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JP2008297370A - Bearing holding foamed solid lubricant sealed therein, and method for producing the same - Google Patents

Bearing holding foamed solid lubricant sealed therein, and method for producing the same Download PDF

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JP2008297370A
JP2008297370A JP2007142677A JP2007142677A JP2008297370A JP 2008297370 A JP2008297370 A JP 2008297370A JP 2007142677 A JP2007142677 A JP 2007142677A JP 2007142677 A JP2007142677 A JP 2007142677A JP 2008297370 A JP2008297370 A JP 2008297370A
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foamed solid
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foamed
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芳英 姫野
Mika Obara
美香 小原
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a bearing holding a foamed solid lubricant sealed therein which is excellent in the lubricating performance of the solid lubricant holding a lubricating oil, has a long life, can be operated even at a high speed rotation, can be made in relatively simple processes, and can respond to the demand of cost reduction. <P>SOLUTION: The bearing in which a foamed solid lubricant 37 is sealed in a bearing 31 is characterized in that the foamed solid lubricant 37 is a porous solid product containing a lubricating component and a resin component as essential components and produced by foaming and curing the resin component; the foamed solid lubricant contains a resin component comprising a resin or rubber having rubbery elasticity, and has the oozing property of the lubricating component by deformation with an external force; and the resin component is a polyurethane resin. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は発泡固形潤滑剤封入軸受およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a foamed solid lubricant sealed bearing and a method for manufacturing the same.

一般に、自動車や産業用機械に代表されるようなほとんどの機械の摺動部や回転部において潤滑剤が使用されている。通常、転がり軸受は、その内部にグリースを充填して転動体と軸受内外輪および保持器相互の摩擦面を潤滑しており、充填されたグリースが外部へ流出しないように、また、その内部へ塵や水分等が侵入しないように、シール等の密封装置が設けられている。しかし、密封装置付きの転がり軸受であっても、グリースを完全に密封することは困難であり、長時間使用すると徐々に流出したり、軸受内に外部から侵入した水分によってグリースが徐々に劣化することがある。このようなグリースの密封不良および劣化防止に関する問題点を解決するべく、潤滑油を増ちょ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。   Generally, a lubricant is used in a sliding part and a rotating part of most machines represented by automobiles and industrial machines. Normally, rolling bearings are filled with grease to lubricate the friction surfaces between the rolling elements, bearing inner and outer rings and cage, so that the filled grease does not flow out to the outside. A sealing device such as a seal is provided so that dust and moisture do not enter. However, even for rolling bearings with a sealing device, it is difficult to completely seal the grease, and when it is used for a long time, the grease gradually flows out, or the grease gradually deteriorates due to moisture entering from the outside into the bearing. Sometimes. In order to solve the problems related to grease sealing failure and deterioration prevention, it is possible to prevent grease from splashing and dripping by retaining lubricating oil with increased lubricating oil and retaining liquid lubricant. Solid lubricants are also known.

例えば、潤滑油やグリースに、超高分子量ポリオレフィン、またはウレタン樹脂およびその硬化剤を混合し、樹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知られている(特許文献1〜特許文献3参照)。
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アネートと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ーが知られている(特許文献4参照)。
また、樹脂成分である固形成分を発泡体化し、これに潤滑油を後含浸させ、軸受内部の摩擦接触部の近傍に設ける含油発泡体が知られている(特許文献5参照)。
For example, a solid lubricant in which ultra-high molecular weight polyolefin or urethane resin and its curing agent are mixed in lubricating oil or grease, and a liquid lubricant component is held between the resin molecules to gradually exude physical properties. It is known (see Patent Documents 1 to 3).
Also known is a self-lubricating polyurethane elastomer obtained by reacting a polyol, which is a polyurethane raw material, with a diisocyanate in a lubricating component in the presence of a lubricant (see Patent Document 4).
In addition, an oil-containing foam is known in which a solid component, which is a resin component, is made into a foam, and this is post-impregnated with a lubricating oil, and is provided in the vicinity of a friction contact portion inside the bearing (see Patent Document 5).

これらの固形潤滑剤は、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てることを狙ったものである。
一方、ポリオール成分とイソシアネート成分とで生成されるポリウレタン樹脂内に潤滑油を含ませた潤滑性組成物が知られている(特許文献6〜特許文献8参照)。
また、瀝青などによる油展が可能な原料として水酸基末端ポリジエン化合物がこれまでに報告されている。(特許文献9参照)
When these solid lubricants are sealed in a bearing and solidified, they gradually exude lubricating oil, which eliminates the need for maintenance to replenish the lubricating oil and makes severe use with a lot of moisture. It is intended to be useful for extending the life of bearings in environments and environments where strong inertial forces are applied.
On the other hand, a lubricating composition in which a lubricating oil is contained in a polyurethane resin produced from a polyol component and an isocyanate component is known (see Patent Documents 6 to 8).
In addition, a hydroxyl-terminated polydiene compound has been reported as a raw material that can be oil-extended by bitumen or the like. (See Patent Document 9)

しかしながら、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、寿命が短い、高速回転においては焼きつきやすい、そして発熱が大きくなるために母材である樹脂成分が溶融してしまうために使用できないという問題がある。また、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いて、加熱条件によっては硬化中に固形潤滑剤が収縮し、固形潤滑剤自身が転動体を抱きこんでしまい、軸受起動時の回転トルクが大きくなりやすく発熱しやすいという問題点がある。また、使用する軸受の使用条件によっては回転時の遠心力によって固形潤滑剤が軸受外輪側に変形してしまい、適切に潤滑剤が供給されない場合がある。
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、これでは低コスト化の要求に応えることも困難である。
特開平6−41569号公報 特開平6−172770号公報 特開2000−319681号公報 特開平11−286601号公報 特開平9−42297号公報 特開昭60−173010号公報 特開昭62−241997号公報 特開平8−3259号公報 特開昭58−189243号公報
However, in the rolling bearing filled with the solid lubricant according to the above-mentioned prior art, it is used because the resin component which is a base material melts due to short life, easy to seize at high speed rotation, and large heat generation. There is a problem that you can not. In the full pack specification, in the process of solidifying the solid lubricant in the bearing and then cooling, depending on the heating conditions, the solid lubricant contracts during curing, and the solid lubricant itself entraps the rolling elements. Therefore, there is a problem that the rotational torque at the start of the bearing tends to increase and heat is likely to be generated. Further, depending on the use conditions of the bearing used, the solid lubricant may be deformed to the bearing outer ring side by the centrifugal force during rotation, and the lubricant may not be supplied appropriately.
In addition, in the process of manufacturing such a solid lubricant, many manufacturing processes are required for reliably impregnating the lubricant and grease, and it is difficult to meet the demand for cost reduction.
JP-A-6-41569 JP-A-6-172770 JP 2000-319681 A JP-A-11-286601 Japanese Patent Laid-Open No. 9-42297 JP-A-60-173010 Japanese Patent Laid-Open No. 62-241997 JP-A-8-3259 JP 58-189243 A

本発明は、このような問題点に対処するためになされたものであり、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化の要望に応じ得る発泡固形潤滑剤封入軸受およびその製造方法の提供を目的とする。   The present invention has been made in order to address such problems, and is excellent in the lubrication performance of a solid lubricant that holds lubricating oil, can be operated even at high speed rotation with a long service life, and the manufacturing process can be reduced. An object of the present invention is to provide a foamed solid lubricant-encapsulated bearing that can be made relatively simple and can meet the demand for cost reduction, and a method for manufacturing the same.

本発明の発泡固形潤滑剤封入軸受は、潤滑成分と、樹脂成分と、硬化剤と、発泡剤とを含む混合物を発泡・硬化させてなる発泡固形潤滑剤が軸受内部空間に封入されてなり、上記発泡固形潤滑剤の発泡倍率が 1.1 倍以上 20 倍未満であり、かつ発泡成形収縮率が 5 %以下であることを特徴とする。
また、上記発泡固形潤滑剤の特性が、上記特性に加え、(1)80.3 gf の力を連続して加え 5 時間経過したときの、油分離率が 1 %以上 15 %以下である、(2)日本工業規格K6400に準じて測定される引張強さが 50 kPa 以上である、および/または(3)連続気泡率が 50 %以上であることを特徴とする。
The foamed solid lubricant encapsulated bearing of the present invention is a foamed solid lubricant formed by foaming and curing a mixture containing a lubricating component, a resin component, a curing agent, and a foaming agent, and enclosed in the bearing internal space. The foamed solid lubricant has a foaming ratio of 1.1 times or more and less than 20 times and a foam molding shrinkage ratio of 5% or less.
In addition to the above characteristics, the foamed solid lubricant has the following characteristics: (1) The oil separation rate is 1% or more and 15% or less after 5 hours after applying a force of 80.3 gf, (2 ) The tensile strength measured according to Japanese Industrial Standard K6400 is 50 kPa or more, and / or (3) the open cell ratio is 50% or more.

本発明の発泡固形潤滑剤封入軸受に使用できる第1の発泡固形潤滑剤は、上記潤滑成分が炭化水素系潤滑油および炭化水素系グリースから選ばれた少なくとも1つの潤滑成分であり、上記樹脂成分が分子内に水酸基を有する液状ゴムであり、該液状ゴムは高分子主鎖が炭化水素から構成され、該主鎖末端に水酸基価が 25 〜 110 mgKOH/g となる量の水酸基を有する液状ゴムであり、上記硬化剤が分子内にイソシアネート基を有する有機化合物であり、上記発泡剤が水であり、上記液状ゴムと上記硬化剤との割合は、液状ゴムに含まれる水酸基と硬化剤に含まれるイソシアネート基とが当量比で(OH/NCO)=1/( 1.0 〜 2.0 )の範囲であり、上記混合物は、混合物全体に対して、上記潤滑成分を 40 〜80 重量%、上記液状ゴムを 5 〜45 重量%含むことを特徴とする。
また、上記液状ゴムがブタジエンもしくはイソプレンの重合体の主鎖末端に水酸基を有する数平均分子量 1000〜3500 の水酸基末端ジエン系重合体、または該ジエン系重合体を水添処理した変性水酸基末端ジエン系重合体であることを特徴とする。
また、上記分子内にイソシアネート基を持つ有機化合物は、分子内に2個以上のイソシアネート基を有し、イソシアネート基の割合が 2.5 NCO%〜 5.0 NCO%からなるプレポリマーか、または芳香族ポリイソシアネートであることを特徴とする。
The first foamed solid lubricant that can be used in the foamed solid lubricant-enclosed bearing of the present invention is such that the lubricating component is at least one lubricating component selected from hydrocarbon-based lubricating oil and hydrocarbon-based grease, and the resin component Is a liquid rubber having a hydroxyl group in the molecule, the liquid rubber having a hydroxyl group in an amount such that the polymer main chain is composed of hydrocarbon and the hydroxyl value is 25 to 110 mgKOH / g at the end of the main chain The curing agent is an organic compound having an isocyanate group in the molecule, the foaming agent is water, and the ratio of the liquid rubber to the curing agent is included in the hydroxyl group and the curing agent contained in the liquid rubber. Is equivalent to (OH / NCO) = 1 / (1.0 to 2.0) in an equivalent ratio, and the mixture contains 40 to 80% by weight of the lubricating component and the liquid rubber with respect to the whole mixture. 5 to 45% by weight It is characterized by that.
Further, the liquid rubber is a hydroxyl group-terminated diene polymer having a number average molecular weight of 1000 to 3500 having a hydroxyl group at the main chain terminal of a butadiene or isoprene polymer, or a modified hydroxyl group-terminated diene system obtained by hydrogenating the diene polymer. It is a polymer.
The organic compound having an isocyanate group in the molecule is a prepolymer having two or more isocyanate groups in the molecule, and the ratio of the isocyanate group is 2.5 NCO% to 5.0 NCO%, or an aromatic polyisocyanate. It is characterized by being.

