KR20160082587A - 체인 - Google Patents

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Abstract

표면에 철의 반응을 억제하는 합금 피막이 형성되어 있어, 상기 합금 피막 상에 형성하는 도막의 부착성이 양호하고, 강도가 강하고, 균일함으로써, 조립 후의 보수가 불필요함과 동시에, 내약품성이 양호하게 유지되는 체인을 제공한다. 체인(10)은 내 플레이트(11), 부시(12), 외 플레이트(13), 연결핀(14), 및 롤러(15)를 구비한다. 각 구성 부품은 철계 소지 상에 충격 도금에 의해 형성된 아연-알루미늄-마그네슘 합금 피막과 상기 아연-알루미늄-마그네슘 합금 피막 상에, 아연과 황산바륨을 포함하고, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 및 아크릴 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 수지를 경화하여 이루어지는 도막을 가진다.

Description

체인{CHAIN}
본 발명은 산, 알칼리, 염수 등의 부식 분위기 하에서 사용되고, 표면에 아연을 포함하는 합금 피막이 형성되어 있어, 상기 합금 피막 상에 아연 및 수지를 포함하는 도료를 이용하여 도막이 형성된 부시 체인(bush chain), 롤러 체인 등의 체인에 관한 것이다.
종래, 염수 등의 부식 분위기 하에서 사용되는 체인을 방식(防食)하기 위해서, 체인의 각 부품의 철계(鐵系) 소지(素地) 표면을, 아연 등의 철보다 비금속으로 피복하는 것, 또는 니켈 등의 철보다 귀금속으로 피복하는 것 등을 하고 있다. 전자의 아연 도금으로 전기 아연 도금 및 분말 충격 아연 도금 등을 들 수 있고, 후자의 니켈 도금으로 전기 니켈 도금 및 무전해 니켈 도금 등을 들 수 있다.
또한, 아연 및 알루미늄의 희생 방식 작용(이러한 금속이 철보다 이온화 경향이 크기 때문에, 철보다 먼저 용출하여 철의 부식을 억제하는 작용)을 이용해, 체인의 각 부품의 철계 소지 표면에, 아연 및 알루미늄 등을 금속 안료로 포함하는 수계 방청 도료를 이용해 도막을 형성하는 일도 행해지고 있다.
특허문헌 1에는, 철 소지 상에 비수소 분위기 하에서 아연 피막을 형성하고, 상기 아연 피막 상에, 알루미늄 분말 및 실리콘 수지를 함유하는 수계 방청 도료를 인화 도장하여, 흰 녹 방지 인화 도막을 형성한 방식성 체인용 부품의 발명이 개시되어 있다.
특허문헌 2에는, 철 소지 상에, 아연-철 합금으로 이루어지는 블러스트재를 투사하여 아연-철 합금 하지(下地) 피막을 형성하고, 상기 아연-철 합금 하지 피막에, 아연을 주성분으로 하는 비금속의 분말과 메르캅토기를 포함하고, 비금속의 분말을 피복하는 유기 화합물과, 질산염을 함유하는 수계 방청 도료를 도장하여 도막을 형성하고 있는 체인의 발명이 개시되어 있다.
그리고, 특허문헌 3에는, 체인의 부시의 내주면에 축 방향 중앙부가 두꺼워지도록, 폴리에테르에테르케톤 수지로 이루어지는 재료를 인서트 성형하고 있어, 내약품성이 우수하고 약제를 이용한 세정을 실시하는 용도에도 초기 마모 신장을 저감할 수 있음과 동시에 내마모성을 향상시킬 수 있는 체인의 발명이 개시되어 있다.
일본 특허 제3122037호 공보 일본 특허 제4869349호 공보 일본 특허공개 제2010-1914호 공보
그러나, 특허문헌 1의 경우, 방식 가공을 실시한 체인 구성 부품을 조립하는 경우, 내(內) 플레이트에 부시가, 외(外) 플레이트에 연결핀이 압입 감합(壓入嵌合)될 때에, 체정부에 도막 박리가 생기기 쉽고, 그 부분에서 조기에 녹이 생기기 쉬워져, 내약품성이 나빠지기 때문에, 체인의 조립 후에 보수를 필요로 하는 일이 있었다.
그리고, 특허문헌 2의 수계 방청 도료는 저장안정성이 양호하고, 체인의 방청성도 양호하지만, 내약품성의 새로운 향상이 요구되고 있다.
또한, 특허문헌 3의 경우, 체인의 부시와 핀의 사이에 수지 재료가 개재되고, 부시와 핀의 접동부의 내마모성 및 내약품성은 양호하지만, 체인의 내 플레이트 및 외 플레이트의 표면에서는, 내약품성을 얻을 수 없다고 하는 문제가 있었다.
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것이고, 표면에 철의 반응을 억제하는 합금 피막이 형성되어 있고, 상기 합금 피막 상에 형성하는 도막의 부착성이 양호하고, 강도가 강하고, 균일하므로, 조립 후의 보수가 불필요함과 동시에, 내약품성이 양호하게 유지되는 체인을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자 등은 예의 연구의 결과, 체인의 철계 소지의 표면에 아연을 포함하는 합금 피막을 형성하고, 상기 합금 피막 상에, 아연과 황산바륨 및/또는 콜로이달 실리카를 함유하는 수계 방청 도료를 도장하여, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 및 아크릴 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 수지를 경화하여 이루어지는 도막을 형성함으로써, 체인이 양호한 내약품성, 및 부착성을 가지는 것을 찾아내어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 제1발명에 따른 체인은 철계 재료로 이루어지고, 한 쌍의 외 플레이트와 한 쌍의 내 플레이트가 교대로 연결되어 있고, 수계 방청 도료를 이용해 형성된 도막을 가지는 체인에 있어서, 표면에 형성된 아연-알루미늄-마그네슘 합금 피막을 가지고, 상기 수계 방청 도료는, 아연과 황산바륨을 함유하고, 상기 도막은 상기 아연-알루미늄-마그네슘 합금 피막 상에, 상기 수계 방청 도료를 도장하고, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 및 아크릴 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 수지를 경화하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
제2발명에 따른 체인은 제1발명에 있어서, 상기 황산바륨의 상기 아연에 대한 질량 비율은 7 이하인 것을 특징으로 한다.
제3발명에 따른 체인은 제1 또는 제2발명에 있어서, 상기 수계 방청 도료는, 콜로이달 실리카를 더 포함하고, 상기 콜로이달 실리카의 고형분의, 상기 아연 및 황산바륨의 합계 질량에 대한 질량 비율은 0.04 이하인 것을 특징으로 한다.
제4발명에 따른 체인은 제1발명 내지 제3발명 중 어느 하나의 발명에 있어서, 상기 아연과 상기 황산바륨의 합계 질량의, 또는 상기 콜로이달 실리카를 포함하는 경우에 상기 아연과 상기 황산바륨과 상기 콜로이달 실리카의 고형분의 합계 질량의, 상기 합계 질량과, 경화했을 때의 상기 수지의 고형분의 질량의 총 질량에 대한 질량 비율은 0.2 이상 0.7 이하인 것을 특징으로 한다.
제5발명에 따른 체인은 철계 재료로 이루어지고, 한 쌍의 외 플레이트와 한 쌍의 내 플레이트가 교대로 연결되어 있고, 수계 방청 도료를 이용해 형성된 도막을 가지는 체인에 있어서, 표면에 형성된 아연-알루미늄-마그네슘 합금 피막을 가지고, 상기 수계 방청 도료는, 아연과 콜로이달 실리카를 함유하고, 상기 도막은 아연-알루미늄-마그네슘 합금 피막 상에, 상기 수계 방청 도료를 도장하고, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 및 아크릴 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 수지를 경화하여 이루어지고, 상기 콜로이달 실리카의 고형분의, 상기 아연에 대한 질량 비율은 0.02 이하인 것을 특징으로 한다.
