专利名称：：树脂成型用金属模及树脂成型用金属模形成硬质覆膜的方法
技术领域：
：本发明涉及由固定金属模和活动金属模构成的并且在当闭合两金属模时形成模腔的其中一个金属模表面上安装了压模地进行使用的树脂成型用金属模，如用于制造CD、光盘、光磁盘、激光盘(LD)等的金属模以及给与压模接触的形成树脂成型用金属模模腔的表面部分形成硬质覆膜的方法。例如，可以在特开昭62-267937号公报(JP，62-267937A)中看到这样的树脂成型用金属模的固定金属模与活动金属模，树脂成型用金属模是钢制的并且至少在压模安装面及模腔成型面上进行淬火-回火处理，以期提高耐磨性。上述压模安装面及模腔成型面被精加工成镜面，以期使注塑成型的盘片的尺寸精度更高。而且，在用镍等制成压模时，接触压模安装面的金属模面被精加工成镜面。在用这样的树脂成型用金属模注塑成型时，在模腔内注塑出高温熔融树脂，并且由于施加了高压，所以每次注料量都使压模经历了由高温高压引起的膨胀和收缩，并且由于滑动接触形成模腔的金属模表面，所以使该表面受到磨损。在磨损金属模的压模安装面的同时，在压模中出现了裂纹，有可能会发生破碎。另外，虽然压模是根据要制成的盘片而更换的，但金属模是通用的，由于其价格昂贵，所以人们希望能够没有磨损地长时间地连续使用。为此，例如在上述特开昭62-267937号公报中提出了这样的方案，即在制造光盘的金属模中，在压模安装面上形成了比构成压模安装面的金属材料更硬的且由耐磨性优良的材料构成的硬质层，如由碳化钛(TiC)和碳化硅(SiC)、氮化钛(TiN)等构成的薄膜。另外，在特开平1-234214(JP，1-234214A)号公报中提出了这样的方案，即在支承构成上述那样的盘片成型用金属模模腔表面的压模部分上，涂覆了类金刚石薄膜，由此大幅度提高了其耐磨性能及低摩擦性能，并显著延长了压模及金属模的使用寿命。在前一篇文献中，虽然在形成树脂成型用金属模模腔的金属模表面的压模安装面上，形成了比该压模安装面构成材料更硬的且由耐磨性优良的材料制成的硬质层，由此有效地提高了成型用金属模的压模安装面的耐磨性能并延长了金属模使用寿命，但作为这样的硬质膜，只形成了碳化钛(TiC)和碳化硅(SiC)、氮化钛(TiN)等，是不充分的。而在后一篇文献中，由于作为该硬质层，涂覆了金刚石状薄膜(类金刚石碳膜，以下简称DLC膜)，所以在成型用金属模的压模安装面的耐磨性能得到极大提高的同时，显著降低了同压模的摩擦阻力并且有望大幅度延长压模和金属模的使用寿命。但是，当在构成用树脂成型用钢材制成的金属模的模腔的表面上直接形成DLC膜时，由于DLC膜与金属模表面的附着力差，所以在进行打磨和研磨以便镜面加工所形成的DLC膜表面时，发现存在着DLC膜剥落以及在使用中因内应力等原因而使DLC膜剥落等问题。本发明正是为了解决上述问题而提出的。本发明的目的是，在至少与压模接触的构成树脂成型用金属模模腔的金属模表面部分上，附着力强而不易剥落地形成了为硬质覆膜的DLC膜，由此显著地延长了树脂成型用金属模的使用寿命并没有损伤压模地延长了压模寿命。发明启示本发明为实现上述目的而提供如此构成的树脂成型用金属模和给该树脂成型用金属模形成硬质覆膜的方法。即，本发明的树脂成型用金属模由固定金属模和活动金属模构成并且它是在当两个金属模闭合时形成模腔的金属模表面上安装压模地使用的金属模，在至少与压模接触的所述金属模表面部上，通过与该金属模表面的附着力高的中间层而形成了类金刚石碳膜。所述中间层可以由硅、钨、碳化钛、碳化硅和碳化铬中的任何一种材料形成。另外，所述中间层可以是由以铬或钛为主的下层以及以硅或锗为主的上层构成的双层结构。或者，所述中间层是由以钛为主的下层和以钨、碳化钨、碳化硅及碳化钛为主的上层构成的双层结构。另外，所述中间层是由以钛为主的下层、以碳化钛或碳化硅为主的中层和以碳为主体的上层构成的三层结构。在所述金属模表面的接触压模部分上通过所述中间层形成的上述类金刚石碳膜具有0．2微米-0．02微米的表面粗糙度Ra。本发明的给树脂成型用金属模形成硬质覆膜的方法是一种给如下的树脂成型用金属模形成硬质覆膜成型的方法，该金属模由固定金属模和活动金属模构成，且在当两个金属模闭合时形成模腔的金属模表面上安装压模而使用，包括以下工序将所述压模安装表面洗净的金属模固定在真空槽内地进行排气的工序；在排气后的真空槽内引入氩气进行离子化并通过以硅、钨、碳化钛、碳化硅和碳化铬中的任何一种材料作为靶物质的溅射处理而在至少接触所述压模的所述金属模表面的部分上形成中间层的中间层形成工序；排出所述真空槽内的氩气并在该真空槽内注入含碳的气体的工序；使等离子发生在所述真空槽内并且通过等离子CVD处理而在所述中间层表面上形成类金刚石碳膜的工序。