(57)【要約】  高耐熱性が得られるデータ記憶媒体基板用ガラスの提供。  下記酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ２を５５〜７０％、Ａｌ２Ｏ３を２．５〜９％、ＭｇＯを０〜１０％、ＣａＯを０〜７％、ＳｒＯを０．５〜１０％、ＢａＯを０〜１２．５％、ＴｉＯ２を０〜２．５％、ＺｒＯ２を０．５〜３．７％、Ｌｉ２Ｏを０〜２．５％、Ｎａ２Ｏを０〜８％、Ｋ２Ｏを２〜８％、Ｌａ２Ｏ３を０．５〜５％含有し、Ａｌ２Ｏ３およびＺｒＯ２の含有量合計（Ａｌ２Ｏ３＋ＺｒＯ２）が１２％以下、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの含有量合計（Ｒ２Ｏ）が１２％以下であるデータ記憶媒体基板用ガラス。【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ２を５５〜７０％、Ａｌ２Ｏ３を２．５〜９％、ＭｇＯを０〜１０％、ＣａＯを０〜７％、ＳｒＯを０．５〜１０％、ＢａＯを０〜１２．５％、ＴｉＯ２を０〜２．５％、ＺｒＯ２を０．５〜３．７％、Ｌｉ２Ｏを０〜２．５％、Ｎａ２Ｏを０〜８％、Ｋ２Ｏを２〜８％、Ｌａ２Ｏ３を０．５〜５％含有し、Ａｌ２Ｏ３およびＺｒＯ２の含有量合計（Ａｌ２Ｏ３＋ＺｒＯ２）が１２％以下、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの含有量合計（Ｒ２Ｏ）が１２％以下であるデータ記憶媒体基板用ガラス。
【請求項２】
ＳｒＯを１モル％以上、ＢａＯを０．５モル％以上、Ｎａ２Ｏを０〜５モル％、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量合計からＬｉ２Ｏ含有量を減じた差が２モル％以上、Ｒ２Ｏが１０モル％以下、である請求項１に記載のデータ記憶媒体基板用ガラス。
【請求項３】
Ｌｉ２ＯおよびＮａ２Ｏの含有量合計のＫ２Ｏ含有量に対するモル比（（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ）／Ｋ２Ｏ）が１．４以下である請求項２に記載のデータ記憶媒体基板用ガラス。
【請求項４】
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量合計が１０モル％以上である請求項２または３に記載のデータ記憶媒体基板用ガラス。
【請求項５】
Ａｌ２Ｏ３含有量とＺｒＯ２、Ｋ２ＯおよびＬａ２Ｏ３の含有量合計との積を、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量合計で除した値（Ａｌ２Ｏ３×（ＺｒＯ２＋Ｋ２Ｏ＋Ｌａ２Ｏ３）÷(ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ)）が４．０モル％以下である請求項２、３または４に記載のデータ記憶媒体基板用ガラス。
【請求項６】
Ａｌ２Ｏ３およびＺｒＯ２の含有量合計が９モル％以下であり、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｋ２ＯおよびＬａ２Ｏ３の含有量合計がＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量合計以下、である請求項２〜５のいずれかに記載のデータ記憶媒体基板用ガラス。
【請求項７】
Ａｌ２Ｏ３およびＺｒＯ２の含有量合計が９モル％超であり、ＺｒＯ２およびＫ２Ｏの含有量合計が９モル％未満、である請求項２〜６のいずれかに記載のデータ記憶媒体基板用ガラス。
【請求項８】
ＭｇＯ、ＣａＯおよびＴｉＯ２の含有量合計が１６モル％以下である請求項２〜７のいずれかのデータ記憶媒体基板用ガラス。
【請求項９】
Ａｌ２Ｏ３の含有量が質量百分率表示で１１％未満である請求項２〜８のいずれかに記載のデータ記憶媒体基板用ガラス。
【請求項１０】
ＳｉＯ２を６０モル％以上、ＭｇＯを２モル％以上、ＢａＯを０〜５モル％、ＴｉＯ２を０〜１モル％、ＺｒＯ２を１〜３．７モル％、Ｎａ２Ｏを２モル％以上、Ｌａ２Ｏ３を３％以下含有し、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量合計が１０モル％以上である請求項１に記載のデータ記憶媒体基板用ガラス。
【請求項１１】
Ｌｉ２ＯおよびＮａ２Ｏの含有量合計のＫ２Ｏ含有量に対するモル比（（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ）／Ｋ２Ｏ）が３．０以下である請求項１０に記載のデータ記憶媒体基板用ガラス。
【請求項１２】
ＭｇＯおよびＣａＯの含有量の和とＬａ２Ｏ３およびＴｉＯ２の含有量の和との積をＺｒＯ２含有量で除した値（（（ＭｇＯ＋ＣａＯ）×（Ｌａ２Ｏ３＋ＴｉＯ２））÷ＺｒＯ２）が１２．０モル％以下である請求項１０または１１に記載のデータ記憶媒体基板用ガラス。
【請求項１３】
