JPH1111974A

JPH1111974A - 磁気記録媒体用ガラス基板

Info

Publication number: JPH1111974A
Application number: JP9164819A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Koyama; 昭浩小山; Nobuyuki Yamamoto; 信行山本
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 1997-06-20
Filing date: 1997-06-20
Publication date: 1999-01-19
Anticipated expiration: 2017-06-20
Also published as: JP3384286B2; WO1998058883A1; US6413892B1

Abstract

(57)【要約】【課題】フロート成形に適した溶解温度および作業温
度を有し、化学強化処理後の耐水性や耐候性が良好であ
る磁気記録媒体用ガラス基板を提供する。【解決手段】重量％で表して、ＳｉＯ₂６１〜７０
％、Ａｌ₂Ｏ₃ ９〜１８％、Ｌｉ₂Ｏ２〜３．９％、
Ｎａ₂Ｏ６〜１３％、Ｋ₂Ｏ０〜５％、Ｒ₂Ｏ１０
〜１６％、（但し、Ｒ₂Ｏ＝Ｌｉ₂Ｏ＋Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ
₂Ｏ）、ＭｇＯ０〜３．５％、ＣａＯ１〜７％、Ｓ
ｒＯ０〜２％、ＢａＯ０〜２％、ＲＯ２〜１０％
（但し、ＲＯ＝ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）、Ｔ
ｉＯ₂ ０〜２％、ＣｅＯ₂ ０〜２％、Ｆｅ₂Ｏ₃ ０〜
２％、ＭｎＯ０〜１％（但し、ＴｉＯ₂＋ＣｅＯ₂＋Ｆ
ｅ₂Ｏ₃＋ＭｎＯ＝０．０１〜３％）の組成を有し、耐候
性に優れた磁気記録媒体用ガラス基板である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐水性および耐候
性に優れた磁気記録媒体用ガラス基板に関するもので、
特にフロート法で成形された、表面が平坦で反りの少な
いガラス素板を、化学強化した磁気記録媒体用ガラス基
板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に磁気ディスク用基板としては、ア
ルミニウム基板が広く用いられている。最近使用される
基板の薄板化が望まれており、且つ記録密度の増大のた
めにその表面の高平坦化が望まれている。このような磁
気ディスク基板としては、ガラス基板が適しており、特
にこのガラス基板をフロート法で成形することは品質面
およびコスト面からも有利な方法である。

【０００３】すなわち、反りの大きな素板を用いると、
反り修正のために厚板から研削する必要がある。フロー
ト法で高平坦に成形された素板は反り修正の必要が無い
ため、薄い素板を用いて磁気ディスクガラス基板を製造
することが可能であり、研削でのコストダウンが可能と
なる。

【０００４】現在、このような磁気記録媒体用ガラス基
板としては、フロート法により成形されたソーダライム
組成のガラス基板に化学強化が施されて用いられてい
る。

【０００５】すなわち、磁気記録媒体用ガラス基板で
は、ガラス組成中に含まれる一価の金属イオンよりイオ
ン半径の大きな１価の金属イオンを含有する溶融塩中に
浸漬され、ガラス中の金属イオンと溶融塩中の金属イオ
ンとが交換されることにより製造される化学強化品が多
く用いられている。

【０００６】しかしながら、前記ガラス基板は化学強化
処理を施すと高温多湿の環境での使用で耐候性（耐水
性）が悪くなるという問題点の指摘がある。

【０００７】さらに、ガラス基板を用いる場合は、ガラ
スの熱膨張と磁気ディスクドライブを構成するステンレ
スやアルミニウム等の金属部品との熱膨張のマッチング
が必要となる。

【０００８】ところで、耐候性の優れた化学強化ガラス
としては、米国特許４，１５６，７５５号にリチウム含
有イオン交換強化ガラスについての記載がある。前記公
報、７項、２〜１５行目に、重量％で、５９〜６３％の
ＳｉＯ₂、１０〜１３％のＮａ₂Ｏ、４〜５．５％のＬ
ｉ₂Ｏ、１５〜２３％のＡｌ₂Ｏ₃、２〜５％のＺｒＯ₂を
含有し、Ａｌ₂Ｏ₃＋ＺｒＯ₂が１９〜２５％、Ｎａ₂Ｏ/
ＺｒＯ₂が２．２〜５．５であるガラス組成物が開示さ
れている。

【０００９】また、化学強化ガラスの製造方法として
は、例えば特開昭６２−１８７１４０号公報に記載され
ており、前記公報、第１項、左側５〜１６行目に重量％
で、６４〜７０％のＳｉＯ₂、１４〜２０％のＡｌ
₂Ｏ₃、４〜６％のＬｉ₂Ｏ、７〜１０％のＮａ₂Ｏ、０〜
４％のＭｇＯ、０〜１．５％のＺｒＯ₂を含有する化学
強化ガラスの製造方法について開示されている。

