JP2003306599A - 生分解性樹脂組成物及び機械部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れた耐熱性を有するとともに、機械的性質
の経時的な低下が生じにくい生分解性樹脂組成物製の機
械部品を提供する。 【解決手段】 内輪１１と、外輪１２と、該両輪１１，
１２の間に転動自在に配設された複数の玉１３と、両輪
１１，１２の間に複数の玉１３を保持する冠形保持器１
４と、両輪１１，１２の間に介在された接触形のシール
１５と、を備える深溝玉軸受において、保持器１４及び
シール１５を、ポリエチレンテレフタレートサクシネー
ト（共重合比（モル比）は、ポリエチレンテレフタレー
ト：ポリエチレンサクシネート＝７：３）と炭酸カルシ
ウムウィスカーとからなる生分解性樹脂組成物で構成し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐熱性に優れると
ともに機械的性質の経時的な低下が生じにくい生分解性
樹脂組成物に関する。また、生分解性に優れ、土壌中等
の自然環境に放出されても自然環境に対して悪影響を及
ぼしにくい機械部品に関する。

【０００２】

【従来の技術】生分解性樹脂は、土壌中等に放置される
とバクテリア等によって二酸化炭素及び水等に徐々に分
解される。よって、生分解性樹脂で構成された樹脂製品
は、自然環境に放出されても原形を留めなくなるまで自
然に分解されるので、自然環境に対して悪影響を及ぼし
にくい。このようなことから生分解性樹脂は、主にゴミ
袋，ボトル容器，農業用マルチフィルム等の材料として
使用され、その使用量は近年増加傾向にある。

【０００３】一方、現在、一般によく使用されている生
分解性樹脂としては、例えば、ポリブチレンサクシネー
ト，ポリエチレンサクシネート，ポリカプロラクトン，
ポリ乳酸等があるが、そのほとんどは脂肪族ポリエステ
ル樹脂である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の生分解性樹脂（脂肪族ポリエステル樹脂）
には、以下のようの問題点があった。 耐熱性が低い。すなわち、融点が１００〜１２０℃程
度のものが多く、高融点のものでも１７０℃程度であ
る。また、高融点のものであっても、１００℃程度の温
度で機械的性質が大きく低下してしまうものが多い。

【０００５】空気中の水分によっても徐々に加水分解
が進行するため、機械的性質の経時的な低下が生じやす
い。したがって、従来の生分解性樹脂は、転がり軸受等
の機械部品を構成する材料に適用することは困難であっ
た。そこで、本発明は、上記のような従来技術が有する
問題点を解決し、耐熱性に優れるとともに機械的性質の
経時的な低下が生じにくい生分解性樹脂組成物を提供す
ることを課題とする。また、生分解性に優れていて、自
然環境に放出されても自然環境に悪影響を及ぼしにくい
機械部品を提供することを併せて課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明は次のような構成からなる。すなわち、本発
明に係る請求項１の生分解性樹脂組成物は、生分解性樹
脂を含有する樹脂組成物において、前記生分解性樹脂
を、脂肪族二塩基酸と脂肪族ジオールとの重縮合によっ
て得られる脂肪族ポリエステル成分及び脂肪族ポリエー
テル成分の少なくとも一方からなる脂肪族成分と、芳香
族ポリエステル成分と、を分子構造中に有するポリエス
テル樹脂としたことを特徴とする。

【０００７】また、本発明に係る請求項２の生分解性樹
脂組成物は、請求項１に記載の生分解性樹脂組成物にお
いて、前記ポリエステル樹脂の前記芳香族ポリエステル
成分と前記脂肪族成分との量比を、前記各成分の繰り返
し単位のモル比で、１９：１〜５：５としたことを特徴
とする。本発明における前記ポリエステル樹脂は、耐熱
性が高く生分解しにくい芳香族ポリエステル成分と、生
分解しやすい脂肪族成分とを、所定の比率で分子構造中
に有する樹脂（共重合体）である。耐熱性が高い芳香族
ポリエステル成分を含有しているので、該ポリエステル
樹脂は高融点を有する，高温剛性が高い等の優れた耐熱
性を備えている。また、生分解しにくい芳香族ポリエス
テル成分の作用により、該ポリエステル樹脂は空気中の
水分等による加水分解を受けにくいので、機械的性質の
経時的な低下が生じにくい。

【０００８】よって、本発明の生分解性樹脂組成物は、
優れた耐熱性や機械的性質が要求される転がり軸受等の
ような機械部品を構成する材料として適用することが可
能である。特に、１７０℃以上の高融点を有するポリエ
ステル樹脂を含有する樹脂組成物は、機械部品に要求さ
れる優れた耐熱性を十分に発現することができるので、
機械部品を構成する材料として好適である。前記ポリエ
ステル樹脂における芳香族ポリエステル成分の割合が高
いほど、耐熱性は向上し、機械的性質の経時的な低下は
生じにくくなるが、逆に生分解性が低下するので、機械
部品の使用目的，用途に合わせて、芳香族ポリエステル
成分及び脂肪族成分の繰り返し単位のモル比（共重合
比）を適宜選択するとよい。

【０００９】この共重合比は、耐熱性と機械的性質の経
時的な低下の生じにくさとのバランスから、芳香族ポリ
エステル成分：脂肪族成分＝１９：１〜５：５とするこ
とが好ましい。５：５よりも芳香族ポリエステル成分が
少ないと（すなわち、芳香族ポリエステル成分が５０モ
ル％未満であると）耐熱性が不十分となり、また、機械
的性質の経時的な低下が生じやすくなる。一方、１９：
１よりも芳香族ポリエステル成分が多いと（すなわち、
脂肪族成分が５モル％未満であると）、生分解性が不十
分となって、自然環境に放出された際に自然環境に対し
て悪影響を及ぼしやすくなる。

【００１０】このような不都合をより生じにくくするた
めには、前記共重合比は、芳香族ポリエステル成分：脂
肪族成分＝９：１〜６：４とすることがより好ましい。
前記ポリエステル樹脂中の芳香族ポリエステル成分の構
造は、生分解しにくく且つ高い耐熱性を有していれば特
に限定されるものではなく、種々の芳香族ポリエステル
が使用可能である。なお、本発明においては、芳香族ポ
リエステル成分とは、芳香族モノマーと脂肪族モノマー
とを重合させてなるポリエステル（例えば、芳香族ジカ
ルボン酸と脂肪族ジオールとの重合体）、いわゆる半芳
香族ポリエステルを意味する。

【００１１】具体例としては、ポリエチレンテレフタレ
ート（ＰＥＴ、融点約２５６℃）、ポリブチレンテレフ
タレート（ＰＢＴ、融点約２２７℃）、ポリ−１，４−
シクロヘキサンジメチレンテレフタレート（ＰＣＴ、融
点約２９０℃）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ、
融点約２７２℃）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢ
Ｎ、融点約２４５℃）等のような構造の成分があげられ
る。これらは単独で用いてもよいし、２種以上を併用し
てもよい。

【００１２】ただし、芳香族ポリエステル成分の融点
（耐熱性）が高い方が、脂肪族成分がより多く導入され
た場合でもポリエステル樹脂全体としての融点が高くな
るので、融点の高いＰＥＴ，ＰＣＴ，及びＰＥＮが最も
好適である。一方、前記ポリエステル樹脂中の脂肪族成
分の構造は、脂肪族ポリエステル，脂肪族ポリエーテル
であれば特に限定されるものではない。前記ポリエステ
ル樹脂の分子構造中に脂肪族ポリエステル成分を導入す
る方法としては、芳香族ポリエステル成分の構成モノマ
ーである芳香族二塩基酸（ジカルボン酸）の一部を脂肪
族二塩基酸（ジカルボン酸）に置き換えて、重縮合を行
う方法等があげられる。

【００１３】脂肪族二塩基酸としては、コハク酸，グル
タル酸，アジピン酸，アゼライン酸，セバシン酸等が例
示できる。また、前記ポリエステル樹脂の分子構造中に
脂肪族ポリエーテル成分を導入する方法としては、芳香
族ポリエステル成分の構成モノマーであるジオールの一
部を、例えば下記の化学式（化１）のような構造の脂肪
族ポリエーテルジオールに置き換えて、重縮合を行う方
法等があげられる。

