WO2001021539A1 - Element de maintien pour disque de stockage d'information et unite de disque de stockage d'information - Google Patents

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WO2001021539A1
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glass
solid solution
storage disk
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PCT/JP2000/006396
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Mariko Kataoka
Naoyuki Goto
Kousuke Nakajima
Junko Ishioka
Katsuhiko Yamaguchi
Toshitaka Yagi
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Kabushiki Kaisha Ohara
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Definitions

  • the present inventor has conducted extensive research to achieve the above object, S i 0 2 - L i 2 0- K 2 0- P 2 0 5 - A 1 2 0 3 - Z r 0 2 system Heat treatment of raw glass of appropriate composition such as that under the appropriate conditions, high Young's modulus, low specific gravity, coefficient of thermal expansion, high mechanical strength, and low dust generation corresponding to high-speed rotation of the disc It has been found that a holding member for an information storage disk, which has both of the above features, and in particular, a glass ceramic which is extremely suitable for space fishing, can be obtained. This led to the present invention.
  • the present invention in a third item 3, wherein the billing, the glass ceramics, N a 2 0, K 2 ⁇ , characterized in that it does not substantially contain P bO, information storage according third 0 term claims
  • the invention according to claim 34 wherein the glass ceramics has a crystal grain diameter of each main crystal phase of 0.05 to 0.30 tm.
  • Information storage according to any one of paragraphs 3 to 33 This is a disk holding member.
  • the invention according to claim 35 is characterized in that the glass-ceramic comprises, as a main crystal phase, kojierite, kojierite solid solution, spinel, spinel solid solution, 2.
  • a holding member for a storage disk is characterized in that the glass-ceramic comprises, as a main crystal phase, kojierite, kojierite solid solution, spinel, spinel solid solution, 2.
  • the invention described in claim 45 is a temperature range from 150 ° C to 160 ° C. Has a thermal expansion coefficient of ⁇ 10 ⁇ 10 7 to 10 ⁇ 10 7. 45.
  • the invention according to claim 50 is characterized in that the glass-ceramics comprises ⁇ -cristobalite, ⁇ _ristobarite solid solution in a main crystal phase, While containing at least one or more selected from ⁇ -quartz solid solutions, lithium disilicate (L i 20 -2 S i O 2 ), lithium silicate (L i 20 'S i 2 ), / 3—Spodium, —Eucryptite, 3—Quartz, substantially free of Myriki and fluorrichterite, and further free of Cr and Mn components — 50 to 170 ° in the range of average linear expansion coefficient of + 6 5 X 1 0- 7 ⁇ ten 1 4 0 X 1 0- 7 Z ° C in C, the crystal grain size of the main crystal phase (average) is 0. 1 0 m
  • the glass ceramic has a Young's modulus of 80 GPa or more, wherein the glass ceramic is an information storage disk holding member according to claim 50.
  • X 10 — 7 Z ° C Particularly in the seventh aspect of the present invention From the viewpoint of harmony with other physical properties, — 10 X 10 — 7 to 10 20 X 1 ⁇ 7 / ⁇ : is preferable, and 10 X 10 0 — 7 to 10 10 X 10 — 7 . C is more preferred. Further, preferably + 3 0 X 1 0- 7 ⁇ tens 8 0 X 1 0 7 / ° C in the eighth aspect of the present invention, 3 5 X 1 0 7 ⁇ ten 6 5 X 1 0- 7 / ° C is more preferred.
  • the specific gravity of the information storage member is preferably 3.0 or less, more preferably in the range of 2.40 to 2.60, and preferably 2.40 to 2.50. A range is particularly preferred.
  • the preferable specific gravity range of the information storage member is 2.5 to 3.3.
  • the bending strength of the information storage disk holding member of the present invention is preferably 250 MPa or more, and 400 MPa, so as to sufficiently withstand the shock resistance (100 G to 500 G) for mopile applications and the like.
  • the pressure is more preferably at least 500 MPa, particularly preferably at least 500 MPa.
  • the bending strength is preferably 800 MPa or less in view of the composition design of the glass ceramic.
  • the surface hardness (picker hardness) of the substrate is preferably not less than 600 (5880 NZmm 2 ), more preferably not less than 650 (63 70 NZmm 2 ), and not less than 70 0 (686 NZmm 2 ). Especially preferred.
  • the processing time will be prolonged in the processing and polishing, and productivity and cost reduction will be significantly deteriorated.
  • the flatness of the surface of the information storage disk holding member according to the present invention, which is in contact with the information storage disk, should be 5 or less so that the disk can be held at a predetermined position even when the information storage disk rotates at a high speed. It is preferably 3 m or less, more preferably 1 m or less.
  • the center line average surface roughness (Ra) is preferably from 0.1 to 2.0 m.
  • the crystal grain size is regulated, and the grain size of the precipitated crystal is 0.001 to 0.
  • the grain size of the precipitated crystal is 0.001 to 0.
  • it is in the range of 10 zm. It is more preferably 0.001 to 0.07 m, particularly preferably 0.001 to 0.05 m.
  • the main crystal phases of the glass ceramics constituting the holding member of the present invention are lithium disilicate (L i 2 ⁇ ′ 2 S i 0 2 ) and ⁇ -quartz ( ⁇ — S i 0 2 ), -quartz solid solution ( ⁇ -S i ⁇ 2 solid solution), one cristobalite (one S i 0 2 ), one cristobalite solid solution (one S i 0 2 solid solution) It is preferable to use at least one member selected from the group.
  • the main crystal phase is one of the important factors that affect the coefficient of thermal expansion, mechanical strength, and so on. In order to realize the above-mentioned holding members, especially various properties required for spacer rings, This is because a crystalline phase is suitable.
  • the bending strength can be hardened, and at the same time, the coefficient of thermal expansion in the range of 150 to 170 can be set high.
  • the information storage disk holding member containing (1) lithium disilicate and (2) ⁇ -quartz or ⁇ -quartz solid solution has very high mechanical strength, easy control of thermal expansion coefficient, and chemical stability. Excellent and preferred.
  • the main crystal phase of Garasuse La mix of a holding member of the present invention Kojierai Doo (Mg 2 A l 4 S i 5 ⁇ 18), co Jerai preparative solid solution (Mg 2 A 1 4 S i 5 0, 8 solid solution), spinel, spinel Le solid solution, Enns evening tie bets (Mg S i 0 3), Enns evening Thai preparative solid solution (Mg S i 0 3 solid solution), / 3-quartz (/ 3- S I_ ⁇ 2), 0-quartz solid solution (beta - S i 0 2 solid solution), magnesium titanate (MgT i 2 0 5), at least selected from the group consisting of magnesium titanate solid solution (MgT i 2 ⁇ 5 solid solution) Preferably, it is at least one crystal phase.
  • the glass ceramic has an average crystal particle diameter of 0.110! It is preferable to contain a cordierite of ⁇ 1.0 / m or a crystalline phase of Ensutite. More preferably, the glass ceramic contains a cordierite having an average crystal grain diameter of 0.30 to 1.0 m or a crystalline phase of Enssue.
  • the amount of crystals in the crystal phase of the cogelite is preferably in the range of 10 to 70% by mass, and more preferably in the range of 30 to 70% by mass.
  • the amount of crystals in the crystalline phase of Ensutite is preferably in the range of 10 to 70% by mass, and more preferably in the range of 30 to 70% by mass.
  • the MgO component is composed of co-dierite (Mg 2 Al 4 Si 5 ⁇ ⁇ ) and cordierite solid solution (Mg 2
  • a l 2 ⁇ 3 component by heating a base glass, precipitated as a main crystal phase co one Jierai Doo (Mg 2 A l 4 S i 5 ⁇ 18), Kojerai preparative solid solution (M g 2 A 1 4 S i 5 s solid solution), spinel, spinel solid solution,) 3-quartz solid solution ( ⁇ - S i ⁇ 2 solid solution) is a very important component for generating crystals, the amount thereof is less than 1 0%, the crystal phase to the desired However, the crystal phase of the obtained glass ceramic is unstable, the structure is likely to be coarse, and the solubility is further deteriorated.
  • a s 2 ⁇ 3 component is used as a refining agent in the glass melting is sufficient within 1%, respectively.
  • (M g T i 2 0 5 ), magnesium titanate solid solution (MgT i 2 ⁇ 5 solid solution), spinel is preferably at least one or more crystalline phases selected from among a spinel solid solution, the first phase of titanium magnesium acid (MgT i 2 ⁇ 5) or magnesium titanate solid solution in the case of (MgT i 2 0 5 solid solution) is Ensutatai bets (Mg S i ⁇ 3), Enns evening Thai preparative solid solution (Mg S i ⁇ 3 solid solution) It is preferably at least one crystal phase selected from the group consisting of spinel, spinel, and spinel solid solution.
  • the information storage disk holding member of the present invention is characterized in that, as the phase having the highest precipitation ratio (first phase), Enssue Titanium (MgSiO 3 ) or Enssue Sci. it is particularly preferably made of glass-ceramics containing a solid solution (Mg S i 0 3 solid solution).
  • the glass ceramic has a crystal grain size of each main crystal phase of 0.05 B! ⁇ 0.30 is preferred.
  • S I_ ⁇ two components, by heat treatment of the raw glass, generates a main crystalline phase and then precipitated by Enns evening tie bets (Mg S I_ ⁇ 3), Enns evening Thai preparative solid solution (Mg S i 0 3 solid solution) crystals If the amount is less than 40%, the precipitated crystal phase of the obtained glass ceramic mix becomes unstable, the structure becomes coarse, and the resistance to devitrification of the raw glass further decreases. On the other hand, if it exceeds 60%, it becomes difficult to melt and form the raw glass.
  • the Ba ⁇ component can also be added to improve the melting property of the glass, but an amount of 5% is sufficient.
  • the glass ceramic constituting the information storage disk holding member of the present invention includes, as main crystal phases, / 3-quartz, / 3-quartz solid solution, Enssue It, Enssue It preferably contains at least one or more crystal phases selected from an it solid solution, forsterite, and forsterite solid solution.
  • the crystal phase has good workability, contributes to an increase in rigidity, can have a relatively low specific gravity, and can have a very fine precipitated crystal grain size.
  • the crystal phase has good workability, contributes to an increase in rigidity, can have a relatively low specific gravity, and can have a very fine precipitated crystal grain size.
  • the crystal phase has good workability, contributes to an increase in rigidity, can have a relatively low specific gravity, and can have a very fine precipitated crystal grain size.
  • the crystal phase has good workability, contributes to an increase in rigidity, can have a relatively low specific gravity, and can have a very fine precipitated crystal grain size.
  • the L0 component is a very important component that precipitates as a main crystal phase by heat treatment of the raw glass, and that improves the meltability of the raw glass in addition to producing] 3-quartz solid solution crystals. If it is less than 5%, the above effect cannot be obtained. It becomes coarse.
  • the preferred range is 1 to 3%.
  • a s 2 0 3 component is that obtained by adding as a refining agent in the glass melting, the amount is sufficient to 5% 0.5. Preferably added 0.0 1% or more for the S b 2 0 3 component.
  • the glass ceramic constituting the information storage disk holding member of the present invention includes cordierite, co-dierite solid solution, spinel, spinel solid solution, enstatite, and enstarite as main crystal phases. It preferably contains at least one or more crystal phases selected from the group consisting of an solid solution, 3-quartz and a 3-quartz solid solution.
  • P 2 ⁇ 5 components in order to function as a crystal nucleating agent of the glass, is effective to improve the improve the devitrification resistance of the melt-moldability of the raw glass, sufficient within 4% is there.
  • the preferred range is 1 to 3%.
  • Z r 0 2 component and T i 0 2 component has on functioning as a crystal nucleating agent of the glass, the mechanical strength improves miniaturization and material precipitated crystalline phase, and the effect in improving the chemical durability things it is very important component found, Z r 0 2 component is sufficient within 5%, T i 0 2 component 2. in the above effect less than 5% can not be obtained, 8% Exceeding the temperature makes it difficult to melt the raw glass and devitrification resistance deteriorates. Incidentally, the same reason the S .i ⁇ 2 above, is more favorable preferable range is from 2 to 8%.
  • the precipitation of one or more crystal phases or two or more crystal phases selected from the group, and one or two or more crystal phases selected from these, One or two or more selected from the solid solution phases of each crystal phase and their proportion are determined.
  • each component will be described.
  • the Si 2 component is precipitated as a main crystal phase by heat treatment of the raw glass.
  • S i ⁇ 2 + P 2 ⁇ 5 61 to 65%
  • P 2 O 5 / S i ⁇ 2 0.12 to 0.16
  • Preferably 3 10 2 +? 2 ⁇ 5 6 2 to 64%
  • P., O s / S i O 2 0.1 3 to 0 It is in the range of 15.
  • the amount of the MgO component is less than 0.5%, the above effects cannot be obtained, and if it exceeds 2%, the low expansion characteristics cannot be obtained. It is preferably in the range of 0.5 to 1.8%, more preferably 0.6 to: 0.5%.
  • the total amount of the two components C a0 + B a0 should be in the range of 0.8% to 5%, preferably 1 to 4%, more preferably It is in the range of 1-3%.
  • the glass constituting the information storage disk holding member according to the eighth aspect of the present invention is the scan ceramics, S i 0 2 component, when its amount is 3 0% less than the terms of the crystal grains easily coarsen, chemical durability and machine ⁇ strength decreases, 6 5 %, The melting of the raw glass becomes difficult and the homogeneity decreases.
  • it is in the range of 32 to 63%, more preferably 34 to 61%.
  • the amount of the Mg ⁇ component is less than 1%, the melting property is reduced and the homogeneity is reduced, and the resistance to devitrification of the raw glass is reduced. It coarsens and reduces mechanical strength. On the other hand, if it exceeds 20%, the devitrification of the raw glass deteriorates. Preferably it is in the range of 3 to 18%, more preferably in the range of 3 to 15%.
  • B i 2 0 3 component has an effect of improving the meltability of the original glass, in particular L a 2 ⁇ 3, Y 2 ⁇ 3, Gd 2 ⁇ 3, T a 2 ⁇ 5, Nb 2 0 5 , W ⁇ 3 , and Bi 2 0 3 components are effective for further improving the mechanical strength and chemical durability of the product.However, while preventing coarsening of the precipitated crystal phase due to heat treatment, To obtain the effect, the total of one or more components selected from these should be 0.5% to 20%.
  • a s 2 ⁇ 3 and or S b 2 ⁇ 3 component is be added as a refining agent upon melting the raw glass, the total amount of one or more of these are sufficient at 4% or less . It is preferably at most 3%, more preferably at most 2%.
  • the glass ceramic constituting the information storage disk holding member according to the ninth aspect of the present invention will be described below.
  • S I_ ⁇ two components, by heat treatment of the raw glass, the main crystal precipitated as phase alpha-Christoffel Balai DOO, shed one Tali Sutobarai preparative solid solution, alpha-quartz, important Wamete that Ki to generate alpha-quartz solid solution
  • the amount is less than 65%, the glass is obtained.
  • Precipitated crystals of ceramics are unstable and the structure is likely to be coarse, and if it exceeds 75%, melting and forming of the original glass becomes difficult.
  • the Li 20 component is an important component for improving the meltability of the current glass. However, if the amount is less than 4%, the above effects cannot be obtained and the melting of the original glass becomes difficult, and the content is 7% or more. , The problem of Li ion elution occurs and the production of lithium disilicate crystals increases. Preferably it is 4.5% or more and 6.5% or less, more preferably 4.5% or more and 6.0% or less.
  • Z r 0 2 component functions as a crystal nucleating agent of the glass like the P 2 0 5 component
  • the amount is preferably 2.0% or more.
  • Z r S I_ ⁇ 4 becomes difficult, Z r 0 2 component content 7% or less. More preferably, it is 2% or more and 6% or less, and further preferably, the upper limit is 5% or less.
  • the Al 2 ⁇ 3 component is a component that improves the chemical durability and mechanical strength, particularly the hardness, of glass ceramics.
  • the content of the component is preferably 5% or more. , devitrification resistance is deteriorated, resulting in further precipitation crystalline phase becomes a low expansion crystal) 3- Supojiyumen (L i 2 O ⁇ a 1 2 0 3 ⁇ 4 S i 0 2).
  • S b 2 ⁇ 3 and A s 2 0 3 component may be added as a refining agent in the glass melting, but the sum of the components is sufficient 1% or less.
  • N a 2 0 has the effect of lowering the melting temperature, further suppressing the Al force Riio emissions elution from in Garasuma Bok helix by mixing with L i 2 ⁇ component Has an effect. This is because the electrical properties (volume resistivity) are improved by mixing and coexisting a small amount of these components, and K 2 0 is added to glass that has a relatively large proportion of Li 2 ⁇ components.
  • the N a 2 ⁇ component is mixed and coexisted, the effect of improving the volume resistivity, suppressing the mobility of alkali ions in the glass, and finally suppressing the elution of alkali ions can be obtained.
  • the glass ceramic constituting the holding member for the information storage disk does not substantially contain an environmentally unfavorable PbO component.
  • the glass ceramic constituting the information storage disk holding member of the present invention is obtained by melting glass having the above composition, performing hot forming and / or cold working, and then performing heat treatment to form crystal nuclei. Subsequently, it can be produced by heat treatment at a higher temperature and crystallization. As a result, the glass ceramic constituting the information storage disk holding member of the present invention has a form in which a crystal phase is dispersed in a glass matrix. It can be substantially free of pores.
  • the glass ceramic constituting the information storage disk holding member is heat-treated at a temperature in a range of 400 to 600 ° C. for 1 to 7 hours to form crystal nuclei, Subsequently, it can be manufactured by heat treatment at a temperature in the range of 700 to 760 ° C. for about 1 to 7 hours to perform crystallization. Under these heat treatment conditions, an information storage disk holding member made of glass ceramics having a desired crystal phase, crystal grain size, crystal amount, and crystallinity can be obtained.
  • the glass ceramic constituting the holding member for the information storage disk is heat-treated at a temperature in the range of 65 ° C. (: up to 75 ° C.) for 1 to 12 hours, and crystal nuclei are formed.
  • a temperature in the range of 75 ° C to 150 ° C. It is manufactured by heat treatment at a temperature for about 1 to 12 hours and crystallization.
  • the glass ceramic constituting the holding member for an information storage disk is obtained by melting glass having the above-described composition, performing hot forming and / or cold working. Heat treatment for 1 to 12 hours at a temperature in the range of 0 ° C to 750 ° C to form crystal nuclei, followed by about 1 to 12 hours at a temperature in the range of 750 to 950 ° C. It can be manufactured by heat treatment and crystallization. .
  • the glass ceramic constituting the holding member for the information storage disk is obtained by mixing raw materials such as oxides, carbonates, and nitrates having the above-mentioned composition, and using a normal melting device. After melting at a temperature of about 1350 to 1450 ° C and homogenizing with stirring, it is molded into a disk and cooled to obtain a glass molded body. After forming a crystal nucleus by heat treatment for 1 to 7 hours, it can be produced by heat treatment crystallization at 65 to 75 ° C for about 1 to 7 hours.
  • a conductive film is formed on the surface of the information storage disk holding member of the present invention in order to release static electricity charged on the information storage disk.
  • the conductive film can be formed by hard metal surface treatment or ceramic spraying.
  • the measurement of the Li ion elution amount was performed by ion chromatography.
  • the measurement conditions were as follows: a film pack was packed with 80 milliliters of ultrapure water (room temperature) and a disk (diameter 65 mm x thickness 0.635 mm), and then dried in a dryer kept at about 30 ° C. After holding for 3 hours, the disk was taken out and subjected to ion chromatography measurement.
  • the average linear expansion coefficient is measured by JOGIS (Japan Optical Glass Industry Association Standard) 06
  • the Young's modulus is measured by the ultrasonic pulse method of JISR162
  • the bending strength is measured by JISR1601 ( 3 point bending strength)
  • JISR 1610 for the measurement of Vickers hardness
  • the light transmittance of a 10 mm thick material at a light wavelength of 950 to 160 nm is measured by a spectrophotometer
  • the specific gravity is JOGIS ( It was measured according to the Japan Optical Glass Industry Association standard) 06.
  • the holding members for information storage disks of the working examples and the comparative example were wrapped with respective glass ceramics for about 5 to 30 minutes using a diamond pellet of 800 # to 200 #, and then the particle diameter ( (Average) 0.02 to 3. Polished with OHIQ abrasive (cerium oxide) for about 30 to 60 minutes.
  • FIG. 1 shows the relationship between the crystallization temperature and the bending strength of glass ceramics having the same composition as in Examples 11 to 1-3.
  • Example 1-1 of the present invention 1-1 to 1-4, and 3- :! 3-8, and the information storage disk sur- cering made of the glass ceramics of Comparative Examples 1 to 3 were manufactured by the following steps. First, the raw materials such as oxides, carbonates, and nitrates are weighed so as to have the oxide composition shown in the table, 'mixed', and this is mixed at about 135 ° C to 150 ° C using a normal dissolution apparatus. Dissolve at temperature and stir Quality. This was formed into a ring and cooled to obtain a glass molded body.
  • the relative rigidity of spacer rings made of amorphous glass or the like of the comparative example is less than 37 GPa, or the specific gravity is larger than 3.0, and the disk drive of high-speed rotation
  • the spacer ring made of the glass ceramic of the present invention has a relatively small specific gravity and a high specific rigidity, while being unsuitable for a device, and can cope with a high-speed rotation of a disk drive device. It is.
  • the embodiment 1 _ 1-1 one 1 4 are examples of the main crystal phase and to consist of the glass ceramic box containing lithium disilicate (L i 2 O ⁇ 2 S I_ ⁇ 2) S Bae Saringu but its thermal expansion coefficient in one 50 dozen 70 ° C is the ambient temperature range, a range of + 6 5 X 1 0- 7 ⁇ tens 1 30 X 1 0- 7 Z ° C. That is, these embodiments are substantially equivalent to the typical thermal expansion coefficients of other drive component materials, such as information storage disks.
  • raw materials such as oxides, carbonates, and nitrates are mixed, and the mixture is melted at a temperature of about 1350 to 1450 ° C using a normal melting apparatus, and the mixture is stirred and homogenized. After being formed, it was formed into a disk and cooled to obtain a glass formed body. Thereafter, this was heat-treated at 400 to 600 ° C for about 1 to 7 hours to form a crystal nucleus, and then heat-treated and crystallized at 700 to 760 ° C for about 1 to 7 hours to obtain a desired glass ceramic.
  • the average crystal grain size of each crystal phase was determined by a transmission electron microscope (TEM).
  • TEM transmission electron microscope
  • XRD X-ray diffraction
  • the bending strength was calculated from the inner diameter, outer diameter, plate thickness, Poisson's ratio, and maximum load of the disk by a cup ring bending test.
  • the information storage disc holding member of the present invention mainly crystalline phase lithium disilicate (L i 2 S i 2 0 5) Oyobihi - Quartz or Rannahli, any crystal grains
  • the glass ceramic of Comparative Example 4 had an average crystal particle size of lithium disilicate of 1.5111
  • the glass ceramic of Comparative Example 5 had a fine particle size of 0.02 // or less.
  • 3-Spoju The average crystal grain diameter of one member is 0.2 m, and both are relatively large needles or rice grains.
  • Comparative Example 4 even with the thermal expansion coefficient of the holding member information storage disk (X 1 0- 7 Z ° C ), Comparative Example 4, 5 and both less than 50 it has a low expansion, following further Young's modulus 84 GP a
  • the glass ceramics of Comparative Examples 4 and 5 having a bending strength of 320 MPa or less are low Young's modulus and low strength materials.
  • Tables 16 to 18 show working composition examples (Nos. 1 to 9) of the magnetic disk information storage disk holding member of the present invention and a conventional chemically strengthened glass aluminosilicate glass (Japanese Patent Laid-Open No.
  • magnesium titanate solid solution Magnesium titanate SS, spinel solid solution is indicated by spinel SS, and solid solution of other crystals is indicated by SS (for example,,) 3-quartz solid solution if solid-solution part after crystal name is) 3-quartz SS).
