JP2002086481A - ガスケットの製造方法 - Google Patents

ガスケットの製造方法

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浩一 立川
Hiroyuki Yunoki
裕之 柚木
Yutaka Kikuchi
裕 菊池
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Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単な製造工程で、例えばピンホール等の成形
欠陥の発生が防止されるガスケットを得ることができる
ガスケットの製造方法を提供すること。 【解決手段】図１に示すシリンジ１は、外筒２と、外筒
２内で摺動し得るガスケット３と、ガスケット３を移動
操作するプランジャ４とを備えている。このガスケット
３は、ガスケット本体５とガスケット本体５の外面を被
覆する樹脂フィルム６とで構成されている。ガスケット
３は、スカイビング加工により製造された樹脂フィルム
６とガスケット本体材料とを成形型内に設置し、加熱・
加圧して、ガスケット本体５の外周面に樹脂フィルム６
を被着させることにより製造される。ガスケット３の成
形に先立ち、樹脂フィルム６の内面６２には、粗面加工
が施されるのが好ましい。また、ガスケット本体材料
は、加硫により弾性が得られる材料で構成されているの
が好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、ガスケットの製造
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】シリンジは、一般に、外筒と、この外筒
内で摺動し得るガスケットと、このガスケットを移動操
作するプランジャとで構成されている。
【０００３】そして、従来のガスケットは、例えば、加
硫ゴムまたは熱可塑性エラストマー等の弾性材料で構成
されたものが広く用いられている。
【０００４】このようなガスケットは、外筒の内周面と
の摺動抵抗が大きいため、ガスケットの表面または外筒
の内周面に潤滑剤を付与することにより、ガスケットと
外筒の内周面との摺動抵抗を小さくすることが行なわれ
ている。
【０００５】しかしながら、このようなシリンジでは、
外筒内に、例えば、薬液等を収納した場合、次のような
問題がある。
【０００６】 外筒内に収納された薬液中に、ガスケ
ットの表面または外筒の内周面に付与されている潤滑剤
が混入し、薬液中の薬効成分に影響を与える恐れがあ
る。
【０００７】 外筒内に収納された薬液中の薬効成分
が、ガスケットの表面または外筒の内周面に付与されて
いる潤滑剤に吸着（結合）してしまう恐れがある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来の問題を
解決するものとして、ガスケットをガスケット本体とガ
スケット本体の少なくとも外周を被覆するフィルムとで
構成し、このフィルムを、ガスケット本体材料より摩擦
抵抗の小さな材料で構成することにより、ガスケット表
面への潤滑剤の付与を省略することが考えられる。
【０００９】ところが、このようなガスケットでも、フ
ィルムを製造する工程、あるいは、ガスケット本体にフ
ィルムを被覆する工程が煩雑であったり、また、これら
の工程において、例えばピンホール等の成形欠陥が生じ
たりする恐れがある。
【００１０】本発明者は、このような欠点を、樹脂フィ
ルムの製造方法や樹脂フィルムでガスケット本体を被覆
する方法を選択することにより、解消することができる
ことを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】本発明の目的は、簡単な製造工程で、例え
ばピンホール等の成形欠陥の発生が防止されるガスケッ
トを得ることができるガスケットの製造方法を提供する
ことにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（１５）の本発明により達成される。
【００１３】（１） ガスケット本体の外周を、スカイ
ビング加工により製造された樹脂フィルムで被覆するガ
スケットの製造方法であって、前記樹脂フィルムとガス
ケット本体材料とを成形型内に設置し、加熱・加圧し
て、ガスケット本体の外周面に前記樹脂フィルムを被着
させることを特徴とするガスケットの製造方法。
【００１４】（２） 前記ガスケット本体材料は、加硫
により弾性が得られる材料で構成され、該加硫は、成形
時の加熱・加圧によりなされる上記（１）に記載のガス
ケットの製造方法。
【００１５】（３） 前記加熱は、温度が１４０〜１８
０℃で行なわれる上記（１）または（２）に記載のガス
ケットの製造方法。
【００１６】（４） 前記加圧は、圧力が０．５〜２５
ＭＰａで行なわれる上記（１）ないし（３）のいずれか
に記載のガスケットの製造方法。
【００１７】（５） 成形に先立ち、前記樹脂フィルム
の前記ガスケット本体側の面に粗面加工を施す上記
（１）ないし（４）のいずれかに記載のガスケットの製
造方法。
【００１８】（６） 前記粗面加工は、エッチング処理
によるものである上記（５）に記載のガスケットの製造
方法。
【００１９】（７） 前記樹脂フィルムの前記ガスケッ
ト本体側の面は、前記粗面加工前の動摩擦係数（対サフ
ァイア針）をＤ1とし、前記粗面加工後の動摩擦係数
（対サファイア針）をＤ2としたとき、動摩擦係数比Ｆ
＝Ｄ2／Ｄ1≧２の関係を満たす上記（５）または（６）
に記載のガスケットの製造方法。
【００２０】（８） 前記樹脂フィルムの前記ガスケッ
