JP6942971B2 - Inspection method for resin members with a multi-layer structure - Google Patents
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Description
本発明は内外層間に中間層が形成された多層構造の樹脂製部材、特に透明性が高い多層構造を有する樹脂製部材の検査方法に関する。 The present invention relates to a method for inspecting a resin member having a multi-layer structure in which an intermediate layer is formed between inner and outer layers, particularly a resin member having a highly transparent multi-layer structure.
PET(ポリエチレンテレフタレート)ボトルに代表される樹脂製容器は、ガラスや金属製の容器に比較して、軽量であることや割れにくいなどの特徴から広く使用されている。しかしながら、単層の樹脂製容器は、ガラスや金属に比較して酸素や水蒸気の透過性の点で劣ることから、ガスバリア性を有する中間層を設けた多層構造としたものが実用化されている。中間層の組成としては、マトリクス樹脂(主材)としてポリアミド系樹脂、いわゆるナイロンを用いたものが知られており、中でもキシリレン基含有ポリアミドが用いられている。さらに酸化可能有機成分として、ポリエンから誘導される重合体、例えばポリブタジエン等が添加されている。 Resin containers typified by PET (polyethylene terephthalate) bottles are widely used because of their light weight and resistance to breakage as compared with glass and metal containers. However, since the single-layer resin container is inferior in the permeability of oxygen and water vapor as compared with glass and metal, a single-layer resin container having a multi-layer structure provided with an intermediate layer having a gas barrier property has been put into practical use. .. As the composition of the intermediate layer, a polyamide resin (main material) using a polyamide resin, so-called nylon, is known, and among them, a xylylene group-containing polyamide is used. Further, as an oxidizable organic component, a polymer derived from polyene, for example, polybutadiene, etc. is added.
このような中間層を有する樹脂製容器は、通常、有底筒状のプリフォームを形成し、次いで、このプリフォームを延伸ブロー成形などによりボトルなどの所定形状に成形するという手順で製造される。その成形されたプラスチック容器を多層構造にするためには、プリフォームなどの前駆体の段階で、すでに多層構造にしておかなければならない。 A resin container having such an intermediate layer is usually manufactured by forming a bottomed cylindrical preform, and then forming the preform into a predetermined shape such as a bottle by stretch blow molding or the like. .. In order for the molded plastic container to have a multi-layer structure, it must already have a multi-layer structure at the stage of a precursor such as a preform.
多層構造の前駆体の成形は射出成形などの成形法により行われているが、例えば、効率的にプリフォームを形成するため、複数の射出機から各層の樹脂を射出する共射出成形により製造されている。このため、共射出成形によるプリフォームでは、中間層が確実に下流側に挿入されているかを確認することが重要となっている。また、カップやパウチなどの容器では、前駆体としてシートをインフレーション法やキャスティング法などにより多層構造に成形しているが、その場合も中間層が均一に形成されていることが必要である。 The molding of the precursor of the multi-layer structure is performed by a molding method such as injection molding. For example, in order to efficiently form a preform, it is manufactured by co-injection molding in which the resin of each layer is injected from a plurality of injection machines. ing. For this reason, in preforms by co-injection molding, it is important to confirm that the intermediate layer is surely inserted on the downstream side. Further, in containers such as cups and pouches, a sheet is formed into a multi-layer structure as a precursor by an inflation method, a casting method, or the like, but even in that case, it is necessary that the intermediate layer is uniformly formed.
