(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リム部と、当該リム部の外周部に設けられた歯部を有する樹脂製歯車であって、
前記樹脂製歯車は、ポリアセタール樹脂と、前記ポリアセタール樹脂１００質量部に対して、１０質量部以上１００質量部以下のガラス系充填材とを含み、
前記リム部に対して、又は前記リム部及び前記歯部に対して、７５ＭＰａの負荷及び７
５ＭＰａから１５ＭＰａまでの除荷を１回行った後の歯車の歪み量ｃ（％）と、
７５ＭＰａの負荷及び７５ＭＰａから１５ＭＰａまでの除荷を５０回繰り返して行った
後の歯車の歪み量ｄ（％）との差（ｄ−ｃ：残留歪み）が、０．９ポイント以下であり、
前記樹脂製歯車を引張破断した場合に、破断面から突出した前記ガラス系充填材の表面
が平均厚み０．２μｍ以上３．０μｍ以下のポリアセタール樹脂を含む成分で覆われてい
る、樹脂製歯車。
【請求項２】
リム部と、当該リム部の外周部に設けられた歯部を有する樹脂製歯車であって、
前記樹脂製歯車は、ポリアセタール樹脂と、前記ポリアセタール樹脂１００質量部に対して、１０質量部以上１００質量部以下のガラス系充填材とを含み、
前記リム部に対して、又は前記リム部及び前記歯部に対して、７５ＭＰａの負荷を１回
行った際の歪み量ｂ（％）と、その後７５ＭＰａから１５ＭＰａまでの除荷を１回行った
後の歪み量ｃ（％）との差（ｂ−ｃ：弾性歪み）が、２．５ポイント以下であり、
前記樹脂製歯車を引張破断した場合に、破断面から突出した前記ガラス系充填材の表面
が平均厚み０．２μｍ以上３．０μｍ以下のポリアセタール樹脂を含む成分で覆われてい
る、樹脂製歯車。
【請求項３】
リム部と、当該リム部の外周部に設けられた歯部を有する樹脂製歯車であって、
前記樹脂製歯車は、ポリアセタール樹脂と、前記ポリアセタール樹脂１００質量部に対して、１０質量部以上１００質量部以下のガラス系充填材とを含み、
前記リム部に対して、又は前記リム部及び前記歯部に対して、７５ＭＰａの負荷及び７
５ＭＰａから１５ＭＰａまでの除荷を１回行った後の歯車の歪み量ｃ（％）と、７５ＭＰ
ａの負荷及び７５ＭＰａから１５ＭＰａまでの除荷を５０回繰り返して行った後の歯車の
歪み量ｄ（％）との差（ｄ−ｃ：残留歪み）を、
７５ＭＰａの負荷及び７５ＭＰａから１５ＭＰａまでの除荷を５０回繰り返して行った
後の歪み量ｄ（％）と、１５ＭＰａまでの負荷を１回行った際の当該負荷が１５ＭＰａに
到達した時の歪み量ａ（％）の差（ｄ−ａ）で除した値（（ｄ−ｃ）／（ｄ−ａ））：残
留歪み率）が０．５０以下であり、
前記樹脂製歯車を引張破断した場合に、破断面から突出した前記ガラス系充填材の表面
が平均厚み０．２μｍ以上３．０μｍ以下のポリアセタール樹脂を含む成分で覆われてい
る、樹脂製歯車。
【請求項４】
前記ガラス系充填材の表面を変性する機能を有する物質として、少なくとも１種の酸を
含む、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の樹脂製歯車。
【請求項５】
前記酸がカルボン酸である、請求項４に記載の樹脂製歯車。
【請求項６】
前記ポリアセタール樹脂がブロック成分を含む、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の樹脂製歯車。
【請求項７】
前記ブロック成分が、両末端がヒドロキシアルキル化された水素添加ポリブタジエン成
分である、請求項６に記載の樹脂製歯車。
【請求項８】
前記ポリアセタール樹脂における末端ＯＨ基の含有量が、主鎖のオキシメチレンユニッ
ト１ｍｏｌに対して０．００６ｍｏｌ％以上である、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の樹脂製歯車。
【請求項９】
前記ポリアセタール樹脂１００質量部に対して、
重量平均分子量が５０万以下であるポリエチレン樹脂０．５質量部以上８質量部以下を
さらに含む、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の樹脂製歯車。
【請求項１０】
前記ポリエチレン樹脂の融点が１１５℃以下である、請求項９に記載の樹脂製歯車。
【請求項１１】
前記樹脂製歯車の表層１０ｎｍ以内におけるポリエチレン樹脂の存在量が、樹脂製歯車
の表層から１，０００μｍより深層を切り出した面の表層１０ｎｍ以内におけるポリエチ
レン樹脂の存在量よりも多い、請求項９又は１０に記載の樹脂製歯車。
【請求項１２】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の樹脂製歯車に用いるポリアセタール樹脂組成物
であって、
ポリアセタール樹脂１００質量部と、ガラス系充填材１０質量部以上１００質量部以下
とを含む、樹脂製歯車用ポリアセタール樹脂組成物。
【請求項１３】
前記ポリアセタール樹脂１００質量部に対して、
重量平均分子量が５０万以下であるポリエチレン樹脂０．５質量部以上８質量部以下を
さらに含む、請求項１２に記載の樹脂製歯車用ポリアセタール樹脂組成物。
【請求項１４】
前記ポリエチレン樹脂の融点が１１５℃以下である、請求項１３に記載の樹脂製歯車用ポリアセタール樹脂組成物。
【請求項１５】
前記ガラス系充填材のガラス系充填材の表面を変性する機能を有する物質として、少な
くとも１種の酸を含む、請求項１２乃至１４のいずれか一項に記載の樹脂製歯車用ポリアセタール樹脂組成物。
【請求項１６】
前記酸がカルボン酸である、請求項１５に記載の樹脂製歯車用ポリアセタール樹脂組成物。
【請求項１７】
前記ポリアセタール樹脂がブロック成分を含む、請求項１２乃至１６のいずれか一項に記載の樹脂製歯車用ポリアセタール樹脂組成物。
【請求項１８】
前記ブロック成分が、両末端がヒドロキシアルキル化された水素添加ポリブタジエン成
分である、請求項１７に記載の樹脂製歯車用ポリアセタール樹脂組成物。
【請求項１９】
前記ポリアセタール樹脂における末端ＯＨ基の含有量が、主鎖のオキシメチレンユニッ
ト１ｍｏｌに対して０．００６ｍｏｌ％以上である、請求項１２乃至１８のいずれか一項に記載の樹脂製歯車用ポリアセタール樹脂組成物。
【請求項２０】
請求項１２乃至１９のいずれか一項に記載の樹脂製歯車用ポリアセタール樹脂組成物の製造方法であって、
少なくとも１種の酸を含み、ガラス系充填材の表面を変性する機能を有する物質で、ガ
ラス系充填材の表面を変性する工程と、
前記変性されたガラス系充填材と、ポリアセタール樹脂とを混合する工程と、
を、含む、樹脂製歯車用ポリアセタール樹脂組成物の製造方法。
【請求項２１】
請求項１２乃至１９のいずれか一項に記載の樹脂製歯車用ポリアセタール樹脂組成物を成形する工程を有する、樹脂製歯車の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂製歯車、樹脂製歯車用ポリアセタール樹脂組成物、その製造方法、及び樹脂製歯車の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂製歯車は、動力伝達機構や駆動伝達機構として、複写機、プリンター等のＯＡ機器、ＶＴＲ、ＤＶＤ、ブルーレイ等のデジタル家電、自動車での窓ガラス、シート、及びサンルーフ等の幅広い用途に使用されている。特に樹脂製歯車は軽量であるため、金属製歯車からの代替が進んでいる。
また、ポリアセタール樹脂は、曲げ弾性率及び引張破壊応力等の機械的強度、耐薬品性、摺動性、並びに耐摩耗性のバランスに優れ、かつ加工が容易であるという特徴を有している。そのため、ポリアセタール樹脂は、代表的なエンジニアリングプラスチックスとして、電気機器の機構部品及び自動車用部品等、種々の工業部品の歯車の材料として多く用いられている。
特に、高い耐久性が要求される自動車用部品には、無機充填剤で強化されたポリアセタール樹脂組成物が用いられている。
なお、ここで「耐久性」とは、例えば、一定応力下での破断寿命が長いことを意味する。
【０００３】
前記無機充填剤で強化されたポリアセタール樹脂組成物においては、耐久性を一層向上させるために、通常、ポリアセタール樹脂の高分子量化やポリアセタール樹脂の末端基の制御が行われている。
【０００４】
特許文献１には、耐久性を改善することを目的として、ポリアセタール樹脂と繊維状無機充填材とを含むポリアセタール樹脂組成物が開示されている。また、特許文献１には、ポリアセタール樹脂の分子量が大きいほど耐久性が向上することが開示されている。
【０００５】
特許文献２には、ガラス系無機充填材とポリアセタール樹脂とを含むポリアセタール樹脂組成物が開示されており、ガラス系無機充填材とポリアセタール樹脂の界面の密着性を改善するために、末端水酸基の含有量が異なる複数のポリアセタール樹脂を併用する方法が開示されている。
【０００６】
特許文献３には、ポリアセタール骨格を含むＡＢＡ型ブロックコポリマーを用いることで、ガラス繊維等との密着性が向上することが開示されている。
また、ポリアセタール樹脂の利用分野の拡大に応じ、耐摩耗性の改善が求められている観点から、超高分子量ポリエチレンを樹脂組成物に添加することで、耐摩耗性を向上させることが検討されている。
【０００７】
特許文献４には、ガラス繊維を含むポリアセタール樹脂組成物の耐摩耗性を向上させるために、潤滑剤を配合することが開示されている。また、特許文献４には、潤滑剤として超高分子量ポリエチレンが好ましいことが開示されている。
【０００８】
特許文献５には、機械的強度、耐摩耗性及び摺動性を改善する目的で、ガラス繊維を含むポリアセタール樹脂組成物に、トライボロジー改質剤を配合することが開示されている。特に、トライボロジー改質剤は平均分子量が１．０×１０6ｇ／モル超である超高分子量ポリエチレンが好ましいことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−１８１２３１号公報
【特許文献２】特開２００４−３５９７９１号公報
【特許文献３】国際公開第２００１／００９２１３号
【特許文献４】特開平９−２７２８０２号公報
【特許文献５】特表２０１４−５３４３０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら近年、樹脂製歯車においては、機械的強度、耐久性、耐摩耗性、及び静音性の向上等、さらなる高性能化が求められている。特に、大きなトルクを長期間継続して伝達するために、高い耐久性を要求される場合が多い。また最近は、同時に静音性に対する要求が高まっている。
一方、耐久性の向上のために樹脂を高分子量化すると、流動性が低下し、成形が困難となるため、外観不良等の歯車の品質低下の原因となるという問題を有している。
