JP5086564B2 - Solid lubricant and rolling bearing with solid lubricant - Google Patents

Solid lubricant and rolling bearing with solid lubricant Download PDF

Info

Publication number
JP5086564B2
JP5086564B2 JP2006148646A JP2006148646A JP5086564B2 JP 5086564 B2 JP5086564 B2 JP 5086564B2 JP 2006148646 A JP2006148646 A JP 2006148646A JP 2006148646 A JP2006148646 A JP 2006148646A JP 5086564 B2 JP5086564 B2 JP 5086564B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
solid lubricant
solid
molecular weight
wax
grease
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2006148646A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2007314729A (en
Inventor
光成 麻生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NTN Corp filed Critical NTN Corp
Priority to JP2006148646A priority Critical patent/JP5086564B2/en
Publication of JP2007314729A publication Critical patent/JP2007314729A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5086564B2 publication Critical patent/JP5086564B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/66Special parts or details in view of lubrication
    • F16C33/6603Special parts or details in view of lubrication with grease as lubricant
    • F16C33/6607Retaining the grease in or near the bearing
    • F16C33/6611Retaining the grease in or near the bearing in a porous or resinous body, e.g. a cage impregnated with the grease
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/04Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly
    • F16C19/06Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly with a single row or balls

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Description

本発明は、潤滑剤自体の流動性が潤滑の妨げとなるような条件下で使用される固形潤滑剤および該固形潤滑剤を封入した転がり軸受に関し、特に、撚線機、電動機器、印刷機または自動車部品等の各種軸受として利用される固形潤滑剤封入転がり軸受に関する。   The present invention relates to a solid lubricant used under conditions in which the fluidity of the lubricant itself hinders lubrication, and a rolling bearing enclosing the solid lubricant, and more particularly, a stranded wire machine, an electric device, and a printing machine. The present invention also relates to a solid lubricant encapsulated rolling bearing used as various bearings for automobile parts and the like.

一般に、グリースを用いて潤滑する転がり軸受には、軸受回転中のグリースの流動性に対応するため、シール部材等の密封装置を設けて密封しておく必要がある。したがって、密封装置を付け得ない幅寸法の小さな特殊軸受には、このグリース潤滑方式が採用できなかった。また、軸受自体が遠心運動する撚線機においては、軸受内のグリースが遠心力の作用によって飛散し、短期間に焼け付くので軸受の頻繁な取り換えを余儀なくされていた。   In general, a rolling bearing lubricated with grease needs to be sealed by providing a sealing device such as a seal member in order to cope with the fluidity of grease during rotation of the bearing. Therefore, this grease lubrication method cannot be adopted for a special bearing with a small width that cannot be sealed. In addition, in a stranded wire machine in which the bearing itself is centrifugally moved, grease in the bearing is scattered by the action of centrifugal force and seizes in a short period of time, so the bearings are frequently replaced.

そこで、本発明者等は上述の種々の問題点に対処するため、超高分子量のポリエチレンと、このポリエチレンの融点より高い滴点を有するグリースを配合した混合物を上記融点以上に加熱し、固形化した軸受用潤滑組成物を開発している(特許文献1および特許文献2参照)。   Therefore, in order to cope with the above-mentioned various problems, the present inventors heated a mixture containing ultrahigh molecular weight polyethylene and grease having a dropping point higher than the melting point of the polyethylene to the above melting point to solidify. A bearing lubricating composition has been developed (see Patent Document 1 and Patent Document 2).

しかしながら、潤滑性を向上せるために、潤滑剤成分であるグリースの比率を大きくした特許文献1および特許文献2では、パラフィン系鉱油を基油に用いたグリースと、固体ワックス、超高分子量ポリオレフィンを固体ワックスの融解温度( 110℃程度)に加熱混合した後室温に冷却した混合物(グリース状)の硬さが軟らかく、軸受に封入し超高分子量ポリオレフィンの融解温度に加熱した時、混合物が軸受より漏れるなどの問題がある。
特公昭63−23239号公報 特許第2912733号
However, in Patent Document 1 and Patent Document 2 in which the ratio of grease as a lubricant component is increased in order to improve lubricity, grease using a paraffinic mineral oil as a base oil, solid wax, and ultrahigh molecular weight polyolefin are used. The mixture (grease-like) that has been heated and mixed to the melting temperature of solid wax (cooled to room temperature) and then cooled to room temperature has a soft hardness. When sealed in a bearing and heated to the melting temperature of ultra-high molecular weight polyolefin, the mixture is removed from the bearing. There are problems such as leakage.
Japanese Patent Publication No. 63-23239 Japanese Patent No. 2912733

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、軸受に封入し、超高分子量ポリオレフィンの融解温度以上に加熱しても、軸受より漏れることのない、固形潤滑剤および固形潤滑剤封入軸受を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to cope with such problems. A solid lubricant and a solid that do not leak from the bearing even when sealed in a bearing and heated to a temperature higher than the melting temperature of the ultra-high molecular weight polyolefin. An object is to provide a lubricant-enclosed bearing.

