本發(fā)明涉及表面上形成了防腐蝕性涂膜的彈簧部件。

背景技術(shù)：

金屬材料構(gòu)成的彈簧部件受到使用環(huán)境的腐蝕會產(chǎn)生特性變化及強(qiáng)度劣化等。為了防止這樣的腐蝕，在金屬部件的表面上設(shè)置了基于鍍敷的覆膜、基于涂料的涂膜等的保護(hù)膜。

腐蝕是由于金屬部件表面的金屬原子發(fā)生離子化并且從部件表面剝離而產(chǎn)生的。當(dāng)金屬部件表面上存在離子化傾向比構(gòu)成部件的金屬更大的金屬(活潑金屬(卑金屬))時(shí)，在腐蝕環(huán)境下離子化傾向更大的低電位的金屬比構(gòu)成金屬部件的金屬(不活潑金屬(貴金屬))先離子化，而能夠防止金屬部件的腐蝕。這樣的防腐蝕被稱為犧牲防腐蝕，在鐵部件的情況下主要采用鋅作為犧牲材料。

作為利用了基于鋅的犧牲防腐蝕的保護(hù)膜，其是通過涂布含有比較高的濃度的鋅粉末的粉體涂料并烘烤使其固化而得到的涂膜。

此類的基于含有高濃度的鋅粉末的涂料的涂膜，有時(shí)由于在涂裝時(shí)產(chǎn)生的氣孔引發(fā)產(chǎn)生裂紋，導(dǎo)致腐蝕性物質(zhì)侵入裂紋使涂膜的保護(hù)功能下降。

特別是因?yàn)閺椈刹考磸?fù)進(jìn)行彈性形變，所以隨著使用時(shí)間的推移涂膜上產(chǎn)生的龜裂容易擴(kuò)展。另外，當(dāng)被使用為車輛等的懸架用彈簧的情況下，車輪內(nèi)彈起的碎石、砂礫與懸架用彈簧表面碰撞，也使涂膜上產(chǎn)生的龜裂容易擴(kuò)展。

一旦涂膜上產(chǎn)生的龜裂擴(kuò)展，腐蝕性物質(zhì)就更容易侵入，防腐蝕性大幅度降低。

在專利文獻(xiàn)1中記載了一種防銹方法，其是在彈簧板的張力作用側(cè)的表面上涂布以環(huán)氧系合成樹脂作為粘合劑的高濃度鋅粉末涂料作為第一涂膜，在第一涂膜上涂布相同系統(tǒng)的環(huán)氧系合成樹脂涂料來形成第二涂膜。在專利文獻(xiàn)2中記載了一種粉體涂料，其含有環(huán)氧樹脂、固化劑、粒徑不同的兩種鋅粉末、防銹顏料。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開平11-188309號公報(bào)。

專利文獻(xiàn)2：日本特開2013-119582號公報(bào)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

在專利文獻(xiàn)1中記載的防銹方法，通過在涂布了高濃度鋅粉末涂料的第一涂膜的上面形成第二涂膜，從而防止腐蝕性物質(zhì)的侵入使涂膜的保護(hù)功能提高。但是，由于設(shè)置該第二涂膜，有時(shí)會產(chǎn)生問題。

如在專利文獻(xiàn)1中所記載的那樣，彈簧部件多由螺栓等的連結(jié)部件固定在框架上等來使用。作為專利文獻(xiàn)1記載的第二涂膜使用的環(huán)氧系合成樹脂涂料等的樹脂涂膜，在連結(jié)部件接觸的部分，隨著時(shí)間推移會產(chǎn)生厚度變化并且多數(shù)是變薄的現(xiàn)象。在這種被稱為通常所說的涂膜疲勞的現(xiàn)象下，一旦螺栓的端面部分的涂膜變薄，就會導(dǎo)致螺栓的連結(jié)軸力下降而螺栓松動。在專利文獻(xiàn)1中記載了為了防止因第二涂膜的疲勞使緊固件容易變松，而在緊固件的部分不形成第二涂膜(參照專利文獻(xiàn)1的第[0006]段)。

在專利文獻(xiàn)2中記載的使用粉體涂料的涂膜，由于是由含有鋅粉末的一個層組成的涂膜，基本不發(fā)生涂膜的疲勞，但是無法充分防止因腐蝕性物質(zhì)侵入裂紋引起的保護(hù)功能的下降，防腐蝕性不好。

本發(fā)明的目的是提供一種彈簧部件，其在保持高的防腐蝕性的同時(shí)一并提高耐疲勞性。

用于解決課題的手段

本發(fā)明是一種彈簧部件，其包括彈簧本體和在前述彈簧本體的表面涂裝含有環(huán)氧樹脂、酸末端聚酯樹脂和鋅粉末的粉體涂料組合物而形成的涂膜，并且，該涂膜在前述彈簧本體的表面一側(cè)具有含鋅層，該含鋅層含有比前述環(huán)氧樹脂和前述酸末端聚酯樹脂多的前述鋅粉末，并且在前述含鋅層上具有含樹脂層，該含樹脂層含有比前述鋅粉末多的前述環(huán)氧樹脂和前述酸末端聚酯樹脂。

另外，本發(fā)明的特征在于，所述粉體涂料組合物中，將所述環(huán)氧樹脂的含量和所述酸末端聚酯樹脂的含量之和設(shè)為100質(zhì)量份時(shí)，所述環(huán)氧樹脂的含量為10～80質(zhì)量份，所述酸末端聚酯樹脂的含量為20～90質(zhì)量份，并且相對于粉體涂料組合物總量，所述鋅粉末的含量為30～80質(zhì)量％。

