JP3168034B2 - ポリオキシメチレン製ギア - Google Patents
ポリオキシメチレン製ギアInfo
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- JP3168034B2 JP3168034B2 JP25795891A JP25795891A JP3168034B2 JP 3168034 B2 JP3168034 B2 JP 3168034B2 JP 25795891 A JP25795891 A JP 25795891A JP 25795891 A JP25795891 A JP 25795891A JP 3168034 B2 JP3168034 B2 JP 3168034B2
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- polyoxymethylene
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- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は耐久性に優れたポリオキ
シメチレン製ギアに関する。さらに詳しくは、特に熱
水、水蒸気あるいは塩基性溶液と接する雰囲気での耐久
性に優れたポリオキシメチレン製ギアに関するものであ
る。
シメチレン製ギアに関する。さらに詳しくは、特に熱
水、水蒸気あるいは塩基性溶液と接する雰囲気での耐久
性に優れたポリオキシメチレン製ギアに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】ポリオキシメチレンは、バランスのとれ
た機械物性と優れた疲労特性を有していることから、広
くギア部品として使用されている。しかし、従来のポリ
オキシメチレンホモポリマーからなるギアは通常の雰囲
気で使用される場合は耐久性に優れているが、熱水や水
蒸気あるいは塩基性の溶液に長期間さらされる雰囲気で
の使用はポリマー自体の加水分解が起こり耐久性に劣
る。これは、従来のポリオキシメチレンホモポリマーの
末端がアセチル基で安定化されているためである。一
方、従来のポリオキシメチレンコポリマーからなるギア
は熱水や水蒸気あるいは塩基性の溶液に長期間さらされ
る雰囲気での安定性は優れているが、ギアとしての耐久
性は充分ではなかった。
た機械物性と優れた疲労特性を有していることから、広
くギア部品として使用されている。しかし、従来のポリ
オキシメチレンホモポリマーからなるギアは通常の雰囲
気で使用される場合は耐久性に優れているが、熱水や水
蒸気あるいは塩基性の溶液に長期間さらされる雰囲気で
の使用はポリマー自体の加水分解が起こり耐久性に劣
る。これは、従来のポリオキシメチレンホモポリマーの
末端がアセチル基で安定化されているためである。一
方、従来のポリオキシメチレンコポリマーからなるギア
は熱水や水蒸気あるいは塩基性の溶液に長期間さらされ
る雰囲気での安定性は優れているが、ギアとしての耐久
性は充分ではなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、長期
間熱水や水蒸気あるいは塩基性溶液などにさらされる雰
囲気での使用に適した優れた耐久性を有するポリオキシ
メチレン製ギアを提供することにある。
間熱水や水蒸気あるいは塩基性溶液などにさらされる雰
囲気での使用に適した優れた耐久性を有するポリオキシ
メチレン製ギアを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明のポリオキシメチ
レン製ギアは、特定の主鎖組成と末端基を有するポリオ
キシメチレン共重合体からなる点に特徴を有する。すな
わち本発明は、オキシメチレン単位（−ＣＨ2 Ｏ−）の
繰り返しよりなる重合体中に、オキシアルキレン単位
レン製ギアは、特定の主鎖組成と末端基を有するポリオ
キシメチレン共重合体からなる点に特徴を有する。すな
わち本発明は、オキシメチレン単位（−ＣＨ2 Ｏ−）の
繰り返しよりなる重合体中に、オキシアルキレン単位
【０００５】
【化２】
【０００６】（Ｒ、Ｒ0は同一でも異なっていてもよ
く、水素、アルキル基、アリル基より選ばれ、更に異な
る炭素原子に結合するＲ、Ｒ0もそれぞれ同一でも異な
っていてもよく、水素、アルキル基、アリル基より選ば
れる。ｎは１以上の整数であり、ｍは２〜６の整数であ
る。）がオキシメチレン単位１００ｍｏｌ当たり、０．
０７〜０．５ｍｏｌ挿入された構造を有し、且つ、重合
体の末端基が、アルコキシ基、ヒドロキシアルコキシ基
またはホルメート基であるポリオキシメチレン製ギアで
ある。
く、水素、アルキル基、アリル基より選ばれ、更に異な
る炭素原子に結合するＲ、Ｒ0もそれぞれ同一でも異な
っていてもよく、水素、アルキル基、アリル基より選ば
れる。ｎは１以上の整数であり、ｍは２〜６の整数であ
る。）がオキシメチレン単位１００ｍｏｌ当たり、０．
０７〜０．５ｍｏｌ挿入された構造を有し、且つ、重合
体の末端基が、アルコキシ基、ヒドロキシアルコキシ基
またはホルメート基であるポリオキシメチレン製ギアで
ある。
【０００７】本発明において、重要なポイントの１つ
は、ポリオキシメチレン共重合体中のポリアルキレン単
位の量である。ポリオキシメチレン共重合体中の、オキ
シアルキレン単位の挿入率はオキシメチレン単位１００
