JP5613164B2 - 情報記録媒体用ガラス基板及び情報記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、情報記録媒体用ガラス基板及び情報記録媒体に関し、更に詳しくは、磁気ディスク等の情報記録媒体用ガラス基板及びこれを用いた情報記録媒体に関する。

磁気、光、光磁気等の性質を利用した記録層を有する情報記録媒体のなかで、代表的なものとして磁気ディスクがある。磁気ディスク用基板として、従来はアルミニウム基板が広く用いられていた。しかし、近年、記録密度向上のための磁気ヘッド浮上量の低減の要請等に伴い、アルミニウム基板よりも表面の平滑性に優れ、しかも表面欠陥を減少させることができるガラス基板を用いる割合が増えてきている。

このような情報記録媒体用ガラス基板において、表面欠陥を抑えて高密度記録に対応させるためには、ガラスの溶融過程で発生した気泡を、ガラス基板内にできるだけ残存させないことが必要である。従来は、ガラス成分中に、清澄剤としてＡｓ_２Ｏ_３やＳｂ_２Ｏ_３を含有させることにより、溶融ガラス中の気泡を除去（清澄）する方法が一般的であった（特許文献１参照）。

しかし、Ａｓ_２Ｏ_３やＳｂ_２Ｏ_３は毒性を有するため、環境上及び健康上の観点から、これらの使用を制限する動きが広がりつつある。そのため、清澄剤としてＡｓ_２Ｏ_３やＳｂ_２Ｏ_３を使用することなく、溶融ガラス中の気泡を除去する方法が検討され、溶融ガラスを減圧して気泡を除去する方法が提案されている（特許文献２参照）。

特開平８−３２１０３４号公報 特開２０００−１２８５４９号公報

しかしながら、特許文献２に記載の方法によれば、複雑なプロセスと特殊な減圧脱泡装置が必要となるばかりでなく、減圧に伴うガラス成分の揮発によって、ガラス成分の変動が起こりやすいという問題があった。

本発明は上記のような技術的課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、ＡｓやＳｂを含有させなくても十分に気泡が除去することができ、情報記録媒体としての使用に適した情報記録媒体用ガラス基板及びこれを用いた情報記録媒体を提供することである。

上記の課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有するものである。

１．ガラス成分全体に対して、
ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３の総量：６５〜９０質量％、
但し、ＳｉＯ_２：４５〜７５質量％、
Ａｌ_２Ｏ_３：１〜２０質量％、
Ｂ_２Ｏ_３：０〜８質量％、
Ｒ_２Ｏの総量：７〜２０質量％、
但し、Ｒ＝Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、
Ｒ’Ｏの総量：０．１〜１２質量％、
但し、Ｒ’＝Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、
ＴｉＯ_２＋ＺｒＯ_２の総量：０．５〜１０質量％、
を含有する情報記録媒体用ガラス基板であって、
Ｖ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｓｎ、Ｃｅ及びＢｉからなる群の中から選ばれる少なくとも１種の多価元素を含有し、
前記多価元素の酸化物が、それぞれ、Ｖ_２Ｏ_５、ＭｎＯ_２、Ｎｉ_２Ｏ_３、ＭｏＯ_３、ＳｎＯ_２、ＣｅＯ_２、Ｂｉ_２Ｏ_３であるとした場合における、前記多価元素の酸化物の総量の、ＴｉＯ_２＋ＺｒＯ_２の総量に対するモル比率（前記多価元素の酸化物の総量／（ＴｉＯ_２＋ＺｒＯ_２の総量））が、０．０５〜０．５０の範囲であることを特徴とする情報記録媒体用ガラス基板。

２．Ｌｎ_ｘＯ_ｙの総量が０〜５質量％であることを特徴とする前記１に記載の情報記録媒体用ガラス基板。但し、Ｌｎ_ｘＯ_ｙは、ランタノイド金属酸化物、Ｙ_２Ｏ_３、Ｎｂ_２Ｏ_５及びＴａ_２Ｏ_５からなる群より選ばれる少なくとも１つの化合物。

