WO2021246151A1 - 磁気記録媒体用ガラスディスク及びそれを用いた磁気記録装置 - Google Patents

磁気記録媒体用ガラスディスク及びそれを用いた磁気記録装置 Download PDF

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未侑 西宮
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日本電気硝子株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a glass disk for a magnetic recording medium and a magnetic recording device using the same.
  • the magnetic recording device includes a magnetic recording medium in which a magnetic layer is formed on a magnetic recording medium substrate, and information can be recorded using the magnetic layer.
  • an aluminum alloy substrate has been used as a substrate for a magnetic recording medium used in a magnetic recording device.
  • thinning of magnetic medium substrates is being studied.
  • a glass disk (glass substrate) having excellent rigidity, flatness, smoothness and the like is attracting attention.
  • the energy-assisted magnetic recording medium a glass disk is used, and a magnetic layer or the like is formed on the surface of the glass disk.
  • a ordered alloy having a large magnetic anisotropy coefficient Ku hereinafter referred to as “high Ku” is used as the magnetic material of the magnetic layer.
  • the glass disk for a magnetic recording medium is required to have high rigidity (Young's modulus) so as not to cause a large deformation at high speed rotation. More specifically, in a disk-shaped magnetic recording medium, information is written and read along the rotation direction while the medium is rotated at high speed around the central axis and the magnetic head is moved in the radial direction.
  • the rotation speed for increasing the writing speed and the reading speed has been increasing from 5400 rpm to 7200 rpm and further to 10000 rpm, but in the case of a disk-shaped magnetic recording medium, the distance from the central axis is determined in advance. A position to record information is assigned. Therefore, if the glass disk is deformed during rotation, the position of the magnetic head is displaced, which makes accurate reading difficult.
  • the DFH mechanism is a mechanism in which a heating unit such as a very small heater is provided in the vicinity of the recording / reproducing element portion of the magnetic head, and only the periphery of the element portion is thermally expanded toward the surface of the medium.
  • the magnetic head since the gap between the recording / reproducing element portion of the magnetic head and the surface of the magnetic recording medium is extremely small, for example, 2 nm or less, the magnetic head may collide with the surface of the magnetic recording medium even with a slight impact. .. This tendency becomes more remarkable as the rotation speed increases. Therefore, it is important to prevent the glass disk from bending and fluttering (fluttering), which causes this collision, during high-speed rotation.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to prevent bending and fluttering (fluttering) during high-speed rotation, and to provide sufficient heat resistance to realize a significantly high recording density.
  • the idea is to create a glass disk for magnetic recording media that will contribute to cost reduction.
  • the present inventor has found that the above technical problems can be solved by strictly regulating the glass properties of the glass disk, and proposes the present invention. That is, the glass disk for a magnetic recording medium of the present invention has a disk shape, a distortion point of 695 to 780 ° C., a temperature of 10 4.5 dPa ⁇ s or less, and a Young's modulus. Is 78 GPa or more. Further, the glass disk for a magnetic recording medium of the present invention preferably has a circular opening formed in the center thereof.
  • the "distortion point” refers to a value measured based on the method of ASTM C336.
  • Temperature at 10 4.5 dPa ⁇ s refers to a value measured by the platinum ball pulling method.
  • Youngng's modulus can be measured by a well-known resonance method.
  • FIG. 1 is an upward perspective view for showing the disc shape.
  • the disk shape refers to a disk shape, and is preferably a shape in which a circular opening is formed in the center (see FIG. 1).
  • the strain point is regulated to 695 ° C. or higher. By doing so, even if heat treatment at a high temperature such as heat assist or laser irradiation is performed, the glass disk is less likely to be deformed. As a result, a higher heat treatment temperature can be adopted when increasing the Ku, so that it becomes easy to manufacture a magnetic recording device having a high recording density.
  • the temperature at a high temperature viscosity of 10 4.5 dPa ⁇ s is regulated to 1300 ° C. or lower. By doing so, the moldability is improved, which can contribute to the cost reduction of the glass disk.
  • Young's modulus is regulated to 78 GPa or more. By doing so, it is possible to prevent the information recording medium from colliding with the magnetic head because the glass disk is less likely to bend or flutter (flutter) during high-speed rotation.
  • Glass disk for a magnetic recording medium of the present invention has a glass composition, in mol%, SiO 2 60 ⁇ 71% , Al 2 O 3 10 ⁇ 16%, B 2 O 3 0 ⁇ 5%, Na 2 O 0 ⁇ 0 .1%, K 2 O 0 ⁇ 1%, MgO 0 ⁇ 12%, CaO 0 ⁇ 12%, SrO 0 ⁇ 10%, BaO 0 ⁇ 10%, ZrO 2 0 ⁇ 1%, the SnO 2 0 ⁇ 1% It is preferable to contain it.
  • the glass disk for a magnetic recording medium of the present invention preferably has an average surface roughness Ra of 1.0 nm or less. By doing so, it is possible to improve the magnetic characteristics even if the bit size is miniaturized in order to increase the recording density.
  • the "average surface roughness Ra of the surface” refers to the average surface roughness Ra of the main surface (both surfaces) excluding the end face, and can be measured by, for example, an atomic force microscope (AFM).
  • the glass disk for a magnetic recording medium of the present invention preferably has an optical path length of 1 mm and an average linear transmittance of 70% or more in a wavelength range of 350 to 1500 nm.
  • the glass disk for a magnetic recording medium of the present invention has a magnetic layer on the surface. This facilitates application to energy-assisted magnetic recording media.
  • the glass substrate for a magnetic recording medium of the present invention is characterized in that the strain point is 695 to 740 ° C., the temperature is 1300 ° C. or lower at 10 4.5 dPa ⁇ s, and the Young's modulus is 78 GPa or more.
  • the glass substrate for a magnetic recording medium of the present invention has a glass composition, in mol%, SiO 2 60 ⁇ 71% , Al 2 O 3 10 ⁇ 16%, B 2 O 3 0 ⁇ 5%, Na 2 O 0 ⁇ 0.1%, K 2 O 0 ⁇ 1%, MgO 0 ⁇ 12%, CaO 0 ⁇ 12%, SrO 0 ⁇ 10%, BaO 0 ⁇ 10%, ZrO 2 0 ⁇ 1%, SnO 2 0 ⁇ 1 It is preferable to contain%.
  • the magnetic recording apparatus of the present invention includes the above-mentioned glass disk for magnetic recording medium.
  • the strain point is 695 ° C. or higher, preferably 697 ° C. or higher, 700 ° C. or higher, 702 ° C. or higher, 705 ° C. or higher, 710 ° C. or higher, 711 ° C. or higher, 712 ° C. or higher, It is 713 ° C. or higher, 714 ° C. or higher, and particularly 715 ° C. or higher. If the strain point is too low, it becomes difficult to perform heat treatment or laser irradiation at a high temperature, and it becomes difficult to produce a magnetic recording medium having a high recording density.
  • the strain point is 780 ° C. or lower, preferably 775 ° C. or lower, 770 ° C. or lower, 768 ° C. or lower, 765 ° C. or lower, 763 ° C. or lower, 760 ° C. or lower, 758 ° C. or lower, 755 ° C. or lower, 753 ° C. or lower, 750 ° C. or lower. ° C. or lower, 748 ° C. or lower, 745 ° C. or lower, 743 ° C. or lower, 740 ° C.
  • strain points is 715 to 770 ° C.
  • the lower the temperature at a high temperature viscosity of 10 4.5 dPa ⁇ s the more the load on the molding equipment can be reduced.
  • the temperature at 10 4.5 dPa ⁇ s is 1300 ° C. or lower, preferably 1290 ° C. or lower, 1280 ° C. or lower, 1275 ° C. or lower, 1270 ° C. or lower, 1265 ° C. or lower, 1260 ° C. or lower, 1255 ° C. or lower, especially 1250 ° C. or lower. Is.
  • the temperature at 10 4.5 dPa ⁇ s is too low, the strain point cannot be designed high.
  • the temperature at 10 4.5 dPa ⁇ s is preferably 1150 ° C. or higher, 1170 ° C. or higher, 1180 ° C. or higher, 1185 ° C. or higher, 1190 ° C. or higher, 1195 ° C. or higher, and particularly 1200 ° C. or higher.
  • Young's modulus is 78 GPa or more, preferably 80 GPa or more, 81 GPa or more, 82 GPa or more, and particularly preferably 83 to 100 GPa. If the Young's modulus is too low, the glass disk tends to bend or flutter (flutter) during high-speed rotation, so that the information recording medium and the magnetic head easily collide with each other.
  • Glass disk for a magnetic recording medium of the present invention has a glass composition, in mol%, SiO 2 60 ⁇ 71% , Al 2 O 3 10 ⁇ 16%, B 2 O 3 0 ⁇ 5%, Na 2 O 0 ⁇ 0 .1%, K 2 O 0 ⁇ 1%, MgO 0 ⁇ 12%, CaO 0 ⁇ 12%, SrO 0 ⁇ 10%, BaO 0 ⁇ 10%, ZrO 2 0 ⁇ 1%, the SnO 2 0 ⁇ 1% It is preferable to contain it.
