CN102820041A - 制造磁记录介质用玻璃基板的方法和磁记录介质用玻璃基板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及制造磁记录介质用玻璃基板的方法和磁记录介质用玻璃基板。所述制造磁记录介质用玻璃基板的方法包括：将玻璃板加工成为具有圆盘形状且在中心部具有圆孔的玻璃基板的成形步骤；将玻璃基板的主表面抛光的抛光步骤；和清洗玻璃基板的清洗步骤，并且所述玻璃基板是含有杨氏模量为68GPa以上且比模量为27MNm/kg以上的铝硅酸盐玻璃的基板。然后，所述抛光步骤包括使用抛光液和抛光垫将玻璃基板的主表面抛光的精抛光步骤，所述抛光液含有初级粒子的平均粒径为1至80nm的二氧化硅粒子且pH为3.5至5.5，并且导电率为7mS/cm以下。

Description

制造磁记录介质用玻璃基板的方法和磁记录介质用玻璃基板

技术领域

本发明涉及制造磁记录介质用玻璃基板的方法和磁记录介质用玻璃基板。

背景技术

近年来，在磁记录介质、特别是磁盘装置方面，正在推进记录密度的快速增加。在磁盘装置方面，已经通过使磁头在高速旋转的记录介质稍上方处飞行、然后进行扫描而实现了随机存取。为了实现记录密度的增加和高速存取两者，要求减小磁盘与磁头之间的距离并增加磁盘的旋转数。虽然在铝(Al)上镀有镍磷(Ni-P)的基板通常是用于磁盘的主流基材，但是已经开始使用硬度高、即使在高速旋转下也难以变形、并且表面平滑性高的玻璃基板。

为了改善高速旋转时的振动特性和强度，考虑到诸如杨氏模量、比模量、密度、热膨胀系数、难以产生划痕性和断裂韧性的各种性能，使用具有合适的玻璃组成的玻璃基板。为了实现上述性能，已知SiO₂-Al₂O₃铝硅酸盐玻璃是合适的。特别地，Al₂O₃是用于形成玻璃骨架(network)的成分，并且是用于改善诸如杨氏模量、比模量和断裂韧性的机械性能的有效必要成分。

随着如上所述的磁盘装置的记录密度的增加，磁记录介质用玻璃基板所需的特性逐年变得更加严格。为了实现记录密度的增加，已经进行研究用以降低磁头的上浮高度，并且为了有效利用玻璃基板的主表面的面积而使磁头可以通过直到玻璃基板的端部。

在降低磁头的上浮高度的情况下，当磁盘的主表面不是平滑的表面时，存在磁头可能与其接触而产生故障的担忧。此外，当磁盘主表面的表面粗糙度大并且与磁头的距离发生波动时，存在读/写可靠性可能降低的问题。

在磁记录介质用玻璃基板的制造中，为了将玻璃基板的主表面精加工成为平滑的镜面，已经进行了使用抛光液和抛光垫的抛光。特别地，在含有铝硅酸盐玻璃的基板的主表面的抛光中，提出了使用含有胶态二氧化硅粒子(胶态二氧化硅)作为磨料的酸性(pH 1至3)抛光液(参见，例如，专利文献1和2)的方法。

然而，在使用pH为1至3的强酸性抛光液进行抛光的上述方法中，作为铝硅酸盐玻璃基板的表层中诸如Al₂O₃、碱金属氧化物和碱土金属氧化物的成分因酸而离子化从而导致浸出的结果，表面粗糙度增加，使得不能通过抛光获得面内均匀且平滑性高的主表面。

现有技术文献

[专利文献1]日本特开2007-257810号公报

[专利文献2]日本特开2011-704号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明旨在解决上述问题，本发明的目的是提供用于获得表面粗糙度和面内均匀性优异的磁记录介质用玻璃基板的制造方法，所述玻璃基板通过将含有诸如杨氏模量、比模量和断裂韧性的机械性能优异的铝硅酸盐玻璃的玻璃基板的主表面抛光而获得。

解决问题的手段

本发明的制造磁记录介质用玻璃基板的方法包括：将玻璃板加工成为具有圆盘形状且在中心部具有圆孔的玻璃基板的成形步骤；将玻璃基板的主表面抛光的抛光步骤；和清洗玻璃基板的清洗步骤，

其中所述玻璃基板是含有杨氏模量为68GPa以上且比模量为27MNm/kg以上的铝硅酸盐玻璃的基板；并且

所述抛光步骤包括使用抛光液和抛光垫将玻璃基板的主表面抛光的精抛光步骤，所述抛光液含有初级粒子的平均粒径为1至80nm的二氧化硅粒子且pH为3.5至5.5，并且导电率为7mS/cm以下。

在本发明的制造磁记录介质用玻璃基板的方法中，所述抛光液优选含有溶解的有机酸和溶解的无机碱。此外，所述有机酸优选是具有两个以上羧酸基团的多价羧酸。此外，所述多价羧酸优选为选自柠檬酸、琥珀酸、苹果酸、酒石酸、富马酸、马来酸和邻苯二甲酸中的一种以上。此外，所述无机碱优选氢氧化钠和/或氢氧化钾。

在本发明的制造磁记录介质用玻璃基板的方法中，所述铝硅酸盐玻璃以氧化物计可含有55至75摩尔%的SiO₂，5至17摩尔%的Al₂O₃，0至15摩尔%的B₂O₃，总量为0至27摩尔%的选自Li₂O、Na₂O和K₂O的一种或两种以上，以及总量为0至20摩尔%的选自MgO、CaO、SrO和BaO的一种或两种以上。此外，在所述铝硅酸盐玻璃的组成中，优选的是，以摩尔%计的SiO₂含量和Al₂O₃含量之间的差为62摩尔%以下，并且SiO₂含量，Al₂O₃含量，B₂O₃含量，选自Li₂O、Na₂O和K₂O的一种或两种以上的总含量，和选自MgO、CaO、SrO和BaO的一种或两种以上的总含量的总和为90摩尔%以上。

