JPS608578B2 - シヤドウマスク用材料の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はカラーテレビブラウン管のシャドウマスク用材
料（黒化処理前の材料を言う）の製造法に関するもので
ある。

従来、シャドウマスクは第１図の左側ラインに示すよう
な工程により製造されていた。

すなわち、まず素材メーカーにおいては、低炭素熱延鋼
板を通常の方法で冷延、焼鈍した後、冷間圧下率４０％
以上で板厚０．２肋以下の所望板厚まで冷間圧延し、形
状修正を行なった後、コイル状のシャドウマスク用冷延
鋼板として出荷する。この場合の製品硬度は通常Ｈｖｌ
ｏｏ以上と硬質である。これは次工程のフオトェッチン
グラィンにおける通板作業性の面から必要な特性である
。次にフオトェッチングメーカーにおいては、素材コイ
ルを脱脂等の前処理した後「両面に感光液（レジスト）
を塗布し、所定のドット形状あるいはスロット形状が形
成された基準パターンを両側に密着させ、紫外線により
露光し、現像する。

現像は溢水スプレーを用いて行ない、所定形状のドット
あるいはスロットを形成したのち、残存する感光膜を加
熱硬化させるバ−ニソグを約１５０午０で約５分間行な
う。次に、塩化第２鉄溶液によりエッチングし、所定の
大きさの孔をあげ、残存する感光膜を除去した後ト所定
の大きさに切断して製品として出荷する。この際素材コ
イルの通板方式には、Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ型とＶｅ心
ｃａｌ型がある。このうち、Ｖｅｒｔｉｃａｌ型は第２
図に示すようにコイルエッジが上下面になるように通板
される。このＶｅ化ｉｃａｌ型はＨｏｒｉｚｏｎｔａｌ
型のように素材表面がローラーテーブルに接続すること
によって生じる表面癖を生じさせない利点があるが、反
面コイルエッジが損傷変形して通板作業にトラブルを発
生するおそれがある。

このため素材コイルは軟質材では形状保持性が悪く、前
述したごとく硬質材が供給されている。次にブラウンカ
ンメーカーにおいては、フオトェッチングされたシャド
ウマスク秦板を暁鈍しもプレス加工可能な変形能を付与
する。

また競鈍された鋼板は降伏点伸びが大きくプレス成形時
にストレッチャーストレインを生じるため「レベラーを
かけストレッチーストレィンを防止する。またしべラー
付与は暁錨材の形状矯正の意味を有している。このよう
に暁錨「 レベラー加工されたシャドウマスク秦板は〜
次にプレス加工によりシャドウマスクに成形され、さら
にｔ黒化防錆処理によって表面にＦｅ３０４皮膜を形成
したのちト完成品となる。以上述べたような従来工程に
おいては次のようないくつかの欠点がある。

その第１は、レベラーによって消滅させた降伏点伸びは
短時間内にプレス加工しないと再び回復してストレッチ
ャーストレィンが生じること「第２には、焼錨が切板状
態で行なわれるため非能率でコスト高であること、第３
には、フオトェツチング穿孔後、焼錨、レベラ−を行な
うためマスクの孔のパターンがゆがめられること、など
である。

このため上言己欠点を解消したシャドウマスク用材料の
製造方法の開発がのぞまれ〜それに関する提案もいくつ
か行なわれている。例えば袴公昭５２−４４８６８号に
おいては、圧延した低炭素鋼板よりなる素材を再結晶温
度以上で焼鈍し、燐鈍された談鋼板に圧下率０．５〜１
５％のスキンパス圧延を施して所定板厚にした後、該鋼
板に穿孔を施して、これをプレス成形することを特徴と
するシャドウマスクの製造方法が提案されている。この
方法は、フオトヱッチング穿孔前に暁錨、スキンパスを
行なうため上記欠点を解消するものではあるが、この方
法にもいくつかの欠点がありシャドウマスクの製造方法
として完全なものとはいえない。

すなわちこの方法は暁錨後のスキンパス圧延（圧下率０
．５〜１５％）によって降伏点伸びを消滅させているも
のであるが」その後に行なうフオトヱッチング工程での
バーニング（１５０ｏｏ以上×５分）による降伏点伸び
の回復を考慮に入れていない。このため感光膜を加熱硬
化させるバーニングによってもスキンパス圧延により消
滅した降伏的伸びが回復し（歪時効現象）、その後のプ
レス加工の際ストレッチャーストレィンが発生する恐れ
がある。第３図は低炭素リムド鋼（Ｃ；０．０８％、Ｓ
ｉ；０．０１％、Ｍｎ；０．２８％、Ｐ；０．０１６％
、Ｓ；０。

