WO2024075833A1

WO2024075833A1 - 表面処理鋼板

Info

Publication number: WO2024075833A1
Application number: PCT/JP2023/036512
Authority: WO
Inventors: 義勝西田; 浩雅莊司
Original assignee: 日本製鉄株式会社
Priority date: 2022-10-06
Filing date: 2023-10-06
Publication date: 2024-04-11
Also published as: WO2024075840A1

Abstract

この表面処理鋼板は、母材鋼板と、前記母材鋼板の表面に形成されためっき層と、前記めっき層の表面に形成された被膜と、を有する表面処理鋼板であって、前記めっき層のＺｎ濃度が４０質量％以上、１００質量％以下であり、Ｍｇ濃度が０質量％以上、４．０質量％未満であり、前記界面から前記界面と前記表面までの前記厚み方向の中央までの間における、Ｔｉの質量％での最大濃度、Ｚｒの質量％での最大濃度、Ｖの質量％での最大濃度が所定の関係を満たし、かつ、前記被膜の前記中央部におけるＣの質量％での平均濃度、前記被膜の前記境界領域におけるＭｇの質量％での最大濃度、前記被膜の前記中央部におけるＭｇの質量％での平均濃度、前記被膜の前記境界領域におけるＦの質量％での最大濃度、前記被膜の前記中央部におけるＦの質量％での平均濃度、前記被膜の前記中央部におけるＳｉの質量％での平均濃度が所定の関係を満たす。

Description

表面処理鋼板

　本発明は表面処理鋼板に関する。
　本願は、２０２２年１０月０６日に、日本に出願された特願２０２２－１６１６９１号、および、２０２２年１０月０６日に、日本に出願された特願２０２２－１６１６９２号、に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　従来、鋼板の表面に亜鉛を主体とするめっき層が形成されためっき鋼板（亜鉛系めっき鋼板）が、自動車や建材、家電製品などの幅広い用途で使用されている。
　また、このような亜鉛系めっき鋼板の表面に、耐食性や塗装密着性などを付与する目的で、クロム酸、重クロム酸又はそれらの塩を主成分として含有する処理液によりクロメート処理を施す方法、クロムを含まない金属表面処理剤を用いて処理を行う方法、リン酸塩処理を施す方法、シランカップリング剤単体による処理を施す方法、有機樹脂被膜処理を施す方法、などが一般的に知られており、実用に供されている。

　特に、近年、環境や人体に悪影響を及ぼす可能性のある６価クロム化合物に対する各種法規制を受け、クロムを含まない金属表面処理剤の開発が進められている。クロムを含まない金属表面処理剤としては、ＴｉやＺｒなどの４族金属の酸化物や水酸化物を使用する技術がある。
　例えば、特許文献１には、亜鉛めっき鋼板又は亜鉛合金めっき鋼板を基材とし、この基材の表面に、酸化物が高い絶縁抵抗を示すバルブメタルの酸化物または水酸化物およびフッ化物を共存が共存する化成処理皮膜が形成されたクロメートフリー化成処理鋼板が開示されている。
　また、特許文献２には、Ｍｇ含有亜鉛合金めっき層の上に、フッ化マグネシウム、リン酸マグネシウム、マグネシウムとバルブメタル酸素酸塩との複合化合物から選ばれた一種又は二種以上を含む界面反応層を介し、バルブメタルの水酸化物、酸化物、酸素酸、酸素酸塩、フッ化物の一種又は二種以上を主成分とする化成皮膜が形成された、耐食性に優れた溶融亜鉛合金めっき鋼板が開示されている。特許文献２では、Ｍｇを含んだ亜鉛合金めっき層を下地にすることにより、Ｍｇを含む界面反応層を形成して高い耐白錆性（耐食性）を発現させている。
　また、特許文献３には、Ｚｎ－Ａｌ合金めっき層の上に、Ａｌ－Ｆの界面反応層を介し、Ｔｉ,Ｖの複合化成皮膜が形成された耐食性に優れた溶融亜鉛合金めっき鋼板が開示されている。特許文献３では、Ａｌを含んだ亜鉛合金めっき層を下地にすることにより、Ａｌ－Ｆの反応層を形成して高い耐白錆性を発現させている。
　また、特許文献４には、金属板の少なくとも片面に、上層塗膜（α）が形成されているクロメートフリープレコート金属板であって、前記金属板と前記上層塗膜（α）との間に、（１）分子中にアミノ基を含有するシランカップリング剤（Ａ）と分子中にグリシジル基を含有するシランカップリング剤（Ｂ）とを配合し反応させて得られ、構造中に環状シロキサン結合と鎖状シロキサン結合を有し、前記環状シロキサン結合と前記鎖状シロキサン結合の存在割合が、ＦＴ－ＩＲ反射法による環状シロキサン結合を示す１０９０～１１００ｃｍ^－１の吸光度（Ｃ１）と鎖状シロキサン結合を示す１０３０～１０４０ｃｍ^－１の吸光度（Ｃ２）の比〔Ｃ１／Ｃ２〕で表して０．４～２．５である、有機ケイ素化合物（Ｃ）と、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、及びエポキシ樹脂から選ばれる少なくとも１種のカチオン性有機樹脂（Ｄ）とを含む、造膜成分（Ｘ）と、（２）チタン化合物及びジルコニウム化合物から選ばれる少なくとも１種の金属化合物（Ｅ）とリン酸化合物（Ｊ）とフッ素化合物（Ｆ）とを含むインヒビター成分（Ｙ）であって、但し、前記金属化合物（Ｅ）がフルオロ金属錯化合物（Ｅ’）である場合は、前記フッ素化合物（Ｆ）を含まなくても良い、インヒビター成分（Ｙ）と、を配合して調整した下地処理剤を塗布し乾燥することにより形成される下地処理層（β）を有することを特徴とする、クロメートフリープレコート金属板が開示されている。

日本国特開２００２－１９４５５８号公報日本国特開２００７－２３３０９号公報日本国特開２００３－３０６７７７号公報日本国特開２０１２－２３７０６５号公報

　特許文献１～３に開示された技術は、耐食性に優れたクロメートフリー表面処理を施した表面処理鋼板として実用化されている優れた技術である。クロメートフリー処理の耐食性を向上させるためには、特許文献２および３に記載のように、めっき層に含まれる金属元素を含む反応層を形成する技術が利用されてきた。しかしながら、近年の顧客ニーズの高度化により、これらの先行技術では耐食性が不足するケースがあることがわかってきた。
　例えば、ＭｇやＡｌを含まないめっきを用いた亜鉛めっき鋼板では、特許文献２または３に記載のような前記反応層の形成が困難であり、平坦部（平面部）および加工部の耐食性が不足するという課題があった。また、めっき層中にＭｇやＡｌを含むめっきを用いた亜鉛めっき鋼板の場合においても、連続溶融めっき鋼板製造ラインにおいて化成処理被膜（皮膜）を形成する場合、生産性の観点から化成処理液を亜鉛系めっき鋼板の表面に塗布してから乾燥による化成処理被膜の形成までの時間が５秒以内と非常に短いために、亜鉛合金めっきのＺｎ相に含まれるＭｇやＡｌは極僅かであることから、当該めっきのＺｎ相上には前記反応層を形成しにくく、耐食性が不足するという課題があった。
　また、特許文献４は、造膜成分として、有機樹脂を含む必要がある。そのため、耐食性と塗膜密着性とについては優れたとしても、導電性に劣るという課題がある。
　このようなことから、加工部及び平面部のいずれにおいても耐食性（耐白錆性）及び導電性に優れる表面処理鋼板が求められている。

