信息記錄介質用襯底和信息記錄介質及其製造方法

2023-05-21 18:40:01 2

專利名稱：信息記錄介質用襯底和信息記錄介質及其製造方法
技術領域：
本發明涉及耐熱性高、儘管含有鹼金屬氧化物但鹼金屬離子的溶出量極低的信息記錄介質用襯底、以及具備上述襯底的信息記錄介質及其製造方法。特別是涉及非常適合於用高溫濺射機製作垂直磁記錄方式用磁性膜的磁記錄介質用襯底、以及磁記錄介質及其製造方法。
背景技術：
過去，作為磁記錄介質用襯底材料，使用鋁、玻璃、陶瓷等。現在，相應於尺寸和用途，主要是鋁和玻璃被實用化。其中，玻璃襯底由於表面缺陷少、平滑性和表面硬度優異，因此其使用範圍逐年擴大。作為用作磁記錄介質用襯底的玻璃，已知的有離子交換得到的化學強化玻璃、結晶玻璃等。作為化學強化玻璃，已知下述磁碟用玻璃襯底，即，用重量％表示，將含有SiO250-85％、Al2O30.5-14％、R2O(其中R為鹼金屬離子)10-32％、ZnO1-15％、B2O31.1-14％的玻璃採用鹼離子的離子交換法在玻璃襯底表面形成壓縮應力層，而化學強化的磁碟用玻璃襯底(例如參照特開平1-239036號公報)。另外，作為結晶玻璃，已知下述磁碟用結晶玻璃襯底，用重量％表示，其含有SiO265-83％、Li2O8-13％、K2O0-7％、MgO0.5-5％、ZnO0-5％、PbO0-5％，其中MgO+ZnO+PbO0.5-5％、P2O51-4％、Al2O30-7％、As2O3+Sb2O30-2％，作為主晶體，含有微細的Li2O·2SiO2晶體粒子(例如參照美國專利第5391622號說明書)。
可是，伴隨近年記錄的高密度化的發展，對硬碟所代表的磁碟等信息記錄裝置要求從縱向磁記錄方式向垂直磁記錄方式轉變。對於縱向磁記錄方式，被指出通過室溫左右的熱的作用磁區容易旋轉，因此當記錄密度變高時，不能寫入，寫入的信息容易丟失。這樣的現象作為熱波動的問題而被知曉，正在成為縱向磁記錄方式的障礙。於是，為了應對縱向磁記錄方式的熱波動問題，垂直磁記錄方式面向實用化，近年被熱烈地研討。
作為此垂直磁記錄方式的膜構成，已知在非磁性襯底上形成了垂直磁記錄層的單層膜、依次層疊了軟磁性層和磁記錄層的二層膜、以及依次層疊了硬磁性層、軟磁性層和磁記錄層的三層膜等。其中，二層膜和三層膜比單層膜更適合於高記錄密度化和磁矩的穩定維持，因此近年盛行面向實用化的開發。其次，為了提高這樣的多層磁性膜垂直磁記錄介質的特性，需要用高溫濺射機進行成膜和成膜後的高溫熱處理。
可是，迄今一般使用的鋁襯底耐熱性低達280℃以下。另外，現有的化學強化玻璃襯底，當在通常的化學強化溫度(350-420℃)範圍或比之高的溫度下使用時，用於化學強化的離子交換所產生的表面應力得到緩和，襯底強度急劇降低，因此通常化學強化玻璃強烈要求在350℃以下的溫度下使用。可是，在垂直磁記錄方式中，為了提高磁性膜的磁特性，要求在400℃以上的高溫用濺射機成膜或在400℃以上的高溫將疊層的磁性膜退火。因此，在這樣的高溫下，現在市售的鋁襯底和化學強化玻璃襯底顯然均不能適應，需求耐熱性高的玻璃襯底。
為了得到優異的耐熱性，也考慮不使用迄今為止化學強化用玻璃中作為必需成分的鹼金屬氧化物的玻璃材料，但此情況下，熔化時的粘性上升，發生熔化性降低的問題。另外，將磁碟裝入驅動裝置之時，為了使之與用於固定磁碟的金屬固定夾具的熱膨脹特性一致，需要增大玻璃襯底的熱膨脹係數，但不含鹼金屬氧化物的玻璃難以使熱膨脹係數在信息記錄介質用襯底所要求的範圍。
另一方面，為使玻璃的熔化性、熱膨脹係數良好，當引入鹼金屬氧化物時，鹼從玻璃襯底溶出，存在給設置在襯底上的信息記錄層造成不良影響的問題。
綜合以上信息記錄介質用襯底的玻璃材料所要求的條件如下。
①高的耐熱性②優異的熔化性③低鹼溶出特性發明內容在這樣的情況之下，本發明的目的在於，提供由滿足上述要求特性的具備高耐熱性、低鹼溶出性等的玻璃構成的信息記錄介質用襯底、以及使用了該襯底的信息記錄介質及其製造方法，特別是提供適合用高溫濺射機製作垂直磁記錄方式用磁性膜的磁記錄介質用襯底、以及磁記錄介質及其製造方法。
本發明人為實現上述目的而反覆刻苦研究，結果發現，通過由含有鹼金屬氧化物、且具有某個溫度以上的玻璃轉變溫度(Tg)，同時在特定的條件下在水中浸漬時鹼金屬離子的溶出量在某個值以下的玻璃構成的信息記錄介質用襯底，能夠達到該目的，基於此發現，從而完成了本發明。
即，本發明提供(1)一種信息記錄介質用襯底，其特徵在於，在由含有鹼金屬氧化物的玻璃構成的信息記錄介質用襯底中，上述玻璃的轉變溫度(Tg)是620℃以上，且在保持為溫度80℃的水中浸漬24小時時的鹼金屬離子的溶出量是每單位面積0.2μmol/cm2以下。
(2)根據上述(1)所述的信息記錄介質用襯底，含有鹼金屬氧化物的玻璃，作為必需成分，含有SiO2、Al2O3、CaO、BaO和K2O。
(3)根據上述(1)所述的信息記錄介質用襯底，其特徵在於，含有鹼金屬氧化物的玻璃由SiO2、Al2O3、CaO、BaO、K2O、MgO、SrO、TiO2、ZrO2、Li2O、Na2O、ZnO構成。
(4)根據上述(3)所述的信息記錄介質用襯底，其特徵在於，不存在化學強化層，含有鹼金屬氧化物的玻璃按摩爾％表示，實質上含有SiO2超過50％且70％以下、Al2O31-12％、CaO 2-25％、BaO超過0％且15％以下、K2O 3-15％、MgO 0-10％、SrO 0-15％、TiO20-10％、ZrO20-12％、Li2O 0％以上且不足1％、Na2O 0-8％、ZnO 0-1％。
(5)根據上述(3)所述的信息記錄介質用襯底，其特徵在於，在表面具有化學強化層，含有鹼金屬氧化物的玻璃按摩爾％表示，實質上含有SiO2超過50％且70％以下、Al2O31-10％、CaO 2-25％、BaO 1-15％、K2O3-15％、MgO 0-3％、SrO 0-15％、TiO20-10％、ZrO2超過0％在12％以下、Li2O 0％以上且不足1％、Na2O 1-8％、ZnO 0-1％，SiO2、Al2O3和ZrO2的合計量超過70重量％。
