(57)【要約】      （修正有）【課題】耐熱性、剛性およびガラス安定性に優れ、比重が低く、かつ適度な熱膨張係数を有する磁気記録媒体基板用ガラスを提供する。【解決手段】モル％表示にてＳｉＯ２含有量が４５〜６８％、Ａｌ２Ｏ３含有量が５〜２０％、ＳｉＯ２とＡｌ２Ｏ３の合計含有量が６０〜８０％、Ｂ２Ｏ３含有量が０〜５％、ＭｇＯ含有量が３〜２８％、ＣａＯ含有量が０〜１８％、ＢａＯおよびＳｒＯの合計含有量が０〜２％、アルカリ土類金属酸化物の合計含有量が１２〜３０％、アルカリ金属酸化物の合計含有量が３．５〜１５％、Ｓｎ酸化物およびＣｅ酸化物からなる群から選ばれる少なくとも一種を含み、Ｓｎ酸化物およびＣｅ酸化物の合計含有量が０．０５〜２．００％、ガラス転移温度が６２５℃以上、ヤング率が８３ＧＰａ以上、比重が２．８５以下、かつ１００〜３００℃における平均線膨張係数が４８×１０−７／℃以上である非晶質の酸化物ガラス。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
モル％表示にて、
ＳｉＯ２の含有量が４５〜６８％、
Ａｌ２Ｏ３の含有量が５〜２０％、
ＳｉＯ２とＡｌ２Ｏ３の合計含有量（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３）が６０〜８０％、
Ｂ２Ｏ３の含有量が０〜５％、
ＭｇＯの含有量が３〜２８％、
ＣａＯの含有量が０〜１８％、
ＢａＯおよびＳｒＯの合計含有量（ＢａＯ＋ＳｒＯ）が０〜２％、
アルカリ土類金属酸化物の合計含有量（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）が１２〜３０％、
アルカリ金属酸化物の合計含有量（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）が３．５〜１５％、
であり、
Ｓｎ酸化物およびＣｅ酸化物からなる群から選ばれる少なくとも一種を含み、Ｓｎ酸化物およびＣｅ酸化物の合計含有量が０．０５〜２．００％であり、
ガラス転移温度が６２５℃以上、
ヤング率が８３ＧＰａ以上、
比重が２．８５以下、かつ
１００〜３００℃における平均線膨張係数が４８×１０−７／℃以上である非晶質の酸化物ガラスである磁気記録媒体基板用ガラス。
【請求項２】
Ｌｉ２Ｏの含有量が０〜８モル％、
Ｎａ２Ｏの含有量が０〜１０モル％、かつ
Ｋ２Ｏの含有量が０〜５モル％である、請求項１に記載の磁気記録媒体基板用ガラス。
【請求項３】
Ｓｎ酸化物およびＣｅ酸化物を含有する、請求項１または２に記載の磁気記録媒体基板用ガラス。
【請求項４】
アルカリ土類金属酸化物の合計含有量に対するＭｇＯおよびＣａＯの合計含有量のモル比｛（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）｝が０．７５〜１．００である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の磁気記録媒体基板用ガラス。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の磁気記録媒体基板用ガラスからなる磁気記録媒体基板。
【請求項６】
請求項５に記載の磁気記録媒体基板上に磁気記録層を有する磁気記録媒体。
【請求項７】
モル％表示にて、
ＳｉＯ２の含有量が４５〜６８％、
Ａｌ２Ｏ３の含有量が５〜２０％、
ＳｉＯ２とＡｌ２Ｏ３の合計含有量（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３）が６０〜８０％、
Ｂ２Ｏ３の含有量が０〜５％、
ＭｇＯの含有量が３〜２８％、
ＣａＯの含有量が０〜１８％、
ＢａＯおよびＳｒＯの合計含有量（ＢａＯ＋ＳｒＯ）が０〜２％、
アルカリ土類金属酸化物の合計含有量（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）が１２〜３０％、
アルカリ金属酸化物の合計含有量（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）が３．５〜１５％、
であり、
Ｓｎ酸化物およびＣｅ酸化物からなる群から選ばれる少なくとも一種を含み、Ｓｎ酸化物およびＣｅ酸化物の合計含有量が０．０５〜２．００％であり、
ガラス転移温度が６２５℃以上、
ヤング率が８３ＧＰａ以上、
比重が２．８５以下、かつ
１００〜３００℃における平均線膨張係数が４８×１０−７／℃以上である非晶質の酸化物ガラスからなる磁気記録再生装置用ガラススペーサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録媒体基板用ガラス、磁気記録媒体基板、磁気記録媒体および磁気記録再生装置用ガラススペーサに関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスク等の磁気記録媒体用の基板（磁気記録媒体基板）としては、従来、アルミニウム合金製の基板が用いられていた。しかし、アルミニウム合金製基板については、変形しやすい、研磨後の基板表面の平滑性が十分ではない等の点が指摘されている。そのため現在では、ガラス製の磁気記録媒体基板が広く用いられている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−６４９２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
磁気記録媒体基板上に磁気記録層を形成する工程では、通常、高温での成膜が行われるか、または成膜後に高温で熱処理が行われる。したがって、磁気記録媒体基板用のガラスには、高温処理に耐え得る高い耐熱性を有すること、具体的には高いガラス転移温度を有することが求められる。
【０００５】
一方、磁気記録媒体を組み込んだ磁気記録再生装置（一般にＨＤＤ（ハードディスクドライブ）と呼ばれる）は、中央部分をスピンドルモータのスピンドルおよびクランプで押さえて磁気記録媒体そのものを回転させる構造となっている。そのため、磁気記録媒体基板とスピンドル部分を構成するスピンドル材料の各々の熱膨張係数に大きな差があると、使用時に周囲の温度変化に対してスピンドルの熱膨張・熱収縮と磁気記録媒体基板の熱膨張・熱収縮にずれが生じてしまい、結果として磁気記録媒体が変形してしまう現象が生じる。このような現象が生じると書き込んだ情報をヘッドが読み出せなくなってしまい、記録再生の信頼性を損なう原因となる。したがって磁気記録媒体基板用のガラスには、スピンドル材料（例えばステンレス等）と同程度の適度な熱膨張係数を有することが求められる。
【０００６】
更に、磁気記録媒体の薄板化や記録密度の高密度化に伴い、スピンドルモータの回転中における磁気記録媒体の反りやたわみの一層の低減や、磁気記録媒体の実用強度に対する要求も高まっている。これら要求に対応するためには、磁気記録媒体基板用のガラスの剛性が高いこと、具体的にはヤング率が高いことが望ましい。
【０００７】
加えて、磁気記録媒体基板用のガラスは、低比重化することが望ましい。低比重化することにより磁気記録媒体基板を軽量化することができるからである。基板の軽量化により、磁気記録媒体の軽量化がなされ、磁気記録媒体の回転に要する電力を減少させ、ＨＤＤの消費電力を抑えることができる。
【０００８】
更に、磁気記録媒体基板用のガラスは、ガラス安定性に優れることも望ましい。ここでガラス安定性とは、融液状態のガラスにおける結晶の析出のしにくさを意味し、例えば、融液状態のガラスを液相温度付近の保持温度で長時間保持した後の結晶の析出の有無や程度で評価することができる。また、保持温度を下げても結晶が析出しにくいほど、ガラス安定性に優れると言える。ガラス安定性に優れるガラスは、より低い成形温度での成形が可能であるため、成形装置の構成部材である発熱体、炉体、パイプ等の寿命を延ばすことができる。また、揮発、脈理および成形泡の発生を抑制するためには、成形温度を下げることによりガラス粘度を上げて成形することが望ましいが、ガラス安定性に劣るガラスは成形温度を下げると結晶が析出してしまう。これに対し、ガラス安定性に優れるガラスであれば、結晶の析出を抑制しつつ成形温度を下げることができる。
【０００９】
以上の通り、磁気記録媒体基板用のガラスには、耐熱性、剛性およびガラス安定性に優れること、比重が低いこと、ならびに適度な熱膨張係数を有することが望まれる。
【００１０】
そこで本発明の一態様は、耐熱性、剛性およびガラス安定性に優れ、比重が低く、かつ適度な熱膨張係数を有する磁気記録媒体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】
本発明の一態様は、モル％表示にて、
