WO2007139180A1 - ガラス製ハードディスク基板用成形型 - Google Patents

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WO2007139180A1
WO2007139180A1 PCT/JP2007/061070 JP2007061070W WO2007139180A1 WO 2007139180 A1 WO2007139180 A1 WO 2007139180A1 JP 2007061070 W JP2007061070 W JP 2007061070W WO 2007139180 A1 WO2007139180 A1 WO 2007139180A1
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mold
hard disk
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carbon
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Mikio Sakaguchi
Hiroki Ueyama
Keisaku Inoue
Moriji Nozaki
Toshiaki Yoshida
Tetsuya Aoki
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Kao Corporation
Ohara Inc.
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    • C04B2235/604—Pressing at temperatures other than sintering temperatures

Definitions

  • the present invention relates to a glass mold for a hard disk substrate, and more particularly to a carbide carbide.
  • a glass hard disk substrate is a substrate for a magnetic recording medium that is suitably used in an information recording apparatus.
  • This glass hard disk substrate usually has a glass raw material placed between an upper mold and a lower mold of a mold, molded into a desired shape by hot pressing, and further polished on the surface as necessary. It is commercialized by.
  • Patent Document 1 Various ceramics are used as a material for a mold for molding such a glass hard disk substrate because of its excellent thermal stability.
  • Patent Document 2 specifies a ceramic material (carbon carbide, etc.) having a specific particle size and carbon having a specific particle size as raw materials for a mold when forming ceramics, glass, metal, and the like.
  • a ceramic composite sintered body blended at a ratio of is disclosed.
  • Patent Document 1 JP 2002-230747
  • Patent Document 2 JP 2004-67432 A
  • the present invention relates to a mold including a carbonized carbon-carbon composite ceramics, Silicon-carbon composite ceramics strength Glass-based ceramics containing 15 to 50 parts by weight of carbon particles with respect to 100 parts by weight of carbonized carbide and having an average particle size of 0.3 to 100 / im.
  • the present invention relates to a molding die for a hard disk substrate (hereinafter also referred to as “molding die of the present invention”).
  • the present invention is a method for producing a glass hard disk substrate, comprising the steps of disposing a glass raw material in a mold and press-molding the glass raw material, wherein the mold includes the glass hard disk of the present invention.
  • the present invention relates to a method for manufacturing a glass hard disk substrate which is a mold for a substrate.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a glass hard disk substrate mold of the present invention.
  • FIG. 2 is a drawing showing an upper die of a glass hard disk substrate mold in an embodiment of the present invention, A is a cross-sectional view of the upper die, and B is a plan view of the upper die.
  • FIG. 1 is a diagram showing the best mode for carrying out the invention
  • the mold of the present invention contains 15 to 50 parts by weight of carbon particles with respect to 100 parts by weight of carbon carbide, and the average particle diameter of the carbon particles is in the range of 0.3 to 100 ⁇ m.
  • Carbonized carbon-carbon composite ceramics hereinafter also referred to as “composite ceramics”.
  • the composite ceramic material includes 15 to 50 parts by weight of carbon particles with respect to 100 parts by weight of carbide, and the content thereof is a conventional technique, for example, The amount of carbon is larger than the amount of carbon used as a sintering aid in the production of the silicon carbide composite ceramics of Patent Document 1.
  • the amount of carbon is larger than the amount of carbon used as a sintering aid in the production of the silicon carbide composite ceramics of Patent Document 1.
  • the average particle diameter of the carbon particles contained in the composite ceramic is 0.3 to: ⁇ ⁇ ⁇ , and the average particle diameter is the carbon particles in the ceramic of Patent Document 2.
  • the particle size is very large. Use carbon particles with such a large particle size As a result, the adhesion between the molded glass and the mold surface is reduced, and a good mold release property can be achieved.
  • the average particle size of the carbon particles contained in the composite ceramic is a force for ensuring better releasability, and is preferably 0.5 m or more, more preferably 0.5 or more. More preferably, it is 1 xm or more. It is preferably 25 am or less, more preferably 5 am or less, in order to ensure the same better mold release properties.
  • the average particle size of the carbon particles is preferably 0.5 to 25 ⁇ m, more preferably 0.7 ⁇ to 5 ⁇ , and even more preferably:! To 5 zm.
  • the average particle size of the carbon particles is a volume average particle size D measured by a laser diffraction Z-scattered light particle size distribution measuring device (trade name LA720, manufactured by Horiba, Ltd.) (hereinafter the same).
  • the mold of the present invention is a mold used for manufacturing a glass hard disk substrate
  • the glass hard disk substrate may be a crystallized glass (amorphous glass) or a crystallized glass (amorphous glass).
  • a crystallized glass amorphous glass
  • amorphous glass a crystallized glass
  • the content of the carbon particles contained in the composite ceramic is preferably 15 to 45 parts by weight with respect to 100 parts by weight of carbide from the viewpoint of securing higher wear resistance and durability. More preferably, it is 15 to 30 parts by weight.
  • the raw material of the carbonized carbide may be any crystal form of a and ⁇ .
  • the purity of the carbonized carbon raw material is not particularly limited, but is preferably 90% by weight or more, more preferably from the viewpoint of further sintering and further improving wear resistance and durability. 95% by weight or more.
  • the average particle size of the silicon carbide raw material (particles) is not particularly limited, but it is preferable that the raw material is a powder of 0.1 to 10 ⁇ m because the sinterability is better.
  • the carbon particles contained in the composite ceramic are preferably a simple substance of carbon, and are composed of a crystalline phase, an amorphous phase, or a mixed phase of a crystalline phase and an amorphous phase.
  • These single crystals preferably have a crystal phase peak from 1450 to 1700 cm- 1 , centered around 1580 cm- 1 , in the measurement spectrum obtained by laser Raman spectroscopy.
  • the crystal structure is not particularly limited, but preferably a graphite type plane hexagon. Examples include a structure and a rhombohedral structure.
  • amorphous phase, in the measurement spectrum obtained by laser Raman spectroscopy 1300 to be centered around 1360cm- 1: 1450cm- 1 in force only to have a peak of the crystal phase preferred.
  • the carbon particles contained in the composite ceramics are lasers of a crystalline phase and an amorphous phase from the viewpoint of ensuring higher wear resistance and durability, and further achieving higher strength and fracture toughness.
  • the peak area ratio (crystalline phase / amorphous phase) of Raman spectral intensity is preferably:! -10, more preferably:!-5. Since the peak area ratio is usually considered to correspond to the degree of graphitization of carbon, if this value is within the above range, better strength and fracture toughness can be achieved.
  • the spectrum can be measured using an argon laser Raman spectrometer (manufactured by NEC).
  • the carbon source is preferably selected from an alkyl-modified phenol resin and coal tar pitch having a residual carbon ratio of 30 to 95% by weight, more preferably a residual carbon ratio of 40 to 90% by weight.
