JP2002060239A - ガラス用成形型 - Google Patents
ガラス用成形型Info
- Publication number
- JP2002060239A JP2002060239A JP2000280486A JP2000280486A JP2002060239A JP 2002060239 A JP2002060239 A JP 2002060239A JP 2000280486 A JP2000280486 A JP 2000280486A JP 2000280486 A JP2000280486 A JP 2000280486A JP 2002060239 A JP2002060239 A JP 2002060239A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- film
- mold
- release film
- base material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
- C03B11/06—Construction of plunger or mould
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
- C03B11/06—Construction of plunger or mould
- C03B11/08—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
- C03B11/084—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses material composition or material properties of press dies therefor
- C03B11/086—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses material composition or material properties of press dies therefor of coated dies
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/02—Press-mould materials
- C03B2215/08—Coated press-mould dies
- C03B2215/10—Die base materials
- C03B2215/12—Ceramics or cermets, e.g. cemented WC, Al2O3 or TiC
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/02—Press-mould materials
- C03B2215/08—Coated press-mould dies
- C03B2215/14—Die top coat materials, e.g. materials for the glass-contacting layers
- C03B2215/16—Metals or alloys, e.g. Ni-P, Ni-B, amorphous metals
- C03B2215/17—Metals or alloys, e.g. Ni-P, Ni-B, amorphous metals comprising one or more of the noble meals, i.e. Ag, Au, platinum group metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/02—Press-mould materials
- C03B2215/08—Coated press-mould dies
- C03B2215/30—Intermediate layers, e.g. graded zone of base/top material
- C03B2215/32—Intermediate layers, e.g. graded zone of base/top material of metallic or silicon material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガラス用成形型において、型の母材と離型膜
との間の相互拡散を防止することによって、離型膜の離
型性を長期間に渡って維持する。 【解決手段】 母材１の上に、拡散防止膜２が被覆さ
れ、その上に離型膜３が被覆されている。この例では、
母材１は、炭化タングステン（ＷＣ）の焼結体で構成さ
れている。この母材１の中には、炭化チタン（ＴｉＣ）
が３ｗｔ％含まれているが、金属系のバインダは含まれ
ていない。拡散防止膜２は、ニオブ（Ｎｂ）をスパッタ
法により厚さ０．０５μｍで被覆したものである。離型
膜３は、白金（Ｐｔ）とイリジウム（Ｉｒ）の合金をス
パッタ法により厚さ０．３μｍで被覆したものである。
なお、拡散防止膜２として、Ｎｂの他に、Ｔａ、Ｈｆ、
Ｚｒ、Ｒｅ、Ｉｒ、Ｍｏ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｏｓなどの高融
点金属を使用することができる。
との間の相互拡散を防止することによって、離型膜の離
型性を長期間に渡って維持する。 【解決手段】 母材１の上に、拡散防止膜２が被覆さ
れ、その上に離型膜３が被覆されている。この例では、
母材１は、炭化タングステン（ＷＣ）の焼結体で構成さ
れている。この母材１の中には、炭化チタン（ＴｉＣ）