(6)根據上述(3)所述的信息記錄介質用襯底，其特徵在於，在表面具有化學強化層，含有鹼金屬氧化物的玻璃按摩爾％表示，實質上含有SiO2超過50％且70％以下、Al2O31-10％、CaO 15-25％、BaO 1-15％、K2O3-15％、MgO 0-3％、SrO 0-15％、TiO20-10％、ZrO2超過0％在12％以下、Li2O 0％以上且不足1％、Na2O 1-8％、ZnO 0-1％。
(7)根據上述(1)至(6)的任1項所述的信息記錄介質用襯底，含有鹼金屬氧化物的玻璃在溫度100-300℃下的平均線性熱膨脹係數(α)是70×10-7/℃以上。
(8)根據上述(1)至(7)的任1項所述的信息記錄介質用襯底，含有鹼金屬氧化物的玻璃的比重是3.5以下。
(9)根據上述(1)至(8)的任1項所述的信息記錄介質用襯底，其特徵在於，是垂直磁記錄方式的信息記錄介質用襯底。
(10)一種信息記錄介質，其特徵在於，在上述(1)至(9)的任1項所述的信息記錄介質用襯底上具有信息記錄層。
(11)根據上述(10)所述的信息記錄介質，是垂直方式的磁記錄介質。
(12)一種信息記錄介質的製造方法，其特徵在於，具備包括在信息記錄介質用襯底上形成信息記錄層的工序的信息記錄介質的製造方法中，上述襯底使用上述(1)至(9)的任1項所述的信息記錄介質用襯底，在上述工序中將上述襯底加熱至400-600℃。
實施發明的最佳方式本發明的信息記錄介質用襯底，是由維持現有玻璃襯底的高平滑性、高平坦性等優異的特性，同時適於在400-600℃的溫度範圍下進行高溫成膜，即使進行400-600℃溫度範圍下的高溫熱處理也不變形，而且，為了不損害熔化性，含有鹼金屬氧化物，同時鹼金屬離子的溶出量(以下有時稱為鹼溶出量)極少的非晶性玻璃構成的襯底。為了進行上述高溫熱處理襯底也不變形，採用玻璃轉變溫度(Tg)是620℃以上，優選是650℃以上，更優選是680℃以上，進一步優選是700℃以上的玻璃構成襯底。對於該玻璃的轉變溫度的上限，沒有特別限定，但通常是900℃左右。
另外，後述的存在化學強化層的信息記錄介質用襯底的場合，在含有鹼金屬化合物的熔融鹽中浸漬玻璃進行離子交換。在對玻璃轉變溫度(Tg)顯著高的玻璃進行化學強化時，熔融鹽的溫度也必須顯著高。那樣的話，發生熔融鹽的分解，玻璃表面被分解生成物侵蝕。從防止這樣的侵蝕上考慮，具有化學強化層的襯底的場合，希望使玻璃轉變溫度(Tg)在800℃以下。
為了付與優異的熔化性，本發明的玻璃襯底含有鹼金屬氧化物，但另一方面，鹼溶出量是極少的。此鹼溶出量用在保持為溫度80℃的水中浸漬24小時時的每單位面積的溶出量表示，其值是0.2μmol/cm2以下(0.2×10-6mol/cm2以下)。輔以上述特性，可以得到適合於高記錄密度化的信息記錄介質用襯底。當上述鹼溶出量大於0.2μmol/cm2時，在襯底的洗滌工序等中，玻璃中的鹼金屬溶出，襯底表面粗糙，採用拋光加工而精加工的襯底表面的平滑性受到損害。另外，形成信息記錄層後，由於從襯底析出的鹼金屬，還發生信息記錄層被侵蝕的問題。優選的鹼溶出量是0.1μmol/cm2以下，更優選0.05μmol/cm2以下。
上述鹼溶出量是採用以下所示的測定方法求出的值。
鹼金屬離子的溶出量(鹼溶出量)的測定方法
將具有潔淨的表面的玻璃試樣放入可密閉的容器中稱量，將此質量記為質量A。其次，在容器中添加約20ml的70-75℃的超純水，使玻璃試樣完全浸漬，在密閉的狀態下在容器內的溫度保持在80℃的狀態下放置24小時。其後，稱量密閉狀態的容器，將此質量記為質量B。然後取出玻璃試樣。浸漬了玻璃試樣的水的質量是質量B減去質量A的值。接著，使用ICP-AES(Barian制ICP發光分光分析裝置「VISTA AX」)測定浸漬了玻璃試樣的水中溶出的鹼金屬元素的濃度。以鹼金屬元素的濃度和水的質量為基礎算出溶出的鹼金屬元素的量，此值(用摩爾表示)除以玻璃試樣的表面積，就求出了鹼的溶出量。另外，在測定時，有必要對浸漬玻璃試樣的水的純度、容器的洗淨性、從容器向水中的溶出等成為測定精度降低因素的點給予充分注意。在玻璃中所含的鹼金屬元素有多種的場合，由各自的鹼金屬離子的濃度測定、算出浸漬的水中所含的各鹼金屬離子的量(用摩爾表示)，其合計量除以玻璃試樣表面積得到的值作為鹼金屬離子的溶出量。
本發明的玻璃襯底從可省略化學強化工序的觀點考慮，優選不存在化學強化層。採用本發明的玻璃襯底，即使不進行化學強化，也能夠將鹼溶出量抑制在低水平，能夠省去化學強化的工序。
本發明的玻璃襯底從通過付與高的機械強度來防止襯底破損的觀點考慮，優選存在化學強化層。
不存在化學強化層的玻璃襯底和在表面具有化學強化層的玻璃襯底所共通的玻璃組成，作為必需成分，含有SiO2、Al2O3、CaO、BaO和K2O。而且，作為上述組成，優選的是由SiO2、Al2O3、CaO、BaO、K2O、MgO、SrO、TiO2、ZrO2、Li2O、Na2O、ZnO構成。
作為構成不存在化學強化層的玻璃襯底的玻璃，優選作為必需成分含有SiO2、Al2O3、CaO、BaO和K2O的玻璃(以下叫做玻璃I)。採用這樣的組成，可得到兼備高耐熱性、高膨脹特性、低鹼溶出性、高玻璃穩定性的信息記錄介質用襯底。
此外，在上述組成的玻璃I中，作為優選的玻璃可列舉出下述含有鹼金屬氧化物的玻璃按摩爾％表示(以下只要不特別聲明，玻璃的各成分的含量為摩爾％表示。另外，( )內表示採用重量％表示時的優選含量。)，實質上含有SiO2超過50％且70％以下(其中，不足58重量％)、Al2O31-12％(其中，20重量％以下)、CaO 2-25％(其中，超過6重量％不足21重量％)、BaO超過0％且15％以下(其中，超過5重量％)、K2O 3-15％(其中，超過3重量％)、MgO 0-10％(其中，不足12重量％)、SrO 0-15％、TiO20-10％、ZrO20-12％、Li2O 0％以上且不足1％(其中，不足1重量％)、Na2O 0-8％、ZnO 0-1％(其中，不足1重量％)。
