(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パネル面を有して内部が高真空状態とされる陰極線管装置に巻回され、この陰極線管装置を緊締するヒートシュリンクバンド用鋼板において、
Ｃ≦０．００５重量％、２．０重量％≦Ｓｉ≦４．０重量％、０．１重量％≦Ｍｎ≦１．０重量％、Ｐ≦０．２重量％、Ｓ≦０．０２０重量％、Ｓｏｌ．Ａｌ≦０．００４重量％又は０．１重量％≦Ｓｏｌ．Ａｌ≦１．０重量％、Ｎ≦０．００５重量％を含有し、
上記ヒートシュリンクバンド用鋼板の厚み寸法をｔ（ｍｍ）とし、上記ヒートシュリンクバンド用鋼板を加熱冷却後の外部磁界が０．３Ｏｅでの透磁率μ（ｅｍｕ）としたときに、（ｔ×μ）≧２００なる関係を有することを特徴とするヒートシュリンクバンド用鋼板。
【請求項２】
上記透磁率μ（ｅｍｕ）は、外部磁界が０．３Ｏｅであるときに、２５０以上であり、降伏応力ＹＳがＹＳ≧４０ｋｇｆ／ｍｍ２であることを特徴とする請求項１記載のヒートシュリンクバンド用鋼板。
【請求項３】
Ｃ≦０．００５重量％、２．０重量％≦Ｓｉ≦４．０重量％、０．１重量％≦Ｍｎ≦１．０重量％、Ｐ≦０．２重量％、Ｓ≦０．０２０重量％、Ｓｏｌ．Ａｌ≦０．００４重量％又は０．１重量％≦Ｓｏｌ．Ａｌ≦１．０重量％、Ｎ≦０．００５重量％を含有する鋼を熱間圧延及び冷間圧延する工程と、
その後、この鋼を７００〜９００℃で焼鈍する工程と、
その後、この鋼を冷間圧延率３〜１５％で冷間圧延する工程と
を備え、上記冷間圧延率３〜１５％で冷間圧延した後に加熱冷却された後の板厚０．８ｍｍ以下の０．３Ｏｅにおける透磁率μ（ｅｍｕ）がμ≧２５０となり、降伏応力ＹＳがＹＳ≧４０ｋｇｆ／ｍｍ２となることを特徴とするヒートシュリンクバンド用鋼板の製造方法。
【請求項４】
パネル面を有して内部が高真空状態とされる陰極線管装置に巻回され、この陰極線管装置を緊締するヒートシュリンクバンドにおいて、
Ｃ≦０．００５重量％、２．０重量％≦Ｓｉ≦４．０重量％、０．１重量％≦Ｍｎ≦１．０重量％、Ｐ≦０．２重量％、Ｓ≦０．０２０重量％、Ｓｏｌ．Ａｌ≦０．００４重量％又は０．１重量％≦Ｓｏｌ．Ａｌ≦１．０重量％、Ｎ≦０．００５重量％を含有し、
上記ヒートシュリンクバンドの厚み寸法をｔ（ｍｍ）とし、上記ヒートシュリンクバンドを加熱冷却後の外部磁界が０．３Ｏｅでの透磁率μ（ｅｍｕ）としたときに、（ｔ×μ）≧２００なる関係を有することを特徴とするヒートシュリンクバンド。
【請求項５】
ヒートシュリンクバンドがパネル面の外周部に緊締される内部が高真空状態とされる陰極線管装置において、
上記ヒートシュリンクバンドは、Ｃ≦０．００５重量％、２．０重量％≦Ｓｉ≦４．０重量％、０．１重量％≦Ｍｎ≦１．０重量％、Ｐ≦０．２重量％、Ｓ≦０．０２０重量％、Ｓｏｌ．Ａｌ≦０．００４重量％又は０．１重量％≦Ｓｏｌ．Ａｌ≦１．０重量％、Ｎ≦０．００５重量％を含有し、
上記ヒートシュリンクバンドの厚み寸法をｔ（ｍｍ）とし、上記ヒートシュリンクバンドを加熱冷却後の外部磁界が０．３Ｏｅでの透磁率μ（ｅｍｕ）としたときに、（ｔ×μ）≧２００なる関係を有することを特徴とするヒートシュリンクバンドを備えた陰極線管装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビ等のカラー陰極線管に用いられ、パネル面の周囲を緊締するヒートシュリンクバンド用鋼板及びその製造方法並びにヒートシュリンクバンド及びこれを備えた陰極線管装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、テレビ等のカラー陰極線管では、電子銃から発射された電子をパネル面内面の蛍光体に当て、所望の光を発光させるため、パネル面とこれに接合したファンネル部からなる管体内は、内部の残留ガスによって電子の飛翔が妨げられないよう、およそ１．０×１０−７Ｔｏｒｒの高真空状態とされている。このように管体内を高真空状態にすると、パネル面は、空気の圧力により凹状に変形する。
【０００３】
このようにパネル面が変形してしまうと、パネル面の内側に設けられた蛍光体の位置がずれてしまうため、電子ビームの蛍光面に対する着弾位置が相対的にずれてしまうこととなる。このため、パネル面が変形してしまうと、色ズレを引き起こすことがあった。
【０００４】
一方、上述したようにパネル面が凹状に変形して空気圧に耐えられなくなると、内爆の危険性も生じてくる。そこで、これらを防止するために、カラー陰極線管には、ヒートシュリンクバンドが備えられている。このヒートシュリンクバンドは、ヒートシュリンクバンド用鋼板をバンド状に成形することにより形成され、パネル面の周囲に設けられている。このヒートシュリンクバンドは、常温時において、パネル面の周囲の長さよりもやや小さい内周長を有するように形成される。