ＳｉＯ２の質量百分率表示含有量のＴｉＯ２およびＺｒＯ２の同表示含有量の和に対する比（ＳｉＯ２／（ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２））が１０．０超である請求項１０、１１または１２に記載のデータ記憶媒体基板用ガラス。
【請求項１４】
ＴｉＯ２を含有しない請求項１０〜１３のいずれかに記載のデータ記憶媒体基板用ガラス。
【請求項１５】
Ｒ２Ｏが５モル％以上である請求項１〜１４のいずれかに記載のデータ記憶媒体基板用ガラス。
【請求項１６】
Ｂ２Ｏ３を含有しない請求項１〜１５のいずれかに記載のデータ記憶媒体基板用ガラス。
【請求項１７】
ガラス転移点が６８０℃以上である請求項１〜１６のいずれかに記載のデータ記憶媒体基板用ガラス。
【請求項１８】
５０〜３５０℃における平均線膨張係数が７５×１０−７／℃以上である請求項１〜１７のいずれかに記載のデータ記憶媒体基板用ガラス。
【請求項１９】
粘度が１０４ｄＰａ・ｓとなる温度が液相温度以上である請求項１〜１８のいずれかに記載のデータ記憶媒体基板用ガラス。
【請求項２０】
請求項１〜１９のいずれかに記載のデータ記憶媒体基板用ガラスからなるデータ記憶媒体用ガラス基板。
【請求項２１】
請求項２０に記載のデータ記憶媒体用ガラス基板上に磁気記録層が形成されている磁気ディスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスク、光ディスク等のデータ記憶媒体に用いられるガラス基板、そのガラスおよび磁気ディスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク、光ディスク等のデータ記憶媒体基板用ガラスとして、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系ガラスまたはそれに化学強化処理を施したもの（たとえば特許文献１参照）、あるいは特定の組成を有するガラスを熱処理して結晶層を析出させた結晶化ガラス（たとえば特許文献２参照）が使用されている。【０００３】
近年、ハードディスクドライブの記憶容量の増大に伴い、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。ただし、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。【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１８０９６９号公報
【特許文献２】特開２０００−１１９０４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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層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。
本発明は、化学強化処理や結晶化処理を施さなくとも高耐熱性が得られるデータ記憶媒体基板用ガラス、データ記憶媒体用ガラス基板および磁気ディスク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、下記酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ２を５５〜７０％、Ａｌ２Ｏ３を２．５〜９％、ＭｇＯを０〜１０％、ＣａＯを０〜７％、ＳｒＯを０．５〜１０％、ＢａＯを０〜１２．５％、ＴｉＯ２を０〜２．５％、ＺｒＯ２を０．５〜３．７％、Ｌｉ２Ｏを０〜２．５％、Ｎａ２Ｏを０〜８％、Ｋ２Ｏを２〜８％、Ｌａ２Ｏ３を０．５〜５％含有し、Ａｌ２Ｏ３およびＺｒＯ２の含有量合計（Ａｌ２Ｏ３＋ＺｒＯ２）が１２％以下、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの含有量合計（Ｒ２Ｏ）が１２％以下であるデータ記憶媒体基板用ガラス（以下、本発明のガラスという。）を提供する。【０００７】
また、下記酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ２を５５〜７０％、Ａｌ２Ｏ３を２．５〜９％、ＭｇＯを０〜１０％、ＣａＯを０〜７％、ＳｒＯを１〜１０％、ＢａＯを０．５〜１２．５％、ＴｉＯ２を０〜２．５％、ＺｒＯ２を０．５〜３．７％、Ｌｉ２Ｏを０〜２．５％、Ｎａ２Ｏを０〜５％、Ｋ２Ｏを２〜８％、Ｌａ２Ｏ３を０．５〜５％含有し、Ａｌ２Ｏ３＋ＺｒＯ２が１２％以下、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量合計からＬｉ２Ｏ含有量を減じた差が２％以上、Ｒ２Ｏが１０％以下であるデータ記憶媒体基板用ガラス（以下、第１のガラス、またはガラス１という。）を提供する。【０００８】