ＳｉＯ２の含有量が４５〜６８％、
Ａｌ２Ｏ３の含有量が５〜２０％、
ＳｉＯ２とＡｌ２Ｏ３の合計含有量（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３）が６０〜８０％、
Ｂ２Ｏ３の含有量が０〜５％、
ＭｇＯの含有量が３〜２８％、
ＣａＯの含有量が０〜１８％、
ＢａＯおよびＳｒＯの合計含有量（ＢａＯ＋ＳｒＯ）が０〜２％、
アルカリ土類金属酸化物の合計含有量（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）が１２〜３０％、
アルカリ金属酸化物の合計含有量（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）が３．５〜１５％、
であり、
Ｓｎ酸化物およびＣｅ酸化物からなる群から選ばれる少なくとも一種を含み、Ｓｎ酸化物およびＣｅ酸化物の合計含有量が０．０５〜２．００％であり、
ガラス転移温度が６２５℃以上、
ヤング率が８３ＧＰａ以上、
比重が２．８５以下、かつ
１００〜３００℃における平均線膨張係数が４８×１０−７／℃以上である非晶質の酸化物ガラスである磁気記録媒体基板用ガラス、
に関する。
【００１２】
上記磁気記録媒体基板用ガラスは、上記ガラス組成を有することにより、ガラス転移温度が６２５℃以上の高い耐熱性、ヤング率が８３Ｇ以上の高い剛性、２．８５以下の比重、および上記の適度な熱膨張係数を兼ね備えることができ、かつ優れたガラス安定性を示すことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の一態様によれば、耐熱性および剛性に優れ、比重が低く、適度な熱膨張係数を有し、かつガラス安定性に優れる磁気記録媒体基板用ガラスを提供することができる。更に、一態様によれば、上記磁気記録媒体基板用ガラスからなる磁気記録媒体基板、およびこの基板を含む磁気記録媒体を提供することもできる。更に一態様によれば、磁気記録装置用ガラススペーサを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［磁気記録媒体基板用ガラス］
本発明の一態様は、上記ガラス組成を有し、ガラス転移温度が６２５℃以上、ヤング率が８３ＧＰａ以上、比重が２．８５以下、かつ１００〜３００℃における平均線膨張係数が４８×１０−７／℃以上である非晶質の酸化物ガラスである磁気記録媒体基板用ガラス（以下、単に「ガラス」とも記載する。）に関する。
【００１５】
上記ガラスは、非晶質のガラスであって、かつ酸化物ガラスである。非晶質のガラスとは、結晶化ガラスとは異なり、結晶相を含まず、昇温によりガラス転移現象を示すガラスである。また、酸化物ガラスとは、ガラスの主要ネットワーク形成成分が酸化物であるガラスである。
以下、上記ガラスについて、更に詳細に説明する。
【００１６】
＜ガラス組成＞
本発明および本明細書では、ガラス組成を、酸化物基準のガラス組成で表示する。ここで「酸化物基準のガラス組成」とは、ガラス原料が熔融時にすべて分解されてガラス中で酸化物として存在するものとして換算することにより得られるガラス組成をいうものとする。また、特記しない限り、ガラス組成はモル基準（モル％、モル比）で表示するものとする。
本発明および本明細書におけるガラス組成は、例えばＩＣＰ−ＡＥＳ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ−Ａｔｏｍｉｃ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）等の方法により求めることができる。定量分析は、ＩＣＰ−ＡＥＳを用い、各元素別に行われる。その後、分析値は酸化物表記に換算される。ＩＣＰ−ＡＥＳによる分析値は、例えば、分析値の±５％程度の測定誤差を含んでいることがある。したがって、分析値から換算された酸化物表記の値についても、同様に±５％程度の誤差を含んでいることがある。
また、本発明および本明細書において、構成成分の含有量が０％または含まないもしくは導入しないとは、この構成成分を実質的に含まないことを意味し、この構成成分の含有量が不純物レベル程度以下であることを指す。不純物レベル程度以下とは、例えば、０．０１％未満であることを意味する。
【００１７】
以下に、上記ガラスのガラス組成について説明する。
【００１８】
ＳｉＯ２は、ガラスのネットワーク形成成分であり、ガラス安定性を向上させる働きを有する。また、ＳｉＯ２は、化学的耐久性の向上にも寄与する成分である。上記ガラスにおけるＳｉＯ２の含有量は、熱膨張係数の向上ならびに熔融性および成形性の維持の観点から、６８％以下であり、６５％以下であることが好ましく、６４％以下であることがより好ましく、６３％以下であることが更に好ましく、６２％以下であることが一層好ましい。また、上記ガラスにおけるＳｉＯ２の含有量は、耐熱性および化学的耐久性の維持の観点から、４５％以上であり、４８％以上であることが好ましく、５０％以上であることがより好ましく、５２％以上であることが更に好ましく、５３％以上であることが一層好ましく、５４％以上であることがより一層好ましい。
【００１９】
Ａｌ２Ｏ３もガラスのネットワーク形成成分であり、耐熱性を向上させる働きを有する。また、Ａｌ２Ｏ３は、化学的耐久性を向上させる働きも有する。耐熱性および化学的耐久性向上の観点から、上記ガラスにおけるＡｌ２Ｏ３の含有量は、５％以上であり、８％以上であることが好ましく、１０％以上であることがより好ましく、１２％以上であることが更に好ましく、１３％以上であることが一層好ましい。また、ガラス安定性向上の観点から、上記ガラスにおけるＡｌ２Ｏ３の含有量は、２０％以下であり、１８％以下であることが好ましく、１７％以下であることがより好ましく、１６％以下であることが更に好ましい。
【００２０】
ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３のそれぞれの含有量については、上記の通りである。更に、上記ガラスにおいて、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の合計含有量（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３）は、ガラス構造を安定化する観点から６０％以上であり、６５％以上であることがより好ましく、６７％以上であることが更に好ましく、６９％以上であることが一層好ましく、７０％以上であることがより一層好ましい。また、熔融時のガラスの粘性特性の観点から、上記ガラスにおけるＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の合計含有量（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３）は８０％以下であり、７８％以下であることが好ましく、７７％以下であることがより好ましく、７６％以下であることが更に好ましく、７５％以下であることが一層好ましい。
【００２１】
Ｂ２Ｏ３もガラスのネットワーク形成成分であり、ガラスの比重を低下させる成分であり、熔融性を向上させる成分でもある。しかしながら、Ｂ２Ｏ３は、熔融時に揮発しやすく、ガラス成分比率を不安定にしやすい。また、過剰導入により、化学的耐久性を低下させる傾向がある。以上の点から、上記ガラスにおけるＢ２Ｏ３の含有量は、０〜５％とする。Ｂ２Ｏ３の含有量は、３％以下であることが好ましく、２％以下であることがより好ましく、１％以下であることが更に好ましく、０．５％以下であることが一層好ましく、０．３％以下であることがより一層好ましい。
【００２２】
アルカリ土類金属酸化物であるＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの中で、ＭｇＯは、ガラスのヤング率および比弾性率を高める働き、熱膨張係数を大きくする働き、ならびにガラスの熔融性や成形性を良化する働きを有する。なお比弾性率について詳細は後述する。上記の働きを良好に得る観点から、上記ガラスにおけるＭｇＯの含有量は、３％以上であり、５％以上であることが好ましく、６％以上であることがより好ましく、７％以上であることが更に好ましく、８％以上であることが一層好ましい。また、化学的耐久性を維持する観点から、上記ガラスにおけるＭｇＯの含有量は２８％以下であり、２６％以下であることが好ましく、２３％以下であることがより好ましく、２０％以下であることが更に好ましく、１７％以下であることが一層好ましく、１５％以下であることがより一層好ましい。
【００２３】
