(57)【要約】【課題】  自動ブロー成形工程に適し、極く僅かな水素の使用量でブロー成形品のピンホールを極く短時間でしかも正確に検出することができるブロー成形品のピンホール検査方法を提供する。【解決手段】  水素を含有する圧力流体を用いてブロー成形したブロー成形品を密封し、密封したブロー成形品を外面より押圧した際に外部に漏出する水素を検知してブロー成形品のピンホールの有無を判定する方法である。合成樹脂を溶融混練して押出機より筒状のパリソンを押し出し、次いで水素を含有する圧力流体を用いてパリソンを金型内でブロー成形した後、ブロー成形品を金型より取り出して、ブロー成形の際の圧力流体導入孔を封鎖する。圧力流体導入孔を封鎖したブロー成形品を外面より押圧した際に外部に漏出する水素を検知してブロー成形品のピンホールの有無を判定する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブロー成形品その他のプラスチックからなる中空体であって、上記中空体の内部に水素を含有する混合流体を導入して密封し、中空体の外部に漏出する混合流体に含有する水素を検知することにより、中空体のピンホールの有無を判定することを特徴とするプラスチック中空体のピンホール検査方法。
【請求項２】
水素を含有する圧力流体を用いてブロー成形したブロー成形品を密封し、密封したブロー成形品を外面より押圧した際に外部に漏出する水素を検知してブロー成形品のピンホールの有無を判定することを特徴とするブロー成形品のピンホール検査方法。
【請求項３】
空気その他の圧力流体を用いてブロー成形したブロー成形品に、水素を含有する混合流体を吹き込んで密封した後ブロー成形品を外面より押圧するか、あるいは水素を含有する混合流体の吹き込み状態のまま吹き込みを止めまたは吹き込みを継続しながら、ブロー成形品より外部に漏出する水素検知してブロー成形品のピンホールの有無を判定することを特徴とするブロー成形品のピンホール検査方法。
【請求項４】
合成樹脂を溶融混練して押出機より筒状のパリソンを押し出し、次いで水素を含有する圧力流体を用いてパリソンを金型内でブロー成形した後、ブロー成形品を金型より取り出して、ブロー成形の際の圧力流体導入孔を封鎖し、圧力流体導入孔を封鎖したブロー成形品を外面より押圧した際に外部に漏出する水素を検知してブロー成形品のピンホールの有無を判定することを特徴とするブロー成形品のピンホール検査方法。
【請求項５】
ブロー成形品の圧力流体導入孔の封鎖部位に水素検知プローブを接近または接触させるかあるいは近接配置して、ブロー成形品の押圧時に圧力流体導入孔の封鎖部位より漏出する水素を検出することを特徴とする請求項４記載のブロー成形品のピンホール検査方法。
【請求項６】
ブロー成形に用いる水素を含有する圧力流体の水素濃度は、少なくとも０．５ｐｐｍ以上であることを特徴とする請求項２または４記載のブロー成形品のピンホール検査方法。
【請求項７】
水素を含有する混合流体は、水素を含有する混合ガスを空気と混合させ、水素濃度を０．５ｐｐｍ以上としたものであることを特徴とする請求項１または３記載のブロー成形品のピンホール検査方法。
【請求項８】
ブロー成形に用いる水素を含有する圧力流体は、空気に水素を含有する混合ガスを混合させた混合流体であることを特徴とする請求項２、４または６記載のブロー成形品のピンホール検査方法。
【請求項９】
水素を含有する混合ガスは、窒素などの非可燃性ガスに水素を混合させたものであることを特徴とする請求項７または８記載のブロー成形品のピンホール検査方法。
【請求項１０】
水素を含有する混合ガスの体積比は、窒素が９０〜９９％、水素が１０〜１％であり、ブロー成形に用いる水素を含有する圧力流体の体積比は、空気が１００に対して上記混合ガスが５以下であることを特徴とする請求項９記載のブロー成形品のピンホール検査方法。
【請求項１１】
ブロー成形品は、柔軟性容器であることを特徴とする請求項２、３、４、５、６、７、８、９または１０記載のブロー成形品のピンホール検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブロー成形されたブロー成形品その他のプラスチック中空体にピンホールが生じているか否かを水素により検知する、ブロー成形品のピンホール検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ブロー成形された容器は、その内部を衛生的に保つうえで密閉状態であることが望ましく、医療関係および食品関係の容器においては、容器が完全密閉状態であることが特に要求されるようになっている。
