WO2000053386A1

WO2000053386A1 - Resin molding mold and method of forming hard coat on resin molding mold

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Publication number: WO2000053386A1
Application number: PCT/JP2000/001342
Authority: WO
Inventors: Yukio Miya; Osamu Sugiyama; Hidefumi Kasai
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 1999-03-08
Filing date: 2000-03-06
Publication date: 2000-09-14
Anticipated expiration: 2001-09-08
Also published as: US6517339B1; CN1294545A; EP1086797A4; EP1086797B1; DE60011002T2; JP2000254922A; HK1036248A1; JP3057077B1; KR20010043245A; EP1086797A1; CN1131137C; KR100383750B1; TW466163B; DE60011002D1

Description

明細書樹脂成形用金型および樹脂成形用金型への硬質被膜形成方法技術分野

この発明は、固定金型と可動金型とからなり、両金型が閉鎖されたときにキヤビティを形成する一方の金型表面に、スタンパを取り付けて使用される樹脂成形用金型、例えばコンパクトディスク，光ディスク，光磁気ディスク，レーザディスク等を成形するための金型、およびその樹脂成形用金型のキヤビティを形成する表面のスタンパと接触する部分への硬質被膜形成方法に関する。背景技術

音楽や映像などが記録されたコンパクトディスク，光ディスク，光磁気ディスク，レーザディスク等のディスク状の記録媒体を製造するには、固定金型と可動金型とからなる樹脂成形用金型の、両金型が閉鎖されたときにキヤビティを形成する金型の一方（一般に可動型）の表面にスタンパ（母型）を取り付け、そのキヤビティ内に榭脂を射出して加圧注入し、樹脂を成形すると同時にスタンパの表面の凹凸形状を転写している。

このような榭脂成形用金型の固定金型と可動金型は、例えば特開昭 6 2 - 2 6 7 9 3 7号公報（J P， 6 2— 2 6 7 9 3 7， A) に見られるように、樹脂成形金型用鋼によって形成され、少なくともスタンパ取り付け面およびキヤビティ形成面には焼き入れ焼戻しが施され、耐摩耗性の向上が図られている。

そして、上記スタンパ取り付け面およびキヤビティ形成面が鏡面状態に仕上げられ、射出成形されるディスクの寸法精度の高精度化が図られている。また、スタンパはニッケルによって作られており、金型のスタンパ取り付け面と接する面が鏡面状態に仕上げられている。このような榭脂成形用金型による射出成形時には、キヤビティ内に高温の溶融樹脂が射出され、高い圧力が加えられるため、ショット毎にスタンパがその高温と高圧による膨張と収縮を繰り返し、キヤビティを形成する金型の表面と摺接して、その表面を摩耗させる。金型のスタンパ取り付け面が摩耗すると、スタンパにキズが入ったり、割れが発生したりする恐れがある。

また、スタンパは成形するディスクによって交換されるが、金型は共通に使用されるものであり、高価なものでもあるから、長期間に亘つて摩耗することなく使用できることが望まれる。

そのため、例えば上記の特開昭 6 2 - 2 6 7 9 3 7号公報には、光ディスク製造用金型において、スタンパ取り付け面に、そのスタンパ取り付け面を構成する金型の材料よりも硬度が高く、かつ耐摩耗性に優れた材料からなる硬質層、例えば炭化チタン（T i C ) や炭化珪素（S i C ) , 窒化チタン（T i N) などの薄膜を形成することを提案している。

さらに、特開平 1— 2 3 4 2 1 4号公報（J P , 1 - 2 3 4 2 1 4 , A) には、上記のようなディスク成形用金型のキヤビティを構成する表面のスタンパを支持する部分に、ダイヤモンド状薄膜を被覆することによって、その耐摩耗性および低摩擦性を大幅に向上させ、スタンパおよび金型の耐用寿命を大幅に延ばすことが提案されている。

前者のように、樹脂成形用金型のキヤビティを形成する金型表面のスタンパ取り付け面に、そのスタンパ取り付け面を構成する材料よりも硬度が高く、かつ耐摩耗性に優れた材料からなる硬質層を形成することは、成形用金型のスタパ取り付け面の耐摩耗性を高め、金型の耐用寿命を延ばすのに有効であるが、その硬質膜として、炭化チタン（T i C ) や炭化珪素（S i C ) ，窒化チタン（T i N) などを形成するだけでは、充分ではなかった。

また、後者のように、その硬質層としてダイヤモンド状薄膜（ダイヤモンドライク ·力一ボン膜： D L C膜と略称する）を被覆することにより、成形用金型のスタンパ取り付け面の耐摩耗性を飛躍的に高めるとともに、スタンパとの摩擦抵抗を著しく低減し、スタンパおよび金型の耐用寿命を大幅に延ばすことが期待される。しかしながら、樹脂成形金型用鋼で形成された金型のキヤビティを形成する表面に直接 D L C膜を形成したのでは、 D L C膜の金型表面への密着力が弱いため、形成した D L C膜の表面を鏡面仕上げするためにポリシングゃラッピングを行おうとすると、 D L C膜が剥離してしまったり、使用中に内部応力等によって D L C膜が剥離してしまうなどの問題があることが判った。

この発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、榭脂成形用金型のキヤビティを形成する金型の表面の少なくともスタンパと接触する部分に、強い密着力で容易に剥離しないように硬質被膜である D L C膜を形成して、樹脂成形用金型の耐用寿命を飛躍的に延ばし、スタンパにも損傷を与えないようにしてその寿命も延ばすことを目的とする。発明の開示

この発明は上記の目的を達成するため、次のように構成した榭脂成形用金型と、その樹脂成形用金型への硬質被膜形成方法を提供する。

すなわち、この発明による樹脂成形用金型は、固定金型と可動金型とからなり、両金型が閉じられたときにキヤビティを形成する金型の表面に、スタンパを取り付けて使用される樹脂成形用金型であって、上記金型の表面の少なくともスタンパと接触する部分に、該金型の表面との密着力を高める中間層を介して硬質被膜であるダイヤモンドライク ·カーボン膜を形成したものである。

その中間層は、シリコン，タングステン，炭化チタン，炭化珪素，および炭化クロムのうちのいずれかによつて形成された 1層構造であってもよい。

さらに、その中間層を、クロム又はチタンを主体とする下層と、シリコン又はゲルマニウムを主体とする上層とからなる 2層構造にするとなおよい。あるいは、その中間層を、チタンを主体とする下層と、タングステン，炭化タングステン，炭化珪素，および炭化チタンのうちのいずれかを主体とする上層との 2 層構造にしてもよい。