本発明の発泡固形潤滑剤封入軸受に使用できる第2の発泡固形潤滑剤は、上記潤滑成分が潤滑油およびグリースから選ばれた少なくとも1つの潤滑成分であり、上記樹脂成分が分子内にイソシアネート基を 2 重量%以上 6 重量%未満含有するウレタンプレポリマーであり、上記発泡剤が水であり、上記混合物は、混合物全体に対して、上記潤滑成分を 30 〜 70 重量%含み、発泡後の連続気泡率が 50 %以上であることを特徴とする。また、上記ウレタンプレポリマーは、エステル系ウレタンプレポリマー、カプロラクトン系ウレタンプレポリマー、およびエーテル系ウレタンプレポリマーから選ばれた少なくとも1つのウレタンプレポリマーであることを特徴とする。
また、上記イソシアネート基と、該イソシアネート基と反応する硬化剤の官能基との割合が当量比で(硬化剤の官能基/NCO)=1/(1.1〜2.5)の範囲であることを特徴とする。
また、上記水の水酸基と、上記硬化剤の官能基との割合が当量比で(水の水酸基/硬化剤の官能基)=1/(0.7〜2.0)の範囲であることを特徴とする。
上記硬化剤が芳香族ポリアミノ化合物であることを特徴とする。
The second foamed solid lubricant that can be used in the foamed solid lubricant-encapsulated bearing of the present invention is such that the lubricating component is at least one lubricating component selected from lubricating oil and grease, and the resin component is an isocyanate group in the molecule. 2 wt% or more and less than 6 wt% of the urethane prepolymer, the foaming agent is water, and the mixture contains 30 to 70 wt% of the lubricating component with respect to the entire mixture. It is characterized by a bubble rate of 50% or more. The urethane prepolymer is at least one urethane prepolymer selected from an ester urethane prepolymer, a caprolactone urethane prepolymer, and an ether urethane prepolymer.
Further, the ratio of the isocyanate group and the functional group of the curing agent that reacts with the isocyanate group is an equivalent ratio (functional group of the curing agent / NCO) = 1 / (1.1 to 2.5). To do.
The ratio of the hydroxyl group of water to the functional group of the curing agent is an equivalent ratio (hydroxyl group of water / functional group of the curing agent) = 1 / (0.7 to 2.0).
The curing agent is an aromatic polyamino compound.

本発明の発泡固形潤滑剤封入軸受の製造方法は、潤滑成分と、樹脂成分と、硬化剤と、発泡剤とを含む成分を混合する混合工程と、この混合工程で得られる混合物が発泡硬化する前に軸受内部に封入する工程と、封入後に軸受内部空間にて発泡硬化させる工程とを備えることを特徴とする。   The manufacturing method of the solid foamed lubricant encapsulated bearing of the present invention includes a mixing step of mixing a component including a lubricating component, a resin component, a curing agent, and a foaming agent, and the mixture obtained in the mixing step is foam-cured. It is characterized by comprising a step of encapsulating inside the bearing before and a step of foaming and hardening in the bearing internal space after enclosing.

本発明の発泡固形潤滑剤封入軸受は、発泡固形潤滑剤が軸受内部空間に封入され、発泡倍率が 1.1 倍以上 20 倍未満であり、かつ発泡成形収縮率が 5 %以下であり、また、上記特性に加え、(1)80.3 gf の力を連続して加え 5 時間経過したときの油分離率が 1 %以上 15 %以下である、(2)日本工業規格K6400に準じて測定される引張強さが 50 kPa 以上である、および/または(3)連続気泡率が 50 %以上であるので、起動時の回転トルクおよび遠心力による潤滑剤の供給不足を抑えることができる。   The foamed solid lubricant-enclosed bearing of the present invention has a foamed solid lubricant enclosed in the bearing internal space, has a foaming ratio of 1.1 to 20 times, and a foam molding shrinkage of 5% or less. In addition to the characteristics, (1) The oil separation rate after continuous application of a force of 80.3 gf after 5 hours is 1% or more and 15% or less. (2) Tensile strength measured according to Japanese Industrial Standard K6400 Is 50 kPa or more, and / or (3) the open cell ratio is 50% or more, it is possible to suppress insufficient supply of lubricant due to rotational torque and centrifugal force during startup.

また、本発明で用いる発泡固形潤滑剤は、潤滑成分が発泡・硬化した固形成分内に吸蔵される。このため、本発明の発泡固形潤滑剤封入軸受は、発泡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、運転時において発泡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。なお、本発明において「吸蔵」とは、液体・半固体状の潤滑成分が他の配合成分と反応することなく、固体の樹脂中に化合物にならないで含まれることをいう。
また、発泡固形潤滑剤を封入することで、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い。また、外部からの塵・水分等の侵入に対してはシール部材の役割をも果たす。その上、多孔質な部分を多く持つので、軸受の軽量化の点でも有利である。
本発明の製造方法は、組み立て後に潤滑剤を封入する必要がないので、生産効率が向上し、安価に製造できる。
The foamed solid lubricant used in the present invention is occluded in the solid component in which the lubricating component is foamed and cured. For this reason, in the solid foam lubricant bearing of the present invention, the retained amount of the lubricating component in the solid foam lubricant is larger than the retained amount due to impregnation in the pores, and moreover than in the solid foam lubricant during operation. Since the lubricating oil is gradually released around the moving body and the like, it can be operated even at high speed rotation, which can contribute to a long life. In the present invention, “occlusion” means that a liquid / semi-solid lubricating component does not react with other compounding components and is contained in a solid resin without becoming a compound.
Further, by encapsulating the foamed solid lubricant, the lubricant can be present near the rolling surface, and the lubricant is more easily supplied to the rolling surface than grease lubrication. It also serves as a seal member against the entry of dust and moisture from the outside. In addition, since it has many porous portions, it is advantageous in terms of reducing the weight of the bearing.
Since the manufacturing method of the present invention does not need to enclose a lubricant after assembly, the production efficiency is improved and the manufacturing can be performed at a low cost.

本発明の発泡固形潤滑剤封入軸受の軸受内部空間に封入される発泡固形潤滑剤は、発泡倍率が 1.1 倍以上 20 倍未満、好ましくは 1.1 倍〜10 倍であり、かつ発泡成形収縮率が 5 %以下の特性を有する。
ここで発泡倍率は、発泡後の固形潤滑剤の体積を発泡前の原料混合液体の体積で除した値である。また、発泡成形収縮率は、成形型に原料混合液体を入れて発泡させるとき、成形型の寸法をA、成形型より取り出した成形後発泡固形潤滑剤の寸法をBとすると、[100×(A−B)/A]で表される値である。
発泡倍率が 1.1 倍未満であると、気泡体積が小さく、外部応力が加わったときに変形を許容できないし、または多孔質化した固形物が硬すぎるため、外部応力に追随した変形ができないなどの不具合がある。また、20 倍以上の場合は外部応力に耐える強度を得ることが困難となり、破損や破壊に至る場合がある。
発泡成形収縮率が 5 %をこえると転動体に対する固形潤滑剤の収縮が大きく、潤滑剤の供給が不足しがちな起動時の回転トルクが大きくなる。
The foamed solid lubricant enclosed in the bearing internal space of the foamed solid lubricant-enclosed bearing of the present invention has a foaming ratio of 1.1 to 20 times, preferably 1.1 to 10 times, and a foam molding shrinkage of 5 % Or less.
Here, the expansion ratio is a value obtained by dividing the volume of the solid lubricant after foaming by the volume of the raw material mixed liquid before foaming. Further, the foam molding shrinkage ratio can be calculated as follows: [100 × (100 × (A)] when the raw material mixed liquid is put into a mold and foamed and the dimension of the mold is A and the dimension of the foamed solid lubricant after molding is taken out from the mold. A−B) / A].
If the expansion ratio is less than 1.1 times, the bubble volume is small and deformation is not allowed when external stress is applied, or the porous solid is too hard to deform following external stress. There is a bug. If it is 20 times or more, it is difficult to obtain the strength to withstand external stress, which may lead to breakage or destruction.
If the foam molding shrinkage rate exceeds 5%, the solid lubricant shrinks greatly on the rolling elements, and the rotational torque at start-up tends to be insufficient.

発泡固形潤滑剤は、上記特性に加え、(1)80.3 gf の力を連続して加え 5 時間経過したときの、油分離率が 1 %以上 15 %以下である、(2)日本工業規格K6400に準じて測定される引張強さが 50 kPa 以上である、および/または(3)連続気泡率が 50 %以上である。
上記方法で測定される油分離率は 1 %以上 15 %以下の範囲である。1%未満の時は潤滑剤供給不足となる。また 15 %以上の時は潤滑剤供給が過多となり、長期間の潤滑剤の供給に支障をきたす。
発泡固形潤滑剤の引張強さは 50 kPa 以上である。 50 kPa 未満であると材料強度が不足し、軸の回転中に遠心力によって材料が外輪側に偏ってしまい、適切な潤滑剤の供給不足になる可能性がある。
また、発泡後の連続気泡率は 50 %以上、好ましくは 50 〜 90 %である。連続気泡率が 50%未満の場合は、樹脂成分中の潤滑油が一時的に独立気泡中に取り込まれている割合が多くなり、必要な時に外部へ供給されない場合がある。
In addition to the above properties, the foamed solid lubricant has (1) oil separation rate of 1% or more and 15% or less after 5 hours of continuous application of a force of 80.3 gf. (2) Japanese Industrial Standard K6400 And / or (3) the open cell ratio is 50% or more.
The oil separation rate measured by the above method is in the range of 1% to 15%. When it is less than 1%, the lubricant supply is insufficient. If it is 15% or more, the supply of lubricant becomes excessive, which hinders long-term supply of lubricant.
The tensile strength of the foamed solid lubricant is 50 kPa or more. If the pressure is less than 50 kPa, the material strength is insufficient, and the material is biased toward the outer ring by centrifugal force during rotation of the shaft, which may result in insufficient supply of appropriate lubricant.
The open cell ratio after foaming is 50% or more, preferably 50 to 90%. When the open cell ratio is less than 50%, the ratio of the lubricating oil in the resin component temporarily taken up into the closed cells increases and may not be supplied to the outside when necessary.

連続気泡率は以下の手順で算出できる。
(1)発泡硬化した発泡固形潤滑剤を適当な大きさにカットし、試料Aを得る。試料Aの重量を測定する。
(2)Aを 3 時間ソックスレー洗浄(溶剤:石油ベンジン)する。その後 80℃で 2 時間恒温槽に放置し、有機溶剤を完全に乾燥させ、試料Bを得る。試料Bの重量を測定する。
(3)連続気泡率を以下の手順で算出する。
連続気泡率=(1−(試料Bの樹脂成分重量−試料Aの樹脂成分重量)/試料Aの潤滑成分重量)×100
なお、試料A、Bの樹脂成分重量、潤滑成分重量は、試料A、Bの重量に組成の仕込み割合を乗じて算出する。
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 時間ソックスレー洗浄では外部へ放出されないため試料Bの重量を減少させることがないので、上記の操作で試料Bの重量減少分は連続気泡からの潤滑成分の放出によるものとして連続気泡率が算出できる。
The open cell ratio can be calculated by the following procedure.
(1) The foamed solid lubricant that has been foam-cured is cut into an appropriate size to obtain sample A. The weight of sample A is measured.
(2) A is soxhlet washed (solvent: petroleum benzine) for 3 hours. Thereafter, the sample is left in a thermostatic bath at 80 ° C. for 2 hours to completely dry the organic solvent, and sample B is obtained. The weight of sample B is measured.
(3) The open cell ratio is calculated by the following procedure.
Open cell ratio = (1− (weight of resin component of sample B−weight of resin component of sample A) / weight of lubricating component of sample A) × 100
The resin component weight and the lubrication component weight of Samples A and B are calculated by multiplying the weights of Samples A and B by the composition charge ratio.
Lubricating components taken into discontinuous closed cells are not released to the outside by Soxhlet cleaning for 3 hours, so the weight of sample B is not reduced. The open cell ratio can be calculated as a result of the release of the lubricating component.

上述した特性を有する発泡固形潤滑剤は、潤滑成分と、樹脂成分と、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。
本発明の発泡固形潤滑剤封入軸受は、封入した発泡固形潤滑剤の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や毛細管現象により潤滑剤を滲み出させて樹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樹脂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。
また、本発明に用いる発泡固形潤滑剤において樹脂成分は、発泡により表面積が大きくなっており、滲み出した余剰の潤滑油を再び発泡体の気泡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、また樹脂内に潤滑剤を吸蔵させるとともに気泡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。
The foamed solid lubricant having the above-described characteristics is obtained by foaming and curing a mixture containing a lubricating component, a resin component, a curing agent, and a foaming agent.
The foamed solid lubricant-encapsulated bearing of the present invention occludes a lubricating component in the resin of the encapsulated foamed solid lubricant. Therefore, due to the flexibility of the resin, for example, deformation due to external force such as compression, expansion, bending, torsion, and capillary action Thus, the lubricant can be exuded and released from between the resin molecules to the outside. At this time, the amount of the lubricating oil that oozes out can be minimized by changing the degree of elastic deformation according to the magnitude of the external force by selecting the resin.
Further, in the foamed solid lubricant used in the present invention, the resin component has a large surface area due to foaming, and the excess lubricating oil that has oozed out can be temporarily retained in the foam bubbles again and ooze out. The amount of lubricating oil is stable, and the amount of lubricating oil retained is larger than that in a non-foamed state by occluding the lubricant in the resin and impregnating the bubbles.

