JP2007223884A - Inorganic composition - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inorganic composition for use in information recording medium disc substrate which has an excellent surface property sufficiently corresponding to a ramp load system for high density recording in both of the horizontal magnetic recording system and perpendicular magnetic recording system, high strength durable to high speed rotation, both of heat expansion property and heat resistance suitable with each drive component, a low melting point, and high productivity. <P>SOLUTION: The inorganic composition contains one or more crystal phases selected from the group consisting of α-quartz (α-SiO<SB>2</SB>), lithium disilicate (Li<SB>2</SB>Si<SB>2</SB>O<SB>5</SB>) and lithium monosilicate (Li<SB>2</SB>SiO<SB>3</SB>) or contains one crystal phase of at least lithium monosilicate (Li<SB>2</SB>SiO<SB>3</SB>). The average particle diameter of particles each showing a crystal phase, contained in the inorganic composition, is 1 μm or less. The inorganic composition has a ring flexural strength of 300 MPa or more, and a surface roughness Ra (an arithmetic average roughness) after being polished of 10 Å or less. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、粒子径が微細であって、良好な機械的強度と酸またはアルカリによる表面処理後の基板表面粗さ変化が少ない優れた表面粗度を有し、しかも他の材料との適合性が良好な熱膨張特性を有する無機組成物に関するものである。とりわけ、各種情報磁気記録装置に用いられる磁気記録媒体用基板、中でも特に垂直磁気記録媒体において、表面の超平滑性、洗浄性、高強度を兼ね備えたディスク状情報記録媒体用基板に関するものである。尚、本発明において「情報記録媒体」とは、パーソナルコンピュータのハードディスクとして使用される、固定型ハードディスク、リムーバル型ハードディスク、カード型ハードディスク、デジタルビデオカメラやデジタルカメラ、オーディオ用ハードディスク、カーナビ用ハードディスク、携帯電話用ハードディスクにおいて使用可能な情報磁気記録媒体を意味する。   The present invention has a fine particle size, good mechanical strength, excellent surface roughness with little change in substrate surface roughness after acid or alkali surface treatment, and compatibility with other materials. Relates to an inorganic composition having good thermal expansion characteristics. More particularly, the present invention relates to a substrate for a magnetic recording medium used in various information magnetic recording apparatuses, and more particularly to a disk-shaped information recording medium substrate that has super smoothness of the surface, cleanability, and high strength in a perpendicular magnetic recording medium. In the present invention, the “information recording medium” means a fixed hard disk, a removable hard disk, a card hard disk, a digital video camera or digital camera, an audio hard disk, a car navigation hard disk, a portable hard disk used as a hard disk of a personal computer. It means an information magnetic recording medium that can be used in a telephone hard disk.

近年、パーソナルコンピュータのマルチメディア化や、デジタルビデオカメラ・デジタルカメラ等のように動画や音声等の大きなデータが扱われるようになり、大容量の情報磁気記録装置が必要となっている。その結果、情報磁気記録媒体は面記録密度を大きくするために、ビットおよびトラック密度を増加させ、ビットセルのサイズを縮小化する傾向にある。これに対応すべく、磁気ヘッドはビットセルの縮小化に伴って、ディスク表面に、より近接して作動するようになる。このように、磁気ヘッドが情報磁気記録媒体ディスク基板に対し、低浮上状態または接触状態(コンタクト)にて作動する場合、磁気ヘッドの起動・停止技術として、情報磁気記録媒体ディスク基板の特定部分(ディスク内径側もしくは外径側の未記録部)において吸着防止処理(テクスチャー加工等)を行い、そこで磁気ヘッドの起動・停止を行うランディングゾーン方式等の技術開発が重要となってくる。   In recent years, the use of multimedia in personal computers and the handling of large data such as moving images and sounds such as digital video cameras and digital cameras have led to the need for large-capacity information magnetic recording devices. As a result, the information magnetic recording medium tends to increase the bit and track density and reduce the size of the bit cell in order to increase the surface recording density. In order to cope with this, the magnetic head is operated closer to the disk surface as the bit cell is reduced. As described above, when the magnetic head operates in a low floating state or a contact state (contact) with respect to the information magnetic recording medium disk substrate, a specific portion of the information magnetic recording medium disk substrate ( It is important to develop a landing zone method or the like that performs adsorption prevention processing (texture processing or the like) on the disk inner diameter side or outer diameter side unrecorded portion) and starts and stops the magnetic head there.

現在の情報磁気記録装置において、磁気ヘッドは、装置始動前は情報磁気記録媒体ディスク基板に接触しており、装置始動時には情報磁気記録媒体ディスク基板より浮上するといった動作を繰り返すCSS(コンタクト・スタート・ストップ)方式を行っている。この時、両者の接触面が必要以上に鏡面であると吸着が発生し摩擦係数の増大に伴う回転始動の不円滑、情報磁気記録媒体表面の損傷等の問題が発生する。この様に情報磁気記録媒体ディスク基板は、記録容量の増大に伴う磁気ヘッドの低浮上化と、情報磁気記録媒体ディスク基板上での磁気ヘッド吸着防止という、相反する要求が要望される。これらの相反する要望に対しては、情報磁気記録媒体ディスク基板の特定領域に磁気ヘッドの始動・停止部を制作するランディングゾーン技術の開発が進められている。   In the current information magnetic recording apparatus, the magnetic head is in contact with the information magnetic recording medium disk substrate before the apparatus is started, and is repeatedly lifted from the information magnetic recording medium disk substrate when the apparatus is started. Stop) method. At this time, if both contact surfaces are mirror surfaces more than necessary, adsorption occurs, causing problems such as unsmooth rotation start and damage to the surface of the information magnetic recording medium due to an increase in the friction coefficient. As described above, the information magnetic recording medium disk substrate is required to have conflicting demands for lowering the flying height of the magnetic head as the recording capacity increases and preventing the magnetic head from adsorbing on the information magnetic recording medium disk substrate. In response to these conflicting demands, development of a landing zone technique for producing a magnetic head start / stop unit in a specific area of an information magnetic recording medium disk substrate is underway.

さらに記録密度が100Gb/inを超えると、このような小さい磁化単位では、熱的に不安定になるため、100Gb/inを越える高記録密度化の要求に対して、面内記録方式は物理的限界に到達している。 Further, when the recording density exceeds 100 Gb / in 2 , such a small magnetization unit becomes thermally unstable. Therefore, the in-plane recording method is in response to the demand for higher recording density exceeding 100 Gb / in 2. The physical limit has been reached.

これに対し、垂直磁気記録方式が採用されてきており、この垂直磁気記録方式は、磁化容易軸を垂直方向とするため、ビットサイズを極めて小さくすることができ、また、所望の媒体膜厚(面内記録方式の5〜10倍)を有することにより反磁界の低減や形状磁気異方性による効果も望むことができるため、従来の面内方向の磁気記録方式の高密度化において生じる、記録エネルギーの減少や熱的不安定という問題を解決でき、面内磁気記録方式よりも格段の記録密度向上を実現できる。この様なことから、垂直磁気記録方式では実用レベルで100Gb/in以上の記録密度を達成することが量産レベルでは既に可能となっており、300Gb/inを越える記録密度に関する研究も既に行われている。 On the other hand, a perpendicular magnetic recording method has been adopted. In this perpendicular magnetic recording method, since the easy axis of magnetization is in the vertical direction, the bit size can be extremely small, and a desired medium film thickness ( 5 to 10 times the in-plane recording method), the effect of reducing the demagnetizing field and shape magnetic anisotropy can also be desired. It can solve the problems of energy reduction and thermal instability, and can achieve much higher recording density than in-plane magnetic recording. For this reason, in the perpendicular magnetic recording system, it is already possible to achieve a recording density of 100 Gb / in 2 or more at a practical level at a mass production level, and research on a recording density exceeding 300 Gb / in 2 has already been conducted. It has been broken.

この垂直磁気記録方式では、媒体面に対して垂直方向に磁化を行うため、従来の面内方向に磁化容易軸を有する媒体とは異なり、垂直方向に磁化容易軸を有する媒体が用いられる。垂直磁気記録方式の記録層として研究および実用化がなされているのは、CoCrPt、CoCrPt−Si、CoCrPt−SiO等のCr系合金、FePt等のFe系合金等である。 In this perpendicular magnetic recording system, since magnetization is performed in a direction perpendicular to the medium surface, a medium having an easy magnetization axis in the perpendicular direction is used unlike a conventional medium having an easy magnetization axis in the in-plane direction. Research and practical application of perpendicular magnetic recording layers are Cr-based alloys such as CoCrPt, CoCrPt—Si, and CoCrPt—SiO 2 , and Fe-based alloys such as FePt.

ところが、このようなFePt等をはじめとする酸化物系の媒体は、磁性体結晶粒子の微細化と垂直方向への生成のために成膜温度を高温化する必要があり、さらに最近の研究では、磁気特性向上のために高温(300〜900℃程度)でアニーリングを行う場合もある。したがって、基板材はこのような高温にも耐え得るものでなければならず、基板の変形や表面粗度の変化等を発生してはいけない。   However, oxide-based media such as FePt and the like need to increase the film formation temperature in order to refine the magnetic crystal grains and to generate them in the vertical direction. In some cases, annealing is performed at a high temperature (about 300 to 900 ° C.) in order to improve magnetic properties. Therefore, the substrate material must be able to withstand such high temperatures, and should not cause deformation of the substrate or change in surface roughness.

また、垂直磁気記録媒体も記録密度向上に伴い、ヘッド浮上高さが15nm以下と低浮上化の傾向にあり、さらにはニアコンタクトレコーディング或いはコンタクトレコーディング化の方向にある。一方、媒体表面をデータ領域として有効に活用するため、従来のランディング領域を設ける方式から、ランディング領域のないランプローディング方式となっている。このため、ディスク表面のデ−タ領域または基板表面の全面が、この浮上高さの低減やコンタクトレコーディングを可能にするために、超平滑面でなければならない。   Also, perpendicular magnetic recording media tend to have a low flying height of 15 nm or less as the recording density increases, and are in the direction of near contact recording or contact recording. On the other hand, in order to effectively use the medium surface as a data area, a ramp loading system without a landing area is changed from a conventional system in which a landing area is provided. Therefore, the data area on the disk surface or the entire surface of the substrate surface must be an ultra-smooth surface in order to reduce the flying height and enable contact recording.

そして、これら磁気記録媒体基板は、成膜する媒体結晶に影響を及ぼすような、結晶異方性・異物・不純物等がなく、組織も緻密で均質、微細でなければならず、また、種々の薬品による洗浄やエッチングに耐え得る、化学的耐久性を有していなければならない。   These magnetic recording medium substrates must be free of crystal anisotropy, foreign matter, impurities, etc., affecting the medium crystal to be deposited, and must have a dense, homogeneous, and fine structure. It must have chemical durability that can withstand chemical cleaning and etching.

また、今日情報の高速化を計るため磁気記録装置の情報磁気記録媒体ディスク基板を高速回転化する事で技術開発が進んでいるが、高速回転化する事で撓みや変形が発生するために、基板材には高い機械的強度が要求されている。加えて、現在の固定型情報磁気記録装置に対し、リムーバブル方式やカード方式等の情報磁気記録装置が検討・実用化段階にあり、デジタルビデオカメラ、デジタルカメラ等への用途展開も始まりつつある。   In addition, technology development is progressing by rotating the information magnetic recording medium disk substrate of the magnetic recording device at high speed in order to increase the speed of information today, but because bending and deformation occur by rotating at high speed, A substrate material is required to have high mechanical strength. In addition to the current fixed information magnetic recording devices, information magnetic recording devices such as a removable method and a card method are being studied and put into practical use, and application development to digital video cameras, digital cameras, and the like is beginning.

ところで、従来磁気ディスク基板材には、アルミニウム合金が多く使用されているが、アルミニウム合金製基板では、研磨工程において基板表面に突起またはスポット状の凹凸を生じ易く、平坦性・平滑性の点で十分なものが得られ難い。またアルミニウム合金は軟かい材料で変形が生じ易いため、薄型化への対応が困難である。さらに高速回転時の撓みによりヘッドクラッシュを生じ、メディアを損傷させてしまう等の問題点を有しており、今後の高密度記録化に十分対応できる材料ではない。しかも、磁気記録方式で最も重要となる、成膜時の耐熱温度が300℃未満であるため、300℃以上で成膜を行ったり、500〜900℃程度という高温でのアニーリングを行うと、基板が熱変形してしまう。よって、この様な高温処理を必要とする磁気記録媒体用基板としての適用は困難である。   By the way, aluminum alloy is often used for the magnetic disk substrate material in the past, but in the case of aluminum alloy substrate, protrusions or spot-like irregularities are likely to be generated on the substrate surface in the polishing process, and in terms of flatness and smoothness. It is difficult to get enough. In addition, since aluminum alloy is a soft material and easily deforms, it is difficult to cope with thinning. Furthermore, there are problems such as head crushing due to bending during high-speed rotation and damage of the media, and it is not a material that can sufficiently cope with future high-density recording. Moreover, since the heat-resistant temperature during film formation, which is most important in the magnetic recording system, is less than 300 ° C., when film formation is performed at 300 ° C. or higher, or annealing at a high temperature of about 500 to 900 ° C. is performed, the substrate Will be thermally deformed. Therefore, it is difficult to apply as a substrate for a magnetic recording medium that requires such a high temperature treatment.

また、アルミニウム合金基板の問題点を解消する材料として、化学強化したソーダライムガラス(SiO−CaO−NaO)やアルミノシリケートガラス(SiO−Al−NaO)が知られている。 Further, as a material for solving the problems of the aluminum alloy substrate, chemically strengthened soda lime glass (SiO 2 —CaO—Na 2 O) and aluminosilicate glass (SiO 2 —Al 2 O 3 —Na 2 O) are known. ing.

これらの場合、研磨は化学強化処理後に行われるため、ディスクの薄板化における強化層の不安定要素が高く、且つ基板自体の耐熱性が低い。すなわち、所定のサンプルに磁気記録媒体を300℃以上で高温成膜後、所定の方法により測定した平坦度が悪くなるため、媒体成膜後の変形が問題となったり、基板内のアルカリ成分が溶出し、膜にダメージを与える問題源となったり、強化層と未強化層の変質が大きな問題となる。   In these cases, since polishing is performed after the chemical strengthening treatment, unstable elements of the reinforcing layer in thinning the disk are high, and the heat resistance of the substrate itself is low. That is, the flatness measured by a predetermined method is deteriorated after a magnetic recording medium is formed on a predetermined sample at a high temperature of 300 ° C. or higher. It becomes a source of a problem that dissolves and damages the film, and the deterioration of the reinforced layer and the unreinforced layer becomes a serious problem.

そして、前記化学強化したガラス基板の欠点を克服する材料として、二珪酸リチウム(LiSi)結晶およびα−石英(α−SiO)結晶を含むSiO−LiO−P系結晶化ガラス、二珪酸リチウム(LiSi)結晶とβ−スポジューメン(LiAlSi)結晶を含むSiO−Al−LiO系結晶化ガラス等の各種の結晶化ガラスが開発されている(例えば、特許文献1〜特許文献11等)。
特開昭62−72547号公報 特開平6−329440号公報 特開平7−169048号公報 特開平9−35234号公報 米国特許第5336643号明細書 米国特許第5028567号明細書 特開平10−45426号公報 特開平11−16143号公報 特開2000−233941号公報 特開2000−302481号公報 特開2001−184624号公報
As a material for overcoming the disadvantages of the chemically strengthened glass substrate, SiO 2 —Li 2 O—P 2 containing lithium disilicate (Li 2 Si 2 O 5 ) crystal and α-quartz (α-SiO 2 ) crystal. Various types such as O 5 -based crystallized glass, SiO 2 -Al 2 O 3 -Li 2 O-based crystallized glass including lithium disilicate (Li 2 Si 2 O 5 ) crystal and β-spodumene (LiAlSi 2 O 6 ) crystal The crystallized glass has been developed (for example, Patent Document 1 to Patent Document 11).
JP-A-62-72547 JP-A-6-329440 Japanese Patent Laid-Open No. 7-169048 Japanese Patent Laid-Open No. 9-35234 US Pat. No. 5,336,643 US Pat. No. 5,028,567 Japanese Patent Laid-Open No. 10-45426 Japanese Patent Laid-Open No. 11-16143 JP 2000-233941 A JP 2000-302481 A JP 2001-184624 A

しかしながら、特許文献1記載のLiO−Al−SiO系の結晶化ガラスは、結晶相として二珪酸リチウム(LiSi)とα−クリストバライトを有し、この結晶相を析出させることが、その熱膨張係数を適切な範囲に制御する上で有利であり、且つ強度の高い磁気ディスク基板が得られるが、目標とする表面粗度(Ra)に対して大きく、急速に進む記録容量向上に伴うヘッドの低浮上化に十分対応することができない。 However, Li 2 O—Al 2 O 3 —SiO 2 -based crystallized glass described in Patent Document 1 has lithium disilicate (Li 2 Si 2 O 5 ) and α-cristobalite as crystal phases, and this crystal phase Is advantageous in controlling the thermal expansion coefficient within an appropriate range, and a high-strength magnetic disk substrate can be obtained. However, it has a large and rapid surface roughness (Ra). Therefore, it is impossible to sufficiently cope with the low flying height of the head accompanying the improvement in recording capacity.

