【事件の表示】
　特許第２５８０３３０号「耐摩耗性皮膜」の請求項１ないし２に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結論】
　訂正を認める。
　特許第２５８０３３０号の請求項１ないし２に係る特許を維持する。
【理由】
１．手続の経緯
　本件特許第２５８０３３０号の請求項１及び請求項２に係る発明についての出願は、平成１年６月１４日に出願され、平成８年１１月２１日にその発明について特許の設定登録がなされ、その後、その特許について特許異議の申立てがなされ、取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１０年１月１９日に訂正請求がなされ、さらに、平成１１年４月１４日に訂正請求の補正（方式）がなされたものである。
２．訂正の要旨
▲１▼特許請求の範囲の請求項１における
　「（ＡｌｙＴｉ１−ｙ）（ＮｚＣ１−ｚ）（但し０．０５≦ｙ≦０．７５，０．６≦ｚ≦１）で示される化学組成からなり、層厚が０．６〜８μｍの皮膜層が最上層に形成され、」を、特許請求の範囲の減縮を目的として、
　「（ＡｌｙＴｉ１−ｙ）（ＮｚＣ１−ｚ）（但し０．２６≦ｙ＜０．７０，０．６≦ｚ≦１）で示されるＢ１構造の化合物からなり、層厚が０．６〜８μｍの皮膜層がカソードを蒸発源とするアーク放電方式によって最上層に形成され、」と訂正する。
　明瞭でない記載の釈明を目的として、下記▲２▼〜▲１１▼の訂正をする。
▲２▼明細書第５頁第１３行〜第１６行（特許公報第３欄第４９行〜第４欄第２行）における（ＡｌｙＴｉ１−ｙ）（ＮｚＣ１−ｚ）（但し０．０５≦ｙ≦０．７５，０．６≦ｚ≦１）で示される化学組成からなり、層厚が０．６〜８μｍの皮膜層が最上層に形成され、」を「（ＡｌｙＴｉ１−ｙ）（ＮｚＣ１−ｚ）（但し０．２６≦ｙ＜０．７０，０．６≦ｚ≦１）で示されるＢ１構造の化合物からなり、層厚が０．６〜８μｍの皮膜層がカソードを蒸発源とするアーク放電方式によって最上層に形成され、」と訂正する。
▲３▼明細書第１表におけるＮｏ．２を実施例から比較例Ｎｏ．１１と訂正し、それに伴い、Ｎｏ．３〜Ｎｏ．１１をＮｏ．２〜Ｎｏ．１０に繰り上げ、明細書の第２表におけるＮｏ．１１〜２２の表示ををＮｏ．２１〜３２と訂正する。
▲４▼明細書の第３表におけるＮｏ．２６〜２８を実施例から比較例Ｎｏ．４７〜４９と訂正し、それに伴い、Ｎｏ．２３〜２５の表示をＮｏ．４１〜４３とし、Ｎｏ．２９〜３１の表示をＮｏ．４４〜４６、Ｎｏ．３２〜４０の表示をＮｏ．５０〜５８と訂正する。
▲５▼明細書第６頁第４行〜第５行（特許公報第４欄第９行）における「０．０５≦ｙ≦０．７５，」を、「０．２６≦ｙ＜０．７０，」と訂正する。
▲６▼明細書第６頁第１７行〜第７頁第１行（特許公報第４欄第２０行〜第２３行）における「即ちイオンプレーティング法やスパッタリング法等に代表されるＰＶＤ法によって行うことができる。これらの方法のうち例えばイオンプレーティング法で行う場合を代表的に取り上げて説明する。」を「即ちアークイオンプレーティング法によって行うことができる。」と訂正する。
▲７▼明細書第１０頁第６行（特許公報第５欄第３１行）における「０．０５≦ｙ≦０．７５」を「０．２６≦ｙ＜０．７０」と訂正する。
▲８▼明細書第１０頁第９行（特許公報第５欄第３３行）における「０．６≦ｙ≦０．７」を「０．６≦ｙ＜０．７」と訂正する。
▲９▼明細書第１０頁第１５行〜第１６行（特許公報第５欄第３９行）における「（ｙが０．０５以上）」を「（ｙが０．２６以上）」と訂正する。
▲１０▼明細書第１１頁第１９行〜第２０行（特許公報第６欄第８行〜第１０行）における「ｙの値（ＡｌＮ固溶度）は０．０５〜０．７５と定めた。尚ｙのより好ましい範囲は０．６〜０．７である。」を「ｙの値（ＡｌＮ固溶度）は０．２６以上０．７０未満と定めた。尚ｙのより好ましい範囲は０．６以上０．７未満である。」と訂正する。
▲１１▼明細書第１６頁第５行〜第７行（特許公報第８欄第１５行〜第１７行）における「（Ａｌ，Ｔｉ）（Ｃ，Ｎ）系単層膜を形成したときのもの（Ｎｏ．８〜Ｎｏ．１０）、および第１皮膜層が本発明の範囲外のもの（Ｎｏ．１１）についても、」を「（Ａｌ，Ｔｌ）（Ｃ，Ｎ）系単層膜を形成したときのもの（Ｎｏ．７〜Ｎｏ．９）、および第１皮膜層又は表面層が本発明の範囲外のもの（Ｎｏ．１０，１１）についても、」と訂正する。
▲１２▼誤記の訂正を目的として、明細書第７頁１７行（特許公報第４欄第３７行）における「尚形成された」を「尚、形成された」と、同第９頁第９行（同第５欄第１５行〜第１６行）における「赤色から金色に」を「赤色から灰色に」と、同第１２頁１１行（同第６欄第１８行）「切り込み０．１ｍｍ」を「切り込み量１ｍｍ」と、同第２２頁第２０行（同第１２欄第８行）における「オージエ分析結果例」を「オージェ分析結果例」に、それぞれ訂正する。
３．訂正の適否についての判断
３−１．訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
