JP4668399B2

JP4668399B2 - GLASS CERAMIC SUBSTRATE WITH LOW ALKALY ELECTROLYTIC LEVEL, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND MAGNETIC INFORMATION STORAGE MEDIUM

Info

Publication number: JP4668399B2
Application number: JP2000298267A
Authority: JP
Inventors: 勝彦山口
Original assignee: Ohara Inc
Current assignee: Ohara Inc
Priority date: 1999-09-30
Filing date: 2000-09-29
Publication date: 2011-04-13
Anticipated expiration: 2020-09-29
Also published as: JP2001163636A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報記憶装置等に用いられる基板であり、基板からのアルカリ溶出を原因とする、磁気媒体の磁気特性低下またはアルカリコロージョンの影響を最小限に抑え、超平滑な基板表面を維持し機械的特性も良好な、特にニアコンタクトレコーディングやコンタクトレコーディング方式に好適なガラスセラミックス基板、及び磁気情報記憶媒体に関するものである。尚、本明細書において「情報記憶媒体」とは、モバイル用（ＡＰＳ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）、デスクトップＰＣ用（ハードディスク）、サーバー用（ハードディスクドライブ）、新規高記録密度媒体用（垂直磁気記憶媒体、アイランド磁気記憶媒体、半導体メモリー用記憶媒体、）等に用いられる記憶媒体を意味する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パーソナルコンピュータのマルチメディア化やデジタルビデオカメラ、デジタルカメラ等の普及によって、動画や音声等の大きなデータが扱われるようになり、高記憶密度化の情報記憶装置の需要が大きく伸びてきている。そのため情報記憶媒体は、記録密度を大きくするために、ビットおよびトラック密度を増加させ、ビットセルのサイズを縮小化する必要がある。そしてヘッドは、ビットセルの縮小化に伴って、情報記憶媒体表面により近接した状態で作動するようになる。このようにヘッドが情報記憶媒体基板に対し、低浮上状態（ニアコンタクト）または接触状態（コンタクト）にて作動する場合、基板表面は超平滑性が重要となる。さらに大容量化に伴い転送速度の高速化が求められており基板回転数の高速化が重要となっている。また、モバイル用としての用途が広まりつつあり基板は機械的強度についても重要な要素となる。
【０００３】
しかもこれら情報記憶媒体においては高密度化における表面平滑度の他に、基板からのアルカリ溶出を原因とする、「記憶媒体の磁気特性低下（アルカリ成分が記憶媒体中に拡散し、媒体の磁気特性を低下させる）」「基板表面へのディフェクトの付着（溶出したアルカリ成分が記録媒体表面にまで拡散しこれが化合物となり、異物として表面に付着した状態となる）」「記録とびの問題」等の基本的な問題をクリアしていなければならない。
【０００４】
前記の現象について更に詳しく述べる。まず、アルカリ溶出現象についてであるが、結晶相の構成成分としてアルカリ成分を必要とするガラスセラミックスを製造する場合、原ガラスのアルカリ成分の濃度は、結晶相に必要とされる化学量論的な量よりも多く必要であり、結晶化後は、ガラスマトリックス相に消費されなかったこれらアルカリ成分が残留している。これが（１）成膜の際に記録媒体へ熱拡散し、記録媒体の成分と化合物（例えばＣｒとの化合物等）を生成し、記録媒体の磁気特性を低下させてしまったり、（２）記録媒体表面へ経時的に拡散し、表面で水分や炭酸ガスと化合して水酸化物や炭酸化物を生成し、この化合物が表面の異物となって、表面欠陥や記録飛びの原因となる。
【０００５】
以上のように、記録密度が飛躍的に向上している昨今においては、前記問題点が記録密度向上の妨げの要因の一つとなりつつあり、したがって、よりアルカリ溶出の少ない基板が強く求められている。
【０００６】
磁気記録媒体用基板としては、アルミニウム合金等が従来使用されてきたが、近年、急速な高密度化傾向に伴って、アルミニウム合金に代わり、強度の点で有利で高密度化に適した磁気ディスク基板材料として、化学強化処理を施したアルミノシリケートガラス（ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃−Ｎａ₂Ｏ）や各種ガラスセラミックスが用いられている。アルミノシリケートガラスの場合、「研磨は化学強化後に行なわれ、ディスクの薄板化における強化層の不安定要素が高い。」「ガラス中にＮａ₂Ｏ成分を必須成分として含有するため、成膜特性が悪化し、Ｎａ₂Ｏ溶出防止のためのエッチング処理や全面バリアコート処理が必要となり、基板の微少うねり等の問題等、製品の低コスト安定生産性が難しい欠点がある。」「化学強化を施すため、基板自身の組成としてのアルカリ含有率が大きくなり、アルカリコロージョンの問題が起き易い。」という欠点を有している。
【０００７】
