JP2013254555A

JP2013254555A - 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

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Publication number: JP2013254555A
Application number: JP2013161690A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Nagashima; 達雄長嶋; Kensuke Nagai; 研輔永井; Tetsuya Nakajima; 哲也中島; Takashi Maeda; 敬前田
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2008-01-28
Filing date: 2013-08-02
Publication date: 2013-12-19
Anticipated expiration: 2028-12-22
Also published as: JP5375608B2; JPWO2009096120A1; US7754356B2; US20090239102A1; US20110152058A1; US8563149B2; SG188078A1; JP5708732B2; CN101622205B; CN101622205A; CN102584009A; MY154012A; WO2009096120A1

Abstract

【課題】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。
【解決手段】下記酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ_２を６０〜７０％、Ａｌ_２Ｏ_３を２．５〜９％、ＭｇＯを２〜１０％、ＣａＯを０〜７％、ＳｒＯを０．５〜１０％、ＢａＯを０〜５％、ＴｉＯ_２を０〜１％、ＺｒＯ_２を１〜３．７％、Ｌｉ_２Ｏを０〜２．５％、Ｎａ_２Ｏを２〜８％、Ｋ_２Ｏを２〜８％、Ｌａ_２Ｏ_３を０．５〜３％含有し、Ａｌ_２Ｏ_３およびＺｒＯ_２の含有量合計（Ａｌ_２Ｏ_３＋ＺｒＯ_２）が１２％以下、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２ＯおよびＫ_２Ｏの含有量合計（Ｒ_２Ｏ）が１２％以下、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量合計が１０％以上であるデータ記憶媒体基板用ガラス。
【選択図】なし

Description

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。

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。

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。

特開２００１−１８０９６９号公報特開２０００−１１９０４２号公報

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。

本発明は、下記酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ_２を５５〜７０％、Ａｌ_２Ｏ_３を２．５〜９％、ＭｇＯを０〜１０％、ＣａＯを０〜７％、ＳｒＯを０．５〜１０％、ＢａＯを０〜１２．５％、ＴｉＯ_２を０〜２．５％、ＺｒＯ_２を０．５〜３．７％、Ｌｉ_２Ｏを０〜２．５％、Ｎａ_２Ｏを０〜８％、Ｋ_２Ｏを２〜８％、Ｌａ_２Ｏ_３を０．５〜５％含有し、Ａｌ_２Ｏ_３およびＺｒＯ_２の含有量合計（Ａｌ_２Ｏ_３＋ＺｒＯ_２）が１２％以下、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２ＯおよびＫ_２Ｏの含有量合計（Ｒ_２Ｏ）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。

また、下記酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ_２を６０〜７０％、Ａｌ_２Ｏ_３を２．５〜９％、ＭｇＯを２〜１０％、ＣａＯを０〜７％、ＳｒＯを０．５〜１０％、ＢａＯを０〜５％、ＴｉＯ_２を０〜１％、ＺｒＯ_２を１〜３．７％、Ｌｉ_２Ｏを０〜２．５％、Ｎａ_２Ｏを２〜８％、Ｋ_２Ｏを２〜８％、Ｌａ_２Ｏ_３を０．５〜３％含有し、Ａｌ_２Ｏ_３＋ＺｒＯ_２が１２％以下、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量合計（ＲＯ）が１０％以上、Ｒ_２Ｏが１２％以下であるデータ記憶媒体基板用ガラスを提供する。
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。

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。

ＭｇＯおよびＣａＯの含有量の和とＬａ_２Ｏ_３およびＴｉＯ_２の含有量の和との積をＺｒＯ_２含有量で除した値（（（（ＭｇＯ＋ＣａＯ）×（Ｌａ_２Ｏ_３＋ＴｉＯ_２））÷ＺｒＯ_２）、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。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。

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。

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。

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。

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。

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。

本発明のガラスは、その粘度が１０^４ｄＰａ・ｓとなる温度（Ｔ_４）と液相温度（Ｔ_Ｌ）との差ΔＴ（＝Ｔ_４−Ｔ_Ｌ）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。

本発明のガラスの密度（ｄ）は３．３ｇ／ｃｍ^３以下であることが好ましい。ｄが３．３ｇ／ｃｍ^３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／ｃｍ^３以下、最も好ましくは２.８ｇ／ｃｍ^３以下である。典型的には２．７５ｇ／ｃｍ^３以下である。