【００１０】しかし、上記米国特許４，１５６，７５５
号および特開昭６２−１８７１４０号公報の実施例で示
されたガラス組成物は、溶解および成形に高温を要し、
フロート法にて反りの少ない薄板を製造するのは容易で
はない。

【００１１】他の化学強化ガラスとしては、特開平５−
３２４３１号公報に記載されており、前記公報、第２
項、左側２〜７行目に重量％で、６２〜７５％のＳｉＯ
₂、４〜１２％のＮａ₂Ｏ、４〜１０％のＬｉ₂Ｏ、５〜
１５％のＡｌ₂Ｏ₃及び５．５〜１５％のＺｒＯ₂を含有
し、かつＮａ₂Ｏ／ＺｒＯ₂の重量比が０．５〜２．０で
あり、さらにＡｌ₂Ｏ₃／ＺｒＯ₂の重量比が０．４〜
２．５である化学強化ガラス物品について開示されてい
る。前記公報に開示された組成には多量のＺｒＯ₂が含
まれており、溶融炉を用いて製造する場合、炉内でＺｒ
Ｏ₂の結晶が析出し易く、品質上に問題があった。すな
わち、ＺｒＯ₂の結晶が析出した素板を研削、研磨して
磁気ディスク基板を製造した場合、研磨されにくいＺｒ
Ｏ₂の結晶が基板表面で突起となり、ヘッドクラッシュ
の原因となる。

【００１２】自動車、航空機等の風防用に適した化学強
化ガラスとして、特公昭４７−１３１２号に、リチウム
またはナトリウムアルミノシリケートガラスシートおよ
びその製造方法が開示されている。前記公報、第３項右
側２９〜３４行目に、特に適当なガラス組成物は、内部
部分が酸化物基準重量で、２〜６％Ｌｉ₂Ｏ、５〜１０
％Ｎａ₂Ｏ、１５〜２５％Ａｌ₂Ｏ₃および６０〜７０％
ＳｉＯ₂からなり、Ｌｉ₂Ｏ，Ｎａ₂Ｏ，Ａｌ₂Ｏ₃および
ＳｉＯ₂の総和が組成物の少くとも９５重量％である、
との記載がある。前記公報の第３項第１表の３に記載さ
れている前記組成範囲に含まれる実施例は、溶解および
成形に高温を要しフロート成形にて高品質なガラスを製
造するのは困難である。

【００１３】また、強化ガラスの製造方法および強化ガ
ラスが英国特許１，３２２，５１０号公報に開示されて
いる。前記公報の一つの目的として、第１項６１〜７５
行目に、Ｆｒｏｕｃａｕｌｔｐｒｏｃｅｓｓ，Ｐｅｎ
ｎｖｅｒｎｏｎｏｒＰｉｔｔｓｂｕｒｇｈｐｒｏ
ｓｅｓｓ，Ｃｏｌｂｕｒｎｐｒｏｃｅｓｓでのガラス
シート製造が可能な組成を提供することであり、このた
めのガラス組成の条件として歪点が４５０〜５５０℃、
作業温度が９８０〜１１５０℃、液相温度が１１００℃
以下との記載がある。前記公報記載の実施例の組成物
は、作業温度が高い、液相温度が作業温度より高くフロ
ート法による反りの少ない薄板成形には適さない、化学
強化ガラスの耐候性が悪い等の問題点があった。

【００１４】さらに、磁気ディスク基板に於いては、記
録密度の向上を目指し、基板とヘッドとの距離がさらに
近づく傾向にあり、基板表面の清浄度が問題となってき
た。基板表面に異物が付着していると、読み書き時にヘ
ッドが異物と衝突し、ヘッドクラッシュの原因となる。
このため基板表面の清浄度がさらに要求されるようにな
ってきた。清浄度向上には、酸洗浄が有効である。酸と
してはＨ₂ＳＯ₄、ＨＦ、ＨＮＯ₃等が使用されるが、特
にＨ₂ＳＯ₄、ＨＦが効果的である。

【００１５】耐酸性が劣るガラスを酸洗浄した場合、潜
傷が発生する。一方、必要以上に耐酸性が優れたガラス
では洗浄に濃い酸が必要となり、コスト、作業上、環境
上及び廃液処理において問題となる。このため、洗浄に
適する濃度としてはＨＦでは０．００１〜１．０％程
度、Ｈ₂ＳＯ₄では１〜２０％程度である。

【００１６】前記特開昭６２−１８７１４０号公報の第
３項右側上から３〜６行目にかけて、「きわめて深い圧
縮応力層を持つ強化ガラスが容易に得られるので、強度
面で高い信頼性が要求される、ディスク基板としての使
用が可能である。」との記載があり、実施例として０．
５％Ｈ₂ＳＯ₄に対する耐酸性が評価されているが洗浄に
よる潜傷ではなく、耐候性を意図した評価である。さら
に、耐ＨＦ性についての記載はされていない。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、溶融
炉を用いて製造する場合に問題となるＺｒＯ₂を実質的
に含まず、さらに化学強化処理後の耐水性や耐候性が良
好である、さらにフロート成形にて反りの少ない薄板を
成形するのに適した溶解温度、作業温度及び液相温度を
有した組成からなる磁気記録媒体用ガラス基板を提供す
ることを目的とする。

【００１８】また、金属部品と組み合わせて使用するこ
とが可能な膨張係数を有する磁気記録媒体用ガラス基板
を提供することを目的とする。さらに、酸洗浄時、特に
Ｈ₂ＳＯ₄、ＨＦ使用時に潜傷が発生しにくい磁気記録媒
体用ガラス基板を提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来技術
の課題および要求に基づいて行われたものであり、重量
％で表して、ＳｉＯ₂ ６１〜７０％、Ａｌ₂Ｏ₃ ９〜１８％、Ｌｉ₂Ｏ２〜３．９％、Ｎａ₂Ｏ６〜１３％、Ｋ₂Ｏ０〜５％、Ｒ₂Ｏ１０〜１６％、（ただし、Ｒ₂Ｏ＝Ｌｉ₂Ｏ＋Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏ）ＭｇＯ０〜３．５％、ＣａＯ１〜７％、ＳｒＯ０〜２％、ＢａＯ０〜２％、ＲＯ２〜１０％、（ただし、ＲＯ＝ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）ＴｉＯ₂ ０〜２％、ＣｅＯ₂ ０〜２％、Ｆｅ₂Ｏ₃ ０〜２％、ＭｎＯ０〜１％、ＴｉＯ₂＋ＣｅＯ₂＋Ｆｅ₂Ｏ₃＋ＭｎＯ＝０．０１〜３％の組成を有し、実質的にＺｒＯ₂を含まず、６０℃で１
２０時間精製水中に保持したときの精製水中へのガラス
成分の全溶出量が、１μｇ/ｃｍ²以下の耐水性を有し、
化学強化処理された磁気記録媒体用ガラス基板である。

【００２０】さらに、５０〜３５０℃の温度範囲におけ
る平均線熱膨張係数が８０×１０^-7／Ｋ以上であること
が好ましい。

【００２１】また、重量％で表して、ＳｉＯ₂ ６２〜６９％、Ａｌ₂Ｏ₃ ９〜１３．５％、Ｌｉ₂Ｏ２〜３．９％、Ｎａ₂Ｏ７．５〜１２．５％、Ｋ₂Ｏ０〜２％、Ｒ₂Ｏ１０〜１５％、（ただし、Ｒ₂Ｏ＝Ｌｉ₂Ｏ＋Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏ）ＭｇＯ０．５〜３％、ＣａＯ２．５〜６％、ＳｒＯ０〜２％、ＢａＯ０〜２％、ＲＯ３〜９％、（ただし、ＲＯ＝ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯＴｉＯ₂ ０〜２％、ＣｅＯ₂ ０〜２％、Ｆｅ₂Ｏ₃ ０〜２％、ＭｎＯ０〜１％、ＴｉＯ₂＋ＣｅＯ₂＋Ｆｅ₂Ｏ₃＋ＭｎＯ＝０．０１〜３％の組成であり、実質的にＺｒＯ₂を含まず、６０℃で１
２０時間精製水中に保持したときの精製水中へのガラス
成分の全溶出量が、１μｇ/ｃｍ²以下の耐水性を有し、
化学強化処理された磁気記録媒体用ガラス基板である。

【００２２】さらに、５０〜３５０℃の温度範囲におけ
る平均線熱膨張係数が８４×１０^-7／Ｋ以上であること
が好ましい。

【００２３】またさらに、上述の磁気記録媒体用ガラス
基板において、前記ガラス組成物の溶融温度（１０²poi
seの粘性を有する温度）が１５５０℃以下で、作業温度
（１０⁴poiseの粘性を有する温度）が１１００℃以下で
あり、かつ液相温度が前記作業温度以下である磁気記録
媒体用ガラス基板である。

【００２４】さらには、前記ガラス組成物の溶融温度
（１０²poiseの粘性を有する温度）が１５４０℃以下
で、作業温度（１０⁴poiseの粘性を有する温度）が１０
５５℃以下であり、かつ液相温度が前記作業温度以下で
あることが好ましい。

【００２５】さらに本発明は、上述した磁気記録媒体用
ガラス基板からなり、その表面近傍のＬｉイオンおよび
／またはＮａイオンがＬｉイオンより大きなイオン半径
を有する一価の金属イオンで置換され、表面近傍に圧縮
応力を有することを特徴とする化学強化を施した磁気記
録媒体用ガラス基板である。

【００２６】以下に、本発明の磁気記録媒体用ガラス基
板の組成の限定理由について説明する。ＳｉＯ₂はガラ
スを形成するための主要成分であり、必須の構成成分で
ある。その割合が６１％未満であると、イオン交換後の
耐水性が悪化すると共に耐酸性が悪化する。一方、７０
％を越えるとガラス融液の粘性が高くなりすぎ、溶融や
成形が困難となるとともに、膨張係数が小さくなりすぎ
る。このため、ＳｉＯ₂の範囲としては６１〜７０％が
好ましく、さらに６２〜６９％が好ましい。

【００２７】Ａｌ₂Ｏ₃はイオン交換速度を速めるため、
およびイオン交換後の耐水性を向上するために必須の構
成成分である。その割合が９％未満では、その効果が不
十分である。一方、１８％を越えるとガラス融液の粘性
が高くなりすぎ、溶融や成形が困難となるとともに、膨
張係数が小さくなりすぎる。また、耐酸性が悪化する。
このため、Ａｌ₂Ｏ₃の範囲としては９〜１８％が好まし
く、さらにより耐酸性を高めるためには９〜１３．５％
が好ましい。

【００２８】Ｌｉ₂Ｏはイオン交換を行うための必須の
構成成分であるとともに、溶解性を高める成分である。
その割合が２％未満では、イオン交換後の表面圧縮応力
が十分得られず、また溶解性も悪い。一方、３．９％を
越えるとイオン交換後の耐水性が悪化するとともに、液
相温度が上がり、成形が困難となる。このため、Ｌｉ₂
Ｏの範囲としては、２〜３．９％が好ましい。

【００２９】Ｎａ₂Ｏは溶解性を高める成分である。そ
の割合が６％未満では、その効果が不十分である。一
方、１３％を越えるとイオン交換後の耐水性が悪化す
る。このため、Ｎａ₂Ｏの範囲としては６〜１３％が好
ましく、さらに７．５〜１２．５％が好ましい。

【００３０】Ｋ₂Ｏは溶解性を高める成分であるが、イ
オン交換後の表面圧縮応力が低下するため必須成分では
ない。このため、Ｋ₂Ｏの範囲としては５％以下が好ま
しく、さらに２％以下が好ましい。

【００３１】さらに、Ｌｉ₂Ｏ＋Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏの合計
Ｒ₂Ｏが、１０％未満ではガラス融液の粘性が高くなり
すぎ、溶融や成形が困難となると共に膨張係数が小さく
なりすぎる。一方、１６％を越えるとイオン交換後の耐
水性が悪化する。このため、Ｌｉ₂Ｏ＋Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏ
の合計Ｒ₂Ｏの範囲は１０〜１６％が好ましく、さらに
１０〜１５％が好ましい。

【００３２】ＭｇＯは溶解性を高める成分であるが、
３．５％を越えると液相温度が上がり、成形が困難とな
る。このためＭｇＯは３．５％以下が好ましく、さらに
０．５〜３％が好ましい。

【００３３】ＣａＯは溶解性を高める成分であるととも
に、イオン交換速度を調整するための必須成分である。
その割合が１％未満ではその効果が十分でない。一方、
７％を越えると液相温度が上がり、成形が困難となる。
このため、ＣａＯの範囲は１〜７％が好ましく、さらに
２．５〜６％が好ましい。

【００３４】ＳｒＯやＢａＯは、溶解性を高める成分で
あるとともに液相温度を下げるのに有効な成分である。
しかし、ガラスの密度が大きくなるとともに、原料代の
アップの要因となるので、ＳｒＯやＢａＯはそれぞれ２
％以下が好ましく、さらに１％以下が好ましい。

【００３５】さらに、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ
の合計ＲＯが、２％未満ではガラス融液の粘性が高くな
りすぎ、溶融、成形が困難となり、１０％を越えると液
相温度が上がり、成形が困難となる。このため、ＭｇＯ
＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯの合計ＲＯの範囲としては２
〜１０％が好ましく、さらに３〜９％が好ましい。

【００３６】Ｆｅ₂Ｏ₃はガラス融液中でＦｅ²⁺とＦｅ³⁺
が平衡状態にあり、これらのイオンが融液中の光の透過
率、特に赤外域の透過率を大きく左右する。全鉄をＦｅ
₂Ｏ₃に換算して２％以上では赤外域の吸収が大きくなり
すぎ、溶融や成形時にガラスの温度分布をコントロール
できなくなり、品質の悪化を招く。このため、全鉄はＦ
ｅ₂Ｏ₃として２％以下が好ましい。

