JPH04139034A - 磁気記録媒体用ガラス基板表面に凹凸を形成する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、ガラス基板の表面に微細な凹凸を形成する方
法に関し、とりわけ磁気記録ディスクの基板として使用
するのに適したガラス基板を製造する方法に関する。

「従来の技術」 磁気ディスク用基板と、その上に形成した磁性膜および
保護膜からなる構成体は磁気記録媒体と呼ばれ、磁気記
録装置は磁気記録媒体と記録再生用の磁気ヘッドを主構
成部とする。この磁気記録装置は操作開始時には磁気記
録媒体と磁気ヘッドとは接触状態にあり、磁気記録媒体
に所要の回転を与えることにより、磁気記録媒体と磁気
記録へノドとの間に空気層をからなる空間をつくり、こ
の状態で記録再生を行う。そして操作終了時には磁気記
録媒体の回転を停止し操作開始時と同じ状態になる。操
作の開始時および停止時には磁気ディスクと磁気ヘッド
との間には、接触摩擦力が生じ、磁気記録媒体と磁気へ
ノドの接触面が摩耗して磁気特性の劣化原因となる。　
（この一連の動作方式をフンタクト・スタート・スト、
プ略してＣＳＳと称している。） ところで、湿分がある雰囲気中で磁気記録媒体を放置し
ておくと、磁気記録媒体表面に水分が吸着する。この状
態では、磁気へノドは磁気記録媒体表面にくっついてし
まい、操作開始時に大きな抵抗力が生じて磁気へノドの
損傷や磁気記録媒体の破壊を招くという問題がある。

ガラス基板は平滑性が優れて高密度記録を行う上では良
好な基板であるが、上記の耐Ｃ８Ｓ性が良くないという
問題がある。かかるガラス基板が有する問題点を解決す
るために基板表面に凹凸を形成したガラス基板が考えら
れ、表面に凹凸を形成する方法としては、たとえば機械
的手段で微小な凹凸を形成する方法（特開昭５３−１２
３９０６号公報）や、酸水溶液によりガラス表面をエツ
チングして表面に凹凸を形成する方法（特開昭６０−１
３６０３５号公報）や、両者を組み合わせた方法（特開
昭６３−１６００１０）が開示されている。

「発明が解決しようとする課題」 上記機械的方法では、ガラス基板表面に微小クラックが
発生してガラスの強度が低下したり、クラックに汚れが
入り込み磁気特性を劣化せせるという問題があり、これ
らの問題の発生を少なくするためには粒度の小さい砥粒
で長時間研磨しなければならないという問題があった。

また、上記の酸溶液を用いる方法では、あらかじめ金属
層を形成し熱処理をする必要があり、工程が複雑である
という問題点があった。

さらに両者を組み合わせる上記の方法では、工程が複数
になり、さらに弗化水素酸濃度を厳密に管理せねばなら
ず表面凹凸形成の再現性がよくないという問題点があっ
た。

本発明の目的は、上記の従来の方法が有する問題点を解
決し、磁気記録用のガラス基板に適した凹凸をガラス表
面に形成する方法を提供するものである。

「課題を解決するための手段Ｊ 本発明は、１価の陽イオ／の硝酸塩、２価の陽イオ／の
硝酸塩、１価の陽イオンの硫酸塩、２価の陽イオンの硫
ａ！塩の少なくとも一つを含むアルカリ性の溶融塩にガ
ラス表面を接触させ、前記ガラス表面をエツチングする
ことより、ガラス表面に凹凸を形成する方法である。

本発明にかかる溶融塩としては、１価の陽イオンの硝酸
塩、２価の陽イオンの硝酸塩、１価の陽イオンの硫酸塩
、２価の陽イオンの硫酸塩の少なくとも一つを含み、か
つ、加熱されて溶融状態にあるアルカリ性を呈する塩で
ある。１価の陽イオンとしてはＬｌイオン、Ｎａイオン
、Ｋイオン。

Ｃｓイオン、ＴＩイオンが例示でき、２価の陽イオンと
してはＭｇイオン、Ｃａイオン、Ｂａイオン、Ｓｒイオ
ン、Ｐｂイオン、Ｃｕイオンが例示できる。なかでもガ
ラスを早くエツチングし凹凸を形成する時間を短くする
上で、Ｎａイオンやにイオンの硝酸塩が好ましい。

また、本発明の溶融塩は、ガラス表面と接触してガラス
をエツチングすることによりガラス表面に凹凸を形成す
るためにアルカリ性であることが必要である。溶融塩を
アルカリ性にするためには、１価または２価の陽イオ／
の水酸化物、２価または２価の陽イオンの炭酸塩、１価
または２価の陽イオンの重炭酸塩の少なくとも一つを溶
融塩に添加することができる。また溶融塩を熱分解して
アルカリ性にするカーボン粉末や炭化珪素粉末などの炭
素含有物を添加することもできる。とりわけ水酸化カリ
ウムや水酸化ナトリウムは、ガラスの表面に残りかすを
呈することなく清浄な表面が得られるので好ましい。

本発明の溶融塩のアルカリ性の強さは、冷却した溶融塩
３ｇを水１００ｍ１に溶かした水溶液のｐＨが１０以上
であることが、凹凸の形成を短時間でおこなう上で好ま
しく、さらには１１以上であることがさらに好ましい。

