JP2020093943A - 磁気記録媒体基板用ガラス、磁気記録媒体基板、磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】 耐熱性および剛性に優れる磁気記録媒体基板用ガラスを提供することを目的とする。【解決手段】 ＳｉＯ2含有量が４７〜５９モル％、Ａｌ2Ｏ3含有量が１０〜２０モル％、ＭｇＯ含有量が２５〜３５モル％、ＴｉＯ2含有量が０〜１０モル％、であり、比重が２．８５以下、ガラス転移温度が６５０℃以上かつヤング率が９０ＧＰａ以上の非晶質の酸化物ガラスである磁気記録媒体基板用ガラス。【選択図】なし

Description

本発明は、磁気記録媒体基板用ガラス、磁気記録媒体基板、磁気記録媒体に関する。

ハードディスク等の磁気記録媒体用の基板（磁気記録媒体基板）としては、従来、アルミニウム合金製の基板が用いられていた。しかし、アルミニウム合金製基板については、変形しやすい、研磨後の基板表面の平滑性が十分ではない等の点が指摘されている。そのため現在では、ガラス製の磁気記録媒体基板が広く用いられている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１０−６４９２１号公報

磁気記録媒体基板上に磁気記録層を形成する工程では、通常、高温での成膜が行われるか、または成膜後に高温で熱処理が行われる。したがって、磁気記録媒体基板用のガラスには、高温処理に耐え得る高い耐熱性を有すること、具体的には高いガラス転移温度を有することが求められる。

更に、磁気記録媒体の薄板化や記録密度の高密度化に伴い、スピンドルモータの回転中における磁気記録媒体の反りやたわみの一層の低減や、磁気記録媒体の実用強度に対する要求も高まっている。これら要求に対応するためには、磁気記録媒体基板用のガラスの剛性が高いこと、具体的にはヤング率が高いことが望ましい。

以上の通り、磁気記録媒体基板用のガラスには、耐熱性および剛性に優れることが望まれる。

そこで本発明の一態様は、耐熱性および剛性に優れる磁気記録媒体基板用ガラスを提供することを目的とする。

本発明の一態様は、ＳｉＯ₂含有量が４７〜５９モル％、Ａｌ₂Ｏ₃含有量が１０〜２０モル％、ＭｇＯ含有量が２５〜３５モル％、ＴｉＯ₂含有量が０〜１０モル％、であり、比重が２．８５以下、ガラス転移温度が６５０℃以上かつヤング率が９０ＧＰａ以上の非晶質の酸化物ガラスである磁気記録媒体基板用ガラス、である。

本発明によれば、耐熱性および剛性に優れる磁気記録媒体基板用ガラスを提供することができる。更に、上記磁気記録媒体基板用ガラスからなる磁気記録媒体基板、およびこの基板を含む磁気記録媒体を提供することもできる。

［磁気記録媒体基板用ガラス］
本発明のガラスは、上記ガラス組成を有し、比重が２．８５以下、ガラス転移温度が６５０℃以上かつヤング率が９０ＧＰａ以上の非晶質の酸化物ガラスである磁気記録媒体基板用ガラスである。

上記ガラスは、非晶質のガラスであって、かつ酸化物ガラスである。非晶質のガラスとは、結晶化ガラスとは異なり、結晶相を含まず、昇温によりガラス転移現象を示すガラスである。また、酸化物ガラスとは、ガラスの主要ネットワーク形成成分が酸化物であるガラスである。

以下、上記のガラスについて、更に詳細に説明する。

＜ガラス組成＞
本発明および本明細書では、ガラス組成を、酸化物基準のガラス組成で表示する。ここで「酸化物基準のガラス組成」とは、ガラス原料が熔融時にすべて分解されてガラス中で酸化物として存在するものとして換算することにより得られるガラス組成をいうものとする。また、特記しない限り、ガラス組成はモル基準（モル％、モル比）で表示するものとする。

本発明および本明細書におけるガラス組成は、例えばＩＣＰ−ＡＥＳ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ−Ａｔｏｍｉｃ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）等の方法により求めることができる。定量分析は、ＩＣＰ−ＡＥＳを用い、各元素別に行われる。その後、分析値は酸化物表記に換算される。ＩＣＰ−ＡＥＳによる分析値は、例えば、分析値の±５％程度の測定誤差を含んでいることがある。したがって、分析値から換算された酸化物表記の値についても、同様に±５％程度の誤差を含んでいることがある。
また、本発明および本明細書において、構成成分の含有量が０％または含まないもしくは導入しないとは、この構成成分を実質的に含まないことを意味し、この構成成分の含有量が不純物レベル程度以下であることを指す。不純物レベル程度以下とは、例えば、０．０１％未満であることを意味する。

