MCナイロンとジュラコン(R)の物性｜小原歯車工業株式会社

11.1　MCナイロンとジュラコン(R)の物性

M CとはM ONO CASTの略で、本質的には6ナイロンと呼ばれるポリアミド樹脂です。
ジュラコン(R)とは、「アセタール・コポリマー」と呼ばれる結晶性の熱可塑性のエンジニアリング・プラスチックです。なお、ジュラコン(R)はポリプラスチックス株式会社の日本その他の国の登録商標です。

これらのプラスチックの特長は

○	自己潤滑性があり、無潤滑運転が可能です。
○	騒音を減少させます。
○	軽量で耐蝕性に優れています。

このような特長を持つ反面、プラスチック材料の一般的な性質として、特に温度の上昇及び水分の吸収によって性質が変化します。これが、プラスチック材料を、歯車などの機械要素部品に使用する場合の、問題点となっています。このため、プラスチック材料については、代表的な条件での性質を知り、これに基づいて概略的な設計を行ない、実用試験を繰り返した上で、本格的に使用するのが一般的な方法となっています。

（1）機械的性質
表 11.1に標準状態における機械的性質を示します。これらの機械的性質は、温度が上昇すれば、強さは低くなる傾向があります。

表 11.1 MCナイロンとアセタールコポリマーの機械的特性　

(2)熱的性質

プラスチック材料は、金属材料に比べて温度による寸法変化が大きく、注意が必要です。
表 11.2に、MCナイロンとアセタールコポリマーの熱的特性を示します。

表 11.2 MCナイロンとアセタールコポリマーの熱的特性熱的性質

◆ MC ナイロン（MC901) 製ラックの温度変化による寸法変化の計算例
想定型番：PR2-1000（全長1010 ｍｍ）
使用前製品の想定
  • 雰囲気温度20℃＝製品温度20℃
  • 全長1010 ｍｍ
温度上昇想定
  • 20℃→ 40℃　20℃上昇を想定
線膨張係数
  • 9 × 10-5/℃
計算例
寸法変化量＝線膨張係数×長さ×温度差
　　　　　＝ 9 × 10-5/℃× 1010 ｍｍ× 20℃差
　　　　　＝ 1.818 ｍｍ
MC ナイロン製ラックPR2-1000（全長1010 ｍｍ）は、
20℃の温度上昇で1.8 ｍｍ程度伸びることになります。

（3）吸水性

プラスチック材料は、一般的に吸水性があって、機械的性質や耐摩耗性などを低下させる欠点があります。
表 11.3に、MCナイロンとジュラコン(R)の吸水率を示します。

表 11.3 MCナイロンとジュラコン(R)の吸水率

条件	試験法 ASTM	単位	MCナイロン MC901	ジュラコン(R) アセタールコポリマー
吸水率 (水中、常温、24時間)	D - 570	％	0.5-1.0	0.22
吸水飽和値 (水中)		％	5.5-7.0	0.80
吸水飽和値 (室温、室内放置)		％	2.5-3.5	0.16

注1.MC602ST の場合、吸水率はMC901 の約90％です。

ジュラコン(R)はMC ナイロンと比較して、吸水性の少ないプラスチックです。
MC ナイロン製品は、吸水によって寸法が変化いたします。ご購入時の寸法が使用する環境や気候的影響によって若干の寸法誤差が生じます。
図11.1に、MC901の水分吸収率と寸法増加量を示します。

図11.1　MC901の水分吸収率と寸法増加量

◆ MC ナイロン（MC901）製ラックの膨潤量の計算例
想定型番：PR2-1000（全長1010 ｍｍ）

使用前製品の想定
•水分吸収率1％品
•全長1010 ｍｍ

膨潤後の想定
常温室内で水分吸収率3％
になった場合を想定

算出例
① 図11.1　MC901 の水分吸収率と寸法増加量より

•	使用前、水分吸収率1％より　寸法増加量0.2％と求まる。
•	膨潤後、水分吸収率3％より　寸法増加量0.75％と求まる。

② 増分は0.75％ー0.2％＝ 0.55％　と求まる。
③ 元の全長が1010 ｍｍなので、寸法増加量は　　　
　 1010mm × 0.55％＝ 5.555 ｍｍ　となる

