JP2013253696A - Helical gear - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、はすばギアに関する。 The present invention relates to a helical gear.
ポリアセタール樹脂は機械的強度、耐薬品性及び摺動性のバランスに優れ、かつ、その加工性が容易であることから、代表的なエンジニアリングプラスチックスとして、電気、電子機器の機構部品、自動車部品及びその他の機構部品を中心に広範囲に亘って用いられている。中でも、摩擦摩耗性、繰り返し衝撃性に優れるとともに射出成形による生産が可能なことから、ポリアセタール樹脂は様々な分野においてギア(歯車)用途として広く利用されている。近年、ギアに求められる性能としては、ギア使用前後での変形量が小さいこと、かつ、ギア使用時の音の発生が小さいことが挙げられる。 Polyacetal resin is excellent in the balance of mechanical strength, chemical resistance and slidability, and easy to process. Therefore, as typical engineering plastics, mechanical parts of electric and electronic equipment, automobile parts and It is used over a wide range centering on other mechanical parts. Among them, polyacetal resin is widely used as a gear (gear) application in various fields because it is excellent in frictional wear and repetitive impact and can be produced by injection molding. In recent years, the performance required for gears is that the amount of deformation before and after using the gear is small, and the generation of sound when using the gear is small.
ところで、ギアの一種であるはすばギアは歯すじがつるまき線をなすギアであるが、かみ合い率が高く静かなギアであるため、プリンター部品を中心として用いられている。近年、プリンター、複写機などのOA機器の高精度化、高速化に伴い、これらのOA機器の動力伝達、回転伝達を行うギアには、その最も重要な目的の一つである回転の角度伝達誤差の小ささを確保するだけでなく、その誤差の小ささを維持するための変形のし難さが要求されている。すなわち、ギアの噛み合いが進行している状態で負荷によって歯に歪みが発生すると、回転時の伝達角度が変動することにより、回転角が一様にならず動的にピッチむらが生じるため、良質の画像が得られない等、OA機器の性能を十分に発揮できなくなる(例えば特許文献1参照)。そこで、ギアの材料には、角度伝達誤差が小さくなるよう高精度の成形を可能にするだけでなく、高い剛性をも確保できることが要求されている。 By the way, the helical gear, which is a kind of gear, is a gear in which the tooth traces form a spiral line. However, since it is a quiet gear with a high meshing rate, it is used mainly for printer parts. In recent years, with the increase in accuracy and speed of OA equipment such as printers and copiers, rotation angle transmission, which is one of the most important purposes, is transmitted to gears that transmit power and rotation of these OA equipment. There is a demand not only for ensuring a small error, but also for difficulty in deformation in order to maintain the small error. In other words, if the teeth are distorted by the load while the gear meshing is in progress, the transmission angle during rotation varies, and the rotation angle is not uniform, causing dynamic pitch irregularities. Therefore, the performance of the OA device cannot be fully exhibited (see, for example, Patent Document 1). Therefore, the gear material is required not only to enable high-precision molding so as to reduce the angle transmission error, but also to ensure high rigidity.
剛性の高いポリアセタール樹脂組成物を得る手法としては、結晶化度を高めるといったようなベース樹脂(ポリアセタール樹脂)自体の物性を変化させる方法、及び、フィラーを組成物に含有させる方法が挙げられる(例えば非特許文献1参照)。これらのうち、ベース樹脂自体の剛性を高める方法は限界があるため、多種のフィラーをポリアセタール樹脂組成物に含有させて剛性を変化させる方法が従来、多く採用されている。ところが、多種のフィラーを含有させると、組成物の成形性が低下したり、収縮異方性、収縮むらなどが生じたりする結果、成形精度の低下を引き起こす。そのため、従来は、ポリアセタール樹脂組成物における好ましいフィラーの配合量が10質量%以下とされている(例えば特許文献2、非特許文献2参照)。 Examples of a method for obtaining a highly rigid polyacetal resin composition include a method for changing the physical properties of the base resin (polyacetal resin) itself such as increasing the crystallinity, and a method for containing a filler in the composition (for example, Non-patent document 1). Among these, since there is a limit to the method for increasing the rigidity of the base resin itself, many methods have conventionally been employed in which various fillers are included in the polyacetal resin composition to change the rigidity. However, when various kinds of fillers are contained, the moldability of the composition is lowered, shrinkage anisotropy, shrinkage unevenness, and the like are caused, resulting in a drop in molding accuracy. Therefore, conventionally, the blending amount of a preferable filler in the polyacetal resin composition is set to 10% by mass or less (see, for example, Patent Document 2 and Non-Patent Document 2).
また、樹脂組成物から剛性が高く変形し難いギアを得るための他の方法として、形状バランスを決めて成形時に部分加圧したり(例えば特許文献3参照)、熱硬化性樹脂を用いたり(例えば特許文献4参照)、二重射出成形(例えば特許文献5参照)を行ったりする方法も検討されている。さらに、例えば特許文献7では、歯部と軸支持部とウエブとを備えたギアであって、ウエブに周方向リブが形成され、この周方向リブと歯部との間のウエブの周方向断面形状が略波形形状に形成されたギアが提案されている。 Further, as another method for obtaining a gear that is highly rigid and difficult to deform from the resin composition, a shape balance is determined and partial pressure is applied during molding (for example, see Patent Document 3), or a thermosetting resin is used (for example, A method of performing double injection molding (see, for example, Patent Document 5) or the like has also been studied. Furthermore, in Patent Document 7, for example, a gear including a tooth portion, a shaft support portion, and a web, a circumferential rib is formed on the web, and a circumferential cross section of the web between the circumferential rib and the tooth portion. There has been proposed a gear having a substantially wavy shape.
ギアの剛性が不足すると、実際に使用される回転数や回転トルク下で角度伝達誤差が非常に大きくなり、動的精度が低下することは既に公知の事項として述べられている(例えば特許文献6参照)。現状では、動的高精度のギアを得るためには、材料の弾性率の影響よりも静的精度の影響の方が支配的であるとされている(例えば非特許文献3参照)。また、特定次数の位相差合計値が低く抑えられているギアがトルク変動に鈍いものであることが従来述べられており、ギアのトルク変動依存性は、単に動的高精度の影響が支配的であるとされている(例えば特許文献8参照)。 It has already been described as a publicly known matter that if the rigidity of the gear is insufficient, the angle transmission error becomes very large under the actual rotational speed and rotational torque, and the dynamic accuracy is lowered (for example, Patent Document 6). reference). At present, in order to obtain a gear with high dynamic accuracy, the influence of static accuracy is more dominant than the influence of the elastic modulus of the material (see, for example, Non-Patent Document 3). In addition, it has been described in the past that gears whose total phase difference of specific orders is kept low are less sensitive to torque fluctuations. (For example, refer to Patent Document 8).
ところが、特許文献3〜5に記載の方法では、設備導入や工程増加等、コストがかかってしまうという問題がある。さらに、特許文献7で提案されたギアは形状が複雑であり、金型等のコストがかかってしまうという問題がある。そこで、これらの方法に代替し、ギア回転試験等によりはすばギアに負荷をかけられても、変形し難くかつ噛み合い時に発生する音の増大を小さくできる手法が求められる。 However, the methods described in Patent Documents 3 to 5 have a problem that costs are increased such as the introduction of equipment and an increase in processes. Furthermore, the gear proposed in Patent Document 7 has a complicated shape, and there is a problem that costs such as a mold are required. Therefore, in place of these methods, there is a need for a method that is difficult to deform even when a load is applied to a helical gear by a gear rotation test or the like and that can reduce an increase in sound generated when meshing.
また、どのように高剛性化された材料がどのように評価されることで、高いトルク変動に耐えられるギアとなるのかについて、現行のJIS B1702(1976)で規定される評価方法ではさほど明確にはなっておらず、ギアのトルク変動依存性について、どのような要因に影響されるか更に検討の余地がある。 In addition, the evaluation method defined in the current JIS B1702 (1976) clearly clarifies how a highly rigid material is evaluated to become a gear that can withstand high torque fluctuations. However, there is room for further study on what factors are affected by the torque fluctuation dependence of the gears.
本発明は、上記事情にかんがみてなされたものであり、ギア回転試験前後での変形量が小さく、かつ、ギア回転試験に伴う音の増大を小さくできるはすばギアを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a helical gear in which the amount of deformation before and after the gear rotation test is small and the increase in sound accompanying the gear rotation test can be reduced. To do.
本発明者らは、上記課題を達成するため鋭意検討した結果、特定の諸元を有するはすばギアは、特定の引張弾性率を有するポリアセタール樹脂組成物から成形されると、負荷をかけられても変形量及び音の増大を小さくできることを見出し、本発明をなすに至った。 As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned problems, the present inventors have found that a helical gear having specific specifications is loaded when it is molded from a polyacetal resin composition having a specific tensile elastic modulus. However, the present inventors have found that the amount of deformation and the increase in sound can be reduced, leading to the present invention.
すなわち本発明は下記の通りである。
[1]中心に形成された貫通孔と外周に形成された歯部とを有し、前記貫通孔から外周への方向に放射状に設けられた複数のリブと、前記複数のリブの間に設けられた平板状のウエブと、を備えるはすばギアであって、ポリアセタール樹脂を含有する引張弾性率が3500〜7000MPaのポリアセタール樹脂組成物の成形体であり、ねじれ角が5〜30°、歯幅が1〜20mm、前記ウエブの厚さが1.5〜6mm、前記リブの数が6〜24であるはすばギア。
[2]前記ねじれ角が10〜30°である、[1]のはすばギア。
[3]前記歯幅が7〜20mmである、[1]又は[2]のはすばギア。
[4]前記ウエブの前記厚みが1.8〜6mmである、[1]〜[3]のいずれか一つのはすばギア。
[5]前記リブの数が8〜24である、[1]〜[4]のいずれか一つのはすばギア。
[6]前記ポリアセタール樹脂組成物はフィラーを含有し、そのフィラーの平均粒径は0.01μmを超えて5μm未満であり、前記フィラーの粒子の平均短径に対する平均長径の比が30以下である、[1]〜[5]のいずれか一つのはすばギア。
[7]前記フィラーは炭酸カルシウムである、[6]のはすばギア。
[8]前記フィラーを、前記ポリアセタール樹脂100質量部に対して5〜120質量部含有する、[6]又は[7]のはすばギア。
[9]前記フィラーを、前記ポリアセタール樹脂100質量部に対して5〜100質量部含有する、[6]又は[7]のはすばギア。
That is, the present invention is as follows.
[1] A plurality of ribs having a through hole formed in the center and a tooth portion formed on the outer periphery, and radially provided in a direction from the through hole to the outer periphery, and provided between the plurality of ribs A helical gear comprising a polyacetal resin, a molded article of a polyacetal resin composition containing a polyacetal resin and having a tensile elastic modulus of 3500 to 7000 MPa, a twist angle of 5 to 30 °, and a tooth A helical gear having a width of 1 to 20 mm, a web thickness of 1.5 to 6 mm, and a number of ribs of 6 to 24.
[2] The helical gear of [1], wherein the twist angle is 10 to 30 °.
[3] The helical gear of [1] or [2], wherein the tooth width is 7 to 20 mm.
[4] The helical gear according to any one of [1] to [3], wherein the thickness of the web is 1.8 to 6 mm.
[5] The helical gear according to any one of [1] to [4], wherein the number of the ribs is 8 to 24.
[6] The polyacetal resin composition contains a filler, the average particle diameter of the filler is more than 0.01 μm and less than 5 μm, and the ratio of the average major axis to the average minor axis of the filler particles is 30 or less. , [1] to [5] is a helical gear.
[7] The helical gear of [6], wherein the filler is calcium carbonate.
[8] The helical gear of [6] or [7], containing 5 to 120 parts by mass of the filler with respect to 100 parts by mass of the polyacetal resin.
[9] The helical gear of [6] or [7], containing 5 to 100 parts by mass of the filler with respect to 100 parts by mass of the polyacetal resin.
本発明により、ギア回転試験前後での変形量が小さく、かつ、ギア回転試験に伴う音の増大を小さくできるはすばギアを提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a helical gear in which the amount of deformation before and after the gear rotation test is small and the increase in sound accompanying the gear rotation test can be reduced.
以下、本発明を実施するための形態(以下、「本実施形態」という)について、必要に応じて図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。更に、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。また、本発明は、下記の本実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, a mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “the present embodiment”) will be described in detail with reference to the drawings as necessary. In the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. Further, the positional relationship such as up, down, left and right is based on the positional relationship shown in the drawings unless otherwise specified. Further, the dimensional ratios in the drawings are not limited to the illustrated ratios. Further, the present invention is not limited to the present embodiment described below, and can be implemented with various modifications within the scope of the gist.
