JP2008215417A - Bearing sealing device - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a bearing sealing device, generating little heat and capable of surely exhibiting the lubricant supply effect to a seal lip part, even if the peripheral speed and shaft diameter of the seal lip part are increased. <P>SOLUTION: A bearing 1 is provided by rollingly arranging a plurality of rolling bodies 4 between a raceway surface of an inner race 2 and a raceway surface of an outer race 3 in a state of being supported at a circumferential predetermined interval by a cage 5, and is composed of the seal lip part 7 installed in any one of a shaft end part outer peripheral surface of the inner race 2 and a shaft end part inner peripheral surface of the outer race 3 and sealing a bearing inside space between the inner race 2 and he outer race 3 by shielding both end opening parts in the axial direction of the bearing 1, and a contact surface 8 slidingly contacting with its seal lip part 7. A porous solid lubricant 10 being a solid material made porous by foaming and hardening a resin component with a lubrication component and the resin component as an essential component, is fixed to a sliding contact part of the seal lip part 7 or the vicinity of the sliding contact part. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は軸受密封装置に関し、例えば金属材料を圧延するためのロールの軸方向端部を回転自在に支持する軸受において、その軸方向開口端部を密封して内部空間に水が浸入することを防止し得る軸受密封装置に関する。   The present invention relates to a bearing sealing device, for example, in a bearing that rotatably supports an axial end of a roll for rolling a metal material, and that the axial opening end is sealed and water enters the internal space. The present invention relates to a bearing sealing device that can be prevented.

多量の水と接触する厳しい環境で使用される転がり軸受は、一般に、密封装置のシール構造にシール性の高いオイルシールを採用しているが、オイルシールのリップ部が、相手部材と摺動する時の摩擦熱により硬化して徐々に摩耗していくため、使用中にシール性が低下することが避けられない。シールリップの摩耗を小さくする方法として、シールリップの摺接面における表面粗さを長期に維持し、潤滑油膜を長期に確保すべくシールリップの摺接面に多数の凸部を設け、この凸部を含む摺接面に低摩擦材からなる潤滑膜を被覆したシールリップが知られている（特許文献１参照）。また、軸に固定されシールリップ部と摺接する摺接部材の内部に油脂を収納し、シールリップ部と摺接部材との摺接面の摩擦熱により溶けた油脂を上記摺接面に供給する構造が知られている（特許文献２参照）。   Rolling bearings used in harsh environments that come in contact with a large amount of water generally employ highly sealable oil seals in the seal structure of the sealing device, but the lip portion of the oil seal slides against the mating member. Since it hardens due to frictional heat and gradually wears out, it is inevitable that the sealing performance deteriorates during use. As a method for reducing the wear of the seal lip, the surface roughness on the sliding surface of the seal lip is maintained for a long period of time, and a large number of protrusions are provided on the sliding surface of the seal lip to secure a lubricating oil film for a long period of time. A seal lip is known in which a sliding surface including a portion is covered with a lubricating film made of a low friction material (see Patent Document 1). Further, oil and fat are housed in a sliding contact member fixed to the shaft and in sliding contact with the seal lip portion, and the oil and fat melted by the frictional heat of the sliding contact surface between the seal lip portion and the sliding contact member is supplied to the sliding contact surface. The structure is known (see Patent Document 2).

しかしながら、特許文献１はシールリップの摺接面に多数の凸部を設けることで良好な潤滑状態を得ることができるが、異物が侵入した場合、凸部が損傷し、潤滑性が低下するという問題がある。特に、製鉄所に設置された圧延機のロールネック用軸受等、多量の水に加えてスケールのような硬度の高い異物が降りかかってくる場合には、異物がリップ部と相手部材の摺動面との間に噛み込んで、リップ摺動面で油膜切れが生じ、リップ部に異常摩耗や破れ等の損傷が生じたり、相手部材に摩耗を生じさせたりするので、シールが早期に破損する。このため、水や異物の侵入対策として、オイルシールや相手部材を頻繁に交換しており、保全コストが高いことが問題となっている。   However, Patent Document 1 can obtain a good lubrication state by providing a large number of convex portions on the sliding surface of the seal lip. However, when foreign matter enters, the convex portions are damaged and the lubricity is lowered. There's a problem. In particular, when a foreign material with high hardness such as a scale is falling in addition to a large amount of water, such as a roll neck bearing of a rolling mill installed in an ironworks, the foreign material slides between the lip and the mating member. Since the oil film is cut off on the sliding surface of the lip, and the lip part is damaged, such as abnormal wear or tearing, or the mating member is worn, the seal breaks early. . For this reason, as a countermeasure against intrusion of water and foreign matter, the oil seal and the mating member are frequently replaced, and the problem is that the maintenance cost is high.

また、特許文献２はシールリップ部と摺接部材との摺接面での摩擦熱により油脂を溶かし、溶かした油脂を回転軸の回転にともなう遠心力により、摺接部材に設けられた給油路を経由して上記摺接面に供給する構造であるが、これらを機能させるための構造が複雑になることに加えて、溶けた油脂の供給量は回転軸の摩擦熱や遠心力によって影響を受け、安定しない可能性がある。
特開平１０―１９６６６４号公報 特開平１１―６５２７号公報 Further, Patent Document 2 discloses an oil supply path provided in the sliding contact member by melting the oil and fat by frictional heat on the sliding contact surface between the seal lip portion and the sliding contact member, and by the centrifugal force accompanying the rotation of the rotating shaft. However, in addition to complicating the structure for making these functions function, the amount of melted oil and fat supplied is affected by the frictional heat and centrifugal force of the rotating shaft. And may not be stable.
JP-A-10-196664 Japanese Patent Laid-Open No. 11-6527

本発明はこのような問題に対処するためになされたものであり、シールリップ部の周速や軸径が大きくなっても、低発熱であり、確実なシールリップ部への潤滑油供給効果を発揮し得る軸受密封装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to cope with such problems. Even when the peripheral speed and the shaft diameter of the seal lip portion are increased, the heat generation is low, and the lubricating oil supply effect to the seal lip portion is ensured. It aims at providing the bearing sealing device which can be exhibited.

本発明の軸受密封装置は内輪の軌道面と外輪の軌道面との間に複数の転動体を、保持器により円周所定間隔に支持した状態で転動自在に配した転がり軸受に用いられ、上記内輪の軸端部外周面または外輪の軸端部内周面のいずれか一方に装着され、上記軸受の軸方向両端開口部を遮蔽して内輪と外輪間の軸受内部空間をシールするシールリップ部と、そのシールリップ部と摺接する接触面とで構成され、上記シールリップ部の摺接部位または摺接部位付近に、潤滑成分および樹脂成分を必須成分とし、該樹脂成分を発泡・硬化して多孔質化した固形物である多孔性固形潤滑剤を固着したことを特徴とする。
特に、上記樹脂成分がポリウレタン樹脂であることを特徴とする。 The bearing sealing device of the present invention is used for a rolling bearing in which a plurality of rolling elements are arranged between a raceway surface of an inner ring and a raceway surface of an outer ring so as to be freely rollable in a state of being supported at a predetermined circumferential circumference by a cage. A seal lip portion that is mounted on either the outer peripheral surface of the shaft end portion of the inner ring or the inner peripheral surface of the shaft end portion of the outer ring, and seals the bearing inner space between the inner ring and the outer ring by shielding the axial end openings of the bearing. And a contact surface that is in sliding contact with the seal lip portion, and the lubricating component and the resin component are essential components in the sliding contact portion or the vicinity of the sliding contact portion of the seal lip portion, and the resin component is foamed and cured. A porous solid lubricant, which is a porous solid, is fixed.
In particular, the resin component is a polyurethane resin.