また、耐摩耗性の向上のために超高分子量ポリエチレンを添加した場合、超高分子量ポリエチレンの脱落等により、樹脂ペレットの製造時に切粉が発生しやすくなるという問題を有している。また、切粉の増加により、成形機へのフィード不良が起こりやすくなり、成形サイクルが長くなるため、歯車の生産性の低下を招来し、さらには外観不良に起因する静音性の低下の原因となるおそれもあるという問題を有している。
【００１１】
上述した特許文献１〜５に開示されている従来の技術においては、高い機械的強度、耐摩耗性を有していることに加え、耐久性に優れ、静音性にも優れる樹脂製歯車が得られていないという問題を有している。
【００１２】
そこで本発明においては、特に、高い耐久性と静音性とを有する樹脂製歯車を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討を行った結果、リム部と、当該リム部の外周部に設けられた歯部を有する樹脂製歯車のリム部及び歯部に対して、所定の値の負荷と除荷を行った後の歪み量（％）が特定の値である歯車が、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は以下の通りである。
【００１４】
〔１〕
リム部と、当該リム部の外周部に設けられた歯部を有する樹脂製歯車であって、
前記樹脂製歯車は、ポリアセタール樹脂と、前記ポリアセタール樹脂１００質量部に対して、１０質量部以上１００質量部以下のガラス系充填材とを含み、
前記リム部に対して、又は前記リム部及び前記歯部に対して、７５ＭＰａの負荷及び７
５ＭＰａから１５ＭＰａまでの除荷を１回行った後の歯車の歪み量ｃ（％）と、
７５ＭＰａの負荷及び７５ＭＰａから１５ＭＰａまでの除荷を５０回繰り返して行った
後の歯車の歪み量ｄ（％）との差（ｄ−ｃ：残留歪み）が、０．９ポイント以下であり、
前記樹脂製歯車を引張破断した場合に、破断面から突出した前記ガラス系充填材の表面
が平均厚み０．２μｍ以上３．０μｍ以下のポリアセタール樹脂を含む成分で覆われてい
る、樹脂製歯車。
〔２〕
リム部と、当該リム部の外周部に設けられた歯部を有する樹脂製歯車であって、
前記樹脂製歯車は、ポリアセタール樹脂と、前記ポリアセタール樹脂１００質量部に対して、１０質量部以上１００質量部以下のガラス系充填材とを含み、
前記リム部に対して、又は前記リム部及び前記歯部に対して、７５ＭＰａの負荷を１回
行った際の歪み量ｂ（％）と、その後７５ＭＰａから１５ＭＰａまでの除荷を１回行った
後の歪み量ｃ（％）との差（ｂ−ｃ：弾性歪み）が、２．５ポイント以下であり、
前記樹脂製歯車を引張破断した場合に、破断面から突出した前記ガラス系充填材の表面
が平均厚み０．２μｍ以上３．０μｍ以下のポリアセタール樹脂を含む成分で覆われてい
る、樹脂製歯車。
〔３〕
リム部と、当該リム部の外周部に設けられた歯部を有する樹脂製歯車であって、
前記樹脂製歯車は、ポリアセタール樹脂と、前記ポリアセタール樹脂１００質量部に対して、１０質量部以上１００質量部以下のガラス系充填材とを含み、
前記リム部に対して、又は前記リム部及び前記歯部に対して、７５ＭＰａの負荷及び７
５ＭＰａから１５ＭＰａまでの除荷を１回行った後の歯車の歪み量ｃ（％）と、７５ＭＰ
ａの負荷及び７５ＭＰａから１５ＭＰａまでの除荷を５０回繰り返して行った後の歯車の
歪み量ｄ（％）との差（ｄ−ｃ：残留歪み）を、
７５ＭＰａの負荷及び７５ＭＰａから１５ＭＰａまでの除荷を５０回繰り返して行った
後の歪み量ｄ（％）と、１５ＭＰａまでの負荷を１回行った際の当該負荷が１５ＭＰａに
到達した時の歪み量ａ（％）の差（ｄ−ａ）で除した値（（ｄ−ｃ）／（ｄ−ａ））：残
留歪み率）が０．５０以下であり、
前記樹脂製歯車を引張破断した場合に、破断面から突出した前記ガラス系充填材の表面
が平均厚み０．２μｍ以上３．０μｍ以下のポリアセタール樹脂を含む成分で覆われてい
る、樹脂製歯車。
〔４〕
前記ガラス系充填材の表面を変性する機能を有する物質として、少なくとも１種の酸を
含む、前記〔１〕乃至〔３〕のいずれか一に記載の樹脂製歯車。
〔５〕
前記酸がカルボン酸である、前記〔４〕に記載の樹脂製歯車。
〔６〕
前記ポリアセタール樹脂がブロック成分を含む、前記〔１〕乃至〔５〕のいずれか一に記載の樹脂製歯車。
〔７〕
前記ブロック成分が、両末端がヒドロキシアルキル化された水素添加ポリブタジエン成
分である、前記〔６〕に記載の樹脂製歯車。
〔８〕
前記ポリアセタール樹脂における末端ＯＨ基の含有量が、主鎖のオキシメチレンユニッ
ト１ｍｏｌに対して０．００６ｍｏｌ％以上である、前記〔１〕乃至〔７〕のいずれか一に記載の樹脂製歯車。
〔９〕
前記ポリアセタール樹脂１００質量部に対して、
重量平均分子量が５０万以下であるポリエチレン樹脂０．５質量部以上８質量部以下を
さらに含む、前記〔１〕乃至〔８〕のいずれか一に記載の樹脂製歯車。
〔１０〕
前記ポリエチレン樹脂の融点が１１５℃以下である、前記〔９〕に記載の樹脂製歯車。
〔１１〕
前記樹脂製歯車の表層１０ｎｍ以内におけるポリエチレン樹脂の存在量が、樹脂製歯車
の表層から１，０００μｍより深層を切り出した面の表層１０ｎｍ以内におけるポリエチ
レン樹脂の存在量よりも多い、前記〔９〕又は〔１０〕に記載の樹脂製歯車。
〔１２〕
前記〔１〕乃至〔３〕のいずれか一に記載の樹脂製歯車に用いるポリアセタール樹脂組
成物であって、
ポリアセタール樹脂１００質量部と、ガラス系充填材１０質量部以上１００質量部以下
とを含む、樹脂製歯車用ポリアセタール樹脂組成物。
〔１３〕
前記ポリアセタール樹脂１００質量部に対して、
重量平均分子量が５０万以下であるポリエチレン樹脂０．５質量部以上８質量部以下を
さらに含む、前記〔１２〕に記載の樹脂製歯車用ポリアセタール樹脂組成物。
〔１４〕
前記ポリエチレン樹脂の融点が１１５℃以下である、前記〔１３〕に記載の樹脂製歯車用ポリアセタール樹脂組成物。
〔１５〕
前記ガラス系充填材のガラス系充填材の表面を変性する機能を有する物質として、少な
くとも１種の酸を含む、前記〔１２〕乃至〔１４〕のいずれか一に記載の樹脂製歯車用ポリアセタール樹脂組成物。
〔１６〕
前記酸がカルボン酸である、前記〔１５〕に記載の樹脂製歯車用ポリアセタール樹脂組成物。
〔１７〕
前記ポリアセタール樹脂がブロック成分を含む、前記〔１２〕乃至〔１６〕のいずれか一に記載の樹脂製歯車用ポリアセタール樹脂組成物。
〔１８〕
前記ブロック成分が、両末端がヒドロキシアルキル化された水素添加ポリブタジエン成
分である、前記〔１７〕に記載の樹脂製歯車用ポリアセタール樹脂組成物。
〔１９〕
前記ポリアセタール樹脂における末端ＯＨ基の含有量が、主鎖のオキシメチレンユニッ
ト１ｍｏｌに対して０．００６ｍｏｌ％以上である、前記〔１２〕乃至〔１８〕のいずれか一に記載の樹脂製歯車用ポリアセタール樹脂組成物。
〔２０〕
前記〔１２〕乃至〔１９〕のいずれか一に記載の樹脂製歯車用ポリアセタール樹脂組成物の製造方法であって、
少なくとも１種の酸を含み、ガラス系充填材の表面を変性する機能を有する物質で、ガ
ラス系充填材の表面を変性する工程と、
前記変性されたガラス系充填材と、ポリアセタール樹脂とを混合する工程と、
を、含む、樹脂製歯車用ポリアセタール樹脂組成物の製造方法。
〔２１〕
前記〔１２〕乃至〔１９〕のいずれか一に記載の樹脂製歯車用ポリアセタール樹脂組成物を成形する工程を有する、樹脂製歯車の製造方法。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、高い耐久性及び静音性を有する歯車が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】リム部と歯部を有する樹脂製歯車の一例の概略平面図である。
【図２】図１の樹脂製歯車の概略断面図である。
【図３】圧縮試験の一例を説明するための樹脂製歯車と圧子の概略断面図である。
【図４】図１の樹脂製歯車の圧縮試験時における圧子と樹脂製歯車との接触部分（斜線部分）を説明するための樹脂製歯車の概略平面図である。
【図５】リム部と歯部を有し、リム部と歯部の厚みが異なる樹脂製歯車の一例の概略平面図である。
【図６】図５の樹脂製歯車の概略断面図である。
【図７】図５の樹脂製歯車の圧縮試験時における圧子と歯車との接触部分（斜線部分）を説明するための樹脂製歯車の概略平面図である。
【図８】リム部と歯部が一体化した平歯車である樹脂製歯車の一例の概略平面図である。
【図９】図８の樹脂製歯車の圧縮試験時における圧子と歯車との接触部分（斜線部分）を説明するための樹脂製歯車の概略平面図である。
【図１０】実施例１における圧縮試験によって得られた負荷−除荷曲線である。
【図１１】比較例５における圧縮試験によって得られた負荷−除荷曲線である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態（以下、「本実施形態」と言う。）について、詳細に説明するが、本発明は以下の記載に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施できる。
【００１８】
〔樹脂製歯車〕
（第１の実施形態の樹脂製歯車）
第１の実施形態における樹脂製歯車は、
リム部と、当該リム部の外周部に設けられた歯部を有し、
前記リム部に対して、又は前記リム部及び前記歯部に対して、７５ＭＰａの負荷及び７５ＭＰａから１５ＭＰａまでの除荷を１回行った後の歯車の歪み量ｃ（％）と、
７５ＭＰａの負荷及び７５ＭＰａから１５ＭＰａまでの除荷を５０回繰り返して行った後の歯車の歪み量ｄ（％）との差（ｄ−ｃ：残留歪み）が、０．９ポイント以下である。
【００１９】
（第２の実施形態の樹脂製歯車）
第２の実施形態における樹脂製歯車は、
リム部と、当該リム部の外周部に設けられた歯部を有し、
前記リム部に対して、又は前記リム部及び前記歯部に対して、７５ＭＰａの負荷を１回行った際の歪み量ｂ（％）と、その後７５ＭＰａから１５ＭＰａまでの除荷を１回行った後の歪み量ｃ（％）との差（ｂ−ｃ：弾性歪み）が、２．５ポイント以下である。
【００２０】
（第３の実施形態の樹脂製歯車）
第３の実施形態における樹脂製歯車は、
リム部と、当該リム部の外周部に設けられた歯部を有する樹脂製歯車であって、
前記リム部に対して、又は前記リム部及び前記歯部に対して、７５ＭＰａの負荷及び７５ＭＰａから１５ＭＰａまでの除荷を１回行った後の歯車の歪み量ｃ（％）と、７５ＭＰａの負荷及び７５ＭＰａから１５ＭＰａまでの除荷を５０回繰り返して行った後の歯車の歪み量ｄ（％）との差（ｄ−ｃ：残留歪み）の、