以下詳細說明玻璃I中的各成分的作用以及上述組成範圍。
SiO2是形成玻璃的網絡結構的主成分，其含量在50％以下時，玻璃的耐久性惡化，玻璃變得容易失透。另一方面，當超過70％時(當達到58重量％以上時)，玻璃的楊氏模量變小，而且高溫粘性變高，因此玻璃難熔化。因此，SiO2的含量是超過50％且70％以下的範圍，優選不足58重量％。特別是更優選超過50％且67％以下的範圍。
Al2O3作為大大有助於提高玻璃的耐久性和耐熱性的成分，作為與SiO2一起提高玻璃結構穩定化及其剛性度的成分，都非常重要。可是，其含量不足1％時，抑制鹼由玻璃溶出的效果有減少的傾向，不易製作耐久性好的玻璃，而超過12％(超過20重量％)引入時，玻璃的高溫熔融性有惡化的傾向，因此優選使其含量在1-12％(其中，20重量％以下)。更優選是2-12％的範圍。
上述SiO2和Al2O3的合計含量優選為57-79％的範圍。此合計含量不足57％時，擔心玻璃的耐久性變得不充分。
MgO、CaO、ZnO、SrO和BaO在降低玻璃熔化時的粘性，促進熔化，同時提高楊氏模量、增加熱膨脹係數方面，效果很大。可是，當其合計含量超過30％時，玻璃的耐久性有惡化的傾向，失透溫度也有變高的傾向。
CaO對楊氏模量和熱膨脹的提高、熔化粘性的低粘性化效果大，是重要的成分。可是，CaO的引入量不足2％時，其效果小，引入超過25％時，有穩定性惡化的傾向，因此優選為2-25％的範圍。更優選為3-20％的範圍。
BaO有助於提高熱膨脹，對耐久性提高也有效，但過剩的引入反而有耐久性惡化的傾向。另外，由於引入BaO，比重的上升大，因此優選為超過0％在15％以下(其中，超過5重量％)的範圍。更優選為14％以下。
其他的MgO、ZnO、SrO，通過在合計量不超過優選範圍的範圍添加，可期待對玻璃結構的穩定化、楊氏模量、熱膨脹的上升有效。MgO、ZnO、SrO比起大量引入其中一種，通過分別少量引入多種2價成分，效果變得更大，因此優選MgO在0-10％(其中，不足12重量％)、SrO在0-15％(其中，在4.5重量％以下)、ZnO在0-1％(其中，不足1重量％)的範圍。更優選SrO為0-10％、ZnO為0％。
MgO、CaO、SrO、BaO和ZnO的合計含量由於上述理由，優選為30％以下的範圍，更優選為3-30％，進一步優選為3-25％的範圍。
Li2O、Na2O、K2O是降低玻璃熔化時的粘性、促進熔化，同時大幅提高熱膨脹的有用的成分。可是，其引入量合計超過15％變多時，不僅化學耐久性惡化，而且鹼較多地析出於玻璃表面，因此擔心侵蝕磁性膜等信息記錄層。另外，玻璃轉變溫度降低，有時得不到必要的耐熱性。當其引入量合計少於3％時，玻璃的熔化性降低，或不易得到給定的熱膨脹特性。
Li2O對熱膨脹的上升和楊氏模量的上升效果很大，但在玻璃表面析出的程度大，降低玻璃轉變溫度的效果大，因此優選為不足1％(其中，不足1重量％)。更優選不引入Li2O。
Na2O對熱膨脹的上升效果大，但不象K2O那樣大。另外，在玻璃表面析出的程度也大，因此優選為0-8％。更優選為0-5％。
K2O對熱膨脹係數的上升效果大，在玻璃表面析出的程度也小，因此是重要的成分。也就是說，從付與所要求的熱膨脹特性以及玻璃熔化性，同時將鹼溶出量抑制在低水平來看，是重要的成分。可是，大量引入會降低玻璃的耐久性，引起由玻璃轉變溫度降低所致的耐熱性惡化，因此優選在3-15％(其中，超過3重量％)的範圍。更優選為4-13％。
K2O、Li2O和Na2O的合計含量由於上述理由優選為3-15％的範圍，更優選為4-12％的範圍。ZrO2、TiO2是為提高玻璃的化學耐久性、提高剛性度而引入的成分。當將少量ZrO2和TiO2添加到玻璃中時，玻璃的耐久性、彈性模量、脆性都得到改善，但比重急劇增加，當更多地引入時，玻璃的失透傾向變強。
ZrO2是通過其引入而使楊氏模量上升的成分，但比重也變大，因此優選為0-12％，更優選為0-10％。
TiO2的提高楊氏模量的效果比ZrO2差，但比重的上升不怎麼大，因此優選為0-10％，更優選為0-8％。
玻璃I具有實質上由上述成分構成的組成。
但是，玻璃I在上述成分以外，為了改善玻璃的熔化性、澄清性、成型性等，還可引入As2O3、Sb2O3、氟化物、氯化物、SO3。其引入量在用作脫泡劑的適量的範圍即可，但基於玻璃組成的合計量，以2重量％以下的比例為目標。更優選是1重量％以下。Sb2O3與As2O3一起脫泡效果比上述其他脫泡劑優異。構成信息記錄介質用襯底的玻璃，若不進行充分的脫泡，則在玻璃中殘留微小的氣泡。當磨削、拋光這種玻璃的表面時，殘存在玻璃中的氣泡顯現在表面，在拋光面發生凹坑。信息記錄介質用襯底的表面要求極高的平滑性，殘存這樣的氣泡的玻璃成為不良品。因此，希望含有Sb2O3和/或As2O3。其引入量(基於玻璃組成)按Sb2O3和As2O3的合計量計，優選為0-2重量％的範圍，更優選為0.1-2重量％，進一步優選為0.1-1重量％的範圍。可是，從考慮對環境的影響的觀點出發，希望不使用As2O3等砷化合物。因此，更優選只引入Sb2O3。只引入Sb2O3時的引入量，基於玻璃組成優選為0-2重量％，更優選為0.1-2重量％，進一步優選為0.1-1重量％。含有As2O3和Sb2O3的玻璃由於玻璃中的As2O3和Sb2O3與錫等熔融金屬反應，因此不適合浮動(float)成型。因此，信息記錄介質用襯底希望不使用浮動成型法，而使用加壓成型法製作。
在上述優選的組成範圍中，可以任意地組合各成分的更優選的範圍，選擇進一步優選的組成範圍，其中，特別優選的組成範圍是SiO2超過50％且67％以下、Al2O32-12％(其中，SiO2和Al2O3的合計量為57-79％)、CaO3-20％、BaO 14％以下、MgO 0-10％、SrO 0-10％、ZnO 0％(其中，MgO、CaO、SrO、BaO和ZnO的合計量為3-30％)、Li2O 0％、Na2O 0-5％、K2O4-13％(其中，K2O、Li2O和Na2O的合計量為4-12％)、ZrO20-10％和TiO20-8％。
