基板用ガラスおよびガラス基板
【課題】高記録密度化に好適な割れにくい基板用ガラスの提供。
【解決手段】下記酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ２を６６〜７７％、Ａｌ２Ｏ３を７〜１７％、Ｂ２Ｏ３を０〜７％、Ｌｉ２Ｏを０〜９％、Ｎａ２Ｏを０〜８％、Ｋ２Ｏを０〜３％、ＭｇＯを０〜１３％、ＣａＯを０〜６％、ＴｉＯ２を０〜５％、ＺｒＯ２を０〜５％含有し、ＳＯ２、Ａｌ２Ｏ３およびＢ２Ｏ３の含有量の合計ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３が８１〜９２％、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの含有量の合計Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが３〜９％、ＭｇＯおよびＣａＯの含有量の合計ＭｇＯ＋ＣａＯが４〜１３％、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２ＯおよびＣａＯ含有量の合計Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＣａＯが０〜１０％、ＴｉＯ２およびＺｒＯ２の含有量の合計ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２が０〜５％である基板用ガラス。
【解決手段】下記酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ２を６６〜７７％、Ａｌ２Ｏ３を７〜１７％、Ｂ２Ｏ３を０〜７％、Ｌｉ２Ｏを０〜９％、Ｎａ２Ｏを０〜８％、Ｋ２Ｏを０〜３％、ＭｇＯを０〜１３％、ＣａＯを０〜６％、ＴｉＯ２を０〜５％、ＺｒＯ２を０〜５％含有し、ＳＯ２、Ａｌ２Ｏ３およびＢ２Ｏ３の含有量の合計ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３が８１〜９２％、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの含有量の合計Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが３〜９％、ＭｇＯおよびＣａＯの含有量の合計ＭｇＯ＋ＣａＯが４〜１３％、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２ＯおよびＣａＯ含有量の合計Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＣａＯが０〜１０％、ＴｉＯ２およびＺｒＯ２の含有量の合計ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２が０〜５％である基板用ガラス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスク（ハードディスク）などの情報記録媒体、情報記録媒体などに用いられるガラス基板およびこれら基板に用いられるガラスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハードディスクドライブの記録容量の増大に伴い、高記録密度化がハイペースで進行している。しかし、高記録密度化に伴い、磁性粒子の微細化が熱安定性を損ない、クロストークや再生信号のＳＮ比低下が問題となっている。そこで、光と磁気の融合技術として熱アシスト磁気記録技術が注目されている。これは、磁気記録層にレーザ光や近接場光を照射して局所的に加熱した部分の保磁力を低下させた状態で外部磁界を印加して記録し、ＧＭＲ素子等で記録磁化を読み出す技術であり、高保持力媒体に記録できるため、熱安定性を保ちながら磁性粒子を微細化することが可能となる。しかし、高保持力媒体を多層膜にして成膜するには、基板を十分に加熱する必要があり、高耐熱基板が求められる。
【０００３】
また、垂直磁気記録方式においても高記録密度化の要求に応えるべく従来のものとは異なる磁気記録層が提案されているが、そのような磁気記録層の形成は基板を高温にして行う必要があることが多い。
ところで、先に述べた熱アシスト磁気記録技術に対応できる基板としてシリコン基板が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
シリコン基板にはガラス基板に比べて一般的に強度の点で懸念がある。したがって、基板を高温にして磁気記録層を形成する磁気ディスクの製造においてもガラス基板を用いるようにすることが好ましい。
【０００５】
情報記録媒体用基板、特に磁気ディスク用基板としてガラス基板が広く用いられており、たとえば高ヤング率のリチウム含有アルミノシリケートガラスまたはそれに化学強化処理を施したもの（特許文献２参照）、あるいは特定の組成を有するガラスを熱処理して結晶相を析出させた結晶化ガラス（特許文献３参照）が使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１９９６３３号公報
【特許文献２】特開２００１−１８０９６９号公報
【特許文献３】特開２０００−１１９０４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
化学強化処理用基板ガラスは化学強化処理を効率よく施せるようにするべくその耐熱性は低くされており、前記高保持力媒体を多層膜にして成膜する際の加熱により座屈してしまうおそれがある。また、化学強化処理ガラス基板について前記加熱を行うとイオン交換処理した交換層内がその加熱により拡散してしまい強度が低下するおそれがある。また、結晶化ガラス基板を用いようとすると結晶相とバルク体との熱膨張係数の違いにより前記加熱により基板表面が歪んでしまうおそれがある。
【０００８】
記録媒体の回転数を高めると、記録媒体にたわみが生じ共振が大きくなり、記録媒体の表面が磁気ヘッドと衝突して読み取りエラーや磁気ヘッドがクラッシュする危険性が高くなる。したがって、現状の記録媒体では磁気ヘッドと記録媒体の距離（浮上距離）をある程度以下に小さくすることができないので、磁気記録層の記録密度増加の阻害要因となりつつある。この記録媒体のたわみと共振の問題は高弾性率基板材料の使用により解決される。
【０００９】
磁気ディスク基板としてガラスを用いる場合、円形加工、芯抜き、内外円周面加工など多くの加工処理が必要となる。これらの加工処理中にガラスエッジ部などに破壊基点となりうる傷が多数発生し、製造工程においてのみならずスピンドルへの装着その他取り扱い時においても形成されるわずかな傷が基板破損につながる。特に磁気ディスク回転の高速化にともなってこの問題がより重要となる。この問題はクラックの発生しにくい基板用ガラスを使用することにより解決される。
【００１０】
本発明は、このような要求に包括的に応えるのに好適な高い比弾性率および高いガラス転移点を有し、傷つきにくい基板用ガラスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、下記酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ２を６６〜７７％、Ａｌ２Ｏ３を７〜１７％、Ｂ２Ｏ３を０〜７％、Ｌｉ２Ｏを０〜９％、Ｎａ２Ｏを０〜８％、Ｋ２Ｏを０〜３％、ＭｇＯを０〜１３％、ＣａＯを０〜６％、ＴｉＯ２を０〜５％、ＺｒＯ２を０〜５％含有し、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３およびＢ２Ｏ３の含有量の合計ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３が８１〜９２％、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの含有量の合計Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが３〜９％、ＭｇＯおよびＣａＯの含有量の合計ＭｇＯ＋ＣａＯが４〜１３％、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２ＯおよびＣａＯ含有量の合計Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＣａＯが０〜１０％、ＴｉＯ２およびＺｒＯ２の含有量の合計ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２が０〜５％である基板用ガラス（以下、本発明のガラスという。）を提供する。なお、たとえばＢ２Ｏ３を０〜７％含有するとは、Ｂ２Ｏ３は必須ではないが７％まで含有してもよい、の意である。
