JPH1151154A - 樹脂製歯車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転伝達精度が良く、高強度で、耐久性にも
優れた樹脂製歯車を提供する。 【解決手段】 オキシメチレン基を主たる繰り返し単位
とし、炭素数２以上のオキシアルキレン基を0.75〜1.50
重量％含有するポリオキシメチレン共重合体を主体とす
る樹脂材料により樹脂製歯車を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転伝達精度が良
く、高強度で、耐久性にも優れた樹脂製歯車に関する。
本発明の樹脂製歯車は、ＬＢＰ（レーザープリンター）
をはじめとするＯＡ機器用樹脂歯車、ＶＴＲをはじめと
する情報・家電分野、自動車分野等で好適に使用するこ
とが出来る。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】歯車は
長い歴史を持つ重要な機械要素であるが、近年樹脂製歯
車が家電、事務機、自動車、精密機械の分野で頻繁に用
いられている。金属に代り樹脂が使用されるようになっ
た理由としては、軽量であること、錆びないこと、運転
騒音が小さいこと、自己潤滑性があることという理由が
挙げられる。また、低コストで大量生産に適しているこ
となどが理由として考えられる。樹脂の中でも特に歯車
に適した素材として、ポリオキシメチレン樹脂（ポリア
セタール樹脂）、ポリアミド樹脂（ナイロン12、ナイロ
ン６、ナイロン66等）、ポリブチレンテレフタレート樹
脂等が知られている。歯車の素材に要求される性能とし
ては、従来から高強度、低摩耗、低騒音が挙げられてい
る。近年、特にプリンター等を中心として高精度、高強
度が、また自動車分野での各種アクチュエーター用歯車
等においては、高強度が要求される場合が多く、さら
に、長期間の使用、熱的環境下での使用等におけるこれ
ら特性の耐久性が要求される場合が多い。しかしなが
ら、現在提供されている樹脂製歯車は上記要求性能を全
て満足するものものとは言えない。即ち、ここでいう高
精度とは、JIS B 1705やJGMA（日本歯車工業会）で規定
されている歯車の寸法精度などのことであり、これによ
って、回転伝達精度を向上させる事が目的である。した
がって、高精度歯車としては、流動性や金型の転写性の
良好な材料が必要とされていた。しかしながら歯車が長
期運転された場合、摩耗などによって初期のJIS 精度や
JGMA精度は悪化してしまい、高精度歯車は回転伝達精度
が良好という従来の関係が成立しないという問題があっ
た。また、高強度については、機械的強度に優れると共
に耐久性も要求される。即ち、樹脂製歯車に要求される
高強度とは、トルク伝達能力が大きく、かつ耐薬品性
（特にグリス）及び耐熱劣化性等の環境耐性に優れ、長
期にわたって、あらゆる条件下で安定して高いトルク伝
達が可能である事を指すが、初期強度が高いものでも、
実際の使用環境下で長期運転された場合、歯車の置かれ
た環境での温度変化、特にグリス等の薬品存在下での温
度変化により強度が低下することが多い。前記例示した
樹脂の中でも、ポリオキシメチレン、特にポリオキシメ
チレンホモポリマーは機械的強度が高く、従来から優れ
た歯車としての強度を示していた。しかしながら、ポリ
オキシメチレンホモポリマーは、熱劣化、耐薬品性に劣
るため、長期的な実使用環境下での耐久性に劣るという
問題がある。また、一般的なポリオキシメチレンコポリ
マーは機械的強度がポリオキシメチレンホモポリマーに
比べて低いという問題点がある。これらの問題点を解決
するために、例えばポリオキシメチレンコポリマーに強
化用充填剤等の各種充填剤を配合する事も考えられる
が、その効果には限界があり、又、一方の性質を改善し
ても、他方の特性を犠牲にすることが多く、更に摺動特
性を悪化させることも多く、本質的な解決策とはいえな
い。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる課
題に鑑み、樹脂製歯車の回転伝達精度の向上、トルク伝
達能力の向上及び、これら特性の耐久性の向上について
鋭意検討した結果、樹脂材料としてある特定の要件を満
たすポリオキシメチレン共重合体を用いることにより、
これらの課題が解決できることを見出し、本発明に至っ
た。即ち本発明は、オキシメチレン基を主たる繰り返し
単位とし、炭素数２以上のオキシアルキレン基を0.75〜
1.50重量％含有するポリオキシメチレン共重合体を主体
とする樹脂材料からなる樹脂製歯車に関するものであ
る。