本発明の固形潤滑剤は、グリースと、平均分子量 1×106〜5×106 を有する超高分子量ポリオレフィン粉末と、固体ワックスとを含む混合物を、上記超高分子量ポリオレフィン粉末のゲル化点以上の温度に加熱した後、冷却して固形化してなる固形潤滑剤であって、上記混合物は、上記グリース 60〜89 重量%と、上記超高分子量ポリオレフィン粉末 30〜10 重量%と、上記固体ワックス 10〜1 重量%とからなり、該固体ワックスは、直鎖炭素原子数 36 以上のノルマルパラフィン成分を合計 13 重量%以上含有することを特徴とする。また、ノルマルパラフィン成分は、直鎖炭素原子数分布における含有率の最頻値が直鎖炭素原子数 30〜33 の間のノルマルパラフィン成分にあることを特徴とする。
ここで、超高分子量ポリオレフィン粉末のゲル化点とは、グリースや鉱油との混合物を昇温しながら撹拌した場合に混合物の粘度が急激に上昇する温度をいう。
The solid lubricant of the present invention is a mixture comprising grease, an ultrahigh molecular weight polyolefin powder having an average molecular weight of 1 × 10 6 to 5 × 10 6 , and a solid wax, which is equal to or higher than the gel point of the ultra high molecular weight polyolefin powder. A solid lubricant obtained by heating to a temperature of, followed by cooling to solidify, wherein the mixture comprises 60 to 89% by weight of the grease, 30 to 10% by weight of the ultrahigh molecular weight polyolefin powder, and the solid wax. The solid wax is characterized by containing a normal paraffin component having 36 or more linear carbon atoms in total of 13% by weight or more. Further, the normal paraffin component is characterized in that the mode value of the content rate in the linear carbon atom number distribution is the normal paraffin component having 30 to 33 linear carbon atoms.
Here, the gel point of the ultrahigh molecular weight polyolefin powder refers to a temperature at which the viscosity of the mixture rapidly increases when the mixture with grease or mineral oil is stirred while being heated.

上記グリースは基油に増ちょう剤を配合してなり、基油は鉱油であることを特徴とする。また、上記鉱油はパラフィン系鉱油であることを特徴とする。   The grease is characterized in that a base oil is blended with a thickener, and the base oil is a mineral oil. The mineral oil is a paraffinic mineral oil.

上記混合物を、上記固体ワックスの融点以上の温度に加熱した後、20℃に冷却したときの該混合物の硬さが、100℃の不混和ちょう度で 410 以下であることを特徴とする。なお、不混和ちょう度は、JIS K 2220にて測定される不混和ちょう度である。   When the mixture is heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the solid wax and then cooled to 20 ° C., the hardness of the mixture is 410 or less at an immiscibility of 100 ° C. The immiscible penetration is an immiscible penetration measured by JIS K 2220.

本発明の固形潤滑剤封入転がり軸受は、内輪および外輪と、この内輪および外輪間に介在する転動体とを備え、この転動体の周囲に固形潤滑剤を封入してなる転がり軸受であって、この固形潤滑剤が、上記の固形潤滑剤であることを特徴とする。   The solid lubricant encapsulated rolling bearing of the present invention is a rolling bearing comprising an inner ring and an outer ring, and a rolling element interposed between the inner ring and the outer ring, and a solid lubricant encapsulated around the rolling element, This solid lubricant is the above-mentioned solid lubricant.

本発明の固形潤滑剤は、グリースと、平均分子量 1×106〜5×106 の超高分子量ポリオレフィン粉末と、直鎖炭素原子数 36 以上のノルマルパラフィン成分を合計 13 重量%以上含有する固体ワックスとを所定の割合で配合した混合物を、超高分子量ポリオレフィン粉末のゲル化点以上の温度に加熱した後、冷却して固形化してなる固形潤滑剤であるので、上記混合物を固体ワックスの融点以上の温度に加熱した後、20℃まで冷却したときの混合物の硬さが、100℃の不混和ちょう度で 410 以下になり、軸受に封入した後、超高分子量ポリオレフィンの融解温度以上に加熱しても、軸受より漏れることがない。 The solid lubricant of the present invention is a solid containing a total of 13% by weight or more of grease, an ultrahigh molecular weight polyolefin powder having an average molecular weight of 1 × 10 6 to 5 × 10 6 , and normal paraffin components having 36 or more linear carbon atoms. A mixture of a wax and a predetermined ratio is a solid lubricant formed by heating to a temperature equal to or higher than the gel point of the ultra-high molecular weight polyolefin powder, and then cooling to solidify the mixture. After heating to the above temperature, the hardness of the mixture when cooled to 20 ° C becomes 410 or less at an immiscibility of 100 ° C. After sealing in the bearing, it is heated above the melting temperature of the ultrahigh molecular weight polyolefin. Even so, there is no leakage from the bearing.

本発明の固形潤滑剤封入転がり軸受は、上記本発明の固形潤滑剤を封入してなるので、高温使用時において漏れがなく、潤滑性に優れ、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に用いられる転がり軸受として好適に利用できる。   The solid lubricant encapsulated rolling bearing of the present invention is formed by encapsulating the solid lubricant of the present invention, so that there is no leakage at the time of high temperature use, excellent lubricity, stranded wire machine, electric equipment, printing machine, automobile parts. It can be suitably used as a rolling bearing used in various industrial machines such as electrical equipment and construction machinery.

