(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
融点が１５０〜１６１℃のポリアセタール樹脂を主成分とするポリアセタール系樹脂による成形品に硬質部材が圧入されてなることを特徴とするポリアセタール系樹脂製圧入部品。
【請求項２】
該ポリアセタール樹脂のメルトインデックス（１９０℃、２１６０ｇ荷重）が２〜３０ｇ／１０分である請求項１記載のポリアセタール系樹脂製圧入部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリアセタール系樹脂製圧入部品に関する。更に詳しくは、硬質部材の圧入による割れが防止され、生産性に優れたポリアセタール系樹脂製圧入部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリアセタール系樹脂による成形部品は、その樹脂特性を利用した結合方法により、他の方法よりも組立が簡単でコスト的に有利になる。このような結合方法の一つに圧入がある。圧入は、金属や熱硬化性樹脂等の硬質部材による軸を、その外径よりも小さい内径を有する樹脂穴に加圧挿入する結合方法である。この方法の特長は最小限のコストで強固な結合が得られることであり、金属インサート、接着等を省略でき生産性に優れる。
【０００３】
ところで、ポリアセタール系樹脂は、摺動性、耐熱性、耐薬品性、耐クリープ性に優れたエンジニアリング樹脂として、自動車、一般機械、精密機械、電気・電子部品等の各分野の製品に幅広く使用されている。そして、前記圧入を用いた部品もこのような分野に多く用いられている。しかし、圧入は前述のように樹脂穴の内径よりも大きな外径の軸を加圧挿入するので、無理な応力が生じ、ポリアセタール系樹脂に割れが発生する場合がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、エンジニアリング樹脂として優れた特性を有するポリアセタール系樹脂製で、割れの少ない圧入部品を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明では、融点が１５０〜１６１℃のポリアセタール樹脂を主成分とするポリアセタール系樹脂による成形品に硬質部材が圧入されてなることを特徴とするポリアセタール系樹脂製圧入部品としているものである。
本発明ではポリアセタール系樹脂による成形品に硬質部材を圧入するが、該硬質部材としては金属、熱硬化性樹脂が代表的である。
【０００６】
また、本発明の圧入部品としては歯車、ローラー、溝付きローラー、カムコロ、シャフト、プーリー、ディスク、軸付きアーム及びこれらの複合部品が代表的である。
本発明において、ポリアセタール樹脂を主成分とするポリアセタール系樹脂としては、ポリアセタール樹脂単独、又は５０重量％以上のポリアセタール樹脂を含む、ポリアセタール樹脂と他の樹脂の混合組成物をいう。また、通常使用する添加剤、充填材、着色剤等を加えたものでもよい。
【０００７】
上記ポリアセタール樹脂と混合して用いることのできる他の樹脂としては、ポリアセタール樹脂と相溶可能なもの、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリカーボネイト、変性ポリフェニレンエーテル、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンスルフィド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリアリレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマー、ポリテトラフルオロエチレン、熱可塑性エラストマー等を挙げることができる。
【０００８】
ポリアセタール樹脂とこの他の樹脂の混合組成物を用いる場合、ポリアセタール樹脂の含有量は５０重量％以上であることが必要で、好ましくは７０重量％以上である。ポリアセタール樹脂の含有量が少な過ぎると、エンジニアリング樹脂として優れたポリアセタール樹脂の特性が得られなくなる。
ポリアセタール樹脂は、単独で用いる場合と他の樹脂と混合して用いる場合のいづれにおいても、ポリアセタール樹脂の融点は１５０〜１６１℃のものであることが必要で、好ましくは融点が１５１〜１６０℃のものである。これは、融点が１５０℃未満では樹脂の機械的強度が損なわれる一方、融点が１６１℃を超えると圧入による割れが発生しやすくなるためである。
【０００９】
通常市販されているポリアセタール樹脂の融点は１６２〜１７５℃であり、本発明では市販品よりも融点の低いポリアセタール樹脂を使用する。融点の低いポリアセタール樹脂を得る方法としては、コポリマー分子鎖中のオキシアルキレン単位の比率を大きくする方法及び、ブロックコポリマーの異種成分を増やす方法が挙げられる。中でも、コポリマー分子鎖の、１，３−ジオキソラン由来のオキシエチレン単位の比率を大きくする方法が最も効果的である。
【００１０】
本発明では、ポリアセタール樹脂は、ホルムアルデヒドの３量体（トリオキサン）や４量体（テトラオキサン）などの環状オリゴマーを、エチレノキサイド、プロピレンオキサイド、１，３−ジオキソラン、グリコールのホルマール、ジグリコールのホルマール等の環状エーテルと共重合させて得られた、炭素数２〜８のオキシアルキレン単位を有するオキシメチレンコポリマーや、更に架橋や分岐状分子鎖を有するポリマー、或いはオキシメチレン単位からなるセグメントと異種成分セグメントとを含有するオキシメチレンブロックコポリマーであり、重合体の末端をエーテル、エステル結合などで封鎖したものである。
