CN103680525A - 信息记录介质用玻璃基板的制造方法及磁盘的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及信息记录介质用玻璃基板及其制造方法、以及磁盘。本发明的目的在于提供更平滑的信息记录介质用玻璃基板的制造方法及磁盘的制造方法，制造信息记录介质用玻璃基板的方法中包括使用含有胶态二氧化硅的浆料进行抛光的工序。本发明涉及一种信息记录介质用玻璃基板的制造方法，依次包括使用含铈抛光剂对玻璃进行抛光的工序、使用加热后的含有硫酸和过氧化氢水溶液的清洗液对玻璃进行清洗的清洗工序以及使用含有胶态二氧化硅的浆料对玻璃主表面进行抛光的工序，所述制造方法的特征在于，该浆料中含有直链饱和二元羧酸。

Description

信息记录介质用玻璃基板的制造方法及磁盘的制造方法

技术领域

本发明涉及信息记录介质用玻璃基板及磁盘的制造方法。

背景技术

在近年来的磁盘高容量化的趋势中，作为有关玻璃基板的技术课题，有提高表面平滑性和减少玻璃表面的附着物的技术课题。涉及减少玻璃表面附着物的技术课题如下所述。即，作为残留在玻璃基板上的异物，已知基于抛光速率高等理由适合用于玻璃抛光的氧化铈磨粒会作为异物而残留。

专利文献1中公开了对包含铝硅酸盐玻璃的玻璃圆板经由使用含有氧化铈磨粒的浆料的抛光工序制造信息记录介质用玻璃基板的方法，其中，接续在氧化铈抛光工序后使用硫酸浓度为20质量%以上且80质量%以下、过氧化氢浓度为1质量%以上且10质量%以下的清洗液在50℃以上且100℃以下的液温下对玻璃圆板进行清洗。

另外，公开了如下内容：作为最终抛光工序，典型地，使用调节成酸性的含有胶态二氧化硅的浆料(以下也称为胶态二氧化硅浆料)进行抛光，然后，为了减少胶态二氧化硅残渣，使用碱性水溶液(或碱性清洗液)进行玻璃的清洗。

作为涉及提高表面平滑性的技术课题的解决手段，提出了下述玻璃基板用抛光液组合物，其含有一次粒子的平均粒径为5～50nm的胶态二氧化硅和重量平均分子量为1000～5000的丙烯酸/磺酸共聚物且pH为0.5～5(参考专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-18398号公报(权利要求书)

专利文献2：日本特开2007-191696号公报(权利要求书)

发明内容

发明所要解决的问题

本发明人对上述添加有丙烯酸/磺酸共聚物的胶态二氧化硅浆料带来的平滑性的改善效果进行了验证，结果观察到稍有改善。另一方面，该添加有丙烯酸/磺酸共聚物的胶态二氧化硅浆料的润滑性提高，因此还可知抛光速率降低(记载在后述的[实施例1]一项中)。由此认为，添加有丙烯酸/磺酸共聚物的胶态二氧化硅浆料通过使抛光速率降低而使平滑性得到改善。

本发明鉴于上述问题而完成，其目的在于提供在不使抛光速率降低的情况下得到更平滑的信息记录介质用玻璃基板的制造方法和磁盘的制造方法，制造信息记录介质用玻璃基板的方法中包括使用含有胶态二氧化硅的浆料对玻璃圆板进行抛光的工序。

用于解决问题的手段

本发明人着眼于酸的螯合能力作为决定使用调节成酸性的胶态二氧化硅浆料对含有较多Al₂O₃的铝硅酸盐玻璃进行抛光时的抛光速率和抛光面的因素，考察了将胶态二氧化硅浆料调节成酸性时的酸的种类，结果发现，抛光面的粗糙方式因酸的种类而异。

对上述表面粗糙的原因进行了考查，结果确认，通过使用含有直链饱和二元羧酸的胶态二氧化硅浆料，不易使抛光面粗糙。直链饱和二元羧酸在末端具有羧酸且为直链，由此使螯合能力比支链状或环状的酸小，因此认为，即使含有在胶态二氧化硅浆料中也不易使抛光面粗糙。由此发现，通过使用直链饱和二元羧酸作为胶态二氧化硅浆料的酸调节剂，在不使抛光速率降低的情况下改善平滑性，从而完成了本发明。

即，本发明如下所述。

1.一种玻璃基板的制造方法，包括使用含有胶态二氧化硅的浆料对玻璃主表面进行抛光的工序，其中，该浆料中含有直链饱和二元羧酸。

2.一种信息记录介质用玻璃基板的制造方法，依次包括使用含铈抛光剂对玻璃进行抛光的工序、使用加热后的含有硫酸和过氧化氢水溶液的清洗液对玻璃进行清洗的清洗工序以及使用含有胶态二氧化硅的浆料对玻璃主表面进行抛光的工序，所述制造方法的特征在于，该浆料中含有直链饱和二元羧酸。

3.如上述第1项或第2项所述的信息记录介质用玻璃基板的制造方法，其中，所述玻璃为不含碱金属氧化物或者含有以总量计小于4摩尔%的碱金属氧化物的低碱铝硅酸盐玻璃，且Al₂O₃的含量为10摩尔%以上。

4.如上述第1～3项中任一项所述的信息记录介质用玻璃基板的制造方法，其中，所述低碱铝硅酸盐玻璃以摩尔百分率表示含有62～74%的SiO₂、7～18%的Al₂O₃、2～15%的B₂O₃、以总量计为8～21%的MgO、CaO、SrO和BaO中的任意一种以上的成分，上述7种成分的总含量为95%以上，并且含有以总量计小于4%的Li₂O、Na₂O和K₂O中的任意一种以上的成分或不含这3种成分中的任意一种成分。

