JPH01164810A - ポリオレフィン製シャフト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、耐摩耗性、耐熱性ないし摺動性に優れたシャ
ツ（へに係り、さらに詳しくは、たとえばビデオテープ
レコーダー（ＶＴＲ）等の小型精密機器ないしその他の
一般機器に用いられる低ノイズのポリオレフィン製シャ
フトに関する。

口の一τ自４北貴ｔらひ゛に′の０１、占軸受等に摺動
自在に保持されて、回転動力ないし往復移動力を伝達し
たり、カーテンレール用ローラもしくは網戸用ローラ等
の回転体を摺動自在に保持するシャフトとしては、従来
では、アルミニウムないしステンレス等の金属製シャフ
トが知られている。しかしながら、金属製シャフトは重
量が重く、特にＶ　Ｔ　Ｒ、ビデオカメラ、オフィスオ
ートメーション（ＯＡ）機器等の精密機器、コンベアー
、自動車、健康器具、建築資材、あるいは玩具、その他
の一般機器等にこれらの金属製シャツＩ・を用いると、
これらの機器全体の重量が増大し、好ましくなかった。

また、このような金属製シャフトにあっては、その製造
時における切削加工工程が煩雑であり、製造コストが増
大する虞があった。

このような金属製シャフトが有する不都合を解消するた
め、最近では、このようなシャツ１へをプラスチックで
成形するようになってきた。このようなシャフトを構成
するプラスチックとしては、ポリアセクール樹脂、ポリ
イミド樹脂、ポリカーボネート樹脂等のエンジニアリン
グプラスチックが考えられる。しかしながら、このよう
なポリアセクール樹脂、ポリイミド樹脂等のエンジニア
リングプラスチックは、高価であって経済性に劣ると共
に摺動性の点でも不十分であるという問題点がある。そ
こで、実際には、比較的安価なナイロン１２ないしポリ
エステルラバー等にモリブデンコートして摺動性をある
程度高めたシャフトが、ＶＴＲ等の精密機器あるいはそ
の他の機器に多用されていた。

しかしながら、このようなポリニスデルラバー等にモリ
ブデンコートしたシャフトにあっては、耐摩耗性、耐熱
性および摺動性の点で依然として十分とは言えず、シャ
フトの摺動部で損耗が生じたり、摺動による摩擦熱等に
よる温度上昇等により、シャフトとそれが回転自在に取
り付けられる軸受との摺動性、もしくはシャツＩ・とそ
れに回転自在に取付けられるカーテンレール用ローラな
いしは網戸用ローラ等の回転体との摺動性が悪くなり、
ノイズ発生の原因となる虞があった。

なお、このような不都合を解消するために、このような
精密機器等に用いられるシャフトを、超高分子量ポリオ
レフィンで成形することも考えられる。超高分子量ポリ
オレフィン、たとえば超高分子量ポリエチレンは、汎用
のポリオレフィン、たとえば汎用のポリエチレンに比べ
て、耐衝撃性、耐熱性、耐摩耗性、摺動性、耐薬品性、
引張強度等に優れており、各種機器におけるシャフトと
して用いることが考えられる。しかしながら、超高分子
量ポリエチレンは、汎用のポリエチレンと比較して溶融
粘度が極めて高く流動性が悪いため、通常の押出成形や
射出成形によって成形することは非常に難しく、そのほ
とんどは圧縮成形によって成形されており、ごく一部が
極めて低速でロッド状に押出成形されているのが現状で
ある。

もしこのような溶融流動性に劣る超高分子量ポリエチレ
ンを通常の射出成形法によってシャツ１へ形状に成形す
ると、金型キャビティ内に樹脂が充填される過程で剪断
破壊流を生じ、得られる成形品は雲母状に層状剥離を起
こし、超高分子量ポリエチレンの優れた特性を有する成
形品が得られないばかりか、むしろ汎用のポリエチレン
で成形したシャフトにも劣るという結果になるのが常で
あった。

発明の目的 本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり
、超高分子量ポリオレフィンが本来具備する優れた機械
的性質を損うことなく、かつ層状剥離を生ずることがな
く、射出成形が可能であり、さらに摺動性を高めるなめ
にモリブデンコートする必要もないと共に、潤滑剤を別
途供給ないし含油させる必要もなく、比較的安価で、待
Ｇこ各種−般機器等に回転動力伝達用もしくは往復動力
伝達用とし、て用いて好適な、耐摩耗性、耐熱性、耐衝
撃性、ないし摺動性に優れ、低ノイズのシャフトを提供
することを目的とする。

光叫凶載乗 かかる目的を達成するために、本発明に係るポリオレフ
ィン製シャフトは、１３５℃デカリン溶媒中で測定した
極限粘度が１０〜４０ｄ、ｌ）７ｇである超高分子量ポ
リオレフィンと、１３５℃デカリン溶媒中で測定した極
限粘度が０．１〜５ｄｌ／′ｇである低分子量ないし高
分子量ポリオレフィンとから実質的になり、 （ｉ＞上記超高分子量ポリオレフィンは、該超高分子量
ポリオレフィンと上記低分子量ないし高分子量ポリオレ
フィンとの総重量に対し、１５〜４０重量％の範囲にあ
り、 （ｉｉ＞１３５°Ｃデカリン溶媒中で測定した極限粘度
［η１ｏが３．５〜１５ｄ、Ｑ／ｇの範囲にあり、（ｉ
ｉｉ　）溶解トルクＴが４．５ｋｇ・ｃｍ以下の範囲に
あるポリオレフィンを少なくとも含むポリオレフィン組
成物を射出成形して得られることを特徴としている。