３．前記多価元素は、Ｖ、Ｍｎ、Ｓｎ及びＣｅからなる群の中から選ばれる少なくとも１種を含むことを特徴とする前記１又は２に記載の情報記録媒体用ガラス基板。

４．前記多価元素は、Ｃｅを含むことを特徴とする前記３に記載の情報記録媒体用ガラス基板。

５．前記多価元素の酸化物Ｖ_２Ｏ_５、ＭｎＯ_２、Ｎｉ_２Ｏ_３、ＭｏＯ_３、ＳｎＯ_２、ＣｅＯ_２、Ｂｉ_２Ｏ_３の含有量は、ガラス成分全体に対して、それぞれ１質量％以下であることを特徴とする前記１又は２に記載の情報記録媒体用ガラス基板。

６．ガラス成分中にＡｓ及びＳｂを含有しないことを特徴とする前記１から５の何れか１項に記載の情報記録媒体用ガラス基板。

７．前記１〜６の何れか１項に記載された情報記録媒体用ガラス基板の表面に、記録層を有していることを特徴とする情報記録媒体。

本発明によれば、ガラス中で清澄剤として働く所定の多価元素の酸化物の、ガラス成分中のＴｉＯ_２とＺｒＯ_２の総量に対するモル比率を所定の範囲としているため、当該多価元素の価数変化による清澄反応を効果的に働かせることができ、ＡｓやＳｂを含有させなくても十分に気泡が除去することができる。また、アルカリ溶出量が少なく、線熱膨張係数が好適な範囲となり、破壊靱性が高いという特性を有しているため、情報記録媒体としての使用に適している。

ビッカース圧痕の模式図である。 情報記録媒体の一例である磁気ディスクＤの斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明するが、本発明は該実施の形態に限られるものではない。

（ガラス組成）
本実施形態の情報記録媒体用ガラス基板は、ガラス成分全体に対して、
ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３の総量：６５〜９０質量％、
但し、ＳｉＯ_２：４５〜７５質量％、
Ａｌ_２Ｏ_３：１〜２０質量％、
Ｂ_２Ｏ_３：０〜８質量％、
Ｒ_２Ｏの総量：７〜２０質量％、
但し、Ｒ＝Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、
Ｒ’Ｏの総量：０．１〜１２質量％、
但し、Ｒ’＝Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、
ＴｉＯ_２＋ＺｒＯ_２の総量：０．５〜１０質量％、を含有する。

加えて、Ｖ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｓｎ、Ｃｅ及びＢｉからなる群の中から選ばれる少なくとも１種の多価元素を含有し、前記多価元素の酸化物が、それぞれ、Ｖ_２Ｏ_５、ＭｎＯ_２、Ｎｉ_２Ｏ_３、ＭｏＯ_３、ＳｎＯ_２、ＣｅＯ_２、Ｂｉ_２Ｏ_３であるとした場合における、多価元素の酸化物の総量の、ＴｉＯ_２＋ＺｒＯ_２の総量に対するモル比率（前記多価元素の酸化物の総量／（ＴｉＯ_２＋ＺｒＯ_２の総量））を、０．０５〜０．５０の範囲としているため、当該多価元素の価数変化による清澄反応を効果的に働かせることができ、ＡｓやＳｂを含有させなくても十分に気泡が除去することができる。また、アルカリ溶出量が少なく、線熱膨張係数が好適な範囲となり、破壊靱性が高いという特性を有しているため、情報記録媒体としての使用に適している。各成分を上記範囲に限定した理由は、以下の通りである。

ＳｉＯ_２はガラスのマトリックスを形成する成分である。ＳｉＯ_２の含有量が４５質量％未満ではガラスの構造が不安定となり化学的耐久性が悪化すると共に、溶融時粘性特性が悪くなり成形性に支障を来す。一方、含有量が７５質量％を超えると溶融性が悪くなり生産性が低下すると共に、十分な剛性が得られなくなる。そのためＳｉＯ_２の含有量は４５〜７５質量％の範囲とすることが必要である。より好ましい範囲は５０〜７２質量％の範囲である。

Ａｌ_２Ｏ_３はガラスのマトリックス中に入り、ガラス構造を安定化させ、化学的耐久性を向上させる効果を持つ。Ａｌ_２Ｏ_３の含有量が１質量％未満では十分な安定化効果が得られない。一方、含有量が２０質量％を超えると溶融性が悪くなり、生産性に支障を来す。そのためＡｌ_２Ｏ_３の含有量は１〜２０質量％の範囲とすることが必要である。より好ましい範囲は３〜１６質量％の範囲である。

