JP3505187B2 - ガラス状炭素及びその製造方法 - Google Patents
ガラス状炭素及びその製造方法Info
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明はガラス状炭素及びその製造方法に関するもの
である。
である。
背景技術
ガラス状炭素は、耐熱性、耐蝕性や導電性のような炭
素材の性質を有するほか、その特徴ある緻密な非晶質構
造に由来する強靭性、ガス不透過性、微発塵性のみなら
ず、金属素材に比べて低比重であるという性質をも有す
ることから、磁気記録媒体用基板やエレクトロニクス産
業で使用される半導体製造装置部材等に応用されてい
る。
素材の性質を有するほか、その特徴ある緻密な非晶質構
造に由来する強靭性、ガス不透過性、微発塵性のみなら
ず、金属素材に比べて低比重であるという性質をも有す
ることから、磁気記録媒体用基板やエレクトロニクス産
業で使用される半導体製造装置部材等に応用されてい
る。
一方で、磁気記録媒体の磁気密度の高度化に伴い、よ
り欠陥が少ない高精度の磁気記録媒体用基板が求められ
るようになり、又、半導体製造装置部材としては、近年
の半導体集積回路の高密度化、即ち、微細加工における
線幅の微細化に伴い、従来は問題にならなかった微細な
塵の発生が問題視され始め、特に半導体のプラズマエッ
チング加工に用いられるプラズマエッチング用電極板に
ついては、エッチング時に電極板から発生する塵がより
微細で、しかもその発生量がより少ないものが求められ
るようになった。
り欠陥が少ない高精度の磁気記録媒体用基板が求められ
るようになり、又、半導体製造装置部材としては、近年
の半導体集積回路の高密度化、即ち、微細加工における
線幅の微細化に伴い、従来は問題にならなかった微細な
塵の発生が問題視され始め、特に半導体のプラズマエッ
チング加工に用いられるプラズマエッチング用電極板に
ついては、エッチング時に電極板から発生する塵がより
微細で、しかもその発生量がより少ないものが求められ
るようになった。
しかしながら、従来の磁気記録媒体用基板や半導体製
造装置部材に用いられるガラス状炭素は、緻密な非晶質
構造を持ち、微発塵性であるとはいえ、表面や内部には
微視的には微細孔や緻密さに欠ける均質でない部分（欠
陥）が存在するため、内部にガスが残留しやすく、その
表面に磁気記録層を設けても、前記表面の欠陥や内部残
留ガスが、磁気記録層を局所的ではあるとはいえ不均一
にしやすいという難点があり、又、このようなガラス状
炭素をプラズマエッチング用電極板として使用した場合
は、前記表面や内部の欠陥部分がエッチング時の異常放
電により組織破壊が起こり、微細な塵の発生源となると
いう難点があった。
造装置部材に用いられるガラス状炭素は、緻密な非晶質
構造を持ち、微発塵性であるとはいえ、表面や内部には
微視的には微細孔や緻密さに欠ける均質でない部分（欠
陥）が存在するため、内部にガスが残留しやすく、その
表面に磁気記録層を設けても、前記表面の欠陥や内部残
留ガスが、磁気記録層を局所的ではあるとはいえ不均一
にしやすいという難点があり、又、このようなガラス状
炭素をプラズマエッチング用電極板として使用した場合
は、前記表面や内部の欠陥部分がエッチング時の異常放
電により組織破壊が起こり、微細な塵の発生源となると
いう難点があった。
本発明は、表面や内部に欠陥がないために内部にガス
が残留せず、特に磁気記録媒体用基板やプラズマエッチ
ング用電極板として使用した場合でも、磁気記録層を不
均一としたり、微細な塵を発生することが殆どないガラ
ス状炭素及びその製造方法を提供することを目的として
なされた。
が残留せず、特に磁気記録媒体用基板やプラズマエッチ
ング用電極板として使用した場合でも、磁気記録層を不
均一としたり、微細な塵を発生することが殆どないガラ
ス状炭素及びその製造方法を提供することを目的として
なされた。
発明の開示
上記目的を達成するために本発明が採用したガラス状
炭素の構成は、フェノール樹脂を加熱して硬化させ、更
に非酸化性雰囲気下で焼成することにより得られるガラ
ス状炭素において、前記フェノール樹脂が、 フェノール樹脂の数平均分子量:300〜500 フェノール樹脂の濃度:40〜80重量％ ゲル化時間:80〜150秒 とした親水性有機溶媒の溶液であると共に、フェノール
樹脂の加熱硬化を、 第１段階:79〜90℃までを35〜40時間 で行って得られたフェノール樹脂硬化物を一旦離型し、
次いで 第２段階:90〜100℃までを５〜10時間 で行って得られることを特徴とするものであり、同じく
上記目的を達成するために本発明が採用したガラス状炭
素の製造方法の構成は、フェノール樹脂を加熱して硬化
させ、更に非酸化性雰囲気下で焼成することによりなる
ガラス状炭素の製造方法において、前記フェノール樹脂
として、 フェノール樹脂の数平均分子量:300〜500 フェノール樹脂の濃度:40〜80重量％ ゲル化時間:80〜150秒 とした親水性有機溶媒の溶液であると共に、フェノール
樹脂の加熱硬化を、 第１段階:70〜90℃までを35〜40時間 で行って得られたフェノール樹脂硬化物を一旦離型
し、次いで 第２段階:90〜100℃までを５〜10時間 で行うことを特徴とするものである。
炭素の構成は、フェノール樹脂を加熱して硬化させ、更
に非酸化性雰囲気下で焼成することにより得られるガラ
ス状炭素において、前記フェノール樹脂が、 フェノール樹脂の数平均分子量:300〜500 フェノール樹脂の濃度:40〜80重量％ ゲル化時間:80〜150秒 とした親水性有機溶媒の溶液であると共に、フェノール
樹脂の加熱硬化を、 第１段階:79〜90℃までを35〜40時間 で行って得られたフェノール樹脂硬化物を一旦離型し、
次いで 第２段階:90〜100℃までを５〜10時間 で行って得られることを特徴とするものであり、同じく
上記目的を達成するために本発明が採用したガラス状炭
素の製造方法の構成は、フェノール樹脂を加熱して硬化
させ、更に非酸化性雰囲気下で焼成することによりなる
ガラス状炭素の製造方法において、前記フェノール樹脂
として、 フェノール樹脂の数平均分子量:300〜500 フェノール樹脂の濃度:40〜80重量％ ゲル化時間:80〜150秒 とした親水性有機溶媒の溶液であると共に、フェノール
樹脂の加熱硬化を、 第１段階:70〜90℃までを35〜40時間 で行って得られたフェノール樹脂硬化物を一旦離型
し、次いで 第２段階:90〜100℃までを５〜10時間 で行うことを特徴とするものである。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のガラス状炭素は、上記のようにフェノール樹
脂を加熱して硬化させ、更に非酸化性雰囲気下で焼成す
ることより得られるのであるが、本発明で使用するフェ
ノール樹脂としては、親水性有機溶媒に溶解するフェノ
ール樹脂を使用することができる。具体的にはレゾール
系フェノール樹脂、ノボラック系フェノール樹脂を挙げ
ることができるが、レゾール系フェノール樹脂は親水性
有機溶媒との相溶性が高いので好ましく、更には液状の
レゾール系フェノール樹脂が最も好ましい。