  • the residual carbon ratio means the weight percentage of fixed carbon in the carbon source measured based on JIS K 2 425.
  • the average particle size of the carbide carbide contained in the composite ceramic is preferably 0.3 / m or more from the viewpoint of securing higher wear resistance and durability. From the viewpoint of securing the same higher wear resistance and durability, it is preferably ⁇ or less, more preferably 50 / im or less, and further preferably 4 / im or less. Specifically, the average particle size of the carbide is preferably 0.3 to: 100 ⁇ , more preferably 0.3 to 50 / im, and still more preferably 0.3 to 4 ⁇ ⁇ . The average particle diameter of the carbide can be measured by the same method as the average particle diameter of the carbon particles.
  • the carbide is a matrix in the composite ceramic, and the crystal type thereof may be either ⁇ or
  • the composite ceramic is preferably composed of the carbon carbide and carbon.
  • the composite ceramic may further contain an optional component such as a carbide other than the carbide within a range not impairing the effects of the present invention. Good.
  • the composite ceramic in the present invention contains carbon particles having a relatively large particle size and preferably a carbide carbide having a relatively large particle size
  • the void diameter is small in order to ensure the strength of the composite ceramic. It is preferable.
  • the maximum void diameter should be less than 300 zm More preferably, it is 0 to: ⁇ ⁇ ⁇ , more preferably 50 ⁇ or less, still more preferably 25 ⁇ or less.
  • the maximum void diameter can be measured as follows. In other words, the voids on the surface of the composite ceramic can be obtained by obtaining an image (photograph) of the voids with a VH-8000 model manufactured by Keyence Corporation and analyzing the obtained image.
  • the major axis diameter (mm) and minor axis diameter (mm) of the randomly oriented pores are measured to obtain (major axis diameter + minor axis diameter) Z2, and the VH-8000
  • the maximum void diameter is defined as the maximum value obtained for the voids in the field of view when the mold magnification is 100 times.
  • the major axis diameter and the minor axis diameter are respectively defined as follows. When the gap hole is sandwiched between two parallel lines, the width of the gap hole that minimizes the distance between the two parallel lines is the minor axis diameter. When a gap hole is sandwiched between parallel lines, the distance between the two parallel lines is called the major axis diameter.
  • the maximum void diameter of composite ceramics is 300 ⁇ m when molded with a pressure of 0.5 to 5 t / cm 2 when mold forming, CIP (COLD ISOSTATIC PRESS), HIP (HOT ISOSTATIC PRESS), etc. m or less
  • the mold according to the present invention has a high mold releasability, it is preferable that at least a part of the surface with which the glass contacts during glass molding is composed of the composite ceramic. It is preferable that all of the contact surface is composed of the composite ceramic. Moreover, the whole said shaping
  • molding die may be comprised from the said composite ceramics. As a specific example, when the mold according to the present invention includes a die and a punch, either one or both of the die and the punch may be made of the composite ceramic. Further, for one or both of the die and the punch, a part or the whole of the contact surface with the glass may be composed of the composite ceramic.
  • Examples of the shape of the mold of the present invention include the same shapes as those of conventionally known molds.
  • the mold according to the present invention is characterized by containing the composite ceramic as described above. As described above, if at least a part of the surface in contact with the glass contains the composite ceramic, the mold release property against glass is obtained. Since it can improve, the shape itself is not limited at all.
  • the shape of the contact surface with the glass in the mold is transferred to the molded glass surface,
  • the contact surface is preferably as smooth as possible.
  • the center line average roughness Ra of the contact surface is preferably 0.001 to: ⁇ ⁇ force S, more preferably It is preferably 0.01 to 9.5 ⁇ , and more preferably 0.02 to 9 xm.
  • the centerline average roughness Ra can be determined by JIS B0651. Since the center line average roughness Ra can be set within the above range by increasing the density of the sintered body, a calcined powder (composite ceramic) as described later may be used.
  • the composite ceramic in the glass hard disk substrate mold of the present invention can be prepared as follows.
  • the composite ceramic can be manufactured by calcining a raw material mixture containing a carbonized carbide and a carbon source, if necessary, and then molding the mixture into a desired shape and firing the mixture.
  • a raw material mixture containing a carbonized carbide and a carbon source if necessary, and then molding the mixture into a desired shape and firing the mixture.
  • the entire mold of the present invention when the entire mold of the present invention is composed of this composite ceramic, it may be formed into a desired mold shape, and a part of the mold of the present invention is composed of this composite ceramic. In this case, it may be formed into a desired shape as a part of the mold.
  • the composite ceramic preferably contains a simple substance of carbon, but the simple substance of carbon is preferably generated from an appropriate carbon source during production.
  • the carbon carbide, a carbon source described later, and a conventionally known additive may be wet mixed and calcined if desired.
  • carbon as a carbon source is usually converted into a simple substance.
  • the mixing ratio of the respective raw materials may be appropriately set so that the obtained composite ceramic contains 15 to 50 parts by weight of carbon particles with respect to 100 parts by weight of carbide.
  • the additive is not particularly limited, and examples thereof include known sintering aids such as boron compounds, titanium compounds, aluminum, and yttria compounds.
  • the wet mixing can be performed using a ball mill, a vibration mill, a planetary mill or the like.
  • the solvent used for wet mixing is not particularly limited, but aromatic solvents such as benzene, toluene, and xylene; alcohol solvents such as methanol and ethanol; organic solvents such as ketone solvents such as methyl ethyl ketone; preferable.
  • water, a mixed solvent of water and the above organic solvent, or the like can be used.
  • the calcination of the wet-mixed mixture is not particularly limited and can be performed by a conventionally known method. However, the carbon source to be used is more sufficiently converted to carbon alone while maintaining good dispersibility. From this viewpoint, it is preferable to perform the heat treatment at 150 to 80 ° C. in an inert atmosphere (in an atmosphere such as nitrogen gas or argon gas).
  • the carbon source is not particularly limited, and is soluble or dispersible in the organic solvent used for wet mixing, and is converted to carbon under the calcining conditions. Things can be used.
  • the carbon source is a solid powder, a material having an average particle size of 0.1 to about 100 ⁇ m is preferable from the viewpoint of dispersibility.
  • aromatic hydrocarbons are preferred, specifically, furan resin, phenol resin, coal tar pitch, etc., among which phenol. Resin and coal tar pitch are more preferable.
  • These calcined products can also be used as a carbon source.
  • the carbon carbide raw material (particle) may be any crystal form of a and ⁇ . Further, the purity of the raw material for the carbide is not particularly limited, but is preferably 90% by weight or more, more preferably 95% from the viewpoint of further sintering and further improving the wear resistance and durability. % By weight or more.
  • the average particle size of the silicon carbide raw material (particles) is not particularly limited, but is preferably a powder of 0.1 to 10 / m because the sinterability is better.