  • the S i 0 2 Comparative Example 8 - A 1 2 ⁇ 3 _MgO_ Z nO_T i 0 2 based glass ceramics is a very hard wood charge (Vickers hardness of the surface is 1 000 (9800 N / mm 2 )) Therefore, there was a difficulty in workability.
  • the glass ceramics of the present invention has a target surface hardness Vickers hardness of 850 or less (833 O NZmm 2 ) or less, so that sufficient smoothness can be obtained by ordinary polishing, in addition to crystal anisotropy and foreign matter.
  • the structure is dense, homogeneous and fine without defects such as impurities (precipitated crystals have a particle size of 0.3 ⁇ m or less in all cases), and can withstand cleaning with various chemicals or water or etching. It was highly durable.
  • Tables 20 to 24 show composition examples, nucleation temperatures, crystallization temperatures, and crystals of working examples (No. 5— :! to 5—14) of the magnetic disk information storage disk holding member of the present invention.
  • the i3-stone solid solution is expressed as / 3—quartz SS. 2 0
  • the glass ceramics of the present invention are excellent in workability and sufficiently obtain the desired smoothness.
  • the glass ceramics have no texture such as crystal anisotropy, foreign matter, impurities, etc. It was dense, homogeneous and fine, and had chemical durability that could withstand cleaning with various chemicals and water or etching.
  • Tables 25 to 33 show working composition examples (No. 6-1 to 6-27) of the information storage disk holding member of the present invention.
  • the particle diameter, Young's modulus, specific gravity, Young's modulus (GPa) Z specific gravity, and the coefficient of thermal expansion at 150 to 170 ° C are shown.
  • the / 3—quartz solid solution is expressed as i3—quartz SS.
  • the glass-ceramics of the present invention have excellent workability, are free from defects such as crystal anisotropy, foreign matter, impurities, etc., and have a fine, uniform, and fine structure. It had chemical durability that could withstand cleaning by etching or etching.
  • Table 34 to Table 44 show working composition examples (7— :! to 7—27, 8_1 to 8_23) of the holding member for the information storage disk for the information magnetic recording medium of the present invention, and the information storage thereof.
  • This table shows the nucleation temperature, crystallization temperature, crystal phase, crystal particle diameter, and coefficient of thermal expansion (-600 ° C (: up to + 600 ° C)) of the glass ceramic of the disk holding member.
  • raw materials such as oxides, carbonates, and nitrates are mixed, and the mixture is melted at a temperature of about 1,400 to 1,500 ° C using a conventional melting apparatus, and then stirred and homogenized. After forming, a glass molded body was obtained by cooling. Thereafter, this was heat-treated at 650 750 ° C. for about 112 hours to form a crystal nucleus, and then heat-treated and crystallized at 750 950 ° C. for about 112 hours to obtain a desired glass ceramic.
  • the surface roughness Ra (arithmetic mean roughness) of all 11 and 12 glass ceramics is 11 A or more, and it is difficult to obtain excellent surface characteristics with remarkable smoothness (5 A or less in Ra). It indicates that there is.
  • the information storage disk holding member of the present invention has a flatness after the heat test of 0.1 l ⁇ m or less and a desired flatness (i.e., 5 _im or less, preferably, less than 1 / m). ), And even when the heating temperature is set to 500 ° C. or more, the flatness is the desired flatness as described above (that is, the flatness is preferably 3 m or less, more preferably 1 m or less). The following is clear). In some embodiments, even at 600 ° C .: 10 minutes or 700 ° C .: 10 minutes or 800 ° C .: 10 minutes, the flatness can be maintained within the desired range. I have.
  • the information storage disk holding member of the present invention has good heat resistance.
  • the thermal expansion of the resulting glass ceramic and a range of 2 X 1 0- 7 ⁇ 6 5 X 1 0 7 / ° C, it was suitable range of you deposited perpendicular magnetic recording medium.

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Description

明 細 書 情報記憶ディスク用保持部材及び情報記憶ディスク駆動装置 技術分野
本発明は、 ガラスセラミックスからなる情報記憶ディスク用保持部材 、 及びこれを用いた情報記憶ディスクの駆動装置に関する。 尚、 本明細 書において 「保持部材」 とは、 情報記憶ディスクの駆動装置において情 報記憶ディスクを所定位置に保持するための部材であって、 例えば、 一 枚又は複数枚の情報記憶ディスクを保持するための回転柱体のローター ハブ、 そのローターハブに情報記憶ディスクが所定の間隔になるよう積 層させて装着されるディスク支持面形成部材、 スぺーサ一リング、 及び シム、 並びに取り付け部材としてのクランプ等の部材を意味する。 背景技術
情報磁気記憶ディスクの駆動装置は、 一般に、 回転軸に固定された口 —夕ーハブに、 1枚又は複数枚の磁気記憶ディスクとスぺーサ一リング を交互に挿入し、 最後にシム及びクランプで押しつけた構造になってい る。 ここでローターハブ、 スぺ一サ一リング等の保持部材には、 通常、 ステンレス鋼やアルミニウム合金等の金属材料が使用されている。 しか し、 高密度記録化情報記憶ディスク装置向けに、 従来のアルミディスク 基板に代わってガラスセラミックスからなるディスク基板の使用量が増 大しつつあり、 ここに保持部材に金属材料を用いた場合、 基板との熱膨 張係数の差が大きく、 加工工程における歪み、 変形、 バリ等が生じるた め好ましくない。 また、 アルミニウム合金は軟材料であるため、 高速回 転時変形が生じ易く、 今日の高密度記録化の要求に十分対応できない。 この分野では、 へッ ドと媒体のポジショニングに高精度を要するため、 媒体基板やディスクの各構成部品には特に高い寸法精度が要求される。 そのため、 情報記憶ディスク用保持部材は、 ディスク駆動装置における 他の構成部品材 （以下、 他のドライブ構成部品材という） との熱膨張係 数の差を使用環境温度範囲において極力少なくすることが好ましい。 さ らに、 低発塵性、 高信頼性、 低コスト、 研磨加工性が良好であることが 好ましい。 これらの課題を満足する、 より好適な情報記憶ディスク用保 持部材の材料が求められている。
金属材料の問題点を解消する材料として多結晶セラミックス （特開昭 6 1 - 1 4 8 6 6 7号公報、 特開平 9— 4 4 9 6 9号公報等） や非結晶 性ガラス （特開平 1 0— 7 4 3 5 0号公報等） が提案されているが、 未 だ満足されてはいない。
本発明の目的は、 上記課題を解消しつつ、 高密度記録化に加えて、 情 報転送速度の高速化に対応するディスクの高速回転対応化、 モバイル用 途への高機械的強度化さらに他のドライブ構成部品材に合致した熱膨張 特性を兼ね備え、 アル力リ溶出によるディフエク トを無くした情報記憶 ディスク用保持部材、 並びにこの保持部材を用いた情報記憶ディスク駆 動装置を提供することにある。 発明の開示
本発明者は、 上記目的を達成するために鋭意試験研究を重ねた結果、 S i 02 - L i 2 0— K 2 0— P 2 05— A 1 2 03— Z r 02系等の適切な組 成の原ガラスを、 適切な条件により熱処理することによって、 ディスク の高速回転に対応した、 高ヤング率、 低比重、 熱膨張係数、 高機械的強 度、 かつ低発塵性を兼ね備えた、 情報記憶ディスク用保持部材、 特にス ぺ一サーリングに極めて好適なガラスセラミックスが得られることを見 い出し、 本発明に至った。
すなわち、 本発明の第一の態様として、 請求の範囲第 1項記載の発明 は、 情報記憶ディスクを所定位置に保持するための部材であって、 ガラ スマトリックス中に結晶相が分散したガラスセラミックスからなる情報 記憶ディスク用保持部材であり、
請求の範囲第 2項記載の発明は、 比剛性 （ヤング率 Z比重） が 3 7 G P a以上、 比重が 3. 0以下である、 請求の範囲第 1項記載の情報記憶 ディスク用保持部材であり、 .
請求の範囲第 3項記載の発明は、 ヤング率が 9 5 GP a〜 1 30 GP aの範囲であり、 比重が 2. 40〜2. 60の範囲である、 請求の範囲 第 1項記載の情報記憶ディスク用保持部材であり、
請求の範囲第 4項記載の発明は、 曲げ強度が 400MP a〜8 0 0M P aの範囲である、 請求の範囲第 1項記載の情報記憶ディスク用保持部 材であり、
請求の範囲第 5項記載の発明は、 該ガラスセラミックスは、 主結晶相 として、 二珪酸リチウム （L i 2〇 ' 2 S i 02) 、 ひ一クォーツ （α— S i 02) 、 α—クォーツ固溶体 （α— S i 02固溶体） 、 a—クリスト バライ ト （a— S i 02) 、 及びひ一クリストバラィ ト固溶体 （a— S i 02固溶体） からなる群から選ばれる少なくとも一種以上の結晶相を 含有することを特徴とする、 請求の範囲第 1項記載の情報記憶ディスク 用保持部材であり、
請求の範囲第 6項記載の発明は、 該ガラスセラミックスは、 主結晶相 として、 ニ珪酸リチウムを含有することを特徴とする、 請求の範囲第 5 記載の情報記憶ディスク用保持部材であり、
請求の範囲第 7項記載の発明は、 該ガラスセラミックスに占めるニ珪 酸リチウムの結晶量が 3〜 1 0質量％、 該結晶相の平均結晶粒子径は 0 . 0 1〜0. 0 5 mの範囲内であることを特徴とする、 請求の範囲第 1項記載の情報記憶ディスク用保持部材であり、
請求の範囲第 8項記載の発明は、 該ガラスセラミックスは、 酸化物基 準の質量百分率で、
S i 02 7 0 7 9 %
L i 20 8 1 2
κ2ο 0 4 %
M g O 0. 2 %未 Z n O 0 2 % 満
P2 O5 1 5 3 %
Z r 02 1 5 7 %
A 1203 3 9 %
S b2〇3 + A s 2〇3 0 2 % の範囲の各成分を含有する、 請求の範囲第 1項記載の情報記憶ディスク 用保持部材であり、
請求の範囲第 9項記載の発明は、 一 5 0〜十 7 0°Cにおける熱膨張係 数が + 6 5 X 1 0— 7〜十 1 3 0 X 1 0— 7/°Cである、 請求の範囲第 1項 〜第 8項のうちいずれか一項記載の情報記憶ディスク用保持部材である また、 本発明の第二の態様として、 請求の範囲第 1 0項記載の発明は 、 該ガラスセラミックスは、 主結晶相として、 α—クォーツ （α— S i 02) またはひ一クォーツ固溶体 （α— S i 〇2固溶体） を含有し、 該結 晶相の結晶量が 3〜 3 5質量％、 該結晶相の平均結晶粒子径は 0. 1 0 m以下であることを特徴とする、 請求の範囲第 1項記載の情報記憶デ イスク用保持部材であり、
請求の範囲第 1 1項記載の発明は、 該ガラスセラミックスは、 主結晶 相全体の平均結晶粒子径が 0. 0 5 m以下であることを特徴とする、 請求の範囲第 1 0項記載の情報記憶ディスク用保持部材であり、 請求の範囲第 1 2項記載の発明は、 該ガラスセラミックスは、 P b〇 を実質的に含まないことを特徴とする、 請求の範囲第 1 0項記載の情報 記憶ディスク用保持部材であり、
請求の範囲第 1 3項記載の発明は、 5 0〜十 7 0 における熱膨張 係数が + 9 5 X 1 0 7〜十 1 1 0 X 1 0 7 。 Cである、 請求の範囲第 1 0項記載の情報記憶ディスク用保持部材であり、 .
請求の範囲第 1 4項記載の発明は、 該ガラスセラミックスは、 酸化物 基準の質量百分率で、
S i O, 7 0 7 7 %
L i , O 5 9 %未満 κ2ο 2 5 %
Mg O+ Z nO+ S r O + B a O 2 %
Y203 +W03 + L a 203 + B i 203 1 3 %
P205 1 0 2. 5 %
Z r 02 2 0 7 %
A 1203 5 1 0 %
N a, O 0 1 %
S b O , + A s O. 0 2 % の範囲の各成分を含有する、 請求の範囲第 1 0項記載の情報記憶ディス ク用保持部材であり、
請求の範囲第 1 5項記載の発明は、 該ガラスセラミックスに占める二 珪酸リチウムの結晶量が 1 5〜40質量％であることを特徴とする、 請 求の範囲第 1 0項〜第 1 4項記載の情報記憶ディスク用保持部材である また、 本発明の第三の態様として、 請求の範囲第 1 6項記載の発明は 、 該ガラスセラミックスは、 主結晶相として、 コージエライ ト （Mg2 A l 4 S i 5〇l 8)、 コ一ジェライ ト固溶体 （Mg2 A 14 S i 5〇18固溶体 )、 スピネル、 スピネル固溶体、 エンス夕夕イ ト （Mg S i 03) 、 ェン スタタイ ト固溶体 （Mg S i 03固溶体） 、 /3—石英 （/3 _S i 02) 、 /3—石英固溶体 （/3 _ S i〇2固溶体） 、 チタン酸マグネシウム （Mg T i 2〇5) 及びチタン酸マグネシウム固溶体 （MgT i 2〇5固溶体） か らなる群から選ばれる少なくとも一種以上の結晶相を含有する.ことを特 徴とする、 請求の範囲第 1項記載の情報記憶ディスク用保持部材であり 請求の範囲第 1 7項記載の発明は、 該ガラスセラミックスは、 酸化物 基準の質量百分率で、
S i 02 40 -6 0 %
Mg O 1 0 1 8 %
A 1203 1 0 2 0 %未満
P2 O5 0 4 %
B203 0 4 %
C a O 0. 5 4 %
S r O 0 2 %
B a O 0 5 %
Z r O; 0 - 5 %
T i O. 2 - 1 2 %
B i 203 0 - 6 %
S b 203 0 - 1 %
A s 203 0 - 1 %
F e, 03 0 - 2 % の範囲の各成分を含有する、 請求の範囲第 1 6項記載の情報記憶ディス ク用保持部材であり、
請求の範囲第 1 8項記載の発明は、 _ 5 0〜十 70°Cにおける熱膨張 係数が + 3 0 X 1 CT7〜十 6 5 X 1 0— 7/°Cである、 請求の範囲第 1 6 項又は第 1 7項記載の情報記憶ディスク用保持部材である。
また、 本発明の第四の態様として、 請求の範囲第 1 9項記載の発明は 、 該ガラスセラミックスは、 主結晶相として、 エンスタタイ ト （Mg S i 03) 、 エンス夕タイ ト固溶体 （Mg S i〇3固溶体） 、 チタン酸マグ ネシゥム （MgT i 205 ) 、 チタン酸マグネシウム固溶体 （MgT i 2 〇5固溶体） 、 スピネル及びスピネル固溶体からなる群から選ばれる少 なくとも 1種以上の結晶相を含有し、 該ガラスセラミックス中の A 12 〇3成分が 2 0質量％未満であり、 ヤング率が 1 1 5〜 1 60 GP aで あることを特徴とする、 請求の範囲第 1項記載の情報記憶ディスク用保 持部材であり、
請求の範囲第 2 0項記載の発明は、 該ガラスセラミックスは、 最も析 出比の多い結晶相 （第 1相） として、 エンスタタイ ト （Mg S i 03) またはエンス夕タイ ト固溶体 （Mg S i 03固溶体） を含有することを 特徴とする、 請求の範囲第 1 9項記載の情報記憶ディスク用保持部材で あり、
請求の範囲第 2 1項記載の発明は、 該ガラスセラミックスは、 最も析 出比の多い結晶相 （第 1相） として、 チタン酸マグネシウム （MgT i 205 ) またはチタン酸マグネシウム固溶体 （MgT i 205固溶体） を含 有することを特徴とする、 請求の範囲第 1 9項記載の情報記憶ディスク 用保持部材であり、
請求の範囲第 2 2項記載の発明は、 該ガラスセラミックスは、 該第 1 相より析出比の少ない結晶相として、 チタン酸マグネシウム （MgT i 2〇5) 、 チタン酸マグネシウム固溶体 （MgT i 205固溶体） 、 スピネ ル及びスピネル固溶体からなる群から選ばれる少なくとも 1種以上の結 晶相を含有することを特徴とする、 請求の範囲第 2 0項記載の情報記憶 ディスク用保持部材であり、
請求の範囲第 2 3項記載の発明は、 該ガラスセラミックスは、 該第 1 相より析出比の少ない結晶相として、 エンス夕タイ ト （Mg S i〇3) 、 エンス夕夕イ ト固溶体 （Mg S i 03固溶体） 、 スピネル及びスピネ ル固溶体からなる群から選ばれる少なくとも 1種以上の結晶相を含有す ることを特徴とする、 請求の範囲第 2 1項記載の情報記憶ディスク用保 持部材であり、
請求の範囲第 24項記載の発明は、 該ガラスセラミックスは、 L i 2 〇、 N a2〇、 K2 Oを実質上含有しないことを特徴とする、 請求の範 囲第 1 9項記載の情報記憶ディスク用保持部材であり、
請求の範囲第 2 5項記載の発明は、 該ガラスセラミックスは、 酸化物 基準の質量百分率で、
S i 02 40 6 0 %
M g O 1 0 2 0 %
A 1203 1 0 2 0 %未満
C a O 0. 5 4 %
S r O 0. 5 4 %
B a O 0 5 %
Z r 02 0 5 %
T i 02 8 %を越え 1 2 %まで
B i2Os 0〜 6 %
S b203 0〜 1 %
A s 203 0〜 1 % の範囲の各成分を含有することを特徴とする、 請求の範囲第 1 9項記載 の情報記憶ディスク用保持部材であり、
請求の範囲第 2 6項記載の発明は、 該ガラスセラミックスは、 P、 W 、 N b、 L a、 Y、 Ρ bから選択される任意の元素を酸化物換算で 3質 量％まで、 および Zまたは C u、 C o、 F e、 M n、 C r , S n、 Vか ら選択される任意の元素を酸化物換算で 2質量％まで含有することを特 徴とする、 請求の範囲第 1 9項記載の情報記憶ディスク用保持部材であ り、
請求の範囲第 2 7項記載の発明は、 一 5 0〜十 7 0 °Cの範囲における 熱膨張係数が 4 0 X 1 0一7〜 6 0 X 1 0 - 7 /での範囲である、 請求の範 囲第 1 9項記載の情報記憶ディスク用保持部材であり、
請求の範囲第 2 8項記載の発明は、 該ガラスセラミックスは、 各主結 晶相の結晶粒子径が 0 . 0 5 ΙΠ〜0 . 3 0 mであることを特徵とす る、 請求の範囲第 1 9項記載の情報記憶ディスク用保持部材であり、 請求の範囲第 2 9項記載の発明は、 ピツカ一ス硬度が 7 0 0〜 8 5 0 であることを特徴とする、 請求の範囲第 1 9項〜第 2 8項に記載の情報 記憶ディスク用保持部材である。
また、 本発明の第五の態様として、 請求の範囲第 3 0項記載の発明は
、 該ガラスセラミックスの主結晶相は、 ]3—石英、 3—石英固溶体、 ェ ンス夕夕イ ト、 エンス夕夕イ ト固溶体、 フォルステライ ト及びフォルス テライ 卜固溶体からなる群から選ばれる少なくとも 1種以上の結晶相で あることを特徴とする、 請求の範囲第 1項記載の情報記憶ディスク用保 持部材であり、
請求の範囲第 3 1項記載の発明は、 該ガラスセラミックスは、 酸化物 基準の質量百分率で A 1 2 03 == 1 0 %〜 2 0 %未満の範囲にあり、 ヤン グ率 （G P a ) Z比重 = 3 7〜 6 3の範囲であることを特徴とする、 請 求の範囲第 30項記載の情報記憶ディスク用保持部材であり、 請求の範囲第 3 2項記載の発明は、 該ガラスセラミックスは、 酸化物 基準の質量百分率で、
S i 02 40 60 %
M g〇 1 0 2 0 %
A 1203 1 0 2 0 %未満
P205 0 2. 5 %
B203 1 4 %
L i 20 0 5 4 %
C a O 0 5 4 %
Z r 02 0 5 5 %
T i o2 2 5 8 %
S b2Os 0. 0 1 0. 5 %
A s O. 0 0. 5 %
S n 02 0 5 %
M o 03 0 3 %
C e O 0 5 %
F e , O. 0 5 %
の範囲の各成分を含有することを特徴とする、 請求の範囲第 30項記載 の情報記憶ディスク用保持部材であり、
請求の範囲第 3 3項記載の発明は、 該ガラスセラミックスは、 N a2 0、 K2〇、 P bOを実質上含有しないことを特徴とする、 請求の範囲 第 3 0項記載の情報記憶ディスク用保持部材であり、
請求の範囲第 34項記載の発明は、 該ガラスセラミックスは、 各主結 晶相の結晶粒子径が 0. 0 5 χηι〜0. 30 tmであることを特徴とす る、 請求の範囲第 30項〜第 3 3項のうちいずれか一項記載の情報記憶 ディスク用保持部材である。 また、 本発明の第六の態様として、 請求の範囲第 3 5項記載の発明は 、 該ガラスセラミックスは、 主結晶相として、 コ一ジエライ ト、 コ一ジ エライ ト固溶体、 スピネル、 スピネル固溶体、 エンス夕タイ ト、 エンス 夕タイ ト固溶体、 β -石英及び β一石英固溶体からなる群から選ばれる 少なくとも 1種以上の結晶相を含有することを特徴とする、 請求の範囲 第 1項記載の情報記憶ディスク用保持部材であり、 .