脂を加熱して硬化させ、更に非酸化性雰囲気下で焼成す
ることより得られるのであるが、本発明で使用するフェ
ノール樹脂としては、親水性有機溶媒に溶解するフェノ
ール樹脂を使用することができる。具体的にはレゾール
系フェノール樹脂、ノボラック系フェノール樹脂を挙げ
ることができるが、レゾール系フェノール樹脂は親水性
有機溶媒との相溶性が高いので好ましく、更には液状の
レゾール系フェノール樹脂が最も好ましい。
上記フェノール樹脂の数平均分子量としては、300〜5
00であるものが好ましい。数平均分子量が300よりも小
さいと、フェノール樹脂の硬化時に生成する単位重量当
りの水の量が多くなり、硬化したフェノール樹脂中に水
分による気泡ができやすく、又、平均分子量が500より
も大きいと、以下に説明するフェノール樹脂溶液とした
場合の粘度が高くなり、フェノール樹脂溶液を成形型に
流し込む際に混入する気泡が抜けにくくなり、得られる
ガラス状炭素に欠陥が生じやすくなってしまう。
00であるものが好ましい。数平均分子量が300よりも小
さいと、フェノール樹脂の硬化時に生成する単位重量当
りの水の量が多くなり、硬化したフェノール樹脂中に水
分による気泡ができやすく、又、平均分子量が500より
も大きいと、以下に説明するフェノール樹脂溶液とした
場合の粘度が高くなり、フェノール樹脂溶液を成形型に
流し込む際に混入する気泡が抜けにくくなり、得られる
ガラス状炭素に欠陥が生じやすくなってしまう。
本発明のガラス状炭素は、溶液状とした上記フェノー
ル樹脂より得られるものであり、このフェノール樹脂溶
液の溶媒としては、フェノール樹脂の熱硬化時に生成す
る水を樹脂中に均一に分散させるために、親水性有機溶
媒を使用する。
ル樹脂より得られるものであり、このフェノール樹脂溶
液の溶媒としては、フェノール樹脂の熱硬化時に生成す
る水を樹脂中に均一に分散させるために、親水性有機溶
媒を使用する。
上記親水性有機溶媒としては、テトラヒドロフラン
（THF）、ジオキサン等のエーテル類；ジメチルホルム
アミド（DMA）、N,N−ジメチルアセトアミド等の酸誘導
体類；アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類；ア
セトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル類；メチ
ルアルコール、エチルアルコール、ピロピルアルコー
ル、ブチルアルコール、イソブチルアルコール、イソペ
ンチルアルコール、ベンジルアルコール等のアルコール
類やフェノールを例示することができる。中でも沸点が
100℃以下のものが、樹脂の硬化時に溶媒を除去しやす
く、好ましい。又、メチルアルコール、エチルアルコー
ル、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコー
ル、ｎ−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール等
の、炭素数１〜５の低級アルコールが、樹脂溶液の粘度
が比較的低く、樹脂濃度も高くできるので特に好まし
い。これらの親水性有機溶媒は２種以上を混合して用い
ることもできる。
（THF）、ジオキサン等のエーテル類；ジメチルホルム
アミド（DMA）、N,N−ジメチルアセトアミド等の酸誘導
体類；アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類；ア
セトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル類；メチ
ルアルコール、エチルアルコール、ピロピルアルコー
ル、ブチルアルコール、イソブチルアルコール、イソペ
ンチルアルコール、ベンジルアルコール等のアルコール
類やフェノールを例示することができる。中でも沸点が
100℃以下のものが、樹脂の硬化時に溶媒を除去しやす
く、好ましい。又、メチルアルコール、エチルアルコー
ル、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコー
ル、ｎ−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール等
の、炭素数１〜５の低級アルコールが、樹脂溶液の粘度
が比較的低く、樹脂濃度も高くできるので特に好まし
い。これらの親水性有機溶媒は２種以上を混合して用い
ることもできる。
又、上記フェノール樹脂溶液における樹脂濃度は、40
〜80重量％という範囲内になければならない。
〜80重量％という範囲内になければならない。
上記フェノール樹脂溶液は、フェノール樹脂を硬化さ
せる際のハンドリングのしやすさと、混入する気泡の抜
けやすさという観点から、その25℃における粘度が200
〜300cpの範囲にあるものが好ましく、200〜250cpの範
囲にあるものが更に好ましい。数平均分子量が300〜500
のフェノール樹脂を、樹脂濃度が40〜80重量％となるよ
うに、例えば上記のようなアルコール類に溶解して得ら
れるフェノール樹脂溶液は、粘度が前記範囲となる。
せる際のハンドリングのしやすさと、混入する気泡の抜
けやすさという観点から、その25℃における粘度が200
〜300cpの範囲にあるものが好ましく、200〜250cpの範
囲にあるものが更に好ましい。数平均分子量が300〜500
のフェノール樹脂を、樹脂濃度が40〜80重量％となるよ
うに、例えば上記のようなアルコール類に溶解して得ら
れるフェノール樹脂溶液は、粘度が前記範囲となる。
しかしながら、例えばフェノール樹脂の樹脂濃度が40
重量％よりも低いと、硬化時に除去しなければならない
溶媒が多くなり、樹脂の硬化に時間がかかり経済的でな
く、又、樹脂濃度が80重量％よりも高いと、得られるフ
ェノール樹脂溶液の粘度が300cp以上になり、フェノー
ル樹脂溶液を成形型に流し込む際に混入する気泡が抜け
にくくなり、得られるガラス状炭素に欠陥が生じやすく
なる。
重量％よりも低いと、硬化時に除去しなければならない
溶媒が多くなり、樹脂の硬化に時間がかかり経済的でな
く、又、樹脂濃度が80重量％よりも高いと、得られるフ
ェノール樹脂溶液の粘度が300cp以上になり、フェノー
ル樹脂溶液を成形型に流し込む際に混入する気泡が抜け
にくくなり、得られるガラス状炭素に欠陥が生じやすく
なる。
更に、上記フェノール樹脂溶液としては、その150℃
ホットプレート法によるゲル化時間が80〜150秒の範囲
であるものが好ましく、100〜130秒の範囲であるものが
更に好ましい。ゲル化時間があまりに短いと、フェノー
ル樹脂溶液の流し込み時に混入する気泡が抜けにくく、
又、ゲル化時間が長いとフェノール樹脂の硬化に時間が
かかり、経済的でない。
ホットプレート法によるゲル化時間が80〜150秒の範囲
であるものが好ましく、100〜130秒の範囲であるものが
更に好ましい。ゲル化時間があまりに短いと、フェノー
ル樹脂溶液の流し込み時に混入する気泡が抜けにくく、
又、ゲル化時間が長いとフェノール樹脂の硬化に時間が
かかり、経済的でない。
尚、上記フェノール樹脂溶液に対しては硬化剤を添加