このような本発明に係るポリオレフィン製シャフトによ
れば、超高分子量ポリオレフィンが本来具備する優れた
機械的性質を損うことなく、かつ層状剥離を生ずること
なく、ポリオレフィン組成物を射出成形することによっ
て簡単に得られるので、耐摩耗性、耐熱性、耐衝撃性、
ないし摺動性に優れたシャフトを、比較的安価に得るこ
とが可能になる。しかも本発明によれば、ポリオレフィ
ン組成物を射出成形することによって得られたポリオレ
フィン製シャフト単体で十分な摺動性を有するため、摺
動性を高めるために摺動部にモリブデンコートする必要
もないと共に潤滑剤を供給ないし含油させる必要もない
。さらに、本発明に係るポリオレフィン製シャフトは、
耐摩耗性、耐熱性、耐衝撃性、ないし摺動性に優れてい
ることがら、シャフトの損耗が生じ難く、しがも機器内
部の温度上昇あるいは摺動摩擦による温度上昇等によっ
ても、シャフトとそれを摺動自在に取り付ける軸受との
摺動性、もしくはシャフトとそれに摺動自在に取付けら
れる摺動体との摺動性が悪くなったりすることがないと
共に、ノイズも極力抑制できる。

光叫ム且体煎説朋 以下本発明を具体的に説明する。

本発明に係るポリオレフィン製シャフトは、たとえば゛
、ＶＴＲ、ビデ′オカメラ、オフィスオートメーション
（ＯＡ）機器等の精密機器、コンベアー、健康器具、自
動車、建築資材、あるいは玩具、その他の一般機器等に
おける回転体保持用、回転動力伝達用もしくは往復動力
伝達用等として好ましく用いられ、少なくとも下記に示
すポリオレフィン（Ａ＞を含むポリオレフィン組成物を
たとえば金型内で射出成形することによって得られる。

ポリ　レフイン　Ａ 本発明で用いられるポリオレフィン（Ａ）は、超高分子
量ポリオレフィンと、低分子量ないし高分子量ポリオレ
フィンとからなっているが、以下に超高分子量ポリオレ
フィンと、低分子量ないし高分子量ポリオレフィンにつ
いて説明する。

本発明で用いられる超高分子量ポリオレフィン＝　１０
− の１３５°Ｃデカリン溶媒中で測定した極限粘度［η］
Ｕは、１０〜４０ｄρ／ｇ、好ましくは１５〜３５ｄｌ
／ｇの範囲にある。この極限粘度［η］ｃが１．ｏｄ、
ｉｌ／ｇ未満であると、射出成形品としてのシャフトの
機械的性質が劣る傾向にあるため好ましくなく、一方４
０６β／ｇを超えると、射出成形品としてのシャフトの
外観が悪くなり、フローマークが発生し、かつ層状剥離
を生じるため好ましくない。

本発明で用いられる低分子量ないし高分子量ポリオレフ
ィンの１３５°Ｃデカリン溶媒中で測定した極限粘度［
η］ｈは、０．１〜５ｄβ／ｇ、好ましくは０．５〜３
ｄ、ｌｌ／ｇの範囲にある。この極限粘度［η］ｈが０
．　１　ｄｔｌｌ／ｇ未満であると、分子量が低すぎて
射出成形品としてのシャフトの表面にブリートする虞が
あるなめ好ましくなく、一方５ｄ、Ｉｌ／ｇを超えると
、溶融流動性が下がるため、汎用のポリエチレン射出成
形機をそのまま使用することは困難であるため好ましく
ない。

上記のような超高分子量ポリオレフィンおよび低分子量
ないし高分子量ポリオレフィンは、たとえばエチレン、
プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン
、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、４−メチ
ル−１−ペンテン、３−メチル−１−ペンテンなとのα
−オレフィンの単独重合体または共重合体からなる。こ
のうち、エチレンの単独重合体、またはエチレンと他の
α−オレフィンとからなり、エチレンを主成分としてな
る共重合体が望ましい。

本発明に係るシャフトを構成するポリオレフィンにおい
ては、上記超高分子量ポリオレフィンと、低分子量ない
し高分子量ポリオレフィンとは、上記超高分子量ポリオ
レフィンが両ポリオレフィンの総重量に対し、１５〜４
０重量％を占めるような割合で存在しており、換言すれ
ば、上記低分子量ないし高分子量ポリオレフィンが両ポ
リオレフィンの総重量に対し、８５〜６０重量％を占め
るような割合で存在している。上記のような超高分子量
ポリオレフィンは、両ポリオレフィンの総重量に対し、
２０〜３５重量％を占めるような割合で存在しているこ
とが好ましい。超高分子量ポリオレフィンの量が１−５
重量％未満であると、得られる射出成形品としてのシャ
フトの機械的性質が劣る傾向にあるため好ましくなく、
一方４０重量％を超えると、得られる射出成形品として
のシャフトに層状剥離が発生し、結果として機械的性質
が良好な成形品が得られないため好ましくない。

本発明で用いられるポリオレフィンは、上記のような量
的割合で存在する超高分子量ポリオレフィンと、低分子
量ないし高分子量ポリオレフィンとから実質的になる。

しかして、本発明で用いられるポリオレフィンは、１３
５℃デカリン溶媒中で測定した極限粘度［η］ｃが３，
５〜１−５ｄ、１１７ｇの範囲にあり、溶融トルクＴ（
ｋｇ−ａｎ）が４．５ｋｇ−ａｕ以下にある。なお、こ
こで溶融Ｉ・ルクＴは、ＪＳＲキュラストメーター（命
中機械工業ＫＫ製）を用いて、温度２４０℃、圧力５ｋ
ｇ／ｄ、振幅３°振動数６　ＣＰＨの条件で測定した値
である。

上記の［η］ｃが３．５ｄ、ｆｌ／ｇ未満であると、得
られる射出成形品としてのシャフトの機械的強度、とく
に耐摩耗性が劣る虞があるため好ましくなく、一方［η
］ｃが１５ｄｆｆｌ／ｇを超えると、得られる射出成形
品としてのシャフトに層状剥離が発生し、結果として耐
摩耗性等の機械的強度がイ氏下するため女子ましくない
。

