表面处理钢带和表面处理钢带的制造方法与流程

本发明涉及表面处理钢带和表面处理钢带的制造方法。

背景技术

钢板的塑性加工中，需要高面压下的多步加压成型的汽车传输部件等的加工中，为了防止钢板与模具咬死或粘模，进行了如下磷酸盐皂处理：使以磷酸锌为主体的磷酸盐晶体在钢板表面析出而形成磷酸盐覆膜，接着，用以硬脂酸钠(碱皂)为主成分的反应型皂覆膜作为磷酸盐覆膜的上层进行覆盖。然而，磷酸盐皂处理中，磷酸盐覆膜和反应型皂覆膜的形成需要较长的化学反应时间，因此，生产成本会变高。另外，未反应的皂成分在加压成型时作为加压渣滓粘着于模具，因此，模具的频繁的清洗变得重要。

因此，在不进行需要长时间的反应型皂处理的情况下，高面压下的多步加压成型那样的多步塑性加工中为了防止咬死或粘模，公开了形成包含润滑成分的润滑覆膜作为磷酸盐覆膜的上层的技术(例如参照以下的专利文献1)

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-104125号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

此处，上述专利文献1中公开的处理在实用上大多在钢带的状态下实施。处理对象为钢带的情况下，位于多步塑性加工的前步的分切工序中，必须通过夹送辊从钢带送出钢板。另外，为了确保多步加压成型时的耐粘模性，降低从钢带送出的钢板的静摩擦系数变得重要，但过度降低静摩擦系数时，钢板在夹送辊上滑动，发生落料(blanking)的概率会变高。如此，辊输送性(耐滑辊性)与高面压下的多步加压成型时的耐粘模性为彼此处于背反关系的性能。为了从钢带送出钢板的同时连续地实施多步塑性加工，开始要求兼顾上述的耐滑辊性与耐粘模性。

因此，本发明是鉴于上述问题而作出的，本发明的目的在于，提供可同时实现为背反性能的耐滑辊性和耐粘模性的、表面处理钢带和表面处理钢带的制造方法。

用于解决问题的方案

本发明人为了解决上述课题进行了深入研究，结果获得以下的见解。

(a)在作为母材的基体钢板的表面形成润滑覆膜层前，使磷酸锌晶体在基体钢板的表面以岛状析出。此时，以磷酸锌晶体的一部分从润滑覆膜层的表面露出(突出)的方式，控制磷酸锌晶体的形状。由此，最终得到磷酸锌晶体所产生的凹凸从润滑覆膜层的表面露出(突出)的形态的表面处理钢带。

(b)磷酸锌晶体不具有润滑性，因此，磷酸锌晶体所产生的凹凸形成于润滑覆膜层的表面的表面处理钢带的静摩擦系数大于润滑覆膜层单独的静摩擦系数。表面处理钢带的静摩擦系数与从润滑覆膜层的表面露出的磷酸锌晶体的面积率(以下，有时称为露出面积率)处于相关关系。即，通过控制磷酸锌晶体的露出面积率，可以控制表面处理钢带的静摩擦系数。

(c)将表面处理钢带以夹持于一对夹送辊之间的状态进行输送时，由夹送辊对表面处理钢带施加压力(面压)，但该压力并未高至压碎从润滑覆膜层露出的磷酸锌晶体。换言之，润滑覆膜层的表面的凹凸不会被夹送辊平坦化。因此，夹送辊下的表面处理钢带的静摩擦系数可以维持较大值不变。其结果，夹送辊下的表面处理钢带的滑动被抑制，因此，夹送辊下(低面压下)的耐滑辊性提高。

(d)另一方面，利用设置于夹送辊的下游侧的加压装置对表面处理钢带实施多步加压成型时，由于对表面处理钢带施加非常大的压力(面压)，因此，从润滑覆膜层露出的磷酸锌晶体被压碎，使润滑覆膜层的表面的凹凸平坦化。由此，加压装置下的表面处理钢带的静摩擦系数成为润滑覆膜层本来所具有的静摩擦系数。其结果，在加压装置下，可以发挥表面处理钢带的本来的润滑性(滑动性)，因此，加压装置下(高面压下)的耐粘模性提高。

本发明是基于上述见解而完成的，其主旨如以下所述。

[1]

一种表面处理钢带，其具备：

基体钢板；

磷酸锌覆膜层，其以岛状形成于前述基体钢板的表面、且由针状的磷酸锌晶体形成；和，

润滑覆膜层，其覆盖前述基体钢板的表面和前述磷酸锌覆膜层的一部分、且至少包含润滑成分，

前述磷酸锌晶体在前述润滑覆膜层的表面露出的面积率为25％～90％。

[2]

根据[1]所述的表面处理钢带，其中，前述磷酸锌晶体的长轴方向的平均粒径为25μm～70μm、短轴方向的平均粒径为3μm～10μm。

[3]

根据[1]或[2]中任一项所述的表面处理钢带，其中，前述磷酸锌覆膜层的附着量为每单面1.5g/m²～15.0g/m²。

[4]

根据[1]～[3]中任一项所述的表面处理钢带，其中，前述润滑覆膜层的附着量为每单面1.0g/m²～12.0g/m²。

[5]

根据[1]～[4]中任一项所述的表面处理钢带，前述润滑覆膜层包含：sio2/m2o(m为碱金属)所示的摩尔比为2～5的硅酸碱金属盐；和，由平均粒径为0.1μm～3.0μm的聚乙烯蜡或聚丙烯蜡中的至少任一者形成的高分子蜡，

