磁盘的制造方法及信息记录介质用玻璃基板的制作方法
【专利摘要】本发明提供能够在高温下形成磁记录层的磁盘的制造方法。本发明涉及一种磁盘的制造方法，其包括在温度为550℃以上的玻璃基板上形成磁记录层的工序，其中，该玻璃基板以摩尔百分率计含有60～75％的SiO2、7～17％的Al2O3、0以上且小于2％的B2O3、合计大于18％且为26％以下的MgO、CaO、SrO和BaO中的任意一种以上的成分，上述7种成分的含量合计为95％以上，并且含有合计小于1％的Li2O、Na2O和K2O中的任意一种以上的成分、或者这3种成分均不含有。
【专利说明】磁盘的制造方法及信息记录介质用玻璃基板
【技术领域】
[0001] 本发明涉及磁盘的制造方法及信息记录介质用玻璃基板，特别是在高温下形成磁 记录层的磁盘的制造方法及适合于这种制造方法的玻璃基板。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着硬盘驱动器的记录容量的增大，高记录密度化正在高速发展。但是， 伴随着高记录密度化，磁性粒子的微细化损害热稳定性，串扰或再生信号的SN比降低成为 问题。
[0003] 因此，作为光和磁的融合技术，热辅助磁记录技术受到瞩目。该技术是在使对磁记 录层照射激光或近场光而局部被加热的部分的矫顽力降低的状态下施加外部磁场来进行 记录并利用GMR元件等读取记录磁化的技术，由于能够在高保持力介质上进行记录，因此， 能够在保持热稳定性的同时将磁性粒子微细化。
[0004] 但是，为了将高保持力介质形成多层膜而进行成膜，需要将基板充分加热，要求高 耐热基板。
[0005] 另外，对于垂直磁记录方式而言，为了应对高记录密度化的要求，也提出了不同于 以往的磁记录层，但这种磁记录层的形成大多需要使基板达到高温来进行。
[0006] 作为能够应对前面叙述的热辅助磁记录技术的基板，提出了硅基板（参考专利文 献1)。
[0007] 现有技术文献
[0008] 专利文献
[0009] 专利文献1 :日本特开2009-199633号公报
【发明内容】
[0010] 发明所要解决的问题
[0011] 但是，一般而言，与玻璃基板相比，硅基板在强度方面令人担心。因此，在使基板达 到高温来形成磁记录层的磁盘的制造中，也优选使用玻璃基板。
[0012] 因此，本发明的目的在于提供这种磁盘的制造方法和制造适合于这种制造方法的 信息记录介质用玻璃基板的方法。
[0013] 用于解决问题的手段
[0014] 本发明提供一种磁盘的制造方法，其包括在温度为550°C以上的玻璃基板上形成 磁记录层的工序，其中，该玻璃基板以摩尔百分率计含有60?75 %的Si02、7?17 %的 A1203、0以上且小于2%的B203、合计大于18%且为26%以下的Mg0、Ca0、Sr0和BaO中的任 意一种以上的成分，上述7种成分的含量合计为95%以上，并且含有合计小于1 %的Li20、 Na2O和K2O中的任意一种以上的成分、或者这3种成分均不含有。
[0015] 另外，本发明提供上述磁盘的制造方法，其中，上述玻璃基板以摩尔百分率计含有 合计为10. 5?20%的MgO和CaO中的任意一种以上的成分。
[0016] 另外，本发明提供上述磁盘的制造方法，其中，上述玻璃基板以摩尔百分率计含有 6%以上的MgO。
[0017] 另外，本发明提供上述磁盘的制造方法，其中，上述玻璃基板含有以质量百分率计 大于18%的A1203。
[0018] 另外，本发明提供上述磁盘的制造方法，其中，上述玻璃基板的SiO2的含量（摩尔 百分率）除以MgO、CaO、SrO和BaO的含量（摩尔百分率）的总量RO而得到的值为4. 3以 下。
[0019] 另外，本发明提供上述磁盘的制造方法，其中，上述玻璃基板的粘度达到102dPa*s 时的温度T2S1710°C以下。
