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CN106554597A - 树脂制齿轮、树脂制齿轮用聚缩醛树脂组合物、其制造方法、和树脂制齿轮的制造方法 - Google Patents

树脂制齿轮、树脂制齿轮用聚缩醛树脂组合物、其制造方法、和树脂制齿轮的制造方法 Download PDF

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CN106554597A
CN106554597A CN201610344667.2A CN201610344667A CN106554597A CN 106554597 A CN106554597 A CN 106554597A CN 201610344667 A CN201610344667 A CN 201610344667A CN 106554597 A CN106554597 A CN 106554597A
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gears
resin gears
polyacetal resin
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清水友宏
高桥洋介
河野良二
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Asahi Kasei Corp
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Asahi Kasei Kogyo KK
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Abstract

本发明涉及树脂制齿轮、树脂制齿轮用聚缩醛树脂组合物、其制造方法、和树脂制齿轮的制造方法。本发明要解决的课题在于得到一种具有高耐久性和静音性的齿轮。一种树脂制齿轮,其为具有齿圈部(2)、和设置于该齿圈部(2)的外周部的齿部(1)的树脂制齿轮,其中,应变量c(%)与应变量d(%)之差(d-c:残余应变)为0.9个百分点以下,上述应变量c(%)为对于上述齿圈部(2)、或对于上述齿圈部(2)和上述齿部(1)进行1次75MPa的载荷和从75MPa至15MPa的卸载后的齿轮的应变量,上述应变量d(%)为反复进行50次75MPa的载荷和从75MPa至15MPa的卸载后的齿轮的应变量。

Description

树脂制齿轮、树脂制齿轮用聚缩醛树脂组合物、其制造方法、 和树脂制齿轮的制造方法
技术领域
本发明涉及树脂制齿轮、树脂制齿轮用聚缩醛树脂组合物、其制造方法、和树脂制齿轮的制造方法。
背景技术
树脂制齿轮作为动力传送机构、驱动传送机构被用于复印机、打印机等OA设备、VTR、DVD、蓝光等数字家电、汽车中的车窗玻璃、座椅、和天窗等广泛的用途中。特别是,树脂制齿轮由于轻量而正在替代金属制金属制齿轮。
另外,聚缩醛树脂具有弯曲弹性模量和拉伸断裂应力等机械强度、耐化学药品性、滑动性、以及耐磨耗性的平衡优异且加工容易的特点。因此,聚缩醛树脂作为代表性的工程塑料常被用作电气设备的结构部件和汽车用部件等各种工业部件的齿轮的材料。
特别是,在要求高耐久性的汽车用部件中使用了通过无机填充剂进行了强化的聚缩醛树脂组合物。
需要说明的是,此处“耐久性”例如是指一定应力下的断裂寿命长。
在上述通过无机填充剂进行了强化的聚缩醛树脂组合物中,为了进一步提高耐久性,通常进行聚缩醛树脂的高分子量化或聚缩醛树脂的末端基团的控制。
在专利文献1中公开了一种聚缩醛树脂组合物,其为了改善耐久性而包含聚缩醛树脂和纤维状无机填充材料。另外,在专利文献1中公开了聚缩醛树脂的分子量越大则耐久性越高的内容。
在专利文献2中公开了一种包含玻璃系无机填充材料和聚缩醛树脂的聚缩醛树脂组合物,并且公开了下述方法,该方法为了改善玻璃系无机填充材料和聚缩醛树脂的界面的密合性,合用了末端羟基的含量不同的多种聚缩醛树脂。
在专利文献3中公开了下述内容:通过使用包含聚缩醛骨架的ABA型嵌段共聚物,从而提高与玻璃纤维等的密合性。
另外,随着聚缩醛树脂的利用领域的扩大,要求改善耐磨耗性,从该方面考虑,对通过在树脂组合物中添加超高分子量聚乙烯来提高耐磨耗性进行了研究。
在专利文献4中公开了下述内容:为了提高包含玻璃纤维的聚缩醛树脂组合物的耐磨耗性,混配润滑剂。另外,在专利文献4中公开了优选超高分子量聚乙烯作为润滑剂。
在专利文献5中公开了下述内容:为了改善机械强度、耐磨耗性和滑动性,在包含玻璃纤维的聚缩醛树脂组合物中混配润滑性改性剂。特别是,公开了润滑性改性剂优选平均分子量超过1.0×106g/摩尔的超高分子量聚乙烯。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平11-181231号公报
专利文献2:日本特开2004-359791号公报
专利文献3:国际公开第2001/009213号
专利文献4:日本特开平9-272802号公报
专利文献5:日本特表2014-534301号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,近年来,在树脂制齿轮中要求提高机械强度、耐久性、耐磨耗性和静音性等进一步的高性能化。特别是,为了长时间持续传送大扭矩,许多情况下要求高耐久性。而且,最近对于静音性的要求同时提高。
另一方面,若为了提高耐久性而使树脂高分子量化,则流动性降低,成型变得困难,因此具有导致外观不良等齿轮品质降低的问题。
另外,在为了提高耐磨耗性而添加了超高分子量聚乙烯的情况下,由于超高分子量聚乙烯的脱落等,在制造树脂颗粒时具有容易产生切屑的问题。另外,由于切屑的增加,容易发生向成型机进料时的进料不良,成型周期变长,因而会招致齿轮生产率的降低,进而还具有可能引起外观不良导致的静音性降低的问题。
在上述专利文献1~5中公开的现有技术中,存在无法得到具有高的机械强度、耐磨耗性且耐久性优异、静音性也优异的树脂制齿轮。
因此,本发明中,课题在于提供一种特别具有高的耐久性和静音性的树脂制齿轮。
用于解决课题的方案
本发明人为了解決上述课题进行了深入研究,结果发现,对于具有齿圈部和设置于该齿圈部的外周部的齿部的树脂制齿轮的齿圈部和齿部进行特定值的载荷和卸载后的应变量(%)为特定值的齿轮能够解决上述课题,由此完成了本发明。
即,本发明如下所述。
[1]
一种树脂制齿轮,其为具有齿圈部、和设置于该齿圈部的外周部的齿部的树脂制齿轮,
其中,应变量c(%)与应变量d(%)之差(d-c:残余应变)为0.9个百分点以下,
上述应变量c(%)为对于上述齿圈部、或对于上述齿圈部和上述齿部进行1次75MPa的载荷和从75MPa至15MPa的卸载后的齿轮的应变量,
上述应变量d(%)为反复进行50次75MPa的载荷和从75MPa至15MPa的卸载后的齿轮的应变量。
[2]
一种树脂制齿轮,其为具有齿圈部、和设置于该齿圈部的外周部的齿部的树脂制齿轮,
其中,应变量b(%)与应变量c(%)之差(b-c:弹性应变)为2.5个百分点以下,
上述应变量b(%)为对于上述齿圈部、或对于上述齿圈部和上述齿部进行了1次75MPa的载荷时的应变量,
上述应变量c(%)为之后进行1次从75MPa至15MPa的卸载后的应变量。
[3]
一种树脂制齿轮,其为具有齿圈部、和设置于该齿圈部的外周部的齿部的树脂制齿轮,
其中,将残余应变d-c除以应变量d(%)与应变量a(%)之差(d-a)所得到的值((d-c)/(d-a)):残余应变率)为0.50以下,
上述残余应变d-c为应变量c(%)与应变量d(%)之差,上述应变量c(%)为对于上述齿圈部、或对于上述齿圈部和上述齿部进行1次75MPa的载荷和从75MPa至15MPa的卸载后的齿轮的应变量,上述应变量d(%)为反复进行50次75MPa的载荷和从75MPa至15MPa的卸载后的齿轮的应变量,
上述应变量d(%)与应变量a(%)之差(d-a)中,上述应变量d(%)为反复进行50次75MPa的载荷和从75MPa至15MPa的卸载后的应变量,上述应变量a(%)为进行了1次直至15MPa的载荷时该载荷到达15MPa时的应变量。
[4]
如上述[1]~[3]中任一项所述的树脂制齿轮,其包含聚缩醛树脂。
[5]
如上述[4]所述的树脂制齿轮,其中,相对于上述聚缩醛树脂100质量份,包含玻璃系填充材料10质量份以上100质量份以下。