5.如上述第1～3项中任一项所述的信息记录介质用玻璃基板的制造方法，其中，所述低碱铝硅酸盐玻璃以摩尔百分率表示含有67～72%的SiO₂、11～14%的Al₂O₃、0以上且小于2%的B₂O₃、4～9%的MgO、4～6%的CaO、1～6%的SrO、0～5%的BaO，MgO、CaO、SrO和BaO的总含量为14～18%，上述7种成分的总含量为95%以上，并且含有以总量计小于4%的Li₂O、Na₂O和K₂O中的任意一种以上的成分或不含这3种成分中的任意一种成分。

6.如上述第1～5项中任一项所述的信息记录介质用玻璃基板的制造方法，其中，所述含有胶态二氧化硅的浆料的pH为3以上且5以下。

7.如上述第1～6项中任一项所述的信息记录介质用玻璃基板的制造方法，其中，所述含有胶态二氧化硅的浆料中含有的直链饱和二元羧酸的直链的碳原子数为2～7。

8.如上述第1～7项中任一项所述的信息记录介质用玻璃基板的制造方法，其中，所述直链饱和二元羧酸为选自由琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸和壬二酸组成的组中的至少一种。

9.如上述第1～8项中任一项所述的信息记录介质用玻璃基板的制造方法，其中，所述使用含有胶态二氧化硅的浆料对玻璃主表面进行抛光的工序为精抛光工序，之后包括使用碱性水溶液的清洗工序。

10.如上述第1～9项中任一项所述的信息记录介质用玻璃基板的制造方法，其中，所述胶态二氧化硅的平均粒径为10～50nm。

11.一种信息记录介质用玻璃基板，其通过上述第1～10项中任一项所述的制造方法得到。

12.如上述第11项所述的信息记录介质用玻璃基板，其中，信息记录介质为磁盘。

13.一种磁盘，其特征在于，在通过上述第1～10项中任一项所述的制造方法得到的信息记录介质用玻璃基板的主表面上具有磁记录层。

使用调节成酸性的胶态二氧化硅浆料对含有碱金属氧化物(以下有时仅称为碱)的玻璃进行抛光时，存在玻璃表面粗糙的问题。认为该现象是如下产生的。即，如图1(a)～(c)所示，使用调节成酸性的胶态二氧化硅浆料对含有碱金属氧化物的玻璃[图1(a)]进行抛光时，水合氢离子通过浸析与玻璃中的碱金属离子交换[图1(b)]，使用胶态二氧化硅对该玻璃表面的浸析层进行抛光，由此使玻璃表面粗糙[图1(c)]。

认为以上述方式使用调节成酸性的胶态二氧化硅浆料对含有碱金属氧化物的玻璃进行抛光时决定抛光面的平滑性的因素为玻璃的碱量和胶态二氧化硅的尺寸。与此相对，认为决定抛光速率的因素除了玻璃的碱量和胶态二氧化硅的尺寸以外还有胶态二氧化硅浆料的pH。这是因为，认为发生适度的浸析现象时玻璃表面软化而使抛光速率提高。从该观点出发，优选的pH为3～5。

认为在使用调节成酸性的胶态二氧化硅浆料对含有较多Al₂O₃的玻璃、典型地是Al₂O₃含量为4摩尔%以上的玻璃进行抛光的情况下，决定抛光面的平滑性的因素也是玻璃的Al₂O₃量和胶态二氧化硅的尺寸。另外，在玻璃含有碱的情况下，如前所述碱量也包括在决定抛光面的平滑性的因素中。

如图2(a)～(c)所示，铝硅酸盐玻璃中的Al₂O₃量增多时，玻璃的耐酸性变差，如果胶态二氧化硅浆料中的酸为螯合作用大的酸，则会螯合铝离子[图2(b)]。通过使用胶态二氧化硅对该玻璃表面的浸析层进行抛光，会使玻璃表面粗糙[图2(c)]。因此，使用调节成酸性的胶态二氧化硅浆料进行铝硅酸盐玻璃的最终抛光时，有时会使表面粗糙。另外，该图表示的是玻璃含有碱的情况，但在玻璃不含碱或含有极少量、典型地为小于4摩尔%的碱的情况下也是同样。

决定含有较多Al₂O₃的玻璃的抛光速率的因素为玻璃的Al₂O₃量、胶态二氧化硅的尺寸和胶态二氧化硅浆料的pH，在还含有碱的情况下，认为碱量也包括在该因素中。

本发明人发现，作为决定使用调节成酸性的胶态二氧化硅浆料对含有较多Al₂O₃的铝硅酸盐玻璃进行抛光时的抛光面的因素，除了前面说明过的因素以外，胶态二氧化硅浆料中的酸的螯合能力是特别重要的，从而完成了本发明。即，作为决定抛光面的因素，可以列举玻璃的碱量或Al₂O₃量和胶态二氧化硅的尺寸，除了这些因素以外，酸的螯合能力是特别重要的，认为这是因为，通过螯合效应将铝离子取出，由此破坏了玻璃的网络结构，从而产生玻璃表面的硬度降低和表面粗糙。