　本発明は、鋼材の表面に亜鉛または亜鉛合金を含むめっき層を有する亜鉛系めっき鋼材の表面にクロメートフリーの化成処理被膜を有する表面処理鋼板を前提として、耐食性及び導電性に優れる表面処理鋼板を提供することを課題とする。

　化成処理被膜を有する表面処理鋼材の耐食性は、化成処理被膜のバリア性（水分や塩化物イオンなどの腐食因子を透過させない性質）が高いほど向上する。また、疵などにより化成処理被膜が損傷した部分においては、水分が付着した際に化成処理被膜中の物質（主に金属元素）が溶け出してめっき層の腐食を防止する効果（インヒビター効果）が高いほど、耐白錆性等の耐食性が向上する。
　上述の通り、特許文献１～３に示される化成処理被膜は、バリア性およびインヒビター効果の両方を備えている被膜ではあるが、従来よりも高い耐白錆性が要求される環境では、それぞれの性質が十分とは言えず、めっき層を腐食させてしまい早期に白錆が発生することが懸念される。
　このような事情に鑑み、本発明者らは、導電性の観点で有機樹脂を含まない化成処理被膜を前提として、化成処理被膜のバリア性及びインヒビター効果を高める方法について検討を行った。
　その結果、亜鉛めっき層または亜鉛合金めっき層の表面に短時間で化成処理被膜を形成する場合において、亜鉛めっき層または亜鉛合金めっき層のＺｎ相と化成処理被膜との界面の近傍から化成処理被膜の表面までの間において、各元素の濃度の制御に加えて、特定の元素が濃化した箇所を複数形成させることで、化成処理被膜のバリア性が向上し、耐食性を飛躍的に高めることが出来ることを見出した。

　本発明は上記の知見に鑑みてなされた。本発明の要旨は以下の通りである。
[１]本発明の一態様に係る表面処理鋼板は、
　母材鋼板と、
　前記母材鋼板の表面に形成されためっき層と、
　前記めっき層の表面に形成された被膜と、
を有する表面処理鋼板であって、
　前記めっき層のＺｎ濃度が４０質量％以上、１００質量％以下であり、Ｍｇ濃度が０質量％以上、４．０質量％未満であり、
　前記めっき層から前記表面処理鋼板の表面に向けて厚み方向に線分析によって連続的にＣ、Ｏ、Ｆ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐ、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｎ、Ｚｒの濃度を測定した際に、
　　Ｚｎの濃度が初めて３５．０質量％以下となる位置を、前記めっき層と前記被膜の界面とし、
　　前記界面を含み、前記厚み方向に前記界面から前記めっき層の側に１０ｎｍの範囲と前記被膜の側に１５ｎｍの範囲との間の領域を境界領域とし、
　　前記厚み方向の前記界面と前記被膜の表面との中央から前記表面側に１０ｎｍの範囲を被膜の中央部としたとき、
　下記式（１）～（３）の１つ以上、かつ、（４）～（１２）を満たす。
　Ｄｔｉ≧５．０　　（１）
　Ｄｚｒ≧５．０　　（２）
　Ｄｖ≧５．０　　（３）
　Ｄｔｉ＋Ｄｚｒ＋Ｄｖ≦２５．０　　（４）
　Ｂｃ＜１０．０　　（５）
　５．０／Ｍ≦Ａｍｇ≦２５．０　　（６）
　０．５≦Ｂｍｇ≦５．０　　（７）
　１５．０／Ｍ≦Ａｆ≦４０．０　　（８）
　０．５≦Ｂｆ≦１５．０　　（９）
　Ａｍｇ／Ｂｍｇ≧２．０　　（１０）
　Ａｆ／Ｂｆ≧２．０　　（１１）
　Ｂｓｉ＜５．０　　（１２）
　ここで、前記Ｄｔｉは、前記界面から前記界面と前記表面までの前記厚み方向の中央までの間における、Ｔｉの質量％での最大濃度であり、
　前記Ｄｚｒは、前記界面から前記界面と前記表面までの前記厚み方向の中央までの間における、Ｚｒの質量％での最大濃度であり、
　前記Ｄｖは、前記界面から前記界面と前記表面までの前記厚み方向の中央までの間における、Ｖの質量％での最大濃度であり、
　前記Ｂｃは、前記被膜の前記中央部におけるＣの質量％での平均濃度であり、
　前記Ａｍｇは、前記被膜の前記境界領域におけるＭｇの質量％での最大濃度であり、
　前記Ｂｍｇは、前記被膜の前記中央部におけるＭｇの質量％での平均濃度であり、
　前記Ａｆは、前記被膜の前記境界領域におけるＦの質量％での最大濃度であり、
　前記Ｂｆは、前記被膜の前記中央部におけるＦの質量％での平均濃度であり、
　前記Ｂｓｉは、前記被膜の前記中央部におけるＳｉの質量％での平均濃度であり、
　前記Ｍは、前記めっき層の前記Ｍｇ濃度が０質量％以上１．０質量％未満の場合には１、１．０質量％以上４．０質量％未満の場合には２となる定数である。
［２］［１］に記載の表面処理鋼板は、さらに、下記式（１３）を満たしてもよい。
　０≦Ｃｍｇ＜５．０　　（１３）
　ここで、前記Ｃｍｇは、前記めっき層の厚み方向において、前記界面から前記めっき層の側に１０ｎｍの位置における質量％でのＭｇの濃度である。
［３］［１］または［２］に記載の表面処理鋼板は、さらに、下記式（１４）～（１６）を満たしてもよい。
　５．０≦Ａａｌ≦２０．０　　（１４）
　０．２≦Ｂａｌ≦５．０　　（１５）
　Ａａｌ／Ｂａｌ≧５．０　　（１６）
　ここで、前記Ａａｌは、前記境界領域におけるＡｌの質量％での最大濃度であり、前記Ｂａｌは、前記被膜の前記中央部におけるＡｌの質量％での平均濃度である。
［４］［１］～［３］のいずれかに記載の表面処理鋼板は、さらに、下記式（１７）～（１８）を満たしてもよい。
　１０．０≦Ａｐ≦２５．０　　（１７）
　０．５≦Ｂｐ≦８．０　　（１８）
　ここで、前記Ａｐは、前記境界領域におけるＰの質量％での最大濃度であり、前記Ｂｐは、前記被膜の前記中央部におけるＰの質量％での平均濃度である。
［５］［１］～［４］のいずれかに記載の表面処理鋼板は、さらに、下記式（１９）を満たしてもよい。
　１．０≦Ｂｚｎ≦３０．０　　（１９）
　ここで、前記Ｂｚｎは、前記被膜の前記中央部における、Ｚｎの質量％での平均濃度である。
［６］［１］～［５］のいずれかに記載の表面処理鋼板は、さらに、下記式（２０）を満たしてもよい。
　Ａｆ／Ｂｆ≧２．５　　（２０）

