JP3750941B2 - 優れた電気及び磁気シールド特性を有する鋼板及び溶融メッキ鋼板 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、建設のパネル、電子器具用ケース、送電線用パネル等のような、建設で、並びに電気及び電子器具での使用のための電磁シールド鋼板及び溶融メッキ鋼板に関する。より詳しくは、本発明は、６０Ｈｚの電磁場に対して２６ｄＢ（シールド効率９５％）以上のシールド効果と、１８〜２５ｋｇ／ｍｍ^２（１．８×１０^−６〜２．６×１０^−６Ｐａ）の耐力強度と、４０％以上の伸びを示す鋼板及び溶融メッキ鋼板に関する。
【０００２】
多くの自然及び人工の発生源が、電磁波の形で電磁エネルギーを発生させる。これらの波動は、細胞、植物、動物、あるいは人間のような生体系とそれぞれに作用する振動する電場及び磁場からなる。体に対して有害な作用を有する電磁波の調査結果は、電磁波をシールドするための様々な方法及び材料の開発につながった。体に悪影響を及ぼす波動は、総称して有害波と呼ばれる。
【０００３】
最近の研究は、生体系に対する、低周波での電磁波の有害な作用を実証した。特に、送電線周辺の電磁場（６０Ｈｚ）と発ガンの相関を明らかにする結果となった一連の研究は、世界中に大きな波紋を投げかけた。
【０００４】
発ガン作用に加えて、磁気特性を有する低周波は、長時間その波動にさらされると体の中に誘導電流を引き起こし、細胞膜を通過するＮａ^＋、Ｋ^＋、Ｃｌ⁻等のような様々なイオンの生体バランスを壊し、体のホルモン分泌及び免疫細胞に悪影響を及ぼす結果となることを見出された。
【０００５】
さらに、他の研究は、睡眠周期を調節するのに寄与するホルモンであるメラトニンの分泌に対する磁場の影響を示し、体が磁場に長時間さらされると不眠症になる可能性があることを付け加えた。
【０００６】
電磁場の健康に悪影響を及ぼす作用からくる環境への懸念に対応して、新しい法律が、様々な電気及び電磁器具から放出される電磁波の許容レベルを下げるべく、多くの国で制定された。さらに、電磁波に関するこの規制は、電気及び／又は電磁器具に対する輸入障壁として用いられる。例えば、スエーデンや他のヨーロッパの国々は、２ｍＧ以上の磁気漏れを示すＴＶ又はコンピューターのモニターの輸入を禁止している。
【０００７】
同様に、韓国では、周波数帯により電場及び磁場の暴露限界を規制する法律が制定された（電磁波からの人体の保護のための基準、韓国の情報通信省の通知Ｎｏ．２０００−９１）。また、電磁波が環境汚染源として扱われることになる立法の通知がある（韓国の環境省の公告Ｎｏ．２００１−７７）。
【０００８】
このような有害な電磁波に対処するため、シールド技術が、構造と材料の二つの側面で開発された。構造の側面に関しては、磁気シールド室が、米国特許Ｎｏ．６，２８２，８４８及び特開平７−３２１３６号で開示されている。特開２００１−２１７５８９号で開示されているように、銅のような導電性材料が、電磁波に対するシールドとして現在用いられている。しかし、このような材料は高周波（１ＫＨｚ以上）の電磁波に対してのみ有用である。
【０００９】
一般の電源で通常検出される、６０Ｈｚの電磁波は、電場及び磁場成分からなり、両方とも時間とともに変化する。従って、最近健康へ悪影響を及ぼすことを示されたこれらの低周波の電磁波をシールドするためには、時間変化する電場及び磁場が、一緒に考慮されるべきである。しかし、時間変化する電磁場を効果的にシールドできる鋼板のための実用的な技術は、未だ開発されていなかった。
【００１０】
通常、高い透磁率を有する鋼板が電磁シールドとして用いられる。例えば、特開平１０−２０８６７０、特開平１０−９６０６７、及びＰＣＴ ＷＯ ９７／１１２０４は、例えばテレビモニターのカラーのイメージ管に、モニター上のカラー変調を防ぐ狙いで採用できる静磁場シールド鋼板を開示している。このような鋼板は、地球磁場のような静磁場下でその保磁力及び透磁性を利用すべく用いられるが、時間変化する磁場及び電場に対処できない。従って、従来の鋼板は、電磁波シールドとは若干異なる。
【００１１】
必要に応じて、建設資材は、建設資材への電磁波の透過を許さない必要がある。これに関して、特開２００１−１０７２０１号及び特開２００１−１０７２０２号で開示されているように、シリコン鋼を用いた熱間圧延の厚板が、電磁場シールドの建設での使用を提案されている。しかし、この建設資材は、静磁場下でのシリコン鋼の高透磁性のみを利用して、電場のシールド効果に関しては記載されていない。さらに、この鋼板は、冷間圧延ではなく熱間圧延されるので、成形性及びメッキ適性（メッキした被膜の特性）に乏しい。
【００１２】
