JP2004010787A

JP2004010787A - Rubber composition for sealing added with antibacterial component and lip seal

Info

Publication number: JP2004010787A
Application number: JP2002167174A
Authority: JP
Inventors: Tomohide Machiyama; 町山　朋秀; Takeshi Kaneko; 金子　武司
Original assignee: Sakagami Seisakusho Ltd
Current assignee: Sakagami Seisakusho Ltd
Priority date: 2002-06-07
Filing date: 2002-06-07
Publication date: 2004-01-15

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sealing material usable as a substitute for various O-rings in various machines for food processing, preventing the intrusion of food scum into a housing for sealing, or if intruded, suppressing the proliferation of sundry germs. <P>SOLUTION: A lip-type gasket is produced by using a sealing rubber composition produced by incorporating 100 pts. mass of a rubber with 0.1-20 pts. mass of an antibacterial agent composed of a complex of an organic acid and a metal salt. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、抗菌剤を含有するシール用ゴム組成物とそれを用いて構成した食品加工機械用リップシールとに関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日、家庭および社会生活における衛生に対する意識の高まりにつれて、各種抗菌製品が提案されている。
【０００３】
しかし、そのような抗菌製品は、主に一般消費者が使用する日用品などの最終製品を対象とするものである。また、食品を含む各種最終製品の製造業者の側では、必要な場合、あるいは法律で規定されている場合など、適宜薬剤などを使用して業務として徹底的に消毒をする等の対策をとっているからである。
【０００４】
例えば、食材を扱う分野では、使用する機械・機器などを日常的な清掃により清潔に保つことで、一種の除菌作用を行っている。その他、食品加工分野でも同様であり、そこで使用する各種機械、機器については、かなり頻繁に定期的な分解・洗浄を行って使用しており、その限りで、除菌を別途行う必要はない。
【０００５】
事実、食品加工分野で用いる各種機械は、使用期間中、短期間で分解・洗浄を行っており、その際に、パッキン等のシール類については、雑菌の繁殖の可能性があるため、分解掃除をする毎に新品と交換している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、最近では、Ｏ−１５７による食中毒事件など一旦発生するとその影響および被害が著しく大きくなる可能性があり、特に食材を扱う業界においては厳しい更なる衛生管理が求められつつあり、一方では、各種コストの低減が強く求められる状況にもある。
【０００７】
このような背景から、上述の食品加工の分野においても、機械・機器類についてしばしば行う分解・洗浄の必要性は認めつつも、その度毎にそこで用いるシール類を取り替えていたら、コストがかかり、むしろ新らしいシールからの菌の感染の恐れもあることが指摘されるようになった。
【０００８】
したがって、現状では、分解・洗浄を行う間隔をできるだけ短くし、その際にもＯリングを装着する溝部などの洗浄を徹底するようにして対処している。