【００１４】

【化１】

【００１５】ここで、ｎ及びｍの数値は特に限定される
ものではないが、ｎは２，３，又は４が好ましく、ｍは
２〜２５０の整数、特に２〜１００の整数が好ましい。
なお、前記ポリエステル樹脂は、全体の５モル％以下で
あれば、その分子構造中にウレタン結合を有していても
よい。ウレタン結合を導入する方法としては、芳香族ポ
リエステル成分の構成モノマーである芳香族二塩基酸
（ジカルボン酸）の一部を、ヘキサメチレンジイソシア
ネート等のジイソシアネート化合物に置き換えて、重縮
合を行う方法等があげられる。

【００１６】また、本発明に係る請求項３の生分解性樹
脂組成物は、請求項１又は請求項２に記載の生分解性樹
脂組成物において、補強材を含有することを特徴とす
る。さらに、本発明に係る請求項４の生分解性樹脂組成
物は、請求項３に記載の生分解性樹脂組成物において、
前記ポリエステル樹脂の含有量を樹脂組成物全体の３０
質量％以上９０質量％以下とし、前記補強材の含有量を
樹脂組成物全体の１０質量％以上５０質量％未満とした
ことを特徴とする。

【００１７】本発明の生分解性樹脂組成物には、その機
械的性質を向上させるために補強材を含有させることが
できる。補強材の種類は特に限定されるものではない
が、生分解性プラスチック研究会（ＢＰＳ）が運用して
いるグリーンプラ識別表示制度のポジティブリストに掲
載されているものが好ましい。例えば、ガラス繊維，炭
素繊維，チタン酸カリウムウィスカー，軽質炭酸カルシ
ウム（結晶形はカルサイトやアルゴナイト），天然含水
ケイ酸アルミニウム（カオリン、クレー），タルク，ベ
ントナイト，繊維状水酸化マグネシウム，ウォラストナ
イト，セピオライト，カーボンブラック，マイカ，二酸
化ケイ素，珪藻土等があげられる。これらの補強材の中
では、その高い補強効果から、ガラス繊維が特に好まし
い。

【００１８】補強材の含有量は、樹脂組成物全体の１０
質量％以上５０質量％未満とすることが好ましい。１０
質量％未満であると機械的性質が低くなり、転がり軸受
用保持器，シール等のような機械部品を構成する材料と
して必要な機械的性質が得られない。例えば、シールの
場合であれば、シールとして最低限必要な強度と耐クリ
ープ性が確保できない。また、５０質量％以上である
と、溶融成形時の樹脂組成物の流動性を十分に確保する
ことが困難となる。樹脂組成物が十分な流動性を有して
いれば、樹脂組成物の成形を射出成形法により行うこと
が可能となるので、生産性，経済性の面からも好まし
い。さらに、ＢＰＳのグリーンプラ識別表示制度におい
て、生分解性樹脂組成物中の無機材料の含有量は５０質
量％未満と規定されていることからも、補強材の含有量
は樹脂組成物全体の５０質量％未満とすることが好まし
い。

【００１９】なお、補強材の含有量は、樹脂組成物全体
の１０質量％以上４０質量％以下とすることがより好ま
しい。そうすれば、転がり軸受用保持器，シール等のよ
うな機械部品を本発明の生分解性樹脂組成物で構成した
場合に、機械部品の性能，成形性，生産性，生分解性等
のバランスがより良好となる。また、前記ポリエステル
樹脂の含有量は、樹脂組成物全体の３０質量％以上９０
質量％以下とすることが好ましい。３０質量％未満であ
ると、生分解性樹脂組成物の耐熱性が不十分となる。な
お、前記ポリエステル樹脂の含有量を４０質量％以上と
すれば、十分な耐熱性を長期にわたって維持することが
できるので、より好ましい。一方、前記ポリエステル樹
脂の含有量を高くしても特に不都合はないので、樹脂組
成物における補強材以外の成分をすべて前記ポリエステ
ル樹脂としても差し支えない。よって、前記ポリエステ
ル樹脂の含有量の上限値は９０質量％となる。

【００２０】また、本発明に係る請求項５の生分解性樹
脂組成物は、請求項１〜４のいずれかに記載の生分解性
樹脂組成物において、前記ポリエステル樹脂のうち少な
くとも一部を引張破断伸びが５０％以上である生分解性
ポリエステル樹脂とし、この引張破断伸びが５０％以上
である生分解性ポリエステル樹脂の含有量を、樹脂組成
物全体の２０質量％以下としたことを特徴とする。引張
破断伸びが５０％以上である生分解性ポリエステル樹脂
を含有させると、生分解性樹脂組成物の靱性を向上させ
ることができる。例えば、ポケットが球面でアンダーカ
ット部を有する形状の転がり軸受用保持器を射出成形法
によって製造する場合に、引張破断伸びが５０％以上で
ある生分解性ポリエステル樹脂を含有しておらず生分解
性樹脂組成物の靱性が不十分であると、金型からの離型
時に転がり軸受用保持器が損傷してしまうおそれがあ
る。

【００２１】また、転がり軸受用シールを射出成形法に
よって製造する場合には、シールは薄肉であり、リップ
が金型を包み込む形状であるので、引張破断伸びが５０
％以上である生分解性ポリエステル樹脂を含有しておら
ず生分解性樹脂組成物の靱性が不十分であると、金型か
らの離型時に転がり軸受用シールが損傷してしまうおそ
れがある。しかし、引張破断伸びが５０％以上である生
分解性ポリエステル樹脂を含有して生分解性樹脂組成物
の靱性が十分であると、離型時の損傷が防止され、さら
に、保持器やシールを転がり軸受に組み込む際の損傷も
防止することができる。

【００２２】引張破断伸びが５０％以上である生分解性
ポリエステル樹脂の含有量は、樹脂組成物全体の２０質
量％以下であることが好ましい。２０質量％を超える
と、樹脂組成物の耐熱性及び機械的性質が不十分とな
る。引張破断伸びが５０％以上である生分解性ポリエス
テル樹脂の含有量を１０質量％以下とすれば、十分な耐
熱性及び機械的性質を長期にわたって維持することがで
きるので、より好ましい。なお、金型からの離型時に損
傷が生じない等の理由で生分解性樹脂組成物の靱性を向
上させる必要がない場合は、引張破断伸びが５０％以上
である生分解性ポリエステル樹脂を含有させなくても差
し支えない。

【００２３】さらに、引張破断伸びが５０％以上である
生分解性ポリエステル樹脂に代えて引張破断伸びが１０
０％以上である生分解性ポリエステル樹脂を用いれば、
引張破断伸びが優れた生分解性ポリエステル樹脂の含有
量を少なくしても、生分解性樹脂組成物に十分な靱性を
付与することができ、より十分な耐熱性及び機械的性質
を長期にわたって維持することができる。引張破断伸び
が５０％以上である生分解性ポリエステル樹脂の例とし
ては、ＢＡＳＦジャパン社製のコポリエステル樹脂（脂
肪族と芳香族のコポリエステル）である”Ｅｃｏｆｌｅ
ｘ”、三菱ガス化学社製の脂肪族ポリエステルカーボネ
ート樹脂である”ユーペック”、ダイセル化学社製のポ
リカプロラクトンである”セルグリーン”等をあげるこ
とができる。この中でも、耐熱性に優れ引張破断伸びが
１００％以上である”Ｅｃｏｆｌｅｘ”が特に好まし
い。

【００２４】さらに、本発明の生分解性樹脂組成物に
は、生分解性を有するポリヒドロキシカルボン酸を含有
させてもよい。ポリヒドロキシカルボン酸を含有させる
と、射出成形法によって成形する場合に金型からの離型
性が向上する。例えば、転がり軸受用保持器やシールを
射出成形法によって製造する場合、保持器やシールの形
状によっては、樹脂の冷却に時間を要して生産性が低下
する場合がある。しかしながら、生分解性樹脂組成物に
ポリヒドロキシカルボン酸を含有させると、ポリヒドロ
キシカルボン酸の特徴の一つである高い結晶性により、
樹脂の冷却に要する時間を短縮することができるので、
生産性が向上する。

【００２５】ポリヒドロキシカルボン酸の含有量は、樹
脂組成物全体の４０質量％以下であることが好ましい。
４０質量％を超えると、生分解性樹脂組成物の耐熱性が
不十分となる。ポリヒドロキシカルボン酸の含有量を３
０質量％以下とすれば、十分な耐熱性を長期にわたって
維持することができるので、より好ましい。なお、金型
からの離型性に問題がない場合は、ポリヒドロキシカル
ボン酸を含有させなくても差し支えない。