以下に、ガラス組成について説明する。

ＳｉＯ₂は、ガラスのネットワーク形成成分であり、ガラス安定性を向上させる働きを有する。また、ＳｉＯ₂は、化学的耐久性の向上にも寄与する成分である。ＳｉＯ₂含有量は、剛性向上の観点から、５９％以下であり、５７％以下であることが好ましく、５５％以下であることがより好ましい。また、ＳｉＯ₂含有量は、化学的耐久性の維持の観点から、４７％以上であり、４８％以上であることが好ましく、４９％以上であることがより好ましい。
Ａｌ₂Ｏ₃は、ガラスのネットワーク形成成分であり、耐熱性を向上させる働きを有する。また、Ａｌ₂Ｏ₃は、化学的耐久性を向上させる働きも有する。耐熱性および化学的耐久性向上の観点から、Ａｌ₂Ｏ₃の含有量は、１０％以上であり、１１％以上であることが好ましく、１２％以上であることがより好ましい。また、ガラス安定性向上の観点から、Ａｌ₂Ｏ₃の含有量は、２０％以下であり、１９％以下であることが好ましく、１７％以下であることがより好ましい。
ＳｉＯ₂およびＡｌ₂Ｏ₃の合計含有量（ＳｉＯ₂＋Ａｌ₂Ｏ₃）は、化学的耐久性を維持する観点から６２％以上であることが好ましく、６４％以上であることがより好ましい。また、剛性向上の観点から、ＳｉＯ₂およびＡｌ₂Ｏ₃の合計含有量（ＳｉＯ₂＋Ａｌ₂Ｏ₃）は７２％以下であることが好ましく、７０％以下であることがより好ましい。

ＭｇＯは、ガラスのヤング率を高める働き、熱膨張係数を大きくする働き、ならびにガラスの熔融性や成形性を良化する働きを有する。比弾性率について詳細は後述する。上記の働きを良好に得る観点から、ＭｇＯの含有量は、２５％以上であり、２６％以上であることが好ましく、２７％以上であることがより更に好ましい。また、ガラス安定性を維持する観点から、ＭｇＯの含有量は３５％以下であり、３３％以下であることが好ましく、３２％以下であることがより好ましい。

ＣａＯも、ガラスのヤング率および比弾性率を高める働き、熱膨張係数を大きくする働き、ならびにガラスの熔融性や成形性を良化する働きを有するが、ヤング率および比弾性率を高める働きがＭｇＯよりも小さいため、ＭｇＯの含有量よりもＣａＯの含有量を少なくすることが好ましい。ＣａＯ含有量の好ましい範囲は０〜６％、より好ましい範囲は０〜３％である。

ＳｒＯは、ガラスの熔融性、成形性およびガラス安定性を良化し、熱膨張係数を大きくする働きを有する。化学的耐久性の維持、低比重化および原料コストの低減、ヤング率や比弾性率を高める効果がＭｇＯやＣａＯと比較して劣ることから、ＳｒＯの含有量は０〜５％であることが好ましい。ＳｒＯの含有量のより好ましい範囲は０〜３％、更に好ましい範囲は０〜１％である。

ＢａＯは、ガラスの比重を上昇させる成分である。ガラスの低比重化の観点から、ＢａＯの含有量は少ない方が好ましい。ＢａＯの含有量は０〜３％であることが好ましく、０〜１％であることがより好ましい。
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの合計含有量に対するＭｇＯ含有量のモル比（ＭｇＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ））は、ヤング率や比弾性率を大きくする上から０．７以上であることが好ましく、０．８以上であることがより好ましい。

ＴｉＯ₂は、ガラス安定性や化学的耐久性を向上させると共に、剛性を向上させる働きを有するが、過剰に導入するとガラスの液相温度が上昇し、耐失透性の悪化や比重の上昇を招く場合がある。したがって、ＴｉＯ₂の含有量は０〜１０％である。ＴｉＯ₂の含有量は０〜８％であることが好ましく、０〜５％であることがより好ましく、０（０を含まない）〜５％であることが更に好ましい。
Ｌｉ₂Ｏは、ガラス転移温度を低下させる成分であるため、Ｌｉ₂Ｏの含有量は、０〜８％であることが好ましく、５％以下であることがより一層好ましい。