ｍｏｌ当たり、０．０７〜０．５ｍｏｌ更に好ましくは
０．１〜０．３ｍｏｌの範囲から選ばれる。オキシアル
キレン単位の挿入率が０．０７ｍｏｌ未満の場合には、
長期間熱水や水蒸気あるいは塩基性溶液などにさらされ
る雰囲気での耐久性が低下する。一方、オキシアルキレ
ン単位の挿入率が０．５ｍｏｌを超える場合には、通常
雰囲気でもギア強度の耐久性低下が顕著になる。
は、ポリオキシメチレン共重合体中のポリアルキレン単
位の量である。ポリオキシメチレン共重合体中の、オキ
シアルキレン単位の挿入率はオキシメチレン単位１００
ｍｏｌ当たり、０．０７〜０．５ｍｏｌ更に好ましくは
０．１〜０．３ｍｏｌの範囲から選ばれる。オキシアル
キレン単位の挿入率が０．０７ｍｏｌ未満の場合には、
長期間熱水や水蒸気あるいは塩基性溶液などにさらされ
る雰囲気での耐久性が低下する。一方、オキシアルキレ
ン単位の挿入率が０．５ｍｏｌを超える場合には、通常
雰囲気でもギア強度の耐久性低下が顕著になる。
【０００８】また、オキシアルキレン単位はブロックと
成らずに出来得る限り単独で共重合体中に分散されてい
るのが好ましい。オキシアルキレン単位のシーケンスを
表すｎは、ｎ＝１の割合がオキシアルキレン単位全体の
９５ｍｏｌ％以上、ｎ≧２の割合がオキシアルキレン単
位全体の５ｍｏｌ％以下であることが好ましい。ｎ＝１
の割合が９５ｍｏｌ％を超えるものは耐久性にすぐれ
る。
成らずに出来得る限り単独で共重合体中に分散されてい
るのが好ましい。オキシアルキレン単位のシーケンスを
表すｎは、ｎ＝１の割合がオキシアルキレン単位全体の
９５ｍｏｌ％以上、ｎ≧２の割合がオキシアルキレン単
位全体の５ｍｏｌ％以下であることが好ましい。ｎ＝１
の割合が９５ｍｏｌ％を超えるものは耐久性にすぐれ
る。
【０００９】これら、オキシアルキレン単位の挿入量と
シーケンスは、重合体を３ＮのＨＣｌ水溶液中で加熱分
解し、分解液中のアルキレングリコール、ジアルキレン
グリコール、トリアルキレングリコールを分析すること
によって求めることができる。また、ポリオキメチレン
共重合体の末端基も重要なファクターの１つである。
シーケンスは、重合体を３ＮのＨＣｌ水溶液中で加熱分
解し、分解液中のアルキレングリコール、ジアルキレン
グリコール、トリアルキレングリコールを分析すること
によって求めることができる。また、ポリオキメチレン
共重合体の末端基も重要なファクターの１つである。
【００１０】本発明においてポリオキメチレン共重合体
の末端基は、メトキシ基（−ＯＣＨ 3 ）等のアルコキシ
基、下記式で表されるヒドロキシアルコキシ基
の末端基は、メトキシ基（−ＯＣＨ 3 ）等のアルコキシ
基、下記式で表されるヒドロキシアルコキシ基
【００１１】
【化３】
【００１２】（Ｒ、Ｒ0 は同一でも異なっていてもよ
く、水素、アルキル基、アリル基より選ばれ、更に異な
る炭素原子に結合するＲ、Ｒ0 もそれぞれ同一でも異な
っていてもよく、水素、アルキル基、アリル基より選ば
れる。ｍは２〜６の整数）、またはホルメート基であ
る。これら以外の末端基、例えば、オキシメチレンユニ
ットに付加した水酸基は、非常に不安定で、重合後の後
処理、例えばアルカリ性物質の存在下での加熱分解によ
って分解除去し、ヒドロキシアルコキシ基となる。
く、水素、アルキル基、アリル基より選ばれ、更に異な
る炭素原子に結合するＲ、Ｒ0 もそれぞれ同一でも異な
っていてもよく、水素、アルキル基、アリル基より選ば
れる。ｍは２〜６の整数）、またはホルメート基であ
る。これら以外の末端基、例えば、オキシメチレンユニ
ットに付加した水酸基は、非常に不安定で、重合後の後
処理、例えばアルカリ性物質の存在下での加熱分解によ
って分解除去し、ヒドロキシアルコキシ基となる。
【００１３】ポリオキメチレン共重合体のホルメート末
端基の量は、重合体を熱プレスして得たフィルムの赤外
線分光スペクトルにより測定できる。末端ホルメートに
起因する吸収波数（ν）は１７１０ｃｍ-1であり、ポリ
オキシメチレン主鎖のメチレン基に起因する吸収波数
（ν）は１４７０ｃｍ-1である。共重合体の末端ホルメ
ート基の量はこれら吸光度の比Ｄ1710／Ｄ1470で表すこ
とができる。
端基の量は、重合体を熱プレスして得たフィルムの赤外
線分光スペクトルにより測定できる。末端ホルメートに
起因する吸収波数（ν）は１７１０ｃｍ-1であり、ポリ
オキシメチレン主鎖のメチレン基に起因する吸収波数
（ν）は１４７０ｃｍ-1である。共重合体の末端ホルメ
ート基の量はこれら吸光度の比Ｄ1710／Ｄ1470で表すこ
とができる。
【００１４】本発明における共重合体のホルメート基の
量はＤ1710／Ｄ1470として０．０２５以下、更に好まし
くは０．０２０以下が好ましい。Ｄ1710／Ｄ1470が０．
０２５を超えると、ギアの長期間熱水や水蒸気あるいは
塩基性溶液などにさらされる雰囲気での耐久性が低下す
る。次に本発明のギアの原料であるポリオキシメチレン
共重合体の製法について説明する。
量はＤ1710／Ｄ1470として０．０２５以下、更に好まし
くは０．０２０以下が好ましい。Ｄ1710／Ｄ1470が０．
０２５を超えると、ギアの長期間熱水や水蒸気あるいは
塩基性溶液などにさらされる雰囲気での耐久性が低下す
る。次に本発明のギアの原料であるポリオキシメチレン
共重合体の製法について説明する。
【００１５】ポリオキシメチレン共重合体は、ホルムア
ルデヒドもしくはトリオキサンと、一般式