が３ｗｔ％含まれているが、金属系のバインダは含まれ
ていない。拡散防止膜２は、ニオブ（Ｎｂ）をスパッタ
法により厚さ０．０５μｍで被覆したものである。離型
膜３は、白金（Ｐｔ）とイリジウム（Ｉｒ）の合金をス
パッタ法により厚さ０．３μｍで被覆したものである。
なお、拡散防止膜２として、Ｎｂの他に、Ｔａ、Ｈｆ、
Ｚｒ、Ｒｅ、Ｉｒ、Ｍｏ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｏｓなどの高融
点金属を使用することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガラスのプレス成
形の際に使用される成形型に係り、特に、型の表面に被
覆されるコーティング膜の構成に関する。
形の際に使用される成形型に係り、特に、型の表面に被
覆されるコーティング膜の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ガラス製の光学部品などを製
造する際、プレス成形法が広く採用されている。この方
法では、ガラスを転移点近傍の温度まで加熱した後、成
形型を用いて上下からプレス成形することによって、型
の形状をガラスに転写している。ガラスのプレス成形に
用いられる成形型には、表面の鏡面加工が可能で、高温
強度が高く、ガラスの離型性に優れているなどの特性が
要求される。
造する際、プレス成形法が広く採用されている。この方
法では、ガラスを転移点近傍の温度まで加熱した後、成
形型を用いて上下からプレス成形することによって、型
の形状をガラスに転写している。ガラスのプレス成形に
用いられる成形型には、表面の鏡面加工が可能で、高温
強度が高く、ガラスの離型性に優れているなどの特性が
要求される。
【０００３】一般的な成形型として、例えば、炭化タン
グステン（ＷＣ）の焼結体の表面に、耐酸化性に優れた
貴金属の離型膜を被覆したものが用いられている。炭化
タングステンの焼結体には、バインダとしてコバルトま
たはニッケルが使用されることが多い。これらのバイン
ダの金属は、プレス成形の際に繰り返し加熱されること
によって、離型膜中の貴金属との間で相互に拡散を起こ
す。その結果、離型膜の組成が変化し、外観上では型の
表面が曇り始めるとともに、次第にガラスが融着し易く
なる。このように、離型膜の中へバインダの金属が拡散
することが、成形型の寿命を短くする要因の一つとなっ
ている。
グステン（ＷＣ）の焼結体の表面に、耐酸化性に優れた
貴金属の離型膜を被覆したものが用いられている。炭化
タングステンの焼結体には、バインダとしてコバルトま
たはニッケルが使用されることが多い。これらのバイン
ダの金属は、プレス成形の際に繰り返し加熱されること
によって、離型膜中の貴金属との間で相互に拡散を起こ
す。その結果、離型膜の組成が変化し、外観上では型の
表面が曇り始めるとともに、次第にガラスが融着し易く
なる。このように、離型膜の中へバインダの金属が拡散
することが、成形型の寿命を短くする要因の一つとなっ
ている。
【０００４】このような問題を解決するため、特開平７
−２５３３号公報及び特開平１０−１９４７５４公報に
は、バインダを含まない炭化タングステン焼結体を用い
たガラス用成形型が記載されている。このように、バイ
ンダを含まない炭化タングステン焼結体で成形用型を製
作することによって、離型膜の中へのバインダの金属の
拡散を防止することができる。
−２５３３号公報及び特開平１０−１９４７５４公報に
は、バインダを含まない炭化タングステン焼結体を用い
たガラス用成形型が記載されている。このように、バイ
ンダを含まない炭化タングステン焼結体で成形用型を製
作することによって、離型膜の中へのバインダの金属の
拡散を防止することができる。
【０００５】しかし、成形用型の母材としてバインダを
含まない炭化タングステンを用いても、母材中のタング
ステンと離型膜との間の相互拡散を防ぐことはできな
い。このため、タングステンが離型膜を通って離型膜の
表面まで到達し、そこで酸化物を形成する。その結果、
外観変化として型の表面が曇るようになるとともに、離
型性が低下してガラスの融着を招くことがあった。
含まない炭化タングステンを用いても、母材中のタング
ステンと離型膜との間の相互拡散を防ぐことはできな
い。このため、タングステンが離型膜を通って離型膜の
表面まで到達し、そこで酸化物を形成する。その結果、
外観変化として型の表面が曇るようになるとともに、離
型性が低下してガラスの融着を招くことがあった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の様な
従来のガラス用成形型の問題点に鑑み成されたもので、
本発明の目的は、型の母材と離型膜との間の相互拡散を
防止することによって、離型膜の離型性を長期間に渡っ
て維持することができるガラス用成形型を提供すること
にある。
従来のガラス用成形型の問題点に鑑み成されたもので、
本発明の目的は、型の母材と離型膜との間の相互拡散を
防止することによって、離型膜の離型性を長期間に渡っ
て維持することができるガラス用成形型を提供すること
にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のガラス用成形型
は、表面が離型膜によって被覆されたガラス用成形型に
おいて、母材と離型膜との間に、離型膜中への母材の第
一成分元素の拡散を防止する拡散防止膜が設けられてい
ることを特徴とする。
は、表面が離型膜によって被覆されたガラス用成形型に
おいて、母材と離型膜との間に、離型膜中への母材の第
一成分元素の拡散を防止する拡散防止膜が設けられてい
ることを特徴とする。