また、下記酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ２を６０〜７０％、Ａｌ２Ｏ３を２．５〜９％、ＭｇＯを２〜１０％、ＣａＯを０〜７％、ＳｒＯを０．５〜１０％、ＢａＯを０〜５％、ＴｉＯ２を０〜１％、ＺｒＯ２を１〜３．７％、Ｌｉ２Ｏを０〜２．５％、Ｎａ２Ｏを２〜８％、Ｋ２Ｏを２〜８％、Ｌａ２Ｏ３を０．５〜３％含有し、Ａｌ２Ｏ３＋ＺｒＯ２が１２％以下、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量合計（ＲＯ）が１０％以上、Ｒ２Ｏが１２％以下であるデータ記憶媒体基板用ガラス（以下、第２のガラス、またはガラス２という。）を提供する。
また、前記データ記憶媒体基板用ガラスからなるデータ記憶媒体用ガラス基板を提供する。
また、前記データ記憶媒体用ガラス基板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】
【０００９】
本発明によれば、化学強化処理や結晶化処理を施さなくとも、熱アシスト磁気記録に好適な高耐熱性のデータ記憶媒体用ガラス基板を得ることが可能になる。
本発明の好ましい態様によれば、アルカリ金属酸化物含有量の少ないガラスが得られ、ガラス基板の耐候性向上を期待できる。
また、従来のガラス基板と同程度の熱膨張係数を有するガラス基板を得ることが可能になる。
また、フロート成型が可能となりガラス基板の大量生産に好適である。
また、ヤング率（Ｅ）が７５ＧＰａ以上のガラスが得られ、ガラス基板がたわみにくくなって記憶容量を増大させることが可能になる、記憶媒体が衝撃を受けても割れにくい。
また、Ｅを９０ＧＰａ以下とすればガラス基板の研磨加工がしやすくなる。
また、最終研磨加工をした後のガラス表面粗さを小さくすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】Ａｌ２Ｏ３含有量とＺｒＯ２、Ｋ２ＯおよびＬａ２Ｏ３の含有量合計との積をＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量合計で除した値（Ａｌ（ＺｒＫＬａ）／ＲＯ）と、粘度が１０４ｄＰａ・ｓとなる温度から液相温度を減じた差ΔＴとの関係を示す図である。
【図２】ＭｇＯおよびＣａＯの含有量の和とＬａ２Ｏ３およびＴｉＯ２の含有量の和との積をＺｒＯ２含有量で除した値（（（（ＭｇＯ＋ＣａＯ）×（Ｌａ２Ｏ３＋ＴｉＯ２））÷ＺｒＯ２）、単位：モル％）と、ガラスの小角Ｘ線散乱測定を行って得られた散乱ピーク強度（任意単位）との関係を示す図である。
【図３】ガラスの小角Ｘ線散乱測定を行って得られた散乱ピーク強度（任意単位）と、研磨したガラスの原子間力顕微鏡によって測定した表面粗さＲａ（単位：ｎｍ）との関係を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明におけるデータ記憶媒体用ガラス基板は典型的には、厚みが０．５〜１．５ｍｍ、直径が４８〜９３ｍｍである円形ガラス板であり、磁気ディスク用ガラス基板等においては通常その中央に直径が１５〜２５ｍｍである孔が形成される。【００１２】
本発明の磁気ディスクにおいては本発明のデータ記憶媒体用ガラス基板の主表面に少なくとも磁気記録層たる磁性層が形成されており、その他に必要に応じて下地層、保護層、潤滑層、凹凸制御層などが形成される場合がある。【００１３】
本発明のデータ記憶媒体用ガラス基板の製造方法は特に限定されない。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し、バブリング、撹拌、清澄剤の添加等により溶融ガラスを均質化し、周知のフロート法、プレス法、ダウンドロー法などの方法により、本発明のデータ記憶媒体基板用ガラスからなる所定の厚みの板ガラスに成形する。次いで、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。成形方法としては、大量生産に適したフロート法が好適である。【００１４】
本発明のガラスのガラス転移点（Ｔｇ）は６６０℃以上であることが好ましい。６６０℃未満では磁性層形成に際して行われる熱処理温度が高い前記熱アシスト磁気記録技術の適用が困難になるおそれがある。より好ましくは６８０℃以上、特に好ましくは６９０℃以上、特に耐熱性を高めたい場合には７００℃以上とすることが好ましい。典型的にはＴｇは７４０℃以下である。【００１５】
本発明のガラスの５０〜３５０℃における平均線膨張係数（α）は７５×１０−７／℃以上であることが好ましい。αが７５×１０−７／℃未満では、従来使用されているガラスのαよりも小さく、一方、基板に取り付けられるハブの金属のαは典型的には１００×１０−７／℃以上であるので、ハブとガラス基板のαの差が大きくなりガラス基板が割れやすくなるおそれがある。αはより好ましくは７６×１０−７／℃以上、特に好ましくは７７×１０−７／℃以上、最も好ましくは７８×１０−７／℃以上であり、典型的には９０×１０−７／℃以下である。【００１６】
本発明のガラスは、その粘度が１０４ｄＰａ・ｓとなる温度（Ｔ４）と液相温度（ＴＬ）との差ΔＴ（＝Ｔ４−ＴＬ）が−７０℃以上であることが好ましい。−７０℃未満ではガラス板への成形が困難になるおそれがある。