図1及び2は、本実施形態のはすばギアの一例を示す模式図であり、図1の(a)は平面図、(b)は底面図であり、図2の(a)は正面図、(b)は図1のA−A’線に沿った断面図である。本実施形態のはすばギア100は、中心に形成された貫通孔110と外周に形成された歯部120とを有し、貫通孔110から外周への方向に放射状に設けられた複数のリブ130と、複数のリブの間に設けられた平板状のウエブ140とを備える右ねじれ方向のはすばギアであって、ポリアセタール樹脂を含有する引張弾性率が3500〜7000MPaのポリアセタール樹脂組成物の成形体であり、ねじれ角が5〜30°、歯幅が1〜20mm、ウエブの厚さが1.5〜6mm、リブの数が6〜24である。また、そのはすばギア100のモジュールは0.3〜3であると好ましく、リブ130の厚さは1〜5mmであると好ましい。さらに歯たけは低歯、並歯、高歯のいずれであってもよい。はすばギア100は、その外周部に外周リム150を備え、外周リム150の外周面に歯部120が形成されている。はすばギア100は、貫通孔110の外周に円筒状の内周リム160を備え、その内周リム160の内壁である壁部により貫通孔110が包囲されている。また、はすばギア100は、その底面(裏面)にキー溝170を有している。このキー溝170は、はすばギア100を回転させるために貫通孔110内に通された軸芯(図示せず)を嵌合するためのものであり、それにより軸芯がはすばギア100に固定される。
1 and 2 are schematic views showing an example of a helical gear according to the present embodiment. FIG. 1A is a plan view, FIG. 1B is a bottom view, and FIG. FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG. The
本実施形態のはすばギア100は、5〜30°のねじれ角を有すると好ましく、そのねじれ角が10〜30°であればより好ましい。ねじれ角が5°以上であることにより、本発明による上記効果がより十分に発揮されやすくなり、ねじれ角が30°以下であることにより、射出成形等の成形が容易になる。
The
本実施形態のはすばギア100は、1〜20mmの歯幅を有すると好ましく、その歯幅が7〜20mmであればより好ましい。歯幅が1mm以上であることにより本発明による上記効果がより十分に発揮されやすくなり、歯幅が20mm以下であることにより、射出成形等の成形が容易になる。
The
本実施形態のはすばギア100は、そのウエブ140の厚さが1.5〜6mmであると好ましく、ウエブ140の厚さが1.8mm〜6mmであればより好ましい。ウエブ140の厚さが1.5mm以上であることにより本発明による上記効果がより十分に発揮されやすくなり、ウエブ140の厚さが6mm以下であることにより、はすばギア100の成形において冷却時間を短縮でき、生産効率が向上する。
In the
本実施形態のはすばギア100は、そのリブ130の数が6〜24であると好ましく、リブ130の数が8〜24であるとより好ましい。リブ130の数が6以上であると本発明による上記効果がより十分に発揮されやすくなり、リブ130の数が24以下であることにより、厚いリブの成形が容易に可能となる。
The
本実施形態のはすばギア100は、そのモジュールが0.3〜3であると好ましい。はすばギア100のモジュールが0.3以上であると噛合い率が高くなり、静音化という効果が得られ、3以下であると成形によるヒケが少なくなるという効果が得られる。
As for the
本実施形態のはすばギア100は、そのリブ130の厚さが1〜5mmであると好ましい。リブ130の厚さが1mm以上であると歯車の強度向上という効果が得られ、5mm以下であると成形によるヒケが少なくなるという効果が得られる。
In the
本実施形態のはすばギア100は、ポリアセタール樹脂を含有するポリアセタール樹脂組成物を成形して得られるものである。上述の諸元を有する本実施形態のはすばギア100について、上記ポリアセタール樹脂組成物の引張弾性率は3500〜7000MPaである。その引張弾性率は4000〜6500MPaであれば好ましく、その上限は6000であるとより好ましく、5000MPaであると更に好ましく、4500MPaであると特に好ましい。その引張弾性率が3500MPa以上であることにより、本発明による上記効果を十分に発揮することができ、引張弾性率が7000MPa以下であることにより、はすばギア100の変形を抑制するのに、多量のフィラーをポリアセタール樹脂組成物中に含有させる必要がなくなるため、その組成物の流動性及び/又は熱安定性の低下に起因して射出成形が困難になる、という問題が生じなくなる。
The
ポリアセタール樹脂組成物の引張弾性率は、シリンダー温度205℃、射出圧力60MPa、射出時間15秒、冷却時間25秒、金型温度90℃の条件により、ISO9988−2に準拠して、その組成物を射出成形して試験片を得、その試験片についてISO178に準拠して測定されるものである。 The tensile elastic modulus of the polyacetal resin composition is determined according to ISO9988-2 according to the conditions of cylinder temperature 205 ° C., injection pressure 60 MPa, injection time 15 seconds, cooling time 25 seconds, mold temperature 90 ° C. A test piece is obtained by injection molding, and the test piece is measured in accordance with ISO178.
ポリアセタール樹脂組成物が上述の引張弾性率を有するためには、その組成物の組成を下記の範囲で調整すればよい。 In order for the polyacetal resin composition to have the above-described tensile elastic modulus, the composition of the composition may be adjusted within the following range.
まず、本実施形態に係るポリアセタール樹脂組成物に含まれるポリアセタール樹脂としては、ポリアセタールホモポリマー及びポリアセタールコポリマーが挙げられる。ポリアセタールホモポリマーは、ホルムアルデヒド単量体又はその3量体(トリオキサン)や4量体(テトラオキサン)等のホルムアルデヒドの環状オリゴマーを単独重合して得られるものであり、実質的にオキシメチレン単位のみからなる。ポリアセタールコポリマーは、ホルムアルデヒド単量体又はその3量体(トリオキサン)や4量体(テトラオキサン)等のホルムアルデヒドの環状オリゴマーとエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、エピクロルヒドリン、1,3−ジオキソランや1,4−ブタンジオールホルマールなどのグリコール若しくはジグリコールの環状ホルマール等の環状エーテル又は環状ホルマールとを共重合させて得られるものである。また、ポリアセタールコポリマーは、単官能グリシジルエーテルを共重合させて得られる分岐を有するポリアセタールコポリマー、多官能グリシジルエーテルを共重合させて得られる架橋構造を有するポリアセタールコポリマーであってもよい。さらに、両末端若しくは片末端に水酸基などの官能基を有する化合物、例えばポリアルキレングリコールの存在下、ホルムアルデヒド単量体又は上記ホルムアルデヒドの環状オリゴマーを重合して得られるブロック成分を有するポリアセタールホモポリマー;同じく、両末端若しくは片末端に水酸基などの官能基を有する化合物、例えば水素添加ポリブタジエングリコールの存在下、ホルムアルデヒド単量体又はその3量体(トリオキサン)や4量体(テトラオキサン)等のホルムアルデヒドの環状オリゴマーと環状エーテル、環状ホルマールとを共重合させて得られるブロック成分を有するポリアセタールコポリマーであってもよい。以上のように、本実施形態に係るポリアセタール樹脂として、ポリアセタールホモポリマー及びポリアセタールコポリマーのいずれも用いることが可能である。ポリアセタール樹脂は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。これらのうち好ましいのはポリアセタールコポリマーである。 First, examples of the polyacetal resin contained in the polyacetal resin composition according to this embodiment include a polyacetal homopolymer and a polyacetal copolymer. A polyacetal homopolymer is obtained by homopolymerizing a formaldehyde monomer or a cyclic oligomer of formaldehyde such as a trimer (trioxane) or tetramer (tetraoxane) thereof, and is substantially composed only of oxymethylene units. . Polyacetal copolymers include formaldehyde monomers or cyclic oligomers of formaldehyde such as trimers (trioxane) and tetramers (tetraoxane), ethylene oxide, propylene oxide, epichlorohydrin, 1,3-dioxolane and 1,4-butanediol. It is obtained by copolymerizing a cyclic ether such as a glycol such as formal or a cyclic formal of diglycol or a cyclic formal. The polyacetal copolymer may be a branched polyacetal copolymer obtained by copolymerizing a monofunctional glycidyl ether, or a polyacetal copolymer having a crosslinked structure obtained by copolymerizing a polyfunctional glycidyl ether. Furthermore, a polyacetal homopolymer having a block component obtained by polymerizing a formaldehyde monomer or a cyclic oligomer of formaldehyde in the presence of a compound having a functional group such as a hydroxyl group at both ends or one end, for example, polyalkylene glycol; , A compound having a functional group such as a hydroxyl group at both ends or one end, for example, a formaldehyde monomer or a cyclic oligomer of formaldehyde such as a trimer (trioxane) or a tetramer (tetraoxane) in the presence of hydrogenated polybutadiene glycol. It may be a polyacetal copolymer having a block component obtained by copolymerizing a cyclic ether and a cyclic formal. As described above, both the polyacetal homopolymer and the polyacetal copolymer can be used as the polyacetal resin according to the present embodiment. A polyacetal resin is used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. Of these, polyacetal copolymers are preferred.
ポリアセタール樹脂が、トリオキサンと上記1,3−ジオキソラン等のコモノマーとのポリアセタールコポリマーである場合、一般的には、トリオキサン100mol%に対してコモノマーの共重合割合は0.1〜60mol%であると好ましく、より好ましくは0.1〜20mol%であり、更に好ましくは0.13〜10mol%である。 When the polyacetal resin is a polyacetal copolymer of trioxane and a comonomer such as 1,3-dioxolane, generally, the copolymerization ratio of the comonomer is preferably 0.1 to 60 mol% with respect to 100 mol% of trioxane. More preferably, it is 0.1-20 mol%, More preferably, it is 0.13-10 mol%.
ポリアセタール樹脂を重合により得る際に用いられる重合触媒としては特に制限されないが、ルイス酸、プロトン酸及びそのエステル又は無水物等のカチオン活性触媒が好ましい。ルイス酸としては、例えば、ホウ酸、スズ、チタン、リン、ヒ素及びアンチモンのハロゲン化物が挙げられ、より具体的には、三フッ化ホウ素、四塩化スズ、四塩化チタン、五フッ化リン、五塩化リン、五フッ化アンチモン及びその錯化合物又は塩が挙げられる。ただし、ルイス酸はこれらに限定されない。また、プロトン酸、そのエステル又は無水物の具体例としては、パークロル酸、トリフルオロメタンスルホン酸、パークロル酸−3級ブチルエステル、アセチルパークロラート、トリメチルオキソニウムヘキサフルオロホスフェートが挙げられるが、これらに限定されない。これらの重合触媒の中でも、三フッ化ホウ素;三フッ化ホウ素水和物;及び酸素原子又は硫黄原子を含む有機化合物と三フッ化ホウ素との配位錯化合物が好ましい。そのような重合触媒として、具体的には、三フッ化ホウ素ジエチルエーテル、三フッ化ホウ素ジ−n−ブチルエーテルを好適例として挙げることができる。 The polymerization catalyst used when the polyacetal resin is obtained by polymerization is not particularly limited, but a cationically active catalyst such as Lewis acid, proton acid and ester or anhydride thereof is preferable. Examples of Lewis acids include boric acid, tin, titanium, phosphorus, arsenic and antimony halides. More specifically, boron trifluoride, tin tetrachloride, titanium tetrachloride, phosphorus pentafluoride, Examples thereof include phosphorus pentachloride, antimony pentafluoride, and complex compounds or salts thereof. However, the Lewis acid is not limited to these. Specific examples of the protonic acid, its ester or anhydride include perchloric acid, trifluoromethanesulfonic acid, perchloric acid-tertiary butyl ester, acetyl perchlorate, trimethyloxonium hexafluorophosphate, It is not limited. Among these polymerization catalysts, boron trifluoride; boron trifluoride hydrate; and a coordination complex compound of an organic compound containing an oxygen atom or a sulfur atom and boron trifluoride are preferable. Specific examples of such a polymerization catalyst include boron trifluoride diethyl ether and boron trifluoride di-n-butyl ether.
ポリアセタール樹脂の重合方法としては特に限定されないが、従来公知の方法、例えば、米国特許第3027352号明細書、米国特許第3803094号明細書、独国特許発明第1161421号明細書、独国特許発明第1495228号明細書、独国特許発明第1720358号明細書、独国特許発明第3018898号明細書、特開昭58−98322号公報、特開平7−70267号公報に記載の方法が挙げられる。 The method for polymerizing the polyacetal resin is not particularly limited, but conventionally known methods such as US Pat. No. 3,027,352, US Pat. No. 3,803,094, German Patent No. 1161412, and German Patent Invention No. No. 1495228, German Patent No. 1720358, German Patent No. 3018898, JP-A-58-98322, JP-A-7-70267.
ポリアセタール樹脂の重合方法としては、一般には塊状重合が挙げられ、バッチ式、連続式のいずれの方式であってもよい。用いられる重合装置としては、コニーダー、2軸スクリュー式連続押出混錬機、2軸パドル型連続混合機等のセルフクリーニング型押出混錬機が挙げられる。溶融状態のモノマーが重合機に供給され、重合の進行とともに固体塊状のポリアセタール樹脂が得られる。 As a polymerization method of the polyacetal resin, generally, bulk polymerization is exemplified, and either a batch type or a continuous type may be used. Examples of the polymerization apparatus used include a self-cleaning type extrusion kneader such as a kneader, a twin screw continuous extrusion kneader, and a twin screw paddle type continuous mixer. Molten monomer is supplied to the polymerization machine, and solid agglomerated polyacetal resin is obtained as the polymerization proceeds.
