JPS58167771A - 腐蝕液の制御方法 - Google Patents

腐蝕液の制御方法

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JPS58167771A
JPS58167771A JP57048975A JP4897582A JPS58167771A JP S58167771 A JPS58167771 A JP S58167771A JP 57048975 A JP57048975 A JP 57048975A JP 4897582 A JP4897582 A JP 4897582A JP S58167771 A JPS58167771 A JP S58167771A
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etching
tank
iron
corrosive
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Yutaka Tanaka
裕 田中
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
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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】 〔亀@O技留分舒〕 本111明は腐蝕液の制御方法に係に、特に帯状金属板
とし九ア、ンパー材などの鉄及びニッケルを主成分とす
る合金材を均一に微細精管腐蝕する場合の腐蝕譲O制御
方法に関するものである。。
例えばカラー受像管に内装するシャドウマスクとしてα
−毅に純鉄軟鋼板が多く使用されて−るが、高精書、高
細直の画面が費求されるディスプレイ用のカラー受像管
に内装するシャドウマスクUこOgm園に対応するよう
に電子ビーム通過孔部O孔径、及びピッチも極めて微細
なものが使用される。−例としてデルタ型に円形電子ビ
ーム通過孔sの穿設され九りヤドクマスクではピッチ0
20膳、電子銃側の孔径は直径0.10−程度となって
いる。
シャドウマスクを内装するカラー受像管の最も型費な特
性に電子銃よ多発射された電子ビー基をシャドウマスタ
の電子ビーム通過孔部を通過して忠実に螢光園を形成す
る所定の螢光体層に射央させることである、しかしなが
ら、稼動中のシャドウマスクは時間の経過と共に電子ビ
ームO射央による温度上昇1*い熱膨張を起し、その結
果電子ビームの軌跡と螢光体層との位置が合致しなくな
)、所剛ミスランディンダを生じて色ずれ現象を超すこ
とに表る。
このことにカラー受像管としての致命的欠陥となる丸め
、解決方法としてm11張係数の極めて小さなアンバー
材が最適であることは周知である。
このアンバー#はニッケル鋼の一種であり標準組成はC
< 0.20 X、 MDo、5 X、 N直36%S
残)がFeからなり、線膨張係数の小さいことが特徴で
あり、0〜40℃で約I X 10’″@/defであ
ダ、この値は従来のシャドウマスク素材である純鉄軟鋼
材の約1/10でJb抄、この%性は普通の熱膨張と磁
気的体積収縮との重ね合せにより現われるものと考えら
れている。
〔背景技術の問題点〕
しかるにアンバー材などの鉄及びニッケルを主成分とす
る合金材は通常塩化!2鉄sttg錬液として腐蝕加工
するが、腐蝕が進行していく過中で腐蝕液である塩化1
12鉄Stと反応し九Ni 。
Co + Mu ri溶解しNiC4、CoCj、 、
 MgC2などの物質となる。このことに腐蝕能力の低
下を招自腐蝕液を一定に制御することが甚だ困離となる
問題点がある。これに対し純鉄軟鋼板を腐蝕する1lK
rf下紀反応系でリサイクルが可能とな〉常に一定の腐
蝕液の条件で管理することができる。
Fe  +  2FeC4→3FeC42FeC1,+
 C12−+ 2FeC4’・−・−・・・・・(1)
〔発明の目的〕 本発明は前記従来の問題点に鑑みなされ九ものであり、
了/パー彦どの鉄及びニッケルを主成分とする合金材を
塩化第2鉄溶液の腐蝕液で腐蝕する場合、この腐蝕液の
腐蝕能力を常に一定の条件に制御することが可能な腐蝕
液の制御方法を提供。
することを目的としている。
〔発明の積装〕
即ち、本発明は鉄及びニッケルを主成分とする合金材を
塩化第2鉄溶液からなる腐蝕液で腐蝕するに当怜、純鉄
を塩化wk2鉄爵液からなる腐蝕液で腐蝕して生成増量
される塩化第2鉄f (Ni −r・合金) 十F@C