ここに、本発明の課題は、食品加工用に使用される各種機械について、分解・洗浄を行う間隔をできるだけ長期化し、その分解・洗浄の際にも、出来ればシールの取り替えを不要とするシールを開発することである。
【０００９】
さらに本発明の具体的課題は、食品加工用に使用される各種機械に用いる各種Ｏリングに代えて使用できるシールであって、ハウジング内に食品カスが入り込まないようにし、また、万一、食品カスがハウジング内に入り込んだとしても雑菌の増殖を抑制するシールを開発することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
ここに、従来、食品加工用機械にはＯリングを使用してきたが、シールを装着する溝　（ハウジング）に食品カスが溜まり、雑菌の繁殖の恐れがあった。そこで、シールに突起　（リップ）を設け、ハウジングへの食品カスの侵入を防ぐことを試みたところ、確かに大きな食品カスなどの侵入は阻止できたが、細かい食品カスおよびシール自体に付着した食品カスが拭いきれず、これらが少しづつハウジング内に蓄積して、雑菌の繁殖が完全には防止できなかった。
【００１１】
そこで、本発明者らは、シールに使用するゴム材料そのものに抗菌効果をもたせることにより上記問題点を解決させるという着想を得、そのための抗菌成分として、有機酸と金属塩の複合体からなる抗菌剤に着目した。
【００１２】
樹脂に各種抗菌剤を添加することにより抗菌効果をもたせることについては多くの実績があるが、ゴム材料、特にシール用ゴム材料と組み合わせた場合にも抗菌性を十分に有するものは今だ見出されていない。
【００１３】
ゴムは加工工程において加硫という化学反応を要するため、抗菌剤を添加した場合の加硫反応への影響および抗菌効果の消失が懸念されるからである。
また、例えば、現在、主に使用されている抗菌剤は、銀イオンおよび銀錯体を使用したものであり、ゴムの硫黄加硫時に硫化銀の生成によって抗菌効果が消失したりする加硫阻害が起こることが欠点となっていたのである。
【００１４】
しかしながら、本発明者らの実験によれば、実際、有機酸と金属塩の複合体からなる抗菌剤のゴム材料への添加を試みたところ、それまでに懸念された加硫阻害も見られず、菌の増殖を効果的に抑えられることが分かった。
【００１５】
しかも、そのような抗菌剤を含有するゴム材料でリップパッキンを構成して使用したところ、ハウジング側にも設けたリップの作用でシールのハウジング（装着溝）への食品カスの残留が抑制され、そして一部残留する食品カスによる雑菌の増殖が長期間に亙って確実に抑制されることを知り、本発明を完成した。
【００１６】
すなわち、本発明は、次のとおりである。
（１）　ゴム１００質量部に対し、有機酸と金属塩の複合体から成る抗菌剤を０．１〜２０質量部添加したシール用ゴム組成物。
【００１７】
（２）　前記ゴムが、ＮＢＲ、水素添加ＮＢＲ、ＥＰＤＭ、シリコーンゴム、アクリルゴム、ＳＢＲ、クロロプレンゴム、ウレタンゴムから成る群から選んだものである上記（１）記載のシール用ゴム組成物。
【００１８】
（３）　上記（１）もしくは（２）記載のゴム組成物により形成された食品加工機械用リップシール。
特開平８−１０４８６３号公報には、各種金属単体をゴム材料に配合する抗菌性ゴム組成物が開示されているが、抗菌剤として金属単体を配合すると、使用中に金属イオンが溶出する可能性があり、扱う食品の種類によっては、問題が生じる恐れがある。また、加硫阻害の問題もある。
【００１９】
しかしながら、本発明によれば、そのような問題はなく、ここに、本発明によって初めて加硫時の前記問題点を克服し、抗菌剤が種々のゴム材料に使用できるようになった。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態についてさらに具体的に説明する。
食品加工用機械にこれまで用いられているシールは、Ｏリングであるが、それでは、ハウジングの中に食品が侵入し、洗浄しても洗浄しきれないため、雑菌の繁殖原因となっていた。
【００２１】
図１は、このときの状況の説明図であり、図中、Ｏリングから構成されるシール１０は摺動面の移動に伴って前後に移動するため、その度毎にハウジング１２内には、食品カスが入り込むことになる。一部は反対方向への移動時に排出されるが、シールの断面がＯ型であるため、底の角部に入り込んだ食品カスは排除できず、ハウジング内に蓄積することになる。したがって、もし、何らかの作用でこのハウジング内に蓄積した食品カスに雑菌が混入すると、容易に増殖することになる。
