JP2001226127A

JP2001226127A - オキシナイトライドガラスに適したプレス成形用型、オキシナイトライドガラスのプレス成形方法およびプレス成形体

Info

Publication number: JP2001226127A
Application number: JP2000039999A
Authority: JP
Inventors: Katsuhisa Takagi; 勝寿高木; Moriyoshi Kanamaru; 守賀金丸; Kazutaka Kunii; 一孝國井; Naoya Fujiwara; 直也藤原
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2000-02-17
Filing date: 2000-02-17
Publication date: 2001-08-21

Abstract

(57)【要約】【課題】表面が平滑で、形状精度に優れたオキシナイ
トライドガラスのプレス成形体を得るための最適なプレ
ス成形用型を見出し、そのようなプレス成形体を提供す
る。【解決手段】オキシナイトライドガラスをプレス成形
するために用いられるプレス成形用型であって、黒鉛ま
たはガラス状カーボンから製造されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク等記
録媒体用ディスク等に利用可能な表面平滑性と形状精度
に優れたオキシナイトライドガラスのプレス成形体を得
るために用いられるプレス成形用型、この型を用いるプ
レス成形方法およびこの型を用いて得られたプレス成形
体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスク装置の分野では、記録密度
と転送速度の向上を目指して、日進月歩の技術開発がな
されている。昨今は、特に転送速度の向上を目指してデ
ィスクの高速回転化が急務となっており、高速回転中に
も振動しないような比剛性（＝ヤング率／密度）の高い
ディスク材料が求められている。従来から利用されてい
るアルミニウム製ディスク（以下アルミディスクと言
う）の比剛性は２６．７（＝ヤング率：７２ＧＰａ／密
度：２．７ｇ／ｃｍ³）であり、１００００ｒｐｍに及
ぶ高速回転中での使用には、その２倍以上の比剛性が必
要と言われている。しかしながら、アルミディスクの比
剛性を倍増させるためには、セラミックスとの複合化
（ＭＭＣ）等の方法しかなく、コスト面から見て実用可
能性は低い。

【０００３】一方、２．５インチサイズで使用されてい
るガラス製ディスク（以下ガラスディスクと言う）は、
高比剛性化し易いという点で注目を集めている。例えば
ガラスを適切な温度で熱処理し、高ヤング率の結晶相を
析出させることでガラスセラミックス化し、ヤング率を
向上させる試みが多くなされている。例えば、特開平６
−３２９４４０号公報、特開平８−１１１０２４号公
報、特開平８−２２１７４７号公報には、二酸化リチウ
ム結晶とαクオーツ結晶を析出させる例が開示されてい
る。また、特開平９−７７５３１号公報には、尖晶石結
晶を析出させることによってヤング率を１０９〜１４４
ＧＰａ、比剛性を３６〜４７に向上させる例が開示され
ている。しかし、結晶化によってガラスの比剛性自体は
上がるものの、硬質結晶相と軟質ガラス相の複合組織に
なっているため、ポリシングの際に微細な段差が生じ、
ディスクに必要とされる超鏡面が得られにくい欠点があ
る。

【０００４】一方、ガラスそのものの比剛性向上策とし
て、ガラスのヤング率を増加させる効果が期待される希
土類元素を添加する方策も知られている。しかしなが
ら、希土類元素を添加するとガラスのヤング率が増加す
ると同時に密度も増加し、その結果として比剛性は期待
通りには向上しない。

【０００５】そこで、ガラスの密度を著しく増加させる
ことなく、ヤング率を増加させる方法として、ガラス中
の酸素を窒素で置き換えたオキシナイトライドガラスを
使用することが検討されている。本願出願人らは、高ヤ
ング率を与え得るオキシナイトライドガラスの組成につ
いて検討し、その検討結果を既に出願した（特願平１１
−９６９８７号）。そして、さらに、オキシナイトライ
ドガラスの工業的生産方法の確立を目指し、種々の検討
を行っている。

【０００６】オキシナイトライドガラスを、例えば、磁
気ディスク等の記録媒体用ディスク等に適用する場合、
円形で薄いディスクを工業的に大量生産するためには、
プレス成形法の採用が最も効率がよいと考えられる。

