1.前言
軸承所使用的潤滑劑廣泛使用潤滑脂和潤滑油。但作為潤滑劑的替代品，近年來，在塑料材料中加入大量潤滑油或者潤滑脂進而形成的固態復合材料受到了廣泛關注。這種材料，通過讓它與需要潤滑的部位進行接觸，或者安裝在其附近位置，可以緩慢而持續的提供潤滑劑。同時因為本身呈固態，潤滑脂和潤滑油難以從自身簡單的流出。利用這一點，對以往難以潤滑且有粉塵或水的環境中將具有很好的潤滑效果。
在此介紹的“固態油”就是含有潤滑油的塑料，是NSK通過材料和加工方法的研究開發的新型材料。這種“固態油”是在自身具有潤滑性的同時，又會給接觸部及周邊提供潤滑的單元。
本文中將介紹直線導軌用“固態油”，即“NSK K1”。
2.關于“固態油”
2.1“固態油”的構造
「所謂“固態油”，指的是具有和潤滑油具有親和性的聚烯烴樹脂構成的材料。市售的含油塑料的含油量僅為重量的數百分比，但此固態油的潤滑油具有為50%重量以上的優點。這種材料在加熱時具有可塑性，可以加工為任意形狀，冷卻后會恢復為含有潤滑油的狀態。
“固態油”的代表特性如表1所示。根據表1， “固態油”與通常的塑料相比更軟，這個硬度恰好在橡膠與塑料之間。“固態油”的代表特性如表1所示。根據表1， “固態油”與通常的塑料相比更軟，這個硬度恰好在橡膠與塑料之間。
由于是潤滑油與樹脂的混合體，因此具有各種組成成分，在此介紹的“固態油”是由礦物潤滑油和數種分力量不同的聚烯烴構成的。
固態油的組織如圖1所示，根據照片，聚烯烴構成了固態油的骨骼，在它們之間填充著潤滑油。
2.2“固態油”的特性
“固態油”所產生的潤滑油量，與溫度有關。
圖1顯示了拉應力測試的JIS1號實驗品（厚度3mm）在各溫度放置后，產生的潤滑油量的測試結果，顯示出隨著溫度上升產生的潤滑油量增加。因此，可以得到以下結論。
根據前文所述， “固態油”是聚烯烴的分子之間包含著潤滑油。 “固態油”的成形過程是將材料加熱到聚烯烴熔點以上的溫度，再經由冷卻固化后形成的。因此聚烯烴分子是以伸長狀態是冷卻凍結后，收縮的殘余應力所致。一般的塑料隨著溫度的上升分子運動越發活躍，由此應力得到緩解。這是因為隨著溫度上升，聚烯烴分子收縮，結果導致潤滑油排除。
此時，“固態油”在接觸運動時，隨著摩擦發熱會產生大量潤滑油。
其次， 闡述關于“固態油”在接觸部產生的潤滑油量
圖2顯示使用了中央位置有圓形的凹陷實驗片，在這和凹陷中有與“固態油”一樣顏色的潤滑油，進行插入式摩擦磨損試驗。在50℃進行振動，觀察上色的潤滑油的運動狀態。實驗片在6天、13天、21天后的斷面如圖2所示。
放入凹坑里的著色潤滑脂，隨之時間的增加，會向接觸面擴散。并且，在滾動面上觀察到有潤滑油滲出。
從這個現象和照片1的“固態油”的形態來看，“固態油”里的潤滑油是以連續相存在的。推測當接觸面的潤滑油減少時，潤滑油能從“固態油”內部滲出來進行補給。根據這個特性，可以實現長時間穩定地潤滑。
3.直線導軌用“NSK K1”的形狀及安裝示例
如圖3，在直線導軌的端蓋和側面密封圈之間，裝有護板及NSK K1（兩端均有）。像側面密封圈一樣，NSK K1也是能緊貼導軌表面的，通常導軌所需的潤滑油是由NSK K1提供的。
如照片3，將圖3中的側面密封圈取掉后的NSK K1的形狀。
4.直線導軌用“NSK K1”的特性
4.1潤滑劑的供給性能
