WO2025204349A1

WO2025204349A1 - 表面処理鋼板

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Publication number: WO2025204349A1
Application number: PCT/JP2025/005947
Authority: WO
Inventors: 勇人川村; 卓嗣植野; 方成友澤
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2024-03-26
Filing date: 2025-02-20
Publication date: 2025-10-02
Anticipated expiration: 2026-09-26

Abstract

６価クロムを用いることなく製造することができ、かつ、優れたフィルム耐食性、塗装耐食性、溶接性を兼ね備えた表面処理鋼板を提供する。鋼板と、前記鋼板の少なくとも一方の面に配されたクロム含有層とを備える表面処理鋼板であって、前記クロム含有層の最表面に粒状突起が存在し、前記粒状突起の重心点の分布についてボロノイ分割を実施して得られるボロノイ多角形の平均面積が、１０．００ｎｍ^２以上１０００．００ｎｍ^２以下であり、前記クロム含有層は、Ｃｒに対するＣの原子比率が０．２％以上５０．０％以下である、表面処理鋼板。

Description

表面処理鋼板

　本発明は、表面処理鋼板に関し、特に、フィルム耐食性、塗装耐食性、および溶接性に優れる表面処理鋼板に関する。本発明の表面処理鋼板は、缶などの容器に好適に用いることができる。

　Ｓｎめっき鋼板（ぶりき）は、耐食性、溶接性、加工性に優れ、製造も容易であることから、飲料缶、食品缶、ペール缶、１８リットル缶などの各種金属缶の素材として、２００年以上にわたって使用されてきた。

　しかし、Ｓｎは高価な材料であることから、Ｓｎを使用しない表面処理鋼板であるティンフリー鋼板（ＴＦＳ）が開発された。ティンフリー鋼板は、鋼板の表面に金属Ｃｒ層と酸化Ｃｒ層が形成された表面処理鋼板であり、通常、６価Ｃｒを含む電解液中で鋼板を電解処理することにより製造される（特許文献１～３）。ティンフリー鋼板は、耐食性に優れていることから、現在では、ぶりきに代わる容器用鋼板として極めて一般的に使用されている。しかし、一般的なティンフリー鋼板は、表層に絶縁皮膜である酸化Ｃｒ層を備えるため、溶接性には乏しい。

　そこで、溶接性に優れるティンフリー鋼板として、電気Ｃｒめっきにおいて、複数回の陰極電解処理の間に陽極電解処理を施すことにより、鋼板表面に粒状突起を形成した缶用鋼板が知られている（特許文献４、５）。

　しかし近年、環境に対する意識の高まりから、世界的に６価Ｃｒの使用が規制される方向に向かっている。そのため、容器等に用いられる表面処理鋼板の分野においても、６価クロムを使用しない製造方法の確立が求められている。

　６価クロムを使用せずに表面処理鋼板を形成する方法としては、例えば、特許文献６、７、８で提案されている方法が知られている。この方法では、塩基性硫酸クロムなどの３価クロム化合物を含む電解液中で電解処理を行うことによって表面処理層を形成している。

特開昭５８－１１０６９５号公報特開昭５５－１３４１９７号公報特開昭５７－０３５６９９号公報特開昭６１－２１３３９９号公報特開昭６３－１８６８９４号公報特表２０１６－５０５７０８号公報特表２０１５－５２０７９４号公報特許第６５９３５７４号

　特許文献６、７、８で提案されている方法によれば、６価クロムを用いることなく表面処理層を形成することができる。そして、特許文献６、７、８によれば、前記方法により、フィルム耐食性および塗装耐食性に優れる表面処理鋼板を得ることができる。

　しかし、特許文献６、７、８で提案されているような従来の方法で得られる表面処理鋼板は、フィルム耐食性と塗装耐食性には優れるものの、溶接性が劣っていた。したがって、６価クロムを用いた方法で製造される表面処理鋼板の代替として使用するには性能が十分ではなかった。

　そのため、６価クロムを用いることなく製造することができ、かつ、フィルム耐食性、塗装耐食性、溶接性を兼ね備えた表面処理鋼板が求められている。

　本発明は、上記実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、６価クロムを用いることなく製造することができ、かつ、フィルム耐食性、塗装耐食性、溶接性に優れる表面処理鋼板を提供することにある。

　本発明の発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を行なった結果、鋼板の少なくとも一方の面にクロム含有層が配された表面処理鋼板において、クロム含有層の最表面の構造と、クロム含有層におけるＣｒに対するＣの原子比率をそれぞれ制御することにより、フィルム耐食性、塗装耐食性、溶接性に優れる表面処理鋼板を得ることができるとの知見を得た。

　本発明は、以上の知見に基づいて完成されたものである。本発明の要旨は次のとおりである。

１．鋼板と、
　前記鋼板の少なくとも一方の面に配されたクロム含有層とを備える表面処理鋼板であって、
　前記クロム含有層の最表面に粒状突起が存在し、前記粒状突起の重心点の分布についてボロノイ分割を実施して得られるボロノイ多角形の平均面積が、１０．００ｎｍ^２以上１０００．００ｎｍ^２以下であり、
　前記クロム含有層は、Ｃｒに対するＣの原子比率が０．２％以上５０．０％以下である、表面処理鋼板。

２．前記クロム含有層のクロム付着量が、片面当たり４０．０～５００．０ｍｇ/ｍ^２である、上記１に記載の表面処理鋼板。

３．前記クロム含有層の酸化クロム付着量が、片面当たり４０．０ｍｇ/ｍ^２以下である、上記１または２に記載の表面処理鋼板。

　本発明によれば、６価クロムを使用することなく、フィルム耐食性、塗装耐食性、溶接性に優れる表面処理鋼板を提供することができる。本発明の表面処理鋼板は、容器等の材料として好適に用いることができる。

図１は、粒状突起の重心点の分布を模式的に示した図である。図２は、図１に示された粒状突起の重心点の分布から得られるボロノイ図である。

　以下、本発明を実施する方法について具体的に説明する。なお、以下の説明は、本発明の好適な実施形態の例を示すものであって、本発明はこれに限定されない。

　本発明の一実施形態における表面処理鋼板は、鋼板と、前記鋼板の少なくとも一方の面に配されたクロム含有層とを備える表面処理鋼板である。本発明においては、前記クロム含有層の最表面に粒状突起が存在し、前記粒状突起の重心点の分布についてボロノイ分割を実施して得られるボロノイ多角形の平均面積が、１０．００ｎｍ^２以上１０００．００ｎｍ^２以下であり、かつ前記クロム含有層は、Ｃｒに対するＣの原子比率が０．２％以上５０．０％以下であることが重要である。以下、前記表面処理鋼板の構成要件のそれぞれについて説明する。