さらにまた、上記中間層を、チタンを主体とする下層と、炭化チタン又は炭化珪素を主体とする中層と、炭素を主体とする上層との 3層構造にしてもよい。

これらの中間層を介して、上記金型表面のスタンパと接触する部分に形成されたダイヤモンドライク · カーボン膜は、表面粗さが 0 . 2から 0 . 0 2 /x mとなるようにするのが望ましい。

この発明による樹脂成形用金型への硬質被膜形成方法は、固定金型と可動金型とからなり、両金型が閉じらたときにキヤビティを形成する金型の表面に、スタンパを取り付けて使用される樹脂成形用金型への硬質被膜形成方法であって、

次の各工程を有することを特徴とする。

上記スタンパを取り付ける表面を洗浄した金型を真空槽内にセットして排気する工程、

排気した該真空槽内にアルゴンを導入してイオン化し、シリコン，タングステン，炭化チタン，炭化珪素，および炭化クロムのうちのいずれかをターゲットとするスパッタリング処理によって、上記金型の表面の少なくとも上記スタンパと接触する部分に中間層を形成する中間層形成工程、

上記真空槽内のアルゴンを排出して、該真空槽内に炭素を含むガスを導入するェ程、

該真空槽内にプラズマを発生させ、プラズマ C V D処理によって前記中間層の表面にダイヤモンドライク · カーボン膜を形成する工程、

上記中間層形成工程に代えて、排気した真空槽内にアルゴンを導入してイオン化し、クロム又はチタンをターゲットとするスパッタリング処理によって、上記金型の表面の少なくとも上記スタンパと接触する部分にクロム又はチタンを主体とする中間層の下層を形成する第 1の中間層形成工程と、

該工程に続いて、シリコン又はゲルマニウムをターゲットとするスパッタリング処理によって、上記下層上にシリコン又はゲルマニウムを主体とする中間層の上層を形成する第 2の中間層形成工程とを実施して、 2層の中間層を形成するとなおよい。

あるいは、上記中間層形成工程に代えて、排気した真空槽内にアルゴンを導入してイオン化し、チタンをターゲットとするスパッタリング処理によって、上記金型の表面の少なくとも上記スタンパと接触する部分にチタンを主体とする中間層の下層を形成する第 1の中間層形成工程と、

該工程に続いて、タングステンをタ一ゲットとするスパッタリング処理によって、上記下層上にタングステンを主体とする中間層の上層を形成する第 2の中間層形成工程とを実施して、 2層の中間層を形成するようにしてもよい。

また、排気した真空槽內にアルゴンを導入してイオン化し、チタンをターゲットとするスパッタリング処理によって、上記金型の表面の少なくとも上記スタンパと接触する部分にチタンを主体とする中間層の下層を形成する第 1の中間層形成工程と、

該工程に続いて、上記真空槽内に炭素を含むガスを導入し、タングステン又はシリコンをターゲットとする反応スパッタリング処理によって、上記下層上に炭化タンダステン又は炭化珪素を主体とする中間層の上層を形成する第 2の中間層形成ェ程とを実施して、 2層の中間層を形成するようにしてもよい。

あるいはまた、排気した該真空槽内にアルゴンを導入してイオン化し、チタンをターゲットとするスパッタリング処理によって、前記金型の表面の少なくとも前記スタンパと接触する部分にチタンを主体とする中間層の下層を形成する第 1の中間層形成工程と、

該工程に続いて、前記真空槽内に炭素を含むガスを導入し、チタン又はシリコンをターゲットとする反応スパッタリング処理によって、前記下層上に炭化チタン又は炭化珪素を主体とする中間層の中層を形成する第 2の中間層形成工程と、該工程に続いて、前記ターゲットのチタン又はシリコンのスパッタ量を漸減させて、前記中層上に炭素を主体とする上層を形成する第 3の中間層形成工程とを実施して、 3層の中間層を形成するようにしてもよい。

これらの樹脂成形用金型への硬質被膜形成方法において、上記ダイヤモンドライク · カーボン膜を形成する工程の後に、該工程で形成されたダイヤモンドライク ♦ カーボン膜の表面をポリシングとラッビングによって仕上げ研磨する工程を実施するのが望ましい。

その仕上げ研磨する工程における上記ポリシングとラッビングを、ダイヤモンド及びアルミナの粒子径が 0 . 1 μ πιから 4 /z mのダイヤモンドペーストとアルミナペーストを使用して行うとよい。図面の簡単な説明

第 1図は、第 2図におけるスタンパ取付部の一部拡大断面図である。

第 2図は、この発明による榭脂成形用金型を用いた射出成形装置の要部を示す断面図である。

第 3図は、第 1図における金型の表面付近のごく一部を大幅に拡大して D L C膜と中間層の構成例を示す模式図である。

第 4図は、同じく 2層の中間層の構成例を示す模式図である。

第 5図は、同じく 2層の中間層の他の構成例を示す模式図である。

第 6図は、同じく 3層の中間層の構成例を示す模式図である。

第 7図は、摩耗試験機により被膜の耐摩耗性を試験する方法を説明するための図である。

第 8図は、この発明による金型と従来の金型に相当する各種の試料に対して引つかき試験を行って測定した引つかき荷重と引つかきの抵抗値との関係を示す線図である。

第 9図は、この発明による樹脂成形用金型への硬質膜形成方法における中間層形成工程に使用するスパッタ装置の断面図である。

第 1 0図は、この発明による榭脂成形用金型への硬質膜形成方法における D L C 膜形成工程に使用するプラズマ C V D装置の一例を示す断面図である。

第 1 1図はそ、同じくプラズマ C V D装置の他の例を示す断面図である。

第 1 2図は、同じくプラズマ C V D装置のさらに他の例を示す断面図である。発明を実施するための最良の形態

以下、この発明の好ましい実施の形態を図面を参照して説明する。

〔樹脂成形用金型の実施形態〕

第 2図は、この発明を実施したコンパクトディスク，ビデオディスク等の各種デイスクを成形するための射出成形装置の要部を示す断面図、第 1図はそのスタンパ取付部の一部拡大断面図である。

この射出成形装置は、固定側ダイプレート 3に固定金型 1を、可動側ダイプレート 4に可動金型 2をそれぞれ固定し、図示しない型締めシリンダによって可動金型 2を固定金型 1に密着させた状態で、第 2図に示すように成形品（ディスク）の形状をなすキヤビティ 5を形成する。その固定金型 1 と可動金型 2は鋼材によって製作され、この発明の対象とする樹脂成形用金型 1 0を構成している。