従来、中間層の状態を非破壊に検査する方法が種々提案されている。非破壊検査としては、光学的な手段と超音波などの物理的手段が知られているが、検査時間の比較的短い光学的手段がもっぱら用いられている。光学的手段としては、レーザー光を検査体に照射して透過光量の変化から中間層の存否を把握する方法(特許文献1)、レーザー光を検査体に照射しその反射光の位置から層の状態(存否及び厚み)を把握するレーザー反射法(特許文献2〜3)、多層プリフォームに背面から縞状照明を照射して透過光の色合いの違いから中間層の存否を把握する方法(特許文献4)などが知られている。また、赤外線を照射してその吸収波長から層材料の成分の違いにより中間層の存否を把握するIR法もある。 Conventionally, various methods for non-destructively inspecting the state of the intermediate layer have been proposed. As non-destructive inspection, optical means and physical means such as ultrasonic waves are known, but optical means having a relatively short inspection time are exclusively used. As optical means, a method of irradiating the inspection body with a laser beam to grasp the presence or absence of an intermediate layer from a change in the amount of transmitted light (Patent Document 1), a method of irradiating the inspection body with a laser beam and irradiating the inspection body with the reflected light of the layer. Laser reflection method for grasping the state (presence or absence and thickness) (Patent Documents 2 to 3), method for irradiating a multilayer preform with striped illumination from the back and grasping the presence or absence of an intermediate layer from the difference in the hue of transmitted light (Patent). Document 4) and the like are known. There is also an IR method in which the presence or absence of an intermediate layer is grasped from the absorption wavelength of infrared rays based on the difference in the components of the layer material.
ポリブタジエンなどの酸化可能有機成分を含むバリア性樹脂が射出成形機内で滞留した時、熱劣化物(コゲなど)が発生したり流路に付着したりする。また、この熱劣化物が異物として混入する不良はもちろんのこと、熱劣化物により一部が遮られた流路中をバリア性樹脂が通過すると、遮られた部分の樹脂の量が不十分となり、部分的なバリア性樹脂の薄肉化や材料切れが発生するおそれがある。このため、酸化可能有機成分を添加せずに、中間層を形成する要求がある。 When a barrier resin containing an oxidizable organic component such as polybutadiene stays in the injection molding machine, heat-deteriorated substances (koge, etc.) are generated or adhere to the flow path. In addition to the defect that this heat-deteriorated product is mixed as a foreign substance, when the barrier resin passes through the flow path partially blocked by the heat-degraded product, the amount of resin in the blocked portion becomes insufficient. , There is a risk of partial thinning of the barrier resin and material shortage. Therefore, there is a demand for forming an intermediate layer without adding an oxidizable organic component.
しかしながら、このような酸化可能有機成分を添加していない中間層は、プリフォームの段階でも透明性が高く、従来の光学的手段による中間層の存否確認が困難となっている。また、IR法では時間がかかったり、測定ばらつきが発生したりするため、全数検査するのには不適当である。そして不透明な容器では、従来の光学的手段による検査対象とはなり得なかった。 However, the intermediate layer to which such an oxidizable organic component is not added has high transparency even at the preform stage, and it is difficult to confirm the existence of the intermediate layer by conventional optical means. In addition, the IR method is not suitable for 100% inspection because it takes time and measurement variation occurs. And opaque containers could not be the subject of inspection by conventional optical means.
本発明では、多層構造を有する樹脂製部材における中間層の存否を精度よく確認できる検査方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an inspection method capable of accurately confirming the presence or absence of an intermediate layer in a resin member having a multi-layer structure.
本発明の一態様によれば、
内外層間に中間層が形成された多層構造を有する樹脂製部材を検査する方法であって、
光干渉断層撮影により、前記樹脂製部材の断層像を前記中間層の存否確認が必要な領域で撮像し、前記中間層からの反射光と参照光との干渉による画像パターンから、前記中間層の存否を確認するものであり、
前記中間層からの反射光が、該中間層中の分散成分による散乱反射を含むことを特徴とする検査方法、が提供される。
According to one aspect of the invention
A method for inspecting a resin member having a multi-layer structure in which an intermediate layer is formed between inner and outer layers.
By optical interference tomography, a tomographic image of the resin member is imaged in a region where the presence or absence of the intermediate layer needs to be confirmed, and the image pattern due to the interference between the reflected light from the intermediate layer and the reference light is used to obtain the image pattern of the intermediate layer. It confirms the existence ,
An inspection method is provided, wherein the reflected light from the intermediate layer includes scattered reflection due to a dispersed component in the intermediate layer.