また、本発明らは、韓国特許出願１９９９−５２０１８号で、低周波で優れた磁気シールド効果を有する鋼材料を開示した。このシールド能力は、静磁場下で計測された透磁率及び導電率から得られる理論値であり、故に、実際の値と異なり、実用化が困難である。従って、時間変化する磁場下でのシールド評価の必要が残った。
【００１３】
この必要に応じて、周波数に対する鋼板の磁気シールド能力を評価するための方法が開発され（韓国特許２０００−７９９９０７号及び韓国特許２０００−８０８８６号）、現在使用されている。
【００１４】
典型的には、鋼板のシールド効率は以下の式で得られる。
【数１】

【数２】

【００１５】
鋼板のシールド効果は、以下の式で得られ、ｄＢの単位で表された。
【数３】

【数４】

【００１６】
この式によると、９０％のシールド効率（１０分の１に電磁波が減衰）を有するシールド材料のシールド効果は、２０ｄＢと表されることができる。９５％のシールド効率（２０分の１に電磁波が減衰）は約２６ｄＢのシールド効果と一致する。
【００１７】
本発明に対応する韓国特許出願２０００−８１０５６号は、遠赤外線放射の粉末が被膜された電磁シールドの冷間圧延鋼板を基にした、バイオウェーブ（ｂｉｏｗａｖｅ）の鋼板に向けられている。電磁波をシールドするためのバイオウェーブの鋼板は、時間変化する磁場に対するシールド効果を改善すべく、すなわち、時間変化する磁場下で高い透磁率を得るべく、０．０２％以下の量の炭素と、０．５〜３．５％の量のＳｉを含む。
【００１８】
０．０２％以下の炭素含有量の冷間圧延鋼板は、電磁シールド効果には優れているが、その鋼組織が結晶粒サイズの点で粗くなるからだけでなく、炭素固溶体の減少により、炭素析出物をほとんど有さないために、ひずみが小さくなり、強度に劣ることが見い出された。従って、この鋼板は、適当な強度を必要とする建設及び家具での使用に適していない。
【００１９】
０．５〜３．５％のシリコン含有量のシリコン鋼板は、優れた磁気シールド効果を示すが、電場をほとんどシールドしない。特に、このようなシリコン鋼板は強度が高すぎて、成形性に非常に乏しく（４０％以下の伸び）、従って、これらは、材料の成形性を必要とする建設及び家庭用器具に適用するのが非常に困難である。シリコン鋼が磁気コアでの使用のためにラミネイトされる場合、電気絶縁材料が、渦電流損を最小限に抑えるべく積層構造の表面に被膜される。従って、シリコン鋼を亜鉛のような耐食性材料でメッキすることは不可能である。加えて、シリコン鋼板は、（９００℃以下のアニール処理温度での）通常の冷間圧延工程によって製造されず、特別な炉で（９００℃より高い）高温でアニールされるので、高価である。これらの理由のために、シリコン鋼板は、建設用のパネル材料及び家庭用電気器具として適していない。
【００２０】
建設の外装の仕上げ材料ような、外の環境での使用のために、シリコン鋼板は耐食性でなければならない。これに関して、耐食性材料で溶融メッキすることが、このような外装仕上げ材料の上に行われる。シリコン鋼板を、電気絶縁材料を取り除いた後に溶融メッキにより亜鉛で被膜する本発明者らの実験によると、シリコン鋼板はＳｉがあるために十分には被膜されないことがわかった。
【００２１】
本発明へと導く、建設及び電子器具での使用に適した電磁シールド鋼板に向けた徹底的で集中的な研究は、格子間元素Ｃ、Ｎ、及びＳと、添加元素Ｓｉ、Ａｌ、Ｍｎ、及びＰが、鋼板の電磁シールド効果と強度に大きな影響を及ぼし、その添加元素の含有量が、鋼板の溶融メッキに関係があることを見出す結果となった。
【００２２】
従って、従来技術で直面した上記問題を克服し、鋼板及び溶融メッキ鋼板であって、１ｍｍの厚さのプレートを基礎として６０Ｈｚの時間変化する電磁場に対して２６ｄＢ（シールド効率９５％）以上のシールド効果と、１８〜２５ｋｇ／ｍｍ^２（１．８×１０^−６〜２．６×１０^−６Ｐａ）の耐力強度と、４０％以上の伸びを示す鋼板及び溶融メッキ鋼板を提供することが本発明の目的である。
【００２３】
本発明の一つの態様によると、電磁シールド効果を有する鋼板であって、合計０．０１５０重量％（質量％）以下の量のＣ、Ｎ及びＳと、０．１〜１．０重量％（質量％）の量のＭｎと、０．５重量％（質量％）以下の量のＳｉと、１．０重量％（質量％）以下の量のＡｌと、０．０６重量％（質量％）以下の量のＰと、残部Ｆｅと、不可避的に存在する元素とを含む組成から作製される電磁シールド効果を有する鋼板が提供される。
【００２４】
