JPS63272537A - 磁気シ−ルド性と成形加工性に優れた積層鋼板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は積層鋼板に関し、特に磁気シールド性及び成形
加工性に優れたものに係る。

［従来の技術］ 近年、種々の電気設備や電子通信機器等の著しい普及に
伴ない、これらの設備や機器から漏洩する電磁波や漏洩
磁束等による電波妨害や磁気妨害等が産業界のみならず
社会的にも大きな問題として提起されている。

そこで、こうした妨害作用等を防止するために種々の立
場から広範な検討が進められているが、その一つに電磁
波シールド材を用いて電磁波や漏洩磁束等を遮蔽してし
まうことが行なわれている。

そして、前記の電磁波シールド材の代表的なものとして
はアルミニウム等の非磁性金属、またはパーマロイ、珪
素鋼等からなる磁性金属の金属箔や金属板が例示される
。

ところで、アルミニウム等の非磁性金属からなる金属箔
や金属板（以下、金属板等という）は高周波側の電磁波
に対するシールド効果は良好であるが、低周波側の電磁
波や磁気に対するシールド効果は不十分である。

一方、パーマロイや珪素鋼等からなる金属板等は低周波
側の電磁波や磁気に対するシールド効果が非常に優れて
おり、このため多くの分野で使用されている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、前記のパーマロイからなる金属板等はニ
ッケルを多量に含むため製造コストが高く、また成形加
工性の点で劣ること、更には成形加工後に特殊な焼鈍処
理を必要とすることからこの点からもコストが高くなる
という欠点が指摘されている。

また、珪素鋼からなる金属板等においても、特にグレー
ドの高いものについては、成形加工性が極めて悪くなる
ため、複雑な成形加工ができず、その結果として成形後
に磁気シールドを必要とする部分に組込んだときに漏洩
を生じ、充分な効果を得られないという問題点や、成形
加工に伴ない磁気シールド性が急激に劣化するため、成
形加工後に焼鈍処理を必要とするという問題点を有して
いる。

本出願に係る第１発明から第３発明は、上記のような問
題点、即ち従来の磁気シールド材の成形加工性が悪い点
、コスト高になる点及び成形加工に伴ない磁気シールド
性が急激に劣化する点の解消を図ることを目的とし、そ
の要望を満たすことのできる積層鋼板を提供するために
創作された。

［問題点を解決するための手段］ 本出願に係る第１発明は、重量％でＣが０．０１％以下
、結晶粒度が粒度番号で５以上、７以下である冷間圧延
鋼板を磁気的絶縁材を介して積層した磁気シールド性と
成形加工性に優れた積層鋼板である。

本出願に係る第２発明は、重量％でＳｉが０．１０％以
上、１．６０％以下、結晶粒度が粒度番号で５以上、７
以下である冷間圧延鋼板を磁気的絶縁材を介して積層し
た磁気シールド性と成形加工性に優れた積層鋼板である
。

本出願に係る第３発明は、重量％でＣが０．０１％以下
、結晶粒度が粒度番号で５以上、７以下である冷間圧延
鋼板を少なくとも一枚と、重量％でＳｉが０．１０％以
上、１．６０％以下、結晶粒度が粒度番号で５以上、７
以下である冷間圧延鋼板を少なくとも一枚とを、磁気的
絶縁材を介して積層した磁気シールド性と成形加工性に
優れた積層鋼板である。

［作用］ 次に本出願に係る発明の作用効果について図面及び表を
参照しながら説明する。

第１図及び第３図は本出願に係る第１発明から第３発明
の積層鋼板の構成を示す断面図である。

第１図は平板状態にある図、第３図は成形加工された状
態にある図を示す。

また、第２図及び第４図は第１図及び第３図で示した積
層鋼板と同厚さの単層の冷間圧延鋼板であり、第２図は
平板状態にある図、第４図は成形加工された状態にある
図を示す。