另外，本發(fā)明的特征在于，相對于粉體涂料組合物總量，所述鋅粉末的含量為55～80質(zhì)量％。

另外，本發(fā)明的特征在于，所述涂膜是通過一次涂裝一種粉體涂料組合物在所述彈簧本體表面以具有所述含鋅層和所述含樹脂層的方式形成的涂膜。

另外，本發(fā)明的特征在于，所述涂膜是通過使所述粉體涂料組合物附著于預(yù)先加熱過的所述彈簧本體的預(yù)加熱，以具有所述含鋅層和所述含樹脂層的方式形成的涂膜；或者是通過在使所述粉體涂料組合物附著于所述彈簧本體后再加熱該彈簧本體的后加熱，以具有所述含鋅層和所述含樹脂層的方式形成的涂膜。

發(fā)明的效果

基于本發(fā)明，彈簧部件包括彈簧本體和在該彈簧本體的表面上形成的涂膜。涂膜是涂裝含有環(huán)氧樹脂、酸末端聚酯樹脂和鋅粉末的粉體涂料組合物而形成的，并且具有包含更多的鋅粉末的含鋅層和包含更多的樹脂的含樹脂層的雙層構(gòu)造。含鋅層在彈簧本體的表面?zhèn)?，含樹脂層則在含鋅層之上。

因?yàn)樵谕磕ぶ袖\偏置于彈簧本體的表面一側(cè)，所以和以往相比較即使鋅的含量很少，彈簧本體和鋅的接觸也很充分，從而顯現(xiàn)更高的防腐蝕性。因?yàn)樵谕磕ぶ袠渲M分偏置于涂膜的表層一側(cè)，所以減緩了從外部而來的沖擊，從而防止在涂膜上生成龜裂。因?yàn)楹瑯渲瑢拥膶雍裥纬傻谋容^薄，所以層厚的變動減小，不發(fā)生膜疲勞，從而提高了耐疲勞性。而且，即使是層厚變薄也由于是和含鋅層一體化形成的緣故，所以層間不存在明確的界面，也不發(fā)生層間剝離等。

因此，本發(fā)明的涂膜，基于含鋅層和含樹脂層，能實(shí)現(xiàn)在保持高防腐蝕性的同時(shí)一并提高耐疲勞性的彈簧部件。

另外，基于本發(fā)明，在粉體涂料組合物中，當(dāng)使前述環(huán)氧樹脂的含量和前述酸末端聚酯樹脂的含量為100質(zhì)量份時(shí)，使前述環(huán)氧樹脂的含量為10～80質(zhì)量份、使前述酸末端聚酯樹脂的含量為20～90質(zhì)量份、使前述鋅粉末的含量相對于粉體涂料組合物總量為30～80質(zhì)量％，由此，能夠以一次涂覆(coat)形成包含含鋅層和含樹脂層的涂膜。

另外，基于本發(fā)明，通過使前述鋅粉末的含量相對于粉體涂料組合物總量為55～80質(zhì)量％，能夠進(jìn)一步提高防腐蝕性。

另外，基于本發(fā)明，因?yàn)楹\層和含樹脂層的兩個層僅僅通過一次涂裝一種粉體涂料組合物就能夠形成于彈簧本體表面，所以不需要分別涂裝各個層，能夠在作為高功能涂膜的同時(shí)縮減工序數(shù)量，進(jìn)而能夠容易地制造彈簧部件。

另外，基于本發(fā)明，既能以在使粉體涂料組合物附著之前預(yù)先對彈簧本體進(jìn)行加熱的預(yù)加熱的方式，又能以在使粉體涂料組合物附著之后再對彈簧本體進(jìn)行加熱的后加熱的方式，形成具有含鋅層和含樹脂層的高功能的涂膜。

附圖說明

經(jīng)由下述的詳細(xì)的說明和附圖會更加明確本發(fā)明的目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。

圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的彈簧板1的圖。

圖2是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的層疊彈簧板2的圖。

圖3是為了對用于測定耐疲勞性的測定方法進(jìn)行說明的示意圖。

具體實(shí)施方式

對于本發(fā)明的彈簧部件的種類沒有特別限定。例如可舉出螺旋彈簧、板彈簧、扭桿彈簧、橫置彈簧(stabilizer)等。本發(fā)明的彈簧部件具有彈簧本體和在彈簧本體的表面用含有環(huán)氧樹脂、酸末端聚酯樹脂及鋅粉末的粉體涂料組合物形成的涂膜。

＜彈簧本體>

對于彈簧本體的材質(zhì)，只要是通過鋅顯現(xiàn)防腐蝕效果的金屬就沒有特殊限定。本發(fā)明的由涂膜帶來的防腐蝕效果是基于通常的犧牲防腐蝕，采用比坯料金屬的離子化傾向更大的活潑金屬(卑金屬)來防止胚料金屬的腐蝕。因?yàn)楸景l(fā)明的涂膜含有鋅粉末，所以作為彈簧本體的材質(zhì)，只要是比鋅的離子化傾向更小的不活潑金屬(貴金屬)即可，例如可以采用鐵、鎳、銅等。