固定金型 1の中央部には固定側ブッシュ 1 1が固着され、そこに固定側ダイプレ —ト 3に取り付けられたスプールブッシュ 1 2が嵌入している、そのスプールブッシュ 1 2の中心に、射出ノズル 8から射出される樹脂をキヤビティ 5へ導くゲート 1 2 aが設けられている。この固定金型 1にはエアベント孔 1 3が形成されている。一方、可動金型 2の中央部にはインナスタンパ押え 1 5と可動側ブッシュ 1 6が固設され、その可動側ブッシュ 1 6に、可動側ダイプレート 4を貫通して設けられたスプールカツトパンチ 1 7とェジェクタ 1 8の先端部が嵌入している。そして、この可動金型 2のキヤビティ 5を形成する表面 2 aに、円盤状のスタンパ（母型） 6を密着させて取り付ける。すなわち、第 1図に示すように、厚さ Dを有するスタンパ 6の中央部をインナスタンパ押え 1 5によって押え、外周部を外周リング 1 9によって可動金型 2の表面（金型表面） 2 aに押え付けて取り付ける。外周リング 1 9はキヤビティ 5の周壁も形成している。

このスタンパ 6はニッケルによって作られ、表面（キヤビティ側の面）に成形するディスクの記録情報となる溝あるいはピットを形成するための多数の凹凸 6 aが形成され、裏面（可動型に表面に接する側の面）は鏡面状態に仕上げられている。可動金型 2のスタンパ 6と接触する表面 2 aも鏡面に仕上げられ、第 1図に円 A で囲んだ部分を拡大して示すように、その金型表面 2 aに中間層 2 0を介して硬質被膜であるダイヤモンドライク ·カーボン（D L C ) 膜 3 0を形成している。この D L C膜 3 0は、ダイヤモンド状薄膜、硬質カーボン被膜、水素ァモルファス 'カーボン膜、 i —カーボン膜などとも称され、ダイヤモンドによく似た構造おょぴ性質を持つ非晶質の炭素薄膜であり、ビッカース硬度が 2 0 0 0 k g /mm ² 以上あり、硬度が高いため耐摩耗性が強く、且つ摩擦係数が小さく潤滑性があり、耐蝕性も高いという特性をもっている。

また、中間層 2 0は、この D L C膜 3 0の金型表面 2 aとの密着性を高めるために設ける 1層以上の薄膜層であり、一層構造の場合、シリコン（S i ) , タンダステン（W) ，炭化チタン（T i C ) ，炭化珪素（シリコン力一パイト： S i C ) , 炭化クロム（C r C ) のうちのいずれかによつて形成する。

このように、金型表面 2 aに中間層 2 0を介して D L C膜 3 0を形成することにより、 D L C膜 3 0が金型表面 2 aに密着性よく強固に形成され、その表面を一層平滑にするためにポリシングゃラッビングを行っても剥離することがなく、使用中の熱と圧力による内部応力等によって剥離するようなこともなくなる。

この射出成形装置によってディスクの成形を行う際には、第 2図に示すように、固定型 1に可動型 2を合わせて型締めし、キヤビティ 5を形成する。そして、第 2 図に示す射出ノズル 8をスプールブッシュ 12の外端部に密着させて、溶融樹脂 7 をゲート 1 2 a内へ射出させ、それをキヤビティ 5内に加圧充填させて行う。

このとき、スタンパ 6は溶融樹脂 7の高い温度（ 360° C程度）で幾分膨張し、高い樹脂圧力（400 k gZc m² 程度）を受けながら金型表面 2 aを摺動する力 DLC膜 30が設けられているため、その高い耐摩耗性と潤滑性により、金型表面 2 aが摩耗したり、スタンパ 6自体の接触面が摩耗したりすることがない。実験の結果によれば 20万回の成形（ショット）を行っても金型表面 2 aに損傷がなかつた。

〔中間層の構成〕

次に、中間層 20の種々な構成例を第 3図乃至第 6図によって説明する。これらの図は、可動金型（以下単に「金型」ともいう） 2の表面 2 a付近のごく一部を大幅に拡大して、 DLC膜 30と中間層 20の構成を示す模式図てある。

第 3図は、金型表面 2 a上に前述した一層構造の中間層 20を介して硬質膜である DLC膜 30を形成したものである。その中間層は、シリコン（S i ) ，タンダステン（W) , 炭化チタン（T i C) ，炭化珪素（S i C) , 炭化クロム（C r C) のうちのいずれかによつて、厚さ 1 μ m程度に形成する。 DLC膜 30は、から 5 μ m程度に形成する。

第 4図は、 2層構造中間層を形成した例であり、金型表面 2 a上に下層 21と上層 23からなる中間層 20を形成し、その上層 23上に DLC膜 30を形成している。その下層 21はクロム（C r) 又はチタン（T i ) を主体として厚さ 0. 5 μ m程度に形成し、上層 23はシリコン又はゲルマニウムを主体として厚さ 0. 5 μ m程度に形成する。

この場合、中間層 20の下層 21のクロム又はチタンは金型 2を構成する鋼材と密着性よく形成することができる。さらに、上層 23のシリコン又はゲルマニウムは、 DLC膜 30を構成する炭素とは周期律表で同じ第 I Vb族の元素であり、レヽずれもダイヤモンド構造を有する。そのため、上層 23と DLC膜とは共有結合して高い密着力で結合する。そのうえ、下層のクロム又はチタンと上層のシリコン又はゲルマニウムとは、密着性よく被膜形成することができる。

そのため、金型表面 2 a上に、このような構成の中間層 20を介して D L C膜 3 0を形成することにより、一層強固な密着力で D LC膜 30を形成することができ、金型 2の耐久性を飛躍的に高めることができる。

第 5図は、 2層構造の中間層の他の例を示す。この例では、金型表面 2 a上にチタン（T i ) を主体とする下層 21と、タングステン（W) ，炭化タングステン

(WC) , 炭化珪素（S i C) , および炭化チタン（T i C) のうちのいずれかを主体とする上層 23との 2層構造の中間層 20を形成し、その上層 23上に DLC 膜 30を形成する。このようにしても、第 4図に示した例と同様な DLC膜 30の密着力が得られる。中間層 20の下層 21と上層 23はそれぞれ 0. 5 μπι程度の厚さに形成し、 D LC膜は 1 から 5 /X m程度の膜厚に形成する。