ルデヒドもしくはトリオキサンと、一般式
【００１６】
【化４】
【００１７】（Ｒ、Ｒ0 は同一でも異なっていてもよ
く、水素、アルキル基、アリル基より選ばれ、更に異な
る炭素原子に結合するＲ、Ｒ0 もそれぞれ同一でも異な
っていてもよく、水素、アルキル基、アリル基より選ば
れる。ｍは２〜６の整数である。）で表される環状エー
テル、もしくは、一般式
く、水素、アルキル基、アリル基より選ばれ、更に異な
る炭素原子に結合するＲ、Ｒ0 もそれぞれ同一でも異な
っていてもよく、水素、アルキル基、アリル基より選ば
れる。ｍは２〜６の整数である。）で表される環状エー
テル、もしくは、一般式
【００１８】
【化５】
【００１９】（Ｒ、Ｒ0 は同一でも異なっていてもよ
く、水素、アルキル基、アリル基より選ばれ、更に異な
る炭素原子に結合するＲ、Ｒ0 もそれぞれ同一でも異な
っていてもよく、水素、アルキル基、アリル基より選ば
れる。ｍは２〜６の整数である。）で表される環状ホル
マールとをカチオン触媒を用いて共重合し得ることが出
来る。
く、水素、アルキル基、アリル基より選ばれ、更に異な
る炭素原子に結合するＲ、Ｒ0 もそれぞれ同一でも異な
っていてもよく、水素、アルキル基、アリル基より選ば
れる。ｍは２〜６の整数である。）で表される環状ホル
マールとをカチオン触媒を用いて共重合し得ることが出
来る。
【００２０】このポリオキメチレン共重合体を得るため
に用いられる環状エーテルとしては、例えば、エチレン
オキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、ス
チレンオキシドなどが挙げられる。環状ホルマールとし
ては、例えば、エチレングリコールホルマール（１，３
−ジオキソラン）、ジエチレングリコールホルマール、
１，３−プロパンジオールホルマール、１，４−ブタン
ジオールホルマール、１，５−ペンタンジオールホルマ
ール、１，６−ヘキサンジオールホルマールなどが挙げ
られる。好ましいコモノマーはエチレングリコールホル
マール（１，３−ジオキソラン）、１，４−ブタンジオ
ールホルマール等の環状ホルマールである。
に用いられる環状エーテルとしては、例えば、エチレン
オキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、ス
チレンオキシドなどが挙げられる。環状ホルマールとし
ては、例えば、エチレングリコールホルマール（１，３
−ジオキソラン）、ジエチレングリコールホルマール、
１，３−プロパンジオールホルマール、１，４−ブタン
ジオールホルマール、１，５−ペンタンジオールホルマ
ール、１，６−ヘキサンジオールホルマールなどが挙げ
られる。好ましいコモノマーはエチレングリコールホル
マール（１，３−ジオキソラン）、１，４−ブタンジオ
ールホルマール等の環状ホルマールである。
【００２１】本発明のギアの原料となるポリオキシメチ
レン共重合体、即ち、限定された主鎖組成と末端基を有
するポリオキメチレン共重合体を得るために用いられる
カチオン重合触媒としては、パーフルオロアルキルスル
ホン酸又はその誘導体が適している。具体的には例え
ば、トリフルオロメタンスルホン酸、ペンタフルオロエ
タンスルホン酸、ヘプタフルオロプロパンスルホン酸、
ノナフルオロブタンスルホン酸、ウンデカフルオロペン
タンスルホン酸、パーフルオロヘプタンスルホン酸等、
また誘導体としては、トリフルオロメタンスルホン酸無
水物、ペンタフルオロエタンスルホン酸無水物、ヘプタ
フルオロプロパンスルホン酸無水物、ノナフルオロブタ
ンスルホン酸無水物、ウンデカフルオロペンタンスルホ
ン酸無水物、パーフルオロヘプタンスルホン酸無水物等
の超強酸無水物、あるいはトリフルオロメタンスルホン
酸メチル、トリフルオロメタンスルホン酸エチル、ペン
タフルオロエタンスルホン酸メチル、ヘプタフルオロプ
ロパンスルホン酸メチル等の超強酸のアルキルエステ
ル、あるいはトリフルオロメタンスルホン酸トリメチル
シリル、トリフルオロメタンスルホン酸トリエチルシリ
ル等の超強酸のアルキルシリルエステルなどが挙げられ
る。
レン共重合体、即ち、限定された主鎖組成と末端基を有
するポリオキメチレン共重合体を得るために用いられる
カチオン重合触媒としては、パーフルオロアルキルスル
ホン酸又はその誘導体が適している。具体的には例え
ば、トリフルオロメタンスルホン酸、ペンタフルオロエ
タンスルホン酸、ヘプタフルオロプロパンスルホン酸、
ノナフルオロブタンスルホン酸、ウンデカフルオロペン
タンスルホン酸、パーフルオロヘプタンスルホン酸等、
また誘導体としては、トリフルオロメタンスルホン酸無
水物、ペンタフルオロエタンスルホン酸無水物、ヘプタ
フルオロプロパンスルホン酸無水物、ノナフルオロブタ
ンスルホン酸無水物、ウンデカフルオロペンタンスルホ
ン酸無水物、パーフルオロヘプタンスルホン酸無水物等
の超強酸無水物、あるいはトリフルオロメタンスルホン
酸メチル、トリフルオロメタンスルホン酸エチル、ペン
タフルオロエタンスルホン酸メチル、ヘプタフルオロプ
ロパンスルホン酸メチル等の超強酸のアルキルエステ
ル、あるいはトリフルオロメタンスルホン酸トリメチル
シリル、トリフルオロメタンスルホン酸トリエチルシリ
ル等の超強酸のアルキルシリルエステルなどが挙げられ
る。
【００２２】この場合、触媒濃度は、主モノマーに対
し、１×１０-6〜２×１０-5ｍｏｌ％の範囲が好まし
