JP4902025B2 - 積層鋼板 - Google Patents

Description

本発明は、軽量化のためのコア層の両面に鋼板が積層された積層鋼板に関する。本願は、２００９年７月３１日に、日本国に出願された特願２００９−１７９８５１号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

自動車部材、家電の筐体、家具、ＯＡ機器部品等の様々な用途において、軽量で、剛性及び耐衝撃性が高く、かつ、せん断、曲げ、深絞り、張り出し等の加工性や、加工後の形状安定性に優れる鋼板が広く求められている。近年、地球温暖化対策として、ＣＯ_２の排出量が厳しく規制されている。特に、自動車部材の用途においては、ＣＯ_２の排出量を削減するために、軽量化だけではなく、剛性や耐衝撃性、加工性や加工後の形状安定性も高い水準の性能が特に要求される。このような要求に対する解決策として、樹脂シート、無機フィラー入り樹脂シート、加工金属板、ハニカム、繊維等からなるコア層を鋼板間に積層した積層鋼板が種々提案されている。

しかしながら、これまでに提案されている積層鋼板では、軽量性、高剛性、高耐衝撃性、優れた加工性（せん断加工性、曲げ加工性、深絞り加工性、張り出し加工性等）、優れた加工後の形状安定性などを兼ね備えるまでに至っていない。

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Ｄ．Ｍｏｈｒ著、Ｉｎｔ．Ｊ．Ｍｅｃｈ．Ｓｃｉ．，Ｖｏｌ．４５．，Ｐ．２５３（２００３年）

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、軽量で、剛性及び耐衝撃性が高く、かつ、せん断、曲げ、深絞り、張り出し等の加工性や加工後の形状安定性を兼ね備えた積層鋼板を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、網状に形成された線材群と樹脂シートとでコア層を構成し、さらに、線材の引張強度及び網状の線材群の目開きを制御することにより、軽量性、高剛性、高耐衝撃性、優れた制振性能、加工性及び優れた加工後の形状安定性を兼ね備えることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明によれば、線材を用いて網状に形成した線材群と樹脂シートとを備えたコア層と、前記コア層の両面に接合された鋼板とを有し、前記線材の引張強度が６０１ＭＰａ以上であり、かつ、前記線材群の目開きが前記鋼板の厚みの１０倍以下である、積層鋼板が提供される。

ここで、前記積層鋼板において、前記線材の引張強度が、１０００ＭＰａ以上であることが好ましく、２０００ＭＰａ以上であることがより好ましい。さらに好ましい引張強度の範囲は２０００ＭＰａ以上６０００ＭＰａ以下である。

また、前記積層鋼板において、前記線材群の目開きが、前記鋼板の厚みの３．５倍以下であることが好ましい。そして、前記積層鋼板において、前記線材群の目開きが、前記鋼板の厚みの０．１倍以上であることが好ましく、前記鋼板の厚みの０．５倍以上１倍以下であることがさらに好ましい。

また、前記積層鋼板において、前記樹脂シートの基材が、発泡体であることが好ましい。

また、前記積層鋼板において、前記コア層と前記鋼板とが接着剤を用いて接合されており、前記接着剤と前記鋼板とのせん断密着強度が３０Ｎ／ｃｍ^２以上であり、前記接着剤の１００℃〜１６０℃での貯蔵弾性率Ｇ’が０．０５ＭＰａ以上１００ＭＰａ以下であることが好ましい。

また、前記積層鋼板において、前記線材群は、縦線及び横線に対して斜め方向に織りが加えられていてもよく、さらに、前記線材群は、正方目の網であり、前記斜め方向は、前記縦線及び前記横線の方向に対して４５°の方向であることが好ましい。

また、前記積層鋼板において、前記コア層が、ｎ（ｎは２以上の整数）層の積層された前記線材群からなり、各層の前記線材群を形成する前記線材の方向を、隣接する層の前記網間で３６０／３ｎ°以上３６０／ｎ°以下の角度ずつ一定方向にずらして、各層の前記線材群が積層されることが好ましい。この場合、前記コア層は、２層〜２０層の積層された前記線材群からなることがさらに好ましい。

また、前記積層鋼板において、前記コア層は、３枚以上の前記線材群を有しており、３枚以上の前記線材群から任意に選択された隣り合う２枚の前記線材群のうち、前記コア層の厚み方向の中央位置に対して、より遠い側に配置された前記線材群の目開きが、より近い側に配置された前記線材群の目開きよりも小さいことが好ましい。さらに、前記積層鋼板において、前記コア層は、複数の前記線材群を有しており、前記複数の線材群が互いに溶接等の固溶接合または織り込みにより接合されていることが好ましい。

本発明によれば、軽量で、剛性及び耐衝撃性が高く、かつ、制振性能、せん断、曲げ、深絞り、張り出し等の加工性や加工後の形状安定性を兼ね備えた積層鋼板を提供することが可能となる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る積層鋼板の全体構成の一例を示す断面図である。 図２Ａは、実施形態に係る網状の線材群の構成の一例を示す平面図である。 図２Ｂは、実施形態に係る網状の線材群の構成の一例を示す断面図である。 図３は、実施形態に係る網状の線材群の変形例の構成を示す平面図である。 図４は、実施形態に係る網状の線材群による表層鋼板の拘束効果の一例を示す説明図である。 図５は、実施形態に係る積層鋼板の変形例の構成を示す断面図である。 図６は、本発明の第２の実施形態に係る積層鋼板の全体構成の一例を示す断面図である。 図７は、本発明の第３の実施形態に係る積層鋼板の全体構成の一例を示す断面図である。 図８Ａは、本発明の第１の実施形態に係る積層鋼板の曲げ変形挙動の一例を示す説明図である。 図８Ｂは、本発明の第３の実施形態に係る積層鋼板の曲げ変形挙動の一例を示す説明図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

〔第１の実施形態〕
［積層鋼板の構成］
初めに、図１を参照しながら、本発明の第１の実施形態に係る積層鋼板の全体構成について説明する。図１は、本実施形態に係る積層鋼板１の全体構成の一例を示す断面図である。

図１に示すように、本実施形態に係る積層鋼板１は、コア層１０の両面にそれぞれ鋼板（以下、「表層鋼板」と称する。）５（５Ａ，５Ｂ）が積層された構造を有している。すなわち、積層鋼板１は、表層鋼板５Ａ上にコア層１０が積層され、さらにその上に表層鋼板５Ｂが積層された構造を有している。コア層１０は、１枚又は２枚以上の網状の線材群１１と、樹脂基材をシート状に形成した１枚又は２枚以上の樹脂シート１３とからなる層である。コア層１０が、２枚以上の網状の線材群１１や２枚以上の樹脂シートで構成されている場合には、これらの網状の線材群１１や樹脂シート１３は、それぞれが積層された構造となっている。なお、図１では、コア層１０が、表層鋼板５側から順に、樹脂シート１３、網状の線材群１１、樹脂シート１３、網状の線材群１１、樹脂シート１３の順に積層された構造を有する例を示している。また、網状の線材群１１と樹脂シート１３とは、それぞれが１層ずつ順に積層されていなくてもよく、コア層１０は、網状の線材群１１または樹脂シート１３の少なくともいずれか一方が連続して積層された構造であってもよい。

また、詳しくは後述するが、本実施形態に係る積層鋼板１では、網状の線材群１１を構成する線材は炭素含有量が０．２４質量％以上の鋼線であることが好ましい。さらに、網状の線材群１１の目開きが表層鋼板２０の厚みｔ_ｓの１０倍以下であることが必要である。以下、積層鋼板１を構成する各部材について詳細に説明する。

（網状の線材群の構成）
まず、図１、図２Ａ及び図２Ｂを参照しながら、本実施形態に係る網状の線材群１１の構成について詳細に説明する。図２Ａ及び図２Ｂは、本実施形態に係る網状の線材群１１の構成の一例を示す図であり、図２Ａは平面図を示し、図２Ｂは断面図を示している。

図２Ａに示すように、網状の線材群１１は、線材を縦線１１１と横線１１３とに使用して網状に形成されている。ここで、縦線１１１とは、網状の線材群１１を構成する全ての線材のうち、長さ方向（図２Ａに示す例では縦方向）に走る線材を意味する。また、横線１１３とは、網状の線材群１１を構成する全ての線材のうち、長さ方向と直交する幅方向（図２Ａに示す例では横方向）に走る線材を意味する。また、図２Ａに示す例では、網状の線材群１１の目開きｗ（ｗ_Ｌ，ｗ_Ｈ）とは、２本の隣接する縦線１１１又は横線１１３間の距離のことである。２本の隣接する縦線１１１間の距離を縦目開きｗ_Ｌとし、２本の隣接する横線１１３間の距離を横目開きｗ_Ｈとして区別することもある。網状の線材群１１が正方目である場合には、ｗ_Ｌ＝ｗ_Ｈとなる。また、網状の線材群１１には、縦線１１１と横線１１３とで囲われた部分に空孔（網目）１１５が存在しており、この空孔１１５があることにより、コア層１０を鋼板やＡｌ板等と比べて軽量化することができる。なお、網状の線材群１１を形成する線材の直径（線径）ｄと目開きｗとの和はピッチ（メッシュピッチ）ｐと称される。なお、以下で説明する目開きｗとは、空孔に内接する最大面積の長方形の長辺で定義され、任意に抽出した１０個の空孔における長辺の平均を示しており、線材が平行に配列している場合は、平行配列している線材の平均間隔を示すものとする。

また、網状の線材群１１の厚みｔ_Ｎは、縦線１１１又は横線１１３の一方の屈曲部１１１ａと他方の屈曲部１１１ｂとの距離で表される。図２Ｂに示す例では、網状の線材群１１の厚みｔ_Ｎは、横線１１３の上側の屈曲部１１１ａと下側の屈曲部１１１ｂとの距離で表される。前述したように本実施形態に係る積層鋼板１では、コア層１０は、１枚又は２枚以上の網状の線材群１１と、１枚又は２枚以上の樹脂シート１３とからなる。コア層厚み１０の大きさは網状の線材群１１と樹脂シート１３の積層の仕方により異なる。網状の線材群１１が樹脂シート１３に包埋していない場合は、網状の線材群１１の枚数をｎ_１、樹脂シート１３の厚みをｔ_Ｒ、樹脂シート１３の枚数をｎ_２とすると、コア層１０の厚みｔ_ｃは、ｔ_ｃ＝ｎ_１×ｔ_Ｎ＋ｎ_２×ｔ_Ｒとなる。一方、完全に包埋している場合には、ｔ_ｃ＝ｎ_２×ｔ_Ｒになる。また、一部包埋している場合は、ｔ_ｃはこの中間になる。

＜線材の引張強度＞
軽量化可能な目開きを確保しても、網状の線材群を構成する線材の引張強度が６０１ＭＰａ以上であれば、コア層の強度は確保される。その結果、積層鋼板を曲げや絞りなど強加工に供した後も、コア層は破壊することなく健全に維持される。線材の引張強度は１０００ＭＰａ以上であることが好ましく、２０００ＭＰａ以上であることがさらに好ましく、この範囲で上記の効果が確保されるとともに、衝撃吸収能も得られる。一方、せん断や曲げ加工性からは、線材の引張強度は６０００ＭＰａ以下であることが好ましい。線材の引張強度が６０００ＭＰａを超えるとコア層のせん断抵抗が大きくなり、積層鋼板を曲げ加工する際に、表層や表層と接着層との間の接合層の各々に加わる曲げ力やせん断力が増加し、表層破壊や接着層での剥離・破壊が生じやすくなる。