具體而言，一般被用作彈簧本體材料的jis規(guī)定的彈簧鋼等比較合適。對于彈簧本體而言，例如可以在對彈簧鋼等進(jìn)行了熱成型或冷成型之后，通過噴丸硬化等實(shí)施表面硬化處理，預(yù)先調(diào)節(jié)表面粗糙度。另外，最好在彈簧本體的坯料表面上，形成磷酸鋅、磷酸鐵等的磷酸鹽的皮膜。通過形成磷酸鹽皮膜，從而提高彈簧部件的耐腐蝕性和涂膜的粘附性。該情況下，磷酸鹽皮膜具有覆蓋彈簧本體的80％以上的涂裝面的面積的效果。特別是在磷酸鹽為磷酸鋅的情況下，耐腐蝕性進(jìn)一步提高。磷酸鹽皮膜的形成能夠采用公知的方法。例如采用浸漬法將彈簧本體浸漬于磷酸鹽的溶液槽、或者采用噴涂法用噴槍等將磷酸鹽溶液噴到彈簧本體上等。

＜涂膜>

涂膜是通過在彈簧本體的表面涂裝含有環(huán)氧樹脂、酸末端聚酯樹脂和鋅粉末的粉體涂料組合物并烘烤使其固化而得到的。該涂膜具有包含比環(huán)氧樹脂和酸末端聚酯樹脂多的鋅粉末的含鋅層、以及包含比鋅粉末多的環(huán)氧樹脂和酸末端聚酯樹脂的含樹脂層。含鋅層形成于彈簧本體的表面一側(cè)，而含樹脂層則形成于含鋅層之上。涂膜即可以形成于整體的彈簧本體表面，也可以僅形成于部分的表面。

以下針對用于形成本發(fā)明涂膜的粉體涂料組合物進(jìn)行說明。

·粉體涂料組合物

如上所述，用于形成本發(fā)明的涂膜的粉體涂料組合物含有環(huán)氧樹脂、酸末端聚酯樹脂和鋅粉末。

對于粉體涂料組合物中各組分的含量，當(dāng)使環(huán)氧樹脂的含量和酸末端聚酯樹脂的含量之和為100質(zhì)量份時(shí)，優(yōu)選使環(huán)氧樹脂的含量為10～80質(zhì)量份、使酸末端聚酯樹脂的含量為20～90質(zhì)量份、使鋅粉末的含量相對于粉體涂料組合物總量為30～80質(zhì)量％。

粉體涂料組合物在涂布于彈簧本體的表面之前的涂料組合物的狀態(tài)時(shí)，樹脂組分和鋅粉末是沒有偏置的均勻分散的狀態(tài)，其能夠作為粉體涂料組合物和以往的粉體涂料組合物一樣地處理。另外，涂裝方法也能夠與以往同樣地采用靜電涂裝方法，可以做與以往相同地處理。即作為粉體涂料組合物，能夠不改變其以往的處理方式，一如既往對其做相同的處理。

另一方面，當(dāng)將粉體涂料組合物涂裝于要賦予防腐蝕性的彈簧本體的表面上并在彈簧本體的表面上形成涂膜時(shí)，該涂膜就形成兩層特性不同的層，鋅粉末偏置于彈簧本體的表面一側(cè)，而樹脂組分則偏置于表層一側(cè)。

含鋅粉末相對較多的含鋅層，以鋅粉末覆蓋彈簧本體的表面，對鐵材料能顯現(xiàn)鋅的犧牲防腐蝕效果。因?yàn)殇\粉末被濃縮在含鋅層，所以即使鋅粉末的含量相對于粉體涂料組合物總量比較少，也能充分地顯現(xiàn)防腐蝕性。因?yàn)槟軌蚴逛\粉末的含量變少，所以與以往的含有多余的鋅量的粉體涂料組合物相比處理更簡單，涂裝的操作性更好。在涂膜表層一側(cè)，則由于偏置有樹脂組分并且不存在鋅粉末，所以容易獲得表面的平滑性。另外，在粉體涂料組合物中含有顏料等的著色劑的情況下，因?yàn)轭伭弦哺嗟乇话诤瑯渲瑢右粋?cè)并且鋅粉末在含樹脂層中基本不存在，所以涂膜表層的顯色性增加。含鋅層和含樹脂層是通過以一次涂覆的方式一體化形成的，且在含鋅層和含樹脂層之間沒有明顯的界面，所以這些層之間不會剝離。

(環(huán)氧樹脂)

作為涂料組合物中包含的環(huán)氧樹脂，能夠舉出主要是在常溫下固體形狀的雙酚a型環(huán)氧樹脂、雙酚f型環(huán)氧樹脂、酚醛清漆型環(huán)氧樹脂、聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂、高分子型環(huán)氧樹脂(苯氧基樹脂)以及對這些樹脂加氫后的加氫環(huán)氧樹脂。軟化點(diǎn)適宜在60～120℃，優(yōu)選在60～100℃。當(dāng)軟化點(diǎn)小于60℃時(shí)，會發(fā)生粉體涂料組合物的堵塞，所以不優(yōu)選；當(dāng)超過120℃時(shí)，會在進(jìn)行熔融混煉過程中因粘度過高而不能充分地分散，顯現(xiàn)不出涂膜的性能。另外，環(huán)氧樹脂的當(dāng)量適宜為在400～3000g/當(dāng)量,優(yōu)選在600～2500g/當(dāng)量。如果對雙酚a型環(huán)氧樹脂、雙酚f型環(huán)氧樹脂具體舉例，可舉出三菱化學(xué)株式會社生產(chǎn)的jer-1001、1002、1003、1004、1055、1007、1003f、1004f、1005f、1009f、1004fs、1006fs、1007fs、4005p、4007p、新日鐵金化學(xué)株式會社生產(chǎn)的エポトート(商品名)yd-011、012、013、014、017、902、903n、904、907、2004、2005rl、和陶氏化學(xué)公司(ダウケミカル社)生產(chǎn)der-662e、663u、664u、666e、667e等。