い。通常トリオキサンの重合あるいは共重合に触媒とし
て用いられるルイス酸例えば三フッ化ホウ素、四塩化ス
ズ、四塩化チタン、五フッ化リン、五塩化リン及びその
化合物又はその塩も使用できる。しかしこれらの触媒を
使用した場合には、得られる共重合体のオキシアルキレ
ン単位のシーケンスを表すｎ＝１の割合を、オキシアル
キレン単位全体の９５ｍｏｌ％以上とすること、および
共重合体の末端ホルメート基の濃度Ｄ1710／Ｄ1470を
０．０２５以下とすることが困難である。
し、１×１０-6〜２×１０-5ｍｏｌ％の範囲が好まし
い。通常トリオキサンの重合あるいは共重合に触媒とし
て用いられるルイス酸例えば三フッ化ホウ素、四塩化ス
ズ、四塩化チタン、五フッ化リン、五塩化リン及びその
化合物又はその塩も使用できる。しかしこれらの触媒を
使用した場合には、得られる共重合体のオキシアルキレ
ン単位のシーケンスを表すｎ＝１の割合を、オキシアル
キレン単位全体の９５ｍｏｌ％以上とすること、および
共重合体の末端ホルメート基の濃度Ｄ1710／Ｄ1470を
０．０２５以下とすることが困難である。
【００２３】重合時の分子量調節剤は、アルコール、エ
ーテル類が好ましく、特にメチラールなどのアルキルエ
ーテルが最も好ましい。本発明のギアの原料となるポリ
オキシメチレン共重合体の分子量は、１０．０００〜２
００，０００の範囲が好ましい。分子量が１０，０００
未満では充分な耐久性が得られにくく、また、分子量が
２００，０００を超えると射出成形が困難となる。
ーテル類が好ましく、特にメチラールなどのアルキルエ
ーテルが最も好ましい。本発明のギアの原料となるポリ
オキシメチレン共重合体の分子量は、１０．０００〜２
００，０００の範囲が好ましい。分子量が１０，０００
未満では充分な耐久性が得られにくく、また、分子量が
２００，０００を超えると射出成形が困難となる。
【００２４】重合装置としては、バッチ式、連続式のい
ずれでもよく特に制限はない。バッチ式重合装置として
は、一般的に攪拌機付きの反応槽が使用でき、連続式装
置としては、コニーダー、２軸スクリュウー式連続押出
し混練機、２軸のパドルタイプの連続混合機などのセル
フクリーニング型混合機が使用できる。重合温度は、６
０〜２００℃、好ましくは、６０〜１４０℃で行うこと
が出来る。また、重合時間は、特に制限はないが、一般
に１０秒以上１００分以下が選ばれる。
ずれでもよく特に制限はない。バッチ式重合装置として
は、一般的に攪拌機付きの反応槽が使用でき、連続式装
置としては、コニーダー、２軸スクリュウー式連続押出
し混練機、２軸のパドルタイプの連続混合機などのセル
フクリーニング型混合機が使用できる。重合温度は、６
０〜２００℃、好ましくは、６０〜１４０℃で行うこと
が出来る。また、重合時間は、特に制限はないが、一般
に１０秒以上１００分以下が選ばれる。
【００２５】重合後、重合ポリマー中に含まれる触媒
は、解重合を起こすため、通常、触媒を失活する。重合
触媒の失活法としては、トリエチルアミン等の塩基性物
質を含む溶液と重合ポリマーの接触あるいは重合ポリマ
ーへの塩基性物質の添加による酸触媒の中和が一般的で
あるが、少なくとも２種類以上の金属酸化物あるいは金
属水酸化物からなる結晶性の酸吸着剤を添加溶融混合す
ることが非常に効果的な方法である。更に詳しくは、ポ
リオキシメチレン共重合体１００重量部に対し、 ａ．アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物より
選ばれる少なくとも１種と、３価及び４価元素の酸化物
より選ばれる少なくとも１種からなる２種以上の酸化物
を主成分とするイオン吸着体又は ｂ．一般式 Ｍ１1-x Ｍ２x （ＯＨ）2 Ａn- x/n ・ｍＨ2 Ｏ （但し、式中Ｍ１はアルカリ土類金属より選ばれる少な
くとも１種の２価金属を示し、Ｍ２は３価金属を示し、
Ａn-はｎ価のアニオンを示す。
は、解重合を起こすため、通常、触媒を失活する。重合
触媒の失活法としては、トリエチルアミン等の塩基性物
質を含む溶液と重合ポリマーの接触あるいは重合ポリマ
ーへの塩基性物質の添加による酸触媒の中和が一般的で
あるが、少なくとも２種類以上の金属酸化物あるいは金
属水酸化物からなる結晶性の酸吸着剤を添加溶融混合す
ることが非常に効果的な方法である。更に詳しくは、ポ
リオキシメチレン共重合体１００重量部に対し、 ａ．アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物より
選ばれる少なくとも１種と、３価及び４価元素の酸化物
より選ばれる少なくとも１種からなる２種以上の酸化物
を主成分とするイオン吸着体又は ｂ．一般式 Ｍ１1-x Ｍ２x （ＯＨ）2 Ａn- x/n ・ｍＨ2 Ｏ （但し、式中Ｍ１はアルカリ土類金属より選ばれる少な
くとも１種の２価金属を示し、Ｍ２は３価金属を示し、
Ａn-はｎ価のアニオンを示す。
【００２６】またｘは０＜ｘ≦０．５であり、ｍは正の
数である。）で表されるイオン吸着体より選ばれる少な
くとも１種を０．０１〜５．０ｗｔ％更に好ましくは
０．０１〜１ｗｔ％添加し溶融混合することが好まし
い。ここで、アルカリ金属酸化物としてはＮａ2 Ｏ、Ｋ
2 Ｏ等が挙げられ、アルカリ土類金属酸化物としてはＭ
ｇＯ、ＣａＯ等が挙げられ、更に３価及び４価元素の酸
化物としては、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 、ＴｉＯ2 等が挙