Ｎａ₂Ｏ、Ｋ₂Ｏは、ガラスの熔融性および成形性を向上させ、熱膨張係数を大きくし、清澄時にはガラスの粘性を低下させて泡切れを促進させる働きを有する成分であるが、ガラス転移温度を低下させ、ヤング率も低下させるため、Ｎａ₂Ｏの含有量は、０〜５％であることが好ましく、０〜３％であることがより好ましい。Ｋ₂Ｏの含有量は、０〜５％であることが好ましく、０〜３％であることがより好ましい。
ガラス転移温度の低下やヤング率の低下を防ぐ上から、Ｌｉ₂Ｏ、Ｎａ₂ＯおよびＫ₂Ｏの合計含有量（Ｌｉ₂Ｏ＋Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏ）は１０％以下であることが好ましく、７％以下であることがより好ましく、５％以下であることが更に好ましい。

ＺｒＯ₂は、化学的耐久性を向上させる働きを有すると共に、剛性を向上させる働きも有する。ただし、過剰導入によりガラスの熔融性が低下し、原料の熔け残りが生じる場合がある。したがって、ＺｒＯ₂の含有量は、０〜５％であることが好ましく、０〜４％であることがより好ましく、０〜３％であることが更に好ましい。

Ｂ₂Ｏ₃は、ガラスのネットワーク形成成分であり、ガラスの比重を低下させる成分であり、熔融性を向上させる成分でもある。他方、Ｂ₂Ｏ₃は、熔融時に揮発しやすく、ガラス成分比率を不安定にしやすい。また、過剰導入により、化学的耐久性を低下させる傾向がある。以上の点から、Ｂ₂Ｏ₃の含有量は、０〜５％であることが好ましく、０〜３％であることがより好ましい。

ＺｎＯは、熔融性を向上させると共に剛性を向上させる働きを有するが、過剰導入によって液相温度が上昇する。以上の観点から、ＺｎＯの含有量は、０〜５％であることが好ましく、０〜３％であることがより好ましく、０〜１％であることが更に好ましい。

Ｐ₂Ｏ₅は、過剰導入により化学的耐久性が低下する傾向があるため、Ｐ₂Ｏ₅の含有量は０〜５％であることが好ましく、０〜３％であることがより好ましい。

清澄効果を得る観点から、ＳｎＯ₂、ＣｅＯ₂およびＳｂ₂Ｏ₃からなる群から選ばれる一種以上を含むことができる。ＳｎＯ₂とＣｅＯ₂の合計含有量は外割で０質量％以上であることができ、清澄効果を改善する上からＳｎＯ₂とＣｅＯ₂の合計含有量は外割で０．３質量％以上であることが好ましく、０．５質量％以上であることがより好ましい。

ガラス熔解時に熔融ガラスが吹き上がり生産性が低下することを低減する観点から、ＳｎＯ₂とＣｅＯ₂の合計含有量が外割で２質量％以下であることが好ましく、１．５質量％以下であることが更に好ましく、１．２質量％以下であることがより一層好ましい。

ＳｎＯ₂は、ガラスの熔融温度が比較的高い状態（１４００〜１６００℃程度の温度域）での清澄を促進させる働きを有する。Ｓｂ₂Ｏ₃や亜砒酸等の環境に悪影響を及ぼす清澄剤の使用が制限される中、熔融温度の高いガラスの泡の除去をするために、ＳｎＯ₂の含有量は、外割で０．１質量％以上であることが好ましく、０．２％以上であることがより好ましい。また、ＳｎＯ₂の含有量は、外割で１．５質量％以下であることが好ましく、１．０質量％以下であることがより好ましい。

ＣｅＯ₂は、ＳｎＯ₂と同様にガラスの清澄作用を示す成分である。ＣｅＯ₂は、ガラスの熔融温度が比較的低い状態（１２００〜１４００℃程度の温度域）で酸素を取り込んでガラス成分として定着させる働きがあるため、清澄剤としてＣｅＯ₂を導入することが好ましい。ＣｅＯ₂の含有量は、清澄効果を得る観点から、外割で０．１質量％以上であることが好ましく、０．２質量％以上であることがより好ましい。また、ＣｅＯ₂の含有量は、外割で１．５質量％以下であることが好ましく、１．０質量％以下であることがより好ましい。

Ｓｂ₂Ｏ₃は、環境負荷低減の観点から、使用を控えることが望ましい。Ｓｂ₂Ｏ₃の含有量は、外割で０〜０．５質量％の範囲であることが好ましい。Ｓｂ₂Ｏ₃の含有量は、外割で０．３質量％以下であることがより好ましく、０．１質量％以下であることが更に好ましい。Ｓｂ₂Ｏ₃を含まなくてもよい。