＜線材の線径＞
線材の直径（線径）ｄは、特に限定されず、積層鋼板１の用途に応じて必要とされる剛性や耐衝撃性の観点から、必要とされるコア層１０の厚み以下であればよく、用途ごとに優先させる積層鋼板１の特性（板密度、剛性、耐衝撃性等）に応じて適宜決定することができる。例えば、積層鋼板１の板密度が特に重要な場合には、網状の線材群１１の目開き、コア層１０の目標とする板密度ρ_目標に応じて、下記（１）式及び（２）式から線径ｄを決定することができる。また、積層鋼板１の耐衝撃性が特に重要な場合には、耐衝撃性の支配因子である塑性変形域の曲げモーメントＭｐ_目標に応じて、下記（３）式及び（２）式から線径ｄを決定することができる。
ρ_目標＞７．８×（１−Ｖ_ａｉｒ）×ｎ ・・・（１）
Ｖ_ａｉｒ＝ｗ^２／（ｗ＋ｄ）^２ ・・・（２）
Ｍｐ_目標＜１／４σ_Ｙｓ［（ｔ_ｓ＋ｔ_ｃ）^２−ｔ_ｃ ^２］＋１／８（１−Ｖ_ａｉｒ）σ_Ｙｃ ・・・（３）
（上記（１）〜（３）式で、ρ_目標はコア層１０の目標板密度、Ｖ_ａｉｒはコア層１０中の空孔１１５部分の体積、ｎは網状の線材群１１の積層枚数、ｗは網状の線材群１１の目開き、Ｍｐ_目標は目標曲げモーメント、σ_Ｙｓは表層鋼板５の降伏強度、σ_Ｙｃはコア層１０の降伏強度、ｔ_ｓは表層鋼板５の厚み、ｔ_ｃはコア層１０の厚み、ｄは網状の線材群１１の線径を示す。）

＜網状の線材群の目開き＞
本実施形態に係る積層鋼板１では、網状の線材群１１の目開きｗが、表層鋼板５の厚みｔ_ｓの１０倍以下であることが必要である。このように、網状の線材群１１の目開きｗを表層鋼板５の厚みｔ_ｓの１０倍以下としたのは、以下に説明する本発明者の検討によるものである。コア層１０の母材である線材と表層鋼板５との引張強度比が１／５０（引張強度の大きい方を分母とした値）以下となるようなコア層１０を有する積層鋼板１を引張変形させた場合を想定する。この場合に、コア層１０に存在する空孔１１５の一辺の長さ（目開きｗ）を表層鋼板５の厚みの１０倍超とすると、表層鋼板１のうち空孔１１５上に位置する部分に応力が集中し、早期に表層鋼板５が破断してしまうことがＦＥＭ（有限要素法）解析により判明した。表層鋼板５において、コア層１０の空孔１１５上に位置する部分と、線材（縦線１１１及び横線１１３）上に位置する部分とでは、実質上の鋼板厚みが異なる。そのため、空孔１１５上に位置する部分の強度（引張強度や降伏強度）の方が、線材上に位置する部分の強度よりも小さくなる。その結果、積層鋼板１に引張変形や圧縮変形などが加わると、表層鋼板５の中でも強度が低い空孔１１５上に位置する部分に応力が集中し、破断伸びが減少し、これにより加工性が低下してしまう。

そこで、網状の線材群１１の目開きｗを表層鋼板５の厚みｔ_ｓの１０倍以下と微細化することにより、積層鋼板１の引張・圧縮変形時に、表層鋼板５の空孔１１５上に位置する部分に集中する応力を分散させることができ、表層鋼板５の破断伸びを大きくすることができる。その結果、積層鋼板１の加工性を向上させることができ、曲げ加工や深絞り加工等の強加工を加えても、積層鋼板１の加工安定性を確保することができる。なお、十分に応力を分散させるためには、網状の線材群１１の目開きｗを表層鋼板５の厚みｔ_ｓの３．５倍以下とするのが好ましい。

また、網状の線材群１１の目開きｗを小さくするほど、表層鋼板５の空孔１１５上に位置する部分に集中する応力を分散させることができる。さらに、仮に表層鋼板５に亀裂が発生したとしても、当該亀裂が微小な目開きｗを有する空孔１１５内に閉じ込められて他の部分に伝播しにくくなる。従って、網状の線材群１１の目開きｗが小さいほど、加工性の面から好ましい。一方、網状の線材群１１の目開きｗを小さくすると、上述した（１）式及び（２）式により、コア層１０の板密度が増加する。そこで、軽量性を確保する観点も考慮して、網状の線材群１１の目開きｗは、表層鋼板５の厚みｔ_ｓの０．１倍以上であることが好ましい。

以上述べたような、優れた加工性及び加工安定性と軽量性とをより高度に両立させるという観点から、網状の線材群１１の目開きｗは、表層鋼板５の厚みｔ_ｓの０．５倍以上１倍以下であることがより好ましい。

また、本実施形態では、網状を形成した線材群１１がコア層１０に含まれているので、金属材等の板材を打ち抜き加工やディンプル加工等して空孔を形成する場合よりも、空孔の大きさを容易に制御することができる。すなわち、空孔１１５の一辺の長さ（目開きｗ）を表層鋼板５の厚みｔ_ｓの１０倍以下という微小な大きさに制御することが容易となる。このため、本実施形態に係る積層鋼板によれば、コストを削減したり、生産性を向上させたりすることも可能となる。

＜網状の線材群の形成方法＞
網状の線材群１１の形成方法については、上述した線材の引張強度及び目開きの条件を満足するものであれば、織り方や編み方などは特に制限されず、例えば、正方目、ひし形、亀甲状等の矩形目などのいずれでもよい。正方目の網状の線材群１１としては、織網状の線材群、クリンプ網状の線材群などがある。織網状の線材群の具体例としては、平織り、綾織、たたみ織り、たたみ綾織り等が挙げられる。また、クリンプ網状の線材群の具体例としては、クリンプ織り、ロッククリンプ織り、ダブルクリンプ織り、フラットクリンプ織り、トンキャップスクリーン織り、スロットスクリーン織り等が挙げられる。また、網状の線材群１１の形成方法としては、織りや編みではなくても、溶接等の固相接合によっても構わない。すなわち、縦線１１１と横線１１３とを溶接等の固相接合により接合し、網状に形成してもよい。さらに、網状の線材群１１の織り方としては、２次元織りではなく、３次元の立体織りにしてもよい。

以上の網状の線材群１１の形成方法のうち、製造の容易さや経済性の観点からは平織り網状の線材群が好ましく、表層鋼板５とコア層１０との接合性の観点からはフラットトップ織り網状の線材群が好ましい。

また、本実施形態に係る網状の線材群１１では、上述した線材を用いて、正方目に斜め方向の織り（線）を加えてもよい。この斜め方向とは、縦線１１１及び横線１１３の双方と交差する方向のことを意味し、具体的には、例えば、縦線１１１又は横線１１３の方向に対して１５°、３０°、４５°等の方向の織り（線）を正方目の網状の線材群１１に加えることができる。

＜網状の線材群による表層鋼板の拘束効果について＞
図３は、本実施形態に係る網状の線材群の変形例の構成を示す平面図である。本実施形態では、以下に説明する網状の線材群１１による表層鋼板５の拘束効果を効率よく発現させるために、図３に示した網状の線材群１１’のように、縦線１１１と横線１１３とからなる正方目の網状の線材群に、縦線１１１及び横線１１３の方向に対して４５°の方向の斜め方向の織り（線）１１７が加えられていることが特に好ましい。

ここで、図４を参照しながら、網状の線材群１１による表層鋼板５の拘束効果について説明する。図４は、本実施形態に係る網状の線材群による表層鋼板の拘束効果の一例を示す説明図である。なお、図４では、説明の便宜のため、縦線１１１及び横線１１３を実線で示している。

本実施形態では、コア層１０に網状の線材群１１が含まれているが、図４の左図に示すように、網状の線材群１１を、例えば、縦線１１１の方向に沿った力Ｔで引張加工したとする。すると、図４の右図に示すように、縦線１１１の方向には引張変形が生ずる一方で、横線１１３の方向には引張変形が生じない。すなわち、引張加工後の縦目開きｗ_Ｌ２は、引張加工前の縦目開きｗ_Ｌ１よりも大きくなるが、引張加工後の横目開きｗ_Ｈ２は、引張加工前の横目開きｗ_Ｈ１とほぼ同一であり、横目開きは引張加工前後でほとんど変化しない。

このように、コア層１０が網状の線材群１１を有する場合、網状の線材群１１を構成する線材（縦線１１１及び横線１１３）の一部を曲げ加工時の圧縮変形・引張変形方向に対して垂直に配列すると、網状の線材群１１を構成する線材は変形せずに表層鋼板５のポアッソン変形を拘束する効果が得られる。この拘束効果により、表層鋼板５のヤング率Ｅｓを増大させることができ、下記（４）式で表される積層鋼板１の剛性ＥＩを効率よく増大させることが可能となる。なお、このような拘束効果は、網状の線材群１１を用いることにより発現されるものであり、例えば、金属材等の板材を打ち抜き加工等したものなどによっては得ることができない。
ＥＩ＝（１／１２）Ｅ_ｓ［（ｔ_ｓ＋ｔ_ｃ）^３−ｔ_ｃ ^３］＋１／１２Ｅ_ｃｔ_ｃ ^３ ・・・（４）
（上記（４）式において、ＥＩは積層鋼板１の剛性、Ｅ_ｓは表層鋼板５のヤング率、Ｅ_ｃは、コア層１０のヤング率、ｔ_ｓは表層鋼板５の厚み、ｔ_ｃはコア層１０の厚みを示す。）

本実施形態では、等方性を確保して、上述したような変形方向と垂直に線材（縦線１１１及び横線１１３）を配列することによって、表層鋼板５の拘束効果を広範な変形方位で発現させる。そこで、コア層１０中に含まれる網状の線材群として、縦線１１１と横線１１３とからなる正方目の網状の線材群に、縦線１１１及び横線１１３の方向に対して４５°の方向の斜め方向の織り（線）１１７が加えられている網状の線材群１１’を使用することが好ましい。

＜網状の線材群の積層＞
上述したように、本実施形態に係るコア層１０に含まれる網状の線材群１１は、１枚であっても、２枚以上積層されていてもよい。また、１種以上の網状の線材群１１が２次元にランダムに配列してもよい。なお、２枚以上積層する場合は、樹脂シート１３が２つの網状の線材群１１の間に積層されている場合も含まれる。特に、本実施形態では、コア層１０の等方性を増加させるために、コア層１０にｎ層（ｎは２以上）の網状の線材群１１を積層する場合、各層の網状の線材群１１を形成する線材の方向を、隣接する層の網状の線材群１１間で３６０／３ｎ°以上３６０／ｎ°以下の角度ずつ一定方向にずらして、各層の網状の線材群１１を積層することも可能である。このような積層方法を例示すると、最下層の網状の線材群１１に対し、その上層の各網状の線材群１１を４５°ずつ回転させて４層積層する方法などがある。等方性を増加させる観点からは、網状の線材群１１の層数ｎを大きくして、網状の線材群１１を微細な角度ずつ（３６０／３ｎ°〜３６０／ｎ°ずつ）回転させて積層することが好ましい。一方、経済的合理性の観点からは層の数に上限を定めた方が好ましい。したがって、積層する網状の線材群１１の数は、２層以上２０層以下であることが好ましい。なお、２枚以上の網状の線材群１１を積層する場合に、回転せずに各網状の線材群が平行になるようにしてもよい。

ここで、図５を参照しながら、コア層１０が、３枚以上の網状の線材群１１を積層した構造を有する場合の好適な例について説明する。図５は、本実施形態に係る積層鋼板１’の変形例の構成を示す断面図である。

