1. 前言
軸承所使用的潤滑劑廣泛使用潤滑脂和潤滑油。但作為潤滑劑的替代品，近年來，在塑料材料中加入大量潤滑油或者潤滑脂進而形成的固態復合材料受到了廣泛關注。這種材料，藉由讓它與需要潤滑的部位進行接觸，或者安裝在其附近位置，可以緩慢而持續的提供潤滑劑。同時因為本身呈固態，潤滑脂和潤滑油難以從自身簡單的流出。利用這一點，對以往難以潤滑且有粉塵或水(也包含水蒸氣)的環境中將具有很好的潤滑效果。
在此介紹的「固態油」就是含有潤滑油的塑料，是NSK通過材料和加工方法的研究開發的新型材料。這種「固態油」是在自身具有潤滑性的同時，又會給接觸部及周邊提供潤滑的元件。
本文中將介紹線性滑軌用「固態油」，即「NSK K1」。
2. 關於「固態油」
2.1. 「固態油」的構造
所謂「固態油」，指的是以潤滑油和親和性的聚烯烴樹脂構成的材料。市售的含油塑料的含油量僅為重量的數%，但此固態油則為含有50%重量以上潤滑油的優點。這種材料在加熱時具有可塑性，可以加工為任意形狀，冷卻後會恢復為含有潤滑油的狀態。
「固態油」的代表特性如表1所示。根據表1， 「固態油」與通常的塑料相比更軟，這個硬度恰好在橡膠與塑料之間。
由於是潤滑油與樹脂的混合體，因此具有各種組成成分，在此介紹的「固態油」是由礦物潤滑油和數種分力量不同的聚烯烴構成的。
固態油的組織如圖1所示，根據照片，聚烯烴構成了固態油的骨骼，在它們之間填充著潤滑油。
2.2. 「固態油」的特性
「固態油」所產生的潤滑油量，與溫度有關。
圖1顯示了拉應力測試的JIS1號實驗品（厚度3mm）在各溫度放置後，產生的潤滑油量的測試結果，顯示出隨著溫度上升產生的潤滑油量增加。因此，可以得到以下結論。
根據前文所述， 「固態油」是聚烯烴的分子之間包含著潤滑油。 「固態油」的成形過程是將材料加熱到聚烯烴熔點以上的溫度，再經由冷卻固化後形成的。因此聚烯烴分子是在伸長狀態並且冷卻凍結，而保留收縮的殘餘應力。一般來說塑料隨著溫度的上升分子運動越發活躍，使得此應力得到緩解。因此隨著溫度上升，聚烯烴分子收縮，結果導致潤滑油向外部排除。
也就是，「固態油」在接觸運動時，隨著摩擦發熱會產生大量潤滑油。
其次， 闡述關於「固態油」在接觸部產生的潤滑油量
圖2顯示使用了中央位置有圓形的凹陷實驗片，在這和凹陷中有與「固態油」一樣顏色的潤滑油，進行插入式摩擦磨損試驗。在50℃進行振動，觀察上色的潤滑油的運動狀態。實驗片在6天、13天、21天后的斷面如圖2所示。
放入凹坑里的著色潤滑脂，隨之時間的增加，會向接觸面擴散。並且，在滾動面上觀察到有潤滑油滲出。
從這個現象和照片1的「固態油」的形態來看，「固態油」裡的潤滑油是以連續相存在的。推測當接觸面的潤滑油減少時，潤滑油能從「固態油」內部滲出來進行補給。根據這個特性，可以實現長時間穩定地潤滑。
3. 線性滑軌用「NSK K1™」的形狀與安裝範例
如圖3，在線性滑軌的端蓋和側面密封墊之間，裝有保護板及NSK K1（兩端均有）。像側面密封墊一樣，NSK K1也是能緊貼軌道表面的，可以隨時由NSK K1供給潤滑油。
照片3為，將圖3中的側面密封墊取掉後的NSK K1的形狀。
4. 線性滑軌用「NSK K1」的特性
4.1. 潤滑劑供給性能
