JP3477083B2

JP3477083B2 - 難燃性塩化ビニル樹脂成形体

Info

Publication number: JP3477083B2
Application number: JP26736098A
Authority: JP
Inventors: 健治渡辺; 宗彦折谷
Original assignee: Takiron Co Ltd
Current assignee: Takiron Co Ltd
Priority date: 1998-09-04
Filing date: 1998-09-04
Publication date: 2003-12-10
Anticipated expiration: 2018-09-04
Also published as: JP2000080230A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＦＭ規格（ファク
トリー・ミューチアル・リサーチ・コーポレーションの
定める難燃性の評価基準）を満足する難燃性塩化ビニル
樹脂成形体に関する。

【０００２】

【従来の技術】塩化ビニル樹脂は成形性が良く、機械的
強度が高く、安価であって、耐薬品性が良好であるた
め、工業用材料、特に耐食工業用材料として半導体製造
装置をはじめ、あらゆる分野に広く利用されている。

【０００３】通常の塩化ビニル樹脂は塩素化度が５６〜
５７％であり、このように塩素をかなり多量に含むため
難燃性を有すると言われている。しかしながら、塩化ビ
ニル樹脂の成形体を半導体製造装置等に用いると、火災
が発生したときに該樹脂が高熱により分解して煙や腐食
性ガスを出すため、製造施設内の空気清浄度が低下し
て、製造装置類、機器類、半導体部品などが汚染された
り侵されたりする恐れがあった。

【０００４】かかる事情から、一般に難燃性を有すると
言われている塩化ビニル樹脂であっても、近年、火災時
の難燃性と発煙の抑制と腐食性ガス発生の抑制が要求さ
れるようになり、この要求は保険組織で特に強く、北米
を根拠地とする産業相互保険組織であるファクトリー・
ミューチアル・システムを構成している、ファクトリー
・ミューチアル・リサーチ・コーポレーション（Ｆａｃ
ｔｏｒｙＭｕｔｕａｌＲｅｓｅａｒｃｈＣｏｒｐ
ｏｒａｔｉｏｎ）の定める評価基準が有効に利用されて
いる。

【０００５】この評価基準は、ＣｌａｓｓＮｕｍｂｅ
ｒ４９１０として挙げられているクリーンルーム材料
の難燃性テスト（ＦＭＲＣＣｌｅａｎＲｏｏｍＭ
ａｔｅｒｉａｌｓＦｌａｍｍａｂｉｌｉｔｙＴｅｓ
ｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）（以下、ＦＭ規格という）に基
づく難燃性を示す難燃指数ＦＰＩが６以下、発煙性を示
す発煙指数ＳＤＩが０．４以下、腐食性ガス発生を示す
腐食指数ＣＤＩが１．１以下というものであり、これら
を同時に満足することが要求されている。

【０００６】本発明者らは、上記のＦＭ規格によるＦＰ
Ｉ、ＳＤＩ、ＣＤＩの各基準を同時に満足する難燃性塩
化ビニル樹脂成形体を開発すべく研究を重ねた結果、塩
化ビニル樹脂１００重量部に対して、炭酸カルシウムと
タルクと無機質の塩素捕獲化合物を、その合計量が２６
〜６０重量部の範囲内となるように特定の割合で含有さ
せた塩化ビニル樹脂成形体は、上記の各基準を同時に満
足する優れた難燃性を備えていることを見出し、この難
燃性塩化ビニル樹脂成形体を既に出願した（特願平９−
３６５３１９号）。

【０００７】この塩化ビニル樹脂成形体は、優れた難燃
性を有することに加えて、着色の自由度が大きく、加工
性も良いという長所を有するが、その反面、次のような
問題があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】即ち、上記の難燃性塩
化ビニル樹脂成形体は、塩化ビニル樹脂１００重量部に
対して、炭酸カルシウム、タルク、塩素捕獲化合物など
の無機フィラーを２６〜６０重量部と多量に含有させる
ため、実用に耐える強度を有するとは言うものの強度が
十分でなく、特に、炭酸カルシウムは無機フィラーの中
では薬品に弱いので、成形体の耐薬品性もあまり良くな
いという問題があった。

【０００９】また、無機フィラーとして酸化チタンを用
いてもＦＭ規格を満足する成形体が得られることを見出
したが、この場合においても、酸化チタンを多量に含有
させる必要がある。しかし、該酸化チタンは白色度の高
いフィラーであるから、成形体を好みの色に着色するに
は多量の顔料を配合する必要があるが、顔料の多くは有
機系顔料であるため、そのような有機系顔料を多量に配
合すると、ＦＭ規格の各基準を同時に満足する成形体を
得ることが困難になる。従って、好みの色でＦＭ規格を
満たす成形体を得るには、より多くの酸化チタンと顔料
を配合する必要があり、酸化チタンの多量配合によって
成形体の強度や耐薬品性の低下を招くという問題があっ
た。

【００１０】そこで、本発明者らは、ＦＭ規格を満足す
るだけでなく、十分な強度、耐薬品性、曲げ変形性など
を兼ね備え、好みの色に着色することも容易な難燃性塩
化ビニル樹脂成形体の開発を目的として更に研究を重ね
た結果、特定範囲の塩素化度を有する塩化ビニル樹脂に
酸化チタンを特定割合で含有させる場合には上記の目的
を達成できるという事実を見出し、本発明を完成するに
至った。