  • the reasons for limiting the content range of each component as described above are shown below. In the description of the content range of each component, the% indication means mol%.
  • the suitable upper limit content of SiO 2 is 71%, 70.5%, 70%, 69.5%, 69%, 68.5%, 68%, particularly 67.5%, and a suitable lower limit content is contained.
  • the amounts are 60%, 61%, 62%, 62.5%, 63%, 63.5%, 64%, 64.5%, especially 65%.
  • the most preferable content range is 66 to 70.5%.
  • B 2 O 3 is a component that acts as a flux, reduces viscosity and improves meltability. If the content of B 2 O 3 is too small, it does not act sufficiently as a flux, and the BHF resistance and crack resistance tend to decrease. Further, the liquid phase temperature tends to rise. On the other hand, if the content of B 2 O 3 is too large, the strain point, heat resistance, and acid resistance tend to decrease, and in particular, the strain point tends to decrease. In addition, the glass is easily separated.
  • the preferred upper limit content of B 2 O 3 is 5%, particularly 4.5%, and the preferred lower limit content is 0%, 1%, 1.5%, 2%, especially 2.5%. The most preferable content range is 2.5 to 4.5%.
  • Alkali metal oxides (Li 2 O, Na 2 O, K 2 O) deteriorate the characteristics of the magnetic film formed on the glass disk, so the content of each is 0.1% (preferably 0.06). %, 0.05%, 0.02%, especially 0.01%).
  • MgO is a component that lowers the high-temperature viscosity without lowering the strain point and improves the meltability. Further, MgO has the effect of lowering the density most in RO, but if it is introduced excessively, SiO 2- based crystals, particularly cristobalite, are precipitated, and the liquidus viscosity tends to be lowered. Further, MgO is a component that easily reacts with BHF to form a product. This reaction product may adhere to or adhere to the glass surface, causing the glass to become cloudy. Further, impurities such as Fe 2 O 3 may be mixed into the glass from the raw material for introducing MgO such as dolomite, and the transmittance of the glass disk may decrease.
  • the preferred upper limit content of MgO is 12%, 11.5%, 11%, 10.5%, 10%, 9.5%, 9.3%, 9%, 8.5%, 8%. 7.5%, 7%, 6.5%, especially 6%
  • suitable lower limit contents are 0%, 1%, 1.5%, 2%, 2.5%, 3%, 3.5. %, 4%, especially 4.5%.
  • the most preferable content range is 4.5 to 6%.
  • CaO is a component that lowers the high-temperature viscosity without lowering the strain point and remarkably improves the meltability.
  • the suitable upper limit content of CaO is 12%, 11.5%, 11%, 10.5%, 10%, 9.5%, 9%, particularly 8.5%, and the suitable lower limit content. Is 0%, 1%, 2%, 3%, 3.5%, 4%, 4.5%, 5%, 5.5%, 5.6%, 6%, especially 6.5%.
  • the most preferable content range is 6.5 to 8.5%.
  • SrO is a component that enhances chemical resistance and devitrification resistance, but if the ratio is too high in the entire RO, the meltability tends to decrease and the density and thermal expansion coefficient tend to increase. .. Therefore, the content of SrO is preferably 0 to 10%, 0 to 9%, 0 to 8%, 0 to 7%, 0 to 6%, and particularly 0 to 5%.
  • BaO is a component that enhances chemical resistance and devitrification resistance, but if the content is too large, the density tends to increase. Further, since SiO 2- Al 2 O 3- B 2 O 3- RO glass is generally difficult to melt, the meltability is improved from the viewpoint of supplying a high-quality glass disk in a large amount at low cost. It is very important to reduce the defective rate due to bubbles, foreign substances, etc. However, BaO has little effect in increasing the meltability in RO. Therefore, the suitable upper limit content of BaO is 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, particularly 5%, and the suitable lower limit content is 0%, 0.1%, 0.3%. Especially 0.2%.
  • SnO 2 has a function as a clarifying agent that reduces bubbles in the glass.
  • the content of SnO 2 is too large, devitrified crystals of SnO 2 are likely to occur in the glass.
  • Suitable upper limit contents of SnO 2 are 1%, 0.5%, 0.4%, especially 0.3%, and suitable lower limit contents are 0%, 0.01%, 0.03%, particularly. It is 0.05%.
  • the most preferable content range is 0.05 to 0.3%.
  • ZrO 2 is a component that enhances chemical durability, but if the amount introduced is large , crystals of ZrSiO 4 are likely to be generated. Suitable upper limit contents of ZrO 2 are 1%, 0.5%, 0.3%, 0.2%, particularly 0.1%, and 0.001% or more is introduced from the viewpoint of chemical durability. Is preferable. The most preferable content range is 0.001% to 0.1%. ZrO 2 may be introduced from the raw material or may be introduced by elution from the refractory material.
  • the introduced amount is preferably 5% or less, 3% or less, and particularly 1% or less.
  • the ZnO is a component that improves meltability and BHF resistance, but if the content is too large, the glass tends to be devitrified and the strain point is lowered, making it difficult to secure heat resistance. .. Therefore, the ZnO content is preferably 0 to 10%, 0 to 5%, 0 to 3%, 0 to 2%, and particularly 0 to 1%.
  • P 2 O 5 is a component that lowers the liquidus temperature of SiO 2- Al 2 O 3- CaO crystals (particularly annosite) and SiO 2- Al 2 O 3 crystals (particularly mullite).
  • the content of P 2 O 5 is preferably 0 to 10%, 0 to 5%, 0 to 3%, 0 to 2%, 0-1%, and particularly 0 to 0.1%.
  • TiO 2 is a component that lowers high-temperature viscosity and enhances meltability, and is a component that enhances chemical durability, but if it is excessively introduced, the ultraviolet transmittance tends to decrease.
  • the content of TiO 2 is preferably 3% or less, 1% or less, 0.5% or less, 0.1% or less, 0.05% or less, 0.03%, and particularly 0.01% or less. When a very small amount of TiO 2 is introduced (for example, 0.0001% or more), the effect of suppressing coloration due to ultraviolet rays can be obtained.
  • the most preferable content range is 0.0001 to 0.01%.
  • As 2 O 3 and Sb 2 O 3 are components that act as clarifying agents, but since they are environmentally hazardous chemical substances, it is desirable not to use them as much as possible.
  • the contents of As 2 O 3 and Sb 2 O 3 are less than 0.3%, less than 0.1%, less than 0.09%, less than 0.05%, less than 0.03%, and less than 0.01%, respectively. , Less than 0.005%, particularly preferably less than 0.003%.
  • the suitable lower limit content of iron is 0.0001%, 0.0005%, 0.001%, particularly 0.0015% in terms of Fe 2 O 3, and the suitable upper limit content is In terms of Fe 2 O 3 , it is 0.01%, 0.009%, 0.008%, 0.007%, particularly 0.006%.
  • the most preferable content range is 0.0015% to 0.006%.
  • Cr 2 O 3 is a component mixed from the raw material as an impurity, but if the content of Cr 2 O 3 is too large, light transmission is unlikely to occur when the foreign matter inside the glass disk is inspected by scattered light. Therefore, there is a risk that a problem will occur in the foreign matter inspection. In particular, when the substrate size is 730 mm ⁇ 920 mm or more, this problem is likely to occur. Further, when the plate thickness of the glass disk is small (for example, 0.5 mm or less, 0.4 mm or less, particularly 0.3 mm or less), the amount of scattered light is small, so that it is meaningful to regulate the content of Cr 2 O 3. growing.
  • the preferred upper limit content of Cr 2 O 3 is 0.001%, 0.0008%, 0.0006%, 0.0005%, especially 0.0003%, and the preferred lower limit content is 0.00001%. be. The most preferable content range is 0.00001 to 0.0003%.
  • SO 3 is a component mixed from the raw material as an impurity, but if the content of SO 3 is too large, bubbles called riboyl may be generated during melting or molding, which may cause defects in the glass. ..
  • the preferred upper limit content of SO 3 is 0.005%, 0.003%, 0.002%, particularly 0.001%, and the preferred lower limit content is 0.0001%.
  • the most preferable content range is 0.0001% to 0.001%.
  • the glass disk for a magnetic recording medium of the present invention preferably has the following characteristics.
  • the glass disk for a magnetic recording medium is required to have an appropriate coefficient of thermal expansion in order to enhance the reliability of recording / reproduction of the magnetic recording medium.
  • the HDD (hard disk drive) incorporating the magnetic recording medium has a structure in which the central portion is pressed by the spindle of the spindle motor to rotate the magnetic recording medium itself. Therefore, if the difference in the coefficient of thermal expansion between the glass disk and the spindle material is too large, the thermal expansion and contraction of both are different with respect to the ambient temperature change, so that the magnetic recording medium is deformed. When such a phenomenon occurs, the written information cannot be read by the magnetic head, which may impair the reliability of recording / playback.
