WO2007063881A1 - 多孔性固形潤滑剤および軸受並びに等速自在継手 - Google Patents

Abstract

　潤滑油を保持する固形潤滑剤の前記保持力を向上させると共に、外力による変形によって滲み出す潤滑油量を必要最小限に留めることのできる固形潤滑剤およびこれを封入した軸受または等速自在継手とすることである。 　潤滑油を含む潤滑成分および樹脂成分を必須成分とし、前記樹脂成分は発泡して多孔質化された固形物であり、かつ前記潤滑成分を樹脂内部に吸蔵してなる多孔性固形潤滑剤およびこれを封入した軸受または等速自在継手とする。樹脂成分を発泡した状態で樹脂内に潤滑成分を吸蔵させるので、樹脂の柔軟性により、例えば圧縮、膨張、屈曲、ねじりなどの外力による変形により潤滑成分を滲み出させて樹脂の分子間から外部に徐放できる。潤滑油の保持量は単なる気孔内の含浸による保持量よりも多くなる。長寿命で高速回転でも運転可能であり低コストで製造可能な軸受になり、また長寿命でゴム製ブーツの傷みも少ない等速自在継手になる。

Description

多孔性固形潤滑剤および軸受並びに等速自在継手

技術分野

[0001] この発明は、機械装置の摺動部や回転部に潤滑油を供給可能な多孔性固形潤滑 剤およびこれを用いた軸受並びに等速自在継手に関する。

背景技術

[0002] 一般に、自動車や産業用機械に代表される殆どの機械の摺動部や回転部などに 潤滑剤が使用されている。潤滑剤は、液体潤滑剤と固体潤滑剤に大別されるが、潤 滑油を増ちようさせて保形性を持たせたグリースや、液体潤滑剤を保持してその飛散 や垂れ落ちを防止できる固形潤滑剤も知られている。

[0003] 例えば、潤滑油やグリースに、超高分子量ポリオレフイン、またはウレタン榭脂およ びその硬化剤を混合し、榭脂の分子間に液状の潤滑成分を保持させて徐々に滲み 出る物性を持たせた固形潤滑剤が周知である (特許文献 1、 2、 3)。

[0004] また、潤滑剤の存在下でポリウレタン原料であるポリオールとジイソシァネートを潤 滑成分中で反応させた自己潤滑性のポリウレタンエラストマ一が知られている（特許 文献 4)。

[0005] このような固形潤滑剤は、軸受に封入して固化させると、潤滑油を徐々に滲み出さ せるものであり、これを用いると潤滑油の補充のためのメンテナンスが不要になり、水 分の多い厳しい使用環境や強い慣性力の働く環境などでも軸受寿命の長期化に役 立つ場合が多い。

[0006] し力しながら、このような固形潤滑剤を、等速ジョイントの圧縮や屈曲などの外部応 力が高 、頻度で繰り返し加わる部位に使用すると、これを圧縮や屈曲に追従して変 形させるために非常に大きな力が必要になり、または非常に大きな応力が固形潤滑 剤に加わって、それを保持する部分にも機械的強度が必要になる。

[0007] しかし、軸受ゃ等速ジョイントなどの固形潤滑剤に所要の強度と充填率は、通常、 両立させることが容易でなぐすなわち機械的強度の高い潤滑剤を高充填率で保持 することが困難であり、軸受等の長寿命化を妨げている可能性がある。 [0008] そのため、圧縮や屈曲などの外部応力が高い頻度で繰り返し起こるような部位にお いても機械的強度の高い潤滑剤を高充填率で保持できるような固形潤滑剤が求めら れている。

[0009] 発泡して連通気孔を形成した柔軟な榭脂に潤滑油を含浸し、その気孔内に潤滑油 を保持させた含油固形潤滑剤も軸受ゃ等速ジョイントの内部に充填して使用されるこ とが知られて 、る（特許文献 5)。

[0010] 特許文献 1 :特開平 6— 41569号公報

特許文献 2：特開平 6 - 172770号公報

特許文献 3：特開 2000 - 319681号公報

特許文献 4：特開平 11― 286601号公報

特許文献 5 :特開平 9— 42297号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0011] しかし、上記した従来技術のうち、柔軟な榭脂に潤滑油を含浸した固形潤滑剤は、 外力に応じる柔軟な変形性があり、圧縮や屈曲変形にも追従することはできるが、潤 滑油保持力が小さぐ軸受などの高速条件で使用した場合には、潤滑油が急速に抜 け出て枯渴する可能性もある。

[0012] このような含油固形潤滑剤は、短時間での潤滑ゃ密閉空間にお 、ては使用可能で あるが、長時間の潤滑を要する部分や開放空間で使用すると潤滑油が供給不足に なり、または、油保持力が弱いと、余剰の潤滑油は気孔力も放出および吸収を繰り返 し、耐えず空間内を流動することになる。

[0013] このような固形潤滑剤力 余剰に滲み出した潤滑油は、ゴムなどの外装部品に接 すると、その素材を潤滑油やその添加剤が化学的に腐食または劣化するものもある。

[0014] また、このような固形潤滑剤を製造する工程では、潤滑油やグリースを確実に含浸 させるために多くの製造工程が必要になり、これでは低コストィ匕の要求に応えることも 困難である。また、工業的に有利な経済的側面だけでなく環境に対する負荷低減、 設計の自由度という要請に応える必要もある。

[0015] そして、上記した従来技術による固形潤滑剤を充填した転がり軸受では、寿命が短 ぐ高速回転においては焼きつきやすぐそして発熱が大きくなるために母材である 榭脂成分が溶融してしまうために使用できないという欠点があった。また、隙間なく固 形潤滑剤を充填するフルパック仕様においては、前述固形潤滑剤を軸受内で固化さ せた後冷却する過程にお!、て、固形潤滑剤が収縮するために潤滑剤自身が転動体 を抱きこんでしま 、、回転トルクが大きくなりやすく発熱しやす 、と 、う問題点がある。

[0016] このような固形潤滑剤を製造する工程では、潤滑油やグリースを確実に含浸させる ために多くの製造工程が必要になり、これでは低コストィ匕の要求に応えることも困難 である。

[0017] また、余剰の潤滑油は、等速自在継手では軸と外輪を覆うように取り付けられるブ ーッなどのゴム製外装に接すると、潤滑油の添加剤などがゴムを腐食または劣化さ せる場合がある。

[0018] さらにまた、潤滑油やグリースを確実に含浸させるために、多くの工程が必要になる ため、低コストで等速自在継手を製造する際の問題になる。

[0019] そこで、この発明の課題は上記した問題点を解決し、潤滑油を保持する固形潤滑 剤の前記保持力を向上させると共に、外力による変形によって滲み出す潤滑油量を 必要最小限に留めることのできる多孔性固形潤滑剤とすることである。

[0020] そして、この発明は、上記の課題を解決すると共に製造工程を比較的簡単にするこ とができ、軸受ゃ等速ジョイントなどの潤滑剤を使用する装置の製造工程における低 コストィ匕の要望に応じえる固形潤滑剤とすることを課題としている。

[0021] さらに、潤滑油を保持する固形潤滑剤の潤滑性能に優れ、長寿命で高速回転でも 運転が可能であるとともに、製造工程を比較的簡単にすることができ低コストィ匕の要 望に応じ得る多孔性固形潤滑剤封入軸受とすることもこの発明の課題である。

[0022] また、固形潤滑剤の潤滑油保持力を向上させて外力による変形によって滲み出す 潤滑油量を必要最小限に留め、潤滑油を効率よく用い、長寿命でゴム製ブーツの痛 みも少な 、等速自在継手とし、また製造工程をより簡単して生産コストの低減にも役 立つ等速自在継手とすることもこの発明の課題である。

課題を解決するための手段

[0023] 上記の課題を解決するために、この発明では潤滑油を含む潤滑成分および榭脂 成分を必須成分とし、前記榭脂成分は発泡して多孔質化された固形物であり、かつ 前記潤滑成分を榭脂内部に吸蔵してなる多孔性固形潤滑剤としたのである。

[0024] この発明でいう「吸蔵」とは、学術用語の「吸蔵」の意味と同様に、液体 (液体潤滑剤 等）が固体の榭脂中に化合物にならな 、で含まれることを!、う。

[0025] この発明では、榭脂成分を発泡した状態で榭脂内に潤滑成分を吸蔵させるので、 榭脂の柔軟性により、例えば圧縮、膨張、屈曲、ねじりなどの外力による変形により潤 滑成分を滲み出させて榭脂の分子間から外部に徐放できる。この際、滲み出す潤滑 油量は、外力の大きさに応じて弾性変形する程度を榭脂成分の選択などによって変 えることにより、必要最小限にすることができる。

[0026] そして、発泡した榭脂成分は、連続気孔率 50%以上であるように発泡した榭脂成 分であることが、気孔内の潤滑成分を変形によって充分に適当量だけ滲み出させる 作用をもたせるために好まし ヽ。

[0027] また、榭脂またはゴム力もなるゴム状弾性を有する榭脂成分は、発泡により表面積 が大きくなつており、滲み出した余剰の潤滑油を再び気孔内に一時的に保持するこ ともできて滲み出す潤滑油量は安定しており、また榭脂内に潤滑成分を吸蔵させると 共に気孔内に含浸させることによって非発泡の状態より潤滑油の保持量も多くなる。

[0028] その上、この発明である多孔性固形潤滑剤は、非発泡体と比較して屈曲時に必要 なエネルギーが非常に小さぐ潤滑油を高密度に保持しながら柔軟な変形が可能で ある。また、発泡部分すなわち多孔質な部分を多く持っため、軽量ィ匕の点でも有利 である。

[0029] このような作用を奏する多孔性固形潤滑剤を得るためには、榭脂成分の発泡倍率 を 1. 1〜200倍とすることが好ましぐまた、榭脂成分が、ポリウレタン榭脂であること 力 外力の大きさに対応する弾性や吸蔵を確実にするために好ま Uヽ。

[0030] ゴム状弾性を有する榭脂成分を用いた発明の多孔性固形潤滑剤においては、潤 滑成分と、分子内に水酸基を有する液状ゴムと、硬化剤と、発泡剤とを含む混合物を 発泡 '硬化させてなる多孔性固形潤滑剤とすることが好ましぐその場合に上記混合 物は、混合物全体に対して、上記潤滑成分が 1重量％〜80重量％、上記液状ゴムが 5重量％〜80重量％である。上記硬化剤はイソシァネートイ匕合物を採用でき、上記 発泡剤としては水を採用できる。