【００１１】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明の請求項１
に係る難燃性塩化ビニル樹脂成形体は、塩素化度５８〜
７３％の塩化ビニル樹脂１００重量部に対して、成形に
必要な鉛系又は錫系の安定剤、滑剤、加工助剤、着色剤
などの添加剤を添加すると共に、この添加剤以外に、発
煙量や腐食性ガスの発生量を低減する添加剤として酸化
チタンのみを４〜３０重量部の範囲内で含有せしめた半
導体製造装置用の材料であることを特徴とする硬質の成
形体であり、この酸化チタンの好ましい範囲は請求項２
に記載したように８〜２０重量部である。

【００１２】酸化チタンは、白色度が高く、１２００〜
１３００℃まで分解しない無機粒子であり、これを塩化
ビニル樹脂に含有させると、何故に難燃性が向上し発煙
量やガス発生量が減少するのか、その理由（作用）につ
いては明らかでないが、一応次のように考えられる。

【００１３】一般に、塩化ビニル樹脂成形体に外部から
過度の熱が加わると、塩化ビニル樹脂中の塩素が熱によ
り離脱して難燃作用を発揮すると共に、塩素の離脱した
樹脂が熱分解して燃焼に至る。この過程において酸化チ
タンが存在すると、該酸化チタンは１２００〜１３００
℃の高温まで分解することなく、その高い白色度によっ
て外部からの熱を遮断する働きをすると共に、塩素離脱
後の樹脂の熱分解および燃焼の段階では該樹脂をより速
く炭化させる働きをするため、塩化ビニル樹脂成形体の
難燃性が向上すると考えられる。

【００１４】この酸化チタンの炭化促進作用は、塩化ビ
ニル樹脂の塩素化度が高くなるほど強くなり、塩素化度
が５８％以上の塩化ビニル樹脂では、該樹脂１００重量
部に対して酸化チタンを３０重量部以下と少量含有させ
るだけで、ＦＭ規格のＦＰＩ、ＳＤＩ、ＣＤＩを全て満
足する難燃性に優れた塩化ビニル樹脂成形体を得ること
ができる。そして、塩素化度が７３％の塩化ビニル樹脂
では、酸化チタンを４重量部と極く少量含有させるだけ
でも、ＦＭ規格を全て満足する難燃性塩化ビニル樹脂成
形体が得られる。

【００１５】塩化ビニル樹脂の塩素化度は５８〜７３％
の範囲内にあることが必要で、塩素化度が５８％より低
くなると、酸化チタンによる炭化促進作用が十分に発揮
され難くなるため、酸化チタンを４〜３０重量部含有さ
せてもＦＭ規格の各基準を全て満足する難燃性塩化ビニ
ル樹脂成形体を得ることが困難になる。一方、塩素化度
が７３％より高くなると、難燃性は更に向上するが、成
形体の熱安定性、成形性、曲げ加工性などが低下し、耐
薬品性や耐食性も低下する。

【００１６】また、酸化チタンは、上記の塩化ビニル樹
脂１００重量部に対して４〜３０重量部の範囲内で含有
させる必要があり、３０重量部より多量に含有させる
と、耐薬品性、強度、曲げ加工性などの低下を招き、酸
化チタンの強い白色度によって好みの色に着色すること
も難しくなる。一方、酸化チタンの含有量が４重量部よ
り少なくなると、塩化ビニル樹脂の塩素化度が５８％以
上でも、相乗して炭化促進作用を十分に発揮し難くな
り、ＦＭ規格の各基準を全て満足する成形体を得ること
が困難となる。

【００１７】次に、本発明の請求項３に係る難燃性塩
化ビニル樹脂成形体は、基層の少なくとも片面に表面層
を積層一体化した半導体製造装置用の材料である成形体
であって、基層は、塩素化度５８〜７３％の塩化ビニル
樹脂１００重量部に対して、成形に必要な鉛系又は錫系
の安定剤、滑剤、加工助剤、着色剤などの添加剤を添加
すると共に、この添加剤以外に、発煙量や腐食性ガスの
発生量を低減する添加剤として酸化チタンのみを４〜３
０重量部の範囲内で含有せしめた層であり、表面層は、
塩素化度５０〜５７％の塩化ビニル系の樹脂１００重量
部に対して、成形に必要な鉛系又は錫系の安定剤、滑
剤、加工助剤、着色剤などの添加剤を添加すると共に、
この添加剤以外に、発煙量や腐食性ガスの発生量を低減
する添加剤として酸化チタンのみを０〜２０重量部の範
囲内で含有せしめた層であることを特徴とする硬質の成
形体である。

【００１８】この難燃性塩化ビニル樹脂成形体は、表面
層の樹脂が耐薬品性の良好な塩素化度５０〜５７％の塩
化ビニル系の樹脂であり、無機フィラーとしては耐薬品
性に優れるが塩化ビニル樹脂に比べると耐薬品性に劣る
酸化チタンの含有量が０〜２０重量部と少ないため、成
形体表面（表面層）が塩化ビニル系の樹脂本来の良好な
耐薬品性及び耐食性を有している。しかも、基層が前述
した請求項１の難燃性塩化ビニル樹脂成形体と同じ組成
の層であり、表面層にも酸化チタンが少量含まれている
ので、この成形体は全体としてＦＭ規格の各基準を全て
満足する優れた難燃性を有し、強度、成形性、曲げ加工
性なども良好であり、熱曲げ加工等を行っても表面層に
亀裂の入る心配がない。

