JPH08104864A

JPH08104864A - 抗菌性樹脂シール

Info

Publication number: JPH08104864A
Application number: JP24136394A
Authority: JP
Inventors: Katsutoshi Okita; 勝俊大北; Masahiro Futagami; 正弘二上; Shinya Matsumoto; 信也松元; Shinichi Kunisaki; 伸一國▲崎▼; Mitsunobu Masuda; 光信益田; Masanori Shiraishi; 雅範白石
Original assignee: Takuma Co Ltd; Mitsubishi Cable Industries Ltd; Suntory Ltd
Current assignee: Takuma Co Ltd; Mitsubishi Cable Industries Ltd; Suntory Ltd
Priority date: 1994-10-05
Filing date: 1994-10-05
Publication date: 1996-04-23

Abstract

(57)【要約】【構成】ポリテトラフルオロエチレンと抗菌剤とを含
有する組成物から成形されてなり、抗菌剤の高濃度部の
露出処理が施されている抗菌性樹脂シールであって、好
ましくは、組成物が、ポリテトラフルオロエチレン１０
０重量部に対し、抗菌剤０．１〜１０重量部配合してな
り、また、抗菌剤が、無機不溶体に銀、銅、亜鉛から選
ばれる少なくとも一種の金属を担持またはイオン結合せ
しめたものであり、この抗菌性樹脂シールが、流体状飲
食料品等の製造装置における当該水等の流体状飲食料品
等が滞留し易い部位のシールに使用されるものである。【効果】シールに接触する水等の流体状飲食料品中の
細菌を確実に死滅させることができ、狭陰な箇所に滞留
する液体中の細菌の増殖を防止できる。殺菌処理が不要
で連続的な製造ができ生産効率を大幅に向上できる。し
かもシール性に優れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、無菌下にて製造される
ことが必要な流体状製品等の製造装置、機器、配管等の
液漏れを防止するための抗菌性樹脂シールに関し、詳し
くは純水、超純水、飲食料品、薬品等の流体が滞留し細
菌が増殖するおそれのある箇所に使用されるガスケッ
ト、パッキン等の抗菌性樹脂シールに関する。

【０００２】

【従来の技術】上記無菌下にて製造される流体状製品の
製造装置においては、例えば図１に示すように、配管の
管接続部にはガスケット等を配設して配管における液体
（流体）の漏れをシールしている。該配管中に液体を流
すと、管接続部はガスケット等を挟むため、配管内部に
は凹部Ａが形成されて液体が滞留し易い。また、ガスケ
ット等と管フランジとの接触部ｂ，ｃにも液体が入り込
み易い。したがって、上記凹部Ａおよび接触部ｂ，ｃに
おいて液体が滞留し易く、これらの箇所において細菌が
増殖する。

【０００３】上記液体の滞留による細菌の繁殖を防止す
るため、加熱水を用いた熱殺菌や、塩素、過酸化水素等
を用いた薬殺菌等の殺菌処理を行い無菌化が行われる。
ところが、該細菌が繁殖する箇所は、凹部や隙間などの
狭陰な箇所であるため、上記殺菌処理において、加熱水
や薬品をその全域に確実に行き渡らせることは非常に困
難であり、その箇所の殺菌を確実に行うことはほとんど
不可能であった。そのために、殺菌処理後も生菌が残存
してそれらが増殖するので、比較的短い期間に定期的に
殺菌処理を施す必要があり、水等の流体状製品の製造装
置の保守管理上問題があった。

【０００４】また、分解が容易な配管接続においては、
配管を分解することによって確実に殺菌が行えるが、配
管組立て後の使用によって、再び管接続部の狭陰な箇所
に液体が入り込み滞留するようになる。したがって、こ
の配管を分解して殺菌を行う方法でも、上記加熱水や薬
品を用いる殺菌処理よりはその間隔を長くできるもの
の、やはり定期的な殺菌が必要であり、水等の流体状製
品の製造装置の保守管理上の問題があった。さらに、上
記殺菌処理においては、その都度生産ラインが停止さ
れ、生産効率の面からも問題があった。

