JP6015259B2 - Manufacturing method of glass substrate for information recording medium and manufacturing method of magnetic disk - Google Patents

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Description

本発明は情報記録媒体用ガラス基板および磁気ディスクの製造方法に関する。   The present invention relates to a glass substrate for information recording media and a method for manufacturing a magnetic disk.

近年の磁気ディスクの高容量化の動きの中で、ガラス基板については技術課題として、表面平滑性向上とガラス表面の付着物低減がある。ガラス表面の付着物低減に係る技術課題とは次のようなものである。すなわち、ガラス基板に残留する異物としては、研磨レートが高いことなどの理由からガラス研磨に好適に用いられている酸化セリウム砥粒が異物として残ることが知られている。   In the recent trend of increasing the capacity of magnetic disks, technical challenges for glass substrates include improving surface smoothness and reducing deposits on the glass surface. The technical problems related to the reduction of deposits on the glass surface are as follows. In other words, it is known that cerium oxide abrasive grains suitably used for glass polishing remain as foreign matter as foreign matter remaining on the glass substrate because of a high polishing rate.

特許文献1には、アルミノシリケートガラスからなるガラス円板について、酸化セリウム砥粒を含むスラリーを用いる研磨工程を経て情報記録媒体用ガラス基板を製造する方法において、酸化セリウム研磨工程に引き続いてガラス円板を、硫酸濃度20質量%以上80質量%以下、過酸化水素濃度1質量%以上10質量%以下である洗浄液を用いて50℃以上100℃以下の液温において洗浄することが開示されている。   Patent Document 1 discloses a method for producing a glass substrate for an information recording medium through a polishing process using a slurry containing cerium oxide abrasive grains for a glass disk made of aluminosilicate glass, followed by a glass circle following the cerium oxide polishing process. It is disclosed that a plate is washed at a liquid temperature of 50 ° C. or higher and 100 ° C. or lower using a cleaning liquid having a sulfuric acid concentration of 20% by mass to 80% by mass and a hydrogen peroxide concentration of 1% by mass to 10% by mass. .

また、最終研磨工程として、典型的には酸性に調整したコロイダルシリカを含むスラリー(以下、コロイダルシリカスラリーともいう)を用いて研磨を行い、その後、コロイダルシリカ残渣を減少させるためにアルカリ性水溶液(またはアルカリ性洗浄液)を用いてガラスの洗浄を行うことが開示されている。   Also, as the final polishing step, polishing is typically performed using a slurry containing colloidal silica adjusted to acidity (hereinafter also referred to as colloidal silica slurry), and then an alkaline aqueous solution (or in order to reduce the colloidal silica residue) It is disclosed that glass is cleaned using an alkaline cleaning liquid).

表面平滑性向上に係る技術課題の解決手段としては、一次粒子の平均粒径が5〜50nmであるコロイダルシリカと重量平均分子量が1000〜5000であるアクリル酸/スルホン酸共重合体とを含有してなりpHが0.5〜5であるガラス基板用研磨液組成物が提案されている(特許文献2参照)。   As a means for solving the technical problem relating to the improvement of the surface smoothness, colloidal silica having an average primary particle diameter of 5 to 50 nm and an acrylic acid / sulfonic acid copolymer having a weight average molecular weight of 1000 to 5000 are contained. Therefore, a polishing composition for glass substrates having a pH of 0.5 to 5 has been proposed (see Patent Document 2).

特開2011−18398号公報(特許請求の範囲)JP 2011-18398 A (Claims) 特開2007−191696号公報(特許請求の範囲)JP 2007-191696 A (Claims)

本発明者らは前記アクリル酸/スルホン酸共重合体を添加したコロイダルシリカスラリーによる平滑性の改善効果を検証したところ、若干の改善はみられた。一方、該アクリル酸/スルホン酸共重合体を添加したコロイダルシリカスラリーでは、潤滑性が上昇するため、研磨レートが低下することもわかった(後述する[実施例1]の項に記載)。このことから、アクリル酸/スルホン酸共重合体を添加したコロイダルシリカスラリーでは研磨レートが下がることによって平滑性が改善されていると考えられる。   When the present inventors verified the smoothness improving effect by the colloidal silica slurry to which the acrylic acid / sulfonic acid copolymer was added, a slight improvement was observed. On the other hand, in the colloidal silica slurry to which the acrylic acid / sulfonic acid copolymer was added, it was also found that the polishing rate was lowered because the lubricity increased (described in the section of [Example 1] described later). From this, it is considered that the smoothness of the colloidal silica slurry to which the acrylic acid / sulfonic acid copolymer is added is improved by the reduction of the polishing rate.

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、ガラス円板について、コロイダルシリカを含むスラリーを用いて研磨をする工程を含む情報記録媒体用ガラス基板を製造する方法において、研磨レートを低下させることなくより平滑な情報記録媒体用ガラス基板が得られる製造方法および磁気ディスクの製造方法を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the said problem, and reduces a polishing rate in the method of manufacturing the glass substrate for information recording media including the process of grind | polishing about the glass disc using the slurry containing colloidal silica. An object of the present invention is to provide a manufacturing method and a magnetic disk manufacturing method that can obtain a smoother glass substrate for an information recording medium without any problem.

本発明者は、Alを多く含むアルミノシリケートガラスを酸性に調整したコロイダルシリカスラリーで研磨する場合の研磨レートおよび研磨面を決める因子として酸のキレート能に着目し、コロイダルシリカスラリーを酸性に調整する際の酸の種類について調べたところ、酸の種類によって研磨面の荒れ方が異なることを見出した。 The present inventor paid attention to the chelating ability of acid as a factor that determines the polishing rate and the polishing surface when aluminosilicate glass containing a large amount of Al 2 O 3 is polished with acidic colloidal silica slurry. As a result of examining the types of acids when adjusting to the above, it was found that the roughness of the polished surface differs depending on the types of acids.

前記面荒れの原因を調査したところ、直鎖飽和ジカルボン酸を含むコロイダルシリカスラリーを用いることにより、研磨面が荒れにくいことを確認した。直鎖飽和ジカルボン酸は、末端にカルボン酸を有し且つ直鎖であることにより、分岐状または環状の酸と比較してキレート能が小さいため、コロイダルシリカスラリーに含有させても研磨面が荒れにくいと考えられる。このことから、直鎖飽和ジカルボン酸をコロイダルシリカスラリーの酸調整剤として使用することにより、研磨レートが低下することなく平滑性が改善することを見出し、本発明を完成させた。   When the cause of the surface roughness was investigated, it was confirmed that the polished surface was hardly roughened by using a colloidal silica slurry containing a linear saturated dicarboxylic acid. Since linear saturated dicarboxylic acid has a carboxylic acid at the terminal and is linear, its chelating ability is smaller than that of branched or cyclic acid, so even if it is included in colloidal silica slurry, the polished surface is rough. It is considered difficult. From this, it has been found that the use of linear saturated dicarboxylic acid as an acid modifier for colloidal silica slurry improves the smoothness without lowering the polishing rate, thereby completing the present invention.

すなわち、本発明は以下の通りである。
.セリウム系研磨剤を用いてガラスを研磨する工程、加熱した硫酸と過酸化水素水とを含む洗浄液を用いてガラスを洗浄する洗浄工程およびコロイダルシリカを含むスラリーを用いてガラス主表面を研磨する工程を順次含むガラス基板の製造方法であって、該スラリー中に直鎖飽和ジカルボン酸が含まれていることを特徴とする情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
.前記コロイダルシリカスラリーがpH3以上5以下である前項に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
.前記コロイダルシリカ中に含まれる直鎖飽和ジカルボン酸の直鎖の炭素数が2〜7である前項1または2に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
.前記直鎖飽和ジカルボン酸がコハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸およびアゼライン酸からなる群から選ばれる1以上である前項1〜のいずれか1に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
.前記コロイダルシリカを含むスラリーを用いてガラス主表面を研磨する工程が仕上げ研磨工程であり、その後、アルカリ性の水溶液を用いた洗浄工程を含む前項1〜のいずれか1に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
.前記コロイダルシリカの平均粒径が10〜50nmである前項1〜のいずれか1に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
.情報記録媒体が磁気ディスクである前項1〜6のいずれか1に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
.前項に記載の製造方法により得られた情報記録媒体用ガラス基板の主表面に磁気記録層を形成することを特徴とする磁気ディスクの製造方法
That is, the present invention is as follows.
1 . A process of polishing glass using a cerium-based abrasive, a cleaning process of cleaning glass using a cleaning liquid containing heated sulfuric acid and hydrogen peroxide, and a process of polishing a glass main surface using a slurry containing colloidal silica A method for producing a glass substrate for an information recording medium, characterized in that a linear saturated dicarboxylic acid is contained in the slurry.
2 . 2. The method for producing a glass substrate for an information recording medium according to 1 above, wherein the colloidal silica slurry has a pH of 3 or more and 5 or less.
3 . 3. The method for producing a glass substrate for an information recording medium according to item 1 or 2 , wherein the linear saturated dicarboxylic acid contained in the colloidal silica has 2 to 7 carbon atoms.
4 . 4. The glass for an information recording medium according to any one of items 1 to 3 , wherein the linear saturated dicarboxylic acid is one or more selected from the group consisting of succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, and azelaic acid. A method for manufacturing a substrate.
5 . 5. The information recording medium according to any one of 1 to 4 above, wherein the step of polishing the glass main surface using the slurry containing the colloidal silica is a finish polishing step, and then includes a cleaning step using an alkaline aqueous solution. A method for producing a glass substrate.
6 . 6. The method for producing a glass substrate for an information recording medium according to any one of items 1 to 5 , wherein the colloidal silica has an average particle size of 10 to 50 nm.
7 . 7. The method for producing a glass substrate for an information recording medium according to any one of items 1 to 6, wherein the information recording medium is a magnetic disk.
8 . 8. A method of manufacturing a magnetic disk , comprising forming a magnetic recording layer on a main surface of a glass substrate for information recording media obtained by the manufacturing method according to item 7 .

アルカリ金属酸化物(以下、単にアルカリという場合がある。)を含むガラスを酸性に調整したコロイダルシリカスラリーで研磨するとガラス表面が荒れるという問題がある。この現象は次のようにして起こると考えられる。すなわち、図1(a)〜(c)に示すように、アルカリ金属酸化物を含むガラス[図1(a)]を酸性に調整したコロイダルシリカスラリーで研磨すると、リーチングによりヒドロニウムイオンがガラス中のアルカリ金属イオンと交換され[図1(b)]、該ガラス表面のリーチング層をコロイダルシリカで研磨することによりガラス表面が荒れる[図1(c)]。   When glass containing an alkali metal oxide (hereinafter sometimes simply referred to as alkali) is polished with a colloidal silica slurry adjusted to be acidic, there is a problem that the glass surface becomes rough. This phenomenon is considered to occur as follows. That is, as shown in FIGS. 1 (a) to 1 (c), when glass containing an alkali metal oxide [FIG. 1 (a)] is polished with colloidal silica slurry adjusted to an acidic state, hydronium ions are incorporated into the glass by leaching. The glass surface is roughened by polishing the leaching layer on the glass surface with colloidal silica [FIG. 1 (c)].

