(57)【要約】【課題】高温で加熱した場合でも反りの発生を抑制した磁気記録媒体用ガラス基板を提供することを目的とする。【解決手段】一対の主表面を備え、外周の直径がＤ（ｍｍ）である円板形状の磁気記録媒体用のガラス基板であって、  前記主表面が鉛直になるように保持し、６００℃で１０分間加熱した場合の反り変形量が、（Ｄ−２０）／１５（μｍ）で表わされる許容反り変形量以下であり、かつ歪点温度Ｔｓが６００℃以上のガラス材料からなる磁気記録媒体用ガラス基板。【選択図】図１
2017117501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の主表面を備え、外周の直径がＤ（ｍｍ）である円板形状の磁気記録媒体用のガラス基板であって、
前記主表面が鉛直になるように保持し、６００℃で１０分間加熱した場合の反り変形量が、（Ｄ−２０）／１５（μｍ）で表わされる許容反り変形量以下であり、かつ歪点温度Ｔｓが６００℃以上のガラス材料からなる磁気記録媒体用ガラス基板。
【請求項２】
前記主表面が鉛直になるように保持し、７００℃で１０分間加熱した場合の反り変形量が前記許容反り変形量以下である請求項１に記載の磁気記録媒体用ガラス基板。
【請求項３】
前記磁気記録媒体用ガラス基板の形状因子：（Ｄ２／ｔ）、前記磁気記録媒体用ガラス基板のガラス材料の歪点：ＴＳ（℃）、前記磁気記録媒体用ガラス基板のガラス材料中のβ−ＯＨ量：β（ｍｍ−１）が以下の式（１）を満たす請求項１または２に記載の磁気記録媒体用ガラス基板。
【数１】
2017117501.tif 000008
（但し、ＴＳ：磁気記録媒体用ガラス基板のガラス材料の歪点温度（℃）である。
Ｔ：熱処理温度（℃）であり、設定可能な温度域を６００℃ ≦ Ｔ ＜ Ｔｓ＋４０℃とする。
Ｄ：磁気記録媒体用ガラス基板の外周の直径（ｍｍ）である。
ｔ：磁気記録媒体用ガラス基板の厚さ（ｍｍ）である。
β：磁気記録媒体用ガラス基板のガラス材料中のβ−ОＨ量（ｍｍ−１）である。
Ｘ（Ｄ）ＭＡＸ：Ｔ℃で１０分間加熱した時に許容される許容反り変形量（μｍ）であり、Ｘ（Ｄ）ＭＡＸ＝（Ｄ−２０）／１５で与えられる。
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｅ、Ｆ：係数であり、Ａ=−６．８×１０−７、Ｂ=１．５×１０−８、Ｃ=４．５×１０−５、Ｅ=４．１×１０−４、Ｆ＝０．０１６２５である。）
【請求項４】
エネルギーアシスト磁気記録媒体用のガラス基板である請求項１乃至３のいずれか一項に記載の磁気記録媒体用ガラス基板。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の磁気記録媒体用ガラス基板を含む磁気記録媒体。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の磁気記録媒体用ガラス基板を加熱する加熱ステップを有し、
前記加熱ステップにおける加熱温度の上限値ＴＭＡＸが以下の式（２）を満たす磁気記録媒体の製造方法。
【数２】
2017117501.tif 000009
（但し、ＴＭＡＸ：加熱ステップにおける熱処理温度の上限値であり、設定可能な温度域を６００℃ ≦ ＴＭＡＸ ＜ Ｔｓ＋４０℃とする。
ＴＳ：磁気記録媒体用ガラス基板のガラス材料の歪点温度（℃）である。Ｄ：磁気記録媒体用ガラス基板の外周の直径（ｍｍ）である。ｔ：磁気記録媒体用ガラス基板の厚さ（ｍｍ）である。β：磁気記録媒体用ガラス基板のガラス材料中のβ−ОＨ量（ｍｍ−１）である。
Ｘ（Ｄ）：Ｔ℃で１０分間加熱した時に許容される許容反り変形量（μｍ）であり、Ｘ（Ｄ）は（Ｄ−２０）／１５（μｍ）で算出されるＸ（Ｄ）ＭＡＸ以下の値である。
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｅ、Ｆ：係数であり、Ａ=−６．８×１０−７、Ｂ=１．５×１０−８、Ｃ=４．５×１０−５、Ｅ=４．１×１０−４、Ｆ＝０．０１６２５である。）
【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基板、磁気記録媒体、および磁気記録媒体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気記録装置等に用いられる磁気記録媒体用基板としては、従来、アルミニウム合金基板が使用されてきたが、高記録密度化の要求に伴い、アルミニウム合金基板に比べて硬く、平坦性や平滑性に優れるガラス基板が主流となってきている。
【０００３】
そして、近年では年々高まる高記録密度化のニーズに応えるため、エネルギーアシスト磁気記録方式を用いた磁気記録媒体、すなわちエネルギーアシスト磁気記録媒体が検討されている。エネルギーアシスト磁気記録媒体についても、基板として磁気記録媒体用ガラス基板を用い、磁気記録媒体用ガラス基板の主表面上に磁性層等を配置した構成を有することができる。
【０００４】
ところが、エネルギーアシスト磁気記録媒体では、磁性層の磁性材料として磁気異方性係数Ｋｕの大きい（以下、「高Ｋｕ」とも記載する）規則合金が用いられている。そして、規則化の程度（規則度）を高めて高Ｋｕを実現するため、磁性層の成膜時、成膜前、または成膜後に、磁気記録媒体用ガラス基板を含む基材を高温で加熱する必要がある。
【０００５】
磁性層の成膜時、成膜前、または成膜後に高温での加熱を行うのは、例えばエネルギーアシスト磁気記録媒体の磁性層の磁性材料として好適なＦｅ−Ｐｔ系合金等において、アニール温度を高くするほど保磁力を高められるためでもある（例えば、非特許文献１を参照）。
【０００６】