[6]
如上述[5]所述的树脂制齿轮,其中,在将上述树脂制齿轮拉断的情况下,从断裂面突出的上述玻璃系填充材料的表面被平均厚度为0.2μm以上3.0μm以下的包含聚缩醛树脂的成分所覆盖。
[7]
如上述[5]或[6]所述的树脂制齿轮,其中,作为具有对上述玻璃系填充材料的表面进行改性的功能的物质,包含至少1种酸。
[8]
如上述[7]所述的树脂制齿轮,其中,上述酸为羧酸。
[9]
如上述[4]~[8]中任一项所述的树脂制齿轮,其中,上述聚缩醛树脂包含嵌段成分。
[10]
如上述[9]所述的树脂制齿轮,其中,上述嵌段成分为两末端经羟烷基化的氢化聚丁二烯成分。
[11]
如上述[4]~[10]中任一项所述的树脂制齿轮,其中,上述聚缩醛树脂中的末端OH基的含量相对于主链的氧化亚甲基单元1mol为0.006mol%以上。
[12]
如上述[4]~[11]中任一项所述的树脂制齿轮,其中,相对于上述聚缩醛树脂100质量份,进一步包含重均分子量为50万以下的聚乙烯树脂0.5质量份以上8质量份以下。
[13]
如上述[12]所述的树脂制齿轮,其中,上述聚乙烯树脂的熔点为115℃以下。
[14]
如上述[12]或[13]所述的树脂制齿轮,其中,与在距树脂制齿轮的表层起1,000μm处进行深层切割得到的面的表层10nm以内的聚乙烯树脂的存在量相比,上述树脂制齿轮的表层10nm以内的聚乙烯树脂的存在量更多。
[15]
一种树脂制齿轮用聚缩醛树脂组合物,其为在上述[1]~[3]中任一项所述的树脂制齿轮中所用的聚缩醛树脂组合物,
其包含聚缩醛树脂100质量份和玻璃系填充材料10质量份以上100质量份以下。
[16]
如上述[15]所述的树脂制齿轮用聚缩醛树脂组合物,其中,相对于上述聚缩醛树脂100质量份,进一步包含重均分子量为50万以下的聚乙烯树脂0.5质量份以上8质量份以下。
[17]
如上述[16]所述的树脂制齿轮用聚缩醛树脂组合物,其中,上述聚乙烯树脂的熔点为115℃以下。
[18]
如上述[15]~[17]中任一项所述的树脂制齿轮用聚缩醛树脂组合物,其中,作为具有对上述玻璃系填充材料的表面进行改性的功能的物质,包含至少1种酸。
[19]
如上述[18]所述的树脂制齿轮用聚缩醛树脂组合物,其中,上述酸为羧酸。
[20]
如上述[15]~[19]中任一项所述的树脂制齿轮用聚缩醛树脂组合物,其中,上述聚缩醛树脂包含嵌段成分。
[21]
如上述[20]所述的树脂制齿轮用聚缩醛树脂组合物,其中,上述嵌段成分为两末端经羟烷基化的氢化聚丁二烯成分。
[22]
如上述[15]~[21]中任一项所述的树脂制齿轮用聚缩醛树脂组合物,其中,上述聚缩醛树脂中的末端OH基的含量相对于主链的氧化亚甲基单元1mol为0.006mol%以上。
[23]
一种树脂制齿轮用聚缩醛树脂组合物的制造方法,其为上述[15]~[22]中任一项所述的树脂制齿轮用聚缩醛树脂组合物的制造方法,该制造方法包括下述工序:
利用包含至少1种酸并具有对玻璃系填充材料的表面进行改性的功能的物质,对玻璃系填充材料的表面进行改性的工序;和
将经上述改性的玻璃系填充材料和聚缩醛树脂进行混合的工序。
[24]
一种树脂制齿轮的制造方法,其包括对上述[15]~[22]中任一项所述的树脂制齿轮用聚缩醛树脂组合物进行成型的工序。
发明的效果
根据本发明,可得到具有高的耐久性和静音性的齿轮。
附图说明
图1是具有齿圈部和齿部的树脂制齿轮的一例的示意性俯视图。
图2是图1的树脂制齿轮的示意性截面图。
图3是用于说明压缩试验的一例的树脂制齿轮和压头的示意性截面图。
图4是用于说明图1的树脂制齿轮在压缩试验时的压头与树脂制齿轮的接触部分(斜线部分)的树脂制齿轮的示意性俯视图。
图5是具有齿圈部和齿部、且齿圈部与齿部的厚度不同的树脂制齿轮的一例的示意性俯视图。
图6是图5的树脂制齿轮的示意性截面图。
图7是用于说明图5的树脂制齿轮在压缩试验时的压头与齿轮的接触部分(斜线部分)的树脂制齿轮的示意性俯视图。
图8是作为齿圈部与齿部一体化的正齿轮的树脂制齿轮的一例的示意性俯视图。
图9是用于说明图8的树脂制齿轮在压缩试验时的压头与齿轮的接触部分(斜线部分)的树脂制齿轮的示意性俯视图。
图10是通过实施例1中的压缩试验得到的载荷-卸载曲线。
图11是通过比较例5中的压缩试验得到的载荷-卸载曲线。
符号说明
1 齿部
2 齿圈部
3 齿宽
4 压头
5 齿轮与压头的接触部分
10 内周部
具体实施方式
下面,对本发明的实施方式(下文中称为“本实施方式”)进行详细说明,但本发明不限定于下述记载,可以在其要点的范围内进行各种变形来实施。
[树脂制齿轮]
(第1实施方式的树脂制齿轮)
第1实施方式中的树脂制齿轮具有齿圈部、和设置于该齿圈部的外周部的齿部,
其中,应变量c(%)与应变量d(%)之差(d-c:残余应变)为0.9个百分点以下,
上述应变量c(%)为对于上述齿圈部、或对于上述齿圈部和上述齿部进行1次75MPa的载荷和从75MPa至15MPa的卸载后的齿轮的应变量,
上述应变量d(%)为反复进行50次75MPa的载荷和从75MPa至15MPa的卸载后的齿轮的应变量。
(第2实施方式的树脂制齿轮)
第2实施方式中的树脂制齿轮具有齿圈部、和设置于该齿圈部的外周部的齿部,
其中,应变量b(%)与应变量c(%)之差(b-c:弹性应变)为2.5个百分点以下,
上述应变量b(%)为对于上述齿圈部、或对于上述齿圈部和上述齿部进行了1次75MPa的载荷时的应变量,
上述应变量c(%)为之后进行1次从75MPa至15MPa的卸载后的应变量。
(第3实施方式的树脂制齿轮)
第3实施方式中的树脂制齿轮为具有齿圈部、和设置于该齿圈部的外周部的齿部的树脂制齿轮,
其中,残余应变d-c相对于应变量d(%)与应变量a(%)之差(d-a)的比例((d-c)/(d-a)):残余应变率)为0.50以下,
上述残余应变d-c为应变量c(%)与应变量d(%)之差,上述应变量c(%)为对于上述齿圈部、或对于上述齿圈部和上述齿部进行1次75MPa的载荷和从75MPa至15MPa的卸载后的齿轮的应变量,上述应变量d(%)为反复进行50次75MPa的载荷和从75MPa至15MPa的卸载后的齿轮的应变量,
上述应变量d(%)与应变量a(%)之差(d-a)中,上述应变量d(%)为反复进行50次75MPa的载荷和从75MPa至15MPa的卸载后的应变量,上述应变量a(%)为进行了1次直至15MPa的载荷时该载荷到达15MPa时的应变量。
(聚缩醛树脂组合物)
本实施方式的树脂制齿轮优选包含聚缩醛树脂。可以通过对包含该聚缩醛树脂的聚缩醛树脂组合物进行成型而得到。
<聚缩醛树脂>
本实施方式的树脂制齿轮中使用的聚缩醛树脂组合物含有聚缩醛树脂。
作为聚缩醛树脂,可以举出聚缩醛均聚物、聚缩醛共聚物、具有交联结构的聚缩醛共聚物、具有嵌段成分的均聚物基础的嵌段共聚物、和具有嵌段成分的共聚物基础的嵌段共聚物。
聚缩醛树脂可以单独仅使用1种,也可以将2种以上组合使用。
作为聚缩醛树脂,不限定于下述物质,例如还可以适当使用分子量不同的聚合物的组合、或共聚单体量不同的聚缩醛共聚物的组合等。
本实施方式中,作为聚缩醛树脂,优选使用包含嵌段成分的嵌段共聚物。
需要说明的是,“嵌段成分”是指构成聚缩醛树脂、在一分子中键合的各聚合物。
作为聚缩醛树脂,可以举出但不限于例如对甲醛单体或其3聚物(三聚甲醛(Trioxane))或4聚物(四聚甲醛(tetraoxane))等甲醛的环状低聚物进行均聚而得到的、实质上仅含有氧化亚甲基单元的聚缩醛均聚物;对甲醛单体或其3聚物(三聚甲醛)或4聚物(四聚甲醛)等甲醛的环状低聚物、与环氧乙烷、环氧丙烷、环氧氯丙烷、1,3-二氧戊环或1,4-丁二醇缩甲醛等乙二醇或二乙二醇的环状甲缩醛等环状醚或者环状甲缩醛进行共聚而得到的聚缩醛共聚物。
作为聚缩醛共聚物,也可以使用:使甲醛的单体和/或甲醛的环状低聚物与单官能缩水甘油基醚进行共聚而得到的具有支链的聚缩醛共聚物;以及与多官能缩水甘油基醚进行共聚而得到的具有交联结构的聚缩醛共聚物。
聚缩醛共聚物也可以为具有与聚缩醛的重复结构单元不同种类的嵌段成分的嵌段共聚物。
本实施方式中,作为嵌段共聚物,优选至少具有下述通式(1)、(2)、(3)中的任一者表示的嵌段成分的乙缩醛均聚物或乙缩醛共聚物(下文中,有时将两者一并记为嵌段共聚物)。
上述通式(1)和(2)中,R1和R2各自独立地表示选自由氢原子、烷基、取代烷基、芳基和取代芳基组成的组中的1种,两个以上的R1和R2分别可以相同也可以不同。