【０００８】本発明のガラス用成形型によれば、前記拡
散防止膜を、その中での母材の第一成分元素（構成元素
の内、重量比で表した組成が最も高い元素）の拡散速度
が著しく遅い材料で形成することによって、母材の第一
成分元素の拡散による離型膜の変質を防ぎ、離型膜の離
型性を長期間に渡って維持することができる。
散防止膜を、その中での母材の第一成分元素（構成元素
の内、重量比で表した組成が最も高い元素）の拡散速度
が著しく遅い材料で形成することによって、母材の第一
成分元素の拡散による離型膜の変質を防ぎ、離型膜の離
型性を長期間に渡って維持することができる。
【０００９】このような拡散防止膜は、例えば、温度を
摂氏で表示した場合に、その融点がガラスの成形温度の
２．６倍以上である高融点金属によって構成することが
できる。
摂氏で表示した場合に、その融点がガラスの成形温度の
２．６倍以上である高融点金属によって構成することが
できる。
【００１０】なお、前記拡散防止膜を、成形型及び離型
膜の材料に対応させて、互いに組成が異なる複数の層か
ら形成しても良い。
膜の材料に対応させて、互いに組成が異なる複数の層か
ら形成しても良い。
【００１１】なお、前記拡散防止膜は、その熱膨張係数
が成形型と離型膜の熱膨張係数の間の値であることが好
ましい。
が成形型と離型膜の熱膨張係数の間の値であることが好
ましい。
【００１２】前記母材がＷＣの焼結体によって構成され
る場合、前記拡散防止膜を、Ｔａ、Ｎｂ、Ｒｅ、Ｏｓ、
Ｒｕ、Ｉｒ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｒｈ及びＨｆのグループの中
から選ばれた少なくとも一種の金属から構成することが
できる。
る場合、前記拡散防止膜を、Ｔａ、Ｎｂ、Ｒｅ、Ｏｓ、
Ｒｕ、Ｉｒ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｒｈ及びＨｆのグループの中
から選ばれた少なくとも一種の金属から構成することが
できる。
【００１３】なお、前記拡散防止膜が、離型性を備えて
いる場合には、その上に更に離型膜を形成する必要はな
い。
いる場合には、その上に更に離型膜を形成する必要はな
い。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１に、本発明に基づくガラス成
形用の型の型面部分の断面構造の一例を示す。母材１の
上には、拡散防止膜２が被覆され、その上に離型膜３が
被覆されている。この例では、母材１は、炭化タングス
テン（ＷＣ）の焼結体である。拡散防止膜２は、ニオブ
（Ｎｂ）のスパッタ膜であり、離型膜３は、白金（Ｐ
ｔ）とイリジウム（Ｉｒ）の合金のスパッタ膜である。
形用の型の型面部分の断面構造の一例を示す。母材１の
上には、拡散防止膜２が被覆され、その上に離型膜３が
被覆されている。この例では、母材１は、炭化タングス
テン（ＷＣ）の焼結体である。拡散防止膜２は、ニオブ
（Ｎｂ）のスパッタ膜であり、離型膜３は、白金（Ｐ
ｔ）とイリジウム（Ｉｒ）の合金のスパッタ膜である。
【００１５】なお、拡散防止膜２の材料としては、ニオ
ブ（Ｎｂ）の他に、ジルコニウム（Ｚｒ）、ルテニウム
（Ｒｕ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、レ
ニウム（Ｒｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、モリブデン（Ｍ
ｏ）、ロジウム（Ｒｈ）またはイリジウム（Ｉｒ）の単
体またはそれらの合金を使用することができる。
ブ（Ｎｂ）の他に、ジルコニウム（Ｚｒ）、ルテニウム
（Ｒｕ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、レ
ニウム（Ｒｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、モリブデン（Ｍ
ｏ）、ロジウム（Ｒｈ）またはイリジウム（Ｉｒ）の単
体またはそれらの合金を使用することができる。
【００１６】次に、各種の拡散防止膜２が設けられたガ
ラス成形用の型を試作し、その性能を比較した結果につ
いて説明する。なお、成形型は円盤状で、直径が３４ｍ
ｍ、厚さが７．５ｍｍである。母材１は、炭化タングス
テン（ＷＣ）の焼結体で構成されている。この母材１の
中には、炭化チタン（ＴｉＣ）が３ｗｔ％含まれている
が、金属系のバインダ（例えば、ニッケル、コバルトな
ど）は含まれていない。母材１の表面を鏡面研磨で仕上
げた後、その上に、以下の様に、拡散防止膜２及び離型
膜３を形成して、以下に示す６種類の成形型（比較用の
従来品１種類を含む）製作した。
ラス成形用の型を試作し、その性能を比較した結果につ
いて説明する。なお、成形型は円盤状で、直径が３４ｍ
ｍ、厚さが７．５ｍｍである。母材１は、炭化タングス
テン（ＷＣ）の焼結体で構成されている。この母材１の
中には、炭化チタン（ＴｉＣ）が３ｗｔ％含まれている
が、金属系のバインダ（例えば、ニッケル、コバルトな
ど）は含まれていない。母材１の表面を鏡面研磨で仕上
げた後、その上に、以下の様に、拡散防止膜２及び離型
膜３を形成して、以下に示す６種類の成形型（比較用の
従来品１種類を含む）製作した。
【００１７】（供試体Ａ）母材１の上に、ニオブ（Ｎ
ｂ）をスパッタ法により厚さ０．０５μｍで被覆して、
拡散防止膜２を形成した。その上に、白金（Ｐｔ）とイ
リジウム（Ｉｒ）の合金（Ｐｔ：４０ｗｔ％、Ｉｒ：６
０ｗｔ％）をスパッタ法により厚さ０．３μｍで被覆し
て、離型膜３を形成した。
ｂ）をスパッタ法により厚さ０．０５μｍで被覆して、
拡散防止膜２を形成した。その上に、白金（Ｐｔ）とイ