【００１２】
また、Ａｌ２Ｏ３含有量に対するＢ２Ｏ３含有量の比Ｂ２Ｏ３／Ａｌ２Ｏ３が０．６以下である前記基板用ガラスを提供する。
【００１３】
また、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＣａＯとＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３の比（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＣａＯ）／（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３）が０．１２５以下である前記基板用ガラスを提供する。
【００１４】
また、ＳｉＯ２が７４％以下、Ａｌ２Ｏ３が８％以上、Ｌｉ２Ｏが２％未満、ＭｇＯが１１％以下、ＴｉＯ２が３％以下、ＺｒＯ２が３％以下、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが３．５％以上、ＭｇＯ＋ＣａＯが５〜１２．５％、ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２が３．５％以下であり、（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３）が０．１５以下である前記基板用ガラスを提供する。
【００１５】
また、Ｌｉ２ＯまたはＮａ２Ｏを含有する前記基板用ガラスを提供する。
また、Ｂ２Ｏ３が３％以下、Ｌｉ２Ｏが２％以上、Ｎａ２Ｏが４％以下、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが３．５％以上である前記基板用ガラスを提供する。
また、（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３）が０．０４〜０．１６である前記基板用ガラスを提供する。
また、前記１０成分の含有量の合計が９８％以上である前記基板用ガラスを提供する。
【００１６】
また、前記基板用ガラスからなるガラス基板を提供する。
また、情報記録媒体基板に用いられる前記ガラス基板を提供する。
また、情報記録媒体基板が磁気ディスク基板である前記ガラス基板を提供する。
【００１７】
また、前記基板用ガラスからなるガラス板を化学強化した化学強化ガラス基板を提供する。
また、情報記録媒体基板に用いられる前記化学強化ガラス基板を提供する。
また、情報記録媒体基板が磁気ディスク基板である前記化学強化ガラス基板を提供する。
前記ガラス基板または前記化学強化ガラス基板の上に磁気記録層が形成されている磁気ディスクを提供する。
【発明の効果】
【００１８】
情報記録媒体などに用いられるガラス転移点が高い基板用ガラスを得ることができる。これにより、基板上に磁性膜を形成した後に行う熱処理温度を高くでき、記録密度の高い情報記録媒体を得ることができる。
また、情報記録媒体などに用いられる比弾性率が高い基板用ガラスを得ることができる。これにより、ドライブ回転中に反りやたわみが発生しにくくなり、高記録密度の情報記録媒体を得ることができる。
【００１９】
また、情報記録媒体などに用いられる傷つきにくい基板用ガラスを得ることができる。これにより、製造工程およびスピンドルへの装着その他取り扱い時において傷が付きにくくなり、基板割れが発生しにくくなる。
【００２０】
また、金属製のスピンドルは基板の装着に際して金属製の部材により固定されるため、これら金属製のスピンドルおよび金属製部材と基板の熱膨張係数の差が大きいと、温度変動時に応力が発生し、基板割れが発生するおそれがある。一般的にガラスの熱膨張係数は金属の熱膨張係数に比べて小さいため、基板にガラスを用いる際にはできるだけ熱膨張係数の大きい基板用ガラスを用い、金属製のスピンドルおよび金属ドライブ他部材との熱膨張マッチングを高めることが好ましい。
本発明によれば、情報記録媒体などに用いられる平均線膨張係数が大きい基板用ガラスを得ることができる。これにより、金属製のドライブ他部材との熱膨張マッチングが高くなり、温度変動時の発生応力が小さく、基板割れ等が発生しにくくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明のガラスを磁気ディスク基板に用いる場合を例にして説明するが本発明はこれに限定されない。
【００２２】
本発明のガラスは比弾性率Ｅ／ｄが３２ＭＮｍ／ｋｇ以上であることが好ましい。Ｅ／ｄが３２ＭＮｍ／ｋｇ未満であるとドライブ回転中に反りやたわみが発生しやすく、高記録密度の情報記録媒体を得ることが困難になるおそれがある。典型的にはＥ／ｄは４０ＭＮｍ／ｋｇ以下である。なお、Ｅはヤング率（単位：ＧＰａ）、ｄは密度（単位：ｇ／ｃｍ３）である。
【００２３】
本発明のガラスのガラス転移点Ｔｇは６９０℃以上であることが好ましい。６９０℃未満では熱により基板が変形しやすいため、磁性層形成熱処理温度を充分高くすることができず、磁性層の保磁力増加が困難になるおそれがある。より好ましくは７００℃以上である。
【００２４】
本発明のガラスの−５０〜７０℃における平均線膨張係数αは典型的には２０×１０−７／℃〜４５×１０−７／℃である。金属製のドライブなど他の部材の熱膨張係数との差を小さくして温度変動時の応力発生による基板の割れなどを起こりにくくしたい場合などにはαは好ましくは３２×１０−７／℃以上、より好ましくは３４×１０−７／℃以上である。
【００２５】
本発明のガラスのクラック発生確率Ｐは８０％未満であることが好ましい。８０％以上では、製造工程およびスピンドルへの装着その他取り扱い時において傷が付きにくくなり、基板割れが起こりやすくなるおそれがある。より好ましくは７０％以下である。
【００２６】
次に、本発明のガラスの組成についてモル％表示を用いて説明する。
ＳｉＯ２はガラスの骨格を形成する成分であり、必須である。６６％未満では、耐酸性が低下する、ｄが大きくなる、ガラスにキズが付きやすくなる、Ｔｇが低下するまたは液相温度が上昇しガラスが不安定になる。好ましくは６７％以上、より好ましくは６８％以上である。７７％超では、粘度が１０２ｄＰａ・ｓとなる温度Ｔ２および粘度が１０４ｄＰａ・ｓとなる温度Ｔ４が上昇しガラスの溶解、成形が困難となる、ＥもしくはＥ／ｄが低下する、またはαが小さくなる。好ましくは７４％以下、より好ましくは７２％以下、特に好ましくは７０％以下である。
【００２７】
Ａｌ２Ｏ３は耐候性を高める効果を有し、必須である。７％未満では前記効果が小さい、またはＥもしくはＥ／ｄもしくはＴｇが低下する。好ましくは８％以上、より好ましくは１０％以上である。１７％超では前記Ｔ２およびＴ４が上昇しガラスの溶解、成形が困難となる、耐酸性が低下する、αが小さくなる、または液相温度が高くなりすぎる。好ましくは１６％以下、より好ましくは１５％以下、さらに好ましくは１４％以下である。
【００２８】
Ｂ２Ｏ３は必須ではないが、ガラスを傷つきにくくする、もしくはガラスの溶解性を向上させる効果があるため、７％まで含有してもよい。７％超ではＥもしくはＥ／ｄもしくはＴｇが低下する、もしくはアルカリ金属酸化物成分と共存すると非常に揮散しやすくなる。好ましくは６．５％以下である。Ｔｇを高くしたい、もしくは揮散を抑えたい場合Ｂ２Ｏ３は好ましくは４％以下、より好ましくは２％以下、さらに好ましくはＢ２Ｏ３を含有しない。
【００２９】
ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３およびＢ２Ｏ３の含有量の合計ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３が８１％未満ではガラスが傷つきやすくなる。９２％超では前記Ｔ２およびＴ４が上昇しガラスの溶解、成形が困難となる。好ましくは９０％以下、より好ましくは８８％以下である。ガラスの溶解性、成形性を高めたい場合前記合計は好ましくは８６％以下である。
