JPH11195216A - Glass composition for magnetic disk and glass disk substrate for magnetic recording medium - Google Patents

Glass composition for magnetic disk and glass disk substrate for magnetic recording medium

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JPH11195216A
JPH11195216A JP36798797A JP36798797A JPH11195216A JP H11195216 A JPH11195216 A JP H11195216A JP 36798797 A JP36798797 A JP 36798797A JP 36798797 A JP36798797 A JP 36798797A JP H11195216 A JPH11195216 A JP H11195216A
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JP
Japan
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oxide
glass
weight
disk
glass composition
Prior art date
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Application number
JP36798797A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomoyoshi Uchigaki
友好 内垣
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Ishizuka Glass Co Ltd
Original Assignee
Ishizuka Glass Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve the low floating of a magnetic disk and to provide the rotation stability of a disk substrate. SOLUTION: This vitreous compsn. essentially consists of silica, magnesia and alumina, contains at least one kind of potassium oxide, sodium oxide and lithium oxide as an alkali component by 3.0 to 20.0 wt.% and further, contains zirconia, calcia zinc oxide or boron oxide by at least >=5 wt.%. Moreover, nitrogen is added by 0.1 to 10.0 wt.% to the compsn. More preferably, oxides of scandium, yttrium, lanthanum, samarium, cerium, neodymium, europium, erbium are added by the range of 0.1 to 10.0 wt.%.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、磁気記録媒体用のディ
スク基板に用いられるガラス組成物及びその組成物によ
り成形されたガラスディスク基板に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a glass composition used for a disk substrate for a magnetic recording medium and a glass disk substrate formed from the composition.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、磁気記録媒体用のディスク基板
は、アルミ製基板やカーボン製基板、ポリカーボネート
基板などにより提供されてきたが、近年ハードディスク
の記憶容量の増大化に伴い、表面平滑性が優れることか
ら、この要求に答えられる可能性を持ち、しかも低コス
トが期待できることにより、ガラス製基板が注目されて
いる。研磨技術の発展に伴い、ガラス製基板の表面平滑
性は、結晶粒界が存在しないため、理論的には限りなく
表面粗さを低下させることが可能であるからである。つ
まり、ディスク基板上に凹凸が減少し、磁気記録媒体部
分と読み取りヘッドの距離(フライングハイトとい
う。)を低下させる事が可能となり、それにより記録密
度はアップし、記録容量の増加につながっている。しか
し、さらなる記憶容量増加のためには、ディスク基板の
高速回転化とフライングハイトの現状以上の低下が考え
られるが、現状のガラス材料を用いたディスク基板で
は、安定したディスクの高速回転化が不可能であった。
回転時のディスク基板の振動によりヘッドの突き上げが
発生し、読み取りエラーが起こるためである。そのた
め、より磁気ヘッドの低浮上化を達成することができる
ようにする一方で、現ディスク用のガラス基板の有利性
を損なわずにこの読み取りエラーを回避することが求め
られていた。また、一般に磁気記録媒体は、特公平3−
52130号公報に示されるように、基板表面を研磨し
た後、ガラス強化のためにイオン交換処理を施し、その
上に磁性膜を形成されるものであるが、本発明は、それ
らに用いられるガラス組成物を改良することにより、十
分な剛性を得られることができ、その結果イオン交換処
理を行わなくても十分に強度を保持できるものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, disk substrates for magnetic recording media have been provided by aluminum substrates, carbon substrates, polycarbonate substrates, and the like. In recent years, with the increase in storage capacity of hard disks, surface smoothness has been improved. Therefore, a glass substrate has been attracting attention because it has a possibility of meeting this demand and can be expected to have low cost. This is because with the development of the polishing technique, the surface smoothness of the glass substrate can be theoretically reduced as much as possible because the crystal grain boundaries do not exist. That is, unevenness on the disk substrate is reduced, and the distance between the magnetic recording medium portion and the read head (referred to as flying height) can be reduced. As a result, the recording density increases and the recording capacity increases. . However, in order to further increase the storage capacity, it is conceivable that the disk substrate is rotated at a higher speed and the flying height is reduced more than the current level. It was possible.
This is because the head is pushed up due to the vibration of the disk substrate during rotation, and a reading error occurs. Therefore, it has been demanded to be able to further reduce the flying height of the magnetic head and to avoid this reading error without impairing the advantage of the glass substrate for the current disk. In general, magnetic recording media are specially disclosed.
As disclosed in Japanese Patent No. 52130, after a substrate surface is polished, an ion exchange treatment is performed to strengthen the glass, and a magnetic film is formed thereon. By improving the composition, sufficient rigidity can be obtained, and as a result, sufficient strength can be maintained without performing ion exchange treatment.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
の問題点を解決して、磁気記録媒体用のディスク基板に
用いられるガラス組成物を改良することにより磁気ヘッ
ドの低浮上化を達成すると共に、ディスク基板の回転安
定性を与えるものである。さらに、イオン交換処理を行
わなくても十分に強度を保持できるようにするものであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned conventional problems and achieves a low flying height of a magnetic head by improving a glass composition used for a disk substrate for a magnetic recording medium. At the same time, it provides the rotation stability of the disk substrate. Further, the strength can be sufficiently maintained without performing the ion exchange treatment.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明の磁気ディスク用ガラス基板用ガラ
ス組成物は、組成がシリカ、マグネシア、アルミナを主
成分とし、アルカリ成分として酸化カリウム、酸化ナト
リウム、酸化リシウムを少なくとも1種以上で3〜20
重量%含み、ジルコニア、カルシア、酸化亜鉛、酸化硼
素を少なくとも5重量%以上含むガラス質組成物。及び
そのガラス質組成物に窒素を0.1〜10.0重量%で
添加したことを特徴とするものである。さらに好ましく
は、スカンジウム、イットリウム、ランタン、サマリウ
ム、セリウム、ネオジウム、ユーロビウム、エルビウム
のうち少なくとも1種以上の酸化物を0.1〜10.0
重量%で添加するものである。これらのヤング率が95
00kg/mm2 以上であればさらによい。そして、本
発明の磁気記録媒体用ガラスディスク基板は、上記これ
らのガラス組成物により成形されるものである。
Means for Solving the Problems The glass composition for a glass substrate for a magnetic disk of the present invention, which has been made to solve the above-mentioned problems, comprises silica, magnesia and alumina as main components and potassium oxide as an alkali component. , Sodium oxide and lysium oxide in at least one kind of 3-20.
A glassy composition containing at least 5% by weight of zirconia, calcia, zinc oxide and boron oxide. And nitrogen added to the glassy composition at 0.1 to 10.0% by weight. More preferably, at least one oxide selected from scandium, yttrium, lanthanum, samarium, cerium, neodymium, eurobium, and erbium is used in an amount of 0.1 to 10.0.
It is added in% by weight. If their Young's modulus is 95
It is even better if it is at least 00 kg / mm 2 . The glass disk substrate for a magnetic recording medium of the present invention is formed from the above glass compositions.