取代上述中间层形成工序，实施在排气后的真空槽内注入氩气进行离子化并通过以铬或钛作为靶物质的溅射处理而在至少接触所述压模的所述金属模表面部分上形成了以铬或钛为主的中间层下层的第一中间层形成工序以及随后通过以硅或锗为靶物质的溅射处理而在所述下层上形成了以硅或锗为主的中间层上层的第二中间层形成工序，从而可以形成双层中间层。或者，取代上述中间层形成工序，实施在排气后的真空槽内注入氩气进行离子化并通过以钛作为靶物质的溅射处理而在至少接触所述压模的所述金属模表面部分上形成了以钛为主的中间层下层的第一中间层形成工序和随后通过以钨为靶物质的溅射处理而在所述下层上形成了以钨为主的中间层上层的第二中间层形成工序，从而可以形成双层中间层。另外，实施在排气后的真空槽内注入氩气进行离子化并通过以钛为靶物质的溅射处理而在至少接触所述压模的所述金属模表面部分上形成了以钛为主的中间层下层的第一中间层形成工序以及随后在所述真空槽内注入含碳气体并通过以钨或硅为靶物质的反应溅射处理而在所述下层上形成了以碳化钨或碳化硅为主的中间层上层的第二中间层形成工序，从而可以形成双层中间层。又或者，实施在排气后的真空槽内注入氩气进行离子化并通过以钛为靶物质的溅射处理而在至少接触所述压模的所述金属模表面部分上形成了以钛为主的中间层下层的第一中间层形成工序和随后在所述真空槽内注入含碳气体并通过以钛或硅为靶物质的反应溅射处理而在所述下层上形成了以碳化钛或碳化硅为主的中间层中层的第二中间层形成工序以及随后逐渐减少所述靶物质的钛或硅的溅射量并在所述中层上形成了以碳为主的上层的第三中层成型工序，从而可以形成三层中间层。在这些树脂成型用金属模硬质覆膜成型方法中，在形成所述类金刚石碳膜的工序后，通过打磨研磨来精磨在该工序中形成的类金刚石碳膜的表面。所述精磨工序的打磨和研磨是在使用其金刚石粒子或氧化铝粒子的直径为0．1微米-4微米的糊剂的情况下进行的。图面简介图1是图2的压模安装部的局部放大截面图。图2是表示利用本发明树脂成型用金属模注塑成型装置的主要部分的截面图。图3是大幅放大了图1的金属模表面附近局部地表示DLC膜中间层结构的示意图。图4是同样方式表示双层的中间层结构的示意图。图5是同样方式表示双层的中间层其他结构的示意图。图6是同样方式表示三层的中间层结构的示意图。图7是表示通过摩擦实验机检验覆膜耐磨性能的方法的视图。图8是表示对本发明金属模与以往金属模适用的各种材料进行拉拔实验而测定的拉拔力与拉拔抗力值之间的关系的曲线图。图9是给本发明的树脂成型用金属模涂覆硬质膜的方法的中间层形成工序所用的溅射装置的截面图。图10是表示给本发明的树脂成型用金属模涂覆硬质膜的方法的DLC膜形成工序所用的等离子CVD装置例子的截面图。图11是同样表示等离子CVD装置其它例子的截面图。图12是同样表示等离子CVD装置另一个例子的截面图。图2是表示实现本发明的且用于制造CD、视盘等各种盘片的注塑成型装置主要部分的截面图，图1是该压模安装部局部的放大截面图。该注塑成型装置将固定金属模1固定在固定侧垫板3上，而将活动金属模2固定在活动侧垫板4上，并且在用未示出的合模缸使活动金属模2严密贴合在固定金属模1上的状态下，形成了成如图2所示的成品(盘片)形状的模腔5。该固定金属模1与活动金属模2是由钢制成的并且构成了作为本发明对象的树脂成型用金属模10。固定侧套管11被固定在固定金属模1的中央部上，而安装在固定侧垫板3上的滑动套管12嵌在所述套管11中，在该滑动套管12的中心设置了将从喷嘴8中喷出的树脂引向模腔5的导流口12a，而在该固定金属模1上形成了排气孔13。另一方面，内压头15与活动侧套管16被固定安装在活动金属模2的中央部上，而贯通活动侧垫板4地设置的滑动冲切头17与喷嘴18的前端部嵌在所述活动侧套管16中。而在构成活动金属模2模腔5的表面2a上，紧密地安装着圆盘状压模(母模)6。就是说，如图1所示，厚度为D的压模6中央部被内压头15压住，其外周部通过外周环19被压装在活动金属模2表面(金属模表面)2a上。外周环19也形成了模腔5的周壁。压模6由镍制成并且形成了许多凹凸以便形成成为成型于该表面(模腔侧的表面)的盘片的记录情报槽或沟，而内面(接触活动金属模表面侧的面)被精加工成镜面。