　▲１▼の訂正は、訂正前の特許請求の範囲の請求項１における０．０５≦ｙ≦０．７５を「０．２６≦ｙ＜０．７０」に減縮するとともに、最上層の皮膜層を「Ｂ１構造の化合物からなり」、「カソードを蒸発源とするアーク放電方式によって」形成されるものに限定する訂正であるが、明細書の実施例におけるＡｌ０．２６Ｔｉ０．７４Ｎ〜Ａｌ０．６８Ｔｉ０．３２Ｎ（ｙが０．２６〜０．６８）の記載、明細書の「更にＡｌＮ成分が増加すると、それにつれて内部応力の低下が認められ、ｙ＝０．７で結晶構造がＮａＣ１型（Ｂ１構造）からＺｎＳ（ウルツァイト型）に変化して内部応力は２．８×１０１０ｄｙｎｅ／ｃｍ２となる」（特許公報第５欄第４１行〜第４４行）、「カソードを蒸発源とするアーク放電によって金属成分をイオン化する方法、即ちイオンプレーティング法やスパッタリング法等」（同第４欄第１８行〜第２１行）、「カソードアーク方式イオンプレーティング装置」（同第７欄第３行〜第４行）等の記載に基づものであるから、特許法第１２０条の４第２項ただし書第１号の特許請求の範囲の減縮に該当し、願書に添付した明細書に記載した事項の範囲内のものであり、実質上特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
　▲２▼〜▲１１▼の訂正は、▲１▼の特許請求の範囲の訂正に伴って生じる明細書の該当部分の明りょうでない記載を明りょうにしたものであるから、特許法第１２０条の４第２項ただし書第３号の明りょうでない記載の釈明に該当し、願書に添付した明細書に記載した事項の範囲内のものであり、実質上特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
　▲１２▼の訂正は、明細書の他の箇所の記載及び文脈からみて誤記であることが明らかな記載を訂正するものであるから、特許法第１２０条の４第２項ただし書第２号の誤記の訂正に該当し、願書に添付した明細書に記載した事項の範囲内のものであり、実質上特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
３−２．独立特許要件
　訂正明細書の請求項１及び請求項２に係る発明（以下、「本件請求項１及び請求項２に係る発明」という。）は、その特許請求の範囲の請求項１及び請求項２に記載された次のとおりのものである。
　「【請求項１】ＴｉＣｘＮ１−ｘ（但し０≦Ｘ≦０．６）で示される化学組成からなり、層厚が０．３〜６μｍの皮膜層が基材表面に形成されると共に、（ＡｌｙＴｉ１−ｙ）（ＮｚＣ１−ｚ）（但し０．２６≦ｙ＜０．７０，０．６≦ｚ≦１）で示されるＢ１構造の化合物からなり、層厚が０．６〜８μｍの皮膜層がカソードを蒸発源とするアーク放電方式によって最上層に形成され、少なくとも２層からなることを特徴とする耐摩耗性皮膜。
　【請求項２】前記２つの皮膜層の間に、夫々の皮膜層組成を混合した化学組成、または２つの皮膜組成に亘って連続的に変化した中間層が介在されてなる請求項（１）に記載の耐摩耗性皮膜。」
（取消理由の概要）
　取消理由は、本件請求項１及び請求項２に係る発明は、本願の出願の日前の他の出願であって、その出願後に出願公開された特願昭６３−７４９５０号（特開平１−２５２３０４号公報参照）の願書に最初に添付した明細書及び図面に記載された発明（先願発明）と同一であり、しかも、この出願の発明者が先願発明の発明者と同一であるとも、また、この出願の時において、その出願人が先願の出願人と同一であるとも認められないので、本件請求項１及び請求項２に係る発明の特許は、特許法第２９条の２の規定に違反してなされたものである、というものである。
（先願明細書に記載された発明）
　取消理由通知に引用された特願昭６３−７４９５０号の願書に最初に添付した明細書（特開平１−２５２３０４号公報参照、以下、「先願明細書」という。）には、
　「炭化タングステン基超硬合金、炭窒化チタン基サーメット、および高速度鋼のうちのいずれかで構成された硬質材料基体の表面に、
　炭化チタン、炭窒化チタン、および窒化チタンのうち１種の単層または２種以上の複層からなる平均層厚：０．５〜１０μｍの付着強化層を介して、
　ＴｉとＡｌの複合炭化物、複合炭窒化物、および複合窒化物のうちの１種の単層または２種以上の複層からなる平均層厚：０．５〜５μｍの硬質被覆層を形成してなる表面被覆硬質材料製切削工具。」
（特許請求の範囲）
が記載され、また、
　「基体として、重量％で、ＷＣー９％Ｃｏー８％ＴｉＣー１０％ＴａＣからなる組成を有するＷＣ基超硬合金で構成され、かつＪＩＳ・ＳＮＧ４３２の形状をもった切削チップを用意し、この切削チップの表面に、まず、化学蒸着装置（第１表にはＣＶＤで示す）及び物理蒸着装置の１つであるイオンプレーティング装置（第１表にはＰＶＤで示す）を用い、通常の条件で、それぞれ第１表に示される組成および平均層厚を有する付着強化層を形成し、引続いて別途用意したイオンプレーティング装置にて、同じく第１表に示される組成および平均層厚の硬質被覆層を形成することによって本発明表面被覆硬質材料製切削工具（以下、本発明被覆切削工具という）１〜１０をそれぞれ製造した。」（第２頁左下欄下から３行〜右下欄１２行）
と記載され、
　第１表には、形成手段がＰＶＤで、組成がＴｉＮ，ＴｉＣＮ，ＴｉＣの付着強化層を４．０〜５．０μｍ、組成が（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ，（Ｔｉ，Ａｌ）ＣＮ，（Ｔｉ，Ａｌ）Ｃの硬質被覆層を２．５〜４．５μｍ有する被覆切削工具について、切刃の逃げ面摩耗幅が０．１８〜０．２８ｍｍであることが示されている。