제6발명에 따른 체인은 철계 재료로 이루어지고, 한 쌍의 외 플레이트와 한 쌍의 내 플레이트가 교대로 연결되어 있어, 수계 방청 도료를 이용해 형성된 도막을 가지는 체인에 있어서, 표면에 형성된 아연-알루미늄-마그네슘 합금 피막을 함유하고, 상기 수계 방청 도료는 아연을 함유하고, 황산바륨 및 콜로이달 실리카는 함유하지 않고, 상기 도막은 상기 아연-알루미늄-마그네슘 합금 피막 상에, 상기 수계 방청 도료를 도장하고, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 및 아크릴 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 수지를 경화하여 이루어지고, 상기 아연의 질량의, 상기 질량과, 경화했을 때의 상기 수지의 고형분의 질량과의 합계 질량에 대한 질량 비율이 0.2 이상 0.7 이하인 것을 특징으로 한다.
제7발명에 따른 체인은 철계 재료로 이루어지고, 한 쌍의 외 플레이트와 한 쌍의 내 플레이트가 교대로 연결되어 있고, 수계 방청 도료를 이용해 형성된 도막을 가지는 체인에 있어서, 표면에 형성된 아연-철 합금 피막을 가지고, 상기 수계 방청 도료는, 제1안료로서의 아연과 황산바륨을 포함하는 제2안료를 함유하여, 상기 도막은 상기 아연-철 합금 피막 상에, 상기 수계 방청 도료를 도장하고, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 및 아크릴 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 수지를 경화하여 이루어지고, 상기 아연과 상기 제2안료의 고형분의 합계 질량의, 상기 합계 질량과 경화했을 때의 상기 수지의 고형분의 질량의 총 질량에 대한 질량 비율은 0.2 이상 0.42 이하인 것을 특징으로 한다.
제8발명에 따른 체인은 제1발명 내지 제7발명 중 어느 하나의 발명에 있어서, 상기 수계 방청 도료는, 분자 중에, 알킬기, 페닐기, 또는 수소원자의 일부 혹은 전부를 할로겐원자로 치환한 할로알킬기와, 가수분해성 규소기를 가지는 실란 화합물과 폴리옥시에틸렌알킬아민, 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌디스티렌화 페닐에테르, 소르비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스테르, 및 알킬에테르 포스페이트염으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종인 계면활성제를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
제9발명에 따른 체인은 제8발명에 있어서, 상기 실란 화합물의 상기 아연에 대한 질량 비율은 0.005 이상 0.8 이하인 것을 특징으로 한다.
제10발명에 따른 체인은 제8발명 또는 제9발명에 있어서, 상기 계면활성제의 상기 아연에 대한 질량 비율은 0.005 이상 0.8 이하인 것을 특징으로 한다.
제11발명에 따른 체인은 제8발명 내지 제10발명 중 어느 하나의 발명에 있어서, 상기 수계 방청 도료는, 분자 중에 에폭시기, 메타크릴옥시기, 아크릴옥시기, 아미노기, 및 비닐기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개의 관능기와 가수분해성 규소기를 가지는 실란 커플링제를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
제12발명에 따른 체인은 제11발명에 있어서, 상기 실란 커플링제의 상기 아연에 대한 질량 비율은 0.005 이상 1 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서는, 체인의 철계 소지의 표면에, 철보다 이온화 경향이 크고, 예를 들면 알칼리성 수용액의 존재 하에서, 철보다 먼저 산화하는 아연, 알루미늄, 및 마그네슘을 포함하는 합금 피막이 형성되어 있으므로, 철의 산화가 양호하게 억제된다. 그리고, 본 발명에 있어서는, 상기 합금 피막 상에, 아연과 황산바륨 및/또는 콜로이달 실리카를 함유하는 수계 방청 도료를 도장하고, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 및 아크릴 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 수지를 경화하여 이루어지는 도막이 형성되고 있다. 도막이 황산바륨을 포함함으로써 도막 강도 및 부착성이 양호해진다. 도막이 콜로이달 실리카를 포함함으로써 염수 존재 하에서의 방청성도 향상된다.
따라서, 본 발명에 따른 체인은 도막의 합금 피막에 대한 부착성이 양호하고, 도막의 강도가 강하고, 균일함으로써, 조립시 및 사용시에 도막 가루의 발생이 억제되어 조립 후의 보수가 불필요함과 동시에, 내약품성이 양호하게 유지된다.
수계 방청 도료가 실란 화합물과 계면활성제를 포함하는 경우, 실란 화합물이 계면활성제에 의해 물과 친숙해져 가수분해되기 쉬워져, 아연이 가수분해에 의해 생긴 실라놀기와 결합해 도료 중에서 양호하게 분산해 안정화된다. 따라서, 도료가 인화시에 경화하기 쉬워짐과 동시에, 체인에 보다 균일하게 도막이 형성될 수 있다.
본 발명의 체인에 의하면, 체인의 철계 소지의 표면에 아연-알루미늄-마그네슘 합금 피막이 형성되고, 상기 아연-알루미늄-마그네슘 합금 피막 상에, 아연과 황산바륨 및/또는 콜로이달 실리카를 함유하는 수계 방청 도료를 도장하고, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 및 아크릴 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 수지를 경화하여 이루어지는 도막이 형성되고 있으므로, 도막의 부착성, 강도, 및 균일성이 양호하고, 양호한 내약품성이 장기적으로 유지된다.
또한, 체인의 철계 소지의 표면에 아연-철 합금 피막을 형성하는 경우, PWC를 조정함으로써, 체인은 양호한 내약품성을 가진다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 체인을 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 체인의 일부분의 표면을 나타내는 확대 단면도이다.
본 발명에 따른 체인으로서 철계 재료로 이루어지고, 이간 배치되는 한 쌍의 내 플레이트와, 상기 내 플레이트의 부시 압입 구멍에 압입 감합되는 부시와, 상기 내 플레이트의 외측에 배치되어 전후의 내 플레이트에 연결되는 한 쌍의 외 플레이트와, 부시의 내주면에 유감(遊嵌)하여 외 플레이트의 핀 압입 구멍에 압입 감합되는 연결핀으로 구성되는 부시 체인을 들 수 있다. 또한, 본 발명은 상기 연결핀 및 부시의 외주면에 롤러를 유감시키는 롤러 체인에 더 적용할 수 있다.
본 발명의 체인에 이용되는 내 플레이트 및 외 플레이트의 구체적인 형상으로서 타원(小判)형 플레이트, 표주박형 플레이트 등을 들 수 있다.
본 발명의 체인의 상술한 구성 부품의 표면에는, 아연-알루미늄-마그네슘 합금 피막(Zn-Al-Mg 합금 피막)이 형성되어 있다. Zn-Al-Mg 합금 피막은 Zn-Al-Mg 합금을 포함하는 블러스트 재료를, 메커니컬 플레이팅용 투사 기기 등을 이용해 상기 표면에 투사 함으로써(충격 도금에 의해) 형성된다.
합금의 조성의 범위로서 Al：1~5질량%, Mg：5.5~15질량%, Zn：잔부를 들 수 있다. 상기 블러스트 재료의 조성의 일례로서 Al：3질량%, Mg：6질량%, Zn 및 불순물：91질량%의 경우를 들 수 있다.
본 발명에 따른 체인은 Zn-Al-Mg 합금 피막 상에, 수계 방청 도료를 이용해 형성된 제1도막을 가진다.
수계 방청 도료는, 제1안료로서의 아연을 함유한다.
