JP4262854B2

JP4262854B2 - 栓体およびその製造方法

Info

Publication number: JP4262854B2
Application number: JP2000027576A
Authority: JP
Inventors: 博志小平; 禎造工藤; 瑛大井
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2000-02-04
Filing date: 2000-02-04
Publication date: 2009-05-13
Anticipated expiration: 2020-02-04
Also published as: JP2001212845A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はゴム栓とプラスチックの支持体からなる栓体であって、ゴム栓を射出成形用金型内にセットして、その外郭を形成する支持体を一段階のインサート成形法により成形してゴム栓と支持体とを一体化し、しかる後移動側の金型を後退させて天面側に空隙を形成し、さらに第２の射出成形をすることにより隔膜を形成した栓体であって、ゴム栓と支持体との嵌合性に優れかつ隔膜により安全性の高い栓体およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
輸液用栓体は、使用目的あるいは要求特性に応じて種々の形状が採用される。従来最も一般的な形状は図５に断面形状で示される栓体である。図において栓体１０はゴム栓１１とこのゴム栓１１と嵌合するプラスチックの支持体１２で構成され、さらに支持体１２は内筒１３と外筒１４で構成される。さらに栓体の天面側にはゴム栓により薬品等が汚染されるのを防止するための隔膜１５が形成されている。
【０００３】
かかる形状の栓体を製造する方法は、前記ゴム栓１１、内筒１３および外筒１４を組合せ、熱板または超音波融着にて一体化する方法、あるいは外筒１３にゴム栓１１を組合せ、これを射出成形金型にセットして、内筒１３をインサート成形して栓体を一体化する方法等が採用されている。しかしかかる従来の方法では製造工数が多く、さらに設備も多くなり製造コストが高いのが現状である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は従来行なわれている栓体の製造方法を改良するもので、ゴム栓を射出成形用金型にセットし、プラスチックの支持体の内筒部分、外筒部分を一段階でインサート成形して、一体物を製造し、さらに栓体の移動側の金型を後退させて天面側に空隙を形成し、第２の射出成形をすることにより、ゴム栓に密着した隔膜を備えた栓体の製造方法を提供する。そして得られた栓体はゴム栓と支持体との嵌合を十分ならしめるとともに薬品のゴム栓による汚染を効果的に防止し得る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明はゴム栓と、その外郭を形成するプラスチックの支持体よりなり、該支持体は外筒部と該外筒部から内方に突出し、前記ゴム栓の鍔部と嵌合する上挾壁部と下挾壁部が前記外筒部とともに断面略コの字状を形成する栓体において、該栓体の天面側の外筒部および上挾壁部の垂直部に勾配を設け、かつ支持体およびゴム栓の天面を被覆する隔膜を設けたことを特徴とする栓体である。
【０００６】
また他の発明はゴム栓とその外郭を形成するプラスチックの支持体よりなり、該支持体は外筒部と該外筒部から内方に突出し、前記ゴム栓の鍔部と嵌合する上挾壁部と下挾壁部が前記外筒部とともに断面略コの字状を形成し、その天面側に隔膜を設けた栓体の製造方法において、
（１）下金型にゴム栓を配置する工程
（２）上金型と下金型を型締して支持体形状の空隙を形成する工程、
（３）支持体形状の空隙に溶融プラスチックを射出充填する工程、
（４）隔膜の厚さ分だけ下金型を後退させ、空隙を形成する工程、
（５）前記空隙に溶融プラスチックを射出成形して、栓体天面に隔膜を形成する工程
よりなる栓体の製造方法である。
【０００７】
以下本発明を実施例に従って説明する。図１に本発明の栓体の断面図を示す。図において栓体１はゴム栓２とゴム栓２の外郭を形成するプラスチックの支持体３よりなる。支持体３は外筒部３ｃと該外筒部３ｃから内方に突出し、前記ゴム栓２の鍔部２ａと嵌合する上挾壁部３ａと下挾壁部３ｂを備えている。そして前記外筒部３ｃ、上挾壁部３ａ、下挾壁部３ｂが断面略コの字形を形成しゴム栓の鍔部２ａと嵌合し、ゴム栓２を密着状態で保持している。
【０００８】
そして栓体の天面側の外筒部３ｃおよび上挾壁部３ａのそれぞれの垂直部３Ｃおよび３Ａは一定の勾配、たとえば垂直線に対するそれぞれの角度α，βは６０°以下、好ましくは３０°〜４５°の範囲に設定される。ここで栓体の天面側とは輸液バックと栓体を連結した際に輸液と接する側をいう。
【０００９】