上記ガラスにおけるＣａＯの含有量は０％以上である。ＣａＯも、ガラスのヤング率および比弾性率を高める働き、熱膨張係数を大きくする働き、ならびにガラスの熔融性や成形性を良化する働きを有する。これらの働きを良好に得る観点から、上記ガラスにおけるＣａＯの含有量は、１％以上であることが好ましく、２％以上であることがより好ましく、３％以上であることが更に好ましく、４％以上であることが一層好ましく、５％以上であることがより一層好ましい。また、化学的耐久性を維持する観点から、上記ガラスにおけるＣａＯの含有量は１８％以下であり、１５％以下であることが好ましく、１３％以下であることがより好ましく、１２％以下であることが更に好ましい。
【００２４】
ＳｒＯは、ガラスの熔融性、成形性およびガラス安定性を良化し、熱膨張係数を大きくする働きを有する。化学的耐久性の維持、低比重化および原料コストの低減の観点から、上記ガラスにおけるＳｒＯの含有量は０〜２％であることが好ましい。ＳｒＯの含有量のより好ましい範囲は０〜１％、更に好ましい範囲は０〜０．５％、ＳｒＯを含有しないこと、即ちＳｒＯの含有量が０％であることが最も好ましい。
【００２５】
ＢａＯおよびＳｒＯは、いずれもガラスの比重を上昇させる成分である。ガラスの低比重化の観点から、上記ガラスにおけるＢａＯおよびＳｒＯの合計含有量（ＢａＯ＋ＳｒＯ）は０〜２％であり、０〜１％であることが好ましく、０〜０．５％であることがより好ましく、ＢａＯおよびＳｒＯを含有しないこと、即ちＢａＯおよびＳｒＯの合計含有量（ＢａＯ＋ＳｒＯ）が０％であることが最も好ましい。
【００２６】
ＢａＯもガラスの熔融性、成形性およびガラス安定性を良化し、熱膨張係数を大きくする働きを有する。化学的耐久性の維持、低比重化および原料コストの低減の観点からは、上記ガラスにおけるＢａＯ含有量は０〜２％であることが好ましく、０〜１％であることがより好ましく、０〜０．５％であることが更に好ましく、ＢａＯを含有しないこと、即ちＢａＯの含有量が０％であることが最も好ましい。
【００２７】
上記ガラスにおけるアルカリ土類金属酸化物の合計含有量（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）は、ガラスの熔融性、安定性の観点から１２％以上であり、１４％以上であることが好ましく、１５％以上であることがより好ましく、１６％以上であることが更に好ましい。また、ガラスの化学的耐久性の観点から、上記ガラスにおけるアルカリ土類金属酸化物の合計含有量（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）は３０％以下であり、２８％以下であることが好ましく、２６％以下であることがより好ましく、２５％以下であることが更に好ましい。
【００２８】
アルカリ土類金属酸化物の中で、ＭｇＯはガラスのヤング率および比弾性率を高める働きを有し、かつ比重の増大を抑えることに寄与する成分でもある。したがって、ＭｇＯは、ガラスの高ヤング率化、高比弾性率化および低比重化のために非常に有用な成分であり、特に高ヤング率化および低比重化に有効である。また、ＣａＯもガラスのヤング率および比弾性率を高める働きを有し、比重の増大を抑えることに寄与する成分でもあり、かつガラスの熱膨張係数を大きくするためにも有効な成分である。一方、ＳｒＯとＢａＯは比重や原料コストを増大させる。以上の観点から、上記ガラスにおいて、アルカリ土類金属酸化物の合計含有量に対するＭｇＯおよびＣａＯの合計含有量のモル比｛（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）｝は、０．７５〜１．００であることが好ましい。上記モル比の下限については、０．８０以上であることがより好ましく、０．８５以上であることが更に好ましく、０．９０以上であることが一層好ましく、０．９５以上であることがより一層好ましい。
【００２９】
Ｌｉ２Ｏは、アルカリ金属酸化物の中でもガラスの熔融性および成形性を向上させる働きが強く、また、ヤング率を増加させて磁気記録媒体基板に好適な剛性を付与させるために好適な成分である。Ｌｉ２Ｏは、熱膨張係数を大きくする成分でもある。また、上記ガラスを化学強化用のガラスとする場合は、化学強化時のイオン交換を担う成分でもある。他方、Ｌｉ２Ｏは、ガラス転移温度を低下させる成分でもある。以上の働きを考慮し、上記ガラスにおけるＬｉ２Ｏの含有量は、０〜１０％であることが好ましい。Ｌｉ２Ｏの含有量の下限については、０．５％以上であることがより好ましく、１．０％以上であることが更に好ましく、２．０％以上であることが一層好ましい。また、Ｌｉ２Ｏの含有量の上限については、８％以下であることがより好ましく、７％以下であることが更に好ましく、６％以下であることが一層好ましい。
【００３０】
Ｎａ２Ｏは、ガラスの熔融性および成形性を向上させ、熱膨張係数を大きくし、清澄時にはガラスの粘性を低下させて泡切れを促進させる働きを有する成分である。また、上記ガラスを化学強化用のガラスとする場合は、化学強化時のイオン交換を担う成分でもある。以上の働きを考慮し、上記ガラスにおけるＮａ２Ｏの含有量は、０〜１０％であることが好ましい。Ｎａ２Ｏの含有量の下限については、０．５％以上であることがより好ましく、１．０％以上であることが更に好ましく、２．０％以上であることが一層好ましい。また、Ｎａ２Ｏの含有量の上限については、８％以下であることがより好ましく、７％以下であることが更に好ましく、６％以下であることが一層好ましい。
【００３１】
Ｋ２Ｏも、ガラスの熔融性および成形性を向上させる働きを有するとともに熱膨張係数を大きくする成分である。ただし、過剰に導入すると化学的耐久性、特に耐酸性が低下するとともに、ガラス基板としたときの基板表面からのアルカリ溶出が増大し、析出したアルカリが磁気記録層等の膜物性に影響を及ぼす可能性がある。以上の点を考慮し、上記ガラスにおけるＫ２Ｏの含有量は０〜５％であることが好ましく、０〜３％であることがより好ましく、０〜２％であることが更に好ましく、０〜１％であることが一層好ましく、Ｋ２Ｏを含有しないことが最も好ましい。
【００３２】
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏは、上記のようにガラスの熔融性および成形性を向上させ、熱膨張係数を大きくする成分である。これら成分の働きを良好に得る観点から、上記ガラスにおけるアルカリ金属酸化物の合計含有量（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）は３．５％以上であり、４％以上であることがより好ましい。一方、ガラスの耐熱性および化学的耐久性を維持する観点から、上記ガラスにおけるアルカリ金属酸化物の合計含有量（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）は１５％以下であり、１３％以下であることが好ましく、１２％以下であることがより好ましく、１１％以下であることが更に好ましい。なおガラスがアルカリ金属酸化物を２種以上含有することにより、混合アルカリ効果によって、ガラス表面からのアルカリの溶出を低減ないし防止する効果を得ることができる。
【００３３】
Ｌｉ２Ｏは、アルカリ金属酸化物の中でもガラスのヤング率を増加させるとともに、熱膨張係数を大きくするためにより効果的に寄与する成分である。そこで、一態様では、ヤング率の増加や熱膨張係数の向上の観点から、アルカリ金属酸化物の合計含有量に対するＬｉ２Ｏ含有量のモル比｛Ｌｉ２Ｏ／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）｝が０．４〜１であることが好ましい。モル比｛Ｌｉ２Ｏ／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）｝が上記範囲である上記ガラスの一態様では、９０ＧＰａ以上のヤング率を得ることができる。一態様では、モル比｛Ｌｉ２Ｏ／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）｝の下限については、０．５以上であることがより好ましく、０．６以上であることが更に好ましく、０．７以上であることが一層好ましく、０．８以上であることがより一層好ましい。
【００３４】
