(57)【要約】【課題】高い耐熱性、高い比弾性率、高い機械的強度を有し、所定の平均線膨張係数をバランスよく有する磁気記録媒体用ガラスの提供。【解決手段】酸化物基準のモル百分率表示で、  ＳｉＯ２を６５〜８５％、  Ａｌ２Ｏ３を３〜１５％、  Ｎａ２Ｏを５〜１５％、  Ｋ２Ｏを０〜２％未満、  ＭｇＯを０〜２０％、  ＣａＯを０〜１％未満、  ＺｒＯ２を０〜２％含有し、  ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の含有量の合計であるＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３が８８％以下である磁気記録媒体用ガラス。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化物基準のモル百分率表示で、
ＳｉＯ２を６５〜８５％、
Ａｌ２Ｏ３を３〜１５％、
Ｎａ２Ｏを５〜１５％、
Ｋ２Ｏを０〜２％未満、
ＭｇＯを０〜２０％、
ＣａＯを０〜１％未満、
ＺｒＯ２を０〜２％含有し、
ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の含有量の合計であるＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３が８８％以下である磁気記録媒体用ガラス。
【請求項２】
酸化物基準のモル百分率表示で、
ＳｉＯ２を６５〜８５％、
Ａｌ２Ｏ３を３〜１５％、
Ｎａ２Ｏを８〜１５％、
Ｋ２Ｏを０〜２％未満、
ＭｇＯを３〜１５％、
ＣａＯを０〜１％未満、
ＺｒＯ２を０〜２％含有し、
ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の含有量の合計であるＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３が８５％以下である請求項１に記載の磁気記録媒体用ガラス。
【請求項３】
酸化物基準のモル百分率表示で、各成分の含有量を用いて下記式（１）により算出されるＲが０．６６以上である請求項１または２に記載の磁気記録媒体用ガラス。
Ｒ＝０．０２９×ＳｉＯ２＋０．０２１×Ａｌ２Ｏ３＋０．０１６×ＭｇＯ−０．００４×ＣａＯ＋０．０１６×ＺｒＯ２＋０．０２９×Ｎａ２Ｏ＋０×Ｋ２Ｏ−２．００２  ・・・（１）
【請求項４】
酸化物基準のモル百分率表示で、各成分の含有量を用いて下記式（２）により算出されるＤが０．１８以下である請求項１〜３のいずれか１項に記載の磁気記録媒体用ガラス。
Ｄ＝１２．８−０．１２３×ＳｉＯ２−０．１６０×Ａｌ２Ｏ３−０．１５７×ＭｇＯ−０．１６３×ＺｒＯ２−０．１１３×Ｎａ２Ｏ  ・・・（２）
【請求項５】
ガラス転移温度が５７０℃以上である請求項１〜４のいずれか１項に記載の磁気記録媒体用ガラス。
【請求項６】
ヤング率Ｅを比重ρで割った比弾性率（Ｅ／ρ）が、２７．５ＧＰａ・ｃｍ３／ｇ以上である請求項１〜５のいずれか１項に記載の磁気記録媒体用ガラス。
【請求項７】
ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯおよびＺｒＯ２から選択されるいずれか１以上の成分を含有し、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯおよびＺｒＯ２の含有量の合計が１．５％未満である請求項１〜６のいずれか１項に記載の磁気記録媒体用ガラス。
【請求項８】
ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｎａ２ＯおよびＭｇＯの含有量の合計が９８％以上である請求項１〜７のいずれか１項に記載の磁気記録媒体用ガラス。
【請求項９】
前記磁気記録媒体用ガラスを、
厚みが１ｍｍであって、主表面が鏡面仕上げされ、かつ化学強化がなされたガラス板とし、
前記主表面にビッカース圧子を用い９８Ｎの力を加えた時に、
前記ガラス板の破壊する確率が１０％以下である請求項１〜８のいずれか１項に記載の磁気記録媒体用ガラス。
【請求項１０】
前記磁気記録媒体用ガラスを、
厚みが１ｍｍであって、主表面が鏡面仕上げされ、かつ化学強化がなされたガラス板とし、
前記主表面にヌープ圧子を用い１９６Ｎの力を加えた時に、
前記ガラス板の破壊する確率が１０％以下である請求項１〜９のいずれか１項に記載の磁気記録媒体用ガラス。
【請求項１１】
前記磁気記録媒体用ガラスを、厚み１ｍｍのガラス板とし、
４００℃のＫＮＯ３に６時間浸漬したときに得られる表面圧縮応力をＳ４００とし、
４５０℃のＫＮＯ３に６時間浸漬したときに得られる表面圧縮応力をＳ４５０とした場合に、下記式（３）で表わされるΔが０．２１以下である請求項１〜１０のいずれか１項に記載の磁気記録媒体用ガラス。
Δ＝（Ｓ４００−Ｓ４５０）／Ｓ４００  ・・・（３）
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の磁気記録媒体用ガラスを化学強化して得られた磁気記録媒体用化学強化ガラス。
【請求項１３】
圧縮応力層厚みが１０μｍ以上であり、表面圧縮応力が４００ＭＰａ以上である請求項１２に記載の磁気記録媒体用化学強化ガラス。
【請求項１４】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の磁気記録媒体用ガラス、または請求項１２または１３に記載の磁気記録媒体用化学強化ガラスからなる磁気記録媒体用ガラス基板。
【請求項１５】
請求項１４に記載の磁気記録媒体用ガラス基板を有する磁気記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録媒体用ガラス、磁気記録媒体用化学強化ガラス、磁気記録媒体用ガラス基板、及び磁気記録媒体に関する。
【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。即ち、高記録密度化した場合には、１ビットを記録するための面積が減少するため、磁気記録媒体用ガラス基板の主表面の凹凸や傷つきをより低減する必要を生じている。
【０００３】
さらに、高記録密度化のために、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（例えば特許文献１参照）。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、高保持力媒体を基板上に多層膜にして成膜するには、基板を高温に加熱する必要があり、高い耐熱性、即ち高いガラス転移温度を有することが求められる。
【０００４】
また、ガラス基板の薄板化や高速回転化が求められており、ガラス基板のフラッタリング特性の改善が求められている。フラッタリング特性の改善のためには、特性周波数を下げるために、高い比弾性率（ヤング率／比重）が求められている。
【０００５】
また、磁気ディスク用ガラスには、機械的強度が高いことも要求される。そのために、化学強化されたガラス基板を用いることも多い。化学強化することで、ハンドリング中の破壊防止に効果を有する。一方で、磁性膜と化学強化により発生する応力とのバランスは重要であり、それが適切でないと反りが発生し基板の平坦度が悪化するおそれがある。そのため、磁気記録媒体の製造プロセスにおいて適度にバランスがとられるように調整する必要がある。そのためには、化学強化により発生する応力を常に一定に管理する必要がある。
【０００６】
一般に、化学強化においてはイオン交換により溶融塩中に溶出するアルカリ成分により、強化特性が変動する可能性があり、本用途でも問題となるおそれがある。また、イオン交換温度の変化によっても、発生する応力値が変動するおそれがあり、本用途でも問題となるおそれがある。そのため、それを防止するためには、化学強化プロセスにおいて発生させる応力の変動が少ないことが要求される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２０１３／１４０４６９号
【０００８】
磁気記録媒体用ガラス基板では、磁気記録媒体の製造および使用の観点からも、ガラス基板の機械的強度向上および軽量化、所定の平均線膨張係数等が求められる。
【０００９】
しかし、磁気記録媒体に使用されるガラス基板において高いガラス転移温度、高い比弾性率、高い機械的強度、及び、所定の平均線膨張係数をバランスよく有することは困難であった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は従来のものより高い耐熱性、高い比弾性率、高い機械的強度を有し、所定の平均線膨張係数をバランスよく有する磁気記録媒体用ガラス基板の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、以下のとおりである。