相对于前述润滑覆膜层的全部固体成分质量，前述硅酸碱金属盐的固体成分含量为60质量％～90质量％，前述高分子蜡的固体成分含量为5质量％～40质量％。

[6]

一种表面处理钢带的制造方法，其包括如下步骤：

调质步骤，利用包含胶体钛的表面调节剂进行基体钢板的表面的调质；

磷酸锌覆膜层形成步骤，在实施了表面调质的前述基体钢板的表面使磷酸锌的针状晶体生长为岛状，在该基体钢板的表面形成磷酸锌覆膜层；和，

润滑覆膜层形成步骤，将至少包含润滑成分的润滑处理剂以附着量为每单面1.0g/m²～12.0g/m²的方式涂布于前述基体钢板和前述磷酸锌覆膜层的表面，形成润滑覆膜层，使前述磷酸锌晶体在前述润滑覆膜层的表面露出的面积率为25％～90％。

[7]

根据[6]所述的表面处理钢带的制造方法，其中，在前述磷酸锌覆膜层形成步骤中，对前述基体钢板进行加热。

[8]

根据[7]所述的表面处理钢带的制造方法，其中，使前述基体钢板与蒸气接触进行加热。

发明的效果

根据本发明，可以同时实现为背反性能的低面压下的耐滑辊性和高面压下的耐粘模性。

附图说明

图1为本发明的一实施方式的表面处理钢带的说明图。

图2的(a)示意性示出同一实施方式的表面处理钢带的构成的说明图。

图2的(b)为示意性示出同一实施方式的表面处理钢带的构成的说明图。

图3的(a)为示出在钢带的表面形成磷酸锌覆膜层的磷酸锌处理浴的一例的正面图。图3的(b)为示出在钢带的表面形成磷酸锌覆膜层的磷酸锌处理浴的一例的平面图。

图4为示出同一实施方式的表面处理钢带的制造方法流程的一例的流程图。

图5为示意性示出耐粘模性的试验方法的说明图。

图6为示意性示出耐滑辊性的试验方法的说明图。

图7为比较例的表面处理钢带的放大照片。

图8为比较例的表面处理钢带的放大照片。

图9为本发明例的表面处理钢带的放大照片。

图10为本发明例的表面处理钢带的放大照片。

具体实施方式

以下边参照附图边对本发明的实施方式的一例进行说明。需要说明的是，本说明书和附图中，对于实质上具有同一功能构成的构成要素，标注同一符号从而省略重复说明。

(关于表面处理钢带)

首先，边参照图1～图2的b边对本发明的一实施方式的表面处理钢带详细进行说明。图1为用于对本实施方式的表面处理钢带进行说明的说明图，图2的a和图2的b为示意性示出本实施方式的表面处理钢带的构成的说明图。

本实施方式的表面处理钢带10如以下详述那样，对基体钢板101实施了高润滑处理。上述表面处理钢带10如图1示意性示出那样，位于多步塑性加工的前步的分切工序中，从卷取为卷状的状态利用夹送辊1进行解卷，沿规定的通板方向x连续地进行通板。通板的表面处理钢带10经过利用符合目标制造物的模具2的多步加压加工，加工成目标制造物。

如上述说明那样，为了防止通板的表面处理钢带10(基体钢板101)与模具2的咬死、粘模，重要的是，降低表面处理钢带10的静摩擦系数，另一方面，为了将表面处理钢带10利用夹送辊1从卷取为卷状的状态稳定地解卷，重要的是，表面处理钢带10具有一定程度的静摩擦系数。因此，对于本实施方式的表面处理钢带10，如图2的a和图2的b所示那样，对于成为母材的基体钢板101的表面实施以下详述的表面处理，形成由2个层构成的表面处理层。

本实施方式的表面处理钢带10如图2的a和图2的b所示那样具有：成为母材的基体钢板101；形成于基体钢板101上的磷酸锌覆膜层103；和，形成于磷酸锌覆膜层103上的润滑覆膜层105。需要说明的是，磷酸锌覆膜层103和润滑覆膜层105如图2的a所示那样，可以仅形成于基体钢板101的一个表面，如图2的b所示那样，也可以形成于基体钢板101的彼此对置的两个表面。

[关于基体钢板101]

基体钢板101作为表面处理钢带10的母材使用。对于本实施方式的基体钢板101没有特别限定，可以使用能实现经过后步的多步塑性加工处理制造的目标物所要求的特性的公知的钢板。对于上述公知的钢板的制造方法、材质也没有特别限定，可以从通常的铸坯制造工序适宜经过热轧、酸洗、冷轧、退火、表面光轧等之类的公知的各种工序而制造。另外，当然上述基体钢板101不仅可以为碳钢板，而且还可以为不锈钢钢板、高合金钢板等特殊钢板。

作为这样的基体钢板101的一例，例如可以举出具有以下的化学成分的热轧钢板。

作为基体钢板101的一例的热轧钢板以质量％计含有c：0.070％～0.080％、si：0.030％～0.080％、mn：1.15％～1.30％、p：0.015％～0.028％、s：0.000％～0.040％，余量由fe和杂质组成。

通过使用这样的热轧钢板作为基体钢板101，可以提高制造的目标物的强度。

[关于磷酸锌覆膜层103]