その上、本発明に用いる発泡固形潤滑剤は、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く、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。よって、該発泡固形潤滑剤を固化させた後冷却する過程において、固形潤滑剤が収縮し転動体を抱き込んだとしても屈曲・変形時に必要なエネルギーが小さいために容易に変形することができ、回転トルクが大きくなるという問題を防ぐことができる。また、発泡部分すなわち多孔質な部分を多く持つため、軽量化の点でも有利である。
また、本発明に用いる発泡固形潤滑剤は潤滑成分と、樹脂成分とを必須成分として含む混合物を発泡・硬化させるだけであるので、特別な設備も不要であり、任意の場所に充填して成形することが可能である。
また、上記混合物の配合成分の配合量をコントロールすることにより発泡固形潤滑剤の密度を変化させることができる。
In addition, the foamed solid lubricant used in the present invention requires much less energy when bent compared to non-foamed materials, and can be flexibly deformed while holding the lubricating oil at a high density. Therefore, in the process of cooling after solidifying the foamed solid lubricant, even if the solid lubricant contracts and embraces the rolling element, it can be easily deformed because the energy required for bending and deformation is small, The problem of increased rotational torque can be prevented. Moreover, since it has many foamed parts, ie, a porous part, it is advantageous also at the point of weight reduction.
In addition, since the foamed solid lubricant used in the present invention only foams and cures a mixture containing a lubricating component and a resin component as essential components, no special equipment is required, and it is filled and molded in any place. Is possible.
Further, the density of the foamed solid lubricant can be changed by controlling the blending amount of the blending components of the mixture.

本発明に用いる発泡固形潤滑剤を構成する樹脂成分としては、発泡・硬化後にゴム状弾性を有し、変形により潤滑成分の滲出性を有するものが好ましい。
発泡・硬化は、樹脂生成時に発泡・硬化させる形式であっても、樹脂成分に発泡剤を配合して成形時に発泡・硬化させる形式であってもよい。ここで硬化は架橋反応および/または液状物が固体化する現象を意味する。また、ゴム状弾性とは、ゴム弾性を意味するとともに、外力により加えられた変形がその外力を無くすことにより元の形状に復帰することを意味する。
As the resin component constituting the foamed solid lubricant used in the present invention, a resin component having rubber-like elasticity after foaming and curing, and having a leaching property of the lubricant component by deformation is preferable.
Foaming / curing may be in a form in which foaming / curing is performed at the time of resin production, or in a form in which a foaming agent is added to the resin component and foaming / curing is performed in molding. Here, curing means a cross-linking reaction and / or a phenomenon in which a liquid is solidified. The rubber-like elasticity means rubber elasticity and means that deformation applied by an external force returns to the original shape by eliminating the external force.

本発明に使用できる発泡固形潤滑剤の樹脂成分には耐熱性および柔軟性に優れ、低コスト化が可能となるウレタン樹脂を用いるのが好ましい。樹脂成分として、以下に説明する分子内に水酸基を有する液状ゴムを用いる第1の発泡固形潤滑剤、所定のNCOを含有するウレタンプレポリマーを用いる第2の発泡固形潤滑剤が発泡固形潤滑剤として好ましい。
また、ポリオールとしてのポリエーテルポリオールとポリイソシアネートとを反応させて得られる樹脂成分を用いることができる。
As the resin component of the foamed solid lubricant that can be used in the present invention, it is preferable to use a urethane resin that is excellent in heat resistance and flexibility and can be reduced in cost. As the resin component, a first foamed solid lubricant using a liquid rubber having a hydroxyl group in the molecule described below, and a second foamed solid lubricant using a urethane prepolymer containing a predetermined NCO are used as the foamed solid lubricant. preferable.
Moreover, the resin component obtained by making the polyether polyol and polyisocyanate as a polyol react can be used.

上記第1の発泡固形潤滑剤に用いられる樹脂成分には耐熱性および柔軟性に優れ、低コスト化が可能となるウレタン樹脂を用いるのが好ましい。ウレタン樹脂を形成する水酸基含有成分としては、分子内に水酸基を有する液状ゴムが好ましく、この液状ゴムは高分子主鎖が炭化水素から構成され、該主鎖末端に水酸基価が 25〜110 mgKOH/g となる量の水酸基を有する液状ゴムであることが好ましい。水酸基価が 25 mg KOH/g 未満では、発泡・硬化が十分でなく、水酸基価が 110 mg KOH/g をこえると、発泡固形潤滑剤の弾力性が失われる場合がある。
この液状ゴムは、ブタジエンもしくはイソプレンの重合体の主鎖末端に水酸基を有する数平均分子量 1000〜3500 の水酸基末端ジエン系重合体、または該ジエン系重合体を水添処理した変性水酸基末端ジエン系重合体を用いることができる。
水酸基末端液状ポリブタジエンとしては、poly-bd R45HT(出光興産社製)、poly-bd R15HT(出光興産社製)、NISSO−PB G−1000、G−2000、G−3000(日本曹達社製)が挙げられ、水酸基末端液状ポリイソプレンとしては、poly-ip(出光興産社製)が挙げられ、水添処理した水酸基末端ポリジエン化合物としては、エポール(出光興産社製)、NISSO−PB GI−1000、GI−2000、GI−3000(日本曹達社製)等が挙げられる。
As the resin component used for the first foamed solid lubricant, it is preferable to use a urethane resin that is excellent in heat resistance and flexibility and can be reduced in cost. The hydroxyl group-containing component that forms the urethane resin is preferably a liquid rubber having a hydroxyl group in the molecule, and the liquid rubber has a polymer main chain composed of hydrocarbons, and a hydroxyl value of 25 to 110 mgKOH / A liquid rubber having a hydroxyl group in an amount of g is preferred. When the hydroxyl value is less than 25 mg KOH / g, foaming / curing is not sufficient, and when the hydroxyl value exceeds 110 mg KOH / g, the elasticity of the foamed solid lubricant may be lost.
This liquid rubber is a hydroxyl group-terminated diene polymer having a number average molecular weight of 1000 to 3,500 having a hydroxyl group at the main chain terminal of a butadiene or isoprene polymer, or a modified hydroxyl group-terminated diene polymer obtained by hydrogenating the diene polymer. Coalescence can be used.
As the hydroxyl-terminated liquid polybutadiene, poly-bd R45HT (made by Idemitsu Kosan Co., Ltd.), poly-bd R15HT (made by Idemitsu Kosan Co., Ltd.), NISSO-PB G-1000, G-2000, G-3000 (made by Nippon Soda Co., Ltd.) are available. Examples of the hydroxyl group-terminated liquid polyisoprene include poly-ip (manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.). Examples of the hydrogenated hydroxyl group-terminated polydiene compound include Epol (manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.), NISSO-PB GI-1000, GI-2000, GI-3000 (made by Nippon Soda Co., Ltd.), etc. are mentioned.

また、これら水酸基末端ポリジエン化合物または水添処理した水酸基末端ポリジエン化合物の末端水酸基をイソシアネート基やエポキシ基などで一部変性した水酸基末端ポリジエン化合物または水添処理した水酸基末端ポリジエン化合物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化合物を2種類以上混合して用いてもよい。   Further, the hydroxyl group-terminated polydiene compound or the hydroxyl group-terminated polydiene compound obtained by partially modifying the terminal hydroxyl group of the hydroxyl-terminated polydiene compound or the hydrogenated hydroxyl-terminated polydiene compound with an isocyanate group or an epoxy group or the hydrogenated hydroxyl-terminated polydiene compound is also included at the terminal. If it can be used. Two or more of these compounds may be mixed and used for the purpose of controlling the physical properties of the produced foam.

上記水酸基末端ポリジエン系重合体または水添処理した水酸基末端ポリジエン系重合体は、後述する炭化水素から構成され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、水酸基末端ポリジエン系重合体または水添処理した水酸基末端ポリジエン系重合体と潤滑成分分子とが比較的弱い相互作用によって絡み合っていると考えられる。そのため多くの潤滑成分をその水酸基末端ポリジエン系重合体または水添処理した水酸基末端ポリジエン系重合体の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、水酸基末端ポリジエン系重合体または水添処理した水酸基末端ポリジエン系重合体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。   The hydroxyl group-terminated polydiene polymer or the hydrogenated hydroxyl group-terminated polydiene polymer has a molecular structure similar to that of a lubricating component composed of paraffinic or naphthenic mineral oil composed of hydrocarbons, which will be described later. It is considered that the hydroxyl group-terminated polydiene polymer or the hydrogenated hydroxyl group-terminated polydiene polymer and the lubricating component molecule are intertwined by a relatively weak interaction. Therefore, many lubricating components can be impregnated in the molecule of the hydroxyl-terminated polydiene polymer or the hydrogenated hydroxyl-terminated polydiene polymer, and high lubricating component retention can be exhibited. By applying a strong force such as heat or centrifugal force to this, the interaction between the hydroxyl-terminated polydiene polymer or the hydrogenated hydroxyl-terminated polydiene polymer and the lubricating component is broken, and the lubricating component can be released gradually. it can.

液状ゴムを硬化させる硬化剤としての分子内にイソシアネート基を有する有機化合物は、液状ゴム内の水酸基と反応し、分子鎖を延長させ、または架橋させるイソシアネート化合物であれば、特に制限なく使用できる。好ましいイソシアネート化合物としては、ポリイソシアネート類を挙げることができる。ポリイソシアネート類は後述する発泡剤とな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。
ポリイソシアネート類としては、ポリイソシアネートおよび/または分子内に2個以上のイソシアネート基を有するプレポリマーが挙げられる。
The organic compound having an isocyanate group in the molecule as a curing agent for curing the liquid rubber can be used without particular limitation as long as it is an isocyanate compound that reacts with a hydroxyl group in the liquid rubber to extend the molecular chain or crosslink. Preferred isocyanate compounds include polyisocyanates. Polyisocyanates are particularly preferable because they can react with water to be a foaming agent described later to generate gas.
Examples of the polyisocyanates include polyisocyanates and / or prepolymers having two or more isocyanate groups in the molecule.

ポリイソシアネート類は芳香族、脂肪族、または脂環族ポリイソシアネート類を挙げることができる。
芳香族ポリイソシアネート類としては、トリレンジイソシアネート(以下、TDIと記す)、ジフェニルメタンジイソシアネート(以下、MDIと記す)、TDIの多量体、MDIの多量体、ナフタレンジイソシアネート(NDI)、フェニレンジイソシアネート、ジフェニレンジイソシアネート等が挙げられる。
脂肪族ポリイソシアネート類としては、オクタデカメチレンジイソシアネート、デカメチレンジイソシアネート、へキサメチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート等が挙げられる。
脂環族ポリイソシアネート類としては、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等が挙げられる。
また、上記ポリイソシア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加物も使用できる。
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、フェノール類、ラクタム類、アルコール類、オキシム類などのブロック剤でイソシアネート基をブロックしたブロックイソシアネート等を使用することができる。
Polyisocyanates can include aromatic, aliphatic, or alicyclic polyisocyanates.
Aromatic polyisocyanates include tolylene diisocyanate (hereinafter referred to as TDI), diphenylmethane diisocyanate (hereinafter referred to as MDI), TDI multimer, MDI multimer, naphthalene diisocyanate (NDI), phenylene diisocyanate, diphenylene. Diisocyanate etc. are mentioned.
Examples of the aliphatic polyisocyanates include octadecamethylene diisocyanate, decamethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, and xylylene diisocyanate.
Examples of the alicyclic polyisocyanates include isophorone diisocyanate and dicyclohexylmethane diisocyanate.
Also, an adduct of the polyisocyanate and a polyol such as trimethylolpropane can be used.
When the reaction with the hydroxyl group that is the terminal functional group of the liquid rubber is performed at a high temperature, a blocked isocyanate in which an isocyanate group is blocked with a blocking agent such as phenols, lactams, alcohols, and oximes can be used. .

水酸基末端ポリジエン系重合体と反応させる場合、ポリイソシアネート類の中で芳香族ポリイソシアネート類が好ましく、更には水酸基末端ポリジエン系重合体等との発泡性および反応性に優れるTDIが好ましい。   In the case of reacting with a hydroxyl group-terminated polydiene polymer, aromatic polyisocyanates are preferred among the polyisocyanates, and TDI having excellent foamability and reactivity with the hydroxyl group-terminated polydiene polymer is preferred.