上述のようにして得られたポリアセタール樹脂には、熱的に不安定な末端部(−(OCH2)n−OH基)が存在するため、その実用性を向上させるために、不安定な末端部の分解除去処理を行うことが好ましく、下記に示す特定の不安定末端部の分解除去処理を行うことがより好適である。すなわち、特定の不安定末端部の分解除去処理(以下、単に「不安定末端部除去処理」という。)とは、下記一般式(1)で表される少なくとも1種の第4級アンモニウム化合物の存在下で、ポリアセタール樹脂の融点以上260℃以下の温度で、ポリアセタール樹脂を溶融させた状態で熱処理する方法である。 Since the polyacetal resin obtained as described above has a thermally unstable terminal portion (— (OCH 2 ) n —OH group), in order to improve its practicality, It is preferable to perform the decomposition removal treatment of the part, and it is more preferable to perform the decomposition removal treatment of the specific unstable terminal portion shown below. Specifically, the specific unstable terminal portion decomposition removal treatment (hereinafter, simply referred to as “unstable end portion removal treatment”) refers to at least one quaternary ammonium compound represented by the following general formula (1). In this method, heat treatment is performed in a state where the polyacetal resin is melted at a temperature not lower than the melting point of the polyacetal resin and not higher than 260 ° C. in the presence.
[R1R2R3R4N+]nX-n (1)
ここで、式中、R1、R2、R3及びR4は、各々独立して、炭素数1〜30の非置換アルキル基又は置換アルキル基;炭素数6〜20のアリール基;炭素数1〜30の非置換アルキル基又は置換アルキル基の少なくとも1個の水素原子が炭素数6〜20のアリール基で置換されたアラルキル基;又は炭素数6〜20のアリール基の少なくとも1個の水素原子が炭素数1〜30の非置換アルキル基又は置換アルキル基で置換されたアルキルアリール基を示し、非置換アルキル基又は置換アルキル基は直鎖状、分岐状、又は環状(すなわち非置換シクロアルキル基又は置換シクロアルキル基)である。上記置換アルキル基の置換基はハロゲン原子、水酸基、アルデヒド基、カルボキシル基、アミノ基、又はアミド基である。また、上記非置換アルキル基、アリール基、アラルキル基、アルキルアリール基は水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよい。nは1〜3の整数を示す。Xは水酸基、又は炭素数1〜20のカルボン酸、ハロゲン化水素以外の水素酸、オキソ酸、無機チオ酸若しくは炭素数1〜20の有機チオ酸の酸残基を示す。
[R 1 R 2 R 3 R 4 N + ] n X −n (1)
Here, in the formula, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each independently an unsubstituted alkyl group or substituted alkyl group having 1 to 30 carbon atoms; an aryl group having 6 to 20 carbon atoms; An aralkyl group in which at least one hydrogen atom of an unsubstituted alkyl group having 1 to 30 or a substituted alkyl group is substituted with an aryl group having 6 to 20 carbon atoms; or at least one hydrogen of an aryl group having 6 to 20 carbon atoms An alkylaryl group in which an atom is substituted with an unsubstituted alkyl group having 1 to 30 carbon atoms or a substituted alkyl group, and the unsubstituted alkyl group or substituted alkyl group is linear, branched, or cyclic (ie, unsubstituted cycloalkyl Group or a substituted cycloalkyl group). The substituent of the substituted alkyl group is a halogen atom, a hydroxyl group, an aldehyde group, a carboxyl group, an amino group, or an amide group. In the unsubstituted alkyl group, aryl group, aralkyl group, and alkylaryl group, a hydrogen atom may be substituted with a halogen atom. n shows the integer of 1-3. X represents a hydroxyl group or an acid residue of a carboxylic acid having 1 to 20 carbon atoms, a hydrogen acid other than a hydrogen halide, an oxo acid, an inorganic thioacid, or an organic thioacid having 1 to 20 carbon atoms.
第4級アンモニウム化合物は、上記一般式(1)で表されるものであれば特に制限はないが、一般式(1)におけるR1、R2、R3、及びR4が、各々独立して、炭素数1〜5のアルキル基又は炭素数2〜4のヒドロキシアルキル基であることが好ましく、さらに、R1、R2、R3、及びR4の少なくとも1つが、ヒドロキシエチル基であるものが特に好ましい。具体的には、テトラメチルアンモニウム、テトエチルアンモニウム、テトラプロピルアンモニウム、テトラ−n−ブチルアンモニウム、セチルトリメチルアンモニウム、テトラデシルトリメチルアンモニウム、1,6−ヘキサメチレンビス(トリメチルアンモニウム)、デカメチレン−ビス−(トリメチルアンモニウム)、トリメチル−3−クロロ−2−ヒドロキシプロピルアンモニウム、トリメチル(2−ヒドロキシエチル)アンモニウム、トリエチル(2−ヒドロキシエチル)アンモニウム、トリプロピル(2−ヒドロキシエチル)アンモニウム、トリ−n−ブチル(2−ヒドロキシエチル)アンモニウム、トリメチルベンジルアンモニウム、トリエチルベンジルアンモニウム、トリプロピルベンジルアンモニウム、トリ−n−ブチルベンジルアンモニウム、トリメチルフェニルアンモニウム、トリエチルフェニルアンモニウム、トリメチル−2−オキシエチルアンモニウム、モノメチルトリヒドロキシエチルアンモニウム、モノエチルトリヒドロキシエチルアンモニウム、オクダデシルトリ(2−ヒドロキシエチル)アンモニウム、テトラキス(ヒドロキシエチル)アンモニウム等の水酸化物;塩酸、臭酸、フッ酸などの水素酸塩;硫酸、硝酸、燐酸、炭酸、ホウ酸、塩素酸、よう素酸、珪酸、過塩素酸、亜塩素酸、次亜塩素酸、クロロ硫酸、アミド硫酸、二硫酸、トリポリ燐酸等のオキソ酸塩;チオ硫酸などのチオ酸塩;蟻酸、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、イソ酪酸、ペンタン酸、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、安息香酸、シュウ酸などのカルボン酸塩が挙げられる。これらの中でも、水酸化物(Xn-=OH-)、硫酸(Xn-=HSO4 -、SO4 2-)、炭酸(Xn-=HCO3 -、CO3 2-)、ホウ酸(Xn-=B(OH)4 -)、カルボン酸の塩が好ましい。カルボン酸塩のなかでは、蟻酸塩、酢酸塩、プロピオン酸塩が特に好ましい。 The quaternary ammonium compound is not particularly limited as long as it is represented by the general formula (1), but R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 in the general formula (1) are each independently selected. The alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or the hydroxyalkyl group having 2 to 4 carbon atoms is preferable, and at least one of R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 is a hydroxyethyl group. Those are particularly preferred. Specifically, tetramethylammonium, tetoethylammonium, tetrapropylammonium, tetra-n-butylammonium, cetyltrimethylammonium, tetradecyltrimethylammonium, 1,6-hexamethylenebis (trimethylammonium), decamethylene-bis- ( Trimethylammonium), trimethyl-3-chloro-2-hydroxypropylammonium, trimethyl (2-hydroxyethyl) ammonium, triethyl (2-hydroxyethyl) ammonium, tripropyl (2-hydroxyethyl) ammonium, tri-n-butyl ( 2-hydroxyethyl) ammonium, trimethylbenzylammonium, triethylbenzylammonium, tripropylbenzylammonium, tri-n-butylbenzene Zirammonium, trimethylphenylammonium, triethylphenylammonium, trimethyl-2-oxyethylammonium, monomethyltrihydroxyethylammonium, monoethyltrihydroxyethylammonium, okdadecyltri (2-hydroxyethyl) ammonium, tetrakis (hydroxyethyl) ammonium, etc. Hydroxides of hydrochloric acid, odorous acid, hydrofluoric acid, etc .; sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, carbonic acid, boric acid, chloric acid, iodic acid, silicic acid, perchloric acid, chlorous acid, hypochlorous acid Oxo acid salts such as chlorosulfuric acid, amidosulfuric acid, disulfuric acid, tripolyphosphoric acid; thioic acid salts such as thiosulfuric acid; formic acid, acetic acid, propionic acid, butanoic acid, isobutyric acid, pentanoic acid, caproic acid, caprylic acid, capric acid Carboxylic acid salts such as benzoic acid and oxalic acid It is. Among these, hydroxide (X n− = OH − ), sulfuric acid (X n− = HSO 4 − , SO 4 2− ), carbonic acid (X n− = HCO 3 − , CO 3 2− ), boric acid (X n− = B (OH) 4 − ), carboxylic acid salts are preferred. Among the carboxylates, formate, acetate, and propionate are particularly preferable.
第4級アンモニウム化合物は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。また、上記第4級アンモニウム化合物に加えて、公知の不安定末端部の分解促進剤であるアンモニアやトリエチルアミン等のアミン類を併用してもよい。 A quaternary ammonium compound is used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. Further, in addition to the quaternary ammonium compound, amines such as ammonia and triethylamine, which are known decomposition accelerators for unstable terminals, may be used in combination.
上記熱処理する方法に用いる第4級アンモニウム化合物の量は、ポリアセタール樹脂と第4級アンモニウム化合物との合計質量に対する下記式(2)で表される第4級アンモニウム化合物由来の窒素の量に換算して、0.05〜50質量ppmであると好ましく、より好ましくは1〜30質量ppmである。
P×14/Q (2)
ここで、式中、Pは第4級アンモニウム化合物のポリアセタール樹脂に対する濃度(質量ppm)を示し、14は窒素の原子量であり、Qは第4級アンモニウム化合物の分子量を示す。
The amount of the quaternary ammonium compound used in the heat treatment method is converted to the amount of nitrogen derived from the quaternary ammonium compound represented by the following formula (2) with respect to the total mass of the polyacetal resin and the quaternary ammonium compound. And it is preferable in it being 0.05-50 mass ppm, More preferably, it is 1-30 mass ppm.
P × 14 / Q (2)
Here, in the formula, P represents the concentration (mass ppm) of the quaternary ammonium compound relative to the polyacetal resin, 14 represents the atomic weight of nitrogen, and Q represents the molecular weight of the quaternary ammonium compound.
第4級アンモニウム化合物の添加量が、上記換算による0.05質量ppm未満であると不安定末端部の分解除去速度が低下する傾向にあり、50質量ppmを超えると不安定末端部除去処理後のポリアセタール樹脂の色調が悪化する傾向にある。 If the amount of the quaternary ammonium compound added is less than 0.05 ppm by mass, the rate of decomposition and removal of unstable terminals tends to decrease, and if it exceeds 50 ppm by mass, after removal of unstable terminals The color tone of the polyacetal resin tends to deteriorate.
ポリアセタール樹脂の不安定末端部除去処理は、そのポリアセタール樹脂の融点以上260℃以下の温度でポリアセタール樹脂を溶融させた状態で熱処理することにより達成される。この熱処理に用いる装置には特に制限はないが、押出機、ニーダー等を用いて熱処理することが好適である。また、分解により発生したホルムアルデヒドは減圧下で除去される。第4級アンモニウム化合物の添加方法には特に制約はなく、重合触媒を失活する工程にて水溶液として加える方法、重合で生成したポリアセタール樹脂パウダーに吹きかける方法などが挙げられる。いずれの添加方法を用いても、ポリアセタール樹脂を熱処理する工程で添加されていればよく、押出機の中に注入してもよい。あるいは、ポリアセタール樹脂組成物に押出機等を用いてフィラーやピグメントの配合を行う場合、樹脂ペレットに該化合物を添着し、その後の配合工程で不安定末端部除去処理を行ってもよい。 The unstable end portion removal treatment of the polyacetal resin is achieved by performing a heat treatment in a state where the polyacetal resin is melted at a temperature not lower than the melting point of the polyacetal resin and not higher than 260 ° C. The apparatus used for this heat treatment is not particularly limited, but it is preferable to perform heat treatment using an extruder, a kneader or the like. In addition, formaldehyde generated by decomposition is removed under reduced pressure. The addition method of the quaternary ammonium compound is not particularly limited, and examples thereof include a method of adding it as an aqueous solution in the step of deactivating the polymerization catalyst, and a method of spraying the polyacetal resin powder produced by the polymerization. Whichever addition method is used, it may be added in the step of heat-treating the polyacetal resin, and may be poured into an extruder. Alternatively, when the filler or pigment is blended into the polyacetal resin composition using an extruder or the like, the compound may be attached to the resin pellet, and the unstable terminal portion may be removed in the subsequent blending step.