  • the average particle size of the carbonized carbon raw material (particles) is a volume average particle size D measured by a laser diffraction / scattering light particle size distribution measuring device (trade name LA720, manufactured by Horiba Ltd.) The same).
  • the calcined mixture is granulated as desired, and then shaped into a desired shape.
  • the molding method is not particularly limited, and a block is formed by a mold molding method, an injection method, a CIP (COLD ISOSTA TIC PRESS) method, etc., and if necessary, the block is machined to form a molded body having a desired shape. Make it.
  • the obtained molded body is subjected to a firing step.
  • the firing method is not particularly limited and may be a conventionally known method, but it is preferable to perform the treatment at 1800 to 2300 ° C. in an inert atmosphere or under vacuum. By processing at such a firing temperature, mechanical properties such as density, strength and hardness of the sintered body can be improved.
  • As the firing method further In order to achieve high density, it is preferable to adopt hot press, HIP (HOT ISOSTATIC PRESS) method, etc.
  • this composite ceramic is one of the problems to be solved by the present invention, depending on its properties.
  • glass molds for hard disk substrates such as chemical stability to high-temperature glass (oxidation resistance, corrosion resistance, inertness to glass), wear resistance, releasability from glass, and surface smoothness.
  • the residual carbon ratio and particle size of the carbon raw material are adjusted to the above preferred ranges, and the calcining conditions It is preferable not to dissolve the raw material excessively.
  • the silicon carbide it is preferable to improve the crystallinity by adjusting the firing conditions and grow the particles appropriately.
  • molding die of this invention is not limited to these.
  • the entire mold of the present invention is composed of the composite ceramic
  • the calcined mixture may be formed into a desired mold shape and fired in the above-described composite ceramic manufacturing process.
  • a part of the mold of the present invention is composed of the composite ceramic, as described above, a component having a composite ceramic force is produced and incorporated as a part of the mold, so that Molds can be manufactured.
  • the surface in contact with the glass in the production of the glass hard disk substrate is preferably smooth as described above. For this reason, it is preferable to polish the contact surface with the glass as necessary.
  • the polishing method is not particularly limited, but when the composite ceramic is a high-hardness material, polishing with abrasive grains other than diamond requires a long time, so it is preferable to polish with diamond abrasive grains. .
  • the average grain size of the diamond abrasive used is preferably 2 ⁇ m or less.
  • the relative density of the mold is preferably high. Specifically, the relative density of the mold is preferably 95% or more, more preferably 98% or more. This relative density can be calculated by dividing the bulk density by the theoretical density (true specific gravity), and the bulk density can be measured based on JIS R1634. If the ceramic is composed of multiple components, calculate the theoretical density of each component X the content of each component (% by weight) + 100, and calculate the sum of the calculated values for each component. The theoretical density of the whole ceramics.
  • the method for producing a glass hard disk substrate of the present invention includes a step of placing a glass raw material in a mold and press-molding the glass raw material under heating conditions as necessary.
  • other steps, processing conditions, etc., which are sufficient if the mold of the present invention is used as a mold are not limited at all.
  • FIG. 1 An example of a method for producing a glass hard disk substrate according to the present invention will be described with reference to FIG. 1.
  • the present invention is not limited to this.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a glass hard disk substrate mold of the present invention.
  • the molding die includes an upper die 10a and a lower die 10b facing each other, and an outer peripheral portion 12 that connects the upper die 10a so as to be movable up and down.
  • 101b is a processed surface (contact surface with glass) in the lower mold 10b.
  • the mold is composed of at least the processed surface 101a of the upper mold 10a, the processed surface 101b of the lower mold 10b, and the composite ceramic described above. Note that the mold does not have to include an outer peripheral portion.
  • the glass material 11 is disposed between the upper mold 10a and the lower mold 10b of the mold (for example, disposed on the processing surface 101b of the lower mold 10b). Then, the glass material 11 is pressed by moving the upper die 10a and the lower die 10b, and then cooled to form a glass hard disk substrate. Then, the glass hard disk substrate thus formed is released from the molding die to obtain a glass hard disk substrate.
  • the mold of the present invention is used.
  • the temperature and weighting conditions are not limited at all and can be set as conventionally known.
  • an unheated glass raw material (about room temperature) may be disposed between the upper mold 10a and the lower mold 10b, and may be pressed while being heated.
  • the molten glass may be heated to the above temperature to obtain molten glass, which may be caused to flow down from the molten glass tank to the processing surface of the lower mold 10b through the outflow pipe.
  • the temperature of the heat treatment is not particularly limited, but it is preferable from the viewpoint of moldability, such as 200 to 1500 ° C force S, more preferably 400 to 1500. C, more preferably from 500 to 1400 ° C, even more preferably from 600 to 1400 ° C.
  • the temperature of the molten glass is not particularly limited as long as the glass raw material is melted, but is 200 to 1500 from the viewpoint of formability.
  • C force is preferable, and 400 to 1500 is more preferable.
  • C more preferably 500 to 1400.
  • C even more preferably 600-1400 ° C.
  • the pressure applied at the time of pressing is not particularly limited, but it is more preferably 0.3 to 40 MPa, and more preferably 0.3 to 50 MPa because the press time preferred by 0.2 to 50 MPa can be further shortened. Is 0.4 to 30 MPa.
  • the pressing may be performed by moving both the upper mold 10a and the lower mold 10b, or may be performed by applying pressure to the upper mold 10a as shown by the arrows in FIG.
  • the type of the glass raw material is not limited at all, and the form after molding may be a raw material that becomes amorphous glass or a raw material that becomes crystallized glass (glass ceramic).
  • an information recording medium provided with the glass hard disk substrate described above can also be provided.
  • other configurations of the information recording medium are not limited as long as the glass hard disk substrate manufactured by the above-described method is used.
  • a carbon source shown in Table 1 below an average particle size of 0.5 zm / 3 —carbide carbide particles (purity 98 wt%), and sintering additive B (2 wt%) in a vibration mill Wet mixing with ethanol
  • a glass mold was formed by processing with a processing machine, and further fired at 2200 ° C for 4 hours in an argon gas atmosphere. This firing forms the silicon carbide-carbon composite ceramic in the present invention.
  • the surface in contact with the glass was polished with diamond grains having an average particle diameter of 2 ⁇ m, and finally a mold for a glass hard disk substrate was obtained.
  • the carbon content indicates the carbon content after firing with respect to 100 parts by weight of carbide.
  • the laser Raman ratio is the peak area ratio (crystal phase Z amorphous phase) of the laser Raman spectral intensity between the crystalline phase and amorphous phase of carbon particles, and was measured with an argon laser Raman spectrometer (manufactured by NEC).
  • the centerline average roughness Ra of the surface which contacts glass was measured based on JIS B 0651 using the roughness meter (made by Kosaka Giken).