【０００７】しかし、オキシナイトライドガラスは他の
ガラスに比べて粘性が高いため、プレス成形するには１
０００℃以上の高温が必要であり、この温度条件に耐え
られるような材料でプレス成形用型を製造しなければな
らない。また、この温度条件ではオキシナイトライドガ
ラスが型に融着し易いことから、オキシナイトライドガ
ラスが融着しにくいプレス成形用型材料を選択すること
も、実操業上重要である。

【０００８】一方、プレス成形法によって得られたプレ
ス成形体の形状は、プレス成形用型の形状の影響を大き
く受けると共に、プレス成形条件（温度、荷重、時間）
や冷却条件の影響をも受ける。このため、プレス成形体
の厚さがばらつく、反りが生じる、表面が粗い等の不都
合が起こり、プレス成形体そのままでは、高い表面平滑
性と形状精度が要求される記録媒体用ディスク等に適用
することはできない。そこで、通常は、所望の最終形状
を得るために、プレス成形体表面に付着した離型剤を除
去しながら、中心線平均粗さＲ_aが１ｎｍ以上１０ｎｍ
未満といった極めて平滑な表面を得ることができるよう
に、粗研磨、仕上げ研磨等の研磨工程を行っている。

【０００９】ここで、研磨前のプレス成形体の表面が粗
かったり、反っていたり、厚さがばらついたりすること
を考慮すれば、安全のため、プレス成形体の寸法を所望
の最終寸法よりも大きめまたは厚めに設定しておいて、
余分な部分を研磨工程で研磨することにより所望の最終
形状を得ることが考えられる。しかしながら、研磨量が
多すぎると、研磨されるガラスが無駄になると共に、研
磨コストも高額となって製品価格に跳ね返ることとなっ
て好ましくなく、改善の余地があった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明では、プ
レス成形後の研磨工程で除去されるガラスの量を削減す
ると共に、研磨コストをも低減することを最終的な目的
とし、表面平滑性と形状精度に優れたオキシナイトライ
ドガラスのプレス成形体の提供、このようなプレス成形
体を得るための最適なプレス成形用型およびプレス成形
方法を見出すことを課題とした。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本願の第１発明は、オキ
シナイトライドガラスをプレス成形するために用いられ
るプレス成形用型が、黒鉛から製造されているところに
要旨を有する。黒鉛は、耐熱性に優れ、ガラスが融着す
ることもない。特に嵩密度が１．７ｇ／ｃｍ³以上の黒
鉛でプレス成形用型を製造することが好ましく、プレス
成形面の表面平滑性を向上させることができる。

【００１２】本願の第２発明は、オキシナイトライドガ
ラスをプレス成形するために用いられるプレス成形用型
が、ガラス状カーボンから製造されているところに要旨
を有する。黒鉛と同様、ガラス状カーボンも、耐熱性に
優れ、ガラスが融着しない。ガラス状カーボンでは、プ
レス成形面の表面平滑性を向上させるには、嵩密度が
１．５ｇ／ｃｍ³以上のものが好ましい。

【００１３】プレス成形用型は、プレス成形面のＪＩＳ
Ｂ０６０１で規定される最大高さＲ_maxが０．１〜５
μｍ、中心線平均粗さＲ_aが０．０１〜０．５μｍであ
ることが好ましく、このような型を用いることにより、
表面平滑性に優れたプレス成形体を得ることができる。

【００１４】また、直径Ａ（ｍｍ）、厚さＢ（ｍｍ）の
円板形状のプレス成形体を得るためのプレス成形用型で
あって、型の円形のプレス成形面が中心方向に向かって
凹状に湾曲しており、この湾曲面のＪＩＳＢ０６０１
に規定される粗さ曲線の中心線の曲率半径Ｒ₁が１２０
０×Ａ（ｍｍ）以上であるものは、形状精度に優れたプ
レス成形体を得るための好ましい実施態様である。

【００１５】本発明には、上記プレス成形用型を用い
て、オキシナイトライドガラスをプレス成形するオキシ
ナイトライドガラスのプレス成形方法も含まれる。

【００１６】上記プレス成形用型によってプレスされた
プレス成形体であり、本発明の課題を達成することので
きるプレス成形体は、プレス成形体表面のＪＩＳＢ０
６０１で規定される最大高さＲ_maxが１μｍ以下、中心
線平均粗さＲ_aが０．１μｍ以下のものである。このよ
うな表面状態のプレス成形体であれば、仕上げ研磨のみ
で、表面平滑性に優れたオキシナイトライドガラス成形
体を得ることができる。

