(57)【要約】 【課題】  ＰＡＩ樹脂およびＰＡＳ樹脂からなる樹脂組成物に対し、相溶性を改善し、溶融混練による複合化を容易とし、使用温度が８０℃以上２６０℃以下で、使用トルクが０．５ｋｇｆ・ｃｍ以上８０ ｋｇｆ・ｃｍ以下で特に耐久性に優れた歯車と、材質が金属または熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂のいずれかよりなる相手歯車とを組み合わせた歯車対を提供する。【解決手段】  （Ａ）重量平均分子量Ｍｗが１０００〜１０００００であり、かつ分子中に含まれるアミノ基が、０．００２〜０．００００２ｍｏｌ／ｇである芳香族ポリアミドイミド樹脂５〜６０重量部、および（Ｂ）ポリアリーレンスルフィド樹脂９５〜４０重量部に、（Ｃ）エピスルフィド化合物０．０１〜１０重量部を添加してなる樹脂組成物により作成された歯車と、材質が金属または熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂のいずれかよりなる歯車対、によって解決されることを見出した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）重量平均分子量Ｍｗが１０００〜１０００００であり、かつ分子中に含まれるアミノ基が、０．００２〜０．００００２ｍｏｌ／ｇである芳香族ポリアミドイミド樹脂５〜６０重量部、および（Ｂ）ポリアリーレンスルフィド樹脂９５〜４０重量部に、（Ｃ）エピスルフィド化合物０．０１〜１０重量部を添加してなる樹脂組成物により作成された歯車と、材質が金属または熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂のいずれかよりなる相手歯車とからなる歯車対。
【請求項２】
（Ｃ）の化合物が、下記一般式で示される請求項１記載の歯車対。
【化１】
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（式中、Ｘ１はそれぞれ独立に水素原子または一般式：Ｅ−Ｒ２−Ｘ２−を表し、Ｅはエピスルフィド基またはエポキシ基を表し、エピスルフィド基は分子中に必ず１つ以上含まれる。Ｘ２はそれぞれ独立に炭素数１〜６の２価の炭化水素基、エーテル結合、チオエーテル結合、ジスルフィド結合、カルボニル結合、エステル結合、アミド結合、または単結合を表す。Ｘ３はそれぞれ独立に、水素原子または炭素数１〜２４の１価の炭化水素基、ビニル基、水酸基、アミノ基、ウレイド基、イソシアネート基、エピスルフィド基、エポキシ基、又はメルカプト基を表す。Ｒ１はそれぞれ独立に炭素数１〜２４の４価の炭化水素基を表し、Ｒ２はそれぞれ独立に炭素数１〜２４の２価の炭化水素基を表す。ｎは０以上２０以下の整数を表す。）
【請求項３】
使用温度が８０℃以上２６０℃以下である、請求項１記載の歯車対。
【請求項４】
使用トルクが０．５ｋｇｆ・ｃｍ以上８０ｋｇｆ・ｃｍ以下である、請求項１記載の歯車対。
【請求項５】
相手歯車が熱可塑性樹脂である、請求項１記載の歯車対。
【請求項６】
該熱可塑性樹脂がポリアミドイミド、ポリアミド、ポリイミド又はそれらを含む複合材料からなる群より選ばれた請求項５記載の歯車対。
【請求項７】
相手歯車が金属である、請求項１記載の歯車対。
【請求項８】
相手歯車の金属が鉄または鉄を含有する合金である、請求項７記載の歯車対。
【請求項９】
相手歯車の金属がアルミニウムまたはアルミニウムを含有する合金である、請求項７記載の歯車対。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押出成形性、射出成形性に優れ、かつ耐熱性、溶融時の流動性及び強度、靭性、摺動特性に優れた新規な樹脂組成物により作成された歯車対に係わる。
【背景技術】
【０００２】
芳香族ポリアミドイミド樹脂（以下、ＰＡＩ樹脂と略記する。）は、耐熱性、機械的強度、電気特性、耐薬品性に優れ、しかも自己潤滑性をもつプラスチック材料である。しかしながら、ワニス、フィルム用途以外は、溶融流動性に劣り、ほとんどのものは射出成形が困難な場合が多い。そのため、コンプレッションモールド法による成形を行っているのが現状である。