また、特許文献2記載のSiO−LiO−MgO−P系結晶化ガラスは、結晶相として二珪酸リチウム(LiSi)およびα−石英(α−SiO)を有し、α−石英(α−SiO)の球状粒子サイズをコントロールする事で、従来のメカニカルテクスチャー、ケミカルテクスチャーを不用とし、研磨後の表面粗度(Ra)を15〜50Åの範囲で制御を可能とした、基板表面全面テクスチャー材として非常に優れた材料である。しかしながら、目標とする表面粗度(Ra)が10Å以下に比べて大きすぎて、急速に進む記録容量向上に伴うヘッドの低浮上化に十分対応することができない。また強化ガラスと同様に、耐熱性が低いため、媒体成膜後やアニーリング後の基板の変形の問題や、他にも表面粗度の変化が問題となる。 Further, the SiO 2 —Li 2 O—MgO—P 2 O 5 -based crystallized glass described in Patent Document 2 has lithium disilicate (Li 2 Si 2 O 5 ) and α-quartz (α-SiO 2 ) as crystal phases. By controlling the spherical particle size of α-quartz (α-SiO 2 ), the conventional mechanical texture and chemical texture are not required, and the surface roughness (Ra) after polishing is in the range of 15 to 50 mm. It is an excellent material as a texture material for the entire surface of the substrate that can be controlled. However, the target surface roughness (Ra) is too large compared to 10 mm or less, and cannot sufficiently cope with the low flying height of the head accompanying the rapid increase in recording capacity. In addition, as with tempered glass, since heat resistance is low, there is a problem of deformation of the substrate after film formation or annealing, and a change in surface roughness.

また、特許文献3には、SiO−LiO系ガラスに感光性金属のAu、Agを含有する感光性結晶化ガラス、特許文献4には、SiO−Al−LiO系ガラスにおいて主結晶相が二珪酸リチウム(LiSi)とβ−スポジューメン(LiAlSi)からなる磁気ディスク用基板がそれぞれ開示されているが、いずれのガラスセラミックス基板材も、前記結晶化ガラスと同様に、耐熱性が低いため、媒体成膜後やアニーリング後の基板の変形の問題や、他にも表面粗度の変化が問題となる。 Patent Document 3 discloses photosensitive crystallized glass containing photosensitive metals Au and Ag in SiO 2 —Li 2 O-based glass. Patent Document 4 discloses SiO 2 —Al 2 O 3 —Li 2 O. Magnetic glass substrates in which the main crystal phase is composed of lithium disilicate (Li 2 Si 2 O 3 ) and β-spodumene (LiAlSi 2 O 6 ) are disclosed in the system glass, respectively, Similar to the crystallized glass, since the heat resistance is low, there is a problem of deformation of the substrate after film formation or annealing, and a change in surface roughness.

また、特許文献4には、SiO−Al−LiO系ガラスにおいて主結晶相が二珪酸リチウム(LiSi)とβ−スポジューメン(LiAlSi)からなる磁気ディスク用基板であり、新たに上記結晶化熱処理を低温化(680〜770℃)し、β−ユークリプタイト(LiAlSi)を析出させたものである。しかし、これら結晶化ガラス基板は、化学強化されたアモルファスガラスと比較してアルカリ溶出が少ないものの、それでもアルカリ溶出を発生し、近年における著しい記録媒体の高密度化傾向においては、例えこれらの結晶化ガラス基板であっても、アルカリ溶出に起因する「記憶媒体の磁気特性低下」、「基板表面へのディフェクトの付着」、「記録とびの問題」等が問題となりつつある。 Patent Document 4 discloses a magnetic material in which the main crystal phase is composed of lithium disilicate (Li 2 Si 2 O 3 ) and β-spodumene (LiAlSi 2 O 6 ) in SiO 2 —Al 2 O 3 —Li 2 O-based glass. It is a substrate for a disk, and the crystallization heat treatment is newly reduced in temperature (680 to 770 ° C.) to precipitate β-eucryptite (Li 2 Al 2 Si 2 O 8 ). However, although these crystallized glass substrates have less alkali elution than chemically strengthened amorphous glass, they still generate alkali elution. Even in the case of a glass substrate, “deterioration of magnetic properties of storage medium”, “deposition of defects on the substrate surface”, “problem of recording skip”, and the like due to alkali elution are becoming problems.

また、特許文献5にはSiO−Al−LiO系低膨張透明結晶化ガラスが、特許文献6にはSiO−Al−ZnO系の結晶化ガラスがそれぞれ開示されているが、いずれのガラスセラミックス材料も、垂直磁気記録媒体用基板材として上記のような耐熱性(すなわち、所定温度環境(500℃以上で5分間以上)を経た後に、所定の方法により測定した平坦度の大きさ)に関する検討や示唆は全くなされていない。特に重要な、高温成膜後やアニーリング後における基板表面の超平滑性の維持については、なんら議論がなされていない。 Patent Document 5 discloses SiO 2 —Al 2 O 3 —Li 2 O-based low expansion transparent crystallized glass, and Patent Document 6 discloses SiO 2 —Al 2 O 3 —ZnO-based crystallized glass. However, each glass ceramic material was measured by a predetermined method after undergoing the above heat resistance (ie, at a predetermined temperature environment (500 ° C. or higher for 5 minutes or longer)) as a substrate material for a perpendicular magnetic recording medium. There has been no study or suggestion regarding the level of flatness. There is no discussion on the maintenance of ultra-smoothness of the substrate surface after high-temperature film formation or annealing, which is particularly important.

また、特許文献7および特許文献8にはSiO−LiO−KO−P−Al系結晶化ガラス、および特許文献10にはSiO−LiO−P−Al系結晶化ガラスから結晶相として二珪酸リチウム(LiSi)、二珪酸リチウムおよびα−石英(α−SiO)の混晶、または二珪酸リチウムおよびα−クリストバライト(α−SiO)の混晶、または二珪酸リチウムおよびα−クリストバライトおよびα−石英の混晶を析出することを特徴としたレーザーテクスチャー用結晶化ガラスの技術を紹介している。しかし、今日目標とする表面粗度Ra(算術平均粗さ)は、10Å以下、好ましくは5.0Å以下、より好ましくは3.0Å以下、最も好ましくは2.0Å以下であり、急速に進む記録容量向上に合わせた低浮上化に十分対応することができない。 Patent Document 7 and Patent Document 8 describe SiO 2 —Li 2 O—K 2 O—P 2 O 5 —Al 2 O 3 based crystallized glass, and Patent Document 10 describes SiO 2 —Li 2 O—P. As a crystal phase from 2 O 5 -Al 2 O 3 based crystallized glass, lithium disilicate (Li 2 Si 2 O 5 ), a mixed crystal of lithium disilicate and α-quartz (α-SiO 2 ), or lithium disilicate and Introducing the technology of crystallized glass for laser texture, characterized by depositing a mixed crystal of α-cristobalite (α-SiO 2 ) or a mixed crystal of lithium disilicate and α-cristobalite and α-quartz. However, today's target surface roughness Ra (arithmetic mean roughness) is 10 mm or less, preferably 5.0 mm or less, more preferably 3.0 mm or less, and most preferably 2.0 mm or less, and recording that proceeds rapidly. It is not possible to sufficiently cope with the low flying height in accordance with the capacity increase.

また特許文献9にはSiO−LiO−KO−P−ZrO−Al系結晶化ガラスにおいて、二珪酸リチウム(LiSi)、二珪酸リチウムおよびα−石英(α−SiO)の混晶、二珪酸リチウムおよびα−クリストバライト(α−SiO)の混晶、または二珪酸リチウムおよびα−クリストバライトおよびα−石英の混晶を、特許文献11にはSiO−LiO−KO−P−ZrO−Al−NaO系結晶化ガラスにおいて、二珪酸リチウムおよびα−石英(α−SiO)の混晶、二珪酸リチウムおよびβ−スポージュメン(β−LiAlSi12)の混晶を析出することを特徴とした高記録密度用結晶化ガラス基板の技術を紹介している。この技術により製造される結晶化ガラスは研磨加工により原子レベルの平滑性を確保できるが、磁性膜の成膜過程で施される各種洗浄の影響として、表面性状に大きな平滑性変化や微細突起の問題を生じさせている。 In SiO 2 -Li 2 O-K 2 O-P 2 O 5 -ZrO 2 -Al 2 O 3 system glass-ceramics in Patent Document 9, lithium disilicate (Li 2 Si 2 O 5) , lithium disilicate And a mixed crystal of α-quartz (α-SiO 2 ), a mixed crystal of lithium disilicate and α-cristobalite (α-SiO 2 ), or a mixed crystal of lithium disilicate and α-cristobalite and α-quartz. in SiO 2 -Li 2 O-K 2 O-P 2 O 5 -ZrO 2 -Al 2 O 3 -Na 2 O based crystallized glass 11, the lithium disilicate and α- quartz (α-SiO 2) This paper introduces the technology of crystallized glass substrates for high recording density characterized by depositing mixed crystals, mixed crystals of lithium disilicate and β-spodium (β-Li 2 Al 2 Si 4 O 12 ). Crystallized glass produced by this technology can ensure smoothness at the atomic level by polishing. However, as a result of various types of cleaning performed during the film formation process of the magnetic film, there is a large smoothness change in the surface properties and fine protrusions. It is causing problems.

そして、これら結晶化ガラスは、結晶相と非晶質相との硬度が相違しているので、ポリッシング加工後においても、結晶相と非晶質相との間で不可避的に微小な凹凸が発生し、この凹凸が磁気ヘッドがディスク基板に吸着しない役割を果たしていた。   And since these crystallized glasses have different hardness between the crystalline phase and the amorphous phase, minute irregularities are inevitably generated between the crystalline phase and the amorphous phase even after polishing. However, the unevenness played a role in preventing the magnetic head from adsorbing to the disk substrate.

一方、情報磁気記録装置は、上記のランディングゾーン技術に対抗して、磁気ヘッドを完全に接触させ、ヘッドの始動停止を情報磁気記録媒体ディスク基板上から外す、ランプロード技術(磁気ヘッドのコンタクトレコーディング)も開発されており、磁気ヘッドがディスク基板に吸着するのを防止する凹凸が必要なくなってきている。そのため、基板の表面を超平滑面にすることで、情報記録媒体表面に著しく近接した状態で作動可能となり、ビットセルのサイズを縮小化ができ記録密度を上げることができるようになった。   On the other hand, the information magnetic recording apparatus is a ramp load technique (contact recording of a magnetic head) in which the magnetic head is completely brought into contact with the above landing zone technology and the start / stop of the head is removed from the information magnetic recording medium disk substrate. ) Has also been developed, and the unevenness that prevents the magnetic head from adsorbing to the disk substrate is no longer necessary. Therefore, by making the surface of the substrate ultra-smooth, it becomes possible to operate in a state extremely close to the surface of the information recording medium, and the bit cell size can be reduced and the recording density can be increased.

そこで、この著しく低い浮上高さもしくは接触状態でもヘッド破損や媒体破損を引き起こさない様にするためには、基板の表面粗度Ra(算術平均粗さ)は、10Å以下にすることが好ましいが、このような超平滑な研磨面を得るには、平均結晶粒子径の微細なものが求められている。   Therefore, in order not to cause head breakage or medium breakage even in this extremely low flying height or contact state, the surface roughness Ra (arithmetic mean roughness) of the substrate is preferably 10 mm or less. In order to obtain such an ultra-smooth polished surface, one having a fine average crystal particle diameter is required.

また、記録密度の向上に伴い、磁気ヘッドと媒体のポジショニングに高精度を要するため、ディスク基板や磁気情報記録装置の各構成部品には高い寸法精度が要求される。そのためこれら構成部品に対する平均熱膨張係数の差の影響も無視できなくなるので、これら平均熱膨張係数の差を極力少なくしなければならない。さらに厳密には、これら構成部品の平均線膨張係数よりもディスク基板の平均熱膨張係数は極わずかに大きいことが好ましい場合が多い。特に小型の磁気情報記録媒体に使用される構成部品の熱膨脹係数は、+90〜+100(×10−7・℃−1)程度のものが良く用いられており、ディスク基板もこの程度の熱膨脹係数が必要とされ、熱膨脹係数が1(×10−7・℃−1)狂っても書き込みエラーが発生するという不都合があったが、ドライブでの設計でこの熱膨張係数の幅が広くなり、熱膨張係数に自由度が利くようになり、低熱膨張係数のものであってもドライブ設計に通用することができるようになった。すなわち、熱膨張係数が+60〜+80(×10−7・℃−1)程度であっても構成部品に用いることができるようになった。 Further, as the recording density is improved, high accuracy is required for positioning of the magnetic head and the medium. Therefore, high dimensional accuracy is required for each component of the disk substrate and the magnetic information recording apparatus. For this reason, the influence of the difference in average thermal expansion coefficient on these components cannot be ignored. Therefore, the difference in these average thermal expansion coefficients must be minimized. More precisely, it is often preferred that the average thermal expansion coefficient of the disk substrate is slightly greater than the average linear expansion coefficient of these components. In particular, the thermal expansion coefficient of a component used for a small magnetic information recording medium is often about +90 to +100 (× 10 −7 · ° C. −1 ), and the disk substrate has a thermal expansion coefficient of this level. Even if the thermal expansion coefficient is required to be 1 (× 10 −7 · ° C. −1 ), there is a disadvantage that a write error occurs. However, the design of the drive increases the width of this thermal expansion coefficient, and the thermal expansion The coefficient has become more flexible, and even a low thermal expansion coefficient can be applied to drive design. That is, even if the thermal expansion coefficient is about +60 to +80 (× 10 −7 · ° C. −1 ), it can be used for a component.

本発明の目的は、上記のような磁気情報記録装置の設計改良に対応して、面内磁気記録方式および垂直磁気記録方式のいずれにおいても、高密度記録のためのランプロード方式にも十分対応し得る良好な表面特性を兼ね備え、高速回転化に耐え得る高強度を有し、各ドライブ部材に合致する熱膨張特性や耐熱性をも兼ね備えた、溶融温度が低く生産性の高い情報記録媒体用ディスク基板用等の無機組成物を提供することにある。   The object of the present invention is to sufficiently cope with the ramp load method for high density recording in both the in-plane magnetic recording method and the perpendicular magnetic recording method in response to the design improvement of the magnetic information recording apparatus as described above. For information recording media with low melting temperature and high productivity that have good surface characteristics that can be used, high strength that can withstand high-speed rotation, and thermal expansion characteristics and heat resistance that match each drive member An object of the present invention is to provide an inorganic composition for a disk substrate or the like.

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意試験研究を重ねた結果、モノ珪酸リチウム(LiSiO)、二珪酸リチウム(LiSi)、α−石英(α−SiO)から選ばれる1種または2種以上の結晶相を含むもの、或いは、少なくともモノ珪酸リチウム(LiSiO)の結晶相を含むものであって、研磨してなる表面が極めて平滑性に優れ、情報記録装置の高速回転にも対応し得る高強度を有し、さらにドライブ構成部品に合致する熱膨張特性を兼ね備えている点で、従来の情報記録媒体等に用いられる結晶化ガラス等の無機組成物に比べて、一段と有利な無機組成物が得られることを見出し、本発明に至った。特に、本発明の目的を達成する結晶化ガラス等の無機組成物を用いた情報記録媒体用ディスク基板等は、その表面平滑性からランプロード方式に用いるのに好適である。より具体的には、本発明は以下のようなものを提供する。 As a result of intensive studies and studies to achieve the above object, the present inventors have obtained lithium monosilicate (Li 2 SiO 3 ), lithium disilicate (Li 2 Si 2 O 5 ), α-quartz (α-SiO 2 ) containing one or more crystal phases selected from 2 ), or containing at least a lithium monosilicate (Li 2 SiO 3 ) crystal phase, and the polished surface is extremely smooth. Excellent in strength, capable of supporting high-speed rotation of information recording devices, and also having thermal expansion characteristics that match drive components, such as crystallized glass used in conventional information recording media, etc. It has been found that a more advantageous inorganic composition can be obtained compared to the inorganic composition, and the present invention has been achieved. In particular, a disk substrate for an information recording medium using an inorganic composition such as crystallized glass that achieves the object of the present invention is suitable for use in a ramp load system because of its surface smoothness. More specifically, the present invention provides the following.

