(57)【要約】【課題】作業コストや製造コストを増大させることなく、ドラム缶内面に施された被覆層の亀裂や剥離を防止できる内面樹脂被覆鋼製ドラム缶を提供する。【解決手段】［１］内面が樹脂被覆されている鋼製ドラム缶であって、缶体を構成する胴体と地板又は天板の少なくとも一方との接合部が全周に渡り溶接されている。［２］上記［１］において、溶接部が、電気抵抗溶接により形成された溶接部である。［３］上記［１］又は［２］において、内面に被覆されている樹脂がポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ナイロン樹脂、フッ素系樹脂、ポリエステル樹脂、エチレン酢ビ共重合体樹脂、エチレンエチルアクリレート樹脂、塩化ビニル樹脂及びこれらの変性樹脂の中から選ばれる１種又は２種以上の樹脂である。【選択図】            図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面が樹脂被覆されている鋼製ドラム缶であって、
缶体を構成する胴体と地板又は天板の少なくとも一方との接合部が全周に渡り溶接されていることを特徴とする内面樹脂被覆鋼製ドラム缶。
【請求項２】
溶接部が、電気抵抗溶接により形成された溶接部であることを特徴とする請求項１に記載の内面樹脂被覆鋼製ドラム缶。
【請求項３】
内面に被覆されている樹脂がポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ナイロン樹脂、フッ素系樹脂、ポリエステル樹脂、エチレン酢ビ共重合体樹脂、エチレンエチルアクリレート樹脂、塩化ビニル樹脂及びこれらの変性樹脂の中から選ばれる１種又は２種以上の樹脂であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の内面樹脂被覆鋼製ドラム缶。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内面に樹脂被覆が施されている鋼製ドラム缶に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種液体や粉体等の内容物を充填するドラム缶では内容物の汚染やドラム缶の腐食を防止するために、ドラム缶内面を塗装して被覆を施す方法が広く用いられている。
【０００３】
ドラム缶の内面に被覆を施す方法として、例えば、胴体と地板もしくは天板を巻き締めてコップ形状の缶を形成した後、内面保護のために粉体塗料を内面に静電粉体塗装し、加熱炉にて加熱溶融して被覆を形成する方法が知られている。粉体塗料による静電粉体塗装の場合には、溶剤希釈塗料のスプレー塗装の場合に較べて、焼き付け時に溶剤の蒸発に起因した発泡が無いため、一般には２０μｍ以上、そして２００〜２０００μｍの厚膜被覆も可能である。
【０００４】
このような粉体塗料としては、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂或いはポリプロピレン樹脂等を主成分とした粉体塗料が一般に用いられている。このうち、ポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂を主成分とした粉体塗料を用いた場合がより広範囲の薬品に対して材質自体の耐性と防食的バリヤー性を示し、かつ、安価である。そのため、腐食性の厳しい薬品を充填使用するドラム缶の内面被覆（重防食被覆）としては、ポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂を主成分とした塗料を厚膜被覆するのが最適といえる。このようなことから、腐食性の厳しい薬品の充填用容器として、ポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂を内面被覆した鋼製ドラム缶が一部で実用化されている。
【０００５】
しかし、従来の上述したような内面ポリエチレン樹脂もしくはポリプロピレン樹脂被覆の鋼製ドラム缶では、一部の薬液、例えば、界面活性剤（例えば、アルキルアリルスルホン酸ナトリウム（Ｓｏｄｉｕｍ  Ａｌｋｙｌ  Ａｒｙｌ  Ｓｕｌｆｏｎａｔｅ）、ラウリル硫酸ナトリウム（Ｓｏｄｉｕｍ  Ｌａｕｒｙｌ  Ｓｕｌｆａｔｅ）、塩化アルキルアンモニウム、ジプロピレングリコール、シリコーンエマルジョン水溶液、アミノ酸系界面活性剤等）を含む水溶液を内容物として充填使用すると、ドラム缶の地板と管状胴体部との境界部及びその近傍の被覆が短期間で割れを生じ、その割れ部を起点として被覆が剥れ下地が腐食するという問題があった。これは、内容物の圧力を受けて、上記境界部に作用する応力が原因の一つと考えられ、特に、この内容物が上記界面活性剤のときに著しい。