【００３０】
Ａｌ２Ｏ３含有量に対するＢ２Ｏ３含有量の比Ｂ２Ｏ３／Ａｌ２Ｏ３は０．６以下であることが好ましい。０．６超ではＥもしくはＥ／ｄが低下するおそれがある。より好ましくは０．５以下、さらに好ましくは０．４以下、特に好ましくは０．３以下、最も好ましくは０．２以下である。
【００３１】
Ｌｉ２Ｏは必須ではないが、Ｅ、Ｅ／ｄもしくはαを大きくする、またはガラスの溶解性を向上させるため、９％まで含有してもよい。９％超では耐酸性もしくは耐候性が低下する、Ｔｇが低くなる、またはガラスが傷つきやすくなる。好ましくは７％以下である。ＥもしくはＥ／ｄを大きくしたい場合Ｌｉ２Ｏは好ましくは３％以下、より好ましくは２％未満、さらに好ましくは１％以下、特に好ましくはＬｉ２Ｏを含有しない。
【００３２】
Ｎａ２Ｏは必須ではないが、αを大きくする、またはガラスの溶解性を向上させる効果があるため８％まで含有してもよい。８％超では耐酸性もしくは耐候性が低下する、Ｔｇが低くなる、またはガラスが傷つきやすくなる。好ましくは７．５％以下である。また、Ｎａ２Ｏを含有する場合、その含有量は１％以上であることが好ましい。αを大きくしたい場合Ｎａ２Ｏは好ましくは３％以上、より好ましくは４％以上、さらに好ましくは５％以上、特に好ましくは６％以上である。
【００３３】
Ｋ２Ｏは必須ではないが、αを大きくする、またはガラスの溶解性を向上させる効果があるため３％まで含有してもよい。３％超では耐酸性もしくは耐候性が低下する、Ｔｇが低くなる、またはガラスが傷つきやすくなる。好ましくは２％以下、より好ましくは１％以下、さらに好ましくはＫ２Ｏを含有しない。
【００３４】
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの含有量の合計Ｒ２Ｏが３％未満では、αが小さくなる、またはガラスの溶解性が低下する。好ましくは３．５％以上、より好ましくは４％以上、さらに好ましくは４．５％以上、特に好ましくは５％以上ある。Ｒ２Ｏが９％超では耐酸性もしくは耐候性が低下する、Ｔｇが低くなる、またはガラスが傷つきやすくなる。好ましくは８．５％以下、より好ましくは８％以下、さらに好ましくは７．５％以下である。
【００３５】
ＭｇＯは必須ではないが、Ｅ、Ｅ／ｄもしくはαを大きくする、またはガラスの溶解性を向上させるため、１３％まで含有してもよい。１３％超ではＴｇが低くなる、ガラスが傷つきやすくなる、または液相温度が高くなりすぎる。好ましくは１２％以下、より好ましくは１１％以下、さらに好ましくは１０．５％以下、特に好ましくは１０％以下である。ＭｇＯを含有する場合、その含有量は４％以上であることが好ましい。ＥもしくはＥ／ｄを大きくしたい場合ＭｇＯは好ましくは５％以上、より好ましくは６％以上、さらに好ましくは７％以上、特に好ましくは８％以上である。
【００３６】
ＣａＯは必須ではないが、αを大きくする、またはガラスの溶解性を向上させるため、６％まで含有してもよい。６％超ではＴｇが低くなる、ガラスが傷つきやすくなる、または液相温度が高くなりすぎる。好ましくは５％以下、より好ましくは３％以下、さらに好ましくは２％以下、特に好ましくは１％以下である。
【００３７】
ＭｇＯおよびＣａＯの含有量の合計ＭｇＯ＋ＣａＯが４％未満では、αが小さくなる、またはガラスの溶解性が低下する。好ましくは５％以上、より好ましくは６％以上、さらに好ましくは７％以上、特に好ましくは８％以上、最も好ましくは９％以上である。前記合計が１３％超では耐酸性もしくは耐候性が低下する、Ｔｇが低くなる、またはガラスが傷つきやすくなる。好ましくは１２．５％以下、より好ましくは１２％以下、特に好ましくは１１．５％以下、最も好ましくは１１％以下である。
【００３８】
ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３に対するＭｇＯ＋ＣａＯの比（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３）は０．１６以下であることが好ましい。０．１６超では、耐酸性もしくは耐候性が低下する、Ｔｇが低くなる、またはガラスが傷つきやすくなるおそれがある。より好ましくは０．１５以下、さらに好ましくは０．１４以下である。
【００３９】
Ｎａ２Ｏ、Ｋ２ＯおよびＣａＯ含有量の合計Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＣａＯが１０％超では、耐酸性もしくは耐候性が低下する、Ｔｇが低くなる、またはガラスが傷つきやすくなる。好ましくは９％以下である。αを大きくしたい場合などはＮａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＣａＯは好ましくは２％以上、より好ましくは５％以上、好ましくは７％以上、特に好ましくは８％以上である。
【００４０】
ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３に対するＮａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＣａＯの比（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＣａＯ）／（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３）は０．１２５以上であることが好ましい。０．１２５超では、耐酸性もしくは耐候性が低下する、Ｔｇが低くなる、またはガラスが傷つきやすくなる。より好ましくは０．１２４以下、さらに好ましくは０．１２３以下、特に好ましくは０．１２２以下、最も好ましくは０．１２１以下である。
【００４１】
ＴｉＯ２は必須ではないが、耐候性を維持したままＥもしくはＥ／ｄを大きくする、Ｔｇを高くする、またはガラスの溶解性を向上させる効果があるため５％まで含有してもよい。５％超ではｄが大きくなる、αが小さくなる、ガラスにキズが付きやすくなる、または分相しやすくなるおそれがある。より好ましくは３％以下、さらに好ましくは２％以下、特に好ましくは１％以下、最も好ましくはＴｉＯ２を含有しない。
【００４２】
ＺｒＯ２は必須ではないが、耐候性を維持したままＥもしくはＥ／ｄを大きくする、Ｔｇを高くする、またはガラスの溶解性を向上させる効果があるため５％まで含有してもよい。５％超ではｄが大きくなる、αが小さくなる、ガラスにキズが付きやすくなる、または液相温度が高くなりすぎるおそれがある。より好ましくは３％以下、さらに好ましくは２％以下、特に好ましくは１％以下、最も好ましくはＺｒＯ２を含有しない。
【００４３】
ＴｉＯ２およびＺｒＯ２の含有量の合計は最大でも５％であり、典型的には３．５％以下である。５％超ではｄが大きくなる、αが小さくなる、ガラスにキズが付きやすくなるおそれがある。より好ましくは３％以下、さらに好ましくは２％以下、特に好ましくは１％以下、最も好ましくはＴｉＯ２およびＺｒＯ２のいずれも含有しない。
【００４４】
本発明のガラスは本質的に上記成分からなるが、本発明の目的を損なわない範囲でその他の成分を合計で３％未満の範囲で含有してもよい。好ましくは２％未満、典型的には１％未満である。
【００４５】
ＳｒＯまたはＢａＯはｄを大きくする、またはガラスにキズが付きやすくする場合があるが、耐候性を維持したままαを大きくする、またはガラスの溶解性を向上させる効果がある場合がある。その場合の含有量は合計でも２％以下であることが好ましい。より好ましくは合計で１．５％以下、さらに好ましくは１％以下である。典型的にはＳｒＯおよびＢａＯを含有しない。
【００４６】
また、ＳＯ３、Ｃｌ、Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＳｎＯ２等の清澄剤を合計で２％まで含有してもよい。
また、Ｆｅ２Ｏ３、Ｃｏ３Ｏ４、ＮｉＯなどの着色剤を合計で２％まで含有してもよい。
【００４７】
本発明のガラスからなる情報記録媒体用ガラス基板は通常は円形のガラス板である。
