JP3128422B2 - シャドウマスク用Ｆｅ−Ｎｉ合金薄板およびその製造方法 - Google Patents
シャドウマスク用Ｆｅ−Ｎｉ合金薄板およびその製造方法Info
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- JP3128422B2 JP3128422B2 JP06042589A JP4258994A JP3128422B2 JP 3128422 B2 JP3128422 B2 JP 3128422B2 JP 06042589 A JP06042589 A JP 06042589A JP 4258994 A JP4258994 A JP 4258994A JP 3128422 B2 JP3128422 B2 JP 3128422B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、カラーブラウン管内等
で使用されるシャドウマスク用Ｆｅ−Ｎｉ合金薄板、特
にシャドウマスクの製造工程においてレジスト密着性、
耐焼き付き性および熱歪特性に優れたシャドウマスク用
Ｆｅ−Ｎｉ合金薄板およびその製造方法に関するもので
ある。
で使用されるシャドウマスク用Ｆｅ−Ｎｉ合金薄板、特
にシャドウマスクの製造工程においてレジスト密着性、
耐焼き付き性および熱歪特性に優れたシャドウマスク用
Ｆｅ−Ｎｉ合金薄板およびその製造方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】カラーブラウン管シャドウマスク用素材
としては一般に低炭素鋼が使用されている。カラーブラ
ウン管は真空管を形成するガラスバルブのフェースプレ
ート部（パネル）に赤、緑、青の３原色を発する蛍光膜
が塗布されており、反対側のネック部には蛍光膜を刺激
発光させるための電子ビームを発射する電子銃を備えて
いる。シャドウマスクは、蛍光面と電子銃の間の蛍光面
に近い位置に設けられており、電子銃から発する３原色
に対応する３本の電子ビームを、スロットと呼ばれる孔
に通過させて各々対応する蛍光面のみに当てるような色
選別の機能を果たしているものである。従って、シャド
ウマスク上のスロットと蛍光体の位置関係が正確に合っ
ている必要がある。しかしながら、カラーブラウン管を
連続使用する場合、電子ビームのエネルギーのうち約８
０％がシャドウマスク上で熱エネルギーとして消費され
るため、シャドウマスクの温度が局部的に９０℃程度ま
で上昇し熱膨張により電子ビームと蛍光体の一致が得ら
れなくなり、画像が不鮮明になる。このため、カラーブ
ラウン管の構造を工夫してシャドウマスクの熱膨張を補
償することが行われているが十分でない。
としては一般に低炭素鋼が使用されている。カラーブラ
ウン管は真空管を形成するガラスバルブのフェースプレ
ート部（パネル）に赤、緑、青の３原色を発する蛍光膜
が塗布されており、反対側のネック部には蛍光膜を刺激
発光させるための電子ビームを発射する電子銃を備えて
いる。シャドウマスクは、蛍光面と電子銃の間の蛍光面
に近い位置に設けられており、電子銃から発する３原色
に対応する３本の電子ビームを、スロットと呼ばれる孔
に通過させて各々対応する蛍光面のみに当てるような色
選別の機能を果たしているものである。従って、シャド
ウマスク上のスロットと蛍光体の位置関係が正確に合っ
ている必要がある。しかしながら、カラーブラウン管を
連続使用する場合、電子ビームのエネルギーのうち約８
０％がシャドウマスク上で熱エネルギーとして消費され
るため、シャドウマスクの温度が局部的に９０℃程度ま
で上昇し熱膨張により電子ビームと蛍光体の一致が得ら
れなくなり、画像が不鮮明になる。このため、カラーブ
ラウン管の構造を工夫してシャドウマスクの熱膨張を補
償することが行われているが十分でない。
【０００３】そこで、シャドウマスク用素材として低炭
素鋼に比べて熱膨張係数が極めて小さい、Ｎｉを３０〜
５２％含有する低熱膨張Ｆｅ−Ｎｉ合金薄板が使用され
てきている。しかしながら、シャドウマスクの製造工程
においてこのようなＦｅ−Ｎｉ合金薄板はエッチング穿
孔性が従来の低炭素鋼に比べて著しく劣り、またレジス
ト剥離に起因する孔形状ムラが多発するという問題があ
る。さらに、ブラウン管封着時に発生する熱歪のための
歩留り低下があり、顕著な場合には素材のロットアウト
・返品が起こることがある。従って、カラーブラウン管
内で使用されるシャドウマスク用Ｆｅ−Ｎｉ合金薄板、
特にシャドウマスクの製造工程においてレジスト密着
性、耐焼き付き性および熱歪特性等に優れ、製造歩留が
良好なシャドウマスク用Ｆｅ−Ｎｉ合金薄板およびこれ
を製造する方法が強く要望されている。
素鋼に比べて熱膨張係数が極めて小さい、Ｎｉを３０〜
５２％含有する低熱膨張Ｆｅ−Ｎｉ合金薄板が使用され
てきている。しかしながら、シャドウマスクの製造工程
においてこのようなＦｅ−Ｎｉ合金薄板はエッチング穿
孔性が従来の低炭素鋼に比べて著しく劣り、またレジス
