磁気ディスクおよび情報記録媒体用ガラス基板の製造方法
【課題】高温で磁気記録層を形成できる磁気ディスクの製造方法の提供。
【解決手段】温度が５５０℃以上であるガラス基板の上に磁気記録層を形成する工程を有する磁気ディスクの製造方法であって、ガラス基板がモル百分率表示で、ＳｉＯ２を６２〜７４％、Ａｌ２Ｏ３を６〜１８％、Ｂ２Ｏ３を７〜１５％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯのいずれか１成分以上を合計で８〜２１％含有し、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の含有量合計が７０％以上、上記７成分の含有量合計が９５％以上であり、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏのいずれか１成分以上を合計で１％未満含有する、もしくはこれら３成分のいずれも含有しないものである磁気ディスクの製造方法。
【解決手段】温度が５５０℃以上であるガラス基板の上に磁気記録層を形成する工程を有する磁気ディスクの製造方法であって、ガラス基板がモル百分率表示で、ＳｉＯ２を６２〜７４％、Ａｌ２Ｏ３を６〜１８％、Ｂ２Ｏ３を７〜１５％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯのいずれか１成分以上を合計で８〜２１％含有し、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の含有量合計が７０％以上、上記７成分の含有量合計が９５％以上であり、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏのいずれか１成分以上を合計で１％未満含有する、もしくはこれら３成分のいずれも含有しないものである磁気ディスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁気ディスク、光ディスク等の情報記録媒体に用いられるガラス基板の製造方法および磁気ディスクの製造方法に関し、特には高温で磁気記録層を形成する磁気ディスクの製造方法およびそのような製造方法に好適なガラス基板の製造方法に関する。
【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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１９９６３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
本発明はこのような磁気ディスクの製造方法およびそのような製造方法に好適な情報記録媒体用ガラス基板を製造する方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、温度が５５０℃以上であるガラス基板の上に磁気記録層を形成する工程を有する磁気ディスクの製造方法であって、ガラス基板がモル百分率表示で、ＳｉＯ２を６２〜７４％、Ａｌ２Ｏ３を６〜１８％、Ｂ２Ｏ３を２〜１５％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯのいずれか１成分以上を合計で８〜２１％含有し、上記７成分の含有量合計が９５％以上であり、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏのいずれか１成分以上を合計で１％未満含有する、もしくはこれら３成分のいずれも含有しないものである磁気ディスクの製造方法（以下、第１の方法という。）を提供する。
【０００７】
また、当該ガラス基板におけるＡｌ２Ｏ３含有量は典型的には７モル％以上であり、第１の方法のこの典型的な態様において、ガラス基板がＳｉＯ２を６５〜６９％、Ａｌ２Ｏ３を９〜１２％、Ｂ２Ｏ３を７〜１２％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯのいずれか１成分以上を合計で１０〜１６％含有するものを提供する。
【０００８】
また、温度が５５０℃以上であるガラス基板の上に磁気記録層を形成する工程を有する磁気ディスクの製造方法であって、ガラス基板がモル百分率表示で、ＳｉＯ２を６７〜７２％、Ａｌ２Ｏ３を１１〜１４％、Ｂ２Ｏ３を０〜２％未満、ＭｇＯを４〜９％、ＣａＯを４〜６％、ＳｒＯを１〜６％、ＢａＯを０〜５％含有し、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量合計が１４〜１８％、上記７成分の含有量合計が９５％以上であり、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏのいずれか１成分以上を合計で１％未満含有する、もしくはこれら３成分のいずれも含有しないものである磁気ディスクの製造方法（以下、第２の方法という。）を提供する。なお、「Ｂ２Ｏ３を０〜２％未満含有する」とは、Ｂ２Ｏ３を０％以上２％未満含有する、の意である。
【０００９】
また、モル百分率表示で、ＳｉＯ２を６２〜７４％、Ａｌ２Ｏ３を７〜１８％、Ｂ２Ｏ３を２〜１５％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯのいずれか１成分以上を合計で８〜１６％含有し、上記７成分の含有量合計が９５％以上であり、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏのいずれか１成分以上を合計で１％未満含有する、もしくはこれら３成分のいずれも含有しない情報記録媒体用ガラス基板（以下、ガラス基板Ａという。）を提供する。
【００１０】
また、モル百分率表示で、ＳｉＯ２を６２〜７４％、Ａｌ２Ｏ３を７〜１８％、Ｂ２Ｏ３を７〜１５％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯのいずれか１成分以上を合計で８〜２１％含有し、上記７成分の含有量合計が９５％以上であり、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏのいずれか１成分以上を合計で１％未満含有する、もしくはこれら３成分のいずれも含有しない情報記録媒体用ガラス基板（以下、ガラス基板Ｂという。）を提供する。
【００１１】
また、モル百分率表示で、ＳｉＯ２を６２〜７４％、Ａｌ２Ｏ３を７〜１８％、Ｂ２Ｏ３を２〜１５％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯのいずれか１成分以上を合計で８〜２１％含有し、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量の合計のＢ２Ｏ３含有量に対する比（ＳｒＯ＋ＢａＯ）／Ｂ２Ｏ３が１．２以下かつ上記７成分の含有量合計が９５％以上であり、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏのいずれか１成分以上を合計で１％未満含有する、もしくはこれら３成分のいずれも含有しない情報記録媒体用ガラス基板（以下、ガラス基板Ｃという。）を提供する。
【００１２】
本発明は、これらガラス基板に係る発明は、磁気記録層を形成する磁気ディスクの製造において基板を高温にできるようにするだけでなく、次に述べるようにガラス基板が割れにくくすることも目的とするものである。
【００１３】
すなわち、情報記録媒体は持ち運びされる時や使用中などに誤って床などに落とされることが多いが、情報記録媒体の基板としてガラス基板が用いられている場合にはその衝撃でガラス基板が割れる問題があった。
【００１４】
本発明者はこの問題を調べるために後述する例４、１５、１６の基板ガラスからなるガラス基板（ただし、例１５のガラス基板は化学強化されたもの）について後述するように、破壊靭性Ｓｔ（単位：ＭＰａ・ｍ１／２）およびクラック発生率ｐ（単位：％）を測定し、また、これらガラス基板をマイクロドライブ（ＰＣカード型の超小型ハードディスク）にセットし耐衝撃性指標Ｓ１５０、Ｓ１７５を測定した。結果を表１に示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】
