JP2000207737A - 情報記録媒体用ガラス基板の製造方法 - Google Patents
情報記録媒体用ガラス基板の製造方法Info
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- JP2000207737A JP2000207737A JP11003981A JP398199A JP2000207737A JP 2000207737 A JP2000207737 A JP 2000207737A JP 11003981 A JP11003981 A JP 11003981A JP 398199 A JP398199 A JP 398199A JP 2000207737 A JP2000207737 A JP 2000207737A
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- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】化学強化したガラス基板表面からのアルカリ金
属イオンの溶出を抑制した情報記録媒体用ガラス基板及
びこのガラス基板を用いた耐候性に優れた情報記録媒体
を提供する。 【解決手段】情報記録媒体用ガラス基板の製造方法にお
いて、ガラス基板を化学強化処理して、最終のポリッシ
ング加工後に、亜硫酸ガスを用いて脱アルカリ処理す
る。
属イオンの溶出を抑制した情報記録媒体用ガラス基板及
びこのガラス基板を用いた耐候性に優れた情報記録媒体
を提供する。 【解決手段】情報記録媒体用ガラス基板の製造方法にお
いて、ガラス基板を化学強化処理して、最終のポリッシ
ング加工後に、亜硫酸ガスを用いて脱アルカリ処理す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は情報記録媒体用ガラ
ス基板の製造方法、並びにこのガラス基板を用いた情報
記録媒体に関する。
ス基板の製造方法、並びにこのガラス基板を用いた情報
記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】情報記録装置の大容量化にともなって、
記録密度向上のために平滑性、平面度の優れた情報記録
媒体用基板が必要とされ、中でもガラス基板材料は他の
情報記録媒体用基板材料としてのアルミニウム合金やプ
ラスチック材料に比較して非常に有利であることが一般
的である。しかし、ガラスは脆性材料であることから表
層に化学強化層を形成することで機械的な強度を上げて
使用している場合が多い。
記録密度向上のために平滑性、平面度の優れた情報記録
媒体用基板が必要とされ、中でもガラス基板材料は他の
情報記録媒体用基板材料としてのアルミニウム合金やプ
ラスチック材料に比較して非常に有利であることが一般
的である。しかし、ガラスは脆性材料であることから表
層に化学強化層を形成することで機械的な強度を上げて
使用している場合が多い。
【０００３】しかし、ここで問題となるのはガラス基板
の化学強化処理後の基板表面に強化層のアルカリ金属、
特にカリウム原子、またはナトリウム原子のリッチな層
がディスク主表面に現れることである。この層からアル
カリ金属イオンのマイグレーションにより、ディスクの
保存状態や、その後の情報記録媒体成膜後の経時変化と
してディスク端部、主表面にアルカリ金属の炭酸塩や塩
化物が析出することで、読み取り誤作動を引き起こす危
険性が有る。また、アルカリ金属が金属合金の記録媒体
と反応して、装置の誤作動を引き起こすことも考えられ
る。
の化学強化処理後の基板表面に強化層のアルカリ金属、
特にカリウム原子、またはナトリウム原子のリッチな層
がディスク主表面に現れることである。この層からアル
カリ金属イオンのマイグレーションにより、ディスクの
保存状態や、その後の情報記録媒体成膜後の経時変化と
してディスク端部、主表面にアルカリ金属の炭酸塩や塩
化物が析出することで、読み取り誤作動を引き起こす危
険性が有る。また、アルカリ金属が金属合金の記録媒体
と反応して、装置の誤作動を引き起こすことも考えられ
る。
【０００４】このため、ガラス基板表面をイオン交換処
理した後、溶出し易い最表面層のアルカリ金属イオンを
除去し、耐化学性を上げるための脱アルカリ処理やアル