磷酸锌覆膜层103承担提高基体钢板101与润滑覆膜层105的密合性的作用。该磷酸锌覆膜层103为由在基体钢板101的表面通过化学反应析出的磷酸锌的针状晶体构成的、针状的磷酸锌晶体的集合体。析出的磷酸锌的针状晶体如图2的a和图2的b示意性示出那样，不是完全覆盖基体钢板101的表面，而成为基体钢板101的表面的一部分没有被磷酸锌的晶体覆盖而残留的状态。其结果，磷酸锌的针状晶体成为在基体钢板101的表面以岛状分布，磷酸锌的针状晶体不存在的基体钢板101的表面作为平坦部存在。需要说明的是，磷酸锌覆膜层103在基体钢板101的表面被分成多个部位，以彼此独立的状态呈现。本发明中，将如此在基体钢板101的表面被分成多个部位、以彼此独立的状态呈现的磷酸锌覆膜层103的状态称为“岛状”。

本实施方式的磷酸锌覆膜层103如后述，形成于使用特定的表面调节剂进行了表面调质的基体钢板101上，进而，形成磷酸锌覆膜层103的磷酸锌覆膜层形成步骤中，由于将基体钢板101进行加热，所以由长轴方向与短轴方向的粒径比率更大的磷酸锌的针状晶体构成。上述磷酸锌覆膜层103的附着量优选设为每单面1.5g/m²～15.0g/m²。磷酸锌覆膜层103的附着量更优选为每单面3.0g/m²～15.0g/m²。通过使磷酸锌覆膜层103的附着量为上述的范围，可以使润滑覆膜层105更确实地密合在基体钢板101上，高面压下的成型加工中磷酸锌覆膜层103也不会消失，可以更确实地保持润滑覆膜层105直至成型加工的最终工序。

需要说明的是，构成本实施方式的磷酸锌覆膜层103的磷酸锌的针状晶体优选的是，长轴方向的平均粒径为25μm～70μm、短轴方向的平均粒径为3μm～10μm。磷酸锌的针状晶体的平均粒径更优选的是，长轴方向上为25μm～50μm、短轴方向上为3μm～5μm。构成磷酸锌覆膜层103的磷酸锌晶体通过具有上述平均粒径，可以更确实地实现上述的密合性。

另外，构成本实施方式的磷酸锌覆膜层103的磷酸锌的针状晶体优选的是，长轴方向与短轴方向的平均粒径比率为2.5以上的针状晶体。通过使具有这样的平均粒径的磷酸锌的针状晶体析出，可以更确实地实现基体钢板101与润滑覆膜层105的密合性。

该磷酸锌覆膜层103可以使用包含磷酸锌、且能使磷酸锌的针状晶体析出的公知的处理液而形成。对于这样的处理液，没有特别限定，例如可以举出：反应型的塑性加工用磷酸锌处理液(更详细而言，用于完全覆盖的处理时间为20秒以上的反应型的塑性加工用磷酸锌处理液)。磷酸锌覆膜层103形成时，可以利用喷涂法、浸渍法使上述的磷酸锌处理液与基体钢板101接触，也可以利用包含上述的磷酸锌处理液的反应槽进行电解处理。

为了使磷酸锌晶体以岛状在基体钢板101上析出，可以在磷酸锌晶体完全覆盖基体钢板101的表面整体前，使磷酸锌处理结束。为此，可以将基体钢板101与磷酸锌处理液的接触时间、电解时间限制为较短时间。即，可以使用市售的塑性加工用磷酸锌处理液，以比指示的处理时间还短的时间完成处理。关于具体的处理时间、电解条件，通过预先考察处理时间(或电解条件)与附着量的对应关系，可以特定能实现上述的优选的附着量的处理时间(电解条件)。另外，为了使磷酸锌晶体以岛状在基体钢板101上析出，形成磷酸锌覆膜层103的磷酸锌覆膜层形成步骤中，将基体钢板101进行加热也是有效的。

关于通过上述的处理析出的磷酸锌晶体是否为岛状，可以对磷酸锌处理后的基体钢板101的表面进行显微镜观察而判断。具体而言，用扫描型电子显微镜(scanningelectronmicroscope：sem)观察磷酸锌处理后的基体钢板101的表面，可以将通过两图像处理求出的平坦部的面积为30％以上的情况判断为磷酸锌晶体以岛状形成。上述磷酸锌晶体的观察可以在形成后述的润滑覆膜层105前进行，也可以在形成后进行。但是，形成润滑覆膜层105后进行观察的情况下，为了透过润滑覆膜层105观察磷酸锌晶体，进行高加速电压下的sem观察。具体而言，通过使加速电压为20kv以上，可以隔着润滑覆膜层105观察磷酸锌的晶体，可以求出平坦部的面积率。需要说明的是，形成润滑覆膜层105前的观察中，即便在更低的加速电压下也可以观察磷酸锌晶体。

此处，在基体钢板101上形成磷酸锌覆膜层103时，先于上述的磷酸锌处理，利用包含胶体钛的表面调节剂进行基体钢板101的表面的调质处理。磷酸锌晶体从不附着表面调节剂的成分的基体钢板101的表面析出，但由于胶体钛为粗大的胶体颗粒，因此，露出的基体钢板101的表面的面积被抑制。其结果，通过利用包含胶体钛的表面调节剂进行表面调质处理，可以使具有上述的优选的平均粒径比率的磷酸锌的针状晶体更确实地析出。

[关于润滑覆膜层105]