【０００４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の樹脂製歯車は、ポリオキシメチレン共重合体を
主体とする樹脂材料からなるものであり、かかるポリオ
キシメチレン共重合体がオキシメチレン基を主たる繰り
返し単位とし、炭素数２以上のオキシアルキレン基を0.
75〜1.50重量％含有する共重合体であることを特徴とす
る。具体的には、ホルムアルデヒド、又はその環状オリ
ゴマーであるトリオキサンを主モノマーとし、エチレン
オキシド、プロピレンオキシド、1,3 −ジオキソラン、
1,3,5 −トリオキセパン、1,4 −ブタンジオールホルマ
ール、ジエチレングリコールホルマール等の、少なくと
も１つの炭素間結合を有する環状エーテル及び／又は環
状アセタールの中から選ばれた一種以上をコモノマーと
してカチオン性触媒の存在下で共重合する事で得られる
ものである。良好なコモノマー分散性を得るため、ポリ
マー中に連鎖移動を生じさせない1,3 −ジオキソラン及
び／又は1,3,5 −トリオキセパンを使用する事が特に好
ましい。本発明に用いるポリオキシメチレン共重合体に
おけるコモノマーの好ましい含有量は共重合体中に導入
されたオキシアルキレン基単位として0.75〜1.50重量％
であり、特に好ましくは0.80〜1.25重量％である。コモ
ノマーの含有量が過少の場合は、熱あるいは薬品に対す
る共重合体の安定性が不十分で歯車の強度、精度等の諸
特性の長期耐久性が劣るものとなり、過大の場合は強
度、剛性が低下することと、歯車の回転伝達精度が低下
する傾向を示し、いずれも本発明の目的を満足できない
ものとなり好ましくない。また、本発明におけるポリオ
キシメチレン共重合体の分子量調節のために、必要なら
ば適当な連鎖移動剤が添加される。このような連鎖移動
剤としては、メチラール、エチラール、ブチラール等が
例示される。また、かかる連鎖移動剤の添加量として
は、必要となる分子量に応じて０〜1000ppm の範囲で添
加量が調整される。

【０００５】また、本発明で用いるポリオキシメチレン
共重合体の製造における重合触媒としては、一般のカチ
オン活性触媒が使用される。このようなカチオン活性触
媒としては、ルイス酸、殊にホウ素、スズ、チタン、リ
ン、ひ素及びアンチモン等のハロゲン化物、例えば三フ
ッ化ホウ素、四塩化スズ、四塩化チタン、五塩化リン、
五フッ化リン、五フッ化ヒ素、及び五フッ化アンチモ
ン、及びその錯体化合物又は塩の如き化合物、プロトン
酸、例えばトリフルオロメタンスルホン酸、パークロル
酸、プロトン酸のエステル、殊にパークロル酸と低級脂
肪族アルコールとのエステル（例えばパークロル酸三級
ブチルエステル）、プロトン酸の無水物、特にパークロ
ル酸と低級脂肪族カルボン酸との混合無水物（特にアセ
チルパークロラート）、あるいはイソポリ酸、ヘテロポ
リ酸、（例えばリンモリブデン酸）、あるいはトリエチ
ルオキソニウムヘキサフルオロホスファート、トリフェ
ニルメチルヘキサフルオロアルゼナート、アセチルヘキ
サフルオロボラート等が挙げられる。中でも三フッ化ホ
ウ素及び三フッ化ホウ素と有機化合物（例えばエーテル
類）との配位化合物は最も一般的で適している。これら
の触媒は一般的に原料モノマー及びコモノマーの総量に
対し10〜300ppmが用いられる。

