JPH05306371A - 歯車用樹脂組成物 - Google Patents
歯車用樹脂組成物Info
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- JPH05306371A JPH05306371A JP11129692A JP11129692A JPH05306371A JP H05306371 A JPH05306371 A JP H05306371A JP 11129692 A JP11129692 A JP 11129692A JP 11129692 A JP11129692 A JP 11129692A JP H05306371 A JPH05306371 A JP H05306371A
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- gear
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、歯車用樹脂組成物を、所要の成形
精度、耐熱変形性、機械的強度および射出成形性を備え
ると共に、合成樹脂製の相手歯車を損傷させることな
く、しかも耐摩耗性がある歯車を成形できるものとす
る。 【構成】 重合上がりの溶融粘度３５０〜３０００ポイ
ズの未架橋ポリフェニレンサルファイド樹脂を架橋して
得られる溶融粘度１４００〜１５０００ポイズの架橋性
ポリフェニレンサルファイド樹脂１００重量部に対し、
数平均分子量１００００以上の未焼成ポリテトラフルオ
ロエチレン樹脂１０〜５０重量部、芳香族ポリアミドパ
ルプ１０〜３０重量部および酸化亜鉛ウィスカ３０〜８
０重量部を配合した歯車用樹脂組成物とする。
精度、耐熱変形性、機械的強度および射出成形性を備え
ると共に、合成樹脂製の相手歯車を損傷させることな
く、しかも耐摩耗性がある歯車を成形できるものとす
る。 【構成】 重合上がりの溶融粘度３５０〜３０００ポイ
ズの未架橋ポリフェニレンサルファイド樹脂を架橋して
得られる溶融粘度１４００〜１５０００ポイズの架橋性
ポリフェニレンサルファイド樹脂１００重量部に対し、
数平均分子量１００００以上の未焼成ポリテトラフルオ
ロエチレン樹脂１０〜５０重量部、芳香族ポリアミドパ
ルプ１０〜３０重量部および酸化亜鉛ウィスカ３０〜８
０重量部を配合した歯車用樹脂組成物とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は樹脂製歯車の成形用材
料として用いる歯車用樹脂組成物に関する。
料として用いる歯車用樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、音響機器、複写機、自動車用部
品等の様々な分野で合成樹脂製の歯車が用いられている
が、そのような歯車の成形用材料として、寸法安定性や
成形体に優れたポリアセタールやナイロンが知られてい
る。これらポリアセタールやナイロンは、耐熱性および
機械的強度が充分ではなく、この点で優るエンジニアリ
ングプラスチックとしては、ポリフェニレンサルファイ
ド樹脂（以下、ＰＰＳ樹脂と略記する）も知られてい
る。
品等の様々な分野で合成樹脂製の歯車が用いられている
が、そのような歯車の成形用材料として、寸法安定性や
成形体に優れたポリアセタールやナイロンが知られてい
る。これらポリアセタールやナイロンは、耐熱性および
機械的強度が充分ではなく、この点で優るエンジニアリ
ングプラスチックとしては、ポリフェニレンサルファイ
ド樹脂（以下、ＰＰＳ樹脂と略記する）も知られてい
る。
【０００３】このようなＰＰＳ樹脂は、ガラス転移点が
８８℃と低いが、ガラス繊維や炭素繊維等の補強材を配
合する事により、機械的強度の低下を防ぐことができ、
またこれらの補強材を配合した組成物は、２５０℃を越
える耐熱性を有する。
８８℃と低いが、ガラス繊維や炭素繊維等の補強材を配
合する事により、機械的強度の低下を防ぐことができ、
またこれらの補強材を配合した組成物は、２５０℃を越
える耐熱性を有する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記したガラ
ス繊維や炭素繊維は高硬度であるため、このような繊維
補強材を配合したＰＰＳ樹脂で歯車を形成すると、この
歯車は、これと噛み合う相手歯車の歯面を削り、著しい
摩耗を起こすという問題点がある。
ス繊維や炭素繊維は高硬度であるため、このような繊維
補強材を配合したＰＰＳ樹脂で歯車を形成すると、この