する必要はなく、むしろ硬化剤や硬化促進剤を添加する
と、硬化したフェノール樹脂の分子構造が微視的に不均
一になりやすく、焼成したガラス状炭素に粒界が生じる
ので好ましくない。
する必要はなく、むしろ硬化剤や硬化促進剤を添加する
と、硬化したフェノール樹脂の分子構造が微視的に不均
一になりやすく、焼成したガラス状炭素に粒界が生じる
ので好ましくない。
本発明のガラス状炭素は、上記のようなフェノール樹
脂溶液を原料として、本発明の製造方法に従い、次のよ
うにして製造される。即ち、まず、上記フェノール樹脂
溶液を必要に応じ濾過して不純物を取り除くのであり、
この工程における方法としては特に制限はないが、例え
ば１〜10μｍのフィルターで加圧濾過する方法等を挙げ
ることができる。
脂溶液を原料として、本発明の製造方法に従い、次のよ
うにして製造される。即ち、まず、上記フェノール樹脂
溶液を必要に応じ濾過して不純物を取り除くのであり、
この工程における方法としては特に制限はないが、例え
ば１〜10μｍのフィルターで加圧濾過する方法等を挙げ
ることができる。
次いで、濾過されたフェノール樹脂溶液を、例えばポ
リエチレンテレフタレート（PET）フィルム上にキャス
トし、50〜200℃の範囲で加熱し、フェノール樹脂を硬
化させる。具体例で示せば、まず70から85℃まで40時間
をかけて昇温し、フェノール樹脂を硬化させた後に前記
PETフィルムから離型し、次いで90から100℃までを10時
間かけて昇温し、フェノール樹脂を更に硬化させるので
ある。尚、少なくとも加熱の初期段階はクリーンルーム
中で行うことが好ましい。
リエチレンテレフタレート（PET）フィルム上にキャス
トし、50〜200℃の範囲で加熱し、フェノール樹脂を硬
化させる。具体例で示せば、まず70から85℃まで40時間
をかけて昇温し、フェノール樹脂を硬化させた後に前記
PETフィルムから離型し、次いで90から100℃までを10時
間かけて昇温し、フェノール樹脂を更に硬化させるので
ある。尚、少なくとも加熱の初期段階はクリーンルーム
中で行うことが好ましい。
次に、上記のようにして得られたフェノール樹脂硬化
物を、必要に応じサンドベルト等で研磨して厚みを調整
した後、特に厚みのあるフェノール樹脂硬化物は、内部
にフェノール樹脂溶液の溶媒や硬化時に生成する水等の
脱ガス成分が残留しやすく、脱ガス成分が後述する焼成
工程で急激に発散するとフェノール樹脂硬化物が割れて
しまうので、酸化性雰囲気下で時間をかけて200℃まで
加熱し、フェノール樹脂を完全硬化させると共に溶媒や
脱ガス成分を除去することが好ましい。
物を、必要に応じサンドベルト等で研磨して厚みを調整
した後、特に厚みのあるフェノール樹脂硬化物は、内部
にフェノール樹脂溶液の溶媒や硬化時に生成する水等の
脱ガス成分が残留しやすく、脱ガス成分が後述する焼成
工程で急激に発散するとフェノール樹脂硬化物が割れて
しまうので、酸化性雰囲気下で時間をかけて200℃まで
加熱し、フェノール樹脂を完全硬化させると共に溶媒や
脱ガス成分を除去することが好ましい。
尚、フェノール樹脂硬化物の表面に生成するフェノー
ル樹脂が過酸化した皮膜は、この段階で研磨して除去す
る。
ル樹脂が過酸化した皮膜は、この段階で研磨して除去す
る。
得られるガラス状炭素の用途が予め明確となっている
場合は、後述する焼成工程を経ることによりガラス状炭
素に変換されてからでは、当該用途に適した形状に加工
がしにくいので、このフェノール樹脂硬化物の段階で、
くり抜き加工や研削加工等により最終目的形状の相似形
にしておくことが好ましい。このような加工は、本発明
のガラス状炭素をプラズマエッチング電極板として使用
する場合のガス噴出孔等の孔あけ加工や、ドーナツ円盤
状にハードディスク基板を切り抜くコア抜き加工に代表
されるが、焼成工程においてフェノール樹脂硬化物が収
縮すること、換言すれば孔あけ加工による孔が収縮する
こと（例えば1000℃における焼成で、フェノール樹脂硬
化物は元の大きさの約83％に収縮する）を見込んで加工
する。
場合は、後述する焼成工程を経ることによりガラス状炭
素に変換されてからでは、当該用途に適した形状に加工
がしにくいので、このフェノール樹脂硬化物の段階で、
くり抜き加工や研削加工等により最終目的形状の相似形
にしておくことが好ましい。このような加工は、本発明
のガラス状炭素をプラズマエッチング電極板として使用
する場合のガス噴出孔等の孔あけ加工や、ドーナツ円盤
状にハードディスク基板を切り抜くコア抜き加工に代表
されるが、焼成工程においてフェノール樹脂硬化物が収
縮すること、換言すれば孔あけ加工による孔が収縮する
こと（例えば1000℃における焼成で、フェノール樹脂硬
化物は元の大きさの約83％に収縮する）を見込んで加工
する。
必要に応じて上記のような加工がなされたフェノール
樹脂硬化物は、最終的に焼成され、本発明のガラス状炭
素に変換されるが、この焼成工程は好ましくは次のよう
に少なくとも２段階で行うものとする。即ち、まず非酸
化性雰囲気下で1000℃まで、２〜20℃／時間の昇温速度
で加熱し、上記フェノール樹脂硬化物をガラス状炭素原
板にするのであり、薄いフェノール樹脂硬化物ほど昇温
速度を高くすることができるが、熱分解物の脱ガスが急
激に起こらないように昇温速度をこまめにコントロール
することが好ましい。
樹脂硬化物は、最終的に焼成され、本発明のガラス状炭
素に変換されるが、この焼成工程は好ましくは次のよう
に少なくとも２段階で行うものとする。即ち、まず非酸
化性雰囲気下で1000℃まで、２〜20℃／時間の昇温速度
で加熱し、上記フェノール樹脂硬化物をガラス状炭素原
板にするのであり、薄いフェノール樹脂硬化物ほど昇温
速度を高くすることができるが、熱分解物の脱ガスが急
激に起こらないように昇温速度をこまめにコントロール
することが好ましい。
次いで、非酸化性雰囲気下で更に1200〜2000℃まで、
５℃／分以下の昇温速度で加熱するのであり、この最終
到達温度において、ガラス状炭素原板から残存する熱分
解物の脱ガス成分、特に磁気記録媒体用基板としての用
途には非常に有害である残存水素を除去することができ
る。
５℃／分以下の昇温速度で加熱するのであり、この最終
到達温度において、ガラス状炭素原板から残存する熱分
解物の脱ガス成分、特に磁気記録媒体用基板としての用
途には非常に有害である残存水素を除去することができ
る。
尚、上記のようにして得られたガラス状炭素原板につ
いては、必要に応じ、切削や研削をして外形を整えた
り、ラッピングして反りを取ると共に厚みを仕上げた
り、ポリッシングしてピール等がない適宜の表面粗さの
ガラス状炭素成形品に仕上げてもよい。
いては、必要に応じ、切削や研削をして外形を整えた
り、ラッピングして反りを取ると共に厚みを仕上げた
り、ポリッシングしてピール等がない適宜の表面粗さの
ガラス状炭素成形品に仕上げてもよい。
更には、油分や研磨剤等のガラス状炭素原板の表面に
付着している汚れや不純物等を適切な液状組成物で溶解
したり、超音波に晒して除去する洗浄工程や、高温減圧
雰囲気下、ハロゲンガスを作用させることによりガラス
状炭素原板中や表面に含まれる不純物を脱灰する純化行