【０００３】
一方、ポリフェニレンスルフィド樹脂（以下、ＰＰＳと略記する。）に代表されるポリアリーレンスルフィド樹脂（以下、ＰＡＳ樹脂と略記する。）は、耐熱性、電気特性、耐溶剤性に優れ、特に溶融流動性が優れているのが特徴である。また、充填材等を用いて強化することにより、優れた機械強度、剛性及び寸法安定性を付与せしめ得ることが知られている。
【０００４】
これらＰＡＩ樹脂およびＰＡＳ樹脂を複合化することにより、耐熱性、機械強度、流動性に優れた樹脂組成物を得られることが提案されている（特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００５】
しかしながら、上記の樹脂組成物においてもＰＡＩ樹脂とＰＡＳ樹脂とが良好に相溶化しておらず、複合化後、良好な溶融流動性、靭性、機械的強度のある材料は得られていない。そのため、精密成形や薄物成形等の用途に不適であった。
【０００６】
【特許文献１】特許第２８６８０４３号公報
【特許文献２】特開平１１−２９３１０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、上記した欠点に鑑み、ＰＡＩ樹脂およびＰＡＳ樹脂からなる樹脂組成物に対し、相溶性を改善し、溶融混練による複合化を容易とし、使用温度が８０℃以上２６０℃以下で、使用トルクが０．５ｋｇｆ・ｃｍ以上８０ ｋｇｆ・ｃｍ以下で特に耐久性に優れた歯車と、材質が金属または熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂のいずれかよりなる相手歯車とを組み合わせた歯車対を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記問題点を解決するために鋭意検討した結果、（Ａ）重量平均分子量Ｍｗが１０００〜１０００００であり、かつ分子中に含まれるアミノ基が、０．００２〜０．００００２ｍｏｌ／ｇである芳香族ポリアミドイミド樹脂５〜６０重量部、および（Ｂ）ポリアリーレンスルフィド樹脂９５〜４０重量部に、（Ｃ）エピスルフィド化合物０．０１〜１０重量部を添加してなる樹脂組成物により作成された歯車と、材質が金属または熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂のいずれかよりなる相手歯車とからなる歯車対、によって解決されることを見出した。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ＰＡＳ樹脂、ＰＡＩ樹脂、及びエピスルフィド化合物からなる樹脂組成物に対して、該ＰＡＩ樹脂として、分子中にアミノ基をある特定量含有するものを使用する歯車と、材質が金属または熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂のいずれかよりなる相手歯車とを組み合わせたことによって、使用温度が８０℃以上２６０℃以下で、使用トルクが０．５ｋｇｆ・ｃｍ以上８０ ｋｇｆ・ｃｍ以下で特に耐久性に優れた歯車対を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（Ａ）成分の芳香族ポリアミドイミド樹脂は、下記一般式で表される。
【化２】
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（Ａｒ１は炭素数６〜１８の２価の芳香族基、Ａｒ２は炭素数６〜１８の３価の芳香族基、ｎは４〜４００の整数を表す）
【００１１】
Ａｒ１の具体例としては、以下のものが上げられるが、２種以上の化合物を混合して用いることもできる。
【化３】
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【化４】
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【００１２】
特に好ましいものとして、以下のものが例示される。
【化５】