歯車は、これと噛み合う相手歯車の歯面を削り、著しい
摩耗を起こすという問題点がある。
【０００５】一方、比較的軟質の繊維補強材として、芳
香族ポリアミド繊維（以下、アラミド繊維という）、チ
タン酸カリウムウィスカまたは酸化亜鉛ウィスカがあ
り、前記高硬度の繊維補強材に代えてこれらを用いるこ
とも考えられる。
香族ポリアミド繊維（以下、アラミド繊維という）、チ
タン酸カリウムウィスカまたは酸化亜鉛ウィスカがあ
り、前記高硬度の繊維補強材に代えてこれらを用いるこ
とも考えられる。
【０００６】しかし、このような繊維補強材を配合した
ＰＰＳ樹脂では、成形された歯車に耐摩耗性が充分に備
わらず、しかも相手歯車（合成樹脂製）を削る、即ち攻
撃性があるという問題点がある。また、上記の繊維補強
材に代えて、アラミドパウダー等の粉末状充填材を配合
したＰＰＳ樹脂で歯車を形成すれば、相手歯車に対する
損傷性の点では優れるが、耐摩耗性に劣るという問題点
がある。
ＰＰＳ樹脂では、成形された歯車に耐摩耗性が充分に備
わらず、しかも相手歯車（合成樹脂製）を削る、即ち攻
撃性があるという問題点がある。また、上記の繊維補強
材に代えて、アラミドパウダー等の粉末状充填材を配合
したＰＰＳ樹脂で歯車を形成すれば、相手歯車に対する
損傷性の点では優れるが、耐摩耗性に劣るという問題点
がある。
【０００７】この発明は上記した問題点を解決し、歯車
用樹脂組成物を、所要の成形精度、耐熱変形性、機械的
強度および射出成形性を備えると共に、合成樹脂製の相
手歯車を損傷させることなく、しかも耐摩耗性があり、
安定してトルク伝達を行ない得る歯車を成形できるもの
とすることを課題としている。
用樹脂組成物を、所要の成形精度、耐熱変形性、機械的
強度および射出成形性を備えると共に、合成樹脂製の相
手歯車を損傷させることなく、しかも耐摩耗性があり、
安定してトルク伝達を行ない得る歯車を成形できるもの
とすることを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明においてはポリフェニレンサルファイド樹
脂１００重量部に対し、ポリテトラフルオロエチレン樹
脂１０〜５０重量部、芳香族ポリアミドパルプ１０〜３
０重量部および酸化亜鉛ウィスカ３０〜８０重量部を配
合して成る構成を採用したのである。
め、この発明においてはポリフェニレンサルファイド樹
脂１００重量部に対し、ポリテトラフルオロエチレン樹
脂１０〜５０重量部、芳香族ポリアミドパルプ１０〜３
０重量部および酸化亜鉛ウィスカ３０〜８０重量部を配
合して成る構成を採用したのである。
【０００９】また、上記ポリフェニレンサルファイド樹
脂が、重合上がりの溶融粘度３５０〜３０００ポイズの
未架橋ポリフェニレンサルファイド樹脂を架橋して得ら
れる溶融粘度１４００〜１５０００ポイズの架橋性ポリ
フェニレンサルファイド樹脂であってよく、上記ポリテ
トラフルオロエチレン樹脂が数平均分子量１００００以
上の未焼成ポリテトラフルオロエチレン樹脂であってよ
い。以下、その詳細を述べる。
脂が、重合上がりの溶融粘度３５０〜３０００ポイズの
未架橋ポリフェニレンサルファイド樹脂を架橋して得ら
れる溶融粘度１４００〜１５０００ポイズの架橋性ポリ
フェニレンサルファイド樹脂であってよく、上記ポリテ
トラフルオロエチレン樹脂が数平均分子量１００００以
上の未焼成ポリテトラフルオロエチレン樹脂であってよ
い。以下、その詳細を述べる。
【００１０】まず、この発明におけるＰＰＳ樹脂は、下
記式〔化１〕で示されるものである。
記式〔化１〕で示されるものである。
【００１１】
【化１】
【００１２】上記のＰＰＳ樹脂の代表例としては下記式
〔化２〕で示される重合体が挙げられる。
〔化２〕で示される重合体が挙げられる。
【００１３】
【化２】
【００１４】この重合体は、Ｎａ2 Ｓとｐ−ジクロロベ
ンゼンを、ｎ−メチルピロリドンやジメチルアセトアミ
ド等のアミド系溶媒、もしくはスルホラン等のスルホン
系溶媒中で縮合させて得られ、この段階をＰＰＳ樹脂の
重合上がりとしている。この重合上がりの低分子量ＰＰ
Ｓ樹脂を熱処理等の工程にかけると、樹脂中に交差結合
の全くないものから部分的交差結合を有するものに至る
まで、任意の重合度のものを自由に製造することができ
る。すなわち、溶融ブレンドに最適な溶融粘度特性を有
する樹脂を、任意に選択使用できる。
ンゼンを、ｎ−メチルピロリドンやジメチルアセトアミ
ド等のアミド系溶媒、もしくはスルホラン等のスルホン