程を組み合わせて適用してもよい。
付着している汚れや不純物等を適切な液状組成物で溶解
したり、超音波に晒して除去する洗浄工程や、高温減圧
雰囲気下、ハロゲンガスを作用させることによりガラス
状炭素原板中や表面に含まれる不純物を脱灰する純化行
程を組み合わせて適用してもよい。
産業上の利用可能性
このようにして得られたガラス状炭素は、緻密で均質
な非晶質構造を有し、微視的な微細孔や緻密さに欠ける
ような部分がないばかりか、表面、内部共に欠陥がな
く、ガラス状炭素として高強度で等方性のものである。
な非晶質構造を有し、微視的な微細孔や緻密さに欠ける
ような部分がないばかりか、表面、内部共に欠陥がな
く、ガラス状炭素として高強度で等方性のものである。
上記のような本発明のガラス状炭素を磁気記録媒体用
基板として用いると、該ガラス状炭素の表面には欠陥が
なく、内部に残留ガスもないので、均一な磁気記録層を
設けることができる。
基板として用いると、該ガラス状炭素の表面には欠陥が
なく、内部に残留ガスもないので、均一な磁気記録層を
設けることができる。
又、上記のような本発明のガラス状炭素をプラズマエ
ッチング用電極板として用いると、該ガラス状炭素に
は、その表面だけでなく内部にも欠陥がないので、エッ
チング電極板として使用を開始するときだけでなく、電
極が消耗していく間も異常放電が起きにくく、緻密なチ
リがほどんど発生しないため、ウエハの微細加工が歩留
まりよく可能となる。
ッチング用電極板として用いると、該ガラス状炭素に
は、その表面だけでなく内部にも欠陥がないので、エッ
チング電極板として使用を開始するときだけでなく、電
極が消耗していく間も異常放電が起きにくく、緻密なチ
リがほどんど発生しないため、ウエハの微細加工が歩留
まりよく可能となる。
以上の通り、本発明は、フェノール樹脂が加熱により
硬化する際に生成する水分を如何に少なくし、且つ、こ
の水分をガラス状炭素中に如何に均一に分散させて水に
由来する気泡をなくすかという観点から、脱ガス（脱水
蒸気、脱溶媒）と、それを妨げる熱硬化中に増大する粘
度（硬度）とのバランスをとる方法を案出することによ
り、ガラス状炭素中に気泡が形成されないように均一に
熱硬化させることができ、この均質な樹脂硬化物を焼成
することで欠陥の存在しないガラス状炭素を得ることが
できるようになったものである。
硬化する際に生成する水分を如何に少なくし、且つ、こ
の水分をガラス状炭素中に如何に均一に分散させて水に
由来する気泡をなくすかという観点から、脱ガス（脱水
蒸気、脱溶媒）と、それを妨げる熱硬化中に増大する粘
度（硬度）とのバランスをとる方法を案出することによ
り、ガラス状炭素中に気泡が形成されないように均一に
熱硬化させることができ、この均質な樹脂硬化物を焼成
することで欠陥の存在しないガラス状炭素を得ることが
できるようになったものである。
実施例
以下に本発明を実施例により更に詳細に説明する。
尚、以下の実施例において、粘度はＢ型粘度計を用
い、25℃、２番ローター、回転数30rpmの条件で測定し
た。
い、25℃、２番ローター、回転数30rpmの条件で測定し
た。
ゲル化時間はJIS Ｋ 6909の方法に準じ、150±１℃
に保ったホットプレート上に樹脂溶液を5gのせ、これを
金属製スプーンで連続してかき混ぜ、かき混ぜられなく
なるまでの時間を測定した。
に保ったホットプレート上に樹脂溶液を5gのせ、これを
金属製スプーンで連続してかき混ぜ、かき混ぜられなく
なるまでの時間を測定した。
磁性膜の密着性はJIS Ｋ 5400−1990に記載のＸカ
ットテープ試験に準じて。次のように評価した。基板上
に設けた磁性膜に、基板面まで貫通する互いに30度の角
度で交わる長さ40mmの切り傷をカッターナイフで付け、
このＸ状の切り傷の上にセロハン粘着テープを付着し、
テープの一端を持って磁性膜の垂直方向に瞬時的にはが
し、この時のＸ状切り傷部の剥がれ具合を、目視により
以下の表１のように評価した。
ットテープ試験に準じて。次のように評価した。基板上
に設けた磁性膜に、基板面まで貫通する互いに30度の角
度で交わる長さ40mmの切り傷をカッターナイフで付け、
このＸ状の切り傷の上にセロハン粘着テープを付着し、
テープの一端を持って磁性膜の垂直方向に瞬時的にはが
し、この時のＸ状切り傷部の剥がれ具合を、目視により
以下の表１のように評価した。
実施例１
数分子量400、樹脂濃度62重量％のレゾール系フェノ
ール樹脂メタノール溶液（25℃の粘度:250cp、ゲル化時
間:115秒）を、クリーンルーム中でポアサイズ３μｍの
フィルターで濾過し、PET製シャーレ上に6mmの厚さにな
るように流し込み、85℃まで30時間かけて加熱した後、
同温度で10時間保持した。一旦フェノール樹脂をPET製
シャーレから離型して、更に90℃で５時間、100℃で５
時間加熱し、硬化させてフェノール樹脂硬化物を得た。
ール樹脂メタノール溶液（25℃の粘度:250cp、ゲル化時
間:115秒）を、クリーンルーム中でポアサイズ３μｍの
フィルターで濾過し、PET製シャーレ上に6mmの厚さにな
るように流し込み、85℃まで30時間かけて加熱した後、
同温度で10時間保持した。一旦フェノール樹脂をPET製
シャーレから離型して、更に90℃で５時間、100℃で５
時間加熱し、硬化させてフェノール樹脂硬化物を得た。
得られたフェノール樹脂硬化物を研削機で厚さ2mmに
研削し、NCフライス盤で外径88mm、内径10mmのリング状
に切り抜いたのち、CNC旋盤で厚さ1.2mmに研削した。
研削し、NCフライス盤で外径88mm、内径10mmのリング状
に切り抜いたのち、CNC旋盤で厚さ1.2mmに研削した。
成形した上記フェノール樹脂硬化物を、焼成炉中で非
酸化性雰囲気下、1000℃まで18℃／時間の昇温速度で加
熱し、更に2000℃まで２℃／時間の昇温速度で仕上げ焼
成し、ガラス状炭素原板を得た。
酸化性雰囲気下、1000℃まで18℃／時間の昇温速度で加
熱し、更に2000℃まで２℃／時間の昇温速度で仕上げ焼
成し、ガラス状炭素原板を得た。
上記ガラス状炭素原板を、研削機で外径65mm、内径20
mmのリングに研削し、ラッピングマシンで平坦度が２μ
ｍ、厚み640μｍに加工し、次いでポリッシングマシン
で表面粗さRaが1nm以下、最大表面粗さRmaxが10nm以
下、ロールオフが15nm以下になるように仕上げ、ガラス
状炭素によるハードディスク基板を得た。
mmのリングに研削し、ラッピングマシンで平坦度が２μ
ｍ、厚み640μｍに加工し、次いでポリッシングマシン
で表面粗さRaが1nm以下、最大表面粗さRmaxが10nm以
下、ロールオフが15nm以下になるように仕上げ、ガラス
状炭素によるハードディスク基板を得た。
得られたハードディスク基板上に、マグネトロンスパ
ッタ装置（アネルバ製Ｌ−430S）により1000Åのクロム
（Cr）層、500Åのコバルト（Co）−クロム（Cr）層、2
00Åのカーボン層を積層し、SEMで観察した。又、基板
上に設けた層の密着性をＸカットテープ試験に準じて測
定した。
ッタ装置（アネルバ製Ｌ−430S）により1000Åのクロム
（Cr）層、500Åのコバルト（Co）−クロム（Cr）層、2