（対比・判断）
　本件請求項１に係る発明と先願明細書に記載された発明とを対比すると、両者は、「ＴｉＮまたはＴｉＣＮの化学組成からなり、層厚が０．５〜６μｍの皮膜層が基材表面に形成されるとともに、（ＡｌＴｉ）Ｎまたは（ＡｌＴｉ）ＮＣで示される化学組成からなり、層厚が０．６〜５μｍの皮膜層が最上層に形成され、少なくとも２層からなることを特徴とする耐摩耗性皮膜。」である点で一致する。
　しかし、本件請求項１に係る発明が、最上層の皮膜層を、その成分割合、結晶構造を限定し「（ＡｌｙＴｉ１−ｙ）（ＮｚＣ１−ｚ）（但し０．２６≦ｙ＜０．７０，０．６≦ｚ≦１）で示されるＢ１構造の化合物」とするとともに、その形成手段を「カソードを蒸発源とするアーク放電方式」に限定するものであるのに対し、先願明細書には、最上層の皮膜層の化学組成は「（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎまたは（Ｔｉ，Ａｌ）ＣＮ」と記載されているだけで、その成分割合、結晶構造が明らかでなく、その形成手段も、「イオンプレーティング装置」と記載されているだけで、具体的な方式が示されていない点で、両者は相違する。
　この相違点について検討する。
　上記の「（ＡｌｙＴｉ１−ｙ）（ＮｚＣ１−ｚ）（但し０．２６≦ｙ＜０．７０，０．６≦ｚ≦１）で示されるＢ１構造の化合物」とという構成は、耐摩耗性を向上させるという本件請求項１に係る発明の課題を達成するために不可欠な要件である（本件特許公報の第２図からみて、約２６００Ｈｖという硬度を得るためには、０．２６≦ｙ＜０．７０という構成が必要である）。
　また、先願明細書に記載された発明では、形成手段がＰＶＤで、組成がＴｉＮ，ＴｉＣＮ，ＴｉＣの付着強化層を４．０〜５．０μｍ、組成が（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ，（Ｔｉ，Ａｌ）ＣＮ，（Ｔｉ，Ａｌ）Ｃの硬質被覆層を２．５〜４．５μｍ有する被覆切削工具について、切刃の逃げ面摩耗幅が０．１８〜０．２８ｍｍである（第１表）のに対し、本件請求項１に係る発明の耐摩耗性皮膜を有する被覆切削工具については、平成１０年１月１９日付けの特許異議意見書に添付された実験報告書（参考証１）によれば、同様の条件で、切刃の逃げ面摩耗幅が０．０５８〜０．０８４ｍｍ（第１表）、０．０７２〜０．１２１ｍｍ（第２表）であり、前記の成分割合、結晶構造及び形成手段の限定により顕著な効果を奏するものと認められ、さらに、本件請求項１に係る発明は、「カソードを蒸発源とするアーク放電方式」を採用することにより「Ｂ１構造の化合物」からなる皮膜層を形成することができるものであり、この方式と異なる周知の電子ビームによるイオンプレーティング法を採用した場合には、「Ｂ１構造の化合物」からなる皮膜層をし得ないことは、同じく添付された参考資料２及び３より明らかであるから、本件請求項１に係る発明は、先願明細書に記載された発明と実質的に相違するものと認められる。
　したがって、本件請求項１に係る発明は、先願明細書に記載された発明と同一であるとすることはできない。
　また、本願請求項２に係る発明は、請求項１を引用する発明であり、最上層の皮膜層の構成については本件請求項１に係る発明と共通であるから、同様に、先願明細書に記載された発明と同一であるとすることはできない。
（まとめ）
　以上のとおり、本件請求項１及び請求項２に係る発明は、特許出願の際独立して特許を受けることができない発明とすることはできない。
３−３訂正の適否についての結論
　よって、上記訂正請求は、特許法第１２０条の４第２項、同条第３項で準用する同法第１２６条第２項〜第４項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
４．特許異議申立てについての判断
４−１．申立て理由の概要
▲１▼異議申立人住友電気工業（株）の異議申立てについて、
　異議申立人は、甲第１号証（特開平１−２５２３０４号公報）を提出して、本件請求項１に係る発明は、本件出願の日前の他の出願であって本件出願後に公開されたものの願書に最初に添付した明細書又は図面に記載された発明（甲第１号証参照）と同一であるから、本件請求項１に係る発明の特許は、特許法第２９条の２の規定に違反してなされたものである、と主張している。
▲２▼異議申立人日立ツール（株）の異議申立てについて、
　異議申立人は、甲第１号証（特開平１−２５２３０４号公報）及び甲第２号証（７ｔｈ　Ｉｎｔｅｒｎａ−ｔｉｏｎａｌ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，Ｉｏｎ＆Ｐｌａｓｍａ　Ａｓｓｉｓｔｅｄ　Ｔｅｃｈｎｑｕｅｓ，１９８９．５）を提出して、本件請求項１にに係る発明は、甲第１号証に係る先願の願書に最初に添付した明細書及び図面に記載された発明と同一であり、本件請求項２に係る発明は、甲第２号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、本件請求項１及び請求項２に係る発明の特許は、特許法第２９条の２又は同法第２９条第２項の規定に違反してなされたものである、と主張している。