【００１７】また、直径Ａ（ｍｍ）、厚さＢ（ｍｍ）の
円板形状のプレス成形体を得るためのプレス成形用型
（請求項６に記載）を用いて成形されたプレス成形体で
あって、このプレス成形体の円形面の表面が中心方向に
向かって凸状または凹状に湾曲しており、この湾曲面の
ＪＩＳＢ０６０１に規定される粗さ曲線の中心線の曲
率半径Ｒ₂が１２００×Ａ（ｍｍ）以上であると共に、
プレス成形体の厚さが１．０×Ｂ〜１．１×Ｂ（ｍｍ）
であるものは、形状精度に優れているので、研磨によっ
て除去すべきガラス量および研磨コストを一層低減する
ことが可能である。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明は、オキシナイトライドガ
ラスをプレス成形するに当たり、黒鉛またはガラス状カ
ーボンで製造されたプレス成形用型を用いるものであ
る。オキシナイトライドガラスの展延し得る温度は通常
１０００〜１８００℃の範囲であるが、黒鉛とガラス状
カーボンはこのプレス温度で熱変形することのない優れ
た耐熱性を有する上に、高温のオキシナイトライドガラ
スがこれらの材料から製造された成形用型には融着しな
い。また、嵩密度の高い材料を選択することにより、成
形用型の表面を平滑にすることができ、この成形用型を
用いることで表面平滑性に優れたプレス成形体を得るこ
とができるようになった。以下、本発明を詳細に説明す
る。

【００１９】本発明のプレス成形用型としては、黒鉛製
またはガラス状カーボン製が使用可能である。黒鉛は、
天然物でもよいが、粉末成形法（常圧または加圧焼結
法）や熱分解法等によって得られる等方性の人工黒鉛も
利用できる。黒鉛については、等方性黒鉛に樹脂等を含
浸またはコーティングし、熱処理等で硬化させる等の不
浸透処理を施したものを用いてもよい。ガラス状カーボ
ンは、フェノール樹脂やフラン樹脂等の熱硬化性樹脂や
セルロース等を焼成することによって得られる炭素で、
難黒鉛化性である。

【００２０】プレス成形用型の表面平滑性（詳細は後
述）を考慮すれば、黒鉛では嵩密度が１．７ｇ／ｃｍ³
以上のもの、ガラス状カーボンでは１．５ｇ／ｃｍ³以
上のものが型材料として好ましい。嵩密度の小さいもの
は気孔が大きいか多いため、型を仕上げるためにその表
面を研磨しても、次から次へと気孔が現れてくるので表
面平滑性が向上しないからである。黒鉛・ガラス状カー
ボンは市販されていて板状等のものが入手可能であるの
で、板状等のものから成形用型を製造するとよい。な
お、黒鉛およびガラス状カーボンは、いずれも高周波誘
導加熱が可能であって成形用型自身を加熱ヒーターとし
て取り扱うことができ、型とガラスゴブを同時に加熱で
きるという利点がある。

【００２１】粗研磨が不要なオキシナイトライドガラス
のプレス成形体を得るためには、成形用型のプレス成形
面のＪＩＳＢ０６０１で規定される最大高さＲ_maxを
０．１〜５μｍ、中心線平均粗さＲ_aを０．０１〜０．
５μｍの範囲内にすることが好ましい。成形用型のＲ
_maxが０．１μｍより小さく、中心線平均粗さＲ_aが０．
０１μｍより小さいような極めて平滑な表面の場合は、
炭素や窒化硼素等の粉末離型剤をスプレーで成形面に塗
布したときに、成形面に対する離型剤の付着性が悪くな
ることがあり、オキシナイトライドガラスが成形用型に
融着してしまう恐れがあるため、好ましくない。上記範
囲の上限を超える場合は、研磨によって除去すべきガラ
ス量が多く、研磨コストを低減することができないた
め、好ましくない。表面粗さは、触針式か非接触式の、
二次元または三次元表面粗さ測定器を用いて測定するこ
とができる。演算機能、校正機能等を備えた表面粗さ測
定器が、（株）小坂研究所や明伸工機（株）等により市
販されている。