アルカリ性の強さの上限は、ガラス基板を大きく侵食し
ない範囲で定められ、その上限はガラスの組成により異
なり、−ａ的に定めることは困難である。

溶融塩の加熱温度は、使用する溶融塩の組成により異な
るが、通常３５０〜６００℃でおこなわれる。

磁気ディスク用のガラス基板に要求される表面凹凸とす
るには、硝酸カリウムに１価の水酸化物を添加した溶融
塩を用いるのがもっとも好ましい。

このとき溶融塩と空気中の炭酸ガスとの接触を避けて水
酸化物が経時的に変質するのを防止することが好ましい
。

溶融塩とガラス表面とを接触する方法はとくに限定され
ないが、溶融塩中にガラス基板を漬ける方法やガラス基
板の上に塩を塗布し、その後ガラス基板を加熱する方法
などを用いることができる。

また、溶融塩中に含まれる陽イオンのイオン半径をガラ
ス中のアルカリイオンのイオン半径よりも大きく選ぶこ
とにより、エツチングによる表面凹凸の形成と同時に、
表面近傍に圧縮応力層を形成して機械的強度を大きくす
ることができる。

本発明に用いられるガラス基板としては、とくにその組
成が限定されない。ソーダライム組成のフロートガラス
や硼珪酸組成のガラスを用いることができる。

本発明の方法は、太陽電池用用のガラス基板表面の微細
凹凸の形成や無反射ガラスとするための表面の凹凸の形
成にも用いることができる。

「作用Ｊ 本発明にかかる溶融塩中に含まれるアルカリ性゛成分は
、溶融塩が接触するガラス表面を迅速にエツチングする
。これによりに表面凹凸が形成される。

「実施例」 以下に実施例に基づいて本発明を説明する。第１図は、
本発明の実施により得られたガラス表面の電子顕微鏡観
察から、ガラス表面の形状を模式的に表した図で、策１
図（ａ）はガラス基板の表面を上からみた図、第１図（
ｂ）はガラス基板の断面図である。

実施例 ソーダライム組成のフロートガラス板を円盤状に切断し
、ガラス表面を微小の酸化セリウム粉末を＠濁したう、
ピング液により平滑にし、さらにエツジ部分を面取り加
工をして円盤ガラスとした。

この円盤ガラスを、窒素ガス雰囲気中で４２０℃に加熱
した１重量％の水酸化カリウムを含む硝酸カリウムの溶
融塩に３分間漬けて、その後取り出した。この溶融塩を
冷却しその３ｇを採取し、　１００ｍ１の水に溶かして
溶液をつくった。この溶液のｐＨを測定したところ１２
．５であった。得られた円盤ガラスを洗浄して走査型電
子顕微鏡でガラス表面を観察した結果、直径が０．　１
〜１μｍの凹部が多数形成され、それにより形成された
表面の凹凸を走査型電子顕微鏡により中心線平均平方根
粗さＲ１で評価したところ約４ＯＡであった。

ガラス表面は、模式的に第１図（ａ）、　（ｂ）に示す
ように磁気記録媒体のガラス基板として好ましい、すな
わち突起部分がない形状を呈していた。

この円盤ガラスにスパッタリング法により１５０ｎｍの
Ｃｒの下地膜および５０ｎｍのＣｏ系磁性膜を順次形成
し、最後に３８ｎｍの厚みのカーボンの保護膜を形成し
た。このようにして得た磁気記録媒体について、耐Ｃ８
Ｓテストを実施したところ、３万回以上のＣ８Ｓテスト
後も磁気出力は初期値の９０％以上であった。

比較例 実施例と同じようにしてソーダライム組成のフロートガ
ラス板を円盤状に切断し、ガラス表面を微小の酸化セリ
ウム粉末をｌ！Ａ濁したう、ピッグ液によりガラス表面
を平滑にし、さらに工、ジ部分を面取り加工して円盤ガ
ラスとした。

この円盤ガラスに実施例と同じ方法で１５０ｎｍのＣｒ
の下地膜および５０ｎｍのＣｏ系磁性膜を順次形成し、
最後に３８ｎｍの厚みのカーボンの保護膜を形成した。

このようにして得た磁気記録媒体について、耐Ｃ８Ｓテ
ストを実施したところ、３千回でＣ５Ｓテスト後も磁気
出力は初期値より太き（低下した。

「発明の効果」 本発明によれば磁気記録媒体用のガラス基板に適した表
面凹凸を単一工程でかつ短時間にガラス表面に形成する
ことができる。また本方法は大量処理が可能で、かつ、
弗酸の液を用いないので酸廃液処理設備を必要とせず経
済性が優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施により得られるガラス基板の表面
形状を説明するための図で、第１図（ａ）は平面図、第
１図（１））は断面図である。 特許　出願人　　　日本板硝子株式会社（ａ） 第 図 平成３年２月８日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）１価の陽イオンの硝酸塩、２価の陽イオンの硝酸塩
   、１価の陽イオンの硫酸塩、２価の陽イオンの硫酸塩の
   少なくとも一つを含むアルカリ性の溶融塩にガラス表面
   を接触させ、前記ガラス表面をエッチングすることより
   、ガラス表面に凹凸を形成する方法。 ２）前記溶融塩は、１価または２価の陽イオンの水酸化
   物、１価または２価の陽イオンの炭酸塩、１価または２
   価の陽イオンの重炭酸塩の群からなる塩の少なくと一つ
   が添加されてアルカリ性に調整されていることを特徴と
   する特許請求範囲第１項に記載のガラス表面に凹凸を形
   成する方法。 ３）前記溶融塩のアルカリ性が、前記溶融塩を３％水溶
   液としたときに、ｐＨが１０以上であることを特徴とす
   る特許請求範囲第１項または第２項に記載のガラス表面
   に凹凸を形成する方法。