如果對酚醛清漆型環(huán)氧樹脂具體舉例，可舉出dic株式會社生產(chǎn)的epiclonn-660、n-665、n-670、n-673、n-680、n-695、n-770、n-775，新日鐵金化學(xué)株式會社生產(chǎn)的エポトート(商品名)ydcn-700-5、700-7、700-10等。如果對聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂、高分子型環(huán)氧樹脂(苯氧基樹脂)具體舉例，可以舉出三菱化學(xué)株式會社生產(chǎn)的jer-yx4000、yx4000h、yl612h、yx7399、1256、4250、4275等。

當(dāng)使環(huán)氧樹脂的含量和酸末端聚酯樹脂的含量之和為100質(zhì)量份時(shí)，優(yōu)選使粉體涂料組合物中環(huán)氧樹脂的含量為10～80質(zhì)量份。

(酸末端聚酯樹脂)

對于涂料組合物中包含的酸末端聚酯樹脂，只要是在通常的含環(huán)氧樹脂的粉體涂料組合物中所使用的，就沒有特殊限定。酸末端聚酯樹脂能夠采用，例如在聚酯纖維樹脂的末端具有羧基等的官能團(tuán)的樹脂、在聚酯纖維樹脂的末端使磷酸化合物酯結(jié)合后的樹脂等。如果對羧基末端聚酯纖維樹脂具體舉例，能夠舉出大賽璐株式會社(ダイセル·オルネクス株式會社)生產(chǎn)的crylcoat(cc)1683-0、2621-1、2670等。

當(dāng)使環(huán)氧樹脂的含量和酸末端聚酯樹脂的含量之和為100質(zhì)量份時(shí)，優(yōu)選使粉體涂料組合物中酸末端聚酯樹脂的含量為20～90質(zhì)量份。

(鋅粉末)

作為涂料組合物中含有的鋅粉末，只要是在通常的粉體涂料組合物中所使用的，就沒有特別限定。例如能夠采用中粒徑為1～30μm、優(yōu)選為4～15μm的鋅粉末。作為此類的鋅粉末，能夠舉出本莊化學(xué)株式會社(本荘ケミカル株式會社)生產(chǎn)的鋅末f-500(中粒徑7.5μm)、f-1000(中粒徑4.9μm)、f-3000(中粒徑3.7μm)；堺化學(xué)工業(yè)株式會社(sakaichemicalindustryco.,ltd.)生產(chǎn)的鋅末#1(中粒徑5.0μm)、#3(中粒徑4.0μm)、#40(中粒徑約50.0μm)；伊卡特公司(エカルト社)生產(chǎn)的zinkflakegtt(中粒徑13μm)、at(中粒徑20μm)等。鋅粉末也可以混合使用不同中粒徑的多個種類。需要說明的是，鋅粉末的中粒徑是指，在采用日機(jī)裝株式會社生產(chǎn)的粒度儀(microtrac)等的激光粒度分布測定儀等測定的，在粒徑分布中累積值為50％的粒徑。

在粉體涂料組合物中鋅粉末的含量相對于粉體涂料組合物總量為30～80質(zhì)量％，優(yōu)選為55～80質(zhì)量％，最優(yōu)選為60～70質(zhì)量％。作為鋅粉末，混合使用上述的不同粒徑的鋅粉末的情況下，只要該合計(jì)量在上述范圍內(nèi)即可。

當(dāng)粉體涂料組合物中鋅粉末的含量相對于粉體涂料組合物總量為30～80質(zhì)量％時(shí)，涂膜就以具有含鋅層和含樹脂層的方式進(jìn)行層分離。進(jìn)一步地只要含量為55～80質(zhì)量％，即使不含防銹顏料，粉體涂料組合物也能顯現(xiàn)充分的防腐蝕性。

(防銹顏料)

雖然只要粉體涂料組合物中包含了上述各個組分作為必要的組成，就能夠得到所希望的涂膜，但是也可以進(jìn)一步包含防銹顏料。作為防銹顏料，能夠舉出磷酸鋁等磷酸鹽衍生物、鉬酸鋅、磷鉬酸鋁等的鉬酸衍生物，氰氨化鈣鋅、硼酸鋇等的硼酸鹽衍生物，釩酸鍶等的釩酸鹽衍生物，氫氧化鉍等，優(yōu)選的能夠舉出磷酸鋁、磷酸鋅、鉬酸鋅、磷鉬酸鋁、氰氨化鈣鋅、硼酸鋇、釩酸鍶。作為此類的防銹顏料，能夠舉出pm-300(磷鉬酸鋁，菊池株式會社制(キクチカラー株式會社))、lfbowseicp-z(lfボウセイcp-z，商品名)(磷酸鋅，菊池株式會社制)、k-white(三聚磷酸鋁，帝化株式會社制(テイカ株式會社))、viewsun11m-1(ビューサン11m-1，商品名)(硼酸鋇，堺化學(xué)工業(yè)株式會社制)等。