▲３▼異議申立人三菱マテリアル（株）の異議申立てについて、
　異議申立人は、甲第１号証（特開昭６４−４２５７０号公報）、甲第２号証（特開昭６２−５６５６５号公報）、甲第３号証（特開昭５２−９４８１２号公報）、甲第４号証（Ａｎｎａｌｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＣＩＲＰ，Ｖｏ１．３６／１／１９８７　Ｐ９９〜１０３）及び甲第５号証（特開平１−２５２３０４号公報）を提出して、本件請求項１及び２に係る発明は、甲第１〜４号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、本件請求項１及び請求項２に係る発明の特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものであり、また、本件請求項１に係る発明は、甲第５号証に係る先願の願書に最初に添付した明細書及び図面に記載された発明と同一であるから、本件請求項１に係る発明の特許は、特許法第２９条の２の規定に違反してなされたものである、と主張している。
４−２．当審の判断
　▲１▼について、
　上記３−２のとおり、本件請求項１に係る発明は、甲第１号証に係る先願の願書に最初に添付した明細書及び図面に記載された発明と同一とは認められないから、本件請求項１に係る発明の特許は、特許法第２９条の２の規定に違反してなされたものとはいえない。
　▲２▼について、
　上記３−２のとおり、本件請求項１及び請求項２に係る発明は、甲第１号証に係る先願の願書に最初に添付した明細書及び図面に記載された発明と同一とは認められないから、本件請求項１及び請求項２に係る発明の特許は、特許法第２９条の２の規定に違反してなされたものとはいえない。
　異議申立人が提出した甲第２号証（７ｔｈ　Ｉｎｔｅｒ−ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，Ｉｏｎ＆Ｐｌａｓｍａ　Ａｓｓｉｓｔｅｄ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，１９８９．５）には、「マグネトロンスパッタリングによる多層皮膜について」と題し、第１図には多層被覆の構造が、第２図にはインターフェイス領域の形成が、第３図にはＡＥＳ深度プロファイルが、第４図には皮膜の厚さに対するマイクロ硬さの関係が、それぞれ示され、マグネトロンスパッタリングによる多層皮膜は、下地と表面被覆層の間に両皮膜に高い密着性を与えるインターフェイス（例ＴｉＮ−ＴｉＡｌＶＮ−表面Ａｌ２０３の３層被覆）が形成されることが示されている。
　そこで、本件請求項２に係る発明と甲第２号証に記載された発明とを対比・検討すると、本件請求項２に係る発明は、請求項１を引用する発明であって、ＴｉＣｘＮ１−ｘ（但し０≦Ｘ≦０．６）、中間層、最上層（ＡｌｙＴｉ１−ｙ）（ＮｚＣ１−ｚ）（但し０．２６≦ｙ＜０．７０，０．６≦ｚ≦１）の３層被覆であり、甲第２号証に記載されたＴｉＮ−ＴｉＡｌＶＮ−表面Ａｌ２０３の３層被覆とは、中間層及び最上層（表面）の組成が全く相違するから、本件請求項２に係る発明は、甲第２号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものとは認められない。
　したがって、本件請求項２に係る発明の特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものとはいえない。
　▲３▼について、
　異議申立人が提出した甲第１号証（特開昭６４−４２５７０号公報）には、
　「ＴｉＣｘＮ１−ｘ（但し０．１≦ｘ≦０．６）
で示される化学組成からなることを特徴とする耐摩耗性被覆膜。」
が記載されている。
　同じく提出した甲第２号証（特開昭６２−５６５６５号公報）には、
　「基体部材の表面に，ＴｉとＡｌの炭化物、窒化物、および炭窒化物のうちの１種の単層または２種以上の複層からなる硬質被覆層を、０．５〜１０μｍの層厚で形成してなる耐摩耗性の優れた表面被覆硬質部材。」
が記載されている。
　同じく提出した甲第３号証（特開昭５２−９４８１２号公報）には、被覆超硬スローアウェイチップに関し、「この発明の被覆超硬スローアウェイチップの被覆層において、その下層を窒化チタンまたは炭窒化チタン（以下窒化チタンという）で構成したのは、前記窒化チタンは超硬合金チップ本体表面に対する密着性が良く、・・・前記窒化チタンの被覆層厚は１〜１０μの範囲内にあるようにするのが望ましい。また前記下層形成材料を窒化チタンに代って炭窒化チタンで構成してもよいが、・・・の組成をもった炭窒化チタンを使用しなければならない。」（第２頁左下欄７〜２０行）と記載されており、実施例を示す第１表には、下層がＴｉＮ、中間層がＴｉＣ、上層がＡｌ２０３の層構造のチップが示されている。
