WO2018008161A1 - 磁気記録媒体用のガラス基板、および磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

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WO2018008161A1
WO2018008161A1 PCT/JP2016/072519 JP2016072519W WO2018008161A1 WO 2018008161 A1 WO2018008161 A1 WO 2018008161A1 JP 2016072519 W JP2016072519 W JP 2016072519W WO 2018008161 A1 WO2018008161 A1 WO 2018008161A1
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magnetic recording
less
glass
recording medium
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裕 黒岩
中島　哲也
順 秋山
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旭硝子株式会社
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    • G11B5/84—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers

Definitions

  • the present invention relates to a glass substrate for a magnetic recording medium and a method for manufacturing the magnetic recording medium.
  • a heat-assisted magnetic recording technique is attracting attention as a fusion technique of light and magnetism (see, for example, Patent Document 1).
  • This is a technique in which a magnetic recording layer is irradiated with a laser beam or near-field light and recorded by applying an external magnetic field in a state where the coercive force is lowered in a locally heated portion, and the recorded magnetization is read by a GMR element or the like. Since recording can be performed on a high coercive force medium, the magnetic particles can be miniaturized while maintaining thermal stability.
  • it is necessary to heat the glass substrate to a high temperature see, for example, Patent Document 2).
  • the glass substrate is difficult to break during high-speed rotation and handling. Therefore, the glass substrate is also required to have improved mechanical strength. In order to improve mechanical strength, it has been proposed to apply a chemical strengthening treatment to a glass substrate.
  • Patent Document 3 proposes a method for evaluating the variation of the chemically strengthened layer by retardation and selecting non-defective products.
  • a glass substrate having a chemically strengthened layer may be greatly deformed when heated to a temperature higher than the strain point in the manufacturing process of the magnetic recording medium.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and has as its main object the provision of a glass substrate for a magnetic recording medium that suppresses deformation due to heating at a temperature above the strain point.
  • a glass substrate for a magnetic recording medium having a compressive stress layer by chemical strengthening on a surface layer and having a disk shape with a through hole in the center The strain point (Ts) of the glass is 585 ° C.
  • a glass substrate for a magnetic recording medium in which deformation due to heating at a temperature equal to or higher than the strain point is suppressed.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a magnetic recording medium according to an embodiment.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram of a method for measuring the depth of an introduced element in a glass substrate according to an example.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of a heat treatment test of a glass substrate according to an example.
  • 4 is a cross-sectional view of the glass substrate taken along line IV-IV in FIG.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a shape change of one main surface of the glass substrate before and after the heat treatment test according to an example.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating the amount of change at each measurement point before and after the heat treatment test according to an example.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a magnetic recording medium according to an embodiment.
  • the magnetic recording medium 10 is an energy assisted magnetic recording type recording medium.
  • the energy-assisted magnetic recording system is a system in which the coercive force of the magnetic recording layer 14 is reduced by applying energy (heat), and recording is performed by applying an external magnetic field in this state.
  • the magnetic particles are recorded while maintaining thermal stability. Can be miniaturized.
  • the magnetic recording medium 10 can be used not only in an air atmosphere but also in an inert atmosphere.
  • an inert atmosphere in addition to a nitrogen atmosphere and an argon atmosphere, a helium atmosphere having a small atomic weight is particularly preferable because the influence of an air flow accompanying rotation can be reduced.
  • the rotational speed of at least one of the magnetic recording media 10 at the time of recording and reproduction may be 7200 to 20000 rpm.
  • the magnetic recording medium 10 includes, for example, a glass substrate 11, a heat sink layer 12, a seed layer 13, a magnetic recording layer 14, and a protective layer 15 as shown in FIG.
  • the magnetic recording medium 10 is not limited to the configuration shown in FIG.
  • the magnetic recording medium 10 only needs to have the glass substrate 11 and the magnetic recording layer 14.
  • the magnetic recording medium 10 may not have the heat sink layer 12, the seed layer 13, and the protective layer 15.
