JP4959306B2 - ガラス成形型 - Google Patents

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Description

本発明は、ガラス成形型に関するものである。
従来、ガラス成形型としては、母材上に、拡散防止膜と離型膜とがこの順に被覆されたものが知られている。
例えば、特許文献１には、ＷＣよりなる母材上に、スパッタ法により形成されたＮｂ、Ｈｆ、Ｔａなどよりなる拡散防止膜と、スパッタ法により形成されたＩｒ−Ｐｔ合金、Ｉｒ−Ｒｅ合金などよりなる離型膜とがこの順に被覆されたガラス成形型が開示されている。
特開２００２−６０２３９号公報（実施例など）
しかしながら、従来知られるガラス成形型は、ガラス成形物の製造時に拡散防止膜が剥離するなど、耐久性が低いといった問題があった。そのため、型寿命が短く、実際の生産に用い難かった。
また、一旦、拡散防止膜が剥離すると、母材成分の拡散を防止できなくなる。そのため、母材成分によりガラス成形物が汚染されやすくなる。また、ガラスと成形型とが融着しやすくなり、成形が困難になる。
このように、従来のガラス成形型は、その耐久性が低いことに起因して、種々の問題が発生しやすかった。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、従来よりも耐久性に優れたガラス成形型を提供することにある。
上記課題を解決するため、本発明に係るガラス成形型は、型基材部表面に、Ａｕ層を介して、Ｒｈ層が積層されており、前記Ａｕ層の厚みが０．０１〜０．１μｍの範囲内にあり、前記型基材部の材質がＷＣ系の超硬合金であり、前記Ｒｈ層の表面に、Ｉｒ−Ｒｅ層がさらに積層されていることを要旨とする。
この際、上記Ａｕ層の結晶粒径は１〜１０００ｎｍの範囲内にあると良い。また、上記Ｒｈ層の結晶粒径は１〜５００ｎｍの範囲内にあると良い。
また、上記Ａｕ層および／またはＲｈ層は、めっきにより形成されていると良い。
また、上記Ｉｒ−Ｒｅ層は、めっきにより形成されていると良い。
また、本発明に係るガラス成形物の製造方法は、上記ガラス成形型を用いて硼珪酸ガラスを成形する工程を有することを要旨とする。
本発明に係るガラス成形型は、型基材部表面に、Ａｕ層を介して、Ｒｈ層が積層されており、上記Ａｕ層の厚みが０．０１〜０．１μｍの範囲内にあり、前記型基材部の材質がＷＣ系の超硬合金であり、前記Ｒｈ層の表面に、Ｉｒ−Ｒｅ層がさらに積層されている。
ここで、Ａｕ層は、主に、型基材部とＲｈ層とを結合するボンド層として機能する。また、Ｒｈ層は、主に、型基材部成分およびＡｕ層成分の拡散防止層として機能する。
上記Ａｕ層の存在により、Ｒｈ層が剥離し難いので、従来のガラス成形型に比較して耐久性に優れる。そのため、本発明に係るガラス成形型によれば、型の長寿命化を図ることができる。
また、Ｒｈ層が剥離し難いので、型基材部成分によりガラス成形物が汚染され難い。加えて、Ｒｈ層より下層の成分の拡散を長期に亘って防止できるので、ガラスと成形型とが融着し難く、生産性も向上する。
この際、上記Ａｕ層および／またはＲｈ層が、めっきにより形成されている場合には、めっき条件を適宜選択することにより型表面を平坦化しやすい。そのため、表面に凹凸の少ないガラス成形物を得やすくなる。
また、上記Ｒｈ層の表面に、Ｉｒ含有層がさらに積層されている場合、Ｉｒ含有層が主に離型層として機能する。そのため、ガラス成形物が離型されやすい。
とりわけ、上記Ｉｒ含有層が、Ｉｒ−Ｒｅ層である場合には、耐久性を向上させやすくなる。
