
容器は、材質が扱えない液体に触れたときに機能を失う。本ガイドは出発点として扱い、注文の前に、正確な液体、その濃度、その温度を確認すること。
簡単な答え: どの化学品にどの容器素材が適するか。
塗装鋼は炭化水素系燃料に、ステンレス304は飲料水、食品グレードの液体、油に、HDPEは幅広い酸とアルカリに適し、アルミニウムは重量を優先する軽質燃料に適する。燃料にHDPEを使うには透過バリアが要り、ステンレス304は漂白剤や塩酸には耐えない。濃度と温度によって、どの評価も変わる。
「可」は一般に適することを意味します。「要確認」は、具体的な液体・濃度・温度によって変わることを意味しますので、適合性の確認を当社にご依頼ください。「不可」は、材質が合わないことを意味します。
| 液体分類 | コーティング鋼 | ステンレス304 | HDPE | アルミ |
|---|---|---|---|---|
| ガソリン・ディーゼル・灯油・JP-8 | 可 | 可 | フッ素化 | 可 |
| 飲用水・食品用液体 | 不可 | 可 | 食品グレードのみ | 不可 |
| エンジンオイル・潤滑油 | 要確認 | 可 | 可 | 要確認 |
| 酸・アルカリ | 不可 | 要確認 | 要確認 | 不可 |
| 溶剤・塗料 | 要確認 | 要確認 | 要確認 | 要確認 |
| DEF / AdBlue(尿素) | 不可 | 可 | DEF専用 | 不可 |
ここでいう塗装鋼(内面ライニング鋼)とは、内容物に合わせて内面をライニングした缶を指す。素地の亜鉛メッキ鋼はいくつかの液体で挙動が異なるため、下の液体別の表では個別に評価している。
一般的な液体28種の約20 °Cにおける評価で、表の下に記載した公表済みの適合性チャートに基づく。チャート間で評価が異なる場合は、より厳しい評価を示している。亜鉛メッキ鋼とは、内面が素地の亜鉛であることを意味する。ライニング缶はそのライニングの評価に従い、ライニングはお客様の液体に合わせて当社が指定する。飲料水は化学的な問題ではなく食品接触の問題であり、詳細は当社の 食品接触ガイド。
| 液体 | 亜鉛メッキ鋼 | ステンレス304 | HDPE | フッ素処理HDPE | アルミ | パッキン | 理由 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ガソリン(E5、E10) | 要確認 | 可 | 不可 | 可 | 可 | FKMまたはPTFE | ガソリンは未処理のHDPEの壁を透過する。亜鉛は、エタノールと水が分離した箇所で侵される。 |
| E85 | 不可 | 可 | 不可 | 要確認 | 不可 | PTFE | 亜鉛とアルミニウムはE85中で劣化し、単層HDPEはE85に適合しない。 |
| 軽油 | 要確認 | 可 | 要確認 | 可 | 可 | NBR、FKMまたはPTFE | 軽油と亜鉛から粒子が生じ、フィルターやインジェクターを詰まらせる。 |
| 灯油(暖房用、ランプ用) | 可 | 可 | 要確認 | 可 | 可 | NBR、FKMまたはPTFE | 未処理のHDPEの評価は「中程度」にとどまる。 |
| ジェット燃料(Jet A-1、JP-8) | 不可 | 可 | 要確認 | 可 | 可 | NBR、FKMまたはPTFE | 亜鉛は燃料の熱安定性を損なうため、航空燃料の取り扱いでは燃料経路から亜鉛を排除している。 |
| 2ストローク用混合燃料 | 要確認 | 可 | 不可 | 可 | 可 | FKMまたはPTFE | 成分の96%以上をガソリンが占めるため、ガソリンとして評価している。 |
| エンジンオイル | 要確認 | 可 | 可 | 可 | 可 | NBRまたはFKM | 亜鉛に関するデータは評価が分かれる。ライニング付きの鋼製缶ならこの問題は生じない。 |
| 作動油(鉱物油系) | 要確認 | 可 | 可 | 可 | 可 | NBRまたはFKM | 合成系の作動油では、代わりにEPDMが必要になる場合がある。その製品のデータシートを確認すること。 |
| AdBlue / DEF(尿素32.5%) | 不可 | 可 | 可 | 要確認 | 不可 | EPDM、FKMまたはPTFE | AdBlueの材料リストは亜鉛、炭素鋼、アルミニウムを除外している。フッ素処理HDPEはこのリストに載っていない。 |
| エチレングリコール系不凍液 | 不可 | 可 | 可 | 可 | 可 | EPDMまたはNBR | グリコールは亜鉛を侵し、温度が高いほど速く進む。 |
| エタノール | 不可 | 可 | 可 | 可 | 要確認 | EPDMまたはPTFE | 亜鉛は腐食する。アルミニウムには軽度の侵食が見られる。 |
| メタノール | 不可 | 可 | 要確認 | 要確認 | 不可 | EPDMまたはPTFE | Methanol Instituteは、メタノールに亜鉛、アルミニウム、プラスチック製の携行缶を使わないよう警告している。 |
| イソプロピルアルコール | 要確認 | 可 | 可 | 可 | 可 | EPDM、FKMまたはPTFE | 亜鉛を侵すのは、アルコール中に含まれる水分である。 |
| アセトン | 可 | 可 | 要確認 | 可 | 可 | EPDMまたはPTFE | 無処理のHDPEは資料間で評価が割れる。INEOSは「適合」、Nalgeneは「可(fair)」としている。ニトリルとFKMのシールは使用不可。 |
| MEK(メチルエチルケトン) | 可 | 可 | 不可 | 可 | 可 | EPDMまたはPTFE | アセトンと同様に、未処理のHDPEは軟化し、ニトリルゴム(NBR)とFKMのシールは機能しなくなる。 |
| トルエン | 可 | 可 | 不可 | 要確認 | 可 | PTFE | HDPEを膨潤させる。FKMでさえ評価が分かれる。 |