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。

本発明のガラスは、ＳｉＯ_２を６０モル％以上、ＭｇＯを２モル％以上、ＢａＯを０〜５モル％、ＴｉＯ_２を０〜１モル％、ＺｒＯ_２を１〜３．７モル％、Ｎａ_２Ｏを２モル％以上、Ｌａ_２Ｏ_３を３％以下含有し、ＲＯが１０モル％以上であるものである。
本発明のガラスは、ｄまたはＥ／ｄを小さくしたい、分相をしにくくしたい、等に好適である。

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。
ＳｉＯ_２はガラスの骨格を形成する必須成分である。ＳｉＯ_２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。ＳｉＯ_２は好ましくは５７％以上、典型的には６０％以上である。ＳｉＯ_２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。ＳｉＯ_２は好ましくは６８％以下、典型的には６７％以下である。
ＳｉＯ_２は６０％以上とされる。ＳｉＯ_２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。ＳｉＯ_２は好ましくは６１％以上、典型的には６３％以上である。
ＳｉＯ_２の質量百分率表示含有量は典型的には６０．２％未満である。

Ａｌ_２Ｏ_３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。Ａｌ_２Ｏ_３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。Ａｌ_２Ｏ_３が９％超ではＺｒＯ_２系またはＫ−Ａｌ−Ｓｉ系結晶が析出しやすくなってＴ_Ｌが高くなるおそれがあり、好ましくは８％以下である。

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Ｔ_Ｌ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。
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。

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Ｔ_Ｌ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。

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Ｔ_Ｌ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。

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Ｔ_Ｌ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Ｔ_Ｌ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。
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。

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。
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。

ＴｉＯ_２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。ＴｉＯ_２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。ＴｉＯ_２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。
ＴｉＯ_２を含有する場合その含有量は１％以下とされる。ＴｉＯ_２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ＴｉＯ_２は含有しないことが好ましい。

ＺｒＯ_２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。ＺｒＯ_２が３．７％超ではＺｒＯ_２結晶が析出する、Ｔ_Ｌ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。
Ａｌ_２Ｏ_３およびＺｒＯ_２の含有量合計（Ａｌ_２Ｏ_３＋ＺｒＯ_２）が１２％超ではＴ_Ｌ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。
ＺｒＯ_２は１％以上とされる。ＺｒＯ_２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。

ＳｉＯ_２の質量百分率表示含有量のＴｉＯ_２およびＺｒＯ_２の質量百分率表示含有量の和に対する比（ＳｉＯ_２／（ＴｉＯ_２＋ＺｒＯ_２））は１０超であることが好ましい。同比が１０以下ではＴ_Ｌが高くなるおそれがあり、より好ましくは１２以上である。

Ｌｉ_２Ｏ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。Ｌｉ_２Ｏ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Ｌｉ_２Ｏは含有しない。

Ｎａ_２Ｏ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。Ｎａ_２Ｏ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。
Ｎａ_２Ｏは必須成分である。Ｎａ_２Ｏ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。

Ｋ_２Ｏ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。Ｋ_２Ｏ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。Ｋ_２Ｏが８％超ではＫ−Ｓｉ−Ａｌ系結晶が生成しやすくなりＴ_Ｌ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。

Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２ＯおよびＫ_２Ｏの含有量合計Ｒ_２Ｏ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。
Ｒ_２Ｏ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。

Ｌｉ_２ＯおよびＮａ_２Ｏの含有量合計とＫ_２Ｏ含有量とのモル比（Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ）／Ｋ_２Ｏ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。

Ｌａ_２Ｏ_３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。Ｌａ_２Ｏ_３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。Ｌａ_２Ｏ_３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Ｔ_Ｌ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。
Ｌａ_２Ｏ_３は３％以下とされる。Ｌａ_２Ｏ_３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Ｔ_Ｌ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。

本発明のガラスに関連して、図１は、モル百分率表示組成がＳｉＯ_２：６４．３〜６７．３％、Ａｌ_２Ｏ_３：７．２〜８．０％、ＭｇＯ：４．５〜８．５％、ＣａＯ：０〜８％、ＳｒＯ：０．５〜６．０％、ＢａＯ：０〜２．０％、ＴｉＯ_２：０〜２．０％、ＺｒＯ_２：１．０〜３．０％、Ｎａ_２Ｏ：３．０〜６．５％、Ｋ_２Ｏ：２．５〜６．３％、Ｌａ_２Ｏ_３：０．５〜１．３％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Ｌａ_２Ｏ_３およびＴｉＯ_２の含有量の和との積をＺｒＯ_２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ＳＡＸＳｉｎｔｅｎｓｉｔｙ（縦軸。任意単位。）をプロットした図である。