次に本発明では支持体３およびゴム栓２の天面側全面を被覆する隔膜４が形成されている。ここで隔膜４の厚さは好ましくは０．２〜０．５ｍｍの範囲である。ここで隔膜が０．２ｍｍより薄いと、射出成形で均一な膜が形成できず、一方０．５ｍｍを越えると、針刺し性が悪くなる等の問題がある。そして外筒部３ｃの肉厚Ｃは上挾壁部３ａの肉厚Ａあるいは下挾壁部３ｂの肉厚Ｂよりも大きく形成されることが好ましい。ここで肉厚は各部位における最小肉厚として定義される。なお、支持体３には輸液用容器と連結するための外筒部３ｃから外側に突出したフランジ３ｄを形成するとともに金型後退に伴うパーティングライン部分のバリ生成を防止するための突起３ｅを設けることが望ましい。さらに上挾壁部３ａおよび下挾壁部３ｂのゴム栓に接する側にはゴム栓の脱落を防止するため、１対の係合突起３ｆを形成することができる。
【００１０】
次に本発明の栓体の製造方法を図２〜図４において説明する。
図２にゴム栓２を下金型５に配置した状態を示す。図２においてゴム栓２を栓体の外郭形状に対応する下金型５の上に配置する。そして上方には栓体の上側外郭形状に対応する上金型６が配置されている。そこで下金型５を上昇させて上下金型を型締して図３の如く上下金型による支持体形状に対応する空隙を形成する。ここで支持体の外筒部３ｃおよび上挾壁部３ａのそれぞれの垂直部３Ｃ、３Ａに相当する金型面３Ｃ′、３Ａ′は垂直面に対して所定の角度、たとえば３０〜４５°の角度を形成している。
【００１１】
そして上金型の射出ゲート７から金型空間に溶融プラスチックを射出する。射出条件は通常の条件を用いることができ、射出温度はたとえばポリプロピレンで１９０〜２３０℃、ポリエチレンで１８０〜２２０℃の範囲であり、射出圧力は３０〜８０ＭＰａであり、二次成形では、薄膜部分の射出成形を行なうことから、成形条件はシリンダー温度、射出速度、射出圧力は高めに設定することが望ましい。
【００１２】
金型を上述の如く構成することにより射出成形時金型内に注入された溶融プラスチックは流動抵抗の少ない外筒部３ｃから上挾壁部３ａおよび下挾壁部３ｂ方向に平行流動により均等に流れ、ゴム栓が所定の位置に保持された状態で、支持体に嵌合される。
【００１３】
ここで外筒部の肉厚Ｃが上挾壁部、下挾壁部の肉厚Ａ、Ｂの１．２〜３．０倍であることが望ましい。１．２倍未満の場合、外筒部３ｃに溶融したプラスチックが十分充填されない状態で、上挾壁部３ａ、下挾壁部３ｂに部分的に流動して行き、バランスのとれた均等流動が不完全となり、ゴム栓を所定位置に嵌合できなくなることがある。一方３．０倍を越えると外筒部に必要以上の肉厚を形成することになり製造コストが高くなる。より好ましくは１．４〜２．０倍の範囲である。
【００１４】
前記一次工程でゴム栓と支持体の一体物を成形した後、下金型を隔膜の厚さに相当する分後退させ、図４に示す如く上金型と栓体の天面の間に隔膜を形成するための空隙を設け、この空隙にさらに溶融プラスチックを射出成形して、その後冷却し隔膜を栓体天面全体を被覆するように形成する。なお、本発明では隔膜の形成は二次成形であるため、スプール、ランナーは加熱流動状態を保持するためホットランナーシステムを採用する必要がある。
【００１５】
また本発明では隔膜を形成する際、片側の金型を後退させ形成された空隙にプラスチックを射出成形するが、その際空隙を伝わってパーティングラインＰＬに沿って、バリが生成されることになる。このバリの生成を防止するため、本発明はパーティングラインに相当する部分の片側の金型（図４では上金型）に凹溝６ａを形成し、これが第１段階の成形において、支持体のフランジ部における突起３ｅを形成する。そして図４において隔膜形成のための金型の後退幅ｈが突起高さＨを越えない限り、バリの生成は防止し得る。突起高さＨは通常１〜２ｍｍの範囲である。
【００１６】
なお、本発明の栓体のゴム栓としては、ポリイソプレン、ポリブタジエンおよびジエンモノマーを主成分とする共重合等のジエン系ゴム、ブチル系ゴム、ＥＰＤＭ等のゴム成分を真空プレスにて加硫成形されたゴム栓、および樹脂フィルムでラミネートされたゴム栓、また射出成形機によって成形された熱可塑性エラストマーからなるゴム栓も使用できる。
【００１７】
また栓体の支持体としては溶融流動特性のよいプラスチックはいずれのものも使用できるが、特にポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂が好ましい。
【００１８】
【実施例】
１．ゴム栓の製造
表１に示すゴム組成物を真空プレス法にて成形し、図１に示す形状のゴム栓を製造した。
２．一次インサート成形および二次射出成形
図２〜図４に示す支持体の形状に対応する空隙を形成する上下の金型内に前記ゴム栓を配置し、溶融プラスチックを射出充填し、その後移動金型を隔膜厚さ相当分後退させて、さらに射出成形しゴム栓表面に隔膜を有する表２の仕様の栓体を製造した。射出成形に用いたプラスチックは次のとおりである。
【００１９】
高密度ポリエチレン：ノバテックＨＤＨＪ４９０（日本ポリケム社製）メルトインデックス２０
ポリプロピレン：住友ノーブレンＡＸ９６１（住友化学社製）メルトインデックス５０
３．栓体の評価
栓体を中央部にて切断し、切断面における隔膜の形成状態を肉眼で観察した。評価は次のとおりである。
【００２０】
○ 均一な隔膜が形成された
× 隔膜が不均一となった
【００２１】
【表１】