通常のガラス製品の耐衝撃性はそのガラスの破壊靭性とともに増大するが、磁気ディスク用ガラス基板においては破壊靭性が増大しても耐衝撃性は必ずしも増大せず、クラック発生率の減少とともに耐衝撃性が増大することがわかった。
また、耐衝撃性指標を測定する際に割れたガラス基板の破壊起点を調べたところ、通常のガラス板などでは傷の多い端部に破壊起点が存在するが、磁気ディスク用ガラス基板においては主表面のクランプやスペーサーとの接触部に破壊起点が存在することがわかった。これは、主表面は記録面であり傷などの欠点は本来存在しないはずのため、落下衝撃により新たな傷が発生し、それが破壊起点になったと考えられる。この事実は、破壊靭性ではなくクラック発生率と耐衝撃性との間に関係があるという前記事実と符合するものである。
【００１７】
なお、例１５の化学強化されたガラス基板は磁気ディスクに従来用いられているものであるが、徐冷点が５００℃と低く熱アシスト磁気記録技術に適用できない。
【００１８】
本発明者は先に述べたような事実を見出し、熱アシスト磁気記録技術に適用でき、かつ、クラック発生率が従来の磁気ディスク用ガラス基板と同程度またはそれよりも小さいガラス基板の提供を目的とする本発明のガラス基板の発明をなすに至った。
【００１９】
また、本発明は、ガラス板をガラス円板に加工する円板加工工程、ガラス円板の主表面をラッピングするラッピング工程、ガラス円板のラッピングされた主表面を研磨する主表面研磨工程およびこれら工程間、これら工程内もしくはこれら工程後においてガラス円板を洗浄する洗浄工程を有する情報記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、ガラス板がモル百分率表示で、ＳｉＯ２を６２〜７４％、Ａｌ２Ｏ３を７〜１８％、Ｂ２Ｏ３を２〜１５％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯのいずれか１成分以上を合計で８〜２１％含有し、上記７成分の含有量合計が９５％以上であり、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏのいずれか１成分以上を合計で１％未満含有する、もしくはこれら３成分のいずれも含有しないものである情報記録媒体用ガラス基板の製造方法を提供する。
【００２０】
また、ガラス板をガラス円板に加工する円板加工工程、ガラス円板の主表面をラッピングするラッピング工程、ガラス円板のラッピングされた主表面を研磨する主表面研磨工程およびこれら工程間、これら工程内もしくはこれら工程後においてガラス円板を洗浄する洗浄工程を有する情報記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、ガラス板がモル百分率表示で、ＳｉＯ２を６７〜７２％、Ａｌ２Ｏ３を１１〜１４％、Ｂ２Ｏ３を０〜２％未満、ＭｇＯを４〜９％、ＣａＯを４〜６％、ＳｒＯを１〜６％、ＢａＯを０〜５％含有し、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量合計が１４〜１８％、上記７成分の含有量合計が９５％以上であり、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏのいずれか１成分以上を合計で１％未満含有する、もしくはこれら３成分のいずれも含有しないものである情報記録媒体用ガラス基板の製造方法を提供する。
【００２１】
前記情報記録媒体用ガラス基板の製造方法において、ガラス円板は中央に孔を有するいわゆるドーナツ形状のものでもよいし、孔を有さないものでもよい。また、端面については通常は面取り加工が行われる他、エッチング処理や鏡面研磨が行われることがある。
【００２２】
また、ガラス板の徐冷点が６５０℃以上である前記情報記録媒体用ガラス基板の製造方法を提供する。
また、フロート法またはダウンドロー法を用いてガラス板を製造する前記磁気ディスクの製造方法を提供する。ダウンドロー法としてはたとえばフュージョン法やスリットダウンドロー法が挙げられる。
また、情報記録媒体が磁気ディスクである前記情報記録媒体用ガラス基板の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ガラス基板に高温で磁気記録層を形成できるので磁気ディスクの高密度化が可能になる。
また、このようなガラス基板を製造することが可能になる。
また、高温で磁気記録層を形成できるだけでなく、クラック発生率が小さく耐衝撃性に優れる可能性が高い情報記録媒体用ガラス基板を得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の磁気ディスクの製造方法における磁気記録層の材料としてはＦｅＰｔやＳｍＣｏ５が典型的である。
このような磁気記録層はガラス基板の温度を５５０℃以上にしてその上に形成されるが、その温度は必要に応じてたとえば６００℃以上または６５０℃以上にすることが求められる。なお、その温度は通常７５０℃以下とされる。
本発明の磁気ディスクの製造方法においては、必要に応じて、ガラス基板と磁気記録層の間に下地層などの層が形成され、また、必要に応じて、磁気記録層の上に保護膜などの層が形成される。
【００２５】
本発明の磁気ディスクの製造方法で用いられるガラス基板を構成するガラス（以下、基板ガラスということがある。）および本発明のガラス基板の徐冷点ＴＡは６５０℃以上であることが好ましい。６５０℃未満では磁気記録層形成時にガラスが反り、正常に読み書きできなくなるおそれがある。より好ましくは６８０℃以上、特に好ましくは７００℃以上であり、典型的には７５０℃以下である。
【００２６】
基板ガラスのクラック発生率ｐ（単位：％）は７０％以下であることが好ましい。７０％超では従来使用されているガラス基板（後述する例１５のガラスを化学強化したもの）よりもガラスに傷がつきやすくなる、すなわち応力集中が起こりやすくなる。その結果、弱い応力で脆性的破壊が起こりやすくなる。ｐは、より好ましくは５０％以下、特に好ましくは３０％以下、最も好ましくは１０％以下である。
【００２７】
クラック発生率ｐは次のようにして測定される。
ガラスを平均粒径２μｍの酸化セリウム砥粒で研磨後、平均粒径２０ｎｍのコロイダルシリカ砥粒で研磨し、厚さが１〜２ｍｍ、大きさが４ｃｍ×４ｃｍ、表面粗さＲａが０．１５ｎｍ以下であるガラス板を作製し、これを徐冷点もしくはガラス転移点で３０分保持後、１℃／分またはそれ以下の速度で室温まで冷却した。このガラス板の表面に、２３℃、相対湿度７０％に制御した室内において荷重１０００ｇでビッカース圧子を打ち込み、その４つの頂点から発生したクラック本数を測定する。この測定を１０回繰り返し、１００×（前記クラック本数の合計）÷４０をｐとする。
【００２８】
基板ガラスの耐酸性は、０．１ｍｇ／ｃｍ２以下であることが好ましい。０．１ｍｇ／ｃｍ２超では酸を用いる研磨や洗浄の工程で面荒れが起こるおそれがある。
【００２９】
第１の方法で用いられるガラス基板は先に述べたように、モル百分率表示組成が、ＳｉＯ２：６２〜７４％、Ａｌ２Ｏ３：６〜１８％、Ｂ２Ｏ３：２〜１５％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ（以下、ＲＯと略記する）：８〜２１％、ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３＋ＲＯ≧９５％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＜１％であるガラスからなる。
【００３０】
このガラスであってＡｌ２Ｏ３が７モル％以上であるもの（以下、ガラス１という。）は前記ｐを小さくしてガラスを傷つきにくくしたい場合に好適な基板ガラスである。
【００３１】
前記ガラス基板Ａ、Ｂ、Ｃを構成するガラス（以下、それぞれをガラスＡ、Ｂ、Ｃという。）はいずれもガラス１に該当し、ガラスを傷つきにくくしたい場合に特に好適な基板ガラスである。
【００３２】
ガラス１の密度は、好ましくは２．５７ｇ／ｃｍ３以下、典型的には２．５２ｇ／ｃｍ３以下である。２．５７ｇ／ｃｍ３超ではガラスが傷つきやすくなるおそれがある。