ト本体と反対側の面は、成形前の表面粗さをＲａ1と
し、成形後の表面粗さをＲａ2としたとき、Ｒａ2／Ｒａ
1が０．２５〜０．９の関係を満たす上記（１）ないし
（７）のいずれかに記載のガスケットの製造方法。
【００２１】（９） 前記表面粗さＲａ2は、０．１〜
１．５μｍである上記（８）に記載のガスケットの製造
方法。
【００２２】（１０） 前記樹脂フィルムの前記ガスケ
ット本体と反対側の面は、成形後の動摩擦係数（対サフ
ァイア針）が０．３以下である上記（１）ないし（９）
のいずれかに記載のガスケットの製造方法。
【００２３】（１１） 前記樹脂フィルムは、成形前の
平均厚さをＴ1とし、成形後の平均厚さをＴ2としたと
き、Ｔ2／Ｔ1が０．２〜０．９５の関係を満たす上記
（１）ないし（１０）のいずれかに記載のガスケットの
製造方法。
【００２４】（１２） 前記平均厚さＴ1は、２５μｍ
以上である上記（１１）に記載のガスケットの製造方
法。
【００２５】（１３） 前記平均厚さＴ2は、１〜２０
０μｍである上記（１１）または（１２）に記載のガス
ケットの製造方法。
【００２６】（１４） 前記樹脂フィルムの前記ガスケ
ット本体側の面の複数の微少凹部内に前記ガスケット材
料が侵入するよう、前記樹脂フィルムが前記ガスケット
本体に被着される上記（１）ないし（１３）のいずれか
に記載のガスケットの製造方法。
【００２７】（１５） 前記樹脂フィルムは、前記ガス
ケット本体材料より摩擦係数の小さい材料で構成されて
いる上記（１）ないし（１４）のいずれかに記載のガス
ケットの製造方法。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、本発明のガスケットの製造
方法を添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説
明する。
【００２９】まず、本発明のガスケットの製造方法によ
り製造されるガスケットを備えるシリンジの一例につい
て説明する。
【００３０】図１は、本発明のガスケットの製造方法に
より製造されるガスケットを備えるシリンジの構成を示
す部分縦断面図である。以下の説明では、図１中の上側
を「基端」、下側を「先端」という。
【００３１】図１に示すシリンジ１は、外筒２と、外筒
２内で摺動し得るガスケット３と、ガスケット３に装着
され、ガスケット３を移動操作するプランジャ４とを備
えている。以下、各部の構成について説明する。
【００３２】外筒２は、底部２１を有する有底筒状の部
材で構成され、この底部２１の中央部には、外筒２の胴
部より縮径した縮径部２２が一体的に形成されている。
この縮径部２２には、例えば、薬液投与用、採血用等の
針管のハブ、各種コネクタ、チューブ、カテーテル等
（図示せず）が嵌合、装着されて使用される。
【００３３】この外筒２には、後述するガスケット３と
で囲まれる部分に収納空間２４が形成され、この収納空
間２４は、縮径部２２の内腔２３と連通している。
【００３４】収納空間２４内には、例えば、血液、ブド
ウ糖等の糖質注射液、塩化ナトリウムや乳酸カリウム等
の電解質補正用注射液、ビタミン剤、ワクチン、抗生物
質注射液、造影剤、ステロイド剤、蛋白質分解酵素阻害
剤、脂肪乳剤、抗癌剤、麻酔薬、覚せい剤、麻薬のよう
な各種薬液、あるいは、蒸留水、消毒薬、流動食、アル
コール等の液体が収納される。
【００３５】また、外筒２の基端外周には、板状のフラ
ンジ２５が一体的に形成されている。プランジャ４を外
筒２に対し相対的に移動操作する際などには、このフラ
ンジ２５に指を掛けて操作を行うことができる。
【００３６】この外筒２は、好ましくは透明（無色透
明）、有色透明または半透明の樹脂で構成され、収納空
間２４の視認性が確保されている。
【００３７】外筒２の構成材料としては、特に限定され
ず、例えば、ポリエチレンテレフタレート、共重合ポリ
エチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリアクリ
ロニトリル、ポリメチルメタアクリレート、ポリメタア
クリル酸等のアクリル樹脂、ポリプロピレン、ポリエチ
レン等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ナイロン等
のポリアミド、ポリスチレン、ポリエチレンナフタレー
ト、環状ポリオレフィン（例えば、エチレンとテトラシ
クロ［４．４．０．１2.5．１7.10］−３−ドデセン共
重合体等）、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリメチ
ルペンテン、ポリカーボネート、ポリスルホンのような
熱可塑性樹脂が用いられる。
【００３８】このような熱可塑性樹脂を用いると、外筒
２の製造コストの低減、軽量化および形状選択の幅の拡
大といった点において有利であるとともに、外筒２の耐
破損性が向上する。
【００３９】外筒２内には、ガスケット３が収納（設
置）されている。このガスケット３は、嵌入部（中空
部）３１を有し、この嵌入部３１には、後述するプラン
ジャ４のヘッド部４３が嵌合する。
【００４０】ガスケット３は、ほぼ円柱状の部材で構成
され、その外周部には、外筒２の内周面２６に向かって
突出する一対のリング状の凸部３２が長手方向に所定間
隔おいて形成されている。これらの凸部３２が外筒２の
内周面２６に対し密着しつつ摺動することで、液密性を
より確実に保持するとともに、摺動性の向上が図れる。
【００４１】このガスケット３は、ガスケット本体５
と、ガスケット本体５の外面を被覆する樹脂フィルム６
とで構成されている。
【００４２】ガスケット本体５は、ガスケット３の芯部
（芯材）として機能するものであり、弾性材料で構成さ