図において示すように、積層鋼板１は二枚の冷間圧延鋼
板２，３が磁気的絶縁材４を介して積層されたものであ
る。

第１発明においては、該冷間圧延鋼板２，３は重量％で
Ｃが０．０１％以下、結晶粒度が粒度番号で５以上、７
以下である冷間圧延鋼板である。

第２発明においては、該冷間圧延鋼板２．３は重量％で
Ｓｔが０．１０％以上、１．６０％以下、結晶粒度が粒
度番号で５以上、７以下である冷間圧延鋼板である。

第３発明においては、該冷間圧延鋼板２，３のうち一枚
は、重量％でＣが０．０１％以下、結晶粒度が粒度番号
で５以上、７以下である冷間圧延鋼板であり、他の一枚
は、重量％でＳｔがｏ、ｉｏ％以上、１．６０％以下、
結晶粒度が粒度番号で５以上、７以下である冷間圧延鋼
板である。

また、第２図及び第４図で示される単層の冷間圧延鋼板
５は、重量％でＣが０．０１％以下、結晶粒度が粒度番
号で５以上、７以下である冷間圧延鋼板又は重量％でＳ
ｉが０．１０％以上、１．６０％以下、結晶粒度が粒度
番号で５以上、７以下である冷間圧延鋼板である。

ここで、第１図から第４図に示すように磁気Ｍ１．Ｍ、
を一方の空間から印加して、他方の空間に漏洩する漏洩
磁束を測定した。

ここに、各漏洩磁束を ａ：第１図に示す積層鋼板ｌからの漏洩磁束ｂ：第２図
に示す冷間圧延鋼板５ からの漏洩磁束 Ｃ：第３図に示す積層鋼板ｌからの漏洩磁束ｄ：第４図
に示す冷間圧延鋼板５ からの漏洩磁束 とする。

この測定の結果、各漏洩磁束には。

ａ＜ｂ　　　　　　ｃｏｄ （ｄ−ｃ）＞（ｂ−ａ） なる関係があることが判明した。

即ち、本発明に係る積層鋼板ｌの磁気シールド効果は単
層の冷間圧延鋼板５による場合より良好であり、且つ平
板状態にある場合よりも成形加工品になった場合に顕著
なシールド効果を一発揮することが判かる。

この理由については概ね次のように推察される。

■単層の冷間圧延鋼板５による場合においてはその内部
の磁気回路から漏洩した磁束は直接的に外側へ漏洩して
しまうが、磁気的絶縁材４を冷間圧延鋼板２，３の間に
介装した積層鋼板ｌの場合は冷間圧延鋼板２内の磁気回
路から漏洩した磁束が冷間圧延鋼板３内の磁気回路を通
るため、外側への漏洩磁束を最小に押えることができる
。

特に第３発明においては、飽和磁束密度の大きい重量％
でＣが０．０１％以下、結晶粒度が粒度番号で５以上、
７以下である冷間圧延鋼板と、透磁率の高い重量％でＳ
ｔが０．１０％以上、１．６０％以下、結晶粒度が粒度
番号で５以上、７以下である冷間圧延鋼板とを積層して
いるため、除目て優れた磁気シールド効果が生じる。

■平板状態の場合のように開いた磁気回路の場合は、そ
の開いた部分である端部が磁気の二次印加起点となり、
そこからの漏洩磁束が相加されて大きくなるが、成形加
工して閉じた磁気回路にした場合には磁気の二次印加点
がないため単層の冷間圧延鋼板に比べて磁気シールド効
果は大きくなる。

従って、一枚の冷間圧延鋼板で本発明に係る積層鋼板と
同等の磁気シールド効果を得るためには、平板状態にお
いては（ｂ−ａ）、成形加工後の状態においては（ｄ−
ｃ）相当分の板厚を確保しなければならず、このことか
ら１本発明の積層鋼板が磁気シールドの点からみて、薄
くて足り、また低コスト化を実現できることになる。

以上の事実に関する実験結果を第１−１表、第１−２表
及び第１−３表に示す、第１−１表は第１発明の場合を
、第１−２表は第２発明の場合を、第１−３表は第３発
明の場合をそれぞれ示す、第１−ｉ表、第１−２表及び
第１−３表に示すように、平板状態及び成形加工品につ
いていずれも積層鋼板としたものが磁気シールド性にお
いて優れており、特に成形加工品の場合に優れた効果を
発揮していることが理解できる。