在構成本發明的玻璃襯底的、包括上述玻璃I在內的玻璃中，從降低襯底表面的粗糙上考慮，不含有TiO2的玻璃特別優異。
另外，在上述任何方式中，玻璃的熔化性都優異，在玻璃中未看到未熔化物，另外，也未發現晶體粒子。即，是非晶性的玻璃。
玻璃I很適合作為不存在化學強化層的信息記錄介質用襯底材料。
下面，說明作為在表面存在化學強化層的信息記錄介質用襯底材料特別優選的玻璃(以下叫做玻璃II)的組成。
玻璃II是作為必需成分含有SiO2、Al2O3、CaO、Na2O、K2O、BaO和ZrO2的含有鹼金屬氧化物的玻璃。玻璃II通過離子交換玻璃中的Na離子和熔融鹽中的K離子，在表面形成化學強化層。因此將Na2O作為必需成分。
在玻璃II中，作為優選的第1方式，可列舉出下述玻璃按摩爾％表示，實質上含有SiO2超過50％且70％以下(其中，不足58重量％)、Al2O31-10％(其中，不足20重量％)、CaO 2-25％(其中，超過6重量％不足21重量％)、BaO 1-15％(其中，超過5重量％)、K2O 3-15％(其中，超過3重量％)、MgO 0-3％(其中，不足1重量％)、SrO 0-15％(其中，不足4.5重量％)、TiO20-10％、ZrO2超過0％在12％以下(其中，超過6重量％)、Li2O 0％以上且不足1％(其中，不足1重量％)、Na2O 1-8％、ZnO 0-1％(其中，不足1重量％)，SiO2、Al2O3和ZrO2的合計量超過70重量％。
詳細說明各成分的作用以及上述組成範圍的限定理由，對於與玻璃I共通的點，與上述說明內容相同，故省略。
BaO有助於熱膨脹的提高，對耐久性提高也有效，故引入1％以上。過剩的引入相反有耐久性惡化的傾向。另外，由於引入BaO，比重的上升大，因此引入量優選為1-15％(其中，超過5重量％)的範圍。更優選為1-14％。
Na2O、K2O是降低玻璃熔化時的粘性、促進熔化，同時大幅提高熱膨脹的有用的成分。特別是Na2O被用於離子交換，玻璃中的鈉離子通過離子交換與熔融鹽中的鉀離子交換，由此進行強化。可是，Na2O和K2O的引入量合計超過16％變多時，不僅化學耐久性惡化，而且鹼較多地析出於玻璃表面，因此擔心侵蝕磁性膜等信息記錄層。另外，玻璃轉變溫度降低，有時得不到必要的耐熱性。當其引入量合計少於4％時，不易進行良好的化學強化，或玻璃的熔化性降低，或不易得到給定的熱膨脹特性。因此，其合計量優選為4-16％。
Na2O是不降低玻璃轉變溫度、可用於進行化學強化的重要成分。為了進行良好的化學強化，優選其引入量為1％以上。另外，Na2O對熱膨脹的上升效果大，但不象K2O那樣大。另外，在玻璃表面析出的程度也大，因此其引入量優選為1-8％。更優選為1-7％，進一步優選為1-5％。
Li2O對熱膨脹的上升和楊氏模量的上升效果大，但在玻璃表面析出的程度大，即使少量引入也有大幅降低玻璃轉變溫度的作用。因此優選其引入量控制在不足1％(其中，不足1重量％)。優選不引入Li2O。
此外，將SiO2、Al2O3和ZrO2的合計量規定為超過70％，優選為70.5％以上。通過使上述合計量超過70重量％，能夠提高玻璃的耐熱性。
上述化學強化用玻璃實質上由上述成分組成，但為了改善玻璃的熔化性、澄清性、成型性等，可引入As2O3、Sb2O3、氟化物、氯化物、SO3。其引入量在用作脫泡劑的適量的範圍即可，但基於玻璃組成的合計量以2重量％以下的比例為目標。其中，Sb2O3和As2O3的脫泡效果高，因此從排除玻璃中的氣泡上考慮，優選引入Sb2O3和/或As2O3，其引入量，按Sb2O3和As2O3的基於玻璃組成的合計量計，優選為0-2重量％的範圍，更優選為0.1-2重量％，進一步優選為0.1-1重量％的範圍。可是，從考慮對環境的影響的觀點出發，希望不使用As2O3等砷化合物。因此，更優選只引入Sb2O3。只引入Sb2O3時的引入量，基於玻璃組成優選為0-2重量％，更優選為0.1-2重量％，進一步優選為0.1-1重量％。
在上述優選的組成範圍中，可以任意地組合各成分的更優選的範圍，選擇進一步優選的組成範圍，其中，更加優選的組成範圍，按摩爾％表示，是實質上含有SiO2超過50％且70％以下、Al2O31-9％(其中，SiO2和Al2O3的合計量為57％以上)、CaO 3-25％、BaO 1-14％、Na2O 1-5％、K2O 3-15％(其中，Na2O和K2O的合計量為4-16％)、ZrO21-12％、MgO 0-3％、SrO0-15％、ZnO 0-1％(其中，MgO、CaO、SrO、BaO和ZnO的合計量為3-30％)、TiO20-10％的組成，其中，更優選的組成範圍是ZrO21-10％的玻璃、SiO2、Al2O3和ZrO2的合計量為70.5重量％以上的玻璃。
特別優選的組成範圍是實質上含有SiO2超過50％且67％以下、Al2O32-9％(其中，SiO2和Al2O3的合計量為57％以上)、CaO 3-20％、BaO 1-14％、Na2O 1-5％、K2O 4-13％、ZrO21-10％、TiO20-8％的組成。
在上述特別優選的組成範圍中，進一步優選MgO、CaO、SrO、BaO和ZnO的合計量為3-25％。
在該組成中也可以添加上述脫泡劑。從抑制鹼溶出量、同時得到優異的熔化性、耐熱性上考慮，希望將鹼金屬氧化物限定為Na2O和K2O。作為添加的脫泡劑，特別優選Sb2O3，其引入量基於玻璃組成進一步優選為0-1％的範圍。
在玻璃II中，另一個優選的方式是含有SiO2超過50％且70％以下(其中，不足58重量％)、Al2O31-10％(其中，20重量％以下)、CaO 15-25％(其中，超過13重量％且不足21重量％)、BaO 1-15％(其中，超過5重量％)、K2O 3-15％(其中，超過3重量％)、MgO 0-3％(其中，不足1重量％)、SrO 0-15％(其中不足4.5重量％)、TiO20-10％、ZrO2超過0％在12％以下(其中，超過6重量％)、Li2O 0％以上且不足1％(其中，不足1重量％)、Na2O 1-8％、ZnO 0-1％(其中，不足1重量％)的玻璃。在SiO2、Al2O3和ZrO2的合計量、CaO的含量以外，其他與玻璃II的第1優選方式相同。通過增大CaO含量的下限，即使SiO2、Al2O3和ZrO2的合計量在70％以下，也不會損害耐熱性，並可降低高溫粘性。因此，特別適合於將熔融狀態的玻璃成型為板狀。作為從熔融玻璃成型為板狀的方法，壓製法、浮動法特別合適。CaO含量的優選範圍是14重量％以上。