[0020] 另外，本发明提供上述磁盘的制造方法，其中，上述玻璃基板的退火点为650°C以 上。
[0021] 另外，本发明提供上述磁盘的制造方法，其中，上述玻璃基板的比模量为 32MNm·kg以上。
[0022] 另外，本发明提供上述磁盘的制造方法，其中，上述玻璃基板的耐酸性指标A为 0. 025nm/小时以下。
[0023] 另外，本发明提供上述磁盘的制造方法，其中，上述玻璃基板的耐碱性指标B为 0. 28nm/小时以下。
[0024] 另外，本发明提供一种信息记录介质用玻璃基板，以摩尔百分率计含有60?75% 的Si02、7?17%的A1203、0以上且小于2%的B203、合计大于18%且为26%以下的MgO、 Ca0、Sr0和BaO中的任意一种以上的成分，上述7种成分的含量合计为95 %以上，并且含有 合计小于1%的Li20、Na2O和K2O中的任意一种以上的成分、或者这3种成分均不含有。
[0025]另外，本发明提供上述信息记录介质用玻璃基板，其中，以摩尔百分率计含有合计 为10. 5?20%的MgO和CaO中的任意一种以上的成分。
[0026] 另外，本发明提供上述信息记录介质用玻璃基板，其中，以摩尔百分率计含有6% 以上的MgO。
[0027] 另外，本发明提供上述信息记录介质用玻璃基板，其中，含有以质量百分率计大于 18%的六1 203。
[0028] 另外，本发明提供上述信息记录介质用玻璃基板，其中，SiO2的含量（摩尔百分 率）除以MgO、CaO、SrO和BaO的含量（摩尔百分率）的总量RO而得到的值为4. 3以下。
[0029] 另外，本发明提供上述信息记录介质用玻璃基板，其中，上述信息记录介质为磁 盘。
[0030] 本发明中的这些玻璃基板的发明的目的在于，不仅在形成磁记录层的磁盘的制造 中能够使基板达到高温，而且如后所述能够容易地进行制造。
[0031] 国际公开第2011/136027号中公开了耐热性优良的玻璃的组成。但是可知，其实 施例14所示的组成的玻璃的粘度达到102dPa·s时的温度T2高，因此，熔化性差且不易将 气泡等缺陷除去。
[0032] 另外可知，国际公开第2011/136027号的实施例14所示的组成的玻璃的比模量 低至31. 2MNm·kg,在磁盘高速旋转时容易产生颤动现象，无法应对高记录密度。此外还可 知，该组成的玻璃的耐酸性不充分，在研磨工序等后容易产生表面粗糙等现象，无法应对高 记录密度。另外还可知，该组成的玻璃的耐碱性不充分，在清洗工序等后容易产生表面粗糙 等现象，无法应对高记录密度。
[0033]本发明人发现了前面记载的事实，从而完成了本发明的玻璃基板的发明，其目的 在于提供具有能够适用于热辅助磁记录技术的耐热性、具有优良的机械特性、具有优良的 化学耐久性并且熔化性也优良的玻璃基板。
[0034]另外，本发明提供一种信息记录介质用玻璃基板的制造方法，包括将玻璃板加工 为玻璃圆板的圆板加工工序、对玻璃圆板的主表面进行磨削的磨削工序、对玻璃圆板的磨 削后的主表面进行研磨的主表面研磨工序和在这些工序间、这些工序内或这些工序后对玻 璃圆板进行清洗的清洗工序，所述制造方法中，该玻璃基板以摩尔百分率计含有60?75% 的Si02、7?17%的A1203、0以上且小于2%的B2O3、合计大于18%且为26%以下的MgO、 Ca0、Sr0和BaO中的任意一种以上的成分，上述7种成分的含量合计为95 %以上，并且含有 合计小于1%的Li20、Na2O和K2O中的任意一种以上的成分、或者这3种成分均不含有。
[0035] 上述信息记录介质用玻璃基板的制造方法中，玻璃圆板可以为在中央具有孔的所 谓环形的玻璃圆板，也可以为不具有孔的玻璃圆板。另外，对于端面，除了通常进行倒角加 工以外，有时还进行蚀刻处理或镜面研磨。