本発明に用いる固体ワックスは固形潤滑剤から油の滲み出しを抑制するための添加剤として、また熱処理を加えられたときに軸受からの固形潤滑剤の漏出を防止するための添加剤として使用される。
固体ワックスとしては、カルナバロウ、カンデリナロウ等の植物性ワックス、ミツロウ、虫白ロウ等の動物性ワックス、またはパラフィンロウなどの石油系ワックスが挙げられる。固体ワックスはこれを含む低分子ポリオレフィンなどの配合物であってもよい。
The solid wax used in the present invention is used as an additive for suppressing oil seepage from the solid lubricant and as an additive for preventing leakage of the solid lubricant from the bearing when heat treatment is applied. The
Examples of the solid wax include vegetable waxes such as carnauba wax and candelina wax, animal waxes such as beeswax and insect wax, and petroleum waxes such as paraffin wax. The solid wax may be a blend such as a low molecular polyolefin containing the solid wax.

本発明においては、これらの中で、直鎖炭素原子数 36 以上のノルマルパラフィン成分を 13 重量%以上含有する固体ワックスを用いる。また、ノルマルパラフィン成分は、直鎖炭素原子数分布における含有率の最頻値が直鎖炭素原子数 30〜33 の間のノルマルパラフィン成分である。
直鎖炭素原子数 36 以上のノルマルパラフィン成分が 13 重量%未満の場合には、グリース、超高分子量ポリオレフィンと混合したものは固体ワックスの融点以上の温度に加熱した後、20℃まで冷却した時の硬さが、100℃の不混和ちょう度で 410 を超過する。
In the present invention, among these, a solid wax containing 13% by weight or more of a normal paraffin component having 36 or more linear carbon atoms is used. Moreover, a normal paraffin component is a normal paraffin component in which the mode of content rate in the linear carbon atom number distribution is between 30 and 33 linear carbon atoms.
When the normal paraffin component having 36 or more straight-chain carbon atoms is less than 13% by weight, the mixture of grease and ultra-high molecular weight polyolefin is heated to a temperature above the melting point of the solid wax and then cooled to 20 ° C. Hardness exceeds 410 at an immiscibility of 100 ° C.

本発明に使用できる固体ワックスにおけるノルマルパラフィン成分の含有率分布を図1に示す。図1において、縦軸はノルマルパラフィン成分の含有率を、横軸は炭素数をそれぞれ示し、分布曲線A、B、Cは、直鎖炭素原子数 36 以上のノルマルパラフィン成分を 13 重量%以上含有する固体ワックスの例を、分布曲線Dは、同ノルマルパラフィン成分が 13 重量%未満の例をそれぞれ示す。
ノルマルパラフィン成分は、直鎖炭素原子数が 18〜60 の範囲にある。好適な固体ワックスは、直鎖炭素原子数 36 以上のノルマルパラフィン成分の合計量を 13 重量%以上含有し、かつ含有率の最頻値が直鎖炭素原子数 30〜33 の間のノルマルパラフィン成分である。好ましくは直鎖炭素原子数 31 または 32 のノルマルパラフィン成分である。最も好ましくは直鎖炭素原子数 32 のノルマルパラフィン成分を含有率の最頻値とする固体ワックスである。
The distribution of the content of normal paraffin components in the solid wax that can be used in the present invention is shown in FIG. In FIG. 1, the vertical axis indicates the content of normal paraffin components, the horizontal axis indicates the number of carbons, and distribution curves A, B, and C contain 13% by weight or more of normal paraffin components having 36 or more linear carbon atoms. The distribution curve D shows an example in which the normal paraffin component is less than 13% by weight.
The normal paraffin component has 18 to 60 linear carbon atoms. A suitable solid wax contains a total amount of normal paraffin components having a straight chain carbon atom number of 36 or more of 13% by weight or more, and the mode value of the content ratio is a normal paraffin component having a straight chain carbon atom number of 30 to 33. It is. A normal paraffin component having 31 or 32 linear carbon atoms is preferred. Most preferred is a solid wax having a normal paraffin component having 32 straight carbon atoms as a mode value.

好適な固体ワックスは、固体ワックス全体に対して、直鎖炭素原子数 18〜28 の間の各ノルマルパラフィン成分、および、直鎖炭素原子数 35 のノルマルパラフィン成分は、それぞれ 6 重量%以下であり、直鎖炭素原子数 29〜34 の間の各ノルマルパラフィン成分は、それぞれ 5〜8 重量%であり、直鎖炭素原子数 36〜60 のノルマルパラフィン各成分は、それぞれ 4 重量%以下である。また、ノルマルパラフィンの含有率の最頻値を頂点とする正規分布に類似の分布形状であることが好ましい。
好適な固体ワックスはイソパラフィンを含んでいてもよい。イソパラフィンは炭素原子数が 18〜60 の範囲にあることが好ましい。また、イソパラフィンの合計含有量は固体ワックス全量に対して、20 重量%以下であることが好ましい。
The preferred solid wax is that each of the normal paraffin components having 18 to 28 linear carbon atoms and the normal paraffin component having 35 linear carbon atoms is not more than 6% by weight based on the total solid wax. Each normal paraffin component having 29 to 34 linear carbon atoms is 5 to 8% by weight, and each normal paraffin component having 36 to 60 linear carbon atoms is 4% by weight or less. Moreover, it is preferable that it is a distribution shape similar to the normal distribution which makes the mode value of the normal paraffin content rate a vertex.
Suitable solid waxes may include isoparaffin. Isoparaffins preferably have 18 to 60 carbon atoms. The total content of isoparaffin is preferably 20% by weight or less based on the total amount of solid wax.