此外，所述铝硅酸盐玻璃以氧化物计可含有55至75摩尔%的SiO₂，5至17摩尔%的Al₂O₃，0至8摩尔%的B₂O₃，总量为4至27摩尔%的选自Li₂O、Na₂O和K₂O的一种或两种以上，以及总量为0至20摩尔%的选自MgO、CaO、SrO和BaO的一种或两种以上，以摩尔%计的SiO₂含量与Al₂O₃含量之间的差可以为62摩尔%以下，并且SiO₂含量，Al₂O₃含量，B₂O₃含量，选自Li₂O、Na₂O和K₂O的一种或两种以上的总含量，和选自MgO、CaO、SrO和BaO的一种或两种以上的总含量的总和可以为90摩尔%以上。

本发明的磁记录介质用玻璃基板通过用本发明的制造磁记录介质用玻璃基板的方法来制造，

其中，在所述磁记录介质用玻璃基板的主表面上，在从内周端面起算朝向外周侧3.5mm以上且从外周端面起算朝向内周侧3.5mm以上的区域中，通过光学式表面观察仪利用激光测定的表面粗糙度的标准偏差优选小于0.5nm。

本发明的磁记录介质用玻璃基板具有圆盘形状且在中心部具有圆孔，并且含有杨氏模量为68GPa以上且比模量为27MNm/kg以上的铝硅酸盐玻璃，

其中，在所述磁记录介质用玻璃基板的主表面上，在从内周端面起算朝向外周侧3.5mm以上且从外周端面起算朝向内周侧3.5mm以上的区域中，通过光学式表面观察仪利用激光测定的表面粗糙度的标准偏差小于0.5nm。

此外，本发明的磁记录介质用玻璃基板是具有圆盘形状且在中心部具有圆孔的磁记录介质用玻璃基板，

其中所述玻璃基板含有铝硅酸盐玻璃，所述铝硅酸盐玻璃以氧化物计含有55至75摩尔%的SiO₂，5至17摩尔%的Al₂O₃，0至15摩尔%的B₂O₃，总量为0至27摩尔%的选自Li₂O、Na₂O和K₂O的一种或两种以上，以及总量为0至20摩尔%的选自MgO、CaO、SrO和BaO的一种或两种以上，并且

在所述磁记录介质用玻璃基板的主表面上，在从内周端面起算朝向外周侧3.5mm以上且从外周端面起算朝向内周侧3.5mm以上的区域中，通过光学式表面观察仪利用激光测定的表面粗糙度的标准偏差小于0.5nm。

发明效果

根据本发明的方法，在玻璃基板的主表面的抛光步骤中，实现了稳定且充分高的抛光速度，并且也抑制了玻璃基板表层中诸如Al、碱金属和碱土金属的成分以离子形式的浸出，从而可以获得机械性能优异且表面粗糙度和面内均匀性优异的磁记录介质用玻璃基板。

附图说明

图1是本发明所制造的磁记录介质用玻璃基板的横截面透视图。

图2是示出在本发明的制造方法的主表面抛光步骤中所使用的双面抛光机的轮廓的部分横截面透视图。

[附图标记]

10磁记录介质用玻璃基板

11圆孔

103主表面

104倒角部

20抛光机

30托架

40上抛光垫

50下抛光垫

具体实施方式

下面说明本发明的实施方式，但是应理解，不应将本发明解释为受限于以下实施方式。

<制造磁记录介质用玻璃基板的方法>

本发明的第一实施方式是制造磁记录介质用玻璃基板的方法，所述方法包括将玻璃板加工成为具有圆盘形状且在中心部具有圆孔的玻璃基板的成形步骤；将玻璃基板的主表面抛光的抛光步骤；和清洗玻璃基板的清洗步骤。所述玻璃基板是含有杨氏模量为68GPa以上且比模量为27MNm/kg以上的铝硅酸盐玻璃的基板，并且所述抛光步骤包括使用抛光液和抛光垫将玻璃基板的主表面抛光的精抛光步骤，所述抛光液含有初级粒子的平均粒径为1至80nm的二氧化硅粒子且pH为3.5至5.5，并且导电率为7mS/cm以下。

在第一实施方式中作为抛光对象的玻璃基板含有杨氏模量为68GPa以上且比模量为27MNm/kg以上的铝硅酸盐玻璃，所述比模量是通过用杨氏模量除以密度所获得的值。铝硅酸盐玻璃是含有二氧化硅和氧化铝为主要成分的玻璃，并且其诸如杨氏模量、比模量和断裂韧性的机械性能优异。此外，所述玻璃具有良好的耐热性和耐化学性，并且即使当在清洗处理等时将其暴露于化学品溶液时，抛光后的玻璃基板的表面可能过度粗糙化的担忧也比较少。

在第一实施方式中，构成玻璃基板的铝硅酸盐玻璃含有55至75摩尔%的SiO₂，5至17摩尔%的Al₂O₃，0至15摩尔%的B₂O₃，0至27摩尔%的选自Li₂O、Na₂O和K₂O的一种或两种以上，以及0至20摩尔%的选自MgO、CaO、SrO和BaO的一种或两种以上。

在本说明书中，有时将选自Li₂O、Na₂O和K₂O的一种或两种以上碱金属氧化物称为R₂O。此外，有时将选自MgO、CaO、SrO和BaO的一种或两种以上碱土金属氧化物称为R’O。每种氧化物的化学式有时表示以摩尔%计的其氧化物的含量。

在这种铝硅酸盐玻璃的组成中，SiO₂含量与Al₂O₃含量之间的差，即(SiO₂-Al₂O₃)的值优选为62摩尔%以下。此外，SiO₂含量、Al₂O₃含量、B₂O₃含量、R₂O的总含量、R’O的总含量的总和，即(SiO₂+Al₂O₃+B₂O₃+R₂O+R’O)的值优选为90摩尔%以上。

