【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気・電子機器、事務機器、自動車、産業機器等で要求されている高品質化を目的とした歯車材料として好適な騒音特性、寿命特性に優れたポリオキシメチレン樹脂製歯車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリオキシメチレン樹脂は、バランスのとれた機械物性を示し、かつ摩擦摩耗特性に優れるため、歯車等の摺動部品材料として自動車、電気・電子製品等の分野で広く利用されている。しかし、このような分野における要求特性は、近年ますます高度化しており、特に歯車の騒音特性と寿命特性の両立という点において、一層の改良が望まれている。従来、ポリオキシメチレン樹脂の摩擦摩耗特性を更に改良するために、ポリオキシメチレン樹脂に各種の潤滑剤、例えばフッ素樹脂、ポリオレフィンなどを配合することが一般的に行われているが、摺動性はある程度向上するものの、潤滑剤との混和性が低いため、成形品表面が剥離（いわゆるデラミ）したり、成形金型に析出物を発生し易いといった問題があった。
【０００３】
さらに、ポリオキシメチレン樹脂、特定のオレフィン化合物およびポリアルキレングリコールを配合することで、成形時の剥離を低減し、摺動時のきしみ音を低減する技術がある（特許文献１参照）。しかし、剥離の低減や成形品が擦れ合うきしみ音の低減については一定の効果がみられるものの、歯車としての騒音特性は不十分であった。
また、市販されているオキシメチレンコポリマーよりも炭素数２以上のオキシアルキレンユニットの含有量が多いポリオキシメチレン樹脂（３．０〜１０重量％）を摺動部材に用いる技術がある（特許文献２参照）。この技術は、摩耗特性において改良効果は認められるものの、その効果は、ポリオキシメチレン樹脂に潤滑剤を配合する従来の技術よりも劣り、低騒音かつ長寿命を示す歯車材料としては全く不十分であった。
【０００４】
【特許文献１】特許第３１１４４６３号明細書
【特許文献２】特開平８−１５７５４８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、このような従来のポリオキシメチレン樹脂製歯車が持つ欠点を改良し、表面外観、騒音特性および寿命特性に優れたポリオキシメチレン樹脂製歯車を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上述の問題点を解決するために鋭意検討した結果、特定のポリオキシメチレン樹脂に、特定のポリアルキレングリコールを配合したポリオキシメチレン樹脂組成物を用いた歯車が、前記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明の要旨は、Ａ）オキシメチレンユニットを主たる構成単位とする重合体中に、オキシメチレンユニット１００ｍｏｌ当たり、炭素数２以上のオキシアルキレンユニットを３．５〜１０ｍｏｌ含有してなるポリオキシメチレン共重合体１００重量部に対して、（Ｂ）数平均分子量７０００〜２００万のポリアルキレングリコール０．１〜２０重量部を配合してなる、ポリオキシメチレン樹脂組成物を用いた歯車に存ずる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明に使用される（Ａ）ポリオキシメチレン樹脂は、オキシメチレンユニット（−ＣＨ２Ｏ−）を主たる構成単位とし、少なくとも該オキシメチレンユニット１００ｍｏｌ当たり、炭素数２以上のオキシアルキレンユニットを３．５〜１０ｍｏｌ含有してなる共重合体であって、これら２種のユニットよりなる二元共重合体の他、更に他のユニットを組み合わせ、３種以上のユニットを有する共重合体も含まれる。また、ランダムコポリマーの他、ブロックコポリマー、グラフトコポリマー等も含まれる。また、前記ポリオキシメチレン樹脂は、線状構造のみならず、分岐、架橋構造であってもよい。
【０００８】