ト剥離に起因する孔形状ムラが多発するという問題があ
る。さらに、ブラウン管封着時に発生する熱歪のための
歩留り低下があり、顕著な場合には素材のロットアウト
・返品が起こることがある。従って、カラーブラウン管
内で使用されるシャドウマスク用Ｆｅ−Ｎｉ合金薄板、
特にシャドウマスクの製造工程においてレジスト密着
性、耐焼き付き性および熱歪特性等に優れ、製造歩留が
良好なシャドウマスク用Ｆｅ−Ｎｉ合金薄板およびこれ
を製造する方法が強く要望されている。
【０００４】低熱膨張型シャドウマスク用素材として
は、例えばＦｅ−Ｎｉ合金のＣ，Ｓ，Ｏ等の成分を限定
して炭化物、硫化物、酸化物を制御することによりエッ
チング穿孔性に優れたシャドウマスク用素材について特
開昭６１−１１３７４６号公報に開示されている。これ
によれば、介在物に起因するエッチング穿孔ムラ等の欠
陥は防止できるが、介在物以外の原因による孔形状不良
を防止するには十分でなく、更にレジスト密着性、耐焼
き付き性および熱歪特性に対しては考慮されていない。
また、低熱膨張型シャドウマスク用素材の製造方法とし
ては、例えば表面粗さ、結晶粒度および集合組織を制御
してエッチング穿孔性を改善したものについて特開昭６
２−２４３７８２号公報に開示されている。これによれ
ば、エッチング穿孔速度が向上しレジスト密着不良およ
び粗粒組織に起因する穿孔欠陥が改善されるが、耐焼き
付き性および熱歪特性の向上に対して十分でない。
は、例えばＦｅ−Ｎｉ合金のＣ，Ｓ，Ｏ等の成分を限定
して炭化物、硫化物、酸化物を制御することによりエッ
チング穿孔性に優れたシャドウマスク用素材について特
開昭６１−１１３７４６号公報に開示されている。これ
によれば、介在物に起因するエッチング穿孔ムラ等の欠
陥は防止できるが、介在物以外の原因による孔形状不良
を防止するには十分でなく、更にレジスト密着性、耐焼
き付き性および熱歪特性に対しては考慮されていない。
また、低熱膨張型シャドウマスク用素材の製造方法とし
ては、例えば表面粗さ、結晶粒度および集合組織を制御
してエッチング穿孔性を改善したものについて特開昭６
２−２４３７８２号公報に開示されている。これによれ
ば、エッチング穿孔速度が向上しレジスト密着不良およ
び粗粒組織に起因する穿孔欠陥が改善されるが、耐焼き
付き性および熱歪特性の向上に対して十分でない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、シャドウマ
スクの製造工程においてレジスト密着性、耐焼き付き性
および熱歪特性等に優れ、製造歩留が良好であるシャド
ウマスク用Ｆｅ−Ｎｉ合金薄板およびその製造方法を提
供することを目的としている。
スクの製造工程においてレジスト密着性、耐焼き付き性
および熱歪特性等に優れ、製造歩留が良好であるシャド
ウマスク用Ｆｅ−Ｎｉ合金薄板およびその製造方法を提
供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、成分、材質および製造工程を種々検討し
た結果、微量成分を限定し、薄板での強度および表面仕
上げを適切に組み合わせること、さらに最終焼鈍前の板
厚、焼鈍条件および調質圧延条件を限定することにより
達成した。本発明の要旨は次の通りである。 （１）重量％にてＮｉ：３０〜５２％、Ｃ：≦０．０２
％、Ｓｉ：≦０．３０％、Ａｌ≦０．０２％、Ｏ：≦
０．０２％を含有し、板厚が０．３０mm以下のＦｅ−Ｎ
ｉ合金薄板であって、エッチング素材の状態で耐力σ
0.2 が３８〜５２kgf ／mm2 かつ弾性限の強度σE が１
８〜４８kgf ／mm2 であり、表面の平均粗さがＲａで
０．７０〜２．５μｍかつ粗さ曲線の高さ方向の偏り指
数がＲｓｋで０．３０〜２．０である。 （２）重量％にてＮｉ：３０〜５２％、Ｃ：≦０．０２
％、Ｓｉ：≦０．３０％、Ａｌ≦０．０２％、Ｏ：≦
０．０２％を含有するＦｅ−Ｎｉ合金帯板を、冷間圧延
により０．３０mm以下の板厚にし、続いてＮ2 を５〜９
０vol.％含有する無酸化あるいは還元性雰囲気中におい
て０．０７〜３．０kgf ／mm2 の炉内張力を付与しつつ
７００〜９００℃の加熱温度で１〜１００sec 保持する
条件で焼鈍し、続いて表面粗さがＲａで１．０〜３．５
μｍかつＲｓｋで−０．５０〜−４．０であるワークロ
ールを用いて伸び率が２〜１０％である調質圧延を行
う。
に、本発明は、成分、材質および製造工程を種々検討し
た結果、微量成分を限定し、薄板での強度および表面仕
上げを適切に組み合わせること、さらに最終焼鈍前の板
厚、焼鈍条件および調質圧延条件を限定することにより
達成した。本発明の要旨は次の通りである。 （１）重量％にてＮｉ：３０〜５２％、Ｃ：≦０．０２
％、Ｓｉ：≦０．３０％、Ａｌ≦０．０２％、Ｏ：≦
０．０２％を含有し、板厚が０．３０mm以下のＦｅ−Ｎ
ｉ合金薄板であって、エッチング素材の状態で耐力σ
0.2 が３８〜５２kgf ／mm2 かつ弾性限の強度σE が１
８〜４８kgf ／mm2 であり、表面の平均粗さがＲａで