00Åのカーボン層を積層し、SEMで観察した。又、基板
上に設けた層の密着性をＸカットテープ試験に準じて測
定した。
得られたハードディスク基板は、その表面にはピー
ル、気孔等の表面欠陥がなく、曲げ強度が17kg/mm2、密
度が1.58g/cm3であり、又、基板内部に残存水素がない
ので膜付け中に脱ガスが起きることがなく、基板表面に
均一で密着性がよく、保磁力が良好な磁性膜を形成する
ことができた。結果を表２に示す。
ル、気孔等の表面欠陥がなく、曲げ強度が17kg/mm2、密
度が1.58g/cm3であり、又、基板内部に残存水素がない
ので膜付け中に脱ガスが起きることがなく、基板表面に
均一で密着性がよく、保磁力が良好な磁性膜を形成する
ことができた。結果を表２に示す。
実施例２
実施例１において、分子量460、樹脂濃度45重量％の
レゾール系フェノール樹脂メタノール溶液（25℃の粘
度:240cp、ゲル化時間:100秒）を使用した以外は同様に
して、ピール、気孔等の表面欠陥や基板内部の残存水素
がなく、曲げ強度が17kg/mm2、密度が1.58g/cm3のハー
ドディスク基板を得た。このハードディスク基板表面に
は均一で密着性がよく、保磁力が良好な磁性膜を形成す
ることができた。結果を表２に示す。
レゾール系フェノール樹脂メタノール溶液（25℃の粘
度:240cp、ゲル化時間:100秒）を使用した以外は同様に
して、ピール、気孔等の表面欠陥や基板内部の残存水素
がなく、曲げ強度が17kg/mm2、密度が1.58g/cm3のハー
ドディスク基板を得た。このハードディスク基板表面に
は均一で密着性がよく、保磁力が良好な磁性膜を形成す
ることができた。結果を表２に示す。
実施例３
実施例１において、分子量320、樹脂濃度75重量％の
レゾール系フェノール樹脂メタノール溶液（25℃の粘
度:240cp、ゲル化時間:135秒）を使用した以外は同様に
して、ピール、気孔等の表面欠陥や基板内部の残存水素
がなく、曲げ強度が17kg/mm2、密度が1.58g/cm3のハー
ドディスク基板を得た。このハードディスク基板表面に
は均一で密着性がよく、保磁力が良好な磁性膜を形成す
ることができた。結果を表２に示す。
レゾール系フェノール樹脂メタノール溶液（25℃の粘
度:240cp、ゲル化時間:135秒）を使用した以外は同様に
して、ピール、気孔等の表面欠陥や基板内部の残存水素
がなく、曲げ強度が17kg/mm2、密度が1.58g/cm3のハー
ドディスク基板を得た。このハードディスク基板表面に
は均一で密着性がよく、保磁力が良好な磁性膜を形成す
ることができた。結果を表２に示す。
実施例４
実施例１において、分子量400、樹脂濃度62重量％の
レゾール系フェノール樹脂エタノール溶液（25℃の粘
度:265cp、ゲル化時間:110秒）を使用した以外は同様に
して、ピール、気孔等の表面欠陥や基板内部の残存水素
がなく、曲げ強度が17kg/mm2、密度が1.58g/cm3のハー
ドディスク基板を得た。このハードディスク基板表面に
は均一で密着性がよく、保磁力が良好な磁性膜を形成す
ることができた。結果を表２に示す。
レゾール系フェノール樹脂エタノール溶液（25℃の粘
度:265cp、ゲル化時間:110秒）を使用した以外は同様に
して、ピール、気孔等の表面欠陥や基板内部の残存水素
がなく、曲げ強度が17kg/mm2、密度が1.58g/cm3のハー
ドディスク基板を得た。このハードディスク基板表面に
は均一で密着性がよく、保磁力が良好な磁性膜を形成す
ることができた。結果を表２に示す。
実施例５
実施例１において、分子量400、樹脂濃度62重量％の
レゾール系フェノール樹脂イソプロピルアルコール溶液
（25℃の粘度:255cp、ゲル化時間:115秒）を使用した以
外は同様にして、ピール、気孔等の表面欠陥や基板内部
の残存水素がなく、曲げ強度が17kg/mm2、密度が1.58g/
cm3のハードディスク基板を得た。このハードディスク
基板表面には均一で密着性がよく、保磁力が良好な磁性
膜を形成することができた。結果を表２に示す。
レゾール系フェノール樹脂イソプロピルアルコール溶液
（25℃の粘度:255cp、ゲル化時間:115秒）を使用した以
外は同様にして、ピール、気孔等の表面欠陥や基板内部
の残存水素がなく、曲げ強度が17kg/mm2、密度が1.58g/
cm3のハードディスク基板を得た。このハードディスク
基板表面には均一で密着性がよく、保磁力が良好な磁性
膜を形成することができた。結果を表２に示す。
実施例６
実施例１において、フェノール樹脂メタノール溶液の
加熱硬化を、90℃まで20時間かけて加熱して同温度で15
時間保持し、100℃で５時間加熱した以外は同様にし
て、ピール、気孔等の表面欠陥や基板内部の残存水素が
なく、曲げ強度が16kg/mm2、密度が1.57g/cm3のハード
ディスク基板を得た。このハードディスク基板表面には
均一で密着性がよく、保磁力が良好な磁性膜を形成する
ことができた。結果を表２に示す。
加熱硬化を、90℃まで20時間かけて加熱して同温度で15
時間保持し、100℃で５時間加熱した以外は同様にし
て、ピール、気孔等の表面欠陥や基板内部の残存水素が
なく、曲げ強度が16kg/mm2、密度が1.57g/cm3のハード
ディスク基板を得た。このハードディスク基板表面には
均一で密着性がよく、保磁力が良好な磁性膜を形成する
ことができた。結果を表２に示す。
実施例７
実施例１において、成形した樹脂原板の仕上げ焼成温
度を1200℃にした以外は同様にして、ピール、気孔等の
表面欠陥や基板内部の残存水素がなく、曲げ強度が16kg
/mm2、密度が1.57g/cm3のハードディスク基板を得た。
このハードディスク基板表面には均一で密着性がよく、
保磁力が良好な磁性膜を形成することができた。結果を
表２に示す。
度を1200℃にした以外は同様にして、ピール、気孔等の
表面欠陥や基板内部の残存水素がなく、曲げ強度が16kg
/mm2、密度が1.57g/cm3のハードディスク基板を得た。
このハードディスク基板表面には均一で密着性がよく、
保磁力が良好な磁性膜を形成することができた。結果を
表２に示す。
実施例８
実施例１において、成形した樹脂原板の仕上げ焼成温
度を1500℃にした以外は同様にして、ピール、気孔等の
表面欠陥や基板内部の残存水素がなく、曲げ強度が16kg
/mm2、密度が1.57g/cm3のハードディスク基板を得た。
このハードディスク基板表面には均一で密着性がよく、
保磁力が良好な磁性膜を形成することができた。結果を
表２に示す。
度を1500℃にした以外は同様にして、ピール、気孔等の
表面欠陥や基板内部の残存水素がなく、曲げ強度が16kg
/mm2、密度が1.57g/cm3のハードディスク基板を得た。
このハードディスク基板表面には均一で密着性がよく、
保磁力が良好な磁性膜を形成することができた。結果を
表２に示す。
実施例９
実施例１において、成形した樹脂原板の仕上げ焼成温
度を1600℃にした以外は同様にして、ピール、気孔等の
表面欠陥や基板内部の残存水素がなく、曲げ強度が16kg
/mm2、密度が1.56g/cm3のハードディスク基板を得た。