次にガラス１およびガラスＡ、Ｂ、Ｃの組成について説明する。まず、ガラス１について説明し、その後に、ガラスＡ、ＢまたはＣとガラス１とで異なる部分があればその部分について説明する。なお、以下の組成の説明では特に断らない限りモル％を単に％と表示する。
【００３３】
ＳｉＯ２は必須成分である。ＳｉＯ２が６２％未満ではガラスが傷つきやすくなり、好ましくは６３％以上、より好ましくは６５％以上である。一方、ＳｉＯ２が７４％を超えると溶解性が低下し、ガラス製造が困難になり、好ましくは７１％以下、より好ましくは６９％以下である。
Ａｌ２Ｏ３は必須成分である。Ａｌ２Ｏ３が７％未満ではガラスが分相しやすくなって基板を加工・洗浄した後に平滑な表面を維持できなくなり、またはガラスが傷つきやすくなるおそれがあり、好ましくは７．５％以上、より好ましくは９％以上である。一方、Ａｌ２Ｏ３が１８％を超えると溶解性が低下し、ガラス製造が困難になり、好ましくは１６％以下、より好ましくは１２％以下である。
【００３４】
なお、ガラスをより傷つきにくくするには、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の含有量の合計が７０％以上であることが好ましく、より好ましくは７２％以上である。
【００３５】
Ｂ２Ｏ３はガラスの傷つきやすさや溶解性を改善する効果があり、必須である。Ｂ２Ｏ３が２％未満ではガラスの溶解性が低下し、好ましくは５％以上、より好ましくは７％以上、特に好ましくは７．３％以上である。なお、ガラスＢにおいては７％以上とされる。質量百分率表示ではＢ２Ｏ３は典型的には８％超である。一方、Ｂ２Ｏ３が１５％を超えるとガラスが分相しやすくなって基板を加工・洗浄した後に平滑な表面を維持できなくなり、好ましくは１４％以下、より好ましくは１２％以下である。
【００３６】
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯはガラスの溶解性を改善する成分であり、いずれか１成分以上を含有しなければならない。これら成分の含有量合計ＲＯが８％未満ではガラスの溶解性が低下してガラス製造が困難になり、好ましくは９％以上、より好ましくは１０％以上である。一方、ＲＯが２１％を超えるとガラスが傷つきやすくなり、好ましくは１８％以下、より好ましくは１６％以下である。なお、ガラスＡにおいてはＲＯは１６％以下とされ、典型的には１５％以下である。
【００３７】
これら４成分の内ＭｇＯおよびＣａＯの少なくともいずれか一方を３％以上含有することが好ましい。ＭｇＯおよびＣａＯの含有量の合計ＭｇＯ＋ＣａＯが３％未満ではガラスの溶解が困難になるおそれがある、またはガラスが傷つきやすくなるおそれがある。しかし、ＭｇＯ＋ＣａＯが１８％超では失透温度が高くなり成形が困難になるおそれがあるので１８％以上であることが好ましい。
ＭｇＯを含有する場合その含有量は典型的には８％以下であり、ＣａＯを含有する場合その含有量は典型的には１０％以下である。
【００３８】
ＳｒＯおよびＢａＯはアルカリ土類金属酸化物の中ではガラスをより傷つきやすくする成分であるので、ＳｒＯまたはＢａＯを含有する場合それらの含有量の合計ＳｒＯ＋ＢａＯは９％以下であることが好ましい。
また、ＳｒＯ＋ＢａＯと、ガラスを傷つきにくくする成分であるＢ２Ｏ３の含有量との比（ＳｒＯ＋ＢａＯ）／Ｂ２Ｏ３は１．２以下であることが好ましく、ガラスＣにおいては（ＳｒＯ＋ＢａＯ）／Ｂ２Ｏ３は１．２以下とされる。
【００３９】
ガラス１、Ａ、ＢおよびＣは本質的に上記７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含有してもよい。ただし、その場合であってもそれら成分の含有量の合計は５％未満である。上記７成分以外の成分の含有量の合計が５％以上ではガラスが傷つきやすくなるおそれがある。以下では上記７成分以外の成分について例示的に説明する。
【００４０】
ＺｎＯはＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯと同様の効果を奏する成分であり、５％以下の範囲で含有してもよい。ＺｎＯの含有量とＲＯの合計は８〜２１％であることが好ましく、より好ましくは１６％以下、典型的には１０〜１６％である。質量百分率表示では前記合計は１８％以下が典型的である。
【００４１】
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２ＯはＴＡを低下させるので、これら３成分の含有量の合計は０％であるか１％未満とされる。
【００４２】
ＶなどＴｉよりも原子番号が大きな原子の酸化物はガラスを傷つきやすくするおそれがあるので、これら酸化物を含有する場合にはそれらの含有量の合計は３％以下とすることが好ましい。より好ましくは２％以下、特に好ましくは１％以下、最も好ましくは０．３％以下である。
ＳＯ３、Ｆ、Ｃｌ、Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＳｎＯ２等は清澄剤として代表的な成分である。
【００４３】
第２の方法で用いられるガラス基板は先に述べたように、ＳｉＯ２：６７〜７２％、Ａｌ２Ｏ３：１１〜１４％、Ｂ２Ｏ３：０〜２％未満、ＭｇＯ：４〜９％、ＣａＯ：４〜６％、ＳｒＯ：１〜６％、ＢａＯ：０〜５％、ＲＯ：１４〜１８％、ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３＋ＲＯ≧９５％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＜１％であるガラス（以下、ガラス２という。）からなる。
【００４４】
ガラス２はＴＡまたは耐酸性を高くしたい場合に好適な基板ガラスである。
【００４５】
次にガラス２の組成について説明する。
ＳｉＯ２は必須成分である。６７％未満ではガラスが傷つきやすくなる。一方、７２％を超えると溶解性が低下し、ガラス製造が困難になる。
Ａｌ２Ｏ３は必須成分である。１１％未満ではガラスが分相しやすくなり、基板を加工・洗浄した後に平滑な表面を維持できなくなる、またはガラスが傷つきやすくなるおそれがある。一方、１４％を超えると溶解性が低下し、ガラス製造が困難になる。
【００４６】
Ｂ２Ｏ３は必須成分ではないが、ガラスの傷つきやすさや溶解性を改善する効果があり、２％未満の範囲で含有してもよい。２％以上では耐酸性またはＴＡが低下するおそれがある。
【００４７】
ＭｇＯ、ＣａＯおよびＳｒＯはガラスの溶解性を改善する成分であり、必須である。ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯの各含有量がそれぞれ４％未満、４％未満、１％未満では溶解性が低下する。ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯの各含有量がそれぞれ９％超、６％超、６％超ではガラスが傷つきやすくなる。
【００４８】
ＢａＯは必須成分ではないが、ガラスの溶解性を改善する効果があり、５％以下の範囲で含有してもよい。５％超ではガラスが傷つきやすくなる。
ＲＯが１４％未満ではガラスの溶解性が低下し、ガラス製造が困難になる。一方、ＲＯが１８％を超えるとガラスが傷つきやすくなる。
【００４９】
ガラス２は本質的に上記７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５％未満であれば含有してもよい。上記７成分以外の成分の含有量の合計が５％以上ではガラスが傷つきやすくなる。以下では上記７成分以外の成分について例示的に説明する。
【００５０】
ＺｎＯはＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯと同様の効果を奏する成分であり、５％以下の範囲で含有してもよい。ＺｎＯの含有量とＲＯの合計は８〜２１％であることが好ましく、より好ましくは１０〜１６％である。
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２ＯはＴＡを低下させるので、これら３成分の含有量の合計は０％であるか１％未満とされる。
【００５１】
ＶなどＴｉよりも原子番号が大きな原子の酸化物はガラスを傷つきやすくするおそれがあるので、これら酸化物を含有する場合にはそれらの含有量の合計は３％以下とすることが好ましい。より好ましくは２％以下、特に好ましくは１％以下、最も好ましくは０．３％以下である。
