信息记录介质基板用玻璃、信息记录介质用玻璃基板和磁盘制造技术

技术编号:3982022 阅读:137 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术的目的在于提供一种耐酸性和耐候性良好的信息记录介质基板用玻璃。一种信息记录介质基板用玻璃,其特征在于,基于下述氧化物以摩尔%表示时,所述玻璃包含:61~72%的SiO2、3~12%的Al2O3、0~14.3%的Li2O、0~22%的Na2O、0~22%的K2O、4~13%的MgO、0~6%的TiO2和0~5%的ZrO2;限制条件是:Li2O、Na2O和K2O的总含量、即R2O的含量为8~22%,Li2O的含量和R2O的含量之比Li2O/R2O至多为0.52,Na2O的含量和R2O的含量之比Na2O/R2O至少为0.35,K2O的含量和R2O的含量之比K2O/R2O至少为0.45。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及例如磁盘(硬盘)等信息记录介质基板所用的玻璃、信息记录介质用 玻璃基板以及磁盘。
技术介绍
玻璃基板被广泛用作信息记录介质、特别是磁盘用的基板,已知一种市售玻璃基 板,该玻璃基板的组成以摩尔%表示包含65. 4 %的Si02、8. 6 %的A1203、12. 5 %的Li20、 10. 5%的Na20和3. 0%的&02。该市售玻璃经过化学强化处理以便使用。另一方面,专利文献1提出了一种未经过化学强化处理的磁盘用基板玻璃。专利文献1 JP-A-2002-358626 (表 1 14)在磁盘用玻璃基板的抛光或洗涤工序中使用低pH的酸,所以要求磁盘用玻璃基 板在抛光或洗涤工序中在低PH条件下不会发生表面粗糙,也即具有耐酸性。此外,通过使 用具有低PH的酸,可提高抛光速率或洗涤工序中除去缺陷的能力。但是,对于耐酸性低的 玻璃,如果使用具有低PH的酸,则抛光速率降低,或者在洗涤后容易有缺陷残留,导致质量变差。要求磁盘用玻璃基板具有以下性质形成于基板上的膜、例如基底膜、磁性膜、保 护膜不会因储存过程中的显著的表面状况变化而剥离,即要求具有耐候性。例如Li、Na、K 等碱金属组分被广泛用作玻璃熔化促进剂。但是,这类组分会被空气中的水分从玻璃中选 择性地析出,最终与空气中的例如二氧化碳气体或二氧化硫气体等组分反应,以碱金属碳 酸盐或碱金属硫酸盐(白斑)的形式附着于玻璃表面。因此要求防止上述反应。此外,如果碱金属组分扩散到磁性膜中,则容易发生记录的信息被擦除的现象。因 此,存在记录介质的可靠性下降的问题。本专利技术人对上述的市售的经化学强化的玻璃进行了下述的耐候性试验,结果Li、 Na和K的总沉淀量CK为3. 5nmol/cm2 (后述的实施例123)。未经化学强化的玻璃的CK为 18.3nm0l/cm2(后述的实施例124)。未经化学强化的玻璃的耐候性低,显然化学强化处理 可提高耐候性。也就是说,本专利技术人首次提出,通过化学强化处理可使玻璃能用作磁盘用玻 璃基板,认为其原因如下玻璃表面的具有较大的离子半径的碱金属组分的量随着化学强 化处理而增加,迁移率降低。但是,存在如下问题化学强化处理会增加制造工序数,导致成 本上升,且基板表面容易因化学强化处理而受到污染。另一方面,专利文献1中例举的组成中,除碱金属组分外大都包含至少1摩尔%的 b2O3。添加B2O3例如是为了降低玻璃的脆性、降低比重或改进玻璃的熔熔性质。但是,如果 B203与碱金属组分共存,则会形成具有极低的蒸气压的碱金属硼酸盐化合物,该碱金属硼酸 盐组分从玻璃熔体中剧烈地挥发和扩散。图1所示为硼化合物的蒸气压曲线,该蒸气压曲线根据Malcolm ff. Chase, Jr.的 NIST-JANAF 热化学表(Thermochemical Tables), (U. S. A.),第四版,the American4Chemical Society and American Institute of Physics,1998年,第242-274页中揭示的 热力学数据算出。蒸气压P根据各温度下的气相和冷凝相之间的自由能差值AG通过以下 公式算出。结果示于图1。AG = RTlnP式中R为气体常数。由图1可知,碱金属硼化合物的蒸气压明显高于B203的蒸气压。由于上述现象,会 产生例如条纹等不均勻缺陷,使得玻璃的质量变差,同时也存在如下问题挥发的材料在玻 璃熔炉中使用的耐火材料上冷凝,因而耐火材料的强度大幅下降,挥发物质的回收需要很 高的成本。此外,为了研究B203的含量对碱金属组分从玻璃中挥发的影响,将下述实施例29、 137,138的各玻璃置于钼坩锅,在1600°C下放置23小时,在置于钼坩锅之前和之后分别用 I CP-MS分析玻璃中的Li20和Na20的量。