【００２２】
これに対して、本発明にあっては、まず、図２に示すように、リップパッキン２０を使用することであり、これはリップ２２を設けることにより、このリップ２２が摺動面２８の移動期間中、ハウジング２６の外上端部３０に常に接触していることから、ハウジング内に食品が侵入しない。かかる構成によって、雑菌の繁殖を抑えることができる。しかも、パッキン本体の形状をハウジングとほぼ一致した形状とすることで、一旦侵入した食品カスもパッキングの反対方向への移動時に効果的にハウジングの外に排出される。
【００２３】
したがって、摺動面に接するリップと共にハウジングの外上端部に接するリップを備えた図２の形状のリップシールを採用することで、ハウジング内に食品カスが侵入する可能性はかなり小さくなる。
【００２４】
しかしながら、そのようなリップパッキンでも、不可避的には、少量の食品カスの残留は見られ、それによる雑菌の増殖は避けられない。
そこで、本発明にあっては、そのようなリップパッキンを構成するシール材として、有機酸と金属塩との複合体の形態で抗菌剤を配合したゴム組成物を使用するのである。
【００２５】
すでに述べたように、そのようなゴム組成物は、加硫阻害を起こすことなく、抗菌作用を長期にわたって十分に発揮できることから、上述のような残留食品カスによる雑菌の増殖を効果的にかつ長期間にわたって防止できる。
【００２６】
もちろん、有機酸と金属塩との複合体であることから、使用中に金属イオンの溶出はなく、各種加工食品についても何ら味覚を害するイオン類の溶出は見られない。
【００２７】
本発明において抗菌剤を添加するゴムの種類としては、ＮＢＲ、水素添加ＮＢＲ、ＥＰＤＭ、シリコーンゴム、アクリルゴム、ＳＢＲ、クロロプレンゴム、ウレタンゴム等である。
【００２８】
添加する抗菌剤としては、市販の金属塩系抗菌剤　（金属酸化物、金属錯体）と、有機系抗菌剤　（有機酸、アルコール等）の複合体を使用できる。
ここに、本発明において使用する有機酸としては、安息香酸等が挙げられる。金属酸化物としては、酸化亜鉛等が例示される。
【００２９】
本発明においてはこれらの各成分を複合体で含有するが、これは単なる混合物の場合と、有機金属塩のように化合物あるいは錯体を形成している場合等を含む。
【００３０】
かかる抗菌剤はゴム　１００重量部に対し０．０１〜３０重量部、好ましくは０．５〜１０重量部添加し、シール用材料として要求されるゴム弾性、耐摩耗性等を付与する目的で，加硫剤、カーボンブラック等の補強剤、可塑剤、老化防止剤、さらには加工助剤等を必要量添加してもよい。
【００３１】
抗菌剤は、ゴムコンパウンドと他の配合剤を混練する際に添加するか、もしくは混練後に添加する。その後、しかるべき条件で、目的に合わせてシールを所定形状に成形する。好ましくは、リップ部がハウジング側にも設けられ、ハウジングの上端部を摺動できるタイプのリプパッキングのようなリップシールに成形される。
【００３２】
本発明にかかるリップシールは、このようにハウジング内への食品の混入を防止するＳＣＫタイプである。
本発明が対象とする食品加工機械としては、サニタリバルブ等が例示されるが、特にそれに制限されず、本発明と同じ課題を解決できるかぎりその他の食品加工機械に用いることができる。
【００３３】
次に、実施例によって本発明の作用効果についてさらに具体的に説明する。
【００３４】
【実施例】
ゴム材料としてＥＰＤＭを例にこれに抗菌剤を添加した発明例と、添加していない比較例との対比を表１から表３に示す。本例で使用した抗菌剤（アデカロイヤルガードＢＣ−２５０・・・・商標）は、金属酸化物として酸化亜鉛を、有機酸として安息香酸を用いたものである。
【００３５】
また、対象となる材質はオープンロールにて、配合したものを練り合わせた。成形条件は１６５℃、５分で行った。
抗菌性の有無は、「ＪＩＳ　Ｚ　２８０１」に示された試験方法により、黄色ブドウ球菌と大腸菌の繁殖を比較することで確認した。
【００３６】
物性測定は、以下の方法で行った。
１）硬さ：ＪＩＳ　Ｋ　６２５３
２）引張試験：ＪＩＳ　Ｋ　６２５１
３）圧縮永久ひずみ試験：ＪＩＳ　Ｋ　６２６２
【００３７】
【表１】

