JP2002352629A - ポリ塩化ビニル系樹脂組成物被覆電線・ケーブル - Google Patents

ポリ塩化ビニル系樹脂組成物被覆電線・ケーブル

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JP2002352629A JP2001160047A JP2001160047A JP2002352629A JP 2002352629 A JP2002352629 A JP 2002352629A JP 2001160047 A JP2001160047 A JP 2001160047A JP 2001160047 A JP2001160047 A JP 2001160047A JP 2002352629 A JP2002352629 A JP 2002352629A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】AMCs(Airborne Molecul
ar Contaminants)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・ケーブルの提供。 【解決手段】ポリ塩化ビニル系樹脂及びカルシウム石
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有し、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
有するポリ塩化ビニル系樹脂組成物被覆電線・ケーブ
ル。

Description

【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・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・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(A
irborne Molecular Contamin
ants: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AM
Cs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・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、ポリ塩化ビニル系樹脂及びカルシウム石
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有し、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・ケーブルを提供する。
【0007】本発明において使用されるポリ塩化ビニル
系樹脂組成物には、分子量500以上の液状可塑剤を含
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(NB
R)、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130
0)100重量部、NBR(アクリロニトリル含有量4
1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130
0)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130
0)100重量部、ジトリデシルフタレート(分子量5
30)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130
0)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130
0)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130
0)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130
0)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130
0)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7
8℃)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130
0)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0.2
5mm、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2
80℃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】
【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
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08L 101/00 C08L 101/00 H01B 3/44 H01B 3/44 B (72)発明者 渡辺 清 茨城県日立市日高町5丁目1番1号 日立 電線株式会社総合技術研究所内 (72)発明者 伊藤 宏幸 茨城県日立市日高町5丁目1番1号 日立 電線株式会社日高工場内 (72)発明者 斉藤 美佐子 東京都港区赤坂五丁目3番6号 TBS放 送センター 東京エレクトロン株式会社内 (72)発明者 林 輝幸 東京都港区赤坂五丁目3番6号 TBS放 送センター 東京エレクトロン株式会社内 (72)発明者 平山 直也 東京都港区赤坂五丁目3番6号 TBS放 送センター 東京エレクトロン株式会社内 (72)発明者 小林 貞雄 東京都新宿区西新宿一丁目25番1号 大成 建設株式会社内 (72)発明者 若山 恵英 東京都新宿区西新宿一丁目25番1号 大成 建設株式会社内 Fターム(参考) 4J002 BD041 BD051 BN031 BN071 DE286 EG036 EG046 EH087 EH147 FD027 FD066 GQ01 5G305 AA02 AB35 BA22 CA03 CB27 CC11 CD09 5G309 RA10 RA12

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】クリーンルーム内で使用される電線・ケー
    ブルであり、ポリ塩化ビニル系樹脂及びカルシウム石
    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有し、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。
  2. 【請求項2】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記載のポリ塩化ビニル系樹脂組
    成物被覆電線・ケーブル。
  3. 【請求項3】前記ポリ塩化ビニル系樹脂は、ポリ塩化ビ
    ニル樹脂である請求項1記載のポリ塩化ビニル系樹脂組
    成物被覆電線・ケーブル。
  4. 【請求項4】前記ポリ塩化ビニル系樹脂組成物は、可塑
    剤としてポリ塩化ビニル樹脂と相溶性のあるポリマーを
    含有する請求項3記載のポリ塩化ビニル系樹脂組成物被
    覆電線・ケーブル。
  5. 【請求項5】前記ポリ塩化ビニル系樹脂組成物は可塑剤
    として分子量500以上の液状可塑剤を含有する請求項
    3記載のポリ塩化ビニル系樹脂組成物被覆電線・ケーブ
    ル。
  6. 【請求項6】前記ポリ塩化ビニル系樹脂は、塩化ビニル
    に軟質のエチレン系ポリマーをグラフト共重合したポリ
    マーである請求項1記載のポリ塩化ビニル系樹脂組成物
    被覆電線・ケーブル。
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