(57)【要約】【課題】簡便な方法で、気泡やブローホールの無い、内面被覆ドラム缶を提供する。【解決手段】〔１〕メルトフローレートが１０ｇ／１０分以上の熱可塑性樹脂により０．００１〜１０ｍｍの厚みでドラム缶内面を被覆する。〔２〕上記熱可塑性樹脂がポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、フッ素系樹脂の中から選ばれる樹脂である。〔３〕上記熱可塑性樹脂を溶融させた状態で、ドラム缶内面を４０００ｃｍ＾２／ｍｉｎ以上の速度で流動接触させる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
メルトフローレートが１０［ｇ／１０分］以上の熱可塑性樹脂により０．００１〜１０［ｍｍ］の厚みで内面を被覆していることを特徴とするドラム缶。
【請求項２】
請求項１に記載の熱可塑性樹脂がポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、フッ素系樹脂のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載のドラム缶。
【請求項３】
前記熱可塑性樹脂を溶融させた状態で、ドラム缶内面を４０００［ｃｍ＾２／ｍｉｎ］以上の速度で流動接触させることによって内面を被覆する工程を含む、請求項１乃至２に記載のドラム缶の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂で内面を被覆されたドラム缶に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品、飲料、化学原料、モノマー、界面活性剤、塗料、食用油、鉱物油、樹脂、強酸性物質、強アルカリ性物質などの様々な内容物が充填されるドラム缶は、長時間の輸送や、倉庫等での長期保管の間にドラム缶容器から内容物への汚染物質の溶出や、内容物によるドラム缶の腐食等を防止するために、ドラム缶の内面を樹脂で被覆する方法が知られている。
【０００３】
例えば、胴体と地板もしくは天板を巻き締めてオープンドラム形状（コップ形状）に加工した後、ポリエチレン粉体塗料を容器内面に静電塗装し、加熱炉にて溶融することによるポリエチレン塗装法が知られている。また、胴体と地板もしくは天板に予めポリエチレン粉体塗料を静電塗装し、加熱炉にて加熱溶融してポリエチレン塗膜を形成した材料を用いて巻き締めた後、巻き締め部の融着を行うために再び加熱溶融を行う方法も知られている。更には、予めポリエチレンフィルムをラミネートした鋼板を用いて、胴体と地板もしくは天板を形成し、巻き締めた後、巻き締め部の融着を行うために加熱溶融する方法もある。
【０００４】
しかしながら、上述した従来技術においては、ポリエチレン粉体やラミネートフィルムを巻き締め部へ密着させるために、加熱溶融処理を施しているが、こうした加熱融着の際に、巻き締め部の微細な隙間に気泡が発生する場合がある。これは、巻き締め部に塗布されたポリエチレン粉体塗料の粒子間に存在する僅かなガスや、ラミネートフィルムを融着させて巻き締め部を被覆する際にフィルムとドラム缶内面の間に取り込まれた空気である。また、こうしたガスが破裂することによって、外部に開孔したブローホールを形成する。ドラム缶内面被膜中の気泡やブローホールの存在は、被膜の機械強度やバリア性の低下の原因となることが知られており、気泡やブローホールの発生を抑制することが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３７２６０３９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記課題を解決する方法として、特許第３７２６０３９号（特許文献１）においては、静電塗装した樹脂粉体塗料の加熱溶融工程の後に、樹脂被膜内部のガスが存在する部分に孔を開けることによって気泡を除去する方法が開示されている。しかしながら、樹脂中に取り込まれた微細なガスを完全に取り除くことは容易では無く、また、気泡を取り除くために開けた孔によって被膜のバリア性が低下することが懸念される。そのため、より簡便な方法で、気泡やブローホールの無い、内面被覆ドラム缶を製造する方法が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、メルトフローレートが１０［ｇ／１０分］以上の熱可塑性樹脂を０．００１〜１０［ｍｍ］の厚みで内面に被覆したドラム缶とすることで、上記従来技術の課題を解決できることを見出し、本発明を完成した。