粉體涂料組合物中防銹顏料的含量相對于粉體涂料組合物總量為0～70質(zhì)量％，優(yōu)選為10～50質(zhì)量％。

(其他的添加劑)

在上述各個組分之外，粉體涂料組合物進(jìn)一步還可以包含通常的粉體涂料組合物所使用的著色顏料、體質(zhì)顏料、流動性調(diào)節(jié)劑、防粘連劑、表面調(diào)節(jié)劑、防泡劑、帶電抑制劑、固化促進(jìn)劑等其他的添加劑。

(粉體涂料組合物的制造方法)

粉體涂料組合物的制造方法，例如可以采用粉碎法等的公知的制造方法。粉砕法用轉(zhuǎn)鼓混合機(jī)、亨舍爾混合機(jī)等的混合機(jī)，干式混合環(huán)氧樹脂、酸末端聚酯樹脂、鋅粉末以及根據(jù)需要加入的防銹顏料、其他的添加劑等的混合物，再由混煉機(jī)熔融混煉。作為混煉機(jī)，例如能夠使用單軸或雙軸擠出機(jī)、三輥軋機(jī)、實(shí)驗(yàn)室沖擊混煉機(jī)(ラボブラストミル)等的一般的混煉機(jī)。

冷卻固化混煉物，并粗粉碎及細(xì)粉碎固化物來得到粉碎物。作為粉碎機(jī)，例如能夠舉出利用超聲速噴氣氣流粉碎的噴氣式粉碎機(jī)，以及將固體物質(zhì)加入在高速旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)器(轉(zhuǎn)子)和固定子(定子)之間形成的空間中來進(jìn)行粉碎的沖擊式粉碎機(jī)。另外根據(jù)需要還可以在粉碎物中添加后添加劑(外添加劑)。

分級粉碎物并且調(diào)整粉體至所希望的粒徑和所希望的粒徑分布來得到粉體涂料組合物。對于分級，可以使用通過基于離心力及風(fēng)力來分級并且能夠去除被過度粉碎的調(diào)色劑母粒子的公知的分級機(jī)，例如能夠使用旋回式風(fēng)力分級機(jī)(旋轉(zhuǎn)式風(fēng)力分級機(jī))等。

需要說明的是，粉體涂料組合物的制造方法不受上述的粉碎法的限定，只要該制造方法能夠得到各個組分都均勻分散的粉體涂料組合物即可。

＜粉體涂料組合物的涂裝方法＞

采用以上述的方法所得到的粉體涂料組合物在彈簧本體的表面形成涂膜。涂裝粉體涂料組合物的涂裝方法，至少包括在彈簧本體表面的涂膜形成面上涂布粉體涂料組合物的涂布工序，烘烤涂布的粉體涂料組合物使其固化的烘烤工序。

[預(yù)加熱]

作為第一種涂裝方法，針對使粉體涂料組合物附著于被預(yù)加熱的彈簧本體的實(shí)施方式進(jìn)行說明。第一種涂裝方法具有：加熱彈簧本體的加熱工序；在該彈簧本體的表面溫度t(℃)為tf-20≤t＜tf+20(tf：粉體涂料組合物的固化結(jié)束點(diǎn)的溫度(℃))的狀態(tài)下，使該粉體涂料組合物附著于該彈簧本體的表面的涂布工序；使附著的粉體涂料組合物固化的固化工序。

在加熱工序中，對于彈簧本體的加熱方法沒有特別的限定。例如只要將彈簧本體收納于熱風(fēng)爐、遠(yuǎn)紅外線爐等進(jìn)行加熱即可。另外，也可以電加熱彈簧本體或者感應(yīng)加熱。其中，從熱效率高、不管彈簧本體是何種形狀都能夠加熱等的理由來看，電加熱很合適。需要說明的是，在加熱工序、涂裝工序和固化工序中，對于彈簧本體的表面溫度，例如，只要用溫度記錄器(thermograph)等的非接觸式溫度計(jì)測量即可。

在加熱工序中，當(dāng)彈簧本體的表面溫度t(℃)達(dá)到tf-20≤t＜tf+20，就停止加熱。然后，在接下來的涂裝工序中，使粉體涂料組合物在彈簧本體的表面附著。需要說明的是，可以預(yù)先從粉體涂料組合物的放熱峰的起始點(diǎn)和終止點(diǎn)求得粉體涂料組合物的固化開始點(diǎn)溫度(ts)和固化結(jié)束點(diǎn)溫度(tf)。

在涂布工序中，將上述的粉體涂料組合物涂布于由加熱工序預(yù)先加熱過的彈簧本體表面。作為在彈簧本體上涂布粉體涂料組合物的方法，能夠采用公知的靜電粉體涂裝方法。例如能夠采用電暈帶電方式、摩擦帶電方式等。

電暈帶電方式、摩擦帶電方式中的無論哪種方式都是用前端圓筒狀的噴槍單元來進(jìn)行涂裝的。在電暈帶電方式的情況下，對配置于噴槍單元的前端的電暈電極施加高電壓，產(chǎn)生電暈放電，通過生成的離子使電暈電極附近的塗料粉體帶電。以彈簧本體作為接地電位在電暈電極和彈簧本體之間形成電場，通過電場使帶電后的涂料粉體附著于彈簧本體。