げられる。これら酸化物より選ばれる少なくとも２種の
酸化物を主成分とするイオン吸着体として、具体的には
２．５ＭｇＯ・Ａｌ2 Ｏ3 ・ｎＨ2 Ｏ、２ＭｇＯ・６Ｓ
ｉＯ2 ・ｎＨ2 Ｏ、Ａｌ2 Ｏ3 ・９ＳｉＯ2・ｎＨ
2 Ｏ、Ａｌ2 Ｏ3 ・Ｎａ2 Ｏ・２ＣＯ3 ・ｎＨ2 Ｏ、Ｍ
ｇ0.7 Ａｌ0.3 Ｏ1. 15等が挙げられる。また一般式Ｍｌ
1-x Ｍ２x （ＯＨ）2 Ａn- x/n ・ｍＨ2 Ｏにおいて、Ｍ
１の例としては、Ｍｇ、Ｃａ等、Ｍ２の例としては、
Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｔｌ等、Ａn-の例として
はＣＯ3 2- 、ＯＨ- 、ＨＣＯ3 - 、Ｈ2 ＰＯ4 - 、ＮＯ
3 - 、Ｉ- サルチル酸イオン- 、クエン酸イオン- 、酒
石酸イオン- 等が挙げられる。特に好ましい例としては
ＣＯ3 2- 、ＯＨ- が挙げられる。この種のイオン吸着体
の具体例としては、Ｍｇ0.75Ａｌ0.25（ＯＨ）2 ＣＯ
30.1 25・０．５Ｈ2 Ｏで示される天然ハイドロタルサイ
ト、Ｍｇ4.5 Ａｌ2 （ＯＨ） 13ＣＯ3 ・３．５Ｈ2 Ｏ等
で示される合成ハイドロタルサイトがある。
数である。）で表されるイオン吸着体より選ばれる少な
くとも１種を０．０１〜５．０ｗｔ％更に好ましくは
０．０１〜１ｗｔ％添加し溶融混合することが好まし
い。ここで、アルカリ金属酸化物としてはＮａ2 Ｏ、Ｋ
2 Ｏ等が挙げられ、アルカリ土類金属酸化物としてはＭ
ｇＯ、ＣａＯ等が挙げられ、更に３価及び４価元素の酸
化物としては、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 、ＴｉＯ2 等が挙
げられる。これら酸化物より選ばれる少なくとも２種の
酸化物を主成分とするイオン吸着体として、具体的には
２．５ＭｇＯ・Ａｌ2 Ｏ3 ・ｎＨ2 Ｏ、２ＭｇＯ・６Ｓ
ｉＯ2 ・ｎＨ2 Ｏ、Ａｌ2 Ｏ3 ・９ＳｉＯ2・ｎＨ
2 Ｏ、Ａｌ2 Ｏ3 ・Ｎａ2 Ｏ・２ＣＯ3 ・ｎＨ2 Ｏ、Ｍ
ｇ0.7 Ａｌ0.3 Ｏ1. 15等が挙げられる。また一般式Ｍｌ
1-x Ｍ２x （ＯＨ）2 Ａn- x/n ・ｍＨ2 Ｏにおいて、Ｍ
１の例としては、Ｍｇ、Ｃａ等、Ｍ２の例としては、
Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｔｌ等、Ａn-の例として
はＣＯ3 2- 、ＯＨ- 、ＨＣＯ3 - 、Ｈ2 ＰＯ4 - 、ＮＯ
3 - 、Ｉ- サルチル酸イオン- 、クエン酸イオン- 、酒
石酸イオン- 等が挙げられる。特に好ましい例としては
ＣＯ3 2- 、ＯＨ- が挙げられる。この種のイオン吸着体
の具体例としては、Ｍｇ0.75Ａｌ0.25（ＯＨ）2 ＣＯ
30.1 25・０．５Ｈ2 Ｏで示される天然ハイドロタルサイ
ト、Ｍｇ4.5 Ａｌ2 （ＯＨ） 13ＣＯ3 ・３．５Ｈ2 Ｏ等
で示される合成ハイドロタルサイトがある。
【００２７】これら失活剤の添加量は重合体に対し、
０．００１〜０．５ｗｔ％が好ましく、更に好ましくは
０．００５〜０．０５ｗｔ％である。添加量が０．００
１ｗｔ％未満では重合触媒の失活が不十分であり、ま
た、添加量が０．５ｗｔ％を超える場合は、成形時に着
色し、成形品の色調を悪化させる。失活剤の粒径は、特
に制限はないが、分散性を向上させるために１００μｍ
以下が好ましい。更に失活剤は、重合体との分散性を向
上させるために表面処理することもできる。
０．００１〜０．５ｗｔ％が好ましく、更に好ましくは
０．００５〜０．０５ｗｔ％である。添加量が０．００
１ｗｔ％未満では重合触媒の失活が不十分であり、ま
た、添加量が０．５ｗｔ％を超える場合は、成形時に着
色し、成形品の色調を悪化させる。失活剤の粒径は、特
に制限はないが、分散性を向上させるために１００μｍ
以下が好ましい。更に失活剤は、重合体との分散性を向
上させるために表面処理することもできる。
【００２８】失活剤の添加は、重合終了後、重合機に供
給、あるいは連続重合機においては重合機の後段部に供
給、又は重合機から排出された重合体に添加混合などに
より行うことが出来る。失活剤が添加された重合体は、
更に溶融混合することによってより完全に重合触媒を失
活する事が出来る。溶融混合は、重合体の融点から２７
０℃の温度範囲で実施される。溶融混合装置としては、
単軸スクリュウ式連続押出し機、コニーダー、２軸スク
リュウ式連続押出し機などが挙げられる。
給、あるいは連続重合機においては重合機の後段部に供
給、又は重合機から排出された重合体に添加混合などに
より行うことが出来る。失活剤が添加された重合体は、
更に溶融混合することによってより完全に重合触媒を失
活する事が出来る。溶融混合は、重合体の融点から２７
０℃の温度範囲で実施される。溶融混合装置としては、
単軸スクリュウ式連続押出し機、コニーダー、２軸スク
リュウ式連続押出し機などが挙げられる。
【００２９】得られた共重合体が、不安定な末端水酸基
を有する場合には、従来公知の方法で、例えばトリエチ
ルアミン水溶液などの塩基性物質と加熱処理をする事に
よって、不安定部分を分解除去する。また、この操作
は、触媒の失活剤の添加溶融混合操作と同時にあるいは
同じ溶融混合機によって実施することが出来る。本発明
のポリオキシメチレン製ギアは、以上の方法によって得