[0031] 上記混合物は、摺動部材の周囲、または成形用型内に混合物を充填して、発泡 · 硬ィ匕させることができる。

[0032] 液状ゴムを用いた多孔性固形潤滑剤の製造方法としては、潤滑成分と、分子内に 水酸基を有する液状ゴムと、硬化剤と、発泡剤とを含む成分を混合して混合物を得る 混合工程と、上記混合物の発泡 *硬化が完了する前に、上記混合物を摺動部材の 周囲、または成形用型内に充填する充填工程と、上記充填された上記混合物を発 泡 ·硬化させる発泡 ·硬化工程とを必須工程とすることが好ま 、。

[0033] また、榭脂成分として、ポリウレタン榭脂を用いる場合には、潤滑成分と、分子内に イソシァネート基を有するウレタンプレボリマーと、硬化剤と、発泡剤とを含む混合物 を発泡 *硬化させてなる多孔性固形潤滑剤であって、上記潤滑成分の配合割合は、 上記混合物全体に対して 1〜90重量％であることが好ましい。潤滑成分と、ウレタン プレボリマーと、硬化剤と、発泡剤とを含む混合物の配合量をコントロールすること〖こ より多孔性固形潤滑剤の密度を変化させることができる。

[0034] 上記の場合においては、さらに硬化剤が芳香族ポリアミン化合物であり、上記発泡 剤が水であることが好まし!/、。

[0035] これらのポリウレタン榭脂を用いる発明においては、上記混合物を摺動部もしくは 転動部の周囲、または成形用型内に充填して、発泡，硬化させることが好ましい。

[0036] 潤滑成分が発泡'硬化した固形成分内に保持されると、外部応力に対する自在な 変形を可能にし、特に柔軟性を向上させることができる。この潤滑成分は主として固 形成分に存在し、例えば圧縮、屈曲、ねじり、膨張などの外的な因子によって潤滑成 分を必要部位に徐放することができる。

[0037] また、このような多孔性固形潤滑剤の製造方法は、潤滑成分と、分子内にイソシァ ネート基を有するウレタンプレボリマーと、硬化剤と、発泡剤とを含む成分を混合して 混合物を得る混合工程と、上記混合物の発泡，硬化が完了する前に、上記混合物を 摺動部もしくは転動部の周囲、または成形用型内に充填する充填工程と、上記充填 された上記混合物を発泡 '硬化させる発泡 '硬化工程とを備えることが好ましい。

[0038] このようにすると潤滑剤を保持した発泡 '硬化物である多孔性固形潤滑剤を直接製 造することができ、切削や後含浸などの後加工の必要がなぐその結果、生産効率が 向上し、安価に製造できる。

[0039] また、この発明では軸受の長寿命化および高速回転性の課題を解決するために、 多孔性固形潤滑剤が軸受内部に封入されてなる多孔性固形潤滑剤封入軸受とした のである。

[0040] また、この発明では、潤滑剤が外輪と内輪の間に保持されてなる等速自在継手に おける潤滑油の効率のょ 、使用ができ、し力も長寿命でゴム製ブーツの傷みの少な V、等速自在継手とするために、前記所定成分の多孔性固形潤滑剤が外輪と内輪の 間に保持されてなる等速自在継手としたのである。

[0041] 固体の榭脂中に吸蔵された状態で含まれる潤滑油は、外力による樹脂の変形によ つても急激に滲み出すことがなぐ潤滑油を効率よく滲み出させて用いることができる ので、潤滑油量は必要最小限でよぐし力も長寿命でゴム製ブーツの痛みも少ない 等速自在継手となる。

[0042] また、固形潤滑剤の製造工程では、必ずしも含浸工程を必要としないので、その分 だけ等速自在継手の製造工程は簡単になり、生産コストを低減できる。

[0043] このような等速自在継手とするために、固形潤滑剤の榭脂成分の発泡倍率を 1. 1 〜200倍とすることが好ましぐまた榭脂成分は、ポリウレタン榭脂であることが、外力 の大きさに対応する弾性や吸蔵を確実に得るために好ましい。

発明の効果

[0044] この発明は、榭脂成分と潤滑成分力 なり、前記榭脂成分は発泡した状態で榭脂 内に前記潤滑成分を吸蔵したので、潤滑油を保持する固形潤滑剤の前記保持力を 向上させると共に、外力による変形によって滲み出す潤滑油量を必要最小限にする ことの可能となる利点がある。

[0045] すなわち、潤滑成分が主として固形成分に存在するこの発明の多孔性固形潤滑剤 は、外部応力に対する自在な変形を可能にするように柔軟性が向上しており、例え ば圧縮、屈曲、ねじり、膨張などの外的な因子によって潤滑成分を必要部位に徐放 することができる。

[0046] また、製造工程を比較的簡単にすることができ、低コストィ匕の要望に応じえると 、う 禾 IJ点ちある。

[0047] さらにまた、液状ゴムを用いて摺動部材の周囲、または成形用型内に混合物を充 填して、発泡 *硬化させてなる多孔性固形潤滑剤は、切削等の後加工が不要であり、 潤滑成分保持力に優れるものである。

[0048] また、この場合にお ヽて、混合工程と、充填工程と、発泡 '硬化工程とを必須工程と する多孔性固形潤滑の製造方法は、潤滑剤を保持した発泡'硬化物を直接に製造 することができるので、切削や後含浸などの後加工の必要がなぐ生産効率を向上さ せ、安価に製造できる利点がある。

[0049] 多孔性固形潤滑剤封入軸受は、多孔性固形潤滑剤中の潤滑成分の保持量が単 なる気孔内の含浸による保持量よりも多くなるとともに、運転時において多孔性固形 潤滑剤中より転動体周囲等に潤滑油が徐放されるので、高速回転でも運転が可能 であり、長寿命に寄与することができる。

[0050] また、多孔性固形潤滑剤を封入することによって軸受は、転走面近くに潤滑剤が存 在できグリース潤滑と比較してより潤滑剤が転走面に供給されやすぐまた多孔性固 形潤滑剤は外部力 の塵 ·水分等の侵入に対してシール部材の役割をも果たす。そ の上、固形潤滑剤が多孔質な部分を多く持つので、軸受の軽量ィ匕の点でも有利であ る。さらに軸受の組み立て後に潤滑剤を封入する必要がないので、その生産効率が 向上し、軸受は安価に製造できる。

[0051] また、等速ジョイントに係る発明は、固形潤滑剤の潤滑油保持力が向上し、外力に よる変形によって滲み出す潤滑油量が必要最小限になって、長寿命でゴム製ブーツ の痛みも少ない等速自在継手となり、また製造工程をより簡単にできて生産コストの 低減にも役立つ等速自在継手となる利点がある。

[0052] そして、製造工程を比較的簡単にすることができ、低コストィ匕の要望に応じられる等 速自在継手となる利点もある。

図面の簡単な説明

[0053] [図 1]第 1実施形態のラジアル玉軸受 (シール部材なし)への封入例を示す模式図 [図 2]第 2実施形態のラジアル玉軸受 (シール部材付き)への封入例を示す模式図 [図 3]第 3実施形態のスラスト玉軸受 (シール部材なし)への封入例を示す模式図 圆 4]第 3実施形態での円筒治具の使用を示す模式図 [図 5]深溝玉軸受に封入した第 4実施形態の断面図 [図 6]第 5実施形態の等速自在継手の断面図

[図 7]第 6実施形態の等速自在継手の断面図

[図 8]第 7実施形態の等速自在継手の断面図 符号の説明

1、 11 ラジアル玉軸受

2、 12、 22、 32 内輪

3、 13、 23、 33 外輪

4、 14、 24、 34 ボール（転動体）

5 鉄板

6、 16、 26 多孔性固形潤滑剤成分の混合物

7 軸受外径

15、 35 シーノレ咅附

21 スラスト玉軸受

25 金型

27 円筒治具

28 多孔性固形潤滑剤

31 深溝玉軸受

36 保持器

37 多孔性固形潤滑剤

41 内輪

42 外輪

44 溝

45 転動体

46 ケージ

47 軸 49 発泡弾性榭脂

50、 51 帯状締結具

52, 52a, 52b 固形潤滑剤

発明を実施するための最良の形態

[0055] 先ず、請求項 1〜5に係る多孔性固形潤滑剤の実施形態について説明する。

この発明の多孔性固形潤滑剤を構成する榭脂成分としては、榭脂 (プラスチック)ま たはゴムなどのうち、エラストマ一またはプラストマーのいずれかまたは両方を、ァロイ または共重合成分として採用できる。

[0056] ゴムの場合は、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム

、クロロプレンゴム、ブチノレゴム、 -トリノレゴム、エチレンプロピレンゴム、シリコーンゴム

、ウレタンエラストマ一、フッ素ゴムクロロスルフォンゴムなどの各種ゴムを採用できる。

[0057] また、プラスチックの場合は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩ィ匕ビ

-ル、ポリアセタール、ポリアミド 4, 6 (PA4, 6)、ポリアミド 6, 6 (PA6, 6)、ポリアミド 6T (

ΡΑ6Τ)、ポリアミド 9Τ (ΡΑ9Τ)などの汎用プラスチックやエンジニアリングプラスチック を挙げられる。

[0058] また、上記のプラスチックなどに限られることなぐ軟質ウレタンフォーム、硬質ウレタ ンフォーム、半硬質ウレタンフォームなどのポリウレタンフォームやポリウレタンエラスト マーなどを用いることもできる。

[0059] また、ウレタン系接着剤、シァノアクリレート系接着剤、エポキシ榭脂系接着剤、ポリ 酢酸ビュル系接着剤、ポリイミド系接着剤など各種接着剤を発泡および硬化させて 使用することちできる。

[0060] 固形成分中には必要に応じて顔料や酸化防止剤、金属不活性化剤、帯電防止剤

、難燃剤、防黴剤ゃフイラ一などの各種添加剤等を添加することができる。

[0061] 実施形態の多孔性固形潤滑剤は、潤滑成分および榭脂成分を必須成分とし、圧 縮、屈曲、遠心力および温度上昇に伴う気泡の膨張などの外部応力によって潤滑油 を外部に供給することが可能なものである。

[0062] 発泡により多孔質化される際に生成させる気泡は、連続孔が望ましぐそれは外部 応力によって潤滑成分を榭脂の表面カゝら連続孔を介して外部に直接供給する。独立 孔では、固形成分中の潤滑油の全量が一時的に気泡中に取り込まれており、必要な ときに潤滑油が外部に充分供給されない場合がある。