上記シールリップ部をニトリル系ゴムで構成したことを特徴とする。
また、上記転がり軸受が圧延機ロールネック用転がり軸受であることを特徴とする。 The seal lip portion is made of nitrile rubber.
The rolling bearing is a rolling mill roll neck rolling bearing.

本発明の軸受密封装置は、上記構成においてシールリップ部の摺接部位または摺接部位付近に、潤滑成分および樹脂成分を必須成分とし、該樹脂成分を発泡・硬化して多孔質化した固形物である多孔性固形潤滑剤を固着したので、シールリップ部の周速や軸径が大きくなっても、低発熱であり、軸受の内外輪や潤滑剤の寿命を向上させることができる。また、この多孔性固形潤滑剤は、水と接触しても乳化せず、柔軟な変形も可能であるので、確実なシールリップ部への潤滑油供給効果を発揮させることができる。このため、水の浸入から生じる潤滑不良による軸受損傷を防止でき、軸受寿命を向上させることができる。   The bearing sealing device of the present invention is a solid material in which the lubricating component and the resin component are essential components in the sliding contact portion of the seal lip portion or in the vicinity of the sliding contact portion, and the resin component is foamed and cured to be porous. Since the porous solid lubricant is fixed, even if the peripheral speed and shaft diameter of the seal lip portion are increased, the heat generation is low, and the life of the inner and outer rings of the bearing and the lubricant can be improved. Further, since this porous solid lubricant does not emulsify even when it comes into contact with water and can be deformed flexibly, it is possible to exert a positive effect of supplying the lubricating oil to the seal lip portion. For this reason, it is possible to prevent bearing damage due to poor lubrication resulting from water intrusion, and to improve bearing life.

この多孔性固形潤滑剤は潤滑成分および樹脂成分を必須成分とし、該樹脂成分を発泡・硬化させて多孔質化した固形物であり、かつ潤滑成分が発泡・硬化した固形成分内に吸蔵される。このため、本発明の軸受密封装置において、シールリップ部の摺接部位または摺接部位付近に固着される多孔性固形潤滑剤中の潤滑成分の保持量が多く、運転時において多孔性固形潤滑剤中より接触面に潤滑油が徐放されるので、長期にわたって、シールリップ摺接部位の潤滑性能に優れる。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。   This porous solid lubricant has a lubricating component and a resin component as essential components, and is a solid material that is made porous by foaming and curing the resin component, and the lubricating component is occluded in the foamed and cured solid component. . For this reason, in the bearing sealing device of the present invention, the porous solid lubricant has a large retention amount in the porous solid lubricant fixed to or near the sliding contact portion of the seal lip portion. Since the lubricating oil is gradually released from the inside to the contact surface, the lubrication performance of the seal lip sliding portion is excellent for a long period of time. 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.

また、本発明に用いる多孔性固形潤滑剤は、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、成形用金型内に混合物を流し込んだ後、発泡・硬化させてもよく、また成形用金型を用いずに常圧で発泡・硬化した後に裁断や研削等で後加工してもよい。よって、圧延機ロールネック用軸受の軸受密封装置に適用できるサイズ・形状についても容易に製造することが可能となる。   The porous solid lubricant used in the present invention only foams and cures a mixture containing a lubricating component and a resin component as essential components. Therefore, after pouring the mixture into a mold for molding, It may be cured, or may be post-processed by cutting or grinding after foaming and curing at normal pressure without using a molding die. Therefore, it is possible to easily manufacture a size and shape applicable to a bearing sealing device for a rolling mill roll neck bearing.

本発明の軸受密封装置を図面に基づいて説明する。図１は圧延機ロールネック用軸受に適用した本発明の実施形態を示す部分断面図である。図２は図１において、軸受の端部に設けられた密封装置を示す要部拡大断面図である。図３は図２のシールリップ部の一例を示す要部拡大断面図である。図４は図２のシールリップ部の他の例を示す要部拡大断面図である。   A bearing sealing device of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a partial sectional view showing an embodiment of the present invention applied to a rolling mill roll neck bearing. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of the sealing device provided at the end of the bearing in FIG. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing an example of the seal lip part of FIG. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing another example of the seal lip part of FIG.

図１に示すように、製鉄所に設置された圧延機のロールネックを回転自在に支承する複列円すいころ軸受１は、ロールネックに外嵌固定した内輪２と、ハウジングに内嵌固定した外輪３と、内輪２の外周面に形成した軌道面と外輪３の内周面に形成した軌道面との間に転動自在に配された複数の円すいころ４と、これら円すいころ４を収容する複数のポケットを円周所定間隔で有する保持器５とを主要部として構成され、その軸方向両端部に、圧延水や冷却水が軸受内部に浸入することを防止するための密封装置６を具備する。また、密封装置６は、軸受内部に充填されるグリースの流出防止の役割も果たす。   As shown in FIG. 1, a double-row tapered roller bearing 1 that rotatably supports a roll neck of a rolling mill installed in a steel mill includes an inner ring 2 that is fitted and fixed to the roll neck, and an outer ring that is fitted and fixed to a housing. 3, a plurality of tapered rollers 4 disposed between the raceway surface formed on the outer peripheral surface of the inner ring 2 and the raceway surface formed on the inner peripheral surface of the outer ring 3, and the tapered rollers 4 are accommodated. A cage 5 having a plurality of pockets at predetermined circumferential intervals is configured as a main part, and a sealing device 6 for preventing rolling water and cooling water from entering the inside of the bearing is provided at both axial ends thereof. To do. Further, the sealing device 6 also serves to prevent the grease filled in the bearing from flowing out.

図２に示すように、この密封装置６は、外輪３の軸端部内周面に装着され、軸受１の軸方向両端開口部を遮蔽して内輪２と外輪３間の軸受内部空間をシールするシールリップ部７と、内輪２の軸端部外周面に形成され、シールリップ部７と摺接する接触面８とで構成された接触シール構造を有する。   As shown in FIG. 2, the sealing device 6 is mounted on the inner peripheral surface of the shaft end portion of the outer ring 3, shields both axial openings of the bearing 1 and seals the bearing internal space between the inner ring 2 and the outer ring 3. It has a contact seal structure formed of a seal lip portion 7 and a contact surface 8 formed on the outer peripheral surface of the shaft end portion of the inner ring 2 and in sliding contact with the seal lip portion 7.

図２に示すように、このシールリップ部７の基端部位には金属環９が埋設され、その金属環９によって基端部位が補強されている。また、シールリップ部７はニトリル系ゴム（例えばＮＢＲ）からなり、基端部位の金属環９の外周にニトリル系ゴムを配することにより、外輪３の軸端部内周面との嵌合部位でのシール性を確保するようにしている。   As shown in FIG. 2, a metal ring 9 is embedded in the base end portion of the seal lip portion 7, and the base end portion is reinforced by the metal ring 9. Further, the seal lip portion 7 is made of nitrile rubber (for example, NBR), and by disposing the nitrile rubber on the outer periphery of the metal ring 9 at the base end portion, the seal lip portion 7 can be fitted at the fitting portion with the inner peripheral surface of the shaft end portion of the outer ring 3. The sealing performance is ensured.