润滑覆膜层105如图2的a和图2的b示意性示出那样，是位于基体钢板101的表面上、覆盖基体钢板101的表面和磷酸锌覆膜层103的至少一部分、且磷酸锌晶体的至少一部分在表面露出的层。该润滑覆膜层105是至少包含润滑成分的层，优选由粘结剂成分和润滑成分形成。

本实施方式的表面处理钢带10中，通过形成上述说明的岛状的磷酸锌晶体，润滑覆膜层105中所含的润滑成分、粘结剂成分如图2的a和图2的b示意性示出那样，保持于岛状的磷酸锌晶体之间。多步塑性加工时(例如多步加压加工时)，对表面处理钢带10的表面施加高的面压时，保持于岛状的磷酸锌晶体之间的润滑成分在基体钢板101与模具之间流出。其结果，润滑覆膜层105的静摩擦系数降低，从而体现润滑性能，实现耐粘模性。

上述润滑覆膜层105的附着量为每单面1.0g/m²～12.0g/m²，磷酸锌晶体在润滑覆膜层105的表面露出的面积率(每单位面积的面积率)为25％～90％。通过使润滑覆膜层105的附着量和在润滑覆膜层105的表面露出的磷酸锌晶体的面积率为上述范围，可以一并实现上述的耐粘模性和耐滑辊性。

润滑覆膜层105的附着量低于1.0g/m²的情况下，作为润滑覆膜层105保持的润滑成分的量不足，无法实现充分的耐粘模性，故不优选。另外，润滑覆膜层105的附着量超过12.0g/m²的情况下，作为润滑覆膜层105保持的润滑成分的量变得过量，无法实现耐滑辊性，故不优选。润滑覆膜层105的每单面的附着量更优选2.0g/m²～9.0g/m²。

需要说明的是，润滑覆膜层105的附着量也受到磷酸锌覆膜层103的附着量影响。即，磷酸锌覆膜层103的附着量少的情况下，能保持的润滑覆膜层105的量也变少，相反地，磷酸锌覆膜层103的附着量多的情况下，能保持的润滑覆膜层105的量也变多。例如，磷酸锌覆膜层103的附着量为1.5g/m²～8.0g/m²的情况下，润滑覆膜层105的附着量优选1.0g/m²～6.0g/m²左右，磷酸锌覆膜层103的附着量超过8.0g/m²且为15.0g/m²以下的情况下，润滑覆膜层105的附着量优选超过6.0g/m²且为12.0g/m²以下左右。

磷酸锌覆膜层103的附着量如果为单面1.5g/m²～8.0g/m²，则可以使附着量为1.0g/m²～6.0g/m²左右的润滑覆膜层105适合地密合在基体钢板101上，高面压下的成型加工中磷酸锌覆膜层103也不消失，可以保持润滑覆膜层105直至成型加工的最终工序。

另一方面，直接离合器等汽车部件中，受到经多步的圆筒成型后，存在周围成型为齿状的部件。这些部件在更高面压下由于受到重复的滑动成型，因此，磷酸锌覆膜层103的附着量为每单面8.0g/m²以下时，成型的中途工序由于滑动而使磷酸锌覆膜层103消失，有完成品的尺寸精度降低、成型的中途工序中的裂纹发生的担心。上述情况下，优选的是，磷酸锌覆膜层103的附着量超过8.0g/m²且为15.0g/m²以下、润滑覆膜层105的附着量超过6.0g/m²且为12.0g/m²以下左右。

此处，本实施方式的润滑覆膜层105优选的是，作为上述粘结剂成分，包含sio2/m2o(m为选自li、na、k等中的碱金属)所示的摩尔比为2～5的硅酸碱金属盐，作为上述润滑成分，包含由平均粒径为0.1μm～3.0μm的聚乙烯蜡或聚丙烯蜡中的至少任一者形成的高分子蜡。

通过使用上述的硅酸碱金属盐作为粘结剂成分，在可以将润滑成分适当地保持在覆膜中的基础上，可以在钢带表面形成耐热性优异的牢固的连续覆膜。其结果，可以体现防止本实施方式的表面处理钢带与模具的金属直接接触的耐咬死性功能、源自致密的碱性覆膜的阻隔性的耐锈性功能等。此处，上述摩尔比低于2的情况下，无法充分得到覆膜强度，塑性加工性能恶化，故不优选。另外，上述摩尔比超过5的情况下，塑性加工性能恶化，而且覆膜形成时利用的硅酸碱金属盐水溶液的稳定性恶化，缺乏实用性，故不优选。硅酸碱金属盐中的sio2/m2o所示的摩尔比更优选3～4。

通过使用上述的高分子蜡作为润滑成分，可以抑制润滑覆膜层105的膨胀，可以进一步提高润滑覆膜层105的塑性加工性能。此处，高分子蜡的平均粒径低于0.1μm的情况下，油从高分子蜡的界面向覆膜中的扩散变明显，覆膜的耐油性恶化，故不优选，高分子蜡的平均粒径超过3.0μm的情况下，化学溶液中的高分子蜡的分散变差，难以形成均匀的覆膜，故不优选。高分子蜡的平均粒径更优选0.5μm～1.5μm。通过使用具有上述的平均粒径的高分子蜡作为润滑成分，润滑成分容易填充至磷酸锌晶体的凸凹的凹部分，其结果，磷酸锌晶体容易从润滑覆膜层105的表面露出。

上述硅酸碱金属盐的固体成分含量相对于润滑覆膜层105的全部固体成分质量优选60质量％～90质量％，上述高分子蜡的固体成分含量相对于润滑覆膜层105的全部固体成分质量优选5质量％～40质量％。