７５ＭＰａの負荷及び７５ＭＰａから１５ＭＰａまでの除荷を５０回繰り返して行った後の歪み量ｄ（％）と、１５ＭＰａまでの負荷を１回行った際の当該負荷が１５ＭＰａに到達した時の歪み量ａ（％）の差（ｄ−ａ）に対する比率（（ｄ−ｃ）／（ｄ−ａ））：残留歪み率）が０．５０以下である。
【００２１】
（ポリアセタール樹脂組成物）
本実施形態の樹脂製歯車はポリアセタール樹脂を含むことが好ましい。当該ポリアセタール樹脂を含むポリアセタール樹脂組成物を成形することによって得ることができる。
【００２２】
＜ポリアセタール樹脂＞
本実施形態の樹脂製歯車に用いられるポリアセタール樹脂組成物は、ポリアセタール樹脂を含有する。
ポリアセタール樹脂としては、ポリアセタールホモポリマー、ポリアセタールコポリマー、架橋構造を有するポリアセタールコポリマー、ブロック成分を有するホモポリマーベースのブロックコポリマー、及びブロック成分を有するコポリマーベースのブロックコポリマーが挙げられる。
ポリアセタール樹脂は、１種のみを単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２３】
ポリアセタール樹脂としては、以下に限定されるものではないが、例えば、分子量の異なるポリマーの組み合わせや、コモノマー量の異なるポリアセタールコポリマーの組み合わせ等も適宜使用可能である。
本実施形態においては、ポリアセタール樹脂として、ブロック成分を含むブロックコポリマーを用いることが好ましい。
なお、「ブロック成分」とは、ポリアセタール樹脂を構成し、一分子中に結合している各ポリマーを言う。
【００２４】
ポリアセタール樹脂としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ホルムアルデヒド単量体又はその３量体（トリオキサン）や４量体（テトラオキサン）等のホルムアルデヒドの環状オリゴマーを単独重合して得られる実質上オキシメチレン単位のみからなるポリアセタールホモポリマーや、ホルムアルデヒド単量体又はその３量体（トリオキサン）や４量体（テトラオキサン）等のホルムアルデヒドの環状オリゴマーと、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、エピクロルヒドリン、１，３−ジオキソランや１，４−ブタンジオールホルマール等のグリコールやジグリコールの環状ホルマール等の環状エーテル若しくは環状ホルマールを、共重合させて得られるポリアセタールコポリマーが挙げられる。
【００２５】
ポリアセタールコポリマーとしては、ホルムアルデヒドの単量体及び／又はホルムアルデヒドの環状オリゴマーと、単官能グリシジルエーテルとを、共重合させて得られる分岐を有するポリアセタールコポリマー、並びに、多官能グリシジルエーテルとを共重合させて得られる架橋構造を有するポリアセタールコポリマーを用いることもできる。
【００２６】
ポリアセタールコポリマーは、ポリアセタールの繰り返し構造単位とは異なる異種のブロック成分を有するブロックコポリマーであってもよい。
本実施形態において、ブロックコポリマーとしては、下記一般式（１）、（２）、（３）のいずれかで表されるブロック成分を少なくとも有するアセタールホモポリマー又はアセタールコポリマー（以下、両者をあわせてブロックコポリマーと記載することがある。）が好ましい。
【００２７】
【化１】
0006353422.tif 000002
【００２８】
【化２】
0006353422.tif 000003
【００２９】
【化３】
0006353422.tif 000004
【００３０】
前記一般式（１）及び（２）中、Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、置換アルキル基、アリール基及び置換アリール基からなる群より選ばれる１種を示し、複数のＲ1及びＲ2は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。
Ｒ3は、アルキル基、置換アルキル基、アリール基及び置換アリール基からなる群より選ばれる１種を示す。
ｍは１〜６の整数を示し、１〜４の整数が好ましい。
ｎは１〜１００００の整数を示し、１０〜２５００の整数が好ましい。
【００３１】
上記一般式（１）で表されるブロック成分は、アルコールのアルキレンオキシド付加物から水素原子が脱離した残基であり、上記一般式（２）で表されるブロック成分は、カルボン酸のアルキレンオキシド付加物から水素原子が脱離した残基である。
前記一般式（１）又は（２）で表されるブロック成分を有するポリアセタールホモポリマーは、例えば、特開昭５７−３１９１８号公報に記載の方法により製造することができる。
【００３２】
前記一般式（３）中、Ｒ4は、水素原子、アルキル基、置換アルキル基、アリール基及び置換アリール基からなる群より選ばれる１種を示し、複数のＲ4はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。
ｐは２〜６の整数を示し、２つのｐは各々同一であっても異なっていてもよい。
ｑ及びｒは、それぞれ正の数を示し、ｑとｒとの合計を１００モル％とする場合に、ｑは２〜１００モル％、ｒは０〜９８モル％であり、−（ＣＨ（ＣＨ2ＣＨ3）ＣＨ2）−単位及び−（ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2）−単位は、それぞれランダム又はブロックで存在する。
【００３３】
下記式（１）、（２）、（３）のいずれかで表されるブロック成分は、両末端又は片末端に水酸基等の官能基を有するブロック成分を構成する化合物を、ポリアセタールの重合過程でポリアセタールの末端部分と反応させることによりポリアセタール樹脂内に挿入することができる。
ポリアセタール樹脂であるブロックコポリマー中における前記一般式（１）、（２）又は（３）で表されるブロック成分の挿入量は、特に限定されないが、ブロックコポリマーを１００質量％としたとき、０．００１質量％以上３０質量％以下であることが好ましい。
樹脂製歯車において実用上十分な曲げ弾性率を得る観点から、前記一般式（１）〜（３）で表されるブロック成分の挿入量は３０質量％以下とすることが好ましく、樹脂製歯車の引張強度の観点から前記ブロック成分の挿入量は０．００１質量％以上であることが好ましい。
前記ブロック成分の挿入量の下限値は、より好ましくは０．０１質量％であり、さらに好ましくは０．１質量％であり、さらにより好ましくは１質量％である。
前記ブロック成分の挿入量の上限値は、より好ましくは１５質量％であり、さらに好ましくは１０質量％であり、さらにより好ましくは８質量％である。
【００３４】
ブロックコポリマー中のブロック成分の分子量は、１００００以下であることが、樹脂製歯車において実用上十分な曲げ弾性率を得る観点から好ましく、より好ましくは８０００以下であり、さらに好ましくは５０００以下である。
前記ブロック成分の分子量の下限値は特に限定されないが、１００以上であることが、安定した摺動性を維持し続ける観点から好ましい。
【００３５】
ブロックコポリマー中のブロック成分を形成する化合物は、以下に限定されるものではないが、例えば、Ｃ18Ｈ37Ｏ（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）40Ｃ18Ｈ37、Ｃ11Ｈ23ＣＯ2（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）30Ｈ、Ｃ18Ｈ37Ｏ（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）70Ｈ、Ｃ18Ｈ37Ｏ（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）40Ｈや、両末端ヒドロキシアルキル化水素添加ポリブタジエン等が挙げられる。
ブロックコポリマーは、結合形式として、ＡＢＡ型ブロックコポリマーであることが好ましい。
ＡＢＡ型ブロックコポリマーとは、前記一般式（３）で表されるブロック成分を有するブロックコポリマーであり、具体的には、ポリアセタールセグメントＡ（以下、Ａと記す。）と、両末端がヒドロキシアルキル化された水素添加ポリブタジエンセグメントＢ（以下、Ｂと記す。）を、Ａ−Ｂ−Ａの順で構成させたブロックコポリマーのことを意味する。
【００３６】
前記一般式（１）〜（３）で表されるブロック成分は、ヨウ素価２０ｇ−Ｉ2／１００ｇ以下の不飽和結合を有してもよい。不飽和結合としては、特に限定されないが、例えば炭素−炭素二重結合が挙げられる。
前記一般式（１）〜（３）で表されるブロック成分を有するポリアセタールコポリマーは、例えば、国際公開第２００１／０９２１３号に開示されたポリアセタールブロックコポリマーが挙げられ、当該公報に記載された方法により調製することができる。
ブロックコポリマーとして上述したＡ−Ｂ−Ａ型ブロックコポリマーを用いることにより、後述するガラス系充填材の表面との接着性が向上する傾向にある。その結果、本実施形態の樹脂製歯車の引張破壊応力及び曲げ弾性率を増大させることが可能となる傾向にある。
【００３７】
ポリアセタール樹脂中のブロックコポリマーの比率は、ポリアセタール樹脂全体を１００質量％としたとき、好ましくは５質量％以上９５質量％以下である。
当該ブロックコポリマーの比率の下限値は、より好ましくは１０質量％であり、さらに好ましくは２０質量％であり、さらにより好ましくは、２５質量％である。
当該ブロックコポリマーの比率の上限値は、より好ましくは９０質量％であり、さらに好ましくは８０質量％であり、さらにより好ましくは７５質量％である。
ポリアセタール樹脂中のブロックコポリマーの比率は、1Ｈ−ＮＭＲや13Ｃ−ＮＭＲ等により測定することができる。
【００３８】
また、ポリアセタール樹脂として、末端ＯＨ基の含有量が主鎖のオキシメチレンユニット１ｍｏｌに対して０．００６ｍｏｌ％以上であるものを用いることが好ましい。より好ましくは０．００７ｍｏｌ％以上、さらに好ましくは０．００８ｍｏｌ％以上、さらにより好ましくは０．０１ｍｏｌ％以上である。末端ＯＨ基の含有量の上限は特に設けないが、１ｍｏｌ％以下であることが好ましい。
末端ＯＨ基の含有量は、1Ｈ  ＮＭＲスペクトルにおける積分比により測定することができる。用いる溶媒としては重水素化ヘキサフルオロイソプロピルアルコール、重水素化クロロホルム及びこれらの混合溶媒が好ましい。
ポリアセタール樹脂として、上述のブロックコポリマー又は末端ＯＨ基の含有量が０．００６ｍｏｌ％以上であるものを用いることにより、本実施形態の樹脂製歯車の耐久性及び静音性が向上する。
【００３９】
＜ガラス系充填材＞