以上で述べたようにアルカリ金属酸化物を含むガラスを酸性に調整したコロイダルシリカスラリーで研磨する場合の研磨面の平滑性を決める因子は、ガラスのアルカリ量およびコロイダルシリカのサイズであると考えられる。これに対し研磨レートを決める因子は、ガラスのアルカリ量およびコロイダルシリカのサイズに加えコロイダルシリカスラリーのpHであると考えられる。適度なリーチング現象が起こればガラス表面が軟化して研磨レートが向上すると考えられるからである。この観点からの好ましいpHは3〜5である。   As described above, it is considered that the factors that determine the smoothness of the polished surface when the glass containing alkali metal oxide is polished with an acidic colloidal silica slurry are the alkali amount of the glass and the size of the colloidal silica. . On the other hand, the factor that determines the polishing rate is considered to be the pH of the colloidal silica slurry in addition to the alkali amount of the glass and the size of the colloidal silica. This is because if an appropriate leaching phenomenon occurs, the glass surface is softened and the polishing rate is considered to be improved. The preferred pH from this viewpoint is 3-5.

Alを多く含むガラス、典型的にはAl含有量が4モル%以上であるガラスを酸性に調整したコロイダルシリカスラリーで研磨する場合においても研磨面の平滑性を決める因子はガラスのAl量およびコロイダルシリカのサイズであると考えられる。なお、ガラスがアルカリを含有する場合は先に述べたようにアルカリ量も同因子に含まれる。 Glass containing a large amount of Al 2 O 3, factors that determine the smoothness of the polished surface even when typically include polishing with a colloidal silica slurry prepared glass Al 2 O 3 content is 4 mol% or more acidic It is considered to be the Al 2 O 3 amount of glass and the size of colloidal silica. In addition, when glass contains an alkali, the amount of alkali is also included in the same factor as described above.

図2(a)〜(c)に示すように、アルミノシリケートガラス中のAl量が多くなるとガラスの耐酸性が悪化し、コロイダルシリカスラリー中の酸がキレート作用の大きいものであるとアルミニウムイオンがキレートされる[図2(b)]。該ガラス表面のリーチング層をコロイダルシリカで研磨することによりガラス表面が荒れる[図2(c)]。この為、酸性に調整したコロイダルシリカスラリーを用いてアルミノシリケートガラスの最終研磨を行うと表面が荒れてしまう場合がある。なお、同図はガラスがアルカリを含有する場合についてのものであるが、ガラスがアルカリを含有しないあるいはごく少量、典型的には4モル%未満含有する場合についても同様である。 As shown in FIGS. 2A to 2C, when the amount of Al 2 O 3 in the aluminosilicate glass increases, the acid resistance of the glass deteriorates, and the acid in the colloidal silica slurry has a large chelating action. Aluminum ions are chelated [FIG. 2 (b)]. The glass surface is roughened by polishing the leaching layer on the glass surface with colloidal silica [FIG. 2 (c)]. For this reason, when the final polishing of the aluminosilicate glass is performed using the colloidal silica slurry adjusted to be acidic, the surface may be roughened. This figure is for the case where the glass contains an alkali, but the same applies to the case where the glass contains no alkali or a very small amount, typically less than 4 mol%.

Alを多く含むガラスの研磨レートを決める因子はガラスのAl量、コロイダルシリカのサイズおよびコロイダルシリカスラリーのpHであり、さらにアルカリを含有する場合はアルカリ量も同因子に含まれると考えられる。 Al 2 O factors determining the polishing rate of the glass 3 containing a large amount of the Al 2 O 3 of the glass, a pH of size and colloidal silica slurry of colloidal silica, may further contain alkali included in the factor even alkali amount It is thought that.

Alを多く含むアルミノシリケートガラスを酸性に調整したコロイダルシリカスラリーで研磨する場合の研磨面を決める因子としては先に述べたもの以外にコロイダルシリカスラリー中の酸のキレート能が特に重要であることを本発明者は見出し本発明に至った。すなわち、研磨面を決める因子として、ガラスのアルカリ量もしくはAl量およびコロイダルシリカのサイズが挙げられるが、これらに加えて酸のキレート能が特に重要であるのは、アルミニウムをキレート効果により引き抜くことによりガラスのネットワークが破壊され、ガラス表面の硬度低下及び面荒れが発生すると考えられるからである。 In addition to the factors described above, the chelating ability of the acid in the colloidal silica slurry is particularly important as a factor for determining the polishing surface when the aluminosilicate glass containing a large amount of Al 2 O 3 is polished with an acidic colloidal silica slurry. The present inventor found out that there was a present invention. That is, factors that determine the polishing surface include the alkali amount of glass or the amount of Al 2 O 3 and the size of colloidal silica. In addition to these, the chelating ability of acid is particularly important because of the chelating effect of aluminum. This is because it is considered that the glass network is broken by pulling, and the glass surface is reduced in hardness and roughened.

また、後述する実験例1の図3に示すように、酸性水溶液にガラスを浸漬すると、ガラス表面の硬度が低下することから、酸性水溶液はアルミノシリケートガラスに対してエッチング性があり、さらに表面を荒らしてしまうおそれがあると考えられる。   Moreover, as shown in FIG. 3 of Experimental Example 1 to be described later, when glass is immersed in an acidic aqueous solution, the hardness of the glass surface is lowered. Therefore, the acidic aqueous solution is etchable with respect to the aluminosilicate glass, and the surface is further covered. It is thought that there is a risk of ruining.

本発明によれば、平滑性の高い情報記録媒体用ガラス基板が研磨レートを低下させることなく得られる。また、今後求められる高記録容量化にも十分に対応可能な磁気ディスク用ガラス基板が得られる。   According to the present invention, a glass substrate for an information recording medium having high smoothness can be obtained without reducing the polishing rate. In addition, a glass substrate for a magnetic disk that can sufficiently cope with a high recording capacity required in the future can be obtained.

図1(a)〜(c)は、汎用的なアルカリを含むガラスを酸性に調整したコロイダルシリカスラリーで研磨した場合におけるガラス表面の模式図を示す。Fig.1 (a)-(c) shows the schematic diagram of the glass surface at the time of grind | polishing with the colloidal silica slurry which adjusted the glass containing a general purpose alkali to acidity. 図2は、Alを多く含むアルミノシリケートガラスを酸性に調整したコロイダルシリカスラリーで研磨する場合におけるガラス表面の模式図を示す。FIG. 2 is a schematic diagram of the glass surface when aluminosilicate glass containing a large amount of Al 2 O 3 is polished with an acidic colloidal silica slurry. 図3は、ガラス板を、pH2のHNO水溶液またはpH11のNaOH水溶液に浸漬し、表面変位(nm)と硬度(GPa)との相関性を調べた結果を示す。FIG. 3 shows the results of investigating the correlation between surface displacement (nm) and hardness (GPa) by immersing a glass plate in a pH 2 HNO 3 aqueous solution or a pH 11 NaOH aqueous solution. 図4(a)〜(h)は、ガラス基板を酸含有水溶液に浸漬した後、AFMを用いて1μm×1μmのRaを測定した結果を示す。4A to 4H show the results of measuring Ra of 1 μm × 1 μm using AFM after immersing a glass substrate in an acid-containing aqueous solution. 図5(a)〜(h)は、ガラス基板を酸含有水溶液に浸漬した後、アルカリ含有水溶液に浸漬し、AFMを用いて1μm×1μmのRaを測定した結果を示す。FIGS. 5A to 5H show the results of immersing a glass substrate in an acid-containing aqueous solution and then in an alkali-containing aqueous solution and measuring 1 μm × 1 μm Ra using AFM. 図6(a)〜(e)は、酸を含むコロイダルシリカスラリーでガラス基板を研磨した後、アルカリ性の洗浄液によるスクラブ洗浄を行い、Raを測定した結果を示す。6A to 6E show the results of measuring Ra after polishing a glass substrate with an acid-containing colloidal silica slurry and then scrubbing with an alkaline cleaning solution.

本発明は、コロイダルシリカを含むスラリーを用いてガラス主表面を研磨する工程を含むガラス基板の製造方法であって、該スラリーに直鎖飽和ジカルボン酸が含まれているガラス基板の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a glass substrate including a step of polishing a glass main surface using a slurry containing colloidal silica, and relates to a method for producing a glass substrate in which a linear saturated dicarboxylic acid is contained in the slurry.

(ガラス板)
ガラス板の製造方法は特に限定されず、各種方法を適用できる。例えば、通常使用される各成分の原料を目標組成となるように調合し、これをガラス溶融窯で加熱溶融する。バブリング、撹拌または清澄剤の添加等によりガラスを均質化し、周知のフロート法、プレス法、フュージョン法またはダウンドロー法などの方法により所定の厚さの板ガラスに成形し、徐冷後必要に応じて研削、研磨などの加工を行った後、所定の寸法・形状のガラス基板とされる。成形法としては、特に、大量生産に適したフロート法が好ましい。また、フロート法以外の連続成形法、例えば、フュージョン法、ダウンドロー法も好ましい。
(Glass plate)
The manufacturing method of a glass plate is not specifically limited, Various methods can be applied. For example, the raw materials of each component normally used are prepared so as to have a target composition, and this is heated and melted in a glass melting kiln. Homogenize the glass by bubbling, stirring or adding a clarifying agent, etc., and forming it into a sheet glass of a predetermined thickness by a method such as the well-known float method, press method, fusion method or downdraw method, and after slow cooling, as necessary After processing such as grinding and polishing, a glass substrate having a predetermined size and shape is obtained. As the molding method, a float method suitable for mass production is particularly preferable. Further, continuous molding methods other than the float method, for example, a fusion method and a downdraw method are also preferable.

本発明における情報記録媒体用ガラス基板は情報記録媒体に用いられるものであれば特に限定されないが、典型的には磁気ディスクに用いられる。以下では磁気ディスク用ガラス基板を例にして説明するが、本発明はこの例に限定されない。   The glass substrate for an information recording medium in the present invention is not particularly limited as long as it is used for an information recording medium, but is typically used for a magnetic disk. Hereinafter, a glass substrate for a magnetic disk will be described as an example, but the present invention is not limited to this example.