63−+ Ntcz、  + FeC12反応系に投入
することにより、鉄及びニッケルを主成分とする合金材
を腐蝕する塩化第2鉄溶液からなる腐蝕能力を一定条件
に制御させるようKし九ことを特徴としている 〔発明の実施例〕 次に本発明の一実施例を説明する5、 即ち純鉄は塩化第2鉄溶液Iと反応した場合、両速し九
反応式(1) Kよ勢、22インチのシャドウマスタを
1枚腐蝕すると鉄分としては95.6 fが腐蝕される
丸めFeC4の増量分としてU95.60 t/ Fe
 = X/ FeC15・−”−’・(21の式を使用
することによシ、 95.60155.84 = X/16 Z21−−−
−−−(3)即ち X中250 t (Fecta  
tooX )つ1922インチの純鉄のシャドウマスク
を1枚腐蝕すると約25 Of (PeCLs 100
%)即ち通常の員11 TteC1450%換算では約
500fの塩化第2鉄5ilkが生成増量されることに
なるま九例えばアン/ζ−材と塩化#!2鉄溶液とのメ
応系框 (N4−Fe合金) + FeC1B −+ FgCl
l + NIC4−147となるので、このFeC4と
NIC1,に変化する分だけ常時P@C4の新しい溶液
を投入することによ)、N1−W<合金の腐l1ilk
trLである塩化第2鉄溶液α一定の条件圧制御される
ことKなる。この場合(4)式のFeC11とNiC4
を含む腐蝕力のない考化し九浴液に廃棄すればよい 次に銭体例を図により説明する1、 即ち純鉄軟鋼板(2)からなるクヤドウマスク材の製造
ゾーン(1)に腐蝕工程13)と、感光膜除去工程(4
)から構成され、普たアンバーQのからなるシャドウマ
スク材の製造ゾーン(Iυも腐蝕工程03と感光膜除去
工mQ41から構成されている このうち純鉄軟鋼板(2)の腐蝕工程(3)でタンク(
入)ポンプ(P)を介して矢印方向に腐蝕液を流しFe
を溶かしPeC4になったものはタンク(ム)Kct、
 を注入し、FeC1Bとしリサイクルするようになっ
ている。このようにして生成増量し丸環化第2鉄からな
る腐蝕液にストレージタンク(B)に移され、さらにタ
ンク(C)にアンバーα湯の腐蝕工程日用として貯蔵し
ておく。一方アンパーa−の腐蝕工SαJではタンク(
D)ポンプ(P) を介して矢印方向に腐蝕液t−流し
、Fe 、 Ni 、 Coなどを溶かしながらリサイ
クルさせるがこの時発生するNIC4。
CoCLBの溶は込んだ溶液の−sf:タンク(D)か
らタンク(幻に移し、排& ’1!F u51から排出
すると共にタンク(C)からの腐1ilkVrLが加え
られるので、アンバー仏4の腐蝕波のm融力1J常に一
定の条件に制御されることになる。
l1lF述した排液管−からの排液1ニ−rルカリ中和
工機、酸化工程、湯洗工程、Ni 、 Co 、 Mn
 ′&どの濾過分離工@Aを経て、濾過し丸液中のNi
 、 Co 。
Mnの量が規定値以下であることを確認してすてること
に勿論である。
〔発明の効果〕
前述のように本発明によれば純鉄を腐蝕して生成挿置さ
れる塩化第2鉄嬉液からなる腐蝕液を(Ni −F*合
金) + ’に’*c11 →NiC4+ FsC4反
応系である腐蝕工程に投入することにより鉄及びニッケ
ルを主成分とする合金材のgigaの腐蝕力t/lに一
定の条件でld#することかり能であり、その工業的価
値a極めて大でる・る。
【図面の簡単な説明】
図a本薙明の腐蝕液の制御方法の一実施例に適応する純
鉄軟銅板とアンバーとの腐鮪工模における塩化第2鉄溶
液からなる腐−液の動きを示す説明図である。 2・・・純鉄軟鋼板  3.13・−・腐蝕ゾーンP・
・ポンプ    A 、 B 、 C、D 、 E・・
タンク15・・・排液管 代理人 弁理士 井 上 −男 j            4 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 1、事件の表示 昭和57年特許願第048975号 2、発明の名称 腐蝕液の制御方法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 (307)東京芝浦電気株式会社 4代理人 〒144 東京都大田区蒲田4丁目41番11号 第−津野田ビル 弁上特許事務所内 電話 736−3558 5、補正の対象 A)明細書全文 B)図 面 6、 補正の内容 A)別紙の通シ B)図を別紙第1図及び第2図と差換える。 以上 訂正明細書 1、発明の名称 腐蝕液の制御方法 2、特許請求の範囲 (刀 鉄及びニッケルを主成分とする合金材を塩化M2