【０００６】本発明に用いるポリオキシメチレン共重合
体は、従来公知のトリオキサンの共重合法と同様の設備
と方法で行うことが出来る。即ち、バッチ式、連続式、
いずれの方法も可能であり、又、溶融重合、溶液塊状重
合等何れにてもよいが、液体モノマーを用い、重合の進
行とともに固体粉塊状のポリマーを得る連続式塊状重合
方法が工業的には一般的であり望ましい。この場合、必
要に応じて不活性液体媒体を共存させることもできる。
重合装置としては、コニーダー、２軸スクリュー式連続
押出混合機、２軸パドルタイプの連続混合機その他、こ
れで規定されているトリオキサンの連続重合装置が使用
可能で、密閉系であれば２段階以上に別れていてもよ
い。特に重合反応によって生成する固体重合物が微細な
形態で得られるような粉砕機能を備えたものが好まし
い。重合温度は一般に64〜120 ℃の温度範囲である。特
にかかる温度範囲中、比較的低温で重合が行われること
が好ましい。又、重合時間は触媒量と関係し、特に制限
はないが、一般には、 0.5〜100 分の重合時間が選ばれ
る。所定の時間を経過し、重合機から排出される粗重合
体は、次いでただちに失活剤と混合接触させて重合触媒
の失活化を行う必要がある。失活剤としては、例えばト
リエチルアミン、アリエタノールアミンなどアミン類や
フッ化ナトリウム、フッ化カリウム等の無機アルカリ性
物質等と混合した溶液が挙げられる。溶液としては、特
に水溶液が好ましい。重合触媒の失活された共重合体
は、更に要すれば洗浄、未反応モノマーの分離回収、乾
燥などを経て、又は、要すれば更に不安定末端部の分解
除去等による末端安定化工程を経て、又、各種安定剤等
の添加剤を加え溶融混練しペレット化して製品とする。

【０００７】又、本発明で用いる上記ポリオキシメチレ
ン共重合体には、各種安定剤が配合され、また所望によ
り加工性改良剤を配合することができる。安定剤及び／
又は加工性改良剤として使用される有機化合物として
は、例えば、2,2'−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ
−ブチルフェノール）、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〕、ペンタエリスリトールテトラキ
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〕、1,3,5 −トリメチル−2,
4,6 −トリス（3,5 −ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ
ベンジル）ベンゼン、ｎ−オクタデシル−３−（4'−ヒ
ドロキシ−3',5' −ジ−ｔ−ブチルフェニル）プロピオ
ネート、4,4'−メチレンビス（2,6 −ジ−ｔ−ブチルフ
ェノール）、4,4'−ブチリデンビス−（６−ｔ−ブチル
−３−メチルフェノール）、3,9 −ビス｛２−〔３−
（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニ
ル）プロピオニルオキシ〕−1,1 −ジメチルエチル｝2,
4,8,10−テトラオキサスピロ〔5,5 〕ウンデカン、ジ−
ステアリル−3,5 −ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベ
ンジルホスホネート、２−ｔ−ブチル−６−（３−ｔ−
ブチル−５−メチル−２−ヒドロキシベンジル）−４−
メチルフェニルアクリレート、N,N'−ヘキサメチレンビ
ス（3,5 −ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−ヒドロシ
ンナマミド）等のヒンダードフェノール類に代表される
酸化防止剤、ナイロン６・10、ナイロン６・66・610 、
ポリアクリルアミド等のポリアミド、メラミン、ジシア
ンジアミド等及びホルムアルデヒドとの重縮合物に代表
される含窒素化合物、ナトリウム、カリウム、マグネシ
ウム、カルシウム、バリウム等のステアリン酸の如き高
級脂肪酸及び水酸基などの置換基を有する置換高級脂肪
酸の塩等の金属含有化合物等に代表される耐熱安定剤、
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〕ベンゾトリアゾール等のベン
ゾトリアゾール類、２−ヒドロキシ−４−メトキシベン
ゾフェノン等のベンゾフェノン類に代表される紫外線吸
収剤、又、４−アセトキシ−2,2,6,6 −テトラメチルピ
ペリジン、ビス（2,2,6,6 −テトラメチル−４−ピペリ
ジル）アジペート等のヒンダードアミン類に代表される
光安定剤、グリセリンモノステアレート、ペンタエリス
リトールトリステアレート等の高級脂肪酸エステル類、
エチレンビス（ステアリルアミド）等の高級脂肪酸アミ
ドに代表される滑剤、ポリエチレングリコール、ポリオ
キシエチレンポリオキシプロピレン共重合体などの可塑
剤等から選ばれた一種以上である。これらの内、酸化防
止剤としてペンタエリスリトールテトラキス〔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−（3,5
−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオ
ネート〕、3,9 −ビス｛２−〔３−（３−ｔ−ブチル−
４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）フロピオニルオ
キシ−〕−1,1 −ジメチルエチル｝−2,4,8,10−テトラ
オキサスピロ〔5,5 〕ウンデカン等のヒンダードフェノ
ール類、含窒素化合物として、メラミン、ジシアンジア
ミド等及びホルムアルデヒドとの重縮合物、金属含有化
合物として、マグネシウム、カルシウムの高級脂肪酸及
び置換高級脂肪酸の塩が好ましい化合物である。本発明
で用いるポリオキシメチレン共重合体を主体とする樹脂
材料に、安定剤として添加される化合物の総量は、樹脂
材料中、 0.1〜2.0 重量％が好ましく、特に好ましくは
0.1〜1.0 重量％である。