此外,实施例29、137、138的玻璃中的B203含量分 别为0摩尔%、1摩尔%、1. 5摩尔%。结果,置于钼坩锅之前和之后的实施例29、137、138的玻璃中的Li20的减少量(绝 对量)分别为0.0质量%、0. 1质量%、0. 1质量%。Na20的减少量(绝对量)分别为0.4 质量%、0. 8质量%、0. 9质量%。也就是说,不含B203的实施例29与包含至少1摩尔% B203 的实施例137、138相比,Na20的减少量明显不同。此外,专利文献1中揭示了五个不含B203的实施例。但是,上述各实施例中,玻璃 中的碱金属组分的含量高,因而认为&至少为12nm0l/cm2,还认为碱金属容易扩散到磁性 膜中,可靠性差。此外,后述的实施例125对应于专利文献1中的实施例63的玻璃,后述的 硝酸蚀刻速率为181nm/h。因此,表面粗糙很可能导致要在低pH条件下进行抛光或洗涤工序,质量变差。本专利技术人认为,上述问题发生的原因在于,玻璃在耐酸性试验中表现出高硝酸蚀 刻速率,且在耐候性试验中有大量的碱金属沉淀。因此,为了在不实施化学强化处理并且不 引入大量的B2o3的情况下解决上述问题,从而完成了本专利技术。
技术实现思路
本专利技术提供一种信息记录介质基板用玻璃,其特征在于,基于下述氧化物以摩 尔%表示时,所述玻璃包含61 72%的Si02、3 12%的A1203、0 14. 3%的Li20、0 22 %的Na20、0 22 %的K20、4 13 %的Mg0、0 6 %的Ti02和0 5 %的&02 ;限制条 件是:Li20、Na20和K20的总含量、即R20的含量为8 22%,Li20的含量和R20的含量之比 Li20/R20至多为0. 52,Na20的含量和R20的含量之比Na20/R20至少为0. 35,K20的含量和R20 的含量之比K20/R20至少为0.45。在此,例如“包含0 14.3的Li20”是指Li20不是必需 的,但可以包含最高为14. 3%的Li20。此外,本专利技术提供上述的信息记录介质基板用玻璃,其中,A1203为3 11%,R20为 10 22%。此外,本专利技术提供上述的信息记录介质基板用玻璃,其中,Si02为62 71%,A1203 为 4 10%,Li20 为 0 13%,Na20 为 0 20%,K20 为 0 20%, MgO 为 5 12%,Ti02 为 0 5%,Zr02 为 0 5%,R20 为 11 20%。此外,本专利技术提供上述的信息记录介质基板用玻璃,其中,SiO2为63 70% ,Al2O3 为 5 9%,Li2O 为 0 12. 4%, Na2O 为 0 19%,K2O 为 0 19%,MgO 为 5 11%,TiO2 为 0 4%,ZrO2 为 0 4%,R2O 为 13 19%。此外,本专利技术提供上述的信息记录介质基板用玻璃,其中不含CaO、SrO和BaO,或 者包含CaO、SrO和BaO中的至少一种,其总量至多为3%,或者包含0% 小于5%的Li2O 和大于2%且在8%以下的CaO。上述玻璃中,在需要增大比模量和平均线膨胀系数时,优选第一实施方式和第二 实施方式的玻璃,即CaO、SrO和BaO的总含量(Ca0+Sr0+Ba0)为0 3%的信息记录介质 基板用玻璃(后文中,将第一实施方式和第二实施方式的玻璃本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种信息记录介质基板用玻璃,其特征在于,基于下述氧化物以摩尔%表示时,包含:61~72%的SiO↓[2]、3~12%的Al↓[2]O↓[3]、0~14.3%的Li↓[2]O、0~22%的Na↓[2]O、0~22%的K↓[2]O、4~13%的MgO、0~6%的TiO↓[2]和0~5%的ZrO↓[2];限制条件是:Li↓[2]O、Na↓[2]O和K↓[2]O的总含量、即R↓[2]O的含量为8~22%,Li↓[2]O的含量和R↓[2]O的含量之比Li↓[2]O/R↓[2]O至多为0.52,Na↓[2]O的含量和R↓[2]O的含量之比Na↓[2]O/R↓[2]O至少为0.35,K↓[2]O的含量和R↓[2]O的含量之比K↓[2]O/R↓[2]O至少为0.45。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:远藤淳长嶋达雄中岛哲也MD雷耶斯
申请(专利权)人:旭硝子株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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