［鋼板］
　前記鋼板としては、特に限定されることなく任意の鋼板を用いることができる。前記鋼板は、缶用鋼板であることが好ましい。前記鋼板としては、例えば、極低炭素鋼板または低炭素鋼板を用いることができる。前記鋼板の製造方法についても特に限定されず、任意の方法で製造された鋼板を用いることができる。通常は、前記鋼板として冷延鋼板を使用すればよい。前記冷延鋼板は、例えば、熱間圧延、酸洗、冷間圧延、焼鈍、および調質圧延を行う、一般的な製造工程により製造することができる。

　前記鋼板の成分組成は特に限定されないが、例えば、ＡＳＴＭ　Ａ６２３Ｍ－０９に規定される成分組成の鋼板を好適に用いることができる。

　本発明の一実施形態においては、質量％で、
Ｃ　：０．０００１～０．１３％、
Ｓｉ：０～０．０２０％、
Ｐ　：０～０．０２０％、
Ｓ　：０～０．０３０％、
Ａｌ：０～０．２０％、および
Ｎ　：０～０．０４０％、を含有し、さらに任意に、質量％で、
Ｍｎ：０．０１～０．６０％、
Ｃｕ：０～０．２０％、
Ｎｉ：０～０．１５％、
Ｃｒ：０～０．１０％、
Ｍｏ：０～０．０５％、
Ｔｉ：０～０．０２０％、
Ｎｂ：０～０．０２０％、
Ｂ　：０～０．０２０％、
Ｃａ：０～０．０２０％、
Ｓｎ：０～０．０２０％、および
Ｓｂ：０～０．０２０％、からなる群より選択される少なくとも一種を含有し、
残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる成分組成を有する鋼板を用いることが好ましい。上記成分組成のうち、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ａｌ、およびＮは含有量が低いほど好ましい成分であり、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｂ、Ｃａ、Ｓｎ、およびＳｂは、任意に添加し得る成分である。

　前記鋼板の板厚は特に限定されないが、０．６０ｍｍ以下であることが好ましい。なお、ここで「鋼板」には「鋼帯」を包含するものと定義する。一方、前記板厚の下限についてもとくに限定されないが、０．１０ｍｍ以上とすることが好ましい。

［クロム含有層］
　前記鋼板の少なくとも一方の面にはクロム含有層が存在する。前記クロム含有層を構成する成分は特に限定されないが、金属クロムとクロム化合物を含むことができる。前記クロム化合物としては、特に限定されることなく任意のクロム化合物を含むことができる。前記クロム化合物としては、例えば、酸化クロム、炭化クロム、硫化クロム、窒化クロム、塩化クロム、臭化クロム、およびホウ化クロムからなる群より選択される少なくとも１つを含むことができる。また、前記クロム含有層は、前記金属クロムおよびクロム化合物に加え、不純物を含有していてもよい。前記不純物としては、後述する電解液中に不純物として混入したＮｉ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｚｎなどの金属元素が挙げられる。前記金属元素は、典型的には金属状態で前記クロム含有層中に存在すると考えられるが、化合物として存在していてもよい。

　本発明の一実施形態におけるクロム含有層は、金属クロムとクロム化合物を構成する元素の合計含有量が９０原子％以上であることが好ましい。ここで、前記合計含有量は、Ｆｅ以外の全元素の合計原子数に対する、金属クロムとクロム化合物を構成する元素の合計原子数の比率をパーセンテージで表したものである。

　前記合計含有量は、クロム含有層に含まれる金属クロムと、クロム化合物を構成する元素それぞれの含有量（原子％）をＸ線光電子分光法（ＸＰＳ）により測定し、合計することにより求めることができる。ＸＰＳによる含有量の測定においては、各元素に対応するピークの積分強度から、相対感度係数法により当該元素の含有量（原子比率）を算出することができる。

　例えば、炭化クロム（Ｃｒ_２Ｃ_３）の含有量は、２８１．０ｅＶ付近に現れるＣの１ｓの炭化物のピークの積分強度から求めることができる。例えば、前記ピークの積分強度から算出されるＣ含有量（Ｆｅ以外の全元素の合計に対する原子比率）が６原子％であった場合、Ｃｒ_２Ｃ_３の含有量は、６×（２＋３）／３＝１０原子％となる。

　酸化クロムについては、５７６．７ｅＶ付近に現れるＣｒの２ｐの酸化物のピークの積分強度から、Ｃｒ_２Ｏ_３の含有量を求めることができる。また、５７９．２ｅＶ付近に現れるＣｒの２ｐの酸化物部のピークの積分強度から、ＣｒＯ_３の含有量を求めることができる。

　同様に、他のクロム化合物についても、例えば、以下に挙げるピークの積分強度を用いて含有量を求めることができる。
・硫化クロム（Ｃｒ_２Ｓ_３）：１６２．３ｅＶ付近に現れるＳの２ｐの硫化物のピーク
・窒化クロム（ＣｒＮ）：３９７．３ｅＶ付近に現れるＮの１Ｓのピーク
・塩化クロム（ＣｒＣｌ_３）：１９９．８ｅＶ付近に現れるＣｌの２ｐのピーク
・臭化クロム（ＣｒＢｒ_３）：６９．１ｅＶ付近に現れるＢｒの３ｄのピーク
・ホウ化クロム（ＣｒＢ）：１８８．２ｅＶ付近に現れるＢｒの１ｓのピーク

　一方、金属クロムの含有量は、５７３．８ｅＶ付近に現れるＣｒの２ｐのピークの積分強度からＣｒ含有量を算出し、前記クロム含有量から、クロム化合物として含まれるＣｒ原子の含有量を差し引くことにより求められる。

　以上の方法で得られた金属クロムの含有量と、クロム化合物を構成する各元素の含有量を足し合わせることにより、金属クロムとクロム化合物を構成する元素の合計含有量を求めることができる。

　なお、前記合計含有量は、クロム含有層の厚みの１／２位置における値を指すものとする。前記１／２位置の決定は以下の手順で行うことができる。まず、クロム含有層を、その最表面からスパッタしつつ、上述した方法で金属クロムとクロム化合物を構成する元素の合計含有量と、Ｆｅ含有量を測定する。測定された金属クロムとクロム化合物を構成する元素の合計含有量とＦｅ含有量とが等しくなった位置（深さ）を、クロム含有層と鋼板との間の界面とする。クロム含有層の最表面から前記界面までの厚みを、該クロム含有層の厚みとし、その１／２位置を決定する。