【０００８】また、本発明で用いる樹脂材料には、その
目的に応じて摺動性改良剤を配合する事が出来る。適切
な摺動性改良剤の配合によって、更なる回転伝達精度の
向上が期待できる。摺動性改良剤の配合量としては、樹
脂材料中 0.1〜10重量％が好ましい。0.1 重量％未満で
は、摺動性改良剤の配合に伴う回転伝達精度の向上は期
待できず、また、10重量％を超えて配合されると成形性
や摩擦摩耗特性及び機械的強度の極端な悪化を招き、好
ましくない。特に好ましくは 0.5〜５重量％である。こ
こでいう摺動性改良剤とはポリオキシメチレン共重合体
の摩擦摩耗特性を改善する潤滑油等を指し、より具体的
にはシリコーン系オイル、α−オレフィンオリゴマー、
アルキル置換ジフェニルエーテル、高級脂肪族エステ
ル、高級脂肪族アミドより成る群より選ばれる少なくと
も１種以上を基材とした潤滑油である。以下、各々の潤
滑油について詳細に説明する。シリコーンオイルとして
は(1) の構造で示されるポリジメチルシロキサン、ポリ
メチルフェニルシロキサンが代表として好ましく用いら
れる。

【０００９】

【化１】

【００１０】（ここで、 Rはメチル基であるが、その一
部がアルキル基、フェニル基、ハロゲン化アルキル基、
ハロゲン化フェニル基、ポリアルキレングリコール等で
あっても良い。）また、ジメチルシロキサンのメチル基
の一部が、クロロフェニル基に代表されるハロゲン化フ
ェニル基、C₈以上のアルキル基、ポリエチレングリコー
ルに代表されるアルキレングリコール、C₈以上の脂肪族
カルボン酸の誘導体である高級脂肪族エステル基、トリ
フルオロメチル基に代表されるハロゲン化アルキル基な
どの各種置換基に代替された変性ポリオルガノシロキサ
ンについても使用可能である。本発明において、かかる
シリコーンは、動粘度（25℃）が 100〜10万cSt の範囲
のものが好ましく使用される。

【００１１】α−オレフィンオリゴマーは、主にC₆〜C
₂₀ のα−オレフィンを単独、もしくはエチレンとC₃〜C
₂₀ のα−オレフィンを共重合した構造を有する脂肪族
炭化水素である。本発明においては、数平均分子量が 4
00〜4000のエチレン・α−オレフィンコオリゴマーが好
ましく使用される。

【００１２】アルキル置換ジフェニルエーテルは、下記
式(2) で示される如くジフェニルエーテルのフェニル基
に、C₁₂ 以上のアルキル基、エステル基及びアシル基か
ら選ばれた少なくとも１種の置換基が導入されている化
合物を示す。特に分子量の規定はなく、いずれの置換ジ
フェニルエーテルも好ましく使用される。

【００１３】

【化２】

【００１４】（R¹は、２〜６位及び2'〜6'位の一部もし
くは全部に導入されたアルキル基、エステル基、又はア
シル基であり、ｐ及びｑはそれぞれ０〜５の整数であ
る。但し、ｐとｑが同時に０であることはない）かかる
置換ジフェニルエーテルの置換基としてのアルキル基
は、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オ
クタデシル基などの直鎖アルキル基、及び下記式(3) で
示される分岐アルキル基等が挙げられる。