０．７０〜２．５μｍかつ粗さ曲線の高さ方向の偏り指
数がＲｓｋで０．３０〜２．０である。 （２）重量％にてＮｉ：３０〜５２％、Ｃ：≦０．０２
％、Ｓｉ：≦０．３０％、Ａｌ≦０．０２％、Ｏ：≦
０．０２％を含有するＦｅ−Ｎｉ合金帯板を、冷間圧延
により０．３０mm以下の板厚にし、続いてＮ2 を５〜９
０vol.％含有する無酸化あるいは還元性雰囲気中におい
て０．０７〜３．０kgf ／mm2 の炉内張力を付与しつつ
７００〜９００℃の加熱温度で１〜１００sec 保持する
条件で焼鈍し、続いて表面粗さがＲａで１．０〜３．５
μｍかつＲｓｋで−０．５０〜−４．０であるワークロ
ールを用いて伸び率が２〜１０％である調質圧延を行
う。
【０００７】
【作用】以下、本発明の限定理由について詳細に説明す
る。まず、Ｎｉはその含有量が３０％より少ないと熱膨
張係数が極めて高くなり、カラーブラウン管の鮮鋭性が
劣化する。５２％を超えて含有しても熱膨張係数が高く
なる。従って、Ｎｉの成分範囲を３０〜５２％とした。
望ましい範囲は、３４〜３８％である。Ｃはその含有量
が０．０２％を超えると鉄炭化物の生成が著しく、これ
がエッチング穿孔性を阻害し穿孔欠陥の原因となる。従
って、Ｃの成分範囲を０．０２％以下とした。望ましい
範囲は、０．０１％以下（０％を含まず）である。Ｓｉ
はその含有量が０．３０％を超えるとＳｉＯ2 の生成が
著しく、これが熱間圧延やその後の冷間圧延の加工によ
り高延性のため直鎖状に残留してエッチング時に筋状の
穿孔ムラの原因となる。従って、Ｓｉの成分範囲を０．
３０％以下とした。望ましい範囲は、０．１０％以下
（０％を含まず）である。Ａｌは脱酸剤として有効であ
るが、その含有量が０．０２％を超えるとＡｌ2Ｏ3 の
生成が著しく、これが熱間圧延やその後の冷間圧延後の
加工により低延性のため分断され線状に残留してエッチ
ング時に筋状の穿孔ムラの原因となる。従って、Ａｌの
成分範囲を０．０２％以下とした。望ましい範囲は０．
００１〜０．０１％である。Ｏはその含有量が０．０２
％を超えると酸化物系介在物の生成が著しく、これがエ
ッチング穿孔性を阻害し穿孔欠陥や穿孔ムラの原因とな
る。従って、Ｏの成分範囲を０．０２％以下とした。望
ましい範囲は、０．０１％以下（０％を含まず）であ
る。
る。まず、Ｎｉはその含有量が３０％より少ないと熱膨
張係数が極めて高くなり、カラーブラウン管の鮮鋭性が
劣化する。５２％を超えて含有しても熱膨張係数が高く
なる。従って、Ｎｉの成分範囲を３０〜５２％とした。
望ましい範囲は、３４〜３８％である。Ｃはその含有量
が０．０２％を超えると鉄炭化物の生成が著しく、これ
がエッチング穿孔性を阻害し穿孔欠陥の原因となる。従
って、Ｃの成分範囲を０．０２％以下とした。望ましい
範囲は、０．０１％以下（０％を含まず）である。Ｓｉ
はその含有量が０．３０％を超えるとＳｉＯ2 の生成が
著しく、これが熱間圧延やその後の冷間圧延の加工によ
り高延性のため直鎖状に残留してエッチング時に筋状の
穿孔ムラの原因となる。従って、Ｓｉの成分範囲を０．
３０％以下とした。望ましい範囲は、０．１０％以下
（０％を含まず）である。Ａｌは脱酸剤として有効であ
るが、その含有量が０．０２％を超えるとＡｌ2Ｏ3 の
生成が著しく、これが熱間圧延やその後の冷間圧延後の
加工により低延性のため分断され線状に残留してエッチ
ング時に筋状の穿孔ムラの原因となる。従って、Ａｌの
成分範囲を０．０２％以下とした。望ましい範囲は０．
００１〜０．０１％である。Ｏはその含有量が０．０２
％を超えると酸化物系介在物の生成が著しく、これがエ
ッチング穿孔性を阻害し穿孔欠陥や穿孔ムラの原因とな
る。従って、Ｏの成分範囲を０．０２％以下とした。望
ましい範囲は、０．０１％以下（０％を含まず）であ
る。
【０００８】本発明者等は、シャドウマスクの製造工程
においてレジスト密着性、耐焼き付き性および熱歪特性
等に優れ、製造歩留が良好であるシャドウマスク用Ｆｅ
−Ｎｉ合金薄板を得るためには、板厚が０．３０〜０．
０１mmであってエッチング素材の状態で耐力σ0.2 が３
８〜５２kgf ／mm2 かつ弾性限の強度σE が１８〜４８
kgf ／mm2 であり、表面の平均粗さがＲａで０．７０〜
２．５μｍかつ粗さ曲線の高さ方向の偏り指数がＲｓｋ
で０．３０〜２．０であることが有効であることを見出
した。板厚が０．２０mmであるＦｅ−３６％Ｎｉ合金薄
板を用いて、エッチング素材の状態での耐力σ0.2 と弾
性限の強度σE によるシャドウマスクの製造工程での歩
留落ちへの影響を調査した結果を図１に示す。ここで、
耐力σ0.2 はＪＩＳ１３号Ｂ試験を用いてＪＩＳ Ｚ
２２０１に基づいて測定した。弾性限の強度σE はＪＩ
Ｓ Ｈ ３１３０に規定されているモーメント式試験に
より測定されるバネ限界値を採用した。シャドウマスク
の製造工程での歩留落ちはブラウン管封着までに不良で
落ちた枚数をエッチング加工後の総枚数で割った百分率
で評価した。図１から明らかなように、エッチング素材
