(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クリーンルーム内で使用される電線であり、ポリ塩化ビニル樹脂にそのポリ塩化ビニル樹脂と相溶性のあるポリマーを可塑剤として含有させたポリ塩化ビニル系樹脂と、そのポリ塩化ビニル系樹脂の熱劣化を防止するための、カルシウム石鹸、亜鉛石鹸、ハイドロタルサイトから選ばれた１種類あるいは２種類以上の化合物とを含有し、他の添加物として、鉛化合物及び融点が１００℃以下のβ−ジケトン化合物のいずれをも含有しないポリ塩化ビニル系樹脂組成物からなる被覆層を有することを特徴とするポリ塩化ビニル系樹脂組成物被覆電線。
【請求項２】
クリーンルーム内で使用される電線であり、ポリ塩化ビニル樹脂に分子量５００以上の液状の可塑剤を含有させたポリ塩化ビニル系樹脂と、そのポリ塩化ビニル系樹脂の熱劣化を防止するための、カルシウム石鹸、亜鉛石鹸、ハイドロタルサイトから選ばれた１種類あるいは２種類以上の化合物とを含有し、他の添加物として、鉛化合物及び融点が１００℃以下のβ−ジケトン化合物のいずれをも含有しないポリ塩化ビニル系樹脂組成物からなる被覆層を有することを特徴とするポリ塩化ビニル系樹脂組成物被覆電線。
【請求項３】
ポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して、カルシウム石鹸、亜鉛石鹸、ハイドロタルサイトから選ばれた１種類あるいは２種類以上の化合物を５〜２０重量部含有する請求項１又は２に記載のポリ塩化ビニル系樹脂組成物被覆電線。
【請求項４】
クリーンルーム内で使用され、外周に保護被覆層を有するケーブルであり、ポリ塩化ビニル樹脂にそのポリ塩化ビニル樹脂と相溶性のあるポリマーを可塑剤として含有させたポリ塩化ビニル系樹脂と、そのポリ塩化ビニル系樹脂の熱劣化を防止するための、カルシウム石鹸、亜鉛石鹸、ハイドロタルサイトから選ばれた１種類あるいは２種類以上の化合物とを含有し、他の添加物として、鉛化合物及び融点が１００℃以下のβ−ジケトン化合物のいずれをも含有しないポリ塩化ビニル系樹脂組成物からなる保護被覆層を有することを特徴とするポリ塩化ビニル系樹脂組成物被覆ケーブル。
【請求項５】
クリーンルーム内で使用され、外周に保護被覆層を有するケーブルであり、ポリ塩化ビニル樹脂に分子量５００以上の液状の可塑剤を含有させたポリ塩化ビニル系樹脂と、そのポリ塩化ビニル系樹脂の熱劣化を防止するための、カルシウム石鹸、亜鉛石鹸、ハイドロタルサイトから選ばれた１種類あるいは２種類以上の化合物とを含有し、他の添加物として、鉛化合物及び融点が１００℃以下のβ−ジケトン化合物のいずれをも含有しないポリ塩化ビニル系樹脂組成物からなる保護被覆層を有することを特徴とするポリ塩化ビニル系樹脂組成物被覆ケーブル。
【請求項６】
ポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して、カルシウム石鹸、亜鉛石鹸、ハイドロタルサイトから選ばれた１種類あるいは２種類以上の化合物を５〜２０重量部含有する請求項４又は５に記載のポリ塩化ビニル系樹脂組成物被覆ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はクリーンルーム内で使用されるポリ塩化ビニル系樹脂組成物被覆電線及びケーブル、特に、分子状汚染物質の発生を抑止できるポリ塩化ビニル系樹脂組成物被覆電線及びケーブルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体や液晶デバイス製造装置の高集積化に伴い、基板、特にシリコンウェハに対する塵埃の付着に加えて、有機物からなる分子状汚染物質（Ａｉｒｂｏｒｎｅ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｏｎｔａｍｉｎａｎｔｓ：ＡＭＣｓ）の吸着による汚染が問題になっている。ＡＭＣｓの発生源として、クリーンルームの内装材料などに加えてクリーンルーム設備機械やクリーンルーム内に設置する各種半導体や液晶デバイス製造装置に使用している電線・ケーブルが指摘されている。
