JPH0210141A - 合成樹脂製容器の検査方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は合成樹脂製容器、特にポリエチレンテレフタレ
ート系樹脂を主樹脂とする合成樹脂製容器中に耐熱性樹
脂が所定量台まれているか否かを検査する合成樹脂製容
器の検査方法およびその装置に関する。

〔従来の技術〕

合成樹脂製容器、特にＰＥＴ　（ポリエチレンテレフタ
レート）製容器は、耐候性等に優れた特性を有するため
に大型清涼飲料用容器を中心に市場の拡大か続いている
。そして、最近では耐熱多層容器のニーズが高まり、そ
れを受けて、研究、開発が進められている。一般的な合
成樹脂製容器（耐熱多層容器も含む）の製法について第
５図（Ａ）〜（Ｄ）を参照して説明すると、ます射出成
形＠（図示せず）によりパリソン５１を作製しく第５図
（Ａ））、次に延伸ブロー成形８１（図示せず）の金型
５２にパリソン５１の口部を把持して（第５図（Ｂ））
、延伸ブロー成形することで（第５図（Ｃ））、所定の
形状の容器１を得ることができる（第５図（Ｄ））。

耐熱多層容器で問題となることは第５図からも明らかな
ように、容器の口部か延伸されることなく、射出した状
態そのままであるため、口部の耐熱変形性、耐薬品性、
強度等が劣ることであり、これらを改善するため、従来
（ａ）口部を加熱結晶化させる方法、（ｂ）耐熱性樹脂
等を２色成形して口部を作る方法、（ｃ）耐熱性樹脂等
を用いて口部の外周部分を予成形しておき、この予成形
品を用いてインサート成形して口部を作る方法などが採
用されている。

ところか、前記（ａ）の方法により製造される口部は、
加熱結晶化の過程で形状変形か発生しやすいため口部の
ネジ山、ネジ谷径、寸法等が安定しないばかりか、シー
ル部天面形状の変形によりシール性能が劣り、また結晶
化により不透明化するため容器全体を透明にしなければ
ならない場合には適用できないという欠点がある。さら
に、結晶化のための別工程か必要であるため生産性が劣
り、コストアップを招くことになる。

また、前記（ｂ）の方法により得た口部は、メイン樹脂
と耐熱性樹脂との層間接着強度が充分でなく、また製造
するためには複数の成形用金型を用意しなければならす
、工程が複雑になり、コストアップを招くことになる。

さらに、前記（ｃ）の方法により製造される口部は、や
はりメイン樹脂と耐熱性樹脂との層間接着強度か充分で
なく、また製造するためには複数の成形用金型ばかりで
なく、インサート装置も必要となるため、多大の工数と
費用を要することになる。

そこで、上記の諸欠点を解消する方法として、メイン樹
脂及び耐熱性樹脂を共射出して口部を作る方法がある。

この方法ではキャビティ間の射出成形条件、即ちメイン
樹脂及び耐熱性樹脂の溶融樹脂を決められたタイミング
及び充填量で均一に共射出するためのホットランナ−か
必要となる。

本出願人は、ホットランナ−分岐点及びその近傍を除い
たホットランナ一部分が、相互に接近して走る同一断面
形状の１対の溶融樹脂流路より成り、かつポットランナ
ー分岐点に２本の樹脂流を一時的に合流する領域が設け
られているホットランナ−を開発し、このホットランナ
−を適用した共射出成形機を得た（特願昭６１−２５２
９９７号参照）６第６図はこの共射出成形機の概略の断
面側面図を示すもので、共射出用ホットランナ−ノズル
部４はメイン樹脂用ホットランナ−ノズル５及び耐熱性
樹脂用ホットランナ−ノズル６を有し、さらに共射出用
ホットランナ−ノズル部４を支えるホットランナ−メイ
ンブロック７、スベーザーブロック８、ホットランナ−
サブブロック９及び断熱板１０を具備しており、またホ
ットランナ−メインブロック７内にはメイン樹脂用ラン
ナー１１が、ホットランナ−サブブロック９内には耐熱
性樹脂用ランナー１２が設けられでいる。そして、共射
出用ホットランナ−ノズル部４の上部には、金型である
インクジニックジョンキャビティ型１３、リップキャビ
ティ型１４及びインジェクションコア１５が設けられて
いる。