  • the glass disk for a magnetic recording medium has a coefficient of thermal expansion that matches the coefficient of thermal expansion of the spindle material (for example, stainless steel).
  • the average coefficient of linear thermal expansion in the temperature range of 30 to 380 ° C. is preferably 25 ⁇ 10 -7 to 60 ⁇ 10 -7 / ° C. and 28 ⁇ 10 -7 to 55 ⁇ 10 -7 / ° C. In particular, it is 30 ⁇ 10 -7 to 50 ⁇ 10 -7 / ° C.
  • the liquid phase temperature is preferably 1350 ° C. or lower, 1330 ° C. or lower, 1300 ° C. or lower, 1280 ° C. or lower, 1260 ° C. or lower, 1250 ° C. or lower, 1240 ° C. or lower, and particularly 1230 ° C. or lower.
  • the liquidus viscosity is preferably 10 3.8 dPa ⁇ s or higher, 10 4.4 dPa ⁇ s or higher, 10 4.6 dPa ⁇ s or higher, 10 4.8 dPa ⁇ s or higher, and particularly 10 5.0 dPa ⁇ s or higher. s or more.
  • the average surface of the surface can be easily formed without polishing the surface or by a small amount of polishing.
  • the roughness Ra can be 1.0 nm or less, particularly 0.2 nm or less. As a result, it becomes possible to improve the magnetic characteristics by miniaturizing the bit size. Further, the cost of the glass disk can be reduced by reducing the amount of devitrified crystals and the amount of polishing.
  • liquid phase temperature is determined by passing the standard sieve through 30 mesh (500 ⁇ m), putting the glass powder remaining in 50 mesh (300 ⁇ m) into a platinum boat, and then holding the glass powder in a temperature gradient furnace for 24 hours to crystallize. It can be calculated by measuring the temperature at which the precipitate is deposited.
  • Liquid phase viscosity refers to the viscosity of glass at the liquidus temperature and can be measured by the platinum ball pulling method.
  • the average linear transmittance in an optical path length of 1 mm and a wavelength range of 350 to 1500 nm is preferably 70% or more, 80% or more, and particularly 90% or more. If the average linear transmittance in the optical path length of 1 mm and the wavelength range of 350 to 1500 nm is too low, the laser beam is not sufficiently irradiated to the magnetic layer when the laser is irradiated, and it becomes difficult to increase the Ku of the magnetic layer.
  • ⁇ -OH is preferably 0.30 / mm or less, 0.25 / mm or less, 0.20 / mm or less, 0.15 / mm or less, and particularly 0.10 / mm or less. If ⁇ -OH is too large, the slow cooling point tends to decrease. If ⁇ -OH is too small, it is highly necessary to introduce a dry component such as chlorine, and in that case, chlorine and the like in the glass remain in a high state, which may increase the environmental load. Therefore, ⁇ -OH is preferably 0.01 / mm or more, particularly 0.02 / mm or more.
  • Examples of the method for reducing ⁇ -OH include the following methods. (1) Select a raw material with a low water content. (2) Add a component (Cl, SO 3, etc.) that lowers ⁇ -OH to the glass. (3) Reduce the amount of water in the atmosphere inside the furnace. (4) N 2 bubbling is performed in the molten glass. (5) Use a small melting furnace. (6) Increase the flow rate of the molten glass. (7) The electric melting method is adopted.
  • ⁇ -OH refers to a value obtained by measuring the transmittance of a glass disk using FT-IR and using the following formula.
  • the average surface roughness Ra of the surface is preferably 1.0 nm or less, 0.7 nm or less, 0.4 nm or less, and particularly 0.2 nm or less. If the average surface roughness Ra of the surface is too large, improvement in magnetic characteristics cannot be expected even if the bit size is made finer in order to increase the recording density.
  • the plate thickness is preferably 1.5 mm or less, 1.2 mm or less, 0.2 to 1.0 mm, and particularly 0.3 to 0.9 mm. If the plate thickness is too thick, it must be polished to a desired plate thickness, which may increase the processing cost.
  • the overall plate thickness deviation (TTV) is preferably less than 2.0 ⁇ m, 1.5 ⁇ m or less, 1.0 ⁇ m or less, and particularly 0.1 to less than 1.0 ⁇ m. If the overall plate thickness deviation (TTV) is too large, improvement in magnetic characteristics cannot be expected even if the bit size is made finer in order to increase the recording density.
  • the "overall plate thickness deviation (TTV)” is the difference between the total maximum plate thickness and the minimum plate thickness, and can be measured by, for example, SBW-331ML / d manufactured by Kobelco Kaken Co., Ltd.
  • the entire surface of the glass disk for a magnetic recording medium of the present invention is a polished surface.
  • TTV total plate thickness deviation
  • Various methods can be adopted as the polishing process, but a method of sandwiching both sides of the glass disk with a pair of polishing pads and polishing the glass disk while rotating the glass disk and the pair of polishing pads together. Is preferable.
  • the pair of polishing pads have different outer diameters, and it is preferable to perform polishing treatment so that a part of the glass disc intermittently protrudes from the polishing pads during polishing.
  • the polishing depth is not particularly limited, but the polishing depth is preferably 50 ⁇ m or less, 30 ⁇ m or less, 20 ⁇ m or less, and particularly 10 ⁇ m or less. The smaller the polishing depth, the higher the productivity of the glass disc.
  • the glass disk for a magnetic recording medium of the present invention can be produced, for example, by the following method.
  • a well-known method can be adopted as a method of cutting into a disc shape after molding into a plate shape.
  • various methods can be adopted as the method for forming the glass substrate, it is preferable to adopt the overflow down draw method, the slot down method, or the like in order to improve the surface smoothness.
  • polishing of the disk surface for adjusting the plate thickness and TTV, drilling of a circular opening in the center of the disk, polishing of the inner and outer peripheral end faces, formation of a magnetic layer on the disk surface, etc. are appropriately adopted. can do.
  • Tables 1 to 5 show examples (samples No. 1 to 131) of the present invention.
  • Each sample was prepared as follows. First, a glass batch containing a glass raw material was placed in a platinum crucible so as to have the glass composition shown in the table, and melted at 1600 ° C. for 24 hours. When melting the glass batch, stirring was performed using a platinum stirrer to homogenize the glass batch. Next, the molten glass was poured onto a carbon plate, formed into a flat plate shape, and then cut into a disc shape. For each sample obtained, beta-OH value, density, thermal expansion coefficient, Young's modulus, strain point, temperature at 10 4.5 dPa ⁇ s, the liquid phase temperature was evaluated liquidus viscosity and thermal shrinkage.
  • the ⁇ -OH value is a value calculated by the above formula.
  • Density is a value measured by the well-known Archimedes method.
  • the coefficient of thermal expansion is the average coefficient of thermal expansion measured by a dilatometer in the temperature range of 30 to 380 ° C.
  • Young's modulus is a value measured by a dynamic elastic modulus measurement method (resonance method) based on JIS R1602.
  • the strain point is a value measured based on the method of ASTM C336.
  • the temperature at a high temperature viscosity of 10 4.5 dPa ⁇ s is a value measured by the platinum ball pulling method.
  • the liquidus temperature is a temperature gradient set from 1100 ° C. to 1350 ° C. by crushing each sample, passing through a standard sieve of 30 mesh (500 ⁇ m), and putting the glass powder remaining in 50 mesh (300 ⁇ m) into a platinum boat. After holding the glass in the furnace for 24 hours, the platinum boat was taken out, and the temperature was such that devitrified crystals (crystal foreign matter) were observed in the glass.
  • the liquidus viscosity is a value obtained by measuring the viscosity of glass at the liquidus temperature by the platinum ball pulling method.
  • the sample No. 1 to 131 are suitable as glass discs for magnetic recording media because the strain point is 715 ° C. or higher, the temperature at 10 4.5 dPa ⁇ s is 1290 ° C. or lower, and the Young's modulus is 81.7 GPa or higher.
  • Sample No. in the table After putting the glass batch containing the glass raw material into the melting kiln so as to have a glass composition of 1 to 131, it is melted, clarified and homogenized at 1500 to 1700 ° C. for 24 hours so that the plate thickness becomes 0.675 mm. After being formed into a plate shape by the overflow down draw method, it was processed into a disk shape. The surface roughness Ra of the surface of the obtained glass disk was measured by an atomic force microscope (AFM) and found to be 0.10 to 0.20 nm. The total plate thickness deviation (TTV) was 1.0 ⁇ m.
  • AFM atomic force microscope