先ず、ガラスからなるガラス板からガラス円板を切り出す。そのガラスは典型的にはアルミノシリケートガラスでありそのAl含有量は通常は4モル%以上である。通常Alはガラスの必須成分とされるがその理由は次のようなことである。すなわち、磁気ディスクにおいて高速回転時の振動特性やまたは強度を改善するためには、ヤング率、比弾性率、比重、熱膨張係数、傷つきにくさまたは破壊靭性などの諸特性を考慮した、適切なガラス組成のガラス基板を用いる必要がある。これら機械的特性を達成するにはAlが有効な成分である。 First, a glass disk is cut out from a glass plate made of glass. The glass is typically an aluminosilicate glass, and its Al 2 O 3 content is usually 4 mol% or more. Usually, Al 2 O 3 is an essential component of glass, and the reason is as follows. In other words, in order to improve the vibration characteristics and / or strength at high speed rotation of the magnetic disk, it is necessary to consider various characteristics such as Young's modulus, specific elastic modulus, specific gravity, thermal expansion coefficient, scratch resistance or fracture toughness. It is necessary to use a glass substrate having a glass composition. Al 2 O 3 is an effective component for achieving these mechanical properties.

高温成膜などに用いられるガラスとしては、アルカリ金属酸化物を含有しないか、またはアルカリ金属酸化物を合計で4モル%未満含有する低アルカリアルミノシリケートガラスであって、且つAlの含有量が4モル%以上であるガラスが好ましい。 The glass used for high temperature film formation is a low alkali aluminosilicate glass that does not contain alkali metal oxides or contains a total of less than 4 mol% of alkali metal oxides, and contains Al 2 O 3 A glass whose amount is 4 mol% or more is preferred.

上述したように、アルミノシリケートガラス中のAlの含有量が4モル%以上となると、ガラスの耐酸性が悪化し、ヒドロニウムイオンがガラス中のアルカリイオンと交換され、酸によりアルミニウムイオンがキレートされ、コロイダルシリカで研磨するとガラス表面が荒れるおそれがある。本発明においては、キレート能が小さい直鎖飽和ジカルボン酸を含むコロイダルシリカスラリーを用いてガラス主表面を研磨する工程を含むことにより、ガラスにおけるAlの含有量が10モル%以上である場合にも、研磨面が荒れるのを防ぐことができる。 As described above, when the content of Al 2 O 3 in the aluminosilicate glass is 4 mol% or more, the acid resistance of the glass is deteriorated, and hydronium ions are exchanged with alkali ions in the glass. Is chelated, and when polished with colloidal silica, the glass surface may be roughened. In the present invention, it allows the content of Al 2 O 3 in the glass is 10 mol% or more, which comprises a step of polishing the glass main surface with a colloidal silica slurry containing chelating ability is less straight-chain saturated dicarboxylic acid Even in this case, it is possible to prevent the polished surface from becoming rough.

ガラスとしては、具体的には、例えば、下記ガラス1〜3が挙げられる。
(ガラス1)モル%表示で、SiOを55〜75%、Alを5〜17%、LiO+NaO+KOを0〜27%、MgO+CaO+SrO+BaOを0〜20%含有し、これら成分の含有量の合計が90%以上であるアルミノシリケートガラス。
(ガラス2)
モル百分率表示で、SiOを62〜74%、Alを7〜18%、Bを2〜15%、MgO、CaO、SrOおよびBaOのいずれか1成分以上を合計で8〜21%含有し、上記7成分の含有量合計が95%以上であり、LiO、NaOおよびKOのいずれか1成分以上を合計で4%未満含有するか、もしくはこれら3成分のいずれも含有しない低アルカリアルミノシリケートガラス。
(ガラス3)
モル百分率表示でSiOを67〜72%、Alを11〜14%、Bを0〜2%未満、MgOを4〜9%、CaOを4〜6%、SrOを1〜6%、BaOを0〜5%含有し、MgO、CaO、SrOおよびBaOの含有量合計が14〜18%、上記7成分の含有量合計が95%以上であり、LiO、NaOおよびKOのいずれか1成分以上を合計で4%未満含有するか、もしくはこれら3成分のいずれも含有しない低アルカリアルミノシリケートガラス。
Specific examples of the glass include the following glasses 1 to 3.
In (Glass 1) mol%, a SiO 2 55 to 75%, the Al 2 O 3 5~17%, Li 2 O + Na 2 O + K 2 O and 0 to 27%, the MgO + CaO + SrO + BaO containing 0-20%, these Aluminosilicate glass with a total content of components of 90% or more.
(Glass 2)
In terms of mole percentage, SiO 2 is 62 to 74%, Al 2 O 3 is 7 to 18%, B 2 O 3 is 2 to 15%, and any one or more of MgO, CaO, SrO, and BaO is 8 in total. 21% or more, the total content of the above 7 components is 95% or more, and any one or more of Li 2 O, Na 2 O and K 2 O is contained less than 4% in total, or these 3 Low alkali aluminosilicate glass that does not contain any of the components.
(Glass 3)
In terms of mole percentage, SiO 2 is 67 to 72%, Al 2 O 3 is 11 to 14%, B 2 O 3 is 0 to less than 2%, MgO is 4 to 9%, CaO is 4 to 6%, and SrO is 1 -6%, BaO 0-5%, MgO, CaO, SrO and BaO total content is 14-18%, total content of the seven components is 95% or more, Li 2 O, Na 2 A low alkali aluminosilicate glass containing less than 4% in total of any one or more components of O and K 2 O, or containing none of these three components.

以下にそれぞれのガラス組成について説明する。なお、以下では「モル%」を単に「%」と表示する。
(ガラス1)
SiOはガラスの骨格を形成する成分であり、必須である。SiOが55%未満では比重が大きくなる、ガラスにキズが付きやすくなる、失透温度が上昇しガラスが不安定になる、または耐酸性が低下する。SiOの含有量は好ましくは60%以上、より好ましくは61%以上、特に好ましくは62%以上、最も好ましくは63%以上、典型的には64%以上である。
Each glass composition is demonstrated below. In the following, “mol%” is simply expressed as “%”.
(Glass 1)
SiO 2 is a component that forms a glass skeleton and is essential. When SiO 2 is less than 55%, the specific gravity increases, the glass is easily scratched, the devitrification temperature rises, the glass becomes unstable, or the acid resistance decreases. The content of SiO 2 is preferably 60% or more, more preferably 61% or more, particularly preferably 62% or more, most preferably 63% or more, and typically 64% or more.

但し、SiOが75%超ではヤング率が低くなる、比弾性率が低くなる、熱膨張係数が小さくなる、または粘性が高くなりすぎガラスの溶解が困難になる。SiOの含有量は好ましくは71%以下、より好ましくは70%以下、最も好ましくは68%以下である。耐酸性はSiOが63モル%未満になると低下しやすくなる。 However, if SiO 2 exceeds 75%, the Young's modulus decreases, the specific elastic modulus decreases, the thermal expansion coefficient decreases, or the viscosity becomes too high, making it difficult to melt the glass. The content of SiO 2 is preferably 71% or less, more preferably 70% or less, and most preferably 68% or less. Acid resistance tends to decrease when SiO 2 is less than 63 mol%.

Alはガラスの骨格を形成し、ヤング率や比弾性率、破壊靭性を高くする成分であり、必須である。5%未満ではヤング率が低くなる、比弾性率が低くなる、また破壊靭性が低くなる。Alの含有量は好ましくは6%以上、より好ましくは7%以上、典型的には8%以上である。但し、Alが17%を超えると熱膨張係数が小さくなる、粘性が高くなりすぎガラスの溶解が困難になる、または耐酸性が低下する。Alの含有量は好ましくは15%以下、より好ましくは14%以下である。耐酸性はAlが12.5%超になると低下しやすくなる。 Al 2 O 3 is a component that forms a glass skeleton and increases Young's modulus, specific elastic modulus, and fracture toughness, and is essential. If it is less than 5%, the Young's modulus becomes low, the specific elastic modulus becomes low, and the fracture toughness becomes low. The content of Al 2 O 3 is preferably 6% or more, more preferably 7% or more, and typically 8% or more. However, if Al 2 O 3 exceeds 17%, the thermal expansion coefficient becomes small, the viscosity becomes too high, and it becomes difficult to melt the glass, or the acid resistance is lowered. The content of Al 2 O 3 is preferably 15% or less, more preferably 14% or less. Acid resistance tends to decrease when Al 2 O 3 exceeds 12.5%.

上記の通り、SiOが少なくAlが多いガラスは耐酸性が低くなる。このため、(SiO−Al)が小さくなるとガラスの耐酸性は顕著に低下する。一方、ヤング率、比弾性率または破壊靭性などの機械特性を向上させるにはAlが多いことが有効であり、機械特性に優れたガラスは耐酸性が低い傾向がある。(SiO−Al)は典型的には48〜62%である。 As described above, the glass having less SiO 2 and more Al 2 O 3 has lower acid resistance. Therefore, (SiO 2 -Al 2 O 3 ) is reduced when the acid resistance of the glass decreases significantly. On the other hand, in order to improve mechanical properties such as Young's modulus, specific elastic modulus, or fracture toughness, it is effective that there is a large amount of Al 2 O 3 , and glass excellent in mechanical properties tends to have low acid resistance. (SiO 2 -Al 2 O 3) is typically 48 to 62%.

MgO、CaO、SrOおよびBaOはいずれも必須ではないが、ガラスの溶解性を改善し、熱膨張係数を高くする成分であり、これら4成分の含有量の合計R’Oが20%までの範囲で含有してもよい。20%超では比重が大きくなる、またはガラスが傷つきやすくなる。好ましくは10%以下、より好ましくは8%以下、最も好ましくは6%以下、典型的には4%以下である。   MgO, CaO, SrO and BaO are not essential, but are components that improve the solubility of the glass and increase the thermal expansion coefficient, and the total R′O content of these four components is in the range of up to 20%. You may contain. If it exceeds 20%, the specific gravity becomes large or the glass tends to be damaged. It is preferably 10% or less, more preferably 8% or less, most preferably 6% or less, and typically 4% or less.

また、ヤング率、比弾性率、比重、熱膨張係数、傷つきにくさまたは破壊靭性といった機械特性を高めるためには、SiO+Al+RO+R’Oを90%以上とする必要がある。90%未満ではこの効果が小さくなる。好ましくは93%以上、より好ましくは95%以上、最も好ましくは97%以上である。 In order to improve mechanical properties such as Young's modulus, specific elastic modulus, specific gravity, thermal expansion coefficient, scratch resistance or fracture toughness, SiO 2 + Al 2 O 3 + R 2 O + R′O needs to be 90% or more. . If it is less than 90%, this effect becomes small. Preferably it is 93% or more, More preferably, it is 95% or more, Most preferably, it is 97% or more.