次に上述した共射出成形機にパリソン１用金型を設置し
、その成形過程を第７図（Ａ）〜（Ｄ）を参照して説明
する。

まずメイン樹脂１６かメイン樹脂相ホツｌ〜ランナーノ
ズ°ル５から射出され、インジェクションキャビティ型
１３とインジェクションコア１５との間に形成されるキ
ャビティａ内に侵入しく第７図（Ａ））、少し遅れて耐
熱性樹脂１７か耐熱性樹脂用ホラ１〜ランナーノズル６
から射出されてキャビティａ内のメイン樹脂の中間層に
圧入され（第７図（Ｂ））、メイン樹脂１６先端かりツ
ブキャビティ型１４とインジェクションコア１５との間
に形成されるキャビティｂに達する付近で、耐熱性樹脂
１７の先端部分がメイン樹脂１６の先端部から噴出して
メイン樹脂１６の先端面を被覆する（第７図（Ｃ））。

さらに進んでキャビティｂの閉そく部分に、前工程で形
成された被覆している耐熱性樹脂１７か達すると、リッ
プキャビティ型１４とインジェクションコア１５との壁
面に沿って耐熱性樹脂１７が回り込み（第７図（Ｄ））
、５層の構造をした口部及び３層の構造をした胴部から
成る成形体（パリソン１）を得ることができる。

しかるに、上述した方法で得られたパリソンを延伸ブロ
ー成形して作られた耐熱多層容器の性能の良否を判定す
る必要があり、その基準は耐熱多層容器の口部に耐熱性
樹脂が集中して存在していれば、良と判定するものであ
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の判定方法としては目視によるチエツクかあるか、
メイン樹脂と耐熱性樹脂が同一色もしくは透明であると
きは判定できないという欠点がある。また、サンプリン
グによる破壊検査は良否の判定をすることかできるが、
耐熱多層容器は単体の容器に比べ、製造上に不安定な要
因が多く、突発的な不良を発生する恐れがあるため信頼
性に欠けるなどの問題があった。

本発明は上述のような事情からなされたものであり、本
発明の目的は、目視による製品の良否の判定かできない
場合でも、製品を破壊することなく全製品の良否の判定
を行なうことかでき、しかもその判定結果の信頼性の高
い合成樹脂製の耐熱多層容器の検査方法及び装置を提供
することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は耐熱性樹脂層を含んで厚さ方向に積層構造を有
する合成樹脂製容器を検査する方法において、前記容器
の口部の内壁面もしくは外壁面のいずれか一方の壁面に
向けて紫外線を含む検査光を投光し、前記壁面を透過し
た検査光を、容器の軸方向に配列された複数の受光素子
により受光し、しかる後、特定波長のみの紫外線を通過
させ検出した後に電気信号として出力し、前記容器の良
否を判定するようにしたことを特徴とする。

または紫外線を含む検査光を発生するための光源装置と
、この光源装置に接続されて前記検査光を伝送し、合成
樹脂製の耐熱多層容器の口部に投光するための投光用フ
ァイバと、この投光用ファイバの投光端部を把持するホ
ルダと前記この投光端部に対置して容器の軸方向に配列
された複数の受光用ファイバの受光端部を把持するホル
ダをそれぞれ前記耐熱多層容器の口部壁面を介在させる
ように設けた測定部と、この受光端部に連なる受光用フ
ァイバから出力される紫外線を抽出して検出するための
センサと、このセンサからの電気信号を受けて処理する
ための処理回路とを設けたことを特徴とした。

〔作用〕

耐熱性樹脂層を有する積層構造の耐熱ＰＥＴ容器の口部
に、これを内・外側からはさみこむように石英系光ファ
イバーから成る投光用ファイバおよび複数の受光用ファ
イバを設置し、より好ましくは更にこの状態で容器を円
周方向に回転させることによって口部の円周方向にわた
り耐熱性樹脂層の紫外線光の吸収状態を測定して、耐熱
性樹脂層の有無ないし存在状態を検査する。このように
ずれは、目視による製品の良否の判定ができない場合で
も、製品を破壊することなく全製品の良否の判定を行な
うことかでき、しかもその判定結果の信頼性は、きわめ
て高い。