の状態での耐力σ0.2 が３８kgf ／mm2 未満ではライン
通板時の腰折れ疵が発生するために歩留落ちが高いこと
がわかる。また、σ0.2 が５２kgf ／mm2 を超えると、
逆に強度が大きくなりすぎるためライン間での搬送時に
取扱疵が多発し歩留落ちが高くなる。更に、エッチング
素材の状態での弾性限の強度σE が１８kgf ／mm2 未満
では、エッチング−プレス加工後のシャドウマスクをブ
ラウン管に封着する際に、熱歪の発生量が大きいため
に、ブラウン管との正確なセッテングができず不良品と
なるので、歩留落ちが高くなる。σE が４８kgf ／mm2
を超えると耐力と同様にライン間での搬送時に取扱疵が
多発し歩留落ちが高くなる。従って、シャドウマスクの
製造工程での歩留落ちが４％以下になるためには、エッ
チング素材の状態での耐力σ0.2 の範囲を３８〜５２kg
f ／mm2 かつ弾性限の強度σE の範囲を１８〜４８kgf
／mm 2 とした。ここで、物理的な制約からσE はσ0.2
を超えないので、σE ／σ0. 2 は１以下である。
においてレジスト密着性、耐焼き付き性および熱歪特性
等に優れ、製造歩留が良好であるシャドウマスク用Ｆｅ
−Ｎｉ合金薄板を得るためには、板厚が０．３０〜０．
０１mmであってエッチング素材の状態で耐力σ0.2 が３
８〜５２kgf ／mm2 かつ弾性限の強度σE が１８〜４８
kgf ／mm2 であり、表面の平均粗さがＲａで０．７０〜
２．５μｍかつ粗さ曲線の高さ方向の偏り指数がＲｓｋ
で０．３０〜２．０であることが有効であることを見出
した。板厚が０．２０mmであるＦｅ−３６％Ｎｉ合金薄
板を用いて、エッチング素材の状態での耐力σ0.2 と弾
性限の強度σE によるシャドウマスクの製造工程での歩
留落ちへの影響を調査した結果を図１に示す。ここで、
耐力σ0.2 はＪＩＳ１３号Ｂ試験を用いてＪＩＳ Ｚ
２２０１に基づいて測定した。弾性限の強度σE はＪＩ
Ｓ Ｈ ３１３０に規定されているモーメント式試験に
より測定されるバネ限界値を採用した。シャドウマスク
の製造工程での歩留落ちはブラウン管封着までに不良で
落ちた枚数をエッチング加工後の総枚数で割った百分率
で評価した。図１から明らかなように、エッチング素材
の状態での耐力σ0.2 が３８kgf ／mm2 未満ではライン
通板時の腰折れ疵が発生するために歩留落ちが高いこと
がわかる。また、σ0.2 が５２kgf ／mm2 を超えると、
逆に強度が大きくなりすぎるためライン間での搬送時に
取扱疵が多発し歩留落ちが高くなる。更に、エッチング
素材の状態での弾性限の強度σE が１８kgf ／mm2 未満
では、エッチング−プレス加工後のシャドウマスクをブ
ラウン管に封着する際に、熱歪の発生量が大きいため
に、ブラウン管との正確なセッテングができず不良品と
なるので、歩留落ちが高くなる。σE が４８kgf ／mm2
を超えると耐力と同様にライン間での搬送時に取扱疵が
多発し歩留落ちが高くなる。従って、シャドウマスクの
製造工程での歩留落ちが４％以下になるためには、エッ
チング素材の状態での耐力σ0.2 の範囲を３８〜５２kg
f ／mm2 かつ弾性限の強度σE の範囲を１８〜４８kgf
／mm 2 とした。ここで、物理的な制約からσE はσ0.2
を超えないので、σE ／σ0. 2 は１以下である。
【０００９】板厚が０．２０mmであるＦｅ−３６％Ｎｉ
合金薄板を用いて、エッチング素材の状態での表面の平
均粗さＲａと粗さ曲線の高さ方向の偏り指数（スキュー
ネス）Ｒｓｋによるシャドウマスクの製造工程での歩留
落ちへの影響を調査した結果を図２に示す。ここで、平
均粗さＲａはＪＩＳ Ｂ ０６０１に基づいて測定し
た。粗さ曲線の高さ方向の偏り指数Ｒｓｋは粗さ曲線を
ｙ＝ｙ（ｘ）、平均高さをｙ及び自乗平均高さをＲｑで
表した時に、次式から算出される。
合金薄板を用いて、エッチング素材の状態での表面の平
均粗さＲａと粗さ曲線の高さ方向の偏り指数（スキュー
ネス）Ｒｓｋによるシャドウマスクの製造工程での歩留
落ちへの影響を調査した結果を図２に示す。ここで、平
均粗さＲａはＪＩＳ Ｂ ０６０１に基づいて測定し
た。粗さ曲線の高さ方向の偏り指数Ｒｓｋは粗さ曲線を
ｙ＝ｙ（ｘ）、平均高さをｙ及び自乗平均高さをＲｑで
表した時に、次式から算出される。
【００１０】
【数１】
【００１１】図２から明らかなように、エッチング素材
の状態での表面の平均粗さＲａが０．７０μｍ未満で
は、レジスト膜の密着力が弱く後工程のエッチング時に
孔形状が不揃いとなるので歩留落ちが高くなることがわ
かる。また、Ｒａが２．５μｍを超えると、逆にレジス
ト膜の密着力が大きくなりすぎるためレジスト膜剥離に
時間がかかり生産性が低下する。更に、エッチング素材
の状態での表面のスキューネスＲｓｋが０．３０未満で
は、プレス加工前の軟化焼鈍時に積み重ねたシャドウマ
スクどうしの焼き付きが発生するために、歩留落ちが高
くなる。Ｒｓｋが２．０を超えると、レジスト塗布後に