本発明のもう一つの態様によると、高い電磁シールド能力及び耐力強度を有する溶融メッキ鋼板であって、合計０．０１５０重量％（質量％）以下の量のＣ、Ｎ及びＳと、０．２〜０．８重量％（質量％）の量のＭｎと、０．６重量％（質量％）以下の量のＡｌと、０．４重量％（質量％）以下の量のＳｉと、０．０６重量％（質量％）以下の量のＰとを、Ｍｎ、Ａｌ、Ｓｉ、及びＰの合計が０．２〜１．０重量％（質量％）になるという条件付きで、そして残部Ｆｅと、不可避的に存在する元素を含む組成から作製される高い電磁シールド能力及び耐力強度を有する溶融メッキ鋼板が提供される。
【００２５】
本発明は、電場及び磁場をシールドする鋼板に関する。磁場は、電流により発生し、一方、電場は電圧により生じる。低周波で、電磁波は、電気と磁気の成分に分けられる。電磁シールドとして用いられるのに、材料は、電気と磁気の両方の成分を減じるか、あるいはシールドするかしなければならない。
【００２６】
低周波の磁場に対する材料の磁気シールド効果は、磁束の経路を変え、渦電流損を引き起こす能力によって決定される。ここで、磁束経路を変えることとは、有害な磁場がシールド材料に対して発生すると、磁場が流れることのできる経路が、前記材料の表面で生じて、それ故に、磁場がシールド材料の内部に導かれず、他の所に導かれて分散することを意味する。ここで、渦電流損とは、シールド材料に対して発生すると、波形状の磁場が、その磁場を除去する方向に前記材料を流れる渦電流により、シールド材料の表面で熱エネルギーとして分散されることを示す。より高い透磁率の材料ほど、磁束経路を変えることにより有利である。また、低周波で発生した渦電流損は、典型的には、シールド材料の導電率と透磁率の上昇に伴い増える。従って、６０Ｈｚで高い透磁率及び導電率を有する鋼板は、優れた低周波磁場シールド特性を示す。
【００２７】
電場は、たとえ電流が流れなくとも、電位差の発生で引き起こされることができる。シールドされた空間での電場の発生を防ぐのに、等電位の状態でなければならない。より高い導電率であるほど、電位差の発生を防ぐ点でより有利であるので、高容量の導電率の材料が電気シールドとして望ましい。
【００２８】
本発明者らの経験では、電磁波のような時間変化する電場の存在する中で、材料の導電率及び透磁率を正確に計測することは非常に困難であった。加えて、試料の作製が複雑なため、導電率及び透磁率の計測で大きな誤差を生じていた。
【００２９】
本発明では、鋼板は、磁場及び電場に対するシールド効果を計測される。これに関して、低周波磁気シールド効果が、時間変化する磁場下での磁気シールド効果を計測するための装置（韓国特許２０００−７９９０７号及び２０００−８０８８６号）の使用により評価された。時間変化する電場に対するシールド効果に関しては、それは、シールドされた部屋の外側に配置された、６０Ｈｚで１２００ｖｏｌｔ／ｍの電源を用いて、シールド材料のある時とない時での、シールドされた空間の中で計測される電場の強さの比率で決定される。
【００３０】
鋼板は、Ｆｅに加えて様々な元素を含んで良い。強磁性のＦｅに、鋼板の強度及び耐食性を改善すべく一般的に加えられる合金の元素が、時間変化する磁場（６０Ｈｚ）下での鋼板の最大透磁率及び導電率に影響を及ぼす。また、透磁率及び導電率は、鋼板の炭素含有量及び結晶粒サイズによって変化する。もちろん、鋼板は、固溶体強化、結晶粒サイズの微細化等のような強化機構が変化するために、組成によって異なる機械的特性を示す。
【００３１】
本発明によると、建設及び家具のパネルでの使用に適した強度、すなわち、１８〜２５ｋｇ／ｍｍ^２（１．８×１０^−６〜２．６×１０^−６Ｐａ）の耐力強度を有するとともに、９５％（２６ｄＢ）以上の電磁シールド能力を有する鋼板が提供される。本発明者らによって行われた、鋼板が組成を変えられて電磁シールド効果及び機械的強度を計測された徹底的で集中的な試験により、鋼板の電磁シールド効果及び強度を決定する各成分の役割が明らかにされる。特に、Ｃ、Ｎ、Ｓ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｍｎ、及びＰが、鋼板の電磁シールド効果及び機械的強度に大きな影響を及ぼすことを見出された。この試験の結果に基づいて、最適な鋼の組成系が得られた。
【００３２】
更なる試験で、Ｓｉ、Ａｌ、及びＭｎのような添加元素の含有量は、鋼板の溶融メッキに関係があり、シールド効果及び強度と同時に溶融メッキ適性に優れている鋼の組成につながることを見いだす結果となった。
【００３３】
一般的に、鋼板の電磁シールド効果は、Ｎ、Ｃ及びＳのような格子間元素、あるいは析出物を形成することのできる元素の含有量に大きく依存する。例えば、Ｃ、Ｎ及びＳの含有量の増加にともない、鋼の内部ひずみが大きくなり、そして、ひずみ強化により強度を高める。また、格子間元素Ｃ、Ｎ及びＳは、それぞれ、Ｆｅ３Ｃ、ＡｌＮ及びＭｎＳの形態で析出し、それにより、鋼の強度を高める。