このハードディスク基板表面には均一で密着性がよく、
保磁力が良好な磁性膜を形成することができた。結果を
表２に示す。
度を1600℃にした以外は同様にして、ピール、気孔等の
表面欠陥や基板内部の残存水素がなく、曲げ強度が16kg
/mm2、密度が1.56g/cm3のハードディスク基板を得た。
このハードディスク基板表面には均一で密着性がよく、
保磁力が良好な磁性膜を形成することができた。結果を
表２に示す。
比較例１
数平均分子量250、樹脂濃度85重量％のレゾール系フ
ェノール樹脂メタノール溶液（25℃の粘度:400cp、ゲル
化時間:600秒）を使用し、実施例１と同様の条件でカー
ボンハードディスク基板を得、その後実施例１と同様に
薄膜を作製した。得られた基板には、表面に0.2mm程度
の欠陥が100程度存在しており、曲げ強度10kg/mm2、密
度1.47g/cm3と低強度の炭素材で、磁気保磁力はも1250O
eという低い値であった。その他の測定結果を表３に示
す。
ェノール樹脂メタノール溶液（25℃の粘度:400cp、ゲル
化時間:600秒）を使用し、実施例１と同様の条件でカー
ボンハードディスク基板を得、その後実施例１と同様に
薄膜を作製した。得られた基板には、表面に0.2mm程度
の欠陥が100程度存在しており、曲げ強度10kg/mm2、密
度1.47g/cm3と低強度の炭素材で、磁気保磁力はも1250O
eという低い値であった。その他の測定結果を表３に示
す。
比較例２
数平均分子量600、樹脂濃度35重量％のレゾール系フ
ェノール樹脂メタノール溶液（25℃の粘度:450cp、ゲル
化時間:60秒）を使用し、実施例１と同様の条件でカー
ボンハードディスク基板を得、その後実施例１と同様に
薄膜を作製した。得られた基板には、表面に0.5mm程度
の欠陥が数えきれないほど多く存在し、曲げ強度8kg/mm
2、密度1.42g/cm3と低強度の炭素材で、磁気保磁力も測
定できないほど低かった。その他の測定結果を表３に示
す。
ェノール樹脂メタノール溶液（25℃の粘度:450cp、ゲル
化時間:60秒）を使用し、実施例１と同様の条件でカー
ボンハードディスク基板を得、その後実施例１と同様に
薄膜を作製した。得られた基板には、表面に0.5mm程度
の欠陥が数えきれないほど多く存在し、曲げ強度8kg/mm
2、密度1.42g/cm3と低強度の炭素材で、磁気保磁力も測
定できないほど低かった。その他の測定結果を表３に示
す。
比較例３
実施例１のものと同様の樹脂溶液を用い、焼成温度を
1000℃にした以外は同様の条件で、カーボンハードディ
スクを作製した。磁気薄膜をスパッタするために真空チ
ャンバーに入れ減圧したが、脱ガスが多いために十分に
真空まで引くことができなかった。得られた基板には、
ピール、気孔などの表面欠陥はなく、曲げ強度15kg/m
m2、密度1.57g/cm3、磁気保磁力は800Oeと低かった。そ
の他の測定結果を表３に示す。
1000℃にした以外は同様の条件で、カーボンハードディ
スクを作製した。磁気薄膜をスパッタするために真空チ
ャンバーに入れ減圧したが、脱ガスが多いために十分に
真空まで引くことができなかった。得られた基板には、
ピール、気孔などの表面欠陥はなく、曲げ強度15kg/m
m2、密度1.57g/cm3、磁気保磁力は800Oeと低かった。そ
の他の測定結果を表３に示す。
比較例４
実施例１のものと同様の樹脂溶液を用い、焼成温度を
3000℃にした以外は同様な条件で、カーボンハードディ
スクを作製した。得られた基板には、表面に0.2mm程度
の欠陥が200程度存在しており、曲げ強度12kg/mm2、密
度1.25g/cm3と低強度の炭素材で、磁気保磁力も800Oeで
低い値であった。その他の測定結果を表３に示す。
3000℃にした以外は同様な条件で、カーボンハードディ
スクを作製した。得られた基板には、表面に0.2mm程度
の欠陥が200程度存在しており、曲げ強度12kg/mm2、密
度1.25g/cm3と低強度の炭素材で、磁気保磁力も800Oeで
低い値であった。その他の測定結果を表３に示す。
比較例５
実施例１のものと同様の樹脂溶液を用い、85℃から10
0℃までの熱硬化を行わず、1300℃で焼成を行った。そ
の結果、樹脂原板の形状を留めず、泡が発生しており、
カーボン板を得ることができなかった。
0℃までの熱硬化を行わず、1300℃で焼成を行った。そ
の結果、樹脂原板の形状を留めず、泡が発生しており、
カーボン板を得ることができなかった。
比較例６
実施例１のものと同様の樹脂溶液を用い、キャスト後
の熱硬化を250℃、10時間行った。この熱硬化終了した
状態を観察すると、泡が多数発生しており、焼成工程に
移行することができなかった。
の熱硬化を250℃、10時間行った。この熱硬化終了した
状態を観察すると、泡が多数発生しており、焼成工程に
移行することができなかった。
実施例10
分子量400、樹脂濃度62重量％のレゾール系フェノー
ル樹脂メタノール溶液（25℃の粘度:260cp、ゲル化時
間:115秒）をクリーンルーム中、ポアサイズ３μｍのフ
ィルターで濾過し、PET製シャーレ上に7mmの厚さにキャ
ストし、85℃まで30時間かけて加熱し同温度で10時間保
持した。一旦フェノール樹脂をPET製シャーレから離型
して、更に90℃で５時間、100℃で５時間加熱し、硬化
させ樹脂原板を得た。
ル樹脂メタノール溶液（25℃の粘度:260cp、ゲル化時
間:115秒）をクリーンルーム中、ポアサイズ３μｍのフ
ィルターで濾過し、PET製シャーレ上に7mmの厚さにキャ
ストし、85℃まで30時間かけて加熱し同温度で10時間保
持した。一旦フェノール樹脂をPET製シャーレから離型
して、更に90℃で５時間、100℃で５時間加熱し、硬化
させ樹脂原板を得た。
樹脂原板を研削機で厚さ6.7mmに研削し、100℃がら20
0℃まで70時間かけて加熱し樹脂原板を完全硬化させ、
研削機で厚さ6.0mmに研削し、円盤状樹脂原板の中央部
分に519個の孔を開けた。
0℃まで70時間かけて加熱し樹脂原板を完全硬化させ、
研削機で厚さ6.0mmに研削し、円盤状樹脂原板の中央部
分に519個の孔を開けた。
成形した樹脂原板を、焼成炉で非酸化性雰囲気下、10
00℃まで３℃／時間の昇温速度で加熱し、更に、2000℃
まで２℃／時間の昇温速度で仕上げ焼成し、ガラス状炭
素原板を得た。
00℃まで３℃／時間の昇温速度で加熱し、更に、2000℃
まで２℃／時間の昇温速度で仕上げ焼成し、ガラス状炭
素原板を得た。
ガラス状炭素原板を、研削機で外径280mmの円盤に研
削し、ラッピングマシンで平坦度を10μｍ、厚み4.00mm
に加工した。ついでマシニングセンタで円盤の周辺部に
座ぐりを設け、ポリッシングマシンで原板表面のRaが0.
01μｍ以下、Rmaxが0.1μｍ以下になるように仕上げ、
更に純化炉で2000℃下ハロゲンガスを注入して高純度化
してプラズマエッチング電極板を得た。
削し、ラッピングマシンで平坦度を10μｍ、厚み4.00mm
に加工した。ついでマシニングセンタで円盤の周辺部に
座ぐりを設け、ポリッシングマシンで原板表面のRaが0.