[0036] 另外，本发明提供上述信息记录介质用玻璃基板的制造方法，其中，上述玻璃基板 的退火点为650°C以上。
[0037] 另外，本发明提供上述信息记录介质用玻璃基板的制造方法，其中，使用浮法或下 拉法制造上述玻璃基板。作为下拉法，可以列举例如熔融法和狭缝下拉法。
[0038] 另外，本发明提供上述信息记录介质用玻璃基板的制造方法，其中，上述信息记录 介质为磁盘。
[0039] 发明效果
[0040]根据本发明的磁盘的制造方法，能够在高温下在玻璃基板上形成磁记录层，因此， 能够实现磁盘的高记录密度化。另外，根据本发明的磁盘的制造方法，形成磁记录层的玻璃 基板的比模量高，在研磨工序或清洗工序等中不易产生表面粗糙，因此，能够得到能够应对 高记录密度的磁盘。
[0041] 另外，本发明的信息记录介质用玻璃基板是能够在高温下形成磁记录层、能够实 现磁盘的高密度化的玻璃基板。
[0042] 另外，本发明的信息记录介质用玻璃基板不易因玻璃基板的研磨工序等中的酸性 研磨浆料液（以下称为酸液）而产生表面粗糙，通过使用本发明的信息记录介质用玻璃基 板，能够以良好的生产率制造高记录密度的信息记录介质。玻璃基板容易因酸液而产生表 面粗糙时，需要替换为pH值大的酸液。使用pH值大的酸液进行玻璃基板的研磨时，研磨速 度降低，需要花费时间来达到预定的研磨量，生产率降低。或者，在产生表面粗糙之前的研 磨时间缩短，无法达到预定的表面粗糙度。
[0043]另外，本发明的信息记录介质用玻璃基板不易因玻璃基板的清洗工序等中的碱液 而产生表面粗糙，通过使用本发明的信息记录介质用玻璃基板，能够以良好的生产率制造 高记录密度的信息记录介质。玻璃基板容易因碱液而产生表面粗糙时，需要替换为pH值小 的碱液。使用PH值小的碱液进行玻璃基板的清洗时，清洗力降低，需要花费时间来达到预 定的清洁度，生产率降低。或者，在产生表面粗糙之前的时间缩短，无法达到预定的清洁度。
[0044] 另外，本发明的信息记录介质用玻璃基板是不仅能够在高温下形成磁记录层、而 且熔化性即量产性优良的信息记录介质用玻璃基板。
【具体实施方式】
[0045] 作为本发明的磁盘的制造方法中使用的磁记录层的材料，典型地为FePt或SmCo5。
[0046] 上述磁记录层形成在温度典型地为550°C以上的玻璃基板上。该玻璃基板的温度 优选根据需要设定为例如600°C以上或650°C以上。另外，该玻璃基板的温度通常设定为 800°C以下。
[0047] 本发明的磁盘的制造方法中，根据需要在玻璃基板与磁记录层之间形成基底层等 层，另外，根据需要在磁记录层上形成保护膜等层。
[0048] 构成本发明的磁盘的制造方法中使用的玻璃基板的玻璃（以下，有时称为基板玻 璃或本发明的玻璃）和本发明的玻璃基板的退火点Ta优选为650°C以上，以便能够抑制磁 记录层形成时的玻璃的变形而使磁盘能够正常进行读取。更优选为700°C以上，特别优选为 750°C以上，典型地为800°C以下。
[0049] 为了使熔化性良好，基板玻璃的粘度达到102dPa·s时的温度T2优选为1710°C以 下。更优选为1700°C以下，进一步优选为1680°C以下。
[0050]为了使磁盘旋转稳定化、减轻旋转电动机的负荷、减小消耗电力、减小由电动机的 发热产生的散热负荷，并且为了使玻璃不易损伤，本发明的玻璃的密度优选为2. 7g/cm3以 下，典型地为2.62g/cm3以下。
[0051] 为了在高速旋转时不易产生颤动现象从而应对高记录密度，基板玻璃的比模量优 选为32MNm/kg以上。更优选为32. 5MNm/kg以上，进一步优选为33MNm/kg以上。
[0052] 为了在不产生研磨工序等中的表面粗糙等现象的情况下应对高记录密度，基板玻 璃的耐酸性指标A优选为0. 025nm/小时以下。更优选为0. 02nm/小时以下。