られたポリオキシメチレン共重合体を、必要に応じて従
来公知の添加剤、例えば各種の酸化防止剤、熱安定剤、
顔料、核剤、帯電防止剤、潤滑剤、ガラスファイバー、
カーボンファイバー、タルク、マイカ等各種フィラーな
どを混練した後、射出成形して得ることが出来る。射出
成形機としては、スクリュウータイプ、プランジャータ
イプ等特に制限はなく使用できる。好ましい成形条件と
しては、シリンダー温度１８０℃〜２３０℃、金型温度
０℃〜１２０℃である。その他種々の条件については、
ギアの大きさ、形状などによって設定することが出来
る。
を有する場合には、従来公知の方法で、例えばトリエチ
ルアミン水溶液などの塩基性物質と加熱処理をする事に
よって、不安定部分を分解除去する。また、この操作
は、触媒の失活剤の添加溶融混合操作と同時にあるいは
同じ溶融混合機によって実施することが出来る。本発明
のポリオキシメチレン製ギアは、以上の方法によって得
られたポリオキシメチレン共重合体を、必要に応じて従
来公知の添加剤、例えば各種の酸化防止剤、熱安定剤、
顔料、核剤、帯電防止剤、潤滑剤、ガラスファイバー、
カーボンファイバー、タルク、マイカ等各種フィラーな
どを混練した後、射出成形して得ることが出来る。射出
成形機としては、スクリュウータイプ、プランジャータ
イプ等特に制限はなく使用できる。好ましい成形条件と
しては、シリンダー温度１８０℃〜２３０℃、金型温度
０℃〜１２０℃である。その他種々の条件については、
ギアの大きさ、形状などによって設定することが出来
る。
【００３０】本発明のポリオキシメチレン製ギアは、優
れた耐久性を有しており種々の用途に使用することが出
来る。特に、その特徴である熱水や塩基性溶液中での耐
久性、及び錆の発生のないことから、温水あるいは熱水
または塩基性溶液中で使用されるギアに適している。
れた耐久性を有しており種々の用途に使用することが出
来る。特に、その特徴である熱水や塩基性溶液中での耐
久性、及び錆の発生のないことから、温水あるいは熱水
または塩基性溶液中で使用されるギアに適している。
【００３１】
【実施例】以下実施例により本発明を説明するが、実施
例により本発明が何等限定されるものではない。なお実
施例中の測定項目は次の通りである。 １．末端ホルメート：共重合体を２００℃で熱プレスし
１５μのフィルムを形成する。得られたフィルムの赤外
線吸収スペクトルを取り、ν＝１７１０ｃｍ-1での吸光
度とν＝１４７０ｃｍ-1の吸光度の比Ｄ1710／Ｄ1470を
計算する。 ２．オキシアルキレンユニット挿入量及びシーケンス：
共重合体１０ｇを１００ｍｌの３ＮＨＣ１水溶液に入れ
密封容器中で、１２０℃×２時間加熱し分解させる。冷
却後水溶液中のアルキレングリコール、ジアルキレング
リコール、トリアルキレングリコールの量をガスクロマ
トグラフィー（ＦＩＤ）にて測定し、オキシアルキレン
ユニットの量を共重合体のオキシメチレンユニットに対
するモル％で表す。
例により本発明が何等限定されるものではない。なお実
施例中の測定項目は次の通りである。 １．末端ホルメート：共重合体を２００℃で熱プレスし
１５μのフィルムを形成する。得られたフィルムの赤外
線吸収スペクトルを取り、ν＝１７１０ｃｍ-1での吸光
度とν＝１４７０ｃｍ-1の吸光度の比Ｄ1710／Ｄ1470を
計算する。 ２．オキシアルキレンユニット挿入量及びシーケンス：
共重合体１０ｇを１００ｍｌの３ＮＨＣ１水溶液に入れ
密封容器中で、１２０℃×２時間加熱し分解させる。冷
却後水溶液中のアルキレングリコール、ジアルキレング
リコール、トリアルキレングリコールの量をガスクロマ
トグラフィー（ＦＩＤ）にて測定し、オキシアルキレン
ユニットの量を共重合体のオキシメチレンユニットに対
するモル％で表す。
【００３２】オキシアルキレンユニットのシーケンス
は、モノアルキレングリコールの量がｎ＝１に、ジアル
キレングリコールの量がｎ＝２に、トリアルキレングリ
コールの量がｎ＝３に対応する。 ３．Ｍｌ：ＡＳＴＭ Ｄ−１２３８−８６ に基づく。 ４．ギア耐久性：動力消費型のギア耐久試験機を用い破
壊にいたる積算回転数を評価した。
は、モノアルキレングリコールの量がｎ＝１に、ジアル
キレングリコールの量がｎ＝２に、トリアルキレングリ
コールの量がｎ＝３に対応する。 ３．Ｍｌ：ＡＳＴＭ Ｄ−１２３８−８６ に基づく。 ４．ギア耐久性：動力消費型のギア耐久試験機を用い破
壊にいたる積算回転数を評価した。
【００３３】 測定条件：ギア形状 ；モジュール１、歯数３０、歯
幅３ｍｍ、平歯車 組合せギア ；同一材料同一形状によるギア 回転速度 ；１ｍ／ｓｅｃ（ピッチ円） 環境 ；２３℃、５０％ＲＨ 潤滑 ；無潤滑 負荷トルク ；９ｋｇｆ−ｃｍ、１３．５ｋｇｆ−ｃｍ ５．耐熱水性：ギア成形品を、１２０℃に調節した熱水
中（流水式）に浸漬し評価した。測定項目は重量保持率
である。 ６．耐塩基安定性：ギア成形品を、１ＮのＮａＯＨ水溶
液中に６０℃で浸漬し評価した。測定項目は重量保持率
である。
幅３ｍｍ、平歯車 組合せギア ；同一材料同一形状によるギア 回転速度 ；１ｍ／ｓｅｃ（ピッチ円） 環境 ；２３℃、５０％ＲＨ 潤滑 ；無潤滑 負荷トルク ；９ｋｇｆ−ｃｍ、１３．５ｋｇｆ−ｃｍ ５．耐熱水性：ギア成形品を、１２０℃に調節した熱水
中（流水式）に浸漬し評価した。測定項目は重量保持率
である。 ６．耐塩基安定性：ギア成形品を、１ＮのＮａＯＨ水溶