このように磁気記録媒体を製造する過程で、磁気記録媒体用ガラス基板についても高温で加熱される場合があるため、磁気記録媒体用ガラス基板にも耐熱性が求められている。このため、磁気記録媒体用ガラス基板について、高いガラス転移温度（例えば摂氏６００〜７００度以上）を有し、従来よりも線膨張係数が小さいガラス材料を用いることが検討されていた（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第５７０３４３０号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Ｓｈｏｕｈｅｎｇ Ｓｕｎ ｅｔ. ａｌ., ＳＣＩＥＮＣＥ ２８７（２０００）１９８９−１９９２.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、ガラス転移温度が加熱の熱処理温度よりも高く、線膨張係数が小さいガラス材料からなる磁気記録媒体用ガラス基板を用いた場合でも、熱処理工程において、磁気記録媒体用ガラス基板に反り等を生じる場合があった。
【００１０】
そこで、本発明の一側面では上記従来技術が有する問題に鑑み、高温で加熱した場合でも反りの発生を抑制した磁気記録媒体用ガラス基板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】
上記課題を解決するため本発明の一側面では、
一対の主表面を備え、外周の直径がＤ（ｍｍ）である円板形状の磁気記録媒体用のガラス基板であって、
前記主表面が鉛直になるように保持し、６００℃で１０分間加熱した場合の反り変形量が、（Ｄ−２０）／１５（μｍ）で表わされる許容反り変形量以下であり、かつ歪点温度Ｔｓが６００℃以上のガラス材料からなる磁気記録媒体用ガラス基板を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の一側面によれば、高温で加熱した場合でも反りの発生を抑制した磁気記録媒体用ガラス基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】磁気記録媒体用ガラス基板の加熱試験の説明図。
【図２】本発明の実施形態における磁気記録媒体用ガラス基板の変形予測モデルにより算出される予測変形量と、実験での実測値との関係の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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が、本発明は、下記の実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、下記の実施形態に種々の変形および置換を加えることができる。
［磁気記録媒体用ガラス基板］
本実施形態の磁気記録媒体用ガラス基板は、一対の主表面を備え、外周の直径がＤ（ｍｍ）である円板形状を有することができる。そして、主表面が鉛直になるように保持し、６００℃で１０分間加熱した場合の反り変形量を（Ｄ−２０）／１５（μｍ）で表される許容反り変形量以下とすることができる。また、上記磁気記録媒体用ガラス基板は、歪点温度が６００℃以上のガラス材料から構成することができる。
【００１５】
なお、上述のように、（Ｄ−２０）／１５（μｍ）を許容反り変形量とした場合、Ｄ＝６５ｍｍの磁気記録媒体用ガラス基板を用いた場合の許容反り変形量は３μｍとなり、Ｄ＝９５ｍｍの磁気記録媒体用ガラス基板を用いた場合の許容反り変形量は５μｍとなる。
【００１６】
ここで、図１を用いて本実施形態の磁気記録媒体用ガラス基板を加熱した際の反り変形量の評価方法について説明する。
【００１７】
図１（ａ）は鉛直に保持された磁気記録媒体用ガラス基板の主表面と垂直な方向から、加熱試験に供する磁気記録媒体用ガラス基板の状態を見た図を示している。図１（ｂ）は図１（ａ）に示した磁気記録媒体用ガラス基板、及び磁気記録媒体用ガラス基板を保持する保持具の側面図を示しており、具体的には図１（ａ）においてブロック矢印Ａに沿って磁気記録媒体用ガラス基板、及び保持具を見た図を示している。
【００１８】
図１（ａ）に示した様に、磁気記録媒体用ガラス基板１１は中心に円孔１１１を有する円板形状を有している。また、図１（ａ）、図１（ｂ）に示したように、磁気記録媒体用ガラス基板１１は、一対の主表面である、第１の主表面１１２ａ、及び第２の主表面１１２ｂを有している。
【００１９】
加熱による磁気記録媒体用ガラス基板の反り量を観察する際にはまず、磁気記録媒体用ガラス基板１１を第１の主表面１１２ａ、及び第２の主表面１１２ｂが鉛直になるように、すなわち一対の主表面が高さ方向に沿うようにして保持することができる。
【００２０】
この際、磁気記録媒体用ガラス基板１１については加熱している間も一対の主表面が鉛直の状態を保持できるように保持具１２により一端部を保持することが好ましい。具体的には例えば図１（ａ）、図１（ｂ）に示した様に、鉛直に保持した磁気記録媒体用ガラス基板１１の下端部を保持具１２により保持することができる。
【００２１】
保持具１２の構成は特に限定されるものではないが、例えば図１（ｂ）に示した様に保持具１２を、第１の保持具１２ａと第２の保持具１２ｂとで構成することができる。そして、第１の保持具１２ａと、第２の保持具１２ｂとで磁気記録媒体用ガラス基板１１を挟み込むようにして、保持することができる。
【００２２】