【０００３】
すなわち、従来は医療関係および食品関係の容器であっても、容器のシール部位の漏れが１０ｐｐｍ〜５０ｐｐｍ程度までは検出が不可能であったのでやむなく許容されていたが、現在では僅かなピンホールでも問題視され、漏れがゼロであることを要求されるのが実状である。
【０００４】
ブロー成形された容器等のピンホール検知手段としては、ブロー成形時に生じた圧力流体導入孔を封鎖した後、容器に吹き込む圧力流体の圧力変化や容器を押圧した際の流体漏れにともなう内圧変化を検出する方法（特開平４−３６９４４９号公報、特開平３−７１０１１号公報、特許第２６９９１６０号公報、特公平６−６７５８９号公報参照）、容器を押圧した際の内部流体の排出量や漏れの有無を検出する方法（特開２００４−１０６２３７公報、特公昭６０−５７５３０号公報参照）、容器内の流体漏れを変色マークにより検出する方法（特開２００４−４２９１０公報、特開２００３−６５８８４公報参照）が知られている。また、燃料電池の水素漏れ検出および水素検知についても種々の手段が知られている（特開平７−３２５０７５号公報、特開平６−２７３５７４号公報、特開１１−２３７３６６号公報参照）。
【特許文献１】特開平４−３６９４４９号公報
【特許文献２】特開平３−７１０１１号公報
【特許文献３】特許第２６９９１６０号公報
【特許文献４】特公平６−６７５８９号公報
【特許文献５】特開２００４−１０６２３７公報
【特許文献６】特公昭６０−５７５３０号公報
【特許文献７】特開２００４−４２９１０公報
【特許文献８】特開２００３−６５８８４公報
【特許文献９】特開平７−３２５０７５号公報
【特許文献１０】特開平６−２７３５７４号公報
【特許文献１１】特開１１−２３７３６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来、ウオッシャータンクのような硬質ブロー成形品のピンホール検査は、パリソン内に加圧流体を導入して内圧を所要の圧力まで上昇させて加圧を止めた後、その内圧に変化が生じるか否かを検出して、内圧が下降変化すればタンクにピンホールが生じていると判定しているが、タンクの固定、加圧、検圧、タンクの取り出しの一連の検査工程に２０秒〜５分程度の時間がかかり、また輸液容器のような柔軟性容器であっても内圧の変化による検査では同様に２〜５分程度の時間を要するので、このピンホール検出手段が従来から自動ブロー成形工程に取り入れらていても、ピンホール検出の精度が低く、特に微小なピンホールを検出することはできないものであった。
【０００６】
そこで本発明は、ブロー成形品その他のプラスチックからなる中空体であって、上記中空体の内部に水素を含有する混合流体を導入して密封し、中空体の外部に漏出する混合流体に含有する水素を検知することにより、プラスチック中空体のピンホールを極く短時間でしかも正確に検出することができ、特に水素を含有する圧力流体を用いてブロー成形したブロー成形品を密封し、密封したブロー成形品を外面より押圧した際に外部に漏出する水素を検知し、または空気その他の圧力流体を用いてブロー成形したブロー成形品に、水素を含有する圧力流体を吹き込んで密封した後ブロー成形品を外面より押圧するか、あるいは水素を含有する混合流体の吹き込み状態のまま吹き込みを止めまたは吹き込みを継続しながら、ブロー成形品より外部に漏出する水素検知してブロー成形品のピンホールの有無を判定することにより、ブロー成形品のピンホールを極く短時間でしかも正確に検出することができて、自動ブロー成形工程に適するとともに、使用する水素の量も極く僅かですみ、しかも水素を媒体としていても爆発等の危険性がなく安全性にすぐれたブロー成形品のピンホール検査方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため本発明は、請求項１に係るプラスチック中空体のピンホール検査方法、および請求項２ないし１１に係るブロー成形品のピンホール検査方法を提供する。請求項１に係るプラスチック中空体のピンホール検査方法は、ブロー成形品その他のプラスチックからなる中空体であって、上記中空体の内部に水素を含有する混合流体を導入して密封し、中空体の外部に漏出する混合流体に含有する水素を検知することにより、中空体のピンホールの有無を判定することを特徴とするものである。上記プラスチック中空体とは、混合流体を成形手段に活用するか、成形後充填してなる真空成形、圧空成形等の成形手段により成形されたプラスチック中空体、フィルム・シートのプラスチック資材をヒートシールしてなるプラスチック中空体である。