ΔＴはより好ましくは０℃以上である。ΔＴが０℃未満ではフロート成形が困難になるおそれがある。ΔＴは特に好ましくは１０℃以上、最も好ましくは２０℃以上である。【００１７】
本発明のガラスの密度（ｄ）は３．３ｇ／ｃｍ３以下であることが好ましい。ｄが３．３ｇ／ｃｍ３超ではデータ記録媒体の軽量化が困難になる、記録媒体の駆動に要する消費電力が増大する、ディスク回転時に風損の影響を受けて振動し読み取りエラーが起きやすくなるおそれがある、または、記録媒体が衝撃を受けた際に基板がたわみやすくなって応力が発生し割れやすくなるおそれがある。ｄは、より好ましくは３．０ｇ／ｃｍ３以下、最も好ましくは２.８ｇ／ｃｍ３以下である。ガラス２においてはｄは典型的には２．７５ｇ／ｃｍ３以下である。【００１８】
本発明のガラスのヤング率（Ｅ）は７５〜９０ＧＰａであることが好ましい。Ｅが７５ＧＰａ未満ではディスク回転時に風損の影響を受けて振動し読み取りエラーが起きやすくなるおそれがある、または、記録媒体が衝撃を受けた際に基板がたわみやすくなって応力が発生し割れやすくなるおそれがある。Ｅは、より好ましくは７８ＧＰａ以上、最も好ましくは８０ＧＰａ以上である。Ｅが９０ＧＰａ超では研磨レートが低下するおそれがある、または、局所的な応力が発生して割れが生じやすくなるおそれがあり、典型的には８７ＧＰａ以下である。
Ｅ／ｄは典型的には２５〜３５ＭＮ／ｋｇであり、ガラス２においては典型的には２８〜３３ＭＮ／ｋｇである。【００１９】
前記第１のガラスは本発明のガラスであって、ＳｒＯを１モル％以上、ＢａＯを０．５モル％以上、Ｎａ２Ｏを０〜５モル％、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量合計からＬｉ２Ｏ含有量を減じた差が２モル％以上、Ｒ２Ｏが１０モル％以下であるものである。
この第１のガラスは、Ｔ４を低下させたい、ΔＴを大きくしたい、Ｔｇを高くしたい、等の場合に好適である。【００２０】
前記第２のガラスは本発明のガラスであって、ＳｉＯ２を６０モル％以上、ＭｇＯを２モル％以上、ＢａＯを０〜５モル％、ＴｉＯ２を０〜１モル％、ＺｒＯ２を１〜３．７モル％、Ｎａ２Ｏを２モル％以上、Ｌａ２Ｏ３を３％以下含有し、ＲＯが１０モル％以上であるものである。
この第２のガラスは、ｄまたはＥ／ｄを小さくしたい、分相をしにくくしたい、等の場合に好適である。【００２１】
次に、本発明のガラスの組成について説明する。なお、特に断らない限り各成分の含有量はモル百分率で表示する。
ＳｉＯ２はガラスの骨格を形成する必須成分である。ＳｉＯ２が５５％未満ではガラスが不安定になる、または、耐候性もしくは耐酸性が低下する。ＳｉＯ２は好ましくは５７％以上、典型的には６０％以上である。ＳｉＯ２が７０％超ではαが小さくなりすぎる、またはガラスを作製するための溶解温度が高くなりすぎる。ＳｉＯ２は好ましくは６８％以下、典型的には６７％以下である。
ガラス２ではＳｉＯ２は６０％以上とされる。ＳｉＯ２が６０％未満ではガラスが不安定になる、ガラスが分相しやすくなる、または、Ｔｇ、耐候性もしくは耐酸性が低下する。ＳｉＯ２は好ましくは６１％以上、典型的には６３％以上である。
ガラス２ではＳｉＯ２の質量百分率表示含有量は典型的には６０．２％未満である。【００２２】
Ａｌ２Ｏ３はＴｇ、耐候性、またはＥを高くする効果を有し、必須成分である。Ａｌ２Ｏ３が２．５％未満では前記効果が小さくなり、好ましくは４％以上である。Ａｌ２Ｏ３が９％超ではＺｒＯ２系またはＫ−Ａｌ−Ｓｉ系結晶が析出しやすくなってＴＬが高くなるおそれがあり、好ましくは８％以下である。なお、ガラス１においては質量百分率表示のＡｌ２Ｏ３含有量は典型的には１１％未満、より典型的には１０．５％以下である。【００２３】
ＭｇＯは必須成分ではないが、溶融ガラスの粘度を低下させガラスを溶融しやすくする、ｄを小さくする、Ｅを高くするなどの効果を有し、１０％まで含有してもよい。ＭｇＯが１０％超では化学耐久性が悪化する、ガラスが不安定になる、またはＴＬが高くなりすぎるおそれがあり、さらにガラスが分相しやすくなるおそれがあり、好ましくは９％以下である。ＭｇＯを含有する場合、１％以上含有することが好ましい。ガラス２ではＭｇＯを９％以下とすることが特に好ましい。
ガラス２ではＭｇＯは必須成分である。ＭｇＯが２％未満では溶融ガラスの粘度が高くなってガラスが溶融しにくくなる、ｄが大きくなる、またはＥが低くなる。ＭｇＯは好ましくは４％以上である。【００２４】
ＣａＯは必須成分ではないが、溶融ガラスの粘度を低下させガラスを溶融しやすくする、またはＥを高くする効果を有し、７％まで含有してもよい。ＣａＯが７％超ではＳｉ、Ｌａと結晶を生成しやすくなりＴＬが高くなるおそれがある、ガラスが不安定になる、または化学耐久性が低下するおそれがあり、さらにガラスが分相しやすくなるおそれがある。ＣａＯは好ましくは６％以下、ガラス２では典型的には４％以下である。ＣａＯを含有する場合その含有量は典型的には１％以上である。【００２５】