[0053] 为了在不产生清洗工序等中的表面粗糙等现象的情况下应对高记录密度，基板玻 璃的耐碱性指标B优选为0. 28nm/小时以下。更优选为0. 27nm/小时以下。
[0054] 耐酸性指标A通过以下的测定方法来确定。
[0055] 将利用胶态二氧化硅对厚度为1?2mm、大小为4cm见方的玻璃板的两面进行镜面 研磨并利用二氧化铈磨粒对端面进行镜面研磨而得到的玻璃板作为测定样品。将其在保持 于室温的pH= 2 (0. 01摩尔/升）的HNO3水溶液中浸渍3小时。通过ICP质谱分析法对 溶出到上述水溶液中的溶出Si量进行分析，得到测定值。利用下式由上述溶出Si量、玻璃 中的SiO2含量和玻璃的密度算出玻璃的蚀刻速度。
[0056]耐酸性指标A= 1000XLl/[dXPX(Si的原子量=28)ASiO2 的分子量=60)]/3
[0057] 耐酸性指标A的单位为nm/小时，Ll为每单位面积玻璃板的上述溶出Si量，单位 为μg/cm2，d为玻璃的密度，单位为g/cm3,P为玻璃中的SiO2的以质量百分率计的含量，单 位为质量％。
[0058] 耐碱性指标B通过以下的测定方法来确定。
[0059] 将利用胶态二氧化硅对厚度为1?2mm、大小为4cm见方的玻璃板的两面进行镜面 研磨并利用二氧化铈磨粒对端面进行镜面研磨而得到的玻璃板作为测定样品。将其在保持 于室温的pH= 12(0. 01摩尔/升）的NaOH水溶液中在施加IOOkHz的超声波的同时浸渍3 小时。通过ICP质谱分析法对溶出到上述水溶液中的溶出Si量进行分析，得到测定值。利 用下式由上述溶出Si量、玻璃中的SiO2含量和玻璃的密度算出玻璃的蚀刻速度。
[0060]耐酸性指标B= 1000XL2/[dXPX(Si的原子量=28)ASiO2 的分子量=60)]/3[0061]耐酸性指标B的单位为nm/小时，L2为每单位面积玻璃板的上述溶出Si量，单位 为μg/cm2，d为玻璃的密度，单位为g/cm3,P为玻璃中的SiO2的以质量百分率计的含量，单 位为质量％。
[0062]接着，对于本发明的玻璃的组成，若无特别说明，则使用以摩尔百分率计的含量来 进行说明。
[0063]SiO2为必要成分。为了基板的轻量化、为了不易损伤、并且为了保持基本的化学耐 久性，SiO2为60%以上。优选为63%以上，更优选为65%以上，进一步优选为66%以上。 另一方面，为了降低玻璃的粘性、使熔化性良好、以接近本发明的组成提高化学耐久性，将 SiO2设定为75%以下。优选为71 %以下，更优选为70%以下，进一步优选为69%以下。
[0064]Al2O3为必要成分。为了提高耐热性、抑制分相、维持基板的研磨/清洗后的基板 表面的平滑性，并且为了保持不易损伤性，将Al2O3设定为7%以上。优选为9%以上，更优 选为11 %以上，进一步优选大于12%，进一步优选大于12. 5%。另一方面，为了使玻璃的烙 化性良好，将Al2O3设定为17%以下。优选为16%以下，更优选为15%以下，进一步优选为 14%以下。另外，Al2O3的含量优选大于18质量％。
[0065]B2O3不是必要成分，但具有改善玻璃的熔化性、易损伤性的效果，可以含有。为了 维持耐酸性、提高Ta，将B2O3设定为小于2%。优选为1.5%以下，更优选为1.0%以下，进 一步优选为0.5 %以下。
[0066]MgO、CaO、SrO和BaO是改善玻璃的熔化性、提高耐酸性和耐碱性的成分，必须含 有以合计（RO)量计大于18%的任意一种以上的成分。优选为18. 5%以上，更优选为19% 以上。另一方面，为了提高失透特性且使玻璃不易损伤，将RO量设定为26%以下。优选为 24%以下，更优选为22%以下。
