JP6764683B2

JP6764683B2 - ドラム缶用口金及び鋼製ドラム缶

Info

Publication number: JP6764683B2
Application number: JP2016097303A
Authority: JP
Inventors: 岩佐　浩樹; 浩樹岩佐; 克範藤村; 久晴永井
Original assignee: JFE Container Co Ltd
Current assignee: JFE Container Co Ltd
Priority date: 2016-05-13
Filing date: 2016-05-13
Publication date: 2020-10-07
Anticipated expiration: 2036-05-13
Also published as: JP2017202864A

Description

本発明は、ドラム缶用口金、及びこのドラム缶用口金を取り付けた鋼製ドラム缶に関する。

内容量が例えば約２００リットルの鋼製ドラム缶の天板には、収納物の出入に使用する注入口が設けられる。この注入口は、天板に開けた穴に取り付けられ雌ねじを有する口金フランジと、上記雌ねじに螺合する雄ねじを有するプラグとで構成され、口金フランジに対するプラグの着脱により注入口の閉栓及び開栓が行われる。
このような口金フランジ及びプラグには、防錆等の目的から、通常、亜鉛めっき及びクロメート処理が施されている。
また、腐食性内容物を収納する鋼製ドラム缶では耐食性（耐内容物性）向上のため、ステンレス鋼（ＳＵＳ）缶等が使用され、ステンレス鋼製の口金フランジ及びプラグが設けられる。

「ドラム缶工業会」インターネットホームページ、＜URL: http://www.jsda.gr.jp/index.html＞

一方、プラグと口金フランジとの螺合における摩擦によって、両者の亜鉛めっき等が剥がれる場合がある。また、プラグ及び口金フランジの最表面において、同種もしくは類似の金属同士が面圧の作用した状態で直接に接触することで、接触金属のミクロ凝着が発生する。その後、プラグの開閉によって、そのミクロ凝着部分は、せん断力を受けて破壊し、ミクロ凝着部にはカジリと称する疵が発生して、削れ粉が生成される。
したがって、これらの異物がドラム缶の収納物に混入する可能性が懸念される。また、従前より異物混入が許されない例えば食品分野は言うまでもないが、近年ではドラム缶を使用する全分野において、異物混入に対する意識レベルが向上してきている。
また上述のカジリに関する問題は、ステンレス鋼製の口金フランジ及びプラグについても同様に生じる。
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、鋼製ドラム缶の口金フランジ及びプラグからの異物発生を抑制可能なドラム缶用口金、及び鋼製ドラム缶を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は以下のように構成する。
即ち、本発明の第１態様におけるドラム缶用口金は、鋼製ドラム缶の天板に取り付けられるドラム缶用口金であって、
雌ねじを有するフランジと、
上記雌ねじに螺合する雄ねじを有するプラグと、を備え、
上記雌ねじ及び上記雄ねじは、固体潤滑剤を含むコーティング層を各表面に有する、
ことを特徴とする。

また、本発明の第２態様における鋼製ドラム缶は、天板と、この天板に形成した開口に取り付けられ雌ねじを有するフランジと、上記雌ねじに螺合する雄ねじを有するプラグとを備えた鋼製ドラム缶であって、
上記雌ねじ及び上記雄ねじは、固体潤滑剤を含むコーティング層を各表面に有する、
ことを特徴とする。

第１態様におけるドラム缶用口金、及び、第２態様における鋼製ドラム缶によれば、フランジの雌ねじ及びプラグの雄ねじは、それぞれ固体潤滑剤を含むコーティング層を有する。よって、両者間の摩擦を低減でき、凝着摩耗を抑制することができる。したがってフランジ及びプラグからの異物発生を抑制することができる。

本発明の実施形態におけるドラム缶用口金を示す図である。図１に示すドラム缶用口金を有するドラム缶の斜視図である。

本発明の実施形態であるドラム缶用口金、及び、この口金を有する鋼製ドラム缶について、図を参照しながら以下に説明する。尚、各図において、同一又は同様の構成部分については同じ符号を付している。また、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け当業者の理解を容易にするため、既によく知られた事項の詳細説明及び実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。また、以下の説明及び添付図面の内容は、特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。

また、以下に説明する実施形態では、鋼製ドラム缶として、ＪＩＳＺ１６００に準拠する鋼製ドラム缶を例に採るが、その他、液体用鋼製ドラム缶（JIS Z 1601）に適合するもの、及び、容量が２００リットルを超え約４００リットルまでの鋼製ドラム缶を含むことができる。

また、上記ドラム缶用口金は、鋼製ドラム缶の天板に設けられる注入口及び換気口の両方を含む。ここで注入口は、ドラム缶の収納物の出入に用いられる開口部であり、換気口は、上記収納物の出入を容易にするための通気を図る開口部である。