磁気ディスク用ガラス基板はノートブックパソコン等に用いられる２．５インチ基板（ガラス基板外径：６５ｍｍ）やポータブルＭＰ３プレーヤなどに用いられる１．８インチ基板（ガラス基板外径：４８ｍｍ）などに広く使用され、その市場は年々拡大しており、一方で低価格での供給が求められている。このようなガラス基板に使用されるガラスは、大量生産に適したものであることが好ましい。
板ガラスの大量生産はフロート法、フュージョン法、ダウンドロー法などの連続成形法により広く行われており、本発明のガラスは先に述べたようにたとえばフロート成形が可能なガラスであるので大量生産に好適である。
【００４８】
本発明のガラスおよびガラス基板の製造方法は特に限定されず、各種方法を適用できる。たとえば、通常使用される各成分の原料を目標組成となるように調合し、これをガラス溶融窯で加熱溶融する。バブリング、撹拌、清澄剤の添加等によりガラスを均質化し、周知のフロート法、プレス法、フュージョン法またダウンドロー法などの方法により所定の厚さの板ガラスに成形し、徐冷後必要に応じて研削、研磨などの加工を行った後、所定の寸法・形状のガラス基板とされる。成形法としては、特に、大量生産に適したフロート法が好適である。また、フロート法以外の連続成形法、すなわち、フュージョン法、ダウンドロー法にも好適である。
【実施例】
【００４９】
表１の例１〜８および表３の例２８、２９のＳｉＯ２からＺｒＯ２までの欄にモル％表示で示す組成となるように各成分の原料を調合し、白金るつぼを用いて１５５０〜１６００℃の温度で３〜５時間溶解してガラスを作製した。溶解にあたっては、白金スターラを溶融ガラス中に挿入し、２時間撹拌してガラスを均質化した。次いで溶融ガラスを流し出してほぼ板状に成形し、毎分１℃の冷却速度で室温まで徐冷し、その後所望の厚みのガラス板に加工した。表で、Ｓｉ＋Ａｌ＋ＢはＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３およびＢ２Ｏ３の含有量の合計（単位：モル％）、Ｂ／ＡｌはＡｌ２Ｏ３含有量に対するＢ２Ｏ３含有量の比、Ｒ２ＯはＬｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの含有量の合計（単位：モル％）、Ｍｇ＋ＣａはＭｇＯおよびＣａＯの含有量の合計（単位：モル％）、ＭｇＣａ／ＳｉＡｌＢは（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３）、Ｎａ＋Ｋ＋ＣａはＮａ２Ｏ、Ｋ２ＯおよびＣａＯの含有量の合計（単位：モル％）、ＮａＫＣａ／ＳｉＡｌＢは（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＣａＯ）／（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３）、Ｔｉ＋ＺｒはＴｉＯ２およびＺｒＯ２の含有量の合計（単位：モル％）をそれぞれ示している。
【００５０】
こうして得られたガラス板について、密度ｄ（単位：ｇ／ｃｍ３）、前記平均線膨張係数α（単位：×１０−７／℃）、ヤング率Ｅ（単位：ＧＰａ）、比弾性率Ｅ／ｄ（単位：ＭＮｍ／ｋｇ）、ガラス転移点Ｔｇ（単位：℃）およびクラック発生確率Ｐ（単位：％）を以下に示す方法によって測定した。結果を表に示す。
【００５１】
ｄ：泡のないガラス２０〜５０ｇを用い、アルキメデス法にて測定した。
α：示差熱膨張計を用いて、石英ガラスを参照試料として室温から５℃／分の割合で昇温した際のガラスの伸び率をガラスが軟化してもはや伸びが観測されなくなる温度すなわち屈伏点まで測定し、得られた熱膨張曲線から−５０〜７０℃における平均線膨張係数を算出した。
Ｅ：厚さが５〜１０ｍｍ、大きさが３ｃｍ角のガラス板について、超音波パルス法により測定した。
【００５２】
Ｔｇ：示差熱膨張計を用いて、石英ガラスを参照試料として室温から５℃／分の割合で昇温した際のガラスの伸び率を屈伏点まで測定し、得られた熱膨張曲線における屈曲点に相当する温度をガラス転移点とした。
【００５３】
Ｐ：厚さが１〜２ｍｍ、大きさが４ｃｍ×４ｃｍのガラス板の両面をコロイダルシリカで鏡面研磨したサンプルを用いてクラック発生確率を測定した。露点−２８℃〜−２７℃の雰囲気中でビッカース硬度計の荷重を２ｋｇｆ＝１９．６Ｎとして１５点ビッカース圧子を打ち込み、圧痕の四隅に発生するクラックの本数を測定した。この発生したクラック本数をクラック発生可能本数６０で除したものをクラック発生率（単位：％）とした。なお、Ｐの測定精度は約±１０％である。
【００５４】
表１〜３の例１〜２７は実施例、例２８、２９は比較例である。
これらの結果から、実施例のガラスは高いガラス転移点を有しながら、例２８のガラスに比べて高い比弾性率を有し、例２９のガラスに比べて高いクラック耐性を有することがわかる。
【００５５】
【表１】
【００５６】
【表２】
【００５７】
【表３】
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は磁気ディスクなどの情報記録媒体および情報記録媒体などに用いられるガラス基板の製造に利用できる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスク（ハードディスク）などの情報記録媒体、情報記録媒体などに用いられるガラス基板およびこれら基板に用いられるガラスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハードディスクドライブの記録容量の増大に伴い、高記録密度化がハイペースで進行している。しかし、高記録密度化に伴い、磁性粒子の微細化が熱安定性を損ない、クロストークや再生信号のＳＮ比低下が問題となっている。そこで、光と磁気の融合技術として熱アシスト磁気記録技術が注目されている。これは、磁気記録層にレーザ光や近接場光を照射して局所的に加熱した部分の保磁力を低下させた状態で外部磁界を印加して記録し、ＧＭＲ素子等で記録磁化を読み出す技術であり、高保持力媒体に記録できるため、熱安定性を保ちながら磁性粒子を微細化することが可能となる。しかし、高保持力媒体を多層膜にして成膜するには、基板を十分に加熱する必要があり、高耐熱基板が求められる。
【０００３】
また、垂直磁気記録方式においても高記録密度化の要求に応えるべく従来のものとは異なる磁気記録層が提案されているが、そのような磁気記録層の形成は基板を高温にして行う必要があることが多い。
ところで、先に述べた熱アシスト磁気記録技術に対応できる基板としてシリコン基板が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
シリコン基板にはガラス基板に比べて一般的に強度の点で懸念がある。したがって、基板を高温にして磁気記録層を形成する磁気ディスクの製造においてもガラス基板を用いるようにすることが好ましい。
【０００５】
情報記録媒体用基板、特に磁気ディスク用基板としてガラス基板が広く用いられており、たとえば高ヤング率のリチウム含有アルミノシリケートガラスまたはそれに化学強化処理を施したもの（特許文献２参照）、あるいは特定の組成を有するガラスを熱処理して結晶相を析出させた結晶化ガラス（特許文献３参照）が使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１９９６３３号公報
【特許文献２】特開２００１−１８０９６９号公報
【特許文献３】特開２０００−１１９０４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
化学強化処理用基板ガラスは化学強化処理を効率よく施せるようにするべくその耐熱性は低くされており、前記高保持力媒体を多層膜にして成膜する際の加熱により座屈してしまうおそれがある。また、化学強化処理ガラス基板について前記加熱を行うとイオン交換処理した交換層内がその加熱により拡散してしまい強度が低下するおそれがある。また、結晶化ガラス基板を用いようとすると結晶相とバルク体との熱膨張係数の違いにより前記加熱により基板表面が歪んでしまうおそれがある。
【０００８】
記録媒体の回転数を高めると、記録媒体にたわみが生じ共振が大きくなり、記録媒体の表面が磁気ヘッドと衝突して読み取りエラーや磁気ヘッドがクラッシュする危険性が高くなる。したがって、現状の記録媒体では磁気ヘッドと記録媒体の距離（浮上距離）をある程度以下に小さくすることができないので、磁気記録層の記録密度増加の阻害要因となりつつある。この記録媒体のたわみと共振の問題は高弾性率基板材料の使用により解決される。