また、上記Ｉｒ含有層がめっきにより形成されている場合には、上記と同様に表面に凹凸の少ないガラス成形物を得やすくなる。
また、本発明に係るガラス成形物の製造方法は、上記ガラス成形型を用いて硼珪酸ガラスを成形する工程を有している。そのため、ガラス成形を行いやすいうえ、型寿命による型替回数も少なくすることができるなど、ガラス成形物の製造性に優れる。
以下、本実施形態に係るガラス成形型について詳細に説明する（以下、本実施形態に係るガラス成形型を「本成形型」ということがある。）。
初めに、本成形型の構成について説明する。図１に例示するように、本成形型１０は、型基材部１２と、Ａｕ層１４と、Ｒｈ層１６とを基本構成として有している。
型基材部１２は、型本体をなす。型基材部１２の表面には、通常、成形材料に所望形状を転写する転写面（図示されない）が形成されている。Ａｕ層１４は、型基材部１２とＲｈ層１６との間に介在し、両者を結合する機能を主に有している。Ｒｈ層１６は、Ａｕ層１４の表面に形成され、下層成分の拡散を防止する機能を主に有している。
本成形型において、Ａｕ層は、１層より形成されていても良いし、２層以上の分割層より形成されていても良い。また、Ａｕ層が分割形成されている場合、各分割層は、同じ組成からなっていても良いし、異なる組成からなっていても良い。これらについては、Ｒｈ層についても同様である。
本成形型において、Ｒｈ層は、基本的には、型基材部成分、Ａｕ層成分のうち、成形性に悪影響を与えたり、成形物に付着・混入するとその成形物の商品価値を低下させたりする少なくとも１つ以上の成分の拡散を防止可能であれば良い。
このような成分としては、具体的には、例えば、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔａ、Ｗなどを例示することができる。
本成形型において、上記型基材部の材質は、特に限定されるものではない。好ましくは、型基材部とＡｕ層との間で十分な結合力を得るなどの観点から、例えば、ＪＩＳ Ｚ ２２４４に準拠して測定されるビッカース硬さＨＶが、２００〜２１００の範囲内にあるものを好適に使用することができる。
上記型基材部の材質としては、具体的には、例えば、ＷＣ系の超硬合金、グラッシーカーボン、ステンレス鋼、Ｓｉおよびその複合体からなるセラミックスなどを例示することができる。このうち、好ましくは、耐久性、耐熱性などに優れる観点から、ＷＣ系の超硬合金、セラミックスなどである。
本成形型において、Ａｕ層の純度としては、機械的強度に優れるなどの観点から、２Ｎ（９９％）以上であることが好ましく、より好ましくは３Ｎ（９９．９％）以上であると良い。
また、Ｒｈ層の純度としては、拡散防止効果に優れるなどの観点から、２Ｎ（９９％）以上であることが好ましく、より好ましくは３Ｎ（９９．９％）以上であると良い。
本成形型において、Ａｕ層の厚みは、特定の範囲内にあると良い。Ａｕ層の厚みが過度に厚くなると、機械強度が低下する傾向などが見られ、Ａｕ層の厚みが過度に小さくなると、結合力が低下する傾向などが見られるからである。
Ａｕ層の厚みとしては、その好ましい上限値として、具体的には、例えば、０．１μｍ、０．０５μｍ、０．０３μｍなどを例示することができる。一方、これら好ましい上限値と組み合わせ可能な好ましい下限値として、具体的には、例えば、０．０１μｍなどを例示することができる。
また、Ｒｈ層の厚みについても、特定の範囲内にあると良い。Ｒｈ層の厚みが過度に厚くなると、型表面の凹凸が大きくなり、良好な表面を有する成形物を得難くなる場合があり、Ｒｈ層の厚みが過度に薄くなると、拡散防止効果が低下するなどの傾向が見られるからである。