れている。
【００４３】ガスケット本体５を弾性材料で構成し、ガ
スケット３の最大外径を外筒２の内径より若干大きく設
定すると、ガスケット３は、ガスケット本体５の弾性力
により、その外周が外筒２の内周面２６と圧接して液密
性が向上する。
【００４４】このような弾性材料としては、特に限定さ
れないが、例えば、天然ゴム、ブチルゴム、イソプレン
ゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、シ
リコーンゴムのような各種ゴム材料や、ポリウレタン
系、ポリエステル系、ポリアミド系、オレフィン系、ス
チレン系等の各種熱可塑性エラストマー等のうちの、１
種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
この中でも、加硫により、弾性が得られる材料であるの
が好ましい。
【００４５】このような材料を用いて、後述する本発明
のガスケットの製造方法を適用することにより、ガスケ
ット３の成形時の加熱・加圧でガスケット本体材料の加
硫がなされるので、別途、ガスケット本体材料を加硫す
る工程を省略することができ、ガスケット３の製造コス
ト、製造時間の短縮に有利である。
【００４６】ガスケット本体５の外面（ガスケット本体
５のプランジャ４の板部材４１との当接部位を除く）
は、樹脂フィルム６で被覆されている。この樹脂フィル
ム６は、ガスケット本体材料より摩擦係数の小さい材料
で構成されているのが好ましい。
【００４７】仮に、ガスケット本体を樹脂フィルムで被
覆しない場合、すなわち、ガスケットが加硫ゴムまたは
熱可塑性エラストマー等の弾性材料で構成されている場
合、ガスケットの外周は、外筒２の内周面２６との摺動
抵抗が極めて大きくなる。このため、このようなガスケ
ットでは、その外面（外周）または外筒２の内周面２６
へ潤滑剤を付与し、ガスケットの外周と外筒２の内周面
２６との摺動抵抗を小さくする必要がある。したがっ
て、このガスケットを備えるシリンジ１では、例えば、
外筒２の収納空間２４内に薬液等を収納した際に、薬液
中に前記の潤滑剤が混入（溶解）し、薬液中の薬効成分
に潤滑剤が作用（反応）して、活性低下を引き起こす場
合がある。また、収納空間２４内に収納された薬液中の
薬効成分が、前記の潤滑剤に吸着（結合）し、薬液中の
薬効成分の濃度低下により、十分な量の薬効成分を供給
できない場合がある。
【００４８】これに対し、ガスケット３を前述したよう
な構成とすることにより、ガスケット３の外周と外筒２
の内周面２６との摺動抵抗を小さくできる。このため、
ガスケット３の外面（樹脂フィルム６の外面６１）また
は外筒２の内周面２６に潤滑剤の付与を必要とせず（あ
るいは、従来より少量の潤滑剤を付与するだけでよ
く）、例えば、外筒２の収納空間２４内に薬液等を収納
しても、薬液中の薬効成分の活性低下、濃度低下を確実
に防止することができる。
【００４９】このようなガスケット３の摺動性に着目し
た場合、樹脂フィルム６の外面６１は、動摩擦係数（対
サファイア針）が０．３以下程度であるのが好ましく、
０．１〜０．２程度であるのがより好ましい。
【００５０】さらに、樹脂フィルム６の外面６１には、
外筒２の内周面２６に対する高い摺動性に加えて、高い
液密性も要求される。
【００５１】外面６１の表面粗さ（JIS B 0601に規定の
中心線平均粗さ）Ｒａ2は、その表面粗さＲａ2が小さ過
ぎると、外筒２の内周面２６との接触面積が大きくな
り、内周面２６に対する摺動抵抗が増大するので、摺動
性向上の観点からは、外面６１の表面粗さＲａ2は、大
きい方が好ましい。しかし、外面６１の表面粗さＲａ2
が大き過ぎると、外筒２の内周面２６との接触面積が小
さくなり、外面６１と内周面２６との液密性が低下して
しまうので、液密性向上の観点からは、外面６１の表面
粗さＲａ2は、小さい方が好ましい。すなわち、外面６
１に要求される外筒２の内周面２６に対する高い摺動性
と高い液密性とは、相反する特性である。
【００５２】したがって、外面６１の外筒２の内周面２
６に対する高い摺動性と高い液密性との両立という観点
からは、外面６１の表面粗さＲａ2に好適な範囲が存在
し、この範囲としては、例えば、０．１〜１．５μｍ程
度であるのが好ましく、０．２５〜０．８μｍ程度であ
るのがより好ましい。
【００５３】また、樹脂フィルム６の平均厚さＴ2は、
特に限定されないが、例えば、１〜２００μｍ程度であ
るのが好ましく、１５〜１１０μｍ程度であるのがより
好ましい。樹脂フィルム６の平均厚さＴ2が前記の下限
値未満では、強度不足となる恐れがある。一方、樹脂フ
ィルム６の平均厚さＴ2が前記の上限値を超えると、そ
の構成材料によっては、ガスケット３の変形に際し、樹
脂フィルム６のガスケット本体５への追従性が低下し、
液密性が低下することがある。
【００５４】なお、図１中では、樹脂フィルム６の厚さ
は、理解を容易にするために、誇張して示した。
【００５５】この樹脂フィルム６の構成材料としては、
特に限定されないが、例えば、ポリテトラフルオロエチ
レンまたはその共重合体、エチレン−テトラフルオロエ
チレン共重合体、四フッ化エチレン、四フッ化エチレン
−パーフルオロアルコキシエチレン共重合体（例えば、
四フッ化エチレンと、アルコキシル基の炭素数が１〜５
のパーフルオロアルコキシエチレンとの共重合体）、Ｐ
ＶｄＥ（ポリビニリデンフロライド）、ＰＣＴＦＥ（ポ
リクロロトリフルオロエチレン）、ＴＦＥ（テトラフル
オロエチレン）、ＦＥＰ（フッ化エチレンプロピレン）
等のフッ素系樹脂が挙げられ、これらの１種または２種
以上を組み合わせて用いることができる。