系溶媒中で縮合させて得られ、この段階をＰＰＳ樹脂の
重合上がりとしている。この重合上がりの低分子量ＰＰ
Ｓ樹脂を熱処理等の工程にかけると、樹脂中に交差結合
の全くないものから部分的交差結合を有するものに至る
まで、任意の重合度のものを自由に製造することができ
る。すなわち、溶融ブレンドに最適な溶融粘度特性を有
する樹脂を、任意に選択使用できる。
【００１５】また重合上がりの溶融粘度については、３
５０〜３０００ポイズのものが好適である。例えば、３
５０ポイズ未満のＰＰＳ樹脂を架橋させた、架橋性ＰＰ
Ｓ樹脂は、機械的強度、特に柔軟性に劣るため、衝撃強
度や靭性を要求される部位での使用は適さず、また、３
０００ポイズを越える場合には高温雰囲気下での耐クリ
ープ性に劣るため、ＰＰＳ樹脂の耐熱性を生かした高温
での使用性が阻害されるからである。
５０〜３０００ポイズのものが好適である。例えば、３
５０ポイズ未満のＰＰＳ樹脂を架橋させた、架橋性ＰＰ
Ｓ樹脂は、機械的強度、特に柔軟性に劣るため、衝撃強
度や靭性を要求される部位での使用は適さず、また、３
０００ポイズを越える場合には高温雰囲気下での耐クリ
ープ性に劣るため、ＰＰＳ樹脂の耐熱性を生かした高温
での使用性が阻害されるからである。
【００１６】一方、直鎖状のＰＰＳ樹脂を使用すると、
添加したポリテトラフルオロエチレン樹脂（以下、ＰＴ
ＦＥ樹脂と略記する）が繊維化されず、また、充填材の
アラミドパルプも解砕されないので、潤滑性、耐摩耗性
が低下する。
添加したポリテトラフルオロエチレン樹脂（以下、ＰＴ
ＦＥ樹脂と略記する）が繊維化されず、また、充填材の
アラミドパルプも解砕されないので、潤滑性、耐摩耗性
が低下する。
【００１７】重合上がりのＰＰＳ樹脂を架橋するために
は、既述の架橋方法と同様に熱処理等により処理する。
具体的には酸素存在下における融点以下の加熱、もしく
は架橋剤、分岐剤の添加により行われる。このようにし
て得られた架橋性ＰＰＳ樹脂で好ましいものは、溶融粘
度が１４００〜１５０００ポイズのものである。なぜな
ら、溶融粘度が１４００ポイズ未満の架橋性ＰＰＳ樹脂
は、１５０℃以上の高温領域で耐クリープ性が低下し、
塑性変形しやすくなる。また、２００００ポイズを越え
る架橋性ＰＰＳ樹脂は、重合上がりの溶融粘度が３５０
〜３０００ポイズであっても成形性が著しく劣り、柔軟
性においても劣るので好ましくない。
は、既述の架橋方法と同様に熱処理等により処理する。
具体的には酸素存在下における融点以下の加熱、もしく
は架橋剤、分岐剤の添加により行われる。このようにし
て得られた架橋性ＰＰＳ樹脂で好ましいものは、溶融粘
度が１４００〜１５０００ポイズのものである。なぜな
ら、溶融粘度が１４００ポイズ未満の架橋性ＰＰＳ樹脂
は、１５０℃以上の高温領域で耐クリープ性が低下し、
塑性変形しやすくなる。また、２００００ポイズを越え
る架橋性ＰＰＳ樹脂は、重合上がりの溶融粘度が３５０
〜３０００ポイズであっても成形性が著しく劣り、柔軟
性においても劣るので好ましくない。
【００１８】この発明で用いるＰＴＦＥ樹脂は、特にそ
の分子量を限定することなく用いることも可能である
が、数平均分子量が１００００以上で未焼成のものが好
ましい。なぜなら、低分子量のＰＴＦＥ樹脂を用いた場
合、溶融粘度が過度に低くなり、さらにＰＰＳ樹脂との
界面エネルギーの差が大きくなって、溶融ブレンドやイ
ンジェクションに際して層分離を起こす事があるからで
ある。
の分子量を限定することなく用いることも可能である
が、数平均分子量が１００００以上で未焼成のものが好
ましい。なぜなら、低分子量のＰＴＦＥ樹脂を用いた場
合、溶融粘度が過度に低くなり、さらにＰＰＳ樹脂との
界面エネルギーの差が大きくなって、溶融ブレンドやイ
ンジェクションに際して層分離を起こす事があるからで
ある。
【００１９】一方、分子量１００００以上のものは、溶
融粘度が高いため、溶融ブレンド時やインジェクション
時に層分離しにくく、好ましいものである。また未焼成
ＰＴＦＥ樹脂を用いると、インジェクション時のせん断
応力により、ＰＴＦＥ樹脂の繊維化を促す。このように
繊維化したＰＴＦＥ樹脂は、均一にマトリックス中に分
散して後述するアラミドパルプと強固に絡み合うので、
良好な摩擦・摩耗特性を得ることができる。
融粘度が高いため、溶融ブレンド時やインジェクション
時に層分離しにくく、好ましいものである。また未焼成
ＰＴＦＥ樹脂を用いると、インジェクション時のせん断
応力により、ＰＴＦＥ樹脂の繊維化を促す。このように