また溶融トルクＴが４．．５ｋｇ・印を超えると、成形
時に通常のスクリューに喰い込まず、汎用の射出成形機
では射出成形不能であるなめ好ましくない。

本発明で用いられるポリオレフィンは、好ましくは［η
］ｃが４．０〜１０ｄ、Ｉ！／ｇの範囲にある。

本発明で用いられるポリオレフィンは、超高分子量ポリ
オレフィンと低分子量ないし高分子量ポリオレフィンと
を上記のような割合で配合して調製することもできるが
、本発明者らの検討によれば、特定の高活性固体状チタ
ン触媒成分および有機アルミニウム化合物触媒成分から
形成される触媒の存在下に、オレフィンを多段階で重合
せしめる下記のような多段階重合法により得られるポリ
オレフィンが優れた特性を有していることが分った。

このような多段階重合法は、マグネシウム、チタンおよ
びハロゲンを必須成分とする高活性チタン触媒成分（イ
）と、有機アルミニウム化合物触媒成分（ロ）とから形
成されるチーグラー型触媒の存在下に、オレフィンを多
段階重合させることにより実施される。すなわち、少な
くとも１つの重合工程において極限粘度１０〜４０ｄ、
Ｑ／ｇの超高分子量ポリオレフィンを生成させ、その他
の重合工程において水素の存在下にオレフィンを重合さ
せて極限粘度が０．１〜５ｄｌ／ｇの低分子量ないし高
分子量ポリオレフィンを生成させる。

使用される特定のチーグラー型触媒は、基本的には、固
体状チタン触媒成分と有機アルミニウム化合物触媒成分
とから形成される特定の性状の触媒である。該固体状チ
タン触媒成分としては、たとえば粒度分布が狭く、平均
粒径が０．０１〜・５μｍ程度であって、微小球体が数
個固着したような高活性微粉末状触媒成分を用いるのが
好適である。かかる性状を有する高活性微粉末状チタン
触媒成分は、たとえば特開昭５６−８１１号公報に開示
された固体状チタン触媒成分において、液状状態のマグ
ネシウム化合物と液状状態のチタン化合物とを接触させ
て固体生成物を析出させる際に、析出条件を厳密に調整
することによって製造することができる。具体的には、
特開昭５６−８１１号公報に開示された方法において、
塩化マグネシウムと高級アルコールとを溶解した炭化水
素溶液と、四塩化チタンとを低温で混合し、次いで５０
〜１００℃程度に昇温しで固体生成物を析出させる際に
、塩化マグネシウム１モルに対し、０．０１−〜０．２
モル程度の微量のモノカルボン酸エステルを共存させる
とともに強力な撹拌条件下に該析出を行なうことにより
、高活性微粉末状チタン触媒成分を調製することができ
る。さらに必要ならば四塩化チタンで洗浄してもよい。

このようにすると、優れた活性および粒子状態を有する
固体触媒成分を得ることができる。かかる触媒成分は、
たとえばチタンを約１〜約６重１％程度含有し、ハロゲ
ン／チタン（原子比）は約５〜約９０、マグネシウム／
チタン（原子比）は約４〜約５０の範囲にある。

また、上記のようにして調製した該固体状チタン触媒成
分のスラリーを高速で剪断処理することにより得られる
、粒度分布が狭く、しかも平均粒径が０．０１〜５μｍ
、好ましくは０．０５〜３μｍの範囲にある微小球体も
、高活性微粉末状チタン触媒成分として好適に用いられ
る。高速剪断処理の方法としては、具体的には、たとえ
ば不活性ガス雰囲気中で固体状チタン触媒成分のスラ゛
　リーを市販のホモミキサーにより適宜時間処理する方
法が採用される。その際触媒性能の低下防止を目的とし
て、予めチタンと当モル量の有機アルミニウム化合物と
を添加しておく方法を採用することもできる。さらに、
処理後のスラリーを篩いで濾過し、粗粒を除去する方法
を採用することもできる。これらの方法によって、前記
微小粒径の一ピー 高活性微小粉末状チタン触媒成分が得られる。

本発明で用いられるポリオレフィンは、上記のような高
活性微粉末状チタン触媒成分（イ）と有機アルミニウム
化合物触媒成分（ロ）とを用い、必要に応じ電子供与体
を併用して、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、灯油など
の炭化水素媒体中で、通常、０〜１００°Ｃの範囲の温
度条件下、少なくとも２段以上の多段階重合工程でオレ
フィンをスラリー重合することによって製造することが
できる。

有機アルミニウム化合物触媒成分（ロ）としては、たと
えば１へりエチルアルミニウム、トリインブチルアルミ
ニウムのようなトリアルキルアルミニウム、ジエチルア
ルミニウムクロリド、ジイソブチルアルミニウムクロリ
ドのようなシアルミニウムクロリド、エチルアルミニウ
ムセスキクロリドのようなアルキルアルミニウムセスキ
クロリド、あるいはこれらの混合物が好適に用いられる
。