本発明に係る検査方法では、多層構造を有する樹脂製部材、特に透明性が高い多層構造を有する樹脂製部材における中間層の存否を精度よく確認できる。 In the inspection method according to the present invention, the presence or absence of an intermediate layer in a resin member having a multi-layer structure, particularly a resin member having a highly transparent multi-layer structure can be confirmed with high accuracy.
本発明による検査方法は、マイケルソン干渉計の原理を用いる光干渉断層撮影(Optical Coherence Tomography:OCT)によるもので、光の干渉性を利用して試料内部の構造を高分解能、高速に撮影する技術である。OCT技術は、現在、医療分野、特に眼科における眼球内断層撮影に利用されている。OCTでは、時間をかけて参照ミラーを掃引することで深さ方向の情報を得る時間領域OCT(Time Domaim OCT:TD−OCT)と、ミラー掃引の代わりにフーリエ変換により深さ方向の情報を得るフーリエ領域OCT(Fourier Domain OCT:FD−OCT)とがある。FD−OCTはさらに、干渉光を分光器でスペクトル分解するスペクトル領域OCT(Spectral Domain OCT:SD−OCT)と周波数走査OCT(Swept Source OCT:SS−OCT)とがあり、計測可能深さ、分光器の感度の点でSS−OCTが広く用いられるようになっている。 The inspection method according to the present invention is based on optical coherence tomography (OCT) using the principle of Michelson interferometer, and photographs the internal structure of a sample with high resolution and high speed by utilizing the coherence of light. It is a technology. OCT technology is currently used for intraocular tomography in the medical field, especially in ophthalmology. In OCT, time domain OCT (Time Domain OCT: TD-OCT), which obtains information in the depth direction by sweeping the reference mirror over time, and Fourier transform instead of mirror sweep, obtain information in the depth direction. There is a Fourier domain OCT (Fourier Domain OCT: FD-OCT). FD-OCT further includes a spectral region OCT (Spectral Domine OCT: SD-OCT) that decomposes interfering light into a spectrum with a spectroscope and a frequency scanning OCT (Swept Source OCT: SS-OCT), and has measurable depth and spectroscopy. SS-OCT has come to be widely used in terms of the sensitivity of the vessel.
本発明では、このOCT技術により多層構造を有する樹脂製部材の断面を非破壊に計測することで、多層構造を有する樹脂製部材における中間層の存否とさらには各層の厚みを精度よく把握することができるものである。 In the present invention, by non-destructively measuring the cross section of a resin member having a multi-layer structure by this OCT technique, the existence or nonexistence of an intermediate layer in the resin member having a multi-layer structure and the thickness of each layer can be accurately grasped. Can be done.
図1は、SS−OCTを用いた多層構造の樹脂製部材の中間層の存否及び膜厚を確認する装置100の概要を示す図である。波長可変光源101からの光は、ハーフミラー102にて参照光と照射光とに分岐される。参照光は固定された参照ミラー103で反射され、照射光は多層の試料104へ入射して各層界面での反射及び層中の分散成分による散乱反射が生じる。反射参照光と試料からの反射光はハーフミラー102にて合波され、このとき、反射参照光と試料側の反射光との光路長差により干渉現象が起こり、CCD等の光検知手段105にて干渉光を受光して干渉信号に変換される。反射面が一つの場合、干渉信号は正弦波で変化し、反射面が奥になるにしたがって干渉信号の周波数が高くなる。また、反射強度が強くなるほど、正弦波の振幅は大きくなる。干渉信号をフーリエ変換することで、干渉信号の重なり合いを分解することができ、奥行きの距離の関数として反射率が求められ、それを画像の濃淡で表すことで可視化している。多層の試料の場合、各層界面(表面などの空気との界面を含む)での反射が白く画像で表示され、奥(内層)に向かって輝度が低下する画像となる。また、層中に分散した第2成分が存在すると、層全体が白っぽく表示される。
FIG. 1 is a diagram showing an outline of an
SS−OCTで使用する光の波長は、近赤外線領域(780〜3000nm)であり、可視光領域で不透明な積層体であっても、層界面での反射が確認されることがある。使用する光源は、1040−1070nm、1045−1075nm、1290−1320nm、1300−1330nm、1315−1340nmなど約30nmの可変幅を有する光源を用いることができる。 The wavelength of light used in SS-OCT is in the near-infrared region (780 to 3000 nm), and even if the laminate is opaque in the visible light region, reflection at the layer interface may be confirmed. As the light source to be used, a light source having a variable width of about 30 nm such as 1040-1070 nm, 1045-1075 nm, 1290-1320 nm, 1300-1330 nm, 1315-1340 nm can be used.