固体ワックス中のノルマルパラフィン成分の含有率は、ガスクロマトグラフ計によって測定することができる。
上記ガスクロマトグラフ計としては、アジレント社製ガスクロマトグラフHP−6890等を使用できる。この場合の測定条件を以下に示す。
カラム:Rtx−1、0.1μm、内径 0.32 mm×長さ 15 m
オーブン:昇温速度 10℃/分にて 100〜350℃
検出方式:FID
キャリアガス:He
試料注入方法:試料 0.1 g をクロロホルム 10 ml に溶解し、マイクロシリンジにて注入する。
The content of the normal paraffin component in the solid wax can be measured by a gas chromatograph.
As the gas chromatograph, an Agilent gas chromatograph HP-6890 or the like can be used. The measurement conditions in this case are shown below.
Column: Rtx-1, 0.1 μm, inner diameter 0.32 mm x length 15 m
Oven: 100-350 ° C at a heating rate of 10 ° C / min
Detection method: FID
Carrier gas: He
Sample injection method: Dissolve 0.1 g of sample in 10 ml of chloroform and inject with a microsyringe.

本発明に用いる、直鎖炭素原子数 36 以上のノルマルパラフィン成分を 13 重量%以上含有する固体ワックスは、固形潤滑剤に占める割合で 1〜10 重量%配合することが好ましい。1 重量%未満では固形潤滑剤から滲出する油の離油率が高くなり過ぎ、10 重量%をこえると油分離が少なくなり過ぎる。   The solid wax containing 13% by weight or more of normal paraffin components having 36 or more linear carbon atoms used in the present invention is preferably blended in an amount of 1 to 10% by weight in the solid lubricant. If it is less than 1% by weight, the oil release rate of the oil exuded from the solid lubricant becomes too high, and if it exceeds 10% by weight, the oil separation becomes too small.

本発明に用いる超高分子量ポリオレフィン粉末は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテンもしくはこれらの共重合体からなる粉末またはそれぞれ単独の粉末を配合した混合粉末であればよく、各粉末の、粘度法により測定される平均分子量は、1×106〜5×106 である。このような分子量の範囲にあるポリオレフィンは、剛性および保油性において低分子量のポリオレフィンより優れ、高温に加熱してもほとんど流動することがない。 The ultrahigh molecular weight polyolefin powder used in the present invention may be a powder composed of polyethylene, polypropylene, polybutene or a copolymer thereof, or a mixed powder obtained by blending individual powders, and is measured by the viscosity method of each powder. The average molecular weight is 1 × 10 6 to 5 × 10 6 . A polyolefin having such a molecular weight range is superior to a low molecular weight polyolefin in rigidity and oil retention, and hardly flows even when heated to a high temperature.

本発明の固形潤滑剤中に占める超高分子量ポリオレフィン粉末の配合割合は 10〜30 重量%であることが好ましい。10 重量%未満では固形潤滑剤の剛性を確保することが困難であり、30 重量%をこえると固形潤滑剤の潤滑性を向上させることが困難である。   The blending ratio of the ultrahigh molecular weight polyolefin powder in the solid lubricant of the present invention is preferably 10 to 30% by weight. If it is less than 10% by weight, it is difficult to ensure the rigidity of the solid lubricant, and if it exceeds 30% by weight, it is difficult to improve the lubricity of the solid lubricant.

本発明に用いるグリースは、特に限定されるものでなく、基油に増ちょう剤を配合したものであり、基油としては、鉱油、合成炭化水素油、ジエステル油、ポリオールエステル油、アルキルジフェニルエーテル油、シリコーン油、フッ素油等を挙げることができる。これらの中で超高分子量ポリオレフィンによる固形化が良い鉱油を用いることが好ましく、鉱油の中でも固体ワックスとの相溶性の良いパラフィン系鉱油を用いることがさらに好ましい。
また増ちょう剤としてはリチウム石けん、ナトリウム石けん、アルミニウム石けん、カルシウム石けん、バリウム石けん等、またはこれら石けんの複合石けんおよび混合石けんであり、非石けんとしてはウレア、ナトリウムテレフタラメート、ポリテトラフルオロエチレン、ベントナイト、シリカゲル等、特に制限なく使用できる。
The grease used in the present invention is not particularly limited, and is a base oil blended with a thickener. Examples of the base oil include mineral oil, synthetic hydrocarbon oil, diester oil, polyol ester oil, and alkyl diphenyl ether oil. , Silicone oil, fluorine oil, and the like. Among these, it is preferable to use a mineral oil that is well solidified with an ultrahigh molecular weight polyolefin, and it is more preferable to use a paraffinic mineral oil that has a good compatibility with a solid wax among the mineral oils.
Thickeners include lithium soap, sodium soap, aluminum soap, calcium soap, barium soap, etc., or composite soaps and mixed soaps of these soaps, and non-soaps include urea, sodium terephthalate, polytetrafluoroethylene, Bentonite, silica gel, etc. can be used without particular limitation.