図２および図３に示すように、シールリップ部７の摺接部位、つまり、内輪２の軸端部外周面にある接触面８と摺接する部位に、多孔性固形潤滑剤１０を固着する。また、図４に示すように、多孔性固形潤滑剤１０はシールリップ部７の摺接部位付近に固着することもできる。なお、多孔性固形潤滑剤１０は図３に示すシールリップ部７の摺接部位および図４に示すシールリップ部７の摺接部位付近の両方に固着することもできる。
多孔性固形潤滑剤１０を構成する樹脂成分、潤滑成分および固着方法等は後述する。なお、前述した内輪２の接触面８が摩耗あるいは偏心しても、シールリップ部７を確実に追従させる必要があることから、シールリップ部７の摺接部位の外周にバネ１１を装着し、そのバネ１１の弾性力によりシールリップ部７を内輪２の接触面８側へ加圧するようにしている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the porous solid lubricant 10 is fixed to the sliding contact portion of the seal lip portion 7, that is, the portion that contacts the contact surface 8 on the outer peripheral surface of the shaft end portion of the inner ring 2. Further, as shown in FIG. 4, the porous solid lubricant 10 can be fixed to the vicinity of the sliding contact portion of the seal lip portion 7. In addition, the porous solid lubricant 10 can be fixed to both the sliding contact portion of the seal lip portion 7 shown in FIG. 3 and the vicinity of the sliding contact portion of the seal lip portion 7 shown in FIG.
A resin component, a lubricating component, a fixing method, and the like constituting the porous solid lubricant 10 will be described later. Even if the contact surface 8 of the inner ring 2 described above is worn or decentered, the seal lip portion 7 needs to be surely followed. Therefore, a spring 11 is attached to the outer periphery of the sliding contact portion of the seal lip portion 7. The seal lip 7 is pressed against the contact surface 8 side of the inner ring 2 by the elastic force of the spring 11.

ここで、シールリップ部７に固着される多孔性固形潤滑剤１０は、摺動すると、潤滑剤を染み出し接触面８に塗布するため、耐摩耗性に優れ、低発熱である。その結果、シールリップ部７の周速が例えば 25 m/s 以上、軸径サイズが直径 300 mm 以上に大きくなっても、摺動発熱を抑制しながら密封性を確保することができ、この低発熱の特徴から軸受１の温度上昇が小さく、軸受潤滑油の劣化防止、内輪２および外輪３の寸法変化（軌道面の変形）を抑制できる。   Here, when the porous solid lubricant 10 fixed to the seal lip 7 slides, the lubricant exudes and is applied to the contact surface 8, so that it has excellent wear resistance and low heat generation. As a result, even if the peripheral speed of the seal lip portion 7 is 25 m / s or more and the shaft diameter size is 300 mm or more, the sealing performance can be secured while suppressing sliding heat generation. Due to the characteristics of heat generation, the temperature rise of the bearing 1 is small, deterioration of the bearing lubricating oil can be prevented, and dimensional changes (deformation of the raceway surface) of the inner ring 2 and the outer ring 3 can be suppressed.

シールリップ部７の摺動部位に多孔性固形潤滑剤１０を固着する場合、軸偏心に対する追従性の面から、ニトリルゴムまたはフッ素ゴム程度の硬度を確保し、多孔性固形潤滑剤１０を極力薄くする。また、局部的な変形によるシール性の低下を防止するために多孔性固形潤滑剤１０の厚みの均一性が必要である。さらに、軸径サイズが直径 300 mm をこえる場合でも使用可能とするためには、軸偏心に対する追従性を考慮した場合、シールリップ部７の多孔性固形潤滑剤１０は、0.8 mm 以下の厚みとする。なお、その軸偏心時での密封性を確保する点で、シールリップ部７の締め代は 1.0 mm 以上とする。ここで、締め代とは、軸受直径に対する締め代を意味する。
シールリップ部７の摺動部位付近に多孔性固形潤滑剤１０を固着する場合は、潤滑剤の硬度、厚さ、締め代は、固着する場所によって適した形状とする。 When the porous solid lubricant 10 is fixed to the sliding portion of the seal lip 7, the hardness of the nitrile rubber or the fluororubber is ensured from the aspect of followability with respect to the shaft eccentricity, and the porous solid lubricant 10 is made as thin as possible. To do. Further, the thickness of the porous solid lubricant 10 needs to be uniform in order to prevent deterioration of the sealing performance due to local deformation. Further, in order to enable use even when the shaft diameter exceeds 300 mm, the porous solid lubricant 10 of the seal lip portion 7 has a thickness of 0.8 mm or less when considering the followability to the shaft eccentricity. To do. It should be noted that the tightening allowance of the seal lip 7 is 1.0 mm or more in order to secure the sealing performance when the shaft is eccentric. Here, the tightening margin means a tightening margin with respect to the bearing diameter.
When the porous solid lubricant 10 is fixed in the vicinity of the sliding portion of the seal lip 7, the hardness, thickness, and fastening allowance of the lubricant are set to a shape suitable for the location where the seal lip portion 7 is fixed.

なお、この発明は、実施形態で説明したロールネック用軸受に用いられる円すいころ軸受に限らず、種々の形式の転がり軸受に広く適用可能である。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、スラスト円筒ころ軸受、針状ころ軸受、スラスト針状ころ軸受、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。   The present invention is not limited to the tapered roller bearing used in the roll neck bearing described in the embodiment, and can be widely applied to various types of rolling bearings. Examples include deep groove ball bearings, angular contact ball bearings, thrust ball bearings, cylindrical roller bearings, thrust cylindrical roller bearings, needle roller bearings, thrust needle roller bearings, self-aligning ball bearings, self-aligning roller bearings, thrust self-adjusting Examples include a center roller bearing and a plain bearing.

本発明に用いる多孔性固形潤滑剤は、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、運転時に加わる遠心力や屈曲等の外力、または毛細管現象により潤滑剤を染み出させて樹脂の分子間から外部に徐放できる。この際、染み出す潤滑油等の量は、外力等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、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多孔性固形潤滑剤の密度を変化させることができる。
また、本発明に用いる多孔性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、染み出した余剰の潤滑油等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染み出す潤滑油等の量は安定しており、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等の保持量も多くなる。
また、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、潤滑成分を高密度に保持しながら柔軟な変形が可能である。 The porous solid lubricant used in the present invention has a lubricating component occluded in the resin. Therefore, due to the flexibility of the resin, the lubricant is oozed out by an external force such as centrifugal force or bending applied during operation, or capillary action. Slow release to the outside from between molecules. At this time, the amount of the lubricating oil or the like that oozes out can be minimized by changing the degree of elastic deformation according to the magnitude of the external force or the like by selecting the resin. Moreover, the density of the porous solid lubricant can be changed by controlling the blending amount of the blending components of the mixture.
Further, in the porous solid lubricant used in the present invention, the resin component has a large surface area due to foaming, and it is possible to temporarily hold excess lubricating oil or the like that has oozed out in the foam bubbles again. The amount of the lubricating oil or the like that oozes out is stable, and the amount of the lubricating oil or the like that is retained is larger than the non-foamed state by occluding the lubricant in the resin and impregnating the bubbles.
In addition, the energy required for bending is very small compared to a non-foamed body, and flexible deformation is possible while maintaining the lubricating component at a high density.

本発明に用いる多孔性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 porous 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.