Ｒｈ層の厚みとしては、その好ましい上限値として、具体的には、例えば、１μｍ、０．５μｍなどを例示することができる。一方、これら好ましい上限値と組み合わせ可能な好ましい下限値として、具体的には、例えば、０．２μｍ、０．３μｍなどを例示することができる。
本成形型において、上記Ａｕ層の結晶粒径は、特定の範囲にあると良い。Ａｕ層の結晶粒径が過度に大きくなると、機械強度が低下する傾向などが見られ、Ａｕ層の結晶粒径が過度に小さくなると、結晶粒の数が多くなり過ぎ、層中の空隙部分が多くなって脆くなる傾向などが見られるからである。
Ａｕ層の結晶粒径としては、その好ましい上限値として、具体的には、例えば、１０００ｎｍ、５００ｎｍ、１００ｎｍなどを例示することができる。一方、これら好ましい上限値と組み合わせ可能な好ましい下限値として、具体的には、例えば、１ｎｍ、５ｎｍ、１０ｎｍ、５０ｎｍなどを例示することができる。
また、Ｒｈ層の結晶粒径についても、特定の範囲内にあると良い。Ｒｈ層の結晶粒径が過度に大きくなると、機械強度が低下する傾向などが見られ、Ｒｈ層の結晶粒径が過度に小さくなると、結晶粒の数が多くなり過ぎ、層中の空隙部分が多くなって脆くなる傾向などが見られるからである。
Ｒｈ層の結晶粒径としては、その好ましい上限値として、具体的には、例えば、５００ｎｍ、１２０ｎｍ、１１０ｎｍ、１００ｎｍ、９０ｎｍなどを例示することができる。一方、これら好ましい上限値と組み合わせ可能な好ましい下限値として、具体的には、例えば、１ｎｍ、５ｎｍ、７．５ｎｍ、１０ｎｍ、１２．５ｎｍ、１５ｎｍなどを例示することができる。
上記では、本成形型が、最表層としてＲｈ層を有する場合について説明した。これ以外にも、本成形型は、図２に示すように、Ｒｈ層１６の表面に、さらにＩｒ含有層１８を有していても良い。
Ｉｒ含有層は、ガラス成形物との離型を促す機能を主として有している。Ｉｒ含有層を積層するか否かは、例えば、ガラス材料の種類、成形温度などの成形条件などを考慮し、必要に応じて、適宜決定することができる。
つまり、成形条件などによっては、Ｒｈ層までの積層であっても離型に支障がない場合がある。このような場合には、Ｉｒ含有層をあえて積層する必要はない。一方、例えば、４５０℃以上の高温で成形する場合などには、ガラス成形物が離型し難いことがある。このような場合には、Ｉｒ含有層をさらに積層すると良い。
上記Ｉｒ含有層は、１層より形成されていても良いし、２層以上の分割層より形成されていても良い。また、Ｉｒ含有層が分割形成されている場合、各分割層は、同じ組成からなっていても良いし、異なる組成からなっていても良い。
上記Ｉｒ含有層は、Ｉｒおよび／またはＩｒ合金を含有している。Ｉｒ合金を含有している場合、Ｉｒ以外の合金元素としては、具体的には、例えば、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｒｅなどを例示することができる。これらは１種または２種以上含まれていても良い。
また、Ｉｒ含有層は、離型性を発揮できれば、Ｉｒおよび／またはＩｒ合金以外にも、他の金属および／または合金を含有していても良い。他の金属および／または合金としては、具体的には、例えば、Ｐｔ、Ｐｔ合金、Ｐｄ、Ｐｄ合金などを例示することができる。これらは１種または２種以上含まれていても良い。
上記Ｉｒ含有層としては、とりわけ離型性に優れるなどの観点から、具体的には、例えば、Ｉｒ層、Ｉｒ−Ｐｔ層、Ｉｒ−Ｒｅ層などを例示することができる。好ましくは、耐久性を向上させやすいなどの観点から、Ｉｒ−Ｒｅ層である。
また、Ｉｒ含有層の厚みは、特に限定されるものではなく、離型性などを考慮して適宜選択すれば良い。