硅酸碱金属盐的固体成分含量低于60质量％的情况下，由硅酸碱金属盐形成的玻璃状覆膜的连续性缺乏，得到能耐受塑性加工的覆膜强度的可能性降低，故不优选。另外，硅酸碱金属盐的固体成分含量超过90质量％的情况下，所得覆膜强度饱和，成本上变得不利，故不优选。上述硅酸碱金属盐的固体成分含量更优选相对于润滑覆膜层105的全部固体成分质量为70质量％～80质量％。

高分子蜡的固体成分含量低于5质量％的情况下，润滑覆膜层105保持的润滑成分的量不足，体现充分的润滑性能的可能性降低，故不优选。另外，高分子蜡的固体成分含量超过40质量％的情况下，润滑覆膜层105保持的润滑成分的量变得过量，体现充分的耐滑辊性的可能性降低，故不优选。上述高分子蜡的固体成分含量更优选相对于润滑覆膜层105的全部固体成分质量为3质量％～10质量％。

本实施方式的润滑覆膜层105可以利用上述的粘结剂成分的溶液或分散液中混合有上述的润滑成分的润滑处理剂、通过涂布而形成。此处，作为使用的溶剂，可以为水、有机溶剂、它们的混合物的任意者，在作业环境上优选使用水系溶剂(水、或、水与醇等水混和性有机溶剂的混合溶剂)。对于上述溶剂，添加相对于润滑处理剂的全部固体成分质量为60质量％～90质量％的粘结剂成分(例如硅酸碱金属盐)、和相对于润滑处理剂的全部固体成分质量为5质量％～40质量％的润滑成分(例如高分子蜡)，适当地进行涂布·干燥，从而可以形成上述的固体成分含量的润滑覆膜层105。

需要说明的是，为了提高润滑成分的分散性，可以对于上述润滑处理剂添加公知的表面活性剂。另外，为了调整上述润滑处理剂的粘性，在不对润滑覆膜层105的覆膜强度造成影响的范围内可以添加粘性调节剂。作为上述粘性调节剂，可以使用一般使用的物质，例如可以举出羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇等有机高分子系增稠剂等。使用上述粘性调节剂的情况下，其含量相对于润滑覆膜层105的全部固体成分质量优选低于10质量％。

将上述润滑处理剂涂布于坯料基板3和磷酸锌覆膜层103上时，可以利用浸渍处理、喷淋套环(showerringertreatment)处理、辊涂布处理等公知的方法。另外，涂布只要用上述润滑处理剂充分地覆盖坯料基板3和磷酸锌覆膜层103的表面就对润滑处理剂的温度、涂布时间没有特别限制。另外，对于润滑处理剂的干燥温度也没有特别限制，可以根据润滑处理剂中所含的成分而适宜设定。

[关于磷酸锌晶体在润滑覆膜层105的表面露出的面积率(25％～90％)]

本实施方式的润滑覆膜层105中，如图2的a和图2的b所示那样，通过磷酸锌晶体(磷酸锌覆膜层103)的一部分在润滑覆膜层105的表面的一部分露出，可以良好地抑制润滑覆膜层105的静摩擦系数的降低。其结果，也可以实现将钢板从钢带解卷时的耐滑辊性。

磷酸锌晶体在润滑覆膜层105的表面露出的面积率低于25％的情况下，润滑覆膜层105的静摩擦系数的降低的抑制程度变得不充分，无法实现充分的耐滑辊性，故不优选。另外，磷酸锌晶体在润滑覆膜层105的表面露出的面积率超过90％的情况下，润滑覆膜层105的静摩擦系数的降低的抑制程度变得过度，无法实现充分的耐粘模性，故不优选。磷酸锌晶体在润滑覆膜层105的表面露出的面积率更优选30％～60％。

通过使润滑覆膜层105的附着量和磷酸锌晶体在润滑覆膜层105的表面露出的面积率成为上述的范围，本实施方式的润滑覆膜层105的静摩擦系数成为0.10～0.20。润滑覆膜层105的静摩擦系数更优选0.12～0.15。

需要说明的是，通过使磷酸锌覆膜层103的附着量为上述的优选的范围，可以更确实地使磷酸锌晶体在润滑覆膜层105露出的面积率为上述范围内。

另外，为了使磷酸锌晶体(磷酸锌覆膜层103)在润滑覆膜层105的表面露出的面积率为25％～90％，必须使每单面1.5g/m²～15.0g/m²的磷酸锌覆膜层103为岛状，为此，考虑了使磷酸锌处理的温度上升或使处理时间延长之类的方法。然而，对于磷酸锌处理浴的温度，由于水为溶剂，因此，实质上难以将处理温度升高至100℃以上，另一方面，如果延长处理时间，则析出的磷酸锌覆膜的晶体在钢带表面致密地生成，磷酸锌覆膜层103不会变成岛状。另外，磷酸锌处理浴的温度的上升必须升高处理浴整体的温度，因此，存在使能量成本增加的问题。进而，在处理时间延长一定时间的磷酸锌处理浴中进行磷酸锌处理的情况下，也存在生产率降低的问题。

因此，作为以岛状形成每单面1.5g/m²～15.0g/m²的磷酸锌覆膜层103的方法的一例，提出了如下方法：对于磷酸锌处理浴的温度，用蒸气局部地升高温度。根据上述方法，在增加磷酸锌晶体的附着量的基础上，使磷酸锌晶体进一步为针状(锐利的形状)，从而磷酸锌晶体的蓬松度提高，磷酸锌晶体的头较多地从润滑覆膜层露出。磷酸锌晶体本身不具有低面压下的滑动性，因此，静摩擦系数变大。另一方面，在高面压下磷酸锌晶体被压碎，与润滑覆膜层一起有助于滑动性，因此，可以与以往等同地维持高面压的成型性＝耐粘模性(以l字型加压成型模拟)。

