磁盘的制造方法及信息记录介质用玻璃基板与流程

文档序号:11568524阅读:188来源:国知局
本申请是申请日为2013年5月31日、国际申请号为pct/jp2013/065285、中国申请号为201380029770.2的中国专利申请的分案申请。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
: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。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。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。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。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)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2009-199633号公报技术实现要素:发明所要解决的问题但是,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。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。用于解决问题的手段本发明提供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。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。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。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al2o3。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。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t2为1710℃以下。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℃以上。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。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。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。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。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。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。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al2o3。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。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。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。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。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。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。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。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。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℃以上。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。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。发明效果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。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。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。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。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。上述磁记录层形成在温度典型地为550℃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℃以上或650℃以上。另外,该玻璃基板的温度通常设定为800℃以下。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。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℃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℃以上,特别优选为750℃以上,典型地为800℃以下。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℃以下。更优选为1700℃以下,进一步优选为1680℃以下。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。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。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。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。耐酸性指标a通过以下的测定方法来确定。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。耐酸性指标a=1000×l1/[d×p×(si的原子量=28)/(sio2的分子量=60)]/3耐酸性指标a的单位为nm/小时,l1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%。耐碱性指标b通过以下的测定方法来确定。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100khz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。耐碱性指标b=1000×l2/[d×p×(si的原子量=28)/(sio2的分子量=60)]/3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%。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。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。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,为了使玻璃的熔化性良好,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%。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。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。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。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。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。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。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。li2o、na2o和k2o使ta降低,因此,优选这3种成分的含量的合计小于1%或实质上不含有这些成分。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。so3、f、cl、as2o3、sb2o3和sno2等是作为澄清剂的代表性成分。实施例准备具有表1中的sio2~bao的栏中以摩尔百分率表示的组成的7种玻璃。另外,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:℃)、杨氏模量e(单位:gpa)、比模量e/d(单位:mnm/kg)、粘度达到104dpa·s时的温度t4(单位:℃)、粘度达到102dpa·s时的温度t2(单位:℃)、失透温度(单位:℃)、耐酸性指标a、耐碱性指标b。上述测定如下进行。密度:通过阿基米德法对没有气泡的20~50g玻璃进行测定。退火点:基于jisr3103(2001年)进行测定。杨氏模量:利用超声波脉冲法对厚度为5~10mm、大小为3cm×3cm的玻璃板进行测定。比模量:通过用上述中求出的杨氏模量除以密度来求出。t4、t2:利用旋转粘度计进行测定。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铂舟皿中,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。耐酸性指标a通过以下的测定方法来确定。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。耐酸性指标a=1000×l1/[d×p×(si的原子量=28)/(sio2的分子量=60)]/3耐酸性指标a的单位为nm/小时,l1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%。耐碱性指标b通过以下的测定方法来确定。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100khz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。耐碱性指标b=1000×l2/[d×p×(si的原子量=28)/(sio2的分子量=60)]/3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%。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。表1(摩尔%)例1例2例3例4例5例6例7sio269.567.067.066.568.466.870.8al2o312.013.513.013.013.513.612.5b2o30.00.01.00.00.01.21.3mgo7.010.09.012.77.66.25.0cao6.05.05.54.77.19.35.2sro2.54.54.53.13.42.91.5bao3.00.00.00.00.00.03.7mao+cao13.o15.014.517.414.715.510.2ro18.519.519.o20.518.118.415.4sio2/ro3.763.443.533.243.783.634.60d2.602.592.592.582.572.622.63tab10785780795795790786e84888791918582e/d32.334.033.635.335.432.431.2t21700165016501650170016601720t41320130013001295132013001350失透温度1220128512801310129513101215耐酸性指标a0.0180.029耐碱性指标b0.260.29使用特定的方式详细地对本发明进行了说明,但对于本领域技术人员而言显而易见的是,可以在不脱离本发明的意图和范围的情况下进行各种变更和变形。另外,本申请基于2012年6月5日提出的日本专利申请(日本特愿2012—127872),通过引用援引其全部内容。产业实用性本发明能够用于磁盘和信息记录介质用玻璃基板的制造。当前第1页12
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