なお、外割での含有量とはＳｎＯ₂、ＣｅＯ₂およびＳｂ₂Ｏ₃以外のガラス成分の合計含有量を１００質量％としたときのＳｎＯ₂、ＣｅＯ₂およびＳｂ₂Ｏ₃のそれぞれの含有量を質量％表示したものである。

Ｆｅの含有量は、質量基準で表示される酸化物基準のガラス組成において、Ｆｅ₂Ｏ₃に換算して、０．３質量％以下、０．１質量％以下、０．０５質量％以下であることができる。Ｆｅは含有しないこと（上記含有量が０質量％であること）ができる。
また、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｙｂ、Ｍｎ、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｎｂ、Ｖ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｏ、ＨｏおよびＥｒからなる群から選ばれる一種以上を含ませることもできる。

Ｐｂ、ＣｄおよびＡｓは、環境に悪影響を与える物質なので、これらの導入は避けることが好ましい。

なお本発明の課題を解決するという観点から、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＭｇＯおよびＴｉＯ₂の合計含有量が９０％以上であることが好ましく、９２％以上であることが好ましい。

＜ガラスの熔融方法＞
上記のガラスは、所定のガラス組成が得られるように、酸化物、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、水酸化物等のガラス原料を秤量、調合し、十分混合して、熔融容器内で、例えば１３５０〜１５００℃の範囲で加熱、熔解し、清澄、攪拌して十分泡切れがなされた均質化した熔融ガラスを成形することにより作製することができる。例えば、ガラス原料を熔解槽において１３５０〜１５００℃で加熱して熔解し、得られた熔融ガラスを清澄槽において昇温して１３５０〜１５００℃に保持した後、降温して１２５０〜１４００℃でガラスを流出し成形することが好ましい。ガラスの加熱は、通電加熱により行ってもよく、通電加熱以外の加熱方式によって行ってもよい。

＜ガラス物性＞
上記ガラスは、以上記載した組成調整を行うことにより、以下に記載する各種ガラス物性を有することができる。

（ガラス転移温度）
先に記載したように、磁気記録媒体基板は、通常、基板上に磁気記録層を形成する工程で高温処理に付される。例えば、磁気記録媒体の高密度記録化のために近年開発されている磁気異方性エネルギーが高い磁性材料を含む磁気記録層を形成するためには、通用、高温で成膜が行われるか、または成膜後に高温で熱処理が行われる。磁気記録媒体基板がこのような高温処理に耐え得る耐熱性を有さないと、高温処理において高温に晒されて基板の平坦性が損なわれてしまう。これに対し、上記ガラスは、耐熱性の指標であるガラス転移温度（以下、「Ｔｇ」とも記載する。）が６５０℃以上である。ガラス転移温度が６５０℃以上である高い耐熱性を有するガラスからなる基板であれば、高温処理後にも優れた平坦性を維持することができる。ただし、高温処理を必要とする磁性材料を含む磁気記録層を有する磁気記録媒体の基板用ガラスに限定されるものではなく、各種磁性材料を備えた磁気記録媒体の作製に用いることができる。ガラス転移温度は、６６０℃以上であることが好ましく、６７０℃以上であることがより好ましい。また、ガラス転移温度の上限は、例えば８３０℃程度であるが、ガラス転移温度が高いほど耐熱性の観点から好ましいため、特に限定されるものではない。

（ヤング率）
先に記載した磁気記録媒体の剛性向上に対する要求に対応するために、磁気記録媒体基板用ガラスは高い剛性を有することが望ましい。この点に関して、上記のガラスは、剛性の指標であるヤング率が９０ＧＰａ以上である。９０ＧＰａ以上のヤング率を示す高い剛性を有する磁気記録媒体基板用ガラスによれば、スピンドルモータの回転中の基板変形を抑制することができるため、基板変形に伴う磁気記録媒体の反りやたわみも抑制することができる。ヤング率は、９５ＧＰａ以上であることが好ましく、９８ＧＰａ以上であることがより好ましく、１００ＧＰａ以上であることが更に好ましい。ヤング率の上限は、例えば１３０ＧＰａ程度であるが、ヤング率が高いほど剛性が高く好ましいため特に限定されるものではない。

（比重）
上記のガラスの比重は、２．８５以下である。比重は、２．８０以下であることが好ましく、２．７６以下であることが更に好ましい。磁気記録媒体基板用ガラスの低比重化により、磁気記録媒体基板を軽量化することができ、更には磁気記録媒体の軽量化、これにより磁気記録再生装置（一般にＨＤＤ（ハードディスクドライブ）と呼ばれる。）の消費電力抑制が可能になる。比重の下限は、例えば２．３程度であるが、比重が低いほど好ましいため特に限定されるものではない。