【００１９】次に、本発明の請求項４に係る難燃性塩
化ビニル樹脂成形体は、塩素化度の高い塩化ビニル樹脂
層と塩素化度が低い塩化ビニル系の樹脂層を交互に積層
一体化した半導体製造装置用の材料である成形体であっ
て、塩素化度の高い塩化ビニル樹脂層は、塩素化度５８
〜７３％の塩化ビニル樹脂１００重量部に対して、成形
に必要な鉛系安定剤、滑剤、加工助剤、着色剤などの添
加剤を添加すると共に、この添加剤以外に、発煙量や腐
食性ガスの発生量を低減する添加剤として酸化チタンの
みを４〜３０重量部の範囲内で含有せしめた層であり、
塩素化度の低い塩化ビニル系の樹脂層は、塩素化度５０
〜５７％の塩化ビニル系の樹脂１００重量部に対して、
成形に必要な鉛系安定剤、滑剤、加工助剤、着色剤など
の添加剤を添加すると共に、この添加剤以外に、発煙量
や腐食性ガスの発生量を低減する添加剤として酸化チタ
ンのみを０〜２０重量部の範囲内で含有せしめた層であ
ることを特徴とする硬質の成形体である。

【００２０】この難燃性塩化ビニル樹脂成形体の塩素化
度の高い塩化ビニル樹脂層は前記請求項１の難燃性塩化
ビニル樹脂成形体と同一の組成であり、塩素化度の低い
塩化ビニル系の樹脂層は前記請求項２の表面層と同一の
組成であるから、これらの樹脂層を交互に積層した成形
体は全体として優れた難燃性を有しており、ＦＭ規格の
各基準を全て満足することができる。しかも、塩素化度
の低い塩化ビニル系の樹脂層が交互に積層されている
と、該樹脂層によって成形体の耐薬品性や耐食性が向上
するだけでなく、成形性、曲げ加工性、伸び等が大幅に
改善されるため、熱曲げ加工等を一層容易に行うことが
可能となる。

【００２１】以上の請求項１〜４の難燃性塩化ビニル樹
脂成形体において、塩素化度５８〜７３％の塩化ビニル
樹脂としては、塩素化度６３〜６７％の後塩素化塩化ビ
ニル樹脂が好適に使用されるが、この後塩素化塩化ビニ
ル樹脂と塩素化度５６〜５７％の塩化ビニル樹脂（一般
の塩化ビニル樹脂）を混合して塩素化度が５８〜６６％
の範囲内となるように調整した混合樹脂も好適に使用さ
れる。特に、後者の混合樹脂の場合は、後塩素化塩化ビ
ニル樹脂の耐薬品性や伸びの悪さを一般の塩化ビニル樹
脂で改善できる利点がある。

【００２２】また、塩素化度５０〜５７％の塩化ビニル
系の樹脂としては、塩素化度５６〜５７％の塩化ビニル
樹脂（一般の塩化ビニル樹脂）、塩素化度が５０〜５６
％の塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、塩素化度が５
０〜５６％の塩化ビニル−エチレン共重合樹脂のいずれ
か単独、又は、二種以上の混合樹脂が好適に使用され
る。

【００２３】更に、塩化ビニル樹脂の安定剤としては鉛
系安定剤が好適に使用され、酸化チタンとしてはアルミ
ナで被覆されたものが好適に使用される。また、請求項
３の難燃性塩化ビニル樹脂成形体としては、基層の厚み
が２〜１２ｍｍで表面層の厚みが０．２〜１．６ｍｍで
あるものが好適である。アルミナで被覆された酸化チタ
ンを含有させると、燃焼時に酸化チタンとアルミナによ
って相乗的に塩化ビニル樹脂の炭化促進作用が一層高め
られると共に、アルミナによって煙やガス等が吸着され
るため、成形体の難燃性がより一層向上する。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施形態
を説明する。

【００２５】本発明の難燃性塩化ビニル樹脂成形体は三
つの実施形態に大別される。第一の実施形態は全体が同
じ組成の単層構造の成形体Ａ、第二の実施形態は基層の
少なくとも片面に組成の異なる表面層を積層一体化した
複層構造の成形体Ｂ、第三の実施形態は塩素化度の高い
塩化ビニル樹脂層と塩素化度の低い塩化ビニル系の樹脂
層とを交互に積層一体化した多層構造の成形体Ｃであ
る。

【００２６】第一の実施形態に係る単層構造の塩化ビニ
ル樹脂成形体Ａは、塩素化度５８〜７３％の塩化ビニル
樹脂１００重量部に対して、酸化チタンを４〜３０重量
部の範囲内で含有せしめたものであり、この成形体Ａに
は、成形に必要な鉛系又は錫系の安定剤、滑剤、加工助
剤、着色剤などが適量配合される。

【００２７】この成形体Ａのように、塩素化度５８〜７
３％の塩化ビニル樹脂に酸化チタンを含有させると、有
機物である塩化ビニル樹脂の量が減少し、既述したよう
に、火災時に酸化チタンが１２００〜１３００℃の高温
まで分解することなく、その高い白色度によって外部か
らの熱を遮断すると共に、塩素離脱後の樹脂の炭化を促
進するため、成形体Ａの難燃性が顕著に向上し、発煙量
や腐食性ガスの発生量も減少する。

【００２８】酸化チタンによる炭化促進作用は、既述し
たように塩化ビニル樹脂の塩素化度が高くなるほど強く
なり、この成形体Ａのように塩素化度５８〜７３％の塩
化ビニル樹脂を使用する場合は、該樹脂１００重量部に
対して酸化チタンを４〜３０重量部と少量含有させるだ
けで、ＦＭ規格によるＦＰＩ、ＳＤＩ、ＣＤＩの各基準
を全て満足する優れた難燃性を付与することができる。