另外，如后述的实验例1的图3所示，将玻璃浸渍到酸性水溶液中时，玻璃表面的硬度降低，因此认为酸性水溶液对铝硅酸盐玻璃具有蚀刻性，可能会进一步使表面粗糙。

发明效果

根据本发明，能够在不降低抛光速率的情况下得到平滑性高的信息记录介质用玻璃基板。另外，能够得到能充分应对今后要求的高记录容量化的磁盘用玻璃基板。

附图说明

图1(a)～(c)表示使用调节成酸性的胶态二氧化硅浆料对通用的含碱的玻璃进行抛光时的玻璃表面的模式图。

图2(a)～(c)表示使用调节成酸性的胶态二氧化硅浆料对含有较多Al₂O₃的铝硅酸盐玻璃进行抛光时的玻璃表面的模式图。

图3表示将玻璃板浸渍到pH为2的HNO₃水溶液或pH为11的NaOH水溶液中来考察表面位移(nm)与硬度(GPa)的相关性而得到的结果。

图4(a)～(h)表示将玻璃基板浸渍到含酸水溶液中后使用AFM测定1μm×1μm的Ra而得到的结果。

图5(a)～(h)表示将玻璃基板浸渍到含酸水溶液中后再浸渍到含碱水溶液中、使用AFM测定1μm×1μm的Ra而得到的结果。

图6(a)～(e)表示使用含酸的胶态二氧化硅浆料对玻璃基板进行抛光后利用碱性清洗液进行擦洗、测定Ra而得到的结果。

具体实施方式

本发明涉及一种玻璃基板的制造方法，包括使用含有胶态二氧化硅的浆料对玻璃主表面进行抛光的工序，其中，该浆料中含有直链饱和二元羧酸。

(玻璃板)

玻璃板的制造方法没有特别限定，可以应用各种方法。例如，将通常使用的各成分的原料进行调配以达到目标组成，将其在玻璃熔窑中加热熔融。通过鼓泡、搅拌或添加澄清剂等使玻璃均质化，利用公知的浮法、加压法、熔融法或下拉法等方法成形为预定厚度的平板玻璃，退火后根据需要进行磨削、抛光等加工，然后，制成预定尺寸、形状的玻璃基板。作为成形法，特别优选适合大量生产的浮法。另外，还优选浮法以外的连续成形法，例如熔融法、下拉法。

本发明的信息记录介质用玻璃基板只要是用于信息记录介质的玻璃基板则没有特别限定，典型地用于磁盘。以下以磁盘用玻璃基板为例进行说明，但本发明不限定于该例。

首先，从包含玻璃的玻璃板上切下玻璃圆板。该玻璃典型地为铝硅酸盐玻璃，其Al₂O₃含量通常为4摩尔%以上。通常认为Al₂O₃是玻璃的必要成分，其理由如下。即，为了改善磁盘在高速旋转时的振动特性或强度，需要使用考虑到杨氏模量、比模量、比重、热膨胀系数、损伤难易度或断裂韧性等各特性的、适当玻璃组成的玻璃基板。为了达到这些机械特性，Al₂O₃是有效的成分。

作为高温成膜等中使用的玻璃，优选作为不含碱金属氧化物或者含有以总量计小于4摩尔%的碱金属氧化物的低碱铝硅酸盐玻璃、且Al₂O₃的含量为4摩尔%以上的玻璃。

如上所述，铝硅酸盐玻璃中的Al₂O₃的含量为4摩尔%以上时，玻璃的耐酸性变差，水合氢离子与玻璃中的碱离子交换，铝离子被酸螯合，使用胶态二氧化硅抛光时，可能会使玻璃表面粗糙。本发明中，包括使用含有螯合能力小的直链饱和二元羧酸的胶态二氧化硅浆料对玻璃主表面进行抛光的工序，由此，即使在玻璃中的Al₂O₃的含量为10摩尔%以上的情况下，也能够防止抛光面粗糙。

作为玻璃，具体而言，可以列举例如下述玻璃1～3。

(玻璃1)

以摩尔%表示，含有55～75%的SiO₂、5～17%的Al₂O₃、0～27%的Li₂O+Na₂O+K₂O、0～20%的MgO+CaO+SrO+BaO、并且这些成分的含量的合计为90%以上的铝硅酸盐玻璃。

(玻璃2)

以摩尔百分率表示，含有62～74%的SiO₂、7～18%的Al₂O₃、2～15%的B₂O₃、以总量计为8～21%的MgO、CaO、SrO和BaO中的任意一种以上的成分、上述7种成分的总含量为95%以上、并且含有以总量计小于4%的Li₂O、Na₂O和K₂O中的任意一种以上的成分或不含这3种成分中的任意一种成分的低碱铝硅酸盐玻璃。

(玻璃3)

以摩尔百分率表示，含有67～72%的SiO₂、11～14%的Al₂O₃、0以上且小于2%的B₂O₃、4～9%的MgO、4～6%的CaO、1～6%的SrO、0～5%的BaO、且MgO、CaO、SrO和BaO的总含量为14～18%、上述7种成分的总含量为95%以上、并且含有以总量计小于4%的Li₂O、Na₂O和K₂O中的任意一种以上的成分或不含这3种成分中的任意一种成分的低碱铝硅酸盐玻璃。

以下对各玻璃组成进行说明。另外，以下中，将“摩尔%”仅表示为“%”。

(玻璃1)

SiO₂是形成玻璃的骨架的成分，是必要成分。SiO₂少于55%时，比重增大，玻璃容易产生损伤，失透温度升高而使玻璃变得不稳定，或者耐酸性降低。SiO₂的含量优选为60%以上，更优选为61%以上，特别优选为62%以上，最优选为63%以上，典型地为64%以上。