【００２６】ポリヒドロキシカルボン酸の種類は特に限
定されるものではないが、例えばポリ乳酸（ＰＬＡ）
は、一般的なポリヒドロキシカルボン酸の中でも高融点
で結晶性が高く、また、コスト的にも優れているので好
適である。さらに、本発明の生分解性樹脂組成物には、
引張破断伸びが５０％以上である生分解性ポリエステル
樹脂と生分解性を有するポリヒドロキシカルボン酸との
両方を含有させてもよい。両者の含有量は、前述した理
由により、それぞれを単独で使用する場合と同量である
ことが好ましい。ただし、十分な耐熱性及び機械的性質
を長期にわたって維持するためには、両者の合計の含有
量は、本発明の生分解性樹脂組成物の主構成要素である
前記ポリエステル樹脂と同量以下とすることが好まし
い。

【００２７】さらに、本発明の生分解性樹脂組成物に
は、その耐熱性，生分解性，機械的性質等に悪影響を及
ぼさない範囲で、且つ前記生分解性樹脂組成物が分解さ
れて自然環境に放出された際に自然環境に悪影響を与え
ない範囲であれば、所望により種々の添加剤を配合して
もよい。例えば、潤滑油，固体潤滑剤，熱安定剤，酸化
防止剤，熱伝導性改良剤，結晶化促進剤，増核剤，顔
料，染料等があげられるが、いずれの添加剤もグリーン
プラ識別表示制度にしたがって添加されることが好まし
い。

【００２８】また、本発明に係る請求項６の機械部品
は、請求項１〜５のいずれかに記載の生分解性樹脂組成
物で構成したことを特徴とする。さらに、本発明に係る
請求項７の転がり軸受は、内輪と、外輪と、前記両輪の
間に転動自在に配設された複数の転動体と、前記両輪の
間に前記転動体を保持する保持器と、を備える転がり軸
受において、前記内輪，前記外輪，前記転動体，及び前
記保持器のうち少なくとも前記保持器を、請求項１〜５
のいずれかに記載の生分解性樹脂組成物で構成したこと
を特徴とする。

【００２９】さらに、本発明に係る請求項８の転がり軸
受は、請求項７に記載の転がり軸受において、請求項１
〜５のいずれかに記載の生分解性樹脂組成物で構成され
たシールを備えることを特徴とする。さらに、本発明に
係る請求項９の直動案内軸受装置は、軸方向に延びる転
動体転動溝を外面に有する案内レールと、該案内レール
の転動体転動溝に対向する転動体転動溝を有するととも
に前記軸方向に相対移動可能に前記案内レールに取り付
けられたスライダと、前記両転動体転動溝の間に転動自
在に介装された複数の転動体と、前記両転動体転動溝の
間に前記転動体を保持する保持器と、を備える直動案内
軸受装置において、前記スライダの少なくとも一部分と
前記保持器とのうち一方又は両方を、請求項１〜５のい
ずれかに記載の生分解性樹脂組成物で構成したことを特
徴とする。

【００３０】さらに、本発明に係る請求項１０の直動案
内軸受装置用スライダの仮軸は、直動案内軸受装置の案
内レールに滑動自在に嵌合されるスライダを仮に組み付
ける仮軸において、請求項１〜５のいずれかに記載の生
分解性樹脂組成物で構成したことを特徴とする。本発明
に係る生分解性樹脂組成物は、生分解しやすい脂肪族成
分を有するポリエステル樹脂を含有しているので、土壌
中等の自然環境に放出されると自然に分解される。よっ
て、本発明に係る転がり軸受，直動案内軸受装置，直動
案内軸受装置用スライダの仮軸等の機械部品は、自然環
境に放出されると前記生分解性樹脂組成物で構成された
部分が自然に分解されるので、自然環境に対して悪影響
を及ぼしにくい。また、土壌中等の自然環境に廃棄処分
することも可能であり、使用後の廃棄が容易となる。

【００３１】なお、本発明における生分解性樹脂とは、
ＩＳＯ １４８５１，１４８５２，１４８５５のうち少
なくとも１つの条件に該当する樹脂を意味するものであ
る。ＩＳＯ １４８５１の条件とは、「ＪＩＳ Ｋ６９
５０に規定された好気的水系での生分解性試験における
酸素消費量から求められた生分解度が６０％以上となる
もの」である。また、ＩＳＯ １４８５２の条件とは、
「ＪＩＳ Ｋ６９５１に規定された好気的水系での生分
解性試験における二酸化炭素発生量から求められた生分
解度が６０％以上となるもの」である。さらに、ＩＳＯ
１４８５５の条件とは、「ＪＩＳ Ｋ６９５３に規定
された好気的コンポスト過程での生分解性試験における
二酸化炭素発生量から求められた生分解度が７０％以上
となるもの」である。

【００３２】

【発明の実施の形態】〔生分解性樹脂を含有する樹脂組
成物の実施例〕以下に示すような生分解性樹脂組成物
（実施例１〜４及び比較例１〜３）を射出成形して、図
２のような冠形保持器の形状に成形した。そして、この
保持器を用いて、生分解性樹脂組成物の生分解性及び耐
熱性を評価する試験を行った。まず、使用した生分解性
樹脂組成物について説明する。

【００３３】実施例１の生分解性樹脂組成物は、ポリエ
チレンテレフタレートサクシネートである。これは、ポ
リエチレンテレフタレート（芳香族ポリエステル成分）
とポリエチレンサクシネート（脂肪族ポリエステル成
分）との共重合体であり、共重合比（モル比）はポリエ
チレンテレフタレート：ポリエチレンサクシネート＝
６：４である。実施例２及び実施例３もポリエチレンテ
レフタレートサクシネートであるが、共重合比（モル
比）は、実施例２が７：３であり、実施例３が８：２で
ある。

【００３４】また、実施例４は、ポリエチレンテレフタ
レートとポリ（ポリオキシエチレン）サクシネート（脂
肪族ポリエステル成分及び脂肪族ポリエーテル成分）と
の共重合体である。共重合比（モル比）は、ポリエチレ
ンテレフタレート：ポリ（ポリオキシエチレン）サクシ
ネート＝７：３である。さらに、比較例１の生分解性樹
脂組成物はポリ乳酸（島津製作所株式会社製のＬＡＣＴ
Ｙ９０３０）、比較例２はポリ−３−ヒドロキシ酪酸
（三菱ガス化学株式会社製のビオグリーン）、比較例３
はポリブチレンサクシネート（昭和高分子株式会社製の
ビオノーレ＃１０２０）である。

【００３５】次に、生分解性試験の方法について説明す
る。株式会社田窪工業所製のバイオ式生ごみ分解処理機
である「地球の友だち」（商品名）中に、前記保持器を
同社製の培養材及び「地球の友だち菌」（商品名）とと
もに投入し、５５〜６０℃で生分解させた。そして、初
期の２０％以下の重量になった時間、あるいは初期形状
を維持できずにバラバラになった時間を、生分解完了時
間とし、その時間の長さによって生分解性を評価した。

【００３６】試験結果を表１に示す。なお、表１におけ
る生分解完了時間の数値は、比較例１の生分解完了時間
を１とした場合の相対値で示してある。

【００３７】

【表１】

【００３８】表１の結果から、殆ど生分解性を有してい
ない芳香族ポリエステル（ポリエチレンテレフタレー
ト）の分子構造中に、優れた生分解性を有する脂肪族ポ
リエステル（ポリエチレンサクシネート）を導入するこ
とによって、実施例１〜４の樹脂組成物は優れた生分解
性を有していることが分かる。また、実施例１〜３の比
較から、脂肪族ポリエステルの割合が増加するにしたが
って、生分解性が向上することが分かる。

【００３９】さらに、実施例２と実施例４との比較か
ら、脂肪族ポリエステル成分のみを芳香族ポリエステル
に導入するよりも、脂肪族ポリエステル成分と脂肪族ポ
リエーテル成分の両方を芳香族ポリエステルに導入する
方が、生分解性が優れていることが分かる。次に、耐熱
性試験の方法について説明する。上記と同様の保持器を
所定の温度（６０，７０，８０，９０，１００，１１
０，１２０，１３０℃）の恒温槽中に１０００時間吊り
下げた後に、引張破断強度（円環強度）を測定した。そ
して、初期の引張強度からの強度低下が２０％以下であ
る温度のうち最高温度を、その生分解性樹脂組成物の耐
熱温度とした。