為了探究NSK K1的潤滑劑供給性能，將裝有NSK K1且沒有潤滑脂的線性滑軌進行運行試驗。把側面密封墊替換為保護板，將端蓋、滑塊、以及軌道脫脂後與NSK K1按照圖3所示的安裝方法進行組裝。在線性滑軌的各行走距離，測量摩擦力以及NSK K1的重量。根據兩端NSK K1的與初始時候的重量差得出潤滑油供給量（重量變化率），各行走距離與摩擦力的關係，如圖4所示。
將端蓋、滑塊及導軌脫脂後，線性滑軌的摩擦力急劇上升，行走順暢度下降，如果再繼續運轉，潤滑油將會從NSK K1中滲出並供給，摩擦力下降，運行性又能恢復到之前的狀態。
從中可以看出，就算是沒有潤滑脂，也能夠藉由NSK K1進行潤滑油的供給，從而讓線性滑軌平穩運行，即便在行走途中，端蓋、滑塊以及導軌被脫脂，也能夠繼續運行。
4.2. 密封墊性能
為了能在苛刻環境下進行密封墊的性能評價，在充滿大量木屑的環境下，進行耐久試驗機試驗，如照片4所示。結果為圖5所示。
在木屑等的粉塵環境下，在滑塊運行時滑塊中的潤滑脂會被軌道上積累的粉塵吸收，從而導致潤滑不良。
NSK K1具有當潤滑脂耗盡時也能進行潤滑油的供給的性能，以及具有像密封墊減少粉塵的侵入的性能。
事實上，如圖5所示的那樣，同樣在充滿木屑的環境中，使用NSK K1組合的線性滑軌（參照圖3）的運行距離是標準雙密封墊組合（2個橡膠組合）的線性滑軌的2倍左右。因此，可以推測NSK K1有上述的2個性能。
4.3. 耐久性能
為了研究NSK K1的耐久性能，在室內環境下進行沒有潤滑脂的線性滑軌的行走試驗。測試結果如圖6所示。
如圖6，在沒有潤滑的條件下，短時間（79km）內線性滑軌就不能行走了，而安裝了NSK K1的線性滑軌，能運行25000km以上。因此，一般的線性滑軌需要定期補充潤滑劑，而NSK K1安裝後能一直進行少量的潤滑劑供給，可以延長潤滑劑的補充時間間隔。
4.4. 耐油性・耐化學試劑性
對於線性滑軌的使用，應當考慮NSK K1對於化學試劑的浸漬，實驗在40℃下進行，調查它們的相容性（參照表2）。
通常狀態下接觸潤滑脂、切削油時都很穩定，使用上並沒有問題。
但對於有脫脂能力的化學試劑（煤油、己烷等），在接觸密封墊時，會很快吸取密封墊表面的油脂。因此，將裝置洗淨時，如果長時間接觸有脫脂能力的化學試劑，有可能會讓NSK K1的失去潤滑油供給性能，以至於不能完全發揮其作用。
5. 線性滑軌用「NSK K1」的未來用途
NSK K1在具有普通密封墊性能的同時，也能從固態油（聚烯烴的多孔結構）中滲出潤滑油來給線性滑軌提供潤滑，是一種全新的潤滑元件。
其應用性能以及被期待的具體用途如表3所示。
NSK K1，在這些粉塵、水等可以讓油分消失的環境用途中，會發揮重要的性能。
而且，線性滑軌的潤滑劑會四處飛濺，為了裝置及其周圍不會被飛濺的潤滑劑污染，只能減少潤滑脂的使用量，但這樣很容易出現潤滑不良。而在這樣的使用環境中，使用潤滑劑能少量持續供給且不會有潤滑脂飛濺的NSK K1，是一個既有效又能防止潤滑不良的好辦法。
6. 後記
以現代技術開發了這種富含大量潤滑油的新型樹脂材料，即「固態油」。
這種「固態油」能夠根據要求加工成任意形狀，而且，所含潤滑油種類以及含油量的多少也是可以任意變化的。
在此基礎上，針對市場需求，NSK開發了線性滑軌用「固態油」，即NSK K1。
使用NSK K1，在沒有潤滑脂的狀態下，能讓線性滑軌運行25000km以上，而且，在充滿木屑的環境中，NSK K1有著普通橡膠密封墊2倍以上的壽命。
今後活用「固態油」的特長，或作為潤滑油供給零部件，或作為密封圈使用，或者二者結合使用，將會在各種用途中不斷得到應用。