なお、磁気記録媒体用ガラス基板１１のうち、保持具１２により保持される場所は特に限定されるものではなく、鉛直になるように配置した磁気記録媒体用ガラス基板１１の上端部や、側端部を保持することもできる。ただし、磁気記録媒体用ガラス基板１１を加熱した際の反り量を測定しようとするものであるから、磁気記録媒体用ガラス基板１１の外周端部のうち、任意の一端部を保持し、保持した部分と対向する位置である他端部については自由端とすることが好ましい。
【００２３】
また、保持具１２の構成も限定されるものではなく、磁気記録媒体用ガラス基板１１を保持できる様に構成されていればよい。
【００２４】
そして、ここまで説明した様にして、磁気記録媒体用ガラス基板１１を主表面が鉛直になるように保持し、６００℃で１０分間加熱することができる。加熱の際の雰囲気は特に限定されず、例えば大気雰囲気において加熱を行うことができる。そして、６００℃に到達後、１０分間保持し、その後５００℃まで例えば−４０℃／分以上−８０℃／分以下の冷却速度で冷却を行うことができる。
【００２５】
なお、昇温速度や、冷却速度は特に限定されるものではないが、磁気記録媒体用ガラス基板の反り量を測定するための試験であるから、熱衝撃により磁気記録媒体用ガラス基板に割れ等が生じない程度の速度を選択することができる。また、例えば予め６００℃まで加熱しておいた加熱炉内に磁気記録媒体用ガラス基板を入れ、６００℃で１０分間保持した後、ヒーターへの通電を止め、例えば−４０℃／分以上−８０℃／分以下の冷却速度で冷却して一定程度温度が下がった後、炉内から磁気記録媒体用ガラス基板を取出してもよい。
【００２６】
そして、加熱終了後、炉内から取り出した磁気記録媒体用ガラス基板の反り量と、加熱する前に予め測定しておいた、同じ磁気記録媒体用ガラス基板の反り量との差から、６００℃で１０分間加熱した場合の磁気記録媒体用ガラス基板の反り変形量を算出できる。
【００２７】
磁性層の成膜時、成膜前、または成膜後に加熱する際の温度は特に高温で加熱するエネルギーアシスト磁気記録媒体の場合でも６００℃〜７００℃程度である。このため、上述の反り変形量の評価により算出した６００℃で１０分間加熱した場合の反り変形量が（Ｄ−２０）／１５（μｍ）以下の磁気記録媒体用ガラス基板の場合、磁性層の成膜時、成膜前、または成膜後等の熱処理により生じる反り量を小さくできる。６００℃で１０分間加熱した場合の反り変形量は（Ｄ−２０）／３０（μｍ）以下であることがより好ましく、（Ｄ−２０）／６０（μｍ）以下であることがさらに好ましい。
【００２８】
また、磁気記録媒体用ガラス基板の主表面上に磁性層等を形成し、磁気記録媒体とした場合でも、６００℃で１０分間加熱した場合の磁気記録媒体用ガラス基板の反り変形量が（Ｄ−２０）／１５（μｍ）以下の場合、磁気記録媒体の反り変形量の絶対値はハードディスク用ヘッドの浮上安定性を確保することができる。このため、係る磁気記録媒体用ガラス基板に、磁性層を成膜する際に磁気記録媒体用ガラス基板に反りが生じた場合でも磁気記録媒体として問題なく使用することができる。
【００２９】
特に、本実施形態の磁気記録媒体用ガラス基板は、上述の場合と同様に、磁気記録媒体用ガラス基板の主表面が鉛直になるように保持し、７００℃で１０分間加熱した場合の反り変形量が（Ｄ−２０）／１５（μｍ）以下であることが好ましく、（Ｄ−２０）／３０（μｍ）以下であることがより好ましく、（Ｄ−２０）／６０（μｍ）以下であることが更に好ましい。
【００３０】
既述のように、磁性層の成膜時、成膜前、または成膜後に加熱する際の温度は特に高温で加熱するエネルギーアシスト磁気記録媒体の場合でも６００℃〜７００℃程度である。このため、７００℃で１０分間加熱した場合の反り変形量が（Ｄ−２０）／１５（μｍ）以下の場合、磁気記録媒体を製造する過程で、磁気記録媒体用ガラス基板に加熱に起因して生じる反り変形量も（Ｄ−２０）／１５（μｍ）以下になることを意味する。このため、主表面を鉛直になるように保持し、７００℃で１０分間加熱した場合の反り変形量が（Ｄ−２０）／１５（μｍ）以下の場合、磁気記録媒体を製造する際に生じる反りをより確実に抑制することができ、好ましい。
【００３１】
また、本実施形態の磁気記録媒体用ガラス基板は、磁気記録媒体用ガラス基板の形状因子：（Ｄ２／ｔ）、磁気記録媒体用ガラス基板のガラス材料の歪点：ＴＳ（℃）、磁気記録媒体用ガラス基板のガラス材料のβ−ＯＨ量：β（ｍｍ−１）が以下の式（１）を満たすことが好ましい。
【００３２】
【数１】
2017117501.tif 000003
但し、式（１）中のＴＳは磁気記録媒体用ガラス基板のガラス材料の歪点温度（℃）を、Ｔは熱処理温度（℃）であり、設定可能な温度域を６００℃ ≦ Ｔ ＜ Ｔｓ＋４０℃とし、Ｄは磁気記録媒体用ガラス基板の外周の直径（ｍｍ）を、ｔは磁気記録媒体用ガラス基板の厚さ（ｍｍ）を、βは磁気記録媒体用ガラス基板のガラス材料中のβ−ОＨ量（ｍｍ−１）をそれぞれ示す。また、Ｘ（Ｄ）ＭＡＸはＴ℃で１０分間加熱した時に許容される許容反り変形量（μｍ）であり、Ｘ（Ｄ）ＭＡＸ＝（Ｄ−２０）／１５で与えられる。
また、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｅ及びＦは係数であり、Ａ=−６．８×１０−７、Ｂ=１．５×１０−８、Ｃ=４．５×１０−５、Ｅ=４．１×１０−４、Ｆ＝０．０１６２５である。
【００３３】
歪点は磁気記録媒体用ガラス基板のガラス材料により決まり、ＪＩＳ  Ｒ３１０３−２（２００１）で規定された方法により測定することができる。
【００３４】
磁気記録媒体用ガラス基板の直径Ｄとは、図１（ａ）に示したように磁気記録媒体用ガラス基板の外周の直径Ｄを意味する。また、磁気記録媒体用ガラス基板の厚さｔとは、図１（ｂ）に示したように、第１の主表面１１２ａと、第２の主表面１１２ｂとの間の距離ｔを意味する。