  • a hard disk substrate was produced using the produced mold under the following conditions, and the releasability of the hard disk substrate from the hard disk substrate mold was evaluated as follows. That is, a glass Gob lump (viscosity log: 1 to 4) as a raw material was put into the mold and a pressure of 20 MPa was applied to produce a glass hard disk substrate. Further, 1000 glass hard disk substrates were continuously manufactured using the same mold, and the releasability of each glass hard disk substrate was evaluated based on the following evaluation criteria.
  • Glass component Si ⁇ ,: Li 0, AL O, B O, Na 0, K ⁇
  • Cooling condition The heat of the press product is absorbed by the heat exchange fluid (water) during pressing. to this Thus, a high-quality and efficient glass molded product can be obtained by cooling the press surface.
  • good mold separation means that there is no movement of the pressed product immediately after pressing and the upper mold is separated from the pressed product.
  • the press product moves or the press product sticks to the upper mold.
  • Fig. 2 schematically shows the upper mold of the mold.
  • (A) is a cross-sectional view of the upper mold of the mold
  • (B) is a plan view of the upper mold of the mold. As shown in Fig.
  • 2mm for the central part, 2mm (arrow X in the figure) is measured around the center point of the pressing surface of the mold (upper mold). Outer circumference (solid line on the inside of the figure (B)) Force 10 mm on the inside and 2 mm on the inside (arrow Y in the figure) were measured.
  • “roughness variation” means a difference in roughness in the difference between the central portion and the outer peripheral portion, that is, a releasability test for the difference between the central portion and the outer peripheral portion. It means the amount of change that occurs before and after. In addition, when the durability of the mold is highly evaluated, it can be said that the wear resistance is also good.
  • the molding die for glass hard disk substrate of the present invention the reactivity with glass is small, the wear resistance and durability are excellent, and the molded glass is released from the surface of the molding die. Property is improved. For this reason, even if the mold of the present invention is used continuously or for a long period of time, it is possible to suppress the rough surface of the mold and release defects, and to produce a glass hard disk substrate at a high frequency. It becomes. In addition, the yield of the obtained glass hard disk substrate is improved, and it is possible to realize surface smoothness to the extent that polishing after molding is substantially unnecessary. Therefore, according to the mold of the present invention, the molding cost of the glass hard disk substrate can be reduced.

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Abstract

ガラスとの反応性が少なく、耐磨耗性と耐久性が高く、成形したガラスの成形型表面からの離型性が良好なガラス製ハードディスク基板用成形型を提供する。 炭化ケイ素－炭素複合セラミックスを含む、ガラス製ハードディスク基板用成形型であって、前記炭化ケイ素－炭素複合セラミックスが、炭化ケイ素１００重量部に対し１５～５０重量部の炭素を含有し、前記炭素の平均粒径が０．３～１００μｍの範囲である成形型とする。

Description

明 細 書
ガラス製ハードディスク基板用成形型
技術分野
[0001] 本発明は、ガラス製ハードディスク基板用成形型に関し、より詳細には、炭化ケィ素
—炭素複合セラミックスを含む、ガラス製ハードディスク基板用成形型、及びそれを 用いたガラス製ハードディスク基板の製造方法に関する。
背景技術