【００３７】ＴｉＯ₂，ＣｅＯ₂，ＭｎＯはＦｅ²⁺とＦｅ
³⁺の平衡状態を変化させ、また相互作用することにより
光の透過率を変化させるのに有効な成分である。しか
し、過剰に含有するとガラス素地品質が悪化するととも
に、原料代のアップにつながるため、ＴｉＯ₂ の範囲と
しては３％以下が好ましく、さらに２％以下が好まし
い。またＣｅＯ₂の範囲としては２％以下が好ましく、
さらに１％以下が好ましい。また、ＭｎＯの範囲として
は１％以下が好ましい。

【００３８】本発明の磁気記録媒体用ガラス基板には、
以上の成分の他に本発明の特性を損なわない範囲で、Ｎ
ｉＯ，Ｃｒ₂Ｏ₃，ＣｏＯ等の着色剤、およびＳＯ₃，Ａ
ｓ₂Ｏ₃、Ｓｂ₂Ｏ₃等の清澄剤を含有することができる。

【００３９】このうち、ＳＯ₃は清澄剤として用いる硫
酸塩に起因するものであり、硫酸塩を清澄剤に用いる場
合は、ガラス中の残存量が０．０５％未満では清澄の効
果が十分でない。一方、残存量が０．５％を越えても清
澄の効果は同等であり、さらにガラス溶融時の排ガス中
に含まれるＳＯx が増加するので、環境上好ましくな
い。このため、ガラス中に残存するＳＯ₃は０．０５％
〜０．５％が好ましい。

【００４０】また、一般に清澄剤として用いられるＡｓ
₂Ｏ₃，Ｓｂ₂Ｏ₃はその毒性より１％以下が好ましく、不
純物からの混入する量以下、すなわち０．１％以下とす
るのが望ましい。

【００４１】また、揮発性の高いＢ₂Ｏ₃，ＺｎＯ，Ｐ₂
Ｏ₅，ＰｂＯ等は、ガラス溶解炉のレンガを浸食すると
ともに、揮発成分が炉の天井に凝集し、レンガとともに
ガラス上に落下するなど品質を悪化させるので、不純物
からの混入する量以下、すなわち０．１％以下とするの
が好ましい。

【００４２】ＺｒＯ₂は溶解中に炉内で結晶が析出し、
このような結晶を含んだ素板を研削、研磨して磁気ディ
スク基板を製造した場合、研磨されにくいＺｒＯ₂の結
晶が基板表面で突起となり、ヘッドクラッシュの原因と
なるため、不純物及び炉材からの溶解分を除き実質的に
含有しない。しかし、不純物及び炉材からの溶解分とし
ては、０．５％位含むことがある。

【００４３】本発明の請求項に記載の組成を有するガラ
ス素板を円板加工し、さらに荒研磨・化学強化・精密研
磨をして、磁気ディスクガラス基板とすることができ
る。この場合、ステンレスやアルミニウム等の金属製の
固定治具との膨張係数のマッチングが必要である。この
とき、５０〜３５０℃の温度範囲における平均線熱膨張
係数が８０×１０^-7／Ｋ以上が好ましく、さらに８４×
１０^-7／Ｋ以上が望ましい。

【００４４】ガラスの粘性は、高品質ガラスを溶解する
には、溶融温度すなわち１０²poiseの粘性を有する温度
が１５５０℃以下が好ましく、さらに１５４０℃以下が
望ましい。また、高平坦度のシート状に成形するには、
特にフロート法にて成形するには、作業温度すなわち１
０⁴poiseの粘性を有する温度が１１００℃以下、かつ液
相温度が作業温度以下であることが好ましく、さらによ
り反りの少ない薄板を成形するには作業温度が１０５５
℃以下、かつ液相温度が作業温度以下であることが望ま
しい。

【００４５】上記ガラス素板を用いた化学強化処理は、
本発明の磁気記録媒体用ガラス基板を金属製ホルダーで
保持し、２００〜３００℃に予備加熱した後イオン交換
浴槽の溶融塩中に浸漬され、処理温度は３５０〜４６０
℃で０．５〜８時間処理される。イオン交換処理後は、
ガラスを溶融塩から取り出し、冷却、湯洗浄、水洗の
後、乾燥される。溶融塩としては、ＮａＮＯ₃塩、ＫＮ
Ｏ₃塩およびこれらの混合塩が用いられる。上記化学強
化された本発明の磁気記録媒体用ガラス基板は、表面圧
縮応力が少なくとも１０ｋｇ/mm²以上あるので基板表面
に傷が付きにくく、割れにくい。

【００４６】磁気記録媒体用ガラス基板においては、長
期保存および悪環境すなわち高温多湿下での使用に耐え
る耐候性の１つの評価である耐水性（水分によるガラス
表面からのガラス成分の耐溶出性）が要求される。