ＳＯ３、Ｆ、Ｃｌ、Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＳｎＯ２等は清澄剤として代表的な成分である。
【実施例】
【００５２】
表２中のＳｉＯ２〜ＢａＯ、及び表３中のＳｉＯ２〜Ｋ２Ｏの欄にモル百分率表示で示す組成を有する１７種のガラスを用意した。これらガラスについて、線膨張係数α（単位：１０−７／℃）、密度ｄ（単位：ｇ／ｃｍ３）、ヤング率Ｅ（単位：ＧＰａ）、比弾性率Ｅ／ｄ（単位：ＭＮｍ／ｋｇ）、耐酸性指標Ａ（単位：ｍｇ／ｃｍ２）、歪点ＴＳｔｒ（単位：℃）、徐冷点ＴＡ（単位：℃）、粘度が１０４ｄＰａ・ｓとなる温度Ｔ４（単位：℃）、粘度が１０２ｄＰａ・ｓとなる温度Ｔ２（単位：℃）、破壊靱性Ｓｔ（単位：ＭＰａ・ｍ１／２）、クラック発生率ｐ（単位：％）を測定または算出した。＊を付したものは組成から計算または推定した値である。
【００５３】
上記測定は、ｐは前記のようにして、その他のものは次のようにして行った。
線膨張係数：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℃／分の速度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５０〜３５０℃における平均線膨張係数を算出した。
密度：泡のないガラス２０〜５０ｇについて、アルキメデス法にて測定した。
ヤング率：厚さが５〜１０ｍｍ、大きさが３ｃｍ×３ｃｍのガラス板について、超音波パルス法により測定した。
耐酸性：ガラスを９０℃、０．１Ｎ塩酸に２０時間浸漬した時の重量減少量を測定し、これを試料表面積で除して求めた。
【００５４】
歪点、徐冷点：ＪＩＳ Ｒ３１０３に準じて測定した。
Ｔ４、Ｔ２：回転粘度計により測定した。
【００５５】
破壊靱性Ｓｔ：ＪＩＳ Ｒ１６０７で規定される圧子圧入法（ＩＦ法）に準じて測定した。
【００５６】
例１〜１４は本発明で用いられる基板ガラスであり、このうち例１〜１３は前記ガラス１であり、そのうちの例１〜１１は耐衝撃性に優れ、例１４は前記ガラス２であり耐酸性に優れる。
例１５〜１７は比較のための基板ガラスであり、例１５のｐの測定は化学強化したガラスについて行った。
【００５７】
また、例４、１５、１６については耐衝撃性指標Ｓ１５０、耐衝撃性指標Ｓ１７５を次のようにして測定した。
【００５８】
Ｓ１５０：外径２７ｍｍのディスク形状に加工したガラス板をＩＢＭ社製マイクロドライブにセットし、このマイクロドライブを１５０ｃｍの高さから精密石定盤に落下させた。ガラス板が割れなかった場合は再度同じ高さからマイクロドライブを同定盤に落下させ、ガラス板が割れるまでの落下回数を調べる試験を行った。この試験を５回行い、前記落下回数の平均を算出し、耐衝撃性指標Ｓ１５０とした。
Ｓ１７５：ガラス板を１７５ｃｍの高さから落下させる以外はＳ１５０を求める場合と同様にして耐衝撃性指標Ｓ１７５を求めた。
本発明者は、先に述べたようにこの結果から、耐衝撃性指標Ｓ１５０、Ｓ１７５は破壊靱性Ｓｔとではなくクラック発生率ｐとの間に相関が認められることを見出した。
また、表４、５に例１〜１７のガラスの質量百分率表示組成を示す。
【００５９】
【表２】
【００６０】
【表３】
【００６１】
【表４】
【００６２】
【表５】
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は磁気ディスクおよび情報記録媒体用ガラス基板の製造に利用できる。
【００６４】
なお、２０１０年４月２７日に出願された日本特許出願２０１０−１０２０９２号の明細書、特許請求の範囲及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁気ディスク、光ディスク等の情報記録媒体に用いられるガラス基板の製造方法および磁気ディスクの製造方法に関し、特には高温で磁気記録層を形成する磁気ディスクの製造方法およびそのような製造方法に好適なガラス基板の製造方法に関する。
【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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１９９６３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
本発明はこのような磁気ディスクの製造方法およびそのような製造方法に好適な情報記録媒体用ガラス基板を製造する方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、温度が５５０℃以上であるガラス基板の上に磁気記録層を形成する工程を有する磁気ディスクの製造方法であって、ガラス基板がモル百分率表示で、ＳｉＯ２を６２〜７４％、Ａｌ２Ｏ３を６〜１８％、Ｂ２Ｏ３を２〜１５％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯのいずれか１成分以上を合計で８〜２１％含有し、上記７成分の含有量合計が９５％以上であり、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏのいずれか１成分以上を合計で１％未満含有する、もしくはこれら３成分のいずれも含有しないものである磁気ディスクの製造方法（以下、第１の方法という。）を提供する。
【０００７】
また、当該ガラス基板におけるＡｌ２Ｏ３含有量は典型的には７モル％以上であり、第１の方法のこの典型的な態様において、ガラス基板がＳｉＯ２を６５〜６９％、Ａｌ２Ｏ３を９〜１２％、Ｂ２Ｏ３を７〜１２％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯのいずれか１成分以上を合計で１０〜１６％含有するものを提供する。
【０００８】
また、温度が５５０℃以上であるガラス基板の上に磁気記録層を形成する工程を有する磁気ディスクの製造方法であって、ガラス基板がモル百分率表示で、ＳｉＯ２を６７〜７２％、Ａｌ２Ｏ３を１１〜１４％、Ｂ２Ｏ３を０〜２％未満、ＭｇＯを４〜９％、ＣａＯを４〜６％、ＳｒＯを１〜６％、ＢａＯを０〜５％含有し、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量合計が１４〜１８％、上記７成分の含有量合計が９５％以上であり、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏのいずれか１成分以上を合計で１％未満含有する、もしくはこれら３成分のいずれも含有しないものである磁気ディスクの製造方法（以下、第２の方法という。）を提供する。なお、「Ｂ２Ｏ３を０〜２％未満含有する」とは、Ｂ２Ｏ３を０％以上２％未満含有する、の意である。
【０００９】
また、モル百分率表示で、ＳｉＯ２を６２〜７４％、Ａｌ２Ｏ３を７〜１８％、Ｂ２Ｏ３を２〜１５％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯのいずれか１成分以上を合計で８〜１６％含有し、上記７成分の含有量合計が９５％以上であり、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏのいずれか１成分以上を合計で１％未満含有する、もしくはこれら３成分のいずれも含有しない情報記録媒体用ガラス基板（以下、ガラス基板Ａという。）を提供する。
【００１０】
また、モル百分率表示で、ＳｉＯ２を６２〜７４％、Ａｌ２Ｏ３を７〜１８％、Ｂ２Ｏ３を７〜１５％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯのいずれか１成分以上を合計で８〜２１％含有し、上記７成分の含有量合計が９５％以上であり、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏのいずれか１成分以上を合計で１％未満含有する、もしくはこれら３成分のいずれも含有しない情報記録媒体用ガラス基板（以下、ガラス基板Ｂという。）を提供する。
【００１１】