【0005】ヤング率を大きくすることにより、ガラス
の破壊靱性値が増加する。又、研磨加工、ハンドリング
等によって発生するクラック深さも小さくなる。従っ
て、破壊強度が増加し、強化が不要である。
[0005] Increasing the Young's modulus increases the fracture toughness value of the glass. In addition, the crack depth generated by polishing, handling and the like also becomes smaller. Therefore, the breaking strength is increased and no reinforcement is required.

【0006】[0006]

【発明実施の形態】ガラス質を形成する上で、シリカ、
マグネシア、アルミナを主成分とする必要がある。それ
にアルカリ成分として酸化カリウム、酸化ナトリウム、
酸化リシウムを少なくとも1種以上で3〜20重量%含
む。アルカリ成分の前記限定理由は5重量%以下では、
溶融性が悪く泡切れも悪いからであり、15重量%以上
では、耐化学性が悪化するからである。また、ジルコニ
ア、カルシア、酸化亜鉛、酸化硼素を少なくとも5重量
%以上含むガラス質組成物。そのガラス質組成物に窒素
を0.1〜10.0重量%で添加したものであるのがよ
い。0.1重量%以下では、本発明の目的であるディス
ク基板の回転安定性を十分に果たすことができず、また
ヤング率も低くなる。10.0重量%以上では、溶融原
料の窒化物スタートによる導入では現実的に不可能であ
り、イオン注入では処理時間が長くなり表面状態が変化
する(粗さ変化)可能性が有るからである。スカンジウ
ム、イットリウム、ランタン、サマリウム、セリウム、
ネオジウム、ユーロビウム、エルビウムのうち少なくと
も1種以上の酸化物を添加すれば、有利であるが、酸化
物として0.1〜10.0重量%の範囲で添加する必要
がある。0.1重量%以下では、剛性アップの効果が少
なく、逆に10重量%以上では、ガラス化しにくく、ま
た、コスト高になってしまうからである。これらの組成
物のヤング率が9500kg/mm2 以上であればさら
によい。現状ディスク回転時に回転たわみが生じ、ヘッ
ドと基板が衝突し、読み取りエラーを生じさせる可能性
をより回避するためである。アモルファス組成物として
最も好ましい組成範囲は、SiO2 :40.0〜80.
0重量%、Al2 3 :5.0〜30.0重量%、Mg
O:5.0〜25.0重量%、ZrO2 :3.0〜1
0.0重量%、CaO:5.0〜15.0重量%、Zn
O:5.0〜20.0重量%、B2 3 :5.0〜1
0.0重量%、アルカリ成分(ここで、アルカリ成分と
は、K2 O、Na2 O、Li2 Oのうち少なくとも1種
以上を含む。)の合計が3.0〜20.0重量%であ
る。その他の成分としてスカンジウム、イットリウム、
ランタン、サマリウム、セリウム、ネオジウム、ユーロ
ビウム、エルビウムのうち少なくとも1種以上の酸化物
を0.1〜10.0重量%で添加するとよい。また、
(Al2 3 /MgO)≧0.5又は(SiO2 /(A
2 3 +MgO))≧1.0であればさらによい。こ
のガラス組成物により磁気記録媒体用ガラスディスク基
板が成形されることになる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION In forming vitreous, silica,
Magnesia and alumina must be the main components. Potassium oxide, sodium oxide,
At least one kind of lithium oxide is contained in an amount of 3 to 20% by weight. The reason for limiting the alkali component is 5% by weight or less.
This is because the meltability is poor and the bubble elimination is poor, and if it is 15% by weight or more, the chemical resistance is deteriorated. Further, a vitreous composition containing at least 5% by weight or more of zirconia, calcia, zinc oxide, and boron oxide. It is preferable that nitrogen is added to the glassy composition at 0.1 to 10.0% by weight. If the content is less than 0.1% by weight, the rotation stability of the disk substrate, which is the object of the present invention, cannot be sufficiently achieved, and the Young's modulus is low. If the content is 10.0% by weight or more, it is practically impossible to introduce the molten raw material by starting the nitride, and the ion implantation may increase the processing time and change the surface state (roughness change). . Scandium, yttrium, lanthanum, samarium, cerium,