本実施形態の樹脂製歯車に用いられるポリアセタール樹脂組成物は、ポリアセタール樹脂１００質量部に対し、ガラス系充填材１０質量部以上１００質量部以下を含むことが好ましい。
ガラス系充填材の含有量が１０質量部以上であることにより、機械的強度や耐久性が向上する。また、ガラス系充填材の含有量が１００質量部以下であることにより、成形時においてガラス系充填材同士の接触によるガラス系充填材の破壊を抑制することができる。このため、機械的強度や耐久性が向上する。さらに、ガラス系充填材の含有量が１００質量部以下であることにより、安定した押出成形を行うことができ、樹脂製歯車の外観不良を抑制し、静音性を向上することができる。
【００４０】
ガラス系充填材の含有量の下限値は、好ましくは１２質量部であり、より好ましくは１５質量部であり、さらに好ましくは２０質量部であり、さらにより好ましくは２５質量部である。
ガラス系充填材の含有量の上限値は、好ましくは９０質量部であり、より好ましくは８０質量部であり、さらに好ましくは７５質量部であり、さらにより好ましくは７０質量部である。
【００４１】
本実施形態の樹脂製歯車に用いるポリアセタール樹脂組成物において使用することができるガラス系充填材としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ガラス繊維、ガラスビーズ、及びフレーク状ガラス等が挙げられる。
ガラス繊維としては、以下に限定されるものではないが、例えば、チョップドストランドガラス繊維、ミルドガラス繊維、ガラス繊維ロービング等が挙げられる。中でも、チョップドストランドガラス繊維が、取扱い性及び歯車の機械的強度の観点から好ましい。
ガラス系充填材は、１種のみを単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００４２】
ガラス系充填材の粒径、繊維径、及び繊維長等は特に限定されず、何れの形態のガラス系充填材を用いてもよいが、表面積が広い方が、ポリアセタール樹脂との接触面積が増え、樹脂製歯車の耐久性が向上するため好ましい。
ガラス系充填材がチョップドストランドガラス繊維の場合、平均繊維径は、７μｍ以上１５μｍ以下であることが好ましい。
当該チョップドストランドガラス繊維の平均繊維径が上記範囲内にあることで、本実施形態の樹脂製歯車の表面が平滑となり、静音性を向上することができる。また、本実施形態の樹脂製歯車の耐久性を高めることができるとともに、成形時の金型表面の削れ等を防止することができる。
前記チョップドストランドガラス繊維の平均繊維径の下限値は、より好ましくは８μｍであり、さらに好ましくは９μｍである。
平均繊維径の上限値は、より好ましくは１４μｍであり、さらに好ましくは１２μｍである。
【００４３】
本実施形態において、ガラス系充填材の平均繊維径は、本実施形態の樹脂製歯車を充分に高い温度（４００℃以上）で焼却して、樹脂成分及び有機成分を除去したのち、得られた灰分を走査型電子顕微鏡で観察し、直径を測定することにより容易に測定できる。誤差を少なくするため、少なくとも１００本以上のチョップドストランドガラス繊維の直径を測定して、繊維径の平均値を算出する。
ガラス系充填材としては、繊維径の異なるガラス繊維を２種以上ブレンドして用いてもよい。
【００４４】
ガラス系充填材は、被膜形成剤にて処理され、表面が変性されたものであることが好ましい。
被膜形成剤は、収束剤と称される場合もある。
被覆形成剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、少なくとも１種の酸成分を有する共重合体樹脂等が挙げられる。
中でも、少なくとも１種の酸成分を有する共重合体樹脂を含む被膜形成剤が好ましい。
前記少なくとも１種の酸成分を有する共重合体樹脂としては、前記酸成分がカルボン酸であるものが好ましく、以下に限定されるものではないが、例えば、カルボン酸含有不飽和ビニル単量体及び該カルボン酸含有不飽和ビニル単量体以外の不飽和ビニル単量体とを構成単位として含む共重合体、カルボン酸無水物含有不飽和ビニル単量体及び該カルボン酸無水物含有不飽和ビニル単量体以外の不飽和ビニル単量体とを構成単位として含む共重合体等が挙げられる。中でも、カルボン酸含有不飽和ビニル単量体及び該カルボン酸含有不飽和ビニル単量体以外の不飽和ビニル単量体とを構成単位として含む共重合体を用いることがより好ましい。
被膜形成剤は、１種のみを単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
カルボン酸含有不飽和ビニル単量体としては、以下に限定されるものではないが、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、イタコン酸、マレイン酸等が挙げられ、アクリル酸が好ましい。
カルボン酸含有不飽和ビニル単量体は、１種のみを単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
カルボン酸無水物含有不飽和ビニル単量体としては、以下に限定されるものではないが、例えば、マレイン酸又はイタコン酸の無水物等が挙げられる。
カルボン酸無水物含有不飽和ビニル単量体は、１種のみを単独でも用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００４５】
ガラス系充填材の表面を被膜形成剤によって変性することにより、ポリアセタール樹脂との界面の接着強度を高めることができ、ガラス系充填材の表面を覆うポリアセタール樹脂を含む成分の平均厚みが増大する。これにより耐久性が向上する。さらに摺動時の摩耗が抑制され、静音性を向上することができる。
中でも、ブロック成分を含むポリアセタール樹脂及び／又は末端ＯＨ基の含有量が主鎖のオキシメチレンユニット１ｍｏｌに対して０．００６ｍｏｌ％以上であるポリアセタール樹脂と、被膜形成剤により変性されたガラス系充填材を組み合わせることで、耐久性及び静音性が飛躍的に向上する。
【００４６】
本実施形態においてガラス系充填材は、カップリング剤によって表面変性されていてもよい。
カップリング剤は特に限定されず、公知のものを用いることができる。
カップリング剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、有機シラン化合物、有機チタネート化合物、有機アルミネート化合物等が挙げられる。
カップリング剤は、１種のみを単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００４７】
有機シラン化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ビニルトリエトキシシラン、ビニル−トリス−（２−メトキシエトキシ）シラン、γ−メタアクリロキシプロピルメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
中でも、ビニルトリエトキシシラン、ビニル−トリス−（２−メトキシエトキシ）シラン、γ−メタアクリロキシプロピルメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、及びγ−グリシドキシプロピルメトキシシランが好ましい。ビニルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメトキシシラン及びγ−アミノプロピルトリエトキシシランが、経済性と本実施形態の樹脂製歯車を構成するポリアセタール樹脂組成物の熱安定性の観点より好ましい。
有機チタネート化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、テトラ−ｉ−プロピルチタネート、テトラ−ｎ−ブチルチタネート、ブチルチタネートダイマー、テトラステアリルチタネート、トリエタノールアミンチタネート、チタニウムアセチルアセトネート、チタニウムラクチート、オクチレンブリコールチタネート、イソプロピル（Ｎ−アミノエチルアミノエチル）チタネート等が挙げられる。
有機アルミネート化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート等が挙げられる。
カップリング剤で表面処理されているガラス系充填材を用いることで、本実施形態の樹脂製歯車の耐久性がより高まる傾向にあるとともに、樹脂製歯車の熱安定性がより向上する傾向にある。
【００４８】
＜ポリエチレン樹脂＞
本実施形態の樹脂製歯車に用いられるポリアセタール樹脂組成物においては、重量平均分子量５０万以下のポリエチレン樹脂を含むことが好ましい。
ポリエチレン樹脂は、１種のみを単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
ポリエチレン樹脂の重量平均分子量は５０万以下であることが好ましい。ポリエチレン樹脂の重量平均分子量が５０万以下であることにより、成形時における切粉の発生を抑制することができるとともに、本実施形態の樹脂製歯車の摺動時において摩擦係数が低くなり、静音性が向上する。
ポリエチレン樹脂の重量平均分子量は、より好ましくは１万以上４０万以下であり、さらに好ましくは１．５万以上３０万以下であり、さらにより好ましくは２万以上２０万以下であり、よりさらに好ましくは３万以上１５万以下である。
【００４９】
ポリエチレン樹脂の重量平均分子量は以下の方法で測定することができる。
ポリアセタール樹脂組成物の試料、又は樹脂製歯車の一部を切り出し、ヘキサフルオロイソプロパノール（以下、ＨＦＩＰと略す。）中に浸漬し、溶解したポリアセタール樹脂成分をろ別する。なお、ＨＦＩＰに溶解しない場合は、塩酸分解等でポリアセタール樹脂成分を除去してもよい。
次に、未溶融残渣分をトリクロロベンゼン（以下、ＴＣＢと略す。）に１４０℃で溶解させ、ろ過することでガラス系充填材をろ別する。得られたろ液を用い、ゲル浸透クロマトグラフィー（以下、ＧＰＣと略す。）で測定する。
用いるカラムとしては、昭和電工（株）製ＵＴ−８０７（１本）と東ソー（株）製ＧＭＨＨＲ−Ｈ（Ｓ）ＨＴ（２本）を直列に接続する。
移動相としてＴＣＢを用い、試料濃度は２０〜３０ｍｇ（ポリエチレン樹脂）／２０ｍｌ（ＴＣＢ）とする。
カラム温度を１４０℃、流量は１．０ｍｌ／分とし、示差屈折計を検出器として用い、測定を行う。
重量平均分子量の算出は、ポリメチルメタクリレート（以下、ＰＭＭＡと略す。）を標準物質として用いて算出する。この際のＰＭＭＡ標準物質は数平均分子量として、２，０００程度から１，０００，０００程度の範囲で、少なくとも４サンプルを用いる。
【００５０】
