[0034]
[Table 5]

[0035]
[Table 6]

[0036]
In Table 6, the criterion is 1000 hours or more (standard of sewing machine manufacturer), and the capacity of commercially available grease is 500 hours or less.
As can be seen from the results of the sewing machine durability test shown in Table 6, the base oil of a single component could exceed the standard durability time of 1000 hours, but the mixture could not satisfy the standard durability time.
[0037]
In both Example 6 and Comparative Example 1, the base oil was a polyalphaolefin, but the base oil PO2 of Example 7 consisting of a single component base oil, and the PO3 obtained as a mixture from the beginning at the time of production, It is apparent that PO2 which is a single component is more effective. Therefore, when a lubricating oil having a molecular weight distribution is used as a base oil, a low molecular weight component intervenes on the lubricating surface and a high molecular weight component is eliminated, so that an insufficient oil amount (oil starvation) occurs in the sliding portion. It is thought that it is. Therefore, it is considered that the once removed high molecular weight component did not contribute to lubrication of the sliding portion permanently, and did not bring about an unexpected effect.
[0038]
Further, Example 14 and Comparative Example 11 are comparisons between an oil-soluble additive and a non-oil-soluble additive, and it was found that the durability time was longer when the oil-soluble additive was used. This is because, similar to the idea of a single component, the non-oil-soluble additive was eliminated at the entrance of the sliding part, and the eliminated solid lubricant absorbed the oil, which led to a judgment that the amount of lubricating oil was insufficient. Is done. On the other hand, it was confirmed that the oil-soluble additive had a life-prolonging effect when added. This is probably because the single component became a carrier and supplied the oil-soluble additive to the sliding portion. That is, it is considered that the synergistic effect of the single component base oil and the oil-soluble additive.
[0039]
Examples 13 and 14 and Comparative Examples 9 and 10 are comparisons when grease is used. Examples 13 and 14 were confirmed to be slightly superior to lubrication by lubricating oil due to grease, but it was reconfirmed that the factor governing durability was basically a single component base oil. .
In the comparison between Examples 13 and 14 and Comparative Examples 9 and 10, when the amount of the thickener was less than 13% by weight, the grease was scattered and the oil was lost together with the grease, so that the durability time was shortened. On the other hand, when the amount of the thickener was more than 20%, the injected grease became a lump and grease dropped off from the bearing at a stretch. As a result, the durability time was shorter than that of Comparative Example 9.
[0040]
【The invention's effect】
By using the lubricant composition of the present invention as a lubricating oil, grease, or the like used for the sliding portion of the sewing machine, the durability of the sliding portion of the sewing machine can be significantly improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a needle bar sliding portion of a sewing machine.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Main shaft 2 Crank 3 Crank shaft 4 Crank lever 5 Needle connection part 6 Needle bar support member 7 Needle bar 8 Bearing part

Claims

A single compound or component is used as a base oil in a lubricant composition comprising a base oil and an additive to be sealed in a gap between a bearing surface opposed to a sliding surface of a linear motion shaft to be supported with a gap therebetween. A lubricant composition for a sewing machine, comprising:

The lubricant composition for a sewing machine according to claim 1, wherein the lubricant composition is lubricating oil or grease, and 0.1 to 15% by weight of an oil-soluble additive is blended.

The lubricant composition for a sewing machine according to claim 1 or 2, wherein the lubricant composition is grease and the amount of the thickener is 13 to 20% by weight.

The lubricant composition for a sewing machine according to any one of claims 1 to 3, wherein the oil-soluble additive is at least one compound selected from the group consisting of an organometallic compound, a boron compound, a phosphorus compound, and a sulfur compound.

A sewing machine using the lubricant composition for a sewing machine according to any one of claims 1 to 4.