(1) α−石英(α−SiO)、二珪酸リチウム(LiSi)、モノ珪酸リチウム(LiSiO)の中から選ばれる1種または2種以上の結晶相を含む無機組成物。 (1) It includes one or more crystal phases selected from α-quartz (α-SiO 2 ), lithium disilicate (Li 2 Si 2 O 5 ), and lithium monosilicate (Li 2 SiO 3 ). Inorganic composition.

α−石英(α−SiO)、二珪酸リチウム(LiSi)、モノ珪酸リチウム(LiSiO)から選ばれる1種または2種以上の結晶相を含む無機組成物、とりわけSiO−LiO系結晶化ガラスの大半は、結晶化温度が高温になるにつれて、結晶化度が増加するのは勿論のこと、結晶がSiOリッチな相に転移していく。該無機組成物を結晶化するために加熱(昇温)していくと、無機組成物内における分相がおこり、分相界面に結晶核が生じ、その後LiSiO(モノ珪酸リチウム)が生成され、LiSi(二珪酸リチウム)、場合によってはこれよりα−石英(α−SiO)となり、Alイオン等の固溶により、β―クォーツ系化合物へと転移する。 An inorganic composition containing one or more crystalline phases selected from α-quartz (α-SiO 2 ), lithium disilicate (Li 2 Si 2 O 5 ), and lithium monosilicate (Li 2 SiO 3 ), especially In most SiO 2 —Li 2 O-based crystallized glass, the crystallinity increases as the crystallization temperature increases, and the crystal transitions to a SiO 2 rich phase. When heating (heating) to crystallize the inorganic composition, phase separation occurs in the inorganic composition, crystal nuclei are formed at the phase separation interface, and then Li 2 SiO 3 (lithium monosilicate) is formed. Li 2 Si 2 O 5 (lithium disilicate), and in some cases, α-quartz (α-SiO 2 ), which is transferred to a β-quartz compound by solid solution of Al ions or the like.

これらの結晶相は比較的低い温度で析出されるので、微細な結晶粒子が析出し、表面性、物理的特性にも優れるものを容易に得ることができる。尚、上記のモノ珪酸リチウム(LiSiO)と二珪酸リチウム(LiSi)との結晶相とが共存する結晶化温度領域の中でも比較的低い温度領域では、結晶粒子径が非常に微細であるために、格段と良好な表面粗度、リング曲げ強度を得る事ができ、粒子径が大きなα−石英(α−SiO)の微粒子が析出される割合が少ないので、表面の平滑性がより優れることになる。しかしながら、超平滑面になると、ヘッドと媒体の吸着力が大きくなり、媒体破損を引き起こすため超平滑面ではない適度な平滑性が必要となる場合は、α−石英(α−SiO)を適度に析出させることで、媒体破損を引き起こさないで所望の平滑面を得ることができる。 Since these crystal phases are precipitated at a relatively low temperature, fine crystal particles are precipitated, and those having excellent surface properties and physical characteristics can be easily obtained. In the crystallization temperature region where the above-described crystal phase of lithium monosilicate (Li 2 SiO 3 ) and lithium disilicate (Li 2 Si 2 O 5 ) coexist, the crystal particle diameter is small. Since it is very fine, it can obtain extremely good surface roughness and ring bending strength, and the proportion of precipitated fine particles of α-quartz (α-SiO 2 ) having a large particle diameter is small. The smoothness of the will be more excellent. However, if the surface becomes ultra-smooth, the adsorbing force between the head and the medium becomes large, and medium damage is caused. Therefore, when appropriate smoothness other than the ultra-smooth surface is required, α-quartz (α-SiO 2 ) is moderately used. By precipitating, the desired smooth surface can be obtained without causing medium damage.

また、一般的に同化合物間では、温度範囲により若干変わる可能性はあるが、熱膨張係数の関係にLiSiO<LiSi<α−SiOが成り立ち、α−SiOの熱膨張係数は高温領域になると、+200(×10−7・℃−1)を超える。この系の原ガラスの熱膨張係数は+60〜+100(×10−7・℃−1)程度である為、熱膨張係数差の大きいα−SiO等を析出させると、結晶と原ガラス間の歪が大きくなり易く、強度への影響を与え易い。よってLiSiOはα−SiOよりも原ガラスとの熱膨張係数差が小さいことに長所をもっている。 In general, the same compound may slightly change depending on the temperature range, but Li 2 SiO 3 <Li 2 Si 2 O 5 <α-SiO 2 holds in relation to the thermal expansion coefficient, and α-SiO 2 The thermal expansion coefficient of exceeds 200 (× 10 −7 · ° C. −1 ) in the high temperature region. Since the thermal expansion coefficient of the original glass of this system is about +60 to +100 (× 10 −7 · ° C. −1 ), when α-SiO 2 or the like having a large difference in thermal expansion coefficient is precipitated, the crystal and the original glass are separated. Strain is likely to increase, and the strength is easily affected. Therefore, Li 2 SiO 3 has an advantage in that the difference in thermal expansion coefficient from the original glass is smaller than that of α-SiO 2 .

さらに、原ガラス、および上述結晶間の耐酸性では一般的にLiSiO<原ガラス<LiSi<α−SiOの関係が成り立つ事が知られている。CeO(酸化セリウム)等による研磨後、表面に付着した研磨剤の残りを洗浄する為に、フッ酸浸透による表面清浄化を行う。その結果、原ガラスとの耐酸性差、特にフッ酸による溶解スピード差が大きいと、表面清浄化後の表面粗度が悪化する。LiSiOは原ガラスよりも耐酸性が悪く、フッ酸に対する溶解スピードにも差がある。しかしながら、600℃といった比較的低い温度から結晶が成長し、結晶粒子径が非常に微細であるがために、フッ酸に対する溶解スピードの差があっても格段と良好な表面粗度を得ることができる。一方、LiSi、α−SiOは耐酸性に強く、フッ酸に対する溶解スピードも比較的遅いので、良好な表面粗度を得ることができる。尚、本発明のガラスセラミックスの主結晶相には、負の熱膨張特性を有するβ−スポジューメン,β−ユークリプタイト,β−クリストバライト(β−SiO)や、その他にもディオプサイト,エンスタタイト,マイカ,α−トリディマイト,フルオロリヒテライト(fluorrichiterite)等も極力含まないことが好ましい。 Furthermore, it is known that the relationship of Li 2 SiO 3 <original glass <Li 2 Si 2 O 5 <α-SiO 2 is generally satisfied in the acid resistance between the original glass and the crystal. After polishing with CeO 2 (cerium oxide) or the like, surface cleaning by permeation of hydrofluoric acid is performed in order to clean the remaining abrasive attached to the surface. As a result, if the acid resistance difference from the original glass, particularly the difference in dissolution speed due to hydrofluoric acid, is large, the surface roughness after surface cleaning deteriorates. Li 2 SiO 3 has a lower acid resistance than the original glass, and there is a difference in the dissolution speed with respect to hydrofluoric acid. However, crystals grow from a relatively low temperature such as 600 ° C., and the crystal grain size is very fine, so that even if there is a difference in dissolution speed for hydrofluoric acid, a much better surface roughness can be obtained. it can. On the other hand, Li 2 Si 2 O 5 and α-SiO 2 are strong in acid resistance and have a relatively slow dissolution rate in hydrofluoric acid, so that a good surface roughness can be obtained. The main crystal phase of the glass ceramic of the present invention includes β-spodumene, β-eucryptite, β-cristobalite (β-SiO 2 ) having negative thermal expansion characteristics, diopsite, enstar It is preferable that tight, mica, α-tridymite, fluorrichite and the like are not contained as much as possible.

尚、結晶化ガラスとは、特定組成の原ガラスを再加熱することにより結晶化させた多結晶体結晶質とガラス質とからなる多結晶体をいう。   The crystallized glass refers to a polycrystal composed of a polycrystalline crystal and a vitreous crystallized by reheating an original glass having a specific composition.

(2) モノ珪酸リチウム(LiSiO)の結晶相を含む無機組成物。 (2) An inorganic composition containing a crystalline phase of lithium monosilicate (Li 2 SiO 3 ).

SiO−LiO系結晶化ガラスの大半は、結晶化温度が高温になるにつれて、結晶化度が増加するのは勿論の事、結晶がSiOリッチな相に転移していく。該ガラスを結晶化するために加熱(昇温)していくと、ガラス内における分相がおこり、分相界面に結晶核が生じ、その後LiSiOが生成され、LiSi、場合によってはこれよりα−SiOとなり、Alイオン等の固溶により、β―Quartz系化合物へと転移する。一般的に同化合物間では、温度範囲により若干変わる可能性はあるが、熱膨張係数の関係にLiSiO<LiSi<α−SiOが成り立ち、α−SiOの熱膨張係数は高温領域になると、+200(×10−7・℃−1)を超える。この系の原ガラス熱膨張係数は+60〜+100(×10−7・℃−1)程度である為、熱膨張係数差の大きいα−SiO等を析出させると、結晶と原ガラス間の歪が大きくなり易く、強度への影響を与え易い。よってLiSiOはα−SiOよりも原ガラスとの熱膨張係数差が小さいことに長所をもっている。 Most of the SiO 2 —Li 2 O-based crystallized glass has a crystallinity that increases as the crystallization temperature increases, and the crystal transitions to a SiO 2 rich phase. When the glass is heated (heated) to crystallize, phase separation occurs in the glass, crystal nuclei are generated at the phase separation interface, and then Li 2 SiO 3 is generated, and Li 2 Si 2 O 5 In some cases, this results in α-SiO 2 , which is transferred to a β-Quartz compound by solid solution of Al ions or the like. In general, there is a possibility that the temperature varies slightly between the same compounds, but Li 2 SiO 3 <Li 2 Si 2 O 5 <α-SiO 2 holds in the relationship of the thermal expansion coefficient, and the heat of α-SiO 2 The expansion coefficient exceeds +200 (× 10 −7 · ° C. −1 ) in the high temperature region. Since the raw glass has a thermal expansion coefficient of about +60 to +100 (× 10 −7 · ° C. −1 ) in this system, when α-SiO 2 or the like having a large difference in thermal expansion coefficient is precipitated, the strain between the crystal and the original glass is increased. Tends to be large and has an effect on strength. Therefore, Li 2 SiO 3 has an advantage in that the difference in thermal expansion coefficient from the original glass is smaller than that of α-SiO 2 .

さらに、原ガラス、および上述結晶間の耐酸性では一般的にLiSiO<原ガラス<LiSi<α−SiOの関係が成り立つ事が知られている。CeO(酸化セリウム)等による研磨後、表面に付着した研磨剤の残りを洗浄する為に、フッ酸浸透による表面清浄化を行う。その結果、原ガラスとの耐酸性差、特にフッ酸による溶解スピード差が大きいと、表面清浄化後の表面粗度が悪化する。LiSiOは原ガラスよりも耐酸性が悪く、フッ酸に対する溶解スピードにも差があるが、600℃といった比較的低い温度から結晶が成長され、結晶粒子径が非常に微細であるが為に、フッ酸に対する溶解スピードに大きな影響を与える事がなく、LiSiやα−SiOを析出するよりも格段と良好な表面粗度を得る事ができる。
(3) さらに、二珪酸リチウム(LiSi)、α−石英(α−SiO)の少なくとも1種の結晶層を含む(2)に記載の無機組成物。
Furthermore, it is known that the relationship of Li 2 SiO 3 <original glass <Li 2 Si 2 O 5 <α-SiO 2 is generally satisfied in the acid resistance between the original glass and the crystal. After polishing with CeO 2 (cerium oxide) or the like, surface cleaning by permeation of hydrofluoric acid is performed in order to clean the remaining abrasive attached to the surface. As a result, if the acid resistance difference from the original glass, particularly the difference in dissolution speed due to hydrofluoric acid, is large, the surface roughness after surface cleaning deteriorates. Li 2 SiO 3 has lower acid resistance than the original glass and there is a difference in the dissolution rate in hydrofluoric acid, but crystals grow from a relatively low temperature such as 600 ° C., and the crystal grain size is very fine. In addition, it does not significantly affect the dissolution speed with respect to hydrofluoric acid, and it is possible to obtain surface roughness much better than that of depositing Li 2 Si 2 O 5 or α-SiO 2 .
(3) The inorganic composition according to (2), further including at least one crystal layer of lithium disilicate (Li 2 Si 2 O 5 ) and α-quartz (α-SiO 2 ).

本発明の無機組成物によれば、結晶粒子径が微細であるので、研磨してなる表面は極めて平滑で、高いリング曲げ強度を有することになる。すなわち、二珪酸リチウム(LiSi)は、700℃の温度で結晶の生成が始まるので、従来の結晶化ガラスよりも低い温度で結晶化ガラスを生成することができる。また、析出される結晶の粒子径の微細さ、原ガラスに近似した熱膨張係数等、モノ珪酸リチウム(LiSiO)と同等の特性を持っているので、超平滑な研磨面を得ることができる。しかしながら、超平滑面になると、ヘッドと媒体の吸着力が大きくなり、媒体破損を引き起こすため超平滑面ではない適度な平滑性が必要となる。そこで、粒子径が大きなα−石英(α−SiO)を適度に析出させることで、媒体破損を引き起こさないで所望の平滑面を得られる。 According to the inorganic composition of the present invention, since the crystal particle diameter is fine, the polished surface is extremely smooth and has a high ring bending strength. That is, since lithium disilicate (Li 2 Si 2 O 5 ) begins to form crystals at a temperature of 700 ° C., crystallized glass can be generated at a temperature lower than that of conventional crystallized glass. In addition, since it has the same characteristics as lithium monosilicate (Li 2 SiO 3 ), such as the fine particle diameter of the crystals to be precipitated and the thermal expansion coefficient approximate to that of the original glass, an ultra-smooth polished surface can be obtained. Can do. However, when the surface is super smooth, the adsorbing force between the head and the medium increases, and the medium is damaged. Therefore, moderate smoothness other than the super smooth surface is required. Thus, by appropriately depositing α-quartz (α-SiO 2 ) having a large particle size, a desired smooth surface can be obtained without causing medium damage.

(4) 前記結晶相を示す粒子の平均粒子径が1μm以下である(1)から(3)いずれかに記載の無機組成物。   (4) The inorganic composition according to any one of (1) to (3), wherein an average particle diameter of particles exhibiting the crystal phase is 1 μm or less.

(5) 前記結晶相を示す粒子の平均粒子径が100nm以下である(1)から(3)いずれかに記載の無機組成物。   (5) The inorganic composition according to any one of (1) to (3), wherein an average particle diameter of particles exhibiting the crystal phase is 100 nm or less.

(6) 前記結晶相を示す粒子の平均粒子径が50nm以下である(1)から(3)いずれかに記載の無機組成物。   (6) The inorganic composition according to any one of (1) to (3), wherein an average particle diameter of particles exhibiting the crystal phase is 50 nm or less.

(7) 前記結晶相を示す粒子の平均粒子径が1nm以上50nm以下である(1)から(3)に記載の無機組成物。   (7) The inorganic composition according to any one of (1) to (3), wherein an average particle diameter of particles exhibiting the crystal phase is 1 nm or more and 50 nm or less.