レジストの密着性を向上させるための真空引きに時間が
かかり生産性が低下する。従って、シャドウマスクの製
造工程での歩留落ちが３％以下になるためには、エッチ
ング素材の状態での表面の平均粗さＲａの範囲を０．７
０〜２．５μｍかつ粗さ曲線の高さ方向の偏り指数Ｒｓ
ｋの範囲を０．３０〜２．０とした。
の状態での表面の平均粗さＲａが０．７０μｍ未満で
は、レジスト膜の密着力が弱く後工程のエッチング時に
孔形状が不揃いとなるので歩留落ちが高くなることがわ
かる。また、Ｒａが２．５μｍを超えると、逆にレジス
ト膜の密着力が大きくなりすぎるためレジスト膜剥離に
時間がかかり生産性が低下する。更に、エッチング素材
の状態での表面のスキューネスＲｓｋが０．３０未満で
は、プレス加工前の軟化焼鈍時に積み重ねたシャドウマ
スクどうしの焼き付きが発生するために、歩留落ちが高
くなる。Ｒｓｋが２．０を超えると、レジスト塗布後に
レジストの密着性を向上させるための真空引きに時間が
かかり生産性が低下する。従って、シャドウマスクの製
造工程での歩留落ちが３％以下になるためには、エッチ
ング素材の状態での表面の平均粗さＲａの範囲を０．７
０〜２．５μｍかつ粗さ曲線の高さ方向の偏り指数Ｒｓ
ｋの範囲を０．３０〜２．０とした。
【００１２】本発明者等は、シャドウマスクの製造工程
においてレジスト密着性、耐焼き付き性および熱歪特性
等に優れ、製造歩留が良好であるシャドウマスク用Ｆｅ
−Ｎｉ合金薄板を得るための製造方法としては、１回ま
たは２回以上の冷間圧延により０．３０mm以下の板厚に
し、続いてＮ2 量が５〜９０vol.％以上含有する無酸化
あるいは還元性雰囲気中において０．０７〜３．０kgf
／mm2 の炉内張力を付与しつつ加熱温度（７００〜９０
０℃）×保持時間（１〜１００sec)にて焼鈍した後、表
面粗さがＲａで１．０〜３．５μｍかつＲｓｋで−０．
５０〜−４．０であるワークロールを用いて伸び率が２
〜１０％である調質圧延を行うことを見出した。板厚が
０．２０mmであるＦｅ−３６％Ｎｉ合金帯板を用いて、
Ｎ2 が２５vol.％、Ｈ2 が７５vol.％である焼鈍雰囲気
において炉内張力および焼鈍温度による弾性限の強度σ
E ／耐力σ0.2 への影響を調査した結果を図３に示す。
図３では、σE ／σ0.2 は炉内張力を付加するほど向上
するが、炉内張力が約０．５〜１．０kgf ／mm2 の範囲
で最大となり、更に炉内張力を付加すると低減すること
がわかる。この傾向は、焼鈍温度が低温ほど顕著に現れ
る。本発明者等は、調質圧延前の焼鈍における炉内張力
が弾性限の強度σE を制御できることを見出した。従っ
て、σ0.2 は後述する調質圧延での伸び率により制御で
きるので、エッチング素材の状態でのσ0.2 が３８〜５
２kgf ／mm2 かつσE が１８〜４８kgf ／mm2 であるた
めには、σE ／σ0.2 を０．３５以上にする必要があ
る。図３から明らかなように、σE ／σ0.2 が０．３５
以上となるために、炉内張力の範囲が０．０７〜３．０
kgf ／mm2 である。望ましい範囲は、０．１２〜２．５
kgf ／mm2 である。
においてレジスト密着性、耐焼き付き性および熱歪特性
等に優れ、製造歩留が良好であるシャドウマスク用Ｆｅ
−Ｎｉ合金薄板を得るための製造方法としては、１回ま
たは２回以上の冷間圧延により０．３０mm以下の板厚に
し、続いてＮ2 量が５〜９０vol.％以上含有する無酸化
あるいは還元性雰囲気中において０．０７〜３．０kgf
／mm2 の炉内張力を付与しつつ加熱温度（７００〜９０
０℃）×保持時間（１〜１００sec)にて焼鈍した後、表
面粗さがＲａで１．０〜３．５μｍかつＲｓｋで−０．
５０〜−４．０であるワークロールを用いて伸び率が２
〜１０％である調質圧延を行うことを見出した。板厚が
０．２０mmであるＦｅ−３６％Ｎｉ合金帯板を用いて、
Ｎ2 が２５vol.％、Ｈ2 が７５vol.％である焼鈍雰囲気
において炉内張力および焼鈍温度による弾性限の強度σ
E ／耐力σ0.2 への影響を調査した結果を図３に示す。
図３では、σE ／σ0.2 は炉内張力を付加するほど向上
するが、炉内張力が約０．５〜１．０kgf ／mm2 の範囲
で最大となり、更に炉内張力を付加すると低減すること
がわかる。この傾向は、焼鈍温度が低温ほど顕著に現れ
る。本発明者等は、調質圧延前の焼鈍における炉内張力
が弾性限の強度σE を制御できることを見出した。従っ
て、σ0.2 は後述する調質圧延での伸び率により制御で
きるので、エッチング素材の状態でのσ0.2 が３８〜５
２kgf ／mm2 かつσE が１８〜４８kgf ／mm2 であるた
めには、σE ／σ0.2 を０．３５以上にする必要があ
る。図３から明らかなように、σE ／σ0.2 が０．３５
以上となるために、炉内張力の範囲が０．０７〜３．０
kgf ／mm2 である。望ましい範囲は、０．１２〜２．５
kgf ／mm2 である。
【００１３】弾性限の強度σE が炉内張力で制御できる