炭素数２以上のオキシアルキレンユニットとしては、例えばオキシエチレン基（−ＣＨ２ＣＨ２Ｏ−）、オキシプロピレン基（−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ−）、オキシブチレン基（−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ−）等の炭素数２〜４のオキシアルキレン基が挙げられ、中でもオキシエチレン基が好ましい。オキシメチレンユニット（−ＣＨ２Ｏ−）と炭素数２以上のオキシアルキレンユニットを構成単位とするポリオキシメチレン樹脂は、ホルムアルデヒドの３量体（トリオキサン）や４量体（テトラオキサン）などのオキシメチレン基の環状オリゴマーとエチレンオキサイド、１，３−ジオキソラン、１，３，６−トリオキソカン、１，３−ジオキセパン等の炭素数２以上のオキシアルキレンユニットを含む環状オリゴマーとを共重合することによって製造することができる。中でも、トリオキサンやテトラオキサンなどの環状オリゴマーと、エチレンオキサイドまたは１，３−ジオキソランとの共重合が好ましい。特に、トリオキサンと１，３−ジオソランとの共重合体がさらに好ましい。炭素数２以上のオキシアルキレンユニットの含有量としては、オキシメチレンユニット１００ｍｏｌ当たり、３．５〜１０ｍｏｌであり、好ましくは３．５〜８．０ｍｏｌが良い。オキシメチレンユニット１００ｍｏｌに対して、炭素数２以上のオキシアルキレンユニットの含有量が３．５ｍｏｌよりも少ないと、ポリアルキレングリコールとの混和性が低いため、成形時にスクリュースリップに起因する計量不良が起こったり、成形品表面が剥離したり（いわゆるデラミ）、成形金型に析出物を発生し易いといった問題が発生する。また、オキシメチレンユニット１００ｍｏｌに対して、炭素数２以上のオキシアルキレンユニットの含有量が１０ｍｏｌよりも多くなると、機械物性の低下が著しくなり、ポリオキシメチレン樹脂の特性が得られず、摺動部材として実用的でない。また、その溶融粘度はいずれでも良いが、溶融指数（ＭＩ）［ＡＳＴＭ−Ｄ１２３８：１９０℃、２．１６ｋｇ荷重下］で０．０１〜１５０ｇ／１０分が好ましい。
【０００９】
本発明において用いられる（Ｂ）ポリアルキレングリコールは、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコール、ポリテトラメチレングリコールの単独及び共重合体、ポリオキシエチレンポリプロピレングリセリルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンモノブチルエーテル等の１種又は２種以上が挙げられる。中でも、ポリエチレングリコールが最も好ましい。本発明に用いられるポリアルキレングリコールの数平均分子量は７０００〜２００万であり、好ましくは７０００〜１００万である。数平均分子量が７０００未満であると、ポリオキシメチレン樹脂との混和性が良くなく、外観不良やブリードアウトなど、成形不良の原因となる。数平均分子量が２００万よりも大きくなると、歯車騒音の低減効果および長寿命特性が低下する傾向がある。
【００１０】
本発明において用いられるポリアルキレングリコールの製造方法は特に制限されず、工業的に使用可能な方法であればどのような方法でも良く、具体的にはアルキレンオキサイドの重合により製造される、ポリアルキレンオキサイドも本発明のポリアルキレングリコールに含まれる。
また、本発明において、高分子量のポリアルキレングリコールとしては、上記のようなポリアルキレングリコール同士をジイソシアネート化合物により反応させたものを用いても良い。
【００１１】
本発明においては、このような基体樹脂との混和性とブリードアウト性を加味すると、ポリアルキレングリコールの分子量は、基体樹脂の溶融粘度が低い場合は低く、高い場合は高くするのが好ましい。即ち、（Ａ）成分のポリオキシメチレン樹脂の溶融粘度がＭＩで０．０１以上２０ｇ／１０分未満の場合は、（Ｂ）成分のポリアルキレングリコールの数平均分子量は７０００〜２００万が好ましく、（Ａ）成分の溶融粘度がＭＩで２０以上１５０ｇ／１０分以下の場合は、（Ｂ）成分の数平均分子量は７０００〜１０万が好ましい。
【００１２】