該オレフィンの多段重合工程には、少なくとも２個以上
の重合槽が通常は直列に連結された多段階重合装置が採
用され、たとえば２段重合法、３段重合法、・・・ｎ段
重合法が実施される。また、１個の重合槽で回分式重合
法により多段階重合法を実施することも可能である。該
多段階重合ニ［程のうちの少なくとも１個の重合槽にお
いては、特定量の超高分子量ポリオレフィンを生成させ
ることが必要である。該超高分子量ポリオレフィンを生
成させる重合二［程は、第１段重合工程であってもよい
し、中間の重合工程であってもよいし、また２段以上の
複数段であっても差しつかえない。第１段重合工程にお
いて超高分子量ポリオレフィンを生成させることが、重
合処理操作を容易にさせ、しかも得られるポリオレフィ
ンの物性を容易に制御しうるため好ましい。該重合工程
においては、本発明で用いられるポリオレフィンの１５
〜４０重量％が、極限粘度［η］ｃ（デカリン溶媒中で
１３５℃で測定した値）が１０〜４０ｄ、Ｉｌ／ｇであ
る超高分子量ポリオレフィンで占められるようにするこ
とが必要であり、さらには本発明で用いられるポリオレ
フィンの１８〜３７重量％、とくに２１〜３５重量％が
、極限粘度［η］、が１５〜３５６Ｆ／ｇ、とくに１８
〜３０ｄｌ／ｇである超高分子量ポリオレフィンで占め
られるようにすることが好ましい。この重合工程におい
て、生成する超高分子量ポリオレフィンの極限粘度［η
］Ｕが１０ｄρ／ｇ未満であっても、また該重合工程で
生成する超高分子量ポリオレフィンが１５〜４０重量％
の範囲を外れても、射出成形可能なポリオレフィンを得
ることは難しい。

該多段階重合工程において、超高分子量ポリオレフィン
を生成させる重合工程では、前記高活性チタン触媒成分
（イ）および前記有機アルミニウム化合物触媒成分（口
〉からなる触媒の存在下に重合が実施される。重合は気
相重合法で実施することもできるし、液相重合法で実施
することもできる。いずれの場合にも、超高分子量ポリ
オレフィンを生成させる重合工程では、重合反応は必要
に応じて不活性媒体の存在下に実施される。たとえば気
相重合法では必要に応じて不活性媒体からなる希釈剤の
存在下に実施され、液相重合法では必要に応じて不活性
媒体からなる溶媒の存在下に実施される。

該超高分子量ポリオレフィンを生成させる重合工程では
、触媒として高活性チタン触媒成分（イ）をたとえば媒
体１ｇ当りのチタン原子として約０．００１〜約２０ミ
リグラム原子、好ましくは約０．００５〜約１０ミリグ
ラム原子、有機アルミニウム化合物触媒成分（ロ）を、
Ａｌ／Ｔｉ（原子比）が約０，１〜約１−０００、とく
に約１〜約５００となるような割合で使用するのがよい
。

前記超高分子量ポリオレフィンを生成させる重合工程の
温度は、通常、約−２０〜約１２０℃、好ましくは約０
〜約１００℃、とくに好ましくは約５〜約９５℃の範囲
である。また、重合反応の際の圧力は、前記温度で液相
重合または気相重合が可能な圧力範囲であり、たとえば
大気圧〜約１−００　ｋｇ／　ｃｎｆ、好ましくは大気
圧〜約５０　ｋｇ／ａｉｔの範囲である。また、重合工
程における重合時間は、前重合ポリオレフィンの生成量
が該高活性チタン触媒成分中のチタン１ミリグラム原子
当たり約１０００ｇ以上、好ましくは約２０００Ｅ以上
となるように設定すればよい。また、該重合工程におい
て、前記超高分子量ポリオレフィンを生成させるために
は、該重合反応を水素の不存在下に実施するのが好まし
い。さらには、該重合反応を実施後、重合体を不活性媒
体雰囲気下で一旦単離し、保存しておくことも可能であ
る。

該超高分子量ポリオレフィンを生成させる重合工程にお
いて使用することのできる不活性媒体としては、たとえ
ばプロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、
オクタン、デカン、灯油などの脂肪族炭化水素；シクロ
ペンクン、シクロヘキサンなどの脂環族炭化水素；ベン
ゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素；ジク
ロルエタン、メチレンクロリド、クロルベンゼンなどの
ハロゲン化炭化水素；あるいはこれらの混合物などを挙
げることができる。とくに脂肪族炭化水素の使用が望ま
しい。

また、本発明で用いられるポリオレフィンを製造する際
には、前記超高分子量ポリオレフィンを生成させる重合
工程以外の他の重合工程すなわち低分子量ないし高分子
量ポリオレフィンを得るための重合工程においては、水
素の存在下に残余のオレフィンの重合反応が実施される
。超高分子量ポリオレフィンを生成させる重合工程が第
１段階重合工程であれば、第２段階以降の重合工程が当
該重合工程に該当する。当該重合工程が超高分子量ポリ
オレフィン生成重合工程の後に位置している場合には、
当該重合工程には該超高分子量ポリオレフィンを含むポ
リオレフィンが供給され、当該重合工程が超高分子量ポ
リオレフィン生成重合工程以外の重合工程の後に位置す
る場合には、前段階で生成した低分子量ないし高分子量
ポリオレフィンが供給され、いずれの場合にも連続して
重合が実施される。その際、当該重合工程には、通常、
原料オレフィンおよび水素が供給される。当該重合工程
が第１段階の重合工程である場合には、前記高活性チタ
ン触媒成分（イ）および有機アルミニウム化合物触媒成
分（ロ）からなる触媒が供給され、当該重合工程が第２
段階以降の重合工程である場合には、前段階で生成した
重合生成液中に含まれている触媒をそのまま使用するこ
ともできるし、必要に応じて前記高活性チタン触媒成分
（イ）および／まなは有機アルミニウム化合物（ロ）を
追加補充しても差しつかえない。

このようにして得られる低分子量ないし高分子量ポリオ
レフィンは、全重合工程で重合される全オレフィン成分
に対して５〜７０重量％、好ましくは２０〜６０重量％
、とくに好ましくは２５〜５５重量％の範囲で存在して
いる。

前記超高分子量ポリオレフィン生成重合工程以外の重合
工程における水素の供給割合は、当該各重合工程に供給
されるオレフィン］−モルに対して、通常、０．０１〜
５０モル、好ましくは０．０５〜３０モルの範囲である
。