Ｂ_２Ｏ_３は溶融性を改善し生産性を向上させると共に、ガラスのマトリックス中に入りガラス構造を安定化させ、化学的耐久性を向上させる効果を持つ。Ｂ_２Ｏ_３の含有量が８質量％を超えると、溶融時粘性特性が悪くなり、成形性に支障を来すと共に、ガラスが不安定になる。そのためＢ_２Ｏ_３の含有量は８質量％以下（ただしゼロを含む）の範囲とすることが必要である。より好ましい範囲は７質量％以下（ただしゼロを含む）の範囲である。

ガラスの骨格成分であるＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｂ_２Ｏ_３のガラスの成分の総量が６５質量％より少ないと、ガラスの構造が脆弱となる一方、前記総量が９０質量％を超えると、溶融性が低下し生産性が落ちる。そのため、ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３の総量は６５〜９０質量％の範囲とすることが必要である。より好ましい範囲は６８〜８８質量％の範囲である。

アルカリ金属酸化物Ｒ_２Ｏ（Ｒ＝Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ）は、溶融性を改善し、線熱膨張係数を増大させる効果を持つ。Ｒ_２Ｏの総量が７質量％未満では溶融性の改善及び線熱膨張係数の増大という効果が十分には得られない。一方、総量が２０質量％を越えると、ガラス骨格間に分散されるアルカリ量が過剰となりアルカリ溶出量が増大し、化学的耐久性が低下する。そこでＲ_２Ｏの総量は７〜２０質量％の範囲とすることが必要である。より好ましい範囲は８〜１８質量％の範囲である。

Ｒ’Ｏ（Ｒ’＝Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ）は、１種又は２種以上を含有することで、溶融性を改善する効果が得られる。ＭｇＯは剛性を上げると共に溶融性を改善し、ＣａＯは線熱膨張係数及び剛性を上げると共に溶融性を改善する効果を持つ。ＳｒＯとＢａＯは線熱膨張係数を大きくすると共に溶融性を改善する効果を持つ。そしてＺｎＯは化学的耐久性及び剛性を上げると共に溶融性を改善する効果を持つ。Ｒ’Ｏの総量が０．１質量％未満ではガラスの溶融性を改善する効果が十分に得られず、１２質量％を超えるとガラス構造が不安定となり溶融性が低下すると共に化学的耐久性が低下する。そのため、Ｒ’Ｏの総量は０．１〜１２質量％の範囲とすることが必要である。より好ましい範囲は１〜１０質量％の範囲である。

ＴｉＯ_２及びＺｒＯ_２はガラスの構造を強固にし、剛性を向上させる。ＴｉＯ_２はガラスの構造を強固にし、剛性を向上させると共に溶融性を改善する効果を持つ。また、ＺｒＯ_２はガラスの構造を強固にし、剛性を向上させると共に化学的耐久性を向上させる効果を持つ。ここでＴｉＯ_２＋ＺｒＯ_２の総量が０．５質量％未満ではガラスの構造を強固にし、剛性を向上させる効果が十分に得られず、一方１０質量％を超えるとガラスが不安定になり、靭性が大幅に低下すると共に失透傾向が高まり生産性が著しく低下する。そのため、ＴｉＯ_２＋ＺｒＯ_２の総量は０．５〜１０質量％の範囲とすることが必要である。より好ましい範囲は２〜８質量％の範囲である。

Ｌｎ_ｘＯ_ｙ（ランタノイド金属酸化物、Ｙ_２Ｏ_３、Ｎｂ_２Ｏ_５及びＴａ_２Ｏ_５からなる群より選ばれる少なくとも１つの化合物）の総量は、０〜５質量％（ただしゼロを含む）であることが好ましい。Ｌｎ_ｘＯ_ｙは、ガラスの構造を強固にし、剛性及び靭性を向上させるという共通の効果を持つ。但し、Ｌｎ_ｘＯ_ｙの総量が５質量％を超えるとガラスが不安定になり、靭性が大幅に低下すると共に失透傾向が高まり生産性が著しく低下する。そのため、Ｌｎ_ｘＯ_ｙの総量は０〜５質量％（ただしゼロを含む）であることが好ましく、０〜４質量％（ただしゼロを含む）であることがより好ましい。