[0063] そして、この発明では発泡した榭脂成分が、連続気孔率 50%以上であるように発 泡した榭脂成分であることが好ましい。連続気孔率が所定値未満では、榭脂成分 (固 形成分)の潤滑油が一時的に独立気泡中に取り込まれる割合が多ぐ必要な時にも 外部に供給されな ヽ場合が多くなつて好ましくな ヽ。

[0064] この発明で調整される連続気泡率は、以下のように算出できる技術的変数である。

(1)まず、発泡硬化した多孔性固形潤滑剤を重量測定に適当な大きさにカットしたも のを Aとして、その重量を測定すると共に、組成の仕込み量から Aの潤滑成分重量と 、 Aの榭脂成分重量とを算出する。

(2)次に、上記重量を測定された Aを、溶剤として石油ベンジンを用いてソックスレー 洗浄を 3時間行な ヽ、その後 80°Cで 2時間恒温槽内に置 ヽて有機溶剤を完全に乾 燥させたものを Bとして、その (榭脂成分 +独立気泡中に取り込まれた潤滑成分)重 量 Bを測定する。

(3)得られた Aの潤滑成分重量、 Aの榭脂成分重量、 Bの重量の値から、次の式によ つて連続気泡率を算出する。

連続気泡率 (％) ={1— (B— Aの榭脂成分重量) ZAの潤滑成分重量 }X 100 上記の式によると、連続していない独立気泡中に取り込まれた潤滑成分は、 3時間 のソックスレー洗浄では外部に放出されな 、ため、上記の操作で連続気泡率を算出 できるのである。

[0065] このような連続気泡に潤滑成分を保持させるばカゝりでなぐ榭脂内部、すなわち榭 脂を構成する分子間などにも吸蔵するには、潤滑剤の存在下で発泡反応と硬化反 応を同時に行なわせる反応型含浸法を採用することが望ましい。このようにすると潤 滑剤を榭脂内部に高充填することが可能となり、その後には潤滑剤を含浸して補充 する後含浸工程を省略できる。

[0066] これに対して発泡固形体をあらかじめ成形しておき、これに潤滑剤を含浸させる後 含浸法だけでは、榭脂内部に充分な量の液体潤滑剤が滲み込まないので、潤滑剤 保持力が充分になぐ短時間で潤滑油が放出されて長期的に使用すると潤滑油が 供給不足となる場合がある。このため、後含浸工程は、反応型含浸法の補助手段と して採用することが好まし 、。

[0067] 反応型含浸法は、市販のシリコーン系整泡剤などの界面活性剤を使用し、各原料 分子を均一に分散させて行なうことが好ましい。また、整泡剤の種類と添加量によつ て表面張力を制御し、生じる気泡の性質 (連続型または独立型)や気孔の大きさを制 御することが可能である。

界面活性剤としては、陰イオン系界面活性剤、非イオン系界面活性剤、陽イオン系 界面活性剤、両性界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤など が挙げられる。

[0068] 潤滑成分 (潤滑成分を 100重量％とする場合）における潤滑油の割合は、 1重量％ 〜95重量％が好ましぐさらに好ましくは 5〜80重量部である。潤滑油の割合が、 1 重量％未満の場合は、潤滑油を必要箇所に充分に供給することが困難になる。また 、 95重量％を超える多量の配合では、低温でもグリースなどでは固まらずに液状のま まとなり、固形潤滑剤に特有の機能を果たさない場合がある。

[0069] この発明に用いる潤滑油としては、発泡体を形成する発泡固形成分を溶解しな 、 ものであれば種類を選ばずに使用することができるが、例えば潤滑油、グリース、ヮッ タスなどを単独もしくは混合して用いても良 、。

[0070] この発明に使用する潤滑油としては、パラフィン系やナフテン系の鉱物油、エステ ル系合成油、エーテル系合成油、炭化水素系合成油、 GTL基油、フッ素油、シリコ ーン油等の普通に使用されている潤滑油またはそれらの混合油が挙げられる。

[0071] 榭脂材料と潤滑油が極性などの化学的な相性によって溶解、分散しな!ヽ場合には 、粘度の近い潤滑油を使用することで、物理的に混合しやすくなり、潤滑剤の偏析を 防ぐことが可能となる。

[0072] この発明に使用するグリースの増ちよう剤としては、リチウム石けん、リチウムコンプ レックス石けん、カルシウム石けんカルシウムコンプレックス石けん、アルミニウム石け ん、アルミニウムコンプレックス石けん等の石けん類、ジゥレア化合物、ポリウレァ化合 物等のウレァ系化合物が挙げられる力 S、特に限定されるものではない。

[0073] ウレァ系増ちよう剤としては、例えば、ジゥレア化合物、ポリウレァ化合物が挙げられ る力 特に限定されるものではない。

[0074] ジゥレア化合物は、例えばジイソシァネートとモノアミンの反応で得られる。ジィソシ ァネートとしては、フエ-レンジイソシァネート、ジフエ-ルジイソシァネート、フエニル ジイソシァネート、ジフエ-ルメタンジイソシァネート、ォクタデカンジイソシァネート、 デカンジイソシァネート、へキサンジイソシァネート等が挙げられ、モノアミンとしては、 ォクチルァミン、ドデシルァミン、へキサデシルァミン、ォクタデシルァミン、ォレイルァ ミン、ァ-リン、 p—トルイジン、シクロへキシルァミン等が挙げられる。

[0075] ポリウレァ化合物は、例えば、ジイソシァネートとモノアミン、ジァミンとの反応で得ら れる。ジイソシァネート、モノアミンとしては、ジゥレア化合物の生成に用いられるもの と同様のものが挙げられ、ジァミンとしては、エチレンジァミン、プロパンジァミン、ブタ ンジァミン、へキサンジァミン、オクタンジァミン、フエ二レンジァミン、トリレンジァミン、 キシレンジァミン等が挙げられる。

[0076] グリースの基油としては、前述の潤滑油と同様のものを用いることができる。

また、グリースに使用するワックスとしては炭化水素系合成ワックス、ポリエチレンヮ ッタス、脂肪酸エステル系ワックス、脂肪酸アミド系ワックス、ケトン，アミン類、水素硬 化油などどのようなものでも良い。これらのワックスに使用する油成分としては前述の 潤滑油と同様のものを用いることができる。

[0077] 以上述べたような潤滑成分には、さらに二硫ィ匕モリブデン、グラフアイト等の固体潤 滑剤、有機モリブデン等の摩擦調整剤、ァミン、脂肪酸、油脂類等の油性剤、ァミン 系、フエノール系などの酸化防止剤、石油スルフォネート、ジノ-ルナフタレンスルフ ォネート、ソルビタンエステルなどの鲭止め剤、ィォゥ系、ィォウーリン系などの極圧 剤、有機亜鉛、リン系などの摩耗防止剤、ベンゾトリァゾール、亜硝酸ソーダなどの金 属不活性剤、ポリメタタリレート、ポリスチレンなどの粘度指数向上剤などの各種添カロ 剤を含んでいても良い。

[0078] 固形成分を発泡させる手段としては周知の発泡手段を採用すればよぐ例えば、水 、アセトン、へキサン等の比較的沸点の低い有機溶媒を加熱し、気化させる物理的 手法やエアーや窒素などの不活性ガスを外部力 吹き込む機械的発泡方法、ァゾビ スイソプチ口-トリル (AIBN)やァゾジカルボンイミド (ADCA)等のように温度や光に よって分解し、窒素ガスなどを発生させる分解型発泡剤を使用するなどの方法が挙 げられる。また、原料として反応性の高いイソシァネート基を持つ場合には、それと水 分子との化学反応によって生じる二酸ィ匕炭素による化学的発泡を用いても良い。

[0079] このような反応を伴う発泡を用いるには必要に応じて触媒を使用することが望ましく 、例えば、 3級ァミン系触媒や有機金属触媒などが用いられる。

[0080] 3級ァミン系触媒としてはモノアミン類、ジァミン類、トリアミン類、環状アミン類、アル コールアミン類、エーテルアミン類、イミダゾール誘導体、酸ブロックァミン触媒などが 挙げられる。

[0081] また、有機金属触媒としてはスタナオクタエート、ジブチルチンジアセテート、ジブチ ノレチンジラウレート、ジブチノレチンマーカブチド、ジブチノレチンチォカノレボキシレート 、ジブチノレチンマレエート、ジォクチノレチンジマーカプチド、ジォクチノレチンチォカノレ ボキシレート、フエニル水銀プロピオン酸塩、オタテン酸鉛などが挙げられる。また、 反応のバランスを整えるなどの目的でこれら複数種類を混合して用いても良い。

[0082] 発泡潤滑剤の発泡倍率は 1. 1〜200倍、好ましくは 1〜： LOO倍未満であることが望 ましい。なぜなら、発泡倍率 1. 1倍未満の場合は気泡体積が小さぐ外部応力が加わ つたときに変形を許容できないし、または固形物が硬すぎて変形しないなどの不具合 がある。また、 200倍を超える時、用途により 100倍を超える時には外部応力に耐え る強度を得ることが困難となり、使用中に破損や破壊に至ることがある。

[0083] 固形潤滑剤は型内に流し込んで成形してもよぐまた常圧で固化した後に裁断や 研削等で目的の形状に後加工することもできる。

[0084] 次に、請求項 6〜9に係る発明の多孔性固形潤滑剤およびその製造方法について の実施形態について説明する。

この発明の多孔性固形潤滑剤に用いられる固形成分には耐熱性、柔軟性、コスト 性といった観点からウレタン榭脂を用いるのがよぐその原料としては 2個以上のイソ シァネート基を含有する化合物と 2個以上の水酸基を含む液状ゴムを用いるのがよ い。

[0085] 分子内に水酸基を有する液状ゴムは、水酸基末端液状ポリブタジエン、水酸基末 端液状ポリイソプレン、水酸基末端ポリオレフイン系ポリオールが挙げられる。このとき 、好ましくは水酸基価力 S45〜120mg KOH/gである。水酸基価が 45mg KOH/g未 満では、発泡 '硬化が十分でなぐ水酸基価が 120mg KOH/gをこえると、多孔性固 形潤滑剤の弾力性が失われる場合がある。また、これら液状ゴムの末端水酸基をイソ シァネート基やエポキシ基などで一部変性した液状ゴムも水酸基が末端に含まれれ ば使用することができる。製造された発泡体の物性を制御するなどの目的でこれらィ匕 合物を 2種類以上混合して用いてもょ ヽ。