第 6図は、 3層構造の中間層を形成した例を示す。この例では、金型表面 2 a上に、中間層 20として、まずチタン（T i ) を主体とする下層 21を形成し、その上に炭化チタン（T i C) 又は炭化珪素（S i C) を主体とする中層 22を形成し、さらにその上に炭素（C) を主体とする上層 23を形成する。そしてその上層 23 上に D L C膜 30を形成する。

この場合、下層 21と中層 22と上層 23は、明確に異なる層とせず、下層 21 の金型表面 2 aに隣接する部分ではチタンの濃度が最も高く、上層 23に向かってその濃度が次第に薄くなり、上層 23の DLC膜 30と隣接する部分では炭素の濃度が最も高く、下層 21に向かってその濃度が次第に薄くなる傾斜構造にしてもよい。むしろ、そのような傾斜構造にした方が D LC膜 30の密着力を高めることができる。これらの各例のように形成した D L C膜 3 0は、その表面をポリシング及びラッビングして、その表面粗さ R aが 0 . 2から 0 . 0 2 μ m程度の鏡面に仕上げるとよい。

上述した各実施形態の樹脂成形用金型では、その可動金型のキヤビティを形成する表面にスタンパを取り付ける構造のため、その可動金型のスタンパと接触する表面に中間層を介して D L C膜を形成した。しかし、これに限るものではなく、固定金型のキヤビティを形成する表面にスタンパを取り付ける構造の樹脂成形用金型の場合には、その固定金型のスタンパと接触する表面に中間層を介して D L C膜を形成すればよい。

〔摩耗性試験による耐摩耗性の評価〕

ここで、この発明による金型および従来の金型と同様な被膜構成の試験片に対して摩耗試験を行って、その結果を比較して耐摩耗性を評価した。

ここで使用した摩耗試験機は、スガ試験機株式会社の商品名 N U S— I S O - 2 の摩耗試験機である。

この摩耗試験機による摩耗試験の方法を、第 7図を用いて説明する。

第 7図に示すように、被膜形成した試験片 9 2をその被膜形成面側を下向きにして、試験片押え板 9 4と試験片押えネジ 9 5とによって、試験片取付台 9 3の開口部に固定する。さらに、摩耗輪 9 1に研磨紙（図示せず）を貼り付ける。この摩耗輪 9 1に、図示しない天秤機構によって研磨紙を試験片 9 2に押しつけるような上向きの荷重を加える。

そして、試験片取付台 9 3を、図示しないモータの回転運動を往復運動に変換する機構によって往復運動させ、さらに摩耗輪 9 1を試験片取付台 9 3の 1往復ごとに角度 0 . 9 ° ずつ矢印方向に回転させる。

それによつて、試験片 9 2は摩耗輪 9 1に貼りつけられた研磨紙の摩耗していない新しい領域に常に接触することになる。試験片取付台 9 3の往復回数は自動設定することができ、設定した回数で摩耗試験機は自動停止する。

ここで用いた試験片 92は、その基材として樹脂成形用金型の作製に使用する鋼材からなる板厚が 1 mmのものを使用し、その表面を、表面粗さ R a = 0. 05 μ m〜0. 5 /z mに研磨仕上げしたものである。

そして、この発明による金型に相当する試験片として、その基材の表面にチタンによる下層の中間層とシリコンによる上層の中間層とを、いずれも膜厚は 0. 5 μ mに形成し、その上に膜厚 1. 0 μ mの D L C膜を設けたもの（試験片 92 Aという）を用いた。これと比較する従来の金型に相当するものとして、上記試験片の基材上に直接 DLC膜を膜厚 1. O / mに形成したもの（試験片 92Bという）を用いた。

さらに、摩耗輪 91に貼りつける研磨紙としては、メッシュ 600番の S i Cを用い、この研磨紙と試験片 92との接触荷重は 830 gとし、試験片取付台 93の往復運動回数は 200回の条件として、上記試験片 92 Aと試験片 92 Bの被膜の摩耗試験を行った。

その摩耗試験の結果は、この発明による被膜構造の試験片 92 Aでは、被膜の剥離はほとんど発生せず、試験後も DLC膜の表面状態は変化しなかった。これに対して、従来の被膜構造の試験片 92 Bでは、 DLC膜の剥離が発生し、試験片の表面の鋼材が肉眼で観察でき、 DLC膜が剥離していることがわかった。

この試験片 92 Aと 92 Bの被膜構造の相違点は、基材の表面に 2層の中間層を介して D L C膜を形成しているか、基材の表面に直接 D LC膜を形成しているかの点である。この摩耗試験の結果から、 2層の中間層を設けることによって、 DLC 膜の密着性が強固になり、被膜の耐摩耗性が著しく向上することが分かった。また、上記基材の表面に、それぞれシリコン，タングステン，炭化チタン，炭化珪素，炭化クロムのいずれかによる 1層の中間層を膜厚 0. 5 m程度に形成し、その上に膜厚 1. 0 /X m程度の D L C膜を形成した試験片を作成し、それらに対してそれぞれ上記と同じ条件で摩耗試験を行ったところ、いずれも上記試験片 Aの場合と同様に、往復運動回数 200回では、 DLC膜の表面状態はほとんど変化しなかった。したがって、 1層の中間層を設けることによつても、 DLC膜の密着性が強固になり、被膜の耐摩耗性が著しく向上し、実用上問題ないことが分かった。〔引つかき試験による表面物性の評価〕

次に、この発明による金型おょぴ従来の金型に相当する各種試料に対して、引つかき試験を行うことによりその被膜の機械的性質（特に耐摩耗性）を評価した。この引つかき試験に使用した測定機は、 HE I DON— 14型の表面性測定機である。この表面性測定機を使用した引つかき試験によれば、引つかき時に生じる抵抗力を測定することによって、被膜の表面物性を評価できる。

そこで、以下に記載する（A) から（F) の 5種類の試料を作成して、上記表面性測定機を使用して引つかき時に生じる抵抗力を測定した。これらの試料の基材はいずれも樹脂成形用金型に使用する鋼材で、その表面は研磨加工されている。