カリ金属イオンの封止対策が行われている。例えば、特
許出願番号、特願平１０−２２６５３９に示される製造
方法のように、加熱した濃硫酸と接触させる方法のよう
に酸、特に強酸を用いる方法がある。また特許出願番
号、特願平８−１８０４０２に示される製造方法のよう
に、８０〜１００℃の温水中に、イオン交換処理後のガ
ラス基板を２〜１０時間程度浸漬処理することで脱アル
カリ金属イオン処理する温水処理方法もあり、この場合
更に、脱アルカリ金属イオン処理後ガラス基板の最表面
層に対して２価金属イオンの注入処理をして、アルカリ
金属イオンの封止対策が加えられている。
理した後、溶出し易い最表面層のアルカリ金属イオンを
除去し、耐化学性を上げるための脱アルカリ処理やアル
カリ金属イオンの封止対策が行われている。例えば、特
許出願番号、特願平１０−２２６５３９に示される製造
方法のように、加熱した濃硫酸と接触させる方法のよう
に酸、特に強酸を用いる方法がある。また特許出願番
号、特願平８−１８０４０２に示される製造方法のよう
に、８０〜１００℃の温水中に、イオン交換処理後のガ
ラス基板を２〜１０時間程度浸漬処理することで脱アル
カリ金属イオン処理する温水処理方法もあり、この場合
更に、脱アルカリ金属イオン処理後ガラス基板の最表面
層に対して２価金属イオンの注入処理をして、アルカリ
金属イオンの封止対策が加えられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの脱ア
ルカリ金属イオン処理では、熱濃硫酸（例えば、１００
℃超で濃度９６％以上の熱濃硫酸）等の強酸を使用する
ことの安全性や、温水処理では少なくとも２時間以上の
浸漬時間が必要であり、また処理効果が少ないため後処
理として２価金属イオンの注入処理が必要であるが、そ
のアルカリ金属イオン封止効果は、アルカリ溶出量が
０．３〜０．５μg／ｃｍ２で、実用上耐化学性充分と
は言えない等の問題がある。
ルカリ金属イオン処理では、熱濃硫酸（例えば、１００
℃超で濃度９６％以上の熱濃硫酸）等の強酸を使用する
ことの安全性や、温水処理では少なくとも２時間以上の
浸漬時間が必要であり、また処理効果が少ないため後処
理として２価金属イオンの注入処理が必要であるが、そ
のアルカリ金属イオン封止効果は、アルカリ溶出量が
０．３〜０．５μg／ｃｍ２で、実用上耐化学性充分と
は言えない等の問題がある。
【０００６】本発明は、情報記録媒体用ガラス基板の製
造方法において、化学強化処理後のガラス表面のアルカ
リ金属リッチな層からのアルカリマイグレーションを抑
制するため、化学強化後ガラス基板表面のアルカリ金属
イオンを効率良く除去し、耐化学性に優れたガラス基板
を効率良く生産できる製造方法及びこのガラス基板を用
いた耐候性に優れた情報記録媒体を提供することを課題
としている。
造方法において、化学強化処理後のガラス表面のアルカ
リ金属リッチな層からのアルカリマイグレーションを抑
制するため、化学強化後ガラス基板表面のアルカリ金属
イオンを効率良く除去し、耐化学性に優れたガラス基板
を効率良く生産できる製造方法及びこのガラス基板を用
いた耐候性に優れた情報記録媒体を提供することを課題
としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の課題
について鋭意検討した結果、情報記録媒体用ガラス基板
の製造方法において、化学強化処理したガラス基板を最
終ポリッシング加工後、ガラス基板表面に現れたアルカ
リ金属リッチな層を、酸性のガス中に曝露させると、ガ
ラス基板表面のアルカリ金属が酸性のガスと反応し、水
に溶け易い反応生成物ができ、水洗いで容易にガラス基
板表面層に遊離しているアルカリ金属が抜き取れ、耐化
学性に優れたガラス表面層が形成されることで、上記の
課題が達成されることを見出し、本発明を完成させた。
について鋭意検討した結果、情報記録媒体用ガラス基板
の製造方法において、化学強化処理したガラス基板を最
終ポリッシング加工後、ガラス基板表面に現れたアルカ
リ金属リッチな層を、酸性のガス中に曝露させると、ガ
ラス基板表面のアルカリ金属が酸性のガスと反応し、水
に溶け易い反応生成物ができ、水洗いで容易にガラス基
板表面層に遊離しているアルカリ金属が抜き取れ、耐化
学性に優れたガラス表面層が形成されることで、上記の