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【００１３】
Ａｒ２の具体例としては、以下のものが例示されるが、２種以上の化合物を混合して使用することもできる。
【化６】
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【００１４】
ＰＡＩ樹脂の製造方法は、例えば芳香族ジアミンと無水トリメリット酸モノクロリドを重合反応させる酸クロリド法（例えば、特公昭４６−１５５１３号公報）、芳香族ジイソシアネートと無水トリメリット酸を重合反応させるイソシアネート法（例えば、特公昭４４−１９２７４号公報）、芳香族ジアミンと無水トリメリット酸を２００〜２５０℃に加熱する直接重合法（例えば、特公昭４９−４０７７号公報）など、公知のいずれの製造方法でも用いることができる。
【００１５】
本発明に使用されるＰＡＩ樹脂は、ＧＰＣを用いたＰＥＧ換算重量平均分子量が１０００〜１０００００であるものが使用できる。好ましくは、ＰＥＧ換算重量平均分子量が１０００〜５００００であり、より好ましくは１０００〜３００００である。
【００１６】
また、本発明に使用されるＰＡＩ樹脂の分子中に含まれるアミノ基が、塩酸を使用した中和滴定で測定して０．００２〜０．００００２ｍｏｌ／ｇであるものが使用できる。好ましくは、０．０００５〜０．００００２ｍｏｌ／ｇである。
【００１７】
また、本発明の樹脂組成物に使用される（Ｂ）成分であるＰＡＳ樹脂とは、式［−Ａｒ−Ｓ−］（但し、−Ａｒ−は、アリーレン基である。）で表されるアリーレンスルフィドの繰り返し単位を主たる構成要素とする芳香族ポリマーである。［−Ａｒ−Ｓ−］を１モル（繰り返し単位）と定義すると、本発明で使用するＰＡＳは、この繰り返し単位を通常５０モル％以上、好ましくは７０モル％以上、より好ましくは９０モル％以上含有するポリマーである。アリーレン基としては、例えば、ｐ−フェニレン基、ｍ−フェニレン基、置換フェニレン基（置換基は、好ましくは炭素数１〜６のアルキル基、またはフェニル基である。）、ｐ、ｐ’−ジフェニレンスルホン基、ｐ、ｐ’−ビフェニレン基、ｐ、ｐ’−ジフェニレンカルボニル基、ナフチレン基などを挙げることができる。ＰＡＳ樹脂としては、主として同一のアリーレン基を有するポリマーを好ましく用いることができるが、加工性や耐熱性の観点から、２種以上のアリーレン基を含んだコポリマーを用いることもできる。
【００１８】
これらのＰＡＳ樹脂の中でも、ｐ−フェニレンスルフィドの繰り返し単位を主構成要素とするＰＰＳ樹脂が、加工性に優れ、しかも工業的に入手が容易であることから特に好ましい。この他に、ポリアリーレンケトンスルフィド、ポリアリーレンケトンケトンスルフィドなどを使用することができる。コポリマーの具体例としては、ｐ−フェニレンスルフィドの繰り返し単位とｍ−フェニレンスルフィドの繰り返し単位を有するランダムまたはブロックコポリマー、フェニレンスルフィドの繰り返し単位とアリーレンケトンスルフィドの繰り返し単位を有するランダムまたはブロックコポリマー、フェニレンスルフィドの繰り返し単位とアリーレンケトンケトンスルフィドの繰り返し単位を有するランダムまたはブロックコポリマー、フェニレンスルフィドの繰り返し単位とアリーレンスルホンスルフィドの繰り返し単位を有するランダムまたはブロックコポリマーなどを挙げることができる。これらのＰＡＳ樹脂は、結晶性ポリマーであることが好ましい。また、ＰＡＳ樹脂は、靭性や強度の観点から、直鎖状ポリマーであることが好ましい。このようなＰＡＳ樹脂は、極性溶媒中で、アルカリ金属硫化物とジハロゲン置換芳香族化合物とを重合反応させる公知の方法（例えば、特公昭６３−３３７７５号公報）により得ることができる。
【００１９】