(A) 基材の表面に直接 D L C膜を形成したもの。

(B) 基材の表面に炭化チタン（T i C) による中間層を介して D LC膜を形成したもの。

(C) 基材の表面に炭化珪素（S i C) による中間層を介して D L C膜を形成したもの。

(D) 基材の表面にチタン（T i ) による下層の中間層とシリコン（S i ) による上層の中間層を介して D L C膜を形成したもの。

(E) 基材の表面にチタン（T i ) による下層の中間層と炭化珪素（S i C) による上層の中間層を介して D L C膜を形成したもの。

(F) 基材の表面にチタン（T i ) による下層の中間層と炭化珪素（S i C) による中層の中間層と炭素を主体とする上層の中間層を介して DLC膜を形成したもの。そして、 D L C膜の膜厚はいずれの試料とも 1. O /i mであり、炭化チタン，炭化珪素（シリコン力一バイト），チタン，およびシリコン（珪素）による各中間層の膜厚はいずれも 0. 5 / mである。

表面性測定機を使用した被膜の表面物性の測定は、先端角度が 90° で先端曲率半径が 50 /xmのダイヤモンド圧子を使用し、引つかき速度は 3 OmmZ分とし、引つかき荷重は 1 0 g rから 500 g rまで 1 0 g rおきに変化させた。

その測定結果である引つかき荷重と引つかき抵抗値との関係を、第 8図のグラフに示す。

なお、この第 8図のグラフは、引つかき荷重を 1 0 g rから 1 0 g rずつ増加して加え、そのときの引つかき抵抗力による抵抗値を測定してプロットし、その平均値を直線で近似してグラフ化している。

第 8図のグラフは、縦軸に引つかき抵抗力による抵抗値を示し、横軸に引つかき荷重を示す。そして曲線 A， B, C, D, E, Fがそれぞれ試料（A) から試料 (F) の測定結果を示している。なお、曲線 Eと Fは殆ど同じであった。

この第 8図から明らかなように、引つかき荷重がある値以上になると抵抗力が急激に変化している。このように特性曲線に変曲点が発生する現象は、この変曲点以下の臨界荷重では、圧子は単なる摩擦流動を示し、荷重の増加とともに直線的に引つかき抵抗値が増加していく力臨界荷重以上になると、セラミックス基板上に形成した被膜に亀裂が発生しているためと考えられる。そして発生した亀裂のために、引つかき抵抗値は急激な増加を示し、摩擦係数が増大する。

このように、第 8図の特性曲線の変曲点である臨界荷重の値によって、基材に対する被膜の密着力を評価することができる。

そして、第 8図に示されるように、基材上に直接硬質カーボン膜を形成した従来の試料（A) の場合の臨界荷重は 80 g rである。

これに対して、発明の実施例に相当する 1層の中間層を有する被膜構造の試料 ( B ) の場合の臨海加重は 1 8 0 g r、試料（C ) の場合の臨海加重は 2 2 0 g r であり、 2層の中間層を有する被膜構造の試料（D ) の場合の臨界荷重は 3 5 0 g r、試料（E ) および（F ) の場合の臨界荷重は 3 8 0 g rである。

すなわち、この発明による金型では、従来の金型よりも D L C膜が 2倍以上の密着力を有して形成されていることになる。

〔硬質被膜形成方法の実施形態〕

次に、第 9図から第 1 2図によって、前述したこの発明による榭脂成形用金型における可動金型（単に「金型」ともいう） 2の表面 2 aの少なくともスタンパと接触する部分への硬質膜の形成方法について説明する。

まず、金型の表面に前述した中間層 2 0を形成する中間層形成工程について、第 9図を用いて説明する。

第 9図は、中間層を形成するのに使用するスパッタ装置の断面図である。

この図に示すように、ガス導入口 5 3と排気口 5 4を備えた真空槽 5 1内の一壁面の近傍に、ターゲットホルダ 5 6が固設されており、そこに中間層の材料であるターゲット 5 5をセット（配置）する。

この真空槽 5 1内に、スタンパを取り付ける表面 2 aを洗浄した金型 2 (簡略化して図示している）を、表面 2 aがターゲット 5 5と対向するようにセット（配置）する。

この金型 2は直流電源 5 8に接続し、ターゲット 5 5はタ一ゲット電源 5 7に接続する。なお、図示を省略しているが、ターゲット 5 5と金型 2との間には、ターゲット 5 5を覆う位置と露出させる位置とに開閉可能なシャツタが設けられている。そのシャッタを最初はタ一ゲット 5 5を覆う位置にしておく。

そして、図示しない排気手段により真空槽 5 1内を真空度が 4 X 1 0 - ³パスカル ( 3 X 1 0 - ⁵ torr) 以下になるように、排気口 5 4から真空排気する。

その後、ガス導入口 5 3からスパッタガスとしてアルゴン（A r ) ガスを導入して、真空槽 5 1内の真空度が 4 X 1 0 - ¹パスカル（ 3 X 1 0 - ³ torr) になるように調整する。

さらにその後、金型 2には直流電源 5 8からマイナス 5 0 Vの直流負電圧を印加する。またターゲット 5 5にはタ一ゲット電源 5 7からマイナス 5 0 0 Vからマイナス 6 0 0 Vの直流電圧を印加する。

すると、真空槽 5 1の内部にプラズマが発生し、イオン化したアルゴンによって金型 2の表面 2 aをイオンボンバードして、その表面に形成されている酸化膜等を除去する。

次に、図示しないシャツタを開いてターゲット 5 5を露出させ、プラズマ中のァルゴンイオンによってターゲット 5 5の表面をスパッタする。そして、このターゲット 5 5がシリコンであれば、その表面から叩き出されたシリコンの分子が金型 2 の表面 2 aに付着して、シリコン膜からなる中間層を形成する。このスパッタリング処理によって中間層が所定の膜厚に形成されるように、この中間層形成工程を実施する。

第 3図に示した 1層の中間層 2 0を形成する場合には、タ一ゲット 5 5として、シリコン，タングステン，炭化チタン，炭化珪素（シリコンカーバイト），および炭化クロムのうちのいずれかをセットして、上記スパッタリング処理を行う。それによつて、金型 2の表面 2 aに、シリコン膜，タングステン膜，炭化チタン膜，炭化珪素（シリコンカーバイト）膜，あるいは炭化クロム膜のいずれかによる中間層 2 0を形成する。

炭化チタン膜あるいは炭化珪素膜による中間層を形成する場合には、次のような方法をとることもできる。

すなわち、ターゲット 5 5として、チタンあるいはシリコン（珪素）をセットして、アルゴンイオンによるスパッタを行うと同時に、ガス導入口 5 3から炭素を含むガスとして例えばメタン（C H ₄ )ガスを導入して、スパッタされたチタンあるいはシリコンの分子とガス中の炭素とによる反応スパッタリング処理によって、金型 2の表面 2 aに炭化チタン膜あるいは炭化珪素膜による中間層 2 0を形成する。また、第 4図に示した下層 2 1 と上層 2 3からなる 2層の中間層 2 0を形成する場合には、真空槽 5 1内に 2個のターゲットホルダ 5 6と、その各々に対するシャッタとを設け、その一方のターゲットホルダ 5 6にタ一ゲット 5 5としてクロム又はチタンをセットし、他方のタ一ゲットホルダ 5 6にターゲット 5 5としてシリコン又はゲルマニウムをセットする。