但是，SiO₂超过75%时，杨氏模量降低，比模量降低，热膨胀系数减小，或者粘度过高而使玻璃难以熔化。SiO₂的含量优选为71%以下，更优选为70%以下，最优选为68%以下。SiO₂少于63摩尔%时，耐酸性容易降低。

Al₂O₃是形成玻璃的骨架、提高杨氏模量、比模量、断裂韧性的成分，是必要成分。少于5%时，杨氏模量降低，比模量降低，并且断裂韧性降低。Al₂O₃的含量优选为6%以上，更优选为7%以上，典型地为8%以上。但是，Al₂O₃超过17%时，热膨胀系数减小，粘度过高而使玻璃难以熔化，或者耐酸性降低。Al₂O₃的含量优选为15%以下，更优选为14%以下。Al₂O₃超过12.5%时，耐酸性容易降低。

如上所述，SiO₂少且Al₂O₃多的玻璃的耐酸性降低。因此，(SiO₂-Al₂O₃)减小时，玻璃的耐酸性显著降低。另一方面，为了提高杨氏模量、比模量或断裂韧性等机械特性，Al₂O₃多是有效的，机械特性优良的玻璃有耐酸性低的倾向。(SiO₂-Al₂O₃)典型地为48～62%。

MgO、CaO、SrO和BaO均不是必要成分，但是是改善玻璃的熔化性、增大热膨胀系数的成分，可以在这4种成分的含量的合计R’O低于20%的范围内含有。超过20%时，比重增大或玻璃容易损伤。优选为10%以下，更优选为8%以下，最优选为6%以下，典型地为4%以下。

另外，为了提高杨氏模量、比模量、比重、热膨胀系数、损伤难易度或断裂韧性等机械特性，需要使SiO₂+Al₂O₃+R₂O+R’O为90%以上。少于90%时，该效果减小。优选为93%以上，更优选为95%以上，最优选为97%以上。

玻璃1本质上包含上述成分，但可以在不损害本发明的目的的范围内含有其他成分。

例如，TiO₂、ZrO₂、Y₂O₃、Nb₂O₅、Ta₂O₅和La₂O₃具有提高杨氏模量、比模量或断裂韧性的效果。在含有它们中的任意一种以上的成分的情况下，优选以总量计为7%以下。总量超过7%时，可能使比重增大或玻璃变得容易损伤，更优选少于5%，特别优选少于4%，最优选少于3%。

B₂O₃具有改善玻璃的熔化性、减小比重、并且使玻璃不易损伤的效果。含有B₂O₃的情况下，优选为3%以下。B₂O₃超过3%时，可能使杨氏模量降低、比模量降低或通过挥散使玻璃的品质降低。B₂O₃的含量更优选为2%以下，特别优选为1%以下，最优选为0.5%以下。

SO₃、Cl、As₂O₃、Sb₂O₃、SnO₂和CeO₂具有使玻璃澄清的效果。在含有这些成分中的任意一种成分的情况下，优选以总量计为2%以下。

(玻璃2)

SiO₂为必要成分。SiO₂少于62%时，玻璃容易损伤，优选为65%以上，超过74%时，熔化性降低而难以制造玻璃，优选为69%以下。

Al₂O₃为必要成分。Al₂O₃少于7%时，耐热性不足，玻璃容易分相，在对基板进行加工、清洗后可能无法维持平滑的表面，或者玻璃可能容易损伤，优选为9%以上，超过18%时，熔化性降低而难以制造玻璃，或者耐硫酸性等耐酸性降低，优选为12%以下。

另外，为了使玻璃更不容易损伤，优选SiO₂与Al₂O₃的含量的合计为70%以上，更优选为72%以上。

B₂O₃具有改善玻璃的熔化性的效果，为必要成分。B₂O₃少于2%时，玻璃的熔化性降低，优选为7%以上，超过15%时，玻璃容易分相，在对基板进行加工、清洗后无法维持平滑的表面，或者耐硫酸性等耐酸性降低，优选为12%以下。

MgO、CaO、SrO和BaO是改善玻璃的熔化性的成分，必须含有其中任意一种以上的成分。这些成分的含量的合计R’O少于8%时，玻璃的熔化性降低而难以制造玻璃，优选为10%以上。另一方面，R’O超过21%时，玻璃容易损伤，优选为16%以下。

优选含有这4种成分中MgO和CaO中的至少任意一种。MgO和CaO的含量的合计MgO+CaO少于3%时，玻璃的熔化可能变得困难或玻璃可能容易损伤。MgO+CaO超过18%时，可能使失透温度增高而难以成形。

另外，在含有这4种成分中的SrO和/或BaO的情况下，它们的含量的合计SrO+BaO优选为6%以下。SrO+BaO超过6%时，使用含有硫酸的清洗液时，SrO和/或BaO与硫酸反应而生成难溶性的硫酸盐，从而可能助长表面粗糙。

玻璃2本质上包含上述7种成分，但可以在不损害本发明的目的的范围内含有以总量计为5%以下的其他成分。上述7种成分以外的成分的含量的合计超过5%时，玻璃容易损伤。以下，对上述7种成分以外的成分进行例示性说明。

ZnO是发挥与MgO、CaO、SrO、BaO同样的效果的成分，可以在5%以下的范围内含有。这种情况下，ZnO的含量与R’O的合计优选为8～21%，更优选为10～16%。

Li₂O、Na₂O和K₂O使耐热性降低，因此，这3种成分的含量的合计R₂O设定为0%或少于4%。从该观点出发，优选R₂O为0%，但即使在R₂O不为0%的情况下，也优选少于1%。