アルカリ金属硫化物としては、例えば、硫化リチウム、硫化ナトリウム、硫化カリウム、硫化ルビジウム、硫化セシウムなどを挙げることができる。反応系中で、ＮａＳＨとＮａＯＨを反応させることにより生成させた硫化ナトリウムなども使用することができる。ジハロゲン置換芳香族化合物としては、例えば、ｐ−ジクロロベンゼン、ｍ−ジクロロベンゼン、２，５−ジクロロトルエン、ｐ−ジブロモベンゼン、２，６−ジクロロナフタリン、１−メトキシ２，５−ジクロロベンゼン、４，４’−ジクロロビフェニル、３，５−ジクロロ安息香酸、ｐ、ｐ’−ジクロロジフェニルエーテル、４，４’−ジクロロジフェニルスルホン、４，４’−ジクロロジフェニルスルホキシド、４，４’−ジクロロジフェニルケトンなどを挙げることができる。これらは、それぞれ単独で、あるいは２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００２０】
ＰＡＳ樹脂に多少の分岐構造または架橋構造を導入するために、１分子当たり３個以上のハロゲン置換基を有するポリハロゲン置換芳香族化合物を少量併用することができる。ポリハロゲン置換芳香族化合物の好ましい例としては、１，２，３−トリクロロベンゼン、１，２，３−トリブロモベンゼン、１，２，４−トリクロロベンゼン、１，２，４−トリブロモベンゼン、１，３，５−トリクロロベンゼン、１，３，５−トリブロモベンゼン、１，３−ジクロロ−５−ブロモベンゼンなどのトリハロゲン置換芳香族化合物、及びこれらのアルキル置換体を挙げることができる。これらは、それぞれ単独で、あるいは２種以上を組み合わせて使用することができる。これらの中でも、経済性、反応性、物性などの観点から、１，２，４−トリクロロベンゼン、１，３，５−トリクロロベンゼン、及び１，２，３−トリクロロベンゼンがより好ましい。
【００２１】
極性溶媒としては、Ｎ−メチル−２−ピロリドンなどのＮ−アルキルピロリドン、１，３−ジアルキル−２−イミダゾリジノン、テトラアルキル尿素、ヘキサアルキル燐酸トリアミドなどに代表されるアプロチック有機アミド溶媒が、反応系の安定性が高く、高分子量のポリマーが得られやすいので好ましい。本発明で使用するＰＡＳ樹脂は、温度３１０℃、剪断速度１２００／秒で測定した溶融粘度が、通常、１０〜６００Ｐａ・ｓ、好ましくは５０〜５５０Ｐａ・ｓ、より好ましくは７０〜５５０Ｐａ・ｓである。溶融粘度が異なる２種以上のＰＡＳ樹脂をブレンドして使用する場合には、ブレンド物の溶融粘度が前記範囲内にあることが好ましい。また、ＰＡＳ樹脂の溶融粘度が１００Ｐａ・ｓ以上であることが、機械的強度や靭性などの観点から特に望ましい。ＰＡＳ樹脂の溶融粘度が小さすぎると、機械的強度や靭性などの物性が不充分となる恐れがある。ＰＡＳ樹脂の溶融粘度が大きすぎると、溶融流動性が不充分となり、射出成形性や押し出し成形性が不充分となる恐れがある。
【００２２】
本発明で使用するＰＡＳ樹脂は、重合終了後の洗浄したものを使用することができるが、さらに、塩酸、酢酸などの酸を含む水溶液、あるいは水−有機溶剤混合溶液により処理したものや、塩化アンモニウムなどの塩溶液で処理を行ったものなどを使用することが好ましい。特に、アセトン：水＝１：２（容積比）に調整した混合溶媒中でのｐＨが８以下を示すようになるまで洗浄処理したＰＡＳ樹脂を用いると、樹脂組成物の溶融流動性及び機械的物性をより一層向上させることができる。
【００２３】
本発明で使用するＰＡＳ樹脂は、１００μｍ以上の平均粒子径を有する粒状物であることが望ましい。ＰＡＳ樹脂の平均粒子径が小さすぎると、押出機による溶融押出しの際、フィード量が制限されるため、樹脂組成物の押出機内での滞留時間が長くなり、樹脂組成物の劣化等の問題が生じる恐れがある。また、製造効率上も望ましくない。
【００２４】
本発明で使用する（Ｃ）成分であるエピスルフィド化合物は、分子内に１つ以上のエピスルフィド基を有する化合物である。
【００２５】
エピスルフィド化合物としては、下記一般式を持つ化合物が好適に用いられる。
【化７】
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（式中、Ｘ１はそれぞれ独立に水素原子または一般式：Ｅ−Ｒ２−Ｘ２−を表し、Ｅはエピスルフィド基またはエポキシ基を表し、エピスルフィド基は分子中に必ず１つ以上含まれる。Ｘ２はそれぞれ独立に炭素数１〜６の２価の炭化水素基、エーテル結合、チオエーテル結合、ジスルフィド結合、カルボニル結合、エステル結合、アミド結合、または単結合を表す。Ｘ３はそれぞれ独立に、水素原子または炭素数１〜２４の１価の炭化水素基、ビニル基、水酸基、アミノ基、ウレイド基、イソシアネート基、エピスルフィド基、エポキシ基、又は及びメルカプト基を表す。Ｒ１はそれぞれ独立に炭素数１〜２４の４価の炭化水素基を表し、Ｒ２はそれぞれ独立に炭素数１〜２４の２価の炭化水素基を表す。ｎは０以上２０以下の整数を表す。）