【００２９】酸化チタンを３０重量部より多量に含有さ
せると、難燃性は更に向上するけれども、成形体Ａの耐
薬品性、強度、曲げ変形性、伸び等が低下するようにな
り、酸化チタンの強い白色度によって好みの色に着色す
ることも難しくなる。一方、酸化チタンの含有量が４重
量部より少なくなると、塩化ビニル樹脂の塩素化度が５
８〜７３％と高くても、相乗して炭化促進作用を十分に
発揮し難くなり、ＦＭ規格の各基準を全て満足する成形
体を得ることが困難となる。酸化チタンの更に好ましい
含有量は、塩化ビニル樹脂１００重量部に対して８〜２
０重量部の範囲内である。

【００３０】酸化チタンとしては、０．１〜０．５μｍ
程度の平均粒径を有する粉体が好ましく使用される。か
かる粒径の酸化チタンの粉体は、塩化ビニル樹脂との混
練性が良く、均一な分散状態で含有させることができる
からである。特に、表面をアルミナで被覆した酸化チタ
ンの粉体は好適であり、このような被覆粉体を含有させ
ると、燃焼時に酸化チタンとアルミナの相乗作用によっ
て塩化ビニル樹脂の炭化が更に促進されると共に、アル
ミナによって煙やガス等が吸着されるため、燃焼指数Ｆ
ＰＩ、発煙指数ＳＤＩ、腐食指数ＣＤＩの全ての数値が
小さい成形体Ａを得ることが可能となる。

【００３１】塩化ビニル樹脂は、塩素化度が５８〜７３
％のものを使用する必要があり、塩素化度が５８％より
低い塩化ビニル樹脂を使用すると、酸化チタンによる炭
化促進作用が低下するため、酸化チタンを４〜３０重量
部含有させても、ＦＭ規格の各基準を全て満足する難燃
性塩化ビニル樹脂成形体Ａを得ることが困難になる。一
方、塩素化度が７３％より高い塩化ビニル樹脂を使用す
ると、酸化チタンによる炭化促進作用が顕著になって成
形体Ａの難燃性は更に向上するけれども、塩素化度が高
すぎるため成形体Ａの熱安定性、成形性、曲げ加工性等
が低下し、耐薬品性や耐食性も低下する。塩化ビニル樹
脂の更に好ましい塩素化度の範囲は６２〜６８％であ
る。

【００３２】塩素化度５８〜７３％の塩化ビニル樹脂と
しては、塩素化度６３〜６７％の後塩素化塩化ビニル樹
脂が好適に使用されるが、この後塩素化塩化ビニル樹脂
と塩素化度５６〜５７％の一般の塩化ビニル樹脂を混合
して塩素化度が５８〜６６％の範囲内となるように調整
した混合樹脂も好適に使用される。特に、混合樹脂の場
合は、後塩素化塩化ビニル樹脂の耐薬品性や伸びの悪さ
を一般の塩化ビニル樹脂で改善できる利点がある。ま
た、場合によっては、塩化ビニルと酢酸ビニルやエチレ
ン等との共重合樹脂を適量混合して物性を改善するよう
にしてもよい。

【００３３】この成形体Ａの厚さは用途などを考慮して
適宜決定すればよいが、通常、３〜１５ｍｍ程度の厚さ
にすると、十分な実用強度を付与することができる。

【００３４】このような単層構造の難燃性塩化ビニル樹
脂成形体Ａは、酸化チタンと他の添加剤（安定剤、滑
剤、加工助剤、着色剤等）を配合した塩素化度５８〜７
３％の塩化ビニル樹脂組成物を、溶融押出成形、カレン
ダープレス、射出成形、その他の公知の成形手段によっ
て、平板やパイプや異形品など所望の単層形状に成形し
たものであり、そのまま、或は、二次加工して、各種の
用途、特に半導体製造装置などに好適に使用される。

【００３５】既述したように、この塩化ビニル樹脂成形
体Ａは、ＦＭ規格の各基準を全て満足する優れた難燃性
と、実用に十分耐え得る強度、熱安定性、成形性、曲げ
加工性、伸び等を兼ね備えたものであるが、塩素化度が
５８〜７３％と高い塩化ビニル樹脂は耐薬品性があまり
良くなく、しかも、無機フィラーとしては耐薬品性は良
好であるが塩化ビニル樹脂に比べると耐薬品性に弱い酸
化チタンを最大で３０重量部含有するため、従来の無機
フィラーを多量に含有させた成形体に比べると耐薬品性
や耐食性がかなり改善されているとは言うものの、まだ
不十分である。

【００３６】この耐薬品性及び耐食性を更に改善したも
のが、第二の実施形態に係る複層構造の塩化ビニル樹脂
成形体Ｂである。

【００３７】即ち、この成形体Ｂは、基層の少なくとも
片面に表面層を積層一体化した成形体であって、該基層
は、塩素化度５８〜７３％の塩化ビニル樹脂１００重量
部に対して、酸化チタンを４〜３０重量部の範囲内で含
有せしめた層から成り、該表面層は、塩素化度５０〜５
７％の塩化ビニル系の樹脂１００重量部に対して、酸化
チタンを０〜２０重量部の範囲内で含有せしめた層から
成るものである。そして、これらの基層や表面層には、
鉛系又は錫系の安定剤、滑剤、加工助剤、着色剤などが
適量配合される。