【０００８】
すなわち、本発明は下記の通りである。
〔１〕
メルトフローレートが１０［ｇ／１０分］以上の熱可塑性樹脂により０．００１〜１０［ｍｍ］の厚みで内面を被覆していることを特徴とするドラム缶。
〔２〕
請求項１に記載の熱可塑性樹脂がポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、フッ素系樹脂のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載のドラム缶。
〔３〕
前記熱可塑性樹脂を溶融させた状態で、ドラム缶内面を４０００［ｃｍ＾２／ｍｉｎ］以上の速度で流動接触させることによって内面を被覆する工程を含む、請求項１乃至２に記載のドラム缶の製造方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、気泡やブローホールのない熱可塑性樹脂層によって内面被覆されたドラム缶が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態としての内面被覆ドラム缶の製造装置
【図２】本発明の一実施形態としての内面被覆ドラム缶の製造装置
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態（以下、「本実施形態」と言う。）について説明するが、本発明は以下に示す形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施できる。
【００１２】
〔ドラム缶〕
本実施形態におけるドラム缶とは、金属製の１８リットル以上、４００リットル以下の円筒形容器のことである。上記特徴を満たしていればその形状は特に限定されず、従来公知の形状、例えばオープンタイプやタイトヘッドタイプのドラム缶も含まれる。また、胴体にビードやコルゲート、天板や地板にエンボス等の各種加工を施していても構わず、本発明の内面被覆処理を行った後に、こうした加工を施すことも可能である。
【００１３】
本実施形態におけるドラム缶に使用される金属の材質は特に限定されず、鋼鉄、ブリキ、ティンフリースチール、ステンレス、アルミニウム、銅、チタンなどの様々な金属種およびそれらの合金などを使用することができる。
【００１４】
本実施形態におけるドラム缶は、樹脂で被覆する前に、その内外面に対して従来公知の化成処理や下地塗装されていてもよい。こうした処理を行うことで、ドラム缶の耐久性や樹脂の密着性を向上することができるので好ましいが、前記化成処理や下地塗装処理は必ずしも必要ではない。
【００１５】
〔熱可塑性樹脂〕
本実施形態において、ドラム缶の内面を被覆する熱可塑性樹脂は、メルトフローレートが１０［ｇ／１０分］以上である。メルトフローレートはＪＩＳ  Ｋ  ７２１０に準拠して測定を行い、測定条件は、熱可塑性樹脂の融点が２００［℃］未満のものは２３０［℃］で測定し、融点が２００［℃］以上のものに関しては熱可塑性樹脂の融点＋３０［℃］を測定温度とし、荷重はいずれも４９［Ｎ］で測定を実施した。また、複数の熱可塑性樹脂を混合して使用する場合は、最も融点の高い熱可塑性樹脂を基準とした上記測定条件下でのメルトフローレートで判断する。上記条件にて測定したメルトフローレートは１０分あたりの重量が１０〜５００［ｇ］が好ましく、２０〜４００［ｇ］が更に好ましく、３０〜３００［ｇ］がより更に好ましい。メルトフローレートを上記範囲とする事で、熱可塑性樹脂層の気泡やブローホールを低減することができ、ドラム缶の腐食や内容物汚染を抑制できるので好ましい。
【００１６】
本実施形態において、熱可塑性樹脂による内面被覆層の厚みは０．００１〜１０［ｍｍ］である。被覆層の厚みは、０．００５〜５［ｍｍ］が好ましく、０．０１〜１［ｍｍ］が更に好ましく、０．０２〜０．５［ｍｍ］がより更に好ましい。熱可塑性樹脂層の厚みを上記範囲とすることで、気泡やブローホールを低減することができ、ドラム缶の腐食や内容物汚染を抑制できるので好ましい。
【００１７】