(4)から(7)の発明によれば、結晶相を示す粒子の平均粒子径が1μm以下、好ましくは100nm以下、より好ましくは50nm以下、最も好ましくは1nm以上50nm以下であるので、超平滑な研磨面を得ることができる。このため、情報記録媒体用ディスク基板等の基板とした場合、基板の表面粗度Ra(算術平均粗さ)が10Å以下、好ましくは5Å以下、より好ましくは3Å以下、最も好ましくは2Å以下とすることができるので、磁気ヘッドと基板の距離が小さくても、基板の突起と磁気ヘッドが衝突して磁気ヘッドの破損や基板の破損を引き起こすことがない。このため、記録密度を上げることができる。また、このような微細な結晶を均一に析出させることにより、無機組成物の機械的強度が向上し、リング曲げ強度の下限は300MPa以上、好ましくは450MPa以上、より好ましくは500MPa以上、最も好ましくは750MPa以上、また上限は1600MPa以下が好ましい。このため、例えば、磁気記録媒体用ディスク基板等の基板とした場合、面記録密度を大きくすることができ、記録密度の向上するために基板自体を高回転化しても、撓みや変形が発生することがなく、この回転による振動が低減され、振動や撓みによるデータ読み取りのエラー数(TMR)を低下させることになる。ここで、結晶相を示す粒子とは、結晶相を構成する粒子であって、結晶質の粒子および非晶質の粒子を含むものとする。   According to the inventions of (4) to (7), the average particle size of the particles showing the crystal phase is 1 μm or less, preferably 100 nm or less, more preferably 50 nm or less, and most preferably 1 nm or more and 50 nm or less. A polished surface can be obtained. Therefore, when a substrate such as a disk substrate for an information recording medium is used, the surface roughness Ra (arithmetic average roughness) of the substrate is 10 mm or less, preferably 5 mm or less, more preferably 3 mm or less, and most preferably 2 mm or less. Therefore, even if the distance between the magnetic head and the substrate is small, the projection on the substrate and the magnetic head do not collide to cause damage to the magnetic head or the substrate. For this reason, the recording density can be increased. Further, by uniformly depositing such fine crystals, the mechanical strength of the inorganic composition is improved, and the lower limit of the ring bending strength is 300 MPa or more, preferably 450 MPa or more, more preferably 500 MPa or more, most preferably 750 MPa or more, and the upper limit is preferably 1600 MPa or less. For this reason, for example, when a substrate such as a disk substrate for a magnetic recording medium is used, the surface recording density can be increased, and even if the substrate itself is rotated at a high speed in order to improve the recording density, bending or deformation occurs. Therefore, vibration due to this rotation is reduced, and the number of data reading errors (TMR) due to vibration and deflection is reduced. Here, the particles showing the crystal phase are particles constituting the crystal phase and include crystalline particles and amorphous particles.

ここで、前記結晶相を示す粒子の平均粒子径とは、透過型電子顕微鏡(TEM)像により測定した粒子径の面積基準の中央累積値(「メジアン径」d50)の粒子径をいう。また、リング曲げ強度とは、直径が65mm程度で厚み0.6mm程度の薄い円板状試料を作成し、円形の支持リングと荷重リングにより該円板状試料の面内強度を測定する同心円曲げ法で測定した曲げ強度をいう。   Here, the average particle diameter of the particles exhibiting the crystal phase refers to the particle diameter of the center-based cumulative value (“median diameter” d50) of the particle diameter measured by a transmission electron microscope (TEM) image. The ring bending strength is a concentric bending method in which a thin disk sample having a diameter of about 65 mm and a thickness of about 0.6 mm is prepared, and the in-plane strength of the disk sample is measured with a circular support ring and a load ring. The bending strength measured by the method.

(8) 前記結晶相を示す粒子の含有量が質量%で1〜44%である(1)から(7)のいずれかに記載の無機組成物。   (8) The inorganic composition according to any one of (1) to (7), wherein the content of the particles exhibiting the crystal phase is 1 to 44% by mass.

(8)の様態によれば、無機組成物を情報記録媒体用ディスク基板等の基板に成形した際に、研磨後の基板の表面粗度(Ra)の低減や優れた機械的特性が実現される。尚、結晶量の定量的取り扱いとして、X線回折装置(フィリップス社製、商品名:X’pert−MPD)で得たX線回折図から回折ピーク面積を求め、検量線を基に含有量を評価した。   According to the aspect of (8), when the inorganic composition is formed on a substrate such as a disk substrate for information recording media, a reduction in the surface roughness (Ra) of the substrate after polishing and excellent mechanical properties are realized. The In addition, as a quantitative handling of the amount of crystals, a diffraction peak area is obtained from an X-ray diffraction diagram obtained by an X-ray diffractometer (manufactured by Philips, trade name: X'pert-MPD), and the content is determined based on a calibration curve. evaluated.

(9) リング曲げ強度が300MPa以上である(1)から(8)のいずれか記載の無機組成物。   (9) The inorganic composition according to any one of (1) to (8), wherein the ring bending strength is 300 MPa or more.

(10) リング曲げ強度が450MPa以上である(1)から(8)のいずれか記載の無機組成物。   (10) The inorganic composition according to any one of (1) to (8), wherein the ring bending strength is 450 MPa or more.

(11) リング曲げ強度が750MPa以上1600MPa以下である(1)から(8)のいずれか記載の無機組成物。   (11) The inorganic composition according to any one of (1) to (8), wherein the ring bending strength is 750 MPa to 1600 MPa.

(9)から(11)の発明によれば、曲げ強度が高いので、該無機組成物を情報記録媒体用ディスク基板等の基板として用いた場合、基板自体の高回転に対する撓みや変形の発生が抑えられるので磁気ヘッドと基板の距離を小さくできる。これにより、面記録密度を大きくすることができ、また、回転による振動が低減され、振動や撓みによるデータ読み取りのエラー数(TMR)を低下させることになる。   According to the inventions of (9) to (11), since the bending strength is high, when the inorganic composition is used as a substrate such as a disk substrate for an information recording medium, the substrate itself is bent or deformed due to high rotation. As a result, the distance between the magnetic head and the substrate can be reduced. Thereby, the surface recording density can be increased, vibration due to rotation is reduced, and the number of data reading errors (TMR) due to vibration and deflection is reduced.

(12) 表面粗度(Ra)が10Å以下である(1)から(11)のいずれかに記載の無機組成物。   (12) The inorganic composition according to any one of (1) to (11), wherein the surface roughness (Ra) is 10 mm or less.

この態様によれば、表面が極めて平滑であるので、該無機組成物を情報記録媒体用ディスク基板等の基板として用いた場合、磁気ヘッドと基板の距離を小さくできる。このため、データの書き込み等の面密度を上げることができる。   According to this aspect, since the surface is extremely smooth, when the inorganic composition is used as a substrate such as a disk substrate for an information recording medium, the distance between the magnetic head and the substrate can be reduced. Therefore, the surface density for data writing or the like can be increased.

(13) 研磨後の表面粗度(Ra)をRa1、研磨加工後の酸洗浄および/またはアルカリ洗浄による表面粗度をRa2としたとき、表面粗度変化率(|Ra2−Ra1|/Ra1)の値が0.62未満である(1)から(12)いずれかに記載の無機組成物。   (13) When the surface roughness (Ra) after polishing is Ra1, and the surface roughness by acid cleaning and / or alkali cleaning after polishing is Ra2, the surface roughness change rate (| Ra2-Ra1 | / Ra1) The inorganic composition according to any one of (1) to (12), having a value of less than 0.62.

(14) 研磨後の表面粗度(Ra)が0.5Å以上10Å以下であり、研磨加工後の酸洗浄および/またはアルカリ洗浄による表面粗度変化量が2.0Å以内である(1)から(13)のいずれかに記載の無機組成物。   (14) The surface roughness (Ra) after polishing is 0.5 to 10 mm, and the amount of change in surface roughness due to acid cleaning and / or alkali cleaning after polishing is within 2.0 mm (1) The inorganic composition according to any one of (13).

(15) 研磨後の表面粗度(Ra)が0.5Å以上10Å以下であり、研磨加工後のフッ酸洗浄による表面粗度変化量が2.0Å以内である(1)から(13)のいずれかに記載の無機組成物。   (15) The surface roughness (Ra) after polishing is from 0.5 to 10 mm, and the amount of change in surface roughness by cleaning with hydrofluoric acid after polishing is within 2.0 mm. (1) to (13) The inorganic composition in any one.

(14)、(15)の態様によれば、無機組成物、とりわけ結晶化ガラスからなる情報記録媒体用ディスク基板等の基板を研磨した後に酸やアルカリもしくはフッ酸による洗浄処理を行い基板表面に付着したガラス屑や研磨剤の除去を行っても、特にガラスマトリックス中に結晶とガラス成分が混在している結晶化ガラスであっても、酸やアルカリによる洗浄処理による結晶とガラスのエッチングレート差から表面粗度が悪くなることがないので、表面租度(Ra)を損なうことがない。   According to the embodiments of (14) and (15), after polishing a substrate such as a disk substrate for an information recording medium made of an inorganic composition, particularly crystallized glass, the substrate surface is subjected to a cleaning treatment with acid, alkali or hydrofluoric acid. Etching rate difference between crystal and glass due to cleaning treatment with acid or alkali, even if it removes adhering glass debris and abrasives, especially crystallized glass where crystals and glass components are mixed in the glass matrix Therefore, the surface roughness (Ra) is not impaired.

ここで、表面粗度変化量とは、研磨後の基板の表面粗度に対して、該基板を上記の洗浄処理を行った後での基板の表面粗度の変化量を意味し、表面粗度変化量=洗浄処理後の表面粗度−研磨後の基板の表面粗度で示される。   Here, the amount of change in surface roughness means the amount of change in surface roughness of the substrate after the substrate has been subjected to the above-described cleaning treatment relative to the surface roughness of the substrate after polishing. Degree of change = surface roughness after cleaning treatment−surface roughness of substrate after polishing.

また、表面粗度変化率とは、研磨後の基板の表面粗度と表面粗度変化量の比率であり、表面粗度変化率=表面粗度変化量/研磨後の基板の表面粗度で示される。   The surface roughness change rate is the ratio between the surface roughness of the substrate after polishing and the surface roughness change amount, and the surface roughness change rate = surface roughness change amount / surface roughness of the substrate after polishing. Indicated.

(16) 前記無機組成物は、酸化物換算の質量%で下記の成分を含有する(1)から(15)のいずれかに記載の無機組成物。
SiO:50〜90%、および/またはLiO:5〜15%、および/またはAl:0〜20%、および/またはMgO:0〜3%、および/またはZnO:0〜3%、および/またはP:0〜3%、および/またはZrO:0〜3%、および/またはKO:0〜2%、および/またはSb+As:0〜2%
(16) The inorganic composition according to any one of (1) to (15), wherein the inorganic composition contains the following components in mass% in terms of oxide.
SiO 2: 50~90%, and / or Li 2 O: 5~15%, and / or Al 2 O 3: 0~20%, and / or MgO: 0 to 3%, and / or ZnO: 0 to 3% and / or P 2 O 5 : 0 to 3% and / or ZrO 2 : 0 to 3% and / or K 2 O: 0 to 2% and / or Sb 2 O 3 + As 2 O 3 : 0 to 2%

(17) 前記無機組成物は、酸化物換算の質量%で下記の成分を含有する(1)から(15)のいずれかに記載の無機組成物。
SiO:70〜82%、および/またはLiO:7〜13%、および/またはAl:3〜10%、および/またはMgO:0〜3%、および/またはZnO:0〜3%、および/またはP:1〜3%、および/またはZrO:0〜3%、および/またはKO:0〜2%、および/またはSb+As:0〜2%
(17) The inorganic composition according to any one of (1) to (15), wherein the inorganic composition contains the following components in mass% in terms of oxide.
SiO 2: 70~82%, and / or Li 2 O: 7~13%, and / or Al 2 O 3: 3~10%, and / or MgO: 0 to 3%, and / or ZnO: 0 to 3% and / or P 2 O 5 : 1 to 3% and / or ZrO 2 : 0 to 3% and / or K 2 O: 0 to 2% and / or Sb 2 O 3 + As 2 O 3 : 0 to 2%

この様態によれば、モノ珪酸リチウムと二珪酸リチウムの結晶層が選択的に生成され易い。尚、本発明の無機組成物、とりわけ結晶化ガラスにおいては、特にSiO成分、LiO成分やAl成分が重要な役割を担う。すなわち、SiO成分やLiO成分は、上記組成を熔解し、成形、除冷して得られた組成物(以下、原無機組成物と称する)の熱処理により、結晶相として二珪酸リチウム、モノ珪酸リチウム、α−石英を析出する極めて重要な成分であり、SiO成分の量の下限値は好ましくは50%以上、より好ましくは70%以上であり、上限値は好ましくは90%以下、より好ましくは82%以下である。また、LiO成分の量の下限値は好ましくは5%以上、より好ましくは7%以上であり、上限値は好ましくは15%以下、より好ましくは13%以下である。 According to this aspect, a crystal layer of lithium monosilicate and lithium disilicate is easily selectively generated. In the inorganic composition of the present invention, particularly crystallized glass, the SiO 2 component, LiO 2 component and Al 2 O 3 component play an important role. That is, the SiO 2 component and the LiO 2 component are obtained by heat-treating a composition (hereinafter referred to as a raw inorganic composition) obtained by melting, molding, and cooling the above-described composition, as a crystalline phase, such as lithium disilicate, mono Lithium silicate and α-quartz are extremely important components, and the lower limit of the amount of SiO 2 component is preferably 50% or more, more preferably 70% or more, and the upper limit is preferably 90% or less. Preferably it is 82% or less. The lower limit of the amount of LiO 2 component is preferably 5% or more, more preferably 7% or more, and the upper limit is preferably 15% or less, more preferably 13% or less.

また、Al成分は、無機組成物の化学的耐久性および機械的強度、特に硬度を向上させるのに効果を持ち任意に添加できるが、上記効果を効果的に得るためには、Al成分の量の下限値は好ましくは0%以上、より好ましくは3%以上であり、上限値は20%以下、より好ましくは10%以下である。 Further, the Al 2 O 3 component has an effect to improve the chemical durability and mechanical strength of the inorganic composition, particularly the hardness, and can be arbitrarily added. The lower limit of the amount of 2 O 3 component is preferably 0% or more, more preferably 3% or more, and the upper limit is 20% or less, more preferably 10% or less.

ここで、「酸化物換算の質量%」とは、本発明の無機組成物構成成分の原料として使用される酸化物、硝酸塩等が溶融時にすべて分解され酸化物へ変化すると仮定した場合に、この生成酸化物の質量の総和を100質量%として、無機組成物中に含有される各成分を表記した組成である。   Here, “mass% in terms of oxide” means that oxides, nitrates, and the like used as raw materials of the inorganic composition constituents of the present invention are all decomposed and changed into oxides when melted. It is the composition which described each component contained in an inorganic composition by making the sum total of the mass of a production | generation oxide into 100 mass%.

(18) 前記成分において、LiO/KOの質量比が5.5以上である(16)または(17)に記載の無機組成物。 (18) The inorganic composition according to (16) or (17), wherein in the component, a mass ratio of Li 2 O / K 2 O is 5.5 or more.

一般的なホウ酸塩無機組成物やリン酸塩無機組成物と比較して、結晶化し易いとされている珪酸塩無機組成物は、SiOの融点の高さにより、低コストで無機組成物を熔解するのは非常に困難である。この問題を解決する為に、この系の無機組成物化範囲で無機組成物を低コストで生産する為には、ある程度のアルカリ成分をドープしなくてはならないが、その他の成分も各々重要な役割がある為、この組成範囲ではLiO/KOの質量比が好ましくは5.5以上、より好ましくは9.0以上、最も好ましくは9.5以上とすることにより、結晶化ガラスの特性を維持しながら、生産性を向上させることが可能となる。 The silicate inorganic composition, which is said to be easily crystallized compared to the general borate inorganic composition and phosphate inorganic composition, is low in cost due to the high melting point of SiO 2 . It is very difficult to melt. In order to solve this problem, in order to produce an inorganic composition at a low cost in the inorganic composition range of this system, it is necessary to dope a certain amount of alkali components, but other components also have important roles. Therefore, in this composition range, the mass ratio of Li 2 O / K 2 O is preferably 5.5 or more, more preferably 9.0 or more, and most preferably 9.5 or more. Productivity can be improved while maintaining the characteristics.

(19) 結晶化ガラスである(1)から(18)のいずれかに記載の無機組成物。   (19) The inorganic composition according to any one of (1) to (18), which is crystallized glass.