不安定末端部除去処理を、重合により得られたポリアセタール樹脂中の重合触媒を失活させた後に行ってもよく、重合触媒を失活させずに行ってもよい。重合触媒の失活処理としては特に制限されないが、アミン類等の塩基性の水溶液中で重合触媒を中和失活する方法を代表例として挙げることができる。また、重合触媒を失活させずに、ポリアセタール樹脂の融点以下の温度で不活性ガス雰囲気下にて加熱し、重合触媒を揮発除去により低減した後、該不安定末端部除去処理を行うことも有効な方法である。 The unstable terminal portion removal treatment may be performed after the polymerization catalyst in the polyacetal resin obtained by polymerization is deactivated or may be performed without deactivating the polymerization catalyst. The polymerization catalyst deactivation treatment is not particularly limited, but a representative example is a method of neutralizing and deactivating the polymerization catalyst in a basic aqueous solution such as amines. In addition, without deactivating the polymerization catalyst, heating in an inert gas atmosphere at a temperature below the melting point of the polyacetal resin, reducing the polymerization catalyst by volatilization removal, and then performing the unstable end portion removal treatment. It is an effective method.
不安定末端部除去処理を行うことにより、不安定末端部がほとんど存在しない非常に熱安定性に優れたポリアセタール樹脂を得ることができる。 By performing the unstable terminal portion removal treatment, it is possible to obtain a polyacetal resin excellent in thermal stability and having almost no unstable terminal portion.
本実施形態に係るポリアセタール樹脂組成物は、はすばギア100の変形を抑制する観点から、フィラーを含有すると好ましい。そのフィラーは、粒径が小さいほど、更に、粒子の平均短径(D)に対する平均長径(L)の比である平均アスペクト比(L/D)が小さいほど、はすばギア100表面での収縮を抑制し、成形精度を向上させることができるので好ましい。具体的には、フィラーの分散性と成形精度との関係より、フィラーの平均粒径が0.01μmを超えて5μm未満であると好ましく、また、平均アスペクト比が30以下であると好ましく、それらの両方を満足することがより好ましい。更に好ましくは、平均粒径が0.01μmを超えて4μm未満であり、平均アスペクト比が10未満のフィラー、特に好ましくは平均粒径が0.01μmを超えて3μm未満、平均アスペクト比が2未満のフィラーである。
From the viewpoint of suppressing deformation of the
ここで、本明細書において、フィラーの粒子形状及び寸法は、Heywoodの定義を用い、粒子の平面図において、その粒子の輪郭(外周)に接する二つの平行線の最短距離を短径、最長距離を長径として測定される。平均粒径、平均長径、平均短径、平均アスペクト比は、単位体積中に長径Li、短径diのフィラーがNi個存在するとき、以下のように定義される。
平均粒径=平均長径=ΣLi2Ni/ΣLiNi
平均短径=Σdi2Ni/ΣdiNi
平均アスペクト比L/D=(ΣLi2Ni/ΣLiNi)/(Σdi2Ni/ΣdiNi)
Here, in this specification, the particle shape and size of the filler use the definition of Heywood, and in the plan view of the particle, the shortest distance between the two parallel lines in contact with the particle outline (periphery) is the shortest diameter and longest distance. Is measured as the major axis. The average particle diameter, average long diameter, average short diameter, and average aspect ratio are defined as follows when Ni fillers having a long diameter Li and a short diameter di exist in a unit volume.
Average particle diameter = Average major axis = ΣLi 2 Ni / ΣLiNi
Average minor axis = Σdi 2 Ni / ΣdiNi
Average aspect ratio L / D = (ΣLi 2 Ni / ΣLiNi) / (Σdi 2 Ni / ΣdiNi)
より具体的には、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて、測定対象のフィラーのサンプリングを行い、これを用いて粒子像を倍率1千倍から5万倍で撮影し、無作為に選んだ最低100個のフィラー粒子からそれぞれの長さを測定し求める。 More specifically, the filler to be measured was sampled using a scanning electron microscope (SEM), and a particle image was taken at a magnification of 1,000 to 50,000 times using this, and was randomly selected. Each length is measured and determined from a minimum of 100 filler particles.
本実施形態に係るフィラーは、公知のフィラーであれば特に限定されるものではなく、大別して有機フィラー、無機フィラーが挙げられる。 The filler according to this embodiment is not particularly limited as long as it is a known filler, and broadly includes organic fillers and inorganic fillers.
有機フィラーとしては、ポリアセタール樹脂と比較して、融点又はガラス転移点が高い炭化水素系の微細な有機フィラーが好ましい。その具体例としては、例えば、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂、飽和又は不飽和ポリエステル樹脂、脂肪族又は芳香族ポリアミド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂等の微紛及び微粒子、液晶ポリマー樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリサルフォン樹脂等のスーパーエンジニアプラスチック樹脂の微粉及び微粒子が挙げられる。有機フィラーは、低分子量の樹脂の粉末及び微粒子であってもよいし、高分子量、又は架橋された樹脂の粉末及び微粒子であってもよい。また、重合によって得られた樹脂を粉砕等の機械的処理によって上記の形状や粒径としたものであってもよい。有機フィラーは、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。 As the organic filler, a hydrocarbon-based fine organic filler having a high melting point or glass transition point is preferable as compared with the polyacetal resin. Specific examples thereof include fine powder and fine particles such as epoxy resin, melamine resin, urea resin, acrylic resin, phenol resin, fluororesin, saturated or unsaturated polyester resin, aliphatic or aromatic polyamide resin, polyphenylene ether resin, and the like. And fine powder and fine particles of super engineer plastic resin such as liquid crystal polymer resin, polyetherketone resin, polyimide resin, and polysulfone resin. The organic filler may be a low molecular weight resin powder and fine particles, or may be a high molecular weight or crosslinked resin powder and fine particles. Further, the resin obtained by polymerization may have a shape and particle diameter as described above by mechanical treatment such as pulverization. An organic filler is used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
無機フィラーとしては、例えば、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、シリカ、石英粉末、ガラスビーズ、ガラス粉、珪酸カルシウム、珪酸アルミニウム、カオリン、タルク、クレー、珪藻土、ウォラストナイトに代表される珪酸塩、酸化鉄、酸化チタン、アルミナ、酸化亜鉛に代表される金属酸化物、硫酸カルシウム、硫酸バリウムに代表される金属硫酸塩、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ドロマイトに代表される炭酸塩、その他、炭化珪素、窒化硅素、窒化硼素、各種金属粉末、マイカ、ガラスフレーク、ガラスバルーン、シリカバルーン、シラスバルーン、金属バルーン、ステンレス、アルミニウム、チタン、銅、真鍮等の金属の粒子が挙げられる。無機フィラーは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。 Examples of inorganic fillers include carbon black, carbon nanotubes, silica, quartz powder, glass beads, glass powder, calcium silicate, aluminum silicate, kaolin, talc, clay, diatomaceous earth, silicates represented by wollastonite, and iron oxide. , Titanium oxide, alumina, metal oxides typified by zinc oxide, calcium sulfate, metal sulfates typified by barium sulfate, calcium carbonate, magnesium carbonate, carbonates typified by dolomite, others, silicon carbide, silicon nitride , Boron nitride, various metal powders, mica, glass flakes, glass balloons, silica balloons, shirasu balloons, metal balloons, stainless steel, aluminum, titanium, copper, brass and other metal particles. An inorganic filler is used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
粒径をより小さくでき、粒度分布が狭いといった観点から、好ましい無機フィラーとして、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、シリカ、石英粉末、ガラスビーズ、ガラス粉、珪酸カルシウム、珪酸アルミニウム、カオリン、タルク、クレー、珪藻土、酸化鉄、酸化チタン、アルミナ、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、窒化硼素、マイカ、ガラスフレークが挙げられる。より好ましくは、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、シリカ、ガラスビーズ、ガラス粉、珪酸アルミニウム、カオリン、タルク、クレー、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、窒化硼素、マイカであり、さらに好ましくはカーボンブラック、カーボンナノチューブ、シリカ、カオリン、タルク、酸化亜鉛、炭酸カルシウムであり、特に好ましくは炭酸カルシウムである。 From the standpoint that the particle size can be reduced and the particle size distribution is narrow, preferred inorganic fillers are carbon black, carbon nanotubes, silica, quartz powder, glass beads, glass powder, calcium silicate, aluminum silicate, kaolin, talc, clay, diatomaceous earth. , Iron oxide, titanium oxide, alumina, zinc oxide, calcium carbonate, magnesium carbonate, boron nitride, mica, and glass flakes. More preferably, carbon black, carbon nanotube, silica, glass beads, glass powder, aluminum silicate, kaolin, talc, clay, zinc oxide, calcium carbonate, boron nitride, mica, and more preferably carbon black, carbon nanotube, silica , Kaolin, talc, zinc oxide and calcium carbonate, particularly preferably calcium carbonate.
本実施形態に係るフィラーは、樹脂との親和性を向上させるために公知の表面処理剤により表面処理を施されてもよい。表面処理剤としては、例えば、アミノシラン、エポキシシラン等のシランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、脂肪酸(飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸)、脂環族カルボン酸、樹脂酸、金属石鹸が挙げられる。しかしながら、これらの表面処理剤ははすばギア100の剛性を低下させる要因ともなり、この観点から、フィラーに対する表面処理剤の添加量は、好ましくは3質量%以下、より好ましくは2質量%以下であり、更に好ましくは実質的に表面処理されていないことである。
The filler according to this embodiment may be subjected to a surface treatment with a known surface treatment agent in order to improve the affinity with the resin. Examples of the surface treatment agent include silane coupling agents such as aminosilane and epoxysilane, titanate coupling agents, fatty acids (saturated fatty acids and unsaturated fatty acids), alicyclic carboxylic acids, resin acids, and metal soaps. However, these surface treatment agents also cause a reduction in the rigidity of the
また、フィラーが無機フィラーである場合、その無機フィラーは、表面処理を施されたもの及び未表面処理のもののいずれであっても使用可能であるが、成形表面の平滑性、機械的特性の面から表面処理の施されたものが好ましい場合がある。無機フィラーの表面処理に用いられる表面処理剤は従来公知のものであればよく、例えば、シラン系、チタネート系、アルミニウム系、ジルコニウム系等の各種カップリング処理剤が挙げられる。より具体的には、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、イソプロピルトリスステアロイルチタネート、ジイソプロポキシアンモニウムエチルアセテート、n−ブチルジルコネートが挙げられる。 In addition, when the filler is an inorganic filler, the inorganic filler can be used either surface-treated or unsurface-treated, but the surface of the molding surface is smooth and has mechanical characteristics. In some cases, a surface-treated product is preferable. The surface treatment agent used for the surface treatment of the inorganic filler may be a conventionally known one, and examples thereof include various coupling treatment agents such as silane, titanate, aluminum, and zirconium. More specifically, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, isopropyl tristearoyl titanate, diisopropoxyammonium ethyl acetate, n-butyl zirconate Is mentioned.
本実施形態に係るポリアセタール樹脂組成物を成形して得られるはすばギア100中のフィラーの含有量は、機械的特性の観点から、ポリアセタール樹脂100質量部に対して、5〜120質量部であると好ましい。フィラーの含有量が5質量部以上であることにより、フィラーを添加することに伴う上記効果をより有効に奏することができ、収縮による変形が一層抑制される。また、フィラーの含有量が120質量部以下であることにより、成形性及び耐久性が更に良好なものとなる傾向にある。
From the viewpoint of mechanical properties, the filler content in the
ギア回転試験前後での変形量及びギア回転試験に伴う音の増大を抑制する点から、ポリアセタール樹脂組成物におけるフィラーの含有量は、ポリアセタール樹脂100質量部に対して、5〜120質量部であると好ましく、より好ましくは5〜100質量部、更に好ましくは10〜100質量部、特に好ましくは20〜100質量部である。 The filler content in the polyacetal resin composition is 5 to 120 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyacetal resin from the viewpoint of suppressing the deformation amount before and after the gear rotation test and the increase in sound accompanying the gear rotation test. More preferably, it is 5-100 mass parts, More preferably, it is 10-100 mass parts, Most preferably, it is 20-100 mass parts.
ポリアセタール樹脂組成物が必要に応じて適当な添加剤を含有することにより、そのポリアセタール樹脂組成物を成形して得られるはすばギア100は、更に熱安定性に優れたものとなる。添加剤の好適な例としては、酸化防止剤、ホルムアルデヒド反応性窒素を有する重合体又は化合物、蟻酸捕捉剤、耐候(光)安定剤、離型剤、及び潤滑剤から選ばれる少なくとも1種である。添加剤は、ポリアセタール樹脂組成物中に、ポリアセタール樹脂100質量部に対して0.01〜10質量部含有されていると好ましい。
When the polyacetal resin composition contains an appropriate additive as required, the
酸化防止剤としては、ヒンダートフェノール系酸化防止剤が好ましい。具体的には、例えば、n−オクタデシル−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)−プロピオネート、n−オクタデシル−3−(3’−メチル−5’−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)−プロピオネート、n−テトラデシル−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)−プロピオネート、1,6−ヘキサンジオール−ビス−[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)−プロピオネート]、1,4−ブタンジオール−ビス−[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)−プロピオネート]、トリエチレングリコール−ビス−[3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)−プロピオネート]、ペンタエリスリトールテトラキス[メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタンが挙げられる。好ましくは、トリエチレングリコール−ビス−[3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)−プロピオネート]及びペンタエリスリトールテトラキス[メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタンである。これらの酸化防止剤は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。 As the antioxidant, a hindered phenol antioxidant is preferable. Specifically, for example, n-octadecyl-3- (3 ′, 5′-di-t-butyl-4′-hydroxyphenyl) -propionate, n-octadecyl-3- (3′-methyl-5′-) t-butyl-4′-hydroxyphenyl) -propionate, n-tetradecyl-3- (3 ′, 5′-di-t-butyl-4′-hydroxyphenyl) -propionate, 1,6-hexanediol-bis- [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) -propionate], 1,4-butanediol-bis- [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) ) -Propionate], triethylene glycol-bis- [3- (3-tert-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl) -propionate], pentaerythritol tetrakis Methylene-3- (3 ', 5'-di -t- butyl-4'-hydroxyphenyl) propionate], and methane. Preferably, triethylene glycol-bis- [3- (3-t-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl) -propionate] and pentaerythritol tetrakis [methylene-3- (3 ′, 5′-di-t -Butyl-4'-hydroxyphenyl) propionate] methane. These antioxidants are used alone or in combination of two or more.