【００３４】
しかし、大きくなったひずみと、形成された析出物は、鋼の透磁率及び導電率の大幅な低下をもたらし、従って、鋼のシールド特性を低下させる。事実、このような格子間元素のみの使用により、適当な強度の他に９５％以上のシールド効率を有する鋼を提供することは、非常に困難である。
【００３５】
本発明によると、鋼板の電磁シールド特性に重大な影響を及ぼす、Ｃ、Ｎ及びＳの合計は、鋼の組成において、０．０１５重量％（質量％）以下に制限される。
【００３６】
好ましくは、鋼が電磁シールド能力及び機械的成形性を有するのを確実にするように、Ｃ及びＮは、それぞれ０．００３０％以下の量で含まれ、一方、Ｓの含有量は０．００９０％の量に制御される。
【００３７】
格子間元素Ｃ、Ｎ及びＳが上記規定された量で用いられる場合、鋼は、強度で不十分になる。格子間元素の極めて少ない含有量のせいでの弱い強度を補うために、他の元素が、鋼の強度を高めるように固溶体強化を引き起こすのに必要とされる。しかし、それらが、透磁率及び導電率の非常に大幅な減少を引き起こすことで電磁シールド効果を低下させないように、強度を改善すべく用いられる元素の量及び種類に制限が課されなければならない。
【００３８】
Ｓｉが本発明の鋼板に含有される。Ｓｉの含有量が増えることは、鋼の強度を高めるが、磁気シールド能力を低下させる可能性がある。特に、０．５重量％（質量％）より多いＳｉを含有する鋼板は、磁気シールド能力で著しく不十分となると同時に、伸びが大幅に低下し、結果として、十分な機械的成形性を有しなければならない建設及び家庭用電気器具での使用のための磁場シールドパネルとしては適していない。それ故に、本発明によると、Ｓｉの含有量は、０．５重量％（質量％）以下に制限される。一般に、より高いＳｉ含有量のシリコン鋼板であるほど、より高い透磁性を有し、結果としてより良好な磁気シールド効果を有する。しかし、本発明の鋼板は、一般的なシリコン鋼板に対して特徴的に施される熱間アニール処理工程を行わないで、典型的な冷間圧延工程により製造されるので、本発明では、これらの効果を享受することができない。
【００３９】
Ａｌも本発明の鋼板に含有される。Ａｌは、磁場及び電場に対するシールド効果を大幅には低下させず、鋼の強度を改善する。１．０重量％（質量％）以下のＡｌが、本発明の鋼板に含有される。１．０重量％（質量％）より多いＡｌは、磁場及び電場に対するシールド能力の大幅な低下をもたらし、鋼板の伸びを４０％未満に制限する。
【００４０】
電磁シールド効果及び機械的特性では、ＡｌはＳｉと同様の作用を示す。この同様の作用は、鋼板の透磁率及び導電率に対するそれらの影響の他、強化機構の点での、この２つの元素間の類似性のせいであることが考えられる。
【００４１】
本発明の鋼板は、Ｍｎも含む。この元素は鋼板の導電率に影響を及ぼさないので、たとえ多くのＭｎが含有される時でさえ、鋼板の電気シールド能力に変化はない。しかし、鋼板の機械的特性及び磁気シールド効果はＭｎ含有量で大きく変わる。
【００４２】
０．１重量％（質量％）の量までは、Ｍｎは、通常、鋼板の磁気シールド効果（２６ｄＢ以上）及び伸び（４０％以上）に寄与することに加えて、適当な強度（耐力強度１８ｋｇ／ｍｍ^２（１．８×１０^−６Ｐａ））を保証する。しかし、１．０重量％（質量％）より多いＭｎが添加される時には、磁気シールド効果はさらには改善されない。伸びに関しては、１．０重量％（質量％）より多いＭｎがあると、むしろ低下する。これらの結果を考慮して、Ｍｎは０．１〜１．０重量％（質量％）の量で用いられる。
【００４３】
Ｐは、鋼板を強くするのに作用するが、０．０６重量％（質量％）未満の量では電気及び磁気シールド効果に大きな影響を及ぼさない。鋼板は、０．０６重量％（質量％）より多いＰを含むとき、２５ｋｇ／ｍｍ^２（２．６×１０^−６Ｐａ）以上にまで強度が異常に上がる一方で、シールド効果が不十分になる。従って、本発明の鋼板のＰの量は、０．０６重量％（質量％）未満に制限される。
【００４４】
鋼板の製造中に不可避的に存在する元素を除き、Ｔｉ、Ｖ、及びＮｂのような他の元素は、結晶粒サイズを細かくし、加えて低周波磁場シールド特性を大幅に低下させるので、本発明の鋼板から除かれるのが好ましい。従って、本発明の鋼板は、結晶粒サイズの縮小の原因となる可能なかぎり多くの元素を除くのが好ましい。
【００４５】
上記規定された組成を含む鋼板に耐食性を提供するために、鋼板は電気メッキされて良い。例えば、亜鉛層で被膜された鋼板は、むき出しの鋼板と同じ電磁シールド効果を示すことができる。その理由は、亜鉛被膜は非常に薄く、ほとんど磁気特性がないからである。