本発明の固形潤滑剤中に占めるグリースの配合割合は 60〜89 重量%であることが好ましい。60 重量%未満では潤滑性が劣り、89 重量%をこえると固体潤滑剤の剛性が劣ることになる。
以上の固体ワックス、超高分子量ポリオレフィン粉末およびグリースの配合量は、固形潤滑剤に必要とされる離油度、粘り強さおよび硬さに依存する。したがって、超高分子量ポリオレフィン粉末の量が多いほど、所定温度で分散保持させた後のゲルの硬さが大きくなる。また高含油率を維持しつつ、剛性を大きくするために、各種有機あるいは無機充填材を配合することができる。
The blending ratio of grease in the solid lubricant of the present invention is preferably 60 to 89% by weight. If it is less than 60% by weight, the lubricity is inferior, and if it exceeds 89% by weight, the rigidity of the solid lubricant is inferior.
The blending amounts of the above solid wax, ultra-high molecular weight polyolefin powder and grease depend on the degree of oil separation, tenacity and hardness required for the solid lubricant. Therefore, the greater the amount of ultrahigh molecular weight polyolefin powder, the greater the hardness of the gel after being dispersed and held at a predetermined temperature. Various organic or inorganic fillers can be blended in order to increase rigidity while maintaining a high oil content.

本発明の固形潤滑剤は、所定量のグリースと、所定量の超高分子量ポリオレフィン粉末を均一に混合し、所定形状の型に封入し、超高分子量ポリオレフィン粉末のゲル化点以上の温度に加熱し、その後冷却して固形化し、油性面すなわち油が滲み出る面を有する固形潤滑剤とする。なお、上記ゲル化点以上で、かつ、グリースの滴点以下に加熱することが好ましい。
本発明に係る超高分子量ポリオレフィン粉末の融点は、平均分子量に対応して変化するため一定ではないが、例えば粘度法による平均分子量が 2×106 のものの融点は 略 136℃である。同平均分子量 の市販品としては、ミペロンXM−220(三井化学社製)などがある。
したがって、グリースに、超高分子量ポリオレフィン粉末を分散保持させるには、両者を混合した後、超高分子量ポリオレフィン粉末がゲル化を起こす温度以上で、かつ、グリースの滴点未満の温度、例えば 150〜200 ℃で加熱することが好ましい。これにより固形状の固形潤滑剤を得ることができる。
The solid lubricant of the present invention is prepared by uniformly mixing a predetermined amount of grease and a predetermined amount of ultrahigh molecular weight polyolefin powder, enclosing it in a mold having a predetermined shape, and heating it to a temperature above the gel point of the ultrahigh molecular weight polyolefin powder. Then, it is cooled and solidified to obtain a solid lubricant having an oily surface, that is, a surface from which oil oozes. In addition, it is preferable to heat above the gel point and below the dropping point of the grease.
The melting point of the ultrahigh molecular weight polyolefin powder according to the present invention is not constant because it changes in accordance with the average molecular weight. For example, the melting point of the one having an average molecular weight of 2 × 10 6 by the viscosity method is about 136 ° C. Commercially available products with the same average molecular weight include Mipperon XM-220 (manufactured by Mitsui Chemicals).
Therefore, in order to disperse and hold the ultra-high molecular weight polyolefin powder in the grease, after mixing both, the temperature is higher than the temperature at which the ultra-high molecular weight polyolefin powder causes gelation and lower than the dropping point of the grease, for example, 150 to Heating at 200 ° C. is preferred. Thereby, a solid solid lubricant can be obtained.