在摩擦帶電方式的情況下，使在噴槍單元的內(nèi)部移動的涂料粉體與噴槍單元的內(nèi)表面摩擦而帶電。以彈簧本體為接地電位，使帶電后的涂料粉體從噴槍單元中射出并附著于彈簧本體。

由電暈帶電方式放電產(chǎn)生的電荷量和摩擦帶電方式的射出量，只要根據(jù)各個粉體涂料組合物要涂布的彈簧本體來適當(dāng)?shù)卦O(shè)定即可。

在固化工序中，原則上以放置冷卻的方式，即通過彈簧本體的余熱使粉體涂料組合物固化。此處，為了充分地進(jìn)行固化，優(yōu)選是使固化結(jié)束時(shí)的彈簧本體的表面溫度t(℃)為ts+30≤t(ts：粉體涂料組合物的固化開始點(diǎn)溫度(℃))。一旦彈簧本體的表面溫度低于ts+30℃，就不容易進(jìn)行固化。因此，在固化結(jié)束以前，當(dāng)彈簧本體的表面溫度低于ts+30℃的情況下，優(yōu)選進(jìn)行再次加熱使彈簧本體的表面溫度上升。即在固化工序中，優(yōu)選通過進(jìn)一步加熱使粉體涂料組合物固化。

在上述的第一涂裝方法中，加熱彈簧本體，并在彈簧本體的表面溫度t(℃)為tf-20≤t＜tf+20的范圍區(qū)間使粉體涂料組合物附著。其后，通過放置冷卻，彈簧本體的表面溫度隨著時(shí)間的推移而降低。固化優(yōu)選結(jié)束于彈簧本體的表面溫度為ts+30℃以上的區(qū)間。雖然與涂布工序開始時(shí)的彈簧本體的表面溫度、涂膜的厚度等也有關(guān)，但是例如只要從涂布工序開始起180秒以后彈簧本體的表面溫度在ts+0℃以上，就能使其充分地固化。

固化工序中的固化的程度能夠通過測定涂膜的凝膠化率來確認(rèn)。凝膠化率是相對丙酮或二甲苯等的溶劑不溶的成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。例如將一部分涂膜(試樣)在溶劑中浸漬規(guī)定的時(shí)間后，使其干燥并測定質(zhì)量。然后，通過下式(i)計(jì)算出凝膠化率。

凝膠化率(％)＝(溶劑浸漬后的試樣的干燥質(zhì)量/溶劑浸漬前的試樣的質(zhì)量)×100(i)

進(jìn)行固化的過程中，凝膠化率變高。例如如果凝膠化率為90％以上，能夠判斷為充分地進(jìn)行了固化。

粉體涂料組合物的固化結(jié)束后，為了在保持涂膜表面性質(zhì)的同時(shí)易于進(jìn)行處理，優(yōu)選是將涂膜的溫度淬冷至小于粉體涂料組合物的溶融溫度。涂膜的淬冷通過鼓風(fēng)、噴霧、噴淋、浸漬等進(jìn)行即可。

[后加熱]

作為第二種涂裝方法，針對使粉體涂料組合物附著于彈簧本體后，再對彈簧本體加熱的實(shí)施方式進(jìn)行說明。第二種涂裝方法具有：涂布工序，在彈簧本體的表面涂布粉體涂料組合物，并在該彈簧本體上形成具有未固化的涂膜的涂裝部和以夾持該涂裝部而被配置的不具有未固化的涂膜的兩個非涂裝部；電極連接工序，將兩個非涂裝部分別與電極連接；固化工序，通過在該電極間施加電壓來電加熱彈簧本體，由此，固化被配置于兩個非涂裝部之間的涂裝部的未固化的涂膜。

需要說明的是，在上述的各個工序之外，也可以附加進(jìn)行在彈簧本體表面形成前述的磷酸鹽皮膜的前處理工序。

經(jīng)過涂布工序和烘烤工序，得到在彈簧本體的表面上形成了涂膜的彈簧部件。在彈簧本體的表面上形成的涂膜，已經(jīng)在彈簧本體的表面一側(cè)形成了含有相對多的鋅粉末的含鋅層，而在含鋅層的上面形成了含有相對多的環(huán)氧樹脂及酸末端聚酯樹脂的樹脂組分的含樹脂層。

因?yàn)樵谕磕ぶ袖\粉末偏置于彈簧本體的表面一側(cè)，所以即使與以往的涂膜相比較鋅的含量小，彈簧本體和鋅的接觸也很充分，進(jìn)而顯現(xiàn)更高的防腐蝕性。另外，因?yàn)樵谕磕ぶ械臉渲M分偏置于涂膜的表層一側(cè)，所以緩和了來自外部的沖擊，進(jìn)而防止涂膜中生成的龜裂的擴(kuò)展。含樹脂層因?yàn)閷雍裥纬傻谋容^薄，所以層厚的變化小、不產(chǎn)生疲勞，耐疲勞性提高。而且，即使含樹脂層的層厚變薄，也由于其是和含鋅層一體化形成的緣故，所以在層間不存在明顯的界面，不發(fā)生層間剝離等。

如此地，本發(fā)明的涂膜基于含鋅層和含樹脂層，能夠?qū)崿F(xiàn)在保持高防腐蝕性的同時(shí)提高了耐疲勞性的彈簧部件。進(jìn)一步地，對于這兩個層，不需要對各個層分別涂裝，而僅通過一次涂裝一種粉體涂料組合物就能夠在彈簧本體表面形成。