液中に６０℃で浸漬し評価した。測定項目は重量保持率
である。
【００３４】
【参考例】（ポリオキシメチレン共重合体の製造） （１）サンプルＡの製造 高度に精製したトリオキサン（トリオキサン中の水２ｐ
ｐｍ、蟻酸３ｐｐｍ）２０００ｇ、１，３−ジオキソラ
ン（トリオキサンに対し０．８ｍｏｌ％）、およびメチ
ラール（トリオキサンに対し０．２ｍｏｌ％）を２枚の
Σ羽根を有するジャケット付きのニーダーに入れて７０
℃に昇温した。ついでトリフルオロメタンスルホン酸の
ジオキサン溶液（０．００２ｍｏｌ／１）をトリフルオ
ロメタンスルホン酸がトリオキサンに対し５×１０-6ｍ
ｏｌ％となるように加え重合を行った。反応開始後、１
５ｍｉｎ経過したところでジャケットに冷水を入れ窒素
雰囲気下冷却した。１時間後、ニーダーの内容物を取り
出し失活剤としてＭｇ0.75Ａｌ0.25Ｏ1.125 （ＫＷ−２
３００ 協和化学）を得られたポリマーに対し０．０１
ｗｔ％添加し、ベント付きの２軸押出し機を用いて、２
００℃で押出した。更に、得られたポリマー１００重量
部に対しトリエチルアミン１重量部、水５重量部、２，
２−メチレンビス−（４メチル−６−ｔ−ブチルフェノ
ール）を０．２重量部添加し、ベント付き単軸押出し機
で押出した（押出し温度２００℃、ベント圧力２００ｔ
ｏｒｒ）。 （２）サンプルＢ〜Ｅの製造 サンプルＡと同様の方法で、１，３−ジオキソランの
量、メチラールの量を変えポリオキシメチレン共重合体
を合成した。得られたポリマーの末端は、メトキシ基、
オキシエトキシ基、ホルメート基で構成されている。
ｐｍ、蟻酸３ｐｐｍ）２０００ｇ、１，３−ジオキソラ
ン（トリオキサンに対し０．８ｍｏｌ％）、およびメチ
ラール（トリオキサンに対し０．２ｍｏｌ％）を２枚の
Σ羽根を有するジャケット付きのニーダーに入れて７０
℃に昇温した。ついでトリフルオロメタンスルホン酸の
ジオキサン溶液（０．００２ｍｏｌ／１）をトリフルオ
ロメタンスルホン酸がトリオキサンに対し５×１０-6ｍ
ｏｌ％となるように加え重合を行った。反応開始後、１
５ｍｉｎ経過したところでジャケットに冷水を入れ窒素
雰囲気下冷却した。１時間後、ニーダーの内容物を取り
出し失活剤としてＭｇ0.75Ａｌ0.25Ｏ1.125 （ＫＷ−２
３００ 協和化学）を得られたポリマーに対し０．０１
ｗｔ％添加し、ベント付きの２軸押出し機を用いて、２
００℃で押出した。更に、得られたポリマー１００重量
部に対しトリエチルアミン１重量部、水５重量部、２，
２−メチレンビス−（４メチル−６−ｔ−ブチルフェノ
ール）を０．２重量部添加し、ベント付き単軸押出し機
で押出した（押出し温度２００℃、ベント圧力２００ｔ
ｏｒｒ）。 （２）サンプルＢ〜Ｅの製造 サンプルＡと同様の方法で、１，３−ジオキソランの
量、メチラールの量を変えポリオキシメチレン共重合体
を合成した。得られたポリマーの末端は、メトキシ基、
オキシエトキシ基、ホルメート基で構成されている。
【００３５】
【実施例１】参考例で得られたサンプルＡの末端ホルメ
ート、オキシアルキレンユニット挿入量、オキシアルキ
レンユニットのシーケンス、ＭＩを評価した。結果を表
１に示す。サンプルＡを原料に用い射出成形機にてモジ
ュール１のギアを成形した。（シリンダー温度２００
℃、金形温度４０℃） 成形した１対のギアを動力消費型のギア耐久試験機によ
り耐久性を評価した。
ート、オキシアルキレンユニット挿入量、オキシアルキ
レンユニットのシーケンス、ＭＩを評価した。結果を表
１に示す。サンプルＡを原料に用い射出成形機にてモジ
ュール１のギアを成形した。（シリンダー温度２００
℃、金形温度４０℃） 成形した１対のギアを動力消費型のギア耐久試験機によ
り耐久性を評価した。
【００３６】また別途、成形したギアの耐熱水性、耐塩
基安定性を評価した。表２にこれらの結果を示す。ギア
の耐久性は良好で、且つ、耐熱水性、耐塩基安定性も非
常に良好であった。
基安定性を評価した。表２にこれらの結果を示す。ギア
の耐久性は良好で、且つ、耐熱水性、耐塩基安定性も非
常に良好であった。
【００３７】
【実施例２〜５】実施例１と同様の方法で、サンプルＢ
〜Ｅについて同様の評価を行った。結果を表１及び２に
示す。いずれもギアの耐久性は良好で、且つ、耐熱水
性、耐塩基安定性も非常に良好であった。
〜Ｅについて同様の評価を行った。結果を表１及び２に
示す。いずれもギアの耐久性は良好で、且つ、耐熱水
性、耐塩基安定性も非常に良好であった。
【００３８】
【比較例１、２】市販のポリオキシメチレンホモポリマ
ーであるテナック５０１０（旭化成製）、デルリン５０
０（Ｄｕ Ｐｏｎｔ製）について、実施例１と同様の方
法で同様の評価を行った。結果を表１及び２に示す。テ
ナック５０１０の末端基はアセチル基、デルリン５００
の末端基はアセチル基とメトキシ基で構成されている。
ーであるテナック５０１０（旭化成製）、デルリン５０
０（Ｄｕ Ｐｏｎｔ製）について、実施例１と同様の方
法で同様の評価を行った。結果を表１及び２に示す。テ
ナック５０１０の末端基はアセチル基、デルリン５００
の末端基はアセチル基とメトキシ基で構成されている。
【００３９】いずれもギアの耐久性は良好であったもの
の、耐熱水性、耐塩基安定性は非常に劣っていた。
の、耐熱水性、耐塩基安定性は非常に劣っていた。
【００４０】
【比較例３、４】市販のポリオキシメチレンコポリマー
であるテナック−Ｃ４５２０（旭化成製）ジュラコンＭ