前記超高分子量ポリオレフィン生成重合工程以外の重合
工程における重合槽内の重合生成液中の各触媒成分の濃
度は、重合容積１で当り、前記処理した触媒をチタン原
子に換算して約０．００１゜〜約０．１ミリグラム原子
、好ましくは約０．００５〜約０．１ミリグラム原子と
し、重合系のＡＩ／Ｔｉ（原子比〉が約１〜約１０００
、好ましくは約２〜約５００となるように調製されるこ
とが好ましい。そのために必要に応じ、有機アルミニウ
ム化合物触媒成分（ロ）を追加使用することができる。

重合系には、他に分子量、分子量分布等を調節する目的
で水素・電子供与体、ハロゲン化炭化水素などを共存さ
せてもよい。

重合温度はスラリー重合、気相重合が可能な温度範囲で
、かつ約４０℃以上、より好ましくは約５０〜約１．０
０℃の範囲が好ましい。また、重合圧力は、たとえば大
気圧〜約１００　ｋｇ／　ｃｒｉｆ、とくには大気圧〜
約５０ｋｇ／ｃＩＩｆの範囲が好ましい。そして重合体
の生成量が、チタン触媒成分中のチタン１ミリグラム原
子当り約１０００ｇ以上、とくに好ましくは約５０００
ｇ以上となるような重合時間を設定するのがよい。

超高分子量ポリオレフィンを生成させるための重合工程
以外の重合工程は、同様に気相重合法で実施することも
できるし、液相重合法で実施することもできる。もちろ
ん各重合工程で異なる重合方法を採用することも可能で
ある。液相重合法のうちではスラリー懸濁重合法が好適
に採用される。

いずれの場合にも、該重合工程では重合反応は通常は不
活性媒体の存在下に実施される。たとえば気相重合法で
は不活性媒体希釈剤の存在下に実施され、液相スラリー
懸濁重合法では不活性媒体溶媒の存在下に実施される。

不活性媒体としては前記超高分子量ポリオレフィンを生
成させる重合工程において例示した不活性媒体と同じも
のを例示することができる。

最終段階の重合工程で得られるポリオレフィン組成物［
η］ｃが、通常、３．５〜］−５ｄ、Ｑ　／　ｇ、好ま
しくは４，０〜１０ｄρ／ｇ、溶融トルクが４．５ｋｇ
−ａｍ以下となるように重合反応が実施される。

前記多段階重合法は、回分式、半連続式または連続式の
いずれかの方法でも実施することができる。

前記多段階重合方法が適用できるオレフィンとしては、
前述のようにエチレン、プロピレン、１−ブテン、１−
ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセン、
１−ドデセン、４−メチル−１−ペンテン、３−メチル
−１−′ペンテンなどのα−オレフィンを例示すること
ができ、これらのα−オレフィンの単独重合体の製法に
適用することもできるし、二種以上の混合成分からなる
共重合体の製法に適用することもできる。これらのα−
オレフィンのうちでは、エチレンまたはエチレンと他の
α−オレフィンとの共重合体であって、エチレン成分を
主成分とするエチレン系重合体の製法に前記多段階重合
方法を適用するのが好ましい。

旺軌作充填側（旦よ 本発明に係るポリオレフィン製シャフトを製造するのに
好適なポリオレフィン組成物は、上記のようなポリオレ
フィン（Ａ）に加えて、摺動性充填剤（Ｂ）を含んでも
良い。

摺動性充填剤（Ｂ）としては、従来摺動性充填剤として
公知のものが特に限定されることなく用いられるが、具
体的には以下のような化合物が用いられる。

グラファイト粉末、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（
ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレンー六フッ化プロピレン共
重合体樹脂（ＦＥＰ）、四フッ化エチレンーパーフルオ
ロアルコキシエチレン共重合体樹脂（ＰＦＡ）、三フッ
化塩化エチレン樹脂（ＰＣＴＦＥ）、四フッ化エチレン
ーエチレン共重合体樹脂（ＥＴＦＥ）、フッ化ビニリデ
ン樹脂などのフッ素樹脂粉末、フッ化モリブデン粉末、
硫化モリブデン粉末、酸化チタン粉末、ポリフェニレン
サルファイド樹脂粉末など。

これらの摺動性充填剤（Ｂ）は、粉末状で用いられるこ
とが好ましく、その粒子径は０．０１〜５００μｍ好ま
しくは０．０５〜１００μｍであることが望ましい。

本発明に係るシャフトを構成するポリオレフィン組成物
では、上記のような摺動性充填剤（Ｂ）は、ポリオレフ
ィン（Ａ）１００重量部に対して１〜７０重量部、好ま
しくは３〜５０重量部さらに好ましくは５〜３０重量部
の量で用いられるのが良い。

散穫吠光典剤」旦よ 本発明に係るポリオレフィン製シャフトを構成するポリ
オレフィン組成物は、前記ポリオレフィン（Ａ）に加え
て、繊維状充填剤（Ｃ）を含んでも良い。

繊維状充填剤（Ｃ）としては、従来繊維状充填剤として
公知のものが特に限定されることなく用いられるが、具
体的には以下のようなものが用いられる。

ガラス繊維、カーボン繊維、ボロン繊維、チタン酸カリ
ウィスカー、金属繊維たとえばアルミニウム繊維、ステ
ンレス鋼繊維など。

石綿、アラミド繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊
維など。

これらの繊維状充填剤（Ｂ）は、その繊維径が１〜３０
μｍ好ましくは５〜２０μｍであり、繊維長が１０００
〜１００００μｍ好ましくは３０００〜６０００μｍで
あり、アスペクト比は３３〜ｔｏｏｏｏ好ましくは１５
０〜１２００て−２９＝ あることが望ましい。

本発明に係るシャフトを構成するポリオレフィン組成物
では、上記のような繊維状充填剤（Ｃ）は、ポリオレフ
ィン（Ａ）１００重量部に対して１〜７０重量部、好ま
しくは３〜５０重量部さらに好ましくは５〜３０重量部
の量で用いられる。