| キシレン | 可 | 可 | 要確認 | 可 | 可 | FKMまたはPTFE | 未処理のHDPEは20 °Cでは「中程度」の評価で、温度が上がると不適合となる。 |
| ホワイトスピリット / ミネラルスピリット | 可 | 可 | 要確認 | 可 | 可 | NBR、FKMまたはPTFE | 未処理のHDPEは20 °Cでは「中程度」の評価で、温度が上がると不適合となる。 |
| 次亜塩素酸ナトリウム(漂白剤、10〜15%) | 不可 | 不可 | 可 | 可 | 不可 | EPDMまたはPTFE | 鋼、ステンレス304、アルミニウムを侵す。プラスチック容器に限る。 |
| 過酸化水素(35%以下) | 不可 | 可 | 可 | 可 | 可 | FKMまたはPTFE | 亜鉛やほとんどのコーティングに触れると分解する。 |
| 塩酸(30〜37%) | 不可 | 不可 | 可 | 可 | 不可 | FKMまたはPTFE | プラスチック容器に限る。 |
| 希硫酸(50%未満) | 不可 | 不可 | 可 | 可 | 不可 | FKMまたはPTFE | ステンレス304の評価は、濃度によってチャート間で異なる。より厳しい評価を示している。 |
| 濃硫酸(90%超) | 不可 | 要確認 | 要確認 | 要確認 | 不可 | PTFE | Alleimaの測定では、304Lは20 °Cで年0.1 mm未満である。他の表は304を不適としており、温度の上昇や希釈で結果は変わる。HDPEは20 °Cでは「中程度」の評価で、温度が上がると不適合となる。大型の炭素鋼タンクは硫酸塩の皮膜に頼っているが、亜鉛メッキの缶ではこの皮膜が形成されない。 |
| 水酸化ナトリウム(50%以下) | 不可 | 可 | 可 | 要確認 | 不可 | EPDMまたはPTFE | この液体では、フッ素処理HDPEの評価が通常のHDPEより低い。 |
| 氷酢酸 | 不可 | 不可 | 可 | 可 | 可 | EPDMまたはPTFE | 亜鉛皮膜を破壊する。 |
| 希酢酸(20%以下) | 不可 | 可 | 可 | 可 | 要確認 | EPDMまたはPTFE | アルミニウムの評価は、20%で「中程度」、30%を超えると「不良」である。 |
| リン酸(75〜85%) | 不可 | 要確認 | 可 | 可 | 不可 | FKMまたはPTFE | 304の評価は表によって分かれる。Alleimaは、20 °Cの80〜86%の酸で304Lを年0.1 mm未満と測定しているが、これを不適とする表もある。 |
| アンモニア水(約25%) | 不可 | 可 | 可 | 要確認 | 不可 | EPDMまたはPTFE | 亜鉛を侵す。この液体では、フッ素処理HDPEの評価が通常のHDPEより低い。 |
濃度、温度、時間、応力のいずれも適合表の評価を左右する。安全データシートを送付いただければ、材質、ライニング、パッキンを当社で確認します。出典: Cole-Parmer 薬品適合性データベース; Thermo Fisher(Nalgene)耐薬品性ガイド; Thermo Fisher(Nalgene)フッ素処理製品; CP Lab Safety 容器適合性チャート; Graco 薬品適合性ガイド; American Galvanizers Association:有機化学品中の亜鉛; American Galvanizers Association:亜鉛メッキと燃料貯蔵タンク; VDA 267:AdBlueの材料適合性; 米国DOE:E85の取り扱い・保管・給油ハンドブック; Methanol Institute:メタノール安全取扱マニュアル; PRISM 研究概要:ジェット燃料と金属。
このグラフは、容器に最もよく使われる5つの材質について、22種類の液体に対する耐性を20〜21 °Cで評価している。材料メーカー自身の表を用いており、プラスチックには樹脂メーカーのINEOS Olefins & Polymers USA、鋼にはステンレス鋼メーカーのAlleimaの表を使っている。
「耐性あり」は、INEOSが材料を良好と評価するか、Alleimaが年0.1 mm未満の腐食を測定した場合を指す。「限定的」は、INEOSが一部侵食ありとしたか、Alleimaが年0.1〜1 mmを測定したか、孔食のリスクを示した場合を指す。「耐性なし」は、不適とされるか年1 mmを超える場合で、Alleimaはこれを深刻な腐食と呼ぶ。プラスチック管用の統合表であるISO/TR 10358も、同じ3つの区分を用いている。
| 液体 | HDPE | PP | 304 | 316 | 炭素鋼 |
|---|---|---|---|---|---|
| ガソリン | 耐性あり | 限定的 | 耐性あり | 耐性あり | 耐性あり |
| 軽油 | 耐性あり | 限定的 | 耐性あり | 耐性あり | 耐性あり |
| 灯油 | 限定的 | 限定的 | 耐性あり | 耐性あり | 耐性あり |
| エタノール | 耐性あり | 耐性あり | 耐性あり | 耐性あり | 耐性あり |
| メタノール | 耐性あり | 耐性あり | 耐性あり | 耐性あり | 耐性あり |
| アセトン | 耐性あり | 耐性あり | 耐性あり | 耐性あり | 耐性あり |
| トルエン | 耐性なし | 耐性なし | 耐性あり | 耐性あり | 耐性あり |
| キシレン | 耐性なし | 限定的 | 耐性あり | 耐性あり | 耐性あり |
| ホワイトスピリット | 限定的 | 耐性なし | 耐性あり | 耐性あり | 耐性あり |
| 鉱物油・作動油 | 耐性あり | 耐性あり | 耐性あり | 耐性あり | 耐性あり |
| 植物油 | 耐性あり | 耐性あり | 耐性あり | 耐性あり | 耐性あり |
| AdBlue(尿素32.5%) | 耐性あり | 耐性あり | 耐性あり | 耐性あり | 耐性なし |
| 次亜塩素酸ナトリウム5% | 耐性あり | 耐性あり | 限定的 | 限定的 | 耐性なし |