[0086] 上記液状ゴムは、後述するパラフィン系やナフテン系の鉱物油からなる潤滑成分と 分子構造が類似するので、潤滑成分を構成する分子との化学的親和性に優れ、液 状ゴム分子と潤滑成分分子とが比較的弱 、相互作用によって絡み合って 、ると考え られる。そのため多くの潤滑成分をその液状ゴム分子内に含浸させることが可能であ り、高い潤滑成分保持性を発揮することができる。これに熱や遠心力などの強い力を 加えることで、液状ゴムと潤滑成分の相互作用が壊され、潤滑成分を徐放させること ができる。

[0087] この発明に使用できる硬化剤としては液状ゴムの末端官能基である水酸基と反応し 、分子鎖を延長させ、または架橋させるものであれば、特に制限なく使用できる。好ま しい硬化剤としては、ポリイソシァネート類を挙げることができる。ポリイソシァネート類 は後述する水と反応して気体を発生させることができるので特に好ましい。

[0088] ポリイソシァネート類としては、芳香族、脂肪族、または脂環族ポリイソシァネート類 を挙げることができる。

芳香族ポリイソシァネート類としては、トリレンジイソシァネート（以下、 TDIと記す）、 TDIの 3量体、ジフエ-ルメタンジイソシァネート（以下、 MDIと記す）、 MDIの多量体 、ナフタレンジイソシァネート（NDI)、フエ-レンジイソシァネート、ジフエ-レンジイソ シァネート等が挙げられる。

脂肪族ポリイソシァネート類としては、ォクタデカメチレンジイソシァネート、デカメチ レンジイソシァネート、へキサメチレンジイソシァネート、 2, 2, 4—トリメチルへキサメ チレンジイソシァネート、キシリレンジイソシァネート等が挙げられる。

脂環族ポリイソシァネート類としては、イソホロンジイソシァネート、ジシクロへキシル メタンジイソシァネート等が挙げられる。 また、上記ポリイソシァネート類とトリメチロールプロパンなどのポリオールとの付カロ 物も使用できる。

[0089] また、熱硬化性ウレタンに用いられるような、末端イソシァネート変性ウレタンプレボ リマー硬化剤として用いた場合には、より弾力性に富んだウレタンを得ることができる 液状ゴムの末端官能基である水酸基との反応を高温度で行なう場合は、フ ノール 類、ラタタム類、アルコール類、ォキシム類などのブロック剤でイソシァネート基をブロ ックしたブロックイソシァネート等を使用することができる。

[0090] 末端水酸基を有する液状ゴムとイソシァネート基を有する硬化剤との配合割合は、 水酸基（ OH)とイソシァネート基（一 NCO)との当量比で（OHZNCO) = 1/ (0.

9〜1. 7)の範囲が好ましぐ特に発泡性および弾力性を考慮すると、 (OH/NCO)

= 1Z (1. 0〜1. 5)の範囲が好ましい。

[0091] この発明に使用できる潤滑成分は、発泡体を形成する固形成分を溶解しな 、もの であれば種類を選ばずに使用することができる。潤滑成分としては、例えば潤滑油、 グリース、ワックスなどを単独もしくは混合して使用できる。

[0092] 潤滑油としては、前記した請求項 1〜4に係る発明に用いるものを同様に使用でき、 グリースその他の添加剤も同様に使用できる。

なお、潤滑油の中で、液状ゴムとの相溶性に優れるパラフィン系やナフテン系の鉱 物油、炭化水素系合成油、 GTL基油が好ましい。

[0093] 発泡剤は、液状ゴムを発泡 '硬化させることができるものであれば使用できる。発泡 剤としては、（a)イソシァネートイ匕合物と反応して二酸ィ匕炭素ガスを発生させる水など の化学的発泡剤、（b)加熱処理や光照射によって化学分解させ、窒素ガスなどを発 生させるァゾビスイソブチ口-トリル（AIBN)、ァゾジカルボンイミド（ADCA)等の分 解型発泡剤、（c)アセトン、へキサン等の比較的沸点の低い有機溶媒を加熱し、気 化させる物理的発泡剤、 (d)窒素などの不活性ガスや空気を外部から吹き込む機械 的発泡剤が挙げられる。

[0094] この発明においては、硬ィ匕剤としてイソシァネートイ匕合物を用いることから、イソシァ ネートイ匕合物と反応して二酸ィ匕炭素ガスを発生させる水が好ましい。 [0095] 潤滑成分と、液状ゴムと、硬化剤と、発泡剤とを含む混合物を発泡'硬化させて得ら れる多孔性固形潤滑剤について、潤滑成分の配合割合は、混合物全体に対して、 1 重量％〜80重量％、好ましくは 30重量％〜80重量％である。潤滑成分が 1重量％ 未満であると、潤滑油などの供給量が少なく多孔性固形潤滑剤としての機能を発揮 できず、 80重量％より多いときには固化しなくなる。

[0096] 上記液状ゴムの配合割合は、混合物全体に対して、 5重量％〜80重量％、好まし くは 15重量％〜80重量％である。 5重量％より少ないときは固化しないため多孔性 固形潤滑剤としての機能を持たず、 80重量％より多 ヽときには潤滑剤の供給が少な ぐ多孔性固形潤滑剤としての機能を持たない。

[0097] 上記硬化剤の配合割合は、液状ゴムの配合量と発泡倍率により、上記発泡剤の配 合割合は、後述する発泡倍率との関係でそれぞれ定まる。すなわち、硬化剤量 (割 合）は液状ゴムの水酸基当量と水の当量との関係で定まる。

[0098] この発明において多孔性固形潤滑剤の発泡倍率は 1. 1倍〜 200倍であることが好 ましぐより好ましくは 1. 1倍〜 100倍、さらに好ましくは 1. 1倍〜 10倍である。発泡 倍率 1. 1倍未満の場合は気泡体積が小さぐ外部応力が加わったときに変形を許容 できない。また、前記所定倍率をこえる場合は、用途に応じて外部応力に耐える強度 を得ることが困難となる。

[0099] また、多孔性固形潤滑剤の硬化速度を促進させるために、 3級ァミン系触媒や有機 金属触媒などを用いることができる。使用する 3級ァミン系触媒としてはモノアミン類、 ジァミン類、トリアミン類、環状アミン類、アルコールアミン類、エーテルアミン類などが 挙げられる。また、有機金属触媒としてはスタナオクタエート、ジブチルチンジァセテ ート、ジブチノレチンジラウレート、ジブチノレチンメノレ力プチド、ジブチノレチンチォカノレ ボキシレート、ジブチルチンマレエート、ジォクチルチンジメルカプチド、ジォクチルチ ンチォカルボキシレートなどが挙げられる。また、反応のバランスを整えるなどの目的 でこれら複数種類を混合して用いてもょ 、。

[0100] この発明において多孔性固形潤滑剤には必要に応じて顔料や帯電防止剤、難燃 剤、防黴剤ゃフイラ一などの他、前述した各種添加剤等を添加することができる。

[0101] この発明において潤滑油などの潤滑成分存在下で発泡反応と硬化反応とを同時 に行なう反応型含浸法を用いることが、潤滑成分の高充填化と材料物性の高強度化 を同時に両立させるためには望まし!/、。これは発泡体形成段階にぉ 、て発泡体に形 成された気泡に潤滑剤が均一に含浸されるとともに、潤滑成分が発泡，硬化した固形 成分内に吸蔵されることにより潤滑剤の高充填化と材料物性の高強度化が両立する ものと考えられる。

[0102] これに対してあら力じめ発泡体を製造しておき、これに潤滑剤を含浸させる後含浸 法では潤滑剤保持力が十分でなぐ短時間で潤滑剤が放出され長期的に使用する と潤滑剤が供給不足となる。

[0103] この発明の多孔性固形潤滑剤の製造方法は、潤滑成分と、分子内に水酸基を有 する液状ゴムと、硬化剤と、発泡剤とを含む成分を混合して混合物を得る混合工程と 、上記混合物の発泡'硬化が完了する前に、上記混合物を摺動部材の周囲、または 成形用型内に充填する充填工程と、上記充填された上記混合物を発泡 ·硬化させる 発泡，硬化工程とを備える。

[0104] 上記混合工程にぉ ヽて、液状ゴムと、硬化剤と、潤滑成分と、発泡剤とを混合する 方法は、特に限定されることなぐ例えばヘンシェルミキサー、リボンミキサー、ジユー サーミキサー等、一般に用いられる撹拌機を使用して混合することができる。

[0105] 混合物は硬化剤により速やかに硬化するため、硬化剤を除く他の成分を撹拌機へ 投入し、最後に硬化剤を投入することが望ましい。

[0106] 上記充填工程において、液状ゴムと、硬化剤と、潤滑成分と、発泡剤とを含む混合 物を混合物の発泡，硬化が完了する前に摺動部材の周囲または、成形用型内に充 填する。摺動部材の周囲、または成形用型内に充填された混合物中のイソシァネー トと水との化学反応により生成する二酸化炭素を発泡剤とする液状ゴムの発泡と、ま た混合物中の液状ゴムと、硬化剤とによる硬化反応とが同時に進行し、充填空間の 形状を有する発泡'硬化物である発泡体が摺動部材の周囲、または成形用金型内 で形成される。この潤滑成分が含浸された発泡体がこの発明の多孔性固形潤滑剤 である。

[0107] 上記製造方法において、市販のシリコーン系整泡剤などの界面活性剤を使用し、 各原料分子を均一に分散させておくことが望ましい。また、この整泡剤の種類によつ て表面張力を制御し、生じる気泡の種類を連続気泡または独立気泡に制御すること が可能となる。このような界面活性剤としては陰イオン系界面活性剤、非イオン系界 面活性剤、陽イオン系界面活性剤、両性界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、フ ッ素系界面活性剤などが挙げられる。

[0108] また、上記製造方法にお!、て摺動部材を有する機材としては軸受ゃ自在継手、ボ ールねじやリニアガイド、球面ブッシュ等があり、これらの機材における摺動部材の周 囲に、潤滑成分と、液状ゴムと、硬化剤と、発泡剤とを含む混合物を充填後に発泡 · 硬化させて、発泡潤滑剤が封入された機材を直接製造することができる。

[0109] また、上記製造方法にお!、て成形用金型ゃ摺動部材を有する機材 (以下、成形用 金型等と記す)を用いずに成形することもできる。この場合は発泡'硬化物を裁断や 研削等で目的の形状に後加工する必要がある。また、成形用金型等を用いない場 合は潤滑成分が発泡 ·硬化物中に保持されにく 、ので、潤滑剤量が不足する場合は 目的の形状に後加工した後、潤滑剤を後含浸する必要がある。また、硬化した発泡 体に潤滑剤を後含浸しても、潤滑剤保持性が成形用金型等を用いる方法に比べて 低下することや、発泡体のハンドリング時に潤滑剤が漏出しやすい等の不具合が生 じゃすい。

