JP5982500B2

JP5982500B2 - Ｈｄｄ用ガラス基板および情報記録媒体

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Publication number: JP5982500B2
Application number: JP2014552935A
Authority: JP
Inventors: 大士梶田; 河合　秀樹; 秀樹河合
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2012-12-21
Filing date: 2013-12-18
Publication date: 2016-08-31
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Description

本発明は、記録密度が６３０Ｇｂ／平方インチ以上であるＨＤＤ用ガラス基板に関する。

近年、情報記録媒体を搭載した情報記録装置（たとえばハードディスクドライブＨＤＤ）の記憶容量は、たとえば２．５インチディスク１枚で５００ＧＢを達成するほど向上している。記憶容量の向上に伴い、使用される情報記録媒体（メディア）に求められる品質水準が高まっている。記憶容量を向上させるためには、読み取りヘッドのフライングハイトを小さくする必要がある。近年ではフライングハイトは数ｎｍまで小さく設定されている。そのため、メディアの表面に研磨剤や異物がわずかに残存していると、読み取りヘッドが衝突するヘッドクラッシュが発生し、読み取りエラーの一因となる。そこで、メディアに使用されるＨＤＤ用ガラス基板（以下、単にガラス基板という場合がある）として、従来よりも微小なうねりや表面粗さＲａが低減されたガラス基板が提案されている（特許文献１）。

しかし、このようなガラス基板において、平滑性、清浄性に大きな問題がないにもかかわらず、ガラス基板に磁性膜（磁気薄膜）を形成した後に、読取精度を低下させてしまうという問題が発生した。この問題を精査した結果、磁気信号のＳＮ比（シグナルノイズ比、電磁変換特性）にバラつきが発生し、このＳＮ比のバラつきがリード／ライトエラーの発生要因となっている可能性が見出された。このような磁気信号のＳＮ比のバラつきの要因について、さらに検討を進めた結果、以下のことが判明した。

すなわち、一般的に、ガラス基板は、製造後一旦密封梱包されて搬送され、その後、取りだされて表面に磁気薄膜（磁性膜、磁性層）が形成される。その際、５００ＧＢ以上の記録密度を達成するガラス基板では、基板表面の清浄性が特に重要であるため、磁性膜が形成される前にアルカリ洗浄によりガラス基板上のごくわずかなパーティクル（異物）が除去される。上記した磁気信号のＳＮ比のバラつきは、このような磁性膜形成前のアルカリ洗浄により、ガラス基板の表層がエッチングされ、これに伴って表面粗さＲａが悪化することが影響していることが明らかになってきた。

特開２００１−１９４６６号公報

本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものであり、磁性膜形成前のアルカリ洗浄耐性を有し、磁性膜形成後においても電磁変換特性に優れ、リード／ライトエラーの発生頻度が低く信頼性の高いＨＤＤ用ガラス基板を提供することを目的とする。

本発明の一局面によるＨＤＤ用ガラス基板は、記録密度が６００Ｇｂ／平方インチ以上であり、ガラス成分として、ｍｏｌ％表示で、ＳｉＯ_２：６０〜７０％、Ａｌ_２Ｏ_３：２〜８％、Ｂ_２Ｏ_３：０〜３％、Ｌｉ_２Ｏ：０．１〜７％、Ｎａ_２Ｏ：４〜１０％、Ｋ_２Ｏ：０〜３％、ＭｇＯ：７〜１４％、ＣａＯ：２〜８％、ＳｒＯ：０〜３％、ＢａＯ：０〜３％、ＺｎＯ：０〜３％、ＴｉＯ_２：０．１〜４％、ＺｒＯ_２：０〜３％、Ｙ_２Ｏ_３：０〜３％、Ｌａ_２Ｏ_３：０〜３％、Ｎｂ_２Ｏ_５：０．１〜４％、Ｔａ_２Ｏ_５：０〜３％、ＣｅＯ_２：０〜３％およびＳｎＯ_２：０〜３％を含み、ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３：６５〜８０％、Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ：７〜１７％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ：１０〜２０％、Ａｌ_２Ｏ_３／ＳｉＯ_２：０．０３〜０．１３、（ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５）／ＳｉＯ_２：０．０１〜０．０５であることを特徴とする。

