JP6986202B2 - バイアル用ラミネートゴム栓の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、バイアル用ラミネートゴム栓の製造方法に関する。

バイアル用ラミネートゴム栓は、通常、特許文献１や特許文献２に記載の２段階のプレス成型を経て製造されている。
これはゴム栓の製剤との接触面はラミネートフィルムがゴムを被覆する仕様であるのに対し、バイアル瓶と接触する面はラミネートフィルムの被覆がない仕様であり、ゴムがバイアル瓶と直接接触することで、高い密閉性を実現する仕様を目指しているためである。

このような（シール面はラミネートなし）仕様を実現するため、これまでのラミネートゴム栓の製造方法では、成型工程が２回に分けて行われていた。すなわち、第１回目の成型では、製剤と接触するラミネートされたゴム栓の脚部を作る。２回目の成型では、第１回目の成型品を必要形状にトリミングしたものを金型内に仕込み、笠部等のゴム部分を作っていた。

特公平５−５０３８６号公報 特開２００４−２１６７５３号公報

しかしながら、上記の製造方法では、ラミネートフィルムの無いバイアル用ゴム栓の製造工程と比べ、多くの工程・作業を必要とするという課題があった。
本発明は、成型工程数を減らし、生産性の良いバイアル用ラミネートゴム栓の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するためのこの発明は、以下の構成を有している。
第１の発明は、成型するゴム栓の脚部に対応する凹部を有する第１金型と、成型するゴム栓の笠部に対応する凹部を有する第２金型とを準備し、前記第１金型及び第２金型が開いた状態において、前記第２金型から前記第１金型に向かって順に、両金型の間に、未加硫ゴムシート、成型されるゴム栓の脚部の外径と等しい円穴が形成された保護フィルム及びラミネート用フィルムを配置し、前記保護フィルムは、前記円穴が前記第１金型の前記凹部に対向する位置に調整されており、前記未加硫ゴムシート、前記保護フィルム及び前記ラミネート用フィルムを１回の成型工程によって成型するために、前記第１金型及び第２金型を閉じて加圧及び加熱し、前記未加硫ゴムシートを前記第１金型の凹部及び前記第２金型の凹部内に充填させ、かつ、前記第１金型の凹部内面に沿って前記ラミネート用フィルムが前記ゴム栓の脚部を形成する未加硫ゴムの外表面をラミネートするように加硫成型することを特徴とする、バイアル用ラミネートゴム栓の製造方法である。

第２の発明は、加硫成型したシートに対し、脚部側周面上端のラミネート用フィルムに切り込みを入れる工程と、笠部の外周に沿って成型されたゴム栓を打抜く工程とをさらに含む、請求項１に記載のバイアル用ラミネートゴム栓の製造方法である。
第３の発明は、前記ラミネート用フィルムは、ＰＴＦＥフィルム又はＥＴＦＥフィルムであって、前記未加硫ゴムシートの前記一方面に対向する面に表面処理が施されたフィルムを含むことを特徴とする、請求項１または２に記載のバイアル用ラミネートゴム栓の製造方法である。

第４の発明は、前記保護フィルムは、１００℃〜２００℃よりも高い融点、又はこの温度域において明確な融点を持たない材質で形成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載のバイアル用ラミネートゴム栓の製造方法である。
第５の発明は、前記保護フィルムは、フィルムの両面に接着の為の表面処理が施されていないＥＴＦＥ フィルム、ＰＴＦＥフィルム、ＰＥＴフィルム又はポリメチルペンテンフィルムを含むことを特徴とする、請求項１または２に記載のバイアル用ラミネートゴム栓の製造方法である。

本発明に係るバイアル用ゴム栓の製造方法では、１回の成型工程によって製品であるゴム栓を製造することができ、工程数を減らすことができる。

図１は、本発明の一実施形態をに係るバイアル用ラミネートゴム栓の製造方法の一例を示す工程図である。 図２は、保護フィルムの平面図の一例である。 図３は、試作したバイアル用ラミネートゴム栓の形態を示す図である。

以下では、図面を参照して、本発明の実施形態について具体的に説明をする。
図１は、本発明の一実施形態に係るバイアル用ラミネートゴム栓の製造方法の一例を示す工程図である。
まず、図１（Ａ）を参照して、バイアル用ラミネートゴム栓の製造においては、まず、対をなす第１金型１１及び第２金型１２を準備する。第１金型１１は、例えば上金型であり、第２金型１２に対向する下面１１１には、成型するゴム栓の笠部に対応する形状の凹部１１２が形成されている。第２金型１２は、例えば下金型であり、第１金型１１に対向する上面１２１には、成型するゴム栓の脚部に対応する形状の凹部１２２が形成されている。