リジウム（Ｉｒ）の合金（Ｐｔ：４０ｗｔ％、Ｉｒ：６
０ｗｔ％）をスパッタ法により厚さ０．３μｍで被覆し
て、離型膜３を形成した。
【００１８】なお、この場合の各種パラメータは以下の
通りである： Ｎｂの融点 ：２４６９℃ Ｐｔ−Ｉｒの融点 ：２１７６℃ 成形温度 ： ７００℃ （Ｎｂの融点／成形温度） ：３．５ （Ｐｔ−Ｉｒの融点／成形温度）：３．１ （供試体Ｂ）母材１の上に、モリブデン（Ｍｏ）をスパ
ッタ法により厚さ０．０５μｍで被覆して、拡散防止膜
２を形成した。その上に、白金（Ｐｔ）とイリジウム
（Ｉｒ）の合金（Ｐｔ：４０ｗｔ％、Ｉｒ：６０ｗｔ
％）をスパッタ法により厚さ０．３μｍで被覆して、離
型膜３を形成した。
通りである： Ｎｂの融点 ：２４６９℃ Ｐｔ−Ｉｒの融点 ：２１７６℃ 成形温度 ： ７００℃ （Ｎｂの融点／成形温度） ：３．５ （Ｐｔ−Ｉｒの融点／成形温度）：３．１ （供試体Ｂ）母材１の上に、モリブデン（Ｍｏ）をスパ
ッタ法により厚さ０．０５μｍで被覆して、拡散防止膜
２を形成した。その上に、白金（Ｐｔ）とイリジウム
（Ｉｒ）の合金（Ｐｔ：４０ｗｔ％、Ｉｒ：６０ｗｔ
％）をスパッタ法により厚さ０．３μｍで被覆して、離
型膜３を形成した。
【００１９】なお、この場合の各種パラメータは以下の
通りである： Ｍｏの融点 ：２６２３℃ Ｐｔ−Ｉｒの融点 ：２１７６℃ 成形温度 ： ７００℃ （Ｍｏの融点／成形温度） ：３．７ （Ｐｔ−Ｉｒの融点／成形温度）：３．１ （供試体Ｃ）母材１の上に、ハフニウム（Ｈｆ）をスパ
ッタ法により厚さ０．０２μｍで被覆し、更にその上
に、ニオブ（Ｎｂ）をスパッタ法により厚さ０．０３μ
ｍで被覆して、二層から成る拡散防止膜２を形成した。
その上に、白金（Ｐｔ）とイリジウム（Ｉｒ）の合金
（Ｐｔ：４０ｗｔ％、Ｉｒ：６０ｗｔ％）をスパッタ法
により厚さ０．３μｍで被覆して、離型膜３を形成し
た。
通りである： Ｍｏの融点 ：２６２３℃ Ｐｔ−Ｉｒの融点 ：２１７６℃ 成形温度 ： ７００℃ （Ｍｏの融点／成形温度） ：３．７ （Ｐｔ−Ｉｒの融点／成形温度）：３．１ （供試体Ｃ）母材１の上に、ハフニウム（Ｈｆ）をスパ
ッタ法により厚さ０．０２μｍで被覆し、更にその上
に、ニオブ（Ｎｂ）をスパッタ法により厚さ０．０３μ
ｍで被覆して、二層から成る拡散防止膜２を形成した。
その上に、白金（Ｐｔ）とイリジウム（Ｉｒ）の合金
（Ｐｔ：４０ｗｔ％、Ｉｒ：６０ｗｔ％）をスパッタ法
により厚さ０．３μｍで被覆して、離型膜３を形成し
た。
【００２０】なお、この場合の各種パラメータは以下の
通りである： Ｈｆの融点 ：２２３１℃ Ｎｂの融点 ：２４６９℃ Ｐｔ−Ｉｒの融点 ：２１７６℃ 成形温度 ： ７００℃ （Ｈｆの融点／成形温度） ：３．２ （Ｎｂの融点／成形温度） ：３．５ （Ｐｔ−Ｉｒの融点／成形温度）：３．１ （供試体Ｄ）母材１の上に、タンタル（Ｔａ）をスパッ
タ法により厚さ０．０５μｍで被覆して、拡散防止膜２
を形成した。その上に、レニウム（Ｒｅ）とイリジウム
（Ｉｒ）の合金（Ｒｅ：５０ｗｔ％、Ｉｒ：５０ｗｔ
％）をスパッタ法により厚さ０．３μｍで被覆して、離
型膜３を形成した。
通りである： Ｈｆの融点 ：２２３１℃ Ｎｂの融点 ：２４６９℃ Ｐｔ−Ｉｒの融点 ：２１７６℃ 成形温度 ： ７００℃ （Ｈｆの融点／成形温度） ：３．２ （Ｎｂの融点／成形温度） ：３．５ （Ｐｔ−Ｉｒの融点／成形温度）：３．１ （供試体Ｄ）母材１の上に、タンタル（Ｔａ）をスパッ
タ法により厚さ０．０５μｍで被覆して、拡散防止膜２
を形成した。その上に、レニウム（Ｒｅ）とイリジウム
（Ｉｒ）の合金（Ｒｅ：５０ｗｔ％、Ｉｒ：５０ｗｔ
％）をスパッタ法により厚さ０．３μｍで被覆して、離
型膜３を形成した。
【００２１】なお、この場合の各種パラメータは以下の
通りである： Ｔａの融点 ：３０２０℃ Ｒｅ−Ｉｒの融点 ：２８０５℃ 成形温度 ： ７００℃ （Ｔａの融点／成形温度） ：４．３ （Ｒｅ−Ｉｒの融点／成形温度）：４．０ （供試体Ｅ）母材１の表面に、イオン注入法によりレニ
ウム（Ｒｅ）イオン及びイリジウム（Ｉｒ）イオンを注
入した後（４０〜１０ｋｅＶ、それぞれ５×１０１７ｉ
ｏｎｓ／ｃｍ２）、その上に、レニウムとイリジウムの
合金（Ｒｅ：５０ｗｔ％、Ｉｒ：５０ｗｔ％）をスパッ
タ法により厚さ０．３μｍで被覆して、拡散防止膜を兼
ねる離型膜３を形成した。
通りである： Ｔａの融点 ：３０２０℃ Ｒｅ−Ｉｒの融点 ：２８０５℃ 成形温度 ： ７００℃ （Ｔａの融点／成形温度） ：４．３ （Ｒｅ−Ｉｒの融点／成形温度）：４．０ （供試体Ｅ）母材１の表面に、イオン注入法によりレニ
ウム（Ｒｅ）イオン及びイリジウム（Ｉｒ）イオンを注
入した後（４０〜１０ｋｅＶ、それぞれ５×１０１７ｉ
ｏｎｓ／ｃｍ２）、その上に、レニウムとイリジウムの
合金（Ｒｅ：５０ｗｔ％、Ｉｒ：５０ｗｔ％）をスパッ
タ法により厚さ０．３μｍで被覆して、拡散防止膜を兼
ねる離型膜３を形成した。
【００２２】なお、この場合の各種パラメータは以下の
通りである： Ｒｅ−Ｉｒの融点 ：２８０５℃ 成形温度 ： ７００℃ （Ｒｅ−Ｉｒの融点／成形温度）：４．０ （供試体Ｆ：従来品）比較のため、下記条件で従来の方
式による成形型を製作した。母材１の上に、ニッケル
（Ｎｉ）をスパッタ法により厚さ０．０５μｍで被覆し
て、中間膜（拡散防止膜２）を形成した。その上に、白
金（Ｐｔ）とイリジウム（Ｉｒ）の合金（Ｐｔ：４０ｗ
ｔ％、Ｉｒ：６０ｗｔ％）をスパッタ法により厚さ０．
３μｍで被覆して、離型膜３を形成した。
通りである： Ｒｅ−Ｉｒの融点 ：２８０５℃ 成形温度 ： ７００℃ （Ｒｅ−Ｉｒの融点／成形温度）：４．０ （供試体Ｆ：従来品）比較のため、下記条件で従来の方