活动金属模2接触压模6的表面2a也被精加工成镜面，如在图1中放大表示圆圈A所围部分那样，通过中间层20而在金属模表面2a上形成了是硬质覆膜的类金刚石碳膜(DLC)30。DLC膜30也被称为类金刚石薄膜、硬质碳覆膜、氢非晶态碳膜、i-碳膜等，它是具有与金刚石类似的结构和性质的非晶态碳膜，维氏硬度在2000kg／mm2以上，由于硬度高，所以具有耐磨性强、摩擦系数小且有润滑性及耐蚀性强的特性。另外，中间层20是为提高与DLC膜30的金属模表面2a的附着性而设置的一层以上的薄膜层，在它是一层结构的情况下，通过硅(Si)、钨(W)、碳化钛(TiC)、碳化硅(SiC)、碳化铬(CrC)中的任何一种材料形成所述中间层。这样一来，由于通过中间层20而在金属模表面2a上形成了DLC膜30，所以DLC膜30很紧密地牢固成型于金属模表面2a上，由于该表面被平滑地制成一层，所以即使进行打磨和研磨，也无法使该表面剥落，并且由使用中的热与压力引起内应力也无法使其剥落。在用注塑成型装置制造盘片时，如图2所示，使活动金属模2合拢于固定金属模1上进行合模，由此形成了模腔5。而图2所示的喷嘴8紧密贴靠在滑动套管12的外端部上并使熔融树脂7喷入导流口12a并在模腔5内对树脂进行加压填充。此时，压模6在熔融树脂7的高温(约360℃)下略微膨胀，在承受高树脂压力(400kg／cm2左右)的情况下，在金属模表面2a上滑动，由于设置了DLC膜30，所以因具有高耐磨性和润滑性，所以不会出现金属模表面2a磨损或压模6本身的接触面发生磨损的现象。根据实验结果，即使进行20万次成型(加料)，在金属模表面2a上也没有出现损伤。接着，根据图3-图6来描述中间层20的各种结构例子。这些图是大幅度放大表示活动金属模(以下简称金属模)2的表面2a附近的局部，表示DLC膜30中间层20结构的示意图。图3是通过具有上述一层结构的中间层20而在金属模表面2a上形成了硬质膜DLC膜30的例子。该中间层可以通过硅、钨、碳化钛、碳化硅、碳化铬中的任何一种材料而被制成约1微米厚。DLC膜30被制成1微米-5微米厚。图4是形成具有双层结构的中间层的例子，金属模表面2a上形成了由下层21和上层23构成的中间层20，而在该上层23上形成了DLC膜30。该下层21以铬或钛为主，被制成0．5微米左右厚，上层23以硅或锗为主，被制成0．5微米左右厚。在这种情况下，能够与构成金属模2的钢材更紧密附着地形成中间层20的下层21的铬或钛。另外，上层23的硅或锗是与构成DLC膜30的碳在元素周期表中相同的第IVb族元素，它们都具有类金刚石结构。因此，上层23与DLC膜以附着力强的共价键相结合。其中下层的铬或钛和上层的硅或锗能够紧密附着地形成覆膜。因此，通过在金属模表面2a上通过具有这样结构的中间层20地形成DLC膜30，所以能够形成一层附着力强的DLC膜30，由此能够显著提高金属模2的耐用性。图5表示具有双层结构的中间层的其他例子。在此例子中，在金属模表面2a上形成了由以钛为主的下层21、以钨、碳化钨(WC)、碳化硅及碳化钛中的任一种材料为主的上层构成的双层中间层20，而在上层23上形成了DLC膜30。即便这样，也获得了与图4所示例子相同的DLC膜30附着力。中间层20的下层21和上层23分别形成了约0．5微米的厚度，而DLC膜30的厚度约为1微米-5微米。图6表示具有三层结构的中间层的例子。在该例子中，在金属模表面2a上，作为中间层形成了以钛为主的下层21、在下层上以碳化钛或碳化硅为主的中层22及在中层上以碳为主的上层23，而在上层23上形成了DLC膜30。在这种情况下，下层21、中层22及上层23之间不形成明显差异，而是形成一种浓度倾斜的结构，即在与下层21的金属模表面2a相邻的部分上，钛浓度最高，面向上层23那侧，钛浓度逐渐减小，而在与上层23的DLC膜相邻的部分上，碳浓度最高，面向下层21的那侧，碳浓度逐渐减小。显然，具有这样倾斜结构的方案能够提高DLC膜30的附着力。在这些例子中形成的DLC膜30的表面最好经过打磨研磨而被精加工成表面粗糙度Ra为0．2微米-0．02微米的镜面。在上述各实施例的树脂成型用金属模中，为了在形成活动金属模的模腔的表面上安装了压模，在活动金属模接触压模的表面上通过中间层形成了DLC膜。但本发明不局限于此，在形成固定金属模模腔的表面上安装压模的树脂成型用金属模中，可以通过中间层在固定金属模接触压模的表面上形成DLC膜。