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。

１Ｔｂ／ｉｎｃｈ^２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。

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。

ＳＯ_３、Ｃｌ、Ａｓ_２Ｏ_３、Ｓｂ_２Ｏ_３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、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＮｉＯ、ＣｏＯ、Ｃｒ_２Ｏ_３、ＣｕＯ、ＭｎＯ_２、ＣｅＯ_２、Ｅｒ_２Ｏ_３、Ｙｂ_２Ｏ_３等の着色剤を合計で０．５％まで含有してもよい。

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Ｔ_Ｌ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。
Ｂ_２Ｏ_３はＴ_Ｌ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。

表１〜８の例１〜２１、２８〜５０、５２〜６５について、ＳｉＯ_２からＬａ_２Ｏ_３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。

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／ｃｍ^３）、ヤング率Ｅ（単位：ＧＰａ）、比弾性率Ｅ／ｄ（単位：ＭＮｍ／ｋｇ）、粘度が１０^４Ｐ＝１０^４ｄＰａ・ｓとなる温度Ｔ_４（単位：℃）、液相温度Ｔ_Ｌ（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。

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。

Ｔ_４：回転粘度計により測定した。
Ｔ_Ｌ：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。

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。

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。

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９、１１、１６、２８〜４８は実施例、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。

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。

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。

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。

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、平成２０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、図面およ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。

Claims

下記酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ_２を６０〜７０％、Ａｌ_２Ｏ_３を２．５〜９％、ＭｇＯを２〜１０％、ＣａＯを０〜７％、ＳｒＯを０．５〜１０％、ＢａＯを０〜５％、ＴｉＯ_２を０〜１％、ＺｒＯ_２を１〜３．７％、Ｌｉ_２Ｏを０〜２．５％、Ｎａ_２Ｏを２〜８％、Ｋ_２Ｏを２〜８％、Ｌａ_２Ｏ_３を０．５〜３％含有し、Ａｌ_２Ｏ_３およびＺｒＯ_２の含有量合計（Ａｌ_２Ｏ_３＋ＺｒＯ_２）が１２％以下、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２ＯおよびＫ_２Ｏの含有量合計（Ｒ_２Ｏ）が１２％以下、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量合計が１０％以上であるデータ記憶媒体基板用ガラス。
Ｌｉ_２ＯおよびＮａ_２Ｏの含有量合計のＫ_２Ｏ含有量に対するモル比（（Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ）／Ｋ_２Ｏ）が３．０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。
ＭｇＯおよびＣａＯの含有量の和とＬａ_２Ｏ_３およびＴｉＯ_２の含有量の和との積をＺｒＯ_２含有量で除した値（（（ＭｇＯ＋ＣａＯ）×（Ｌａ_２Ｏ_３＋ＴｉＯ_２））÷ＺｒＯ_２）が１２．０モル％以下である請求項１または２に記載のデータ記憶媒体基板用ガラス。
ＳｉＯ_２の質量百分率表示含有量のＴｉＯ_２およびＺｒＯ_２の同表示含有量の和に対する比（ＳｉＯ_２／（ＴｉＯ_２＋ＺｒＯ_２））が１０．０超である請求項１〜３のいずれかに記載のデータ記憶媒体基板用ガラス。
ＴｉＯ_２を含有しない請求項１〜４のいずれかに記載のデータ記憶媒体基板用ガラス。
Ｒ_２Ｏが５モル％以上である請求項１〜５のいずれかに記載のデータ記憶媒体基板用ガラス。
Ｂ_２Ｏ_３を含有しない請求項１〜６のいずれかに記載のデータ記憶媒体基板用ガラス。
ガラス転移点が６８０℃以上である請求項１〜７のいずれかに記載のデータ記憶媒体基板用ガラス。
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１〜８のいずれかに記載のデータ記憶媒体基板用ガラス。
粘度が１０^４ｄＰａ・ｓとなる温度が液相温度以上である請求項１〜９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１〜１０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１１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。