【００１５】

【化３】

【００１６】また、エステル基（QOCO- 又はQCOO- ）と
しては、ドデシロキシカルボニル基、テトラデシロキシ
カルボニル基、ヘキサデシロキシカルボニル基、オクタ
デシロキシカルボニル基、ラウロイルオキシ基、ミリス
トイルオキシ基、パルミトルオキシ基、ステアロイルオ
キシ基等があげられる。また、アシル基としては、ラウ
ロイル基、ミリストイル基、パルミトイル基、ステアロ
イル基等があげられる。さらには、かかるエステル基や
アシル基中の脂肪族炭化水素鎖が分岐構造を有する、例
えば、イソステアリルアルコールやイソステアリン酸等
の誘導体であっても良い。かかる置換ジフェニルエーテ
ルの効果は、置換基の位置に何ら限定されることはな
く、いずれの置換ジフェニルエーテルも好ましく用いら
れるが、合成上好ましくは、２、４、６、2'、4'、6'位
の何れか一部もしくは全部に置換基を有する置換ジフェ
ニルエーテルであり、特に好ましくは、４、4'位の２置
換体である。

【００１７】高級脂肪族エステルとしては、炭素数16以
上の脂肪酸と炭素数16以上の脂肪族アルコールから成る
エステルが好ましく使用される。かかる脂肪族エステル
を構成するC₁₆ 以上の一価の飽和脂肪酸としては、パル
ミチン酸、イソパルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン
酸、リグノセリン酸、セチロン酸、ヘプタコサン酸、モ
ンタン酸、メリシン酸、ラクセル酸、セトレイン酸、エ
ルカ酸等が挙げられる。また、C₁₆ 以上の一価の飽和脂
肪族アルコールとしては、セチルアルコール、ステアリ
ルアルコール、イソステアリルアルコール、ベヘニルア
ルコール、エルシルアルコール、ヘキシルデシルアルコ
ール、オクチルドデシルアルコール等が挙げられる。ま
た、多価アルコールとしては、エチレングリコール、ジ
エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジ
オール、グリセリン、エリスリトール、ペンタエリスリ
トール、ソルビタン等が挙げられる。アルコールの一部
が脂肪酸でエステル化され、ヒドロキシ基が大部分残留
した部分エステルは、とりわけブリードアウトが激し
く、成形品外観を悪化させる傾向があるが、導電性、摺
動特性及び成形性を損なうものではなく、使用可能であ
る。かかるカルボン酸とアルコールから成る脂肪族エス
テルのうち、価格、入手（合成及び精度）の容易性、摩
擦摩耗特性の点から特に好ましくは、ステアリルステア
レート、ベヘニルベヘネート、エチレングリコールジス
テアレート、トリメチロールプロパントリステアレー
ト、ペンタエリスリトールテトラステアレート、ジステ
アリルアジペート、ジステアリルフタレートなどであ
る。

【００１８】高級脂肪族アミドとしては、C₁₆ 以上の脂
肪族カルボン酸と、脂肪族アミンもしくは脂肪族ジアミ
ンよりなる脂肪族アミド化合物が用いられる。かかる脂
肪族アミドを構成するカルボン酸としてはパルミチン
酸、イソパルミチン酸、ステアリン酸、イソステアリン
酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セチロン酸、ヘプタコ
サン酸、モンタン酸、メリシン酸、ラクセル酸、セトレ
イン酸、エルカ酸等が挙げられる。また、（ジ）アミン
としては、アンモニア、エチレンジアミン等が挙げられ
る。かかるアミド化合物の例としては、ステアロイルア
ミド、エルカ酸アミド、エチレンビスステアロイルアミ
ド等が挙げられ、特にこれに限定されるものではない。

【００１９】本発明で使用する樹脂材料は、同一材料同
士でのスラスト式摩擦摩耗試験において 0.3以下の摩擦
係数を示すものが好ましい。摩擦係数の測定法について
は、一般的な摩擦摩耗試験方法によるものであれば特に
測定法は問わないが、本発明ではスラスト式摩擦摩耗試
験による方法を採用した。本発明では、スラスト式摩擦
摩耗試験において、同材質の円筒試験片（内径20mm、外
径25.5mm）を接触面積２cm² 、面圧0.06MP、滑り線速度
15cm／ｓ、運転時間24時間で運転させた際の摩擦係数が
0.3 以下となる樹脂材料が特に好ましく用いられる。摩
擦係数が0.3 を越えて大きくなると、歯車としての回転
伝達精度が劣るものとなることがある。特に好ましい樹
脂材料は、上記測定法による摩擦係数が0.20以下のもの
である。