　上記ＸＰＳによる測定には、例えば、アルバックファイ社製の走査型Ｘ線光電子分光分析装置ＰＨＩ　Ｘ－ｔｏｏｌを使用することができる。Ｘ線源はモノクロＡｌＫα線、電圧は１５ｋＶ、ビーム径は１００μｍφ、取出角は４５°とし、スパッタ条件はＡｒイオンを加速電圧１ｋＶ、スパッタレートはＳｉＯ_２換算で１．５０ｎｍ／ｍｉｎとすればよい。

　前記クロム含有層を構成する成分の空間構造は特に限定されず、例えば、クロム含有層の中で別個の層として分離していてもよいし、クロム含有層全体にわたって混合していてもよい。すなわち、前記クロム含有層を構成する成分の空間構造は、別個の層および混合した層の一方または両方を含有することができる。

　前記クロム含有層のクロム付着量は特に限定されない。しかし、前記クロム含有層のクロム付着量が過剰であると、溶接性を阻害する場合があり、また凝集破壊により密着性劣化を引き起こす場合がある。そのため、溶接性および密着性をより安定的に確保するという観点からは、前記クロム含有層のクロム付着量を、片面当たり５００．０ｍｇ／ｍ^２以下とすることが好ましく、４５０．０ｍｇ／ｍ^２以下とすることがより好ましい。一方、塗装耐食性およびフィルム耐食性をさらに向上させるという観点からは、前記クロム含有層のクロム付着量を、片面当たり４０．０ｍｇ／ｍ^２以上とすることが好ましく、５０．０ｍｇ／ｍ^２以上とすることがより好ましい。

　なお、前記クロム付着量は、蛍光Ｘ線装置を用いて、以下の手順で測定される。まず、蛍光Ｘ線装置を用いて、表面処理鋼板におけるＣｒ量（全Ｃｒ量）を測定する。次いで、蛍光Ｘ線装置を用いて、クロム含有層を形成する前の鋼板またはクロム含有層を剥離した後の鋼板におけるＣｒ量（原板Ｃｒ量）を測定する。全Ｃｒ量から原板Ｃｒ量を差し引いた値を、クロム含有層のＣｒ付着量とする。なお、クロム含有層の剥離には、例えば、市販されている塩酸系などのクロムめっき剥離剤が使用できる。

［酸化クロム付着量］
　前記クロム含有層中には酸化クロムが存在してもよい。酸化クロムの存在位置は特に限定されない。Ｏの存在位置は例えば走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）または透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）に付属のエネルギー分散型Ｘ線分光（ＥＤＳ）または波長分散型Ｘ線分光（ＷＤＳ）による組成分析、もしくは３次元アトムプローブ（３ＤＡＰ）による３次元組成分析で確認することができる。

　前記クロム含有層の酸化クロム付着量は特に限定されない。しかし、前記クロム含有層の酸化クロム付着量が過剰であると、溶接性を阻害する場合があり、また凝集破壊により密着性劣化を引き起こす場合がある。そのため、溶接性および密着性をより安定的に確保するという観点からは、前記クロム含有層の酸化クロム付着量は、片面当たり４０．０ｍｇ／ｍ^２以下であることが好ましく、３５．０ｍｇ／ｍ^２以下であることがより好ましい。一方、クロム含有層は酸化クロムをまったく含まなくてもよい。したがって、クロム含有層の酸化クロム付着量の下限は特に限定されず、片面当たり０．０ｍｇ／ｍ^２であってよい。

　なお、前記酸化クロム付着量は、蛍光Ｘ線装置を用いて以下の手順で測定される。まず、表面処理鋼板のＣｒ量（全Ｃｒ量）を測定する。次いで、前記表面処理鋼板に、９０℃の７．５Ｎ－ＮａＯＨ中に１０分間浸漬させるアルカリ処理を施して、酸化クロムを除去する。前記アルカリ処理後の表面処理鋼板を十分に水洗した後、再び、蛍光Ｘ線装置を用いてＣｒ量（アルカリ処理後Ｃｒ量）を測定する。全Ｃｒ量からアルカリ処理後Ｃｒ量を差し引いた値を、前記クロム含有層の酸化クロム付着量とする。

　前記クロム含有層は、非晶質であってもよく、結晶性であってもよい。すなわち、前記クロム含有層は、非晶質および結晶相の一方または両方を含有することができる。後述する方法で製造されるクロム含有層は、一般的には非晶質を含有しており、さらに結晶相を含有している場合もある。クロム含有層の形成メカニズムは明らかではないが、非晶質が形成される際に部分的に結晶化が進むことで、非晶質と結晶相の両者を含むクロム含有層となると考えられる。結晶領域の面積率は特に限定されないが、前記クロム含有層を表面方向から観察した際、３０％以下であることが好ましい。結晶領域の面積率の下限は特に限定されず、０％であってよい。

　クロム含有層中の結晶領域は、下地鋼板をエッチングすることで、クロム含有層単層試料を作製し、それを表面側からＴＥＭや走査透過電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）で観察することで確認できる。クロム含有層単層試料の作製法は特に限定されないが、例えば下地鋼板側からＡｒ等のイオンビームを照射し、鋼板をイオンミリングすることで作製できる。イオンビームでクロム含有層単層の領域を作製する場合には、加速電圧を５ｋＶ以下で、入射角度を下地鋼板に対して１度～５度の範囲でイオンビームを照射することで、数μｍ^２以上のクロム単層領域の視野が確保できる。この際、クロム含有層底面部も多少ミリングされ、クロム含有層の膜厚が薄くなる事もあるが、結晶領域の面積率の測定結果には影響を与えない。

　クロム含有層中の結晶領域の面積率は、ＴＥＭで測定することができる。具体的には、ＴＥＭの制限視野回折により、前記クロム含有層の回折パターンを取得し、パターン中の全ての回折スポットにて暗視野像を取得し、暗視野像で輝度が高く表示される領域を結晶領域とする。得られた結晶領域の面積を画像処理により算出し、制限視野絞り内のクロム含有層の面積で除することで結晶領域の面積率を算出する。面積率の算出には、例えば、image-J等の画像解析ソフトウェアを利用することができる。

［Ｃｒに対するＣの原子比率］
　本発明では、前記クロム含有層がＣを含み、前記クロム含有層において、Ｃｒに対するＣの原子比率が、０．２％以上５０．０％以下であることが重要である。前記Ｃの原子比率が０．２％以上５０．０％以下であると、溶接の際の加圧時や初期の入熱でクロム含有層が体積変化により破壊され通電しやすくなるため、溶接可能な下限電流が低下する、すなわち溶接性が向上する。前記Ｃの原子比率が過少であると、上述した溶接性向上の効果が得られない。そのため、前記Ｃの原子比率は０．２％以上とする。溶接性をより安定的に確保する観点からは、前記Ｃの原子比率は０．３％以上であることが好ましい。一方、前記Ｃの原子比率が過剰であると、溶接熱影響部が過度に硬化して溶接部割れを生じる。そのため、前記Ｃの原子比率は５０．０％以下とする。溶接性をより安定的に確保するという観点からは、前記Ｃの原子比率が４０．０％以下であることが好ましい。