　同じく提出した甲第４号証（Ａｎｎａｌｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＣＩＲＰ，Ｖｏ１．３６／１／１９８７　Ｐ．９９〜１０３）には、耐摩耗性皮膜の低温蒸着法に関し、耐摩耗性皮膜として３元硬質化合物ＴｉｘＡｌ１−ｘＮが試みられていること（ｐ．９９，左欄２４〜２５行）、該硬質化合物のＡｌの含有量は１０ａｔ％，２５ａｔ％，５０ａｔ％の値を採り得ること（ｐ１０１，左欄２３，２４行）、複合化合物層は異なった材料のサンドイッチ層及び異種成分層を形成することが必要であること（ｐ．１００，右欄２〜５行）がそれぞれ記載されている。
　そこで、本件請求項１及び請求項２に係る発明と甲第１〜４号証に記載された発明とを対比・検討すると、甲第１及び３号証には、本件請求項１及び請求項２に係る発明の第１層である「ＴｉＣｘＮ１−ｘ」からなる皮膜層、甲第２及び４号証には、本件請求項１及び請求項２に係る発明の最上層である「（ＡｌｙＴｉ１−ｙ）（ＮｚＣ１−ｚ）」である皮膜層が記載されているものの、甲第１〜４号証には、耐摩耗性を向上させるために、本件請求項１及び請求項２に係る発明のように両者を積層することについては記載も示唆もされていない。
　したがって、本件請求項１及び請求項２に係る発明は、甲第１〜４号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものとすることはできない。
　また、上記３−２に記載したとおり、本件請求項１に係る発明は、甲第５号証に係る先願の願書に最初に添付した明細書及び図面に記載された発明と同一であるとも認められないから、本件請求項１に係る発明の特許は、特許法第２９条の２の規定に違反してなされたものとはいえない。
４−３．むすび
　以上のとおり、特許異議申立ての理由及び証拠によっては、本件請求項１及び請求項２に係る発明の特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件請求項１及び請求項２に係る発明の特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１１年１０月８日（１９９９．１０．８）
【訂正の要旨】
▲１▼特許請求の範囲の請求項１における
　「（ＡｌｙＴｉ１−ｙ）（ＮｚＣ１−ｚ）（但し０．０５≦ｙ≦０．７５，０．６≦ｚ≦１）で示される化学組成からなり、層厚が０．６〜８μｍの皮膜層が最上層に形成され、」を、特許請求の範囲の減縮を目的として、
　「（ＡｌｙＴｉ１−ｙ）（ＮｚＣ１−ｚ）（但し０．２６≦ｙ＜０．７０，０．６≦ｚ≦１）で示されるＢ１構造の化合物からなり、層厚が０．６〜８μｍの皮膜層がカソードを蒸発源とするアーク放電方式によって最上層に形成され、」と訂正する。
　明瞭でない記載の釈明を目的として、下記▲２▼〜▲１１▼の訂正をする。
▲２▼明細書第５頁第１３行〜第１６行（特許公報第３欄第４９行〜第４欄第２行）における（ＡｌｙＴｉ１−ｙ）（ＮｚＣ１−ｚ）（但し０．０５≦ｙ≦０．７５，０．６≦ｚ≦１）で示される化学組成からなり、層厚が０．６〜８μｍの皮膜層が最上層に形成され、」を「（ＡｌｙＴｉ１−ｙ）（ＮｚＣ１−ｚ）（但し０．２６≦ｙ＜０．７０，０．６≦ｚ≦１）で示されるＢ１構造の化合物からなり、層厚が０．６〜８μｍの皮膜層がカソードを蒸発源とするアーク放電方式によって最上層に形成され、」と訂正する。
▲３▼明細書第１表におけるＮｏ．２を実施例から比較例Ｎｏ．１１と訂正し、それに伴い、Ｎｏ．３〜Ｎｏ．１１をＮｏ．２〜Ｎｏ．１０に繰り上げ、明細書の第２表におけるＮｏ．１１〜２２の表示ををＮｏ．２１〜３２と訂正する。
▲４▼明細書の第３表におけるＮｏ．２６〜２８を実施例から比較例Ｎｏ．４７〜４９と訂正し、それに伴い、Ｎｏ．２３〜２５の表示をＮｏ．４１〜４３とし、Ｎｏ．２９〜３１の表示をＮｏ．４４〜４６、Ｎｏ．３２〜４０の表示をＮｏ．５０〜５８と訂正する。
▲５▼明細書第６頁第４行〜第５行（特許公報第４欄第９行）における「０．０５≦ｙ≦０．７５，」を、「０．２６≦ｙ＜０．７０，」と訂正する。
▲６▼明細書第６頁第１７行〜第７頁第１行（特許公報第４欄第２０行〜第２３行）における「即ちイオンプレーティング法やスパッタリング法等に代表されるＰＶＤ法によって行うことができる。これらの方法のうち例えばイオンプレーティング法で行う場合を代表的に取り上げて説明する。」を「即ちアークイオンプレーティング法によって行うことができる。」と訂正する。
▲７▼明細書第１０頁第６行（特許公報第５欄第３１行）における「０．０５≦ｙ≦０７５」を「０．２６≦ｙ＜０．７０」と訂正する。
▲８▼明細書第１０頁第９行（特許公報第５欄第３３行）における「０．６≦ｙ≦０．７」を「０．６≦ｙ＜０．７」と訂正する。
▲９▼明細書第１０頁第１５行〜第１６行（特許公報第５欄第３９行）における「（ｙが０．０５以上）」を「（ｙが０．２６以上）」と訂正する。
▲１０▼明細書第１１頁第１９行〜第２０行（特許公報第６欄第８行〜第１０行）における「ｙの値（ＡｌＮ固溶度）は０．０５〜０．７５と定めた。尚ｙのより好ましい範囲は０．６〜０．７である。」を「ｙの値（ＡｌＮ固溶度）は０．２６以上０．７０未満と定めた。尚ｙのより好ましい範囲は０．６以上０．７未満である。」と訂正する。
▲１１▼明細書第１６頁第５行〜第７行（特許公報第８欄第１５行〜第１７行）における「（Ａｌ，Ｔｉ）（Ｃ，Ｎ）系単層膜を形成したときのもの（Ｎｏ．８〜Ｎｏ１０）、および第１皮膜層が本発明の範囲外のもの（Ｎｏ．１１）についても、」を「（Ａｌ，Ｔｉ）（Ｃ，Ｎ）系単層膜を形成したときのもの（Ｎｏ．７〜Ｎｏ．９）、および第１皮膜層又は表面層が本発明の範囲外のもの（Ｎｏ．１０，１１）についても、」と訂正する。