図１に示すように、本実施形態のドラム缶用口金（単に「口金」と記す場合もある）１００は、口金フランジ（単に「フランジ」と記す場合もある）１１０とプラグ１２０とを有し、図２に示す鋼製ドラム缶１０の天板１１に取り付けられる。口金フランジ１１０は雌ねじ１１１を有し、プラグ１２０は、その雌ねじ１１１と螺合する雄ねじ１２１を有する。
尚、天板１１への口金１００の取り付けは、天板１１に開けられた開口に口金フランジ１１０を差し込み、かしめて行われる。プラグ１２０は口金フランジ１１０に螺合され取り付けられる。また、このような口金１００自体は、従来から存在するものに相当し、また、その取り付け方法も従前と同様である。

一方、口金フランジ１１０及びプラグ１２０からドラム缶収納物へ異物が混入するのを抑制さらには防止するために、従前の亜鉛めっき及びクロメート処理に代えて、本実施形態における口金フランジ１１０及びプラグ１２０は、これらの全外表面に、非金属材であり固体潤滑剤を含むコーティング層１３０を有する。ここでコーティング層１３０は、口金フランジ１１０及びプラグ１２０の必ずしも全外表面を被覆する必要はなく、口金フランジ１１０及びプラグ１２０の少なくとも一方における最表面に、つまり最低限、雌ねじ１１１及び雄ねじ１２１の少なくとも一方における最表面を被覆すればよい。

また、鋼製の口金フランジ１１０及びプラグ１２０に対しては従前のようにリン酸亜鉛処理、あるいは、亜鉛めっき及びクロメート処理を施した上に、さらにコーティング層１３０の被覆を行ってもよい。また、ステンレス鋼製の口金フランジ１１０及びプラグ１２０に対しては脱脂した後に、コーティング層１３０の被覆を行ってもよい。

このようなコーティング層１３０には、以下に示すような一般的な特性が求められる。本コーティング層１３０は、これらの特性を満足している。
１）口金フランジ１１０に対してプラグ１２０を所定トルクにて閉、開する際に、口金フランジ１１０及びプラグ１２０から、いわゆる削れ粉と称する粉末状の異物の発生が極めて少ない、もしくは発生しないこと、
２）口金フランジ１１０をドラム缶１０の天板１１に固定するときに、いわゆる巻き駒と称される金型にて、口金フランジ１１０をカール押し広げ加工した際に、口金フランジ１１０の表面におけるコーティング層１３０は、良好な密着性を保持し、かつ、ひび割れ及び剥落が発生しないこと、
３）口金フランジ１１０の取り付け後、内容物充填のためプラグ１２０の開栓及び閉栓がなされた後にも、さらに、屋外での風雨及び日照に暴露された場合でも、口金フランジ１１０及びプラグ１２０における発錆が十分に抑制され、これらの外観を損なうことなく、また、たとえ錆粉が発生したとしても内容物を汚染しないこと、並びに、
４）不純物として酸を含有する非水溶媒（溶剤）、あるいは、水性で酸性もしくはアルカリ性などの化学薬品を含有する内容物に対して、溶解する、あるいは金属錆を発生して内容物を汚染する、ことがないこと。

上述の一般的特性を満足する本コーティング層１３０は、具体的には、以下の物質、物性、及び特性を有するものである。
コーティング層１３０を構成しバインダーに相当する樹脂材は、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、及びポリフェニレンサルファイド樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種の樹脂である。
このような樹脂材に、固体潤滑剤として、二硫化モリブデン、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）の少なくとも１種を、容量％で５％以上３０％以下、より好ましくは７％から２０％、にて含有する。
さらに固体潤滑剤として、グラファイト（黒鉛）、二硫化タングステン、雲母、ＰＴＦＥを除くフッ素樹脂、窒化ホウ素、フッ化黒鉛、及びフラーレンからなる群より選ばれる少なくとも１種をさらに１０容量％以下で含むことも可能である。
さらにまた、ＳｉＣ、アルミナ、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、及びりん酸カルシウムからなる群より選ばれる少なくとも１種の無機添加剤を、さらに５容量％以下にて含むことも可能である。
ここで、二硫化モリブデンの平均粒径は、０．１μｍから２０μｍであることが好ましい。
またＰＴＦＥの平均粒径は、０．１μｍから２０μｍであることが好ましい。
また、ステンレス鋼製の口金フランジ１１０及びプラグ１２０の表面に、コーティング層１３０を被覆することも可能である。