R3表示选自由烷基、取代烷基、芳基和取代芳基组成的组中的1种。
m表示1~6的整数,优选1~4的整数。
n表示1~10000的整数,优选10~2500的整数。
上述通式(1)所表示的嵌段成分是从醇的环氧烷烃加成物脱离氢原子后的残基,上述通式(2)所表示的嵌段成分是从羧酸的环氧烷烃加成物脱离氢原子后的残基。
具有上述通式(1)或(2)所表示的嵌段成分的聚缩醛均聚物例如可以通过日本特开昭57-31918号公报中记载的方法进行制造。
上述通式(3)中,R4表示选自由氢原子、烷基、取代烷基、芳基和取代芳基组成的组中的1种,两个以上的R4分别可以相同也可以不同。
p表示2~6的整数,两个p各自可以相同也可以不同。
q和r分别表示正数,在将q与r的合计设为100摩尔%时,q为2摩尔%~100摩尔%,r为0摩尔%~98摩尔%,-(CH(CH2CH3)CH2)-单元和-(CH2CH2CH2CH2)-单元分别以无规或嵌段方式存在。
对于下述式(1)、(2)、(3)中的任一者所表示的嵌段成分,可以通过使构成两末端或单末端具有羟基等官能团的嵌段成分的化合物在聚缩醛的聚合过程中与聚缩醛的末端部分进行反应,从而插入聚缩醛树脂内。
作为聚缩醛树脂的嵌段共聚物中,上述通式(1)、(2)或(3)所表示的嵌段成分的插入量没有特别限定,在将嵌段共聚物设为100质量%时,优选为0.001质量%以上30质量%以下。
从在树脂制齿轮中得到实用上充分的弯曲弹性模量的方面出发,上述通式(1)~(3)所表示的嵌段成分的插入量优选为30质量%以下,从树脂制齿轮的拉伸强度的方面出发,上述嵌段成分的插入量优选为0.001质量%以上。
上述嵌段成分的插入量的下限值更优选为0.01质量%、进一步优选为0.1质量%、更进一步优选为1质量%。
上述嵌段成分的插入量的上限值更优选为15质量%、进一步优选为10质量%、更进一步优选为8质量%。
从在树脂制齿轮中得到实用上充分的弯曲弹性模量的方面出发,嵌段共聚物中的嵌段成分的分子量优选为10000以下、更优选为8000以下、进一步优选为5000以下。
上述嵌段成分的分子量的下限值没有特别限定,从持续维持稳定的滑动性的方面出发,优选为100以上。
形成嵌段共聚物中的嵌段成分的化合物可以举出但不限于例如C18H37O(CH2CH2O)40C18H37、C11H23CO2(CH2CH2O)30H、C18H37O(CH2CH2O)70H、C18H37O(CH2CH2O)40H、或两末端羟烷基化氢化聚丁二烯等。
对于嵌段共聚物来说,作为键合形式,优选ABA型嵌段共聚物。
ABA型嵌段共聚物是指具有上述通式(3)所表示的嵌段成分的嵌段共聚物,具体地说,是指将聚缩醛链段A(下文中记为A)和两末端经羟烷基化的氢化聚丁二烯链段B(下文中记为B)按照A-B-A的顺序而构成的嵌段共聚物。
上述通式(1)~(3)所表示的嵌段成分可以具有碘值为20g-I2/100g以下的不饱和键。作为不饱和键,没有特别限定,例如可以举出碳-碳双键。
具有上述通式(1)~(3)所表示的嵌段成分的聚缩醛共聚物例如可以举出国际公开第2001/09213号所公开的聚缩醛嵌段共聚物,可以通过该公报中记载的方法来制备。
通过使用上述的A-B-A型嵌段共聚物作为嵌段共聚物,具有与后述的玻璃系填充材料的表面的粘接性提高的倾向。其结果,具有可提高本实施方式的树脂制齿轮的拉伸断裂应力和弯曲弹性模量的倾向。
在将聚缩醛树脂整体设为100质量%时,聚缩醛树脂中的嵌段共聚物的比例优选为5质量%以上95质量%以下。
该嵌段共聚物的比例的下限值更优选为10质量%、进一步优选为20质量%、更进一步优选为25质量%。
该嵌段共聚物的比例的上限值更优选为90质量%、进一步优选为80质量%、更进一步优选为75质量%。
聚缩醛树脂中的嵌段共聚物的比例可以利用1H-NMR或13C-NMR等进行测定。
另外,作为聚缩醛树脂,优选使用末端OH基的含量相对于主链的氧化亚甲基单元1mol为0.006mol%以上的聚缩醛树脂。更优选为0.007mol%以上、进一步优选为0.008mol%以上、更进一步优选为0.01mol%以上。末端OH基的含量的上限没有特别设定,优选为1mol%以下。
末端OH基的含量可以利用1H NMR谱图中的积分比进行测定。作为所使用的溶剂,优选氘代六氟异丙醇、氘代氯仿和它们的混合溶剂。
作为聚缩醛树脂,使用上述的嵌段共聚物或末端OH基的含量为0.006mol%以上的聚缩醛树脂,由此,本实施方式的树脂制齿轮的耐久性和静音性提高。
<玻璃系填充材料>
本实施方式的树脂制齿轮中使用的聚缩醛树脂组合物优选相对于聚缩醛树脂100质量份包含10质量份以上100质量份以下的玻璃系填充材料。
通过使玻璃系填充材料的含量为10质量份以上,机械强度或耐久性提高。另外,通过使玻璃系填充材料的含量为100质量份以下,可以抑制成型时玻璃系填充材料彼此的接触所引起的玻璃系填充材料的破坏。因此,机械强度、耐久性提高。此外,通过使玻璃系填充材料的含量为100质量份以下,可以进行稳定的挤出成型,可以抑制树脂制齿轮的外观不良,可以提高静音性。
玻璃系填充材料的含量的下限值优选为12质量份、更优选为15质量份、进一步优选为20质量份、更进一步优选为25质量份。
玻璃系填充材料的含量的上限值优选为90质量份、更优选为80质量份、进一步优选为75质量份、更进一步优选为70质量份。
作为在本实施方式的树脂制齿轮中所用的聚缩醛树脂组合物中可以使用的玻璃系填充材料,可以举出但不限于例如玻璃纤维、玻璃珠和片状玻璃等。
作为玻璃纤维,可以举出但不限于例如短切原丝玻璃纤维、磨碎玻璃纤维、玻璃纤维粗纱等。其中,从操作性和齿轮的机械强度的方面出发,优选短切原丝玻璃纤维。
玻璃系填充材料可以单独仅使用1种,也可以将2种以上组合使用。
玻璃系填充材料的粒径、纤维径、和纤维长等没有特别限定,可以使用任意形态的玻璃系填充材料,表面积大时,与聚缩醛树脂的接触面积增加,树脂制齿轮的耐久性提高,因而优选。
玻璃系填充材料为短切原丝玻璃纤维的情况下,平均纤维径优选为7μm以上15μm以下。
通过使该短切原丝玻璃纤维的平均纤维径为上述范围内,本实施方式的树脂制齿轮的表面变得平滑,可以提高静音性。另外,可以提高本实施方式的树脂制齿轮的耐久性,同时可以防止成型时的模具表面的削去等。
上述短切原丝玻璃纤维的平均纤维径的下限值更优选为8μm、进一步优选为9μm。
平均纤维径的上限值更优选为14μm、进一步优选为12μm。
本实施方式中,玻璃系填充材料的平均纤维径可如下测定:在足够高的温度(400℃以上)下对本实施方式的树脂制齿轮进行焚烧,除去树脂成分和有机成分后,利用扫描型电子显微镜对所得到的灰分进行观察,对直径进行测定,从而可以容易地测定玻璃系填充材料的平均纤维径。为了减少误差,至少测定100根以上的短切原丝玻璃纤维的直径,计算出纤维径的平均值。
作为玻璃系填充材料,可以将2种以上纤维径不同的玻璃纤维进行混合而使用。
玻璃系填充材料优选用覆膜形成剂进行处理,使表面进行改性。
覆膜形成剂有时也称为收敛剂。
作为被覆形成剂,可以举出但不限于例如氨基甲酸酯树脂、环氧树脂、具有至少1种酸成分的共聚物树脂等。
其中,优选包含具有至少1种酸成分的共聚物树脂的覆膜形成剂。
作为上述具有至少1种酸成分的共聚物树脂,优选上述酸成分为羧酸的共聚物树脂,可以举出但不限于例如:包含含羧酸不饱和乙烯基单体和该含羧酸不饱和乙烯基单体以外的不饱和乙烯基单体作为结构单元的共聚物;包含含羧酸酐不饱和乙烯基单体和该含羧酸酐不饱和乙烯基单体以外的不饱和乙烯基单体作为结构单元的共聚物等。其中,更优选使用包含含羧酸不饱和乙烯基单体和该含羧酸不饱和乙烯基单体以外的不饱和乙烯基单体作为结构单元的共聚物。
覆膜形成剂可以单独仅使用1种,也可以将2种以上组合使用。
作为含羧酸不饱和乙烯基单体,可以举出但不限于例如丙烯酸、甲基丙烯酸、富马酸、衣康酸、马来酸等,优选丙烯酸。
含羧酸不饱和乙烯基单体可以单独仅使用1种,也可以将2种以上组合使用。
作为含羧酸酐不饱和乙烯基单体,可以举出但不限于例如马来酸或衣康酸的酸酐等。
含羧酸酐不饱和乙烯基单体可以单独仅使用1种,也可以将2种以上组合使用。
通过用覆膜形成剂对玻璃系填充材料的表面进行改性,可以提高与聚缩醛树脂的界面的粘接强度,覆盖玻璃系填充材料的表面的包含聚缩醛树脂的成分的平均厚度增大。由此,耐久性提高。进而可以抑制滑动时的磨耗,可以提高静音性。
其中,通过将经覆膜形成剂改性的玻璃系填充材料与包含嵌段成分的聚缩醛树脂和/或末端OH基的含量相对于主链的氧化亚甲基单元1mol为0.006mol%以上的聚缩醛树脂进行组合,从而耐久性和静音性飞跃性地提高。