ホルムアルデヒド反応性窒素を有する重合体又は化合物の例としては、ナイロン4−6、ナイロン6、ナイロン6−6、ナイロン6−10、ナイロン6−12、ナイロン12等のポリアミド樹脂、及びこれらの重合体、例えば、ナイロン6/6−6/6−10、ナイロン6/6−12が挙げられる。また、他の例としては、アクリルアミド及びその誘導体、アクリルアミド及びその誘導体と他のビニルモノマーとの共重合体が挙げられ、より具体的には、アクリルアミド及びその誘導体と他のビニルモノマーとを金属アルコラートの存在下で重合して得られたポリ−β−アラニン共重合体が挙げられる。その他のホルムアルデヒド反応性窒素を有する重合体又は化合物の例としては、アミド化合物、アミノ置換トリアジン化合物、アミノ置換トリアジン化合物とホルムアルデヒドとの付加物、アミノ置換トリアジン化合物とホルムアルデヒドとの縮合物、尿素、尿素誘導体、ヒドラジン誘導体、イミダゾール化合物、イミド化合物が挙げられる。 Examples of polymers or compounds having formaldehyde-reactive nitrogen include nylon resins such as nylon 4-6, nylon 6, nylon 6-6, nylon 6-10, nylon 6-12, nylon 12, and polymers thereof. Examples thereof include nylon 6 / 6-6 / 6-10 and nylon 6 / 6-12. Other examples include acrylamide and derivatives thereof, and copolymers of acrylamide and derivatives thereof with other vinyl monomers. More specifically, acrylamide and derivatives thereof with other vinyl monomers are converted into metal alcoholates. And a poly-β-alanine copolymer obtained by polymerization in the presence of. Examples of other polymers or compounds having formaldehyde-reactive nitrogen include amide compounds, amino-substituted triazine compounds, adducts of amino-substituted triazine compounds and formaldehyde, condensates of amino-substituted triazine compounds and formaldehyde, urea, urea Examples include derivatives, hydrazine derivatives, imidazole compounds, and imide compounds.
アミド化合物の具体例としては、イソフタル酸ジアミドなどの多価カルボン酸アミド、アントラニルアミドが挙げられる。アミノ置換トリアジン化合物の具体例としては、2,4−ジアミノ−sym−トリアジン、2,4,6−トリアミノ−sym−トリアジン、N−ブチルメラミン、N−フェニルメラミン、N,N−ジフェニルメラミン、N,N−ジアリルメラミン、ベンゾグアナミン(2,4−ジアミノ−6−フェニル−sym−トリアジン)、アセトグアナミン(2,4−ジアミノ−6−メチル−sym−トリアジン)、2,4−ジアミノ−6−ブチル−sym−トリアジンが挙げられる。アミノ置換トリアジン化合物とホルムアルデヒドとの付加物の具体例としては、N−メチロールメラミン、N,N’−ジメチロールメラミン、N,N’,N”−トリメチロールメラミンが挙げられる。アミノ置換トリアジン化合物とホルムアルデヒドとの縮合物の具体例としては、メラミン・ホルムアルデヒド縮合物が挙げられる。尿素誘導体の例としては、N−置換尿素、尿素縮合体、エチレン尿素、ヒダントイン化合物、ウレイド化合物が挙げられる。N−置換尿素の具体例としては、アルキル基等の置換基が置換したメチル尿素、アルキレンビス尿素、アーリル置換尿素が挙げられる。尿素縮合体の具体例としては、尿素とホルムアルデヒドとの縮合体が挙げられる。ヒダントイン化合物の具体例としては、ヒダントイン、5,5−ジメチルヒダントイン、5,5−ジフェニルヒダントインが挙げられる。ウレイド化合物の具体例としては、アラントインが挙げられる。ヒドラジン誘導体の具体例としては、ヒドラジド化合物が挙げられる。ヒドラジド化合物の具体例としては、ジカルボン酸ジヒドラジドが挙げられ、更に具体的には、マロン酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド、グルタル酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、ピメリン酸ジヒドラジド、スペリン酸ジヒドラジド、アゼライン酸ジヒドラジド、セバチン酸ジヒドラジド、ドデカン二酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、フタル酸ジヒドラジド、2,6−ナフタレンジカルボジヒドラジド等が挙げられる。イミド化合物の具体例としては、スクシンイミド、グルタルイミド、フタルイミドが挙げられる。 Specific examples of the amide compound include polycarboxylic acid amides such as isophthalic acid diamide and anthranilamides. Specific examples of the amino-substituted triazine compound include 2,4-diamino-sym-triazine, 2,4,6-triamino-sym-triazine, N-butylmelamine, N-phenylmelamine, N, N-diphenylmelamine, N , N-diallylmelamine, benzoguanamine (2,4-diamino-6-phenyl-sym-triazine), acetoguanamine (2,4-diamino-6-methyl-sym-triazine), 2,4-diamino-6-butyl -Sym-triazine is mentioned. Specific examples of the adduct of an amino-substituted triazine compound and formaldehyde include N-methylol melamine, N, N′-dimethylol melamine, and N, N ′, N ″ -trimethylol melamine. Specific examples of condensates with formaldehyde include melamine / formaldehyde condensates, and examples of urea derivatives include N-substituted urea, urea condensates, ethylene urea, hydantoin compounds, and ureido compounds. Specific examples of substituted urea include methylurea, alkylenebisurea, and aryl substituted urea substituted with a substituent such as an alkyl group, etc. Specific examples of urea condensates include condensates of urea and formaldehyde. Specific examples of hydantoin compounds include hydantoin, 5,5-di Specific examples of ureido compounds include allantoin, specific examples of hydrazine derivatives include hydrazide compounds, and specific examples of hydrazide compounds include dicarboxylic acids. More specifically, malonic acid dihydrazide, succinic acid dihydrazide, glutaric acid dihydrazide, adipic acid dihydrazide, pimelic acid dihydrazide, speric acid dihydrazide, azelaic acid dihydrazide, sebacic acid dihydrazide, dodecanedioic acid dihydrazide Dihydrazide, phthalic acid dihydrazide, 2,6-naphthalenedicarbodihydrazide, etc. Specific examples of imide compounds include succinimide, glutarimide, and phthalimide. It is below.
これらのホルムアルデヒド反応性窒素原子を有する重合体又化合物は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。 These polymers or compounds having formaldehyde-reactive nitrogen atoms are used alone or in combination of two or more.
蟻酸捕捉剤としては、上記のアミノ置換トリアジン化合物、アミノ置換トリアジン化合物とホルムアルデヒドとの縮合物、例えば、メラミン・ホルムアルデヒド縮合物が挙げられる。他の蟻酸捕捉剤としては、例えば、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物、無機酸塩、カルボン酸塩又はアルコキシドが挙げられる。より具体的には、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム若しくはバリウムの水酸化物、上記金属の炭酸塩、リン酸塩、珪酸塩、ホウ酸塩、カルボン酸塩、層状複水酸化物が挙げられる。 Examples of the formic acid scavenger include the above-mentioned amino-substituted triazine compounds, condensates of amino-substituted triazine compounds and formaldehyde, for example, melamine / formaldehyde condensates. Examples of other formic acid scavengers include alkali metal or alkaline earth metal hydroxides, inorganic acid salts, carboxylate salts, and alkoxides. More specifically, sodium, potassium, magnesium, calcium or barium hydroxides, carbonates, phosphates, silicates, borates, carboxylates and layered double hydroxides of the above metals may be mentioned.
上記カルボン酸塩におけるカルボン酸としては、10〜36個の炭素原子を有する飽和又は不飽和脂肪族カルボン酸が好ましく、これらのカルボン酸は水酸基で置換されていてもよい。飽和又は不飽和脂肪族カルボン酸塩の具体的な例としては、ジミリスチン酸カルシウム、ジパルミチン酸カルシウム、ジステアリン酸カルシウム、(ミリスチン酸−パルミチン酸)カルシウム、(ミリスチン酸−ステアリン酸)カルシウム、(パルミチン酸−ステアリン酸)カルシウムが挙げられ、中でも好ましくは、ジパルミチン酸カルシウム、ジステアリン酸カルシウムである。 The carboxylic acid in the carboxylate is preferably a saturated or unsaturated aliphatic carboxylic acid having 10 to 36 carbon atoms, and these carboxylic acids may be substituted with a hydroxyl group. Specific examples of saturated or unsaturated aliphatic carboxylates include calcium dimyristate, calcium dipalmitate, calcium distearate, (myristic acid-palmitic acid) calcium, (myristic acid-stearic acid) calcium, ( (Palmitic acid-stearic acid) calcium is mentioned, and among them, calcium dipalmitate and calcium distearate are preferable.
層状複水酸化物としては、例えば下記一般式(3)で表されるハイドロタルサイト類をあげることができる。
〔(M2+)1-X(M3+)X(OH)2〕X +〔(An-)x/n・mH2O〕X - (3)
ここで、式中、M2+は2価金属、M3+は3価金属、An-ハn価(nは1以上の整数)のアニオンを示し、Xは、0<X≦0.33の範囲の数であり、mは正の数である。
Examples of the layered double hydroxide include hydrotalcites represented by the following general formula (3).
[(M 2+ ) 1-X (M 3+ ) X (OH) 2 ] X + [(A n− ) x / n · mH 2 O] X − (3)
Here, in the formula, M 2+ is a divalent metal, M 3+ is a trivalent metal, A n-C n-valent (n is an integer of 1 or more) denotes an anion of, X is, 0 <X ≦ 0. It is a number in the range of 33, and m is a positive number.
一般式(3)において、M2+の例としてはMg2+、Mn2+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+が挙げられる。M3+の例としては、Al3+、Fe3+、Cr3+、Co3+、In3+が挙げられる。An-の例としては、OH-、F-、Cl-、Br-、NO3 -、CO3 2-、SO4 2-、Fe(CN)6 3-、CH3COO-、シュウ酸イオン、サリチル酸イオンが挙げられ、特に好ましいのは、CO3 2-、OH-である。上記一般式(3)で表されるハイドロタルサイト類の具体例としては、Mg0.75Al0.25(OH)2(CO3)0.125・0.5H2Oで示される天然ハイドロタルサイト、Mg4.5Al2(OH)13CO3・3.5H2O、Mg4.3Al2(OH)12.6CO3等で示される合成ハイドロタルサイトが挙げられる。 In the general formula (3), examples of M 2+ include Mg 2+ , Mn 2+ , Fe 2+ , Co 2+ , Ni 2+ , Cu 2+ , and Zn 2+ . Examples of M 3+ include Al 3+ , Fe 3+ , Cr 3+ , Co 3+ and In 3+ . Examples of A n- is, OH -, F -, Cl -, Br -, NO 3 -, CO 3 2-, SO 4 2-, Fe (CN) 6 3-, CH 3 COO -, oxalic acid ion And salicylic acid ions, and CO 3 2− and OH − are particularly preferable. Specific examples of the hydrotalcite represented by the general formula (3) include natural hydrotalcite represented by Mg 0.75 Al 0.25 (OH) 2 (CO 3 ) 0.125 · 0.5H 2 O, Mg 4.5 Al Examples thereof include synthetic hydrotalcite represented by 2 (OH) 13 CO 3 .3.5H 2 O, Mg 4.3 Al 2 (OH) 12.6 CO 3 and the like.
これらの蟻酸捕捉剤は、1種を単独で又は2種を組み合わせて用いられる。 These formic acid scavengers are used singly or in combination of two.
耐候(光)安定剤としては、ベンゾトリアゾール系及び蓚酸アニリド系紫外線吸収剤及びヒンダードアミン系光安定剤からなる群より選ばれる1種又は2種以上が好ましい。 The weather resistance (light) stabilizer is preferably one or more selected from the group consisting of benzotriazole-based and oxalic acid anilide-based UV absorbers and hindered amine-based light stabilizers.