在这里，对本发明的金属模和传统的金属模相同的带覆膜结构样片进行磨损实验，比较实验结果来评价磨损性。在此所用的磨损实验机是スガ试验机株式会社的磨损试验机NUS-ISO-2。用图7来说明该磨损试验机的磨损试验方法。如图7所示，其覆膜形成面向下地形成了带覆膜的样片92，通过样片压板94与样片压紧螺丝95而将样片固定在样片安装台93的开口部上。而砂纸(未示出)贴在摩擦轮91上。在摩擦轮91上施加了通过未示出的天平机构而将砂纸压紧在样片92上的向上的负荷。而通过往返运动地改变未表示的电动机的转动的机构而使样片安装台93往复移动，摩擦轮91在样片安装台93每次往复移动时在箭头方向上转动0．9度。这样一来，样片92始终接触未被贴在摩擦轮91上的砂纸磨损的新区域。样片安装台93的往复次数能够自动设定，按照所设定的次数而自动停转磨损实验机。在此所用的样片92使用的是由在树脂成型用金属模制造时用作基材的钢制成的1毫米厚钢板，钢板表面被研磨加工成表面粗糙度Ra为0．05微米-0．5微米。另外，作为相当于本发明金属模的样片，使用了这样的样片(以下称为样片92A)，即它设有在基材表面上形成了由钛构成的0．5微米厚的下层的中间层和由硅构成的0．5微米厚的上层的中间层以及在上层上形成了1．0微米厚的DLC膜。作为相当于与之相比的传统金属模的样片，使用了在上述样片的基材上直接形成了1．0微米厚的DLC膜的样品(称之为样片92B)。作为贴在摩擦轮91上的砂纸地使用了筛号为600目的碳化硅。砂纸与样片92的接触负荷为830克，样片安装台93的往复运动次数为200次，在这样的条件下进行上述样片92A、92B的覆膜磨损实验。根据磨损实验的结果，在具有本发明覆膜结构样片92A中，覆膜剥落几乎没有发生，实验后的DLC膜表面状态没有变化。相反地，在具有传统覆膜结构的样片92B中，发生了DLC膜剥落并且能够用肉眼观察到样片表面的钢材，由此知道了DLC膜剥落。样片92A、92B的覆膜结构区别在于，一个是在基材表面上通过双层中间层形成了DLC膜，另一个是在基材表面上直接形成了DLC膜。根据磨损实验结果，由于设有双层中间层，所以DLC膜的附着性增强，覆膜耐磨性显著提高。另外，在上述基材表面上分别形成了约0．5微米厚的由硅、钨、碳化钛、碳化硅、碳化铬中的任一种材料形成的单层中间层。在该层上，形成了DLC膜约1．0微米厚的样片，与之相对，分别在上述相同条件下进行磨损实验。与上述样片A的场合相同，在往复运动次数200次的情况下，DLC膜表面状况几乎没有变化。而即使在设置单层中间层的情况下，DLC膜的附着性也增强了并且显著提高了覆膜耐磨性，结果不存在实用性问题。接着，针对相当于本发明金属模与传统金属模的各材料进行拉拔实验，由此评价覆膜的机械性能(尤其是耐磨性)。拉拔实验所用测定机器是HEIDON-14型表面性能测定仪。根据使用表面性能测定仪的实验结果，能够通过测定拉拔时产生的抗力来评价覆膜表面物理性能。在这里，制作出如(A)-(F)所述的五种样品，利用上述表面性能测定仪来测定拉拔时产生的抗力。这些样品的基材是用于树脂成型用金属模的钢材，对该表面进行研磨加工。(A)直接在基材表面上形成DLC膜的样品。(B)在基材表面通过由碳化钛构成的中间层形成DLC膜的样品。(C)在基材表面通过由碳化钛构成的中间层形成DLC膜的样品。(D)在基材表面通过由钛构成下层的中间层和由硅构成上层的中间层形成DLC膜的样品。(E)在基材表面通过由钛构成下层的中间层和由碳化硅构成上层的中间层形成DLC膜的样品。(F)在基材表面通过由钛构成下层的中间层和由碳化硅构成中层的中间层以及以碳为主的上层的中间层形成DLC膜的样品。无论什么材料，DLC膜的厚度都是1．0微米，由碳化钛、碳化硅、钛及硅形成的中间层厚度都为0．5微米。使用表面性能测定仪的覆膜表面物理性能的测定使用了前端角为90度且前端曲率半径为50微米的金刚石压头并且在拉拔速度为30毫米／分且拉拔负荷为10克-500克时变化。图8表示作为测定结果的拉拔负荷与拉拔抗力值之间的关系。图8的曲线是这样的曲线，当拉拔负荷从10克起每次增加10克地增大时，测定由此时的拉拔抗力形成的抗力值并将其平均值近似直线地曲线化。图8的曲线在纵轴上表示由拉拔抗力形成的抵抗值并在横轴上表示拉拔负荷。曲线A、B、C、D、E、F分别表示样品(A)-(F)的测定结果。曲线E与曲线F几乎相同。