아연은 분말상인 것이 바람직하고, 플레이크상인 것이 보다 바람직하다. 플레이크상으로 함으로써, 비표면적이 커져, 금속 분말끼리의 접촉이 조밀해져, 금속 자체의 능동적인 방식성 이외에도 플레이크 형상에 근거하는 보호 배리어 효과(수동적 방식성)도 얻을 수 있어, 도막에 균열이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 아연은 수용성 용매에 의해 슬러리상으로 해도 좋다. 수용성 용매로서는, 프로필렌글리콜, 에틸렌글리콜 등의 글리콜계 용매, 에탄올, 이소프로판올 등의 알코올계 용매, 디프로필렌글리콜 모노메틸에테르 등의 글리콜에테르계 용매 등을 들 수 있다.
수계 방청 도료는, 아연 이외에, 알루미늄 분말, 또는 아연과, 알루미늄, 마그네슘, 주석, 코발트, 망간 등을 포함하는 분말상의 합금 등을 포함할 수 있다.
수계 방청 도료는, Zn-Al-Mg 합금 피막에 도장하고, 인장했을 때에, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 및 아크릴 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 수지를 경화하여 제1도막이 형성될 수 있는 성분을 함유한다.
우레탄 수지를 경화하여 제1도막이 형성되는 경우, 수계 방청 도료는, 폴리이소시아네이트 화합물과 폴리올 화합물을 포함한다.
폴리이소시아네이트 화합물로서는, 예를 들면 일본 특허공개 제2014-25062호 공보에 기재되어 있는 폴리이소시아네이트 화합물을 들 수 있고, 구체적으로는 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트, 다이머산 디이소시아네이트, 리진 디이소시아네이트 등의 지방족 폴리이소시아네이트류； 상기 지방족 폴리이소시아네이트의 뷰렛 타입 부가물, 이소시아누레이트 환 부가물, 알로파네이트 타입 부가물, 우레트디온 타입 부가물；이소포론 디이소시아네이트, 4,4'-메틸렌비스(시클로헥실 이소시아네이트), 메틸시클로헥산-2,4-또는-2,6-디이소시아네이트 등의 지환족 디이소시아네이트류；상기 지환족 디이소시아네이트의 뷰렛 타입 부가물, 이소시아누레이트 환 부가물；크실리렌 디이소시아네이트, 테트라메틸 크실리렌 디이소시아네이트, 토릴렌 디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI), 1,5-나프탈렌 디이소시아네이트, 1,4-나프탈렌 디이소시아네이트 등의 방향족 디이소시아네이트 화합물；상기 방향족 디이소시아네이트의 뷰렛 타입 부가물, 이소시아누레이트 환 부가물；수소 첨가 MDI 및 수소 첨가 MDI의 유도체；에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,4-부틸렌글리콜, 디메티롤프로피온산, 폴리알킬렌글리콜, 트리메티롤프로판, 헥산트리올 등의 폴리올의 수산기에 이소시아네이트기가 과잉량이 되는 비율로 폴리이소시아네이트 화합물을 반응시켜서 이루어지는 우레탄화 부가물；상기 우레탄화 부가물의 뷰렛 타입 부가물, 이소시아누레이트 환 부가물 등을 들 수 있다.
폴리이소시아네이트 화합물로서 상술한 폴리이소시아네이트 화합물의 이소시아네이트기에 블록제를 부가시켜서 이루어지는 블록화 폴리이소시아네이트 화합물을 이용해도 좋다. 블록제로서는, 예를 들면, 페놀계, 락탐계, 알코올계, 에테르계, 옥심계, 활성 메틸렌계, 메르캅탄계, 산아미드계, 이미드계, 아민계, 이미다졸계, 피라졸계 등의 블록제를 들 수 있다.
폴리올 화합물로서는, 예를 들면 일본 특허공개 제2014-19752호 공보에 기재되어 있는 에폭시 수지를 들 수 있고, 구체적으로는 폴리에스테르폴리올, 아크릴폴리올, 폴리에테르폴리올, 폴리올레핀폴리올, 불소폴리올, 폴리카보네이트폴리올 등을 들 수 있다.
폴리에스테르폴리올로서는, 이염기산과 다가 알코올과 축합 반응에 의해서 얻을 수 있는 폴리에스테르폴리올, 및 예를 들면 다가 알코올을 이용한 ε-카프로락톤의 개환 중합에 의해 얻을 수 있는 폴리카프락톤류 등을 들 수 있다.
아크릴폴리올로서는, 히드록실기를 가지는 에틸렌성 불포화 결합 함유 단량체의 단독 화합물 또는 혼합물과, 이것과 공중합 가능한 다른 에틸렌성 불포화체 결합 함유 단량체의 단독 화합물 또는 혼합물의 공중합체를 들 수 있다.
폴리에테르폴리올로서는, 다가 히드록시 화합물의 단독 화합물 또는 그 혼합물에, 강염기성 촉매 존재 하, 알킬렌 옥사이드의 단독 화합물 또는 혼합물을 첨가해 얻을 수 있는 폴리에테르폴리올류；디아미노에탄류 등의 다관능 화합물에 알킬렌 옥사이드를 반응시켜 얻을 수 있는 폴리에테르폴리올류；및 이들 폴리에테르류를 매체로서 아크릴아미드 등을 중합하여 얻을 수 있는, 이른바 폴리머 폴리올류 등을 들 수 있다.
폴리올레핀폴리올로서는, 수산기를 2개 이상 가지는, 폴리부타디엔, 수소 첨가 폴리부타디엔, 폴리이소프렌, 및 수소 첨가 폴리이소프렌 등을 들 수 있다.
불소 폴리올로서는, 분자 내에 불소를 포함하는 폴리올이며, 예를 들면 일본 특허공개 소 57-34107호 공보, 일본 특허공개 소 61-275311호 공보에 개시되고 있는 플루오로올레핀, 시클로 비닐 에테르, 히드록시 알킬 비닐 에테르, 및 모노카르복실산 비닐에스테르 등의 공중합체를 들 수 있다.
폴리카보네이트폴리올로서는, 저분자 카보네이트 화합물과, 다가 알코올을 축중합하여 얻을 수 있는 것을 들 수 있다.
상술한 폴리이소시아네이트 화합물과 폴리올 화합물을 포함하는 수계 방청 도료를 체인에 도장한 후, 인장했을 때에, 폴리이소시아네이트 화합물의 이소시아네이트기와 폴리올 화합물의 활성 수소가 반응하여 경화된다. 블록화 폴리이소시아네이트 화합물을 이용했을 경우는, 블록제가 해리되고, 블록제와 결합하고 있던 이소시아네이트기가 상기 활성 수소와 반응한다.
또한, 수계 방청 도료에 폴리이소시아네이트 화합물과 폴리올 화합물을 배합하는 것이 아니라, 수계 방청 도료에 최초부터 우레탄 수지를 배합해도 좋다.
에폭시 수지를 경화하여 제1도막이 형성되는 경우, 수계 방청 도료는, 에폭시 수지와 경화제를 함유한다.
에폭시 수지로서는, 예를 들면 일본 특허공개 제2014-19752호 공보에 기재되어 있는 에폭시 수지를 들 수 있고, 구체적으로는 노볼락형 에폭시 수지, 글리시딜에테르형 에폭시 수지, 글리콜에테르형 에폭시 수지, 지방족 불포화 화합물의 에폭시형 수지, 에폭시형 지방산 에스테르, 다가 카르복실산 에스테르형 에폭시 수지, 아미노글리시딜형 에폭시 수지, β-메틸에피크로형 에폭시 수지, 환상 옥실란형 에폭시 수지, 할로겐형 에폭시 수지, 레조르신형 에폭시 수지 등을 들 수 있다.
경화제로서는, 예를 들면 일본 특허 제5071602호 공보에 기재되어 있는 경화제를 들 수 있고, 구체적으로는 아민계 화합물, 아미드계 화합물, 산무수물계 화합물, 페놀계 화합물 등을 들 수 있다.
아민계 화합물로서는, 디아미노디페닐메탄, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌 테트라민, 디아미노디페닐설폰, 이소포론디아민, 이미다졸, BF3 아민 착체, 구아니딘 유도체 등을 들 수 있다.