上記の各成分を有するガラス基板において、ガラス中で酸化物からなる清澄剤として働く所定の多価元素を、多価元素の酸化物の総量の、ＴｉＯ_２＋ＺｒＯ_２の総量に対するモル比率が所定の範囲となるように含有させることにより、Ａｓ及びＳｂの何れの元素も含有させることなく、ガラス中の気泡を十分に除去することができる。本実施形態における多価元素とは、Ｖ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｓｎ、Ｃｅ及びＢｉからなる群の中から選ばれる少なくとも１種の元素であり、これらの多価元素の酸化物が、それぞれ、Ｖ_２Ｏ_５、ＭｎＯ_２、Ｎｉ_２Ｏ_３、ＭｏＯ_３、ＳｎＯ_２、ＣｅＯ_２、Ｂｉ_２Ｏ_３であるとした場合における、多価元素の酸化物の総量の、ＴｉＯ_２＋ＺｒＯ_２の総量に対するモル比率（多価元素の酸化物の総量／（ＴｉＯ_２＋ＺｒＯ_２の総量））を、０．０５〜０．５０の範囲とすることが必要である。また、多価元素としてＣｅを含むことで、クラックの発生率が低いガラスを得ることができる。

このように、所定の多価元素を所定の比率で含有させることにより、ＡｓやＳｂを含有させることなくガラス中の気泡を十分に除去することができる理由については、以下のように推測できる。

通常、ガラス中で酸化物の形態をとる清澄剤は、次の２つの働きによって溶融ガラス中の気泡の除去（清澄）に寄与している。

（ａ）１つ目は、溶融ガラスの温度を上げていく過程で、溶融ガラス中にガスを放出する働きである。溶融ガラス中の気泡は、その浮揚力で上昇し、溶融ガラスの表面に到達すると破れて消滅する。ここで、溶融ガラス中を気泡が上昇する速度は、気泡の大きさに大きく依存し、大きな気泡は上昇速度が速いために比較的容易に表面に到達するが、小さな気泡は上昇速度が遅く、表面に到達するまでには非常に長い時間が必要になる。溶融ガラスの温度を上げていく過程で清澄剤からガスが放出されると、それによって溶融ガラス中の気泡が大きく成長し、気泡の上昇速度が速くなるため、気泡の消滅が促進される。

例えば、多価元素としてＣｅを含有する場合、高温になることによって、下記の（式１）の反応が右に進み、溶融ガラス中にＯ_２ガスが放出される。放出されたＯ_２ガスによって、溶融ガラス中の気泡は大きく成長し、溶融ガラスの表面で消滅する。

（ｂ）２つ目は、溶融ガラスの温度を下げていく過程で、溶融ガラス中のガスを吸収する働きである。例えば、多価元素としてＣｅを含有する場合、温度を下げていく過程で、（式１）の反応が左に進む。そのため、溶融ガラス中のＯ_２ガスが吸収され、気泡は収縮し、消滅する。

このように、溶融ガラス中の気泡を十分に除去するためには、酸化物からなる清澄剤として働く多価元素の価数変化によるガスの放出と吸収が、効果的に行われる必要がある。このような酸化物からなる清澄剤として働く多価元素の価数変化の反応は、溶融ガラス中に共存する他の金属イオン、特にＺｒイオンの酸化還元反応の影響を大きく受ける。そして所定のガラス成分を有する本実施形態のガラスにおいては、多価元素の酸化物の総量の、ＴｉＯ_２＋ＺｒＯ_２の総量に対するモル比率（多価元素の酸化物の総量／（ＴｉＯ_２＋ＺｒＯ_２の総量））が、０．０５〜０．５０の範囲である場合に、当該多価元素の価数変化による清澄反応が特に効果的に働くのだと考えられる。

多価元素には、Ｖ（バナジウム）、Ｍｎ（マンガン）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｓｎ（スズ）、Ｃｅ（セリウム）及びＢｉ（ビスマス）からなる群の中から選ばれる少なくとも１種を用いる。１種類の多価元素のみを単独で含有させてもよいし、２種以上の多価元素を含有させてもよい。中でも、Ｖ、Ｍｎ、Ｓｎ及びＣｅは、特に効果的に気泡を除去することができるため好ましい。また、多価元素としてＣｅを含むことで、クラックの発生率が低いガラスを得ることができるという利点がある。

上記多価元素の酸化物の総量の、ＴｉＯ_２＋ＺｒＯ_２の総量に対するモル比率（多価元素の酸化物の総量／（ＴｉＯ_２＋ＺｒＯ_２の総量））が所定の範囲を外れると、価数変化による清澄反応が不十分となり、溶融ガラス中の気泡を十分に除去することが困難になる。そのため、上記モル比率は、０．０５〜０．５０の範囲であることが必要であり、０．１〜０．４の範囲であることがより好ましい。ここで、上記多価元素の酸化物は、それぞれ、Ｖ_２Ｏ_５、ＭｎＯ_２、Ｎｉ_２Ｏ_３、ＭｏＯ_３、ＳｎＯ_２、ＣｅＯ_２、Ｂｉ_２Ｏ_３であるとしてモル比率を算出する。