此处，将用于以岛状形成每单面1.5g/m²～15.0g/m²的磷酸锌覆膜层103的装置的一例示于图3的a、b。该图3的a、b所示的装置中，为如下构成：在磷酸锌处理浴20中通板的基体钢板101的表面与加热器21中产生的蒸气接触。磷酸锌处理浴20中，由加热器21的加热产生的蒸气用搅拌机22搅拌，并与基体钢板101的表面接触。形成磷酸锌覆膜层103时，在磷酸锌处理浴20中进行局部加热，如果通过使基体钢板101的表面接触蒸气而使处理温度上升，则不会使磷酸锌覆膜处理浴20整体成为明显的高温，而且可以在不有损生产率的短的处理时间内容易地以岛状形成磷酸锌覆膜层103。蒸气温度越高，越促进磷酸锌覆膜层103的形成。因此，蒸气温度优选100℃以上、更优选120℃以上。蒸气的温度变高时，能量成本上升，且其效果饱和，因此，蒸气温度优选设为200℃以下。

如此，在磷酸锌处理浴20中使基体钢板101的表面接触蒸气时，在钢带上以岛状形成每单面1.5g/m²～15.0g/m²的磷酸锌覆膜的理由尚不清楚。然而，在基体钢板101的表面，始于磷酸锌晶体的部分生长点的磷酸锌晶体的生长被妨碍，以岛状形成磷酸锌覆膜，另一方面，以岛状形成的磷酸锌晶体由于蒸气而上升至100℃以上被活化，在磷酸锌处理浴20内与磷酸锌处理液接触，从而其生长得到进一步促进，推定可能可以以岛状形成每单面1.5g/m²～15.0g/m²的磷酸锌覆膜。

需要说明的是，用于以岛状形成每单面1.5g/m²～15.0g/m²的磷酸锌覆膜层103的装置没有特别限定。可以为使基体钢板101与蒸气直接接触的类型，也可以为与磷酸锌处理液混合后使基体钢板101与蒸气直接接触的类型。而且，也可以为将自设置于磷酸锌处理浴20的壁面的加热器21产生的蒸气在搅拌机22中进行搅拌，使基体钢板101与磷酸锌处理液及蒸气同时接触的类型。

需要说明的是，通过使用图3的a、b所示的装置，可以使磷酸锌覆膜层103为岛状，吹送蒸气所产生的磷酸锌覆膜层103的附着量的最大值为15.0g/m²左右。通过使磷酸锌覆膜层103的附着量为每单面1.5g/m²～15.0g/m²，可以使润滑覆膜层105更确实地密合在基体钢板101上，即便在高面压下的成型加工下磷酸锌覆膜层103也不消失，可以更确实地保持润滑覆膜层105直至成型加工的最终工序。

以上，边参照图1～图3边对本实施方式的表面处理钢带10详细进行了说明。

＜关于各种物性值的测定方法＞

接着，对于本实施方式的表面处理钢带10所实现的各种物性值的测定方法，简单进行说明。

首先，构成磷酸锌覆膜层103的磷酸锌晶体的平均粒径、润滑覆膜层105中所含的高分子蜡的平均粒径可以通过利用场发射扫描电子显微镜(fieldemissionscanningelectronmicroscope：fe-sem)，在低加速电压下观察钢板表面等之类的公知的测定方法而测定。

另外，磷酸锌覆膜层103和润滑覆膜层105的每单面的附着量可以通过重量法那样的公知的测定方法而测定。

需要说明的是，对于磷酸锌覆膜层103和润滑覆膜层105的厚度，用sem等电子显微镜观察表面处理钢带的截面而可以测定，但对于润滑覆膜层105的厚度，也可以用以下的方法测定。首先，对表面处理钢带10的截面，从表面沿着深度方向，利用辉光放电光谱装置(glowdischargespectroscopy：gds)，测定润滑覆膜层105的成分(例如si)和磷酸锌晶体成分(例如zn)的发光光谱强度。通过上述测定，发光光谱中可以得到与各成分对应的2个峰。此处，可以将2个成分的峰强度的各50％值(si为基体钢板侧的50％值、zn为钢带的表层侧的50％值)之间对应的厚度作为润滑覆膜层105的厚度。

另外，对于磷酸锌晶体在润滑覆膜层105的表面露出的面积率，利用sem等电子显微镜观察表面处理钢带10的表面，用公知的方法特定视野内检测到的磷酸锌晶体的面积，从而可以得到。此处，特定面积率时，优选观察表面处理钢带10的表面的多处，算出特定的面积率的平均。

另外，润滑覆膜层105的静摩擦系数可以通过以下详述的圆形压边筋拉拔试验等各种试验方法而测定。

以上，对本实施方式的表面处理钢带10所实现的各种物性值的测定方法简单进行了说明。需要说明的是，上述测定方法只不过是一例，也可以通过其他公知的测定方法特定各物性值。

(关于表面处理钢带的制造方法)