아미드계 화합물로서는, 디시안디아미드, 리놀렌산의 2양체와 에틸렌디아민에 의해 합성되는 폴리아미드 수지 등을 들 수 있다.
산무수물계 화합물로서는, 무수 푸탈산, 무수 트리멜리트산, 무수 피로멜리트산, 무수 말레인산, 테트라하이드로 무수 푸탈산, 메틸 테트라하이드로 무수 푸탈산, 무수 메틸나디크산, 헥사하이드로 무수 푸탈산, 메틸 헥사하이드로 무수 푸탈산 등을 들 수 있다.
페놀계 화합물로서는, 페놀 노볼락 수지, 크레졸 노볼락 수지, 방향족 탄화수소 포름알데히드 수지 변성 페놀 수지, 디시클로펜타디엔 페놀 부가형 수지, 페놀 아랄킬 수지, 나프톨 아랄킬 수지, 트리메티롤 메탄 수지, 테트라페닐에탄 수지, 나프톨 노볼락 수지, 나프톨-페놀 공축(共縮) 노볼락 수지, 나프톨-크레졸 공축 노볼락 수지, 비페닐 변성 페놀 수지, 비페닐 변성 나프톨 수지, 아미노 트리아진 변성 페놀 수지나 알콕시기 함유 방향환 변성 노볼락 수지 등의 다가 페놀 화합물을 들 수 있다.
또한, 경화제로서 상술한 폴리이소시아네이트 화합물, 또는 블록화 폴리이소시아네이트 화합물을 이용해도 좋다.
상술한 에폭시 수지와 경화제를 포함하는 수계 방청 도료를 체인에 도장한 후, 인장함으로써 에폭시 수지가 경화된다.
아크릴 수지를 경화하여 제1도막이 형성되는 경우, 수계 방청 도료는 아크릴 수지를 함유한다.
아크릴 수지는, 아크릴계 단량체를 주성분으로 하는 단량체를 수계에서 유화제를 이용해 유화 중합시킨 것이다. 아크릴계 단량체는 (메타)아크릴기를 가지는 단량체이다. 주성분으로서 이용하는 단량체로서는 활성 수소기를 포함하지 않는 단량체가 바람직하다. 한편, 유화 중합의 안정화를 위해서, 친수성기(수산기, 카르복실기, 에테르기 등)를 가지는 단량체를 병용하는 것이 바람직하다.
아크릴계 단량체로서는, 예를 들면 특허 제5397946호 공보에 기재되어 있는 하기의 단량체를 들 수 있다.
(메타)아크릴계 단량체 중 (메타)아크릴산 알킬에스테르의 예로서는, (메타)아크릴산 메틸, (메타)아크릴산 에틸, (메타)아크릴산 프로필, (메타)아크릴산 이소프로필, (메타)아크릴산 부틸, (메타)아크릴산 이소부틸, (메타)아크릴산 s-부틸, (메타)아크릴산 t-부틸, (메타)아크릴산 펜틸, (메타)아크릴산 s-펜틸, (메타)아크릴산 1-에틸 프로필, (메타)아크릴산 2-메틸부틸, (메타)아크릴산 이소펜틸, (메타)아크릴산 t-펜틸, (메타)아크릴산 3-메틸부틸, (메타)아크릴산 네오펜틸, (메타)아크릴산 헥실, (메타)아크릴산 2-메틸 펜틸, (메타)아크릴산 4-메틸 펜틸, (메타)아크릴산 2-에틸 부틸, (메타)아크릴산 시클로펜틸, (메타)아크릴산 시클로헥실, (메타)아크릴산 헵틸, (메타)아크릴산 2-헵틸, (메타)아크릴산 3-헵틸, (메타)아크릴산 옥틸, (메타)아크릴산 2-옥틸, (메타)아크릴산 2-에틸헥실, (메타)아크릴산 이소 옥틸, (메타)아크릴산 노닐, (메타)아크릴산 3,3,5-트리메틸헥실, (메타)아크릴산데실, (메타)아크릴산 운데실, (메타)아크릴산 라우릴, (메타)아크릴산 세틸, (메타)아크릴산 스테아릴, (메타)아크릴산 에이코실, (메타)아크릴산 도코실, (메타)아크릴산 테트라코실, (메타)아크릴산 메틸시클로헥실, (메타)아크릴산 이소보닐, (메타)아크릴산 노르보닐, (메타)아크릴산 벤질, (메타)아크릴산 페네틸을 들 수 있다. 그 중에서도, 알킬기의 탄소원자수가 1~24의 (메타)아크릴산 알킬에스테르가 바람직하다.
상기 친수성기를 가지는 단량체로서는, 이하의 단량체를 예시할 수 있다. 카르복시기를 가지는 단량체로서는, 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 크로톤산, 말레인산, 푸말산, 2-아크릴로일옥시 프로피온산 등을 들 수 있다.
상기 수산기를 가지는 단량체로서는, 히드록실에틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시 이소프로필 (메타)아크릴레이트, 히드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 모노(메타)아크릴레이트, 글리세린 모노(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 모노(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜 모노(메타)아크릴레이트 등의 수산기 함유(메타)아크릴계 단량체 등을 들 수 있다.
상기 에테르기 함유 단량체로서는, 글리세린 모노 아릴 에테르, 트리메티롤프로판 모노 아릴 에테르, 아릴알코올 등을 들 수 있다.
또한, (메타)아크릴계 단량체와 함께, 중합성 이중 결합을 가지는 그 외의 단량체를 포함하여 중합해도 좋다. 이러한 그 외의 단량체로서는, 에스테르기 함유 비닐 단량체, 스티렌 유도체, 비닐 에테르계 단량체를 들 수 있다.
아연의 질량의(후술하는 황산바륨 및/또는 콜로이달 실리카를 제2안료로서 더 포함하는 경우는 아연의 질량에 상기 제2안료의 고형분을 가산한 질량의), 안료의 합계 질량과, 경화했을 때의 상기 수지의 고형분의 총 질량에 대한 질량 비율은 0.2 이상 0.7 이하인 것이 바람직하다. 이 경우, 내약품성 및 부착성이 양호하다. 상기 질량 비율의 하한은 0.25인 것이 보다 바람직하고, 상기 질량 비율의 상한은 0.68인 것이 보다 바람직하고, 0.65인 것이 더욱 바람직하고, 0.6인 것이 특히 바람직하다.
수계 방청 도료는, 실란 화합물과 계면활성제를 포함할 수 있다.
실란 화합물은 분자 중에, 알킬기, 페닐기, 또는 수소원자의 일부 혹은 전부를 할로겐원자로 치환한 할로알킬기와, 가수분해성 규소기를 가지는 것이 바람직하다.
가수분해성 규소기로서는 특히 한정되지 않지만, 취급성의 관점에서, 알콕시 실릴기가 바람직하고, 반응성의 관점에서, 메톡시 실릴기, 에톡시 실릴기가 특히 바람직하다.
이 실란 화합물로서는, 예를 들면 메틸트리메톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 헥실트리메톡시실란, 헥실트리에톡시실란, 데실트리메톡시실란, 트리플루오로 프로필 트리메톡시실란 등을 들 수 있다.
이 실란 화합물은 가수분해하여 실라놀기가 생기기 쉽고, 실라놀기는 아연과 결합하므로, 아연이 도료 중에서 양호하게 분산하여 안정화한다. 도막의 형성 시에, 실라놀기는 하층의 도막과도 결합하므로, 도막 간의 부착성도 향상된다.