另外，玻璃II熔化性也優異，在玻璃中未發現未熔化物，也未發現晶體粒子。
本發明的玻璃襯底，除了上述高耐熱性和低鹼溶出性以外，優選還兼備作為信息記錄介質用襯底優選的熱膨脹特性，即在100-300℃下的平均線性熱膨脹係數(α)是70×10-7/℃以上的特性，更優選兼備80×10-7/℃以上的特性。該平均線性熱膨脹係數(α)的上限通常是120×10-7/℃左右。
此外，優選比重為3.5以下的襯底。通過使用比重3.5以下的襯底，能夠降低介質旋轉時的轉矩。更優選比重3.2以下。另外，從高速旋轉信息記錄介質時得到高的穩定性上考慮，具備高剛性的襯底，即楊氏模量為72GPa以上的襯底優選。進一步地，從提高耐失透性方面考慮，液相溫度優選為1200℃以下，更優選為1050℃以下。
如上所述，本發明的信息記錄介質用玻璃襯底包括在表面不存在化學強化層的襯底和存在化學強化層的襯底兩種，特別是對於在表面存在化學強化層的信息記錄介質用襯底進行說明。
採用在表面存在化學強化層的信息記錄介質用襯底，由於通過化學強化付與高強度，因此對防止襯底破損有效。而且，即使對上述襯底實施高溫成膜、高溫退火等高溫處理，也能夠維持所需要的強度，與此同時，在上述高溫處理時即使遭受急劇的溫度變化，襯底的強度也高，因此不易破損，能夠得到處理變得容易的效果。
作為上述襯底，可例舉出下述襯底將有中心孔的圓盤狀玻璃或沒有中心孔的圓盤狀玻璃浸漬在鹼金屬熔融鹽，優選含鉀的熔融鹽(例如硝酸鉀熔融鹽)中，離子交換玻璃中的鹼金屬離子(特別是玻璃表面附近)和熔融鹽中的鹼金屬離子，在玻璃表面形成壓縮應力層(化學強化)。
作為構成在表面存在化學強化層的信息記錄介質用襯底的玻璃材料，優選在570℃加熱2小時後的彎曲強度為15kgf/mm2以上，更優選為17kgf/mm2以上，進一步優選為20kgf/mm2以上。在上述範圍，為了容易地得到穩定性高的玻璃，可以將上述彎曲強度規定為100kgf/mm2以下。採用這樣的襯底，通過化學強化形成的玻璃表面附近的壓縮應力層在高溫熱處理後的緩和少，因此能夠提供加熱處理後也可維持高的強度的玻璃制信息記錄介質用襯底。另外，上述彎曲強度以上述襯底為測定試樣，在570℃下加熱2小時在大氣中進行。
此外，作為構成在表面存在化學強化層的信息記錄介質用襯底的玻璃材料，在將上述玻璃材料的上述化學強化前的彎曲強度記為fb、將上述化學強化後在溫度T[℃](其中，T是20-570℃的任意溫度)保持2小時後的彎曲強度記為fT時，優選(fT-fb)/fb的值是0.5以上，更優選是0.52以上。
採用此條件，能夠提供即使進行信息記錄層的形成和熱處理，例如垂直磁記錄方式的信息記錄介質的信息記錄層的形成和熱處理，也具有充分的彎曲強度的信息記錄介質用襯底。另外，在上述溫度T下的2小時加熱是在大氣中進行。
另外，作為玻璃，從付與更高的穩定性，同時可更良好地進行化學強化的觀點出發，更優選(fT-fb)/fb的值在9以下。(fT-fb)/fb的值在給定值以上的判定也可以採用下述方法進行測定彎曲強度fb和化學強化後在570℃保持2小時的襯底的彎曲強度f570，算出(f570-fb)/fb的值，確認該值達到上述給定值以上。另外，(fT-fb)/fb的值在給定值以下的判定也可以採用下述方法進行測定彎曲強度fb和化學強化後在570℃保持2小時的襯底的彎曲強度f570，算出(f570-fb)/fb的值，確認該值達到上述給定值以下。
此外，對於在20℃下的彎曲強度f20，(f20-fb)/fb的值優選為1以上，更優選為1.2以上。另外，作為玻璃，從付與更高的穩定性，同時可更良好地進行化學強化的觀點出發，更優選(f20-fb)/fb的值在9以下。
按以下方式進行上述彎曲強度的評價。首先，使用由構成信息記錄介質用襯底的玻璃材料構成的40mm×10mm×1mm的薄板狀試樣，通過30mm跨距、加載速度0.5mm/秒的3點彎曲試驗測定上述彎曲強度。另外，上述薄板狀試樣是拋光了端面(40mm×1mm的面和10mm×1mm的面，合計4個面)和主表面(40mm×10mm的表背2面)的試樣。端面的拋光希望為光學拋光，更希望主表面的拋光也為光學拋光或與信息記錄介質用襯底的主表面(也是形成信息記錄層的面)的拋光狀態相同。
作為上述構成在表面存在化學強化層的信息記錄介質用襯底的玻璃，優選玻璃I或玻璃II，特別優選玻璃II。
此外，本發明的信息記錄介質用襯底由於具備高玻璃轉變溫度、低鹼溶出性，因此很適合作為進行高溫處理，例如400-600℃的高溫熱處理而得到的信息記錄介質用的襯底。特別適合作為進行高溫濺射、高溫退火等的垂直磁記錄方式的信息記錄介質用的襯底。
下面說明具備高耐熱性的同時，在水中浸漬後也可維持充分的平滑性的信息記錄介質用襯底。構成此襯底的非晶性玻璃的玻璃轉變溫度(Tg)也是620℃以上，優選是650℃以上、更優選是680℃以上、進一步優選是700℃以上。對於該玻璃的轉變溫度的上限，沒有特別限制，但通常是900℃左右，希望為800℃以下，這已在前面說明。構成此襯底的玻璃的特徵是在含有鹼金屬氧化物的同時，不含有TiO2。上述鹼金屬氧化物優選包括Na2O和/或K2O，優選包括Na2O和K2O。
使用由含有鹼金屬氧化物的玻璃構成的襯底的信息記錄介質，如先前說明的那樣，存在襯底中的鹼金屬侵蝕包括信息記錄層在內的薄膜層的問題，因此為了降低表面附近的鹼金屬離子的濃度，考慮到使襯底浸漬在純水中，在純水中溶出襯底表面的鹼金屬離子的方法。該方法對鹼溶出量極少的玻璃也有效。此時，當在玻璃中含有TiO2時，從玻璃表面溶出到純水中的微量的鈦成分和鹼金屬反應，生成難溶性的異物，附著在玻璃表面。由於異物的附著成為損害襯底表面平滑性的原因，因此應該防止這樣的異物發生。因此，上述構成襯底的玻璃排除TiO2。作為上述玻璃，優選在玻璃I中不含有TiO2的玻璃或在玻璃II中不含有TiO2的玻璃。另外，由上述玻璃構成的信息記錄介質用襯底既可以存在化學強化層，也可以不存在化學強化層。