コーティング層１３０を設けることで以下の効果が得られる。口金フランジ１１０及びプラグ１２０に対して亜鉛めっき等を施さない場合には、剥離する物が存在しないことから従来に比べて異物発生自体を低減することができる。さらに、亜鉛めっき等を施した場合であっても、螺合時における口金フランジ１１０とプラグ１２０との潤滑が良好となり、両者間の摩擦低減を図ることができる。その結果、口金フランジ１１０及びプラグ１２０から切削物の発生を抑制さらには防止することができる。また、ステンレス鋼製の口金フランジ１１０及びプラグ１２０の場合においても潤滑が良好となることから、カジリの発生を抑制することができる。また螺合時における口金フランジ１１０とプラグ１２０との摩擦が低減することから、従来に比べて少ない締付けトルクでプラグパッキンを十分に圧縮することができる。よって、締付け作業時における負荷を軽減する効果も得ることができる。ここで上記プラグパッキンとは、口金フランジ１１０の上端部１１２とプラグ１２０の上端部１２２との間に配置される樹脂製のシール部材が相当し、例えばＯリングが相当する。尚、プラグパッキンは、設けなくてもよい。

口金フランジ１１０及びプラグ１２０に対するコーティング層１３０の形成は、本実施形態では以下のように行う。尚、図１では図示の便宜上、コーティング層１３０の膜厚を誇張して表示している。また、本実施形態では焼き付けによりコーティング層１３０の固着を図っているが、強制的加熱を行わずに自然乾燥で固着を行ってもよい。

例えば、コーティング層１３０を溶剤とともに混合し、エアスプレー塗装等の公知の方法で成膜した後、コーティング層１３０に含まれる樹脂の焼成温度で焼成する方法が適用可能である。また、コーティング層１３０の被覆を強固にするために、口金フランジ１１０及びプラグ１２０の表面に対して、被覆前に粗面化処理を行う、又は、口金フランジ１１０及びプラグ１２０と被覆層との間に燐酸亜鉛皮膜などの無機物層あるいは接着層を設ける、ことを行ってもよい。
ここで、コーティング層１３０の厚さは、例えば５〜３０μｍが好ましい。また、コーティング層１３０の表面粗さは、特に制約はないが、例えば０．３〜３μｍＲａが好ましい。

以上のようにしてコーティング層１３０を形成した口金フランジ１１０は、従前と同様の方法にて、鋼製ドラム缶１０の天板１１へ取り付けられる。この取り付けの際における潤滑条件は、特に限定されず、オイル潤滑、グリース潤滑、無潤滑のいずれも適用可能である。
口金フランジ１１０の雌ねじ１１１には、プラグ１２０が螺合される。口金フランジ１１０に対するプラグ１２０の着脱により、口金１００の閉栓及び開栓が行われる。
このような口金フランジ１１０及びプラグ１２０を有する鋼製ドラム缶１０は、口金１００からの異物発生を抑制さらには防止することができる。

本発明は、ドラム缶用口金、及びこのドラム缶用口金を取り付けた鋼製ドラム缶に適用することができる。

１０…鋼製ドラム缶、１１…天板、
１００…ドラム缶用口金、１１０…口金フランジ、１１１…雌ねじ、
１２０…プラグ、１２１…雄ねじ、
１３０…コーティング層。

Claims

鋼製ドラム缶（１０）の天板（１１）に取り付けられるドラム缶用口金（１００）であ
って、
雌ねじ（１１１）を有するフランジ（１１０）と、
上記雌ねじに螺合する雄ねじ（１２１）を有するプラグ（１２０）と、を備え、
上記雌ねじ及び上記雄ねじは、固体潤滑剤を含むコーティング層（１３０）を各表面に
有し、
上記コーティング層は、上記フランジと上記プラグとの間の摩擦を低減して凝着摩耗を抑制し該凝着摩耗に起因する削れ粉の生成を抑制するものであり、かつバインダーを含み、該バインダーは、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、及びポリフェニレンサルファイド樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種の樹脂である、
ことを特徴とするドラム缶用口金。
上記固体潤滑剤は、二硫化モリブデン、ポリテトラフルオロエチレン、及び黒鉛の少なくとも一つであり、上記コーティング層は、雌ねじ及び雄ねじに塗布され焼き付けられた状態である、請求項１に記載のドラム缶用口金。
上記固体潤滑剤は、ポリテトラフルオロエチレンであり、上記バインダーは、ポリアミ
ドイミド樹脂である、請求項１に記載のドラム缶用口金。
天板（１１）と、この天板に形成した開口に取り付けられ雌ねじ（１１１）を有するフ
ランジ（１１０）と、上記雌ねじに螺合する雄ねじ（１２１）を有するプラグ（１２０）
と、を備えた鋼製ドラム缶（１０）であって、
上記雌ねじ及び上記雄ねじは、固体潤滑剤を含むコーティング層（１３０）を各表面に
有し、
上記コーティング層は、上記フランジと上記プラグとの間の摩擦を低減して凝着摩耗を抑制し該凝着摩耗に起因する削れ粉の生成を抑制するものであり、かつバインダーを含み、
上記固体潤滑剤は、ポリテトラフルオロエチレンであり、上記バインダーは、ポリアミ
ドイミド樹脂である、
ことを特徴とする鋼製ドラム缶。