【００４６】
前記組成の冷間圧延鋼板の耐食性を改善するべく、該鋼板は亜鉛又はアルミニウムで溶融メッキされて良い。
【００４７】
Ｓｉ、Ａｌ、及びＭｎは鋼板の溶融メッキに大きな影響を及ぼすので、その鋼板自体が溶融メッキを施される場合、メッキ欠陥が発生する可能性がある。従って、本発明によると、元素が、メッキ欠陥の発生を防ぐよう最適に制御された溶融メッキ鋼板が提供される。
【００４８】
鋼板の溶融メッキを保証するのに、Ｓｉは、好ましくは０．４重量％（質量％）以下の量で含有される。容易に酸化されるＳｉは、多すぎる量で存在する場合、冷間圧延鋼板の表面にＳｉＯ２を形成し、その酸化物は被膜性に悪影響を及ぼす。０．２〜０．４重量％（質量％）のＳｉ範囲内では、鋼板は、溶融メッキされた後に、メッキ欠陥とは異なる若干黒ずんだ表面を有する。この問題は、その後のスキンパス工程により解決できる。ここで、スキンパスとは、鋼板の形状及び粗さを制御するために製品製造の最終段階で行われ、非常に低い負荷下で圧延することを意味する。従って、溶融メッキ後に、そのような追加のスキンパス工程を行わないように、０．２重量％（質量％）以下のＳｉ含有量に制限することがより好ましい。
【００４９】
鋼板の溶融メッキに関して、鋼板は０．６重量％（質量％）以下の量のＡｌを含有することが好ましい。０．６重量％（質量％）を超えるＡｌ含有量は、鋼板の被膜性を低下させ、結果としてメッキ欠陥の原因となる。軽微な溶融メッキ欠陥は、０．４〜０．６重量％（質量％）のＡｌを含有する鋼板で観察される可能性があるが、溶融メッキ工程の後のスキンパス工程で除去されることができる。それ故に、このような付加的に後に続くスキンパス工程を省略することが好ましく、０．４重量％（質量％）以下にＡｌ含有量を制限することが必要となる。
【００５０】
Ｍｎ含有量に関しては、好ましくは、０．２〜０．８重量％（質量％）の範囲に規定される。例えば、Ｍｎがほとんど用いられない時には、鋼板の強度が適当な水準に到達することを保証することは困難である。一方、０．８重量％（質量％）より多いＭｎは、溶融メッキの際に欠陥を引き起こしやすい。
【００５１】
本発明によると、Ｍｎ、Ｓｉ、Ａｌ、及びＰの合計は、鋼板の０．２〜１．０重量％（質量％）の範囲内に入る。Ｍｎ、Ｓｉ、Ａｌ、及びＰの合計が、０．２重量％（質量％）未満である時、鋼板の強度は、１８ｋｇ／ｍｍ^２（１．８×１０^−６Ｐａ）以下までしか上げられない。Ｍｎ、Ｓｉ、Ａｌ、及びＰを全部で１重量％（質量％）より多い量で含有する鋼板は、著しく不十分な磁気シールド効果を有し、溶融メッキ欠陥の発生を被る。
【００５２】
溶融メッキ特性の側面では、その他の成分元素Ｐ、Ｃ、Ｎ、及びＳの含有量も上で規定されるようになる。
【００５３】
上記のように、添加元素の含有量を制御することにより、優れた電磁シールド効果及び溶融メッキ特性を有する溶融メッキ鋼板が、有効に製造されることができる。
【００５４】
本発明によると、鋼板に色を出すために、鋼板は有機樹脂の層で被膜されて良い。ポリエチレン又はアクリルのような染料含有の有機樹脂で被膜された後、鋼板、いわゆるＰＣＭ（予備被膜した金属）鋼板は、樹脂に含まれる染料が非磁性であるからだけでなく、被膜の厚さが２５μｍと薄いために、鋼板がそれ以前に有していた固有の電磁シールド能力及び機械的特性を保っている。
【００５５】
本発明によると、０．９以上の放射効率、いわゆる放射率の遠赤外線放射物が、鋼板の電気メッキ又は溶融メッキ被膜層の上に１５〜６０μｍの厚さにまで形成されて良い。好ましくは、遠赤外線放射の粉末は、１ｍ２／ｇ以上の比表面積を有し、１７〜９９％のＭｇ（ＯＨ）_２を含む。
【００５６】
本発明は概ね記載したが、説明のみの目的のためにここに提供され、そして特に定めのない限り制限するつもりのない、ある具体的な実施例を参照することにより、さらに理解が得られることができる。
【００５７】
（実施例１）
電磁シールド能力に対する格子間元素Ｎ、Ｃ、及びＳの効果を試験するのに、異なる組成の鋼スラブが、下の表１に示されるように、異なるＮ、Ｃ、及びＳ含有量で作製され、３０ｋｇのそれぞれの鋼組成物が真空下で溶解された。表１において、表示“Ｔｒ”は、元素の添加がないことを意味する。
【００５８】
この鋼のスラブは、１２５０℃に再加熱され、そして９００℃で終わる温度で熱間圧延され、熱間圧延鋼板をそれぞれ２ｍｍの厚さにした。熱間圧延のスケールは、酸で酸洗いすることにより、鋼板から除去された。酸洗いした熱間圧延鋼板は、５０％の圧延率で１ｍｍの厚さにまで冷間圧延された。続いて、連続アニールシミュレーター（ｃｏｎｓｅｃｕｔｉｖｅ ａｎｎｅａｌｉｎｇ ｓｉｍｕｌａｔｏｒ）を用いて、アニールが８５０℃で行われ、冷間圧延鋼板を製造した。