Ｉｒ含有層の厚みとしては、その好ましい上限値として、具体的には、例えば、１μｍ、０．５μｍなどを例示することができる。一方、これら好ましい上限値と組み合わせ可能な好ましい下限値として、具体的には、例えば、０．１μｍ、０．２μｍなどを例示することができる。
なお、本成形型は、上記Ｉｒ含有層に代えて、あるいは、上記Ｉｒ含有層と併用して、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層を有していても良い。
本成形型により成形されるガラス材料は、特に限定されるものではなく、何れのガラス材料であっても良い。具体的には、例えば、高温成形が必要な硼珪酸ガラスなどを例示することができる。
本成形型により成形されるガラス成形物としては、具体的には、例えば、ガラスレンズなどの光学部材、光通信分野などで用いられるガラス基板、素子など、各種の用途のものを例示することができる。
また、上記ガラス成形物は、本成形型を用いて、上記ガラス材料を、例えば、プレス成形、射出成形などの各種成形法により成形する工程を経れば、得ることができる。
次に、本成形型の製造方法（以下、「本製造方法」ということがある。）の一例について説明する。
本製造方法は、少なくとも、型基材部表面にＡｕ層を積層する工程と、Ａｕ層の表面にＲｈ層を積層する工程とを有している。
なお、型基材部表面にＡｕ層を積層する前に、脱脂処理、不働態被膜の除去、洗浄などの前処理を、必要に応じて行っても良い。
ここで、Ａｕ層、Ｒｈ層は、型基材部表面に種々の手法を用いて積層することができる。
Ａｕ層、Ｒｈ層の形成手法としては、具体的には、例えば、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、ＭＢＥ法、レーザーアブレーションなどの物理的気相成長法（ＰＶＤ）、熱ＣＶＤ、プラズマＣＶＤなどの化学的気相成長法（ＣＶＤ）などといった気相法や、電解めっき、無電解めっきなどのめっき法、陽極酸化法、塗布法、ゾル−ゲル法などといった液相法などを例示することができる。なお、Ａｕ層、Ｒｈ層は、それぞれ同じ手法を用いて形成されていても良いし、それぞれ異なる手法を用いて形成されていても良い。
上記Ａｕ層および／またはＲｈ層は、とりわけ、型表面を平坦化しやすい、気相法に比較して低コストであるなどの観点から、めっき法で形成すると良い。
図３は、例えば、気相法とめっき法とによりＡｕ層を形成した場合における、表面の凹凸状態の差異を模式的に例示した図である。（ａ）は、Ａｕ層が未だ形成されていない場合、（ｂ）は、気相法によりＡｕ層を形成した場合、（ｃ）は、めっき法によりＡｕ層を形成した場合を示している。
（ａ）に示すように、Ａｕ層１４を形成する前の型基材部１２は、通常、相対的に大きな凹凸部２２と、相対的に小さな凹凸部２４とを表面に有していることが多い。相対的に大きな凹凸部２２としては、例えば、成形型加工時に形成される加工マークなどを例示することができる。
これに対し、相対的に小さな凹凸部２４としては、例えば、成形型加工時に脱落した粒子や、型基材部表面に存在する空孔（ポア）などを例示することができる。
型基材部１２の表面が（ａ）の状態にある場合に、気相法によりＡｕ層１４を形成すると、（ｂ）に示すように、相対的に小さな凹凸部２４は平坦化されるが、相対的に大きな凹凸部２２は平坦化され難い。
これに対して、めっき法によりＡｕ層１４を形成すると、（ｃ）に示すように、相対的に小さな凹凸部２４と、相対的に大きな凹凸部２２との両方が平坦化されやすい。
そのため、表面に凹凸の少ない成形物を得やすくなる利点がある。この点は、Ａｕ層の表面にＲｈ層を形成する場合、Ｒｈ層の表面にＩｒ含有層を形成する場合などについても同様のことが言える。