【０００５】
このように形成されたヒートシュリンクバンドは、先ず、およそ５００℃で加熱して膨張させる。そして、膨張したヒートシュリンクバンドは、パネル面の周囲に嵌められる。そして、ヒートシュリンクバンドは、嵌められるとほぼ同時に、空気等を吹き付けられ、急速に冷却される。この急速冷却によって、ヒートシュリンクバンドは、収縮してパネル面の周囲を緊締する。
【０００６】
上述したように、ヒートシュリンクバンドは、パネル面の周囲を緊締して発生する張力によって、パネル面の空気圧による変形を補正することができる。一方、ヒートシュリンクバンドは、地磁気等の外部磁場の影響を低減させる役割もはたしている。すなわち、このヒートシュリンクバンドは、所定の透磁率を有する材料から構成されており、外部磁場を吸収して管体内に磁界が印加されないように作用している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したようなヒートシュリンクバンド用鋼板としては、従来より降伏応力がおよそ２４ｋｇｆ／ｍｍ２程度の軟鋼板が用いられていた。ところが、形成されたヒートシュリンクバンドには、上述したようにパネル面の空気圧による変形を補正するに足る張力が要求されるため、所定の断面積を確保する必要があった。このため、従来のヒートシュリンクバンドとしては、２１インチのカラー陰極線管で７００ｇ以上の重さになっていた。このように、テレビ等のカラー陰極線管は、このヒートシュリンクバンドにより重量が大きいという不都合があった。この不都合を解決するためには、強度の高い高張力鋼を用い、これにより、ヒートシュリンクバンドの板厚を減少させればよいことが考えられる。
【０００８】
しかしながら、ヒートシュリンクバンドは、その板厚が減少するのに伴って、磁気シールド性が劣化したものとなる。これは、ヒートシュリンクバンドにおいて、磁気シールド性は、板厚と透磁率とに応じて変化するためである。このため、ヒートシュリンクバンドでは、板厚減少に見合った分、透磁率を上昇させる必要がある。板厚減少によるヒートシュリンクバンドの重量低減に際しては、このように素材鋼板の高強度化に加えて高透磁率化の必要もある。
【０００９】
しかしながら、ヒートシュリンク用鋼板の高強度化と高透磁率化とは一般に相反する関係にあるため、従来の手法では、これ満足することは困難であった。さらに、ヒートシュリンクバンドの磁気シールド性については、これまでほとんど検討がなされておらず、板厚減少に伴う透磁率の適正化に関しての具体的指針がない。このため、鋼板の強度−透磁率バランスの改善も著しく困難であった。すなわち、従来の手法では、ヒートシュリンクバンドの重量低減を目的に、板厚減少を図らんとして、高張力化を行った場合には、十分な透磁率を有するヒートシュリンクバンドが得られなかった。したがって、従来のヒートシュリンクバンド用鋼板の製造方法では、重量低減と磁気シールド性を兼ね備えるものを製造することができないといった問題点があった。
【００１０】
これに対して、従来の手法では、透磁率が高く磁気シールド性に優れた材料を用いた場合、強度が低いためパネル面の空気圧による変形を補正するに足る張力が十分に確保されない。また、板厚減少に伴う透磁率の適正値が明らかでないため、こうした材料の強度−透磁率バランスの改善にも著しい困難を伴う。
【００１１】
これとは別に、特開昭５８−４５３２３号公報、特開昭５９−１７１４３０号公報等には、黒化処理前の引張強度がおよそ６５ｋｇｆ／ｍｍ２程度、黒化処理後の透磁率が６００以上なる鋼板の製造方法が開示されている。しかしながら、これらは、陰極線管の内部磁気シールド用鋼板として、一部、強度と磁気シールド性の両者を勘案したものであり、黒化処理では磁性焼鈍を兼ね、５５０〜６５０℃で１０〜３０分加熱されている。これに対して、ヒートシュリンクバンドでは、５００℃で長くて１０秒程度しか加熱しない。したがって、これらの鋼板をヒートシュリンクバンドにそのまま適用しても、１００程度の透磁率しか得ることができない。
【００１２】
また、特開昭６２−１１２７２３号公報、特開昭６４−２２５号公報、特開平２−２２４４２号公報等には、強度と鉄損を考慮したものとして、超高速回転機のローター等に用いられる高張力電磁鋼板の製造方法が示されている。これらは、高強度及び透磁率の点で良好ではあるが、合金元素として、数％のＭｎ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ａｌ等の添加元素を必要とし、スラブコストが非常に高い。また、こうした合金元素の多量添加に起因して、鋳造時にスラブ割れ、冷間圧延時に耳割れ或いはコイル破断を起こし易く、歩留まりが悪い。一方、こうした問題を回避しようとすると、連続鋳造が適用不可となったり、温間圧延が必要となる等、生産性の低下や製造コストの上昇が避けられない。したがって、これらの公報に開示されている製造方法では、上述した問題を解決することはできない。