【００３５】
磁気記録媒体用ガラス基板のガラス材料中のβ−ＯＨ量βは、赤外線分光分析法により測定されるガラス中のヒドロキシル含有量の尺度のことである。このβ−ＯＨ量を測定することで、ガラス中の水分量を推定することができる。β−ＯＨ量の測定は、まず、磁気記録媒体用ガラス基板に用いたものと同じガラス材料を厚さｄ（ｍｍ）のガラス板とし、波長２７００ｎｍ〜２９００ｎｍの光に対する吸光スペクトルを測定し、測定した吸光スペクトルのうちの透過率の最小値をＴ１とし、２５００ｎｍでの透過率をＴ０とする。そして、以下の式により、ガラス材料中のβ−ＯＨ量：β（ｍｍ−１）を算出できる。
【００３６】
β＝（１／ｄ）×ｌｏｇ１０（Ｔ０／Ｔ１）
なお、ガラス材料中のβ−ＯＨ量は、上述の様に、ガラス中のヒドロキシル含有量の尺度を意味しており、例えばガラス基板等を製造する際の溶融炉内の水分量を制御することで、その量を変化させることができる。
【００３７】
ここで、上述の式（１）について説明する。
【００３８】
既述のように、磁気記録媒体用ガラス基板の主表面上に磁性層等を成膜する際などに、磁気記録媒体用ガラス基板を高温で加熱することがある。従来このような高温で加熱した場合でも反りを生じないよう、磁気記録媒体用ガラス基板に耐熱性をもたせるため、磁気記録媒体用ガラス基板に用いるガラス材料として、ガラス転移温度が高く、線膨張係数が小さいガラス材料を用いることが検討されていた。
【００３９】
しかしながら、本発明の発明者らの検討によれば、ガラス転移温度が高く、線膨張係数が小さいガラス材料を用いた磁気記録媒体用ガラス基板について、例えばガラス転移温度よりも低い温度で加熱した場合でも、反りを生じる場合があった。
【００４０】
そこで、本発明の発明者らは、磁気記録媒体用ガラス基板を、該磁気記録媒体用ガラス基板のガラス材料のガラス転移温度や歪点よりも低温で加熱し、ガラスの粘性が高い状態で、磁気記録媒体用ガラス基板に生じる反り変形量についてのモデル式の検討を行った。
【００４１】
検討の当初は、粘性の高いガラスの反り変形量に関連すると従来から考えられている、歪点を変数として含む粘性流動と、磁気記録媒体用ガラス基板の直径、及び厚さを変数として含む形状因子と、からなる磁気記録媒体用ガラス基板の変形予測モデルを作った。
【００４２】
しかしながら、粘性流動と、形状因子とからなる磁気記録媒体用ガラス基板の変形予測モデルでは、実際の測定結果に十分マッチしない場合があった。そこで、実測データについて検討をさらに行ったところ、ガラス母組成が同じであるにも関わらず、変形量が大きく異なる場合があった。このため、磁気記録媒体用ガラス基板を加熱した際の経時的な形状の変化について検討を行ったところ、主にβ−ＯＨに起因する遅延弾性も加熱時の変形に影響を与えていることが判明した。
【００４３】
以上の検討結果から、歪点を変数として含む粘性流動と、磁気記録媒体用ガラス基板の直径、及び厚さを変数として含む形状因子と、β−ＯＨ量を変数として含む遅延弾性変化とからなる、以下の式（Ａ）で表される磁気記録媒体用ガラス基板の変形予測モデルを作成した。
【００４４】
【数２】
2017117501.tif 000004
上記式（Ａ）中、Ｘ（μｍ）は熱処理温度Ｔで１０分間熱処理した際の磁気記録媒体用ガラス基板の予測反り変形量を表し、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｅ、Ｆは実験的に算出した定数であって、Ａ=−６．８×１０−７、Ｂ=１．５×１０−８、Ｃ=４．５×１０−５、Ｅ=４．１×１０−４、Ｆ＝０．０１６２５となる。また、ＴＳは磁気記録媒体用ガラス基板のガラス材料の歪点温度（℃）を、Ｄは磁気記録媒体用ガラス基板の直径（ｍｍ）を、ｔは磁気記録媒体用ガラス基板の厚さ（ｍｍ）を、βは磁気記録媒体用ガラス基板のガラス材料中のβ−ОＨ量（ｍｍ−１）をそれぞれ示す。
【００４５】
なお、熱処理温度Ｔ（℃）は６００℃ ≦ Ｔ ＜ Ｔｓ＋４０℃であることが好ましい。
【００４６】
本発明の発明者らは、式（Ａ）で示される磁気記録媒体用ガラス基板の変形予測モデルを作成後、該変形予測モデルにより算出される変形量の予測値と、実験での実測値との関係を後述する実施例、比較例の結果を用いて評価した。その結果、図２に示したように予測値と、実験での実測値との関係は、ほぼｙ＝ｘの直線上に載っており、作成した磁気記録媒体用ガラス基板の変形予測モデルが適切であったことが確認できた。
【００４７】
そして、磁気記録媒体用ガラス基板を熱処理温度Ｔで１０分間熱処理した際の磁気記録媒体用ガラス基板の予測反り変形量が、許容反り変形量Ｘ（Ｄ）ＭＡＸ以下の特性を満たすように規定することで、上述の式（１）を算出した。
【００４８】
このため、上記式（１）を満たす磁気記録媒体用ガラス基板であれば、主表面が鉛直になるように保持し、６００℃で１０分間加熱した場合の反り変形量が、ほぼ許容反り変形量（Ｄ−２０）／１５（μｍ）以下であるといえる。
【００４９】
以上に説明した式（Ａ）や、式（Ａ）を変形した式（１）から、用いるガラス材料の歪点やβ−ＯＨ量、及び磁気記録媒体用ガラス基板の形状を制御することで、特定の温度域で加熱した際の変形量を所定範囲内に抑制した磁気記録媒体用ガラス基板を得られることが分かる。
【００５０】
また、後述するように、式（Ａ）からは、加熱した際の変形量を所定の範囲内に収めることが求められる磁気記録媒体用ガラス基板に許容される最高熱処理温度も算出することもできる。
【００５１】