（4）耐薬品性
MCナイロンの耐薬品性は、通常のナイロン樹脂とほとんど同じです。一般的に、有機溶剤に強く、酸に弱いです。

	その特性をまとめると、次のようになります。
		多くの無機酸には常温、低濃度でも無条件には使用できません。
		無機アルカリには、常温においてかなりの濃度まで使用できます。
		無機塩の水溶液にはかなりの温度、濃度まで使用できます。
		有機酸(蟻酸を除く)には、無機酸よりかなり安定です。
		エステル類、ケトン類には、常温において安定です。
		芳香族には常温において安定です。
		鉱物油、植物油、動物油脂には常温において安定です。

表11.4 にナイロン樹脂の耐薬品性を示しますが、使用条件により異なる場合がありますので、予備試験等を行ってください。

表11.4　MC ナイロンの耐薬品性
（○はほとんど侵されない　△条件付使用可　×使用不可）

希塩酸
濃塩酸
希硫酸
濃硫酸
希硝酸
濃硝酸
希燐酸
水酸化ナトリウム(50%)
アンモニア水(10%)
アンモニアガス
食塩水(10%)
塩化カリウム
塩化カルシウム
塩化アンモニウム
次亜鉛素酸ナトリウム
硫酸ナトリウム
チオ硫酸ナトリウム
重亜硫酸ナトリウム
硫酸銅
重クロム酸カリ(5%)
過マンガン酸カリ
炭酸ナトリウム

△
×
△
×
△
×
△
○
○
○
○
○
○
○
×
○
○
○
○
○
△
○

酢酸メチル
酢酸エチル
酢酸ナトリウム
アセトン
メチルエチルケトン
ホルムアルデヒド
アセトアルデヒド
エーテル類
アセトアマイド
エチレンジアミン
アクリルニトリル
四塩化炭素
エチレンクロライド
エチレンクロルヒドリン
トリクレン
ベンゼン
トルエン
フェノール
アニリン
ベンツアルデヒド
安息香酸
クロルベンゼン

○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
△
△
△
△
○

ニトロベンゼン
サルチル酸
ジブチルフタレート
シクロヘキサン
シクロヘキサノール
テトラヒドロフラン
ε-カプロラクタム
石油エーテル
ガソリン
ディーゼル油
潤滑油
鉱物油
ひまし油
亜麻仁油
シリコン油
食用油脂
牛脂
バター
牛乳
ぶどう酒
フルーツジュース
炭酸飲料水

○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○


ジュラコン(R)の特長として、耐有機薬品性が良好です。しかし、この性質は逆に適当な溶剤型の接着剤が見当らない欠点となります。

	その特性をまとめると、次のようになります。
		無機薬品に対しては、良好な抵抗性を示しますが、硝酸、塩酸、硫酸などの強酸類には侵されます。
		合成洗剤などの家庭用薬品に対しては、ほとんど実害はありません。
		高温の潤滑油中で長時間使用しても、殆んど劣化しませんが、高級潤滑油中の添加物によって、若干影響される場合もあります。
		グリースの場合も潤滑油と同じで、グリース中の添加物によって影響を受ける場合があります。

個々の薬品に対する耐性を知るには、それぞれのプラスチックメーカーが出している技術資料を調べなければなりません。

こちらの技術資料は冊子カタログ3013（2015年）当時のデータであり、一部データが古い場合があります。最新情報は最新カタログでご確認下さいますよう、お願いいたします。

歯車技術資料トップへ

ＫＨＫ総合カタログ 2023

	「選定しやすくリニューアル」をテーマに各種ラック＆ピニオンの充実、潤滑システムの新規取り扱い、締結シリーズの拡充など、新製品を含め200品目、30,000種の歯車を収録した新総合カタログ「KHK2023」をご用意しました。最新版 2023/6/21現在 ≫お申し込みはこちら

歯車の設計

11　プラスチック歯車の設計

歯車の設計

11 プラスチック歯車の設計

11　プラスチック歯車の設計