尚、本発明に用いられている磁気的絶縁材４の種類及び
厚さについては別段の制限はない。

また、本発明の積層鋼板は、前記したものについては三
層状のものであるが、その積層数についても別段の制限
はない。

ただ、実用上の観点からは、以下に説明するものが好ま
しく、それぞれについて根拠を踏まえつつ説明すること
とする。

く冷間圧延鋼板について〉 第５図（ａ）は冷間圧延鋼板のＣ量と漏洩磁束の大きさ
との関係を示したグラフである。このグラフから明らか
なように磁気シールド性に及ぼすＣの影響は大きく、０
．０１％以下で優れた磁気シールド性が得られる。

一方、第５図（ｂ）は冷間圧延鋼板のＳｉ量と漏洩磁束
の大きさとの関係及びＴ値との関係を示したグラフであ
る。第５図（ｂ）において、Ｏ印はＴ値を示し、Ｘ印は
漏洩磁束の大きさを示している。このグラフから明らか
なように磁気シールド性はＳｉ量の増加とともに良くな
っている（すなわち、Ｓｉ量の増加とともに漏洩磁束は
小さくなっている）が、深絞り性の目安であるＴ値は、
Ｓｉ量が１．６０％を超えると急激に低下しており、磁
気シールド性と成形加工性を兼備するためには、Ｓｉ量
は１．６０％が上限となる。一方、Ｓｉ量の減少ととも
に磁気シールド性が悪くなっていくが、Ｓｉ量が０．１
０％未満で急激に悪くなる。従って、Ｓｉ量は少なくと
もｏ、ｉｏ％以上が必要である。

第６図（ａ）は、重量％でＣが０．０１％以下の冷間圧
延鋼板の結晶粒度と、Ｔ値との関係、成形加工後の肌あ
れ発生の有無との関係及び漏洩磁束の大きさとの関係を
示したグラフである。

また、第６図（ｂ）は、重量％でＳｉが０．１０％以上
、１．６０％以下の冷間圧延鋼板の結晶粒度と、Ｔ値と
の関係、成形加工後の肌あれ発生の有無との関係及び漏
洩磁束の大きさとの関係を示したグラフである。

このグラフから結晶粒度が大きくなるほど、磁気シール
ド性が良くなり、またＴ値が上って成形加工性が良くな
るが、結晶粒度番号が４以下になると成形加工後の表面
に肌あれが発生し、好ましくないことが理解できる。

逆に結晶粒度が小さくなるほど、磁気シールド性が悪く
なり、またＴ値が下って成形加工性が悪くなるが、その
傾向は結晶粒度が８付近から大きくなる。

一般に積層鋼板の加工はフランジしわが発生しやすく、
加工しにくくなるため、単層の冷間圧延鋼板の場合以上
に７値に代表される加工性が重要とされる。このことと
、第６図ＣＩＩＬ）及び第６図（ｂ）に見る傾向から冷
間圧延鋼板の結晶粒度は粒度番号で５以上、７以下の範
囲が良好である。

以上の理由により、第１発明及び第３発明においては、
冷間圧延鋼板はＣ量を重量％で０．０１％以下、結晶粒
度を粒度番号で５以上、７以下に限定し、第２発明及び
第３発明においては、冷間圧延鋼板はＳｉ量を重量％で
０．１０％以上、１．６０％以下、結晶粒度を粒度番号
で５以上、７以下に限定した。

く磁気的絶縁材について〉 磁気的絶縁材の種類としては、積層鋼板の接合方法によ
って二種に分けられる。

即ち、金属的に圧延接合するクラッド法による磁気的絶
縁材としては、アルミニウム、銅等の非磁性金属板等が
挙げられ、金属接着用樹脂を用いて積層するラミネート
法による磁気的絶縁材としてはポリエステル系樹脂、ポ
リウレタン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレ
ン系樹脂、ポリカーボネイト系樹脂等からなるフィルム
またはシート、若しくは変性ポリエチレン系熱融着フィ
ルム、変性ポリプロピレン系熱融着フィルム等が挙げる
ことができ、これらを用いることが望ましい。