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤の例としては、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチル−フェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−ブチル−フェニル)ベンゾトリアゾール、2−[2’−ヒドロキシ−3’,5’−ビス(α,α−ジメチルベンジル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2’−ヒドロキシ−3’,5’−ビス−(α,α−ジメチルベンジル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−4’−オクトキシフェニル)ベンゾトリアゾールが挙げられる。蓚酸アリニド系紫外線吸収剤の例としては、2−エトキシ−2’−エチルオキザリックアシッドビスアニリド、2−エトキシ−5−t−ブチル−2’−エチルオキザリックアシッドビスアニリド、2−エトキシ−3’−ドデシルオキザリックアシッドビスアニリドが挙げられる。これらの中では、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤が好ましく、より好ましくは2−[2’−ヒドロキシ−3’,5’−ビス−(α,α−ジメチルベンジル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−ブチル−フェニル)ベンゾトリアゾールである。これらの紫外線吸収剤は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。 Examples of benzotriazole ultraviolet absorbers include 2- (2′-hydroxy-5′-methyl-phenyl) benzotriazole and 2- (2′-hydroxy-3 ′, 5′-di-t-butyl-phenyl). ) Benzotriazole, 2- [2′-hydroxy-3 ′, 5′-bis (α, α-dimethylbenzyl) phenyl] -2H-benzotriazole, 2- [2′-hydroxy-3 ′, 5′-bis -(Α, α-dimethylbenzyl) phenyl] -2H-benzotriazole, 2- (2′-hydroxy-4′-octoxyphenyl) benzotriazole. Examples of the oxalic acid alinide ultraviolet absorbers include 2-ethoxy-2′-ethyloxalic acid bisanilide, 2-ethoxy-5-tert-butyl-2′-ethyloxalic acid bisanilide, and 2-ethoxy. -3'-dodecyl oxalic acid bisanilide. In these, a benzotriazole type ultraviolet absorber is preferable, More preferably, 2- [2′-hydroxy-3 ′, 5′-bis- (α, α-dimethylbenzyl) phenyl] -2H-benzotriazole, 2 -(2'-hydroxy-3 ', 5'-di-t-butyl-phenyl) benzotriazole. These ultraviolet absorbers are used alone or in combination of two or more.
ヒンダードアミン系光安定剤の例としては、N,N’,N”,N’’’−テトラキス−(4,6−ビス−(ブチル−(N−メチル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)アミノ)−トリアジン−2−イル)−4,7−ジアザデカン−1,10−ジアミン、ジブチルアミン・1,3,5−トリアジン・N,N’−ビス(2,2,6,6,テトラメチル−4−ピペリジル−1,6−ヘキサメチレンジアミンとN−(2,2,6,6,テトラメチル−4−ピペリジル)ブチルアミンとの重縮合物、ポリ[{6−(1,1,3,3―テトラメチルブチル)アミノ−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル}{(2,2,6,6,テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}ヘキサメチレン{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}]、コハク酸ジメチルと4−ヒドロキシ−2,2,6,6,テトラメチル−1−ピペリジンエタノールとの縮合物、デカン2酸ビス(2,2,6,6−テトラメチル−1(オクチルオキシ)−4−ピペリジニル)エステルと1,1−ジメチルエチルヒドロペルオキシドとオクタンとの反応生成物、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)[[3,5−ビス(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシフェニル]メチル]ブチルマロネート、メチル1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジルセバケート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)−セバケート、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸と1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジノールとβ,β,β’,β’,−テトラメチル−3,9−[2,4,8,10−テトラオキサスピロ(5,5)ウンデカン]ジエタノールとの縮合物が挙げられる。好ましくは、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)−セバケート、ビス−(N−メチル−2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジニル)セバケート、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸と1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジノールとβ,β,β’,β’,−テトラメチル−3,9−[2,4,8,10−テトラオキサスピロ(5,5)ウンデカン]ジエタノールとの縮合物である。これらのヒンダードアミン系光安定剤は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。 Examples of hindered amine light stabilizers include N, N ′, N ″, N ′ ″-tetrakis- (4,6-bis- (butyl- (N-methyl-2,2,6,6-tetramethyl). Piperidin-4-yl) amino) -triazin-2-yl) -4,7-diazadecane-1,10-diamine, dibutylamine, 1,3,5-triazine, N, N′-bis (2,2,2) A polycondensate of 6,6, tetramethyl-4-piperidyl-1,6-hexamethylenediamine and N- (2,2,6,6, tetramethyl-4-piperidyl) butylamine, poly [{6- ( 1,1,3,3-tetramethylbutyl) amino-1,3,5-triazine-2,4-diyl} {(2,2,6,6, tetramethyl-4-piperidyl) imino} hexamethylene { (2,2,6,6-tetramethyl-4-pi Lysyl) imino}], a condensation product of dimethyl succinate and 4-hydroxy-2,2,6,6, tetramethyl-1-piperidineethanol, bis (2,2,6,6-tetramethyl-decanoate) 1 (octyloxy) -4-piperidinyl) ester, 1,1-dimethylethyl hydroperoxide and octane, the reaction product bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) [[3 5-bis (1,1-dimethylethyl) -4-hydroxyphenyl] methyl] butyl malonate, methyl 1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl sebacate, bis (2,2,6, 6-tetramethyl-4-piperidyl) -sebacate, 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid and 1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinol and β, β, And a condensate with ', β',-tetramethyl-3,9- [2,4,8,10-tetraoxaspiro (5,5) undecane] diethanol, preferably bis (2,2, 6,6-tetramethyl-4-piperidyl) -sebacate, bis- (N-methyl-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl) sebacate, 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid And 1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinol and β, β, β ′, β ′,-tetramethyl-3,9- [2,4,8,10-tetraoxaspiro (5, 5) Undecane] Condensates with diethanol These hindered amine light stabilizers are used alone or in combination of two or more.
離型剤、潤滑剤としては、例えば、アルコール、脂肪酸及びそれらの脂肪酸エステル、ポリオキシアルキレングリコール、平均重合度が10〜500であるオレフィン化合物、シリコーンが好ましく使用される。 As the release agent and lubricant, for example, alcohol, fatty acid and fatty acid ester thereof, polyoxyalkylene glycol, olefin compound having an average polymerization degree of 10 to 500, and silicone are preferably used.
本実施形態に係るポリアセタール樹脂組成物は、本発明の目的を損なわない範囲で、上記以外の公知の添加剤を必要に応じて更に含有することができる。そのような添加剤として、具体的には、結晶核剤、導電材、熱可塑性樹脂、及び熱可塑性エラストマー、顔料が挙げられる。 The polyacetal resin composition according to the present embodiment may further contain known additives other than those described above as necessary within a range not impairing the object of the present invention. Specific examples of such additives include crystal nucleating agents, conductive materials, thermoplastic resins, thermoplastic elastomers, and pigments.
導電剤としては、例えば、導電性カーボンブラック、グラファイト、カーボンナノチューブ、金属粉末又は繊維が挙げられる。 Examples of the conductive agent include conductive carbon black, graphite, carbon nanotube, metal powder, or fiber.
熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリカーネート樹脂、未硬化のエポキシ樹脂が挙げられる。また、これらの樹脂の変性物も例示される。熱可塑性エラストマーとしては、例えば、ポリウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリスチレン系エラストマー、ポリアミド系エラストマーが挙げられる。 Examples of the thermoplastic resin include polyolefin resin, acrylic resin, styrene resin, polycarbonate resin, and uncured epoxy resin. In addition, modified products of these resins are also exemplified. Examples of the thermoplastic elastomer include polyurethane elastomers, polyester elastomers, polystyrene elastomers, and polyamide elastomers.
顔料として、所望に応じてポリアセタール樹脂に通常用いられる公知の顔料を、本発明の目的を妨げない範囲で用いることができる。そのような顔料としては、例えば、無機系顔料、有機系顔料、メタリック系顔料、蛍光顔料が挙げられる。無機系顔料としては、樹脂の着色用として一般的に使用されているものを用いることができ、例えば、硫化亜鉛、酸化チタン、硫酸バリウム、チタンイエロー、コバルトブルー、燃成顔料、炭酸塩、りん酸塩、酢酸塩やカーボンブラック、アセチレンブラック、ランプブラック、塩素性炭素鉛、塩基性硫酸鉛、塩基性珪酸鉛、金属硫化物が挙げられる。有機系顔料としては、例えば、縮合ウゾ系、イノン系、フロタシアニン系、モノアゾ系、ジアゾ系、ポリアゾ系、アゾメチン系、メチン系、インダンスロン系、ピランスロン系、フラバンスロン系、ベンゼンスロン系、ペリノン系、イソインドリン系、イソインドリノン系、ピルールピロール系、キノフタロン系、アンスラキノン系、複素環系、ペンノン系、キナクリドン系、チオインジコ系、ベリレン系、ジオキサジン系、フタロシアニン系の顔料が挙げられる。 As the pigment, a known pigment usually used for a polyacetal resin can be used as long as it does not interfere with the purpose of the present invention. Examples of such pigments include inorganic pigments, organic pigments, metallic pigments, and fluorescent pigments. As the inorganic pigment, those generally used for coloring a resin can be used. For example, zinc sulfide, titanium oxide, barium sulfate, titanium yellow, cobalt blue, combustion pigment, carbonate, phosphorus Examples thereof include acid salts, acetate salts, carbon black, acetylene black, lamp black, chlorinated carbon lead, basic lead sulfate, basic lead silicate, and metal sulfide. Organic pigments include, for example, condensed ouzo, inone, furothocyanine, monoazo, diazo, polyazo, azomethine, methine, indanthrone, pyranthrone, flavanthrone, benzenethrone, perinone Pigments based on azoind, isoindoline, isoindolinone, pyrrole pyrrole, quinophthalone, anthraquinone, heterocyclic, pennon, quinacridone, thioindico, berylene, dioxazine, and phthalocyanine.
これらの顔料は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられるが、必要とする色調を得るために通常は2種以上を組み合わせて用いられる。 These pigments are used singly or in combination of two or more, but are usually used in combination of two or more in order to obtain the required color tone.
はすばギア100における顔料の総含有量は、ポリアセタール樹脂100質量部に対して、0.005〜5.0質量部であると好ましい。ポリアセタール樹脂の熱安定性の点から、その含有量は5.0質量部以下であることが好ましい。
The total pigment content in the
本実施形態に係るポリアセタール樹脂組成物のMFRは、はすばギア100を容易に得る観点から、1〜110g/10分であるが、ギア回転試験前後での変形量、ギア回転試験に伴う音の増大を更に抑制する観点から、3〜80g/10分であることが好ましく、さらに好ましくは6〜40g/10分である。なお、ポリアセタール樹脂組成物のMFRは、ISO1133(1997)の条件Dで規定された測定法に準拠し、加熱筒温度190℃、荷重2160gで押し出される流出量を10分間当たりに換算することによって導出される。
The MFR of the polyacetal resin composition according to the present embodiment is 1 to 110 g / 10 minutes from the viewpoint of easily obtaining the
また、ポリアセタール樹脂組成物の好適な融点は、ギア回転試験前後での変形量、ギア回転試験に伴う音の増大抑制の観点から162℃〜173℃であり、好ましくは167℃〜173℃、より好ましくは167℃〜171℃である。融点が167℃〜171℃のポリアセタールコポリマーは、トリオキサンに対して1.3〜3.5mol%程度のコモノマーを用いることにより得ることができる。 Moreover, the suitable melting | fusing point of a polyacetal resin composition is 162 degreeC-173 degreeC from a viewpoint of the deformation | transformation amount before and behind a gear rotation test, and the increase suppression of the sound accompanying a gear rotation test, Preferably it is 167 degreeC-173 degreeC. Preferably it is 167 degreeC-171 degreeC. A polyacetal copolymer having a melting point of 167 ° C. to 171 ° C. can be obtained by using a comonomer of about 1.3 to 3.5 mol% with respect to trioxane.