【００１３】
本発明はかかる現状に鑑みて提案されたものであり、ヒートシュリンクバンドの板厚を減少させても、空気圧によるパネル面の変形を補正するに足る張力が確保されるとともに、十分な磁気シールド性を有するヒートシュリンクバンドを形成することのできるヒートシュリンクバンド用鋼板及びその製造方法並びにヒートシュリンクバンド及びこれを備えた陰極線管装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
そこで、上述の目的を達成した本発明に係るヒートシュリンクバンド用鋼板は、パネル面を有して内部が高真空状態とされる陰極線管装置に巻回され、この陰極線管装置を緊締するヒートシュリンクバンド用鋼板において、Ｃ≦０．００５重量％、２．０重量％≦Ｓｉ≦４．０重量％、０．１重量％≦Ｍｎ≦１．０重量％、Ｐ≦０．２重量％、Ｓ≦０．０２０重量％、Ｓｏｌ．Ａｌ≦０．００４重量％又は０．１重量％≦Ｓｏｌ．Ａｌ≦１．０重量％、Ｎ≦０．００５重量％を含有し、上記ヒートシュリンクバンド用鋼板の厚み寸法をｔ（ｍｍ）とし、上記ヒートシュリンクバンド用鋼板を加熱冷却後の外部磁界が０．３Ｏｅでの透磁率μ（ｅｍｕ）としたときに、（ｔ×μ）≧２００なる関係を有することを特徴とする。
【００１５】
以上のように構成された本発明に係るヒートシュリンクバンド用鋼板は、磁気シールドとして十分な透磁率を有するとともに、陰極線管装置内部に対して所望の圧力を印加することができる。すなわち、ヒートシュリンクバンド用鋼板により形成されるヒートシュリンクバンドは、（ｔ×μ）≧２００なる関係を有するように、板厚と透磁率との関係が規定されているためにパネル面の変形防止効果と磁気シールド効果とを兼ね備えたものとなる。
【００１６】
なお、ここで、外部磁界の０．３Ｏｅとは、地磁気に相当する。ヒートシュリンクバンド用鋼板により形成されるヒートシュリンクバンドは、上述したように、地磁気に相当する外部磁界がある状態で良好な磁気シールド効果を有することとなる。このため、このヒートシュリンクバンドを取り付けた陰極線管装置は、地磁気による悪影響を受けることなく電子ビームを正確に着弾させることができる。
【００１７】
一方、本発明者は、上述した目的を達成するために鋭意検討した結果、以下の知見を得て本発明を完成するに至った。すなわち、ヒートシュリンクバンド用鋼板を製造するに際して、Ｓｉを混合させることにより、固溶強化能を大きくすることができ、磁気異方性の低減を通じて透磁率を上昇させることができる。また、ヒートシュリングバンド用鋼板を製造するに際して、焼鈍するときの条件を検討することにより結晶粒径を調節することができ、冷間圧延率の低い軽度の冷間圧延、すなわち、軽冷圧による加工硬化を行うことにより降伏応力を上昇させることができる。この軽冷圧によりヒートシュリンクバンド用鋼板においては、透磁率が劣化してしまう。しかしながら、焼鈍条件と軽冷圧時の冷間圧延率、すなわち、冷圧率とを適正に組み合わせることによって、降伏応力の上昇に対する透磁率の相対的劣化を低位に抑制できる。
【００１８】
すなわち、本発明に係るヒートシュリンクバンド用鋼板の製造方法は、Ｃ≦０．００５重量％、２．０重量％≦Ｓｉ≦４．０重量％、０．１重量％≦Ｍｎ≦１．０重量％、Ｐ≦０．２重量％、Ｓ≦０．０２０重量％、Ｓｏｌ．Ａｌ≦０．００４重量％又は０．１重量％≦Ｓｏｌ．Ａｌ≦１．０重量％、Ｎ≦０．００５重量％を含有する鋼を熱間圧延及び冷間圧延する工程と、その後、この鋼を７００〜９００℃で焼鈍する工程と、その後、この鋼を冷間圧延率３〜１５％で冷間圧延する工程とを備える。このヒートシュリングバンド用鋼板の製造方法によれば、上記冷間圧延率３〜１５％で冷間圧延した後に、加熱冷却された後の板厚０．８ｍｍ以下の０．３Ｏｅにおける透磁率μ（ｅｍｕ）がμ≧２５０となり、降伏応力ＹＳがＹＳ≧４０ｋｇｆ／ｍｍ２となるヒートシュリンクバンド用鋼板が製造される。
【００１９】
以上のような本発明に係るヒートシュリンクバンド用鋼板の製造方法によれば、上述したような焼鈍条件で、上述したような材料から形成されるため、製造されるヒートシュリンクバンド用鋼板は、高い透磁率を有するものとなる。また、この手法では、軽冷圧する工程において、上述したような冷圧率とされるため、製造されるヒートシュリンクバンド用鋼板は、高い降伏応力を有するものとなる。
【００２０】
