JPH0697212B2 - 合成樹脂製の耐熱多層容器の検査方法 - 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
破壊でかつ効率的に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
用ホットンランナーノズル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（パソリン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のときは
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
を正確にかつ効率良く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
投光すると共に、前記耐熱多層容器を回転させ、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
の値の分布状態に基いて前記耐熱多層容器の良否を判定
するようにしたものである。

（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ンボン
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を、第３図はセン
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に接続され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、紫外領域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
ないため、可視光を使って確実に位置決めを行なうこと
ができる。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
測定し、耐熱性樹脂層の分布状態を求めることで達せら
れる。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で絞られて容器回転装置34
で回転している容器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で検知されるとガリウム
・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３の良否が判定される。

そして、第５図（Ａ）はこの検査装置20を具備した容器
回転装置の概略構成の平面図を示し、同図（Ｂ）はその
正面図を示す。容器回転装置34は容器３を搬入，搬出す
るコンベアベルト35,35と、それらの末端に配置された
コンベアベルト用ローラ（図示せず）とを有し、コンベ
アベルト用ローラの軸37,37端のプーリ38,38と本体39内
のモータ40の減速機構41の出力軸42上のプーリ43とにベ
ルト44が掛けられ、コンベアベルト35,35を駆動するよ
うになっている。

この２本のコンベアベルト35,35の間には容器３を回転
させる機構45が設けられ、この機構45には前述したモー
タ40及び減速機構41を利用して回転する回転軸46が本体
39上部に垂設され、この回転軸46と一体となって回転す
る回転円板47が固着されている。この回転円板47の円周
上には90゜おきに駆動ローラ49を具備した軸50が１組及
び回転自在のローラ51を具備したローラ支持棒52が２組
で構成された４組の容器支持機構48,48,48,48が固着さ
れている。３個のローラ49,51,51は三角形に配置され、
内周側に位置する駆動ローラ49上部には回転ギヤ53が固
着されている。さらに、回転円板47上部には回転軸46の
回転に影響されずに停止しているシャフト54を有し、そ
のシャフト54には停止円板55が固着されている。この停
止円板55の左側90゜（コンベアベルト35の搬入方向を０
゜とし、回転円板47の回転方向90゜）の円周上にはモー
タ56が固着されており、その出力軸57端の駆動ギヤ58が
回転ギヤ53と噛合うように設けられている。さらに、こ
の左側90゜の位置にはＬ形のセンサー支持棒59が本体39
上部に垂設されており、その先端にはライト用石英系フ
ァイバ22,ガイドを有したディテクタ用石英系ファイバ2
4及びスリット32が前述した位置（第４図参照）に固定
されている。次に、上記実施例の作用について説明す
る。コンベアベルト35上に容器３を載せ、モータ40を起
動して駆動ローラ（図示せず）を回転させ、容器３を図
中矢印方向へ移動させる。そして、容器支持機構48のロ
ーラ支持棒52,52が左右に開き容器３を受入れ、口部の
つば60を３個のローラ49,51,51で挟持し、回転円板47と
共に図中矢印方向へ90゜回転されると、回転ギヤ53と駆
動ギヤ58が噛合う。検査装置20がセンサー支持棒59に沿
って容器３の口部上端部の定位置まで下降し、モータ56
が起動すると、その回転は駆動ギヤ58を介して回転ギヤ
53が固着している駆動ローラ49に伝達され、その摩擦力
によって容器３及び回転自在の２個のローラ51,51が回
転する。この回転は容器３の上部を３点で支持して行な
われるので、容器３は正確に鉛直姿勢を維持できると共
に、その回転動作も安定的に行なわれる。このような動
きに応じて検査装置20は前述したような測定を行なう。
測定終了後、検査装置20はセンサー支持棒59に沿って上
昇し、容器３は再び回転円板47と共に矢印方向へ90゜回
転し、ローラ支持棒52,52が左右に開いて容器３を開放
してコンベアベルト35上に載せて図中矢印方向へ移動さ
せる。以上の動作は容器１個について述べたが、容器が
連続して搬送されて来るときは、上述の動作が連続的に
繰返される。上述の検査装置を具備した容器回転装置を
用いて、具体的に測定した結果を第６図（Ａ）〜（Ｃ）
及び第７図（Ａ）〜（Ｃ）を用いて説明する。

メイン樹脂としてPET（ポリエチレンテレフタレート）
［三井PET 樹脂製J125］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６図（Ａ）〜（Ｃ）は干渉フ
ィルタで350nmの波長を抽出して測定したもので、同図
（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。同図（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25〜50mVの出力を得ている。同図（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
ど出力は０に近い。また、第７図（Ａ）〜（Ｃ）は第６
図の（Ａ）〜（Ｃ）の符号に対応した同一の容器を用い
て干渉フィルタで333nmの波長を抽出して測定したもの
で、同図（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。同図（Ｂ）は不
良の耐熱多層容器の測定結果を示すが、ほとんど出力は
０に近い。同図（Ｃ）は良好な耐熱多層容器の測定結果
を示すもので、ほとんど出力は０に近い。以上の結果か
ら、波長333nmでは耐熱樹脂層の有無の確認を測定する
ことはできるが、分布状態を測定することができない。
また、波長350nmでは耐熱樹脂層の有無ばかりでなく、
分布状態も測定することができる。

（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
方法によれば、メイン樹脂及び耐熱性樹脂の特定波長の
光の透過率を容器口部上端部の全周に渡って検出後、電
圧として出力し、その値の分布状態に基づいて耐熱多層
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はかりでなく信頼
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），（Ｂ）は本発明方法を実現す
る容器の検査装置を具備した容器回転装置の概略を示す
平面図及び正面図、第６図（Ａ）〜（Ｃ）及び第７図
（Ａ）〜（Ｃ）は本発明方法による測定結果を示す図、
第８図（Ａ）〜（Ｄ）は合成樹脂製容器の製法を示す
図、第９図は共射出成形機を示す断面側面図、第10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 (1)

【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
   光すると共に、前記耐熱多層容器を回転させ、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
   値の分布状態に基いて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。