如图8所示，高于拉拔负荷值的抗力剧烈变化。这样一来，在特性曲线上产生拐点，在拐点下的临界负荷的情况下，压头表示只表示摩擦流动，随着负荷增大，拉拔抗力值直线增大，当高于临界负荷时，恐怕在陶瓷底板上形成的覆膜要发生龟裂。因此，由于发生了龟裂，所以表现出拉拔抗力值急剧增大并且摩擦系数增大。这样一来，根据是图8的特性曲线拐点的临界负荷值，能够评价覆膜相对基材的附着性能。如图8所示，直接在基材上形成硬质覆膜的传统样品(A)的场合下的临界负荷为80克。与此相对地，在相当于本发明实施例的具有单层中间层覆膜结构的样品(B)的场合下的临界负荷为180克，在样品(C)的场合下的临界负荷为220克，在具有双层中间层覆膜结构的样品(D)场合下的临界负荷为350克，在样品(E)、(F)场合下的临界负荷为380克。就是说，在本发明的金属模中，与过去的金属模相比，具有两倍以上附着力地形成了DLC膜。接着，根据图9-图12来说明给上述本发明的树脂成型用金属模的活动金属模(简称为金属模)2的表面2a的至少接触压头的部分涂覆硬质膜的方法。首先，用图9来说明在金属模表面上形成上述中间层20的中间层形成工序。图9是形成中间层用的溅射装置的截面图。如该图所示，在具有进气口53与排气口54的真空槽51的内壁附近固定安装了靶座56，中间层材料的靶物质55被固定在该靶座上。在真空槽51内，表面2a与靶物质55相对地设置了其压模安装表面2a被洗干净的金属模(简略画出)。该金属模2与直流电源58相连，靶物质55与靶电源57相连。尽管没有画出，但在靶物质55与金属模2之间设置了可以在覆盖位置与露出位置之间启闭靶物质55的活门。所述活门最初位于覆盖靶物质55的位置上。经排气口54并通过未示出的排气机构而将真空槽51抽真空到真空度小于4×10-3帕(3×10-5乇)。随后，经进气口53作为溅射气体地注入氩气并由此将真空槽51内的真空度调整到4×10-1帕(3×10-3乇)。随后，由直流电源58给金属模2施加-50伏直流电压。而靶物质电源57给靶物质55施加-500伏到-600伏的直流电压。这样一来，在真空槽51内部产生了等离子体，通过离子化氩气而离子轰击金属模2的表面2a，由此除去了成型于金属模表面上的氧化膜。接着，未示出的活门关闭并露出了靶物质55，通过等离子体中的氩离子溅射靶物质55的表面。因此，如果靶物质55是硅，则从其表面撞击出来的硅分子附着在金属模2的表面2a上，并由此形成由硅膜构成的中间层。通过这样的溅射处理而以一定厚度形成了中间层地实现所述的中间层形成工序。在形成图3所示的单层中间层20的场合中，作为靶物质55地固定了硅、钨、碳化钛、碳化硅及碳化铬中的任意一种材料并进行上述溅射处理。由此一来，在金属模2的表面2a上形成了由硅膜、钨膜、碳化钛膜、碳化硅膜或碳化铬膜形成的中间层20。在形成由碳化钛或碳化硅膜形成的中间层的情况下，能够采用以下万法。即，作为靶物质55地设置钛或硅，在进行氩离子溅射的同时，从进气口53注入作为含碳气体如甲烷(CH4)气，通过被溅射的钛或硅的分子与气体中的碳的反应溅射处理而在金属模2的表面2a上形成了由碳化钛膜或碳化硅膜构成的中间层20。另外，在形成由图4所示的下层21与上层23构成的双层中间层20的情况下，在真空槽51内设置了两个靶座56和与之分别对应的活门，在其中一个靶座56上，作为靶物质55地安装有铬或钛，而在另一个靶座56上，作为靶物质55地安装有硅或锗。随后，先在第一中间层形成工序中，只打开作为靶物质55地装有铬或钛的靶座56侧的活门并通过溅射处理而在金属模2的表面2a上厚度约为0．5微米地形成了由以铬或钛为主的膜构成的下层21。接着，在第二中间层形成工序中，只打开作为靶物质55地装有硅或锗的靶座56侧的活门并通过溅射处理而在金属模2的表面2a上厚度约为0．5微米地形成了由以硅或锗为主的膜构成的上层23。另外，在形成由图5所示的下层21和上层23构成的双层中间层20的场合中，同样地在真空槽51内设置了两个靶座56和与之分别对应的活门，在其中一个靶座56上，作为靶物质55地安装有钛，而在另一个靶座56上，作为靶物质55地安装有钨、碳化钨、碳化硅、碳化钛中的任何一种材料。接着，先在第一中间层形成工序中，只打开作为靶物质55地装有钛的靶座56侧的活门并通过溅射处理而在金属模2的表面2a上厚度约为0．5微米地形成了由以钛为主的膜构成的下层21。