めっき法を用いる場合、めっき液の種類、めっき電流密度、めっき時間、めっき浴温度、めっき浴中に添加する平坦性を付与する添加剤の種類や添加量などのめっき条件は適宜調節して行うことができる。
例えば、めっき電流密度、めっき時間は、めっき液の種類にもよるが、析出しためっき粒子の粗大化により機械強度が低下しないように、比較的高電流密度で短時間となるように選択すると良い。
Ａｕ層については、めっき電流密度の好ましい上限値として、具体的には、例えば、６、５Ａ／ｄｍ２などを例示することができ、一方、これら好ましい上限値と組み合わせ可能な好ましい下限値として、具体的には、例えば、０．１、０．２Ａ／ｄｍ２などを例示することができる。
また、めっき時間は、めっき電流密度に合わせて適宜調整すれば良く、好ましくは、６０秒以内、より好ましくは３０秒以内、さらに好ましくは１０秒以内で調整すると良い。
一方、Ｒｈ層については、めっき電流密度の好ましい上限値として、具体的には、例えば、６、５Ａ／ｄｍ２などを例示することができ、一方、これら好ましい上限値と組み合わせ可能な好ましい下限値として、具体的には、例えば、０．１、０．２Ａ／ｄｍ２などを例示することができる。
また、めっき時間は、めっき電流密度に合わせて適宜調整すれば良く、好ましくは、３分以内、より好ましくは、２分以内、さらに好ましくは、１分以内で調整すると良い。
Ａｕ層および／またはＲｈ層の形成にめっき法を用いる場合、形成されためっき層に対して、アニール処理などを施しても良い。アニール処理を施した場合には、ピンホールなどに起因する成分拡散を効果的に防止することができる。
なお、本製造方法は、必要に応じて、さらに、Ｒｈ層の表面にＩｒ含有層を積層する工程を有していても良い。この場合、Ｉｒ含有層は、上記Ａｕ層、Ｒｈ層と同様の種々の手法を用いて積層することができる。好ましくは、めっき法によると良い。
以下、実施例を用いて本発明を詳細に説明する。
１．型基材部の準備およびその表面への前処理
型基材部として、Ｃｏを１２重量％含有するタングステンカーバイト粉末が焼結されてなる焼結型を準備した。なお、型基材部には、１０００ｐｐｍ以下のＦｅ、Ｎｉ、Ｃｒが不純物成分として含有されていた。
次に、所定形状に焼結された型基材部の表面を、ＮａＯＨ水溶液により陽極電解脱脂し、表面に存在する有機不純物を溶解した。次いで、ＥＤＴＡ（７０ｇ／Ｌ）と過酸化水素水（３５重量％）とを含む６０ｍｌ／Ｌの溶液中に、型基材部を浸漬し、型基材部表面に存在する不働態被膜を除去した。更に、型基材部の表面を塩酸で洗浄し、その後、水洗した。
２．ボンド層の形成
２．１ 形成手法１
金ストライクめっき浴（日本エレクトロプレイティング・エンジニヤース（株）製、「ニュートロネクス ストライク」）を使用し、めっき電流密度３Ａ／ｄｍ２、めっき浴温度５０℃の条件で、上記前処理を施した型基材部の表面に、ＡｕストライクめっきよりなるＡｕ層を形成した。
この際、後述する表１に示すように、実施例１、３、４、５については、めっき時間をそれぞれ２５秒とした。
２．２ 形成手法２
上記型基材部の表面に、スパッタリング法により、Ａｕ層を形成した。
２．３ 形成手法３
上記型基材部の表面に、スパッタリング法により、Ｎｂ層を形成した。
３．拡散防止層の形成
３．１ 形成手法１
Ｒｈ２（ＳＯ４）３を８０ｇ／Ｌ、硫酸を１８０ｇ／Ｌ含有するめっき液を使用し、めっき電流密度１．３Ａ／ｄｍ２、めっき時間２．５分間、めっき浴温度４５℃の条件で、上記ボンド層表面に、ＲｈめっきよりなるＲｈ層を形成した。
４．離型層の形成
４．１ 形成手法１