本発明の固形潤滑剤封入転がり軸受の一例を図2および図3に示す。図2は固形潤滑剤をスポットパック状に封入する転がり軸受の断面図を、図3は固形潤滑剤をフルパック状に封入する転がり軸受の断面図をそれぞれ示す。
本発明の固形潤滑剤封入転がり軸受1は、内輪2および外輪3と、この内輪2および外輪3との間に介在する転動体4とを備え、この転動体4の周囲に固形潤滑剤5を封入することで得られる。
固形潤滑剤5の封入方法の一例として、以下の方法が挙げられる。所定量のグリースと、所定量の超高分子量ポリオレフィン粉末を均一に混合した後、90〜120℃に加熱することで半固形状態とする。次いで、該状態を維持したまま、軸受1内に封入する。その封入の方法は、図2(a)および図2(b)に示されるように、内輪2と外輪3の間で二枚の帯板からなる保持器6がリベット7によって重ねて固定されている部分に、いわゆるスポットパック状に封入するものや、図3(a)および図3(b)に示されるように、内輪2と外輪3の間全体に、いわゆるフルパック状に充填するものが挙げられる。上記のように封入された状態で、軸受全体を超高分子量ポリオレフィン粉末のゲル化点以上、かつ、グリースの滴点以下の温度に加熱し、その後冷却して固形化することにより、上記半固体状物が固形化して固形潤滑剤となり、固形潤滑剤封入転がり軸受1が製造される。
An example of the solid lubricant-enclosed rolling bearing of the present invention is shown in FIGS. FIG. 2 is a cross-sectional view of a rolling bearing that encloses a solid lubricant in a spot pack shape, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the rolling bearing that encloses a solid lubricant in a full pack shape.
A solid lubricant encapsulated rolling bearing 1 of the present invention includes an inner ring 2 and an outer ring 3, and a rolling element 4 interposed between the inner ring 2 and the outer ring 3, and a solid lubricant 5 is provided around the rolling element 4. It is obtained by encapsulating.
The following method is mentioned as an example of the sealing method of the solid lubricant 5. A predetermined amount of grease and a predetermined amount of ultra-high molecular weight polyolefin powder are uniformly mixed and then heated to 90 to 120 ° C. to obtain a semi-solid state. Next, the bearing 1 is sealed while maintaining this state. As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the sealing method is such that a cage 6 made of two strips is overlapped and fixed by a rivet 7 between the inner ring 2 and the outer ring 3. What is enclosed in a so-called spot pack shape, or what is filled in a so-called full pack shape between the inner ring 2 and the outer ring 3 as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). Can be mentioned. In the sealed state as described above, the entire bearing is heated to a temperature equal to or higher than the gel point of the ultrahigh molecular weight polyolefin powder and equal to or lower than the dropping point of the grease, and then cooled to solidify the semi-solid. The solid material is solidified to become a solid lubricant, and the solid lubricant-enclosed rolling bearing 1 is manufactured.

本発明の固形潤滑剤は、超高分子量ポリオレフィンの融解温度以上に加熱しても、軸受より漏れることがないので固形潤滑剤封入軸受の寿命を向上させることができる。このため、玉軸受、円筒ころ軸受、円すいころ軸受、自動調心ころ軸受、針状ころ軸受、スラスト円筒ころ軸受、スラスト円すいころ軸受、スラスト針状ころ軸受、スラスト自動調心ころ軸受等に封入する固形潤滑剤として使用できる。   The solid lubricant of the present invention does not leak from the bearing even when heated to a temperature higher than the melting temperature of the ultra-high molecular weight polyolefin, so the life of the solid lubricant-enclosed bearing can be improved. Therefore, enclosed in ball bearings, cylindrical roller bearings, tapered roller bearings, spherical roller bearings, needle roller bearings, thrust cylindrical roller bearings, thrust tapered roller bearings, thrust needle roller bearings, thrust spherical roller bearings, etc. It can be used as a solid lubricant.

実施例1
表1に示す割合でリチウム石けん−パラフィン鉱油系グリースと、超高分子量ポリオレフィン粉末と、固体ワックスA(直鎖炭素原子数 36 以上のノルマルパラフィン成分を 14.3 重量%含有)とからなる混合物を真空脱泡ミキサー(愛工舎製作所製:AGM−30X10LVTH)に投入し、固体ワックスの融解温度(110℃程度)に加熱混合した後、室温(20℃)に冷却して、グリース状である混合物を得た。この混合物の 100℃における不混和ちょう度を測定した。結果を表1に示す。なお、各実施例および比較例に用いた固体ワックスA〜Dのノルマルパラフィン成分の分布は図1に例示した分布曲線A〜Dに対応する。
さらに、この混合物を軸受6204に封入し、この軸受を 160℃で 30 分間加熱した時の固形潤滑剤の漏れ状態を観察した結果を表1に併記する。
また、この混合物をφ10×8 mm の金型に入れ、160℃で 30 分間加熱した後、冷却して固形化し、固形潤滑剤とした。得られた固形潤滑剤の硬さをJIS K6253に基づきデュロメータA硬さで測定した。結果を表1に併記する。
Example 1
A mixture of lithium soap-paraffin mineral oil grease, ultra-high molecular weight polyolefin powder, and solid wax A (containing 14.3% by weight of normal paraffin components having a linear carbon atom number of 36 or more) in a proportion shown in Table 1 is vacuum degassed. It was put into a foam mixer (Aikosha Seisakusho: AGM-30X10LVTH), heated and mixed to the melting temperature of solid wax (about 110 ° C), and then cooled to room temperature (20 ° C) to obtain a grease-like mixture. . The immiscibility consistency at 100 ° C. of this mixture was measured. The results are shown in Table 1. In addition, distribution of the normal paraffin component of solid wax AD used for each Example and the comparative example respond | corresponds to the distribution curve AD illustrated in FIG.
Further, Table 1 shows the results of observing the leakage state of the solid lubricant when the mixture is sealed in a bearing 6204 and the bearing is heated at 160 ° C. for 30 minutes.
The mixture was placed in a φ10 × 8 mm mold, heated at 160 ° C. for 30 minutes, then cooled and solidified to obtain a solid lubricant. The hardness of the obtained solid lubricant was measured by durometer A hardness based on JIS K6253. The results are also shown in Table 1.