フェノール只！７？“ごＩＤ 本発明に係るポリオレフィン製シャフトを構成するポリ
オレフィン組成物は、前記ポリオレフィン（Ａ＞に加え
て、フェノール系安定剤（Ｄ＞を含んでも良い。

フェノール系化合物としては、従来公知のものが特に限
定されることなく用いられるが、具体的には以下のよう
な化合物が用いられる。

？、６−ジーｔ−ブチルー４−メチルフェノール、２．
６−ジ−シクロへキシル−４−メチルフェノール、？、
６−ジインブロビルー４−エチルフェノール、２．６−
ジーｔ−アミル−４−メチルフェノール、？、６−ジー
ｔ−オクチルー４−ｎ−プロピルフェノール、２．６−
ジシクロへキシル−４−ｎ−オクチルフェノ−ル、 ２−イソプロピル−４−メチル−６−１−ブチルフェノ
ール、 ２−ｔ−ブチル−２−エチル−６−ｔ−オクチルフェノ
ール、 ２−インブチル−４−エチル−６−ｔ−ヘキシルフェノ
ール、 ２−シクロヘキシル−４−ｎ−ブチル−６−インプロビ
ルフエノール、 テトラキスしメチレン（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−
ヒドロキシ〉ヒドロシンナメートコメタンなど。

またフェノール系安定剤として、フェノール核を２個以
上有するフェノール系化合物を用いることもできる。こ
のようなフェノール核を２個以上有するフェノール系化
合物としては、具体的には、以下のような化合物が用い
られる。

２．２°−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチル
フェノール） ４．４゛−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔ−ブチ
ルフェノール〉 ４．４°−チオビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェ
ノール） ？、２゛−チオビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェ
ノール） １．３．５−）ジメチル−２，４，６−）リス（３，５
−ジー１−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）ベンジル
ベンゼン、 １．３．５−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５
−を−ブチルフェノール）メタン、 テトラキス［メチレン（３，５−ジーｔｅｒｔ−ブチル
ー４−ヒドロキシフェニル）プロピオネートコメタン、 β−（３，５−ジーｔｅｒｔ−ブチルー４−ヒドキシフ
ェニル）プロピオン酸アルキルエステル、 ２．２′−オキザミドビス［エチル−３−（３，５−ジ
ーｔｅｒｔ−ブチルー４−ヒドロキシフェニル）プロピ
オネート］ などが例示できる。β−（３，５−ジーｔｅｒｔ−ブチ
ルー４−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸アルキルエ
ステルとしてはとくに炭素数１８以下のアルキルエステ
ルが好ましい。また、テトラキス［メチレン（２，４−
ジー１−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネ
ートコメタン、ｎ−オクタデシル−３−（４゛−ヒドロ
キシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルフェニル）プロピオネー
ト、２，６−ジーｔ−）゛チルーｐ−クレゾール、２．
４．６−）リス（３’、５“−ジ−ｔ−ブチル−４゛−
ヒドロキシベンジルチオノ−１，３，５−トリアジン、
２，２“−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチル
フェノール）、４．４゛−メチレンビス（２，６−ジー
１−ブチルフェノール）　、２．２’−メチレンビス［
６−（１−メチルシクロヘキシル）Ｐ−クレゾール］、
ビス［３，５−ビスく４−ヒドロキシ−３−ｔ−ブチル
フェニル）ブチリックアシドコグリコールエステル、４
，４“−ブチリデンビス（６−１−ブチル−ｍ−クレゾ
ール）　、１，１．３−トリス（２−メチル−４−ヒド
ロキシ−５−１−ブチルフェニル）ブタン、１，３．５
−トリス（２，６−シメチルー３−ヒドロキシ−４−１
−ブチルベンジル）インシアヌレート、１，３．５−ト
リス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジ
ル）　−２，４，６−トリメチルベンゼン、１．３．５
−）リス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベ
ンジル）インシアヌード、１，３．５−トリス［（３，
５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピ
オニルオキシエチルコインシアヌレ−１〜、２−オクチ
ルチオ−４，６−ジ（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ
−ブチル）フェノキシ−１，３，５−トリアジン、４，
４゛−チオビス（６−１−ブチル−ｍ−クレゾール）な
どが用いられる。

これらのフェノール系安定剤は、単独であるいは組合せ
て用いられる。

本発明に係るシャフトを構成するポリオレフィン組成物
では、上記のようなフェノール系安定剤（Ｂ）は、ポリ
オレフィン（Ａ）１００重量部に対して０．００５〜５
重量部、好ましくは０．０１〜０．５重量部さらに好ま
しくは０．０５〜０．２重量部の量で用いられる。

−、フォスファイト八２“Ｌ″ＩＥ 本発明に係るポリオレフィン製シャフトを構成するポリ
オレフィン組成物は、前記ポリオレフィン（Ａ）に加え
て、有機フォスファイト系安定剤（Ｃ）を含んでも良い
。