図５に示すように、積層鋼板１’におけるコア層１０は、表層鋼板５側から、樹脂シート１３、網状の線材群１１Ａ、樹脂シート１３、網状の線材群１１Ｂ、樹脂シート１３、網状の線材群１１Ｃ、樹脂シート１３の順に積層された構造を有している。そして、表層鋼板５に近い側に配置された２枚の網状の線材群１１Ａ，１１Ｃの目開きｗ_Ａの方が、表層鋼板５から遠い側に配置された網状の線材群１１Ｂの目開きｗ_Ｂよりも小さくなっている。このように、コア層の厚み方向の中央位置に対してより遠い側に配置された網状の線材群の目開きが、コア層の厚み方向の中央位置に対してより近い側に配置された網状の線材群の目開きよりも小さい方が好ましい。これは、次のような理由による。

一般に、鋼板の厚み方向の中央部は、剛性や耐衝撃性への寄与が比較的小さい。そのため、剛性や耐衝撃性に対して比較的寄与の小さい積層鋼板１のコア層１０の厚み方向の中央部に、目開きが大きく強度の小さな網状の線材群１１Ｂを配置してさらに軽量化している。一方、剛性や耐衝撃性に対して比較的寄与の大きな表層鋼板５側には、目開きが小さく強度の大きな網状の線材群１１Ａ，１１Ｃを配置して剛性や耐衝撃性を確保している。このように本実施形態の変形例に係る積層鋼板１’では、表層鋼板５側の網状の線材群１１Ａ，１１Ｃの目開きｗ_Ａを比較的大きくし、コア層１０の中央側の網状の線材群１１Ｂの目開きｗ_Ｂを比較的小さくしている。

なお、複数の網状の線材群１１や樹脂シート１３を積層する場合には、後述する接着剤等を用いることにより、各網状の線材群１１や樹脂シート１３を接合することができる。また、２枚の網状の線材群１１を直接接合する場合には、接点を溶接したり織り込んで接点での摩擦力を増加させたりして、せん断変形に対する拘束力を付与させるようにしてもよい。

＜線材の物質＞
本実施形態においては、網状を形成する線材は、引張強度が６０１ＭＰａ以上であればよく、以下の金属系、無機系、有機系線材が考えられる。中でもコア層と表層間の変形挙動を類似させ、曲げなどの大変形を与えた際に、コア層と表層とがより一体となって変形するため、金属系線材がより好ましい。この観点から最も好ましいのは、鋼線である。金属系線材としては、炭素含有量が０．２４％以上の炭素鋼、オーステナイト、フェライト系ステンレス鋼などの鋼線、銅、真鍮、青銅、燐青銅などの銅系線材、ニッケル、ニッケル・銅、ニッケル・クロム、ニッケル・クロム・モリブデン合金などのニッケル線材、チタン線材、アルミニウム線材などがある。なお、鉄系線材の場合は、亜鉛メッキ、Ｎｉメッキ、真鍮メッキ、銅メッキなどの公知のメッキを施していてもよい。また、無機系線材としては、ＰＡＮ系、ピッチ系の炭素繊維、ガラス繊維、アルミナ繊維、炭化珪素繊維等の無機繊維などがある。さらに、有機系線材としては、アラミド繊維、ポリアリレート繊維、高強度ポリオレフィン繊維（例えば高重合度ポリエチレン繊維と呼ばれる高強度繊維等）の高強力高ジュラス有機繊維があげられる。

＜鋼線の組成＞
本実施形態における網状の線材群１１として、鋼線を用いる場合、その炭素含有量は、０．２４質量％以上であることが好ましい。鋼線の炭素含有量を０．２４質量％以上とすることにより、鋼線の引張強度を確保することができる。例えば、コア層１０内の鋼線密度を必要とされる板密度（コア層１０内における鋼線の質量比）まで低下させても、積層鋼板１を加工するときや加工後の製品として必要とされるコア層１０の網状の線材群１１の引張強度及び降伏強度を確保することができる。このため、積層鋼板１の剛性や耐衝撃性を高く保ちつつ、積層鋼板１を十分に軽量化することが可能となる。

一方、鋼線の炭素含有量が０．２４質量％未満では、鋼線の引張強度や降伏強度が小さくなってしまう。したがって、コア層１０内の鋼線強度を増大させて補強しなければ、必要とされるコア層１０の引張強度や降伏強度を確保することができず、積層鋼板１を十分に軽量化することができないことがある。また、鋼線として、具体的にはＪＩＳ Ｇ ３５０６−２００４、ＪＩＳ Ｇ ３５０２−２００４等を好適に使用できるが、これらに限定するものでなく、上記組成を満足した鋼線であれば、本実施形態に係る網状の線材群１１を構成する鋼線として使用できる。

また、コア層１０の引張強度や降伏強度をより向上させるという観点から、鋼線の炭素含有量は０．６０質量％以上であることが好ましい。これにより、コア層１０の板密度を従来よりも低下させても、コア層１０の引張強度や降伏強度を十分に確保することができるため、より高度な軽量化と剛性や耐衝撃性との両立を図ることが可能となる。一方、鋼線の炭素含有量が高すぎると、コア層１０の網状の線材群１１が硬質になり過ぎる。このため、網状の線材群１１の目開きを表層鋼板５の厚みの１０倍以下という微細な間隔に制御することが困難となるおそれがある。このような観点から、鋼線の炭素含有量は０．９６質量％以下であることが好ましい。

（樹脂シートの構成）
次に、本実施形態に係る樹脂シート１３の構成について説明する。本実施形態に係る樹脂シート１３の基材としては、樹脂種を特に制限するものではなく、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、ゴム状弾性体からなる樹脂シート、あるいはこれらの１種又は２種類以上の混合物を使用することができる。具体的には、樹脂シート１３の樹脂種としては、例えば、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、硬質、軟質塩化ビニル、高密度、低密度もしくはリニア低密度ポリエチレン、ポリプロピレン等の汎用ビニル系樹脂シート、アイオノマー、ポリオレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー等のエラストマー系樹脂シート、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアリレート等のポリエステル樹脂シート、６ナイロン、６６ナイロン、１２ナイロン等のポリアミド樹脂シート、ポリイミド樹脂シート、ポリエステルカーボネート樹脂シート、ポリフェニレンエーテル等の縮重合系熱可塑性樹脂シート、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、ポリエステルメラミン系樹脂等の熱硬化樹脂シート等、及びこれらの混合物を挙げることができる。また、樹脂シート１３のシート成形性や耐衝撃性等を改質する目的で、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、硬質、軟質塩化ビニル等のハロゲン化ビニル樹脂、高密度、低密度もしくはリニア低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、アモルファスポリオレフィン等の汎用ビニル系樹脂、アイオノマー、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー等のエラストマー系樹脂、ポリカーボネート等の縮重合体を上述した樹脂に混合することもできる。

樹脂シート１３は、網状の線材群１１により補強されているため、網状の線材群１１のような補強材を含まない樹脂シートに比べて高温における形状安定性に優れている。従って、樹脂シート１３の基材の耐熱性も特に規定する必要はないが、非晶性の樹脂シート１３である場合は、ガラス転移温度が１００℃以上であることが好ましい。また、結晶性の樹脂シート１３である場合は、融点が１２０℃以上であることが好ましい。このような温度範囲から外れたガラス転移温度や融点（結晶温度）の基材を用いた樹脂シート１３では、熱間塗装時に局所的にクリープ変形して、表層鋼板５の表面に網状の線材群１３の空孔部１１５に対応した凹凸が発生する場合がある。

さらに、表層鋼板５及び網状の線材群１１と樹脂シート１３との密着力を確保するために、樹脂シート１３は、カルボキシル基、酸無水物基、リン酸基、スルホン基又はこれらの金属塩や活性基、エポキシ基、水酸基、アミノ基、カルボニル基、エステル結合基、カーボネート結合基、アミド結合基、イミド結合基等の極性基が導入されている樹脂を含有することが好ましい。

上記の理由から、最も好ましい樹脂シート１３の樹脂基材は、ポリエステル樹脂又はポリアミド樹脂であり、より具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、６ナイロン、６６ナイロン、１２ナイロン等が特に好ましい。このような樹脂基材を用いた樹脂シート１３は、耐熱性があり、かつ、分子鎖中のエステル基、アミド基、あるいは末端カルボキシル基や、水酸基、アミノ基等の極性基により、表層鋼板５や網状の線材群１１と樹脂シート１３との間の良好な密着性を確保できる。さらに、このような樹脂シート１３は、強度、靭性等の機械特性のバランスも良好である。さらに好ましくは、分子鎖末端の７０％以上にカルボキシル基を残留させたポリエステル樹脂又はポリアミド樹脂を樹脂基材として用いた樹脂シート１３である。種々の置換基のうち、カルボキシル基が最も表層鋼板５や網状の線材群１１との密着力が大きいので、樹脂基材中にカルボキシル基を多く含むほど、樹脂シート１３と表層鋼板５及び網状の線材群１１との密着力を強化できる。なお、上述したような樹脂は、カルボキシル基含有モノマーを若干多く配合する、２官能以上のカルボキシル基を含有する化合物で末端封止すること等により重合して得られる。また、末端カルボキシル基残留率は、親和性のある溶媒に溶解した樹脂基材をアルカリ溶液で中和滴定して求めた末端基数と、ＳＥＣ（Ｓｉｚｅ Ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ）で求めた数平均分子量から算出した末端基数との比から算出できる。

また、本実施形態に係る樹脂シート１３は、軽量化効果を発現するため、樹脂基材として発泡体を使用することが好ましい。この場合、発泡体の発泡倍率は、十分な軽量化効果を発現させるために、２倍以上が好ましく、４倍以上がさらに好ましく、１０倍以上がさらに一層好ましい。一方、発泡体の発泡倍率は、１５倍以下であることが好ましい。この理由は、発泡倍率が１５倍超でも網状の線材群１１の補強効果によりコア層１０の圧縮強度の向上効果を発現することはできるが、弾性率やせん断強度が著しく低下し、積層鋼板１の加工時に、せん断破壊や座屈が発生しやすいためである。

樹脂シート１３の樹脂基材として発泡体を使用する場合は、隣接気泡間距離が０．１μｍ以上５μｍ以下になるように気泡が分散していることが好ましい。隣接気泡間距離を０．１μｍ以上にすることにより、細かく分散した各気泡とマトリックス樹脂との界面に応力が集中し、この結果、積層鋼板１全体として応力を分散させることができる。また、隣接気泡間距離を５μｍ以下に制御することにより、気泡とマトリックス樹脂との界面に集中した応力により形成された塑性変形領域を連続させることができ、亀裂伝播を阻止して樹脂シート１３の靭性を向上させることができる。この結果、積層鋼板１を冷間強加工しても、発泡体を使用した樹脂シート１３で破壊されることを防止しやすい。隣接気泡間距離のより好ましい範囲としては、２．０μｍ以下であり、さらに好ましくは１．０μｍ以下である。隣接気泡間距離が小さいほど、塑性変形領域を連続させ、樹脂シート１３の靭性を向上させやすい。

さらに、樹脂シート１３の樹脂基材として使用した発泡体の平均気泡径は０．１μｍ以上１０μｍ以下に制御することが好ましい。平均気泡径が０．１μｍ未満の場合、応力を気泡とマトリックス樹脂との界面に集中させ難い。一方、平均気泡径が１０μｍ超では、隣接気泡間距離を上述した好ましい範囲に制御し難い。このような観点から、平均気泡径は、５μｍ以下であることがより好ましく、３μｍ以下であることがさらに好ましい。ここで、隣接気泡間距離及び平均気泡径は、樹脂シート１３の断面を走査型電子顕微鏡等で観察し、画像処理することなどで評価できる。具体的には、断面顕微鏡像を２値化し、円の面積として置き換えた場合の直径である等価円直径の平均値として平均気泡径を算出できる。さらに、各気泡の中心を結ぶ直線上の気泡周間の距離から、隣接気泡間距離を見積もることができる。

