[发明专利]成型用金属模及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及成形金属模，特别涉及制造CD(Compact Disk)、DVD(Digital Video Disk)、光磁磁盘等的成形金属模，提供了一种长寿命的成形金属模及其制造方法。

现有技术

作为CD、DVD等盘状记录媒体的制造装置，现有的方法是将塑胶插入支持母模的金属模的空腔内，通过加压成形，同时把母模的表面形状复制到成形品上。图4为这种成形用金属模的一个例子。

图4是表示现有的成形金属铸型机中金属模主要部件的结构的剖视图。在本图中，1是可动侧金属模，2是固定侧金属模，3是由上述两金属模1、2的接合面形成的空腔。在上述可动侧金属模1的与上述空腔3相对的表面(母模基面)1a上，安装有在单面上形成前群(pregroup)和前坑(prepit)等凹凸图案的母模4。上述母模4被安置在上述可动侧金属模1的母模基面1a上，其内缘部和外缘部通过母模紧固件5a、5b被固定在可动侧金属模1上。此外，在图4中，6是将从射出成形机(图中未表示)出来的熔融物质导入空腔3的塑胶供给口，7是铸口部件，8是控制进入上述空腔3内的熔融物质流的铸口。

上述可动侧金属模1和固定侧金属模2由塑胶成形金属模用钢制成。为了提高其硬度和耐磨性，至少对上述可动侧金属模1的母模基面1a和上述固定侧金属模2的空腔表面2a进行淬火、回火，或者镀硬质材料。而且，上述母模基面1a和空腔表面2a被精加工成镜面状态，以提高被射出成形的制品的尺寸精度。

可动侧金属模要进行这种研磨的理由是，由于母模4在热的作用下要伸缩，所以会在可动侧金属模1的表面滑动。例如，使熔融塑胶的温度为360℃，可动侧金属模1的表面温度为100℃，塑胶压力为400kg/cm²，则母模4的表面温度为360℃，背面温度为100℃，而且被上述压力所挤压。这样，母模4就会在热与压力的作用下，沿着可动侧金属模1的表面移动。因此，如果反复使用上述金属模进行成形，母模4在摩擦的作用下，每次射出成形都会受到损伤，产生龟裂，就会在成形品的表面留下龟裂的痕迹。

另一方面，上述母模4由镍制成，与上述可动侧金属模1的母模基面1a接合的表面被精加工成镜面。

射出成形时，在上述可动侧金属模1的母模基面1a与母模4之间，很容易进入图中未表示的被射出的熔融高分子物质中含有的气体或微细的固态杂质。众所周知，高分子物质射出成形时，高温高压的熔融高分子物质被射入上述空腔3内，且在射出终了后到被射入上述空腔3内的高分子物质完全固化前的阶段，为了提高高分子物质的均匀性和复制性，空腔3中被施以高压。

但是，对于现有的金属模，由于上述可动侧金属模1的母模基面1a的硬度不是十分高，在可动侧金属模1的母模基面1a和母模4的背面之间，如果进入上述气体或固态杂质，则在气压的作用和固态杂质的研磨的作用下，不仅母模4的背面，而且上述可动侧金属模1的母模基面1a也会局部剥离，即生成所谓的粗糙表面。这种粗糙表面现象，使产品的尺寸精度恶化。

母模4在复制数千枚的光记录媒体，失去凹凸图案的正常复制性后，就会被顺次更换新的母模，其耐磨性在此范围内就足够了。然而，可动侧金属模1、固定侧金属模2是顺次被更换的各个母模都使用的共用装置，且造价高，因此最好有半永久的耐磨性。发明要解决的课题

因此，为了在延长金属模的使用寿命的同时，提供高精度的母模，在上述金属模的母模基面上，形成比构成该母模基面的材料硬度更高，且耐磨性更优良的材料构成的硬质层。例如，具有形成TiN等而解决以上问题的金属模(特开昭62-267937号公报)，此技术虽然在一定程度上可以解决以上问题，但还是无法得到充分的耐磨性和低摩擦性。

作为得到耐磨性和低摩擦性的技术，提出在金属模的母模基面上，覆盖金刚石状碳素薄膜的成形用金属模(特开平1-234214号公报)，但还是有与金属模用钢材之间的密合性不稳定、以及耐久性方面的问题。

本发明就是鉴于以上问题提出的。为了在延长金属模的使用寿命的同时，提供高精度的母模，本发明提供了一种成形用金属模，其特征在于，在对构成可动侧金属模和固定侧金属模的空腔的表面提供支持的母模部分上，设置有氮化膜和含氮的碳膜交替层积而形成的多层膜。

发明概述

本发明方案1为一种成形用金属模，其特征在于，在构成可动侧金属模1和固定侧金属模2的空腔3的表面的母模基面1a上，设置有氮化膜18和含氮的碳膜19交替层积而成的多层膜17。