有機フォスファイト系安定剤としては、従来公知のもの
が特に限定されることなく用いられるが、具体的には以
下のような化合物が用いられる。

トリオクチルホスファイト、トリラウリルホスファイト
、トリデシルホスファイト、オクチル−ジフェニルホス
ファイト、トリス（２，４−ジーｔｅｒｔ−ブヂルフェ
ニル）ホスファイト、トリフェニルホスファイト、トリ
ス（ブトキシエチル）ホスファイト、トリス（ノニルフ
ェニル）ホスファイト、ジステアリルペンタエリスリト
ールジホスファイト、テトラ（トリデシル）−Ｌｌ、３
−トリス（２−メチル−５−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒ
ドロ式ジフェニル）ブタンジホスファイト、テトラ（０
１２〜Ｃ１５混合アルキル）　−４，４“−イソプロピ
リデンジフェニルジホスファイト、テトラ（トリデシル
）−４，４°−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔｅ
ｒｔ−ブチルフェノール）ジホスファイト、トリス（３
，５−ジーｔｅｒｔ−ブチルー４−ヒドロキシフェニル
〉ホスファイト、トリス（モノ・ジ混合ノニルフェニル
）ホスファイト、水素化−４，４゛−イソプロピリデン
ジフェノールポリホスファイＩへ、ビス（オクチルフェ
ニル）・ビス［４，４’−ブチリデンビス（３−メチル
−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）］・１．６−ヘキ
サンオールジホスファイト、フェニル・４，４゛−イソ
プロピリデンジフェノール・ペンタエリスリトールジホ
スファイト、ビス（２，４−ジーｔｅ已−ブチルフェニ
ル）ペンタエリスリトールジホスアイト、ビス＜２，６
−シーｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェニル）ペンタ
エリスリトールジホスファイト、トリス［４，４°−イ
ソプロピリデンビス（２−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール
）］ホスファイ１〜、フェニル・ジイソデシルホスファ
イト、ジくノニルフェニル）ペンタエリスリトールジホ
スファイト、トリス（１，３−ジ−ステアロイルオキシ
イソプロピル）ホスファイト、４，４°−イソプロピリ
デンビス（２−ｔｅ已−ブチルフェノール）・ジ（ノニ
ルフェニル）ホスファイト、９，１０−シーヒドロ−９
〜オキサ−９−オキサ−１０−ホスファフェナンスレン
−１０−オキサイド、テトラキス（２，４−ジーｔｅｒ
ｔ−ブチルフェニル）　−４，４°−ビフェニレンジホ
スファイトなどが挙げられる。

またビス（ジアルキルフェニル〉ペンタエリスリトール
ジホスファイトエステルは、下記の式（１）で示される
スピロ型ないし式（２）で示されるケージ形のものも使
用される。通常はこのようなホスファイトエステルを製
造する方法から生じる経済的理由のために両異性体の混
合物が最も多く使用される。

ここで、Ｒ１、Ｒ２は炭素原子数１〜９のアルキル基と
くに分枝のあるアルキル基なかでもｔｅｒｔ−ブチル基
が好ましく、またフェニル基におけるその置換位置は２
，４位が最も好ましい。好適なホスファイトエステルは
ビス（２，４−ジーｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ペンタ
エリスリトールジホスファイ１〜である。

これらの有機フォスファイト系安定剤は、単独であるい
は組合せて用いられる。

本発明に係るシャフトを構成するポリオレフィン組成物
では、上記のような有機フォスファイト系安定剤（Ｃ）
は、ポリオレフィン（Ａ）１００重量部に対して０．０
０５〜５重量部、好ましくは０．０１〜０．５重量部さ
らに好ましくは０．０５〜０．２重量部の量で用いられ
る。

−チーエーテル方１“　ＩＦ 本発明に係るポリオレフィン製シャフトを構成するポリ
オレフィン組成物は、前記ポリオレフィン（Ａ＞に加え
て、有機子オニーチル系安定剤（Ｆ）を含んでも良い。

有機チオエーテル系安定剤としては、従来公知のものが
特に制限されることなく用いられるが、具体的には、以
下のような化合物が用いられる。

ジラウリル−、シミリスチル−、ジステアリル−などの
ジアルキルチオジプロピオネ−１・及びブチル−、オク
チル−、ラウリル−、ステアリル−などのアルキルチオ
プロピオン酸の多価アルコール（例えばグリセリン、ト
リメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタ
エリスリトール、トリスヒドロキシエチルイソシアヌレ
ート）のエステル（例えばペンタエリスリトールテトラ
ラＴンリルチオブロピオネ−１〜）が挙（ヂられる。

さらに具体的には、ジラウリルチオジプロピオネート、
シミリスチルチオジプロピオネート、ジステアリルチオ
ジプロピオネート、ラウリルステアリルチオジプロピオ
ネート、ジステアリルチオジブチレートなど。

これらの有機ヂオエーデル系安定剤は、単独であるいは
組合せて用いられる。

本発明に係るシャフトを構成するポリオレフィン組成物
では、上記のような有機子オニーチル系安定剤（Ｆ）は
、ポリオレフィン（Ａ）１００重量部に対して０．００
５〜５重量部、好ましくは０．０１〜０．５重量部さら
に好ましくは０．０５〜０．２重量部の量で用いられる
。

本発明に係るシャフトを構成するポリオレフィン組成物
に、前述のポリオレフィン（Ａ）に加えて、フェノール
系安定剤（Ｄ）、有機フォスファイト系安定剤（Ｅ）、
有機チオエーテル系安定剤（Ｆ）、もしくはこれらのう
ちの複数を含ませれば、射出成形時の熱安定性および長
期耐熱安定性が向上するが、さらに後述する高級脂肪酸
の金属塩（Ｇ）を安定剤として加えると、さらに射出成
形時の熱安定性および長期耐熱安定性に優れたポリオレ
フィン製シャフトが得られる。

￥　２−　の令　塩（Ｇ 本発明に係るシャフトを構成するポリオレフィン組成物
は、前記ポリオレフィン（Ａ）に加えて、高級脂肪酸の
金属塩（Ｇ）を含んでいる。

高級脂肪酸の金属塩としては、ステアリン酸、オレイン
酸、ラウリン酸、カプリン酸、アラキシン酸、パルミチ
ン酸、ベヘニン酸などの高級脂肪酸のマグネシウム塩、
カルシウム塩、バリウム塩などのアルカリ土類金属塩、
カドミウム塩、亜鉛塩、鉛塩、ナトリウム塩、カリウム
塩、リチュウム塩などのアルカリ金属塩などが用いられ
る。具体的には、以下のような化合物が用いられる。