接着，边参照图4边对本实施方式的表面处理钢带10的制造方法进行说明。图4为示出本实施方式的表面处理钢带10的制造方法的流程的一例的流程图。

本实施方式的表面处理钢带10的制造方法中，首先，对于规定的基体钢板101卷取而成的钢带，根据需要实施脱脂处理、清洗处理等前处理(前处理步骤s101)。

之后，对基体钢板101的表面利用包含胶体钛的表面调节剂进行调质(调质步骤s103)。由此，具有粗大的粒径的胶体钛附着在基体钢板101的表面。

接着，通过上述说明的方法，使磷酸锌的针状晶体在表面调质后的基体钢板101的表面析出(磷酸锌覆膜层形成步骤s105)。由此，磷酸锌的针状晶体以岛状在基体钢板101的表面析出，形成磷酸锌覆膜层103。需要说明的是，如上述，通过以图3的a、b所示的装置进行磷酸锌的析出，可以适合地以岛状形成磷酸锌覆膜层103。

接着，在基体钢板101和磷酸锌覆膜层103上涂布润滑处理剂，在适当的干燥条件下进行干燥，从而形成润滑覆膜层105(润滑覆膜层形成步骤s107)。由此，可以制造图2的a和图2的b所示的表面处理钢带10。

之后，根据需要，对于制造好的表面处理钢带10，也可以实施公知的后处理(后处理步骤s109)。

以上，边参照图4边对本实施方式的表面处理钢带10的制造方法的流程的一例简单进行了说明。

实施例

以下中，边示出实施例和比较例，边对本发明的表面处理钢带和表面处理钢带的制造方法具体进行说明。需要说明的是，以下所示的实施例只不过是本发明的表面处理钢带和表面处理钢带的制造方法的一例，本发明的表面处理钢带和表面处理钢带的制造方法不限定于下述所示的例子。

需要说明的是，以下的实施例中，“％”的记载只要没有特别指定就是指“质量％”。另外，以下的实施例中，附着量均是指每单面的附着量。

(1)钢板的磷酸锌处理

对于板厚3.2mm的sph590钢板(拉伸强度590mpa以上的热轧钢板)的切割板(300mm×300mm)的两面，用浸渍处理进行磷酸锌处理。此时，对于本实施例，浸渍处理中对钢板的两面，将由设置于装置的壁面的加热器产生的蒸气用搅拌机搅拌，从而接触100℃～120℃的蒸气5秒。使浸渍时间在5秒～120秒之间变化，调整磷酸锌晶体的附着量，得到表1所示的磷酸锌处理钢板。磷酸锌晶体的附着量由磷酸锌处理前后的钢板的质量变化求出。

(2)润滑覆膜的形成

在纯水(去离子水)中添加下述所示的粘结剂成分、润滑成分和极压添加剂，充分搅拌使其分散，用纯水进行稀释，使得固体成分量成为20％，制备涂布中使用的化学溶液。将该化学溶液利用棒涂机一个面一个面地涂布于上述磷酸锌处理钢板的表面，以60℃使其干燥，在表面形成润滑覆膜，制作润滑处理钢板。润滑覆膜的附着量由润滑覆膜形成前后的钢板的质量变化算出。

化学溶液(2-1)

a)粘结剂成分

·偏硅酸钠(sio2/na2o的摩尔比：4)

·丙烯酸类树脂(单体组成：丙烯酸8％、甲基丙烯酸52％、丙烯酸丁酯40％)

b)润滑成分

·有机高分子化合物：聚乙烯蜡(分子量20000、平均粒径3μm)

·固体润滑剂：二硫化钼(平均粒径2μm)

·皂：硬脂酸钠

c)极压添加剂

·亚磷酸酯

d)固体成分含量

·相对于润滑覆膜层的全部固体成分量的偏硅酸钠的固体成分量：88％

·相对于润滑覆膜层的全部固体成分量的聚乙烯蜡的固体成分量：5％

化学溶液(2-2)

a)粘结剂成分

·偏硅酸钠(sio2/na2o的摩尔比：5)

·丙烯酸类树脂(单体组成：丙烯酸8％、甲基丙烯酸52％、丙烯酸丁酯40％)

b)润滑成分

·有机高分子化合物：聚乙烯蜡(分子量2000、平均粒径0.5μm)

·固体润滑剂：二硫化钼(平均粒径2μm)

·皂：硬脂酸钠

c)极压添加剂

·亚磷酸酯

d)固体成分含量

·相对于润滑覆膜层的全部固体成分量的偏硅酸钠的固体成分量：80％

·相对于润滑覆膜层的全部固体成分量的聚乙烯蜡的固体成分量：5％

化学溶液(2-3)

a)粘结剂成分

·偏硅酸钠(sio2/na2o的摩尔比：2)

·丙烯酸类树脂(单体组成：丙烯酸8％、甲基丙烯酸52％、丙烯酸丁酯40％)

b)润滑成分

·有机高分子化合物：聚乙烯蜡(分子量10000、平均粒径1.0μm)

·固体润滑剂：二硫化钼(平均粒径2μm)

·皂：硬脂酸钠

c)极压添加剂

·亚磷酸酯

d)固体成分含量

·相对于润滑覆膜层的全部固体成分量的偏硅酸钠的固体成分量：60％

·相对于润滑覆膜层的全部固体成分量的聚乙烯蜡的固体成分量：30％

(3)晶体尺寸

在加速电压5kv、500倍的倍率下通过sem观察磷酸锌处理后的钢板表面。磷酸锌晶体在表面露出的面积率如下：将图像进行2值化，用晶体部分的面积算出。另外，任意选择4个以上的在表面露出的晶体，测定长轴和短轴的长度，算出平均晶体尺寸，作为磷酸锌的晶体尺寸。