此外，对于使用作为碱金属氧化物的R₂O作为必要成分，可以是以下组成。即，铝硅酸盐玻璃的组成可以是以氧化物计55至75摩尔%的SiO₂、5至17摩尔%的Al₂O₃、0至8摩尔%的B₂O₃、总量为4至27摩尔%的R₂O、以及总量为0至20摩尔%的R’O，(SiO₂-Al₂O₃)的值是62摩尔%以下，并且(SiO₂+Al₂O₃+R₂O+R’O)的值为90摩尔%以上。有时将含有R₂O作为必要成分的这种铝硅酸盐玻璃称为碱性铝硅酸盐玻璃。

在具有上述组成的铝硅酸盐玻璃中，SiO₂是形成玻璃骨架的成分，并且是必要成分。当SiO₂的含量少于55摩尔%时，存在如下问题：玻璃密度增加，玻璃易于产生划痕，失透温度升高且玻璃变得不稳定，并且耐酸性显著降低。SiO₂的含量优选为60摩尔%以上，更优选61摩尔%以上，进一步优选62摩尔%以上，特别优选63摩尔%以上，且最优选64摩尔%以上。当SiO₂的含量超过75摩尔%以上时，存在如下问题：不仅玻璃的杨氏模量和比模量降低，而且粘度变得过高且玻璃变得难以熔融。SiO₂的含量优选为71摩尔%以下，更优选70摩尔%以下，且特别优选68摩尔%以下。关于玻璃的耐酸性，当SiO₂的含量低于63摩尔%时，耐酸性降低，因此，所述情况是不优选的。

Al₂O₃是形成玻璃骨架且增强杨氏模量、比模量和断裂韧性的成分，并且是必要成分。当Al₂O₃的含量低于5摩尔%时，存在如下问题：不仅杨氏模量和比模量降低，而且断裂韧性降低。Al₂O₃的含量优选为6摩尔%以上，更优选7摩尔%以上，且特别优选8摩尔%以上。当Al₂O₃的含量超过17摩尔%以上时，存在如下问题：粘度变得过高且玻璃变得难以熔融，并且耐酸性降低。Al₂O₃的含量优选为15摩尔%以下，且更优选14摩尔%以下。关于耐酸性，当Al₂O₃的含量超过12.5摩尔%时，耐酸性降低，因此，所述情况是不优选的。

如上所述，由于当SiO₂的含量低且Al₂O₃的含量高时耐酸性降低，所以当(SiO₂-Al₂O₃)的值降低时，铝硅酸盐玻璃的耐酸性显著降低。另一方面，为了改善诸如杨氏模量、比模量和断裂韧性的机械性能，增加Al₂O₃的含量是有效的，并且具有优异机械性能的玻璃具有耐酸性低的倾向。

在本发明的实施方式中，通过使用由铝硅酸盐玻璃构成的玻璃基板并用抛光液将主表面抛光，可以获得机械性能优异且表面粗糙度和面内均匀性优异的磁记录介质用玻璃基板，所述铝硅酸盐玻璃中包含SiO₂和Al₂O₃的各成分的含量在特定的规定范围内，所述抛光液含有初级粒子的平均粒径为1至80nm的二氧化硅粒子，且其pH被调节为3.5至5.5，并且导电率为7mS/cm以下。当(SiO₂-Al₂O₃)的值超过62摩尔%时，即使当使用本发明的抛光处理时也难以出现所述效果。(SiO₂-Al₂O₃)的值更优选为48摩尔%以上且59摩尔%以下。

在具有以上组成的铝硅酸盐玻璃中，作为碱金属氧化物的R₂O(Li₂O、Na₂O和K₂O)是改善玻璃的熔融性的成分。将这种R₂O的总含量控制在0至27摩尔%的范围内。在含有R₂O作为必要成分的碱性铝硅酸盐玻璃中，这种R₂O的总含量优选为4至27摩尔%。当R₂O的总含量低于4摩尔%时，改善玻璃的熔融性的效果降低。R₂O的总含量优选为13摩尔%以上，更优选15摩尔%以上，进一步优选16摩尔%以上，特别优选17摩尔%以上，且最优选18摩尔%以上。然而，当R₂O的总含量超过27摩尔%以上时，产生如下问题：杨氏模量和比模量降低，断裂韧性降低，并且碱由于与水的反应而易于溶出。因此，R₂O的总含量优选为25摩尔%以下，更优选24摩尔%以下，且特别优选22摩尔%以下。

在以上R₂O中，由于Li₂O显示提高杨氏模量、比模量和断裂韧性的大效果，所以优选以5摩尔%以上的比率含有Li₂O。Li₂O的含量优选为7摩尔%以上，且最优选8摩尔%以上。

B₂O₃不是必要成分，但是具有改善玻璃的熔融性、降低密度、使玻璃难以产生划痕等的效果。这种B₂O₃的含量在R₂O不是必要成分的铝硅酸盐玻璃中为0至15摩尔%，并且在R₂O是必要成分的碱性铝硅酸盐玻璃中为0至8摩尔%。

作为碱土金属氧化物的R’O(MgO、CaO、SrO和BaO)不是必要成分，但是是改善玻璃的熔融性并提高热膨胀系数的成分。在铝硅酸盐玻璃中，可以在总量最多达20摩尔%的范围内含有R’O。当R’O的总含量超过20摩尔%时，不仅密度增加，而且玻璃易于产生划痕。R’O的总含量优选为10摩尔%以下，更优选8摩尔%以下，进一步优选6摩尔%以下，且最优选4摩尔%以下。

此外，在构成实施方式的玻璃基板的铝硅酸盐玻璃中，为了增强诸如杨氏模量、比模量、热膨胀系数、难以产生划痕性和断裂韧性的机械性能，优选将(SiO₂+Al₂O₃+B₂O₃+R₂O+R’O)的值控制为90摩尔%以上。当(SiO₂+Al₂O₃+B₂O₃+R₂O+R’O)的值小于90摩尔%时，增强机械性能的上述效果降低。(SiO₂+Al₂O₃+B₂O₃+R₂O+R’O)的值优选为93摩尔%以上，更优选95摩尔%以上，且特别优选97摩尔%以上。