Ｎａ２Ｏは、アルカリ金属酸化物の中でもガラスの熔融性および成形性を向上させ、熱膨張係数を大きくするためにより効果的に寄与する成分である。更に、Ｎａ２ＯはＬｉ２Ｏに比べてガラス転移温度が低下する影響が小さい。そこで、一態様では、耐熱性の向上や熱膨張率向上の観点から、アルカリ金属酸化物の合計含有量に対するＮａ２Ｏ含有量のモル比｛Ｎａ２Ｏ／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）｝が０．４〜１であることが好ましい。モル比｛Ｎａ２Ｏ／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）｝が上記範囲である上記ガラスの一態様では、ガラス転移温度を６９０℃以上とすることができる。一態様では、モル比｛Ｎａ２Ｏ／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）｝の下限については、０．５以上であることがより好ましく、０．６以上であることが更に好ましく、０．７以上であることが一層好ましく、０．８以上であることがより一層好ましい。
【００３５】
ＴｉＯ２は、ガラス安定性や化学的耐久性を向上させると共に、ヤング率を高める働きを有するが、過剰に導入するとガラスの液相温度が上昇し、耐失透性の悪化や比重の上昇を招く場合がある。したがって、上記ガラスにおけるＴｉＯ２の含有量は０〜８％であることが好ましく、０〜６％であることがより好ましく、０〜５％であることが更に好ましく、０〜４％であることが一層好ましく、０〜３％であることがより一層好ましく、０〜２％であることが更により一層好ましい。
【００３６】
ＨｆＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５、Ｌａ２Ｏ３およびＹ２Ｏ３は、化学的耐久性、特に耐アルカリ性を向上させる働きを有する。ただし、過剰導入により熔融性が悪化し、比重が増加する場合がある。したがって、熔融性を維持しつつ、化学的耐久性、特に耐アルカリ性を向上させる観点から、ＨｆＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５、Ｌａ２Ｏ３およびＹ２Ｏ３の合計含有量（ＨｆＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋Ｔａ２Ｏ５＋Ｌａ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３の）は０〜５％であることが好ましい。その下限については、０．３％以上であることが好ましく、０．５％以上であることがより好ましく、１．０％以上であることが更に好ましい。また、その上限については、５％以下であることが好ましく、３％以下であることがより好ましく、２％以下であることが更に好ましい。
【００３７】
ＺｒＯ２は、化学的耐久性を向上させる働きを有すると共に、ヤング率を高める働きも有する。ただし、過剰導入によりガラスの熔融性が低下し、原料の熔けの残りが生じる場合がある。したがって、上記ガラスにおけるＺｒＯ２の含有量は、０〜５％であることが好ましく、０〜３％であることがより好ましく、０〜２％であることが更に好ましく、０〜１％であることが一層好ましい。
【００３８】
ＺｎＯは、熔融性を向上させると共にヤング率を高める働きを有するが、過剰導入によって液相温度が上昇するため、上記ガラスにおけるＺｎＯの含有量は０〜３％であることが好ましい。ＺｎＯの含有量は、０〜２％であることがより好ましく、０〜１％であることが更に好ましく、０％であってもよい。
【００３９】
Ｐ２Ｏ５は、少量導入することができるが、過剰導入により化学的耐久性が低下する傾向があるため、上記ガラスにおけるＰ２Ｏ５の含有量は０〜２％であることが好ましい。Ｐ２Ｏ５の含有量は、０〜１％であることがより好ましく、Ｐ２Ｏ５を含有しないこと、即ちＰ２Ｏ５の含有量が０％であることが更に好ましい。
【００４０】
上記ガラスは、清澄効果を得る観点から、Ｓｎ酸化物およびＣｅ酸化物からなる群から選ばれる少なくとも一種を含み、かつＳｎ酸化物およびＣｅ酸化物の合計含有量は０．０５％〜２．００％である。Ｓｎ酸化物およびＣｅ酸化物の合計含有量が０．０５％以上であることにより、十分な清澄効果を得ることができ、泡の残存を低減ないし抑制することができる。また、上記合計含有量が２．００％以下であることにより、ガラス熔解時に熔融ガラスが吹き上がり生産性が低下することを防ぐことができる。Ｓｎ酸化物およびＣｅ酸化物の合計含有量の下限については、０．１０％以上であることが好ましく、０．１５％以上であることがより好ましく、０．２０％以上であることが更に好ましい。また、Ｓｎ酸化物およびＣｅ酸化物の合計含有量の上限については、１．５０％以下であることが好ましく、１．２０％以下であることがより好ましく、１．００％以下であることが更に好ましい。
【００４１】
Ｓｎ酸化物は、ガラスの熔融温度が比較的高い状態（１４００〜１６００℃程度の温度域）での清澄を促進させる働きを有する。Ｓｂ２Ｏ３や亜砒酸等の環境に悪影響を及ぼす清澄剤の使用が制限される中、ガラス転移温度の高いガラスの泡の除去をするために、上記ガラスにＳｎ酸化物（例えば、ＳｎＯ２）を導入することが好ましい。Ｓｎ酸化物の含有量は、清澄効果を得る観点から、０．０１％以上であることが好ましく、０．０５％以上であることがより好ましく、０．１０％以上であることが更に好ましく、０．１５％以上であることが一層好ましく、０．２０％以上であることがより一層好ましい。また、Ｓｎ酸化物の含有量は、２．００％以下であることが好ましく、１．５０％以下であることがより好ましく、１．００％以下であることが更に好ましく、０．８０％以下であることが一層好ましい。
【００４２】
Ｃｅ酸化物は、Ｓｎ酸化物と同様にガラスの清澄作用を示す成分である。Ｃｅ酸化物は、ガラスの熔融温度が比較的低い状態（１２００〜１４００℃程度の温度域）で酸素を取り込んでガラス成分として定着させる働きがあり、清澄剤として上記ガラスにＣｅ酸化物（例えば、ＣｅＯ２）を導入することが好ましい。Ｃｅ酸化物の含有量は、清澄効果を得る観点から、０．０１％以上であることが好ましく、０．０５％以上であることがより好ましく、０．１０％以上であることが更に好ましく、０．２０％以上であることが一層好ましい。また、Ｃｅ酸化物の含有量は、１．００％以下であることが好ましく、０．８０％以下であることがより好ましく、０．５０％以下であることが更に好ましく、０．４０％以下であることが一層好ましい。
【００４３】
上記ガラスは、Ｓｎ酸化物およびＣｅ酸化物からなる群から選ばれる少なくとも一種を含み、Ｓｎ酸化物およびＣｅ酸化物の中で、一態様ではＳｎ酸化物のみ含み、他の一態様ではＣｅ酸化物のみ含み、また他の一態様ではＳｎ酸化物およびＣｅ酸化物の両方を含む。特に上記ガラスにＳｎ酸化物とＣｅ酸化物とを共存させることにより、広い温度域での清澄作用を得ることができるので、上記ガラスはＳｎ酸化物およびＣｅ酸化物の両方を含むことが好ましい。
【００４４】
清澄剤として従来広く用いられていたＳｂ２Ｏ３は、環境負荷低減の観点から、使用を控えることが望ましい。そこで上記ガラスにおけるＳｂ２Ｏ３の含有量は、０〜０．５％の範囲であることが好ましい。Ｓｂ２Ｏ３の含有量は、０．２％以下であることがより好ましく、０．１％以下であることが更に好ましく、０．０５％以下であることが一層好ましく、０．０２％以下であることがより一層好ましく、Ｓｂ２Ｏ３を含まないことが特に好ましい。
【００４５】
上記ガラスは、Ｆｅを、Ｆｅ２Ｏ３に換算して、０．５％以下程度含むことができる。Ｆｅの含有量は、Ｆｅ２Ｏ３に換算して、０．２％以下であることが好ましく、０．１％以下であることがより好ましく、０．０５％以下であることが更に好ましく、Ｆｅを含有しないことが一層好ましい。
【００４６】
Ｐｂ、Ｃｄ、Ａｓ等は環境に悪影響を与える物質なので、これらの導入は避けることが好ましい。
【００４７】
上記ガラスは、所定のガラス組成が得られるように、酸化物、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、水酸化物等のガラス原料を秤量、調合し、十分混合して、熔融容器内で、例えば１４００〜１６００℃の範囲で加熱、熔解し、清澄、攪拌して十分泡切れがなされた均質化した熔融ガラスを成形することにより作製することができる。例えば、ガラス原料を熔解槽において１４００〜１５５０℃で加熱して熔解し、得られた熔融ガラスを清澄槽において昇温して１４５０〜１６００℃に保持した後、降温して１２００〜１４００℃でガラスを流出し成形することが好ましい。
【００４８】
＜ガラス特性＞
上記ガラスは、以上記載した組成調整を行うことにより、以下に記載する各種ガラス特性を有することができる。
【００４９】
（ガラス転移温度）
先に記載したように、磁気記録媒体基板は、通常、基板上に磁気記録層を形成する工程で高温処理に付される。例えば、磁気記録媒体の高密度記録化のために近年開発されている磁気異方性エネルギーが高い磁性材料を含む磁気記録層を形成するためには、通用、高温で成膜が行われるか、または成膜後に高温で熱処理が行われる。磁気記録媒体基板がこのような高温処理に耐え得る耐熱性を有さないと、高温処理において高温に晒されて基板の平坦性が損なわれてしまう。これに対し、上記ガラスは、耐熱性の指標であるガラス転移温度（以下、「Ｔｇ」とも記載する。）が６２５℃以上である。ガラス転移温度が６２５℃以上である高い耐熱性を有するガラスからなる基板であれば、高温処理後にも優れた平坦性を維持することができる。ただし、上記ガラスは、高温処理を必要とする磁性材料を含む磁気記録層を有する磁気記録媒体の基板用ガラスに限定されるものではなく、各種磁性材料を備えた磁気記録媒体の作製に用いることができる。ガラス転移温度は、６３０℃以上であることが好ましく、６４０℃以上であることがより好ましく、６５０℃以上であることが更に好ましく、６６０℃以上であることが一層好ましく、６７０℃以上であることがより一層好ましく、６７５℃以上であることが更に一層好ましく、６８０℃以上であることが更により一層好ましい。また、ガラス転移温度の上限は、例えば７７０℃程度であるが、ガラス転移温度が高いほど耐熱性の観点から好ましいため、特に限定されるものではない。
【００５０】
（ヤング率）
先に記載した磁気記録媒体の剛性向上に対する要求に対応するために、磁気記録媒体基板用ガラスは高い剛性を有することが望ましい。この点に関して、上記ガラスは、剛性の指標であるヤング率が８３Ｇ以上である。８３Ｇ以上のヤング率を示す高い剛性を有する磁気記録媒体基板用ガラスによれば、スピンドルモータの回転中の基板変形を抑制することができるため、基板変形に伴う磁気記録媒体の反りやたわみも抑制することができる。上記ガラスのヤング率は、８５ＧＰａ以上であることが好ましく、８６ＧＰａ以上であることがより好ましく、８８ＧＰａ以上であることが更に好ましく、９０ＧＰａ以上であることが一層好ましい。ヤング率の上限は、例えば１２０ＧＰａ程度であるが、ヤング率が高いほど剛性が高く好ましいため特に限定されるものではない。
【００５１】
（比重）
上記ガラスの比重は２．８５以下であり、２．８０以下であることが好ましく、２．７５以下であることがより好ましく、２．７０以下であることが更に好ましく、２．６５以下であることが一層好ましい。磁気記録媒体基板用ガラスの低比重化により、磁気記録媒体基板を軽量化することができ、更には磁気記録媒体の軽量化、これによりＨＤＤの消費電力抑制が可能になる。比重の下限は、例えば２．４０程度であるが、比重が低いほど好ましいため特に限定されるものではない。
【００５２】
（比弾性率）
比弾性率は、ガラスのヤング率を密度で除したものである。ここで密度とはガラスの比重に、ｇ／ｃｍ３という単位を付けた値と考えればよい。より変形しにくい基板を提供する観点から、上記ガラスの比弾性率は３１ＭＮｍ／ｋｇ以上であることが好ましく、３３ＭＮｍ／ｋｇ以上であることがより好ましく、３４ＭＮｍ／ｋｇ以上であることが更に好ましい。比弾性率の上限は、例えば４０ＭＮｍ／ｋｇ程度であるが、比弾性率が高いほど好ましいため特に限定されるものではない。
【００５３】
（熱膨張係数）
磁気記録媒体の信頼性向上の観点からは、先に記載したように磁気記録媒体基板用ガラスは適度な熱膨張係数を有することが望ましい。一般にＨＤＤのスピンドル材料は、１００〜３００℃の温度範囲において７０×１０−７／℃以上の平均線膨張係数（熱膨張係数）を有するものであり、磁気記録媒体基板用ガラスの１００〜３００℃における平均線膨張係数が４８×１０−７／℃以上であれば、スピンドル材料との熱膨張係数の差が少なく磁気記録媒体の信頼性向上に寄与することができる。上記ガラスの１００〜３００℃における平均線膨張係数（以下、「α」とも記載する。）は４８×１０−７／℃以上であり、５０×１０−７／℃以上であることがより好ましく、５１×１０−７／℃以上であることが更に好ましい。また、上記ガラスの１００〜３００℃における平均線膨張係数（α）は、９０×１０−７／℃以下であることが好ましい。
【００５４】
（ガラス安定性）
上記ガラスは、高いガラス安定性を示すことができる。ガラス安定性の評価方法としては、詳細を後述する１３００℃１６時間保持テストおよび１２５０℃１６時間保持テストを挙げることができる。１３００℃１６時間保持テストにおいて評価結果Ａであることが好ましく、１３００℃１６時間保持テストにおいて評価結果Ａであって、かつ１２５０℃１６時間保持テストにおいて評価結果ＡまたはＢであることがより好ましく、両保持テストにおいて評価結果Ａであることが更に好ましい。
【００５５】
（泡密度）
上記ガラスは、先に記載した組成調整により、泡の低減も可能である。ガラス中の泡に関しては、単位質量あたりの泡の密度が、光学顕微鏡（倍率４０〜１００倍）により観察される直径０．０３ｍｍ超の泡の密度として、好ましくは５０個／ｋｇ未満であり、より好ましくは２０個／ｋｇ未満であり、更に好ましくは１０個／ｋｇ未満であり、一層好ましくは２個／ｋｇ以下であり、最も好ましくは０個／ｋｇである。
【００５６】
［磁気記録媒体基板］
本発明の一態様にかかる磁気記録媒体基板は、上記磁気記録媒体基板用ガラスからなる。
【００５７】
磁気記録媒体基板は、ガラス原料を加熱することにより熔融ガラスを調製し、この熔融ガラスをプレス成形法、ダウンドロー法またはフロート法のいずれかの方法により板状に成形し、得られた板状のガラスを加工する工程を経て製造することができる。例えば、プレス成形方法では、ガラス流出パイプから流出する熔融ガラスを所定体積に切断し、所要の熔融ガラス塊を得て、これをプレス成形型でプレス成形して薄肉円盤状の基板ブランクを作製する。次いで、得られた基板ブランクに中心孔を設けたり、内外周加工、両主表面にラッピング、ポリッシングを施す。次いで、酸洗浄およびアルカリ洗浄を含む洗浄工程を経て、ディスク状の基板を得ることができる。
【００５８】
上記磁気記録媒体基板は、一態様では、表面および内部の組成が均質である。ここで、表面および内部の組成が均質とは、イオン交換が行われていない（即ち、イオン交換層を有さない）ことを意味する。例えば、磁気記録媒体を組み込んだＨＤＤ（ハードディスクドライブ）が外部衝撃を受け難い環境下で用いられる場合等において、イオン交換層を有さない磁気記録媒体基板を用いることができる。なお、イオン交換層を有さない磁気記録媒体基板は、イオン交換処理を施していないため、製造コストを大幅に低減できる。
【００５９】
また、上記磁気記録媒体基板は、一態様では、表面の一部または全部に、イオン交換層を有する。イオン交換層は圧縮応力を示すため、イオン交換層の有無は、主表面に対して垂直に基板を破断し、破断面においてバビネ法により応力プロファイルを得ることによって確認することができる。「主表面」とは、基板の磁気記録層が設けられる面または設けられている面である。こうした面は、磁気記録媒体基板の表面のうち、最も面積の広い面であることから、主表面と呼ばれ、ディスク状の磁気記録媒体の場合、ディスクの円形状の表面（中心孔がある場合は中心孔を除く。）に相当する。また、イオン交換層の有無は、基板表面からアルカリ金属イオンの深さ方向の濃度分布を測定する方法等によっても確認することができる。
【００６０】
イオン交換層は、高温下、基板表面にアルカリ塩を接触させ、このアルカリ塩中のアルカリ金属イオンと基板中のアルカリ金属イオンを交換させることにより形成することができる。イオン交換（「強化処理」、「化学強化」とも呼ばれる。）については、公知技術を適用することができ、一例として、ＷＯ２０１１／０１９０１０Ａ１の段落００６８〜００６９を参照できる。
【００６１】
上記磁気記録媒体基板は、例えば厚みが１．５ｍｍ以下、好ましくは１．２ｍｍ以下、より好ましくは１ｍｍ以下であり、厚みの下限は好ましくは０．３ｍｍである。また、上記磁気記録媒体基板は、好ましくは中心孔を有するディスク形状である。
【００６２】
上記磁気記録媒体基板は、非晶質ガラスからなる。非晶質ガラスによれば、結晶化ガラスと比べて基板に加工したとき優れた表面平滑性を実現できる。
【００６３】
［磁気記録媒体］
本発明の一態様は、上記磁気記録媒体基板上に磁気記録層を有する磁気記録媒体に関する。
【００６４】
磁気記録媒体は、磁気ディスク、ハードディスク等と呼ばれ、各種磁気記録再生装置、例えば、デスクトップパソコン、サーバ用コンピュータ、ノート型パソコン、モバイル型パソコンなどの内部記憶装置（固定ディスクなど）、画像および／または音声を記録再生する携帯記録再生装置の内部記憶装置、車載オーディオの記録再生装置などに好適である。本発明および本明細書において、「磁気記録再生装置」とは、磁気的に情報の記録を行うこと、磁気的に情報の再生を行うこと、の一方または両方が可能な装置をいうものとする。
【００６５】