（１）酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ２を６５〜８５％、Ａｌ２Ｏ３を３〜１５％、Ｎａ２Ｏを５〜１５％、Ｋ２Ｏを０〜２％未満、ＭｇＯを０〜２０％、ＣａＯを０〜１％未満、ＺｒＯ２を０〜２％含有し、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の含有量の合計であるＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３が８８％以下である磁気記録媒体用ガラス。
（２）酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ２を６５〜８５％、Ａｌ２Ｏ３を３〜１５％、Ｎａ２Ｏを８〜１５％、Ｋ２Ｏを０〜２％未満、ＭｇＯを３〜１５％、ＣａＯを０〜１％未満、ＺｒＯ２を０〜２％含有し、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の含有量の合計であるＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３が８５％以下である（１）に記載の磁気記録媒体用ガラス。
（３）酸化物基準のモル百分率表示で、各成分の含有量を用いて下記式（Ａ）により算出されるＲが０．６６以上である上記（１）または（２）に記載の磁気記録媒体用ガラス。
【００１２】
Ｒ＝０．０２９×ＳｉＯ２＋０．０２１×Ａｌ２Ｏ３＋０．０１６×ＭｇＯ−０．００４×ＣａＯ＋０．０１６×ＺｒＯ２＋０．０２９×Ｎａ２Ｏ＋０×Ｋ２Ｏ−２．００２  ・・・（Ａ）
（４）酸化物基準のモル百分率表示で、各成分の含有量を用いて下記式（Ｂ）により算出されるＤが０．１８以下である上記（１）〜（３）のいずれか一に記載の磁気記録媒体用ガラス。
【００１３】
Ｄ＝１２．８−０．１２３×ＳｉＯ２−０．１６０×Ａｌ２Ｏ３−０．１５７×ＭｇＯ−０．１６３×ＺｒＯ２−０．１１３×Ｎａ２Ｏ  ・・・（Ｂ）
（５）ガラス転移温度が５７０℃以上である上記（１）〜（４）のいずれか一に記載の磁気記録媒体用ガラス。
（６）ヤング率Ｅを比重ρで割った比弾性率（Ｅ／ρ）が、２７．５ＧＰａ・ｃｍ３／ｇ以上である上記（１）〜（５）のいずれか一に記載の磁気記録媒体用ガラス。
（７）ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯおよびＺｒＯ２から選択されるいずれか１以上の成分を含有し、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯおよびＺｒＯ２の４成分の含有量の合計が１．５％未満である上記（１）〜（６）のいずれか一に記載の磁気記録媒体用ガラス。
（８）ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｎａ２ＯおよびＭｇＯの含有量の合計が９８％以上である上記（１）〜（７）のいずれか一に記載の磁気記録媒体用ガラス。
（９）上記磁気記録媒体用ガラスを、
厚みが１ｍｍであって、主表面が鏡面仕上げされ、かつ化学強化がなされたガラス板とし、
主表面にビッカース圧子を用い９８Ｎの力を加えた時に、
ガラス板の破壊する確率が１０％以下である（１）〜（８）のいずれか一に記載の磁気記録媒体用ガラス。
（１０）上記磁気記録媒体用ガラスを、
厚みが１ｍｍであって、主表面が鏡面仕上げされ、かつ化学強化がなされたガラス板とし、
主表面にヌープ圧子を用い１９６Ｎの力を加えた時に、
ガラス板の破壊する確率が１０％以下である（１）〜（９）のいずれか一に記載の磁気記録媒体用ガラス。（以下、この磁気記録媒体用ガラスをガラスＡということがある）。
（１１）上記磁気記録媒体用ガラスを、厚み１ｍｍのガラス板とし、
４００℃のＫＮＯ３に６時間浸漬したときに得られる表面圧縮応力をＳ４００とし、
４５０℃のＫＮＯ３に６時間浸漬したときに得られる表面圧縮応力をＳ４５０とした場合に、下記式（Ｃ）で表わされるΔが０．２１以下である（１）〜（１０）のいずれか一に記載の磁気記録媒体用ガラス。
【００１４】
Δ＝（Ｓ４００−Ｓ４５０）／Ｓ４００  ・・・（Ｃ）
（１２）上記（１）〜（１１）のいずれか一に記載の磁気記録媒体用ガラスを化学強化して得られた磁気記録媒体用化学強化ガラス。
（１３）圧縮応力層厚みが１０μｍ以上であり、表面圧縮応力が４００ＭＰａ以上である上記（１２）に記載の磁気記録媒体用化学強化ガラス。
（１４）上記（１）〜（１１）のいずれか一に記載の磁気記録媒体用ガラスまたは上記（１２）もしくは（１３）に記載の磁気記録媒体用化学強化ガラスからなる磁気記録媒体用ガラス基板。
（１５）上記（１４）に記載の磁気記録媒体用ガラス基板を有する磁気記録媒体。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の磁気記録媒体用ガラスは、高い耐熱性、高い比弾性率、高い機械的強度を有し、所定の平均線膨張係数をバランスよく有する。このため、磁気記録媒体用ガラスを、磁気記録媒体用ガラス基板に用いた場合、磁気記録媒体の製造プロセスにおいて、耐熱性が高く、変形しにくく、傷がつきにくいという利点を有し、加熱時または冷却時に基板のそりを生じにくい。
【００１６】
本発明の磁気記録媒体用ガラスによれば、化学強化による十分な強度向上が可能であり、しかもガラス使用時につく圧痕を起点としたクラックが発生しくい磁気記録媒体用ガラス基板が得られる。また、化学強化プロセスにより発生する応力の変動が少ないというメリットも有する。
【００１７】
また、圧痕が付いたとしても、ガラスの強度が低下しにくいため、ガラスに衝撃や静荷重などの負荷がかかっても割れにくい化学強化ガラスおよびそのような化学強化ガラスに好適な磁気記録媒体用ガラスが得られる。
【００１８】
また、化学強化処理前の傷やガラス加工時の潜傷およびチッピング起因のクラックが発生しにくく、それが原因となって起こる化学強化ガラス使用時の自発的破壊の可能性が減少した磁気記録媒体用ガラスが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】ガラス組成から計算して求めたＲと、溶融カリウム塩中のＮａ濃度増加による表面圧縮応力の低下割合ｒとの関係を示す図である。
【図２】ガラス組成から計算して求めたＤと、４００℃および４５０℃の溶融硝酸カリウム塩中にガラスを６時間浸漬したときに得られる表面圧縮応力の低下割合すなわち応力緩和率Δとの関係を示す図である。
【図３】本発明の磁気記録媒体用ガラス基板の実施形態の一例である磁気記録媒体を示す斜視図である。
【図４】本発明の磁気記録媒体の実施形態の一例の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
＜磁気記録媒体用ガラス、磁気記録媒体用化学強化ガラス＞
以下、本発明の磁気記録媒体用ガラス、及び磁気記録媒体用化学強化ガラスの構成例について説明する。
【００２１】
本発明の磁気記録媒体用ガラスは、酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ２を６５〜８５％、Ａｌ２Ｏ３を３〜１５％、Ｎａ２Ｏを５〜１５％、Ｋ２Ｏを０〜２％未満、ＭｇＯを０〜２０％、ＣａＯを０〜１％未満、ＺｒＯ２を０〜２％含有し、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の含有量の合計であるＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３が８８％以下である。（以下、この磁気記録媒体用ガラスを本発明のガラスということがある）。
【００２２】
なお、本明細書において、たとえば「６５〜８５％」とは「６５％以上８５％以下」の意であり、「０〜２％未満」とは０％（含まない）でもよく、含む場合は「０％以上２％未満」の意味である。
【００２３】
また、上記本発明のガラスであって、かつ、各成分の含有量を用いて下記式により算出されるＲが０．６６以上であるものが好ましい。
【００２４】
Ｒ＝０．０２９×ＳｉＯ２＋０．０２１×Ａｌ２Ｏ３＋０．０１６×ＭｇＯ−０．００４×ＣａＯ＋０．０１６×ＺｒＯ２＋０．０２９×Ｎａ２Ｏ＋０×Ｋ２Ｏ−２．００２