【００５６】なお、ガスケット３は、図示の構成のもの
に限定されることはなく、樹脂フィルム６は、ガスケッ
ト本体５の少なくとも外周のみを被覆するものであって
もよい。また、その形状も、外筒２の内周面２６との十
分な摺動性および液密性を有していれば、いかなるもの
であってもよい。
【００５７】このようなガスケット３には、ガスケット
３を外筒２内で長手方向に移動操作するプランジャ４が
連結されている。
【００５８】プランジャ４は、主に、横断面が十文字状
をなす部材で構成され、その先端側には、板部材４１が
一体的に形成されている。また、プランジャ４の基端に
は、板状（円盤状）のフランジ４２が一体的に形成され
ている。このフランジ４２に指等を掛けてプランジャ４
を操作する。
【００５９】また、プランジャ４の先端部には、ガスケ
ット３の嵌入部３１に挿入、嵌合されるきのこ状のヘッ
ド部（連結部）４３が形成されている。
【００６０】なお、プランジャ４のガスケット３に対す
る固定方法は、嵌合に代わり、例えば、カシメ、融着、
接着剤による接着、螺合等の方法であってもよい。
【００６１】プランジャ４の構成材料としては、例え
ば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリスチレン、ポリ−（４−メチルペンテン−１）、ポ
リカーボネート、アクリル樹脂、アクリルニトリル−ブ
タジエン−スチレン共重合体、ポリエチレンテレフタレ
ート等のポリエステル、ブタジエン−スチレン共重合
体、ポリアミド（例えば、ナイロン６、ナイロン６・
６、ナイロン６・１０、ナイロン１２）のような各種樹
脂が挙げられるが、その中でも、成形が容易であるとい
う点で、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリ−（４−
メチルペンテン−１）のような樹脂が好ましい。
【００６２】以下、本発明のガスケットの製造方法につ
いて、図２および図３を参照しつつ説明する。
【００６３】図２および図３は、それぞれ、本発明のガ
スケットの製造方法を説明するための図である。なお、
以下の説明では、成形前の樹脂フィルム６を「シート６
００」と言い、成形後の樹脂フィルム６を「樹脂フィル
ム６」と言う。
【００６４】＜１＞ まず、シート６００を用意する。
本発明では、シート６００は、スカイビング加工により
製造する。このシート６００の製造方法として、スカイ
ビング加工を選択した理由について、以下に説明する。
【００６５】例えばキャスティング法によりシートを製
造した場合には、比較的肉薄のシートしか得ることがで
きない。比較的肉薄のシートでは十分な強度が得られ
ず、このようなシートを本発明のガスケットの製造方法
に適用した場合、後述するガスケットの成形時にピンホ
ール等の成形欠陥が生じることがある。また、この場
合、シートの製造工程が煩雑となり、シートの製造コス
トの増大、延いてはガスケットの製造コストの増大を招
く恐れがある。
【００６６】これに対し、スカイビング加工によりシー
ト６００を製造すれば、比較的肉厚のシート６００を容
易かつ確実に製造することができるので、シート６００
は十分な強度を有し、ガスケット３の成形時に、ピンホ
ール等の成形欠陥の発生を確実に防止することができ
る。以下に、スカイビング加工によるシート６００の製
造方法について説明する。
【００６７】まず、樹脂フィルム材料の粉末を焼成成形
型内に充填し、好ましくは０〜３０℃程度、圧力１００
〜１０００ｋｇ／ｃｍ2程度で圧縮して予備成形する。
【００６８】次に、この予備成形品に対して、好ましく
は２８０〜４１０℃程度で、予備成形品の大きさによっ
て異なるが、通常、０．５〜１５時間程度で焼成（焼
結）する。
【００６９】次に、常圧または加圧下で冷却して、樹脂
フィルム材料からなる一次成形品を得る。この一次成形
品の形状としては、特に限定されないが、例えば、シー
ト状、ブロック状、シリンダ状等いかなるものであって
もよい。
【００７０】次いで、かかる一次成形品を旋盤機に設置
して、所定の回転数にて回転させる。この状態を維持し
つつ、切削刃を所定角度で一次成形品に押し当て、切削
することによりシート６００を得る。
【００７１】なお、このシート６００の平均厚さＴ1お
よび下面（樹脂フィルム６の外面６１となる面）６０１
の表面粗さ（JIS B 0601に規定の中心線平均粗さ）Ｒａ
1は、後述する成形時のシート６００の伸び（厚さ方向
と垂直な方向への伸展）による変化を考慮したものとさ
れる。
【００７２】成形時のシート６００の伸びによる変化を
考慮すると、平均厚さＴ1は、例えば、２５μｍ以上程
度のものを用いるのが好ましく、４０〜８０μｍ程度の
ものを用いるのがより好ましい。一方、平均厚さＴ1の
上限値としては、特に限定されず、目的とする樹脂フィ
ルム６の平均厚さＴ2によって適宜選択することができ
る。
【００７３】また、表面粗さＲａ1は、目的とする樹脂
フィルム６の外面６１の表面粗さＲａ2によって適宜選
択され、特に限定されない。
【００７４】＜２＞ 次に、必要に応じて、シート６０
０の上面（樹脂フィルム６の内面６２となる面）６０２
には、粗面加工を施す。
【００７５】これにより、シート６００の上面６０２
は、その表面粗さ（JIS B 0601に規定の中心線平均粗
さ：Ｒａ）が調整され、樹脂フィルム６のガスケット本
体５の外面への密着性が向上する。
【００７６】この表面粗さ（Ｒａ）の調整の度合は、シ
ート６００の上面６０２の粗面加工前後における動摩擦
係数の変化で表すことができる。すなわち、上面６０２
の粗面加工前の動摩擦係数（対サファイア針）をＤ1と
し、粗面加工後の動摩擦係数（対サファイア針）をＤ2
