JP2000044279A - 情報記録ディスク基板 - Google Patents

情報記録ディスク基板

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JP2000044279A
JP2000044279A JP10223721A JP22372198A JP2000044279A JP 2000044279 A JP2000044279 A JP 2000044279A JP 10223721 A JP10223721 A JP 10223721A JP 22372198 A JP22372198 A JP 22372198A JP 2000044279 A JP2000044279 A JP 2000044279A
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JP
Japan
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glass
information recording
nio
cuo
substrate
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JP10223721A
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Inventor
Fumiyuki Shimizu
史幸 清水
Mineto Iwasaki
峰人 岩崎
Naoto Shindo
直人 新藤
Kunihiko Nakajima
邦彦 中島
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SHOEI MATERIAL KK
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SHOEI MATERIAL KK
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  • Glass Compositions (AREA)
  • Magnetic Record Carriers (AREA)
  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
  • Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アルカリ金属を含まず、研磨後の表面が平滑
で機械的強度が大きく、しかもテクスチュア性の良好な
情報記録ディスク基板を提供すること。 【解決手段】 アルカリ金属を含まないオキシカーバイ
ドガラスからなることを特徴とする情報記録ディスク基
板。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスクや光
磁気ディスク、更にはディジタルビデオディスクなどの
情報記録ディスクに適した機械的強度と表面特性を有す
るガラス基板に関する。更に溶融性、成形性に優れ、ア
ルカリを含まないガラスからなる情報記録ディスク基板
に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、大型コンピュータ、パーソナルコ
ンピュータ等の外部記録媒体として、磁気ディスク、光
磁気ディスク等の使用が増大している。更に今後の情報
時代を迎え、高密度記録が可能な情報記録ディスクの開
発が強く要望されている。高密度記録用の情報記録ディ
スク基板としては、次のような特性が要求される。即
ち、 (1)GMRヘッド、TMRヘッドの実用化に向け、更
にヘッド浮上量を低下させて記録密度の向上を図る方向
にあるので、ディスク表面が平坦、かつ平滑であるこ
と。特に基板の表面粗度(Ra)が10Å以下であるこ
と。 (2)基板材料に異方性や欠陥がなく、組織が緻密で均
質かつ微細であること。 (3)高速回転やヘッドの接触等に耐える機械的強度、
硬度を有すること。 (4)種々の薬品による洗浄やエッチングに耐える化学
的耐久性を有すること。 (5)できるだけ軽量であること。 (6)ガラス材料を用いる場合、溶融成形が容易で、製
造条件がある程度変わっても均一性、緻密性、熱膨張係
数が変わらず、又量産性に優れていること。 (7)CSS方式のハードディスク装置において、ディ
スクの起動及び停止時に生ずるスティクション(吸着)
を防止するため、精密なテクスチャリングが容易に行え
ること。 (8)情報記録の信頼性を向上させるために、ガラス材
料中での移動度が大きいLi、Na、K等のアルカリ金
属を含有しないこと。 (9)基板上にスパッタリング等により磁性体層を形成