01μｍ以下、Rmaxが0.1μｍ以下になるように仕上げ、
更に純化炉で2000℃下ハロゲンガスを注入して高純度化
してプラズマエッチング電極板を得た。
得られたプラズマエッチング電極板は、その表面には
ピール、気孔等の表面欠陥がなく、曲げ強度が16kg/m
m2、密度が1.57g/cm3であった。
ピール、気孔等の表面欠陥がなく、曲げ強度が16kg/m
m2、密度が1.57g/cm3であった。
次に、得られたプラズマエッチング電極板を平行平板
型プラズマエッチング装置に上部電極板として装着し、
反応ガスとしてCF4とCHF3を用い、キャリアガスとして
アルゴンをそれぞれ20/20/400sccmの条件で流し、チャ
ンバー圧力350mToor、電力800wの条件でシリコンウェハ
ーの酸化膜エッチングを行った。放電はウェハー１枚当
たり60秒間行い、ウェハー上に残った0.25μｍ以上のダ
スト数を光学式カウンターで測定した。又、使用後の電
極表面をSEMで測定したところ、上記プラズマエッチン
グ電極板は表面欠陥が無く、極めて平滑なものであっ
た。測定結果を表４に示す。
型プラズマエッチング装置に上部電極板として装着し、
反応ガスとしてCF4とCHF3を用い、キャリアガスとして
アルゴンをそれぞれ20/20/400sccmの条件で流し、チャ
ンバー圧力350mToor、電力800wの条件でシリコンウェハ
ーの酸化膜エッチングを行った。放電はウェハー１枚当
たり60秒間行い、ウェハー上に残った0.25μｍ以上のダ
スト数を光学式カウンターで測定した。又、使用後の電
極表面をSEMで測定したところ、上記プラズマエッチン
グ電極板は表面欠陥が無く、極めて平滑なものであっ
た。測定結果を表４に示す。
実施例11
実施例10において、分子量460、樹脂濃度45重量％の
レゾール系フェノール樹脂メタノール溶液（25℃の粘
度:240cp、ゲル化時間:100秒）を使用した以外は同様に
して、表面にピール、気孔等の表面欠陥がなく、曲げ強
度が17kg/mm2、密度が1.58g/cm3のプラズマエッチング
電極板を得た。このプラズマエッチング電極板は、プラ
ズマエッチング時の塵の発生が少なく、発生する塵も極
微細なものであった。測定結果を表４に示す。
レゾール系フェノール樹脂メタノール溶液（25℃の粘
度:240cp、ゲル化時間:100秒）を使用した以外は同様に
して、表面にピール、気孔等の表面欠陥がなく、曲げ強
度が17kg/mm2、密度が1.58g/cm3のプラズマエッチング
電極板を得た。このプラズマエッチング電極板は、プラ
ズマエッチング時の塵の発生が少なく、発生する塵も極
微細なものであった。測定結果を表４に示す。
実施例12
実施例10において、分子量320、樹脂濃度75重量％の
レゾール系フェノール樹脂メタノール溶液（25℃の粘
度:240cp、ゲル化時間:135秒）を使用した以外は同様に
して、ピール、気孔等の表面欠陥がなく、基板内部に残
存水素がなく、曲げ強度が17kg/mm2、密度が1.58g/cm3
のプラズマエッチング電極板を得た。このプラズマエッ
チング電極板は、プラズマエッチング時の塵の発生が少
なく、発生する塵も極微細なものであった。測定結果を
表４に示す。
レゾール系フェノール樹脂メタノール溶液（25℃の粘
度:240cp、ゲル化時間:135秒）を使用した以外は同様に
して、ピール、気孔等の表面欠陥がなく、基板内部に残
存水素がなく、曲げ強度が17kg/mm2、密度が1.58g/cm3
のプラズマエッチング電極板を得た。このプラズマエッ
チング電極板は、プラズマエッチング時の塵の発生が少
なく、発生する塵も極微細なものであった。測定結果を
表４に示す。
実施例13
実施例10において、分子量400、樹脂濃度62重量％の
レゾール系フェノール樹脂エタノール溶液（25℃の粘
度:265cp、ゲル化時間:110秒）を使用した以外は同様に
して、ピール、気孔等の表面欠陥がなく、基板内部に残
存水素がなく、曲げ強度が17kg/mm2、密度が1.58g/cm3
のプラズマエッチング電極板を得た。このプラズマエッ
チング電極板は、プラズマエッチング時の塵の発生が少
なく、発生する塵も極微細なものであった。測定結果を
表４に示す。
レゾール系フェノール樹脂エタノール溶液（25℃の粘
度:265cp、ゲル化時間:110秒）を使用した以外は同様に
して、ピール、気孔等の表面欠陥がなく、基板内部に残
存水素がなく、曲げ強度が17kg/mm2、密度が1.58g/cm3
のプラズマエッチング電極板を得た。このプラズマエッ
チング電極板は、プラズマエッチング時の塵の発生が少
なく、発生する塵も極微細なものであった。測定結果を
表４に示す。
実施例14
実施例10において、分子量400、樹脂濃度62重量％の
レゾール系フェノール樹脂イソプロピルアルコール溶液
（25℃の粘度:255cp、ゲル化時間:115秒）を使用した以
外は同様にして、ピール、気孔等の表面欠陥がなく、基
板内部に残存水素がなく、曲げ強度が17kg/mm2、密度が
1.58g/cm3のプラズマエッチング電極板を得た。このプ
ラズマエッチング電極板は、プラズマエッチング時の塵
の発生が少なく、発生する塵も極微細なものであった。
測定結果を表４に示す。
レゾール系フェノール樹脂イソプロピルアルコール溶液
（25℃の粘度:255cp、ゲル化時間:115秒）を使用した以
外は同様にして、ピール、気孔等の表面欠陥がなく、基
板内部に残存水素がなく、曲げ強度が17kg/mm2、密度が
1.58g/cm3のプラズマエッチング電極板を得た。このプ
ラズマエッチング電極板は、プラズマエッチング時の塵
の発生が少なく、発生する塵も極微細なものであった。
測定結果を表４に示す。
実施例15
実施例10において、フェノール樹脂メタノール溶液の
加熱硬化を、90℃まで20時間かけて加熱し同温度で15時
間保持し、100℃で５時間加熱して行った以外は同様に
して、ピール、気孔等の表面欠陥がなく、基板内部に残
存水素がなく、曲げ強度が16kg/mm2、密度が1.57g/cm3
のプラズマエッチング電極板を得た。このプラズマエッ
チング電極板は、プラズマエッチング時の塵の発生が少
なく、発生する塵も極微細なものであった。測定結果を
表４に示す。
加熱硬化を、90℃まで20時間かけて加熱し同温度で15時
間保持し、100℃で５時間加熱して行った以外は同様に
して、ピール、気孔等の表面欠陥がなく、基板内部に残
存水素がなく、曲げ強度が16kg/mm2、密度が1.57g/cm3
のプラズマエッチング電極板を得た。このプラズマエッ
チング電極板は、プラズマエッチング時の塵の発生が少
なく、発生する塵も極微細なものであった。測定結果を
表４に示す。
実施例16
実施例10において、成形した樹脂原板を、仕上げ焼成
温度を1600℃にした以外は同様にして、ピール、気孔等
の表面欠陥がなく、基板内部に残存水素がなく、曲げ強
度が16kg/mm2、密度が1.56g/cm3のプラズマエッチング
電極板を得た。このプラズマエッチング電極板は、プラ
ズマエッチング時の塵の発生が少なく、発生する塵も極
微細なものであった。測定結果を表４に示す。
温度を1600℃にした以外は同様にして、ピール、気孔等
の表面欠陥がなく、基板内部に残存水素がなく、曲げ強
度が16kg/mm2、密度が1.56g/cm3のプラズマエッチング
電極板を得た。このプラズマエッチング電極板は、プラ
ズマエッチング時の塵の発生が少なく、発生する塵も極
微細なものであった。測定結果を表４に示す。
実施例17
実施例10において、成形した樹脂原板を、仕上げ焼成
温度を1800℃にした以外は同様にして、ピール、気孔等
の表面欠陥がなく、基板内部に残存水素がなく、曲げ強
度が16kg/mm2、密度が1.56g/cm3のプラズマエッチング
電極板を得た。このプラズマエッチング電極板はプラズ
マエッチング時の塵の発生が少なく、発生する塵も極微
細なものであった。測定結果を表４に示す。
温度を1800℃にした以外は同様にして、ピール、気孔等
の表面欠陥がなく、基板内部に残存水素がなく、曲げ強
度が16kg/mm2、密度が1.56g/cm3のプラズマエッチング
電極板を得た。このプラズマエッチング電極板はプラズ
マエッチング時の塵の発生が少なく、発生する塵も極微
細なものであった。測定結果を表４に示す。
比較例７
実施例10において、分子量200、樹脂濃度60重量％の
レゾル系フェノール樹脂メタノールル溶液（25℃の粘
度:100cp、ゲル化時間:250秒）を使用した以外は同様に
して、表面にわずかに欠陥の見られる曲げ強度が16kg/m
m2、密度が1.55g/cm3のプラズマエッチング電極板を得
た。このプラズマエッチング電極板は、使用時に発生す
る塵がやや多かった。測定結果を表４に示す。
レゾル系フェノール樹脂メタノールル溶液（25℃の粘
度:100cp、ゲル化時間:250秒）を使用した以外は同様に
して、表面にわずかに欠陥の見られる曲げ強度が16kg/m
m2、密度が1.55g/cm3のプラズマエッチング電極板を得
た。このプラズマエッチング電極板は、使用時に発生す
る塵がやや多かった。測定結果を表４に示す。
比較例８
実施例10において、分子量550、樹脂濃度55重量％の
レゾール系フェノール樹脂メタノール溶液（25℃の粘
度:2000cp、ゲル化時間:40秒）を使用した以外は同様に
して、表面に気泡状の欠陥の見られる曲げ強度が15kg/m
m2、密度が1.54g/cm3のプラズマエッチング電極板を得
た。このプラズマエッチング電極板は、使用時に発生す
る塵が多かった。測定結果を表４に示す。