| 硫酸10% | 耐性あり | 耐性あり | 耐性なし | 耐性あり | 耐性なし |
| 硫酸96% | 限定的 | 耐性あり | 耐性あり | 耐性あり | 耐性あり |
| 塩酸30〜37% | 耐性あり | 耐性あり | 耐性なし | 耐性なし | 耐性なし |
| 硝酸10% | 耐性あり | 耐性あり | 耐性あり | 耐性あり | 耐性なし |
| リン酸85% | 耐性あり | 耐性あり | 耐性あり | 耐性あり | 耐性なし |
| 酢酸10% | 耐性あり | 耐性あり | 耐性あり | 耐性あり | 限定的 |
| 苛性ソーダ50% | 耐性あり | 耐性あり | 耐性あり | 耐性あり | 耐性あり |
| アンモニア水25% | 耐性あり | 耐性あり | 耐性あり | 耐性あり | 耐性あり |
| 海水 | 耐性あり | 耐性あり | 限定的 | 限定的 | 耐性なし |
HDPEとPP:INEOSの耐薬品性ガイド、21 °C(ディーゼルは燃料油の評価、HDPE中のホワイトスピリットはナフサの評価を採用)。304と316:Alleimaの304L・316L相当グレードの表、20 °C。有機液体のうち、その表で沸点の条件でしか記載のないものは、沸点での値。炭素鋼:無塗装、同じ表。Alleimaに数値がない場合は、Gracoのガイド、21 °C(AとBは耐性あり、Cは限定的、Dは耐性なし)。AdBlue:VDA 267。苛性ソーダ中の炭素鋼:OxyChem。
表はあくまでふるい分けの手段にすぎない。輸送では、対象の液体に対するUN設計型式試験が決め手となる。その方法は、ADR 4.1.1.21に基づく同化、または物質そのものを用いた試験であり、以下に示す。
各行を横に読むと、傾向は明らかである。プラスチックは鋼を腐食させる無機酸や漂白剤に耐え、鋼はプラスチックを膨潤させる芳香族溶剤に耐える。耐性評価が示すのは、材料への侵食だけである。INEOSは、同社の表は一般的な耐薬品性のみを扱っており、透過、応力亀裂、容器の設計については、十分な適合性試験が必要だとしている。このため、ここではHDPEがガソリンに耐性ありと評価される一方、上の表では無処理のHDPE缶が不適とされている。ポリマー自体は21 °Cでガソリンに耐えるが、ガソリンは無処理の壁を透過する。そのため携行缶には、バリアが必要になる。バリアについては次を参照: フッ素処理HDPE vs 無処理HDPE 、比較は 鋼製とHDPE製の携行缶。
2つの表は、出典の資料どうしが食い違う箇所でも結果が異なる。上の表は、複数の実験用品メーカーの資料のうち、より厳しいものを示しているからである。INEOSはアセトンをHDPEに対して適合と評価するが、Thermo FisherのNalgeneガイドは一定の影響があるとしている。またAlleimaは、20 °Cの96%硫酸と86%リン酸中での304Lの腐食を、年0.1 mm未満と測定している。資料が食い違う場合は、より厳しいほうに合わせて仕様を決めるか、試験を行うこと。過酸化水素については、Solvayは不動態化処理した304または316ステンレス、高純度アルミニウム、そして50%までの過酸化水素に対するHDPEを挙げている。
裸の炭素鋼は水と海水で腐食し、ライニングを施した缶はそのライニングの評価に従う。OxyChemは、鉄の混入が問題になる苛性ソーダには、エポキシライニングを施した炭素鋼か、304Lおよび316Lを推奨している。VDA 267は、AdBlueに対して合成樹脂コーティングを施した金属を認めており、炭素鋼は除外している。
鋼の列では、濃度が何よりも結果を左右する。Alleimaの測定では、20 °Cの硫酸で、304Lは濃度3%まで、316Lは20%まで、年0.1 mm未満の腐食にとどまる。30~85%では両方とも腐食され、90~96%では両方が再び耐え、85%以上では炭素鋼も同様に耐える。酸を温めると、耐えられる範囲はなくなる。50 °Cでは、96%の酸が両グレードを年0.1~1 mm腐食する。 ステンレス 304 vs 316 は塩化物を扱っている。
室温では、HDPEとポリプロピレンは同じ水系の薬品に耐え、炭化水素と高温の面で分かれる。INEOSは、21 °Cで両者を、塩酸、リン酸、酢酸、苛性ソーダ、アンモニア、漂白剤、アルコール類、アセトンに対して良好と評価している。ポリプロピレンはガソリン、燃料油、灯油で一部侵食が見られ、ホワイトスピリットでは不適となる。HDPEはガソリンと燃料油に対して良好で、灯油では一部侵食が見られる。
ポリプロピレンは、21 °Cの96%硫酸とキシレンに対してより良好な結果を示す。その表は100 °Cまで及び、100 °Cでも10%硫酸と濃苛性ソーダは良好と評価される。漂白剤では結果が逆になる。INEOSは、濃次亜塩素酸ナトリウムをポリプロピレンで21 °Cでは良好、60 °Cでは一部侵食あり、100 °Cでは不適と評価している。一方、HDPEは60 °Cでも良好にとどまる。
危険物用のジェリカンでは、輸送規則が判断を左右する。ADR 2025の4.1.1.21にある同化の方法はポリエチレン製の容器にしか適用されないため、ポリプロピレン製の缶は、液体そのものでの6か月間の保管、または所管当局が認めるその他の手順によって適合性を証明する(6.1.5.2.5)。 容器用HDPEの特性 はポリエチレン側を説明している。
「不適合」は複数の異なる故障モードをまとめて指す語であり、どれに当たるかによって注視すべき点と問題化までの速さが変わる。
環境応力亀裂は化学的性質と同じくらい応力に依存するため、適合表では予測できない。同じ材料と同じ液体でも、ある形状では合格し、別の形状では不合格になりうる。
3つの変数が表を無効にするが、いずれも表には現れない。1つ目は 濃度であり、単調ではない。濃度が高いほど常に侵食性が強いという直感は誤りである。濃度がおよそ93%を超える濃硫酸は、保護的な硫酸塩皮膜を形成して炭素鋼を不動態化するが、希硫酸は同じ鋼を勢いよく侵食する。「硫酸」としか書かれていない表は、行動に移せることを何も伝えていない。