本实施方式中,玻璃系填充材料可以用偶联剂进行表面改性。
偶联剂没有特别限定,可以使用公知的物质。
作为偶联剂,可以举出但不限于例如有机硅烷化合物、有机钛酸酯化合物、有机铝酸酯化合物等。
偶联剂可以单独仅使用1种,也可以将2种以上组合使用。
作为有机硅烷化合物,可以举出但不限于例如乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基-三-(2-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷等。
其中,优选乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基-三-(2-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷和γ-环氧丙氧基丙基甲氧基硅烷。从经济性和构成本实施方式的树脂制齿轮的聚缩醛树脂组合物的热稳定性的方面出发,优选乙烯基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲氧基硅烷和γ-氨基丙基三乙氧基硅烷。
作为有机钛酸酯化合物,可以举出但不限于例如钛酸四异丙酯、钛酸四正丁酯、钛酸丁酯二聚物、钛酸四硬脂酯、三乙醇胺钛酸酯、乙酰丙酮钛、乳酸钛、钛酸辛二醇酯、异丙基(N-氨基乙基氨基乙基)钛酸酯等。
作为有机铝酸酯化合物,可以举出但不限于例如乙酰烷氧基二异丙酸铝等。
通过使用利用偶联剂进行了表面处理的玻璃系填充材料,本实施方式的树脂制齿轮的耐久性具有进一步提高的倾向,同时树脂制齿轮的热稳定性具有进一步提高的倾向。
<聚乙烯树脂>
本实施方式的树脂制齿轮中使用的聚缩醛树脂组合物中,优选包含重均分子量为50万以下的聚乙烯树脂。
聚乙烯树脂可以单独仅使用1种,也可以将2种以上组合使用。
聚乙烯树脂的重均分子量优选为50万以下。通过使聚乙烯树脂的重均分子量为50万以下,可以抑制成型时的切屑的产生,同时在本实施方式的树脂制齿轮的滑动时摩擦系数降低,静音性提高。
聚乙烯树脂的重均分子量更优选为1万以上40万以下、进一步优选为1.5万以上30万以下、更进一步优选为2万以上20万以下、再进一步优选为3万以上15万以下。
聚乙烯树脂的重均分子量可以利用下述方法进行测定。
将聚缩醛树脂组合物的试样、或树脂制齿轮的一部分切割出,浸渍于六氟异丙醇(下文中简称为HFIP)中,滤除溶解的聚缩醛树脂成分。需要说明的是,在不溶于HFIP的情况下,也可以通过盐酸分解等将聚缩醛树脂成分除去。
接着,将未熔融残渣成分于140℃溶解于三氯苯(下文中简称为TCB)中,进行过滤,从而滤除玻璃系填充材料。使用所得到的滤液,通过凝胶渗透色谱法(下文中简称为GPC)进行测定。
作为所使用的柱,将昭和电工株式会社制造的UT-807(1根)和东曹株式会社制造的GMHHR-H(S)HT(2根)串联连接。
使用TCB作为流动相,试样浓度为20mg~30mg(聚乙烯树脂)/20ml(TCB)。
柱温度为140℃,流量为1.0ml/分钟,使用差示折射计作为检测器,进行测定。
在重均分子量的计算中,使用聚甲基丙烯酸甲酯(下文中简称为PMMA)作为标准物质来进行计算。此时的PMMA标准物质使用数均分子量在2,000左右至1,000,000左右的范围的至少4个样品。
关于聚乙烯树脂的含量,相对于聚缩醛树脂100质量份,优选为0.5质量份以上8质量份以下、更优选为1质量份以上6质量份以下、进一步优选为1.5质量份以上5质量份以下。
通过使聚乙烯树脂的含量为0.5质量份以上,本实施方式的树脂制齿轮的滑动性良好,并且可在长时间得到稳定的滑动性。并且耐磨耗性也提高。
另外,通过使聚乙烯树脂的含量为8质量份以下,可以抑制本实施方式的树脂制齿轮的机械强度的降低、树脂组合物的熔融混炼时的切屑、和树脂制齿轮中的聚乙烯树脂成分的脱离。
聚乙烯树脂的含量例如可以利用下述方法进行确认。
在足够高的温度(400℃以上)下对聚缩醛树脂组合物或树脂制齿轮进行焚烧,除去树脂成分。通过所得到的灰分的重量求出玻璃系填充材料的含量。
接着,对聚缩醛树脂组合物或树脂制齿轮中含有的聚缩醛树脂进行盐酸分解,由残渣减去之前求出的玻璃系填充材料的混配比,所得到的值为聚乙烯树脂的含量。需要说明的是,根据情况,也可以通过IR等确认其它成分的有无,进行追加除去操作。
作为本实施方式中可以使用的聚乙烯树脂,可以举出但不限于例如超低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、直链状低密度聚乙烯等。另外,也可以使用含有5质量%以下的丙烯、丁烯、辛烯等共聚单体的乙烯系共聚物等。
其中,从降低摩擦系数和静音性的方面出发,优选低密度聚乙烯。
本实施方式中可以使用的聚乙烯树脂优选包含至少1种熔点(下文中简称为Tm)为115℃以下的物质。更优选包含Tm为110℃以下的物质。
通过使聚乙烯树脂中的至少1种的Tm为115℃以下,摩擦系数低且非常稳定,静音性可长时间持续。另外,在利用熔融混炼制造聚缩醛树脂组合物时,还可起到大幅降低挤出机的扭矩的效果。由此,可以实现以往聚缩醛树脂与玻璃系填充材料的复合材料难以实现的排出量增加。
本实施方式中,Tm使用如下得到的吸热的峰值:即,使用聚缩醛树脂组合物的试样、或从树脂制齿轮切割出的试样4mg~6mg(优选利用压力机等进行薄片化),通过差示扫描热量测定(DSC),以10℃/min升温时得到的吸热的峰值。
<稳定剂>
本实施方式的树脂制齿轮中使用的聚缩醛树脂组合物可以在不损害本发明的目的的范围内包含通常聚缩醛树脂组合物中使用的各种稳定剂。
作为稳定剂,可以举出但不限于例如抗氧化剂、甲醛、甲酸的捕获剂等。
稳定剂可以单独仅使用1种,也可以将2种以上组合使用。
作为抗氧化剂,从提高树脂制齿轮的热稳定性的方面出发,优选受阻酚系抗氧化剂。作为受阻酚系抗氧化剂,没有特别限定,可以适当使用公知的物质。
抗氧化剂的添加量相对于聚缩醛树脂100质量份优选为0.1质量份以上2质量份以下。
作为甲醛或甲酸的捕获剂,可以举出但不限于例如三聚氰胺、聚酰胺系树脂等含有甲醛反应性氮的化合物及其聚合物;碱金属或碱土金属的氢氧化物、无机酸盐、羧酸盐等。
更具体地说,可以举出氢氧化钙、碳酸钙、磷酸钙、硅酸钙、硼酸钙、脂肪酸钙盐(硬脂酸钙、肉豆蔻酸钙等)等。这些脂肪酸可以带有羟基取代。
关于上述甲醛或甲酸的捕获剂的添加量,相对于聚缩醛树脂100质量份,作为甲醛或甲酸的捕获剂的含有甲醛反应性氮的聚合物优选为0.1质量份以上3质量份以下,碱土金属的脂肪酸盐优选为0.1质量份以上1质量份以下的范围。
<其它成分>
在不损害本发明的目的的范围内,本实施方式的树脂制齿轮中使用的聚缩醛树脂组合物也可以含有以往在聚缩醛树脂组合物中使用的公知的、玻璃系填充材料以外的填充材料(滑石、硅灰石、云母、碳酸钙等)、导电性赋予剂(炭黑、石墨、碳纳米管等)、着色剂(二氧化钛、氧化锌、氧化铁、氧化铝、有机染料等)、滑动赋予剂(各种酯系化合物、有机酸的金属盐等)、紫外线吸收剂、光稳定剂、润滑剂等各种稳定剂。
关于其它成分的添加量,在玻璃系填充材料以外的填充材料、导电性赋予剂、着色剂的情况下,将聚缩醛树脂设为100质量%时,优选为30质量%以下;在滑动赋予剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、润滑剂的情况下,相对于聚缩醛树脂100质量%,优选为5质量%以下。
其它成分可以单独仅使用1种,也可以将2种以上组合使用。
[聚缩醛树脂组合物的制造方法]
本实施方式的树脂制齿轮中使用的聚缩醛树脂组合物可以通过将上述聚缩醛树脂、玻璃系填充材料、必要时的稳定剂、其它成分利用公知的方法进行混合和熔融混炼来制造。
需要说明的是,优选具有下述工序:利用包含至少1种酸并具有对玻璃系填充材料的表面进行改性的功能的物质,对玻璃系填充材料的表面进行改性的工序;和将该经改性的玻璃系填充材料和聚缩醛树脂进行混合的工序。
作为对原料成分进行混合和熔融混炼的方法,没有特别限定,可以利用本领域技术人员公知的方法。
具体地说,可以举出:预先用超级搅拌机、转筒、V字型混合器等对成分进行混合,利用双螺杆挤出机一并熔融混炼的方法;一边将成分供给至双螺杆挤出机主喉部进行熔融混炼,一边从挤出机的中途添加成分的方法;等等。
这些方法均可使用,为了提高本实施方式的树脂制齿轮的机械物性,优选一边将成分供给至双螺杆挤出机主喉部进行熔融混炼,一边从挤出机的中途添加成分的方法。