(20) 原ガラスを450℃〜620℃で核形成工程を行い、この核形成工程の後に、620℃〜800℃で熱処理することにより核成長工程を行うことによって得られた(1)から(19)のいずれかに記載の無機組成物。   (20) From (1) obtained by performing a nucleation process at 450 ° C. to 620 ° C., and performing a nucleation process by performing a heat treatment at 620 ° C. to 800 ° C. after the nucleation process. 19) The inorganic composition according to any one of

本発明の無機組成物は、上記の組成を熔解し、成形、除冷を行った後、さらに結晶相析出のための熱処理を行うが、この熱処理は450℃〜620℃で核が形成され、その後、620℃〜800℃の熱処理で結晶が成長されるので、析出される結晶相はモノ珪酸リチウム、二珪酸リチウムが主体となる。また、核形成や結晶成長の温度が比較的低いので、結晶の析出が緩やかで、微細な粒子径の結晶が均一に生成されることになる。また、生産性が高く、熱処理の温度が比較的低いので、安価に製造でき、経済的である。   The inorganic composition of the present invention melts the above composition, performs molding and cooling, and then performs heat treatment for crystal phase precipitation. In this heat treatment, nuclei are formed at 450 ° C. to 620 ° C., Thereafter, crystals are grown by heat treatment at 620 ° C. to 800 ° C., so that the precipitated crystal phase is mainly composed of lithium monosilicate and lithium disilicate. In addition, since the temperature of nucleation and crystal growth is relatively low, crystals are gradually precipitated, and crystals with a fine particle diameter are uniformly generated. Further, since the productivity is high and the temperature of the heat treatment is relatively low, it can be manufactured at low cost and is economical.

(21) 情報記録媒体用ガラスセラミック基板である(1)から(20)のいずれかに記載の無機組成物。   (21) The inorganic composition according to any one of (1) to (20), which is a glass ceramic substrate for information recording media.

(22) (21)に記載の情報記録媒体用ガラスセラミック基板を用いた情報記録媒体。   (22) An information recording medium using the glass ceramic substrate for information recording medium according to (21).

(23) 電子回路基板である(1)から(20)のいずれかに記載の無機組成物。   (23) The inorganic composition according to any one of (1) to (20), which is an electronic circuit board.

(24) (23)に記載の電子回路基板を用いた電子回路。   (24) An electronic circuit using the electronic circuit board according to (23).

(25) 光フィルタ用基板である(1)から(20)のいずれかに記載の無機組成物。   (25) The inorganic composition according to any one of (1) to (20), which is a substrate for optical filters.

(26) (25)に記載の光フィルタ用基板に誘電体多層膜が形成されてなる光フィルタ。   (26) An optical filter comprising a dielectric multilayer film formed on the optical filter substrate according to (25).

(27) (1)から(20)のいずれかに記載の無機組成物を磁気ディスク製造用の基板として使用する方法。   (27) A method of using the inorganic composition according to any one of (1) to (20) as a substrate for manufacturing a magnetic disk.

α−石英(α−SiO)、二珪酸リチウム(LiSi)、モノ珪酸リチウム(LiSiO)の結晶粒子は、粒子径が非常に微小であるので、これらの結晶粒子を含んでなる無機組成物からなる基板は、極めて優れた表面粗度と優れた機械的強度と各ドライブ部材に合致する熱膨張特性を兼ね備えていることになり、磁気ディスク製造用の基板として有用できることになる。 Since crystal grains of α-quartz (α-SiO 2 ), lithium disilicate (Li 2 Si 2 O 5 ), and lithium monosilicate (Li 2 SiO 3 ) are very small, these crystal particles The substrate made of an inorganic composition containing the material has extremely excellent surface roughness, excellent mechanical strength, and thermal expansion characteristics that match each drive member, and is useful as a substrate for manufacturing magnetic disks. It will be possible.

本発明の無機組成物は、モノ珪酸リチウム(LiSiO)、二珪酸リチウム(LiSi)、α−石英(α−SiO)から選ばれる1種または2種以上の結晶相を含有するもの、または少なくともモノ珪酸リチウム(LiSiO)の結晶層を含むものであって、その粒子径が1μm以下、好ましくは100nm以下、より好ましくは50nm以下、最も好ましくは1〜50nmと微小であり、また、結晶相を示す粒子の含有比率が1〜35質量%であるので、テクスチャー処理を必要とせず研磨のみで磁気記録媒体用ディスク基板等の基板に望ましい表面粗度が得られ、また、材料のリング曲げ強度を飛躍的に向上させることができ、高速回転化に耐え得る高い機械的強度を有することになる。加えて、酸、アルカリ、またはフッ酸による表面のエッチング処理後の基板表面粗度の悪化を極力抑えることができるため、基板、特に情報記録媒体、電子回路、光フィルタ等に好適な基板を提供できる。 The inorganic composition of the present invention includes one or more crystals selected from lithium monosilicate (Li 2 SiO 3 ), lithium disilicate (Li 2 Si 2 O 5 ), and α-quartz (α-SiO 2 ). One containing a phase or at least a crystalline layer of lithium monosilicate (Li 2 SiO 3 ) having a particle size of 1 μm or less, preferably 100 nm or less, more preferably 50 nm or less, most preferably 1 to Since it is as small as 50 nm and the content ratio of the particles showing a crystal phase is 1 to 35% by mass, the surface roughness desirable for a substrate such as a disk substrate for a magnetic recording medium can be obtained only by polishing without requiring texture treatment. Further, the ring bending strength of the material can be dramatically improved, and the material has high mechanical strength that can withstand high speed rotation. In addition, since the deterioration of the substrate surface roughness after etching the surface with acid, alkali, or hydrofluoric acid can be suppressed as much as possible, a substrate suitable for a substrate, particularly an information recording medium, an electronic circuit, an optical filter, etc. is provided. it can.

次に、本発明の無機組成物について、具体的な実施態様について説明する。   Next, specific embodiments of the inorganic composition of the present invention will be described.

本発明の無機組成物は、モノ珪酸リチウム(LiSiO)、二珪酸リチウム(LiSi)、或いはα−石英(α−SiO)の結晶相を1種または2種以上、或いは少なくともモノ珪酸リチウム(LiSiO)を含有し、これら結晶相を示す粒子の平均粒子径が1μm以下、好ましくは100nm以下、より好ましくは50nm以下、最も好ましくは1〜50nmの微細な結晶が均一に析出された結晶相からなっている。 The inorganic composition of the present invention has one or more crystal phases of lithium monosilicate (Li 2 SiO 3 ), lithium disilicate (Li 2 Si 2 O 5 ), or α-quartz (α-SiO 2 ). Or at least lithium monosilicate (Li 2 SiO 3 ), and the average particle size of particles showing these crystal phases is 1 μm or less, preferably 100 nm or less, more preferably 50 nm or less, most preferably 1 to 50 nm. It consists of a crystal phase in which crystals are uniformly deposited.

そして、この無機組成物は、例えば磁気記録媒体用ディスク基板等の基板等に用いられるが、無機組成物は上記の性状のものであるので、表面粗度(Ra)が10Å以下、好ましくは5Å以下、より好ましくは3Å以下、最も好ましくは2Å以下という平滑な表面性と、リング曲げ強度が300MPa以上、好ましくは450MPa以上、より好ましくは500MPa以上、さらに好ましくは750MPa以上、最も好ましくは750MPa以上1600MPa以下という高い機械的強度と、25〜100℃の温度範囲における熱膨張係数が下限が+50(×10−7・℃−1)以上であり、上限が+120(×10−7・℃−1)以下、好ましくは+100(×10−7・℃−1)以下を有するものとなる。また、ヤング率が80GPa以上、比重が2.7以下である。 This inorganic composition is used, for example, for a substrate such as a disk substrate for a magnetic recording medium. Since the inorganic composition has the above properties, the surface roughness (Ra) is 10 mm or less, preferably 5 mm. Or less, more preferably 3 mm or less, and most preferably 2 mm or less, and a ring bending strength of 300 MPa or more, preferably 450 MPa or more, more preferably 500 MPa or more, still more preferably 750 MPa or more, most preferably 750 MPa or more and 1600 MPa. The high mechanical strength of the following and the thermal expansion coefficient in the temperature range of 25 to 100 ° C. have a lower limit of +50 (× 10 −7 · ° C. −1 ) or more and an upper limit of +120 (× 10 −7 · ° C. −1 ) Hereinafter, it preferably has +100 (× 10 −7 · ° C. −1 ) or less. The Young's modulus is 80 GPa or more and the specific gravity is 2.7 or less.

また、この基板を研磨した後は酸もしくはアルカリによる洗浄処理を行い基板表面に付着したガラス屑や研磨剤の除去を行うのだが、特に結晶化ガラスの場合は、ガラスマトリックス中に結晶とガラス成分が混在しているため、酸、アルカリ、またはフッ酸による洗浄処理を行うと、結晶とガラスのエッチングレート差から表面粗度が悪くなる傾向になる。そのため、本発明では、含有する結晶相を示す粒子の粒子径を極度に小さくし、且つ、結晶相を示す粒子の存在比率を低下させることにより、洗浄処理による表面粗度の悪化を2.0Å以下に低減させることができる。この上限としてより好ましくは1.5Åであり、さらに好ましくは1.0Åである。   In addition, after polishing this substrate, cleaning with acid or alkali is performed to remove glass scraps and abrasives adhering to the substrate surface. Especially in the case of crystallized glass, crystals and glass components are contained in the glass matrix. Therefore, when a cleaning treatment with acid, alkali, or hydrofluoric acid is performed, the surface roughness tends to deteriorate due to a difference in etching rate between the crystal and the glass. Therefore, in the present invention, the deterioration of the surface roughness due to the cleaning treatment is reduced by 2.0% by extremely reducing the particle diameter of the particles showing the contained crystal phase and lowering the existence ratio of the particles showing the crystal phase. The following can be reduced. The upper limit is more preferably 1.5 mm, and still more preferably 1.0 mm.

エッチング試験には、フッ化水素酸(HF)を用いた。HF(0.48wt%)を含有する溶液に研磨基板を1分間浸漬した。その後洗浄し、原子間力顕微鏡(AFM)にて基板の表面粗度(Ra)を確認した。   Hydrofluoric acid (HF) was used for the etching test. The polishing substrate was immersed in a solution containing HF (0.48 wt%) for 1 minute. Thereafter, the substrate was washed, and the surface roughness (Ra) of the substrate was confirmed with an atomic force microscope (AFM).

そして、本発明の無機組成物は、酸化物換算の質量%でSiOが50〜90%、好ましくは70〜82%、および/またはLiO:5〜15%、好ましくは7〜13%、および/またはAl:0〜20%好ましくは3〜10%、および/またはMgO:0〜3%、および/またはZnO:0〜3%、および/またはP:0〜3%、および/またはZrO:0〜3%、および/またはKO:0〜2%、および/またはSb+As:0〜2%の組成を熔解し、成形、除冷を行った後、さらに熱処理して結晶化することで得られる。そして、モノ珪酸リチウム、および/または二珪酸リチウム、および/またはα−石英の結晶相が選択的に生成される。 The inorganic composition of the present invention, SiO 2 50 to 90% by weight percent on the oxide basis, preferably 70-82%, and / or Li 2 O: 5 to 15%, preferably 7-13% , and / or Al 2 O 3: 0~20% preferably 3-10%, and / or MgO: 0 to 3% and / or ZnO: 0 to 3%, and / or P 2 O 5: 0~ 3% and / or ZrO 2 : 0 to 3%, and / or K 2 O: 0 to 2%, and / or Sb 2 O 3 + As 2 O 3 : After cooling, it is obtained by further heat treatment and crystallization. Then, a crystalline phase of lithium monosilicate and / or lithium disilicate and / or α-quartz is selectively generated.

以下、本発明の無機組成物の結晶相を示す粒子の粒子径、表面特性、物理的特性、組成を上記の様に限定した理由について述べる。   The reason why the particle diameter, surface characteristics, physical characteristics, and composition of the particles showing the crystal phase of the inorganic composition of the present invention are limited as described above will be described below.

先ず、結晶相についてであるが、所望の表面粗度を得るためには析出割合が比較的大きく、結晶相が微細な球状粒子形状であるモノ珪酸リチウム(LiSiO)、および/または二珪酸リチウム(LiSi)、および/またはα−石英(α−SiO)を含むものであるのが好ましく、より好ましくはモノ珪酸リチウムを含み、最も好ましくは、モノ珪酸リチウム、二珪酸リチウムおよびα−石英を含むことが好ましい。これらの結晶相は比較的低い温度で析出されるので、微細な結晶粒子が析出し、表面性、物理的特性にも優れるものを容易に得ることができる。尚、上記のモノ珪酸リチウムと二珪酸リチウムとの結晶相とが共存する結晶化温度領域の中でも比較的低い温度領域では、結晶粒子径が非常に微細であるが為に、格段と良好な表面粗度を得る事ができ、粒子径が大きなα−石英(α−SiO)の微粒子が析出される割合が少ないので、表面の平滑性がより優れることになる。しかしながら、超平滑面になると、ヘッドと媒体の吸着力が大きくなり、媒体破損を引き起こすため超平滑面ではない適度な平滑性が必要となり、したがってα−石英を適度に析出させて所望の平滑面を得る技術が本願において確立された。 First, regarding the crystalline phase, in order to obtain a desired surface roughness, lithium monosilicate (Li 2 SiO 3 ) in which the precipitation ratio is relatively large and the crystalline phase is in the form of fine spherical particles, and / or two It is preferable to contain lithium silicate (Li 2 Si 2 O 5 ) and / or α-quartz (α-SiO 2 ), more preferably lithium monosilicate, and most preferably lithium monosilicate or lithium disilicate. And α-quartz. Since these crystal phases are precipitated at a relatively low temperature, fine crystal particles are precipitated, and those having excellent surface properties and physical characteristics can be easily obtained. In the crystallization temperature region where the above-mentioned crystal phases of lithium monosilicate and lithium disilicate coexist, the crystal particle diameter is very fine in the relatively low temperature region. Roughness can be obtained, and since the proportion of α-quartz (α-SiO 2 ) particles having a large particle diameter is small, the surface smoothness is further improved. However, when the surface becomes super smooth, the adsorbing force between the head and the medium becomes large, and medium damage is caused. Therefore, moderate smoothness that is not the super smooth surface is required. Therefore, α-quartz is appropriately precipitated to obtain the desired smooth surface. The technology for obtaining is established in the present application.

これら結晶相を示す粒子の存在比率は、後述の研磨後の表面粗度の低減や優れた機械的特性を実現するためには、質量%にてその下限を1%とすることが好ましく、3%とすることがより好ましく、5%とすることがさらに好ましく、その上限を44%とすることが好ましく、30%とすることがより好ましく、25%とすることが最も好ましい範囲である。   The abundance ratio of the particles exhibiting the crystal phase is preferably set to 1% by mass% in order to realize a reduction in surface roughness after polishing and excellent mechanical properties, which will be described later. %, More preferably 5%, and the upper limit is preferably 44%, more preferably 30%, and most preferably 25%.

次に、表面特性についてであるが、先に述べたように、情報記録媒体の面記録密度向上に伴い、ヘッドの浮上高さが最近では15nm以下となっており、今後は10nm以下からニアコンタクトレコーディング方式或いは完全に接触するコンタクトレコーディング方式の方向に進みつつあり、これに対応するには、ディスク基板等の基板表面の平滑性は従来品よりも良好でなければならない。   Next, regarding the surface characteristics, as described above, with the improvement of the surface recording density of the information recording medium, the flying height of the head has recently become 15 nm or less, and in the near future from 10 nm or less. In order to cope with this, the smoothness of the surface of a substrate such as a disk substrate must be better than that of a conventional product.