二つ目は 温度。反応速度は温度とともに上昇する。経験則では、10 °Cごとにおよそ倍になるため、20 °Cで適合とされた材料も、60 °Cではその耐用期間のごく一部しかもたないことがある。高温充填、発熱を伴う混合物、日射下の黒い容器は、いずれも実験室試験が想定しなかった温度に達する。
三つ目は 接触時間。ある薬品を構内で20分運ぶ容器と、同じ薬品を18か月保管する容器は、表の同じ行に載りながら別の工学的問題である。移送用途なら許容できる際どい組み合わせが、保管用途では許容されない。ある顧客で通用した適合性の回答が次の顧客で通用しなくなる、最も多い単一の理由がこれである。
適合表が記述しているのは、液体に浸漬した材料である。しかしどの容器でも、およそ半分は浸漬していない。充填線より上には気相がある。揮発性または酸化性の物質では、その蒸気が下の液体より攻撃的になることがある。蒸気は濃縮され、温度が高く、しかも継続的に洗い流されない面に接しているからである。
容器では、侵食はしばしば、液体がたまる底部ではなく、濡れ、蒸発、空気が出会う液面の帯として最初に現れる。閉止具、パッキン、キャップの裏側も常に気相にある。化学的に最も過酷な条件に接しながら、汎用カタログから選ばれることが最も多い部品でもある。
半端に入った容器が満量の容器と違う劣化をする理由も、横置きしたドラム缶が同じドラム缶を立てた場合と別物になる理由も、これである。適合性を判断するためにサンプル試験を行うなら、浸漬だけでなく気相も試験すること。そうしなければ、結果は容器の半分しか説明しない。
この表のほぼすべての行は、2つの故障モードで説明できる。反応。酸とアルカリは亜鉛メッキ鋼の亜鉛を侵し、一部の金属に孔食を生じさせうるので、強い薬品の列はプラスチックのもの、条件が穏やかな場合はステンレスのものである。透過。炭化水素は無処理のプラスチックをゆっくり透過し、製品を失わせ、燃料蒸発規制に抵触するため、プラスチックの携行缶はバリア層を備え、スチール缶は備えない。
どちらのモードが効いているかを知ることは、試験が何を証明するかも教えてくれる。短期の適合性試験は反応を捉える。反応は速く、目に見えるからだ。透過については何も捉えない。透過には温度をかけた数週間と秤が要る。サンプルを 2 週間液体に浸けて変化がなかったと報告する供給者は、2 つのモードのうち 1 つを試験しただけで、もう一方については沈黙している。プラスチック中の炭化水素では、後者こそが問題なのである。
適合表が示すのは、容器の壁についてである。パッキン、キャップライナー、コックや注ぎ口、ねじ部のシール材も液体に触れ、これらは通常、本体とは異なる材料でできている。
よくある不具合は、正しい胴体に誤ったシールを組み合わせることである。ニトリルはディーゼルと油に適するが、芳香族、ケトン、エタノール混合ガソリンでは膨潤する。一方EPDMは水と希酸をよく扱うが、燃料中では激しく膨潤する。作業台では密閉するのに1週間後に滲む缶は、ほぼ例外なく外殻ではなくエラストマーで失敗している。
UN規格の認証を受けた設計では、閉鎖具も試験の対象に含まれていたため、パッキンの変更は適合性の問題であると同時に認証の問題でもある。パッキンを変更する前に、両方を確認すること。
その表の「可」と「不可」は、実際には範囲の両端である。室温で希薄な酸に耐える材料でも、同じ酸が濃い場合や高温の場合には機能を失うことがある。熱はほとんどあらゆる侵食と透過速度を速め、日なたに置かれた缶は、液体を入れたときよりも温度が上がる。適合性の答えには、薬品の名称に加えて、濃度と使用温度が必要である。問い合わせでは、この2つの数値を、1点ではなく範囲で伝えること。通常は20 °Cで保管される薬品が夏の2週間だけ45 °Cになるなら、仕様は45 °Cとして設定したことになり、通常は10%で調合し、ときどき30%にする希釈液なら、仕様は30%として設定したことになる。適合性の答えを覆すのは例外であり、それは買い手が知っていて、供給者には推測できない部分である。
本体が最初に損傷することはまれです。パッキン、キャップライナー、そしてタップ内のO-ringはいずれもエラストマーであり、エラストマーは本体よりも狭い適合範囲しか持ちません。HDPEの壁面が問題なく耐える液体でも、シールを膨潤させたり硬化させたりすることがあり、膨潤したシールは漏れや固着を起こします。腐食性の高い液体向けに容器を仕様化する際は、閉栓部の素材が本体と同じくらい重要であり、安価な容器が誤りがちなのはこのシール部分です。
シールが最初に破綻するのは、化学的な理由に加えて機械的な理由もあるからである。パッキンは恒久的な圧縮下にあるので、膨潤する材料は逃げ場がなく、代わりに変形する。硬化する材料はシールが依存する弾性を失う。どちらも破断ではなく滲みとして現れ、たいていは容器を数回開閉した後である。材料は液体に合わせて指定し、パッキンは缶の一部ではなく、交換周期を持つ消耗品として扱うこと。
PTFEは、このグラフの中で7群すべての液体に耐える唯一のシール材である。EPDMは希酸、苛性ソーダ、漂白剤に耐え、燃料と油には耐えない。ニトリルゴム(NBR)は軽油と鉱物油に耐え、フッ素ゴム(FKM)はそれにガソリンと希酸が加わり、両者ともケトン類と50%の苛性ソーダには耐えない。シリコーンは7群のどれにも耐性ありと評価されていない。