ガラス1は本質的に上記成分からなるが、本発明の目的を損なわない範囲でその他の成分を含有してもよい。   The glass 1 consists essentially of the above components, but may contain other components as long as the object of the present invention is not impaired.

例えば、TiO、ZrO、Y、Nb、TaおよびLaはヤング率、比弾性率または破壊靭性を高くする効果がある。これらのいずれか1以上を含有する場合、合量で7%以下が好ましい。合量が7%超では比重が大きくなる、またはガラスが傷つきやすくなるおそれがあり、より好ましくは5%未満、特に好ましくは4%未満、最も好ましくは3%未満である。 For example, TiO 2 , ZrO 2 , Y 2 O 3 , Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 and La 2 O 3 have the effect of increasing Young's modulus, specific elastic modulus, or fracture toughness. When any one or more of these are contained, the total amount is preferably 7% or less. If the total amount exceeds 7%, the specific gravity may increase or the glass may be easily damaged, more preferably less than 5%, particularly preferably less than 4%, and most preferably less than 3%.

はガラスの溶解性を改善し、比重を小さくし、またガラスを傷つきにくくする効果がある。これを含有する場合3%以下が好ましい。Bが3%超ではヤング率が低くなる、比弾性率が低くなる、または揮散によりガラスの品質を低下させるおそれがある。Bの含有量はより好ましくは2%以下、特に好ましくは1%以下、最も好ましくは0.5%以下である。 B 2 O 3 has the effects of improving the solubility of the glass, reducing the specific gravity, and making the glass difficult to damage. When it contains this, 3% or less is preferable. If B 2 O 3 exceeds 3%, the Young's modulus is lowered, the specific elastic modulus is lowered, or the glass quality may be lowered by volatilization. The content of B 2 O 3 is more preferably 2% or less, particularly preferably 1% or less, and most preferably 0.5% or less.

SO、Cl、As、Sb、SnOおよびCeOはガラスを清澄する効果がある。これらのいずれかを含有する場合、合計で2%以下が好ましい。 SO 3 , Cl, As 2 O 3 , Sb 2 O 3 , SnO 2 and CeO 2 have the effect of clarifying the glass. When any of these is contained, the total content is preferably 2% or less.

(ガラス2)
SiOは必須成分である。SiOが62%未満ではガラスが傷つきやすくなり、好ましくは65%以上であり、74%を超えると溶解性が低下してガラス製造が困難になり、好ましくは69%以下である。
(Glass 2)
SiO 2 is an essential component. If SiO 2 is less than 62%, the glass tends to be damaged, preferably 65% or more, and if it exceeds 74%, the solubility is lowered and glass production becomes difficult, preferably 69% or less.

Alは必須成分である。Alが7%未満では耐熱性が不足し、ガラスが分相しやすくなって基板を加工・洗浄した後に平滑な表面を維持できなくなり、またはガラスが傷つきやすくなるおそれがあり、好ましくは9%以上であり、18%を超えると溶解性が低下しガラス製造が困難になり、または耐硫酸性などの耐酸性が低下し、好ましくは12%以下である。 Al 2 O 3 is an essential component. If Al 2 O 3 is less than 7%, the heat resistance is insufficient, the glass tends to phase-separate, and it may not be possible to maintain a smooth surface after processing / cleaning the substrate, or the glass may be easily damaged, preferably If it exceeds 9% and exceeds 18%, the solubility decreases and glass production becomes difficult, or the acid resistance such as sulfuric acid resistance decreases, preferably 12% or less.

なお、ガラスをよりキズつけにくくするには、SiOおよびAlの含有量の合計が70%以上であることが好ましく、より好ましくは72%以上である。 Note that hardly put more scratch the glass is preferably that the total content of SiO 2 and Al 2 O 3 is 70% or more, more preferably 72% or more.

はガラスの溶解性を改善する効果があり、必須である。Bが2%未満ではガラスの溶解性が低下し、好ましくは7%以上であり、15%を超えるとガラスが分相しやすくなって基板を加工・洗浄した後に平滑な表面を維持できなくなり、または耐硫酸性などの耐酸性が低下し、好ましくは12%以下である。 B 2 O 3 has an effect of improving the solubility of glass and is essential. If B 2 O 3 is less than 2%, the solubility of the glass is lowered, preferably 7% or more, and if it exceeds 15%, the glass tends to phase-separate and a smooth surface is maintained after processing and cleaning the substrate. It becomes impossible or acid resistance, such as sulfuric acid resistance, falls, Preferably it is 12% or less.

MgO、CaO、SrOおよびBaOはガラスの溶解性を改善する成分であり、いずれか1成分以上を含有しなければならない。これら成分の含有量の合計ROが8%未満ではガラスの溶解性が低下してガラス製造が困難になり、好ましくは10%以上である。一方、ROが21%を超えるとガラスが傷つきやすくなり、好ましくは16%以下である。   MgO, CaO, SrO and BaO are components that improve the solubility of the glass, and must contain at least one component. If the total RO of the contents of these components is less than 8%, the glass solubility is lowered, making glass production difficult, and preferably 10% or more. On the other hand, if RO exceeds 21%, the glass tends to be damaged, preferably 16% or less.

これら4成分の内MgOおよびCaOの少なくともいずれか一方を含有することが好ましい。MgOおよびCaOの含有量の合計MgO+CaOが3%未満ではガラスの溶解が困難になるおそれがある、またはガラスが傷つきやすくなるおそれがある。MgO+CaOが18%超では失透温度が高くなり成形が困難になるおそれがある。   Of these four components, it is preferable to contain at least one of MgO and CaO. If the total MgO + CaO content of MgO and CaO is less than 3%, it may be difficult to dissolve the glass, or the glass may be easily damaged. If MgO + CaO exceeds 18%, the devitrification temperature becomes high and molding may be difficult.

また、これら4成分の内SrOまたはBaOを含有する場合、それらの含有量の合計SrO+BaOは6%以下であることが好ましい。SrO+BaOが6%超では硫酸を含む洗浄液を用いたときにSrOまたはBaOと硫酸とが反応して難溶性の硫酸塩が生成され面荒れが助長されるおそれがある。   Moreover, when SrO or BaO is included among these four components, the total SrO + BaO of those contents is preferably 6% or less. If SrO + BaO exceeds 6%, when a cleaning solution containing sulfuric acid is used, SrO or BaO reacts with sulfuric acid to produce a hardly soluble sulfate, which may promote surface roughness.

ガラス2は本質的に上記7成分からなるが、本発明の目的を損なわない範囲でその他の成分を合計で5%以下であれば含有してもよい。上記7成分以外の成分の含有量の合計が5%超ではガラスが傷つきやすくなる。以下では上記7成分以外の成分について例示的に説明する。   The glass 2 is essentially composed of the above seven components, but may contain other components as long as it is 5% or less in total within a range not impairing the object of the present invention. If the total content of components other than the above seven components exceeds 5%, the glass tends to be damaged. Hereinafter, components other than the above seven components will be exemplarily described.

ZnOはMgO、CaO、SrO、BaOと同様の効果を奏する成分であり、5%以下の範囲で含有してもよい。その場合、ZnOの含有量とROの合計は8〜21%であることが好ましく、より好ましくは10〜16%である。   ZnO is a component that exhibits the same effect as MgO, CaO, SrO, and BaO, and may be contained in a range of 5% or less. In that case, the total content of ZnO and RO is preferably 8 to 21%, more preferably 10 to 16%.

LiO、NaOおよびKOは耐熱性を低下させるので、これら3成分の含有量の合計ROは0%であるか4%未満とされる。この観点からはROは0%であることが好ましいが、ROが0%でない場合であっても1%未満であることが好ましい。 Since Li 2 O, Na 2 O and K 2 O reduce the heat resistance, the total R 2 O content of these three components is 0% or less than 4%. From this viewpoint, R 2 O is preferably 0%, but even when R 2 O is not 0%, it is preferably less than 1%.

VなどのTiよりも原子番号が大きな原子の酸化物はガラスを傷つきやすくするおそれがあるので、これら酸化物を含有する場合にはそれらの含有量の合計は3%以下とすることが好ましく、より好ましくは2%以下、特に好ましくは1%以下、最も好ましくは0.3%以下である。   Since an oxide having an atomic number larger than Ti such as V may easily damage the glass, when these oxides are contained, the total content thereof is preferably 3% or less, More preferably, it is 2% or less, particularly preferably 1% or less, and most preferably 0.3% or less.

SO、F、Cl、As、Sb、SnO等は清澄剤として代表的な成分であり、合計でも1%未満が典型的である。 SO 3 , F, Cl, As 2 O 3 , Sb 2 O 3 , SnO 2 and the like are typical components as fining agents, and the total is typically less than 1%.

(ガラス3)
SiOは必須成分である。SiOが67%未満ではガラスが傷つきやすくなり、72%を超えると溶解性が低下してガラス製造が困難になる。
(Glass 3)
SiO 2 is an essential component. If SiO 2 is less than 67%, the glass tends to be damaged, and if it exceeds 72%, the solubility is lowered and glass production becomes difficult.

Alは必須成分である。Alが11%未満ではガラスが分相しやすくなって基板を加工・洗浄した後に平滑な表面を維持できなくなり、またはガラスが傷つきやすくなるおそれがあり、14%を超えると耐硫酸性などの耐酸性が低下し、または溶解性が低下してガラス製造が困難になる。 Al 2 O 3 is an essential component. If Al 2 O 3 is less than 11%, the glass tends to phase-separate and the smooth surface cannot be maintained after processing / cleaning the substrate, or the glass is likely to be damaged. Such as the acid resistance is reduced, or the solubility is lowered, making glass production difficult.

は必須成分ではないが、ガラスの溶解性を改善する効果があり、2%未満の範囲で含有してもよい。Bが2%以上では耐硫酸性などの耐酸性または耐熱性が低下するおそれがある。 B 2 O 3 is not an essential component, but has an effect of improving the solubility of glass, and may be contained in a range of less than 2%. If B 2 O 3 is 2% or more, acid resistance such as sulfuric acid resistance or heat resistance may be lowered.

MgO、CaOおよびSrOはガラスの溶解性を改善する成分であり、必須である。MgO、CaO、SrOの各含有量がそれぞれ4%未満、4%未満、1%未満では溶解性が低下する。MgO、CaO、SrOの各含有量がそれぞれ9%超、6%超、6%超ではガラスが傷つきやすくなる。   MgO, CaO and SrO are components that improve the solubility of glass and are essential. If each content of MgO, CaO, and SrO is less than 4%, less than 4%, and less than 1%, solubility decreases. If each content of MgO, CaO, and SrO exceeds 9%, 6%, and 6%, the glass tends to be damaged.