V等原子序号比Ti大的元素的氧化物可能使玻璃容易损伤，因此，在含有这些氧化物的情况下，优选将它们的含量的合计设定为3%以下，更优选为2%以下，特别优选为1%以下，最优选为0.3%以下。

SO₃、F、Cl、As₂O₃、Sb₂O₃、SnO₂等是作为澄清剂的代表性成分，典型地为以总量计少于1%。

(玻璃3)

SiO₂为必要成分。SiO₂少于67%时，玻璃容易损伤，超过72%时，熔化性降低而难以制造玻璃。

Al₂O₃为必要成分。Al₂O₃少于11%时，玻璃容易分相，对基板进行加工、清洗后可能无法维持平滑的表面，或者玻璃可能容易损伤，超过14%时，耐硫酸性等耐酸性降低，或者熔化性降低而难以制造玻璃。

B₂O₃不是必要成分，但具有改善玻璃的熔化性的效果，可以在少于2%的范围内含有。B₂O₃为2%以上时，耐硫酸性等耐酸性或耐热性可能降低。

MgO、CaO和SrO是改善玻璃的熔化性的成分，是必要成分。MgO、CaO、SrO的各含量分别少于4%、少于4%、少于1%时，熔化性降低。MgO、CaO、SrO的各含量分别超过9%、超过6%、超过6%时，玻璃容易损伤。

BaO不是必要成分，但具有改善玻璃的熔化性的效果，可以在5%以下的范围内含有。BaO超过5%时，玻璃容易损伤。

R’O少于14%时，玻璃的熔化性降低而难以制造玻璃。另一方面，R’O超过18%时，玻璃容易损伤。

另外，在含有BaO的情况下，优选SrO+BaO为6%以下。SrO+BaO超过6%时，使用含有硫酸的清洗液时，SrO和BaO与硫酸反应而生成难溶性的硫酸盐，从而可能助长表面粗糙。

玻璃3本质上包含上述7种成分，但可以在不损害本发明的目的的范围内含有以总量计为5%以下的其他成分。上述7种成分以外的成分的含量的合计超过5%时，玻璃容易损伤。以下，对上述7种成分以外的成分进行例示性说明。

ZnO是发挥与MgO、CaO、SrO、BaO同样的效果的成分，可以在5%以下的范围内含有。这种情况下，ZnO的含量与R’O的合计优选为8～21%，更优选为10～16%。

Li₂O、Na₂O和K₂O使退火点降低，因此，这3种成分的含量的合计R₂O设定为0%或少于4%。从该观点出发，优选R₂O为0%，但即使在R₂O不为0%的情况下，也优选少于1%。

V等原子序号比Ti大的元素的氧化物可能使玻璃容易损伤，因此，在含有这些氧化物的情况下，优选将它们的含量的合计设定为3%以下，更优选为2%以下，特别优选为1%以下，最优选为0.3%以下。

SO₃、F、Cl、As₂O₃、Sb₂O₃、SnO₂等是作为澄清剂的代表性成分，典型地为以总量计少于1%。

玻璃板的比重优选为2.60以下。超过2.60时，可能在磁盘驱动器旋转时施加电动机负荷而使消耗功率增大或者使驱动器旋转变得不稳定。优选为2.55以下，更优选为2.53以下，最优选为2.52以下。

另外，玻璃板的-50～+70℃范围内的热膨胀系数(平均线性膨胀系数)优选为60×10^-7/℃以上。小于60×10^-7/℃时，与金属制的驱动器等其他构件的热膨胀系数之差增大，可能容易因温度变动时产生应力而引起基板的破裂等。优选为62×10^-7/℃以上，更优选为65×10^-7/℃以上，最优选为70×10^-7/℃以上。

此外，玻璃板的杨氏模量优选为80GPa以上，比模量优选为32MNm/kg以上。杨氏模量小于80GPa或比模量小于32MNm/kg时，在驱动器旋转中容易产生翘曲或弯曲，可能难以得到高记录密度的信息记录介质。更优选杨氏模量为81GPa以上且比模量为32.5MNm/kg以上。

包含上述典型例的玻璃的玻璃板容易成为杨氏模量、比模量、比重、热膨胀系数、损伤难易度或断裂韧性等各特性优良的玻璃板。

典型地，本发明的信息记录介质用玻璃基板的制造方法优选包括：对玻璃圆板进行研磨的研磨工序、使用氧化铈磨粒对玻璃圆板进行抛光的氧化铈抛光工序、使用加热后的含有硫酸和过氧化氢水溶液的清洗液对玻璃圆板进行清洗的清洗工序、然后使用胶态二氧化硅浆料对玻璃圆板进行抛光的二氧化硅抛光工序。

(研磨工序)

本发明的信息记录介质用玻璃基板的制造方法可以包括研磨工序。研磨工序中，在玻璃圆板的中央开出圆孔，并依此进行倒角、主表面研磨、端面镜面抛光。另外，将主表面研磨工序分为粗研磨工序和精研磨工序，可以在它们之间设置形状加工工序(圆形玻璃板中央的开孔、倒角、端面抛光)。

另外，端面镜面抛光中，可以将玻璃圆板层叠后对内周端面进行使用氧化铈磨粒的刷式抛光并进行蚀刻处理，也可以代替内周端面的刷式抛光，通过喷雾法等在该蚀刻处理后的内周端面上涂布例如含有聚硅氮烷化合物的溶液并进行煅烧，从而在内周端面上形成覆膜(保护覆膜)。

主表面研磨通常使用平均粒径为6～8μm的氧化铝磨粒或氧化铝质的磨粒进行。研磨后的主表面通常被抛光20～40μm。另外，研磨可以使用在树脂中埋入有金刚石磨粒的垫进行利用固定磨粒的研磨。