課題が達成されることを見出し、本発明を完成させた。
【０００８】即ち、本発明の情報記録媒体用ガラス基板
の製造方法は、情報記録媒体用ガラス基板の製造方法に
おいて、ガラス基板を化学強化処理して最終ポリッシン
グ加工後、ガラス基板を２００〜４００℃に加熱し、そ
のガラス基板を亜硫酸ガス雰囲気中に曝露し、ガラス表
面のアルカリ金属イオンと亜硫酸ガスとを反応させるこ
とを特徴とし、生じた反応生成物を水で洗い流すこと
で、ガラス基板表面のアルカリ金属イオンを除去する脱
アルカリ処理方法である。
の製造方法は、情報記録媒体用ガラス基板の製造方法に
おいて、ガラス基板を化学強化処理して最終ポリッシン
グ加工後、ガラス基板を２００〜４００℃に加熱し、そ
のガラス基板を亜硫酸ガス雰囲気中に曝露し、ガラス表
面のアルカリ金属イオンと亜硫酸ガスとを反応させるこ
とを特徴とし、生じた反応生成物を水で洗い流すこと
で、ガラス基板表面のアルカリ金属イオンを除去する脱
アルカリ処理方法である。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
【００１０】本発明の情報記録媒体用ガラス基板の製造
方法においては、ガラス基板を加熱した化学強化処理液
に浸漬し、ガラス表面のイオンを化学強化処理液のイオ
ンとイオン交換をして、ガラス基板を化学強化する。次
いで最終のポリッシング加工した後脱アルカリ処理を行
うことを特徴とする。本発明は脱アルカリ処理の方法に
関するものであるから、その前工程には化学強化された
ガラス基板又は結晶化ガラス基板でも良く、ガラスの材
質は限定されるものでもなく、また化学強化処理条件も
限定されない。
方法においては、ガラス基板を加熱した化学強化処理液
に浸漬し、ガラス表面のイオンを化学強化処理液のイオ
ンとイオン交換をして、ガラス基板を化学強化する。次
いで最終のポリッシング加工した後脱アルカリ処理を行
うことを特徴とする。本発明は脱アルカリ処理の方法に
関するものであるから、その前工程には化学強化された
ガラス基板又は結晶化ガラス基板でも良く、ガラスの材
質は限定されるものでもなく、また化学強化処理条件も
限定されない。
【００１１】脱アルカリ処理の方法としては、ガラス基
板を予め２００〜４００℃に加熱し、その加熱したガラ
ス基板を亜硫酸ガスの気流と１分以上好ましくは５〜１
５分間接触させる。この場合、亜硫酸ガス源として硫化
水素あるいは硫酸アンモニウムによる分解ガスを用いて
も良い。ガス処理時のガラス基板温度は、４００℃以上
であるとガラス基板との反応が進み過ぎて、ガラス基板
の表面が粗れて平滑性が悪くなる。反対にガラス基板の
温度が２００℃以下であると、ガラス基板との反応が遅
くなり、処理時間に時間がかかり、生産効率が悪くな
る。好ましくは２５０℃〜３５０℃が良い。また、ガス
処理時間が１５分以上ではガラス基板との反応が進み過
ぎて、ガラス基板の表面が粗れて平滑性が悪くなること
と、生産効率上良くない。ガス処理時間が５分以下では
充分な脱アルカリ効果が得られにくい。このように亜硫
酸ガスで処理されたガラス基板は、そのガラス表面に硫
酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ４）、硫酸カリウム（Ｋ２Ｓ
Ｏ４）および硫酸リチウム（Ｌｉ２ＳＯ４）の結晶物が
生成し、これらの化合物は蒸留水で容易に溶解すること
ができ、清浄な基板表面が得られる。
板を予め２００〜４００℃に加熱し、その加熱したガラ
ス基板を亜硫酸ガスの気流と１分以上好ましくは５〜１
５分間接触させる。この場合、亜硫酸ガス源として硫化
水素あるいは硫酸アンモニウムによる分解ガスを用いて
も良い。ガス処理時のガラス基板温度は、４００℃以上
であるとガラス基板との反応が進み過ぎて、ガラス基板
の表面が粗れて平滑性が悪くなる。反対にガラス基板の
温度が２００℃以下であると、ガラス基板との反応が遅
くなり、処理時間に時間がかかり、生産効率が悪くな
る。好ましくは２５０℃〜３５０℃が良い。また、ガス
処理時間が１５分以上ではガラス基板との反応が進み過
ぎて、ガラス基板の表面が粗れて平滑性が悪くなること
と、生産効率上良くない。ガス処理時間が５分以下では
充分な脱アルカリ効果が得られにくい。このように亜硫
酸ガスで処理されたガラス基板は、そのガラス表面に硫
酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ４）、硫酸カリウム（Ｋ２Ｓ
Ｏ４）および硫酸リチウム（Ｌｉ２ＳＯ４）の結晶物が
生成し、これらの化合物は蒸留水で容易に溶解すること
ができ、清浄な基板表面が得られる。
【００１２】また本発明において、ガラス材料としては
化学強化処理で強化層を形成することのできるものであ
れば特に制限なく用いることができ、例えばアルミノシ
リケート系ガラス、ソーダライムガラス、ホウケイ酸ガ
ラス、アルミノホウケイ酸ガラス等を用いることができ
る。
化学強化処理で強化層を形成することのできるものであ
れば特に制限なく用いることができ、例えばアルミノシ
リケート系ガラス、ソーダライムガラス、ホウケイ酸ガ
ラス、アルミノホウケイ酸ガラス等を用いることができ
る。
【００１３】
【実施例】（実施例１）アルミノシリケートガラス基板
を、電気炉中で種々の温度に１５分間加熱保持後、同じ
温度で亜硫酸ガスを導入し５分間曝露後電気炉より取出
し、放冷した。ガス処理したガラス基板の耐水性試験を
行い、ガラスから溶出したアルカリ金属イオン（Ｎａ、
Ｌｉ）濃度の測定を原子吸光分析装置にて測定した。な
お耐水性試験は、ガラス基板を１００ｍｌの蒸留水で満
たしたテフロンビーカー中に浸漬し、そのガラス基板の
入ったテフロンビーカーを８０℃に保った恒温水槽に移
し、８０℃の温水中に２４時間保持してガラス基板から
溶出したアルカリ金属量を原子吸光法で定量分析した。
その結果は表１に示す通りであった。
を、電気炉中で種々の温度に１５分間加熱保持後、同じ
温度で亜硫酸ガスを導入し５分間曝露後電気炉より取出
し、放冷した。ガス処理したガラス基板の耐水性試験を
行い、ガラスから溶出したアルカリ金属イオン（Ｎａ、
Ｌｉ）濃度の測定を原子吸光分析装置にて測定した。な
お耐水性試験は、ガラス基板を１００ｍｌの蒸留水で満
たしたテフロンビーカー中に浸漬し、そのガラス基板の
入ったテフロンビーカーを８０℃に保った恒温水槽に移
し、８０℃の温水中に２４時間保持してガラス基板から
溶出したアルカリ金属量を原子吸光法で定量分析した。
その結果は表１に示す通りであった。
【００１４】 表１に示したように、ガラス基板の処理温度が高い程ア
ルカリ溶出量が減少し、耐水性が向上していることが判
る。
ルカリ溶出量が減少し、耐水性が向上していることが判
る。
【００１５】（実施例２）次に、実施例１と同じ組成の
ガラス基板を、３８０℃の、硝酸カリウムと硝酸ナトリ
ウムとを重量比で８対２の割合で混合した溶融塩中に４
時間浸漬してイオン交換処理した後、種々の媒体に接触
させて脱アルカリ処理を行った。得られたガラス基板を
実施例１と同じ方法で耐水性試験を行い、ガラスから溶
出したアルカリ金属イオン（Ｋ、Ｎａ）濃度の測定を同
様に行った。その結果は表２にのようになった。
ガラス基板を、３８０℃の、硝酸カリウムと硝酸ナトリ
ウムとを重量比で８対２の割合で混合した溶融塩中に４
時間浸漬してイオン交換処理した後、種々の媒体に接触
させて脱アルカリ処理を行った。得られたガラス基板を
実施例１と同じ方法で耐水性試験を行い、ガラスから溶
出したアルカリ金属イオン（Ｋ、Ｎａ）濃度の測定を同
様に行った。その結果は表２にのようになった。
【００１６】 表２に示したように、温水及び酸で処理したガラス基板
より亜硫酸ガスで処理したガラス基板は、ガラス基板表
面からのアルカリ溶出量も格段に少なく、未処理の５分
の１以下、温水処理の3分の１以下、及び酸処理の５分
の１以下に減少し、耐水性が特別優れていることが判
る。
より亜硫酸ガスで処理したガラス基板は、ガラス基板表
面からのアルカリ溶出量も格段に少なく、未処理の５分
の１以下、温水処理の3分の１以下、及び酸処理の５分
の１以下に減少し、耐水性が特別優れていることが判
る。
【００１７】以上説明したように、本発明の情報記録媒
体用ガラス基板の製造方法に従って脱アルカリ処理をし
て製造されたガラス基板は、ガラス基板表面のアルカリ
マイグレーションを著しく抑制し、ガラス基板上に成膜
される情報記録媒体に悪影響を及ぼさないガラス基板を
提供できることで、情報記録媒体の信頼性を飛躍的に向
上させることができるものである。
体用ガラス基板の製造方法に従って脱アルカリ処理をし