將由這樣的玻璃構成的襯底浸漬在純水中，減少表面附近的鹼金屬離子的濃度，也能夠減輕鹼溶出造成的信息記錄層的侵蝕。
下面說明信息記錄介質用襯底的製造方法。上述製法可適當使用公知的方法。例如，高溫熔融法，即在空氣中或惰性氣體環境中熔化給定比例的玻璃原料，通過吹泡或攪拌等進行玻璃的均質化，採用眾所周知的壓製法、下拉(down drawing)法、浮動法成型成板玻璃，其後，實施圓形加工、抽芯、內外圓周面加工、磨削、拋光等，製成所希望的尺寸、形狀的信息記錄介質用襯底。在拋光中，採用拋光劑或金剛石顆粒進行研磨，和採用氧化鈰等拋光劑進行拋光加工，由此可使表面精度在例如0.1-0.6nm的範圍。加工後，襯底表面用洗滌液洗滌，由於鹼溶出量在極少的水平，因此不會因洗滌而損害襯底表面的平滑性、清潔性。另外，即使將清潔後的襯底暴露在大氣中，也不發生鹼溶出造成的表面粗糙。這樣，採用本發明的信息記錄介質用襯底，可提供適合高溫熱處理、鹼溶出少的襯底。例如，通過將此襯底作為磁記錄介質用襯底使用，能夠提供很好的垂直記錄方式的磁記錄介質，與現有的縱向磁記錄方式的磁記錄介質的面記錄密度100GBit/(2.5cm)2相比，開拓了提供高記錄密度(例如1TBit/(2.5cm)2)的磁記錄介質的道路。
另外，形成化學強化層的場合，將實施了磨削、拋光加工的玻璃襯底如前述那樣浸漬在含有鹼金屬離子、優選含有鉀離子的熔融鹽中。
此外，也可以將襯底浸漬在純水中，進行減少襯底表面附近的鹼金屬離子的處理。
另外，在製作含有Sb2O3或As2O3的玻璃襯底時，由於前述的理由，將熔融玻璃、或處於軟化狀態的玻璃加壓成型的方法是合適的，浮動成型不合適。
下面，說明本發明的信息記錄介質及其製造方法。
本發明的信息記錄介質是在上述信息記錄介質用襯底上具有信息記錄層。使用前述玻璃襯底製作磁碟等信息記錄介質時，在玻璃襯底之上依次設置底層、磁性層、保護層、潤滑層等即可。作為磁性層(信息記錄層)無特別限定，例如優選Co-Cr系、Co-Cr-Pt系、Co-Ni-Cr系、Co-Ni-Pt系、Co-Ni-Cr-Pt系、和Co-Cr-Ta系等磁性層。作為底層，可採用Ni層、Ni-P層、Cr層等。作為保護層，可使用碳膜等，為了形成潤滑層，可使用全氟聚醚類等潤滑材料。
本發明的信息記錄介質用襯底，特別適合於垂直磁記錄方式的磁記錄介質。垂直磁記錄方式的磁記錄介質中的膜構成，作為優選的，可例舉出在非磁性襯底上形成垂直磁記錄層的單層膜、依次層疊軟磁性層和磁記錄層的二層膜、以及依次層疊硬磁性層、軟磁性層和磁記錄層的三層膜等。其中，二層膜和三層膜比單層膜更適合於高記錄密度化和磁矩的穩定維持，因此優選。
為了提高這樣的多層磁性膜垂直磁記錄介質的特性，需要用高溫濺射機成膜和成膜後在400-600℃下進行高溫熱處理(退火處理)。本發明的信息記錄介質用襯底由玻璃轉變溫度(Tg)是650℃以上的玻璃構成，因此即使通過上述高溫熱處理，襯底也不變形，可保持優異的平坦性。另外，由於襯底的鹼溶出量小，因此信息記錄層等成膜後，也能夠防止因鹼金屬由襯底析出而侵蝕在襯底上形成的膜。
下面通過實施例更詳細地說明本發明，但本發明不受這些實施例的任何限定。
實施例1-16和比較例1為了得到相當於玻璃I的表1-表3所示組成的玻璃，作為初始原料，使用SiO2、Al2O3、Al(OH)3、MgO、Mg(OH)2、MgCO3、CaCO3、SrCO3、BaCO3、ZnO、Li2CO3、Na2CO3、K2CO3、TiO2和ZrO2等，稱量300-1500g，充分混合，製成調合批料，將其放入鉑坩堝內，在1400-1600℃的溫度下在空氣中進行玻璃的熔化約3-8小時。熔化後，使玻璃熔液流進40×40×20mm碳模，自然冷卻到玻璃的轉變點溫度後，立即放入退火爐，保持1小時後，在爐內自然冷卻到室溫。得到的玻璃未析出可用顯微鏡觀察到的程度的晶體。另外，得到的玻璃均質性高，確認沒有未熔化物，可以證實熔化性高。
將這樣得到的玻璃加工成40×20×15mm、5Φ×20mm、30×30×2mm，製作各種物性評價用的試樣，按照下述所示的方法測定各種物性。實施例1-16和比較例1的玻璃的玻璃組成(摩爾％)和物性測定結果如表1-表3所示。另外，基於表1-表3記載的組成計算出的實施例1-16和比較例1的玻璃組成(重量％)如表4-6所示。
另外，製作在實施例1-16的玻璃中外添加了0.5重量％的Sb2O3的玻璃，得到與表1-表3所示的評價結果相同的結果。使用顯微鏡觀察這些添加了Sb2O3的玻璃，玻璃中皆無氣泡。
(1)玻璃轉變溫度(Tg)對於5mmΦ×20mm的試樣，使用理學公司制的熱機械分析裝置(TMA8140)以+4℃/分的升溫速度進行測定。另外，作為標準試樣，使用了SiO2。玻璃轉變溫度相當於玻璃的粘度達到1013.3dPa·s的溫度。
(2)平均線性熱膨脹係數指100-300℃的平均線性熱膨脹係數，在測定玻璃轉變溫度時一起測定。
(3)比重對於40×20×15mm的試樣，採用阿基米德法測定。
(4)楊氏模量對於40×20×15mm的試樣，採用超聲波法測定。
(5)鹼溶出量將在乙醇浴中超聲波洗滌處理後的30×30×2mm的試樣放入預先用酸洗滌後的聚丙烯制容器中，按照說明書本文記載的方法測定。
表1

RO＝MgO+CaO+SrO+BaO+ZnOR′2O＝Li2O+Na2O+K2O
表2

RO＝MgO+CaO+SrO+BaO+ZnOR′2O＝Li2O+Na2O+K2O
表3

RO＝MgO+CaO+SrO+BaO+ZnOR′2O＝Li2O+Na2O+K2O
表4

表5

表6

由表1、表3明確知道，實施例1-16所示玻璃的轉變溫度高達650℃以上，100-300℃的平均線性熱膨脹係數是80×10-7/℃以上，鹼溶出量是0.2μmol/cm2以下。而且，得到了楊氏模量高達72GPa以上的剛性。