第１金型１１及び第２金型１２が開かれた状態において、両金型１１，１２間に、未加硫ゴムシート１３、ラミネート用フィルム１４及び保護フィルム１５を配置する。
未加硫ゴムシート１３としては、成型時に第１金型１１の凹部１１２及び第２金型１２の凹部１２２内を充填し得る厚みのシートであり、一例として、未加硫ゴムシート１３の厚みは、２．０ｍｍである。未加硫ゴムシート１３としては、例えば、ブチルゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、ハロゲン化ブチルゴム、エチレンプロピレンターポリマー、シリコンゴム等の合成ゴム、または、天然ゴムの配合物等を選択できる。

ラミネート用フィルム１４は、未加硫ゴムシート１３の下面１３１側、すなわち未加硫ゴムシートが第２金型１２の上面１２１に対向する下面１３１側に配置する。
ラミネート用フィルム１４としては、フッ素系樹脂フィルムを用いることができ、中でもＰＴＦＥフィルム又はＥＴＦＥフィルムが好ましい。ラミネート用フィルム１４の厚さは、一例として、１０〜２００μｍである。ラミネート用フィルム１４の上面１４１、すなわちラミネート用フィルム１４が未加硫ゴムシート１３の下面１３１と対向する面１４１には、ラミネート用フィルム１４が未加硫ゴムシート１３と接着しやすいように、所定の表面処理が施されていることが望ましい。所定の表面処理としては、例えば、ナトリウム液を用いた表面の粗面化を例示することができる。また、所定の表面処理として、コロナ放電処理またはプラズマ処理を施してもよい。

保護フィルム１５は、未加硫ゴムシート１３の下面１３１とラミネート用フィルム１４の上面１４１との間に配置する。保護フィルム１５には、成型されるゴム栓の脚部の外径と等しい円穴１５１が形成されている。つまり、保護フィルム１５を単独で平面視で見ると、図２のような形態をしている。
保護フィルム１５は、１００℃〜２００℃よりも高い融点、又は、この温度域において明確な融点を持たない材質で形成されていることが好ましい。保護フィルム１５の厚さは、一例として、１０〜２００μｍである。

保護フィルム１５は、一例として、フィルム１５の両面に接着の為の表面処理が施されていないＥＴＦＥフィルム、ＰＴＦＥフィルム、ＰＥＴフィルム又はポリメチルペンテン
（ＴＰＸ（登録商標））フィルムを用いることができる。
次に、図１（Ｂ）を参照して、第１金型１１及び第２金型１２を閉じ、未加硫ゴムシート１３、ラミネート用フィルム１４及び保護フィルム１５を第１金型１１及び第２金型１２によって加圧及び加熱して未加硫ゴムシート１３を加硫成型する。加硫成型は、一例として、１７０℃で１０分間プレスすることにより行う。

その後、図１（Ｃ）を参照して、成型済みのシート１３に対し、彫刻刃型を用い、ラミネート用フィルム１４側に、一例として、深さ０．１ｍｍの切り込みを入れて脚部側周面上端のラミネート用フィルム１４をカットし、次いで、例えばエキセン刃を用いて笠部の外周に沿ってゴム栓を打抜き、製品を得る（図１（Ｄ）参照）。
得られた製品は、脚部側周面上端のラミネート用フィルム１４に切り込みを入れたことにより、笠部の下面（いわゆる庇部分）のラミネート用フィルム１４は保護フィルム１５によって笠部下面に接着することを阻害されているから保護フィルム１５と共にラミネート用フィルム１４は外れ落ち、笠部の下面はゴムが露出した状態となる。

本実施形態に係るバイアル用ゴム栓の製造方法では、１回の成型工程によって製品であるゴム栓を製造することができ、工程数を減らすことができる。
そして、工程数の削減は、作業量の低減、生産管理の負荷低減（中間部材の進捗管理や在庫管理の簡単化による）、材料の使用量低減（中間部材のトリミング廃棄分が不要になる）に繋がるという利点がある。

また、ラミネートゴム栓とバイアル瓶との接触面（笠部の下面の庇部分）は、ゴムが直接接触してシールできるように、成型工程において、未加硫ゴムとラミネート用フィルムの間にどちらとも接着しない保護フィルムを挟む。そして、成型後のトリミング工程において、不要部分の切り出しととも、この保護フィルムを取り除くことで、１回の成型にてラミネートバイアル用ゴム栓の製造を可能にしたものである。

図３（Ａ）（Ｂ）に示す形態のバイアル用ラミネートゴム栓を試作した。
図３（Ａ）（Ｂ）において、笠部の径φ１＝１９ｍｍ、脚部の径φ２＝１３ｍｍ、全高ｈはｈ＝７ｍｍである。
図３（Ａ）（Ｂ）に示す形態のバイアル用ラミネートゴム栓を、次の表１に示すゴム、ラミネート用フィルム及び保護フィルムを用い、実施例１〜５及び比較例１〜３を製造した。