評価は、公表されている3つの表に基づいている。Parker HannifinのO-Ring Handbook(ORD 5700、2007年)の流体適合性表は、EPDM、ニトリルゴム、FKM、シリコーンを扱っている。Gracoの21 °Cでの薬品適合性ガイドは、EPDM、ニトリルゴム、FKM、PTFEを扱い、Thermo FisherのNalgeneガイドの20 °Cでのパッキン欄は、シリコーンを扱っている。「耐性あり」はParkerの1、GracoのAまたはB、NalgeneのEまたはG、「限定的」はParkerの2または3、GracoのC、NalgeneのF、「耐性なし」はParkerの4、GracoのD、NalgeneのNである。表の間で評価が食い違う場合、チャートはより厳しい評価を示している。FKMは、商標名であるVitonを含む、フッ素ゴムの系統である。
| シール | ガソリン | 軽油・鉱物油 | 希酸(約10%) | 酸化性の酸:濃硝酸 | アルカリ:水酸化ナトリウム(50%まで) | ケトン、エステル | 次亜塩素酸ナトリウム(20%未満) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| EPDM | 耐性なし | 耐性なし | 耐性あり | 耐性なし | 耐性あり | 限定的 | 耐性あり |
| ニトリルゴム(NBR) | 耐性なし | 耐性あり | 耐性なし | 耐性なし | 耐性なし | 耐性なし | 限定的 |
| FKM(フッ素ゴム) | 耐性あり | 耐性あり | 耐性あり | 限定的 | 耐性なし | 耐性なし | 限定的 |
| PTFE | 耐性あり | 耐性あり | 耐性あり | 耐性あり | 耐性あり | 耐性あり | 耐性あり |
| シリコーン(VMQ) | 耐性なし | 耐性なし | 耐性なし | 耐性なし | 耐性なし | 耐性なし | 限定的 |
ParkerとGracoの該当行:ガソリン、軽油、鉱物油、10%前後の硫酸と塩酸(Parkerは3モル、70 °Cまで)、濃硝酸、50%までの水酸化ナトリウム、アセトン、MEK、酢酸エチル、次亜塩素酸ナトリウム(Gracoは20%未満)。PTFEはGracoのみ。
3つのセルは、資料間の不一致に基づいている。Parkerはニトリルゴムをガソリンに対して「適合」と評価し、そのためのニトリルゴム配合を挙げているが、Gracoはニトリルゴムを無鉛ガソリンに「推奨しない」としている。したがって、ガソリン用のニトリルゴム製パッキンには、その燃料に対するメーカー自身の評価が必要である。Gracoはまた、ニトリルゴムを10%未満の硫酸で「推奨しない」、FKMを20%未満の次亜塩素酸塩で「可〜不良」としているが、ParkerはFKMを「適合」としている。EPDMがケトン類とエステル類で「限定的」とされるのは酢酸エチルによるものであり、両方の表が、EPDMをアセトンとMEKに対して「適合」または「優」としている。
シリコーンの強みは温度である。Parkerはシリコーンを−115〜232 °C、汎用ニトリルゴムを−34〜121 °C、EPDMを−57〜121 °C、FKMを−26〜205 °Cとしており、Thermo FisherはPTFEを260 °Cとしている。薬品に対しては、シリコーンは力不足である。Nalgeneは、同社のシリコーン製パッキンを10%硫酸、70%硝酸、50%苛性ソーダでは非推奨としている。
飲料水と食品の用途では、シールはそれ自体が接触面であり、食品接触に関する書類もその接触面に従う。その点は ペール缶と缶の食品接触 で解説している。WRAS材料承認が有効なのは、コンパウンドの配合、原料、製造場所が変わらない間に限られる(WRAS.Appr-310、段落8)。参照: WRAS承認の解説。Fortitude21はWRAS承認を保有していない。キャップと口栓のパッキンを内容物に合わせる方法は、次を参照: ジェリカンのクロージャー および ドラム缶口栓と継手。
正確な液体の名称、その濃度、使用時の温度、容器内に留まる時間をお送りください。この4つの情報があれば、材質・封止・内面処理を確定するか、安全な選択肢がないことをはっきりとお伝えします。
製品名ではなく安全データシートをお送りください。第 7 項が取扱いと保管、第 10 項が安定性と混触危険物質を扱い、両者で誰も推測せずに質問の大半に答えられます。液体が専有の混合物である場合、このシートは実際の組成を記述する唯一の文書でもあり、それなしに出された適合性の回答は、名称についての意見にすぎません。
ADR 2025は、ポリエチレン製のドラム缶またはジェリカンが化学的適合性を証明する方法を2つ定めている。第一は同化(4.1.1.21)である。液体を分類し、同化表(表4.1.1.21.6)でそのUN番号を探し、同化先の標準液を読み取る。次に、その設計型式が、その液体の比重と蒸気圧をカバーする落下高さ、積み重ね荷重、試験圧力で、その標準液を用いた試験に合格していることを確認する(4.1.1.21.2)。
標準液試験は6.1.5.2.6にある。試料を各標準液とともに40 °Cで3週間保管し(水の場合は保管なし)、その後、落下試験、漏れ防止試験、圧力試験、積み重ね試験を行う。ポリエチレン製の設計の結果は、内面をフッ素処理した同一設計にも承認される場合がある。一覧では、アセトン(UN 1090)とガソリン(UN 1203)は炭化水素混合物に準じる。38%までの塩酸、苛性ソーダ(水酸化ナトリウム)溶液、51%を超える硫酸は、水に準じる。次亜塩素酸塩溶液(UN 1791)は硝酸に準じ、通気口付きでのみ試験する。トルエン(UN 1294)とキシレン(UN 1307)は一覧にない。
標準液に同化できない液体は、第二の方法をとる。液体そのものを用いて常温で6か月保管し、その後に同じ試験を行う(6.1.5.2.5)。標準液試験に合格したポリエチレン製の設計は、代わりに、その液体が標準液よりも害が少ないことを示す実験室試験に頼ることもできる(6.1.5.2.7)。UN番号は 国連番号から容器を探すツールで調べ、その容器等級は 容器等級の解説、そのうえで缶を依頼する際は、両方を安全データシートとともに当社へ送ること。食品と飲料水については、次を参照: 食品グレード容器。