磁気記録媒体は、例えば、磁気記録媒体基板の主表面上に、主表面に近いほうから順に、少なくとも付着層、下地層、磁性層（磁気記録層）、保護層、潤滑層が積層された構成になっている。
例えば、磁気記録媒体基板を、真空引きを行った成膜装置内に導入し、ＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｃｕｒｒｅｎｔ）マグネトロンスパッタリング法にてＡｒ雰囲気中で、磁気記録媒体基板の主表面上に付着層から磁性層まで順次成膜する。付着層としては例えばＣｒＴｉ、下地層としては例えばＣｒＲｕを用いることができる。上記成膜後、例えばＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法によりＣ２Ｈ４を用いて保護層を成膜し、同一チャンバ内で、表面に窒素を導入する窒化処理を行うことにより、磁気記録媒体を形成することができる。その後、例えばＰＦＰＥ（ポリフルオロポリエーテル）をディップコート法により保護層上に塗布することにより、潤滑層を形成することができる。
【００６６】
磁気記録媒体のより一層の高密度記録化のためには、磁気記録層は、磁気異方性エネルギーの高い磁性材料を含むことが好ましい。この点から好ましい磁性材料としては、Ｆｅ−Ｐｔ系磁性材料またはＣｏ−Ｐｔ系磁性材料を挙げることができる。なおここで「系」とは、含有することを意味する。即ち、上記磁気記録媒体は、磁気記録層としてＦｅおよびＰｔ、またはＣｏおよびＰｔを含む磁気記録層を有することが好ましい。かかる磁性材料を含む磁気記録層およびその成膜方法については、ＷＯ２０１１／０１９０１０Ａ１の段落００７４および同公報の実施例の記載を参照できる。また、そのような磁気記録層を有する磁気記録媒体は、エネルギーアシスト記録方式と呼ばれる記録方式による磁気記録装置に適用することが好ましい。エネルギーアシスト記録方式の中で、レーザー光等の照射により磁化反転をアシストする記録方式は熱アシスト記録方式、マイクロ波によりアシストする記録方式はマイクロ波アシスト記録方式と呼ばれる。それらの詳細については、ＷＯ２０１１／０１９０１０Ａ１の段落００７５を参照できる。
【００６７】
ところで近年、磁気ヘッドへＤＦＨ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｆｌｙｉｎｇ  Ｈｅｉｇｈｔ）機構を搭載させることにより、磁気ヘッドの記録再生素子部と磁気記録媒体表面との間隙の大幅な狭小化（低浮上量化）を達成し、更なる高記録密度化を図ることが行われている。ＤＦＨ機構とは、磁気ヘッドの記録再生素子部の近傍に極小のヒーター等の加熱部を設けて、素子部周辺のみを媒体表面方向に向けて突き出す機能である。こうすることで、磁気ヘッドと媒体の磁気記録層との距離（フライングハイト）が近づくため、より小さい磁性粒子の信号も拾うことができるようになり、更なる高記録密度化を達成することが可能となる。しかしその一方で、磁気ヘッドの素子部と媒体表面との間隙（フライングハイト）が極めて小さくなる。磁気記録媒体基板の表面に泡に起因する凹凸が存在すると、磁気記録媒体の表面にこの凹凸が反映され、磁気記録媒体の表面平滑性は低下してしまう。表面平滑性に劣る磁気記録媒体表面に磁気ヘッドを近接させると、磁気ヘッドが磁気記録媒体表面に接触して磁気ヘッドが破損するおそれがあるため、接触を防ぐためにフライングハイトをある程度確保せざるを得ない。以上の点から、磁気記録媒体基板には、高い表面平滑性を有する磁気記録媒体を作製すべく基板の泡を低減することが望ましい。基板の泡を低減することは、フライングハイトの狭小化を可能にするからである。上記磁気記録媒体基板は、好ましくは泡が低減されているため、かかる基板を備えた上記磁気記録媒体は、フライングハイトが極狭小化されたＤＦＨ機構を搭載した磁気記録装置にも好適である。
【００６８】
上記磁気記録媒体基板（例えば磁気ディスク基板）、磁気記録媒体（例えば磁気ディスク）とも、その寸法に特に制限はないが、例えば、高記録密度化が可能であるため媒体および基板を小型化することも可能である。例えば、公称直径２．５インチは勿論、更に小径（例えば１インチ、１．８インチ）、または３インチ、３．５インチ等の寸法のものとすることができる。
【００６９】
［磁気記録再生装置用ガラススペーサ］
本発明の一態様は、
モル％表示にて、
ＳｉＯ２の含有量が４５〜６８％、
Ａｌ２Ｏ３の含有量が５〜２０％、
ＳｉＯ２とＡｌ２Ｏ３の合計含有量（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３）が６０〜８０％、
Ｂ２Ｏ３の含有量が０〜５％、
ＭｇＯの含有量が３〜２８％、
ＣａＯの含有量が０〜１８％、
ＢａＯおよびＳｒＯの合計含有量（ＢａＯ＋ＳｒＯ）が０〜２％、
アルカリ土類金属酸化物の合計含有量（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）が１２〜３０％、
アルカリ金属酸化物の合計含有量（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）が３．５〜１５％、
であり、
Ｓｎ酸化物およびＣｅ酸化物からなる群から選ばれる少なくとも一種を含み、Ｓｎ酸化物およびＣｅ酸化物の合計含有量が０．０５〜２．００％であり、
ガラス転移温度が６２５℃以上、
ヤング率が８３ＧＰａ以上、
比重が２．８５以下、かつ
１００〜３００℃における平均線膨張係数が４８×１０−７／℃以上である非晶質の酸化物ガラスからなる磁気記録再生装置用ガラススペーサ、
に関する。
【００７０】
磁気記録媒体は、磁気記録再生装置において、情報を磁気的に記録および／または再生するために用いることができる。磁気記録再生装置は、通常、磁気記録媒体をスピンドルモータのスピンドルに固定するため、および／または、複数の磁気記録媒体の間の距離を保つために、スペーサを備えている。近年、かかるスペーサとして、ガラススペーサを用いることが提案されている。このガラススペーサにも、磁気記録媒体基板用のガラスについて先に詳述した理由と類似の理由から、耐熱性、剛性およびガラス安定性に優れること、比重が低いこと、ならびに適度な熱膨張係数を有することが望まれる。これに対し、上記ガラスは、先に本発明の一態様にかかる磁気記録媒体基板用ガラスについて詳述した通り、優れた耐熱性、剛性およびガラス安定性、低い比重、ならびに適度な熱膨張係数を有することができるため、磁気記録再生装置用ガラススペーサとして好適である。
【００７１】
磁気記録再生装置用のスペーサはリング状の部材であって、ガラススペーサの構成、製造方法等の詳細は公知である。また、ガラススペーサの製造方法については、磁気記録媒体基板用ガラスの製造方法および磁気記録媒体基板の製造方法に関する上記記載も参照できる。また、本発明の一態様にかかる磁気記録再生装置用ガラススペーサのガラス組成、ガラス特性等のその他の詳細については、本発明の一態様にかかる磁気記録媒体基板用ガラス、磁気記録媒体基板および磁気記録媒体に関する上記記載を参照できる。
なお、磁気記録媒体の回転時に生じる静電気を除去するために、ガラスペーサの表面に、浸漬法、蒸着法、スパッタリング法等により導電性膜を形成することもできる。また、ガラススペーサは、研磨加工により表面平滑性を高くすることができ（例えば、平均表面粗さが１μｍ以下）、これにより磁気記録媒体とスペーサとの密着度を強めて位置ずれの発生を抑制することができる。
【００７２】
［磁気記録再生装置］
本発明の一態様は、
本発明の一態様にかかる磁気記録媒体；および
本発明の一態様にかかるガラススペーサ、
の少なくとも一方を含む磁気記録再生装置、
に関する。
【００７３】
磁気記録再生装置は、少なくとも１つの磁気記録媒体と、少なくとも１つのスペーサを含み、更に、通常、磁気記録媒体を回転駆動させるためのスピンドルモータと、磁気記録媒体に対して情報の記録および／または再生を行うための少なくとも１つの磁気ヘッドを含む。
上記の本発明の一態様にかかる磁気記録再生装置は、少なくとも１つの磁気記録媒体として本発明の一態様にかかる磁気記録媒体を含むことができ、本発明の一態様にかかる磁気記録媒体を複数含むこともできる。上記の本発明の一態様にかかる磁気記録再生装置は、少なくとも１つのスペーサとして本発明の一態様にかかるガラススペーサを含むことができ、本発明の一態様にかかるガラススペーサを複数含むこともできる。磁気記録媒体の熱膨張係数とスペーサの熱膨張係数との差が小さいことは、両者の熱膨張係数の差に起因して生じ得る現象、例えば、磁気記録媒体の歪み、磁気記録媒体の位置ずれによる回転時の安定性の低下等、の発生を抑制する観点から好ましい。この観点から、本発明の一態様にかかる磁気記録再生装置は、少なくとも１つの磁気記録媒体として、また複数の磁気記録媒体が含まれる場合にはより多くの磁気記録媒体として、本発明の一態様にかかる磁気記録媒体を含み、かつ、少なくとも１つのスペーサとして、また複数のスペーサが含まれる場合にはより多くのスペーサとして、本発明の一態様にかかるガラススペーサを含むことが好ましい。また、例えば、本発明の一態様にかかる磁気記録再生装置は、磁気記録媒体に含まれる磁気記録媒体基板を構成するガラスと、ガラススペーサを構成するガラスとが、同一のガラス組成を有するものであることができる。