また、積層鋼板の成形加工性は冷間圧延鋼板に介装され
る磁気的絶縁材が薄いほど良好で、磁気的絶縁材の厚み
の下限については金属接着性が実現される限り特に指定
する必要はないが、一方、上限については成形性に優れ
、薄く、軽いことが要望されることが多く、この点を考
慮すると、１ｍｍ以下で用いることが多くなるであろう
。

く積層数について〉 前記の説明から、冷間圧延鋼板および磁気的絶縁材につ
いて各々規定されることになるが、次にこれらを組合せ
て積層鋼板を構成する際の積層数について説明する。

第７図（ａ）及び第７図（ｂ）はその積層数（冷間圧延
鋼板の積層数で表現する）と漏洩磁束の大きさの関係を
示すグラフである。第７図（＆）は、重量％でＣが０．
０１％以下、結晶粒度が粒度番号で５以上、７以下であ
る冷間圧延鋼板を積層した場合（第１発明の場合）を、
示し、第７図（ｂ）は、重量％でＳｉが０．１０％以上
、１．６０％以下、結晶粒度が粒度番号で５以上、７以
下である冷間圧延鋼板を積層した場合（第２発明の場合
）を示している。

このグラフから明らかなように、第１発明の場合も第２
発明の場合も、積層数が五層程度まではその増加ととも
に磁気シールド効果は急激に高まるが、約六層目程度を
境にしてそれ以上では磁気シールド効果に増加傾向があ
まり認められなくなり、これ以上に層を増加させること
は材料を浪費し、また重量や肉厚を不必要に大きくする
だけである。

かかる傾向は、重量％でＣが０．０１％以下、結晶粒度
が粒度番号で５以上、７以下である冷間圧延鋼板と、Ｓ
ｔが０．１０％以上、１．６０％以下、結晶粒度が粒度
番号で５以上、７以下である冷間圧延鋼板とを積層した
場合（第３発明の場合）も同様である。

従って１以上の結果を総合すると、 ■Ｃ量が０．０１％以下、結晶粒度が粒度番号で５以上
、７以下である冷間圧延鋼板を用い、く磁気的絶縁材に
ついて〉の欄に記載した磁気的絶縁材を用い、これらが
積層された（積層数は冷間圧延鋼板で二層ないし五層）
積層鋼板であれば第１発明の目的とする効果を有効に発
揮せしめることができる。

■Ｓｉ量が０．１０％以上、１．６０％以下。

結晶粒度が粒度番号で５以上、７以下である冷間圧延鋼
板を用い、く磁気的絶縁材について〉の欄に記載した磁
気的絶縁材を用い、これらが積層された（積層数は冷間
圧延鋼板で二層ないし五層）積層鋼板であれば第２発明
の目的とする効果を有効に発揮せしめることができる。

■Ｃ１５１が０．０１％以下、結晶粒度が粒度番号で５
以上、７以下である冷間圧延鋼板を少なくとも一枚と、
Ｓｉ量が０．１０％以上、１．６０％以下、結晶粒度が
粒度番号で５以上、７以下である冷間圧延鋼板を少なく
とも一枚とを用い、く磁気的絶縁材について〉の欄に記
載した磁気的絶縁材を用い、これらが積層された（積層
数は冷間圧延鋼板で二層ないし五層）積層鋼板であれば
第３発明の目的とする効果を有効に発揮せしめることが
できる。

［発明の実施例］ （第１発明の実施例） 各種の単層材と第１発明の実施例である積層鋼板とを比
較するために、第１−１表、第２−１表に各種の特性を
まとめて示す。

本例では冷間圧延鋼板として、重量％でＣが（１０１％
以下、結晶粒度が粒度番号で５以上、７以下である冷間
圧延鋼板（記号Ｆｅｐで示す、以下同じ、）を使用した
。

一例として、第１−１表において単層冷間圧延鋼板（全
体の厚さ：０．９ｍｍ、鋼板の厚さ：０．９ｍｍ）と、
第１発明の実施例である積層鋼板（Ｆ６　ｐ　Ｏ，４２
５／　ｖＯ，０５／　Ｆ６　ｐｏ、４２５）（全体の厚
み０．９ｍｍ、冷間圧延鋼板の厚み０．８５ｍｍ、なお
、右肩のサフィックスは冷間圧延鋼板の厚みを示す（以
下同じ、）、）とのシールド効果を比較すると、全体の
厚みが同一であり、且つ積層鋼板の方がその冷間圧延鋼
板の厚さが０．０５ｍｍも薄いにもかかわらず、その磁
気シールド効果は格段に優れていることが理解できる。