【００２２】プレス成形用型として、円形面と周面とか
らなるプレス成形面のうちの円形面が中心方向に向かっ
て凹状に若干湾曲したものを用いてもよい。オキシナイ
トライドガラスのプレス成形体には反りが生じることが
ある。これはガラスが１０００℃以上の温度でプレスさ
れた後、冷却過程で、型の温度不均一性、冷却によるガ
ラスの不均一収縮等、種々の現象によるものと考えられ
るが、型が凹状に湾曲しているために得られるプレス成
形体が凸状に反っている場合（型の平坦度が転写される
場合）だけでなく、型が凹状に湾曲しているにもかかわ
らず、得られるプレス成形体も凹状に反ってしまうこと
もあり、反りが起きる原因の把握は難しく、その低減も
難しい。

【００２３】本発明では、型の平坦度（得られるプレス
成形体も同様）として、湾曲面の曲率半径Ｒ₁の好まし
い下限を見出した。すなわち、型のプレス成形面の直径
がＡ（ｍｍ）、周面の高さがＢ（ｍｍ）の場合、つま
り、直径がＡ（ｍｍ）で厚さがＢ（ｍｍ）のプレス成形
体を得ようとする場合、型の円形のプレス成形面の曲率
半径Ｒ₁が１２００×Ａ（ｍｍ）以上であれば、プレス
成形体の反りの発生が抑えられ、研磨量を低減すること
ができるのである。なお、プレス成形体の厚さがＢ（ｍ
ｍ）未満にならないようにするため、型の円形のプレス
成形面は凹状に湾曲している必要がある。

【００２４】冷却の最適条件が見出されれば、プレス成
形体に反りが起こらなくなると考えられるので、曲率半
径Ｒ₁の上限は無限大である。湾曲面の曲率半径Ｒ₁は、
ＪＩＳＢ０６０１に規定される粗さ曲線の中心線の曲
率半径として求めることができる。円形面の形状によっ
ては曲率半径がばらつくことがあるが、曲率半径の最大
値をＲ₁とすればよい。曲率半径は、輪郭形状測定器に
よって求めてもよい。

【００２５】本発明には、これまで述べてきたオキシナ
イトライドガラスに適したプレス成形用型を用いて、オ
キシナイトライドガラスをプレス成形する方法が含まれ
る。プレス成形方法は特に限定されない。オキシナイト
ライドガラスの組成に応じたプレス条件については、本
願出願人によって、特願平１１−３６８３３８号とし
て、既に出願されている。なお、プレス成形に当たって
は、型とガラスの離型性を高めるために、炭素および／
または窒化硼素からなる離型層を成形用型の成形面表面
に形成することが好ましい。離型層の詳細については、
本願出願人によって、特願平１１−３６８３３７号とし
て、既に出願されている。

【００２６】本発明では、プレス成形後の研磨工程で除
去されるガラスの量を削減すると共に、研磨コストをも
低減することを最終的な目的としているが、この目的を
達成し得るオキシナイトライドガラスのプレス成形体に
ついて、以下説明する。

【００２７】まず、プレス成形体の表面状態としては、
プレス成形体表面のＪＩＳＢ０６０１で規定される最
大高さＲ_maxが１μｍ以下、中心線平均粗さＲ_aが０．１
μｍ以下であることが好ましい。上記範囲を超える場合
は、粗研磨を行う必要が生じ、ガラスディスク等の最終
製品に仕上げるための研磨コストの低減が不充分となる
からである。

【００２８】形状精度としては、直径Ａ（ｍｍ）、厚さ
Ｂ（ｍｍ）の円板形状のプレス成形体を成形するための
プレス成形用型によってプレスされたプレス成形体にお
いて、このプレス成形体の円形面の表面が中心方向に向
かって凸状または凹状に湾曲しており、この湾曲面のＪ
ＩＳＢ０６０１に規定される粗さ曲線の中心線の曲率
半径Ｒ₂が１２００×Ａ（ｍｍ）以上であると共に、プ
レス成形体の厚さが１．０×Ｂ〜１．１×Ｂ（ｍｍ）で
あるものが好ましい要件である。