樹脂成分としては、樹脂（プラスチック）またはゴムなどのうち、エラストマーまたはプラストマーのいずれかまたは両方を、アロイまたは共重合成分として採用できる。
ゴムの場合は、天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、シリコーンゴム、ウレタンエラストマー、フッ素ゴム、クロロスルフォンゴムなどの各種ゴムを採用できる。
また、プラスチックの場合は、ポリウレタン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミド４，６樹脂（ＰＡ４，６）、ポリアミド６，６樹脂（ＰＡ６，６）、ポリアミド６Ｔ樹脂（ＰＡ６Ｔ）、ポリアミド９Ｔ樹脂（ＰＡ９Ｔ）などの汎用プラスチックやエンジニアリングプラスチックを採用できる。
上記プラスチックなどに限られることなく、軟質ウレタンフォーム、硬質ウレタンフォーム、半硬質ウレタンフォームなどのウレタンフォームなどを用いることもできる。
上記樹脂成分の中で、容易に発泡・硬化して多孔質化するポリウレタン樹脂が好ましい。 As the resin component, either an elastomer or a plastomer or both of a resin (plastic) or rubber can be used as an alloy or copolymer component.
In the case of rubber, various rubbers such as natural rubber, butadiene rubber, styrene butadiene rubber, chloroprene rubber, butyl rubber, nitrile rubber, ethylene propylene rubber, silicone rubber, urethane elastomer, fluorine rubber, and chlorosulfone rubber can be employed.
In the case of plastics, polyurethane resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polystyrene resin, polyvinyl chloride resin, polyacetal resin, polyamide 4,6 resin (PA4,6), polyamide 6,6 resin (PA6,6), polyamide General-purpose plastics and engineering plastics such as 6T resin (PA6T) and polyamide 9T resin (PA9T) can be used.
Without being limited to the above plastics, urethane foams such as soft urethane foam, rigid urethane foam, and semi-rigid urethane foam can also be used.
Among the resin components, a polyurethane resin that is easily foamed and cured to make it porous is preferable.

本発明に使用できるポリウレタン樹脂は、イソシアネートとポリオールとの反応による発泡・硬化物であるが、分子内にイソシアネート基（−ＮＣＯ）を有するウレタンプレポリマーの発泡・硬化物であることが好ましい。このイソシアネート基は他の置換基によってブロックされていてもよい。分子内に含まれる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。また、ウレタンプレポリマーの硬化剤は、ポリオールでもよいし、ポリアミンでもよい。   The polyurethane resin that can be used in the present invention is a foamed / cured product obtained by a reaction between an isocyanate and a polyol, and is preferably a foamed / cured product of a urethane prepolymer having an isocyanate group (—NCO) in the molecule. This isocyanate group may be blocked by other substituents. The isocyanate group contained in the molecule may be at the end of the molecular chain or 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. The curing agent for the urethane prepolymer may be a polyol or a polyamine.

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ることができる。
活性水素基を有する化合物としては低分子ポリオール、ポリエーテル系ポリオール、ポリエステル系ポリオール、ひまし油系ポリオール等が挙げられる。これらは単独で、または２種類以上の混合物として使用することができる。低分子ポリオールとしては、２価のもの例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、１，４-ブタンジオール、１，６-ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、水添ビスフェノールＡ等、３価以上のもの（３〜８価のもの）例えば、グリセリン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、ソルビトール、シュークローズ等が挙げられる。 The urethane prepolymer can be obtained by reacting a compound having an active hydrogen group with a polyisocyanate.
Examples of the compound having an active hydrogen group include low molecular polyols, polyether polyols, polyester polyols, and castor oil polyols. These can be used alone or as a mixture of two or more. Examples of the low molecular polyol include divalent ones such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, hydrogenated bisphenol A, etc. (3- to 8-valent ones) For example, glycerin, trimethylolpropane, hexanetriol, pentaerythritol, sorbitol, shoelace and the like.

ポリエーテル系ポリオールとしては上記低分子ポリオールのアルキレンオキサイド（炭素数２〜４のアルキレンオキサイド、例えばエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド）付加物およびアルキレンオキサイドの開環重合物が挙げられ、具体的にはポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールが含まれる。   Examples of the polyether polyol include alkylene oxide (alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms, for example, ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide) adducts of the above low molecular polyols and ring-opening polymers of alkylene oxides. Includes polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polytetramethylene ether glycol.

ポリエステル系ポリオールとしては、ポリエステルポリオール、ポリカプロラクトンポリオールおよびポリエーテルエステルポリオール等が挙げられる。ポリエステルポリオールはカルボン酸（脂肪族飽和または不飽和カルボン酸、例えば、アジピン酸、アゼライン酸、ドデカン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、二量化リノール酸およびまたは芳香族カルボン酸、例えば、フタル酸、イソフタル酸）とポリオール（上記低分子ポリオールおよび／またはポリエーテルポリオール）との縮合重合により得られる。
ポリカプロラクトンポリオールは、グリコール類やトリオール類の重合開始剤にε-カプロラクトン、α-メチル-ε-カプロラクトン、ε-メチル-ε-カプロラクトン等を有機金属化合物、金属キレート化合物、脂肪酸金属アシル化物等の触媒の存在下で付加重合により得られる。ポリエーテルエステルポリオールには、末端にカルボキシル基および／または水酸基を有するポリエステルにアルキレンオキサイド例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等を付加反応させて得られる。ひまし油系ポリオールとしては、ひまし油およびひまし油またはひまし油脂肪酸と上記低分子ポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオールとのエステル交換あるいは、エステル化ポリオールが挙げられる。 Examples of polyester polyols include polyester polyols, polycaprolactone polyols, and polyether ester polyols. Polyester polyols are carboxylic acids (aliphatic saturated or unsaturated carboxylic acids such as adipic acid, azelaic acid, dodecanoic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, dimerized linoleic acid and / or aromatic carboxylic acids such as phthalic acid. , Isophthalic acid) and a polyol (the above low molecular polyol and / or polyether polyol).
Polycaprolactone polyol is a polymerization initiator for glycols and triols such as ε-caprolactone, α-methyl-ε-caprolactone, ε-methyl-ε-caprolactone, etc. as organometallic compounds, metal chelate compounds, fatty acid metal acylates, etc. Obtained by addition polymerization in the presence of a catalyst. The polyether ester polyol can be obtained by addition reaction of a polyester having a carboxyl group and / or a hydroxyl group at the terminal with an alkylene oxide such as ethylene oxide or propylene oxide. As the castor oil-based polyol, castor oil and castor oil or castor oil fatty acid and the above low molecular polyol, polyether polyol, and polyester polyol are transesterified or esterified polyol.