（ＮＨ４）２ＩｒＣｌ６を８ｇ／Ｌ、硫酸を０．８ｇ／Ｌ含有するめっき液を使用し、めっき電流密度１．０Ａ／ｄｍ２、めっき時間５分間、めっき浴温度５０℃の条件で、上記拡散防止層表面に、ＩｒめっきよりなるをＩｒ層を形成した。
４．２ 形成手法２
上記拡散防止層表面に、スパッタリング法により、Ｉｒ−Ｐｔ合金（Ｉｒ：５０ｗｔ％、Ｐｔ：５０ｗｔ％）よりなるＩｒ−Ｐｔ層を形成した。
４．３ 形成手法３
上記拡散防止層表面に、スパッタリング法により、Ｉｒ−Ｒｅ合金（Ｉｒ：５０ｗｔ％、Ｒｅ：５０ｗｔ％）よりなるＩｒ−Ｒｅ層を形成した。
５．ボンド層および拡散防止層の硬度測定
銅板上に形成した約１μｍのボンド層および拡散防止層のビッカース硬さを測定（（ＪＩＳ Ｚ ２２４４に準拠）することにより、各層の硬度を測定した。この際、硬度測定装置には、ナノテック（株）製の「ナノハードネステスターＮＨＴ」を用いた。なお、型基材部のビッカース硬さについても測定（ＪＩＳ Ｚ ２２４４に準拠）したところ、２０４０（Ｈｖ）であった。
６．ボンド層、拡散防止層および離型層の厚み測定
集束イオンビーム（ＦＩＢ）装置（ＦＥＩ社製、「ＦＩＢ２００」）を用いてエッチングを行った後、ＳＩＭ（走査イオン顕微鏡）観察を行うことにより、各層の厚みを測定した。なお、後述する表１中の厚みは、試料中心部で任意の箇所５点について測定した厚みの平均値である。
７．ボンド層および拡散防止層の平均粒径測定
上記集束イオンビーム（ＦＩＢ）装置を用いてエッチングを行い、ＳＩＭ観察を行うことにより、ボンド層および拡散防止層の平均粒径を測定した。なお、後述する表１中の平均粒径は、試料中心部で任意の粒子１０個について測定した粒径の平均値である。
８．耐久性評価
後述する表１に示した実施例および比較例に係るガラス成形型につき、耐久性の評価を行った。すなわち、Ａｒ雰囲気中８００℃にて各ガラス成形型を１時間保持し、その後１００℃まで放冷するサイクルを、２０回実施した。
次いで、ＪＩＳ Ｄ０２０２−１９８８に規定される碁盤目テープ試験に準拠し、各ガラス成形型の最表面にセロハンテープ（ニチバン（株）製、「ＣＴ２４」）を密着させた後、当該テープを剥離した。
この際、１００マス中に占める剥離したマス目の数が、５０マスよりも少ない場合を合格とした。なお、後述する表２中、「Ｘ／１００」（但し、Ｘは０〜１００の整数）は、１００マス中、Ｘマスにおいて、機能層が剥離したことを示している。
９．拡散防止効果の評価
後述する表１に示した実施例および比較例に係るガラス成形型につき、拡散防止効果の評価を行った。すなわち、Ａｒ雰囲気中８００℃にて各成形型を１００時間保持し、その後室温まで放冷した。
次いで、オージェ分光法により、下層から拡散する可能性のある成分である、Ｗ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｕが、表層（拡散防止層または離型層）の表面に確認されるか否かを調査した。なお、成分検出装置には、アルバック・ファイ（株）製の「走査型オージェ電子分光分析装置ＰＨ１７００」を用いた。
この際、表層の構成成分以外のものが確認されなかった場合、または、表層の構成成分以外のものが１５ａｔｏｍ％以下であった場合を、下層成分の拡散を防止できているとして合格とした。一方、表層の構成成分以外のものが１５ａｔｏｍ％を越えており、下層成分が拡散していると認められたものを不合格とした。
表１に、実施例および比較例に係るガラス成形型につき、型基材部表面上に形成した各層構成、ビッカース硬さ、厚み、平均粒径などをまとめたものを示す。また、表２に、実施例および比較例に係るガラス成形型の評価結果をまとめたものを示す。なお、表２では、上記耐久性および拡散防止効果の両評価がともに合格のものを、総合評価で合格としている。