としたとき、これらの比である動摩擦係数比Ｆ＝Ｄ2／
Ｄ1は、特に限定されないが、例えば、Ｆ≧２程度の関
係を満たすのが好ましく、２．５〜８．０程度の関係を
満たすのがより好ましい。動摩擦係数比Ｆが前記の範囲
を満たす場合、樹脂フィルム６のガスケット本体５の外
面への密着性がより向上する。
【００７７】この粗面加工の方法としては、例えば、ナ
トリウム処理エッチング、スパッタエッチング処理のよ
うなエッチング処理、サンドブラスト処理、ショットブ
ラスト処理等が挙げられる。この中でも、粗面加工の方
法としては、エッチング処理を用いるのが好ましい。
【００７８】エッチング処理によれば、その操作は、極
めて簡単であり、大掛かりな設備も必要としないため、
ガスケットの製造時間の短縮、製造コストの低減に有利
である。
【００７９】＜３＞ 次に、図２および図３に示す成形
型１００を用いてガスケット３を成形する。
【００８０】この成形型１００は、メス型（下型）２０
０とオス型（上型）３００とを備えており、オス型３０
０は、メス型２００に対して図２および図３中上下方向
に移動可能に設置されている。
【００８１】また、メス型２００およびオス型３００に
は、それぞれ、これらを加熱することができるように、
ヒーター（図示せず）が接続されている。
【００８２】メス型２００には、内側に凹没するように
凹部２１０が形成されている。この凹部２１０は、ガス
ケット３の形状に対応して形成されている。
【００８３】一方、オス型３００の下面には、ガスケッ
ト３の嵌入部３１を形成するための凸部３１０が形成さ
れている。
【００８４】まず、ガスケット３の成形に先立ち、成形
型１００を予め加熱しておく。この温度は、例えば、１
４０〜１８０℃程度であるのが好ましい。
【００８５】次に、下型２００の上面に、凹部２１０を
塞ぐようにシート６００を設置し、さらに、このシート
６００の上面６０２の上に、ガスケット本体材料からな
るブロック状の混練物（コンパウンド）５００を設置す
る。
【００８６】この混練物５００は、所定配合比にて調整
したガスケット本体材料を、例えば、密封式混練機、オ
ープンロール混練機等を用いることにより製造すること
ができる。
【００８７】また、混練物５００の寸法は、例えば、次
のようなものとされる。すなわち、その体積は、好まし
くはガスケット本体５の体積の１．２〜３．０倍程度、
その高さ（厚さ）は、好ましくは凹部２１０の深さ（図
２および図３中上下方向の長さ）以上程度、また、その
横断面積（最大横断面積）は、好ましくは凹部２１０の
開口面積の１〜２倍程度とされる。
【００８８】なお、混錬物５００の形状としては、図示
のものに限定されるものではなく、凹部２１０に充填さ
れ易いように形成されていれば、例えば、板状体、球
体、立方体、直方体のような多角形体、三角錐等のいか
なるものであってもよい。
【００８９】シート６００の上面６０２上に、混錬物５
００を設置した状態で、図示しない操作レバー（または
ハンドル）を操作して、オス型３００を下降させると、
やがて混錬物５００の上面に凸部３１０の先端が、さら
にはオス型３００の下面が当接して、混錬物５００およ
びシート６００を図２中下方向に向かって押圧する。こ
のとき、予め加熱されていた混錬物５００およびシート
６００は、それぞれ軟化状態またはそれに近い状態とな
っており、オス型３００で押圧されることにより、メス
型２００の凹部２１０内に徐々に押し入れられる。
【００９０】さらに、メス型２００にオス型３００を近
づけるように下降させ、図３に示すような状態として、
加熱・加圧を行ってガスケット３の成形品を得る。
【００９１】これにより、ガスケット本体５の外面は、
樹脂フィルム６で被覆される。このとき、樹脂フィルム
６の内面６２の複数の微少凹部内に、ガスケット本体材
料が侵入するようにして、樹脂フィルム６がガスケット
本体５の外面に被着する。
【００９２】よって、このようなガスケット３では、外
筒２内で摺動する際に、特に、応力が集中して剥離を生
じ易い部位である凸部３２付近においても、樹脂フィル
ム６のガスケット本体５からの剥離をより確実に防止す
ることができる。
【００９３】この成形条件としては、特に限定されない
が、例えば、次のようにすることができる。すなわち、
温度が好ましくは１４０〜１８０℃程度、より好ましく
は１５０〜１７０℃程度とされ、圧力が好ましくは０．
５〜２５ＭＰａ程度、より好ましくは１〜２０ＭＰａ程
度とされ、時間が好ましくは１〜２０分間程度、より好
ましくは５〜１０分間程度とされる。
【００９４】なお、このとき、ガスケット材料が加硫を
必要とする場合には、該加硫が本工程の加熱・加圧によ
りなされる。
【００９５】また、このとき、シート６００は、伸展し
つつガスケット本体５の外面に被着する。このシート６
００の伸展の程度は、例えば、シート６００と樹脂フィ
ルム６との平均厚さの変化、あるいは、シート６００の
下面６０１と樹脂フィルム６の外面６１との表面粗さ
（JIS B 0601に規定の中心線平均粗さ：Ｒａ）の変化等
で表すことができる。
【００９６】すなわち、シート６００の平均厚さをＴ1
とし、樹脂フィルム６の平均厚さをＴ2としたとき、Ｔ2
／Ｔ1が０．２〜０．９５程度の関係を満たすのが好ま
しく、０．５〜０．８程度の関係を満たすのがより好ま
しい。
【００９７】また、シート６００の下面６０１の表面粗
さをＲａ1とし、樹脂フィルム６の外面６１の表面粗さ
をＲａ2としたとき、Ｒａ2／Ｒａ1が０．２５〜０．９
程度の関係を満たすのが好ましく、０．５〜０．８程度
の関係を満たすのがより好ましい。
【００９８】平均厚さおよび表面粗さ（Ｒａ）の変化が