更に、耐失透性を低下させることなく、清澄の効果を十分に発揮させるという観点からは、上記多価元素の酸化物Ｖ_２Ｏ_５、ＭｎＯ_２、Ｎｉ_２Ｏ_３、ＭｏＯ_３、ＳｎＯ_２、ＣｅＯ_２、Ｂｉ_２Ｏ_３の含有量は、ガラス成分全体に対して、それぞれ１質量％以下であることが好ましい。

なお、これらの多価元素は、溶融ガラス中では酸化物からなる清澄剤として機能するものであるが、用いる原料は酸化物の形態に限定されるものではなく、金属単体、水酸化物、硫酸塩、炭酸塩等、公知の形態の原料の中から適宜選択して用いればよい。中でも、取り扱いが容易であるという観点からは、酸化物、水酸化物又は炭酸塩からなる清澄剤として添加することがより好ましい。

（情報記録媒体用ガラス基板）
次に本実施形態の情報記録媒体用ガラス基板について説明する。ガラス基板の製造方法に特に限定はなく、これまで公知の製造方法を用いることができる。例えば、各成分の原料として各々相当する酸化物、炭酸塩、硝酸塩、水酸化物等を使用し、所望の割合に秤量し、粉末で十分に混合して調合原料とする。これを例えば１３００〜１５５０℃に加熱された電気炉中の白金坩堝などに投入し、溶融清澄後、撹拌均質化して予め加熱された鋳型に鋳込み、徐冷してガラスブロックにする。次に、ガラス転移点付近まで再加熱し、徐冷して歪み取りを行う。そして得られたガラスブロックを円盤形状にスライスして、内周及び外周を同心円としてコアドリルを用いて切り出す。あるいは溶融ガラスをプレス成形して円盤状に成形する方法でもよい。そして、このようにして得られた円盤状のガラス基板は、更にその両面を粗研磨及び精研磨された後、水、酸及びアルカリの少なくとも１つの液で洗浄されて最終的な情報記録媒体用ガラス基板とされる。

ここで、ヘッドの浮上量や記録媒体の膜厚を小さくする観点などから、研磨工程後のガラス基板の表面粗度Ｒａ（算術平均粗さ）を１ｎｍ以下とし、且つ洗浄工程後の表面粗度Ｒａ’（算術平均粗さ）を表面粗度Ｒａの１．５倍以下とすることが好ましい。アルカリ成分を多く含む、強化処理を行ったガラス基板の場合には、研磨により表面粗度Ｒａを１ｎｍ以下にすることは可能であるが、次の洗浄工程において、水や酸、アルカリで基板表面を表面洗浄したときに、化学的耐久性が低いため表面が激しく浸食される結果、洗浄工程後の表面粗度Ｒａ’が大きくなってしまう。一方、強化処理しないガラス基板では一般に、基板の表面及び内部の組成が均質であるので、洗浄工程においても基板の表面粗度Ｒａ’は大きくは変化しない。このため、ガラス成分を最適化することにより洗浄工程後の表面粗度Ｒａ’を研磨工程後の表面粗度Ｒａの１．５倍以下とすることも可能となる。

アルカリ溶出量Ａは２．５インチディスク当たり３００ｐｐｂ以下が好ましい。アルカリ溶出量Ａが３００ｐｐｂより多いと、ガラス基板を情報記録用媒体として用いた場合に、ガラス基板表面に形成される磁性膜などの記録膜が、溶出したアルカリ成分によって劣化するからである。より好ましいアルカリ溶出量Ａは２００ｐｐｂ以下である。

線熱膨張係数αは６０×１０^−７〜９０×１０^−７／℃の範囲が好ましい。線熱膨張係数αがこの範囲から外れると、ガラス基板を用いた情報記録用媒体を取り付ける駆動部の材料の線熱膨張係数との差が大きくなって、情報記録用媒体の固定部に応力が発生し、基板の破損や基板の変形による記録位置のズレが発生し、記録の読み書きができなくなるからである。線熱膨張係数のより好ましい下限値は６２×１０^−７／℃であり、より好ましい上限値は８８×１０^−７／℃である。

