KR101362360B1 - 마무리칠 도료, 내식 표면처리 체인, 및 내식 표면처리 스프로킷 - Google Patents

마무리칠 도료, 내식 표면처리 체인, 및 내식 표면처리 스프로킷 Download PDF

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Abstract

양호한 방청성 및 밀착성를 가지는 마무리칠 도료, 그리고 상기 마무리칠 도료를 이용하여 도막이 형성되어, 도막가루의 발생이 억제될 뿐만 아니라, 양호한 내식성을 가지는 내식 표면처리 체인 및 내식 표면처리 스프로킷을 제공한다.
롤러체인(10)은, 내측 플레이트(11), 부시(12), 외측 플레이트(13), 연결핀(14), 및 롤러(15)를 구비한다. 각 구성 부품은, 철계모재 위에 충격 아연도금에 의해 형성된 아연-철합금 하지피막과, 아연, 질산염, 및 메르캅토기 함유 실란 커플링제 이외의 메르캅토기를 포함하는 유기화합물을 포함하는 수계 방청도료를 이용하여 형성된 제1 도막을 가진다. 그리고, 제1 도막 위에, 안료와, 규산나트륨과, 아크릴 에멀젼 또는 폴리우레탄 수성조성물을 함유하는 마무리칠 도료를 이용하여 제2 도막이 형성된다.

Description

마무리칠 도료, 내식 표면처리 체인, 및 내식 표면처리 스프로킷{OVERCOAT PAINT, CORROSION-RESISTANT SURFACE-TREATED CHAIN, AND CORROSION-RESISTANT SURFACE-TREATED SPROCKET}
본 발명은, 도막이 형성되었을 때의 방청성 및 밀착성이 양호한 마무리칠 도료, 그리고 염수, 산, 알칼리 등의 부식 분위기하에서 사용되며, 상기 마무리칠 도료를 이용하여 도막이 형성된 부시체인, 롤러체인 등의 내식 표면처리 체인, 및 내식 표면처리 스프로킷에 관한 것이다.
종래, 염수, 산, 알칼리 등의 부식 분위기하에서 사용되는 체인 등의 기계를 방식(防食)하기 위하여, 체인 등의 각 부품의 철모재(鐵母材) 표면을, 아연 등의 철보다 비금속(卑金屬)인 금속으로 피복하는 방법, 니켈 등의 철보다 귀금속인 금속으로 피복하는 방법 등이 실시되었다. 전자의 아연도금으로는 전기아연도금 및 분말충격 아연도금 등을 들 수 있으며, 후자의 니켈도금으로는 전기니켈도금 및 무전해 니켈도금 등을 들 수 있다.
또한, 아연 및 알루미늄의 희생방식 작용(이들 금속이 철보다 이온화 경향이 크기 때문에, 철보다 먼저 용출되어 철의 부식을 억제하는 작용)을 이용하여, 체인 등의 각 부품의 철모재 표면에 아연 및 알루미늄 등을 금속안료로서 포함하는 수계 방청도료를 이용하여 도막을 형성하는 것이 실시되었다.
특허문헌 1(일본 등록특허 제 3122037호 공보)에는, 철소지(鐵素地)위에 비수소 분위기하에서 아연 피막을 형성하고, 상기 아연 피막위에 알루미늄분말 및 실리콘수지를 함유하는 수계 방청도료를 베이킹 도장함으로써, 백청 방지 베이킹 도막을 형성한 방식성 체인용 부품의 발명이 개시되어 있다.
1. 일본 등록특허 제 3122037호 공보
그러나, 상술한 수계 방청도료를 이용하여 체인의 각 부품의 표면에 도막을 형성한 경우, 부품을 조립하여 체인을 제작할 때, 및 체인 사용시에 마찰이 일어날때 도막가루가 발생되기 쉬우며, 손이 더러워지는 등 작업성이 나빠지고, 체인의 외관품위가 나빠지며, 부분적으로 도막이 얇아져 성능이 저하되는 문제가 있었다.
본 발명은 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 양호한 방청성, 및 피도물(被塗物)에의 밀착성을 가지는 마무리칠 도료, 및 상기 마무리칠 도료를 이용하여 도막이 형성되어, 도막가루의 발생이 억제될 뿐만 아니라, 양호한 내식성을 가지는 내식 표면처리 체인 그리고 내식 표면처리 스프로킷을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 예의 연구 결과, 아연을 포함하는 수계 방청도료를 이용하여 피도물 표면에 형성한 도막에, 규산나트륨과, 아크릴 에멀젼 또는 폴리우레탄 수성 조성물을 함유하는 마무리칠 도료를 마무리칠 함으로써, 양호한 내식성을 가지면서 도막의 박리가 억제되는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하였다.
즉, 제1 발명에 따른 마무리칠 도료는, 아연을 포함하는 수계 방청도료를 이용하여 형성된 도막에 마무리칠 하는 도료로서, 안료를 포함하는 마무리칠 도료에 있어서, 규산나트륨과, 아크릴 에멀젼 또는 폴리우레탄 수성조성물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 아크릴 에멀젼이란, 아크릴산계의 모노머를 주성분으로 하는 모노머를 수계에서 유화제를 이용하여 유화중합시킨 것을 말한다.
또한, 폴리우레탄 수성조성물이란, 이소시아네이트기를 함유하는 화합물과 활성 수소기를 함유하는 화합물을 반응시켜 얻어지는 우레탄 프레폴리머 화합물을 배합하여, 수중에 분산시켜서 얻어지는 것(우레탄 에멀젼), 또는 용해시켜서 얻어지는 것을 말한다. 활성 수소기란 이소시아네이트기와 반응하는 수소를 포함하는 관능기로, 수산기, 제 1급 또는 제 2급 아미노기, 티올기 등을 들 수 있다.
본 발명에서 형성되는 도막은 양호한 방청성을 가지며, 마무리칠 도료가 상기 수계 방청도료를 이용하여 형성된 도막에 침투하기 쉽다는 것과 더불어 밀착성이 양호하다.
제2 발명에 따른 마무리칠 도료는, 제1 발명에 있어서, 상기 아크릴 에멀젼이 알콕시 실릴기를 함유하며, 에틸렌성 이중결합을 가지는 단량체를 포함하는 중합성 단량체를 유화중합하여 이루어지고, 상기 규산나트륨의 가열잔분과 상기 아크릴 에멀젼의 가열잔분의 질량비가 0.1 이상 17 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는, 도막의 방청성 및 밀착성이 더욱 양호해 진다.
제3발명에 따른 마무리칠 도료는, 제1 발명에 있어서, 상기 폴리우레탄 수성조성물이 분자내에 적어도 1개의 실라놀기를 함유하는 폴리우레탄수지와, 강염기성 제3급 아민을 배합하여 이루어지며, 상기 규산나트륨의 가열잔분과 상기 폴리우레탄 수성조성물의 가열잔분의 질량비가 0.1 이상 17 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는, 도막의 방청성 및 밀착성이 더욱 양호해 진다.