なお、上記式中ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＺｒＯ２、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏは、化学式で表された各成分の含有量を意味している。
【００２５】
特に、その中でも、酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ２を６５〜７７％、Ａｌ２Ｏ３を３〜１５％、Ｎａ２Ｏを８〜１５％、Ｋ２Ｏを０〜２％未満、ＭｇＯを４〜１４％、ＣａＯを０〜１％未満、ＺｒＯ２を０〜２％含有し、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の含有量の合計であるＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３が８５％以下であり、上述の式により算出されるＲが０．６６以上であるガラスが好ましい。（以下、この磁気記録媒体用ガラスを本発明のガラスαということがある）
また、上記本発明のガラスであって、かつ、各成分の含有量を用いて下記式により算出されるＤが０．１８以下であるものが好ましい。
【００２６】
Ｄ＝１２．８−０．１２３×ＳｉＯ２−０．１６０×Ａｌ２Ｏ３−０．１５７×ＭｇＯ−０．１６３×ＺｒＯ２−０．１１３×Ｎａ２Ｏ
特に、その中でも、酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ２を６５〜７７％、Ａｌ２Ｏ３を３〜１５％、Ｎａ２Ｏを８〜１５％、Ｋ２Ｏを０〜２％未満、ＣａＯを０〜１％未満、ＭｇＯを４〜１４％、ＺｒＯ２を０〜２％含有し、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の含有量の合計であるＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３が８５％以下であり、Ｄが０．１８以下であるガラスが好ましい。（以下、この磁気記録媒体用ガラスを本発明のガラスβということがある）。
【００２７】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。各図面において、同一の又は対応する構成には、同一の又は対応する符号を付して説明を省略する。本明細書において、数値範囲を表す「〜」は原則としてその前後の数値を含む範囲を意味する。ただし、「０〜２％未満」のように記載した場合には、０以上２％未満を意味し、上限値側の２％は含まない。
【００２８】
図３と図４を参照して、説明する。
【００２９】
磁気記録媒体１０は、エネルギーアシスト磁気記録方式の記録媒体である。エネルギーアシスト磁気記録方式は、エネルギー（熱）を与えることで磁気記録層１４の保磁力を低下させ、この状態で外部磁界を印加して記録する方式であり、熱安定性を保ちながら磁性粒子を微細化できる。磁気記録媒体１０は、大気雰囲気下のほか、不活性雰囲気下で使用できる。不活性雰囲気としては、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気のほか、特に、原子量の小さいヘリウム雰囲気が回転に伴う気流の影響を小さくできるので好ましい。記録時および再生時の少なくとも一方の磁気記録媒体１０の回転数は、７２００〜２００００ｒｐｍであってよい。磁気記録媒体１０は、ガラス基板１１、ヒートシンク層１２、シード層１３、磁気記録層１４、および保護層１５を有する。
【００３０】
なお、磁気記録媒体は、図３、図４の構成に限定されない。磁気記録媒体は、ガラス基板１１と、磁気記録層１４とを有していればよく、例えばヒートシンク層１２、シード層１３、および保護層１５を有しなくてもよい。また、磁気記録媒体は、ガラス基板１１と磁気記録層１４との間に、密着層、軟磁性裏打ち層、中間層などをさらに有してもよい。また、磁気記録媒体は、ガラス基板１１の両側に磁気記録層１４を有してもよい。
【００３１】
ガラス基板１１は、本発明の磁気記録媒体用ガラス、または磁気記録媒体用化学強化ガラスを用いた磁気記録媒体用ガラス基板であり、磁気記録媒体用ガラス、または磁気記録媒体用化学強化ガラスによって形成される。一般的に、ガラス基板１１のフラッタリング特性の指標ｄとして、磁気記録媒体用ガラスの比弾性率Ｅ／ρが用いられる。フラッタリングを抑制するため、指標ｄの大きいガラスが望ましい。ここで、比弾性率Ｅ／ρは、ヤング率Ｅと比重ρとの比Ｅ／ρである。
【００３２】
本発明の磁気記録媒体用ガラスは、化学強化した場合に、その効果が大きい。すなわち、本発明の磁気記録媒体用化学強化ガラスは、本発明の磁気記録媒体用ガラスを化学強化して得られるものであり、以下、本発明の磁気記録媒体用化学強化ガラスと称する。
【００３３】
化学強化によってガラス表面に形成した圧縮応力層の表面圧縮応力をＳとしたときに、本発明の磁気記録媒体用化学強化ガラスを磁気記録媒体に用いる場合、前記Ｓは通常１００ＭＰａ以上であり、典型的には２００ＭＰａ以上であり、４００ＭＰａ以上とすることもできる。Ｓは１４００ＭＰａ以下であることが好ましい。１４００ＭＰａ超では内部引張応力が大きくなりすぎるおそれがある。より好ましくは１３００ＭＰａ以下、典型的には１２００ＭＰａ以下である。
【００３４】
本発明の磁気記録媒体用化学強化ガラスの表面圧縮応力層の厚みｔは、１０μｍ以上であることが好ましく、より好ましくは１５μｍ以上、典型的には２０μｍ以上である。ただし、９０μｍ超では内部引張応力が大きくなりすぎるおそれがある。このため、９０μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは８０μｍ以下、典型的には７０μｍ以下である。
【００３５】
本発明で磁気記録媒体用化学強化ガラスを得るための化学強化処理の方法としては、ガラス表層のＮａイオンと溶融塩中のＫイオンとをイオン交換できるものであれば特に限定されないが、たとえば加熱された硝酸カリウム（ＫＮＯ３）溶融塩にガラスを浸漬する方法が挙げられる。
【００３６】
ガラスに所望の表面圧縮応力を有する化学強化層（圧縮応力層）を形成するための化学強化処理条件はガラス板であればその厚みなどによっても異なるが、３５０〜５５０℃のＫＮＯ３溶融塩に０．５〜２０時間、ガラス基板を浸漬させることが典型的である。経済的な観点からは３５０〜５００℃、０．５〜１６時間の条件で浸漬させることが好ましく、より好ましい浸漬時間は０．５〜１０時間である。
【００３７】
本発明の磁気記録媒体用化学強化ガラスはビッカース硬度計のビッカース圧子で５ｋｇｆ＝４９Ｎの力を加えても破壊しないものであることが好ましく、７ｋｇｆの力を加えても破壊しないものであることがより好ましく、１０ｋｇｆの力を加えても破壊しないものであることが特に好ましい。
【００３８】
なお、本発明の磁気記録媒体用ガラスは、該磁気記録媒体用ガラスを、厚みが１ｍｍであって、主表面が鏡面仕上げされ、かつ化学強化がなされたガラス板とし、主表面にビッカース圧子を用い４９Ｎの力を加えた時にガラス板の破壊する確率は５０％以下が好ましく、９８Ｎの力を加えた時に、ガラス板の破壊する確率が４０％以下であることがより好ましい。なお、９８Ｎの力を加えた時に、ガラス板の破壊する確率は１０％以下であることがさらに好ましい。
【００３９】
また、本発明の磁気記録媒体用化学強化ガラスはヌープ硬度計のヌープ圧子で１０ｋｇｆ＝９８Ｎの力を加えても破壊しないものであることが好ましい。２０ｋｇｆの力を加えた時の破壊率が１０％以下であることがより好ましく、３０ｋｇｆの力を加えた時の破壊率が１０％以下であることが特に好ましい。なお、前記ガラスＡを化学強化して得られたものについては２０ｋｇｆの力を加えた時の破壊率は１０％以下である。
【００４０】
そして、本発明の磁気記録媒体用ガラスは、該磁気記録媒体用ガラスを、厚みが１ｍｍであって、主表面が鏡面仕上げされ、かつ化学強化がなされたガラス板とし、主表面にヌープ圧子を用い１９６Ｎの力を加えた時に、ガラス板の破壊する確率が１０％以下であることが好ましい。
【００４１】
後述する本発明の磁気記録媒体用ガラス基板は通常、本発明の磁気記録媒体用ガラスからなるガラス板を切断、穴あけ、研磨などして加工することで得られる。または、前記の通り加工して得られたガラス板を化学強化して得られる。
【００４２】
本発明の磁気記録媒体用ガラス基板の厚みは通常は０．３〜２ｍｍ、典型的には０．５〜１ｍｍである。
【００４３】
前記磁気記録媒体用ガラスからなるガラス板の製造方法は特に限定されないが、たとえば種々の原料を適量調合し、約１４００〜１７００℃に加熱し溶融した後、脱泡、攪拌などにより均質化し、周知のフロート法、ダウンドロー法、プレス法などによって板状に成形し、徐冷後、所望のサイズに切断して製造される。