【００７４】
本発明の一態様にかかる磁気記録再生装置は、本発明の一態様にかかる磁気記録媒体および本発明の一態様にかかるガラススペーサの少なくとも一方を含むものであればよく、その他の点については磁気記録再生装置に関する公知技術を適用することができる。一態様では、磁気ヘッドとして、磁化反転をアシスト（磁気信号の書き込みを補助）するためのエネルギー源（例えばレーザー光源等の熱源、マイクロ波等）と、記録素子部と、再生素子部とを有するエネルギーアシスト磁気記録ヘッドを用いることができる。このような、エネルギーアシスト磁気記録ヘッドを含むエネルギーアシスト記録方式の磁気記録再生装置は、高記録密度かつ高い信頼性を有する磁気記録再生装置として有用である。また、レーザー光源等を有する熱アシスト磁気記録ヘッドを備えた熱アシスト記録方式等のエネルギーアシスト記録方式の磁気記録再生装置に用いられる磁気記録媒体の製造時には、磁気異方性エネルギーが高い磁性材料を含む磁気記録層を磁気記録媒体基板上に形成することが行われる場合がある。このような磁気記録層を形成するためには、通常、高温で成膜が行われるか、または成膜後に高温で熱処理が行われる。このような高温での処理に耐え得る高い耐熱性を有し得る磁気記録媒体基板として、本発明の一態様にかかる磁気記録媒体基板は好ましい。ただし、本発明の一態様にかかる磁気記録再生装置は、エネルギーアシスト方式の磁気記録再生装置に限定されるものではない。
【実施例】
【００７５】
以下に、本発明を実施例により更に詳細に説明する。ただし、本発明は実施例に示す態様に限定されるものではない。
【００７６】
［実施例Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４７、比較例１〜５、参考例１］
表１に示す組成のガラスが得られるように、酸化物、炭酸塩、硝酸塩、水酸化物等の原料を秤量し、混合して調合原料とした。この調合原料を熔融槽に投入して１４００〜１６００℃の範囲で加熱、熔解して得られた熔融ガラスを、清澄槽において１４００〜１５５０℃で６時間保持した後、温度を低下（降温）させて１２００〜１４００℃の範囲に１時間保持してから熔融ガラスを成形して、下記評価のためのガラス（非晶質の酸化物ガラス）を得た。
【００７７】
［評価方法］
（１）ガラス転移温度（Ｔｇ）、平均線膨張係数（α）
各ガラスのガラス転移温度Ｔｇおよび１００〜３００℃における平均線膨張係数αを、熱機械分析装置（ＴＭＡ；Ｔｈｅｒｍｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）を用いて測定した。
【００７８】
（２）ヤング率
各ガラスのヤング率を超音波法にて測定した。
【００７９】
（３）比重
各ガラスの比重をアルキメデス法にて測定した。
【００８０】
（４）比弾性率
上記（２）で得られたヤング率および（３）で得られた比重から、比弾性率を算出した。
【００８１】
（５）ガラス安定性
各ガラス１００ｇを白金製の坩堝に入れて、炉内温度を１２５０℃または１３００℃に設定した加熱炉内に各坩堝を投入し、炉内温度を維持したまま１６時間放置（保持テスト）した。１６時間経過後、加熱炉内から坩堝を取り出し、坩堝内のガラスを耐火物上に移して室温まで冷却し、各ガラスの結晶の有無を光学顕微鏡で観察し、以下の基準で評価した。
Ａ：光学顕微鏡で拡大観察（倍率４０〜１００倍）して結晶が確認されない。
Ｂ：光学顕微鏡で拡大観察（倍率４０〜１００倍）して結晶が確認されるが、目視観察で結晶が確認されない。
Ｃ：目視観察で結晶が確認される。
【００８２】
（６）泡密度ランクの評価
上記で得られた熔融ガラスから厚さ約１．２ｍｍのガラス板（基板ブランク）を作製した。このガラス板の表面を平坦かつ平滑に研磨し、研磨面からガラス内部を光学顕微鏡で拡大観察（倍率４０〜１００倍）し、直径が０．０３ｍｍ超の泡（以下、単に「泡」と記載する。）の数をカウントした。拡大観察した領域に相当するガラスの質量で、カウントした泡の数を割ったものを泡の密度とした。
泡密度ランクを、上記方法で求めた泡の密度に応じてＳランク〜Ｆランクで評価した。具体的には、泡密度が０個／ｋｇのものをＳランク、泡が存在し、泡密度が２個／ｋｇ以下のものをＡランク、泡密度が２個／ｋｇ超１０個／ｋｇ未満のものをＢランク、泡密度が１０個／ｋｇ以上２０個／ｋｇ未満のものをＣランク、泡密度が２０個／ｋｇ以上５０個／ｋｇ未満のものをＤランク、泡密度が５０個／ｋｇ以上８０個未満のものをＥランク、泡密度が８０個／ｋｇ以上のものをＦランクとした。
【００８３】
以上の結果を表１（表１−１〜表１−６）に示す。
【００８４】
【表１−１】
2020121920.tif 000002
【００８５】
【表１−２】
2020121920.tif 000003
【００８６】
【表１−３】
2020121920.tif 000004
【００８７】
【表１−４】
2020121920.tif 000005
【００８８】
【表１−５】
2020121920.tif 000006
【００８９】
【表１−６】
2020121920.tif 000007
【００９０】
表１に示す結果から、実施例の磁気記録媒体基板用ガラスは、いずれも耐熱性および剛性に優れ、低比重であり、適度な熱膨張係数を有し、かつガラス安定性に優れることが確認された。
ガラス安定性に関して、上記方法により行われる保持テストにおいて、より低い温度で評価結果が良好なほど、熔融状態で結晶が析出しにくいガラスであり、成形温度を下げて成形することができる。成形温度を下げるほど、発熱体、炉体、パイプ等の成形装置の構成部材の寿命を延ばすことができる。特に、プレス成形により基板ブランクを作製する場合には、成形温度は低いほど好ましい。また、成形温度を下げることができれば、ガラス粘度を上げて成形することができるため、揮発、脈理および成形泡の発生を抑制することができる。
一方、比較例１の磁気記録媒体基板用ガラスは、特開２０１０−６４９２１号公報（特許文献１）の実施例９、比較例２の磁気記録媒体基板用ガラスは同公報の実施例１８、比較例３の磁気記録媒体基板用ガラスは同公報の実施例２７、比較例４の磁気記録媒体基板用ガラスは同公報の実施例２９、比較例５の磁気記録媒体基板用ガラスは同公報の実施例３０の組成を有する。比較例１の磁気記録媒体基板用ガラスはＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の合計含有量が過剰であり、比較例４および比較例５の磁気記録媒体基板用ガラスは、ＳｉＯ２の含有量ならびにＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の合計含有量が過剰である。更に、比較例４および比較例５の磁気記録媒体基板用ガラスは、アルカリ土類酸化物の合計含有量が少ない。また、比較例１〜３の磁気記録媒体基板用ガラスは、アルカリ金属酸化物を含まないか、またはアルカリ金属酸化物の含有量が少ない。かかる比較例１〜５の磁気記録媒体基板用ガラスは、いずれも熱膨張係数が低く、しかもガラス安定性に劣っていた。
また、表１に示す実施例のガラスは、いずれも泡密度ランクがＳ、ＡまたはＢであり、泡の発生が抑制されていることも確認された。
これに対し、Ｓｎ酸化物およびＣｅ酸化物の合計含有量が０．０５質量％を下回る参考例１の磁気記録媒体基板用ガラスは、泡の発生が顕著（泡密度ランクＥ）であった。
【００９１】
［磁気記録媒体基板の作製］
（１）基板ブランクの作製
次に、下記方法ＡまたはＢにより、円盤状の基板ブランクを作製した。また、同様の方法により、磁気記録再生装置用ガラススペーサ作製のためのガラスブランクを得ることができる。
（方法Ａ）
清澄、均質化した上述の実施例の熔融ガラスを流出パイプから一定流量で流出するとともにプレス成形用の下型で受け、下型上に所定量の熔融ガラス塊が得られるよう流出した熔融ガラスを切断刃で切断した。そして熔融ガラス塊を載せた下型をパイプ下方から直ちに搬出し、下型と対向する上型および胴型を用いて、直径６６ｍｍ、厚さ１．２ｍｍの薄肉円盤状にプレス成形した。プレス成形品を変形しない温度にまで冷却した後、型から取り出してアニールし、基板ブランクを得た。なお、上述の成形では複数の下型を用いて流出する熔融ガラスを次々に円盤状の基板ブランクに成形した。