請求の範囲第 3 6項記載の発明は、 該ガラスセラミックスは、 主結晶 相として、 β 石英、 /3 _石英固溶体、 エンスタタイ ト、 エンスタ夕ィ ト固溶体、 フオルステライ ト及びフォルステライ ト固溶体からなる群か ら選ばれる少なくとも 1種以上の結晶相を含有することを特徴とする、 請求の範囲第 1項記載の情報記憶ディスク用保持部材であり、
請求の範囲第 3 7項記載の発明は、 該ガラスセラミックスは、 各主結 晶相の結晶粒子径が 0 . 0 5 ΙΠ〜 0 . 3 0 / mであることを特徴とす る、 請求の範囲第 3 5項記載の情報記憶ディスク用保持部材であり、 請求の範囲第 3 8項記載の発明は、 該ガラスセラミックスは、 酸化物 基準の質量百分率で、
S i 02 4 0 6 0 %
M g O 1 0 2 0 %
A 1 2 03 1 0 2 0 %未満
P 2 05 0 4 %
B 2 03 0 4 %
C a O 0 4 %
B a O 0 5 %
Z r O , 0 5 % T i〇, 2. 5 8 %
S b2Os 0 1 %
A s 203 0 1 %
F 0 3 %
F e20; 0 5 %
の範囲の各成分を含有することを特徴とする、 請求の範囲第 3 5項記載 の情報記憶ディスク用保持部材であり、
. 請求の範囲第 39項記載の発明は、 ヤング率 （GP a) 7比重= 3 7 〜 63の範囲および A 12 O 3 = 1 0 %〜 2 0 %未満の範囲にあることを 特徴とする、 請求の範囲第 3 5項記載の情報記憶ディスク用保持部材で あり、
請求の範囲第 40項記載の発明は、 該ガラスセラミックスは、 N a2 0、 K20、 P b 0を実質上含有しないことを特徴とする、 請求の範囲 第 3 5項記載の情報記憶ディスク用保持部材であり、
請求の範囲第 4 1項記載の発明は、 一 5 0〜十 7 0 °Cの範囲における 熱膨張係数が、 30 X 1 0— 7〜 50 X 1 0— 7 /°Cの範囲であることを特 徴とする、 請求の範囲第 3 5項〜第 40項のうちいずれか一項記載の情 報記憶ディスク用保持部材である。
また、 本発明の第七の態様として、 請求の範囲第 42項記載の発明は 、 該ガラスセラミックスの主結晶相は、 ；3—石英 （i3— S i 02) 、 β —石英固溶体 （ 3— S i 02固溶体） 、 0—スポジユーメン （/3—L i 2 0 · A 1203 · S i 02) , β—スポジユーメン固溶体 （;3— L i 20 · A 1203 · S i 02固溶体） 、 β—ユークリプ夕ィ ト （ 3— L i 20 · A l 203 ' 2 S i 02、 但し、 L i 2 Oの一部は M g Oおよび Zまたは Z n 0との置換可能） 及び i3—ユークリプ夕ィ ト固溶体 （;3— L i 2 O · A 1203 · 2 S i〇2固溶体、 但し、 L i 2〇の一部は M g Oおよび/また は Z n〇との置換可能） からなる群から選ばれる、 1種または 2種以上 であることを特徴とする、 請求の範囲第 1項記載の情報記憶ディスク用 保持部材であり、
請求の範囲第 43項記載の発明は、 該ガラスセラミックス中の主結晶 相の平均結晶粒子径が 0. 0 0 1 /m〜0. 1 0 mの範囲であること を特徴とする、 請求の範囲第 42項記載の情報記録ディスク用保持部材 であり、
請求の範囲第 44項記載の発明は、 該ガラスセラ.ミックスは、 酸化物 基準の質量百分率で、
S i O. 50 62 %
P, O 5 1 0 %
A 12〇3 22 26 % L i 20 3 5 %
Mg O 0 5 2 %
Z n O 0 2 2 %
但し、 L i 20 + MgO+ Z nO 4 6. 5 % C a O 0 3 4 %
B a O 0 5 4 %
但し、 C a〇 + B aO 0 8 5 %
T i 02 1 4 %
Z r 02 1 4 %
A s 203 + S b2〇3 0 4 % の範囲の各成分を含有しながらも、 P b〇、 N a20、 K20を実質的に 含まないことを特徴とする、 請求の範囲第 42項記載の情報記憶ディス ク用保持部材であり、
請求の範囲第 45項記載の発明は、 一 5 0°C〜十 6 00 °Cの温度範囲 における熱膨張係数がー 1 0 X 1 O 7〜十 2 0 X 1 0- 7ノ。 Cの範囲であ ることを特徴とする、 請求の範囲第 42項〜第 44項のうちいずれか一 項記載の情報記憶ディスク用保持部材である。
また、 本発明の第八の態様として、 請求の範囲第 46項記載の発明は
、 該ガラスセラミックスの主結晶相はガーナイ ト （Ζ ηΑ 12〇3) およ び またはガーナイ ト固溶体 （Ζ ηΑ 12〇3固溶体） であることを特徴 とする、 請求の範囲第 1項記載の情報記憶ディスク用保持部材であり、 請求の範囲第 47項記載の発明は、 該ガラスセラミックスは、 P bO
、 N a2〇、 K2〇成分を含有しないことを特徴とする、 請求の範囲第 4
6項記載の情報記憶ディスク用保持部材であり、
請求の範囲第 48項記載の発明は、 該ガラスセラミックスは、 酸化物 基準の質量百分率で、
S i 02 30〜 6 5 %
A 12〇3 5〜 3 5 %
Z n O 5〜3 5 % M g 0 1〜 20 %
T i 02 1〜； L 5 %
C aO + S r O + B aO + B203 + L a2〇3 +Y203 + Gd203 +
T a205 +Nb,05 +W03 + B i 203 0. 5〜20 %
但し、 B203 0〜 1 0 %
T a 205 +N b 205 +W03 + B i 203 0〜 1 0 % Z r 02 0〜 2 %未満 P205 0〜 5 %
S n O, 0〜 2 %
但し、 Z r 02 + P205 + S n02 0〜 7 %
A s 203 + S b203 0〜 4 % の範囲の各成分を含有する、 請求の範囲第 4 6項記載の情報記憶ディス ク用保持部材であり、
請求の範囲第 4 9項記載の発明は、 一 5 0°C〜十 6 0 0での温度範囲 における熱膨張係数が + 3 5 Χ 1 0— 7〜+ 6 5 Χ 1 0— 7/での範囲であ る、 請求の範囲第 4 6項〜第 4 8項のうちいずれか一項記載の情報記憶 ディスク用保持部材である。
また、 本発明の第九の態様として、 請求の範囲第 5 0項記載の発明は 、 該ガラスセラミックスは、 主結晶相に α—クリストバライ ト， α _り リストバライ ト固溶体， ひ —クォーツ， α—クォーツ固溶体の中から選 ばれる少なくとも 1種以上を含有しつつも、 ニ珪酸リチウム （L i 20 - 2 S i 02) , 珪酸リチウム （L i 20 ' S i 〇2) ， /3—スポジユーメン , —ユークリプタイ ト、 3—石英， マイ力およびフルォロリヒテライ ト （fluorrichterite) を実質的に含有せず、 更に C r成分および Mn 成分を含まず、 — 5 0〜十 7 0°Cにおける平均線膨張係数が + 6 5 X 1 0—7〜十 1 4 0 X 1 0—7Z°Cの範囲であり、 主結晶相の結晶粒子径 （平均 ) が 0. 1 0 m未満であることを特徴とする、 請求の範囲第 1項記載 の情報記憶ディスク用保持部材であり、
請求の範囲第 5 1項記載の発明は、 該ガラスセラミックスは、 ヤング 率が 8 0 G P a以上であることを特徴とする、 請求の範囲第 5 0項記載 の情報記憶ディスク用保持部材であり、
請求の範囲第 5 2項記載の発明は、 該ガラスセラミックスは、 比重が 2. 3〜 2. 7であることを特徴とする、 請求の範囲第 5 0項記載の情 報記憶ディスク用保持部材であり、
請求の範囲第 5 3項記載の発明は、 該ガラスセラミックスは、 板厚 1 0 mm材の光線透過率が、 波長 9 5 0〜： L 6 0 0 nmにおいて 9 0 %以 上であることを特徴とする、 請求の範囲第 5 0項記載の情報記憶ディス ク用保持部材であり、
請求の範囲第 54項記載の発明は、 該ガラスセラミックスは、 曲げ強 度が 2 50 MP a以上であることを特徵とする、 請求の範囲第 50項記 載の情報記憶ディスク用保持部材であり、
請求の範囲第 5 5項記載の発明は、 該ガラスセラミックスは、 ピツカ ース硬度が 600〜 8 00であることを特徴とする、 請求の範囲第 5 0 項記載の情報記憶ディスク用保持部材であり、
請求の範囲第 56.項記載の発明は、 該ガラスセラミックスは、 質量百 分率 （酸化物基準） で、
S i 02 6 5 〜 7 5 %
L i 20 4 〜 % κ2ο 0 〜 3 %
N a2〇 0 〜 3 %
MgO+ Z nO+ S r O+B a O+C aO 2 〜 1 5 % Y203 + W03+ L a2Os+ B i 203 0 〜 3 %
S n 02 0 〜 3 %
P2O5 1. 0〜 2. 5 %
Z r 02 2. 0〜 7 %
A 1203 5 〜 9 %
S b2Os+ A s 203 0 〜 1 %
の範囲の各成分を含有することを特徴とする、 請求の範囲第 50項〜第 5 5項のうちいずれか一項記載の情報記憶ディスク用保持部材である。 また、 本発明のその他の態様として、 請求の範囲第 5 7項記載の発明 は、 該ガラスセラミックスは、 溶融、 成形して得られた原ガラスを 40 0〜 6 0 0 °Cで 1〜 7時間熱処理して核形成した後、 7 0 0 ° (：〜 7 8 0 °Cで 1〜 7時間熱処理して結晶成長させて得られる、 請求の範囲第 1項 第 1 0項、 第 1 6項のうちいずれか一項記載の情報記憶ディスク用保 持部材であり、
請求の範囲第 58項記載の発明は、 該ガラスセラミックスは、 溶融、 成形して得られた原ガラスを 6 50〜7 5 0でで 1〜 7時間熱処理して 核形成した後、 7 50 °C〜 9 50°Cで 1〜7時間熱処理して結晶成長さ せて得られる、 請求の範囲第 1 9項、 第 30項、 第 3 5項、 第 36項、 第 42項、 第 46項のうちいずれか一項記載の情報記憶ディスク用保持 部材であり、
請求の範囲第 59項記載の発明は、 該ガラスセラミックスは、 溶融、 成形して得られた原ガラスを 400〜 60 0°Cで 1〜 7時間熱処理して 核形成した後、 6 50 〜 7 50 で 1〜 7時間熱処理して結晶成長さ せて得られる、 請求の範囲第 50項記載の情報記憶ディスク用保持部材 であり、
請求の範囲第 60項記載の発明は、 請求の範囲第 1項、 第 1 0項、 第 1 6項、 第 1 9項、 第 30項、 第 3 5項、 第 3 6項、 第 42項、 第 46 項、 第 5 0項のうちいずれか一項記載の保持部材の表面に導電性を有し た膜を形成してなる情報記憶ディスク用保持部材であり、
請求の範囲第 6 1項記載の発明は、 請求の範囲第 1項、 第 1 0項、 第 1 6項、 第 1 9項、 第 30項、 第 3 5項、 第 3 6項、 第 42項、 第 46 項、 第 5 0項のうちいずれか一項記載の保持部材であって、 該保持部材 はリング形状である情報記憶ディスク用スぺーサーリングであり、 請求の範囲第 62項記載の発明は、 ローターハブに請求の範囲第 6 1 項記載のスぺーサ一リングを介して一枚又は複数枚の情報記憶ディスク を載置してなる情報記憶ディスク駆動装置であり、
請求の範囲第 6 3項記載の発明は、 該ロ一夕ーハブ及び該スぺーサー リングが、 該情報記憶ディスクと略等しい熱膨張係数を有する、 請求の 範囲第 6 2項記載の情報記憶ディスク駆動装置である。
本発明の情報記憶ディスク用保持部材は、 ガラスマトリックス中に結 晶相が分散したガラスセラミックスからなる。 ガラスセラミックスを情 報記憶ディスク用保持部材の材料として用いることにより、 比重が比較 的小さいにもかかわらず高剛性であって比剛性が高く、 該ガラスマトリ ックス中に結晶相が分散した形態を有することによって極めて良好な低 発塵性を発揮する。 すなわち、 従来の非結晶性ガラス素材や多結晶セラ ミックス素材のように加工工程におけるカケを生じる問題や、 他のドラ イブ構成部品材との熱膨張差等の点での問題を解消できる。 また、 非結 晶性ガラス素材の場合のような化学強化処理を必須とせず、 生産性、 コ ストの面でメリットがあり、 多結晶セラミックス素材のように、 スへ。 -サ- リンク'の実装時に結晶粒子の脱落によるパーチクル (ゴミ） の発生やガス の発生の問題が生じ難い。
また、 本発明における、 該ガラスセラミックスの主結晶相の粒子形状 については、 不定形の場合、 良好な平滑性とすることが難しく、 更に析 出結晶の脱落が生じやすくなり、 これがパーティクルとなって磁気へッ ドゃ媒体の損傷を引き起こす原因となるため、 球状に近い方が情報記憶 媒体基板の表面特性上好ましく、 ほぼ球状であることが好ましい。
本発明の情報記憶ディスク用保持部材及びスぺーサーリングの熱膨張 係数について説明する。 情報記録装置の記録密度の向上に伴って、 磁気 へッドと媒体のポジショニングに高精度を要するため、 情報記憶ディス ク駆動装置の各構成部品には高い寸法精度が要求される。 そのためこれ ら構成部品に対する熱膨張係数の差の影響も無視できなくなるので、 こ れらの熱膨張係数差を極力小さくすることが好ましい。 すなわち、 ロー 夕一ハブ、 スぺーサーリング等の保持部材は、 情報記憶ディスクと略等 しい熱膨張係数を有することが好ましい。 さらに厳密には、 これら保持 部材の熱膨張係数は情報記憶ディスクの熱膨張係数よりも極くわずかに 小さいことが好ましい場合がある。 特に情報磁気記憶ディスク駆動装置 に使用される構成部品の熱膨張係数は、 + 9 0 X 1 0— 7〜十 1 1 0 X 1 0_7 Z°C程度のものが多く用いられている。 したがって、 用いる構成部 品の材質に広く対応しうるよう、 本発明の情報記憶ディスク用保持部材 、 特にスぺーサ一リングの熱膨張係数は使用環境温度範囲である一 5 0 〜十 7 0 °Cにおいて、 + 6 5 X 1 0- 7〜十 1 3 0 X 1 O^ Zt:であるこ とが好ましい。 .
本発明の第三の態様において、 該ガラスセラミックスの熱膨張係数は 、 本結晶系で強度との兼ね合いを図りながら、 用いる構成部品の材質に 広く対応しうるよう、 — 5 0〜十 7 0°Cの範囲において、 + 6 5〜+ 1 1 0 X 1 (Τ7,^:であることが好ましい。 さらには、 熱膨張係数は + 9 5 X 1 0— 7Z°C以上がより好ましく、 + 1 1 0 X 1 0— 7Z°C以下がより 好ましい。
また、 これらよりも比較的小さな熱膨張係数を有する情報記憶ディス ク基板、 例えば— 5 0〜+ 7 0 °Cにおいて、 + 3 0 X 1 0— 7〜十 6 0 X 1 o— 7z°cの熱膨張係数を有するガラスセラミックスからなるディスク 基板を用いる場合には、 本発明の情報記憶ディスク用保持部材の熱膨張 係数は、 — 5 0〜十 7 0 °Cにおいて、 + 3 0 X 1 0- 7/°C以上、 + 6 5 X 1 0— 7 Z°C未満であることが好ましい。 特に、 本発明の第四の態様に おいては、 + 40 X 1 0 〜 + 60 X 1 0— 7Z°Cであることがより好ま しい。 また、 本発明の第五、 第六の態様においては、 + 3 0 X 1 0一7〜
+ 5 0 X 1 0— 7 Z°Cであることがより好ましい。
本発明の第七、 第八の態様においては、 情報記憶ディスク用保持部材 の熱膨張係数は、 一 5 0〜+ 7 0°Cにおいて、 一 1 0 X 1 0— 7〜十 8 0
X 1 0— 7 Z°Cとすることができる。 特に本発明の第七の態様においては 、 他物性との調和の観点から、 — 1 0 X 1 0— 7〜十 2 0 X 1 ο 7/τ:が 好ましく、 1 0 X 1 0— 7〜十 1 0 X 1 0— 7 。 Cがより好ましい。 また 、 本発明の第八の態様においては + 3 0 X 1 0— 7〜十 8 0 X 1 0 7/°C が好ましく、 3 5 X 1 0 7〜十 6 5 X 1 0— 7/°Cがより好ましい。
更に、 本発明の第九の態様においては、 情報記憶ディスク用保持部材 の熱膨張係数は、 用いる構成部品の材質に広く対応しうるよう、 その範 囲は— 5 0〜+ 7 0°Cの範囲において、 + 6 0〜十 1 3 5 X 1 0— 7/°C であることが好ましい。 平均線膨張係数は + 7 0 X 1 0— 7/°C以上がよ り好ましく、 + 1 2 0 X 1 0— 7Z°C以下が更に好ましい。
本発明の情報記憶ディスク用保持部材、 特に、 スぺーサーリングのャ ング率 · 比重、 機械的強度について説明する。 ヤング率 · 比重について は情報転送速度の高速化、 1 0 0 0 0 r pm以上の高速回転化に対応す るよう高剛性、 低比重とすることが好ましい。 すなわち、 高剛性であり ながら、 低比重という一見相反する特性のバランスをとる必要がある。 比重が大きいとたとえヤング率が高くても、 高速回転時に振動を発生し やすくなる。 したがって、 本発明の情報記憶保持部材の比剛性 （ヤング 率ノ比重） は 3 7 G P a以上が好ましい。 3 8 G P a以上がより好まし く、 3 9 GP a以上が特に好ましい。 また、 研磨加工する際の加工性の 点から、 比剛性は 6 3 G P a以下が好ましく、 5 7 G P a以下がより好 ましく、 54 GP a以下が特に好ましい。 また、 本発明の第五、 第六の 態様においては、 情報記憶保持部材の比剛性 （ヤング率/比重） の好ま しい範囲は、 40〜 6 3 GP aであり、 更に好ましい範囲は 47〜 6 3 GP aであり、 最も好ましい範囲は 5 0〜6 3 GP aである。 更に、 本 発明の第九の態様においては、 情報記憶保持部材の比剛性 （ヤング率/" 比重） は、 3 0〜 6 5 (GP a) であることが好ましく、 3 3〜 6 0 ( GP a) であることがより好ましい。 同様の理由から、 本発明の情報記憶ディスク用保持部材、 特にスぺー サーリングのヤング率は 80 GP a以上が好ましく、 8 5 GP a以上が より好ましく、 9 5 GP a以上が特に好ましく、 比重は 2. 50以下が 好ましい。 また、 他の構成部材との適合性の点から、 本発明の情報記憶 ディスク用保持部材のヤング率は 9 5〜 1 30 GP aの範囲であること が好ましく、 9 5〜 1 1 0 GP aの範囲がより好ましい。 特に、 本発明 の第四、 第五、 第六の態様においては、 ヤング率は、 1 1 5 GP a以上 、 1 50 GP a以下とすることができる。
本発明の第四の態様においては、 情報記憶保持部材の比重は 3. 0以 下が好ましく、 2. 40〜2. 6 0の範囲であることがより好ましく、 2. 40〜2. 50の範囲が特に好ましい。 本発明の第五、 第六の態様 においては、 情報記憶保持部材の好ましい比重の範囲は 2. 5〜3. 3 である。 また、 モパイル用途等の耐ショック性 （ 1 0 0 G〜 500 G) において十分耐え得るよう、 本発明の情報記憶ディスク用保持部材曲げ 強度は 2 50 MP a以上であることが好ましく、 400 MP a以上であ ることがより好ましく、 5 0 0 MP a以上であることが特に好ましい。 また、 ガラスセラミックスの組成設計上、 8 00 MP a以下の曲げ強度 とすることが好ましい。
また、 一般的に材料を高ヤング率化すると材料の表面硬度が硬質化す る傾向にある。 したがって、 基板の表面硬度 （ピツカ一ス硬度） は 60 0 ( 5 8 80 NZmm2) 以上が好ましく、 6 50 ( 63 70 NZmm2 ) 以上がより好ましく、 70 0 ( 68 6 0 NZmm2) 以上が特に好ま しい。 一方、 あまり硬質化し過ぎると、 加工研磨において加工時間が長 時間化してしまい、 生産性や低コスト化を著しく悪化させてしまう。 カロ ェ性に起因する生産性を考慮すると、 基板の表面硬度 （ビッカース硬度 ) は 8 5 0 ( 8 3 30 N/mm2) 以下であることが好ましく、 8 0 0 (7 840 N/mm2) 以下であることがより好ましく、 760 ( 74 48 N/mm2) 以下であることが特に好ましい。
情報記憶ディスクが高速回転しても、 ディスクを所定の位置に保持で きるようにするために、 本発明の情報記憶ディスク用保持部材の、 情報 記憶ディスクに接する面の平坦度は、 5 以下が好ましく、 3 m以 下がより好ましく、 1 m以下が特に好ましい。 中心線平均表面粗さ （ R a ) は、 0. 1〜2. 0 mが好ましい。
そして、 研磨加工性および格段に優れた機械的強度、 特に曲げ強度を 実現するためには、 結晶粒径についても規制しなければ実現が難しく、 析出結晶の粒径を 0. 00 1〜0. 1 0 zmの範囲とすることが好まし い。 より好ましくは 0. 00 1〜0. 07 m、 特に好ましくは 0. 0 0 1〜 0. 0 5 mである。