【００５９】
電磁シールド効果の分析器を用いて、それぞれの冷間圧延鋼板が、６０Ｈｚでの電磁シールド効果について計測され、その結果が下の表１に与えられた。また、鋼板の耐力強度及び伸びといった機械的特性が、万能試験機の使用により計測され、下の表１にまとめられた。
【００６０】
【表１】

【００６１】
表１のデータから明らかなように、それぞれ、Ｃ、Ｎ、及びＳを合計で０．０１５０重量％（質量％）未満に保持し、それぞれ適当な量のＳｉ及びＭｎを含有した本発明の鋼板（組成物Ｎｏ．１及び２）は、優れた電気及び磁気シールド効果を示し、両方が２６ｄＢ（シールド効率９５％）より大きくなることを見出され、そして１８ｋｇ／ｍｍ^２（１．８×１０^−６Ｐａ）より高い耐力強度を有していた。それらの機械的成形性も、伸びに関して優れていることが見出された（４０％より高い）。
【００６２】
反対に、Ｎ、Ｃ、及びＳの含有量の少ない比較の組成物Ｎｏ．１は、電気及び磁気シールド効果の両方に優れていたが、その強度は、本発明での使用に好適であるには低すぎた。
【００６３】
Ｎ、Ｃ、及びＳ含有量が本発明で規定した範囲の上限を超えた比較の組成物Ｎｏ．２〜６は、強度に優れていたが、電気シールド効果に大幅な低下があるとともに、磁気シールド効果で非常に不十分であることが見出された。
【００６４】
（実施例２）
鋼板の電磁シールド効果及び機械的特性に対するＳｉ及びＡｌの影響の試験がなされた。これに関して、異なる組成の鋼スラブが、下の表２に示されるように、異なるＳｉ及びＡｌ含有量で作製され、３０ｋｇのそれぞれの鋼組成物が真空溶解された。表２において、表示“Ｔｒ”は、元素の添加がないことを意味する。
【００６５】
この鋼のスラブは、１２５０℃に再加熱された後、９００℃で終わる温度で熱間圧延され、熱間圧延鋼板をそれぞれ２ｍｍの厚さにした。その鋼板は、酸で酸洗いされ、鋼板から熱間圧延のスケールを除去した。酸洗いした熱間圧延鋼板は、５０％の圧延率で１ｍｍの厚さにまで冷間圧延された。続いて、連続アニールシミュレーターを用いて、アニールが８５０℃で行われ、冷間圧延鋼板を製造した。
【００６６】
電磁シールド効果の分析器を用いて、それぞれの冷間圧延鋼板が、６０Ｈｚでの電磁シールド効果について計測され、その結果が下の表２に与えられた。また、鋼板の耐力強度及び伸びといった機械的特性が、万能試験機の使用により計測され、下の表２にまとめられた。
【００６７】
【表２】

【００６８】
表２で見られるように、本発明の範囲のＣ、Ｎ、及びＳの合計と、適当な量のＳｉ及びＡｌを含む組成物Ｎｏ．３〜６の鋼板は、すぐれた電気及び磁気シールド効果を示し、両方が２６ｄＢ（シールド効率９５％）より大きくなることを見出され、そして１８ｋｇ／ｍｍ^２（１．８×１０^−６Ｐａ）より高い耐力強度を有していた。それらの成形性も、伸びに関して優れていることが見出された（４０％より高い）。
【００６９】
反対に、Ｓｉ含有量が０．５％を超える比較の組成物Ｎｏ．７及び８は、磁気シールド効果と同時に伸びが大幅に低下した。それ故に、これらは、建設及び家庭用電気器具での使用のための磁場シールドパネルとしては適していない。
【００７０】
Ａｌ含有量が１．０％を超える比較の組成物Ｎｏ．９及び１０は、強度で改善されるが、電気及び磁気シールド効果の両方では低下し、加えて４０％未満の伸びを示した。このように、これらも、本発明での使用のためには適していない。
【００７１】
（実施例３）
異なる組成の鋼スラブが、下の表３に示されるように、異なるＭｎ及びＰ含有量で作製され、３０ｋｇのそれぞれの鋼組成物が真空溶解された。表３において、表示“Ｔｒ”は、元素の添加がないことを意味する。
【００７２】
この鋼のスラブは、１２５０℃に再加熱された後、９００℃で終わる温度で熱間圧延され、熱間圧延鋼板をそれぞれ２ｍｍの厚さにした。その鋼板は、酸洗することによって、鋼板から熱間圧延のスケールを除去し、その後に、酸洗いした熱間圧延鋼板を、５０％の圧延率で１ｍｍの厚さにまで冷間圧延した。続いて、連続アニールシミュレーターを用いて、アニールが８５０℃で行われ、冷間圧延鋼板を製造した。
【００７３】
電磁シールド効果の分析器を用いて、それぞれの冷間圧延鋼板の、６０Ｈｚでの電磁シールド効果の計測がなされ、その結果が下の表３に与えられた。また、鋼板の耐力強度及び伸びといった機械的特性が、万能試験機の使用により計測され、下の表３にまとめられた。
【００７４】
【表３】

【００７５】