【００２０】尚、ポリオキシメチレン樹脂組成物の摩擦
摩耗特性の改良の効果は、グリスをはじめとする潤滑剤
を歯車として成形されたポリオキシメチレン樹脂組成物
に塗布する、いわゆる外部潤滑の手法によっても得られ
る。外部潤滑に用いられる潤滑剤としては、一般に市販
されるグリス、その他の潤滑剤が適用でき、ポリオキシ
メチレン樹脂組成物の摩擦係数を 0.3以下に出来るもの
であれば、その種類にこだわるものではない。

【００２１】更に、本発明で使用する樹脂材料中には、
曲げ弾性率向上の目的でガラス繊維、その他の無機フィ
ラーをはじめとする充填剤／強化剤を配合する事によ
り、歯車の回転伝達精度、トルク伝達能力の向上が期待
できる。配合量としては、かかる樹脂材料中20重量％以
下である事が好ましい。配合量が20重量％を超えて多く
なると、ポリオキシメチレンが本来有する摩擦摩耗特性
を悪化させるだけでなく、歯車とした場合の回転伝達精
度も悪化する傾向にある。したがって、更に好ましくは
10重量％以下である。かかる充填剤としては、一般的な
ガラス繊維やチタン酸カリウムウィスカー、タルクをは
じめとする無機フィラー等であり、その繊維長や直径、
形状などは特に規定されない。また、ポリオキシメチレ
ン樹脂との親和性を向上させるなどの目的でかかる充填
剤に表面処理その他を施すことも特に規定されない。

【００２２】次に、本発明の組成物の調製は、従来の樹
脂材料の調製方法として一般に用いられる公知の方法に
より容易に調製される。例えば、各成分を混和した後、
１軸又は２軸の押出機により練り込み押出ししてペレッ
トを調製し、しかる後、成形する方法、一旦組成の異な
るペレットを所定量混合（希釈）して成形に供し、成形
後に目的組成の成形品を得る方法など、何れも使用出来
る。また、かかる材料の調製において、基体であるポリ
オキシメチレン樹脂の一部又は全部を粉砕し、これとそ
の他の成分を混合した後、押出し等を行う事は添加物の
分散性をよくする上で好ましい方法である。

【００２３】

【実施例】以下、実施例を挙げ、本発明を更に具体的に
説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 実施例１〜４、比較例１〜２ 使用したポリオキシメチレン樹脂組成物は本文に示す方
法でペレットとして得られる。これをポリオキシメチレ
ンとして通常の条件で射出成形し、歯車を得た。歯車の
諸元、歯車耐久性及び耐久性の試験方法は以下の通りで
ある。 ＊歯車諸元：モジュール 1.0 歯数54 標準歯形 平歯
車 歯幅10mm ＊回転伝達精度試験機 小野測器製歯車疲労試験機に同社製のロータリーエンコ
ーダー、歯数補正機を組合わせ、一対の歯車の軸の回転
遅れを検出し、遅れを電圧に換算する。これを同社製Ｆ
ＦＴアナラーザーで周波数分析し、歯車の噛み合い１次
成分に相当する情報を抽出、積算して得られた角度遅れ
を回転伝達精度とした。試験は、上記歯車を同材質同士
で噛み合わせ、回転数100rpm、トルク 0.8Ｎ・ｍで運転
した際の回転伝達精度を角度誤差として検出した。 ＊歯車疲労試験 同材質の歯車同士を噛み合わせて、室温にて歯車疲労試
験を行った。回転数300rpmとし、負荷トルクを10〜15Ｎ
・ｍの範囲で負荷した。この際得られた各材料毎の許容
負荷トルク対寿命運転回数曲線から10⁶ 回繰り返し運転
した際の許容負荷トルクを求めた。また、上記歯車に、
グリス（協同油脂（株）製、マルテンプＰＳNo.2）を塗
布し、恒温槽内で 120℃で一ヶ月放置した（以下、エー
ジングという）後、これを取り出し、同材質の歯車同士
を噛み合わせて、同様の歯車疲労試験を行った。 ＊摩擦係数 鈴木式摩擦摩耗試験機を用い、同材料からなる円筒状試
験片同士を摺動させた時の摩擦係数を測定した。