以下に、 本発明の保持部材を構成するガラスセラミックスの好ましい 結晶相と組成について説明する。 なお、 本明細書において、 結晶量とは ガラスセラミックス全体の質量に対する、 特定の結晶相の割合 （質量％ ) をいい、 結晶化度とは、 ガラスセラミックス全体の質量に対する、 結 晶相全体の割合 （質量％) をいう。 組成は酸化物基準で表示する。 尚、 本明細書において主結晶相とは、 析出比が比較的大きい結晶相全てを指 す。 すなわち、 X線回折における X線チャート （縦軸は X線回折強度， 横軸は回折角度） において、 もっとも析出割合の多い結晶相のメインピ ーク （もっとも高いピーク） の X線回折強度を 1 00とした場合、 各析 出結晶相のメインピーク （各結晶相におけるもっとも高いピーク） の X 線回折強度の比 （以下、 X線強度比という。 ） が 30以上あるもの全て を主結晶相という。
以下に、 本発明の第一の態様において、 本発明の保持部材を構成する ガラスセラミックスの好ましい結晶相と組成について説明する。 本発明の第一の態様において、 本発明の保持部材を構成するガラスセ ラミックスの主結晶相は、 ニ珪酸リチウム （L i 2〇 ' 2 S i 02) およ び、 α—クォーツ （ α— S i 02) 、 -クォーツ固溶体 （ α— S i 〇2 固溶体） 、 ひ一クリストバラィ ト （ひ 一 S i 02) 、 一クリストバラ ィ ト固溶体 （ひ一 S i 02固溶体） からなる群から選ばれる少なくとも 一種以上とすることが好ましい。 主結晶相が熱膨張係数、 機械的強度、 左右する重要なファクタ一であり、 前述の保持部材、 特にスぺーサーリ ングとレて求められる各種特性を実現するためには、 ； れらの主結晶相 が好適だからである。
本発明の第一の態様においては、 該ガラスセラミックスの主結晶相と してニ珪酸リチウム （L i 20 ' 2 S i 02) を含有し、 該ガラスセラミ ックスに占めるニ珪酸リチウムの結晶量が 3〜 1 0質量％、 その平均結 晶粒子径は 0. 0 1〜0. 0 5 mの範囲内であることが好ましい。 また、 本発明の第一の態様においては、 該ガラスセラミックスの主結 晶相としてひ —クォーツ又はひ一クォーツ固溶体を含有し、 該ガラスセ ラミックスに占める《—クォーツ及びひ一クォーツ固溶体の結晶量が 5 〜 2 5質量％、 その平均結晶粒子径は、 0. 0 1〜0. 1 0 zmの範囲 内であることが好ましい。
また、 本発明の第一の態様においては、 該ガラスセラミックスの主結 晶相としてひ一クリストバライ ト又は α—クリストバライ ト固溶体を含 有し、 該ガラスセラミックスに占めるひ 一クリストバライ ト及びひーク リストバラィ ト固溶体の結晶量が 2〜 1 0質量％、 その平均結晶粒子径 は 0. 0 1〜 0. 1 0 mの範囲内であることが好ましい。
次に、 本発明の上記第一の態様において、 原ガラスの組成範囲を上記 の様に限定した理由について以下に述べる。
すなわち、 S i 02成分は、 原ガラスの熱処理により、 主結晶相とし て析出するニ珪酸リチウム （L i 20 ' 2 S i〇2) 、 α—クォーツ （ひ - S i〇2) 、 α—クォーツ固溶体 （a— S i〇2固溶体） 、 ひ 一クリス トバライ ト （a _ S i〇2) 、 α—クリストバライ ト固溶体 （ひ _ S i 〇2固溶体） 結晶を生成するきわめて重要な成分である。 S i〇2成分の 量は、 得られるガラスセラミックスの析出結晶が安定で組織が粗大化し 難い点から 70 %以上が好ましく、 原ガラスの溶融 ·成形性が良好な点 から 7 9 %以下が好ましく、 7 7 %以下がより好ましい。
L i 2〇成分は、 原ガラスの熱処理により、 主結晶相として析出する 二珪酸リチウム （L i 2〇 · 2 S i 02) 結晶を生成するきわめて重要な 成分であるが、 その量が 8 %未満では、 上記結晶の析出が困難となると 同時に、 原ガラスの溶融が困難となる為 8 %以上が好ましく、 また、 1 2 %を超えると得られる結晶が不安定で組織が粗大化しやすいうえ化学 的耐久性が悪化する為 1 2 %以下が好ましい。
Κ2 Ο成分は、 ガラスの溶融性を向上させると同時に析出結晶の粗大 化を防止する成分であるが、 4 %を超えると析出結晶の粗大化、 結晶相 変化および化学的耐久性が悪化する場合がある為 4 %以下が好ましい。 1〜 3 %の範囲にあることがより好ましい。
MgO、 Z nO成分は、 ガラスの溶融性を向上させると同時に析出結 晶の粗大化を防止する成分であるのと同時に、 主結晶相としてのニ珪酸 リチウム （L i 20 * 2 S i〇2) 、 α—クォーツ （a— S i 02) 、 ひ —クォーツ固溶体 （a— S i〇2固溶体） 、 α—クリストバライ ト （α 一 S i 02 ) 、 ひ—クリストバライ ト固溶体 （ひ — S i〇2固溶体） の各 結晶粒子を球状粒子形体に析出させることに効果的であるが、 それぞれ Mg〇成分は 2 %未満、 Z ηθ成分は 2 %未満で十分である。
P2〇5成分は本発明において、 ガラスの結晶核形成剤として不可欠で あるが、 結晶核形成を促進して主結晶相の粗大化を防ぐ為に、 その量は 1. 5 %以上が好ましい。 また、 原ガラスの乳白失透を防ぎ、 量産安定 性を保っために 3 %以下が好ましい。
Z r〇2成分は P2〇5成分と同様にガラスの結晶核形成剤として機能 する上に、 析出結晶の微細化と材料の機械的強度向上および化学的耐久 性の向上に顕著な効果を有することが見出された極めて重要な成分であ る。 その効果を良好に発揮するために、 Z r 02成分の量は 1. 5 %以 上が好ましく、 2 %以上がより好ましい。 また、 9 %を超えると原ガラ スの溶融が困難となると同時に Z r S i 04等の溶け残りが発生レてし まう為、 9 %以下が好ましく、 7 %以下がより好ましい。
A l 2〇3成分は、 ガラスセラミックスの化学的耐久性および硬度を向 上させる成分であり、 その量は 3 %以上が好ましい。 また 9 %を超える と溶融性、 失透性が悪化し、 主結晶相が低膨張結晶の /3—スポジユーメ ン （L i 20 ' A l 203 ' 4 S i 02) に相変化してしまう為、 9 %以下 が好ましい。 本組成系においては、 ；3—スポジュ一メン （L i 2〇 ' A 1203 · 4 S i 02) 及び /3—クリストバライ ト （/3— S i〇2) の析出 は材料の熱膨張係数を著しく低下させるため、 これらの結晶の析出は避 けることが好ましい。
S b 203および A s 203成分はガラス溶融の際の清澄剤として添加し うるが、 その量は 2 %以下で充分である。
以下に、 本発明の第二の態様において、 本発明の保持部材を構成する ガラスセラミックスの好ましい結晶相と組成について説明する。
本発明の第二の態様において、 情報記憶ディスク用保持部材を構成す るガラスセラミックスの主結晶相としては、 ニ珪酸リチウム （L i 20 • 2 S i 02) を含有し、 且つ L i 20の含有量が酸化物重量換算で 5 % 〜 9 %未満であることが好ましい。 本発明の第二の態様において、 該ガ ラスセラミックス中の、 ニ珪酸リチウムの結晶相の結晶量は 1 5〜40 %であることが好ましい。
本発明の第二の態様において、 該ガラスセラミックス中の主結晶相と しては、 （ 1 ) 二珪酸リチウム （L i 20 - 2 S i 02) および （2) 一クォーツ （ひ _S i〇2) または α—クォーツ固溶体 （α— S i 〇2固 溶体） を含有し、 これら主結晶相全体の平均結晶粒子径は 0. Ο δ ^ Γη 以下であることが好ましい。
本発明の第二の態様において、 該ガラスセラミックス中の主結晶相と しては、 （ 1 ) ニ珪酸リチウム （L i 2〇 * 2 S i〇2) および （2) —クォーツ （o; _ S i 〇2) またはひ 一クォーツ固溶体 （ひ 一 S i 02固 溶体） を含有し、 且つ前記 α—クォーツまたはひ —クォーツ固溶体結晶 相の結晶量が 3〜 3 5 %、 その平均結晶粒子径は 0. 1 0 m以下であ ることが好ましい。
本発明の情報記憶デイスク用保持部材を構成するガラスセラミックス 中の結晶粒子はいずれも微細でほぼ球状であることが好ましい。
本発明の第二の態様において、 該ガラスセラミックスの組成は重量百 分率 （酸化物換算） で、
S i O, 7 0 7 7 %
L i 20 5 9未満％ κ2 ο 2 5 %
Mg O + Z nO + S r 0 + Β a Ο 1 2 %
Y203 +W03 + L a 203 + Β i 203 3 %
Ρ2 Ο5 1 0 2. 5 %
Ζ r Ο. 2 0 7 %
A 1 , 2 Ο 3 5 1 0 %
Ν a ζ Ο 0 1 %
S b 2 Ο 3 + A s , 2 Ο ^ 3 , 0 2 % の範囲の各成分を含有することが好ましい。
上記組成の原ガラスを 4 0 0 °C〜 6 0 0 °Cで 1〜 7時間熱処理して核 形成した後、 7 0 0 °C〜 7 6 0でで 1〜 7時間熱処理して結晶成長させ て、 本発明の、 第二の態様のガラスセラミックスを製造することができ る。
本発明の第二の態様における、 該ガラスセラミックスのヤング率 · 比 重、 機械的強度について述べる。 ヤング率 · 比重については情報転送速 度の高速化に対応する情報記憶ディスクの高速回転化に対応して、 該ガ ラスセラミックスは高剛性、 低比重とすることが好ましい。 単に高剛性 であっても比重が大きければ、 高速回転時にその重量が大きいことによ つてたわみが生じ、 振動を発生する。 逆に低比重でも剛性が小さければ 、 同様に振動が発生する。 したがって、 高剛性でありながら低比重とい う一見相反する特性のバランスを取らなければならず、 その好ましい範 囲はヤング率 （G P a ) 比重で 3 7以上である。 より好ましい範囲は 3 9以上であり、 更に好ましい範囲は 4 1以上であり、 最も好ましい範 囲は 4 3以上である。 尚、 剛性についても好ましい範囲があり、 例え低 比重で上記範囲を満足しても、 前記振動発生問題の点からすると、 少な くとも基板のヤング率は 9 5 G P a以上であることが好ましい。 本発明 の、 第二の態様の実施例において、 該ガラスセラミックスは 9 5 G P a 以上、 1 2 0 G P a以下の範囲のヤング率を有していた。 比重について も同様で、 前記振動発生問題の点からすると、 例え高剛性であっても比 重は 2 . 6 0以下であることが好ましく、 2 . 5 7以下であることがよ り好ましい。 本発明の、 第二の態様の実施例において、 該ガラスセラミ ックスは 2 . 4 0以上、 2 . 6 0以下の範囲の比重を有していた。 本発明の第二の態様における、 該ガラスセラミックスの主結晶相、 組 成等を限定した理由を以下に述べる。 本発明の第二の態様における、 該ガラスセラミックスの主結晶相につ いては、 ニ珪酸リチウムを含む情報記憶ディスク用保持部材は情報磁気 記憶媒体として、 結晶異方性、 少ない不純物等の欠陥、 緻密で均質 *微 細な組織であるため、 高い機械的強度、 加工のしゃすさ、 熱膨張特性の 制御性、 高い化学的耐久性等を実現でき、 非常に有用であるためである 。 更に主結晶相として、 ひ —クォーツまたは α _クォーツ固溶体を含む ことによって、 曲げ強度をより硬くすることができ、 同時に一 5 0〜十 7 0 における熱膨張係数を高めに設定することができるため、 （ 1 ) ニ珪酸リチウムおよび （2 ) α—クォーツまたは α—クォーツ固溶体を 含む情報記憶ディスク用保持部材は、 機械的強度、 熱膨張係数の制御の し易さ、 化学的安定性において非常に優れたものであり、 好ましいもの である。
次いで L i 2 Οの含有量についてであるが、 この成分は原ガラスの製 造 ·溶融を容易にすると共に、 ニ珪酸リチウムを析出させるための極め て重要な必須成分である。 従来、 この成分はニ珪酸リチウムを構成する に必要な化学量論的な量よりも多めに L i 2 O成分を配合させていたた め、 この結晶相の構成に寄与していない、 余分な L i 2 0がガラス相中 に存在している。 これがアルカリ溶出成分となって、 前記のような問題 を生じる可能性が高くなる。
更に詳しく述べると、 アルカリ溶出量という観点から見た場合、 前記 のように結晶化ガラスは化学強化したアモルファスガラスよりアル力リ 溶出量は少ないものの、 高密度化傾向においては、 更にアルカリ溶出量 を低減することが好ましい。 ガラスセラミックスからのアル力リ成分溶 出はマトリックス中のアモルファス部分からの溶出が主であるために結 晶中のアルカリ成分以外は極力低減させることが好ましい。 これらにつ いて詳細な試験研究の結果、 所定のアル力リ溶出試験における基板表面 からのアルカリ溶出量が 2. 5インチディスク基板 （外形寸法：外径 6 5 mm , 内径 2 0 mmci)、 厚さ 0. 6 3 5 mm、 チャンファー加工 ： 4 5 ° で0. 1 mm) において 1. 0 g /ディスク以上、 すなわち単 位面積あたりの溶出量が 0. 0 1 6 gZ c m2以上となると、 記録媒 体成膜時のアル力リ拡散による磁気特性の低下や記録媒体表面にまで拡 散したアルカリ成分によるアルカリ化合物の生成により、 例えば 1 00 00 r pm以上の高速回転を要求される磁気ディスクでは読み取りエラ 一やへッ ドクラッシュを生じてしまうということが明らかになった。 尚 、 このアルカリ溶出量は 0. 0 1 1 / gZ c m2以下 （ 2. 5インチデ イスク基板で 0. 7 gZディスク以下） であることがより好ましく、 0. 0 0 8 g/c m2以下 （2. 5インチディスクで 0. 5 / gZデ イスク以下） であることが最も好ましい。
したがって、 ニ珪酸リチウムを構成するに必要な L i 20を含有し、' 且つアルカリ溶出の原因となる余分な L i 20を極力低減すべく、 ニ珪 酸リチウムを主結晶相として含む既存のガラスセラミックスの L i 2 O 含有量上限よりも低含有量で制御することが好ましい。 すなわち、 その 量が 5 %未満では上記結晶の析出が困難となると同時に原ガラスの溶融 が困難となり、 また 9 %以上では得られる結晶が不安定で組織が粗大化 しゃすいうえ化学的耐久性が悪化し、 加えて、 結晶を構成する化学量論 量を越える余剰の L i 2 O成分が多量にガラスマトリックス中に残るた めに L iイオン溶出の問題が発生してしまう。 尚、 より良好なガラスセ ラミックスからなる保持部材、 特にアルカリ溶出量が 0. 0 1 1 / gZ cm2以下のガラスセラミックスからなる保持部材を得るには、 L i 2〇 含有量を 5 %〜 8 %未満とするのが好ましく、 5 %〜 7 %とすると、 よ り好ましい。
また、 主結晶相を構成する成分として L i 2〇を必要とする他の結晶 相 （例えばスポジユーメン、 ユークリプ夕イ ト、 ベタライ ト等の結晶相 ) を有するものでも、 前記 L i 2〇含有量の範囲の限定は有効なもので あるが、 負の熱膨張特性を有する /3—スポジユーメンゃ /3—ュ一クリプ タイ ト、 3 _クリストバライ ト （)3— S i 〇2 ) については所望の熱膨 張係数を得ることが困難となる可能性が高くなるので、 これら負の熱膨 張係数を有する結晶相を含まないことが好ましい。
次いでニ珪酸リチウムの結晶量についてであるが、 前記のように情報 記録ディスク用保持部材として所望の機械的強度、 加工性、 熱膨張特性 、 化学的耐久性等を得て、 且つ前記の L i 2〇含有量においてガラスマ トリックス中の余分な L i 2〇を低減してアルカリ溶出による問題を解 消するためには 1 5 %以上、 4 0 %以下が好ましい。 尚、 より好ましく は 2 0 %を越えて 4 0 %までであり、 最も好ましくは 2 0 %を越えて 3 8 %までである。
α _クォーツまたはひ一クォーツ固溶体結晶については、 機械的強度 (特に曲げ強度） 、 熱膨張特性の制御において所望の物性値を得るため に、 結晶量は 3 %以上、 3 5 %以下とすることが好ましい。 より好まし い範囲は 5 〜 3 5 %である。
そして、 研磨加工性および格段に優れた機械的強度、 特に曲げ強度を 実現するためには、 結晶粒径についても規制しなければ実現が難しく、 ニ珪酸リチウムを含む主結晶相全体の結晶粒子径の平均は 0 . 0 5 ^ m 以下とすることが好ましい。 したがって、 主結晶相が （ 1 ) ニ珪酸リチ ゥムおよび （2 ) Q!—クォーツまたは a—クォーツ固溶体を含む場合に おいても、 主結晶相全体の結晶粒子径の平均は 0 . 0 5 m以下とする ことが好ましい。 尚、 （2 ) a—クォーツまたはひ 一クォーツ固溶体に ついては、 結晶粒子の形状やその他の特性により、 結晶粒子径の平均が 0 . 1 0 /x m以下とすることができる。 また、 好ましい範囲については 、 主結晶相全体の結晶粒子径の平均が 0. 05 m以下、 （ 1) ニ珪酸 リチウム結晶の結晶粒子径の平均が 0. 04 ; m以下、 （2) α—クオ ーッまたは α—クォーツ固溶体結晶の結晶粒子径の平均が 0. 0 7 m 以下であり、 更に好ましい範囲は、 主結晶相全体の結晶粒子径の平均が 0. 03 m以下、 （ 1) ニ珪酸リチウム結晶の結晶粒子径の平均が 0 . 0 3 m以下、 （2) α—クォーツまたは α—クォーツ固溶体結晶の 結晶粒子径の平均が 0. 0 5 m以下である。
次に、 本発明の第二の態様における、 原ガラスの組成範囲において、 L i 20成分以外の各成分を上記の様に限定した理由について以下に述 ベる。 すなわち、 S i〇2成分は、 原ガラスの熱処理により、 主結晶相 として析出するニ珪酸リチウム （L i 2〇 ' 2 S i〇2) 、 α—クォーツ ( - S i 02) 、 α—クォーツ固溶体 （ ひ 一 S i〇2固溶体） 結晶を生 成するきわめて重要な成分であるが、 その量が 7 0 %未満では、 得られ たガラスセラミックスの析出結晶が不安定で組織が粗大化しやすく、 ま た、 7 7 %を超えると原ガラスの溶融 ·成形性が困難になる。
K20成分は、 ガラスの溶融性を向上させると同時に析出結晶の粗大 化を防止し、 その量は 2 %以上が好ましい。 ただし、 過剰に含まれると 析出結晶の粗大化、 結晶相変化および化学的耐久性が悪化する為にその 量は 5 %以下が好ましい。 特に本発明においては、 L i 20成分と Κ20 成分との混合により、 アルカリイオンの拡散を抑制する効果がある。
Mg O、 Z n O、 S r O、 B a〇成分は、 ガラスの溶融性を向上させ ると同時に析出結晶の粗大化を防止する成分であるのと同時に、 主結晶 相としてのニ珪酸リチウム （L i 2〇 ' 2 S i〇2) 、 α—クォーツ （a - S i 02) 、 α—クォーツ固溶体 （ ひ — S i 02固溶体） の各結晶粒子 を球状に析出させることに効果的な成分である。 そのために各成分の合 計量は 1. 0 %以上であることが好ましいが、 2 %を超えると得られる 結晶が不安定で組織が粗大化しやすくなる。
P2〇5成分は本発明において、 ガラスの結晶核形成剤として不可欠で あるが、 結晶核形成を促進して主結晶相の粗大化を防ぎ為に、 その量は 1. 0 %以上が好ましい。 また、 原ガラスの乳白失透を防ぎ、 量産安定 性を保っために 2. 5 %以下が好ましい。
Z r〇2成分は P2〇5成分と同様にガラスの結晶核形成剤として機能 する上に、 析出結晶の微細化と材料の機械的強度向上および化学的耐久 性の向上に顕著な効果を有することが見出された極め.て重要な成分であ る。 その量は 2. 0 %以上が好ましい、 ただし、 過剰に加えると原ガラ スの溶融が困難となると同時に Z r S i〇4等の溶け残りが発生してし まうために、 Z r 02成分量は 7 %以下が好ましい。
A 12〇3成分は、 ガラスセラミックスの化学的耐久性および機械的強 度、 特に硬度を向上させる成分であり、 その量は 5 %以上であることが 好ましい。 しかし A 12〇3成分が過剰であると溶融性および失透性が悪 化すると共に、 主結晶相が低膨張結晶の i3—スポジユーメン （L i 20 • A 1203 · 4 S i 02) に相変化してしまう。 前述のように 3—スポ ジユーメン （L i 2 O · A 12〇3 · 4 S i 02) の析出は材料の熱膨張係 数を著しく低下させるため、 これらの結晶の析出は避ける必要がある。 このため A 1203成分は 1 0 %以下であることが好ましい。
Y203、 W〇3、 L a203、 B i 2〇3成分は、 低含有の L i 2〇成分組 成において低下した溶融性を改善すると共に、 ガラスの高ヤング率化を もたらす重要な成分であるが、 その合計量は 1 %未満では上記効果が得 られず、 3 %を超えると安定した結晶の析出が困難となる。 尚、 B i 2 03成分については、 A s 203との共存により、 結晶化後に着色作用を もたらし、 これにより傷の有無の発見を容易にしたりレーザ一テクスチ ャにおけるレーザ一エネルギーの吸収効率を高める効果がある。 N a2〇成分も K2〇成分と同様ガラスの溶融性を向上させると同時に 析出結晶の粗大化を防止する効果や L i 2〇成分と N a2〇成分のの混合 により、 アルカリイオンの拡散を抑制する効果があるが、 κ2ο成分ほ どその効果は顕著ではなく、 1 %を越えるとかえつて N aイオンの溶出 が顕著となるため、 その範囲は 1 %以下が好ましい。
S b2〇3および A s 2〇3成分はガラス溶融の際の清澄剤として添加し うるが、 それらの成分の和は 2 %以下、 より好ましくは 1 %以下で充分 である。 . .