[0002] ガラス製ハードディスク基板は、情報記録装置に好適に用いられる磁気記録媒体 用基板である。このガラス製ハードディスク基板は、通常、成形型の上型と下型との 間にガラス原料を配置し、熱間プレスによって所望の形状に成形し、さらに、必要に 応じて、表面を研磨することによって製品化される。
[0003] このようなガラス製ハードディスク基板を成形するための成形型の材料としては、熱 安定性に優れることから、種々のセラミックスが使用されている（特許文献 1)。
[0004] 他方、特許文献 2には、セラミックス、ガラス、金属等を成形加工する際の成形型の 原料として、特定粒径のセラミックス材料 (炭化ケィ素等）と特定粒径のカーボンとを 特定の割合で配合したセラミックス複合燒結体が開示されている。
特許文献 1 :特開 2002— 230747号公報
特許文献 2：特開 2004— 67432号公報
[0005] し力、しながら、ガラス製ハードディスク基板の製造において、成形の高速化、高頻度 化に伴い、前記特許文献 1に記載されたような成形型材料では、表面が磨耗し易ぐ ガラス成分が成形型表面と高温で反応することによって、成形されたガラスの表面精 度が低下するという問題がある。また、特許文献 2に記載されたようなセラミックス複合 焼結体では、含まれる炭素粒子の粒径が微小であるため、ガラス成分が成形型表面 と強く密着し、前記成形型から剥離し難いため、連続成形が困難であるという問題が あった。
発明の開示
[0006] 本発明は、炭化ケィ素一炭素複合セラミックスを含む成形型であって、前記炭化ケ ィ素-炭素複合セラミックス力 炭化ケィ素 100重量部に対し 15〜50重量部の炭素 粒子を含有し、前記炭素粒子の平均粒径が 0. 3〜： 100 /i mの範囲であるガラス製ハ ードディスク基板用成形型 (以下、「本発明の成形型」ともいう）に係る。
[0007] 本発明は、成形型にガラス原料を配置し、前記ガラス原料を加圧成形する工程を 含むガラス製ハードディスク基板の製造方法であって、前記成形型が、本発明のガラ ス製ハードディスク基板用成形型であるガラス製ハードディスク基板の製造方法に係 る。
図面の簡単な説明
[0008] [図 1]図 1は、本発明のガラス製ハードディスク基板用成形型の一例を示す断面図で ある。
[図 2]図 2は、本発明の実施例におけるガラス製ハードディスク基板用成形型の上型 を示す図面であり、 Aは、前記上型の断面図であり、 Bは、前記上型の平面図である 発明を実施するための最良の形態
[0009] (ガラス製ハードディスク基板用成形型）
本発明の成形型は、前述のように、炭化ケィ素 100重量部に対し 15〜50重量部の 炭素粒子を含有し且つ前記炭素粒子の平均粒径が 0. 3〜： 100 μ mの範囲である炭 化ケィ素-炭素複合セラミックス (以下、「複合セラミックス」ともいう）を含む。
[0010] このように、本発明の成形型は、前記複合セラミックスに、炭化ケィ素 100重量部に 対し 15〜50重量部の炭素粒子が含まれており、この含有量は、従来技術、例えば、 前記特許文献 1の炭化ケィ素複合セラミックスの製造において焼結助剤として使用さ れる炭素量と比較して多量である。このような含有量にすることによって、ガラス成形 時におけるガラスとの反応性が抑制され、高い耐磨耗性と耐久性とを示す成形型と なる。また、特許文献 2のように、非常に炭素含有量が高いセラミックスでは達成でき なかった十分な耐久性も確保することができる。
[0011] また、本発明の成形型は、前記複合セラミックスに含まれる炭素粒子の平均粒径が 0. 3〜： ΙΟΟ μ ΐηであり、この平均粒径は、特許文献 2のセラミックスにおける炭素粒子 と比較して、非常に大きい粒径である。このような大きな粒径の炭素粒子を用いること で、成形したガラスと成形型表面との密着性が低減し、良好な離型性を達成すること ができる。
[0012] また、前記複合セラミックスに含まれる炭素粒子の平均粒径は、より良好な離型性 を確保すること力、ら、好ましくは 0. 5 m以上であり、より好ましくは 0. 以上、さ らに好ましくは 1 x m以上である。同じぐより良好な離型性を確保することから、好ま しくは 25 a m以下であり、より好ましくは 5 a m以下である。具体的には、炭素粒子の 平均粒径は、好ましくは 0. 5〜25 x mであり、より好ましくは 0. 7 μ πι〜5 μ ΐη、さら に好ましくは:!〜 5 z mである。前記炭素粒子の平均粒径は、レーザー回折 Z散乱光 式粒子径分布測定装置 (商品名 LA720、堀場製作所社製）によって測定される体 積平均粒径 D である（以下、同様)。
[0013] なお、本発明の成形型は、ガラス製ハードディスク基板の製造に使用する成形型で あるが、ガラス製ハードディスク基板は、非晶性ガラス（アモルファスガラス)製の基板 でも、結晶化ガラス（ガラスセラミックス)製の基板でもよぐガラス系の基板であれば 特に制限されない。
[0014] 前記複合セラミックスに含まれる炭素粒子の含有量は、より高い耐磨耗性及び耐久 性を確保する点から、好ましくは炭化ケィ素 100重量部に対して 15〜45重量部であ り、より好ましくは 15〜30重量部である。
[0015] 前記炭化ケィ素の原料としては、 a、 βのいずれの結晶型であってもよい。また、炭 化ケィ素原料の純度は、特に制限されないが、より高密度に焼結させ、耐磨耗性及 び耐久性をさらに向上するという点から、好ましくは 90重量％以上、より好ましくは 95 重量％以上である。炭化ケィ素原料 (粒子）の平均粒径は、特に制限されないが、焼 結性がより良好であることから、前記原料は 0. 1〜： 10 x mの粉末であることが好まし レ、。
[0016] 前記複合セラミックスに含まれる炭素粒子は、好ましくは、炭素の単体であって、結 晶相、非晶相、または、結晶相及び非晶相の混合相からなる。これらの単体の結晶 ネ目は、レーザーラマン分光法により得られる測定スぺクトノレにおいて、 1580cm— 1付 近を中心とする 1450〜1700cm— 1にかけて結晶相のピークを有することが好ましレ、。 その結晶構造としては、特に制限されないが、好ましくは、グラフアイト型平面六角形 構造、菱面体形構造等があげられる。また、非晶相は、レーザーラマン分光法により 得られる測定スペクトルにおいて、 1360cm— 1付近を中心とする 1300〜： 1450cm— 1に 力けて結晶相のピークを有することが好ましい。
[0017] 前記複合セラミックスに含まれる炭素粒子は、より高い耐摩耗性及び耐久性を確保 する点から、さらに、より高い強度及び破壊靭性を達成する点から、結晶相と非晶相 とのレーザーラマン分光強度のピーク面積比 (結晶相/非晶相）が、好ましくは:!〜 1 0であり、より好ましくは:!〜 5である。前記ピーク面積比は、通常、炭素の黒鉛化度に 相当すると考えられるため、この値が前記範囲にあれば、より良好な強度と破壊靭性 とを達成できる。なお、前記スペクトルの測定は、アルゴンレーザーラマン分光装置（ NEC社製）が使用できる。このようなピーク面積比とするには、炭素源として、好ましく は残炭率 30〜95重量％、さらに好ましくは残炭率 40〜90重量％のアルキル変性フ ヱノール樹脂、コールタールピッチを選択すればょレ、。なお、残炭率とは、 JIS K 2 425に基づいて測定される炭素源中の固定炭素の重量％をいう。