本実施形態において、熱可塑性樹脂のメルトフローレートや被覆膜の厚みを上記範囲とすることで、ドラム缶内面に対して短時間での被膜形成が可能となり、生産性が向上するので好ましい。熱可塑性樹脂を用いた被膜の形成速度は特に限定されないが、メルトフローレート１０［ｇ／１０分］以上の熱可塑性樹脂を使用することにより４０００［ｃｍ＾２／ｍｉｎ］以上の速度での被覆層形成が可能である。生産性の点から４０００［ｃｍ＾２／ｍｉｎ］以上が好ましく、１００００［ｃｍ＾２／ｍｉｎ］以上が更に好ましく、２００００［ｃｍ＾２／ｍｉｎ］以上がより更に好ましい。熱可塑性樹脂による被覆層の形成速度は、被覆処理にした時間と被覆面積から計算することができる。
【００１８】
本実施形態において、ドラム缶の内面を被覆する熱可塑性樹脂の種類は特に限定されず、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、エチレン／α−オレフィン共重合体などのポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタールなどのポリビニル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、などのポリエステル系樹脂、ポリスチレン、スチレン／アクリロニトリル共重合体、スチレン／アクリロニトリル／ブタジエン共重合体などのスチレン系樹脂、ナイロン−６、ナイロン−１１、ナイロン−１２、ナイロン−６，６、ナイロン−６，１０、ナイロン−６，１２、ナイロン−６Ｔ、ナイロン−６Ｉ、ナイロン−９Ｔ、ナイロン−Ｍ５Ｔ、ポリアミド／ポリエーテル系エラストマーなどのポリアミド系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂（ＰＦＡ）、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）、エチレン・四フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、エチレン・クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）などのフッ素系樹脂、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリフェニレンエーテル、ポリアリレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンスルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、およびスチレン系、オレフィン系、塩ビ系、ウレタン系、エステル系、アミド系などの熱可塑性エラストマー材料を単独、もしくは混合して用いることができる。上記熱可塑性樹脂の中でも、ポリオレフィン系、ポリエステル系、ポリアミド系、フッ素系樹脂がドラム缶の耐腐食性や耐内容物汚染性の面から好ましい。
【００１９】
本実施形態において、ドラム缶内面への熱可塑性樹脂層の接着強度は特に限定されないが、ＪＩＳ  Ｋ６８５４に準拠したＴ形剥離試験において、０．１［ｋｇ／２５ｍｍ］以上であることが好ましく、１［ｋｇ／２５ｍｍ］以上が更に好ましく、２［ｋｇ／２５ｍｍ］以上がより更に好ましい。熱可塑性樹脂層の接着強度を上記範囲とすることで、ドラム缶の耐腐食性が向上し、更にはドラム缶内面に被覆した熱可塑性樹脂層の剥がれを抑制することができるので好ましい。
【００２０】
本実施形態において、熱可塑性樹脂としてポリエチレン、ポリプロピレン、フッ素樹脂のような金属との接着性に乏しい樹脂を使用する場合は、従来公知の接着性改良技術を用いることができる。接着性改良技術としては例えば、コロナ処理、火炎処理、プラズマ処理、エキシマレーザー処理、紫外線照射処理、プライマー処理などが挙げられる。こうした接着性改良のための処理は、熱可塑性樹脂およびドラム缶内面のどちらか一方に対して処理しても良く、両方に処理することもできる。こうした処理を施すことで、熱可塑性樹脂とドラム缶内面との接着力を向上させることができるので好ましい。上記プライマー処理としては、一般的な溶剤タイプの接着剤やアンカーコート剤や、ホットメルト接着剤のような無溶剤タイプのものでも使用することができる。また、上記接着性改良技術の他にも、熱可塑性樹脂として、酸変性ポリオレフィンのような極性官能基を導入したものや、アイオノマー樹脂のような、金属に対して高い接着性を有する熱可塑性樹脂を使用することでも、ドラム缶との接着性を向上することができるので好ましい。また、本実施形態において、熱可塑性樹脂には従来公知の添加剤（酸化防止剤、安定剤、難燃剤、顔料、無機充填剤、軟化剤など）を含んでいてもよい。