【００４７】この水分中へのガラス成分の全溶出量が１
μｇ/ｃｍ²を超えると、保管中に磁気記録媒体用ガラス
基板表面に、溶出アルカリと炭酸塩の析出物が形成され
る場合がある。この析出物を有したまま成膜された磁気
ディスク媒体では、磁気ディスクのヘッドがこれと接触
して摩耗し、ヘッドの寿命が短くなる、またヘッドがこ
の析出物と衝突してヘッドクラッシュの原因となる。ま
た耐水性の悪い磁気記録媒体用ガラス基板を用いた磁気
ディスク媒体のエッジ部からガラス基板と成膜間に、水
が入り込み、白グモリというヤケの一種が発生し、製品
として問題となる場合がある。この為ガラス成分の全溶
出量は、１μｇ/ｃｍ²以下が好ましい。

【００４８】耐酸性が劣る磁気記録媒体用ガラス基板を
酸洗浄した場合、潜傷が発生する。この潜傷がついた磁
気記録媒体用ガラス基板に磁性膜を付けた場合、この潜
傷発生部では磁性膜がきれいに付いていないため、ディ
スクの読み書きができず、エラーが発生する。この為、
磁気記録媒体用ガラス基板表面の潜傷数は、光学顕微鏡
の目視検鏡２００倍で３個/mm²以下が好ましく、さらに
は１個/mm²以下が好ましい。

【００４９】

【発明の実施の形態】

（実施例）本発明における８種の実施例である組成物、
およびガラスの特性を表１および表２に示す。

【００５０】

【表１】

【００５１】

【表２】

【００５２】まず、実施例１について説明する。表１に
示した組成となるように通常のガラス原料であるシリ
カ、アルミナ、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、塩基性
炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸カリウム、硫
酸ナトリウム等を用いて、バッチを調合した。調合した
バッチは白金るつぼを用いて１４５０℃で４時間溶融
し、鉄板上に流し出した。このガラスを５００℃の炉で
３０分間保持した後、炉の電源を切り、室温まで放冷
し、試料ガラスとした。

【００５３】試料ガラスの特性として、溶融温度（ｌｏ
ｇη＝２の温度）、作業温度（ＴW:ｌｏｇη＝４の温
度）、液相温度（ＴL）、作業温度と液相温度との差
（ＴW−ＴL）および歪点（ｌｏｇη＝１４．５の温度）
の測定結果を表１に示す。

【００５４】高温域の粘性は白金球引き上げ式自動粘度
測定装置にて、また歪点はビーム曲げ式粘度測定装置に
より測定した。

【００５５】液相温度は次のようにして測定した。試料
ガラスを粉砕し、２３８０μｍのフルイを通過し、１０
００μｍのフルイ上にとどまったガラス粒をエタノール
に浸漬し、超音波洗浄した後、恒温槽で乾燥させた。幅
１２ｍｍ、長さ２００ｍｍ、深さ１０ｍｍの白金ボート
上に前記ガラス粒２５ｇをほぼ一定の厚さになるよう入
れ、９００〜１１５０℃の勾配炉内に２時間保持した
後、炉から取り出し、ガラス内部に発生した失透を４０
倍の光学顕微鏡にて観察し、発生した最高温度をもって
液相温度とした。

【００５６】酸洗浄後の潜傷の発生の状況（個数）を表
１に示す。上記試料ガラスを外径６５ｍｍ×内径２０ｍ
ｍのドーナッツ状に切り出し、鏡面研磨（表面粗さＲ
ａ：２nm以下；ＪＩＳＢ０６０１−１９９４）し
て厚さ０．６３５ｍｍの板とし、このディスクを４０℃
の０．１％および０．０１％濃度のＨＦにそれぞれ個別
に３分間浸漬し、水洗、乾燥後光学顕微鏡（２００倍）
を用い、目視にて潜傷の発生個数を確認した。

【００５７】イオン交換後の特性として、表面応力、表
面応力層深さ、耐水性の測定結果を表１に示す。イオン
交換は、試薬１級の硝酸ナトリウム４０％と試薬１級の
硝酸カリウム６０％の混合溶融塩中にガラスを浸漬し、
３８０℃で１時間保持して行った。表面応力、表面応力
層深さはイオン交換処理したガラスの薄片を作製し、偏
光顕微鏡を用いて測定した。

【００５８】耐水性は、上記試料ガラスを外径６５ｍｍ
×内径２０ｍｍのドーナッツ状に切り出し、このディス
クをイオン交換後、鏡面研磨（表面粗さＲａ：２nm以
下；ＪＩＳＢ０６０１−１９９４）して厚さ０．６
３５ｍｍの板とし、この板を２０ｍｌの精製水（イオン
交換水）とともにビニール袋に入れ、６０℃で１２０時
間保持した後、精製水中に溶出したガラス成分量を測定
し、単位面積当たりの溶出量として求めた。溶出量測定法；アルカリ分（Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ等）：炎光法シリカ分：重量法上記その他成分（Ca、Mg、Sr、Ba、Al、Ti、Fe等）：プラズマ
発光分光法（ＩＣＰ法）