BaOは必須成分ではないが、ガラスの溶解性を改善する効果があり、5%以下の範囲で含有してもよい。BaOが5%超ではガラスが傷つきやすくなる。   BaO is not an essential component, but has an effect of improving the solubility of glass, and may be contained in a range of 5% or less. If BaO exceeds 5%, the glass tends to be damaged.

ROが14%未満ではガラスの溶解性が低下してガラス製造が困難になる。一方、ROが18%を超えるとガラスが傷つきやすくなる。   If RO is less than 14%, the solubility of the glass decreases and glass production becomes difficult. On the other hand, when RO exceeds 18%, the glass is easily damaged.

また、BaOを含有する場合、SrO+BaOは6%以下であることが好ましい。SrO+BaOが6%超では硫酸を含む洗浄液を用いたときにSrOおよびBaOと硫酸とが反応して難溶性の硫酸塩が生成され面荒れが助長されるおそれがある。   Moreover, when it contains BaO, it is preferable that SrO + BaO is 6% or less. If SrO + BaO exceeds 6%, when a cleaning solution containing sulfuric acid is used, SrO, BaO and sulfuric acid react with each other to form a hardly soluble sulfate, which may promote surface roughness.

ガラス3は本質的に上記7成分からなるが、本発明の目的を損なわない範囲でその他の成分を合計で5%以下であれば含有してもよい。上記7成分以外の成分の含有量の合計が5%超ではガラスが傷つきやすくなる。以下では上記7成分以外の成分について例示的に説明する。   The glass 3 is essentially composed of the above seven components, but may contain other components as long as it is 5% or less in total within a range not impairing the object of the present invention. If the total content of components other than the above seven components exceeds 5%, the glass tends to be damaged. Hereinafter, components other than the above seven components will be exemplarily described.

ZnOはMgO、CaO、SrO、BaOと同様の効果を奏する成分であり、5%以下の範囲で含有してもよい。その場合、ZnOの含有量とROの合計は8〜21%であることが好ましく、より好ましくは10〜16%である。   ZnO is a component that exhibits the same effect as MgO, CaO, SrO, and BaO, and may be contained in a range of 5% or less. In that case, the total content of ZnO and RO is preferably 8 to 21%, more preferably 10 to 16%.

LiO、NaOおよびKOは徐冷点を低下させるので、これら3成分の含有量の合計ROは0%であるか4%未満とされる。この観点からはROは0%であることが好ましいが、ROが0%でない場合であっても1%未満であることが好ましい。 Since Li 2 O, Na 2 O and K 2 O lower the annealing point, the total R 2 O content of these three components is 0% or less than 4%. From this viewpoint, R 2 O is preferably 0%, but even when R 2 O is not 0%, it is preferably less than 1%.

VなどのTiよりも原子番号が大きな原子の酸化物はガラスを傷つきやすくするおそれがあるので、これら酸化物を含有する場合にはそれらの含有量の合計は3%以下とすることが好ましく、より好ましくは2%以下、特に好ましくは1%以下、最も好ましくは0.3%以下である。   Since an oxide having an atomic number larger than Ti such as V may easily damage the glass, when these oxides are contained, the total content thereof is preferably 3% or less, More preferably, it is 2% or less, particularly preferably 1% or less, and most preferably 0.3% or less.

SO、F、Cl、As、Sb、SnO等は清澄剤として代表的な成分であり、合計でも1%未満が典型的である。 SO 3 , F, Cl, As 2 O 3 , Sb 2 O 3 , SnO 2 and the like are typical components as fining agents, and the total is typically less than 1%.

ガラス板の比重は2.60以下であることが好ましい。2.60超では磁気ディスクドライブ回転時にモーター負荷がかかって消費電力が大きくなる、またはドライブ回転が不安定になるおそれがある。好ましくは2.55以下、より好ましくは2.53以下、最も好ましくは2.52以下である。   The specific gravity of the glass plate is preferably 2.60 or less. If it exceeds 2.60, a motor load is applied during rotation of the magnetic disk drive, which may increase power consumption or make the drive rotation unstable. Preferably it is 2.55 or less, More preferably, it is 2.53 or less, Most preferably, it is 2.52 or less.

また、ガラス板の−50〜+70℃の範囲における熱膨張係数(平均線膨張係数)は60×10−7/℃以上であることが好ましい。60×10−7/℃未満では金属製のドライブなど他の部材の熱膨張係数との差が大きくなり、温度変動時の応力発生による基板の割れなどが起こりやすくなるおそれがある。好ましくは62×10−7/℃以上、より好ましくは65×10−7/℃以上、最も好ましくは70×10−7/℃以上である。 Moreover, it is preferable that the thermal expansion coefficient (average linear expansion coefficient) in the range of −50 to + 70 ° C. of the glass plate is 60 × 10 −7 / ° C. or more. If it is less than 60 × 10 −7 / ° C., the difference from the coefficient of thermal expansion of other members such as a metal drive becomes large, and there is a risk that the substrate will be easily cracked due to the generation of stress during temperature fluctuations. Preferably it is 62 × 10 −7 / ° C. or more, more preferably 65 × 10 −7 / ° C. or more, and most preferably 70 × 10 −7 / ° C. or more.

さらに、ガラス板のヤング率は80GPa以上、比弾性率は32MNm/kg以上であることが好ましい。ヤング率が80GPa未満であるか比弾性率が32MNm/kg未満であるとドライブ回転中に反りまたはたわみが発生しやすく、高記録密度の情報記録媒体を得ることが困難になるおそれがある。ヤング率が81GPa以上かつ比弾性率が32.5MNm/kg以上であることがより好ましい。   Further, the Young's modulus of the glass plate is preferably 80 GPa or more, and the specific elastic modulus is preferably 32 MNm / kg or more. If the Young's modulus is less than 80 GPa or the specific elastic modulus is less than 32 MNm / kg, warping or deflection is likely to occur during drive rotation, and it may be difficult to obtain an information recording medium having a high recording density. More preferably, the Young's modulus is 81 GPa or more and the specific elastic modulus is 32.5 MNm / kg or more.

前記典型例のガラスからなるガラス板は、ヤング率、比弾性率、比重、熱膨張係数、傷つきにくさまたは破壊靭性等の諸特性が優れたものとなりやすい。   The glass plate made of the glass of the above typical example tends to be excellent in various properties such as Young's modulus, specific elastic modulus, specific gravity, thermal expansion coefficient, resistance to scratching or fracture toughness.

本発明の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法は、典型的には、ガラス円板をラッピングするラッピング工程と、酸化セリウム砥粒を用いて研磨する酸化セリウム研磨工程と、加熱した硫酸と過酸化水素水とを含む洗浄液を用いてガラスを洗浄する洗浄工程、その後にコロイダルシリカスラリーを用いて研磨をするシリカ研磨工程を含むことが好ましい。   The method for producing a glass substrate for an information recording medium of the present invention typically comprises a lapping step for lapping a glass disk, a cerium oxide polishing step for polishing using cerium oxide abrasive grains, heated sulfuric acid and peroxide. It is preferable to include a cleaning step of cleaning the glass using a cleaning liquid containing hydrogen water, followed by a silica polishing step of polishing using a colloidal silica slurry.

(ラッピング工程)
本発明の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法は、ラッピング工程を含んでもよい。ラッピング工程においては、ガラス円板の中央に円孔を開け、面取り、主表面ラッピング、端面鏡面研磨を順次行う。なお、主表面ラッピング工程を粗ラッピング工程と精ラッピング工程とに分け、それらの間に形状加工工程(円形ガラス板中央の孔開け、面取り、端面研磨)を設けてもよい。
(Lapping process)
The manufacturing method of the glass substrate for information recording media of this invention may also include a lapping process. In the lapping step, a circular hole is formed in the center of the glass disk, and chamfering, main surface lapping, and end mirror polishing are sequentially performed. The main surface lapping step may be divided into a rough lapping step and a fine lapping step, and a shape processing step (drilling at the center of the circular glass plate, chamfering, end polishing) may be provided between them.

また、端面鏡面研磨は、ガラス円板を積層して内周端面を酸化セリウム砥粒を用いたブラシ研磨を行い、エッチング処理をしてもよいし、内周端面のブラシ研磨の代わりにそのエッチング処理された内周端面に例えばポリシラザン化合物含有液をスプレー法等によって塗布し、焼成して内周端面に被膜(保護被膜)形成を行ってもよい。   In addition, the mirror polishing of the end face may be performed by laminating glass disks and brushing the inner peripheral end face using cerium oxide abrasive grains, and performing etching treatment instead of brushing the inner peripheral end face. For example, a polysilazane compound-containing liquid may be applied to the treated inner peripheral end surface by a spray method or the like, and baked to form a coating (protective coating) on the inner peripheral end surface.

主表面ラッピングは通常、平均粒径が6〜8μmである酸化アルミニウム砥粒または酸化アルミニウム質の砥粒を用いて行う。ラッピングされた主表面は通常、20〜40μm研磨される。また、ラッピングは樹脂にダイヤモンド砥粒を埋め込んだパッドを用いた固定砥粒によるラッピングを行ってもよい。   The main surface lapping is usually performed using aluminum oxide abrasive grains having an average particle diameter of 6 to 8 μm or abrasive grains made of aluminum oxide. The lapped main surface is usually polished by 20 to 40 μm. The lapping may be performed by fixed abrasive grains using a pad in which diamond abrasive grains are embedded in a resin.

これらの加工において、中央に円孔を有さないガラス基板を製造する場合には当然、ガラス円板中央の孔開けおよび内周端面の鏡面研磨は不要である。   In these processes, when a glass substrate having no circular hole in the center is manufactured, naturally, the drilling of the center of the glass disk and the mirror polishing of the inner peripheral end surface are unnecessary.

(酸化セリウム研磨工程)
その後、ガラス円板の主表面を、酸化セリウム砥粒を含むスラリーを用いて研磨する。この主表面研磨工程は、ウレタン製研磨パッド、もしくは、スエードパッドを用いて行い、例えば、三次元表面構造解析装置[例えばADE社製Opti−flat(商品名)]を用いて波長領域がλ≦5mmの条件で測定されたうねり(Wa)が1nm以下となるように研磨する。また、研磨による板厚の減少量(研磨量)は、典型的には5〜15μmである。
(Cerium oxide polishing process)
Then, the main surface of a glass disc is grind | polished using the slurry containing a cerium oxide abrasive grain. This main surface polishing step is performed using a urethane polishing pad or a suede pad. For example, the wavelength region is λ ≦ using a three-dimensional surface structure analyzer [for example, ADE Opti-flat (trade name)]. Polishing is performed so that the waviness (Wa) measured under the condition of 5 mm is 1 nm or less. Moreover, the reduction | decrease amount (polishing amount) of the plate | board thickness by grinding | polishing is typically 5-15 micrometers.