　クロム含有層における、Ｃｒに対するＣの原子比率は、ＸＰＳを用いて以下の手順で測定する。まず、最表層からＳｉＯ_２換算で０．２ｎｍの深さ以上までスパッタし、Ｃｒ２ｐとＣ１ｓのナロースペクトルの積分強度を求める。前記積分強度から、相対感度係数法で原子比率を定量化し、Ｃ原子比率／Ｃｒ原子比率を算出する。前記ＸＰＳの測定には、例えば、アルバックファイ社製の走査型Ｘ線光電子分光分析装置ＰＨＩ　Ｘ－ｔｏｏｌを使用することができる。Ｘ線源はモノクロＡｌＫα線、電圧は１５ｋＶ、ビーム径は１００μｍφ、取出角は４５°とし、スパッタ条件はＡｒイオンを加速電圧１ｋＶ、スパッタレートはＳｉＯ_２換算で１．５０ｎｍ／ｍｉｎとすればよい。

　クロム含有層にＣが含有されるメカニズムは明らかではないが、鋼板にクロム含有層を形成する工程で、電解液中にカルボン酸化合物を含有する場合、カルボン酸化合物が分解し、皮膜に取り込まれると考えられる。

　上記クロム含有層には、Ｆｅが含有されていてもよい。クロム含有層中のＦｅ含有量の上限は特に限定されないが、Ｃｒに対する原子比率として、１００％以下であることが好ましい。クロム含有層はＦｅを含んでいなくてもよく、したがって、前記Ｃｒに対する原子比率の下限は特に限定されず、０％であってよい。クロム含有層中のＦｅの含有量は、Ｃの含有量と同様、ＸＰＳにより測定することができる。原子比率の算出にはＣｒ２ｐとＦｅ２ｐのナロースペクトルを用いればよい。

　クロム含有層にＦｅが含有されるメカニズムは明らかではないが、鋼板にクロム含有層を形成する工程で、鋼板に含まれるＦｅが電解液に微量に溶解し、Ｆｅが皮膜に取り込まれると考えられる。

　上記クロム含有層には、Ｃｒ、Ｏ、Ｆｅ、Ｃ以外には、水中に含まれるＫ、Ｎａ、ＭｇおよびＣａ、水溶液中に含まれるＳｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ等の金属不純物や、Ｓ、Ｎ、Ｃｌ、Ｂｒ等が含まれる場合がある。しかし、それらの元素が存在すると、塗装耐食性が低下する場合がある。そのため、Ｃｒ、Ｏ、Ｆｅ、Ｃ以外の元素の合計は、Ｃｒに対する原子比率として、３％以下であることが好ましく、まったく含有しない（０％）ことがより好ましい。上記元素の含有量は、特に限定されないが、例えば、Ｃの含有量と同様にＸＰＳで測定することができる。

［ボロノイ多角形の平均面積］
　本発明においては、前記クロム含有層の最表面に粒状突起が存在する。そして、前記粒状突起の重心点の分布についてボロノイ分割を実施して得られるボロノイ多角形の平均面積が１０．００ｎｍ^２以上１０００．００ｎｍ^２以下であることが重要である。

　まず、前記粒状突起の観察方法及びボロノイ多角形の平均面積の求め方について詳述する。

　前記粒状突起は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて前記表面処理鋼板の表面を観察することで確認することができる。ＳＥＭの倍率は、１視野内に５００個以上の粒状突起を確認できる倍率とする。

　前記表面処理鋼板の表面が塗装されている場合、またはフィルムがラミネートされている場合は、塗料またはフィルムが剥離するまで前記表面処理鋼板を薬剤へ浸漬し、さらに流水洗浄、乾燥を行ってから観察を行う。前記薬剤は塗料またはフィルムに合わせて選択され、例えば硫酸または過酸化水素を使用することができる。浸漬温度は前記薬剤の種類などに応じて適宜調整される。

　次に、粒状突起の重心点の分布を求め、得られた分布についてボロノイ分割を実施する。具体的には、得られたＳＥＭ像について、画像処理を実施し、前記粒状突起およびその重心点（重心位置）を抽出する。そして、抽出した前記重心点を母点として、ボロノイ分割を実施してボロノイ図を作成する。

　ボロノイ分割とは、複数個の点（母点）が配置された平面において、隣接する母点どうしを結ぶ直線の垂直二等分線を引き、当該垂直二等分線で囲まれた領域（ボロノイ多角形）によって平面を分割する手法である。ボロノイ分割により作成される図（ボロノイ多角形から構成される図）を、ボロノイ図ともいう。

　図１は、粒状突起の重心点の分布を模式的に示した図である。そして、図２は、図１に示された粒状突起の重心点の分布についてボロノイ分割を実施して作成されるボロノイ図である。

　前記ボロノイ図を構成する各ボロノイ多角形について、面積を算出し、無作為に選択した５視野におけるすべてのボロノイ多角形の面積の平均を、ボロノイ多角形の平均面積として求める。

　次に、上述した方法により求めたボロノイ多角形の平均面積を１０．００ｎｍ^２以上１０００．００ｎｍ^２以下とする理由について詳述する。

　前記粒状突起が前記クロム含有層の最表面に存在する事で、溶接において加圧時にクロム含有層の表面の金属酸化物の破壊が促進され、溶接の起点となる導通が得られやすくなる。また、前記粒状突起の密度はボロノイ多角形の平均面積が小さいほど高い。ボロノイ多角形の平均面積が１０００．００ｎｍ^２超の場合、前記粒状突起の密度が低くなり、前記クロム含有層の表面の金属酸化物の破壊が促進されないため、特に高加圧力の溶接において溶接性が悪化する。そのため、ボロノイ多角形の平均面積は１０００．００ｎｍ^２以下、好ましくは９５０．００ｎｍ^２以下、より好ましくは９００．００ｎｍ^２以下とする。一方、ボロノイ多角形の平均面積が１０．００ｎｍ^２未満の場合、前記粒状突起の密度が過度に高く緻密になるため、加圧時の粒状突起への応力集中が緩和され、表面の金属酸化物の破壊が起こりにくい。したがって、ボロノイ多角形の平均面積は１０．００ｎｍ^２以上、好ましくは２０．００ｎｍ^２以上、より好ましくは５０．００ｎｍ^２以上とする。