分子内に2個以上のイソシアネート基を有するプレポリマーとしては、イソシアネート基の割合が 2.5〜5.0 NCO%からなるプレポリマーであれば使用できる。ここでNCO%はプレポリマー全体に含まれるNCO重量%を意味する。2.5〜5.0 NCO%のプレポリマーは水酸基末端ポリジエン系重合体等と反応して弾力性に富んだウレタンを得ることができる。
プレポリマー類には重合させるモノマーの種類によりPPG系、PTMG系、エステル系、カプロラクトン系などに分類される。PPG系にはタケネートL-1170(三井化学ポリウレタン社製)、L-1158(三井化学ポリウレタン社製)があり、PTMG系にはコロネート4090(日本ポリウレタン社製)などがある。また、エステル系としてはコロネート4047(日本ポリウレタン社製)などがあり、カプロラクトン系にはタケネートL-1350(三井化学ポリウレタン社製)、タケネートL-1680(三井化学ポリウレタン社製)、サイアナプレン7-QM(三井化学ポリウレタン社製)、プラクセルEP1130(ダイセル化学工業社製)などを挙げることができる。上記プレポリマーは、目的に応じて2種類以上を混合して使用することもできる。
As the prepolymer having two or more isocyanate groups in the molecule, any prepolymer having an isocyanate group ratio of 2.5 to 5.0 NCO% can be used. Here, NCO% means NCO wt% contained in the whole prepolymer. A 2.5 to 5.0 NCO% prepolymer can react with a hydroxyl group-terminated polydiene polymer or the like to obtain a urethane having high elasticity.
Prepolymers are classified into PPG type, PTMG type, ester type, caprolactone type, etc., depending on the type of monomer to be polymerized. There are Takenate L-1170 (manufactured by Mitsui Chemicals Polyurethanes) in the PPG system and L-1158 (manufactured by Mitsui Chemicals Polyurethanes), and Coronate 4090 (manufactured by Nippon Polyurethanes) in the PTMG system. Coronate 4047 (manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.) is used as the ester system, and Takenate L-1350 (manufactured by Mitsui Chemicals Polyurethanes Co., Ltd.), Takenate L-1680 (manufactured by Mitsui Chemicals Polyurethanes Co., Ltd.), and Sianaprene 7-QM are used as caprolactones. (Mitsui Chemical Polyurethane Co., Ltd.), Plaxel EP1130 (Daicel Chemical Industries Co., Ltd.) and the like. Two or more kinds of the above prepolymers can be mixed and used according to the purpose.

末端水酸基を有する水酸基末端ポリジエン系重合体または水添処理した水酸基末端ポリジエン系重合体とイソシアネート基を有するイソシアネート化合物との配合割合は、水酸基(−OH)とイソシアネート基(−NCO)との当量比で(OH/NCO)= 1 /( 1.0〜2.0 )の範囲が好ましく、特に優れた発泡性および弾力性を考慮すると、(OH/NCO)= 1 /( 1.1〜1.9 )の範囲が好ましい。(OH/NCO)が 1/2.0 より小さいときはイソシアネート基が過剰となり、架橋密度が大きく弾性に劣る場合がある。また、(OH/NCO)が 1/1.0 より大きいときには架橋するイソシアネート基が不足するため硬化が十分でなくなる。   The blending ratio of the hydroxyl group-terminated polydiene polymer having a terminal hydroxyl group or the hydrogenated hydroxyl group-terminated polydiene polymer and the isocyanate compound having an isocyanate group is equivalent ratio of hydroxyl group (—OH) to isocyanate group (—NCO). The range of (OH / NCO) = 1 / (1.0 to 2.0) is preferable, and the range of (OH / NCO) = 1 / (1.1 to 1.9) is preferable in view of particularly excellent foamability and elasticity. When (OH / NCO) is smaller than 1 / 2.0, the isocyanate group becomes excessive, the crosslink density is large, and the elasticity may be poor. On the other hand, when (OH / NCO) is greater than 1 / 1.0, the crosslinking is insufficient and curing is not sufficient.

第1の発泡固形潤滑剤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いものであれば使用することができる。潤滑成分としては、炭化水素系潤滑油、炭化水素系グリース、または炭化水素系潤滑油と炭化水素系グリースとの混合物が挙げられる。
炭化水素系潤滑油としては、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基油等が挙げられる。これらは単独でも混合油としても使用できる。
炭化水素系グリースは炭化水素油を基油とするグリースであり、基油としては上述の炭化水素系潤滑油を挙げることができる。増ちょう剤としては、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、ジウレア化合物、ポリウレア化合物等のウレア系化合物が挙げられるが、特に限定されるものではない。ジウレア化合物はジイソシアネートとモノアミンの反応で、ポリウレア化合物はジイソシアネートとポリアミンの反応で、それぞれ得られる。
The lubricating component that can be used for the first foamed solid lubricant can be used as long as it does not dissolve the solid component that forms the foam. Examples of the lubricating component include hydrocarbon-based lubricants, hydrocarbon-based greases, and mixtures of hydrocarbon-based lubricants and hydrocarbon-based greases.
Examples of the hydrocarbon-based lubricating oil include paraffinic and naphthenic mineral oils, hydrocarbon-based synthetic oils, GTL base oils, and the like. These can be used alone or as a mixed oil.
The hydrocarbon-based grease is a grease having a hydrocarbon oil as a base oil, and examples of the base oil include the above-described hydrocarbon-based lubricating oil. Examples of the thickener include lithium soaps, lithium complex soaps, calcium soaps, calcium complex soaps, aluminum soaps, aluminum complex soaps, and other urea compounds such as diurea compounds and polyurea compounds. It is not a thing. The diurea compound is obtained by the reaction of diisocyanate and monoamine, and the polyurea compound is obtained by the reaction of diisocyanate and polyamine.

上記潤滑成分には、炭化水素系合成ワックス、ポリエチレンワックス、高級脂肪酸エステル系ワックス、高級脂肪酸アミド系ワックス、ケトン・アミン類、水素硬化油などを混合して使用することができる。   As the lubricating component, hydrocarbon synthetic wax, polyethylene wax, higher fatty acid ester wax, higher fatty acid amide wax, ketone / amines, hydrogenated oil, and the like can be mixed and used.

第1の発泡固形潤滑剤を発泡させる手段は、原料にイソシアネート化合物を用いることから、イソシアネート化合物と反応して二酸化炭素ガスを発生させる水を用いることが好ましい。   Since the means for foaming the first foamed solid lubricant uses an isocyanate compound as a raw material, it is preferable to use water that reacts with the isocyanate compound to generate carbon dioxide gas.

第1の発泡固形潤滑剤は、上記潤滑成分と、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。
上記潤滑成分の配合割合は、混合物全体に対して、40〜80 重量%である。潤滑成分が 40 重量%未満であると、潤滑油などの供給量が少なく発泡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。
上記液状ゴムの配合割合は、混合物全体に対して、5〜45 重量%、好ましくは 9〜42 重量%である。5 重量%より少ないときは固化しないため発泡固形潤滑剤としての機能を持たず、45 重量%より多いときには潤滑剤の供給が少なく、発泡固形潤滑剤としての機能を持たない。
The first solid foam lubricant is obtained by foaming and curing a mixture containing the above-described lubricating component, liquid rubber, a curing agent, and a foaming agent.
The blending ratio of the lubricating component is 40 to 80% by weight based on the entire mixture. If the lubricating component is less than 40% by weight, the supply amount of lubricating oil and the like is so small that it cannot function as a foamed solid lubricant, and if it exceeds 80% by weight, it will not solidify.
The blending ratio of the liquid rubber is 5 to 45% by weight, preferably 9 to 42% by weight, based on the entire mixture. When it is less than 5% by weight, it does not solidify, so it does not have a function as a foamed solid lubricant. When it is more than 45% by weight, the supply of the lubricant is small and it does not function as a foamed solid lubricant.

また、第1の発泡固形潤滑剤の硬化速度を促進させるために、3級ア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級アミン系触媒としてはモノアミン類、ジアミン類、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、ジブチルチンジアセテート、ジブチルチンジラウレート、ジブチルチンメルカプチド、ジブチルチンチオカルボキシレート、ジブチルチンマレエート、ジオクチルチンジメルカプチド、ジオクチルチンチオ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よい。   Moreover, in order to accelerate the curing rate of the first foamed solid lubricant, a tertiary amine catalyst, an organometallic catalyst, or the like can be used. Examples of the tertiary amine catalyst used include monoamines, diamines, triamines, cyclic amines, alcohol amines, ether amines and the like. Examples of the organometallic catalyst include stanaoctaate, dibutyltin diacetate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin mercaptide, dibutyltin thiocarboxylate, dibutyltin maleate, dioctyltin dimercaptide, dioctyltin thiocarboxylate and the like. Moreover, you may mix and use these multiple types for the purpose of adjusting the balance of reaction.

本発明における第2の発泡固形潤滑剤の樹脂成分として使用できるウレタンプレポリマーは、活性水素基を有する化合物とポリイソシアネートとの反応によって得られ、イソシアネート基は、分子鎖末端であっても、あるいは分子鎖内から分岐した側鎖末端に含まれていてもよい。また、ウレタンプレポリマーは分子鎖内にウレタン結合を有していてもよい。
反応するモノマー(=活性水素基を有する化合物)の種類によって、カプロラクトン系、エステル系、エーテル系などに分類される。エーテル系にはタケネートL-1170(三井化学ポリウレタン社製)、L-1158(三井化学ポリウレタン社製)、コロネート4090(日本ポリウレタン社製)などがある。また、エステル系としてはコロネート4047(日本ポリウレタン社製)などがあり、カプロラクトン系にはタケネートL-1350(三井化学ポリウレタン社製)、タケネートL-1680(三井化学ポリウレタン社製)、サイアナプレン7-QM(三井化学ポリウレタン社製)、プラクセルEP1130(ダイセル化学工業社製)などが挙げられる。
また、末端基をイソシアネート基に変性したオリゴマーやプレポリマー化合物も使用することができる。このような化合物としては末端イソシアネート変性ポリエーテルポリオールや水酸基末端ポリブタジエンのイソシアネート変性体が挙げられる。末端イソシアネート変性ポリエーテルポリオールにはコロネート1050(日本ポリウレタン社製)などが挙げられる。また、水酸基末端ポリブタジエンのイソシアネート変性体には poly−bd MC50(出光興産社製)や poly−bd HTP9(出光興産社製)が挙げられる。
これらウレタンプレポリマーは目的とする機械的性質などに応じて2種類以上を混合して使用することができる。
The urethane prepolymer that can be used as the resin component of the second foamed solid lubricant in the present invention is obtained by reacting a compound having an active hydrogen group with a polyisocyanate, and the isocyanate group may be a molecular chain terminal, or It may be contained at the end of the side chain branched from the molecular chain. The urethane prepolymer may have a urethane bond in the molecular chain.
Depending on the type of monomer (= compound having an active hydrogen group) to be reacted, it is classified into caprolactone, ester and ether. Examples of ethers include Takenate L-1170 (Mitsui Chemical Polyurethane), L-1158 (Mitsui Chemical Polyurethane), Coronate 4090 (Nippon Polyurethane). Coronate 4047 (manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.) is used as the ester system, and Takenate L-1350 (manufactured by Mitsui Chemicals Polyurethanes Co., Ltd.), Takenate L-1680 (manufactured by Mitsui Chemicals Polyurethanes Co., Ltd.), and Sianaprene 7-QM are used as caprolactones. (Manufactured by Mitsui Chemicals Polyurethane), Plaxel EP1130 (manufactured by Daicel Chemical Industries) and the like.
Moreover, the oligomer and prepolymer compound which modified the terminal group into the isocyanate group can also be used. Examples of such a compound include a terminal isocyanate-modified polyether polyol and an isocyanate-modified product of a hydroxyl group-terminated polybutadiene. Examples of the terminal isocyanate-modified polyether polyol include Coronate 1050 (manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.). Moreover, poly-bd MC50 (made by Idemitsu Kosan Co., Ltd.) and poly-bd HTP9 (made by Idemitsu Kosan Co., Ltd.) are mentioned as the isocyanate modified body of hydroxyl-terminated polybutadiene.
These urethane prepolymers can be used in combination of two or more depending on the desired mechanical properties.

第2の発泡固形潤滑剤は、イソシアネート基含有量が 2 重量%以上 6 重量%未満のウレタンプレポリマーを使用できる。イソシアネート基(NCO)の含有量が 2 重量%未満であると発泡性と弾力性の両立が難しくなるし、6 重量%以上であると硬度が大きくなりすぎて反発弾性が大きくなり外力による変形を受けるときに発熱等を起こしやすくなる。
また、イソシアネート基は、フェノール類、ラクタム類、アルコール類、オキシム類などのブロック剤でイソシアネート基をブロックしたブロックイソシアネート等を使用することができる。
As the second foamed solid lubricant, a urethane prepolymer having an isocyanate group content of 2 wt% or more and less than 6 wt% can be used. If the isocyanate group (NCO) content is less than 2% by weight, it will be difficult to achieve both foamability and elasticity, and if it is more than 6% by weight, the hardness will be too high and the rebound resilience will increase and deformation due to external force will occur. It becomes easy to generate heat when receiving.
Moreover, the isocyanate group can use the block isocyanate etc. which blocked the isocyanate group with blocking agents, such as phenols, lactams, alcohols, and oximes.