Figure 0004959306
Figure 0004959306
表１および表２によれば、以下のことが分かる。すなわち、型基材部表面に、Ａｕ層を介在させずにＲｈ層を積層した比較例１、Ａｕ層の代わりにＮｂ層を用いた比較例２に係るガラス成形型は、Ｒｈ層、Ｉｒ含有層の剥離が認められ、耐久性が極めて低かった。
また、Ｒｈ層の無い比較例３に係るガラス成形型は、下層の成分拡散を十分に抑制できていなかった。
これらに対し、実施例に係るガラス成形型は、型基材表面にＡｕ層を介してＲｈ層が積層されている。そのため、上記Ａｕ層の存在により、Ｒｈ層が剥離し難いので、耐久性に優れていることが確認できた。
また、実施例に係るガラス成形型は、Ｒｈ層により下層成分の拡散を効果的に防止できていることが確認できた。
１０．ガラス成形物の製造性評価
次に、実施例４に係るガラス成形型および実施例５に係るガラス成形型を用いてガラス材料を実際にプレス成形することにより、ガラス成形物の製造性を評価した。
すなわち、ガラス素子真空成形装置（東芝機械（株）製、「ＧＭＰ−２０７ＨＶ」）に、評価対象となるガラス成形型を取り付け、ガラス材料（オハラ（株）製、「光学ガラスＳ−ＢＳＬ７」）を７００℃でプレス成形し、２００℃に冷却した後、ガラスを取り出すという成形サイクルでガラス成形物を製造した。
そして、成形したガラス成形物を、当該型から正常に取り出せなくなるまでのサイクル数を測定した。
その結果、実施例４に係るガラス成形型は、上記サイクル数が１００回であった。これに対し、実施例５に係るガラス成形型は、上記サイクル数が２００回以上と２倍以上であった。
このことから、離型層であるＩｒ含有層として、Ｉｒ−Ｒｅ層を選択した方が、耐久性、特に、高温にける耐久性をより向上させることが可能であることが確認できた。
以上、本実施形態、実施例に係る成形型について説明したが、本発明は上記実施形態、実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改変が可能である。
本実施形態に係るガラス成形型の基本構成の一例を示した断面図である。 図１のガラス成形型において、さらに、Ｉｒ含有層を積層した場合の構成を示した断面図である。 気相法とめっき法とによりＡｕ層を形成した場合における、表面の凹凸状態の差異を模式的に例示した図である。
符号の説明
１０ ガラス成形型
１２ 型基材部
１４ Ａｕ層
１６ Ｒｈ層
１８ Ｉｒ含有層

Claims (6)

  1. 型基材部表面に、Ａｕ層を介して、Ｒｈ層が積層されており、
    前記Ａｕ層の厚みが０．０１〜０．１μｍの範囲内にあり、
    前記型基材部の材質がＷＣ系の超硬合金であり、
    前記Ｒｈ層の表面に、Ｉｒ−Ｒｅ層がさらに積層されているガラス成形型。
  2. 前記Ａｕ層の結晶粒径が１〜１０００ｎｍの範囲内にある請求項１に記載のガラス成形型。
  3. 前記Ｒｈ層の結晶粒径が１〜５００ｎｍの範囲内にある請求項１または２に記載のガラス成形型。
  4. 前記Ａｕ層および／または前記Ｒｈ層は、めっきにより形成されている請求項１から３のいずれか１項に記載のガラス成形型。
  5. 前記Ｉｒ−Ｒｅ層は、めっきにより形成されている請求項１から４のいずれか１項に記載のガラス成形型。
  6. 請求項１から５の何れかに記載のガラス成形型を用いて硼珪酸ガラスを成形する工程を有するガラス成形物の製造方法。
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