이 효과의 발현, 도료의 수중에서의 분산성 및 안정성, 저장안정성의 관점에서, 실란 화합물의 아연(고형분：아연이 아연 페이스트로 조제되고 있는 경우, 상기 아연 페이스트 중 아연의 함유량)에 대한 질량 비율은 0.005 이상 0.8 이하인 것이 바람직하다. 상기 질량 비율의 하한은 보다 바람직하게는 0.02, 더욱 바람직하게는 0.04, 상기 질량 비율의 상한은 보다 바람직하게는 0.6이다.
이 실란 화합물은 분자 중에 에폭시기, 메타크릴옥시기, 아크릴옥시기, 아미노기, 메르캅토기, 및 비닐기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개의 관능기와 가수분해성 규소기를 가지는 후술의 실란 커플링제와 달리, 상기 관능기를 갖지 않기 때문에, 도료의 겔화가 억제된다.
수계 방청 도료는, 계면활성제를 포함할 수 있다.
계면활성제는, 폴리옥시에틸렌알킬아민, 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌디스티렌화 페닐에테르, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스테르, 소르비탄 지방산 에스테르, 및 알킬에테르 포스페이트염으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다.
폴리옥시에틸렌알킬아민은 하기 식(1)의 일반식으로 나타낸다.
Figure pct00001
단, a=1, 2, ~
b=1, 2, ~
R=Cn H2n +1
n=1, 2, ~
폴리옥시에틸렌알킬에테르는 하기 식(2)의 일반식으로 나타낸다.
RO-(CH2 CH2 O)n -H···(2)
n=1, 2, ~
R=Cm H2m +1
m=1, 2, ~
폴리옥시에틸렌디스티렌화 페닐에테르는 하기 식(3)의 일반식으로 나타낸다.
Figure pct00002
단, n=1, 2, ~
폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스테르는 하기 식(4)의 일반식으로 나타낸다.
Figure pct00003
단, a=1, 2, ~
b=1, 2, ~
c=1, 2, ~
R=Cn H2n +1
n=1, 2, ~
소르비탄 지방산 에스테르는 하기 식(5)의 일반식으로 나타낸다.
Figure pct00004
단, R=Cn H2n +1
n=1, 2, ~
계면활성제를 함유함으로써, 실란 화합물이 물에 친숙해지기 쉬워지고, 실란 화합물의 가수분해가 촉진되어 생긴 실라놀기가 아연과 결합한다. 따라서, 아연이 수계 방청 도료 중에서 양호하게 분산해, 저장안정성이 향상된다. 아연이 도료 중에서 양호하게 분산되어 안정화하고 있으므로, 도료는 인화시에 경화하기 쉬워짐과 동시에, 로스 없고, 성분 및 두께 모두 균일한 도막이 형성될 수 있다.
계면활성제의 종류 및 조합을 결정할 때에 HLB가 고려되지만, 계면활성제의 종류 및 조합에 따라 적합한 HLB의 범위는 다르므로, 계면활성제의 종류 및 조합에 따른 HLB를 가지는 계면활성제를 선택한다.
도료의 수중에서의 분산성 및 안정성, 저장안정성의 관점에서, 계면활성제의 아연(고형분：아연이 아연 페이스트로 조제되고 있는 경우는 아연 페이스트 중 아연의 함유량)에 대한 질량 비율은 0.005 이상 0.8 이하인 것이 바람직하다. 상기 질량 비율의 하한은 보다 바람직하게는 0.02, 더욱 바람직하게는 0.04, 상기 질량 비율의 상한은 보다 바람직하게는 0.6이다.
수계 방청 도료는, 분자 중에 에폭시기, 메타크릴옥시기, 아크릴옥시기, 아미노기, 및 비닐기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개의 관능기와 가수분해성 규소기를 가지는 실란 커플링제를 포함할 수 있다. 가수분해성 규소기로서는 특히 한정되지 않지만, 취급성의 관점에서, 알콕시 실릴기가 바람직하고, 반응성의 관점에서, 메톡시 실릴기, 에톡시 실릴기가 특히 바람직하다.
실란 커플링제로서는, 관능기로서 에폭시기를 포함하는 경우, 예를 들면 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란 등을 들 수 있다.
실란 커플링제를 가수분해함으로써 실라놀기가 생겨 실라놀기는 아연과 결합하므로, 아연이 도료 중에서 안정화한다고 생각할 수 있다. 실라놀기는 금속인 피도물(被塗物)과도 결합하고, 상기 관능기에 의해 도료 성분이 가교 또는 화학 결합하므로, 도막의 부착성이 향상된다.
도료의 수중에서의 분산성 및 안정성, 저장안정성, 및 도막의 양호한 부착성의 발현 관점에서, 실란 커플링제의 아연에 대한 질량 비율은 바람직하게는 0.005 이상 1 이하이다. 상기 질량 비율의 하한은 보다 바람직하게는 0.02, 더욱 바람직하게는 0.12, 상기 질량 비율의 상한은 보다 바람직하게는 0.8, 더욱 바람직하게는 0.6이다.
수계 방청 도료는, 제2안료로서 황산바륨을 포함할 수 있다. 황산바륨으로서는, 침강성 황산바륨이 바람직하다.
황산바륨의 아연에 대한 질량 비율(BaSO4/Zn)은 7 이하인 것이 바람직하다. 이 경우, 도막 강도 및 부착성이 양호하고, 내약품성이 양호함과 동시에, 은폐성이 양호하다. BaSO4/Zn의 하한은 보다 바람직하게는 0.15, 더욱 바람직하게는 0.3, BaSO4/Zn의 상한은 보다 바람직하게는 6이다. 황산바륨을 함유함으로써, 염수 존재 하에서의 방청성도 양호해진다.
수계 방청 도료는, 황산바륨에 더해, 제2안료로서 콜로이달 실리카를 포함할 수 있다. 콜로이달 실리카의 고형분의, 아연 및 황산바륨의 합계 질량에 대한 질량 비율［(콜로이달 실리카의 고형분)/(Zn＋BaSO4)］는 0.04 이하인 것이 바람직하다. 이 경우, 내약품성이 양호하고, 수계 방청 도료의 저장안정성이 양호하다. (콜로이달 실리카의 고형분)/(Zn＋BaSO4)의 상한은 보다 바람직하게는 0.02이다. 콜로이달 실리카를 함유함으로써, 염수 존재 하에서의 방청성도 양호해진다.
수계 방청 도료가 황산바륨을 함유하지 않고, 콜로이달 실리카만을 함유하는 경우, 콜로이달 실리카의 고형분의 아연에 대한 질량 비율［(콜로이달 실리카의 고형분)/(Zn)］는 0.02 이하인 것이 바람직하다. 이 경우, 내약품성이 양호하고, 수계 방청 도료의 저장안정성이 양호하다. 상기 질량 비율의 상한은 보다 바람직하게는 0.01이다.
수계 방청 도료는, 수용성 용매, 및 습윤제, 습윤 분산제, 소포제, 증점제, pH 조정제 등의 도료용 첨가제를 배합할 수 있다. 수용성 용매로서는, 프로필렌글리콜, 에틸렌글리콜 등의 글리콜계 용매, 에탄올, 이소프로판올 등의 알코올계 용매, 디프로필렌글리콜 모노메틸에테르 등의 글리콜에테르계 용매 등을 들 수 있다.
도료용 첨가제로서는, 폴리카르복실산계 등의 습윤 분산제, 유기 포스페이트 에스테르, 나트륨 비스트리데실 설포석시네이트 등의 디에스테르 설포석시네이트 등의 습윤제, 실리콘계 또는 아크릴계의 소포제, 히드록시에틸 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 메틸히드록시프로필 셀룰로오스, 에틸히드록시에틸 셀룰로오스, 및 메틸에틸 셀룰로오스의 에테르류, 이들 물질의 혼합물의 증점제를 들 수 있다.
수계 방청 도료는, Zn-Al-Mg 합금 피막에, 침지 드레인(딥 드레인) 및 침지 회전(딥 스핀) 등의 침지 처리, 브러시 칠, 분무 등을 실시함으로써 도장된다.
본 발명의 도료는, 180℃ 이하에서, 30~40분간, 인장하는 것이 바람직하다. 이 경우, 체인 구성 부품에 경도 저하가 생기지 않고, 체인 강도 및 체인 수명이 저하되는 것이 억제된다.
본 발명의 도료는 Zn-Al-Mg 합금 피막 상에 복수회 도장해도 좋다.
양호한 내식성의 발현 및 비용의 관점에서, 도착량(塗着量)이 5 mg/dm2 ~400 mg/dm2, 도막의 합계 막후(膜厚)가 1 ㎛~30 ㎛가 되도록 도장하는 것이 바람직하다. 그리고, 피도물에 제1도막과 제2도막(제1도막 상에 상기 도료를 이용해 형성하는 도막)을 형성시키는 경우, 양 도막의 합계의 막후가 5~30 ㎛, 도착량이 50 mg/dm2~400 mg/dm2인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 체인은 표면에, 아연-철 합금 피막(Zn-Fe 합금 피막)이 형성되고, 상기 아연-철 합금 피막 상에, 제1안료로서의 아연과 황산바륨을 포함하는 제2안료(제2안료로서 콜로이달 실리카를 더 포함해도 좋음)를 함유하는 수계 방청 도료를 도장하고, 인장했을 때에, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 및 아크릴 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 수지가 경화되어 제1도막이 형성된 것이어도 좋다. 제1안료 및 제2안료의 고형분의 합계 질량의, 상기 합계 질량과 경화한 상기 수지의 고형분의 총 질량에 대한 질량 비율은 0.2 이상 0.42 이하이다. 이 경우, 내약품성 및 부착성이 양호하다. 상기 질량 비율의 상한은 바람직하게는 0.4이다.
이상과 같이 구성된 상기 수계 방청 도료는, 저장안정성이 양호하다. 그리고, 철계 소지의 표면에 Zn-Al-Mg 합금 피막 또는 Zn-Fe 합금 피막이 형성되고, Zn-Al-Mg 합금 피막상 또는 Zn-Fe 합금 피막 상에 상기 수계 방청 도료를 이용해 도막이 형성된 본 발명의 체인은 도막의 부착성이 양호하고, 내약품성이 양호하게 장기적으로 유지된다.
실시예
이하, 본 발명의 실시예 및 비교예에 대해 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이 실시예로 한정되는 것은 아니다.
1. 체인의 내약품성의 평가
［배합예 1~35］
하기 표 1~표 3의 배합량(질량부로 나타냄)에 따라서, 아연 플레이크(「STANDART(등록상표) ZINC FLAKE AT」, 에카르트 주식회사 제품), 침강성 황산바륨(「B-35」, 사카이 화학공업 주식회사 제품), 콜로이달 실리카(「PL-3-D」, 후소 화학공업 주식회사 제품), 폴리옥시에틸렌알킬에테르, n-헥실 트리메톡시실란, 습윤 분산제, 폴리올 화합물, 폴리이소시아네이트 화합물, 물, 프로필렌글리콜, 실리콘계 소포제(「BYK018」, 비크케미·재팬 주식회사 제품), 습윤제를 배합함으로써, 배합예 1~35의 도료를 얻었다.
Figure pct00005
Figure pct00006
Figure pct00007
표 1~표 3 중에, 침강성 황산바륨/아연 플레이크(이하, BaSO4/Zn로 나타냄),［(콜로이달 실리카의 고형분)］/［아연 플레이크＋침강성 황산바륨］［%］［표 중에서는, 콜로이달 실리카/(아연＋황산바륨)으로 나타냄］, 및 PWC(Pigment Weight Concentration)［%］를 나타낸다.
PWC는, 형성된 도막 중에서의［아연 플레이크＋(침강성 황산바륨) 및/또는 (콜로이달 실리카의 고형분)］과［아연 플레이크＋(침강성 황산바륨) 및/또는 (콜로이달 실리카의 고형분)＋(수지가 경화했을 경우의 경화물의 질량(수지의 고형분의 질량))］의 질량 비율로 나타낸다.
［실시예 1］
도 1은 실시예 1에 따른 체인(10)을 나타내는 단면도이며, 도 2는 도 1의 체인의 일부분의 표면을 나타내는 확대 단면도이다.
체인(10)은 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 좌우 한 쌍에 이간되어 배치되는 내 플레이트(11, 11)와, 이러한 내 플레이트(11, 11)의 부시 압입 구멍(11a, 11a)에 압입 감합되는 부시(12)와, 내 플레이트(11, 11)의 외측에 배치되어 전후의 내 플레이트(11, 11)에 연결되는 좌우 한 쌍의 외 플레이트(13, 13)와, 부시(12)의 내주면에 유감되어 외 플레이트(13, 13)의 핀 압입 구멍(13a, 13a)에 압입 감합되는 연결핀(14)과, 부시(12)의 외주면에 유감되는 롤러(15)로 이루어진다.
내 플레이트(11)와, 부시(12)와, 외 플레이트(13)와, 연결핀(14)과, 롤러(15)란, 각각, 표면 상에, Zn-Al-Mg 합금 피막(17), 상기 수계 방청 도료를 이용해 형성된 제1도막(18), 및 상기 수계 방청 도료를 이용해 형성된 제2도막(19)을 가진다. 도 2에 있어서는, 외 플레이트(13)의 표면 상에, Zn-Al-Mg 합금 피막(17), 제1도막(18), 및 제2도막(19)이 적층되어 있는 상태를 나타낸다.
체인(10)의 구성 부품(내 플레이트(11), 부시(12), 외 플레이트(13), 연결핀(14), 및 롤러(15))의 표면에, Zn-Al-Mg 합금으로 이루어지는 블러스트재(「ZR＃50S」, DOWA IP 크리에이션 주식회사 제품)를 투사함으로써, Zn-Al-Mg 합금 피막(17)은 형성된다. 그리고, 상기 Zn-Al-Mg 합금 피막(17)의 표면에, 상기 표 1의 배합예 1의 수계 방청 도료를 딥 스핀법에 의해 도장하고, 180℃에서 40분간 인장하여 두께 5 ㎛의 제1도막(18)을 형성했다. 게다가 제1도막(18)의 표면에, 배합예 1의 수계 방청 도료를 딥 스핀 법에 의해 도장하고, 180℃에서 40분간 인장하여 두께 3 ㎛의 제2도막(19)을 형성했다.
이상과 같이 하여, 실시예 1에 따른 체인(10)을 얻었다. 피막 및 도막의 구성을 하기 표 4에 나타낸다. 하기 표 4에 있어서, 「제1 피막」이란, Zn-Al-Mg 합금 피막을 나타낸다.
Figure pct00008
［실시예 2~28］
실시예 1과 마찬가지로 하여, 상기 표 4 및 하기 표 5에 나타내는 구성의 피막 및 도막을 형성하여, 실시예 2~실시예 28의 체인을 제작했다.
Figure pct00009
［실시예 29~32］
체인의 표면에 Zn-Fe 합금으로 이루어지는 블러스트재를 투사하여 Zn-Fe 합금 피막을 형성하고, 상기 Zn-Fe 합금 피막 상에, 상기 표 5에 나타내는 배합예의 수계 방청 도료를 2회 도장하여, 실시예 29~32의 체인을 제작했다. 표 5에 있어서, 「제2 피막」이란, Zn-Fe 합금 피막을 나타낸다.
［비교예 1~31］
체인의 표면에 Zn-Fe 합금 피막(제2 피막)을 형성하고, 상기 제2 피막 상에, 하기 표 6 및 표 7에 나타내는 배합예의 수계 방청 도료를 2회 도장하여, 비교예 1~31의 체인을 제작했다.
Figure pct00010
Figure pct00011
［비교예 32~38］
체인의 표면에 Zn-Al-Mg 합금 피막(제1 피막)을 형성하고, 상기 제1 피막 상에, 상기 표 7 및 하기 표 8에 나타내는 배합예의 수계 방청 도료를 2회 도장하여, 비교예 32~38의 체인을 제작했다.
Figure pct00012
［비교예 39］
비교예 39의 체인은 표면에 합금 피막 및 도막을 가지지 않는다.
［비교예 40］
체인의 표면에 Zn-Fe 합금 피막(제2 피막)을 형성하고 있고, 도막은 가지지 않는다.
［비교예 41］
체인의 표면에 Zn-Al-Mg 합금 피막(제1 피막)을 형성하고 있고, 도막은 가지지 않는다.
상기 실시예 및 비교예의 체인에 대해, 은폐성, 부착성, 및 내약품성의 평가를 실시했다. 평가 방법은 하기와 같다.
［은폐성의 평가］
목시로, 하지 피막이 비쳐 보이는지 아닌지를 평가했다. 평가는 이하와 같다.
○: 하지가 비치지 않는다.
△: 하지가 조금 비친다.
×: 하지가 비친다.
［내약품성 시험］
상기 실시예 및 비교예의 체인에 대해, 내약품성 시험을 실시했다. 시험은 체인을 각 약품에 침지해, 경시적으로 상태를 확인했다. 하기의 각 시간에, 붉은 녹 발생 또는 도막의 박리가 생기는지를 확인했다. 평가 및 경과 시간은 이하와 같다.
A: 3000시간
B: 2000시간
C: 1000시간
D: 700시간
E: 300시간
F: 100시간
상술한 바와 같이, 실시예 1~28의 체인은 하지 피막으로서 Zn-Al-Mg 합금 피막을 형성하고 있고, 비교예 1~31의 체인은 하지 피막으로서 Zn-Fe 합금 피막을 형성하고 있다. 표 4~8로부터, 하지 피막 상에 동일한 수계 방청 도료를 이용한 도막이 형성되어 있는 경우, 실시예의 체인은 비교예의 체인에 대해서, 내약품성이 현저하게 향상되고 있는 것을 알았다.
비교예 39~41로부터, 합금 피막 및 도막을 형성하지 않는 경우, 제1 피막 또는 제2 피막을 형성해도 도막을 형성하지 않는 경우에는, 내약품성이 매우 나쁜 것을 알았다.
PWC가 25%인 실시예 25는, 내약품성이 매우 양호하다. PWC가 70을 넘었을 경우, 부착성이 약간 나빠지는 것이 확인되고 있으므로, PWC는 20% 이상 70% 이하인 것이 바람직하다. PWC의 상한은 68%인 것이 보다 바람직하고, 65%인 것이 더욱 바람직하고, 60%인 것이 특히 바람직하고, 40%인 것이 가장 바람직하다.
수계 방청 도료가 황산바륨을 포함하는 경우, 내약품성은 보다 양호하다. 실시예 18, 19 및 비교예 25, 26으로부터, BaSO4/Zn이 7.3인 경우, 즉 7을 넘었을 경우, 은폐성이 조금 나빠지므로, BaSO4/Zn은 7 이하인 것이 바람직하다. BaSO4/Zn의 하한은 보다 바람직하게는 0.15, 더욱 바람직하게는 0.3, BaSO4/Zn의 상한은 보다 바람직하게는 6이다.
수계 방청 도료가 콜로이달 실리카만을 포함하는 경우, 콜로이달 실리카의 고형분의 아연에 대한 질량 비율［(콜로이달 실리카의 고형분)/(Zn)］는 2% 이하인 것이 바람직하다. 상기 질량 비율의 상한은 보다 바람직하게는 1%이다.
수계 방청 도료가 황산바륨 및 콜로이달 실리카를 포함하는 경우, 콜로이달 실리카의 고형분의, 아연 및 황산바륨의 합계 질량에 대한 질량 비율［(콜로이달 실리카의 고형분)/(Zn＋BaSO4)］는, 4% 이하인 것이 바람직하다. (콜로이달 실리카의 고형분)/(Zn＋BaSO4)의 상한은 보다 바람직하게는 2%이다.
표면에, 아연-철 합금 피막(Zn-Fe 합금 피막)이 형성되고 있는 체인의 경우, PWC가 20% 이상 42% 이하일 때, 내약품성이 양호하다는 것을 알았다. PWC의 상한은 바람직하게는 40%이다.
이상으로부터, 본 발명의 실시형태에 따른 수계 방청 도료는 저장안정성이 양호하고, 본 발명의 실시예에 따른 체인은 도막의 부착성 및 은폐성이 양호하고, 내약품성이 양호하다고 하는 것이 확인되었다.
2. 수계 방청 도료의 수중에서의 안정성의 평가
이하, 본 발명의 체인의 도막에 이용되는 수계 방청 도료에 대해서, 실란 화합물, 계면활성제, 및 실란 커플링제의 배합량을 바꾸었을 경우의 수중에서의 안정성을 평가한 결과에 대해 나타낸다.
［배합예 A~G］
하기 표 9의 배합량(질량부로 나타냄)에 따라서, 아연 플레이크(「STANDART(등록상표) ZINC FLAKE AT」, 계면활성제로서의 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 실란 화합물로서의 n-헥실 트리메톡시실란, 습윤 분산제, 및 물을 배합함으로써, 배합예 A~G의 도료를 얻었다.
Figure pct00013
표 9 중에, 폴리옥시에틸렌알킬에테르(계면활성제)/아연［%］, n-헥실 트리메톡시실란(실란 화합물)/아연［%］, 및 수중에서의 안정성 및 저장안정성을 평가한 결과를 나타낸다.
수중에서의 안정성은 도료를 조제하고, 실온에서 3일간 방치했을 때의 가스의 발생의 유무를 확인했다. 평가는 이하와 같다.
○：가스의 발생 없음
△：조금 가스의 발생 있음
×：가스의 발생 있음
저장안정성은 40℃에서 방치해, 이하의 평가를 실시했다.
○：3일에 겔화
△：1일에 겔화
×：3시간에 겔화
-：평가하지 않음
［배합예 H~L］
하기 표 10의 배합량(질량부로 나타냄)에 따라서, 아연 플레이크(「STANDART(등록상표) ZINC FLAKE AT」, 계면활성제로서의 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 실란 화합물로서의 n-헥실 트리메톡시실란, 습윤 분산제, 실란 커플링제로서의 3-글리시독시프로필트치메톡시실란, 아세트산, 및 물을 배합함으로써, 배합예 H~L의 도료를 얻었다.
Figure pct00014
표 10 중에, 폴리옥시에틸렌알킬에테르(계면활성제)/아연［%］, n-헥실트리메톡시실란(실란 화합물)/아연［%］, 3-글리시독시프로필트치메톡시실란(실란 커플링제)/아연［%］, 및 수중에서의 안정성 및 저장안정성을 평가한 결과를 나타낸다.
［배합예 M, N, P, Q, R］
하기 표 11의 배합량(질량부로 나타냄)에 따라서, 아연 플레이크(「STANDART(등록상표) ZINC FLAKE AT」, 계면활성제로서의 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 실란 화합물로서의 n-헥실 트리메톡시실란, 습윤 분산제, 및 물을 배합함으로써, 배합예 M, N, P, Q, R의 도료를 얻었다.
Figure pct00015
표 11 중에, 표 9와 마찬가지로, 폴리옥시에틸렌알킬에테르(계면활성제)/아연［%］, n-헥실 트리메톡시실란(실란 화합물)/아연［%］, 및 수중에서의 안정성 및 저장안정성을 평가한 결과를 나타낸다.