【００２９】プレス成形体の曲率半径Ｒ₂の要件は、プ
レス成形用型の曲率半径Ｒ₁の要件と同じである。すな
わち、直径Ａ（ｍｍ）のプレス成形体に反りが生じ、湾
曲面の曲率半径Ｒ₂が１２００×Ａ（ｍｍ）未満である
と、平坦な最終製品に仕上げるために多量のガラスを研
磨除去しなければならない。しかし、Ｒ₂が１２００×
Ａ（ｍｍ）以上であれば、反りが小さいか生じていない
ので、研磨量は極力少量に抑えることができる。この場
合においても、湾曲面の曲率半径Ｒ₂は、ＪＩＳＢ０６
０１に規定される粗さ曲線の中心線の曲率半径として求
めることができ、最大曲率半径をＲ₂とする。なお、プ
レス成形体の中心が湾曲面（反り）の中心になっていな
いようなプレス成形体が得られた場合、すなわちいびつ
に反っていたり、表面が波打っていたりするようなプレ
ス成形体、あるいは、直径がＡ（ｍｍ）に達しない場合
は、プレス成形自体を失敗と見て、考慮外とする。

【００３０】一方、プレス成形用型が厚さＢ（ｍｍ）の
円板を成形するように設計されている場合、目標値であ
るＢに対し、厚さが１．０×Ｂ〜１．１×Ｂ（ｍｍ）で
あるプレス成形体が好ましいものである。すなわち、厚
さが１．０×Ｂ（ｍｍ）未満の部分、または１．１×Ｂ
（ｍｍ）を超える部分が存在していないことが好まし
い。プレス成形体に１．０×Ｂ（ｍｍ）未満の部分があ
るということは、プレス成形体としての所望の最終厚さ
Ｂに達していないことであり好ましくない。また、１．
１×Ｂ（ｍｍ）を超える部分があると、粗研磨を行う必
要が生じ、ガラスディスク等の最終製品に仕上げるため
の研磨コストの低減が不充分となり好ましくない。

【００３１】プレス成形体の厚さは、例えば、輪郭形状
測定器で測定することができ、また、円板形状のプレス
成形体であれば、その厚さを何点かマイクロメータで測
定しても、把握することができる。この場合、測定点の
数は多い方が正確な厚さのばらつきが把握できるため、
１０箇所以上で測定することが好ましい。例えば、図１
に示すように、円板の任意の直径上を数箇所以上と、こ
の直径に直交する直径上を数箇所以上測定すると、精度
よく板厚を把握できる。

【００３２】本発明のプレス成形体は、研磨工程によっ
て、仕上げ研磨され、最終製品にされる。仕上げ研磨方
法は特に限定されないが、本発明では、プレス成形によ
って得られた成形体を洗浄した後、ポリシング装置のホ
ルダーに収め、成形体の研磨面をポリウレタン製のポリ
シャーに当接させて、圧力５０００Ｐａ、速度２ｍ／秒
の条件で研磨した。研磨剤には粒子径０．５μｍのダイ
ヤモンド粉末を用い、この研磨剤を流量５ｇ／分でポリ
シャー表面に潤滑剤と共に滴下しながら、研磨した。こ
の方法で研磨工程を実施する場合、１分以内でプレス成
形体を最終製品に仕上げることができれば、充分、研磨
コストが低減したといえる。１分を超えると、研磨コス
トの低減は不充分である。

【００３３】本発明で用いることのできるオキシナイト
ライドガラスの組成は特に限定されないが、Ｍ¹−Ａｌ−Ｓｉ−Ｏ−Ｎ（Ｍ¹は、Ｃａ、Ｍｇ、Ｙ、
Ｇｄ、ＣｅおよびＬａのうちの１種または２種以上）で
表されるオキシナイトライドガラス、Ｍ²−Ｓｉ−Ｏ−Ｎ（Ｍ²は、Ｃａおよび／またはＭ
ｇ）で表されるオキシナイトライドガラス、およびのガラスを２種以上混合したオキシナイト
ライドガラスのいずれかが好ましい。