実施例2
実施例1の固体ワックスAの代わりに固体ワックスB(直鎖炭素原子数 36 以上のノルマルパラフィン成分を 20.1 重量%含有)を用いたこと以外は実施例1と同様の処理および測定を行なった。結果を表1に併記する。
Example 2
The same treatment and measurement as in Example 1 were performed except that the solid wax B (containing 20.1% by weight of a normal paraffin component having a linear carbon atom number of 36 or more) was used instead of the solid wax A of Example 1. The results are also shown in Table 1.

実施例3
実施例1の固体ワックスAの代わりに固体ワックスC(直鎖炭素原子数 36 以上のノルマルパラフィン成分を 44.8 重量%含有)を用いたこと以外は実施例1と同様の処理および測定を行なった。結果を表1に併記する。
Example 3
The same treatment and measurement as in Example 1 were performed except that instead of the solid wax A of Example 1, solid wax C (containing 44.8% by weight of a normal paraffin component having 36 or more linear carbon atoms) was used. The results are also shown in Table 1.

比較例1
実施例1の固体ワックスAの代わりに固体ワックスD(直鎖炭素原子数 36 以上のノルマルパラフィン成分を 12.5 重量%含有)を用いたこと以外は実施例1と同様の処理および測定を行なった。結果を表1に併記する。
Comparative Example 1
The same treatment and measurement as in Example 1 were performed except that solid wax D (containing 12.5% by weight of a normal paraffin component having 36 or more linear carbon atoms) was used in place of the solid wax A of Example 1. The results are also shown in Table 1.

Figure 0005086564
Figure 0005086564

表1に示すように、各実施例において撹拌混合後、室温(20℃)に冷却した混合物は 100℃の不混和ちょう度が 410以下になり、この混合物を軸受に封入して得た固形潤滑剤封入軸受は、160℃で 30 分間加熱しても漏れが発生しなかった。   As shown in Table 1, after stirring and mixing in each example, the mixture cooled to room temperature (20 ° C) had an immiscibility penetration of 100 ° C or less of 410 or less, and the solid lubrication obtained by sealing this mixture in a bearing The agent-enclosed bearing did not leak even when heated at 160 ° C for 30 minutes.

本発明の固形潤滑剤封入転がり軸受は、上記本発明の固形潤滑剤を封入してなるので、潤滑性に優れ、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の軸受に用いられる固形潤滑剤として好適に利用できる。   Since the solid lubricant encapsulated rolling bearing of the present invention is formed by encapsulating the solid lubricant of the present invention, it has excellent lubricity, stranded wire, electric equipment, printing machine, automobile parts, electrical accessories, construction machinery, etc. It can be suitably used as a solid lubricant used in bearings for various industrial machines.

固体ワックスにおけるノルマルパラフィン成分の含有率分布図である。It is a content rate distribution map of the normal paraffin component in solid wax. 本発明に一実施例に係る固形潤滑剤封入転がり軸受の断面図である。1 is a cross-sectional view of a solid lubricant-enclosed rolling bearing according to an embodiment of the present invention. 本発明の他の実施例に係る固形潤滑剤封入転がり軸受の断面図である。It is sectional drawing of the solid lubricant enclosure rolling bearing which concerns on the other Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 固形潤滑剤封入転がり軸受
2 内輪
3 外輪
4 転動体
5 固形潤滑剤
6 保持器
7 リベット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rolling bearing enclosed with solid lubricant 2 Inner ring 3 Outer ring 4 Rolling element 5 Solid lubricant 6 Cage 7 Rivet

Claims (6)