EPDMまたはPTFEのシールを付けたHDPEは、どちらにも適する。INEOSは、HDPEが次亜塩素酸ナトリウムと濃い水酸化ナトリウムに対して21 °Cと60 °Cで使用可と評価している。Thermo FisherのNalgeneガイドでは、50 °Cの12.5%次亜塩素酸塩に30日間浸漬してもHDPEにはほとんど、またはまったく損傷が見られない。EPDMとPTFEは、上のグラフで両方の薬品に耐える2つのシールである。
漂白剤にも通気が必要である。次亜塩素酸ナトリウム溶液は分解して酸素を放出し、NOAAのCAMEO Chemicalsデータベースは、金属容器の錆がこの分解の触媒になりうることも指摘している。ADR 2025では、次亜塩素酸ナトリウム溶液の容器は UN 1791、容器等級IIでは通気式にしなければならない(P001、PP10)。これを運ぶIBCには、入口が蒸気空間にある通気装置が必要である(IBC02、B5)。 化学品保管のベストプラクティス は、保管庫内のどこに置くかを扱っている。
苛性ソーダ(水酸化ナトリウム)の貯蔵では、携行缶に使われる2つの金属が使えない。OxyChemのCaustic Soda Handbookは、アルミニウム、銅、亜鉛、鉛とそれらの合金は、取り扱いにも貯蔵にも適さないとしており、CAMEOは、この溶液がアルミニウムと亜鉛を侵し、可燃性ガスである水素を発生すると記録している。American Galvanizers Associationは、亜鉛の腐食が最も遅いのはpH 5.5〜12の間で、pH 12を超えると大幅に速くなるとしており、CAMEOは苛性ソーダ溶液を強塩基に挙げているため、亜鉛メッキのままの缶は腐食する。OxyChemは、炭素鋼を低〜中温の苛性ソーダに最も一般的な材料としている。また、304Lおよび316Lステンレスを200 °F(93 °C)まで、ポリエチレンとポリプロピレンを各自の温度限度内で認めている(ステンレス304 vs 316, UN 1824).
ここではフッ素処理缶の利点はない。Nalgeneは、20 °Cの10%および50%の水酸化ナトリウムでフッ素処理HDPEを「可(fair)」と評価しており、無処理のHDPEは30日後でも損傷が見られない。 フッ素処理HDPE vs 無処理HDPE で、その処理を解説している。
HDPEは、室温で80%までの硫酸、60 °Cで50%までの硫酸に耐える。INEOSは、21 °Cで80%までの酸に対してHDPEを使用可と評価しており、60 °Cでは70%の酸でいくらか侵食され、80%は不可としている。96%と98%の酸は21 °Cでいくらか侵食され、60 °Cでは不可であり、発煙硫酸は両方の温度で不可である。
ADR 2025は硫酸を51%で分けている: UN 2796 は51%以下、 UN 1830 は51%超である。どちらもクラス8、容器等級IIで、P001とIBC02で包装する。IBC02で認められるのは、金属製、硬質プラスチック製、および複合IBCであり、たとえばケージ付きの 31HA1トート。表4.1.1.21.6は両方の項目を水に同化するため、設計が水を用いた試験に合格したポリエチレン製の缶またはIBCで輸送できる。ただし、その試験が酸の比重を網羅していることが条件である(4.1.1.21.2)。
比重が、酸を入れるIBCタンクの大半を左右する。NIOSHは96〜98%の酸の比重を1.84としており、1,000リットルはIBCタンク自体の質量を除いても1,840 kgになる。これは、ADRの31HA1表示例にある最大総質量1,200 kgを超えている。表示例の掲載先: IBCタンクガイド。IBCの表示には比重が示されないため、試験報告書を請求すること。比重が1.2を超える液体では、水で試験された設計は、容器等級IIで1.0 mにその比重を掛けた高さから落下させられている必要があり、濃酸では1.9 m、それ以外では1.2 mである(6.5.6.9.4)。ジェリカンの表示にはYの後に比重が示され、3H1/Y1.9は濃酸をカバーし、比重のない表示は1.2以下で試験されたものである(6.1.3.1)。
バルブと蓋には、FKMまたはPTFEを取り付ける。ParkerはFKMについて、室温の濃硫酸、および70 °Cまでを「適合」と評価している。Gracoは、95%の酸に対してFKMとPTFEを「優」と評価しているが、EPDMはParkerで「疑わしい」、Gracoで「可〜不良」としている。50%までは、GracoはEPDMを「良〜優」と評価している。決め手は、その物質と濃度に対する当該設計のUN承認であるため、証明書と試験報告書を請求すること。詳細は次を参照: UN容器の証明書と試験報告書。
燃料は 燃料・ガス缶 シリーズに、水と食品は 水・食品グレード シリーズに、化学品は 工業・化学 シリーズに位置づけられます。本ガイドは一般的な情報であり、特定の用途への適合性を保証するものではありません。
当社は4種類すべての材質で缶を製造しており、液体に合わせて使い分けられる。
| 用途 | おすすめの缶 | 選ぶ理由 |
|---|---|---|
| ガソリン・ディーゼル・灯油・JP-8 | 20L NATO規格 スチール携行缶 |
炭化水素にはコーティング鋼。 |
| 飲料水・食品・油 | 20L ステンレス製ウォータータンク |
AISI 304 食品グレードステンレス。 |
| 薬品・酸・アルカリ | フッ素処理HDPEジェリカン |
HDPE。適合性チェックで確認。 |
| 軽質燃料・軽量重視 | 20L アルミ NATO規格缶 |
アルミニウム。酸・薬品には不可。 |
HDPE は酸、アルカリ、塩類の最も広い範囲に対応し、工業用化学品包装の既定の選択肢である。ステンレス 316 は、溶剤と高温についてより広い範囲に対応する。どちらもすべてを網羅しない。強酸化剤と塩素系溶剤は、具体的な濃度に照らして個別に確認する必要がある。