式による成形型を製作した。母材１の上に、ニッケル
（Ｎｉ）をスパッタ法により厚さ０．０５μｍで被覆し
て、中間膜（拡散防止膜２）を形成した。その上に、白
金（Ｐｔ）とイリジウム（Ｉｒ）の合金（Ｐｔ：４０ｗ
ｔ％、Ｉｒ：６０ｗｔ％）をスパッタ法により厚さ０．
３μｍで被覆して、離型膜３を形成した。
【００２３】なお、この場合の各種パラメータは以下の
通りである： Ｎｉの融点 ：１４５５℃ Ｐｔ−Ｉｒの融点 ：２１７６℃ 成形温度 ： ７００℃ （Ｎｉの融点／成形温度） ：２．１ （Ｐｔ−Ｉｒの融点／成形温度）：３．１ （比較テスト結果）以上の各成形型を用いてガラス製の
光学素子の成形を行い、拡散防止膜２による効果を調べ
た。図２に、このときのガラスの成形サイクルのパター
ンを示す。なお、この場合の成形条件は以下の通りであ
る： ガラスの品名 ：ＢＫ−７ 成形温度（窒素雰囲気）：７００℃ プレス力（成形時） ：５００ｋｇｆ プレス力（冷却時） ：１００ｋｇｆ プレス時間 ：３０秒。
通りである： Ｎｉの融点 ：１４５５℃ Ｐｔ−Ｉｒの融点 ：２１７６℃ 成形温度 ： ７００℃ （Ｎｉの融点／成形温度） ：２．１ （Ｐｔ−Ｉｒの融点／成形温度）：３．１ （比較テスト結果）以上の各成形型を用いてガラス製の
光学素子の成形を行い、拡散防止膜２による効果を調べ
た。図２に、このときのガラスの成形サイクルのパター
ンを示す。なお、この場合の成形条件は以下の通りであ
る： ガラスの品名 ：ＢＫ−７ 成形温度（窒素雰囲気）：７００℃ プレス力（成形時） ：５００ｋｇｆ プレス力（冷却時） ：１００ｋｇｆ プレス時間 ：３０秒。
【００２４】先ず、金型の酸化を抑えるために、１０リ
ットル／ｍｉｎ．の窒素ガスを流しながら、成形温度ま
で金型を加熱する（Ａ→Ｂ）。更に、ガラスの温度が成
形温度に達するまで金型温度を保持する（Ｂ→Ｃ）。ガ
ラスが成形温度に達した後、５００ｋｇｆの荷重でガラ
スをプレスして、金型形状を転写する（Ｃ→Ｄ）。プレ
ス終了後、窒素ガス流量を２６０リットル／ｍｉｎ．に
増やして、ガラス及び金型を冷却する（Ｄ→Ｅ）。この
際に、ガラスが高温の時にガラスと金型を離すと、金型
の雛型膜が剥離し易くなるので、金型の温度が３００℃
になるまで１００ｋｇｆの荷重を加えながら冷却する。
最後に、荷重を零にして金型の温度が２２０℃になった
ときに、成形されたガラスを取り出す（Ｅ→Ｆ）。
ットル／ｍｉｎ．の窒素ガスを流しながら、成形温度ま
で金型を加熱する（Ａ→Ｂ）。更に、ガラスの温度が成
形温度に達するまで金型温度を保持する（Ｂ→Ｃ）。ガ
ラスが成形温度に達した後、５００ｋｇｆの荷重でガラ
スをプレスして、金型形状を転写する（Ｃ→Ｄ）。プレ
ス終了後、窒素ガス流量を２６０リットル／ｍｉｎ．に
増やして、ガラス及び金型を冷却する（Ｄ→Ｅ）。この
際に、ガラスが高温の時にガラスと金型を離すと、金型
の雛型膜が剥離し易くなるので、金型の温度が３００℃
になるまで１００ｋｇｆの荷重を加えながら冷却する。
最後に、荷重を零にして金型の温度が２２０℃になった
ときに、成形されたガラスを取り出す（Ｅ→Ｆ）。
【００２５】上記の条件でガラスの成形を繰り返し実施
したところ、供試体Ａ〜Ｅを使用した場合には、いずれ
も、５００ショット後においても型表面に曇りが発生せ
ず、成形型の離型性にも変化が認められなかった。一
方、供試体Ｆ（従来品）を使用した場合には、５ショッ
ト後から型表面が曇り始め、５３ショット後にガラスの
融着が認められた。
したところ、供試体Ａ〜Ｅを使用した場合には、いずれ
も、５００ショット後においても型表面に曇りが発生せ
ず、成形型の離型性にも変化が認められなかった。一
方、供試体Ｆ（従来品）を使用した場合には、５ショッ
ト後から型表面が曇り始め、５３ショット後にガラスの
融着が認められた。
【００２６】表１に、供試体Ａ及び供試体Ｆについての
試験結果を示す。
試験結果を示す。
【００２７】
【表１】
【００２８】成形後の金型表面をＸ線光電子分光法で分
析した結果、供試体Ｆ（従来品）の表面からは母材成分
のＷが酸化物として確認された。これに対して、供試体
Ａの表面からはＷがほとんど検出されなかった。ここ
で、ある温度Ｔ（℃）での拡散防止膜（中間膜）の金属
内におけるＷの拡散係数Ｄ（ｃｍ２／ｓｅｃ）はＴｍ／
Ｔ（Ｔｍは拡散防止膜（中間膜）の金属の融点（℃））
と相関があり、Ｔｍ／Ｔの値が大きいほどＷの拡散は遅
くなる。従って、表１に示すようにＴｍ／Ｔの小さな供
試体Ｆは、早い段階でＷが拡散したと考えられる。その
結果、型表面でＷ酸化物が形成されて型表面が白く曇
り、雛型性が低下した。一方、Ｔｍ／Ｔの大きな供試体
Ａは、拡散防止膜中におけるＷの拡散が遅いため、長時
間離型性を保つことができる。
析した結果、供試体Ｆ（従来品）の表面からは母材成分
のＷが酸化物として確認された。これに対して、供試体
Ａの表面からはＷがほとんど検出されなかった。ここ
で、ある温度Ｔ（℃）での拡散防止膜（中間膜）の金属
内におけるＷの拡散係数Ｄ（ｃｍ２／ｓｅｃ）はＴｍ／
Ｔ（Ｔｍは拡散防止膜（中間膜）の金属の融点（℃））
と相関があり、Ｔｍ／Ｔの値が大きいほどＷの拡散は遅
くなる。従って、表１に示すようにＴｍ／Ｔの小さな供
試体Ｆは、早い段階でＷが拡散したと考えられる。その
結果、型表面でＷ酸化物が形成されて型表面が白く曇
り、雛型性が低下した。一方、Ｔｍ／Ｔの大きな供試体
Ａは、拡散防止膜中におけるＷの拡散が遅いため、長時
間離型性を保つことができる。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、離型膜中への型の母材
の主要構成元素の拡散を防止することによって、ガラス