ポリイソシアネートとしては、芳香族ジイソシアネート、脂肪族または脂環式およびポリイソシアネート化合物がある。
芳香族ジイソシアネートは、例えば、ジフェニルメタンジイソシアネート、２，４-トリレンジイソシアネート、２，６-トリレンジイソシアネートおよびその混合物、１，５-ナフチレンジイソシアネート、１，３-フェニレンジイソシアネート、１，４-フェニレンジイソシアネートが挙げられる。
脂肪族または脂環式ジイソシアネートは、例えば、１，６-ヘキサメチレンジイソシアネート、１，１２-ドデカンジイソシアネート、１，３-シクロブタンジイソシアネート、１，３-シクロヘキサンジイソシアネート、１，４-シクロヘキサンジイソシアネート、イソプロパンジイソシアネート、２，４-ヘキサヒドロトルイレンジイソシアネート、２，６-ヘキサヒドロトルイレンジイソシアネート、１，３-ヘキサヒドロフェニルジイソシアネート、１，４-ヘキサヒドロフェニルジイソシアネート、２，４′パーヒドロジフェニルメタンジイソシアネート、４，４′-パーヒドロジフェニルメタンジイソシアネートが挙げられる。
ポリイソシアネート化合物としては、４，４′，４″-トリフェニルメタントリイソシアネート、４，６，４′-ジフェニルトリイソシアネート、２，４，４′-ジフェニルエーテルトリイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートが挙げられる。また、これらイソシアネートの一部をビウレット、アロファネート、カルボジイミド、オキサゾリドン、アミド、イミド等に変性したものが挙げられる。 Polyisocyanates include aromatic diisocyanates, aliphatic or alicyclic and polyisocyanate compounds.
Aromatic diisocyanates include, for example, diphenylmethane diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate and mixtures thereof, 1,5-naphthylene diisocyanate, 1,3-phenylene diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate Is mentioned.
Aliphatic or alicyclic diisocyanates include, for example, 1,6-hexamethylene diisocyanate, 1,12-dodecane diisocyanate, 1,3-cyclobutane diisocyanate, 1,3-cyclohexane diisocyanate, 1,4-cyclohexane diisocyanate, isopropane diisocyanate. 2,4-hexahydrotoluylene diisocyanate, 2,6-hexahydrotoluylene diisocyanate, 1,3-hexahydrophenyl diisocyanate, 1,4-hexahydrophenyl diisocyanate, 2,4′perhydrodiphenylmethane diisocyanate, 4, 4'-perhydrodiphenylmethane diisocyanate is mentioned.
Examples of the polyisocyanate compound include 4,4 ′, 4 ″ -triphenylmethane triisocyanate, 4,6,4′-diphenyl triisocyanate, 2,4,4′-diphenyl ether triisocyanate, and polymethylene polyphenyl polyisocyanate. In addition, those obtained by modifying a part of these isocyanates into biuret, allophanate, carbodiimide, oxazolidone, amide, imide and the like can be mentioned.

本発明に好適なウレタンプレポリマーとしては、注型用ウレタンプレポリマーとして知られている、ポリラクトンエステルポリオール、ポリエーテルポリオールにポリイソシアネートを付加重合させて得られるプレポリマー等が挙げられる。
上記ポリラクトンエステルポリオールはカプロラクトンを開環反応させて得られるポリラクトンエステルポリオールに短鎖ポリオールの存在下、ポリイソシアネートを付加重合させたウレタンプレポリマーが好ましい。
上記ポリエーテルポリオールとしては、アルキレンオキサイドの付加物または開環重合物が挙げられ、これらとポリイソシアネートを付加重合させたウレタンプレポリマーが好ましい。 Examples of the urethane prepolymer suitable for the present invention include polypolymer ester polyol and prepolymer obtained by addition polymerization of polyisocyanate to polyether polyol, which are known as casting urethane prepolymers.
The polylactone ester polyol is preferably a urethane prepolymer obtained by addition polymerization of a polyisocyanate in the presence of a short-chain polyol to a polylactone ester polyol obtained by ring-opening reaction of caprolactone.
Examples of the polyether polyol include alkylene oxide addition products or ring-opening polymerization products, and urethane prepolymers obtained by addition polymerization of these with polyisocyanates are preferable.

本発明に好適に使用できるウレタンプレポリマーの市販品を例示すれば、ダイセル化学社製の商品名プラクセルＥＰが挙げられる。プラクセルＥＰは室温以上の融点を有する白色固体のウレタンプレポリマーである。また、ポリエーテルポリオールを例示すれば旭硝子社製の商品名プレミノールが挙げられる。プレミノールは 5000〜12000 の分子量を有するポリエーテルポリオールである。   If the commercial item of the urethane prepolymer which can be used conveniently for this invention is illustrated, the brand name Plaxel EP by Daicel Chemical Industries may be mentioned. Plaxel EP is a white solid urethane prepolymer having a melting point above room temperature. As an example of polyether polyol, trade name Preminol manufactured by Asahi Glass Co., Ltd. may be mentioned. Preminol is a polyether polyol having a molecular weight of 5000-12000.

上記ウレタンプレポリマー等を硬化させる硬化剤としては、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）や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ン、上記ポリイソシアネート、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、水酸基末端液状ポリブタジエン、水酸基末端液状ポリイソプレン、水酸基末端ポリオレフィン系ポリオールやこれら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変性した化合物に代表される２個以上の水酸基を有する液状ゴム等を単独でまたは併用して用いることができる。これらの中でコストおよび物性の点で優位であることから、芳香族ポリアミンがポリラクトンエステルポリオールとポリイソシアネートを付加重合させたウレタンプレポリマーを硬化させるのに好ましい。   Curing agents for curing the urethane prepolymer and the like include 3,3′-dichloro-4,4′-diaminodiphenylmethane (hereinafter referred to as MOCA) and 4,4′-diamino-3,3′-diethyl-5. , 5'-dimethyldiphenylmethane, trimethylene-bis- (4-aminobenzoate), bis (methylthio) -2,4-toluenediamine, bis (methylthio) -2,6-toluenediamine, methylthiotoluenediamine, 3,5 -Diethyltoluene-2,4-diamine, aromatic polyamines typified by 3,5-diethyltoluene-2,6-diamine, the above polyisocyanates, low molecules typified by 1,4-butaneglycol and trimethylolpropane Polyol, polyether polyol, castor oil-based polyol, polyester-based polyol, hydroxyl-terminated liquid polybutadiene Hydroxyl-terminated liquid polyisoprene, hydroxyl-terminated polyolefin-based polyols and liquid rubbers having two or more hydroxyl groups represented by compounds in which the terminal hydroxyl groups of these compounds are modified with isocyanate groups or epoxy groups, etc. are used alone or in combination. Can be used. Of these, aromatic polyamines are preferred for curing urethane prepolymers obtained by addition polymerization of polylactone ester polyols and polyisocyanates because of their superiority in cost and physical properties.

樹脂成分を発泡させる手段としては、周知の発泡手段を採用すればよく、例えば、揮発性ガスを化学反応により生成する化学的発泡方法、水、アセトン、ヘキサン等の比較的沸点の低い有機溶媒を加熱し、気化させる物理的手法や、窒素などの不活性ガスや空気を外部から吹き込む機械的発泡方法、アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）等のように加熱処理や光照射によって化学分解させ、窒素ガスなどを発生させる分解型発泡剤を使用するなどの方法が挙げられる。   As a means for foaming the resin component, a well-known foaming means may be employed. For example, a chemical foaming method that generates a volatile gas by a chemical reaction, an organic solvent having a relatively low boiling point such as water, acetone, hexane, or the like. Heat treatment such as physical methods for heating and vaporization, mechanical foaming method in which an inert gas such as nitrogen or air is blown from the outside, azobisisobutyronitrile (AIBN), azodicarbonamide (ADCA), etc. Examples include a method of using a decomposable foaming agent that is chemically decomposed by light irradiation to generate nitrogen gas or the like.