上記ウレタンプレポリマーを硬化させる硬化剤としては、活性水素を有する化合物が好ましく、官能基がアミノ基であるポリアミノ化合物、官能基が水酸基であるポリオール化合物が挙げられる。
ポリアミノ化合物としては、3,3′-ジクロロ-4,4′-ジアミノジフェニルメタン(以下、MOCAと記す)、3,3′-ジメチル-4,4′-ジアミノジフェニルメタン、3,3′-ジメトキシ-4,4′-ジアミノジフェニルメタン、4,4′-ジアミノ-3,3′-ジエチル-5,5′-ジメチルジフェニルメタン、トリメチレン-ビス-(4-アミノベンゾアート)、ビス(メチルチオ)-2,4-トルエンジアミン、ビス(メチルチオ)-2,6-トルエンジアミン、メチルチオトルエンジアミン、3,5-ジエチルトルエン-2,4-ジアミン、3,5-ジエチルトルエン-2,6-ジアミンに代表される芳香族ポリアミノ化合物が挙げられる。
The curing agent for curing the urethane prepolymer is preferably a compound having active hydrogen, and examples thereof include a polyamino compound having a functional group as an amino group and a polyol compound having a functional group as a hydroxyl group.
Polyamino compounds include 3,3'-dichloro-4,4'-diaminodiphenylmethane (hereinafter referred to as MOCA), 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, and 3,3'-dimethoxy-4. , 4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diamino-3,3'-diethyl-5,5'-dimethyldiphenylmethane, trimethylene-bis- (4-aminobenzoate), bis (methylthio) -2,4- Aromatics typified by toluenediamine, bis (methylthio) -2,6-toluenediamine, methylthiotoluenediamine, 3,5-diethyltoluene-2,4-diamine, 3,5-diethyltoluene-2,6-diamine Examples include polyamino compounds.

上記ポリアミノ化合物の中でも芳香族アミノ化合物が低コストであり、物性が優れているため、好ましく、特にアミノ基の隣接位に置換基を有する芳香族ジアミノ化合物が好ましい。第2の発泡固形潤滑剤においては、発泡と共に硬化させる工程を経るため、隣接位の置換基によりアミノ基の反応性が抑制されるためと考えられる。   Among the polyamino compounds, aromatic amino compounds are preferable because of low cost and excellent physical properties, and aromatic diamino compounds having a substituent at the position adjacent to the amino group are particularly preferable. In the 2nd foaming solid lubricant, since it passes through the process of hardening with foaming, it is thought that the reactivity of an amino group is suppressed by the substituent of an adjacent position.

ウレタンプレポリマーをポリアミノ化合物で硬化させるとウレタンおよびウレア結合を分子内に有する発泡固形潤滑剤となる。ウレア結合を生成させることによって分子中のウレタン結合密度を下げることになり、伸びや反発弾性が向上する。また、ウレア結合を生成させることによって剛性を与えることができる。   When the urethane prepolymer is cured with a polyamino compound, it becomes a foamed solid lubricant having urethane and urea bonds in the molecule. By generating urea bonds, the urethane bond density in the molecule is lowered, and elongation and impact resilience are improved. Moreover, rigidity can be provided by generating a urea bond.

ポリオール化合物としては、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が挙げられる。ポリオール化合物の中では、ポリエーテルポリオール、トリメチロールプロパンが好ましい。
また、第2の発泡固形潤滑剤の発泡剤は、イソシアネート化合物と反応して二酸化炭素ガスを発生させる水が好ましい。
Examples of the polyol compound include low molecular polyols such as 1,4-butane glycol and trimethylolpropane, polyether polyols, castor oil polyols, and polyester polyols. Among the polyol compounds, polyether polyol and trimethylolpropane are preferable.
The foaming agent of the second foamed solid lubricant is preferably water that reacts with the isocyanate compound to generate carbon dioxide gas.

ウレタンプレポリマーに含まれるイソシアネート基(−NCO)と、該イソシアネート基と反応する硬化剤の官能基との割合は、官能基がアミノ基または水酸基である場合、当量比で(硬化剤の官能基/NCO)=1/(1.1〜2.5)の範囲である。
ウレタンプレポリマーに含まれるイソシアネート基と硬化剤のアミノ基(−NH2)または水酸基(−OH)、そして発泡剤である水の水酸基(−OH)との割合で発泡固形潤滑剤の発泡倍率や柔軟性、弾力性等が定まる。硬化剤のアミノ基(−NH2)または水酸基(−OH)とウレタンプレポリマーのイソシアネート基(−NCO)とを当量で反応させると、発泡剤である水と反応するイソシアネート基(−NCO)が消失してしまうため、(硬化剤の官能基/NCO)=1/(1.1〜2.5)の範囲が好ましい。また、発泡剤である水の水酸基と、硬化剤の官能基との割合が当量比で(水の水酸基/硬化剤の官能基)=1/(0.7〜2.0)の範囲である。
上記範囲よりも硬化剤の量が少なくなると発泡固形潤滑剤の強度等の物性が著しく低下するばかりでなく、ウレタンエラストマーとして硬化しない場合もある。
The ratio of the isocyanate group (—NCO) contained in the urethane prepolymer and the functional group of the curing agent that reacts with the isocyanate group is an equivalent ratio when the functional group is an amino group or a hydroxyl group (functional group of the curing agent). /NCO)=1/(1.1 to 2.5).
The ratio of the isocyanate group contained in the urethane prepolymer, the amino group (—NH 2 ) or hydroxyl group (—OH) of the curing agent, and the hydroxyl group of water (—OH) as the foaming agent, Flexibility, elasticity, etc. are determined. When the amino group (—NH 2 ) or hydroxyl group (—OH) of the curing agent is reacted with the isocyanate group (—NCO) of the urethane prepolymer in an equivalent amount, an isocyanate group (—NCO) that reacts with water as the foaming agent is formed. Since it will disappear, the range of (functional group of curing agent / NCO) = 1 / (1.1 to 2.5) is preferable. Moreover, the ratio of the hydroxyl group of water which is a foaming agent and the functional group of a hardening | curing agent is the range of (hydroxyl group of water / functional group of a hardening | curing agent) = 1 / (0.7-2.0) by an equivalent ratio.
If the amount of the curing agent is less than the above range, not only the physical properties such as the strength of the foamed solid lubricant are remarkably lowered, but also the urethane elastomer may not be cured.

第2の発泡固形潤滑剤に使用できる潤滑成分は、第1の発泡固形潤滑剤と同様に、発泡体を形成する固形成分を溶解しないものであれば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でもしくは混合して使用できる。特に好ましいものとして炭化水素系潤滑油、炭化水素系グリース、または炭化水素系潤滑油と炭化水素系グリースとの混合物が挙げられる。
炭化水素系潤滑油としては、第1の発泡固形潤滑剤と同様のものを使用できる。また、エステル系合成油、エーテル系合成油、フッ素油、シリコーン油等も使用することができる。これらは単独でも混合油としても使用できる。
グリースとしては第1の発泡固形潤滑剤と同様のグリースの他に、エステル系合成油、エーテル系合成油、GTL基油、フッ素油、シリコーン油等を基油としたグリースも使用できる。
また、第1の発泡固形潤滑剤と同様の炭化水素系合成ワックス、ポリエチレンワックス、高級脂肪酸エステル系ワックス、高級脂肪酸アミド系ワックス、ケトン・アミン類、水素硬化油などを混合して使用することができる。
また、第2の発泡固形潤滑剤の硬化速度を促進させるために、上述した3級アミン系触媒や有機金属触媒などを用いることができる。
The lubricating component that can be used in the second foamed solid lubricant can be used as long as it does not dissolve the solid component that forms the foam, like the first foamed solid lubricant. As the lubricating component, for example, lubricating oil, grease, wax or the like can be used alone or in combination. Particularly preferred are hydrocarbon-based lubricants, hydrocarbon-based greases, or mixtures of hydrocarbon-based lubricants and hydrocarbon-based greases.
As the hydrocarbon-based lubricant, the same one as the first foamed solid lubricant can be used. In addition, ester synthetic oils, ether synthetic oils, fluorine oils, silicone oils and the like can also be used. These can be used alone or as a mixed oil.
As the grease, in addition to the grease similar to the first foamed solid lubricant, a grease based on ester synthetic oil, ether synthetic oil, GTL base oil, fluorine oil, silicone oil or the like can be used.
In addition, the same hydrocarbon-based synthetic wax, polyethylene wax, higher fatty acid ester-based wax, higher fatty acid amide-based wax, ketone / amines, hydrogenated oil, and the like as the first foamed solid lubricant may be used. it can.
Moreover, in order to accelerate the curing rate of the second foamed solid lubricant, the above-described tertiary amine catalyst, organometallic catalyst, or the like can be used.

第2の発泡固形潤滑剤は、上記潤滑成分と、樹脂成分と、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。
上記潤滑成分の配合割合は、混合物全体に対して、30〜70 重量%、好ましくは 40〜60 重量%である。潤滑成分が 30 重量%未満であると、潤滑油などの供給量が少なく発泡固形潤滑剤としての機能を発揮できず、70 重量%より多いときには固化しなくなる。
The second foamed solid lubricant is obtained by foaming and curing a mixture containing the lubricating component, the resin component, the curing agent, and the foaming agent.
The blending ratio of the lubricating component is 30 to 70% by weight, preferably 40 to 60% by weight, based on the entire mixture. If the lubricating component is less than 30% by weight, the supply amount of lubricating oil and the like is so small that it cannot function as a foamed solid lubricant, and if it exceeds 70% by weight, it does not solidify.

なお、第1および第2の発泡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、補強剤、無機充填剤、老化防止剤、フィラーなどの各種添加剤等を添加することができる。補強剤としてはカーボンブラック、ホワイトカーボン、コロイダルシリカなどが挙げられ、無機充填剤としては炭酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク、クレイ、硅石粉などが挙げられる。
さらに二硫化モリブデン、グラファイト等の固体潤滑剤、有機モリブデン等の摩擦調整剤、アミン、脂肪酸、油脂類等の油性剤、アミン系、フェノール系などの酸化防止剤、石油スルフォネート、ジノニ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錆止め剤、イオウ系、イオウ−リン系などの極圧剤、有機亜鉛、リン系などの摩耗防止剤、ベンゾトリアゾール、亜硝酸ソーダなどの金属不活性剤、ポリメタクリレート、ポリスチレンなどの粘度指数向上剤などの各種添加剤を含んでいてもよい。
The first and second foamed solid lubricants may contain various additives such as pigments, antistatic agents, flame retardants, antifungal agents, reinforcing agents, inorganic fillers, anti-aging agents, and fillers as necessary. Can be added. Examples of the reinforcing agent include carbon black, white carbon, colloidal silica, and examples of the inorganic filler include calcium carbonate, barium sulfate, talc, clay, and meteorite powder.
In addition, solid lubricants such as molybdenum disulfide and graphite, friction modifiers such as organic molybdenum, oily agents such as amines, fatty acids, and fats, antioxidants such as amines and phenols, petroleum sulfonates, dinonylnaphthalene sulfone Antirust agents such as nates and sorbitan esters, extreme pressure agents such as sulfur and sulfur-phosphorus, antiwear agents such as organic zinc and phosphorus, metal deactivators such as benzotriazole and sodium nitrite, polymethacrylate, polystyrene Various additives such as a viscosity index improver such as

第1および第2の発泡固形潤滑剤は、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伸化を同時に両立させるためには望ましい。これは発泡体形成段階におい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伸化が両立するものと考えられる。
これに対してあらか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く、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。
For the first and second foamed solid lubricants, it is possible to use a reactive impregnation method in which a foaming reaction and a curing reaction are simultaneously performed in the presence of a lubricating component such as a lubricating oil. It is desirable to achieve both elongation simultaneously. This is because the lubricant is uniformly impregnated into the foam formed in the foam during the foam formation stage, and the lubricant is occluded in the foamed / cured solid component, so that the lubricant is highly filled and the material properties It is considered that the high elongation of both is compatible.
On the other hand, after the foam is manufactured in advance, the post-impregnation method in which the lubricant is impregnated does not have sufficient lubricant holding power, and the lubricant is released in a short period of time and supplied when used for a long time. It becomes insufficient.

本発明の発泡固形潤滑剤封入軸受の製造方法は、上述した潤滑成分と、樹脂成分と、硬化剤と、発泡剤とを含む成分を混合する混合工程と、この混合工程で得られる混合物が発泡硬化する前に軸受内部に封入する工程と、封入後に軸受内部空間にて発泡硬化させる工程とを備える。
上記混合物を混合する方法としては、特に限定されることなく、例えばヘンシェルミキサー、リボンミキサー、ジューサーミキサー、ミキシングヘッド等、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。
上記混合物は、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おくことが望ましい。また、この整泡剤の種類によっ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。
The manufacturing method of the foamed solid lubricant encapsulated bearing of the present invention includes a mixing step of mixing the above-described lubricating component, a resin component, a curing agent, and a component containing a foaming agent, and a mixture obtained in this mixing step is foamed. A step of encapsulating in the bearing before curing, and a step of foaming and curing in the bearing internal space after the encapsulation.
The method of mixing the mixture is not particularly limited, and for example, the mixture can be mixed using a generally used stirrer such as a Henschel mixer, a ribbon mixer, a juicer mixer, a mixing head, or the like.
It is desirable that the above mixture use a surfactant such as a commercially available silicone-based foam stabilizer to uniformly disperse each raw material molecule. Further, the surface tension can be controlled by the type of the foam stabilizer, and the type of the generated bubbles can be controlled to open cells or closed cells. Examples of such surfactants include anionic surfactants, nonionic surfactants, cationic surfactants, amphoteric surfactants, silicone surfactants, and fluorine surfactants.

混合物は発泡硬化する前に軸受内部に封入し、その後発泡される。形状が複雑な軸受内の任意の部位にも容易に充填することが可能であり、発泡成形体を得るための成形金型や研削工程等も不要であることから、本発明では、混合物を発泡・硬化前に軸受内に流し込み、軸受内において発泡・硬化させる方法を採用することが好ましい。該方法を採用することで、製造工程が簡易となり低コスト化が図れる。   The mixture is encapsulated inside the bearing before foam curing and then foamed. It is possible to easily fill any part in a bearing having a complicated shape, and there is no need for a molding die or a grinding process for obtaining a foamed molded product. -It is preferable to adopt a method of pouring into the bearing before curing and foaming and curing in the bearing. By adopting this method, the manufacturing process is simplified and the cost can be reduced.

これらの発泡固形潤滑剤は、各種の周知な形式の軸受に封入することができる。例として、深溝玉軸受、アンギュラ玉軸受、スラスト玉軸受、円筒ころ軸受、針状ころ軸受、スラスト円筒ころ軸受、スラスト針状ころ軸受、円すいころ軸受、スラスト円すいころ軸受、自動調心玉軸受、自動調心ころ軸受、スラスト自動調心ころ軸受、すべり軸受などが挙げられる。また、これらの軸受に対して、シール部材またはシールド板の有無は問わず適用することができる。   These foamed solid lubricants can be encapsulated in various well-known types of bearings. Examples include deep groove ball bearings, angular contact ball bearings, thrust ball bearings, cylindrical roller bearings, needle roller bearings, thrust cylindrical roller bearings, thrust needle roller bearings, tapered roller bearings, thrust tapered roller bearings, self-aligning ball bearings, Examples thereof include a self-aligning roller bearing, a thrust self-aligning roller bearing, and a plain bearing. Further, these bearings can be applied regardless of the presence or absence of a seal member or a shield plate.

本発明の発泡固形潤滑剤封入軸受の一例を図5に基づいて説明する。図5は本発明の一実施例に係る深溝玉軸受の断面図である。
図5に示すように軸受31は内輪32と、内輪32と同心に配置された外輪33と、これらの内、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。少なくとも転動体34の周囲に上述の発泡固形潤滑剤37が封入される。
An example of the solid foam lubricant bearing according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a sectional view of a deep groove ball bearing according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 5, the bearing 31 includes an inner ring 32, an outer ring 33 disposed concentrically with the inner ring 32, a plurality of rolling elements 34 interposed between the inner and outer rings, and the plurality of rolling elements 34. It is comprised by the holder | retainer 36 to hold | maintain and the sealing member 35 fixed to the outer ring | wheel 33 grade | etc.,. The foamed solid lubricant 37 is sealed around at least the rolling element 34.

軸受への発泡固形潤滑剤の封入方法の一例を、図1〜図3に基づいて説明する。
図1は、本発明の他の実施例に係るラジアル玉軸受(シール部材なし)への封入例を示す模式図である。図1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発泡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。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、軸受内での発泡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、発泡固形潤滑剤封入軸受を得る。
An example of a method for enclosing the foamed solid lubricant in the bearing will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a schematic view showing an example of sealing in a radial ball bearing (without a seal member) according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a bearing 1 having an inner ring 2, an outer ring 3, and rolling elements 4 interposed between the inner and outer rings is placed on an iron plate 5 larger than the bearing outer diameter 7 or a jig similar thereto. The well-mixed foamed solid lubricant component 6 immediately before foaming is poured into a space surrounded by the inner ring 2, the outer ring 3, and the iron plate 5 to be foamed and cured. In this case, after pouring the mixture 6 into the bearing 1, an iron plate 5 larger than the bearing outer diameter 7 or a similar jig may be covered on the bearing 1. When the steel plate or jig is covered, the filling rate of the foamed solid lubricant in the bearing is improved. After completion of foaming / curing of the mixture 6, the iron plate 5 or a similar jig is removed to obtain a foamed solid lubricant sealed bearing.

図2は、本発明の他の実施例に係るラジアル玉軸受(シール部材付き)への封入例を示す模式図である。図2に示すように、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。そして、よく撹拌した発泡直前の発泡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発泡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11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いし、発泡・硬化が終わってから軸受11に装着してもよい。   FIG. 2 is a schematic view showing an example of sealing in a radial ball bearing (with a seal member) according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the bearing 11 having the inner ring 12, the outer ring 13, the rolling elements 14 interposed between the inner and outer rings, and the seal member 15 mounted only on one side is arranged with the seal member 15 on the lower side. Leave still. Then, the well-stirred foam solid lubricant component mixture 16 immediately before foaming is poured into the bearing 11 and foamed and cured. In this case, in order to improve the filling rate of the foamed solid lubricant in the bearing as in FIG. 1, after the mixture 16 is poured into the bearing 11, an iron plate larger than the outer diameter of the bearing is formed on the bearing 11 or similar to it. You may put a jig. The upper seal member may be attached during the foaming process instead of a jig for improving the filling rate, or may be attached to the bearing 11 after foaming / curing is completed.

図3は本発明の他の実施例に係るスラスト玉軸受への封入例を示す模式図である。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の内径側からよく撹拌した発泡直前の発泡固形潤滑剤成分の混合物26を軸受21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・硬化し発泡固形潤滑剤28となった後、金型25と円筒治具27を外して、発泡固形潤滑剤封入軸受を得る。
また、軸受への潤滑剤の封入には、射出成形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発泡固形潤滑剤成分はノズルより軸受内へ封入される。
FIG. 3 is a schematic view showing an example of encapsulation in a thrust ball bearing according to another embodiment of the present invention. FIG. 4 is a schematic diagram showing the use of the cylindrical jig in FIG. As shown in FIGS. 3 and 4, a mold 25 in which a thrust ball bearing 21 is accommodated is prepared, and a bearing 21 having an inner ring 22, an outer ring 23, and rolling elements 24 interposed between the inner and outer rings is installed. A mixture 26 of the foamed solid lubricant component just before foaming, which is well stirred from the inner diameter side of the bearing 21, is poured into the bearing 21, and a cylindrical jig 27 having the same diameter as the inner diameter is inserted into the inner diameter portion and foamed and cured. After the mixture 26 is foamed and cured to become a foamed solid lubricant 28, the mold 25 and the cylindrical jig 27 are removed to obtain a foamed solid lubricant-enclosed bearing.
An injection molding machine or the like can also be used to enclose the lubricant in the bearing. In this case, the bearing is mounted on a mold, and the foamed solid lubricant component mixed in the screw is sealed into the bearing from the nozzle.

本発明の発泡固形潤滑剤封入軸受において、発泡固形潤滑剤中に含浸された状態で含まれる潤滑成分は、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く、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く、長寿命で高速回転でも運転が可能である。   In the foamed solid lubricant encapsulated bearing of the present invention, the lubricating component contained in the state impregnated in the foamed solid lubricant does not exude suddenly even when the foam is deformed by an external force, and the lubricating component is efficiently slid. It can be used by oozing to the moving surface. As a result, the bearing requires a minimum amount of lubrication component, has a long life, and can be operated even at high speed.

以下に本発明の実施例を挙げ、本発明をさらに説明するが、本発明はこれにより何ら制限されるものではない。
実施例1〜実施例15および比較例1〜比較例4
実施例1〜実施例15および比較例1〜比較例4に用いた潤滑成分、液状ゴム、硬化剤、発泡剤、触媒を以下に示す。なお、( )内は表中での略号を表す。
潤滑成分
潤滑油(潤滑油):タービン100(新日本石油社製)
潤滑グリース(グリース1):NTG2218M(協同油脂社製)
液状ゴム
水酸基末端ポリブタジエン(PBOH1):Poly-bd R45HT(水酸基価:46.6 mgKOH/g、数平均分子量:2,800、出光興産社製)
水酸基末端ポリブタジエン(PBOH2):Poly-bd R15HT(水酸基価:102.7 mgKOH/g 、数平均分子量:1,200、出光興産社製)
水酸基末端ポリイソプレン(PipOH):Poly-ip(水酸基価:46.6 mgKOH/g 、数平均分子量:2,500、出光興産社製)
水添水酸基末端ポリイソプレン(HPipOH):エポール(水酸基価:50.5 mgKOH/g 、数平均分子量:2,500、出光興産社製)
硬化剤
イソシアネート化合物(TDI):コロネートT-80(日本ポリウレタン社製)
エラストマ1(UE1):コロネート4090(4.4 NCO% 日本ポリウレタン社製)
エラストマ2(UE2):プラクセルEP1130(3.3 NCO% ダイセル化学工業社製)
発泡剤(発泡剤) イオン交換水
整泡剤(整泡剤) SRX298(東レダウ社製)
触媒(触媒1) DM70(東ソー社製)
EXAMPLES The present invention will be further described below with reference to examples of the present invention, but the present invention is not limited thereby.
Examples 1 to 15 and Comparative Examples 1 to 4
The lubricating components, liquid rubber, curing agent, foaming agent, and catalyst used in Examples 1 to 15 and Comparative Examples 1 to 4 are shown below. In addition, () represents an abbreviation in the table.
Lubricating component Lubricating oil (lubricating oil): Turbine 100 (manufactured by Nippon Oil Corporation)
Lubricating grease (Grease 1): NTG2218M (manufactured by Kyodo Yushi Co., Ltd.)
Liquid rubber Hydroxyl-terminated polybutadiene (PBOH1): Poly-bd R45HT (hydroxyl value: 46.6 mgKOH / g, number average molecular weight: 2,800, manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.)
Hydroxyl-terminated polybutadiene (PBOH2): Poly-bd R15HT (hydroxyl value: 102.7 mgKOH / g, number average molecular weight: 1,200, manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.)
Hydroxyl-terminated polyisoprene (PipOH): Poly-ip (hydroxyl value: 46.6 mgKOH / g, number average molecular weight: 2,500, manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.)
Hydrogenated hydroxyl-terminated polyisoprene (HPipOH): Epol (hydroxyl value: 50.5 mgKOH / g, number average molecular weight: 2,500, manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.)
Curing agent Isocyanate compound (TDI): Coronate T-80 (manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.)
Elastomer 1 (UE1): Coronate 4090 (4.4 NCO% made by Nippon Polyurethane)
Elastomer 2 (UE2): Plaxel EP1130 (3.3 NCO% manufactured by Daicel Chemical Industries)
Foaming agent (foaming agent) Ion exchange water foam stabilizer (foam stabilizer) SRX298 (manufactured by Toray Dow)
Catalyst (Catalyst 1) DM70 (manufactured by Tosoh Corporation)

硬化剤(イソシアネート)を除く配合材料を表1〜表3に示す配合割合でよく混合し、最後に硬化剤を加えて素早く混合した混合物 40 g を、ポリテトラフルオロエチレン樹脂製容器(直径 70 mm×高さ 150 mm )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円柱試験片を得た。この試験片を目視および光学顕微鏡を用いて観察した。試験片に 30 Nの力を試験片の円柱軸方向に印加したときに油が滲み出す形状の弾性ゴムの発泡体であるものを優れた発泡固形潤滑剤であると評価して「○」印を、また、発泡体として硬化しない場合、潤滑油が分離したり放出したりしない場合を「×」印を付して表1〜表3に併記した。
また、「○」印と評価された試験片は試験片の円柱軸方向に 25 %伸張させても油が滲み出すことはなかった。
Mix well the compounding materials except the curing agent (isocyanate) at the blending ratios shown in Tables 1 to 3, and finally add 40 g of the mixture that was quickly mixed by adding the curing agent to a polytetrafluoroethylene resin container (70 mm in diameter). × Height 150 mm). After a few seconds, the foaming reaction started and allowed to stand at room temperature for several hours to be cured to obtain a cylindrical test piece. This test piece was observed visually and using an optical microscope. Evaluated as an excellent foamed solid lubricant that is an elastic rubber foam in which oil oozes out when a force of 30 N is applied to the specimen in the direction of the cylinder axis of the specimen. Further, when not cured as a foam, cases where the lubricating oil does not separate or release are marked with “x” and are also shown in Tables 1 to 3.
The test piece evaluated as “◯” showed no oil oozing even when it was stretched 25% in the direction of the cylinder axis of the test piece.

後述する方法で測定した上記試験片の発泡倍率は全て 1.1 倍以上 20 倍未満、発泡成形収縮率は 5 %以下、油分離率は 1 %以上 15 %以下、引張強さは 50 kPa 以上、連続気泡率が 50 〜 90 %であった。   The expansion ratios of the above test pieces measured by the method described later are all 1.1 times to less than 20 times, the foam molding shrinkage rate is 5% or less, the oil separation rate is 1% to 15%, the tensile strength is 50 kPa or more, continuous The bubble rate was 50-90%.