これに対し、アルカリ溶出の少ない基板材料としてガラスセラミックスが挙げられる。例えば、特開平６−３２９４４０号公報記載のＳｉＯ₂−Ｌｉ₂Ｏ−ＭｇＯ−Ｐ₂Ｏ₅系ガラスセラミックスは、主結晶相として二珪酸リチウム（Ｌｉ₂Ｏ・２ＳｉＯ₂）およびα−クォーツ（α−ＳｉＯ₂）を有し、α−クォーツ（α−ＳｉＯ₂）の球状粒子サイズをコントロールする事で、従来のメカニカルテクスチャ、ケミカルテクスチャを不用とし、研磨して成る表面粗度（Ｒａ）を１５〜５０Åの範囲で制御を可能とした、基板表面全面テクスチャ材として非常に優れた材料であり、特開平１０−４５４２９６号公報記載のＳｉＯ₂−Ｌｉ₂Ｏ−Ｋ₂Ｏ―ＭｇＯ−ＺｎＯ―Ｐ₂Ｏ₅―Ａｌ₂Ｏ₃系または、ＳｉＯ₂−Ｌｉ₂Ｏ−Ｋ₂Ｏ―ＭｇＯ−ＺｎＯ―Ｐ₂Ｏ₅―Ａｌ₂Ｏ₃―ＺｒＯ₂系ガラスセラミックスは、主結晶相として二珪酸リチウム（Ｌｉ₂Ｏ・２ＳｉＯ₂）、二珪酸リチウム及びα−クォーツ（α−ＳｉＯ₂）の混晶、または二珪酸リチウム及びα−クリストバライト（α−ＳｉＯ₂）の混晶の少なくとも一種以上であることを特徴とした、レーザーテクスチャー用ガラスセラミックスであり、特開平９−３５２３４号公報には、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃−Ｌｉ₂Ｏ系ガラスにおいて、主結晶相が二珪酸リチウム（Ｌｉ₂Ｏ・２ＳｉＯ₂）とβ−スポジューメン（Ｌｉ₂Ｏ・Ａｌ₂Ｏ₃・４ＳｉＯ₂）からなる磁気ディスク用基板であり、国際公開番号ＷＯ９７／０１１６４には、上記特開平９−３５２３４号公報を含み、新たに上記組成系の結晶化熱処理を低温化（６８０〜７７０℃）し、β−ユークリプタイト（Ｌｉ₂Ｏ・Ａｌ₂Ｏ₃・２ＳｉＯ₂）を析出させるものである。
【０００８】
しかし、これらガラスセラミックス基板は、化学強化されたアモルファスガラスと比較してアルカリ溶出が少ないものの、それでもアルカリ溶出を発生し、近年における著しい記録媒体の高密度化傾向においては、例えこれらのガラスセラミックス基板であっても、アルカリ溶出に起因する「記憶媒体の磁気特性低下」「基板表面へのディフェクトの付着」「記録とびの問題」等が問題となりつつある。しかし、これらガラスセラミックス基板については、アルカリ溶出に対する改善についての言及が一切なされていない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記従来技術に見られる諸欠点を解消しつつ、特にアルカリ溶出削減の改善を施したものである。すなわちアルカリ溶出に起因する記録媒体の磁気特性低下やアルカリコロージョンによるディフェクトを無くして、情報記憶媒体の記憶容量の増大と磁気ヘッドの低浮上化あるいは接触状態による基板の超平滑化を図り、更に情報転送速度の高速回転化およびモバイル用途への高機械的強度化を兼ね備えた、情報記憶媒体用ガラスセラミック基板およびこのガラスセラミック基板上に磁気媒体の被膜を形成してなる磁気情報記憶媒体を提供することにある。
【００１０】
【課題を解消するための手段】
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、「（１）ガラスセラミックス基板のアルカリ溶出量を特定の値以下とすることで、前記課題が解消される」こと、「（２）ガラスセラミックス基板を、熱処理することによってガラスセラミックスの安定化が図られ、特にアルカリ溶出が改善される」ことを見いだした。また、「（３）研磨工程中に表面の酸処理を施すことによっても同等の効果が得られること」を見出し、本発明に至った。
【００１１】
すなわち、請求項１に記載の発明は、主結晶相として二珪酸リチウムを含むガラスセラミックスからなる基板であって、更に、α−クォーツ、α−クォーツ固溶体、α−クリストバライト、α−クリストバライト固溶体の中から選ばれる１種または２種以上を含み、アルカリ溶出試験における基板表面からのアルカリ溶出量が０．０１６μｇ／ｃｍ²未満であることを特徴とするガラスセラミック基板でありであり、請求項２に記載の発明は、ガラスセラミックスからなる基板であって、１００〜５００℃の範囲内に４〜５０時間保持することにより得られることを特徴とするガラスセラミック基板であり、請求項３に記載の発明は、ガラスセラミックスからなる基板であって、原ガラスを結晶化処理した後、引き続いて５００〜１００℃の範囲内で６〜５０時間保持することにより得られることを特徴とするガラスセラミック基板であり、請求項４に記載の発明は、ガラスセラミックスからなる基板であって、ガラスセラミックス基板の研磨工程において、酸により表面を処理して得られることを特徴とするガラスセラミック基板であり、請求項５に記載の発明は、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を含むことを特徴とする、請求項２〜４のいずれか一項に記載のガラスセラミック基板であり、請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載のガラスセラミックス基板上に磁気媒体の被膜を形成してなる磁気情報記憶媒体であり、請求項７に記載の発明は、原ガラスを４００℃〜６００℃で１〜７時間熱処理して核形成し、６５０℃〜７８０℃で１〜７時間熱処理して結晶成長させた後、更に、１００〜５００℃の温度範囲内に４〜５０時間保持することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のガラスセラミックス基板の製造方法であり、請求項８に記載の発明は、板状の原ガラスを結晶化熱処理した後、研磨工程を有するガラスセラミックス基板の製造方法であって、該研磨工程中、０．１〜５％の無機酸溶液により表面処理することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のガラスセラミックス基板の製造方法である。
【００１２】
本発明によるガラスセラミック基板のアルカリ溶出量、結晶系、およびアルカリ溶出防止処理としての、再加熱処理、結晶化処理後の温度保持、酸処理を上記に限定した理由は以下の通りである。
【００１３】
まず、アルカリ溶出量を限定した理由についてであるが、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カリ溶出量は少ないものの、高密度化傾向の著しい昨今においては、更にアルカリ溶出量を低減しなければならない。本発明者が鋭意試験研究したところ、２．５インチの基板において、所定のアルカリ溶出試験における基板表面からのアルカリ溶出量が０．０１６μｇ／ｃｍ²以上となると、記録媒体成膜時のアルカ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１００００ｒｐｍ以上の高速回転を要求される磁気ディスク基板では読み取りエラーやヘッドクラッシュを生じてしまう。尚、このアルカリ溶出量が０．０１１μｇ／ｃｍ²以下であることがより好ましく、０．００８μｇ／ｃｍ²以下であることが最も好ましい。