そして、まず第 1の中間層形成工程においては、ターゲット 5 5としてクロム又はチタンをセットしたタ一ゲットホルダ 5 6側のシャッタのみを開いてスパッタリング処理を行って、金型 2の表面 2 aにクロム又はチタンを主体とする膜による下層 2 1を、膜厚 0 . 5 /x m程度に形成する。

続いて、第 2の中間層形成工程によって、ターゲット 5 5としてシリコン又はゲルマニウムをセットしたタ一ゲットホルダ 5 6側のシャッタのみを開いてスパタリング処理を行って、上記下層 2 1上にシリコン又はゲルマニウムを主体とする膜による上層 2 3を、膜厚 0 . 5 /X m程度に形成する。

さらに、第 5図に示した下層 2 1 と上層 2 3からなる 2層の中間層 2 0を形成する場合も同様に、真空槽 5 1内に 2個のターゲットホルダ 5 6と、その各々に対するシャツタとを設け、その一方のタ一ゲットホルダ 5 6にタ一ゲット 5 5としてチタンをセットし、他方のターゲットホルダ 5 6にターゲット 5 5としてタンダステン，炭化タングステン，炭化珪素，炭化チタンのうちのいずれかをセットする。そして、まず第 1の中間層形成工程において、ターゲット 5 5としてチタンをセットしたターゲットホルダ 5 6側のシャッタのみを開いてスパッタリング処理を行つて、金型 2の表面 2 aにチタンを主体とする膜による下層 2 1を、膜厚 0 . 5 μ m程度に形成する。

続いて、第 2の中間層形成工程によって、ターゲット 5 5としてタングステン，炭化タングステン，炭化珪素，炭化チタンのうちのいずれかをセットしたタ一ゲットホヘルダ 5 6側のシャッタのみを開いてスパタリング処理を行い、上記下層 2 1 上にタングステン，炭化タングステン，炭化珪素，炭化チタンのいずれかを主体とする膜による上層 2 3を、膜厚 0 . 5 μ πι程度に形成する。

あるいは、上記第 1の中間層形成工程によって、金型 2の表面 2 aにチタンを主体とする中間層の下層 2 1を形成した後、第 2の中間層形成工程では、ターゲット 5 5としてタングステン又はシリコンをセットしたターゲットホルダ 5 6側のシャッタのみを開くとともに、真空槽 5 1内に炭素を含むガス例えばメタン（C H₄)ガスを導入して、スパッタされたタングステン又はシリコンの分子とガス中の炭素とによる反応スパッタリング処理によって、上記下層 2 1上に炭化タングステン又は炭化珪素を主体とする中間層の上層 2 3を形成することもできる。

さらに、第 6図に示した下層 2 1 と中層 2 2と上層 2 3とからなる 3層の中間層 2 0を形成する場合も、中層 2 2を炭化珪素を主体とする膜にする場合には、真空槽 5 1内に 2個のタ一ゲットホルダ 5 6 と、その各々に対するシャッタとを設け、その一方のターゲットホルダ 5 6にターゲット 5 5としてチタンをセットし、他方のターゲットホルダ 5 6にターゲット 5 5としてシリコンをセットする。

そして、まず第 1の中間層形成工程において、ターゲット 5 5としてチタンをセットしたターゲットホルダ側のシャツタのみを開いてスパッタリング処理を行い、金型 2の表面 2 aにチタンを主体とする膜による下層 2 1を形成する。

続いて、第 2の中間層形成工程で、ターゲット 5 5としてシリコンをセットしたターゲットホルダ側のシャツタのみを開いて、真空槽 5 1内に炭素を含むガス、例えばメタン（C H ₄)ガスを導入し、スパッタされたシリコン分子とガス中の炭素とによる反応スパッタリング処理によって、上記下層 2 1上に炭化珪素を主体とする膜による中層 2 2を形成する。

その後、第 3の中間層形成工程で、真空槽 5 1内の図示しないシャツタを徐々に閉じてターゲット 55としてのシリコンの露出量を減少させて、シリコンのスパッタ量を漸減させ、上記中層 22上に炭素の比率が次第に多くなる炭素を主体とする上層 23を形成する。

なお、中層 22を炭化チタンを主体とする膜にする場合には、真空槽 51内のタ一ゲットホルダ 56とシャツタは一組でよく、そこにチタンをセットして、上記第 1，第 2, 第 3の中間層形成工程と同様に各工程を実行すればよい。しかし、第 1 の中間層形成工程と第 2の中間層形成工程との間で 2つのシャツタの開閉切換を行う必要はない。

次に、上記のような各種の中間層形成工程によって、少なくともスタンパと接触する表面 2 a上に中間層 20を形成した金型 2の、中間層 20上に D LC膜 30を形成する工程について、第 10図から第 12図を用いて説明する。つまり、この D LC膜の形成工程としては 3種類の D LC膜形成方法ある。

はじめに、第 10図を用いて DLC膜の第 1の DLC膜形成方法を説明する。第 10図はそのためのプラズマ CVD装置の断面図である。

この第 1の D L C膜形成方法は、ガス導入口 63と排気口 65とを有し、内部上方にアノード 79とフィラメント 8 1とを備えた真空槽 6 1を使用する。そして、この真空槽 6 1内に、少なくともスタンパと接触する面 2 aに中間層 20を形成した金型 2を配置する。その金型 2を支持する部材は図示を省略している。

そして、この真空槽 6 1内を真空度が 4 X 1 0- ³パスカル（3 X 1 0- ⁵ torr)以下になるように、図示しない排気手段によって排気口 65から真空排気する。

その後、ガス導入口 63から炭素を含むガスとしてベンゼン（C_eH₆) を真空槽 6 1内に導入して、真空槽 6 1内の圧力を 6. 67 X 10-¹パスカル（ 5 X 10 -³ torr) になるようにする。

そして、金型 2には直流電源 73から直流電圧を印加し、さらにアノード 79にはァノ一ド電源 75から直流電圧を印加し、フィラメント 81にはフィラメント電源 77から交流電圧を印加する。