鉄溶液からなる腐蝕液で腐蝕するに当に、その低下を抑
制した事を特徴とする腐蝕液の制御方法。 した事を特徴とする特許請求の範囲第1項又は第3、発
明の詳細な説明 〔発明の技術分野〕 本発明は腐蝕液の制御方法に係や、特に帯状金属板とし
たアンバー材などの鉄及びニッケルを主成分とする合金
材を均一に微細精密鋪蝕する場合の腐蝕液の制御方法に
関するものである。 〔発明の技術的背景〕 例えばカラー受像管に内装するシャドウマスクとしては
一般に純鉄軟鋼板が多く使用されているが、高精密、高
精細度の画面が要求されるディスプレイ用のカラー受惨
管に内装するシャドウマスクはこの画面に対応するよう
に電子ビーム通過孔部の孔径、及びピッチも極めて微細
なものが使用される。−例としてデルタ型に円形電子ビ
ーム通過孔部の穿設されたシャドウマスクではピッチ0
.201111、電子銃側の孔径は直径0.10111
1程度となっている。 シャドウマスクを内装するカラー受像管の最も重要な特
性は電子銃より発射された電子ビームをシャドウマスク
の電子ビーム通過孔部を通過して忠実に螢光面を形成す
る所定の螢光体層に射突させることである。しかしなが
ら、稼動中のシャドウマスクは時間の経過と共に電子ビ
ームの射突による温得上昇を伴い熱膨張を起し、その結
果電子ビームの軌跡と螢光体層との位置が合致しなくガ
、ゆ、所副ミスランディングを生じて色ずれ現象を起す
ことになる。 このことはカラー受像管としての致命的欠陥となるため
、解決方法として線膨張係数の極めて小さないわゆるア
ンバー材を使用する例も提案されている。このアンバー
材はニッケル鋼の一穫であり標準組成はc < 0.2
0 To、Mn 0.5%、Ni36%、残りがFeか
らな9、線膨張係数の小さいことが特徴であ妙、0〜4
0°Cで約I X l O/delであり、この線膨張
係数の値は従来のシャドウマスク木材である純鉄軟鋼材
の約1/10であり、この特性は普通の熱膨張と磁気的
体積収縮との重ね合わせによや現われるものと考えられ
ている。 〔背景技術の問題点〕 しかるにアンバー材などの鉄及びニッケルを主成分とす
る合金材は通常塩化第2鉄溶液を腐蝕液として腐蝕加工
するが、腐蝕が進行していく途中で腐蝕液である塩化第
2鉄溶液と反応したNi、reは溶解しFeC11、N
iC/l 、などの物質を生成する。、しかし乍らFe
C1* 、 NiC11tは腐蝕能力を有さない為、之
等の物質が腐蝕液中に生成増加すると腐蝕能力の低下を
招き腐蝕液を腐蝕可能な範囲に制御することが甚だ困難
となる問題点がある。これに対し純鉄軟鋼板を腐蝕する
際には下記反応系で塩素ガスを常時溶解させることによ
シ塩化第−鉄が塩化第二鉄に酸化されリサイクルが可能
となりさらに水を添加することにより常に一定の腐蝕液
の条件で管理することができる。即ち、 〔発明の目的〕 本発明は前記従来の問題点に鑑みなされたものであり、
アンバー材などの鉄及びニッケルを主成分とする合金材
を塩化第2鉄溶液の腐蝕液で腐蝕する場合、仁の腐蝕液
の腐蝕能力の低下を実質的に抑制する仁とが可能な腐蝕
液の制御方法を提供することを目的としている。 〔発明の[要〕 即ち1本発明は鉄及びニッケルを主成分とする合金材を
塩化第2鉄溶液からなる腐蝕液で腐蝕するに当り、(N
i−Fc合金) 十FeC15−) NrC1t十Fe
C/1反応系に塩素ガス及び水を投入したり、又は純鉄
の腐蝕に用いられる組成を有す腐蝕液を投入することに
より、鉄及びニッケルを主成分とする合金材を腐蝕する
塩化第二鉄主成分の腐蝕液を実質的に一定比率以上に保
持し腐蝕能力低下を抑制させるようKしたことを特徴と
している。 〔発明の実施例〕 次に本発明の実施例をアンバー合金材(361N+−6
41! Fe :重量%)を用いた場合について説明す
る。 (例1) 塩素を投入しない反応系では。 0.65 Fe + 0.35 N i + 2.0 
FeC1m→2.65Fe(J1+0.35NiC/l
   ・−(2)なる反応が起る。この結果1モルのア
ンバー材を腐蝕するととKよって2モルの塩化第二鉄が
消費され、3モルの腐蝕に寄与しない塩化物が生成され
る。この事はシャドウマスクを製造してぃ〈K従い腐蝕
能力は大幅に低下し、規定の寸法を得るためには腐蝕時
間を長くせねばならず生産効率がおちることになる。更
に腐蝕に寄与しない塩化物が増加しすぎると反応系が乱
れ水酸化物の生成を促進するため孔形状が乱れる。一方
この系にC1,を投入した反応系では。 0.65Fe + 0.35Nj + 2.0FeC1
m + 1.325C12→2.65FeC1s+0.