詳細な理由は不明であるが、焼鈍中の表面への窒化によ
り弾性限近傍での転位の運動状態を変化させるため推定
される。このため、最終焼鈍での板厚については、０．
３０mmを超えると表面への窒化が十分に進まず、炉内張
力によるσE の制御が難しくなる。従って、板厚の範囲
を０．３０mmとした。望ましい範囲は、望ましくは０．
２５mm以下である。最終焼鈍での雰囲気中のＮ2 濃度に
ついて、５vol.％未満では表面への窒化が十分に進ま
ず、炉内張力によるσE の制御が難しくなる。９０vol.
％を超えるとＦｅ−Ｎｉ合金特有の粒界への選択酸化が
発生し、表面性状が劣化するため、エッチング後の表面
が悪くなる。従って、雰囲気中のＮ2 濃度の範囲を５〜
９０vol.％とした。望ましい範囲は、２０〜５０vol.％
である。最終焼鈍での焼鈍温度について、７００℃未満
では再結晶が十分に進まず板厚中央部に圧延時の展進粒
が残留するため、エッチングでの孔形状不良になる。ま
た、９００℃を超えると再結晶粒の粒成長が著しく粗大
粒にとなるため、エッチングでの孔形状不良になる。従
って、焼鈍温度の範囲を７００〜９００℃とした。最終
焼鈍での焼鈍時間について、１sec 未満では帯板の幅方
向の温度分布が均一にならず、再結晶の進行が幅方向で
不均一となるため、エッチングでの孔形状ムラが発生す
る。また、１００sec を超えても再結晶への進行に対す
る効果は飽和するので、生産性が低下し更に製造コスト
を増加させる。従って、焼鈍時間の範囲を１〜１００se
c とした。望ましい範囲は、１０〜６０sec である。
詳細な理由は不明であるが、焼鈍中の表面への窒化によ
り弾性限近傍での転位の運動状態を変化させるため推定
される。このため、最終焼鈍での板厚については、０．
３０mmを超えると表面への窒化が十分に進まず、炉内張
力によるσE の制御が難しくなる。従って、板厚の範囲
を０．３０mmとした。望ましい範囲は、望ましくは０．
２５mm以下である。最終焼鈍での雰囲気中のＮ2 濃度に
ついて、５vol.％未満では表面への窒化が十分に進ま
ず、炉内張力によるσE の制御が難しくなる。９０vol.
％を超えるとＦｅ−Ｎｉ合金特有の粒界への選択酸化が
発生し、表面性状が劣化するため、エッチング後の表面
が悪くなる。従って、雰囲気中のＮ2 濃度の範囲を５〜
９０vol.％とした。望ましい範囲は、２０〜５０vol.％
である。最終焼鈍での焼鈍温度について、７００℃未満
では再結晶が十分に進まず板厚中央部に圧延時の展進粒
が残留するため、エッチングでの孔形状不良になる。ま
た、９００℃を超えると再結晶粒の粒成長が著しく粗大
粒にとなるため、エッチングでの孔形状不良になる。従
って、焼鈍温度の範囲を７００〜９００℃とした。最終
焼鈍での焼鈍時間について、１sec 未満では帯板の幅方
向の温度分布が均一にならず、再結晶の進行が幅方向で
不均一となるため、エッチングでの孔形状ムラが発生す
る。また、１００sec を超えても再結晶への進行に対す
る効果は飽和するので、生産性が低下し更に製造コスト
を増加させる。従って、焼鈍時間の範囲を１〜１００se
c とした。望ましい範囲は、１０〜６０sec である。
【００１４】板厚が０．２０mmであるＦｅ−３６％Ｎｉ
合金帯板を用いて、調質圧延の伸び率による耐力σ0.2
と転写率への影響を調査した結果を図４（ａ）及び
（ｂ）に示す。ここで、転写率は調質圧延ロールの表面
粗さが帯板の表面に転写される度合いを示すもので、調
質圧延後の板表面の平均粗さをロール表面の平均粗さで
割った百分率で評価した。図４（ａ）から明らかなよう
に、エッチング素材の状態での耐力σ0.2 が３８〜５２
kgf ／mm2 となるためには、調質圧延での伸び率の範囲
が２〜１０％である。また、エッチング素材の状態での
表面粗さをＲａで０．７０〜２．５μｍかつＲｓｋで
０．３０〜２．０にするためには、転写率を２０％以上
にする必要がある。図４（ｂ）では、転写率が２０％以
上であるためには、焼鈍温度７００℃の場合伸び率が２
％以上であり、伸び率が１０％を超えと転写率が７０％
と効果が飽和することがわかる。従って、調質圧延での
伸び率の範囲を２〜１０％とした。調質圧延ロールの表
面について、平均粗さＲａが１．０μｍ未満かつスキュ
ーネスＲｓｋが−０．５０未満ではシャドウマスク素材
の表面として要求されるダル目がロール表面に十分に加
工できない。また、平均粗さＲａが３．５μｍを超えか
つスキューネスＲｓｋが−４．０を超えるとダル目加工
の時間が極めて長時間かかり、そのために多数の予備ロ
ールを準備する必要があるためにコスト増に繋がる。従
って、調質圧延ロールの表面をＲａの範囲で１０〜３．
５μｍかつＲｓｋの範囲で−０．５０〜−４．０とし
た。望ましい範囲は、Ｒａが１．０〜３．５μｍかつＲ
ｓｋが−０．６０〜−２．６である。
合金帯板を用いて、調質圧延の伸び率による耐力σ0.2
と転写率への影響を調査した結果を図４（ａ）及び
（ｂ）に示す。ここで、転写率は調質圧延ロールの表面