　なお、上述した方法により求めた５視野におけるすべてのボロノイ多角形の面積から求められる分散σ^２は、小さいほうが好ましい。前記分散が小さいと、溶接時に均一に発熱するため、より溶接性に優れる。

［製造方法］
　本発明の一実施形態における表面処理鋼板の製造方法では、以下に説明する方法で、上記特性を備えた表面処理鋼板を製造することができる。

　本発明の好適な一実施形態における表面処理鋼板の製造方法は、鋼板と、前記鋼板の少なくとも一方の面に配されたクロム含有層とを備える表面処理鋼板の製造方法であって、
　３価クロムイオンを含有する電解液を調製する電解液調製工程と、
　前記クロム含有層を形成する皮膜形成工程とを含み、
　前記電解液調製工程では、
　　３価クロムイオン源、カルボン酸化合物、および水を混合し、
　　ｐＨを４．０～７．０に調整するとともに、温度を４０～７０℃に調整することによって前記電解液が調製され、
　前記皮膜形成工程では、
　　前記鋼板に対して、前記電解液を用いて陰極電解処理Ｃ１、陽極電解処理Ａ１および陰極電解処理Ｃ２を、この順に施し、
　　前記陽極電解処理Ａ１の電気量密度は０．５０Ｃ／ｄｍ^２以上２０．００Ｃ／ｄｍ^２以下であり、
　　前記陰極電解処理Ｃ２の電気量密度は１．０Ｃ／ｄｍ^２以上１５０．０Ｃ／ｄｍ^２以下である、表面処理鋼板の製造方法である。前記製造方法は、次の（１）～（２）の工程を含む。以下、各工程について説明する。
（１）３価クロムイオンを含有する電解液を調製する電解液調製工程
（２）クロム含有層を形成する皮膜形成工程

［電解液調製工程］
（ｉ）混合
　上記電解液調製工程では、まず、３価クロムイオン源、カルボン酸化合物、および水を混合して水溶液とする。

　前記３価クロムイオン源としては、３価クロムイオンを供給できる化合物であれば、任意のものを使用できる。前記３価クロムイオン源としては、例えば、塩化クロム、硫酸クロム、および硝酸クロムからなる群より選択される少なくとも１つを使用することができる。

　前記水溶液における３価クロムイオン含有源の含有量は特に限定されないが、３価クロムイオン換算で３ｇ／Ｌ以上であることが好ましく、５ｇ／Ｌ以上であることがより好ましい。また、３価クロムイオン含有源の含有量は５０ｇ／Ｌ以下であることが好ましく、４０ｇ／Ｌ以下であることがより好ましい。前記３価クロムイオン源としては、Ａｔｏｔｅｃｈ社のＢｌｕＣｒ（登録商標）ＴＦＳ　Ａを使用することができる。

　カルボン酸は電解液において３価クロムイオンを安定化させる。そのため、前記水溶液にカルボン酸化合物を混合することで、後述する皮膜形成工程、特に陽極電解処理Ａ１における６価クロム濃度の増加を抑制することができる。６価クロムを用いた電解処理においては通常カルボン酸化合物を使用しないのに対して、本発明の好適な一実施形態では、前記水溶液にカルボン酸化合物を混合する。前記カルボン酸化合物としては、特に限定されることなく、任意のカルボン酸化合物を使用できる。前記カルボン酸化合物は、カルボン酸およびカルボン酸塩の少なくとも一方であってよく、脂肪族カルボン酸および脂肪族カルボン酸の塩の少なくとも一方であることが好ましい。前記脂肪族カルボン酸の炭素数は、１～１０であることが好ましく、１～５であることがより好ましい。また、前記脂肪族カルボン酸塩の炭素数は、１～１０であることが好ましく、１～５であることが好ましい。前記カルボン酸化合物の含有量は特に限定されないが、０．１ｍｏｌ／Ｌ以上であることが好ましく、０．１５ｍｏｌ／Ｌ以上であることがより好ましい。また、前記カルボン酸化合物の含有量は５．５ｍｏｌ／Ｌ以下であることが好ましく、５．３ｍｏｌ／Ｌ以下であることがより好ましい。前記カルボン酸化合物としては、Ａｔｏｔｅｃｈ社のＢｌｕＣｒ（登録商標）ＴＦＳ　Ｂを使用することができる。

　本発明では、電解液を調製するための溶媒として水を使用する。前記水としては、イオン交換樹脂等であらかじめカチオンを除去したイオン交換水や、蒸留水のような純度の高い水を用いることが好ましい。また、電解液中に含まれるＫ、Ｎａ、Ｍｇ、およびＣａの量を低減するという観点からは、電気伝導度が３０μＳ／ｍ以下である水を使用することが好ましい。

　皮膜形成工程における電極での６価クロム生成を効果的に抑制し、上述の電解液の安定性を向上させるため、前記水溶液中にはさらに少なくとも１種のハロゲン化物イオンを含有させることが好ましい。ハロゲン化物イオンの含有量は特に限定されないが、０．０５ｍｏｌ／Ｌ以上であることが好ましく、０．１０ｍｏｌ／Ｌ以上であることがより好ましい。また、ハロゲン化物イオンの含有量は３．０ｍｏｌ／Ｌ以下であることが好ましく、２．５ｍｏｌ／Ｌ以下であることがより好ましい。前記ハロゲン化物イオンを含有させるには、Ａｔｏｔｅｃｈ社のＢｌｕＣｒ（登録商標）ＴＦＳ　Ｃ１およびＢｌｕＣｒ（登録商標）ＴＦＳ　Ｃ２を使用することができる。

　上述の水溶液には、６価クロムを添加しないことが好ましい。後述するように、皮膜形成工程において電極または鋼板表面で形成する極微量の６価クロムは３価クロムに還元されるため、電解液中の６価クロム濃度は増加しない。

　上述の水溶液は、３価クロムイオン以外の金属イオンを意図的に添加しないことが好ましい。上記金属イオンは限定されないが、Ｃｕイオン、Ｚｎイオン、Ｎｉイオン、Ｆｅイオン、Ｓｎイオン等が挙げられ、それぞれ、０ｍｇ／Ｌ以上４０ｍｇ／Ｌ以下であることが好ましく、０ｍｇ／Ｌ以上２０ｍｇ／Ｌ以下であることがさらに好ましく、０ｍｇ／Ｌ以上１０ｍｇ／Ｌ以下であることが最も好ましい。

（ｉｉ）ｐＨと温度の調整
　次に、前記水溶液のｐＨを４．０～７．０に調整するとともに、前記水溶液の温度を４０～７０℃に調整することによって前記電解液を調製する。上述した表面処理鋼板を製造するためには、単に３価クロムイオン源とカルボン酸化合物を水に溶解させるだけでなく、上記のとおりｐＨと温度を適正に制御することが好ましい。