即ち、磁気シールド効果（漏洩磁束の大きさ）が、モ板
材の場合においては単層の冷間圧延鋼板では４．６％で
あるのに対し積層鋼板では４．３％となり、また成形加
工（深絞り）品の場合においては単層の冷間圧延鋼板で
は７．５％であるのに対し積層鋼板では６．３％となり
、積層鋼板の磁気シールド性が飛躍的に優れている。

また、実施例の積層鋼板はその深絞り性（成形加工性）
についても極めて優れた特性を示していることが実験的
に確認されている。その結果を第２−１表に示す。

（第２発明の実施例） 各種の単層材と第２発明の実施例である積層鋼板とを比
較するために、第１−２表、第２−２表に各種の特性を
まとめて示す。

本例では冷間圧延鋼板として、重量％でＳｉがｏ、ｉｏ
％以上、１．６０％以下、結晶粒度が粒度番号で５以上
、７以下である冷間圧延鋼板（記号Ｆｅ３１で示す、以
下同じ、）を使用した。

一例として、第１−２表において単層冷間圧延鋼板（全
体の厚さ＝１．０５ｍｍ、鋼板の厚さ：　１．０５　ｍ
ｍ）と、第２発明の実施例である積層鋼板（ＦｅｓＩＯ
５／■００５／Ｆｅ５１１０５）（全体の厚み１．０５
ｍｍ、冷間圧延鋼板の厚み１．Ｏｍｍ）とのシールド効
果を比較すると、全体の厚みが同一であり、且つ積層鋼
板の方がその冷間圧延鋼板の厚さが０．０５ｍｍも薄い
にもかかわらず、その磁気シールド効果は格段に優れて
いることが理解できる。

即ち、磁気シールド効果（漏洩磁束の大きさ）が、平板
材の場合においては単層の冷間圧延鋼板では３．７％で
あるのに対し積層鋼板では３．５％となり、また成形加
工（深絞り）品の場合においては単層の冷間圧延鋼板で
は６．２％であるのに対し積層鋼板では５．６％となり
、積層鋼板の磁気シールド性が飛躍的に優れている・ また、実施例の積層鋼板はその深絞り性（成形加工性）
についても極めて優れた特性を示していることが実験的
に確認されている。その結果を第２−２表に示す。

（第３発明の実施例） 各種の単層材と第３発明の実施例である積層鋼板とを比
較するために、第１−３表、第２−３表に各種の特性を
まとめて示す。

本例では冷間圧延鋼板として、重量％でＣが０．０１％
以下、結晶粒度が粒度番号で５以上、７以下である冷間
圧延鋼板と、重量％でＳｉが０．１０％以上、１．６０
％ＪＪ下、結晶粒度が粒度番号で５以上、７以下である
冷間圧延鋼板とを使用した。

一例として、第１−３表において単層冷間圧延鋼板（全
体の厚さ：１．２ｍｍ、鋼板の厚さ：１．２ｍｍ）と、
第３発明の実施例である積層鋼板（Ｆ　ｅ　ｐ　０５７
５／　Ｖ’ｏ５／　Ｆ　ｅ　ｓ＋ｏ５７５）（全体の厚
み１．２ｍｍ、冷間圧延鋼板の厚み１−１５ｍｍ）との
シールド効果を比較すると、全体の厚みが同一であり、
且つ！！１暦鋼板鋼板がその冷間圧延鋼板の厚さが０．
０５ｍｍも薄いにもかかわらず、その磁気シールド効果
は格段に優れていることが理解できる。