【０００６】
このような問題に対して本発明者らは、特開平１１−２６８７３７号公報（特許文献１）において、胴体と地板との間に生ずる環状の楔状隙間に金属層を形成し、該金属層を缶体母材と同等以上の強度のものとし、また、少なくとも該金属層の範囲に接着層を形成した後にポリエチレン樹脂もしくはポリプロピレン樹脂の被覆層を形成し、前記接着層を被覆層と同等以上の強度を有するものとすることにより、内容物の充填時、ドラム缶の保管時或いは取扱時に受ける応力による上記金属層部における変形を極力抑制することで被覆層の亀裂や剥離を防止できることを開示した。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−２６８７３７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記特許文献１に記載の方法は、ドラム缶内面に施された樹脂被覆膜の亀裂や剥離を防止するという点においては優れた効果を有するものの、胴体と地板との間に生ずる環状の楔状隙間に金属層を隅肉溶接により全周に渡り形成しなければならず、さらに、被覆の密着性確保のため、溶接部の凹凸やスケールの除去を目的とした隅肉溶接後の溶接部研磨、溶接部清掃等の工程が必要となる。そのため、作業コスト及び製造コストが嵩み、生産性に難点を有するものであった。
【０００９】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、作業コストや製造コストを増大させることなく、ドラム缶内面に施された被覆層の亀裂や剥離を防止できる内面樹脂被覆鋼製ドラム缶を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は次の発明により解決される。
［１］内面が樹脂被覆されている鋼製ドラム缶であって、缶体を構成する胴体と地板又は天板の少なくとも一方との接合部が全周に渡り溶接されていることを特徴とする内面樹脂被覆鋼製ドラム缶。
［２］上記［１］において、溶接部が、電気抵抗溶接により形成された溶接部であることを特徴とする内面樹脂被覆鋼製ドラム缶。
［３］上記［１］又は［２］において、内面に被覆されている樹脂がポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ナイロン樹脂、フッ素系樹脂、ポリエステル樹脂、エチレン酢ビ共重合体樹脂、エチレンエチルアクリレート樹脂、塩化ビニル樹脂及びこれらの変性樹脂の中から選ばれる１種又は２種以上の樹脂であることを特徴とする内面樹脂被覆鋼製ドラム缶。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る内面樹脂被覆鋼製ドラム缶の一実施形態を説明する。
【００１２】
図１は、内面樹脂被覆された鋼製ドラム缶の製造工程の一例を示す工程図である。
【００１３】
内面樹脂被覆された鋼製ドラム缶を製造する場合、まず、胴部及び天地板の成形を行う。
【００１４】
次に、天地板及び胴体の化成処理を行う。化成処理としては、例えば、必要に応じて天地板及び胴体内面の脱脂或いはブラスト処理を行った後、燐酸亜鉛や燐酸鉄などの燐酸塩処理或いはクロメート処理等を施すことにより行う。なお、天地板及び胴体に表面処理鋼板等を用いる場合には、前記化成処理は必ずしも必要ではない。
【００１５】
なお、前記化成処理の工程は、例えば、胴体と地板との接合部の溶接工程の後に行ってもよい。
【００１６】
その後、胴体と地板（場合によっては天板、以下同じ。）とを巻き締めし、コップ形状の缶を形成する。
【００１７】
次に、胴体と地板との接合部を、その全周に渡り溶接する。
【００１８】
図２は鋼製ドラム缶の胴体１と地板２との巻き締め部３及びその近傍を示す断面図である。胴体１の下端部と地板２の外周縁部とは互いに巻き締めされて、巻き締め部３を形成している。なお、胴体１と地板２との巻き締めは、図示のような二重に限らず、三重にしてもよい。図２においては、説明をわかり易くするために図中に樹脂被覆膜９を図示しているが、図１に示すように、樹脂被覆膜９は接合部溶接工程の後の工程である静電粉体塗装工程において形成される。
【００１９】
前記溶接は、図２にその一例を示すように、胴体１と地板２との接合部（以下、「チャイム部」と記す。）６に対して電気抵抗溶接により行うことが好ましい。電気抵抗溶接の場合は、図２に示すように、溶接電流は一対の電極ローラ４，５により給電され、それらに挟まれたチャイム部６が電気抵抗溶接され、溶接部Ａが形成される。なお、この例の電極ローラ４は、駆動ローラ７との接触により駆動されている。
【００２０】
前記溶接部Ａの位置としては、地板２のチャイム部６への折れ曲り部８に近い位置とすることが好ましいが、電極の形状や寸法により適宜設定する。なお、溶接部Ａの具体的な位置としては、地板２平坦部外面の延長線と胴体１内面との交点を基端部Ｂとおいた場合に、基端部Ｂから巻き締め部３の方向に１２ｍｍ以内の位置とすることが好ましい。また、溶接部の接合強度としては、ドラム缶の母材強度以上とすることが好ましい。
【００２１】
図２に示す例では、電極ローラ４，５の回転軸４ａ，５ａは、チャイム部６に対して傾斜させながら溶接を行っている。これにより、チャイム部６の折れ曲り部８に近い位置（チャイム部６の付け根）で溶接することが可能となる。その結果、胴体１とチャイム部６に挟まれた楔状間隙部分の長さ（深さ）が短縮され、内面の樹脂被覆を行う際に樹脂による埋め込みが良好に行われ、気泡の抜けによる被覆の膨れ（ブローホール）やピンホールの発生が抑制される。その結果、樹脂被覆膜９のドラム缶内面への密着性が向上するという効果を有する。
【００２２】
このように、胴体１と地板２との接合部の溶接を電気抵抗溶接により行うことで、自動化も可能となり、胴体１と地板２との間に生ずる環状の楔状隙間をドラム缶の内側から隅肉溶接する従来の方法に比べて、作業コスト及び製造コストを大幅に削減することが可能となり、生産性が飛躍的に向上する。
【００２３】
次に、このようにして形成されたコップ形状のドラム缶の内面に下塗り塗装を行う。前記下塗り塗装としては、例えば、エポキシ樹脂系、フェノールエポキシ樹脂系或いはエポキシポリエステル樹脂系等の塗料により塗装を行うことが好ましく、また、前記下塗り塗装の塗布膜厚としては０．１〜５０μｍ程度とすることが望ましく、さらに１〜１０μｍ程度とすることがより望ましい。なお、前記下塗り塗装の工程は、前記胴体１と地板２（場合によっては天板、以下同じ。）とを巻き締める工程の前に行っても良い。また、天地板及び胴体にプレコート鋼板を用いる場合には、前記下塗り塗装工程は必ずしも必要ではない。
【００２４】
下塗り塗装は、その上に塗布する塗装との密着性をより向上させ、さらにドラム缶内面の耐食性をより向上させるため、下塗り塗装を行うことが好ましいが、ドラム缶の使用する用途等により下塗り塗装は省略することも可能である。
【００２５】
次に、下塗り塗装の上（下塗り塗装を省略した場合はドラム缶の内面に直接）に樹脂粉体塗料による静電粉体塗装を行う。前記樹脂粉体塗料に用いる樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、フッ素系、ポリエステル、エチレン酢ビ共重合体、エチレンエチルアクリレート、塩化ビニル及びこれらの変性樹脂の中から選ばれる１種又は２種以上の樹脂を含むものが好ましい。なお、ポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂は、より広範囲の薬品に対して材質自体の耐性と防食的バリヤー性を示し、かつ、安価であるためより好ましい。
【００２６】
また、前記静電粉体塗装の溶融後における塗膜の平均膜厚としては１０〜２０００μｍ程度とすることが望ましく、さらに２０〜５００μｍ程度とすることがより望ましい。また、前記塗膜は単層で用いても良く、或いは２層以上を複層化して用いても良い。
【００２７】
ここで、本実施形態において、ドラム缶の内面に静電粉体塗装される樹脂被覆膜９は、胴体１から地板２にかけて連続した被覆膜を形成し、且つ、前記樹脂被覆膜９は胴体１及び地板２に密着した構成となっている。なお、前記樹脂被覆膜９は単一種類の連続膜に限られず、異種の樹脂による連続膜であってもかまわない。
【００２８】
前記静電粉体塗装を行った後のドラム缶は、次に加熱炉等に入れられ、樹脂粉体塗料に用いられた樹脂の融点以上の温度により加熱溶融が行われる。これにより、塗布された樹脂がドラム缶内面に滑らかな塗膜を形成する。