铝硅酸盐玻璃基本上由上述成分构成，但是可以在不损害本发明目的的范围内包含其它成分。例如，TiO₂、ZrO₂、Y₂O₃、Nb₂O₅、Ta₂O₅和La₂O₃具有增强杨氏模量、比模量和断裂韧性的效果。在玻璃含有其一种或两种以上的情况下，总含量优选为7摩尔%以下。当所述总量超过7摩尔%时，不仅密度增加，而且玻璃易于产生划痕。上述成分的总含量更优选小于5摩尔%，特别优选小于4摩尔%，且最优选小于3摩尔%。此外，成分SO₃、Cl、As₂O₃、Sb₂O₃、SnO₂和CeO₂具有使玻璃澄清的效果，在玻璃含有其任一种的情况下，总含量优选为2摩尔%以下。

由具有上述组成的铝硅酸盐玻璃构成的玻璃基板在玻璃基板所要求的诸如杨氏模量、比模量、密度、热膨胀系数、难以产生划痕性和断裂韧性的各种特性方面是优异的。

在本发明的实施方式中，上述铝硅酸盐玻璃的杨氏模量为68GPa以上，且比模量(杨氏模量/密度)为27MNm/kg以上，所述比模量是用杨氏模量除以密度所获得的值。在杨氏模量低于68GPa或者比模量低于27MNm/kg的情况下，在磁盘的驱动旋转时在玻璃基板中易于产生翘曲或挠曲，因此难以获得高记录密度的信息记录介质。玻璃的杨氏模量优选为72GPa以上，进一步优选77GPa以上，且特别优选80GPa以上。比模量优选为30MNm/kg以上，进一步优选31MNm/kg以上，且特别优选33MNm/kg以上。

此外，铝硅酸盐玻璃的密度优选为2.60g/cm³以下。当密度超过2.60g/cm³时，在磁盘的驱动旋转时对发动机带来负荷，由此，不仅电力消耗增加，而且存在驱动旋转可能变得不稳定的担忧。铝硅酸盐玻璃的密度更优选为2.55g/cm³以下，特别优选2.53g/cm³以下，且最优选2.52g/cm³以下。

本发明实施方式的制造磁记录介质用玻璃基板的方法包括：将含有这种铝硅酸盐玻璃的玻璃板加工成为具有圆盘形状且在中心部具有圆孔的玻璃基板的成形步骤；将被加工成为圆盘形状的玻璃基板的主表面抛光的抛光步骤；和在抛光后清洗玻璃基板的清洗步骤。

图1中示出了本发明实施方式所制造的磁记录介质用玻璃基板的一个实例。图1所示的磁记录介质用玻璃基板10具有在中心部具有圆形通孔(下文中称为圆孔)11的圆盘形状，并且具有由内周侧面101、外周侧面102和一对上下主表面103构成的圆盘形状，其中所述内周侧面101是圆孔11的内壁表面。在内周侧面101和外周侧面102与上下主表面103两者的交叉部分处分别形成倒角部(chamfered parts)104(内周倒角部和外周倒角部)。

制造含有具有上述组成的铝硅酸盐玻璃的玻璃基板的方法没有特别限制，且可以应用各种方法。例如，将通常使用的各成分的原料配制为期望组成，并在玻璃熔炉中将其加热熔融。通过鼓泡、搅拌、添加澄清剂等使玻璃均质化，并且通过诸如浮法、压制成型法、熔化法或者下拉法的已知方法使其成型为具有规定厚度的板。然后，在缓慢冷却后，根据需要进行诸如磨削(lapping)和/或抛光的加工，从而形成具有规定尺寸和形状的玻璃板。作为成型方法，优选特别适合于大规模生产的浮法。此外，也可以进行除浮法以外的连续成型方法，即熔化法或下拉法。

从由此获得的玻璃板制造磁记录介质用玻璃基板的方法包括下列步骤。

(1)成形步骤

将通过上述制造方法获得的玻璃板加工成为在中心部具有圆孔的圆盘形状，然后对内周侧面和外周侧面进行倒角。

(2)主表面磨削步骤

使用游离磨料或固定磨料工具对玻璃基板的上下主表面进行磨削。

(3)端面(peripheral surface)抛光步骤

对玻璃基板的内周端面和外周端面进行抛光，所述内周端面包括内周侧面和内周倒角部，所述外周端面包括外周侧面和外周倒角部。

(4)主表面抛光步骤

对玻璃基板的上下主表面进行抛光。主表面的抛光步骤可以仅是一次抛光，且可以进行一次抛光和二次抛光，或者可以在二次抛光后进行三次抛光。在主表面抛光步骤中，将最后进行的抛光步骤称为精抛光步骤。

(5)清洗步骤

对玻璃基板进行精密清洗，从而制造磁记录介质用玻璃基板。在由此制造的磁记录介质用玻璃基板上形成诸如磁性层的薄膜，从而制造磁盘。

在这种制造磁记录介质用玻璃基板的方法中，可以在各步骤之间进行玻璃基板清洗(步骤间清洗)和玻璃基板表面蚀刻(步骤间蚀刻)。另外，可以将主表面的磨削步骤分为粗磨削步骤和精磨削步骤，并且可以在所述步骤之间设置成形步骤或端面抛光步骤。在端面抛光步骤中，可以将多片圆盘状的玻璃基板层叠，并且可以对其内周端面或外周端面共同进行使用磨料的毛刷抛光。另外，当要求磁记录介质用玻璃基板具有高机械强度时，可以在抛光步骤之前、在抛光步骤之后或者在抛光步骤之间进行在玻璃基板的表层上形成强化层的强化步骤(例如化学强化步骤)。