ステアリン酸マグネシウム、ラウリン酸マグネシウム、
バルミチン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、
オレイン酸カルシウム、ラウリン酸カルシウム、ステア
リン酸バリウム、オレイン酸バリウム、ラウリン酸バリ
ウム、アラキシン酸バリウム、ベヘニン酸バリウム、ス
テアリン酸亜鉛、オレイン酸亜鉛、ラウリン酸亜鉛、ス
テアリン酸カリウム、ステアリン酸ナトリウム、パルミ
チン酸ナトリウム、ラウリン酸すＩ・リウム、ステアリ
ン酸カリウム、ラウリン酸カリウム、１２−ヒドロキシ
ステアリン酸カルシウムなど。

これらの高級脂肪酸の金属塩は、単独であるいは組合せ
て用いられる。

本発明に係るシャツＩ・を構成するポリオレフィン組成
物では、上記のような高級脂肪酸の金属塩（Ｅ）は、ポ
リオレフィン（Ａ＞１００重量部に対して０．００５〜
５重量部、好ましくは０．０１〜０，５重量部さらに好
ましくは０．０５〜０．２重量部の量で用いられる。

なお、本発明では、シャフトを構成するポリオレフィン
組成物には、上記の成分に加えてたとえば耐熱安定剤、
耐候安定剤、顔料、染料、滑剤、難燃剤、中性子遮蔽剤
等、通常、ポリオレフィンに添加混合される配合剤を本
発明の目的を損わない範囲で添加することができる。

光肌例分釆 以上説明してきたように、このような本発明に係るポリ
オレフィン製シャフトによれば、超高分子量ポリオレフ
ィンが本来具備する優れた機械的性質を損うことなく、
かつ層状剥離を生ずることなく、ポリオレフィン組成物
を射出成形することによって簡単に得られるので、耐摩
耗性、耐熱性、耐衝撃性、ないし摺動性に優れたシャフ
トを、比較的′安価に得ることが可能になる。しかも本
発明によれば、ポリオレフィン組成物を射出成形するこ
とによって得られたポリオレフィン製シャフト単体で十
分な摺動性を有するため、摺動性を高めるために、モリ
ブデンコート等する必要もないと共に、潤滑剤を別途供
給ないし含油させる必要もない。さらに、本発明に係る
ポリオレフィン製シャフトは、耐摩耗性、耐熱性、耐衝
撃性、ないし摺動性に優れていることから、シャフトに
おける摺動部での損耗が生じ難く、しかも機器内部の温
度上昇あるいは摺動摩擦による温度上昇等によっても、
シャフトとそれを摺動自在に取り付ける軸受との摺動性
、もしくはシャフトとそれに摺動自在に取付けられる摺
動体との摺動性が悪くなったりすることがないと共に、
ノイズも極力抑制できる。したがって、このようなシャ
フトをＶＴＲ等の各種精密機器もしくはその他の一般機
器に用いた場合には、これらの機器の軽量化、低コスト
化、低ノイズ化を図ることが可能になる。

代理人　　弁理士　　鈴　木　俊一部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）１３５℃デカリン溶媒中で測定した極限粘度が１０
   〜４０ｄｌ／ｇである超高分子量ポリオレフィンと、１
   ３５℃デカリン溶媒中で測定した極限粘度が０．１〜５
   ｄｌ／ｇである低分子量ないし高分子量ポリオレフィン
   とから実質的になり、（ｉ）上記超高分子量ポリオレフ
   ィンは、該超高分子量ポリオレフィンと上記低分子量な
   いし高分子量ポリオレフィンとの総重量に対し、１５〜
   ４０重量％の範囲にあり、（ｉｉ）１３５℃デカリン溶
   媒中で測定した極限粘度［η］＿ｃが３．５〜１５ｄｌ
   ／ｇの範囲にあり、（ｉｉｉ）溶解トルクＴが４．５ｋ
   ｇ・ｃｍ以下の範囲にあるポリオレフィンを少なくとも
   含むポリオレフィン組成物を射出成形して得られるポリ
   オレフィン製シャフト。 ２）上記ポリオレフィンは、マグネシウム、チタンおよ
   びハロゲンを必須成分とする高活性チタン触媒成分（イ
   ）および有機アルミニウム化合物触媒成分（ロ）から形
   成されるチーグラー型触媒の存在下に、少なくとも１つ
   の重合工程においてオレフィンを重合させて極限粘度が
   １０〜４０ｄｌ／ｇの超高分子量ポリオレフィンを生成
   させ、その他の重合工程において水素の存在下にオレフ
   ィンを重合させて極限粘度が０．１〜５ｄｌ／ｇの低分
   子量ないし高分子量のポリオレフィンを生成させる多段
   階重合法によって製造されたものである特許請求の範囲
   第１項に記載のポリオレフィン製シャフト。 ３）上記ポリオレフィン組成物は、摺動性充填剤を含む
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に
   記載のポリオレフィン製シャフト。 ４）上記摺動性充填剤が、グラファイト、フッ素樹脂粉
   末、フッ化モリブデン、硫化モリブテンまたはポリフェ
   ニレンサルファイド樹脂粉末である特許請求の範囲第３
   項に記載のポリオレフィン製シャフト。 ５）上記ポリオレフィン組成物は、繊維状充填剤を含む
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項から第４項のい
   ずれかに記載のポリオレフィン製シャフト。 ６）上記繊維状充填剤が、ガラス繊維、カーボン繊維、
   ボロン繊維、チタン酸カリウィスカー、石綿、金属繊維
   、アラミド繊維、ポリエステル繊維またはポリアミド繊
   維である特許請求の範囲第５項に記載のポリオレフィン
   製シャフト。 ７）上記ポリオレフィン組成物は、安定剤を含むことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項から第６項のいずれか
   に記載のポリオレフィン製シャフト。 ８）上記安定剤が、フェノール系安定剤、有機フォスフ
   ァイト系安定剤、有機チオエーテル系安定剤、または高
   級脂肪酸の金属塩である特許請求の範囲第７項に記載の
   ポリオレフィン製シャフト。