[0110] 以上のことからこの発明においては、品質面、作業面、コスト面で混合物を成形用 金型等に充填する方法を採用することが好ましい。

[0111] このようにして製造させる多孔性固形潤滑剤は、これに含浸された状態で含まれる 潤滑成分が、外力による発泡体の変形によっても急激に滲み出すことがなぐ潤滑成 分を効率よく滲み出させて用いることができる。その結果、潤滑成分量は必要最小限 でよぐし力も長期間にわたって潤滑性能を保つことができる。

[0112] 次に、請求項 10〜13に係る発明の多孔性固形潤滑剤およびその製造方法につ

V、ての実施形態につ!、て説明する。

[0113] この多孔性固形潤滑剤は、ウレタンプレボリマーが発泡 '硬化して多孔質ィ匕された 固形物であり、かつ潤滑成分を榭脂内部に吸蔵してなる多孔性固形潤滑剤である。

[0114] 請求項 10〜13に係る発明に使用するウレタンプレボリマーは分子内にイソシァネ 一ト基を有するウレタンプレポリマーであって、このイソシァネート基は他の置換基に よってブロックされていてもよい。ウレタンプレポリマーは有機ポリイソシァネートと活性 水素基とを反応させて得られる。

[0115] 有機ポリイソシァネート類としては、前述したように芳香族ジイソシァネート、脂肪族 または脂環式およびポリイソシァネートイ匕合物がある。一部重複するが、列記すれば 以下の通りである。

[0116] 芳香族ジイソシァネートは、例えば、ジフエ-ルメタンジイソシァネート（以下、 MDI と記す）、 2, 4-トリレンジイソシァネート、 2, 6-トリレンジイソシァネートおよびその混 合物（以下、 TDIと記す）、 1 , 5-ナフチレンジイソシァネート、 1 , 3-フエ二レンジイソ シァネート、 1 , 4-フエ-レンジイソシァネートが挙げられる。

[0117] 脂肪族または脂環式ジイソシァネートは、例えば、 1 , 6_へキサメチレンジイソシァ ネート（以下、 HDIと記す）、 1 , 12-ドデカンジイソシァネート、 1 , 3-シクロブタンジィ ソシァネート、 1 , 3-シクロへキサンジイソシァネート、 1 , 4-シクロへキサンジイソシァ

2, 6-へキサヒドロトルイレンジイソシァネート、 1 , 3-へキサヒドロフエ-ルジイソシァネ ート、 1 , 4-へキサヒドロフエ-ルジイソシァネート、 2, 4' パーヒドロジフエ-ルメタン ジイソシァネート、 4, 4' -パーヒドロジフエ-ルメタンジイソシァネートが挙げられる。

[0118] ポリイソシァネートイ匕合物としては、 4, 4' , 4グ -トリフエ-ルメタントリイソシァネート 、 4, 6, 4' -ジフエ-ルトリイソシァネート、 2, 4, A' -ジフエ-ルエーテルトリイソシ ァネート、ポリメチレンポリフエ-ルポリイソシァネートが挙げられる。また、これらイソシ ァネートの一部をビウレット、ァロファネート、カルボジイミド、ォキサゾリドン、アミド、ィ ミド等に変性したものが挙げられる。

[0119] 前記した活性水素基を有する化合物としては低分子ポリオール、ポリエーテル系ポ リオール、ポリエステル系ポリオール、ひまし油系ポリオール等が挙げられる。これら は単独で、または 2種類以上の混合物として使用することができる。低分子ポリオ一 ルとしては、 2価のもの例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレ ングリコール、 1 , 4-ブタンジオール、 1 , 6-へキサンジオール、ネオペンチルグリコー ル、水添ビスフエノール A等、 3価以上のもの（3〜8価のもの）例えば、グリセリン、トリ メチロールプロパン、へキサントリオール、ペンタエリスリトール、ソノレビトーノレ、シユー クローズ等が挙げられる。

[0120] ポリエーテル系ポリオールとしては上記低分子ポリオールのアルキレンオキサイド（ 炭素数 2〜4のアルキレンオキサイド、例えばエチレンオキサイド、プロピレンォキサイ ド、ブチレンオキサイド)付加物およびアルキレンオキサイドの開環重合物が挙げられ 、具体的にはポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンェ 一テルダリコールが含まれる。

[0121] ポリエステル系ポリオールとしては、ポリエステルポリオール、ポリ力プロラタトンポリ オールおよびポリエーテルエステルポリオール等が挙げられる。ポリエステルポリオ一 ルはカルボン酸 (脂肪族飽和または不飽和カルボン酸、例えば、アジピン酸、ァゼラ イン酸、ドデカン酸、マレイン酸、フマル酸、ィタコン酸、二量化リノール酸およびまた は芳香族カルボン酸、例えば、フタル酸、イソフタル酸）とポリオール（上記低分子ポリ オールおよび Zまたはポリエーテルポリオール）との縮合重合により得られる。

[0122] ポリ力プロラタトンポリオールは、グリコール類やトリオール類の重合開始剤に ε -力 プロラタトン、 ひ-メチル- _ε -力プロラタトン、 ε -メチル- ε -力プロラタトン等を有機金 属化合物、金属キレート化合物、脂肪酸金属ァシル化物等の触媒の存在下で付カロ 重合により得られる。ポリエーテルエステルポリオールには、末端にカルボキシル基 および Ζまたは ΟΗ基を有するポリエステルにアルキレンオキサイド例えば、エチレン オキサイド、プロピレンオキサイド等を付加反応させて得られる。ひまし油系ポリオ一 ルとしては、ひまし油およびひまし油またはひまし油脂肪酸と上記低分子ポリオール 、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオールとのエステル交換あるいは、エス テルィ匕ポリオールが挙げられる。

[0123] この発明で用いるウレタンプレポリマーは、イソシァネート基（一NCO)含有量が 2 重量％以上のものが望まし 、。イソシァネート基（一 NCO)含有量がこれ未満である と、発泡性と弾力性の両立が難しくなる。

[0124] この発明に使用できる硬化剤としては、 3, 3-ジクロロ- 4, 4' -ジアミノジフエ-ルメ タン（以下、 MOCAと記す）や 4, 4' -ジァミノ- 3, 3' -ジェチル- 5, 5' -ジメチルジ フエ-ルメタンに代表される芳香族ポリアミン、 1, 4-ブタングリコールやトリメチロール プロパンに代表される低分子ポリオール、ポリエーテルポリオール、ひまし油系ポリオ ール、ポリエステル系ポリオール等を単独でまたは併用して用いることができる。これ らの中でコストの面で優位であること力も芳香族ポリアミンを用いることが好ましい。

[0125] イソシァネート基を有するウレタンプレボリマーと、末端水酸基または末端アミン基を 有する硬化剤との配合割合は、水酸基（一 OH)またはアミン基（一 NH²)とイソシァネ ート基（—NCO)との当量比で（OHまたは NH²ZNCO) = lZ (0. 9〜1. 7)の範囲 が好ましぐ特に発泡性および弾力性を考慮すると、（OHまたは NH²ZNCO) = 1 Z(l. 0〜1. 5)の範囲が好ましい。

[0126] また固形成分中には必要により添加剤を用いることができる。添加剤としてはヒンダ ードフエノール系に代表される酸ィ匕防止剤、補強剤 (力一ボンブラック、ホワイトカー ボン、コロイダルシリカなど）、無機充填剤 (炭酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク、ク レイ、硅石粉など)老化防止剤、難燃剤、金属不活性剤、帯電防止剤、防黴剤ゃフィ ラーおよび着色剤などが挙げられる。

[0127] この発明に使用できる潤滑成分は、発泡体を形成する固形成分を溶解しな 、もの であれば種類を選ばずに使用することができる。潤滑成分としては、前述したような 潤滑油、グリース、ワックスなどを単独でもしくは混合して使用できる。

[0128] この発明に使用できる発泡剤は、前述したようにウレタンプレボリマーを発泡させる ことができるものであれば使用できる力 特に分子内にイソシァネート基を有するウレ タンプレボリマーを用いることから、イソシァネートイ匕合物と反応して二酸ィ匕炭素ガス を発生させる水が好ましい。

[0129] この発明の多孔性固形潤滑剤は、上記潤滑成分と、ウレタンプレボリマーと、硬化 剤と、発泡剤とを含む混合物を発泡，硬化させて得られる。

[0130] 上記潤滑成分の配合割合は、混合物全体に対して、 1〜90重量％、好ましくは 5〜 80重量％である。潤滑成分が 1重量％未満であると、潤滑油などの供給量が少なく 多孔性固形潤滑剤としての機能を発揮できず、 90重量％より多いときには固化しなく なる。

[0131] 上記分子内にイソシァネート基を有するウレタンプレボリマーの配合割合は、混合 物全体に対して、 8〜98重量％、好ましくは 20〜80重量％である。 8重量％より少な いときは固化しないため多孔性固形潤滑剤としての機能を持たず、 98重量％より多 いときには潤滑剤の供給が少なぐ多孔性固形潤滑剤としての機能を持たない。

[0132] 上記硬化剤の配合割合は、ウレタンプレボリマーの配合量と発泡倍率により、上記 発泡剤の配合割合は、後述する発泡倍率との関係でそれぞれ定まる。すなわち、硬 ィ匕剤量 (割合）は分子内にイソシァネート基を有するウレタンプレボリマーの水酸基当 量と水の当量との関係で定まる。

[0133] この発明において多孔性固形潤滑剤の発泡倍率は 1. 1倍〜 100倍であることが好 ましぐより好ましくは 1. 1倍〜 10倍である。発泡倍率 1. 1倍未満の場合は気泡体積 力 、さぐ外部応力が加わったときに変形を許容できない。また、 100倍をこえる場合 は外部応力に耐える強度を得ることが困難となる。

[0134] また、このような反応を伴う発泡法を用いる場合には必要に応じて触媒を使用する ことが好ましぐ前述のように例えば 3級ァミン系触媒や有機金属触媒などが用いられ る。

[0135] この発明において潤滑油などの潤滑成分存在下で発泡反応と硬化反応とを同時 に行なう反応型含浸法を用いることが、潤滑成分の高充填化と材料物性の高強度化 を同時に両立させるためには望まし!/、。