いいえ。無機酸は炭素鋼を侵し、亜鉛メッキを短時間で剥離させる。ステンレスは硝酸など一部の酸には耐えるが、塩酸など他の酸では侵される。大半の酸は HDPE に入れるべきだが、濃硝酸と発煙硫酸は HDPE を侵す。その缶は UN 3H1 表示と、当該の酸に対応する容器等級の承認を備えていなければならない。
はい。低濃度で適合と評価された材料でも、高濃度や高温では劣化することがある。適合表は、特に断りのない限り常温の条件を前提としている。化学品名だけで判断せず、自社の濃度、温度、接触時間に照らして確認すること。
貯蔵には向かない。Alleimaの耐食性データ表では、5%次亜塩素酸ナトリウム中、20 °Cで304Lと316Lは年0.1~1 mmの腐食があり、孔食のおそれがあるとされ、沸点では応力腐食割れのおそれも加わる。裸の炭素鋼は年1 mmを超える速さで腐食する。INEOSは、21 °Cの次亜塩素酸ナトリウムに対してHDPEとポリプロピレンを適合と評価しており、漂白剤はプラスチック容器に入れるものである。
はい。炭化水素混合物の標準液に設計型式が合格した、UN承認のポリエチレン缶であれば可能である。ADR 2025は、アセトン(UN 1090)をこの標準液に同化させている。通常のHDPEについては、耐薬品性表の評価が一致しない。INEOSは21 °Cと60 °Cのアセトンに対して良好と評価している。一方、Thermo FisherのNalgeneガイドは、20 °Cで7日後に一部の影響を認め、50 °Cでは推奨していない。ステンレス鋼は沸点でもアセトンに耐える。
316のほうが高い。モリブデンを加えており、これが塩化物による孔食と、304を侵す一部の酸に抵抗する。Alleimaの表では、20 °Cにおいて、316Lは20%までの硫酸中で年間0.1 mm未満にとどまるが、304Lは5%から腐食する。塩酸と漂白剤にはどちらも適さず、燃料、油、アルコール、苛性ソーダ、アンモニアにはどちらも耐える。 ステンレス 304 vs 316 は塩化物と海水を扱っている。
表ごとに独自の尺度を使うため、まず凡例を読むこと。INEOSはプラスチックをS(適合)、O(一部侵食)、U(不適合)で評価する。プラスチック配管向けの総合表であるISO/TR 10358は、適合、限定的、不適合の区分を使う。Alleimaは金属を実測した腐食量で評価し、0は年0.1 mm未満、1は0.1~1 mm、2は1 mm超とし、pは孔食のおそれを表す。GracoはA(優)からD(非推奨)で格付けする。
濃度による。INEOSは、21 °Cの濃度50%までの硫酸に対して、HDPEとポリプロピレンを適合と評価している。96%ではHDPEに一部侵食が見られ、ポリプロピレンは適合のままである。鋼は逆になる。Alleimaの測定では、20 °Cの90~96%の酸で炭素鋼、304L、316Lは年0.1 mm未満の腐食にとどまるが、5~85%の酸は304Lを腐食する。ADR 2025は、51%を超える硫酸(UN 1830)をポリエチレン缶については水に同化させている。
INEOSは、21 °Cでポリプロピレンを、塩酸、リン酸、酢酸、10%硝酸、発煙硫酸を除く硫酸、苛性ソーダ、アンモニア、漂白剤、アルコール類、アセトン、尿素、鉱物油、植物油に対して良好と評価している。ガソリン、燃料油、灯油、キシレン、濃硝酸では一部侵食が見られ、トルエン、ホワイトスピリット、発煙酸では不適である。高温になると一覧は狭まり、漂白剤は100 °Cで不適と評価される。
ディーゼルまたは鉱物油の場合のみである。このページのシールのグラフで、ニトリルゴム(NBR)が耐性ありと評価されるのはその1列だけだからである。ガソリンにはFKMまたはPTFE、苛性ソーダと漂白剤にはEPDMまたはPTFE、アセトンとMEKにはEPDMまたはPTFEを使う。UN規格適合のジェリカンでは、パッキンは試験を受けた設計の一部であるため、メーカーの同意を得た場合にのみゴム材を変更すること。 ジェリカンのクロージャーとキャップ では、キャップのパッキンを扱っている。
このページのシールのグラフから選ぶ。ParkerとGracoの表では、フッ素ゴム(FKM)はガソリン、軽油、油類、98%までの硫酸、37%までの塩酸に適する。EPDMは苛性ソーダ、漂白剤、アセトン、MEKに適し、燃料では膨潤する。PTFEはそのすべてに適する。バルブやパッキンはIBCメーカーの仕様に適合した部品にのみ交換し、ハンドルの色コードについては IBCタンクガイド。
OSHAの冊子Personal Protective Equipment(OSHA 3151-02R、2023年)にある手袋の表のことである。表4は、米国エネルギー省のマニュアルから採った、保護手袋の耐薬品性の選定表である。ネオプレン、ラテックス、ブチル、ニトリルの手袋を、非常に良好から不良までで評価している。ニトリルは無鉛ガソリンに対して非常に良好、アセトンに対して不良である。対象は手の保護である。パッキンには、シールメーカーの表か、ゴムの耐薬品性を分類するISOの報告書ISO/TR 7620を使う。
EPAの農薬Label Review Manual(第10章、2016年2月改訂)の表3で、農薬ラベルが指定する手袋を選ぶために使われる。バリアラミネートからフッ素ゴムまでの8種類の手袋材質について、溶剤カテゴリーA〜Hに対する耐性を、高、中、わずか、なしで評価している。Aは乾燥品と水性品を指す。EPAは、この表をラベルに載せるべきではないとしている。容器やシールの評価はしていない。
あくまで最初の絞り込みとしてのみ使うこと。Cole-Parmerは、評価が48時間の曝露期間に基づくものであり、このグラフは機器選定の目安にすぎないとしている。ジェリカンやドラム缶は、薬品を数か月、しばしば温かい状態で保持することがある。樹脂メーカーまたはシールメーカーの表で、実際の濃度と温度を確認し、輸送については、その物質に対する設計のUN認可を確認すること。