粗さが帯板の表面に転写される度合いを示すもので、調
質圧延後の板表面の平均粗さをロール表面の平均粗さで
割った百分率で評価した。図４（ａ）から明らかなよう
に、エッチング素材の状態での耐力σ0.2 が３８〜５２
kgf ／mm2 となるためには、調質圧延での伸び率の範囲
が２〜１０％である。また、エッチング素材の状態での
表面粗さをＲａで０．７０〜２．５μｍかつＲｓｋで
０．３０〜２．０にするためには、転写率を２０％以上
にする必要がある。図４（ｂ）では、転写率が２０％以
上であるためには、焼鈍温度７００℃の場合伸び率が２
％以上であり、伸び率が１０％を超えと転写率が７０％
と効果が飽和することがわかる。従って、調質圧延での
伸び率の範囲を２〜１０％とした。調質圧延ロールの表
面について、平均粗さＲａが１．０μｍ未満かつスキュ
ーネスＲｓｋが−０．５０未満ではシャドウマスク素材
の表面として要求されるダル目がロール表面に十分に加
工できない。また、平均粗さＲａが３．５μｍを超えか
つスキューネスＲｓｋが−４．０を超えるとダル目加工
の時間が極めて長時間かかり、そのために多数の予備ロ
ールを準備する必要があるためにコスト増に繋がる。従
って、調質圧延ロールの表面をＲａの範囲で１０〜３．
５μｍかつＲｓｋの範囲で−０．５０〜−４．０とし
た。望ましい範囲は、Ｒａが１．０〜３．５μｍかつＲ
ｓｋが−０．６０〜−２．６である。
【００１５】
【実施例】表１及び表２に本発明例および比較例、従来
例を示す。対象材はＦｅ−３６％Ｎｉ合金で、仕上板厚
として０．２０mmの材料を用いて行った。表１及び表２
には、成分、冷延回数および板厚、最終焼鈍条件、調質
圧延条件とエッチング素材の状態の特性を示している。
また、シャドウマスクの製造工程、即ちエッチング工
程、軟化焼鈍工程、プレス工程およびブラウン管封着工
程での不良発生に対する総合的な歩留落ちも示してい
る。本発明例は、比較例、従来例に比較して、シャドウ
マスクの製造工程においてエッチング穿孔性が良好でレ
ジスト密着性、耐焼き付き性および熱歪特性が向上する
ため、エッチング時での孔形状不良、マスク焼鈍時での
焼き付き不良およびブラウン管封着時での取り付け不良
等による歩留落ちが大幅に低減していることがわかる。
例を示す。対象材はＦｅ−３６％Ｎｉ合金で、仕上板厚
として０．２０mmの材料を用いて行った。表１及び表２
には、成分、冷延回数および板厚、最終焼鈍条件、調質
圧延条件とエッチング素材の状態の特性を示している。
また、シャドウマスクの製造工程、即ちエッチング工
程、軟化焼鈍工程、プレス工程およびブラウン管封着工
程での不良発生に対する総合的な歩留落ちも示してい
る。本発明例は、比較例、従来例に比較して、シャドウ
マスクの製造工程においてエッチング穿孔性が良好でレ
ジスト密着性、耐焼き付き性および熱歪特性が向上する
ため、エッチング時での孔形状不良、マスク焼鈍時での
焼き付き不良およびブラウン管封着時での取り付け不良
等による歩留落ちが大幅に低減していることがわかる。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【表２】
【００１８】
【発明の効果】以上のことから明らかな如く、本発明法
により製造したＦｅ−Ｎｉ合金薄板を用いれば、シャド
ウマスクの製造工程においてエッチング穿孔性が良好で
レジスト密着性、耐焼き付き性および熱歪特性が向上す
るため、エッチング時での孔形状不良、マスク焼鈍時で
の焼き付き不良およびブラウン管封着時での取り付け不
良等を防止して、製造歩留が大幅に改善されている。
により製造したＦｅ−Ｎｉ合金薄板を用いれば、シャド
ウマスクの製造工程においてエッチング穿孔性が良好で
レジスト密着性、耐焼き付き性および熱歪特性が向上す
るため、エッチング時での孔形状不良、マスク焼鈍時で
の焼き付き不良およびブラウン管封着時での取り付け不
良等を防止して、製造歩留が大幅に改善されている。
【図１】仕上板厚が０．２０mmであるＦｅ−３６％Ｎｉ
合金薄板を用いて、エッチング素材の状態での耐力σ
0.2 と弾性限の強度σE によるシャドウマスクの製造工
程での歩留落ちへの影響を調査した結果を示す図であ
る。
合金薄板を用いて、エッチング素材の状態での耐力σ
0.2 と弾性限の強度σE によるシャドウマスクの製造工
程での歩留落ちへの影響を調査した結果を示す図であ
る。
【図２】仕上板厚が０．２０mmであるＦｅ−３６％Ｎｉ
合金薄板を用いて、エッチング素材の状態での表面の平
均粗さＲａと粗さ曲線の高さ方向の偏り指数（スキュー
ネス）Ｒｓｋによるシャドウマスクの製造工程での歩留
落ちへの影響を調査した結果を示す図である。
合金薄板を用いて、エッチング素材の状態での表面の平
均粗さＲａと粗さ曲線の高さ方向の偏り指数（スキュー
ネス）Ｒｓｋによるシャドウマスクの製造工程での歩留
落ちへの影響を調査した結果を示す図である。
【図３】仕上板厚が０．２０mmであるＦｅ−３６％Ｎｉ
合金帯板を用いて、Ｎ2 が２５vol.％、Ｈ2 が７５vol.