【０００９】
磁気ディスク基板としてガラスを用いる場合、円形加工、芯抜き、内外円周面加工など多くの加工処理が必要となる。これらの加工処理中にガラスエッジ部などに破壊基点となりうる傷が多数発生し、製造工程においてのみならずスピンドルへの装着その他取り扱い時においても形成されるわずかな傷が基板破損につながる。特に磁気ディスク回転の高速化にともなってこの問題がより重要となる。この問題はクラックの発生しにくい基板用ガラスを使用することにより解決される。
【００１０】
本発明は、このような要求に包括的に応えるのに好適な高い比弾性率および高いガラス転移点を有し、傷つきにくい基板用ガラスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、下記酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ２を６６〜７７％、Ａｌ２Ｏ３を７〜１７％、Ｂ２Ｏ３を０〜７％、Ｌｉ２Ｏを０〜９％、Ｎａ２Ｏを０〜８％、Ｋ２Ｏを０〜３％、ＭｇＯを０〜１３％、ＣａＯを０〜６％、ＴｉＯ２を０〜５％、ＺｒＯ２を０〜５％含有し、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３およびＢ２Ｏ３の含有量の合計ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３が８１〜９２％、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの含有量の合計Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが３〜９％、ＭｇＯおよびＣａＯの含有量の合計ＭｇＯ＋ＣａＯが４〜１３％、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２ＯおよびＣａＯ含有量の合計Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＣａＯが０〜１０％、ＴｉＯ２およびＺｒＯ２の含有量の合計ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２が０〜５％である基板用ガラス（以下、本発明のガラスという。）を提供する。なお、たとえばＢ２Ｏ３を０〜７％含有するとは、Ｂ２Ｏ３は必須ではないが７％まで含有してもよい、の意である。
【００１２】
また、Ａｌ２Ｏ３含有量に対するＢ２Ｏ３含有量の比Ｂ２Ｏ３／Ａｌ２Ｏ３が０．６以下である前記基板用ガラスを提供する。
【００１３】
また、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＣａＯとＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３の比（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＣａＯ）／（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３）が０．１２５以下である前記基板用ガラスを提供する。
【００１４】
また、ＳｉＯ２が７４％以下、Ａｌ２Ｏ３が８％以上、Ｌｉ２Ｏが２％未満、ＭｇＯが１１％以下、ＴｉＯ２が３％以下、ＺｒＯ２が３％以下、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが３．５％以上、ＭｇＯ＋ＣａＯが５〜１２．５％、ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２が３．５％以下であり、（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３）が０．１５以下である前記基板用ガラスを提供する。
【００１５】
また、Ｌｉ２ＯまたはＮａ２Ｏを含有する前記基板用ガラスを提供する。
また、Ｂ２Ｏ３が３％以下、Ｌｉ２Ｏが２％以上、Ｎａ２Ｏが４％以下、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが３．５％以上である前記基板用ガラスを提供する。
また、（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３）が０．０４〜０．１６である前記基板用ガラスを提供する。
また、前記１０成分の含有量の合計が９８％以上である前記基板用ガラスを提供する。
【００１６】
また、前記基板用ガラスからなるガラス基板を提供する。
また、情報記録媒体基板に用いられる前記ガラス基板を提供する。
また、情報記録媒体基板が磁気ディスク基板である前記ガラス基板を提供する。
【００１７】
また、前記基板用ガラスからなるガラス板を化学強化した化学強化ガラス基板を提供する。
また、情報記録媒体基板に用いられる前記化学強化ガラス基板を提供する。
また、情報記録媒体基板が磁気ディスク基板である前記化学強化ガラス基板を提供する。
前記ガラス基板または前記化学強化ガラス基板の上に磁気記録層が形成されている磁気ディスクを提供する。
【発明の効果】
【００１８】
情報記録媒体などに用いられるガラス転移点が高い基板用ガラスを得ることができる。これにより、基板上に磁性膜を形成した後に行う熱処理温度を高くでき、記録密度の高い情報記録媒体を得ることができる。
また、情報記録媒体などに用いられる比弾性率が高い基板用ガラスを得ることができる。これにより、ドライブ回転中に反りやたわみが発生しにくくなり、高記録密度の情報記録媒体を得ることができる。
【００１９】
また、情報記録媒体などに用いられる傷つきにくい基板用ガラスを得ることができる。これにより、製造工程およびスピンドルへの装着その他取り扱い時において傷が付きにくくなり、基板割れが発生しにくくなる。
【００２０】
また、金属製のスピンドルは基板の装着に際して金属製の部材により固定されるため、これら金属製のスピンドルおよび金属製部材と基板の熱膨張係数の差が大きいと、温度変動時に応力が発生し、基板割れが発生するおそれがある。一般的にガラスの熱膨張係数は金属の熱膨張係数に比べて小さいため、基板にガラスを用いる際にはできるだけ熱膨張係数の大きい基板用ガラスを用い、金属製のスピンドルおよび金属ドライブ他部材との熱膨張マッチングを高めることが好ましい。
本発明によれば、情報記録媒体などに用いられる平均線膨張係数が大きい基板用ガラスを得ることができる。これにより、金属製のドライブ他部材との熱膨張マッチングが高くなり、温度変動時の発生応力が小さく、基板割れ等が発生しにくくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明のガラスを磁気ディスク基板に用いる場合を例にして説明するが本発明はこれに限定されない。
【００２２】
本発明のガラスは比弾性率Ｅ／ｄが３２ＭＮｍ／ｋｇ以上であることが好ましい。Ｅ／ｄが３２ＭＮｍ／ｋｇ未満であるとドライブ回転中に反りやたわみが発生しやすく、高記録密度の情報記録媒体を得ることが困難になるおそれがある。典型的にはＥ／ｄは４０ＭＮｍ／ｋｇ以下である。なお、Ｅはヤング率（単位：ＧＰａ）、ｄは密度（単位：ｇ／ｃｍ３）である。
【００２３】
本発明のガラスのガラス転移点Ｔｇは６９０℃以上であることが好ましい。６９０℃未満では熱により基板が変形しやすいため、磁性層形成熱処理温度を充分高くすることができず、磁性層の保磁力増加が困難になるおそれがある。より好ましくは７００℃以上である。
【００２４】
本発明のガラスの−５０〜７０℃における平均線膨張係数αは典型的には２０×１０−７／℃〜４５×１０−７／℃である。金属製のドライブなど他の部材の熱膨張係数との差を小さくして温度変動時の応力発生による基板の割れなどを起こりにくくしたい場合などにはαは好ましくは３２×１０−７／℃以上、より好ましくは３４×１０−７／℃以上である。
【００２５】
本発明のガラスのクラック発生確率Ｐは８０％未満であることが好ましい。８０％以上では、製造工程およびスピンドルへの装着その他取り扱い時において傷が付きにくくなり、基板割れが起こりやすくなるおそれがある。より好ましくは７０％以下である。