本実施形態のはすばギア100を得るために用いるポリアセタール樹脂組成物は、一般的な押出機を用いて製造される。押出機としては1軸又は多軸混練押出機が挙げられ、中でも減圧装置を備えた2軸押出機が好ましい。該ポリアセタール樹脂組成物を製造する方法としては、ポリアセタール樹脂と、フィラーと必要に応じて添加剤とを、必要に応じて押出機のトップフィード口(メインフィード口)から供給して溶融混練する方法、ポリアセタールを押出機のトップフィード口から供給し、フィラーと添加剤とをサイドフィード口から供給してそれらを溶融混練する方法が挙げられ、後者の方法が好ましい。
The polyacetal resin composition used to obtain the
ポリアセタール樹脂組成物を成形して、その成形体である本実施形態のはすばギア100を得る方法については特に制限されず、はすばギア100は、公知の成形方法、例えば、押出成形、射出成形、真空成形、ブロー成形、射出圧縮成形、加飾成形、他材質成形、ガスアシスト射出成形、発砲射出成形、低圧成形、超薄肉射出成形(超高速射出成形)又は金型内複合成形(インサート成形、アウトサート成形)によって得られる。
A method for molding the polyacetal resin composition and obtaining the
本実施形態のはすばギア100は、回転試験前後での変形量が小さく、かつ、ギア回転試験に伴う音の増大が小さいものである。この要因は、はすばギア100の原料となるポリアセタール樹脂組成物の引張弾性率を3500〜7000MPaに調整することによって、歯車にかかる負荷に対する歯車全体及び一歯毎の変形量が低減されるため、回転により歯が受ける疲労が少なくなり、その結果、回転試験前の歯形を維持しやすくなるためと推測される。ただし、要因はこれに限定されない。また、本実施形態のはすばギア100は、その形状に起因して、本来的に、ギアの噛み合いによる音の発生が小さいものである。
The
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は上記本実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。例えば、本発明のはすばギアの寸法及び形状は、図1及び2に示したものに限定されず、上記本実施形態のはすばギア100は、右ねじれ方向のものであったが、もちろん左ねじれ方向のものであってもよい。
As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated, this invention is not limited to the said this embodiment. The present invention can be variously modified without departing from the gist thereof. For example, the size and shape of the helical gear of the present invention are not limited to those shown in FIGS. 1 and 2, and the
以下、実施例及び比較例よって本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらによって何ら限定されるものではない。
なお、以下の実施例、比較例における評価、測定方法は以下の通りである。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention more concretely, this invention is not limited at all by these.
The evaluation and measurement methods in the following examples and comparative examples are as follows.
〈引張弾性率〉
住友重機械工業(株)製の射出成形機(商品名「SH―75」)を用いて、シリンダー温度205℃、射出圧力60MPa、射出時間15秒、冷却時間25秒、金型温度90℃の条件にて、ISO9988−2に準拠して、ポリアセタール樹脂組成物から評価用試験片を得て、ISO178に準拠してその試験片の引張弾性率を測定した。
<Tensile modulus>
Using an injection molding machine (trade name “SH-75”) manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd., cylinder temperature 205 ° C., injection pressure 60 MPa, injection time 15 seconds, cooling time 25 seconds, mold temperature 90 ° C. Under the conditions, a test piece for evaluation was obtained from the polyacetal resin composition in accordance with ISO9988-2, and the tensile modulus of the test piece was measured in accordance with ISO178.
〈はすばギアの作製〉
住友重機工業(株)製の射出成形機(商品名「SH−75」)を用いて、シリンダー温度200℃、射出圧力60MPa、射出時間15秒、冷却時間25秒、金型温度80℃の条件にて、右ねじれ方向、ピッチ円直径80mm、モジュール1、リブの厚さ1.5mmのはすばギアを作製した。なお、各実施例、比較例におけるはすばギアのねじれ角、歯幅、ウエブの厚さ、リブの数は表1に示すとおりにし、上述以外の点については図1及び2に示すはすばギアと同様の形状とした。
<Production of helical gear>
Using an injection molding machine (trade name “SH-75”) manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd., conditions of cylinder temperature 200 ° C., injection pressure 60 MPa, injection time 15 seconds, cooling time 25 seconds, mold temperature 80 ° C. A helical gear having a right twist direction, a pitch circle diameter of 80 mm, a module 1, and a rib thickness of 1.5 mm was manufactured. In each of the examples and the comparative examples, the helical angle of the helical gear, the tooth width, the web thickness, and the number of ribs are as shown in Table 1, and the points other than the above are shown in FIGS. The shape is the same as that of the gear.
〈ギア回転試験前後での変形量〉
上述のようにして得られたはすばギアについて、歯車噛合回転測定機(株式会社東芝製)を用いて、以下の条件にてギア噛み合い試験を行った。その試験前後での歯車精度について、歯車精度測定器(大阪精密機械株式会社製)を用い、JISB1702−1:1998に準拠して、90°間隔の4歯における歯形誤差、及び歯筋誤差を測定し、その変化量を求めた。その歯形誤差の変化量と歯筋誤差の変化量とを合計した数値(差の合計)が大きいほど、はすばギアの変形量が大きいと判断した。
トルク:2Nm、回転数:500rpm、測定温度:23℃、時間:24時間
相手歯車:モジュール1、ピッチ円直径80mm、実施例とは逆の左ねじれであり、同じねじれ角の金属製はすばギア
<Deformation before and after the gear rotation test>
For the helical gear obtained as described above, a gear meshing test was performed under the following conditions using a gear meshing rotation measuring machine (manufactured by Toshiba Corporation). Regarding the gear accuracy before and after the test, a gear accuracy measuring device (manufactured by Osaka Seimitsu Co., Ltd.) was used to measure tooth profile errors and tooth trace errors in 90 teeth at 4 teeth in accordance with JIS B1702-1: 1998. Then, the amount of change was obtained. It was determined that the larger the numerical value (total difference) of the change amount of the tooth profile error and the change amount of the tooth trace error, the greater the deformation amount of the helical gear.
Torque: 2 Nm, rotation speed: 500 rpm, measurement temperature: 23 ° C., time: 24 hours, mating gear: module 1, pitch circle diameter 80 mm, counterclockwise torsion opposite to that of the example, and a metal screw with the same helix angle gear
〈ギア回転試験時に発生する音の評価〉
上述のようにして得られたはすばギアについて、歯車噛合回転測定機(株式会社東芝製)を用いて、以下の条件にてギア噛み合い試験を行った。その試験の開始直後(表2中「前」と表記。)及び終了直前(表2中「後」と表記。)の噛み合いにより発生する音圧レベル[dBA]を、はすばギアから80cm離れた位置に騒音計(Lion社製)を設置して測定した。試験開始直後と終了直前との音圧レベルの差を求めた。この音圧レベルの差が小さいほど、音の増大が抑制されていると判断した。
トルク:2Nm、回転数:500rpm、測定温度:23℃、時間:24時間
相手歯車:モジュール1、ピッチ円直径80mm、実施例と同じねじれ角の金属製はすばギア
<Evaluation of sound generated during gear rotation test>
For the helical gear obtained as described above, a gear meshing test was performed under the following conditions using a gear meshing rotation measuring machine (manufactured by Toshiba Corporation). The sound pressure level [dBA] generated by the engagement immediately after the start of the test (indicated as “front” in Table 2) and immediately before the end (indicated as “after” in Table 2) is 80 cm away from the helical gear. A sound level meter (manufactured by Lion) was installed at the above position. The difference in sound pressure level between immediately after the start of the test and immediately before the end was determined. It was determined that the increase in sound was suppressed as the difference in sound pressure level was smaller.
Torque: 2 Nm, rotation speed: 500 rpm, measurement temperature: 23 ° C., time: 24 hours, mating gear: module 1, pitch circle diameter 80 mm, metal helical gear with the same helix angle as the embodiment
〈フィラーの平均粒径、平均アスペクト比の測定〉
まず、日本電子株式会社製のファインコーターを用いて30mA、60秒間のコーティング条件にて顕微鏡観察用のフィラーの試料を作製した。次いで、その試料におけるフィラーの形状を、日本電子株式会社製の走査型電子顕微鏡を用いて、加速電圧9.00kV、印加電流10.0μAの条件で観察した。を基板上に塗布した。以下の装置を用いて以下の条件にて観察し、その平均粒径、平均アスペクト比(平均長径と平均短径との比)を求めた。
<Measurement of average particle diameter and average aspect ratio of filler>
First, a filler sample for microscopic observation was prepared using a fine coater manufactured by JEOL Ltd. under a coating condition of 30 mA for 60 seconds. Subsequently, the shape of the filler in the sample was observed under the conditions of an acceleration voltage of 9.00 kV and an applied current of 10.0 μA using a scanning electron microscope manufactured by JEOL Ltd. Was coated on the substrate. Observation was carried out under the following conditions using the following apparatus, and the average particle diameter and average aspect ratio (ratio of average major axis to average minor axis) were determined.
[原材料]
〈ポリアセタール樹脂(a−1)〉
熱媒を通すことができるジャッケット付きの2軸セルフクリーニングタイプの重合機(L/D=8)を80℃に調整し、そこにトリオキサンを4kg/時間、コモノマーとして1,3−ジオキソランを42.8g/時間(トリオキサン100mol%に対して、1.3mol%)、連鎖移動剤としてメチラールをトリオキサン1molに対して2.35×10-3mol、連続的に添加した。さらに重合触媒として三フッ化硼素ジ−n−ブチルエーテラートをトリオキサン1molに対して1.5×10-5molとなる量で連続的に重合機に添加し重合を行なった。重合機より排出されたポリアセタールコポリマーをトリエチルアミン0.1%水溶液中に投入し重合触媒の失活を行なった。重合触媒の失活したポリアセタールコポリマーを遠心分離機でろ過した後、ポリアセタールコポリマー100質量部に対して、第4級アンモニウム化合物として水酸化コリン蟻酸塩(トリエチル−2−ヒドロキシエチルアンモニウムフォルメート)を含有した水溶液1質量部を添加して、均一に混合した後、120℃で乾燥した。水酸化コリン蟻酸塩の添加量は、添加する水酸化コリン蟻酸塩を含有した水溶液中の水酸化コリン蟻酸塩の濃度を調整することにより行い、上記式(2)で表される窒素量に換算して20質量ppmとした。乾燥後のポリアセタールコポリマーをベント付き2軸スクリュー式押出機に供給し、押出機中の溶融しているポリアセタールコポリマー100質量部に対して水を0.5質量部添加し、押出機設定温度200℃、押出機における滞留時間7分間の条件で、その不安定末端部分の分解除去処理を行なった。不安定末端部分の分解されたポリアセタールコポリマーは、ベント真空度20Torrの条件下で脱揮され、押出機のダイス部よりストランドとして押し出され、ペレット化された。このようにして得られたポリアセタール樹脂(aa−1)の融点は169.5℃、MFRは30g/10分であった。
[raw materials]
<Polyacetal resin (a-1)>
A biaxial self-cleaning type polymerization machine (L / D = 8) with a jacket capable of passing a heating medium was adjusted to 80 ° C., 4 kg / hour of trioxane, and 1,3-dioxolane as a comonomer was 42. 8 g / hour (1.3 mol% with respect to 100 mol% of trioxane) and 2.35 × 10 −3 mol of methylal as a chain transfer agent were continuously added with respect to 1 mol of trioxane. Further, boron trifluoride di-n-butyl etherate as a polymerization catalyst was continuously added to the polymerization machine in an amount of 1.5 × 10 −5 mol with respect to 1 mol of trioxane to carry out polymerization. The polyacetal copolymer discharged from the polymerization machine was put into a 0.1% aqueous solution of triethylamine to deactivate the polymerization catalyst. After filtering the deactivated polyacetal copolymer of the polymerization catalyst, 100 parts by mass of the polyacetal copolymer contains choline formate (triethyl-2-hydroxyethylammonium formate) as a quaternary ammonium compound. 1 part by mass of the aqueous solution was added and mixed uniformly, and then dried at 120 ° C. The added amount of choline formate is adjusted by adjusting the concentration of choline formate in the aqueous solution containing the added choline formate, and converted to the amount of nitrogen represented by the above formula (2). To 20 ppm by mass. The dried polyacetal copolymer is supplied to a vented twin screw extruder, and 0.5 parts by mass of water is added to 100 parts by mass of the melted polyacetal copolymer in the extruder, and the extruder set temperature is 200 ° C. The unstable end portion was decomposed and removed under the condition of a residence time of 7 minutes in the extruder. The polyacetal copolymer with the unstable terminal portion decomposed was devolatilized under a condition of a vent vacuum of 20 Torr, extruded as a strand from the die portion of the extruder, and pelletized. The polyacetal resin (aa-1) thus obtained had a melting point of 169.5 ° C. and an MFR of 30 g / 10 minutes.
次いで、連鎖移動剤としてのメチラールの添加量を、トリオキサン1molに対して2.35×10-3molから1.52×10-3molに代えた以外は上記と同様にして、ポリアセタール樹脂(a−3)を得た。このようにして得られたポリアセタール樹脂(a−3)の融点は169.1℃、MFRは8g/10分であった。
そして、ポリアセタール樹脂(aa−1)35質量部とポリアセタール樹脂(a−3)65質量部とを混合して、ポリアセタール樹脂(a−1)を得た。
Subsequently, the polyacetal resin (a) was changed in the same manner as above except that the amount of methylal as a chain transfer agent was changed from 2.35 × 10 −3 mol to 1.52 × 10 −3 mol with respect to 1 mol of trioxane. -3) was obtained. The polyacetal resin (a-3) thus obtained had a melting point of 169.1 ° C. and an MFR of 8 g / 10 minutes.
And 35 mass parts of polyacetal resin (aa-1) and 65 mass parts of polyacetal resin (a-3) were mixed, and polyacetal resin (a-1) was obtained.