PTFEのほうが多くの液体に耐え、しかも高温でも使える。Gracoは、このページのシールのグラフにあるすべての液体と、INEOSが21 °CでHDPEに不可とするトルエンとキシレンについて、PTFEを優良と評価している。Thermo Fisherは、PTFEの最高使用温度を260 °C、HDPEを120 °Cとしている。HDPEはジェリカン、ドラム缶、IBCのボトルにブロー成形され、PTFEはそのパッキンやバルブシートに使われる。 HDPEと他のプラスチックの比較 では、さらに多くの素材を比較している。
各種の表は、両者を同等に扱っている。Thermo FisherのNalgeneガイドは、98%硫酸、70%硝酸、王水、トルエン、アセトンに20 °Cまたは50 °Cで30日間浸けても、PFAに損傷は見られないとしており、Gracoも、同じ酸と溶剤に対してPTFEを「優」と評価している。Thermo Fisherは両者の最高使用温度を260 °Cとし、FEPとPFA以外のプラスチック製ラボウェアに強い酸化剤を保管しないよう警告している。プラスチックが脆くなって破損するためである。
Vitonの名で販売されるフッ素ゴムのFKMは、ガソリン、ディーゼル、灯油、ジェット燃料、エンジンオイルと作動油、キシレン、ホワイトスピリット、AdBlue、過酸化水素、そして塩酸、希硫酸、リン酸に適する。アセトンとMEKには耐えず、トルエンに対する評価はまちまちである。エタノールとメタノールにはEPDMまたはPTFEを使い、E85にはPTFEを使う。ニトリルゴムはディーゼルと油類に適するが、芳香族、ケトン、エタノール混合ガソリンでは膨潤する。
INEOS Olefins & Polymers USAは、HDPEとポリプロピレンについて別々のガイドを発行しており、どちらも2012年2月付である。HDPEのガイドは21 °Cと60 °Cで薬品を評価し、ポリプロピレンのガイドはそこに100 °Cを加えている。INEOSは、表は一般的な耐薬品性のみを対象とし、透過、応力亀裂、容器の設計には十分な適合性試験が必要だと述べている。そのため、ガイド上では通常のHDPEはガソリンに耐性ありと評価されるが、通常のHDPE缶の壁をガソリンが透過する問題には、依然として個別の試験が必要である。
約20 °Cでは、304ステンレスは、燃料、オイル、アルコール、グリコール系不凍液、アセトン、MEK、トルエン、AdBlue、50%までの水酸化ナトリウム、35%までの過酸化水素、希酢酸に耐える。漂白剤、塩酸、氷酢酸、およそ5〜85%の硫酸には不適な材質である。Alleimaは、20 °Cで90〜96%の硫酸と86%のリン酸において年0.1 mm未満の腐食量を測定しているが、ほかの耐食表はどちらも不可としている。このページの表は304を28種の液体について評価している。濃度と温度は、あらゆる評価を変える。
化学品保管の適合性チャートは、どの化学品を隣り合わせに保管してよいかを示す。容器適合性チャートが答えるのは別の問いで、どの材質が1つの液体を保持できるかである。英国では、HSEのガイダンスHSG71が表2で、包装された危険物を輸送上の危険区分によって分離しており、この表は、酸と次亜塩素酸塩が塩素ガスを放出するような一部の反応を見落とすと警告している。各安全データシートの第10項も確認すること。
行から対象の液体を探し、容器材質の列まで横に読み、評価はチャートが示す濃度と温度(通常は約20 °C)でのみ有効とみなす。「可」は一般に使用できること、「不可」は材質が合わないこと、「要確認」は結果が濃度、温度、接触時間によって変わることを意味する。パッキンの列も確認すること。壁より先にシールが破損することが多いためである。2つのチャートの評価が食い違う場合は、厳しい方の評価を採用する。
通常のHDPEは、約20 °Cで水系の薬品の大半に耐える。塩酸、希硫酸、リン酸、酢酸、苛性ソーダ、アンモニア、漂白剤、過酸化水素、エタノール、グリコール、アドブルーである。ガソリンには耐えられず、未処理の壁を透過する。トルエンとMEKは壁を膨潤させる。アセトンは資料によって評価が分かれ、INEOSは適合、Nalgeneは可としている。フッ素処理HDPEはバリアを加え、ガソリン、ディーゼル、灯油、アセトン、MEKに適する。濃硝酸と発煙硫酸はHDPEを侵す。
ステンレス304は、3種類の容器用金属のなかで最も広い範囲に対応する。燃料、オイル、アルコール、アセトン、濃度50%までの苛性ソーダ、アドブルーである。漂白剤、塩酸、氷酢酸、およそ5〜85%の硫酸には耐えられず、濃硫酸と濃リン酸については耐食表によって評価が分かれる。アルミニウムは燃料、オイル、大半の溶剤に適し、鉱酸、アルカリ、メタノール、アドブルーには不適と評価される。無塗装の亜鉛メッキ鋼は灯油と、アセトンやトルエンなどの溶剤に適するが、酸、アルカリ、グリコール、エタノール、アドブルーは亜鉛を侵す。
原因は4つの機構である。化学的侵食は、酸が亜鉛メッキ鋼から亜鉛を剥ぎ取るように、材料を消耗させる。透過は、ガソリンが未処理のHDPEを通り抜けるように、健全な壁を通して分子を運ぶ。膨潤は、液体を吸収した樹脂を軟化させ、最初にパッキンに現れる。応力割れは、他の面では耐える液体の中で、応力を受けたプラスチックを裂く。濃度、温度、接触時間、液面上の蒸気は、いずれもそれぞれの進行速度を変える。
素のHDPEとステンレス304はいずれも、約20 °Cで50%までの水酸化ナトリウムに適すると評価され、EPDMまたはPTFEのパッキンでシールする。亜鉛メッキ鋼とアルミは不適と評価され、亜鉛メッキ鋼の亜鉛はアルカリと反応する。フッ素処理HDPEは苛性液に対して素のHDPEより評価が低いため、適合性の確認が必要である。温度で評価は変わるため、容器を指定するときは使用温度を明記すること。
本ページが依拠する規格・法令を発行機関へのリンク付きで示す。市場規則を挙げている箇所については、仕様に反映する前に最新版を確認すること。
最終確認日 確認者: Clarence Cheang(共同創業者)