ｐＨ：４．０～７．０
　前記電解液調製工程においては、混合後の水溶液のｐＨを４．０～７．０に調整する。ｐＨが４．０未満または７．０超であると、電解液の安定性が低下するため、沈殿が生じること等により、皮膜形成工程においてクロム含有層を形成できない。また、電解処理中に電解液の６価クロム濃度が増加する。ｐＨは、４．５以上とすることが好ましい。また、ｐＨは６．５以下とすることが好ましい。

温度：４０～７０℃
　前記電解液調製工程では、混合後の水溶液の温度を４０～７０℃に調整する。温度が４０℃未満、あるいは７０℃超であると、電解液の安定性が低下するため、沈殿が生じること等により、皮膜形成工程においてクロム含有層を形成できない。また、電解処理中に電解液の６価クロム濃度が増加する。なお、４０～７０℃の温度域での保持時間は特に限定されない。

　以上の手順により、次の皮膜形成工程において使用する電解液を得ることができる。なお、上記の手順で製造された電解液は室温で保管することができる。

［皮膜形成工程］
　上記皮膜形成工程では、上記電解液調製工程で調製された電解液を用いて、鋼板に対して、陰極電解処理Ｃ１、陽極電解処理Ａ１、陰極電解処理Ｃ２をこの順に施す。具体的には、鋼板を前記電解液中に浸漬して上記各電解処理を施せばよい。これにより、前記クロム含有層を形成することができる。

《陰極電解処理Ｃ１》
　まず、前記鋼板に対して、前記電解液を用いて陰極電解処理Ｃ１を施す。陰極電解処理Ｃ１を施すことにより、鋼板上にクロム含有層を形成することができる。

　陰極電解処理Ｃ１の電気量密度は特に限定されない。しかし、陰極電解処理Ｃ１の電気量密度によって、クロム含有層のクロム付着量を制御することができる。そのため、前記電気量密度は５．０Ｃ／ｄｍ^２以上が好ましく、１０．０Ｃ／ｄｍ^２以上がより好ましい。また、同様の理由から、前記電気量密度は２００．０Ｃ／ｄｍ^２以下が好ましく、１８０．０Ｃ／ｄｍ^２以下がより好ましい。

　陰極電解処理Ｃ１の電流密度および通電時間は特に限定されず、前記電気量密度を目的の値とするために適宜設定することができる。なお、電気量密度は、電解処理の電流密度（単位：Ａ／ｄｍ^２）および通電時間（単位：ｓｅｃ．）の積で表される。

　陰極電解処理Ｃ１を施す際の電解液の温度は特に限定されないが、クロム含有層を効率的に形成するために、４０℃以上７０℃以下の温度域とすることが好ましい。上述した表面処理鋼板を安定的に製造するという観点からは、陰極電解処理Ｃ１において、電解液の温度をモニターし、上記の温度域に維持することが好ましい。

　陰極電解処理Ｃ１を施す際の電解液のｐＨは特に限定されないが、４．０以上とすることが好ましく、４．５以上とすることがより好ましい。また、前記ｐＨは、７．０以下とすることが好ましく、６．５以下とすることがより好ましい。上述した表面処理鋼板を安定的に製造するという観点からは、陰極電解処理Ｃ１において、電解液のｐＨをモニターし、上記ｐＨの範囲に維持することが好ましい。

　陰極電解処理Ｃ１を施す際に使用する電極の種類は特に限定されず、任意の電極を使用できる。前記電極としては、不溶性電極を用いることが好ましい。前記不溶性電極としては、Ｔｉに白金族金属および白金族金属の酸化物の一方または両方を被覆した電極、ならびにグラファイト電極からなる群より選択される少なくとも１つを用いることが好ましい。より具体的には、前記不溶性電極としては、基体としてのＴｉの表面に、白金、酸化イリジウム、または酸化ルテニウムを被覆した電極が例示される。

　陰極電解処理Ｃ１では、鋼板へのクロム含有層の形成、液の持ち出しや持ち込み、水の蒸発等の影響で、電解液の濃度は常に変化する。陰極電解処理Ｃ１における電解液の濃度変化は、装置の構成や製造条件で変わるため、表面処理鋼板をより安定的に製造するという観点からは、陰極電解処理Ｃ１において電解液に含まれる成分の濃度をモニターし、上述した濃度範囲に維持することが好ましい。

《陽極電解処理Ａ１》
　次いで、陰極電解処理Ｃ１を施した後の鋼板に対して、前記電解液を用いて陽極電解処理Ａ１を施す。陽極電解処理Ａ１を施すことにより、陰極電解処理Ｃ１で形成したクロム含有層を溶解させ、陰極電解処理Ｃ２における、金属クロム及びクロム化合物の粒状析出物の発生サイトを形成する。なお、以下の説明において、金属クロム及びクロム化合物の粒状析出物を指して単に粒状クロムという場合がある。また陽極電解処理Ａ１を施すと、鋼板表面で３価クロムが６価クロムに酸化されるが、上記電解液を用いることで、即座に６価クロムが３価クロムに還元されるため、実用上は電解液中に６価クロムは存在しない。したがって、特に陽極電解処理Ａ１を６価クロムを使用しない処理とするために、上記電解液調製工程において調製された電解液を用いることが好ましい。

　陽極電解処理Ａ１の電気量密度が０．５０Ｃ／ｄｍ^２未満であると、クロム含有層が十分に溶解されないため、粒状クロムの発生サイトが形成されず、その後の陰極電解処理Ｃ２で粒状クロムが十分に析出しない。その結果、最終的に得られる表面処理鋼板において上述したボロノイ多角形の平均面積が過度に大きくなる場合がある。そのため、前記電気量密度は０．５０Ｃ／ｄｍ^２以上であり、０．６０Ｃ／ｄｍ^２以上が好ましく、０．７０Ｃ／ｄｍ^２以上がより好ましい。一方、前記電気量密度が２０．００Ｃ／ｄｍ^２超であると、鋼板表面で３価クロムの酸化反応が局所的に進行して６価クロム濃度が増加し、電解液が不安定となり、また、酸化クロム付着量が過剰となる場合がある。そのため、前記電気量密度は２０．００Ｃ／ｄｍ^２以下であり、１８．００Ｃ／ｄｍ^２以下が好ましく、１６．００Ｃ／ｄｍ^２以下がより好ましい。