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Abstract

本発明の磁気記録媒体用ガラス基板は、ディスク形状を有しており、歪点が６９５～７８０℃であり、１０４．５ｄＰａ・ｓにおける温度が１３００℃以下であり、且つヤング率が７８ＧＰａ以上であることを特徴とする。

Description

磁気記録媒体用ガラスディスク及びそれを用いた磁気記録装置
　本発明は、磁気記録媒体用ガラスディスク及びそれを用いた磁気記録装置に関する。
　磁気記録装置は、磁気記録媒体用基板上に磁性層を成膜した磁気記録媒体を備えており、該磁性層を用いて情報を記録することができる。従来まで、磁気記録装置に用いられる磁気記録媒体用基板としてアルミニウム合金基板が使用されてきた。現在では、高記録密度化の要求に伴い、磁気媒体用基板の薄肉化が検討されている。しかし、アルミニウム合金基板を薄くすると剛性がなくなってしまうため、剛性、平坦性、平滑性等に優れるガラスディスク（ガラス基板）に注目が集まっている。
　近年では、更な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、つまり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、ガラスディスクが使用されると共に、ガラスディスクの表面上に磁性層等が成膜される。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大きな磁気異方性係数Ｋｕ（以下、「高Ｋｕ」と称する）を有する規則合金が用いられる。
　磁性層の規則化の程度（規則度）を高めて高Ｋｕ化を図るため、磁性層の成膜時、或いは成膜前後に、ガラスディスクを含む基材を８００℃程度の高温で熱処理することがある。この熱処理温度は高記録密度になればなる程、高温が必要になるため、従来の磁気記録媒体用ガラスディスクよりも更に高い耐熱性が求められる。また、磁性層の成膜後に、ガラスディスクを含む基材に対して、レーザー照射を実行することもある。このような熱処理やレーザー照射は、ＦｅＰｔ系合金等を含む磁性層のアニール温度や保磁力を高めるという目的もある。
　ところで、磁気記録媒体用ガラスディスクには、高速回転時に大きな変形を起こさないために、高い剛性（ヤング率）を有することが求められる。詳述すると、ディスク状の磁気記録媒体では、媒体を中心軸の周りに高速回転させつつ、磁気ヘッドを半径方向に移動させながら、回転方向に沿って情報の書き込み、読み出しを行う。近年、この書き込み速度や読み出し速度を上げるための回転数は５４００ｒｐｍから７２００ｒｐｍ、更には１００００ｒｐｍと高速化の方向に進んでいるが、ディスク状の磁気記録媒体では、予め中心軸からの距離に応じて情報を記録するポジションが割り当てられる。このため、ガラスディスクが回転中に変形を起こすと、磁気ヘッドの位置ズレが起こり、正確な読み取りが困難になる。
　また、近年、磁気ヘッドにＤＦＨ（Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｆｌｙｉｎｇ　Ｈｅｉｇｈｔ）機構を搭載させることで、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）を達成して、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熱膨張させる機構である。このような機構を備えることにより、磁気ヘッドと媒体の磁性層との距離が近づくため、より小さい磁性粒子の信号を拾うことができるようになり、高記録密度化を達成することが可能となる。その一方で、磁気ヘッドの記録再生素子部と磁気記録媒体の表面との間隙が、例えば２ｎｍ以下と極めて小さくなるため、僅かな衝撃によっても磁気ヘッドが磁気記録媒体の表面に衝突する虞がある。この傾向は、高速回転になる程、顕著となる。よって、高速回転時には、この衝突の原因になるガラスディスクの撓みやバタツキ（フラッタリング）の発生を防ぐことが重要になる。
　更に、近年のデータセンターやサーバーの世界的な利用増に付随して、これらのガラスディスクの低コスト化が求められている。ガラスディスクの低コスト化には、成形性が重要である。更に、オーバーフローダウンドロー法、フロート法を採択して、大型のガラス基板を製品の厚みに近い板厚で成形し、円板状に加工することも有効である。
　そこで、本発明は上記事情に鑑み成されたものであり、その目的は、高速回転時に撓みやバタツキ（フラッタリング）が発生し難く、大幅な高記録密度を実現するために十分な耐熱性を備え、しかも低コスト化に資する磁気記録媒体用ガラスディスクを創案することである。
　本発明者は、種々の実験を繰り返した結果、ガラスディスクのガラス特性を厳密に規制することにより、上記技術的課題を解決し得ることを見出し、本発明として、提案するものである。すなわち、本発明の磁気記録媒体用ガラスディスクは、ディスク形状を有しており、歪点が６９５～７８０℃であり、１０４．５ｄＰａ・ｓにおける温度が１３００℃以下であり、且つヤング率が７８ＧＰａ以上であることを特徴とする。また、本発明の磁気記録媒体用ガラスディスクは、中心部に円形の開口部が形成されていることが好ましい。ここで、「歪点」は、ＡＳＴＭ　Ｃ３３６の方法に基づいて測定した値を指す。「１０４．５ｄＰａ・ｓにおける温度」は、白金球引き上げ法により測定した値を指す。「ヤング率」は、周知の共振法で測定可能である。
　図１は、ディスク形状を示すための上方斜視図である。ディスク形状は、円板形状を指しており、更に中心部に円形の開口部が形成されている形状（図1参照）であることが好ましい。
　本発明の磁気記録媒体用ガラスディスクでは、歪点が６９５℃以上に規制されている。このようにすれば、熱アシスト等の高温での熱処理やレーザー照射を実行しても、ガラスディスクの変形が生じ難くなる。結果として、高Ｋｕ化を図る際に、より高い熱処理温度を採用し得るため、高記録密度の磁気記録装置を作製し易くなる。
　また、本発明の磁気記録媒体用ガラスディスクでは、高温粘度１０４．５ｄＰａ・ｓにおける温度が１３００℃以下に規制されている。このようにすれば、成形性が向上するため、ガラスディスクの低コスト化に寄与することができる。
　更に、本発明の磁気記録媒体用ガラスディスクでは、ヤング率が７８ＧＰａ以上に規制されている。このようにすれば、高速回転時に、ガラスディスクの撓みやバタツキ（フラッタリング）が発生し難くなるため、情報記録媒体と磁気ヘッドの衝突を防止することができる。
　本発明の磁気記録媒体用ガラスディスクは、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２　６０～７１％、Ａｌ２Ｏ３　１０～１６％、Ｂ２Ｏ３　０～５％、Ｎａ２Ｏ　０～０．１％、Ｋ２Ｏ　０～１％、ＭｇＯ　０～１２％、ＣａＯ　０～１２％、ＳｒＯ　０～１０％、ＢａＯ　０～１０％、ＺｒＯ２　０～１％、ＳｎＯ２　０～１％を含有することが好ましい。
　また、本発明の磁気記録媒体用ガラスディスクは、表面の平均表面粗さＲａが１．０ｎｍ以下であることが好ましい。このようにすれば、高記録密度化のためにビットサイズが微細化されても、磁気特性の改善が可能になる。ここで、「表面の平均表面粗さＲａ」は、端面を除く主表面（両表面）の平均表面粗さＲａを指し、例えば、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で測定することができる。
　また、本発明の磁気記録媒体用ガラスディスクは、光路長１ｍｍ、波長範囲３５０～１５００ｎｍにおける平均直線透過率が７０％以上であることが好ましい。
　また、本発明の磁気記録媒体用ガラスディスクは、表面に磁性層を有することが好ましい。これにより、エネルギーアシスト磁気記録媒体に適用し易くなる。
　本発明の磁気記録媒体用ガラス基板は、歪点が６９５～７４０℃、１０４．５ｄＰａ・ｓにおける温度が１３００℃以下、ヤング率が７８ＧＰａ以上であることを特徴とする。
　また、本発明の磁気記録媒体用ガラス基板は、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２　６０～７１％、Ａｌ２Ｏ３　１０～１６％、Ｂ２Ｏ３　０～５％、Ｎａ２Ｏ　０～０．１％、Ｋ２Ｏ　０～１％、ＭｇＯ　０～１２％、ＣａＯ　０～１２％、ＳｒＯ　０～１０％、ＢａＯ　０～１０％、ＺｒＯ２　０～１％、ＳｎＯ２　０～１％を含有することが好ましい。
　また、本発明の磁気記録装置は、上記の磁気記録媒体用ガラスディスクを備えることが好ましい。
ディスク形状を示すための上方斜視図である。
　本発明の磁気記録媒体用ガラスディスクにおいて、歪点は６９５℃以上であり、好ましくは６９７℃以上、７００℃以上、７０２℃以上、７０５℃以上、７１０℃以上、７１１℃以上、７１２℃以上、７１３℃以上、７１４℃以上、特に７１５℃以上である。歪点が低過ぎると、高温での熱処理やレーザー照射を実行し難くなり、高記録密度の磁気記録媒体を作製し難くなる。一方、歪点が高過ぎると、溶融温度や成形温度が高くなるため、ガラス基板の生産効率が低下し易くなる。よって、歪点は７８０℃以下であり、好ましくは７７５℃以下、７７０℃以下、７６８℃以下、７６５℃以下、７６３℃以下、７６０℃以下、７５８℃以下、７５５℃以下、７５３℃以下、７５０℃以下、７４８℃以下、７４５℃以下、７４３℃以下、７４０℃以下、７３８℃以下、７３５℃以下、７３３℃以下、７３０℃以下、７２５℃以下、７２０℃以下、特に７１５℃以下である。歪点の最も好ましい範囲は７１５～７７０℃である。
　本発明の磁気記録媒体用ガラスディスクにおいて、高温粘度１０４．５ｄＰａ・ｓにおける温度が低い程、成形設備にかかる負荷を低減することができる。１０４．５ｄＰａ・ｓにおける温度は１３００℃以下であり、好ましくは１２９０℃以下、１２８０℃以下、１２７５℃以下、１２７０℃以下、１２６５℃以下、１２６０℃以下、１２５５℃以下、特に１２５０℃以下である。一方、１０４．５ｄＰａ・ｓにおける温度が低過ぎると、歪点を高く設計できなくなる。よって、１０４．５ｄＰａ・ｓにおける温度は、好ましくは１１５０℃以上、１１７０℃以上、１１８０℃以上、１１８５℃以上、１１９０℃以上、１１９５℃以上、特に１２００℃以上である。
　本発明の磁気記録媒体用ガラスディスクにおいて、ヤング率は７８ＧＰａ以上であり、好ましくは８０ＧＰａ以上、８１ＧＰａ以上、８２ＧＰａ以上、特に好ましくは８３～１００ＧＰａである。ヤング率が低過ぎると、高速回転時に、ガラスディスクの撓みやバタツキ（フラッタリング）が発生し易くなるため、情報記録媒体と磁気ヘッドが衝突し易くなる。
　本発明の磁気記録媒体用ガラスディスクは、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２　６０～７１％、Ａｌ２Ｏ３　１０～１６％、Ｂ２Ｏ３　０～５％、Ｎａ２Ｏ　０～０．１％、Ｋ２Ｏ　０～１％、ＭｇＯ　０～１２％、ＣａＯ　０～１２％、ＳｒＯ　０～１０％、ＢａＯ　０～１０％、ＺｒＯ２　０～１％、ＳｎＯ２　０～１％を含有することが好ましい。各成分の含有範囲を上記のように限定した理由を下記に示す。なお、各成分の含有範囲の説明において、％表示は、モル％を意味する。
　ＳｉＯ２の含有量が少な過ぎると、耐薬品性、特に耐酸性が低下し易くなると共に、歪点が低下し易くなる。一方、ＳｉＯ２の含有量が多過ぎると、フッ化水素酸又はフッ化水素酸の混合溶液によるエッチング速度が遅く易く、また高温粘度が高くなって、溶融性が低下し易く、更にＳｉＯ２系結晶、特にクリストバライトが析出して、液相粘度が低下し易くなる。よって、ＳｉＯ２の好適な上限含有量は７１％、７０．５％、７０％、６９．５％、６９％、６８．５％、６８％、特に６７．５％であり、好適な下限含有量は６０％、６１％、６２％、６２．５％、６３％、６３．５％、６４％、６４．５％、特に６５％である。最も好ましい含有範囲は６６～７０．５％である。
　Ａｌ２Ｏ３の含有量が少な過ぎると、歪点が低下して、熱収縮量が大きくなると共に、ヤング率が低下して、ガラスディスクが撓み易くなる。一方、Ａｌ２Ｏ３の含有量が多過ぎると、耐ＢＨＦ（バッファードフッ酸）性が低下し、ガラス表面に白濁が生じ易くなると共に、耐クラック抵抗性が低下し易くなる。更にガラス中にＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３系結晶、特にムライトが析出して、液相粘度が低下し易くなる。Ａｌ２Ｏ３の好適な上限含有量は１６％、１５．５％、１５％、１４．５％、特に１４％であり、好適な下限含有量は１０％、１０．５％、１１％、１１．５％、特に１２％である。最も好ましい含有範囲は１２～１４％である。
　Ｂ２Ｏ３は、融剤として働き、粘性を下げて溶融性を改善する成分である。Ｂ２Ｏ３の含有量が少な過ぎると、融剤として十分に作用せず、また耐ＢＨＦ性や耐クラック性が低下し易くなる。更に液相温度が上昇し易くなる。一方、Ｂ２Ｏ３の含有量が多過ぎると、歪点、耐熱性、耐酸性が低下し易くなり、特に歪点が低下し易くなる。またガラスが分相し易くなる。Ｂ２Ｏ３の好適な上限含有量は５％、特に４．５％であり、好適な下限含有量は０％、１％、１．５％、２％、特に２．５％である。最も好ましい含有範囲は２．５～４．５％である。
　アルカリ金属酸化物（Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ）は、ガラスディスク上に形成される磁性膜の特性を劣化させるため、その含有量をそれぞれ０．１％（望ましくは０．０６％、０．０５％、０．０２％、特に０．０１％）まで低減することが好ましい。