【００５９】実施例２〜８も実施例１と同様の方法で試
料ガラスを作製し、実施例１と同様にしてガラスの特
性、洗浄時の潜傷の発生個数およびイオン交換後の特性
を測定した。

【００６０】いずれの実施例においても、溶融温度は１
５５０℃以下で、作業温度は１１００℃以下であり、さ
らに液相温度は作業温度より低いガラス組成物が得られ
た。したがって、このガラス組成物は、失透、脈理やス
ジの発生が少なく、高品質のガラスが得られ、溶解性お
よび成形性も優れていることがわかった。さらに、フロ
ート法による成形が可能なことが確認された。また当然
ではあるが、ＺｒＯ₂を含まないので、溶融の際にＺｒ
Ｏ₂の結晶が析出することもない。

【００６１】また、イオン交換後の耐水性テストにおけ
る重量減は１μｇ／ｃｍ² 以下と非常に優れていること
がわかった。

【００６２】Ａｌ₂Ｏ₃が１３．５％以下のものについて
は、ＨＦ濃度０．１％および０．０１％とも潜傷の発生
は全く認められなかったが、Ａｌ₂Ｏ₃がこれより高い
ものについては、ＨＦ濃度が０．１％では潜傷の発生が
多少認められた。

【００６３】次に以上のようにして作製した磁気記録媒
体用ガラス基板を用いて、磁気ディスク媒体を作製し
た。媒体の作製はスパッタリング法により行った。

【００６４】まず、０．０２％のＨＦもしくは５％のＨ
₂ＳＯ₄を用いて、研磨後の磁気記録媒体用ガラス基板を
精密に洗浄した。洗浄後の基板に潜傷は発生しなかっ
た。

【００６５】この基板に、下地層としてＣｒを、記録層
としてＣｏ−Ｃｒ−Ｔａを、保護層としてＣを、それぞ
れスパッタリング法で形成した。さらに潤滑層を形成し
て、磁気ディスク媒体とした。このようにして得た媒体
を、密閉型の磁気ディスクドライブに装着し、連続稼動
させた。この場合、モータからの発熱やディスク表面の
空気との摩擦で、ドライブ内部には温度上昇が発生して
いたが、金属製の固定治具との膨張係数のマッチングが
とれているため、何ら問題を生じることはなかった。

【００６６】（比較例）一方、本発明に含まれない６種
の比較例である組成物、およびガラスの特性を表３およ
び表４に示す。

【００６７】

【表３】

【００６８】

【表４】

【００６９】比較例１〜６は本特許請求範囲に含まれな
い組成である。実施例１と同様の方法で試料ガラスを作
製し、ガラスの特性、洗浄時の潜傷の発生個数およびイ
オン交換後の特性を測定した。ただし、イオン交換は試
薬１級の硝酸ナトリウム４０％と試薬１級の硝酸カリウ
ム６０％の混合溶融塩中にガラスを浸漬し、３８０℃で
３時間保持して行った。

【００７０】比較例１は米国特許４，１５６，７５５号
の実施例１８に記載された組成であり、溶融点は１６１
５℃と高いので、失透、脈理やスジの発生が少ない高品
質のガラスを製造するのが容易ではなかった。また潜傷
の発生が認められた。

【００７１】比較例２は特開昭６２−１８７１４０号公
報の実施例１に記載された組成であり、溶融点は１５９
０℃以上と高いので、失透、脈理やスジの発生が少ない
高品質のガラスを製造するのが容易ではなかった。また
潜傷の発生が認められた。

【００７２】比較例３は特開平５−３２４３１号公報の
実施例４に記載された組成であり、作業温度に比べ液相
温度が高いので、ガラスの成形が困難であった。

【００７３】比較例４は前記市販のソーダライムガラス
であり、実施例１と同様の方法で試料ガラスを作製し、
ガラスの特性およびイオン交換後の特性を測定した。た
だし、イオン交換は試薬１級の硝酸カリウムの溶融塩中
にガラスを浸漬し４７０℃で３時間保持して行った。イ
オン交換後の耐水性テストにおける重量減は２０μｇ／
ｃｍ²であり、本発明の実施例の２０倍以上の溶出があ
り、耐水性が悪かった。

【００７４】比較例５は、作業温度に比べ液相温度が高
く、ガラスの成形が困難である。また、ＨＦへの浸漬で
潜傷が発生するため、磁気ディスク基板として用いた場
合ＨＦ洗浄が出来ず、表面清浄度の向上が望めない。さ
らに化学強化後の耐水性も悪かった。