【００３４】において、通常、Ｍ¹は、Ｃａ、Ｍｇ、
Ｙ、Ｇｄ、ＣｅおよびＬａのうちの１種である組成が知
られているが、２種以上の金属元素が混在していても構
わない。においても、ＭｇとＣａの両方が混在してい
ても良い。は、プレス前に２種以上の組成のガラスを
混合したような場合である。なお、高ヤング率で均質な
ガラスを得ることのできる特に好ましい組成は、本願出
願人によって出願された特願平１１−９６９８７号に示
されている。

【００３５】オキシナイトライドガラスは、金属酸化物
（ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＭｇＯ、ＣａＯ等）と、窒素源
となる窒化物（Ｓｉ₃Ｎ₄、ＡｌＮ、ＢＮ等）を、還元性
雰囲気下で混合し、高温で溶融後に急冷する方法によっ
て作製することができる。また、金属酸化物をＮ₂ガス
やＮＨ₃ガス中で溶融する方法、溶融ガラスにＮ₂ガスや
ＮＨ₃ガスをバブリングで吹き込む方法、多孔質ガラス
をＮＨ₃ガス中で焼成する方法等も採用可能である。

【００３６】

【実施例】以下実施例によって本発明をさらに詳述する
が、下記実施例は本発明を制限するものではなく、本発
明の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施することは、全て
本発明に含まれる。

【００３７】実験例１直径Ａ＝９６ｍｍ、厚さＢ＝１．２ｍｍのディスク形状
のプレス成形体が成形できるプレス成形用型を、等方性
黒鉛、ガラス状カーボン、マルテンサイト系ステンレス
鋼、オーステナイト系ステンレス鋼の４種類の素材で作
製し、これらのプレス成形用型を用いて、Ｃａ−Ａｌ−
Ｓｉ−Ｏ−Ｎ系のオキシナイトライドガラス（Ｃａ：２
０当量％、Ａｌ：２０当量％、Ｓｉ：６０当量％、Ｏ：
８０当量％、Ｎ：２０当量％）のリヒートプレス方式の
プレス成形実験を行った。上下のプレス成形面（円形
面）に、「トヨカエースＢＮ系（オリエンタル産業社製
窒化硼素粉末入りスプレー）」を使用して窒化硼素粉末
（平均粒子径１０μｍ）を０．０３ｇずつ塗布し、離型
層を形成した。次に、重量２５．２±０．２ｇ、直径３
５．７±２．２ｍｍ、厚さ８．９±０．５ｍｍの円板形
状のガラスゴブをプレス成形用型の中に設置し、プレス
温度１１２４℃、プレス荷重３５５００Ｎ、プレス時間
１４０秒の条件でプレス成形した。

【００３８】プレス後にプレス成形用型の外観を観察
し、プレス成形面が熱変形していなかったものを○、熱
変形していたものを×として、プレス温度に対する耐熱
性を評価した。また、プレス成形面にガラスの融着が認
められなかったものを○、認められたものを×として、
ガラスに対する融着性を評価した。それぞれの評価結果
を表１に示す。

【００３９】

【表１】

【００４０】表１から明らかなように、本発明例の等方
性黒鉛製およびガラス状カーボン製のプレス成形用型
は、オキシナイトライドガラスのプレス温度においても
優れた耐熱性を示すと共に、ガラスと融着しないことか
ら、オキシナイトライドガラスのプレス成形用型の材料
として好ましいものであることが確認された。これに対
し、マルテンサイト系ステンレス鋼やオーステナイト系
ステンレス鋼を用いた比較例では、耐熱性が不充分でプ
レス成形面が熱変形した。また、ガラスとの融着も認め
られ、型材料としては不適切であった。

【００４１】実験例２表２に示したように嵩密度の異なる等方性黒鉛およびガ
ラス状カーボンを用いて、研磨によって、所望の表面平
滑性が得られるかどうかを実験した。研磨工程は、質量
１ｋｇのセラミックス板（支持体）に型素材を接着し、
この型素材が下側になるようにラッピング装置にセット
し、その下側から定盤（平坦度±１μｍ）を当接させ
て、研磨荷重１ｋｇ（＝セラミックス板の質量）、定盤
回転数６０ｒｐｍで研磨することにより行った。研磨剤
として、粗研磨に粒子径１５μｍのダイヤモンドスラリ
ー、仕上げ研磨に粒子径１μｍのダイヤモンドスラリー
を用い、研磨中、潤滑剤と共に３０秒間隔で２秒ずつ定
盤表面に吹き付けた。大体数分〜十数分で研磨終了とし
た。