【００３８】基層の塩素化度５８〜７３％の塩化ビニル
樹脂や酸化チタンは、前記第一の実施形態で使用したも
のと同じものが使用される。一方、表面層の塩素化度５
０〜５７％の塩化ビニル系の樹脂としては、塩素化度５
６〜５７％の塩化ビニル樹脂（一般の塩化ビニル樹
脂）、塩素化度が５０〜５６％の塩化ビニル−酢酸ビニ
ル共重合樹脂、塩素化度が５０〜５６％の塩化ビニル−
エチレン共重合樹脂のいずれか単独、又は、二種以上の
混合樹脂が好適に使用される。このうち、耐薬品性が最
も良好な一般の塩化ビニル樹脂が最も好ましく用いられ
る。

【００３９】塩素化度が５８％以上の塩化ビニル系の樹
脂は、耐薬品性や伸びがあまり良くないので、表面層の
樹脂としては不適当であり、塩素化度が５０％未満の塩
化ビニル系の樹脂は、酸化チタンを少量含有させても難
燃性があまり良くならないので、やはり表面層の樹脂と
して不適当である。

【００４０】この塩化ビニル樹脂成形体Ｂは、表面層の
樹脂が耐薬品性の良好な塩素化度５０〜５７％の塩化ビ
ニル系の樹脂であり、酸化チタンの含有量が０〜２０重
量部と少ないので、該樹脂の良好な耐薬品性が酸化チタ
ンによって殆ど低下せず、表面層が良好な耐薬品性及び
耐食性を有している。しかも、基層は前述した成形体Ａ
と同じ組成の層であり、上記のように難燃性を高める酸
化チタンが表面層にも少量含まれているから、この成形
体Ｂは全体としてＦＭ規格の各基準を満足する優れた難
燃性を有し、強度、成形性、曲げ加工性などが良好であ
り、熱曲げ加工等を行っても、伸びの良い塩素化度５０
〜５７％の塩化ビニル系の樹脂を使用した表面層に亀裂
が入る心配はない。

【００４１】上記のように、表面層は成形体Ｂの耐薬品
性や耐食性を更に改善するためのものであるから、基層
の両面に形成することが望ましいが、基層の片面にのみ
形成してもよい。基層の厚みは、実用強度が得られるよ
うに２〜１２ｍｍ程度に設定することが好ましく、表面
層の厚みは０．２〜１．６ｍｍに設定するのが好まし
い。表面層を０．２ｍｍより薄く形成すると、初期の耐
薬品性や耐食性は良好であるが、長期になると薬品が表
面層を侵して基層にまで達するので好ましくなく、逆に
１．６ｍｍより厚く形成すると、成形体Ｂ全体に対する
表面層の体積比率が増加し、その分だけ基層の体積比率
が減少して難燃性が低下するため、ＦＭ規格の各基準を
満足する成形体を得ることが難しくなる。表面層の更に
好ましい厚さは０．４〜１．１ｍｍである。

【００４２】表面層の酸化チタン含有量は、上記のよう
に塩化ビニル系の樹脂１００重量部に対して最大でも２
０重量部以下であり、２０重量部より多量に含有させる
と、成形体Ｂの耐薬品性及び耐食性の改善効果が不十分
になるだけでなく、表面層の強度、曲げ加工性、伸び等
の諸物性も低下する。表面層における酸化チタンの更に
好ましい含有量は、塩化ビニル系の樹脂１００重量部に
対して０〜１５重量部の範囲であり、最も好ましい含有
量は３〜１０重量部である。このように表面層にも酸化
チタンを３〜１０重量部含有させることにより、基層の
酸化チタンの含有量を８〜２０重量部にしてもＦＭ規格
の各基準を満足させることができるばかりか、強度、曲
げ加工性、伸び等も向上させることができる。

【００４３】以上のような複層構造の難燃性塩化ビニル
樹脂成形体Ｂは、酸化チタンや他の添加剤を配合した基
層成形用の塩素化度５８〜７３％の塩化ビニル樹脂組成
物と、表面層成形用の塩素化度５０〜５７％の塩化ビニ
ル系の樹脂組成物を調製し、これらの組成物を多層押出
成形、カレンダープレス、ラミネートその他の手段によ
り、所望の形状に積層成形して製造されるものであり、
ＦＭ規格のＦＰＩ、ＳＤＩ、ＣＤＩの各基準を満足する
ことに加えて、表面の耐薬品性及び耐食性が良好である
ため、耐薬品性等が要求される用途、例えば半導体製造
装置の一部である洗浄槽などの材料として好適に用いら
れる。

【００４４】また、第三の実施形態に係る多層構造の塩
化ビニル樹脂成形体Ｃは、塩素化度の高い塩化ビニル樹
脂層と塩素化度の低い塩化ビニル系の樹脂層を交互に積
層一体化した成形体であって、塩素化度の高い塩化ビニ
ル樹脂層（以下、高塩素化度樹脂層という）は、塩素化
度５８〜７３％の塩化ビニル樹脂１００重量部に対し
て、酸化チタンを４〜３０重量部の範囲内で含有せしめ
た層から成り、塩素化度の低い塩化ビニル樹脂層（以
下、低塩素化度樹脂層という）は、塩素化度５０〜５７
％の塩化ビニル系の樹脂１００重量部に対して、酸化チ
タンを０〜２０重量部の範囲内で含有せしめた層から成
るものである。

【００４５】この成形体Ｃに用いる塩素化度５８〜７３
％の塩化ビニル樹脂、塩素化度５０〜５７％の塩化ビニ
ル系の樹脂、酸化チタンなどは、前記第一の実施形態や
第二の実施形態に用いたものと同じものであり、また高
塩素化度樹脂層や低塩素化度樹脂層には、鉛系又は錫系
の安定剤、滑剤、加工助剤、着色剤などが適量配合され
る。