【０００３】
従来から広く使われているポリ塩化ビニル系樹脂組成物被覆電線・ケーブルでは可塑剤がＡＭＣｓの主源になっている。この可塑剤を蒸気圧の低い高分子量のものに代えるとＡＭＣｓは大幅に低減することが知られている（例えば、ＰＣＴ／ＪＰ９８／１２９６）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、最近、環境負荷の小さなポリ塩化ビニル系樹脂組成物被覆電線として需要が増加している非鉛ポリ塩化ビニル系樹脂組成物被覆電線（安定剤として鉛化合物を含まないポリ塩化ビニル系樹脂組成物被覆電線）では可塑剤を対策してもＡＭＣｓの発生が多くクリーンルーム内での使用が困難であった。
【０００５】
本発明の目的は、ＡＭＣｓの発生を抑止することにより、特に、半導体や液晶デバイス製造などを目的とするクリーンルーム内での使用に適したポリ塩化ビニル系樹脂組成物被覆電線及びケーブルを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、クリーンルーム内で使用される電線・ケーブルであり、ポリ塩化ビニル樹脂にそのポリ塩化ビニル樹脂と相溶性のあるポリマーを可塑剤として含有させたポリ塩化ビニル系樹脂と、そのポリ塩化ビニル系樹脂の熱劣化を防止するための、カルシウム石鹸、亜鉛石鹸、ハイドロタルサイトから選ばれた１種類あるいは２種類以上の化合物とを含有し、他の添加物として、鉛化合物及び融点が１００℃以下のβ−ジケトン化合物のいずれをも含有しないポリ塩化ビニル系樹脂組成物からなる被覆層を有することを特徴とするポリ塩化ビニル系樹脂組成物被覆電線・ケーブルであり、また他のポリ塩化ビニル系樹脂として、ポリ塩化ビニル樹脂に分子量５００以上の液状の可塑剤を含有させたポリ塩化ビニル系樹脂を用いるようにしてもよい。
【０００７】
本発明においてポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して、カルシウム石鹸、亜鉛石鹸、ハイドロタルサイトから選ばれた１種類あるいは２種類以上の化合物を５〜２０重量部含有してもよい。
【０００８】
本発明者らは非鉛ポリ塩化ビニル系樹脂組成物被覆電線から発生するＡＭＣｓの分析を鋭意行った結果、カルシウムや亜鉛などの金属を含む安定剤に対して、専ら安定化助剤として併用されるβ-ジケトン化合物がＡＭＣｓ発生の原因になりうることを見出した。このβ-ジケトン化合物は一般にポリ塩化ビニル系樹脂の熱劣化時の着色を防止する作用があり、一般式Ｒ・ＣＯ・ＣＨ2・ＣＯ・Ｒ′で表されるものである（ここで、Ｒ、Ｒ′は炭化水素または炭化水素に酸素や塩素が入った基、または炭化ふっ素である）。さらに詳細に調べたところ、ジベンゾイルメタン（融点：７８℃）やステアロイルベンゾイルメタン（融点：５６℃）に代表される融点１００℃以下のβ−ジケトン化合物が主にアウトガスの原因になることが分った。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明において、ベースポリマとしてポリ塩化ビニル樹脂を使用するときの可塑剤としては、ＡＭＣｓの主要因になるジ−（２−エチルヘキシル）フタレートなど低分子量の液体可塑剤の使用は避けるべきであり、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）などポリ塩化ビニル樹脂と相溶性のあるポリマーを可塑剤としてブレンドすることが好ましい。