【００４２】得られた研磨面について、触針式表面粗さ
計（テイラーホブソン社製「タリサーフ６」）を使用し
て表面粗さを測定し、最大高さＲ_maxが５μｍ以下で中
心線平均粗さＲ_aが０．５μｍ以下のものを○、最大高
さＲ_maxが５μｍを超えるかまたは中心線平均粗さＲ_aが
０．５μｍを超えるものを△として、型の表面平滑性を
評価した。表２にその結果を示す。

【００４３】

【表２】

【００４４】黒鉛の場合は嵩密度１．７ｇ／ｃｍ³以
上、ガラス状カーボンの場合は嵩密度１．５ｇ／ｃｍ³
以上であれば、表面平滑性に優れたプレス成形用型を作
製できることがわかった。

【００４５】実験例３等方性黒鉛製またはガラス状カーボン製で、円形のプレ
ス成形面の曲率半径Ｒ ₁（平坦度）および表面粗さが表
３および４に示したように異なる数種類のプレス成形用
型を用意し、実験例１と同条件で同一組成のオキシナイ
トライドガラスについてのリヒートプレス方式のプレス
成形実験を行った。プレス後の型開けの際に、ガラスの
成形体が成形用型に付着せず、きれいに離型したときを
○、一部付着する場合を△、全体的に付着する場合を×
として、離型性を評価した。また、プレス成形体表面の
曲率半径Ｒ₂、最大高さＲ_max、中心線平均粗さＲ_aを表
面粗さ計を用いて測定した。これらの測定値から、本発
明の好ましい範囲内の形状精度および表面平滑性を有す
るもの、すなわちＲ₂が１２００×Ａ＝１２００×９６
＝１１５２００（ｍｍ）以上、Ｒ_maxが１μｍ以下、Ｒ_a
が０．１μｍ以下であるものを○、そうでないものを△
として、形状精度・表面平滑性を評価した。結果を表３
および４に示す。

【００４６】

【表３】

【００４７】

【表４】

【００４８】表３および表４から、型の表面が極めて平
滑な場合（Ｎｏ．１２，１３およびＮｏ．２３，２４）
は、型表面への離型剤の付着性が悪いためにガラスの一
部が型に融着し、離型性に劣ることがわかる。また、プ
レス成形用型の曲率半径Ｒ₁、最大高さＲ_max、中心線平
均粗さＲ_aが本発明の好ましい範囲からはずれるＮｏ．
１１，１９，２０，およびＮｏ．２２，３０，３１で
は、プレス成形体の曲率半径Ｒ₂、最大高さＲ_max、中心
線平均粗さＲ_aも本発明の好ましい範囲からはずれてし
まうことが確認できた。

【００４９】実験例４等方性黒鉛製のプレス成形用型で、実験例１と同組成の
オキシナイトライドガラスのプレス成形実験を行った。
プレス条件も実験例１と同様である。得られたプレス成
形体表面の曲率半径Ｒ₂、最大高さＲ_max、中心線平均粗
さＲ_aを表面粗さ計を用いて測定した。また、被測定物
との接触部分が直径６ｍｍの円形であるマイクロメータ
を用いて、プレス成形体の厚さを、図１に示した２１箇
所で測定した。８ｍｍと示してあるところ以外の測定箇
所の間隔は１０ｍｍである。

【００５０】結果を表５に示す。なお、プレス成形体の
厚さの最小値（ｍｍ）と、Ｂ＝１．２ｍｍに対する倍率
をかっこ内に示している。これらのプレス成形体を前述
の研磨方法によって最終形状に仕上げる際、研磨時間が
１分以内のものは研磨コストダウン達成とみなして○、
１分を超えるものは研磨コストダウンが不充分とみなし
て△、３分を超えるものは研磨コストダウンが不可能と
みなして×、との基準で研磨コストダウンの可否を評価
した。