【００２６】
次に、本発明のガラスの組成についてモル％表示を用いて説明する。
ＳｉＯ２はガラスの骨格を形成する成分であり、必須である。６６％未満では、耐酸性が低下する、ｄが大きくなる、ガラスにキズが付きやすくなる、Ｔｇが低下するまたは液相温度が上昇しガラスが不安定になる。好ましくは６７％以上、より好ましくは６８％以上である。７７％超では、粘度が１０２ｄＰａ・ｓとなる温度Ｔ２および粘度が１０４ｄＰａ・ｓとなる温度Ｔ４が上昇しガラスの溶解、成形が困難となる、ＥもしくはＥ／ｄが低下する、またはαが小さくなる。好ましくは７４％以下、より好ましくは７２％以下、特に好ましくは７０％以下である。
【００２７】
Ａｌ２Ｏ３は耐候性を高める効果を有し、必須である。７％未満では前記効果が小さい、またはＥもしくはＥ／ｄもしくはＴｇが低下する。好ましくは８％以上、より好ましくは１０％以上である。１７％超では前記Ｔ２およびＴ４が上昇しガラスの溶解、成形が困難となる、耐酸性が低下する、αが小さくなる、または液相温度が高くなりすぎる。好ましくは１６％以下、より好ましくは１５％以下、さらに好ましくは１４％以下である。
【００２８】
Ｂ２Ｏ３は必須ではないが、ガラスを傷つきにくくする、もしくはガラスの溶解性を向上させる効果があるため、７％まで含有してもよい。７％超ではＥもしくはＥ／ｄもしくはＴｇが低下する、もしくはアルカリ金属酸化物成分と共存すると非常に揮散しやすくなる。好ましくは６．５％以下である。Ｔｇを高くしたい、もしくは揮散を抑えたい場合Ｂ２Ｏ３は好ましくは４％以下、より好ましくは２％以下、さらに好ましくはＢ２Ｏ３を含有しない。
【００２９】
ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３およびＢ２Ｏ３の含有量の合計ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３が８１％未満ではガラスが傷つきやすくなる。９２％超では前記Ｔ２およびＴ４が上昇しガラスの溶解、成形が困難となる。好ましくは９０％以下、より好ましくは８８％以下である。ガラスの溶解性、成形性を高めたい場合前記合計は好ましくは８６％以下である。
【００３０】
Ａｌ２Ｏ３含有量に対するＢ２Ｏ３含有量の比Ｂ２Ｏ３／Ａｌ２Ｏ３は０．６以下であることが好ましい。０．６超ではＥもしくはＥ／ｄが低下するおそれがある。より好ましくは０．５以下、さらに好ましくは０．４以下、特に好ましくは０．３以下、最も好ましくは０．２以下である。
【００３１】
Ｌｉ２Ｏは必須ではないが、Ｅ、Ｅ／ｄもしくはαを大きくする、またはガラスの溶解性を向上させるため、９％まで含有してもよい。９％超では耐酸性もしくは耐候性が低下する、Ｔｇが低くなる、またはガラスが傷つきやすくなる。好ましくは７％以下である。ＥもしくはＥ／ｄを大きくしたい場合Ｌｉ２Ｏは好ましくは３％以下、より好ましくは２％未満、さらに好ましくは１％以下、特に好ましくはＬｉ２Ｏを含有しない。
【００３２】
Ｎａ２Ｏは必須ではないが、αを大きくする、またはガラスの溶解性を向上させる効果があるため８％まで含有してもよい。８％超では耐酸性もしくは耐候性が低下する、Ｔｇが低くなる、またはガラスが傷つきやすくなる。好ましくは７．５％以下である。また、Ｎａ２Ｏを含有する場合、その含有量は１％以上であることが好ましい。αを大きくしたい場合Ｎａ２Ｏは好ましくは３％以上、より好ましくは４％以上、さらに好ましくは５％以上、特に好ましくは６％以上である。
【００３３】
Ｋ２Ｏは必須ではないが、αを大きくする、またはガラスの溶解性を向上させる効果があるため３％まで含有してもよい。３％超では耐酸性もしくは耐候性が低下する、Ｔｇが低くなる、またはガラスが傷つきやすくなる。好ましくは２％以下、より好ましくは１％以下、さらに好ましくはＫ２Ｏを含有しない。
【００３４】
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの含有量の合計Ｒ２Ｏが３％未満では、αが小さくなる、またはガラスの溶解性が低下する。好ましくは３．５％以上、より好ましくは４％以上、さらに好ましくは４．５％以上、特に好ましくは５％以上ある。Ｒ２Ｏが９％超では耐酸性もしくは耐候性が低下する、Ｔｇが低くなる、またはガラスが傷つきやすくなる。好ましくは８．５％以下、より好ましくは８％以下、さらに好ましくは７．５％以下である。
【００３５】
ＭｇＯは必須ではないが、Ｅ、Ｅ／ｄもしくはαを大きくする、またはガラスの溶解性を向上させるため、１３％まで含有してもよい。１３％超ではＴｇが低くなる、ガラスが傷つきやすくなる、または液相温度が高くなりすぎる。好ましくは１２％以下、より好ましくは１１％以下、さらに好ましくは１０．５％以下、特に好ましくは１０％以下である。ＭｇＯを含有する場合、その含有量は４％以上であることが好ましい。ＥもしくはＥ／ｄを大きくしたい場合ＭｇＯは好ましくは５％以上、より好ましくは６％以上、さらに好ましくは７％以上、特に好ましくは８％以上である。
【００３６】
ＣａＯは必須ではないが、αを大きくする、またはガラスの溶解性を向上させるため、６％まで含有してもよい。６％超ではＴｇが低くなる、ガラスが傷つきやすくなる、または液相温度が高くなりすぎる。好ましくは５％以下、より好ましくは３％以下、さらに好ましくは２％以下、特に好ましくは１％以下である。
【００３７】
ＭｇＯおよびＣａＯの含有量の合計ＭｇＯ＋ＣａＯが４％未満では、αが小さくなる、またはガラスの溶解性が低下する。好ましくは５％以上、より好ましくは６％以上、さらに好ましくは７％以上、特に好ましくは８％以上、最も好ましくは９％以上である。前記合計が１３％超では耐酸性もしくは耐候性が低下する、Ｔｇが低くなる、またはガラスが傷つきやすくなる。好ましくは１２．５％以下、より好ましくは１２％以下、特に好ましくは１１．５％以下、最も好ましくは１１％以下である。
【００３８】
ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３に対するＭｇＯ＋ＣａＯの比（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３）は０．１６以下であることが好ましい。０．１６超では、耐酸性もしくは耐候性が低下する、Ｔｇが低くなる、またはガラスが傷つきやすくなるおそれがある。より好ましくは０．１５以下、さらに好ましくは０．１４以下である。
【００３９】
Ｎａ２Ｏ、Ｋ２ＯおよびＣａＯ含有量の合計Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＣａＯが１０％超では、耐酸性もしくは耐候性が低下する、Ｔｇが低くなる、またはガラスが傷つきやすくなる。好ましくは９％以下である。αを大きくしたい場合などはＮａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＣａＯは好ましくは２％以上、より好ましくは５％以上、好ましくは７％以上、特に好ましくは８％以上である。
【００４０】
ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３に対するＮａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＣａＯの比（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＣａＯ）／（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３）は０．１２５以上であることが好ましい。０．１２５超では、耐酸性もしくは耐候性が低下する、Ｔｇが低くなる、またはガラスが傷つきやすくなる。より好ましくは０．１２４以下、さらに好ましくは０．１２３以下、特に好ましくは０．１２２以下、最も好ましくは０．１２１以下である。
【００４１】
ＴｉＯ２は必須ではないが、耐候性を維持したままＥもしくはＥ／ｄを大きくする、Ｔｇを高くする、またはガラスの溶解性を向上させる効果があるため５％まで含有してもよい。５％超ではｄが大きくなる、αが小さくなる、ガラスにキズが付きやすくなる、または分相しやすくなるおそれがある。より好ましくは３％以下、さらに好ましくは２％以下、特に好ましくは１％以下、最も好ましくはＴｉＯ２を含有しない。