前記の下限値より小さいと、すなわち、シート６００の
伸展の程度が小さいと、ガスケット３を高い寸法精度で
製造することが困難な場合がある。一方、平均厚さおよ
び表面粗さ（Ｒａ）の変化が前記の上限値より大きい
と、すなわち、シート６００の伸展の程度が大きいと、
樹脂フィルム６に厚さムラが生じ、強度の弱い部分が生
じる場合がある。
【００９９】このように、本工程において、樹脂フィル
ム６の平均厚さＴ2および外面６１の表面粗さＲａ2が調
整される。
【０１００】なお、外面６１の表面粗さＲａ2は、シー
ト６００の伸展による調整に加えて、例えばメス型２０
０の凹部２１０の内面２１１を精密加工（例えば、研磨
等）したものを用いることにより調整することもでき
る。
【０１０１】＜４＞ 次に、成形型１００の加熱を停止
して、ガスケット３の成形品の温度が所定温度にまで低
下したら、オス型３００を図３中上方向に向かって移動
させ、メス型２００から離間させる。これにより、成形
型１００を分離して、ガスケット３の成形品を成形型１
００内から取り出す。
【０１０２】次に、ガスケット３の成形品の大きさにも
よるが、通常、０．５〜３時間で、室温程度になるまで
冷却する。
【０１０３】この後、ガスケット３の成形品から不要部
分を、抜き型により切断・除去してガスケット３の完成
品を得る。
【０１０４】以上、本発明のガスケットの製造方法を図
示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限
定されるものではない。
【０１０５】
【実施例】次に、本発明の具体的実施例について説明す
る。
【０１０６】（実施例１）まず、ガスケットを、次のよ
うにして製造した。
【０１０７】［ガスケットの製造］ スカイビング加工により製造したポリテトラフルオ
ロエチレン（樹脂フィルム材料）からなるシートを用意
した。これは、次のようにして行った。
【０１０８】まず、ポリテトラフルオロエチレンの粉末
を焼成成形型内に充填し、０〜３０℃、圧力２００ｋｇ
／ｃｍ2で圧縮して予備成形品を得た。
【０１０９】次に、この予備成形品を、３７０℃、１０
時間焼成し、この後、常圧下で冷却して、シリンダ状の
一次成形品を得た。
【０１１０】次に、この一次成形品を旋盤機に設置し
て、回転数３５ｒｐｍに保持し、切削刃を角度４０°で
一次成形品に押し当て、切削することによりシートを得
た。
【０１１１】なお、得られたシートは、平均厚さＴ1が
７０μｍ、表面粗さＲａ1が、０．４μｍであった。
【０１１２】 前記工程で製造したシートの上面
（樹脂フィルムの内面となる面）に、金属ナトリウムの
液体アンモニア溶液を塗布し、その後、蒸留水により洗
浄する操作（ナトリウム処理エッチング）を複数回繰返
した。
【０１１３】なお、シートの上面は、ナトリウム処理エ
ッチング（粗面加工）前の動摩擦係数（対サファイア
針）Ｄ1が０．１７であり、ナトリウム処理エッチング
後の動摩擦係数（対サファイア針）Ｄ2が０．６３であ
り、これらの動摩擦係数比Ｆ＝Ｄ2／Ｄ1は、３．７であ
った。
【０１１４】 次に、予め１６０℃に加熱された成形
用金型（成形型）内に、前記シートとスチレンブタジエ
ンゴム（ガスケット本体材料）の混練物とを設置した。
【０１１５】 次いで、温度１６０℃、圧力１０ＭＰ
ａ、時間８分間として成形し、ガスケットの成形品を得
た。
【０１１６】 成形用金型の加熱を停止した後、成形
用金型を分離させ、この内部からガスケットの成形品を
取り出し、１時間放置し、室温にまで冷却した。
【０１１７】そして、ガスケットの成形品から不要部分
を抜き型で分離して、ガスケットの完成品を得た。
【０１１８】［シリンジの組立］前記の工程を経て得ら
れたガスケットを、蒸留水にて洗浄後、検査の上、別途
それぞれ製造しておいた外筒およびプランジャと組立
て、図１に示す構成のシリンジを製造した。このシリン
ジの仕様は、次の通りである。
【０１１９】１．外筒 外筒材料：エチレンとテトラシクロ［４．４．０．１
2.5．１7.10］−３−ドデセン共重合体（環状ポリオレ
フィン） 内径：６．３ｍｍ 内腔部の長手方向の長さ：５４ｍｍ
【０１２０】２．プランジャ プランジャ材料：ポリプロピレン
【０１２１】３．ガスケット 樹脂フィルムの外面の表面粗さＲａ2：０．３μｍ（Ｒ
ａ2／Ｒａ1＝０．７５） 樹脂フィルムの外面の動摩擦係数（対サファイア針）：
０．１５ 樹脂フィルムの平均厚さＴ2：５０μｍ（Ｔ2／Ｔ1＝
０．７１） 最大外径：６．５ｍｍ
【０１２２】（実施例２）シートの上面の動摩擦係数比
Ｆ＝Ｄ2／Ｄ1を２としたこと以外は、前記実施例１と同
様にしてガスケットを製造し、シリンジを組立てた。
【０１２３】なお、シートの上面は、ナトリウム処理エ
ッチング（粗面加工）前の動摩擦係数（対サファイア
針）Ｄ1が０．１７であり、ナトリウム処理エッチング
後の動摩擦係数（対サファイア針）Ｄ2が０．３４であ
った。
【０１２４】（比較例１）キャスティング法により製造
したシート（平均厚さＴ1が４μｍ、表面粗さＲａ1が
０．２５μｍ）を用いたこと、および、シートの上面へ
のナトリウム処理エッチングを省略したこと以外は、前
記実施例１と同様にして次のようなガスケットを製造
し、シリンジを組立てた。
【０１２５】３．ガスケット 樹脂フィルムの外面の表面粗さＲａ2：０．０５μｍ
（Ｒａ2／Ｒａ1＝０．２） 樹脂フィルムの外面の動摩擦係数（対サファイア針）：
０．４ 樹脂フィルムの平均厚さＴ2：０．７μｍ（Ｔ2／Ｔ1＝
０．１８） 最大外径：６．５ｍｍ なお、比較例１のガスケットでは、実施例１、２のガス
ケットに比較して、製造コストが高く付き、製造時間も
長時間を要するものであった。