本発明の目的、特徴および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。

（ガラス基板）
以下、本発明のガラス基板の実施形態について詳細に説明する。本実施形態のガラス基板は、記録密度が６００Ｇｂ／平方インチ以上であり、ガラス成分として、ｍｏｌ％表示で、ＳｉＯ_２：６０〜７０％、Ａｌ_２Ｏ_３：２〜８％、Ｂ_２Ｏ_３：０〜３％、Ｌｉ_２Ｏ：０．１〜７％、Ｎａ_２Ｏ：４〜１０％、Ｋ_２Ｏ：０〜３％、ＭｇＯ：７〜１４％、ＣａＯ：２〜８％、ＳｒＯ：０〜３％、ＢａＯ：０〜３％、ＺｎＯ：０〜３％、ＴｉＯ_２：０．１〜４％、ＺｒＯ_２：０〜３％、Ｙ_２Ｏ_３：０〜３％、Ｌａ_２Ｏ_３：０〜３％、Ｎｂ_２Ｏ_５：０．１〜４％、Ｔａ_２Ｏ_５：０〜３％、ＣｅＯ_２：０〜３％およびＳｎＯ_２：０〜３％を含み、ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３：６５〜８０％、Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ：７〜１７％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ：１０〜２０％、Ａｌ_２Ｏ_３／ＳｉＯ_２：０．０３〜０．１３％、（ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５）／ＳｉＯ_２：０．０１〜０．０５％であることを特徴とする。

ＳｉＯ_２は、ガラス組成中６０〜７０％、好ましくは６１〜６９％含有される。ＳｉＯ_２は、ガラスの網目構造を形成する。ＳｉＯ_２の含有量が６０％未満の場合、ガラスの形成が困難となり、また、得られるガラス基板のアルカリ洗浄耐性が低下する傾向がある。一方、ＳｉＯ_２の含有量が７０％を超える場合、溶融時のガラス素材の粘度が高くなりすぎて取扱性が低下する傾向がある。

Ａｌ_２Ｏ_３は、ガラス組成中２〜８％、好ましくは３〜７％含有される。Ａｌ_２Ｏ_３は、ＳｉＯ_２と同様にガラスの網目構造を形成する。他にも、Ａｌ_２Ｏ_３は、得られるガラス基板のヤング率を向上させる効果や、後述する化学強化工程においてイオン交換性能を向上させる効果を有する。Ａｌ_２Ｏ_３の含有量が２％未満の場合、得られるガラス基板のヤング率が低下したり、化学強化工程におけるイオン交換性能が低下する傾向がある。一方、Ａｌ_２Ｏ_３の含有量が８％を超える場合、得られるガラス基板のアルカリ洗浄耐性が低下する傾向がある。

Ｂ_２Ｏ_３は、任意成分であり、ガラス組成中０〜３％、好ましくは０〜２％含有される。Ｂ_２Ｏ_３は、ＳｉＯ_２やＡｌ_２Ｏ_３と同様にガラスの網目構造を形成する。他にも、Ｂ_２Ｏ_３は、溶融時のガラス素材の粘度を低下させる（ガラス溶融性を向上させる）効果を有する。Ｂ_２Ｏ_３の含有量が３％を超える場合、得られるガラス基板のヤング率が低下する傾向がある。

Ｌｉ_２Ｏは、ガラス組成中０．１〜７％、好ましくは０．５〜６．５％含有される。Ｌｉ_２Ｏは、得られるガラス基板のヤング率を向上させ、かつ、ガラス溶融性を向上させる。Ｌｉ_２Ｏの含有量が０．１％未満の場合、ガラス溶融性を充分に向上させることができず、また、得られるガラス基板のヤング率を低下させる傾向がある。一方、Ｌｉ_２Ｏの含有量が７％を超える場合、得られるガラス基板のアルカリ洗浄耐性が低下する傾向がある。

Ｎａ_２Ｏは、ガラス組成中４〜１０％、好ましくは５〜９％含有される。Ｎａ_２Ｏは、ガラス溶融性を向上させる。Ｎａ_２Ｏの含有量が４％未満の場合、ガラス溶融性を充分に向上させることができない傾向がある。一方、Ｎａ_２Ｏの含有量が１０％を超える場合、得られるガラス基板のアルカリ洗浄耐性が低下する傾向がある。

Ｋ_２Ｏは、任意成分であり、ガラス組成中０〜３％、好ましくは０〜２％含有される。Ｋ_２Ｏは、ガラス溶融性および得られるガラス基板の熱膨張係数を向上させる。Ｋ_２Ｏの含有量が３％を超える場合、得られるガラス基板のアルカリ洗浄耐性が低下する傾向がある。