接着，在第二中间层形成工序中，只打开作为靶物质55地装有钨、碳化钨、碳化硅、碳化钛中任何一种材料的靶座56侧的活门并通过溅射处理而在金属模2的表面2a上厚度约为0．5微米地形成了由以钨、碳化钨、碳化硅或碳化钛为主的膜构成的上层23。或者，在上述第一中间层形成工序中，当在金属模2表面2a上形成了以钛为主的中间层下层21后，在第二中间层形成工序中，随着只打开作为靶物质55地装有钨或硅的靶座56侧活门，在真空槽51内注入作为含碳气体如CH4，并且通过被溅射的钨或硅的分子与气体中碳的反应溅射处理而在所述下层21上形成了以碳化钨或碳化硅为主的中间层上层23。另外，在形成由图6所示的下层21、中层22、上层23构成的三层中间层20的场合中，在中层22为以碳化硅为主的膜的情况下，真空槽51内设置了两个靶座56和与之分别对应的活门，在其中一个靶座56上，作为靶物质55地装有钛，而在另一个靶座56上，作为靶物质55地安装有硅。因此，首先在第一中间层形成工序中，只打开作为靶物质55地装有钛的靶座56侧的活门并通过溅射处理而在金属模2的表面2a上形成了由以钛为主的膜构成的下层21。随后，在第二中间层形成工序中，只打开作为靶物质55地装有硅的靶座56侧的活门，并且在真空槽51内注入作为含碳气体如CH4，通过被溅射的硅的分子与气体中的碳的反应溅射处理而在上述下层21上形成了由以碳化硅为主的膜构成的中层22。随后，在第三中间层形成工序中，缓慢关闭真空槽51内的未示出的活门并且使作为靶物质55的硅的露出量减少，硅的溅射量逐渐减少，从而在上述中层22上形成了碳含量渐增的以碳为主的上层23。在以碳化钛为主的膜形成中层22的情况下，真空槽51内的靶座56与活门有一组即可，在所述靶座上设置了钛，并可以与上述第一、第二、第三中间层形成工序一样地进行各工序。而在第一中间层形成工序与第二层成型工序之间，不必进行两个活门的启闭转换。接着，用图10-图12来说明在上述各中间层形成工序中至少在接触压模的表面2a上形成有中间层20的金属模2的、在中间层20上形成DLC膜30的工序。作为这种DLC膜成型工序地存在三种DLC膜成型法。首先，用图10来说明DLC膜的第一种成型方法。图10是所用等离子CVD装置的截面图。第一种DLC膜成型方法使用了具有进气口63和排气口65并在内部上方设有阳极79和灯丝81的真空槽61。而在该真空槽61内，设置了在至少接触压模的表面2a上形成有中间层20的金属模2。在图中省略了支承这个金属模2的部件。利用未示出的排气机构并经排气口65而将该真空槽61抽真空到真空度小于4×10-3帕(3×10-5乇)。随后，通过进气口63而在真空槽61内作为含碳气体注入苯并使真空槽61内的压力达到6．67×10-1帕(5×10-3乇)。接着，由直流电源73给金属模2施加直流电压，而阳极电源75给阳极79施加直流电压，灯丝电源77给灯丝81施加交流电压。此时，直流电源73对金属模施加的直流电压为-3000伏，阳极电源75施加在阳极79上的直流电压为+50伏，灯丝电源77施加在灯丝81上的电压为流过30安培电流的10伏交流电压。因此，在真空槽61内的金属模周围产生了等离子，能够通过等离子CVD处理而在金属模2的中间层20(在是多层中间层的情况下，是其上层23)的表面上形成类金刚石碳膜(DLC)，DLC膜5的厚度为1微米-5微米。尽管为了便于描述起见而分别描述了上、中间层形成工序所用真空槽51和DLC膜成型工序所用真空槽61，但可以使用同一真空槽地连续进行这些工序。在这种情况下，在中间层形成工序结束后，排出真空槽内的氩气并注入含碳气体。图11是用于说明DLC膜成型方法其他例子的等离子CVD装置的截面图。在使用图11所示装置的场合中，在具有进气口63与排气口65的真空槽61内，设置了成型有中间层20的金属模2。通过未示出的排气机构，从排气口65将真空槽内抽真空到真空度为4×10-3帕(3×10-5乇)以下。随后，经进气口63向真空槽61内注入甲烷气体并使真空度达到13．33帕(0．1乇)。接着，振频为13．56兆赫的高频电源通过调谐电路67施加高频电能。因此，在金属模2周围产生了等离子，并且能够通过等离子CVD处理而在成型于金属模2上的中间层20(在多层中间层的情况下是其上层23)的表面上形成DLC膜。图12是用于说明DLC膜成型方法其他例子的等离子CVD装置的截面图。在利用图12所示装置的场合中，在具有进气口63与排气口65的真空槽61内，设置了成型有中间层20的金属模2。