上記表１に示す各実施例及び比較例において、保護フィルムの材質、形状等は次のようにした。
実施例１：ＰＴＦＥフィルム厚み０．１ｍｍ、φ１３ｍｍの穴あり
実施例２：ＥＴＦＥフィルム厚み０．１ｍｍ、φ１３ｍｍの穴あり
実施例３：ＰＥＴフィルム厚み０．１ｍｍ、φ１３ｍｍの穴あり
実施例４：ＴＰＸフィルム厚み０．１ｍｍ、φ１３ｍｍの穴あり
実施例５：ＥＴＦＥフィルム厚み０．１ｍｍ、φ１３ｍｍの穴あり
比較例１：ＰＴＦＥフィルム厚み０．１ｍｍ、φ１３ｍｍの穴あり
比較例２：ＥＴＦＥフィルム厚み０．１ｍｍ、φ１３ｍｍの穴あり
比較例３：なし

［製造方法］
各実施例及び比較例の製造方法は、次の通りである。
未加硫ゴムは、モリヤマ製３Ｌニーダーにて、下記表２に示す配合のゴム組成物を混練した後、ロールにてシーティングを行い、厚み２ｍｍの未加硫ゴムシートを作成した。

このゴム材質および、実施例、比較例の仕様の通りのラミネート用フィルム及び保護フィルム、並びに成型用金型を用いて、１７０℃／１０分にて加硫成型した。成型済みのシートは、刃径φ１３．５ｍｍの彫刻刃型を用い、ラミネート用フィルム面に深さ方向に０．１ｍｍの切り込みを行った。ゴムと接着していないラミネート用フィルムは、この段階で剥れ落ちた。この後、エキセン刃（刃径φ１９ｍｍ）を用いて製品部を打抜き、所望の製品を得た。

［試験方法］
製品を目視検査にて、シール部にフィルムが接着しておらず、ゴムが露出していることを確認した。
試験の結果は以下の基準にて判定を行った。
シール面にフィルムの接着もしくは、保護フィルムの張付きが生じ、ゴムの露出が得られていないもの：×
シール面にフィルムの接着もしくは、保護フィルムの張付きが生じておらず、ゴムの露出が得られているもの：○

１１ 第１金型
１２ 第２金型
１３ 未加硫ゴムシート
１４ ラミネート用フィルム
１５ 保護フィルム

Claims (5)

1. 成型するゴム栓の脚部に対応する凹部を有する第１金型と、成型するゴム栓の笠部に対
   応する凹部を有する第２金型とを準備し、
   前記第１金型及び第２金型が開いた状態において、前記第２金型から前記第１金型に向かって順に、両金型の間に、
   未加硫ゴムシート、成型されるゴム栓の脚部の外径と等しい円穴が形成された保護フィルム及びラミネート用フィルムを配置し、
   前記保護フィルムは、前記円穴が前記第１金型の前記凹部に対向する位置に調整されており、
   前記未加硫ゴムシート、前記保護フィルム及び前記ラミネート用フィルムを１回の成型工程によって成型するために、前記第１金型及び第２金型を閉じて加圧及び加熱し、前記未加硫ゴムシートを前記第１金型の凹部及び前記第２金型の凹部内に充填させ、かつ、前記第１金型の凹部内面に沿って前記ラミネート用フィルムが前記ゴム栓の脚部を形成する未加硫ゴムの外表面をラミネートするように加硫成型することを特徴とする、バイアル用ラミネートゴム栓の製造方法。
2. 加硫成型したシートに対し、脚部側周面上端のラミネート用フィルムに切り込みを入れ
   る工程と、
   笠部の外周に沿って成型されたゴム栓を打抜く工程とをさらに含む、請求項１に記載の
   バイアル用ラミネートゴム栓の製造方法。
3. 前記ラミネート用フィルムは、ＰＴＦＥフィルム又はＥＴＦＥフィルムであって、前記
   未加硫ゴムシートの前記一方面に対向する面に表面処理が施されたフィルムを含むことを
   特徴とする、請求項１または２に記載のバイアル用ラミネートゴム栓の製造方法。
4. 前記保護フィルムは、１００℃〜２００℃よりも高い融点、又はこの温度域において明
   確な融点を持たない材質で形成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の
   バイアル用ラミネートゴム栓の製造方法。
5. 前記保護フィルムは、フィルムの両面に接着の為の表面処理が施されていないＥＴＦＥ
   フィルム、ＰＴＦＥフィルム、ＰＥＴフィルム又はポリメチルペンテンフィルムを含むことを特徴とする、請求項１または２に記載のバイアル用ラミネートゴム栓の製造方法。

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