また、製造されたヒートシュリンクバンド用鋼板は、実際に用いられる場合のように加熱冷却された後、０．３Ｏｅにおける透磁率μがμ≧２５０となり、降伏応力ＹＳがＹＳ≧４０ｋｇｆ／ｍｍ２となる。この手法によれば、外部磁界が０．３Ｏｅのとき、高透磁率を有するために、０．３Ｏｅ程度の地磁気が在る状態で高い透磁率を有するヒートシュリンクバンド用鋼板を製造することができる。また、このとき、ヒートシュリンクバンド用鋼板は、上述したように、高い降伏応力を有するために板厚が薄型化されて低重量化されたものとなる。
【００２１】
また、本発明に係るヒートシュリンクバンドは、パネル面を有して内部が高真空状態とされる陰極線管装置に巻回され、この陰極線管装置を緊締するヒートシュリンクバンドにおいて、Ｃ≦０．００５重量％、２．０重量％≦Ｓｉ≦４．０重量％、０．１重量％≦Ｍｎ≦１．０重量％、Ｐ≦０．２重量％、Ｓ≦０．０２０重量％、Ｓｏｌ．Ａｌ≦０．００４重量％又は０．１重量％≦Ｓｏｌ．Ａｌ≦１．０重量％、Ｎ≦０．００５重量％を含有し、上記ヒートシュリンクバンドの厚み寸法をｔ（ｍｍ）とし、上記ヒートシュリンクバンドを加熱冷却後の外部磁界が０．３Ｏｅでの透磁率μ（ｅｍｕ）としたときに、（ｔ×μ）≧２００なる関係を有する。
【００２２】
また、本発明に係る陰極線管装置は、ヒートシュリンクバンドがパネル面の外周部に緊締される内部が高真空状態とされる陰極線管装置において、上記ヒートシュリンクバンドは、Ｃ≦０．００５重量％、２．０重量％≦Ｓｉ≦４．０重量％、０．１重量％≦Ｍｎ≦１．０重量％、Ｐ≦０．２重量％、Ｓ≦０．０２０重量％、Ｓｏｌ．Ａｌ≦０．００４重量％又は０．１重量％≦Ｓｏｌ．Ａｌ≦１．０重量％、Ｎ≦０．００５重量％を含有し、上記ヒートシュリンクバンドの厚み寸法をｔ（ｍｍ）とし、上記ヒートシュリンクバンドを加熱冷却後の外部磁界が０．３Ｏｅでの透磁率μ（ｅｍｕ）としたときに、（ｔ×μ）≧２００なる関係を有する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るヒートシュリンクバンド用鋼板及びその製造方法並びにヒートシュリンクバンド及びこれを備えた陰極線管装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。本発明に係るヒートシュリンクバンド用鋼板及びその製造方法は、テレビ等のカラー陰極線管に用いられてカラー陰極線管を構成するパネル面の周囲に取り付けられ、このパネル面の周囲を緊締するヒートシュリンクバンドに適用される。
【００２４】
本発明に係るヒートシュリンクバンド用鋼板及びその製造方法に用いられるカラー陰極線管としては、図１及び図２に示すように、ＣＲＴ１が挙げられる。このＣＲＴ１は、画像が表示されるパネル面２と、ファンネル部３とを有し、これらパネル面２とファンネル部３とがフリットガラス(ハンダガラス)で溶着されて閉空間を形成するように構成されている。このＣＲＴ１では、ファンネル部３のパネル面２と溶着された側とは反対の端部が徐々に小径となるようなネック部３Ａとなっており、このネック部３Ａ内に電子銃４が内蔵されている。
【００２５】
また、このＣＲＴ１は、パネル面２の内面に形成された蛍光面５と、蛍光面５の内側に形成されたアパーチャグリル６とを有している。さらに、ＣＲＴ１は、アパーチャグリル６に接合されたフレーム７と、フレーム７の背面側に配された内部磁気シールド８とを有している。
【００２６】
上述したように構成されたＣＲＴ１では、電子銃４からの電子ビーム９がアパーチャグリル６のスリットを通して色選別され、蛍光面５のランディングポイント１０に着弾する。これにより、ＣＲＴ１では、蛍光面５を所望の色の光に発光させる。また、このＣＲＴ１では、パネル面２とこれに接合したファンネル部３からなる管体内は、内部の残留ガスによって電子の飛翔が妨げられないように、およそ１．０×１０−７Ｔｏｒｒの高真空状態にさせられる。
【００２７】
このＣＲＴ１では、このように管体内を高真空度にするために、ファンネル部３のネック部３Ａから真空引きが行われる。このＣＲＴ１には、この真空引きの際にパネル面２の前面が変形するのを防止すると共にパネル面２を保護するため、ヒートシュリンクバンド１１が設けられている。このヒートシュリンクバンド１１は、パネル面２の外周に、所定の張力を有して嵌め込まれている。なお、通常、ヒートシュリンクバンド１１は真空引き後に取り付けられる。
【００２８】
このヒートシュリンクバンド１１は、管体内の真空圧と空気圧との差によるパネル面２の変形を補正している。すなわち、このヒートシュリンクバンド１１がないような場合、管体内が高真空状態とされるためにパネル面２が凹状に変形してしまう。このヒートシュリンクバンド１１は、所定の張力を有して嵌め込まれているため、管体内に所定の圧力を加えることとなる。これにより、ヒートシュリンクバンド１１は、管体内の真空圧と空気圧との差を是正することができ、パネル面２の変形を防止している。また、このヒートシュリンクバンド１１は、内爆も防止している。