【００４２】
ＺｒＯ２は必須ではないが、耐候性を維持したままＥもしくはＥ／ｄを大きくする、Ｔｇを高くする、またはガラスの溶解性を向上させる効果があるため５％まで含有してもよい。５％超ではｄが大きくなる、αが小さくなる、ガラスにキズが付きやすくなる、または液相温度が高くなりすぎるおそれがある。より好ましくは３％以下、さらに好ましくは２％以下、特に好ましくは１％以下、最も好ましくはＺｒＯ２を含有しない。
【００４３】
ＴｉＯ２およびＺｒＯ２の含有量の合計は最大でも５％であり、典型的には３．５％以下である。５％超ではｄが大きくなる、αが小さくなる、ガラスにキズが付きやすくなるおそれがある。より好ましくは３％以下、さらに好ましくは２％以下、特に好ましくは１％以下、最も好ましくはＴｉＯ２およびＺｒＯ２のいずれも含有しない。
【００４４】
本発明のガラスは本質的に上記成分からなるが、本発明の目的を損なわない範囲でその他の成分を合計で３％未満の範囲で含有してもよい。好ましくは２％未満、典型的には１％未満である。
【００４５】
ＳｒＯまたはＢａＯはｄを大きくする、またはガラスにキズが付きやすくする場合があるが、耐候性を維持したままαを大きくする、またはガラスの溶解性を向上させる効果がある場合がある。その場合の含有量は合計でも２％以下であることが好ましい。より好ましくは合計で１．５％以下、さらに好ましくは１％以下である。典型的にはＳｒＯおよびＢａＯを含有しない。
【００４６】
また、ＳＯ３、Ｃｌ、Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＳｎＯ２等の清澄剤を合計で２％まで含有してもよい。
また、Ｆｅ２Ｏ３、Ｃｏ３Ｏ４、ＮｉＯなどの着色剤を合計で２％まで含有してもよい。
【００４７】
本発明のガラスからなる情報記録媒体用ガラス基板は通常は円形のガラス板である。
磁気ディスク用ガラス基板はノートブックパソコン等に用いられる２．５インチ基板（ガラス基板外径：６５ｍｍ）やポータブルＭＰ３プレーヤなどに用いられる１．８インチ基板（ガラス基板外径：４８ｍｍ）などに広く使用され、その市場は年々拡大しており、一方で低価格での供給が求められている。このようなガラス基板に使用されるガラスは、大量生産に適したものであることが好ましい。
板ガラスの大量生産はフロート法、フュージョン法、ダウンドロー法などの連続成形法により広く行われており、本発明のガラスは先に述べたようにたとえばフロート成形が可能なガラスであるので大量生産に好適である。
【００４８】
本発明のガラスおよびガラス基板の製造方法は特に限定されず、各種方法を適用できる。たとえば、通常使用される各成分の原料を目標組成となるように調合し、これをガラス溶融窯で加熱溶融する。バブリング、撹拌、清澄剤の添加等によりガラスを均質化し、周知のフロート法、プレス法、フュージョン法またダウンドロー法などの方法により所定の厚さの板ガラスに成形し、徐冷後必要に応じて研削、研磨などの加工を行った後、所定の寸法・形状のガラス基板とされる。成形法としては、特に、大量生産に適したフロート法が好適である。また、フロート法以外の連続成形法、すなわち、フュージョン法、ダウンドロー法にも好適である。
【実施例】
【００４９】
表１の例１〜８および表３の例２８、２９のＳｉＯ２からＺｒＯ２までの欄にモル％表示で示す組成となるように各成分の原料を調合し、白金るつぼを用いて１５５０〜１６００℃の温度で３〜５時間溶解してガラスを作製した。溶解にあたっては、白金スターラを溶融ガラス中に挿入し、２時間撹拌してガラスを均質化した。次いで溶融ガラスを流し出してほぼ板状に成形し、毎分１℃の冷却速度で室温まで徐冷し、その後所望の厚みのガラス板に加工した。表で、Ｓｉ＋Ａｌ＋ＢはＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３およびＢ２Ｏ３の含有量の合計（単位：モル％）、Ｂ／ＡｌはＡｌ２Ｏ３含有量に対するＢ２Ｏ３含有量の比、Ｒ２ＯはＬｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの含有量の合計（単位：モル％）、Ｍｇ＋ＣａはＭｇＯおよびＣａＯの含有量の合計（単位：モル％）、ＭｇＣａ／ＳｉＡｌＢは（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３）、Ｎａ＋Ｋ＋ＣａはＮａ２Ｏ、Ｋ２ＯおよびＣａＯの含有量の合計（単位：モル％）、ＮａＫＣａ／ＳｉＡｌＢは（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＣａＯ）／（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３）、Ｔｉ＋ＺｒはＴｉＯ２およびＺｒＯ２の含有量の合計（単位：モル％）をそれぞれ示している。
【００５０】
こうして得られたガラス板について、密度ｄ（単位：ｇ／ｃｍ３）、前記平均線膨張係数α（単位：×１０−７／℃）、ヤング率Ｅ（単位：ＧＰａ）、比弾性率Ｅ／ｄ（単位：ＭＮｍ／ｋｇ）、ガラス転移点Ｔｇ（単位：℃）およびクラック発生確率Ｐ（単位：％）を以下に示す方法によって測定した。結果を表に示す。
【００５１】
ｄ：泡のないガラス２０〜５０ｇを用い、アルキメデス法にて測定した。
α：示差熱膨張計を用いて、石英ガラスを参照試料として室温から５℃／分の割合で昇温した際のガラスの伸び率をガラスが軟化してもはや伸びが観測されなくなる温度すなわち屈伏点まで測定し、得られた熱膨張曲線から−５０〜７０℃における平均線膨張係数を算出した。
Ｅ：厚さが５〜１０ｍｍ、大きさが３ｃｍ角のガラス板について、超音波パルス法により測定した。
【００５２】
Ｔｇ：示差熱膨張計を用いて、石英ガラスを参照試料として室温から５℃／分の割合で昇温した際のガラスの伸び率を屈伏点まで測定し、得られた熱膨張曲線における屈曲点に相当する温度をガラス転移点とした。
【００５３】
Ｐ：厚さが１〜２ｍｍ、大きさが４ｃｍ×４ｃｍのガラス板の両面をコロイダルシリカで鏡面研磨したサンプルを用いてクラック発生確率を測定した。露点−２８℃〜−２７℃の雰囲気中でビッカース硬度計の荷重を２ｋｇｆ＝１９．６Ｎとして１５点ビッカース圧子を打ち込み、圧痕の四隅に発生するクラックの本数を測定した。この発生したクラック本数をクラック発生可能本数６０で除したものをクラック発生率（単位：％）とした。なお、Ｐの測定精度は約±１０％である。
【００５４】
表１〜３の例１〜２７は実施例、例２８、２９は比較例である。
これらの結果から、実施例のガラスは高いガラス転移点を有しながら、例２８のガラスに比べて高い比弾性率を有し、例２９のガラスに比べて高いクラック耐性を有することがわかる。
【００５５】
【表１】
【００５６】
【表２】
【００５７】
【表３】
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は磁気ディスクなどの情報記録媒体および情報記録媒体などに用いられるガラス基板の製造に利用できる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ２を６６〜７７％、Ａｌ２Ｏ３を７〜１７％、Ｂ２Ｏ３を０〜７％、Ｌｉ２Ｏを０〜９％、Ｎａ２Ｏを０〜８％、Ｋ２Ｏを０〜３％、ＭｇＯを０〜１３％、ＣａＯを０〜６％、ＴｉＯ２を０〜５％、ＺｒＯ２を０〜５％含有し、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３およびＢ２Ｏ３の含有量の合計ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３が８１〜９２％、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの含有量の合計Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが３〜９％、ＭｇＯおよびＣａＯの含有量の合計ＭｇＯ＋ＣａＯが４〜１３％、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２ＯおよびＣａＯ含有量の合計Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＣａＯが０〜１０％、ＴｉＯ２およびＺｒＯ２の含有量の合計ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２が０〜５％である基板用ガラス。