【００１１】
上記の中でも、好ましいポリアセタール樹脂は、１，３−ジオキソラン由来のオキシエチレン基を、オキシメチレン単位に対して、１．７ｍｏｌ％〜７．０ｍｏｌ％含有するコポリマーのポリアセタール樹脂であり且つ、メルトインデックスが０．１〜１００ｇ／１０分の範囲にあるものが好ましいが、特に好ましいのは１〜８０ｇ／１０分の範囲にあるものであり、更に好ましくは２〜３０ｇ／１０分の範囲にある、融点が１５０〜１６１℃のポリアセタール樹脂である。
【００１２】
本発明におけるポリアセタール系樹脂には、その融点に影響のない範囲で、通常の添加剤、例えば酸化防止剤、難燃化剤、離型剤、着色剤、滑剤、耐熱安定剤、耐候性安定剤、防錆剤等を添加することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
実施例及び比較例における測定項目の測定方法及び条件を説明する。
（１）融点は、示差走査熱量測定装置（パーキンエルマー社製ＤＳＣ７型）を用いて測定した。サンプルは、２００℃に加熱したプレス機でフィルム状に成型したものから５ｍｇ切り出して測定に用いた。測定条件は、３０℃から２００℃に３２０℃／分で昇温し、２分間保持した後、１３０℃まで１０℃／１０分で降温し更に１３０℃から２．５℃／分で昇温する。最後に昇温する際に、結晶化に伴う吸熱ピークが観測されるが、このときのピークトップ温度を融点とする。
（２）割れ促進テストは、図１に示すような外径１０ｍｍ、内径４．８ｍｍ、長さ１０ｍｍの樹脂製ハブを射出成形法により成形した。このときの射出成形の成形条件は通常の条件で行った。具体的には、シリンダー温度１９０℃、金型温度８０℃、保圧７００ｋｇｆ／ｃｍ2、サイクル時間３５秒で行った。成形後、３日間室温２３℃、湿度５０％に調整された部屋に置いた後で、図２にしめすような直径５ｍｍ、長さ３０ｍｍのステンレス製の軸を加圧挿入し、図３に示すような軸付きのローラーを得た。このローラーを内部が１２０℃に調整されたオーブン中に入れ、樹脂部分に割れが生じるまでの日数を観測した。割れるまでの日数が長いほど圧入部品として優れていることになる。
（３）引張り強度は、樹脂についてＡＳＴＭ  Ｄ６３８に基づいて引張り強度（ｋｇｆ／ｃｍ2 ）を測定した。
【００１４】
尚本発明でいうメルトインデックスとは、ＡＳＴＭ−Ｄ１２３８により、１９０℃、２１６０ｇの荷重で測定した値である。
【００１５】
【実施例１〜６】
ポリアセタール樹脂の重合は、通常のコポリマーの重合法を用いたが、それぞれ融点の異なるポリアセタール樹脂を得るために、１，３−ジオキソラン成分比を変えた条件で重合を行った。具体的には、トリオキサンとトリオキサンに対し、６．０ｍｏｌ％〜２０．０ｍｏｌ％の１，３−ジオキソランをモノマーとして調整し、分子量調整剤としてメチラールを用い、フッ化ホウ素ジブチルエーテラート触媒を用いてバルク重合を行った。トリオキサンと分子量調整剤のモル比及び、トリオキサンと触媒のモル比はそれぞれ１：０．１〜２．０×１０-3、１：０．０５〜２．０×１０-4である。重合装置としては二軸混練機を使用し、液状の高純度モノマー、分子量調整剤及び触媒を供給して、９０℃の温度で重合を行った。重合設備からは塊状のポリマーが連続的に得られ、重合装置に供給したモノマー成分比によって、融点が異なるポリアセタール共重合樹脂が得られた。
【００１６】
これらのポリアセタール樹脂を使用し、割れ促進テストと引張り強度の測定を行った。結果を表１に示した。
【００１７】
【比較例１、２】
ポリアセタール樹脂は実施例１と同じ重合法で得たが、融点が代表的な市販のポリアセタール樹脂の１６３．０℃付近となるよう、モノマー成分中の、１，３−ジオキソラン比を実施例１〜６より小さくした条件で重合を行った。具体的には、トリオキサンとトリオキサンに対し、２．０〜４．０ｍｏｌ％の１，３−ジオキソランをモノマーとして調整して重合を行った。
【００１８】
実施例１と同様の測定を行った。結果を表１に示した。
【００１９】
【比較例３】
ポリアセタール樹脂は実施例１と同じ重合法で得たが、融点が１５０℃より低くなるようにモノマー成分中の、１，３−ジオキソラン比を実施例１より大きくした条件で重合を行った。具体的には、トリオキサンとトリオキサンに対し、２５ｍｏｌ％の１，３−ジオキソランをモノマーとして調整して重合を行った。
【００２０】
実施例１と同様の測定を行った。結果を表１に示した。
【００２１】
【表１】
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【００２２】
【発明の効果】
本発明に係わる圧入部品は割れ難く、機械的強度（引張り強度）の大きな低下もない。従って、本発明に係わる圧入部品は、信頼性がより高く、しかも用途上必要な機械的強度を備えたもので、各種産業において、非常に有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】割れ促進テストに使われる樹脂製ハブの断面図。
【図２】割れ促進テストに使われるステンレス製軸の図。
【図３】割れ促進テストに使われる圧入部品（軸付きローラー）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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