また、ポリテトラフルオロエチレン樹脂製容器(直径 70 mm×高さ 150 mm )内で硬化剤を除く配合材料を表1および表2に示す配合割合でよく混合した。次に硬化剤を加えて素早く混合した後、この混合物を、玉軸受6204の内部空間に充填した。数秒後に発泡反応が始まり、常温で放置し硬化させて発泡固形潤滑剤封入軸受の試験片を得た。この試験片を用いて以下に示す実機耐久試験を行ない、実機での耐久性を評価した。   Further, the blending materials excluding the curing agent were mixed well in the polytetrafluoroethylene resin container (diameter 70 mm × height 150 mm) at the blending ratios shown in Tables 1 and 2. Next, after adding a hardening | curing agent and mixing rapidly, this mixture was filled into the interior space of the ball bearing 6204. FIG. After a few seconds, the foaming reaction started and allowed to stand at room temperature to be cured to obtain a test piece of a foamed solid lubricant-sealed bearing. Using this test piece, the following actual machine durability test was performed to evaluate the durability of the actual machine.

<実機耐久試験>
得られた試験片について、Fa=Fr=67 N の荷重を負荷し、100℃で 10000 rpm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。評価として、1000 時間を超える寿命を示したものに「○」印を付し、それ以外を「×」とした。結果を表1および表2に併記する。
<Real machine durability test>
When the load of Fa = Fr = 67 N is applied to the obtained specimen and rotated at 10000 rpm at 100 ° C., the input current of the motor driving the rotating shaft exceeds the limit current (the rotational torque is The lifetime was measured until it exceeded twice the starting torque. As an evaluation, “○” marks were given to those that showed a lifetime exceeding 1000 hours, and “x” was indicated otherwise. The results are shown in Tables 1 and 2.

Figure 2008297370
Figure 2008297370
Figure 2008297370
Figure 2008297370
Figure 2008297370
Figure 2008297370

表1〜表3に示すように、実施例1〜実施例15の発泡固形潤滑剤では指で押したとき相当する力を加えたときに油が滲み出す形状の弾性ゴムの発泡体であり、優れた発泡固形潤滑剤であると認められたが、比較例1〜比較例4では発泡はしたものの一部固化せず、発泡固形潤滑剤としては機能しないことがわかった。
また、実施例1〜実施例15の発泡固形潤滑剤を封入した玉軸受は、実機耐久性に優れていた。
As shown in Tables 1 to 3, the foamed solid lubricants of Examples 1 to 15 are elastic rubber foams in which oil oozes out when a corresponding force is applied when pressed with a finger. Although it was recognized as an excellent foamed solid lubricant, in Comparative Examples 1 to 4, it was found that although foamed, it did not partially solidify and function as a foamed solid lubricant.
Moreover, the ball bearing which enclosed the foaming solid lubricant of Example 1- Example 15 was excellent in actual machine durability.

実施例16〜実施例35および比較例5〜比較例10
実施例16〜実施例35および比較例5〜比較例10に用いた潤滑成分、ウレタンプレポリマー、硬化剤、発泡剤、触媒を以下に示す。なお、( )内は表中での略号を表す。潤滑成分
潤滑油(潤滑油1):タービン100(パラフィン系鉱油、新日本石油社製)
潤滑油(潤滑油2):クリセフ150(ナフテン系鉱油、新日本石油社製)
潤滑油(潤滑油3):シンフルード801(ポリ-α-オレフィン、新日鉄化学社製)
潤滑グリース(グリース2):パイロノックユニバーサルN6C(新日本石油社製)
潤滑グリース(グリース3):Li系グリース NKG708(協同油脂社製)
ウレタンプレポリマー
カプロラクタン系ウレタンプレポリマー1(プレポリマー1):プラクセルEP1130(NCO 3.3%、ダイセル化学工業社製)
エーテル系ウレタンプレポリマー(プレポリマー2):コロネート4090(NCO 4.3%、日本ポリウレタン社製)
エステル系ウレタンプレポリマー(プレポリマー3):コロネート4047(NCO 4.3%、日本ポリウレタン社製)
カプロラクタン系ウレタンプレポリマー(プレポリマー4):タケネートL-1350(NCO 2.3%、三井化学ポリウレタン社製)
エーテル系ウレタンプレポリマー(プレポリマー5):タケネートL-1170(NCO 2.4%、三井化学ポリウレタン社製)
カプロラクタン系ウレタンプレポリマー(プレポリマー6):タケネートL-1680(NCO 3.2%、三井化学ポリウレタン社製)
カプロラクタン系ウレタンプレポリマー(プレポリマー7):サイアナプレン7−QM(NCO 2.3%、三井化学ポリウレタン社製)
エーテル系ウレタンプレポリマー(プレポリマー8):タケネートL-1158(NCO 4.4%、三井化学ポリウレタン社製)
ポリオール
ポリエーテルポリオール(ポリオール1):プレミノールSX4004(旭硝子社製)
硬化剤
MOCA(MOCA):イハラキュアミンMT(イハラケミカル社製)
トリメチレン-ビス-(4-アミノベンゾアート)(CUA−4):CUA-4(イハラケミカル社製)
ビス(メチルチオ)-2,4-トルエンジアミン、ビス(メチルチオ)-2,6-トルエンジアミンおよびメチルチオトルエンジアミンの混合物(エタキュア300):エタキュア300(アルベマール社製)
トリメチロールプロパン:試薬
イソシアネート化合物(TDI):コロネートT-80(日本ポリウレタン社製)
発泡剤(発泡剤) イオン交換水
整泡剤(整泡剤) SRX298(東レダウ社製)
触媒(触媒1) DM70(東ソー社製)
Examples 16 to 35 and Comparative Examples 5 to 10
The lubricating components, urethane prepolymers, curing agents, foaming agents, and catalysts used in Examples 16 to 35 and Comparative Examples 5 to 10 are shown below. In addition, () represents an abbreviation in the table. Lubricating component Lubricating oil (lubricating oil 1): Turbine 100 (paraffinic mineral oil, manufactured by Nippon Oil Corporation)
Lubricating oil (lubricating oil 2): Crisef 150 (Naphthenic mineral oil, manufactured by Nippon Oil Corporation)
Lubricating oil (lubricating oil 3): Sinfluid 801 (poly-α-olefin, manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.)
Lubricating grease (Grease 2): Pyronock Universal N6C (manufactured by Nippon Oil Corporation)
Lubricating grease (Grease 3): Li-based grease NKG708 (manufactured by Kyodo Yushi Co., Ltd.)
Urethane prepolymer Caprolactan-based urethane prepolymer 1 (prepolymer 1): Plaxel EP1130 (NCO 3.3%, manufactured by Daicel Chemical Industries)
Ether-based urethane prepolymer (Prepolymer 2): Coronate 4090 (NCO 4.3%, manufactured by Nippon Polyurethane)
Ester urethane prepolymer (Prepolymer 3): Coronate 4047 (NCO 4.3%, manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.)
Caprolactan urethane prepolymer (Prepolymer 4): Takenate L-1350 (NCO 2.3%, manufactured by Mitsui Chemicals Polyurethanes)
Ether-based urethane prepolymer (Prepolymer 5): Takenate L-1170 (NCO 2.4%, manufactured by Mitsui Chemicals Polyurethanes)
Caprolactan urethane prepolymer (Prepolymer 6): Takenate L-1680 (NCO 3.2%, manufactured by Mitsui Chemicals Polyurethanes)
Caprolactan urethane prepolymer (Prepolymer 7): Cyanaprene 7-QM (NCO 2.3%, manufactured by Mitsui Chemicals Polyurethanes)
Ether-based urethane prepolymer (Prepolymer 8): Takenate L-1158 (NCO 4.4%, manufactured by Mitsui Chemicals Polyurethanes)
Polyol Polyether polyol (Polyol 1): Preminol SX4004 (Asahi Glass Co., Ltd.)
Hardener MOCA (MOCA): Iharacamine MT (manufactured by Ihara Chemical)
Trimethylene-bis- (4-aminobenzoate) (CUA-4): CUA-4 (manufactured by Ihara Chemical)
Mixture of bis (methylthio) -2,4-toluenediamine, bis (methylthio) -2,6-toluenediamine and methylthiotoluenediamine (Etacure 300): Etacure 300 (manufactured by Albemarle)
Trimethylolpropane: Reagent Isocyanate compound (TDI): Coronate T-80 (manufactured by Nippon Polyurethane)
Foaming agent (foaming agent) Ion exchange water foam stabilizer (foam stabilizer) SRX298 (manufactured by Toray Dow)
Catalyst (Catalyst 1) DM70 (manufactured by Tosoh Corporation)

表4〜表6に示す配合割合で、ウレタンプレポリマー、整泡剤、潤滑油、グリースをよく混合し、次に、硬化剤を加えて素早く混合した。なお、硬化剤がMOCAの場合は、混合温度を 80℃として、MOCAは 120℃で溶解して加えた。硬化剤がCUA−4の場合は、混合温度を 100℃として、CUA−4は 140℃で溶解して加えた。硬化剤がエタキュア300およびトリメチロールプロパンの場合は、混合温度を 80℃とした。最後に発泡剤およびアミン触媒を投入し撹拌した後、玉軸受6204の内部空間に充填した後、 120 ℃に設定された恒温槽に 1 時間放置して硬化させ、発泡固形潤滑剤封入軸受を得た。また、上記同様にポリテトラフルオロエチレン製ビーカー内で発泡体の製造を行ない測定用サンプルを得た。   The urethane prepolymer, foam stabilizer, lubricating oil, and grease were mixed well at the blending ratios shown in Tables 4 to 6, and then the curing agent was added and mixed quickly. When the curing agent was MOCA, the mixing temperature was 80 ° C., and MOCA was dissolved and added at 120 ° C. When the curing agent was CUA-4, the mixing temperature was 100 ° C., and CUA-4 was dissolved and added at 140 ° C. When the curing agent was Etacure 300 and trimethylolpropane, the mixing temperature was 80 ° C. Finally, a foaming agent and an amine catalyst are added and stirred, and then the interior space of the ball bearing 6204 is filled. After that, the foamed solid lubricant is filled in a constant temperature bath set at 120 ° C. for 1 hour to cure. It was. Moreover, the foam was manufactured in the polytetrafluoroethylene beaker similarly to the above, and the sample for a measurement was obtained.

なお、実施例18の場合は、ポリエーテルポリオール、整泡剤、潤滑油、アミン系触媒、発泡剤としての水を加え、90 ℃で加熱しよく攪拌した。これにイソシアネートを加えてよく攪拌し、玉軸受6204の内部空間に充填した後、90 ℃に設定した恒温槽で 15 分放置し、発泡固形潤滑剤封入軸受を得た。また、上記同様にポリテトラフルオロエチレン製ビーカー内で発泡体の製造を行ない測定用サンプルを得た。
また、比較例6の場合は、表6に示す成分(組成)のうち、潤滑油を除く組成で実施例1と同じ方法で発泡体を玉軸受6204の内部空間に充填した。潤滑油は後から含浸させ、後含浸型の発泡潤滑剤封入軸受とした。
In the case of Example 18, polyether polyol, foam stabilizer, lubricating oil, amine catalyst, and water as a foaming agent were added, and the mixture was heated at 90 ° C. and stirred well. This was added with isocyanate and stirred well, filled in the internal space of the ball bearing 6204, and then left in a thermostatic bath set at 90 ° C. for 15 minutes to obtain a foamed solid lubricant-enclosed bearing. Moreover, the foam was manufactured in the polytetrafluoroethylene beaker similarly to the above, and the sample for a measurement was obtained.
In the case of Comparative Example 6, the foam was filled into the internal space of the ball bearing 6204 in the same manner as in Example 1 except for the lubricating oil among the components (compositions) shown in Table 6. Lubricating oil was impregnated later to form a post-impregnated foamed lubricant encapsulated bearing.

得られた測定用サンプルおよび発泡固形潤滑剤封入玉軸受を用いて、以下の評価をした。結果を表4〜表6に示す。
<発泡倍率>
発泡倍率は、[発泡後体積/発泡前の液体体積]として求めた。
<収縮率>
収縮率は、引っ張り試験に用いるダンベル寸法の収縮から収縮率を求めた。具体的には下記式により求めた。

収縮率(%)=100×成形後ダンベルの収縮長さ(長手方向)/型寸法
=100×(型寸法−成形後寸法)/型寸法

<連続気泡率>
連続気泡率は上述した方法で測定した。
<引張り強さ>
JISK6400に準拠して試験を行なった。ダンベル試験片はポリテトラフルオロエチレン製型を作製し、発泡前原料を流し込んで厚さ5mmの発泡体ダンベルを作製した。
<油分離率>
潤滑剤供給性として油分離率で評価した。試験片を約 1.5 g 程度になるように切り出し測定前重量を精密天秤で計量した。市販の遠心分離機を用いて回転数 850 rpm、回転半径 100mm( 80.3 gf 相当)で 5 時間後の測定後重量を再び精密天秤で計量し、下記の式にて算出した。

油分離率(%)=100×潤滑剤放出量/測定前重量
=100×(測定前重量−測定後重量)/測定前重量

<軸受寿命時間>
得られた試験片について、Fa=Fr=67 N の荷重を負荷し、100℃で 10000 rpm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。
The following evaluation was performed using the obtained measurement sample and the foamed solid lubricant-enclosed ball bearing. The results are shown in Tables 4-6.
<Foaming ratio>
The expansion ratio was determined as [volume after foaming / volume of liquid before foaming].
<Shrinkage rate>
The shrinkage rate was determined from the shrinkage of the dumbbell dimensions used in the tensile test. Specifically, it was determined by the following formula.