また、本実施形態に係る樹脂シート１３は、コロナ処理、プラズマ処理、ＵＶ処理等の公知表面処理を施して、臨界表面張力を増加させ、表層鋼板５や接着剤との密着性を改善してもよい。表層鋼板５との密着性確保の観点から、樹脂シート１３の積層前に、上記の表面処理により臨界表面張力を４５ｄｙｎ／ｃｍ（ｍＮ／ｍ）以上に制御することが好ましい。また、接着剤を介して樹脂シート１３を積層する場合は、後述の接着剤を使用することが、密着性と耐熱形状安定性とから好ましい。

ここで、本実施形態において、樹脂シート１３は、網状の線材群１１を包埋していることが好ましい。ここでいう「樹脂シート１３が網状の線材群１１を包埋する」とは、網状の線材群１１全体の体積の９０％以上に相当する部分が樹脂シート１３内に包まれた状態を意味する。樹脂シート１３に網状の線材群１１を包埋することにより、コア層１０の弾性率や引張強度を増加でき、剛性及び衝撃強度を増大できる。また、樹脂シート１３により網状の線材群１１を包埋することにより、表層鋼板５と網状の線材群１１との間、あるいは、網状の線材群１１同士の間で、樹脂シート１３を介して接触するようになる。これにより、樹脂シート１３が緩衝材的な役割をして積層鋼板１の制振性能を向上させることができる。また、樹脂シート１３に網状の線材群１１を包埋することにより、網状の線材群１１単独の場合よりも大きな厚みを確保しながら軽量化できる。さらに、空孔部１１５を有する網状の線材群１１を使用しても樹脂により空孔部１１５を充填できるので、コア層１０と表層鋼板５との接着面積を増大させて、コア層１０と表層鋼板５との密着力を向上させることができる。さらに、表層鋼板５内面へ結露等による水分が付着することを抑制して腐食を防止できるので、積層鋼板１の耐食性を向上させることもできる。

また、樹脂シート１３の厚みは、網状の線材群１１厚みの４０％超であることが好ましい。樹脂シート１３の厚みが網状の線材群１１厚みの４０％以下では、積層鋼板１が十分な制振性を発現させることができないおそれがある。

（表層鋼板の構成）
本実施形態に係る表層鋼板５としては、特に限定はされないが、具体的には、例えば、ブリキ、薄錫めっき鋼板、電解クロム酸処理鋼板（ティンフリースチール）、ニッケルめっき鋼板等の缶用鋼板や、溶融亜鉛めっき鋼板、溶融亜鉛−鉄合金めっき鋼板、溶融亜鉛−アルミニウム−マグネシウム合金めっき鋼板、溶融アルミニウム−シリコン合金めっき鋼板、溶融鉛−錫合金めっき鋼板等の溶融めっき鋼板や、電気亜鉛めっき鋼板、電気亜鉛−ニッケルめっき鋼板、電気亜鉛−鉄合金めっき鋼板、電気亜鉛−クロム合金めっき鋼板等の電気めっき鋼板等の表面処理鋼板、冷延鋼板、熱延鋼板、ステンレス鋼板等を使用することができる。また、表層鋼板５は、塗装鋼板、プリント鋼板、フィルムラミネート鋼板等の表面処理鋼板であってもよい。

さらに、異なる鋼種の鋼板間に、コア層１０を積層することも可能である。具体的には、曲げ加工、絞り加工等が必要な用途では、強度が異なる鋼板間にコア層１０を積層し、曲率ｒが小さく加工の厳しい面に軟鋼を使用し、他方の面には強度確保のため、高張力鋼を使用することなども可能である。

また、本実施形態に係る表層鋼板５の表面に対し、密着力や耐食性を向上させるために、公知の表面処理を施すことも可能である。このような表面処理としては、例えば、クロメート処理（反応型、塗布型、電解）、リン酸塩処理、有機樹脂処理等が挙げられるが、これらには限定されない。

（樹脂シートと表層鋼板や網状の線材群との接合）
次に、本実施形態における樹脂シート１３と表層鋼板５又は網状の線材群１１との接合について説明する。

本実施形態に係る樹脂シート１３と表層鋼板５又は網状の線材群１１との接合には、表層鋼板５又は網状の線材群１１に樹脂シート１３を直接積層して接合しても、表層鋼板５又は網状の線材群１１と樹脂シート１３との間に接着剤層を積層して接合してもよい。接着剤層を積層する場合、接着剤は樹脂シート１３と表層鋼板５又は網状の線材群１１との双方に親和性がなければならない。樹脂シート１３と接着剤との親和性は、接着剤と樹脂シート１３との溶解度パラメーターの差が６ＭＪ／ｍ^３以下であることが目安となる。又は、極性基がある樹脂シート１３の場合は、この極性基と共有結合、水素結合、イオン相互作用、配位結合等の化学結合、又は、電荷の移動を伴わない物理結合等を形成できる官能基（結合基を含む）を接着剤に導入されているかが目安となる。溶解度パラメーターは、構成するユニットの化学構造等からＦｅｄｏｒｓやＳｍａｌｌの方法等で推定することができる。接着剤と樹脂シート１３との溶解度パラメーターの差は、好ましくは６ＭＪ／ｍ^３以下であり、より好ましくは３ＭＪ／ｍ^３以下、さらに好ましくは２ＭＪ／ｍ^３以下である。接着剤と樹脂シート１３との溶解度パラメーターの差が小さいほど両者の相溶性が向上し、初期密着性が向上する。

一方、実用上の樹脂シート１３と接着剤との間の適正な密着力は、２枚の樹脂シート１３を接着剤で接着し、Ｔピール強度を測定することにより評価できる。この場合、Ｔピール強度は、２０Ｎ／ｃｍ以上が好ましく、より好ましくは３０Ｎ／ｃｍ以上であり、さらに好ましくは４５Ｎ／ｃｍ以上であり、さらに一層好ましくは６０Ｎ／ｃｍ以上である。なお、Ｔピール強度が２０Ｎ／ｃｍ未満では、表層鋼板５又は網状の線材群１１を積層した直後の初期密着強度が小さく、加工時や加工後の加熱で樹脂シート１３と接着剤との界面で剥離する場合がある。

表層鋼板５又は網状の線材群１１と接着剤との実用的な親和性は、２枚の表層鋼板５間、又は、２枚の網状の線材群１１間を接着剤で接着した試験片のＴピール試験（ＪＩＳ Ｚ ０２３８）により評価できる。この場合のＴピール強度も、樹脂シート１３と接着剤との間と同様の強度範囲にあることが好ましく、具体的には、樹脂シート１３と接着剤との界面と同様に、Ｔピール強度が２０Ｎ／ｃｍ以上が好ましい。Ｔピール強度が２０Ｎ／ｃｍ未満では、表層鋼板５（又は網状の線材群１１）と接着剤との界面が密着力のネックとなり、積層鋼板１の加工時や加熱時に剥離する場合がある。また、表層鋼板５又は網状の線材群１１と接着剤との間のＴピール強度は、より好ましくは３０Ｎ／ｃｍ以上であり、さらに好ましくは４５Ｎ／ｃｍ以上であり、さらに一層好ましくは６０Ｎ／ｃｍ以上である。

また、加工後にも耐熱形状安定性を保持するため、接着剤の１００℃〜１６０℃での貯蔵弾性率Ｇ’は、０．０５ＭＰａ以上１００ＧＰａ以下であることが好ましい。積層鋼板１を成形すると、表層鋼板５（又は網状の線材群１１）と接着剤との界面に残留応力が発生する。積層鋼板１の成形品を当該温度に加熱すると、接着剤の貯蔵弾性率Ｇ’が０．０５ＭＰａ未満では、この残留応力により接着剤層がクリープ変形し、接着剤層が破壊したり、接着剤層を起点として剥離したりする場合がある。このような観点から、接着剤の１００℃〜１６０℃での貯蔵弾性率Ｇ’は、より好ましくは１．０ＭＰａ以上、さらに好ましくは５ＭＰａ以上である。一方、接着剤の貯蔵弾性率Ｇ’が１００ＧＰａを超えると、常温の貯蔵弾性率Ｇ’はより大きくなるので、加工追従性が低下する。そのため、積層鋼板１を加工する時に接着剤層が破壊したり、接着剤層を起点として剥離したりし易くなるおそれがある。なお、接着剤の貯蔵弾性率Ｇ’は、周波数０．１Ｈｚ〜１０Ｈｚで測定した接着剤層の貯蔵弾性率の最大値で評価できる。熱硬化性接着剤の場合は、積層条件と同一の熱履歴を付与して架橋硬化した接着剤フィルム、熱可塑性接着剤の場合は接着剤フィルムを公知の動的粘弾性測定装置で測定できる。

さらに、接着剤層の当該温度での損失弾性率Ｇ”と貯蔵弾性率Ｇ’との比ｔａｎδ（＝Ｇ”／Ｇ’）は、ｔａｎδ＜１が好ましく、より好ましくはｔａｎδ＜０．８、さらに好ましくはｔａｎδ＜０．５、さらに一層好ましくはｔａｎδ＜０．１である。ｔａｎδが小さいほど、加熱しても残留応力による接着剤層のクリープ変形を抑制し、形状を安定化できる。一方、ｔａｎδ≧１では、当該温度に加工品を加熱すると、接着剤層が粘性流動し、形状が不安定になったり、クリープ変形破壊して剥離したりする場合がある。

接着剤層に使用可能な接着剤としては、例えば、ユリア樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、レゾルシノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリアミド系、ポリベンズイミダゾール系、アクリレート系等の熱硬化樹脂系接着剤、酢酸ビニル樹脂系、ポリビニルアセタール系、エチレン−酢酸ビニル系樹脂系、塩ビ系、アクリル、アクリレート樹脂系、ポリアミド系、セルロース系、ポリエステル系、ポリオレフィン系等の熱可塑性樹脂系接着剤、アスファルト、天然ゴム、たんぱく、でんぷん系等の天然接着剤、ニトリルゴム、スチレン系ゴム、ポリサルファイド系、ブチルゴム系、シリコンゴム系、アクリルゴム系、変性シリコンゴム系、ウレタンゴム系、シリル化ウレタンゴム系等のエラストマー系接着剤、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランあるいは、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤、チタンカップリング剤等の無機系接着剤等が挙げられ、樹脂シート１３に応じて適宜選択できる。樹脂シート１３がポリアミド系樹脂もしくはポリエステル系樹脂の場合は、樹脂シート１３と、表層鋼板５（又は網状の線材群１１）との双方への親和性から、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系の接着剤が好ましい。さらに、接着剤の耐熱性から、これらの接着剤基材に架橋剤を添加した反応型ホットメルト接着剤が好ましく、中でもポリエステル系接着剤基材に架橋剤を添加したポリエステル系反応型ホットメルト接着剤が、ハンドリング性の面から特に好ましい。

反応型ホットメルト接着剤に使用可能なポリエステル基材としては、例えば、先に挙げたジオール残基とジカルボン酸残基とからなる飽和ポリエステルが挙げられる。中でも、複数のジオール残基もしくは複数のジカルボン酸残基、又は、これらの組み合わせからなる共重合ポリエステルが、結晶化度を下げて接着性を向上できるため好ましい。具体的には、１，４−ブタジオールとテレフタル酸残基とを主成分にして他のジオール残基又はジカルボン酸残基を共重合したポリエステルが好ましい。より具体的に例示すると、東洋紡績製”バイロン”、旭日化成製”ハーデック”、東レ製”ケミット”、東亜合成製”アロンメルトＰＥＳ”、日本合成化学工業製”ポリエスター”等が挙げられ、非晶質グレードよりも結晶グレードの方が、耐熱性の面から好ましい。