　ＭｇＯは、歪点を下げずに高温粘性を下げて、溶融性を改善する成分である。また、ＭｇＯは、ＲＯ中では最も密度を下げる効果が有するが、過剰に導入すると、ＳｉＯ２系結晶、特にクリストバライトが析出して、液相粘度が低下し易くなる。更に、ＭｇＯは、ＢＨＦと反応して生成物を形成し易い成分である。この反応生成物は、ガラス表面に固着したり、付着したりして、ガラスを白濁させる虞がある。更にドロマイト等のＭｇＯの導入原料からＦｅ２Ｏ３等の不純物がガラス中に混入し、ガラスディスクの透過率が低下する虞がある。よって、ＭｇＯの好適な上限含有量は１２％、１１．５％、１１％、１０．５％、１０％、９．５％、９．３％、９％、８．５％、８％、７．５％、７％、６．５％、特に６％であり、好適な下限含有量は０％、１％、１．５％、２％、２．５％、３％、３．５％、４％、特に４．５％である。最も好ましい含有範囲は４．５～６％である。
　ＣａＯは、ＭｇＯと同様にして、歪点を下げずに高温粘性を下げて、溶融性を顕著に改善する成分である。しかし、ＣａＯの含有量が多過ぎると、ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３－ＲＯ系結晶、特にアノーサイトが析出して、液相粘度が低下し易くなると共に、耐ＢＨＦ性が低下して、反応生成物がガラス表面に固着したり、付着したりして、ガラスを白濁させる虞がある。よって、ＣａＯの好適な上限含有量は１２％、１１．５％、１１％、１０．５％、１０％、９．５％、９％、特に８．５％であり、好適な下限含有量は０％、１％、２％、３％、３．５％、４％、４．５％、５％、５．５％、５．６％、６％、特に６．５％である。最も好ましい含有範囲は６．５～８．５％である。
　ＳｒＯは、耐薬品性、耐失透性を高める成分であるが、ＲＯ全体の中で、その割合を高め過ぎると、溶融性が低下し易くなると共に、密度、熱膨張係数が上昇し易くなる。よって、ＳｒＯの含有量は、好ましくは０～１０％、０～９％、０～８％、０～７％、０～６％、特に０～５％である。
　ＢａＯは、耐薬品性、耐失透性を高める成分であるが、その含有量が多過ぎると、密度が上昇し易くなる。また、ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３－Ｂ２Ｏ３－ＲＯ系ガラスは、一般的に溶融し難いため、高品質のガラスディスクを安価、且つ大量に供給する観点から、溶融性を高めて、泡、異物等による不良率を軽減することが非常に重要になる。しかし、ＢａＯは、ＲＯの中では、溶融性を高める効果が乏しい。よって、ＢａＯの好適な上限含有量は１０％、９％、８％、７％、６％、特に５％であり、好適な下限含有量は０％、０．１％、０．３％、特に０．２％である。
　ＳｎＯ２は、ガラス中の泡を低減する清澄剤としての働きを有する。一方、ＳｎＯ２の含有量が多過ぎると、ガラス中にＳｎＯ２の失透結晶が発生し易くなる。ＳｎＯ２の好適な上限含有量は１％、０．５％、０．４％、特に０．３％であり、好適な下限含有量は０％、０．０１％、０．０３％、特に０．０５％である。最も好ましい含有範囲は０．０５～０．３％である。
　ＺｒＯ２は、化学的耐久性を高める成分であるが、その導入量が多くなると、ＺｒＳｉＯ４の結晶が発生し易くなる。ＺｒＯ２の好適な上限含有量は１％、０．５％、０．３％、０．２％、特に０．１％であり、化学的耐久性の観点から０．００１％％以上導入することが好ましい。最も好ましい含有範囲は０．００１％～０．１％である。なお、ＺｒＯ２は、原料から導入してもよいし、耐火物からの溶出により導入してもよい。
　上記成分以外にも、他の成分を導入してもよい。その導入量は、好ましくは５％以下、３％以下、特に１％以下である。
　ＺｎＯは、溶融性、耐ＢＨＦ性を改善する成分であるが、その含有量が多過ぎると、ガラスが失透し易くなったり、歪点が低下したりして、耐熱性を確保し難くなる。よって、ＺｎＯの含有量は、好ましくは０～１０％、０～５％、０～３％、０～２％、特に０～１％である。
　Ｐ２Ｏ５は、ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３－ＣａＯ系結晶（特にアノーサイト）とＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３系結晶（特にムライト）の液相線温度を低下させる成分である。しかし、Ｐ２Ｏ５を多量に導入すると、ガラスが分相し易くなる。よって、Ｐ２Ｏ５の含有量は、好ましくは０～１０％、０～５％、０～３％、０～２％、０～１％、特に０～０．１％である。
　ＴｉＯ２は、高温粘性を下げて溶融性を高める成分であり、また化学的耐久性を高める成分であるが、過剰に導入すると、紫外線透過率が低下し易くなる。ＴｉＯ２の含有量は、好ましくは３％以下、１％以下、０．５％以下、０．１％以下、０．０５％以下、０．０３％、特に０．０１％以下である。なお、ＴｉＯ２を極少量導入（例えば０．０００１％以上）すると、紫外線による着色を抑制する効果が得られる。最も好ましい含有範囲は０．０００１～０．０１％である。
　Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３は、清澄剤として作用する成分であるが、環境負荷化学物質であるため、できるだけ使用しないことが望ましい。Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３の含有量は、それぞれ０．３％未満、０．１％未満、０．０９％未満、０．０５％未満、０．０３％未満、０．０１％未満、０．００５％未満、特に０．００３％未満が好ましい。
　鉄は、不純物として、原料から混入する成分であるが、鉄の含有量が多過ぎると、紫外線透過率が低下する虞がある。よって、鉄の好適な下限含有量は、Ｆｅ２Ｏ３に換算して、０．０００１％、０．０００５％、０．００１％、特に０．００１５％であり、好適な上限含有量は、Ｆｅ２Ｏ３に換算して、０．０１％、０．００９％、０．００８％、０．００７％、特に０．００６％である。最も好ましい含有範囲は０．００１５％～０．００６％である。
　Ｃｒ２Ｏ３は、不純物として、原料から混入する成分であるが、Ｃｒ２Ｏ３の含有量が多過ぎると、散乱光によりガラスディスク内部の異物検査を行う場合に、光の透過が生じ難くなり、異物検査に不具合が生じる虞がある。特に、基板サイズが７３０ｍｍ×９２０ｍｍ以上の場合に、この不具合が発生し易くなる。また、ガラスディスクの板厚が小さい（例えば０．５ｍｍ以下、０．４ｍｍ以下、特に０．３ｍｍ以下）と、散乱光の光量が少なくなるため、Ｃｒ２Ｏ３の含有量を規制する意義が大きくなる。Ｃｒ２Ｏ３の好適な上限含有量は０．００１％、０．０００８％、０．０００６％、０．０００５％、特に０．０００３％であり、好適な下限含有量は０．００００１％である。最も好ましい含有範囲は０．００００１～０．０００３％である。
　ＳＯ３は、不純物として、原料から混入する成分であるが、ＳＯ３の含有量が多過ぎると、溶融や成形中にリボイルと呼ばれる泡を発生させて、ガラス中に欠陥を生じさせる虞がある。ＳＯ３の好適な上限含有量は０．００５％、０．００３％、０．００２％、特に０．００１％であり、好適な下限含有量は０．０００１％である。最も好ましい含有範囲は０．０００１％～０．００１％である。