【００２９】
また、このヒートシュリンクバンド１１は、磁気シールドの役割もはたしている。すなわち、このＣＲＴ１において、地磁気等の外部磁界が印加されても、このヒートシュリンクバンド１１が外部磁界を遮蔽する。これにより、電子銃から飛翔された電子のランディングポイント１０は、位置ズレを起こすことがない。このために、このＣＲＴ１では、ドリフトを補正、抑制することができ、色ズレを防止することができる。
【００３０】
上述したようなヒートシュリンクバンド１１においては、磁気シールド性を劣化させることなく、軽量化を図るためにその板厚の低減が望まれている。すなわち、ヒートシュリンクバンド１１において、板厚の薄型化と高透磁率化とは相反する関係にあるため、板厚に応じた透磁率の適正化が必要となる。
【００３１】
そこで、その適正値を得るため、表１に示すように、板厚と透磁率とのバランスを変化させた３種の鋼板を準備し、これらの鋼板を幅３５ｍｍのヒートシュリンクバンドに加工し、２１インチの陰極線管パネルにはめ、磁気シールド性を評価した。
【００３２】
【表１】
0003987888.tif 000002
【００３３】
これらのヒートシュリンクバンド１１を用いてＣＲＴ１に取り付け、後述するような磁気シールド性を評価した。これらのヒートシュリンクバンドは、加熱により膨張させられた後、パネル面２の外周に取り付けられ、これとほぼ同時に、冷却収縮されることでパネル面２の外周を緊締する。この処理をヒートシュリンクと呼ぶ。このヒートシュリンクの加熱温度については、高温にする程、熱膨張代が大きくなり、収縮代が大きくなって張力を与える上で有利となるが、５００℃を超えると、鋼板の熱的軟化（回復再結晶、結晶粒及び析出物の粗大化）が著しくなり、降伏応力が大幅に低下するため、５００℃とした。ヒートシュリンクバンドの長さに関しては、パネル面２の周囲長が１５４１．６ｍｍ、熱膨張係数が１．３３×１０−５であることにより、その最小値は、
１５４１．６／（１＋１．３３×１０−５×５００）＝１５３１．４
となるが、バンド長さやパネル周囲長の誤差、制作のばらつき等を見込んで１５３５．５ｍｍとした。
【００３４】
磁気シールド性の評価は、地磁気による電子ビームのランディングポイントのドリフト量をもって評価した。具体的には、ＣＲＴ１に対して０．３５Ｏｅの垂直磁界と０．３Ｏｅの水平磁界を付加した状態で、ＣＲＴ１を３６０°回転させ、電子ビームのランディングポイント１１の基準点に対する位置ズレ(ランディングエラー)を測定し、これらのピークｔｏピークの値を水平ドリフト量Ｂｈとした。また、水平磁界を０Ｏｅとし、垂直磁界を０Ｏｅから０．３５Ｏｅに変化させたときのランディングエラーを垂直ドリフト量ＢＶとして測定した。
【００３５】
このようにして測定されたランディングエラーのドリフト量と鋼板板厚ｔ(ｍｍ)及び透磁率μ(ｅｍｕ)の積(ｔ×μ)との関係を示した結果を図３に示す。このとき、透磁率μについては、ドリフト量評価時の付加磁界に対応して０．３Ｏｅ磁化時の透磁率とし、５００℃で５秒の加熱及び冷却を行った後に測定した値とした。また、ランディングエラーのドリフト量については、従来材の値を１としたときの相対値をもって評価した。
【００３６】
この図３より判るように、水平ドリフト量Ｂｈは、今回の検討範囲ではｔ×μ値にあまり依存せず、ｔ×μ値が従来材の３７３からテスト材(２)の１０６に低下しても、従来材と同様の１．０前後の値を維持する。これに対し、垂直ドリフト量ＢＶは、ｔ×μ値に大きく依存し、これを従来材と同様の１．０前後の値に維持するためには、ｔ×μ値を２００以上にする必要がある。
【００３７】
ヒートシュリンクバンド材の透磁率μは、この関係を満たす範囲で、ヒートシュリンクバンドの板厚に応じて任意に決めればよい。しかしながら、ヒートシュリンクバンドの板厚は、重量を半分以下に軽量化するために、従来材の板厚が１．６ｍｍの半分の板厚である０．８ｍｍ以下にする必要がある。その場合、透磁率μの下限は２５０となる。
【００３８】
ヒートシュリンクバンドの板厚減少を考える場合には、透磁率の適正化に加えて、パネル面の空気圧による変形を補正する点から、鋼板板厚に応じて降伏能力を適正化する必要があり、これを以下に説明する。ヒートシュリンクバンドはヒートシュリンク処理によりパネル面２の周囲を緊締し、その際の張力によってパネル面２の空気圧による変形を補正するが、この補正量を以下回復量と呼び、ヒートシュリンクバンド１１を嵌める前のパネル面２の位置を基準とし嵌めた後のパネル面２の位置として定義する。この回復量とヒートシュリンクバンドの張力との関係を図４に示す。回復量とヒートシュリンクバンドの張力との間にはほぼ直線関係が成り立ち、