反応型ホットメルト接着剤に使用可能な架橋剤としては、例えば、イミダゾール、イソシアネート、エポキシ樹脂、フェノールノボラック化合物、メラミン化合物等が挙げられる。中でも、架橋反応速度制御性からイソシアネート化合物が特に好ましい。イソシアネート化合物とは、２個以上のイソシアネート官能基を有する芳香族もしくは脂肪族イソシアネート化合物及びこの混合物である。具体的には、ジフェニルメタンジイソシアネート化合物（ＭＤＩ）、カルボジイミド変性ＭＤＩ、ジフェニルメタン４，４−ジイソヒアネート、ジフェニルメタン−２，２’−ジイソシアネート、ジフェニル−メタン−２，４’−ジイソシアネート、オリゴマーフェニルメチレンイソシアネート（ＴＤＩ）、テトラメチルキシレンジイソシアネート（ＴＭＸＤＩ）、ナフチレンジイソシアネート、トリファニルメタントリイソシアネート等の芳香族イソシアネート化合物、イソフォロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、水素化芳香族ジイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネート、脂環式ポリイソシアネート等の脂肪族のジイソシアネート、トリイソシアネート、ポリイソシアネートを挙げることができる。

（網状の線材群と表層鋼板との接合）
次に、本実施形態においては、網状の線材群１１と表層鋼板５とを直接接合する場合もあり得ることから、本実施形態における網状の線材群１１と表層鋼板５との接合について説明する。まず、網状の線材群１１と表層鋼板５との好適な密着力は、ピール強度によって評価することができるが、本実施形態における網状の線材群１１と表層鋼板５とは、５Ｎ／ｃｍ以上のピール強度で接合されることが好ましい。ピール強度が５Ｎ／ｃｍ未満では、積層鋼板１の曲げ変形や引張変形の際に、コア層１０の両面の表層鋼板５が一体となって変形せず、積層鋼板１の剛性や耐衝撃性を発現させることができないおそれがある。積層鋼板１の曲げ変形時のせん断によるコア層１０両面の表層鋼板のずれを小さくするために、ピール強度を２５Ｎ／ｃｍ以上とすることがより好ましく、４０Ｎ／ｃｍ以上とすることがさらに好ましく、６０Ｎ／ｃｍ以上とすることがさらに一層好ましい。なお、ピール強度は、ＪＩＳ Ｚ０２３８のＴピール試験により評価することができる。

網状の線材群１１が鋼線から形成される金網の場合には、網状の線材群１１と表層鋼板５との接合方法としては、公知の鋼材の接合方法を応用することができ、具体的には、例えば、接着接合、ブレーズ接合、溶接等を使用することができる。

網状の線材群１１と表層鋼板５とを接着して接合する場合には接合材として接着剤を使用する。このとき、加工後にも耐熱形状安定性を保持するため、接着剤の１００℃〜１６０℃での貯蔵弾性率Ｇ’が、０．０５ＭＰａ以上１００ＧＰａ以下であることが好ましい。前述したように、積層鋼板１を成形すると表層鋼板５（又は網状の線材群１１）と接着剤との界面に残留応力が発生する。積層鋼板１の成形品を当該温度（１００℃〜１６０℃）に加熱すると、接着剤の貯蔵弾性率Ｇ’が０．０５ＭＰａ未満では、この残留応力により接着剤の層がクリープ変形し、接着剤層が破壊したり、接着剤層を起点として剥離したりする場合がある。接着剤層のクリープ変形をより確実に防止するためには、貯蔵弾性率Ｇ’は１．０ＭＰａ以上であることがより好ましく、貯蔵弾性率Ｇ’が５ＭＰａ以上であることがさらに好ましい。一方、接着剤の貯蔵弾性率Ｇ’が１００ＧＰａを超えると、常温の貯蔵弾性率Ｇ’はより大きくなるので、加工追従性が低下する。そのため、積層鋼板１を加工する時に接着剤層が破壊したり、接着剤層を起点として剥離したりし易くなるおそれがある。なお、接着剤の貯蔵弾性率Ｇ’は、周波数０．１Ｈｚ〜１０Ｈｚで測定した接着剤の貯蔵弾性率の最大値で評価できる。熱硬化性接着剤の場合は、積層条件と同一の熱履歴を付与して架橋硬化した接着剤フィルム、熱可塑性接着剤の場合は接着剤フィルムを公知の動的粘弾性測定装置で測定できる。

さらに、接着剤の１００℃〜１６０℃での損失弾性率Ｇ”と貯蔵弾性率Ｇ’との比ｔａｎδ（＝Ｇ”／Ｇ’）は、ｔａｎδ＜１であることが好ましく、ｔａｎδ＜０．８であることがより好ましく、ｔａｎδ＜０．５であることがさらに好ましく、ｔａｎδ＜０．１であることがさらに一層好ましい。ｔａｎδが小さいほど、加熱しても残留応力による接着剤層のクリープ変形を抑制し、形状を安定させることができる。ｔａｎδ≧１では、１００℃〜１６０℃に加工品を加熱すると、接着剤層が粘性流動し、形状が不安定になったり、クリープ変形破壊して剥離したりする場合がある。

網状の線材群１１と表層鋼板５との接合材に使用可能な接着剤の具体例としては、上述した樹脂シート１３と表層鋼板５又は網状の線材群１１との接合に使用される接着剤と同様のものが挙げられる。

網状の線材群１１と表層鋼板５とをブレーズ接合により接合する場合には接合材としてブレーズ剤を使用する。このときに使用可能なブレーズ剤としては、例えば、鉛、錫、アンチモン、カドミウム、亜鉛などの合金からなる軟ろう（はんだ）、Ｎｉ−Ｃｒ系のロウ剤、銅ろう、金ろう、パラジウムろう、銀ろう、アルミろうなどの硬ろう等が挙げられる。

網状の線材群１１と表層鋼板５とを溶接により接合する場合には、公知の溶接法を使用することができる。具体的な溶接法としては、例えば、スポット溶接、シーム溶接などの抵抗溶接、電子ビーム溶接、レーザー溶接、アーク溶接等が挙げられる。

また、網状の線材群１１が鋼線から形成される金網の場合には、鋼線の強度を保持するため、鋼線の初期の金属組織を維持することが重要である。このような観点から、網状の線材群１１と表層鋼板５とを接合する際の接合温度は、鋼組織の相変態が起こらない４００℃以下であることが好ましく、３００℃以下であることがより好ましく、２００℃以下であることがさらに好ましく、１００℃以下であることがさらに一層好ましい。また、１００℃以下で網状の線材群１１と表層鋼板５とを接合することができれば、表層鋼板５の時効劣化を防止することができ、強加工が容易となる。

（積層鋼板の厚み）
本実施形態に係る積層鋼板１の厚みは特に制限されず、目的とする特性に応じて適宜変更することが可能である。例えば、積層鋼板１の特性として剛性や耐衝撃性を優先させたい場合には、選択する網状の線材群１１の構成（線材の線径、目開き、降伏強度等）に応じて、それぞれ、上記（３）式又は（４）式等によって、積層鋼板１の厚みを決定することができる。

本実施形態に係る積層鋼板１の総厚み、構成厚み比（表層鋼板５とコア層１０との厚み比）は特に限定されず、表層鋼板５の厚み及び剛性Ｄと軽量性とのバランスによって決定できる。具体的には、以下の（５）〜（７）式により、所望の剛性と板密度（鋼板比重ρ）とから、必要なコア層１０及び表層鋼板５の厚みを決定できる。
Ｄ＝１／３［（Ｅ_１−Ｅ_２）（ｙ_１−ｙ_ｅ）^３＋（Ｅ_２−Ｅ_３）（ｙ_２−ｙ_ｅ）^３＋Ｅ_１ｙ_ｅ ^３＋Ｅ_３（ｈ−ｙ_ｅ）^３］・・・（５）
ｙｅ＝［（ｅ_１−Ｅ_２）ｙ_１ ^２＋（Ｅ_２−Ｅ_３）ｙ_２ ^２＋Ｅ_３ｈ^２］／［２（（Ｅ_１−Ｅ_２）ｙ_１＋（Ｅ_２−Ｅ_３）ｙ_２＋Ｅ_３ｈ）］・・・（６）
ρ＝［７．８（ｈ−ｙ_２＋ｙ_１）＋ρ_コア層（ｙ_２−ｙ１）］／ｈ・・・（７）
（上記（５）〜（７）式において、Ｅ_１は下面側の表層鋼板５Ａのヤング率であり、Ｅ_２はコア層１０のヤング率であり、Ｅ_３は上面側の表層鋼板５Ｂのヤング率であり、ｙ_１は表層鋼板５の厚みであり、ｙ_２はｙ_１＋コア層１０の厚みであり、ｙ_ｅは中立軸のｙ座標であり、ｈはｙ_２＋上面側の表層鋼板５Ａの厚み、ρ_コア層はコア層密度である。）

また、好ましい表層鋼板５の厚みは、０．２ｍｍ〜２．０ｍｍであり、好ましいコア層１０の厚みは、０．１ｍｍ〜３．０ｍｍである。表層鋼板５の厚みが０．２ｍｍ未満では曲げ加工時に座屈しやすい場合がある。一方、表層鋼板５の厚みが２．０ｍｍを超えると軽量化効果が不十分になりやすい。軽量化の観点からは、表層鋼板５の厚みは１．０ｍｍ以下がさらに好ましい。一方、コア層１０の厚みが０．１ｍｍ未満では、積層鋼板１のトータルの厚みが稼げないため、軽量性を維持して剛性を大きくすることは困難となる場合がある。また、コア層１０の厚みが３．０ｍｍを超えると、積層鋼板１自体の厚みが大きくなるため、表層鋼板５に加わる曲げ応力が大きくなって、鋼板が座屈しやすくなる。

さらに、本実施形態に係る積層鋼板１では、厚みの異なる表層鋼板５の間にコア層１０を積層しても良い。このようにすることによって、厚い表層鋼板面を曲率が大きい部位にして加工し、加工性を改善することができる。また、表層鋼板５、網状の線材群１１、樹脂シート１３の間を接着剤により接合する場合、接着層の厚みは、１００℃〜１６０℃の全温度範囲で貯蔵弾性率Ｇ’が０．０５ＭＰａ以上１００ＧＰａ以下であれば、厚みを小さくしても接着層に十分な耐熱耐久性を付与できるので、特に制限はない。ただし、経済性の面からは、接着層の厚さは、３０μｍ以下であるのが好ましい。また、接着層の効果を十分発揮するためには、接着層の厚さは１μｍ以上であるのがより好ましい。

［積層鋼板の製造方法］
続いて、上述したような構成を有する積層鋼板１の製造方法について詳細に説明する。

本実施形態に係る積層鋼板１は、公知の鋼板の積層方法を適用して製造することが可能である。具体的には、以下の工程等で製造することができる。
（１）炭素含有量が０．２４質量％以上の鋼線を用いて網状の線材群１１を製造する。
（２）コア層１０（１枚又は２枚以上の網状の線材群１１、１枚又は２枚以上の樹脂シート１３）の両面に必要に応じて接合材（接着剤、ブレーズ剤等）を塗布する。そして、例えば、図１に示した構造を有するコア層１０を形成しようとする場合は、表層鋼板５Ａ、樹脂シート１３、網状の線材群１１、樹脂シート１３、網状の線材群１１、樹脂シート１３、表層鋼板５Ｂの順に積層し、常温もしくは加熱しながら加圧する。