表３で見られるように、本発明の範囲のＣ、Ｎ、及びＳの合計と、適当な量のＭｎ、Ｓｉ、及びＡｌを含む組成物Ｎｏ．７〜１４の鋼板は、すぐれた電気及び磁気シールド効果を示し、両方が２６ｄＢ（シールド効率９５％）より大きくなることを見出され、そして１８ｋｇ／ｍｍ^２（１．８×１０^−６Ｐａ）より高い耐力強度を有していた。それらの成形性も、伸びに関して優れていることを見出された（４０％より高い）。
【００７６】
反対に、０．８％を超えるＭｎ含有量の比較の組成物Ｎｏ．１１及び１２は、伸びに関して低下しているうえに、磁気シールド効果が不十分であることを示した。０．０６％より多いＰ含有量の比較の組成物Ｎｏ．１３も、その不十分な伸び及びシールド効果のために、本発明に合う用途での使用には適していない。
【００７７】
（実施例４）
前記組成物Ｎｏ．１〜３で製造された冷間圧延鋼板上に、亜鉛が、電気メッキシミュレーターの使用により、１５ｇ／ｍ２の被膜密度で、６５℃で電気メッキ（電解亜鉛メッキ）された。分析は、その鋼板が、電気メッキ前と同じ電磁シールド効果及び機械的特性を保つことを示した。これは、亜鉛被膜層が磁性でない上に、２．５μｍの薄さであるという事実のためであった。従って、本発明の冷間圧延鋼板は優れた電磁シールド効果を有し、腐食に対して耐性があるようにすることができる。
【００７８】
(実施例５)
異なる組成の鋼スラブが、下の表４に示されるように、異なるＳｉ及びＡｌ含有量で作製され、３０ｋｇのそれぞれの鋼組成物が真空溶解された。表４において、表示“Ｔｒ”は、元素の添加がないことを意味する。
【００７９】
この鋼のスラブは、１２５０℃に再加熱された後、９００℃で終わる温度で熱間圧延され、熱間圧延鋼板をそれぞれ２ｍｍの厚さにした。その鋼板は、酸で酸洗いされ、鋼板から熱間圧延のスケールを除去した。その後、酸洗いした熱間圧延鋼板は、５０％の圧延率で１ｍｍの厚さにまで冷間圧延された。続いて、連続アニールシミュレーターを用いて、アニールが８５０℃で行われ冷間圧延鋼板を製造し、その後、それを溶融メッキシミュレーターの使用により３００ｇ／ｍ２の被膜密度にまで亜鉛で溶融メッキした。
【００８０】
電磁シールドの分析器を用いて、それぞれのメッキした冷間圧延鋼板が、６０Ｈｚでの電磁シールド効果について計測され、その結果が下の表４に与えられた。また、鋼板の耐力強度及び伸びといった機械的特性が、万能試験機の使用により計測され、下の表４にまとめられた。
【００８１】
溶融メッキ鋼板のメッキ適性が、肉眼での観察及び被膜付着性を試験することにより判断され、良好な状態に対してはＯとして、続くスキンパス工程で除去できる、直せるメッキ欠陥の存在に対してはΔとして、直せない重大なメッキ欠陥の存在に対してはＸとして、表４に表された。
【００８２】
【表４】

【００８３】
表４のデータから明らかなように、合計０．０１５０重量％（質量％）未満のＣ、Ｎ、及びＳを保持し、適当な量のＭｎ、Ａｌ、Ｓｉ及びＰの合計を含有したそれぞれの本発明の鋼板（組成物Ｎｏ．１〜６）全部が、すぐれた耐力強度と、電気及び磁気シールド能力であったことに加えて、概ね良好なメッキ適性を示した。特に、メッキ適性に関しては、ＡｌとＳｉの含有量が、それぞれ０．４と０．２％以下に制御された時（組成物Ｎｏ．１、３、４、及び６）のほうが、他の時（組成物Ｎｏ．２及び５）より良好であることが見出された。
【００８４】
一方、０．４％より多いＳｉ含有量の、比較の組成物Ｎｏ．１及び２は、メッキ欠陥が観察されたように、不十分なメッキ特性を示した。これは、容易に酸化されるＳｉが鋼板の表面に多くのＳｉＯ２を形成した事実のせいであると考えられる。
【００８５】
また、深刻なメッキ欠陥が、Ａｌ含有量が０．６％を超える比較の組成物Ｎｏ．３で観察された。
【００８６】
Ｍｎ、Ｓｉ、及びＡｌが、個々では本発明により規定された含有量範囲内であったとしても、Ｍｎ、Ａｌ、Ｓｉ、及びＰの合計が１．０％を超える場合（比較の組成物Ｎｏ．４及び５）、鋼板は、磁気シールド効果の低下とともに、溶融メッキ後の被膜付着性の点で不十分なメッキ特性を示した。
【００８７】
（実施例６）
異なる組成の鋼スラブが、下の表５に示されるように、異なるＭｎ含有量で作製され、３０ｋｇのそれぞれの鋼組成物が真空溶解された。表５において、表示“Ｔｒ”は、元素の添加がないことを意味する。
【００８８】
この鋼のスラブは、１２５０℃に再加熱された後、９００℃で終わる温度で熱間圧延され、熱間圧延鋼板をそれぞれ２ｍｍの厚さにした。熱間圧延のスケールが、酸で酸洗いすることにより、鋼板から除去された。その後、酸洗いした熱間圧延鋼板は、５０％の圧延率で１ｍｍの厚さにまで冷間圧延された。続いて、連続アニールシミュレーターを用いて、アニールが８５０℃で行われ冷間圧延鋼板を製造し、その後、それを溶融メッキシミュレーターの使用により３００ｇ／ｍ２の被膜密度にまで亜鉛で溶融メッキした。