【００４０】試験結果を表１に併せて示す。表１から、
実施例１〜４の生分解性樹脂組成物は、比較例１〜３と
比べて耐熱温度が高いことが分かる。 〔補強材を含有する生分解性樹脂組成物の実施例〕次
に、補強材を含有する生分解性樹脂組成物について、各
種性能を評価する試験を行った。まず、表２〜５に示す
ような補強材を含有する生分解性樹脂組成物（実施例１
１〜２５及び比較例１１〜１７）を製造した。これらの
生分解性樹脂組成物の原料として使用した樹脂及び補強
材について説明する。

【００４１】脂肪族成分と芳香族ポリエステル成分とを
分子構造中に有するポリエステル樹脂としては、ポリエ
チレンテレフタレート部分改質品（デュポン株式会社製
のＢｉｏｍａｘ ＷＵＨ、以降はＰＥＴ改質品と記す）
を使用した。また、引張破断伸びが５０％以上である生
分解性ポリエステル樹脂としては、ポリブチレンアジペ
ート・テレフタレート（ＢＡＳＦ株式会社製のＥｃｏｆ
ｌｅｘ、以降はＰＢＡＴと記す）を使用した。さらに、
生分解性のポリヒドロキシカルボン酸としては、ポリ乳
酸（株式会社島津製作所製のＬＡＣＴＹ ９０３０、以
降はＰＬＡと記す）を使用した。

【００４２】さらに、実施例との比較のため、生分解性
脂肪族ポリエステル樹脂であるポリエチレンサクシネー
ト（株式会社日本触媒製のルナーレ ＳＥ、以降はＰＥ
ＳＵと記す）と、転がり軸受用保持器の材料として一般
的に使用されている６６ナイロン（宇部興産株式会社製
の宇部ナイロン グレード２０２０Ｕ、以降はＰＡ６６
と記す）とを使用した。さらに、補強材としては、ガラ
ス繊維（富士ファイバーガラス株式会社製のグレードＦ
ＥＳＳ−０１５−０４１３）を使用した。

【００４３】これらの原料を表２〜５に示すような配合
比率で配合し、ヘンシェルミキサーを用いて混合した。
そして、この混合物を２軸押出機を用いてペレット化
し、このペレットを射出成形機に投入して、ＪＩＳ１号
形試験片と図２に示すような冠形保持器（呼び番号６３
０５の転がり軸受用の保持器）と図３に示すようなシー
ルとを射出成形した。なお、各樹脂を別々にペレット化
し、各ペレットを所定の比率でペレットブレンドしたも
のを射出成形して、前記試験片と前記保持器と前記シー
ルとを製造してもよい。

【００４４】製造したＪＩＳ１号形試験片については、
生分解性と耐熱性を評価した。また、保持器について
は、射出成形性と、転がり軸受を組み立てる作業におけ
る組み込み性とを評価し、さらに、組み立てた転がり軸
受を使用して耐久性を評価した。また、シールについて
は、射出成形性と、転がり軸受を組み立てる作業におけ
る組み込み性とを評価し、さらに、組み立てた転がり軸
受を使用してクリープ変形及びグリース漏れ性を評価し
た。

【００４５】以下に、各試験の方法を説明する。 （１）生分解性試験 ＪＩＳ１号形試験片を温度６０℃，含水率３０質量％の
腐葉土中に埋設して生分解させ、外観変化及び重量変化
を調査した。なお、試験片を埋設した腐葉土を恒温恒湿
槽内に設置することにより、腐葉土中の温度と含水率を
適度なものに保持した。

【００４６】そして、試験片の重量が初期の２０％以下
となった時間、又は初期形状を維持できずに崩壊した時
間を生分解完了時間とし、その時間の長さによって生分
解性を評価した。試験結果を表２〜５に示す。なお、表
２〜５及び図５〜８のグラフにおける生分解完了時間の
数値は、比較例１１の生分解完了時間を１とした場合の
相対値で示してある。 （２）耐熱性試験 ＪＩＳ１号形試験片を所定の温度（６０，７０，８０，
９０，１００，１１０，１２０，１３０℃）に設定した
恒温槽内に１０００時間吊り下げた後に、引張破断強度
を測定した。そして、初期の引張破断強度からの強度低
下が１０％以内である温度のうち最高温度を、その樹脂
組成物の耐熱温度とした。試験結果を表２〜５に併せて
示す。 （３）射出成形性試験 保持器及びシールを射出成形した際の、金型からの離型
のしやすさ、離型時の変形，割れ、及び成形後のそり，
収縮をそれぞれ評価した。試験結果を表２〜５に併せて
示す。なお、表２〜５においては、離型時の変形，割れ
と成形後のそり，収縮とが全く生じなかった場合を○印
で示し、これらが少しでも生じた場合を×印で示した。 （４）組み込み性試験 転がり軸受（呼び番号６３０５、内径２５ｍｍ，外径６
２ｍｍ，幅１７ｍｍ）用の内輪，外輪，転動体を用意
し、保持器を組み込むことができるような状態に配置し
た。そして、エアシリンダを使用して保持器を組み込ん
で、組み込みによる保持器の変形や破損を評価した。

【００４７】また、グリース（増ちょう剤がリチウム石
けん、基油がエステル油、混和ちょう度が２５０の生分
解性グリース）を封入した転がり軸受（呼び番号６２０
３、内径１６ｍｍ，外径４０ｍｍ，幅１２ｍｍ）に、エ
アシリンダを使用してシールを組み込んで、組み込みに
よるシールの変形や破損を評価した。試験結果を表２〜
５に併せて示す。なお、表２〜５においては、組み込み
による変形，破損が全く生じなかった場合を○印で示し
ている。 （５）耐久性試験 上記の保持器の組み込み性試験において組み立てた転が
り軸受について、図４に示す軸受回転試験機を使用して
耐久性を評価した。図４中、符号２１は評価対象の試験
軸受を表し、支持軸受２２，２２に支持された軸２０の
回転に伴って、試験軸受の内輪が回転する。試験条件は
以下の通りである。なお、この試験条件は、本発明に係
る転がり軸受が一般的な用途に幅広く対応可能であるか
どうか判断することを目的として設定したものである。

【００４８】 回転速度 ：９０００ｍｉｎ^-1 ラジアル荷重 ：９８Ｎ アキシアル荷重：２４５Ｎ 雰囲気温度 ：８０℃ 潤滑剤 ：グリース 使用したグリースは、増ちょう剤がリチウム石けん、基
油がエステル油、混和ちょう度が２５０の生分解性グリ
ースである。また、グリースの封入量は、通常は軸受空
間容積の３５％程度であるが、加速試験とするため１０
％とした。

【００４９】試験結果を表２〜５に示す。表に示した数
値は、１種の試験軸受につき１０個ずつ試験を行って、
そのうち１０％の試験軸受が寿命に達するまでのＬ₁₀寿
命をワイブル分布曲線から求めたものである。なお、回
転試験を５００時間行っても寿命に達しない試験軸受に
ついては、その時点で試験を打ち切った。 （６）クリープ変形試験及びグリース漏れ性試験 上記のシールの組み込み性試験において組み立てた転が
り軸受を、所定の温度（８０，１００，１２０℃）に設
定した恒温槽内のガラス板上に載置した。そして、１０
００時間後のクリープ変形とグリースの漏れとを評価し
た。

【００５０】シールの取付嵌合部は弾性変形した状態で
外輪の嵌合溝に押し込まれているため（図３を参照）、
雰囲気温度や軸受の回転に伴う発熱によりクリープ変形
を起こして嵌合溝への固定力が低下することが多い。ま
た、プラスチックは金属よりも線膨張係数が大きいた
め、温度が上がるとシールは径方向に膨張して常温状態
よりも弾性変形量（締め付け力）が大きくなって、より
クリープ変形を起こしやすい。そして、この固定力が小
さくなると、密封性能が低下するだけでなく、シールが
小さな力で外輪から脱落してしまう場合がある。