【００２１】
〔樹脂被覆ドラム缶の製造方法〕
本実施形態において、熱可塑性樹脂によって内面を被覆されたドラム缶を製造する方法は特に限定されず、従来公知の樹脂被覆ドラム缶の製造方法を使用することができ、熱可塑性樹脂フィルムをラミネートした鋼板を用いてドラム缶に加工する方法なども可能ではあるが、中でも、熱可塑性樹脂を溶融させた状態でドラム缶に流動接触させることで内面被覆する方法が熱可塑性樹脂層に気泡やブローホールが発生しにくく、処理速度も速いため生産性の面からも好ましい。
【００２２】
以下、本実施形態のドラム缶の製造方法を例示するが、本発明は以下に限定されるものではない。
＜製造例１＞
胴体と地板を巻き締めることによりコップ形状に加工した容器を、図１に示す二軸方向でドラム缶を回転させることが可能な装置にセットした後、加熱溶融した熱可塑性樹脂を容器内部へ投入し、樹脂の融点以上の温度雰囲気下で、上記装置によりドラム缶を回転させることで、内部の溶融樹脂を容器内面に流動接触させることにより被覆層を形成する。その後、開口部を下方に傾け、内部に余剰した溶融樹脂を排出した後、冷却することでドラム缶の内面被覆が完了する。熱可塑性樹脂の投入量や、余剰樹脂の排出量を調節することで、被覆層の厚みを制御することができる。
【００２３】
＜製造例２＞
胴体と地板、更には口金部分を有する天板とを巻き締めることによりタイトヘッド構造のドラム缶に加工し、図１と同様の装置にセットする。熱可塑性樹脂ペレットを口金部分より容器内部へ投入し、装置を稼働させてドラム缶を回転させながら、ドラム缶の外部からバーナーで加熱処理を行うことで、内部の熱可塑性樹脂ペレットを溶解させると同時にドラム缶内面を樹脂被覆する。樹脂が余剰する場合は、開口部を下方に傾け、内部の溶融樹脂を口金部分から排出し、その後冷却を行うことで、ドラム缶内面の樹脂被覆が完了する。
【００２４】
＜製造例３＞
胴体と地板を巻き締めることによりコップ形状に加工した容器内部に、融点以上に加熱することで溶融させた樹脂を流し込み、図２のような装置を用いて、ドラム缶の内径よりも僅かに径が小さく、表面が離型処理された金型を下降させることにより、ドラム缶内部に圧着させて、ドラム缶と上記金型の隙間部分に溶融した熱可塑性樹脂の流動性を利用して充満させることによって、ドラム缶内面を被覆する。
【００２５】
＜製造例４＞
従来公知の方法によって鋼板に熱可塑性フィルムをラミネートすることで得られるラミネート鋼板を用いてドラム缶を成形し、巻き締め部分のフィルムを融着させるために加熱処理を行うことで、内面被覆ドラム缶が得られる。
【実施例】
【００２６】
以下、本発明の実施例および比較例について説明する。
＜実施例１＞
製造例１の方法を用いて、ＭＦＲ＝３０［ｇ／１０ｍｉｎ］のポリエチレンをドラム缶内面に被覆した。被覆処理時間から算出される被覆速度は２，０００［ｃｍ＾２／ｍｉｎ］であった。得られた内面被覆ドラム缶を確認したところ、被覆層の厚みは０．００２［ｍｍ］であり、未被覆個所は無く、気泡やブローホールも確認されなかった。
【００２７】
＜実施例２＞
製造例２の方法を用いて、ＭＦＲ＝１５［ｇ／１０ｍｉｎ］の無水マレイン酸変性ポリプロピレンをドラム缶内面に被覆した。被覆処理時間から算出される被覆速度は２，０００［ｃｍ＾２／ｍｉｎ］であり、被覆層の厚みは０．０３［ｍｍ］であった。その後、ＭＦＲ＝１２０［ｇ／１０ｍｉｎ］のポリプロピレンを更に流し込み、無水マレイン酸変性ポリプロピレン層の上にポリプロピレン層を被覆した。被覆処理時間から算出される被覆速度は２，０００［ｃｍ＾２／ｍｉｎ］であり、被覆層の厚みは０．０５［ｍｍ］であった。最終的に得られた内面被覆ドラム缶を確認したところ、未被覆個所は無く、気泡やブローホールも確認されなかった。
【００２８】
＜実施例３＞
製造例３の方法を用いて、ＭＦＲ＝２０［ｇ／１０ｍｉｎ］のポリエチレンテレフタレートをドラム缶内面に被覆した。被覆処理時間から算出される被覆速度は２，０００［ｃｍ＾２／ｍｉｎ］であった。得られた内面被覆ドラム缶を確認したところ、被覆層の厚みは０．０３［ｍｍ］であり、未被覆個所は無く、気泡やブローホールも確認されなかった。