【０００８】
請求項２に係るブロー成形品のピンホール検査方法は、水素を含有する圧力流体を用いてブロー成形したブロー成形品を密封し、密封したブロー成形品を外面より押圧した際に外部に漏出する水素を検知してブロー成形品のピンホールの有無を判定することを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３に係るブロー成形品のピンホール検査方法は、空気その他の圧力流体を用いてブロー成形したブロー成形品に、水素を含有する混合流体を吹き込んで密封した後ブロー成形品を外面より押圧するか、あるいは水素を含有する混合流体の吹き込み状態のまま吹き込みを止めまたは吹き込みを継続しながら、ブロー成形品より外部に漏出する水素検知してブロー成形品のピンホールの有無を判定することを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４に係るブロー成形品のピンホール検査方法は、合成樹脂を溶融混練して押出機より筒状のパリソンを押し出し、次いで水素を含有する圧力流体を用いてパリソンを金型内でブロー成形した後、ブロー成形品を金型より取り出して、ブロー成形の際の圧力流体導入孔を封鎖し、圧力流体導入孔を封鎖したブロー成形品を外面より押圧した際に外部に漏出する水素を検知してブロー成形品のピンホールの有無を判定することを特徴とするものである。
【００１１】
請求項５に係るブロー成形品のピンホール検査方法は、請求項４記載の手段において、ブロー成形品の圧力流体導入孔の封鎖部位に水素検知プローブを接近または接触させるかあるいは近接配置して、ブロー成形品の押圧時に圧力流体導入孔の封鎖部位より漏出する水素を検出することを特徴とするものである。
【００１２】
請求項６に係るブロー成形品のピンホール検査方法は、請求項２または４記載の手段において、ブロー成形に用いる水素を含有する圧力流体の水素濃度は、少なくとも０．５ｐｐｍ以上であることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項７に係るブロー成形品のピンホール検査方法は、請求項１または３記載の手段において、水素を含有する混合流体は、水素を含有する混合ガスを空気と混合させ、水素濃度を０．５ｐｐｍ以上としたものであることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項８に係るブロー成形品のピンホール検査方法は、請求項２、４または６記載の手段において、ブロー成形に用いる水素を含有する圧力流体は、空気に水素を含有する混合ガスを混合させた混合流体であることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項９に係るブロー成形品のピンホール検査方法は、請求項７または８記載の手段において、水素を含有する混合ガスは、窒素などの非可燃性ガスに水素を混合させたものであることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項１０に係るブロー成形品のピンホール検査方法は、請求項９記載の手段において、水素を含有する混合ガスの体積比は、窒素が９０〜９９％、水素が１０〜１％であり、ブロー成形に用いる水素を含有する圧力流体の体積比は、空気が１００に対して上記混合ガスが５以下であることを特徴とするものである。
【００１７】