また、モル百分率表示で、ＳｉＯ２を６２〜７４％、Ａｌ２Ｏ３を７〜１８％、Ｂ２Ｏ３を２〜１５％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯのいずれか１成分以上を合計で８〜２１％含有し、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量の合計のＢ２Ｏ３含有量に対する比（ＳｒＯ＋ＢａＯ）／Ｂ２Ｏ３が１．２以下かつ上記７成分の含有量合計が９５％以上であり、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏのいずれか１成分以上を合計で１％未満含有する、もしくはこれら３成分のいずれも含有しない情報記録媒体用ガラス基板（以下、ガラス基板Ｃという。）を提供する。
【００１２】
本発明は、これらガラス基板に係る発明は、磁気記録層を形成する磁気ディスクの製造において基板を高温にできるようにするだけでなく、次に述べるようにガラス基板が割れにくくすることも目的とするものである。
【００１３】
すなわち、情報記録媒体は持ち運びされる時や使用中などに誤って床などに落とされることが多いが、情報記録媒体の基板としてガラス基板が用いられている場合にはその衝撃でガラス基板が割れる問題があった。
【００１４】
本発明者はこの問題を調べるために後述する例４、１５、１６の基板ガラスからなるガラス基板（ただし、例１５のガラス基板は化学強化されたもの）について後述するように、破壊靭性Ｓｔ（単位：ＭＰａ・ｍ１／２）およびクラック発生率ｐ（単位：％）を測定し、また、これらガラス基板をマイクロドライブ（ＰＣカード型の超小型ハードディスク）にセットし耐衝撃性指標Ｓ１５０、Ｓ１７５を測定した。結果を表１に示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】
通常のガラス製品の耐衝撃性はそのガラスの破壊靭性とともに増大するが、磁気ディスク用ガラス基板においては破壊靭性が増大しても耐衝撃性は必ずしも増大せず、クラック発生率の減少とともに耐衝撃性が増大することがわかった。
また、耐衝撃性指標を測定する際に割れたガラス基板の破壊起点を調べたところ、通常のガラス板などでは傷の多い端部に破壊起点が存在するが、磁気ディスク用ガラス基板においては主表面のクランプやスペーサーとの接触部に破壊起点が存在することがわかった。これは、主表面は記録面であり傷などの欠点は本来存在しないはずのため、落下衝撃により新たな傷が発生し、それが破壊起点になったと考えられる。この事実は、破壊靭性ではなくクラック発生率と耐衝撃性との間に関係があるという前記事実と符合するものである。
【００１７】
なお、例１５の化学強化されたガラス基板は磁気ディスクに従来用いられているものであるが、徐冷点が５００℃と低く熱アシスト磁気記録技術に適用できない。
【００１８】
本発明者は先に述べたような事実を見出し、熱アシスト磁気記録技術に適用でき、かつ、クラック発生率が従来の磁気ディスク用ガラス基板と同程度またはそれよりも小さいガラス基板の提供を目的とする本発明のガラス基板の発明をなすに至った。
【００１９】
また、本発明は、ガラス板をガラス円板に加工する円板加工工程、ガラス円板の主表面をラッピングするラッピング工程、ガラス円板のラッピングされた主表面を研磨する主表面研磨工程およびこれら工程間、これら工程内もしくはこれら工程後においてガラス円板を洗浄する洗浄工程を有する情報記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、ガラス板がモル百分率表示で、ＳｉＯ２を６２〜７４％、Ａｌ２Ｏ３を７〜１８％、Ｂ２Ｏ３を２〜１５％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯのいずれか１成分以上を合計で８〜２１％含有し、上記７成分の含有量合計が９５％以上であり、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏのいずれか１成分以上を合計で１％未満含有する、もしくはこれら３成分のいずれも含有しないものである情報記録媒体用ガラス基板の製造方法を提供する。
【００２０】
また、ガラス板をガラス円板に加工する円板加工工程、ガラス円板の主表面をラッピングするラッピング工程、ガラス円板のラッピングされた主表面を研磨する主表面研磨工程およびこれら工程間、これら工程内もしくはこれら工程後においてガラス円板を洗浄する洗浄工程を有する情報記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、ガラス板がモル百分率表示で、ＳｉＯ２を６７〜７２％、Ａｌ２Ｏ３を１１〜１４％、Ｂ２Ｏ３を０〜２％未満、ＭｇＯを４〜９％、ＣａＯを４〜６％、ＳｒＯを１〜６％、ＢａＯを０〜５％含有し、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量合計が１４〜１８％、上記７成分の含有量合計が９５％以上であり、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏのいずれか１成分以上を合計で１％未満含有する、もしくはこれら３成分のいずれも含有しないものである情報記録媒体用ガラス基板の製造方法を提供する。
【００２１】
前記情報記録媒体用ガラス基板の製造方法において、ガラス円板は中央に孔を有するいわゆるドーナツ形状のものでもよいし、孔を有さないものでもよい。また、端面については通常は面取り加工が行われる他、エッチング処理や鏡面研磨が行われることがある。
【００２２】
また、ガラス板の徐冷点が６５０℃以上である前記情報記録媒体用ガラス基板の製造方法を提供する。
また、フロート法またはダウンドロー法を用いてガラス板を製造する前記磁気ディスクの製造方法を提供する。ダウンドロー法としてはたとえばフュージョン法やスリットダウンドロー法が挙げられる。
また、情報記録媒体が磁気ディスクである前記情報記録媒体用ガラス基板の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ガラス基板に高温で磁気記録層を形成できるので磁気ディスクの高密度化が可能になる。
また、このようなガラス基板を製造することが可能になる。
また、高温で磁気記録層を形成できるだけでなく、クラック発生率が小さく耐衝撃性に優れる可能性が高い情報記録媒体用ガラス基板を得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の磁気ディスクの製造方法における磁気記録層の材料としてはＦｅＰｔやＳｍＣｏ５が典型的である。
このような磁気記録層はガラス基板の温度を５５０℃以上にしてその上に形成されるが、その温度は必要に応じてたとえば６００℃以上または６５０℃以上にすることが求められる。なお、その温度は通常７５０℃以下とされる。
本発明の磁気ディスクの製造方法においては、必要に応じて、ガラス基板と磁気記録層の間に下地層などの層が形成され、また、必要に応じて、磁気記録層の上に保護膜などの層が形成される。
【００２５】
本発明の磁気ディスクの製造方法で用いられるガラス基板を構成するガラス（以下、基板ガラスということがある。）および本発明のガラス基板の徐冷点ＴＡは６５０℃以上であることが好ましい。６５０℃未満では磁気記録層形成時にガラスが反り、正常に読み書きできなくなるおそれがある。より好ましくは６８０℃以上、特に好ましくは７００℃以上であり、典型的には７５０℃以下である。
【００２６】
基板ガラスのクラック発生率ｐ（単位：％）は７０％以下であることが好ましい。７０％超では従来使用されているガラス基板（後述する例１５のガラスを化学強化したもの）よりもガラスに傷がつきやすくなる、すなわち応力集中が起こりやすくなる。その結果、弱い応力で脆性的破壊が起こりやすくなる。ｐは、より好ましくは５０％以下、特に好ましくは３０％以下、最も好ましくは１０％以下である。
【００２７】
クラック発生率ｐは次のようにして測定される。
ガラスを平均粒径２μｍの酸化セリウム砥粒で研磨後、平均粒径２０ｎｍのコロイダルシリカ砥粒で研磨し、厚さが１〜２ｍｍ、大きさが４ｃｍ×４ｃｍ、表面粗さＲａが０．１５ｎｍ以下であるガラス板を作製し、これを徐冷点もしくはガラス転移点で３０分保持後、１℃／分またはそれ以下の速度で室温まで冷却した。このガラス板の表面に、２３℃、相対湿度７０％に制御した室内において荷重１０００ｇでビッカース圧子を打ち込み、その４つの頂点から発生したクラック本数を測定する。この測定を１０回繰り返し、１００×（前記クラック本数の合計）÷４０をｐとする。