在本发明的实施方式中，在上述主表面抛光步骤，更具体地磁记录介质用玻璃基板的主表面的精抛光步骤中，使用抛光液和抛光垫进行抛光，所述抛光液含有初级粒子的平均粒径为1至80nm的二氧化硅粒子且pH为3.5至5.5，并且导电率为7mS/cm以下，所述抛光垫由诸如软质发泡聚氨酯树脂的软质发泡树脂构成。

抛光液含有初级粒子的平均粒径为1至80nm的二氧化硅粒子。在所含有的二氧化硅粒子的初级粒子平均粒径小于1nm的情况下，抛光速度变得太低。在二氧化硅粒子的初级粒子平均粒径超过80nm的情况下，通过抛光获得的主表面的表面粗糙度增加，由此难以使主表面平滑。所共混的二氧化硅粒子的初级粒子平均粒径优选在1至60nm，进一步优选1至50nm，且特别优选1至40nm的范围内。初级粒子的平均粒径是使用激光衍射/散射粒度分布分析仪、动态光散射型粒度分布测定装置或电子显微镜所测定的值。

在本发明的抛光液中，抛光液中所含有的二氧化硅粒子的一部分作为聚集粒子(二级或三级粒子)存在。可以使用动态光散射型粒度分布测定装置(例如，产品名称：UPA-EX150，由日机装株式会社制造)测定抛光液中的二氧化硅粒子的平均粒径，但是由此测定的二氧化硅粒子的平均粒径(D50)是通过测定初级粒子的粒径和二级以上粒子的粒径所获得的粒径。在本发明中，由此测定的抛光液中的二氧化硅粒子的平均粒径(D50)优选在10至40nm的范围内。顺便提及，D50是50%体积累积直径。即，基于体积来确定粒子分布，并且在以总体积为100%的累积曲线中，D50是累积值为50%处的粒径。

在抛光液中，含有水作为二氧化硅粒子的分散介质。水没有特别限制，但是从对后述的其它成分的影响、杂质污染和对pH等的影响少的观点来看，优选使用纯水、超纯水、离子交换水等。抛光液中的二氧化硅粒子的含量(浓度)优选为3至30质量%。在二氧化硅粒子的含量小于3质量%的情况下，难以获得充分的抛光速度。另外，当其含量超过30质量%时，在通过共混后述的有机酸和无机碱而将抛光液的pH调节为3.5至5.5的范围内时二氧化硅粒子易于聚集。二氧化硅粒子的含量更优选为5至25质量%，进一步优选7至20质量%，且特别优选10至18质量%。

在本发明实施方式中所使用的抛光液中，将pH调节为3.5至5.5的范围，并且将导电率调节为7mS/cm以下。

通过将抛光液的pH调节为3.5至5.5，对于含有铝硅酸盐玻璃的基板可以实现充分的抛光速度，并且抑制了玻璃基板表层中的Al成分(Al₂O₃)等的浸出，从而可以获得机械性能优异且表面粗糙度和面内均匀性优异的磁记录介质用玻璃基板。在使用pH低于3.5的抛光液的情况下，作为玻璃基板表层中诸如Al₂O₃、碱金属氧化物和碱土金属氧化物的成分因酸而离子化并浸出的结果，其表面粗糙度和面内均匀性降低。在使用pH超过5.5的抛光液的情况下，抛光速度降低，由此不能获得充分的生产性。特别地，在使用pH高于9的抛光液的情况下，存在可能在表面上产生异物缺陷的担忧。抛光液的pH更优选在3.8至5.3的范围内，且进一步优选在4.0至5.0的范围内。

在pH为3.5至5.5的抛光液中，pH值易于波动，且难以以稳定的抛光速度对玻璃基板进行抛光。为了抑制pH值在pH 3.5至5.5的范围内的波动，优选在制备抛光液时将有机酸和无机碱共混。通过共混有机酸和无机碱，可以通过其pH缓冲作用，将抛光液的pH稳定地保持在3.5至5.5的范围内。由此，可以抑制抛光速度的波动且可以稳定地保持高抛光速度，并且可以防止玻璃基板表面上的异物的增加。

然而，在通过过度共混有机酸和无机碱而制备且具有pH缓冲作用的pH 3.5至5.5的抛光液中，二氧化硅粒子易于聚集。在其中已经进行了二氧化硅粒子的聚集的抛光液的情况下，易于发生抛光速度的降低、抛光划痕的产生、玻璃基板上的表面异物的增加等。因此，在实施方式中所使用的抛光液中，将电导率调节为7mS/cm以下以抑制二氧化硅粒子的聚集。由此，可以稳定地保持高抛光速度，并且不发生抛光划痕的产生、表面异物的增加等，且还可以循环使用抛光液。抛光液的电导率优选为6mS/cm以下，特别优选为2至5.4mS/cm。

作为有机酸，可以提及抗坏血酸、柠檬酸、琥珀酸、苹果酸、酒石酸、富马酸、马来酸、邻苯二甲酸等。另外，作为有机酸，可以优选使用具有羧酸基团的羧酸。更优选具有两个以上羧酸基团的二价以上的多价羧酸。二价以上的多价羧酸具有通过络合物形成作用而提高抛光速度的作用和抑制磨料聚集从而抑制抛光划痕产生的作用。即，二价以上的多价羧酸具有通过捕捉在玻璃的抛光时所产生的金属离子以形成络合物(螯合物)而促进抛光速度增加并抑制二氧化硅粒子聚集的作用。

作为二价以上的多价羧酸，可以提及柠檬酸、琥珀酸、苹果酸、酒石酸、富马酸、马来酸、邻苯二甲酸等。特别地，优选柠檬酸。

作为共混到抛光液中的无机碱，可以提及氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾等。特别地，优选氢氧化钠。

通过在制备抛光液时溶解上述酸或碱，从而在抛光液中包含这些有机酸和无机碱。在使用期间的抛光液中，并不总是以有机酸和无机碱的形式包含它们，它们中的一部分或全部以电解离子的形式被包含在抛光液中。另外，与上述有机酸和无机碱一起，也可以通过添加使有机酸与无机碱反应所获得的盐来调节抛光液。此外，还可以通过添加使上述有机酸与无机碱反应所获得的盐和无机碱或者使上述有机酸与无机碱反应所获得的盐和有机酸来调节抛光液。