It is advantageous to add at least one oxide of neodymium, eurobium and erbium, but it is necessary to add the oxide in the range of 0.1 to 10.0% by weight. If the content is 0.1% by weight or less, the effect of increasing the rigidity is small, and if it is 10% by weight or more, vitrification is difficult, and the cost increases. It is further preferable that the Young's modulus of these compositions is 9500 kg / mm 2 or more. This is to further prevent the possibility that a rotational deflection occurs at the time of rotation of the disk, the head collides with the substrate, and a reading error occurs. The most preferable composition range for the amorphous composition is SiO 2 : 40.0 to 80.
0% by weight, Al 2 O 3 : 5.0 to 30.0% by weight, Mg
O: 5.0 to 25.0 wt%, ZrO 2: 3.0~1
0.0% by weight, CaO: 5.0 to 15.0% by weight, Zn
O: 5.0-20.0 wt%, B 2 O 3: 5.0~1
0.0 wt%, (wherein, the alkali component, K 2 O, Na 2 O , comprising. At least one or more of Li 2 O) alkaline component sum of 3.0 to 20.0 wt% It is. Other components such as scandium, yttrium,
It is preferable to add at least one oxide of lanthanum, samarium, cerium, neodymium, eurobium, and erbium at 0.1 to 10.0% by weight. Also,
(Al 2 O 3 /MgO)≧0.5 or (SiO 2 / (A
l 2 O 3 + MgO)) ≧ 1.0 is even better. This glass composition forms a glass disk substrate for a magnetic recording medium.

【0007】(実施例1)表1に示すような所定の組成
比(いずれも重量%表示)で、ガラス原料を粉末で混合
した。供給原料はそれぞれシリカ、アルミナ、マグネシ
ア、ジルコニア、炭酸ソーダ、亜鉛華、ホウ砂、硝曹、
炭酸カリウム、炭酸リシウム、またスカンジウム、イッ
トリウム、サマリウム、ランタン、セリウム、ネオジウ
ム、ユーロビウム、エルビウムは酸化物を使用した。窒
素源として、ケイ素、マグネシウム、アルミニウム、硼
素、ジルコニウムの窒素物を使用した。また、イオン注
入により研磨完了後のガラス基板に窒素を導入してディ
スク表面にガラス組成を形成させた。また、それぞれの
組成について、(Al2 3 /MgO)及び(SiO2
/(Al2 3 +MgO))の計算値を示した。その他
の成分は、イットリウム、ランタンを用いた。これらを
溶融し、ガラス化させたものについてヤング率を測定し
た。その結果も合わせて表1に表示した。
(Example 1) Glass raw materials were mixed with powder at a predetermined composition ratio (in each case expressed by weight%) as shown in Table 1. The raw materials are silica, alumina, magnesia, zirconia, sodium carbonate, zinc white, borax,
Potassium carbonate, lithium carbonate, and oxides of scandium, yttrium, samarium, lanthanum, cerium, neodymium, eurobium, and erbium were used. Nitrogen of silicon, magnesium, aluminum, boron and zirconium was used as a nitrogen source. In addition, nitrogen was introduced into the glass substrate after polishing was completed by ion implantation to form a glass composition on the disk surface. For each composition, (Al 2 O 3 / MgO) and (SiO 2
/ (Al 2 O 3 + MgO)). Other components used were yttrium and lanthanum. These were melted and vitrified to measure the Young's modulus. The results are also shown in Table 1.