【００５１】

【表５】

【００５２】表面粗さと厚さが同程度であるＮｏ．３３
と３７と４１を比較すると、Ｒ₂が１２００×Ａ＝１２
００×９６＝１１５２００ｍｍより小さいＮｏ．３３で
は、研磨のコストダウンが不充分であることがわかる。
また、厚さ、Ｒ_a、Ｒ_maxが、本発明の好ましい範囲をは
ずれるＮｏ．３８，３９，４０においても、コストダウ
ンは不充分であった。

【００５３】

【発明の効果】本発明によって、高温でプレスしてオキ
シナイトライドガラスのプレス成形体を得るための最適
なプレス成形用型の材料、表面平滑性および形状精度を
見出すことができた。このプレス成形用型を用いること
により、表面平滑性に優れ、形状精度にも優れたプレス
成形体を得ることができるようになった。従って、厳し
い表面平滑度および形状精度が要求される最終製品に仕
上げるための研磨コストを低減させることが可能となっ
た。本発明によって得られるオキシナイトライドガラス
のプレス成形体は、特に、磁気ディスク等記録媒体用の
高比剛性ディスク等に最適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】プレス成形体の厚さを測定するときの測定箇所
を示す説明図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者國井一孝神戸市西区高塚台１丁目５番５号株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者藤原直也神戸市西区高塚台１丁目５番５号株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内Ｆターム(参考） 5D006 CB04 CB07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】オキシナイトライドガラスをプレス成形
するために用いられるプレス成形用型であって、黒鉛か
ら製造されていることを特徴とするオキシナイトライド
ガラスに適したプレス成形用型。
【請求項２】黒鉛の嵩密度が１．７ｇ／ｃｍ³以上で
ある請求項１に記載のオキシナイトライドガラスに適し
たプレス成形用型。
【請求項３】オキシナイトライドガラスをプレス成形
するために用いられるプレス成形用型であって、ガラス
状カーボンから製造されていることを特徴とするオキシ
ナイトライドガラスに適したプレス成形用型。
【請求項４】ガラス状カーボンの嵩密度が１．５ｇ／
ｃｍ³以上である請求項３に記載のオキシナイトライド
ガラスに適したプレス成形用型。
【請求項５】プレス成形面のＪＩＳＢ０６０１で規
定される最大高さＲ _maxが０．１〜５μｍ、中心線平均
粗さＲ_aが０．０１〜０．５μｍである請求項１〜４の
いずれかに記載のオキシナイトライドガラスに適したプ
レス成形用型。
【請求項６】直径Ａ（ｍｍ）、厚さＢ（ｍｍ）の円板
形状のプレス成形体を得るためのプレス成形用型であっ
て、型の円形のプレス成形面が中心方向に向かって凹状
に湾曲しており、この湾曲面のＪＩＳＢ０６０１に規
定される粗さ曲線の中心線の曲率半径Ｒ₁が１２００×
Ａ（ｍｍ）以上である請求項１〜５のいずれかに記載の
オキシナイトライドガラスに適したプレス成形用型。
【請求項７】請求項１〜６のいずれかに記載のプレス
成形用型を用いて、オキシナイトライドガラスをプレス
成形することを特徴とするオキシナイトライドガラスの
プレス成形方法。
【請求項８】請求項１〜６のいずれかに記載のプレス
成形用型を用いて成形されたプレス成形体であって、プ
レス成形体表面のＪＩＳＢ０６０１で規定される最大
高さＲ_maxが１μｍ以下、中心線平均粗さＲ_aが０．１μ
ｍ以下であることを特徴とするオキシナイトライドガラ
スのプレス成形体。
【請求項９】請求項６に記載のプレス成形用型を用い
て成形されたプレス成形体であって、このプレス成形体
の円形面の表面が中心方向に向かって凸状または凹状に
湾曲しており、この湾曲面のＪＩＳＢ０６０１に規定
される粗さ曲線の中心線の曲率半径Ｒ₂が１２００×Ａ
（ｍｍ）以上であると共に、厚さが１．０×Ｂ〜１．１
×Ｂ（ｍｍ）である請求項８に記載のオキシナイトライ
ドガラスのプレス成形体。