主表面研磨工程は、1回の研磨で行ってもよいし、サイズの異なる酸化セリウム砥粒を用いて2回以上実施してもよい。なお、酸化セリウム砥粒は公知のものでよく、通常は酸化セリウム以外にランタン等の希土類金属酸化物またはフッ素等を含む。   The main surface polishing step may be performed by one polishing, or may be performed twice or more using cerium oxide abrasive grains having different sizes. The cerium oxide abrasive grains may be known ones, and usually contain a rare earth metal oxide such as lanthanum or fluorine in addition to cerium oxide.

また、本発明における酸化セリウム研磨工程はラッピング工程で発生したキズ除去を目的とする酸化セリウム主表面研磨工程を含むが、それに限らず、ラッピング工程後に酸化セリウムによる端面鏡面研磨が行われればそれも含む。   In addition, the cerium oxide polishing step in the present invention includes a cerium oxide main surface polishing step for removing scratches generated in the lapping step, but is not limited thereto, and if end surface mirror polishing with cerium oxide is performed after the lapping step, Including.

(洗浄工程)
次に、ガラス円板の洗浄を行う。この洗浄工程では、純水による浸漬工程を行い、次に、硫酸と過酸化水素水とを混合して加熱した洗浄液に浸漬する工程を行い、最後に純水でリンスする工程を実施する。尚、この洗浄工程の前に、酸性洗浄剤またはアルカリ洗浄剤を用いた前洗浄工程を実施してもよい。また、純水による浸漬工程またはリンス工程においては、超音波洗浄を併用したり、流水またはシャワー水による洗浄を行ってもよい。
(Washing process)
Next, the glass disk is cleaned. In this cleaning process, an immersion process with pure water is performed, then a process of mixing sulfuric acid and hydrogen peroxide water and immersing in a heated cleaning liquid is performed, and finally a process of rinsing with pure water is performed. In addition, you may implement the pre-cleaning process using an acidic cleaning agent or an alkali cleaning agent before this cleaning process. Moreover, in the immersion process or rinse process with pure water, ultrasonic cleaning may be used in combination, or cleaning with running water or shower water may be performed.

本発明の製造方法においては、セリウム系研磨剤を用いてガラスを研磨し、加熱した硫酸と過酸化水素水とを含む洗浄液を用いてガラスを洗浄して、セリウム系研磨剤の残留を抑制した後にコロイダルシリカを含むスラリーを用いてガラス主表面を研磨することにより、主表面に面荒れの少ない情報記録媒体用ガラス基板を得ることができる。   In the production method of the present invention, the glass is polished using a cerium-based abrasive, and the glass is cleaned using a cleaning solution containing heated sulfuric acid and hydrogen peroxide solution, thereby suppressing residual cerium-based abrasive. A glass substrate for an information recording medium with less surface roughness on the main surface can be obtained by polishing the glass main surface later with a slurry containing colloidal silica.

洗浄液における硫酸濃度は20質量%以上80質量%以下、過酸化水素濃度は1質量%以上10質量%以下であることが好ましく、より好ましくは硫酸濃度は50質量%以上80質量%以下、過酸化水素濃度は3質量%以上10質量%以下である。硫酸及び過酸化水素の濃度が該下限以上とすることにより、酸化セリウム砥粒が溶解されずに残留するのを防ぐことができる。硫酸及び過酸化水素の濃度が該上限以下とすることにより、上記アルミノシリケートガラスのリーチングによる面荒れが顕著となるのを防ぎ、後述する仕上げ研磨を行っても目的とする平坦性を得易くなるとともに、汎用的に使用される樹脂製のガラス冶具が酸化・分解するのを防ぐことができるため、好ましい。   The sulfuric acid concentration in the cleaning liquid is preferably 20% by mass or more and 80% by mass or less, and the hydrogen peroxide concentration is preferably 1% by mass or more and 10% by mass or less, more preferably the sulfuric acid concentration is 50% by mass or more and 80% by mass or less. Hydrogen concentration is 3 mass% or more and 10 mass% or less. By making the concentration of sulfuric acid and hydrogen peroxide equal to or higher than the lower limit, it is possible to prevent the cerium oxide abrasive grains from remaining without being dissolved. By making the concentration of sulfuric acid and hydrogen peroxide below the upper limit, the surface roughness due to leaching of the aluminosilicate glass is prevented from becoming significant, and the desired flatness can be easily obtained even by performing finish polishing described later. At the same time, it is preferable because a resin-made glass jig used for general purposes can be prevented from being oxidized and decomposed.

また、同様な理由から、洗浄液の液温は50℃以上100℃以下であることが好ましい。また、浸漬時間は5分以上30分以下であることが好ましい。詳細には、50℃以上60℃未満の洗浄液に25分以上30分以下、60℃以上70℃未満の洗浄液に15分以上30分以下、70℃以上100℃以下の洗浄液に5分以上30分以下の条件で浸漬することがより好ましい。   For the same reason, the liquid temperature of the cleaning liquid is preferably 50 ° C. or higher and 100 ° C. or lower. Moreover, it is preferable that immersion time is 5 minutes or more and 30 minutes or less. Specifically, it is 25 minutes or more and 30 minutes or less in a cleaning solution of 50 ° C. or more and less than 60 ° C., 15 minutes or more and 30 minutes or less in a cleaning solution of 60 ° C. or more and less than 70 ° C. It is more preferable to immerse under the following conditions.

(仕上げ研磨工程)
上記洗浄工程では硫酸を使用するためリーチングムラの発生が起こることがあり、ガラス円板の主表面を再度研磨して平坦性を改善する。また、ガラス円板の端面に残存している酸化セリウム砥粒が主表面に再付着している場合もあるが、この再付着砥粒も除去される。
(Finishing polishing process)
In the above washing step, sulfuric acid is used, so that uneven leaching may occur, and the main surface of the glass disk is polished again to improve the flatness. Further, the cerium oxide abrasive grains remaining on the end face of the glass disk may be reattached to the main surface, but these reattachment abrasive grains are also removed.

仕上げ研磨工程では、通常、コロイダルシリカ砥粒を含むスラリーを用いて最終研磨を行う。仕上げ研磨工程では、通常、平均粒径が10〜50nmのコロイダルシリカ砥粒を含むスラリーを用いて研磨する。また、コロイダルシリカ砥粒を含むスラリーでの研磨の前または後に化学強化を行ってもよい。   In the final polishing step, the final polishing is usually performed using a slurry containing colloidal silica abrasive grains. In the finish polishing step, polishing is usually performed using a slurry containing colloidal silica abrasive grains having an average particle size of 10 to 50 nm. Further, chemical strengthening may be performed before or after polishing with a slurry containing colloidal silica abrasive grains.

コロイダルシリカ砥粒を含むスラリーによる研磨では、水ガラスを原料とするコロイダルシリカでは、一般的に中性領域においてゲル化が進行しやすいため、pHが好ましくは1〜6、より好ましくは2〜5で行うことが好ましい。   In polishing with a slurry containing colloidal silica abrasive grains, colloidal silica using water glass as a raw material generally tends to undergo gelation in a neutral region. Therefore, the pH is preferably 1 to 6, more preferably 2 to 5. It is preferable to carry out with.

酸性にする為のpH調整剤としては、少なくとも1種類以上の直鎖飽和ジカルボン酸を用いる。直鎖飽和ジカルボン酸は、末端にカルボン酸を有し且つ直鎖であることにより、分岐状または環状の酸と比較してキレート能が小さいことから、コロイダルシリカスラリーに含有させても研磨面が荒れにくいため、より平滑な情報記録媒体用ガラス基板が得られる。   As the pH adjuster for acidification, at least one kind of linear saturated dicarboxylic acid is used. Since the linear saturated dicarboxylic acid has a carboxylic acid at the terminal and is linear, the chelating ability is small as compared with a branched or cyclic acid. Since it is not easily roughened, a smoother glass substrate for information recording media can be obtained.

直鎖飽和ジカルボン酸としては、直鎖の炭素数が7以下のものが好ましく、5以下のものがより好ましい。炭素数を7以下とすることにより、水に溶けやすく好ましい。直鎖飽和ジカルボン酸としては、例えば、コハク酸(直鎖の炭素数2)、グルタル酸(直鎖の炭素数3)、アジピン酸(直鎖の炭素数4)、ピメリン酸(直鎖の炭素数5)、スベリン酸(直鎖の炭素数6)、アゼライン酸(直鎖の炭素数7)が挙げられる。これらの酸は単独で用いてもよいし、複数を組み合わせてもよい。これらの酸のpKa1が3.9〜4.5であり、pHを3〜5に調整する場合はスラリーに緩衝効果を持たせることができ、pH範囲としては好ましい。   The linear saturated dicarboxylic acid preferably has 7 or less linear carbon atoms, and more preferably 5 or less. It is preferable that the number of carbon atoms is 7 or less because it is easily dissolved in water. Examples of the linear saturated dicarboxylic acid include succinic acid (linear carbon number 2), glutaric acid (linear carbon number 3), adipic acid (linear carbon number 4), and pimelic acid (linear carbon). 5), suberic acid (straight carbon number 6), and azelaic acid (straight carbon number 7). These acids may be used alone or in combination. The pKa1 of these acids is 3.9 to 4.5, and when the pH is adjusted to 3 to 5, the slurry can have a buffering effect, which is preferable as the pH range.

前記直鎖飽和ジカルボン酸以外のpH調整剤としては、酸であれば無機酸が好ましい。無機酸としては、塩酸、硝酸または硫酸が好ましい。特に硝酸が好ましい。硫酸はガラス成分の中で使われるストロンチウムまたはカルシウムと結合し、水に溶けにくい塩を作ることから好ましくない。また、塩酸の場合、電子デバイスの中で塩素を嫌う場合があり、好ましくない。   As the pH adjuster other than the linear saturated dicarboxylic acid, an inorganic acid is preferable if it is an acid. As the inorganic acid, hydrochloric acid, nitric acid or sulfuric acid is preferable. Nitric acid is particularly preferable. Sulfuric acid is not preferable because it combines with strontium or calcium used in the glass component to form a salt that is hardly soluble in water. In addition, hydrochloric acid is not preferable because it may hate chlorine in an electronic device.

pH調整に関しては次のように実施する。pH4以上の場合は、直鎖の炭素数4以下の直鎖飽和ジカルボン酸に関しては、その酸のみでpH調整することが可能である。直鎖の炭素数5以上の直鎖飽和ジカルボン酸に関しては、pH4以上であれば、その酸のみでpH調整が可能であるが、pH4未満であれば、硝酸と組み合わせてpH調整をすることが好ましい。その場合、直鎖型飽和ジカルボン酸をスラリーに対して1重量%以上入れることが好ましい。これは、バッファーとしての機能を持たせる為に必要である。   The pH adjustment is performed as follows. When the pH is 4 or more, the pH of the straight-chain saturated dicarboxylic acid having 4 or less carbon atoms can be adjusted only with the acid. For straight-chain saturated dicarboxylic acids having 5 or more carbon atoms, if the pH is 4 or more, the pH can be adjusted only with the acid, but if the pH is less than 4, the pH can be adjusted in combination with nitric acid. preferable. In that case, it is preferable to add 1% by weight or more of linear saturated dicarboxylic acid to the slurry. This is necessary to provide a function as a buffer.