用成形型の寿命を延ばすことができる。その結果、ガラ
ス製光学素子の製造コストを引き下げることができる。
の主要構成元素の拡散を防止することによって、ガラス
用成形型の寿命を延ばすことができる。その結果、ガラ
ス製光学素子の製造コストを引き下げることができる。
【図１】本発明に基づくガラス用成形型の型面部分の断
面構造の一例を示す図。
面構造の一例を示す図。
【図２】比較試験の際のガラスの成形サイクルのパター
ンを示す図。
ンを示す図。
１・・・母材、 ２・・・拡散防止膜、 ３・・・離型膜。
Claims (7)
- 【請求項１】 表面が離型膜によって被覆されたガラス
用成形型において、母材と離型膜との間に、離型膜中へ
の母材の第一成分元素の拡散を防止する拡散防止膜が設
けられていることを特徴とするガラス用成形型。 - 【請求項２】 前記拡散防止膜は、温度を摂氏で表示し
た場合に、その融点がガラスの成形温度の２．６倍以上
である高融点金属によって構成されていることを特徴と
する請求項１に記載のガラス用成形型。 - 【請求項３】 前記拡散防止膜は、互いに組成が異なる
複数の層から形成されていることを特徴とする請求項２
に記載のガラス用成形型。 - 【請求項４】 前記母材は、ＷＣの焼結体によって構成
され、 前記拡散防止膜は、Ｔａ、Ｎｂ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｒｕ、Ｉ
ｒ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｒｈ及びＨｆのグループの中から選ば
れた少なくとも一種の金属から構成されていることを特
徴とする請求項２に記載のガラス用成形型。 - 【請求項５】 表面が離型膜によって被覆されたガラス
用成形型において、前記離型膜は、温度を摂氏で表示し
た場合に、その融点がガラスの成形温度の２．６倍以上
である高融点金属によって構成されていることを特徴と
するガラス用成形型。 - 【請求項６】 前記離型膜は、互いに組成が異なる複数
の層から形成されていることを特徴とする請求項５に記
載のガラス用成形型。 - 【請求項７】 前記母材は、ＷＣの焼結体によって構成
され、 前記離型膜は、Ｔａ、Ｎｂ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｒｕ、Ｉｒ、
Ｚｒ、Ｍｏ、Ｒｈ及びＨｆのグループの中から選ばれた
少なくとも一種の金属から構成されていることを特徴と
する請求項５に記載のガラス用成形型。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000280486A JP3983966B2 (ja) | 2000-06-05 | 2000-09-14 | ガラス用成形型 |
| US09/867,420 US20020002844A1 (en) | 2000-06-05 | 2001-05-31 | Press die for press forming of glass |
| TW090113383A TWI236459B (en) | 2000-06-05 | 2001-06-01 | Press die for press forming of glass |
| KR10-2001-0031132A KR100428485B1 (ko) | 2000-06-05 | 2001-06-04 | 유리용 성형틀 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000-167921 | 2000-06-05 | ||
| JP2000167921 | 2000-06-05 | ||
| JP2000280486A JP3983966B2 (ja) | 2000-06-05 | 2000-09-14 | ガラス用成形型 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002060239A true JP2002060239A (ja) | 2002-02-26 |
| JP3983966B2 JP3983966B2 (ja) | 2007-09-26 |
Family
ID=26593335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000280486A Expired - Fee Related JP3983966B2 (ja) | 2000-06-05 | 2000-09-14 | ガラス用成形型 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20020002844A1 (ja) |
| JP (1) | JP3983966B2 (ja) |
| KR (1) | KR100428485B1 (ja) |
| TW (1) | TWI236459B (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007223846A (ja) * | 2006-02-23 | 2007-09-06 | Tokai Rubber Ind Ltd | 成形型 |
| JP2007254266A (ja) * | 2006-02-23 | 2007-10-04 | Tokai Rubber Ind Ltd | ガラス成形型 |
| JP2009023856A (ja) * | 2007-07-18 | 2009-02-05 | Tokai Rubber Ind Ltd | ガラス成形型 |