可以向通过共混上述各成分而获得的抛光液中引入作为磨料的二氧化硅粒子的分散剂。作为分散剂，可以使用阴离子、阳离子、非离子和两性表面活性剂以及具有表面活性作用的水溶性聚合物。

图2示出了在本发明制造方法的主表面抛光步骤中所使用的抛光机的一个实例。抛光机20是双面抛光机，其具有设置在上部和下部的彼此相对的上平台201和下平台202，以及设置在其间的托架(carrier)30。托架30在其保持部中保持多片玻璃基板10。各自由树脂等构成的抛光垫40、50以面对玻璃基板10的方式设置在上平台201和下平台202的面上。作为抛光垫，优选由软质或硬质的发泡树脂构成的抛光垫，特别地，优选由软质发泡聚氨酯树脂构成的抛光垫。抛光垫的抛光表面是指与作为抛光对象的玻璃基板10接触的表面。

玻璃基板10以将玻璃基板保持在托架30的保持部中的状态夹在上下抛光垫40、50的抛光表面之间，在将上下抛光垫40、50的抛光面分别压向玻璃基板10的两个主表面的状态下，对玻璃基板10的两个主表面提供抛光液，同时移动托架30以在自转托架30的同时公转太阳齿轮203，并且分别以各自的规定旋转数来旋转上平台201和下平台202，从而同时将玻璃基板10的两个主表面抛光。

在使用这种双面抛光机将玻璃基板的主表面抛光(精抛光)后，进行玻璃基板的清洗(例如，精密清洗)以获得磁记录介质用玻璃基板。在清洗步骤中，在进行用洗涤剂的擦拭清洗之后，依次进行浸渍在洗涤剂溶液中的状态下的超声清洗和浸渍在纯水中的状态下的超声清洗。清洗后的干燥通过例如使用异丙醇蒸气进行蒸气干燥来进行。在由此获得的磁记录介质用玻璃基板上形成诸如磁性层的薄膜以获得磁盘。

根据本发明第一实施方式的制造方法，可以以充分的抛光速度将含有机械性能优异的铝硅酸盐玻璃的基板的主表面抛光，并且抑制了玻璃基板表层中的Al、碱金属和碱土金属的浸出，从而可以获得机械性能优异且表面粗糙度和面内均匀性优异的磁记录介质用玻璃基板。

<磁记录介质用玻璃基板>

通过用上述方法将图1所示的玻璃基板10的上下主表面103都抛光而获得作为本发明第二实施方式的磁记录介质用玻璃基板，且在所述磁记录介质用玻璃基板的主表面上，在从内周端面起算朝向外周侧3.5mm以上且从外周端面起算朝向内周侧3.5mm以上的区域中(记录/再生区域内)，通过光学式表面观察仪利用激光测定的表面粗糙度的标准偏差小于0.5nm。作为光学式表面观察仪，例如，可以使用由科天公司(KLA-Tencor Company)制造的Candela。光学式表面观察仪对玻璃基板的表面照射波长λ为405nm的激光，从而检测正反射光或散射光，并通过P波(90°偏光)和S波(0°偏光)等的正反射光的强度变化来确定玻璃基板表面的组成变化和形状变化。

如上所述，由于通过光学式表面观察仪在记录/再生区域内测定的本发明实施方式的磁记录介质用玻璃基板的表面粗糙度的标准偏差小于0.5nm，因此表面粗糙度非常小并且表面粗糙度的面内均匀性优异，可以获得能够降低磁头的上浮高度并实现高记录密度的磁盘装置。

[实施例]

下面具体说明本发明的实施例，但是本发明不限于实施例。在以下的例1至17中，例1至3和例9至17是本发明的实施例，例4至8是比较例。

例1至17

制备了各自具有表1中所示组成的玻璃板A至I。如上所述，表1中的R₂O表示选自Li₂O、Na₂O和K₂O的氧化物，R’O表示选自MgO、CaO、SrO和BaO的氧化物。另外，将构成这些玻璃板的玻璃的密度、杨氏模量和比模量的值示于表1中。

这些玻璃板A至I全部满足本发明中所使用的铝硅酸盐玻璃的组成，杨氏模量为68GPa以上，且比模量为27MNm/kg以上。

[表1]

接着，使用玻璃板A至I中的一种作为玻璃板，将其加工成为在中心部具有圆孔的圆盘形状，从而成为外径65mm、内径20mm且厚度0.635mm的磁记录介质用玻璃基板。对在中心部具有圆孔的圆盘状玻璃基板的内周侧面和外周侧面进行倒角，从而获得倒角宽度为0.15mm且倒角角度为45°的磁记录介质用玻璃基板。

然后，利用含有二氧化铈磨料的抛光液和抛光刷将内周端面(内周侧面和内周倒角部)抛光，从而通过倒角等除去在内周端面上产生的划痕，并且将内周端面抛光以获得镜面。之后，类似地利用含有二氧化铈磨料的抛光液和抛光刷将外周端面(外周侧面和外周倒角部)抛光，从而除去外周端面上的划痕，并且将外周端面抛光以获得镜面。对端面抛光后的玻璃基板进行利用洗涤剂的擦拭清洗并在浸渍在洗涤剂中的状态下进行超声清洗，从而通过清洗除去二氧化铈磨料。

然后，使用含有金刚石磨料和磨削液的固定磨料工具，通过双面抛光机(装置名称：DSM22B-6PV-4MH，由Speedfam株式会社(SpeedfamCo.,Ltd.)制造)将端面抛光后的玻璃基板的上下主表面两者都磨削成为期望的厚度和平坦度。在磨削后，通过清洗除去磨削液和刮屑。