レゾール系フェノール樹脂メタノール溶液（25℃の粘
度:2000cp、ゲル化時間:40秒）を使用した以外は同様に
して、表面に気泡状の欠陥の見られる曲げ強度が15kg/m
m2、密度が1.54g/cm3のプラズマエッチング電極板を得
た。このプラズマエッチング電極板は、使用時に発生す
る塵が多かった。測定結果を表４に示す。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平７−292484（ＪＰ，Ａ)
特開 昭64−24012（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−277826（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C01B 31/02 101
C04B 35/52
G11B 5/62
H01L 21/3065
Claims (17)
- 【請求項１】フェノール樹脂を加熱して硬化させ、更に
非酸化性雰囲気下で焼成することにより得られるガラス
状炭素において、前記フェノール樹脂が、 フェノール樹脂の数平均分子量:300〜500 フェノール樹脂の濃度:40〜80重量％ ゲル化時間:80〜150秒 とした親水性有機溶媒の溶液であると共に、フェノール
樹脂の加熱硬化を、 第２段階:70〜90℃までを35〜40時間 で行って得られたフェノール樹脂硬化物を一旦離型し、
次いで 第１段階:90〜100℃までを５〜10時間 で行って得られることを特徴とするガラス状炭素。 - 【請求項２】フェノール樹脂を加熱して硬化させ、更に
非酸化性雰囲気下で焼成することにより得られるガラス
状炭素において、前記フェノール樹脂が、 フェノール樹脂の数平均分子量:300〜500 フェノール樹脂の濃度:40〜80重量％ ゲル化時間:80〜150秒 とした親水性有機溶媒の溶液であると共に、フェノール
樹脂の加熱硬化を、 第１段階:70〜90℃までを35〜40時間 で行って得られたフェノール樹脂硬化物を一旦離型し、
次いで 第２段階:90〜100℃までを５〜10時間 第３段階:200℃までを70時間 で行って得られることを特徴とするガラス状炭素。 - 【請求項３】親水性有機溶媒がアルコールである請求項
１又は２に記載のガラス状炭素。 - 【請求項４】アルコールが、メチルアルコール、エチル
アルコール、プロピルアルコール又はブチルアルコール
からなる群より選ばれる少なくとも一である請求項３に
記載のガラス状炭素。 - 【請求項５】フェノール樹脂溶液の25℃における粘度が
200〜300cpである請求項１乃至４のいずれかに記載のガ
ラス状炭素。 - 【請求項６】焼成温度が1200〜2000℃である請求項１又
は２に記載のガラス状炭素。 - 【請求項７】気孔を有することのない請求項１又は２に
記載のガラス状炭素。 - 【請求項８】請求項１乃至７のいずれかに記載のガラス
状炭素よりなる磁気記録媒体用基板。 - 【請求項９】請求項１乃至７のいずれかに記載のガラス
状炭素よりなるプラズマエッチング用電極板。 - 【請求項１０】フェノール樹脂を加熱して硬化させ、更
に非酸化性雰囲気下で焼成することよりなるガラス状炭
素の製造方法において、前記フェノール樹脂として、 フェノール樹脂の数平均分子量:300〜500 フェノール樹脂の濃度:40〜80重量％ ゲル化時間:80〜150秒 とした親水性有機溶媒の溶液であると共に、フェノール
樹脂の加熱硬化を、 第１段階:70〜90℃までを35〜40時間 で行って得られたフェノール樹脂硬化物を一旦離型し、
次いで 第２段階:90〜100℃までを５〜10時間 で行うことを特徴とするガラス状炭素の製造方法。 - 【請求項１１】フェノール樹脂を加熱して硬化させ、更
に非酸化性雰囲気下で焼成することよりなるガラス状炭
素の製造方法において、前記フェノール樹脂として、 フェノール樹脂の数平均分子量:300〜500 フェノール樹脂の濃度:40〜80重量％ ゲル化時間:80〜150秒 とした親水性有機溶媒の溶液であると共に、フェノール
樹脂の加熱硬化を、 第１段階:70〜90℃までを35〜40時間 で行って得られたフェノール樹脂硬化物を一旦離型し、
次いで 第２段階:90〜100℃までを５〜10時間 第３段階:200℃までを70時間 で行うことを特徴とするガラス状炭素の製造方法。 - 【請求項１２】親水性有機溶媒がアルコールである請求
項10又は11に記載のガラス状炭素の製造方法。 - 【請求項１３】アルコールが、メチルアルコール、エチ
ルアルコール、プロピルアルコール又はブチルアルコー
ルからなる群より選ばれる少なくとも一である請求項12
に記載のガラス状炭素の製造方法。 - 【請求項１４】フェノール樹脂溶液の25℃における粘度
が200〜300cpである請求項10乃至13のいずれかに記載の
ガラス状炭素の製造方法。 - 【請求項１５】焼成温度が1200〜2000℃である請求項10
又は11に記載のガラス状炭素の製造方法。 - 【請求項１６】得られるガラス状炭素が気孔を有するこ
とのないものである請求項10又は11に記載のガラス状炭
素の製造方法。 - 【請求項１７】硬化後且つ焼成前に、適宜の形状に成形
する請求項10又は11に記載のガラス状炭素の製造方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24708496 | 1996-08-28 | ||
| JP8-247084 | 1996-08-28 | ||
| PCT/JP1997/002981 WO1998008772A1 (fr) | 1996-08-28 | 1997-08-27 | Carbone vitreux et son procede de fabrication |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3505187B2 true JP3505187B2 (ja) | 2004-03-08 |
Family
ID=17158195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51147198A Expired - Lifetime JP3505187B2 (ja) | 1996-08-28 | 1997-08-27 | ガラス状炭素及びその製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0858968B1 (ja) |
| JP (1) | JP3505187B2 (ja) |
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| TW (1) | TW401375B (ja) |
| WO (1) | WO1998008772A1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012507470A (ja) * | 2008-11-04 | 2012-03-29 | コーニング インコーポレイテッド | 多孔質の活性炭の製造方法 |
| CN105948750A (zh) * | 2014-11-10 | 2016-09-21 | 吴杰 | 玻璃碳及其制成的人工气管 |
| CN113044378A (zh) * | 2021-03-17 | 2021-06-29 | 中国科学院上海应用物理研究所 | 熔盐储存容器的制备方法及熔盐储存容器 |
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-
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- 1997-08-27 DE DE69709047T patent/DE69709047T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-08-27 WO PCT/JP1997/002981 patent/WO1998008772A1/ja active IP Right Grant
- 1997-08-27 TW TW086112305A patent/TW401375B/zh not_active IP Right Cessation
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- 1997-08-27 KR KR10-1998-0703095A patent/KR100430460B1/ko not_active IP Right Cessation
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| CN106007719A (zh) * | 2014-11-10 | 2016-10-12 | 吴杰 | 一种耐生物老化性能强的玻璃碳、人工气管的制备方法 |
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| CN113044378A (zh) * | 2021-03-17 | 2021-06-29 | 中国科学院上海应用物理研究所 | 熔盐储存容器的制备方法及熔盐储存容器 |
| CN113044378B (zh) * | 2021-03-17 | 2022-09-23 | 中国科学院上海应用物理研究所 | 熔盐储存容器的制备方法及熔盐储存容器 |
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