繊維化したＰＴＦＥ樹脂は、均一にマトリックス中に分
散して後述するアラミドパルプと強固に絡み合うので、
良好な摩擦・摩耗特性を得ることができる。
【００２０】この発明に用いる芳香族ポリアミドパルプ
（以下、アラミドパルプと記す）は、パルプ状であれば
特に限定するものではないが、例えば、繊維長６mm、繊
維径１２μｍのアラミド繊維を擦り潰し、羽毛状にした
ものである。このものは、マトリックスであるＰＰＳ樹
脂によく濡れて親和性を示し、パルプの羽毛状の３次元
的な微細繊維がＰＰＳ樹脂を取り込み、さらにテトラポ
ット状の酸化亜鉛ウィスカおよびＰＴＦＥ樹脂と絡み合
って、３次元網目構造を形成する。またパルプ中の繊維
は微細であるために、摺動時における相手歯車に対する
攻撃性は、殆ど無い。
（以下、アラミドパルプと記す）は、パルプ状であれば
特に限定するものではないが、例えば、繊維長６mm、繊
維径１２μｍのアラミド繊維を擦り潰し、羽毛状にした
ものである。このものは、マトリックスであるＰＰＳ樹
脂によく濡れて親和性を示し、パルプの羽毛状の３次元
的な微細繊維がＰＰＳ樹脂を取り込み、さらにテトラポ
ット状の酸化亜鉛ウィスカおよびＰＴＦＥ樹脂と絡み合
って、３次元網目構造を形成する。またパルプ中の繊維
は微細であるために、摺動時における相手歯車に対する
攻撃性は、殆ど無い。
【００２１】この様な羽毛状の３次元的な微細繊維が充
分に形成されているアラミドパルプは、その比表面積が
大きく、具体的には３ｍ2 ／ｇ以上のものが好ましく、
特に５ｍ2 ／ｇ以上のものが好ましい。
分に形成されているアラミドパルプは、その比表面積が
大きく、具体的には３ｍ2 ／ｇ以上のものが好ましく、
特に５ｍ2 ／ｇ以上のものが好ましい。
【００２２】この発明の用いる酸化亜鉛ウィスカは、結
晶１単位当りがテトラポット型の針状結晶であるゆえ
に、微細なマトリックスの欠落を防ぐ事が出来る。また
針状ウィスカでは、インジェクション時に樹脂の流動に
より異方性が生ずるが、３次元ウィスカであるがゆえ
に、異方性が緩和された状態になって寸法精度が良い。
また酸化亜鉛ウィスカは制振特性を持つので、駆動時に
発生するノイズが抑制できる。
晶１単位当りがテトラポット型の針状結晶であるゆえ
に、微細なマトリックスの欠落を防ぐ事が出来る。また
針状ウィスカでは、インジェクション時に樹脂の流動に
より異方性が生ずるが、３次元ウィスカであるがゆえ
に、異方性が緩和された状態になって寸法精度が良い。
また酸化亜鉛ウィスカは制振特性を持つので、駆動時に
発生するノイズが抑制できる。
【００２３】上記した原材料の配合割合をそれぞれ所定
範囲内とするのは、以下の理由による。すなわち、固体
潤滑材のＰＴＦＥ樹脂が、ＰＰＳ樹脂１００重量部に対
して１０重量未満の場合、摩耗係数が大きくなり、トル
ク伝達に支障を来す。また逆に５０重量部を越す場合
は、強度が低下し高荷重に耐えかねる。
範囲内とするのは、以下の理由による。すなわち、固体
潤滑材のＰＴＦＥ樹脂が、ＰＰＳ樹脂１００重量部に対
して１０重量未満の場合、摩耗係数が大きくなり、トル
ク伝達に支障を来す。また逆に５０重量部を越す場合
は、強度が低下し高荷重に耐えかねる。
【００２４】補強充填剤の１つであるアラミドパルプ
が、ＰＰＳ樹脂１００重量部に対して１０重量部未満の
場合、耐摩耗性が著しく低下する。また、５０重量部を
越えると溶融ブレンドやインジェクションに際し、流動
性が悪く、成形出来ない。
が、ＰＰＳ樹脂１００重量部に対して１０重量部未満の
場合、耐摩耗性が著しく低下する。また、５０重量部を
越えると溶融ブレンドやインジェクションに際し、流動
性が悪く、成形出来ない。
【００２５】もう一つの補強充填材酸化亜鉛ウィスカ
が、ＰＰＳ樹脂１００重量部に対して３０重量部未満の
場合には特に強度が劣り、歯車が歯こぼれを起こし易く
なる。７０重量部を越えると、プラスチックや軟質金属
相手にアブレーシブな摩耗を引き起こす。
が、ＰＰＳ樹脂１００重量部に対して３０重量部未満の
場合には特に強度が劣り、歯車が歯こぼれを起こし易く
なる。７０重量部を越えると、プラスチックや軟質金属
相手にアブレーシブな摩耗を引き起こす。
【００２６】ここで、前述の原材料を混合する方法は、
特に限定するものではなく、通常広く用いられている方
法、例えば主成分となる樹脂その他の諸原料をそれぞれ
個別に、またはヘンシェルミキサー、ボールミル、タン
ブラーミキサー等の混合機によって適宜に乾式混合した
後、溶融混合性のよい射出成形機もしくは溶融押出成形
機に供給するか、または、予め熱ロール、ニーダ、バン
バリーミキサー、溶融押出機などで溶融混合するなどの
方法を利用すればよい。さらに、この発明の歯車用樹脂
組成物は、その成形方法を限定するものではなく、射出
成形その他汎用の方法を採用できる。
特に限定するものではなく、通常広く用いられている方
法、例えば主成分となる樹脂その他の諸原料をそれぞれ
個別に、またはヘンシェルミキサー、ボールミル、タン
ブラーミキサー等の混合機によって適宜に乾式混合した
後、溶融混合性のよい射出成形機もしくは溶融押出成形
機に供給するか、または、予め熱ロール、ニーダ、バン
バリーミキサー、溶融押出機などで溶融混合するなどの
方法を利用すればよい。さらに、この発明の歯車用樹脂
組成物は、その成形方法を限定するものではなく、射出
成形その他汎用の方法を採用できる。
【００２７】なお、この発明のＰＰＳ樹脂を主成分とす
る組成物に対して、潤滑性、耐摩耗性、および非攻撃性
等の所期の目的とする特性を悪化させない範囲内におい
て、酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、着色剤、難
燃剤、帯電防止剤、結晶化促進剤等の、各種の添加剤を
配合することもできる。
る組成物に対して、潤滑性、耐摩耗性、および非攻撃性
等の所期の目的とする特性を悪化させない範囲内におい
て、酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、着色剤、難
燃剤、帯電防止剤、結晶化促進剤等の、各種の添加剤を
配合することもできる。
【００２８】
【作用】この発明に係る歯車用樹脂組成物は、ＰＰＳ樹
脂本来の耐熱性、耐候性、射出成形性と、ＰＴＦＥ樹脂
の良好な潤滑性とを有すると共に、アラミドパルプの羽
毛状で３次元的な微細繊維塊が親和性よくＰＰＳ樹脂を
取り込み、さらにテトラポット状の酸化亜鉛ウィスカと
絡み合って、３次元網目構造を形成するので、耐摩耗性
があり、かつ相手歯車を損傷させない。また、繊維充填
材の配向に起因する強度のばらつきがないので、安定し
た機械的強度が備わる。
脂本来の耐熱性、耐候性、射出成形性と、ＰＴＦＥ樹脂
の良好な潤滑性とを有すると共に、アラミドパルプの羽
毛状で３次元的な微細繊維塊が親和性よくＰＰＳ樹脂を
取り込み、さらにテトラポット状の酸化亜鉛ウィスカと
絡み合って、３次元網目構造を形成するので、耐摩耗性
があり、かつ相手歯車を損傷させない。また、繊維充填
材の配向に起因する強度のばらつきがないので、安定し
た機械的強度が備わる。
【００２９】
【実施例】実施例および比較例に使用した原材料を一括
して示すと次のとおりである。なお、Ｐ1 は重合上がり
の溶融粘度、Ｐ2 は架橋後の溶融粘度、Ｍは数平均分子
量を示す。
して示すと次のとおりである。なお、Ｐ1 は重合上がり
の溶融粘度、Ｐ2 は架橋後の溶融粘度、Ｍは数平均分子
量を示す。
【００３０】(1) 直鎖状ＰＰＳ樹脂（呉羽化学工業社
製：ＫＰＳ−＃２１４、Ｐ1 ＝１４００ポイズ） (2) 架橋性ＰＰＳ樹脂（トープレン社製：Ｔ−４(2) 、
Ｐ1 ＝７００ポイズ、Ｐ2 ＝１８４０ポイズ） (3) 架橋性ＰＰＳ樹脂（トープレン社製：Ｋ−４、Ｐ1
＝１００ポイズ、Ｐ2 ＝２０００ポイズ） (4) ＰＴＦＥ樹脂（ダイキン工業社製：Ｍ−１２、Ｍ＝
７００００００） (5) ＰＴＦＥ樹脂（ダイキン工業社製：ルブロンＬ−
２、Ｍ＝３００００） (6) 酸化亜鉛ウィスカ（松下電器工業社製） (7) アラミドパルプ（日本アラミド社製：トワロン−Ａ
Ｒ−１０９７ｐｕｌｐ） (8) チタン酸カリウム繊維（大塚化学社製：ティスモＤ
１０１） (9) 炭素繊維（東レ社製：トレカＭＬＤ−１００） (10) アラミドファイバー（帝人社製：コーネックスカ
ットファイバー１mm） 上記の諸原材料(1) 〜(7) を表１に示す割合で配合し、
ヘンシェルミキサーで乾式混合した後、溶融押出機（池
貝社製：ＰＣＭ４５）に供給し、シリンダー温度２９０
℃、スクリュー回転数１００ｒｐｍにて溶融ブレンドし
た。その後、シリンダー温度３２５℃射出圧力１０００
ｋｇ／ｃｍ2 の条件で射出成形機にかけて所定の試験片
を作製し、得られた試験片の曲げ強度、摩擦係数、比摩
耗量、相手材損傷性、歯先摩耗、相手歯車損傷度を以下
に示す試験方法によって求めた。
製：ＫＰＳ−＃２１４、Ｐ1 ＝１４００ポイズ） (2) 架橋性ＰＰＳ樹脂（トープレン社製：Ｔ−４(2) 、
Ｐ1 ＝７００ポイズ、Ｐ2 ＝１８４０ポイズ） (3) 架橋性ＰＰＳ樹脂（トープレン社製：Ｋ−４、Ｐ1
＝１００ポイズ、Ｐ2 ＝２０００ポイズ） (4) ＰＴＦＥ樹脂（ダイキン工業社製：Ｍ−１２、Ｍ＝
７００００００） (5) ＰＴＦＥ樹脂（ダイキン工業社製：ルブロンＬ−
２、Ｍ＝３００００） (6) 酸化亜鉛ウィスカ（松下電器工業社製） (7) アラミドパルプ（日本アラミド社製：トワロン−Ａ
Ｒ−１０９７ｐｕｌｐ） (8) チタン酸カリウム繊維（大塚化学社製：ティスモＤ
１０１） (9) 炭素繊維（東レ社製：トレカＭＬＤ−１００） (10) アラミドファイバー（帝人社製：コーネックスカ
ットファイバー１mm） 上記の諸原材料(1) 〜(7) を表１に示す割合で配合し、
ヘンシェルミキサーで乾式混合した後、溶融押出機（池
貝社製：ＰＣＭ４５）に供給し、シリンダー温度２９０
℃、スクリュー回転数１００ｒｐｍにて溶融ブレンドし
た。その後、シリンダー温度３２５℃射出圧力１０００
ｋｇ／ｃｍ2 の条件で射出成形機にかけて所定の試験片
を作製し、得られた試験片の曲げ強度、摩擦係数、比摩
耗量、相手材損傷性、歯先摩耗、相手歯車損傷度を以下
に示す試験方法によって求めた。
【００３１】曲げ試験 ＡＳＴＭ−Ｄ７９０による曲げ強度（１０ｇ／ｃｍ2 ）
の測定を行なった。曲げ強度の単位は、ｋｇｆ／ｃｍ2
とした。
の測定を行なった。曲げ強度の単位は、ｋｇｆ／ｃｍ2
とした。
【００３２】摩砕摩耗試験 摩擦係数、比摩耗量、相手材損傷性について、ＮＴＮ式
スラスト型摩擦摩耗試験機により測定を行なった。
スラスト型摩擦摩耗試験機により測定を行なった。
【００３３】摺動条件 周速 ：１２８ｍ／ｍｉｎ 面圧 ：３．９ｋｇ／ｃｍ2 雰囲気：Ｒ．Ｔドライ 相手材：ＳＵＳ３０３鋼 なお、上述の試験結果の単位について、摩擦係数は無次
元数、比摩耗量は×１０-10 ｃｍ3 ／ｋｇ・ｍで表し
た。相手材損傷性については、相手材ＳＵＳ３０３鋼の
摺動痕の深さにより以下に示す基準で４段階評価を行な
った。
元数、比摩耗量は×１０-10 ｃｍ3 ／ｋｇ・ｍで表し
た。相手材損傷性については、相手材ＳＵＳ３０３鋼の
摺動痕の深さにより以下に示す基準で４段階評価を行な
った。
【００３４】評価基準 ◎：摩耗深さ≦１μｍ 〇：１μｍ＜摩耗深さ≦５μｍ △：５μｍ＜摩耗深さ≦１０μｍ ×：１０μｍ＜摩耗深さ ギヤ実機耐久試験 試験片から成形した歯車について、ＮＴＮ精密樹脂製歯
車強度試験機により、耐久試験を行なった。
車強度試験機により、耐久試験を行なった。
【００３５】試験条件 試験時間：２００ｈｒ 回転数 ：４７０ｒｐｍ ３５０ｒｐｍ トルク ：４．５〜５．５ｋｇｆ・ｃｍ 雰囲気 ：Ｒ．Ｔ． 駆動歯車：各ＰＰＳ系歯車（ＮＴＮ精密樹脂社製：ＰＣ
Ｄ４７） 相手歯車：ポリアセタール歯車（ポリプラスチック社
製：ＰＣＤ３５） 試験結果における歯先摩耗および相手歯車損傷度は、下
記の基準により評価した。
Ｄ４７） 相手歯車：ポリアセタール歯車（ポリプラスチック社
製：ＰＣＤ３５） 試験結果における歯先摩耗および相手歯車損傷度は、下
記の基準により評価した。
【００３６】評価基準 ◎：摩耗深さ≦１０μｍ 〇：１０μｍ＜摩耗深さ≦５０μｍ △：５０μｍ＜摩耗深さ≦１００μｍ ×：１００μｍ＜摩耗深さ
【００３７】
【表１】
【００３８】〔比較例１〜８〕前記した諸原料(1) 、
(4) 、(6) 〜(10)を表４に示す割合で配合した以外は実
施例１〜１０と全く同様にして試験片を作製し、また前
記した試験方法と全く同様にして評価し、この結果を表
２中に併記した。
(4) 、(6) 〜(10)を表４に示す割合で配合した以外は実
施例１〜１０と全く同様にして試験片を作製し、また前
記した試験方法と全く同様にして評価し、この結果を表
２中に併記した。
【００３９】
【表２】
【００４０】表１および表２の結果から明らかなよう
に、酸化亜鉛ウィスカを使用しても、アラミドパルプを
使わなかった比較例２、３、酸化亜鉛ウィスカを用いて
もアラミドパルプ以外のアラミド繊維を用いた比較例
４、アラミドパルプを用いても酸化亜鉛ウィスカを使用
しなかった比較例５、これらはいずれも耐摩耗性に劣
り、また相手損傷性が大きい。
に、酸化亜鉛ウィスカを使用しても、アラミドパルプを
使わなかった比較例２、３、酸化亜鉛ウィスカを用いて
もアラミドパルプ以外のアラミド繊維を用いた比較例
４、アラミドパルプを用いても酸化亜鉛ウィスカを使用
しなかった比較例５、これらはいずれも耐摩耗性に劣
り、また相手損傷性が大きい。
【００４１】また、酸化亜鉛ウィスカおよびアラミドパ
ルプを用いてもＰＴＦＥ樹脂を使用しなかった比較例６
は、摩擦係数が大きく、耐摩耗性に劣る。さらにまた、
この発明における４つの必須成分が配合されていても、
酸化亜鉛ウィスカの配合量が少量の比較例７は耐摩耗性
に劣り、添加量が過量の比較例８は、相手損傷性に劣っ
ていた。
ルプを用いてもＰＴＦＥ樹脂を使用しなかった比較例６
は、摩擦係数が大きく、耐摩耗性に劣る。さらにまた、
この発明における４つの必須成分が配合されていても、
酸化亜鉛ウィスカの配合量が少量の比較例７は耐摩耗性
に劣り、添加量が過量の比較例８は、相手損傷性に劣っ
ていた。
【００４２】一方、４つの必須成分が所定の割合で配合
された実施例１〜１０は、優れた物性を示し、特に、架
橋性ＰＰＳ樹脂で所定溶融粘度のものを用い、数平均分
子量が７００００００の高分子量のＰＴＦＥ配合した実
施例２のものが、耐摩耗性に最も優れていた。また、実
施例２と実施例４を比較すると、高分子量のＰＴＦＥ樹
脂を用いた組成物の方が低摩擦係数であり、かつ耐摩耗
性に優れることが判明した。
された実施例１〜１０は、優れた物性を示し、特に、架
橋性ＰＰＳ樹脂で所定溶融粘度のものを用い、数平均分
子量が７００００００の高分子量のＰＴＦＥ配合した実
施例２のものが、耐摩耗性に最も優れていた。また、実
施例２と実施例４を比較すると、高分子量のＰＴＦＥ樹
脂を用いた組成物の方が低摩擦係数であり、かつ耐摩耗
性に優れることが判明した。
【００４３】
【効果】この発明は、以上説明したように、ＰＰＳ樹脂
およびＰＴＦＥ樹脂を主要材料として、所定量のアラミ
ドパルプおよび酸化亜鉛ウィスカといったそれぞれ特性
ある３次元構造の補強材を所定量配合したので、繊維状
補強材の配向に起因した強度のばらつきがなく、成形に
よる寸法精度、耐熱変形性、機械的強度および射出成形
性を満足すると共に、相手歯車を損傷させることなく、
耐摩耗性がある。したがって、安定してトルク伝達を行
ない得る歯車成形用の成形用材料として最適のものであ
るといえる。
およびＰＴＦＥ樹脂を主要材料として、所定量のアラミ
ドパルプおよび酸化亜鉛ウィスカといったそれぞれ特性
ある３次元構造の補強材を所定量配合したので、繊維状
補強材の配向に起因した強度のばらつきがなく、成形に
よる寸法精度、耐熱変形性、機械的強度および射出成形
性を満足すると共に、相手歯車を損傷させることなく、
耐摩耗性がある。したがって、安定してトルク伝達を行
ない得る歯車成形用の成形用材料として最適のものであ
るといえる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｌ 27:18 77:00）
Claims (3)
- 【請求項１】 ポリフェニレンサルファイド樹脂１００
重量部に対し、ポリテトラフルオロエチレン樹脂１０〜
５０重量部、芳香族ポリアミドパルプ１０〜３０重量部
および酸化亜鉛ウィスカ３０〜８０重量部を配合して成
る歯車用樹脂組成物。 - 【請求項２】 上記ポリフェニレンサルファイド樹脂
が、重合上がりの溶融粘度３５０〜３０００ポイズの未
架橋ポリフェニレンサルファイド樹脂を架橋して得られ
る溶融粘度１４００〜１５０００ポイズの架橋性ポリフ
ェニレンサルファイド樹脂である請求項１記載の歯車用
樹脂組成物。 - 【請求項３】 上記ポリテトラフルオロエチレン樹脂が
数平均分子量１００００以上の未焼成ポリテトラフルオ
ロエチレン樹脂である請求項１記載の歯車用樹脂組成
物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11129692A JPH05306371A (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | 歯車用樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11129692A JPH05306371A (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | 歯車用樹脂組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05306371A true JPH05306371A (ja) | 1993-11-19 |
Family
