1.前言
轴承所使用的润滑剂广泛使用润滑脂和润滑油。但作为润滑剂的替代品，近年来，在塑料材料中加入大量润滑油或者润滑脂进而形成的固态复合材料受到了广泛关注。这种材料，通过让它与需要润滑的部位进行接触，或者安装在其附近位置，可以缓慢而持续的提供润滑剂。同时因为本身呈固态，润滑脂和润滑油难以从自身简单的流出。利用这一点，对以往难以润滑且有粉尘或水的环境中将具有很好的润滑效果。
在此介绍的“固态油”就是含有润滑油的塑料，是NSK通过材料和加工方法的研究开发的新型材料。这种“固态油”是在自身具有润滑性的同时，又会给接触部及周边提供润滑的单元。
本文中将介绍直线导轨用“固态油”，即“NSK K1”。
2.关于“固态油”
2.1“固态油”的构造
「所谓“固态油”，指的是具有和润滑油具有亲和性的聚烯烃树脂构成的材料。市售的含油塑料的含油量仅为重量的数百分比，但此固态油的润滑油具有为50%重量以上的优点。这种材料在加热时具有可塑性，可以加工为任意形状，冷却后会恢复为含有润滑油的状态。
“固态油”的代表特性如表1所示。根据表1， “固态油”与通常的塑料相比更软，这个硬度恰好在橡胶与塑料之间。“固态油”的代表特性如表1所示。根据表1， “固态油”与通常的塑料相比更软，这个硬度恰好在橡胶与塑料之间。
由于是润滑油与树脂的混合体，因此具有各种组成成分，在此介绍的“固态油”是由矿物润滑油和数种分力量不同的聚烯烃构成的。
固态油的组织如图1所示，根据照片，聚烯烃构成了固态油的骨骼，在它们之间填充着润滑油。
2.2“固态油”的特性
“固态油”所产生的润滑油量，与温度有关。
图1显示了拉应力测试的JIS1号实验品（厚度3mm）在各温度放置后，产生的润滑油量的测试结果，显示出随着温度上升产生的润滑油量增加。因此，可以得到以下结论。
根据前文所述， “固态油”是聚烯烃的分子之间包含着润滑油。 “固态油”的成形过程是将材料加热到聚烯烃熔点以上的温度，再经由冷却固化后形成的。因此聚烯烃分子是以伸长状态是冷却冻结后，收缩的残余应力所致。一般的塑料随着温度的上升分子运动越发活跃，由此应力得到缓解。这是因为随着温度上升，聚烯烃分子收缩，结果导致润滑油排除。
此时，“固态油”在接触运动时，随着摩擦发热会产生大量润滑油。
其次， 阐述关于“固态油”在接触部产生的润滑油量
图2显示使用了中央位置有圆形的凹陷实验片，在这和凹陷中有与“固态油”一样颜色的润滑油，进行插入式摩擦磨损试验。在50℃进行振动，观察上色的润滑油的运动状态。实验片在6天、13天、21天后的断面如图2所示。
放入凹坑里的着色润滑脂，随之时间的增加，会向接触面扩散。并且，在滚动面上观察到有润滑油渗出。
从这个现象和照片1的“固态油”的形态来看，“固态油”里的润滑油是以连续相存在的。推测当接触面的润滑油减少时，润滑油能从“固态油”内部渗出来进行补给。根据这个特性，可以实现长时间稳定地润滑。
3.直线导轨用“NSK K1”的形状及安装示例
如图3，在直线导轨的端盖和侧面密封圈之间，装有护板及NSK K1（两端均有）。像侧面密封圈一样，NSK K1也是能紧贴导轨表面的，通常导轨所需的润滑油是由NSK K1提供的。
如照片3，将图3中的侧面密封圈取掉后的NSK K1的形状。
4.直线导轨用“NSK K1”的特性
4.1润滑剂的供给性能