ＳｒＯはαを大きくする、溶融ガラスの粘度を低下させガラスを溶融しやすくする、またはＴＬを低下させる効果を有し、必須である。ＳｒＯが０．５％未満では前記効果が小さく、好ましくは１％以上、より好ましくは２％以上である。ＳｒＯが１０％超では化学耐久性が低下する、ガラスが不安定になる、またはｄが大きくなりすぎるおそれがあり、好ましくは８％以下である。
ガラス１ではＳｒＯが１％未満では前記効果が小さいので、ＳｒＯは１％以上とされ、好ましくは２％以上である。【００２６】
ＢａＯは必須成分ではないが、αを大きくする、溶融ガラスの粘度を低下させガラスを溶融しやすくする、またはＴＬを低下させる効果を有し、１２．５％まで含有してもよい。ＢａＯが１２．５％超ではＢａ−Ａｌ−Ｓｉ系結晶を生成しやすくなりかえってＴＬが高くなるおそれがある、耐候性を低下させる、ｄが大きくなりすぎる、またはＥが低下するおそれがあり、好ましくは１０％以下である。ＢａＯを含有する場合その含有量は典型的には０．１％以上である。
ガラス１ではＢａＯは必須である。ＢａＯが０．５％未満では溶融ガラスの粘度が高くなってガラスが溶融しにくくなる、またはＴＬが高くなり、好ましくは１％以上である。
ガラス２ではＢａＯを含有する場合その含有量は５％以下とされる。ＢａＯが５％超ではｄが大きくなりすぎる、またはＥが低下するおそれがあり、好ましくは３％以下である。【００２７】
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量合計ＲＯは１０％以上であることが好ましい。ＲＯが１０％未満ではαが小さくなりすぎるおそれがあり、典型的には１２％以上である。
また、ＲＯは３０％以下であることが好ましい。ＲＯが３０％超ではＴｇが低下する、またはｄが大きくなるおそれがあり、好ましくは２５％以下、典型的には２２％以下である。
ガラス２ではＲＯは１０％以上でなければならない。ＲＯが１０％未満ではαが小さくなりすぎ、典型的には１２％以上である。【００２８】
ＴｉＯ２は必須成分ではないが、Ｔｇ、耐候性またはＥを高くする効果を有するため２．５％まで含有してもよい。ＴｉＯ２が２．５％超ではガラスが不安定になるおそれがあり、好ましくは２％以下である。ＴｉＯ２を含有する場合その含有量は典型的には０．５％以上である。
ガラス１ではＭｇＯ、ＣａＯおよびＴｉＯ２の含有量合計は１６％以下であることが好ましい。１６％超ではガラスを徐冷する際に徐冷する温度が高い場合または冷却速度が遅い場合に分相するおそれがある。
ガラス２ではＴｉＯ２を含有する場合その含有量は１％以下とされる。ＴｉＯ２が１％超ではガラスが分相しやすくなり、好ましくは０．９％以下、より好ましくは０．５％以下である。分相抑制のためにはＴｉＯ２は含有しないことが好ましい。【００２９】
ＺｒＯ２はＴｇ、耐候性またはＥを高くする効果を有するため、必須である。０．５％未満では前記効果が小さく、好ましくは１％以上である。ＺｒＯ２が３．７％超ではＺｒＯ２結晶が析出する、ＴＬが高くなる、またはｄが大きくなりすぎるおそれがあり、好ましくは３．６％以下である。
Ａｌ２Ｏ３およびＺｒＯ２の含有量合計（Ａｌ２Ｏ３＋ＺｒＯ２）が１２％超ではＴＬが高くなるすぎるおそれがあり、典型的には１１％以下である。
ガラス２ではＺｒＯ２は１％以上とされる。ＺｒＯ２が１％未満では耐候性が低下する、Ｅが小さくなる、または分相しやすくなる。【００３０】
ガラス２では、ＳｉＯ２の質量百分率表示含有量のＴｉＯ２およびＺｒＯ２の質量百分率表示含有量の和に対する比（ＳｉＯ２／（ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２））は１０超であることが好ましい。同比が１０以下ではＴＬが高くなるおそれがあり、より好ましくは１２以上である。【００３１】
Ｌｉ２Ｏは必須成分ではないが、αを大きくする、溶融ガラスの粘度を低下させガラスを溶融しやすくする、またはＥを高くする効果を有するため、２．５％まで含有してもよい。Ｌｉ２Ｏが２．５％超ではＴｇが大きく低下する、または耐候性が低下するおそれがあり、ガラス２では加えて分相しやすくなるおそれがあり、好ましくは１％以下であり、典型的にはＬｉ２Ｏは含有しない。
ガラス１ではＳｒＯおよびＢａＯの含有量合計からＬｉ２Ｏ含有量を減じた差［（ＳｒＯ＋ＢａＯ）−Ｌｉ２Ｏ］は２％以上とされる。この差が２％未満ではＴｇが低くなりすぎるおそれがあり、好ましくは３．５％以上である。【００３２】
Ｎａ２Ｏは必須成分ではないが、αを大きくする、または溶融ガラスの粘度を低下させガラスを溶融しやすくする効果を有するため、８％まで含有してもよい。Ｎａ２Ｏが８％超ではＴｇまたは耐候性が低下するおそれがあり、好ましくは６％以下である。
ガラス１ではＮａ２Ｏを含有する場合その含有量は５％以下とされる。Ｎａ２Ｏが５％超ではＴｇまたは耐候性が低下するおそれがあり、好ましくは４％以下である。
ガラス２ではＮａ２Ｏは必須成分である。Ｎａ２Ｏが２％未満ではαが小さくなる、または溶融ガラスの粘度が大きくなってガラスが溶融しにくくなり、好ましくは３％以上である。【００３３】