従来レベルの平滑性で磁気記録媒体への高密度な入出力を行おうとしても、ヘッドと媒体間の距離が大きいため、磁気信号の入出力を行うことができない。またこの距離を小さくしようとすると、媒体(ディスク基板)の突起とヘッドが衝突し、ヘッド破損や媒体破損を引き起こしてしまう。したがって、この著しく低い浮上高さもしくは接触状態でもヘッド破損やディスク基板破損を引き起こさず、且つヘッドと媒体の吸着を生じない様にするため、表面粗度Ra(算術平均粗さ)の上限は、現状の磁気記録媒体には好ましくは10Å以下、より好ましくは5Å以下であり、最も好ましくは4Å以下であり、将来の磁気記録媒体においては平滑化を求められるため、好ましくは7Å以下、より好ましくは3Å以下であり、最も好ましくは2Å以下であり、下限は0.5Å以上であることが好ましい。そして、このような平滑な研磨面を得るためには、また所望のリング曲げ強度を得るためには現状の磁気記録媒体に無機組成物の結晶相を示す粒子の平均粒子径の上限が1μm以下であることが好ましく、より好ましくは100nm以下、最も好ましくは50nm以下であり、将来の磁気記録媒体においては前述の理由により好ましくは70nm以下、最も好ましくは40nm以下であり、下限は1nm以上が好ましい。   Even if high-density input / output to / from the magnetic recording medium is performed with the smoothness of the conventional level, the magnetic signal cannot be input / output because the distance between the head and the medium is large. If this distance is reduced, the projection of the medium (disk substrate) and the head collide with each other, causing head damage or medium damage. Therefore, in order not to cause head damage or disk substrate damage even at this extremely low flying height or contact state, and to prevent adsorption of the head and the medium, the upper limit of the surface roughness Ra (arithmetic average roughness) is: The current magnetic recording medium is preferably 10 mm or less, more preferably 5 mm or less, and most preferably 4 mm or less. In the future magnetic recording medium, since smoothing is required, it is preferably 7 mm or less, more preferably 3 or less, most preferably 2 or less, and the lower limit is preferably 0.5 or more. In order to obtain such a smooth polished surface, and in order to obtain a desired ring bending strength, the upper limit of the average particle diameter of particles showing the crystalline phase of the inorganic composition in the current magnetic recording medium is 1 μm or less. More preferably, it is 100 nm or less, most preferably 50 nm or less. In future magnetic recording media, it is preferably 70 nm or less, most preferably 40 nm or less for the above-mentioned reasons, and the lower limit is preferably 1 nm or more. .

さらに、微細な結晶粒子を均一に析出させることにより、無機組成物の機械的強度の向上を図ることができる。特に微細なクラックの成長を析出結晶粒子が防止するため、研磨加工時におけるチッピング等による微細な欠けを著しく低減できる。このような観点からも、結晶相を示す粒子の析出平均粒子径の上限は、上記のように上限は1μm以下であることが好ましく、より好ましくは100nm以下、さらに好ましくは50nm以下であり、下限は1nm以上が好ましい。   Furthermore, the mechanical strength of the inorganic composition can be improved by depositing fine crystal particles uniformly. In particular, since the precipitated crystal particles prevent the growth of fine cracks, fine chips caused by chipping during polishing can be remarkably reduced. Also from such a viewpoint, the upper limit of the precipitation average particle diameter of the particles exhibiting the crystal phase is preferably 1 μm or less as described above, more preferably 100 nm or less, still more preferably 50 nm or less, and the lower limit. Is preferably 1 nm or more.

これら結晶相を示す粒子の存在比率は、前述の研磨後の表面粗度の低減や優れた機械的特性を実現するためには、質量%にて下限が1%以上、好ましくは3%以上、最も好ましくは5%以上であり、上限が44%以下、好ましくは34%以下、最も好ましくは33%以下の範囲である。   The abundance ratio of the particles showing the crystalline phase is 1% or more, preferably 3% or more in terms of mass% in order to realize the above-described reduction in surface roughness after polishing and excellent mechanical properties. Most preferably, it is 5% or more, and the upper limit is 44% or less, preferably 34% or less, and most preferably 33% or less.

また、基板を研磨した後は酸もしくはアルカリによる洗浄処理を行い基板表面に付着したガラス屑や研磨剤の除去を行うのだが、特に結晶化ガラスの場合は、ガラスマトリックス中に結晶とガラス成分が混在しているため、酸やアルカリによる洗浄処理を行うと、結晶とガラスのエッチングレート差から表面粗度が悪くなる傾向になる。そのため、本発明では、含有する結晶相を示す粒子の粒子径を極度に小さくし、且つ、結晶相を示す粒子の存在比率を低下することにより、洗浄処理による表面粗度の悪化を2.0Å以下に低減させることに成功している。この上限としてより好ましくは1.5Å以下であり、さらに好ましくは1.0Å以下である。   In addition, after polishing the substrate, cleaning with acid or alkali is performed to remove glass scraps and abrasives adhering to the substrate surface. Especially in the case of crystallized glass, crystals and glass components are contained in the glass matrix. Since they are mixed, when the cleaning treatment with acid or alkali is performed, the surface roughness tends to deteriorate due to the difference in the etching rate between the crystal and the glass. Therefore, in the present invention, the deterioration of the surface roughness due to the cleaning treatment is reduced by 2.0% by extremely reducing the particle diameter of the particles showing the crystal phase to be contained and reducing the abundance ratio of the particles showing the crystal phase. It has succeeded in reducing to the following. The upper limit is more preferably 1.5 mm or less, and further preferably 1.0 mm or less.

また、研磨後の表面粗度(Ra)をRa1、研磨加工後の酸洗浄および/またはアルカリ洗浄による表面粗度をRa2としたとき、表面粗度変化率(|Ra2−Ra1|/Ra1)の値が0.62未満であるのが好ましい。   Further, when the surface roughness (Ra) after polishing is Ra1, and the surface roughness by acid cleaning and / or alkali cleaning after polishing is Ra2, the surface roughness change rate (| Ra2-Ra1 | / Ra1) The value is preferably less than 0.62.

次に、リング曲げ強度および比重について述べる。前記のように、記録密度およびデータ転送速度を向上するために、情報記録媒体ディスク基板の高速回転化傾向が進行しているが、この傾向に対応するには、基板材は高速回転時の撓みによるディスク振動を防止すべく、高剛性、低比重でなければならない。また、ヘッドの接触やリムーバブル記録装置のような携帯型の記録装置に用いた場合においては、それに十分耐え得る機械的強度、高ヤング率、表面硬度を有する事が必要になり、具体的には、曲げ強度で300MPa以上、ヤング率で80GPa以上であることが好ましい。したがって、この面からも機械的強度としては、リング曲げ強度の下限が300MPa以上、好ましくは450MPa以上、より好ましくは500MPa以上、さらに好ましくは750MPa以上であり、最も好ましくは750MPa以上1600MPa以下である。またヤング率は80GPa以上である。   Next, ring bending strength and specific gravity will be described. As described above, in order to improve the recording density and the data transfer speed, the tendency of high-speed rotation of the information recording medium disk substrate is progressing. To cope with this trend, the substrate material is bent at the time of high-speed rotation. In order to prevent disc vibration due to, it must have high rigidity and low specific gravity. In addition, when used in a portable recording device such as a head contact or a removable recording device, it is necessary to have sufficient mechanical strength, high Young's modulus, and surface hardness that can withstand it. The bending strength is preferably 300 MPa or more and the Young's modulus is preferably 80 GPa or more. Therefore, also from this aspect, the mechanical strength is such that the lower limit of the ring bending strength is 300 MPa or more, preferably 450 MPa or more, more preferably 500 MPa or more, further preferably 750 MPa or more, and most preferably 750 MPa or more and 1600 MPa or less. The Young's modulus is 80 GPa or more.

ところが、単に高剛性であっても比重が大きければ、高速回転時にその重量が大きいことによって撓みが生じ、振動を発生する。逆に低比重でも剛性が小さければ、同様に振動が発生することになる。その一方で比重を低くし過ぎると、結果として所望の機械的強度を得ることが難しくなる。したがって、高剛性でありながら低比重という一見相反する特性のバランスを取らなければならず、その好ましい範囲はヤング率(GPa)/比重で30以上であり、より好ましい範囲は33以上であり、最も好ましい範囲は35以上である。また、比重についても、例え高剛性であっても2.7以下である必要があるが、2.2を下回ると、この系の無機組成物では所望の剛性を有する基板は実質上得難いことになる。   However, even if the rigidity is simply high, if the specific gravity is large, the weight is large at the time of high-speed rotation, so that bending occurs and vibration is generated. On the other hand, if the rigidity is small even at a low specific gravity, vibration will occur in the same manner. On the other hand, if the specific gravity is too low, it becomes difficult to obtain a desired mechanical strength as a result. Therefore, it is necessary to balance the seemingly contradictory characteristics of low specific gravity while having high rigidity. A preferable range thereof is Young's modulus (GPa) / specific gravity of 30 or more, and a more preferable range is 33 or more. A preferable range is 35 or more. Also, the specific gravity needs to be 2.7 or less even if it is highly rigid, but if it is below 2.2, it is difficult to obtain a substrate having the desired rigidity with this type of inorganic composition. Become.

また、熱膨張係数についてであるが、記録密度の向上に伴って、磁気ヘッドと媒体のポジショニングに高精度を要するため、媒体基板やディスクの各構成部品には高い寸法精度が要求される。このためこれら構成部品との熱膨脹係数の差の影響も無視できなくなるので、これらの熱膨張係数差を極力少なくしなければならない。特に小型の磁気情報記録媒体に使用される構成部品の熱膨脹係数は、+90〜+100(×10−7・℃−1)程度のものが良く用いられており、基板もこの程度の熱膨脹係数が必要とされるが、ドライブメーカーによってはこの範囲からはずれた熱膨脹係数(+70前後〜+125前後(×10−7・℃−1))を有する材料を構成部品に用いることもある。以上のような理由により、本発明の無機組成物の結晶系で強度との兼ね合いを図りながら、用いる構成部品の材質に広く対応し得るよう、25〜100℃の範囲において、熱膨張係数が上限で+50(×10−7・℃−1)以上であり、下限が+120(×10−7・℃−1)以下であるのが好ましく、より好ましくは100(×10−7・℃−1)以下である。 As for the coefficient of thermal expansion, as the recording density is improved, high precision is required for positioning the magnetic head and the medium. Therefore, high dimensional accuracy is required for each component of the medium substrate and the disk. For this reason, since the influence of the difference in thermal expansion coefficient with these components cannot be ignored, the difference in these thermal expansion coefficients must be minimized. In particular, the thermal expansion coefficient of components used for small magnetic information recording media is often about +90 to +100 (× 10 −7 · ° C. −1 ), and the substrate also needs this thermal expansion coefficient. However, depending on the drive manufacturer, a material having a thermal expansion coefficient (about +70 to about +125 (× 10 −7 · ° C. −1 )) deviating from this range may be used for the component parts. For the above reasons, the upper limit of the coefficient of thermal expansion is in the range of 25 to 100 ° C. so that it can be widely used for the material of the component to be used while balancing the strength with the crystal system of the inorganic composition of the present invention. The upper limit is preferably +50 (× 10 −7 · ° C. −1 ) or more, and the lower limit is preferably +120 (× 10 −7 · ° C. −1 ) or less, more preferably 100 (× 10 −7 · ° C. −1 ). It is as follows.

次に、無機組成物の組成範囲を上記の様に限定した理由について以下に述べる。尚、無機組成物の組成の各成分は質量%にて表現する。尚、本願明細書中において質量%で表される無機組成物の組成はすべて酸化物換算の質量%で表されたものである。   Next, the reason why the composition range of the inorganic composition is limited as described above will be described below. In addition, each component of the composition of the inorganic composition is expressed by mass%. In the present specification, the composition of the inorganic composition represented by mass% is all represented by mass% in terms of oxide.

本発明の無機組成物は、例えば、上記の組成を熔解し、成形、除冷を行った後、さらに熱処理を行って製造されるが、SiO成分は、熱処理により、結晶相として析出するモノ珪酸リチウム(LiSiO)、二珪酸リチウム(LiSi)、およびα−石英(α−SiO)結晶を生成する極めて重要な成分であるが、その量が50%未満では、得られた無機組成物の析出結晶が不安定で組織が粗大化し易く、また90%を超えると熱処理する前の無機組成物(原無機組成物と称する)の溶融・成形性が困難になり易いので、その下限を50%とすることが好ましく、65%とすることがより好ましく、70%とすることが最も好ましく、その上限を90%とすることが好ましく、85%とすることがより好ましく、82%とすることが最も好ましい範囲である。 The inorganic composition of the present invention is produced by, for example, melting the above composition, forming and removing the cooling, and then performing a heat treatment, but the SiO 2 component is a monolith that precipitates as a crystalline phase by the heat treatment. Lithium silicate (Li 2 SiO 3 ), lithium disilicate (Li 2 Si 2 O 5 ), and α-quartz (α-SiO 2 ) crystals are very important components, but if the amount is less than 50% The precipitated crystals of the resulting inorganic composition are unstable and the structure tends to become coarse, and if it exceeds 90%, it becomes difficult to melt and mold the inorganic composition before heat treatment (referred to as the original inorganic composition). Therefore, the lower limit is preferably 50%, more preferably 65%, most preferably 70%, the upper limit is preferably 90%, and more preferably 85%. Preferably, 8 % And it is the most preferred range be.

LiO成分は、原無機組成物の熱処理により結晶相として析出するモノ珪酸リチウム(LiSiO)および二珪酸リチウム(LiSi)を生成する極めて重要な成分であるが、その量が5%未満では、上記結晶の析出が困難となり易くなると共に、原無機組成物の溶融が困難となり易く、また15%を超えると得られる結晶が不安定で組織が粗大化し易い上、化学的耐久性も低下し易いので、その下限を5%とすることが好ましく、6%とすることがより好ましく、7%とすることが最も好ましく、その上限を15%とすることが好ましく、14%とすることがより好ましく、13%とすることが最も好ましい範囲である。 The Li 2 O component is a very important component that generates lithium monosilicate (Li 2 SiO 3 ) and lithium disilicate (Li 2 Si 2 O 5 ) that precipitate as a crystalline phase by heat treatment of the raw inorganic composition. If the amount is less than 5%, it is difficult to precipitate the crystals, and it is difficult to melt the raw inorganic composition, and if it exceeds 15%, the resulting crystals are unstable and the structure is likely to be coarse. Since chemical durability tends to decrease, the lower limit is preferably 5%, more preferably 6%, most preferably 7%, and the upper limit is preferably 15%. 14% is more preferable, and 13% is the most preferable range.

Al成分は、無機組成物の化学的耐久性および機械的硬度を向上させるのに好適である。熱処理条件によって析出結晶の種類は異なってくるが、各種熱処理条件を考慮にいれても、モノ珪酸リチウム(LiSiO)および二珪酸リチウム(LiSi)を析出させるためには、Alがその上限を20%とすることが好ましく、15%とすることがより好ましく、10%とすることが最も好ましく、その下限を1%とすることが好ましく、2%とすることがより好ましく、3%とすることが最も好ましい範囲である。 The Al 2 O 3 component is suitable for improving the chemical durability and mechanical hardness of the inorganic composition. In order to precipitate lithium monosilicate (Li 2 SiO 3 ) and lithium disilicate (Li 2 Si 2 O 5 ) even if various heat treatment conditions are taken into consideration, the type of precipitated crystals varies depending on the heat treatment conditions. Al 2 O 3 preferably has an upper limit of 20%, more preferably 15%, most preferably 10%, and a lower limit of 1%, preferably 2%. More preferably, 3% is the most preferable range.

MgO、ZnO成分は、無機組成物の溶融性を向上させると同時に析出結晶の粗大化を防止する成分であり、さらに結晶相としてモノ珪酸リチウム(LiSiO)、二珪酸リチウム(LiSi)、の各結晶粒子を球状に析出させることに効果的であるが、過剰に含まれると、得られる結晶が不安定で組織が粗大化し易く、そのためにMgO成分は3%以下、より好ましくは2%以下、最も好ましくは1%以下である。また、ZnO成分は3%以下、より好ましくは2%以下、最も好ましくは1%以下である。 The MgO and ZnO components are components that improve the meltability of the inorganic composition and at the same time prevent coarsening of the precipitated crystals. Further, lithium monosilicate (Li 2 SiO 3 ) and lithium disilicate (Li 2 Si) are used as crystal phases. 2 O 5 ), which is effective for precipitating each crystal particle in a spherical shape. However, if it is excessively contained, the resulting crystal is unstable and the structure tends to be coarsened. Therefore, the MgO component is 3% or less, More preferably, it is 2% or less, and most preferably 1% or less. Further, the ZnO component is 3% or less, more preferably 2% or less, and most preferably 1% or less.

成分は本発明において、無機組成物の結晶核形成剤として作用する有用な成分であるが、その量が3%を超えると原無機組成物の乳白失透を生じるので、3%以下であるのが好ましい。尚、1%未満では結晶核形成が不十分で析出結晶相を異常成長させてしまう場合があるので、その上限を3%とすることが好ましく、その下限を1%とすることが好ましい範囲である。 In the present invention, the P 2 O 5 component is a useful component that acts as a crystal nucleating agent of the inorganic composition. However, if the amount exceeds 3%, the milky white devitrification of the raw inorganic composition is caused. It is preferable that: If it is less than 1%, the formation of crystal nuclei may be insufficient and the precipitated crystal phase may grow abnormally. Therefore, the upper limit is preferably 3%, and the lower limit is preferably 1%. is there.