通过未示出的排气机构，从排气口65将真空槽内抽真空到真空度为4×10-3帕(3×10-5乇)以下。随后，经进气口63向真空槽61内注入甲烷气体并使真空度达到13．33帕(0．1乇)。接着，直流电源83对金属模2施加-600伏直流电压，使在其周围产生等离子，能够通过等离子CVD处理而在成型于金属模2上的中间层20(在多层中间层的情况下是上层23)的表面上形成DLC膜。这些DLC膜成型方法的场合也能使用与中间层形成工序相同的真空槽地在中间层形成工序后马上继续进行。在这种情况下，中间层形成工序结束后，真空槽内的氩气被排出并注入含碳气体。在根据如图10-图12所述的方法形成DLC膜的场合中，尽管作为含碳气体地举例说明了使用甲烷和苯的例子，但也能使用除甲烷以外的乙烯等含碳气体或己烷等含碳液体的蒸汽。接着，为了使在这样形成的金属模表面2a上通过中间层20形成的DLC膜30的表面比较光滑，通过打磨和研磨DLC膜30表面来进行精研磨工序并可以使表面粗糙度达到0．2微米-0．02微米。在这种情况下，金刚石糊剂或氧化铝糊剂散布在布上地进行打磨，将金刚石糊剂或氧化铝糊剂涂布在圆盘板上地进行研磨。此时的金刚石糊剂或氧化铝糊剂中的金刚石颗粒或氧化铝颗粒的粒子直径为0．1微米-4微米，并且可以在打磨时使用粒子直径为1微米以上的糊剂，并在研磨时使用粒度为1微米以下的糊剂。即使进行了这样的研磨工序，DLC膜因通过中间层而牢固地成型于金属模表面上，所以它没有剥落。(1)根据本发明，当在金属模表面上通过由以钛或铬为主的下层和以硅或锗为主的上层构成的双层中间层地形成了DLC膜时，有效的各膜厚度范围是这样的<tablesid="table1"num="001"><table>钛或铬膜硅或锗膜DLC膜有效膜厚范围0．005微米-1．0微米0．005微米-1．0微米0．3微米-10微米优选范围0．05微米-0．8微米0．05微米-0．8微米0．5微米-5微米最优选范围0．1微米-0．6微米0．1微米-0．6微米0．8微米-3微米</table></tables>(2)根据本发明，当通过由硅、钨、碳化钛、碳化硅、碳化铬中的任何一种材料形成的单层中间层地在金属模表面上形成DLC膜时，有效的各膜厚度范围是这样的<tablesid="table2"num="002"><table>中间层DLC膜有效的膜厚范围0．005微米-2微米0．3微米-10微米优选范围0．05微米-1．5微米0．5微米-5微米最优选范围0．1微米-1．2微米0．8微米-3微米</table></tables>工业实用性如上所述，根据本发明，在至少接触压模的构成树脂成型用金属模模腔的金属模表面部分上，因附着力强而不易剥落地形成了是硬质覆膜的DLC膜，从而能够显著延长树脂成型用金属模的使用寿命并且没有损伤压模地延长压模寿命。权利要求1．一种树脂成型用金属模，由固定金属模和活动金属模构成，在当两个金属模闭合时形成模腔的金属模表面上安装压模而使用，其特征在于，在所述金属模表面的至少与压模接触的部分上，通过与该金属模表面的附着力高的中间层而形成了类金刚石碳膜。2．如权利要求1所述的树脂成型用金属模，其特征在于，所述中间层是由硅、钨、碳化钛、碳化硅和碳化铬中的任何一种材料形成单层结构。3．如权利要求1所述的树脂成型用金属模，其特征在于，所述中间层是由以铬或钛为主的下层以及以硅或锗为主的上层构成的双层结构。4．如权利要求1所述的树脂成型用金属模，其特征在于，所述中间层是由以钛为主的下层和以钨、碳化钨、碳化硅及碳化钛中的任何一种材料为主的上层构成的双层结构。5．如权利要求1所述的树脂成型用金属模，其特征在于，所述中间层是由以钛为主的下层、以碳化钛或碳化硅为主的中层和以碳为主体的上层构成的三层结构。6．如权利要求1-5之一所述的树脂成型用金属模，其特征在于，在所述金属模表面的接触压模部分上通过所述中间层形成的上述类金刚石碳膜具有0．2微米-0．02微米的表面粗糙度Ra。7．一种给树脂成型用金属模涂覆硬质覆膜的方法，该金属模由固定金属模和活动金属模构成，且在当两个金属模闭合时形成模腔的金属模表面上安装压模而使用，它包括将所述压模安装表面洗净的金属模固定在真空槽内进行排气的工序；在排气后的真空槽内引入氩气进行离子化并通过以硅、钨、碳化钛、碳化硅和碳化铬中的任何一种材料作为靶物质的溅射处理而在至少接触所述压模的所述金属模表面的部分上形成中间层的中间层形成工序；排出所述真空槽内的氩气并在该真空槽内注入含碳的气体的工序；使等离子发生在所述真空槽内并且通过等离子CVD处理而在所述中间层表面上形成类金刚石碳膜的工序。