如上所述測定各實施例的玻璃的特性後，將得到實施例1-16的各玻璃以及在這些玻璃中外添加0.5重量％的Sb2O3得到的玻璃的均質化玻璃熔液供給加壓成型模，加壓成型圓盤狀的玻璃。除了加壓成型以外，也可以採用例如被稱為浮動成型法的方法成型為玻璃圓盤。可是，在添加了Sb2O3的玻璃的場合，浮動成型不合適。緩慢冷卻成型後的玻璃圓盤，然後對表面實施研磨加工，同時實施中心孔和外徑、端面等的加工。接著，對主表面進一步實施研磨加工後，實施拋光加工，加工成平坦且平滑的面。這樣得到的信息記錄介質用襯底使用洗滌液洗滌，但構成襯底的玻璃的鹼溶出量水平極低，因此能夠抑制洗滌時的襯底的表面粗糙。洗滌後的各玻璃襯底的主表面的中心線平均粗糙度Ra是0.1-0.6nm。如先前說明的那樣，也可以將洗滌後的襯底浸漬在純水中，進行降低襯底表面的鹼金屬離子濃度的處理。
玻璃襯底的中心線平均粗糙度Ra用原子力顯微鏡(AFM)測定。
使用洗滌、乾燥後的玻璃襯底，製作垂直記錄方式的磁碟。製作在形成磁記錄層時依次層疊了軟磁性層和磁記錄層的二層膜、以及依次層疊了硬磁性層、軟磁性層和磁記錄層的三層膜，這2種類型的垂直記錄方式的磁碟。此工序中，在400-600℃下高溫熱處理磁記錄膜，由於任何一個襯底都具有玻璃轉變溫度(Tg)為650℃以上的高耐熱性，因此襯底不變形，保持高平坦性。
與此相對，由比較例的玻璃構成的襯底，轉變溫度低達554℃，由於磁記錄襯底的製造工序中磁記錄膜的濺射工序等高溫處理，襯底變形，因此不能作為垂直記錄方式的磁碟用襯底使用。
實施例17-27為了得到相當於玻璃II的表7-9所示的實施例17-27的玻璃，作為初始原料，使用SiO2、Al2O3、Al(OH)3、CaCO3、BaCO3、Na2CO3、K2CO3、TiO2、ZrO2等，稱量玻璃原料300-1500g，充分混合，製成調合批料，將其放入鉑坩堝中，在1400-1600℃的溫度下在空氣中進行玻璃的熔化約3-8小時。熔化後，使玻璃熔液流進40×40×20mm碳模，自然冷卻到玻璃的轉變點溫度後，立即放入退火爐，保持1小時後，在爐內自然冷卻到室溫。用顯微鏡觀察得到的玻璃，但玻璃中未發現晶粒。另外，得到的玻璃均質性高，確認沒有未熔化物，可以證實熔化性高。另外，製作在實施例17-27的玻璃中基於玻璃組成添加了0.5重量％的Sb2O3的玻璃。使用顯微鏡觀察添加了Sb2O3的玻璃，玻璃中的晶粒、未熔化物、氣泡均無。
測定這樣得到的玻璃試樣的玻璃轉變溫度、屈服點、在30-300℃的平均線性膨脹係數、在100-300℃的平均線性膨脹係數、比重、楊氏模量、剛性率、泊松比、單位彈性模量、液相溫度、實施化學強化前的彎曲強度f0、實施化學強化後的彎曲強度f1、化學強化後進一步在570℃下大氣中加熱2小時後的彎曲強度f2。化學強化通過將試樣在規定溫度的硝酸鉀熔融鹽中浸漬規定的時間進行。各實施例的化學強化的條件以及特性與玻璃組成(摩爾％)一併示於表7、8和9。另外，基於表7-表9記載的組成計算出的實施例17-27的玻璃的玻璃組成(重量％)如表10和11所示。
添加了Sb2O3的玻璃也得到了表7-表9所示的特定。實施例17-21是使用相同組成的玻璃在不同的條件下進行化學強化的實施例。
各特性的測定方法與實施例1-16中的方法相同。屈服點、剛性率、泊松比、單位彈性模量、液相溫度、彎曲強度的測定如下所述進行。
(6)屈服點(Sag temperature)與上述試樣相同，將玻璃加工成5mmΦ×20mm的形狀，使用理學公司制的熱機械分析裝置(TMA8140)以+4℃/分的升溫速度測定。另外，使用SiO2作為標準試樣。
(7)剛性率、泊松比與上述試樣相同，將玻璃加工成40×20×15mm的形狀，採用超聲波法測定。
(8)單位彈性模量由上述楊氏模量和比重根據(單位彈性模量＝楊氏模量/比重)的式計算出。
(9)液相溫度將試樣玻璃放入帶蓋的鉑容器內，在1500℃下使之全部熔融，其後在設定在規定溫度的爐內保持，在規定時間後取出，通過光學顯微鏡觀察玻璃內產生的晶體，將未產生晶體的最低溫度作為液相溫度。
(10)彎曲強度加工成40×10×1mm的薄板狀，對長端面(40mm×1mm的2面)實施圓整拋光，使用拋光了4個端面和2個主表面的試樣，通過30mm跨距、加載速度0.5mm/秒的3點彎曲試驗測定彎曲強度。
表7

表8

表9

表10

表11

由表7、8和9明確知道，根據實施例17-27的玻璃以及在這些玻璃中添加了Sb2O3的玻璃，得到下述優良特性玻璃轉變溫度(Tg)是620℃以上，30-300℃的平均線性膨脹係數是60×10-7K-1以上，100-300℃的平均線性膨脹係數是70×10-7K-1以上，比重是2.4-3.0，楊氏模量是75GPa以上，剛性率是30GPa以上，單位彈性模量是26×106Nm/kg以上，泊松比是0.22-0.25，化學強化後的彎曲強度是15kgf/mm2以上，在570℃下加熱2小時後的彎曲強度是15kgf/mm2以上，(fT-fb)/fb的值是0.5以上，(f20-fb)/fb的值是1以上。
其次，此次將表7、8和9所示的玻璃材料加工成外徑65.0mm、中心孔內徑20.0mm、厚度0.635mm的圓盤狀襯底。這些圓盤狀襯底都對主表面實施平坦、平滑化的拋光加工，對主表面以外的表面也實施拋光，以避免存在成為強度降低的原因的微細損傷等，製成平滑的面後，進行襯底的洗滌，得到清潔狀態的信息記錄介質用襯底。在最終工序中，如先前說明的那樣，也可以將襯底浸漬在純水中，降低襯底表面的鹼金屬離子濃度。
實施例17-27和添加了Sb2O3的玻璃構成的各圓盤狀玻璃襯底，適合作為公稱2.5英寸的信息記錄介質用襯底，特別是實施了化學強化的襯底適合作為具備高耐熱性和高強度的襯底，適合作為磁記錄介質用襯底，特別是垂直記錄方式的磁記錄介質用襯底。