最佳条件根据挤出机的大小而变动,优选在本领域技术人员可调整的范围内适当调整。更优选的是,关于挤出机的螺杆设计,也可以在本领域技术人员可调整的范围内进行各种调整。
在混配成分的情况下,也可以从挤出机的中途进行添加,但优选从主喉部供给。通过采取这种制法,令人惊讶的是,具有还可得到大幅降低挤出机的扭矩的效果的倾向。由此,可以大幅改善生产率。
[树脂制齿轮的制造方法]
本实施方式的树脂制齿轮可以通过利用公知的方法将上述聚缩醛树脂组合物成型来制造。
关于成型方法没有特别限定,可以利用公知的成型方法。
具体地说,可以举出挤出成型、注射成型、真空成型、吹塑成型、注射压缩成型、装饰成型、其它材质成型、气体辅助注射成型、发泡注射成型、低压成型、超薄壁注射成型(超高速注射成型)、模具内复合成型(嵌入成型、基体上注塑成型)等成型方法。这些之中,优选注射成型。
[树脂制齿轮的特性]
(树脂制齿轮的残余应变)
本实施方式中的树脂制齿轮具有齿圈部和设置于该齿圈部的外周部的齿部。
应变量c(%)与应变量d(%)之差(d-c)(下文中表示为“残余应变”)为0.9个百分点以下,上述应变量c(%)为对于上述齿圈部、或对于上述齿圈部和上述齿部进行1次75MPa的载荷和从75MPa至15MPa的卸载后的树脂制齿轮的应变量,上述应变量d(%)为反复进行50次75MPa的载荷和从75MPa至15MPa的卸载后的树脂制齿轮的应变量。
上述残余应变(d-c)优选为0.8个百分点以下、更优选为0.7个百分点以下、进一步优选为0.6个百分点以下。
残余应变(d-c)与应力下的塑性变形有关。通过使该值为0.9个百分点以下,本实施方式的树脂制齿轮的耐久性和静音性优异。
树脂制齿轮的残余应变可以利用后述实施例中记载的方法进行测定。需要说明的是,压头的面积可以根据齿轮的大小而适当变更。残余应变、弹性应变和残余应变率的值基本上不受到压头面积的影响。
(树脂制齿轮的弹性应变)
另外,本实施方式中的树脂制齿轮具有齿圈部、和设置于该齿圈部的外周部的齿部的树脂制齿轮,其中,应变量b(%)与应变量c(%)之差(b-c)(下文中表示为“弹性应变”)为2.5个百分点以下,上述应变量b(%)为对于上述齿圈部、或对于上述齿圈部和上述齿部进行了1次75MPa的载荷时的应变量,上述应变量c(%)为之后进行1次从75MPa至15MPa的卸载后的应变量。上述弹性应变(b-c)优选为2.0个百分点以下、更优选为1.8个百分点以下、进一步优选为1.6个百分点以下。
弹性应变(b-c)与应力下的弹性变形有关。通过使该值为2.5个百分点以下,齿轮的耐久性和静音性优异。
树脂制齿轮的弹性应变可以利用后述实施例中记载的方法进行测定。
(树脂制齿轮的残余应变率)
另外,对于本实施方式中的树脂制齿轮来说,将上述残余应变(d-c)除以应变量d(%)与应变量a(%)之差(d-a)所得到的值((d-c)/(d-a)):残余应变率)为0.50以下,上述应变量d(%)与应变量a(%)之差(d-a)中,上述应变量d(%)为对于上述齿圈部或对于上述齿圈部和上述齿部反复进行50次75MPa的载荷和从75MPa至15MPa的卸载后的齿轮的应变量,上述应变量a(%)为进行了1次从0MPa至15MPa的载荷时该载荷到达15MPa时的应变量。残余应变率((d-c)/(d-a))优选为0.48以下、更优选为0.46以下、进一步优选为0.44以下。
残余应变率((d-c)/(d-a))与应力下的塑性变形有关。通过使该值为0.50以下,齿轮的耐久性和静音性优异。
树脂制齿轮的残余应变率可以利用后述实施例中记载的方法进行测定。
图1中示出本实施方式的树脂制齿轮的一例的示意性俯视图,图2中示出图1中的虚线X-Y处的树脂制齿轮的示意性截面图。
本说明书中,“正齿轮”是指与旋转轴平行地具有齿的齿轮。
图1所示的树脂制齿轮具备:具有中心孔的内周部10;厚度比该内周部10大的齿圈部2;和设置于该齿圈部2的外周部的齿部1。
在测定本实施方式的树脂制齿轮的上述残余应变、弹性应变、残余应变率时,如图3中示出的一例那样,对于具有例如图1、图2所示的形状的树脂制齿轮的齿圈部2和齿部1,使用接触面为平面状的压头4,使该压头4进行接触,在图3中的箭头方向施加载荷,接着减小该载荷而进行卸载。
关于负荷,根据树脂制齿轮与压头4的接触部的面积计算出应力达到15MPa和75MPa的值。
载荷和卸载的速度为1mm/min。需要说明的是,关于载荷和卸载,对至少任意3点以上进行计算,计算出平均值。
此处,关于树脂制齿轮与压头4的接触部面积,如图4所示,示出具有齿圈部2和齿部1的齿轮与平面状压头4接触的部分、即图4中的齿轮与压头的接触部分5(斜线部分)的面积。
图5中示出本实施方式的树脂制齿轮的另一例的示意性俯视图,图6中示出图5中的虚线X-Y所切割的树脂制齿轮的示意性截面图。
对于图5和图6所示的树脂制齿轮来说,齿圈部2与齿部1的厚度不同。
需要说明的是,在为齿圈部2与齿部1的厚度不同的树脂制齿轮的情况下,如图7所示,仅对齿圈部2进行载荷和卸载。
图8中示出本实施方式的树脂制齿轮的另一例的示意性俯视图。
图8的树脂制齿轮是齿圈部与齿部一体化的结构的正齿轮。
在为这种正齿轮的情况下,如图9所示,对于与齿部及其内侧的相当于齿圈部的区域进行载荷和卸载。
树脂制齿轮与压头4的接触面积基本上不对残余应变(d-c)、弹性应变(b-c)和残余应变率((d-c)/(d-a))的值产生影响。
另外,树脂制齿轮的齿宽3也基本上不对这些值产生影响。
将在本实施方式的树脂制齿轮的残余应变、弹性应变和残余应变率的测定中得到的载荷-卸载曲线的一例示于图10。
在最初进行直至75MPa的载荷的过程中到达15MPa的点为A,进行1次75MPa的载荷的点为B,之后进行1次从75MPa至15MPa的卸载的点为C,反复进行50次载荷和卸载的点为D。
将各点处的位移除以齿宽3,由此计算出应变量(%)。
残余应变(d-c)为点D处的应变量(%)(与上述应变量d相当)与点C处的应变量(%)(与上述应变量c相当)之差(百分点)。
弹性应变(b-c)为点B处的应变量(%)(与上述应变量b相当)与点C处的应变量(%)(与上述应变量c相当)之差(百分点)。
另外,残余应变率((d-c)/(d-a))为将上述残余应变(d-c)除以点D处的应变量(%)(与上述应变量d相当)与点A处的应变量(%)(与上述应变量a相当)之差(d-a)而得到的值。
作为将残余应变(d-c)、弹性应变(b-c)和残余应变率((d-c)/(d-a))控制为特定范围的方法,没有特别限制,如上所述,作为聚缩醛树脂使用嵌段共聚物和/或末端OH基的含量相对于主链的氧化亚甲基单元1mol为0.006mol%以上的物质、使用利用包含酸的覆膜形成剂进行了处理的玻璃系填充剂等方式是有效的。
特别是,若合用嵌段共聚物和包含酸的覆膜形成剂,则聚缩醛树脂与玻璃系填充材料的界面的粘接性飞跃性地提高,容易将残余应变、弹性应变和残余应变率控制为上述所期望的范围。
另外,为了使本实施方式的树脂制齿轮的强度、即残余应变、弹性应变和残余应变率为上述范围,在通过熔融混炼制造作为树脂制齿轮的材料的聚缩醛树脂组合物时,将玻璃系填充材料与聚缩醛树脂进行更长时间的混炼也是有效的。一般来说,在聚缩醛树脂组合物的熔融混炼时,认为玻璃系填充材料优选以更短时间进行混炼,但本实施方式中具有相反的倾向。具体地说,在挤出混炼时从侧加料器供给玻璃系填充材料的情况下,作为优选方法可以举出从更上游侧进行供给。
残余应变是与在齿轮驱动的状态下所蓄积的应变量有关的值。齿轮具有下述特性:在旋转驱动时齿与齿发生咬合、分离,旋转1周后再次与相同的齿咬合。因此,反复使负荷被载荷、卸载。此时所蓄積的应变量越少,则齿轮越难以变形。因此,除了齿轮的耐久性提高以外,尺寸变化减小,静音性提高。
弹性应变是与对齿轮施加一定扭矩时的应变量有关的值。特别是,根据用途的不同,有时还有施加超出使用扭矩的高锁定扭矩(ロックトルク)后维持施加几秒、有时为几小时该载荷的状态的齿轮。此时所产生的弹性应变量越少,则静止状态下的旋转精度越优异。另外,可抑制齿轮咬合时的微小变形,从而静音性提高。
另外,残余应变率也与残余应变相同,是与在齿轮驱动的状态下所蓄积的应变量有关的值。该值越小,则齿轮的耐久性和静音性越高。
(覆盖玻璃系填充材料的表面的成分)
如上所述,本实施方式的树脂制齿轮为使用含有聚缩醛树脂和玻璃系填充材料的树脂组合物成型而成的情况下,在将该树脂制齿轮拉断时,从断裂的齿轮的断裂面突出的玻璃系填充材料的表面优选被平均厚度为0.2μm以上3.0μm以下的包含聚缩醛树脂的成分所覆盖。