[0018] 前記複合セラミックスに含まれる炭化ケィ素の平均粒径は、より高い耐磨耗性及び 耐久性を確保する観点から、好ましくは 0. 3 / m以上である。同じぐより高い耐磨耗 性及び耐久性を確保する観点から、好ましくは ΙΟΟ μ ΐη以下であり、より好ましくは 5 0 /i m以下であり、さらに好ましくは 4 /i m以下である。具体的には、炭化ケィ素の平 均粒径は、好ましくは 0. 3〜： 100 μ ΐηであり、より好ましくは 0. 3〜50 /i mであり、さら に好ましくは 0. 3〜4 μ ΐηである。なお、炭化ケィ素の平均粒径は、前記炭素粒子の 平均粒径と同様の方法によって測定できる。炭化ケィ素は、前記複合セラミックスに おいて、マトリックスとなるものであり、その結晶型は、 α、 のいずれであってもよい
[0019] 前記複合セラミックスは、前記炭化ケィ素と炭素から構成されることが好ましいが、 本発明の効果を損なわない範囲で、炭化ケィ素以外の炭化物等の任意成分をさら に含有してもよい。
[0020] 本発明における複合セラミックスは、比較的粒径の大きな炭素粒子と好ましくは比 較的粒径の大きな炭化ケィ素とを含有するため、複合セラミックスの強度を確保する ため、ボイド径が小さいことが好ましい。最大ボイド径は、 300 z m以下であることが 好ましぐより好ましくは 0〜： ΙΟΟ μ ΐηであり、さらに好ましくは 50 μ ΐη以下、さらにより 好ましくは 25 μ ΐη以下である。なお、最大ボイド径は、以下のようにして測定すること ができる。すなわち、複合セラミックスの表面の空隙孔について、キーエンス社製の V H— 8000型により空隙孔の像（写真）を得、得られた像を画像解析することにより求 めることができる。画像解析の際は、ランダムに配向させた空隙孔の長軸径 (mm)と 短軸径 (mm)とを測定して、（長軸径 +短軸径） Z2を求め、前記 VH— 8000型の倍 率 100倍の時の視野中の空隙孔にっき、それぞれ得られた値の最大値を最大ボイド 径とする。長軸径と短軸径とは、それぞれ以下のように定義される。空隙孔を 2本の 平行線ではさんだ時、その 2本の平行線の間隔が最小となる空隙孔の幅を短軸径と レ、い、一方、この平行線に直角な方向の 2本の平行線で空隙孔をはさんだ時、その 2 本の平行線の間隔を長軸径という。なお、金型成形、 CIP (COLD ISOSTATIC PRESS) , HIP (HOT ISOSTATIC PRESS)等にぉレ、て、 0. 5〜5t/cm2の圧 力で成形すると、複合セラミックスの最大ボイド径を 300 μ m以下にすることができる
[0021] 本発明の成形型は、ガラスに対する離型性が高いことから、ガラス成形の際にガラ スが接触する表面の少なくとも一部が前記複合セラミックスから構成されていることが 好ましいが、さらに、前記接触表面の全てが前記複合セラミックスから構成されること が好ましい。また、前記成形型の全体が前記複合セラミックスから構成されてもよい。 具体例としては、本発明の成形型がダイスとパンチとからなる場合、ダイス及びパン チのいずれか一方、もしくは、両方を、前記複合セラミックスで構成してもよい。また、 ダイス及びパンチのいずれか一方、または、両方について、ガラスとの接触面の一部 もしくは全面を前記複合セラミックスで構成してもよレ、。
[0022] 本発明の成形型の形状としては、従来公知の成形型と同様の形状があげられる。
本発明の成形型は、前述のような複合セラミックスを含むことが特徴であり、前述のよ うに、ガラスが接触する表面の少なくとも一部が前記複合セラミックスを含めば、ガラ スに対する離型性を向上できるため、その形状自体は何ら制限されない。
[0023] 本発明の成形型を用いてガラス製ハードディスク基板を製造する場合、前記成形 型におけるガラスとの接触表面の形状が、成形したガラス表面に転写されることから、 前記接触表面は、できるだけ滑らかであることが好ましい。具体的には、成形後の基 板研磨効率の観点及び前記接触表面の平滑性の観点から、前記接触表面の中心 線平均粗さ Raは、 0. 001〜： ίθ μ ΐη力 S好ましく、より好ましくは 0. 01〜9. 5 μ ΐη、さら に好ましくは 0. 02〜9 x mである。なお、中心線平均粗さ Raは、 JIS B0651により 求めること力できる。中心線平均粗さ Raは、焼結体の密度を高くすることによって、前 記範囲に設定することができるため、後述するような仮焼した粉末 (複合セラミックス） を使用すればよい。
[0024] (複合セラミックスの製造方法）
本発明のガラス製ハードディスク基板用成形型における複合セラミックスは、以下の ようにして調製することができる。
[0025] 前記複合セラミックスは、炭化ケィ素及び炭素源を含む原料混合物を必要に応じて 仮焼した後、所望の形状に成形し、これを焼成することによって製造できる。後述す るが、本発明の成形型全体をこの複合セラミックスで構成する場合には、所望の成形 型の形状に成形すればよぐまた、本発明の成形型の一部をこの複合セラミックスで 構成する場合には、成形型の部品として所望の形状に成形すればよい。
[0026] 前記複合セラミックスには、前述のように炭素の単体が含まれることが好ましいが、 この炭素の単体は、製造中に適当な炭素源から生成されることが好ましい。具体的に は、炭化ケィ素、後述する炭素源、及び、所望により従来公知の添加剤を湿式混合 して仮焼すればよい。この仮焼工程において、通常、炭素源の炭素は、単体に変換 される。前記各原料の混合割合は、得られる複合セラミックスが、炭化ケィ素 100重 量部に対し 15〜50重量部の炭素粒子を含有するように適宜設定すればよい。
[0027] 前記添加剤としては、特に制限されないが、公知のホウ素化合物、チタン化合物、 アルミニウム、イットリア化合物等の焼結助剤等があげられる。
[0028] 前記湿式混合は、ボールミル、振動ミル、遊星ミル等を用いて行うことができる。また 、湿式混合に使用する溶剤としては、特に制限されないが、ベンゼン、トルエン、キシ レン等の芳香族系溶剤；メタノール、エタノール等のアルコール系溶剤；メチルェチル ケトン等のケトン系溶剤等の有機溶剤が好ましい。その他の溶剤としては、水、水と前 記有機溶剤との混合溶剤等も使用できる。 [0029] 湿式混合した混合物の仮焼は、特に制限されず、従来公知の方法で行うことができ るが、使用する炭素源をより充分に炭素単体に変換させつつ、良好な分散性を維持 する観点から、不活性雰囲気下（窒素ガス、アルゴンガス等の雰囲気下）、 150〜80 o°cで熱処理して行うことが好ましい。
[0030] 前記炭素源としては、特に制限されず、湿式混合に使用する前記有機溶剤に可溶 性または分散性のものであり、且つ、前記仮焼条件下で炭素に変換されるものである ものが使用できる。炭素源が固体粉末の場合は、その分散性の観点から、平均粒径 0. 1〜： 100 x m程度の材料が好ましい。また、前記炭素源は、仮焼後における炭素 への変換率が高いことから、芳香族炭化水素が好ましぐ具体的にはフラン樹脂、フ ェノール樹脂、コールタールピッチ等があげられ、中でもフエノール樹脂、コールター ルピッチがより好ましい。また、仮焼したこれらのものを炭素源として用いることもでき る。
[0031] 前記炭化ケィ素原料 (粒子）としては、前述のように、 a、 βのいずれの結晶型であ つてもよレ、。また、その炭化ケィ素原料の純度は、特に制限されないが、より高密度に 焼結させ、耐磨耗性及び耐久性をさらに向上するという点から、好ましくは 90重量％ 以上、より好ましくは 95重量％以上である。炭化ケィ素原料 (粒子）の平均粒径は、 特に制限されないが、焼結性がより良好であることから、 0. 1〜： 10 / mの粉末である ことが好ましい。なお、炭化ケィ素原料 (粒子）の平均粒径は、レーザー回折/散乱 光式粒子径分布測定装置 (商品名 LA720、堀場製作所社製）によって測定される 体積平均粒径 D である（以下、同様)。