本実施形態の磁気記録媒体用ガラス基板に用いるガラス材料は特に限定されないが、例えば、酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ２を５０％〜７５％、Ａｌ２Ｏ３を１％〜１５％、Ｂ２Ｏ３を０〜１５％、ＭｇＯを０〜２０％、ＣａＯを０〜２０％、ＳｒＯを０〜２０％、ＢａＯを０〜２０％、Ｎａ２Ｏを０〜１５％、Ｋ２Ｏを０〜１５％、Ｌｉ２Ｏを０〜１５％、ＴｉＯ２を０〜３％、ＺｒＯ２を０〜３％含有するガラス材料を好適に用いることができる。そして、係るガラス材料は、上記１２成分（ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、ＴｉＯ２、およびＺｒＯ２）の含有量の合計が９５％以上であり、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯの含有量の合計が１〜２５％であり、Ｎａ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、およびＫ２Ｏの含有量の合計が０〜１５％であることが好ましい。
【００５２】
なお、本明細書において、例えば「５０％〜７５％」とは「５０％以上７５％以下」の意味であり、「〜」の両端の数字を範囲に含む。
【００５３】
また、本実施形態の磁気記録媒体用ガラス基板に用いるガラス材料の歪点温度については６００℃以上であればよく、歪点の上限値は特に限定されるものではないが、７５０℃以下であることが好ましい。
【００５４】
本実施形態の磁気記録媒体用ガラス基板は、各種方式の磁気記録媒体のための磁気記録媒体用ガラス基板として用いることができる。
【００５５】
ただし、本実施形態の磁気記録媒体用ガラス基板によれば、高温で加熱した場合でも反りの発生を抑制することができる。そして、既述のように、近年注目を集めているエネルギーアシスト磁気記録媒体においては、磁性層を成膜する場合に高温で加熱する必要があり、特に加熱による反り変形量を低減することが求められている。
【００５６】
このため、本実施形態の磁気記録媒体用ガラス基板は、エネルギーアシスト磁気記録媒体用のガラス基板であることが好ましい。
［磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法］
ここで、本実施形態の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法の一構成例について簡単に説明する。磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法は、以下の工程１〜４を含むことができる。なお、本実施形態の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法により、既述の磁気記録媒体用ガラス基板を製造することができる。このため、重複する説明については説明を一部省略する。
（工程１）ガラス素基板から、中央部に円孔を有する円板形状のガラス基板に加工した後、内周端面と外周端面を面取り加工する形状付与工程。
（工程２）ガラス基板の端面（内周端面及び外周端面）を研磨する端面研磨工程。
（工程３）ガラス基板の主表面を研磨する主表面研磨工程。
（工程４）ガラス基板を洗浄して乾燥する洗浄工程。
【００５７】
ここで、（工程１）の形状付与工程では、フロート法、フュージョン法、プレス成形法、ダウンドロー法またはリドロー法で成形されたガラス素基板を、中央部に円孔を有する円板形状のガラス基板に加工することができる。
【００５８】
また、内周端面と外周端面を面取り加工を行うことができる。
【００５９】
なお、本実施形態の磁気記録媒体用ガラス基板については、既述のように主表面が鉛直になるように保持し、６００℃で１０分間加熱した場合の許容反り変形量は（Ｄ−２０）／１５（μｍ）以下である。このため、例えば予め予備試験を実施し、係る規定を充足できる条件となるように、ガラス材料や、磁気記録媒体用ガラス基板のサイズを選択することが好ましい。
【００６０】
また、既述の式（１）を満たすようにガラス材料や、磁気記録媒体用ガラス基板のサイズを選択し、許容反り変形量が所定の範囲となるようにすることもできる。
【００６１】
そして、（工程２）の端面研磨工程では、ガラス基板の端面（側面部と面取り部）を鏡面研磨することができる。
【００６２】
（工程３）の主表面研磨工程では、例えば両面研磨装置を用い、ガラス基板の主表面に研磨液を供給しながらガラス基板の上下主表面を同時に研磨することができる。ガラス基板の研磨は、１次研磨のみでもよく、１次研磨と２次研磨を実施してもよく、２次研磨の後に３次研磨を実施してもよい。
【００６３】
（工程３）の主表面研磨工程の前において、主表面のラップ（例えば、遊離砥粒ラップ、固定砥粒ラップなど）を実施してもよい。また、各工程間にガラス基板の洗浄（工程間洗浄）やガラス基板表面のエッチング（工程間エッチング）を実施してもよい。なお、主表面のラップとは広義の主表面の研磨である。
【００６４】
（工程４）の洗浄工程では、工程１〜工程３において磁気記録媒体用ガラス基板に付着した研磨砥粒や、研磨くず等を洗浄し、除去することができる。洗浄工程の具体的な操作内容は特に限定されないが、例えばスクラブ洗浄や、磁気記録媒体用ガラス基板を洗剤溶液に浸漬した状態での超音波洗浄、磁気記録媒体用ガラス基板を純水に浸漬した状態での超音波洗浄等を組み合わせて実施できる。
【００６５】
なお、洗浄工程の後には、磁気記録媒体用ガラス基板の表面に付着した水分を除去するため、イソプロピルアルコール蒸気による乾燥を実施することが好ましい。
［磁気記録媒体］