ポリエチレン樹脂の含有量は、ポリアセタール樹脂１００質量部に対し、好ましくは０．５質量部以上８質量部以下であり、より好ましくは１質量部以上６質量部以下であり、さらに好ましくは１．５質量部以下５質量部以下である。
ポリエチレン樹脂の含有量を０．５質量部以上とすることにより、本実施形態の樹脂製歯車は摺動性が良好で、かつ長期間にわたり安定した摺動性が得られる。また耐摩耗性も向上する。
また、ポリエチレン樹脂の含有量を８質量部以下とすることで、本実施形態の樹脂製歯車の機械的強度の低下、樹脂組成物の溶融混練時における切粉、及び樹脂製歯車におけるポリエチレン樹脂成分の脱離を抑制できる。
【００５１】
ポリエチレン樹脂の含有量は、例えば下記の方法で確認することができる。
ポリアセタール樹脂組成物又は樹脂製歯車を充分に高い温度（４００℃以上）で焼却し、樹脂成分を除去する。得られた灰分の重量により、ガラス系充填材の含有量が求められる。
次に、ポリアセタール樹脂組成物又は樹脂製歯車に含まれるポリアセタール樹脂を塩酸分解し、残渣から先に求めたガラス系充填材の配合比を引いたものがポリエチレン樹脂の含有量である。なお、状況に応じ、ＩＲ等で他の成分の有無を確認し、追加除去操作をしてもよい。
【００５２】
本実施形態で用いることのできるポリエチレン樹脂としては、以下に限定されるものではないが、例えば、超低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン等が挙げられる。また、５質量％以下のプロピレン、ブテン、オクテン等のコモノマーを含有するエチレン系共重合体等を用いてもよい。
中でも、摩擦係数の低減及び静音性の観点から、低密度ポリエチレンが好ましい。
【００５３】
本実施形態で用いることのできるポリエチレン樹脂は、融点（以下、Ｔｍと略す。）が１１５℃以下であるものを少なくとも１種含むことが好ましい。より好ましくはＴｍが１１０℃以下であるものを含む。
ポリエチレン樹脂のうち、少なくとも１種のＴｍが１１５℃以下であることにより、摩擦係数が低く非常に安定したものとなり、静音性が長期にわたって持続する。また、ポリアセタール樹脂組成物を溶融混練により製造する際に、押出機のトルクを大幅に低減できる効果も奏する。これにより、従来ポリアセタール樹脂とガラス系充填材の複合材では困難であった、吐出量の増加を達成することができる。
本実施形態において、Ｔｍは、ポリアセタール樹脂組成物の試料、又は樹脂製歯車から切り出した試料４〜６ｍｇを用い（プレス等で薄片化することが好ましい）、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）で、１０℃／ｍｉｎの昇温した際に得られる吸熱のピーク値を用いる。
【００５４】
＜安定剤＞
本実施形態の樹脂製歯車に用いられるポリアセタール樹脂組成物は、本発明の目的を損なわない範囲で、通常ポリアセタール樹脂組成物に使用されている各種安定剤を含んでもよい。
安定剤としては以下に限定されるものではないが、例えば、酸化防止剤、ホルムアルデヒド、ギ酸の捕捉剤等が挙げられる。
安定剤は１種のみを単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
酸化防止剤としては、樹脂製歯車の熱安定性向上の観点から、ヒンダードフェノール系酸化防止剤が好ましい。ヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、特に限定されるものではなく、公知のものが適宜使用可能である。
酸化防止剤の添加量は、ポリアセタール樹脂１００質量部に対して０．１質量部以上２質量部以下が好ましい。
ホルムアルデヒドやギ酸の捕捉剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、メラミン、ポリアミド系樹脂等のホルムアルデヒド反応性窒素を含む化合物及びその重合体；アルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物、無機酸塩、カルボン酸塩等が挙げられる。
より具体的には、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、珪酸カルシウム、硼酸カルシウム、脂肪酸カルシウム塩（ステアリン酸カルシウム、ミリスチン酸カルシウム等）等が挙げられる。これらの脂肪酸は、ヒドロキシル基で置換されていてもよい。
前記ホルムアルデヒドやギ酸の捕捉剤の添加量は、ポリアセタール樹脂１００質量部に対して、ホルムアルデヒドやギ酸の捕捉剤であるホルムアルデヒド反応性窒素を含む重合体が０．１質量部以上３質量部以下、アルカリ土類金属の脂肪酸塩が０．１質量部以上１質量部以下の範囲であることが好ましい。
【００５５】
＜その他の成分＞
本実施形態の樹脂製歯車に用いられるポリアセタール樹脂組成物は、本発明の目的を損なわない範囲で、従来ポリアセタール樹脂組成物に使用されている公知の、ガラス系充填材以外の充填材（タルク、ウォラストナイト、マイカ、炭酸カルシウム等）、導電性付与剤（カーボンブラック、グラファイト、カーボンナノチューブ等）、着色剤（酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化アルミニウム、有機染料等）、摺動付与剤（各種エステル系化合物、有機酸の金属塩等）、紫外線吸収剤、光安定剤、滑材等の各種安定剤も含有することができる。
その他の成分の添加量は、ガラス系充填材以外の充填材、導電性付与剤、着色剤については、ポリアセタール樹脂を１００質量％とした場合に、好ましくは３０質量％以下であり、摺動付与剤、紫外線吸収剤、光安定剤、滑材については、ポリアセタール樹脂１００質量％に対して、好ましくは５質量％以下である。
その他の成分は、１種のみを単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００５６】
〔ポリアセタール樹脂組成物の製造方法〕
本実施形態の樹脂製歯車に用いられるポリアセタール樹脂組成物は、上述したポリアセタール樹脂、ガラス系充填材、必要に応じて安定剤、その他の成分を公知の方法により混合及び溶融混練することにより製造することができる。
なお、少なくとも１種の酸を含みガラス系充填材の表面を変性する機能を有する物質で、ガラス系充填材の表面を変性する工程と、当該変性されたガラス系充填材とポリアセタール樹脂とを混合する工程を有することが好ましい。
原料成分を混合及び溶融混練する方法としては、特に限定されず、当業者が周知の方法を利用できる。
具体的には、成分を、予めスーパーミキサー、タンブラー、Ｖ字型ブレンダー等で混合し、二軸押出機で一括溶融混練する方法；成分を二軸押出機メインスロート部に供給し溶融混練しつつ、押出機の途中から成分を添加する方法等が挙げられる。
これらはいずれも利用できるが、本実施形態の樹脂製歯車の機械的物性を高めるためには、成分を二軸押出機メインスロート部に供給し溶融混練しつつ、押出機の途中から成分を添加する方法が好ましい。
最適な条件は、押出機の大きさによって変動するため、当業者の調整可能な範囲で適宜調整することが好ましい。より好ましくは、押出機のスクリューデザインに関しても、当業者に調整可能な範囲で種々調整する。
成分を配合する場合には、押出機の途中から添加することもできるが、メインスロート部から供給することが好ましい。このような製法を取ることで、驚くべきことに押出機のトルクを大幅に低下する効果も得られる傾向にある。これにより、大幅に生産性を改善することができる。
【００５７】
〔樹脂製歯車の製造方法〕
本実施形態の樹脂製歯車は、前記ポリアセタール樹脂組成物を公知の方法によって成形することで製造することができる。
成形方法については特に限定されず、公知の成形方法を利用できる。
具体的には、押出成形、射出成形、真空成形、ブロー成形、射出圧縮成形、加飾成形、他材質成形、ガスアシスト射出成形、発泡射出成形、低圧成形、超薄肉射出成形（超高速射出成形）、金型内複合成形（インサート成形、アウトサート成形）等の成形方法が挙げられる。これらの中でも射出成形が好ましい。
【００５８】
〔樹脂製歯車の特性〕
（樹脂製歯車の残留歪み）
本実施形態における樹脂製歯車は、リム部と、当該リム部の外周部に設けられた歯部を有する。
前記リム部に対して、又は前記リム部及び前記歯部に対して、７５ＭＰａの負荷及び７５ＭＰａから１５ＭＰａまでの除荷を１回行った後の樹脂製歯車の歪み量ｃ（％）と、７５ＭＰａの負荷及び７５ＭＰａから１５ＭＰａまでの除荷を５０回繰り返して行った後の樹脂製歯車の歪み量ｄ（％）との差（ｄ−ｃ）：（以下、「残留歪み」と表す）が、０．９ポイント以下である。
前記残留歪み（ｄ−ｃ）は、好ましくは０．８ポイント以下、より好ましくは０．７ポイント以下、さらに好ましくは０．６ポイント以下である。
残留歪み（ｄ−ｃ）は、応力下における塑性変形と相関するものである。この値が０．９ポイント以下であることにより、本実施形態の樹脂製歯車の耐久性及び静音性が優れたものとなる。
樹脂製歯車の残留歪みは、後述する実施例に記載する方法により測定することができる。
なお、圧子の面積は歯車の大きさによって適宜変更を行うことができる。圧子の面積によって残留歪み、弾性歪み及び残留歪み率の値は殆ど影響を受けない。
【００５９】
（樹脂製歯車の弾性歪み）
また、本実施形態における樹脂製歯車は、リム部と、当該リム部の外周部に設けられた歯部を有し、前記リム部に対して、又は前記リム部及び前記歯部に対して、７５ＭＰａの負荷を行った際の歪み量ｂ（％）と、その後７５ＭＰａから１５ＭＰａまでの除荷を行った後の歪み量ｃ（％）との差（ｂ−ｃ）：（以下、「弾性歪み」と表す）が、２．５ポイント以下である。前記弾性歪み（ｂ−ｃ）は、好ましくは２．０ポイント以下、より好ましくは１．８ポイント以下、さらに好ましくは１．６ポイント以下である。
弾性歪み（ｂ−ｃ）は、応力下における弾性変形と相関するものである。この値が２．５ポイント以下であることにより、歯車の耐久性及び静音性が優れたものとなる。
樹脂製歯車の弾性歪みは、後述する実施例に記載する方法により測定することができる。
【００６０】
（樹脂製歯車の残留歪み率）
また、本実施形態における樹脂製歯車は、
前記残留歪み（ｄ−ｃ）を、
前記リム部に対して、又は前記リム部と前記歯部に対して、７５ＭＰａの負荷及び１５ＭＰａまでの除荷を５０回繰り返して行った後の歪み量ｄ（％）と、０ＭＰａから１５ＭＰａまでの負荷を１回行った際の当該負荷が１５ＭＰａに到達した時の歪み量ａ（％）の差（ｄ−ａ）で除した値（（ｄ−ｃ）／（ｄ−ａ））：残留歪み率）が０．５０以下である。好ましくは０．４８以下、より好ましくは０．４６以下、さらに好ましくは０．４４以下である。