[0136] この発明の多孔性固形潤滑剤の製造方法は、潤滑成分と、分子内にイソシァネー ト基を有するウレタンプレボリマーと、硬化剤と、発泡剤とを含む成分を混合して混合 物を得る混合工程と、上記混合物の発泡 *硬化が完了する前に、上記混合物を摺動 部もしくは転動部の周囲、または成形用型内に充填する充填工程と、上記充填され た上記混合物を発泡 *硬化させる発泡 *硬化工程とから行なうことが、前述のように好 ましいことである。

[0137] 多孔性固形潤滑剤封入軸受の実施形態を図 1〜図 5に基づいて説明する。

先ず、図 5に例示されるように、軸受 31は、内輪 32と、内輪 32と同心に配置された 外輪 33と、これら内、外輪間に介在する複数個の転動体 34と、この複数個の転動体 34を保持する保持器 36と、外輪 33等に固定されるシール部材 35とにより構成される

[0138] このような軸受への多孔性固形潤滑剤の封入方法の例を、図 1〜図 3に基づいて 説明する。 図 1は、ラジアル玉軸受（シール部材なし)への封入例を示し、同図に示すように、 軸受外径 7より大きい鉄板 5もしくはそれに類似する治具の上に内輪 2と、外輪 3と、 内、外輪間に介在する転動体 4とを有する軸受 1を置き、よく撹拌した発泡直前の多 孔性固形潤滑剤成分の混合物 6を内輪 2と、外輪 3と、鉄板 5とに囲まれた空間に流 し込み、発泡'硬化させる。

[0139] この場合、混合物 6を軸受 1内に流し込んだ後にさらに軸受 1上部に軸受外径 7より 大きい鉄板 5もしくはそれに類似する治具をかぶせてもよい。鉄板もしくは治具をか ぶせる場合、軸受内での多孔性固形潤滑剤の充填率が向上する。混合物 6の発泡' 硬化終了後に鉄板 5もしくはそれに類似する治具を外して、多孔性固形潤滑剤封入 軸受を得る。

[0140] 図 2は、ラジアル玉軸受（シール部材付き）への封入例を示し、内輪 12と、外輪 13と 、内、外輪間に介在する転動体 14と、片側のみに装着されたシール部材 15を有す る軸受 11を、シール部材 15を下側にして静置する。

[0141] そして、よく撹拌した発泡直前の多孔性固形潤滑剤成分の混合物 16を軸受 11に 流し込み、発泡，硬化させる。この場合、図 1と同様に軸受内での多孔性固形潤滑剤 の充填率が向上させるために、混合物 16を軸受 11内に流し込んだ後にさらに軸受 1 1上部に軸受外径より大きい鉄板もしくはそれに類似する治具をかぶせてもよい。上 側のシール部材は、充填率向上のための治具の代わりとして、発泡過程中に装着し てもよ 、し、発泡 ·硬化が終わって力も軸受 11に装着してもよ 、。

[0142] 図 3はスラスト玉軸受への封入例を示し、図 4は、図 3にて円筒治具の使用を示す 模式図である。

図 3および図 4に示すように、スラスト玉軸受 21が収まる金型 25を準備し、内輪 22と 外輪 23と、内、外輪間に介在する転動体 24とを有する軸受 21を設置する。軸受 21 の内径側カゝらよく撹拌した発泡直前の多孔性固形潤滑剤成分の混合物 26を軸受 2 1に流し込み、内径と同径の円筒治具 27を内径部に差し込み、発泡'硬化させる。混 合物 26が発泡 *硬化し多孔性固形潤滑剤 28となった後、金型 25と円筒治具 27を外 して、多孔性固形潤滑剤封入軸受を得る。

[0143] また、軸受への潤滑剤の封入には、射出成型機等を用いることもできる。この場合、 軸受は金型に装着され、スクリュー内で混合された多孔性固形潤滑剤成分はノズル より軸受内へ封入される。

[0144] このようにして図 5に示すように、軸受 31の転動体 34の周囲に上述の多孔性固形 潤滑剤 37が封入される。

[0145] 以上のように製造される多孔性固形潤滑剤封入軸受は、多孔性固形潤滑中に含 浸された状態で含まれる潤滑成分が、外力による発泡体の変形によっても急激に滲 み出すことがなぐ潤滑成分を効率よく摺動面に滲み出させて用いることができる。そ の結果、該軸受は潤滑成分量が必要最小限でよぐ長寿命で高速回転でも運転が 可能である。

[0146] 等速ジョイントに係る発明の実施形態を以下に添付図面に基づいて説明する。

図 6に示すように、第 5実施形態の等速自在継手は、内輪 41の外周面および外輪 42の内周面に軸方向に延びる複数の溝 43、 44を対向配置して設け、これら対の溝 43、 44に回転自在に案内されるようにボール状の転動体 45をケージ (保持器) 46で 保持しており、これによつて内輪 41と外輪 42の各軸の交差角度の変動を転動体 45 の溝 43、 44の軸方向の移動で許容しており、しかも転動体 45を介して回転力を各 溝 43、 44から内輪 41および外輪 42に伝達できる構造のボールフィクストジョイント（ BJ)である。

[0147] このような構造の等速自在継手には、外輪 42の内部には内輪 41、転動体 45、ケ ージ 46の全体を覆うように、固形潤滑剤 52を充填し、一方、外輪 42の外周と内輪 41 が保持する軸 47の外周に跨がるように、ゴム製の蛇腹型のブーツ 48を装着し、ブー ッ 48を帯状締結具 (いわゆるブーツバンド） 50、 51で締結し密閉している。

[0148] ブーツ 48は、ゴム材質からなるものであり、大気中の粉塵や水に対するシール性、 耐引裂き性、耐油性、耐熱性、耐摩耗性などを使用に耐える程度に備えた材質であ り、例えばクロロプレンゴムや熱可塑性ポリエステルエラストマ一（東レ 'デュポン社製 ：ハイトレル)などを採用できる。また、可塑剤、柔軟剤、滑剤、酸化防止剤、補強剤な どが添加されていてもよい。

[0149] 多孔性固形潤滑剤は、前述したとおり、榭脂成分としてのプラスチックまたはゴムな どのうち、エラストマ一またはプラストマーのいずれかまたは両方を、ァロイまたは共 重合成分として採用できる。

[0150] また、潤滑成分や発泡手段も前述した通りに採用すればよぐ潤滑油としては、発 泡体を形成する固形物を溶解しな ヽものであれば種類を選ばずに使用することがで きるが、例えば潤滑油、グリース、ワックスなどを単独もしくは混合して用いても良い。

[0151] 固形潤滑剤は型内に流し込んで成形してもよぐまた常圧で固化した後に裁断や 研削等で目的の形状に後加工することもできる。また、等速自在継手の外輪の内部 、通常は内輪と外輪の間に発泡充填して硬化反応をさせてもよぐその後にブーツを 組み付けて等速自在継手を製造できる。

[0152] 多孔性固形潤滑剤は、前記した第 5実施形態以外にも各種の周知な形式の等速 自在継手に封入することができる。例えば、固定式等速自在継手としては第 5実施形 態で説明したボールフィクストジョイント（BJと略称される場合がある。）の他、アンダー カットフリージョイント (UJと略称される場合がある。）が挙げられる。このような BJや UJ のボール数は 6個または 8個の場合がある。

[0153] BJや UJに発泡固形潤滑剤を封入した場合、潤滑剤が必要なところのみに充填され るため、低コスト化'軽量ィ匕に寄与できると共に、使用される作動角が大きいために圧 縮'屈曲を受けやすぐより摺動部への潤滑剤の供給がされやすい。

[0154] また、摺動式等速自在継手としては、ダブルオフセットジョイント (DOJと略称される 場合がある。）、トリボードジョイント (TJと略称される場合がある。）、クロスグルーブジョ イント (LJと略称される場合がある。 )などが挙げられる。

[0155] 図面を参照して詳細に説明すると、図 7に示すように、第 6実施形態のダブルオフ セットジョイント（DOJ)は、外輪 53の内面および球形内輪 54の外面に軸方向に沿つ て 6本または 8本のトラック溝 55、 56を軸周り等角度に配置形成しており、そのトラック 溝 55、 56間に組み込んだ 6個または 8個のボール 57をケージ 58で支持し、このケー ジ 58の外周を球面とし、かつケージ 58の内周も内輪の外周に適合する球面としてお り、回転する外輪軸 59と、これに従動してシャフト軸線周りに回転する内輪軸 60とが 、ボール 17を介して等速回転するよう接続されている。

[0156] 外輪軸 59と内輪軸 60が交差角度をもって回転するとき、トラック溝 55に沿って移動 するボール 57は、トラック溝 55、 56内で溝方向に沿って遊動しないようにケージ 58 で保持されて溝方向には転がり運動し I 、主として摺動によって往復移動する。

[0157] このような DOJの内部の要所に発泡した固形潤滑剤 52aを充填する。

図 8に示すように、第 7実施形態のトリボードジョイント (TJ)は、内輪軸 61の先端周 囲に 3本の脚軸 62を有するトリボード軸部 63と、このトリボード軸部 63が挿入可能な 筒状部 64を一端に設けた継手軸部 65とからなる。

[0158] TJは、筒状部 64の内周面に軸方向に延びる 3本のトラック溝 66を有しており、 3つ の脚軸 62にはローラユニット ( 、わゆる球面ローラ）を回転可能に嵌め、このローラュ ニットのローラ 67がトラック溝 66を形成する一対の側壁面に案内されるようにトリポー ド軸部 63を継手軸部 65の筒状部 64に組込み、発泡した固形潤滑剤 52bを要所に 充填している。

[0159] このような TJや前記した DOJについては、軸方向に摺動しろが必要なため、前述し た BJなどの固定式ジョイントよりもグリース封入量 (潤滑剤封入空間容積)が多くなる。 し力しながら発泡した固形潤滑剤 52は、必要なところにのみ充填が可能であるため 、DOJや TJに発泡した固形潤滑剤を封入する場合に低コスト化と軽量ィ匕への寄与度 力 り大きくなる。

実施例 1

[0160] 以下に、実施例および比較例に用いた使用原料を以下に一括して列挙し、固形潤 滑剤の組成と測定結果を表 1に示した。

[0161] (a)ウレタンプレポリマー（ダイセル化学工業社製：プラクセル EP— 1130)

(b)アミン系硬化剤 (ィハラケミカル社製:ィハラキュアミン MT)