次に、本実施形態の磁気記録媒体の一構成例について説明する。
【００６６】
本実施形態の磁気記録媒体は、既述の磁気記録媒体用ガラス基板を含むことができる。
【００６７】
本実施形態の磁気記録媒体においては、既述の磁気記録媒体用ガラス基板の主表面上に、磁性層を有する構成とすることができる。
【００６８】
磁性層以外の構成は特に限定されるものではないが、例えばエネルギーアシスト磁気記録媒体の場合、磁気記録媒体用ガラス基板の主表面側から、付着層、下地層、磁性層、耐熱保護層、耐熱潤滑層が積層された構成を有することができる。なお、上記層に限定されるものではなく、必要に応じてさらに任意の層を設けることもできる。
【００６９】
各層の材料についても特に限定されるものではない。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。
【００７０】
耐熱保護層は、例えばＣＶＤ法によりＣ２Ｈ４を用いて成膜することができ、さらに表面に窒素を導入する窒化処理を行うことができる。また、耐熱潤滑層は、耐熱保護層上に例えばＰＦＰＥ（パーフルオロポリエーテル）を塗布することにより、形成することができる。
【００７１】
磁性層の材料についても特に限定されるものではないが、高Ｋｕ磁性材料により、磁性層を形成することが好ましいため、例えばＦｅ−Ｐｔ系磁性材料またはＣｏ−Ｐｔ系磁性材料を好ましく用いることができる。なお、Ｆｅ−Ｐｔ系磁性材料とは、Ｆｅ及びＰｔを含有する磁性材料を意味する。
【００７２】
ここまで、エネルギーアシスト磁気記録媒体の場合を例に説明したが、係る形態に限定されるものではなく、例えば従来から用いられている水平磁気記録方式や、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体とすることもできる。水平磁気記録方式や、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体とする場合には、各記録方式に応じて、磁気記録媒体用ガラス基板の主表面上に形成する各層の構成を選択することができる。
【００７３】
以上に説明した本実施形態の磁気記録媒体によれば、既述の本実施形態の磁気記録媒体用ガラス基板を含んでいる。このため、磁気記録媒体を製造する際に高温での加熱を要する場合でも磁気記録媒体用ガラス基板に反り変形が生じることを抑制でき、平坦度の良い磁気記録媒体とすることができる。
［磁気記録媒体の製造方法］
次に、本実施形態の磁気記録媒体の製造方法の一構成例について説明する。
【００７４】
本実施形態の磁気記録媒体の製造方法は、既述の本実施形態の磁気記録媒体用ガラス基板を加熱する加熱ステップを有することができる。そして、加熱ステップにおける加熱温度の上限値ＴＭＡＸが以下の式（２）を満たすことが好ましい。
【００７５】
【数３】
2017117501.tif 000005
ただし、式（２）中のＴＭＡＸは加熱ステップにおける熱処理温度の上限値であり、設定可能な温度域を６００℃ ≦ ＴＭＡＸ ＜ Ｔｓ＋４０℃とする。ＴＳは磁気記録媒体用ガラス基板のガラス材料の歪点温度（℃）を、Ｄは磁気記録媒体用ガラス基板の外周の直径（ｍｍ）を、ｔは磁気記録媒体用ガラス基板の厚さ（ｍｍ）を、βは磁気記録媒体用ガラス基板のガラス材料中のβ−ОＨ量（ｍｍ−１）をそれぞれ示す。Ｘ（Ｄ）はＴ℃で１０分間加熱した時に許容される許容反り変形量（μｍ）であり、Ｘ（Ｄ）は（Ｄ−２０）／１５（μｍ）で算出されるＸ（Ｄ）ＭＡＸ以下の値を選択できる。
【００７６】
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｅ、Ｆは係数であり、Ａ=−６．８×１０−７、Ｂ=１．５×１０−８、Ｃ=４．５×１０−５、Ｅ=４．１×１０−４、Ｆ＝０．０１６２５である。
【００７７】
上記式（２）は、既述の式（Ａ）を変形し、磁気記録媒体用ガラス基板を加熱した際の変形量を所定の範囲内に収めるために、許容される最高熱処理温度を算出したものである。
【００７８】
上記式（２）において、変形量Ｘ（Ｄ）を（Ｄ−２０）／１５（μｍ）で算出されるＸ（Ｄ）ＭＡＸ以下の範囲から選択し、代入することで、加熱ステップにおける熱処理温度の上限値ＴＭＡＸを算出できる。そして、磁気記録媒体を製造する際の加熱ステップにおける熱処理温度の上限値をＴＭＡＸ以下とすることで、加熱ステップによる磁気記録媒体用ガラス基板の反り変形量をＸ（Ｄ）ＭＡＸ以下のＸ（Ｄ）とすることができ、平坦度の良い磁気記録媒体を得ることが可能になる。
【００７９】
既述のように磁気記録媒体を製造する際、磁性層を成膜する磁性層成膜工程や、磁性層成膜工程前、または磁性層成膜工程後において熱処理が行われる場合が多い。このため、本実施形態の加熱ステップを実施するタイミングについては特に限定されるものではないが、例えば磁性層成膜工程、磁性層成膜工程前、磁性層成膜工程後の任意のタイミングで上述の加熱ステップを実施することができる。
【００８０】
そして、本実施形態の磁気記録媒体の製造方法は、既述の磁気記録媒体用ガラス基板の主表面上に磁気記録媒体を構成する各層を積層する工程を有することができる。
【００８１】
例えば、磁気記録媒体用ガラス基板の主表面側から、付着層、下地層、磁性層、耐熱保護層、耐熱潤滑層が積層された構成を有する磁気記録媒体を製造する場合、各層を積層するための以下の工程を有することができる。
【００８２】
磁気記録媒体上に付着層を形成する付着層形成工程。
【００８３】
付着層上に下地層を形成する下地層形成工程。
【００８４】
下地層上に磁性層を形成する磁性層成膜工程。
【００８５】
磁性層上に耐熱保護層を形成する耐熱保護層形成工程。