尚、 上記組成の他に、 Cu、 C o、 F e、 Mn、 C r、 S n、 Vから 選択される 1種または 2種以上の元素については酸化物換算で 2重量％ まで含有することもできる。
以下に、 本発明の第三の態様において、 本発明の保持部材を構成する ガラスセラミックスの好ましい結晶相と組成について説明する。
本発明の第三の態様において、 本発明の保持部材を構成するガラスセ ラミックスの主結晶相は、 コージエライ ト （Mg2A l 4 S i 5〇18)、 コ ージェライ ト固溶体 （Mg2A 14 S i 50,8固溶体）、 スピネル、 スピネ ル固溶体、 エンス夕タイ ト （Mg S i 03) 、 エンス夕タイ ト固溶体 （ Mg S i 03固溶体） 、 /3—石英 （/3— S i〇2) 、 0—石英固溶体 ( β - S i 02固溶体） 、 チタン酸マグネシウム （MgT i 205) 、 チタン 酸マグネシウム固溶体 （MgT i 2〇5固溶体） からなる群から選ばれる 少なくとも 1種以上の結晶相であることが好ましい。 これは、 上記結晶 相が、 良好な加工性を有し、 剛性増加にも寄与し、 析出結晶粒径が比較 的小さくすることができ、 更に、 他の結晶相よりも格段の低比重化が実 現できるという有利な面があるためである。
なお、 本明細書において、 スピネルとは （Mg及びZ又はZ n) A 1 204、 （Mg及び Z又は Z n) 2 T i 04 等及びこれらの結晶間固溶体 を含めたスピネル型結晶をいい、 スピネル固溶体とは、 これらのスピネ ル型結晶にこれらの構成成分以外の、 成分の一部が、 置換及び または 侵入した固溶体結晶をいう。
本発明の第三の態様におけるコ一ジェライ ト （Mg2A l 4 S i 5Ol 8) 、 スピネル、 エンスタタイ ト （Mg S i 03) 、 /3—石英 （]3— S i〇2 ) 、 及びチタン酸マグネシウム （MgT i 2〇5) 、 並びにこれら結晶の 固溶体の、 各結晶粒子の大きさについて述べる。 情報記憶ディスク用保 持部材として好適な表面の平滑性が得られる点で、 それぞれの主結晶相 の平均結晶粒子径は全て 1. 0 m以下であることが好ましく、 0. 5 m以下であることがより好ましい。
本発明の第三の態様における情報記憶デイスク用保持部材において、 該ガラスセラミックスは、 平均結晶粒子径が 0. 1 0 !！!〜 1. 0 / m のコージェライ ト、 又はエンス夕タイ トの結晶相を含有することが好ま しい。 より好ましくは、 該ガラスセラミックスは平均結晶粒子径が 0. 30 ΙΠ〜 1. 0 mのコ一ジエライ ト、 又はエンス夕夕イ トの結晶相 を含有する。 コ一ジェライ 卜の結晶相の結晶量は 1 0〜7 0質量％の範 囲にあることが好ましく、 3 0〜70質量％の範囲にあることがより好 ましい。 エンス夕タイ 卜の結晶相の結晶量は 1 0〜 7 0質量％の範囲に あることが好ましく、 30〜 7 0質量％の範囲にあることがより好まし い。
本発明の第三の態様において、 情報記憶ディスク用保持部材を構成す るガラスセラミックスの好ましい組成範囲 （酸化物基準） について述べ る。 この態様において、 該ガラスセラミックスは質量百分率で、
S i 02 40 〜60 %
M g 0 1 0 〜 1 8 %
A 12 O, 1 0 〜 20 %未満 p, o5 0 〜 4 %
B, O, 0 〜 4 %
C a 0 0. 5〜 4 %
S r 0 0 〜 2 %
A
D i U 〜〜 C 0/
O /o
Z r 02 0 〜 5 %
T i 02 2. 5〜 1 2 %
B i 203 0 〜 6 %
S b203 0 〜 1 %
A s 203 0 〜 1 %
F e 203 0 〜 2 % の範囲の各成分を含有することが好ましい。
まず、 S i〇2成分は、 原ガラスの熱処理により、 主結晶相として析 出するコージエライ ト （Mg2A l 4 S i 5Oi 8) 、 コ一ジエライ ト固溶 体 （Mg2 A 14 S i 5018固溶体） 、 エンス夕夕イ ト （Mg S i 03) 、 エンス夕タイ ト固溶体 （Mg S i 03固溶体） 、 —石英 （/3— S i 02 ) 、 |3—石英固溶体 （/3— S i 02固溶体） 結晶を生成する点で、 極め て重要な成分である。 S i〇2成分の量が 40 %未満では、 得られたガ ラスセラミックスの結晶相が不安定で組織が粗大化し、 また、 60 %を 超えると原ガラスの溶融 ·成形性が困難になる。 尚、 これら結晶相を析 出するには熱処理条件も重要な因子となるが、 より広い熱処理条件とす ることができる、 より好ましい範囲は 48. 5〜 58. 5 %である。
MgO成分は、 原ガラスの熱処理により、 主結晶相として析出するコ —ジエライ ト （Mg2A l 4 S i 5〇 ） 、 コージェライ ト固溶体 （Mg2
A 1 , S Ol s固溶体） スピネル、 スピネル固溶体、 エンス夕タイ ト
(Mg S i 03) ェ 卜固溶体 （Mg S i 03固溶体） 、 β 一 石英 （/3— S i〇2) 、 i3—石英固溶体 （ 3— S i 〇2固溶体） 結晶を生 成する極めて重要な成分であるが、 その量が 1 0 %未満では、 所望とす る結晶が得られず、 得られたガラスセラミックスの析出結晶が不安定で 組織が粗大化しやすく、 さらに溶融性が悪化する。 また 1 8 %を超える と失透性が悪化する。 尚、 S i 〇2の場合と同様の理由による、 M g O のより好ましい範囲は 1 3〜 1 8 %である。 Mg Oの場合と同様の理由 により、 Mg〇+ Z n〇の好ましい範囲は 1 0〜： 1 8 %であり、 より好 ましい範囲は 1 3〜 1 8 %である。
A l 2〇3成分は、 原ガラスの熱処理により、 主結晶相として析出する コ一ジエライ ト （Mg2 A l 4 S i 5〇18) 、 コージェライ ト固溶体 （M g2 A 14 S i 5 s固溶体） 、 スピネル、 スピネル固溶体、 ）3—石英固 溶体 ( β — S i 〇2固溶体） 結晶を生成する極めて重要な成分であるが 、 その量が 1 0 %未満では、 所望とする結晶相が得られず、 得られたガ ラスセラミックスの結晶相が不安定で組織が粗大化しやすく、 さらに溶 融性が悪化する。 また 2 0 %以上では原ガラスの溶融性および失透性が 悪化すると共に、 スピネルの析出量が異常に多くなつて、 硬度を必要以 上に高くし、 スぺーサーリングの研磨等における加工性が著しく低下す る。 しかも、 比重を大きくし、 高速回転の情報記憶ディスク駆動装置用 には適さない。 したがって、 A 1203成分の好ましい範囲は、 1 0〜 2 0 %未満であり、 より好ましい範囲は 1 0〜 1 8 %、 特に好ましい範囲 は 1 2〜 1 8 %である。
P 205成分は、 ガラスの結晶核形成剤として機能する上に、 原ガラス の溶融 ·成型性の改善と耐失透性を改善するために効果的であるが、 4 %以内で十分である。 より好ましい範囲は 1〜 3 %である。
B 203成分は、 原ガラスの溶解成形時の粘度をコントロールするのに 効果的であるが、 その量は 4 %以内で十分である。 C a O成分は、 ガラスの溶融性を向上させるのと同時に析出結晶相の 粗大化を防止する成分であるが、 その量が 0 . 5 %未満では上記効果が 得られず、 また、 4 %を超えると析出結晶の粗大化、 結晶相の変化およ び化学的耐久性が悪化する。 より好ましい範囲は 1 〜 3 %である。
S r〇成分はガラスの溶融性を向上させるために添加しうるが、 その 量は 2 %以下で十分である。 B a〇成分もガラスの溶融性を向上させる ために添加しうるが、 その量は 5 %以下で十分である。 より好ましい範 囲は 1〜 3 %である。
Z r 02成分および T i 〇2成分は、 ガラスの結晶核形成剤として機能 する上に、 析出結晶相の微細化と材料の機械的強度向上、 および化学的 耐久性の向上に効果を有する事が見出された極めて重要な成分であるが 、 Z r〇2成分は 5 %以内で十分であり、 T i〇2成分は、 2 . 5 %未満 では上記効果が得られず、 1 2 %を超えると原ガラスの溶融が困難とな り、 耐失透性が悪化する。 尚、 上記 S i 〇2の場合と同様の理由による 、 Z r 02 + T i 02のより好ましい範囲は 2〜： L 2 %である。
B i 2 03成分は、 原ガラスの溶融 ·成形性を損なわずにガラスの耐失 透性を抑制させる効果のある成分であるが、 6 %以下で充分である。
S b 2〇3、 A s 2〇3成分は、 ガラス溶融の際の清澄剤として使用する が、 それぞれ 1 %以内で十分である。
F成分は、 ガラスの溶融性を向上させるのに添加し得るが、 3 %以内 で十分である。 F e 2〇3成分は、 ガラスの着色剤又は着色することによ る表面欠陥の検出感度の向上に対して添加し得るが、 5 %以内で十分で ある。
以下、 本発明の第四の態様において、 本発明の情報記憶ディスク用保 持部材を構成するガラスセラミックスの、 好適な結晶相、 組成等につい て説明する。 本発明の第四の態様において、 本発明の情報記憶ディスク用保持部材 を構成するガラスセラミックスは、 主結晶相として、 エンス夕夕イ ト （ Mg S i 03) 、 エンス夕タイ ト固溶体 （Mg S i 〇3固溶体） 、 チタン 酸マグネシウム （MgT i 2〇5) 、 チタン酸マグネシウム固溶体 （Mg T i 2〇5固溶体） の中から選ばれる少なくとも 1種以上の結晶相を含む ことを特徴としている。 これは上記結晶相が剛性増加に寄与し、 更に析 出結晶粒径も比較的小さくすることができ、 更に研磨加工における加工 性も十分に備えているという有利な面.があるためである。
特に、 析出比の多い第 1相としてエンス夕タイ ト （Mg S i 03) ま たはエンス夕タイ ト固溶体 （Mg S i 03固溶体） 、 もしくはチタン酸 マグネシウム （MgT i 2〇5) またはチタン酸マグネシウム固溶体 （M gT i 2〇5固溶体） の結晶相が析出しているものが、 前記所望の物理特 性を得るためには好ましい。 更に、 第 1相より析出比の少ない結晶相に ついては、 第 1相がエンス夕夕イ ト （Mg S i 03) またはエンスタタ イ ト固溶体 （Mg S i 〇3固溶体） の場合には、 チタン酸マグネシウム
(M g T i 205 ) 、 チタン酸マグネシウム固溶体 （MgT i 2〇5固溶体 ) 、 スピネル、 スピネル固溶体の中から選ばれる少なくとも 1種以上の 結晶相であることが好ましく、 第 1相がチタン酸マグネシウム （MgT i 2〇5) またはチタン酸マグネシウム固溶体 （MgT i 205固溶体） の 場合には、 エンスタタイ ト （Mg S i 〇3) 、 エンス夕タイ ト固溶体 （ Mg S i 〇3固溶体） 、 スピネル、 スピネル固溶体の中から選ばれる少 なくとも 1種以上の結晶相であることが好ましい。
本発明の第四の態様として、 本発明の情報記憶ディスク用保持部材は 、 最も析出比の多い相 （第 1相） として、 エンス夕タイ ト （Mg S i O 3) 又はエンス夕夕イ ト固溶体 （Mg S i 03固溶体） を含有するガラス セラミックスから構成することが特に好ましい。 本発明の第四の態様において、 該ガラスセラミックスは、 各主結晶相 の結晶粒子径が 0. 0 5 B！〜 0. 3 0 であることが好ましい。 次に、 本発明の第四の態様において、 本発明の情報記憶ディスク用保 持部材を構成するガラスセラミックスの好ましい組成の理由について述 ベる。 まず、 S i〇2成分は、 原ガラスの熱処理により、 主結晶相とし て析出するエンス夕タイ ト （Mg S i〇3) 、 エンス夕タイ ト固溶体 （ Mg S i 03固溶体） 結晶を生成する極めて重要な成分であるが、 その 量が 40 %未満では、 得られたガラスセラ.ミックスの析出結晶相が不安 定で組織が粗大化し、 更に原ガラスの耐失透性を低下させる。 また 60 %を超えると原ガラスの溶融 ·成形性が困難になる。
Mg〇成分は、 原ガラスの熱処理により、 主結晶相として析出するェ ンス夕夕イ ト （Mg S i〇3) 、 エンス夕タイ ト固溶体 （Mg S i 03固 溶体） 、 チタン酸マグネシウム （MgT i 2〇5) 、 チタン酸マグネシゥ ム固溶体 （MgT i 2〇5固溶体） 、 スピネル、 スピネル固溶体を生成す る極めて重要な成分であるが、 その量が 1 0 %未満では、 所望とする結 晶が得られず、 例え得られたとしても、 ガラスセラミックスの析出結晶 が不安定で組織が粗大化しやすく、 加えて溶融性も悪化する。 また 20 %を超えると失透性が悪化する。
A 1203成分は、 原ガラスの熱処理により、 主結晶相として析出する エンス夕タイ ト固溶体 （Mg S i 03固溶体） 、 チタン酸マグネシウム 固溶体 （MgT i 205固溶体） 、 スピネル、 スピネル固溶体を生成する 極めて重要な成分であるが、 その量が 1 0 %未満では、 所望の結晶相が 得られず、 例え得られたとしても、 ガラスセラミックスの析出結晶相が 不安定で組織が粗大化しやすく、 加えて溶融性も悪化する。 また 2 0 % 以上では原ガラスの溶融性および失透性が悪化し、 更にスピネル相が第 1相として支配的となり、 これが原因で基板の硬度が著しく上昇するた め、 加工性の点からも好ましくない。 好ましい範囲は 1 0〜 1 8 %未満 、 特に好ましい範囲は 1 0〜 1 7 %である。
C aO成分は、 ガラスの溶融性を向上させるのと同時に析出結晶相の 粗大化を防止する成分であるが、 その量が 0. 5 %未満では上記効果が 得られず、 また 4 %を超えると析出結晶の粗大化、 結晶相の変化および 化学的耐久性が悪化する。
S r Oはガラスの溶融性を向上させるために添加するが、 その量が 0 .. 5 %未満では上記効果が得られない。 またそ 添加量は 4 %で十分で ある。
B a〇成分もガラスの溶融性を向上させるために添加しうるが、 その 量は 5 %で十分である。
Z r〇2成分および T i〇2成分は、 ガラスの結晶核形成剤として機能 する上に、 析出結晶相の微細化と材料の機械的強度向上、 および化学的 耐久性の向上に効果を有する事が見出された極めて重要な成分である。 Z r 02成分は 5 %以内で十分であり、 T i 02成分については、 8 %以 下では結晶化時に軟化を引き起こす場合があり、 1 2 %を超えると原ガ ラスの溶融が困難となり、 耐失透性が悪化する。
B i 203成分は、 原ガラスの溶融 ·成形性を損なわずにガラスの耐失 透性を抑制させる効果のある成分であるが、 6 %を超えると溶融器であ る P t、 S i 02などへの侵食が著しくなる。
S b2〇3、 A s 2〇3成分は、 ガラス溶融の際の清澄剤として使用する が、 それぞれ 1 %以内で十分である。
本発明の特性を損なわせない範囲で、 P、 W、 N b、 L a、 Y、 P b から選択される任意の元素を酸化物換算で 3 %まで、 および Zまたは C u、 C o、 F e、 Mn、 C r、 S n、 Vから選択される任意の元素を酸 化物換算で 2 %まで含有させることができる。 本発明の第四の態様において、 ガラスセラミックス中に L i 2 0、 N a 2〇、 K2〇成分を実質的に含有しないことが好ましい。
以下に、 本発明の第五の態様において、 本発明の保持部材を構成する ガラスセラミックスの好ましい結晶相と組成について説明する。
本発明の第五の態様として、 本発明の情報記憶ディスク用保持部材を 構成するガラスセラミックスは、 主結晶相として、 /3—石英、 /3—石英 固溶体、 エンス夕夕イ ト、 エンス夕夕イ ト固溶体、 フォルステライ ト、 フオルステライ ト固溶体の中から選ばれる少なくとも 1種以上の結晶相 を含むことが好ましい。
これは上記結晶相が、 良好な加工性を有し、 剛性増加にも寄与し、 比 較的低比重とすることができ、 更に、 析出結晶粒径が非常に微細にとす ることができるという有利な面があるためである。 尚、 本発明の第五の 態様において、 該ガラスセラミックス中における、 ）3—石英、 エンス夕 夕イ ト、 フォルステライ トの各結晶相の析出とその割合は、 M g O、 S i 〇2の含有割合により、 またこれら 3結晶相とこれら 3結晶相の固溶 体相の析出とその割合は、 M g O、 S i 02とその他の成分の含有割合 により決定される。
次に、 本発明の第五の態様における、 組成限定理由について述べる。 S i 02成分は、 原ガラスの熱処理により、 主結晶相として析出する 3—石英、 3—石英固溶体、 エンス夕夕イ ト、 エンスタタイ ト固溶体、 フオルステライ ト、 フォルステラィ 卜固溶体結晶を生成する極めて重要 な成分であるが、 その量が 4 0 %未満では、 得られたガラスセラミック スの析出結晶が不安定で組織が粗大化しやすく、 6 0 %を超えると原ガ ラスの溶融 ·成型性が困難になる。 尚、 これら結晶相を析出するには熱 処理条件も重要な因子となるが、 より広い熱処理条件とすることができ る、 より好ましい範囲は 4 8 . 5〜 5 8 . 5 %である。 M g〇成分は、 原ガラスの熱処理により、 主結晶相として析出する ) 3 —石英、 i3—石英固溶体、 エンス夕夕イ ト、 エンス夕夕イ ト固溶体、 フ オルステライ ト、 フォルステラィ ト固溶体結晶を生成する極めて重要な 成分であるが、 その量が 1 0 %未満では、 得られたガラスセラミックス の析出結晶が不安定で組織が粗大化しやすく、 かつ溶融性が悪化する。 また 2 0 %を超えると原ガラスの失透性 ·耐化学性が悪化する。 尚、 S i〇2と同様の理由による、 より好ましい範囲は 1 2〜 1 8 %である。
A l 2〇3成分は、 原ガラスの熱処理により、 主結晶相と.して析出する /3—石英固溶体結晶を生成する極めて重要な成分であるが、 その量が 1 0 %未満では、 得られたガラスセラミックスの析出結晶が不安定で組織 が粗大化しやすく、 また 2 0 %以上では原ガラスの溶融性 ·失透性が著 しく悪化する。 尚、 上記と同様の理由による、 より好ましい範囲は 1 2 〜 1 8 %である。
P 2 05成分は、 ガラスの結晶核形成剤として機能する上に、 原ガラス の溶融性、 成型時の失透性を改善するのに効果的であるが、 その量が 0 . 5 %未満では上記効果が得られず、 また 2 . 5 %を超えると失透性が 悪化する。 尚、 好ましい範囲は 1〜 2 %である。
B 2 03成分は、 原ガラスの溶融成型時の粘度をコントロールするのに 効果的であるが、 その量が 1 %未満では上記効果が得られず、 また 4 % を超えると原ガラスの溶融性が悪化しガラスセラミックスの析出結晶が 不安定で組織が粗大化してしまう。 尚、 好ましい範囲は 1〜 3 %である
L 0成分は、 原ガラスの熱処理により主結晶相として析出する、 ]3—石英固溶体結晶を生成する上に、 原ガラスの溶融性を改善する極め て重要な成分であるが、 その量が 0 . 5 %未満では上記効果が得られず 、 また 4 %を超えるとガラスセラミックスの析出結晶が不安定で組織が 粗大化してしまう。 尚、 好ましい範囲は 1〜 3 %である。
C aO成分は、 ガラスの溶融性を向上させるのと同時に析出結晶の粗 大化を防止する成分であるが、 その量が 0. 5 %未満では上記効果が得 られず、 また 4 %を超えると所望とする結晶が得難くなりガラスセラミ ックスの結晶が粗大化し耐化学性も悪化する。 尚、 好ましい範囲は 1〜 3 %である。
Z r〇2成分および T i〇2成分は、 ガラスの結晶核形成剤として機能 する上に、 析出結晶の微細化と材料の機械的強度向上、 および耐化学性 の向上に顕著な効果を有することが見出された極めて重要な成分である が、 2 ]"〇2成分が0. 5 %、 T i〇2成分が 2. 5 %未満では上記効果 が得られず、 また Z r〇2成分が 5 %、 T i 02成分が 8 %を超えると原 ガラスの溶融が困難となるのと同時に Z r S i 04等が発生し溶け残り が生じてしまったり、 原ガラスの耐失透性が低下し、 これによつて結晶 化工程において結晶粒の異常粒子成長を引き起こしてしまう。 尚、 好ま しい範囲は、 T i〇2と Z r 02の合計量が 9 %以下であり、 更に好まし い範囲は、 Z r〇2= l〜4 %、 T i〇2 = 3〜 7. 5 %、 T i 02と Z r 02の合計量が 3〜 8 %である。
S b2〇3、 A s 203成分は、 ガラス溶融の際の清澄剤として添加し得 るが、 各添加量は 0. 5 %までで十分である。 S b 203成分については 0. 0 1 %以上添加することが好ましい。
S n02、 Mo〇3、 C e O、 F e2〇3成分は、 ガラスの着色剤または 着色することによる表面欠陥の検出感度の向上、 および LD励起固体レ 一ザ一の吸収特性を向上させるために各成分 5%まで添加し得る。 S n 02、 C e O、 F e 203成分は 5 %以下、 M o 03成分は 3 %以下が好ま しい。 尚、 S n〇2、 Mo03成分は、 熱処理前のガラス状態では透光性 があるが、 熱処理結晶化後に着色化するという重要な成分である。 以下に、 本発明の第六の態様において、 本発明の保持部材を構成する ガラスセラミックスの好ましい結晶相と組成等について説明する。 本発明の第六の態様として、 本発明の情報記憶ディスク用保持部材を 構成するガラスセラミックスは、 主結晶相として、 コージエライ ト、 コ —ジエライ ト固溶体、 スピネル、 スピネル固溶体、 エンスタタイ ト、 ェ ンスタ夕イ ト固溶体、 3—石英、 /3—石英固溶体の中から選ばれる少な くとも 1種以上の結晶相を含むことが好ましい。
これは上記結晶相が、 良好な加工性を有し、 剛性増加にも寄与し、.析 出結晶粒径が比較的小さくすることができ、 更に、 他の結晶相よりも格 段の低比重化が実現できるという有利な面があるためである。 尚、 前記 各結晶相において、 コージエライ ト、 スピネル、 エンスタタイ ト、 /3— 石英の各結晶相の析出とその割合は、 MgO、 S i〇2、 A l 2〇3の含 有割合により、 またこれら 4結晶相とこれら 4結晶相の固溶体相の析出 とその割合は、 Mg〇、 S i 02、 A 12〇3とその他の成分の含有割合 により決定される。 また、 本発明の第六の態様において、 該ガラスセラ ミックスは、 各主結晶相の結晶粒子径が 0. 0 5 ^11！〜 0. 30 imで あることが好ましい。
S i 02成分は、 原ガラスの熱処理により、 主結晶相として析出する コージエライ ト、 コージエライ ト固溶体、 エンスタタイ ト、 エンスタタ イ ト固溶体、 /3—石英、 3—石英固溶体結晶を生成する極めて重要な成 分であるが、 その量が 40 %未満では、 得られたガラスセラミックスの 析出結晶相が不安定で組織が粗大化し、 また、 6 0 %を超えると原ガラ スの溶融 ·成形性が困難になる。 尚、 これら結晶相を析出するには熱処 理条件も重要な因子となるが、 より広い熱処理条件とすることができる 、 より好ましい範囲は 48. 5〜5 8. 5 %である。
MgO成分は、 原ガラスの熱処理により、 主結晶相として析出するコ —ジエライ ト、 コージエライ ト固溶体、 スピネル、 スピネル固溶体、 ェ ンスタ夕イ ト、 エンスタタイ ト固溶体、 β —石英、 —石英固溶体結晶 を生成する極めて重要な成分であるが、 その量が 1 0 %未満では、 所望 とする結晶が得られず、 得られたガラスセラミックスの析出結晶が不安 定で組織が粗大化しやすく、 さらに溶融性が悪化する。 また 2 0 %を超 えると失透性が悪化する。 尚、 S i 〇2と同様の理由による、 より好ま しい範囲は 1 3〜 2 0 %である。
A l 2〇3成分は、 原ガラスの熱処理により、 主結晶相として析出する コージエライ ト、 コージエライ ト固溶体、 スピネル、 スピネル固溶体、 i3—石英固溶体結晶を生成する極めて重要な成分であるが、 その量が 1 0 %未満では、 所望とする結晶相が得られず、 得られたガラスセラミツ タスの析出結晶相が不安定で組織が粗大化しやすく、 さらに溶融性が悪 化する。 また 2 0 %以上では原ガラスの溶融性および失透性が悪化する と共に、 スピネルの析出量が異常に多くなつて、 硬度を必要以上に高く し、 研磨等における加工性が著しく低下する。 尚、 上記と同様の理由に よる好ましい範囲は 1 0〜 1 8 %未満、 特に好ましい範囲は 1 0〜 1 7 %である。
P 2〇5成分は、 ガラスの結晶核形成剤として機能する上に、 原ガラス の溶融 ·成型性の改善と耐失透性を改善するために効果的であるが、 4 %以内で十分である。 尚、 好ましい範囲は 1〜 3 %である。
B 2 03成分は、 原ガラスの溶解成形時の粘度をコントロールするのに 効果的であるが、 その量は、 4 %以内で十分である。
C a 0成分は、 ガラスの溶融性を向上させるのと同時に析出結晶相の 粗大化を防止する成分であるが、 その量が 0 . 5 %未満では上記効果が 得られず、 また、 4 %を超えると析出結晶の粗大化、 結晶相の変化およ び化学的耐久性が悪化する。 尚、 好ましい範囲は 1〜 3 %である。 B a O成分はガラスの溶融性を向上させるために添加しうるが、 その 量は 5 %で十分である。 尚、 好ましい範囲は 1〜 3 %である。