【００４６】高塩素化度樹脂層や低塩素化度樹脂層は、
０．２〜１．５ｍｍ程度の厚さを有する層であり、成形
体Ｃの全体の厚さが３〜１５ｍｍ程度となるように交互
に多数積層して一体化されている。

【００４７】この高塩素化度樹脂層は耐熱性に優れた前
記成形体Ａと同一の組成であり、低塩素化度樹脂層は耐
薬品性や耐食性が改善された前記成形体Ｂの表面層と同
一の組成であるから、これらの樹脂層を交互に積層した
成形体Ｃは、全体としてＦＭ規格の各基準を満足する優
れた難燃性と、良好な耐薬品性及び耐食性を有してお
り、特に、交互に積層された低塩素化度樹脂層によって
成形体Ｃの成形性、曲げ加工性、伸び等が大幅に改善さ
れるため、熱曲げ加工等を一層容易に行うことができ
る。なお、成形体Ｃの最外層には低塩素化度樹脂層を積
層して耐薬品性を改善した構成となしている。

【００４８】上記の高塩素化度樹脂層と低塩素化度樹脂
層は同じ厚さでも異なる厚さでもよいが、低塩素化度樹
脂層よりも高塩素化度樹脂層を厚くして、成形体Ｃ全体
に対する高塩素化度樹脂層の体積比率を２／３以上、好
ましくは３／４以上となし、難燃性の低下を極力抑制す
ることが望ましい。

【００４９】このような難燃性塩化ビニル樹脂成形体Ｃ
は、酸化チタンや他の添加剤を塩素化度５８〜７３％の
塩化ビニル樹脂に配合した高塩素化度樹脂層成形用のカ
レンダーシートと、酸化チタンや他の添加剤を塩素化度
５０〜５７％の塩化ビニル系の樹脂に配合した低塩素化
度樹脂層成形用のカレンダーシートを作製し、これらの
カレンダーシートを交互に積層して熱プレスするなどの
手段により、容易に製造することができる。

【００５０】次に、本発明の更に具体的な実施例を挙げ
る。

【００５１】［実施例１〜３］塩素化度６５％の後塩素
化塩化ビニル樹脂１００重量部に対し、表面がアルミナ
で被覆された酸化チタン（平均粒径：略０．２μｍ以
下）と鉛安定剤と滑剤と加工助剤を下記の表１に示す配
合量で均一に混合してカレンダーシートを作製した後、
これをプレスすることによって、酸化チタンの含有量が
互いに異なる実施例１〜３の単層構造の難燃性塩化ビニ
ル樹脂板（厚さ５ｍｍ）を得た。

【００５２】これらの樹脂板について、ＦＰＩ、ＳＤ
Ｉ、ＣＤＩを測定すると共に、その機械的強度と耐薬品
性を調べ、その結果を下記の表１に示した。なお、機械
的強度は夫々ＪＩＳＫ６７４５に基づいて測定したも
のであり、耐薬品性は各薬液に２３℃で７日間浸漬後の
外観変色を観察し、◎を変色なし、○を僅かに変色あ
り、△を変色あり、×を著しい変色あり、として表示し
たものである。

【００５３】［実施例４］塩素化度６５％の後塩素化塩
化ビニル樹脂５０重量部と塩素化度５６．８％の一般の
塩化ビニル樹脂５０重量部をブレンドして塩素化度６
０．９％の混合樹脂を調製し、この混合樹脂１００重量
部に対して、酸化チタンと鉛安定剤と滑剤と加工助剤を
下記の表１に示す配合量で均一に混合してカレンダーシ
ートを作製した後、これをプレスすることによって、実
施例４の単層構造の難燃性塩化ビニル樹脂板（厚さ５ｍ
ｍ）を得た。

【００５４】この樹脂板について実施例１〜３と同様に
ＦＰＩ、ＳＤＩ、ＣＤＩを測定すると共に、その機械的
強度と耐薬品性を調べ、その結果を下記の表１に併記し
た。

【００５５】［比較例１，２］酸化チタンの配合量を２
重量部と４０重量部に変更した以外は実施例１〜３と同
様にして、比較例１，２の単層構造の塩化ビニル樹脂板
（厚さ５ｍｍ）を作製した。

【００５６】これらの樹脂板について実施例１〜３と同
様にＦＰＩ、ＳＤＩ、ＣＤＩを測定すると共に、その機
械的強度と耐薬品性を調べ、その結果を下記の表１に併
記した。

【００５７】［比較例３，４］塩素化度５６．８％の一
般の塩化ビニル樹脂１００重量部に対して、酸化チタン
と鉛安定剤と滑剤と加工助剤を下記の表１に示す配合量
で均一に混合してカレンダーシートを作製した後、これ
をプレスすることによって、比較例３，４の単層構造の
塩化ビニル樹脂板（厚さ５ｍｍ）を得た。

【００５８】これらの樹脂板について実施例１〜３と同
様にＦＰＩ、ＳＤＩ、ＣＤＩを測定すると共に、その機
械的強度と耐薬品性を調べ、その結果を下記の表１に併
記した。

【００５９】［比較例５］酸化チタンに代えて、炭酸カ
ルシウムを４０重量部、タルクを４０重量部配合した以
外は比較例３，４と同様にして、比較例５の単層構造の
塩化ビニル樹脂板（厚さ５ｍｍ）を作製した。