【０００５】一方、上記のような殺菌処理を不要にでき
るシール部材（ガスケット）が知られている（特開平２
−２１５８８３号公報参照）。このシール部材は、例え
ばエチレンプロピレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ＦＲ
Ｐ樹脂等の基材中に銀、銅、錫、亜鉛等の金属イオンが
結合されたイオン交換体を混合、分散させた組成物を成
形して得られたものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記抗菌性をもたせた
ガスケットを、上記図１のガスケット取付け位置に配設
すると、該ガスケットは樹脂基材を用いているのでクリ
ープ特性に劣り、ガスケットと管フランジとの接触部
ｂ，ｃに間隙が生じ易く、その間隙に液体が入り込み滞
留するようになる。このため、例えば水、清涼飲料等の
製品を製造する場合、製品中に細菌が少しでも混入する
と品質が大幅に低下するので、上記公知のガスケットの
抗菌性では高品質な水、清涼飲料等の製品を製造するた
めには、その効果は未だ不十分であった。

【０００７】また、上記接触部ｂ，ｃに入り込んだ液体
は、わずかではあるが、日数がたてば外気接触部ｄにま
で達して液体が漏れるようになり、シール性の問題も生
じる。このような背景から、市場ではシール性に優れ、
かつ、確実な殺菌作用を示す抗菌性シールの開発が切望
されているのが現状である。

【０００８】本発明の目的は、上記課題を解決し、流体
状製品の製造装置において、水や清涼飲料等の流体状製
品が滞留し易い部位の流体中の細菌を確実に殺菌でき、
かつ、シール性に優れる抗菌性樹脂シールを提供するこ
とである。

【０００９】

【課題を解決するための手段および作用】本発明者等
は、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、ポリ
テトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）と抗菌剤とを含有
する組成物から成形されてなる抗菌性シールは、抗菌性
を有し、かつ、シール性が良好であるという知見を得た
が、上記したような無菌下にて製造することが必要な、
例えば水や清涼飲料等の流体状製品の製造装置用の抗菌
性シールとしては、未だ十分な効果を奏するものではな
かった。そこでさらに研究を重ねた結果、ＰＴＦＥと抗
菌剤とを含有する組成物から成形されてなる抗菌性シー
ルの最外表面層、すなわちその表面から１μｍ程度まで
の領域層では、抗菌剤の濃度が、その内部の濃度に比べ
て極端に低いという知見を得るに至った。本発明は、こ
の知見に基づき完成したものであって、該抗菌性シール
の上記抗菌剤の低濃度層を除去し、抗菌剤の高濃度部の
露出処理することで、上記問題を解決するに至ったので
ある。

【００１０】即ち、上記目的は、次に示す本発明の特徴
によって達成できる。本発明の抗菌性樹脂シールは、（１）ポリテトラフルオロエチレンと抗菌剤とを含有す
る組成物から成形されてなる抗菌性樹脂シールであっ
て、抗菌剤の高濃度部の露出処理が施されていることを
特徴とする。（２）上記（１）の抗菌性樹脂シールにおいて、ポリテ
トラフルオロエチレンと抗菌剤とを含有する組成物が、
ポリテトラフルオロエチレン１００重量部に対し、抗菌
剤０．１〜１０重量部配合してなる組成物であることを
特徴とする。（３）上記（１）または（２）の抗菌性樹脂シールにお
いて、抗菌剤が、無機不溶体に銀、銅、亜鉛から選ばれ
る少なくとも一種の金属を担持またはイオン結合せしめ
たものであることを特徴とする。（４）上記（１）〜（３）の抗菌性樹脂シールが、流体
状飲食料品の製造装置における当該液体状製品が滞留し
易い部位のシールに使用されるものであることを特徴と
する。

【００１１】以下、本発明をより詳しく説明する。本発
明の抗菌性樹脂シールは、ポリテトラフルオロエチレン
を樹脂基材とし、これに抗菌剤を配合した組成物から成
形されてなるものである。ポリテトラフルオロエチレン
としては、懸濁重合法により得られるモールディングパ
ウダー、乳化重合で得られるディスパージョン、このデ
ィスパージョンを乾燥したファインパウダー等がある
が、本発明では、成形性および均一分散性の点から、モ
ールディングパウダーの使用が好ましい。このポリテト
ラフルオロエチレンは、好ましくは平均分子量が約５０
０万〜１５００万、より好ましくは平均分子量が約７０
０万〜１０００万を有するものが好適に使用される。な
お、上記モールディングパウダーには、ガラス繊維、グ
ラファイト、二硫化モリブデン、ブロンズ、ポリパラオ
キシベンゾイル樹脂、ポリイミド樹脂、カーボン繊維等
をフィラーとして充填したものも使用できる。