このように、OCT検査では、積層体の断層写真を撮像することができ、本発明では、これを内外層間に中間層が形成された多層構造を有する樹脂製部材の検査に使用するにあたり、樹脂製部材の断層像を中間層の存否確認が必要な領域で撮像し、中間層からの反射光と参照光との干渉による画像パターンから、中間層の存否を確認する。また、断層像が明確である場合、各層の厚みが測定できる。 As described above, in the OCT inspection, a tomographic photograph of the laminated body can be taken, and in the present invention, when this is used for inspection of a resin member having a multilayer structure in which an intermediate layer is formed between inner and outer layers, a resin is used. The tomographic image of the member is imaged in the area where the existence of the intermediate layer needs to be confirmed, and the existence of the intermediate layer is confirmed from the image pattern due to the interference between the reflected light from the intermediate layer and the reference light. If the tomographic image is clear, the thickness of each layer can be measured.
本発明の検査方法が対象とする多層構造を有する樹脂製部材としては、ボトル、カップ、パウチなどの多層構造を有する樹脂製容器が挙げられる。これらは、水蒸気バリア層や酸素バリア層を中間層として含む多層構造を全体的あるいは部分的に有する容器であり、特に内容物が確認可能な透明容器が挙げられる。なお、本発明で規定する「透明」とは、目視で中間層の存在を認識せずに、内容物が確認できるものをいう。
また、測定対象としては、これらの成形品の前駆体である、プリフォームあるいはシートであっても良い。特に多層構造を有する部材に対して、中間層が必要な部分に存在しているかどうかを確認する。
Examples of the resin member having a multi-layer structure targeted by the inspection method of the present invention include a resin container having a multi-layer structure such as a bottle, a cup, and a pouch. These are containers having a multi-layer structure including a water vapor barrier layer and an oxygen barrier layer as an intermediate layer as a whole or a part thereof, and examples thereof include transparent containers in which the contents can be confirmed. The term "transparent" as defined in the present invention means that the contents can be confirmed without visually recognizing the existence of the intermediate layer.
Further, the measurement target may be a preform or a sheet which is a precursor of these molded products. Especially for a member having a multi-layer structure, it is confirmed whether or not an intermediate layer exists in a necessary part.
以下、多層構造を有する樹脂製部材としてボトル及びそのプリフォームについて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 Hereinafter, the bottle and its preform will be described as a resin member having a multi-layer structure, but the present invention is not limited thereto.