【００８６】
耐熱保護層上に耐熱潤滑層を形成する耐熱潤滑層形成工程。
【００８７】
磁気記録媒体用ガラス基板の主表面上に形成される付着層、下地層、磁性層は例えばスパッタリングにより成膜することができる。このため、磁気記録媒体用ガラス基板を真空雰囲気の成膜装置内に設置し、スパッタリング法により各層を成膜することができる。
【００８８】
なお、既述のように磁性層成膜工程時、磁性層成膜工程前、磁性層成膜工程後の少なくともいずれかの段階で、磁気記録媒体用ガラス基板を含む基板を熱処理する加熱ステップを実施できる。
【００８９】
具体的には例えば磁性層成膜工程において、基板を５００℃程度に加熱しながら磁性層を成膜することができる。すなわち、既述の加熱ステップと、磁性層成膜ステップとを同時に実施することができる。
【００９０】
さらに、磁性層成膜工程終了後、磁性層の結晶配向性をそろえるために、成膜温度を超える温度で磁気記録媒体用ガラス基板を含む基板の熱処理、すなわち加熱ステップを実施できる。
【００９１】
また、必要に応じて磁性層成膜工程前に磁気記録媒体用ガラス基板を含む基板について加熱ステップを行うこともできる。
【００９２】
耐熱保護層形成工程においては、例えばＣＶＤ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ができる。
【００９３】
また、耐熱潤滑層形成工程では、例えばＰＦＰＥ（パーフルオロポリエーテル）をディップコート法により耐熱保護層上に塗布することで、耐熱潤滑層を形成することができる。
【００９４】
以上に説明した本実施形態の磁気記録媒体の製造方法によれば、加熱による磁気記録媒体用ガラス基板の反り変形量が（Ｄ−２０）／１５（μｍ）で算出されるＸ（Ｄ）ＭＡＸ以下のＸ（Ｄ）となるように、加熱ステップにおける熱処理温度の上限値を選択できる。このため、得られる磁気記録媒体についても加熱による反り変形量を（Ｄ−２０）／１５（μｍ）で算出されるＸ（Ｄ）ＭＡＸ以下のＸ（Ｄ）とすることができ、平坦度の良い磁気記録媒体を得ることができる。
【実施例】
【００９５】
以下に具体的な実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００９６】
ここでまず、以下の実験例１〜実験例１４で作製した磁気記録媒体用ガラス基板、またはその原料であるガラス材料の評価方法について説明する。なお、以下の実験例１、２、５、６，７、８、１０、１１、１２、１３が実施例となる。また、実験例３、４、９、１４が比較例となる。
（１）β−ＯＨ量
β−ＯＨ量の測定は、ガラス材料を厚さｄｍｍのガラス板とし、赤外線分光光度計（Ｔｈｅｒｍｏ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製  型式：ＮＩＣＯＬＥＴ  ｉＳ１０）により、該ガラス板の波長２７００ｎｍ〜２９００ｎｍの光に対する吸光スペクトルを測定した。
【００９７】
そして、測定した吸光スペクトルのうちの透過率の最小値をＴ１とし、２５００ｎｍでの透過率をＴ０し、以下の式により、ガラス材料中のβ−ＯＨ量βを算出した。
【００９８】
β＝（１／ｄ）×ｌｏｇ１０（Ｔ０／Ｔ１）
（２）反り変形量
実験例１〜実験例１４において作製した磁気記録媒体用ガラス基板について、熱処理を行う前の初期形状をレーザ変位計（キーエンス社製  型式：ＬＴ９０００）により測定した。具体的にはサンプルを光学定盤上に主表面を水平に置き、外周の直径に該当するラインに沿って５００μｍ間隔でレーザスキャンすることにより、レーザヘッドとサンプル間の距離を測定した。得られたデータを４次関数で補完し、その最大値と最小値の差を熱処理前の反り量とした。
【００９９】
次いで、各実験例について、表１に示した熱処理温度Ｔ（６１５℃、６５８℃、７０５℃または７５０℃）に保持した抵抗加熱炉内に各実験例で作製した磁気記録媒体用ガラス基板を入れ、該熱処理温度Ｔで熱処理を行った。この際、磁気記録媒体用ガラス基板は、図１（ａ）、図１（ｂ）に示したように、第１の主表面１１２ａ、及び第２の主表面１１２ｂが鉛直になるように立てて、かつレーザスキャンしたラインが保持面に対し垂直となるようにした状態で、下端部を保持具１２（長さ９０ｍｍ、高さ１２ｍｍ、垂直方向の角度精度０．５度以内）により保持して抵抗加熱炉内に入れた。
【０１００】
抵抗加熱炉に磁気記録媒体用ガラス基板を入れてから１０分経過した時点で電気炉ヒーターの出力を切り、炉内温度が５００℃まで冷却された時点で抵抗加熱炉からサンプルを取り出し、その後室温まで冷却したのち、前記熱処理前の反り量測定と同様に前記光学定盤上に主表面を水平に置き、再度レーザ変位計で熱処理前に測定したラインを再度５００μｍ間隔でレーザスキャンし、得られたデータを４次関数で補完し、その最大値と最小値の差を磁気記録媒体用ガラス基板の熱処理後の反り量とした。
【０１０１】
そして、熱処理後の反り量から、熱処理前の反り量を差し引くことで、熱処理前後におけるサンプルの反り量の変化、すなわち熱処理前後の反り変形量を導出した。
［実験例１］
ガラス材料として、歪点温度が６７０℃、β−ＯＨ量が０．３０ｍｍ−１であるＧｌａｓｓ  Ａを用い、磁気記録媒体用ガラス基板を以下の手順により作製した。なお、Ｇｌａｓｓ  Ａのβ−ＯＨ量については、既述の評価方法により評価を行った。
【０１０２】
まず、Ｇｌａｓｓ  Ａのガラス材料からなるガラス素基板から中央部に円孔を有する円板形状（ドーナツ形状）のガラス基板に加工し、得られた中央に円孔を有する円板形状ガラス基板の内周端面と外周端面について面取り加工を行った（形状付与工程）。なお、形状付与工程では、最終的に形成する磁気記録媒体用ガラス基板のサイズに、加工代を加えたサイズとなるようにガラス素基板を切断した。