ＭｇＯは、ガラス組成中７〜１４％、好ましくは８〜１３％含有される。ＭｇＯは、得られるガラス基板のヤング率を向上させるとともに、ガラス溶融性を向上させる。ＭｇＯの含有量が７％未満の場合、ヤング率およびガラス溶融性を充分に向上させることができない傾向がある。一方、ＭｇＯの含有量が１４％を超える場合、ガラスの液相温度が上昇し、耐失透性が低下するのでガラス化が困難になる傾向がある。

ＣａＯは、ガラス組成中２〜８％、好ましくは３〜７％含有される。ＣａＯは、得られるガラス基板のヤング率および熱膨張係数を向上させるとともに、ガラス溶融性を向上させる。ＣａＯの含有量が２％未満の場合、ヤング率を向上させる効果およびガラス溶融性を向上させる効果が得られにくい傾向がある。一方、ＣａＯの含有量が８％を超える場合、得られるガラス基板のアルカリ洗浄耐性が低下する傾向がある。

ＳｒＯ、ＢａＯおよびＺｎＯは、いずれも任意成分であり、いずれもガラス組成中０〜３％、好ましくは０〜２％含有される。ＳｒＯ、ＢａＯおよびＺｎＯは、いずれも得られるガラス基板のヤング率を向上させるとともに、ガラス溶融性を向上させる。ＳｒＯ、ＢａＯおよびＺｎＯのいずれかの含有量が３％を超える場合、得られるガラス基板のアルカリ洗浄耐性が低下する傾向がある。

ＴｉＯ_２は、ガラス組成中０．１〜４％、好ましくは０．３〜３．５％含有される。ＴｉＯ_２は、ガラス溶融性を向上させるとともに、得られるガラス基板のアルカリ洗浄耐性を向上させる。ＴｉＯ_２の含有量が０．１％未満の場合、ガラス溶融性と、得られるガラス基板のアルカリ洗浄耐性とを充分に向上させることができない傾向がある。一方、ＴｉＯ_２の含有量が４％を超える場合、溶融ガラスの液相温度が上昇し、得られるガラス基板の耐失透性が低下する傾向がある。

Ｎｂ_２Ｏ_５は、ガラス組成中０．１〜４％、好ましくは０．２〜３％含有される。Ｎｂ_２Ｏ_５は、ガラス溶融性を向上させるとともに、得られるガラス基板のアルカリ洗浄耐性を向上させる。Ｎｂ_２Ｏ_５の含有量が０．１％未満の場合、ガラス溶融性と、得られるガラス基板のアルカリ洗浄耐性とを充分に向上させることができない傾向がある。一方、Ｎｂ_２Ｏ_５の含有量が４％を超える場合、溶融ガラスの液相温度が上昇し、得られるガラス基板の耐失透性が低下する傾向がある。

ＴｉＯ_２およびＮｂ_２Ｏ_５は、それぞれガラス基板の加工時や洗浄時にガラス基板の表面から金属イオン等が溶出することを抑制し、ガラス基板の表層の結合強度が弱化することを防ぐと考えられている。また、ＴｉＯ_２およびＮｂ_２Ｏ_５は、一部がガラスの網目構造の一部に入り、得られるガラス基板のアルカリ洗浄耐性を向上させると考えられている。

ＺｒＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３、Ｌａ_２Ｏ_３およびＴａ_２Ｏ_５は、いずれも任意成分であり、いずれもガラス組成中０〜３％、好ましくは０〜２％含有される。ＺｒＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３、Ｌａ_２Ｏ_３およびＴａ_２Ｏ_５は、いずれもガラス素材の剛性を向上させる。ＺｒＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３、Ｌａ_２Ｏ_３およびＴａ_２Ｏ_５は、いずれかの含有量が３％を超える場合、耐失透性が低下し、ガラス化が困難となる傾向がある。

ＣｅＯ_２およびＳｎＯ_２は、いずれも任意成分であり、いずれもガラス組成中０〜３％、好ましくは０〜２％含有される。ＣｅＯ_２およびＳｎＯ_２は、いずれも清澄剤として機能する。ＣｅＯ_２およびＳｎＯ_２は、いずれかの含有量が３％を超える場合、耐失透性が低下し、ガラス化が困難となる傾向がある。