(c)水 (イオン交換水）

(d)シリコーン系整泡剤 (東レダウ社製： SRX298)

(e)ウレァ系グリース (新日本石油社製 パイロノツクユ-バーサル N6C)

(Dイソシァネート（日本ポリウレタン社製:コロネート T80)

(_g)ポリエーテルポリオール (旭硝子社製：プレミノール SX4004)

(h)アミン系触媒 (東ソ一社製: TOYOCAT DB2)

(i)潤滑油 (新日本石油社製：タービン 100)

[0162] [実施例 1、 2] 表 1に示す成分量 (糸且成)で、ウレタンプレボリマーにシリコーン系整泡剤とウレァグ リースを加え、 120°Cでよく攪拌した。これにアミン系硬化剤を加え、攪拌した後、発 泡剤としての水をカ卩え、 120°Cに設定された恒温槽に 1時間放置して硬化させ、発泡 固形潤滑体を得た。

[0163] [実施例 3]

表 1に示す成分量 (組成)で、ポリエーテルポリオールにシリコーン系整泡剤、鉱油 、アミン系触媒、発泡剤としての水を加え、 90°Cで加熱しよく攪拌した。これにイソシ ァネートを加えてよく攪拌し、発泡反応を確認した後、 90°Cに設定した恒温槽で 15分 放置し、発泡固形潤滑体を得た。

[0164] [比較例 1]

表 1に示す成分量 (組成)で、上記実施例 1と同様の製造方法で非発泡潤滑剤を得 た。

[0165] [比較例 2]

表 1に示す成分 (組成)のうち、鉱油を除く組成で実施例 2と同じ方法で発泡体を合 成した。油は後から含浸させ、後含浸型の発泡潤滑剤とした。

[0166] [参考例 1]

表 1に示す成分 (組成)のうち、シリコーン系整泡剤を除く組成で実施例 3と同じ方法 で発泡体を合成し、連続気泡率が 50%未満の固形潤滑剤とした。

[0167] 得られた固形潤滑剤について発泡倍率および反発弾性、遠心力油分離の各項目 を測定し、使用の可否を総合判定した。なお、反発弾性の測定方法 ίお ISK6400— 3 に準拠した。

遠心力油分離はロータ半径 75mm、回転速度 1500rpm/minの条件で 1時間回転 させたときの油充填量に対する油減少率を示したものである。また、連続気泡率は、 前出の式を用いた測定方法に拠って算出した。

[0168] [表 1] 、— 番号 実施例 比較例 参考例 成分（重量％)と半 1 2 3 1 2 1

(a)ウレタンプレポリマ一 55 50 ― 56 ― ―

(b)アミン系硬化剤 4 4 ― 4 ― ―

( C)水 2 2 0.5 ― 0.5 0.5

(d)シリコーン系整泡剤 2 2 0.5 ― 0.5 ― 成

(e)ウレァ系グリース 37 25 ― 40 ― ― 分

(f)イソシァネート ― ― 8.5 一 8.5 8.5

(g)ポリエ一テルポリオール ― ― 20 ― 20 20

(h)アミン系触媒 ― ― 0.5 ― 0.5 0.5

(i)潤滑油 ― 1 7 70 ― (70) 70.5

非発泡

潤滑油含浸方法 反応型 反応型 反応型 後含浸型 反応型 反応型

①発泡倍率 5 4 20 1 18 15

②反発弾性率（％) 8.8 9.5 5.9 25 5.9 5.5

③油重量減少率（％) 5 10 7 6 40 5

④連続気泡率(％) 80 70 75 0 60 40 総合判定 〇 〇 〇 X X Δ

1200 1500 300 50

軸受耐久試験（寿命時間： h)

(実施例 13) (実施例 14) (比較例 6) (比較例 7)

[0169] 表 1に示した結果からも明らかなように、非発泡体の比較例 1よりも発泡体の実施例 1の方が、同じ運動エネルギー (慣性力下)でも弾性変形量は大きく（反発弾性率は 小さく）、圧縮変形に対して形状が追従する性質が強いことがわかる。これにより実施 例の発泡固形潤滑剤は、従来では使用不可能であった圧縮などの外部応力が加わ る駆動空間においても使用に耐えるものであることがわかる。

[0170] また、同組成の発泡榭脂でも鉱油を後含浸工程のみで保持させた比較例 2の固形 潤滑剤は、発泡と同時に鉱油を榭脂内に吸蔵させた実施例 1に比べて同じ遠心力 下での油分離量が多かった。これにより反応型の潤滑剤含浸により、潤滑油が榭脂 固形分中に充分に吸蔵されており、徐放性のある固形潤滑剤が製造できたことがわ かる。

[0171] また、これら実施例と比較例からは、発泡と同時の反応型の含浸によって潤滑油が 榭脂の内部に吸蔵され、単に発泡榭脂成形体を潤滑油に含浸することにより気泡内 に潤滑油を持した場合よりも吸蔵による油保持力が高いことがわかる。

[0172] さらにまた、連続気泡率が 50%未満の参考例では、実施例 3に比べて遠心力下で の油分離量が少なくなる点においては劣るが、反発弾性率その他を総合的に勘案 すれば、この発明の範囲のものとして使用に耐えるものであった。

[0173] [請求項 6〜9に係る液状ゴムを用いた発明の実施例 4〜実施例 7および比較例 3〜 比較例 4]

イソシァネートを除く配合材料を表 1に示す配合割合でよく混合し、最後にイソシァ ネートを加えて素早く混合した混合物 20. 6gを、ポリテトラフルォロエチレン榭脂製容 器 (直径 100mm X高さ 150mm)に充填した。数秒後に発泡反応が始まり、常温で数 時間放置し硬化させて試験片を得た。この試験片のうち約 1 g程度を正確に量り取 り、遠心分離器による油徐放試験（ロータ半径 9. 9mm,回転速度 850rpm )に呈した 。ここで潤滑剤重量変化率を以下の式により算出して評価した。

[0174] 潤滑剤重量変化率 (％) = 100 X (試験前潤滑剤重量 試験後潤滑剤重量) Z試 験前潤滑剤重量

[0175] 算出した重量変化率 (％)が小さいほど油放出量が少なぐ潤滑剤保持力が大きいと いえる。本発明においては重量変化率が 0.5%以上 10%以下のものを潤滑剤保持 力に優れると評価した。

[0176] [表 2]

1 )発泡体に対し後含浸にて配合

[0177] 表 2の結果力 も明らかなように、比較例 3〜比較例 4では潤滑油の放出性が過多 で遠心力に対して一度に抜けてしまうためその長寿命化は期待できな 、。これに対 して実施例 4〜7では遠心力によって潤滑剤が徐々に放出されることから必要最低限 の油量で潤滑を賄うことができることがわかる。

[0178] [請求項 10〜13に係るウレタンプレボリマーを用いた発明の実施例 8〜12および比 較例 5] 80°Cのポリテトラフルォロエチレン製ビーカ（直径 60 mm X高さ 150 mm )内で、硬 ィ匕剤、ァミン触媒および発泡剤を除く配合材料を表 1に示す配合割合でよく混合した 。次に、 120°Cで溶解した MOCAをビーカ内に投入し、よく撹拌した。続いてアミン触 媒および発泡剤を投入し撹拌した。数秒後に発泡反応が始まり、 100°Cで 30分間放 置し硬化させて試験片を得た。この試験片を目視および光学顕微鏡を用いて観察し た。指で押したときに油が滲み出す形状の弾性ゴム状の発泡体であるものを優れた 多孔性固形潤滑剤であると評価して「〇」印を、表 1に併記した。比較例 1は固化しな かった。

[0179] また、得られた試験片について潤滑剤の徐放性を調べるために以下に示す潤滑油 徐放試験に供し、結果を表 3に併記した。

[0180] <潤滑油徐放試験 >

ロータ半径 75mmの遠心分離器に試験片を投入し、回転速度 1500 rpmで 1時間 回転させ、試験前後の潤滑剤重量変化率を測定した。ここで潤滑剤重量変化率を以 下の式により算出して評価した。

[0181] 潤滑剤重量変化率 (％) = 100 X (試験前潤滑剤重量 試験後潤滑剤重量) Z試 験前潤滑剤重量

[0182] 算出した重量変化率 (％)が小さいほど油放出量が少なぐ潤滑剤保持力が大きいと いえる。

[0183] [表 3]

実施例 比較例

8 9 10 11 12 5 発泡潤滑剤配合（重量％

ウレタンプレポリマー プラクセル ΕΡ1 1 30 (ダイセル化学社製） ^{1 )}

48 48 55 7 ウレタンプレポリマー コロネート 4090 (日本ポリウレタン社製〕²⁰ 48 - ウレタンプレポリマ一 コロネ一ト 4047 (日本ポリウレタン社製）³〕 48 硬化剤 MOCA (ィハラケミカル社製） 2.5 2.5 2.5 3.3 3.3 0.5 発泡剤 イオン交換水 0.35 0.35 0.35 0.36 0.36 0.125 整泡剤 SRX298 C東レダウ社製） 0.25 0.25 0.3 0.24 0.24 0.125 ァミン触媒 DM70(東ソ一社製） 0.3 0.3 0.3 0.24 0.24 0.25 潤滑油 タービン 1 00 (新日本石油社製） 36.6 一 41.55 29.86 22.86 92 グリース パイ口ノックユニバーサル N6C (新日本石油社製） 12 48 6 ― 18 25 ill□□ έ十 100 100 100 100 100 100 触感での評価 〇 〇 〇 O 〇 固可せず 潤滑剤重量変化率（％) 35 フ 55 20 42 固可せず

1 )力プロラクトン系ウレタンプレポリマ-

2)エーテル系ウレタンプレポリマ一

3)エステル系ウレタンプレポリマ一

[0184] 表 3に示すように実施例 8〜12では指で押したときに油が滲み出す形状の弹性ゴ ム状の発泡体であり、優れた多孔性固形潤滑剤であることが認められたが、比較例 5 では発泡はしたものの一部固化せず、多孔性固形潤滑剤としては機能しないことが わかった。これに対して実施例 8〜12では遠心力が加わった状態において、即時に 発泡体より抜け出てしまうことなく潤滑剤が徐々に放出されることがわ力つた。

[0185] [実施例 13]

表 1の実施例 1に示す配合割合で、榭脂成分としてウレタンプレボリマーにシリコー ン系整泡剤とウレアグリースを加え、 120°Cでよく撹拌した。これにアミン系硬化剤を加 え、撹拌した後、発泡剤としての水を加え、玉軸受 6204の内部空間に充填した後、 1 20°Cに設定された恒温槽に 1時間放置して硬化させ、多孔性固形潤滑剤封入軸受 の試験片を得た。得られた試験片について、以下に示す軸受耐久試験を実施し、軸 受寿命時間を測定し、結果を表 1中に併記した。