Z r 02成分および T i 02成分は、 ガラスの結晶核形成剤として機能 する上に、 析出結晶相の微細化と材料の機械的強度向上、 および化学的 耐久性の向上に効果を有する事が見出された極めて重要な成分であるが 、 Z r 02成分は 5 %以内で十分であり、 T i 02成分は、 2. 5 %未満 では上記効果が得られず、 8 %を超えると原ガラスの溶融が困難となり 、 耐失透性が悪化する。 尚、 S .i 〇2上記と同様の理由による、 より好 ましい範囲は 2〜 8 %である。
S b2〇3、 A s 2〇3成分は、 ガラス溶融の際の清澄剤として使用する が、 それぞれ 1 %以内で十分である。
F成分は、 ガラスの溶融性を向上させるのに添加し得るが、 3 %以内 で十分である。
F e 2〇3成分は、 ガラスの着色剤または着色することによる表面欠陥 の検出感度の向上、 および L D励起レーザーの吸収特性の向上に対して 添加し得るが、 5 %以内で十分である。
以下に、 本発明の第七の態様において、 本発明の保持部材を構成する ガラスセラミックスの好ましい結晶相と組成について説明する。
本発明の第七の態様として、 本発明の情報記憶ディスク用保持部材は 、 主結晶相が、 β—石英 （ 3— S i 〇2) 、 β一石英固溶体 （)3— S i 02固溶体） 、 /3—スポジユーメン （]3— L i 20 ' A l 203 ' S i 〇2 ) 、 ]3—スポジユーメン固溶体 （i3 _ L i 20 ' A l 203 ' S i 02固溶 体） 、 /3—ユークリプ夕イ ト （/3 _ L i 20 · A 12〇3 · 2 S i 〇2、 但 し、 L i 20の一部は M g Oおよび Zまたは Z n〇との置換可能） 、 β —ユークリプ夕ィ 卜固溶体 （ 一 L i 2 Ο · A 1 203 · 2 S i〇2固溶体 、 但し、 L i 2 Oの一部は M g Oおよび Zまたは Z n〇との置換可能） の中から選ばれる、 1種または 2種以上であるガラスセラミックスから 構成することができる。
本発明の第七の態様においては、 特定組成範囲内における L i 2〇と A 12〇3 S i〇 2の含有割合により、 β—石英と /3—スポジュ一メンと β 一ユークリプ夕ィ 卜の中から選ばれる 1種または 2種以上の結晶相の 析出とその割合が、 また他の成分の含有量により、 これらの中から選ば れる 1種または 2種以上の各結晶相とこれらの中から選ばれる 1種また は 2種以上の、 各結晶相の固溶体相 0析出とその割合が決定される。 次に各組成成分について述べる。 まず、 本発明の、 第七の態様の情報 記憶ディスク用保持部材.を構成するガラスセラミックスについてである が、 S i〇2成分は、 原ガラスの熱処理により、 主結晶相として析出す る上記結晶を生成するきわめて重要な成分であるが、 その量が 50 %未 満では、 得られたガラスセラミックスの析出結晶が不安定で組織が粗大 化しやすく、 結果的に機械的強度が低下し、 研磨して得られる表面粗度 も大きくなる。 また、 6 2 %を超えると原ガラスの溶融 ·成形性が困難 になり均質性が低下する。 好ましくは 5 3〜5 7 %、 より好ましくは 5 4〜 56 %の範囲である。
P2〇5成分は、 S i 02成分と共存させることにより、 原ガラスの溶 融 ·清澄性を向上させる効果を有するが、 その量が 5 %未満では上記効 果が得られず、 また 1 0 %を超えると、 原ガラスの耐失透性が低下し、 これが原因となって結晶化段階でガラスセラミックスの組織が粗大化し て、 機械的強度を低下させてしまう。 好ましくは 6〜 1 0 %、 より好ま しくは？〜 9 %の範囲である。
更に上記効果を著しく向上させるには、 好ましくは S i〇2 + P2〇5 = 6 1〜 6 5 %、 P2O5/S i〇2 = 0. 1 2〜0. 1 6、 より好まし くは3 102 + ?2〇5 = 6 2〜64 %、 P., Os/S i O2 = 0. 1 3〜0 . 1 5の範囲である。
A 1203成分は、 その量が 22 %未満では原ガラスの溶融が困難とな るため得られるガラスセラミックスの均質性が低下し、 更にガラスセラ ミックスの化学的耐久性も悪化する。 また、 26 %を超えるとやはり原 ガラスの溶融性が悪化して均質性が低下すると共に、 原ガラスの耐失透 性が低下し、 これが原因となって結晶化段階でガラスセラミックスの組 織が粗大化して、 機械的強度を低下させてしまう。 好ましくは 2 3〜2 6 %、 より好ましくは 23〜 25 %の範囲である。
L i 2〇、 MgO、 Z nOの 3成分は、 ）3—石英固溶体、 ）3—スポジ ユーメン、 3—スポジユーメン固溶体、 ）3—ユークリプタイ ト、 β —ュ —クリプ夕ィ ト固溶体の構成要素である重要な成分であるが、 これらの 3成分は、 上記の限定された S i〇2成分および P2〇5成分との共存に より、 ガラスセラミックスの低膨張特性向上や高温時のたわみ量を低減 させ、 更に原ガラスの溶融性、 清澄性を著しく向上させる重要な成分で ある。
L i 2〇成分は、 その量が 3 %未満では上記効果が得られず、 また溶 融性の低下に伴う均質性の低下も招き、 更に目的とする結晶相が析出し 難くなる。 また 5 %を超えると上記低膨張特性が得られず、 原ガラスの 耐失透性が低下し、 これが原因となって結晶化段階でガラスセラミック スの組織が粗大化して、 機械的強度を低下させてしまう。 好ましくは 3 . 5〜 5 %、 より好ましくは 3. 5〜4. 5 %の範囲である。
MgO成分は、 その量が 0. 5 %未満では上記効果が得られず、 また 2 %を超えると上記低膨張特性が得られない。 好ましくは 0. 5〜 1. 8 %、 より好ましくは 0. 6〜 ： L . 5 %の範囲である。
Z nO成分は、 その量が 0. 2 %未満では、 上記効果が得られず、 ま た 2 %を超えると上記低膨張特性が得られず、 原ガラスの耐失透性が低 下し、 これが原因となって結晶化段階でガラスセラミックスの組織が粗 大化して、 機械的強度を低下させてしまう。 好ましくは 0. 2〜 1. 8 %、 より好ましくは 0. 2〜 1. 5 %の範囲である。
更に上記効果を著しく向上させるには、 L i 2〇 + M g〇 + Z n〇の 3成分の合計量が 4. 0〜 6. 5 %の範囲にすべきであり、 好ましくは 4. 3〜 6. 5 %、 より好ましくは 4. 5〜 6. 5 %の範囲である。
C a O、 B a Oの 2成分は、 基本的にガラス中に析出した結晶以外の ガラスマトリックスとして残存するものであり.、 上記の低膨張性および 溶融性改善の効果に対して、 結晶相とガラスマトリックス相の微調整成 分として重要であるが、 C a O成分は、 その量が 0. 3 %未満ではこの 効果が得られず、 4 %を超えると目標とする結晶相が得られず、 更に原 ガラスの耐失透性が低下し、 これが原因となって結晶化段階でガラスセ ラミックスの組織が粗大化して、 機械的強度を低下させてしまう。 好ま しくは 0. 5〜 3 %、 より好ましくは 0. 5〜 2 %の範囲である。
B a O成分は、 その量が 0. 5 %未満では、 上記効果が得られず、 4 %を超えると原ガラスの耐失透性が低下し、 これが原因となって結晶化 段階でガラスセラミックスの組織が粗大化して、 機械的強度を低下させ てしまう。 好ましくは 0. 5〜 3 %、 より好ましくは 0. 5〜 2 %の範 囲である。
更に上記効果を著しく向上させるには、 C a 0 + B a 0の 2成分の合 計量が 0. 8 %〜 5 %の範囲にすべきであり、 好ましくは 1〜4 %、 よ り好ましくは 1〜 3 %の範囲である。
T i 02および Z r 02成分は、 いずれも結晶核形成剤として不可欠で あるが、 これらの量がそれぞれ 1 %未満では、 所望の結晶を析出するこ とができず。 またそれぞれ 4 %を超えると原ガラスの溶融性が悪化して 均質性が低下し、 最悪の場合は不溶物が発生してしまう。 好ましくは T 丄 02カ 1. 5〜4 %、 2 1"〇2カ 1. 5〜3. 5 %、 より好ましくは T 1〇2カ 1. 5〜3. 5 %、 Z r 02が 1〜 3 %の範囲である。
A s2〇3、 S b 203成分は、 均質な製品を得るためガラス溶融の際の 清澄剤として添加し得るが、 その量は 4 %以下で十分である。 好ましく は A s 203 + S b 203が 0〜 2 %、 より好ましくは A s 2〇3が 0〜 2 % である。
尚、 上記成分の他に特性の微調整等をを目的として、 本発明の情報記 憶ディスク用保持部材の特性を損なわない範囲で、 S r O、 B2〇3、 F 2、 L a2〇3、 B i 203、 W〇3、 Y2〇3、 Gd2〇3、 S n〇2成分を 1 種または 2種以上の合計量で 2 %以下、 他にも C o〇、 N i〇、 MnO 2、 F e2〇3、 C r 203等の着色成分を 1種または 2種以上の合計量で 2 %以下まで、 それぞれ添加し得る。
以下に、 本発明の第八の態様において、 本発明の保持部材を構成する ガラスセラミックスの好ましい結晶相と組成について説明する。
本発明の第八の態様として、 本発明の情報記憶ディスク用保持部材は 、 主結晶相が、 ガーナイ ト （Ζ ηΑ 1203 ) および Zまたはガーナイ ト 固溶体 （Ζ ηΑ 1203固溶体） であるガラスセラミックスから構成する ことができる。
また、 本発明の第八の態様においては、 ガーナイ トおよび/またはガ —ナイ ト固溶体相の析出とその割合はガ一ナイ トを構成する Z nO、 A 1203以外の成分の含有量によって決定される。
次いで析出した主結晶相についてであるが、 これは熱膨張係数を左右 する重要な要因であり、 正の熱膨張係数を有するガラスに対し、 負の熱 膨張係数を有する結晶相を析出させ、 全体としての熱膨張係数を所望の 範囲とすることが好ましい。
本発明の、 第八の態様の情報記憶ディスク用保持部材を構成するガラ スセラミックスについてであるが、 S i 02成分は、 その量が 3 0 %未 満の場合には、 結晶粒子が粗大化しやすいうえ、 化学的耐久性および機 械的強度が低下し、 6 5 %を超えると原ガラスの溶融が困難になり均質 性が低下する。 好ましくは 32〜6 3 %、 より好ましくは 34〜 6 1 % の範囲である。
A 12〇3成分は、 その量が 5 %未満では目的とする主結晶相のガーナ ィ 卜の析出が困難となり、 また 3 5 %を超えると溶融性の低下による均 質性の低下を招き、 更に原ガラスの耐失透性も低下し、 ； れが原因とな つて結晶化段階でガラスセラミックスの組織が粗大化して、 機械的強度 を低下させてしまう。 好ましくは 7〜33 %、 より好ましくは 1 0〜3 0 %の範囲である。
Ζ ηθ成分は、 上記 A 1203成分とともに原ガラスの熱処理により、 主結晶のガーナイ トを生成し、 基板の機械的強度および耐熱性を向上さ せるための重要な成分であるが、 その量が 5 %未満では、 上記効果が得 られず、 また 3 5 %を超えると原ガラスの耐失透性が低下し、 これが原 因となって結晶化段階でガラスセラミックスの組織が粗大化して、 機械 的強度を低下させてしまう。 好ましくは 7〜 3 3 %、 より好ましくは 1 0〜 30 %の範囲である。
Mg〇成分は、 その量が 1 %未満では溶融性が低下して均質性が低下 すると共に、 原ガラスの耐失透性が低下し、 これが原因となって結晶化 段階でガラスセラミックスの組織が粗大化して、 機械的強度を低下させ てしまいう。 また 2 0 %を超えると原ガラスの失透性が悪化してしまう 。 好ましくは 3〜 1 8 %、 より好ましくは 3〜 1 5 %の範囲である。
C aO、 S r O、 B a〇、 B 203、 L a 203、 Y203、 Gd 203、 T a2〇5、 Nb 205、 W03、 B i 203成分は、 原ガラスの溶融性を改善 する効果があり、 特に L a2〇3、 Y2〇3、 Gd2〇3、 T a2〇5、 N b2 05、 W〇3、 B i 203成分は、 更に製品の機械的強度や化学的耐久性を 改善するにのに有効であるが、 熱処理による析出結晶相の粗大化を防ぎ つつ、 その効果を得るには、 これらの中から選ばれる 1種または 2種以 上の成分の合計が 0. 5 %〜 20 %とすべきである。 ただし、 B 203が 1 0 %を超えたり、 あるいは T a205、 Nb2〇5、 W〇3、 B i 2〇3成 分の中から選ばれる 1種または 2種以上の合計量が 1 0 %を超えると、 所望の結晶相が析出し難くなる。 好ましくは、 C aO+ S r〇 + B aO + B203 + L a.203 + Y203 + Gd2〇3 +T a2〇5 +Nb2〇5+W〇3 + B i 2〇3が 0. 5〜： 1 5 %、 B203が 0〜8 %、 T a2〇5 +Nb2〇5 +W〇3 + B i 2〇3が 0〜5 %であり、 より好ましくは、 C a〇+S r 0 + B aO + B2〇3 + L a2〇3 + Y203 + Gd203 +T a2〇5 +Nb2 05 +W03 + B i 203が 0. 5〜： L 0 %、 B2〇3が 0〜5 %、 T a2〇5 + Nb2〇5 +W〇3 + B i 203が 0〜 5 %である。
T i 02成分は、 核形成剤として不可欠であるが、 その量が 1 %未満 では所望の結晶相を生成させることができず、 また 1 5 %を超えると、 原ガラスの耐失透性が低下し、 これが原因となって結晶化段階でガラス セラミックスの組織が粗大化して、 機械的強度を低下させてしまう。 好 ましくは 3〜 1 3 %、 より好ましくは 4〜 1 0 %の範囲である。
Z r〇2、 P 205、 S n〇2成分は、 核形成剤として補助的に使用し得 るが、 これらの成分の合計量は 7 %以下が好ましい。 また、 Z r 02成 分は 2 %未満が好ましく、 P2〇5成分は 5 %以下が好ましく、 S n〇2 成分は 2 %が好ましい。 これらの量を超えると、 原ガラスの耐失透性が 低下し、 結晶化段階でガラスセラミックスの組織が粗大化して、 機械的 強度を低下させてしまう。 より好ましくは、 Z r 02 + P 205 + S n 02 が 6 %以下、 1" 02が 1. 8 %未満、 P 205が 4. 5 %以下、 S n02 が 1. 8 %以下、 特に好ましくは Z r〇2 + P2〇5 + S n〇2が 5 %以下 、 ∑ 1" 02が1. 7 %未満、 P 205が 4%以下、 311〇2が1. 7 %以下 である。
A s 2〇3および または S b2〇3成分は、 原ガラス溶融の際の清澄剤 として添加し得るが、 これらの 1種または 2種以上の合計量は、 4 %以 下で十分である。 好ましくは 3 %以下であり、 より好ましくは 2 %以下 である。
また、 上記成分のフッ化物を 1種または 2種以上含有させると、 原ガ ラスの融剤ゃ結晶化.の調整等に有効であるが、 その量は Fの合計暈とし て、 5 %を超えると原ガラスの失透傾向が増大し製品が得られない。 上記の他に、 所望の特性を損なわない範囲内で、 Mn〇2、 N i〇、 C o〇、 F e2〇3、 C r2〇3、 V205、 Mo〇2、 および C u20等の着 色成分ならびに G e〇2および上記以外の、 希土類酸化物の 1種または 2種以上の合計で、 1 0 %まで添加し得る。
本発明の第九の態様について説明する。 まず、 主結晶相についてであ るが、 所望の熱膨張係数を得るためには主結晶相に比較的大きい正の膨 張係数を有する、 ひ—クリストバライ ト， α—クリストバライ ト固溶体 ， α—クォーツ， ο;—クォーツ固溶体の中から選ばれる少なくとも 1種 以上を含むものが好ましい。 特に、 前記の主結晶相を選ぶことによって 、 化学的耐久性、 物理的特性にも優れるものを容易に得ることができる 。 その粒子径 （平均） は、 いずれも 0. 1 O ^m未満が好ましい。 尚、 主結晶相以外の結晶の X線強度比は 20未満が好ましく、 更に好ましく は 1 0未満、 もっとも好ましくは 5未満である。
本発明の第九の態様においては、 研磨加工時のメカノケミカル的な影 響から、 主結晶相にニ珪酸リチウムを含まないことが好ましい。 尚、 熱 膨張特性の調整のため、 本発明のガラスセラミックスの主結晶相には、 負の熱膨張特性を有する 3—スポジユーメン， /3—ユークリプ夕イ ト， i3—クリストバライ ト （ 3 _ S i 02) や、 珪酸リチウム （L i 20 * S i〇2) ， ディオプサイ ト， エンスタタイ ト， マイ力， ひ 一トリディマ ィ ト， フルォロリヒテライ ト等も極力含まないことが好ましい。
本発明の、 第九の態様の情報記憶ディスク用保持部材を構成するガラ スセラミックスについて以下に述べる。 S i〇2成分は、 原ガラスの熱 処理により、 主結晶相として析出する α—クリストバライ ト， ひ一タリ ストバライ ト固溶体， α—クォーツ， α—クォーツ固溶体を生成するき わめて重要な成分であるが、 その量が 6 5 %未満では、 得られたガラス. セラミックスの析出結晶が不安定で組織が粗大化しやすく、 また 7 5 % を超えると原ガラスの溶融 ·成形性が困難になる。 好ましくは 6 5 %を 越えおよび Ζまたは 7 5 %まで、 更に好ましくは 6 8 %以上， 74 %以 下である。
L i 20成分は、 現ガラスの溶融性を向上させる重要な成分であるが 、 その量が 4%未満では、 上記効果が得られず原ガラスの溶融が困難と なり、 また、 7 %以上になると L iイオン溶出の問題を生じたり、 ニ珪 酸リチウム結晶の生成が増加する。 好ましくは 4. 5 %以上， 6. 5 % 以下、 更に好ましくは 4. 5 %以上， 6. 0 %以下である。
Mg〇、 Z nO、 S r O、 B aO、 C aO成分は、 ガラスの溶融性を 向上させると同時に析出結晶の粗大化を防止する成分であるが、 各成分 の合計量は 2 %以上であることが好ましく 1 5 %を超えると、 得られる 結晶が不安定で組織が粗大化しやすくなる。
P 205成分は本発明において、 ガラスの結晶核形成剤として不可欠で あるが、 結晶核形成を促進して析出結晶相の粗大化を防ぐためには、 そ の量は 1. 0 %以上が好ましく、 また原ガラスの乳白失透を防ぎ、 量産 安定性を保っためには 2. 5 %以下が好ましい。
Z r 02成分は P 205成分と同様にガラスの結晶核形成剤として機能 する上に、 析出結晶の均一化と微細化、 材料の機械的強度向上および化 学的耐久性の向上に顕著な効果を有することが見出された極めて重要な 成分である。 その量は 2. 0 %以上が好ましい。 しかし、 過剰に加える と原ガラスの溶融が困難となると同時に Z r S i〇4等の溶け残りが発 生し易くなるために、 Z r 02成分量は 7 %以下が好ましい。 より好ま しくは 2 %以上、 6 %以下であり、 更に好ましくは上限が 5 %以下であ る。
S n〇2成分は Z r〇2成分と同様にガラスの結晶核形成剤として機能 する成分であるが、 その量は 3 %以内で充分である。
A l 2〇3成分は、 ガラスセラミックスの化学的耐久性および機械的強 度、 特に硬度を向上させる成分であり、 その量は 5 %以上であることが 好ましいが、 過剰に含有すると、 溶融性， 耐失透性が悪化し、 更に析出 結晶相が低膨張結晶の) 3—スポジユーメン （L i 2 O · A 1203 · 4 S i 02) となってしてしまう。 i3—スポジユーメン （L 0 · Α 1203 · 4 S i〇2) の析出は材料の平均線膨張係数を著しく低下させるため 、 この結晶の析出は避ける必要がある。 したがって、 A 1203成分は 9 %以下であることが好ましい。 より好ましくは、 下限が 5 %を越え、 上 限が 9 %未満であり、 更に好ましくは下限が 6 %以上、 上限が 8 %未満 である。
Y203、 W03、 L a 203、 B i 2〇3の各成分は、 L i 2〇成分低含有 組成において、 低下した溶融性を改善すると共に、 ガラスの高ヤング率 化をもたらす成分であるが、 その合計量は 3 %以下で充分であり、 3 % を超えると安定した結晶の析出が困難となる。
S b2〇3および A s 203成分はガラス溶融の際の清澄剤として添加し うるが、 それらの成分の和は 1 %以下で充分である。
また、 前記の諸特性を損なわぬ範囲で 3 % (いずれも酸化物基準の質 量％) までの G a， G e， C u， F e， C o, N , T i , V, C e, Gd, B成分を含有させることができる。 また、 Mo, T a, Mn, C r , F成分はできれば含まないことが好ましい。
N a2〇、 K2〇成分の好ましい範囲はそれぞれ 0〜 3 %未満であり、 より好ましい範囲は N a20 + Κ2〇= 0. ：!〜 2. 5 %である。 ここで K20、 N a20の各成分は、 溶融温度を低下させる効果を有し、 更に L i 2〇成分と混合することでガラスマ卜リックス中からのアル力リイォ ン溶出を抑制する効果を有する。 ζれらアル力リ成分を少量混合共存さ せることによって、 電気的性質 （体積抵抗率） を改善することによるも のであり、 相対的に L i 2 Ο成分の割合が多いガラスに K20、 N a2 Ο 成分を混合共存させると、 体積抵抗率を向上させ、 ガラス中のアルカリ イオンの移動度を抑制し、 最終的にはアル力リイオン溶出を抑制する効 果が得られる。
本発明の第一〜第九の態様において、 情報記憶ディスク用保持部材を 構成するガラスセラミックス中には環境上好ましくない P b O成分を実 質的に含まないことが好ましい。
本発明のガラスセラミックスからなる情報記憶ディスク用保持部材は 、 上記各成分の合計量を 9 0 %以上とすべきであり、 好ましくは 9 5 % 以上、 より好ましくは 9 8 %以上とすると更に良好な情報記憶ディスク 用保持部材が得られる。
本発明の情報記憶ディスク用保持部材を構成するガラスセラミックス は、 上記の組成を有するガラスを溶解し、 熱間成形および/又は冷間加 ェを行った後、 熱処理して結晶核を形成し、 続いてより高い温度で熱処 理して結晶化することにより製造することできる。 これにより、 本発明 の情報記憶ディスク用保持部材を構成するガラスセラミックスは、 ガラ スマトリックス中に結晶相が分散した形態を有し、 ガラスセラミックス 中に気孔を実質的に含まないものとすることができる。
本発明の第一及び第三の態様において、 情報記憶ディスク用保持部材 を構成するガラスセラミックスは、 上記の組成を有するガラスを約 1 3 5 0〜 1 5 0 0 °Cの温度で溶解し、 熱間成形又は冷間加工を行った後、 4 5 0〜 8 5 0 の範囲の温度で 1〜 1 2時間、 より好ましくは 1〜 7 時間熱処理して結晶核を形成し、 続いて 7 0 0〜 1 0 0 0 °Cの範囲の温 度で熱処理して結晶化することにより製造することできる。
本発明の、 第二の態様の情報記憶ディ.スク用保持部材を構成するガラ スセラミックスの製造方法において、 上記ガラスの溶解温度は約 1 3 5 0〜 1 4 5 0 °Cが好ましく、 核形成温度は 4 5 0 °C〜 6 5 0 °Cが好まし く、 5 0 0 °C〜 6 0 0 °Cがより好ましく、 上記結晶化温度は 7 0 0〜 8 0 0 °Cが好ましく、 7 2 O ：〜 7 8 0 °Cがより好ましい。 また、 本発明 第三の態様においては、 上記溶解温度は 1 4 0 0〜 1 5 0 0 °Cが好まし く、 核形成温度は 6 0 0 °C〜 8 0 0 °Cが好ましく、 6 5 0 °C〜7 5 0 °C がより好ましく、 上記結晶化温度は 8 0 0〜 1 0 0 0 °Cが好ましく、 8 3 0 °C〜 9 8 0 °Cがより好ましい。
本発明の第四の態様において、 情報記憶ディスク用保持部材を構成す るガラスセラミックスは、 4 0 0〜 6 0 0 °Cの範囲の温度で 1〜 7時間 熱処理して結晶核を形成し、 続いて 7 0 0〜7 6 0 °Cの範囲の温度で約 1〜 7時間熱処理して結晶化を行うことにより製造することができる。 この熱処理条件によって、 所望の結晶相、 結晶粒径、 結晶量、 結晶化度 を持ったガラスセラミックスからなる情報記憶ディスク用保持部材を得 ることができる。
本発明の第六の態様において、 情報記憶ディスク用保持部材を構成す るガラスセラミックスは、 6 5 0 ° (：〜 7 5 0 °Cの範囲の温度で 1〜 1 2 時間熱処理して結晶核を形成し、 続いて 7 5 0 °C〜 1 0 5 0 °Cの範囲の 温度で約 1〜 1 2時間熱処理して結晶化することにより製造することで さる。
本発明の第七、 第八の態様において、 情報記憶ディスク用保持部材を 構成するガラスセラミックスは、 上記の組成を有するガラスを溶解し、 熱間成形およびノまたは冷間加工を行った後 6 5 0 °C〜 7 5 0 °Cの範囲 の温度で 1〜 1 2時間熱処理して結晶核を形成し、 続いて 7 5 0 〜 9 5 0 °Cの範囲の温度で約 1〜 1 2時間熱処理して結晶化することにより 製造することできる。 .