（比弾性率）
比弾性率は、ガラスのヤング率を密度で除したものである。ここで密度とはガラスの比重に、ｇ／ｃｍ３という単位を付けた値と考えればよい。より変形しにくい基板を提供する観点から、比弾性率は３７ＭＮｍ／ｋｇ以上であることが好ましく、３７．５ＭＮｍ／ｋｇ以上であることがより好ましく、３８ＭＮｍ／ｋｇ以上であることが更に好ましい。比弾性率の上限は、例えば４６ＭＮｍ／ｋｇ程度であるが、比弾性率が高いほど好ましいため特に限定されるものではない。

（泡密度）
上記のガラスは、先に記載した組成調整により、泡の低減も可能である。磁気記録媒体基板用のガラスでは、泡を低減できることは望ましい。これは、以下の理由による。近年の高密度記録化の進行に伴い、データの書き込みや読み取りのためのヘッド（磁気ヘッド）と磁気記録媒体の表面との距離（「フライングハイト」と呼ばれる。）を狭小化することが望まれている。しかし、磁気記録媒体用のガラス基板の表面に泡に起因する凹凸が存在すると、磁気記録媒体の表面にこの凹凸が反映され、磁気記録媒体の表面平滑性は低下してしまう。表面平滑性に劣る磁気記録媒体の表面に磁気ヘッドを近接させると、磁気ヘッドが磁気記録媒体の表面に接触して磁気ヘッドが破損するおそれがあるため、接触を防ぐためにフライングハイトをある程度確保せざるを得ない。以上の点から、磁気記録媒体基板用のガラスには、フライングハイトを狭小化するために、高い表面平滑性を有する磁気記録媒体を作製すべく泡を低減することが望まれる。ガラス中の泡に関しては、単位質量あたりの泡の密度が、光学顕微鏡（倍率４０〜１００倍）により観察される直径０．０３ｍｍ超の泡の密度として、好ましくは５０個／ｋｇ未満であり、より好ましくは２０個／ｋｇ未満であり、更に好ましくは１０個／ｋｇ未満であり、一層好ましくは２個／ｋｇ以下であり、最も好ましくは０個／ｋｇである。

（平均線膨張係数）
磁気記録媒体基板上に磁気記録層を形成する工程では、通常、高温での成膜が行われるか、または成膜後に高温で熱処理が行われる。熱処理のスループットを上げるため、基板を急速に加熱や冷却により割れにくいガラスであることが好ましい。本発明の磁気記録媒体基板用ガラスは、１００〜３００℃の温度範囲における平均線膨張係数が好ましくは１２０×１０^-7／℃以下であるので、急速な加熱や急速な冷却でも割れにくい磁気記録媒体基板用ガラスを提供することができる。上記の平均線膨張係数は、１００×１０^-7／℃以下であることがより好ましく、８８×１０^-7／℃以下であることが更に好ましい。一方、１００〜３００℃の温度範囲における平均線膨張係数は磁気記録媒体を回転、駆動するスピンドルの材料との熱膨張特性の整合性を考慮すると、３０×１０^-7／℃以上であることが好ましい。上記平均線膨張係数の好ましい範囲は３２×１０^-7／℃以上、より好ましい範囲は３５×１０^-7／℃以上、更に好ましい範囲は３７×１０^-7／℃以上、一層好ましい範囲は３８×１０^-7／℃以上である。

［磁気記録媒体基板］
本発明の一態様にかかる磁気記録媒体基板は、上記のガラスからなる。

磁気記録媒体基板は、ガラス原料を加熱することにより熔融ガラスを調製し、この熔融ガラスをプレス成形法、ダウンドロー法またはフロート法のいずれかの方法により板状に成形し、得られた板状のガラスを加工する工程を経て製造することができる。例えば、プレス成形方法では、ガラス流出パイプから流出する熔融ガラスを所定体積に切断し、所要の熔融ガラス塊を得て、これをプレス成形型でプレス成形して薄肉円盤状の基板ブランクを作製する。次いで、得られた基板ブランクに中心孔を設けたり、内外周加工、両主表面にラッピング、ポリッシングを施す。次いで、酸洗浄およびアルカリ洗浄を含む洗浄工程を経て、ディスク状の基板を得ることができる。