　本発明の上記態様によれば、耐食性及び導電性に優れる表面処理鋼板を提供することができる。

本実施形態に係る表面処理鋼板の断面の例を示す模式図である。エネルギー分散型Ｘ線分析装置付きＦＥ－ＴＥＭを用いて得られた、厚み方向の元素分析結果の例を示す図である。

　本発明の一実施形態に係る表面処理鋼板（本実施形態に係る表面処理鋼板）について説明する。以下に記載する「～」で挟まれる数値限定範囲には、両端の値が、下限値及び上限値としてその範囲に含まれる。一方、「超」または「未満」と示す数値は、その値が数値範囲に含まれない。また、比（例えば、後述のＡｍｇとＢｍｇとの比であるＡｍｇ／Ｂｍｇ）の単位は、すべて無次元である。
　図１に示すように、本実施形態に係る表面処理鋼板１は、母材鋼板１０と、前記母材鋼板１０の表面に形成されためっき層２０と、前記めっき層２０の表面に形成された被膜３０とを有する。めっき層２０は、０％以上、４．０％未満のＭｇを有する、亜鉛めっき層または亜鉛合金めっき層である。導電性の点で、被膜３０の上にさらに有機樹脂を含む被膜を有する構成は好ましくない。そのため、母材鋼板１０と、前記母材鋼板１０の表面に形成されためっき層２０と、前記めっき層２０の表面に形成された被膜３０からなっていてもよい。被膜３０は例えば化成処理被膜である。
　また、本実施形態では、前記めっき層から表面処理鋼板の表面に向けて厚み方向に線分析によって連続的にＣ、Ｏ、Ｆ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐ、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｎ、Ｚｒの濃度（濃度分布）を測定した際に、Ｚｎの濃度が初めて３５．０質量％以下となる位置を、めっき層２０と被膜３０の界面２５とする。
　また、界面２５を含み、厚み方向に界面２５からめっき層２０の側に１０ｎｍの範囲と被膜３０の側に１５ｎｍの範囲との間の領域を境界領域Ａと定義する。
　めっき層２０、被膜３０は、母材鋼板１０の片面に形成されていてもよいし、両面に形成されていてもよい。

　線分析はエネルギー分散型Ｘ線分析装置付きＦＥ－ＴＥＭ（Ｆｉｅｌｄ　Ｅｍｉｓｓｉｏｎ－Ｔｒａｎｍｉｓｓｏｎ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いて、例えば以下の条件で行う。
　被膜を形成した表面処理鋼板から試験片をクライオＦＩＢ（Ｆｏｃｕｓｅｄ　Ｉｏｎ　Ｂｅａｍ）法にて切り出し、切り出した試験片の断面構造を、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ：Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｅｌｅｃｔｏｒｏｎ　Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）で、観察視野中に被膜の全体とめっき層のＺｎ相の一部が視野に入る倍率（１０万～１００万倍）にて、観察する。各層の構成元素を特定するために、ＴＥＭ－ＥＤＳ（Ｅｎｅｒｇｙ　Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ　Ｘ－ｒａｙ　Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）を用いて、めっき層から表面処理鋼板の表面でもある被膜の表面に向けて厚み方向に、連続的にＣ、Ｏ、Ｆ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐ、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｎ、Ｚｒの濃度を測定する。観察およびＥＤＳ分析時の加速電圧は２００ｋＶとする。
　めっき層は、ＦＥ－ＴＥＭで観察した際に、被膜とは違いが明確であるので、ＦＥ－ＴＥＭで観察し、被膜とは明らかに異なる位置をめっき層であると判断できる。線分析の始点は、例えば、ＦＥ－ＴＥＭで観察されためっき層の任意の位置としてよい。また、ＦＥ－ＴＥＭによる観察でめっき層が十分に識別できなかったとしても、ＥＤＳによる線分析の始点において、例えば、Ｚｎ濃度が８５質量％以上かつＭｇ濃度とＡｌ濃度との両方が１．０質量％以下であれば、その始点は確実にめっき層であるため、ＦＥ－ＴＥＭによる観察やＥＤＳによる線分析を再度行う必要はない。
　線分析の終点は、後述のＢｍｇなど（後述の被膜の中央部ＢにおけるＭｇなどの平均濃度）が測定および算出できる位置であればよい。例えば、線分析の終点は、表面処理鋼板の表面から被膜の厚みの３０％、２０％又は１０％の位置、若しくは、被膜の表面（表面処理鋼板の表面）であってもよく、表面処理鋼板の表面（被膜の表面）であってもよい。

　ＥＰＭＡでも線分析は可能であるが、ＥＰＭＡではＴＥＭに比べて高倍率の観察ができないため、本実施形態に係る表面処理鋼板の被膜中の各元素の濃度分布を高精度に分析できない。そのため、本実施形態では、線分析はエネルギー分散型Ｘ線分析装置付きＦＥ－ＴＥＭを用いて行う。

　以下、母材鋼板、めっき層、被膜のそれぞれについて説明する。

＜母材鋼板＞
　本実施形態に係る表面処理鋼板は、めっき層及び被膜によって、優れた耐食性が得られる。そのため、母材鋼板については、特に限定されない。母材鋼板は、適用される製品や要求される強度や板厚等によって決定すればよく、例えば、ＪＩＳ　Ｇ　３１３１：２０１８、または、ＪＩＳ　Ｇ　３１１３：２０１８に記載された熱間圧延軟鋼板及び鋼帯、または、自動車構造用熱間圧延鋼板及び鋼帯（総じて熱間圧延鋼板という場合がある）や、ＪＩＳ　Ｇ　３１４１：２０２１、または、ＪＩＳ　Ｇ　３１３５：２０１８に記載された冷間圧延鋼板及び鋼帯、または、自動車用加工性冷間圧延高張力鋼板及び鋼帯（総じて冷間圧延鋼板という場合がある）を用いることができる。

＜めっき層＞
　本実施形態に係る表面処理鋼板が備えるめっき層の化学組成の亜鉛（Ｚｎ）濃度（含有量）は４０質量％以上、１００質量％以下であり、Ｍｇ濃度（含有量）は０質量％以上、４．０質量％未満である。めっき層は、亜鉛めっき層、または亜鉛合金めっき層である。
　めっき層の化学組成に関し、Ｚｎ、Ｍｇ以外の元素については限定されないが、例えば、質量％で、
　Ａｌ：０％以上、２５．０％未満、
　Ｓｎ：０％以上、２０％以下、
　Ｂｉ：０％以上、５．０％未満、
　Ｉｎ：０％以上、２．０％未満、
　Ｃａ：０％以上、３．０％以下、
　Ｙ：０％以上、０．５％以下、
　Ｌａ：０％以上、０．５％未満、
　Ｃｅ：０％以上、０．５％未満、
　Ｓｉ：０％以上、２．５％未満、
　Ｃｒ：０％以上、０．２５％未満、
　Ｔｉ：０％以上、０．２５％未満、
　Ｎｉ：０％以上、０．２５％未満、
　Ｃｏ：０％以上、０．２５％未満、
　Ｖ：０％以上、０．２５％未満、
　Ｎｂ：０％以上、０．２５％未満、
　Ｃｕ：０％以上、０．２５％未満、
　Ｍｎ：０％以上、０．２５％未満、
　Ｆｅ：０％以上、５．０％以下、
　Ｓｒ：０％以上、０．５％未満、
　Ｓｂ：０％以上、０．５％未満、
　Ｐｂ：０％以上、０．５％未満、
　Ｂ：０％以上、０．５％未満、及び
　残部：不純物
であってもよい。
　Ｚｎ以外の元素は、ＭｇおよびＡｌも含め、すべて任意元素であり、それらの下限は０％である。つまり、めっき層の化学組成は、Ｚｎと不純物のみであってもよい。必要に応じて、Ｍｇ濃度を０．１％以上、０．５％以上又は１．０％以上としてもよく、Ｍｇ濃度を３．５％以下、３．０％以下又は２．５％以下としてもよい。必要に応じて、Ａｌ濃度を０．１％以上、０．２％以上、１．０％以上又は４．０％以上としてもよく、Ａｌ濃度を２１．０％以下、１７．０％以下又は１２．０％以下としてもよい。必要に応じて、Ｚｎ濃度を５０％以上、６０％以上、７０％以上、８０％以上、又は８５％以上としてもよく、Ｚｎ濃度を１００％未満、９９％未満、９７％未満又は９５％未満としてもよい。
　不純物はその合計の濃度が、１．０％未満であることが好ましい。