本発明において用いられるポリアルキレングリコールの配合量は、ポリオキシメチレン共重合体１００重量部に対し、０．１〜２０重量部であり、好ましくは１．０〜１０重量部である。
【００１３】
ポリオキシメチレン共重合体とポリアルキレングリコールの混合方法については、特に制限は無く、公知の混合あるいはブレンド方法（溶融混練、マスターバッチ法等が挙げられる）を採用することができる。このようにして得られたポリオキシメチレン樹脂組成物には、本発明の本来の目的を損なわない範囲で公知の熱可塑性ポリマー、無機添加剤、顔料、充填剤、ガラス繊維、炭素繊維、ウィスカー等を混合することができる。
【００１４】
このような本発明の歯車の原料であるポリオキシメチレン樹脂組成物は、ＡＳＴＭ Ｄ７９０による２３℃での曲げ弾性率が１０００〜２０００ＭＰａの範囲であるのが好ましい。曲げ弾性率が低いほど、歯の変形による反発エネルギーが小さくなるため、歯の打音が低減され、結果として騒音が低減される。曲げ弾性率が２０００ＭＰａよりも高いと、歯の反発エネルギーが大きくなり、歯車騒音低減効果が得られない。また、曲げ弾性率が１０００ＭＰａよりも小さいと、機械的強度が低下し、歯車としての寿命が短くなるため、好ましくない。
【００１５】
また、本発明の歯車の原料であるポリオキシメチレン樹脂組成物は、スラスト式摩擦摩耗試験により同一材同士を、温度２３℃、湿度５０％雰囲気下で、面圧力０．２５ＭＰａ、線速度０．１ｍ／秒にて摺動させた場合の動摩擦係数（μ）が０．２５以下であるのが良い。このμが０．２５よりも小さいと、歯車走行時の滑り音が低減され、結果として騒音が低減される。μが０．２５よりも大きいと、滑り性が不十分となり、歯車騒音低減効果が得られない。
本発明においては、曲げ弾性率、動摩擦係数の両方が上記の範囲内の条件を満足するものであることが、より好ましい。
【００１６】
本発明において、歯車としては、いかなる種類のものも用いることが出来る。例えば、平歯車、はすば歯車、内歯車、ラック、やまば歯車、すぐばかさ歯車、はすばかさ歯車、まがりばかさ歯車、冠歯車、ゼロールベベルギア、ハイポイドギア、フェースギア、ねじ歯車、円筒ウォームギア、鼓形ウォームギア、ノビコフ歯車などが挙げられる。中でも、平歯車に好適に用いることができる。また、歯車の作成方法としては特に限定されず、射出成形の他、押出成形等で製造された丸棒や板などの素材からの切削加工など、一般的な成形加工方法のいずれでも良い。
【００１７】
【実施例】
以下に、実施例および比較例を挙げて本発明の詳細を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、以下の実施例で採用した評価の方法は次の通りである。
（１）曲げ弾性率
曲げ弾性率は、ＡＳＴＭ−Ｄ７９０に準拠し、温度２３℃、湿度５０％ＲＨにて測定を行った。
（２）スラスト式摩擦摩耗試験
試験片：円筒型スラスト試験片を、シリンダー温度２００℃、金型温度８０℃、成形サイクル３０秒で射出成形にて作成した。
動摩擦係数：オリエンテック製スラスト式摩擦摩耗試験機（接触面積２．０ｃｍ２）を用い、温度２３℃、湿度５０％雰囲気下で、面圧力０．２５ＭＰａ、線速度０．１ｍ／秒にて同一材同士で測定し、動摩擦係数（μ）を求めた。
（３）成形（表面外観評価）
歯車成形品（歯形：平歯車，モジュール１．０、歯数５０，基準円ピッチ径φ５０ｍｍ，歯幅５ｍｍ，φ１．８ｍｍの３点ピンゲート方式）を下記の条件にて成形し、その成形品の表層剥離（デラミ）の状態を目視にて以下の３段階で評価した。
成形機：日精樹脂工業（株）製、ＰＳ−４０射出成形機
シリンダー温度：２００℃
金型温度：８０℃
成形品デラミ：
Ａ デラミなし
Ｂ ゲート部分にデラミあり
Ｃ 成形品全体にデラミあり
（４）歯車騒音特性
上記（３）で作成した平歯車を用いて、防音箱を備えた歯車騒音試験機（図１）にて、温度２３℃、湿度５０％雰囲気下で、下記の２種類の条件で同一材同士の歯車をかみ合い走行させ、騒音特性を評価した。
騒音計：（株）リオン製 ＮＡ−２９
歯車かみ合い部分側面より騒音計までの距離：１０ｃｍ
試験条件：トルク２ｋｇｆ・ｃｍ，回転数５００ｒｐｍおよび１０００ｒｐｍ