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[0032] 次いで、仮焼後の混合物を、所望により造粒した後、所望の形状に成形する。成形 方法は、特に制限されず、金型成形法、インジヱクシヨン法、 CIP (COLD ISOSTA TIC PRESS)法等でブロックを形成し、必要に応じて前記ブロックを機械加工して 所望の形状の成形体を作製すればょレ、。
[0033] 続いて、得られた成形体を焼成工程に供する。焼成方法は、特に制限されず、従 来公知の方法に従えばよいが、不活性雰囲気下または真空下において、 1800〜2 300°Cで処理することが好ましい。このような焼成温度で処理すれば、焼結体の密度 、強度や硬度等の機械的特性がより良好となり得る。前記焼成方法としては、さらに 高密度化を達成させるために、ホットプレス、 HIP (HOT ISOSTATIC PRESS) 法等を採用することが好ましレ、。
[0034] この複合セラミックスは、容易に加工成形できることに加え、その特性に依存して、 本発明が解決しょうとする課題の 1つである、成形型に要求される特性の付与、具体 的には、高温のガラスに対する化学的安定性 (耐酸化性、耐食性、ガラスに対する不 活性)ゃ耐摩耗性、ガラスとの離型性、表面平滑性等のガラス製ハードディスク基板 用成形型の特性の付与に大きく貢献する。
[0035] 前記複合セラミックスにおける炭素粒子や炭化ケィ素の平均粒径を過度に微細に しないようにするには、炭素原料の残炭率、粒径を前記好適範囲に調整し、仮焼条 件を調整し、原料の溶解を過度に行わないことが好ましい。また、炭化ケィ素につい ては、焼成条件を調整して結晶性を向上させ、適度に粒子成長させることが好ましい
[0036] (本発明の成形型の製造方法）
つぎに、本発明の成形型の好適な製造方法について説明するが、本発明の成形 型の製造方法はこれらには限定されない。本発明の成形型の全体を、前記複合セラ ミックスから構成する場合には、前述の複合セラミックスの製造工程において、仮焼し た混合物を所望の成形型の形状に成形し、焼成すればよい。また、本発明の成形型 の一部を前記複合セラミックスで構成する場合には、前述のように、複合セラミックス 力 なる部品を作製し、これを成形型の一部として組み込むことで、本発明の成形型 を製造できる。
[0037] 本発明の成形型において、ガラス製ハードディスク基板の製造においてガラスと接 触する表面は、前述のように滑らかであることが好ましい。このため、前記ガラスとの 接触表面は、必要に応じて、研磨することが好ましい。研磨方法は、特に制限されな レ、が、前記複合セラミックスが高硬度材料の場合は、ダイヤモンド以外の砥粒による 研磨では所要時間が長くなるため、ダイヤモンド砥粒によって研磨することが好まし レ、。本発明の成形型におけるガラスとの接触表面の表面平滑性を十分に確保する点 から、使用するダイヤモンド砥粒の平均粒径は、 2 x m以下が好ましい。
[0038] 本発明の成形型を構成する前記複合セラミックスは、 HIP法により焼成した場合、 非常に高密度の焼結体として得られる。成形するガラスの表面により良好な平滑性を 付与できることから、成形型の相対密度は高いことが好ましい。具体的には、成形型 の相対密度は 95%以上が好ましぐより好ましくは 98%以上である。この相対密度は 、嵩密度を理論密度 (真比重)で除することにより算出でき、嵩密度は、 JIS R1634 に基づいて測定できる。なお、セラミックスが複数成分から構成される場合には、各成 分の理論密度 X各成分の含有量 (重量％) + 100を計算し、得られた各成分につい ての計算値の和を、前記セラミックス全体の理論密度とする。
[0039] (ガラス製ハードディスク基板の製造方法）
本発明のガラス製ハードディスク基板の製造方法は、前述のように、成形型にガラ ス原料を配置し、必要に応じて加熱条件の下で、前記ガラス原料を加圧成形するェ 程を含むガラス製ハードディスク基板の製造方法であって、前記成形型が、本発明 のガラス製ハードディスク基板用成形型である。このように本発明の製造方法におい ては、成形型として本発明の成形型を使用すればよぐその他の工程や処理条件等 に関しては、何ら制限されるものではない。
[0040] 本発明のガラス製ハードディスク基板の製造方法の一例について、図 1を用いて説 明する力 本発明はこれに制限されない。
[0041] 図 1は、本発明のガラス製ハードディスク基板用成形型の一例を示す断面図である 。同図に示すように、成形型は、対向する上型 10a及び下型 10b、これらを上下に移 動可能に連結する外周部 12を備え、 101aは、上型 10aにおける加工面（ガラスとの 接触面）であり、 101bは、下型 10bにおける加工面（ガラスとの接触面）である。そし て、成形型は、少なくとも上型 10aの加工面 101 aと下型 10bの加工面 101bと力 前 述の複合セラミックスで構成されている。なお、成形型は外周部を備えなくても良い。
[0042] まず、成形型の上型 10aと下型 10bとの間にガラス材料 11を配置する（例えば、下 型 10bの加工面 101b上に配置）。そして、上型 10aと下型 10bとを移動させることに よりガラス材料 11をプレスし、その後、これを冷却することによってガラス製ハードディ スク基板が成形される。そして、この成形されたガラス製ハードディスク基板を前記成 形型から離型して、ガラス製ハードディスク基板が得られる。なお、本発明のガラス製 ハードディスク基板用成形型の製造方法においては、本発明の成形型を使用するこ とが特徴であり、温度や加重の条件等は、何ら制限されず、従来公知の通りに設定 できる。
[0043] ガラス材料 11は、未加熱のガラス原料（室温程度）を上型 10aと下型 10bとの間に 配置し、加熱しながらプレス加工を行ってもよいし、予めガラス原料 11を所定の温度 に加熱して溶融ガラスとし、これを溶融ガラス槽から流出パイプを通じて、下型 10bの 加工面に流下させてもよい。加熱処理の温度は、特に制限されないが、成形性の観 点力、ら 200〜1500°C力 S好ましく、より好ましくは 400〜1500。C、さらに好ましくは 50 0〜： 1400°C、さらにより好ましくは 600〜： 1400°Cである。また、溶融ガラスの温度は 、ガラス原料が溶融していればよぐ特に制限されないが、成形性の観点から 200〜 1500。C力好ましく、より好ましくは 400〜1500。Cであり、さらに好ましくは 500〜140 0。C、さらにより好ましくは 600〜1400°Cである。
[0044] プレス時に印加する圧力は、特に制限されなレ、が、 0. 2〜50MPaが好ましぐプレ ス時間をより短縮できることから、より好ましくは、 0. 3〜40MPaであり、さらに好ましく は 0. 4〜30MPaである。なお、プレスは、上型 10aと下型 10bの両方を移動させて 行ってもよいし、図 1の矢印に示すように上型 10aに圧力を加えて行ってもよい。
[0045] 前記ガラス原料の種類も何ら制限されず、成形後の形態が、アモルファスガラスとな る原料でもよレ、し、結晶化ガラス (ガラスセラミック）となる原料であってもよレ、。
[0046] (情報記録媒体）