（方法Ｂ）
清澄、均質化した上述の実施例の熔融ガラスを円筒状の貫通孔が設けられた耐熱性鋳型の貫通孔に上部から連続的に鋳込み、円柱状に成形して貫通孔の下側から取り出した。取り出したガラスをアニールした後、マルチワイヤーソーを用いて円柱軸に垂直な方向に一定間隔でガラスをスライス加工し、円盤状の基板ブランクを作製した。
なお、本実施例では上述の方法Ａ、Ｂを採用したが、円盤状の基板ブランクの製造方法としては、下記方法Ｃ、Ｄも好適である。また、下記方法Ｃ、Ｄは、磁気記録再生装置用ガラススペーサ作製のためのガラスブランクの製造方法としても好適である。
（方法Ｃ）
上述の実施例の熔融ガラスをフロートバス上に流し出し、シート状のガラスに成形（フロート法による成形）し、次いでアニールした後にシートガラスから円盤状のガラスをくり貫いて基板ブランクを得ることもできる。
（方法Ｄ）
上述の実施例の熔融ガラスをオーバーフローダウンドロー法（フュージョン法）によりシート状のガラスに成形、アニールし、次いでシートガラスから円盤状のガラスをくり貫いて基板ブランクを得ることもできる。
【００９２】
（２）ガラス基板の作製
上述の各方法で得られた基板ブランクの中心に貫通孔をあけて、外周、内周の研削加工を行い、円盤の主表面をラッピング、ポリッシング（鏡面研磨加工）して直径６５ｍｍ、厚さ０．８ｍｍの磁気ディスク用ガラス基板に仕上げた。また、同様の方法により、磁気記録再生装置用ガラススペーサ作製のためのガラスブランクを、磁気記録再生装置用ガラススペーサに仕上げることができる。
上記で得られたガラス基板は、１．７質量％の珪弗酸（Ｈ2ＳｉＦ）水溶液、次いで、１質量％の水酸化カリウム水溶液を用いて洗浄し、次いで純水ですすいだ後に乾燥させた。実施例のガラスから作製した基板の表面を拡大観察したところ、表面荒れなどは認められず、平滑な表面であった。
【００９３】
［磁気記録媒体（磁気ディスク）の作製］
以下の方法により、実施例のガラスから得られたガラス基板の主表面上に、付着層、下地層、磁気記録層、保護層、潤滑層をこの順に形成し、磁気ディスクを得た。
【００９４】
まず、真空引きを行った成膜装置を用いて、ＤＣマグネトロンスパッタリング法にて、Ａｒ雰囲気中で、付着層、下地層および磁気記録層を順次成膜した。
【００９５】
このとき、付着層は、厚さ２０ｎｍのアモルファスＣｒＴｉ層となるように、ＣｒＴｉターゲットを用いて成膜した。続いて枚葉・静止対向型成膜装置を用いて、Ａｒ雰囲気中で、ＤＣマグネトロンスパッタリング法にて下地層としてＣｒＲｕからなる１０ｎｍ厚の層を形成した。また、磁気記録層は、厚さ１０ｎｍのＦｅＰｔまたはＣｏＰｔ層となるように、ＦｅＰｔまたはＣｏＰｔターゲットを用いて成膜温度４００℃にて成膜した。
【００９６】
磁気記録層までの成膜を終えた磁気ディスクを成膜装置から加熱炉内に移しアニールした。アニール時の加熱炉内の温度は、６５０〜７００℃の範囲とした。
【００９７】
続いて、エチレンを材料ガスとしたＣＶＤ法により水素化カーボンからなる保護層を３ｎｍ形成した。この後、ＰＦＰＥ（パーフロロポリエーテル）を用いてなる潤滑層をディップコート法により形成した。潤滑層の膜厚は１ｎｍであった。
以上の製造工程により、磁気ディスクを得た。得られた磁気ディスクを、ＤＦＨ機構を備えたハードディスクドライブ（フライングハイト：８ｎｍ）に搭載し、磁気ディスクの主表面上の記録用領域に、１平方インチあたり２０ギガビットの記録密度で磁気信号を記録したところ、磁気ヘッドと磁気ディスク表面が衝突する現象（クラッシュ障害）は確認されなかった。
【００９８】
本発明の一態様によれば、高密度記録化に最適な磁気記録媒体を提供することができる。
【００９９】
最後に、前述の各態様を総括する。
【０１００】
一態様によれば、モル％表示にて、ＳｉＯ２の含有量が４５〜６８％、Ａｌ２Ｏ３の含有量が５〜２０％、ＳｉＯ２とＡｌ２Ｏ３の合計含有量（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３）が６０〜８０％、Ｂ２Ｏ３の含有量が０〜５％、ＭｇＯの含有量が３〜２８％、ＣａＯの含有量が０〜１８％、ＢａＯおよびＳｒＯの合計含有量（ＢａＯ＋ＳｒＯ）が０〜２％、アルカリ土類金属酸化物の合計含有量（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）が１２〜３０％、アルカリ金属酸化物の合計含有量（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）が３．５〜１５％であり、Ｓｎ酸化物およびＣｅ酸化物からなる群から選ばれる少なくとも一種を含み、Ｓｎ酸化物およびＣｅ酸化物の合計含有量が０．０５〜２．００％であり、ガラス転移温度が６２５℃以上、ヤング率が８３ＧＰａ以上、比重が２．８５以下、かつ１００〜３００℃における平均線膨張係数が４８×１０−７／℃以上である非晶質の酸化物ガラスである磁気記録媒体基板用ガラスが提供される。
【０１０１】
また、一態様によれば、モル％表示にて、ＳｉＯ２の含有量が４５〜６８％、Ａｌ２Ｏ３の含有量が５〜２０％、ＳｉＯ２とＡｌ２Ｏ３の合計含有量（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３）が６０〜８０％、Ｂ２Ｏ３の含有量が０〜５％、ＭｇＯの含有量が３〜２８％、ＣａＯの含有量が０〜１８％、ＢａＯおよびＳｒＯの合計含有量（ＢａＯ＋ＳｒＯ）が０〜２％、アルカリ土類金属酸化物の合計含有量（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）が１２〜３０％、アルカリ金属酸化物の合計含有量（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）が３．５〜１５％であり、Ｓｎ酸化物およびＣｅ酸化物からなる群から選ばれる少なくとも一種を含み、Ｓｎ酸化物およびＣｅ酸化物の合計含有量が０．０５〜２．００％であり、ガラス転移温度が６２５℃以上、ヤング率が８３ＧＰａ以上、比重が２．８５以下、かつ１００〜３００℃における平均線膨張係数が４８×１０−７／℃以上である非晶質の酸化物ガラスである磁気記録再生装置用ガラススペーサが提供される。
【０１０２】
上記磁気記録媒体基板用ガラスは、耐熱性および剛性に優れ、比重が低く、適度な熱膨張係数を有し、かつ優れたガラス安定性を示すことができる。上記磁気記録再生装置用ガラススペーサも同様である。
【０１０３】
一態様では、上記酸化物ガラスのＬｉ２Ｏの含有量は０〜８モル％であり、Ｎａ２Ｏの含有量は０〜１０モル％であり、かつＫ２Ｏの含有量は０〜５モル％である。
【０１０４】
一態様では、上記酸化物ガラスは、Ｓｎ酸化物およびＣｅ酸化物を含有する。
【０１０５】
一態様では、上記酸化物ガラスのアルカリ土類金属酸化物の合計含有量に対するＭｇＯおよびＣａＯの合計含有量のモル比｛（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）｝は、０．７５〜１．００である。
【０１０６】
一態様では、上記酸化物ガラスのアルカリ金属酸化物の合計含有量に対するＬｉ２Ｏ含有量のモル比｛Ｌｉ２Ｏ／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）｝は、０．４〜１である。
【０１０７】
一態様では、上記酸化物ガラスのアルカリ金属酸化物の合計含有量に対するＮａ２Ｏ含有量のモル比｛Ｎａ２Ｏ／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）｝は、０．４〜１である。
【０１０８】
一態様では、上記酸化物ガラスのＣａＯの含有量は、２〜１５％である。
【０１０９】
一態様によれば、上記磁気記録媒体からなる磁気記録媒体基板が提供される。
【０１１０】
一態様では、上記磁気記録媒体基板は、表面および内部の組成が均質である。
【０１１１】
一態様では、上記磁気記録媒体基板は、表面の一部または全部に、イオン交換層を有する。
【０１１２】
一態様によれば、上記磁気記録媒体基板上に磁気記録層を有する磁気記録媒体が提供される。
【０１１３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
例えば、上記に例示されたガラス組成に対し、明細書に記載の組成調整を行うことにより、本発明の一態様にかかる磁気記録媒体基板用ガラスおよび磁気記録再生装置用ガラススペーサを作製することができる。
また、明細書に例示または好ましい範囲として記載した事項の２つ以上を任意に組み合わせることは、もちろん可能である。