【００４４】
本発明の磁気記録媒体用ガラス、すなわち本発明のガラスのガラス転移点Ｔｇは５７０℃以上であることが好ましい。５７０℃未満では磁性膜の成膜の際にガラスが変形し基板の平坦度が悪化するおそれがある。また、化学強化する場合は、イオン交換時に表面圧縮応力が緩和してしまい、十分な応力を得られないおそれがある。Ｔｇは、より好ましくは５８０℃以上、さらに好ましくは６１０℃以上、特に好ましくは６５０℃以上、一層好ましくは６７０℃以上である。
【００４５】
本発明の磁気記録媒体用ガラス基板の５０〜３５０℃における平均線膨張係数は、５０×１０−７〜９０×１０−７／℃であることが好ましい。本発明の磁気記録媒体用ガラスを用いたガラス基板を磁気記録媒体のガラス基板として用いる場合、平均線膨張係数が５０×１０−７／℃未満、または９０×１０−７／℃超では、磁性膜との熱膨張差が大きくなりすぎ、剥がれ等の欠点が生じやすくなる。より好ましくは６０×１０−７〜８５×１０−７／℃である。
【００４６】
本発明のガラスの粘度が１０２ｄＰａ・ｓとなる温度Ｔ２は１７５０℃以下であることが好ましい。Ｔ２が１７５０℃超であると、ガラス溶融炉の温度が高くなりすぎて製造が著しく困難になる。より好ましくは１７２０℃以下、さらに好ましくは１７００℃以下、特に好ましくは１６８０℃以下である。典型的にはＴ２は１５００℃以上である。ガラス転移点を担保するためには、より好ましくは１５５０℃以上、さらに好ましくは１６００℃以上、特に好ましくは１６５０℃以上である。
【００４７】
本発明のガラスの粘度が１０４ｄＰａ・ｓとなる温度Ｔ４は１３５０℃以下であることが好ましい。Ｔ４が１３５０℃を超えると、一般的なフロート法、フュージョン法、プレス法では装置の構成部材の耐熱性を担保するのが難しく製造が著しく困難になる。より好ましくは１３００℃以下、さらに好ましくは１２８０℃以下、特に好ましくは１２６０℃以下、一層好ましくは１２４０℃以下である。典型的にはＴ４は１１００℃以上である。ガラス転移点を担保するためには、より好ましくは１１５０℃以上、さらに好ましくは１２００℃以上である。
【００４８】
本発明のガラスの比重ρは２．５０以下であることが好ましい。比重ρが２．５０を超えると後述の比弾性率が小さくなりフラッタリングが起きやすくなる。より好ましくは２．４５以下、さらに好ましくは２．４３以下、特に好ましくは２．４２以下である。典型的には比重ρは２．３５以上である。
【００４９】
本発明のガラスのヤング率Ｅは６８ＧＰａ以上であることが好ましい。６８ＧＰａ未満では後述の比弾性率が小さくなりフラッタリングが起きやすくなるだけでなく、ガラスの耐クラック性や破壊強度が不十分となるおそれがある。より好ましくは７０ＧＰａ以上、さらに好ましくは７１ＧＰａ以上、特に好ましくは７２ＧＰａ以上である。典型的にはガラス材料の制約から、ヤング率は８５ＧＰａ以下である。
【００５０】
また、ヤング率（以下、「Ｅ」ともいう）を比重ρで割った比弾性率（Ｅ／ρ）は、２７．５ＧＰａ・ｃｍ３／ｇ以上が好ましい。比弾性率が２７．５ＧＰａ・ｃｍ３／ｇより小さいと、前述のフラッタリングが起きやすくなるだけでなく、ローラー搬送中、もしくは部分的な支持の場合に自重で撓んでしまい、製造工程で正常に流動させられないおそれがある。より好ましくは２８ＧＰａ・ｃｍ３／ｇ以上、さらに好ましくは２９ＧＰａ・ｃｍ３／ｇ以上、特に好ましくは３０ＧＰａ・ｃｍ３／ｇ以上、一層好ましくは３１ＧＰａ・ｃｍ３／ｇ以上である。なお、比弾性率（Ｅ／ρ）を２７．５ＧＰａ・ｃｍ３／ｇ以上とするには、例えばヤング率が７７ＧＰａ以上であれば、密度を２．８ｇ／ｃｍ３以下とし、ヤング率が７９ＧＰａ以上であれば、密度を２．８５ｇ／ｃｍ３以下とすればよい。
【００５１】
本発明のガラスのポアソン比σは０．２５以下であることが好ましい。０．２５超ではガラスの耐クラック性が不十分となり、機械的強度が低下するおそれがある。より好ましくは０．２４以下、さらに好ましくは０．２３以下、特に好ましくは０．２１以下である。典型的にはポアソン比は０．２０以上である。
【００５２】
次に、前記本発明のガラスαについて説明する。
【００５３】
先に述べたように通常、化学強化のためのイオン交換処理はナトリウム（Ｎａ）を含有するガラスを溶融カリウム塩に浸漬して行われ、当該カリウム塩としては硝酸カリウムまたは硝酸カリウムと硝酸ナトリウムの混合塩が使用される。
【００５４】
イオン交換処理ではガラス中のＮａと溶融塩中のカリウム（Ｋ）のイオン交換が行われるので、同じ溶融塩を使用し続けながらイオン交換処理を繰り返すと溶融塩中のＮａ濃度が上昇する。
【００５５】
溶融塩中のＮａ濃度が高くなると化学強化されたガラスの表面圧縮応力Ｓが低下するので、化学強化ガラスのＳが所望の値を下回らないように溶融塩中のＮａ濃度を厳しく管理し、また溶融塩の交換を頻繁に行う必要があるという問題があった。また、管理には限界があるため、磁気記録媒体の磁性膜の成膜プロセスにおいて、Ｓが変動することにより磁性膜と発生応力とのバランスが崩れ、ガラスが反り、平坦度に悪影響を及ぼすおそれがある。
【００５６】
このような溶融塩の交換の頻度は少しでも減らすことが求められており、本発明のガラスαはこのような問題の解決に好適な本発明の態様の一つである。
【００５７】
本発明者は、溶融カリウム塩にＮａ含有ガラスを浸漬して化学強化ガラスとするイオン交換を何度も繰り返すことにより溶融カリウム塩中のＮａ濃度が上昇し、それとともに化学強化ガラスの表面圧縮応力が小さくなっていく現象とＮａ含有ガラスの組成との間に関係があるのではないかと考え、次のような実験を行った。
【００５８】
まず、表１〜３にモル百分率表示で示す組成を有し、厚みが１．５ｍｍ、大きさが２０ｍｍ×２０ｍｍであり、両面が酸化セリウムで鏡面研磨された２９種のガラス板を用意した。これらガラスのガラス転移点Ｔｇ（単位：℃）を同表に示す。なお、＊を付しているものは組成から計算して求めたものである。
【００５９】
これら２９種のガラス板を、ＫＮＯ３の含有割合が１００％であり、温度が４００℃である溶融カリウム塩に１０時間浸漬するイオン交換を行って化学強化ガラス板とし、その表面圧縮応力ＣＳ１（単位：ＭＰａ）を測定した。
【００６０】
また、これら２９種のガラス板を、ＫＮＯ３の含有割合が９５％、ＮａＮＯ３の含有割合が５％であり、温度が４００℃である溶融カリウム塩に１０時間浸漬するイオン交換を行って化学強化ガラス板とし、その表面圧縮応力ＣＳ２（単位：ＭＰａ）を測定した。
【００６１】
ＣＳ１、ＣＳ２をそれらの比ｒ＝ＣＳ２／ＣＳ１とともに表１〜３の該当欄に示す。
【００６２】
表１〜表３には、ガラスの各成分の含有量から算出される既述のＲについてもあわせて示す。
【００６３】
【表１】
2017052661.tif 000003
【００６４】
【表２】
2017052661.tif 000004
【００６５】
【表３】
2017052661.tif 000005
これらの結果から、前記式で算出したＲ（表１〜３の最下段に記載する。）と前記ｒとの間に高い相関があることを見出した。図１は、この点を明らかにするために横軸をＲ、縦軸をｒとした作成した散布図であり、同図中の直線はｒ＝１．０２７×Ｒ−０．００１７である。相関係数は０．９７である。
【００６６】
本発明者が見出した前記相関から、次のようなことがわかる。すなわち、化学強化プロセスにより発生する応力の変動幅を小さくするため、かつ溶融塩の交換頻度を少しでも減らすためには溶融塩中のＮａ濃度増加による圧縮応力層の表面圧縮応力Ｓの低下割合が小さいガラス、すなわち前記ｒが大きいガラスを用いればよいが、そのためにはガラスの前記Ｒを大きくすればよいことがわかる。
【００６７】
本発明のガラスαに係る発明はこのような経緯により想到したものである。
【００６８】
Ｒを０．６６以上とすることにより前記ｒを０．６６以上とすることが可能になり、その結果従来よりも化学強化プロセスにより発生する応力の変動幅を小さくでき、かつ溶融塩の交換頻度を低減することが可能になる。Ｒは好ましくは０．６７以上である。一方で、本願組成範囲でＲを変化させるとき、Ｒが大きくなりすぎると、ガラス転移点Ｔｇが低下するおそれがある。また、ヤング率が低下するおそれがある。好ましくは０．８５以下、より好ましくは０．８０以下、更に好ましくは０．７５以下、特に好ましくは０．７０以下である。
【００６９】