する際に蒸発、飛散して磁性体層中に再析出し易い、B
やLiなどの軽元素を含有しないこと、等である。
【0003】従来の情報記録ディスク用のガラス基板材
料は、ガラスを結晶化させるか又は基板表面をイオン交
換等により化学強化することによって機械的強度及び硬
度を改善し、実用化されてきた。しかし結晶化ガラスの
場合、機械的強度を向上させるためには結晶のサイズを
大きくする必要があり、反面、結晶のサイズを大きくす
ると研磨後の粗さを小さくできないという問題があり、
平滑性と強度の改善に限界がある。一方、化学強化ガラ
ス基板の場合は、イオン交換後に保護膜を形成する必要
があり、工程が繁雑であった。
【0004】特開平10−1327号公報には、酸化物
系のガラスに窒化物を導入したオキシナイトライドガラ
スを用いることにより、耐熱性、平坦性、強度が改善さ
れることが記載されている。しかし磁気ディスク基板と
して要求される強度と表面特性を十分満足するものでは
なく、更に特性を向上させた基板材料が望まれている。
又、Y等の希土類元素を多量に含有させるとガラスのヤ
ング率などが向上することも知られているが、密度も大
きくなるため、軽量化が要求されるディスク用基板の場
合には配合量に限界がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上述の
点に鑑み、実質的にLi、Na、K等のアルカリ金属を
含有せず、ガラスの結晶化処理やイオン交換処理を行わ
ずに、研磨後の表面の平滑性と機械的強度を改善し、こ
れにより信頼性が高く高密度記録に適した磁気ディスク
や光磁気ディスク、ディジタルビデオディスク等の製造
を可能とするガラス基板を得ることにある。本発明の他
の目的は、良好なCSS特性を得るためにテクスチャー
性が優れ、特にレーザーによる精密なテクスチャリング
の可能なガラス基板を得ることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記目的
を達成するべく研究を重ね本発明に到達した。即ち、本
発明は、実質的にアルカリ金属を含まないオキシカーバ
イドガラスからなる情報記録ディスク基板及びその製造
方法にある。
【0007】更に、本発明は、酸化物換算の重量基準
で、Al2 3 10〜45%、SiO2 10〜60%、
CaO 0〜45%、MgO 0〜20%、BaO 0
〜10%、SrO 0〜10%、ZnO 0〜10%、
TiO2 0〜30%、ZrO2 0〜30%、Y2 3
〜45%、La2 3 0〜10%、As2 3 +Sb2
3 0〜5%、Fe2 3 0〜10%、Cr2 3 0〜
10%、NiO 0〜10%、V2 5 0〜10%、C
uO 0〜10%、Ag2 O 0〜10%、MnO2
〜10%、及びMoO3 0〜10%(但しFe2 3
Cr2 3 +NiO+V2 5 +CuO+Ag2 O+M
nO2+MoO3 0〜10%)からなる各成分を含有
し、かつ炭素(C)を100重量ppm以上含有するオ
キシカーバイドガラスからなる情報記録ディスク基板及
びその製造方法にある。また更に、本発明は、前記オキ
シカーバイドガラスが窒素(N)を含んだオキシカーボ
ナイトライドガラスからなる情報記録ディスク基板にあ
る。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明で用いるオキシカーバイド
ガラスは、酸化物系ガラスの酸素イオンの一部を炭素
(C)イオンで置換したものであって、これを用いるこ
とにより、ヤング率等の機械的強度及び表面特性の優れ
たディスク基板が得られる。本発明においては、オキシ
カーバイドガラスの組成は特に限定はされないが、特に
珪酸アルミニウム系、珪酸マグネシウムアルミニウム
系、珪酸カルシウムアルミニウム系などのガラスにCを
導入したものが好ましい。又、オキシカーバイドガラス
に更に窒素(N)を含有させたオキシカーボナイトライ
ドガラスも同様に情報記録ディスク基板材料として優れ
た強度特性、表面特性を有し、好ましい。
【0009】CおよびNの含有量は特に制限はないが、
高強度かつ表面の平滑性の優れたガラス基板を得るため
には、Cが100重量ppm以上であることが望まし
い。Cの添加量が多くなるとガラス原料が溶解しにくく
なり、又硬度が増して研磨しにくくなるので、1重量%
までの範囲が実用的である。又、オキシカーボナイトラ
イドガラスの場合、Nの添加量は0.01〜20重量%
程度であることが望ましい。
【0010】前記珪酸アルミニウム系ガラスの場合、成
分のうちAl2 3 はガラスの化学的耐久性及び硬度を
向上させるが、10%より少ないと効果が十分でなく、
又45%を越えるとガラス原料の溶融温度が高くなり過