ZrO成分はP成分と同様に無機組成物の結晶核形成剤として機能する上に、析出結晶の微細化と材料の機械的強度の向上および化学的耐久性の向上に顕著な効果を有する有用な成分であるが、3%を超えると原無機組成物の溶融が困難となり易いので、3%以下でなければならない。より好ましくは2.7%以下であり、最も好ましくは2.5%である。 ZrO 2 component, like P 2 O 5 component, functions as a crystal nucleating agent for inorganic compositions, and has remarkable effects on refinement of precipitated crystals, improvement of mechanical strength of materials, and improvement of chemical durability. However, if it exceeds 3%, melting of the raw inorganic composition tends to be difficult, so it must be 3% or less. More preferably, it is 2.7% or less, and most preferably 2.5%.

O成分は、無機組成物の溶融性を向上させると共に、析出結晶の粗大化を防止する成分であるが、その量は2%以下、より好ましくは1.7%以下であり、最も好ましくは1.5%以下である。 The K 2 O component is a component that improves the meltability of the inorganic composition and prevents coarsening of the precipitated crystal, but its amount is 2% or less, more preferably 1.7% or less, and most preferably. Is 1.5% or less.

Sb成分、As成分は無機組成物溶融の際の清澄剤として添加するが、それらの成分の和は2%以下、より好ましくは1.5%以下、最も好ましくは1%以下である。 Sb 2 O 3 component and As 2 O 3 component are added as fining agents when melting the inorganic composition, but the sum of these components is 2% or less, more preferably 1.5% or less, most preferably 1%. It is as follows.

尚、NaO成分は磁性膜の高精度化、微細化において問題となり易い成分である。この成分が基板中に存在すると、成膜中にNaイオンが磁性膜内に拡散して磁性膜粒子の異常成長や配向性低下をもたらし磁気特性が低下し易い。さらに、Naイオンが磁性膜内に徐々に拡散して磁気特性の長期安定性を悪化させ易いので含まないほうが好ましい。また、PbO成分は、環境上好ましくない成分であるので、使用は極力避ける方が好ましい。 Incidentally, the Na 2 O component is a component that tends to be a problem in increasing the accuracy and miniaturization of the magnetic film. When this component is present in the substrate, Na ions diffuse into the magnetic film during film formation, leading to abnormal growth of the magnetic film particles and a decrease in orientation, which tends to deteriorate the magnetic properties. Furthermore, it is preferable not to include Na ions because they gradually diffuse into the magnetic film and deteriorate the long-term stability of the magnetic properties. Further, since the PbO component is an environmentally undesirable component, it is preferable to avoid using it as much as possible.

また、V,Cu,Mn,Cr,Co,Mo,Ni,Fe,Te,Ce,Pr,Nd,Erの金属酸化物からなる成分はガラスを着色させ、また他の特性を損なう可能性があるため実質的には含まないことが好ましい。   In addition, components composed of metal oxides such as V, Cu, Mn, Cr, Co, Mo, Ni, Fe, Te, Ce, Pr, Nd, and Er may color the glass and impair other properties. Therefore, it is preferable not to contain substantially.

次に、本発明の無機組成物を製造するには、まず上記の組成を有する原料を熔解し、熱間成形および/または冷間加工を行った後、下限を450℃、好ましくは480℃、さらに好ましくは520℃以上とし、上限を620℃、好ましくは580℃、さらに好ましくは560℃とする温度の範囲で約1〜20時間熱処理して結晶核を形成し、続いて下限を620℃以上、上限を800℃、好ましくは750℃、さらに好ましくは685℃とする温度の範囲で約0.5〜10時間熱処理して結晶化を行う。尚、将来の高密度記録化に対応すべく更なる平滑化を実現するためには核生成温度の上限は、好ましくは700℃、より好ましくは680℃,最も好ましくは670℃である。   Next, in order to produce the inorganic composition of the present invention, first, the raw material having the above composition is melted, and after hot forming and / or cold working, the lower limit is 450 ° C., preferably 480 ° C., More preferably 520 ° C. or higher, the upper limit is 620 ° C., preferably 580 ° C., more preferably 560 ° C., heat treatment for about 1 to 20 hours to form crystal nuclei, and subsequently the lower limit is 620 ° C. or higher. Crystallization is performed by heat treatment for about 0.5 to 10 hours in a temperature range where the upper limit is 800 ° C., preferably 750 ° C., more preferably 685 ° C. Note that the upper limit of the nucleation temperature is preferably 700 ° C., more preferably 680 ° C., and most preferably 670 ° C. in order to realize further smoothing to cope with future high-density recording.

このとき結晶核形成温度について、450℃以下になると核が形成しないため結晶化が始まらず、620℃以上になると核形成以外に成長も同時に起こるため結晶化の制御ができなくなる。また結晶化の温度が620℃より低下すると、好ましい熱膨張係数を持つ結晶まで成長しにくく、さらに800℃以上になると低膨張の性質を持つ結晶が析出してしまう。   At this time, when the crystal nucleation temperature is 450 ° C. or lower, nuclei are not formed and crystallization does not start. When the crystal nucleation temperature is 620 ° C. or higher, growth occurs simultaneously with nucleation, and crystallization cannot be controlled. Further, when the crystallization temperature is lowered from 620 ° C., it is difficult to grow a crystal having a preferable thermal expansion coefficient, and when it is 800 ° C. or higher, a crystal having a low expansion property is precipitated.

こうして熱処理により結晶化された無機組成物の結晶相は、少なくともモノ珪酸リチウム(LiSiO)を含むモノ珪酸リチウム(LiSiO)、二珪酸リチウム(LiSi)、α−石英(α−SiO)であって、平均粒子径は1μm以下、より好ましくは100nm以下、さらに好ましくは50nm以下であり、微細な結晶が均一に析出し、情報磁気記録用ディスク基板として適用できる表面粗度、機械的強度に優れた結晶化ガラスが得られる。 Crystalline phase of the crystallized inorganic composition by heat treatment thus, mono lithium silicate containing at least mono-lithium silicate (Li 2 SiO 3) (Li 2 SiO 3), lithium disilicate (Li 2 Si 2 O 5) , α -Quartz (α-SiO 2 ) having an average particle size of 1 μm or less, more preferably 100 nm or less, and even more preferably 50 nm or less, and fine crystals are uniformly deposited and applied as a disk substrate for information magnetic recording. A crystallized glass having excellent surface roughness and mechanical strength can be obtained.

ここで結晶化の温度が高温になる程に、α−石英の析出が増加することになるが、α−石英は原無機組成物との熱膨張係数の差が大きいため、α−石英の存在割合が多くなりすぎると強度が低下する。逆に結晶化温度が低すぎるとLiSiOが多く析出して、粒子径増大による表面粗度悪化、低強度化の問題が生じる。本願では表面粗度、機械的強度に優れた結晶化ガラス等の無機組成物を得るため、各々の結晶における最強の粉末XRDピーク強度が以下の式1となるのが好ましい。ただし、二珪酸リチウムのその強度をILi2Si2O5、モノ珪酸リチウムのそれをILi2SiO3、その他の共存する結晶相の最強ピーク強度の和をIとする。 Here, the higher the crystallization temperature, the more α-quartz precipitates increase. However, since α-quartz has a large difference in thermal expansion coefficient from the original inorganic composition, the presence of α-quartz exists. If the ratio is too high, the strength decreases. On the other hand, if the crystallization temperature is too low, a large amount of Li 2 SiO 3 precipitates, resulting in problems of deterioration in surface roughness and reduction in strength due to an increase in particle diameter. In the present application, in order to obtain an inorganic composition such as crystallized glass having excellent surface roughness and mechanical strength, the strongest powder XRD peak intensity in each crystal is preferably represented by the following formula 1. However, the strength of the lithium disilicate I Li2Si2O5, its mono-lithium silicate I Li2SiO3, the sum of the strongest peak intensity of the crystalline phase other coexisting with I S.

次に、この熱処理結晶化した無機組成物からなる基板を常法によりラッピングした後、ポリシングすることにより、表面粗度Ra(算術平均粗さ)が10Å以下、より好ましくは5Å以下、さらに好ましくは3Å以下、最も好ましくは2Å以下の無機組成物のディスク基板、電子回路基板、光ディスク基板材料が得られる。そして、このディスク基板材料上に磁性膜および必要に応じてNi−Pメッキ、または下地層、保護層、潤滑膜等を形成して、高密度記録に対応し得る情報磁気記録媒体ディスクが得られる。また、光ディスク基板材料上に誘電体多層膜を形成して光ディスクが得られる。   Next, the substrate made of this heat-crystallized inorganic composition is lapped by a conventional method and then polished to have a surface roughness Ra (arithmetic average roughness) of 10 mm or less, more preferably 5 mm or less, and still more preferably A disk substrate, an electronic circuit substrate, and an optical disk substrate material of an inorganic composition of 3 mm or less, most preferably 2 mm or less are obtained. An information magnetic recording medium disk capable of high density recording is obtained by forming a magnetic film and, if necessary, Ni-P plating, or an underlayer, a protective layer, a lubricating film, etc. on the disk substrate material. . Further, an optical disk can be obtained by forming a dielectric multilayer film on an optical disk substrate material.

以下、実施例を用いて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further in detail using an Example, this invention is not limited to a following example.

<実施例1〜3>および<比較例1〜4>
表1は本発明の無機組成物である結晶化ガラスの実施例(No.1〜3)および比較組成例として従来のLiSiO系結晶化ガラス3種(比較例1:特開昭62−72547号公報に記載のもの、比較例2:特開平9−35234号公報に記載のもの、比較例3:特開平12−302481公報に記載のもの)、および従来のLiO−SiO系アモルファスガラス(比較例4)について、成分組成の割合、結晶化ガラスの核形成温度、結晶化温度、結晶相、結晶化度、平均結晶粒子径、リング曲げ強度、研磨してなる表面粗度Ra(算術平均粗さ)、研磨加工後のフッ酸洗浄による表面粗度変化量と表面粗度変化率、比重、ヤング率、熱膨張係数の値と共に示す。ここで比重はアルキメデス法、ヤング率は超音波法、熱膨張率は光干渉法で測定した。
<Examples 1-3> and <Comparative Examples 1-4>
Table 1 shows examples (No. 1 to 3) of crystallized glass, which is an inorganic composition of the present invention, and three types of conventional Li 2 SiO 3 -based crystallized glasses (Comparative Example 1: Japanese Patent Laid-Open No. Sho 62) as comparative composition examples. -72547, comparative example 2: disclosed in JP-A-9-35234, comparative example 3: disclosed in JP-A-12-302481, and conventional Li 2 O—SiO 2 The ratio of the component composition, the nucleation temperature of the crystallized glass, the crystallization temperature, the crystal phase, the crystallinity, the average crystal particle diameter, the ring bending strength, and the surface roughness obtained by polishing the amorphous amorphous glass (Comparative Example 4) It is shown together with Ra (arithmetic average roughness), surface roughness change amount and surface roughness change rate, specific gravity, Young's modulus, and thermal expansion coefficient due to hydrofluoric acid cleaning after polishing. Here, specific gravity was measured by Archimedes method, Young's modulus was measured by ultrasonic method, and thermal expansion coefficient was measured by optical interference method.

実施例1〜3の結晶化ガラスおよび比較例1〜3の結晶化ガラスは、いずれも酸化物、炭酸塩、硝酸塩等の原料を表1に示す割合で混合し、これを通常の熔解装置を用いて約1200〜1550℃の温度で熔解し攪拌均質化した後、ディスク状に成形して、冷却し、ガラス成形体を得た。その後、このガラス成形体を表1に示す核形成条件および結晶化条件で熱処理して結晶化し、所望の結晶化ガラスを得た。次いで、この結晶化ガラスを800#〜2000#のダイヤモンドペレットにて約1〜20分ラッピングし、その後、平均粒子径3μm以下の研磨剤(酸化セリウム)にて約10〜120分間研磨して仕上げた。尚、比較例4のアモルファスガラスは、酸化物、炭酸塩、硝酸塩等の原料を表1に示す割合で混合し、これを通常の熔解装置を用いて約1200〜1550℃の温度で熔解し攪拌均質化した後、ディスク状に成形して、冷却し、ガラス成形体として得た。   The crystallized glass of Examples 1 to 3 and the crystallized glass of Comparative Examples 1 to 3 are all mixed with raw materials such as oxides, carbonates and nitrates in the ratios shown in Table 1, and this is mixed with a normal melting apparatus. It was melted at a temperature of about 1200 to 1550 ° C. and stirred and homogenized, then formed into a disk shape and cooled to obtain a glass molded body. Thereafter, this glass molded body was crystallized by heat treatment under the nucleation conditions and crystallization conditions shown in Table 1 to obtain a desired crystallized glass. Next, this crystallized glass is lapped with 800 # to 2000 # diamond pellets for about 1 to 20 minutes, and then polished with an abrasive (cerium oxide) having an average particle diameter of 3 μm or less for about 10 to 120 minutes to finish. It was. The amorphous glass of Comparative Example 4 was mixed with raw materials such as oxides, carbonates and nitrates in the proportions shown in Table 1, and melted at a temperature of about 1200 to 1550 ° C. using a normal melting apparatus and stirred. After homogenization, it was molded into a disk shape and cooled to obtain a glass molded body.

得られた各結晶化ガラスの結晶相を示す粒子の平均粒子径については透過型電子顕微鏡(TEM)により求めた。また、各結晶粒子の結晶種はXRD解析により同定した。   About the average particle diameter of the particle | grains which show the crystal phase of each obtained crystallized glass, it calculated | required with the transmission electron microscope (TEM). Moreover, the crystal seed | species of each crystal grain was identified by the XRD analysis.

さらに、表面粗度Ra(算術平均粗さ)については、原子間力顕微鏡(AFM)により求めた。   Further, the surface roughness Ra (arithmetic average roughness) was determined by an atomic force microscope (AFM).

また、エッチング試験による表面粗度(Ra)変動には、フッ化水素酸(HF)を用いた。HF(0.48質量%)を含有する溶液に研磨基板を1分間浸漬した。その後洗浄し、原子間力顕微鏡(AFM)にて基板の表面粗度(Ra)を確認した。そして、酸化物結晶のフッ酸処理(HF処理)後の表面租度とその変化量および変化率を表1に示した。   Moreover, hydrofluoric acid (HF) was used for the surface roughness (Ra) fluctuation | variation by an etching test. The polishing substrate was immersed in a solution containing HF (0.48 mass%) for 1 minute. Thereafter, the substrate was washed, and the surface roughness (Ra) of the substrate was confirmed with an atomic force microscope (AFM). Table 1 shows the surface roughness after the hydrofluoric acid treatment (HF treatment) of oxide crystals, the amount of change and the rate of change.

リング曲げ強度については、直径が65mm程度で厚み0.6mm程度の薄い円板状試料を作成し、円形の支持リングと荷重リングにより円板状試料の面内強度を測定する同心円曲げ法により、破壊荷重を求め、ディスクの内径・外径・板厚・ポアソン比・破壊荷重から以下の式2により算出した。   Regarding the ring bending strength, a thin disk sample having a diameter of about 65 mm and a thickness of about 0.6 mm is prepared, and the in-plane strength of the disk sample is measured by a circular support ring and a load ring. The breaking load was obtained and calculated from the following equation 2 from the inner diameter / outer diameter / plate thickness / Poisson's ratio / breaking load of the disk.

ここで、Pは破壊荷重、aはディスクの外径、bはディスクの内径、hは板厚、νはポアソン比である。
Here, P is the breaking load, a is the outer diameter of the disk, b is the inner diameter of the disk, h is the plate thickness, and ν is the Poisson's ratio.

析出結晶相や結晶化率(結晶相を示す粒子の存在比率)はX線回折装置(フィリップス社製、商品名:X’Pert−MPD)およびエネルギー分散型分析装置(日立製作所社製、商品名:S−4000N、堀場製作所社製、商品名:EX420)で同定した。   Precipitation crystal phase and crystallization rate (existence ratio of particles showing crystal phase) are X-ray diffractometer (manufactured by Philips, trade name: X'Pert-MPD) and energy dispersive analyzer (trade name, manufactured by Hitachi, Ltd.). : S-4000N, manufactured by HORIBA, Ltd., trade name: EX420).