【請求項２】
Ａｌ２Ｏ３含有量に対するＢ２Ｏ３含有量の比Ｂ２Ｏ３／Ａｌ２Ｏ３が０．６以下である請求項１の基板用ガラス。
【請求項３】
Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＣａＯとＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３の比（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＣａＯ）／（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３）が０．１２５以下である請求項１または２の基板用ガラス。
【請求項４】
ＳｉＯ２が７４％以下、Ａｌ２Ｏ３が８％以上、Ｌｉ２Ｏが２％未満、ＭｇＯが１１％以下、ＴｉＯ２が３％以下、ＺｒＯ２が３％以下、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが３．５％以上、ＭｇＯ＋ＣａＯが５〜１２．５％、ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２が３．５％以下であり、（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３）が０．１５以下である請求項１、２または３の基板用ガラス。
【請求項５】
Ｌｉ２ＯまたはＮａ２Ｏを含有する請求項１、２、３または４の基板用ガラス。
【請求項６】
Ｂ２Ｏ３が３％以下、Ｌｉ２Ｏが２％以上、Ｎａ２Ｏが４％以下、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが３．５％以上である請求項１、２、３または４の基板用ガラス。
【請求項７】
（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３）が０．０４〜０．１６である請求項６の基板用ガラス。
【請求項８】
上記１０成分の含有量の合計が９８％以上である請求項１〜７のいずれかの基板用ガラス。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかの基板用ガラスからなるガラス基板。
【請求項１０】
情報記録媒体基板に用いられる請求項９のガラス基板。
【請求項１１】
情報記録媒体基板が磁気ディスク基板である請求項１０のガラス基板。
【請求項１２】
請求項１〜８のいずれかの基板用ガラスからなるガラス板を化学強化した化学強化ガラス基板。
【請求項１３】
情報記録媒体基板に用いられる請求項１２の化学強化ガラス基板。
【請求項１４】
情報記録媒体基板が磁気ディスク基板である請求項１３の化学強化ガラス基板。
【請求項１５】
請求項１１のガラス基板または請求項１４の化学強化ガラス基板の上に磁気記録層が形成されている磁気ディスク。
【請求項１】
下記酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ２を６６〜７７％、Ａｌ２Ｏ３を７〜１７％、Ｂ２Ｏ３を０〜７％、Ｌｉ２Ｏを０〜９％、Ｎａ２Ｏを０〜８％、Ｋ２Ｏを０〜３％、ＭｇＯを０〜１３％、ＣａＯを０〜６％、ＴｉＯ２を０〜５％、ＺｒＯ２を０〜５％含有し、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３およびＢ２Ｏ３の含有量の合計ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３が８１〜９２％、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの含有量の合計Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが３〜９％、ＭｇＯおよびＣａＯの含有量の合計ＭｇＯ＋ＣａＯが４〜１３％、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２ＯおよびＣａＯ含有量の合計Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＣａＯが０〜１０％、ＴｉＯ２およびＺｒＯ２の含有量の合計ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２が０〜５％である基板用ガラス。
【請求項２】
Ａｌ２Ｏ３含有量に対するＢ２Ｏ３含有量の比Ｂ２Ｏ３／Ａｌ２Ｏ３が０．６以下である請求項１の基板用ガラス。
【請求項３】
Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＣａＯとＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３の比（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＣａＯ）／（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３）が０．１２５以下である請求項１または２の基板用ガラス。
【請求項４】
ＳｉＯ２が７４％以下、Ａｌ２Ｏ３が８％以上、Ｌｉ２Ｏが２％未満、ＭｇＯが１１％以下、ＴｉＯ２が３％以下、ＺｒＯ２が３％以下、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが３．５％以上、ＭｇＯ＋ＣａＯが５〜１２．５％、ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２が３．５％以下であり、（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３）が０．１５以下である請求項１、２または３の基板用ガラス。
【請求項５】
Ｌｉ２ＯまたはＮａ２Ｏを含有する請求項１、２、３または４の基板用ガラス。
【請求項６】
Ｂ２Ｏ３が３％以下、Ｌｉ２Ｏが２％以上、Ｎａ２Ｏが４％以下、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが３．５％以上である請求項１、２、３または４の基板用ガラス。
【請求項７】
（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３）が０．０４〜０．１６である請求項６の基板用ガラス。
【請求項８】
上記１０成分の含有量の合計が９８％以上である請求項１〜７のいずれかの基板用ガラス。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかの基板用ガラスからなるガラス基板。
【請求項１０】
情報記録媒体基板に用いられる請求項９のガラス基板。
【請求項１１】
情報記録媒体基板が磁気ディスク基板である請求項１０のガラス基板。
【請求項１２】
請求項１〜８のいずれかの基板用ガラスからなるガラス板を化学強化した化学強化ガラス基板。
【請求項１３】
情報記録媒体基板に用いられる請求項１２の化学強化ガラス基板。
【請求項１４】
情報記録媒体基板が磁気ディスク基板である請求項１３の化学強化ガラス基板。
【請求項１５】
請求項１１のガラス基板または請求項１４の化学強化ガラス基板の上に磁気記録層が形成されている磁気ディスク。
【公開番号】特開２０１３−２８５１２（Ｐ２０１３−２８５１２Ａ）
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６６９３４（Ｐ２０１１−１６６９３４）
【出願日】平成２３年７月２９日（２０１１．７．２９）
【出願人】（０００００００４４）旭硝子株式会社 (2,665)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２９日（２０１１．７．２９）
【出願人】（０００００００４４）旭硝子株式会社 (2,665)
【Ｆターム（参考）】
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