　めっき層の化学組成は、めっき層を、例えば、地鉄（母材鋼板）の腐食を抑制するインヒビター（例えば、朝日化学工業株式会社製イビット）を含有した１０％ＨＣｌ水溶液などで溶解し、ＩＣＰ発光分光分析法により組成分析を行って求めることができる。

　めっき層の付着量は限定されないが、耐食性向上のため、片面当たり、１０ｇ／ｍ^２以上であることが好ましい。一方、片面当たりの付着量が２００ｇ／ｍ^２を超えても耐食性が飽和する上、経済的に不利になる。そのため、付着量は２００ｇ／ｍ^２以下であることが好ましい。

　また、めっき層の種類も限定されない。例えば、溶融めっき層であってもよいし、電気めっき層であってもよい。

＜被膜＞
　被膜は、本実施形態に係る表面処理鋼板において、めっき層の上（母材鋼板とは反対側の面）に存在する。被膜は、化成処理被膜、下地処理被膜又は表面処理被膜などと呼ばれることがある。
　本実施形態では、厚み方向の、めっき層と被膜との界面と、前記被膜の表面との中央から表面側に１０ｎｍの範囲を被膜の中央部Ｂとする。
　被膜は、後述するようにＴｉ、Ｚｒ、Ｖのいずれかと、ＭｇとＦとを含む水溶液に、さらにりん酸と硝酸とを添加した化成処理液を塗布して、乾燥させることで形成される化成処理被膜であり、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖのいずれかと、ＭｇとＦとを含み、ＰとＳｉとを含んでもよい。導電性の点から、被膜は、有機樹脂を含まない。

　本実施形態に係る表面処理鋼板が備える被膜（本実施形態に係る被膜）では、界面から界面と表面との厚さ方向での中央までの間において、Ｔｉの最大濃度をＤｔｉ（単位：質量％）、Ｚｒの質量％での最大濃度をＤｚｒ（単位：質量％）、Ｖの質量％での最大濃度をＤｖ（単位：質量％）としたとき、Ｄｔｉ、Ｄｚｒ、Ｄｖから選ばれる１つまたは２つ以上が５．０％以上であり、１つまたは２つ以上の合計が２５．０％以下である。この場合、被膜のバリア性が高まる。
　それぞれの値が高くなると被膜が脆くなりバリア性が低下するため、好ましくは、Ｄｔｉ、Ｄｚｒ、Ｄｖの合計は２０．０％以下である。
　すなわち、本実施形態に係る表面処理鋼板は、式（１）～（３）の１つ以上、かつ式（４）を満たす。
　Ｄｔｉ≧５．０　　（１）
　Ｄｚｒ≧５．０　　（２）
　Ｄｖ≧５．０　　（３）
　Ｄｔｉ＋Ｄｚｒ＋Ｄｖ≦２５．０　　（４）

　本実施形態に係る被膜は、上述した被膜の中央部ＢでのＣの平均濃度（Ｂｃ（単位：質量％））が、１０．０％未満である。すなわち、本実施形態に係る表面処理鋼板は、式（５）を満たす。
　Ｂｃ＜１０．０　　（５）
　Ｂｃが１０．０％以上であると、被膜のバリア性が低下して耐食性が劣化する。前述のとおり、導電性の点から、被膜は有機樹脂を実質的に含まない（１質量％以下である）。被膜の分析により、有機樹脂が１質量％以下であることを確認できる簡便な測定方法はない。しかしながら、表面処理液中の有機樹脂の調合量が増加すると、被膜中のＣ濃度が増加する。このため、本実施形態では、有機樹脂が１質量％以下であることを示す指標としても、Ｂｃは１０．０％未満とする。優れた耐食性を得るためにＢｃは６．０％以下、４．５％以下、若しくは、３．０％以下であることがより好ましい。Ｂｃの下限は限定されないため、Ｂｃの下限は０％である。必要に応じて、Ｂｃを０．５％以上、１．０％以上または１．５％以上としてもよい。

　また、本実施形態に係る被膜では、境界領域ＡにおけるＭｇの最大濃度であるＡｍｇ（単位：質量％）が２．５～２５．０％であり、被膜の中央部ＢのＭｇの平均濃度であるＢｍｇ（単位：質量％）が０．５～５．０％であり、Ｂｍｇに対するＡｍｇの比であるＡｍｇ／Ｂｍｇが２．０以上である。すなわち、Ｍｇが界面付近に濃化している。所定の量のＭｇを含有した上で、Ｍｇが界面付近に濃化していることで、被膜のバリア性が向上し、耐食性が向上する。
　Ａｍｇが２．５％未満、Ｂｍｇが０．５％未満、または、Ａｍｇ／Ｂｍｇが２．０未満であると、耐食性の向上効果が十分に得られない。
　ただし、めっき層のＭｇ濃度が１．０質量％未満である場合は、Ａｍｇが５．０％未満では効果が得られない。これは、めっき組織に占めるＺｎの体積割合が大きいため、白錆の発生を抑えるには、Ｍｇをより多く（１．０％以上）含有しているめっき層よりも強固なＭｇの濃化層を形成する必要があるためと考えられる。そのため、めっき層のＭｇ濃度が質量％で０％以上１．０％未満であるときは、Ａｍｇは５．０～２５．０％である。
　一方、Ａｍｇが２５．０％超であると、めっき層と被膜との密着性が低下し耐食性が低下する。Ｂｍｇが５．０％超であると、Ｍｇの濃化している部分が形成されなくなり耐食性が低下する。