また、実施例1、2の結晶粒子形状のTEM写真を図1、図2に示す。図1、図2において、結晶粒子はいずれも微細で概略球状であり、平均結晶粒子径は10nm、20nmである。   Moreover, the TEM photograph of the crystal grain shape of Example 1, 2 is shown in FIG. 1, FIG. In FIG. 1 and FIG. 2, the crystal particles are both fine and approximately spherical, and the average crystal particle diameter is 10 nm and 20 nm.

表1に示されるとおり、本発明の実施例1、2と従来のLiSiO系結晶化ガラスの比較例とでは、結晶相を示す粒子の平均粒子径および結晶化度が異なり、結晶相を示す粒子の平均粒子径が異なり、本発明の結晶化ガラスは、結晶相がモノ珪酸リチウム(LiSiO)、二珪酸リチウム(LiSi)からなり、平均結晶粒子径は0.02μm以下で、いずれも微細で概略球状であるのに対し、比較例1の結晶化ガラスは二珪酸リチウムの平均結晶粒子径が1.5μm、α−クリストバライトの平均結晶粒子径が0.3μmであり、比較例2の結晶化ガラスは二珪酸リチウムの平均結晶粒子径が0.1μm、β−スポジュメンの平均結晶粒子径が0.2μm、比較例3の結晶化ガラスは二珪酸リチウムおよびα−石英の平均結晶粒子径は0.15μmと、いずれも比較的大きな針状ないし米粒球状である。これは、より平滑性を求められる状況において、研磨してなる表面粗度や欠陥に影響するものであり、比較例1、2の結晶化ガラスは表面粗度Ra(算術平均粗さ)が10Å以上で、平滑性の優れた表面特性を得ることが困難であることを示すものである。さらに、リング曲げ強度が320MPa以下、ヤング率が86GPa以下と、比較例1、2の結晶化ガラスは、低強度、低ヤング率材である。また、比較例3のガラスの表面粗度は5.28Åと比較例1、2よりも低い値を示す。一方、洗浄後の表面粗度変化量が14Å以上、表面粗度変化率が2.68と高く、リング曲げ強度も750MPa未満である。 As shown in Table 1, in Examples 1 and 2 of the present invention and the comparative example of the conventional Li 2 SiO 3 based crystallized glass, the average particle diameter and crystallinity of the particles showing the crystal phase are different. In the crystallized glass of the present invention, the crystal phase is composed of lithium monosilicate (Li 2 SiO 3 ) and lithium disilicate (Li 2 Si 2 O 5 ), and the average crystal particle diameter is The crystallized glass of Comparative Example 1 has an average crystal particle size of 1.5 μm of lithium disilicate and an average crystal particle size of α-cristobalite of 0. 0.02 μm or less, both fine and roughly spherical. 3 μm, the crystallized glass of Comparative Example 2 has an average crystal particle diameter of lithium disilicate of 0.1 μm, the average crystal particle diameter of β-spodumene is 0.2 μm, and the crystallized glass of Comparative Example 3 has lithium disilicate and α-quartz Average crystal grain size and 0.15 [mu] m, all of which are relatively large needle-like or rice grain spherical. This affects the surface roughness and defects obtained by polishing in a situation where more smoothness is required, and the crystallized glass of Comparative Examples 1 and 2 has a surface roughness Ra (arithmetic average roughness) of 10 mm. The above shows that it is difficult to obtain surface characteristics with excellent smoothness. Further, the crystallized glass of Comparative Examples 1 and 2 having a ring bending strength of 320 MPa or less and a Young's modulus of 86 GPa or less is a low strength, low Young's modulus material. Moreover, the surface roughness of the glass of Comparative Example 3 is 5.28 mm, which is lower than Comparative Examples 1 and 2. On the other hand, the amount of change in surface roughness after cleaning is 14 mm or more, the rate of change in surface roughness is as high as 2.68, and the ring bending strength is less than 750 MPa.

また、本発明の実施例3は、結晶相が二珪酸リチウム(LiSi)とα−クォーツ(α−SiO)からなり、平均結晶粒子は0.03μm、結晶化度は33%程度で、微細で概略球状であるのに対し、比較例3の結晶化ガラスは二珪酸リチウムとα−クォーツとからなるが、その平均結晶粒子径が0.1μm、結晶化度は約45%であり、比較的大きな針状ないし米粒球状である。これは、リング曲げ強度に影響するものであり、比較例3の結晶化ガラスのリング曲げ強度が750MPa未満であり、比較例3の結晶化ガラスは、実施例1〜3と比較して低強度材である。また、比較例4は結晶化処理を施していないので、リング曲げ強度が280MPa以下と低強度材である。 In Example 3 of the present invention, the crystal phase is composed of lithium disilicate (Li 2 Si 2 O 5 ) and α-quartz (α-SiO 2 ), the average crystal particle is 0.03 μm, and the crystallinity is 33. While the crystallized glass of Comparative Example 3 is composed of lithium disilicate and α-quartz, the average crystal particle diameter is 0.1 μm, and the degree of crystallinity is about 45%. %, Which is a relatively large needle shape or rice grain sphere. This affects the ring bending strength, the ring bending strength of the crystallized glass of Comparative Example 3 is less than 750 MPa, and the crystallized glass of Comparative Example 3 has a lower strength than Examples 1-3. It is a material. Moreover, since the comparative example 4 has not performed the crystallization process, it is a low strength material with a ring bending strength of 280 MPa or less.

また、上記の実施例により得られた結晶化ガラスに、DCスパッタ法により、Cr中間層(80nm)、Co−Cr磁性層(50nm)、SiC保護膜(10nm)を成膜した。   In addition, a Cr intermediate layer (80 nm), a Co—Cr magnetic layer (50 nm), and a SiC protective film (10 nm) were formed on the crystallized glass obtained in the above example by DC sputtering.

次いで、パーフルオロポリエーテル系潤滑剤(5nm)を塗布して、情報磁気記録媒体を得た。   Next, a perfluoropolyether lubricant (5 nm) was applied to obtain an information magnetic recording medium.

これによって得られた情報磁気記録媒体は、その良好な表面粗度により、従来よりもヘッド浮上高さを低減することができ、またランプローディング方式によって、ヘッドと媒体が接触状態での入出力を行っても、ヘッド破損・媒体破損を生じることなく磁気信号の入出力を行うことができた。さらに本発明の結晶化ガラスは、ランディングゾーン方式にて行われるレーザーテクスチャーにおいても安定したバンプ形状を示すものである。   The information magnetic recording medium obtained by this method can reduce the flying height of the head as compared with the conventional because of its good surface roughness, and the ramp loading method allows input and output when the head and the medium are in contact. Even if the test was performed, magnetic signals could be input and output without causing head damage or medium damage. Furthermore, the crystallized glass of the present invention exhibits a stable bump shape even in a laser texture performed by a landing zone method.

本発明の無機組成物は、今後の磁気記録方式による高記録密度化、特に垂直磁気記録方式による高記録密度化に対応し得るために必要とされる、優れた耐熱特性と機械的強度を有し、成膜の際、膜材の結晶配向性を良くするために必要となる超平滑表面を達成する無機組成物を提供することができる。これにより、HDD向け垂直磁気記録媒体用基板としての用途として好適であるのみならず、その他、情報記録媒体用基板、電子回路基板、光フィルタ用基板、光フィルタ用基板に誘電体多層膜が形成されている光フィルタとしても使用可能である。   The inorganic composition of the present invention has excellent heat resistance and mechanical strength that are necessary to cope with higher recording density by the future magnetic recording method, particularly higher recording density by the perpendicular magnetic recording method. And the inorganic composition which achieves the ultra smooth surface required in order to improve the crystal orientation of a film | membrane material in the case of film-forming can be provided. As a result, not only is it suitable for use as a substrate for perpendicular magnetic recording media for HDDs, but also a dielectric multilayer film is formed on a substrate for information recording media, an electronic circuit substrate, an optical filter substrate, and an optical filter substrate. It can also be used as an optical filter.

実施例1の結晶化ガラスのTEM写真である。2 is a TEM photograph of crystallized glass of Example 1. 実施例2の結晶化ガラスのTEM写真である。4 is a TEM photograph of crystallized glass of Example 2.

Claims (27)

α−石英(α−SiO)、二珪酸リチウム(LiSi)、モノ珪酸リチウム(LiSiO)の中から選ばれる1種または2種以上の結晶相を含む無機組成物。 Inorganic composition containing one or more crystalline phases selected from α-quartz (α-SiO 2 ), lithium disilicate (Li 2 Si 2 O 5 ), and lithium monosilicate (Li 2 SiO 3 ) . モノ珪酸リチウム(LiSiO)の結晶相を含む無機組成物。 An inorganic composition containing a crystalline phase of lithium monosilicate (Li 2 SiO 3 ). さらに、二珪酸リチウム(LiSi)、α−石英(α−SiO)の少なくとも1種の結晶相を含む請求項2に記載の無機組成物。 Further, lithium disilicate (Li 2 Si 2 O 5) , α- quartz (alpha-SiO 2) inorganic composition of claim 2 comprising at least one crystalline phase. 前記結晶相を示す粒子の平均粒子径が1μm以下である請求項1から3いずれかに記載の無機組成物。   The inorganic composition according to any one of claims 1 to 3, wherein an average particle diameter of the particles exhibiting the crystal phase is 1 µm or less. 前記結晶相を示す粒子の平均粒子径が100nm以下である請求項1から3いずれかに記載の無機組成物。   The inorganic composition according to any one of claims 1 to 3, wherein an average particle diameter of the particles exhibiting the crystal phase is 100 nm or less. 前記結晶相を示す粒子の平均粒子径が50nm以下である請求項1から3いずれかに記載の無機組成物。   The inorganic composition according to any one of claims 1 to 3, wherein an average particle diameter of the particles exhibiting the crystal phase is 50 nm or less. 前記結晶相を示す粒子の平均粒子径が1nm以上50nm以下である請求項1から3いずれかに記載の無機組成物。   The inorganic composition according to any one of claims 1 to 3, wherein an average particle diameter of the particles exhibiting the crystal phase is 1 nm or more and 50 nm or less. 前記結晶相を示す粒子の含有量が質量%で1〜44%である請求項1から7いずれかに記載の無機組成物。   The inorganic composition according to any one of claims 1 to 7, wherein the content of the particles exhibiting the crystal phase is 1 to 44% by mass. リング曲げ強度が300MPa以上である請求項1から8いずれかに記載の無機組成物。   The inorganic composition according to any one of claims 1 to 8, wherein the ring bending strength is 300 MPa or more. リング曲げ強度が450MPa以上である請求項1から8いずれかに記載の無機組成物。   The inorganic composition according to any one of claims 1 to 8, wherein the ring bending strength is 450 MPa or more. リング曲げ強度が750MPa以上1600MPa以下である請求項1から8いずれかに記載の無機組成物。   The inorganic composition according to any one of claims 1 to 8, which has a ring bending strength of 750 MPa to 1600 MPa. 表面粗度(Ra)が10Å以下である請求項1から11いずれかに記載の無機組成物。   The inorganic composition according to any one of claims 1 to 11, wherein the surface roughness (Ra) is 10 Å or less. 研磨後の表面粗度(Ra)をRa1、研磨加工後の酸洗浄および/またはアルカリ洗浄による表面粗度をRa2としたとき、表面粗度変化率(|Ra2−Ra1|/Ra1)の値が0.62未満である請求項1から12いずれかに記載の無機組成物。   When the surface roughness (Ra) after polishing is Ra1, and the surface roughness by acid cleaning and / or alkali cleaning after polishing is Ra2, the value of the surface roughness change rate (| Ra2-Ra1 | / Ra1) is The inorganic composition according to any one of claims 1 to 12, which is less than 0.62. 研磨後の表面粗度(Ra)が0.5Å以上10Å以下であり、研磨加工後の酸洗浄および/またはアルカリ洗浄による表面粗度変化量が2.0Å以内である請求項1から13いずれかに記載の無機組成物。   14. The surface roughness (Ra) after polishing is 0.5 to 10 mm, and the amount of change in surface roughness due to acid cleaning and / or alkali cleaning after polishing is within 2.0 mm. An inorganic composition as described in 1. 研磨後の表面粗度(Ra)が0.5Å以上10Å以下であり、研磨加工後のフッ酸洗浄後による表面粗度変化量が2.0Å以内である請求項1から13いずれかに記載の無機組成物。   14. The surface roughness (Ra) after polishing is 0.5 to 10 mm, and the amount of change in surface roughness after cleaning with hydrofluoric acid after polishing is within 2.0 mm. Inorganic composition. 前記無機組成物は、酸化物換算の質量%で下記の成分を含有する請求項1から15いずれかに記載の無機組成物。
SiO:50〜90%、および/またはLiO:5〜15%、および/またはAl:0〜20%、および/またはMgO:0〜3%、および/またはZnO:0〜3%、および/またはP:0〜3%、および/またはZrO:0〜3%、および/またはKO:0〜2%、および/またはSb+As:0〜2%
The said inorganic composition is an inorganic composition in any one of Claim 1 to 15 containing the following component in the mass% of oxide conversion.
SiO 2: 50~90%, and / or Li 2 O: 5~15%, and / or Al 2 O 3: 0~20%, and / or MgO: 0 to 3%, and / or ZnO: 0 to 3% and / or P 2 O 5 : 0 to 3% and / or ZrO 2 : 0 to 3% and / or K 2 O: 0 to 2% and / or Sb 2 O 3 + As 2 O 3 : 0 to 2%
前記無機組成物は、酸化物換算の質量%で下記の成分を含有する請求項1から15いずれかに記載の無機組成物。
SiO:70〜82%、および/またはLiO:7〜13%、および/またはAl:3〜10%、および/またはMgO:0〜3%、および/またはZnO:0〜3%、および/またはP:1〜3%、および/またはZrO:0〜3%、および/またはKO:0〜2%、および/またはSb+As:0〜2%
The said inorganic composition is an inorganic composition in any one of Claim 1 to 15 containing the following component in the mass% of oxide conversion.
SiO 2: 70~82%, and / or Li 2 O: 7~13%, and / or Al 2 O 3: 3~10%, and / or MgO: 0 to 3%, and / or ZnO: 0 to 3% and / or P 2 O 5 : 1 to 3% and / or ZrO 2 : 0 to 3% and / or K 2 O: 0 to 2% and / or Sb 2 O 3 + As 2 O 3 : 0 to 2%
LiO/KOの質量比が5.5以上である請求項16または17に記載の無機組成物。 The inorganic composition according to claim 16 or 17, wherein a mass ratio of Li 2 O / K 2 O is 5.5 or more. 結晶化ガラスである請求項1から18いずれかに記載の無機組成物。   The inorganic composition according to any one of claims 1 to 18, which is crystallized glass. 原ガラスを450℃〜620℃で核形成工程を行い、この核形成工程の後に、620℃〜800℃で熱処理することにより核成長工程を行うことによって得られた請求項1から19いずれかに記載の無機組成物。   The nucleation step is performed on the raw glass at 450 ° C to 620 ° C, and the nucleation step is performed after the nucleation step by heat treatment at 620 ° C to 800 ° C. The inorganic composition as described. 情報記録媒体用ガラスセラミック基板である請求項1から20いずれかに記載の無機組成物。   The inorganic composition according to any one of claims 1 to 20, which is a glass ceramic substrate for an information recording medium. 請求項21に記載の情報記録媒体用ガラスセラミック基板を用いた情報記録媒体。   An information recording medium using the glass ceramic substrate for information recording medium according to claim 21. 電子回路基板である請求項1から20いずれかに記載の無機組成物。   The inorganic composition according to any one of claims 1 to 20, which is an electronic circuit board. 請求項23に記載の電子回路基板を用いた電子回路。   An electronic circuit using the electronic circuit board according to claim 23. 光フィルタ用基板である請求項1から20いずれかに記載の無機組成物。   The inorganic composition according to any one of claims 1 to 20, which is an optical filter substrate. 請求項25に記載の光フィルタ用基板に誘電体多層膜が形成されてなる光フィルタ。   An optical filter comprising a dielectric multilayer film formed on the optical filter substrate according to claim 25. 請求項1から20いずれかに記載の無機組成物を磁気ディスク製造用の基板として使用する方法。   A method of using the inorganic composition according to any one of claims 1 to 20 as a substrate for manufacturing a magnetic disk.
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