| JP2009067607A (ja) * | 2007-09-11 | 2009-04-02 | Hitachi Maxell Ltd | ガラス光学素子成形用金型、ガラス光学素子及びガラス光学素子の製造方法 |
| US7966845B2 (en) | 2007-04-10 | 2011-06-28 | Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha | Glass-shaping mold and method for manufacturing the same |
| US8206518B2 (en) | 2005-06-24 | 2012-06-26 | Toshiba Kakai Kabushiki Kaisha | Die for press forming of glass and manufacturing method thereof |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI247728B (en) * | 2004-04-09 | 2006-01-21 | Asia Optical Co Inc | Molding die for molding glass |
| KR100702963B1 (ko) * | 2006-03-27 | 2007-04-03 | 삼성테크윈 주식회사 | 유리 성형용 금형 및 그 제조방법 |
| CN102691062A (zh) * | 2011-03-23 | 2012-09-26 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 壳体及其制造方法 |
| CN102691045A (zh) * | 2011-03-23 | 2012-09-26 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 铝或铝合金的壳体及其制造方法 |
| TWI561479B (en) * | 2011-12-01 | 2016-12-11 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | Mold core and method for making the same |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61136928A (ja) * | 1984-12-10 | 1986-06-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学ガラス素子のプレス成形用型 |
| US4685948A (en) * | 1985-02-08 | 1987-08-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Mold for press-molding glass optical elements and a molding method using the same |
| JP3206845B2 (ja) * | 1993-01-07 | 2001-09-10 | 松下電器産業株式会社 | 光学ガラス素子の製造方法およびこれに用いる光学ガラス素子のプレス成形用型 |
| US6003336A (en) * | 1993-07-28 | 1999-12-21 | Matsushita Electric Industrial Co. Ltd. | Method of manufacturing a die for press-molding optical elements |
| EP0768281B1 (en) * | 1993-07-28 | 1999-11-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd | Die for press-molding optical elements and methods of manufacturing and using the same |
-
2000
- 2000-09-14 JP JP2000280486A patent/JP3983966B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-05-31 US US09/867,420 patent/US20020002844A1/en not_active Abandoned
- 2001-06-01 TW TW090113383A patent/TWI236459B/zh not_active IP Right Cessation
- 2001-06-04 KR KR10-2001-0031132A patent/KR100428485B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8206518B2 (en) | 2005-06-24 | 2012-06-26 | Toshiba Kakai Kabushiki Kaisha | Die for press forming of glass and manufacturing method thereof |
| JP2007223846A (ja) * | 2006-02-23 | 2007-09-06 | Tokai Rubber Ind Ltd | 成形型 |
| JP2007254266A (ja) * | 2006-02-23 | 2007-10-04 | Tokai Rubber Ind Ltd | ガラス成形型 |