배합예 M, N, P, Q, R로부터, 도료 중에 계면활성제 및 실란 화합물을 포함하지 않는 경우, 계면활성제 및 실란 화합물 중 한쪽을 아연에 대해 10% 포함하는 경우, 계면활성제 및 실란 화합물을 각각 아연에 대해 0.4%씩 포함하는 경우, 계면활성제 및 실란 화합물을 각각 아연에 대해 100%씩 포함하는 경우 중 어느 경우에도, 수중에서의 안정성이 나쁜 것을 알았다.
배합예 A~G와 배합예 M, N, P, Q, R를 비교함으로써, 계면활성제의 아연에 대한 질량 비율, 및 실란 화합물의 아연에 대한 질량 비율이 각각 0.5% 이상 80% 이하인 경우, 수중에서의 안정성 및 저장안정성이 양호하다는 것을 알았다. 계면활성제의 아연에 대한 질량 비율, 및 실란 화합물의 아연에 대한 질량 비율의 하한은 바람직하게는 2%, 보다 바람직하게는 4%, 상한은 바람직하게는 60%이다.
배합예 H~L로부터, 도료가 실란 커플링제를 더 포함함으로써, 수중에서의 안정성이 보다 양호해지는 것을 알았다.
배합예 A~L과, 배합예 M, N, P, Q, R를 비교함으로써, 실란 커플링제의 아연에 대한 질량 비율은 0.5% 이상 100% 이하인 것이 바람직한 것을 알았다. 질량 비율의 하한은 보다 바람직하게는 2%, 더욱 바람직하게는 12%, 상기 질량 비율의 상한은 보다 바람직하게는 80%, 더욱 바람직하게는 60%이다.
이상과 같이, 수계 방청 도료가, 실란 화합물과 계면활성제를 포함하는 경우, 또는 이것에 더해 실란 커플링제를 포함하는 경우, 수중에서의 안정성 및 저장안정성이 양호하다는 것이 확인되었다. 그리고, 실라놀기와 결합한 아연이 도료 중에서 양호하게 분산하므로, 도료를 체인의 표면에 도장해 인장할 때 경화하기 쉬워짐과 동시에, 피도물에 균일하게 도막이 형성될 수 있다. 따라서, 체인이 철계 재료로 이루어지는 경우에, 아연의 희생 방식 작용이 도막의 면 방향으로 균일하게 얻을 수 있음과 동시에, 체인의 내약품성이 보다 양호해진다고 생각할 수 있다.
이번 개시된 실시형태는, 모든 점에서 예시이며, 제한적인 것은 아니라고 생각해야 하는 것이다. 본 발명의 범위는, 상술한 의미가 아니고, 특허 청구의 범위와 균등의 의미 및 특허 청구의 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
10 체인
11 내 플레이트
11a 부시 압입 구멍
12 부시
13 외 플레이트
13a 핀 압입 구멍
14 연결핀
15 롤러
17 Zn-Al-Mg 합금 피막
18 제1도막
19 제2도막

Claims (12)

  1. 철계 재료로 이루어지고, 한 쌍의 외 플레이트와 한 쌍의 내 플레이트가 교대로 연결되어 있고, 수계 방청 도료를 이용해 형성된 도막을 가지는 체인에 있어서,
    표면에 형성된 아연-알루미늄-마그네슘 합금 피막을 가지고,
    상기 수계 방청 도료는, 아연과 황산바륨을 함유하고,
    상기 도막은 상기 아연-알루미늄-마그네슘 합금 피막 상에, 상기 수계 방청 도료를 도장하고, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 및 아크릴 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 수지를 경화하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 체인.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 황산바륨의 상기 아연에 대한 질량 비율은 7 이하인 것을 특징으로 하는 체인.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 수계 방청 도료는, 콜로이달 실리카를 더 포함하고,
    상기 콜로이달 실리카의 고형분의, 상기 아연 및 황산바륨의 합계 질량에 대한 질량 비율은 0.04 이하인 것을 특징으로 하는 체인.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 아연과 상기 황산바륨의 합계 질량의, 또는 상기 콜로이달 실리카를 포함하는 경우에 상기 아연과 상기 황산바륨과 상기 콜로이달 실리카의 고형분의 합계 질량의, 상기 합계 질량과, 경화했을 때의 상기 수지의 고형분의 질량의 총 질량에 대한 질량 비율은 0.2 이상 0.7 이하인 것을 특징으로 하는 체인.
  5. 철계 재료로 이루어지고, 한 쌍의 외 플레이트와 한 쌍의 내 플레이트가 교대로 연결되어 있고, 수계 방청 도료를 이용해 형성된 도막을 가지는 체인에 있어서,
    표면에 형성된 아연-알루미늄-마그네슘 합금 피막을 가지고,
    상기 수계 방청 도료는, 아연과 콜로이달 실리카를 함유하고,
    상기 도막은 아연-알루미늄-마그네슘 합금 피막 상에, 상기 수계 방청 도료를 도장하고, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 및 아크릴 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 수지를 경화하여 이루어지고,
    상기 콜로이달 실리카의 고형분의, 상기 아연에 대한 질량 비율은 0.02 이하인 것을 특징으로 하는 체인.
  6. 철계 재료로 이루어지고, 한 쌍의 외 플레이트와 한 쌍의 내 플레이트가 교대로 연결되어 있고, 수계 방청 도료를 이용해 형성된 도막을 가지는 체인에 있어서,
    표면에 형성된 아연-알루미늄-마그네슘 합금 피막을 함유하고,
    상기 수계 방청 도료는, 아연을 함유하고, 황산바륨 및 콜로이달 실리카는 함유하지 않고,
    상기 도막은 상기 아연-알루미늄-마그네슘 합금 피막 상에, 상기 수계 방청 도료를 도장하고, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 및 아크릴 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 수지를 경화하여 이루어지고,
    상기 아연 질량의, 상기 질량과, 경화했을 때의 상기 수지의 고형분의 질량의 합계 질량에 대한 질량 비율이 0.2 이상 0.7 이하인 것을 특징으로 하는 체인.
  7. 철계 재료로 이루어지고, 한 쌍의 외 플레이트와 한 쌍의 내 플레이트가 교대로 연결되어 있고, 수계 방청 도료를 이용해 형성된 도막을 가지는 체인에 있어서,
    표면에 형성된 아연-철 합금 피막을 가지고,
    상기 수계 방청 도료는, 제1안료로서의 아연과 황산바륨을 포함하는 제2안료를 함유하고,
    상기 도막은 상기 아연-철 합금 피막 상에, 상기 수계 방청 도료를 도장하고, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 및 아크릴 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 수지를 경화하여 이루어지고,
    상기 아연과 상기 제2안료의 고형분의 합계 질량의, 상기 합계 질량과, 경화했을 때의 상기 수지의 고형분의 질량의 총 질량에 대한 질량 비율은 0.2 이상 0.42 이하인 것을 특징으로 하는 체인.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수계 방청 도료는,
    분자 중에, 알킬기, 페닐기, 또는 수소원자의 일부 혹은 전부를 할로겐원자로 치환한 할로알킬기와 가수분해성 규소기를 가지는 실란 화합물과
    폴리옥시에틸렌알킬아민, 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌디스티렌화 페닐에테르, 소르비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌소르비탄 지방산 에스테르, 및 알킬에테르 포스페이트염으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종인 계면활성제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 체인.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 실란 화합물의 상기 아연에 대한 질량 비율은 0.005 이상 0.8 이하인 것을 특징으로 하는 체인.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 계면활성제의 상기 아연에 대한 질량 비율은 0.005 이상 0.8 이하인 것을 특징으로 하는 체인.
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수계 방청 도료는, 분자 중에 에폭시기, 메타크릴옥시기, 아크릴옥시기, 아미노기, 및 비닐기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개의 관능기와 가수분해성 규소기를 가지는 실란 커플링제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 체인.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 실란 커플링제의 상기 아연에 대한 질량 비율은 0.005 이상 1 이하인 것을 특징으로 하는 체인.
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