这些加工中，在制造中央不具有圆孔的玻璃基板的情况下，当然不需要进行玻璃圆板中央的开孔和内周端面的镜面抛光。

(氧化铈抛光工序)

然后，使用含有氧化铈磨粒的浆料对玻璃圆板的主表面进行抛光。该主表面抛光工序使用氨基甲酸酯制抛光垫或仿麂皮垫进行，例如，抛光至使用三维表面结构分析装置[例如ADE公司制造的Opti-flat(商品名)]在波长范围为λ≤5mm的条件下测定的起伏(Wa)为1nm以下。另外，由抛光引起的板厚的减少量(抛光量)典型地为5～15μm。

主表面抛光工序可以通过一次抛光进行，也可以使用尺寸不同的氧化铈磨粒进行两次以上的抛光。另外，氧化铈磨粒可以为公知的氧化铈磨粒，通常除了氧化铈以外还包含镧等稀土金属氧化物或氟等。

另外，本发明中的氧化铈抛光工序包括以除去研磨工序中产生的损伤为目的的氧化铈主表面抛光工序，但不限于此，如果在研磨工序后利用氧化铈进行端面镜面抛光，则也将其包括在内。

(清洗工序)

接着，进行玻璃圆板的清洗。该清洗工序中，进行利用纯水的浸渍工序，接着，进行将其浸渍到硫酸与过氧化氢水溶液混合并加热而得到的清洗液中的工序，最后进行用纯水冲洗的工序。另外，在该清洗工序之前，可以进行使用酸性清洗剂或碱性清洗剂的预清洗工序。另外，利用纯水的浸渍工序或冲洗工序中，可以并用超声波清洗或进行利用流水或喷淋水的清洗。

本发明的制造方法中，使用含铈抛光剂对玻璃进行抛光，使用加热后的含有硫酸和过氧化氢水溶液的清洗液对玻璃进行清洗而抑制含铈抛光剂的残留，然后，使用含有胶态二氧化硅的浆料对玻璃主表面进行抛光，由此，能够得到主表面上表面粗糙少的信息记录介质用玻璃基板。

优选清洗液中的硫酸浓度为20质量%以上且80质量%以下、过氧化氢浓度为1质量%以上且10质量%以下，更优选硫酸浓度为50质量%以上且80质量%以下、过氧化氢浓度为3质量%以上且10质量%以下。通过使硫酸和过氧化氢的浓度为该下限以上，能够防止氧化铈磨粒不熔化而残留。通过使硫酸和过氧化氢的浓度为该上限以下，能够防止因上述铝硅酸盐玻璃的浸析而使表面粗糙变得显著，即使进行后述的精抛光也能够容易得到目标平坦性，并且能够防止广泛使用的树脂制玻璃夹具发生氧化或分解，因此优选。

另外，基于同样的理由，优选清洗液的液温为50℃以上且100℃以下。另外，优选浸渍时间为5分钟以上且30分钟以下。详细而言，更优选在如下条件下浸渍：在50℃以上且低于60℃的清洗液中浸渍25分钟以上且30分钟以下，在60℃以上且低于70℃的清洗液中浸渍15分钟以上且30分钟以下，在70℃以上且100℃以下的清洗液中浸渍5分钟以上且30分钟以下。

(精抛光工序)

上述清洗工序中，由于使用硫酸，有时会产生浸析斑，再次对玻璃圆板的主表面进行抛光而改善平坦性。另外，也有残留在玻璃圆板的端面上的氧化铈磨粒再次附着于主表面上的情况，该再次附着的磨粒也被除去。

精抛光工序中，通常使用含有胶态二氧化硅磨粒的浆料进行最终抛光。精抛光工序中，通常使用含有平均粒径为10～50nm的胶态二氧化硅磨粒的浆料进行抛光。另外，可以在使用含有胶态二氧化硅磨粒的浆料的抛光之前或之后进行化学强化。

利用含有胶态二氧化硅磨粒的浆料的抛光中，对于以水玻璃为原料的胶态二氧化硅而言，一般在中性范围内容易进行凝胶化，因此，优选在pH优选1～6、更优选2～5的条件下进行。

作为用于调节成酸性的pH调节剂，使用至少一种以上的直链饱和二元羧酸。直链饱和二元羧酸的末端具有羧酸且为直链，由此使螯合能力比支链状或环状的酸小，因此即使含有在胶态二氧化硅浆料中也不易使抛光面粗糙，因此，能够得到更平滑的信息记录介质用玻璃基板。

作为直链饱和二元羧酸，优选直链的碳原子数为7以下的直链饱和二元羧酸，更优选直链的碳原子数为5以下的直链饱和二元羧酸。通过使碳原子数为7以下，使其易溶于水，因此优选。另外，作为直链饱和二元羧酸，优选直链的碳原子数为2以上的直链饱和二元羧酸。作为直链饱和二元羧酸，可以列举例如琥珀酸(直链的碳原子数为2)、戊二酸(直链的碳原子数为3)、己二酸(直链的碳原子数为4)、庚二酸(直链的碳原子数为5)、辛二酸(直链的碳原子数为6)、壬二酸(直链的碳原子数为7)。这些酸可以单独使用，也可以将多种进行组合。这些酸的pKa1为3.9～4.5，在将pH调节至3～5的情况下，能够使浆料具有缓冲效果，作为pH范围是优选的。