▲１２▼誤記の訂正を目的として、明細書第７頁１７行（特許公報第４欄第３７行）における「尚形成された」を「尚、形成された」と、同第９頁第９行（同第５欄第１５行〜第１６行）における「赤色から金色に」を「赤色から灰色に」と、同第１２頁１１行（同第６欄第１８行）「切り込み０．１ｍｍ」を「切り込み量１ｍｍ」と、同第２２頁第２０行（同第１２欄第８行）における「オージエ分析結果例」を「オージェ分析結果例」に、それぞれ訂正する。
（５４）【発明の名称】
耐摩耗性皮膜
（５７）【特許請求の範囲】
　（１）ＴｉＣｘＮ１−ｘ（但し０≦ｘ≦０．６）で示される化学組成からなり、層厚が０．３〜６μｍの皮膜層が基材表面に形成されると共に、（ＡｌｙＴｉ１−ｙ）（ＮｚＣ１−ｚ）（但し
０．２６≦ｙ＜０．７０
Ｂ１構造の化合物
カソードを蒸発源とするアーク放電方式によって
　（２）前記２つの皮膜層の間に、夫々の皮膜層組成を混合した化学組成、または２つの皮膜層組成に亘って連続的に変化した中間層が介在されてなる請求項（１）に記載の耐摩耗性皮膜。
【発明の詳細な説明】
　［産業上の利用分野］
　本発明は、フライス加工，切削加工，穿孔加工等の加工に使用される工作工具の表面コーティング材として有用な耐摩耗性皮膜に関するものである。
　［従来の技術］
　高速度工具鋼や超硬合金工具鋼等を製作する場合は、耐摩耗性等の性能をより優れたものとする目的で、工具基材の表面にＴｉ等の窒化物や炭化物よりなる耐摩耗性皮膜を形成することが行なわれている。
　基材表面に耐摩耗性皮膜を形成する方法としては、従来よりＣＶＤ法（化学的蒸着法）およびＰＶＤ法（物理的蒸着法）が知られている。しかし前者の方法では母材が高温処理に曝される為母材特性が劣化するおそれがあり、母材特性も重要視される工具の場合は後者の方法が好まれる傾向がある。
　そこで比較的低温条件でコーティング処理することのできる高周波放電プラズマＣＶＤ法，反応性イオンプレーティング法，スパッタリング法等が採用されるに至っている。
　工具等の耐摩耗性皮膜としてはイオンプレーティング法によるＴｉＮやＴｉＣが汎用されており、特に高温耐酸化性（耐熱性）の優れたＴｉＮ膜が広く実用化されている。即ちＴｉＮはＴｉＣより耐熱性に優れている為、切削時の加工熱や摩擦熱によって昇温する工具すくい面をクレータ摩耗から保護する機能を発揮する。しかしＴｉＮはＴｉＣに比べて低硬度である為被削材と接する逃げ面に発生するフランク摩耗に対してはむしろ脆弱であり、フランク摩耗に対してはＴｉＣの方が高い耐久性を示す。
　近年、切削速度の一層の高速化が要望されており、切削条件がより過酷化する傾向にある為、上記した様な従来のＴｉＮ皮膜程度ではこの要請に応えきれなくなっている。
　そこで耐熱性や硬度が更に優れた皮膜として、イオンプレーティング法やスパッタリング法によるＴｉＡｌＮ，ＴｉＡｌＣ，或はＴｉＡｌＣＮ等の皮膜が提案された［特開昭６２−５６５６５，Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ａ第４（６）巻，１９８６年，第２７１７頁，およびＪ．ｏｆ　Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，７０，１９８７年，第３１８〜３２２頁］。
　［発明が解決しようとする課題］
　ＰＶＤ法はイオンのエネルギーを利用した低温被覆法であるので、基材表面と皮膜間には、ＣＶＤ法において見られた様な熱による拡散層は存在しない。従ってＰＶＤ法によって形成された皮膜は、ＣＶＤ法によって形成された皮膜に比べて密着性が劣るのが一般的である。
　一方最近では耐摩耗性を改善して寿命延長を図るという観点から、皮膜を厚膜化する傾向が見られるが、厚膜化するにつれて皮膜の内部応力が増大し、皮膜にクラックが発生したり膜密着性が低下して皮膜剥離の原因になる。尚ＴｉＮ皮膜に代わり得る高耐摩耗性皮膜として、（Ａｌ，Ｔｉ）（Ｎ，Ｃ）系皮膜が提案されていることは上述した通りであるが、これらの皮膜はＴｉＮ皮膜に比べて内部応力が２倍以上も高くなるので、ＴｉＮ皮膜を形成する場合よりもできるだけ薄い膜厚を形成して実用されている。
　こうしたことから、特に（Ａｌ，Ｔｉ）（Ｎ，Ｃ）系皮膜等の優れた特性を十分に発揮し得る様な、皮膜形成技術の改善が望まれている。
　本発明はこうした事情に着目してなされたものであって、比較的低温条件で製膜することができると共にそれにもかかわらず、密着性や膜強度に優れ、しかもクレータ摩耗やフランク摩耗に対する抵抗力の優れた耐摩耗性皮膜を提供することを目的とするものである。
　［課題を解決する為の手段］
　上記目的を達成し得た本発明とは、ＴｉＣｘＮ１−ｘ（但し０≦Ｘ≦０．６）で示される化学組成からなり、層厚が０．３〜６μｍの皮膜層が基材表面に形成されると共に、（ＡｌｙＴｉ１−ｙ）（ＮｚＣ１−ｚ）（但し
０．２６≦ｙ＜０．７０
Ｂ１構造の化合物
カソードを蒸発源とするアーク放電方式によって
　［作用］