　陽極電解処理Ａ１の電流密度および通電時間は特に限定されず、前記電気量密度を目的の値とするために適宜設定することができる。

　陽極電解処理Ａ１を施す際の電解液の温度は特に限定されず、好適な態様は陰極電解処理Ｃ１と同様である。上述した表面処理鋼板を安定的に製造し、かつ６価クロム濃度の増加をより確実に抑制するという観点から、陽極電解処理Ａ１において、電解液の温度をモニターし、上記の温度域に維持することが好ましい。

　陽極電解処理Ａ１を施す際の電解液のｐＨは特に限定されず、好適な態様は陰極電解処理Ｃ１と同様である。上述した表面処理鋼板を安定的に製造し、かつ６価クロム濃度の増加をより確実に抑制するという観点から、陽極電解処理Ａ１において、電解液のｐＨをモニターし、上記ｐＨの範囲に維持することが好ましい。

　陽極電解処理Ａ１を施す際に使用する電極の種類は特に限定されず、好適な態様は陰極電解処理Ｃ１と同様である。

　陰極電解処理Ｃ１と同様の観点から、陽極電解処理Ａ１において電解液に含まれる成分の濃度をモニターし、上述した濃度範囲に維持することが好ましい。

《陰極電解処理Ｃ２》
　次いで、陽極電解処理Ａ１を施した後の鋼板に対して、前記電解液を用いて陰極電解処理Ｃ２を施す。陰極電解処理Ｃ２を施すことにより、鋼板上にクロム含有層を形成することができ、かつ上述した発生サイトを起点として、粒状クロムを析出させることができる。

　陰極電解処理Ｃ２の電気量密度が１．０Ｃ／ｄｍ^２未満であると、粒状クロムが十分に析出せず、その結果、最終的に得られる表面処理鋼板において上述したボロノイ多角形の平均面積が過度に大きくなる場合がある。そのため、前記電気量密度は１．０Ｃ／ｄｍ^２以上であり、３．０Ｃ／ｄｍ^２以上が好ましく、５．０Ｃ／ｄｍ^２以上がより好ましい。一方、前記電気量密度が１５０．０Ｃ／ｄｍ^２超であると、粒状クロムが過度に析出し、その結果、最終的に得られる表面処理鋼板において上述したボロノイ多角形の平均面積が過度に小さくなる場合がある。そのため、前記電気量密度は１５０．０Ｃ／ｄｍ^２以下であり、１２０．０Ｃ／ｄｍ^２以下が好ましく、１００．０Ｃ／ｄｍ^２以下がより好ましい。

　陰極電解処理Ｃ２の電流密度および通電時間は特に限定されず、前記電気量密度を目的の値とするために適宜設定することができる。

　陰極電解処理Ｃ２を施す際の電解液の温度は特に限定されず、好適な態様は陰極電解処理Ｃ１と同様である。陰極電解処理Ｃ１と同様の観点から、陰極電解処理Ｃ２において、電解液の温度をモニターし、上記の温度域に維持することが好ましい。

　陰極電解処理Ｃ２を施す際の電解液のｐＨは特に限定されず、好適な態様は陰極電解処理Ｃ１と同様である。陰極電解処理Ｃ１と同様の観点から、陰極電解処理Ｃ２において、電解液のｐＨをモニターし、上記ｐＨの範囲に維持することが好ましい。

　陰極電解処理Ｃ２を施す際に使用する電極の種類は特に限定されず、好適な態様は陰極電解処理Ｃ１と同様である。

　陰極電解処理Ｃ１と同様の観点から、陰極電解処理Ｃ２において電解液に含まれる成分の濃度をモニターし、上述した濃度範囲に維持することが好ましい。

［水洗］
　前記皮膜形成工程後の表面処理鋼板は少なくとも１回水洗することが好ましい。水洗を行うことにより、鋼板の表面に残留している電解液を除去することができる。

　前記水洗は、特に限定されることなく任意の方法で行うことができる。例えば、浸漬処理を行うための浸漬槽の下流に水洗タンクを設け、浸漬後の鋼板を連続的に水に浸漬することができる。また、浸漬後の鋼板にスプレーで水を吹き付けることによって水洗を行ってもよい。

　前記水洗に用いる水は、特に限定されないが、逆浸透水（ＲＯ水）、イオン交換水、および蒸留水の少なくとも一つを用いることが好ましい。前記水洗に用いる水の電気伝導度は特に限定されないが、１００μＳ／ｍ以下であることが好ましく、５０μＳ／ｍ以下であることがより好ましく、３０μＳ／ｍ以下であることがさらに好ましい。

　前記水洗に用いる水の温度は、特に限定されず、任意の温度であってよい。しかし、過度に温度が高いと水洗設備に過剰な負担がかかるため、水洗に使用する水の温度は９５℃以下とすることが好ましい。一方、水洗に使用する水の温度の下限も特に限定されないが、０℃以上であることが好ましい。前記水洗に使用する水の温度は室温であってもよい。

　上記水洗後には、任意に乾燥を行ってもよい。乾燥の方式は特に限定されず、例えば、通常のドライヤーや電気炉乾燥方式が適用できる。乾燥処理の際の温度は、表面処理皮膜の変質を抑制するという観点から、１００℃以下とすることが好ましい。なお、下限は特に限定されないが、通常、室温程度である。

［前処理］
　なお、前記皮膜形成工程に先だって、鋼板に対して任意に前処理を施すことができる。前記前処理としては、脱脂、酸洗、および水洗の少なくとも１つを行うことが好ましい。

　脱脂を行うことにより、鋼板に付着した圧延油や防錆油等を除去することができる。前記脱脂は、特に限定されず任意の方法で行うことができる。脱脂後は鋼板表面に付着した脱脂処理液を除去するために水洗を行うことが好ましい。

　酸洗を行うことにより、鋼板の表面に存在する自然酸化膜が除去できるため、のちの皮膜形成工程で効果的にクロム含有層を形成することができる。前記酸洗は、特に限定されず任意の方法で行うことができる。前記酸洗の後は、鋼板表面に付着した酸洗処理液を除去するために水洗することが好ましい。

　本発明の表面処理鋼板の用途は特に限定されないが、例えば、食缶、飲料缶、ペール缶、１８リットル缶など種々の容器の製造に使用される容器用表面処理鋼板として特に好適である。

　本発明の効果を確認するために、以下に述べる手順で表面処理鋼板を製造し、その特性を評価した。

（電解液調製工程）
　まず、表１に示す組成Ａ～Ｇを有する電解液を、表１に示した各条件で調製した。すなわち、表１に示した各成分を水と混合して水溶液とし、次いで前記水溶液を表１に示したｐＨおよび温度に調整した。なお、電解液Ｇは、特許文献６の実施例で使用されている電解液に相当する。ｐＨの上昇にはいずれもアンモニア水を使用し、ｐＨの低下には、電解液Ａ、Ｂ、Ｇでは硫酸、電解液Ｃ、Ｄでは塩酸、電解液Ｅ、Ｆでは硝酸を、それぞれ使用した。