暗騒音：４５ｄＢ（５００ｒｐｍ），５８ｄＢ（１０００ｒｐｍ）
（５）歯車寿命特性
上記（３）で作成した平歯車を用いて、上記（４）の歯車騒音試験機にて、同一材同士を温度２３℃、湿度５０％雰囲気下で、トルク３０ｋｇｆ・ｃｍ、回転数１０００ｒｐｍでかみ合い走行させ、歯が破壊されるまでの積算回転数を測定し、歯車の寿命特性を評価した。
【００１８】
実施例及び比較例で使用したポリオキシメチレン樹脂、ポリアルキレングリコールを以下に示す。
（Ａ）ポリオキシメチレン樹脂
Ａ−１：トリオキサンと１，３−ジオキソランとのオキシメチレンコポリマーであり、オキシエチレンユニット５．０ｍｏｌ％を含有するポリオキシメチレン樹脂（ＭＩ＝９．０ｇ／１０分）
Ａ−２：トリオキサンと１，３−ジオキソランとのオキシメチレンコポリマーであり、オキシエチレンユニット５．０ｍｏｌ％を含有するポリオキシメチレン樹脂（ＭＩ＝４５．０ｇ／１０分）
Ａ−３：トリオキサンと１，３−ジオキソランとのオキシメチレンコポリマーであり、オキシエチレンユニット３．９ｍｏｌ％を含有するポリオキシメチレン樹脂（ＭＩ＝９．０ｇ／１０分）
Ａ−４：トリオキサンと１，３−ジオキソランとのオキシメチレンコポリマーであり、オキシエチレンユニット２．０ｍｏｌ％を含有するポリオキシメチレン樹脂（ＭＩ＝９．０ｇ／１０分）
Ａ−５：トリオキサンと１，３−ジオキソランとのオキシメチレンコポリマーであり、オキシエチレンユニット３．０ｍｏｌ％を含有するポリオキシメチレン樹脂（ＭＩ＝９．０ｇ／１０分）
（Ｂ）ポリアルキレングリコール
Ｂ−１：ポリエチレングリコール〔三洋化成（株）製、分子量２００００、商品名：ＰＥＧ２００００Ｐ〕
Ｂ−２：ポリエチレングリコール〔三洋化成（株）製、分子量８３００、商品名：ＰＥＧ６０００Ｐ〕
Ｂ−３：ポリエチレングリコール〔住友精化（株）製、分子量３０００００、商品名：ＰＥＯ−１Ｚ〕
Ｂ−４：ポリエチレングリコール〔住友精化（株）製、分子量１００００００、商品名：ＰＥＯ−３Ｚ〕
Ｂ−５：ポリエチレングリコール〔和光純薬工業（株）製、分子量４０００、商品名：ポリエチレングリコール４０００〕
Ｂ−６：ポリエチレングリコール〔和光純薬工業（株）製、分子量１０００、商品名：ポリエチレングリコール１０００〕
【００１９】
［実施例１〜６］
表１に示すポリオキシメチレン樹脂、ポリアルキレングリコールを、表１で示す割合で混合し、スーパーミキサー〔川田製作所製〕を用いて均質に混合したのち、二軸押出機〔池貝鉄工製、ＰＣＭ−３０〕を用いてペレット化した。続いて、上記（１）〜（５）のごとく、各種特性の評価を行った。その評価結果を表１に示す。
【００２０】
［比較例１〜５］
表２に示した割合で、実施例と同様に方法にて樹脂組成物を作成し、実施例と同様の評価を行った。評価結果を表２に示す。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【表２】
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、特定のポリオキシメチレン樹脂に特定のポリアルキレングリコールを混合することでそれらが相乗効果を発現し、極めて優れた表面外観を有し、低騒音性、寿命特性に優れた歯車として好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例で用いた歯車騒音試験機の図である。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a polyoxymethylene resin gear excellent in noise characteristics and life characteristics suitable as a gear material for high quality required for electric / electronic equipment, office equipment, automobiles, industrial equipment and the like.