因此，既屬于高功能的涂膜，又因?yàn)橥ㄟ^一次涂覆就完成，所以能夠縮短彈簧部件的制造工序數(shù)量，能夠易于制造彈簧部件。

圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的彈簧板1的圖。雖然在本實(shí)施方式下作為彈簧部件的一個示例，表示了由一張彈簧板1組成的板彈簧，但是本發(fā)明不受其限定。

彈簧板1具備彈簧本體10和涂膜11。彈簧本體10由彈簧鋼等的鐵系材料構(gòu)成，如圖1所示中央部分是彎曲的形狀。在彈簧本體10的張力作用的上側(cè)面10a上形成了涂膜11。涂膜11由包含環(huán)氧樹脂、酸末端聚酯樹脂和鋅粉末的粉體涂料組合物形成。如前所述含有鋅粉末相對多的含鋅層形成于彈簧本體10的表面一側(cè)，含有樹脂組分相對多的含樹脂層形成于含鋅層上。

圖2是表示作為本發(fā)明的第二實(shí)施方式的重疊彈簧板2的圖。重疊彈簧板2例如能被用于連接車底盤和車軸的板彈簧式的懸架。重疊彈簧板2包括母板3、子板4、插片6和u型螺栓7。重疊板彈簧2在母板3的下表面重疊子板4并且通過2根u型螺栓7緊固于對象部件5，其中，在母板3的彈簧本體13和子板4的彈簧本體14的張力作用面13a、14a上，分別形成了涂膜8和涂膜9。涂膜8和涂膜9中的任一者都如上所述形成含鋅層和含樹脂層，含鋅層位于彈簧本體13，14一側(cè)，含受信層位于表層一側(cè)。為了防止由u型螺栓7的緊固帶來的磨損，在母板3和子板4之間夾持著由鋅板或合成樹脂制板等構(gòu)成的插板6且其延伸至u型螺栓7的外側(cè)。

接著，針對本實(shí)施方式的彈簧板1的涂裝方法進(jìn)行說明。本實(shí)施方式的彈簧板1的涂裝方法具有涂裝工序、電極連接工序、固化工序和部分涂裝工序。

在涂裝工序中，在彈簧本體10的表面上涂裝上述的粉體涂料組合物，在彈簧本體10上形成涂裝部和兩端的兩個非涂裝部。對彈簧本體10的表面，預(yù)先實(shí)施了噴丸固化處理后，形成了磷酸鋅皮膜。

接著，在全部的彈簧本體10的表面上，采用電暈帶電涂裝槍使粉體涂料組合物附著，形成由該粉體涂料組合物構(gòu)成的未固化的涂膜。未固化的涂膜的厚度設(shè)為60～100μm。此后，通過空氣槍用空氣噴吹去除形成于彈簧本體10的左右兩端部的未固化的涂膜?；诖?，在彈簧本體10的左右兩端部露出彈簧本體10。如此操作來形成由彈簧本體10以及未固化的涂膜構(gòu)成的涂裝部和僅由露出的彈簧本體10構(gòu)成的兩個非涂裝部。

在電極連接工序中，將形成于彈簧本體10的兩個非涂裝部分別與電極連接。電極通過配線與電源連接。通過電源所具備的控制部，控制電壓的開/關(guān)或者施加的電壓值等。

在固化工序中，通過啟動電源給電極間施加電壓來電加熱彈簧本體10，從而使涂裝部的未固化的涂膜固化。首先，打開電源來施加電壓，電流在涂裝部的彈簧本體10上流動就產(chǎn)生焦耳熱。基于此，彈簧本體10被加熱，彈簧本體10表面的未固化的涂膜被加熱。然后，涂裝部的溫度到達(dá)設(shè)定的溫度之后，通過停止電加熱并放置冷卻，從而使未固化的涂膜固化。需要說明的是，當(dāng)放置冷卻時(shí)因涂裝部的溫度過低而沒有充分進(jìn)行涂膜固化的情況下，優(yōu)選是進(jìn)行再次電加熱以使涂裝部的溫度上升至設(shè)定的溫度。對于涂裝部的溫度，例如只要采用溫度記錄器(thermograph)等的非接觸式溫度計(jì)來測量即可。由固化形成涂膜11后，再從兩個非涂裝部取下電極。

在部分涂裝工序中，涂裝兩個非涂裝部。首先，用電暈帶電涂裝槍使在涂裝工序使用過的同樣的粉體涂料組合物附著于兩個非涂裝部，形成由該粉體涂料組合物構(gòu)成的未固化的涂膜。接著，通過用感應(yīng)加熱裝置加熱使未固化的涂膜固化，從而形成涂膜11。如此操作，在整體的彈簧本體10的表面形成涂膜11，制造彈簧板1。

實(shí)施例

接著，針對本發(fā)明列舉實(shí)施例和比較例來進(jìn)一步詳細(xì)說明，但是本發(fā)明不受這些例子的限定。需要說明的是，對表中的粉體涂料組合物的調(diào)配量，除非有特別的寫明，否則均表示質(zhì)量份。