【００２６】
本発明で好適に用いられるエピスルフィド化合物を下記に例示するが、単独で用いてもよく、また２種類以上を併用しても良い。１−プロピル−エピスルフィド、２−プロピル−エピスルフィド、１−ブチル−エピスルフィド、２−ブチル−エピスルフィド、メチルチオグリシジルエーテル、プロピルチオグリシジルエーテル、ブチルチオグリシジルエーテル、フェニルチオグリシジルエーテル、ベンジルチオグリシジルエーテル、２，３−エピスルフィド−１−プロパノール、２，３−エピスルフィド−１−ブタノール、３，４−エピスルフィド−１−ブタノール、３，４−エピスルフィド−２−ブタノール、４，５−エピスルフィド−１−ペンタノール、４，５−エピスルフィド−２−ペンタノール、５，６−エピスルフィド−１−ヘキサノール、５，６−エピスルフィド−２−ヘキサノール、ビスチオグリシジルスルフィド、ビスチオグリシジルエーテル、ビスチオグリシジルジスルフィド、２−チオグリシジル−１−ベンゼンチオール、ビス（２，３−エピチオプロピル）スルフィド、ビス（２，３−エピチオプロピルチオ）メタン、１，２−ビス（２，３−エピチオプロピルチオ）エタン、１，２−ビス（２，３−エピチオプロピルチオ）プロパン、１，３−ビス（２，３−エピチオプロピルチオ）プロパン、１，３−ビス（２，３−エピチオプロピルチオ）−２−メチルプロパン、１，４−ビス（２，３−エピチオプロピルチオ）ブタン、１，４−ビス（２，３エピチオプロピルチオ）−２−メチルブタン、１，３−ビス（２，３−エピチオプロピルチオ）ブタン、１，５−ビス（２，３−エピチオプロピルチオ）ペンタン、１，５−ビス（２，３−エピチオプロピルチオ）−３−チアペンタン、１，２，３−トリス（２，３−エピチオプロピルチオ）プロパン、２，２−ビス（２，３−エピチオプロピルチオ）−１，３−ビス（２，３−エピチオプロピルチオメチル）プロパン、２，２−ビス（２，３−エピチオプロピルチオメチル）−１−（２，３ーエピチオプロピルチオ）ブタン、１，５−ビス（２，３−エピチオプロピルチオ）−２−（２，３−エピチオプロピルチオメチル）−３−チアペンタン、１，５−ビス（２，３−エピチオプロピルチオ）−２，４−ビス（２，３−エピチオプロピルチオメチル）−３−チアペンタン、１，１，２，２−テトラキス［｛２−（２，３−エピチオプロピルチオ）エチル｝チオメチル］エタン、１，３−ビス（２，３−エピチオプロピルチオ）シクロヘキサン、１，４−ビス（２，３−エピチオプロピルチオ）シクロヘキサン、１，３−ビス（２，３−エピチオプロピルチオメチル）シクロヘキサン、１，４−ビス（２，３−エピチオプロピルチオメチル）シクロヘキサン、２，５−ビス（２，３−エピチオプロピルチオメチル）−１，４−ジチアン、２，５−ビス［｛２−（２，３−エピチオプロピルチオ）エチル｝チオメチル］−１，４−ジチアン、１，３−ビス（２，３−エピチオプロピルチオ）ベンゼン、１，４−ビス（２，３−エピチオプロピルチオ）ベンゼン、１，３−ビス（２，３−エピチオプロピルチオメチル）ベンゼン、１，４−ビス（２，３−エピチオプロピルチオメチル）ベンゼン、ビス｛４−（２，３−エピチオプロピルチオ）フェニル｝メタン、２，２−ビス｛４−（２，３−エピチオプロピルチオ）フェニル｝プロパン、４，４’−ビス（２，３−エピチオプロピルチオ）ビフェニル、および上記化合物のエピスルフィド基の一部をエポキシ基に置換した化合物が使用できる。より好ましくは、メチルチオグリシジルエーテル、プロピルチオグリシジルエーテル、ブチルチオグリシジルエーテル、フェニルチオグリシジルエーテル、ベンジルチオグリシジルエーテル、２，３−エピスルフィド−１−プロパノール、２，３−エピスルフィド−１−ブタノール、３，４−エピスルフィド−１−ブタノール、３，４−エピスルフィド−２−ブタノール、ビスチオグリシジルスルフィド、ビスチオグリシジルエーテルである。