　すなわち、本実施形態に係る表面処理鋼板は、以下の式（６）、式（７）、および式（１０）を満たす。
　５．０／Ｍ≦Ａｍｇ≦２５．０　　（６）
　０．５≦Ｂｍｇ≦５．０　　（７）
　Ａｍｇ／Ｂｍｇ≧２．０　　（１０）
　ここで、Ｍは、めっき層の前記化学組成におけるＭｇ濃度が質量％で０％以上１．０％未満の場合にはＭ＝１となり、１．０％以上４．０％未満の場合にはＭ＝２となる定数である。
　必要に応じて、Ａｍｇを２０．０％以下、１５．０％以下、１２．０％以下、１０．０％以下又は８．０％以下としてもよい。特に、めっき層の前記化学組成におけるＭｇ濃度が１．０質量％以上４．０質量％未満の場合にのみ、Ａｍｇの上限を制限してもよく、例えば、Ａｍｇを１２．０％以下、１０．０％以下、８．０％以下又は６．０％以下としてもよい。
　また、必要に応じて、Ｂｍｇを４．０％以下、３．０％以下又は２．０％以下としてもよい。
　Ａｍｇ／Ｂｍｇの上限を特に定める必要はないが、Ａｍｇ／Ｂｍｇを、２０．０以下、１５．０以下又は１０．０以下としてもよい。必要に応じて、Ａｍｇ／Ｂｍｇを、２．５以上、３．５以上又は４．５以上としてもよい。

　また、Ｆも被膜のバリア性を高める元素であり、Ｍｇと同様に、被膜に所定量含有した上で、界面付近に濃化させる。
　具体的には、被膜において、境界領域ＡのＦの最大濃度であるＡｆ（単位：質量％）が７．５～４０．０％であり、被膜の中央部ＢのＦの平均濃度であるＢｆ（単位：質量％）が０．５～１５．０％であり、前記Ｂｆに対する前記Ａｆの比であるＡｆ／Ｂｆが２．０以上である。
　Ａｆが７．５％未満、Ｂｆが０．５％未満、またはＡｆ／Ｂｆが２．０未満では、耐食性の向上効果が十分に得られない。
　ただし、めっき層のＭｇ濃度が１．０質量％未満である場合は、Ａｆが１５．０％未満では効果が得られない。これは、めっき組織に占めるＺｎの体積割合が大きいため、白錆の発生を抑えるには、Ｍｇをより多く含有しているめっき層よりも強固なＦの濃化層を形成する必要があるためと考えられる。そのため、めっき層のＭｇ濃度が質量％で０％以上１．０％未満であるときは、Ａｆは１５．０～４０．０％である。
　一方、Ａｆが４０．０％超であると、過剰なＦがバリア性を阻害し、耐食性が低下する。Ｂｆが１５．０％超であると、Ｆの濃化している部分が形成されなくなり優れた耐食性が得られない。

　すなわち、本実施形態に係る表面処理鋼板は、以下の式（８）、式（９）及び式（１１）を満たす。
　１５．０／Ｍ≦Ａｆ≦４０．０　　（８）
　０．５≦Ｂｆ≦１５．０　　（９）
　Ａｆ／Ｂｆ≧２．０　　（１１）
　ここで、Ｍは、めっき層の前記化学組成におけるＭｇ濃度が質量％で０％以上１．０％未満の場合には１（つまり、Ｍ＝１）となり、１．０％以上４．０％未満の場合には２（つまり、Ｍ＝２）となる定数である。
　また、好ましくは、以下の式（２０）を満たす。
　Ａｆ／Ｂｆ≧２．５　　（２０）
　必要に応じて、Ａｆを３８．０％以下、３５．０％以下、３０．０％以下、２５．０％以下又は２０．０％以下としてもよい。特に、めっき層の前記化学組成におけるＭｇ濃度が１．０質量％以上４．０質量％未満の場合にのみ、Ａｆの上限を制限してもよく、例えば、Ａｆを２５．０％以下、２０．０％以下、１６．０％以下又は１２．０％以下としてもよい。
　また、必要に応じて、Ｂｆを１２．０％以下、１０．０％以下又は７．５％以下としてもよい。
　Ａｆ／Ｂｆの上限を特に定める必要はないが、Ａｆ／Ｂｆを、５０．０以下、３０．０以下、２０．０以下又は１０．０以下としてもよい。必要に応じて、Ａｆ／Ｂｆを、３．０以上、３．５以上又は４．５以上としてもよい。

　本実施形態に係る被膜では、被膜の中央部ＢのＳｉの平均濃度であるＢｓｉ（単位：質量％）が５．０％未満である。
　すなわち、本実施形態に係る表面処理鋼板は、以下の式（１２）を満たす。
　Ｂｓｉ＜５．０　　（１２）
　Ｂｓｉが５．０％以上であるとバリア性の被膜が形成されなくなり耐食性が低下する。耐食性向上の点で、Ｂｓｉは２．０％以下がより好ましい。必要に応じて、Ｂｓｉを１．５％以下、１．０％以下又は０．５％以下としてもよい。
　Ｂｓｉの下限は０％であるが、Ｂｓｉを０．１％以上としてもよい。

　本実施形態に係る表面処理鋼板では、被膜の中央部Ｂの、Ｚｎの平均濃度であるＢｚｎ（単位：質量％）が１．０～３０．０％であることが好ましい。
　すなわち、本実施形態に係る表面処理鋼板は、以下の式（１９）を満たすことが好ましい。
　１．０≦Ｂｚｎ≦３０．０　　（１９）
　被膜がＺｎを含むことで耐食性が向上する。Ｂｚｎが１．０％未満ではその効果が十分に得られない。一方、Ｂｚｎが３０．０％超では、耐食性が低下するため好ましくない。必要に応じて、Ｂｚｎを２５．０％以下、２１．０％以下又は１８．０％以下としてもよく、Ｂｚｎを１．５％以上、２．０％以上、３．５％以上又は５．０％以上としてもよい。

　本実施形態に係る表面処理鋼板では、境界領域ＡにおけるＡｌの最大濃度であるＡａｌ（単位：質量％）が５．０～２０．０％であり、被膜の中央部ＢにおけるＡｌの平均濃度であるＢａｌ（単位：質量％）が０．２～５．０％であり、Ｂａｌに対するＡａｌの比であるＡａｌ／Ｂａｌが５．０以上である、ことが好ましい。Ｂａｌは０．２～１．０％がより好ましい。
　すなわち、本実施形態に係る表面処理鋼板は、以下の式（１４）～（１６）を満たすことが好ましい。
　５．０≦Ａａｌ≦２０．０　　（１４）
　０．２≦Ｂａｌ≦５．０　　（１５）
　Ａａｌ／Ｂａｌ≧５．０　　（１６）
　この場合、耐食性（耐白錆性）が向上する。
　めっき層中のＡｌ濃度を考慮し、Ａａｌを２０．０％以下又は１５．０％以下としてもよい。Ａａｌを０．５％以上、１．０％以上、３．０％以上、７．０％以上又は１０．０％以上としてもよい。
　Ｂａｌを３．０％以下、２．０％以下又は１．０％以下としてもよく、Ｂａｌを０．１％以上又は０．３％以上としてもよい。
　Ａａｌ／Ｂａｌの上限を特に定める必要はないが、Ａａｌ／Ｂａｌを８０．０以下、６０．０以下又は３０．０以下としてもよい。必要に応じて、Ａａｌ／Ｂａｌを、７．０以上、１０．０以上又は１５．０以上としてもよい。

　また、境界領域ＡでのＰの最大濃度であるＡｐ（単位：質量％）が１０．０～２５．０％であり、被膜の中央部ＢのＰの平均濃度であるＢｐ（単位：質量％）が０．５～８．０％である、ことが好ましい。
　すなわち、本実施形態に係る表面処理鋼板は、式（１７）～（１８）を満たすことが好ましい。
　１０．０≦Ａｐ≦２５．０　　（１７）
　０．５≦Ｂｐ≦８．０　　（１８）
　この場合、耐食性が向上する。