【００３８】
【表２】

【００３９】
【表３】

【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば長期間にわたって使用しても雑菌の増殖を効果的に防止できる食品加工機械用のシール材が提供されることから、その実際上の意義は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のＯリングを用いてシールを行う場合の説明図である。
【図２】本発明にかかるリップパッキンを用いてシールを行う場合の説明図である。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a rubber composition for sealing containing an antibacterial agent and a lip seal for food processing machinery formed using the rubber composition.
[0002]
[Prior art]
Today, with increasing awareness of hygiene in home and social life, various antimicrobial products have been proposed.
[0003]
However, such antimicrobial products are mainly intended for end products such as daily necessities used by general consumers. Manufacturers of various types of final products, including food, should take measures such as thorough disinfection as necessary using chemicals when necessary or when required by law. Because there is.
[0004]
For example, in the field of handling foodstuffs, a kind of disinfecting action is performed by keeping machines and equipment used clean by daily cleaning. In addition, the same applies to the field of food processing, and various machines and equipment used there are used after being frequently decomposed and washed fairly frequently. To that extent, there is no need to separately perform sterilization.
[0005]
In fact, various machines used in the food processing field are disassembled and cleaned in a short period of time during use, and at that time, seals such as packing may be disassembled and cleaned due to the possibility of propagation of various bacteria. Every time it is replaced with a new one.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, recently, once an O-157 food poisoning incident or the like has occurred, its effects and damage may be significantly increased. Particularly in the foodstuff handling industry, stricter sanitary controls are being demanded. There are situations where cost reduction is strongly required.
[0007]
Against this background, even in the food processing field mentioned above, while recognizing the necessity of disassembly and cleaning that is often performed on machines and equipment, it is costly if the seals used there are replaced each time, Rather, it has been pointed out that there is also a risk of infection from new seals.
[0008]
Therefore, at present, the interval between the disassembly and the cleaning is shortened as much as possible, and at this time, the groove and the like for mounting the O-ring are thoroughly washed.
Here, an object of the present invention is to provide a machine that can be used for food processing by increasing the interval between disassembly and cleaning as much as possible, and at the time of disassembly and cleaning, it is possible to eliminate the need for replacement of seals. Is to develop.
[0009]
Furthermore, a specific object of the present invention is a seal that can be used in place of various O-rings used in various machines used for food processing, so that food waste does not enter the housing, and The purpose is to develop a seal that suppresses the growth of various bacteria even if scum enters the housing.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
Here, conventionally, an O-ring has been used for a food processing machine. However, there is a risk that food debris accumulates in a groove (housing) in which a seal is mounted, and bacteria may propagate. Therefore, when we tried to prevent food waste from entering the housing by providing a projection (lip) on the seal, we were able to prevent the penetration of large food waste and the like, but we could prevent fine food waste and food adhering to the seal itself. The scum could not be wiped off, and these accumulated little by little in the housing, and the propagation of germs could not be completely prevented.
[0011]
Therefore, the present inventors have obtained an idea to solve the above problem by imparting an antibacterial effect to the rubber material itself used for the seal, and as an antibacterial component therefor, as an antibacterial component, an antibacterial consisting of a complex of an organic acid and a metal salt. We focused on the agent.
[0012]
Although many antibacterial effects have been achieved by adding various antibacterial agents to resins, there are still some that have sufficient antibacterial properties when combined with rubber materials, especially sealing rubber materials. It has not been.
[0013]
This is because rubber requires a chemical reaction of vulcanization in the processing step, and there is a concern that the addition of an antibacterial agent may affect the vulcanization reaction and lose the antibacterial effect.
Also, for example, currently used antibacterial agents mainly use silver ions and silver complexes, and vulcanization inhibition in which the antibacterial effect is lost due to the generation of silver sulfide during the sulfur vulcanization of rubber. What happened was a drawback.
[0014]
However, according to the experiments of the present inventors, in fact, when an attempt was made to add an antibacterial agent composed of a complex of an organic acid and a metal salt to a rubber material, vulcanization inhibition, which was a concern so far, was not found. It was found that the growth of bacteria could be effectively suppressed.
[0015]
Moreover, when the lip packing is made of a rubber material containing such an antibacterial agent and used, the action of the lip provided on the housing side also suppresses food residue from remaining in the housing (mounting groove) of the seal, Then, the present inventors have found that the growth of various bacteria due to the food residue remaining partially is surely suppressed for a long period of time, and completed the present invention.
[0016]
That is, the present invention is as follows.
(1) A rubber composition for sealing wherein 0.1 to 20 parts by mass of an antibacterial agent comprising a complex of an organic acid and a metal salt is added to 100 parts by mass of rubber.
[0017]
(2) The sealing rubber composition according to the above (1), wherein the rubber is selected from the group consisting of NBR, hydrogenated NBR, EPDM, silicone rubber, acrylic rubber, SBR, chloroprene rubber, and urethane rubber.
[0018]
(3) A lip seal for a food processing machine formed from the rubber composition according to the above (1) or (2).
JP-A-8-104863 discloses an antibacterial rubber composition in which various metal simple substances are compounded in a rubber material. However, when a single metal substance is compounded as an antibacterial agent, metal ions may elute during use. There is a possibility that a problem may occur depending on the type of food to be handled. There is also a problem of vulcanization inhibition.
[0019]