【００２８】
基板ガラスの耐酸性は、０．１ｍｇ／ｃｍ２以下であることが好ましい。０．１ｍｇ／ｃｍ２超では酸を用いる研磨や洗浄の工程で面荒れが起こるおそれがある。
【００２９】
第１の方法で用いられるガラス基板は先に述べたように、モル百分率表示組成が、ＳｉＯ２：６２〜７４％、Ａｌ２Ｏ３：６〜１８％、Ｂ２Ｏ３：２〜１５％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ（以下、ＲＯと略記する）：８〜２１％、ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３＋ＲＯ≧９５％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＜１％であるガラスからなる。
【００３０】
このガラスであってＡｌ２Ｏ３が７モル％以上であるもの（以下、ガラス１という。）は前記ｐを小さくしてガラスを傷つきにくくしたい場合に好適な基板ガラスである。
【００３１】
前記ガラス基板Ａ、Ｂ、Ｃを構成するガラス（以下、それぞれをガラスＡ、Ｂ、Ｃという。）はいずれもガラス１に該当し、ガラスを傷つきにくくしたい場合に特に好適な基板ガラスである。
【００３２】
ガラス１の密度は、好ましくは２．５７ｇ／ｃｍ３以下、典型的には２．５２ｇ／ｃｍ３以下である。２．５７ｇ／ｃｍ３超ではガラスが傷つきやすくなるおそれがある。
次にガラス１およびガラスＡ、Ｂ、Ｃの組成について説明する。まず、ガラス１について説明し、その後に、ガラスＡ、ＢまたはＣとガラス１とで異なる部分があればその部分について説明する。なお、以下の組成の説明では特に断らない限りモル％を単に％と表示する。
【００３３】
ＳｉＯ２は必須成分である。ＳｉＯ２が６２％未満ではガラスが傷つきやすくなり、好ましくは６３％以上、より好ましくは６５％以上である。一方、ＳｉＯ２が７４％を超えると溶解性が低下し、ガラス製造が困難になり、好ましくは７１％以下、より好ましくは６９％以下である。
Ａｌ２Ｏ３は必須成分である。Ａｌ２Ｏ３が７％未満ではガラスが分相しやすくなって基板を加工・洗浄した後に平滑な表面を維持できなくなり、またはガラスが傷つきやすくなるおそれがあり、好ましくは７．５％以上、より好ましくは９％以上である。一方、Ａｌ２Ｏ３が１８％を超えると溶解性が低下し、ガラス製造が困難になり、好ましくは１６％以下、より好ましくは１２％以下である。
【００３４】
なお、ガラスをより傷つきにくくするには、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の含有量の合計が７０％以上であることが好ましく、より好ましくは７２％以上である。
【００３５】
Ｂ２Ｏ３はガラスの傷つきやすさや溶解性を改善する効果があり、必須である。Ｂ２Ｏ３が２％未満ではガラスの溶解性が低下し、好ましくは５％以上、より好ましくは７％以上、特に好ましくは７．３％以上である。なお、ガラスＢにおいては７％以上とされる。質量百分率表示ではＢ２Ｏ３は典型的には８％超である。一方、Ｂ２Ｏ３が１５％を超えるとガラスが分相しやすくなって基板を加工・洗浄した後に平滑な表面を維持できなくなり、好ましくは１４％以下、より好ましくは１２％以下である。
【００３６】
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯはガラスの溶解性を改善する成分であり、いずれか１成分以上を含有しなければならない。これら成分の含有量合計ＲＯが８％未満ではガラスの溶解性が低下してガラス製造が困難になり、好ましくは９％以上、より好ましくは１０％以上である。一方、ＲＯが２１％を超えるとガラスが傷つきやすくなり、好ましくは１８％以下、より好ましくは１６％以下である。なお、ガラスＡにおいてはＲＯは１６％以下とされ、典型的には１５％以下である。
【００３７】
これら４成分の内ＭｇＯおよびＣａＯの少なくともいずれか一方を３％以上含有することが好ましい。ＭｇＯおよびＣａＯの含有量の合計ＭｇＯ＋ＣａＯが３％未満ではガラスの溶解が困難になるおそれがある、またはガラスが傷つきやすくなるおそれがある。しかし、ＭｇＯ＋ＣａＯが１８％超では失透温度が高くなり成形が困難になるおそれがあるので１８％以上であることが好ましい。
ＭｇＯを含有する場合その含有量は典型的には８％以下であり、ＣａＯを含有する場合その含有量は典型的には１０％以下である。
【００３８】
ＳｒＯおよびＢａＯはアルカリ土類金属酸化物の中ではガラスをより傷つきやすくする成分であるので、ＳｒＯまたはＢａＯを含有する場合それらの含有量の合計ＳｒＯ＋ＢａＯは９％以下であることが好ましい。
また、ＳｒＯ＋ＢａＯと、ガラスを傷つきにくくする成分であるＢ２Ｏ３の含有量との比（ＳｒＯ＋ＢａＯ）／Ｂ２Ｏ３は１．２以下であることが好ましく、ガラスＣにおいては（ＳｒＯ＋ＢａＯ）／Ｂ２Ｏ３は１．２以下とされる。
【００３９】
ガラス１、Ａ、ＢおよびＣは本質的に上記７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含有してもよい。ただし、その場合であってもそれら成分の含有量の合計は５％未満である。上記７成分以外の成分の含有量の合計が５％以上ではガラスが傷つきやすくなるおそれがある。以下では上記７成分以外の成分について例示的に説明する。
【００４０】
ＺｎＯはＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯと同様の効果を奏する成分であり、５％以下の範囲で含有してもよい。ＺｎＯの含有量とＲＯの合計は８〜２１％であることが好ましく、より好ましくは１６％以下、典型的には１０〜１６％である。質量百分率表示では前記合計は１８％以下が典型的である。
【００４１】
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２ＯはＴＡを低下させるので、これら３成分の含有量の合計は０％であるか１％未満とされる。
【００４２】
ＶなどＴｉよりも原子番号が大きな原子の酸化物はガラスを傷つきやすくするおそれがあるので、これら酸化物を含有する場合にはそれらの含有量の合計は３％以下とすることが好ましい。より好ましくは２％以下、特に好ましくは１％以下、最も好ましくは０．３％以下である。
ＳＯ３、Ｆ、Ｃｌ、Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＳｎＯ２等は清澄剤として代表的な成分である。
【００４３】
第２の方法で用いられるガラス基板は先に述べたように、ＳｉＯ２：６７〜７２％、Ａｌ２Ｏ３：１１〜１４％、Ｂ２Ｏ３：０〜２％未満、ＭｇＯ：４〜９％、ＣａＯ：４〜６％、ＳｒＯ：１〜６％、ＢａＯ：０〜５％、ＲＯ：１４〜１８％、ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３＋ＲＯ≧９５％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＜１％であるガラス（以下、ガラス２という。）からなる。
【００４４】
ガラス２はＴＡまたは耐酸性を高くしたい場合に好適な基板ガラスである。
【００４５】
次にガラス２の組成について説明する。
ＳｉＯ２は必須成分である。６７％未満ではガラスが傷つきやすくなる。一方、７２％を超えると溶解性が低下し、ガラス製造が困難になる。
Ａｌ２Ｏ３は必須成分である。１１％未満ではガラスが分相しやすくなり、基板を加工・洗浄した後に平滑な表面を維持できなくなる、またはガラスが傷つきやすくなるおそれがある。一方、１４％を超えると溶解性が低下し、ガラス製造が困難になる。
【００４６】
Ｂ２Ｏ３は必須成分ではないが、ガラスの傷つきやすさや溶解性を改善する効果があり、２％未満の範囲で含有してもよい。２％以上では耐酸性またはＴＡが低下するおそれがある。
【００４７】