なお、ＣｅＯ_２およびＳｎＯ_２の代わりに、清澄剤としてＡｓ_２Ｏ_３やＳｂ_２Ｏ_３等を含有しても良く、これらの成分以外にも、本発明の目的を損なわない範囲で清澄効果が得られる成分を０〜３％含有させても良い。

ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３およびＢ_２Ｏ_３の含有量の和（ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３）は、ガラス組成中６５〜８０％、好ましくは６７〜７８％である。ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３およびＢ_２Ｏ_３の含有量の和が６５％未満の場合、ガラスの形成が困難となる傾向がある。一方、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３およびＢ_２Ｏ_３の含有量の和が８０％を超える場合、溶融時のガラス素材の粘度が高くなりすぎる（ガラス溶融性が低下しすぎる）傾向がある。

Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２ＯおよびＫ_２Ｏの含有量の和（Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ）は、ガラス組成中７〜１７％、好ましくは９〜１５％である。Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２ＯおよびＫ_２Ｏの含有量の和が７％未満の場合、ガラス溶融性を向上させる効果が充分でない傾向がある。一方、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２ＯおよびＫ_２Ｏの含有量の和が１７％を超える場合、得られるガラス基板のアルカリ洗浄耐性が低下する傾向がある。

ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯおよびＺｎＯの含有量の和（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ）は、ガラス組成中１０〜２０％、好ましくは１２〜１８％である。ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯおよびＺｎＯの含有量の和が１０％未満の場合、得られるガラス基板のヤング率およびガラス溶融性を充分に向上させることができない傾向がある。一方、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯおよびＺｎＯの含有量の和が２０％を超える場合、得られるガラス基板のアルカリ洗浄耐性が低下する傾向がある。

ＳｉＯ_２の含有量に対するＡｌ_２Ｏ_３の含有量の割合（Ａｌ_２Ｏ_３／ＳｉＯ_２）は、０．０３〜０．１３、好ましくは、０．０４〜０．１２である。ＳｉＯ_２の含有量に対するＡｌ_２Ｏ_３の含有量の割合が０．０３未満の場合、Ａｌ_２Ｏ_３の含有量が相対的に低くなるため、得られるガラス基板のヤング率が低下する傾向がある。一方、ＳｉＯ_２の含有量に対するＡｌ_２Ｏ_３の含有量の割合が０．１３を超える場合、Ａｌ_２Ｏ_３の含有量が相対的に高くなる。この場合、ガラス中をイオンが容易に移動しやすくなるため、ガラス基板の加工時や洗浄時にガラス基板の表面から金属イオン等が溶出しやすく、ガラス基板の表層の結合強度が弱化して、得られるガラス基板のアルカリ洗浄耐性が低下する傾向がある。

ＳｉＯ_２の含有量に対するＴｉＯ_２とＮｂＯ_５の含有量の和の割合（（ＴｉＯ_２＋ＮｂＯ_５）／ＳｉＯ_２）は、０．０１〜０．０５、好ましくは０．０１５〜０．０４５である。ＳｉＯ_２の含有量に対するＴｉＯ_２とＮｂＯ_５の含有量の和の割合が０．０１未満の場合、得られるガラス基板のアルカリ洗浄耐性が低下する傾向がある。一方、ＳｉＯ_２の含有量に対するＴｉＯ_２とＮｂＯ_５の含有量の和の割合が０．０５を超える場合、ガラスの液相温度が上昇し、ガラス化が困難になる傾向がある。

なお、本実施形態では、必要に応じて周知の他の酸化物成分を適宜含有させてもよい。このような酸化物成分としては、たとえば、Ｐ_２Ｏ_５やＧｅＯ_２等が挙げられ、これらの成分以外にも、本発明の目的を損なわない範囲で他の酸化物成分を含有させてもよい。

本実施形態のガラス基板は、上記したガラス組成を有しているため、磁性膜形成前にアルカリ洗浄を行う場合に充分なアルカリ洗浄耐性を示し、アルカリ洗浄によりガラス成分が溶出しにくい。アルカリ洗浄によりガラス基板から溶出するガラス成分の量（Ｓｉ溶出量）は、少ないほど好ましい。Ｓｉ溶出量は、たとえば、ガラス基板を２．５インチ、厚み０．８ｍｍとし、当該ガラス基板を０．００１ｍｏｌ／Ｌ、ｐＨ１１、４０℃のＮａＯＨ溶液５０ｍＬに３０分間浸漬するアルカリ溶出試験において１６０ｐｐｂ以下であることが好ましく、１４０ｐｐｂ以下であることがより好ましい。このようなアルカリ溶出試験を行った場合のＳｉ溶出量が１６０ｐｐｂ（１６０μｇ／Ｌ）以下であれば、ガラス基板は、優れたアルカリ洗浄耐性を有しているといえる。また、このような優れたアルカリ洗浄耐性を有するガラス基板は、アルカリ洗浄により表面粗さＲａが変化しにくいため、磁性膜形成後においても電磁変換特性に優れ、リード／ライトエラーの発生頻度が低く信頼性がより高くなる。