제4 발명에 따른 마무리칠 도료는, 제1 내지 제3 발명의 어느 하나에 있어서, 상기 안료가 운모분(雲母粉) 안료 또는 운모티탄 안료이고, 상기 안료와, 상기 안료, 상기 규산나트륨의 가열잔분, 및 상기 아크릴 에멀젼 또는 폴리우레탄 수성조성물의 가열잔분의 총질량의 질량비가 0.08 이상 0.5 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는, 도막이 방청성과 밀착성을 균형있게 구비한다.
제5 발명에 따른 마무리칠 도료는, 제4 발명에 있어서, 스테인레스 스틸 박편을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는, 도막에 양호한 광택이 부여된다.
제6 발명에 따른 내식 표면처리 체인은, 철계 재료로 이루어지고, 한쌍의 외측 플레이트와 한쌍의 내측 플레이트를 번갈아가며 연결하여 구성되며, 표면에, 아연을 포함하는 수계 방청도료를 이용하여 제1 도막을 형성한 내식 표면처리 체인에 있어서, 상기 제1 도막 위에 제1 내지 제5 발명의 어느 하나의 마무리칠 도료를 이용하여 제2 도막을 형성한 것을 특징으로 한다.
여기서, 철계 재료란 철 또는 철을 주성분으로 하는 철합금을 의미하며, 철합금으로는, 철과 함께, 탄소, 규소, 마그네슘, 세륨, 니켈, 크롬, 몰리브덴, 구리 등을 함유하는 것을 들 수 있다. 철합금으로서 구체적으로는 강철 및 주철 등을 들 수 있다.
본 발명에서는, 철계의 모재가 아연을 포함하는 수계 방청도료를 이용하여 형성된 제1 도막으로 피복되어 있으므로, 철보다 이온화 경향이 큰 아연이 먼저 용출되어 붉은 녹(적청)의 발생이 억제되고, 체인은 양호한 내구성을 가진다.
그리고, 본 발명의 마무리칠 도료를 이용하여 제2 도막이 형성되므로, 도막의 밀착성이 양호하고, 체인 구성 부품의 조립시 및 체인 사용시에 도막가루의 발생이 억제된다. 따라서 작업성 및 외관품위가 양호해지고, 도막의 막두께가 균일하게 유지되어 양호한 내식성이 유지된다.
제7 발명에 따른 내식 표면처리 체인은, 제6 발명에 있어서, 상기 표면과 상기 제1 도막 사이에 충격 아연도금에 의해 아연-철합금 하지(下地)피막을 형성하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 충격 아연도금이란 철계모재 표면에 투사한 아연-철합금으로 이루어진 블라스트재가 적층된 피막구조를 형성하는 도금을 말한다.
본 발명에서는, 체인 부품을 구성하는 철계모재가 충격 아연도금에 의해 피복되어 있으므로, 이와 같은 아연-철합금 하지피막, 및 상기 제1 도막에 포함되는 아연의 희생방식 작용에 의해 붉은 녹의 발생이 억제되고, 또한 도막의 밀착성이 양호하므로, 체인은 더욱 양호한 내구성을 가진다.
제8 발명에 따른 내식 표면처리 체인은, 제6 또는 제7 발명에 있어서, 상기 수계 방청도료가 아연, 질산염, 및 메르캅토기 함유 실란 커플링제 이외의 메르캅토기를 포함하는 유기화합물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는, 아연이 상기 유기화합물에 의해 피복되고, 아연과 물의 반응이 충분히 억제되어서 저장 안정성이 양호한 수계 방청도료를 이용하여 제1 도막이 형성되므로, 상기 제1 도막에 충분량 함유되는 아연에 의해, 더욱 유효하게 희생방식 작용이 발현된다.
제9 발명에 따른 내식 표면처리 스프로킷은, 철계 재료로 이루어지고, 체인과 연결되는 톱니부를 외주에 가지며, 표면에, 아연을 포함하는 수계 방청도료를 이용하여 제1 도막을 형성하는 내식 표면처리 스프로킷으로, 상기 제1 도막 위에, 제1 내지 제5 발명의 어느 하나의 마무리칠 도료를 이용하여 제2 도막을 형성한 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는, 철계의 모재가 아연을 포함하는 수계 방청도료를 이용하여 형성된 제1 도막으로 피복되어 있으므로, 철보다 이온화 경향이 큰 아연이 먼저 용출되어 붉은 녹의 발생이 억제되고, 스프로킷은 양호한 내구성을 가진다.
그리고, 본 발명의 마무리칠 도료를 이용하여 제2 도막이 형성되므로, 도막의 밀착성이 양호하고, 스프로킷의 제조시 및 사용시에 도막가루의 발생이 억제된다. 따라서, 작업성 및 외관품위가 양호하며, 도막의 막두께가 균일하게 유지되어 양호한 내식성이 유지된다.
제10 발명에 따른 내식 표면처리 스프로킷은, 제9 발명에 있어서, 상기 표면과 제1 도막 사이에 충격 아연도금에 의해 아연-철합금 하지피막을 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는, 철계모재가 충격 아연도금에 의해 덮여 있으므로, 이러한 아연-철합금 하지피막, 및 상기 제1 도막에 포함되는 아연의 희생방식 작용에 의해 붉은 녹의 발생이 억제되고 또한 도막의 밀착성이 양호하므로, 스프로킷은 더욱 양호한 내구성을 가진다.
제11 발명에 따른 내식 표면처리 스프로킷은, 제9 또는 제10 발명에 있어서, 상기 수계 방청도료가 아연, 질산염, 및 메르캅토기 함유 실란 커플링제 이외의 메르캅토기를 포함하는 유기화합물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는, 아연이 상기 유기화합물에 의해 피복되고, 아연과 물의 반응이 충분히 억제되어 저장 안정성이 양호한 수계 방청도료를 이용하여 제1 도막이 형성되므로, 상기 제1 도막에 충분량 함유되는 아연에 의해, 더욱 유효하게 희생방식 작용이 발현된다.
본 발명의 마무리칠 도료에 의하면, 규산나트륨과, 아크릴 에멀젼 또는 폴리우레탄 수성조성물을 함유하므로, 양호한 방청성을 가질 뿐만 아니라, 피도물(被塗物), 및 상기 피도물의 표면 위에 형성된, 아연을 포함하는 도막에의 밀착성이 양호하다.
따라서, 상기 마무리칠 도료를 이용하여 도막이 형성된 기계의 부품을 조립하는 경우, 및 조립된 기계를 사용하는 경우에 도막가루의 발생이 억제되어 작업성 및 기계의 외관품위가 양호해지며, 도막의 막두께가 균일하게 유지되어 기계의 내식성이 유지된다.
본 발명의 내식 표면처리 체인 및 내식 표면처리 스프로킷에 의하면, 아연을 포함하는 수계 방청도료를 이용하여 형성된 제1 도막 위에, 본 발명의 마무리칠 도료를 이용하여 제2 도막을 형성하므로, 제1 도막 및 제2 도막에 의해 붉은 녹의 발생이 양호하게 억제될뿐만 아니라, 제조시 및 사용시에 도막가루의 발생이 억제되어 작업성 및 외관품위가 양호해지며, 도막의 막두께가 균일하게 유지되어 양호한 내식성이 유지된다. 따라서, 체인 및 스프로킷은 양호한 내구성을 가진다.
도 1은, 본 발명의 마무리칠 도료를 도포하여 이루어진 내식 표면처리 체인의 일례로서의 롤러체인을 나타내는 일부 단면도이다.
도 2는, 도 1의 내식 표면처리 체인과 연결되는 톱니부를 외주에 가지는, 본 발명의 내식 표면처리 스프로킷의 일례로서의 스프로킷을 나타내는 사시도이다.
도 3은, 도 1의 A부분을 나타내는 확대 단면도이다.
도 4a는, 실시예 1~6, 실시예 21~29, 32, 33, 35~37 및 비교예 1의 체인을 제작했을 때의 도막가루의 퇴적량을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 4b는, 실시예 7, 30, 34의 체인을 제작했을 때의 도막가루의 퇴적량을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 4c는, 실시예 8~11, 31의 체인을 제작했을 때의 도막가루의 퇴적량을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 4d는, 비교예 2의 체인을 제작했을 때의 도막가루의 퇴적량을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 4e는, 종래품의 마무리칠 도료를 이용하여 체인을 제작했을 때의 도막가루의 퇴적량을 모식적으로 나타낸 도면이다.
(1) 마무리칠 도료
본 발명의 마무리칠 도료는, 아연을 포함하는 수계 방청도료를 이용하여 형성된 도막에 마무리칠 되는 도료로서, 안료, 규산나트륨, 및 아크릴 에멀젼 또는 폴리우레탄 수성조성물을 함유한다.
상술한 바와 같이 아크릴 에멀젼은, 아크릴산계의 모노머를 주성분으로 하는 모노머를 수계에서 유화제를 이용하여 유화중합시킨 것이다. 모노머는, 에멀젼의 폴리머 내부 또는 폴리머간에 가교구조를 형성하고, 본 발명의 마무리칠 도료로부터 얻을 수 있는 도막의 내식성, 밀착성 등의 향상에 기여할 수 있는 화합물이면 된다. 아크릴 에멀젼은 무기폴리머를 함유하는 것일 수 있다.
구체적으로 아크릴 에멀젼으로는, 알콕시실릴기를 함유하고, 에틸렌성 이중결합을 가지는 모노머를 포함하는 중합성 모노머를 유화중합시켜 얻는 것을 들 수 있다.
폴리우레탄 수성조성물로서는, 분자내에 적어도 1개의 실라놀기를 함유하는 폴리우레탄수지와 강염기성 제3급 아민을 함유하여 얻어지는 것을 들 수 있다. 강염기성 제3급 아민은 경화촉매로서의 기능을 제공한다. 강염기성 제3급 아민으로는, 1,8-디아자비시클로[5.4.0]운데센 7 및 1,8-디아자비시클로[3.4.0]노넨-5 등을 들 수 있다.
상기 아크릴 에멀젼의 폴리머는, 알콕시실릴기를 함유하고, 에틸렌성 이중결합을 가지는 모노머의 단독중합체, 또는 상기 모노머와 그 외의 에틸렌성 이중결합을 가지는 모노머의 공중합체의 어느 것일 수 있다. 알콕시실릴기를 함유하고, 에틸렌성 이중결합을 가지는 모노머로서, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필메틸디메톡시실란 및 비닐트리이소프로폭시실란 등을 들 수 있다. 그 외의 에틸렌성 이중결합을 가지는 모노머로서 부틸메타크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 시클로헥실메타크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 메틸아크릴레이트, 아크릴산, 및 메타크릴산 등을 들 수 있다. 유화제로는 공지의 계면활성제를 이용할 수 있다.
상기 폴리우레탄 수성조성물에 있어서는, 우선 1분자당 적어도 2개의 활성 수소기를 가지는 화합물, 1분자당 적어도 2개의 이소시아네이트기를 가지는 화합물, 및 분자내에 친수성기를 가지며 적어도 1개의 활성 수소기를 가지는 화합물을 반응시켜 폴리우레탄 프레폴리머를 제조한다. 다음으로 상기 폴리우레탄 프레폴리머 중의 친수성기를 중화제로 중화시키고, 강염기성 제3급 아민을 첨가하고, 이와 같이 중화제 및 강염기성 제3급 아민이 첨가된 폴리우레탄 프레폴리머를, 1분자내에 적어도 1개의 이소시아네이트기와 반응 가능한 활성 수소기와 가수분해성 규소기를 함유하는 화합물, 및 그 밖의 사슬신장제를 용해시킨 수중에 분산시키거나, 또는 용해시킴으로써 폴리우레탄 수성조성물이 얻어진다.
본 발명의 마무리칠 도료는, 아크릴 에멀젼 또는 폴리우레탄 수성조성물에 더하여 규산나트륨을 포함하므로 양호한 밀착성을 가질뿐만 아니라, 방청성이 보다 향상된다.
아크릴 에멀젼을 이용하는 경우, 규산나트륨의 가열잔분과 아크릴 에멀젼의 가열잔분의 질량비는 0.1 이상 17 이하인 것이 바람직하다. 상기 질량비가 0.1 이상 17 이하인 경우, 마무리칠 도료에 의해 형성된 도막은 양호한 방청성 및 밀착성을 가진다. 보다 밀착성이 우수하다는 관점에서 상기 질량비는 0.1 이상 4.2 이하인 것이 보다 바람직하며, 보다 밀착성이 우수하다는 관점에서 상기 질량비는 0.1 이상 1.4 이하인 것이 더욱 바람직하며, 보다 방청성이 우수하다는 관점에서 상기 질량비는 0.2 이상 1.4 이하인 것이 특히 바람직하다.
폴리우레탄 수성조성물을 이용하는 경우, 규산나트륨의 가열잔분과 폴리우레탄 수성조성물의 가열잔분의 질량비는 0.1 이상 17 이하인 것이 바람직하다. 상기 질량비가 0.1 이상 17 이하인 경우, 마무리칠 도료에 의해 형성된 도막은 양호한 방청성 및 밀착성을 가진다. 보다 방청성이 우수하다는 관점에서 상기 질량비는 0.5 이상 17 이하인 것이 보다 바람직하며, 보다 방청성이 우수하다는 관점에서 상기 질량비는 0.6 이상 17 이하인 것이 더욱 바람직하고, 보다 밀착성이 우수하다는 관점에서 상기 질량비는 0.6 이상 5.2 이하인 것이 특히 바람직하며, 보다 밀착성이 우수하다는 관점에서 상기 질량비는 0.6 이상 2.4 이하인 것이 가장 바람직하다.
상기 안료로는, 운모분을 포함하고 있는 운모분 안료 또는 운모티탄을 포함하고 있는 운모티탄 안료가 바람직하다. 운모티탄은 박편 형태의 운모분의 표면을 이산화티탄으로 피복하고, 박막 간섭효과에 의해 진주광택이 발현되는 것으로, 운모티탄 안료는 진주안료의 일종이다. 안료는, 1종 단독일 수 있고, 혼합할 수도 있다.
안료로서 운모분 안료 또는 운모티탄 안료를 이용하는 경우, 상기 안료와, 상기 안료, 상기 규산나트륨의 가열잔분 및 상기 아크릴 에멀젼 또는 폴리우레탄 수성조성물의 가열잔분의 총질량의 질량비가 0.08 이상 0.5 이하인 것이 바람직하다.
상기 질량비를 가지는 경우, 도막의 방청성과 밀착성의 균형이 양호해 진다. 상기 질량비가 0.5를 넘는 경우, 후술하는 밀착성 평가시험에 의해 밀착성이 나빠지는 것이 확인되었다. 또한 아크릴 에멀젼을 이용하는 경우, 상기 질량비가 0.08 이상 0.4 이하인 것이 보다 바람직하다.
그리고, 본 발명의 마무리칠 도료는, 광택을 부여하기 위하여 스테인레스 스틸 박편 등의 제2 안료를 함유할 수 있다.
마무리칠 도료는, 통상의 제조방법에 따라서 상술한 각 성분을 혼합, 교반함으로써 얻을 수 있다. 이때, 물, 알코올계 용제, 글리콜에테르계 용제, 글리콜계 용제 등의 수용성의 용제, 계면활성제, 분산제, 소포제 등의 도료용 첨가제를 배합할 수 있다. 일반적인 도료용 첨가제인 폴리카르복실산계 등의 분산제, 비이온계 또는 음이온계 등의 계면활성제, 우레탄계 등의 증점제, 실리콘계 또는 아크릴계의 소포제를 배합할 수 있고, 표면조정제를 더 배합할 수 있다.
(2) 내식 표면처리 체인
본 발명의 내식 표면처리 체인은 철계 재료로 이루어지고, 이격 배치되는 한쌍의 내측 플레이트와, 상기 내측 플레이트의 부시 압입공에 압입 감합되는 부시와, 상기 내측 플레이트의 외측에 배치되어 전후의 내측 플레이트를 연결하는 한쌍의 외측 플레이트와, 상기 부시의 내주면에 유감(遊嵌)되어 외측 플레이트의 핀 압입공에 압입 감합되는 연결핀으로 구성되는 부시체인, 및 상기 연결핀 및 부시의 외주면에 롤러를 더 유감시켜 구성되는 롤러체인의 어느 것일 수 있다.
본 발명의 내식 표면처리 체인의 구체적인 용도를 예시하면, 고습도 환경하, 정기적인 세정 상태에서 사용되는 식품 이송 트레이 컨베이어의 구동기구에 이용되는 컨베이어 체인, 물, 및 세제가 떨어져 내리는 세차기내의 롤러 컨베이어의 구동기구, 그리고 브러시 및 송풍기의 구동기구에 이용되는 컨베이어 체인, 고온 고습하에서 이용되는 버섯 배양용 스태커크레인에 매달린 체인, 세정액이 뿌려지는 병 케이스 세정 이송 롤러 컨베이어의 구동기구에 이용되는 컨베이어 체인, 수중을 주행하여 수중에 침전된 오니를 긁어 모으기 위한 컨베이어 체인, 해안 부근에 설치되어 해풍에 방치되는 야외 설치컨베이어의 구동기구를 위한 컨베이어 체인 등의 이송 컨베이어 체인, 및 엔진 등에 이용되는 것과 같은 동력을 전달하기 위한 전동용 체인을 들 수 있다.
본 발명의 내식 표면처리 체인에 이용되는 내측 플레이트 및 외측 플레이트의 구체적인 형상은, 타원형, 표주박형의 어느 것일 수 있다.
본 발명의 내식 표면처리 체인은, 상술한 각 구성 부품의 철계모재의 표면 위에, 수계 방청도료를 이용하여 형성된 제1 도막을 가진다. 상기 철계모재에는 표면처리를 해 둘 수 있다. 표면처리로서, 샷(작은 강철구)을 고압의 공기로 상기 표면을 향해서 분출시켜 상기 표면에 맞추어서 그 표면을 마무리하는 샷 블라스트 처리를 할 수 있다. 상기 표면 위에는 아연도금을 실시하여 하지피막을 형성하는 것이 바람직하며, 충격 아연도금을 실시하여 아연-철합금 하지피막을 형성하는 것이 보다 바람직하다.
상기 수계 방청도료는, 아연, 질산염, 및 메르캅토기 함유 실란 커플링제 이외의 메르캅토기를 포함하는 유기화합물을 함유하는 것이 바람직하다. 이러한 아연, 질산염, 및 상기 유기화합물 등에 의해 수계 방청안료가 구성된다. 수계 방청도료에는 아연 이외의 비금속(卑金屬)을 포함할 수 있으나, 저장 안정성이 나빠진다는 관점에서, 안료로서 알루미늄을 포함하지 않는 것이 바람직하다.
아연의 수계 방청도료에 대한 함유량은, 5 질량% 이상 90 질량% 이하인 것이 바람직하다. 상기 함유량이 5 질량% 이상 90 질량% 이하인 경우, 아연의 희생방식 작용이 양호하게 발현된다.
아연의 형태 등에 대하여는 특별히 제한은 없으며, 구 형태, 박편 형태, 봉 형태 등의 형태를 취할 수 있다. 특히, 박편 형태의 것을 이용하여 도료를 구성한 경우, 피도물(被塗物)에의 피복효과가 높고, 우수한 방식성을 가지게 된다.
아연이 박편 형태인 경우, 볼밀, 어트리션 밀 등에 의해 전연(展延) 처리하여 얻어지고, 평균 애스펙트비(평균 장경/평균 두께)가 10 이상인 것이 바람직하다.
이와 같이하여 얻은 박편 형태의 아연분말을, 메르캅토기 함유 실란 커플링제 이외의 메르캅토기를 포함하는 유기화합물과 혼련하고, 질산염을 더 첨가하여 혼련함으로써, 아연이 상기 유기화합물로 피복된 수계 방청안료를 얻을 수 있다. 그 형태는 분말 형태일 수 있고, 슬러리 형태일 수도 있다.
질산염은, 전연 처리할 때에 상기 유기화합물과 함께 첨가할 수 있고, 상술한 바와 같이, 아연분말과 상기 유기화합물의 혼련시에 첨가할 수도 있다.
상술한 전연 처리를 할 때에는, 상기 유기화합물을 분쇄조제로서 이용하여 금속표면을 직접 피복할 수 있고, 일반적인 분쇄조제로서 스테아르산 등의 포화지방산, 올레산 등의 불포화지방산, 및 불화수소산염 등을 병용할 수 있다.
그리고, 전연처리 및 혼련처리시에, 계면활성제, 상술한 분쇄조제를 분산조제로서 첨가할 수 있다.
혼련처리는 유기용매 존재하에서 이루어질 수 있는데, 특히 수용성 용매를 이용한 경우에는, 처리 후의 슬러리를 수계 방청안료로서 그대로 수계 방청도료에 첨가할 수 있으므로 바람직하다.
상기 수용성 용매로는, 프로필렌글리콜, 에틸렌글리콜 등의 글리콜계 용매, 에탄올, 이소프로판올 등의 알코올계 용매, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 등의 글리콜에테르계 용매 등을 들 수 있다.
메르캅토기를 가지는 유기화합물로는, 예를 들면, 3-메르캅토프로피온산, 메르캅토프로피온산에틸헥실, 메르캅토프로피온산메톡시부틸, 메르캅토프로피온산트리데실, 펜타에리트리톨테트라키스프로피오네이트, 4-메르캅토페놀, 티오글리콜산, 티오글리콜산모노에탄올아민, 티오글리콜산에틸헥실, 티오글리콜산메틸, 티오글리콜산에틸 등을 들 수 있다. 이들 유기화합물은 단독으로 사용할 수 있고, 2종 이상 병용할 수도 있다.
아연분말에 대한 상기 유기화합물의 첨가량은, 아연분말 100 질량부에 대하여 1~13 질량부가 바람직하며, 3~13 질량부가 보다 바람직하고, 3~10 질량부가 더욱 바람직하며, 5~8 질량부가 특히 바람직하다. 상기 첨가량이 1 질량부보다 적은 경우, 아연분말의 표면을 처리하기에 충분하지 않으며, 수중에서의 안정성(저장 안정성)이 불충분하고, 상기 첨가량이 13 질량부를 넘을 경우, 상기 유기화합물의 과잉으로 수중에서의 안정성의 향상을 더 이상 기대할 수 없다.
수계 방청안료에 포함되는 질산염으로는, 질산칼륨, 질산칼슘, 질산마그네슘, 질산니켈, 질산코발트 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 질산마그네슘 및 질산니켈이 바람직하다. 이들 질산염은, 단독으로 이용할 수 있고, 2종 이상 병용할 수도 있다.
질산염의 첨가량은, 아연분말 100 질량부에 대하여 0.1~10 질량부가 바람직하고, 3~9 질량부가 보다 바람직하며, 3~7 질량부가 더욱 바람직하다. 상기 첨가량이 0.1 질량부보다 적은 경우, 아연분말의 표면에 대한 상기 유기화합물의 피복 효율을 높이기에 충분하지 않고, 수계 방청안료의 수중에서의 안정성이 불충분해지며, 상기 첨가량이 10 질량부를 넘는 경우, 수중에서의 안정성의 향상을 더 이상 기대할 수 없다.
수계 방청안료는, 마그네슘 화합물을 함유하는 것이 바람직하며, 상술한 질산마그네슘으로서 함유하는 것이 더욱 바람직하다.
수계 방청안료에 함유되는 마그네슘의 아연에 대한 질량 비율은, 0.05 질량%~10 질량%인 것이 바람직하고, 0.2 질량%~2.0 질량%인 것이 보다 바람직하며, 0.4 질량%~1.0 질량%인 것이 더욱 바람직하다. 상기 비율이 0.05 질량%~10 질량%인 경우, 상기 수계 방청안료를 이용하여 수계 방청도료를 구성하고 체인부품에 도장한 경우, 마그네슘이 아연보다도 먼저 용출되므로 아연의 용출량이 억제되고, 내식성이 장기간에 걸쳐서 지속된다.
수계 방청안료는, 각 성분을 개별적으로 첨가할 수 있고, 또는 일부 아니면 전체 성분을 미리 혼합하여 첨가할 수 있으며, 물 및 상술한 용매와 혼합하여 슬러리 형태로 첨가할 수도 있다.
수계 방청도료는, 통상의 제조방법에 따라서 각성분을 혼합, 교반함으로써 얻어진다. 이때, 물, 알코올계 용제, 글리콜에테르계 용제, 글리콜계 용제 등의 수용성 용제, 계면활성제, 표면조정재, 분산제, 분산조제, 소포제 등의 도료용 첨가제를 배합할 수 있다. 일반적인 도료용 첨가제인 폴리카르복실산계 등의 분산제, 비이온계 또는 음이온계 등의 계면활성제, 우레탄계 등의 증점제, 실리콘계 또는 아크릴계의 소포제를 배합할 수 있고, 표면조정제를 더 배합할 수 있다.
본 발명의 내식 표면처리 체인에서는, 상기 제1 도막 위에 상술한 본 발명의 마무리칠 도료를 이용하여 제2 도막을 형성한다.
상기 수계 방청도료 및 본 발명의 마무리칠 도료가, 내식 표면처리 체인의 구성 부품의 표면에 예를 들면 딥스핀 등의 방법에 의해 도포된 후, 베이킹 건조됨으로써, 제1 도막 및 제2 도막이 형성된다. 수계 방청도료 및 마무리칠 도료는 상술한 조성을 가지므로, 각각 베이킹 건조를 온도 180℃ 이하에서 실시할 수 있다.
따라서, 체인 구성 부품에 경도 저하가 발생되지 않으며, 체인 강도 및 체인 수명의 저하가 억제된다.
도 1은, 본 발명의 마무리칠 도료를 도포하여 이루어지는 내식 표면처리 체인의 일례로서의 롤러체인(10)을 나타내는 일부 단면도이다.
롤러체인(10) 은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 이격 배치되는 한쌍의 내측 플레이트(11,11)와, 상기 내측 플레이트(11,11)의 부시 압입공(11a,11a)에 압입 감합되는 부시(12)와, 내측 플레이트(11,11)의 외측에 배치되며, 전후의 내측 플레이트(11,11)에 연결되는 한쌍의 외측 플레이트(13,13)와, 부시(12)의 내주측에 유감되며, 외측 플레이트(13,13)의 핀 압입공(13a,13a)에 압입 감합되는 연결핀(14) 과, 부시(12)의 외주측에 유감되는 롤러(15)를 구비한다.
(3) 내식 표면처리 스프로킷
본 발명의 내식 표면처리 스프로킷은 철계 재료로 이루어지며, 체인과 연결되는 톱니부를 외주에 가진다. 스프로킷은, 복수의 부품을 조립하여 구성되는 것 일 수 있으며, 일체적으로 형성되는 것일 수도 있다.
본 발명의 내식 표면처리 스프로킷은, 적어도 측면의 철계모재의 표면 위에, 상술한 수계 방청도료를 이용하여 형성된 제1 도막을 가진다. 상기 철계모재에는 표면처리를 해 둘 수 있다. 표면처리로서, 샷 블라스트처리를 실시할 수 있다. 상기 표면 위에는 아연도금을 실시하여 하지피막을 형성하는 것이 바람직하며, 충격 아연도금을 실시하여 아연-철합금 하지피막을 형성하는 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 내식 표면처리 스프로킷에서는, 상기 제1 도막 위에 상술한 본 발명의 마무리칠 도료를 이용하여 제2 도막을 형성한다.
상기 수계 방청도료 및 본 발명의 마무리칠 도료가, 스프로킷의 표면에 예를 들면 딥스핀 등의 방법으로 도포된 후 베이킹 건조됨으로써, 제1 도막 및 제2 도막이 형성된다. 수계 방청도료 및 마무리칠 도료는 상술한 조성을 가지므로, 각각 베이킹 건조를 온도 180℃ 이하에서 실시할 수 있다.
따라서, 스프로킷에 경도 저하가 발생되지 않으며, 강도 및 수명의 저하가 억제된다.
제1 도막 및 제2 도막은 스프레이 또는 도포에 의해 형성할 수 있다.
도 2는, 본 발명의 내식 표면처리 스프로킷의 일례로서, 상기 롤러체인(10)과 연결되는 톱니부를 외주에 가지는 스프로킷(30)을 나타내는 사시도이다.
스프로킷(30)은, 두께방향의 거의 중앙부에, 롤러체인(10)의 롤러(15)와 맞물리는 톱니부(31,31,…)를 가진다.
톱니부(31,31,…) 표면의 층구조의 일례로서, 철계모재 위에, 충격 아연도금에 의해 형성된 아연-철합금 하지피막과, 상기 수계 방청도료를 이용하여 형성된 제1 도막과, 본 발명의 마무리칠 도료를 이용하여 형성된 제2 도막을 가지는 구조를 들 수 있다.
실시예
이하, 본 발명의 실시예와 비교예를 구체적으로 설명하나, 본 발명은 이 실시예에 한정되는 것은 아니다.
1. 수계 방청도료
[배합례 1]
하기 표 1의 배합(질량부로 표시)에 따라서, 박편 형태의 아연분말(평균 장경 15㎛, 평균 두께 0.5㎛), 계면활성제, 분산조제, 및 티오글리콜산에틸헥실을 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 중에서 3시간 혼합 교반하고, 질산마그네슘을 더 첨가하여 혼합 교반함으로써, 아연페이스트를 얻었다. 이와 같은 아연페이스트는, 아연분말의 표면이 티오글리콜산에틸헥실로 피복되어 있다.
상기 아연페이스트는, 분산제, 3-아미노프로필트리에톡시실란의 가수분해물(신에츠화학공업주식회사제 「KBP90」), 물, 유동성개량제(Bykchemie주식회사제 「BYK420」), 소포제(산노프코주식회사제 「SN디포머1070」), 및 표면조정제를 배합하여, 배합례 1의 수계 방청도료를 얻었다. 상기 「KBP90」의 첨가에 의해, Zn의 수중에서의 안정화 및 부착성의 향상이라는 효과를 얻을 수 있다.
Figure 112011065450916-pct00001
2. 마무리칠 도료(1)
[실시예 1]
하기의 표 2의 배합에 따라서, 진주안료(Merck주식회사제 「Iriodin 103WNT」), 제2 안료(유효성분(가열잔분) 50%), 아크릴 에멀젼[헨켈테크놀로지스 재팬주식회사제 「요도졸 AX-6」, 유효성분(가열잔분) 42%, 이하「AX-6」이라고 한다], 규산나트륨[JIS 규정의 규산소다 2호, 유효성분(가열잔분) 51%], 소포제(산노프코주식회사제 「SN디포머5016」), 계면활성제, 증점제(후지케미HEC주식회사제 「AW-15F」, 하이드록시에틸 셀룰로오스), 및 물을 1시간, 혼합 교반함으로써 실시예 1의 마무리칠 도료(1)을 얻었다.
표 2 및 하기 표 3 중, 「규산나트륨/아크릴 에멀젼」은, 규산나트륨의 가열잔분과 아크릴 에멀젼의 가열잔분의 질량비를 나타내며, 「PWC(Pigment Weight Concentration)」는, 형성된 도막 중에서의 (Iriodin 103WNT)과 (Iriodin 103WNT + AX-6의 가열잔분 + 규산나트륨의 가열잔분)의 질량비(여기서는 백분율로 표시)를 나타낸다.
Figure 112011065450916-pct00002
[실시예 2~11]
배합은 상기 표 2 또는 하기 표 3의 배합에 따라서, 실시예 1과 동일하게 하여 실시예 2~11의 마무리칠 도료(1)을 얻었다.
Figure 112011065450916-pct00003
[비교예 1]
규산나트륨을 함유하지 않으며, 상기 표 3의 배합에 따라서, 실시예 1과 동일하게 하여 비교예 1의 마무리칠 도료를 얻었다.
[비교예 2]
AX-6을 함유하지 않으며, 상기 표 3의 배합에 따라서, 실시예 1과 동일하게 하여 비교예 2의 마무리칠 도료를 얻었다.
3. 마무리칠 도료(2)
[실시예 21]
하기 표 4의 배합에 따라서, 상기 진주안료, 스테인레스 스틸 박편, 폴리우레탄 수성조성물[미츠이화학주식회사제 「WS5100」, 유효성분(가열잔분) 30%, 이하 「WS5100」이라고 한다], 상기 규산나트륨, 상기 소포제, 계면활성제, 증점제(산쇼주식회사제 「케루잔S」, 크산탄검), 및 물을 1시간 혼합 교반함으로써, 실시예 21의 마무리칠 도료(2)를 얻었다.
표 4 및 하기의 표 5중, 「규산나트륨/폴리우레탄 수성조성물」은 규산나트륨의 가열잔분과 폴리우레탄 수성조성물의 가열잔분의 질량비를 나타내고, 「PWC」는 형성된 도막 중에서의 (Iriodin 103WNT)와 (Iriodin 103WNT + WS5100의 가열잔분 + 규산나트륨의 가열잔분)의 질량비(여기서는 백분율로 표시)를 나타낸다.
Figure 112011065450916-pct00004
[실시예 22~37]
배합은 상기 표 4 또는 하기의 표 5의 배합에 따라서, 실시예 21과 동일하게 하여 실시예 22~37의 마무리칠 도료(2)를 얻었다.
Figure 112011065450916-pct00005
4. 내식 표면처리 체인
도 1의 롤러체인(10)과 동일한 구성을 가지는 롤러체인을 제작하였다.
도 3은, 도 1의 A부분을 나타내는 확대 단면도이다. 즉, 롤러체인(10)의 롤러(15)의 표면을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 철계모재(22) 위에 순차적으로 아연-철합금 하지피막(24), 제1 도막(26), 및 제2 도막(28)이 형성된다. 롤러체인(10)의 다른 구성 부품(내측 플레이트(11), 부시(12), 외측 플레이트(13), 및 연결핀(14))의 표면도 동일한 층구조를 가진다.
상기 체인 구성 부품의 철계모재(22)를, 충격 아연도금에 의한 아연-철합금 하지피막(24)으로 피복한 후, 상기 아연-철합금 하지피막(24)을 상기 표 1의 배합례 1의 수계 방청도료를 이용하여 딥스핀법에 의해 피복하고, 180℃에서 베이킹을 수행하여 제1 도막(26)을 형성하였다. 그리고 제1 도막(26)을 상기 실시예 1의 마무리칠 도료를 이용하여 딥스핀법에 의해 피복하고, 180℃에서 베이킹을 수행하여 제2 도막(28)을 형성하였다. 그리고 표면처리 및 도장이 실시된 각 구성 부품을 조립하여 롤러체인을 제작하였다.
상기와 동일하게, 철계모재를 덮는 아연-철합금 하지피막 위에, 상기 배합례 1의 수계 방청도료를 이용하여 제1 도막을 형성하고, 상기 제1 도막 위에 실시예 2~11, 실시예 21~37, 비교예 1 및 2, 그리고, 종래품의 마무리칠 도료를 이용하여 도막을 형성하여 롤러체인을 제작하였다. 종래품의 마무리칠 도료는, 규산나트륨, 아크릴 에멀젼 및 폴리우레탄 수성조성물은 함유하지 않으며, 상기 진주안료와 바인더로서 상기 KBP90을 함유한다.
5. 내식 표면처리 플레이트
상술한 표면처리 및 도막이 형성된 롤러체인을 구성하는 내측 플레이트(이하, 플레이트(1)이라고 한다)에 더하여, 이하의 내식 표면처리 플레이트(이하, 플레이트(2)라고 한다)를 조정하였다.
내측 플레이트의 모재에 충격 아연도금을 실시하는 대신에, 샷 블라스트 처리를 실시한 후, 상기 표 1의 배합례 1의 수계 방청도료를 이용하여 딥스핀법에 의해 피복하고, 180℃에서 베이킹을 수행하여 제1 도막을 형성하였다. 그리고 제1 도막을, 상기 실시예 1~11, 실시예 21~37, 비교예 1 및 2 각각의 마무리칠 도료를 이용하여 딥스핀법에 의해 피복하고, 180℃에서 베이킹을 수행하여 제2 도막을 형성하였다.
6. 성능평가
[염수(鹽水) 분무시험(내식성 평가시험)]
상술한 각 플레이트(1), 플레이트(2), 및 롤러체인에 대하여, 염수 분무시험을 실시하였다. 시험은, 「JIS-K5600-7-1」에 준하여 실시하였으며, 플레이트의 붉은 녹이 육안으로 발견될 때까지의 시간을 측정하였다. 시험 결과를 상기 표 2~표 5에 나타낸다.
그리고, 상기 시험결과를 이하와 같이 평가하여 상기 표 2~표 5에 나타낸다.
A1: 양호
A2: 보다 양호
A3: 더욱 양호
B: 다소 불가
C: 불가
[밀착성 평가시험]
체인의 조립장치 위에 여과지를 고정 배치하고, 상기 실시예 1~11, 21~37, 비교예 1 및 2, 그리고 종래품의 마무리칠 도료를 이용하여 각각 도막이 상기 제1 도막 위에 형성된 체인의 각 구성 부품을 조립하여 체인을 제작하였다. 이때 발생한 도막가루의 상기 여과지에의 퇴적량을 조사하였다.
도 4a~도 4e는, 각 체인을 제작했을 때 발생한 도막가루의 여과지에의 퇴적량을 모식적으로 나타낸 도이며, 도 4a는 실시예 1~6, 실시예 21~29, 32, 33, 35~37 및 비교예 1의 체인을 제작했을 때의 도막가루의 퇴적량, 도 4b는 실시예7, 30, 34의 체인을 제작했을 때의 도막가루의 퇴적량, 도 4c는 실시예 8~11, 31의 체인을 제작했을 때의 도막가루의 퇴적량, 도 4d는 비교예 2의 체인을 제작했을 때의 도막가루의 퇴적량, 도 4e는 종래품의 마무리칠 도료를 이용하여 체인을 제작했을 때의 도막가루의 퇴적량을 나타낸다.
밀착성을 이하와 같이 평가하여, 상기 표 2~표 5에 나타낸다.
A1: 양호(도 4a)
A2: 보다 양호(도 4b)
A3: 더욱 양호(도 4c)
B: 다소 불가(도 4d)
C: 불가(도 4e)
[정리]
상기 표 2 및 표 3으로부터, 아크릴 에멀젼 및 규산나트륨의 양쪽을 함유하는 실시예 1~11의 마무리칠 도료를 이용하여 구성한 플레이트(1), 플레이트(2), 및 체인은, 아크릴 에멀젼 및 규산나트륨의 어느 한쪽을 함유하지 않은 비교예 1 및 2의 마무리칠 도료를 이용하여 구성한 플레이트(1), 플레이트(2), 및 체인보다 내식성이 크게 향상되고, 양호한 내구성을 가지는 것을 알 수 있다.
또한, 도 4a~도 4e로부터, 실시예 1~11, 및 비교예 1의 마무리칠 도료를 이용하여 제작한 체인은, 도막가루의 발생이 억제되고, 도막의 밀착성이 양호한 것을 알 수 있다. 규산나트륨의 가열잔분과 아크릴 에멀젼의 가열잔분의 질량비가 커짐에 따라, 도막의 밀착성은 저하되고, 비교예 2의 체인은 작업성이 나빠질 정도로 밀착성이 저하되며(평가B), 종래품의 체인은, 더욱 밀착성이 저하되었다(평가C). 따라서, 마무리칠 도료가 아크릴 에멀젼을 함유함으로써, 도막의 밀착성이 향상되는 것이 확인되었다.
규산나트륨 및 아크릴 에멀젼의 배합량이 동일하고, 상기 PWC를 변화시킨 실시예 1~3의 마무리칠 도료, 및 실시예 8~10의 마무리칠 도료를 이용하여 제작한 플레이트(1), 플레이트(2), 및 체인의 내식성 평가시험의 결과를 비교함으로써, PWC가 클수록 내식성이 향상되는 것을 알 수 있다.
또한, 진주안료의 함유량이 3.9 질량%이고, 규산나트륨의 가열잔분과 아크릴 에멀젼의 가열잔분의 질량비가 0.28~1.32이며, PWC가 26.6%인 실시예 4~6의 마무리칠 도료를 이용하여 제작한 플레이트(1), 플레이트(2), 및 체인이 가장 내식성이 높다.
그리고, 규산나트륨의 가열잔분과 아크릴 에멀젼의 가열잔분의 질량비가 0.1 이상 17 이하인 경우, 및 PWC가 0.08 이상 0.5 이하인 경우, 플레이트(1), 플레이트(2), 및 체인은 내식성과 도막의 밀착성을 균형있게 구비하고 있음을 알 수 있다.
또한, 플레이트(1) 및 (2)를 비교함으로써, 철계모재의 표면처리로서 충격 아연도금을 실시하는 쪽이 샷 블라스트처리보다 내식성이 양호하다는 것을 알 수 있다.