【００２７】
本発明におけるＰＡＩ樹脂含有量は、ＰＡＩ樹脂とＰＡＳ樹脂の合計１００重量部に対して、５〜６０重量部である。本発明におけるＰＡＳ樹脂含有量は、ＰＡＩ樹脂とＰＡＳ樹脂の合計１００重量部に対して、９５〜４０重量部である。本発明におけるエピスルフィド化合物の添加量は、ＰＡＩ樹脂とＰＡＳ樹脂の合計１００重量部に対して、通常０．０１〜１０重量部、好ましくは０．０１〜８重量部、より好ましくは０．０３〜６重量部である。
【００２８】
本発明に使用する樹脂組成物は、ＰＡＩ樹脂、ＰＡＳ樹脂およびエピスルフィド化合物を溶融混練りして製造される。溶融混練り温度は２５０〜４００℃、好ましくは２８０〜３６０℃である。混練り方法は、押し出し機、ニーダー、バンバリーミキサー、ミキシングロールその他で行うことが出来るが、好ましい方法は、２軸押し出し機による方法である。
【００２９】
本発明に使用される樹脂組成物には、所望に応じて、充填材、顔料、滑剤、可塑剤、安定剤、紫外線剤、難燃剤、難燃助剤の添加剤、他の樹脂などその他の成分が適宣配合され得る。
【００３０】
充填材の例としては、ガラスビーズ、ウオラストナイト、マイカ、タルク、カオリン、二酸化珪素、クレー、アスベスト、炭酸カルシウム、水酸化マグネシウム、シリカ、ケイソウ土、グラファイト、カーボランダム、二硫化モリブデンに代表される鉱物質充填材；ガラス繊維、ミルドファイバー、チタン酸カリウム繊維、ボロン繊維、炭化珪素繊維等を挙げることが出来る。充填材は、樹脂組成物の１〜７０重量％使用することが出来る。好ましい充填材は、ガラス繊維、ミルドファイバー、炭素繊維、チタン酸カリウム繊維であり、ウレタン、アミノ系等のシランカップリング剤で処理したものも好適に使用できる。
【００３１】
顔料としては、酸化チタン、硫化亜鉛、酸化亜鉛等が例示できる。
【００３２】
滑剤としては、鉱物油、シリコン油、エチレンワックス、ポリプロピレンワックス、ステアリン酸ナトリウムなどの金属塩、モンタン酸ナトリウム等の金属塩、モンタン酸アミドなどが代表的なものとして例示される。
【００３３】
また可塑剤としては、一般に用いられるシラン系化合物や、ジメチルフタレート、ジオクチルフタレート等のフタル酸化合物等、エピスルフィド基を持つ化合物等が挙げられる。また、一般に用いられる紫外線吸収剤、着色剤等を用いることができる。
【００３４】
難燃剤としては、トリフェニルフォスフェートのようなリン酸エステル類、デカブロモビフェニル、ペンタブロモトルエン、ブロモ化エポキシ樹脂等の臭化化合物；メラミン誘導体などの含窒素リン化合物等が挙げられる。難燃助剤を使用しても良く、その例としては、アンチモン、ほう素、亜鉛等の化合物等が挙げられる。
【００３５】
その他の樹脂の例としては、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、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等のポリエステル類、４フッ化エチレンをはじめとするフッ素樹脂、ポリフェニレンエーテル、ポリスルフォン、ポリカーボネート、ポリエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリチオエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン等の芳香族樹脂が挙げられる。
【００３６】
本発明においては、上記のような（Ａ）ＰＡＩ樹脂、（Ｂ）ＰＡＳ樹脂および（Ｃ）エピスルフィド化合物よりなる樹脂組成物を得るが、歯車の成形は、射出成形でも、あるいは押出成形した樹脂ブロックから切削を行っても、樹脂粉末を圧縮成形してもよい。射出成形の場合は、シリンダー温度は２９０〜３６０℃の範囲で行い、金型は十分な耐熱性を得るために１２０〜１６０℃にすることが望ましい。また、耐熱性を改良し、且つ残留応力を取り除く目的で成形後に熱処理することが望ましい。特に、金型温度が１２０℃より低い温度で成形した場合は熱処理するのが好ましい。熱処理の方法は、特に限定されるものではなく、例えば通常の熱風式オーブン、電子レンジまたはオーブンレンジが用いられる。熱処理温度は、１５０〜３００℃、好ましくは、１８０〜２８０℃、最も好ましくは、２００〜２６０℃で３０秒〜４８時間、好ましくは１時間〜３６時間常圧もしくは減圧で行うこともできる。