なお、２９種のガラスの中で最もｒが大きいガラスα１、ガラスα２を他の２７種のガラスと比べるとＫ２Ｏを含有しないという点で共通する。一方、Ｒを算出する前記式におけるＫ２Ｏに係る係数は０であり、同じアルカリ金属酸化物であるＮａ２Ｏに係る係数０．０２９に比べて著しく小さいことからこの点を説明することが可能である。
【００７０】
したがって、この観点からは本発明のガラスはＫ２Ｏを含有しないことが好ましく、そのようなものとして次のガラスが挙げられる。すなわち、下記酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ２を７７％以下、ＭｇＯを３％以上、ＣａＯを０〜１％未満、Ｎａ２Ｏを８％以上含有し、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の含有量の合計が８５％以下であり、Ｋ２Ｏを含有しない磁気記録媒体用ガラスである。
【００７１】
次に、本発明のガラスの組成について、特に断らない限りモル百分率表示含有量を用いて説明する。
【００７２】
ＳｉＯ２はガラスの骨格を構成する成分であり必須であり、また、ガラス転移点を大きくする、またはガラス表面に傷（圧痕）がついた時のクラックの発生を低減させる、または化学強化後に圧痕をつけた時の破壊率を小さくする成分である。ＳｉＯ２が６５％未満ではガラスとしての安定性や耐候性またはチッピング耐性が低下し、機械的強度が低下するおそれがある。また、ＳｉＯ２が６５％以上であればＫＮＯ３溶融塩中のＮａＮＯ３濃度による表面圧縮応力の変化を小さくできる。ＳｉＯ２は好ましくは６８％以上、より好ましくは７０％以上である。ＳｉＯ２が８５％超ではガラスの粘性が増大して溶融性が低下し、好ましくは８０％以下、より好ましくは７７％以下、特に好ましくは７５％以下である。本発明のガラスαにおいてはＳｉＯ２は７７％以下とされ、好ましくは７６％以下、より好ましくは７５％以下である。
【００７３】
Ａｌ２Ｏ３はガラス転移点を増大させる成分であり、イオン交換性能およびチッピング耐性を向上させる、または化学強化後に圧痕をつけた時の破壊率を小さくする成分であり必須である。Ａｌ２Ｏ３が３％未満ではガラス転移点が低くなりすぎるだけでなく、イオン交換により、所望の表面圧縮応力値または圧縮応力層厚みが得られなくなる。好ましくは４％以上、より好ましくは４．５％以上、特に好ましくは５％以上である。Ａｌ２Ｏ３が１５％超ではガラスの粘性が高くなり均質な溶融が困難になる。また、Ａｌ２Ｏ３が１５％以下であればＫＮＯ３溶融塩中のＮａＮＯ３濃度による表面圧縮応力の変化を小さくできる。Ａｌ２Ｏ３は好ましくは１２％以下、より好ましくは１１％以下、さらに好ましくは１０％以下、特に好ましくは９％以下、典型的には８％以下である。
【００７４】
ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の含有量の合計ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３が８８％超では高温でのガラスの粘性が増大し、溶融が困難となり、好ましくは８５％以下、より好ましくは８３％以下である。また、ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３は７５％以上であることが好ましい。ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３が７５％未満では圧痕がついた時のクラック耐性が低下し、より好ましくは７７％以上である。
【００７５】
Ｎａ２Ｏはイオン交換により表面圧縮応力層を形成させ、またガラスの溶融性を向上させる成分であり、必須である。Ｎａ２Ｏが５％未満ではイオン交換により所望の表面圧縮応力層を形成することが困難となり、好ましくは６％以上である。化学強化プロセスでのＫＮＯ３溶融塩中のＮａＮＯ３濃度による表面圧縮応力の変化を小さくしたい場合にはＮａ２Ｏは７％以上とするのが好ましく、本発明のガラスα及びβにおいてはＮａ２Ｏは８％以上とされ、好ましくは９％以上、より好ましくは１０％以上である。Ｎａ２Ｏが１５％超ではヤング率が低下する、もしくは耐候性が低下する、または圧痕からクラックが発生しやすくなり、機械的強度が低下しやすい。好ましくは１４％以下、より好ましくは１３％以下、さらに好ましくは１２％以下、特に好ましくは１１％以下である。
【００７６】
Ｋ２Ｏは必須ではないがイオン交換速度を増大させるため、２％未満の範囲で含有してもよい。２％以上では圧痕からクラックが発生しやすくなり、機械的強度が低下しやすい、またはＫＮＯ３溶融塩中のＮａＮＯ３濃度による表面圧縮応力の変化が大きくなるおそれがある。Ｋ２Ｏは好ましくは１．９％以下、より好ましくは１％以下、典型的には０．８％以下である。先に述べたようにＫＮＯ３溶融塩中のＮａＮＯ３濃度による表面圧縮応力の変化を小さくしたい場合にはＫ２Ｏは含有しないことが好ましい。
【００７７】
ＭｇＯはイオン交換速度を低下させる可能性のある成分であり必須ではないが、クラックの発生を抑制し、また溶融性を向上させる成分であり、２０％までの範囲で含有してもよい。しかし、ＭｇＯが３％未満では粘性が増大し溶融性が低下する可能性が高くなるので、この観点からは３％以上含有することが好ましく、より好ましくは４％以上、特に好ましくは５％以上である。本発明のガラスα及びβにおいてはＭｇＯは４％以上とされる。前記応力緩和を抑制したい場合にはＭｇＯは５％以上であることが好ましい。ＭｇＯが５％未満では化学強化処理を行う際に溶融塩温度のばらつきに起因して応力緩和の度合いが化学強化処理槽の場所により変化しやすくなり、その結果安定した圧縮応力値を得ることが困難になるおそれがある。より好ましくは７％以上、さらに好ましくは９％以上、特に好ましくは１０％以上である。ＭｇＯが２０％超ではガラスが失透しやすくなり、またはＫＮＯ３溶融塩中のＮａＮＯ３濃度による表面圧縮応力の変化が大きくなるおそれがあり、好ましくは１５％以下である。本発明のガラスα及びβにおいてはＭｇＯは、より好ましくは１２％以下、さらに好ましくは１０％以下、特に好ましくは８％以下である。
【００７８】
ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｎａ２ＯおよびＭｇＯの含有量の合計は９７％以上であることが好ましい。当該合計が９７％未満ではチッピング耐性を維持しつつ所望の圧縮応力層を得ることが困難になるおそれがある。９８％以上であることがより好ましく、９８．３％以上であることがさらに好ましい。
【００７９】
ＺｒＯ２は必須ではないが、ガラス転移点を高めるために、または高温での粘性を低下させるために、または表面圧縮応力を大きくするために２％までの範囲で含有してもよい。ＺｒＯ２が２％超では圧痕からクラックが発生する可能性が高まり、機械的強度が低下するおそれがある。好ましくは１．５％以下、より好ましくは１％以下、さらに好ましくは０．５％以下である。
【００８０】
ＳｉＯ２が７２％以下である場合、ＺｒＯ２は０．６３％以下であることが好ましい。ＺｒＯ２が０．６３％超では化学強化後に圧痕が付いたときに破壊しやすくなり、この観点からはこのような場合はＺｒＯ２を含有しないことがより好ましい。
【００８１】
本発明のガラスは本質的に以上で説明した成分であるＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｎａ２ＯおよびＭｇＯ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。そのような成分を含有する場合、それら成分の含有量の合計は３％以下であることが好ましく、より好ましくは２％以下、典型的には１％以下である。以下、上記その他成分について例示的に説明する。
【００８２】
ＺｎＯはガラスの高温での溶融性を向上するために、たとえば２％まで含有してもよい場合があるが、好ましくは１％以下であり、フロート法で製造する場合などには０．５％以下にすることが好ましい。ＺｎＯが０．５％超ではフロート成型時に還元し製品欠点となるおそれがある。典型的にはＺｎＯは含有しない。
【００８３】
Ｂ２Ｏ３は高温での溶融性またはガラス強度の向上のために、たとえば１％未満の範囲で含有してもよい場合がある。Ｂ２Ｏ３が１％以上では均質なガラスを得にくくなり、ガラスの成型が困難になるおそれがある、またはチッピング耐性が低下するおそれがある。典型的にはＢ２Ｏ３は含有しない。
【００８４】
ＴｉＯ２はガラス中に存在するＦｅイオンと共存することにより、可視光透過率を低下させ、ガラスを褐色に着色するおそれがあるので、含有するとしても１％以下であることが好ましく、典型的には含有しない。
【００８５】