【００１２】上記ポリテトラフルオロエチレンに配合さ
れる抗菌剤としては、公知の無機系抗菌剤または有機系
抗菌剤のいずれの抗菌剤も使用できるが、有機系抗菌剤
は、抗菌作用が弱く、また、液体に溶解しやすい為に、
特に水等の流体状飲食料品の製造においては、製品中に
抗菌剤の成分が混入するおそれがあるので、無機系抗菌
剤の使用が好ましい。無機系抗菌剤としては、例えばゼ
オライト、活性炭、シリカゲル、活性白土、酸性白土、
アルミナ、活性ボーキサイト、骨炭、モレキュラーシー
プ等の無機不溶体に、銀、銅、亜鉛等の金属を担持また
はその金属をイオン結合せしめたものが例示される。本
発明では、流体状製品と接触するシール部材に用いる観
点から、ゼオライト固体粒子に、銀、銅、亜鉛から選ば
れる少なくとも一種の金属を担持またはイオン結合せし
めた抗菌剤の使用が好ましく、特に抗菌力および安全性
の点から銀を担持またはイオン結合せしめた抗菌剤の使
用が好ましい。この抗菌剤においては、無機不溶体に
担持またはイオン結合せしめる銀、銅、亜鉛の金属の割
合は特に制限されないが、１〜４０重量％程度、好まし
くは１〜２０重量％程度が適当である。また、上記抗菌
剤の無機不溶体の粒子径は、シールの諸物性を損なわな
いように、０．１〜６μｍ程度の範囲であることが好ま
しい。

【００１３】本発明の抗菌性樹脂シールにおいては、樹
脂シールの加工性の点からは抗菌作用を奏する金属の割
合を多くした抗菌剤を少量用いることがよいが、樹脂シ
ールに高い抗菌性を持たせる点からは、抗菌作用を奏す
る金属の割合が少ない抗菌剤を多量に用いてシール中の
抗菌剤の密度を高くすることが好ましい。

【００１４】上記ポリテトラフルオロエチレンと抗菌剤
とを含有する組成物は、ポリテトラフルオロエチレン１
００重量部に対し、抗菌剤を０．１〜１０重量部、好ま
しくは０．５〜８重量部、より好ましくは１〜６重量部
配合してなるものである。なお、無機不溶体に金属を担
持またはイオン結合せしめたものにあっては、該不溶体
と金属の合計量が抗菌剤量である。抗菌剤の含有量が
０．１重量部未満であると、抗菌剤の殺菌作用が十分に
得られず、一方、１０重量部を越えると、成形品にクラ
ックが発生する等の機械的物性が低下したりシールが変
色する傾向がある。

【００１５】上記組成物の調製は、ポリテトラフルオロ
エチレンと抗菌剤とを、例えばヘンシェルミキサー等の
混合機を用いて混合することによってなされる。上記方
法によって、ポリテトラフルオロエチレン中に抗菌剤が
均一に分散された組成物が調製される。

【００１６】本発明の抗菌性シールは、上記組成物を一
般的に使用される公知の成形方法によって製造される。
成形方法としては、例えば、圧縮成形，ラム押出成形，
ペースト押出成形等が例示される。上記成形によって、
チューブ（パイプ）状、ロッド状等の所望の形状、大き
さとし、ついで焼成工程を経てシールが得られる。

【００１７】上記抗菌性樹脂シールの表面層付近は、前
記したように、抗菌剤の濃度が内部よりも低い。このよ
うに抗菌剤の濃度勾配が形成される理由は定かでない
が、おそらく例えば圧縮成形後の焼成工程時の熱により
樹脂が溶融し表面層を覆うことが考えられ、そのままで
は最外表面層の抗菌剤の濃度が低く抗菌作用が弱くな
る。そこで、抗菌性樹脂シールにおいて、抗菌剤の高濃
度部の露出処理が施されている。かくして、殺菌効果を
より高めている。