【００３７】
本発明の歯車は、平歯車、斜歯歯車、傘歯歯車、ウォームギア等どのような形状でも好適に使用できる。歯車の作成は、射出成形を用いても、また、射出成形あるいは押出成形した樹脂ブロックから切削を行っても、樹脂粉末を圧縮成形してもよい。
【００３８】
歯車の使用温度はどの温度でも使用できるが、好ましくは−７０℃以上、より好ましくは８０℃以上２６０℃以下で好適に使用できる。歯車のトルクはどの領域でも使用できるが、好ましくは０．５ｋｇｆ・ｃｍ以上、より好ましくは０．５ｋｇｆ・ｃｍ以上８０ｋｇｆ・ｃｍ以下で好適に耐久性を発揮できる。
【００３９】
相手歯車の材質は、どの材質でも使用できる。相手歯車の材質の例としては、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリアセタール、ポリフェニレンエーテル、ポリスルフォン、ポリフェニレンスルフィド、ポリカーボネート、ポリエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリチオエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、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等のポリエステル類、４フッ化エチレンをはじめとするフッ素樹脂、鉄、鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金等が挙げられる。
【００４０】
相手歯車の材質として好ましくは、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリアセタール、ポリフェニレンスルフィド、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等のポリエステル類、４フッ化エチレンをはじめとするフッ素樹脂、鉄、鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金等である。さらに好ましくは、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、４フッ化エチレンをはじめとするフッ素樹脂、鉄、鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金である。
【実施例】
【００４１】
本発明を実施例により更に詳しく説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。なお、下記の実施例および比較例に用いるＰＡＩ樹脂は下記のもの及び合成例で製造したものである。
【００４２】
合成例１
水分含有量１５ｐｐｍのＮ−メチルピロリドン３リットルを、５リットルの攪拌機、温度計、先端に塩化カルシウムを充填した乾燥管を装着した還流冷却器を備えた反応器に仕込んだ。ここに無水トリメリット酸５５５ｇ（５０モル％）、次いで２，４−トリレンジイソシアネート５０３ｇ（５０モル％）を加えた。無水トリメリット酸添加時の系内水分は３０ｐｐｍであった。最初、室温から３０分を要して内容物温度を１２０℃とし、この温度に保ったまま８時間継続した。重合終了後Ｎ−メチルピロリドンの２倍容量のメタノール中に強力な攪拌下で重合液を滴下し、ポリマーを析出させた。析出したポリマーを吸引ろ別し、さらにメタノールでよく洗浄し、２００℃で減圧乾燥を行いポリアミドイミド樹脂を得た。ＧＰＣを用いてＰＥＧ換算重量平均分子量を測定したところ、Ｍｗ＝９０００であった（溶媒ジメチルホルムアミド）。ポリアミドイミド樹脂をジメチルホルムアミドに溶解し、塩酸を使用した中和滴定を行なったところ、分子中に含まれるアミノ基が０．０００１ｍｏｌ／ｇであった。