（鋼板に対する前処理）
　鋼板としては冷延鋼板を使用した。より具体的には、板厚が０．１７ｍｍである缶用鋼板（Ｔ４原板）を使用した。前記鋼板に対し、前処理として、電解脱脂、水洗、希硫酸への浸漬による酸洗、水洗を順次施した。

（皮膜形成工程）
　次に、前記鋼板に対して、表２に示す条件で陰極電解処理Ｃ１、陽極電解処理Ａ１および陰極電解処理Ｃ２をこの順に施した。なお、各電解処理の際の電解液は表１に示したｐＨと温度に保持した。各電解処理の電極としては、基体としてのＴｉに酸化イリジウムをコーティングした不溶性電極を使用した。陰極電解処理Ｃ２を行った後は、電気伝導度が１００μＳ／ｍ以下の水で水洗し、ブロワーを用いて室温で乾燥を行った。なお、電解液Ｇを用いて上記電解処理を施した場合、電解液の安定性が低下し、沈殿および６価クロムの発生によって有意なクロム含有層を形成できなかったため、以降の測定および評価を行わなかった。

　得られた表面処理鋼板のそれぞれについて、上述した方法でクロム含有層の前記鋼板の片面当たりのクロム付着量、前記鋼板の片面当たりの酸化クロム付着量を測定した。また、得られた表面処理鋼板のそれぞれについて、前記ボロノイ多角形の平均面積、およびクロム含有層におけるＣｒに対するＣの原子比率を上述の方法で測定した。測定結果は表３に示す。

　さらに、得られた表面処理鋼板について、以下の方法でフィルム耐食性、塗装耐食性、溶接性を評価した。評価結果を表３に併記する。

（サンプルの作製）
　フィルム耐食性の評価に使用するサンプルとしてのラミネート鋼板を、以下の手順で作製した。

　得られた表面処理鋼板の両面に、延伸倍率：３．１×３．１、厚さ２５μｍ、共重合比１２モル％、融点２２４℃のイソフタル酸共重合ポリエチレンテレフタラートフィルムをラミネートしてラミネート鋼板を作製した。前記ラミネートは、樹脂フィルムの結晶化度が１０％以下となる条件、具体的には、鋼板の送り速度：４０ｍ／ｍｉｎ、ゴムロールのニップ長：１７ｍｍ、圧着後水冷までの時間：１ｓｅｃ．で実施した。なお、樹脂フィルムの結晶化度は、ＪＩＳ　Ｋ７１１２に準拠した密度勾配管法により求めた。また、ニップ長とは、ゴムロールと鋼板が接する部分の搬送方向の長さのことである。

　また、塗装耐食性の評価に使用するサンプルとしての塗装鋼板を、以下の手順で作製した。

　得られた表面処理鋼板の表面に、エポキシフェノール系塗料を塗布し、２１０℃で１０分間の焼付を行って塗装鋼板を作製した。塗装の付着量は５０ｍｇ／ｄｍ^２とした。

（フィルム耐食性、塗装耐食性）
　作製したラミネート鋼板のフィルム面および塗装鋼板の塗装面に、カッターを用いて地鉄（鋼板）に達する深さのクロスカットを入れた。クロスカットを入れたラミネート鋼板および塗装鋼板を、１．５質量％クエン酸と１．５質量％食塩とを含有する混合水溶液からなる５５℃の試験液に、９６時間浸漬した。浸漬後、洗浄および乾燥をした後、ラミネート鋼板のフィルム面、および塗装鋼板の塗装面にセロハン粘着テープを貼り付け、引き剥がすテープ剥離を行った。フィルム耐食性については、ラミネート鋼板のクロスカット部の任意の４箇所についてフィルム剥離幅（カット部から広がる左右の合計幅）を測定し、４箇所の平均値を求め、腐食幅とみなした。塗装耐食性については、塗装鋼板のクロスカット部の任意の４箇所について塗装剥離幅（カット部から広がる左右の合計幅）を測定し、４箇所の平均値を求め、腐食幅とみなした。フィルム耐食性および塗装耐食性は、下記の４水準で評価した。実用上、評価が１～３であれば、耐食性に優れるといえる。
　１：腐食幅０．３ｍｍ未満
　２：腐食幅０．３ｍｍ以上０．５ｍｍ未満
　３：腐食幅０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ未満
　４：腐食幅１．０ｍｍ以上

（溶接性）
　得られた表面処理鋼板について、塗装焼付工程を想定して２１０℃×１０分の熱処理を施した後、２枚のサンプルを、ＤＲ型１質量％Ｃｒ－Ｃｕ電極（先端径２．３ｍｍ、曲率Ｒ４０ｍｍとして加工した電極）で挟み込み、下記条件で通電した。
　・アマダミヤチ社製トランジスタ式電源：ＭＤＡ－８０００Ａ
　・溶接ヘッド：ＡＨ－２００
　・加圧：４５ｋｇｆ
　・通電時間：１．６ｍｓｅｃ．（スロープ０．２ｍｓｅｃ．）
　・波形：矩形波

　充分な強度が得られる下限電流と、チリ発生しない上限電流とから、適正電流範囲（＝上限電流―下限電流）を求め、下記の４水準で評価した。実用上、評価が１～３であれば、溶接性に優れるといえる。
　１：０．６ｋＡ以上
　２：０．４ｋＡ以上、０．６ｋＡ未満
　３：０．２ｋＡ以上、０．４ｋＡ未満
　４：０．２ｋＡ未満

　表３に示した結果から明らかなように、本発明の条件を満たす表面処理鋼板は、いずれも６価クロムを用いず製造したにもかかわらず、優れたフィルム耐食性、塗装耐食性、溶接性を兼ね備えていた。

Claims

　鋼板と、
　前記鋼板の少なくとも一方の面に配されたクロム含有層とを備える表面処理鋼板であって、
　前記クロム含有層の最表面に粒状突起が存在し、前記粒状突起の重心点の分布についてボロノイ分割を実施して得られるボロノイ多角形の平均面積が、１０．００ｎｍ^２以上１０００．００ｎｍ^２以下であり、
　前記クロム含有層は、Ｃｒに対するＣの原子比率が０．２％以上５０．０％以下である、表面処理鋼板。
　前記クロム含有層のクロム付着量が、片面当たり４０．０～５００．０ｍｇ／ｍ^２である、請求項１に記載の表面処理鋼板。
　前記クロム含有層の酸化クロム付着量が、片面当たり４０．０ｍｇ／ｍ^２以下である、請求項１または２に記載の表面処理鋼板。