【００１４】
次いで、アルカリ溶出防止処理を実施する事が好ましいガラスセラミックス基板としては、主結晶相として二珪酸リチウムを含むものが挙げられる。ガラスセラミックスからのアルカリ溶出はガラス相中に含まれるアルカリ成分が主として起因しているが、主結晶相として二珪酸リチウムを含むガラスセラミックスにおいては、この主結晶相を析出させるために主結晶相を構成するに必要な化学量論的な量よりも多めにＬｉ₂Ｏ成分を配合しなければならず、この結晶相を構成していない余分なＬｉ₂Ｏがガラス相中に存在しているためである。もちろん、主結晶相を構成する成分としてＬｉ₂Ｏを必要とする他の結晶相（例えばＳｐｏｄｕｍｅｎｅ、Ｅｕｃｒｙｐｔｉｔｅ、Ｐｅｔａｌｉｔｅ等の結晶相）を有するものでも、本願のアルカリ溶出防止方法は有効である。同様に主結晶相を構成成分としてＮａ₂Ｏ、Ｋ₂Ｏを必要とする結晶相（例えば、Ｎｅｐｈｅｌｉｎｅ、Ｊａｄｅｉｔｅ、Ａｌｂｅｉｔｅ、Ａｎａｌｃｉｔｅ、Ｓｅｒｉｃｉｔｅ、Ｏｒｔｈｏｅｌａｓｅ、Ｌｅｕｃｉｔｅ、Ｋａｌｉｏｐｈｉｌｉｔｅ、Ａｃｍｉｔｅ、Ａｌｕｎｉｔｅ等の結晶相）を有するものでも、同様に本願のアルカリ溶出防止は有効である。
【００１５】
特に、主結晶相として二珪酸リチウムを含み、更に、α−クォーツ、α−クォーツ固溶体、α−クリストバライト、α−クリストバライト固溶体の中から選ばれる１種または２種以上を含有するガラスセラミックス基板は、情報磁気記憶媒体として、その物理的特性から非常に有用であり、本願によるアルカリ溶出防止の効果が著しく現れるものであるため、特に好ましい。
【００１６】
中でもガラスセラミックスの組成範囲としては重量百分率で、
ＳｉＯ₂ ７０〜７７％
Ｌｉ₂Ｏ８〜１２％
Ｋ₂Ｏ１〜３％
ＭｇＯ０〜２％
ＺｎＯ０〜２％
但し、ＭｇＯ＋ＺｎＯ０．３〜４％
Ｐ₂Ｏ₅ １．５〜３％
ＺｒＯ₂ ２．０〜７％
Ａｌ₂Ｏ₃ ３〜９％
Ｓｂ₂Ｏ₃＋Ａｓ₂Ｏ₃ ０〜２％
の範囲の各成分を含有する情報記憶媒体用ガラスセラミックス基板は、本願のアルカリ溶出防止処理に対して非常に効果的であり、好適なガラスセラミックス基板材料である。
【００１７】
次いで再加熱処理についてであるが、これによりアルカリ溶出が減少する理由として以下のような理由が考えられる。すなわち、再加熱処理を行うことによって、ガラスマトリックス中のガラスフォーマーのネットワーク構造がより安定し、ガラスマトリックス中に自由イオンで存在するアルカリ成分を固定する、またはガラスマトリックス中のアルカリ成分が再加熱処理によって析出結晶相の中に固溶するものと思われる。更に、これらは単独ではなく、両方の効果が原因でアルカリ溶出が減少するものとも思われる。いずれにせよ、再加熱処理がアルカリ溶出防止に効果的であることは、本発明者の試験・研究によってはじめて明らかになったものである。
【００１８】
尚、前記再加熱処理とはガラスセラミックス基板を１００〜５００℃の範囲内で熱処理すればよいということであり、再加熱処理中の温度スケジュールがどの様なものであっても構わない。すなわち温度の上下変動があっても何ら差し支えなく、１００〜５００℃の温度範囲で有れば本願の目的を満足するものである。
【００１９】
この再加熱処理において、温度範囲を１００〜５００℃とした理由は、１００℃未満では十分な熱処理とならず、アルカリ溶出防止効果が発揮できない。また５００℃を超えると、ガラス中に新たな結晶核の生成または結晶成長が起こる可能性が高くなり、ガラスセラミックス基板の物理特性が著しく変化してしまうからである。尚、再加熱処理の温度範囲を２００〜５００℃とすることかより好ましい。
【００２０】
次いで前記温度範囲内に保持する時間についてであるが、４時間未満では熱処理が不十分であり、５０時間を超えると生産性が著しく低下し、更に温度によっては析出結晶の成長や新たな結晶の析出を生じる可能性が高くなる。好ましくは６〜５０時間であり、更に好ましくは８〜４５時間である。
【００２１】
前記処理については、１００〜５００℃の範囲内に１〜５０時間保持することとしているが、この温度範囲内に保持する時間を、より好ましい状態とするためには、１００〜５００℃の範囲内で処理する時の温度と時間の関係を特定すると、より好ましい。すなわち温度区間が１００〜５００℃において、処理温度を時間で積分した値が６００〜２５０００（℃・ｈ）とすることが熱処理の効果と生産性の両面において好ましい。より好ましくは１２００〜２４０００（℃・ｈ）であり、更に好ましくは２０００〜２３０００（℃・ｈ）である。
【００２２】
また、この１００〜５００℃の範囲内での再加熱処理において、降温速度は５〜５０℃／ｈが好ましい。これは降温速度が小さすぎると生産性が著しく低下し実用的でなくなり、逆に降温速度が大きすぎると得られるガラスの残留熱応力の面で問題（クラックや割れの発生）を生じるためである。尚、より好ましくは１０〜４５℃／ｈであり、更に好ましくは、１０〜３０℃／ｈの範囲である。
【００２３】
前記のようにガラスセラミックス基板の再加熱処理を行わず、結晶化工程後に室温まで冷却することなく引き続いて５００〜１００℃の範囲内に６〜５０時間保持することによっても、同様の効果を得ることができる。この間の温度は５００〜１００℃の範囲内にあれば、その間の温度のスケジュールはどの様なものであっても構わず、例えば一定温度において一定時間保持したり、温度保持を行わず降温速度の調整を行ったり、途中に昇温工程が介在しても構わない。すなわち温度の上下変動があっても何ら差し支えない。
【００２４】
また、こちらの方法でも、再加熱処理の時と同様に理由により、前記温度範囲に保持する時間を、より好ましい状態とするためには、５００〜１００℃の範囲内で処理する時の温度と時間の関係を特定すると、より好ましい。すなわち温度区間が５００〜１００℃において、温度を時間で積分した値が６００〜２５０００（℃・ｈ）とすることが熱処理の効果と生産性の両面において好ましく、より好ましくは１２００〜２４０００（℃・ｈ）であり、更に好ましくは２０００〜２３０００（℃・ｈ）である。
【００２５】
更に降温速度についても前記理由により、降温速度は５℃／ｈ〜２００℃／ｈ未満が好ましく、より好ましくは１０〜１００℃／ｈであり、更に好ましくは、１０〜５０℃／ｈの範囲である。