【００２４】代表的な組成と評価結果を表１にまとめ
た。実施例１はアルキレンオキサイドの添加量の影響を
比較例１，２と比較している。アルキレンオキサイドと
してはジオキソランを用いた。これらの樹脂組成物は摺
動改良剤、その他の充填剤は添加していない。アルキレ
ンオキサイドの添加量が0.75重量％の実施例１は、アル
キレンオキサイドを 2.5重量％含有する比較例１（従来
のコポリマー）及びアルキレンオキサイドを含有しない
比較例２（ホモポリマー）に比べ、優れた歯車耐久性を
有していることがわかる。歯車の耐久性を示す許容伝達
トルクは、エージングしない状態とした状態での変化が
極めて小さく、長期間の使用でも強度の低下が少ない。
この際の回転伝達精度も比較例１、２に比べて優れてい
る。比較例１もエージング前後の許容トルクの変化は小
さいが、許容トルク自体が小さいという問題がある。ま
た、比較例２のホモポリマーでは許容トルクはエージン
グ後で大きく低下してしまう。また、実施例２は実施例
１にさらに強化充填剤としてチタン酸カリウムウィスカ
ーを５重量％添加したものである。これによって、エー
ジング前後で耐久性の変化が少なく、かつエージング前
の許容伝達トルクも従来のホモポリマー以上となってい
る。この際の回転伝達精度も非常に優れている。

【００２５】実施例３はアルキレンオキサイドの添加量
を 1.5重量％としたものであるが、実施例１の場合と同
様、歯車耐久性、回転伝達精度ともにバランスが良い事
がわかる。

【００２６】実施例４は実施例１の材料を元に、摺動性
改良剤を添加している。摺動性を改良した材料は優れた
回転伝達精度を発揮し、さらに歯車耐久性も従来のコポ
リマー、ホモポリマー（比較例１、２）より優れてい
る。

【００２７】以上のように、本発明によるポリオキシメ
チレン樹脂は、歯車耐久性及び回転伝達精度においてバ
ランスよく優れた性能を発揮する。一方、従来のポリオ
キシメチレン樹脂コポリマーはエージング前後での歯車
耐久性に変化が小さいものの、伝達できるトルク自体が
小さいことと回転伝達精度に劣る。また、従来のホモポ
リマーは回転伝達精度は良いものの、エージング後の歯
車耐久性劣化が激しく実用的ではない。

【００２８】

【表１】

【００２９】注）エージングはグリス（協同油脂製、マ
ルテンプＴＡ、No.2）を塗布して 120℃、１ヶ月放置し
た。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｋ 5/20 Ｃ０８Ｋ 5/20 Ｃ０８Ｌ 59/00 Ｃ０８Ｌ 59/00 //(Ｃ０８Ｌ 59/00 83:04 23:02）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 オキシメチレン基を主たる繰り返し単位
   とし、炭素数２以上のオキシアルキレン基を0.75〜1.50
   重量％含有するポリオキシメチレン共重合体を主体とす
   る樹脂材料からなる樹脂製歯車。
2. 【請求項２】 樹脂材料が、シリコーン系オイル、α−
   オレフィンオリゴマー、アルキル置換ジフェニルエーテ
   ル、高級脂肪族エステル及び高級脂肪族アミドから成る
   群より選ばれる少なくとも１種以上の化合物を 0.1〜10
   重量％（樹脂材料中）含有するものである請求項１記載
   の樹脂製歯車。
3. 【請求項３】 樹脂材料が無機フィラーを 0.1〜20重量
   ％（樹脂材料中）含むものである請求項１又は２記載の
   樹脂製歯車。
4. 【請求項４】 樹脂材料が、同一樹脂材料同士のスラス
   ト式摩擦摩耗試験において 0.3以下の摩擦係数を示すも
   のである請求項１〜３の何れか１項記載の樹脂製歯車。