Ｋ２Ｏはαを大きくする、または溶融ガラスの粘度を低下させガラスを溶融しやすくする効果を有し、必須である。Ｋ２Ｏが２％未満では前記効果が小さく、好ましくは３％以上である。Ｋ２Ｏが８％超ではＫ−Ｓｉ−Ａｌ系結晶が生成しやすくなりＴＬが高くなるおそれがある、または、耐候性もしくはＥが低下するおそれがあり、好ましくは７％以下である。【００３４】
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの含有量合計Ｒ２Ｏが１２％超ではＴｇまたは耐候性が低下するおそれがあり、好ましくは１０％以下である。
Ｒ２Ｏは５％以上であることが好ましい。５％未満ではαが小さくなりすぎる、またはガラスの粘性が高くなるおそれがある。
ガラス１ではＲ２Ｏは１０％以下とされる。Ｒ２Ｏが１０％超ではＴｇまたは耐候性が低下するおそれがあり、好ましくは９％以下である。【００３５】
Ｌｉ２ＯおよびＮａ２Ｏの含有量合計とＫ２Ｏ含有量とのモル比（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ）／Ｋ２Ｏは３以下であることが好ましい。同モル比が３．０超ではＴｇが低くなりすぎる、またはαの増加効果よりもＴｇを低下させる効果の方が無視できなくなるおそれがあり、より好ましくは１．４以下、典型的には１．１以下である。ガラス１では同モル比は１．４以下であることが好ましい。【００３６】
Ｌａ２Ｏ３は、Ｔｇを高くする、αを大きくする、またはＥを高くする効果を有するため、必須である。Ｌａ２Ｏ３が０．５％未満では前記効果が小さく、好ましくは１％以上である。Ｌａ２Ｏ３が５％超ではＳｉ−Ｌａ系結晶もしくはＳｉ−Ｃａ−Ｌａ系結晶が生成しやすくなりかえってＴＬが高くなるおそれがある、またはｄが大きくなりすぎるおそれがあり、好ましくは３％以下である。
ガラス２ではＬａ２Ｏ３は３％以下とされる。Ｌａ２Ｏ３が３％超ではＳｉ−Ｌａ系結晶もしくはＳｉ−Ｃａ−Ｌａ系結晶が生成しやすくなりかえってＴＬが高くなるおそれがある、ｄが大きくなりすぎるおそれがある、または分相しやすくなるおそれがあり、好ましくは２％以下である。【００３７】
ガラス１に関連して、図１は、モル百分率表示組成がＳｉＯ２：５２〜６７．５％、Ａｌ２Ｏ３：４〜１５％、ＭｇＯ：０〜８．５％、ＣａＯ：０〜８％、ＳｒＯ：０．５〜９％、ＢａＯ：０〜１０％、ＴｉＯ２：０〜４％、ＺｒＯ２：０〜４％、Ｌｉ２Ｏ：０〜２．５％、Ｎａ２Ｏ：０〜６％、Ｋ２Ｏ：３〜７％、Ｌａ２Ｏ３：０〜５％である６７個のガラスについて、Ａｌ２Ｏ３含有量とＺｒＯ２、Ｋ２ＯおよびＬａ２Ｏ３の含有量合計との積をＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量合計で除した値：Ａｌ（ＺｒＫＬａ）／ＲＯ（横軸。単位はモル％。）とΔＴ＝Ｔ４−ＴＬ（縦軸。単位は℃。）をプロットした図である。なお、一部のガラスのＴ４については組成から計算した値を用いた。【００３８】
図１から、ΔＴを０℃以上にしたい場合にはＡｌ（ＺｒＫＬａ）／ＲＯを４．０％以下とすることが好ましいことがわかる。Ａｌ（ＺｒＫＬａ）／ＲＯが４．０％超ではΔＴが０℃未満となりやすくなり、フロート成形が困難になるおそれがある。より好ましくは３．５％以下、特に好ましくは３．０％以下である。【００３９】
ガラス１では、Ａｌ２Ｏ３およびＺｒＯ２の含有量合計が９％以下の場合、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｋ２ＯおよびＬａ２Ｏ３の含有量合計はＲＯ以下であることが好ましい。そのようなものでないとＳｉ−Ａｌ−Ｌａ系結晶、ＺｒＯ２系結晶またはＳｉ−Ｋ−Ｌａ系結晶が析出しやすくなってΔＴが小さくなるおそれがある。【００４０】
ガラス１ではＡｌ２Ｏ３およびＺｒＯ２の含有量合計が９％超の場合、ＺｒＯ２およびＫ２Ｏの含有量合計は９％未満であることが好ましい。そのようなものでないとＺｒＯ２系結晶またはＳｉ−Ｋ−Ｌａ系結晶が析出しやすくなってΔＴが小さくなるおそれがある。【００４１】
ガラス２に関連して、図２は、モル百分率表示組成がＳｉＯ２：６４．３〜６７．３％、Ａｌ２Ｏ３：７．２〜８．０％、ＭｇＯ：４．５〜８．５％、ＣａＯ：０〜８％、ＳｒＯ：０．５〜６．０％、ＢａＯ：０〜２．０％、ＴｉＯ２：０〜２．０％、ＺｒＯ２：１．０〜３．０％、Ｎａ２Ｏ：３．０〜６．５％、Ｋ２Ｏ：２．５〜６．３％、Ｌａ２Ｏ３：０．５〜１．３％である２０個のガラスについて、ＭｇＯおよびＣａＯの含有量の和とＬａ２Ｏ３およびＴｉＯ２の含有量の和との積をＺｒＯ２含有量で除した値：（Ｍｇ＋Ｃａ）（Ｌａ＋Ｔｉ）／Ｚｒ（横軸。単位：モル％。）と、ガラスの小角Ｘ線散乱測定を行って得られた散乱ピーク強度ＳＡＸＳ  ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ（縦軸。任意単位。）をプロットした図である。【００４２】