即ち、磁気シールド効果（漏洩磁束の大きさ）が、平板
材の場合においては単層の冷間圧延鋼板では３．３，３
．１％であるのに対し積層鋼板では２．９％となり、ま
た成形加工（深絞り）品の場合においては単層の冷間圧
延鋼板では６．０，５．８％であるのに対し積層鋼板で
は４．８％となり、積層鋼板の磁気シールド性が飛躍的
に優れている。

また、実施例の積層鋼板はその深絞り性（成形加工性）
についても極めて優れた特性を示していることが実験的
に確認されている。その結果を第２−３表に示す。

［発明の効果］ 本出願に係る第１発明から第３発明は、以北のような構
成とすることによ″す、磁気シールド特性を成形加工性
及びコストとの関係において、従来の金属板等に比較し
て有利に向上させることを可能とする。

また、本発明の積層鋼板を用いると磁気シールド材の重
量の軽減を図れ、電気設備や電子通信機器等の軽量化を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第３図は第１発明から第３発明の積層鋼板の
構成を示す断面図であり、第１図は平板状態にある図、
第３図は成形加工された状態にある図を示し、第２図及
び第４図は第１図及び第３図で示した積層鋼板と同厚さ
の単層の冷間圧延鋼板であり、第２図は平板状態にある
図、第４図は成形加工された状ぷにある図を示す。 第５図（ａ）は冷間圧延鋼板のＣ量と漏洩磁束の大きさ
の関係を示すグラフ、第５図（ｂ）は冷間圧延鋼板のＳ
ｉ量と漏洩磁束の大きさとの関係及びＴ値の関係を示す
グラフである。 第６図（ａ）は第１発明における冷間圧延鋼板の結晶粒
度と７値、成形加工後の肌あれ発生の有無、及び漏洩磁
束の大きさとの関係を示すグラフであり、第６図（ｂ）
は第２発明における冷間圧延鋼板の結晶粒度とＴ値、成
形加工後の肌あれ発生の有無、及び漏洩磁束の大きさと
の関係を示すグラフである。 第７図（ａ）は第１発明における冷間圧延鋼板の積層数
と漏洩磁束の大きさとの関係を示す図であり、第７図（
ａ）は第２発明における冷間圧延鋼板の積層数と漏洩磁
束の大きさとの関係を示す図である。 ｌ・・・積層鋼板　２，３・・・冷間圧延鋼板　４・・
・磁気的絶縁材　５・・・単層の冷間圧延鋼板第５図（
ａ、） 漏洩磁束の大きさく％） Ｃ量Ｃの 第６図（ａ） 結品粒度 柿ｉｋ何迅 第７図（ａ） 漏洩磁束の大きさσＯ 鋼板の積層数０１ 第７図（ｂ） ＠殺が１層促ζ冷） 手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和６１年特許願第２３９７３３号 ２、発明の名称 磁気シールド性と成形加工性に優れた積層鋼板３、補正
をする者 事件との関係　特許出願人 住　　所　兵庫県神戸市中央区脇浜町 １丁目３番１８号 名　　称　（１１９）株式会社神戸製鋼所代表者　亀高
素吉 ４、代　理　人　〒１６０電話０３　（３５８）　８１
１４０住　　所　東京都新宿区本塩町　１２ ６、補正により増加する発明の数　　　　　０７、補正
の対象 明細書の図面の簡単な説明の欄

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）重量％でＣが０．０１％以下、結晶粒度が粒度番
   号で５以上、７以下である冷間圧延鋼板を磁気的絶縁材
   を介して積層した磁気シールド性と成形加工性に優れた
   積層鋼板。 （２）重量％でＳｉが０．１０％以上、 １．６０％以下、結晶粒度が粒度番号で５以上、７以下
   である冷間圧延鋼板を磁気的絶縁材を介して積層した磁
   気シールド性と成形加工性に優れた積層鋼板。 （３）重量％でＣが０．０１％以下、結晶粒度が粒度番
   号で５以上、７以下である冷間圧延鋼板を少なくとも一
   枚と、重量％でＳｉが ０．１０％以上、１．６０％以下、結晶粒度が粒度番号
   で５以上、７以下である冷間圧延鋼板を少なくとも一枚
   とを、磁気的絶縁材を介して積層した磁気シールド性と
   成形加工性に優れた積層鋼板。