【００５１】試験結果を表２〜５に併せて示す。なお、
表２〜５においては、クリープ変形及びグリースの漏れ
が転がり軸受の実用上問題のないレベルであった場合を
○印で示し、問題が生じるレベルであった場合を×印で
示している。次に、上記各試験の結果について、表２〜
５及びグラフを参照しながら説明する。まず、生分解性
樹脂の種類の影響について、表２の実施例１２及び比較
例１１，１２（補強材の含有量はいずれも２０質量％）
の結果を比較して考察する。

【００５２】

【表２】

【００５３】ＰＥＴ改質品を使用した実施例１２は、優
れた生分解性と高い耐熱性を示し、また、保持器とシー
ルの射出成形性及び組み込み性も良好であった。さら
に、耐久性試験においては、１０個すべての試験軸受が
回転試験を５００時間行っても寿命に達しなかった。そ
して、回転試験終了後の保持器に摩耗，破損，変形等の
異常は認められず、継続して稼働させることが可能であ
った。さらにまた、シールのクリープ変形及びグリース
の漏れは実用上問題のないレベルであった。

【００５４】これに対して、ＰＥＳＵを使用した比較例
１１は、生分解性は優れているものの、耐熱性がかなり
低かった。また、保持器とシールの射出成形性及び組み
込み性は良好であったが、耐久性試験では試験開始直後
に保持器が熱変形を起こし、試験を継続することができ
なかった。また、シールのクリープ変形試験において
は、試験２４時間後にはシール全体が大きく変形し、グ
リースが多量に漏洩したため試験を中止した。

【００５５】また、ＰＡ６６を使用した比較例１２は、
耐熱性，射出成形性，組み込み性，耐久性，クリープ変
形，及びグリース漏れ性は良好であったが、生分解性試
験では４０００時間経過後も重量変化及び形状変化がほ
とんど認められず、生分解が進行しなかった。次に、生
分解性樹脂組成物中の補強材の含有量の影響について、
表２（実施例１１〜１５及び比較例１３，１４）とそれ
をグラフ化した図５のグラフとを参照しながら考察す
る。なお、このグラフにおいては、生分解完了時間を○
印、Ｌ₁₀寿命を●印で示してある。

【００５６】表２から分かるように、実施例１１〜１５
は、優れた生分解性と高い耐熱性を示し、また、保持器
とシールの射出成形性及び組み込み性も良好であった。
ガラス繊維の含有量が４９質量％である実施例１５だけ
は、他の実施例１１〜１４と比較して生分解完了までに
若干時間を要したものの、実用上は問題のないレベルの
生分解性である。また、耐久性試験においては、１０個
すべての試験軸受が回転試験を５００時間行っても寿命
に達しなかった。そして、回転試験終了後の保持器に摩
耗，破損，変形等の異常は認められず、継続して稼働さ
せることが可能であった。

【００５７】さらに、実施例１１〜１５は、シールのク
リープ変形及びグリースの漏れは実用上問題のないレベ
ルであった。実施例１１だけは実施例１２〜１５と比較
してクリープ変形が若干大きく、初期と比較してシール
の固定力が減少したが、実用上問題のないレベルであっ
た。ただし、シールがこのクリープ変形試験よりも高温
に曝される場合も考えられるので、ガラス繊維の含有量
は２０質量％以上とすることがより好ましい。

【００５８】これに対して、ガラス繊維を含有していな
い（樹脂のみ）比較例１３は、保持器の強度が不十分と
なり、耐久性試験では試験開始約２０時間後に保持器が
変形を起こし、試験を継続することができなかった。ま
た、シールを転がり軸受に組み込む際にシールが破損し
た。また、ガラス繊維の含有量が６０質量％と多量であ
る比較例１４は、生分解性と耐熱性は良好であったが、
樹脂組成物の溶融流動性が不十分であるため、射出成形
法により保持器及びシールを成形することが困難であっ
た。

【００５９】次に、生分解性樹脂組成物中のＰＬＡ（生
分解性ポリヒドロキシカルボン酸）の含有量の影響につ
いて、表３（実施例１１，１６〜１９及び比較例１５）
とそれをグラフ化した図６のグラフとを参照しながら考
察する。なお、このグラフにおいては、生分解完了時間
を○印、Ｌ₁₀寿命を●印、耐熱温度を△印で示してあ
る。

【００６０】

【表３】

【００６１】表３から分かるように、実施例１６〜１９
は、いずれも優れた生分解性と高い耐熱性を示し、ま
た、保持器とシールの射出成形性及び組み込み性も良好
であった。さらに、耐久性試験においては、１０個すべ
ての試験軸受が回転試験を５００時間行っても寿命に達
しなかった。そして、回転試験終了後の保持器に摩耗，
破損，変形等の異常は認められず、継続して稼働させる
ことが可能であった。さらにまた、シールのクリープ変
形及びグリースの漏れは、実用上問題のないレベルであ
った。

【００６２】ＰＬＡの含有量が４０質量％である実施例
１９だけは、他の実施例１１，１６〜１８と比較して耐
熱温度が若干低かったが、耐久性試験においては特に問
題はなかった。また、シールのクリープ変形もやや大き
かった（初期と比較してシールの固定力が減少した）も
のの、実施例１１とほぼ同レベルで実用上の問題はなか
った。ただし、この耐熱性試験の結果及びクリープ変形
試験の結果から考えると、本耐久性試験よりも高い耐熱
性が要求されるような場合には、ＰＬＡの含有量を３０
質量％以下とする方が好ましいと考えられる。

【００６３】一方、ＰＬＡの含有量をさらに高くする
と、耐熱性が一層低下する傾向がある。ＰＬＡの含有量
がさらに高い比較例１５は耐熱温度がさらに低く、ま
た、Ｌ₁₀寿命も低かった。さらに、シールのクリープ変
形が大きく、グリースの漏れも多量で、実用上の問題が
あった。なお、表３には示していないが、ＰＬＡを含有
する生分解性樹脂組成物の場合（実施例１６〜１９及び
比較例１５）は、保持器を射出成形法により製造する際
に、金型内に射出した樹脂の冷却時間を短縮することが
できた。

【００６４】次に、生分解性樹脂組成物中のＰＢＡＴ
（引張破断伸びが５０％以上である生分解性ポリエステ
ル樹脂）の含有量の影響について、表４（実施例１２，
２０，２１及び比較例１６）とそれをグラフ化した図７
のグラフとを参照しながら考察する。なお、このグラフ
においても、生分解完了時間を○印、Ｌ₁₀寿命を●印、
耐熱温度を△印で示してある。

【００６５】

【表４】

【００６６】表４から分かるように、実施例２０，２１
は、いずれも優れた生分解性と高い耐熱性を示し、ま
た、保持器とシールの射出成形性及び組み込み性も良好
であった。さらに、耐久性試験においては、１０個すべ
ての試験軸受が回転試験を５００時間行っても寿命に達
しなかった。そして、回転試験終了後の保持器に摩耗，
破損，変形等の異常は認められず、継続して稼働させる
ことが可能であった。さらにまた、シールのクリープ変
形及びグリースの漏れは、実用上問題のないレベルであ
った。

【００６７】ＰＢＡＴの含有量が２０質量％である実施
例２１だけは、他の実施例１２，２０と比較して耐熱温
度が若干低かったものの、耐久性試験においては特に問
題はなかった。ただし、この耐熱性試験の結果から考え
ると、本耐久性試験よりも高い耐熱性が要求されるよう
な場合には、ＰＢＡＴの含有量を１０質量％以下とする
方が好ましいと考えられる。一方、ＰＢＡＴの含有量を
さらに高くすると、耐熱性及び機械的強度が一層低下す
る傾向がある。ＰＢＡＴの含有量がさらに高い比較例１
６は、耐熱温度がさらに低く、また、Ｌ₁₀寿命も低かっ
た。さらに、シールのクリープ変形が大きく、グリース
の漏れも多量で、実用上の問題があった。

【００６８】なお、表４には示していないが、ＰＢＡＴ
を含有する生分解性樹脂組成物の場合（実施例２０，２
１及び比較例１６）は靱性が優れているため、アンダー
カット部の大きい保持器であっても、金型から離型する
際の保持器の損傷を防止することができた。また、金型
から離型する際のシールの破損を防止すること及び転が
り軸受に組み込む際のシールの破損を防止することにも
効果があった。特に、転がり軸受に組み込む際の破損防
止効果は大きく、外輪の嵌合溝の最小径部（図３を参
照）が小径である規格外の転がり軸受にも、シールを問
題なく組み込むことができた。樹脂製のシールを転がり
軸受に組み込む際には、シールの弾性を利用しシールの
取付嵌合部が外輪の嵌合溝の最小径部を乗り越えるよう
にして、シールの取付嵌合部を軸受の嵌合溝にはめ込む
ので、最小径部が小径であるとシールの組み込みが難し
くなる。