使用硬质聚氨酯抛光垫和含有磨料的抛光液(含有平均粒径为1.0μm的二氧化铈粒子的抛光液)，通过双面抛光机(装置名称：DSM22B-6PV-4MH，由Speedfam株式会社制造)对磨削后的玻璃基板的上下主表面两者都进行抛光(一次抛光)，然后通过清洗除去二氧化铈磨料。

然后，使用含有二氧化硅粒子并具有表2和3中所示的pH和电导率的抛光液，通过在上平台侧和下平台侧上都装备有软质发泡聚氨酯抛光垫的双面抛光机(装置名称：DSM22B-6PV-4MH，由Speedfam株式会社制造)，对一次抛光后的玻璃基板的上下主表面进行抛光(精抛光)。顺便提及，在精抛光中，一个批次包括200片。

所使用的抛光液通过如下获得：将初级粒子平均粒径为20nm的二氧化硅粒子以15质量%的比例共混到作为分散介质的水中，并以表2和表3中所示的比例共混所述表中所示的酸和/或无机碱。将抛光液中的二氧化硅粒子的平均粒径D50和二氧化硅粒子的聚集性，以及抛光液的pH和电导率示于表2和表3中。此外，还将该精抛光中的抛光速度示于所述表中。

顺便提及，使用电导率计(装置名称：Cyberscan PC300，由优特仪器有限公司(EUTECH INSTRUMENTS Company)制造)测定抛光液的pH和电导率。此外，分别使用下面示出的装置或方法来测定抛光液中的二氧化硅粒子的平均粒径D50、二氧化硅粒子的聚集性和抛光速度。

[二氧化硅粒子的平均粒径D50]

使用动态光散射型粒度分布测定仪(装置名称：UPA-EX150，由日机装株式会社制造)，通过频率分析(FFT-外差法)来测定抛光液中的二氧化硅粒子的平均粒径D50。

[二氧化硅粒子的聚集性]

通过上述方法来测定制备72小时(3天)后抛光液中的二氧化硅粒子的平均粒径D50。然后，利用通过从所测定的值中减去抛光液制备后即刻的二氧化硅粒子的平均粒径D50而获得的值(下文中称为D50增大值)来评价抛光液的聚集性。将D50增大值为10nm以下的情况评价为“a”(难以聚集且分散性良好)，并将D50增大值超过10nm的情况评价为“b”(易于聚集且分散性不良)。

[抛光速度]

使用精密电子天平(装置名称：HR-202i，由日本艾安得株式会社(A&D Company)制造)，测定抛光前后的质量变化。然后，通过用抛光前后的质量变化除以玻璃基板的密度和主表面的面积，计算了抛光所除去的玻璃基板的厚度(总除去量)。通过用该厚度(总除去量)除以抛光时间，计算了对玻璃基板的两个主表面的抛光速度。在表2和3中，描述了由此确定的对玻璃基板的两个主表面的抛光速度，但是通过用抛光前后的质量变化除以玻璃基板的密度和两个主表面的面积(主表面的面积×2)可以算出一侧主表面的除去量。

接着，依次对进行了精抛光的玻璃基板进行利用洗涤剂的擦拭清洗、在浸渍在洗涤剂溶液中的状态下的超声清洗、和在浸渍在纯水中的状态下的超声清洗，然后利用异丙醇蒸气对玻璃基板进行干燥。

在清洗和干燥后的玻璃基板中，通过以下方法来调查上下主表面两者的表面粗糙度的均匀性、表面粗糙度Ra和表面缺陷数。将结果示于表2和3中。

[表面粗糙度的均匀性]

使用光学式表面观察仪(装置名称：Candela，型号：OSA6300，由科天公司制造，测定条件：Nano-RMS Application)，在玻璃基板的主表面上的记录/再生区域中测定表面粗糙度RMS值。在此，在玻璃基板的主表面上，在从内周端面起算朝向外周侧3.5mm以上且从外周端面起算朝向内周侧3.5mm以上的区域中，进行RMS值的测定。将玻璃基板的同一基板面内的RMS值的标准偏差小于0.5nm的情况判定为“a”(表面粗糙度的均匀性良好)，将标准偏差为0.5nm以上的情况判定为“b”(表面粗糙度的均匀性不良)。

顺便提及，在光学式表面观察仪的使用中，利用波长λ为405nm的25mW激光照射玻璃基板的表面，并通过P波(90°偏光)和S波(0°偏光)的正反射光和散射光的强度变化来确定玻璃基板表面的形状变化，从而测定表面粗糙度RMS值。

[表面粗糙度Ra]

使用原子力显微镜(AFM)(装置名称：Nano Scope D3000，由DigitalInstruments Company制造)，在玻璃基板主表面上的记录/再生区域(测定范围10μm×10μm)中测定表面粗糙度Ra。

[表面缺陷数]

使用光学式表面观察仪(装置名称：Candela，型号：OSA6300，由科天公司制造，测定条件：Particle Inspection Application)，通过利用波长λ为405nm的25mW激光照射玻璃基板的表面并检测散射光来检测玻璃基板主表面上的异物缺陷。将在玻璃基板主表面上的记录/再生区域中检测到的直径为80nm以上的缺陷数为80以下的情况评价为“a”(良好产品)，将缺陷数超过80的情况评价为“b”(许多表面异物缺陷，因此不良)。

[表2]

[表3]

从表2和3中可以理解，在例1至3和例9至17中，由于使用pH在3.5至5.5范围内且电导率为7mS/cm以下的抛光液，对于各自含有杨氏模量为68GPa以上且比模量为27MNm/kg以上的铝硅酸盐玻璃的玻璃板A至I进行了主表面的抛光，因此可以实现充分高的抛光速度，并且可以获得表面粗糙度和面内均匀性优异且不具有许多表面异物缺陷的磁记录介质用玻璃基板。