０１０％）を素材とする熱延鋼板を冷延（板厚０．２脚
）、暁錨（５５０００×１０分）した後、圧下率１．５
〜３０％にて冷間圧延し「 ３２０ｑｏ×５分のバーニ
ング処理を行なった後の機械試験値を示したものである
。

この図より明らかな如くバーニング処理後の降伏点伸び
の回復は冷間圧延の庄下率が高くなるほど小さくなるが
１．５％の冷間圧下率で３．９％の降伏点伸びが、１５
％の冷間圧下率でも１．０％の降伏点伸びが回復してお
り、一般にストレッチヤーストレィンは１．０％以上の
降伏点伸びがあれば発生しやすいといわれていることか
ら判断しても、この方法（特公昭５２−４４８６８号記
載の方法）ではプレス時のストレッチヤーストレィンの
発生は防止できないのである。さらに、この方法ではフ
オトェツチング時の素材硬度が低く（冷延率１．５％で
素材硬度Ｈｖ；９３）、前述したＶｅｒｔｉｃａｌ型の
通板方式の採用が困難である（Ｈｖ＝１００以上必要と
いわれている）。このためＨｏｒｉｚｏｎｔａｌ型の通
板方式を採用せざるを得ないがこの場合にはローラーテ
ーブルに素材表面が接触するため、素材硬度がが低いこ
ともあいまって素材表面に表面庇が発生しやすい。本発
明者らはこれらの欠点を解消するため種々検討した結果
、以下に示す方法によってフオトェッチング通板作業性
がなく「プレス時のストレッチャーストレィンの発生も
よくｔプレス成形性も問題のないシャドウマスク用材料
の製造法を開発し「 これによって従来のシャドウマス
ク製造工程を改善することに成功した。すなわち〜 Ｃ
；０．０３〜０．１０％、Ｓミ０．０１４％の低廉素リ
ムド鋼を素材とする熱延鋼板を１次冷延、１次嘘鈍した
後（必要に応じて２次冷延、２次焼鎚を行なう）、耐ス
トレッチャーストレィン性を高めるため冷延率１５％を
こえ２０％以下で冷間圧延（スキンパス）を施して所望
板厚としたシャドウマスク用鋼帯を得ること、さらに加
えて、第亀図の右側ラインに示すように、エッチング穿
孔後は、暁銘およびしべラー工程を省略して直ちにプレ
スしてシャドウマスク用材料を製造するものである。以
下、本発明の特徴的な要件について詳細に述べる。まず
本発明はＣ；０．０３〜０．１０％、Ｓミ０．０１４％
の低炭素リムド鋼を素材とすることが重要な要件の第１
である。Ｃ；０．０３〜０．１Ｑ％としたのはト０．１
０％以上のＣ含有量では鋼が硬化しプレス加工に耐えら
れなくなるためであり「 ０．０３％以下のＣ含有量で
は鋼中酸素量が高くなり「酸化物系介在物の量がフオト
ェッチング時の穿孔の精度を損なうほどの量になるため
である。またＳミ０．０１４％としたのは、Ｓ％が０．
０１４％をこえると硫化物系の介在物量がフオトェッチ
ング時の穿孔の精度を損なうほどの量になるためである
。さらに、リムド鋼に限定したのはリムド鋼が清浄なリ
ム層を有するため「キルド鋼のような介在物に起因した
表面欠陥が少ないためである。次に通常の製造条件で熱
延へ冷延をおこない再結晶温度以上、Ａｃ，点以下の嫌
錨温度で齢錨を行なう。

なおこの袷延、焼鈍は熱延板の板厚が厚い場合には２度
くりかえす必要がある。この冷延焼鈍工程は従来法と実
質上の差異はない。次に、この焼鈍済鋼板に袷延率（ス
キンパス率、以下袷延率という）１５％をこえ２０％以
下で冷間圧延（スキンパス）を施し所望板厚にすること
が本発明の第２の重要な要件である。