Ｔ＝１１×Ｒ
Ｔ：ヒートシュリンクバンドの張力(ｋｇｆ)
Ｒ：回復量(μｍ)
なる関係式が得られる。
【００３９】
次に、ヒートシュリンクによりバンドに付加される歪量ｅ(％)を算定すると、パネルの周囲長が１５４１．６ｍｍ、バンド長さが１５３５．５ｍｍであることより、
ｅ＝（（１５４１．６−１５３５．５）／１５３５．５）×１００≒０．４％
と計算され、鋼板の応力−歪曲線における塑性域に相当することになる。このことにより、ヒートシュリンクバンド１１の張力は、その断面積に鋼板の降伏応力を乗算した値で見積もることができ、これと上記回復量との関係を用いることにより、鋼板の降伏応力と回復量の間に次の関係式を得る。
【００４０】
ＹＳ×ｔ×ｗ＝１１×Ｒ
ＹＳ：ヒートシュリンクバンド用鋼板の降伏応力（ｋｇｆ／ｍｍ２）
５００℃で５秒加熱後、室温まで空冷して測定
ｔ：ヒートシュリンクバンド用鋼板の板厚(ｍｍ)
ｗ：ヒートシュリンクバンドのバンド幅(ｍｍ)
Ｒ：回復量(μｍ)
ここで、パネル面２の回復量に関しては、前記したように、色ズレ防止の点と管体の内爆防止の点から適正化の必要があり、具体的には回復量を１００μｍ以上とすることが好ましい。回復量が１００μｍ未満では、電子ビームのランディングポイント１０の位置ズレ、地磁気によるドリフト量が増大し、色ズレの問題が顕在化すると共に、パネル面２に働く応力分布の不均一性が増大し、管体の耐内爆性が劣化する。このため、ヒートシュリンクバンド１１の板厚を０．８ｍｍ以下とし、バンド重量を現状の半分以下に軽減せんとすると、先の降伏応力と回復量の間の関係式より、降伏応力の下限値は
ＹＳ＝（１１×Ｒ）／（ｔ×ｗ）＝（１１×１００）／（０．８×３５）≒４０
となり、４０ｋｇｆ／ｍｍ２以上の降伏応力を有する鋼板を用いる必要がある。ここでは、ヒートシュリンクバンド１１に付加される歪量が塑性域に達する場合を例としたが、鋼板の降伏応力に余裕がある場合には、その長さを大きくして弾性域で適正張力が得られるように調整することも可能である。
【００４１】
以上述べてきたように、加熱冷却後の０．３Ｏｅにおける透磁率μが２５０以上、降伏応力ＹＳが４０ｋｇｆ／ｍｍ２以上であるヒートシュリンクバンド１１を用いることにより、色ズレや内爆の問題を生じることなく、ヒートシュリンクバンド１１の板厚を現状の半分以下とできる。なお、ヒートシュリンクバンド１１重量の軽量化の観点からは、必ずしも板厚の減少に拘える必要はなく、ヒートシュリンクバンド１１に用いる鋼板の透磁率と降伏応力に応じて、
ｔ×μ≧２００
を満たす範囲で、ヒートシュリンクバンドの板厚と幅は任意に変更できる。
【００４２】
本発明に係るヒートシュリンクバンド用鋼板及びその製造方法は、上述したようなヒートシュリンクバンド１１を製造する際に適用される。本発明に係るヒートシュリンクバンド用鋼板及びその製造方法は、Ｃ≦０．００５重量％、２．０重量％≦Ｓｉ≦４．０重量％、０．１重量％≦Ｍｎ≦１．０重量％、Ｐ≦０．２重量％、Ｓ≦０．０２０重量％、Ｓｏｌ．Ａｌ≦０．００４重量％又は０．１重量％≦Ｓｏｌ．Ａｌ≦１．０重量％、Ｎ≦０．００５重量％を含有する鋼を熱間圧延及び冷間圧延する工程と、その後、この鋼を７００〜９００℃で焼鈍する工程と、その後、この鋼を冷圧率３〜１５％で軽冷圧する工程とを備える。なお、本明細書において、Ｓｏｌ．Ａｌと表記するものは、酸可溶アルミのことを指す。
【００４３】
本手法においては、合金元素としてＳｉを活用するとともに、焼鈍条件とその後の冷圧率の適正組み合わせに着目した。以下これについて具体的に説明する。ヒートシュリンクバンド用鋼板における、Ｓｉ量と降伏応力及び透磁率との関係を図５に示す。このとき、ヒートシュリンクバンド用鋼板を構成する他の元素は、Ｃ≒０．００２３％、Ｍｎ≒０．２５％、Ｓ≒０．０１０％、Ｓｏｌ．Ａｌ≒０．００１％及びＮ≒０．００１５％とされる。ヒートシュリングバンド用鋼板を製造する際には、これらの元素に様々な量のＳｉを混合して連続鋳造した。その後、これを熱間圧延及び冷間圧延し、次いで８５０℃で６０秒間焼鈍した。その後、冷圧率７％の軽冷圧以て板厚を０．８ｍｍとしてヒートシュリングバンド用鋼板を製造した。そして、このヒートシュリングバンド用鋼板に対して、５００℃で５秒の加熱を行い、その後、室温まで冷却を行うことで実際にＣＲＴ１に用いられる条件と同様にして、降伏応力及び透磁率を測定した。
【００４４】