また、このようなガラス組成から作製されるガラス基板のヤング率は、８０ＧＰａ以上、好ましくは８４〜１００ＧＰａであることが好ましい。ガラス基板のヤング率が８０ＧＰａ以上である場合、当該ガラス基板を用いて作製されるメディアは、ＨＤＤの高速回転に伴い発生する空気流による面ブレを起こしにくい。その結果、メディアは、読み取りヘッドのフライングハイトを適切に維持することができ、リード／ライトエラーの発生頻度をより低減させることができる。なお、ヤング率が１００ＧＰａ以上の場合、面ブレの抑制効果は充分に得られるが、加工性が低下する傾向がある。

以上、本実施形態のガラス基板は、上記したガラス組成を備えるため、磁性膜形成前のアルカリ洗浄耐性を有し、磁性膜形成後においても電磁変換特性に優れ、リード／ライトエラーの発生頻度が低く信頼性が高い。

（ガラス基板の製造方法）
以下、本発明のガラス基板を製造する方法について説明する。なお、本発明のガラス基板は、上記したガラス組成を有していればよく、製造方法は特に限定されない。

まず、ガラス基板を構成する各成分の原料として、各々相当する酸化物、炭酸塩、硝酸塩、水酸化物等が所望の割合に秤量され、充分に混合される（調合原料）。次いで、調合原料は、たとえば１３００〜１５５０℃に加熱された電気炉中の白金坩堝等に投入され、溶融清澄後、撹拌均質化される。得られた溶融ガラスは、予め加熱された鋳型に鋳込まれ、徐冷されてガラスブロックとされる。

ガラスブロックは、ガラス転移点付近の温度で１〜３時間保持された後に、徐冷され、歪み取りが行われる。その後、ガラスブロックは、円盤形状にスライスされ、内周および外周を同心円としてコアドリルにより切り出されてガラス基板とされる。または、溶融ガラスはプレス成形され、円盤状に成形されてガラス基板とされる。

このようにして得られた円盤状のガラス基板は、さらにその両面を粗研磨および精密研磨された後、水、酸、アルカリの少なくとも１つの液体で洗浄されて最終的なガラス基板とされる。なお、上記過程において、両面を粗研磨および精密研磨した後に、硝酸カリウム（５０ｗｔ％）と硝酸ナトリウム（５０ｗｔ％）の混合溶液に浸漬させることにより化学強化を行ない、その後、化学強化層を除去してもよい。

本実施形態のガラス基板は、円盤状の形状を有することが好ましい。なお、円盤状とする場合、その大きさは特に限定されず、たとえば、３．５インチ、２．５インチ、１．８インチ、あるいはそれ以下の小径ディスクとすることもでき、またその厚みは２ｍｍ、１ｍｍ、０．６３ｍｍ、あるいはそれ以下といった薄型とすることもできる。

上記製造方法により得られるガラス基板は、磁気薄膜（磁性膜）が形成され、情報記録媒体（メディア）とされる。その際、５００ＧＢ以上の記録密度を達成するガラス基板では、基板表面の清浄性が特に重要であるため、磁性膜が形成される前にアルカリ洗浄によりガラス基板上のごくわずかなパーティクル（異物）が除去される。アルカリ洗浄に使用されるアルカリ溶液としては、たとえば０．００１ｍｏｌ／Ｌ、ｐＨ１１、４０℃のＮａＯＨ溶液等が挙げられる。

なお、磁性膜を形成する方法は特に限定されず、たとえば、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等の従来公知の方法を採用することができる。