グリースと、平均分子量 1×106〜5×106 を有する超高分子量ポリオレフィン粉末と、固体ワックスとを含む混合物を、前記超高分子量ポリオレフィン粉末のゲル化点以上の温度に加熱した後、冷却して固形化してなる固形潤滑剤であって、
前記混合物は、前記グリース 60〜89 重量%と、前記超高分子量ポリオレフィン粉末 30〜10 重量%と、前記固体ワックス 10〜1 重量%とからなり、
該固体ワックスは、直鎖炭素原子数 36 以上のノルマルパラフィン成分を、固体ワックス全体に対して、合計 13 重量%以上含有し、
前記固体ワックスに含まれるノルマルパラフィン成分は、直鎖炭素原子数分布における含有率の最頻値が直鎖炭素原子数 30〜33 の間にあることを特徴とする固形潤滑剤。
A mixture comprising grease, an ultrahigh molecular weight polyolefin powder having an average molecular weight of 1 × 10 6 to 5 × 10 6 , and a solid wax is heated to a temperature equal to or higher than the gel point of the ultra high molecular weight polyolefin powder, and then cooled. A solid lubricant obtained by solidification,
The mixture comprises 60 to 89% by weight of the grease, 30 to 10% by weight of the ultra-high molecular weight polyolefin powder, and 10 to 1% by weight of the solid wax,
The solid wax contains a normal paraffin component having 36 or more linear carbon atoms in total of 13% by weight or more based on the total solid wax ,
The normal paraffin component contained in the solid wax is characterized in that the mode of content in the linear carbon atom number distribution is between 30 and 33 linear carbon atoms .
前記固体ワックスに含まれるノルマルパラフィン成分は、直鎖炭素原子数分布における含有率の最頻値が直鎖炭素原子数 31 または 32 であることを特徴とする請求項1記載の固形潤滑剤。 2. The solid lubricant according to claim 1, wherein the normal paraffin component contained in the solid wax has a mode of content in the linear carbon atom number distribution of 31 or 32 linear carbon atoms. 前記グリースは基油に増ちょう剤を配合してなり、前記基油は鉱油であることを特徴とする請求項1または請求項2記載の固形潤滑剤。   The solid lubricant according to claim 1 or 2, wherein the grease comprises a base oil and a thickener, and the base oil is a mineral oil. 前記鉱油はパラフィン系鉱油であることを特徴とする請求項3記載の固形潤滑剤。   The solid lubricant according to claim 3, wherein the mineral oil is a paraffinic mineral oil. 前記混合物を、前記固体ワックスの融点以上の温度に加熱した後、20℃に冷却したときの該混合物の硬さが、100℃の不混和ちょう度で 410 以下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固形潤滑剤。   The hardness of the mixture when heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the solid wax and then cooled to 20 ° C is 410 or less at an immiscibility of 100 ° C. The solid lubricant according to any one of claims 1 to 4. 内輪および外輪と、この内輪および外輪間に介在する転動体とを備え、この転動体の周囲に固形潤滑剤を封入してなる転がり軸受であって、
前記固形潤滑剤が、請求項1ないし請求項5のいずれか一項記載の固形潤滑剤であることを特徴とする固形潤滑剤封入転がり軸受。
A rolling bearing comprising an inner ring and an outer ring, and a rolling element interposed between the inner ring and the outer ring, wherein a solid lubricant is sealed around the rolling element,
A solid lubricant-enclosed rolling bearing, wherein the solid lubricant is the solid lubricant according to any one of claims 1 to 5.
JP2006148646A 2006-05-29 2006-05-29 Solid lubricant and rolling bearing with solid lubricant Active JP5086564B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006148646A JP5086564B2 (en) 2006-05-29 2006-05-29 Solid lubricant and rolling bearing with solid lubricant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006148646A JP5086564B2 (en) 2006-05-29 2006-05-29 Solid lubricant and rolling bearing with solid lubricant

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007314729A JP2007314729A (en) 2007-12-06
JP5086564B2 true JP5086564B2 (en) 2012-11-28

Family

ID=38848883

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006148646A Active JP5086564B2 (en) 2006-05-29 2006-05-29 Solid lubricant and rolling bearing with solid lubricant

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5086564B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102606627A (en) * 2012-02-28 2012-07-25 上海斐赛轴承科技有限公司 Rolling bearing and manufacturing method for solid lubricated rolling bearing
JP2016141804A (en) * 2015-02-05 2016-08-08 出光興産株式会社 Soap-based grease

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06128585A (en) * 1992-10-19 1994-05-10 Ntn Corp Lubricant composition for rearing
JPH06287587A (en) * 1993-03-31 1994-10-11 Ntn Corp Lubricating composition for bearing
JPH1130232A (en) * 1997-07-14 1999-02-02 Nippon Seiko Kk Self aligning roller bearing
JPH11211648A (en) * 1998-01-20 1999-08-06 Hitachi Ltd Method and device for measuring physical properties of semi-solid substance
JP4064024B2 (en) * 1999-11-26 2008-03-19 Ntn株式会社 Rolling bearing
JP4074444B2 (en) * 2000-08-18 2008-04-09 Ntn株式会社 Sliding material composition
JP4037067B2 (en) * 2001-06-14 2008-01-23 協同油脂株式会社 Grease composition for resin lubrication

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007314729A (en) 2007-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4239632A (en) Lubricant composition
BRPI0811885B1 (en) lubricating grease composition
JPH11166608A (en) Ball screw
JP5086564B2 (en) Solid lubricant and rolling bearing with solid lubricant
JPH08312652A (en) Rolling bearing and manufacture thereof
JP4980609B2 (en) Solid lubricant and rolling bearing with solid lubricant
JP2004028326A (en) Rolling bearing
CN103025854B (en) Tourelle
JP5470709B2 (en) Rolling support device
JPH0932849A (en) Dynamic pressure type bearing and manufacture thereof
EP3009496A1 (en) Grease composition and rolling bearing
JP5691877B2 (en) Lubricant composition and rolling bearing
JPH11335657A (en) Oil-containing seal device for ball screw
US8562223B2 (en) Full complement roller bearing packed with gel-like lubricant
JP2019157082A (en) Solid lubricant and solid lubricant-sealed roll bearing
JP5122730B2 (en) Solid lubricant and rolling bearing with solid lubricant
JP6817686B2 (en) Lubricants for food machinery and rolling bearings for food machinery
JP3692181B2 (en) Rolling bearing and manufacturing method thereof
JP2019044045A (en) Solid lubricant and solid lubricant encapsulated rolling bearing
JP2010155899A (en) Lubricant composition and rolling bearing
JPH0931482A (en) Production of rolling bearing packed with solid lubricant
JP2000120697A (en) Roller bearing
JP2008291179A (en) Grease composition and roller bearing
JP4064024B2 (en) Rolling bearing
JP2018168332A (en) Grease composition, rolling bearing and hub bearing

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090508

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120111

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120124

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120323

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120814

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120907

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 5086564

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150914

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250