ＭｇＯ、ＣａＯおよびＳｒＯはガラスの溶解性を改善する成分であり、必須である。ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯの各含有量がそれぞれ４％未満、４％未満、１％未満では溶解性が低下する。ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯの各含有量がそれぞれ９％超、６％超、６％超ではガラスが傷つきやすくなる。
【００４８】
ＢａＯは必須成分ではないが、ガラスの溶解性を改善する効果があり、５％以下の範囲で含有してもよい。５％超ではガラスが傷つきやすくなる。
ＲＯが１４％未満ではガラスの溶解性が低下し、ガラス製造が困難になる。一方、ＲＯが１８％を超えるとガラスが傷つきやすくなる。
【００４９】
ガラス２は本質的に上記７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５％未満であれば含有してもよい。上記７成分以外の成分の含有量の合計が５％以上ではガラスが傷つきやすくなる。以下では上記７成分以外の成分について例示的に説明する。
【００５０】
ＺｎＯはＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯと同様の効果を奏する成分であり、５％以下の範囲で含有してもよい。ＺｎＯの含有量とＲＯの合計は８〜２１％であることが好ましく、より好ましくは１０〜１６％である。
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２ＯはＴＡを低下させるので、これら３成分の含有量の合計は０％であるか１％未満とされる。
【００５１】
ＶなどＴｉよりも原子番号が大きな原子の酸化物はガラスを傷つきやすくするおそれがあるので、これら酸化物を含有する場合にはそれらの含有量の合計は３％以下とすることが好ましい。より好ましくは２％以下、特に好ましくは１％以下、最も好ましくは０．３％以下である。
ＳＯ３、Ｆ、Ｃｌ、Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＳｎＯ２等は清澄剤として代表的な成分である。
【実施例】
【００５２】
表２中のＳｉＯ２〜ＢａＯ、及び表３中のＳｉＯ２〜Ｋ２Ｏの欄にモル百分率表示で示す組成を有する１７種のガラスを用意した。これらガラスについて、線膨張係数α（単位：１０−７／℃）、密度ｄ（単位：ｇ／ｃｍ３）、ヤング率Ｅ（単位：ＧＰａ）、比弾性率Ｅ／ｄ（単位：ＭＮｍ／ｋｇ）、耐酸性指標Ａ（単位：ｍｇ／ｃｍ２）、歪点ＴＳｔｒ（単位：℃）、徐冷点ＴＡ（単位：℃）、粘度が１０４ｄＰａ・ｓとなる温度Ｔ４（単位：℃）、粘度が１０２ｄＰａ・ｓとなる温度Ｔ２（単位：℃）、破壊靱性Ｓｔ（単位：ＭＰａ・ｍ１／２）、クラック発生率ｐ（単位：％）を測定または算出した。＊を付したものは組成から計算または推定した値である。
【００５３】
上記測定は、ｐは前記のようにして、その他のものは次のようにして行った。
線膨張係数：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℃／分の速度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５０〜３５０℃における平均線膨張係数を算出した。
密度：泡のないガラス２０〜５０ｇについて、アルキメデス法にて測定した。
ヤング率：厚さが５〜１０ｍｍ、大きさが３ｃｍ×３ｃｍのガラス板について、超音波パルス法により測定した。
耐酸性：ガラスを９０℃、０．１Ｎ塩酸に２０時間浸漬した時の重量減少量を測定し、これを試料表面積で除して求めた。
【００５４】
歪点、徐冷点：ＪＩＳ Ｒ３１０３に準じて測定した。
Ｔ４、Ｔ２：回転粘度計により測定した。
【００５５】
破壊靱性Ｓｔ：ＪＩＳ Ｒ１６０７で規定される圧子圧入法（ＩＦ法）に準じて測定した。
【００５６】
例１〜１４は本発明で用いられる基板ガラスであり、このうち例１〜１３は前記ガラス１であり、そのうちの例１〜１１は耐衝撃性に優れ、例１４は前記ガラス２であり耐酸性に優れる。
例１５〜１７は比較のための基板ガラスであり、例１５のｐの測定は化学強化したガラスについて行った。
【００５７】
また、例４、１５、１６については耐衝撃性指標Ｓ１５０、耐衝撃性指標Ｓ１７５を次のようにして測定した。
【００５８】
Ｓ１５０：外径２７ｍｍのディスク形状に加工したガラス板をＩＢＭ社製マイクロドライブにセットし、このマイクロドライブを１５０ｃｍの高さから精密石定盤に落下させた。ガラス板が割れなかった場合は再度同じ高さからマイクロドライブを同定盤に落下させ、ガラス板が割れるまでの落下回数を調べる試験を行った。この試験を５回行い、前記落下回数の平均を算出し、耐衝撃性指標Ｓ１５０とした。
Ｓ１７５：ガラス板を１７５ｃｍの高さから落下させる以外はＳ１５０を求める場合と同様にして耐衝撃性指標Ｓ１７５を求めた。
本発明者は、先に述べたようにこの結果から、耐衝撃性指標Ｓ１５０、Ｓ１７５は破壊靱性Ｓｔとではなくクラック発生率ｐとの間に相関が認められることを見出した。
また、表４、５に例１〜１７のガラスの質量百分率表示組成を示す。
【００５９】
【表２】
【００６０】
【表３】
【００６１】
【表４】
【００６２】
【表５】
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は磁気ディスクおよび情報記録媒体用ガラス基板の製造に利用できる。
【００６４】
なお、２０１０年４月２７日に出願された日本特許出願２０１０−１０２０９２号の明細書、特許請求の範囲及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度が５５０℃以上であるガラス基板の上に磁気記録層を形成する工程を有する磁気ディスクの製造方法であって、
ガラス基板がモル百分率表示で、ＳｉＯ２を６２〜７４％、Ａｌ２Ｏ３を６〜１８％、Ｂ２Ｏ３を２〜１５％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯのいずれか１成分以上を合計で８〜２１％含有し、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の含有量合計が７０％以上、上記７成分の含有量合計が９５％以上であり、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏのいずれか１成分以上を合計で１％未満含有する、もしくはこれら３成分のいずれも含有しないものである磁気ディスクの製造方法。
【請求項２】
ガラス基板が、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯのいずれか１成分以上を合計で１６％以下含有する請求項１の磁気ディスクの製造方法。
【請求項３】
ガラス基板が、ＭｇＯおよびＣａＯのいずれか１成分以上を合計で３％以上含有する請求項１または２の磁気ディスクの製造方法。
【請求項４】
ガラス基板が、ＭｇＯおよびＣａＯのいずれか１成分以上を合計で３〜１８％含有する請求項１または２の磁気ディスクの製造方法。
【請求項５】
ガラス基板が、Ａｌ２Ｏ３を７％以上含有する請求項１〜４のいずれかの磁気ディスクの製造方法。
【請求項６】
ガラス基板が、Ｂ２Ｏ３を７％以上含有する請求項１〜５のいずれかの磁気ディスクの製造方法。
【請求項７】
ガラス基板が、ＳｉＯ２を６５〜６９％、Ａｌ２Ｏ３を９〜１２％、Ｂ２Ｏ３を７〜１２％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯのいずれか１成分以上を合計で１０〜１６％含有する請求項１または３の磁気ディスクの製造方法。
【請求項８】
ガラス基板におけるＳｒＯおよびＢａＯの含有量の合計のＢ２Ｏ３含有量に対する比（（ＳｒＯ＋ＢａＯ）／Ｂ２Ｏ３）が１．２以下である請求項１〜７のいずれかの磁気ディスクの製造方法。
【請求項９】
ガラス基板が、質量百分率表示でＢ２Ｏ３を８％超含有する請求項１〜８のいずれかの磁気ディスクの製造方法。
【請求項１０】
ガラス基板の密度が２．５７ｇ／ｃｍ３以下である請求項１〜９のいずれかの磁気ディスクの製造方法。
【請求項１１】
ガラス基板の徐冷点が６５０℃以上である請求項１〜１０のいずれかの磁気ディスクの製造方法。
【請求項１２】