磁性膜に用いる磁性材料としては特に限定されず、従来公知の磁性材料を用いることができる。磁性材料は、たとえば、高い保磁力を得るために、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系合金などを用いることができる。また、記録用のメディアを作製する場合には、Ｃｏ−Ｐｔ合金のように、遷移金属元素と貴金属元素とからなる合金であって、遷移金属元素（Ｃｏ）と貴金属元素（Ｐｔ）との原子含有量がほぼ等しい合金や、遷移金属元素（Ｃｏ）と貴金属元素（Ｐｔ）との原子含有量がほぼ等しく、かつ、Ｎｉの原子含有量が０．１％以上５０％以下であるＣｏ−Ｎｉ−Ｐｔ合金や、遷移金属元素（Ｃｏ及びＮｉ）と貴金属元素（Ｐｔ）との原子含有量がほぼ等しいＣｏ−Ｎｉ−Ｐｔ合金や、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ合金や、Ｆｅ−Ｐｔ合金と、Ｃｕ酸化物とを含有した薄膜を形成することが好ましい。この場合、薄膜の下部には、ソフト磁性層（保磁力の小さな材料、Ｃｏ系アモルファスなど）を積層することが好ましい。

また、磁気ヘッドの滑りをよくするために、磁性膜の表面は、潤滑剤がコーティングされてもよい。さらに必要に応じて、磁性膜には、下地層や保護層が設けられてもよい。下地層および保護層は、磁性膜の種類に応じて選択される。

上記ＨＤＤ用ガラス基板の技術的特徴を下記にまとめる。

このようなガラス組成を備える本発明のガラス基板は、磁性膜形成前のアルカリ洗浄耐性を有し、磁性膜形成後においても電磁変換特性に優れ、リード／ライトエラーの発生頻度が低く信頼性が高い。

本発明のガラス基板は、０．００１ｍｏｌ／Ｌ、ｐＨ１１、４０℃のＮａＯＨ溶液に３０分間浸漬するアルカリ溶出試験におけるＳｉ溶出量が１６０ｐｐｂ以下であることが好ましい。

このようなアルカリ溶出試験においてＳｉ溶出量が１６０ｐｐｂ以下である場合、ガラス基板は、優れたアルカリ洗浄耐性を有しているといえる。この場合、たとえばより濃度の高いアルカリ溶液を使用する等により、ごくわずかな付着物等を除去することもできる。また、このような優れたアルカリ洗浄耐性を有するガラス基板は、アルカリ洗浄により表面粗さＲａが変化しにくいため、磁性膜形成後においても電磁変換特性に優れ、リード／ライトエラーの発生頻度が低く信頼性がより高い。

本発明のガラス基板は、ヤング率が８０ＧＰａ以上であることが好ましい。

このようなヤング率を満たす場合、本発明のガラス基板を用いて作製されるメディアは、ＨＤＤの高速回転に伴い発生する空気流による面ブレを起こしにくい。その結果、メディアは、読み取りヘッドのフライングハイトを適切に維持することができ、リード／ライトエラーの発生頻度をより低減させることができる。

本発明のガラス基板は、ガラス成分として、ｍｏｌ％表示で、ＳｉＯ_２：６１〜６９％、Ａｌ_２Ｏ_３：３〜７％、Ｂ_２Ｏ_３：０〜２％、Ｌｉ_２Ｏ：０．５〜６．５％、Ｎａ_２Ｏ：５〜９％、Ｋ_２Ｏ：０〜２％、ＭｇＯ：８〜１３％、ＣａＯ：３〜７％、ＳｒＯ：０〜２％、ＢａＯ：０〜２％、ＺｎＯ：０〜２％、ＴｉＯ_２：０．３〜３．５％、ＺｒＯ_２：０〜２％、Ｙ_２Ｏ_３：０〜２％、Ｌａ_２Ｏ_３：０〜２％、Ｎｂ_２Ｏ_５：０．２〜３％、Ｔａ_２Ｏ_５：０〜２％、ＣｅＯ_２：０〜２％およびＳｎＯ_２：０〜２％を含み、ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３：６７〜７８％、Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ：９〜１５％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ：１２〜１８％、Ａｌ_２Ｏ_３／ＳｉＯ_２：０．０４〜０．１２、（ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５）／ＳｉＯ_２：０．０１５〜０．０４５であることが好ましい。

このようなガラス組成を備えるガラス基板は、磁性膜形成前のアルカリ洗浄耐性がより優れ、磁性膜形成後においても電磁変換特性がより優れ、リード／ライトエラーの発生頻度がより低く信頼性がより高い。