破壊靭性値Ｋｃは０．８０以上であることが好ましい。破壊靭性値Ｋｃが０．８０未満であると、ガラス基板表面に磁性膜などの記録膜を形成する工程において加えられる圧力などによりガラス基板にひび割れが生じることがあるからである。また、破壊靭性値Ｋｃが０．８０未満であると、基板の機械加工において基板が損傷を受けやすくなり、加工歩留まりが大きく低下する。破壊靭性値Ｋｃのより好ましい下限値は０．８５である。ここで、破壊靭性値Ｋｃは、ビッカース硬度試験機を用い、ビッカース圧子にてガラス基板に圧痕をつけ、式２により算出することができる。

但し、Ｋｃ：破壊靭性値（Ｐａ・ｍ^１／２）、Ｅ：弾性率（Ｐａ）、Ｈｖ：ビッカース硬度（Ｐａ）、Ｐ：押し込み荷重（Ｎ）、Ｃ：クラック長さの平均の半分（ｍ）、ａ：圧痕の対角線長さの平均の半分（ｍ）である。

図１はビッカース圧痕の模式図である。ビッカース圧痕１０の各頂点よりそれぞれクラック１１ａ〜１１ｄが伸びている。このとき、式２のａ（圧痕の対角線長さの平均の半分）とＣ（クラック長さの平均の半分）は、それぞれ下記の式で求められる。
ａ＝（（Ａ１＋Ａ２）／２）／２） （式３）
Ａ１、Ａ２：直交する２方向におけるビッカース圧痕１０の対角線長さ
Ｃ＝（（Ｌ１＋Ｌ２）／２）／２） （式４）
Ｌ１：Ａ１方向に伸びた２本のクラックの両端の長さ
Ｌ２：Ａ２方向に伸びた２本のクラックの両端の長さ。

クラック発生率は６０％以下であることが好ましい。クラック発生率が６０％以上であると、ガラス基板表面に磁性膜などの記録膜を形成する工程において加えられる圧力などによりガラス基板にひび割れが生じることがあるからである。また、クラック発生率が６０％以上であると、基板を機械加工する際の加工レートのバラつきが大きく、加工歩留まりが低下する。クラック発生率のより好ましい値は５０％以下である。ここで、クラック発生率とは、ビッカース硬度試験機を用い、荷重２００ｇ、負荷時間１５ｓｅｃの条件下にてビッカース圧子にて圧痕をつけた際のクラックの発生率である。

本実施形態の情報記録媒体用ガラス基板は、その大きさに限定はなく３．５インチ、２．５インチ、１．８インチ、又はそれ以下の小径ディスクとすることもできる。また、厚さは２ｍｍ、１ｍｍ、０．６３ｍｍ、又はそれ以下の薄型とすることもできる。

（情報記録媒体）
次に、本実施形態のガラス基板を用いた情報記録媒体について説明する。情報記録媒体の基板として本実施形態の情報記録媒体用ガラス基板を用いると、高耐久性及び高記録密度が実現される。以下、図面に基づき情報記録媒体について説明する。

図２は情報記録媒体の一例である磁気ディスクＤの斜視図である。この磁気ディスクＤは、円盤状の情報記録媒体用ガラス基板１の表面に磁性膜２を直接形成したものである。磁性膜２の形成方法としては従来公知の方法を用いることができ、例えば磁性粒子を分散させた熱硬化性樹脂を基板上にスピンコートして形成する方法や、スパッタリング、無電解めっきにより形成する方法が挙げられる。スピンコート法での膜厚は約０．３〜１．２μｍ程度、スパッタリング法での膜厚は０．０４〜０．０８μｍ程度、無電解めっき法での膜厚は０．０５〜０．１μｍ程度であり、薄膜化及び高密度化の観点からはスパッタリング法及び無電解めっき法による膜形成が好ましい。