　被膜の付着量は、１５０～８００ｍｇ／ｍ^２であることが好ましい。付着量が１５０ｍｇ／ｍ^２未満であると、耐食性が低下する場合がある。一方、付着量が８００ｍｇ／ｍ^２超であると、被膜が厚くなり加工部の耐食性が低下する場合がある。

　また、境界領域Ａのうち、最もめっき層側の位置（厚み方向において、界面から前記めっき層の側に１０ｎｍの位置）におけるＭｇの濃度であるＣｍｇ（単位：質量％）が、０％以上、５．０％未満であることが好ましい。
　すなわち、本実施形態に係る表面処理鋼板は、以下の式（１３）を満たすことが好ましい。
　０≦Ｃｍｇ＜５．０　　（１３）
　この場合、加工した場合によるめっきの亀裂が低減するため、加工部耐食性が向上する。

＜製造方法＞
　次に、本実施形態に係る表面処理鋼板の好ましい製造方法について説明する。
　本実施形態に係る表面処理鋼板は、製造方法に関わらず上記の特徴を有していればその効果を得ることができるが、以下に示す製造方法であれば、安定して製造できるので好ましい。

　すなわち、本実施形態に係る表面処理鋼板は、以下の工程を含む製造方法によって製造できる。
（Ｉ）鋼板の表面に、亜鉛または亜鉛合金を含むめっき層を形成する、めっき工程と、
（ＩＩ）めっき層を有する鋼板に化成処理液を塗布し、加熱、乾燥させることで、被膜を形成する、被膜形成工程。

［めっき工程］
　めっき工程では、鋼板などの鋼材を、ＺｎまたはＺｎ合金を含むめっき浴に浸漬する、または電気めっきを行うことで、表面にめっき層を形成する。めっき層の形成の方法については特に限定されない。十分なめっき密着性が得られるように通常の方法で行えばよい。
　また、めっき工程に供する鋼板や、その製造方法については限定されない。めっき浴に浸漬する鋼板として、例えば、ＪＩＳ　Ｇ　３１３１：２０１８、または、ＪＩＳ　Ｇ　３１１３：２０１８に記載された熱間圧延軟鋼板及び鋼帯、または、自動車構造用熱間圧延鋼板及び鋼帯やＪＩＳ　Ｇ　３１４１：２０２１、または、ＪＩＳ　Ｇ　３１３５：２０１８に記載された冷間圧延鋼板及び鋼帯、自動車用加工性冷間圧延高張力鋼板及び鋼帯を用いることができる。
　めっき浴の組成は、得たいめっき層の化学組成に応じて調整すればよい。
　鋼材をめっき浴から引き上げた後は、必要に応じて、ワイピングによって、めっき層の付着量を調整することができる。
　Ｃｍｇを０％以上、５．０％未満とする場合、めっき層中のＭｇ濃度を、０質量％以上、３．０質量％以下とすることが好ましい。
　Ａａｌ／Ｂａｌを５．０以上とする場合、めっき層中のＡｌ濃度を０．１質量％以上とすることが好ましい。

［被膜形成工程］
　この工程では、めっき層を有する鋼板に化成処理液を塗布し、加熱して乾燥させることで、被膜（化成処理被膜）を形成する。
　本実施形態に係る被膜を形成する場合、化成処理液をＴｉ、Ｚｒ、Ｖのいずれかと、Ｍｇ、Ｆを含み、必要に応じてＳｉを含む水溶液を用い、さらにりん酸と硝酸を添加した処理液とする。
　このような処理液を塗布することで、めっき層と被膜の界面に特定の元素を濃化させることが可能となる。
　具体的には、化成処理液中の各元素濃度およびりん酸と硝酸の濃度を以下のようにする。ここで、りん酸、硝酸の濃度には、りん酸塩や硝酸塩などの濃度は含まない。りん酸と硝酸とを上述の範囲で同時に含むことで、めっきの溶解が進むと共に化成処理被膜とめっきの界面に特定の物質が濃化することによって密着性の向上の効果が大きく向上する。
　　Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒのいずれか１つ以上：５．０～２０．０ｇ／Ｌ
　　Ｍｇ：０．７～７．０ｇ／Ｌ
　　Ｆ：１４．４～４６．１ｇ／Ｌ
　　Ｐ：６.８～３２．９ｇ／Ｌ
　　Ｓｉ：０．０～０．４ｇ／Ｌ
　　りん酸：１０．０～８０．０ｇ／Ｌ
　　硝酸：５．０～４０．０ｇ／Ｌ
　Ａｐ、Ｂｐを所定の範囲とする場合、化成処理液中のＰ濃度を１０．０ｇ／Ｌ以上とすることが好ましい。

　また、耐食性向上の点からＢｚｎを１．０～３０．０％とする場合、化成処理液をロールコーターで塗布する場合において、処理液とめっき鋼板の接触時間を制御することによって、処理液中のＺｎ濃度を、質量基準で０．５～５．０ｇ／Ｌとすることが好ましい。Ｚｎ濃度は、めっき鋼板を処理液中に浸漬させるか、Ｚｎ粉の添加によって調整することができる。Ｂｚｎを高めるために、化成処理液にＺｎの粉末やＺｎ化合物などを添加してもよい。化成処理液にＺｎの粉末やＺｎ化合物などを添加しない場合でも、めっき層からＺｎが拡散するため、Ｂｚｎは０％とならないことが多い。

　化成処理液に含ませるＭｇとしては、例えば、フッ化マグネシウム、硝酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、塩化マグネシウム、酢酸マグネシウムが例示される。

　化成処理液に含ませるＦとしては、フッ素化合物として、フッ化水素酸ＨＦ、ホウフッ化水素酸ＢＦ_４Ｈ、ケイフッ化水素酸Ｈ_２ＳｉＦ_６、ジルコンフッ化水素酸Ｈ_２ＺｒＦ_６、チタンフッ化水素酸Ｈ_２ＴｉＦ_６などの化合物を例示することができる。化合物は、１種類または２種類以上の組み合わせであってもよい。この中でも、フッ化水素酸であることがより好ましい。フッ化水素酸を用いる場合、より優れた耐食性や塗装性を得ることができる。

　化成処理液にＺｒを含ませる場合、Ｚｒ化合物として、炭酸ジルコニウムアンモニウム、六フッ化ジルコニウム水素酸、六フッ化ジルコニウムアンモニウムなどを例示することが出来る。
　また、Ｖを含ませる場合、Ｖ化合物として、五酸化バナジウムＶ_２Ｏ_５、メタバナジン酸ＨＶＯ_３、メタバナジン酸アンモニウム、メタバナジン酸ナトリウム、オキシ三塩化バナジウムＶＯＣｌ_３、三酸化バナジウムＶ_２Ｏ_３、二酸化バナジウムＶＯ_２、オキシ硫酸バナジウムＶＯＳＯ_４、バナジウムオキシアセチルアセトネートＶＯ（ＯＣ（＝ＣＨ_２）ＣＨ_２ＣＯＣＨ_３））_２、バナジウムアセチルアセトネートＶ（ＯＣ（＝ＣＨ_２）ＣＨ_２ＣＯＣＨ_３））_３、三塩化バナジウムＶＣｌ_３、リンバナドモリブデン酸などを例示することができる。また、水酸基、カルボニル基、カルボキシル基、１～３級アミノ基、アミド基、リン酸基およびホスホン酸基よりなる群から選ばれる少なくとも１種の官能基を有する有機化合物により、５価のバナジウム化合物を４価～２価に還元したものも使用可能である。
　また、Ｔｉを含ませる場合、Ｔｉ化合物として、六フッ化チタン酸アンモニウム、チタン弗化水素酸、硝酸チタンなどを例示することができる。