Ｌｉ２Ｏはヤング率を高める成分であるが、歪点を低くして応力緩和を起こりやすくし、その結果安定した表面圧縮応力層を得られなくする成分であるので含有しないことが好ましく、含有する場合であってもその含有量は１％未満であることが好ましく、より好ましくは０．０５％以下、特に好ましくは０．０１％未満である。
【００８６】
また、Ｌｉ２Ｏは化学強化処理時にＫＮＯ３などの溶融塩中に溶出することがあるが、Ｌｉを含有する溶融塩を用いて化学強化処理を行うと表面圧縮応力が著しく低下する。すなわち、本発明者はＬｉを含有しないＫＮＯ３、Ｌｉを０．００５質量％、０．０１質量％、０．０４質量％含有するＫＮＯ３を用いて後述の例２３のガラスを４５０℃、６時間の条件で化学強化処理を行ったところ、溶融塩がＬｉを０．００５質量％含有しているだけで表面圧縮応力が著しく低下することを見出した。したがって、Ｌｉ２Ｏはこの観点からは含有しないことが好ましい。
【００８７】
ＣａＯは高温での溶融性を向上させる、または失透を起こりにくくするために１％未満の範囲で含有してもよい。ＣａＯが１％以上ではイオン交換速度またはクラック発生に対する耐性が低下する。典型的にはＣａＯは含有しない。
【００８８】
ＳｒＯは必要に応じて含有してもよいが、ＭｇＯ、ＣａＯに比べてイオン交換速度を低下させる効果が大きいので、含有する場合であってもその含有量は１％未満であることが好ましい。典型的にはＳｒＯは含有しない。
【００８９】
ＢａＯはアルカリ土類金属酸化物の中でイオン交換速度を低下させる効果が最も大きいので、ＢａＯは含有しないこととするか、含有する場合であってもその含有量は１％未満とすることが好ましい。
【００９０】
ＳｒＯまたはＢａＯを含有する場合それらの含有量の合計は１％以下であることが好ましく、より好ましくは０．３％未満である。
【００９１】
ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯおよびＺｒＯ２から選択される１以上の成分を含有する場合、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯおよびＺｒＯ２の４成分の含有量の合計は１．５％未満であることが好ましい。当該合計が１．５％以上ではイオン交換速度が低下するおそれがあり、典型的には１％以下である。
【００９２】
ガラスの溶融の際の清澄剤として、ＳＯ３、塩化物、フッ化物などを適宜含有してもよい。また、可視域から近赤外域に吸収をもつＦｅ２Ｏ３、ＮｉＯ、Ｃｒ２Ｏ３など原料中の不純物として混入するような成分は、ガラス溶融時に溶融炉の底まで輻射熱が伝わりにくくなるため、できるだけ減らすことが好ましく、各々質量百分率表示で０．３％以下であることが好ましく、より好ましくは０．２％以下、さらに好ましくは０．１５％以下、特に好ましくは０．１３％以下である。
【００９３】
また、磁気記録媒体用ガラスは短時間で化学強化できるものであることが好ましいが、短時間で化学強化しようとするとイオン交換速度を高めるべくイオン交換温度すなわち溶融塩の温度を高くする必要がある。しかし、イオン交換温度を高くすると化学強化によって形成された表面圧縮応力Ｓが低下しやすくなる。以下、本発明ではこの現象を応力緩和というが、この応力緩和に係る指標であるΔが小さいと、化学強化プロセスによって発生する表面圧縮応力Ｓの変動が少ないといえる。
【００９４】
なお、Δとは、磁気記録媒体用ガラスを、厚み１ｍｍのガラス板に成形し、４００℃のＫＮＯ３に６時間浸漬したときに得られる表面圧縮応力をＳ４００とし、４５０℃のＫＮＯ３に６時間浸漬したときに得られる表面圧縮応力をＳ４５０とした場合に、下記式（３）で表わされる。すなわち、Δは４００℃および４５０℃の溶融硝酸カリウム塩中にガラスを６時間浸漬したときに得られる表面圧縮応力の低下割合である応力緩和率を示す。
【００９５】
Δ＝（Ｓ４００−Ｓ４５０）／Ｓ４００  ・・・（３）
Ｓの安定性を重視する観点から、Δは０．２１以下であることが好ましい。すなわち、Ｓのばらつきは５％以内であることが求められており、一方で化学強化処理槽内の溶融塩の温度の変動は±６℃、変動全幅すなわちばらつきでいえば１２℃であるので、５０℃（＝４５０℃−４００℃）の温度差で評価されるΔが０．２１以下であれば、ばらつき１２℃でのＳのばらつきはその１２／５０である０．０５＝５％となる。Δはより好ましくは０．２０以下、特に好ましくは０．１９以下である。
【００９６】
また、本発明者はΔがガラス組成によって変化することを見出し、前記本発明のガラスβに係る発明を想到した。図２は後述する例１〜１２、３１〜４３、５７、５９〜６２のガラスの組成から算出した前記Ｄと各ガラスのΔの関係を示す散布図である。同図中の直線はＤ＝０．９１１×Δ−０．０１８であり相関係数は０．９１である。すなわち、Ｄを０．１８以下とすればΔを概ね０．２１以下とすることが可能になる。好ましくはＤは０．１７以下、より好ましくは０．１６以下である。
【００９７】
Δを小さくしたい場合には、本発明のガラスは、モル百分率表示で、ＳｉＯ２を６６〜７５％、Ａｌ２Ｏ３を５．５〜１１％、Ｎａ２Ｏを８〜１５％、Ｋ２Ｏを０〜１％、ＭｇＯを７％超１５％以下、ＺｒＯ２を０〜０．５％含有し、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の含有量の合計ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３が８３％以下であることが好ましい。ＣａＯはイオン交換を阻害しやすく十分なｔを得ることが困難になりやすい成分であり、また、圧子圧入時にクラックを発生させやすくする成分であるのでこれらの観点からは含有しないことが好ましく、含有する場合であっても１％未満であることが好ましい。
＜本発明の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法＞
本発明の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法について説明する。
【００９８】
本発明の磁気記録媒体用ガラス基板を製造する場合、従来の磁気記録媒体用ガラス基板を製造する際と同様に、溶解・清澄工程および成形工程を実施する。なお、本発明の磁気記録媒体用ガラス基板は、アルカリ金属酸化物（Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ）を含有するアルカリ含有ガラス基板であるため、清澄剤としてＳＯ３を効果的に用いることができ、成形方法としてフロート法およびフュージョン法（ダウンドロー法）に適している。
【００９９】
磁気記録媒体用のガラス基板の製造工程において、ガラスを板状に成形する方法としては、磁気記録媒体の需要増加に伴い、大面積のガラス基板を容易に、安定して成形できるフロート法を用いることが好ましい。
【０１００】
本発明の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法の好ましい態様について説明する。
【０１０１】
初めに、所定のガラス原料を溶解して得た溶融ガラスを板状に成形する。例えば、得られるガラス基板が前述した組成となるように原料を調製し、上記原料を溶融炉に連続的に投入し、１５５０〜１７００℃に加熱して溶融ガラスを得る。そして、この溶融ガラスを、例えばフロート法を適用してリボン状のガラス板に成形する。
【０１０２】
次に、リボン状のガラス板をフロート成形炉から引出した後に、冷却手段によって室温状態まで冷却し、切断後、さらに外周加工や研磨加工等を経て磁気記録媒体用ガラス基板を得る。
＜本発明の磁気記録媒体用ガラスの用途＞
本発明の磁気記録媒体用ガラスは、高い耐熱性、高い比弾性率、並びに、化学強化プロセスにおいて発生させる応力の変動が少ない特性を兼ね備えることから、磁気記録媒体用ガラス基板に用いる場合に磁気記録媒体の記録密度向上に寄与することができる。このため、磁気記録媒体用ガラス基板として好適に用いられる。
【０１０３】
また、本発明の磁気記録媒体用ガラスを化学強化した磁気記録媒体用化学強化ガラスについても同様に磁気記録媒体用ガラス基板として好適に用いることができる。
【０１０４】
具体的には例えば、本発明の磁気記録媒体用ガラス、または本発明の磁気記録媒体用化学強化ガラスからなる磁気記録媒体用ガラス基板とすることができる。
【０１０５】