図５から分かるように、降伏応力と透磁率は、共に、Ｓｉ添加により増加し、ヒートシュリンクバンド用鋼板として必要な高降伏応力−高透磁率化が図られることが判る。さらに、加熱冷却後の０．３Ｏｅにおける透磁率μ≧２５０、降伏応力ＹＳ≧４０ｋｇｆ／ｍｍ２を満たすためには２％以上のＳｉ添加が必要なことも示される。一方、Ｓｉを４％以上添加した場合には、冷間圧延中にコイル破断を生じた。これよりＳｉ量については、加熱冷却後の０．３Ｏｅにおける透磁率μ≧２５０、降伏応力ＹＳ≧４０ｋｇｆ／ｍｍ２を満たすために２％以上添加すること、冷間圧延時のコイル破断を避けるために上限を４％とすることを規定した。
【００４５】
次いで、焼鈍温度とその後の軽冷圧における冷圧率の適正組み合わせを以下のように検証した。Ｃ≒０．００３５％、Ｓｉ≒２．７８％、Ｍｎ≒０．５０％、Ｐ≒０．０１３％、Ｓ≒０．０１６％、Ｓｏｌ．Ａｌ≒０．２２５％、Ｎ≒０．００４２％を含む鋼を溶製し、これを連続鋳造後熱間圧延及び冷間圧延し、続いて焼鈍、軽冷圧を施すことで仕上厚０．８ｍｍのヒートシュリングバンド用鋼板を得た。その後、５００℃で５秒の加熱した後、室温まで冷却することにより実際にＣＲＴ１に用いられる際と同様の条件とし、降伏応力と透磁率を測定した。
【００４６】
焼鈍温度８００℃、６０秒及び９５０℃、６０秒とし、軽冷圧における冷圧率を様々な値に変化させたときの結果を図６に示す。この図６から分かるように、軽冷圧における冷圧率の増加に伴い、降伏応力は増加し、透磁率は低下していくが、透磁率の変化の仕方には焼鈍温度による違いがある。すなわち、焼鈍温度が８００℃の場合には、冷圧率の増加による透磁率の低下が比較的小さいのに対し、焼鈍温度が９５０℃の場合には、透磁率の低下が大きい。その結果、焼鈍温度が８００℃の場合では、冷圧率３〜１５％とすることで、加熱冷却後の０．３Ｏｅにおける透磁率μ≧２５０、降伏応力ＹＳ≧４０ｋｇｆ／ｍｍ２を満足しうるのに対し、９５０℃焼鈍では、冷圧率をどのように調整してもこれを満たさない。これは、焼鈍温度と冷圧率の適正値に関し、両者の組み合わせの影響を考える必要を示しており、次いでこの点を検討するために、焼鈍温度と冷圧率の組み合わせを種々変えて実験を重ねた。図７にその結果を示す。７００〜９００℃の焼鈍を行った後、３〜１５％の軽冷圧を施した場合のみ、加熱冷却後の０．３Ｏｅにおける透磁率μ≧２５０、降伏応力ＹＳ≧４０ｋｇｆ／ｍｍ２を満たすことが判る。さらに、こうした検討を成分の異なる鋼についても行い、焼鈍温度と冷圧率の上記適正組み合わせ範囲は、上述した範囲内であれば鋼成分に依らないことを確認した。なお、焼鈍時間については、これが特性を直接左右するものだけではないため特に規定はしないが、特性の安定性、或いはコイル位置によるばらつきの低減の点からは３０秒以上が適当であり、一方、省エネルギーの点からは３００秒以下が適当である。
【００４７】
続いてその他の成分、製造条件について述べる。炭素（Ｃ）は、ヒートシュリンクバンド１１の強化に寄与する元素であるが、透磁率にとって好ましくなく、この悪影響を防ぐためには、上限を０．００５％とすることが必要である。
【００４８】
マンガン（Ｍｎ）は、熱間延性改善のため０．１％以上添加の必要がある。但し、１．０％超の添加は透磁率の劣化をもたらすため、上限を１．０％に規制する必要がある。燐（Ｐ）は、鋼板の強化に寄与する元素であり、必要に応じて添加できる。しかしながら０．２％を超えて添加された場合には、鋼板の脆化を招き、冷間圧時のコイル破断等の問題を生じるため、Ｐ添加の上限は０．２％とする必要がある。
【００４９】
硫黄（Ｓ）は、熱間延性及び透磁率の両者にとって好ましくなく、０．０２０％以下とする必要がある。酸可溶アルミ（Ｓｏｌ．Ａｌ）は、ＡｌＮの形成を通じて結晶を微細化し透磁率を劣化させる。この悪影響を避けるためには、Ｓｏｌ．Ａｌを０．００４％以下としＡｌＮの形成を防ぐか、或いは、０．１％以上添加してＡｌＮを十分に粗大化し、粒成長を妨げないようにする必要がある。
【００５０】
窒素（Ｎ）はＣと同様、鋼板の強化に寄与するが、透磁率にとって好ましくない元素であり、この悪影響を防ぐためには、上限を０．００５％とする必要がある。溶製以降の製造条件については、上述した工程以外に適正化の必要は無く、定法に従えばよい。即ち、スラブは連続鋳造によるものでもよいし、造塊後分塊圧延に供したものでもよい。熱間圧延に際しては、一旦室温にまで降温したスラブを再加熱する方法であってもよいし、或いは連続鋳造後スラブを降温することなく直ちに熱間圧延であっても、更には、連続鋳造後スラブを降温させた後、室温に至るまで再加熱する方法であってもよい。ここで、スラブを再加熱する場合には、スケールロス及び圧延時のミル負荷の点から、加熱温度は１０５０℃以上１３００℃以下が好ましい。熱間圧延の仕上温度については、このヒートシュリンクバンドがα／γ変態を有さないため通板性を考慮して適宜決定すればよい。巻取温度については、表面性状と板形状の点から４５０℃以上７５０℃以下が好ましい。熱間圧延後、酸洗を経て冷間圧延が行われるが、その際の冷圧率は通常の３０〜９０％とすることが好ましい。また、冷間圧延前の熱延板焼鈍は特に必要ないが、もちろんこれを行っても差し支えはない。