　本発明の磁気記録媒体用ガラスディスクは、以下の特性を有することが好ましい。
　磁気記録媒体用ガラスディスクには、磁気記録媒体の記録再生の信頼性を高めるために、適正な熱膨張係数を有することが求められる。詳述すると、磁気記録媒体を組み込んだＨＤＤ（ハードディスクドライブ）は、中央部分をスピンドルモーターのスピンドルで押圧して、磁気記録媒体自身を回転させる構造を備えている。このため、ガラスディスクとスピンドル材料の熱膨張係数差が大き過ぎると、周囲の温度変化に対して、両者の熱膨張・熱収縮が相違するため、磁気記録媒体が変形するという現象が生じる。このような現象が生じると、書き込んだ情報を磁気ヘッドで読み出せなくなってしまい、記録再生の信頼性を損なう虞がある。よって、磁気記録媒体用ガラスディスクには、スピンドル材料（例えばステンレス等）の熱膨張係数に整合する熱膨張係数を有していることが望ましい。このような観点から、３０～３８０℃の温度範囲における平均線熱膨張係数は、好ましくは２５×１０－７～６０×１０－７／℃、２８×１０－７～５５×１０－７／℃、特に３０×１０－７～５０×１０－７／℃である。
　液相温度は、好ましくは１３５０℃以下、１３３０℃以下、１３００℃以下、１２８０℃以下、１２６０℃以下、１２５０℃以下、１２４０℃以下、特に１２３０℃以下である。液相粘度は、好ましくは１０３．８ｄＰａ・ｓ以上、１０４．４ｄＰａ・ｓ以上、１０４．６ｄＰａ・ｓ以上、１０４．８ｄＰａ・ｓ以上、特に１０５．０ｄＰａ・ｓ以上である。このようにすれば、成形時に失透結晶が析出し難くなり、オーバーフローダウンドロー法等で板状に成形し易くなるため、表面を研磨しなくても、或いは少量の研磨によって、表面の平均表面粗さＲａを１．０ｎｍ以下、特に０．２ｎｍ以下にすることができる。結果として、ビットサイズの微細化によって磁気特性を高めることが可能になる。また失透結晶や研磨量の低減により、ガラスディスクを低コスト化することができる。ここで、「液相温度」は、標準篩３０メッシュ（５００μｍ）を通過し、５０メッシュ（３００μｍ）に残るガラス粉末を白金ボートに入れた後、温度勾配炉中に２４時間保持して、結晶が析出する温度を測定することにより算出可能である。「液相粘度」は、液相温度におけるガラスの粘度を指し、白金球引き上げ法で測定可能である。
　光路長１ｍｍ、波長範囲３５０～１５００ｎｍにおける平均直線透過率は、好ましくは７０％以上、８０％以上、特に９０％以上である。光路長１ｍｍ、波長範囲３５０～１５００ｎｍにおける平均直線透過率が低過ぎると、レーザー照射する際に、レーザー光が磁性層に十分に照射されず、磁性層の高Ｋｕ化を図り難くなる。
　β－ＯＨは、好ましくは０．３０／ｍｍ以下、０．２５／ｍｍ以下、０．２０／ｍｍ以下、０．１５／ｍｍ以下、特に０．１０／ｍｍ以下である。β－ＯＨが大き過ぎると、徐冷点が低下し易くなる。なお、β－ＯＨが小さ過ぎると、塩素等の乾燥成分を導入する必要性が高く、その場合、ガラス中の塩素等が高い状態で推移し、環境負荷を増大させる虞がある。よって、β－ＯＨは、好ましくは０．０１／ｍｍ以上、特に０．０２／ｍｍ以上である。
　β－ＯＨを低下させる方法として、以下の方法が挙げられる。（１）低含水量の原料を選択する。（２）ガラス中にβ－ＯＨを低下させる成分（Ｃｌ、ＳＯ３等）を添加する。（３）炉内雰囲気中の水分量を低下させる。（４）溶融ガラス中でＮ２バブリングを行う。（５）小型溶融炉を採用する。（６）溶融ガラスの流量を多くする。（７）電気溶融法を採用する。
　ここで、「β－ＯＨ」は、ＦＴ－ＩＲを用いてガラスディスクの透過率を測定し、下記の式で求めた値を指す。
〔数１〕
β－ＯＨ＝（１／Ｘ）ｌｏｇ（Ｔ１／Ｔ２）
Ｘ：板厚（ｍｍ）
Ｔ１：参照波長３８４６ｃｍ－１における透過率（％）
Ｔ２：水酸基吸収波長３６００ｃｍ－１付近における最小透過率（％）
　表面の平均表面粗さＲａは、好ましくは１．０ｎｍ以下、０．７ｎｍ以下、０．４ｎｍ以下、特に０．２ｎｍ以下である。表面の平均表面粗さＲａが大き過ぎると、高記録密度化のためにビットサイズを微細化しても、磁気特性の改善が見込めなくなる。
　板厚は、好ましくは１．５ｍｍ以下、１．２ｍｍ以下、０．２～１．０ｍｍ、特に０．３～０．９ｍｍである。板厚が厚過ぎると、所望の板厚まで研磨しなければならず、加工コストが高騰する虞がある。
　全体板厚偏差（ＴＴＶ）は、好ましくは２．０μｍ未満、１．５μｍ以下、１．０μｍ以下、特に０．１～１．０μｍ未満である。全体板厚偏差（ＴＴＶ）が大き過ぎると、高記録密度化のためにビットサイズを微細化しても、磁気特性の改善が見込めなくなる。ここで、「全体板厚偏差（ＴＴＶ）」は、全体の最大板厚と最小板厚の差であり、例えばコベルコ科研社製のＳＢＷ－３３１ＭＬ／ｄにより測定可能である。
　本発明の磁気記録媒体用ガラスディスクは、表面全体が研磨面であることが好ましい。このようにすれば、全体板厚偏差（ＴＴＶ）を２．０μｍ未満、１．５μｍ以下、１．０μｍ以下、特に１．０μｍ未満に規制し易くなる。研磨処理の方法としては、種々の方法を採用することができるが、ガラスディスクの両面を一対の研磨パッドで挟み込み、ガラスディスクと一対の研磨パッドを共に回転させながら、ガラスディスクを研磨処理する方法が好ましい。更に一対の研磨パッドは外径が異なることが好ましく、研磨の際に間欠的にガラスディスクの一部が研磨パッドから食み出すように研磨処理することが好ましい。これにより、全体板厚偏差（ＴＴＶ）を低減し易くなり、また反り量も低減し易くなる。なお、研磨処理において、研磨深さは特に限定されないが、研磨深さは、好ましくは５０μｍ以下、３０μｍ以下、２０μｍ以下、特に１０μｍ以下である。研磨深さが小さい程、ガラスディスクの生産性が向上する。
　本発明の磁気記録媒体用ガラスディスクは、例えば、以下の方法で作製することができる。まず所望のガラス組成になるように調合したガラス原料を連続溶融炉に投入して、１５００～１７００℃で加熱溶融し、清澄した後、溶融ガラスを成形装置に供給した上で板状に成形し、冷却することが好ましい。板状に成形した後に、ディスク形状に切断加工する方法は、周知の方法を採用することができる。ガラス基板の成形方法として、種々の方法を採択することができるが、表面平滑性を高めるために、オーバーフローダウンドロー法、スロットダウン法等を採択することが好ましい。また、板厚やＴＴＶの調整のためのディスク表面の研磨加工、ディスク中心部への円形開口部の孔明け加工、内外周端面の研磨加工、ディスク表面上への磁性層の形成等を適宜採用することができる。
　以下、本発明を実施例に基づいて説明する。なお、以下の実施例は単なる例示である。本発明は、以下の実施例に何ら限定されない。
　表１～５は、本発明の実施例（試料Ｎｏ．１～１３１）を示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
  