上記磁気記録媒体基板は、一態様では、表面および内部の組成が均質である。ここで、表面および内部の組成が均質とは、イオン交換が行われていない（即ち、イオン交換層を有さない）ことを意味する。例えば、磁気記録媒体を組み込んだＨＤＤ（ハードディスクドライブ）が外部衝撃を受け難い環境下で用いられる場合等において、イオン交換層を有さない磁気記録媒体基板を用いることができる。なお、イオン交換層を有さない磁気記録媒体基板は、イオン交換処理を施していないため、製造コストを大幅に低減できる。

上記磁気記録媒体基板は、例えば厚みが１．５ｍｍ以下、好ましくは１．２ｍｍ以下、より好ましくは１ｍｍ以下であり、厚みの下限は好ましくは０．３ｍｍである。また、上記磁気記録媒体基板は、好ましくは中心孔を有するディスク形状である。

上記磁気記録媒体基板は、非晶質ガラスからなる。非晶質ガラスによれば、結晶化ガラスと比べて基板に加工したとき優れた表面平滑性を実現できる。

［磁気記録媒体］
本発明の一態様は、上記磁気記録媒体基板上に磁気記録層を有する磁気記録媒体に関する。

磁気記録媒体は、磁気ディスク、ハードディスク等と呼ばれ、各種磁気記録再生装置、例えば、デスクトップパソコン、サーバ用コンピュータ、ノート型パソコン、モバイル型パソコンなどの内部記憶装置（固定ディスクなど）、画像および／または音声を記録再生する携帯記録再生装置の内部記憶装置、車載オーディオの記録再生装置などに好適である。本発明および本明細書において、「磁気記録再生装置」とは、磁気的に情報の記録を行うこと、磁気的に情報の再生を行うこと、の一方または両方が可能な装置をいうものとする。

磁気記録媒体は、例えば、ディスク形状の磁気記録媒体基板の主表面上に、主表面に近いほうから順に、少なくとも付着層、下地層、磁性層（磁気記録層）、保護層、潤滑層が積層された構成になっている。

例えば、磁気記録媒体基板を、真空引きを行った成膜装置内に導入し、ＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）マグネトロンスパッタリング法にてＡｒ雰囲気中で、磁気記録媒体基板の主表面上に付着層から磁性層まで順次成膜する。付着層としては例えばＣｒＴｉ、下地層としては例えばＲｕやＭｇＯを含む材料を用いることができる。なお、適宜、軟磁性層やヒートシンク層を追加してもよい。上記成膜後、例えばＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）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により、磁気記録媒体を形成することができる。その後、例えばＰＦＰＥ（ポリフルオロポリエーテル）をディップコート法により保護層上に塗布することにより、潤滑層を形成することができる。

磁気記録媒体のより一層の高密度記録化のためには、磁気記録層は、磁気異方性エネルギーの高い磁性材料を含むことが好ましい。この点から好ましい磁性材料としては、Ｆｅ−Ｐｔ系磁性材料またはＣｏ−Ｐｔ系磁性材料を挙げることができる。なおここで「系」とは、含有することを意味する。即ち、上記磁気記録媒体は、磁気記録層としてＦｅおよびＰｔ、またはＣｏおよびＰｔを含む磁気記録層を有することが好ましい。かかる磁性材料を含む磁気記録層およびその成膜方法については、ＷＯ２０１１／０１９０１０Ａ１の段落００７４および同公報の実施例の記載を参照できる。また、そのような磁気記録層を有する磁気記録媒体は、エネルギーアシスト記録方式と呼ばれる記録方式による磁気記録装置に適用することが好ましい。エネルギーアシスト記録方式の中で、近接場光等の照射により磁化反転をアシストする記録方式は熱アシスト記録方式、マイクロ波によりアシストする記録方式はマイクロ波アシスト記録方式と呼ばれる。それらの詳細については、ＷＯ２０１１／０１９０１０Ａ１の段落００７５を参照できる。なお、磁気記録層を形成するための磁性材料として、従来のＣｏＰｔＣｒ系材料を用いてもよい。