為了探究NSK K1的潤滑劑供給性能，將裝有NSK K1且沒有潤滑脂的直線導軌進行運行試驗。把側面密封圈替換為護板，將端蓋、滑塊、以及導軌脫脂后與NSK K1按照圖3所示的安裝方法進行組裝。根據直線導軌各運行距離，測量摩擦力以及NSK K1的重量。根據兩端NSK K1的與初始時候的重量差得出潤滑油供給量（重量變化率），各運行距離與摩擦力的關系，如圖4所示。
將端蓋、滑塊及導軌脫脂后，直線導軌的摩擦力急劇上升，運行順暢度下降，如果再繼續運轉，潤滑油將會從NSK K1中滲出并供給，摩擦力下降，運行性又能恢復到之前的狀態。
從中可以看出，就算是沒有潤滑脂，也能夠通過NSK K1進行潤滑油的供給，從而讓直線導軌平穩運行，即便在運行途中，端蓋、滑塊以及導軌被脫脂，也能夠繼續運行。
4.2密封圈性能
為了能在苛刻環境下進行密封圈的性能評價，在充滿大量木屑的環境下，進行耐久試驗機試驗，如照片4所示。結果為圖5所示。
在木屑等的粉塵環境下，在滑塊運行時滑塊中的潤滑脂會被導軌上積累的粉塵吸收，從而導致潤滑不良。
NSK K1具有當潤滑脂耗盡時也能進行潤滑油的供給的性能，以及具有像密封圈減少粉塵的侵入的性能。
事實上，如圖5所示的那樣，同樣在充滿木屑的環境中，使用NSK K1組合的直線導軌（參照圖3）的運行距離是標準雙密封圈組合（2個橡膠組合）的直線導軌的2倍左右。因此，可以推測NSK K1有上述的2個性能。
4.3耐久性能
為了研究NSK K1的耐久性能，在室內環境下進行沒有潤滑脂的直線導軌的運行試驗。測試結果如圖6所示。
如圖6，在沒有潤滑的條件下，短時間（79km）內直線導軌就不能運行了，安裝了NSK K1的直線導軌，能運行25000km以上。因此，通常的直線導軌需要定期補充潤滑劑，NSK K1安裝后能一直進行少量的潤滑劑供給，所以可以延長潤滑劑的補充時間間隔。
4.4. 耐油性?耐化學試劑性
對于直線導軌的使用，應當考慮NSK K1對于化學試劑的浸漬，實驗在40℃下進行，調查它們的相容性（參照表2）。
通常狀態下接觸潤滑脂、切削油，NSK K1比較穩定，使用上并沒有問題。
但對于有脫脂能力的化學試劑（煤油、己烷等），在接觸密封圈時，會很快吸取密封圈表面的油脂。因此，將裝置洗凈時，如果長時間接觸有脫脂能力的化學試劑，有可能會讓NSK K1的失去潤滑油供給性能，以至于不能完全發揮其作用。
5.直線導軌用“NSK K1”的期望用途
NSK K1在有普通密封圈性能的同時，也能從固態油（聚烯烴的多孔結構）中滲出潤滑油來給直線導軌提供潤滑，是一種全新的潤滑單元。
其應用性能以及被期待的具體用途如表3所示。
NSK K1，在這些粉塵、水等可以讓油分消失的環境用途中，會發揮重要的性能。
而且，直線導軌的潤滑劑會四處飛濺，為了裝置及其周圍不會被飛濺的潤滑劑污染，只能減少潤滑脂的使用量，但這樣很容易出現潤滑不良。在這樣的使用環境中，使用潤滑劑能少量持續供給且不會有潤滑脂飛濺的NSK K1，是一個既有效又能防止潤滑不良的好辦法。
6.后記
現代技術開發了這種富含大量潤滑油的新型樹脂材料，即“固態油”。
這種“固態油”能夠根據要求加工成任意形狀，而且，所含潤滑油種類以及含油量的多少也是可以任意變化的。
在此基礎上，針對市場需求，NSK開發了直線導軌用“固態油”，即NSK K1。
使用NSK K1，在潤滑脂沒有的狀態下，能讓直線導軌運行25000km以上，而且，在充滿木屑的環境中，NSK K1有著普通橡膠密封圈2倍以上的壽命。
今后活用“固態油”的特長，或作為潤滑油供給零部件，或作為密封圈使用，或者二者結合使用，今后會在各種用途中不斷得到應用。