【００１８】当該処理としては、抗菌性樹脂シールにお
ける抗菌剤の高濃度部が露出しうるものであれば特に制
限はなく、例えば抗菌性樹脂シール表面の切削加工、ブ
ラッシング処理等が挙げられる。切削加工としては、例
えば旋盤加工，フライス盤，マシニングセンター，切削
盤等が例示され、ブラッシング処理としては、バレル研
磨，ショットブラスト等が例示される。当該露出処理に
おいては、表面から少なくとも１μｍ、好ましくは１０
〜１００μｍ程度を露出させることが適切である。

【００１９】上記抗菌剤の高濃度部露出処理によって、
抗菌性樹脂シールは、強力な抗菌作用を示すようにな
り、このシールの表面に接触する液体中の細菌を確実に
死滅させることが可能になる。例えば配管の管接続部に
微小隙間が生じ、その狭陰な箇所に液体が入り込み滞留
したとしても、その滞留液はシール表面に露出された抗
菌剤の高濃度部と接触するので、該液体中の細菌を確実
に死滅させることができ、細菌の増殖を防止できるよう
になる。また、シール表面に露出された抗菌剤の高濃度
部によって、接触する液体中の細菌を確実に殺菌できる
ので、液体が滞留し易い樹脂シール取付部の殺菌処理を
不要にできる。したがって、抗菌性樹脂シールは、純
水、超純水、飲食料品、薬品等の無菌下にて製造される
ことが必要な流体状製品の製造装置の水等の流体状製品
が滞留し易い部位、例えば配管における管接続部、配管
と容器、弁との接続部等におけるシールに好適に使用で
きる。なかでも、特に水や清涼飲料等の流体状飲食料品
の製造装置における当該飲食料品が滞留し易い箇所のシ
ールとして好適である。また、本発明の抗菌性樹脂シー
ルは、ゴム製Ｏリングのはみ出し防止用バックアップリ
ング、摺動部の偏心防止用ウェアリング、樹脂軸受け用
ベアリング等の用途にも好適に使用できる。

【００２０】

【実施例】以下、実施例を示し本発明を具体的に説明す
る。なお、本発明は、これらの実施例に限定されるもの
ではない。実施例１分子量約７００万〜１０００万を有するポリテトラフル
オロエチレン粉末（商品名フルオンＧ１６３旭硝子社
製）と、Ａｇイオンを結合させたゼオライト（抗菌剤：
商品名ゼオミック品川燃料社製）とを表１に示す割合
で配合し、ヘンシェルミキサーにてドライブレンドして
組成物を調製した。この組成物を一軸プレス機にて圧縮
成形し、外径１０５mm、内径６０mm、厚み４０mmのリン
グ状ガスケットを作製した。ついで、このガスケットの
表面を、旋盤により表面から５０μｍ切削加工を施し
て、ガスケット内部の抗菌剤の高濃度部を露出させた。
なお、上記抗菌剤としては、Ａｇイオンを２．５重量％
結合させたものを使用した。

【００２１】実施例２〜５上記実施例１の方法において、Ａｇイオンを結合させた
ゼオライトの配合量を表１に示すように変量した以外は
すべて実施例１と同様にしてそれぞれガスケットを作製
した。

【００２２】比較例１〜２上記実施例１の方法において、切削加工を行わなかった
（比較例１）、ポリテトラフルオロエチレンにかえてポ
リプロピレン樹脂を用いた（比較例２）以外はすべて実
施例１と同様にしてそれぞれガスケットを作製した。