研磨具はスエードパッドであることが好ましい。このスエードパッドは発泡樹脂層を有し、そのショアA硬度が20°以上75°以下であり、密度が0.2〜0.9g/cmであることが好ましい。 The polishing tool is preferably a suede pad. This suede pad has a foamed resin layer, preferably has a Shore A hardness of 20 ° to 75 °, and a density of 0.2 to 0.9 g / cm 3 .

仕上げ研磨工程の後、コロダルシリカ砥粒を除去するために洗浄を行う。この洗浄工程では、少なくとも1回はpH10以上のアルカリ性洗浄剤による洗浄を行うことが好ましい。このように最終研磨工程として酸性に調整したコロイダルシリカスラリーを用いて研磨を行い、その後、アルカリ性洗浄液を用いてガラスの洗浄することによりコロイダルシリカ残渣を減らすことが可能になる。   After the finish polishing step, cleaning is performed to remove the colloidal silica abrasive grains. In this cleaning step, it is preferable to perform cleaning with an alkaline cleaning agent having a pH of 10 or more at least once. Thus, it is possible to reduce the colloidal silica residue by polishing using the colloidal silica slurry adjusted to acidity as the final polishing step and then washing the glass with an alkaline cleaning liquid.

すなわち、酸性に調整したコロイダルシリカスラリー中のコロイダルシリカ表面はシラノール基がほとんど乖離しておらず、不活性な状態であるため、研磨中にガラス基板と強固に付着することがなく、この状態で、アルカリ性水溶液で洗浄を行った場合、ζ電位が、ガラス基板およびコロイダルシリカともにマイナスとなり、電位的に反発することにより、コロイダルシリカがガラス基板に残りにくくなると考えられる。   In other words, the colloidal silica surface in the colloidal silica slurry adjusted to acidity has almost no silanol groups separated and is in an inactive state, so it does not adhere firmly to the glass substrate during polishing. When washing is performed with an alkaline aqueous solution, it is considered that the ζ potential becomes negative for both the glass substrate and the colloidal silica, and the colloidal silica hardly remains on the glass substrate due to repulsion with respect to the potential.

洗浄方法は、ガラス円板を浸漬して超音波振動を加えてもよいし、スクラブ洗浄を用いてもよい。また、両方を組み合わせてもよい。さらに、洗浄の前後に、純水による浸漬工程またはリンス工程を行うことが好ましい。   As a cleaning method, ultrasonic vibration may be applied by immersing a glass disk, or scrub cleaning may be used. Moreover, you may combine both. Furthermore, it is preferable to perform an immersion step or a rinsing step with pure water before and after cleaning.

最終のリンス工程後にガラス円板を乾燥するが、乾燥方法としてはイソプロピルアルコール蒸気を用いる乾燥方法、スピン乾燥または真空乾燥などが用いられる。   The glass disk is dried after the final rinsing step. As a drying method, a drying method using isopropyl alcohol vapor, spin drying, vacuum drying, or the like is used.

上記一連の工程により、高度に平坦化されたガラス基板が得られる。このようなガラス基板の主表面に磁気記録層を形成した磁気ディスクにおいては、高密度記録が可能になる。   Through the above series of steps, a highly flattened glass substrate is obtained. In such a magnetic disk having a magnetic recording layer formed on the main surface of the glass substrate, high-density recording is possible.

以下に本発明の実施例について具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。   Examples of the present invention will be specifically described below, but the present invention is not limited to these.

[実験例1]
モル%表示組成が概略、SiO:64.5%、Al:12%、ZrO:1.8%、LiO:12.8%、NaO:5.5%、KO:3.4%、であるガラス板を、pH2のHNO水溶液、またはpH11のNaOH水溶液に浸漬し、表面変位(nm)と硬度(GPa)との相関性を調べた。以下の測定条件により測定した結果を図3に示す。
[Experiment 1]
Mol% composition schematic, SiO 2: 64.5%, Al 2 O 3: 12%, ZrO 2: 1.8%, Li 2 O: 12.8%, Na 2 O: 5.5%, K A glass plate of 2 O: 3.4% was immersed in a pH 2 HNO 3 aqueous solution or a pH 11 NaOH aqueous solution, and the correlation between surface displacement (nm) and hardness (GPa) was examined. The results measured under the following measurement conditions are shown in FIG.

測定器:MTS社 Nano Indenter G2000
測定圧子:バーコビッチ圧子
測定条件(パラメータ:条件)
試験開始を許容するドリフト値:0.600nm/s
最大押し込み深さ:200nm
連続剛性測定に使用した周波数:75Hz
連続剛性測定に使用した振幅値:1nm
歪み速度:0.05 1/s
測定回数:1サンプルにつき6点評価
Measuring instrument: MTS Nano Indenter G2000
Measurement indenter: Berkovich indenter measurement conditions (parameter: condition)
Drift value allowing test start: 0.600 nm / s
Maximum indentation depth: 200nm
Frequency used for continuous stiffness measurement: 75Hz
Amplitude value used for continuous stiffness measurement: 1 nm
Strain rate: 0.05 1 / s
Number of measurements: 6 points per sample

その結果、図3に示すように、酸性水溶液にガラスを浸漬するとアルカリ性水溶液の場合と比較して、ガラス硬度が低下した。これは、酸によってガラス表面のアルカリ金属成分がリーチングされ、ガラス表面が軟化したためであると考えられる。また、酸性水溶液はアルミノシリケートガラスに対してエッチング性があり、さらに表面を荒らしてしまうおそれがあることがわかる。   As a result, as shown in FIG. 3, when the glass was immersed in the acidic aqueous solution, the glass hardness decreased compared to the case of the alkaline aqueous solution. This is considered to be because the alkali metal component on the glass surface was leached by the acid and the glass surface was softened. Moreover, it turns out that acidic aqueous solution has an etching property with respect to aluminosilicate glass, and also may roughen the surface.

[実験例2]
モル%表示組成が概略、SiO:64.5%、Al:12%、ZrO:1.8%、LiO:12.8%、NaO:5.5%、KO:3.4%、であるガラス板から外径65mm、内径20mm、板厚0.635mmのドーナツ状ガラス円板50枚を切り出し、内周面および外周面をダイヤモンド砥石を用いて研削加工し、上下主表面を酸化アルミニウム砥粒を用いて第一研削工程を実施した。
[Experiment 2]
Mol% composition schematic, SiO 2: 64.5%, Al 2 O 3: 12%, ZrO 2: 1.8%, Li 2 O: 12.8%, Na 2 O: 5.5%, K 2 O: Cut out 50 donut-shaped glass discs with an outer diameter of 65 mm, an inner diameter of 20 mm, and a thickness of 0.635 mm from a glass plate of 3.4%, and grinding the inner and outer peripheral surfaces using a diamond grindstone And the 1st grinding process was implemented for the upper and lower main surfaces using the aluminum oxide abrasive grain.

次に、内外周の端面について幅0.15mm、角度45°の面取り部を設ける面取り加工を行った。面取り加工後、内外周の端面について、研磨材として粒径1〜1.5μmφの酸化セリウム砥粒を含むスラリーを用い、研磨具としてブラシを用いて、ブラシ研磨により鏡面加工を行った。研磨量は、半径方向の除去量で30μmであった。   Next, chamfering was performed to provide a chamfered portion having a width of 0.15 mm and an angle of 45 ° on the inner and outer peripheral end faces. After the chamfering, the end surfaces on the inner and outer circumferences were mirror-finished by brush polishing using a slurry containing cerium oxide abrasive grains having a particle diameter of 1 to 1.5 μm as an abrasive and using a brush as a polishing tool. The removal amount in the radial direction was 30 μm.

次に第1研削工程で研削されたガラス基板は、第2の固定砥粒工具と研削液を用いて両面研削装置(浜井産業社製、製品名:16BF−4M5P)によりガラス基板の上下主平面を研削した(第2研削工程)。第2の固定砥粒工具として平均粒径が4μmのダイヤモンド砥粒を樹脂の結合剤で結合した固定砥粒工具(3M社製、製品名:Trizact4μmAA1)を用いた。この時の研磨量は136μmであった。研削されたガラス基板を、アルカリ性洗剤溶液に浸漬した状態で超音波洗浄した。   Next, the glass substrate ground in the first grinding step is obtained by using a second fixed abrasive tool and a grinding liquid with a double-sided grinding apparatus (manufactured by Hamai Sangyo Co., Ltd., product name: 16BF-4M5P). Was ground (second grinding step). A fixed abrasive tool (manufactured by 3M, product name: Trizact 4 μm AA1) in which diamond abrasive grains having an average particle diameter of 4 μm were bonded with a resin binder was used as the second fixed abrasive tool. The polishing amount at this time was 136 μm. The ground glass substrate was ultrasonically cleaned while immersed in an alkaline detergent solution.

次に平均粒径0.8〜1μmφの酸化セリウム砥粒を含むスラリーを用い、研磨具としてスエードパッドを用いて、両面研磨装置により上下主表面の研磨加工を行った。研磨量は、上下主表面の厚さ方向で計25μmであった。ガラス円板の主表面研磨後に予備洗浄として、純水での浸漬洗浄、アルカリ洗浄剤での超音波洗浄、純水でのリンスをこの順で実施した。   Next, the upper and lower main surfaces were polished by a double-side polishing apparatus using a slurry containing cerium oxide abrasive grains having an average particle size of 0.8 to 1 μmφ, using a suede pad as a polishing tool. The polishing amount was 25 μm in total in the thickness direction of the upper and lower main surfaces. As a preliminary cleaning after polishing the main surface of the glass disk, immersion cleaning with pure water, ultrasonic cleaning with an alkaline cleaning agent, and rinsing with pure water were performed in this order.