この要件は本発明のもっとも主要なものであり〜冷延率
（スキンパス率）を１５％をこえ２０％以下の範囲に限
定したのは次の根拠によるものである。前述したように
、第３図は低炭素リムド鋼を熱延「冷延、競鈍した後圧
下率１，５〜３０％にて冷間圧延しし３２０℃×５分の
バーニング処理を行なった後の機械試験値を示したもの
である。

この図より明らかな如く、競鎚後の冷間圧下率が大きく
なるほどバーニング処理による降伏点伸びの回復は小さ
くなる。そしてバーニング処理による降伏点伸びの回復
をその後のプレス加工でストレッチャーストレィンが発
生しない１．０％禾満に押えるには蛾鈍後の冷間圧下率
は１５％をこえることが必要である。これが袷間圧下率
の下限を１５％をこえることとした理由である。また表
１は低炭素リムド鋼（Ｃ；０．０６％ＬＳ三三。

・〇・％、Ｍｎ；。・３０％ｔ Ｐ亭。・〇１５％へ
Ｓ：。−０１１％）を熱延、袷延、焼鈍「ひきつづき袷
間圧下率を種々変化させてへ最終板厚を０．１５側とし
たシャドウマスク用素材をフオトェッチング後（バ−ニ
ング含む）ｔそのままシャドウマスク用材料にプレス加
工した際のプレス加工成績を示すものである。表 １ これよりプレス成形は袷間圧下率の低い敏質材ほど良好
であるが冷間圧下率２０％まではプレス成形可能なこと
がわかる。

一方冷間圧下率が１５％以下ではストレッチャーストレ
インが発生している。これが冷間圧下率の上限を２０％
以下とした理由である。なお本発明法の範囲に冷間圧下
率を選べば素材の硬度もフオトェッチング工程での通板
作業性に問題はない。次に本発明の実施例について述べ
る。

９０トンＬＤ転炉にてＣ；０．０６％、Ｓｉ；０．０１
％、Ｍｎ；０．２９％、Ｐ：０．０１５％、Ｓ；０．０
１０％なる成分の低炭素リムド鋼を熔製し「通常の製造
条件で板厚２．５柳の熱延鋼板を４コイル製造する。

これらの熱延コイルを表２に示す製造工程で板厚０．１
５柵のシャドウマスク用袷延鋼板に製造し「各種調査を
行った。その結果を表２に総括して示した。船表２の結
果から明らかな如く、本発明法によるものはフオトェッ
チング後、焼鈍、レベラー工程を省略し、直ちにシャド
ウマスクにプレス成形する製造工程に使用するシャドウ
マスク用鋼板として十分な特性を備えていることがわか
る。

−方本発明法からはずれるものは、なんらかの欠陥が認
められ本発明法の有効性は明白である。このようにｔ本
発明法は素材メーカーの段階で高能率「低コストで屍錨
工程が完了しているため、従来のブラウン管メーカーで
の工程が大幅に短縮され、トータルコストの立場からみ
れば工業上極めて有益なシャドウマスク用材料の製造法
を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例（左側ライン）と本発明例（右側ライン
）の工程図、第２図はフオトェッチング工程での通板状
態と露光の方法を示す概略斜視図、第３図は袷間圧下率
とバーニング処理後の試験値との関係図、である。 第２図中の参照符号は次のものを表わす。１……ターン
テーフル、２……シヤドウマスク素材、３……基準パタ
ーン、Ａ…・・・前処理および感光液塗布帯城、Ｂ・・
…・露光帯城。 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 低炭素リムド鋼を熱延工程および冷延工程を経てシ
   ヤドウマスク用材料を製造する方法であって、鋼中のＣ
   含有量を０．０３〜０．１０％、Ｓ含有量を０．０１４
   ％以下に規制し、冷間圧延工程でのスキンパス率を１５
   〜２０％に高めたことを特徴とするシヤドウマスク用材
   料の製造法。 ２ 低炭素リムド鋼を熱延工程、冷延工程および加工工
   程を経てシヤドウマスク用材料を製造する方法であって
   、鋼中のＣ含有量を０．０３〜０．１０％、Ｓ含有量を
   ０．０１４％以下に規制し、冷間圧延工程でのスキンパ
   ス率を１５〜２０％に高め、さらに加工工程においてエ
   ツチング穿孔処理のあと焼鈍およびレベリングを省略し
   てプレス成形することを特徴とするシヤドウマスク用材
   料の製造法。