このとき、直流電源 73から金型 2に印加する直流電圧はマイナス 3 k Vとし、ァノード電源 75からァノ一ド 79に印加する直流電圧はプラス 50 V、フィラメント電源 77からフィラメント 81に印加する電圧は 3 OAの電流が流れるように 10 Vの交流電圧とする。

それによつて、真空槽 61内の金型 2の周囲領域にプラズマが発生して、プラズマ CVD処理によって、金型 2上の中間層 20 (多層の中間層の場合はその上層 2 3) の表面にダイヤモンドライク · カーボン（DLC) 膜を形成することができる。この DLC膜 5は、膜厚 1 /X mから 5 μ mに形成する。

なお、説明の便宜上、中間層形成工程で使用する真空槽 51と DLC膜形成工程で使用する真空槽 61を別にして説明したが、同じ真空槽を使用してこれらの各ェ程を連続して行なうことができる。その場合には、中間層形成工程が完了した後、真空槽内のアルゴンを排出して炭素を含むガスを導入する。第 1 1図は D L C膜形成方法の他の例を説明するための、プラズマ CVD装置の断面図である。

この第 1 1図に示す装置を使用する場合には、ガス導入口 63と排気口 65とを有する真空槽 6 1内に、中間層 20を形成した金型 2を配置し、真空槽 6 1の内部を図示しない排気手段によって、真空度が 4 X 10- ³パスカル（3 X 10- ⁵ torr) 以下になるように、排気口 65から真空排気する。

その後、ガス導入口 63から炭素を含むガスとしてメタンガス（CH₄) を真空槽 6 1の内部に導入して、真空度を 0. 1 torrになるようにする。

そして、金型 2には、発振周波数が 1 3. 56 MHzの高周波電源 69から高周波電力（radio freqency power)を、マッチング回路 67を介して印加する。それによって、金型 2の周囲にプラズマが発生し、プラズマ CVD処理により、金型 20 上に形成された中間層 20 (多層の中間層の場合はその上層 23) の表面に DLC 膜を形成することができる。

第 12図は DLC膜形成方法のさらに他の例を説明するための、プラズマ CVD 装置の断面図である。

この第 1 2図に示す装置を使用する場合には、ガス導入口 63と排気口 65とを有する真空槽 61内に、中間層 20を形成した金型 2を配置し、図示しない排気手段によって、真空槽 6 1内を真空度が 4 X 10- ³パスカル（3 X 1 0-⁵ torr) 以下になるように、排気口 65から真空排気する。

その後、ガス導入口 63から炭素を含むガスとしてメタンガス（CH₄) を真空槽 61内に導入し、真空度が 1 3. 33パスカル（0. 1 torr) になるようにする。そして、金型 2に直流電源 83からマイナス 600 Vの直流電圧を印加して、その周囲にプラズマを発生させ、プラズマ CVD処理により、金型 2上に形成された中間層 20 (多層の中間層の場合はその上層 23) の表面のに D L C膜を形成することができる。

これらの D L C膜形成方法の場合も、中間層形成工程と同じ真空槽を使用して、中間層形成工程と連続して行なうことができる。その場合には、中間層形成工程が完了した後、真空槽内のアルゴンを排出して炭素を含むガスを導入する。

なお、第 10図から第 12図によって説明した方法によって DLC膜を形成する場合に、炭素を含むガスとしてメタンガスやベンゼンガスを用いる例で説明したが、メタン以外にエチレンなどの炭素を含むガスや、あるいはへキサンなどの炭素を含む液体の蒸発蒸気を使用することもできる。

つぎに、このようにして金型 2の表面 2 a上に中間層 20を介して形成した DL C膜 30の表面をより平滑にするために、 DLC膜 30の表面をポリシングとラッビングによって仕上げ研磨する工程を実施し、表面粗さ R aが 0. 2から 0. 02 /X mになるようにするとよい。

その場合、布にダイヤモンドペースト又はアルミナペーストを付けてポリシングし、円盤状の板にダイヤモンドペースト又はアルミナペーストを付けてラッピングする。そのときのダイャモンドペースト又はアルミナペースト中のダイャモンド又はアルミナの粒子径は 0. 1 μ mから 4 μ m程度で、ポリシングには 1 μ m以上のものを、ラッピングには 1 m以下のものを使用するのがよい。

このような研磨工程を行っても、 DLC膜は金型表面に中間層を介して強固に形成されているため、剥離するようなことはない。

〔この発明によつて形成する各被膜の厚さについて〕

(1) この発明により、金型の表面にチタン（T i ) 又はクロム（C r) を主体とする下層と、シリコン（S i ) 又はゲルマニウム（G e) を主体とする上層とからなる 2層の中間層を介して D L Cの膜を形成する場合の、有効な各膜厚の範囲は次のとうりである。

丁 1又は ]：膜 3 1又は06膜 DLC膜有効な膜厚の範囲 0.005~1.0/im 0.005〜1.0(im 0.3 〜10(im 好ましい範囲 0.05 〜0.8|im 0.05 〜0.8/im 0· 5 〜 5 πι 最も好ましい範囲 0.1 〜0.6μπι 0.1 〜0.6|im 0.8 〜 3(im

(2) この発明により、金型の表面にシリコン（S i ) , タングステン（W) , 炭化チタン（T i C) , 炭化珪素（S i C) , 炭化クロム（C r C) のいずれかによる単層の中間層を介して D LCの膜を形成する場合の、有効な各膜厚の範囲は次のとうりである。

中間層 DLC膜

有効な膜厚の範囲： 0.005〜 2 )im 0.3 〜10(im

好ましい範囲： 0.05 〜1.5(im 0.5 〜 5/im

最も好ましい範囲： 0.1 〜1.2μπι 0.8 〜 3μπι 産業上の利用可能性

以上説明してきたように、この発明によれば、樹脂成形用金型のキヤビティを形成する金型の表面の少なくともスタンパと接触する部分に、強い密着力で容易に剥離しないように硬質被膜である D L C膜を形成して、樹脂成形用金型の耐用寿命を飛躍的に延ばし、スタンパにも損傷を与えないようにしてその寿命も延ばすことができる。

Claims

請求の範囲

1 . 固定金型と可動金型とからなり、両金型が閉じられたときにキヤビティを形成する金型の表面に、スタンパを取り付けて使用される樹脂成形用金型であって、前記金型の表面の少なくともスタンパと接触する部分に、該金型の表面との密着力を高める中間層を介してダイヤモンドライク · カーボン膜を形成したことを特徴とする樹脂成形用金型。