〔実施例〕

本発明による検査方法の原理は、主樹脂であるＰＥＴ樹
脂が耐熱性樹脂に比べ特定波長の紫外線透過率に優れて
いるという性質を利用したものである。

すなわち第１図は主樹脂としてＰＥＴ　（ポリエチレン
テレフタレート）系樹脂を、耐熱性樹脂としてボリアリ
レート系樹脂を用いて前述した方法で作製した耐熱多層
容器及びＰＥＴ系樹脂のみを用いて、前述した方法で作
製した単体容器の波長による紫外線透過率をそれぞれ示
したものであり、この図から明らかなように、透過率の
差は波長３５０　ｎ１ｌｌ付近で顕著に表わされており
、上述のごとく本発明はこの性質を利用する。

被検査体となる合成樹脂製容器１およびその検査方法の
１実施例を第２図および第３図に示す６合成樹脂製容器
１の胴部断面形状は、耐熱性樹脂層を含んで厚さ方向に
積層構造をなし、例えば第２図に示されるごとく外側層
２、内側層３および中間層４とを有する３層構造をなし
ている。

前記外側層２および内側層３はともに主樹脂であるＰＥ
Ｔ系樹脂を有し、前記中間層４は、耐熱性樹脂であるボ
リアリレート系樹脂を有する。

容器１の口部１ａの断面形状は、前記創部の断面形状と
同じく３層構造をなしているか、あるいは中間層と両側
最外層が各々前記耐熱性樹脂を有し、それらの層の間に
位置する２層が各々前記主樹脂を有するような５層構造
等であってもよい。

このような口部１ａは後述する本発明の検査方法の検査
部位として通常用いられる。

また、耐熱性樹脂である前記ボリアリレート系樹脂には
ボリアリレートとポリエチレンテレフタレートとのブレ
ンドポリマー（ユニチカ製Ｕ３４００）かある。

また、主樹脂である前記ＰＥＴ系樹脂には、テレフタル
酸またはそのエステル形成性誘導体（例えば低級アルキ
ルエステル、フェニルエステル等）及びエチレンクリコ
ールまたはそのエステル形成性誘導体（例えばモノカル
ボン酸エステルエチレンオキサイド等）を重合させて得
られるポリエステルかあり、さらに約２０モル％未満の
ジカルボン酸あるいはフタル酸、イソフタル酸、ナフチ
レンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸類、ジフェ
ノキシエタンジカルボン酸類等の芳香族ジカルボン酸類
あるいはアジピン酸、セパチン酸、アゼライン酸、テカ
ンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸等の脂肪
族または脂環族シカルボン酸類を共重合させるか、約２
０モル％未満のグリコールあるいはトリメチレングリコ
ール、プロピレングリコール、テトラメチレングリコー
ル、ネオペンチルグリコール、ヘキサメチレングリコー
ル、ドデカメチレングリコール、シクロヘキサンジメタ
ツール等の脂肪族または脂環族グリコール類あるいはビ
スフェノール類、ハイドロキノン、２．２−ビス（４−
β−ヒドロキシエトキシフェニル）プロパン等の芳香族
ジオール類を共重合させても良い。また、Ｐ−ヒドロキ
シエトキシ安、敬香酸、α−オキシカプロン酸等のオキ
シ酸類あるいはオキシ酸類の低級アルキルエステル、そ
の他のエステル形成性誘導体を共重合させることも可能
である。

なお、前記中間層４には主樹脂であるＰＥＴ系樹脂が含
まれていてもよい。

第２図は検査装置の概略構成の斜視図を、第３図には容
器口部における検査装置の部分断面図を示す。

本発明の検査装置は水銀・キセノンランプ（図示せず）
で紫外線及び可視光線を発生ずる光源装置２１と、この
光源装置２１に接続して前記紫外線及び可視光線を集光
、伝送する直径２關程度の投光用石英系ファイバ２２と
、この投光用ファイバの投光端部２２ａを把持し、この
投光端部２２ａの端面２２ｂに対して容器１０口部１ａ
の壁面を介して容器１の軸方向に配列された複数の受光
用ファイバの受光端部２４ａの端面２４ｂすなわち受光
素子が対置されるように受光部端部２４ａを把持する測
定部３０と、この測定部３０に設けられた受光端部をそ
の一部とする数本の受光用ファイバ２４をバンドルした
送信線２６と、センサ部２９と、さらにこのセンサ部２
９から延びているケーブル４０の先には増幅器（図示せ
ず）及び判定回路（図示せず）で成る判定部４１とが設
けられている。