ところで近年、磁気ヘッドへＤＦＨ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｆｌｙｉｎｇ Ｈｅｉｇｈｔ）機構を搭載させることにより、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、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突き出す機能である。こうすることで、磁気ヘッドと媒体の磁気記録層との距離（フライングハイト）が近づくため、より小さい磁性粒子の信号も拾うことができるようになり、更なる高記録密度化を達成することが可能となる。しかしその一方で、磁気ヘッドの素子部と媒体表面との間隙（フライングハイト）が極めて小さくなる。磁気記録媒体基板の表面に泡に起因する凹凸が存在すると、磁気記録媒体の表面にこの凹凸が反映され、磁気記録媒体の表面平滑性は低下してしまう。先に記載したように、表面平滑性に劣る磁気記録媒体表面に磁気ヘッドを近接させると、磁気ヘッドが磁気記録媒体表面に接触して磁気ヘッドが破損するおそれがあるため、接触を防ぐためにフライングハイトをある程度確保せざるを得ない。以上の点から、磁気記録媒体基板には、高い表面平滑性を有する磁気記録媒体を作製すべく基板の泡を低減することが望まれる。基板の泡を低減することは、フライングハイトの狭小化を可能にするからである。上記磁気記録媒体基板は、好ましくは泡が低減されているため、かかる基板を備えた上記磁気記録媒体は、フライングハイトが極狭小化されたＤＦＨ機構を搭載した磁気記録装置にも好適である。

上記磁気記録媒体基板（例えば磁気ディスク基板）、磁気記録媒体（例えば磁気ディスク）とも、その寸法に特に制限はないが、例えば、高記録密度化が可能であるため媒体および基板を小型化することも可能である。例えば、公称直径２．５インチは勿論、更に小径（例えば１インチ、１．８インチ）、または３インチ、３．５インチ等の寸法のものとすることができる。また、板厚については、耐熱性および剛性に優れるため、薄板化することができる。板厚は、例えば０．３〜２ｍｍとすることができる。

薄板化することによりＨＤＤの磁気記録媒体の搭載枚数を増やすことができ、これによりＨＤＤの記録容量を高めることができる。この観点から、板厚は、公称値で０．６３５ｍｍ以下とすると好ましく、０．５５０ｍｍ以下とするとより好ましく、０．５００ｍｍ以下とすると更に好ましく、０．４００ｍｍ以下とすると一層好ましい。

以下に、本発明を実施例により更に詳細に説明する。ただし、本発明は実施例に示す態様に限定されるものではない。

［実施例Ｎｏ．１］
下記表に示す組成のガラスが得られるように、酸化物、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、水酸化物等の原料を秤量し、混合して調合原料とした。この調合原料を熔融槽に投入して１４５０℃の範囲で加熱、熔解して得られた熔融ガラスを、清澄槽において１４５０℃で３時間保持した後、温度を低下（降温）させて１４００℃の範囲に１時間保持してから熔融ガラスを成形して、下記評価のためのガラス（非晶質の酸化物ガラス）を得た。上記加熱は、通電加熱等の各種加熱方式により行うことができる。

［評価方法］
（１）ガラス転移温度（Ｔｇ）、平均線膨張係数（α）
ガラスのガラス転移温度Ｔｇおよび１００〜３００℃における平均線膨張係数αを、熱機械分析装置（ＴＭＡ；Ｔｈｅｒｍｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ）を用いて測定した。
（２）ヤング率
ガラスのヤング率を超音波法にて測定した。
（３）比重
ガラスの比重をアルキメデス法にて測定した。
（４）比弾性率
上記（２）で得られたヤング率および（３）で得られた比重（密度）から、比弾性率を算出した。
以上の結果を下記表に示す。

上記表に示す結果から、実施例の磁気記録媒体基板用ガラスは、耐熱性および剛性に優れることが確認された。更に、実施例の磁気記録媒体基板用ガラスは、低比重であり、適度な熱膨張係数を有することも確認された。

［磁気記録媒体基板の作製］
（１）基板ブランクの作製
次に、下記方法ＡまたはＢにより、円盤状の基板ブランクを作製した。

（方法Ａ）
清澄、均質化した上述の実施例の熔融ガラスを流出パイプから一定流量で流出するとともにプレス成形用の下型で受け、下型上に所定量の熔融ガラス塊が得られるよう流出した熔融ガラスを切断刃で切断した。そして熔融ガラス塊を載せた下型をパイプ下方から直ちに搬出し、下型と対向する上型および胴型を用いて、直径９８ｍｍ、厚さ１．２ｍｍの薄肉円盤状にプレス成形した。プレス成形品を変形しない温度にまで冷却した後、型から取り出してアニールし、基板ブランクを得た。なお、上述の成形では複数の下型を用いて流出する熔融ガラスを次々に円盤状の基板ブランクに成形した。

（方法Ｂ）
清澄、均質化した上述の実施例の熔融ガラスを円筒状の貫通孔が設けられた耐熱性鋳型の貫通孔に上部から連続的に鋳込み、円柱状に成形して貫通孔の下側から取り出した。取り出したガラスをアニールした後、マルチワイヤーソーを用いて円柱軸に垂直な方向に一定間隔でガラスをスライス加工し、円盤状の基板ブランクを作製した。
なお、本実施例では上述の方法Ａ、Ｂを採用したが、円盤状の基板ブランクの製造方法としては、下記方法Ｃ、Ｄも好適である。