上述各圓盤狀襯底，是將均質化的玻璃熔液供給加壓成型模，將圓盤狀玻璃加壓成型為圓盤狀的玻璃成型體，並緩慢冷卻，對得到的玻璃成型體實施磨削、拋光等機械加工後，進行化學強化而製作。作為製作上述玻璃成型體的方法，除了加壓成型以外，也可以採用例如被稱為浮動成型法的方法成型為薄板玻璃，並將此薄板玻璃加工成圓盤狀。可是，添加了Sb2O3的玻璃不適合浮動成型。這樣得到的信息記錄介質用襯底使用洗滌液洗滌，由於構成襯底的玻璃的鹼溶出量水平極低，因此能夠抑制洗滌時襯底的表面粗糙。洗滌後的各玻璃襯底的主表面的中心線平均粗糙度Ra為0.1-0.6nm。
玻璃襯底的中心線平均粗糙度Ra用原子力顯微鏡(AFM)測定。
實施例28使用洗滌、乾燥後的玻璃襯底製作垂直記錄方式的磁碟。製作在形成磁記錄層時依次層疊了軟磁性層和磁記錄層的二層膜、以及依次層疊了硬磁性層、軟磁性層和磁記錄層的三層膜，這2種類型的垂直記錄方式的磁碟。此工序中，在400-600℃下高溫熱處理磁記錄膜，由於任何一個襯底都具有玻璃轉變溫度(Tg)為620℃以上的高耐熱性，因此襯底不變形，保持高平坦性。
這樣，由於本發明的玻璃襯底的玻璃轉變溫度高，因此適合於用於提高磁記錄介質特性的高溫處理、高溫濺射機中的磁性膜製作。另外，儘管使用了含有鹼金屬的玻璃襯底，但是信息記錄層形成後也未看到來自襯底中的鹼析出造成的不良影響。
上述實施例以磁記錄介質為例進行了說明，但即使是其他的信息記錄介質用襯底以及信息記錄介質，例如光記錄方式和光磁記錄方式的信息記錄介質用襯底以及信息記錄介質，也能夠同樣得到良好的結果。
工業實用性根據本發明的信息記錄介質用襯底，由於玻璃轉變溫度(Tg)為620℃以上，並且鹼溶出量極少，為0.2μmol/cm2以下，因此能夠抑制信息記錄層形成時的高溫熱處理時的襯底變形，維持襯底的平坦性，與此同時，能夠抑制鹼溶出所致的襯底表面的平滑性降低和對信息記錄層的影響。因此，本發明的信息記錄介質用襯底可很好地用於高記錄密度的信息記錄介質，例如垂直記錄方式的磁記錄介質等。
另外，根據本發明的信息記錄介質用襯底，可使100-300℃的平均線性熱膨脹係數在70×10-7/℃以上，將使用了此襯底的信息記錄介質裝入驅動裝置時，能夠與固定夾具的熱膨脹特性一致。
此外，根據本發明的信息記錄介質用襯底，由於兼備高耐熱性、低鹼溶出性，並且可使比重在3.5以下，因此能夠提供可降低驅動轉矩的信息記錄介質。
本發明的信息記錄介質，無論從信息記錄層方面看，還是從襯底的平坦性、平滑性方面看，都能夠提高記錄密度，而且，還能夠防止來自襯底的鹼金屬析出所致的信息記錄層的侵蝕，因此能夠長期穩定地使用。
權利要求
1.一種信息記錄介質用襯底，其特徵在於，在由含有鹼金屬氧化物的玻璃構成的信息記錄介質用襯底中，上述玻璃的轉變溫度(Tg)是620℃以上，且在保持為溫度80℃的水中浸漬24小時時的鹼金屬離子的溶出量是每單位面積0.2μmol/cm2以下。
2.根據權利要求1所述的信息記錄介質用襯底，含有鹼金屬氧化物的玻璃，作為必需成分，含有SiO2、Al2O3、CaO、BaO和K2O。
3.根據權利要求1所述的信息記錄介質用襯底，其特徵在於，含有鹼金屬氧化物的玻璃由SiO2、Al2O3、CaO、BaO、K2O、MgO、SrO、TiO2、ZrO2、Li2O、Na2O、ZnO構成。
4.根據權利要求3所述的信息記錄介質用襯底，其特徵在於，不存在化學強化層，含有鹼金屬氧化物的玻璃按摩爾％表示，實質上含有SiO2超過50％且70％以下、Al2O31-12％、CaO 2-25％、BaO超過0％且15％以下、K2O 3-15％、MgO 0-10％、SrO 0-15％、TiO20-10％、ZrO20-12％、Li2O 0％以上且不足1％、Na2O 0-8％、ZnO 0-1％。
5.根據權利要求3所述的信息記錄介質用襯底，其特徵在於，在表面具有化學強化層，含有鹼金屬氧化物的玻璃按摩爾％表示，實質上含有SiO2超過50％且70％以下、Al2O31-10％、CaO 2-25％、BaO 1-15％、K2O3-15％、MgO 0-3％、SrO 0-15％、TiO20-10％、ZrO2超過0％在12％以下、Li2O 0％以上且不足1％、Na2O 1-8％、ZnO 0-1％，SiO2、Al2O3和ZrO2的合計量超過70重量％。
6.根據權利要求3所述的信息記錄介質用襯底，其特徵在於，在表面具有化學強化層，含有鹼金屬氧化物的玻璃按摩爾％表示，實質上含有SiO2超過50％且70％以下、Al2O31-10％、CaO 15-25％、BaO 1-15％、K2O3-15％、MgO 0-3％、SrO 0-15％、TiO20-10％、ZrO2超過0％在12％以下、Li2O 0％以上且不足1％、Na2O 1-8％、ZnO 0-1％。
7.根據權利要求1至6的任1項所述的信息記錄介質用襯底，含有鹼金屬氧化物的玻璃在溫度100-300℃下的平均線性熱膨脹係數(α)是70×10-7/℃以上。
8.根據權利要求1至7的任1項所述的信息記錄介質用襯底，含有鹼金屬氧化物的玻璃的比重是3.5以下。
9.根據權利要求1至8的任1項所述的信息記錄介質用襯底，其特徵在於，是垂直磁記錄方式的信息記錄介質用襯底。
10.一種信息記錄介質，其特徵在於，在權利要求1至9的任1項所述的信息記錄介質用襯底上具有信息記錄層。
11.根據權利要求10所述的信息記錄介質，是垂直方式的磁記錄介質。
12.一種信息記錄介質的製造方法，其特徵在於，在具備包括在信息記錄介質用襯底上形成信息記錄層的工序的信息記錄介質的製造方法中，上述襯底使用權利要求1至9的任1項所述的信息記錄介質用襯底，在上述工序中將上述襯底加熱至400-600℃。
全文摘要
本發明提供一種信息記錄介質用襯底、以及在該襯底上具有信息記錄層的信息記錄介質及其製造方法，所述信息記錄介質用襯底由含有鹼金屬氧化物的玻璃構成，其中，上述玻璃的轉變溫度(Tg)是620℃以上，且在保持為溫度80℃的水中浸漬24小時時的鹼金屬離子的溶出量是每單位面積0.2μmol/cm
文檔編號C03C3/087GK1653523SQ0381035
公開日2005年8月10日 申請日期2003年6月2日 優先權日2002年6月3日
發明者池西幹男, 鄒學祿 申請人:Hoya株式會社