【0008】[0008]

【表1】 [Table 1]

【0009】(実施例2)実施例1で用いたサンプルD
〜Uを使ってHv(ビッカース硬度)を調べた。その結
果を表2に示すとともに、ヤング率とHvの相関関係を
グラフとして示した。
Example 2 Sample D used in Example 1
Hv (Vickers hardness) was examined using ~ U. The results are shown in Table 2, and the correlation between Young's modulus and Hv is shown as a graph.

【0010】[0010]

【表2】 [Table 2]

【0011】これにより、ヤング率上昇に伴いHvが変
化する。よって、σmax は上昇し、取扱い時の加傷を回
避することができる。
As a result, Hv changes as the Young's modulus increases. Therefore, σ max increases, and damage during handling can be avoided.

【0012】[0012]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の磁気ディ
スク用ガラス基板は、磁気ヘッドの低浮上化を達成する
と共に、ディスク基板の回転安定性を与えるものであ
る。さらに、イオン交換処理を行わなくても十分に強度
を保持できるようにするものである。よって本発明は従
来の問題点を一掃した磁気ディスク用ガラス基板として
極めて大きい意義がある。
As described above, the glass substrate for a magnetic disk of the present invention achieves the low flying height of the magnetic head and provides the rotation stability of the disk substrate. Further, the strength can be sufficiently maintained without performing the ion exchange treatment. Therefore, the present invention is of great significance as a glass substrate for a magnetic disk that has eliminated the conventional problems.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例2におけるヤング率とHvの相関関係を
示すグラフである。
FIG. 1 is a graph showing a correlation between Young's modulus and Hv in Example 2.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 組成がシリカ、マグネシア、アルミナを
主成分とし、アルカリ成分として酸化カリウム、酸化ナ
トリウム、酸化リシウムを少なくとも1種以上で3〜2
0重量%含み、ジルコニア、カルシア、酸化亜鉛、酸化
硼素を少なくとも5重量%以上含むことを特徴とする磁
気ディスク用ガラス組成物。
1. A composition comprising silica, magnesia, and alumina as main components and at least one kind of potassium oxide, sodium oxide, and lithium oxide as an alkali component.
A glass composition for a magnetic disk, comprising 0% by weight and at least 5% by weight of zirconia, calcia, zinc oxide and boron oxide.
【請求項2】 窒素を0.1〜10.0重量%で添加し
たことを特徴とする請求項1に記載の磁気ディスク基板
用ガラス組成物。
2. The glass composition for a magnetic disk substrate according to claim 1, wherein nitrogen is added at 0.1 to 10.0% by weight.
【請求項3】 スカンジウム、イットリウム、ランタ
ン、サマリウム、セリウム、ネオジウム、ユーロビウ
ム、エルビウムのうち少なくとも1種以上の酸化物を
0.1〜10.0重量%で添加した請求項1または2に
記載の磁気ディスク基板用ガラス組成物。
3. The method according to claim 1, wherein at least one oxide selected from the group consisting of scandium, yttrium, lanthanum, samarium, cerium, neodymium, eurobium, and erbium is added in an amount of 0.1 to 10.0% by weight. Glass composition for magnetic disk substrates.
【請求項4】 ヤング率が9500kg/mm2 以上で
ある請求項1〜3に記載の磁気ディスク基板用ガラス組
成物。
4. The glass composition for a magnetic disk substrate according to claim 1, wherein the Young's modulus is 9500 kg / mm 2 or more.
【請求項5】 特に請求項1〜4に記載のガラス組成物
からなる磁気記録媒体用ガラスディスク基板。
5. A glass disk substrate for a magnetic recording medium comprising the glass composition according to claim 1.
JP36798797A 1997-12-27 1997-12-27 Glass composition for magnetic disk and glass disk substrate for magnetic recording medium Pending JPH11195216A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002255585A (en) * 2001-03-01 2002-09-11 Hitachi Ltd Glass substrate for information recording disk and information recording disk using the glass substrate
KR100771676B1 (en) * 2000-10-04 2007-10-31 가부시키가이샤 네오맥스 Rare earth sintered magnet and method for manufacturing the same

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