作为上述直链饱和二元羧酸以外的pH调节剂，如果是酸则优选无机酸。作为无机酸，优选盐酸、硝酸或硫酸。特别优选硝酸。硫酸与玻璃成分中使用的锶或钙结合而形成难溶于水的盐，因此不优选。另外，在盐酸的情况下，有时电子器件怕氯，因此不优选。

关于pH调节如下进行。在pH为4以上的情况下，对于直链的碳原子数4以下的直链饱和二元羧酸而言，仅使用该酸就能够进行pH调节。对于直链的碳原子数5以上的直链饱和二元羧酸而言，如果pH为4以上，则仅使用该酸就能够进行pH调节，但如果pH小于4，则优选与硝酸组合来进行pH调节。这种情况下，优选相对于浆料加入1重量%以上的直链型饱和二元羧酸。这是为了具有作为缓冲液的功能所需要的。

抛光工具优选为仿麂皮垫。优选该仿麂皮垫具有发泡树脂层，其肖氏A硬度为20°以上且75°以下，密度为0.2～0.9g/cm³。

在精抛光工序之后，为了将胶态二氧化硅磨粒除去而进行清洗。该清洗工序中，优选使用碱性水溶液进行清洗，并优选进行至少1次利用pH为10以上的碱性清洗剂的清洗。这样，作为最终抛光工序，使用调节成酸性的胶态二氧化硅浆料进行抛光，然后，使用碱性清洗液进行玻璃的清洗，由此能够减少胶态二氧化硅残渣。

即，调节成酸性的胶态二氧化硅浆料中的胶态二氧化硅表面的硅烷醇基几乎未解离而呈钝化的状态，因此，抛光中不会与玻璃基板强固地附着，在以该状态用碱性水溶液进行清洗的情况下，玻璃基板和胶态二氧化硅的ζ电位均为负值，认为通过电位上的互斥使胶态二氧化硅难以残留在玻璃基板上。

对于清洗方法而言，可以浸渍玻璃圆板并施加超声波振动，也可以使用擦洗。另外，可以将两者组合。此外，优选在清洗前后进行利用纯水的浸渍工序或冲洗工序。

在最终的冲洗工序后，将玻璃圆板干燥，作为干燥方法，使用利用异丙醇蒸气的干燥方法、旋转干燥或真空干燥等。

通过上述一系列工序，得到高度平坦化的玻璃基板。对于在这种玻璃基板的主表面上形成磁记录层而得到的磁盘而言，能够进行高密度记录。

实施例

以下，对本发明的实施例进行具体说明，但本发明不限定于这些实施例。

[实验例1]

将以摩尔%表示组成大致为SiO₂：64.5%、Al₂O₃：12%、ZrO₂：1.8%、Li₂O：12.8%、Na₂O：5.5%、K₂O：3.4%的玻璃板浸渍在pH2的HNO₃水溶液或pH11的NaOH水溶液中，考察表面位移(nm)与硬度(GPa)的相关性。将利用以下的测定条件测定得到的结果示于图3中。

测定仪器：MTS公司Nano Indenter G2000

测定压头：伯克维奇(Berkovich)压头

测定条件(参数：条件)

允许试验开始的漂移值：0.600nm/s

最大压入深度：200nm

连续刚性测定中使用的频率：75Hz

连续刚性测定中使用的振幅值：1nm

应变速度：0.05l/s

测定次数：对一个样品进行6个点的评价

结果，如图3所示，将玻璃浸渍在酸性水溶液中时，与将玻璃浸渍在碱性水溶液时相比，玻璃硬度降低。认为这是因为，玻璃表面的碱金属成分因酸发生浸析而使玻璃表面软化。另外可知，酸性水溶液对铝硅酸盐玻璃具有蚀刻性，可能会使表面进一步粗糙。

[实验例2]

从以摩尔%表示组成大致为SiO₂：64.5%、Al₂O₃：12%、ZrO₂：1.8%、Li₂O：12.8%、Na₂O：5.5%、K₂O：3.4%的玻璃板上切下50片外径65mm、内径20mm、板厚0.635mm的环形玻璃圆板，使用金刚石磨石对内周面和外周面进行磨削加工，使用氧化铝磨粒对上下主表面实施第一磨削工序。

接着，对内外周的端面进行设置宽0.15mm、角度45°的倒角部的倒角加工。倒角加工后，使用含有粒径为1～1.5μmΦ的氧化铈磨粒的浆料作为抛光材料，使用刷子作为抛光工具，通过刷式抛光对内外周的端面进行镜面加工。抛光量以半径方向的除去量计为30μm。

接着，对于第一磨削工序中磨削后的玻璃基板，使用第二固定磨粒工具和磨削液，利用双面磨削装置(浜井产业公司制造，产品名：16BF-4M5P)对玻璃基板的上下主平面进行磨削(第二磨削工序)。作为第二固定磨粒工具，使用利用树脂粘结剂粘结有平均粒径为4μm的金刚石磨粒的固定磨粒工具(3M公司制造，产品名：Trizact4μm AA1)。此时的抛光量为136μm。将磨削后的玻璃基板在浸渍于碱性洗剂溶液中的状态下进行超声波清洗。

接着，使用含有平均粒径0.8～1μmΦ的氧化铈磨粒的浆料，使用仿麂皮垫作为抛光工具，利用双面抛光装置进行上下主表面的抛光加工。抛光量在上下主表面的厚度方向上总计为25μm。玻璃圆板的主表面抛光后，作为预清洗，依次进行利用纯水的浸渍清洗、利用碱性清洗剂的超声波清洗、利用纯水的冲洗。