本発明の磁気記録媒体用ガラスを磁気記録媒体用ガラス基板に適用する場合、ガラス基板の厚さは２ｍｍ以下とするのが好ましく、より好ましくは１．５ｍｍ以下、さらに好ましくは１．２ｍｍ以下、特に好ましくは１．０ｍｍ以下である。生産性良く、またガラスの平坦性を維持する観点から、ガラス基板の厚さは０．３ｍｍ以上が好ましく、０．４ｍｍ以上がより好ましく、０．５ｍｍ以上がさらに好ましく、０．７ｍｍ以上が特に好ましい。フロート法で製造する場合は、ガラス基板の厚さは０．５〜１．０ｍｍの範囲で製造することが特に好ましい。
【０１０６】
また、ガラス基板に磁性膜を成膜する方法は特に制限されないが、本発明の磁気記録媒体用ガラス、及び磁気記録媒体用化学強化ガラスは、ガラス転移温度が高いことから、磁性膜を形成する際の加熱温度を５００〜７００℃、好ましくは５５０〜６８０℃、より好ましくは５８０〜６８０℃、さらに好ましくは６００〜６８０℃、特に好ましくは６００〜６５０℃とすることができる。
＜本発明の磁気記録媒体＞
以下添付の図面を使用して本発明の磁気記録媒体を詳細に説明する。なお、本発明は添付の図面に限定されない。
【０１０７】
図３は本発明の磁気記録媒体の実施形態の一例を示す斜視図である。図４は、本発明の磁気記録媒体の実施形態の一例の側面図である。
【０１０８】
磁気記録媒体１０は、既述のようにエネルギーアシスト磁気記録方式の記録媒体である。エネルギーアシスト磁気記録方式は、エネルギー（熱）を与えることで磁気記録層１４の保磁力を低下させ、この状態で外部磁界を印加して記録する方式であり、熱安定性を保ちながら磁性粒子を微細化できる。磁気記録媒体１０は、大気雰囲気下のほか、不活性雰囲気下で使用できる。不活性雰囲気としては、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気のほか、特に、原子量の小さいヘリウム雰囲気が回転に伴う気流の影響を小さくできるので好ましい。記録時および再生時の少なくとも一方の磁気記録媒体１０の回転数は、７２００〜２００００ｒｐｍであってよい。磁気記録媒体１０は、ガラス基板１１、ヒートシンク層１２、シード層１３、磁気記録層１４、および保護層１５を有する。
【０１０９】
なお、磁気記録媒体は、図３及び図４の構成に限定されない。磁気記録媒体は、ガラス基板１１と、磁気記録層１４とを有していればよく、例えばヒートシンク層１２、シード層１３、および保護層１５を有しなくてもよい。また、磁気記録媒体は、ガラス基板１１と磁気記録層１４との間に、密着層、軟磁性裏打ち層、中間層などをさらに有してもよい。また、磁気記録媒体は、ガラス基板１１の両側に磁気記録層１４を有してもよい。
【０１１０】
なお、添付の図面に示す記録層の各層の厚さは図面に限定されない。
【０１１１】
ガラス基板１１は、既述の磁気記録媒体用ガラス、または磁気記録媒体用化学強化ガラスからなる磁気記録媒体用ガラス基板とすることができる。すなわち、本発明の磁気記録媒体は、既述の磁気記録媒体用ガラス基板を有することができる。
【０１１２】
一般的に、ガラス基板１１のフラッタリング特性の指標ｄとして、基板用ガラスの比弾性率Ｅ／ρが用いられる。フラッタリングを抑制するため、指標ｄの大きいガラスが望ましい。ここで、比弾性率Ｅ／ρは、ヤング率Ｅと比重ρとの比Ｅ／ρである。
【０１１３】
ガラス基板１１は、例えばフロート法、スロットダウンドロー法、またはフュージョン法（所謂、オーバーフローダウンドロー法）により板状に成形されたガラスを加工して作成されればよい。なお、板状のガラスは、プレス成形法で円盤状に成形されたガラスや、モールドにキャストされて円柱状に成形されたガラスをワイヤーソーで切断して作製されてもよい。
【０１１４】
ガラス基板１１は、ガラス基板を化学強化したものでもよい。すなわち既述の磁気記録媒体用化学強化ガラスを用いることができる。化学強化法としては、例えばイオン交換法などがある。イオン交換法は、ガラス基板を処理液（例えば硝酸カリウム溶融塩）に浸漬し、ガラスに含まれるイオン半径の小さなイオン（例えばＮａイオン）をイオン半径の大きなイオン（例えばＫイオン）に交換することで、ガラス基板表面に圧縮応力を生じさせる。
【０１１５】
ガラス基板１１の板厚は、一般的には０．３〜２ｍｍ程度の厚みで使用でき、例えば０．５〜１．０ｍｍ程度である。 典型的には０．６３５ｍｍや０．８ｍｍである。
【０１１６】
ガラス基板１１の形状は円盤状であって、ガラス基板１１の直径は１．５〜８インチ程度で使用でき、例えば２．５インチや３．５インチである。
【０１１７】
ヒートシンク層１２は、熱アシスト磁気記録時に発生する磁気記録層１４の余分な熱を効果的に吸収する。ヒートシンク層１２は、熱伝導率および比熱容量が高い金属により形成できる。ヒートシンク層１２の材料としては、一般的なものが用いられる。
【０１１８】
シード層１３は、ヒートシンク層１２と磁気記録層１４との間の密着性を確保する。また、シード層１３は、磁気記録層１４の磁性結晶粒の粒径および結晶配向を制御する。さらに、シード層１３は、熱的なバリアとして磁気記録層１４の温度上昇および温度分布を制御する。シード層１３の材料としては、一般的なものが用いられる。
【０１１９】
磁気記録層１４は、信号を書き込む層である。磁気記録層１４は複数層構造であってよく、各層は磁性結晶粒および非磁性部で構成されるグラニュラー構造を有する。磁気記録層１４の材料としては、一般的なものが用いられる。磁気記録層１４の面記録密度が８００Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ２以上であってよい。尚、磁気記録層１４は単層構造でもよい。
【０１２０】
保護層１５は、磁気記録層１４を保護する。保護層１５は、単層構造、積層構造のいずれでもよい。保護層１５の材料としては、一般的なものが用いられる。
【実施例】
【０１２１】
表４〜１１の例１〜１５、２２〜２５、２７、２８、３０〜６１についてＳｉＯ２からＫ２Ｏまでの欄にモル百分率表示で示す組成になるように、酸化物、水酸化物、炭酸塩または硝酸塩等一般に使用されているガラス原料を適宜選択し、ガラスとして４００ｇとなるように秤量した。この秤量したものにその質量の０．２％に相当する質量の硫酸ナトリウムを添加したものについて混合した。ついで、混合した原料を白金製るつぼに入れ、１６５０℃の抵抗加熱式電気炉に投入し、５時間溶融し、脱泡、均質化した。得られた溶融ガラスを型材に流し込み、Ｔｇ＋５０℃の温度で１時間保持した後、０．５℃／分の速度で室温まで冷却し、ガラスブロックを得た。このガラスブロックを切断、研削し、最後に両面を鏡面に加工して、サイズが３０ｍｍ×３０ｍｍ、厚みが１．０ｍｍである板状ガラスを得た。
【０１２２】
また、表７の例２６は別に用意したソーダライムガラスであり、表５の例１６、表６の例１７〜２１、表７の例２９については上で述べたようなガラスの溶融等を行っていない。
【０１２３】
例１〜２１、２９〜６１は実施例、例２２〜２８は比較例である。
【０１２４】
これらガラスのガラス転移点Ｔｇ（単位：℃）、粘度が１０２ｄＰａ・ｓとなる温度Ｔ２（単位：℃）、粘度が１０４ｄＰａ・ｓとなる温度Ｔ４（単位：℃）、比重ρ、５０〜３５０℃における平均線膨張係数α（単位：−７／℃）、ヤング率Ｅ（単位：ＧＰａ）、ポアソン比σ、未強化時のクラック発生率Ｐ０（単位：％）、前記ｒ、前記Ｒ、前記Δ、前記Ｄ、比弾性率E／ρを表に示す。なお、表中に＊を付して示すデータは組成から計算または推定して求めたものである。
【０１２５】
本発明の実施例のガラスは、いずれもガラス転移点が５７０℃以上と高く、比弾性率が２７．５ＧＰａ・ｃｍ３／ｇ以上であり、高い耐熱性と良好なフラッタリング特性が期待できる。
【０１２６】
Ｐ０はビッカース硬度計を用いて５００ｇｆ（＝４．９Ｎ）の荷重をかけた時のクラック発生率であり、次のようにして測定した。
【０１２７】
板状のガラスを＃１０００の砥石を用いて３００〜１０００μｍ研削して板状ガラスを得、その後、酸化セリウムを用いて研磨してその表面を鏡面とした。次に、この鏡面加工した表面の加工歪を除去するため、抵抗加熱型の電気炉にて大気圧下Ｔｇ＋５０℃の温度まで昇温し、その温度に１時間保持した後室温まで０．５℃／分の速度で降温した。なお、昇温はＴｇへの到達時間が１時間となるような昇温速度で行った。
【０１２８】
以上の処理を行ったサンプルを用いてクラック発生率を測定した。すなわち、大気雰囲気下、温度２０〜２８℃、露点−３０℃の条件で、ビッカース硬度計の荷重を５００ｇとして１０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４０で除したものをクラック発生率とした。
高い機械的強度を得るためには、未強化時のガラスのクラック発生率は低い方が好ましい。具体的にはＰ０は５０％以下であることが好ましい。本発明の実施例のガラスはＰ０が５０％を超えるものがなく、未強化の状態でもクラックが発生しにくいことがわかる。