て製造されたガラス基板は、ガラス基板表面のアルカリ
マイグレーションを著しく抑制し、ガラス基板上に成膜
される情報記録媒体に悪影響を及ぼさないガラス基板を
提供できることで、情報記録媒体の信頼性を飛躍的に向
上させることができるものである。
フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G059 AA08 AB11 AC18 HB01 HB13 HB14 HB15 HB25 5D112 AA02 BA03 GA02 GA05 GA28
Claims (3)
- 【請求項１】情報記録媒体用ガラス基板の製造方法にお
いて、情報記録媒体用に研磨加工されたガラス基板をイ
オン交換により化学強化し、最終ポリッシング後洗浄し
た該ガラス基板を、酸性ガス気流中に曝露することによ
り、基板表面のイオン交換層の中、最外表面近傍のアル
カリイオンを除去する工程を有する情報記録媒体用ガラ
ス基板の製造方法および情報記録媒体用ガラス基板。 - 【請求項２】アルカリイオンを除去する工程において、
酸性ガスとして亜硫酸ガスを用いることを特徴とする請
求項1記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。 - 【請求項３】アルカリイオンを除去する工程において、
亜硫酸ガス気流中に曝露する時のガラス基板の温度が２
００℃〜４００℃であり、暴露時間が１分以上であるこ
とを特徴とする請求項１又は請求項２記載の情報記録媒
体用ガラス基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11003981A JP2000207737A (ja) | 1999-01-11 | 1999-01-11 | 情報記録媒体用ガラス基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11003981A JP2000207737A (ja) | 1999-01-11 | 1999-01-11 | 情報記録媒体用ガラス基板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000207737A true JP2000207737A (ja) | 2000-07-28 |
Family
ID=11572227
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11003981A Pending JP2000207737A (ja) | 1999-01-11 | 1999-01-11 | 情報記録媒体用ガラス基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000207737A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012236737A (ja) * | 2011-05-11 | 2012-12-06 | Asahi Glass Co Ltd | ガラスの製造方法及びガラス |
| CN111960694A (zh) * | 2020-07-24 | 2020-11-20 | 北方夜视技术股份有限公司 | 倒像器用吸收玻璃表面化学稳定性处理方法及应用 |
-
1999
- 1999-01-11 JP JP11003981A patent/JP2000207737A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012236737A (ja) * | 2011-05-11 | 2012-12-06 | Asahi Glass Co Ltd | ガラスの製造方法及びガラス |
| CN111960694A (zh) * | 2020-07-24 | 2020-11-20 | 北方夜视技术股份有限公司 | 倒像器用吸收玻璃表面化学稳定性处理方法及应用 |
| CN111960694B (zh) * | 2020-07-24 | 2022-12-02 | 北方夜视技术股份有限公司 | 倒像器用吸收玻璃表面化学稳定性处理方法及应用 |
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