为了探究NSK K1的润滑剂供给性能，将装有NSK K1且没有润滑脂的直线导轨进行运行试验。把侧面密封圈替换为护板，将端盖、滑块、以及导轨脱脂后与NSK K1按照图3所示的安装方法进行组装。根据直线导轨各运行距离，测量摩擦力以及NSK K1的重量。根据两端NSK K1的与初始时候的重量差得出润滑油供给量（重量变化率），各运行距离与摩擦力的关系，如图4所示。
将端盖、滑块及导轨脱脂后，直线导轨的摩擦力急剧上升，运行顺畅度下降，如果再继续运转，润滑油将会从NSK K1中渗出并供给，摩擦力下降，运行性又能恢复到之前的状态。
从中可以看出，就算是没有润滑脂，也能够通过NSK K1进行润滑油的供给，从而让直线导轨平稳运行，即便在运行途中，端盖、滑块以及导轨被脱脂，也能够继续运行。
4.2密封圈性能
为了能在苛刻环境下进行密封圈的性能评价，在充满大量木屑的环境下，进行耐久试验机试验，如照片4所示。结果为图5所示。
在木屑等的粉尘环境下，在滑块运行时滑块中的润滑脂会被导轨上积累的粉尘吸收，从而导致润滑不良。
NSK K1具有当润滑脂耗尽时也能进行润滑油的供给的性能，以及具有像密封圈减少粉尘的侵入的性能。
事实上，如图5所示的那样，同样在充满木屑的环境中，使用NSK K1组合的直线导轨（参照图3）的运行距离是标准双密封圈组合（2个橡胶组合）的直线导轨的2倍左右。因此，可以推测NSK K1有上述的2个性能。
4.3耐久性能
为了研究NSK K1的耐久性能，在室内环境下进行没有润滑脂的直线导轨的运行试验。测试结果如图6所示。
如图6，在没有润滑的条件下，短时间（79km）内直线导轨就不能运行了，安装了NSK K1的直线导轨，能运行25000km以上。因此，通常的直线导轨需要定期补充润滑剂，NSK K1安装后能一直进行少量的润滑剂供给，所以可以延长润滑剂的补充时间间隔。
4.4. 耐油性・耐化学试剂性
对于直线导轨的使用，应当考虑NSK K1对于化学试剂的浸渍，实验在40℃下进行，调查它们的相容性（参照表2）。
通常状态下接触润滑脂、切削油，NSK K1比较稳定，使用上并没有问题。
但对于有脱脂能力的化学试剂（煤油、己烷等），在接触密封圈时，会很快吸取密封圈表面的油脂。因此，将装置洗净时，如果长时间接触有脱脂能力的化学试剂，有可能会让NSK K1的失去润滑油供给性能，以至于不能完全发挥其作用。
5.直线导轨用“NSK K1”的期望用途
NSK K1在有普通密封圈性能的同时，也能从固态油（聚烯烃的多孔结构）中滲出润滑油来给直线导轨提供润滑，是一种全新的润滑单元。
其应用性能以及被期待的具体用途如表3所示。
NSK K1，在这些粉尘、水等可以让油分消失的环境用途中，会发挥重要的性能。
而且，直线导轨的润滑剂会四处飞溅，为了装置及其周围不会被飞溅的润滑剂污染，只能减少润滑脂的使用量，但这样很容易出现润滑不良。在这样的使用环境中，使用润滑剂能少量持续供给且不会有润滑脂飞溅的NSK K1，是一个既有效又能防止润滑不良的好办法。
6.后记
现代技术开发了这种富含大量润滑油的新型树脂材料，即“固态油”。
这种“固态油”能够根据要求加工成任意形状，而且，所含润滑油种类以及含油量的多少也是可以任意变化的。
在此基础上，针对市场需求，NSK开发了直线导轨用“固态油”，即NSK K1。
使用NSK K1，在润滑脂没有的状态下，能让直线导轨运行25000km以上，而且，在充满木屑的环境中，NSK K1有着普通橡胶密封圈2倍以上的寿命。
今后活用“固态油”的特长，或作为润滑油供给零部件，或作为密封圈使用，或者二者结合使用，今后会在各种用途中不断得到应用。