残留歪み率（（ｄ−ｃ）／（ｄ−ａ））は、応力下における塑性変形と相関するものである。この値が０．５０以下であることにより、歯車の耐久性及び静音性が優れたものとなる。
樹脂製歯車の残留歪み率は、後述する実施例に記載する方法により測定することができる。
【００６１】
図１に本実施形態の樹脂製歯車の一例の概略平面図を示し、図２に、図１中の破線Ｘ−Ｙにおける樹脂製歯車の概略断面図を示す。
本明細書中、「平歯車」とは、回転軸に平行に歯がある歯車を言う。
図１に示す樹脂製歯車は、中心孔を有する内周部１０と、当該内周部１０よりも厚みが大きいリム部２と、当該リム部２の外周部に設けられた歯部１とを具備している。
【００６２】
本実施形態の樹脂製歯車の、上述した残留歪み、弾性歪み、残留歪み率の測定の際には、図３に一例を示すように、例えば図１、図２に示すような形状を有している樹脂製歯車のリム部２及び歯部１に対して、接触面が平面状の圧子４を用い、当該圧子４を接触させて、図３中の矢印方向に負荷をかけ、続いて当該負荷を減らして除荷を行う。
【００６３】
荷重は、樹脂製歯車と圧子４との接触部の面積から、応力が１５ＭＰａ及び７５ＭＰａとなる値を算出する。
負荷及び除荷の速度は１ｍｍ／ｍｉｎとする。なお、負荷及び除荷は、少なくとも任意の３点以上について行い、平均値を算出する。
ここで樹脂製歯車と圧子４との接触部面積とは、図４に示すように、リム部２と歯部１とを有する歯車が、平面状圧子４と接触している部分、すなわち、図４中の歯車と圧子との接触部分５（斜線部分）の面積を示す。
【００６４】
図５に本実施形態の樹脂製歯車の他の一例の概略平面図を示し、図６に、図５中の破線Ｘ−Ｙで切った樹脂製歯車の概略断面図を示す。
図５及び図６に示す樹脂製歯車は、リム部２と歯部１の厚みが異なっている。
なお、リム部２と歯部１との厚みが異なる樹脂製歯車である場合には、図７に示すように、リム部２のみについて、負荷及び除荷を行う。
【００６５】
図８に本実施形態の樹脂製歯車の他の一例の概略平面図を示す。
図８の樹脂製歯車は、リム部と歯部が一体化した構成の平歯車である。
このような平歯車である場合には、図９に示すように、歯部及びその内側のリム部に相当する領域について、負荷及び除荷を行う。
【００６６】
樹脂製歯車と圧子４との接触面積は、残留歪み（ｄ−ｃ）、弾性歪み（ｂ−ｃ）、及び残留歪み率（（ｄ−ｃ）／（ｄ−ａ））の値に対して殆ど影響を与えない。
また、樹脂製歯車の歯幅３もこれらの値に対して殆ど影響を与えない。
【００６７】
本実施形態の樹脂製歯車の、残留歪み、弾性歪み、及び残留歪み率の測定においてで得られる負荷−除荷曲線の一例を図１０に示す。
７５ＭＰａまでの負荷を最初に行う過程で１５ＭＰａに到達した点がＡ、７５ＭＰａの負荷を１回行った点がＢ、その後７５ＭＰａから１５ＭＰａまでの除荷を１回行った点がＣであり、負荷及び除荷を５０回繰り返して行った点がＤである。
それぞれの点における変位を歯幅３で除することにより歪み量（％）を算出する。
残留歪み（ｄ−ｃ）は、点Ｄにおける歪み量（％）（上述した歪み量ｄに相当する。）と点Ｃにおける歪み量（％）（上述した歪み量ｃに相当する。）の差（ポイント）である。
弾性歪み（ｂ−ｃ）は、点Ｂにおける歪み量（％）（上述した歪み量ｂに相当する。）と点Ｃにおける歪み量（％）（上述した歪み量ｃに相当する。）の差（ポイント）である。
また残留歪み率（（ｄ−ｃ）／（ｄ−ａ））は、前記残留歪み（ｄ−ｃ）を、点Ｄにおける歪み量（％）（上述した歪み量ｄに相当する。）と点Ａにおける歪み量（％）（上述した歪み量ａに相当する。）の差（ｄ−ａ）で除した値である。
【００６８】
残留歪み（ｄ−ｃ）、弾性歪み（ｂ−ｃ）、及び残留歪み率（（ｄ−ｃ）／（ｄ−ａ））を所定の範囲に制御する方法としては、特に制限されないが、上述したように、ポリアセタール樹脂としてブロックコポリマー及び／又は末端ＯＨ基の含有量が主鎖のオキシメチレンユニット１ｍｏｌに対して０．００６ｍｏｌ％以上であるものを用いること、酸を含む被膜形成剤により処理されたガラス系充填剤を使用すること等が有効である。
特に、ブロックコポリマー及び酸を含む被膜形成剤を併用すると、ポリアセタール樹脂とガラス系充填材との界面の接着性が飛躍的に向上し、残留歪み、弾性歪み、及び残留歪み率を、上述した所望の範囲に制御することが容易となる。
また本実施形態の樹脂製歯車の強度、すなわち残留歪み、弾性歪み、及び残留歪み率を上記範囲とするためには、樹脂製歯車の材料であるポリアセタール樹脂組成物を溶融混練により製造する際に、ガラス系充填材をポリアセタール樹脂と、より長時間混練することも有効である。一般的には、ポリアセタール樹脂組成物の溶融混練時に、ガラス系充填材はより短時間で混練することが好ましいと考えられているが、本実施形態においては逆の傾向となる。具体的には、押出混練時においてガラス系充填材をサイドフィーダーから供給する場合、より上流側から供給することが好ましい方法として挙げられる。
【００６９】
残留歪みは、歯車が駆動している状態で蓄積される歪み量と相関する値である。歯車は、回転駆動時に歯と歯がかみ合い、離れ、１回転後に再度同じ歯にかみ合うという特性を有している。このため、繰り返し荷重が負荷、除荷されるものである。その際に蓄積される歪み量が少ないほど、歯車が変形しにくい。このために歯車の耐久性が向上するほか、寸法変化が小さくなり、静音性が向上する。
弾性歪みは、歯車に一定トルクをかける際の歪み量と相関する値である。特に用途によっては、使用トルクから外れた高いロックトルクをかけて、その負荷を数秒、時には数時間かけた状態を維持する歯車もある。その際に発生する弾性的な歪み量が少なければ少ないほど、静止状態における回転精度に優れたものとなる。また、歯車が噛み合った際の微小な変形が抑制されることにより、静音性が向上する。
残留歪み率もまた、残留歪みと同じく、歯車が駆動している状態で蓄積される歪み量と相関する値である。この値が小さいほど、歯車の耐久性及び静音性が向上する。
【００７０】
（ガラス系充填材の表面を覆う成分）
本実施形態の樹脂製歯車が、上述したように、ポリアセタール樹脂とガラス系充填材を含有する樹脂組成物を用いて成形されたものである場合、当該樹脂製歯車を引張破断したときに、破断した歯車の破断面から突出したガラス系充填材の表面が平均厚み０．２μｍ以上３．０μｍ以下のポリアセタール樹脂を含む成分で覆われていることが好ましい。
当該ポリアセタール樹脂を含む成分の平均厚みが０．２μｍ以上であることにより、耐久性や歯元強度等の機械的強度が向上する傾向にある。また、切粉を抑制し、かつ得られる歯車の外観不良を抑制できるため、静音性が向上する傾向にある。さらに、成形サイクルが短縮されるため生産性が向上する傾向にある。
また、当該ポリアセタール樹脂を含む成分の平均厚みが３．０μｍ以下であることにより、ポリアセタール樹脂組成物の流動性の低下を抑制し、樹脂製歯車の外観不良を抑制することができる傾向にある。
当該平均厚みの下限値は、より好ましくは０．３μｍであり、さらに好ましくは０．４μｍである。
当該平均厚みの上限値は、より好ましくは２．５μｍであり、さらに好ましくは２．０μｍである。
【００７１】
上記樹脂製歯車の引張破断は引張速度５０ｍｍ／ｍｉｎで行うものとする。
本実施形態において、引張破断した樹脂製歯車の破断面から突出したガラス系充填材の表面を覆うポリアセタール樹脂組成物を含む成分の平均厚みは、引張破断した樹脂製歯車の破断面を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて観察することにより求めることができる。
【００７２】
特に限定されるものではないが、ガラス系充填材としてガラス繊維を例にとり、以下、上述したポリアセタール樹脂を含む成分の平均厚みの測定方法について、具体的に説明する。
本実施形態の樹脂製歯車において、ガラス繊維の表面を覆うポリアセタール樹脂組成物を含む成分の平均厚みを測定する際は、測定するガラス繊維として、引張破断した樹脂製歯車の破断面の中央付近に存在するガラス繊維を選択することが好ましい。
まず、破断面より突出しているガラス繊維を無作為に少なくとも５０個選択する。次に、当該ガラス繊維の表面を覆う成分の層を観察し、当該層の厚みを測定する。当該層の厚みが均一でない場合には、最大値を当該層の厚みとして採用する。そして５０個の層の厚みを加算平均することで平均厚みを算出する。
なお、ガラス繊維の表面を均一に樹脂成分が覆っている場合、ガラス繊維と表面を覆う成分の層との境界が明瞭でない場合がある。このような場合は、表面を覆っている層の厚みを算出する際に、ガラス繊維単独の直径を用いて算出してもよい。例えば、断面が円形であるガラス繊維の表面を均一に樹脂成分が覆っている場合、表面を覆う層の厚みは下記式により求められる。
表面を覆う層の厚み＝（層を含めた直径−ガラス繊維の直径）／２
【００７３】
ガラス繊維単独の直径は、樹脂製歯車から樹脂成分を除去した残渣を計測して求めることができる。
樹脂製歯車から樹脂成分を除去する方法としては、例えば、十分に高い温度（４００℃以上）で樹脂製歯車中の樹脂成分を焼却する方法、ポリアセタール樹脂を溶解する溶剤に浸漬して樹脂製歯車中の樹脂成分を除去する方法等が挙げられる。
【００７４】
本実施形態において、ガラス系充填材の表面は、面積比率として、好ましくは５０％以上、より好ましくは７０％以上、さらに好ましくは８０％以上、さらにより好ましくは９０％以上がポリアセタール樹脂を含む成分によって覆われていることが好ましい。
ガラス系充填材の表面を覆うポリアセタール樹脂を含む成分の面積比率が５０％以上であることによって、本実施形態の樹脂製歯車の耐久性がより向上する。
【００７５】
ガラス系充填材の表面が平均厚み０．２μｍ以上３．０μｍ以下のポリアセタール樹脂を含む成分で覆われるようにするためには、例えば、ポリアセタール樹脂として前述のブロックコポリマー及び／又は末端ＯＨ基の含有量が主鎖のオキシメチレンユニット１ｍｏｌに対して０．００６ｍｏｌ％以上であるものを用いること、及び被膜形成剤として前述の酸を含むものを使用すること等が挙げられる。
中でも、ブロックコポリマー及び酸を含む被膜形成剤を併用すると、ポリアセタール樹脂とガラス系充填材との界面の接着性が飛躍的に向上し、ガラス系充填材の表面を覆うポリアセタール樹脂を含む成分の平均厚みが増大する。