【００６９】次に、ＰＬＡとＰＢＡＴの両方を使用した
場合に生じる、生分解性樹脂組成物中のＰＬＡ及びＰＢ
ＡＴの合計の含有量の影響について、表５（実施例１
３，２２〜２５及び比較例１７）とそれをグラフ化した
図８のグラフとを参照しながら考察する。なお、このグ
ラフにおいても、生分解完了時間を○印、Ｌ₁₀寿命を●
印、耐熱温度を△印で示してある。

【００７０】

【表５】

【００７１】表５から分かるように、実施例２２〜２５
は、いずれも優れた生分解性と高い耐熱性を示し、ま
た、保持器とシールの射出成形性及び組み込み性も良好
であった。さらに、耐久性試験においては、１０個すべ
ての試験軸受が回転試験を５００時間行っても寿命に達
しなかった。そして、回転試験終了後の保持器に摩耗，
破損，変形等の異常は認められず、継続して稼働させる
ことが可能であった。さらにまた、シールのクリープ変
形及びグリースの漏れは、実用上問題のないレベルであ
った。

【００７２】ＰＬＡ及びＰＢＡＴの合計の含有量がＰＥ
Ｔ改質品の含有量よりも多量である実施例２５だけは、
他の実施例１３，２２〜２４と比較して耐熱温度が若干
低かったものの、耐久性試験においては特に問題はなか
った。ただし、この耐熱性試験の結果から考えると、本
耐久性試験よりも高い耐熱性が要求されるような場合に
は、ＰＬＡ及びＰＢＡＴの合計の含有量をＰＥＴ改質品
の含有量より少なくする方が好ましいと考えられる。

【００７３】一方、ＰＬＡ及びＰＢＡＴの合計の含有量
をさらに高くして、ＰＥＴ改質品の含有量をさらに低く
すると、耐熱性が一層低下する傾向がある。そのような
比較例１７は、耐熱温度がさらに低く、また、Ｌ₁₀寿命
も低かった。さらに、シールのクリープ変形試験におい
ては、試験１００時間後にはシール全体が大きく変形
し、グリースが多量に漏洩したため試験を中止した。な
お、表５には示していないが、ＰＬＡとＰＢＡＴの両方
を含有する生分解性樹脂組成物の場合（実施例２２〜２
５及び比較例１７）は、金型内に射出した樹脂の冷却時
間を短縮する効果と、金型から離型する際の保持器の損
傷を防止する効果との両方を有することが認められた。
また、金型から離型する際のシールの破損を防止するこ
と及び転がり軸受に組み込む際のシールの破損を防止す
ることにも効果が認められた。

【００７４】次に、本発明に係る機械部品の実施の形態
を、図面を参照しながら詳細に説明する。 〔第一実施形態〕図１は、本発明に係る機械部品の一実
施形態である転がり軸受の構成を示す縦断面図である。
図１の深溝玉軸受は、内輪１１と、外輪１２と、該両輪
１１，１２の間に転動自在に配設された複数の玉１３
と、両輪１１，１２の間に複数の玉１３を深溝玉軸受の
円周方向にわたって等配に保持する冠形保持器１４（図
２を参照）と、両輪１１，１２の間に介在された接触形
のシール１５と、を備えている。

【００７５】このシール１５は環状で、外輪１２の内周
面（内輪１１の外周面でもよい）に設けられたシール溝
１２ａに嵌合するための取付嵌合部１５ａ（外周縁部）
と、内輪１１の外周面に滑り接触するリップ部１５ｂ
と、取付嵌合部１５ａとリップ部１５ｂとを連結する連
結部１５ｃと、で構成されている。このようなシール１
５は外輪１２の両端部の内周面に取り付けられて、外輪
１２の内周面と内輪１１の外周面との間の開口部分を覆
っている。そして、外部からの異物の侵入や内部からの
グリースの漏出を防止している。

【００７６】なお、シール１５は非接触形でもよいし、
金属製又は樹脂製の芯金を有しているタイプでもよい。
また、シール１５の全体形状やリップ部１５ｂ等の細部
の形状も図１のものに限定されるものではなく、図３に
示すような形状のシールをはじめとして、種々の形状を
採用可能であることは言うまでもない。さらに、外輪１
２のシール溝１２ａの形態も、図１のものに限定される
ものではない。このような深溝玉軸受の保持器１４及び
シール１５は、生分解性樹脂組成物で構成されている。
すなわち、保持器１４は、前述の実施例２に使用した生
分解性樹脂７０質量％と、充填材である炭酸カルシウム
ウィスカー（アルゴナイト）３０質量％とを混合した樹
脂組成物で構成されている。なお、炭酸カルシウムウィ
スカーは、丸尾カルシウム株式会社製の商品名ウィスカ
ルを使用した。

【００７７】また、シール１５は、前述の実施例４に使
用した生分解性樹脂８５質量％と、充填材である炭酸カ
ルシウムウィスカー（アルゴナイト）１５質量％とを混
合した樹脂組成物で構成されている。炭酸カルシウムウ
ィスカーは、上記のものと同様である。なお、内輪１
１，外輪１２，及び玉１３は軸受鋼で構成されている。
これらの樹脂組成物は、優れた耐熱性を有するととも
に、機械的性質の経時的な低下が生じにくいので、該樹
脂組成物でその一部が構成された上記の深溝玉軸受は、
転がり軸受として十分な性能を備えている。また、この
深溝玉軸受が土壌中等の自然環境に放出されても、前記
生分解性樹脂組成物で構成された部分は自然に分解され
るから、自然環境に対して悪影響を及ぼしにくい。

【００７８】なお、内輪１１，外輪１２，及び玉１３に
ついても、生分解性樹脂組成物で構成することができ
る。例えば、前述の実施例１に使用した生分解性樹脂６
０質量％と、充填材である前述の炭酸カルシウムウィス
カー４０質量％と、からなる生分解性樹脂組成物で構成
することができる（保持器１４及びシール１５について
は、前述と同様の生分解性樹脂組成物で構成されてい
る）。このような深溝玉軸受は、全体が生分解性樹脂組
成物で構成されているので、土壌中等の自然環境に放出
された場合は、全体が自然に分解される。したがって、
自然環境に対する悪影響が極めて小さい。このような深
溝玉軸受は土壌中等の自然環境に廃棄処分することも可
能であるので、使用後の廃棄が容易である。

【００７９】本実施形態においては、転がり軸受の例と
して深溝玉軸受をあげて説明したが、本発明は、他の種
類の様々な転がり軸受に対して適用することができる。
例えば、アンギュラ玉軸受，円筒ころ軸受，円すいころ
軸受，針状ころ軸受，自動調心ころ軸受等のラジアル形
の転がり軸受や、スラスト玉軸受，スラストころ軸受等
のスラスト形の転がり軸受である。 〔第二実施形態〕図９は、本発明に係る機械部品の一実
施形態である直動案内軸受装置の構成を示す斜視図であ
る。また、図１０は、図９の直動案内軸受装置を軸方向
から見た正面図である。

【００８０】角形の案内レール３１上に、横断面形状が
ほぼコ字形のスライダ３２が軸方向に相対移動可能に跨
架されている。このスライダ３２は、スライダ本体３２
Ａの軸方向の両端部にエンドキャップ３２Ｂ，３２Ｂが
着脱可能に固着されて構成されている。また、案内レー
ル３１の上面３１ａと両側面３１ｂ，３１ｂが交差する
稜線部には、断面ほぼ１／４円弧形状の凹溝である転動
体転動溝３３Ａ，３３Ａが軸方向に形成されている。さ
らに、案内レール３１の両側面３１ｂ，３１ｂの中間位
置には、断面ほぼ半円形の凹溝である転動体転動溝３３
Ｂ，３３Ｂが軸方向に形成されている。なお、転動体転
動溝３３Ｂの溝底には、転動体３５の脱落を防ぐ後述の
保持器３６のための逃げ溝３３ａが、軸方向に形成され
ている。