図2は、本発明における検査対象となる多層プリフォーム200の一例を示すもので、(a)は外観概略図、(b)は部分断面図を示す。多層プリフォーム200は、口頸部201、胴部202、底部203に大きく分けられる。口頸部201には、キャップ(不図示)と係合する雄ねじが通常形成されているがここでは省略している。口頸部201と胴部202との境には、ネックリング205が形成されている。底部203の先端には、成形時の樹脂注入部となるランナー部204が残っている。
2A and 2B show an example of a
この多層プリフォームにおける多層構造は、外層200aと内層200cとの間に中間層200bを配した三層構造を基本とする。外層200aと中間層200bとの間、内層200cと中間層200bとの間に他の層が存在しても良い。
The multi-layer structure in this multi-layer preform is based on a three-layer structure in which an
OCT検査では、多層構造の形成される少なくとも胴部202における中間層の存否を確認するため、例えば、底部203から口頸部201に向かう方向(A方向)のOCT画像を取得する。また、膜厚及びその均一性を確認するため、胴部202の周方向(B方向)の画像を取得することも好ましい。中間層の存否確認すべき領域を走査して光照射することで、その領域の断層画像が得られる。光の走査は、照射光を走査して行う方法と、照射位置を固定し、プリフォームを移動、回転させて走査する方法のいずれでも良い。また、照射光をプリフォームに当てる角度は、正反射となる角度(面に対して直交)が最も反射光量が強くなるが、正反射でハレーションを起こす場合には、10°以下の範囲でわずかに傾けることが好ましい。走査領域を増やすことで中間層の状態をより詳細に把握することができる様になる。走査の回数は、目的に応じて適宜設定すれば良い。
In the OCT examination, in order to confirm the presence or absence of the intermediate layer at least in the
全数検査を行う場合、プリフォームを移動、回転させて走査し、得られた断層画像を予め設定されたパターンと比較して、製品の良否を判定することができる。その際、プリフォームの搬送、移動、回転を自動化し、パターン比較を対応させることで、全数検査が可能となる。 When performing a 100% inspection, the preform can be moved, rotated and scanned, and the obtained tomographic image can be compared with a preset pattern to determine the quality of the product. At that time, by automating the transfer, movement, and rotation of the preform and making the pattern comparison correspond, 100% inspection becomes possible.
本発明の検査方法では、OCT検査の精度を向上させるため、中間層に主材となる第一の熱可塑性樹脂と相溶性のない第二の熱可塑性樹脂を少量配合することが好ましい。これにより第一の熱可塑性樹脂の海相中に島相の第二の熱可塑性樹脂が配される海島構造が得られて、第二の熱可塑性樹脂の配合量を、10質量%以下とした多層構造を有する樹脂製部材の中間層の存否の検査に特に有用である。 In the inspection method of the present invention, in order to improve the accuracy of the OCT inspection, it is preferable to add a small amount of the second thermoplastic resin which is incompatible with the first thermoplastic resin which is the main material in the intermediate layer. As a result, a sea-island structure in which the second thermoplastic resin of the island phase is arranged in the sea phase of the first thermoplastic resin is obtained, and the blending amount of the second thermoplastic resin is set to 10% by mass or less. It is particularly useful for inspecting the presence or absence of an intermediate layer of a resin member having a multi-layer structure.
図3は、中間層の第一の熱可塑性樹脂としてガスバリア性樹脂としてポリメタキシリレンアジパミド(MXD6)に第二の熱可塑性樹脂であるPET樹脂を10質量%添加したブレンド物をプレート状に射出成形したものの走査型電子顕微鏡観察写真である。図3から、PET樹脂302がガスバリア性樹脂301の海相中に島相として分散していることが分かる。このような海島構造を有する中間層を本発明に係る検査方法で測定すると、中間層全体が白っぽく表示され、中間層の存否の確認が容易となる。
FIG. 3 shows a plate-shaped blend of polymethoxylylen adipamide (MXD6) as a gas barrier resin as the first thermoplastic resin of the intermediate layer and 10% by mass of PET resin as the second thermoplastic resin. It is a scanning electron microscope observation photograph of what was injection-molded. From FIG. 3, it can be seen that the
なお、上述した本発明の検査方法が対象とする多層構造を有する樹脂製部材は、その形態に応じて、それ自体公知の成形法、キャスト法、インフレーション法などのフィルム成形や、共押出成形、共射出成形、圧縮成形などの公知の手段で成形することができる。上記成形方法によって、シート状、パイプ状、試験管状等の形態のプリフォームを成形し、次いで、真空成形やブロー成形などの二次成形を行うことにより、カップ形状、トレイ形状或いはボトル形状の容器とすることができる。 The resin member having a multi-layer structure, which is the target of the inspection method of the present invention described above, can be subjected to film molding such as a molding method, a casting method, an inflation method, etc., which is known per se, coextrusion molding, etc. It can be molded by known means such as co-injection molding and compression molding. A cup-shaped, tray-shaped, or bottle-shaped container is formed by molding a preform in the form of a sheet, a pipe, a test tubular, or the like by the above molding method, and then performing secondary molding such as vacuum forming or blow molding. Can be.