本発明に使用するウレタンプレポリマーは分子内にイソシアネート基を有するので、水を発泡剤として用いて、イソシアネート基と水分子との化学反応によって生じる二酸化炭素による化学的発泡方法を用いることが好ましい。また、この方法は連続気泡が生成しやすいので好ましい。   Since the urethane prepolymer used in the present invention has an isocyanate group in the molecule, it is preferable to use a chemical foaming method using carbon dioxide generated by a chemical reaction between the isocyanate group and the water molecule using water as a foaming agent. This method is preferable because open cells are easily generated.

また、このような反応を伴う化学的発泡方法を用いる場合には必要に応じて触媒を使用することが好ましく、例えば、３級アミン系触媒や有機金属触媒などが用いられる。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、イミダゾール誘導体、酸ブロックアミン触媒などが挙げられる。
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、オクテン酸塩などが挙げられる。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, when using the chemical foaming method with such a reaction, it is preferable to use a catalyst as needed, for example, a tertiary amine catalyst or an organometallic catalyst is used. Examples of the tertiary amine catalyst include monoamines, diamines, triamines, cyclic amines, alcohol amines, ether amines, imidazole derivatives, and acid block amine catalysts.
Examples of organometallic catalysts include stanaoctate, dibutyltin diacetate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin mercaptide, dibutyltin thiocarboxylate, dibutyltin maleate, dioctyltin dimercaptide, dioctyltin thiocarboxylate, octenoate, etc. Is mentioned. Moreover, you may mix and use these multiple types for the purpose of adjusting the balance of reaction.

上記樹脂成分に限られることなくウレタン系接着剤、シアノアクリレート系接着剤、エポキシ系接着剤、ポリ酢酸ビニル系接着剤、ポリイミド系接着剤など各種接着剤を発泡および硬化させて使用することもできる。   Without being limited to the above resin components, various adhesives such as urethane adhesives, cyanoacrylate adhesives, epoxy adhesives, polyvinyl acetate adhesives, polyimide adhesives can be used by foaming and curing. .

本発明において樹脂成分中には必要に応じて各種充填材等を配合することができる。充填材としては、耐摩耗性の向上を図る点を考慮して、例えばガラス繊維、炭素繊維、黒鉛、カーボン、炭酸カルシウム、マイカ、ウィスカ、ブロンズ等の金属粉末などが挙げられる。   In the present invention, various fillers and the like can be blended in the resin component as necessary. Examples of the filler include metal powders such as glass fiber, carbon fiber, graphite, carbon, calcium carbonate, mica, whisker, and bronze in consideration of improving wear resistance.

本発明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種類を選ばずに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。
潤滑油としては、パラフィン系やナフテン系の鉱物油、エステル系合成油、エーテル系合成油、炭化水素系合成油、ＧＴＬ基油、フッ素油、シリコーン油等が挙げられる。これらは単独でも混合油としても使用できる。
樹脂材料と潤滑油が極性などの化学的な相性によって溶解、分散しない場合には、粘度の近い潤滑油を使用することで、物理的に混合しやすくなり、潤滑油の偏析を防ぐことが可能となる。 The lubricating component that can be used in the present invention can be used regardless of the type as long as it does not dissolve the solid component forming the foam. As the lubricating component, for example, lubricating oil, grease, wax and the like can be used alone or in combination.
Examples of the lubricating oil include paraffinic and naphthenic mineral oils, ester synthetic oils, ether synthetic oils, hydrocarbon synthetic oils, GTL base oils, fluorine oils, and silicone oils. These can be used alone or as a mixed oil.
If the resin material and lubricating oil do not dissolve or disperse due to chemical compatibility such as polarity, using a lubricating oil with close viscosity makes it easier to physically mix and prevent segregation of the lubricating oil. It becomes.

グリースは、基油に増ちょう剤を加えたものであり、基油としては上述の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。   The grease is obtained by adding a thickener to a base oil, and examples of the base oil include the above-described lubricating oil. Thickeners include, but are not limited to, soaps such as lithium soap, lithium complex soap, calcium soap, calcium complex soap, aluminum soap, aluminum complex soap, and urea-based compounds such as diurea compounds and polyurea compounds. It is not a thing.

ジウレア化合物は、例えばジイソシアネートとモノアミンの反応で得られる。ジイソシアネートとしては、フェニレンジイソシアネート、ジフェニルジイソシアネート、フェニルジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、オクタデカンジイソシアネート、デカンジイソシアネート、へキサンジイソシアネート等が挙げられ、モノアミンとしては、オクチルアミン、ドデシルアミン、へキサデシルアミン、オクタデシルアミン、オレイルアミン、アニリン、p-トルイジン、シクロヘキシルアミン等が挙げられる。
ポリウレア化合物は、例えば、ジイソシアネートとモノアミン、ジアミンとの反応で得られる。ジイソシアネート、モノアミンとしては、ジウレア化合物の生成に用いられるものと同様のものが挙げられ、ジアミンとしては、エチレンジアミン、プロパンジアミン、ブタンジアミン、ヘキサンジアミン、オクタンジアミン、フェニレンジアミン、トリレンジアミン、キシレンジアミン等が挙げられる。 The diurea compound is obtained, for example, by reaction of diisocyanate and monoamine. Diisocyanates include phenylene diisocyanate, diphenyl diisocyanate, phenyl diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, octadecane diisocyanate, decane diisocyanate, hexane diisocyanate, and monoamines include octylamine, dodecylamine, hexadecylamine, octadecylamine, oleylamine, aniline, Examples include p-toluidine, cyclohexylamine and the like.
The polyurea compound can be obtained, for example, by reacting diisocyanate with a monoamine or diamine. Examples of the diisocyanate and monoamine include those used for the production of diurea compounds. Examples of the diamine include ethylenediamine, propanediamine, butanediamine, hexanediamine, octanediamine, phenylenediamine, tolylenediamine, xylenediamine, and the like. Is mentioned.

ワックスとしては、炭化水素系合成ワックス、ポリエチレンワックス、脂肪酸エステル系ワックス、脂肪酸アミド系ワックス、ケトン・アミン類、水素硬化油などを挙げることができる。これらのワックスに油を混合してもよく、使用する油成分としては上述の潤滑油と同様のものを用いることができる。   Examples of waxes include hydrocarbon synthetic waxes, polyethylene waxes, fatty acid ester waxes, fatty acid amide waxes, ketones / amines, hydrogenated oils, and the like. Oils may be mixed with these waxes, and the same oil components as those described above can be used as the oil component to be used.

潤滑成分には、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。   Lubricating components further include solid lubricants such as molybdenum disulfide and graphite, friction modifiers such as organic molybdenum, oily agents such as amines, fatty acids and oils, antioxidants such as amines and phenols, petroleum sulfonates, Rust inhibitors such as dinonyl naphthalene sulfonate, sorbitan ester, 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 Various additives such as viscosity index improvers such as polymethacrylate and polystyrene may be included.

上記グリースにおける基油の配合割合は、グリース成分全体に対して、基油が 1〜98 重量％、好ましくは 5〜95 重量％である。基油が 1 重量％未満であると、潤滑油を必要箇所に十分に供給することが困難になる。また 98 重量％より多いときには、低温でも固まらずに液状のままとなる。   The blending ratio of the base oil in the grease is 1 to 98% by weight, preferably 5 to 95% by weight, based on the whole grease component. If the base oil is less than 1% by weight, it will be difficult to sufficiently supply the lubricating oil to the necessary locations. On the other hand, when it is more than 98% by weight, it does not solidify even at low temperatures and remains liquid.