【００８１】一方、スライダ３２の本体３２Ａの両袖部
３４，３４の内側のコーナ部には、案内レール３１の転
動体転動溝３３Ａに対向する断面ほぼ半円形の負荷転動
体転動溝４１が形成され、両袖部３４，３４の内側面の
中央部には案内レール３１の転動体転動溝３３Ｂに対向
する断面ほぼ半円形の負荷転動体転動溝４２が形成され
ている。そして、上記の案内レール３１の転動体転動溝
３３Ａとスライダ３２の負荷転動体転動溝４１とで負荷
転動体転動路４３が構成され、案内レール３１の転動体
転動溝３３Ｂとスライダ３２の負荷転動体転動溝４２と
で負荷転動体転動路４４が構成されている。

【００８２】また、スライダ本体３２Ａの袖部３４の上
部肉厚に、負荷転動体転動路４３に平行な軸方向に延び
る断面円形の貫通孔からなる転動体戻し路４５が形成さ
れ、袖部３４の下部肉厚内に、負荷転動体転動路４４に
平行な同様の軸方向に延びる貫通孔からなる転動体戻し
路４６が形成されている。エンドキャップ３２Ｂは樹脂
材料の射出成形品であり、断面ほぼコ字状に形成されて
いる。そして、スライダ本体３２Ａとの接合面（裏面）
には、図１１に示すように、斜めに傾斜した半円状の上
凹部５１と下凹部５２とが、両袖分部３４，３４の上下
に形成されるとともに、半円状の両凹部５１，５２の中
心部を横断して半円柱状の凹溝５３が設けてある。

【００８３】そして、その半円柱状の凹溝５３には、樹
脂材料を射出成形して得た半円筒状のリターンガイド５
５（図１２を参照）が嵌合される。なお、図１３は、リ
ターンガイド５５が装着されたエンドキャップ３２Ｂの
斜視図である。このリターンガイド５５の外径面の中央
部には、転動体３５の案内面となる断面円弧状の凹溝５
６が半円状に形成され、また、リターンガイド５５の内
径側の凹部５７は潤滑剤通路であり、その凹部５７から
外径側の凹溝５６に抜ける貫通孔５７Ａが給油孔として
形成されている。

【００８４】このようなリターンガイド５５を半円柱状
の凹溝５３に組み込むことにより、エンドキャップ３２
Ｂの裏面に断面円形の半ドーナツ状の湾曲路５８が上下
二段に形成される（図１４を参照）。このエンドキャッ
プ３２Ｂをスライダ本体３２Ａに取り付けると、湾曲路
５８によって、スライダ本体３２Ａの負荷転動体転動路
４４と転動体戻し路４６とが連通される。そして、上段
の負荷転動体転動路４３と転動体戻し路４５も同様に連
通される。

【００８５】上記の負荷転動体転動路４３，４４，転動
体戻し路４５，４６，湾曲路５８で構成される転動体無
限循環経路に、多数の転動体３５が転動自在に装填され
ている。案内レール３１上をスライダ３２が移動する
と、転動体３５は負荷転動体転動路４３，４４内を転動
しつつスライダ３２の移動方向にスライダ３２より遅い
速度で移動し、一端側の湾曲路５８でＵターンして転動
体戻し路４５，４６を逆方向に転動しつつ移動し、他端
側の湾曲路５８で逆Ｕターンして負荷転動体転動路４
３，４４内に戻る循環を繰り返す。

【００８６】なお、エンドキャップ３２Ｂにおいて、転
動体３５を案内する湾曲路５８の内側端部には半円状に
突出させた転動体掬いあげ突部５９が形成され、その鋭
角の先端が案内レール３１の転動体転動溝３３Ａ，３３
Ｂの溝底に近接するようにされている。下段の転動体掬
いあげ突部５９には、後述する保持器３６の取付溝５９
ａと取付穴５９ｂとが設けてある。また、エンドキャッ
プ３２Ｂの表側の給油ニップル３７から注入された潤滑
剤が、エンドキャップ３２Ｂの裏面の給油溝６０を通り
リターンガイド５５の内径側の凹部５７から貫通孔５７
Ａを経て、湾曲路５８内へ送り込まれるようになってい
る。さらに、エンドキャップ３２Ｂの裏面の給油溝６０
の下方には、後述する保持器６１の取付け穴６１ａが形
成してある。

【００８７】スライダ３２の上段の負荷転動体転動路４
３及び下段の負荷転動体転動路４４にそれぞれ装填され
た転動体３５は、スライダ３２を案内レール３１に組み
付けない状態では脱落してしまう。よって、これを防止
するために、射出成形された樹脂材料製の保持器が用い
られている。下段の負荷転動体転動路４４内の転動体脱
落防止用の保持器３６は、断面角形状の保持器で、その
長手方向の両端側は転動体３５を滑らかに案内するため
弓なりに湾曲され、端末には取付け部が形成されてい
る。装着は、エンドキャップ３２Ｂの転動体掬いあげ突
部５９に形成された保持器取付け穴５９ｂに前記取付け
部を差し込んで行われる。スライダ３２を案内レール３
１に組みつけた状態では、保持器３６は案内レール３１
の保持器用の逃げ溝３３ａ内に収容され、案内レール３
１とは干渉しない。

【００８８】これに対して、上段の負荷転動体転動路４
３内の転動体脱落防止用の保持器６１は、図１５に示す
ようにほぼ長方形の枠形状である。この保持器６１は、
その枠６２の長手方向の外側縁にほぼ１／４円弧状の転
動体保持面６３が形成され、前後端には係止突部６４が
突設されている。装着は、エンドキャップ３２Ｂの裏面
の取付け穴６１ａに係止突部６４を差し込むことにより
行われる。これにより保持器６１はエンドキャップ３２
Ｂに支持されて、案内レール３１の上面３１ａとこれに
向き合うスライダ本体３２Ａの内面との間の空間に収容
され、転動体３５を転動体保持面６３と負荷転動体転動
溝４１の溝面とで挟持して保持する。

【００８９】このような直動案内軸受装置は、その一部
が前述のように樹脂材料で構成されていて、この樹脂材
料は、例えば、前述の実施例１に使用した生分解性樹脂
６０質量％と、充填材である前述の炭酸カルシウムウィ
スカー４０質量％と、からなる生分解性樹脂組成物であ
る。なお、従来の直動案内軸受装置においては、ポリア
セタール樹脂が使用されていた。これらの樹脂組成物
は、優れた耐熱性を有するとともに、機械的性質の経時
的な低下が生じにくいので、該樹脂組成物でその一部が
構成された上記の直動案内軸受装置は、転動装置として
十分な性能を備えている。また、この直動案内軸受装置
が土壌中等の自然環境に放出されても、前記生分解性樹
脂組成物で構成された部分は自然に分解されるから、自
然環境に対して悪影響を及ぼしにくい。

【００９０】〔第三実施形態〕図１６は、本発明に係る
機械部品の一実施形態である直動案内軸受装置用スライ
ダの仮軸の構成を示す斜視図である。また、図１７は、
スライダが組み付けられた状態の仮軸を示す斜視図であ
る。この仮軸１０１は、直動案内軸受装置用の案内レー
ルとほぼ同一の形状に形成されている。すなわち、仮軸
１０１の軸方向に垂直をなす面で破断した断面形状は、
前記案内レールのそれとほぼ同一の形状をなしている。

【００９１】そして、角状の仮軸１０１の上面１０１ａ
と両側面１０１ｂとが交差する稜線部には、転動体転動
溝に相当する断面ほぼ１／４円弧形状の凹溝１０２Ａが
軸方向に形成され、仮軸１０１の両側面１０１ｂの中間
位置には、転動体転動溝に相当する断面ほぼ半円形の凹
溝１０２Ｂが軸方向に形成されている。さらに、両側面
１０１ｂの中間位置に形成された凹溝１０２Ｂの溝底に
は、前記案内レールと同様にボール保持器用の逃げ溝１
０３が形成されている。

【００９２】ただし、案内レールとは異なり、仮軸１０
１はスライダ１０５を仮に組み付けておくためのもので
あるから、図１６及び図１７に示すように、その軸方向
の長さはスライダ１０５の軸方向の長さよりも若干長け
れば十分である。また、仮軸１０１の上面１０１ａは機
能上平面状である必要はないので、仮軸１０１の寸法精
度を向上させるために、凹状の肉ヌスミ１０４が設けて
ある。なお、肉ヌスミ１０４の内部には、肉ヌスミ１０
４を補強するための補強板１０４ａが設けてある。