本発明の第九の態様において、 情報記憶ディスク用保持部材を構成す るガラスセラミックスは、 上記の組成を有する酸化物、 炭酸塩、 硝酸塩 等の原料を混合し、 これを通常の溶解装置を用いて約 1 3 5 0〜 1 4 5 0 °Cの温度で溶解し攪拌均質化した後、 ディスク状に成形 ·冷却しガラ ス成形体を得、 その後これを 4 0 0〜6 0 0 で約 1〜 7時間熱処理し て結晶核形成後、 6 5 0〜 7 5 0 °Cで約 1〜 7時間熱処理結晶化するこ とにより製造することできる。
本発明の情報記憶ディスク用保持部材表面には、 情報記憶ディスクに 帯電した静電気を逃がすために、 導電性を有した膜を形成することが好 ましい。 導電性を有した膜は、 硬質金属系表面処理またはセラミックス 溶射により形成することができる。
本発明の情報記憶ディスク用スぺーサーリングは、 上記製造工程の熱 間成形又は冷間加工においてリング形状にプレス加工し、 情報記憶ディ スクとの接触面はラッピング研磨することにより製造することができる ロー夕一ハブに本発明の情報記憶ディスク用スぺーサーリングを介し て一枚又は複数枚の情報記憶ディスクを載置することにより、 情報転送 速度の高速化に対応した情報記憶デイスク駆動装置とすることができる 。 このとき、 ローターハブとスぺーサーリングの熱膨張係数は、 略等し いことが好ましい。 図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明の実施例 1一 1〜 1一 3及びこれらと同一組成のガ ラスセラミックスについて、 結晶化温度と曲げ強度の関係を示したダラ フである。 発明を実施するための最良の形態
次に本発明の情報記憶ディスク用保持部材として好適な実施例につい て説明する。
各結晶相の平均結晶粒子径については透過型電子顕微鏡 （TEM) に より求めた。 各結晶相の結晶種は、 各結晶粒子の結晶種は TEM構造解 析、 又は X線回折 （XRD) 装置により同定した。 結晶相の記載は、 析 出比の大きいものから順に記載している。 析出比の順位の決定は、 X線 回折による各主結晶相の、 メインピークの高さの順で決定した。
さらに表面粗度 R a (算術平均粗さ） については、 原子間力顕微鏡 （ AFM) により求めた。
L iイオン溶出量の測定はイオンクロマトグラフィ一により行った。 測定の測定条件は、 フィルムパックに超純水 8 0ミリ リッ トル （室温） とディスク （直径 6 5mmx厚さ 0. 6 3 5 mm) をパックし、 その後 約 30 °Cに保温された乾燥機内に 3時間保持した後、 ディスクを取り出 しイオンクロマ卜測定を行った。
平均線膨張係数の測定は J OG I S (日本光学硝子工業会規格） 06 により、 ヤング率の測定は J I S R 1 6 0 2の超音波パルス法 によ り、 曲げ強度の測定は J I S R 1 60 1 (3点曲げ強さ） により、 ビ ッカース硬度の測定については J I S R 1 6 1 0により、 光線波長 9 5 0〜 1 6 0 0 nmにおける板厚 1 0 mm材の光線透過率については分 光光度計により、 比重については J OG I S (日本光学硝子工業会規格 ) 0 6により、 測定した。
また、 実施例、 及び比較例の情報記憶ディスク用保持部材はそれぞれ のガラスセラミックスを 8 0 0 #〜 2 0 0 0 #のダイヤモンドペレツ ト にて約 5〜 3 0分ラッピングし、 その後粒子径 （平均） 0. 0 2〜 3. O HIQ研磨剤 （酸化セリューム） にて約 3 0〜 6 0分間研磨し仕上げ た。
本発明の第一、 第三の態様における、 情報記憶ディスク用保持部材と して好適な実施例について説明する。 表 1〜 9に本発明の情報記憶ディ スク用保持部材として、 ガラスセラミツクススべ一サ一リングの実施例 ( 1 _ 1〜 1一 1 4及び、 3 — 1〜 3— 8) 並びに、 従来のガラスセラ ミックスの比較例 （ 1〜 3) を、 それらの組成、 ガラスセラミックスの 核形成温度、 結晶化温度、 結晶相、 平均結晶粒子径、 及び該結晶相の結 晶量、 並びにガラスセラミックスの結晶化度、 及び熱膨張係数、 ヤング 率、 比重、 比剛性 （ヤング率 Z比重） 、 並びに曲げ強度の値と共に示す 。 尚、 これらの表の結晶相表示において、 各結晶の固溶体は、 各結晶の 名称の後に 「S S」 を付して表している。 尚、 本発明は以下の実施例に のみ限定されるものではない。
また、 第 1図には実施例 1 1〜 1— 3と同一の組成のガラスセラミ ックスについて、 結晶化温度と曲げ強度の関係を示した。
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2
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3
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4
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5
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6
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表 Ί
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8
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表 9
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本発明の上記実施例 1— 1 〜 1— 1 4、 及び 3—：！〜 3— 8、 並びに 上記比較例 1 〜 3のガラスセラミックスからなる情報記憶ディスク用ス ぺ一サ一リングは以下の工程によって製造した。 まず、 酸化物、 炭酸塩 、 硝酸塩等の原 を表の酸化物組成になるように秤量 '混合し、' これを 通常の溶解装置を用いて約 1 3 5 0 〜 1 5 0 0 °Cの温度で溶解し攪拌均 質化した。 これをリング状に成形して、 冷却し、 ガラス成形体を得た。 さらに、 これを 450〜800°Cで約 1〜 7時間熱処理して結晶核形成 後、 700〜980 °Cで約 1〜7時間熱処理結晶化した。 さらに、 上下 面を R a O. l m、 平坦度 0. 3 mにラッピング研磨することにより 、 所望のガラスマトリックス中に結晶相が一様に分散したガラスセラミ ックスからなる情報記憶ディスク用スぺーサーリングを得た。
表 1〜 9に示されるとおり、 比較例の非結晶性ガラス等からなるスぺ ーサーリングの比剛性が 3 7 GP a未満又.は、 比重が 3. 0よりも大き く、 高速回転のディスク駆動装置には不適であるのに対して、 本発明の ガラスセラミックスからなるスぺーサーリングは比較的小さな比重を有 し、 かつ高い比剛性を有することによって、 ディスク駆動装置の高速回 転化に対応が可能である。 また、 実施例 1 _ 1〜 1一 1 4は主結晶相と してニ珪酸リチウム （L i 2 O · 2 S i〇2) を含有する該ガラスセラミ ックスからなるスぺーサーリングの例であるが、 その熱膨張係数は使用 環境温度範囲である一 50〜十 70 °Cにおいて、 + 6 5 X 1 0— 7〜十 1 30 X 1 0— 7Z°Cの範囲にある。 すなわち、 これらの実施例は、 情報記 憶ディスク等の、 他のドライブ構成部品材の代表的な熱膨張係数に略等 しい。
実施例 1一 1〜 1 _ 9の曲げ強度については、 内径約 2 0. 0 mm、 外径約 2 3. 5mm、 板厚約 2. 0 mmのリング形状のスぺーサーリング について、 カップ式リング曲げ試験により、 内径 ·外径 ·板厚 · ポァソ ン比 ·最大荷重により算出した。 実施例 1— 1〜 1一 9のスぺ一サーリ ングの曲げ強度は、 400 MP a〜 800 MP aの範囲にあり、 モバイ ル用途等の対ショック性を要求される用途にも好適である。
次に本発明の第二の態様における、 好適な実施例について説明する。 表 1 0〜 1 2は本発明の情報記憶ディスク用保持部材の実施組成例 （No . 2—：！〜 2 _ 7 ) および比較組成例として従来の L i 2〇— S i 〇2系 ガラスセラミックス 2種 （比較例 8 ：特開昭 6 2— 7 2 5 4 7号公報記 載のもの、 比較例 9 ：特開平 9 - 3 5 2 3 4号公報記載のもの） につい ての組成、 核形成温度、 結晶化温度、 結晶相、 該結晶相の結晶量、 平均 結晶粒子径を示したもので、 表 1 3〜 1 5は表 1 0〜 1 2の'情報記憶デ イスク用保持部材の熱膨張、 ヤング率、 比重、 曲げ強度の値およびアル 力リ溶出量を示したものである。
0
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1 1
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1 2
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表 1 3
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表 14
項 目 実 施 例
2-4 2-5 2-6 熱膨張係数 （X 10V°O 78 115 125 《― 50〜 + 70。C》
ヤング率 （G P a ) 1 15 120 1 10 比重 2. 52 2. 55 2. 58 ヤング率 （GP a) /比重 45. 6 47. 1 42. 6 曲げ強度 （MP a) 480 630 710 アルカ リ L i (μ g /Disk) 0. 400 0. 300 0. 200 溶出量 N a ( g /Disk) 0. 004 0. 006 0. 005
K (μ g /Disk) 0. 080 0. 070 0. 030 合計 μ g /Disk) 0. 484 0. 376 0. 235 合計 （μ g/cmz) 0. 0078 0. 0061 0. 0038 表 1 5
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本発明の上記実施例のガラスは、 いずれも酸化物、 炭酸塩、 硝酸塩等 の原料を混合し、 これを通常の溶解装置を用いて約 1 3 50〜 1450 °Cの温度で溶解し攪拌均質化した後ディスク状に成形して、 冷却しガラ ス成形体を得た。 その後これを 400〜600 °Cで約 1〜 7時間熱処理 して結晶核形成後、 7 00〜 760 °Cで約 1〜 7時間熱処理結晶化して 、 所望のガラスセラミックスを得た。
各結晶相の平均結晶粒子径については透過型電子顕微鏡 （TEM) に より求めた。 各結晶相の結晶種は X線回折 （XRD) 装置および、 結晶 量についてはそれぞれの結晶種の 1 0 0 %結晶標準試料を準備し、 X線 回折 （XRD) 装置により、 内部標準法を使った回折ピーク面積により 求めた。
曲げ強度については、 カップ式リング曲げ試験により、 ディスクの内 径 ·外径 ·板厚 ·ポアソン比 ·最大荷重により算出した。
アル力リ溶出成分の測定はイオンクロマトグラフィを用いて測定を行 つた。 試験条件は、 30°Cの純水、 8 0ミリリッ トルに、 前記よつて得 られた各情報記憶ディスク用保持部材 1枚を 3時間浸潰し、 純水中に溶 出したアル力リ濃度から、 基板のアル力リ溶出量を計算にて求めた。 表 1 0〜 1 2に示される通り、 本発明の情報記憶ディスク用保持部材 は主結晶相がニ珪酸リチウム （L i 2 S i 205 ) およびひ—クォーツか らなり、 結晶粒子はいずれも 0. 02 //以下と微細で粒子形状もほぼ球 状であるのに対し、 比較例 4のガラスセラミックスはニ珪酸リチウムの 平均結晶粒子径が 1. 5 111、 比較例 5のガラスセラミックスは )3—ス ポジュ.一メンの平均結晶粒子径が 0. 2 mと、 いず.れも比較的大きな 針状ないし米粒形状である。
また、 情報記憶ディスク用保持部材の熱膨張係数 （X 1 0— 7Z°C) に ついても、 比較例 4、 5共に 50未満と低膨張となっており、 更にヤン グ率 84 GP a以下、 曲げ強度 320 MP a以下と、 比較例 4、 5のガ ラスセラミックスは、 低ヤング率、 低強度材である。
次に本発明の第四の態様における、 好適な実施例について説明する。 表 1 6〜表 1 8は本発明の磁気ディスク用情報記憶ディスク用保持部材 の実施組成例 （No. 1〜9) 、 および比較組成例として従来の化学強化 ガラスのアルミノシリゲートガラス （特開平 8— 48 5 3 7号公報） ： 比較例 6、 L i 2 O— S i 02系ガラスセラミックス （特開平 9 - 3 5 2 34号公報） ： 比較例 7、 S i Oz -A l 203-MgO- Z nO-T i 02系結晶化ガラス （特開平 9— 7 7 5 3 1号公報） ： 比較例 8につい て、 核形成温度、 結晶化温度、 結晶相、 結晶粒子径、 ヤング率、 ピツカ ース硬度、 比重、 一 50〜十 70°Cにおける熱膨張係数を示す。 尚、 各 結晶相の析出比については、 それぞれの結晶種の 1 0 0 %結晶標準試料 を準備し、 X線回折 （XRD) 装置により、 内部標準法を使った回折ピ ーク面積により求めた。
また実施例の表 1 6〜表 1 8において、 チタン酸マグネシウム固溶体は チタン酸マグネシウム S S、 スピネル固溶体はスピネル S S、 その他の 結晶の固溶体については結晶名の後にある固溶体の部分を S S (例えば 、 ）3—石英固溶体であれば、 ）3—石英 S S ) と表示した。
表 1 6
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1 7
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表 1 9
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本発明の上記実施例のガラスは、 いずれも酸化物、 炭酸塩、 硝酸塩等 の原料を^合し、 これを通常め溶解装置を用いて約 1 3 ' 5 0 1 4 9 0 °Cの温度で溶解し攪拌均質化した後、 ディスク状に成形して冷却し、 ガ ラス成形体を得た。 その後これを 6 5 0〜 7 50 °Cで約 1〜 1 2時間熱 処理して結晶核形成後、 8 5 0〜 1 0 00°Cで約 1〜 1 2時間熱処理結 晶化して、 所望のガラスセラミックを得た。
表 1 6〜 1 9に示されるとおり、 本発明と従来のアルミノシリケート 化学強化ガラス、 L i 2〇一 S i 02系ガラスセラミックス、 S i〇2— A 1203— MgO— Z n〇— T i 02系ガラスセラミックスの比較例と では、 ガラスセラミックスの結晶相が異なり、 ヤング率の比較において も、 アルミノシリケート化学強化ガラス、 L i 20- S i〇2系ガラスセ ラミックスに比べて高剛性である。 また比較例 8の S i 02— A 12〇3 _MgO_ Z nO_T i 02系ガラスセラミックスは、 非常に硬質な材 料である （表面のビッカース硬度が 1 000 (9800 N/mm2) ) ため、 加工性の点で難があった。 これに対し本発明のガラスセラミック スは目的とする表面硬度ビッカース硬度が 8 50 ( 8 3 3 O NZmm2 ) 以下と通常の研磨加工において平滑性が充分得られ、 加えて結晶異方 性、 異物、 不純物等の欠陥がなく組織が緻密で均質、 微細 （析出結晶の 粒径はいずれの場合も 0. 3 ^m以下） であり、 種々の薬品や水による 洗浄、 あるいはエッチングにも耐え得る化学的耐久性を有するものであ つた。
次に本発明の第五の態様における、 好適な実施例について説明する。 表 2 0〜表 24は本発明の磁気ディスク用情報記憶ディスク用保持部材 の実施組成例 （No. 5— :！〜 5— 1 4) として、 その組成、 核形成温度 、 結晶化温度、 結晶相、 結晶粒子径、 ヤング率、 比重、 ヤング率 （GP a) /比重、 — 5 0〜十 7 0°Cにおける熱膨張係数を示す。 尚、 i3—石 英固溶体は /3—石英 S Sと表している。 2 0
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2
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2 2
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表 2 4
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本発明の上記表 2 4 2 4の実施例では、 いずれも酸化物、 炭酸塩、 硝酸塩等の原料を混合し、 これを通常の溶解装置を用いて約 1 3 5 0 1 4 9 0 °Cの温度で溶解し攪拌均質化した後デ'イスク状に成形して、 冷 却しガラス成形体を得た。 その後これを 6 5 0 7 5 0 °Cで約 1 1 2 時間熱処理して結晶核形成後、 7 5 0〜 1 0 5 0 ^で約1〜 1 2時間熱 処理結晶化して、 所望のガラスセラミックを得た。
表 2 0〜2 4に示されるとおり、 本発明のガラスセラミックスは加工 性に優れ、 目的とする平滑性が充分得られ、 加えて、 結晶異方性、 異物 、 不純物等の欠陥がなく組織が緻密で均質 ·微細であり、 種々の薬品や 水による洗浄、 あるいはエッチングにも耐え得る化学的耐久性を有する ものであった。
次に本発明の第六の態様における、 好適な実施例について説明する。 表 2 5〜表 3 3は本発明の情報記憶ディスク用保持部材の実施組成例 （ No. 6— 1〜6— 2 7 ) として、 その組成、 核形成温度、 結晶化温度、 結晶相、 結晶粒子径、 ヤング率、 比重、 ヤング率 （G P a ) Z比重、 一 5 0〜十 7 0 °Cにおける熱膨張係数を示す。 尚、 /3—石英固溶体は i3— 石英 S Sと表している。
2 5
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2 6
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2 7
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2 8
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2 9
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3 0
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3
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3 2
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表 3 3
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本発明の上記実施例のガラスは、 いずれも酸化物、 炭酸塩、 硝酸塩等 の原料を混合し、 これを通常の溶解装置を用いて約 1 3 5 0 1 4 9 0 °C (¾温度で溶解し攪拌均質化した後ディスク状に'成形して、 冷却しガラ ス成形体を得た。 その後これを 6 5 0 7 5 0 °Cで約 1 1 2時間熱処 理して結晶核形成後、 7 5 0〜 1 0 5 0 °Cで約 1〜 1 2時間熱処理結晶 化して、 所望のガラスセラミックを得た。
表 2 5〜 3 3に示されるとおり、 本発明のガラスセラミックスは加工 性に優れ、 結晶異方性、 異物、 不純物等の欠陥がなく組織が緻密で均質 ·微細であり、 種々の薬品や水による洗浄、 あるいはエッチングにも耐 え得る化学的耐久性を有するものであった。
次に本発明の第七、 第八の態様における、 好適な実施例について説明 する。 表 34〜表 44は本発明の情報磁気記録媒体用情報記憶ディスク 用保持部材の実施組成例 （7—：！〜 7— 2 7、 8 _ 1〜 8 _ 2 3) およ びこれら情報記憶ディスク用保持部材のガラスセラミックスの核形成温 度、 結晶化温度、 結晶相、 結晶粒子径、 熱膨張係数 （一 6 0° (：〜 + 6 0 0°C) を示したものであり、 表 45は、 従来の A 1203-S i 02系化学 強化ガラス （比較例 9) 、 および従来の L i 20_ S i 〇2系ガラスセラ ミックス （比較例 1 0) の組成および前記各特性を示したものである。 尚、 表の中の析出結晶については、 i3—石英は /3- (！、 i3—石英固溶体 は )3-Q-SS、 3—スポジユーメンは /3- Sp、 ]3—スポジユーメン固溶体は = ]3 -Sp-SS, /3—ユークリプタイ トは )3- Eu、 i3—ユークリプ夕イ ト固 溶体は ]3-Eu-SS、 ガーナイ トは Ga、 ガーナイ ト固溶体は Ga- SSと表して いる。
3 4
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3 5
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3 6
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3 7
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3 8
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4 0
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4
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4 2
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4 3
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表 4 4
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表 45
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本発明の上記表 34 44の実施例では、 いずれも酸化物、 炭酸塩、 硝酸塩等の原料を混合し、 これを通常の溶解装置を用いて約 1400 1 500 °Cの温度で溶解し攪拌均質化した後、 成形して、 冷却しガラス 成形体を得た。 その後これを 6 50 7 5 0 °Cで約 1 1 2時間熱処理 して結晶核形成後、 7 50 950 °Cで約 1 1 2時間熱処理結晶化し て、 所望のガラスセラミックを得た。
表 34〜44のとおり、 本発明の第七、 第八の態様として示したガラ スセラミックスは、 析出結晶の粒子径が 0. 0 0 1〜0. 1 0 mの範 囲にあった。 ガラスセラミックスの結晶相については、 β -石英 ( β _ S i〇2) 、 β—石英固溶体 （i3 — S i 〇2固溶体） 、 ）3—スポジユーメン ( β — L i 20 · A 1203 · S i 02) 、 β—スポジユーメン固溶体 （ i3— L i 2〇 · Α 12〇3 · S i 〇2固溶体） 、 3—ユークリプ夕イ ト （)3 _ L i 2 〇 * A l 2〇3 ' 2 S i 02、 但し、 L i 2〇の一部は M g 0および/また は Z n Oとの置換可能） 、 β —ユークリプタイ ト固溶体 ( β — L i 2〇 • A 1203 · 2 S i〇2固溶体、 但し、 L i 2〇の一部は M g〇および または Z n〇との置換可能） の中から選ばれる 1種または 2種以上の結 晶相、 あるいは、 ガーナイ 卜 （Z nA l 2〇3) および またはガーナイ ト固溶体 （Z n A 1203固溶体） 結晶相であった。
表 4 6〜 4 9に示されるとおり、 本発明と従来の L i 20- S i 02系 ガラスセラミックスの比較例とでは、 結晶相が異なり、 本発明のガラス セラミックスは、 二珪酸リチウム （L i 2 S i 205 ) の析出がなく、 い ずれもひ一クリストバライ， α—クリストバライ ト固溶体， α—クオ一 ッ， α—クォーツ固溶体の中から選ばれる少なくとも 1種以上であった 。 さらに比較例 1 1のガラスセラミックスはニ珪酸リチウムの結晶粒子 径 （平均） が 1. 5 m、 比較例 1 2のガラスセラミックスは /3—スポ ジユーメンの結晶粒子径 （平均） が 0. 2 mと、 いずれも比較的大き な針状ないし米粒形状であるが、 これはより平滑性を求められる状況に おいて、 研磨して成る表面粗度や欠陥に影響するものであり、 比較例 1 1、 1 2のガラスセラミックスはいずれも表面粗度 R a (算術平均粗さ ) が 1 1 A以上と、 平滑性が著しくの優れた表面特性 （R aで 5 A以下 ) を得ることが困難であることを示すものである。
次に、 本発明第九の態様のガラスセラミックスの好適な実施例につい て説明する。 表 4 6は本発明のガラスセラミックスの実施組成例 （N o . 9— 1〜9 _ 7 ) および比較組成例として従来の L i 2〇— S i 〇2系 ガラスセラミックス 2種を、 これらガラスセラミックスの核形成温度， 結晶化温度， 結晶相， 結晶粒子径 （平均） ， 平均線膨張係数 （温度範囲 は一 5 0〜十 7 0 °C ) ， 比重， 研磨して成る表面粗度 R a (算術平均粗 さ） の値を共に示す。 尚、 表中の結晶相についてはひ —クリストバライ ト固溶体を 「α—クリストバライ ト SS」 、 α—クォーツ固溶体を 「ひ 一 クォーツ SS」 と表記した。
表 4 6
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4 7
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4 8
実 施 例
項 目 9— 7 9— 8 9— 9
S i 02 68. 2 69. 1 69. 0
L i 2 O 5. 0 5. 0 5. 0 p2 o5 2. 0 2. 0 2. 0
Z r 02 2. 4 2. 4 2. 0
A 1 a 03 7. 0 7. 0 7. 1
Mg O 1. 4 1. 0 1. 4
Z n O D . (J ( . u b . U
S r O 2. 0 2. 0 2. 0
B a O 2. 0 2. 0 2. 0
Y2O3 1. 0
WO 3 0. 5
B i 203 0. 5 κ2ο 2. 0 2. 0 2. 0
N a 20 0. 5
A S 2 O 3 0. 5 0. 5 0. 5 核形成温度 （°C) 480 470 500 結晶化温度 （°C) 7 1 5 720 730
a-クリスト/、"ライト SS a-クリスト /、"ライト SS a-クリスト /、"ライト SS 王結 Θ日 <0.01 m <0.01μ m <0.01μ m 結晶粒子径 （平均） a-クォーツ SS
0.01 μ m
平均線膨張係数
85 1 10 104
( X 10 - 7 /°C)
光線透過率 （％) 99. 5 92. 0 99. 5 ヤング率 （GP a) 85 98 90 曲げ強度 （MP a) 300 550 360
ビッカース硬度 740 730 760 表面粗度 R a (A) 1. 0 2. 2 2. 0 比重 2. 45 2. 43 2. 46
Liイオン ( β %/ disk) 0. 32 0. 27 • 0. 25 溶出量 (β g/ cm2) 0. 0047 0. 0040 0. 0037 4 9
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本発明の情報記憶ディスク用保持部材は、 加熱テスト後における平坦 度が、 いずれも 0 . l ^ m以下と所望の平坦度 （すなわち、 5 _i m以下 、 好ましくは 以下、 更に好ましくは 1 / m以下。 ) をクリアして おり、 また加熱温度を 5 0 0 °C以上としても、 その平坦度は上述のよう に所望の平坦度 （すなわち、 以下、 好ましくは 3 m以下、 更に 好ましくは 1 m以下。 ） をクリアしている。 実施例によっては、 6 0 0 °C ： 1 0分や 7 0 0 °C ： 1 0分や 8 0 0 °C ： 1 0分においてもその平 坦度は前記の所望の範囲をクリアしている。
前述のように、 本発明の情報記憶ディスク用保持部材は良好な耐熱性 を有している。 また、 得られたガラスセラミックスの熱膨張についても 、 2 X 1 0— 7〜 6 5 X 1 0 7 /°Cの範囲と、 垂直磁気記録媒体を成膜す るの好適な範囲であった。 産業上の利用可能性
以上述べたように、 本発明によれば、 上記従来技術に見られる諸欠点 を解消し、 情報転送速度の高速化に対応する基板の高速回転対応化、 モ パイル用途等に対応した高機械的強度、 高ヤング率特性、 低発塵性を備 え、 さらにドライブ構成部品に合致し、 熱膨張係数を兼ね備えた情報記 憶ディスク用保持部材、 特にガラスセラミツクススぺーサ一リング、 及 びこれらの保持部材を介して情報磁気ディスクを載置する、 情報記憶デ イスク駆動装置を提供することができる。 また、 本発明の情報記憶ディ スク駆動装置は、 ノート P C用、 デスクトップ P C用、 サーバ一用、 モ パイル用 （A P Sカメラ、 携帯電話、 デジタルカメラ、 デジタルビデオ カメラ、 カードドライブ） 、 若しくはネッ トワークテレビ用セッ ト トツ プボックスの記憶媒体用、 又は新規高記録密度媒体 （垂直磁気記憶媒体 、 アイランド磁気記憶媒体） 用等に供することができる。

Claims

求 の 範 囲
1. 情報記憶ディスクを所定位置に保持するための部材であって、 ガラ スマトリックス中に結晶相が分散したガラスセラミックスからなる情報 記憶ディスク用保持部材。 冑
2. 比剛性 （ヤング率 比重） が 3 7 GP a以上、 比重が 3. 0以下で ある、 請求の範囲第 1項記載の情報記憶ディスク用保持部材。
3. ヤング率が 9 5.G P a〜 1 30 G P aの範囲であり、 比重が 2.. 4 0〜2. 60の範囲である、 請求の範囲第 1項記載の情報記憶ディスク 用保持部材。
4. 曲げ強度が 40 OMP a〜80 OMP aの範囲である、 請求の範囲 第 1項記載の情報記憶ディスク用保持部材。
5. 該ガラスセラミックスは、 主結晶相として、 ニ珪酸リチウム （L i 20 ' 2 S i〇2) 、 α—クォーツ （α— S i〇2) 、 α—クォーツ固溶 体 （ α— S i〇2固溶体） 、 a—クリストバライ ト （ ひ 一 S i〇2) 、 及 び a—クリストバラィ ト固溶体 （ひ 一 S i 02固溶体） からなる群から 選ばれる少なくとも一種以上の結晶相を含有することを特徴とする、 請 求の範囲第 1項記載の情報記憶ディスク用保持部材。
6. 該ガラスセラミックスは、 主結晶相として、 ニ珪酸リチウムを含有 することを特徴とする、 請求の範囲第 5項記載の情報記憶ディスク用保 持部材。
7. 該ガラスセラミックスに占めるニ珪酸リチウムの結晶量が 3〜 1 0 質量％、 該結晶相の平均結晶粒子径は 0. 0 1〜0. 0 5 ;^mの範囲内 であることを特徴とする、 請求の範囲第 6項記載の情報記憶ディスク用 保持部材。
8. 該ガラスセラミックスは、 酸化物基準の質量百分率で、 S i 〇. 7 0 7 9 %
L i 20 8 1 2 κ2ο 0 4 %
M g O 0 2 %未満 Z n O 0 2 %未満
P2O5 5 3 %
Z r 02 1 5 7 %
A 1203 3 9 %
S b 203 + A s 2〇3 0 2 % の範囲の各成分を含有する、 請求の範囲第 1項記載の情報記憶ディスク 用保持部材。
9. — 5 0〜十 7 0 °Cにおける熱膨張係数が + 6 5 X 1 0— 7〜十 1 3 0 X 1 0— 7Z°Cである、 請求の範囲第 1項〜第 8項のうちいずれか一項記 載の情報記憶ディスク用保持部材。
1 0. 該ガラスセラミックスは、 主結晶相として、 α—クォーツ （α— S i 02) またはひ —クォーツ固溶体 （ひ 一 S i 02固溶体） を含有し、 該結晶相の結晶量が 3〜 3 5質量％、 該結晶相の平均結晶粒子径は 0.