Shrinkage rate (%) = 100 × shrinkage length of the dumbbell after molding (longitudinal direction) / mold size
= 100 x (mold dimension-dimension after molding) / mold dimension

<Open cell ratio>
The open cell ratio was measured by the method described above.
<Tensile strength>
The test was conducted according to JISK6400. As the dumbbell test piece, a polytetrafluoroethylene mold was prepared, and a foam dumbbell having a thickness of 5 mm was prepared by pouring the raw material before foaming.
<Oil separation rate>
The oil separation rate was evaluated as the lubricant supply ability. The test piece was cut out to about 1.5 g, and the weight before measurement was measured with a precision balance. Using a commercially available centrifuge, the weight after measurement after 5 hours at a rotation speed of 850 rpm and a rotation radius of 100 mm (equivalent to 80.3 gf) was again weighed with a precision balance and calculated by the following formula.

Oil separation rate (%) = 100 × Lubricant release amount / weight before measurement
= 100 × (weight before measurement−weight after measurement) / weight before measurement

<Bearing life time>
When the load of Fa = Fr = 67 N is applied to the obtained specimen and rotated at 10000 rpm at 100 ° C., the input current of the motor driving the rotating shaft exceeds the limit current (the rotational torque is The lifetime was measured until it exceeded twice the starting torque.

Figure 2008297370
Figure 2008297370
Figure 2008297370
Figure 2008297370
Figure 2008297370
Figure 2008297370

本発明の発泡固形潤滑剤封入軸受は、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ので、撚線機、電動機器、印刷機、自動車部品、電装補機、建設機械等の各種産業用機械用の発泡固形潤滑剤封入軸受として好適に利用できる。   The foamed solid lubricant encapsulated bearing of the present invention is excellent in the lubrication performance of the solid lubricant that holds the lubricating oil, and can be operated even at high speed rotation with a long service life. Therefore, the stranded wire machine, electric equipment, printing machine, automobile parts It can be suitably used as a foamed solid lubricant encapsulated bearing for various industrial machines such as electrical accessories and construction machines.

本発明の他の実施例に係るラジアル玉軸受(シール部材なし)への封入例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of enclosure to the radial ball bearing (without a sealing member) which concerns on the other Example of this invention. 本発明の他の実施例に係るラジアル玉軸受(シール部材付き)への封入例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of enclosure to the radial ball bearing (with a sealing member) which concerns on the other Example of this invention. 本発明の他の実施例に係るスラスト玉軸受(シール部材なし)への封入例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of enclosure to the thrust ball bearing (no sealing member) which concerns on the other Example of this invention. 図3にて円筒治具の使用を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows use of a cylindrical jig | tool in FIG. 本発明の一実施例に係る深溝玉軸受の断面図である。It is sectional drawing of the deep groove ball bearing which concerns on one Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

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 発泡固形潤滑剤成分の混合物
7 軸受外径
15、35 シール部材
21 スラスト玉軸受
25 金型
27 円筒治具
28 発泡固形潤滑剤
31 深溝玉軸受
36 保持器
37 発泡固形潤滑剤
1, 11 Radial ball bearing 2, 12, 22, 32 Inner ring 3, 13, 23, 33 Outer ring 4, 14, 24, 34 Ball (rolling element)
5 Iron plate 6, 16, 26 Mixture of foamed solid lubricant component 7 Bearing outer diameter 15, 35 Seal member 21 Thrust ball bearing 25 Mold 27 Cylindrical jig 28 Foamed solid lubricant 31 Deep groove ball bearing 36 Cage 37 Foamed solid lubricant Agent

Claims (13)

潤滑成分と、樹脂成分と、硬化剤と、発泡剤とを含む混合物を発泡・硬化させてなる発泡固形潤滑剤が軸受内部空間に封入された発泡固形潤滑剤封入軸受であって、
前記発泡固形潤滑剤の発泡倍率が 1.1 倍以上 20 倍未満であり、かつ発泡成形収縮率が 5 %以下であることを特徴とする発泡固形潤滑剤封入軸受。
A foamed solid lubricant-enclosed bearing in which a foamed solid lubricant formed by foaming and curing a mixture containing a lubricant component, a resin component, a curing agent, and a foaming agent is enclosed in the bearing internal space,
A foamed solid lubricant-enclosed bearing, wherein the foamed solid lubricant has a foaming ratio of 1.1 times or more and less than 20 times and a foam molding shrinkage rate of 5% or less.
前記発泡固形潤滑剤は、80.3 gf の力を連続して加え 5 時間経過したときの、油分離率が 1 %以上 15 %以下であることを特徴とする請求項1記載の発泡固形潤滑剤封入軸受。   The foamed solid lubricant encapsulated in claim 1, wherein the foamed solid lubricant has an oil separation rate of 1% or more and 15% or less when a force of 80.3 gf is continuously applied for 5 hours. bearing. 前記発泡固形潤滑剤は、日本工業規格K6400に準じて測定される引張強さが 50 kPa 以上であることを特徴とする請求項1または請求項2記載の発泡固形潤滑剤封入軸受。   The foamed solid lubricant-enclosed bearing according to claim 1 or 2, wherein the foamed solid lubricant has a tensile strength measured according to Japanese Industrial Standard K6400 of 50 kPa or more. 前記発泡固形潤滑剤は、連続気泡率が 50 %以上であることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一項記載の発泡固形潤滑剤封入軸受。   The foamed solid lubricant-enclosed bearing according to any one of claims 1 to 3, wherein the foamed solid lubricant has an open cell ratio of 50% or more. 前記潤滑成分は炭化水素系潤滑油および炭化水素系グリースから選ばれた少なくとも1つの潤滑成分であり、
前記樹脂成分は分子内に水酸基を有する液状ゴムであり、該液状ゴムは高分子主鎖が炭化水素から構成され、該主鎖末端に水酸基価が 25 〜 110 mgKOH/g となる量の水酸基を有する液状ゴムであり、
前記硬化剤は分子内にイソシアネート基を有する有機化合物であり、
前記発泡剤が水であり、
前記液状ゴムと前記硬化剤との割合は、前記液状ゴムに含まれる水酸基と前記硬化剤に含まれるイソシアネート基とが当量比で(OH/NCO)=1/( 1.0 〜 2.0 )の範囲であり、
前記混合物は、混合物全体に対して、前記潤滑成分を 40 〜80 重量%、前記液状ゴムを 5 〜45 重量%含むことを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか一項記載の発泡固形潤滑剤封入軸受。
The lubricating component is at least one lubricating component selected from a hydrocarbon-based lubricating oil and a hydrocarbon-based grease;
The resin component is a liquid rubber having a hydroxyl group in the molecule. The liquid rubber has a polymer main chain composed of hydrocarbon, and a hydroxyl group having an amount of hydroxyl value of 25 to 110 mgKOH / g at the end of the main chain. A liquid rubber having
The curing agent is an organic compound having an isocyanate group in the molecule,
The blowing agent is water;
The ratio between the liquid rubber and the curing agent is such that the hydroxyl group contained in the liquid rubber and the isocyanate group contained in the curing agent are in an equivalent ratio of (OH / NCO) = 1 / (1.0 to 2.0). ,
The foam according to any one of claims 1 to 4, wherein the mixture contains 40 to 80% by weight of the lubricating component and 5 to 45% by weight of the liquid rubber with respect to the entire mixture. Solid lubricant sealed bearing.
前記液状ゴムがブタジエンもしくはイソプレンの重合体の主鎖末端に水酸基を有する数平均分子量 1000〜3500 の水酸基末端ジエン系重合体、または該ジエン系重合体を水添処理した変性水酸基末端ジエン系重合体であることを特徴とする請求項5記載の発泡固形潤滑剤封入軸受。   The liquid rubber is a hydroxyl group-terminated diene polymer having a number average molecular weight of 1000 to 3,500 having a hydroxyl group at the main chain end of a butadiene or isoprene polymer, or a modified hydroxyl group-terminated diene polymer obtained by hydrogenating the diene polymer. The foamed solid lubricant encapsulated bearing according to claim 5, wherein: 前記分子内にイソシアネート基を持つ有機化合物は、分子内に2個以上のイソシアネート基を有し、イソシアネート基の割合が 2.5 〜 5.0 NCO%からなるプレポリマーか、または芳香族ポリイソシアネートであることを特徴とする請求項5または請求項6記載の発泡固形潤滑剤封入軸受。   The organic compound having an isocyanate group in the molecule is a prepolymer having two or more isocyanate groups in the molecule and an isocyanate group ratio of 2.5 to 5.0 NCO%, or an aromatic polyisocyanate. The foamed solid lubricant encapsulated bearing according to claim 5 or 6, 前記潤滑成分は潤滑油およびグリースから選ばれた少なくとも1つの潤滑成分であり、
前記樹脂成分は分子内にイソシアネート基を 2 重量%以上 6 重量%未満含有するウレタンプレポリマーであり、
前記発泡剤が水であり、
前記混合物は、混合物全体に対して、前記潤滑成分を 30 〜 70 重量%含み、発泡後の連続気泡率が 50 %以上であることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか一項記載の発泡固形潤滑剤封入軸受。
The lubricating component is at least one lubricating component selected from lubricating oil and grease;
The resin component is a urethane prepolymer containing 2 wt% or more and less than 6 wt% of isocyanate groups in the molecule,
The blowing agent is water;
5. The mixture according to claim 1, wherein the mixture contains 30 to 70% by weight of the lubricating component with respect to the whole mixture, and the open cell ratio after foaming is 50% or more. The foamed solid lubricant encapsulated bearing described.
前記ウレタンプレポリマーは、エステル系ウレタンプレポリマー、カプロラクトン系ウレタンプレポリマー、およびエーテル系ウレタンプレポリマーから選ばれた少なくとも1つのウレタンプレポリマーであることを特徴とする請求項8記載の発泡固形潤滑剤封入軸受。   The foamed solid lubricant according to claim 8, wherein the urethane prepolymer is at least one urethane prepolymer selected from an ester urethane prepolymer, a caprolactone urethane prepolymer, and an ether urethane prepolymer. Enclosed bearing. 前記イソシアネート基と、該イソシアネート基と反応する前記硬化剤の官能基との割合が当量比で(硬化剤の官能基/NCO)=1/(1.1〜2.5)の範囲であることを特徴とする請求項8または請求項9記載の発泡固形潤滑剤封入軸受。   The ratio of the isocyanate group and the functional group of the curing agent that reacts with the isocyanate group is an equivalent ratio (functional group of the curing agent / NCO) = 1 / (1.1 to 2.5). A foamed solid lubricant encapsulated bearing according to claim 8 or 9. 前記水の水酸基と、前記硬化剤の官能基との割合が当量比で(水の水酸基/硬化剤の官能基)=1/(0.7〜2.0)の範囲であることを特徴とする請求項8、請求項9または請求項10記載の発泡固形潤滑剤封入軸受。   9. The ratio of the hydroxyl group of water and the functional group of the curing agent is an equivalent ratio (water hydroxyl group / functional group of the curing agent) = 1 / (0.7 to 2.0). A foamed solid lubricant sealed bearing according to claim 9 or claim 10. 前記硬化剤が芳香族ポリアミノ化合物であることを特徴とする請求項8ないし請求項11のいずれか一項記載の発泡固形潤滑剤封入軸受。   12. The foamed solid lubricant-enclosed bearing according to claim 8, wherein the curing agent is an aromatic polyamino compound. 潤滑成分と、樹脂成分と、硬化剤と、発泡剤とを含む成分を混合する混合工程と、この混合工程で得られる混合物が発泡硬化する前に軸受内部に封入する工程と、封入後に軸受内部空間にて発泡・硬化させる工程とを備えることを特徴とする請求項5または請求項8記載の発泡固形潤滑剤封入軸受の製造方法。   A mixing step of mixing a component including a lubricating component, a resin component, a curing agent, and a foaming agent, a step of sealing the inside of the bearing before the mixture obtained by the mixing step is foam-cured, and the inside of the bearing after sealing A method for producing a foamed solid lubricant encapsulated bearing according to claim 5 or 8, further comprising a step of foaming and curing in a space.
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