| US7966845B2 (en) | 2007-04-10 | 2011-06-28 | Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha | Glass-shaping mold and method for manufacturing the same |
| JP2009023856A (ja) * | 2007-07-18 | 2009-02-05 | Tokai Rubber Ind Ltd | ガラス成形型 |
| JP2009067607A (ja) * | 2007-09-11 | 2009-04-02 | Hitachi Maxell Ltd | ガラス光学素子成形用金型、ガラス光学素子及びガラス光学素子の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100428485B1 (ko) | 2004-04-27 |
| JP3983966B2 (ja) | 2007-09-26 |
| US20020002844A1 (en) | 2002-01-10 |
| KR20010110196A (ko) | 2001-12-12 |
| TWI236459B (en) | 2005-07-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6228093B2 (ja) | ||
| JP2002060239A (ja) | ガラス用成形型 | |
| JP3206845B2 (ja) | 光学ガラス素子の製造方法およびこれに用いる光学ガラス素子のプレス成形用型 | |
| JP5042769B2 (ja) | 光学素子成形用金型の製造方法、及び光学素子成形用金型 | |
| JP4763064B2 (ja) | 光学素子成形用型及び光学素子成形方法 | |
| JP5376984B2 (ja) | ガラス成形用金型 | |
| JP3630375B2 (ja) | ガラス成形体の成形型 | |
| JPS63297230A (ja) | ガラス成形体の成形型 | |
| JP2005343783A (ja) | 金型 | |
| JP4667254B2 (ja) | 光学ガラス素子成形型 | |
| JP2006347800A (ja) | 光学素子成形用型 | |
| JP4307983B2 (ja) | 光学素子成形用型及び光学素子成形方法 | |
| JP2002220239A (ja) | ガラス素子成形用型およびその製造方法ならびにそれを用いたガラス素子の製造方法 | |
| JP3149636B2 (ja) | 光学ガラス素子のプレス成形用型及びその作製方法並びに光学ガラス素子のプレス成形方法 | |
| JPH0455135B2 (ja) | ||
| JP4347594B2 (ja) | 光学素子成形方法 | |
| JPH11268921A (ja) | ガラス成形用プレス型 | |
| JP5364434B2 (ja) | 光学素子用成形型 | |
| JP5364433B2 (ja) | 光学素子用成形型 | |
| JP5364435B2 (ja) | 光学素子用成形型 | |
| JP2008150245A (ja) | 光学素子成形用型及び光学素子 | |
| JPH03271125A (ja) | ガラス成形用金型 | |
| JPH1171120A (ja) | 光学素子の成形金型 | |
| JPH10139453A (ja) | 光学素子成形型およびその製造方法 | |
| JP2005298325A (ja) | 超硬被膜を有する金型 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040614 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070118 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070417 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070522 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070626 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070705 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100713 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 3983966 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100713 Year of fee payment: 3 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100713 Year of fee payment: 3 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100713 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110713 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120713 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130713 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |