JPH11302031A - ガラス組成物およびそれを用いた情報記録媒体用基板 - Google Patents
ガラス組成物およびそれを用いた情報記録媒体用基板Info
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- JPH11302031A JPH11302031A JP10124306A JP12430698A JPH11302031A JP H11302031 A JPH11302031 A JP H11302031A JP 10124306 A JP10124306 A JP 10124306A JP 12430698 A JP12430698 A JP 12430698A JP H11302031 A JPH11302031 A JP H11302031A
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- G11B5/73911—Inorganic substrates
- G11B5/73921—Glass or ceramic substrates
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 たわみや振動を効果的に抑えることができ
る、弾性率（ヤング率）および剛性（弾性率／比重）の
高いガラス組成物およびそれを用いた情報記録媒体用基
板の提供を目的とする。 【解決手段】 モルパーセントで示して、ＳｉＯ2 ４
０〜６０％、Ａｌ2Ｏ3８〜２５％、Ｌｉ2Ｏ ２〜２０
％、Ｎａ2Ｏ ０〜５％、Ｒ2Ｏ ２〜２０％（Ｒ2Ｏ＝
Ｌｉ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ）、ＴｉＯ2 ０〜１０％、ＺｒＯ2
０〜１０％、ＭｇＯ ５〜２５％、ＣａＯ ０〜２５
％、ＳｒＯ ０〜６％、ＲＯ １５超〜４０％（ＲＯ＝
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ）から成るガラス組成物であ
る。
る、弾性率（ヤング率）および剛性（弾性率／比重）の
高いガラス組成物およびそれを用いた情報記録媒体用基
板の提供を目的とする。 【解決手段】 モルパーセントで示して、ＳｉＯ2 ４
０〜６０％、Ａｌ2Ｏ3８〜２５％、Ｌｉ2Ｏ ２〜２０
％、Ｎａ2Ｏ ０〜５％、Ｒ2Ｏ ２〜２０％（Ｒ2Ｏ＝
Ｌｉ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ）、ＴｉＯ2 ０〜１０％、ＺｒＯ2
０〜１０％、ＭｇＯ ５〜２５％、ＣａＯ ０〜２５
％、ＳｒＯ ０〜６％、ＲＯ １５超〜４０％（ＲＯ＝
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ）から成るガラス組成物であ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本件は、高弾性を有するガラ
ス組成物、特に表面平滑性に優れた高弾性率を必要とす
る情報記録媒体用基板に適したガラス組成物に関する。
さらにこのようなガラスを用いた情報記録媒体用基板及
び情報記録媒体に関する。
ス組成物、特に表面平滑性に優れた高弾性率を必要とす
る情報記録媒体用基板に適したガラス組成物に関する。
さらにこのようなガラスを用いた情報記録媒体用基板及
び情報記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気ディスク等の情報記録装置には記録
容量の増大、ディスクの回転待ち時間などアクセス時間
の短縮が要求され続けており、その達成手段の一つとし
て、媒体の回転を高速化することが考えられている。
容量の増大、ディスクの回転待ち時間などアクセス時間
の短縮が要求され続けており、その達成手段の一つとし
て、媒体の回転を高速化することが考えられている。
【０００３】しかし、現在用いられている基板媒体自体
にたわみがあり、また回転数を上げると媒体の共振が大
きくなり、ついには媒体表面がヘッドと衝突してしま
い、エラーやクラッシュの原因になる。したがって磁気
ディスクヘッドと記録媒体の間隙をある程度以下に狭く
することができなくなり、記録容量を増加させることを
著しく阻害してしまう。
にたわみがあり、また回転数を上げると媒体の共振が大
きくなり、ついには媒体表面がヘッドと衝突してしま
い、エラーやクラッシュの原因になる。したがって磁気
ディスクヘッドと記録媒体の間隙をある程度以下に狭く
することができなくなり、記録容量を増加させることを
著しく阻害してしまう。
【０００４】この為、基板媒体のたわみおよび回転する
媒体の共振を小さくするには、媒体の基板の弾性率（ヤ
ング率）および、弾性率を比重で割った値である剛性を
高くする必要がある。これまで磁気ディスク基板として
最も一般的に使用されてきたアルミニウム合金は、弾性
率が７１ＧＰａ、剛性が２６ＧＰａ・ｃｍ3／ｇであ
り、１万ｒｐｍ以上の高速化に対応するためには、現状
のままでは難しい。さらに装置のコンパクト化の要求か
ら、ディスク基板の薄板化が、進んでいることに逆行し
て、基板厚味を厚くする必要がでてきている。
媒体の共振を小さくするには、媒体の基板の弾性率（ヤ
ング率）および、弾性率を比重で割った値である剛性を
高くする必要がある。これまで磁気ディスク基板として
最も一般的に使用されてきたアルミニウム合金は、弾性
率が７１ＧＰａ、剛性が２６ＧＰａ・ｃｍ3／ｇであ
り、１万ｒｐｍ以上の高速化に対応するためには、現状
のままでは難しい。さらに装置のコンパクト化の要求か
ら、ディスク基板の薄板化が、進んでいることに逆行し
て、基板厚味を厚くする必要がでてきている。
【０００５】これに対し、化学強化ガラスを用いた基板
は弾性率、比重ともに、アルミニウム基板よりも優れて
いる。例えば、市販のソーダライムガラスをカリウム溶
融塩中でイオン交換したガラス基板が市販されている。
この基板の弾性率は７２ＧＰａ、剛性は２９ＧＰａ・ｃ
ｍ3／ｇである。
は弾性率、比重ともに、アルミニウム基板よりも優れて
いる。例えば、市販のソーダライムガラスをカリウム溶
融塩中でイオン交換したガラス基板が市販されている。
この基板の弾性率は７２ＧＰａ、剛性は２９ＧＰａ・ｃ
ｍ3／ｇである。
【０００６】また、この他に市販のコーニング社０３１
７を化学強化したガラス基板が知られている。この基板
の弾性率は７２ＧＰａ、剛性は２９ＧＰａ・ｃｍ3／ｇ
であるが、まだ不十分である。
７を化学強化したガラス基板が知られている。この基板
の弾性率は７２ＧＰａ、剛性は２９ＧＰａ・ｃｍ3／ｇ
であるが、まだ不十分である。
【０００７】化学強化ガラス以外の高剛性の情報記録媒
体用基板として、弾性率が９０ＧＰａ、剛性が３８ＧＰ
ａ・ｃｍ3／ｇの結晶化ガラスを用いた基板が市販され
ている。しかし、これは内部に結晶を析出させるという
製法の特質上、研磨後の表面に結晶が凹凸として残るこ
とは不可避であり、化学強化ガラス基板と比較して表面
平滑性が劣るという欠点を有している。
体用基板として、弾性率が９０ＧＰａ、剛性が３８ＧＰ
ａ・ｃｍ3／ｇの結晶化ガラスを用いた基板が市販され
ている。しかし、これは内部に結晶を析出させるという
製法の特質上、研磨後の表面に結晶が凹凸として残るこ
とは不可避であり、化学強化ガラス基板と比較して表面
平滑性が劣るという欠点を有している。
【０００８】したがって、今後の情報記録装置のますま
すの高回転化、ディスク基板の薄板化に伴い、さらなる
特性の向上、即ちヤング率および剛性が共に高く、化学
強化が容易でかつ研磨により平滑性の高い基板が得られ
るガラス組成物が求められている。
すの高回転化、ディスク基板の薄板化に伴い、さらなる
特性の向上、即ちヤング率および剛性が共に高く、化学
強化が容易でかつ研磨により平滑性の高い基板が得られ
るガラス組成物が求められている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明では、情
報記録媒体の基板として用いた場合にたわみや振動を効
果的に抑えることができる、弾性率（ヤング率）および
剛性（弾性率／比重）の高いガラス組成物の提供およ
び、さらにこれを用いた情報記録媒体用基板の提供を目
的とする。
報記録媒体の基板として用いた場合にたわみや振動を効
果的に抑えることができる、弾性率（ヤング率）および
剛性（弾性率／比重）の高いガラス組成物の提供およ
び、さらにこれを用いた情報記録媒体用基板の提供を目
的とする。
【００１０】
【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、モル
パーセントで示して、ＳｉＯ2 ４０〜６０％、Ａｌ2Ｏ
3 ８〜２５％、Ｌｉ2Ｏ ２〜２０％、Ｎａ2Ｏ ０〜
５％、Ｒ2Ｏ ２〜２０％（Ｒ2Ｏ＝Ｌｉ2Ｏ＋Ｎａ
2Ｏ）、ＴｉＯ2 ０〜１０％、ＺｒＯ2 ０〜１０％、
ＭｇＯ ５〜２５％、ＣａＯ ０〜２５％、ＳｒＯ ０
〜６％、ＲＯ １５超〜４０％（ＲＯ＝ＭｇＯ＋ＣａＯ
＋ＳｒＯ）、の成分から成ることを特徴とするガラス組
成物である。
の課題および要求に基づいて行われたものであり、モル
パーセントで示して、ＳｉＯ2 ４０〜６０％、Ａｌ2Ｏ
3 ８〜２５％、Ｌｉ2Ｏ ２〜２０％、Ｎａ2Ｏ ０〜
５％、Ｒ2Ｏ ２〜２０％（Ｒ2Ｏ＝Ｌｉ2Ｏ＋Ｎａ
2Ｏ）、ＴｉＯ2 ０〜１０％、ＺｒＯ2 ０〜１０％、
ＭｇＯ ５〜２５％、ＣａＯ ０〜２５％、ＳｒＯ ０
〜６％、ＲＯ １５超〜４０％（ＲＯ＝ＭｇＯ＋ＣａＯ
＋ＳｒＯ）、の成分から成ることを特徴とするガラス組
成物である。
【００１１】またモルパーセントで示して、ＳｉＯ2
４０〜５５％、Ａｌ2Ｏ3 １０〜２０％未満、Ｌｉ2Ｏ
２〜１０％、Ｎａ2Ｏ ０〜５％、Ｒ2Ｏ ２〜１０％
（Ｒ2Ｏ＝Ｌｉ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ）、ＴｉＯ2 ０〜１０％、
ＺｒＯ2 ０〜１０％、ＭｇＯ５〜２５％、ＣａＯ ０
〜２５％、ＳｒＯ ０〜６％、ＲＯ１５超〜３０％（Ｒ
Ｏ＝ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ）、の成分から成るガラス
組成物であることが好ましい。
４０〜５５％、Ａｌ2Ｏ3 １０〜２０％未満、Ｌｉ2Ｏ
２〜１０％、Ｎａ2Ｏ ０〜５％、Ｒ2Ｏ ２〜１０％
（Ｒ2Ｏ＝Ｌｉ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ）、ＴｉＯ2 ０〜１０％、
ＺｒＯ2 ０〜１０％、ＭｇＯ５〜２５％、ＣａＯ ０
〜２５％、ＳｒＯ ０〜６％、ＲＯ１５超〜３０％（Ｒ
Ｏ＝ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ）、の成分から成るガラス
組成物であることが好ましい。
【００１２】さらに、ヤング率／比重で表される剛性が
３５ＧＰａ・ｃｍ3／ｇ以上かつヤング率で示される弾
性率が９５ＧＰａ以上であるガラス組成物が好ましい。
３５ＧＰａ・ｃｍ3／ｇ以上かつヤング率で示される弾
性率が９５ＧＰａ以上であるガラス組成物が好ましい。
【００１３】またさらに、前記ガラス組成物をカリウム
イオンまたはナトリウムイオン、もしくはその両者を含
む溶融塩中でイオン交換処理されているガラス組成物で
あることが好ましい。
イオンまたはナトリウムイオン、もしくはその両者を含
む溶融塩中でイオン交換処理されているガラス組成物で
あることが好ましい。
【００１４】また、前記イオン交換処理したガラス組成
物からなる情報記録媒体用基板および前記基板を用いた
情報記録媒体である。
物からなる情報記録媒体用基板および前記基板を用いた
情報記録媒体である。
【００１５】以下に本発明のガラス組成物の範囲の限定
理由を説明する。但し、以下、％はモルパーセントを表
す。
理由を説明する。但し、以下、％はモルパーセントを表
す。
【００１６】ＳｉＯ2はガラスを構成する主要成分であ
り、その割合が４０％未満になるとガラスの化学的耐久
性が悪化する。一方、６０％を超えると必要とされる弾
性率が得られない。従ってＳｉＯ2の割合は４０％〜６
０％である必要があり、４０〜５５％がより好ましい。
り、その割合が４０％未満になるとガラスの化学的耐久
性が悪化する。一方、６０％を超えると必要とされる弾
性率が得られない。従ってＳｉＯ2の割合は４０％〜６
０％である必要があり、４０〜５５％がより好ましい。
【００１７】Ａｌ2Ｏ3はガラスの弾性率および剛性を向
上させ、かつイオン交換による圧縮応力層をの深さを増
大させ、かつガラスの耐水性を向上させる成分である。
その割合が８％未満では、これらの効果が十分に現れな
い。一方、その割合が２５％を超えると粘度が上がり、
かつそれ以上に液相温度が上昇し、溶解性が悪化する。
従ってＡｌ2Ｏ3の割合は８〜２５％である必要があり、
１０〜２０％未満がより好ましい。
上させ、かつイオン交換による圧縮応力層をの深さを増
大させ、かつガラスの耐水性を向上させる成分である。
その割合が８％未満では、これらの効果が十分に現れな
い。一方、その割合が２５％を超えると粘度が上がり、
かつそれ以上に液相温度が上昇し、溶解性が悪化する。
従ってＡｌ2Ｏ3の割合は８〜２５％である必要があり、
１０〜２０％未満がより好ましい。
【００１８】Ｌｉ2Ｏはガラスの弾性率及び剛性を向上
させ、イオン交換において交換される成分であるととも
に、溶解温度を下げて溶解性を高める成分である。その
比率が２％未満では剛性が不足する。一方、２０％を超
えると基板の耐候性、耐酸性が悪化する。従って、Ｌｉ
2Ｏの割合は２％〜２０％である必要があり、２〜１０
％がより好ましい。
させ、イオン交換において交換される成分であるととも
に、溶解温度を下げて溶解性を高める成分である。その
比率が２％未満では剛性が不足する。一方、２０％を超
えると基板の耐候性、耐酸性が悪化する。従って、Ｌｉ
2Ｏの割合は２％〜２０％である必要があり、２〜１０
％がより好ましい。
【００１９】Ｎａ2Ｏはイオン交換において交換される
成分であるとともに、溶解温度、液相温度を下げて溶解
性を高める成分である。その割合が５％を超えると弾性
率が低下し、耐候性、耐酸性が悪化する。従って、Ｎａ
2Ｏの割合は５％以下である必要がある。
成分であるとともに、溶解温度、液相温度を下げて溶解
性を高める成分である。その割合が５％を超えると弾性
率が低下し、耐候性、耐酸性が悪化する。従って、Ｎａ
2Ｏの割合は５％以下である必要がある。
【００２０】また、Ｌｉ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ（Ｒ2Ｏ）の合計
量が２％以下ではイオン交換を行うことができず、溶解
性が不十分であり、２０％を超えると弾性率および剛性