磁性膜２に用いる磁性材料としては、特に限定はなく従来公知のものが使用できるが、高い保持力を得るために結晶異方性の高いＣｏを基本とし、残留磁束密度を調整する目的でＮｉやＣｒを加えたＣｏ系合金などが好適である。具体的には、Ｃｏを主成分とするＣｏＰｔ、ＣｏＣｒ、ＣｏＮｉ、ＣｏＮｉＣｒ、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＰｔＣｒ、ＣｏＮｉＰｔや、ＣｏＮｉＣｒＰｔ、ＣｏＮｉＣｒＴａ、ＣｏＣｒＰｔＴａ、ＣｏＣｒＰｔＢ、ＣｏＣｒＰｔＳｉＯなどが挙げられる。磁性膜２は、非磁性膜（例えば、Ｃｒ、ＣｒＭｏ、ＣｒＶなど）で分割しノイズの低減を図った多層構成（例えば、ＣｏＰｔＣｒ／ＣｒＭｏ／ＣｏＰｔＣｒ、ＣｏＣｒＰｔＴａ／ＣｒＭｏ／ＣｏＣｒＰｔＴａなど）としてもよい。上記の磁性材料の他、フェライト系、鉄−希土類系や、ＳｉＯ_２、ＢＮなどからなる非磁性膜中にＦｅ、Ｃｏ、ＦｅＣｏ、ＣｏＮｉＰｔ等の磁性粒子を分散された構造のグラニュラーなどであってもよい。また、磁性膜２は、内面型及び垂直型の何れの記録形式であってもよい。

また、磁気ヘッドの滑りをよくするために磁性膜の表面に潤滑剤を薄くコーティングしてもよい。潤滑剤としては、例えば液体潤滑剤であるパーフロロポリエーテル（ＰＦＰＥ）をフレオン系などの溶媒で希釈したものが挙げられる。

更に必要により下地層や保護層を設けてもよい。磁気ディスクにおける下地層は磁性膜２に応じて選択される。下地層の材料としては、例えば、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ、Ｖ、Ｂ、Ａｌ、Ｎｉなどの非磁性金属から選ばれる少なくとも一種以上の材料が挙げられる。Ｃｏを主成分とする磁性膜２の場合には、磁気特性向上等の観点からＣｒ単体やＣｒ合金であることが好ましい。また、下地層は単層とは限らず、同一又は異種の層を積層した複数層構造としても構わない。例えば、Ｃｒ／Ｃｒ、Ｃｒ／ＣｒＭｏ、Ｃｒ／ＣｒＶ、ＮｉＡｌ／Ｃｒ、ＮｉＡｌ／ＣｒＭｏ、ＮｉＡｌ／ＣｒＶ等の多層下地層としてもよい。

磁性膜２の摩耗や腐食を防止する保護層としては、例えば、Ｃｒ層、Ｃｒ合金層、カーボン層、水素化カーボン層、ジルコニア層、シリカ層などが挙げられる。これらの保護層は、下地層、磁性膜２などと共にインライン型スパッタ装置で連続して形成できる。また、これらの保護層は、単層としてもよく、あるいは、同一又は異種の層からなる多層構成としてもよい。なお、上記保護層上に、あるいは上記保護層に替えて、他の保護層を形成してもよい。例えば、上記保護層に替えて、Ｃｒ層の上にテトラアルコキシランをアルコール系の溶媒で希釈した中に、コロイダルシリカ微粒子を分散して塗布し、更に焼成して酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）層を形成してもよい。

ここでは、情報記録媒体の一実施態様として磁気ディスクについて説明したが、情報記録媒体はこれに限定されるものではなく、光磁気ディスクや光ディスクなどにも本実施形態の情報記録媒体用ガラス基板を用いることができる。

以下、本発明の効果を確認するために行った実施例について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

所定量の原料粉末を白金るつぼに秤量して入れ、混合したのち、電気炉中で１５５０℃で溶解した。原料が充分に溶解したのち、撹拌羽をガラス融液に挿入し、約１時間撹拌した。その後、撹拌羽を取り出し、３０分間静置したのち、治具に融液を流しこむことによってガラスブロックを得た。その後各ガラスのガラス転移点付近までガラスブロックを再加熱し、徐冷して歪取りを行った。得られたガラスブロックを厚さ約１．５ｍｍ、直径２．５インチの円盤形状にスライスし、内周及び外周を同心円としてカッターを用いて切り出した。そして、両面を粗研磨及び精研磨、洗浄を行って実施例、参考例及び比較例のガラス基板１〜５６を作製した。作製したガラス基板について下記の物性評価を行った。結果を表１〜表８に示す。

（気泡数）
作製したガラス基板のそれぞれについて、残留する気泡の数を測定した。測定はガラス基板の全面を対象とし、５０倍の光学顕微鏡を用いて、ガラス基板１枚あたりの気泡の数を測定した。