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
  
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
  
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
  
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
  
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
  
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
  
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
  
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
  
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
  
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
  
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
  
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
  
　次のように、各試料を作製した。まず表中のガラス組成になるように、ガラス原料を調合したガラスバッチを白金坩堝に入れ、１６００℃で２４時間溶融した。ガラスバッチの溶解に際しては、白金スターラーを用いて攪拌し、均質化を行った。次いで、溶融ガラスをカーボン板上に流し出し、平板形状に成形した後、ディスク形状に切断加工した。得られた各試料について、β－ＯＨ値、密度、熱膨張係数、ヤング率、歪点、１０４．５ｄＰａ・ｓにおける温度、液相温度、液相粘度及び熱収縮率を評価した。
　β－ＯＨ値は、上記式により算出した値である。
　密度は、周知のアルキメデス法によって測定した値である。
　熱膨張係数は、３０～３８０℃の温度範囲において、ディラトメーターで測定した平均熱膨張係数である。
　ヤング率は、ＪＩＳ　Ｒ１６０２に基づく動的弾性率測定法（共振法）により測定した値である。
　歪点は、ＡＳＴＭ　Ｃ３３６の方法に基づいて測定した値である。
　高温粘度１０４．５ｄＰａ・ｓにおける温度は、白金球引き上げ法で測定した値である。
　液相温度は、各試料を粉砕して、標準篩３０メッシュ（５００μｍ）を通過し、５０メッシュ（３００μｍ）に残るガラス粉末を白金ボートに入れて、１１００℃から１３５０℃に設定された温度勾配炉中に２４時間保持した後、白金ボートを取り出し、ガラス中に失透結晶（結晶異物）が認められた温度である。液相粘度は、液相温度におけるガラスの粘度を白金球引き上げ法で測定した値である。
　表から明らかなように、試料Ｎｏ．１～１３１は、歪点が７１５℃以上、１０４．５ｄＰａ・ｓにおける温度が１２９０℃以下、ヤング率が８１．７ＧＰａ以上であるため、磁気記録媒体用ガラスディスクとして好適である。
　表中の試料Ｎｏ．１～１３１のガラス組成になるように、ガラス原料を調合したガラスバッチを溶融窯に投入した後、１５００～１７００℃で２４時間溶融、清澄、均質化を行い、板厚０．６７５ｍｍになるように、オーバーフローダウンドロー法で板状に成形した後、ディスク形状に加工した。得られたガラスディスクの表面の表面粗さＲａを原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で測定したところ、０．１０～０．２０ｎｍであった。また全体板厚偏差（ＴＴＶ）は１．０μｍであった。更に、得られたガラスディスクについて、光路長１ｍｍ、波長範囲３５０～１５００ｎｍにおける平均直線透過率を島津製作所製分光光度計ＵＶ－３１００で測定したところ、何れも８５％以上であった。

Claims (10)

  1. 　ディスク形状を有しており、歪点が６９５～７８０℃であり、１０４．５ｄＰａ・ｓにおける温度が１３００℃以下であり、且つヤング率が７８ＧＰａ以上であることを特徴とする磁気記録媒体用ガラスディスク。
  2. 　中心部に円形の開口部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体用ガラスディスク。
  3. 　ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２　６０～７１％、Ａｌ２Ｏ３　１０～１６％、Ｂ２Ｏ３　０～５％、Ｎａ２Ｏ　０～０．１％、Ｋ２Ｏ　０～１％、ＭｇＯ　０～１２％、ＣａＯ　０～１２％、ＳｒＯ　０～１０％、ＢａＯ　０～１０％、ＺｒＯ２　０～１％、ＳｎＯ２　０～１％を含有することを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気記録媒体用ガラスディスク。
  4. 　表面の平均表面粗さＲａが１．０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１～３の何れかに記載の磁気記録媒体用ガラスディスク。
  5. 　光路長１ｍｍ、波長範囲３５０～１５００ｎｍにおける平均直線透過率が７０％以上であることを特徴とする請求項１～４の何れかに記載の磁気記録媒体用ガラスディスク。
  6. 　ディスク形状を有しており、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２　６０～７１％、Ａｌ２Ｏ３　１０～１６％、Ｂ２Ｏ３　０～５％、Ｎａ２Ｏ　０～０．１％、Ｋ２Ｏ　０～１％、ＭｇＯ　０～１２％、ＣａＯ　０～１２％、ＳｒＯ　０～１０％、ＢａＯ　０～１０％、ＺｒＯ２　０～１％、ＳｎＯ２　０～１％を含有することを特徴とする磁気記録媒体用ガラスディスク。
  7. 　表面に磁性層を有することを特徴とする請求項１～６の何れかに記載の磁気記録媒体用ガラスディスク。
  8. 　請求項１～７の何れかに記載の磁気記録媒体用ガラスディスクを備えることを特徴とする磁気記録装置。
  9. 　歪点が６９５～７４０℃、１０４．５ｄＰａ・ｓにおける温度が１３００℃以下、ヤング率が７８ＧＰａ以上であることを特徴とする磁気記録媒体用ガラス基板。
  10. 　ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２　６０～７１％、Ａｌ２Ｏ３　１０～１６％、Ｂ２Ｏ３　０～５％、Ｎａ２Ｏ　０～０．１％、Ｋ２Ｏ　０～１％、ＭｇＯ　０～１２％、ＣａＯ　０～１２％、ＳｒＯ　０～１０％、ＢａＯ　０～１０％、ＺｒＯ２　０～１％、ＳｎＯ２　０～１％を含有することを特徴とする請求項９に記載の磁気記録媒体用ガラス基板。
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