2 . 前記中間層が、シリコン，タングステン，炭化チタン，炭化珪素，および炭化クロムのうちのいずれかによつて形成された 1層構造である請求の範囲第 1項記載の樹脂成形用金型。

3 . 前記中間層が、クロム又はチタンを主体とする下層と、シリコン又はゲルマ二ゥムを主体とする上層とからなる 2層構造である請求の範囲第 1項記載の樹脂成形用金型。

4 . 前記中間層が、チタンを主体とする下層と、タングステン，炭化タングステン，炭化珪素，および炭化チタンのうちのいずれかを主体とする上層との 2層構造である請求の範囲第 1項記載の樹脂成形用金型。

5 . 前記中間層が、チタンを主体とする下層と、炭化チタン又は炭化珪素を主体とする中層と、炭素を主体とする上層との 3層構造である請求の範囲第 1項記載の樹脂成形用金型。

6 . 前記金型表面のスタンパと接触する部分に前記中間層を介して形成された前記ダイヤモンドライク · カーボン膜は、表面粗さ R aが 0 . 2から 0 . 0 2 μ πιである請求の範囲第 1乃至 5項のいずれか一項に記載の樹脂成形用金型。

7 . 固定金型と可動金型とからなり、両金型が閉じられたときにキヤビティを形成する金型の表面にスタンパを取り付けて使用される樹脂成形用金型への硬質被膜形成方法であって、

前記スタンパを取り付ける表面を洗浄した金型を真空槽内にセットして排気する工程と、

排気した該真空槽内にアルゴンを導入してイオン化し、シリコン，タングステン，炭化チタン，炭化珪素，および炭化クロムのうちのいずれかをターゲットとするスパッタリング処理によって、前記金型の表面の少なくとも前記スタンパと接触する部分に中間層を形成する中間層形成工程と、

前記真空槽内のアルゴンを排出して、該真空槽内に炭素を含むガスを導入するェ程と、

該真空槽内にプラズマを発生させ、プラズマ C V D処理によって前記中間層の表面にダイヤモンドライク · 力一ボン膜を形成する工程と

を有する樹脂成形用金型への硬質被膜形成方法。

8 . 固定金型と可動金型とからなり、両金型が閉じられたときにキヤビティを形成する金型の表面にスタンパを取り付けて使用される樹脂成形用金型への硬質被膜形成方法であって、

排気した該真空槽内にアルゴンを導入してイオン化し、クロム又はチタンをターゲットとするスパッタリング処理によって、前記金型の表面の少なくとも前記スタンパと接触する部分にクロム又はチタンを主体とする中間層の下層を形成する第 1 の中間層形成工程と、

該工程に続いて、シリコン又はゲルマニウムをタ一ゲットとするスパッタリング処理によって、前記下層上にシリコン又はゲルマニウムを主体とする中間層の上層を形成する第 2の中間層形成工程と、

該真空槽内にプラズマを発生させ、プラズマ C V D処理によって前記中間層の上層の表面にダイヤモンドライク · カーボン膜を形成する工程と

を有する樹脂成形用金型への硬質被膜形成方法。

9 . 固定金型と可動金型とからなり、両金型が閉じられたときにキヤビティを形成する金型の表面にスタンパを取り付けて使用される樹脂成形用金型への硬質被膜形成方法であって、

排気した該真空槽内にアルゴンを導入してイオン化し、チタンをターゲットとするスパッタリング処理によって、前記金型の表面の少なくとも前記スタンパと接触する部分にチタンを主体とする中間層の下層を形成する第 1の中間層形成工程と、該工程に続いて、タングステンをターゲットとするスパッタリング処理によって、前記下層上にタングステンを主体とする中間層の上層を形成する第 2の中間層形成工程と、

該真空槽内にプラズマを発生させ、プラズマ C V D処理によつて前記中間層の上層の表面にダイヤモンドライク · カーボン膜を形成する工程と

を有する樹脂成形用金型への硬質被膜形成方法。

1 0 . 固定金型と可動金型とからなり、両金型が閉じられたときにキヤビティを形成する金型の表面にスタンパを取り付けて使用される樹脂成形用金型への硬質被膜形成方法であって、

排気した該真空槽內にアルゴンを導入してイオン化し、チタンをターゲットとするスパッタリング処理によって、前記金型の表面の少なくとも前記スタンパと接触する部分にチタンを主体とする中間層の下層を形成する第 1の中間層形成工程と、該工程に続いて、前記真空槽内に炭素を含むガスを導入し、タングステン又はシリコンをターゲットとする反応スパッタリング処理によって、前記下層上に炭化タンダステン又は炭化珪素を主体とする中間層の上層を形成する第 2の中間層形成ェ程と、

を有する樹脂成形用金型への硬質被膜形成方法。

1 1 . 固定金型と可動金型とからなり、両金型が閉じられたときにキヤビティを形成する金型の表面にスタンパを取り付けて使用される樹脂成形用金型への硬質被膜形成方法であって、

排気した該真空槽内にアルゴンを導入してイオン化し、チタンをターゲットとするスパッタリング処理によって、前記金型の表面の少なくとも前記スタンパと接触する部分にチタンを主体とする中間層の下層を形成する第 1の中間層形成工程と、該工程に続いて、前記真空槽内に炭素を含むガスを導入し、チタン又はシリコンをターゲットとする反応スパッタリング処理によって、前記下層上に炭化チタン又は炭化珪素を主体とする中間層の中層を形成する第 2の中間層形成工程と、該工程に続いて、前記ターゲットのチタン又はシリコンのスパッタ量を漸減させて、前記中層上に炭素を主体とする上層を形成する第 3の中間層形成工程と、前記真空槽内のアルゴンと炭素を含むガスを排出して、該真空槽内に再び炭素を含むガスを導入する工程と、

を有する樹脂成形用金型への硬質被膜形成方法。

1 2 . 請求の範囲第 7乃至 1 1項のいずれか一項に記載の樹脂成形用金型への硬質被膜形成方法において、前記ダイヤモンドライク ♦カーボン膜を形成する工程の後に、該工程で形成されたダイヤモンドライク · 力一ボン膜の表面をポリシングとラッビングによって仕上げ研磨する工程を有する樹脂成形用金型への硬質被膜形成方法。

1 3 . 前記仕上げ研磨する工程における前記ポリシングとラッピングを、ダイヤモンド又はアルミナの粒子径が 0 . 1から 4 μ πιのダイヤモンドペースト又はアルミナペーストを使用して行う請求の範囲第 1 2項に記載の樹脂成形用金型への硬質被膜形成方法。