　化成処理液の塗布方法については限定されない。例えばロールコーター、バーコーター、スプレーなどを用いて塗布することができる。

　化成処理液を塗布した後は、塗布後５秒以内に、最高加熱温度（最高到達温度（ＰＭＴ））まで加熱して乾燥させる。加熱の際のＰＭＴ－１０℃までの平均昇温速度は、５～５０℃／ｓが好ましい。
　Ａａｌ／Ｂａｌを５．０以上とする場合、加熱を２段階加熱とし、後半の昇温速度を、前半の昇温速度よりも速くすることが好ましい。具体的には、加熱開始から、最高加熱温度（ＰＭＴ）より１０℃低い温度（ＰＭＴ－１０℃）に到達するまでの時間をｔとした場合、加熱開始から０．５ｔ～１．０ｔまでの間の後半の平均昇温速度Ｖ２が、加熱開始から０．５ｔまでの前半の平均昇温速度Ｖ１の１．２５倍以上である、つまり、Ｖ２／Ｖ１≧１．２５であることが好ましい。さらに、Ａａｌ／Ｂａｌを５．０以上とするために２段加熱とする場合、前半の昇温速度Ｖ１は、５℃／ｓ以上とすることが好ましい。
　また、加熱及び乾燥のための在炉時間が長いと、Ｆが界面付近に濃化しやすくなるため、Ａｆ／Ｂｆが大きくなる。例えば、在炉時間を１５秒以上とすると、Ａｆ／Ｂｆを２．５以上とすることができる。
　また、加熱に際しては、パンチングメタル（複数の貫通孔が存在する鋼板）を通して鋼板に吹き付けることが好ましい。

　表１に示すめっき層組成を有するめっきを有する金属板（めっき鋼板）を準備した。めっき層の付着量は、７０ｇ／ｍ^２とした。金属板Ｎｏ．１は電気めっき、Ｎｏ．２～８は溶融めっき、Ｎｏ．４は溶融めっき後の加熱処理（合金化処理）により作製した。表１中、例えば９９．６％Ｚｎ－０．２％Ａｌとは、９９．６％のＺｎと０．２％のＡｌを含有する組成を示しており、他も同様である。めっき層組成の残部は不純物である。
　めっき鋼板の基材は、ＪＩＳ　Ｇ３１４１：２０２１を満足する冷間圧延鋼板を用いた。

　このめっき鋼板に対し、表４－１、表４－２、表５に示す組成の化成処理液を塗布した。化成処理液の塗布は、ロールコーターを用いて行った。ただし、Ｎｏ．４８およびＮｏ．１１８は、化成処理液に有機樹脂成分として、ポリウレタン樹脂を１．１重量％含有させた。
　化成処理液中の元素濃度は、表２－１、表２－２、表３に示すように（ＮＨ_４）_２ＴｉＦ_６、（ＮＨ_４）_２ＺｒＦ_６、Ｖ_２Ｏ_５、ＭｇＨＰＯ_４・３Ｈ_２Ｏ、Ｈ_３ＰＯ_４、ＮＨ_４Ｆ、ＨＮＯ_３、Ｃａ(ＮＯ_３)_２・４Ｈ_２Ｏ、Ｃ_５Ｈ_１２Ｏ_３Ｓｉ（ビニルトリメトキシシラン）を必要に応じて混合することで調整した。
　化成処理液を塗布した後、５秒以内に熱風を、パンチングメタル（複数の貫通孔が存在する鋼板）を通して鋼板に吹き付けて、鋼板を表４－１、表４－２、表５の乾燥板温（ＰＭＴ）まで表４－１、表４－２、表５の条件で加熱した後、パンチングメタルを通して空気を吹き付けることによる空冷、または水冷によって２０℃まで冷却した。これによってＮｏ．１～５０、１０１～１２０の表面処理鋼板を得た。
　ここで、表４－１、表４－２、表５中の「昇温速度Ｖ１」とは、最高加熱温度（ＰＭＴ）より１０℃低い温度（ＰＭＴ－１０℃）に到達するまでの時間の前半の平均昇温速度であり、「昇温速度Ｖ２」とは最高加熱温度（ＰＭＴ）より１０℃低い温度（ＰＭＴ－１０℃）に到達するまでの時間の後半の平均昇温速度である。
　化成処理被膜の付着量は、Ｎｏ．４０、Ｎｏ.４１を除いて４００ｍｇ／ｍ^２とした。Ｎｏ．４０は、１５０ｍｇ／ｍ^２とし、Ｎｏ．４１は８００ｍｇ／ｍ^２とした。

　作製した化成処理鋼板からから試験片を冷却機能付きＦＩＢ（Ｆｏｃｕｓｅｄ　Ｉｏｎ　Ｂｅａｍ）加工法にて切り出し、切り出した試験片の断面構造を、エネルギー分散型Ｘ線分析装置付き電界放射型透過電子顕微鏡（ＦＥ－ＴＥＭ：Ｆｉｅｌｄ　Ｅｍｉｓｓｉｏｎ－Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｅｌｅｃｔｏｒｏｎ　Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）で、観察視野中に被膜全体とめっき層が入る倍率にて、観察した。
　その際、めっき層中にＡｌ相、ＭｇＺｎ_２相、Ｚｎ相が存在していたため、その中からＺｎ相をコントラストによって確認し（暗視野像の比較的明るい部分をＺｎ相と判断し）、ＥＤＳ分析で当該Ｚｎ相の、Ｚｎの濃度が８５％以上かつＭｇ濃度とＡｌ濃度の両方が１．０％以下であり、めっき層であると確認した位置から表面処理鋼板の表面までのＣ、Ｏ、Ｆ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐ、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｎ及びＺｒの濃度分布をエネルギー分散型Ｘ線分析装置にて測定を行った。結果を表６－１～表９に示す。また、図２に実施例の試験Ｎｏ.４０についての深さ方向元素分布測定結果を示す。

　また、以下の方法で、平面部（平坦部）の耐白錆性（平面部耐食性）、加工部耐食性、導電性の評価を行った。結果を表１０－１、表１０－２、表１１に示す。

＜平面部耐食性＞
　平板試験片（７０ｍｍ×１５０ｍｍの長方形状の試験片）に対し、ＪＩＳ　Ｚ　２３７１：２０１５に準拠する中性塩水噴霧試験を、塩濃度７０ｇ±５ｇ／Ｌで、７２、１２０、１６８、２４０時間の各時間まで実施し、試験後の試験片の白錆の発生状況（面積率）によって耐食性を評価した。耐食性の評価基準を以下に示す。１６８時間後においてＳＳＳまたはＳＳであれば十分な耐食性を有すると判断した。
（耐食性の評価基準）
ＳＳＳ：３％以下
ＳＳ：３％超、５％以下
Ｓ：５％超、１０％以下
Ａ：１０％超、３０％以下
Ｂ：３０％超、５０％以下
Ｃ：５０％超