35NiC11−13)なる反応が起きる。この結果(
2)式で示し九反応系と比較し、エツチングに寄与しな
い塩化物の生成は約1/9で、腐蝕され丸鉄、ニッケル
の重量増分及び塩素ガスの重量増分による比重upを水
を添加する事により一定に保つことにより、腐蝕液の腐
蝕能力低下を大幅に抑制する仁とができる。 この嫉体例を第1図により説明する。 アンバー材(2)からなるシャドウマスクの製造ゾーン
+1)は腐蝕工程(3)と、感光膜除去工程(4)から
構成されている、このうちアンバー材(2)の腐蝕工程
(3)でタンク(4)ポンプ(PI)を介して矢印方向
に腐蝕液を流し、エツチング反応により生成されたFe
Cl2+ Ntc/lはタンク(4)に戻る。一方ポン
プ(P、)を介してタンク(4)中の腐蝕液はリサイク
ルし、このラインに塩素ガス(5)を供給する。更に比
重をコントロールする為に水(6)をエツチング液がリ
サイクルするラインに供給し、且つ腐蝕液のPHをコン
トロールするためにタンク(A)に塩酸(7)を供給す
る。増徴したエツチング液の一部は排液管(8)からア
ルカリ中和工程、酸化工程、湯洗工程、濾過分離工程を
経て処理される。これKよ)腐蝕液の腐蝕能力低下速度
を大幅に抑制することが可能となる。 (例2) 純鉄は塩化第二鉄溶液にて腐蝕した場合、前述した反応
式+1)により1モルの鉄を腐蝕して2モルの塩化第二
鉄を消費し3モルの塩化第二鉄を生成する。従って1モ
ルの塩化第二鉄が増加する事になり、22インチのシャ
ドウマスク1枚を腐蝕すると鉄分としては956g腐蝕
されるためFeCA!1増量分としては。 95.609/ Fe (分子量) = x/yecl
s (分子量)−44)の式を使用することKよシ。 95.609155.84 =X/162.21   
−15>即ち X’l 250Ji’(re(Jm  
100嗟)、つt)22インチの純鉄のシャドウマスク
を1枚腐蝕することにより約250 Ji’ (FeC
6* 100慢)。 即ち通常の50 wt嚢FeC15濃度換算では約50
0.9の塩化第二鉄溶液が生成増量されることになる。 この増量した分を前述反応式(2)で変化する腐蝕液中
に常時投入することにより(例1)に比較し更に塩化ニ
ッケルの増加速度を抑制することができ、結果として腐
蝕液の腐蝕能力低下を大幅に抑制することができる。 この具体ガな第2図により説明する。 即ち、純鉄IIk鋼板傷邊からなるシャドウマスク材の
製造ゾーンIは腐蝕工SaWと、感光膜除去工程Iから
構成され、またアンバー材(ハ)からなるシャドウマス
クの製造ゾーンCυも腐蝕工程(ハ)と感光膜除去工8
I(24)から構成されている。 このうち、純鉄軟鋼板圓の腐蝕工程−でタンク(4)、
ポンプ(P、)を介して矢印の方向に腐蝕液を流しエツ
チング反応により生成され九FeC1tはタンク(4)
に戻る。一方ポンプ(P、)を介してタンク(4)中の
腐蝕液はリサイクルし、このラインに塩素ガス0りを供
給する。更に比重をコントロールする為に水tteを腐
蝕液がリサイクルするラインに供給し、且つ腐蝕液のP
Hをコントロールするためタンク(4)に1M酸ODを
供給する。これにより一定の組成を有する腐蝕液が生成
増量され、この増量された塩化第二鉄からなる腐蝕液は
排液管翰)を通してストレージタンク(B)に移され、
さらにタンク(C)にアシバー材04の腐蝕工程(至)
用として貯蔵される。一方アンパー材(ハ)の腐蝕工程