【００５１】
【実施例】
以下、上述した本発明に係るヒートシュリングバンド用鋼板及びその製造方法を適用して、ヒートシュリングバンドを作製した。また、これら実施例のヒートシュリングバンドと比較するために、比較例に係るヒートシュリングバンドも作製した。
【００５２】
先ず、表２に記載したように、組成を様々に変化させて鋼Ａ〜鋼Ｇを溶製した。
【００５３】
【表２】
0003987888.tif 000003
【００５４】
これら鋼Ａ〜鋼Ｇを溶製、連続鋳造後、スラブを一旦室温まで冷却した後１２００℃に再加熱し、仕上温度８２０℃、巻取温度６８０℃にて板厚３．２ｍｍに熱間圧延した。得られた熱延板を酸洗、冷間圧延後、種々の温度で９０秒焼鈍し、次いで種々の冷圧率で軽冷圧を施すことで最終的に板厚０．８ｍｍの鋼板を得た。これらの鋼板にヒートシュリンクバンドとして使用する際と同様の条件となるように５００℃、５秒の加熱を施し、室温まで空冷した後、ＪＩＳ Ｚ ２２４１に従い降伏応力、ＪＩＳ Ｃ ２５０４に従い直流磁気特性（０．３Ｏｅにおける透磁率と０．５Ｔまで励磁したときの保持力）を測定した。また、これらの鋼を幅３５ｍｍ、長さ１５３５．５ｍｍ（一部１５３７．９ｍｍ）のヒートシュリンクバンドに加工し、加熱温度５００℃にて陰極線管パネル面の周囲にヒートシュリンクし２１インチ管を組み立て、磁気シールド性及びパネル面の回復量を測定した。磁気シールド性の評価に当たっては、前記したように、地磁気によるランディングポイントの水平ドリフト量Ｂｈと垂直ドリフト量ＢＶの従来材に対する相対値をもって、これを評価した。
【００５５】
このようにして評価した鋼板の降伏応力、透磁率、保持力と、２１インチ陰極線管に組み立てた際のランディングポイントの水平ドリフト量Ｂｈ、垂直ドリフトＢＶとパネル面での回復量を、供試鋼、焼鈍温度、軽冷圧時の冷圧率と共に表３に示す。
【００５６】
【表３】
0003987888.tif 000004
【００５７】
鋼成分、焼鈍温度、軽冷圧時の冷圧率の何れもが本発明の範囲にある実施例にあっては、降伏応力はＹＳ≧４０ｋｇｆ／ｍｍ２、透磁率はμ≧２５０と適正な値を示すと共に、ランディングポイントの水平ドリフト量Ｂｈ、水平ドリフト量ＢＶは０．９５〜１．０３となり１．０前後の値、パネル面の回復量も１００μｍ以上となり、陰極線管としての所望値を満たす。一方、鋼成分、焼鈍温度、軽冷圧時の冷圧率の何れかが本発明の範囲をはずれた比較例にあっては、降伏応力、透磁率の何れかが適正値を外れており、ランディングポイントのドリフト量(水平ドリフト量Ｂv)が１．１〜１．３と過大であったり、パネル面の回復量が１００μｍ未満となったりし、陰極線管としての所定値を満たさない。
【００５８】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明に係るヒートシュリンクバンド用鋼板及びその製造方法並びにヒートシュリンクバンド及びこれを備えた陰極線管装置によれば、降伏応力が高く、且つ、透磁率の高いヒートシュリンクバンド用鋼板を製造することができる。このため、本発明に係る手法によれば、十分なバンド張力と磁気シールド性が確保され、色ズレの問題や内爆の危険性を生じることなく陰極線管の軽量化を図ることのできるヒートシュリンクバンド用鋼板を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  陰極線管装置の要部断面図である。
【図２】  陰極線管装置の斜視図である。
【図３】  （ｔ×μ）値と地磁気によるドリフト量との関係を示す特性図である。
【図４】  パネル面の回復量とヒートシュリンクバンドの張力との関係を示す特性図である。
【図５】  Ｓｉの量と降伏応力及び透磁率との関係を示す特性図である。
【図６】  冷圧率と降伏応力及び透磁率との関係を示す特性図である。
【図７】  冷圧率と焼鈍温度の関係を示す特性図である。
【符号の説明】
１  ＣＲＴ、２  パネル面、３  ファンネル部、４  電子銃、５  蛍光面、１１  ヒートシュリンクバンド
【図１】
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【図２】
0003987888.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003987888.tif 000011