【００９３】スライダ１０５が組み付けられた仮軸１０
１を前記案内レールの端部に連続するように取り付け、
スライダ１０５を仮軸１０１から案内レールに向けてス
ライドさせると、仮軸１０１に組み付けられていたスラ
イダ１０５を案内レールに移動させることができる。こ
のような仮軸１０１は、例えば、前述の実施例１に使用
した生分解性樹脂９０質量％と、充填材である前述の炭
酸カルシウムウィスカー１０質量％と、からなる生分解
性樹脂組成物を、射出成形することによって製造され
る。

【００９４】したがって、スライダ１０５を案内レール
に移動させた後の仮軸１０１を廃棄物として土壌中に埋
設処理すると、自然に生分解されるから、自然環境に悪
影響を及ぼしにくく、また、廃棄物問題の要因となりに
くい。なお、上記の第一〜第三実施形態は本発明の一例
を示したものであり、本発明は上記の各実施形態に限定
されるものではない。例えば、生分解性樹脂組成物に使
用する生分解性樹脂の種類，充填材の種類，添加剤の種
類，及びこれらの配合比率等は、本実施形態に限定され
るものではなく、使用温度，形状，使用目的等に応じて
適宜選択することが可能である。例えば、表２〜５に記
載された実施例の構成としてもよい。

【００９５】また、本実施形態においては、機械部品の
例として玉軸受，直動案内軸受装置，及び直動案内軸受
装置用スライダの仮軸をあげて説明したが、本発明は、
他の種々の機械部品に対して適用することができる。例
えば、ボールねじ等の転動装置である。

【００９６】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る生分解性樹
脂組成物は、耐熱性に優れるとともに機械的性質の経時
的な低下が生じにくい。また、本発明に係る転がり軸受
等の機械部品は、優れた耐熱性を有するとともに、機械
的性質の経時的な低下が生じにくい。よって、種々の産
業分野において使用することが可能である。さらに、本
発明に係る転がり軸受等の機械部品は優れた生分解性を
有しているので、土壌中等の自然環境に放出されると自
然に分解され、自然環境に対して悪影響を及ぼしにく
い。よって、土壌中等の自然環境に廃棄処分することも
可能であり、使用後の廃棄が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る機械部品の一実施形態である深溝
玉軸受の構造を示す縦断面図である。

【図２】図１の深溝玉軸受に使用されている冠形保持器
を示す斜視図である。

【図３】本発明に係る転がり軸受用シールの構成を説明
するシール及び転がり軸受の断面図である。

【図４】軸受回転試験機の構成を示す断面図である。

【図５】生分解性樹脂組成物中のガラス繊維の含有量と
生分解完了時間及びＬ₁₀寿命との相関を示すグラフであ
る。

【図６】生分解性樹脂組成物中のＰＬＡの含有量と生分
解完了時間，Ｌ₁₀寿命，及び耐熱温度との相関を示すグ
ラフである。

【図７】生分解性樹脂組成物中のＰＢＡＴの含有量と生
分解完了時間，Ｌ₁₀寿命，及び耐熱温度との相関を示す
グラフである。

【図８】生分解性樹脂組成物中のＰＬＡ及びＰＢＡＴの
合計の含有量と生分解完了時間，Ｌ₁₀寿命，及び耐熱温
度との相関を示すグラフである。

【図９】本発明に係る機械部品の別の実施形態である直
動案内軸受装置の構成を示す斜視図である。

【図１０】図９の直動案内軸受装置の正面図である。

【図１１】リターンガイドを省略してエンドキャップの
裏面を示した図である。

【図１２】リターンガイドの正面図である。

【図１３】リターンガイドを装着した状態のエンドキャ
ップの斜視図である。

【図１４】図１０のエンドキャップ付近のＡ−Ａ線部分
断面図である。

【図１５】保持器の斜視図である。

【図１６】本発明に係る機械部品の別の実施形態である
直動案内軸受装置用スライダの仮軸を示す斜視図であ
る。

【図１７】スライダを組み付けた状態の仮軸を示す斜視
図である。

【符号の説明】

１１ 内輪 １２ 外輪 １３ 玉 １４ 保持器 １５ シール ３２Ｂ エンドキャップ ３６ 保持器 ５５ リターンガイド ６１ 保持器 １０１ 仮軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｃ 33/62 Ｆ１６Ｃ 33/62 33/76 33/76 Ａ (72)発明者 矢部 俊一 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目５番50号 日本精工株式会社内 Ｆターム(参考） 3J016 AA01 AA08 BB01 3J101 AA01 AA61 BA10 BA50 BA70 DA14 EA31 EA80 FA31 3J104 AA03 AA19 AA23 AA36 AA65 AA69 AA72 BA15 BA33 CA13 DA14 DA20 EA10 4J002 CF101 CF171 DA016 DA036 DE076 DE186 DE236 DJ006 DJ016 DJ036 DJ046 DJ056 DL006 FA046 FA066 FD01 GM00 GM05

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 生分解性樹脂を含有する樹脂組成物にお
   いて、前記生分解性樹脂を、脂肪族二塩基酸と脂肪族ジ
   オールとの重縮合によって得られる脂肪族ポリエステル
   成分及び脂肪族ポリエーテル成分の少なくとも一方から
   なる脂肪族成分と、芳香族ポリエステル成分と、を分子
   構造中に有するポリエステル樹脂としたことを特徴とす
   る生分解性樹脂組成物。
2. 【請求項２】 前記ポリエステル樹脂の前記芳香族ポリ
   エステル成分と前記脂肪族成分との量比を、前記各成分
   の繰り返し単位のモル比で、１９：１〜５：５としたこ
   とを特徴とする請求項１に記載の生分解性樹脂組成物。
3. 【請求項３】 補強材を含有することを特徴とする請求
   項１又は請求項２に記載の生分解性樹脂組成物。
4. 【請求項４】 前記ポリエステル樹脂の含有量を樹脂組
   成物全体の３０質量％以上９０質量％以下とし、前記補
   強材の含有量を樹脂組成物全体の１０質量％以上５０質
   量％未満としたことを特徴とする請求項３に記載の生分
   解性樹脂組成物。
5. 【請求項５】 前記ポリエステル樹脂のうち少なくとも
   一部を引張破断伸びが５０％以上である生分解性ポリエ
   ステル樹脂とし、この引張破断伸びが５０％以上である
   生分解性ポリエステル樹脂の含有量を、樹脂組成物全体
   の２０質量％以下としたことを特徴とする請求項１〜４
   のいずれかに記載の生分解性樹脂組成物。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載の生分解
   性樹脂組成物で構成したことを特徴とする機械部品。
7. 【請求項７】 内輪と、外輪と、前記両輪の間に転動自
   在に配設された複数の転動体と、前記両輪の間に前記転
   動体を保持する保持器と、を備える転がり軸受におい
   て、 前記内輪，前記外輪，前記転動体，及び前記保持器のう
   ち少なくとも前記保持器を、請求項１〜５のいずれかに
   記載の生分解性樹脂組成物で構成したことを特徴とする
   転がり軸受。
8. 【請求項８】 請求項１〜５のいずれかに記載の生分解
   性樹脂組成物で構成されたシールを備えることを特徴と
   する請求項７に記載の転がり軸受。
9. 【請求項９】 軸方向に延びる転動体転動溝を外面に有
   する案内レールと、該案内レールの転動体転動溝に対向
   する転動体転動溝を有するとともに前記軸方向に相対移
   動可能に前記案内レールに取り付けられたスライダと、
   前記両転動体転動溝の間に転動自在に介装された複数の
   転動体と、前記両転動体転動溝の間に前記転動体を保持
   する保持器と、を備える直動案内軸受装置において、 前記スライダの少なくとも一部分と前記保持器とのうち
   一方又は両方を、請求項１〜５のいずれかに記載の生分
   解性樹脂組成物で構成したことを特徴とする直動案内軸
   受装置。
10. 【請求項１０】 直動案内軸受装置の案内レールに滑動
    自在に嵌合されるスライダを仮に組み付ける仮軸におい
    て、請求項１〜５のいずれかに記載の生分解性樹脂組成
    物で構成したことを特徴とする直動案内軸受装置用スラ
    イダの仮軸。