（方法Ｃ）
上述の実施例の熔融ガラスをフロートバス上に流し出し、シート状のガラスに成形（フロート法による成形）し、次いでアニールした後にシートガラスから円盤状のガラスをくり貫いて基板ブランクを得ることもできる。

（方法Ｄ）
上述の実施例の熔融ガラスをオーバーフローダウンドロー法（フュージョン法）によりシート状のガラスに成形、アニールし、次いでシートガラスから円盤状のガラスをくり貫いて基板ブランクを得ることもできる。

（２）ガラス基板の作製
上述の各方法で得られた基板ブランクの中心に貫通孔をあけて、外周、内周の研削加工を行い、円盤の主表面をラッピング、ポリッシング（鏡面研磨加工）して直径９７ｍｍ、厚さ０．８ｍｍの磁気ディスク用ガラス基板に仕上げた。また、同様の方法により、磁気記録再生装置用ガラススペーサ作製のためのガラスブランクを、磁気記録再生装置用ガラススペーサに仕上げることができる。
上記で得られたガラス基板は、１．７質量％の珪弗酸（Ｈ₂ＳｉＦ）水溶液、次いで、１質量％の水酸化カリウム水溶液を用いて洗浄し、次いで純水ですすいだ後に乾燥させた。実施例のガラスから作製した基板の表面を拡大観察したところ、表面荒れなどは認められず、平滑な表面であった。

［磁気記録媒体（磁気ディスク）の作製］
以下の方法により、実施例のガラスから得られたガラス基板の主表面上に、付着層、下地層、磁気記録層、保護層、潤滑層をこの順に形成し、磁気ディスクを得た。具体的な方法を下記する。

まず、真空引きを行った成膜装置を用いて、ＤＣマグネトロンスパッタリング法にて、Ａｒ雰囲気中で、付着層、下地層および磁気記録層を順次成膜した。

このとき、付着層は、厚さ２０ｎｍのアモルファスＣｒＴｉ層となるように、ＣｒＴｉターゲットを用いて成膜した。続いて、下地層としてＭｇＯからなる１０ｎｍ厚の層を形成した。また、磁気記録層は、厚さ１０ｎｍのＦｅＰｔまたはＣｏＰｔのグラニュラー層となるように、ＦｅＰｔＣまたはＣｏＰｔＣターゲットを用いて成膜温度２００〜４００℃にて成膜した。

磁気記録層までの成膜を終えた磁気ディスクを成膜装置から加熱炉内に移しアニールした。アニール時の加熱炉内の温度は、５００〜７００℃の範囲とした。このアニール処理によって、Ｌ１０規則構造のＣｏＰｔ系合金やＦｅＰｔ系合金の磁性粒子が形成される。なお、上記に限らず、Ｌ１０規則構造が生じるように加熱すればよい。

続いて、エチレンを材料ガスとしたＣＶＤ法により水素化カーボンからなる保護層を３ｎｍ形成した。この後、ＰＦＰＥ（パーフロロポリエーテル）を用いてなる潤滑層をディップコート法により形成した。潤滑層の膜厚は１ｎｍであった。
以上の製造工程により、磁気ディスクを得た。得られた磁気ディスクを、ＤＦＨ機構を備えたハードディスクドライブに搭載し、磁気ディスクの主表面上の記録用領域に、１平方インチあたり１０００ギガビットの記録密度で磁気信号を記録および再生したところ、磁気ヘッドと磁気ディスク表面が衝突する現象（クラッシュ障害）は確認されなかった。

本発明の一態様によれば、高密度記録化に適する磁気記録媒体を提供することができる。

Claims (3)

1. ＳｉＯ₂含有量が４７〜５９モル％、
   Ａｌ₂Ｏ₃含有量が１０〜２０モル％、
   ＭｇＯ含有量が２５〜３５モル％、
   ＴｉＯ₂含有量が０〜１０モル％、
   であり、
   比重が２．８５以下、ガラス転移温度が６５０℃以上かつヤング率が９０ＧＰａ以上の非晶質の酸化物ガラスである磁気記録媒体基板用ガラス。
2. 請求項１に記載の磁気記録媒体基板用ガラスからなる磁気記録媒体基板。
3. 請求項２に記載の磁気記録媒体基板上に磁気記録層を有する磁気記録媒体。