1 0 /xm以下であることを特徴とする、 請求の範囲第 1項記載の情報記 憶ディスク用保持部材。
1 1. 該ガラスセラミックスは、，主結晶相全体の平均結晶粒子怪が 0. 0 5 m以下であることを特徴とする、 請求の範囲第 1 0項記載の情報 記憶ディスク用保持部材。
1 2. 該ガラスセラミックスは、 P b〇を実質的に含まないことを特徴 とする、 請求の範囲第 1 0項記載の情報記憶ディスク用保持部材。
1 3. — 5 0〜十 7 0 °Cにおける熱膨張係数が + 9 5 X 1 0— 7〜+ 1 1 0 X 1 0— 7/°Cである、 請求の範囲第 1 0項記載の情報記憶ディスク用 保持部材。
1 4. 該ガラスセラミックスは、 酸化物基準の質量百分率で、
S i〇2 7 0 Ί Ί %
L i 2〇 5 9 %未満
K20 2 5 %
MgO+ Z n O+ S r O+B a〇 1 2 %
Y2〇3 +WOs + L a 203 + B i 2〇3 3 %
P205 1 0 2. 5 %
Z r 02 2 0 7 %
A 1203 5 1 0 %
N a2〇 0 1 %
S b 203 + A s 203 0 2 % の範囲の各成分を含有する、 請求の範囲第 1 0項記載の情報記憶ディス ク用保持部材。
1 5. 該ガラスセラミックスに占めるニ珪酸リチウムの結晶量が 1 5〜 4 0質量％であることを特徴とする、 請求の範囲第 1 0項〜第 1 4項の うちいずれか一項記載の情報記憶ディスク用保持部材。
1 6. 該ガラスセラミックスは、 主結晶相として、 コージエライ ト （M g2A l 4 S i 5 Ol 8)、 コージェライ ト固溶体 （Mg2A l 4 S i 5〇18固 溶体）、 スピネル、 スピネル固溶体、 エンス夕夕イ ト （Mg S i 03) 、 エンス夕タイ ト固溶体 （Mg S i〇3固溶体） 、 ]3—石英 （/3— S i 02 ) 、 ^—石英固溶体 （/3— S i〇2固溶体） 、 チタン酸マグネシウム （ M g T i 205 ) 及びチタン酸マグネシウム固溶体 （Mg T i 205固溶体 ) からなる群から選ばれる少なくとも一種以上の結晶相を含有すること を特徴とする、 請求の範囲第 1項記載の情報記憶ディスク用保持部材。
1 7. 該ガラスセラミックスは、 酸化物基準の質量百分率で、 S i 02 4 0 - 6 0 %
M g O 1 0 1 8 %
A 12〇3 1 0 2 0 %未満 P205 0 4 %
B2〇3 0 4 %
C a O 0. 4 %
S r O 0 2 %
B a O 0 5 %
Z r 02 0 5 %
T i o2 2 - 1 2 %
B i 203 0 - 6 %
S b2 Os 0 - 1 %
A s 203 0 - 1 %
F e 203 0 - 2 % の範囲の各成分を含有する、 請求の範囲第 1 6項記載の情報記憶ディス ク用保持部材。
1 8. — 5 0〜 + 7 0 °Cにおける熱膨張係数が + 3 0 X 1 0 7〜十 6 5 X 1 0 7Z°Cである、 請求の範囲第 1 6項又は第 1 7項記載の情報記憶 ディスク用保持部材。
1 9. 該ガラスセラミックスは、 主結晶相として、 エンス夕夕イ ト （M g S i〇3) 、 エンスタ夕ィ ト固溶体 （Mg S i 03固溶体） 、 チタン酸 マグネシウム （Mg T i 2〇5) 、 チタン酸マグネシウム固溶体 （Mg T i 2〇5固溶体） 、 スピネル及びスピネル固溶体からなる群から選ばれる 少なくとも 1種以上の結晶相を含有し、 該ガラスセラミックス中の A 1
2〇3成分が 2 0質量％未満であり、 ヤング率が 1 1 5〜 1 6 0 G P aで あることを特徴とする、 請求の範囲第 1項記載の情報記憶ディスク用保 持部材。
20. 該ガラスセラミックスは、 最も析出比の多い結晶相 （第 1相） と して、 エンス夕夕イ ト （Mg S i〇3) またはエンス夕タイ ト固溶体 （ Mg S i 03固溶体） を含有することを特徴とする、 請求の範囲第 1 9 項記載の情報記憶ディスク用保持部材。
2 1. 該ガラスセラミックスは、 最も析出比の多い結晶相 （第 1相） と して、 チタン酸マグネシウム （MgT i 2〇5) またはチタン酸マグネシ ゥム固溶体 （MgT i 205固溶体） を含.有することを特徴とする、 請求 の範囲第 1 9項記載の情報記憶ディスク用保持部材。
22. 該ガラスセラミックスは、 該第 1相より析出比の少ない結晶相と して、 チタン酸マグネシウム （MgT i 205 ) 、 チタン酸マグネシウム 固溶体 （MgT i 205固溶体） 、 スピネル及びスピネル固溶体からなる 群から選ばれる少なくとも 1種以上の結晶相を含有することを特徴とす る、 請求の範囲第 20項記載の情報記憶ディスク用保持部材。
2 3. 該ガラスセラミックスは、 該第 1相より析出比の少ない結晶相と して、 エンス夕夕イ ト （Mg S i〇3) 、 エンス夕タイ ト固溶体 （Mg S i〇3固溶体） 、 スピネル及びスピネル固溶体からなる群から選ばれ る少なくとも 1種以上の結晶相を含有することを特徴とする、 請求の範 囲第 2 1項記載の情報記憶ディスク用保持部材。
24. 該ガラスセラミックスは、 L i 2〇、 N a2〇、 K20を実質上含 有しないことを特徴とする、 請求の範囲第 1 9項記載の情報記憶ディス ク用保持部材。
2 5. 該ガラスセラミックスは、 酸化物基準の質量百分率で、
S i 02 40〜60 %
M g 0 1 0〜2 0 %
A 12〇3 1 0〜 20 %未満 C a O 0. 5〜 4 %
S r O 0. 5〜 4 %
B a〇 0〜 5 %
Z r 02 0〜 5 %
T i 02 8 %を越え 1 2 %まで
Bi2〇3 0〜 6 %
S b203 0〜 1 %
A s 203 0〜： I %
の範囲の各成分を含有することを特徴とする、 請求の範囲第 1 9項記載 の情報記憶ディスク用保持部材。
26. 該ガラスセラミックスは、 P、 W、 Nb、 L a、 Y、 P bから選 択される任意の元素を酸化物換算で 3質量％まで、 および Zまたは C u 、 C o、 F e、 Mn、 C r、 S n、 Vから選択される任意の元素を酸化 物換算で 2質量％まで含有することを特徴とする、 請求の範囲第 1 9項 記載の情報記憶ディスク用保持部材。
2 7. — 50〜+ 7 0 °Cの範囲における熱膨張係数が 40 X 1 0一7〜 6 0 X 1 0— 77 の範囲である、 請求の範囲第 1 9項記載の情報記憶ディ スク用保持部材。
28. 該ガラスセラミックスは、 各主結晶相の結晶粒子径が 0. 0 5 n！〜 0. 30 imであることを特徴とする、 請求の範囲第 1 9項記載の 情報記憶ディスク用保持部材。
2 9. ピッカース硬度が 7 00〜 8 50であることを特徴とする、 請求 の範囲第 1 9項〜第 2 8項に記載の情報記憶ディスク用保持部材。
3 0. 該ガラスセラミックスの主結晶相は、 i3 _石英、 i3 _石英固溶体 、 エンスタタイ ト、 エンス夕夕イ ト固溶体、 フォルステライ ト及びフォ ルステラィ ト固溶体からなる群から選ばれる少なくとも 1種以上の結晶 相であることを特徴とする、 請求の範囲第 1項記載の情報記憶ディスク 用保持部材。
3 1. 該ガラスセラミックスは、 酸化物基準の質量百分率で A 12〇3 = 1 0 %〜2 0 %未満の範囲にあり、 ヤング率 （GP a) 比重 = 3 7〜 63の範囲であることを特徴とする、 請求の範囲第 30項記載の情報記 憶ディスク用保持部材。
32. 該ガラスセラミックスは、 酸化物基準の質量百分率で、
S i 02 40 60 %
M g O 1 0 20 %
A 1203 1 0 20 %未満
P205 0 2. 5 %
B2〇3 1 4 %
L i 20 0 , 5 4 %
C a O 0. 5 4 %
Z r 02 0. 5 5 %
T i 02 2. 5 8 %
S b203 0. 0 1 0. 5 %
A s 203 0 0. 5 %
S n〇2 0 5 %
M o 03 0 3 %
C e O 0 5 %
F e , O, 0 5 %
の範囲の各成分を含有することを特徴とする、 請求の範囲第 30項記載 の情報記憶ディスク用保持部材。
3 3. 該ガラスセラミックスは、 N a2〇、 K20、 P bOを実質上含有 しないことを特徴とする、 請求の範囲第 3 0項記載の情報記憶ディスク 用保持部材。
34. 該ガラスセラミックスは、 各主結晶相の結晶粒子径が 0. 0 5 π！〜 0. 30 mであることを特徴とする、 請求の範囲第 30項〜第 3 3項のうちいずれか一項記載の情報記憶ディスク用保持部材。
3 5. 該ガラスセラミックスは、 主結晶相として、 コ一ジエライ ト、 コ ージエライ ト固溶体、 スピネル、 スピネル固溶体、 エンス夕夕イ ト、 ェ ンス夕タイ ト固溶体、 β -石英及び β一石英固溶体からなる群から選ば れる少な.くとも 1種以上の結晶相を含有することを特徵とする、 請求の 範囲第 1項記載の情報記憶ディスク用保持部材。
36. 該ガラスセラミックスは、 主結晶相として、 β—石英、 )3—石英 固溶体、 エンス夕夕イ ト、 エンス夕タイ ト固溶体、 フォルステライ ト及 びフオルステライ ト固溶体からなる群から選ばれる少なくとも 1種以上 の結晶相を含有することを特徴とする、 請求の範囲第 1項記載の情報記 憶ディスク用保持部材。
3 7. 該ガラスセラミックスは、 各主結晶相の結晶粒子径が 0. 0 5 / π！〜 0. 30 zmであることを特徴とする、 請求の範囲第 3 5項記載の 情報記憶ディスク用保持部材。
38. 該ガラスセラミックスは、 酸化物基準の質量百分率で、
S i〇2 40 〜60 %
MgO 1 0 〜20 %
A 1203 1 0 〜 20 %未満
P2〇5 0 〜 4 %
B 203 0 〜 4 %
C aO 0. 5〜 4 %
B a〇 0 〜 5 %
Z r O, 0 〜 5 % T i O. 2. 5 8 %
S b203 0 1 %
A s 203 0 1 %
F 0 3 %
F e 203 0 5 %
の範囲の各成分を含有することを特徴とする、 請求の範囲第 3 5項記載 の情報記憶ディスク用保持部材。
3 9. ヤング率 （G P a) Z比重 = 3 7〜 6 3の範囲および A 12〇3 = 1 0 %〜 2 0 %未満の範囲にあることを特徴とする、 請求の範囲第 3 5 項記載の情報記憶ディスク用保持部材。
4 0. 該ガラスセラミックスは、 N a2〇、 K20、 P b〇を実質上含有 しないことを特徴とする、 請求の範囲第 3 5項記載の情報記憶ディスク 用保持部材。
4 1. 一 5 0〜十 7 0°Cの範囲における熱膨張係数が、 3 0 X 1 0— 7〜 5 0 X 1 0— 7 /°Cの範囲であることを特徴とする、 請求の範囲第 3 5項
〜第 4 0項のうちいずれか一項記載の情報記憶ディスク用保持部材。
4 2. 該ガラスセラミックスの主結晶相は、 i3—石英 （/3— S i 〇2) 、 β—石英固溶体 （0— S i 02固溶体） 、 ）3—スポジユーメン ( β — L i 2 Ο · A 1 203 · S i 02) 、 /3—スポジユーメン固溶体 （ 3— L i 20 · A 12〇3 · S i 02固溶体） 、 j3—ュ一クリプ夕イ ト （ 3 _ L i 2 O · A 1 203 · 2 S i 02、 但し、 L i 2〇の一部は M g Oおよび Zまた は Z n Oとの置換可能） 及び βーュ一クリプ夕ィ ト固溶体 ( β — L i 2 0 · A 1 203 · 2 S i 〇2固溶体、 但し、 L i 2 Oの一部は M g 0および Zまたは Z η θとの置換可能） からなる群から選ばれる、 1種または 2 種以上であることを特徴とする、 請求の範囲第 1項記載の情報記憶ディ スク用保持部材。
4 3. 該ガラスセラミックス中の主結晶相の平均結晶粒子径が 0. 0 0 1 Π！〜 0. 1 0 mの範囲であることを特徴とする、 請求の範囲第 4 2項記載の情報記憶ディスク用保持部材。
44. 該ガラスセラミックスは、 酸化物基準の質量百分率で、
S i 〇2 5 0 6 2 % P205 5 1 0 %
A 1203 2 2 2 6 %
L 〇 3 5 %·
Mg〇 0. 5 2 %
Z n O 0. 2 2 %
但し、 L i 2〇 + Mg〇+ Z n〇 4 6. 5 % C a O 0. 3 4 %
B a O 0. 5 4 %
但し、 C a〇 + B aO 0. 8 5 %
T i 02 1 4 %
Z r 02 1 4 %
A s 203 + S b 203 0 4 % の範囲の各成分を含有しながらも、 P bO、 N a2〇、 K20を実質的に 含まないことを特徴とする、 請求の範囲第 42項記載の情報記憶ディス ク用保持部材。
4 5. — 5 0 °C〜十 6 0 0°Cの温度範囲における熱膨張係数がー 1 0 X 1 0— 7〜十 2 0 X 1 0— 7 Z°Cの範囲であることを特徴とする、 請求の範 囲第 42項〜第 44項のうちいずれか一項記載の情報記憶ディスク用保 持部材。
46. 該ガラスセラミックスの主結晶相はガーナイ ト （Z nA l 2〇3) および Zまたはガ一ナイ ト固溶体 （Ζ ηΑ 1203固溶体） であることを 特徴とする、 請求の範囲第 1項記載の情報記憶ディスク用保持部材。
47. 該ガラスセラミックスは、 P bO、 N a2 K2〇成分を含有し ないことを特徴とする、 請求の範囲第 46項記載の情報記憶ディスク用 保持部材。
48. 該ガラスセラミックスは、 酸化物基準の質量百分率で、
S i 02 30〜65 % A 12 3 5〜 3 5 %
Z n 0 5〜3 5 % Mg 1〜20 % T i 2 !〜 1 5 %
C aO+ S r + B a + B2 3 + L a203+Y203 + Gd203 + T a, 20 ^55 + τN i I b υ, 20 ^55 + τW vvO "^3, + τ B ^ ΐ丄, 2Ο 3, 0. 5〜20 %
但し、 Β 2 Ο 3 0〜 1 0 %
T a 205 +Ν b 205 +WOs + B i 2 : 0〜： L 0 % Z r 02 0〜 2 %未満 P205 0〜 5 %
S n 02 0〜 2 %
但し、 Z r〇2 + P2〇5 + S n 02 0〜 7 %
A s 203 + S b203 0〜 4 % の範囲の各成分を含有する、 請求の範囲第 46項記載の情報記憶ディス ク用保持部材。
49. — 50°C〜+ 6 00°Cの温度範囲における熱膨張係数が + 3 5 X 1 0 7〜十 6 5 X 1 0 7Z°Cの範囲である、 請求の範囲第 46項〜第 4 8項のうちいずれか一項記載の情報記憶ディスク用保持部材。
50. 該ガラスセラミックスは、 主結晶相に α クリストバライ ト， ひ —クリストバライ ト固溶体， α—クォーツ， α—クォーツ固溶体の中か ら選ばれる少なくとも 1種以上を含有しつつも、 ニ珪酸リチウム （L i 2〇 · 2 S i〇2) ， 珪酸リチウム （L i 2〇 ' S i 02) , ;3—スポジュ 一メン， ]3—ュ一クリプ夕イ ト、 i3 _石英， マイ力およびフルォロリヒ テライ ト （fluorrichtei te) を実質的に含有せず、 更に C r成分およ び Mn成分を含まず、 一 5 0〜十 70°Cにおける平均線膨張係数が + 6 5 X 1 0— 7〜十 140 X 1 0— 7/°Cの範囲であり、 主結晶相の結晶粒子 径 （平均） が 0. 1 0 m未満であることを特徴とする、 請求の範囲第 1項記載の情報記憶ディスク.用保持部材。
5 1. 該ガラスセラミックスは、 ヤング率が 80 GP a以上であること を特徴とする、 請求の範囲第 50項記載の情報記憶ディスク用保持部材
52. 該ガラスセラミックスは、 比重が 2. 3〜2. 7であることを特 徴とする、 請求の範囲第 5 0項記載の情報記憶ディスク用保持部材。
53. 該ガラスセラミックスは、 板厚 1 0 mm材の光線透過率が、 波長 950〜 1 60 0 nmにおいて 90 %以上であることを特徴とする、 請 求の範囲第 50項記載の情報記憶ディスク用保持部材。
54. 該ガラスセラミックスは、 曲げ強度が 2 5 0 MP a以上であるこ とを特徴とする、 請求の範囲第 50項記載の情報記憶ディスク用保持部 材。
5 5. 該ガラスセラミックスは、 ビッカース硬度が 6 0 0〜800であ ることを特徴とする、 請求の範囲第 50項記載の情報記憶ディスク用保 持部材。
56. 該ガラスセラミックスは、 質量百分率 （酸化物基準） で、
S i 02 6 5 〜 7 5 %
L i 20 4 〜 7 %未満
K2〇 0 〜 3 % N a2〇 0 3 %
MgO+Z nO+ S r O+B aO+C aO 2 1 5
Y203 +WO3 + L a 203 + B i 203 0 3 % S n 02 0 3 %
P2〇5 1. 0 2. 5 %
Z r O. 2. 0 7 %
A 1 , O. 5 9 %
S b 203 +A § 203. 0 1 % の範囲の各成分を含有することを特徴とする、 請求の範囲第 50項〜第 5 5項のうちいずれか一項記載の情報記憶ディスク用保持部材。
57. 該ガラスセラミックスは、 溶融、 成形して得られた原ガラスを 4 00〜600 で 1〜 7時間熱処理して核形成した後、 70 O ：〜 78 0°Cで 1〜 7時間熱処理して結晶成長させて得られる、 請求の範囲第 1 項、 第 1 0項、 第 1 6項のうちいずれか一項記載の情報記憶ディスク用 保持部材。
58. 該ガラスセラミックスは、 溶融、 成形して得られた原ガラスを 6 50〜 7 50 °Cで 1〜 7時間熱処理して核形成した後、 7 50 °C〜9 5 0 °Cで 1〜 7時間熱処理して結晶成長させて得られる、 請求の範囲第 1 9項、 第 30項、 第 3 5項、 第 36項、 第 42項、 第 46項のうちいず れか一項記載の情報記憶ディスク用保持部材。
59. 該ガラスセラミックスは、 溶融、 成形して得られた原ガラスを 4 00〜 600 で 1〜 7時間熱処理して核形成した後、 6 50 °C〜 7 5 0°Cで 1〜 7時間熱処理して結晶成長させて得られる、 請求の範囲第 5 0項記載の情報記憶ディスク用保持部材。
60. 請求の範囲第 1項、 第 1 0項、 第 1 6項、 第 1 9項、 第 3 0項、 第 3 5項、 第 3 6項、 第 42項、 第 46項、 第 5 0項のうちいずれか一 項記載の保持部材の表面に導電性を有した膜を形成してなる情報記憶デ イスク用保持部材。
6 1 . 請求の範囲第 1項、 第 1 0項、 第 1 6項、 第 1 9項、 第 3 0項、 第 3 5項、 第 3 6項、 第 4 2項、 第 4 6項、 第 5 0項のうちいずれか一 項記載の保持部材であって、 該保持部材はリング形状である情報記憶デ イスク用スベーサーリング。
6 2 . ローターハブに請求の範囲第 6 1項記載のスぺーサーリングを介 して一枚又は複数枚の.情報記憶ディスクを載置してなる情報記憶ディ.ス ク駆動装置。
6 3 . 該ローターハブ及び該スぺーサーリングが、 該情報記憶ディスク と略等しい熱膨張係数を有する、 請求の範囲第 6 2項記載の情報記憶デ イスク駆動装置。
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