JPH0697211B2 - 合成樹脂製の耐熱多層容器の検査方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明は耐熱多層容器において、製品の良否の判定を非
破壊で行ない得るようにした合成樹脂製の耐熱多層容器
の検査方法及び装置に関する。

（発明の技術的背景とその問題点） 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、大型清涼飲料用容器を中心に市場の拡大
が続いている。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６図（Ａ）〜（Ｄ）を参照して説明する
と、まず射出成形機（図示せず）によりパリソン１を作
製し（第６図（Ａ））、次に延伸ブロー成形機（図示せ
ず）の金型２にパリソン１の口部を把持して（第６図
（Ｂ））、延伸ブロー成形することで（第６図
（Ｃ））、所定の形状の容器３を得ることができる（第
６図（Ｄ））。

耐熱多層容器で問題となることは第６図からも明らかな
ように、容器の口部が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。

ところが、前駆（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が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がりか、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が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
ず、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が充分で
なく、また製造するためには複数の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ーが
必要となる。本出願人は、ホットランナー分岐点及びそ
の近傍を除いたホットランナー部分が、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
ホ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ーを開発し、この
ホットランナーを適用した共射出成形機を得た（特願昭
61-252997号参照）。

第７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ーノズル部４はメイン樹脂
用ホットランナーノズル５及び耐熱性樹脂用ホットラン
ナーノズル６を有し、さらに共射出用ホットランナーノ
ズル部４を支えるホットランナーメインブロック7,スペ
ーサーブロック8,ホットランナーサブブロック９及び断
熱板10を具備しており、またホホットランナーメインブ
ロック７内にはメイン樹脂用ランナー11が、ホットラン
ナーサブブロック９内には耐熱性樹脂用ランナー12が設
けられている。そして、共射出用ホットランナーノズル
部４の上部には、金型であるインクジェクションキャビ
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８図（Ａ）〜（Ｄ）を参照して説
明する。

まずメイン樹脂16がメイン樹脂用ホットランナーノズル
５から射出され、インジェクションキャビティ型13とイ
ンクジェクションコア15との間に形成されるキャビティ
ａ内に侵入し（第８図（Ａ））、少し遅れて耐熱性樹脂
17が耐熱性樹脂用ホットランナーノズル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
８図（Ｂ））、メイン樹脂16先端がリップキャビティ型
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８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が達すると、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８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全体に耐熱性樹
脂が均一に存在していれば、良と判定するものである。

従来の判定方法としては目視によるチェックがあるが、
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ができるが、
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。

（発明の目的） 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
を行なうことができるようにした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。

（発明の概要） 本発明は合成樹脂製の耐熱多層容器を検査する方法に関
するもので、前記耐熱多層容器の口部上端部に紫外線を
投光し、前記口部上端部を透過した紫外線を受光し、特
定波長のみの紫外線を抽出して検出した後に電気信号と
して出力し、その値で前記耐熱多層容器の良否を判定す
るようにしている。また、上記方法を実現する装置とし
て、紫外線を発生するための光源装置と、この光源装置
に接続されて前記紫外線を伝送し、合成樹脂製の耐熱多
層容器の口部上端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に対置され、前記口部上端部を
透過した紫外線を受光して伝送するための受光用ファイ
バと、前記受光用ファイバから出力される特定波長の紫
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具備
した合成樹脂製の耐熱多層容器の検査装置を提案する。

（発明の実施例） 本発明による検査方法の原理は、メイン樹脂が耐熱性樹
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。

第１図はメイン樹脂としてPET（ポリエチレンテレフタ
レート）系樹脂を、耐熱性樹脂としてポリアリレート系
樹脂を用いて前述した方法で作製した耐熱多層容器18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19の波長による紫外線透過率を示したものであ
る。図から明らかなように、透過率の差は波長350nm付
近で顕著に表われている。

ここで、耐熱多層容器に用いられるメイン樹脂であるPE
T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）及びエチレング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があり、
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，ナフタリンジカルボン酸，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，セバチ
ン酸、アゼライン酸，デカンジカルボン酸，シクロヘキ
サンジカルボン酸等の脂肪族または脂環族ジカルボン酸
類を共重合させるか、約20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ノ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息香酸，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。次に耐熱性樹脂であるポ
リアリレート系樹脂には、ポリアリレート及びポリエチ
レンテレフタレートのブレンドポリマーがある。