(至)ではタンク(D)ポンプ(Pl)を介して矢印方
向に腐蝕液を流しアンバー材(社)を腐蝕させ、腐蝕さ
れた液をタンク(D)に戻す。一方ポンプ(Pt)を介
してタンク(1)l中の腐蝕液ti IJプサイルし、
このラインに塩素ガス(ハ)を供給する。更に比重をコ
ントロールする為に水(至)を腐蝕液がリサイクルする
ラインに供給し、且つ腐蝕液のPHをコントロールする
丸めタンク(D)に塩酸@を供給する。またタンク(C
)から調整済の腐蝕液が一定量ずつ腐蝕工程(ハ)に投
入される。タンク(C)から一定量腐蝕工程(至)に供
給した分とアンバー材(2)の腐蝕工程Q3で生成増加
した分をたした全増量分は排液管(至)を通してタンク
(E) K貯められる。このタンク(匂の腐蝕排液はア
ルカリ中和工程、酸化工程、湯洗工程、濾過分離工程の
処理能力にあわせ一定量ずつ処理される。この結果(例
1)に比較し更にアンバー材を腐蝕する腐蝕液中の塩化
ニッケルの腐蝕液中に占める割合をさらに小さく抑制す
ることができ、結果として腐蝕液の腐蝕能力低下を実質
的に大幅に抑制することができる。 (例3) 純鉄の腐蝕液と同じ組成を持つ腐蝕液(新液)をストレ
ージタンクに貯え、ここから常時一定量アンパー材の腐
蝕工程に供給する。 (例4) アンバー材の腐蝕工程に純鉄で生成増量された腐蝕液と
ストレージタンクに貯えた腐蝕液(新液)とを供給する
。 〔発明の効果〕 (Ni−Fe合金) + F e Cl @−→NiC
l2 +FeC11の反応系において、時間とともに腐
蝕に寄与しないNiC/を及びFe C1!が増加し、
この結果腐蝕速度が低下こて量産効率がおちるが、前述
のように本発明によれば上記反応系に塩素ガスを投入す
ることによ秒、又は純鉄の腐蝕液組成を有す塩化第二鉄
からなる腐蝕液を投入することにより、鉄及びニッケル
を主成分とする合金材の腐蝕液中のNlCl鵞及びFe
C^の占める比率を小さくすることができ、結果として
腐蝕液の腐蝕能力低下を大幅に抑制でき量産効率及びシ
ャドウマスク品位を低下きせることなく製造が可能で、
その工業的価値は極めて大である。 4、図面の簡単な説明 第1図及び第2図は本発明の腐蝕液の制御方法を説明す
るための腐蝕装置の概略構成図である。 (2)、(2)アンバー材  0邊・・純鉄軟鋼板(3
1、113、(ハ)・腐蝕ゾーン(P)  ポンプ(4
)、 (B) 、 (C) 、 (D) 、 (g) 
 タンク代理人 弁理士 井 上 −男 第  1  図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 鉄及びニッケル會主成分とする合金材を塩化菖2鉄5i
    llからなる腐蝕波で腐蝕するに当シ、純鉄を前記塩化
    藁2鉄#11筐からなる腐蝕液て腐蝕して生成増量され
    る塩化1[2鉄を(F@−N1合金)+FeC4→組C
    4+ FeCl2 O反応系に投入することによに、前
    記鉄及びニッケルを主成分とする合金材を腐蝕する前記
    塩化篇2鉄溶液からなる腐蝕ilの腐蝕能力を一定条件
    に制御さぜるようKし九ことt41黴とする腐蝕液の制
    御方法。
JP57048975A 1982-03-29 1982-03-29 腐蝕液の制御方法 Granted JPS58167771A (ja)

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