【００２３】実験例〔抗菌性試験〕上記実施例および比較例で作製したガス
ケットの各々の表面（図１のａ〜ｄ）に、大腸菌菌液１
ミリリットルを滴下し、３６℃で２４時間保持した後、
生理食塩水で菌液を洗浄し、その洗浄液内の菌数を培養
法（標準寒天培地：３６℃，２４時間培養）で測定し評
価した。なお、大腸菌菌液としては、大腸菌を２．３×
１０³個／ミリリットルを含有するものを用いた。ちな
みに、この大腸菌菌液のみを上記培養したもの（ブラン
ク）の大腸菌菌数は、９．３×１０⁶個／ミリリットル
であった。〔シール性試験〕上記実施例および比較例で作製したガ
スケットを、図１に示すように、配管接続部の管フラン
ジ間にガスケットを取り付けた。この構造の管フランジ
を、図２に示すように、５０Ａ配管（ＨＩＶＰ）１ｍに
６個取り付け、抗菌性シール６枚を使用した。この配管
にタンクＴを経由して圧送ポンプＰにて液体を循環させ
る循環回路を構成した。保有水量４０リットルとした。
上記配管系において、水を７日間循環させて、各ガスケ
ット取付部（６箇所）における漏水の有無を目視にて確
認してシール性能を評価した。なお、このシール性は、
○…漏水が全くないもの、×…一箇所以上で漏水が認め
られたもの、として評価した。上記抗菌性ガスケットの
抗菌性試験およびシール性の評価結果は、表１に示す通
りであった。

【００２４】

【表１】

【００２５】上記表１に示した結果から明らかなよう
に、実施例の抗菌性ガスケットは、管フランジとの接触
部および両側部のいずれの面も優れた抗菌性を示した。
また、実施例の抗菌性ガスケットは、そのガスケット取
付け部における漏水は全く認められず、優れたシール性
を有するものであった。

【００２６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の抗菌性樹
脂シールによれば、抗菌剤の高濃度部が露出されている
ので、シールに接触する液中の細菌を死滅させることが
でき、例えば、配管の管接続部における狭陰な部位に滞
留する液体中の細菌を確実に死滅させその増殖を防止で
きる。したがって、特に水や清涼飲料等の流体状飲食料
品の製造において、細菌の増殖が抑制され高品質の製品
を製造できる。また、本発明の抗菌性樹脂シールによれ
ば、接触する液体中の細菌を確実に殺菌できるので、加
熱水や薬品による樹脂シール取付部の殺菌処理を不要に
でき、水や清涼飲料等の流体状飲食料品等の連続的な製
造が可能になり生産効率を大幅に向上できる。また、本
発明の抗菌性樹脂シールによれば、クリープ特性に優れ
シールと管フランジとの接触部に隙間が生じ難くなり、
その狭陰な部位に入り込み滞留する液体量を低減できる
ようになり、シール性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】配管の管接続部にシールを配設した部分断面図
である。

【図２】実験例で用いた液体循環経路を示す配管系統図
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ａ０１Ｎ 59/20 ＺＦ１６Ｊ 15/10 Ｇ (72)発明者大北勝俊大阪府大阪市福島区福島７丁目15番26号大阪ＹＭビル三菱電線工業株式会社大阪事務所内 (72)発明者二上正弘和歌山県有田市箕島663番地三菱電線工業株式会社箕島製作所内 (72)発明者松元信也大阪府三島郡島本町大字山崎1023番の１サントリー株式会社技術開発センター内 (72)発明者國▲崎▼ 伸一大阪府三島郡島本町大字山崎1023番の１サントリー株式会社技術開発センター内 (72)発明者益田光信大阪府大阪市北区堂島浜１丁目３番23号株式会社タクマ内 (72)発明者白石雅範大阪府大阪市北区堂島浜１丁目３番23号株式会社タクマ内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリテトラフルオロエチレンと抗菌剤と
を含有する組成物から成形されてなる抗菌性樹脂シール
であって、抗菌剤の高濃度部の露出処理が施されている
ことを特徴とする抗菌性樹脂シール。
【請求項２】ポリテトラフルオロエチレンと抗菌剤と
を含有する組成物が、ポリテトラフルオロエチレン１０
０重量部に対し、抗菌剤０．１〜１０重量部配合してな
る組成物であることを特徴とする請求項１記載の抗菌性
樹脂シール。
【請求項３】抗菌剤が、無機不溶体に銀、銅、亜鉛か
ら選ばれる少なくとも一種の金属を担持またはイオン結
合せしめたものであることを特徴とする請求項１または
２記載の抗菌性樹脂シール。
【請求項４】抗菌性樹脂シールが、流体状飲食料品の
製造装置における当該流体状飲食料品が滞留し易い部位
のシールに使用されるものであることを特徴とする請求
項１〜３のいずれかに記載の抗菌性樹脂シール。