ID=14557629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11129692A Pending JPH05306371A (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | 歯車用樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05306371A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08151497A (ja) * | 1994-11-29 | 1996-06-11 | Nichias Corp | 摺動用樹脂組成物 |
| US5962376A (en) * | 1997-02-25 | 1999-10-05 | Ntn Corporation | Resin composition for sliding member and resin gear |
| JP2003055550A (ja) * | 2001-08-10 | 2003-02-26 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | 歯車用樹脂組成物およびそれを用いた歯車 |
| WO2004060995A1 (ja) * | 2002-12-27 | 2004-07-22 | Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co., Ltd. | フッ素樹脂組成物 |
| CN104231626A (zh) * | 2013-06-07 | 2014-12-24 | 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司 | 一种选择性激光烧结用聚苯硫醚粉末材料及其制备方法 |
| CN104231607A (zh) * | 2013-06-07 | 2014-12-24 | 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司 | 选择性激光烧结用尼龙共混聚苯硫醚材料及其制备方法 |
| JP2019089922A (ja) * | 2017-11-14 | 2019-06-13 | 大塚化学株式会社 | 樹脂組成物、成形体、摺動部材、及び摺動方法 |
-
1992
- 1992-04-30 JP JP11129692A patent/JPH05306371A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08151497A (ja) * | 1994-11-29 | 1996-06-11 | Nichias Corp | 摺動用樹脂組成物 |
| US5962376A (en) * | 1997-02-25 | 1999-10-05 | Ntn Corporation | Resin composition for sliding member and resin gear |
| JP2003055550A (ja) * | 2001-08-10 | 2003-02-26 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | 歯車用樹脂組成物およびそれを用いた歯車 |
| WO2004060995A1 (ja) * | 2002-12-27 | 2004-07-22 | Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co., Ltd. | フッ素樹脂組成物 |
| CN104231626A (zh) * | 2013-06-07 | 2014-12-24 | 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司 | 一种选择性激光烧结用聚苯硫醚粉末材料及其制备方法 |
| CN104231607A (zh) * | 2013-06-07 | 2014-12-24 | 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司 | 选择性激光烧结用尼龙共混聚苯硫醚材料及其制备方法 |
| JP2019089922A (ja) * | 2017-11-14 | 2019-06-13 | 大塚化学株式会社 | 樹脂組成物、成形体、摺動部材、及び摺動方法 |
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