[0067]这4种成分中，优选含有10. 5%以上的MgO和CaO中的任意一种以上的成分。为了 使熔化性良好，并且为了降低T2、使玻璃不易损伤，优选将MgO和CaO的含量的合计MgO+CaO 设定为10. 5%以上。更优选为11%以上，进一步优选为12%以上。为了降低失透温度且容 易成形，优选将MgO+CaO设定为20%以下。更优选为18%以下。
[0068]为了增大比模量、提高耐酸性和耐碱性、降低粘度达到102dPa*s时的温度T2,SiO2 的含量（摩尔百分率）除以MgO、CaO、SrO和BaO的含量（摩尔百分率）的总量RO而得到 的值优选设定为4. 3以下。更优选为4. 1以下，进一步优选为3. 9以下。
[0069]另外，MgO是提高杨氏模量的成分，具有提高玻璃的刚性的效果，因此，优选含有 6%以上。更优选为7%以上。
[0070]本发明的玻璃在本质上包含上述7种成分，但可以在不损害本发明的目的的范围 内含有其他成分。但是，即使在这种情况下，为了维持不易损伤性、维持耐酸性和耐碱性、维 持比模量，这些成分的含量的合计也小于5%。以下，对上述7种成分以外的成分进行例示 性的说明。
[0071]ZnO是发挥与MgO、CaO、SrO和BaO同样的效果的成分，可以在小于5 %的范围内含 有。ZnO的含量与RO的合计优选大于18 %且为26%以下。
[0072] Li20、Na2O和K2O使Ta降低，因此，优选这3种成分的含量的合计小于I%或实质 上不含有这些成分。
[0073]V等原子序号比Ti大的原子的氧化物可能使玻璃容易损伤，因此，在含有这些氧 化物的情况下，优选使它们的含量的合计为3%以下。更优选为2%以下，特别优选为1 %以 下，最优选为0.3%以下。
[0074]S03、F、Cl、As203、Sb2O3和SnO2等是作为澄清剂的代表性成分。 实施例
[0075] 准备具有表1中的SiO2?BaO的栏中以摩尔百分率表示的组成的7种玻璃。另 夕卜，表1中的MgCa为MgO和CaO的含量的合计，RO为MgO、CaO、SrO和BaO的含量的合计。 对于这些玻璃，测定密度d(单位：g/cm3)、退火点Ta(单位：°C)、杨氏模量E(单位：GPa)、t匕 模量E/d(单位：MNm/kg)、粘度达到104dPa*s时的温度T4 (单位：°C)、粘度达到102dPa*s 时的温度T2 (单位：°C)、失透温度（单位：°C)、耐酸性指标A、耐碱性指标B。
[0076] 上述测定如下进行。
[0077] 密度：通过阿基米德法对没有气泡的20?50g玻璃进行测定。
[0078] 退火点：基于JISR3103 (2001年）进行测定。
[0079] 杨氏模量：利用超声波脉冲法对厚度为5?10_、大小为3cmX3cm的玻璃板进行 测定。
[0080] 比模量：通过用上述中求出的杨氏模量除以密度来求出。
[0081] T4、T2 :利用旋转粘度计进行测定。
[0082] 失透温度：将玻璃用研钵粉碎成约2mm的玻璃粒，将该玻璃粒排列置于钼舟皿中， 在温度梯度炉中进行24小时的热处理。将析出结晶的玻璃粒的温度的最高值作为失透温 度。
[0083] 耐酸性指标A通过以下的测定方法来确定。
[0084] 将利用胶态二氧化硅对厚度为1?2mm、大小为4cm见方的玻璃板的两面进行镜面 研磨并利用二氧化铈磨粒对端面进行镜面研磨而得到的玻璃板作为测定样品。将其在保持 于室温的pH=2 (0. 01摩尔/升）的HNO3水溶液中浸渍3小时。通过ICP质谱分析法对 溶出到上述水溶液中的溶出Si量进行分析，得到测定值。利用下式由上述溶出Si量、玻璃 中的SiO2含量和玻璃的密度算出玻璃的蚀刻速度。
[0085]耐酸性指标A= 1000XLl/[dXPX(Si的原子量=28)ASiO2 的分子量=60)]/3
[0086] 耐酸性指标A的单位为nm/小时，Ll为每单位面积玻璃板的上述溶出Si量，单位 为μg/cm2，d为玻璃的密度，单位为g/cm3,P为玻璃中的SiO2的以质量百分率计的含量，单 位为质量％。