本発明によれば、前述のガラス製ハードディスク基板を備えた情報記録媒体を提供 することもできる。この場合、前述の方法により作製したガラス製ハードディスク基板を 使用すればよぐ情報記録媒体のその他の構成等に関しては何ら制限されるもので はない。
実施例 1
[0047] 下記表 1に示す炭素源、平均粒径 0. 5 z mの /3 —炭化ケィ素粒子（純度 98重量 %)、及び、焼結助剤 Bじ（2重量％)を振動ミルにてエタノールによる湿式混合を行
4
レ、、乾燥後、 500°Cで 2時間仮焼し、この仮焼物をエタノールによって湿式粉砕して スラリー化した。このスラリーを噴霧乾燥機により造粒して顆粒を得た。これらの顆粒 を用いて CIP法によりブロックを形成し、得られたブロックを NC (Numerical Contr ol)加工機で加工してガラス成形型を成形し、さらに、アルゴンガス雰囲気下、 2200 °Cで 4時間焼成した。なお、この焼成によって、本発明における炭化ケィ素—炭素複 合セラミックスが形成される。焼成後の成形型について、ガラスと接触する表面を平 均粒径 2 μ mのダイヤモンド抵粒で研磨し、最終的にガラス製ハードディスク基板用 の成形型を得た。なお、下記表 1において、炭素含有量は、炭化ケィ素 100重量部 に対する焼成後の炭素含有量を示す。
[0048] 得られた成形型について、以下の測定方法によって各特性を評価した。これらの結 果を下記表 1に併せて示す。
[0049] ( 1 )レーザーラマン比
レーザーラマン比とは、炭素粒子の結晶相と非晶相とのレーザーラマン分光強度の ピーク面積比 (結晶相 Z非晶相）であり、アルゴンレーザーラマン分光装置 (NEC社 製）により測定した。
[0050] (2)表面粗さ
前記成形型について、ガラスと接触する表面の中心線平均粗さ Raを、粗さ計（小坂 技研製）を用いて JIS B 0651に基づき測定した。
[0051] (3)離型性
作製した成形型を用いてハードディスク基板を以下の条件で作製し、前記ハードデ イスク基板のハードディスク基板成形型からの離型性を以下のようにして評価した。す なわち、前記成形型に原料となるガラス Gob塊 (粘度 log : 1〜4)を投入し、 20MP aの圧力を印加することにより、ガラス製ハードディスク基板を製造した。さらに、ガラス 製ハードディスク基板の製造を同一の成形型を使用して 1000個連続して行い、各ガ ラス製ハードディスク基板の離型性を、下記評価基準に基づレ、て評価した。
[0052] (ハードディスク基板の作製条件）
ガラス成分： Si〇、： Li 0、 AL O、 B O、 Na 0、 K〇
プレス直前のガラス温度：1200〜： 1400°C (放射温度計により測定）
プレス方法：ダイレクトプレス法で所定重量の溶融ガラスの温度を成形温度領域 (lo g 7] = 7〜10)まで降温させて、成形型によりガラス塊のプレス成形を行う。
冷却条件：プレス中に熱交換用流体 (水）によりプレス品の熱を吸収させる。これに より、プレス面が冷却されることで高品質かつ効率的なガラス成形品ができる。
[0053] (評価基準）
◎： 1000個とも良好な型離れを示した
〇： 1000個中 1個が型離れ不良を起した
△ : 1000個中 2〜4個が型離れ不良を起した
X： 1000個中 5個以上が型離れ不良を起した
ただし、良好な型離れとは、プレス直後、成形型の上型をプレス品から離した際に プレス品の動きがないことを良レ、、型離れ不良とは、プレス直後、成形型の上型をプ レス品から離した際にプレス品が動くこと、または、プレス品が上型にくっついてしまう ことをいう。
[0054] (4)耐久性
成形型の耐久性は、前記（3)の離型性試験後の成形型について、表面の外観及 びその粗さの目視による観察、ならびに、中心線平均粗さ Raの測定を行い、下記評 価基準に基づいて評価した。中心線平均粗さ Raは、成形型（上型）のガラスとの接触 面（プレス面）における中心部と外周部のそれぞれ一点を測定し、二つの測定値の差 を求めた。図 2に、成形型の上型を模式的に示す。図 2において、（A)が成形型の上 型の断面図であり、（B)が成形型の上型の平面図である。図 2 (B)に示すように、前 記中心部については、成形型（上型）のプレス面の中心点を中心として 2mm (図中 の矢印 X)を測定し、前記外周部については、外周（同図（B)において内側の実線） 力 内側 10mmのさらに内側 2mm (図中の矢印 Y)を測定した。下記評価基準にお いて、「粗さ変ィ匕」とは、前記中心部と外周部との差における粗さの違レ、、すなわち、 前記中心部と外周部との差について離型性試験前後で生じた変化量を意味する。 なお、成形型の耐久性が高い評価である場合、同様に耐磨耗性も良好といえる。
[0055] (評価基準）
◎:粗さ変化がない
〇：粗さ変化が若干認められる Ra Δ 10%以下
△:粗さ変化が認められる Ra Δ 20%以下
X：粗さ変化が大きく認められる Ra Δ 30%以下 [0056] [表 1]
Figure imgf000015_0001
産業上の利用可能性
[0057] 本発明のガラス製ハードディスク基板用成形型によれば、ガラスとの反応性が少な く、耐磨耗性と耐久性に優れ、且つ、成形したガラスの前記成形型表面からの離型 性が良好となる。このため、連続的に、また、長期に本発明の成形型を使用しても、 成形型の加工表面の荒れや離型不良が抑制され、高頻度でのガラス製ハードデイス ク基板の製造が可能となる。また、得られるガラス製ハードディスク基板の歩留まりも 向上し、成形後の研磨が実質的には不要となる程度の表面平滑性を実現することも 可能となる。したがって、本発明の成形型によれば、ガラス製ハードディスク基板の成 形コストを低減することもできる。

Claims

請求の範囲
[1] 炭化ケィ素—炭素複合セラミックスを含む、ガラス製ハードディスク基板用成形型で あって、
前記炭化ケィ素-炭素複合セラミックスは、炭化ケィ素 100重量部に対し 15〜 50重 量部の炭素粒子を含有し、前記炭素粒子の平均粒径が 0. 3〜： 100 x mの範囲であ るガラス製ハードディスク基板用成形型。
[2] 前記炭化ケィ素-炭素複合セラミックス中の炭化ケィ素の平均粒径は、 0. 3〜： 100
β mの範囲である、請求項 1に記載のガラス製ハードディスク基板用成形型。
[3] 前記炭素粒子の結晶相と非晶相とのレーザーラマン分光強度のピーク面積比 (結晶 相/非晶相）は:!〜 10である、請求項 1又は 2に記載のガラス製ハードディスク基板 用成形型。
[4] 前記複合セラミックスの最大ボイド径は、 300 μ m以下である、請求項:!〜 3のいずれ か一項に記載のガラス製ハードディスク基板用成形型。
[5] ガラス製ハードディスク基板の成形時においてガラスと接触する前記成形型表面の 中心線平均粗さ Raは、 0. 001 μ ΐη以上 10 /i m以下である、請求項:!〜 4のいずれ か一項に記載のガラス製ハードディスク基板用成形型。
[6] 成形型にガラス原料を配置し、前記ガラス原料を加圧成形するガラス成形工程を含 むガラス製ハードディスク基板の製造方法であって、
前記成形型は、請求項 1〜5のいずれか一項に記載のガラス製ハードディスク基板 用成形型であるガラス製ハードディスク基板の製造方法。
[7] 前記ガラス成形工程において、前記ガラス原料を 200°C〜： 1500°Cに加熱した状態 で、前記ガラス原料に対し 0. 2〜50MPaの圧力を印加して成形する、請求項 6に記 載のガラス製ハードディスク基板の製造方法。
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