なお、コア層１０の構造は、図１に示した例に限られず、例えば、網状の線材群１１又は樹脂シート１３が連続して積層されている部分があってもよい。また、（２）の工程において、接合材を使用せずに、コア層１０と表層鋼板５Ａ，５Ｂとを直接接合してもよい。さらに、接合材や接合方法の具体例については上述したとおりである。

〔第２の実施形態〕
次に、図６を参照しながら、本発明の第２の実施形態に係る積層鋼板の全体構成について説明する。図６は、本実施形態に係る積層鋼板２の全体構成の一例を示す断面図である。

図６に示すように、本実施形態に係る積層鋼板２は、第１の実施形態に係る積層鋼板１と同様に、コア層１０の両面にそれぞれ表層鋼板５（５Ａ，５Ｂ）が積層された構造を有している。すなわち、積層鋼板２は、表層鋼板５Ａ上にコア層１０が積層され、さらにその上に表層鋼板５Ｂが積層された構造を有している。コア層１０は、第１の実施形態の場合と同様に、線材を用いて網状に形成した１枚又は２枚以上の網状の線材群１１と、樹脂基材をシート状に形成した１枚又は２枚以上の樹脂シート１３とからなる層である。ところが、本実施形態に係る積層鋼板２では、図６に示すように、網状の線材群１１が表層鋼板５側に偏在している点で、第１の実施形態の場合と異なる。

図６では、網状の線材群１１が表層鋼板５と直接接合している例を示しているが、必ずしも、網状の線材群１１と表層鋼板５とが直接接合されていなくてもよく、表層鋼板５と網状の線材群１１との間に、２枚の網状の線材群１１間に積層された樹脂シート１３よりも薄い樹脂シートが積層されており、コア層１０全体として、網状の線材群１１が表層鋼板５側に偏在していればよい。むしろ、上述した樹脂シート１３により網状の線材群１１の包埋効果である制振性能、密着力及び耐食性をより向上させるという観点からは、表層鋼板５と接触するコア層１０の最表層は、樹脂シート１３で構成されていることが好ましい。

また、図６では、２枚の網状の線材群１１がそれぞれ表層鋼板５Ａ、５Ｂ側に偏在している例を示しているが、表層鋼板５Ａ、５Ｂ側に偏在している網状の線材群１１は、それぞれ１枚ずつである必要はなく、表層鋼板５Ａ、５Ｂのいずれか一方又は双方に、２枚以上の網状の線材群１１が積層されていてもよい。この場合、隣り合う網状の線材群１１間に樹脂シート１３が積層されている場合も含まれる。

このように、コア層１０において網状の線材群１１が表層鋼板５側に偏在することにより、積層鋼板２を加工する際の中立軸と網状の線材群１１との距離が大きくなり、より効率よく積層鋼板２の剛性や耐衝撃性を向上させることができる。従って、剛性や耐衝撃性が特に求められる用途の鋼板としては、本実施形態に係る積層鋼板２を使用することが好適である。

なお、その他の積層鋼板２の構成や製造方法については、上述した第１の実施形態の場合と同様であるので、その詳細な説明を省略する。

〔第３の実施形態〕
次に、図７を参照しながら、本発明の第３の実施形態に係る積層鋼板の全体構成について説明する。図７は、本実施形態に係る積層鋼板３の全体構成の一例を示す断面図である。

図７に示すように、本実施形態に係る積層鋼板３は、第１の実施形態に係る積層鋼板１と同様に、コア層１０の両面にそれぞれ表層鋼板５（５Ａ，５Ｂ）が積層された構造を有している。すなわち、積層鋼板３は、表層鋼板５Ａ上にコア層１０が積層され、さらにその上に表層鋼板５Ｂが積層された構造を有している。コア層１０は、第１の実施形態の場合と同様に、線材を用いて網状に形成した１枚又は２枚以上の網状の線材群１１と、樹脂基材をシート状に形成した１枚又は２枚以上の樹脂シート１３とからなる層である。ところが、本実施形態に係る積層鋼板３では、図７に示すように、網状の線材群１１がコア層１０の厚み方向の中央部側に偏在している点で、第１の実施形態の場合と異なる。

図７では、２枚の網状の線材群１１がコア層１０の厚み方向の中央部付近で直接接合している例を示しているが、必ずしも、２枚の網状の線材群１１が直接接合されていなくてもよく、２枚の網状の線材群１１との間に、２枚の網状の線材群１１と表層鋼板５（５Ａ，５Ｂ）との間に積層された樹脂シート１３よりも薄い樹脂シートが積層されており、コア層１０全体として、２枚の網状の線材群１１がコア層１０の厚み方向の中央部側に偏在していればよい。

また、図７では、２枚の網状の線材群１１がコア層１０の厚み方向の中央部側に偏在している例を示しているが、コア層１０の厚み方向の中央部側に偏在している網状の線材群１１は、２枚である必要はなく、コア層１０の厚み方向の中央部側に、３枚以上の網状の線材群１１が積層されていてもよい。この場合、隣り合う網状の線材群１１間に樹脂シート１３が積層されている場合も含まれる。

このように、網状の線材群１１がコア層１０の厚み方向の中央部側に偏在することにより、曲げ変形してもコア層１０のせん断変形による中立軸の移動がなくなる。一方、上述した第１及び第２の実施形態では、コア層１０の中心部が網状の線材群１１により十分に補強されていないため、コア層１０のせん断変形により曲げ変形時に曲げ内側に中立軸が移動し、曲率が増加する。これに対して本実施形態に係る積層鋼板３では、第１及び第２の実施形態に係る積層鋼板１，２と比較して広い範囲で圧縮変形及び引張り変形することができ、応力を分散させることができる。従って、本実施形態に係るコア層１０を有する積層鋼板３の延性を向上させることができる。このように、延性が特に求められる用途の鋼板としては、本実施形態に係る積層鋼板３を使用することが好適である。

ここで、図８Ａ及び図８Ｂを参照しながら、本実施形態に係る積層鋼板３による延性向上効果について詳細に説明する。図８Ａ及び図８Ｂは、本発明の第１の実施形態に係る積層鋼板と本実施形態に係る積層鋼板との曲げ変形挙動の差異の一例を示す説明図である。図８Ａには、第１の実施形態に係る積層鋼板の曲げ変形挙動を示し、図８Ｂには、第３の実施形態に係る積層鋼板の曲げ変形挙動を示している。

まず、図８Ａに示すように、例えば、第１の実施形態に係る積層鋼板１を、ロールＲを用いて曲げ加工する際には、降伏強度が樹脂シート１３よりも大きな網状の線材群１１が表層鋼板５に比較的近い位置に存在する。このため、曲げ変形時に中立軸Ｃが積層鋼板１の厚み方向の中央部よりも内側（ロールＲ側）に移動してしまうため、曲率が大きくなる。また、積層鋼板１の曲げ変形時に、引張応力が大きな部位１ａや、圧縮応力が大きな部位１ｂが狭い範囲に集中してしまう。従って、積層鋼板１の破断撓みが比較的小さくなり、特に延性が必要とされる用途等によっては、延性がやや不足する場合がある。

一方、図８Ｂに示すように、例えば、本実施形態に係る積層鋼板３を、ロールＲを用いて曲げ加工する際には、降伏強度が樹脂シート１３よりも大きな網状の線材群１１が表層鋼板５から遠い位置に存在する。このため、曲げ変形時に中立軸Ｃが積層鋼板１の厚み方向の中央部よりも内側（ロールＲ側）に移動することがなく、曲率を小さくできる。また、積層鋼板３の曲げ変形時に、引張応力が大きな部位３ａと、圧縮応力が大きな部位３ｂとを広い範囲に分散させることができる。従って、網状の線材群１１がコア層１０の厚み方向の中央部に偏在している積層鋼板３では、破断撓みを大きくすることができ、積層鋼板１よりも延性を向上させることができる。

なお、その他の積層鋼板３の構成や製造方法については、上述した第１の実施形態の場合と同様であるので、その詳細な説明を省略する。

〔まとめ〕
以上説明したような本発明の第１〜第３実施形態に係る積層鋼板は、軽量で、剛性、耐衝撃性が高く、かつ、加工性にも優れ、曲げ加工、絞り加工等の強加工を行っても加工後の耐熱形状安定性に優れるものとなる。また、上述した各実施形態に係る積層鋼板では、コア層１０が網状の線材群１１の他に、樹脂シート１３を有することにより、制振性能をも向上させることができる。従って、本発明の第１〜第３の実施形態に係る積層鋼板は、自動車用、家電用、家具用、ＯＡ機器などの部材用に利用でき、特に、絞り加工、曲げ加工、プロファイリング加工等の強加工によって成形した後に塗装するシート部品用の鋼板として好適に使用することができる。

以下、実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明する。

（使用した鋼板、網状の線材群、樹脂シート）
本実施例及び比較例では、表１に示す表層鋼板、表２に示す金網（網状の線材群）、表３に示す樹脂シートを使用して積層鋼板を製造した。ここで、表３のＰＥＴ系アロイは、ＰＥＴ（ＲＮ１６３：東洋紡績製）／アイオノマー（ハイミラン１７０６：三井デシュポン製）／エチレン系ゴム（ＥＢＭ２４０１Ｐ：ＪＳＲ製）の質量比が、８０質量部／１０質量部／１０質量部からなるアロイである。また、表３に示した本実施例及び比較例で使用した発泡体（発泡シート）は、ＰＥＴ系アロイ及びナイロンシートに２０ＭＰａ、３２℃の超臨界ＣＯ_２を含侵した後、圧力を解放し、それぞれ２６０℃、２４０℃に加熱して発泡させた。そして、加熱後、０℃まで冷却し、気泡の成長を停止させることにより、表３に示した発泡シートを得た。なお、超臨界ＣＯ_２の含浸時間、加熱時間及び冷却速度を調整することにより、発泡シートの発泡率及び発泡径を制御した。また、表２の「織り」における「平織り＋４５°」とは、平織りの金網に、縦線及び横線の方向に対して４５°の方向の斜め線を織り込んだものを示している。

（樹脂中に包埋された金網の製造）
次に、表２に示す金網を表３に示す樹脂シートで包埋した樹脂中に包埋された金網を得た。具体的には、まず、金網の０．５５倍の厚みを有する樹脂シートの片面に下記表４に示す接着剤をコートした。次いで、樹脂シートの接着剤をコートした面が金網と接触するようにして、金網の両面に当該樹脂シートを積層し、所定温度（樹脂シートがＰＥＴ系アロイの場合は２６０℃、樹脂シートがナイロンの場合は２４０℃）及び所定圧力（１０ｋｇｆ／ｃｍ^２〜４０ｋｇｆ／ｃｍ^２（０．９８ＭＰａ〜２．９２ＭＰａ））で圧着することにより、下記の表４に示した樹脂中に包埋された金網Ｎｏ．１−１５を得た。なお、樹脂中に包埋された金網Ｎｏ．１−Ｎｏ．１５のうち、複数の金網を使用したものについては、まず、上述のようにして１枚の金網を樹脂シートで包埋した樹脂中に包埋された金網を作製した。そして、得られた樹脂中に包埋された金網の表面に接着剤をコートし、各樹脂中に包埋された金網の接着剤コート面が接触するように積層し、加熱圧着して複数の金網が積層された樹脂中に包埋された金網（Ｎｏ．３−Ｎｏ．６、Ｎｏ．９、Ｎｏ．１２）を得た。