第２図は検査装置の概略構成の斜視図、第３図にはセン
サ部の構造の断面側面図を示す。

この検査装置20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する光源装置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2mmのライト用石英系ファイバ22を有する投光
部23と、投光された光を受ける直径1mmのディテクタ用
石英系ファイバ24及びこのディテクタ用石英系ファイバ
24を支えるガイド25を有する受光部26とを有している。
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。またライト用石
英系ファイバ22及びディテクタ用石英系ファイバ24の先
端を位置合わせする時、紫外線のみでは見えないが可視
光が出ているため容易に行なえる。また、ディテクタ用
石英系ファイバ24の途中には、特定波長（350±10nm）
のみを透過させる干渉フィルタ27及び前記紫外線と可視
光線とを受光する光電変換型のガリウム・リン素子28で
成るセンサ部29と、さらにこのセンサ部29から延びてい
るケーブル30の先には増幅器（図示せず）及び判定回路
（図示せず）で成る判断部31とが設けられている。

成形工程上，容器の口部上端部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上端部を全周に渡って
測定すればなお効果的である。一般に容器の口部にはキ
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、ネジ部での測定は不可であるが、キャップの内側に
配設されているゴムパッキンを潰して容器のシール効果
を高める目的で設けられている容器の口部上端部のネジ
部がない円筒形状を利用して測定する。しかるに、第４
図に示すようにライト用石英系ファイバ22とディテクタ
用石英系ファイバ24とが前記可視光線を用いて一直線上
に配置されると、前記光源装置21から発生した光はライ
ト用石英系ファイバ22を通って投光され、スリット32で
絞られて容器３の口部上端部33に照射される。そして、
口部上端部33を透過してきた光はディテクタ用石英系フ
ァイバ24で受光され、センサ部29内の干渉フィルタ27で
特定波長（350±10nm）に抽出され、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ガイルム・
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３の良否が判定される。

上述の検査装置及び方法を用いて、具体的に測定した結
果を第５図（Ａ）〜（Ｃ）を用いて説明する。

メイン樹脂としてPET（ポリエチレテレフタレート）
［三井PET樹脂製JI25］を、耐熱性樹脂としてポリアリ
レートとポリエチレンテレフタレートのブレンドから成
るＵポリマー［ユニチカ製U8400］を用いて前述した容
器作製方法で作製した耐熱多層容器及びPETのみを用い
て作製した単体容器の口部上端部を全周（０゜〜360
゜）に渡って測定した。第５図（Ａ）は単体容器の測定
結果を示すもので、全周に渡り250mV以上の出力を得て
いる。第５図（Ｂ）は不良の耐熱多層容器の測定結果を
示すもので、位置角度が90゜,180゜,270゜付近に25〜50
mVの出力を得ている。第５図（Ｃ）は良好な耐熱多層容
器の測定結果を示すもので、ほとんど出力していない。

（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、メイン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ため、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図はセンサ部を示す断面側面図、第４図は本
発明方法を実現する容器の検査装置による検査方法を示
す側面図、第５図（Ａ）〜（Ｃ）は本発明方法による測
定結果を示す図、第６図（Ａ）〜（Ｄ）は合成樹脂製容
器の製法を示す図、第７図は共射出成形機を示す断面側
面図、第８図（Ａ）〜（Ｄ）は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……パリソン、16……メイン樹脂、17……耐熱性樹
脂、20……検査装置、22……ライト用石英系ファイバ、
24……ディテクタ用石英系ファイバ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】合成樹脂製の耐熱多層容器を検査する方法
   において、前記耐熱多層容器の口部上端部に紫外線を投
   光し、前記口部上端部を透過した紫外線を受光し、特定
   波長のみの紫外線を抽出して検出した後に電気信号とし
   て出力し、その値で前記耐熱多層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の耐熱多層容器
   の検査方法。
2. 【請求項２】紫外線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紫外線を伝送し、合成樹脂製
   の耐熱多層容器の口部上端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に対置され、前記口部上
   端部を透過した紫外線を受光して伝送するための受光用
   ファイバと、前記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具備した
   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。