ぎて好ましくない。なお、本明細中、単に%との記載は
重量%を意味する。SiO2 は、ガラスのネットワーク
フォーマーであるが、10〜60%の範囲を外れるとガ
ラス化しにくくなったり、又溶解しにくくなったりす
る。CaOは、45%を越えるとガラス原料の溶融温度
が高くなり過ぎて好ましくない。MgOは、20%を越
えるとガラス原料の溶融温度が高くなり過ぎる。Ba
O、SrO、ZnOはガラス原料の溶解性を改善する
が、それぞれ10%を越えると化学的耐久性が低下す
る。TiO2 、ZrO2 、Y2 3 、La2 3 は機械
的強度、化学的耐久性を向上させる。これらの成分はそ
れぞれ上限値を越えると溶融温度が高くなり、又結晶化
し易くなるので好ましくない。As2 3 、Sb2 3
は清澄剤として使用される。Fe2 3 、Cr2 3
NiO、V2 5 、CuO、Ag2 O、MnO2 、Mo
3 の1種又は2種以上を添加するとレーザー加工性が
改善されるので、レーザーによる精密なテクスチャリン
グが可能になり、CSS特性の優れたディスクが製造で
きる。このような効果を得るためには、これらの酸化物
は合計で0.5重量%以上含有させることが好ましい。
【0011】ガラスの原料としては前記各成分の酸化
物、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、ハロゲン化物、水酸化
物、珪酸塩、リン酸塩、ホウ酸塩など通常のものを用い
る。炭素原料としては、炭化珪素、炭化硼素、炭化タン
グステンなどの炭化物が、又窒素原料としては窒化珪
素、窒化アルミニウム等の窒化物の他、窒素ガスやアン
モニアなどが使用される。C成分やN成分はガラス原料
を溶融する際に揮発しやすいので、C原料やN原料は通
常最終組成より多少多めに混合される。Cの場合、最終
的にガラス中に100重量ppm以上存在させるために
は、例えばガラス原料混合物中に少なくとも0.1重量
%のCをOと置換する形で添加される。
【0012】ガラスの製造は、まずこれらの原料化合物
を適宜選択して所定の比率で混合し、1300〜180
0℃程度の温度で溶融させる。溶融原料はプレス成形、
金型によるキャスティング、圧延、切断等の方法で円盤
状等所定の形状に成形し、次いでガラス化させる。望ま
しくはその後、歪取りのため550〜900℃程度の温
度で熱処理を行う。処理温度が550℃より低いとガラ
ス内部に残留応力が発生し、又温度が高すぎると結晶化
が始まるので望ましくない。
【0013】
【実施例】次に、実施例を挙げて本発明を更に具体的に
説明するが、本発明は以下の実施例に制限されるもので
はない。 実施例1 酸化物換算の重量基準でAl2 3 35.7%、SiO
2 36.4%、MgO12.7%、TiO2 2.2%、
ZrO2 3.4%、Y2 3 9.3%、SiC0.3%
となるよう常法に従ってガラス原料を混合し、通常の溶
融装置を用いて窒素雰囲気中約1580℃で溶融し、溶
融物を撹拌、均質化した後、円板状に成形し、徐冷して
ガラス化させた。このガラスを約10℃/分の昇温速度
で800℃に昇温し、この温度において1時間保持して
歪取り処理を行い、ガラス基板を得た。得られたガラス
をX線回折により分析したところ、非晶質ガラス特有の
ハローパターンを示し、結晶のピークは認められなかっ
た。又ガラス中に含まれるC量を燃焼赤外線吸収法で分
析したところ130重量ppmであった。研磨剤として
CeO2 を用いてこのガラスを研磨した結果、表面粗度
Raが約4.3Åの平滑な表面が得られた。ガラスのヤ
ング率は120GPa、ビッカース硬度720kgf・
mm-2、密度2.98g・cm-3であった。
【0014】実施例2〜8 配合組成を表1の通りとする以外は実施例1と同様にし
て、ガラス基板を得た。表1にこのガラスの諸特性を併
せて示す。尚、ガラス中に含まれるN量はアンモニア蒸
留分離アミド硫酸滴定法で分析した値である。
【0015】比較例1〜5 配合組成を表1の通りとする以外は実施例1と同様にし
て、ガラス基板を得た。表1に諸特性を併せて示した。
【0016】
【表1】
【0017】
【発明の効果】本発明のガラス基板は、機械的強度が大
きく、しかもガラスは非晶質であるため表面が極めて平
滑で、研磨後の表面粗度を10Å以下と小さくすること
ができるため、高密度記録化に対応可能な磁気ディスク
や光磁気ディスクを容易に提供することができる。又こ
のガラス基板は化学的耐久性に優れ、かつ移動度の大き
いアルカリ金属を実質的に含有しないため信頼性の高い
情報記録ディスクを提供することができる。更に本発明
によれば、レーザーテクスチャー性の良好なガラス基板