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
1.材料
実施例にて使用した材料を示す。
(1)エチレンテレフタレート系ポリエステル樹脂
PET:イソフタル酸(共重合比率=1.8mol%)、ジエチレングリコール(共重合比率=2.3mol%)共重合ポリエチレンテレフタレート樹脂(商品名:SHINPET 5015w:新光合成繊維製、IV=0.83)
1. 1. Materials The materials used in the examples are shown.
(1) Ethylene terephthalate polyester resin PET: Isophthalic acid (copolymerization ratio = 1.8 mol%), diethylene glycol (copolymerization ratio = 2.3 mol%) Copolymerized polyethylene terephthalate resin (trade name: SHINPET 5015w: made of new photosynthetic fiber , IV = 0.83)
(2)低結晶性エチレンテレフタレート系ポリエステル樹脂
PET−G:シクロヘキサンジメタノール(共重合比率=30mol%)、ジエチレングリコール(共重合比率=2.3mol%)共重合ポリエチレンテレフタレート樹脂(商品名:SKYGREEN PETG S2008:SKケミカル製、IV=0.78)
(2) Low-crystalline ethylene terephthalate polyester resin PET-G: Cyclohexanedimethanol (copolymerization ratio = 30 mol%), diethylene glycol (copolymerization ratio = 2.3 mol%) copolymerized polyethylene terephthalate resin (trade name: SKYGREEN PETG S2008) : Made by SK Chemical, IV = 0.78)
(3)芳香族ポリアミド
MXD6:ポリメタキシリレンアジパミド樹脂(商品名:S6007:三菱ガス化学(株)製)
(3) Aromatic polyamide MXD6: Polymethaxylylene adipamide resin (trade name: S6007: manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc.)
(4)遷移金属触媒
Co:ネオデカン酸コバルト(MXD6に対しコバルト量で400ppm添加した。)
(4) Transition metal catalyst Co: Cobalt neodecanoate (400 ppm of cobalt was added to MXD6).
(5)酸化可能有機成分
PB:マレイン酸変性ポリブタジエン(MXD6に対し3質量%添加した。)
(5) Oxidable organic component PB: Maleic acid-modified polybutadiene (3% by mass was added to MXD6).
2.多層プリフォームの成形
共射出成形機を使用し、層構成が2種3層(PET/中間層/PET)の多層プリフォームを成形した。内外PET層用射出成形機ホッパーに乾燥済みPETを、中間層用射出成形機ホッパーには、それぞれ乾燥済みのガスバリア樹脂と遷移金属触媒(MXD6/Co)、添加物としてPET又はPET−G又はPGを所定の比率で配合したドライブレンド物を投入し、プリフォーム全体の5質量%となるように共射出成形した。内外PET層の設定温度を290℃、中間層の成形温度は270℃とした。
プリフォームの重量は21gとした。
2. Molding of multi-layer preforms Using a co-injection molding machine, multi-layer preforms having a layer structure of 2 types and 3 layers (PET / intermediate layer / PET) were molded. Dried PET is used for the injection molding machine hopper for the inner and outer PET layers, dried gas barrier resin and transition metal catalyst (MXD6 / Co) are used for the injection molding machine hopper for the intermediate layer, and PET or PET-G or PG is used as an additive. A dry blend containing the above in a predetermined ratio was added, and co-injection molding was performed so as to account for 5% by mass of the entire preform. The set temperature of the inner and outer PET layers was set to 290 ° C, and the molding temperature of the intermediate layer was set to 270 ° C.