[0186] <軸受耐久試験 >

得られた試験片にラジアル荷重 6N、スラスト荷重 67Nを負荷し、 100°Cで lOOOOr pmで回転させ、回転軸を駆動している電動機の入力電流が制限電流を超過した時 (回転トルクが始動トルクの 2倍をこえた時)までの寿命時間を測定した。 [0187] [実施例 14]

表 1の実施例 2に示す配合割合で、榭脂成分としてポリエーテルポリオールにシリコ 一ン系整泡剤、潤滑油、アミン系触媒、発泡剤としての水をカ卩え、 90°Cで加熱しよく 撹拌した。これにイソシァネートを加えてよく撹拌し、玉軸受 6204の内部空間に充填 した後、 90°Cに設定した恒温槽で 15分間放置し、多孔性固形潤滑剤封入軸受の試 験片を得た。得られた試験片について、上述の軸受耐久試験を実施し、軸受寿命時 間を測定した。結果を表 1中に併記した。

[0188] [比較例 6]

表 1に示す配合割合で、榭脂成分を発泡させな力 たこと以外は実施例 13と同様 の製造方法で非発泡潤滑剤封入軸受の試験片を得た。得られた試験片について、 上述の軸受耐久試験を実施し、軸受寿命時間を測定した。結果を表 1中に併記した

[0189] [比較例 7]

表 1に示す配合割合のうち、潤滑油を除く配合で実施例 14と同じ方法で発泡体を 玉軸受 6204の内部空間に形成した。得られた発泡体に潤滑油を含浸させ、後含浸 型の発泡潤滑剤封入軸受の試験片を得た。得られた試験片について、上述の軸受 耐久試験を実施し、軸受寿命時間を測定した。結果を表 1中に併記した。

[0190] 表 1に示した結果からも明らかなように、比較例 6、 7に比べて実施例 13、 14は高速 時にお 、ても良好な潤滑性を保つことができ、長寿命であることが確認できた。

[0191] また表 4に示すように、実施例 15、 16および比較例 8、 9に使用の原料および潤滑 油含浸方法は、実施例 3、比較例 1、 2に使用したものと全く同じであり、発泡倍率 のみを変更した。

[0192] [実施例 15、 16]

図 6に示すように等速自在継手 (NTN社製: EBJ82)の外輪 42に、内輪 41、ケー ジ 46および転動体 (鋼球) 45を組み付けた。別途、表 4に示す成分量 (組成)で、ゥ レタンプレボリマーにシリコーン系整泡剤とウレアグリースをカ卩え、 120°Cでよく攪拌し た。これにアミン系硬化剤を加え、攪拌した後、発泡剤としての水を加え、前記のよう にして組み立てた等速自在継手の外輪 42と内輪 41の間に固形潤滑剤 52を充填発 泡させると共に、これを 120°Cに設定された恒温槽に 1時間放置して硬化させ、発泡 固形潤滑剤を保持した等速自在継手を得た。

[0193] [実施例 17]

表 4に示す成分量 (組成)で、ポリエーテルポリオールにシリコーン系整泡剤、鉱油 、アミン系触媒、発泡剤としての水を加え、 90°Cで加熱しよく攪拌した。これにイソシ ァネートを加えてよく攪拌し、組み立てた等速自在継手の外輪 42と内輪 41の間に固 形潤滑剤 52を充填発泡させると共に、 90°Cに設定した恒温槽で 15分放置し、発泡 固形潤滑剤を保持した等速自在継手を得た。

[0194] [比較例 8]

表 4に示す成分量 (組成)で非発泡潤滑剤を用いたこと以外は実施例 14と全く同様 にして固形潤滑剤を保持した等速自在継手を得た。

[0195] [比較例 9]

表 4に示す成分 (組成)のうち、鉱油を除く組成で実施例 15と同じ方法で発泡体を 合成した。油は後から含浸させ、後含浸型の発泡潤滑剤を保持した等速自在継手を 得た。これら実施例 14、 15、比較例 8、 9で得られた発泡体について、発泡後体積を 発泡前体積で除した値を発泡倍率として求め、表 4中に示した。

[0196] [参考例 2]

表 4に示す成分 (組成）のうち、シリコーン系整泡剤を除く組成で実施例 3と同じ方 法で発泡体を合成し、連続気泡率が 50%未満の固形潤滑剤とした。

これら実施例 15〜17、比較例 8、 9、参考例 2で得られた発泡体について、発泡後 体積を発泡前体積で除した値を発泡倍率として求め、表 4中に示した。また、連続気 泡率は、前出の式を用いた測定方法に拠って算出した。

[0197] 得られた実施例と比較例の等速自在継手について、トルク 245Nm,角度 6deg,回 転速度 lOOOrZminの条件で耐久試験を行な 、、 10時間回転させた後の固形潤滑 剤の破壊や破損の程度を目視および光学顕微鏡を用いた観察によって評価した。 その結果は、〇印:破壊および破損がなく継続使用が可能であったもの、△印：固形 潤滑剤は破壊されなカゝつたが油分離量が過剰であったもの、 X印：固形潤滑剤の破 損または破壊があり継続使用が不可能であったもの、と評価し、記号で表 4中に示し た。

[0198] [表 4]

[0199] 表 4に示した結果からも明らかなように、非発泡性の固形潤滑剤を充填した比較例 8よりも同じ組成でも発泡固形潤滑剤を充填した実施例 15の方が、潤滑剤に破損や 破壊がなく継続して長時間使用可能な耐久性を備えたものとなった。

[0200] また、同組成の発泡榭脂でも鉱油を後含浸工程のみで保持させた固形潤滑剤を 用いた比較例 9は、発泡と同時に鉱油を榭脂内に吸蔵させた固形潤滑剤を用いた実 施例 16に比べて同じ遠心力下での油分離量が多ぐ潤滑に寄与しない過剰な油が 供給されたことがわかる。一方、実施例 17の等速自在継手は、反応型の固形潤滑剤 に、潤滑油が榭脂固形分中に充分に吸蔵されていて、遠心力が作用しても適度の油 分離速度であり長時間の使用が可能な耐久性を備えていることがわ力る。

[0201] また、これら実施例と比較例からは、発泡と同時の反応型の含浸によって潤滑油が 榭脂の内部に吸蔵され、単に発泡榭脂成形体を潤滑油に含浸することによって、気 泡内に潤滑油を保持した場合よりも吸蔵による油保持力が高いことがわかる。

[0202] 連続気泡率が 50%未満の参考例 2では、実施例 17に比べて遠心力下での油分 離量が少なくなる点においては劣る力 耐久試験結果からみると、この発明の範囲の ものとして使用に耐えるものであった。

Claims

請求の範囲

[1] 潤滑油を含む潤滑成分および榭脂成分を必須成分とし、前記榭脂成分は発泡して 多孔質化された固形物であり、かつ前記潤滑成分を榭脂内部に吸蔵してなる多孔性 固形潤滑剤。

[2] 発泡した榭脂成分が、連続気孔率 50%以上であるように発泡した榭脂成分である 請求項 1に記載の多孔性固形潤滑剤。

[3] 榭脂成分が、ゴム状弾性を有する榭脂またはゴム力 なり、外力による変形により潤 滑成分の滲出性を有する請求項 1または 2に記載の多孔性固形潤滑剤。

[4] 榭脂成分の発泡倍率が、 1. 1〜200倍である請求項 1または 2に記載の多孔性固 形潤滑剤。

[5] 榭脂成分が、ポリウレタン榭脂である請求項 1または 2に記載の多孔性固形潤滑剤

[6] 多孔性固形潤滑剤が、潤滑成分と、分子内に水酸基を有する液状ゴムと、硬化剤 と、発泡剤とを含む混合物を発泡，硬化させてなり、前記混合物は、混合物全体に対 して、前記潤滑成分が 1重量％〜80重量％、前記液状ゴムが 5重量％〜80重量％ であることを特徴とする請求項 1または 2に記載の多孔性固形潤滑剤。

[7] 硬化剤力 Sイソシァネートイ匕合物であり、発泡剤が水である請求項 6に記載の多孔性 固形潤滑剤。

[8] 混合物が、摺動部材の周囲、または成形用型内に混合物を充填して、発泡 '硬化 させてなることを特徴とする請求項 6または 7に記載の多孔性固形潤滑剤。

[9] 潤滑成分と、分子内に水酸基を有する液状ゴムと、硬化剤と、発泡剤とを含む成分 を混合して混合物を得る混合工程と、前記混合物の発泡'硬化が完了する前に、前 記混合物を摺動部材の周囲、または成形用型内に充填する充填工程と、前記充填 された前記混合物を発泡 ·硬化させる発泡 ·硬化工程とを備える請求項 6に記載の多 孔性固形潤滑剤の製造方法。

[10] 多孔性固形潤滑剤が、潤滑成分と、分子内にイソシァネート基を有するウレタンプ レポリマーと、硬化剤と、発泡剤とを含む混合物を発泡，硬化させてなり、前記潤滑成 分の配合割合は、前記混合物全体に対して 1重量％〜90重量％であることを特徴と する請求項 5に記載の多孔性固形潤滑剤。

[11] 硬化剤が芳香族ポリアミンィ匕合物であり、前記発泡剤が水であることを特徴とする 請求項 10に記載の多孔性固形潤滑剤。

[12] 混合物を摺動部もしくは転動部の周囲または成形用型内に充填し、発泡および硬 化させてなる請求項 10または 11に記載の多孔性固形潤滑剤。

[13] 潤滑成分と、分子内にイソシァネート基を有するウレタンプレボリマーと、硬化剤と、 発泡剤とを含む成分を混合して混合物を得る混合工程と、前記混合物の発泡，硬化 が完了する前に、前記混合物を摺動部もしくは転動部の周囲、または成形用型内に 充填する充填工程と、前記充填された前記混合物を発泡，硬化させる発泡，硬化工 程とを備える請求項 10に記載の多孔性固形潤滑剤の製造方法。

[14] 請求項 1または 2のいずれかに記載の多孔性固形潤滑剤が軸受内部に封入されて なる多孔性固形潤滑剤封入軸受。

[15] 請求項 1または 2のいずれかに記載の多孔性固形潤滑剤が外輪と内輪の間に保持 されてなる等速自在継手。