接着，以下述方式进行清洗。将71.4%的硫酸、过氧化氢水溶液、7.7%的水溶液加热至80℃，将玻璃放入其中进行清洗。然后，用纯水冲洗玻璃后，使用含有胶态二氧化硅磨粒的抛光浆料利用双面磨削装置(浜井产业公司制造，产品名：16BF-4M5P)对玻璃基板的上下主平面进行抛光。抛光浆料使用相对于12.5L纯水添加62.5g柠檬酸、充分搅拌后添加2.5L催化剂化成公司制造的胶态二氧化硅磨粒SI40并充分搅拌而得到的抛光浆料。此时的pH为4.0。关于抛光垫，使用肖氏A硬度为60°、密度为0.62g/cm³的仿麂皮垫。

然后，用纯水进行水洗后，实施利用碱性清洗液的超声波清洗、利用碱性清洗液的擦洗、以及利用碱性清洗液的超声波清洗，然后，用纯水进行冲洗，使用IPA干燥进行干燥。使用AFM(SIIナノテクノロジー制造的SPA400)以1μm×1μm的范围对该基板测定Ra，结果为0.111nm。

[实验例3]

以下述方式进行预测试验。将实验例2中得到的玻璃基板浸渍在下述水溶液中的同时进行2小时超声波照射。然后，使用AFM测定1μm×1μm的Ra。将其结果示于表1和图4中。

表1

如表1和图4所示，对于作为直链型饱和二元羧酸的琥珀酸、己二酸、庚二酸和壬二酸，可以确认基板表面的粗糙得到抑制。认为这是因为，胶态二氧化硅浆料中含有直链型饱和二元羧酸时，直链型饱和二元羧酸的螯合作用小，因此，具有不易使玻璃表面粗糙的作用。

[实验例4]

将实验例2中得到的玻璃基板浸渍在表2所示的酸性水溶液中的同时进行10分钟的超声波照射。然后，浸渍在表2所示的碱性水溶液中的同时进行10分钟的超声波照射。然后，使用AFM测定1μm×1μm的Ra。将其结果示于表2和图5中。

表2

如表2和图5所示，使用直链型饱和二元羧酸中的庚二酸进行酸浸渍处理时，即使之后使用氢氧化钠水溶液进行浸渍处理，也会抑制玻璃基板表面的粗糙，作为Ra，得到了0.111nm这样小的值。从该观点出发，可知优选使用庚二酸作为直链型饱和二元羧酸。另外，虽然例11的Ra为比较小的值，但三乙醇胺的价格昂贵，不适于玻璃基板清洗。

[实验例5]

实施下述抛光试验。使用以下的胶态二氧化硅浆料和仿麂皮垫对实验例2中得到的玻璃基板进行抛光。即，胶态二氧化硅浆料的构成如表3的酸的种类1至pH的栏中所示，作为胶态二氧化硅，使用催化剂化成公司制造的胶态二氧化硅SI40，其使用量示于表3的二氧化硅量一栏中。

然后，利用pH12的碱性清洗液进行超声波清洗后，利用pH10的碱性清洗液进行擦洗，然后，利用纯水冲洗后使其干燥，在与上述同样的条件下实施Ra的测定。例17为比较例，例18～21为实施例。将其结果示于表3和图6中。另外，抛光速率也示于表3中。

表3

如表3和图6所示，在使用含有直链型饱和二元羧酸的胶态二氧化硅浆料对玻璃进行抛光的情况下，确认到抛光面不易粗糙。为了比较，使用向例17的浆料中添加0.1%的平均分子量为5000的丙烯酸/磺酸共聚物的钠盐而得到的浆料与例17～21同样地进行抛光试验。结果可知，Ra较小，为0.082nm，但抛光速率降低至0.025μm/分钟。

本申请基于2012年9月6日提出的日本专利申请2012-196591，其内容以参考的方式引入本说明书中。

Claims (9)

1.一种信息记录介质用玻璃基板的制造方法，依次包括使用含铈抛光剂对玻璃进行抛光的工序、使用加热后的含有硫酸和过氧化氢水溶液的清洗液对玻璃进行清洗的清洗工序以及使用含有胶态二氧化硅的浆料对玻璃主表面进行抛光的工序，所述制造方法的特征在于，

该浆料中含有直链饱和二元羧酸。

2.如权利要求1所述的信息记录介质用玻璃基板的制造方法，其中，所述含有胶态二氧化硅的浆料的pH为3以上且5以下。

3.如权利要求1或2所述的信息记录介质用玻璃基板的制造方法，其中，所述含有胶态二氧化硅的浆料中含有的直链饱和二元羧酸的直链的碳原子数为2～7。

4.如权利要求1～3中任一项所述的信息记录介质用玻璃基板的制造方法，其中，所述直链饱和二元羧酸为选自由琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸和壬二酸组成的组中的至少一种。

5.如权利要求1～4中任一项所述的信息记录介质用玻璃基板的制造方法，其中，所述使用含有胶态二氧化硅的浆料对玻璃主表面进行抛光的工序为精抛光工序，之后包括使用碱性水溶液的清洗工序。

6.如权利要求1～5中任一项所述的信息记录介质用玻璃基板的制造方法，其中，所述胶态二氧化硅的平均粒径为10～50nm。

7.一种信息记录介质用玻璃基板，其通过权利要求1～6中任一项所述的制造方法得到。

8.如权利要求7所述的信息记录介质用玻璃基板，其中，信息记录介质为磁盘。

9.一种磁盘，其特征在于，在通过权利要求1～6中任一项所述的制造方法得到的信息记录介质用玻璃基板的主表面上具有磁记录层。

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