通過用前述的制造方法制造表1所表示的調(diào)配的粉體涂料組合物，采用墊圈作為被涂物(外徑40mm、內(nèi)徑21mm、厚2.9mm、碳鋼(s45c)制)，以涂裝膜厚為50μm的方式靜電涂裝于墊圈的一側(cè)的面，在170℃烘烤20分鐘(后加熱)，從而制作了實(shí)施例1、2的試驗(yàn)片。進(jìn)一步地，除了設(shè)定加熱條件為預(yù)加熱以外，進(jìn)行和實(shí)施例1同樣地操作，制備了實(shí)施例3的試驗(yàn)片。在預(yù)加熱中，預(yù)先加熱了試驗(yàn)片，以使在試驗(yàn)片上即將涂裝粉體涂料組合物之前的試驗(yàn)片的表面溫度為180℃。

[表1]

作為比較例1，依照專利文獻(xiàn)1(日本特開平11-188309號公報(bào))的記載，將由第一涂膜和第二涂膜構(gòu)成的涂膜與實(shí)施例相同地設(shè)置在墊圈的一側(cè)的面上，制作了比較例用的試驗(yàn)片。第一涂膜采用神東涂料株式會社生產(chǎn)的板彈簧烘烤用ze底涂，而第二涂膜則采用了巖石涂料株式會社(ロックペイント株式會社)生產(chǎn)的堅(jiān)硬涂覆底盤黑色(toughcoatchassisblack，タフコートシャーシーブラック，商品名)。

作為比較例2，依照專利文獻(xiàn)2(日本特開2013-119582號公報(bào))的實(shí)施例3的記載，制造粉體涂料組合物，并將其與實(shí)施例同樣地靜電涂裝于墊圈的一側(cè)的面上來設(shè)置涂膜，制作了比較例用的試驗(yàn)片。

接著，用實(shí)施例用的試驗(yàn)片和比較例用的試驗(yàn)片進(jìn)行性能評價(jià)。

＜評價(jià)方法＞

·含樹脂層的形成

評價(jià)了涂膜是否產(chǎn)生層分離。將涂膜切斷并用光學(xué)顯微鏡和電子顯微電鏡(sem)確認(rèn)切斷面，另外還通過epma(zn測試(mapping))用眼睛觀察鋅的密度，如果形成了含有樹脂組分相對較多的含樹脂層就評價(jià)為“有”，如果沒有形成含樹脂層則評價(jià)為“無”。

·耐疲勞性

圖3是為了說明用于測定耐疲勞性的測定方法的示意圖。針對耐疲勞性，在每個實(shí)施例和比較例中準(zhǔn)備了四個墊圈100，形成涂膜的面彼此重疊，通過一對按壓夾具102從上下方向夾緊四個墊圈100，經(jīng)由止推軸承103將一對按壓夾具102和四個墊圈100用緊固螺栓104固定于基座101。在緊固螺栓104的頭部埋入應(yīng)變計(jì)(株式會社共和電業(yè)制，螺栓軸力測定用測量儀kfg-3-120-c20-11(型號))用于測定軸力。

如圖3所示，將墊圈100在被夾緊螺栓104固定于基座101的狀態(tài)下放入恒溫槽，在60℃靜置48小時(shí)。測定放入恒溫槽之前的軸力和48小時(shí)后的軸力，計(jì)算出疲勞率(％)＝(試驗(yàn)前后降低的軸力/試驗(yàn)前的軸力)×100。能夠評價(jià)為疲勞率越小，耐疲勞性越好。具體而言，以每個單位膜厚的疲勞率來評價(jià)，如果每10μm單位的涂膜膜厚的疲勞率為小于1％，就評價(jià)判斷為良好；如果在1％以上，就評價(jià)判斷為不良。在本實(shí)施例中，因?yàn)橥磕さ哪ず裨?0μm，所以如果疲勞率小于5％，就評價(jià)為了良好“○”；如果疲勞率在5％以上，就評價(jià)為了不良“×”。

·防腐蝕性

針對防腐蝕性，通過以jisk5600-7-1為基準(zhǔn)的試驗(yàn)方法(使用液溫35℃的5％氯化鈉水溶液噴霧840小時(shí))評價(jià)了耐中性鹽水的噴霧性能。以目視確認(rèn)噴霧后的涂膜是否產(chǎn)生剝離或膨脹等的異常。如果涂膜沒有異常，就評價(jià)為良好“○”；如果涂膜有異常，就評價(jià)為“×”。

[表2]

實(shí)施例1～3在涂膜上形成了含鋅層和含樹脂層，評價(jià)結(jié)果全部為良好。對于比較例1，因?yàn)榈诙磕な菢渲磕?，所以耐疲勞性不好，而不能適用通過螺栓等連接部件固定于框架等而被使用的多數(shù)的板彈簧等的彈簧部件的涂膜。對于比較例2，則因?yàn)槭怯梢粚雍\粉末而構(gòu)成的涂膜，所以雖然耐疲勞性良好，但是防腐蝕性不好而不能適用為彈簧部件的涂膜。

本發(fā)明能夠用不脫離其思想或主要的特征的其他的各種方式來實(shí)施。因此，前述的實(shí)施方式僅僅是所有的發(fā)明點(diǎn)的示例而已，而本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求書的范圍表示，不受說明書正文的任何限制。進(jìn)一步地，在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)的變形或者變更全部都在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

附圖標(biāo)記的說明

1彈簧板；

2重疊彈簧板；

3母板；

4子板；

5對象部件；

6插片；

7u型螺栓；

8涂膜；

9涂膜；

10彈簧本體；

10a上側(cè)面；

11涂膜；

13彈簧本體；

13a作用面；

14彈簧本體；

100墊圈；

101基座；

102夾具；

103止推軸承；

104螺栓。