[0002]
[Prior art]
Polyoxymethylene resins exhibit well-balanced mechanical properties and have excellent friction and wear characteristics, and are therefore widely used in the fields of automobiles, electric and electronic products, and the like as sliding component materials such as gears. However, the required characteristics in such a field have been increasingly sophisticated in recent years, and further improvement is desired particularly in terms of achieving both the noise characteristics and the life characteristics of the gear. Conventionally, in order to further improve the friction and wear characteristics of polyoxymethylene resin, it is common practice to mix various lubricants, such as fluororesin and polyolefin, with polyoxymethylene resin. Although a certain degree of improvement is obtained, the miscibility with the lubricant is low, so that the surface of the molded product is peeled (so-called delamination) and precipitates are easily generated in the molding die.
[0003]
Further, there is a technique for reducing separation during molding and reducing squealing noise during sliding by blending a polyoxymethylene resin, a specific olefin compound and a polyalkylene glycol (see Patent Document 1). However, although there is a certain effect on the reduction of the peeling and the reduction of the squeaking noise of the rubbing of the molded product, the noise characteristics of the gear are insufficient.
Further, there is a technique in which a polyoxymethylene resin (3.0 to 10% by weight) having a higher content of oxyalkylene units having 2 or more carbon atoms than a commercially available oxymethylene copolymer is used for a sliding member (Patent Document 2). reference). Although this technology has an effect of improving the wear characteristics, the effect is inferior to the conventional technology of compounding a lubricant with polyoxymethylene resin, and it is completely insufficient as a gear material showing low noise and long life. there were.
[0004]
[Patent Document 1] Japanese Patent No. 3114463 [Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-157548 [0005]
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a polyoxymethylene resin gear having improved surface appearance, noise characteristics and life characteristics by improving the drawbacks of such conventional polyoxymethylene resin gears.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have conducted intensive studies in order to solve the above-mentioned problems, and as a result, a gear using a polyoxymethylene resin composition in which a specific polyoxymethylene resin is blended with a specific polyalkylene glycol has the above-mentioned object. Have been achieved, and the present invention has been completed.
That is, the gist of the present invention is to provide A) a polyoxymethylene unit containing 3.5 to 10 mol of an oxyalkylene unit having 2 or more carbon atoms per 100 mol of an oxymethylene unit in a polymer having a main structural unit. It is present in a gear using a polyoxymethylene resin composition, wherein (B) 0.1 to 20 parts by weight of a polyalkylene glycol having a number average molecular weight of 7000 to 2,000,000 is blended with respect to 100 parts by weight of a methylene copolymer. .