ここで、光源に水銀・キセノンランプを使用する理由は
紫外部の光量を増加させるためである。

前記測定部３０は、第３図に示されるように断面矩形状
の測定部本体２５と、該本体２５のほぼ両端から連接し
突出して設けられる１対の第１のホルダ２５ａと、第２
のホルダ２５ｂとを有してなり、前述したように第１の
ホルダ２５ａには前記投光用ファイバ２２の投光端部２
２ａが固着され、一方これに対置される第２のホルダ２
５ｂには、複数の受光用ファイバ２４の受光端部２４ａ
が容器１の軸方向に複数配列され固着される。

なお、投光用および受光用のファイバ２２゜２４はそれ
ぞれ石英系の光ファイバが用いられる。

上記１対のホルタ２５ａと２５ｂの対向する面で形成さ
れる所定の隙間には、図示のごとく被検査体である容器
１の口部１ａの肉厚部側定面が介在される。

従って、１対のホルダ２５ａと２５ｂのいずれか一方（
図示の例ではホルダ２５ｂ）が容器１の口部内に収容さ
れる大きさとすることが必要となる。これにより、前記
容器の口部１ａの内壁面もしくは外壁面のいずれか一方
の壁面に向けて紫外線を含む検査光を投光し、前記壁面
を透過した検査光を受光することか可能となる。また測
定部位を拡張するために、測定部３０は、第３図に示さ
れるように矢印（イ）（ロ）方向に任意に可動できるよ
うにしておくことか好ましい。これにより、測定の信頼
性は格段と向上する。

なお、図示のごとく第２のホルダ２５ｂに設けられる複
数の受光用ファイバ２４は１〜２關φに束ねられ、その
個々のファイバ直径は１０〜３０μｍ程度とされる。

第４図には、上記センサ部２つの断面図が示されており
、これによればセンサ部２９は上記複数の受光用石英系
ファイバ２４によって送信される受光波長のうち特定波
長（例えば、３５０±１０ｒ＋ｎ）のみを透過させる干
渉フィルタ２７と、前記紫外線と可視光線とを受光する
光電変換型のガリウム・リン素子２８とを有して形成さ
れ、さらにこのセンサ部２９から延びているケーブル４
０の先には、前述したように判定部４１か設けられる次
に、本発明の装置を用いた具体的な検査方法について述
べる。

被検査体である容器１は、成形工程上、容器の０部１ａ
に耐熱性樹脂層が存在していれば容器全体に耐熱性樹脂
層が存在していることになるので、検査方法は容器の口
部１ａを全周に渡って測定すればなお効果的である。

容器の口部１ａを円周方向全体に渡って測定するには、
例えば第１図に示されるように、検査装置の投光部と受
光部とを有する測定部３０を固定し、被検査体である容
器１の中心軸を中心として、容器を回転させながら検査
すればよい。容器の回転方法としては、簡便な方法とし
て容器の静置台（図示しない）を駆動モータ（図示しな
い）によって回転すればよいが、より好ましくは本出願
人がすでに提案している容器の回転機構（特願昭６２−
７７４３号）を利用するのがよい。

測定に際して、一般に容器の口部１ａにはキャップで密
封するためのネジが設けられている場合が多く、通常、
このネジ部での測定は、不可であるが、本発明では、複
数の受光素子（受光用ファイバの端面２４ｂ）を有して
いるので、ネジ部で発生する誤差分は、平均され相殺さ
れるので一般に問題は生じない。