ここで、ガラスの小角Ｘ線散乱測定は、ガラス中の微細な分相を評価することを目的として次のようにして行った。すなわち、小角Ｘ線散乱装置としてＲＩＧＡＫＵ社製ＮＡＮＯ−Ｖｉｅｗｅｒを、検出器としてメージングプレートを用い、厚さ約０．１ｍｍ、大きさ約１ｃｍ×１ｃｍのガラスサンプルにＸ線を透過させ、得られた２次元データを円環平均処理し、これをデータ変換して得られた１次元データについて、透過率補正、空気散乱補正、試料厚み補正を実施し、散乱ピークの強度を求めた。この散乱ピーク強度は後掲図３に示すように、後述する最終研磨時のガラスの表面粗さＡＦＭ−Ｒａとの間に相関がある。【００４３】
１Ｔｂ／ｉｎｃｈ２以上の面記録密度を実現したい場合には、このＡＦＭ−Ｒａを０．１５ｎｍ以下とし、より好ましくは０．１２ｎｍ以下とすることが求められているが、そのためには図３などから、ＡＦＭ−Ｒａを０．１５ｎｍ以下としたいのであれば、前記散乱ピーク強度を２２０（任意単位）以下にすることが好ましく、また、ＡＦＭ−Ｒａを０．１２ｎｍ以下としたいのであれば、前記散乱ピーク強度を５０（任意単位）以下にすることが好ましい。したがって、このような場合には図２から、（Ｍｇ＋Ｃａ）（Ｌａ＋Ｔｉ）／Ｚｒを１２．０％以下とすることが好ましいことがわかる。（Ｍｇ＋Ｃａ）（Ｌａ＋Ｔｉ）／Ｚｒが１２．０％超では分相による組成ゆらぎが大きくなり最終研磨時の表面粗さを悪化させるおそれがあり、より好ましくは１０．０％以下、特に好ましくは８．０％以下である。【００４４】
本発明のガラスは本質的に上記成分からなるが、その他の成分を本発明の目的を損なわない範囲で含有してもよい。このようなその他の成分を含有する場合、該その他の成分の含有量合計は、好ましく５％以下、より好ましくは２％以下である。以下、上記その他の成分について例示する。【００４５】
ＳＯ３、Ｃｌ、Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３等の清澄剤は合計で１％まで含有してもよい。
また、基板加熱の際に赤外線照射加熱を行う場合、その照射波長帯域における放射率を大きくし加熱効率を高めるため、Ｆｅ２Ｏ３、ＮｉＯ、ＣｏＯ、Ｃｒ２Ｏ３、ＣｕＯ、ＭｎＯ２、ＣｅＯ２、Ｅｒ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３等の着色剤を合計で０．５％まで含有してもよい。【００４６】
ＺｎＯは溶融ガラスの粘度を低下させガラスを溶融しやすくする、またはＴＬを低下させる効果を有する場合があり、そのような場合には５％まで含有してもよい。ＺｎＯが５％超ではＴｇが低くなる、またはｄが大きくなるおそれがあり、好ましくは３％以下である。
Ｂ２Ｏ３はＴＬを低下させるなどのために５％まで含有してもよい場合があるが、ガラスの均質性または分相特性を低下させる場合があり、このような場合には含有しないことが好ましい。
【実施例】
【００４７】
表１〜８の例１〜２１、２８〜５０、５２〜６５について、ＳｉＯ２からＬａ２Ｏ３までの欄にモル百分率表示で示す組成となるように、原料を調合して混合し、白金るつぼを用いて１５５０〜１６５０℃の温度で３〜５時間溶解した。典型的には１５５０〜１６５０℃の温度で１〜２時間溶融後、１時間撹拌し、さらに１時間清澄した。次いで溶融ガラスを流し出して板状に成形し、徐冷した。【００４８】
こうして得られたガラス板について、Ｔｇ（単位：℃）、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）、粘度が１０４Ｐ＝１０４ｄＰａ・ｓとなる温度Ｔ４（単位：℃）、液相温度ＴＬ（単位：℃）、分相性、前記散乱ピーク強度（任意単位）を以下に示す方法により測定または評価した。結果を表に示す。なお、表中の「−」は測定しなかったことを示し、「＊」は組成から計算によって求めた値であることを示す。【００４９】
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、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、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。
α：前記Ｔｇの測定と同様にして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。
ｄ：アルキメデス法により測定した。
Ｅ：厚さが４〜１０ｍｍ、大きさが約４ｃｍ×４ｃｍのガラス板について、超音波パルス法により測定した。【００５０】
Ｔ４：回転粘度計により測定した。
ＴＬ：約１ｃｍ×１ｃｍ×０．８ｃｍのガラス片を白金皿に置き、１１００〜１３００℃の温度範囲で１０℃刻みに設定された電気炉中に３時間熱処理した。そのガラスを大気放冷後、顕微鏡で観察し、結晶が析出している温度範囲を液相温度とした。【００５１】
分相性：約１ｃｍ×１ｃｍ×０．８ｃｍのガラス片を白金皿に置き、８５０℃および７５０℃に設定された電気炉中に入れ、約２０分間保持した後、それぞれ−１℃／分、−１０℃／分の冷却速度で室温まで徐冷後、高輝度光源を照射して白濁しているか否かを目視により確認した。その結果、すべての試験で白濁しなかったものを◎、７５０℃、−１℃／分の条件で白濁しなかったものを○、７５０℃、−１０℃／分の条件で白濁しなかったものを△、すべての試験で白濁したものを×、とし、表の分相性１の欄に示す。【００５２】