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The (A) polyoxymethylene resin (A) used in the present invention has an oxymethylene unit (—CH 2 O—) as a main constituent unit, and at least 100 mol of the oxymethylene unit contains at least 2 oxyalkylene units having 2 or more carbon atoms. It is a copolymer containing 5 to 10 mol, and in addition to a binary copolymer composed of these two units, a copolymer having three or more units combined with other units is also included. In addition, a random copolymer, a block copolymer, a graft copolymer, and the like are also included. Further, the polyoxymethylene resin may have not only a linear structure but also a branched or crosslinked structure.
[0008]
Examples of the oxyalkylene unit having 2 or more carbon atoms include an oxyethylene group (—CH 2 CH 2 O—), an oxypropylene group (—CH 2 CH 2 CH 2 O—), and an oxybutylene group (—CH 2 CH 2 CH). 2 CH 2 O-) oxyalkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and among them an oxyethylene group is preferable. Polyoxymethylene resins having an oxymethylene unit (—CH 2 O—) and an oxyalkylene unit having 2 or more carbon atoms as constituent units include oxymethylene groups such as formaldehyde trimer (trioxane) and tetramer (tetraoxane). Produced by copolymerizing a cyclic oligomer having a oxyalkylene unit having 2 or more carbon atoms such as ethylene oxide, 1,3-dioxolan, 1,3,6-trioxocan, and 1,3-dioxepane. Can be. Among them, copolymerization of a cyclic oligomer such as trioxane or tetraoxane with ethylene oxide or 1,3-dioxolane is preferred. In particular, a copolymer of trioxane and 1,3-disolan is more preferable. The content of the oxyalkylene unit having 2 or more carbon atoms is 3.5 to 10 mol, and preferably 3.5 to 8.0 mol, per 100 mol of the oxymethylene unit. If the content of the oxyalkylene unit having 2 or more carbon atoms is less than 3.5 mol with respect to 100 mol of the oxymethylene unit, miscibility with the polyalkylene glycol is low, so that weighing failure due to screw slip occurs during molding. There is a problem that the surface of the molded product is peeled off (so-called delamination), and that a precipitate is easily generated in a molding die. Further, when the content of the oxyalkylene unit having 2 or more carbon atoms is more than 10 mol with respect to 100 mol of the oxymethylene unit, the mechanical properties are remarkably reduced, and the properties of the polyoxymethylene resin cannot be obtained. As impractical. The melt viscosity may be any, but it is preferably 0.01 to 150 g / 10 min in terms of a melt index (MI) [ASTM-D1238: 190 ° C. under a load of 2.16 kg].
[0009]
The polyalkylene glycol (B) used in the present invention includes homo- and copolymers of polyethylene glycol, polypropylene glycol, polybutylene glycol and polytetramethylene glycol, polyoxyethylene polypropylene glyceryl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene monobutyl ether and the like. Or one or more of these. Among them, polyethylene glycol is most preferred. The number average molecular weight of the polyalkylene glycol used in the present invention is from 7000 to 2,000,000, preferably from 7000 to 1,000,000. If the number average molecular weight is less than 7000, the miscibility with the polyoxymethylene resin is not good, which causes molding defects such as poor appearance and bleed-out. When the number average molecular weight is more than 2,000,000, the effect of reducing gear noise and the long life characteristic tend to be reduced.
[0010]
The method for producing the polyalkylene glycol used in the present invention is not particularly limited, and may be any method as long as it can be used industrially, specifically, a polyalkylene oxide produced by polymerization of an alkylene oxide. Are also included in the polyalkylene glycol of the present invention.
In the present invention, as the high molecular weight polyalkylene glycol, those obtained by reacting the above polyalkylene glycols with a diisocyanate compound may be used.