【００６０】この樹脂板について実施例１〜３と同様に
ＦＰＩ、ＳＤＩ、ＣＤＩを測定すると共に、その機械的
強度と耐薬品性を調べ、その結果を下記の表１に併記し
た。

【００６１】［実施例５］下記の表１の実施例１に示す
組成と同一の組成を有する基層用カレンダーシートを作
製すると共に、表１の比較例３に示す組成と同一の組成
を有する表面層用カレンダーシートを作製し、これらの
シートを重ね合わせてプレスすることにより、厚さ４ｍ
ｍの基層の両面に厚さ０．５ｍｍの表面層を有する三層
構造の難燃性塩化ビニル樹脂板（全体の厚さ５ｍｍ）を
得た。

【００６２】この樹脂板について実施例１〜３と同様に
ＦＰＩ、ＳＤＩ、ＣＤＩを測定すると共に、その機械的
強度と耐薬品性を調べ、その結果を下記の表１に併記し
た。

【００６３】［実施例６］下記の表１の実施例３に示す
組成と同一の組成を有する高塩素化度樹脂層用カレンダ
ーシートと、下記の表１の比較例３に示す組成と同一の
組成を有する低塩素化度樹脂層用カレンダーシートを作
製し、これらのカレンダーシートを、表裏両面が低塩素
化度樹脂層用カレンダーシートとなるように、交互に多
数枚重ねてプレスすることにより、全体の厚さが５ｍｍ
の多層構造の難燃性塩化ビニル樹脂板を得た。

【００６４】この樹脂板について実施例１〜３と同様に
ＦＰＩ、ＳＤＩ、ＣＤＩを測定すると共に、その機械的
強度と耐薬品性を調べ、その結果を下記の表１に併記し
た。

【００６５】

【表１】

【００６６】この表１を見ると、塩素化度６５％の後塩
素化塩化ビニル樹脂１００重量部に化酸化チタンを１０
〜２５重量部の割合で配合した実施例１〜３の難燃性塩
化ビニル樹脂板はいずれも、ＦＭ規格のＦＰＩが０．７
〜１．２の範囲、ＳＤＩが０．０１〜０．０２の範囲、
ＣＤＩが０．４〜０．８の範囲にあり、余裕をもって各
基準を満足する優れた難燃性を備えていることが判る。
そして、酸化チタンの含有量が多い樹脂板ほど難燃性が
向上し、酸化チタンの含有量が少ない樹脂板ほど耐薬品
性が向上することが判る。また、塩素化度６５％の後塩
素化塩化ビニル樹脂と一般塩化ビニル樹脂との混合樹脂
に酸化チタンを配合した実施例４の難燃性塩化ビニル樹
脂板は、一般塩化ビニル樹脂を含んでいるため、ＦＰ
Ｉ，ＳＤＩ，ＣＤＩが実施例１〜３の樹脂板に比べると
若干低下するが、それでも各基準を充分に満足してお
り、特に、伸び率の向上が顕著である。

【００６７】これに対し、酸化チタンの含有量が２重量
部と少ない比較例１の塩化ビニル樹脂板は、耐薬品性や
伸び率は優れているが、ＣＤＩが基準値を越えており、
ＦＭ規格に不合格であることが判る。また、酸化チタン
を４０重量部と多量に含有させた比較例２の塩化ビニル
樹脂板は、ＦＭ規格の各基準を充分満足する優れた難燃
性を備えているが、酸化チタンが多すぎるため衝撃強度
や伸び率が悪く、耐薬品性も大幅に低下している。

【００６８】一方、比較例４，５のように一般の塩化ビ
ニル樹脂に酸化チタンを含有させた樹脂板は、酸化チタ
ンの配合量が比較例４のように１５重量部程度であれ
ば、ＦＭ規格の各基準を全て満足する難燃性を有する
が、比較例３のように酸化チタンの配合量を４重量部ま
で減少させると難燃性が大幅に低下し、ＦＰＩやＣＤＩ
の基準値を越えて不合格となる。このことから、一般の
塩化ビニル樹脂は、塩素化度の高い後塩素化塩化ビニル
樹脂に比べて、酸化チタンとの相乗作用が弱く、少量の
酸化チタンを配合するだけでは充分な難燃性を付与しに
くいことが判る。

【００６９】また、比較例５のように一般の塩化ビニル
樹脂に炭酸カルシウムとタルクを多量に含有させた樹脂
板は、ＦＭ規格の各基準を全て満足する難燃性を有する
けれども、強度や耐薬品性が極端に低下するので、実用
に供し難いものであることが判る。

【００７０】更に、一般の塩化ビニル樹脂に少量の酸化
チタンを含有させた表面層を、実施例１と同一組成の基
層の両面に積層した実施例５の三層構造の樹脂板や、上
下両面が低塩素化度樹脂層となるように低塩素化度樹脂
層と高塩素化度樹脂層を交互に積層した実施例６の多層
構造の樹脂板は、塩素化度の高い後塩素化塩化ビニル樹
脂のみを用いた実施例１〜３の樹脂板に比べると難燃性
はやや低下するが、それでもＦＭ規格の各基準を充分満
足できる難燃性を備えており、特に、伸び率が向上する
ため曲げ加工がしやすく、また耐薬品性も顕著に向上す
ることが判る。