The weight of the preform was 21 g.
3.多層ボトルの成形
前記多層プリフォームの胴部を、外側より赤外線ヒーターにて、表面温度を100℃に加熱した後、ストレッチロッドによりボトル軸方向への機械的延伸に継いで、ブローエアを導入して二軸延伸ブローすることによって、胴部におけるおおよその延伸倍率が縦3倍、横3倍、面積9倍となる容量350mlの延伸ブローボトルを成形した。金型温度は60℃に設定し、ブローエアには、室温(20℃)の3.5MPaの高圧空気を導入した。
3. 3. Molding of a multi-layer bottle After heating the body of the multi-layer preform from the outside with an infrared heater to a surface temperature of 100 ° C., a stretch rod is used to mechanically stretch the bottle in the axial direction, and blow air is introduced. By biaxial stretching blow, a stretching blow bottle having a capacity of 350 ml was formed in which the approximate stretching ratio in the body portion was 3 times in length, 3 times in width, and 9 times in area. The mold temperature was set to 60 ° C., and high-pressure air at room temperature (20 ° C.) of 3.5 MPa was introduced into the blow air.
OCT検査
SS−OCT装置(光源域:1290−1320nm)を用いて、図2に示すように、多層プリフォームの底部から口頸部に向かう方向(矢印A)に胴部の1ラインと、胴部の中間の周方向(矢印B)の1ラインでOCT検査を実施した。図4に、実施例1での検査結果を示す。図4では、中間層全体が白っぽく表示され、その他界面(外層表面、内層表面)が白い線として表示された。また、その反射強度から、各層の厚みも確認できた。各層界面の認知度合を以下の3段階で評価した。
A:図4のように中間層全体が白っぽく表示され、各層の厚みが確認できた。
B:中間層がややぼやけた状態で、存否の確認は可能であったが、厚みの正確な把握は困難であった。
C:部分的に層界面位置が確認できるが、走査範囲全体での確認が困難。
OCT inspection Using an SS-OCT device (light source area: 1290-1320 nm), as shown in FIG. 2, one line of the trunk and the trunk in the direction from the bottom of the multilayer preform toward the mouth and neck (arrow A). The OCT inspection was performed on one line in the circumferential direction (arrow B) in the middle of the section. FIG. 4 shows the inspection results in Example 1. In FIG. 4, the entire intermediate layer is displayed whitish, and the other interfaces (outer layer surface, inner layer surface) are displayed as white lines. In addition, the thickness of each layer could be confirmed from the reflection intensity. The degree of recognition of each layer interface was evaluated in the following three stages.
A: As shown in FIG. 4, the entire intermediate layer was displayed whitish, and the thickness of each layer could be confirmed.
B: It was possible to confirm the existence of the intermediate layer in a slightly blurred state, but it was difficult to accurately grasp the thickness.
C: The layer interface position can be partially confirmed, but it is difficult to confirm the entire scanning range.
・目視確認
多層プリフォームの白濁を目視にて確認した。中間層の存否が目視可能であるかを評価した。
-Visual confirmation The white turbidity of the multi-layer preform was visually confirmed. It was evaluated whether the presence or absence of the intermediate layer was visible.
・ボトル胴部ヘイズの測定
多層ボトル胴部を切り出し、ヘイズメーター(商品名「NDH4000」:日本電色工業(株))を用いてヘイズを測定した。測定値は、任意の3点の平均値をとった。
-Measurement of haze on the bottle body The haze was measured by cutting out the multi-layer bottle body and using a haze meter (trade name "NDH4000": Nippon Denshoku Kogyo Co., Ltd.). The measured value was the average value of any three points.
・酸素透過度の測定
ボトルの酸素透過度は、MOCON社製OX−TRAN(登録商標)装置を使用し、23℃、50%RH、常圧の条件下、空ボトルに対して測定した。
-Measurement of oxygen permeability The oxygen permeability of the bottle was measured for an empty bottle under the conditions of 23 ° C., 50% RH and normal pressure using an OX-TRAN (registered trademark) device manufactured by MOCON.