−９００２（ポリプラスチックス製）について、実施例
１と同様の方法で、同様の評価を行った。結果を表１及
び２に示す。テナック−Ｃ４５２０、ジュラコンＭ−９
００２ともに末端基はメトキシ基、オキシエトキシ基、
ホルメート基で構成されている。
であるテナック−Ｃ４５２０（旭化成製）ジュラコンＭ
−９００２（ポリプラスチックス製）について、実施例
１と同様の方法で、同様の評価を行った。結果を表１及
び２に示す。テナック−Ｃ４５２０、ジュラコンＭ−９
００２ともに末端基はメトキシ基、オキシエトキシ基、
ホルメート基で構成されている。
【００４１】いずれもギアの耐熱水性、耐塩基安定性は
良好であったものの、耐久性は非常に劣っていた。
良好であったものの、耐久性は非常に劣っていた。
【００４２】
【表１】
【００４３】
【表２】
【００４４】
【発明の効果】本発明によれば、熱水、水蒸気あるいは
塩基性溶液と接する雰囲気での耐久性にすぐれたギアが
得られる。
塩基性溶液と接する雰囲気での耐久性にすぐれたギアが
得られる。
Claims (1)
- 【請求項１】 オキシメチレン単位（−ＣＨ2Ｏ−）の
繰り返しよりなる重合体中に、オキシアルキレン単位 【化１】 （Ｒ、Ｒ0は同一でも異なっていてもよく、水素、アル
キル基、アリル基より選ばれ、更に異なる炭素原子に結
合するＲ、Ｒ0もそれぞれ同一でも異なっていてもよ
く、水素、アルキル基、アリル基より選ばれる。ｎは１
以上の整数であり、ｍは２〜６の整数である。）がオキ
シメチレン単位１００ｍｏｌ当たり、０．０７〜０．５
ｍｏｌ挿入された構造を有し、且つ、重合体の末端基
が、アルコキシ基、ヒドロキシアルコキシ基またはホル
メート基であるポリオキシメチレン製ギア。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25795891A JP3168034B2 (ja) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | ポリオキシメチレン製ギア |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25795891A JP3168034B2 (ja) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | ポリオキシメチレン製ギア |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0598027A JPH0598027A (ja) | 1993-04-20 |
| JP3168034B2 true JP3168034B2 (ja) | 2001-05-21 |
Family
ID=17313574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25795891A Expired - Lifetime JP3168034B2 (ja) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | ポリオキシメチレン製ギア |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3168034B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000017247A1 (fr) | 1998-09-24 | 2000-03-30 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Copolymere de polyoxymethylene et composition le contenant |
| DE19936715A1 (de) * | 1999-08-06 | 2001-02-15 | Ticona Gmbh | Emissionsarme eingefärbte Polyoxymethylen-Formmassen |
| DE102005062326A1 (de) * | 2005-12-24 | 2007-06-28 | Ticona Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Oxymethylen-Polymeren, ausgewählte Polymere und deren Verwendung |
| US10174270B1 (en) * | 2017-09-28 | 2019-01-08 | Polyplastics Co., Ltd. | Dust-resistant sliding member and method for producing same, window regulator carrier plate, and method for realizing dust-resistant slidability |
-
1991
- 1991-10-04 JP JP25795891A patent/JP3168034B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0598027A (ja) | 1993-04-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010227 |