【００２９】
＜実施例４＞
製造例４の方法を用いて、ＭＦＲ＝２５［ｇ／１０ｍｉｎ］の６−ナイロン用いた内面被覆ドラム缶を製造した。被覆層の厚みは０．０３［ｍｍ］であり、未被覆個所は無く、気泡やブローホールも確認されなかった。
【００３０】
＜実施例５＞
製造例１の方法を用いて、ＭＦＲ＝１５［ｇ／１０ｍｉｎ］のＥＴＦＥをドラム缶内面に被覆した。被覆処理時間から算出される被覆速度は４，０００［ｃｍ＾２／ｍｉｎ］であった。得られた内面被覆ドラム缶を確認したところ、被覆層の厚みは０．０２［ｍｍ］であり、未被覆個所は無く、気泡やブローホールも確認されなかった。
【００３１】
＜実施例６＞
製造例２の方法を用いて、ＭＦＲ＝３０［ｇ／１０ｍｉｎ］のポリエチレンをドラム缶内面に被覆した。被覆処理時間から算出される被覆速度は１２，０００［ｃｍ＾２／ｍｉｎ］であった。得られた内面被覆ドラム缶を確認したところ、被覆層の厚みは０．５［ｍｍ］であり、未被覆個所は無く、気泡やブローホールも確認されなかった。
【００３２】
＜実施例７＞
製造例３の方法を用いて、ＭＦＲ＝２０［ｇ／１０ｍｉｎ］のポリエチレンテレフタレートをドラム缶内面に被覆した。被覆処理時間から算出される被覆速度は２０，０００［ｃｍ＾２／ｍｉｎ］であった。得られた内面被覆ドラム缶を確認したところ、被覆層の厚みは０．１［ｍｍ］であり、未被覆個所は無く、気泡やブローホールも確認されなかった。
【００３３】
＜実施例８＞
製造例４の方法を用いて、無水マレイン酸ポリプロピレン（厚み＝２０［μｍ］、ＭＦＲ＝１５［ｇ／１０ｍｉｎ］）とポリプロピレン（厚み＝５０［μｍ］、ＭＦＲ＝１２０［ｇ／１０ｍｉｎ］）の２層フィルム用いて、内面被覆ドラム缶を製造した。未被覆個所は無く、気泡やブローホールも確認されなかった。
【００３４】
＜実施例９＞
製造例１の方法を用いて、ＭＦＲ＝２５［ｇ／１０ｍｉｎ］の６−ナイロンをドラム缶内面に被覆した。被覆処理時間から算出される被覆速度は２，０００［ｃｍ＾２／ｍｉｎ］であった。得られた内面被覆ドラム缶を確認したところ、被覆層の厚みは０．８［ｍｍ］であり、未被覆個所は無く、気泡やブローホールも確認されなかった。
【００３５】
＜実施例１０＞
製造例１の方法を用いて、ＭＦＲ＝１５［ｇ／１０ｍｉｎ］のＥＴＦＥをドラム缶内面に被覆した。被覆処理時間から算出される被覆速度は５，０００［ｃｍ＾２／ｍｉｎ］であった。得られた内面被覆ドラム缶を確認したところ、被覆層の厚みは０．８［ｍｍ］であり、未被覆個所は無く、気泡やブローホールも確認されなかった。
【００３６】
＜比較例１＞
製造例１の方法を用いて、ＭＦＲ＝５［ｇ／１０ｍｉｎ］のポリエチレンをドラム缶内面に被覆した。実施例６と同じ処理時間で被覆処理を実施したが、ドラム缶内面には未被覆個所が残っており、被覆処理は完了しておらず、気泡やブローホールも確認された。
【００３７】
＜比較例２＞
製造例２の方法を用いて、ＭＦＲ＝６［ｇ／１０ｍｉｎ］の６−ナイロンをドラム缶内面に被覆した。実施例９と同じ処理時間で被覆処理を実施したが、ドラム缶内面には未被覆個所が残っており、被覆処理は完了しておらず、気泡やブローホールも確認された。
【００３８】
＜比較例３＞
製造例３の方法を用いて、ＭＦＲ＝６［ｇ／１０ｍｉｎ］のポリエチレンテレフタレートをドラム缶内面に被覆した。実施例９と同じ処理時間で被覆処理を実施したが、ドラム缶内面には未被覆個所が残っており、被覆処理は完了しておらず、気泡やブローホールも確認された。
【００３９】
＜比較例４＞
製造例４の方法を用いて、ＭＦＲ＝５［ｇ／１０ｍｉｎ］の６−ナイロン用いた内面被覆ドラム缶を製造した。ドラム缶内面に、気泡やブローホールも確認された。
【表１】
2015214349.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明のドラム缶は気泡やブローホールの無い樹脂内面被覆層を有しており、耐食性に優れた容器として産業上の可能性を有している。
【符号の説明】
【００４１】
１  ドラム缶
２  横方向回転軸
３  縦方向回転軸
４  ドラム缶
５  金型
【図１】
2015214349.tif 000003
【図２】
2015214349.tif 000004