【００２６】
アルカリ溶出を防止する別の方法として、研磨中の表面を酸処理する事により、溶出の原因となる表面層のアルカリ成分を除去し、物理的、化学的に安定な表面を露出させて、アルカリ溶出を防止させる方法も、再加熱処理と同様に有効な方法である。この場合、用いる酸はアルカリ成分を処理できるものであれば何でも良いが、好ましくは無機強酸希釈溶液であり、特に０．１〜５％の濃度のものがより好ましい。
【００２７】
本発明のガラスセラミックス基板は、アルカリ溶出量が少ないとの特徴は、基板の表面が平滑な場合に特にその効果が発揮される。したがって、基板の表面粗度（Ｒａ：算術平均粗さ）としては、１５Å未満が好ましく、１０Åが未満がより好ましく、３Å未満が特に好ましい。
【００２８】
【発明の実施の形態】
次に本発明の好適な実施例について説明する。使用したガラスセラミックス基板の組成は、全て以下の組成である。
ＳｉＯ₂＝７５．３％、Ｌｉ₂Ｏ＝９．９％、Ｐ₂Ｏ₅＝２．０％、ＺｒＯ₂＝２．３％、Ａｌ₂Ｏ₃＝７．０％、ＭｇＯ＝０．８％、ＺｎＯ＝０．５％、Ｋ₂Ｏ＝２．０％、Ｓｂ₂Ｏ₃＝０．２％
【００２９】
再加熱処理を行ったガラスセラミックス基板は、以下のようにして製造されたものを用いた。
原ガラスが前記の組成を有するように各原料（炭酸塩、硝酸塩、酸化物等いずれも可）を調合・混合後、１４８０℃で溶解・所定の形状に成形（熱間成形、冷間加工のいずれも可）し、次いで核形成を目的として５４０℃で５時間および核成長を目的として７４０℃で３時間の熱処理を行い、冷却（空冷）した。得られたガラスセラミックス基板の原板は、主結晶相として二珪酸リチウムおよびα−クォーツを有するものであった。これを精密洗浄後、所定の再加熱処理を行った。
【００３０】
次いで、得られたガラスセラミックスを常法によりラッピングおよびポリッシングを行った。このガラスセラミックス基板の外形寸法は、外径６５ｍｍφ、内径２０ｍｍφ、厚さ０．６３５ｍｍ、チャンファー加工：４５°で０．１ｍｍ、表面粗度（Ｒａ：算術平均粗さ）＝１．２Å、ヤング率＝１１４ＧＰａ、比重＝２．３８、曲げ強度＝７００ＭＰａであった。
【００３１】
前記のようにガラスセラミックス基板を再加熱処理行わず、結晶化工程後、引き続き５００〜１００℃の範囲内に８〜５０時間保持することによって得られるガラスセラミックス基板は、以下のようにして得られたものである。
【００３２】
前記ガラスセラミックスの組成となるように各原料（炭酸塩、硝酸塩、酸化物等いずれも可）を調合・混合後、１４８０℃で溶解・所定の形状に成形（熱間成形、冷間加工のいずれも可）し、次いで核形成を目的として５４０℃で５時間および核成長を目的として７４０℃で３時間の熱処理を行い、更にこの結晶化工程後、引き続き５００〜１００℃の範囲内となる時間が６〜５０時間の間となるように温度スケジュールを調整し、この工程が完了後冷却（空冷）した。得られたガラスセラミックス基板は、主結晶相として二珪酸リチウムおよびα−クォーツを有するものであった。
【００３３】
得られたガラスセラミックスを常法によりラッピングおよびポリッシングを行った。このガラスセラミックス基板の外形寸法は、外径６５ｍｍφ、内径２０ｍｍφ、厚さ０．６３５ｍｍ、チャンファー加工：４５°で０．１ｍｍ、表面粗度（Ｒａ：算術平均粗さ）＝１．２Åであった。
【００３４】
最後に、酸処理を行うことによってアルカリ溶出を防止したガラスセラミックス基板は以下のようにして得られたものである。
再加熱処理前のガラスセラミックス基板または再加熱処理後のガラスセラミックス基板を、常法によりラッピングし、次いで所定の強酸希釈溶液を用いること以外は常法と同様の方法によりポリッシングを行った。尚、研磨時の酸としては、所定の濃度の無機強酸希釈溶液を用いて実験を行った。この用にして得られたガラスセラミックス基板の外形寸法は、外径６５ｍｍφ、内径２０ｍｍφ、厚さ０．６３５ｍｍ、チャンファー加工：４５°で０．１ｍｍ、表面粗度（Ｒａ：算術平均粗さ）＝１．１Åであった。
【００３５】
比較例１は再加熱処理を行わなかったガラスセラミックス基板を、常法によりラッピングおよびポリッシングを行った。このガラスセラミックス基板の外形寸法は、外径６５ｍｍφ、内径２０ｍｍφ、厚さ０．６３５ｍｍ、チャンファー加工：４５°で０．１ｍｍ、表面粗度（Ｒａ：算術平均粗さ）＝１．２Åであった。比較例２、３は本願の請求範囲から外れる条件での再加熱処理を行った後、常法によりラッピングおよびポリッシングを行ったものであり、外形寸法は比較例１と同様、表面粗度（Ｒａ：算術平均粗さ）＝１．２Åであった。比較例４は本願の請求範囲から外れる条件での結晶化後の降温工程における処理を行った後、常法によりラッピングおよびポリッシングを行ったものであり、外形寸法は比較例１と同様、表面粗度（Ｒａ：算術平均粗さ）＝１．１Åであった。
【００３６】
表１〜８は前記の情報記憶媒体ディスク用ガラスセラミック基板に本願のアルカリ溶出防止処理を施したもの（実施例１〜３２）のアルカリ溶出成分の測定結果、表９は比較例としてアルカリ溶出防止処理を行わなかったガラスセラミックス基板および本願の範囲外となる再加熱処理を行ったガラスセラミックス基板のアルカリ溶出成分の測定結果を示す。アルカリ溶出量の合計については、基板１枚あたりの溶出量、および基板の単位面積あたりの溶出量を記載した。
【００３７】
尚、表１〜８において、実施例１〜１２は本願の再加熱処理によってアルカリ溶出防止を行ったものである。実施例１３〜２４は結晶化処理を行った後、引き続き本願による所定の温度保持を行ったガラスセラミックス基板である。実施例２５〜３２は結晶化処理まで行ったガラスセラミックス基板および結晶化処理後引き続き本願発明による所定の温度保持を行ったものガラスセラミックス基板に、本願発明の酸処理を行ったものである。
【００３８】
アルカ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った。試験条件は、３０℃の純水、８０ｍｌに、前記よって得られた各ガラスセラミックス基板１枚を３時間浸漬し、純水中に溶出したアルカリ濃度から、基板のアルカリ溶出量を計算にて求めた。
【００３９】
【表１】