【０１０３】
次に、内周端面、及び外周端面の研磨を行った（端面研磨工程）。
【０１０４】
端面研磨工程後、１６Ｂ型両面研磨装置により、固定砥粒を用いてガラス基板の上下の主表面のラップ処理を実施した（主表面ラップ工程）。次に１６Ｂ型両面研磨装置により、主表面を研磨した（主表面研磨工程）。なお、主表面研磨工程は、３次研磨まで実施した。
【０１０５】
主表面について、３次研磨（仕上げ研磨）を行ったガラス基板は、スクラブ洗浄、洗剤溶液に浸漬した状態での超音波洗浄、純水に浸漬した状態での超音波洗浄、を順次行い（洗浄工程）、イソプロピルアルコール蒸気にて乾燥した。
【０１０６】
以上の工程により、直径６５ｍｍ、板厚０．８０ｍｍ、中央部に直径２０ｍｍの円孔を有する円板形状の磁気記録媒体用ガラス基板が得られた。
【０１０７】
そして、得られた磁気記録媒体用ガラス基板について、既述の反り変形量の評価に供した。なお、熱処理温度は表１に示したように６１５℃とした。結果を表１に示す。
［実験例２〜実験例５］
作製した磁気記録媒体用ガラス基板の外形寸法が異なる点、または反り変形量を評価する際の熱処理温度が異なる点以外は、実験例１と同様にして、磁気記録媒体用ガラス基板を製造し、評価を行った。
【０１０８】
結果を表１に示す。
［実験例６〜実験例１０］
ガラス材料として、歪点温度が７１５℃、β−ＯＨ量が０．３０ｍｍ−１であるＧｌａｓｓ  Ｂを用い、磁気記録媒体用ガラス基板の外形寸法、及び反り変形量を評価する際の熱処理温度を表１及び表２に示した温度とした点以外は、実施例１と同様にして、磁気記録媒体用ガラス基板を製造し、評価を行った。
［実験例１１、実験例１２］
ガラス材料として、歪点温度が６５０℃であるＧｌａｓｓ  Ｃを用い、ガラス材料の
β−ＯＨ量、磁気記録媒体用ガラス基板の外形寸法、及び反り変形量を評価する際の熱処理温度を表２に示した温度とした点以外は、実施例１と同様にして、磁気記録媒体用ガラス基板を製造し、評価を行った。
［実験例１３、実験例１４］
ガラス材料として、歪点温度が６３５℃であるＧｌａｓｓ  Ｄを用い、ガラス材料の
β−ＯＨ量、磁気記録媒体用ガラス基板の外形寸法、及び反り変形量を評価する際の熱処理温度を表２に示した温度とした点以外は、実施例１と同様にして、磁気記録媒体用ガラス基板を製造し、評価を行った。
【０１０９】
なお、各実験例で用いた磁気記録媒体用ガラス基板のβ−ＯＨ量については、既述の評価方法により評価を行った。また、β−ＯＨ量については、ガラス材料を製造する際の溶融炉内の雰囲気中の水分量を制御することにより、所望のβ−ＯＨ量とした。
【０１１０】
また、各実験例について、既述の式（Ａ）を用いて、予測反り変形量を算出した。
【０１１１】
結果を表１及び表２に示す。
【０１１２】
また、実験例における、予測反り変形量と、実測反り変形量との関係を図２に示す。
【０１１３】
【表１】
2017117501.tif 000006
【０１１４】
【表２】
2017117501.tif 000007
表１、表２および図２に示した結果によると、実施例である実験例１、２、５、６，７、８、１０、１１、１２、１３については、６００℃を超える熱処理温度で熱処理を行った後でも変形量は（Ｄ−２０）／１５（μｍ）で表わされる許容反り変形量Ｘ（Ｄ）ＭＡＸ以下になっていることが確認できた。即ち、Ｄ＝６５ｍｍの磁気記録媒体用ガラス基板の場合には３μｍ以下になっており、Ｄ＝９５ｍｍの磁気記録媒体用ガラス基板の場合には５μｍ以下になっている。なお、許容反り変形量は、表１、表２中反り変形量の欄の上段に示している。このことから、より低温である６００℃で熱処理した場合の変形量も、Ｘ（Ｄ）ＭＡＸ以下になるものといえる。
【０１１５】
実験例３、９、１４についてはＴ−Ｔｓの値が４０℃以下と今回のモデルの範囲内であり、かつモデルによる計算結果からはＸ（Ｄ）ＭＡＸ値以上の反りが予測される。実験の結果、反り変形量はＸ(Ｄ)ＭＡＸの値を超過した。なお、実測反り変形量と予測反り変形量との乖離は１．０μｍ以内であった。
【０１１６】
実験例４の条件は、Ｔ−Ｔｓの値が４０℃以上となっている。実測の結果、Ｘ（Ｄ）ＭＡＸの値を超過した反りが認められ、かつ実測値と計算値との乖離は１．０μｍ以上であった。
【０１１７】
表１及び表２の反り変形量の欄の下段には、既述の式（Ａ）により算出した熱処理前後の予測反り変形量（計算値）を示している。実測値である、表１、表２の評価結果の欄の中段に示した熱処理前後の実測反り変形量と、予測反り変形量（計算値）とをプロットしたグラフについては、既述のように図２に示したが、ｙ＝ｘの直線上にほぼ分布していることが確認できた。このため、本発明の発明者らが作成した磁気記録媒体用ガラス基板の変形予測モデルが適切であったことが確認できた。
【０１１８】
そして、本発明の発明者らの磁気記録媒体用ガラス基板の変形予測モデルから、磁気記録媒体用ガラス基板を、主表面が鉛直になるように保持し、熱処理した場合の反り変形量は、粘性流動と、形状因子と、遅延弾性変化とにより決まることが確認できた。より具体的には、用いるガラス材料の歪点やβ−ＯＨ量と、磁気記録媒体用ガラス基板の直径及び厚さとにより熱処理時の反り変形量が決まることを確認できた。
【符号の説明】
【０１１９】
１１                磁気記録媒体用ガラス基板
１１２ａ、１１２ｂ  主表面
【図１】
2017117501.tif 000010
【図２】
2017117501.tif 000011