通过使该包含聚缩醛树脂的成分的平均厚度为0.2μm以上,具有耐久性、齿根强度等机械强度提高的倾向。另外,可以抑制切屑,并且可以抑制所得到的齿轮的外观不良,因而具有静音性提高的倾向。此外,成型周期缩短,因而具有生产率提高的倾向。
另外,通过使该包含聚缩醛树脂的成分的平均厚度为3.0μm以下,具有可抑制聚缩醛树脂组合物的流动性降低、抑制树脂制齿轮的外观不良的倾向。
该平均厚度的下限值更优选为0.3μm、进一步优选为0.4μm。
该平均厚度的上限值更优选为2.5μm、进一步优选为2.0μm。
上述树脂制齿轮的拉断以拉伸速度50mm/min进行。
本实施方式中,对从拉断的树脂制齿轮的断裂面突出的玻璃系填充材料的表面进行覆盖的、包含聚缩醛树脂组合物的成分的平均厚度可以通过用扫描电子显微镜(SEM)观察拉断的树脂制齿轮的断裂面来求出。
虽然没有特别限定,但作为玻璃系填充材料,以玻璃纤维为例,以下对上述包含聚缩醛树脂的成分的平均厚度的测定方法进行具体说明。
本实施方式的树脂制齿轮中,在测定覆盖玻璃纤维的表面的包含聚缩醛树脂组合物的成分的平均厚度时,作为所测定的玻璃纤维,优选选择在拉断的树脂制齿轮的断裂面的中央附近所存在的玻璃纤维。
首先,随机地选择至少50个从断裂面突出的玻璃纤维。接着,对覆盖该玻璃纤维表面的成分的层进行观察,测定该层的厚度。在该层的厚度不均匀时,采用最大值作为该层的厚度。并且,对50个层的厚度进行算术平均,从而计算出平均厚度。
需要说明的是,玻璃纤维的表面均匀地覆盖有树脂成分的情况下,玻璃纤维与覆盖表面的成分的层的边界有时不清楚。这种情况下,在计算出覆盖表面的层的厚度时,可以使用玻璃纤维单独的直径进行计算。例如,在截面为圆形的玻璃纤维的表面均匀地覆盖有树脂成分的情况下,覆盖表面的层的厚度通过下式求出。
覆盖表面的层的厚度=(包含有层的直径-玻璃纤维的直径)/2
玻璃纤维单独的直径可以通过对从树脂制齿轮除去树脂成分后的残渣进行测定而求出。
作为从树脂制齿轮除去树脂成分的方法,例如可以举出:在足够高的温度(400℃以上)下对树脂制齿轮中的树脂成分进行焚烧的方法;浸渍于溶解聚缩醛树脂的溶剂中,将树脂制齿轮中的树脂成分除去的方法;等等。
本实施方式中,优选玻璃系填充材料的表面以面积比例计优选50%以上、更优选70%以上、进一步优选80%以上、更进一步优选90%以上被包含聚缩醛树脂的成分所覆盖。
通过使覆盖玻璃系填充材料的表面的包含聚缩醛树脂的成分的面积比例为50%以上,本实施方式的树脂制齿轮的耐久性进一步提高。
为了使玻璃系填充材料的表面被平均厚度为0.2μm以上3.0μm以下的包含聚缩醛树脂的成分所覆盖,例如可以举出:作为聚缩醛树脂,使用上述的嵌段共聚物和/或末端OH基的含量相对于主链的氧化亚甲基单元1mol为0.006mol%以上的物质;和使用上述包含酸的物质作为覆膜形成剂;等等。
其中,若合用嵌段共聚物和包含酸的覆膜形成剂,则聚缩醛树脂与玻璃系填充材料的界面的粘接性飞跃性地提高,覆盖玻璃系填充材料的表面的包含聚缩醛树脂的成分的平均厚度增大。
另外,为了使该平均厚度为上述范围内,在通过熔融混炼制造聚缩醛树脂组合物时,将玻璃系填充材料与聚缩醛树脂进行更长时间的混炼也是有效的。一般来说,在树脂组合物的熔融混炼时,认为玻璃系填充材料优选以更短时间进行混炼,但本实施方式中具有相反的倾向。具体地说,在挤出混炼时从侧加料器供给玻璃系填充材料的情况下,可以举出从更上游侧进行供给。
本实施方式中,构成覆盖玻璃系填充材料的表面的层的、包含聚缩醛树脂组合物的成分中,聚缩醛树脂为主要成分,也可以是上述的包含聚乙烯树脂和/或稳定剂等的树脂成分。
(齿轮的表层中的聚乙烯树脂的存在量)
本实施方式的树脂制齿轮优选以下情况:与在距树脂制齿轮的表层起1,000μm处进行深层切割得到的面的表层10nm以内的聚乙烯树脂的存在量相比,该树脂制齿轮的表层10nm以内的聚乙烯树脂的存在量更多。
聚乙烯树脂的存在量可以由使用X射线光电子分光法(XPS)测定的碳C的相对元素浓度(atomic%)算出。
作为测定装置,例如可以举出Fisher Scientific株式会社制造的ESCALAB250等。
作为测定时的激发源,优选使用monoAlKα等。
另外,为了去除附着于齿轮表面的附着污染成分的影响,用清洗剂(例如VALTRONDP97031的水溶液)对齿轮表面进行超声波清洗,并用纯水清洗,在烘箱等中进行干燥。
在XPS测定中,Binding Energy 286~288eV为来自聚缩醛树脂的碳,284~286eV为来自聚乙烯等烯烃的碳,因而在峰能够分离的情况下,仅使用来自聚乙烯的成分的碳,在无法分离的情况下,可以使用284~288eV的范围的峰面积。
将距树脂制齿轮的表层起10nm以内的碳浓度记为C1、将对树脂制齿轮的中心部(齿轮1,000μm的深层部)进行切割得到的面的表层10nm以内的碳浓度记为C2而使用时,优选下式成立。
[C1]/[C2]>1
上式成立时,可以说(C)聚乙烯树脂更多地存在于距表层起10nm以内。
更优选为1.01≤[C1]/[C2]≤1.20、进一步优选为1.02≤[C1]/[C2]≤1.18、更进一步优选为1.05≤[C1]/[C2]≤1.15。
使用具有上述式(3)所表示的嵌段成分的嵌段共聚物作为聚缩醛树脂的情况下,聚缩醛树脂的碳浓度自身增多。
但是,在距表层起10nm以内和1,000μm的深层部,来自聚缩醛树脂的碳浓度没有差异,因而上式成立时,可以说聚乙烯树脂更多地存在于距表层起10nm以内。
需要说明的是,本实施方式的树脂制齿轮中,使测定C2的部位为树脂制齿轮的1,000μm的深层部,但在本实施方式的树脂制齿轮中,若为距该表层起100μm的深层部,则与部位无关地,聚乙烯树脂的存在量与投料比基本上为相同值。
如上所述,使表层10nm以内的聚乙烯树脂的存在量多于在距树脂制齿轮的表层起1000μm处进行深层切割得到的面的表层10nm以内的聚乙烯树脂的存在量,由此,特别是滑动初期的滑动性得到提高。另外,通过少量混配聚乙烯,可以飞跃性地提高滑动性的效果,因而可以抑制弯曲弹性模量等机械强度的降低。此外,还可以得到在与树脂熔融混炼时飞跃性地抑制切屑的惊人效果。
需要说明的是,在厚度小于2,000μm的树脂制齿轮的情况下,可以使用树脂制齿轮的深度方向的中心部的碳浓度来代替1,000μm的深层部的碳浓度。
为了使距树脂制齿轮的表层起10nm以内的聚乙烯树脂比齿轮的1,000μm的深层部存在更多,可以通过使所混配的聚乙烯树脂的重均分子量为50万以下来实现。另外,通过使聚乙烯树脂的熔点为115℃以下,可以使距树脂制齿轮的表层起10nm以内的聚乙烯树脂的存在量多于树脂制齿轮的1,000μm的深层部。
[用途]
本实施方式的树脂制齿轮的耐久性、机械强度和静音性优异,因而可以适宜地用于各种用途。
特别是,作为上述齿轮,可以举出但不限于例如斜齿轮、正齿轮、内齿轮、齿条、人字齿轮、直齿锥齿轮、斜齿锥齿轮、螺旋齿锥齿轮、冠齿轮、平面齿轮、螺旋齿轮、涡轮、涡轮齿轮、准双曲面齿轮、和圆弧齿轮。另外,上述的斜齿轮或正齿轮等也可以是由单级齿轮和双级齿轮、以及驱动马达进行多级组合、减少旋转不均而具有减速的结构的组合齿轮。
作为适合用于该齿轮的部件,不限于下述部件,例如可以举出凸轮、滑块、杠杆臂、离合器、毡离合器、惰轮、滑轮、辊、滚子、键杆、键顶、卷帘、卷轴、旋转轴、关节、轴、轴承、和导向装置。除此以外,还可以举出基体上注塑成型的树脂部件、嵌入成型的树脂部件、底盘、托盘和侧板。
作为上述齿轮的具体用途,不限于以下用途,例如可以举出办公自动化设备用结构部件、照相机或摄像机设备用结构部件、音乐、影像或信息设备用结构部件、通信设备用结构部件、电气设备用结构部件、电子设备用结构部件、汽车用的结构部件(车门周边部件、车座周边部件、空调器周边部件)、自行车的结构部件(驱动马达传送等)、开关部件、文具结构部件、住居设备的结构部件、自动售货机结构部件、运动/休闲/娱乐相关设备的结构部件以及工业用设备的结构部件。
另外,本实施方式的树脂制齿轮与现有的树脂制齿轮相比可以保持显著优异的耐久性和静音性,从这方面考虑,可以适用于整个汽车、电动车中。此处,作为上述电动车,可以举出但不限于例如老年四轮车、摩托车和电动两轮车。
本实施方式的树脂制齿轮优选涂布润滑脂而使用。由此,耐久性和静音性可以大幅提高。
实施例
下面,举出具体的实施例和比较例来对本实施方式进行说明,但本实施方式不限定于后述的实施例。