以下、本発明のガラス基板を実施例により詳述する。なお、本発明のガラス基板を製造する方法は、以下に示す実施例になんら限定されるものではない。

＜実施例１〜１５、比較例１〜５＞
表１または表２に記載のガラス組成となるように、所定量の原料粉末を白金坩堝に秤量して入れ、混合した後、電気炉中で１５５０℃で溶解させてガラス融液とした。原料が充分に溶解した後、白金製の撹拌羽をガラス融液に挿入し、１時間撹拌した。その後、撹拌羽を取り出し、３０分間静置した後、治具にガラス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でガラスブロックを２時間保持した後、徐冷して歪取りを行なった。得られたガラスブロックを厚み約０．８ｍｍの２．５インチの円盤形状にスライスし、内周、外周を同心円としてカッターを用いて切り出した。ガラス基板の両面に対して粗研磨および精密研磨を行ない、その後洗浄を行なうことにより実施例１〜１５および比較例１〜５のガラス基板を作製した。

実施例１〜１５、比較例１〜５において作製したガラス基板について、以下に示す方法に従ってヤング率を測定し、アルカリ洗浄耐性を評価し、ＨＤＤ動作テストを行った。結果を表１または表２に示す。

（ヤング率）
ＪＩＳＲ１６０２ファインセラミックスの弾性試験方法の動的弾性率試験方法に準じて、ヤング率Ｅ（ＧＰａ）を測定した。動的弾性率は、動的粘弾性測定装置（型番：ＪＥ−ＲＴ、日本テクノプラス（株）製）を用いて測定した。

（アルカリ溶出試験）
上記のとおり作製した２．５インチ、厚み０．８ｍｍのガラス基板（表面粗さＲａ：２ｍ以下）を、０．００１ｍｏｌ／Ｌ、ｐＨ１１、４０℃のＮａＯＨ溶液５０ｍＬに３０分間浸漬した後、ＩＣＰ発光分光分析装置（型番：ＳＰＳ７８００、エスアイアイ・ナノテクノロジー（株）製）を用いて溶出液中のＳｉ溶出量（ｐｐｂ）を分析した。

（ＨＤＤ動作テスト）
ポリテトラフルオロエチレン製の容器に０．００１ｍｏｌ／Ｌ、ｐＨ１１のＮａＯＨ溶液５０ｍＬを入れ、その中にガラス基板を３０分浸漬させた。成膜工程を通してガラス基板にＣｏ−Ｃｒ系合金の磁性膜を形成し、ディスク回転数を１５０００ｒｐｍとし、磁気記録領域内でヘッドをディスク内周から外周まで動作させた際の読み取りエラー回数を評価した。評価はそれぞれ１００枚ずつ行い、エラー総数を算出した。評価基準を以下に示す。

◎：エラー回数が０〜２回であった。
○：エラー回数が３〜５回であった。
×：エラー回数が６回以上であった。

表１および表２に示されるように、実施例１〜１５のガラス基板は、ヤング率がいずれも８０ＧＰａ以上であり、優れたアルカリ耐久性を示し、ＨＤＤ動作テストの結果も良好であった。中でも、実施例１、２、４〜９および１１〜１５のガラス基板は、ＳｉＯ_２の含有量に対するＡｌ_２Ｏ_３の含有量の割合（Ａｌ_２Ｏ_３／ＳｉＯ_２）と、ＳｉＯ_２の含有量に対するＴｉＯ_２とＮｂＯ_５の含有量の和の割合（（ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５）／ＳｉＯ_２）とが好ましい範囲であったため、アルカリ耐久性に特に優れ、ＨＤＤ動作テストの結果が特に良好であった。