【０１２９】
次に、例１〜１５、２２〜２８、５８〜６１の板状ガラスについて次のような化学強化処理を行った。すなわち、これらガラスを４００℃のＫＮＯ３溶融塩にそれぞれ８時間浸漬し、化学強化処理を行った。なお、ＫＮＯ３溶融塩のＫＮＯ３含有割合は９９．７〜１００％、ＮａＮＯ３含有割合は０〜０．３％である。
化学強化処理後の各ガラスについて、折原製作所社製表面応力計ＦＳＭ−６０００にて表面圧縮応力Ｓ（単位：ＭＰａ）および圧縮応力層厚み（圧縮応力層深さ）ｔ（単位：μｍ）を測定した。結果を表の該当欄に示す。
【０１３０】
また、例３０〜５７の板状ガラスについては４００℃のＫＮＯ３溶融塩への浸漬時間を６時間と１０時間にして同様に表面圧縮応力と圧縮応力層厚みを測定し、それらの値から上記浸漬時間が８時間の場合の表面圧縮応力と圧縮応力層厚みを推定した。結果を表のＳ、ｔの欄に示す。
【０１３１】
また、例１〜１５、２２〜２８の上記化学強化処理後の板状ガラスおよび例３１〜６２の１０時間化学強化処理（上記化学強化処理において４００℃のＫＮＯ３溶融塩への浸漬時間を１０時間としたもの）後の板状ガラス各２０枚に関して、大気圧下、温度２０〜２８℃、湿度４０〜６０％の条件で、ビッカース硬度計のビッカース圧子を５ｋｇｆ、すなわち４９Ｎで打ち込み、それを起点に破壊した数を測定枚数の２０で除して百分率表示としたものを破壊率Ｐ１（単位：％）とした。また、ビッカース圧子を１０ｋｇｆ、すなわち９８Ｎで打ち込む点だけがＰ１と異なる破壊率Ｐ２（単位：％）をＰ１と同様にして測定した。高い機械的強度を得るためには、Ｐ１は５０％以下が好ましく、Ｐ２は４０％以下であることがより好ましい。
【０１３２】
本発明の実施例である例１〜１４、１６、１７、３０〜６１ではガラスは全く破壊せずＰ１が０％であり、Ｐ１が０％ではない例１５でもＰ１、Ｐ２はいずれも４０％以下にとどまっているのに対して、比較例である例２３〜２８ではＰ１またはＰ２は４０％超であり、特に例２６〜２８のガラスではＰ１、Ｐ２はいずれも１００％でありすべて破壊してしまった。すなわち、本発明のガラスは圧痕がついても破壊するリスクが低く、機械的強度が高いことがわかる。なお、比較例である例２２、２５のＰ１は４０％以下であるが、これらはいずれもＰ０が大きく５０％超であり、機械的強度が低い。
【０１３３】
また、例１、７、２６〜２８のガラスに関しては別に５ｍｍ×４０ｍｍ×１ｍｍｔの形状で５ｍｍ×４０ｍｍの面を鏡面仕上げ、その他の面を＃１０００仕上げに加工したガラスを用意した。これらガラスを硝酸カリウム溶融塩（ＫＮＯ３：９８〜９９．８％、ＮａＮＯ３：０．２〜２％）を用いて４２５〜４５０℃で化学強化処理を行った。表面圧縮応力および圧縮応力層厚みｔはそれぞれ、例１は７５７ＭＰａ、５５μｍ、例７は８７８ＭＰａ、５２μｍ、例２６は６０７ＭＰａ、１５μｍ、例２７は７９０ＭＰａ、４９μｍ、例２８は８３０ＭＰａ、５９μｍであった。
【０１３４】
これら化学強化処理後のガラスの５ｍｍ×４０ｍｍの前記鏡面仕上げをした面の中心にビッカース硬度計を用いて１０ｋｇｆの荷重でビッカース圧子を打ち込み圧痕を形成した。比較例である例２６〜２８のガラスは圧痕形成時に破壊したが、実施例である例１、７は破壊しなかった。
【０１３５】
この１０ｋｇｆの圧痕がついた実施例である例１、７のサンプルを用いて、その圧痕がついた面が引張られるようにしてスパン３０ｍｍで３点曲げ試験を行った。ｎ＝２０での曲げ強度平均値（単位：ＭＰａ）を表４のＦの欄に示すが、圧痕がついた状態でも例１、７のガラスを化学強化したものは４００ＭＰａ以上という非常に高い破壊応力を示した。
【０１３６】
Δは次のようにして測定した。すなわち、ＫＮＯ３の含有割合が１００％であり温度が４００℃である溶融硝酸カリウムに６時間浸漬するイオン交換を行って化学強化ガラス板とし、その表面圧縮応力Ｓ４００（単位：ＭＰａ）を測定し、また、ＫＮＯ３の含有割合が１００％であり温度が４５０℃である溶融硝酸カリウムに６時間浸漬するイオン交換を行って化学強化ガラス板とし、その表面圧縮応力Ｓ４５０（単位：ＭＰａ）を測定した。このようにして測定したＳ４００およびＳ４５０から（Ｓ４００−Ｓ４５０）／Ｓ４００を算出し、これをΔとした。
【０１３７】
本発明の実施例において、Ｄの値が高い例２６に比べていずれも低いΔを示し、さらにＤの値が０．１８以下である実施例はいずれも０．２１以下の低いΔを示しており、化学強化により発生する応力の変動が少ないことがわかる。
【０１３８】
【表４】
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【０１３９】
【表５】
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【０１４０】
【表６】
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【０１４１】
【表７】
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【０１４２】
【表８】
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【０１４３】
【表９】
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【０１４４】
【表１０】
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【０１４５】
【表１１】
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また、例１、７、２７、２８の、大きさが１００ｍｍ×５０ｍｍ、厚みが１ｍｍで表面を鏡面仕上げしたガラス板各２０枚に化学強化処理を施した。例１の化学強化ガラス板のＳは７００ＭＰａ、ｔは４５μｍ、例７のＳは７００ＭＰａ、ｔは４５μｍ、例２７のＳは８００ＭＰａ、ｔは４０μｍ、例２８のＳは６５０ＭＰａ、ｔは５５μｍであった。
【０１４６】
なお、Ｓは表面圧縮応力を、ｔは圧縮応力層厚みを意味している。
【０１４７】
これら化学強化ガラス板にビッカース圧子で表１２のｘ（単位：ｋｇｆ）の力を加え破壊率（単位：％）を測定した。なお、測定はＦｕｔｕｒｅ  ｔｅｃｈ社製ヌープ硬度計ＦＶ−７００を用い、印加時間１５秒、押込み速度１７ｍｍ／秒の条件で行った。
【０１４８】
この測定結果から本発明の実施例のガラスは高荷重でビッカース圧子を圧入しても破壊しにくく、機械的強度が高いことがわかる。
【０１４９】
【表１２】
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また、例１、７、２７、２８の、大きさが１００ｍｍ×５０ｍｍ、厚みが１ｍｍで表面を鏡面仕上げしたガラス板各２０枚に化学強化処理を施した。例１の化学強化ガラス板のＳは７００ＭＰａ、ｔは４５μｍ、例７のＳは７００ＭＰａ、ｔは４５μｍ、例２７のＳは８００ＭＰａ、ｔは４０μｍ、例２８のＳは６５０ＭＰａ、ｔは５５μｍであった。これら化学強化ガラス板にヌープ圧子で表１３のｘ（単位：ｋｇｆ）の力を加え破壊率（単位：％）を測定した。なお、測定はＦｕｔｕｒｅ  ｔｅｃｈ社製ヌープ硬度計ＦＶ−７００を用い、印加時間１５秒、押込み速度１７ｍｍ／秒の条件で行った。
【０１５０】
この測定結果から本発明の実施例のガラスは高荷重でヌープ圧子を圧入しても破壊しにくく、機械的強度が高いことがわかる。
【０１５１】
【表１３】
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また、例１、７、２７についてはこのとき破壊しなかったものについて圧痕を測定した。圧痕の長さｌ（単位：μｍ）および深さｄ（単位：μｍ）を表１４に示す。
【０１５２】
この測定結果から本発明の実施例のガラスは非常に大きな圧入くぼみができても、破壊しにくく、機械的強度が高いことがわかる。
【０１５３】
【表１４】
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【産業上の利用可能性】
【０１５４】
本発明の磁気記録媒体用ガラスおよび磁気記録媒体用化学強化ガラスは、磁気記録媒体の基板ガラスに利用できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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