【００４０】
【表２】

【００４１】
【表３】

【００４２】
【表４】

【００４３】
【表５】

【００４４】
【表６】

【００４５】
【表７】

【００４６】
【表８】

【００４７】
【表９】

【００４８】
熱処理未処理品と比較して熱処理品はアルカリの溶出量が大きく減少していることが解る。また、研磨時に酸処理を行った試験についても同様にアルカリの減少の効果が得られた。尚、Ｎａについては組成成分としては含有させておらず、使用原料不純物からの影響と思われる。
【００４９】
上記の実施例よって得られたガラスセラミックス基板に、ＤＣスパッタ法によりＣｒ中間層（８０ｎｍ）、Ｃｏ−Ｃｒ磁性層（５０ｎｍ）、ＳｉＣ保護膜（１０ｎｍ）を成膜した。次いでパーフルオロポリエーテル系潤滑剤（５ｎｍ）を塗布して情報磁気記憶媒体を得た。これによって得られた情報磁気記憶媒体は、良好な平滑度を有し、アルカリ溶出に起因する記憶媒体の磁気特性低下もなく、１１０００ｒｐｍという高速回転下で、長時間（３００時間）の入出力テストにおいても基板が破損することなく、表面にアルカリ化合物を生成しないため、ヘッド破損・媒体破損を生じることはなかった。これに対し、比較例のガラスセラミックス基板を同様の方法で成膜した後、実施例と同様な入出力テストを行ったところ、２３０時間前後でアルカリ化合物による突起によるヘッド破損・媒体破損を生じ、以降は信号の入出力を行うことができなくなった。
【００５０】
このように、ガラスセラミック基板材を熱処理することにより、アルカリ成分を安定化する事ができ、また研磨時の熱処理においても基板最表面の不安定部分を除去する事ができ、これにより、アルカリ溶出防止に優れた、良好なガラスセラミックス基板材が得られる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a substrate used in an information storage device or the like, and minimizes the influence of magnetic property deterioration or alkali corrosion of a magnetic medium caused by alkali elution from the substrate, and maintains an ultra-smooth substrate surface. The present invention relates to a glass ceramic substrate and a magnetic information storage medium, which have good mechanical characteristics, and are particularly suitable for near contact recording and contact recording. In this specification, “information storage medium” refers to mobile (APS camera, mobile phone, digital camera, digital video camera, card drive), desktop PC (hard disk), server (hard disk drive), new high It means a storage medium used for a recording density medium (perpendicular magnetic storage medium, island magnetic storage medium, semiconductor memory storage medium) and the like.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the spread of multimedia in personal computers and the widespread use of digital video cameras, digital cameras, etc., large data such as moving images and voices have been handled, and the demand for information storage devices with high storage density has greatly increased. . For this reason, in order to increase the recording density of the information storage medium, it is necessary to increase the bit and track density and reduce the size of the bit cell. As the bit cell shrinks, the head operates in a state closer to the information storage medium surface. As described above, when the head operates in a low flying state (near contact) or a contact state (contact) with respect to the information storage medium substrate, super smoothness is important for the substrate surface. Further, as the capacity increases, the transfer speed is required to be increased, and it is important to increase the substrate rotation speed. In addition, the use for mobile devices is becoming widespread, and the substrate becomes an important factor in terms of mechanical strength.
[0003]
Moreover, in these information storage media, in addition to the surface smoothness at high density, due to alkali elution from the substrate, “deterioration of magnetic properties of the storage media (alkaline components diffuse into the storage media and the magnetic properties of the media Basics such as “defect adherence to the substrate surface (the eluted alkaline component diffuses to the surface of the recording medium, which becomes a compound and adheres to the surface as a foreign substance)”, “recording skip problem”, etc. It must clear a common problem.
[0004]
The above phenomenon will be described in more detail. First, regarding the alkali elution phenomenon, when producing glass ceramics that require an alkali component as a constituent component of the crystal phase, the concentration of the alkali component of the original glass is the stoichiometric amount required for the crystal phase. More than the amount is necessary, and after crystallization, these alkali components that have not been consumed in the glass matrix phase remain. This may cause (1) thermal diffusion to the recording medium during film formation to generate components and compounds of the recording medium (for example, a compound with Cr), thereby deteriorating the magnetic properties of the recording medium, or (2) recording. It diffuses to the surface of the medium with time and combines with moisture and carbon dioxide gas on the surface to generate hydroxide and carbonate. This compound becomes a foreign substance on the surface and causes surface defects and recording skipping.
[0005]
As described above, in recent years when the recording density has been dramatically improved, the above-mentioned problem is becoming one of the factors hindering the improvement of the recording density. Therefore, a substrate with less alkali elution is strongly demanded. Yes.
[0006]
As a magnetic recording medium substrate, an aluminum alloy or the like has been conventionally used. However, in recent years, with a rapid trend toward higher density, a magnetic disk is advantageous in terms of strength and suitable for higher density, instead of aluminum alloy. Aluminosilicate glass (SiO2) that has been chemically strengthened as a substrate material ₂ -Al ₂ O _Three -Na ₂ O) and various glass ceramics are used. In the case of an aluminosilicate glass, “polishing is performed after chemical strengthening, and unstable elements of the strengthening layer are high in thinning the disk.” “Na in the glass. ₂ Since the O component is contained as an essential component, the film forming characteristics deteriorate, and Na ₂ Etching treatment for preventing O dissolution and whole surface barrier coating treatment are required, and there are drawbacks that low-cost and stable productivity of the product is difficult, such as problems such as slight waviness of the substrate. "As the chemical strengthening is applied, the alkali content as the composition of the substrate itself is increased, and the problem of alkali corrosion is likely to occur."
[0007]
On the other hand, glass ceramics can be cited as a substrate material with little alkali elution. For example, SiO described in JP-A-6-329440 ₂ -Li ₂ O-MgO-P ₂ O _Five -Based glass ceramics include lithium disilicate (Li ₂ O ・ 2SiO ₂ ) And α-quartz (α-SiO ₂ ) And α-quartz (α-SiO ₂ ) By controlling the spherical particle size, the conventional mechanical texture and chemical texture are unnecessary, and the surface roughness (Ra) obtained by polishing can be controlled in the range of 15 to 50 mm. As a very excellent material, the SiO described in JP-A-10-454296 ₂ -Li ₂ OK ₂ O-MgO-ZnO-P ₂ O _Five ―Al ₂ O _Three System or SiO ₂ -Li ₂ OK ₂ O-MgO-ZnO-P ₂ O _Five ―Al ₂ O _Three ―ZrO ₂ -Based glass ceramics include lithium disilicate (Li ₂ O ・ 2SiO ₂ ), Lithium disilicate and α-quartz (α-SiO ₂ ) Or mixed crystals of lithium disilicate and α-cristobalite (α-SiO ₂ Is a glass ceramic for laser texture, characterized in that it is at least one kind of mixed crystal, and JP-A-9-35234 discloses SiO 2 ₂ -Al ₂ O _Three -Li ₂ In the O-based glass, the main crystal phase is lithium disilicate (Li ₂ O ・ 2SiO ₂ ) And β-spodumene (Li ₂ O ・ Al ₂ O _Three ・ 4SiO ₂ The international publication number WO97 / 01164 includes the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 9-35234, and newly lowers the crystallization heat treatment of the composition system (680-770 ° C.), β-eucryptite (Li ₂ O ・ Al ₂ O _Three ・ 2SiO ₂ ).
[0008]
However, although these glass ceramic substrates have less alkali elution compared to chemically strengthened amorphous glass, they still generate alkali elution. Even so, problems such as “deterioration of magnetic characteristics of storage medium”, “defect adherence to substrate surface”, and “record skipping problem” due to alkali elution are becoming problems. However, no mention is made of improvements to alkali elution for these glass ceramic substrates.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The object of the present invention is to improve the alkali elution reduction while eliminating the above-mentioned drawbacks found in the prior art. In other words, it eliminates the deterioration of magnetic characteristics of recording media due to alkali elution and defects due to alkali corrosion, increases the storage capacity of the information storage medium, lowers the magnetic head's flying height, or makes the substrate ultra-smooth due to contact conditions. Provided is a glass ceramic substrate for an information storage medium and a magnetic information storage medium in which a film of a magnetic medium is formed on the glass ceramic substrate, which has a high transfer speed and high mechanical strength for mobile applications. There is.
[0010]
[Means for solving problems]
As a result of repeated earnest test researches to achieve the above object, the present inventor, "(1) The above problem is solved by making the alkali elution amount of the glass ceramic substrate not more than a specific value", It has been found that (2) glass ceramic substrates are heat treated to stabilize glass ceramics, and in particular, alkali elution is improved. In addition, the inventors have found that “(3) the same effect can be obtained by performing acid treatment on the surface during the polishing step”, and the present invention has been achieved.