【００２２】
【表２】

【００２３】
【表３】

【００２４】
表３に評価結果を示す。本発明の栓体はいずれも栓体内部で位置の偏りがなく均一な隔膜が形成されたことがわかる。
【００２５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００２６】
【発明の効果】
従来の栓体では図５に示す如く隔膜とゴム栓との間に一定の空隙があるため、栓体使用時、注射針をゴム栓に注入すると隔膜が注射針によって破損され、微粉末が薬液中に混入する問題があり、また薬液が隔膜とゴム栓との空隙に侵入しゴム栓と接触する結果、隔膜を設けた目的が達せられないことになる。本発明では一次のゴム栓インサート成形と隔膜部分の二次の射出成形によって製造された栓体であるため隔膜とゴム栓との間に空隙はなく、上記の如き問題のない栓体が得られる。しかも簡単な製造装置と工程によって均一な隔膜を形成することができる。
【００２７】
さらに本発明は上述の如く支持体各部の形状を規定したため、インサート成形時に溶融プラスチックの支持体各部への流れが円滑になり、しかもゴム栓が正確に所定の位置に嵌装され、ゴム栓の脱離、液漏れの危険もなく、品質の安定した栓体が得られる一方、一段階で成形される製法に隔膜形成のための二次射出成形を組合せたため製造コストも安くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の栓体の断面図である。
【図２】本発明の栓体の製造方法を示す金型の概略断面図である。
【図３】本発明の栓体の製造方法を示す金型の概略断面図である。
【図４】本発明の栓体の製造方法を示す金型の概略断面図である。
【図５】従来の栓体の断面図である。
【符号の説明】
１栓体、２ゴム栓、３支持体、３ａ上挾壁部、３ｂ下挾壁部、３ｃ
外筒部、３ｆ突起、４隔膜、５下金型、６上金型。

Claims

ゴム栓とその外郭を形成するプラスチックの支持体よりなり、該支持体は外筒部と、該外筒部から内方に突出し前記ゴム栓の鍔部と嵌合する上挾壁部と下挾壁部とからなり、前記上挾壁部と下挾壁部が前記外筒部とともに断面略コの字状を形成する栓体において、該栓体の天面側の外筒部の天面および上挾壁部の天面に勾配を設け、かつ支持体およびゴム栓の天面を被覆する隔膜を設けたことを特徴とする栓体。
ゴム栓はジエン系ゴム、ブチル系ゴムまたはＥＰＤＭ系ゴムを真空成形で加硫成形されたゴム栓、または熱可塑性エラストマーを射出成形されたゴム栓である請求項１記載の栓体。
支持体はポリオレフィン系樹脂を成形してなる請求項１記載の栓体。
ゴム栓と、その外郭を形成するプラスチックの支持体よりなり、該支持体は外筒部と該外筒部から内方に突出し、前記ゴム栓の鍔部と嵌合する上挾壁部と下挾壁部とからなり、前記上挾壁部と下挾壁部が前記外筒部とともに断面略コの字状を形成する栓体において、該栓体の天面側の外筒部の天面および上挾壁部の天面に勾配を設け、かつ支持体およびゴム栓の天面を被覆する隔膜を設けたことを特徴とする栓体の製造方法において、
（１）下金型にゴム栓を配置する工程
（２）上金型と下金型を型締して支持体形状の空隙を形成する工程、
（３）支持体形状の空隙に溶融プラスチックを射出充填する工程、
（４）隔膜の厚さ分だけ下金型を後退させ、空隙を形成する工程、
（５）前記空隙に溶融プラスチックを射出成形して、栓体天面に隔膜を形成する工程よりなる栓体の製造方法。
上金型の、前記栓体の天面側の外筒部の天面および上挾壁部の天面に設けられた勾配に相当する金型面に、対応する勾配を設けている請求項４記載の製造方法。
支持体のフランジに相当する金型のパーティング部にはバリ生成を防止する凹溝が形成されている請求項４記載の製造方法。