〈ポリアセタール樹脂(a−2)〉
1,3ジオキソランの添加量を42.8g/時間から128.3g/時間(トリオキサン100mol%に対して、3.9mol%)に代えた以外はポリアセタール樹脂(aa−1)の製造と同様にして、ポリアセタール樹脂(a−2)を得た。このようにして得られたポリアセタール樹脂(a−2)の融点は164.5℃、MFRは30g/10分であった。
<Polyacetal resin (a-2)>
The same procedure as in the production of polyacetal resin (aa-1) except that the amount of 1,3 dioxolane added was changed from 42.8 g / hour to 128.3 g / hour (3.9 mol% relative to 100 mol% of trioxane). The polyacetal resin (a-2) was obtained. The polyacetal resin (a-2) thus obtained had a melting point of 164.5 ° C. and an MFR of 30 g / 10 minutes.
〈ポリアセタール樹脂(a−3)〉
連鎖移動剤としてのメチラールの添加量を、トリオキサン1molに対して2.35×10-3molから1.52×10-3molに代えた以外はポリアセタール樹脂(aa−1)の製造と同様にして、ポリアセタール樹脂(a−3)を得た。このようにして得られたポリアセタール樹脂(a−3)の融点は169.1℃、MFRは8g/10分であった。
<Polyacetal resin (a-3)>
The same procedure as in the production of the polyacetal resin (aa-1) except that the amount of methylal as a chain transfer agent was changed from 2.35 × 10 −3 mol to 1.52 × 10 −3 mol with respect to 1 mol of trioxane. Thus, a polyacetal resin (a-3) was obtained. The polyacetal resin (a-3) thus obtained had a melting point of 169.1 ° C. and an MFR of 8 g / 10 minutes.
〈フィラー〉
(b−1)炭酸カルシウム(軽質炭酸カルシウム)、白石工業株式会社製商品名「Brilliant−15」、平均粒径0.20μm、平均アスペクト比1.0
(b−2)タルク、日本タルク株式会社製(表面未処理)、平均粒径3μm、平均アスペクト比20
(b−3)ウオラストナイト、平均粒径4μm、平均アスペクト比30
(b−4)ガラスファイバー、日本電気硝子株式会社製、平均繊維径(粒径)13μm、平均アスペクト比200
<Filler>
(B-1) Calcium carbonate (light calcium carbonate), trade name “Brilliant-15” manufactured by Shiraishi Kogyo Co., Ltd., average particle size 0.20 μm, average aspect ratio 1.0
(B-2) Talc, manufactured by Nippon Talc Co., Ltd. (surface untreated), average particle size 3 μm, average aspect ratio 20
(B-3) wollastonite, average particle size 4 μm, average aspect ratio 30
(B-4) Glass fiber, manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd., average fiber diameter (particle diameter) 13 μm, average aspect ratio 200
[実施例1〜9、比較例1〜6]
ポリアセタール樹脂(a−1)100質量部と、酸化防止剤としてトリエチレングリコール−ビス−[3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)−プロピオネート]0.3質量部と、蟻酸捕捉剤としてジステアリン酸カルシウム0.15質量部とを、ヘンシェルミキサーを用いて均一に混合した。得られた混合物と表1に示す所定質量部のフィラー(b−1)とを、200℃に設定されたL/D=30の30mmベント付2軸押出機のメインフィード口から別々に供給し、スクリュー回転数100rpmで溶融混錬することによりポリアセタール樹脂組成物のペレットを製造した。得られたペレットから上記〈はすばギアの作製〉に示すようにしてはすばギアを得た。なお、はすばギアのねじれ角、歯幅、ウエブの厚さ、リブの数は表1に示すとおりとした。得られたはすばギアについて、前述の測定方法により、引張弾性率、ギア回転試験前後での変形量(静的精度)、ギア回転試験時に発生するの音の評価を行った。結果を表2に示す。
[Examples 1-9, Comparative Examples 1-6]
100 parts by mass of polyacetal resin (a-1) and 0.3 parts by mass of triethylene glycol-bis- [3- (3-tert-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl) -propionate] as an antioxidant Then, 0.15 parts by mass of calcium distearate as a formic acid scavenger was uniformly mixed using a Henschel mixer. The obtained mixture and the filler (b-1) having a predetermined mass part shown in Table 1 were separately supplied from the main feed port of a 30 mm vented twin screw extruder set at 200 ° C. and L / D = 30. The pellets of the polyacetal resin composition were manufactured by melt kneading at a screw rotation speed of 100 rpm. A helical gear was obtained from the obtained pellet as shown in <Preparation of helical gear>. Table 1 shows the helical gear twist angle, tooth width, web thickness, and number of ribs. The obtained helical gears were evaluated for the tensile elastic modulus, the amount of deformation before and after the gear rotation test (static accuracy), and the sound generated during the gear rotation test, by the measurement methods described above. The results are shown in Table 2.
[実施例10、11、比較例7]
フィラーの種類及び含有量を表1に示すように代えた以外は実施例1と同様にして、ポリアセタール樹脂組成物のペレットを製造した。得られたペレットから、ねじれ角、歯幅、ウエブの厚さ及びリブの数を表1に示すように代えた以外は実施例1と同様にしてはすばギアを得た。得られたはすばギアについて、前述の測定方法により、引張弾性率、ギア回転試験前後の変形量(静的精度)、ギア回転試験時に発生する音の評価を行った。結果を表2に示す。
[Examples 10 and 11, Comparative Example 7]
Except having changed the kind and content of a filler as shown in Table 1, it carried out similarly to Example 1, and manufactured the pellet of the polyacetal resin composition. A helical gear was obtained from the obtained pellets in the same manner as in Example 1 except that the twist angle, tooth width, web thickness, and number of ribs were changed as shown in Table 1. The obtained helical gears were evaluated for the tensile modulus, the amount of deformation before and after the gear rotation test (static accuracy), and the sound generated during the gear rotation test by the above-described measurement methods. The results are shown in Table 2.
[実施例12、13]
ポリアセタール樹脂(a−1)を表1に示すポリアセタール樹脂に代えた以外は実施例1と同様にして、ポリアセタール樹脂組成物のペレットを製造した。得られたペレットから実施例1と同様にしてはすばギアを得た。得られたはすばギアについて、前述の測定方法により、引張弾性率、ギア回転試験前後での変形量(静的精度)、ギア回転試験時に発生する音の評価を行った。結果を表2に示す。
[Examples 12 and 13]
A pellet of the polyacetal resin composition was produced in the same manner as in Example 1 except that the polyacetal resin (a-1) was replaced with the polyacetal resin shown in Table 1. A helical gear was obtained from the obtained pellets in the same manner as in Example 1. The obtained helical gears were evaluated for the tensile elastic modulus, the amount of deformation before and after the gear rotation test (static accuracy), and the sound generated during the gear rotation test, by the measurement methods described above. The results are shown in Table 2.
本発明のはすばギアは、ポリアセタール樹脂が本来的に有する機械物性バランスを有すると共に、ギア回転試験前後での変形量及びギア回転試験に伴う音の増大が抑制されるため、OA、自動車、電気電子、その他工業などの各種分野の機構部品のギアの分野で好適に利用できる。 The helical gear of the present invention has a mechanical property balance inherent in the polyacetal resin and suppresses the amount of deformation before and after the gear rotation test and the increase in sound accompanying the gear rotation test. It can be suitably used in the field of gears for mechanical parts in various fields such as electrical and electronic industries.
100…はすばギア、110…貫通孔、120…歯部、130…リブ、140…ウエブ。
DESCRIPTION OF
すなわち本発明は下記の通りである。
[1]中心に形成された貫通孔と外周に形成された歯部とを有し、前記貫通孔から外周への方向に放射状に設けられた複数のリブと、前記複数のリブの間に設けられた平板状のウエブと、を備えるはすばギアであって、ポリアセタールホモポリマー及びポリアセタールコポリマーからなる群より選ばれる1種以上のポリアセタール樹脂を含有するポリアセタール樹脂組成物の成形体であり、ねじれ角が5〜30°、歯幅が1〜20mm、前記ウエブの厚さが1.5〜6mm、前記リブの数が8〜24であるはすばギア。
[2]前記ポリアセタールホモポリマーが、ホルムアルデヒド単量体又はホルムアルデヒドの環状オリゴマーを単独重合して得られるポリアセタールホモポリマーを含む、[1]のはすばギア。
[3]前記ポリアセタールコポリマーが、ホルムアルデヒド単量体又はホルムアルデヒドの環状オリゴマーと、環状エーテル又は環状ホルマールとを共重合させて得られるポリアセタールホモポリマーを含む、[1]のはすばギア。
[4]前記ポリアセタールコポリマーが、両末端若しくは片末端に官能基を有する化合物の存在下、ホルムアルデヒド単量体又はホルムアルデヒドの環状オリゴマーを重合して得られるブロック成分を有するポリアセタールホモポリマー、または、両末端若しくは片末端に官能基を有する化合物の存在下、ホルムアルデヒド単量体又はホルムアルデヒドの環状オリゴマーと環状エーテル又は環状ホルマールとを共重合させて得られる、ブロック成分を有するポリアセタールコポリマーを含む、[1]のはすばギア。
[5]前記ねじれ角が10〜30°である、[1]〜[4]のいずれか一つのはすばギア。
[6]前記歯幅が7〜20mmである、[1]〜[5]のいずれか一つのはすばギア。
[7]前記ウエブの前記厚みが1.8〜6mmである、[1]〜[6]のいずれか一つのはすばギア。
[8]前記ポリアセタール樹脂組成物はフィラーを含有し、そのフィラーの平均粒径は0.01μmを超えて5μm未満であり、前記フィラーの粒子の平均短径に対する平均長径の比が30以下である、[1]〜[7]のいずれか一つのはすばギア。
[9]前記フィラーは炭酸カルシウムである、[8]のはすばギア。
[10]前記フィラーを、前記ポリアセタール樹脂100質量部に対して5〜120質量部含有する、[8]又は[9]のはすばギア。
[11]前記フィラーを、前記ポリアセタール樹脂100質量部に対して5〜100質量部含有する、[8]又は[9]のはすばギア。
That is, the present invention is as follows.
[1] A plurality of ribs having a through hole formed in the center and a tooth portion formed on the outer periphery, and radially provided in a direction from the through hole to the outer periphery, and provided between the plurality of ribs is a flat web and, is provided with a helical gear, a molded body of reportage Li acetal resin composition to contain one or more of the polyacetal resin selected from the group consisting of polyacetal homopolymer and polyacetal copolymer A helical gear having a twist angle of 5 to 30 °, a tooth width of 1 to 20 mm, a thickness of the web of 1.5 to 6 mm, and a number of ribs of 8 to 24.
[2] The helical gear of [1], wherein the polyacetal homopolymer includes a polyacetal homopolymer obtained by homopolymerizing a formaldehyde monomer or a cyclic oligomer of formaldehyde.
[3] The helical gear of [1], wherein the polyacetal copolymer includes a polyacetal homopolymer obtained by copolymerizing a formaldehyde monomer or a cyclic oligomer of formaldehyde and a cyclic ether or cyclic formal.
[4] The polyacetal copolymer is a polyacetal homopolymer having a block component obtained by polymerizing a formaldehyde monomer or a cyclic oligomer of formaldehyde in the presence of a compound having a functional group at both ends or one end, or both ends. Or a polyacetal copolymer having a block component obtained by copolymerizing a formaldehyde monomer or a cyclic oligomer of formaldehyde with a cyclic ether or cyclic formal in the presence of a compound having a functional group at one end. A helical gear.
[ 5 ] The helical gear according to any one of [1] to [4], wherein the twist angle is 10 to 30 °.
[ 6 ] The helical gear according to any one of [1] to [5], wherein the tooth width is 7 to 20 mm.
[ 7 ] The helical gear according to any one of [1] to [ 6 ], wherein the thickness of the web is 1.8 to 6 mm .
[8 ] The polyacetal resin composition contains a filler, the average particle diameter of the filler is more than 0.01 μm and less than 5 μm, and the ratio of the average major axis to the average minor axis of the filler particles is 30 or less. , [1] to [ 7 ], a helical gear.
[ 9 ] The helical gear of [ 8 ], wherein the filler is calcium carbonate.
[ 10 ] The helical gear of [ 8 ] or [ 9 ], containing 5 to 120 parts by mass of the filler with respect to 100 parts by mass of the polyacetal resin.
[ 11 ] The helical gear of [ 8 ] or [ 9 ], containing 5 to 100 parts by mass of the filler with respect to 100 parts by mass of the polyacetal resin.
Claims (9)
ポリアセタール樹脂を含有する引張弾性率が3500〜7000MPaのポリアセタール樹脂組成物の成形体であり、ねじれ角が5〜30°、歯幅が1〜20mm、前記ウエブの厚さが1.5〜6mm、前記リブの数が6〜24であるはすばギア。 A plurality of ribs that have a through hole formed in the center and teeth formed on the outer periphery, and are provided radially from the through hole to the outer periphery, and a flat plate provided between the plurality of ribs A helical gear comprising a web-shaped web,
A molded article of a polyacetal resin composition containing a polyacetal resin and having a tensile modulus of 3500 to 7000 MPa, a twist angle of 5 to 30 °, a tooth width of 1 to 20 mm, and a thickness of the web of 1.5 to 6 mm, A helical gear having 6 to 24 ribs.
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