[0011]
That is, the invention according to claim 1 is a substrate made of glass ceramics containing lithium disilicate as a main crystal phase, In addition, one or more selected from α-quartz, α-quartz solid solution, α-cristobalite, α-cristobalite solid solution, Alkaline elution amount from substrate surface in alkali elution test is 0.016 μg / cm ² The invention according to claim 2 is a substrate made of glass ceramics, and is held in a range of 100 to 500 ° C. for 4 to 50 hours. The glass ceramic substrate according to claim 3, wherein the glass ceramic substrate is a substrate made of glass ceramics, and after the crystallization treatment of the original glass, subsequently, within a range of 500 to 100 ° C. A glass ceramic substrate obtained by holding for 6 to 50 hours, wherein the invention according to claim 4 is a substrate made of glass ceramics, and is surfaced by an acid in the polishing step of the glass ceramic substrate. It is a glass ceramic substrate obtained by processing the glass ceramic, and the invention according to claim 5 provides the glass ceramic substrate. The main crystalline phase, characterized in that it comprises a lithium disilicate as a glass ceramic substrate der according to any one of claims 2 to 4 And Claim 6 The invention described in claim 1 5 A magnetic information storage medium formed by forming a coating film of a magnetic medium on the glass ceramic substrate according to any one of claims 1 to 3, 7 In the invention described in the above, the raw glass is nucleated by heat treatment at 400 ° C. to 600 ° C. for 1 to 7 hours, crystallized by heat treatment at 650 ° C. to 780 ° C. for 1 to 7 hours, and further, 100 to 500 It is characterized by being held for 4 to 50 hours within a temperature range of ° C. As described in any one of Claims 1-5. A method for manufacturing a glass ceramic substrate, claim 8 The invention described in 1 is a method for producing a glass ceramic substrate having a polishing step after crystallization heat treatment of a plate-shaped raw glass, and during the polishing step, a surface treatment is performed with a 0.1 to 5% inorganic acid solution. It is characterized by As described in any one of Claims 1-5. This is a method for producing a glass ceramic substrate.
[0012]
The reason why the reheating treatment, the temperature retention after the crystallization treatment, and the acid treatment as the alkali elution amount, crystal system, and alkali elution prevention treatment of the glass ceramic substrate according to the present invention are limited to the above are as follows.
[0013]
First, regarding the reason for limiting the amount of alkali elution, as described above, crystallized glass has a lower alkali elution amount than chemically strengthened amorphous glass. Must be reduced. As a result of diligent test research by the present inventor, an alkali elution amount from a substrate surface in a predetermined alkali elution test was 0.016 μg / cm on a 2.5-inch substrate. ² If this is the case, read errors may occur in magnetic disk substrates that require high-speed rotation of, for example, 10,000 rpm or more due to deterioration of magnetic properties due to alkali diffusion during film formation of the recording medium or generation of alkali compounds due to alkali components diffused to the surface of the recording medium. Or a head crash. The alkali elution amount is 0.011 μg / cm. ² More preferably, it is 0.008 μg / cm ² Most preferably:
[0014]
Next, examples of the glass ceramic substrate that is preferably subjected to alkali elution prevention treatment include those containing lithium disilicate as a main crystal phase. Alkaline elution from glass ceramics is mainly caused by the alkali component contained in the glass phase. However, in glass ceramics containing lithium disilicate as the main crystal phase, the main crystal phase is used to precipitate this main crystal phase. More Li than the stoichiometric amount needed to construct ₂ O component must be blended, and excess Li not constituting this crystal phase ₂ This is because O is present in the glass phase. Of course, as a component constituting the main crystal phase, Li ₂ The alkali elution prevention method of the present application is effective even for those having other crystal phases that require O (for example, crystal phases such as spodumene, eucryptite, petalite, etc.). Similarly, the main crystal phase is Na as a constituent component. ₂ O, K ₂ Even if it has a crystal phase that requires O (for example, a crystal phase such as Nepheline, Jadeite, Albeite, Analcite, Sericite, Orthoelase, Leucite, Kaliophilite, Acmite, Alunite, etc.), the alkaline elution prevention of the present application is also effective. .
[0015]
In particular, a glass ceramic substrate containing lithium disilicate as a main crystal phase and further containing one or more selected from α-quartz, α-quartz solid solution, α-cristobalite, α-cristobalite solid solution, As an information magnetic storage medium, it is very useful because of its physical characteristics, and the effect of preventing alkali elution according to the present application is remarkably exhibited.
[0016]
Above all, the composition range of glass ceramics is in percentage by weight,
SiO ₂ 70-77%
Li ₂ O8-12%
K ₂ O 1-3%
MgO 0-2%
ZnO 0-2%
However, MgO + ZnO 0.3-4%
P ₂ O _Five 1.5-3%
ZrO ₂ 2.0 to 7%
Al ₂ O _Three 3-9%
Sb ₂ O _Three + As ₂ O _Three 0-2%
The glass-ceramics substrate for information storage media containing each component in the range is very effective for the alkali elution prevention treatment of the present application and is a suitable glass-ceramic substrate material.
[0017]
Next, regarding reheating treatment, the following reasons can be considered as the reason why alkali elution is reduced. In other words, by performing reheating treatment, the network structure of the glass former in the glass matrix becomes more stable, and the alkali component existing as free ions in the glass matrix is fixed, or the alkali component in the glass matrix is reheated. It seems that it is dissolved in the precipitated crystal phase by the treatment. Furthermore, they are not alone, but may also reduce alkali elution due to both effects. In any case, the fact that the reheating treatment is effective for preventing alkali elution is clarified for the first time by the test and research of the present inventor.
[0018]
The reheating treatment means that the glass ceramic substrate may be heat-treated within a range of 100 to 500 ° C., and any temperature schedule during the reheating treatment may be used. That is, there is no problem even if the temperature fluctuates up and down, and if it is in the temperature range of 100 to 500 ° C., the object of the present application is satisfied.
[0019]
In this reheating treatment, the reason why the temperature range is set to 100 to 500 ° C. is that the heat treatment is not sufficient when the temperature range is less than 100 ° C., and the alkali elution preventing effect cannot be exhibited. Further, when the temperature exceeds 500 ° C., the possibility of generation of new crystal nuclei or crystal growth in the glass increases, and the physical characteristics of the glass ceramic substrate change remarkably. In addition, it is more preferable that the temperature range of a reheating process shall be 200-500 degreeC.
[0020]
Next, with respect to the time for holding within the temperature range, the heat treatment is insufficient if it is less than 4 hours, and if it exceeds 50 hours, the productivity is remarkably lowered. The possibility of causing precipitation increases. Preferably it is 6 to 50 hours, More preferably, it is 8 to 45 hours.
[0021]
About the said process, although it is supposed to hold | maintain in the range of 100-500 degreeC for 1 to 50 hours, in order to make the time hold | maintained in this temperature range into a more preferable state, it exists in the range of 100-500 degreeC. It is more preferable to specify the relationship between the temperature and the time when the treatment is performed. That is, in the temperature range of 100 to 500 ° C., the value obtained by integrating the processing temperature with time is preferably 600 to 25000 (° C. · h) in terms of both heat treatment effect and productivity. More preferably, it is 1200-24000 (degreeC * h), More preferably, it is 2000-23000 (degreeC * h).
[0022]
Moreover, in this reheating process within the range of 100-500 degreeC, 5-50 degreeC / h is preferable for the temperature-fall rate. This is because if the cooling rate is too small, the productivity is remarkably lowered and becomes impractical, and conversely if the cooling rate is too high, a problem (occurrence of cracks and cracks) occurs in terms of the residual thermal stress of the glass obtained. . In addition, More preferably, it is 10-45 degreeC / h, More preferably, it is the range of 10-30 degreeC / h.