本発明に用いる多孔性固形潤滑剤は、潤滑成分と樹脂成分とを必須成分とし、これに硬化剤や、発泡剤を配合した混合物を発泡・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、1〜90 重量％、好ましくは 5〜80 重量％である。潤滑成分が 1 重量％未満であると、潤滑成分の供給量が少なく、潤滑剤不足により摩擦係数が増大し摩耗や発熱の原因になる。90 重量％より多いときには固化しなくなる。
樹脂の配合割合は、混合物全体に対して、8〜98 重量％、好ましくは 20〜80 重量％である。8 重量％より少ないときは固化せず、98 重量％より多いときには潤滑成分の供給量が少なく、潤滑剤不足により摩擦係数が増大し摩耗や発熱の原因になる。 The porous solid lubricant used in the present invention is obtained by foaming and curing a mixture in which a lubricating component and a resin component are essential components, and a curing agent or a foaming agent is blended therewith.
The blending ratio of the lubricating component is 1 to 90% by weight, preferably 5 to 80% by weight, based on the entire mixture. If the lubricating component is less than 1% by weight, the supply amount of the lubricating component is small, and the friction coefficient increases due to the lack of the lubricant, which causes wear and heat generation. When it exceeds 90% by weight, it does not solidify.
The blending ratio of the resin is 8 to 98% by weight, preferably 20 to 80% by weight, based on the entire mixture. When it is less than 8% by weight, it does not solidify, and when it is more than 98% by weight, the supply amount of the lubricating component is small, and the coefficient of friction increases due to insufficient lubricant, which causes wear and heat generation.

上記硬化剤の配合割合は、樹脂の配合量と発泡倍率により、上記発泡剤の配合割合は、後述する発泡倍率との関係でそれぞれ定まる。   The blending ratio of the curing agent is determined depending on the blending ratio of the resin and the foaming ratio, and the blending ratio of the foaming agent is determined in relation to the foaming ratio described later.

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 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.

本発明に用いる多孔性固形潤滑剤は、潤滑成分を樹脂内部に吸蔵してなり、運転時に加わる遠心力や屈曲等の外力、または毛細管現象により潤滑成分を外部に供給することが可能なものである。
潤滑成分を樹脂内部に吸蔵するには、潤滑成分の存在下で発泡反応と硬化反応とを同時に行なわせる反応型含浸法を採用することが望ましい。このようにすると潤滑剤を樹脂内部に高充填することが可能となり、その後には潤滑剤を含浸して補充する後含浸工程を省略できる。
これに対して発泡固形体をあらかじめ成形しておき、これに潤滑剤を含浸させる後含浸法だけでは、樹脂内部に充分な量の液体潤滑剤が染み込まないので、潤滑剤保持力が充分でなく、短時間で潤滑油が放出されて長期的に使用すると潤滑油が供給不足となる場合がある。このため、後含浸工程は、反応型含浸法の補助手段として採用することが好ましい。 The porous solid lubricant used in the present invention has a lubricating component occluded inside the resin, and can supply the lubricating component to the outside by an external force such as centrifugal force or bending applied during operation, or capillary action. is there.
In order to occlude the lubricating component inside the resin, it is desirable to employ a reactive impregnation method in which a foaming reaction and a curing reaction are simultaneously performed in the presence of the lubricating component. In this way, it is possible to highly fill the inside of the resin with the lubricant, and thereafter, the post-impregnation step of impregnating and replenishing the lubricant can be omitted.
On the other hand, a foam solid body is molded in advance, and only a post-impregnation method impregnating this with a lubricant does not allow a sufficient amount of liquid lubricant to penetrate into the resin. If the lubricating oil is released in a short time and used for a long time, the lubricating oil may be insufficiently supplied. For this reason, the post-impregnation step is preferably employed as an auxiliary means for the reactive impregnation method.

発泡・硬化時において発泡により多孔質化される際に生成させる気泡は、気泡が連通している連続気泡であることが好ましく、外部応力によって潤滑成分を樹脂の表面から連続気泡を介して外部に直接供給するためである。気泡間が連通していない独立気泡の場合は固形成分中の潤滑油の全量が一時的に独立気泡中に隔離され気泡間での移動が困難となり、必要なときに摺動面に十分供給されない場合がある。   It is preferable that the bubbles to be generated when being made porous by foaming at the time of foaming / curing are continuous cells in which the bubbles communicate with each other. It is for supplying directly. In the case of closed cells where the bubbles do not communicate with each other, the entire amount of lubricating oil in the solid component is temporarily isolated in the closed cells, making it difficult to move between the bubbles and not being sufficiently supplied to the sliding surface when necessary. There is a case.

本発明において多孔性固形潤滑剤の連続気泡率は 50％以上が好ましく、より好ましくは 70％以上である。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 the present invention, the open cell ratio of the porous solid lubricant is preferably 50% or more, more preferably 70% or more. 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.

本発明に用いる多孔性固形潤滑剤の発泡倍率は 1.1〜100 倍であることが好ましい。さらに好ましくは 1.1〜10 倍である。なぜなら発泡倍率 1.1 倍未満の場合は気泡体積が小さく、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、100 倍をこえる場合は外部応力に耐える強度を得ることが困難となり、破損や破壊に至ることがある。   The expansion ratio of the porous solid lubricant used in the present invention is preferably 1.1 to 100 times. More preferably, it is 1.1 to 10 times. This is because when 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. If it exceeds 100 times, it will be difficult to obtain the strength to withstand external stress, which may lead to damage or destruction.

本発明に用いる多孔質固形潤滑剤は、固着時の形状の成形用金型内に潤滑成分および樹脂成分を必須成分とする混合物を流し込んだ後、発泡・硬化させてもよく、また成形用金型を用いずに常圧で発泡・硬化した後に裁断や研削等で上記形状に後加工することもできる。   The porous solid lubricant used in the present invention may be foamed and cured after pouring a mixture containing a lubricating component and a resin component into a molding die having a fixed shape. It can be post-processed into the above-mentioned shape by cutting or grinding after foaming and curing at normal pressure without using a mold.

得られた多孔性固形潤滑剤をシールリップ部の摺接部位または摺接部位付近に固着する方法は、固着された多孔性固形潤滑剤が軸受の回転によって脱落しない方法であれば特に制限なく採用できる。
例えば、シールリップ部の摺接部位または摺接部位付近に嵌合溝を設けて、該嵌合溝内に上記混合物が充填された状態で発泡・硬化を行なうことにより固着する方法、接着剤をシールリップ部の摺接部位または摺接部位付近に塗布して予め成形しておいた多孔性固形潤滑剤を貼り合わせる方法等が挙げられる。なお、接着剤は使用する樹脂とシールリップの材質により適切な接着剤を選べばよい。 The method for fixing the obtained porous solid lubricant to or near the sliding contact portion of the seal lip is not particularly limited as long as the fixed porous solid lubricant does not fall off due to rotation of the bearing. it can.
For example, a fitting groove is provided near or in the vicinity of the sliding contact portion of the seal lip portion, and the fixing groove is fixed by foaming and curing in a state where the mixture is filled in the fitting groove. Examples thereof include a method in which a porous solid lubricant that has been applied in advance to the sliding contact portion of the seal lip portion or in the vicinity of the sliding contact portion is bonded together. An appropriate adhesive may be selected depending on the resin used and the material of the seal lip.