[0087] 耐碱性指标B通过以下的测定方法来确定。
[0088]将利用胶态二氧化硅对厚度为1?2mm、大小为4cm见方的玻璃板的两面进行镜面 研磨并利用二氧化铈磨粒对端面进行镜面研磨而得到的玻璃板作为测定样品。将其在保持 于室温的pH= 12(0. 01摩尔/升）的NaOH水溶液中在施加IOOkHz的超声波的同时浸渍3 小时。通过ICP质谱分析法对溶出到上述水溶液中的溶出Si量进行分析，得到测定值。利 用下式由上述溶出Si量、玻璃中的SiO2含量和玻璃的密度算出玻璃的蚀刻速度。
[0089] 耐碱性指标B= 1000XL2/[dXPX(Si的原子量=28)ASiO2 的分子量=60)]/3
[0090] 耐碱性指标B的单位为nm/小时，L2为每单位面积玻璃板的上述溶出Si量，单位 为μg/cm2，d为玻璃的密度，单位为g/cm3,P为玻璃中的SiO2的以质量百分率计的含量，单 位为质量％。
[0091] 例1?6为本发明中使用的基板玻璃的例子。例7为用于比较的基板玻璃。
[0092] 表 1
[0093]
【权利要求】
1. 一种磁盘的制造方法，其包括在温度为550°C以上的玻璃基板上形成磁记录层的工 序，其中， 该玻璃基板以摩尔百分率计含有60?75%的Si02、7?17%的A1203、0以上且小于2% 的8203、合计大于18%且为26%以下的1%0、0&0、51〇和8 &0中的任意一种以上的成分，上 述7种成分的含量合计为95%以上，并且含有合计小于1 %的Li20、Na20和K20中的任意一 种以上的成分、或者这3种成分均不含有。
2. 如权利要求1所述的磁盘的制造方法，其中，所述玻璃基板以摩尔百分率计含有合 计为10. 5?20%的MgO和CaO中的任意一种以上的成分。
3. 如权利要求1或2所述的磁盘的制造方法，其中，所述玻璃基板以摩尔百分率计含有 6%以上的MgO。
4. 如权利要求1?3中任一项所述的磁盘的制造方法，其中，所述玻璃基板含有以质量 百分率计大于18%的A1203。
5. 如权利要求1?4中任一项所述的磁盘的制造方法，其中，所述玻璃基板的Si02的 摩尔百分率含量除以MgO、CaO、SrO和BaO的摩尔百分率含量的总量R0而得到的值为4. 3 以下。
6. 如权利要求1?5中任一项所述的磁盘的制造方法，其中，所述玻璃基板的比模量为 32MNm ? kg 以上。
7. 如权利要求1?6中任一项所述的磁盘的制造方法，其中，所述玻璃基板的耐酸性指 标A为0. 025nm/小时以下。
8. 如权利要求1?7中任一项所述的磁盘的制造方法，其中，所述玻璃基板的耐碱性指 标B为0. 28nm/小时以下。
9. 如权利要求1?8中任一项所述的磁盘的制造方法，其中，所述玻璃基板的粘度达到 102dPa ? s时的温度T2为1710°C以下。
10. 如权利要求1?9中任一项所述的磁盘的制造方法，其中，所述玻璃基板的退火点 为650°C以上。
11. 一种信息记录介质用玻璃基板，以摩尔百分率计含有60?75 %的Si02、7?17 %的 A1203、0以上且小于2%的B203、合计大于18%且为26%以下的MgO、CaO、SrO和BaO中的任 意一种以上的成分，上述7种成分的含量合计为95%以上，并且含有合计小于1 %的Li20、 Na20和K20中的任意一种以上的成分、或者这3种成分均不含有。
12. 如权利要求11所述的信息记录介质用玻璃基板，其中,所述信息记录介质为磁盘。
【文档编号】C03C3/087GK104364212SQ201380029770
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2013年5月31日 优先权日:2012年6月5日
【发明者】中岛哲也, 辻村知之, 西泽学, 小池章夫 申请人:旭硝子株式会社