また、上記樹脂中に包埋された金網Ｎｏ．１−Ｎｏ．１５とは別に、１５０μｍの厚みを有するＰＥＴ系アロイ発泡シート、金網の順で繰り返し１０層積層した。さらに最表面（最上面）に１５０μｍの厚みを有するＰＥＴ系アロイ発泡シートを積層し、上記の条件で熱圧着をすることにより、表４に示す樹脂中に包埋された金網Ｎｏ．１６を得た。このように樹脂中に包埋された金網Ｎｏ．１６は、金網がコア層中の樹脂内に均一に配置されていることとなる。

また、上記樹脂中に包埋された金網Ｎｏ．１−Ｎｏ．１５とは別に、表５に示す接着剤を両面にコートした１３５０μｍの厚みを有するＰＥＴ系アロイ発泡シートの両面に、それぞれ、金網を５枚ずつ積層した。次いで、１５０μｍの厚みを有するＰＥＴ系アロイを両面の金網にそれぞれ積層し、上記の条件で熱圧着をすることにより、表４に示す樹脂中に包埋された金網Ｎｏ．１７を得た。このように樹脂中に包埋された金網Ｎｏ．１７は、金網がコア層内において樹脂層の上下の表層部（表層鋼板側）に偏在していることとなる。

さらに、上記樹脂中に包埋された金網Ｎｏ．１−Ｎｏ．１５とは別に、金網１０枚が積層されるように隣接する金網を接合した。そして、積層された金網の上下両面のそれぞれに、１１００μｍの厚みを有するＰＥＴ系アロイ発泡シートを積層し、上記の条件で熱圧着をすることにより、表４に示す樹脂中に包埋された金網Ｎｏ．１８を得た。このように樹脂中に包埋された金網Ｎｏ．１８は、金網がコア層内において樹脂層の中央部（コア層の厚み方向の中央側）に偏在していることとなる。

なお、上記樹脂中に包埋された金網Ｎｏ．１−Ｎｏ．１８において、積層された各金網、あるいは、金網と樹脂シートとは、表５に示す接着剤を用いて接合した。

（積層鋼板の製造）
本実施例における積層鋼板の具体的な製造方法としては、まず、表１に示す３００ｍｍ×３００ｍｍの鋼板の片面に表５に示す接着剤をコートした。そして、接着剤が、上述したようにして得られた樹脂中に包埋された金網と接触するように、鋼板、樹脂中に包埋された金網、鋼板の順に積層して積層体を得た。次に、上記の所定温度（樹脂シートがＰＥＴ系アロイの場合は２６０℃、樹脂シートがナイロンの場合は２４０℃）まで加温した。次いで、所定厚みのシムを用いて積層体の四方を囲み、圧着力１０ｋｇｆ／ｃｍ^２〜４０ｋｇｆ／ｃｍ^２（０．９８ＭＰａ〜２．９２ＭＰａ）で２分間加熱圧着した後、室温まで冷却して、表６に示した実施例Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２５の各積層鋼板を得た。

また、各比較例における積層鋼板の製造方法は以下の通りである。

（比較例１）
表２に示す金網Ｎｏ．１の両面に、表３に示す接着剤をコートした後、当該金網の両面に表１に示す表層鋼板Ｎｏ．１を積層し、表６に示す実施例Ｎｏ．１と同一の条件で熱圧着することにより、比較例Ｎｏ．１の積層鋼板を得た。

（比較例２）
まず、板厚２．１ｍｍの引張強度９８０ＭＰａの高強度鋼板をパンチング加工し、直径２．０ｍｍの円形孔を付与した（開孔率６６％）。そして、パンチング加工後の加工板を、表５に示す樹脂中に包埋された金網Ｎｏ．１と同様にしてＰＥＴ系アロイ発泡シートに包埋した。そして、その後は実施例Ｎｏ．１と同様の条件により、当該樹脂中に包埋された加工板をコア層とした比較例Ｎｏ．２の積層鋼板を得た。

（比較例３−４）
炭素含有量が最も低い金網Ｎｏ．１０を包埋した比較例Ｎｏ．３の積層鋼板を、実施例Ｎｏ．１と同様の手順により得た。また、目開きが最も大きい金網Ｎｏ．１１を包埋した比較例Ｎｏ．４の積層鋼板を実施例Ｎｏ．１と同様の手順により得た。

（比較例５−６）
ガラス短繊維入りナイロンシート（厚み：１．３ｍｍ、ガラス繊維３０質量％含有、引張強度：３４ＭＰａ）を実施例Ｎｏ．１と同様に表層鋼板１間に積層して比較例５の積層鋼板を得た。また、ＰＥＴ系アロイ発泡シートを実施例１と同様に表層鋼板１間に積層して比較例６の積層鋼板を得た。

（比較例７）
コア層として１ｍｍの厚みのＰＰ発泡シートを使用し、接着層として０．０５ｍｍの厚みの酸変性ＰＰを使用して実施例１と同様の手順により比較例７の積層鋼板を得た。

（積層鋼板の物性、加工・制振性試験）
上述したようにして得られた各実施例の積層鋼板からＡＳＴＭ Ｄ−７９０に準じて試験片（２５ｍｍ×１５０ｍｍ）を切り出し、支点間距離を５０ｍｍ、速度を５ｍｍ／ｍｉｎに設定して３点曲げ試験を実施した。このとき、実施例Ｎｏ．１−Ｎｏ．１９、Ｎｏ．２２−Ｎｏ．２４では、試験片の長手方向及び幅方向が最下層金網の正方格子の方向と一致するように試験片を切り出した。また、実施例Ｎｏ．２０、Ｎｏ．２１では、試験片の長手方向及び幅方向が最下層金網の正方格子の対角線の方向と一致するように試験片を切り出した。

そして、それぞれの試験片から、実測ひずみ−荷重曲線の傾きδ（最大荷重の１／３の荷重までの荷重を使用して算出）を（ｉ）式に代入して、曲げ剛性Ｄを算出した。また、積層鋼板の塑性域の曲げモーメントＭを（ｉｉ）式で算出した。なお、鋼板の耐衝撃性が塑性域の曲げモーメントと相関があることが知られていることから、（ｉｉ）式で算出した塑性域の曲げモーメントを耐衝撃性の指標とした。

δ＝Ｐ_ｅｌ^３／４８Ｄ ・・・（ｉ）
Ｍ＝Ｐｌ／４ｂ ・・・（ｉｉ）

ここで、上記（ｉ）式及び（ｉｉ）式において、Ｐ_ｅ：実測荷重、Ｐ：実測曲げ最大荷重、δ：ひずみ量、ｌ：支点間距離、ｂ：試験片幅である。

さらに、各実施例の積層鋼板から１２５ｍｍ×３０ｍｍの試験片を切り出し、エリクセン社製２０Ｔ総合試験機の角型深絞り実験装置（ｒ＝１００ｍｍ、ＢＨＦ（ブランクホールドフォース）：２ｔｏｎ）にて、Ｕ型ハット曲げ試験片を作成した。

また、実施例Ｎｏ．１−Ｎｏ．２４の積層鋼板から試験片（２５ｍｍ×１５０ｍｍ）を切り出し、ＪＩＳ−Ｇ−０６０２に準拠して片持ち梁共振法により、２次共振周波数での損失係数を測定した。

（評価）
＜１．軽量性の評価＞
各々の積層鋼板の板密度ρを（ｉｉｉ）式により算出した。

ρ＝ｖ_ａρ_ａ＋ｖ_ｓρ_ｓ ・・・（ｉｉｉ）

ここで、上記（ｉｉｉ）式において、ｖ_ａ、ｖ_ｓは、それぞれ、金網、表層鋼板の体積分率であり、ρ_ａ、ρ_ｓは、それぞれ、金網、表層鋼板の板密度である。なお、接着層の厚みは、積層鋼板全体の厚みに比べて薄いため、その影響は無視できるものとして扱った。

さらに、（ｉ）式で求めた剛性Ｄから、（ｉｖ）式で積層鋼板と同一の曲げ剛性を発現するのに必要な表層鋼板単独での板厚みｔ_ｐを算出し、この単位面積当たりの質量Ｗ_ｐを（ｖ）式で求めた。積層鋼板の単位面積当たりの質量Ｗと（ｖ）式の鋼板の単位面積当たりの質量Ｗ_ｐとの比（Ｗ／Ｗ_ｐ）で、曲げ剛性を一定とした場合の軽量性を評価した。

ｔ_ｐ＝１２Ｄ／Ｅ_ｓ ・・・（ｉｖ）
Ｗ_ｐ＝ρ_ｓｔ_ｐ ・・・（ｖ）

ここで、上記（ｉｖ）式及び（ｖ）式において、Ｅ_ｓは表層鋼板のヤング率（本実施例では１８０ＧＰａ）であり、Ｗ_ｐは積層鋼板と同一の剛性を有する鋼板の単位面積当たりの質量である。

＜２．曲げ剛性、耐衝撃性の評価＞
（ｖ）式で算出した積層鋼板の単位面積当たりの質量Ｗと同一質量を有する鋼板単独の剛性Ｄ_ｐを（ｖｉ）式により算出した。また、（ｖｉ）式で求めた剛性Ｄ_ｐと積層鋼板の剛性Ｄとの比（Ｄ／Ｄ_ｐ）を算出し、積層鋼板の剛性を評価した。ここで、Ｄ／Ｄ_ｐ＞１である場合は、鋼板単独の場合と比較して合理的に剛性が増大していると評価する。

Ｄ_ｐ＝Ｅ_ｓ／１２（ρ／ρ_ｓ）^３ ・・・（ｖｉ）

曲げ剛性の評価と同様に、同一単位面積当たりの質量の鋼板単独の曲げモーメントＭ_ｐを（ｖｉｉ）式で算出し、この鋼板単独の曲げモーメントＭ_ｐと（ｉｉ）式で求めた積層鋼板の塑性域の曲げモーメントＭとの比（Ｍ／Ｍ_ｐ）で、耐衝撃性の大きさを評価した。ここで、Ｍ／Ｍ_ｐ＞１である場合は、鋼板単独の場合と比較して合理的に耐衝撃性が増大していると評価する。

Ｍ_ｐ＝Ｔ_ｓ／４（ρ／ρ_ｓ）^２ ・・・（ｖｉｉ）

ここで、上記（ｖｉｉ）式において、Ｐ：曲げ最大荷重、Ｔ_ｓ：表層鋼板の引張強度、ｌ：支点間距離、ｂ：試験片幅である。なお、コア層の上下両面の表層鋼板でＴ_ｓが異なる場合には、上下両面の表層鋼板のＴ_ｓ平均値を表層鋼板の引張強度として使用した。

＜３．延性の評価＞
実施例Ｎｏ．２２−Ｎｏ．２４の積層鋼板に対して破断するまで曲げを継続し、破断時の撓み量を測定し、測定された撓み量を用いて積層鋼板の延性を評価した。ここで、撓み量が大きいほど延性が高いと評価するものとする。なお、撓み量の測定は、荷重点の移動距離により測定した。

＜４．加工健全性の評価＞
ハット曲げ試験片の断面を目視ならびに実体顕微鏡で観察して、表層鋼板の剥離、表層鋼板の破壊や座屈およびコア層への陥入、コア層の破損、座屈の有無を検査した。ここで、すべて異常がない場合には加工健全性に優れると評価した。また、当該加工片を１８０℃に加熱したオーブンに装入し、３０分保持後、オーブンから取り出し、室温まで冷却した。そして、加工後における表層鋼板の剥離、コア層の破壊、流れなどの加熱形状健全性を評価した。ここで、すべて異常がない場合には、加熱形状健全性に優れると評価した。

＜５．制振性の評価＞
上述したようにして測定した２次共振周波数での損失係数に基づき、実施例Ｎｏ．１−Ｎｏ．２４の積層鋼板の制振性を評価した。なお、損失係数が大きいほど制振特性が良好であると判断するものとする。