[0023]
The same effect can be obtained by maintaining the glass ceramic substrate in the range of 500 to 100 ° C. for 6 to 50 hours without cooling to the room temperature after the crystallization step without performing the reheating treatment of the glass ceramic substrate as described above. be able to. As long as the temperature during this period is in the range of 500 to 100 ° C., any schedule of temperatures may be used. For example, the temperature may be maintained at a constant temperature for a certain period of time, or the temperature lowering rate may be maintained without holding the temperature. Adjustment may be performed, or a temperature raising step may be interposed in the middle. That is, there is no problem even if the temperature fluctuates up and down.
[0024]
Also, in this method, for the same reason as in the case of the reheating treatment, in order to make the time for maintaining the temperature range more preferable, the temperature at the time of treatment in the range of 500 to 100 ° C. It is more preferable to specify the time relationship. That is, when the temperature interval is 500 to 100 ° C., the value obtained by integrating the temperature with time is preferably 600 to 25000 (° C. · h) in terms of both the effect of heat treatment and productivity, and more preferably 1200 to 24000 (° C. · h), more preferably 2000 to 23000 (° C. · h).
[0025]
Furthermore, for the temperature lowering rate, the temperature lowering rate is preferably 5 ° C./h to less than 200 ° C./h, more preferably 10 to 100 ° C./h, and further preferably 10 to 50 ° C./h. is there.
[0026]
As another method for preventing alkali elution, acid treatment is performed on the surface being polished to remove the alkali component of the surface layer that causes elution, exposing a physically and chemically stable surface, and The method for preventing elution is an effective method as in the reheating treatment. In this case, any acid can be used as long as it can treat the alkali component, but it is preferably an inorganic strong acid diluted solution, and more preferably 0.1 to 5% in concentration.
[0027]
The feature that the glass ceramic substrate of the present invention has a small amount of alkali elution is particularly effective when the surface of the substrate is smooth. Accordingly, the surface roughness (Ra: arithmetic average roughness) of the substrate is preferably less than 15 mm, more preferably less than 10 mm, and particularly preferably less than 3 mm.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, preferred embodiments of the present invention will be described. The composition of the used glass ceramic substrate is as follows.
SiO ₂ = 75.3%, Li ₂ O = 9.9%, P ₂ O _Five = 2.0%, ZrO ₂ = 2.3%, Al ₂ O _Three = 7.0%, MgO = 0.8%, ZnO = 0.5%, K ₂ O = 2.0%, Sb ₂ O _Three = 0.2%
[0029]
The glass ceramic substrate subjected to the reheating treatment was manufactured as follows.
Prepare and mix each raw material (any of carbonate, nitrate, oxide, etc.) so that the raw glass has the above composition, then melt at 1480 ° C and mold into a predetermined shape (hot forming, cold working) Then, heat treatment was performed at 540 ° C. for 5 hours for the purpose of nucleation and at 740 ° C. for 3 hours for the purpose of nucleation, followed by cooling (air cooling). The obtained glass ceramic substrate had lithium disilicate and α-quartz as the main crystal phase. This was precision washed and then subjected to a predetermined reheating treatment.
[0030]
Next, the obtained glass ceramic was lapped and polished by a conventional method. The external dimensions of this glass ceramic substrate are as follows: outer diameter 65 mmφ, inner diameter 20 mmφ, thickness 0.635 mm, chamfer processing: 0.1 mm at 45 °, surface roughness (Ra: arithmetic average roughness) = 1.2 mm, Young The rate was 114 GPa, the specific gravity was 2.38, and the bending strength was 700 MPa.
[0031]
The glass ceramic substrate obtained by holding the glass ceramic substrate in the range of 500 to 100 ° C. for 8 to 50 hours after the crystallization step without performing the reheating treatment as described above is obtained as follows. It is a thing.
[0032]
Prepare and mix each raw material (any of carbonate, nitrate, oxide, etc.) to have the glass ceramic composition, melt at 1480 ° C, and mold into a predetermined shape (either hot forming or cold working) Then, heat treatment is performed at 540 ° C. for 5 hours for the purpose of nucleation and 3 hours at 740 ° C. for the purpose of nucleation, and after this crystallization step, the time is continuously within the range of 500 to 100 ° C. The temperature schedule was adjusted to be between 6 and 50 hours, and cooling (air cooling) was performed after this step was completed. The obtained glass-ceramic substrate had lithium disilicate and α-quartz as the main crystal phase.
[0033]
The obtained glass ceramic was lapped and polished by a conventional method. The outer dimensions of this glass ceramic substrate were an outer diameter of 65 mmφ, an inner diameter of 20 mmφ, a thickness of 0.635 mm, chamfer processing: 0.1 mm at 45 °, and surface roughness (Ra: arithmetic average roughness) = 1.2 mm. It was.
[0034]
Finally, a glass ceramic substrate that has been prevented from being eluted by alkali treatment by acid treatment was obtained as follows.
Polishing was performed by the same method as in the conventional method except that the glass ceramic substrate before the reheating treatment or the glass ceramic substrate after the reheating treatment was lapped by a conventional method and then a predetermined strong acid diluted solution was used. In addition, it experimented using the inorganic strong acid diluted solution of predetermined density | concentration as an acid at the time of grinding | polishing. The outer dimensions of the glass ceramic substrate obtained for this purpose are as follows: outer diameter 65 mmφ, inner diameter 20 mmφ, thickness 0.635 mm, chamfer processing: 0.1 mm at 45 °, surface roughness (Ra: arithmetic average roughness) = 1.1 Å.
[0035]
In Comparative Example 1, lapping and polishing were performed by a conventional method on a glass ceramic substrate that was not reheated. The outer dimensions of this glass ceramic substrate were an outer diameter of 65 mmφ, an inner diameter of 20 mmφ, a thickness of 0.635 mm, chamfer processing: 0.1 mm at 45 °, and surface roughness (Ra: arithmetic average roughness) = 1.2 mm. It was. In Comparative Examples 2 and 3, reheating treatment was performed under conditions outside the scope of claims of the present application, and lapping and polishing were performed in a conventional manner. The external dimensions were the same as in Comparative Example 1, but the surface roughness (Ra : Arithmetic average roughness) = 1.2 mm. In Comparative Example 4, after the treatment in the temperature-falling step after crystallization under conditions outside the scope of claims of the present application, lapping and polishing were performed by a conventional method. The degree (Ra: arithmetic average roughness) was 1.1 mm.
[0036]
Tables 1 to 8 show measurement results of alkali elution components of the above-mentioned glass ceramic substrates for information storage media disks subjected to the alkali elution prevention treatment of the present application (Examples 1 to 32), and Table 9 shows alkali elution prevention as a comparative example. The measurement result of the alkali elution component of the glass-ceramics board | substrate which did not process and the glass-ceramics board | substrate which performed the reheating process outside the range of this application is shown. About the total amount of alkaline elution, the amount of elution per substrate and the amount of elution per unit area of the substrate were described.
[0037]
In Tables 1 to 8, Examples 1 to 12 are those in which alkali elution was prevented by the reheating treatment of the present application. Examples 13 to 24 are glass ceramic substrates that were subjected to crystallization treatment and subsequently maintained at a predetermined temperature according to the present application. In Examples 25 to 32, the glass ceramic substrate which has been subjected to the crystallization treatment and the glass ceramic substrate which has been subjected to the predetermined temperature holding according to the present invention after the crystallization treatment are subjected to the acid treatment of the present invention.
[0038]
The alkali elution component was measured using ion chromatography. The test condition was that each glass ceramic substrate obtained as described above was immersed in 80 ml of pure water at 30 ° C. for 3 hours, and the alkali elution amount of the substrate was calculated from the alkali concentration eluted in pure water. It was.
[0039]
[Table 1]