また当該平均厚みを上記範囲内とするためには、ポリアセタール樹脂組成物を溶融混練により製造する際に、ガラス系充填材をポリアセタール樹脂と、より長時間混練することも有効である。一般的には、樹脂組成物の溶融混練時に、ガラス系充填材はより短時間で混練することが望ましいと考えられているが、本実施形態においては逆の傾向となる。具体的には、押出混練時においてガラス系充填材をサイドフィーダーから供給する場合、より上流側から供給することが挙げられる。
【００７６】
本実施形態において、ガラス系充填材の表面を覆う層を構成するポリアセタール樹脂組成物を含む成分は、ポリアセタール樹脂が主成分であるが、前述のポリエチレン樹脂及び／又は安定剤等を含む樹脂成分であってもよい。
【００７７】
（歯車の表層におけるポリエチレン樹脂の存在量）
本実施形態の樹脂製歯車は、当該樹脂製歯車の表層１０ｎｍ以内におけるポリエチレン樹脂の存在量が、樹脂製歯車の表層から１，０００μｍより深層を切り出した面の表層１０ｎｍ以内におけるポリエチレン樹脂の存在量よりも多いことが好ましい。
ポリエチレン樹脂の存在量は、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）を用いて計測した炭素Ｃの相対元素濃度（ａｔｏｍｉｃ％）から算出できる。
測定装置としては、例えば、フィッシャーサイエンティフィック（株）製のＥＳＣＡＬＡＢ２５０等が挙げられる。
測定時の励起源としては、ｍｏｎｏＡｌＫα等を用いることが好ましい。
また、歯車表面に付着した付着汚染成分の影響を除くため、歯車表面を、洗浄剤(例えば、ＶＡＬＴＲＯＮ  ＤＰ９７０３１の水溶液）で超音波洗浄し、純水で洗浄し、オーブン等で乾燥する。
ＸＰＳ測定では、Ｂｉｎｄｉｎｇ  Ｅｎｅｒｇｙ  ２８６〜２８８ｅＶがポリアセタール樹脂由来の炭素であり、２８４〜２８６ｅＶがポリエチレン等のオレフィン由来の炭素であるため、ピークが分離できる場合にはポリエチレン由来成分の炭素だけを用いるが、分離できない場合は、２８４〜２８８ｅＶの範囲のピーク面積を用いてもよい。
【００７８】
樹脂製歯車の表層から１０ｎｍ以内の炭素濃度をＣ1と、樹脂製歯車の中心部（歯車の１，０００μｍより深層部）を切り出した面の表層１０ｎｍ以内における炭素濃度Ｃ2を用いたとき、以下の式が成り立つことが好ましい。
［Ｃ1］／［Ｃ2］＞１
上記の式が成り立つとき、表層から１０ｎｍ以内に（Ｃ）ポリエチレン樹脂が多く存在するといえる。
より好ましくは、１．０１≦［Ｃ1］／［Ｃ2］≦１．２０であり、さらに好ましくは１．０２≦［Ｃ1］／［Ｃ2］≦１．１８であり、さらにより好ましくは、１．０５≦［Ｃ1］／［Ｃ2］≦１．１５である。
【００７９】
ポリアセタール樹脂として、前述の式（３）で表されるブロック成分を有するブロックコポリマーを用いた場合、ポリアセタール樹脂の炭素濃度自体が多くなる。
しかし、表層から１０ｎｍ以内及び１，０００μｍより深層部においてポリアセタール樹脂に由来する炭素濃度に差はないことから、上記の式が成り立つとき、表層から１０ｎｍ以内にポリエチレン樹脂が多く存在すると言える。
【００８０】
なお、本実施形態の樹脂製歯車においては、Ｃ2を測定する箇所を樹脂製歯車の１，０００μｍより深層部としているが、本実施形態の樹脂製歯車においては、その表層から１００μｍより深層部であれば、箇所によらずポリエチレン樹脂の存在量は仕込み比とほぼ同一の値となる。
【００８１】
上述したように、表層１０ｎｍ以内におけるポリエチレン樹脂の存在量が、樹脂製歯車の表層から１０００μｍより深層を切り出した面の表層１０ｎｍ以内におけるポリエチレン樹脂の存在量よりも多いことにより、特に摺動初期における摺動性が向上する。また、少量のポリエチレン配合で摺動性の効果を飛躍的に向上させることができるため、曲げ弾性率等の機械的強度の低下を抑制することができる。更には、樹脂との溶融混練時に切粉を飛躍的に抑制するという驚くべき効果も得ることができる。
【００８２】
なお、厚みが２，０００μｍ未満である樹脂製歯車の場合、１，０００μｍより深層部における炭素濃度に代えて、樹脂製歯車の深さ方向の中心部における炭素濃度を用いることができる。
樹脂製歯車の表層から１０ｎｍ以内におけるポリエチレン樹脂が、歯車の１，０００μｍより深層部よりも多く存在するようにするためには、配合するポリエチレン樹脂の重量平均分子量を５０万以下とすることで達成できる。またポリエチレン樹脂の融点を１１５℃以下とすることで、樹脂製歯車の表層から１０ｎｍ以内におけるポリエチレン樹脂の存在量を、樹脂製歯車の１，０００μｍより深層部よりも多くすることができる。
【００８３】
〔用途〕
本実施形態の樹脂製歯車は、耐久性、機械的強度及び静音性に優れるため、様々な用途に好適に使用できる。
特に、前記歯車として、以下に制限されないが、例えば、はすば歯車、平歯車、内歯車、ラック歯車、やまば歯車、すぐばかさ歯車、はすばかさ歯車、まがりばかさ歯車、冠歯車、フェースギア、ねじ歯車、ウォームギア、ウォームホイールギア、ハイポイドギア、及びノビコフ歯車が挙げられる。また、上記のはすば歯車や平歯車などは、シングル歯車及び２段歯車、並びに駆動モータから多段に組み合わせ、回転ムラをなくして減速するような構造を有する組合せ歯車であってもよい。
かかる歯車が好適に用いられる部品としては、以下に制限されないが、例えばカム、スライダー、レバー、アーム、クラッチ、フェルトクラッチ、アイドラギアー、プーリー、ローラー、コロ、キーステム、キートップ、シャッター、リール、シャフト、関節、軸、軸受け、及びガイドが挙げられる。加えて、アウトサート成形の樹脂部品、インサート成形の樹脂部品、シャーシ、トレー及び側板も挙げられる。
前記歯車の具体的な用途としては、以下に制限されないが、例えば、オフィスオートメーション機器用機構部品、カメラ又はビデオ機器用機構部品、音楽、映像又は情報機器用機構部品、通信機器用機構部品、電気機器用機構部品、電子機器用機構部品、自動車用の機構部品（ドア周辺部品、シート周辺部品、空調器周辺部品）、自転車の機構部品（駆動モーター伝達等）、スイッチ部品、文具機構部品、住居設備の機構部品、自動販売機機構部品、スポーツ・レジャー・レクリエーション関係機器の機構部品、及び工業用機器の機構部品が挙げられる。
また、本実施形態の樹脂製歯車は、従来の樹脂製歯車と比較して、顕著に優れた耐久性及び静音性を保持できる観点から、自動車、電動車全般に適用することができる。ここで前記電動車としては、以下に制限されないが、例えば、シニア四輪、バイク及び電動二輪車が挙げられる。
【００８４】
本実施形態の樹脂製歯車は、グリースを塗布して使用されることが好ましい。これにより、耐久性及び静音性が大きく向上し得る。
【実施例】
【００８５】
以下、具体的な実施例及び比較例を挙げて本実施形態について説明するが、本実施形態は、後述する実施例に限定されるものではない。
実施例及び比較例で用いたポリアセタール樹脂組成物、及び樹脂製歯車の製造条件と評価項目は以下のとおりである。
【００８６】
〔ポリアセタール樹脂組成物及び樹脂製歯車の製造条件〕
（（１）ポリアセタール樹脂組成物の製造条件：押出条件）
ポリアセタール樹脂組成物の製造においては、スクリュー径Ｄに対するスクリュー長さＬの比（Ｌ／Ｄ）＝４８（バレル数１２）であり、第６バレルと第８バレルにサイドフィーダーを有し、第１１バレルに真空ベントを備えた同方向回転二軸押出機（東芝機械（株）製ＴＥＭ−４８ＳＳ押出機）を用いた。
第１バレルを水冷し、第２〜第５バレルを２１０℃、第６〜第１２バレルを１８０℃に設定した。
押出に用いたスクリューは以下のデザインとした。
第１〜第４バレルの位置にフライトスクリュー（以下、ＦＳと略す。）を配し、第５バレルの位置に送り能力を有するニーディングディスク（以下、ＲＫＤと略す。）２枚、送り能力のないニーディングディスク（以下、ＮＫＤと略す。）２枚、及び逆方向への送り能力を有するニーディングディスク（以下、ＬＫＤと略す。）１枚をこの順に配した。
第６〜第８バレルの位置にＦＳを配し、第９バレルの位置にＲＫＤとＮＫＤを１枚ずつこの順に配し、第１０〜第１１バレルの位置にＦＳを配した。
ガラス系充填材を第８バレルのサイドフィーダーより供給し、スクリュー回転数１５０ｒｐｍとし、総押出量を７０ｋｇ／ｈとして押出を行い、ポリアセタール樹脂組成物のペレットを得た。
【００８７】
（（２）樹脂製歯車の製造条件）
樹脂製歯車の製造においては、射出成形機（ＦＡＮＵＣ  Ｒｏｂｏｓｈｏｔ（登録商標）  ｉ５０Ｂ型、ファナック（株）製）を用いた。
成形条件としては、樹脂温度２００℃、金型温度８０℃とし、射出圧力及び保圧は１００ＭＰａとした。
直径φ５０ｍｍ、モジュール＝１．０、歯数＝５０、歯幅８ｍｍ、幅１．５ｍｍのリム部を有する平歯車を射出成形により製造した。
ゲートをウェブに３点配置し、その間隔は円周方向で１２０度ごとに均一とした。
【００８８】
〔樹脂製歯車の特性評価〕
（（１）樹脂製歯車の歪み量）
万能試験機（インストロン（登録商標）５５６６型、インストロン社製）を用いた。
平面に樹脂製歯車を設置し、樹脂製歯車のリム部及び歯部に圧縮荷重を加えて評価した。
圧子は直径１ｃｍの円形平面状のものを用いた。
圧縮荷重は、樹脂製歯車のウェブ面に対して垂直となる方向とした。
図４に示す、樹脂製歯車と圧子との接触部分５の面積（図４中の斜線部分）から、応力が１５ＭＰａ及び７５ＭＰａとなる荷重を計算し、これに相当する圧縮荷重までの負荷及び除荷を５０回繰り返した。
負荷及び除荷の速度は１ｍｍ／ｍｉｎとした。
負荷及び除荷を１回行った後の歪み、及び繰り返し負荷及び除荷を５０回かけた後の歪みを測定し、各歪み量を歯幅で除することにより歪み量（％）を算出した。
図１０に、後述する実施例１における圧縮試験によって得られた負荷−除荷曲線を示す。
図１１に、後述する比較例５における圧縮試験によって得られた負荷−除荷曲線を示す。
残留歪み：点Ｄにおける歪み量（％）（上述した歪み量ｄに相当する。）と、点Ｃにおける歪み量（％）（上述した歪み量ｃに相当する。）の差（ポイント）である。
弾性歪み：点Ｂにおける歪み量（％）（上述した歪み量ｂに相当する。）と、点Ｃにおける歪み量（上述した歪み量ｃに相当する。）の差（ポイント）である。
残留歪み率：前記残留歪み（ｄ−ｃ）を、点Ｄにおける歪み量（％）（上述した歪み量ｄに相当する。）と、点Ａにおける歪み量（％）（上述した歪み量ａに相当する。）との差（ｄ−ａ）で除したもの（（ｄ−ｃ）／（ｄ−ａ））である。
上記により、残留歪み、弾性歪み及び残留歪み率を算出した。
試験は任意の３点について行い、平均値を採用した。
【００８９】
（（２）ガラス系充填材の表面を覆う成分の層の平均厚み）
樹脂製歯車から５ｍｍ×５ｍｍ×１ｍｍの試験片を切り出し、引張速度５０ｍｍ／ｍｉｎで引張試験機を用いて破断させた。
試験片の破断面に白金を蒸着することで観察用試験片を作製した。