（アルカリ溶出量Ａ）
ガラス基板の表面を酸化セリウムで研磨してＲａ値が２ｎｍ以下の平滑面とした後、表面を洗浄し、８０℃の純水５０ｍｌ中に２４ｈ浸漬した後、ＩＣＰ発光分光分析装置でその溶出液を分析し算出した。

（線熱膨張係数α）
示差膨張測定装置を用いて、荷重：５ｇ、温度範囲：２５〜１００℃、昇温速度：５℃／ｍｉｎの条件で測定した。

（破壊靭性値Ｋｃ）
ビッカース硬度試験機を用い、荷重５００ｇ、負荷時間１５ｓｅｃの条件下にてビッカース圧子にて圧痕をつけ、上記の式２〜４により算出した。

（クラック発生率）
ビッカース硬度試験機を用い、荷重２００ｇ、負荷時間１５ｓｅｃの条件下にてビッカース圧子にて圧痕をつけた際に発生したクラックの数を計算することでクラック発生率を計算した。

表１〜表８に示すように、実施例のガラス基板は、ガラス中で酸化物からなる清澄剤として働く多価元素の酸化物の総量の、ガラス成分中のＴｉＯ_２＋ＺｒＯ_２の総量に対するモル比率が所定の範囲であるため、残留する気泡の数が顕著に少ないことが確認された。また、アルカリ溶出量、線熱膨張係数、破壊靭性値及びクラック発生率の何れも実用上まったく問題のないレベルであった。

１ 情報記録媒体用ガラス基板
２ 磁性膜
１０ ビッカース圧痕
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ クラック
Ｄ 磁気ディスク

Claims (5)

1. ガラス成分全体に対して、
   ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３の総量：６５〜９０質量％、
   但し、ＳｉＯ_２：４５〜７５質量％、
   Ａｌ_２Ｏ_３：１〜２０質量％、
   Ｂ_２Ｏ_３：０〜８質量％、
   Ｒ_２Ｏの総量：７〜２０質量％、
   但し、Ｒ＝Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、
   Ｒ’Ｏの総量：０．１〜１２質量％、
   但し、Ｒ’＝Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、
   ＴｉＯ_２＋ＺｒＯ_２の総量：０．５〜１０質量％、
   を含有し、ガラス成分中にＡｓ及びＳｂを含有しない情報記録媒体用ガラス基板であって、
   Ｖ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｓｎ、Ｃｅ及びＢｉからなる群の中から選ばれる少なくとも１種の多価元素を含有し、
   前記多価元素の酸化物が、それぞれ、Ｖ_２Ｏ_５、ＭｎＯ_２、Ｎｉ_２Ｏ_３、ＭｏＯ_３、ＳｎＯ_２、ＣｅＯ_２、Ｂｉ_２Ｏ_３であるとした場合における、前記多価元素の酸化物の総量の、ＴｉＯ_２＋ＺｒＯ_２の総量に対するモル比率（前記多価元素の酸化物の総量／（ＴｉＯ_２＋ＺｒＯ_２の総量））が、０．１０〜０．５０の範囲であり、
   前記多価元素の酸化物Ｖ _２ Ｏ _５ 、ＭｎＯ _２ 、Ｎｉ _２ Ｏ _３ 、ＭｏＯ _３ 、ＳｎＯ _２ 、ＣｅＯ _２ 、Ｂｉ _２ Ｏ _３ の含有量は、ガラス成分全体に対して、それぞれ１質量％以下であることを特徴とする情報記録媒体用ガラス基板。
2. Ｌｎ_ｘＯ_ｙの総量が０〜５質量％であることを特徴とする請求項１に記載の情報記録媒体用ガラス基板。
   但し、Ｌｎ_ｘＯ_ｙは、ランタノイド金属酸化物、Ｙ_２Ｏ_３、Ｎｂ_２Ｏ_５及びＴａ_２Ｏ_５からなる群より選ばれる少なくとも１つの化合物。
3. 前記多価元素は、Ｖ、Ｍｎ、Ｓｎ及びＣｅからなる群の中から選ばれる少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の情報記録媒体用ガラス基板。
4. 前記多価元素は、Ｃｅを含むことを特徴とする請求項３に記載の情報記録媒体用ガラス基板。
5. 請求項１〜４の何れか１項に記載された情報記録媒体用ガラス基板の表面に、記録層を有していることを特徴とする情報記録媒体。