【００４３】
実施例１
合成例１で製造したＰＡＩ樹脂５０重量部とＰＡＳ樹脂（大日本インキ化学工業（株）製  ＤＩＣ−ＰＰＳ−ＬＲ０３）５０重量部とフェニルチオグリシジルエーテル１．０重量部をブレンドし、２軸押し出し機を用いて３２０℃で溶融混錬りしてペレット化し  樹脂組成物を製造した。
このペレットを射出成形し、インボリュート平歯車、ピッチ円直径５０ｍｍ、モジュール１．０、歯数５０枚、圧力角２０°、歯幅５ｍｍの歯車を得た。この歯車１個および相手歯車として同形のＳＵＳ３０４製歯車１個を用いて、回転速度８００ｒｐｍ、雰囲気温度２００℃、試験時間１６８ｈｒｓ、トルク１０ｋｇｆ・ｃｍにて歯車耐久試験を行った。用いた歯車耐久試験機を図１に示した。結果は、表１に示した。
【００４４】
実施例２
相手歯車として、アルミニウム合金Ａ５０５４を用いた以外は、実施例１と同様の方法にて評価した。結果は、表１に示した。
【００４５】
実施例３
相手歯車として、PI樹脂（ベスペル）を用いた以外は、実施例１と同様の方法にて評価した。結果は、表１に示した。
【００４６】
実施例４
雰囲気温度−７０℃で歯車耐久試験を行った以外は、実施例１と同様の方法にて樹脂組成物を製造し、歯車耐久評価を行った。結果は、表１に示した。
【００４７】
実施例５
雰囲気温度２５０℃で歯車耐久試験を行った以外は、実施例１と同様の方法にて樹脂組成物を製造し、歯車耐久評価を行った。結果は、表１に示した。
【００４８】
実施例６
試験トルク０．５ｋｇｆ・ｃｍで歯車耐久試験を行った以外は、実施例１と同様の方法にて樹脂組成物を製造し、歯車耐久評価を行った。結果は、表１に示した。
【００４９】
実施例７
試験トルク３０ｋｇｆ・ｃｍで歯車耐久試験を行った以外は、実施例１と同様の方法にて樹脂組成物を製造し、歯車耐久評価を行った。結果は、表１に示した。
【００５０】
比較例１
合成例１で製造したＰＡＩ樹脂５０重量部とＰＡＳ樹脂（大日本インキ化学工業（株）製  ＤＩＣ−ＰＰＳ−ＬＲ０３）５０重量部をブレンドした以外は、実施例１と同様の方法にて樹脂組成物を製造し、評価した。結果は、表１に示した。
【００５１】
比較例２
ＰＡＳ樹脂（大日本インキ化学工業（株）製  ＤＩＣ−ＰＰＳ−ＬＲ０３）１００重量部を押出混練した以外は、実施例１と同様の方法にて樹脂組成物を製造し、評価した。結果は、表１に示した。
【００５２】
比較例３
ＰＡＳ樹脂（大日本インキ化学工業（株）製  ＤＩＣ−ＰＰＳ−ＬＲ０３）１００重量部を押出混練し、相手歯車として、アルミニウム（Ａ５０５４）を用いた以外は、実施例１と同様の方法にて評価した。結果は、表１に示した。
【００５３】
以上の結果より、ＰＡＳ樹脂、ＰＡＩ樹脂、及びエピスルフィド化合物からなる樹脂組成物に対して、該ＰＡＩ樹脂として、分子中にアミノ基をある特定量含有するものを使用する歯車と、材質が金属または熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂のいずれかよりなる相手歯車とを組み合わせたことによって、使用温度が８０℃以上、および使用トルクが０．５ｋｇｆ／ｃｍ以上で特に耐久性に優れた歯車対を提供することができる。
【００５４】
【表１】
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表中の記号の説明
ＰＡＩ樹脂：合成例１のＰＡＩ樹脂
ＰＡＳ樹脂：ポリアリーレンスルフィド樹脂
大日本インキ化学工業（株）製  ＤＩＣ−ＰＰＳ−ＬＲ０３
ＥＰＳ化合物：フェニルチオグリシジルエーテル
ＳＵＳ：ＳＵＳ３０４
アルミ：アルミニウムＡ５０５４
ＰＩ：ベスペル
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】歯車耐久試験機。
【符号の説明】
【００５６】
１．パウダーブレーキ
２．恒温槽
３．温風・冷風発生器
４．モーター
５．駆動歯車
６．被動歯車
【図１】
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