【００７１】

【発明の効果】以上の説明及び実験データから明らかな
ように、本発明の単層構造の難燃性塩化ビニル樹脂成形
体は、ＦＭ規格に基づくＦＰＩ、ＳＤＩ、ＣＤＩの全て
を満足する優れた難燃性を有し、無機質フィラーを多量
に含有させた難燃性塩化ビニル樹脂成形体に比べると、
強度、成形性、曲げ加工性、伸び等が向上すると共に、
耐薬品性や耐食性も改善できるといった効果を奏する。
特に、基層の少なくとも片面に表面層を形成した複層構
造の難燃性塩化ビニル樹脂成形体は、表面層によって耐
薬品性や耐食性を顕著に改善することができ、また、高
塩素化度樹脂層と低塩素化度樹脂層を交互に積層一体化
した多層構造の難燃性塩化ビニル樹脂成形体は、伸び、
曲げ加工性、耐薬品性、耐食性等を顕著に改善すること
ができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平11−323051（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−264653（ＪＰ，Ａ) 特開平２−28234（ＪＰ，Ａ) 特開平９−227747（ＪＰ，Ａ) 特開平５−132602（ＪＰ，Ａ) 特開平９−66585（ＪＰ，Ａ) 特開平11−181206（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−90241（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C08L 27/06 C08L 27/24

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】塩素化度５８〜７３％の塩化ビニル樹脂
１００重量部に対して、成形に必要な鉛系又は錫系の安
定剤、滑剤、加工助剤、着色剤などの添加剤を添加する
と共に、この添加剤以外に、発煙量や腐食性ガスの発生
量を低減する添加剤として酸化チタンのみを４〜３０重
量部の範囲内で含有せしめた半導体製造装置用の材料で
あることを特徴とする硬質の難燃性塩化ビニル樹脂成形
体。
【請求項２】発煙量や腐食性ガスの発生量を低減する
添加剤である酸化チタンの含有量が８〜２０重量部の範
囲内であることを特徴とする請求項１に記載の難燃性塩
化ビニル樹脂成形体。
【請求項３】基層の少なくとも片面に表面層を積層一
体化した半導体製造装置用の材料である成形体であっ
て、基層は、塩素化度５８〜７３％の塩化ビニル樹脂１
００重量部に対して、成形に必要な鉛系又は錫系の安定
剤、滑剤、加工助剤、着色剤などの添加剤を添加すると
共に、この添加剤以外に、発煙量や腐食性ガスの発生量
を低減する添加剤として酸化チタンのみを４〜３０重量
部の範囲内で含有せしめた層であり、表面層は、塩素化
度５０〜５７％の塩化ビニル系の樹脂１００重量部に対
して、成形に必要な鉛系又は錫系の安定剤、滑剤、加工
助剤、着色剤などの添加剤を添加すると共に、この添加
剤以外に、発煙量や腐食性ガスの発生量を低減する添加
剤として酸化チタンのみを０〜２０重量部の範囲内で含
有せしめた層であることを特徴とする硬質の難燃性塩化
ビニル樹脂成形体。
【請求項４】塩素化度の高い塩化ビニル樹脂層と塩素
化度が低い塩化ビニル系の樹脂層を交互に積層一体化し
た半導体製造装置用の材料である成形体であって、塩素
化度の高い塩化ビニル樹脂層は、塩素化度５８〜７３％
の塩化ビニル樹脂１００重量部に対して、成形に必要な
鉛系安定剤、滑剤、加工助剤、着色剤などの添加剤を添
加すると共に、この添加剤以外に、発煙量や腐食性ガス
の発生量を低減する添加剤として酸化チタンのみを４〜
３０重量部の範囲内で含有せしめた層であり、塩素化度
の低い塩化ビニル系の樹脂層は、塩素化度５０〜５７％
の塩化ビニル系の樹脂１００重量部に対して、成形に必
要な鉛系安定剤、滑剤、加工助剤、着色剤などの添加剤
を添加すると共に、この添加剤以外に、発煙量や腐食性
ガスの発生量を低減する添加剤として酸化チタンのみを
０〜２０重量部の範囲内で含有せしめた層であることを
特徴とする硬質の難燃性塩化ビニル樹脂成形体。
【請求項５】塩素化度５８〜７３％の塩化ビニル樹脂
が、塩素化度６３〜６７％の後塩素化塩化ビニル樹脂で
あることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれ
かに記載の難燃性塩化ビニル樹脂成形体。
【請求項６】塩素化度５８〜７３％の塩化ビニル樹脂
が、塩素化度６３〜６７％の後塩素化塩化ビニル樹脂と
塩素化度５６〜５７％の塩化ビニル樹脂を、塩素化度が
５８〜６６％の範囲内となるように混合した混合樹脂で
あることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれ
かに記載の難燃性塩化ビニル樹脂成形体。
【請求項７】塩素化度５０〜５７％の塩化ビニル系の
樹脂が、塩素化度５６〜５７％の塩化ビニル樹脂、塩素
化度が５０〜５６％の塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹
脂、塩素化度が５０〜５６％の塩化ビニル−エチレン共
重合樹脂のいずれか単独、又は二種以上の混合樹脂であ
ることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の難燃
性塩化ビニル樹脂成形体。
【請求項８】塩化ビニル樹脂の安定剤が鉛系安定剤で
あることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれ
かに記載の難燃性塩化ビニル樹脂成形体。
【請求項９】発煙量や腐食性ガスの発生量を低減する
添加剤である酸化チタンがアルミナで被覆されたもので
あることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれ
かに記載の難燃性塩化ビニル樹脂成形体。
【請求項１０】基層の厚みが２〜１２ｍｍに設定さ
れ、表面層の厚みが０．２〜１．６ｍｍに設定されてい
ることを特徴とする請求項３に記載の難燃性塩化ビニル
樹脂成形体。