・熱劣化
中間層に使用するドライブレンド物を270℃のホットプレートで最大50分まで加熱し、加熱中は10分おきに色相の目視確認を行った。評価は、比較例1を基準とした場合に、同等であればOK、基準より着色が強ければNGとする各実施例間の相対評価を行った。
結果を下記表1に示す。
-Heat deterioration The dry blend used for the intermediate layer was heated on a hot plate at 270 ° C. for up to 50 minutes, and the hue was visually confirmed every 10 minutes during heating. The evaluation was based on Comparative Example 1, and a relative evaluation was performed between the Examples, which was OK if they were equivalent and NG if the coloring was stronger than the standard.
The results are shown in Table 1 below.
表1に示すように、比較例1では、使用したOCT装置では中間層の確認は困難であった。PETを添加した実施例1〜6では、OCT検査による中間層存否の確認が可能であり、実施例1〜4では、膜厚についても確認できた。ただし、PET添加量の増加によりボトルの透明性が低下し、また、酸素透過度も上昇した。PET−G添加ではPET添加よりも少量で中間層存否の確認が可能であった。ただし、PET−Gは、PETよりもボトルの透明性、酸素透過度に与える影響が大きいことが分かる。実施例10は従来のPETボトルであり、目視確認可能な不透明な樹脂製部材に対してもOCT検査自体は問題なく可能であり、酸素透過度も低く抑えられた。しかし、他の添加剤に比較してボトル透明性へ影響が大きく、射出成形機内での滞留時の熱劣化が想定される。 As shown in Table 1, in Comparative Example 1, it was difficult to confirm the intermediate layer with the OCT apparatus used. In Examples 1 to 6 to which PET was added, the presence or absence of the intermediate layer could be confirmed by OCT inspection, and in Examples 1 to 4, the film thickness could also be confirmed. However, as the amount of PET added decreased, the transparency of the bottle decreased and the oxygen permeability also increased. With the addition of PET-G, the presence or absence of the intermediate layer could be confirmed with a smaller amount than with the addition of PET. However, it can be seen that PET-G has a greater effect on the transparency and oxygen permeability of the bottle than PET. Example 10 is a conventional PET bottle, and the OCT inspection itself can be performed on a visually observable opaque resin member without any problem, and the oxygen permeability is suppressed to a low level. However, it has a greater effect on bottle transparency than other additives, and thermal deterioration during retention in the injection molding machine is expected.
以上から、本発明による検査方法の有効性が確認された。さらに、中間層への第二の熱可塑性樹脂の添加はOCT検査における精度向上に有用であることが確認された。 From the above, the effectiveness of the inspection method according to the present invention was confirmed. Furthermore, it was confirmed that the addition of the second thermoplastic resin to the intermediate layer is useful for improving the accuracy in the OCT inspection.
100 OCT装置
101 光源
102 ハーフミラー
103 参照ミラー
104 試料
105 光検知手段
100
Claims (3)
光干渉断層撮影により、前記樹脂製部材の断層像を前記中間層の存否確認が必要な領域で撮像し、前記中間層からの反射光と参照光との干渉による画像パターンから、前記中間層の存否を確認するものであり、
前記中間層からの反射光が、該中間層中の分散成分による散乱反射を含むことを特徴とする検査方法。 A method for inspecting a resin member having a multi-layer structure in which an intermediate layer is formed between inner and outer layers.
By optical interference tomography, a tomographic image of the resin member is imaged in a region where the presence or absence of the intermediate layer needs to be confirmed, and the image pattern due to the interference between the reflected light from the intermediate layer and the reference light is used to obtain the image pattern of the intermediate layer. It confirms the existence ,
An inspection method characterized in that the reflected light from the intermediate layer includes scattered reflection due to a dispersed component in the intermediate layer.
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