另一方面，在例4以及例7和8中，由于使用了pH小于3.5的抛光液，所以玻璃基板的表面粗糙度和表面粗糙度的面内均匀性变差。此外，在例7和8中，由于将作为无机酸的硝酸代替作为二元羧酸的柠檬酸作为酸共混以调节抛光液的pH，所以不仅玻璃基板的表面粗糙度显著增加，而且表面异物缺陷增多，另外在例8中，抛光速度也变低。

在例6中，由于使用了pH为9以上的抛光液，所以不仅没有获得充分的抛光速度，而且也增多了玻璃基板表面上的异物缺陷。

在例5中，由于使用了pH在3.5至5.5范围内但电导率超过7mS/cm的抛光液，所以抛光液中的二氧化硅粒子的聚集性增加并且没有获得稳定的高抛光速度。此外，玻璃基板表面上的异物缺陷增多。

[工业实用性]

根据本发明，在抛光玻璃基板的主表面时，可以实现稳定的高抛光速度，还可以防止玻璃基板中所含有的金属离子被抛光液浸出，从而可以获得机械性能优异且表面粗糙度和面内均匀性优异的磁记录介质用玻璃基板。

本申请基于2011年6月8日提出的日本专利申请2011-128191，通过参考将其内容引入本文中。

Claims (11)

1.制造磁记录介质用玻璃基板的方法，所述方法包括：将玻璃板加工成为具有圆盘形状且在中心部具有圆孔的玻璃基板的成形步骤；将玻璃基板的主表面抛光的抛光步骤；和清洗玻璃基板的清洗步骤，

其中所述玻璃基板是含有杨氏模量为68GPa以上且比模量为27MNm/kg以上的铝硅酸盐玻璃的基板；并且

所述抛光步骤包括使用抛光液和抛光垫将玻璃基板的主表面抛光的精抛光步骤，所述抛光液含有初级粒子的平均粒径为1至80nm的二氧化硅粒子且pH为3.5至5.5，并且导电率为7mS/cm以下。

2.根据权利要求1的制造磁记录介质用玻璃基板的方法，其中所述抛光液含有溶解的有机酸和溶解的无机碱。

3.根据权利要求2的制造磁记录介质用玻璃基板的方法，其中所述有机酸是具有两个以上羧酸基团的多价羧酸。

4.根据权利要求3的制造磁记录介质用玻璃基板的方法，其中所述多价羧酸是选自柠檬酸、琥珀酸、苹果酸、酒石酸、富马酸、马来酸和邻苯二甲酸的一种以上。

5.根据权利要求2的制造磁记录介质用玻璃基板的方法，其中所述无机碱是氢氧化钠和/或氢氧化钾。

6.根据权利要求1至5中任一项的制造磁记录介质用玻璃基板的方法，其中所述铝硅酸盐玻璃以氧化物计含有：

55至75摩尔%的SiO₂，5至17摩尔%的Al₂O₃，0至15摩尔%的B₂O₃，总量为0至27摩尔%的选自Li₂O、Na₂O和K₂O的一种或两种以上，以及总量为0至20摩尔%的选自MgO、CaO、SrO和BaO的一种或两种以上。

7.根据权利要求6的制造磁记录介质用玻璃基板的方法，其中：

在所述铝硅酸盐玻璃的组成中，以摩尔%计的SiO₂含量与Al₂O₃含量之间的差为62摩尔%以下，并且

SiO₂含量，Al₂O₃含量，B₂O₃含量，选自Li₂O、Na₂O和K₂O的一种或两种以上的总含量，和选自MgO、CaO、SrO和BaO的一种或两种以上的总含量的总和为90摩尔%以上。

8.根据权利要求1至5中任一项的制造磁记录介质用玻璃基板的方法，其中：

所述铝硅酸盐玻璃以氧化物计含有：55至75摩尔%的SiO₂，5至17摩尔%的Al₂O₃，0至8摩尔%的B₂O₃，总量为4至27摩尔%的选自Li₂O、Na₂O和K₂O的一种或两种以上，以及总量为0至20摩尔%的选自MgO、CaO、SrO和BaO的一种或两种以上，

以摩尔%计的SiO₂含量与Al₂O₃含量之间的差为62摩尔%以下，并且

SiO₂含量，Al₂O₃含量，B₂O₃含量，选自Li₂O、Na₂O和K₂O的一种或两种以上的总含量，和选自MgO、CaO、SrO和BaO的一种或两种以上的总含量的总和为90摩尔%以上。

9.磁记录介质用玻璃基板，其是通过根据权利要求1至8中任一项的制造磁记录介质用玻璃基板的方法来制造，

其中，在所述磁记录介质用玻璃基板的主表面上，在从内周端面起算朝向外周侧3.5mm以上且从外周端面起算朝向内周侧3.5mm以上的区域中，通过光学式表面观察仪利用激光测定的表面粗糙度的标准偏差小于0.5nm。

10.具有圆盘形状且在中心部具有圆孔的玻璃基板，其含有杨氏模量为68GPa以上且比模量为27MNm/kg以上的铝硅酸盐玻璃，

其中，在所述磁记录介质用玻璃基板的主表面上，在从内周端面起算朝向外周侧3.5mm以上且从外周端面起算朝向内周侧3.5mm以上的区域中，通过光学式表面观察仪利用激光测定的表面粗糙度的标准偏差小于0.5nm。

11.具有圆盘形状且在中心部具有圆孔的玻璃基板，

其中所述玻璃基板含有铝硅酸盐玻璃，所述铝硅酸盐玻璃以氧化物计含有55至75摩尔%的SiO₂，5至17摩尔%的Al₂O₃，0至15摩尔%的B₂O₃，总量为0至27摩尔%的选自Li₂O、Na₂O和K₂O的一种或两种以上，以及总量为0至20摩尔%的选自MgO、CaO、SrO和BaO的一种或两种以上，并且

在所述磁记录介质用玻璃基板的主表面上，在从内周端面起算朝向外周侧3.5mm以上且从外周端面起算朝向内周侧3.5mm以上的区域中，通过光学式表面观察仪利用激光测定的表面粗糙度的标准偏差小于0.5nm。

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