を提供することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G11B 5/73 G11B 5/704 5/84 5/84 Z 7/24 526 7/24 526V 11/10 511 11/10 511A (72)発明者 新藤 直人 東京都新宿区西新宿2丁目1番1号 昭栄 マテリアル株式会社内 (72)発明者 中島 邦彦 福岡県糟屋郡粕屋町大字仲原394−6 Fターム(参考) 4G062 AA18 BB01 CC04 DA04 DA05 DA06 DB04 DB05 DC01 DD01 DE01 DE02 DE03 DF01 EA01 EA10 EB01 EC01 ED01 ED02 ED03 ED04 EE01 EE02 EE03 EE04 EE05 EF01 EF02 EF03 EG01 EG02 EG03 FA01 FA10 FB01 FB02 FB03 FB04 FC01 FC02 FC03 FC04 FD01 FE01 FF01 FF02 FF03 FG01 FH01 FJ01 FJ02 FJ03 FJ04 FJ05 FK01 FK02 FK03 FL01 GA01 GA10 GB01 GC01 GD01 GE01 HH01 HH03 HH04 HH05 HH07 HH08 HH09 HH10 HH11 HH12 HH13 HH15 HH17 HH20 JJ01 JJ03 JJ04 JJ05 JJ07 JJ10 KK01 KK03 KK05 KK07 KK10 MM27 NN33 NN34 5D006 CB04 CB05 DA03 FA00 FA02 5D029 KA24 KA26 KB01 5D075 EE03 FG12 FG13 GG06 5D112 AA02 AA24 BA03 BA08 BA09 BA10

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 実質的にアルカリ金属を含まないオキシ
    カーバイドガラスからなる情報記録ディスク基板。
  2. 【請求項2】 実質的にアルカリ金属を含まないオキシ
    カーバイドガラスが酸化物換算の重量基準で、 Al2 3 10〜45%、SiO2 10〜60%、Ca
    O 0〜45%、MgO 0〜20%、BaO 0〜1
    0%、SrO 0〜10%、ZnO 0〜10%、Ti
    2 0〜30%、ZrO2 0〜30%、Y2 3 0〜4
    5%、La2 3 0〜10%、As2 3 +Sb2 3
    0〜5%、Fe2 3 0〜10%、Cr2 3 0〜10
    %、NiO 0〜10%、V2 5 0〜10%、CuO
    0〜10%、Ag2 O 0〜10%、MnO2 0〜1
    0%、及びMoO3 0〜10%(但しFe2 3 +Cr
    2 3 +NiO+V2 5 +CuO+Ag2 O+MnO
    2+MoO3 0〜10%)からなる各成分を含有し、か
    つ炭素(C)を100重量ppm以上含有するガラスで
    あることを特徴とする請求項1記載の情報記録ディスク
    基板。
  3. 【請求項3】 更に窒素(N)を含む、請求項1又は2
    記載の情報記録ディスク基板。
  4. 【請求項4】 酸化物換算の重量基準で、 Al2 3 10〜45%、SiO2 10〜60%、Ca
    O 0〜45%、MgO 0〜20%、BaO 0〜1
    0%、SrO 0〜10%、ZnO 0〜10%、Ti
    2 0〜30%、ZrO2 0〜30%、Y2 3 0〜4
    5%、La2 3 0〜10%、As2 3 +Sb2 3
    0〜5%、Fe2 3 0〜10%、Cr2 3 0〜10
    %、NiO 0〜10%、V2 5 0〜10%、CuO
    0〜10%、Ag2 O 0〜10%、MnO2 0〜1
    0%、及びMoO3 0〜10%(但しFe2 3 +Cr
    2 3 +NiO+V2 5 +CuO+Ag2 O+MnO
    2+MoO3 0〜10%)からなる各成分を含有し、か
    つ0.1重量%以上の炭素(C)を前記成分中の酸素
    (O)を置換する形で含有するガラス原料を溶融、成
    形、ガラス化することを特徴とする請求項2記載の情報
    記録ディスク基板の製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2003112945A (ja) * 2001-10-05 2003-04-18 Nippon Sheet Glass Co Ltd レーザ加工用ガラス
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