請求項１１に係るブロー成形品のピンホール検査方法は、請求項２、３、４、５、６、７、８、９または１０記載の手段において、ブロー成形品は、柔軟性容器であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ブロー成形品その他のプラスチックからなる中空体であって、上記中空体の内部に水素を含有する混合流体を導入して密封し、中空体の外部に漏出する混合流体に含有する水素を検知することにより、プラスチック中空体のピンホールを極く短時間でしかも正確に検出することができる。
【００１９】
特に水素を含有する圧力流体を用いてブロー成形したブロー成形品を密封し、密封したブロー成形品を外面より押圧した際に外部に漏出する水素を検知し、または空気その他の圧力流体を用いてブロー成形したブロー成形品に、水素を含有する圧力流体を吹き込んで密封した後ブロー成形品を外面より押圧するか、あるいは水素を含有する混合流体の吹き込み状態のまま吹き込みを止めまたは吹き込みを継続しながら、ブロー成形品より外部に漏出する水素検知してブロー成形品のピンホールの有無を判定することにより、ブロー成形品のピンホールを極く短時間でしかも正確に検出することができて、自動ブロー成形工程に適するとともに、使用する水素の量も極く僅かですみ、しかも水素を媒体としていても爆発等の危険性がなく安全性にすぐれる等の効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は本発明に係るブロー成形品のピンホール検査方法の工程説明図、図２はブロー成形品のピンホール検査方法で用いる圧力流体の製造工程説明図、図３は図２に示すブロー成形機の構成を示す説明図である。
【００２１】
図１において、１はコンベアであって、ブロー成形機でブロー成形された柔軟性容器２は、ブロー成形機において圧力流体導入孔が溶融封鎖され、整列工程３を経たうえコンベア１上に供給されて、コンベア１により順次搬送されるようになっている。コンベア１には柔軟性容器２の首部を支持する首部固定治具４および底部を支持する底部固定治具５を備えていて、搬出される柔軟性容器２はこれら首部固定治具４および底部固定治具５により固定姿勢が保たれるようにしてある。ブロー成形機におけるブロー成形は、水素を含有する圧力流体を用いて行われる。
【００２２】
図１において、６は水素検知器、７は水素検知プローブ（水素センサ）であって、水素検知ブローブ７は、コンベア１により搬送される柔軟性容器２の首部であって圧力流体導入孔の溶融封鎖された部位８に対応する位置に配置されていて、検知時には上記部位８に接近させ、検知時以外は離間させるようになっている。その接近距離は０．５ｍｍ〜５ｍｍ程度が適当であるが、水素検知プローブ７を圧力流体導入孔の上記部位８に接触させるようにしてもよい。９は容器押圧体であって、水素ブローブ７が配置されたピンホール検知工程において柔軟性容器２の外面を押圧してその内圧を上昇させることにより、溶融封鎖された圧力流体導入孔の部位にピンホールが生じていれば、ブロー成形時に導入された水素を含有する圧力流体の一部が漏出するが、ピンホールが生じていなければ圧力流体の漏出がないので、漏出する流体の水素が水素プローブ７により感知されて水素検知器６により水素漏出量が計測または有無が検知され、ピンホールの有無が判定される。
【００２３】
上記ピンホール検知工程においてピンホールが検出されなかった柔軟性容器２はコンベア１によりそのまま梱包工程１０に搬送されるが、ピンホールが検出された柔軟性容器２は、不良品排除手段１１のエア吹き出しにより不良品収集部１２に収容される。
【００２４】
本発明においてブロー成形に用いる水素を含有した圧力流体は、図２に示す製造工程によって供給されるものである。すなわち、混合ガス供給部門（混合ガスメーカー等）１３において水素１４と窒素１５とを混合した混合ガス１６が混合ガスボンベ１７により供給される。混合ガス１６の窒素と水素の体積比率は、窒素が９５％、水素が５％である。混合ガス１６の窒素は不可燃性ガスであればよく、窒素のほかアルゴンガスやネオンガスなどを用いることが可能であるが、窒素が最も安定性があって安価であるから好適である。
【００２５】
前記柔軟性容器１をブロー成形するブロー成形工程１８には、ブロー成形機１９が備えられており、ブロー成形機１９に、圧力流体として圧力空気を供給する圧力空気供給手段２０と、圧力空気供給手段２０から供給される圧力空気に前記混合ガスボンベ１７の水素を含有する混合ガスを混合する混合機２１が備えられていて、混合機２１からブロー成形に用いる水素を含有した圧力流体がフィルター２２を介してブロー成形機１９に供給されるようになっている。圧力空気供給手段２０は、純粋機、コンプレッサ、ドライヤ、ラインフィルタ、エアータンク、ミクロミスト、除菌フィルター、ミリボアフィルタ等で構成される。