　＜加工部耐食性（耐白錆性）＞
　平板試験片（７０ｍｍ×１５０ｍｍの長方形状の試験片）の中央部をエリクセン試験（７ｍｍ押し出し）に供した後、ＪＩＳ　Ｚ　２３７１：２０１５による塩水噴霧試験を７２時間行い、押し出し加工部の白錆の発生状況を観察した。評価基準は平面部耐食性と同様に行い、ＳＳまたはＳであれば十分な耐食性を有すると判断した。
（耐食性の評価基準）
ＳＳ：５％超、１０％以下
Ｓ：１０％超、３０％以下
Ａ：３０％超、５０％以下
Ｂ：５０％超

　＜導電性＞
　ＪＩＳ　Ｃ　２５５０－４：２０１１のＡ法を用いて、１０個の接触子電極の合計面積が１０００ｍｍ^２の条件で層間抵抗係数を測定した。
　Ａであれば十分な導電性を有すると判断した。
　（導電性の評価基準）
Ａ　：層間抵抗係数が３００Ω・ｍｍ^２未満
Ｃ　：層間抵抗係数が３００Ω・ｍｍ^２以上

　表１～表１１から分かるように、鋼板と、めっき層と、被膜とを有し、めっき層から被膜の表面の範囲において、本発明で規定する元素の分布となっている試験Ｎｏ．１～２３、４０～４２、５０、１０１～１０６、１２０では、耐食性、導電性ともに優れる。
　一方、元素の分布が本発明範囲外である試験Ｎｏ．２４～３９、４３～４９、１０７～１１９では耐食性が劣る。また、有機樹脂を含んだＮｏ．４８、Ｎｏ．１１８では導電性も劣っている。

　本発明によれば、耐食性及び導電性に優れる表面処理鋼板を提供することができ、産業上の利用可能性が高い。

　１　　　表面処理鋼板
　１０　　母材鋼板（鋼板）
　２０　　めっき層（亜鉛めっき層または合金化亜鉛めっき層）
　３０　　被膜（化成処理被膜）
　２５　　界面
　Ａ　　　境界領域
　Ｂ　　　被膜の中央部

Claims

　母材鋼板と、
　前記母材鋼板の表面に形成されためっき層と、
　前記めっき層の表面に形成された被膜と、
を有する表面処理鋼板であって、
　前記めっき層のＺｎ濃度が４０質量％以上、１００質量％以下であり、Ｍｇ濃度が０質量％以上、４．０質量％未満であり、
　前記めっき層から前記表面処理鋼板の表面に向けて厚み方向に線分析によって連続的にＣ、Ｏ、Ｆ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐ、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｎ、Ｚｒの濃度を測定した際に、
　　Ｚｎの濃度が初めて３５．０質量％以下となる位置を、前記めっき層と前記被膜の界面とし、
　　前記界面を含み、前記厚み方向に前記界面から前記めっき層の側に１０ｎｍの範囲と前記被膜の側に１５ｎｍの範囲との間の領域を境界領域とし、
　　前記厚み方向の前記界面と前記被膜の表面との中央から前記表面側に１０ｎｍの範囲を被膜の中央部としたとき、
　下記式（１）～（３）の１つ以上、かつ、（４）～（１２）を満たす、
ことを特徴とする、表面処理鋼板。
　Ｄｔｉ≧５．０　　（１）
　Ｄｚｒ≧５．０　　（２）
　Ｄｖ≧５．０　　（３）
　Ｄｔｉ＋Ｄｚｒ＋Ｄｖ≦２５．０　　（４）
　Ｂｃ＜１０．０　　（５）
　５．０／Ｍ≦Ａｍｇ≦２５．０　　（６）
　０．５≦Ｂｍｇ≦５．０　　（７）
　１５．０／Ｍ≦Ａｆ≦４０．０　　（８）
　０．５≦Ｂｆ≦１５．０　　（９）
　Ａｍｇ／Ｂｍｇ≧２．０　　（１０）
　Ａｆ／Ｂｆ≧２．０　　（１１）
　Ｂｓｉ＜５．０　　（１２）
　ここで、前記Ｄｔｉは、前記界面から前記界面と前記表面までの前記厚み方向の中央までの間における、Ｔｉの質量％での最大濃度であり、
　前記Ｄｚｒは、前記界面から前記界面と前記表面までの前記厚み方向の中央までの間における、Ｚｒの質量％での最大濃度であり、
　前記Ｄｖは、前記界面から前記界面と前記表面までの前記厚み方向の中央までの間における、Ｖの質量％での最大濃度であり、
　前記Ｂｃは、前記被膜の前記中央部におけるＣの質量％での平均濃度であり、
　前記Ａｍｇは、前記被膜の前記境界領域におけるＭｇの質量％での最大濃度であり、
　前記Ｂｍｇは、前記被膜の前記中央部におけるＭｇの質量％での平均濃度であり、
　前記Ａｆは、前記被膜の前記境界領域におけるＦの質量％での最大濃度であり、
　前記Ｂｆは、前記被膜の前記中央部におけるＦの質量％での平均濃度であり、
　前記Ｂｓｉは、前記被膜の前記中央部におけるＳｉの質量％での平均濃度であり、
　前記Ｍは、前記めっき層の前記Ｍｇ濃度が０質量％以上１．０質量％未満の場合には１、１．０質量％以上４．０質量％未満の場合には２となる定数である。
　さらに、下記式（１３）を満たす、
ことを特徴とする、請求項１に記載の表面処理鋼板。
　０≦Ｃｍｇ＜５．０　　（１３）
　ここで、前記Ｃｍｇは、前記めっき層の厚み方向において、前記界面から前記めっき層の側に１０ｎｍの位置における質量％でのＭｇの濃度である。
　さらに、下記式（１４）～（１６）を満たす、
ことを特徴とする、請求項１または２に記載の表面処理鋼板。
　５．０≦Ａａｌ≦２０．０　　（１４）
　０．２≦Ｂａｌ≦５．０　　（１５）
　Ａａｌ／Ｂａｌ≧５．０　　（１６）
　ここで、前記Ａａｌは、前記境界領域におけるＡｌの質量％での最大濃度であり、前記Ｂａｌは、前記被膜の前記中央部におけるＡｌの質量％での平均濃度である。
　さらに、下記式（１７）～（１８）を満たす、
ことを特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載の表面処理鋼板。
　１０．０≦Ａｐ≦２５．０　　（１７）
　０．５≦Ｂｐ≦８．０　　（１８）
　ここで、前記Ａｐは、前記境界領域におけるＰの質量％での最大濃度であり、前記Ｂｐは、前記被膜の前記中央部におけるＰの質量％での平均濃度である。
　さらに、下記式（１９）を満たす、
ことを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載の表面処理鋼板。
　１．０≦Ｂｚｎ≦３０．０　　（１９）
　ここで、前記Ｂｚｎは、前記被膜の前記中央部における、Ｚｎの質量％での平均濃度である。
　さらに、下記式（２０）を満たす、
ことを特徴とする、請求項１～５のいずれか一項に記載の表面処理鋼板。
　Ａｆ／Ｂｆ≧２．５　　（２０）