【００１０】
液状の可塑剤を用いるときには、ＡＭＣｓの観点から分子量が５００以上の可塑剤を使う必要があり、そのようなものとしては、トリ−（２−エチルヘキシル）トリメリテート（分子量５４７）、トリ−ｎ−オクチル・トリメリテート（分子量５４７）、トリイソデシル・トリメリテート（分子量６３０）、トリイソオクチル・トリメリテート（分子量５４６）、ジトリデシル・フタレート（分子量５３０）などを挙げることができるが、これらに限るものではなく、また２種類以上の可塑剤を併用することもできる。可塑剤の添加量は、電線の種類によって異なるので特に規定しないが、およそポリ塩化ビニル樹脂１００重量に対し３０〜１５０重量部である。
【００１１】
本発明においては、軟質のエチレン系ポリマーであるＥＶＡ、エチレン−アクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）、塩素化ポリエチレンなどに塩化ビニルをグラフト共重合した材料をベースポリマーとして使用することもできる。
【００１２】
本発明においては、ポリ塩化ビニル系樹脂の熱劣化を防止するため、カルシウム石鹸、亜鉛石鹸、ハイドロタルサイトから選ばれた化合物を１種類または２種類以上配合する必要がある。ここで、カルシウム石鹸、亜鉛石鹸とはステアリン酸、ラウリン酸、リシノール酸、オクチル酸に代表される高級脂肪酸のカルシウム塩、亜鉛塩である。なお、本発明の趣旨からして、上記した金属を含む安定剤に加えて、鉛系以外の金属石鹸を加えることができる。また、ハイドロタルサイトの化学組成は塩基性マグネシウム・アルミニウム・ハイドロオキシ・カーボネート・ハイドレートである。これらの金属を含む安定剤としての上記化合物の添加量は、耐熱性や成形加工性によって増減するが、およそポリ塩化ビニル系樹脂１００重量に対し５〜２０重量部の範囲が好ましく、５重量部未満では耐熱性を付与する効果が小さく、２０重量部を越えると滑性が大きくなり過ぎてコンパウンドの混練加工性が低下する傾向にある。
【００１３】
本発明のポリ塩化ビニル系樹脂組成物には定法に従って、滑剤、充填剤、難燃助剤、着色剤、酸化防止剤、防蟻剤、防鼠剤、加工助剤、耐候付与剤、発泡剤などを加えることができる。また、有機過酸化物を用いて架橋性のポリマ組成物とすることもでき、更には組成物被覆層に電子線を照射して架橋しても良い。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の実施例を比較例と対比して説明する。
（実施例１）
ポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度１３００）１００重量部、ＮＢＲ（アクリロニトリル含有量４１重量％、ムーニ粘度８０）１００重量部、ステアリン酸カルシウム４重量部、ハイドロタルサイト６重量部、焼成クレー１０重量部、三酸化アンチモン６重量部、テトラキス−［メチレン−３−（３′，５′−ジ−第３−ブチル−４′−ヒドロキシフェニルプロピオネート）メタン０．３重量部をインターミックスに投入し、混練してコンパウンドを作製した。
【００１５】
このコンパウンドをスズめっき軟銅線（導体サイズ：２４ＡＷＧ）の上に、１７０℃の押出機で厚さ０．４５mmに押出被覆して絶縁被覆を形成し、絶縁電線を製造した。この絶縁電線を綿糸介在紐上に６本撚り合わせ、抑え巻紙テープを施した上から前記コンパウンドを１７０℃の押出機で厚さ０．８５mmに押出被覆して保護被覆を形成し、ケーブルを製造した。
【００１６】
図１は、絶縁電線の断面説明図であり、１は導体、２は絶縁被覆、３は絶縁電線である。図２はケーブルの断面説明図であり、３は絶縁電線、４は介在紐、５は抑え巻テープ、６は保護被覆である。
（実施例２）
ポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度１３００）１００重量部、ＥＶＡ（酢酸ビニル含有量６０重量％、メルトフローレート５０）１００重量部、ステアリン酸カルシウム２重量部、ステアリン酸亜鉛２重量部、ハイドロタルサイト６重量部、焼成クレー１０重量部、三酸化アンチモン６重量部、テトラキス−［メチレン−３−（３′，５′−ジ−第３−ブチル−４′−ヒドロキシフェニルプロピオネート）メタン０．３重量部をインターミックスに投入し、混練してコンパウンドを作製した。
【００１７】
このコンパウンドをスズめっき軟銅線（導体サイズ：２４ＡＷＧ）の上に、１７０℃の押出機で厚さ０．４５mmに押出被覆し絶縁電線を製造した。この絶縁電線を綿糸介在紐上に６本撚り合わせ、抑え巻紙テープを施した上から前記コンパウンドを１７０℃の押出機で厚さ０．８５mmに押出被覆して保護被覆を形成し、ケーブルを製造した。
（実施例３）
塩素化ポリエチレン−塩化ビニルグラフト共重合体（塩素化ポリエチレンの塩素量３５重量％、塩化ビニルグラフト量５０重量％）１００重量部、ステアリン酸カルシウム５重量部、ステアリン酸亜鉛５重量部、焼成クレー１０重量部、三酸化アンチモン６重量部、テトラキス−［メチレン−３−（３′，５′−ジ−第３−ブチル−４′−ヒドロキシフェニルプロピオネート）メタン０．３重量部をインターミックスに投入し、混練してコンパウンドを作製した。
【００１８】
このコンパウンドをスズめっき軟銅線（導体サイズ：２４ＡＷＧ）の上に、１７０℃の押出機で厚さ０．４５mmに押出被覆し絶縁電線を製造した。この絶縁電線を綿糸介在紐上に６本撚り合わせ、抑え巻紙テープを施した上から前記コンパウンドを１７０℃の押出機で厚さ０．８５mmに押出被覆して保護被覆を形成し、ケーブルを製造した。
（実施例４）
ポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度１３００）１００重量部、ジトリデシルフタレート（分子量５３０）８０重量部、ステアリン酸カルシウム２重量部、ステアリン酸亜鉛２重量部、ハイドロタルサイト６重量部、焼成クレー１０重量部、三酸化アンチモン６重量部、テトラキス−［メチレン−３−（３′，５′−ジ−第３−ブチル−４′−ヒドロキシフェニルプロピオネート）メタン０．３重量部をインターミックスに投入し、混練してコンパウンドを作製した。
【００１９】
このコンパウンドをスズめっき軟銅線（導体サイズ：２４ＡＷＧ）の上に、１７０℃の押出機で厚さ０．４５mmに押出被覆し絶縁電線を製造した。この絶縁電線を綿糸介在紐上に６本撚り合わせ、抑え巻紙テープを施した上から前記コンパウンドを１７０℃の押出機で厚さ０．８５mmに押出被覆して保護被覆を形成し、ケーブルを製造した。
（実施例５）
ポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度１３００）１００重量部、トリ−（２−エチルヘキシル）トリメリテート（分子量５４７）８０重量部、ステアリン酸亜鉛４重量部、ハイドロタルサイト６重量部、焼成クレー１０重量部、三酸化アンチモン６重量部、テトラキス−［メチレン−３−（３′，５′−ジ−第３−ブチル−４′−ヒドロキシフェニルプロピオネート）メタン０．３重量部をインターミックスに投入し、混練してコンパウンドを作製した。
【００２０】
このコンパウンドをスズめっき軟銅線（導体サイズ：２４ＡＷＧ）の上に、１７０℃の押出機で厚さ０．４５mmに押出被覆し絶縁電線を製造した。この絶縁電線を綿糸介在紐上に６本撚り合わせ、抑え巻紙テープを施した上から前記コンパウンドを１７０℃の押出機で厚さ０．８５mmに押出被覆して保護被覆を形成し、ケーブルを製造した。
（実施例６）
ポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度１３００）１００重量部、トリ−（２−エチルヘキシル）トリメリテート（分子量５４７）８０重量部、ステアリン酸カルシウム２重量部、ステアリン酸亜鉛２重量部、ハイドロタルサイト６重量部、ビス（４−メチルベンゾイル）メタン（融点１２５℃）１重量部、焼成クレー１０重量部、三酸化アンチモン６重量部、テトラキス−［メチレン−３−（３′，５′−ジ−第３−ブチル−４′−ヒドロキシフェニルプロピオネート）メタン０．３重量部をインターミックスに投入し、混練してコンパウンドを作製した。
【００２１】
このコンパウンドをスズめっき軟銅線（導体サイズ：２４ＡＷＧ）の上に、１７０℃の押出機で厚さ０．４５mmに押出被覆し絶縁電線を製造した。この絶縁電線を綿糸介在紐上に６本撚り合わせ、抑え巻紙テープを施した上から前記コンパウンドを１７０℃の押出機で厚さ０．８５mmに押出被覆して保護被覆を形成し、ケーブルを製造した。
（実施例７）
ポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度１３００）１００重量部、トリ−（２−エチルヘキシル）トリメリテート（分子量５４７）８０重量部、ステアリン酸カルシウム２重量部、ステアリン酸亜鉛２重量部、ハイドロタルサイト６重量部、ビス（４−メトキシベンゾイル）メタン（融点１４０℃）１重量部、焼成クレー１０重量部、三酸化アンチモン６重量部、テトラキス−［メチレン−３−（３′，５′−ジ−第３−ブチル−４′−ヒドロキシフェニルプロピオネート）メタン０．３重量部をインターミックスに投入し、混練してコンパウンドを作製した。
【００２２】
このコンパウンドをスズめっき軟銅線（導体サイズ：２４ＡＷＧ）の上に、１７０℃の押出機で厚さ０．４５mmに押出被覆し絶縁電線を製造した。この絶縁電線を綿糸介在紐上に６本撚り合わせ、抑え巻紙テープを施した上から前記コンパウンドを１７０℃の押出機で厚さ０．８５mmに押出被覆して保護被覆を形成し、ケーブルを製造した。
（比較例１）
ポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度１３００）１００重量部、ジ−（２−エチルヘキシル）フタレート（分子量３９１）８０重量部、ステアリン酸カルシウム２重量部、ステアリン酸亜鉛２重量部、ハイドロタルサイト６重量部、ジベンゾイルメタン（融点７８℃）１重量部、焼成クレー１０重量部、三酸化アンチモン６重量部、テトラキス−［メチレン−３−（３′，５′−ジ−第３−ブチル−４′−ヒドロキシフェニルプロピオネート）メタン０．３重量部をインターミックスに投入し、混練してコンパウンドを作製した。
【００２３】
このコンパウンドをスズめっき軟銅線（導体サイズ：２４ＡＷＧ）の上に、１７０℃の押出機で厚さ０．４５mmに押出被覆し絶縁電線を製造した。この絶縁電線を綿糸介在紐上に６本撚り合わせ、抑え巻紙テープを施した上から前記コンパウンドを１７０℃の押出機で厚さ０．８５mmに押出被覆して保護被覆を形成し、ケーブルを製造した。
（比較例２）
ポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度１３００）１００重量部、トリ−（２−エチルヘキシル）トリメリテート（分子量５４７）８０重量部、ステアリン酸カルシウム２重量部、ステアリン酸亜鉛２重量部、ハイドロタルサイト６重量部、ジベンゾイルメタン（融点７８℃）１重量部、焼成クレー１０重量部、三酸化アンチモン６重量部、テトラキス−［メチレン−３−（３′，５′−ジ−第３−ブチル−４′−ヒドロキシフェニルプロピオネート）メタン０．３重量部をインターミックスに投入し、混練してコンパウンドを作製した。
【００２４】