が低下する。従って、Ｒ2Ｏの合計量は２％〜２０％が
好ましい。
量が２％以下ではイオン交換を行うことができず、溶解
性が不十分であり、２０％を超えると弾性率および剛性
が低下する。従って、Ｒ2Ｏの合計量は２％〜２０％が
好ましい。
【００２１】ＴｉＯ2はガラスの弾性率、剛性及び耐候
性を向上させる成分であるが、１０％を超えるとガラス
の液相温度が上昇し、耐失透性が悪化する。従ってＴｉ
Ｏ2の割合は１０％以下である必要がある。
性を向上させる成分であるが、１０％を超えるとガラス
の液相温度が上昇し、耐失透性が悪化する。従ってＴｉ
Ｏ2の割合は１０％以下である必要がある。
【００２２】ＺｒＯ2はガラスの弾性率、剛性および耐
候性を向上させる成分であるが、その割合が１０％を超
えるとガラスの液相温度が上昇し、耐失透性が悪化す
る。従ってＺｒＯ2の割合は１０％以下である必要があ
る。
候性を向上させる成分であるが、その割合が１０％を超
えるとガラスの液相温度が上昇し、耐失透性が悪化す
る。従ってＺｒＯ2の割合は１０％以下である必要があ
る。
【００２３】ＭｇＯはガラスの弾性率、剛性および溶解
性を高める成分であるが、５％以下ではその効果が小さ
く、２５％を超えるとガラスの液相温度が上昇し、耐失
透性が悪化する。従って、ＭｇＯの割合は５〜２５％が
好ましい。
性を高める成分であるが、５％以下ではその効果が小さ
く、２５％を超えるとガラスの液相温度が上昇し、耐失
透性が悪化する。従って、ＭｇＯの割合は５〜２５％が
好ましい。
【００２４】ＣａＯはガラスの弾性率、剛性および溶解
性を高める成分であるが、２５％を超えるとガラスの液
相温度が上昇し、耐失透性が悪化する。従って、ＣａＯ
の割合は２５％以下が好ましい。
性を高める成分であるが、２５％を超えるとガラスの液
相温度が上昇し、耐失透性が悪化する。従って、ＣａＯ
の割合は２５％以下が好ましい。
【００２５】ＳｒＯはガラスの溶解性を高める成分であ
るが、ガラス中に多量に含まれると比重が高くなる。従
って、ＳｒＯの割合は６％以下である必要がある。
るが、ガラス中に多量に含まれると比重が高くなる。従
って、ＳｒＯの割合は６％以下である必要がある。
【００２６】また、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯの合計量
（ＲＯ）が１５％以下では弾性率、剛性および溶解性が
不十分であり、４０％を超えるとガラスの液相温度が上
昇し、耐失透性が悪化する。従って、ＲＯの合計量は１
５超４０％以下が好ましく、１５超３０％以下がより好
ましい。
（ＲＯ）が１５％以下では弾性率、剛性および溶解性が
不十分であり、４０％を超えるとガラスの液相温度が上
昇し、耐失透性が悪化する。従って、ＲＯの合計量は１
５超４０％以下が好ましく、１５超３０％以下がより好
ましい。
【００２７】また、これらの成分以外に、着色、溶解時
の清澄などを目的とし、例えばＡｓ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、Ｓ
Ｏ3、ＳｎＯ2、Ｆｅ2Ｏ3、ＣｏＯ、Ｃｌ、Ｆ等、その他
の成分を合計で３％を上限として加えることができる。
このガラス組成物は、Ｌｉ2ＯおよびＮａ2Ｏを含み、歪
点以下の温度でカリウムイオンまたはナトリウムイオ
ン、もしくはその両者を含む溶融塩に浸漬する事により
容易にこれらのイオンを交換し、表面に圧縮応力を発生
させて破壊強度を高めることができる。
の清澄などを目的とし、例えばＡｓ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、Ｓ
Ｏ3、ＳｎＯ2、Ｆｅ2Ｏ3、ＣｏＯ、Ｃｌ、Ｆ等、その他
の成分を合計で３％を上限として加えることができる。
このガラス組成物は、Ｌｉ2ＯおよびＮａ2Ｏを含み、歪
点以下の温度でカリウムイオンまたはナトリウムイオ
ン、もしくはその両者を含む溶融塩に浸漬する事により
容易にこれらのイオンを交換し、表面に圧縮応力を発生
させて破壊強度を高めることができる。
【００２８】このガラス組成物を情報記録媒体の基板と
した場合、従来の基板と比較して弾性率、剛性が高いた
め、たわみが小さく、共振による基板の振動を起こしに
くい。したがってこのガラス組成物を用いた記録媒体
は、特に高回転型の記録装置に適する。
した場合、従来の基板と比較して弾性率、剛性が高いた
め、たわみが小さく、共振による基板の振動を起こしに
くい。したがってこのガラス組成物を用いた記録媒体
は、特に高回転型の記録装置に適する。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下に、本発明について実例を挙
げて詳細に説明する。
げて詳細に説明する。
【００３０】（実施例１〜９）本発明における９種類の
実施例である組成物およびこれらの特性を表１に示し
た。
実施例である組成物およびこれらの特性を表１に示し
た。
【００３１】
【表１】 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 実 施 例 1 2 3 4 5 6 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− ＳｉＯ2 41.8 42.0 45.0 40.0 47.0 54.0 Ａｌ2Ｏ3 9.5 9.0 19.0 22.0 13.0 17.0 Ｌｉ2Ｏ 16.8 18.0 7.0 2.0 14.0 7.0 組成 Ｎａ2Ｏ 0.0 1.0 0.0 0.0 3.0 0.0 Ｋ2Ｏ 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 (mol%) ＭｇＯ 12.5 17.0 13.0 18.0 8.0 11.0 ＣａＯ 18.4 8.0 12.0 14.0 10.0 7.0 ＳｒＯ 0.0 1.0 0.0 0.0 0.0 0.0 ＺｒＯ2 0.0 3.0 4.0 2.0 5.0 4.0 ＴｉＯ2 0.0 1.0 0.0 2.0 0.0 0.0 ＳｎＯ2 1.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 Ａｓ2Ｏ3 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 比重（g/cm3） 2.77 2.74 2.65 2.64 2.74 2.67 弾性率（GPa） 108 111 105 103 107 100 剛性（GPa・cm3/g） 39 41 40 39 39 37 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 実 施 例 比 較 例 7 8 9 1 2 3 4 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− ＳｉＯ2 48.5 55.5 59.0 65.0 45.0 71.6 67.0 Ａｌ2Ｏ3 14.0 14.0 8.0 6.0 21.0 0.9 10.3 Ｌｉ2Ｏ 10.0 8.0 4.0 2.0 5.0 0.0 0.0 組成 Ｎａ2Ｏ 4.0 2.0 1.0 5.0 10.0 12.7 13.0 Ｋ2Ｏ 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.5 2.3 (mol%) ＭｇＯ 6.5 12.0 14.0 3.0 6.0 6.0 5.1 ＣａＯ 6.0 2.5 2.0 11.0 10.0 8.4 0.5 ＳｒＯ 3.0 1.0 0.0 0.0 3.0 0.0 0.0 ＺｒＯ2 5.0 5.0 8.0 0.0 0.0 0.0 0.0 ＴｉＯ2 3.0 0.0 4.0 8.0 0.0 0.0 0.6 ＳｎＯ2 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 Ａｓ2Ｏ3 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1.2 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 比重（g/cm3） 2.86 2.82 2.92 2.74 2.65 2.50 2.46 弾性率（GPa） 104 102 107 89 90 72 72 剛性（GPa・cm3/g） 36 36 36 32 34 29 29 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
【００３２】まず、実施例について説明する。基板ガラ
スの母材は、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、炭酸ストロンチウム、チタニア、ジ
ルコニアなどを用いてバッチを調合した。調合したバッ
チを白金ルツボを用いて１５５０℃で４時間保持し、鉄
板上に流し出した。このガラスを電気炉中、６５０℃で
３０分保持した後、炉の電源を切り、室温まで放冷して
試料ガラスとした。
スの母材は、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、炭酸ストロンチウム、チタニア、ジ
ルコニアなどを用いてバッチを調合した。調合したバッ
チを白金ルツボを用いて１５５０℃で４時間保持し、鉄
板上に流し出した。このガラスを電気炉中、６５０℃で
３０分保持した後、炉の電源を切り、室温まで放冷して
試料ガラスとした。
【００３３】前記試料ガラスを用いて比重、弾性率（ヤ
ング率）、剛性（ヤング率／比重）、圧縮応力層厚味を
以下のように測定または算出し、表１にその結果を示し
た。
ング率）、剛性（ヤング率／比重）、圧縮応力層厚味を
以下のように測定または算出し、表１にその結果を示し
た。
【００３４】なお、弾性率は以下の方法により測定し
た。試料ガラスを切断し、各面を鏡面研磨して５×３０
×３０ｍｍの板状サンプルを作製した。アルキメデス法
により、各サンプルの密度を測定した。さらに、シング
アラウンド発信器を用い、超音波法により各サンプルの
弾性率を算出した。
た。試料ガラスを切断し、各面を鏡面研磨して５×３０
×３０ｍｍの板状サンプルを作製した。アルキメデス法
により、各サンプルの密度を測定した。さらに、シング
アラウンド発信器を用い、超音波法により各サンプルの
弾性率を算出した。
【００３５】本発明の実施例１〜９のガラスは、いずれ
もヤング率が９５ＧＰａを超えている。また、剛性も３
５ＧＰａ・ｃｍ3／ｇ以上である。
もヤング率が９５ＧＰａを超えている。また、剛性も３
５ＧＰａ・ｃｍ3／ｇ以上である。
【００３６】次いで、実施例１〜９のガラスを、３８０
℃に加熱したＫＮＯ3：ＮａＮＯ3＝８０：２０の混合溶
融塩に１時間浸潤して化学強化した後、偏光顕微鏡によ
り圧縮応力層の厚みを観察した。
℃に加熱したＫＮＯ3：ＮａＮＯ3＝８０：２０の混合溶
融塩に１時間浸潤して化学強化した後、偏光顕微鏡によ
り圧縮応力層の厚みを観察した。
【００３７】実施例１〜９のガラスのいずれもが、厚さ
５０μｍ以上の圧縮応力層が得られ、化学強化に適した
組成であることが示された。
５０μｍ以上の圧縮応力層が得られ、化学強化に適した
組成であることが示された。
【００３８】（応用例）上記実施例１の試料ガラスを外
径９５ｍｍ×内径２５ｍｍのドーナッツ状に切り出し、
研削、研磨後、このディスクを上記と同様の条件で化学
強化を行い、さらに鏡面研磨（表面粗さＲａ：１ｎｍ以
下；ＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９９４）して厚さ１．０
ｍｍとした後、磁気記録媒体用基板とした。
径９５ｍｍ×内径２５ｍｍのドーナッツ状に切り出し、
研削、研磨後、このディスクを上記と同様の条件で化学
強化を行い、さらに鏡面研磨（表面粗さＲａ：１ｎｍ以
下；ＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９９４）して厚さ１．０
ｍｍとした後、磁気記録媒体用基板とした。
【００３９】次に以上のようにして作製した磁気記録媒
体用基板を用いて、磁気ディスク媒体を以下のように作
製した。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、１０，０００
及び１２，０００ｒｐｍでそれぞれ連続稼動させた。ど
の場合も、ガラス基板のヤング率および剛性が高いた
め、基板の振動によるヘッドクラッシュ等の問題を生じ
ることはなかった。
体用基板を用いて、磁気ディスク媒体を以下のように作
製した。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、１０，０００
及び１２，０００ｒｐｍでそれぞれ連続稼動させた。ど
の場合も、ガラス基板のヤング率および剛性が高いた
め、基板の振動によるヘッドクラッシュ等の問題を生じ
ることはなかった。
【００４０】（比較例１〜４）次に比較例１〜４につい
て説明する。比較例１〜４は本発明の請求範囲に含まれ
ない組成である。特に比較例３は、一般的なソーダライ
ムガラス組成である。
て説明する。比較例１〜４は本発明の請求範囲に含まれ
ない組成である。特に比較例３は、一般的なソーダライ
ムガラス組成である。
【００４１】実施例と同様の方法で試料ガラスを作製し
た。但し、比較例４は、調合したバッチを白金ルツボを
用いて１６００℃で１６時間保持し、鉄板上に流し出し
た。このガラスを電気炉中、６５０℃で３０分保持した
後、炉の電源を切り、室温まで放冷して試料ガラスとし
た。
た。但し、比較例４は、調合したバッチを白金ルツボを
用いて１６００℃で１６時間保持し、鉄板上に流し出し
た。このガラスを電気炉中、６５０℃で３０分保持した
後、炉の電源を切り、室温まで放冷して試料ガラスとし
た。
【００４２】これらの試料ガラスを用いて、実施例と同
様に比重、弾性率（ヤング率）、剛性（ヤング率／比
重）、圧縮応力層厚味を測定または算出し、表１にその
結果を示した。但し、化学強化については実施例１〜９
と異なり、比較例３のガラスは、３８０℃に加熱したＫ
ＮＯ3溶融塩中に３時間、比較例４のガラスは、４４０
℃に加熱したＫＮＯ3溶融塩中に１６時間それぞれ浸漬
して化学強化した。これらのサンプルの断面を実施例と
同様に偏光顕微鏡で観察し、圧縮応力層の厚味を測定し
た。
様に比重、弾性率（ヤング率）、剛性（ヤング率／比
重）、圧縮応力層厚味を測定または算出し、表１にその
結果を示した。但し、化学強化については実施例１〜９
と異なり、比較例３のガラスは、３８０℃に加熱したＫ
ＮＯ3溶融塩中に３時間、比較例４のガラスは、４４０
℃に加熱したＫＮＯ3溶融塩中に１６時間それぞれ浸漬
して化学強化した。これらのサンプルの断面を実施例と
同様に偏光顕微鏡で観察し、圧縮応力層の厚味を測定し
た。
【００４３】比較例１〜４のガラスは、いずれもヤング
率が９０ＧＰａ以下であり、剛性は３５ＧＰａ・ｃｍ3
／ｇ未満であった。また比較例３、４のガラスは、実施
例より高温、長時間の条件であるにもかかわらず、圧縮
応力層厚味が比較例３で１１μｍ、比較例４で３９μｍ
と、実施例１〜９共５０μｍ以上よりもかなり劣る。
率が９０ＧＰａ以下であり、剛性は３５ＧＰａ・ｃｍ3
／ｇ未満であった。また比較例３、４のガラスは、実施
例より高温、長時間の条件であるにもかかわらず、圧縮
応力層厚味が比較例３で１１μｍ、比較例４で３９μｍ
と、実施例１〜９共５０μｍ以上よりもかなり劣る。
【００４４】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば次
のような効果が奏せられる。
のような効果が奏せられる。
【００４５】請求項１に記載の発明によれば、従来のガ
ラスと比較して剛性および弾性率が高いガラス組成物を
得ることが可能になる。
ラスと比較して剛性および弾性率が高いガラス組成物を
得ることが可能になる。
【００４６】請求項２に記載の発明によれば、ガラス組
成範囲を絞り込んでいるので、製造しやすく、耐失透性
・耐候性がよい高剛性・高弾性なガラス組成物を得るこ
とが可能になる。
成範囲を絞り込んでいるので、製造しやすく、耐失透性
・耐候性がよい高剛性・高弾性なガラス組成物を得るこ
とが可能になる。
【００４７】請求項３に記載の発明によれば、限定した
高剛性・高弾性率ガラス組成物となる。それは、これま
で磁気ディスク基板として使用されてきた従来のガラス
やアルミニウム合金と比べて、より高い剛性および弾性
率をもつことが可能になる。
高剛性・高弾性率ガラス組成物となる。それは、これま
で磁気ディスク基板として使用されてきた従来のガラス
やアルミニウム合金と比べて、より高い剛性および弾性
率をもつことが可能になる。
【００４８】請求項４に記載の発明によれば、一般的な
ソーダライムガラスと同じように容易に化学強化がで
き、表面圧縮層を深く形成することが可能になる。
ソーダライムガラスと同じように容易に化学強化がで
き、表面圧縮層を深く形成することが可能になる。
【００４９】請求項５に記載の発明によれば、このガラ
ス組成物を用いた剛性および弾性率の高い、また破壊強
度の高い、情報記録媒体用基板として好適であるガラス
基板を得ることが可能になる。
ス組成物を用いた剛性および弾性率の高い、また破壊強
度の高い、情報記録媒体用基板として好適であるガラス
基板を得ることが可能になる。
【００５０】請求項６に記載の発明によれば、剛性およ
び弾性率の高い、また破壊強度の高い前記情報記録媒体
用ガラス基板を用いて、記録媒体の回転を高速化でき、
またたわみが小さく、共振による基板の振動を起こしに
くいため、磁気ディスクヘッドと記録媒体の間隙を狭く
することができ、記憶容量の増大およびアクセス時間の
短縮が可能になる。したがって、このガラス組成物を用
いた記録媒体は、特に高回転型の記録装置に適する。
び弾性率の高い、また破壊強度の高い前記情報記録媒体
用ガラス基板を用いて、記録媒体の回転を高速化でき、
またたわみが小さく、共振による基板の振動を起こしに
くいため、磁気ディスクヘッドと記録媒体の間隙を狭く
することができ、記憶容量の増大およびアクセス時間の
短縮が可能になる。したがって、このガラス組成物を用
いた記録媒体は、特に高回転型の記録装置に適する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 信行 大阪府大阪市中央区道修町３丁目５番11号 日本板硝子株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 モルパーセントで示して、 ＳｉＯ2 ４０〜６０％、 Ａｌ2Ｏ3 ８〜２５％、 Ｌｉ2Ｏ ２〜２０％、 Ｎａ2Ｏ ０〜 ５％、 Ｒ2Ｏ ２〜２０％、 （Ｒ2Ｏ＝Ｌｉ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ） ＴｉＯ2 ０〜１０％、 ＺｒＯ2 ０〜１０％、 ＭｇＯ ５〜２５％、 ＣａＯ ０〜２５％、 ＳｒＯ ０〜 ６％、 ＲＯ １５超〜４０％、 （ＲＯ＝ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ） の成分から成ることを特徴とするガラス組成物。
- 【請求項２】 モルパーセントで示して、 ＳｉＯ2 ４０〜５５％、 Ａｌ2Ｏ3 １０〜２０％未満、 Ｌｉ2Ｏ ２〜１０％、 Ｎａ2Ｏ ０〜 ５％、 Ｒ2Ｏ ２〜１０％、 （Ｒ2Ｏ＝Ｌｉ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ） ＴｉＯ2 ０〜１０％、 ＺｒＯ2 ０〜１０％、 ＭｇＯ ５〜２５％、 ＣａＯ ０〜２５％、 ＳｒＯ ０〜 ６％、 ＲＯ １５超〜３０％、 （ＲＯ＝ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ） の成分から成る請求項１に記載のガラス組成物。
- 【請求項３】 ヤング率／比重で表される剛性が３５Ｇ
Ｐａ・ｃｍ3／ｇ以上かつヤング率で示される弾性率が
９５ＧＰａ以上である請求項１および２に記載のガラス
組成物。 - 【請求項４】 カリウムイオンまたはナトリウムイオ
ン、もしくはその両者を含む溶融塩中でイオン交換処理
された請求項１〜３のいずれかに記載のガラス組成物。 - 【請求項５】 モルパーセントで示して、 ＳｉＯ2 ４０〜６０％、 Ａｌ2Ｏ3 ８〜２５％、 Ｌｉ2Ｏ ２〜２０％、 Ｎａ2Ｏ ０〜 ５％、 Ｒ2Ｏ ２〜２０％、 （Ｒ2Ｏ＝Ｌｉ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ） ＴｉＯ2 ０〜１０％、 ＺｒＯ2 ０〜１０％、 ＭｇＯ ５〜２５％、 ＣａＯ ０〜２５％、 ＳｒＯ ０〜 ６％、 ＲＯ １５超〜４０％、 （ＲＯ＝ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ） の成分から成るガラス組成物で、ヤング率／比重で表さ
れる剛性が３５ＧＰａ・ｃｍ3／ｇ以上、かつヤング率
で示される弾性率が９５ＧＰａ以上であり、カリウムイ
オンまたはナトリウムイオン、もしくはその両者を含む
溶融塩中でイオン交換処理されたガラス組成物を用いた
情報記録媒体用基板。 - 【請求項６】 請求項５に記載の情報記録媒体用基板を
用いた情報記録媒体。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12430698A JP4086210B2 (ja) | 1998-04-17 | 1998-04-17 | 情報記録媒体用基板 |
| US09/293,992 US6340647B1 (en) | 1998-04-17 | 1999-04-19 | Glass composition and substrate for information recording media comprising the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12430698A JP4086210B2 (ja) | 1998-04-17 | 1998-04-17 | 情報記録媒体用基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11302031A true JPH11302031A (ja) | 1999-11-02 |
| JP4086210B2 JP4086210B2 (ja) | 2008-05-14 |
Family
ID=14882078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12430698A Expired - Fee Related JP4086210B2 (ja) | 1998-04-17 | 1998-04-17 | 情報記録媒体用基板 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6340647B1 (ja) |
| JP (1) | JP4086210B2 (ja) |
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| US6451720B1 (en) * | 1999-10-19 | 2002-09-17 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Glass composition, and information recording medium substrate, information recording medium, and information recording device each comprising the composition |
| WO2015033800A1 (ja) * | 2013-09-09 | 2015-03-12 | Hoya株式会社 | ガラス基板 |
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1998
- 1998-04-17 JP JP12430698A patent/JP4086210B2/ja not_active Expired - Fee Related
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- 1999-04-19 US US09/293,992 patent/US6340647B1/en not_active Expired - Lifetime
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