本発明に用いる多孔性固形潤滑剤の具体例を以下に例示する。
［具体例１］
ウレタンプレポリマー（ダイセル化学社製：プラクセルＥＰ１１３０）55 重量％に、シリコーン系整泡剤（東レ社製：ＳＲＸ２９８）2 重量％とウレアグリース（新日本石油社製：バイロノックユニバーサルＮ６Ｃ）37 重量％を加え、120℃でよく撹拌した。これにアミン系硬化剤（イハラケミカル社製：イハラキュアミンＭＴ）4 重量％を加え、撹拌した後、発泡剤としてのイオン交換水 2 重量％を加えて混合物を得た。この混合物を、シールリップ部の摺接部位に固着する形状の成形用金型に充填し、120℃で 1 時間放置して硬化させた。得られた多孔性固形潤滑剤をシールリップ部の摺接部位に接着剤で貼り付けて軸受密封装置を得た。 Specific examples of the porous solid lubricant used in the present invention are illustrated below.
[Specific Example 1]
Urethane prepolymer (manufactured by Daicel Chemical Industries: Plaxel EP1130) 55% by weight, silicone foam stabilizer (Toray Industries, Inc .: SRX298) 2% by weight and urea grease (manufactured by Nippon Oil Co., Ltd .: Vironock Universal N6C) 37% by weight And stirred well at 120 ° C. To this was added 4% by weight of an amine curing agent (manufactured by Ihara Chemical Co., Ltd .: Iharacamine MT), and after stirring, 2% by weight of ion-exchanged water as a blowing agent was added to obtain a mixture. This mixture was filled in a molding die shaped to be fixed to the sliding contact portion of the seal lip, and allowed to cure at 120 ° C. for 1 hour. The obtained porous solid lubricant was adhered to the sliding contact portion of the seal lip portion with an adhesive to obtain a bearing sealing device.

［具体例２］
ポリエーテルポリオール（旭硝子社製：プレミノールＳＸ４００４）20 重量％に、シリコーン系整泡剤（東レ社製：ＳＲＸ２９８）0.5 重量％、潤滑油（新日本石油社製：タービン１００）70 重量％、アミン系触媒（東ソー社製：ＴＯＹＯＣＡＴ ＤＢ２）0.5 重量％、発泡剤としての水を 0.5 重量％加え、90℃で加熱してよく撹拌した。これにイソシアネート（日本ポリウレタン社製：コロネートＴ８０）8.5 重量％を加えてよく撹拌し混合物を得た。この混合物を、シールリップ部の摺接部位に固着する形状の成形用金型に充填し、120℃で 1 時間放置して硬化させた。得られた多孔性固形潤滑剤をシールリップ部の摺接部位に接着剤で貼り付けて軸受密封装置を得た。 [Specific Example 2]
Polyether polyol (Asahi Glass Co., Ltd .: Preminol SX4004) 20% by weight, silicone foam stabilizer (Toray Industries, Inc .: SRX298) 0.5% by weight, lubricating oil (Shin Nippon Oil Co., Ltd .: Turbine 100) 70% by weight, amine type A catalyst (Tosoh Corporation: TOYOCAT DB2) 0.5% by weight and 0.5% by weight of water as a blowing agent were added, and the mixture was heated at 90 ° C. and well stirred. To this, 8.5% by weight of isocyanate (manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd .: Coronate T80) was added and stirred well to obtain a mixture. This mixture was filled in a molding die shaped to be fixed to the sliding contact portion of the seal lip, and allowed to cure at 120 ° C. for 1 hour. The obtained porous solid lubricant was adhered to the sliding contact portion of the seal lip portion with an adhesive to obtain a bearing sealing device.

本発明の軸受密封装置は、シールリップ部の周速や軸径が大きくなっても、低発熱であることから、軸受の内外輪や潤滑剤の寿命を向上させることができる。また、シール寿命を向上させることができることから、水の浸入から生じる潤滑不良による軸受損傷を防止でき、軸受寿命を向上させることができる。このため、多量の水と接触する環境下で使用される圧延機ロールネック用転がり軸受等の軸受密封装置として好適に利用できる。   Since the bearing sealing device of the present invention generates low heat even when the peripheral speed and shaft diameter of the seal lip portion are increased, the life of the inner and outer rings of the bearing and the lubricant can be improved. Further, since the seal life can be improved, bearing damage due to poor lubrication caused by water intrusion can be prevented, and the bearing life can be improved. For this reason, it can utilize suitably as bearing sealing apparatuses, such as a rolling bearing for rolling mill roll necks used in the environment which contacts a lot of water.

圧延機ロールネック用軸受に適用した本発明の実施形態を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view showing an embodiment of the present invention applied to a rolling mill roll neck bearing. 図１において、軸受の端部に設けられた密封装置を示す要部拡大断面図である。In FIG. 1, it is a principal part expanded sectional view which shows the sealing device provided in the edge part of the bearing. 図２のシールリップ部の一例を示す要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view which shows an example of the seal lip part of FIG. 図２のシールリップ部の他の例を示す要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view which shows the other example of the seal lip part of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ 軸受
２ 内輪
３ 外輪
４ 転動体（円すいころ）
５ 保持器
６ 密封装置
７ シールリップ部
８ 接触面
９ 金属環
１０ 多孔性固形潤滑剤 1 Bearing 2 Inner ring 3 Outer ring 4 Rolling element (tapered roller)
5 Cage 6 Sealing device 7 Seal lip 8 Contact surface 9 Metal ring 10 Porous solid lubricant

Claims (4)

内輪の軌道面と外輪の軌道面との間に複数の転動体を、保持器により円周所定間隔に支持した状態で転動自在に配した転がり軸受に用いられ、前記内輪の軸端部外周面または外輪の軸端部内周面のいずれか一方に装着され、前記軸受の軸方向両端開口部を遮蔽して内輪と外輪間の軸受内部空間をシールするシールリップ部と、そのシールリップ部と摺接する接触面とで構成される軸受密封装置であって、
前記シールリップ部の摺接部位または摺接部位付近に、潤滑成分および樹脂成分を必須成分とし、該樹脂成分を発泡・硬化して多孔質化した固形物である多孔性固形潤滑剤を固着したことを特徴とする軸受密封装置。 Used for rolling bearings in which a plurality of rolling elements are supported between a raceway surface of an inner ring and a raceway surface of an outer ring at a predetermined circumferential interval by a cage, and are used for rolling freely. A seal lip portion that is attached to either the surface or the inner peripheral surface of the shaft end portion of the outer ring, shields both axial end openings of the bearing and seals the bearing internal space between the inner ring and the outer ring, and the seal lip portion; A bearing sealing device composed of a contact surface in sliding contact with the bearing sealing device,
A porous solid lubricant, which is a solid material obtained by foaming and curing the resin component, is fixed to the sliding contact portion of the seal lip portion or in the vicinity of the sliding contact portion. A bearing sealing device characterized by that. 前記樹脂成分がポリウレタン樹脂であることを特徴とする請求項１記載の軸受密封装置。   The bearing sealing device according to claim 1, wherein the resin component is a polyurethane resin. 前記シールリップ部をニトリル系ゴムで構成したことを特徴とする請求項１または請求項２記載の軸受密封装置。   3. The bearing sealing device according to claim 1, wherein the seal lip portion is made of nitrile rubber. 前記転がり軸受が圧延機ロールネック用転がり軸受であることを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３記載の軸受密封装置。   The bearing sealing device according to claim 1, wherein the rolling bearing is a rolling bearing for a rolling mill roll neck.

Images