一方、比較例１〜５のガラス基板は、いずれもアルカリ耐久性が低く、ＨＤＤ動作テストの結果が不良であった。

具体的には、比較例１のガラス基板は、Ａｌ_２Ｏ_３の含有量が多く、ＳｉＯ_２の含有量に対するＡｌ_２Ｏ_３の含有量の割合（Ａｌ_２Ｏ_３／ＳｉＯ_２）が大きかったため、アルカリ耐久性が低く、ＨＤＤ動作テストの結果が不良であった。比較例２のガラス基板は、ＴｉＯ_２が含有されておらず、ＳｉＯ_２の含有量に対するＴｉＯ_２とＮｂＯ_５の含有量の和の割合（（ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５）／ＳｉＯ_２）が小さかったため、アルカリ耐久性が低く、ＨＤＤ動作テストの結果が不良であった。比較例３のガラス基板は、ＳｉＯ_２の含有量が少なく、Ｎａ_２Ｏの含有量が多かったため、アルカリ耐久性が低く、ＨＤＤ動作テストの結果が不良であった。比較例４のガラス基板は、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３およびＢ_２Ｏ_３の含有量の和（ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３）が少なく、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯおよびＺｎＯの含有量の和（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ）が多かったため、アルカリ耐久性が低く、ＨＤＤ動作テストの結果が不良であった。比較例５のガラス基板は、Ａｌ_２Ｏ_３の含有量が少なく、ＳｉＯ_２の含有量に対するＡｌ_２Ｏ_３の含有量の割合（Ａｌ_２Ｏ_３／ＳｉＯ_２）が小さく、かつ、ＮｂＯ_５が含有されていなかったため、ヤング率が８０ＧＰａ未満であり、アルカリ耐久性が低く、ＨＤＤ動作テストの結果が不良であった。

本発明は、記録密度が６３０Ｇｂ／平方インチ以上であるＨＤＤ用ガラス基板等の技術分野において広く利用することができる。

Claims

記録密度が６００Ｇｂ／平方インチ以上の情報記録媒体に用いられるＨＤＤ用ガラス基板において、
ガラス成分として、ｍｏｌ％表示で、
ＳｉＯ_２：６０〜７０％、Ａｌ_２Ｏ_３：２〜８％、Ｂ_２Ｏ_３：０〜０．７％、Ｌｉ_２Ｏ：５〜６％、Ｎａ_２Ｏ：４〜１０％、Ｋ_２Ｏ：０〜０．２％、ＭｇＯ：７〜１４％、ＣａＯ：２〜８％、ＳｒＯ：０〜３％、ＢａＯ：０〜３％、ＺｎＯ：０〜３％、ＴｉＯ_２：０．５〜１．５％、ＺｒＯ_２：０〜３％、Ｙ_２Ｏ_３：０〜３％、Ｌａ_２Ｏ_３：０〜３％、Ｎｂ_２Ｏ_５：０．１〜４％、Ｔａ_２Ｏ_５：０〜３％、ＣｅＯ_２：０〜３％およびＳｎＯ_２：０〜３％を含み、
ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３：６５〜８０％、
Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ：９〜１６．２％、
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ：１０〜２０％、
Ａｌ_２Ｏ_３／ＳｉＯ_２：０．０３〜０．１３％、
（ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５）／ＳｉＯ_２：０．０１〜０．０５であるＨＤＤ用ガラス基板。
０．００１ｍｏｌ／Ｌ、ｐＨ１１、４０℃のＮａＯＨ溶液に３０分間浸漬するアルカリ溶出試験におけるＳｉ溶出量が１６０ｐｐｂ以下である、請求項１記載のＨＤＤ用ガラス基板。
ヤング率が８０ＧＰａ以上である、請求項１または２記載のＨＤＤ用ガラス基板。
ガラス成分として、ｍｏｌ％表示で、
ＳｉＯ_２：６１〜６９％、Ａｌ_２Ｏ_３：３〜７％、Ｂ_２Ｏ_３：０〜０．７％、Ｌｉ_２Ｏ：５〜６％、Ｎａ_２Ｏ：５〜９％、Ｋ_２Ｏ：０〜０．２％、ＭｇＯ：８〜１３％、ＣａＯ：３〜７％、ＳｒＯ：０〜２％、ＢａＯ：０〜２％、ＺｎＯ：０〜２％、ＴｉＯ_２：０．５〜１．５％、ＺｒＯ_２：０〜２％、Ｙ_２Ｏ_３：０〜２％、Ｌａ_２Ｏ_３：０〜２％、Ｎｂ_２Ｏ_５：０．２〜３％、Ｔａ_２Ｏ_５：０〜２％、ＣｅＯ_２：０〜２％およびＳｎＯ_２：０〜２％を含み、
ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３：６７〜７８％、
Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ：９〜１５％、
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ：１２〜１８％、
Ａｌ_２Ｏ_３／ＳｉＯ_２：０．０４〜０．１２、
（ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５）／ＳｉＯ_２：０．０１５〜０．０４５である請求項１記載のＨＤＤ用ガラス基板。
請求項１〜４のいずれかに記載のＨＤＤ用ガラス基板の表面に磁性膜を有することを特徴とする情報記録媒体。