【００２９】
前記加熱溶融が行われた後の金属製ドラム缶は、次に、冷却工程に進み室温まで冷却される。
【００３０】
前記室温まで冷却された金属製ドラム缶は、次に、クリーンルーム内に運ばれ塗膜の検査が行われ、ピンホール、ブローホール等の塗膜欠陥の有無が検査される。
【００３１】
前記塗膜検査に合格したドラム缶は、クリーンルーム内で天板の巻き締めが行われる。なお、オープン缶の場合には巻き締めは行わず、天板（天蓋）の取り付けが行われる。
【００３２】
さらに処理が行われる場合には次工程に運ばれる。
【００３３】
上述したような本実施形態の内面樹脂被覆鋼製ドラム缶に薬液等の内容物を充填すると、胴体１と地板２には該内容物による内圧が作用する。また、薬液等によってはその蒸発により缶内圧が増大する。さらには、内容物の充填前にあっても、ドラム缶の縦置き積み重ね保管による荷重、また、運搬取扱時の衝撃力等、種々の荷重が作用し、胴体１と地板２との間を広げようとする。しかし、本実施形態では、胴体１と地板２との接合部が溶接されており、ここでの変形は阻止される。したがって、上層膜、すなわち、ドラム缶内面の樹脂被覆膜９では亀裂や剥離が防止される。
【００３４】
以下、本発明に係る内面樹脂被覆鋼製ドラム缶を用いて、耐ストレスクラック性能調査を行った結果を示す。
【００３５】
ここで、胴体と地板との接合部に対して行った電気抵抗溶接においては、電気容量１８０ＫＶＡ、電流値１４．７ＫＡ、溶接時間５０秒で行った。また、溶接位置としては、チャイム深さ２７ｍｍのドラム缶を使用して、図２に示すＢ点の位置から４ｍｍ，７ｍｍ，９ｍｍ，１２ｍｍ，１５ｍｍの距離とした。
【００３６】
また、耐ストレスクラック性能調査としては、上記の位置に溶接を行った２００Ｌの実缶に、界面活性剤としてアルキルアリルスルホン酸ナトリウムを含む水溶液を充填し、５０℃の恒温槽内に１ヶ月間静置することにより行った。さらに、比較例として、溶接を行わないものについても同様の調査を行った。
【００３７】
評価は、経時後の樹脂被覆膜劣化状況の観察、特に地板コーナー部での被覆膜の割れ及び下地発錆の有無を観察することにより行った。
【００３８】
表１に、このようにして行った耐ストレスクラック性能調査の結果を示す。
【００３９】
【表１】
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【００４０】
表１に示すように、耐ストレスクラック性能調査の結果、胴体と地板との接合部に電気抵抗溶接を施したものについては、下地に達する被覆膜の割れは無く、下地に錆の発生は見られなかった。特に、溶接位置が図２に示すＢ点の位置から１２ｍｍ以内のドラム缶については内面の被覆割れ、及び、内溶液の劣化等は全く見られなかった。
【００４１】
また、表２に、本発明にかかるチャイム部の溶接に要する標準的な作業時間の一例と、従来技術にかかる胴体と地板との間に生ずる環状の楔状隙間に金属層を隅肉溶接する場合に要する標準的な作業時間の一例との比較を示す。
【００４２】
【表２】
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【００４３】
表２に示すように、本発明においては、従来方法と比較して、溶接作業に要する作業時間を大幅に削減することが可能となる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、作業コストや製造コストを増大させることなく、ドラム缶内面に施された被覆層の亀裂や剥離を防止できる内面樹脂被覆鋼製ドラム缶が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る内面樹脂被覆された鋼製ドラム缶の製造工程の一例を示す工程図である。
【図２】本発明に係る鋼製ドラム缶の胴体と地板との巻き締め部及びその近傍を示す断面図である。
【符号の説明】
１  胴体
２  地板
３  巻き締め部
４，５  電極ローラ
４ａ，５ａ  回転軸
６  接合部（チャイム部）
７  駆動ローラ
８  折れ曲り部
９  樹脂被覆膜
【図１】
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【図２】
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