　本発明は上述の如く構成されるが、要するにＴｉＣｘＮ１−ｘ（但し０≦ｘ≦０．６）で示される化学組成からなる皮膜層を基材表面に形成することによって基材表面との密着性が達成されると共に、（ＡｌｙＴｉ１−ｙ）（ＮｚＣ１−ｚ）（但し
０．２６≦ｙ＜０．７０
　上述の各皮膜層を形成するに当たっては、カソードを蒸発源とするアーク放電によって金属成分をイオン化する方法、即ち
アーク
　この方法は、前記の様にイオン化した金属成分をＮ２雰囲気又はＮ２／ＣＨ４雰囲気中で反応させて窒化物や窒炭化物を被覆するものである。カソードとしては、Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）系皮膜の形成を目的とするときはＴｉを使用すればよく、一方（Ａｌ，Ｔｉ）（Ｃ，Ｎ）系皮膜の形成を目的とするときはＴｉおよびＡｌを夫々個別に使用することもできるが、目的組成そのものからなるＡｌｘＴｉ１−ｘをターゲットとすれば、皮膜組成のコントロールが容易である。
　各合金成分の蒸発は、数十アンペア以上の大電流域で行なわれるため、カソード物質の組成ずれは殆んど生じない。しかもイオン化効率が高くて反応性に富み、基板にバイアス電圧を印加することによって密着性の優れた皮膜が得られる。
　尚
、
　本発明において、基材表面に形成される皮膜層の組成は（以下第１皮膜層と呼ぶことがある）は、ＴｉＣｘＮ１−ｘ（但し０≦Ｘ≦０．６）であることが必要である。第１皮膜層の化学組成を上記の様に限定したのは、基材表面との密着性を考慮した為である。尚第１皮膜層は、（Ａｌ，Ｔｉ）（Ｎ，Ｃ）皮膜よりも低い内部応力を有するＴｉＮ（ｘ＝０のとき）でも、本発明の効果は達成されるが、更に高耐摩耗性を発揮させる為にはＴｉ（Ｃ，Ｎ）系皮膜（ｘ≠０のとき）であることが望ましい。その理由は次の通りである。
　ＴｉＣは常温硬度（Ｈｖ）が３１００ｋｇ／ｍｍ２と高い反面、耐熱性に欠け酸化され易いという欠点があり、一方ＴｉＮは高温での耐酸化性に優れ、且つ比較的低温条件でも密着性のよい皮膜層を容易に形成することができるが、Ｈｖが２０００ｋｇ／ｍｍ２以下とやや低い難点がある。
　これに対し一般式ＴｉＣｘＮ１−ｘで示される化学組成のＴｉＮ−ＴｉＣ固溶体系皮膜層においては、Ｃ固溶量（ｘ）を適切に調整することにより、密着性が良く耐酸化性にも優れたＴｉＮの特性を備えつつＴｉＣの高硬度をも得ることができる。即ち上記第１皮膜層は、ＴｉＮの特性を備えつつＣ固溶量が増加するに従って（ｘが増加するに従って）硬度が増し、耐フランク摩耗の面でも優れた性能を発揮するものである。ｘが増加するに伴って皮膜層は高硬度化し、フランク摩耗は解消されると共に、膜の色調は金色から赤味を帯びはじめ、Ｃ量の増加につれてさらに赤色から
灰色
　尚第１皮膜層の厚さは０．３〜６μｍにする必要がある。層厚が０．３μｍ未満では最上層に形成される皮膜層の内部応力を適切に緩和することができず、一方層厚が６μｍを超えると膜自体の強度が低下する。
　次に、最上層に形成される皮膜層（以下表面層ということがある）の化学組成は、
　　（ＡｌｙＴｉ１−ｙ）（ＮｚＣ１−ｚ）
　　　但し　
０．２６≦ｙ＜０．７０
　　　　　　０．６≦ｚ≦１
であることが必要であり、好ましくは０．６≦ｙ
＜
　上記表面層組成からなる固溶体について、窒化物系で代表して説明する。この固溶体はＡｌＮ−ＴｉＮを端組成とする固溶体であり、種々の成分範囲について調べた結果、第１図に示すように内部応力（圧縮応力）はＴｉＮの１．９×１０１０ｄｙｎｅ／ｃｍ２に比べて（ＡｌｙＴｉ１−ｙ）Ｎ（ｙが
０．２６
　第２図は（ＡｌｙＴｉ１−ｙ）Ｎ皮膜層においてｙを変化させた場合の硬度の変化を示すグラフである。第２図から明らかな様に、ｙが０から大きくなるにつれてＴｉＮのＨｖ≒２０００ｋｇ／ｍｍ２から硬度が増大し、ｙが０．６のときにＨｖ≒３０００ｋｇ／ｍｍ２程度の最大値を示し、ｙが０．６から更に大きくなるにつれて結晶構造の変化に伴なう硬度低下を示す。そしてｙが０．７５になるとＴｉＮの硬度とほぼ等しくなり、０．７５を超えるとＴｉＮの硬度よりも低下する。即ちＡｌＮ固溶度（ｙ）が０．７５を超える場合は、皮膜層組成がＡｌＮに近似してくる結果、皮膜層の軟質化を招き、十分な硬度が得られなくなり、フランク摩耗を容易に引き起す。
　以上の結果から、本発明においては耐摩耗性および内部応力の両者を考慮し、ｙの値（ＡｌＮ固溶度）は
０．２６以上７０未満
値の
範囲は０．６
以上０．７未満
　また本発明では炭窒化物を形成することによってＴｉＣの高硬度性（常温硬度Ｈｖ：約３１００ｋｇ／ｍｍ２）を発揮させるものである。即ち本発明の組成式においてｚの値が減少するにつれて硬度が大となり耐摩耗性は向上する。
　第３図は、超硬チップ（ＷＣ−１０％Ｃｏを主成分とする）に（Ａｌ０．６５Ｔｉ０．３５）（ＮｚＣ１−ｚ）［但しｚ＝０．４，０．６，０．８，０．９，１］を３μｍ被覆し、被削材Ｓ５０Ｃを切削速度１７０ｍ／ｍｉｎ，送り速度０．２５ｍｍ／ｒｅｖ，切り込み
量１
　この結果にみられるようにｚが０．６未満になると耐酸化性が低下してクレータ摩耗を起こし易くなる。ｚ≧０．６の範囲では耐酸化性の顕著な低下はみられない。従って本発明ではｚの範囲は０．６〜１．０と定めた。
　尚後述する実施例で明らかにするが、表面層の層厚が０．６μｍ未満の場合は第１皮膜層による効果のみが主体となって耐摩耗性が不十分となり、一方８μｍを超えると膜自体にクラックが発生し易くなり、強度が不十分となる。従って本発明では、表面層の層厚は０．６〜８μｍと定めた。