次に、以下のように洗浄を行った。硫酸71.4%、過酸化水素水、7.7%の水溶液を80℃に加温し、その中にガラスを入れて洗浄を行った。その後、純水でガラスをリンスした後、コロイダルシリカ砥粒を含む研磨スラリーを用いて両面研削装置(浜井産業社製、製品名:16BF−4M5P)によりガラス基板の上下主平面を研磨した。研磨スラリーは、純水12.5Lに対して、クエン酸を62.5g添加し、良く撹拌した後、触媒化成社製コロイダルシリカ砥粒SI40を2.5L加えて、良く撹拌したものを使用した。この時のpHは4.0であった。研磨パッドに関しては、ショアA硬度が60°、密度が0.62g/cmのスエードパッドを使用した。 Next, washing was performed as follows. An aqueous solution of 71.4% sulfuric acid, aqueous hydrogen peroxide, and 7.7% was heated to 80 ° C., and glass was placed in it for cleaning. Then, after rinsing the glass with pure water, the upper and lower main planes of the glass substrate were polished by a double-side grinding apparatus (product name: 16BF-4M5P, manufactured by Hamai Sangyo Co., Ltd.) using a polishing slurry containing colloidal silica abrasive grains. As the polishing slurry, 62.5 g of citric acid was added to 12.5 L of pure water and stirred well, then 2.5 L of colloidal silica abrasive SI40 manufactured by Catalyst Kasei Co., Ltd. was added and stirred well. . The pH at this time was 4.0. As the polishing pad, a suede pad having a Shore A hardness of 60 ° and a density of 0.62 g / cm 3 was used.

その後、純水で水洗した後、アルカリ性の洗浄液による超音波洗浄、アルカリ性の洗浄液によるスクラブ洗浄、さらにアルカリ性の洗浄液による超音波洗浄を実施後、純水にてリンスを行い、IPA乾燥用いて、乾燥した。この基板をAFM(SIIナノテクノロジー製SPA400)にて1μm×1μmの範囲でRaを測定したところ、0.111nmであった。   Then, after washing with pure water, ultrasonic cleaning with an alkaline cleaning liquid, scrub cleaning with an alkaline cleaning liquid, and ultrasonic cleaning with an alkaline cleaning liquid are performed, followed by rinsing with pure water, and drying using IPA drying. did. When Ra was measured in the range of 1 μm × 1 μm with AFM (SPA 400 manufactured by SII Nanotechnology), this substrate was 0.111 nm.

[実験例3]
以下のように、予察試験を行った。実験例2で得られたガラス基板を下記の水溶液に2時間超音波照射を行いながら浸漬した。その後、AFMを用いて1μm×1μmのRaを測定した。その結果を表1および図4に示す。
[Experiment 3]
A preliminary test was conducted as follows. The glass substrate obtained in Experimental Example 2 was immersed in the following aqueous solution with ultrasonic irradiation for 2 hours. Thereafter, Ra of 1 μm × 1 μm was measured using AFM. The results are shown in Table 1 and FIG.

Figure 0006015259
Figure 0006015259

表1および図4に示すように、直鎖型飽和ジカルボン酸であるコハク酸、アジピン酸、ピメリン酸およびアゼライン酸においては、基板面の荒れが抑制されていることが確認できた。これは、直鎖型飽和ジカルボン酸をコロイダルシリカスラリーに含有させると直鎖型飽和ジカルボン酸はキレート作用が小さいのでガラス面を荒れにくくする作用があるためであると考えられる。   As shown in Table 1 and FIG. 4, in the succinic acid, adipic acid, pimelic acid and azelaic acid which are linear saturated dicarboxylic acids, it was confirmed that the roughness of the substrate surface was suppressed. This is considered to be because when the linear saturated dicarboxylic acid is contained in the colloidal silica slurry, the linear saturated dicarboxylic acid has an effect of making the glass surface less likely to be rough because the chelating action is small.

[実験例4]
実験例2で得られたガラス基板を表2に示す酸性水溶液に10分間超音波照射を行いながら浸漬した。その後、表2に示すアルカリ性水溶液に10分間超音波照射を行いながら浸漬した。その後、AFMを用いて1μm×1μmのRaを測定した。その結果を表2および図5に示す。
[Experimental Example 4]
The glass substrate obtained in Experimental Example 2 was immersed in the acidic aqueous solution shown in Table 2 while being irradiated with ultrasonic waves for 10 minutes. Then, it immersed in the alkaline aqueous solution shown in Table 2, performing ultrasonic irradiation for 10 minutes. Thereafter, Ra of 1 μm × 1 μm was measured using AFM. The results are shown in Table 2 and FIG.

Figure 0006015259
Figure 0006015259

表2および図5に示すように、直鎖型飽和ジカルボン酸のうちピメリン酸を用いる酸浸漬処理を行えばその後に水酸化ナトリウム水溶液を用いて浸漬処理を行ってもガラス基板表面の荒れは抑制されRaとして0.111nmという小さい値が得られた。この観点からは、直鎖型飽和ジカルボン酸としてピメリン酸を用いることが好ましいことがわかる。なお、例11のRaは比較的小さい値であるがトリエタノールアミンは高価でありガラス基板洗浄には不適である。   As shown in Table 2 and FIG. 5, if the acid immersion treatment using pimelic acid is performed among the linear saturated dicarboxylic acids, the surface roughness of the glass substrate is suppressed even if the immersion treatment is performed using a sodium hydroxide aqueous solution. As Ra, a small value of 0.111 nm was obtained. From this viewpoint, it can be seen that it is preferable to use pimelic acid as the linear saturated dicarboxylic acid. Although Ra in Example 11 is a relatively small value, triethanolamine is expensive and unsuitable for glass substrate cleaning.

[実施例1]
次の研磨試験を実施した。実験例2で得られたガラス基板を以下のコロイダルシリカスラリーとスエードパッドにて研磨を行った。すなわち、コロイダルシリカスラリーの構成は表3の酸の種類1からpHまでの欄に示す通りであり、コロイダルシリカとしては触媒化成社製コロイダルシリカSI40を用い、その使用量は表3のシリカ量の欄に示す。
[Example 1]
The following polishing test was conducted. The glass substrate obtained in Experimental Example 2 was polished with the following colloidal silica slurry and a suede pad. That is, the composition of the colloidal silica slurry is as shown in the column from acid type 1 to pH in Table 3, and as the colloidal silica, colloidal silica SI40 manufactured by Catalyst Kasei Co., Ltd. is used. Shown in the column.

その後、pH12のアルカリ性の洗浄液による超音波洗浄後、pH10のアルカリ性の洗浄液によるスクラブ洗浄を行い、その後、純水でリンスをしたのち、乾燥させ、Raの測定を前記と同じ条件にて実施した。例17は比較例、例18〜21は実施例である。その結果を表3および図6に示す。なお、研磨レートも表3に示す。   Then, after ultrasonic cleaning with an alkaline cleaning solution of pH 12, scrub cleaning was performed with an alkaline cleaning solution of pH 10, rinsed with pure water, dried, and Ra was measured under the same conditions as described above. Example 17 is a comparative example, and Examples 18 to 21 are examples. The results are shown in Table 3 and FIG. The polishing rate is also shown in Table 3.

Figure 0006015259
Figure 0006015259

表3および図6に示すように、直鎖型飽和ジカルボン酸を含むコロイダルシリカスラリーを使用してガラスを研磨した場合、研磨面が荒れにくいことが確認された。比較のために平均分子量5000のアクリル酸/スルホン酸共重合体のナトリウム塩を例17のスラリーに0.1%添加したスラリーを用いた研磨試験を例17〜21と同様にして行った。その結果Raは0.082nmと比較的小さかったが研磨レートは0.025μm/minとなり低下することがわかった。   As shown in Table 3 and FIG. 6, when glass was grind | polished using the colloidal silica slurry containing a linear saturated dicarboxylic acid, it was confirmed that a grinding | polishing surface is not rough. For comparison, a polishing test using a slurry obtained by adding 0.1% of sodium salt of acrylic acid / sulfonic acid copolymer having an average molecular weight of 5000 to the slurry of Example 17 was performed in the same manner as in Examples 17-21. As a result, Ra was 0.082 nm, which was relatively small, but it was found that the polishing rate was 0.025 μm / min and decreased.

Claims (8)

セリウム系研磨剤を用いてガラスを研磨する工程、加熱した硫酸と過酸化水素水とを含む洗浄液を用いてガラスを洗浄する洗浄工程およびコロイダルシリカを含むスラリーを用いてガラス主表面を研磨する工程を順次含むガラス基板の製造方法であって、該スラリー中に直鎖飽和ジカルボン酸が含まれていることを特徴とする情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。   A process of polishing glass using a cerium-based abrasive, a cleaning process of cleaning glass using a cleaning liquid containing heated sulfuric acid and hydrogen peroxide, and a process of polishing a glass main surface using a slurry containing colloidal silica A method for producing a glass substrate for an information recording medium, characterized in that a linear saturated dicarboxylic acid is contained in the slurry. 前記コロイダルシリカスラリーがpH3以上5以下である請求項1に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。   The method for producing a glass substrate for an information recording medium according to claim 1, wherein the colloidal silica slurry has a pH of 3 or more and 5 or less. 前記コロイダルシリカ中に含まれる直鎖飽和ジカルボン酸の直鎖の炭素数が2〜7である請求項1または2に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。   The method for producing a glass substrate for an information recording medium according to claim 1 or 2, wherein the linear saturated dicarboxylic acid contained in the colloidal silica has 2 to 7 carbon atoms. 前記直鎖飽和ジカルボン酸がコハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸およびアゼライン酸からなる群から選ばれる1以上である請求項1〜3のいずれか1項に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。   The information recording medium according to any one of claims 1 to 3, wherein the linear saturated dicarboxylic acid is one or more selected from the group consisting of succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid and azelaic acid. Method for manufacturing glass substrate. 前記コロイダルシリカを含むスラリーを用いてガラス主表面を研磨する工程が仕上げ研磨工程であり、その後、アルカリ性の水溶液を用いた洗浄工程を含む請求項1〜4のいずれか1項に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。   The information recording according to any one of claims 1 to 4, wherein the step of polishing the glass main surface using the slurry containing colloidal silica is a finish polishing step, and then includes a cleaning step using an alkaline aqueous solution. A method for producing a glass substrate for a medium. 前記コロイダルシリカの平均粒径が10〜50nmである請求項1〜5のいずれか1項に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。   The method for producing a glass substrate for an information recording medium according to any one of claims 1 to 5, wherein the colloidal silica has an average particle diameter of 10 to 50 nm. 情報記録媒体が磁気ディスクである請求項1〜6のいずれか1項に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法 Method of manufacturing a glass substrate for information recording medium according to claim 1 information recording medium is a magnetic disk. 請求項7に記載の製造方法により得られた情報記録媒体用ガラス基板の主表面に磁気記録層を形成することを特徴とする磁気ディスクの製造方法 A method of manufacturing a magnetic disk , comprising forming a magnetic recording layer on a main surface of a glass substrate for information recording media obtained by the manufacturing method according to claim 7 .
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