【００２６】
図２に示すブロー成形機１９は、図３に示すようにロータリーブロー成形機（自動ブロー成形機）である。このブロー成形機１９は、回転台座２２に多数のブロー成形型２３を装備したものであり、回転台座２２の回転中、各ブロー成形型２３により、先行工程の中空容器ａ１の吊具２４と後続工程の中空容器ａ２の口部２５と一体をなす捨て部２６を介して連続する中空容器の連続体２７をブロー成形するものである。先行工程の中空容器ａ１と後続工程の中空容器ａ２は、図１に示す柔軟性容器２となるものである。
【００２７】
２８は押出ヘッドであり、各成形型２３に筒状のパリソンを供給する。２９はシール機であって、中空容器のブロー成形時に生じた圧力流体導入孔３０を溶融封鎖するとともにカッタを兼ねたスライド熱板３１を備えている。
【００２８】
本発明において、ブロー成形に用いる圧力流体の水素濃度は、少なくとも０．５ｐｐｍ以上あれば、ブロー成形品２から漏出する水素を確実に検知可能であるから、水素の使用量を大幅に節減することができる。ブロー成形品２をその外面より押圧した際の内圧は０．２〜５Ｋｇ／ｃｍ2であり、２〜３Ｋｇ／ｃｍ2程度が好適である。
【実施例】
【００２９】
次に、柔軟性容器のピンホール検査例として輸液ボトルについての試験例を示す。
材料：低密度ポリエチレン
密度：０．９２１ｇ／ｃｍ3
ＭＦＲ（荷重：２．１６Ｋｇ）：１．３ｇ／１０ｍｉｎ（２３０℃）
ＭＴ：０．４（１９０℃）
次表に試験結果を示す。
【表１】
2007144819.tif 000002
この試験結果から明かなように、輸液ボトルに０．３ＭＰａの圧力を加えることにより漏れ量が小さいサンプル（２）、（４）でも、検知量１３〜１９ｐｐｍで検知できることが確認できた。表中、○印は検知可を示す。
【００３０】
次に、硬質性容器のピンホール検査例として自動車のウオッシャータンクについて試験例を示す。
タンク容量：１．１Ｌ
材料：ポリプロピレン
密度：０．９ｇ／ｃｍ3
ＭＦＲ（荷重：２．１６Ｋｇ）：０．８５ｇ／１０ｍｉｎ（２３０℃）
ＭＴ：７．０（１９０℃）
この試験例に示すウオッシャータンクは、圧力流体として空気を用いてブロー成形されたものであり、ピンホール検査にあたってはウオッシャータンクの口部より水素を含有する混合ガスを導入したうえ密栓し、その状態のウオッシャータンクを閉鎖空間（チャンバー内）に置いて混合ガスの漏れを含有する水素により検知する。水素が検知されないときはピンホールが無く、水素が検知されたことをもってピンホールが生じていると判定される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係るブロー成形品のピンホール検査方法の工程説明図である。
【図２】ブロー成形品のピンホール検査方法で用いる圧力流体の製造工程説明図である。
【図３】図２に示すブロー成形機の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  コンベア
２  柔軟性容器
３  整列工程
４  首部固定治具
５  底部固定治具
６  水素検知器
７  水素検知プローブ
８  圧力流体導入孔の溶融封鎖された部位
９  容器押圧体
１０  梱包工程
１１  不良品排除手段
１２  不良品収集部
１３  混合ガス供給部門
１４  水素
１５  窒素
１６  混合ガス
１７  混合ガスボンベ
１８  ブロー成形工程
１９  ブロー成形機
２０  圧力空気供給手段
２１  混合機
２２  フィルター
２３  回転台座
２４  ブロー成形型
２５  吊具
２６  口部
２７  中空容器の連続体
２８  押出ヘッド
２９  シール機
３０  ブロー成形時に生じた圧力流体導入孔
３１  カッタを兼ねたスライド熱板
ａ１  先行工程の中空容器
ａ２  後続工程の中空容器
【図１】
2007144819.tif 000003
【図２】
2007144819.tif 000004
【図３】
2007144819.tif 000005