(4)评价方法

a-1)耐粘模性

为了模拟高面压下的多步塑性加工，如图5示出概要那样，使用l字型加压成型设备，对于润滑处理钢板的l弯曲加工样品的侧面，以下述步骤进行多步减薄加工，评价其润滑性能。此时，成型次数为2次以下且在钢板表面发生咬合的情况下，无法进行多步成型，因此，将3次以上未发生咬合的钢板作为合格。需要说明的是，将2次以下发生了咬合的情况记作×、将3次以上未发生咬合的情况记作○。

a-2)步骤

步骤(1)将一般防锈油以附着量成为1.5g/m²的方式涂布于样品的两面。

步骤(2)设置冲头与模具的间隙，使得成为板厚-0.25(板厚减少宽度＝0.15mm)，对样品实施最初的减薄加工(l型成型)。

步骤(3)对于步骤(2)中进行了减薄加工的l字型样品，边进一步以-0.25间距缩小间隙，边重复直至在钢板表面产生粘模，求出产生了粘模的减薄次数。

b-1)耐滑辊性

为了模拟高面压下的耐辊输送性，如图6示出概要那样，用圆形压边筋夹持钢板的表面和背面，由拉拔钢板时的载荷算出静摩擦系数。分别确认了：静摩擦系数为0.09以下时，无法施加用于送出钢板的力，难以进行实际生产线上的通板，和静摩擦系数超过0.20时，为了送出钢板所需的力变得过大，难以进行实际生产线上的通板。因此，将静摩擦系数为0.10以上且0.20以下的钢板作为合格。需要说明的是，将静摩擦系数为该范围之外的情况记作×、处于该范围内的情况记作○。

b-2)步骤

步骤(1)将一般防锈油以附着量成为1.5g/m²的方式涂布于样品的两面。

步骤(2)用圆形压边筋(r5)按压钢板的两面并以载荷1[kn]夹持，拉拔钢板，算出拉拔时的静摩擦系数。

[表1]

(5)评价结果

上述表1示出在磷酸锌晶体的附着量不同的各种磷酸锌处理钢板上形成有润滑覆膜的情况的评价结果。

由表1表明，对于具有优选的磷酸锌覆膜层和润滑覆膜层、且满足磷酸锌晶体的露出面积率的no.2～4、6～10、12～15、17～18、20，体现兼顾耐粘模性与耐滑辊性的充分的性能。

另一方面，对于磷酸锌覆膜层的附着量为0或小于0的no.1、19，静摩擦系数变低，成为耐粘模性和耐滑辊性差的结果。对于即便磷酸锌覆膜层的附着量和上层的润滑覆膜满足优选的条件、磷酸锌晶体的长轴方向的平均粒径或短轴方向的平均粒径在本发明的范围之外的no.11、24、29、30、31，静摩擦系数变低，成为耐滑辊性差的结果。对于磷酸锌晶体较多地露出的no.5，润滑覆膜本身少，因此，成为耐粘模性差的结果。对于no.16，磷酸锌晶体的露出面积率少，静摩擦系数没有成为0.10以上。

图7～10中示出比较例和本发明例的表面处理钢带的放大照片。对于图7所示的比较例(no.30)，岛状磷酸锌覆膜层的附着量为1.9g/m²、长径为100μm、短径为20μm、润滑覆膜层(化学溶液2-1)的附着量为3.3g/m²、磷酸锌露出面积率为10％，对于图8所示的比较例(no.31)，岛状磷酸锌覆膜层的附着量为4.5g/m²、长径为200μm、短径为50μm、润滑覆膜层(化学溶液2-1)的附着量为3.3g/m²、磷酸锌露出面积率为24％。对于图9所示的本发明例(no.14)，岛状磷酸锌覆膜层的附着量为8.0g/m²、长径为64μm、短径为7μm、润滑覆膜层(化学溶液2-1)的附着量为3.7g/m²、磷酸锌露出面积率为80％，对于图10所示的本发明例，岛状磷酸锌覆膜层的附着量为8.0g/m²、长径为31μm、短径为4μm、润滑覆膜层(化学溶液2-1)的附着量为3.7g/m²、磷酸锌露出面积率为60％。

本发明例中，通过将磷酸锌处理浴的温度用蒸气局部地升高温度，在增加磷酸锌晶体的附着量的基础上，使磷酸锌晶体进一步为针状(锐利的形状)，从而磷酸锌晶体的蓬松度提高，磷酸锌晶体的头从润滑覆膜层较多地露出。磷酸锌晶体本身不具有低面压下的滑动性，因此，静摩擦系数变大。另一方面，在高面压下，磷酸锌晶体被压碎，与润滑覆膜层一起有利于滑动性，因此，与以往等同地维持高面压的成型性＝耐粘模性(以l字型加压成型模拟)。如此，可以一并实现为背反性能的耐滑辊性和耐粘模性。

以上，边参照附图边对本发明的适合的实施方式详细进行了说明，但本发明不限定于上述例子。表明，如果为具有本发明所属的技术领域中的通常知识的人，则在权利要求书记载的技术构思的范围内，可以想到各种变更例或修正例，当然了解对于这些也属于本发明的保护范围。

附图标记说明

1夹送辊

2模具

10表面处理钢带

20磷酸锌处理浴

21加热器

22搅拌机

101基体钢板

103磷酸锌覆膜层

105润滑覆膜层