ＳｉＯ２を６２〜７４％、Ａｌ２Ｏ３を７〜１８％、Ｂ２Ｏ３を２〜１５％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯのいずれか１成分以上を合計で８〜１６％含有し、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の含有量合計が７０％以上、上記７成分の含有量合計が９５％以上であり、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏのいずれか１成分以上を合計で１％未満含有する、もしくはこれら３成分のいずれも含有しない情報記録媒体用ガラス基板。
【請求項１３】
Ｂ２Ｏ３を７％以上含有する請求項１２の情報記録媒体用ガラス基板。
【請求項１４】
ＳｉＯ２を６２〜７４％、Ａｌ２Ｏ３を７〜１８％、Ｂ２Ｏ３を７〜１５％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯのいずれか１成分以上を合計で８〜２１％含有し、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の含有量合計が７０％以上、上記７成分の含有量合計が９５％以上であり、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏのいずれか１成分以上を合計で１％未満含有する、もしくはこれら３成分のいずれも含有しない情報記録媒体用ガラス基板。
【請求項１５】
ＭｇＯおよびＣａＯのいずれか１成分以上を合計で３％以上含有する請求項１２、１３または１４の情報記録媒体用ガラス基板。
【請求項１６】
ＳｒＯおよびＢａＯの含有量の合計のＢ２Ｏ３含有量に対する比（ＳｒＯ＋ＢａＯ）／Ｂ２Ｏ３が１．２以下である請求項１２、１３、１４または１５の情報記録媒体用ガラス基板。
【請求項１７】
Ｂ２Ｏ３含有量が質量百分率表示で８％超である請求項１２〜１６のいずれかの情報記録媒体用ガラス基板。
【請求項１８】
徐冷点が６５０℃以上である請求項１２〜１７のいずれかの情報記録媒体用ガラス基板。
【請求項１９】
密度が２．５７ｇ／ｃｍ３以下である請求項１２〜１８のいずれかの情報記録媒体用ガラス基板。
【請求項２０】
情報記録媒体が磁気ディスクである請求項１２〜１９のいずれかの情報記録媒体用ガラス基板。
【請求項１】
温度が５５０℃以上であるガラス基板の上に磁気記録層を形成する工程を有する磁気ディスクの製造方法であって、
ガラス基板がモル百分率表示で、ＳｉＯ２を６２〜７４％、Ａｌ２Ｏ３を６〜１８％、Ｂ２Ｏ３を２〜１５％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯのいずれか１成分以上を合計で８〜２１％含有し、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の含有量合計が７０％以上、上記７成分の含有量合計が９５％以上であり、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏのいずれか１成分以上を合計で１％未満含有する、もしくはこれら３成分のいずれも含有しないものである磁気ディスクの製造方法。
【請求項２】
ガラス基板が、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯのいずれか１成分以上を合計で１６％以下含有する請求項１の磁気ディスクの製造方法。
【請求項３】
ガラス基板が、ＭｇＯおよびＣａＯのいずれか１成分以上を合計で３％以上含有する請求項１または２の磁気ディスクの製造方法。
【請求項４】
ガラス基板が、ＭｇＯおよびＣａＯのいずれか１成分以上を合計で３〜１８％含有する請求項１または２の磁気ディスクの製造方法。
【請求項５】
ガラス基板が、Ａｌ２Ｏ３を７％以上含有する請求項１〜４のいずれかの磁気ディスクの製造方法。
【請求項６】
ガラス基板が、Ｂ２Ｏ３を７％以上含有する請求項１〜５のいずれかの磁気ディスクの製造方法。
【請求項７】
ガラス基板が、ＳｉＯ２を６５〜６９％、Ａｌ２Ｏ３を９〜１２％、Ｂ２Ｏ３を７〜１２％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯのいずれか１成分以上を合計で１０〜１６％含有する請求項１または３の磁気ディスクの製造方法。
【請求項８】
ガラス基板におけるＳｒＯおよびＢａＯの含有量の合計のＢ２Ｏ３含有量に対する比（（ＳｒＯ＋ＢａＯ）／Ｂ２Ｏ３）が１．２以下である請求項１〜７のいずれかの磁気ディスクの製造方法。
【請求項９】
ガラス基板が、質量百分率表示でＢ２Ｏ３を８％超含有する請求項１〜８のいずれかの磁気ディスクの製造方法。
【請求項１０】
ガラス基板の密度が２．５７ｇ／ｃｍ３以下である請求項１〜９のいずれかの磁気ディスクの製造方法。
【請求項１１】
ガラス基板の徐冷点が６５０℃以上である請求項１〜１０のいずれかの磁気ディスクの製造方法。
【請求項１２】
ＳｉＯ２を６２〜７４％、Ａｌ２Ｏ３を７〜１８％、Ｂ２Ｏ３を２〜１５％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯのいずれか１成分以上を合計で８〜１６％含有し、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の含有量合計が７０％以上、上記７成分の含有量合計が９５％以上であり、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏのいずれか１成分以上を合計で１％未満含有する、もしくはこれら３成分のいずれも含有しない情報記録媒体用ガラス基板。
【請求項１３】
Ｂ２Ｏ３を７％以上含有する請求項１２の情報記録媒体用ガラス基板。
【請求項１４】
ＳｉＯ２を６２〜７４％、Ａｌ２Ｏ３を７〜１８％、Ｂ２Ｏ３を７〜１５％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯのいずれか１成分以上を合計で８〜２１％含有し、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の含有量合計が７０％以上、上記７成分の含有量合計が９５％以上であり、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏのいずれか１成分以上を合計で１％未満含有する、もしくはこれら３成分のいずれも含有しない情報記録媒体用ガラス基板。
【請求項１５】
ＭｇＯおよびＣａＯのいずれか１成分以上を合計で３％以上含有する請求項１２、１３または１４の情報記録媒体用ガラス基板。
【請求項１６】
ＳｒＯおよびＢａＯの含有量の合計のＢ２Ｏ３含有量に対する比（ＳｒＯ＋ＢａＯ）／Ｂ２Ｏ３が１．２以下である請求項１２、１３、１４または１５の情報記録媒体用ガラス基板。
【請求項１７】
Ｂ２Ｏ３含有量が質量百分率表示で８％超である請求項１２〜１６のいずれかの情報記録媒体用ガラス基板。
【請求項１８】
徐冷点が６５０℃以上である請求項１２〜１７のいずれかの情報記録媒体用ガラス基板。
【請求項１９】
密度が２．５７ｇ／ｃｍ３以下である請求項１２〜１８のいずれかの情報記録媒体用ガラス基板。
【請求項２０】
情報記録媒体が磁気ディスクである請求項１２〜１９のいずれかの情報記録媒体用ガラス基板。
【公開番号】特開２０１２−１１１６９２（Ｐ２０１２−１１１６９２Ａ）
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５０５６８（Ｐ２０１２−５０５６８）
【出願日】平成２４年３月７日（２０１２．３．７）
【分割の表示】特願２０１１−５３２４４１（Ｐ２０１１−５３２４４１）の分割
【原出願日】平成２３年４月１３日（２０１１．４．１３）
【出願人】（０００００００４４）旭硝子株式会社 (2,665)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年３月７日（２０１２．３．７）
【分割の表示】特願２０１１−５３２４４１（Ｐ２０１１−５３２４４１）の分割
【原出願日】平成２３年４月１３日（２０１１．４．１３）
【出願人】（０００００００４４）旭硝子株式会社 (2,665)
【Ｆターム（参考）】
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