【００７５】比較例６は、作業温度に比べ液相温度が低
く、また、ＨＦへの浸漬で潜傷が発生しないが、化学強
化後の耐水性が悪かった。

【００７６】

【発明の効果】以上のように本発明の磁気記録媒体用ガ
ラス基板では、耐水性が良く、耐候性も優れている。ま
た耐酸性が良く、酸洗浄においても精密洗浄が可能で潜
傷の発生がないため、ヘッドクラッシュ、白グモリ等の
変色の発生のない非常に高品質な磁気ディスク媒体を作
ることが出来る。

【００７７】さらに、本発明の磁気記録媒体用ガラス基
板によれば、金属部品との膨張係数のマッチングをとる
ことが可能になる。

【００７８】さらに、本発明の磁気記録媒体用ガラス基
板の組成では、その液相温度が作業温度より低く、溶解
性および成形性に優れているため、フロート法にて製造
することが可能である。したがって、フロート法の特徴
である高平坦性を有しているガラス素板を用いて高品質
な磁気記録媒体用ガラス基板の容易に得ることができ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】重量％で表して、ＳｉＯ₂ ６１〜７０％、Ａｌ₂Ｏ₃ ９〜１８％、Ｌｉ₂Ｏ２〜３．９％、Ｎａ₂Ｏ６〜１３％、Ｋ₂Ｏ０〜５％、Ｒ₂Ｏ１０〜１６％、（ただし、Ｒ₂Ｏ＝Ｌｉ₂Ｏ＋Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏ）ＭｇＯ０〜３．５％、ＣａＯ１〜７％、ＳｒＯ０〜２％、ＢａＯ０〜２％、ＲＯ２〜１０％、（ただし、ＲＯ＝ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）ＴｉＯ₂ ０〜２％、ＣｅＯ₂ ０〜２％、Ｆｅ₂Ｏ₃ ０〜２％、ＭｎＯ０〜１％、ＴｉＯ₂＋ＣｅＯ₂＋Ｆｅ₂Ｏ₃＋ＭｎＯ＝０．０１〜３％の組成を有し、実質的にＺｒＯ₂を含まず、６０℃で１
２０時間精製水中に保持したときの精製水中へのガラス
成分の全溶出量が、１μｇ/ｃｍ²以下の耐水性を有し、
化学強化処理されたことを特徴とする磁気記録媒体用ガ
ラス基板。
【請求項２】請求項１に記載の磁気記録媒体用ガラス基
板において、５０〜３５０℃の温度範囲における平均線
熱膨張係数が８０×１０^-7／Ｋ以上である磁気記録媒体
用ガラス基板。
【請求項３】請求項１に記載の磁気記録媒体用ガラス基
板において、重量％で表して、ＳｉＯ₂ ６２〜６９％、Ａｌ₂Ｏ₃ ９〜１３．５％、Ｌｉ₂Ｏ２〜３．９％、Ｎａ₂Ｏ７．５〜１２．５％、Ｋ₂Ｏ０〜２％、Ｒ₂Ｏ１０〜１５％、（ただし、Ｒ₂Ｏ＝Ｌｉ₂Ｏ＋Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏ）ＭｇＯ０．５〜３％、ＣａＯ２．５〜６％、ＳｒＯ０〜２％、ＢａＯ０〜２％、ＲＯ３〜９％、（ただし、ＲＯ＝ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）ＴｉＯ₂ ０〜２％、ＣｅＯ₂ ０〜２％、Ｆｅ₂Ｏ₃ ０〜２％、ＭｎＯ０〜１％、ＴｉＯ₂＋ＣｅＯ₂＋Ｆｅ₂Ｏ₃＋ＭｎＯ＝０．０１〜３％の組成である磁気記録媒体用ガラス基板。
【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれかに記載
の磁気記録媒体用ガラス基板において、５０〜３５０℃の温度範囲における平均線熱膨張係数が
８４×１０^-7／Ｋ以上である磁気記録媒体用ガラス基
板。
【請求項５】請求項１から請求項４のいずれかに記載の
磁気記録媒体用ガラス基板において、前記ガラス基板
がフロート法により成形された基板である磁気記録媒体
用ガラス基板。
【請求項６】請求項１から請求項５のいずれかに記載の
磁気記録媒体用ガラス基板において、前記ガラス組成物の溶融温度（１０²poiseの粘性を有す
る温度）が１５５０℃以下で、作業温度（１０⁴poiseの
粘性を有する温度）が１１００℃以下であり、かつ液相
温度が前記作業温度以下である磁気記録媒体用ガラス基
板。
【請求項７】請求項６に記載の磁気記録媒体用ガラス基
板において、前記ガラス組成物の溶融温度（１０²poiseの粘性を有す
る温度）が１５４０℃以下で、作業温度（１０⁴poiseの
粘性を有する温度）が１０５５℃以下であり、かつ液相
温度が前記作業温度以下である磁気記録媒体用ガラス基
板。