【０１２６】（比較例２）ガスケット本体の外面を、樹
脂フィルムで被覆しなかったこと以外は、前記実施例１
と同様にしてガスケットを製造し、シリンジを組立て
た。
【０１２７】なお、このガスケットの表面粗さは、０．
３μｍ、動摩擦係数（対サファイア針）は、１．２であ
った。
【０１２８】＜評価＞実施例１、２および比較例１、２
で製造した各ガスケットについて、次の評価１〜評価４
の各評価試験を行った。
【０１２９】評価１．ピンホールの発生個数の確認 実施例１、２および比較例１の各ガスケット（ｎ＝５
０）の製造時に発生したピンホールの発生個数を確認し
た。
【０１３０】各ガスケットのピンホールの発生個数（平
均値）について、以下の４段階の基準に従い、評価し
た。
【０１３１】 ◎：ピンホールの発生個数（平均値） ０個 ○：ピンホールの発生個数（平均値） １個未満 △：ピンホールの発生個数（平均値） １個以上、１０
個未満 ×：ピンホールの発生個数（平均値）１０個以上
【０１３２】評価２．摺動性試験 実施例１、２および比較例１、２の各シリンジ（ｎ＝５
０）を用意した。
【０１３３】各シリンジの収納空間内に、蒸留水１ｍＬ
を収納し、プランジャを外筒の先端方向に向かって、５
００ｍｍ／分の速度で摺動させ、蒸留水を収納空間内よ
り排出させた。
【０１３４】そして、このときのガスケットの外筒に対
する摺動抵抗を測定し、これらの平均値を求めた。
【０１３５】各ガスケットの摺動抵抗（平均値）は、以
下の４段階の基準に従い、評価した。
【０１３６】 ◎：摺動抵抗（平均値） ５００ｇ未満 ○：摺動抵抗（平均値） ５００ｇ以上、１０００ｇ未
満 △：摺動抵抗（平均値）１０００ｇ以上、１５００ｇ未
満 ×：摺動抵抗（平均値）１５００ｇ以上
【０１３７】評価３．液密性試験 実施例１、２および比較例１、２の各シリンジの収納空
間内に、蒸留水１ｍＬを収納し、プランジャを外筒の先
端方向に向かって、５００ｍｍ／分の速度で摺動させ、
蒸留水を収納空間内より排出させた。
【０１３８】この操作を各シリンジについて１００回繰
返し、何回目の操作時に、蒸留水が収納空間内からガス
ケットを介して外筒の基端側へ漏れ出るかを目視で確認
した。各ガスケットの液密性は、以下の４段階の基準に
従い、評価した。
【０１３９】 ◎：１００回目の操作においても蒸留水の漏れ無し ○：７０〜９９回目の操作の間に蒸留水の漏れ有り △：３０〜６９回目の操作の間に蒸留水の漏れ有り ×：３０回目の操作までに蒸留水の漏れ有り
【０１４０】評価４．樹脂フィルムの剥離試験 実施例１、２および比較例１の各シリンジの収納空間内
に、空気１ｍＬを収納し、プランジャを外筒の先端方向
に向かって、５００ｍｍ／分の速度で摺動させ、空気を
収納空間内より排出させた。
【０１４１】この操作を各シリンジについて１００回繰
返し、何回目の操作時に、樹脂フィルムがガスケット本
体から剥離するかを目視で確認した。
【０１４２】各ガスケットにおける樹脂フィルムの剥離
は、以下の４段階の基準に従い、評価した。
【０１４３】 ◎：１００回目の操作においても樹脂フィルムの剥離無
し ○：７０〜９９回目の操作の間に樹脂フィルムの剥離有
り △：３０〜６９回目の操作の間に樹脂フィルムの剥離有
り ×：３０回目の操作までに樹脂フィルムの剥離有り
【０１４４】評価１、評価２、評価３および評価４の結
果を、それぞれ、下記表１に示す。
【０１４５】
【表１】
【０１４６】表１に示すように、本発明の各ガスケット
（実施例１、２）では、いずれも、成形時にピンホール
の発生が無く、摺動抵抗が小さく、液密性も高いことが
明らかとなった。また、ガスケット本体からの樹脂フィ
ルムの剥離が起こりにくいものであった。
【０１４７】特に、成形に先立って、シートの樹脂フィ
ルムの内面となる面に粗面加工を施し、粗面加工前後で
の動摩擦係数比Ｆが２．５〜８．０の関係を満たす本発
明のガスケット（実施例１）では、樹脂フィルムのガス
ケット本体からの剥離がより確実に防止された。
【０１４８】これに対し、比較例１および２の各ガスケ
ットでは、ガスケットとして不適当なものであった。す
なわち、比較例１のガスケットでは、成形時にピンホー
ルが発生し、また、摺動抵抗が大きく、樹脂フィルムの
ガスケット本体からの剥離が容易に起こるものであっ
た。また、比較例２のガスケットでは、摺動抵抗が極め
て大きく、ガスケットとしての使用が困難なものであっ
た。
【０１４９】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、簡
単な製造工程で、例えばピンホール等の成形欠陥の発生
が防止されるガスケットを製造することができる。
【０１５０】特に、スカイビング加工で製造された樹脂
フィルムを用いることにより、樹脂フィルムは、比較的
肉厚とすることができ、十分な強度が得られるので、前
記のような成形欠陥を確実に防止することができる。
【０１５１】また、ガスケット本体材料を加硫により弾
性が得られる材料で構成した場合には、ガスケットの成
形時の加熱・加圧により、加硫を行うことができるの
で、別途ガスケット本体材料の加硫工程が省略でき、製
造コストの低減、製造時間の短縮に有利である。
【０１５２】また、ガスケットの成形に先立ち、樹脂フ
ィルムのガスケット本体側の面に粗面加工を施すことに
より、樹脂フィルムのガスケット本体への密着性が向上
する。
【０１５３】また、樹脂フィルムをガスケット本体材料
より摩擦係数より小さい材料で構成した場合には、高い
摺動性を有するガスケットを製造できるので、ガスケッ
トの外面（外周）への潤滑剤の付与を省略することがで
きる。
【０１５４】さらに、樹脂フィルムのガスケット本体と