（評価結果）
以上の評価結果を下記表７に示す。

表７に示すように、実施例Ｎｏ．１−Ｎｏ．２４の積層鋼板は、Ｗ／Ｗ_ｐ＜１．０であり、同一剛性の鋼板と比較して板密度が小さく、軽量性に優れることがわかった。さらに、実施例Ｎｏ．１−Ｎｏ．２４の積層鋼板は、Ｄ／Ｄ_ｐ＞１．０、Ｍ／Ｍ_ｐ＞１．０であり、同一板密度のものと比較して曲げ剛性及び塑性域の曲げモーメントが大きく、高剛性かつ耐衝撃特性に優れることがわかった。

さらに、実施例Ｎｏ．１−Ｎｏ．２１の積層鋼板はともに、ハット曲げ加工、加工後の加熱でも表層鋼板の剥離、表層鋼板の破壊や座屈およびコア層への陥入、コア層の破損、座屈はなく、加工および加工後加熱後の健全性が保持できることがわかった。

また、実施例Ｎｏ．１−Ｎｏ．２４の積層鋼板はともに、損失係数が０．５以上であり、制振性能にも優れることがわかった。

また、実施例Ｎｏ．１と比較して実施例Ｎｏ．２０の剛性Ｄ及び曲げモーメントＭがやや小さいのは、以下のように推測される。実施例Ｎｏ．１では、表層鋼板の幅方向に平行に配列した鋼線を含有する金網を１層有するのに対し、実施例Ｎｏ．２０では、表層鋼板の幅方向に平行に配列した鋼線を含有する金網を有さない。幅方向に平行に配列した鋼線は曲げ変形荷重では変形しないため、表層鋼板のポアッソン変形を拘束する。その結果、当該鋼線を含有する実施例Ｎｏ．１の積層鋼板には表層鋼板の拘束力が発生するため、実施例Ｎｏ．１の積層鋼板では、ヤング率及び降伏強度がより増加し、剛性Ｄ及び曲げモーメントＭが増加したと考えられる。一方、実施例Ｎｏ．２０の積層鋼板では、金網の格子の対角線が曲げ試験片の長手方向及び幅方向と一致しているため、曲げ荷重を加えると金網がせん断変形して、上下両面の表層鋼板間にずれが生じたものと思われる。そのため、実施例Ｎｏ．１の積層鋼板よりも剛性Ｄ及び曲げモーメントＭが小さくなったものと考えられる。

また、実施例Ｎｏ．１２の積層鋼板の剛性Ｄ及び曲げモーメントＭと、実施例Ｎｏ．２１の積層鋼板の剛性Ｄ及び曲げモーメントＭとが、ほぼ等しい値となった。これは、金網の積層方向を変えて積層し、等方的になったためと推定される。

また、実施例Ｎｏ．２３の積層鋼板は、実施例Ｎｏ．２２の積層鋼板よりも剛性Ｄ及び曲げモーメントＭが大きくなっている。これは、コア層の金網が表層鋼板側に偏在しているため、金網と中立軸との距離が大きくなり、より効率よく剛性Ｄ及び曲げモーメントＭを増大できたことに起因していると考えられる。

さらに、実施例Ｎｏ．２４の積層鋼板は、実施例Ｎｏ．２２の積層鋼板よりも破断撓みが大きく、延性に優れていた。これは、中心部に降伏強度の大きい金網が配置されているため、中立軸の移動を防止でき、曲率が小さくできたことに起因していると考えられる。実際、破断直前の実施例Ｎｏ．２４の曲げ試験片の曲率は、曲げ変形をビデオで撮影し、破断直前の試験片形状を画像処理して算出したところ、実施例Ｎｏ．２２の１／５以下であった。

また、実施例Ｎｏ．２５の積層鋼板は、実施例Ｎｏ．３の積層鋼板と剛性Ｄ、曲げモーメントＭ、加工性、耐熱形状安定性、及び制振性はほぼ同一であったが、板密度は小さかった。これは、剛性Ｄ及び曲げモーメントＭの寄与が小さいコア層の中心部にて、金網Ｎｏ．３に代えて目開きの大きい金網Ｎｏ．５を用いたため、効率よく剛性Ｄ及び曲げモーメントＭを増加させ、かつ軽量化できた結果と推定される。

また、比較例Ｎｏ．１の積層鋼板は、ハット曲げ加工すると表層鋼板と金網との間の界面で剥離を生じる場合があり、実施例Ｎｏ．１−Ｎｏ．２４の積層鋼板よりも表層鋼板とコア層との間の密着性に劣っていた。これは、実施例Ｎｏ．１−Ｎｏ．２４の積層鋼板では、樹脂シートに金網を包埋しているため、表層鋼板とコア層との間が面接触となっている。これに対し、比較例Ｎｏ．１の積層鋼板では、表層鋼板と金網との間が線接触又は点接触となるため、接触面積が小さくなることに起因すると推測される。また、比較例Ｎｏ．１の積層鋼板の損失係数は、実施例Ｎｏ．１−Ｎｏ．２４の積層鋼板の損失係数よりも小さく、制振性にも劣ることがわかった。

また、比較例Ｎｏ．２に関しては、曲げ試験により剛性Ｄ及び曲げモーメントＭを評価した。その結果、比較例Ｎｏ．２の積層鋼板は、実施例Ｎｏ．１と質量Ｗは同一であったが、剛性Ｄ及び曲げモーメントＭは小さかった。これは、比較例Ｎｏ．２では、曲げ変形時にポアッソン変形に従って変形する加工板材をコア層にしているのに対し、本発明を適用した実施例Ｎｏ．１では金網をコア層に使用している。このため、コア層の変形がポアッソン変形から乖離することから、表層鋼板の拘束力が働き、ヤング率及び降伏強度がより増加した効果によるものであると推定される。

比較例Ｎｏ．３の積層鋼板の剛性Ｄ及び曲げモーメントＭは、実施例Ｎｏ．１と比較して小さかった。これは、金網Ｎｏ．１０における鋼線の炭素含有量が０．２４質量％未満であり、コア層の引張強度が不十分なためと推定される。

さらに、比較例Ｎｏ．４の積層鋼板では、ハット曲げ加工によって、表層鋼板のコア層への陥入（コア層の空孔へ表層鋼板の食込み）、及び表層鋼板の端部からの亀裂が発生し、加工健全性が保持できなかった。これは、金網Ｎｏ．１１の目開きが表層鋼板の厚みの１０倍超であり、表層鋼板のうちの空孔の上に位置する部分に応力集中が発生したためと推定される。

また、比較例Ｎｏ．５−Ｎｏ．６の積層鋼板は、（ｖｉｉｉ）式により、実施例Ｎｏ．１とほぼ同一の塑性域での曲げモーメントを発現するように、積層鋼板全体の厚みを設計したが、実測では実施例Ｎｏ．１よりも小さくなった。この比較例Ｎｏ．５−Ｎｏ．６の曲げ試験片を解析した結果、比較例Ｎｏ．５の積層鋼板では、コア層の７０％が樹脂であり、かつ、補強繊維が不連続であるため、せん断変形抵抗が実施例Ｎｏ．１よりも小さかった。その結果、コア層のせん断変形により、上下両面の表層鋼板は最大で１．５ｍｍ（実施例Ｎｏ．１の１０倍）のずれが発生し、このずれにより塑性域での曲げモーメントが低下したものと推定される。また、比較例Ｎｏ．６については、樹脂部がコア層の５０％のみであることに加え、補強繊維も存在しないため、比較例Ｎｏ．５の場合よりもさらに大きなずれが発生し、このずれにより塑性域での曲げモーメントが低下したものと推定される。
Ｍ（実施例Ｎｏ．１）＝１／４（Ｔ_ｓ（（ｔ_ｓ＋ｔ_ｃ）^２−ｔ_ｃ ^２））−Ｔ_ｃ（ｔ_ｃ ^２）） ・・（ｖｉｉｉ）

また、比較例Ｎｏ．７の積層鋼板については、ハット曲げ加工品の耐熱形状安定性を評価した。その結果、鋼板端部から樹脂の流出があり、形状不良が発生した。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明によれば、軽量で、剛性及び耐衝撃性が高く、かつ、制振性能、せん断、曲げ、深絞り、張り出し等の加工性や加工後の形状安定性を兼ね備えた積層鋼板を提供することが可能となる。

１ 積層鋼板
５（５Ａ，５Ｂ） （表層）鋼板
１０ コア層
１１ 網状の線材群
１３ 樹脂シート
１１１ 縦線
１１３ 横線
１１５ 空孔（網目）
１１７ 斜め方向の織り（線）
ｔ_ｓ 表層鋼板の厚み
ｔ_ｃ コア層の厚み
ｗ_Ｌ，ｗ_Ｈ 目開き
ｐ （メッシュ）ピッチ
ｄ 線径

Claims (13)

1. 線材を用いて網状に形成した線材群と樹脂シートとを備えたコア層と、前記コア層の両面に接合された鋼板とを有し、
   前記線材の引張強度が６０１ＭＰａ以上であり、かつ、前記線材群の目開きが前記鋼板の厚みの１０倍以下であることを特徴とする、積層鋼板。
2. 前記線材の引張強度が、１０００ＭＰａ以上であることを特徴とする、請求項１に記載の積層鋼板。
3. 前記線材群の目開きが、前記鋼板の厚みの３．５倍以下であることを特徴とする、請求項１に記載の積層鋼板。
4. 前記線材群の目開きが、前記鋼板の厚みの０．１倍以上であることを特徴とする、請求項１に記載の積層鋼板。
5. 前記線材群の目開きが、前記鋼板の厚みの０．５倍以上１倍以下であることを特徴とする、請求項３に記載の積層鋼板。
6. 前記樹脂シートの基材が、発泡体であることを特徴とする、請求項１に記載の積層鋼板。
7. 前記コア層と前記鋼板とが接着剤を用いて接合され、
   前記接着剤と前記鋼板とのせん断密着強度が３０Ｎ／ｃｍ^２以上であり、
   前記接着剤の１００℃〜１６０℃での貯蔵弾性率Ｇ’が、０．０５ＭＰａ以上１００ＭＰａ以下であることを特徴とする、請求項１に記載の積層鋼板。
8. 前記線材群は、縦線及び横線に対して斜め方向に織りが加えられていることを特徴とする、請求項１に記載の積層鋼板。
9. 前記線材群は、正方目の網であり、
   前記斜め方向は、前記縦線及び前記横線の方向に対して４５°の方向であることを特徴とする、請求項７に記載の積層鋼板。
10. 前記コア層が、ｎ（ｎは２以上の整数）層の積層された前記線材群からなり、
    各層の前記線材群を形成する前記線材の方向を、隣接する層の前記線材群間で３６０／３ｎ°以上３６０／ｎ°以下の角度ずつ一定方向にずらして、各層の前記線材群が積層されることを特徴とする、請求項１に記載の積層鋼板。
11. 前記コア層は、２層〜２０層の積層された前記線材群からなることを特徴とする、請求項１０に記載の積層鋼板。
12. 前記コア層は、３枚以上の前記線材群を有しており、
    ３枚以上の前記線材群から任意に選択された隣り合う２枚の前記線材群のうち、前記コア層の厚み方向の中央位置に対して、より遠い側に配置された前記線材群の目開きが、より近い側に配置された前記線材群の目開きよりも小さいことを特徴とする、請求項１に記載の積層鋼板。
13. 前記コア層は、複数の前記線材群を有しており、
    前記複数の線材群が互いに固相接合または織り込みにより接合されていることを特徴とする、請求項１に記載の積層鋼板。

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