However, according to the present invention, there is no such a problem, and the present invention overcomes the above-mentioned problem at the time of vulcanization for the first time, and the antibacterial agent can be used for various rubber materials.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described more specifically.
O-rings have been used as seals in food processing machines, but foods penetrate into the housing and cannot be completely washed out even after washing, thus causing the propagation of various bacteria.
[0021]
FIG. 1 is an explanatory diagram of the situation at this time. In the figure, a seal 10 composed of an O-ring moves back and forth with the movement of the sliding surface. Food waste will enter. Although a part is discharged when moving in the opposite direction, since the cross section of the seal is O-shaped, food debris that has entered the bottom corner cannot be eliminated and accumulates in the housing. Therefore, if any germs are mixed into the food waste accumulated in the housing by some action, the food waste easily grows.
[0022]
On the other hand, according to the present invention, first, as shown in FIG. 2, a lip packing 20 is used. During the period, the food does not enter the housing because it is always in contact with the outer upper end 30 of the housing 26. With this configuration, propagation of various bacteria can be suppressed. In addition, by making the shape of the packing body substantially the same as the shape of the housing, the food waste once invading is effectively discharged out of the housing when the packing moves in the opposite direction.
[0023]
Therefore, by adopting the lip seal having the shape shown in FIG. 2 having the lip in contact with the outer upper end of the housing together with the lip in contact with the sliding surface, the possibility of food waste entering the housing is considerably reduced.
[0024]
However, even with such a lip packing, a small amount of food residue is inevitably found, and the proliferation of various bacteria is inevitable.
Therefore, in the present invention, a rubber composition containing an antibacterial agent in the form of a complex of an organic acid and a metal salt is used as a sealing material constituting such a lip packing.
[0025]
As described above, such a rubber composition can sufficiently exhibit an antibacterial effect over a long period of time without causing vulcanization inhibition, and thus effectively and prolongs the growth of various bacteria due to residual food residues as described above. Can be prevented over a period of time.
[0026]
Of course, since it is a complex of an organic acid and a metal salt, there is no elution of metal ions during use, and no elution of harmful ions is observed in various processed foods.
[0027]
In the present invention, the types of rubber to which the antibacterial agent is added include NBR, hydrogenated NBR, EPDM, silicone rubber, acrylic rubber, SBR, chloroprene rubber, urethane rubber and the like.
[0028]
As the antibacterial agent to be added, a complex of a commercially available metal salt-based antibacterial agent (metal oxide, metal complex) and an organic antibacterial agent (organic acid, alcohol, etc.) can be used.
Here, examples of the organic acid used in the present invention include benzoic acid. Examples of the metal oxide include zinc oxide.
[0029]
In the present invention, each of these components is contained in the form of a complex, which includes a simple mixture and a case where a compound or complex is formed like an organic metal salt.
[0030]
Such an antibacterial agent is added in an amount of 0.01 to 30 parts by weight, preferably 0.5 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of rubber, for the purpose of imparting rubber elasticity, abrasion resistance and the like required as a sealing material. A necessary amount of a vulcanizing agent, a reinforcing agent such as carbon black, a plasticizer, an antioxidant, and a processing aid may be added.
[0031]
The antibacterial agent is added when kneading the rubber compound and other compounding agents, or is added after kneading. Thereafter, the seal is formed into a predetermined shape according to the purpose under appropriate conditions. Preferably, a lip is also provided on the housing side to form a lip seal such as a lip packing of a type that can slide on the upper end of the housing.
[0032]
The lip seal according to the present invention is of the SCK type that prevents food from entering the housing as described above.
Examples of the food processing machine to which the present invention is directed include a sanitary valve and the like, but are not particularly limited thereto, and can be used for other food processing machines as long as the same problems as those of the present invention can be solved.
[0033]
Next, the working effects of the present invention will be described more specifically with reference to examples.
[0034]
【Example】
Tables 1 to 3 show comparisons between invention examples in which an antibacterial agent is added to EPDM as an example of a rubber material and comparative examples in which no antimicrobial agent is added. The antibacterial agent (Adeka Royal Guard BC-250... Trademark) used in this example is one using zinc oxide as a metal oxide and benzoic acid as an organic acid.
[0035]
The target material was kneaded with the compounded material using an open roll. The molding was performed at 165 ° C. for 5 minutes.
The presence or absence of antibacterial activity was confirmed by comparing the propagation of Staphylococcus aureus and Escherichia coli by the test method described in “JIS Z 2801”.
[0036]
Physical properties were measured by the following methods.
1) Hardness: JIS K6253
2) Tensile test: JIS K6251
3) Compression set test: JIS K6262
[0037]
[Table 1]

[0038]
[Table 2]

[0039]
[Table 3]

[0040]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a sealing material for a food processing machine which can effectively prevent the growth of various bacteria even when used for a long period of time is provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a case where sealing is performed using a conventional O-ring.
FIG. 2 is an explanatory diagram in a case where sealing is performed using a lip packing according to the present invention.

Claims

A rubber composition for sealing wherein 0.1 to 20 parts by mass of an antibacterial agent comprising a complex of an organic acid and a metal salt is added to 100 parts by mass of rubber.

The rubber composition according to claim 1, wherein the rubber is selected from the group consisting of NBR, hydrogenated NBR, EPDM, silicone rubber, acrylic rubber, SBR, chloroprene rubber, and urethane rubber.

A lip seal for a food processing machine formed from the rubber composition according to claim 1.