实施例和比较例中使用的聚缩醛树脂组合物、和树脂制齿轮的制造条件与评价项目如下。
[聚缩醛树脂组合物和树脂制齿轮的制造条件]
((1)聚缩醛树脂组合物的制造条件:挤出条件)
在聚缩醛树脂组合物的制造中使用了下述同向旋转双螺杆挤出机(东芝机械株式会社制造TEM-48SS挤出机),其中,螺杆长度L相对于螺杆直径D之比(L/D)=48(机筒数12),在第6机筒和第8机筒具有侧加料器,在第11机筒具备真空排气口。
将第1机筒水冷,将第2~第5机筒设定为210℃,将第6~第12机筒设定为180℃。
挤出中使用的螺杆为以下设计。
在第1~第4机筒的位置配置螺纹螺杆(フライトスクリュー,下文中简称为FS),在第5机筒的位置依次配置2片具有进给能力的捏和盘(下文中简称为RKD)、2片没有进给能力的捏和盘(下文中简称为NKD)以及1片具有向逆向的进给能力的捏和盘(下文中简称为LKD)。
在第6~第8机筒的位置配置FS,在第9机筒的位置依次配置各1片RKD和NKD,在第10~第11机筒的位置配置FS。
由第8机筒的侧加料器供给玻璃系填充材料,使螺杆转速为150rpm,使总挤出量为70kg/h来进行挤出,得到聚缩醛树脂组合物的颗粒。
((2)树脂制齿轮的制造条件)
在树脂制齿轮的制造中,使用注射成型机(FANUC Roboshot(注册商标)i50B型、FANUC株式会社制)。
作为成型条件,树脂温度为200℃,模具温度为80℃,注射压力和保压为100MPa。
通过注射成型制造出正齿轮,该正齿轮的直径为模数=1.0、齿数=50、齿宽为8mm,具有宽度为1.5mm的齿圈部。
在腹板(web)的3点配置浇口,使其间隔在圆周方向以120度均匀化。
[树脂制齿轮的特性评价]
((1)树脂制齿轮的应变量)
使用万能试验机(INSTRON(注册商标)5566型、INSTRON社制造)。
在平面设置树脂制齿轮,对树脂制齿轮的齿圈部和齿部施加压缩负荷并进行评价。
压头使用直径为1cm的圆形平面状的压头。
压缩负荷为垂直于树脂制齿轮的腹板面的方向。
由图4所示的树脂制齿轮与压头的接触部分5的面积(图4中的斜线部分)计算应力达到15MPa和75MPa的负荷,反复进行50次直至与此相当的压缩负荷的载荷和卸载。
载荷和卸载的速度为1mm/min。
对进行1次载荷和卸载后的应变、和反复进行50次载荷和卸载后的应变进行测定,将各应变量除以齿宽,从而计算出应变量(%)。
图10中示出通过后述的实施例1中的压缩试验而得到的载荷-卸载曲线。
图11中示出通过后述的比较例5中的压缩试验而得到的载荷-卸载曲线。
残余应变:点D处的应变量(%)(与上述应变量d相当)与点C处的应变量(%)(与上述应变量c相当)之差(百分点)。
弹性应变:点B处的应变量(%)(与上述应变量b相当)与点C处的应变量(与上述应变量c相当)之差(百分点)。
残余应变率:将上述残余应变(d-c)除以点D处的应变量(%)(与上述应变量d相当)与点A处的应变量(%)(与上述应变量a相当)之差(d-a)而得到的值((d-c)/(d-a))。
由此,计算出残余应变、弹性应变和残余应变率。
对任意3点进行试验,采用平均值。
((2)覆盖玻璃系填充材料的表面的成分的层的平均厚度)
从树脂制齿轮切割出5mm×5mm×1mm的试验片,使用拉伸试验机以50mm/min的拉伸速度使其断裂。
在试验片的断裂面蒸镀铂,从而制作出观察用试验片。
使用观察用试验片,通过扫描电子显微镜(SEM)进行观察,从而测定覆盖玻璃系填充材料的表面的成分的层的厚度。
以观察倍率5,000倍进行观察。
作为观察部位,为试验片的断裂面中央部,进行调整以能够观察该断裂面中央部。
在从断裂面突出的玻璃系填充材料中,选择任意的50根。
在全部玻璃系填充材料中,确认了截面为圆形的玻璃系填充材料的表面均匀地覆盖了树脂成分。
接着,测定被树脂成分覆盖的玻璃系填充材料的直径。
另外,预先将试验片在450℃焚烧3小时而除去树脂成分,求出玻璃系填充材料的直径(100根的平均值),根据被树脂成分覆盖的玻璃系填充材料的直径与其之差求出附着于表面的树脂成分的厚度。
对50根进行算术平均,作为覆盖玻璃系填充材料的表面的成分的层的平均厚度。
((3)树脂制齿轮的表层中的聚乙烯树脂的存在比(表面聚乙烯比))
使用Thermo Fisher Scientific株式会社制造的X射线光电子分光法(XPS)ESCALAB250,使用monoALKα(15kV×10mA)作为激发源。
分析尺寸为1mm见方。
为了除去树脂制齿轮的表层的附着物,使用市售的精密设备用清洗剂(VALTRONDP97031)的1.5%水溶液,在50℃的条件下进行3分钟超声波清洗,除去表面的有机物,之后利用高效液相色谱用蒸馏水在室温条件下进行15分钟超声波处理,实施清洗。
接下来,将清洗后的树脂制齿轮在干燥烘箱中于80℃进行1小时干燥处理,供测定。
在该测定中,光电子取出角为0°(与齿轮表面垂直),测取区域是使全扫描(SurveyScan)为0~1100eV、窄幅扫描(Narrow Scan)碳C为1s的区域。
另外,通能(Pass Energy)以全扫描为100eV、窄幅扫描为20eV来实施。
此时的C浓度为284eV至288eV的范围的峰面积比。
由面积比计算出相对元素浓度,进行四舍五入,在1atomic%以上的情况下以2位有效数字进行计算,在小于1atomic%的情况下以1位有效数字进行计算。
将树脂制齿轮的表层中的碳浓度记为[C1]。
接着,利用超薄切片机切削出树脂制齿轮的厚度方向的中央(距齿轮的表层为4mm),利用同样的测定对厚度方向的中央部附近的碳浓度[C2]进行测定。
计算出[C1]/[C2],将其作为“齿轮的表层中的聚乙烯树脂的存在比”。
((4)耐久性)
使用齿轮耐久试验机(高扭矩齿轮耐久试验机NS-1、(有)中川制作所制造),测定了树脂制齿轮的耐久性。
将金属齿轮(直径模数=1.0、齿数=50、齿宽20mm)作为配对齿轮,附加一定的工作扭矩,测定直至树脂制齿轮断裂为止的时间(时间:小时)。
工作扭矩以5.0N·m、5.5N·m、和6.0N·m的3个水平进行。
转速为100rpm。
试验在23℃、湿度50%的恒温室中进行。
((5)静音性)
作为树脂制齿轮,通过注射成型制造正齿轮,该正齿轮的直径为模数=1.0、齿数=50、齿宽为8mm,具有宽度为1.5mm的齿圈部。
并且,作为金属齿轮,使用直径模数=1.0、齿数=10、齿宽8mm的金属齿轮。
在消音室内,使上述树脂制齿轮与上述金属齿轮咬合,连续地驱动。
转速为100rpm。
在距离上述金属齿轮的轴为50mm的部位设置麦克风。
使用噪音计(根据JIS C1502)测定了运转开始后10小时后的噪音(dB)。
[聚缩醛树脂组合物、和树脂制齿轮的原料成分]
接着,下面对实施例和比较例中使用的聚缩醛树脂组合物和树脂制齿轮的原料成分进行说明。
(聚缩醛树脂)
作为聚缩醛树脂,使用下述(A1)~(A4)。
(A1)产品名:Tenac(注册商标)-C 4520(旭化成化学株式会社制造)、共聚物、熔体流动速率(MFR)=9.0g/10分钟、数均分子量Mn=约7万、相对于主链的氧化亚甲基单元1mol的末端OH基含量=0.0055mol%
(A2)产品名:Tenac(注册商标)MG210(旭化成化学株式会社制造)、均聚物、熔体流动速率(MFR)=1.7g/10分钟
(A3)如下制备聚缩醛嵌段共聚物。
将可以使热介质通过的带夹套双轴桨式连续聚合机调整为80℃。将三聚甲醛以40摩尔/小时、将作为环状甲缩醛的1,3-二氧戊环以2摩尔/小时、将作为聚合催化剂的溶解于环己烷中的三氟化硼二正丁基乙醚络合物以相对于三聚甲醛1摩尔为5×10-5摩尔的量、将作为链转移剂的下述式(4)所表示的两末端羟基氢化聚丁二烯(数均分子量Mn=2,330)以相对于三聚甲醛1摩尔为1×10-3摩尔的量连续供给至上述聚合机,进行聚合。
接着,将从上述聚合机排出的聚合物投入三乙胺1%水溶液中,完全进行聚合催化剂的失活后,对聚合物进行过滤、清洗,得到粗聚缩醛嵌段共聚物。
相对于所得到的粗聚缩醛嵌段共聚物100质量份,添加含有季铵化合物(记载于日本国专利第3087912号公报中)的水溶液1质量份,均匀混合。关于季铵化合物的添加量,换算成氮量为20质量ppm。将其供给到带排气口的双螺杆挤出机,相对于挤出机中的熔融的聚缩醛嵌段共聚物100质量份,添加水0.5质量份。以挤出机设定温度200℃、挤出机中的停留时间7分钟的条件,进行聚缩醛嵌段共聚物的不稳定末端部分的分解除去。