反対側の面の表面粗さ（Ｒａ）を調整することにより、
ガスケットの液密性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガスケットの製造方法により製造され
るガスケットを備えるシリンジの構成を示す部分縦断面
図である。
【図２】本発明のガスケットの製造方法を説明するため
の図である。
【図３】本発明のガスケットの製造方法を説明するため
の図である。
【符号の説明】
１ シリンジ ２ 外筒 ２１ 底部 ２２ 縮径部 ２３ 内腔 ２４ 収納空間 ２５ フランジ ２６ 内周面 ３ ガスケット ３１ 嵌入部 ３２ 凸部 ４ プランジャ ４１ 板部材 ４２ フランジ ４３ ヘッド部 ５ ガスケット本体 ６ 樹脂フィルム ６１ 外面 ６２ 内面 １００ 成形型 ２００ メス型 ２１０ 凹部 ２１１ 内面 ３００ オス型 ３１０ 凸部 ５００ 混錬物 ６００ シート ６０１ 下面 ６０２ 上面
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｂ２９Ｋ 105:20 Ｂ２９Ｋ 105:20 Ｂ２９Ｌ 31:26 Ｂ２９Ｌ 31:26 (72)発明者 柚木 裕之 山梨県中巨摩郡昭和町築地新居1727番地の １ テルモ株式会社内 (72)発明者 菊池 裕 埼玉県北足立郡伊奈町小室2335番地 株式 会社興国ゴム技術研究所内 Ｆターム(参考） 3J043 AA12 BA06 CA10 CB13 DA11 3J044 AA14 AA18 BA06 BB14 BB39 BC02 DA20 4C066 AA09 BB01 CC01 DD07 EE14 FF05 GG20 PP04 4F204 AA45 AD05 AD28 AD33 AE08 AG03 AH13 AM32 AR02 AR06 FA01 FB01 FB13 FG02 FG05 FH06 FJ30 FN08 FN11 FN15 FN17 FQ15

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ガスケット本体の外周を、スカイビング
    加工により製造された樹脂フィルムで被覆するガスケッ
    トの製造方法であって、 前記樹脂フィルムとガスケット本体材料とを成形型内に
    設置し、加熱・加圧して、ガスケット本体の外周面に前
    記樹脂フィルムを被着させることを特徴とするガスケッ
    トの製造方法。
  2. 【請求項２】 前記ガスケット本体材料は、加硫により
    弾性が得られる材料で構成され、該加硫は、成形時の加
    熱・加圧によりなされる請求項１に記載のガスケットの
    製造方法。
  3. 【請求項３】 前記加熱は、温度が１４０〜１８０℃で
    行なわれる請求項１または２に記載のガスケットの製造
    方法。
  4. 【請求項４】 前記加圧は、圧力が０．５〜２５ＭＰａ
    で行なわれる請求項１ないし３のいずれかに記載のガス
    ケットの製造方法。
  5. 【請求項５】 成形に先立ち、前記樹脂フィルムの前記
    ガスケット本体側の面に粗面加工を施す請求項１ないし
    ４のいずれかに記載のガスケットの製造方法。
  6. 【請求項６】 前記粗面加工は、エッチング処理による
    ものである請求項５に記載のガスケットの製造方法。
  7. 【請求項７】 前記樹脂フィルムの前記ガスケット本体
    側の面は、前記粗面加工前の動摩擦係数（対サファイア
    針）をＤ1とし、前記粗面加工後の動摩擦係数（対サフ
    ァイア針）をＤ2としたとき、動摩擦係数比Ｆ＝Ｄ2／Ｄ
    1≧２の関係を満たす請求項５または６に記載のガスケ
    ットの製造方法。
  8. 【請求項８】 前記樹脂フィルムの前記ガスケット本体
    と反対側の面は、成形前の表面粗さをＲａ1とし、成形
    後の表面粗さをＲａ2としたとき、Ｒａ2／Ｒａ1が０．
    ２５〜０．９の関係を満たす請求項１ないし７のいずれ
    かに記載のガスケットの製造方法。
  9. 【請求項９】 前記表面粗さＲａ2は、０．１〜１．５
    μｍである請求項８に記載のガスケットの製造方法。
  10. 【請求項１０】 前記樹脂フィルムの前記ガスケット本
    体と反対側の面は、成形後の動摩擦係数（対サファイア
    針）が０．３以下である請求項１ないし９のいずれかに
    記載のガスケットの製造方法。
  11. 【請求項１１】 前記樹脂フィルムは、成形前の平均厚
    さをＴ1とし、成形後の平均厚さをＴ2としたとき、Ｔ2
    ／Ｔ1が０．２〜０．９５の関係を満たす請求項１ない
    し１０のいずれかに記載のガスケットの製造方法。
  12. 【請求項１２】 前記平均厚さＴ1は、２５μｍ以上で
    ある請求項１１に記載のガスケットの製造方法。
  13. 【請求項１３】 前記平均厚さＴ2は、１〜２００μｍ
    である請求項１１または１２に記載のガスケットの製造
    方法。
  14. 【請求項１４】 前記樹脂フィルムの前記ガスケット本
    体側の面の複数の微少凹部内に前記ガスケット材料が侵
    入するよう、前記樹脂フィルムが前記ガスケット本体に
    被着される請求項１ないし１３のいずれかに記載のガス
    ケットの製造方法。
  15. 【請求項１５】 前記樹脂フィルムは、前記ガスケット
    本体材料より摩擦係数の小さい材料で構成されている請
    求項１ないし１４のいずれかに記載のガスケットの製造
    方法。
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