플레이트(1) 및 체인의 내식성 평가시험의 결과는 일치한다. 플레이트(1) 및 (2)의 결과로부터, 스프로킷의 철계모재의 표면에 충격 아연도금 또는 샷 블라스트처리를 실시하고, 배합례 1의 수계 방청도료를 이용하여 제1 도막을 형성한 후, 실시예 1~11의 마무리칠 도료를 이용하여 제2 도막을 형성한 경우, 양호한 내식성을 얻을 수 있는 것으로 추찰된다.
상기 표 4 및 표 5로부터, 폴리우레탄 수성조성물 및 규산나트륨을 함유하는 실시예 21~37의 마무리칠 도료를 이용하여 구성한 플레이트(1), 플레이트(2), 및 체인은, 규산나트륨은 함유하나 폴리우레탄 수성조성물은 함유하지 않은 상기 비교예 2의 마무리칠 도료를 이용하여 구성한 플레이트(1), 플레이트(2), 및 체인보다 내식성이 크게 향상되고, 양호한 내구성을 가지는 것을 알 수 있다.
표 4 및 표 5로부터, 규산나트륨과 폴리우레탄 수성조성물의 질량비가 커짐에 따라 내식성이 향상되며, 상기 질량비가 0.68 이상인 경우 더욱 향상되는 것을 알 수 있다.
그리고, 규산나트륨의 가열잔분과 폴리우레탄 수성조성물의 가열잔분의 질량비가 0.1 이상 17 이하이고, PWC가 0.08 이상 0.5 이하인 경우, 밀착성이 양호하고, 체인부품의 조립시 및 체인 사용시에 도막가루의 발생이 억제됨이 확인되었으며, 체인이 내식성과 도막의 밀착성을 균형있게 구비하고 있음이 확인되었다.
또한, 플레이트(1) 및 (2)의 결과로부터, 스프로킷의 철계모재의 표면에, 충격 아연도금 또는 샷 블라스트처리를 하고, 배합례 1의 수계 방청도료를 이용하여 제1 도막을 형성한 후, 실시예 21~37의 마무리칠 도료를 이용하여 제2 도막을 형성한 경우, 양호한 내식성을 얻을 수 있는 것으로 추찰된다.
이상으로부터, 규산나트륨과, 아크릴 에멀젼 또는 폴리우레탄 수성조성물을 함유하는 본 발명의 마무리칠 도료를 이용하여 형성된 도막은 양호한 방청성 및 밀착성을 가지며, 상기 도막을, 아연을 포함하는 수계 방청도료를 이용하여 체인 또는 스프로킷의 표면에 형성한 도막 위에 형성한 경우, 체인 또는 스프로킷은 양호한 내식성을 가지고, 도막가루의 발생이 억제되므로 작업성 및 외관품위가 양호하고, 도막의 막두께가 균일하게 유지됨이 확인되었다.
본 발명은, 부식분위기하에서 사용되는 부시체인, 롤러체인 등의 고 내식 표면처리 체인으로, 컨베이어 체인, 이송 컨베이어 체인, 전동용 체인 등의 다양한 용도를 가지는 체인에 적용할 수 있다. 또한, 부식분위기하에서 사용되는 스프로킷에 적용할 수 있다.
10 롤러체인
11 내측 플레이트
11a 부시 압입공
12 부시
13 외측 플레이트
13a 핀 압입공
14 연결핀
15 롤러
22 철계모재
24 아연-철합금 하지피막
26 제1 도막
28 제2 도막
30 스프로킷
31 톱니부

Claims (13)

  1. 아연을 포함하는 수계 방청도료를 이용하여 형성된 도막에 마무리칠 하는 도료로서, 안료를 포함하는 마무리칠 도료에 있어서,
    규산나트륨과, 아크릴 에멀젼 또는 폴리우레탄 수성조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 마무리칠 도료,
    상기에서 아크릴 에멀젼을 포함하는 경우, 상기 규산나트륨의 가열잔분 대비 상기 아크릴 에멀젼의 가열잔분의 질량비(규산나트륨의 가열잔분/아크릴 에멀젼의 가열잔분)는 0.1 이상 17 이하이고,
    상기에서 폴리우레탄 수성조성물을 포함하는 경우, 상기 규산나트륨의 가열잔분 대비 상기 폴리우레탄 수성조성물의 가열잔분의 질량비(규산나트륨의 가열잔분/폴리우레탄 수성조성물의 가열잔분)는 0.1 이상 17 이하이다.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 안료는, 운모분 안료 또는 운모티탄 안료이고,
    상기 안료의 질량 대비, 상기 안료, 상기 규산나트륨의 가열잔분 및 상기 아크릴 에멀젼 또는 폴리우레탄 수성조성물의 가열잔분의 총질량의 질량비[안료/(안료+규산나트륨의 가열잔분+아크릴 에멀젼 또는 폴리우레탄 수성조성물의 가열잔분)]가, 0.08 이상 0.5 이하인 것을 특징으로 하는 마무리칠 도료.
  5. 제 4항에 있어서,
    스테인레스 스틸 박편를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마무리칠 도료.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 철계 재료로 이루어지며, 한쌍의 외측 플레이트와 한쌍의 내측 플레이트를 서로 번갈아가며 연결하여 구성되고, 표면에, 아연을 포함하는 수계 방청도료를 이용하여 제1 도막을 형성한 내식 표면처리 체인에 있어서,
    상기 제1 도막 위에, 제 1항, 제 4항 및 제 5항 중 어느 한 항에 기재한 마무리칠 도료를 이용하여 제2 도막을 형성한 것을 특징으로 하는 내식 표면처리 체인.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 표면과 상기 제1 도막 사이에, 충격 아연도금에 의해 아연-철합금 하지피막을 형성한 것을 특징으로 하는 내식 표면처리 체인.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 수계 방청도료는, 아연, 질산염, 및 메르캅토기 함유 실란 커플링제 이외의 메르캅토기를 포함하는 유기화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 내식 표면처리 체인.
  11. 철계 재료로 이루어지며, 체인과 연결되는 톱니부를 외주에 가지는 내식 표면처리 스프로킷에 있어서,
    철계 재료의 표면에, 아연을 포함하는 수계 방청도료를 이용하여 형성된 제1 도막과,
    상기 제1 도막 위에, 제 1항, 제 4항 및 제 5항 중 어느 한 항에 기재한 마무리칠 도료를 이용하여 형성된 제2 도막을 가지는 것을 특징으로 하는 내식 표면처리 스프로킷.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 표면과 상기 제1 도막 사이에, 충격 아연도금에 의해 아연-철합금 하지피막을 형성하는 것을 특징으로 하는 내식 표면처리 스프로킷.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 수계 방청도료는, 아연, 질산염, 및 메르캅토기 함유 실란 커플링제 이외의 메르캅토기를 포함하는 유기화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 내식 표면처리 스프로킷.
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