在不稳定末端部分被分解的聚缩醛嵌段共聚物中添加作为抗氧化剂的三乙二醇-双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)-丙酸酯]0.3质量份,在带排气口的挤出机中,在真空度20Torr的条件下进行脱挥,同时从挤出机模口部以线料的形式挤出,进行造粒。
将如此得到的聚缩醛嵌段共聚物作为(A3)聚缩醛嵌段共聚物。该嵌段共聚物为ABA型嵌段共聚物,熔体流动速率为15g/10分钟(ISO-1133条件D)。由熔体流动速率计算出的数均分子量Mn为约5万。相对于主链的氧化亚甲基单元1mol的末端OH基含量为0.0103mol%。
(A4)代替上述两末端羟基氢化聚丁二烯而使用乙二醇,除此以外与上述的(A3)同样地进行,得到聚缩醛树脂。相对于主链的氧化亚甲基单元1mol的末端OH基含量为0.0078mol%。
需要说明的是,聚缩醛树脂中的末端OH基含量利用下述方法进行测定。
将聚缩醛树脂10mg投入六氟异丙醇与氯仿的混合溶剂(质量比1/1)1mL中,放置一晩。进一步在40℃加热4小时,使其溶解。
接着,添加作为甲硅烷基化剂的N,O-双(三甲基甲硅烷基)三氟乙酰胺0.2mL,在40℃加热2.5小时。开放于大气中,风干一晩,确认溶剂挥发后,在80℃真空干燥一晩。
将上述操作中得到的、末端进行了三甲基甲硅烷基化的聚缩醛树脂10mg在55℃溶解于六氟异丙醇-d与氯仿-d的混合溶剂(体积比1/1)0.8mL中,作为NMR测定用试样。
使用日本电子株式会社制造ECA500型,进行1H NMR的测定。根据所得到的谱图,将4.95ppm的峰(归属于氧化亚甲基单元)的积分值作为基准,由0.17ppm~0.23ppm的峰(归属于经三甲基甲硅烷基化的末端OH基)的积分值计算出末端OH基含量。
(玻璃系填充材料)
玻璃系填充材料使用下述物质。
(B1)利用日本国专利第4060831号公报的制造例1中记载的覆膜形成剂(含有丙烯酸与丙烯酸甲酯的共聚物)等进行了处理的玻璃纤维。
(B2)利用日本国特开2009-7179号公报的试样No.1中记载的覆膜形成剂(不含酸)进行了处理的玻璃纤维。
(聚乙烯树脂)
聚乙烯树脂使用旭化成化学株式会社制造Suntec(注册商标)LD L1850A(重均分子量13.2万、Tm=107℃、密度918kg/m3)。
关于重均分子量的测定,使用将聚乙烯树脂在140℃溶解于TCB中而得到的溶液,如下通过GPC进行测定。
作为所使用的柱,将昭和电工株式会社制造的UT-807(1根)和东曹株式会社制造的GMHHR-H(S)HT(2根)串联连接。
使用TCB作为流动相,试样浓度为20mg~30mg(聚乙烯树脂)/20ml(TCB)。柱温度为140℃,流量为1.0ml/分钟,使用差示折射计作为检测器,进行测定。在重均分子量的计算中,使用PMMA作为标准物质来进行计算。
[实施例1~6]
如表1所示那样混配各成分,进行混炼和成型,得到树脂制齿轮。
评价结果列于表1。
所有实施例均是残余应变量(%)之差为0.9个百分点以下,耐久性和静音性良好。
[比较例1~5]
如表1所示那样混配各成分,进行混炼和成型,得到树脂制齿轮。
评价结果列于表1。
所有比较例均是残余应变量(%)之差超过0.9个百分点,得到耐久性和静音性差的结果。
工业实用性
本发明的齿轮特别是在要求耐久性和静音性的汽车结构部件的领域中具有工业实用性。

Claims (24)

1.一种树脂制齿轮,其为具有齿圈部、和设置于该齿圈部的外周部的齿部的树脂制齿轮,
其中,应变量c(%)与应变量d(%)之差、即残余应变d-c为0.9个百分点以下,
所述应变量c(%)为对于所述齿圈部、或对于所述齿圈部和所述齿部进行1次75MPa的载荷和从75MPa至15MPa的卸载后的齿轮的应变量,
所述应变量d(%)为反复进行50次75MPa的载荷和从75MPa至15MPa的卸载后的齿轮的应变量。
2.一种树脂制齿轮,其为具有齿圈部、和设置于该齿圈部的外周部的齿部的树脂制齿轮,
其中,应变量b(%)与应变量c(%)之差、即弹性应变b-c为2.5个百分点以下,
所述应变量b(%)为对于所述齿圈部、或对于所述齿圈部和所述齿部进行了1次75MPa的载荷时的应变量,
所述应变量c(%)为之后进行1次从75MPa至15MPa的卸载后的应变量。
3.一种树脂制齿轮,其为具有齿圈部、和设置于该齿圈部的外周部的齿部的树脂制齿轮,
其中,将残余应变d-c除以应变量d(%)与应变量a(%)之差(d-a)所得到的值、即残余应变率(d-c)/(d-a)为0.50以下,
所述残余应变d-c为应变量c(%)与应变量d(%)之差,所述应变量c(%)为对于所述齿圈部、或对于所述齿圈部和所述齿部进行1次75MPa的载荷和从75MPa至15MPa的卸载后的齿轮的应变量,所述应变量d(%)为反复进行50次75MPa的载荷和从75MPa至15MPa的卸载后的齿轮的应变量,
所述应变量d(%)与应变量a(%)之差(d-a)中,所述应变量d(%)为反复进行50次75MPa的载荷和从75MPa至15MPa的卸载后的应变量,所述应变量a(%)为进行了1次直至15MPa的载荷时该载荷到达15MPa时的应变量。
4.如权利要求1~3中任一项所述的树脂制齿轮,其包含聚缩醛树脂。
5.如权利要求4所述的树脂制齿轮,其中,相对于所述聚缩醛树脂100质量份,包含玻璃系填充材料10质量份以上100质量份以下。
6.如权利要求5所述的树脂制齿轮,其中,在将所述树脂制齿轮拉断的情况下,从断裂面突出的所述玻璃系填充材料的表面被平均厚度为0.2μm以上3.0μm以下的包含聚缩醛树脂的成分所覆盖。
7.如权利要求5所述的树脂制齿轮,其中,作为具有对所述玻璃系填充材料的表面进行改性的功能的物质,包含至少1种酸。
8.如权利要求7所述的树脂制齿轮,其中,所述酸为羧酸。
9.如权利要求4所述的树脂制齿轮,其中,所述聚缩醛树脂包含嵌段成分。
10.如权利要求9所述的树脂制齿轮,其中,所述嵌段成分为两末端经羟烷基化的氢化聚丁二烯成分。
11.如权利要求4所述的树脂制齿轮,其中,所述聚缩醛树脂中的末端OH基的含量相对于主链的氧化亚甲基单元1mol为0.006mol%以上。
12.如权利要求4所述的树脂制齿轮,其中,相对于所述聚缩醛树脂100质量份,进一步包含重均分子量为50万以下的聚乙烯树脂0.5质量份以上8质量份以下。
13.如权利要求12所述的树脂制齿轮,其中,所述聚乙烯树脂的熔点为115℃以下。
14.如权利要求12所述的树脂制齿轮,其中,与在距树脂制齿轮的表层起1,000μm处进行深层切割得到的面的表层10nm以内的聚乙烯树脂的存在量相比,所述树脂制齿轮的表层10nm以内的聚乙烯树脂的存在量更多。
15.一种树脂制齿轮用聚缩醛树脂组合物,其为在权利要求1~3中任一项所述的树脂制齿轮中所用的聚缩醛树脂组合物,
其包含聚缩醛树脂100质量份和玻璃系填充材料10质量份以上100质量份以下。
16.如权利要求15所述的树脂制齿轮用聚缩醛树脂组合物,其中,相对于所述聚缩醛树脂100质量份,进一步包含重均分子量为50万以下的聚乙烯树脂0.5质量份以上8质量份以下。
17.如权利要求16所述的树脂制齿轮用聚缩醛树脂组合物,其中,所述聚乙烯树脂的熔点为115℃以下。
18.如权利要求15所述的树脂制齿轮用聚缩醛树脂组合物,其中,作为具有对所述玻璃系填充材料的表面进行改性的功能的物质,包含至少1种酸。
19.如权利要求18所述的树脂制齿轮用聚缩醛树脂组合物,其中,所述酸为羧酸。
20.如权利要求15所述的树脂制齿轮用聚缩醛树脂组合物,其中,所述聚缩醛树脂包含嵌段成分。
21.如权利要求20所述的树脂制齿轮用聚缩醛树脂组合物,其中,所述嵌段成分为两末端经羟烷基化的氢化聚丁二烯成分。
22.如权利要求15所述的树脂制齿轮用聚缩醛树脂组合物,其中,所述聚缩醛树脂中的末端OH基的含量相对于主链的氧化亚甲基单元1mol为0.006mol%以上。
23.一种树脂制齿轮用聚缩醛树脂组合物的制造方法,其为权利要求15~22中任一项所述的树脂制齿轮用聚缩醛树脂组合物的制造方法,该制造方法包括下述工序:
利用包含至少1种酸并具有对玻璃系填充材料的表面进行改性的功能的物质,对玻璃系填充材料的表面进行改性的工序;和
将经所述改性的玻璃系填充材料和聚缩醛树脂进行混合的工序。
24.一种树脂制齿轮的制造方法,其包括对权利要求15~22中任一项所述的树脂制齿轮用聚缩醛树脂组合物进行成型的工序。
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