　本発明においては、第１皮膜層と表面層の間に、両皮膜層成分の混合または傾斜した組成の中間層を介在するのが好ましい。この中間層は、真空槽内に第１皮膜層形成用Ｔｉ製カソードおよび表面層形成用ＡｌｙＴｉ１−ｙ製カソードを設け、Ｎ２またはＮ２／ＣＨ４雰囲気中で、同時にまたは出力を制御しつつアーク放電を生じさせることによって形成することができる。この様な中間層を、第１皮膜層と表面層の間に介在させることによって、表面層の内部応力を緩和しつつ基材との密着性が優れた耐摩耗性皮膜が実現できる。またこの様な構成を採用することによって、Ｔｉ
１−ｙ
　尚後述する実施例から明らかな様に、中間層の層厚は、０．２μｍ程度で応力緩和の効果が認められ、最大でも０．５μｍあれば十分である。
　以下実施例について説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではなく、前・後記の趣旨に徴して適宜設計変更することは本発明の技術的範囲に含まれる。
　［実施例］
実施例１
　Ｔｉカソード電極およびＡｌｙＴｉ１−ｙ（ｙ＝０．０５〜０．７５）の組成のカソード電極を用い、カソードアーク方式イオンプレーティング装置の基板ホルダーに超硬合金製チップ（ＷＣ−１０％Ｃｏを主成分とする）を取付けた。尚本装置には、耐摩耗性皮膜形成状態の均一性を確保する為の基材回転機構等及びヒータを設置した。
　成膜に当たっては、ヒータによって基材温度を４５０℃に加熱保持したまま、基材に−７０Ｖのバイアス電圧を印加すると共に、装置内に高純度Ｎ２ガスを５×１０−２Ｔｏｒｒまで導入し、アーク放電を開始し、基材表面にＴｉ（ＣｘＮ１−ｘ）系皮膜層（第１皮膜層），中間層および（ＡｌｙＴｉ１−ｙ）（ＮｚＣ１−ｚ）系皮膜層（表面層）の順に積層して各種の皮膜を形成した。
　層厚の測定は、基板ホルダーに同時に取り付けた基材の内の１個を破断し、層断面を走査型電子顕微鏡で観察して測定したものである。さらに層組成の定量は、同じく同時に取り付けた基材につきオージェ分光分析法により層深さ方向の分析を行なった。その結果第１皮膜層および表面層の厚さ方向には濃度変化がなく一定であった。その分析結果の一例は、前記第４図の通りであった。膜中の金属成分比Ｔｉ／Ａｌはカソード成分比とずれがなく殆んど同一といえた。
　得られた各皮膜について、下記の切削条件により２５分間の切削試験に供したときのフランク摩耗幅を測定した。
　切削条件：
　　被削材　　　　Ｓ５０Ｃ
　　切削速度　　　１７０、２００ｍ／ｍｉｎ
　　送り速度　　　０．２５ｍｍ／ｒｅｖ
　　切り込み　　　０．１ｍｍ
　その結果を各層の組成および層厚と共に第１表に示す。尚第１表には比較の為、実施例１で示した手段と同様にして（Ａｌ，Ｔｉ）（Ｃ，Ｎ）系単層膜を形成したときのもの（Ｎｏ．
７
９
又は表面層
，１１
　第１表より明らかな様に、比較例に比べて本発明例はいずれも耐摩耗性に優れていた。
　次に超硬ドリルヘの適用例を以下に示す。
実施例２
　６ｍｍφの（ＷＣ−９．５％Ｃｏを主成分とする）超硬ドリルに実施例１と同様に各種の皮膜を形成した。
　得られた各皮膜について、下記の条件にて切削を行なった。
　切削条件：
　　被削材　　　　Ｓ５ＯＣ，１３ｍｍｔ
　　　　　　　　　（ＨＢ２３０〜２５０）
　　切削速度　　　８０ｍ／ｍｉｎ
　　送り速度　　　０．２ｍｍ／ｒｅｖ
　　潤滑　　　　　エマルジョンによる
　このときの穴明け個数の結果を、各皮膜層の組成および層厚と共に第２表に示す。
　第２表より明らかな様に本発明方法で得られた工具は、比較例に比べて加工個数の大幅な増加が認められ、耐摩耗性が良好であった。
　次にハイスドリルヘの適用例を以下に示す。
実施例３
　６ｍｍφハイスドリルに実施例１と同じ様にして各種皮膜を形成した。
　得られた各皮膜について、下記の条件にて切削を行なった。
　切削条件：
　　被削材　　　　Ｓ５０Ｃ，１０ｍｍｔ
　　切削速度　　　３０ｍ／ｍｉｎ
　　送り速度　　　０．１８ｍｍ／ｒｅｖ
　　潤滑エマルジョンによる
　このときの穴明け個数の結果を、各皮膜層の組成および層厚と共に第３表に示す。
　第３表より明らかな様に本発明方法で得られた工具は、比較例に比べて加工個数の大幅な増加がみられ、耐摩耗性が良好であった。
　［発明の効果］
　本発明は以上の様に構成されているので、ＴｉＮを基本としたＴｉ（Ｃ，Ｎ）系皮膜元来の良好な基材密着性を有すると共に、表面層が、ＩＩＩｂ族の窒化物であるＡｌＮにＴｉが固溶した皮膜層である為、耐熱性，熱伝導性等に関し、ＡｌＮに近似した優れた特性が発揮される。
【図面の簡単な説明】
　第１図は（ＡｌｙＴｉ１−ｙ）Ｎ系皮膜層においてｙを変化させた場合の内部応力の変化を示すグラフ、第２図は（ＡｌｙＴｉ１−ｙ）Ｎ系皮膜層においてｙを変化させた場合の硬度の変化を示すグラフ、第３図は（Ａｌ０．６５Ｔｉ０．３５）（ＮｚＣ１−ｚ）系皮膜においてｚを変化させたときの硬度チップの切削時のクレータ摩耗量を示すグラフ、第４図（ａ），（ｂ）は本発明に皮膜のオージ
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