[0040]
[Table 2]

[0041]
[Table 3]

[0042]
[Table 4]

[0043]
[Table 5]

[0044]
[Table 6]

[0045]
[Table 7]

[0046]
[Table 8]

[0047]
[Table 9]

[0048]
It can be seen that the amount of alkali elution is greatly reduced in the heat-treated product compared to the untreated product. Moreover, the effect of reducing alkali was similarly obtained in the test in which acid treatment was performed during polishing. Na is not included as a composition component, and is considered to be an influence from the raw material impurities used.
[0049]
A Cr intermediate layer (80 nm), a Co—Cr magnetic layer (50 nm), and a SiC protective film (10 nm) were formed on the glass ceramic substrate obtained by the above-described example by DC sputtering. Next, a perfluoropolyether lubricant (5 nm) was applied to obtain an information magnetic storage medium. The resulting information magnetic storage medium has good smoothness, no deterioration of the magnetic properties of the storage medium due to alkali elution, and a long time (300 hours) input / output test at a high speed of 11000 rpm. Also, the substrate was not damaged and no alkali compound was formed on the surface, so that the head and the medium were not damaged. On the other hand, after the film formation of the glass ceramic substrate of the comparative example was performed in the same manner, an input / output test similar to that of the example was performed. After that, it became impossible to input and output signals.
[0050]
In this way, by heat-treating the glass ceramic substrate material, the alkali component can be stabilized, and the unstable part on the outermost surface of the substrate can also be removed by the heat treatment during polishing, thereby eliminating alkali elution. A good glass ceramic substrate material excellent in prevention can be obtained.

Claims

A substrate made of glass ceramics containing lithium disilicate as a main crystal phase, and further comprising one or more selected from α-quartz, α-quartz solid solution, α-cristobalite, α-cristobalite solid solution A glass ceramic substrate characterized in that the alkali elution amount from the substrate surface in an alkali elution test is less than 0.016 .mu.g / cm @ 2.

2. The glass ceramic substrate according to claim 1, wherein the glass ceramic substrate is a substrate made of glass ceramics, which is obtained by holding in a range of 100 to 500 ° C. for 4 to 50 hours.

A substrate made of glass ceramic, after the original glass crystallization treatment, followed by claim 1 or 2, characterized in that it is obtained by holding 6-50 hours in the range of from 500 to 100 ° C. glass ceramic substrate.

The glass ceramic substrate according to any one of claims 1 to 3, wherein the glass ceramic substrate is a substrate made of glass ceramics, which is obtained by treating a surface with an acid in a polishing step of the glass ceramic substrate.

The glass ceramic substrate according to any one of claims 2 to 4, wherein the glass ceramic contains lithium disilicate as a main crystal phase.

Magnetic information storage medium made by forming a coating of magnetic media on a glass ceramic substrate according to any one of claims 1-5.

The original glass is heat treated at 400 ° C. to 600 ° C. for 1 to 7 hours to form nuclei, heat treated at 650 ° C. to 780 ° C. for 1 to 7 hours to grow crystals, and further within a temperature range of 100 to 500 ° C. It holds for 4 to 50 hours, The manufacturing method of the glass-ceramics substrate as described in any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned .

A method for producing a glass-ceramic substrate having a polishing step after crystallization heat treatment of a plate-shaped raw glass, wherein the surface treatment is performed with a 0.1 to 5% inorganic acid solution during the polishing step. The manufacturing method of the glass-ceramics substrate as described in any one of Claims 1-5 .