[0011]
In the present invention, in consideration of the miscibility with the base resin and the bleed-out property, the molecular weight of the polyalkylene glycol is preferably low when the melt viscosity of the base resin is low, and is high when the melt viscosity of the base resin is high. That is, when the melt viscosity of the polyoxymethylene resin of the component (A) is 0.01 to less than 20 g / 10 min in MI, the number average molecular weight of the polyalkylene glycol of the component (B) is preferably 7000 to 2,000,000, When the melt viscosity of the component (A) is 20 to 150 g / 10 min in terms of MI, the number average molecular weight of the component (B) is preferably 7000 to 100,000.
[0012]
The amount of the polyalkylene glycol used in the present invention is 0.1 to 20 parts by weight, preferably 1.0 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polyoxymethylene copolymer.
[0013]
The method of mixing the polyoxymethylene copolymer and the polyalkylene glycol is not particularly limited, and a known mixing or blending method (such as a melt kneading method or a master batch method) can be employed. In the polyoxymethylene resin composition thus obtained, known thermoplastic polymers, inorganic additives, pigments, fillers, glass fibers, carbon fibers, whiskers, etc. are used as long as the original object of the present invention is not impaired. Can be mixed.
[0014]
It is preferable that the polyoxymethylene resin composition as a raw material of the gear of the present invention has a flexural modulus at 23 ° C. according to ASTM D790 in the range of 1000 to 2000 MPa. The lower the flexural modulus, the smaller the repulsive energy due to the deformation of the teeth, so that the sound of the teeth is reduced, and consequently the noise is reduced. If the flexural modulus is higher than 2000 MPa, the repulsive energy of the teeth increases, and the gear noise reduction effect cannot be obtained. On the other hand, if the flexural modulus is less than 1000 MPa, the mechanical strength is reduced and the life as a gear is shortened, which is not preferable.
[0015]
The polyoxymethylene resin composition, which is a raw material of the gear of the present invention, was subjected to a thrust-type friction and wear test to test the same material at a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50%, a surface pressure of 0.25 MPa, and a linear velocity of 0. The coefficient of dynamic friction (μ) when sliding at 1 m / sec is preferably 0.25 or less. If this μ is smaller than 0.25, slip noise during gear running is reduced, and as a result, noise is reduced. If μ is larger than 0.25, the slipperiness becomes insufficient, and the gear noise reduction effect cannot be obtained.
In the present invention, it is more preferable that both the flexural modulus and the dynamic friction coefficient satisfy the conditions within the above ranges.
[0016]
In the present invention, any type of gear can be used. For example, spur gear, helical gear, internal gear, rack, helical gear, straight bevel gear, helical bevel gear, spiral bevel gear, crown gear, zelol bevel gear, hypoid gear, face gear, screw gear, cylindrical Worm gears, hourglass worm gears, Novikov gears and the like can be mentioned. Especially, it can be used suitably for a spur gear. The method for producing the gear is not particularly limited, and may be any of general molding methods such as cutting from a material such as a round bar or a plate manufactured by extrusion or the like, in addition to injection molding.
[0017]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto. The evaluation method employed in the following examples is as follows.
(1) Flexural Modulus The flexural modulus was measured at a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% RH in accordance with ASTM-D790.
(2) Thrust type friction and wear test specimen: A cylindrical thrust test specimen was prepared by injection molding at a cylinder temperature of 200 ° C, a mold temperature of 80 ° C, and a molding cycle of 30 seconds.
Dynamic friction coefficient: The same at a surface pressure of 0.25 MPa and a linear velocity of 0.1 m / sec at a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% using an orientec thrust friction and wear tester (contact area: 2.0 cm 2 ). The measurement was performed between the materials, and the dynamic friction coefficient (μ) was obtained.
(3) Molding (evaluation of surface appearance)
A gear molded product (tooth shape: spur gear, module 1.0, number of teeth 50, reference circular pitch diameter φ50 mm, tooth width 5 mm, φ1.8 mm, 3-point pin gate method) is molded under the following conditions, and the molded product The state of surface layer peeling (delamining) was visually evaluated on the following three levels.