このコンパウンドをスズめっき軟銅線（導体サイズ：２４ＡＷＧ）の上に、１７０℃の押出機で厚さ０．４５mmに押出被覆し絶縁電線を製造した。この絶縁電線を綿糸介在紐上に６本撚り合わせ、抑え巻紙テープを施した上から前記コンパウンドを１７０℃の押出機で厚さ０．８５mmに押出被覆して保護被覆を形成し、ケーブルを製造した。
（比較例３）
ポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度１３００）１００重量部、ＥＶＡ（酢酸ビニル含有量６０重量％、メルトフローレート５０）１００重量部、ステアリン酸カルシウム２重量部、ステアリン酸亜鉛２重量部、ハイドロタルサイト６重量部、ステアロイルベンゾイルメタン（融点５６℃）、焼成クレー１０重量部、三酸化アンチモン６重量部、テトラキス−［メチレン−３−（３′，５′−ジ−第３−ブチル−４′−ヒドロキシフェニルプロピオネート）メタン０．３重量部をインターミックスに投入し、混練してコンパウンドを作製した。
【００２５】
このコンパウンドをスズめっき軟銅線（導体サイズ：２４ＡＷＧ）の上に、１７０℃の押出機で厚さ０．４５mmに押出被覆し絶縁電線を製造した。この絶縁電線を綿糸介在紐上に６本撚り合わせ、抑え巻紙テープを施した上から前記コンパウンドを１７０℃の押出機で厚さ０．８５mmに押出被覆して保護被覆を形成し、ケーブルを製造した。
【００２６】
実施例１〜７及び比較例１〜３の各ケーブルから保護被覆を２ｇ剥ぎ取り、ＡＭＣｓ測定用の試料とした。
【００２７】
ＡＭＣｓの測定はＪＡＣＡ  Ｎｏ．３４−１９９９「クリーンルーム構成材料から発生する分子状汚染物質の測定方法指針」の附属書２「ダイナミックヘッドスペース-スクリーニングテスト法」に基づき、附属書７「ガスクロマトグラフ法」に従った。試料の加熱温度は１２０℃、１時間とし、ガスクロには内径０．２５mm、ジメチルポリシロキサンコーティング(コーティング厚０．２５μｍ)、長さ６０ｍのキャピラリーカラムを使用した。カラムの昇温プログラムは４０℃から２８０℃まで１０℃／分で加熱し、その後４０分保持した。この操作によって、質量分析器で検出した物質をすべて、基準物質であるｎ−デカンと仮定し、ｎ−デカンの検量線からｎ−デカン換算の発生ガス量を求め、これをＡＭＣｓと見なした。ＡＭＣｓの判定基準としては、ポリ塩化ビニル系樹脂被覆材料１ｇ当りの発生ガス量が２０００μｇ以下の材料を合格とした。
【００２８】
実施例１〜７及び比較例１〜３の各ポリ塩化ビニル系樹脂組成物の配合組成及び測定結果を表１に示す。本発明の実施例１〜７は発生ガス量がいずれも合格圏内にある。これに対し、分子量の低い可塑剤を用いた比較例１、分子量は高いが融点が１００℃以下のβ−ジケトン化合物を用いた比較例２および３ではアウトガスが非常に多く、不合格である。
【００２９】
【表１】
0003967094.tif 000002
【００３０】
【発明の効果】
以上説明してきた通り、カルシウム石鹸、亜鉛石鹸、ハイドロタルサイトから選ばれた１種類あるいは２種類以上の化合物を含み、鉛化合物と融点が１００℃以下のβ−ジケトン化合物を含まないポリ塩化ビニル系樹脂組成物を被覆した本発明の電線・ケーブルは分子状汚染物質（ＡＭＣｓ）が従来のポリ塩化ビニル系樹脂組成物を被覆した電線・ケーブルより少なく、半導体や精密加工産業におけるクリーンルーム内での使用に好適であり、その工業的価値はきわめて高いと言える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を絶縁電線に適用した実施の形態の断面説明図。
【図２】本発明をケーブルに適用した実施の形態の断面説明図。
【符号の説明】
１  導体
２  絶縁被覆
３  絶縁電線
４  介在紐
５  抑え巻テープ
６  保護被覆
【図１】
0003967094.tif 000003
【図２】
0003967094.tif 000004