散乱ピーク強度：先に述べたようにして、ガラスの小角Ｘ線散乱測定を行い、データ処理を行って散乱ピークの強度を求めた。結果を表の分相性２の欄に示す。先にも述べたように、後述するＡＦＭ−Ｒａを０．１５ｎｍ以下にしたい場合にはこの散乱ピーク強度は２２０以下であることが好ましい。【００５３】
例２２〜２７、５１はガラスの作製はせず、Ｔｇなどをその組成から計算によって求めた。
例１〜５２は実施例、このうち例１〜２７、３１〜３６はガラス１の例、例９、１１、１６、２８〜４８はガラス２の例、例５３は参考例、例５４〜６５は比較例である。
表９〜１６は例１〜６５のガラスの質量百分率表示組成を示す。【００５４】
例６、１６、２８〜３１、３４，３７〜３９、４１、４３、４４、５２、６３〜６５の各ガラスの研磨後の表面粗さを測定するために以下の試験を行った。
試験片として、厚さが約１．５ｍｍ、大きさが約４ｃｍ×４ｃｍのガラス板を、原子間力顕微鏡で測定した表面粗さが０．３〜０．４ｎｍとなるように酸化セリウムスラリーを用いて仕上げたものを準備した。【００５５】
まず、浜井産業社製小型片面研磨機４ＢＴの研磨定盤にポリウレタン製スウェード状研磨布を張り、ダイヤモンドドレッサーにてツルーイングを行った。この研磨布を純水とブラシを用いて洗浄を行ってからｐＨ＝２に調整した平均粒径３０ｎｍのコロイダルシリカスラリーを流し研磨作業を行った。研磨圧力は１０ｋＰａ、サンギア回転数は毎分４０回転、研磨時間は２０分とした。
研磨後、取り上げた各ガラスは純水およびアルカリ性洗剤を用いて洗浄したのち、乾燥エアーを吹き付けて乾燥させた。【００５６】
得られた各ガラスの表面粗さＲａをエスアイアイ・ナノテクノロジー社製原子間力顕微鏡ＳＰＡ４００を用いて測定した。結果を表の表面粗さの欄に示す（単位：ｎｍ）。このようにして得られた表面粗さＲａを本明細書ではＡＦＭ−Ｒａという。
図３は前記散乱ピーク強度（分相性２）とこのＡＦＭ−Ｒａとをプロットしたものであるが、この図から両者の間には正の相関があることがわかる。【００５７】
【表１】
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【００５８】
【表２】
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【００５９】
【表３】
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【００６０】
【表４】
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【００６１】
【表５】
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【００６２】
【表６】
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【００６３】
【表７】
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【００６４】
【表８】
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【００６５】
【表９】
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【００６６】
【表１０】
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【００６７】
【表１１】
2009096120.tif 000012
【００６８】
【表１２】
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【００６９】
【表１３】
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【００７０】
【表１４】
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【００７１】
【表１５】
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【００７２】
【表１６】
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【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、データ記録媒体、その基板、およびそれらの製造に利用できる。
なお、２００８年１月２８日に出願された日本特許出願２００８−１６５５０号の明細書、特許請求の範囲、図面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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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