【００８９】
電磁シールド効果の分析器を用いて、それぞれのメッキした冷間圧延鋼板が、６０Ｈｚでの電磁シールド効果について計測され、その結果が下の表５に与えられた。また、鋼板の耐力強度及び伸びといった機械的特性が、万能試験機の使用により計測され、下の表５にまとめられた。
【００９０】
溶融メッキ鋼板のメッキ適性が、肉眼での観察及び被膜付着性を試験することにより判断され、良好な状態に対してはＯとして、重大なメッキ欠陥の存在に対してはＸとして、表５に表された。
【００９１】
【表５】

【００９２】
Ｍｎ、Ａｌ、Ｓｉ及びＰの合計が１．０％以下になるとともに、本発明で規定された含有量範囲のＭｎを含有する鋼板（組成物Ｎｏ．７〜１１）全てが、耐力強度及び電磁シールド能力に優れていた上に、良好なメッキ適性を示すことが表５のデータから明らかである。
【００９３】
反対に、０．８％より多いＭｎ含有量で、かつ１．０％以上のＭｎ、Ｓｉ、Ａｌ、及びＰ含有量の合計である比較の組成物Ｎｏ．６は、深刻なメッキ欠陥を有することが観察された。一方、比較の組成物Ｎｏ．７は、電磁シールド能力及び溶融メッキ特性にはすぐれているのだが、耐力強度が低く通常の建設パネルとしての使用に適していなかった。
【００９４】
格子間元素Ｃ、Ｎ、及びＳと同時に、添加元素Ｓｉ、Ａｌ、Ｍｎ、及びＰが、以上に記載されているように制御された量で含有される本発明の鋼板は、電磁シールド能力、強度、及び加工性に優れているので、それらは、建設及び電気器具での使用のための電磁場シールドパネルとして適している。

Claims (12)

1. １８ｋｇ／ｍｍ^２（１．８×１０^−６Ｐａ）以上の耐力強度と、４０％以上の伸びを有し、低周波で時間変化する電磁場を効果的にシールドできる電磁シールド効果を有する鋼板であって、合計０．０１５０重量％（質量％）以下の量のＣ、Ｎ及びＳと、０．１〜１．０重量％（質量％）の量のＭｎと、０．５重量％（質量％）以下の量のＳｉと、１．０重量％（質量％）以下の量のＡｌと、０．０６重量％（質量％）以下の量のＰと、残部がＦｅと不可避的に存在する不純物からなり、Ｃ及びＮは、それぞれ、０．００３０重量％（質量％）以下の量で含有され、かつＳは、０．００９０重量％（質量％）以下の量で含有されている組成から作製される電磁シールド効果を有する鋼板。
2. 前記鋼板が１ｍｍの厚さの時には、電磁シールド効果が２６ｄＢ以上であることを特徴とする請求項１に記載の鋼板。
3. 前記鋼板の上に電解メッキの被膜を含む、請求項１に記載の鋼板。
4. 前記電解メッキの被膜の上に有機樹脂の被膜をさらに含む、請求項３に記載の鋼板。
5. 前記電解メッキの被膜が、１５〜６０μｍの厚さで０．９の放射効率を有する遠赤外線放射の粉末の層で覆われていることを特徴とする請求項３に記載の鋼板。
6. 前記遠赤外線放射の粉末が、１ｍ^２／ｇ以上の比表面積を有し、かつ１７〜９９重量％（質量％）の量のＭｇ（ＯＨ）_２を含むことを特徴とする請求項５に記載の鋼板。
7. 耐食性の元素で上を被膜された、低周波で時間変化する電磁場を効果的にシールドできる高い電磁シールド効果及び耐力強度を有する溶融メッキ鋼板であって、合計０．０１５０重量％（質量％）以下の量のＣ、Ｎ及びＳと、０．２〜０．８重量％（質量％）の量のＭｎと、０．６重量％（質量％）以下の量のＡｌと、０．４重量％（質量％）以下の量のＳｉと、０．０６重量％（質量％）以下の量のＰとを、Ｍｎ、Ａｌ、Ｓｉ、及びＰの合計が０．２〜１．０重量％（質量％）になるという条件付きで、そして残部がＦｅと不可避的に存在する不純物からなり、Ｃ及びＮは、それぞれ、０．００３０重量％（質量％）以下の量で含有され、かつＳは、０．００９０重量％（質量％）以下の量で含有されている組成から作製される、高い電磁シールド効果及び耐力強度を有する溶融メッキ鋼板。
8. ＡｌとＳｉが、それぞれ、０．４％以下と０．２％以下の量で含有されることを特徴とする請求項７に記載の溶融メッキ鋼板。
9. 前記電磁シールド効果が、前記鋼板が１ｍｍの厚さである時には２６ｄＢ以上であり、かつ前記耐力強度が１８ｋｇ／ｍｍ^２（１．８×１０^−６Ｐａ）以上であることを特徴とする請求項７に記載の溶融メッキ鋼板。
10. 前記溶融メッキの被膜の上に有機樹脂の被膜をさらに含む、請求項７に記載の溶融メッキ鋼板。
11. １５〜６０μｍの厚さでは、０．９以上の遠赤外線放射率を有する遠赤外線放射の粉末の層をさらに含む、請求項７に記載の溶融メッキ鋼板。
12. 前記遠赤外線放射の粉末が、１ｍ^２／ｇ以上の比表面積を有し、かつ１７〜９９重量％（質量％）の量のＭｇ（ＯＨ）_２を含むことを特徴とする請求項７に記載の溶融メッキ鋼板。