観察用試験片を用い、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察することにより、ガラス系充填材の表面を覆う成分の層の厚みを計測した。
観察倍率は５，０００倍で行った。
観察部位としては、試験片の破断面中央部とし、当該破断面中央部を観察できるように調整を行った。
破断面より突出しているガラス系充填材のうち任意の５０本を選出した。
全てのガラス系充填材において、断面が円形であるガラス系充填材の表面を均一に樹脂成分が覆っていることが確認された。
次に、樹脂成分で覆われているガラス系充填材の直径を計測した。
別途、予め試験片を４５０℃で３時間焼却して樹脂成分を除去して求めておいたガラス系充填材の直径（１００本の平均値）との差から、表面に付着した樹脂成分の厚みを求めた。
５０本について加算平均し、ガラス系充填材の表面を覆う成分の層の平均厚みとした。
【００９０】
（（３）樹脂製歯車の表層におけるポリエチレン樹脂の存在比（表面ポリエチレン比））
サーモフィシャーサイエンティフィック（株）製のＸ線光電子分光法（ＸＰＳ）ＥＳＣＡＬＡＢ２５０を用い、励起源としてｍｏｎｏＡＬＫα（１５ｋＶ×１０ｍＡ）を用いた。
分析サイズを１ｍｍ四方とした。
樹脂製歯車の表層の付着物を除去する為、市販の精密機器用洗浄剤（ＶＡＬＴＲＯＮ  ＤＰ９７０３１）の１．５％水溶液を用いて、５０℃の条件で３分間超音波洗浄を行い、表面の有機物を除去したのち、高速液体クロマトグラフィー用蒸留水で室温条件下にて１５分超音波処理を行い、洗浄を実施した。
次いで洗浄後の樹脂製歯車を、乾燥オーブンで８０℃、１時間乾燥処理を行い、測定に供した。
当該測定において、光電子取出角は０°（歯車表面に対し垂直）とし、取込領域は、Ｓｕｒｂｅｙ  Ｓｃａｎを０〜１１００ｅＶ、Ｎａｒｒｏｗ  Ｓｃａｎ  炭素Ｃは１ｓの領域とした。
また、Ｐａｓｓ  ＥｎｅｒｇｙはＳｕｒｖｅｙ  ｓｃａｎが１００ｅＶ、Ｎａｒｒｏｗ  ｓｃａｎが２０ｅＶで実施した。
このときのＣ濃度は２８４ｅＶから２８８ｅＶの範囲のピーク面積比とした。
面積比から相対元素濃度を算出し、四捨五入して１ａｔｏｍｉｃ％以上のものは有効数字２桁で、１ａｔｏｍｉｃ％未満のものは有効数字１桁で算出した。
樹脂製歯車の表層における炭素濃度を［Ｃ1］とした。
続いて、樹脂製歯車の厚み方向の中央（歯車の表層から４ｍｍ）をミクロトームにて削り出し、同様の測定で厚み方向の中央部付近における炭素濃度［Ｃ2］を測定した。
［Ｃ1］／［Ｃ2］を算出し、これを「歯車の表層におけるポリエチレン樹脂の存在比」とした。
【００９１】
（（４）耐久性）
歯車耐久試験機（高トルクギア耐久試験機ＮＳ−１、（有）中川製作所製）を用いて、樹脂製歯車の耐久性を測定した。
金属歯車（直径φ５０ｍｍ、モジュール＝１．０、歯数＝５０、歯幅２０ｍｍ）を相手歯車とし、一定の作動トルクを付加し、樹脂製歯車が破壊するまでの時間（時間：hour）を測定した。
作動トルクは５．０Ｎ・ｍ、５．５Ｎ・ｍ、及び６．０Ｎ・ｍの３水準で行った。
回転数は１００ｒｐｍとした。
試験は２３℃、湿度５０％の恒温室にて行った。
【００９２】
（（５）静音性）
樹脂製歯車として、直径φ５０ｍｍ、モジュール＝１．０、歯数＝５０、歯幅８ｍｍの、幅１．５ｍｍのリム部を有する平歯車を射出成形により製造した。
また金属歯車として直径φ１０ｍｍ、モジュール＝１．０、歯数＝１０、歯幅８ｍｍのものを用いた。
無響箱内にて、前記樹脂製歯車と前記金属歯車を噛み合わせて連続的に駆動させた。
回転数は１００ｒｐｍとした。
前記金属歯車の軸より５０ｍｍ離れた箇所にマイクロホンを設置した。
運転開始後１０時間後の騒音（ｄＢ）を騒音計（ＪＩＳ  Ｃ１５０２に準拠）を用いて測定した。
【００９３】
〔ポリアセタール樹脂組成物、及び樹脂製歯車の原料成分〕
次に、実施例及び比較例に用いたポリアセタール樹脂組成物及び樹脂製歯車の原料成分を以下に説明する。
（ポリアセタール樹脂）
ポリアセタール樹脂としては、下記（Ａ１）〜（Ａ４）を用いた。
（Ａ１）  製品名：テナック（登録商標）−Ｃ  ４５２０（旭化成ケミカルズ（株）製）、コポリマー、メルトフローレート（ＭＦＲ）＝９．０ｇ／１０分、数平均分子量Ｍｎ＝約７万、主鎖のオキシメチレンユニット１ｍｏｌに対する末端ＯＨ基含有量＝０．００５５ｍｏｌ％
（Ａ２）  製品名：テナック（登録商標）  ＭＧ２１０（旭化成ケミカルズ（株）製）、ホモポリマー、メルトフローレート（ＭＦＲ）＝１．７ｇ／１０分
（Ａ３）  ポリアセタールブロックコポリマーを、次のようにして調製した。
熱媒を通すことのできるジャケット付きの２軸パドル型連続重合機を８０℃に調整した。トリオキサンを４０モル／時間、環状ホルマールとして１，３−ジオキソランを２モル／時間、重合触媒としてシクロヘキサンに溶解させた三フッ化ホウ素ジ−ｎ−ブチルエーテラートをトリオキサン１モルに対し５×１０-5モルとなる量、連鎖移動剤として下記式（４）で表される両末端ヒドロキシル基水素添加ポリブタジエン（数平均分子量Ｍｎ＝２，３３０）をトリオキサン１モルに対し１×１０-3モルになる量で、上記重合機に連続的に供給し重合を行った。
【００９４】
【化４】
0006353422.tif 000005
【００９５】
次に、上記重合機から排出されたポリマーを、トリエチルアミン１％水溶液中に投入し、重合触媒の失活を完全に行った後、ポリマーを濾過、洗浄して、粗ポリアセタールブロックコポリマーを得た。
得られた粗ポリアセタールブロックコポリマー１００質量部に対して、第４級アンモニウム化合物（日本国特許第３０８７９１２号公報に記載）を含有した水溶液１質量部を添加して、均一に混合した。第４級アンモニウム化合物の添加量は、窒素量に換算して２０質量ｐｐｍとした。これをベント付き２軸スクリュー式押出機に供給し、押出機中の溶融しているポリアセタールブロックコポリマー１００質量部に対して水を０．５質量部添加した。押出機設定温度２００℃、押出機における滞留時間７分で、ポリアセタールブロックコポリマーの不安定末端部分の分解除去を行った。
不安定末端部分の分解されたポリアセタールブロックコポリマーに、酸化防止剤として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］０．３質量部を添加し、ベント付き押出機で真空度２０Ｔｏｒｒの条件下で脱揮しながら、押出機ダイス部よりストランドとして押出し、ペレタイズした。
このようにして得られたポリアセタールブロックコポリマーを、（Ａ３）ポリアセタールブロックコポリマーとした。このブロックコポリマーは、ＡＢＡ型ブロックコポリマーであり、メルトフローレートが１５ｇ／１０分（ＩＳＯ−１１３３  条件Ｄ）であった。メルトフローレートから算出した数平均分子量Ｍｎは約５万であった。主鎖のオキシメチレンユニット１ｍｏｌに対する末端ＯＨ基含有量は０．０１０３ｍｏｌ％であった。
（Ａ４）  前記両末端ヒドロキシル基水素添加ポリブタジエンの代わりにエチレングリコールを用いた以外は、上述した（Ａ３）と同様に行い、ポリアセタール樹脂を得た。主鎖のオキシメチレンユニット１ｍｏｌに対する末端ＯＨ基含有量は０．００７８ｍｏｌ％であった。
なお、ポリアセタール樹脂における末端ＯＨ基含有量は下記の方法で測定した。
ポリアセタール樹脂１０ｍｇをヘキサフルオロイソプロピルアルコールとクロロホルムの混合溶媒（質量比１／１）１ｍＬに投入し、一晩放置した。さらに４０℃にて４時間加熱し、溶解させた。
次に、シリル化剤としてＮ，Ｏ−ビス（トリメチルシリル）トリフルオロアセトアミド０．２ｍＬを添加し、４０℃にて２．５時間加熱した。大気中に解放して一晩風乾し、溶媒が揮発したことを確認した後、８０℃にて一晩真空乾燥させた。
上記操作で得られた、末端がトリメチルシリル化されたポリアセタール樹脂１０ｍｇを、ヘキサフルオロイソプロピルアルコール−ｄとクロロホルム−ｄの混合溶媒（体積比１／１）０．８ｍＬに、５５℃で溶解させ、ＮＭＲ測定用試料とした。
日本電子（株）製ＥＣＡ５００型を使用し、1Ｈ  ＮＭＲの測定を行った。得られたスペクトルから、４．９５ｐｐｍのピーク（オキシメチレンユニットに帰属）の積分値を基準とし、０．１７〜０．２３ｐｐｍのピーク（トリメチルシリル化された末端ＯＨ基に帰属）の積分値より、末端ＯＨ基含有量を算出した。
【００９６】
（ガラス系充填材）
ガラス系充填材は、以下のものを用いた。
（Ｂ１）日本国特許第４０６０８３１号公報の製造例１記載の被膜形成剤（アクリル酸とアクリル酸メチルの共重合体を含有する）等で処理したガラス繊維。
（Ｂ２）日本国特開２００９−７１７９号公報の試料Ｎｏ．１記載の被膜形成剤（酸を含有しない）で処理したガラス繊維。
【００９７】
（ポリエチレン樹脂）
ポリエチレン樹脂は、旭化成ケミカルズ（株）製サンテック（登録商標）ＬＤ  Ｌ１８５０Ａ（重量平均分子量１３．２万、Ｔｍ＝１０７℃、密度９１８ｋｇ／ｍ3）を用いた。
重量平均分子量の測定は、ポリエチレン樹脂をＴＣＢに１４０℃で溶解させて得られた溶液を用い、以下のとおりＧＰＣで測定した。
用いるカラムとしては、昭和電工（株）製ＵＴ−８０７（１本）と東ソー（株）製ＧＭＨＨＲ−Ｈ（Ｓ）ＨＴ（２本）を直列に接続した。
移動相としてＴＣＢを用い、試料濃度は２０〜３０ｍｇ（ポリエチレン樹脂）／２０ｍｌ（ＴＣＢ）とした。カラム温度を１４０℃、流量は１．０ｍｌ／分とし、示差屈折計を検出器として用い、測定を行った。重量平均分子量の算出は、ＰＭＭＡを標準物質として用いて算出した。
【００９８】
〔実施例１〜６〕
各成分を表１に示すとおりに配合し、混練及び成形を行って樹脂製歯車を得た。
評価結果を表１に示す。
いずれの実施例も残留歪み量（％）の差が０．９ポイント以下となり、耐久性及び静音性が良好であった。
【００９９】
〔比較例１〜５〕
各成分を表１に示すとおりに配合し、混練及び成形を行って樹脂製歯車を得た。
評価結果を表１に示す。
いずれの比較例も残留歪み量（％）の差が０．９ポイントを超え、耐久性及び静音性に劣る結果となった。
【０１００】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明の歯車は、特に耐久性と静音性が要求される自動車機構部品の分野において産業上の利用可能性を有する。
【符号の説明】
【０１０２】
１  歯部
２  リム部
３  歯幅
４  圧子
５  歯車と圧子との接触部分
１０  内周部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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