しかるに、第２図に示されるように投光用ファイバ２２
の端面２２ｂと複数の受光用ファイバ２４の端面２４ｂ
とか前記測定部３０の１対のホルダ２５ａ、２５ｂを用
いて対置されており、前記光源装置２１から発生した検
査光は投光用ファイバ２２を通って端面２２ｂから放射
状（第３図において点線で示される）に投光され、容器
１の口部１ａに照射される。そして、容器１の口部１ａ
を透過してきた光は複数の受光用ファイバ２４の端面２
４ｂで受光され、センサ部２つ内の干渉フィルタ２７で
特定波長（例えば、３５０±１０ｎｍ）のみか通過され
、この特定波長の光がガリウム・リン素子２８で検知さ
れるとこのカリウム・リン素子２８は電圧を発生し、こ
の電圧は増幅器で増幅されて判定回路に入力され容器１
の良否か判定される。

゛上述の検査装置および方法を用いて具体的に測定した
結果を以下に説明する。

まず被検査体である合成樹脂製容器を作製した。

作製に際して、上記のパリソンを射出成形しさらにそれ
をブロー成形し、第１図に示されるような積層体からな
る容器形状とした。第１図に示される外側層２および内
側層３はともにＰＥＴ　（ポリエチレンテレフタレート
）〔三井ＰＥＴ樹脂ＦＪ１２５〕とし、中間層４は耐熱
性樹脂としてボリアリレートとポリエチレンテレフタレ
ートのブレンドからなるＵポリマー〔ユニチカ製Ｕ３４
００）とした。

被検査体は、良品が得られるべく射出成形、ブロー成形
の所定の設定条件で製造したものと、所定の設定条件以
外の条件で製造したものの２種とした。

このようにして作製した２種の被検査体である容器の口
部を全周（０°〜３６０°）に渡って本発明の方法で測
定したところ、上記２種の被検査体の区別は明瞭しかも
確実になされることか確認された。

〔発明の効果〕

以上のように本発明の合成樹脂製の耐熱多層容器の検査
装置及び方法によれば、主樹脂及び耐熱性樹脂の特定波
長の光の透過率を検出後、電圧として出力し、その値で
耐熱多層容器の良否を判定するなめ、短時間で確実に検
査できることから検査工数を大幅に短縮できるばかりで
なく、さらに本発明の装置の受光部には、容器軸方向に
複数の受光素子を有していることから、測定部位を広範
囲に拡大でき、その平均値として製品容器の良否を判断
しているので、きわめて信頼性の高い製品を供給できる
ようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は光の波長による容器の透過率を示す図、第２図
は本発明方法を実現する容器の検査装置の概略を示す斜
視図、第３図は容器口部における検査装置の部分断面図
、第４図は本発明方法を実現する検査装置の一部である
センサ部の断面図、第５図（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ
合成樹脂製容器の製法を示す図、第６図は共射出成形機
を示す断面側面図、第７図（Ａ）〜（Ｄ＞は、それぞれ
共射出成形機の金型内の樹脂流の過程を示す図である。 １・・・容器、１ａ・・・容器口部、２・・・外側層、
３・・・内側層、４・・・中間層、２２・・・投光用フ
ァイノく、２４・・・受光用ファイバ、３０・・・測定
部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、耐熱性樹脂層を含んで厚さ方向に積層構造を有する
   合成樹脂製容器を検査する方法において、 前記容器の口部の内壁面もしくは外壁面のいずれか一方
   の壁面に向けて紫外線を含む検査光を投光し、前記壁面
   を透過した検査光を、容器の軸方向に配列された複数の
   受光素子により受光し、しかる後、特定波長のみの紫外
   線を通過させ検出した後に電気信号として出力し、前記
   容器の良否を判定するようにしたことを特徴とする合成
   樹脂製容器の検査方法。 ２、紫外線を含む検査光を発生するための光源装置と、
   この光源装置に接続されて前記検査光を伝送し、合成樹
   脂製の耐熱多層容器の口部に投光するための投光用ファ
   イバと、この投光用ファイバの投光端部を把持するホル
   ダと前記投光端部に対置して容器の軸方向に配列された
   複数の受光用ファイバの受光端部を把持するホルダをそ
   れぞれ前記耐熱多層容器の口部壁面を介在させるように
   設けた測定部と、この受光端部に連なる受光用ファイバ
   から出力される紫外線を抽出して検出するためのセンサ
   と、このセンサからの電気信号を受けて処理するための
   処理回路とを設けたことを特徴とする合成樹脂製の耐熱
   多層容器の検査装置。