Molding machine: PS-40 injection molding machine made by Nissei Plastic Industry Co., Ltd. Cylinder temperature: 200 ° C
Mold temperature: 80 ° C
Mold delamination:
A No delamination B Delamination on gate C Delamination on entire molded product (4) Gear noise characteristics Using a spur gear created in (3) above, a gear noise tester equipped with a soundproof box (Fig. 1) In an atmosphere at a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50%, gears of the same material were engaged and run under the following two conditions to evaluate noise characteristics.
Sound level meter: manufactured by Rion Co., Ltd. NA-29
Distance from the gear meshing part side to the sound level meter: 10cm
Test conditions: torque 2 kgf · cm, rotation speed 500 rpm and 1000 rpm
Background noise: 45 dB (500 rpm), 58 dB (1000 rpm)
(5) Gear life characteristics Using the spur gear prepared in (3) above, the same materials were subjected to a torque of 30 kgf · cm at 23 ° C. and 50% humidity in the gear noise tester of (4). The gears were run at a rotational speed of 1000 rpm, and the cumulative rotational speed until the teeth were destroyed was measured to evaluate the life characteristics of the gear.
[0018]
The polyoxymethylene resin and polyalkylene glycol used in Examples and Comparative Examples are shown below.
(A) Polyoxymethylene resin A-1: an oxymethylene copolymer of trioxane and 1,3-dioxolane, containing 5.0 mol% of oxyethylene units (MI = 9.0 g / 10 min)
A-2: An oxymethylene copolymer of trioxane and 1,3-dioxolane, a polyoxymethylene resin containing 5.0 mol% of oxyethylene units (MI = 45.0 g / 10 min)
A-3: an oxymethylene copolymer of trioxane and 1,3-dioxolane, a polyoxymethylene resin containing 3.9 mol% of oxyethylene units (MI = 9.0 g / 10 min)
A-4: An oxymethylene copolymer of trioxane and 1,3-dioxolane, a polyoxymethylene resin containing 2.0 mol% of oxyethylene units (MI = 9.0 g / 10 min)
A-5: An oxymethylene copolymer of trioxane and 1,3-dioxolane, a polyoxymethylene resin containing 3.0 mol% of oxyethylene units (MI = 9.0 g / 10 min)
(B) Polyalkylene glycol B-1: polyethylene glycol [manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd., molecular weight 20,000, trade name: PEG20000P]
B-2: Polyethylene glycol [manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd., molecular weight: 8300, trade name: PEG6000P]
B-3: Polyethylene glycol [manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd., molecular weight 300000, trade name: PEO-1Z]
B-4: Polyethylene glycol [manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd., molecular weight 1,000,000, trade name: PEO-3Z]
B-5: polyethylene glycol [manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., molecular weight: 4000, trade name: polyethylene glycol 4000]
B-6: polyethylene glycol [manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., molecular weight: 1,000, trade name: polyethylene glycol 1000]
[0019]
[Examples 1 to 6]
The polyoxymethylene resin and the polyalkylene glycol shown in Table 1 were mixed in the proportions shown in Table 1 and uniformly mixed using a super mixer (manufactured by Kawada Seisakusho), and then a twin-screw extruder [PCM-, manufactured by Ikegai Iron Works Co., Ltd. 30]. Subsequently, various characteristics were evaluated as described in (1) to (5) above. Table 1 shows the evaluation results.
[0020]
[Comparative Examples 1 to 5]
At the ratios shown in Table 2, a resin composition was prepared in the same manner as in the example, and the same evaluation as in the example was performed. Table 2 shows the evaluation results.
[0021]
[Table 1]
[0022]
[Table 2]
[0023]
【The invention's effect】
According to the present invention, by mixing a specific polyalkylene glycol with a specific polyoxymethylene resin, they exhibit a synergistic effect, have an extremely excellent surface appearance, have low noise, and have excellent life characteristics. Can be suitably used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram of a gear noise tester used in an embodiment.