％である焼鈍雰囲気において炉内張力および焼鈍温度に
よる弾性限の強度σE ／耐力σ0.2 への影響を調査した
結果を示す図である。
合金帯板を用いて、Ｎ2 が２５vol.％、Ｈ2 が７５vol.
％である焼鈍雰囲気において炉内張力および焼鈍温度に
よる弾性限の強度σE ／耐力σ0.2 への影響を調査した
結果を示す図である。
【図４】仕上板厚が０．２０mmであるＦｅ−３６％Ｎｉ
合金帯板を用いて、調質圧延の伸び率による耐力σ0.2
図４（ａ）とダルロールの転写率図４（ｂ）への影響を
調査した結果を示す図である。
合金帯板を用いて、調質圧延の伸び率による耐力σ0.2
図４（ａ）とダルロールの転写率図４（ｂ）への影響を
調査した結果を示す図である。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−281756（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−209254（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−242825（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−49598（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C22C 38/00 - 38/60 B21B 3/02 C21D 8/02 C21D 9/46 C22C 19/03
Claims (2)
- 【請求項１】 重量％にてＮｉ：３０〜５２％、Ｃ：≦
０．０２％、Ｓｉ：≦０．３０％、Ａｌ≦０．０２％、
Ｏ：≦０．０２％を含有し、板厚が０．３０mm以下のＦ
ｅ−Ｎｉ合金薄板であって、エッチング素材の状態で耐
力σ0.2 が３８〜５２kgf ／mm2 かつ弾性限の強度σE
が１８〜４８kgf ／mm2 であり、表面の平均粗さがＲａ
で０．７０〜２．５μｍかつ粗さ曲線の高さ方向の偏り
指数がＲｓｋで０．３０〜２．０であることを特徴とす
るシャドウマスク用Ｆｅ−Ｎｉ合金薄板。 - 【請求項２】 重量％にてＮｉ：３０〜５２％、Ｃ：≦
０．０２％、Ｓｉ：≦０．３０％、Ａｌ≦０．０２％、
Ｏ：≦０．０２％を含有するＦｅ−Ｎｉ合金帯板を、冷
間圧延により０．３０mm以下の板厚にし、続いてＮ2 を
５〜９０vol.％含有する無酸化あるいは還元性雰囲気中
において０．０７〜３．０kgf ／mm2の炉内張力を付与
しつつ７００〜９００℃の加熱温度で１〜１００sec 保
持する条件で焼鈍し、続いて表面粗さがＲａで１．０〜
３．５μｍかつＲｓｋで−０．５０〜−４．０であるワ
ークロールを用いて伸び率が２〜１０％である調質圧延
を行うことを特徴とするシャドウマスク用Ｆｅ−Ｎｉ合
金薄板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06042589A JP3128422B2 (ja) | 1994-03-14 | 1994-03-14 | シャドウマスク用Ｆｅ−Ｎｉ合金薄板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06042589A JP3128422B2 (ja) | 1994-03-14 | 1994-03-14 | シャドウマスク用Ｆｅ−Ｎｉ合金薄板およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07252602A JPH07252602A (ja) | 1995-10-03 |
| JP3128422B2 true JP3128422B2 (ja) | 2001-01-29 |
Family
ID=12640258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06042589A Expired - Fee Related JP3128422B2 (ja) | 1994-03-14 | 1994-03-14 | シャドウマスク用Ｆｅ−Ｎｉ合金薄板およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3128422B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2819825B1 (fr) * | 2001-01-24 | 2003-10-31 | Imphy Ugine Precision | Procede de fabrication d'une bande en alliage fe-ni |
| WO2018043642A1 (ja) * | 2016-08-31 | 2018-03-08 | 日立金属株式会社 | メタルマスク用素材およびその製造方法 |
-
1994
- 1994-03-14 JP JP06042589A patent/JP3128422B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07252602A (ja) | 1995-10-03 |
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