8．一种给树脂成型用金属模涂覆硬质覆膜的方法，该金属模由固定金属模和活动金属模构成，且在当两个金属模闭合时形成模腔的金属模表面上安装压模而使用，它包括将所述压模安装表面洗净的金属模固定在真空槽内进行排气；在排气后的真空槽内注入氩气进行离子化并通过以铬或钛作为靶物质的溅射处理而在至少接触所述压模的所述金属模表面部分上形成了以铬或钛为主的中间层下层的第一中间层形成工序；随后通过以硅或锗为靶物质的溅射处理而在所述下层上形成了以硅或锗为主的中间层上层的第二中间层形成工序；排出所述真空槽内的氩气并在该真空槽内注入含碳气体的工序；使等离子发生在所述真空槽内并且通过等离子CVD处理而在所述中间层上层的表面上形成类金刚石碳膜的工序。9．一种给树脂成型用金属模涂覆硬质覆膜的方法，该金属模由固定金属模和活动金属模构成，且在当两个金属模闭合时形成模腔的金属模表面上安装压模而使用，它包括将所述压模安装表面洗净的金属模固定在真空槽内进行排气；在排气后的真空槽内注入氩气进行离子化并通过以钛作为靶物质的溅射处理而在至少接触所述压模的所述金属模表面部分上形成了以钛为主的中间层下层的第一中间层形成工序；随后通过以钨为靶物质的溅射处理而在所述下层上形成了以钨为主的中间层上层的第二中间层形成工序；排出所述真空槽内的氩气并在该真空槽内注入含碳气体的工序；使等离子发生在所述真空槽内并且通过等离子CVD处理而在所述中间层上层的表面上形成类金刚石碳膜的工序。10．一种给树脂成型用金属模涂覆硬质覆膜的方法，该金属模由固定金属模和活动金属模构成，且在当两个金属模闭合时形成模腔的金属模表面上安装压模而使用，它包括将所述压模安装表面洗净的金属模固定在真空槽内进行排气；在排气后的真空槽内注入氩气进行离子化并通过以钛为靶物质的溅射处理而在至少接触所述压模的所述金属模表面部分上形成了以钛为主的中间层下层的第一中间层形成工序；随后在所述真空槽内注入含碳气体并通过以钨或硅为靶物质的反应溅射处理而在所述下层上形成了以碳化钨或碳化硅为主的中间层上层的第二中间层形成工序；排出所述真空槽内的氩气并在该真空槽内注入含碳气体的工序；使等离子发生在所述真空槽内并且通过等离子CVD处理而在所述中间层上层的表面上形成类金刚石碳膜的工序。11．一种给树脂成型用金属模涂覆硬质覆膜的方法，该金属模由固定金属模和活动金属模构成，且在当两个金属模闭合时形成模腔的金属模表面上安装压模而使用，它包括将所述压模安装表面洗净的金属模固定在真空槽内进行排气；在排气后的真空槽内注入氩气进行离子化并通过以钛为靶物质的溅射处理而在至少接触所述压模的所述金属模表面部分上形成了以钛为主的中间层下层的第一中间层形成工序；随后在所述真空槽内注入含碳气体并通过以钛或硅为靶物质的反应溅射处理而在所述下层上形成了以碳化钛或碳化硅为主的中间层中层的第二中间层形成工序；随后逐渐减少所述靶物质的钛或硅的溅射量并在所述中层上形成了以碳为主的上层的第三中间层形成工序；排出所述真空槽内的氩气和含碳气体并又在该真空槽内注入含碳气体的工序；使等离子发生在所述真空槽内并且通过等离子CVD处理而在所述中间层上层的表面上形成类金刚石碳膜的工序。12．如权利要求7-11之一所述的树脂成型用金属模的硬质覆膜成型方法，其特征在于，在形成所述类金刚石碳膜的工序后，通过打磨和研磨来精磨在该工序中形成的类金刚石碳膜的表面。13．如权利要求12所述的树脂成型用金属模的硬质覆膜成型方法，其特征在于，所述精磨工序的打磨和研磨是在使用其金刚石粒子或氧化铝粒子的直径为0．1微米-0．4微米的糊剂的情况下进行的。全文摘要在形成树脂成型用金属模模腔(5)的固定金属模(1)与活动金属模(2)中的安装压模(6)的金属模(2)表面(2a)的、至少接触压模(6)的部分上,通过用于提高与金属模(2)表面(2a)的附着力的硅、钨、碳化钛、碳化硅、碳化铬等形成的中间层(20)而形成了类金刚石碳膜(30),从而显著延长了树脂成型用金属模的使用寿命并且没有损伤压模地延长了压模寿命。文档编号B29C45/37GK1294545SQ00800144公开日2001年5月9日申请日期2000年3月6日优先权日1999年3月8日发明者宫行男,杉山修,葛西秀文申请人:时至准钟表股份有限公司