  • the magnetic recording medium 10 may further include an adhesion layer, a soft magnetic backing layer, an intermediate layer, and the like between the glass substrate 11 and the magnetic recording layer 14.
  • the magnetic recording medium 10 may have a magnetic recording layer 14 on both sides of the glass substrate 11.
  • the glass substrate 11 has a compression stress layer by chemical strengthening on the surface layer, and has a disk shape with a through hole in the center.
  • the glass substrate 11 typically has an inner diameter of 20 mm, an outer diameter of 65 mm or 95 mm, and a thickness of 0.635 mm or 0.8 mm.
  • Examples of chemical strengthening methods include ion exchange methods.
  • the glass substrate 11 is immersed in a treatment liquid (for example, a sodium nitrate molten salt, a potassium nitrate molten salt, or a mixed salt thereof).
  • a treatment liquid for example, a sodium nitrate molten salt, a potassium nitrate molten salt, or a mixed salt thereof.
  • ions with a small ion radius contained in the glass are exchanged for ions with a large ion radius.
  • Li ions contained in the glass are exchanged for Na ions.
  • Na ions contained in the glass are exchanged for K ions. Or both.
  • elements of Na, K, or both are introduced, and a compressive stress layer is formed.
  • compressive stress is generated at that site. Since the generated stress may be weakened due to the relaxation of the glass structure, the depth of the compressive stress layer is shallower than or equal to the depth of the introduced element.
  • the element introduced by chemical strengthening is preferably only K from the viewpoint of reducing the depth ⁇ . Further, from the viewpoint of lowering the LiO 2 content in the glass and increasing the strain point Ts of the glass, the introduced element is preferably only K.
  • the chemical strengthening treatment conditions are appropriately selected according to the thickness of the glass substrate 11 and the like, but it is typical to immerse the glass substrate 11 in a treatment liquid at 350 to 550 ° C. for 0.1 to 20 hours. From an economical viewpoint, the temperature of the treatment liquid is preferably 350 to 500 ° C., and the immersion time is 0.2 to 16 hours. A more preferred immersion time is 0.5 to 10 hours.
  • the compressive stress layer may be formed on the entire surface of the glass substrate 11.
  • the glass substrate 11 has both main surfaces 11a and 11b, an inner peripheral connection surface 11c, and an outer peripheral connection surface 11d as surfaces. Both main surfaces 11a and 11b are parallel to each other.
  • the inner peripheral connection surface 11c connects the inner peripheral edges of both the main surfaces 11a and 11b.
  • the inner peripheral connection surface 11c has a vertical surface perpendicular to both the main surfaces 11a and 11b, and each main surface 11a is between the vertical surface and each main surface 11a and 11b. , 11b.
  • the inner peripheral connection surface 11c may have curved surfaces between the inclined surface and the main surfaces 11a and 11b and between the inclined surface and the vertical surface.
  • the inner peripheral connection surface 11c does not need to have a vertical surface or an inclined surface, and may have a curved surface having an arcuate cross section as a whole.
  • the width W1 represents the width of the inner peripheral connection surface 11c in the radial direction of the glass substrate 11 (left and right direction in FIG. 1).
  • the outer peripheral connection surface 11d connects the outer peripheral edges of both the main surfaces 11a and 11b.
  • the outer peripheral connection surface 11d has a vertical surface perpendicular to both the main surfaces 11a and 11b, and the main surfaces 11a and 11b are arranged between the vertical surface and the main surfaces 11a and 11b. It further has an inclined surface inclined with respect to 11b.
  • the outer peripheral connection surface 11d may have curved surfaces between the inclined surface and the main surfaces 11a and 11b and between the inclined surface and the vertical surface.
  • the outer peripheral connection surface 11d does not need to have a vertical surface or an inclined surface, and may have a curved surface having an arcuate cross section as a whole.
  • the width W2 represents the width of the outer peripheral connection surface 11d in the radial direction of the glass substrate 11 (left-right direction in FIG. 1).
  • the glass strain point Ts of the glass substrate 11 is 585 ° C. or higher. If it is lower than 585 ° C., it is necessary to keep the film forming temperature low in the film forming process of the magnetic recording layer 14, which may make it difficult to form the magnetic recording layer 14 having a high coercive force.
  • the strain point Ts is preferably 600 ° C. or higher, more preferably 635 ° C. or higher, further preferably 650 ° C. or higher, particularly preferably 655 ° C. or higher, and more preferably 660 ° C. or higher.
  • the magnetic recording layer 14 can be formed at 650 ° C. or higher, which contributes to improving the quality of the magnetic recording layer 14.
  • the strain point Ts is preferably 750 ° C. or lower, more preferably 720 ° C. or lower, and still more preferably 700 ° C. or lower, from the viewpoint of moldability during glass production.
  • the inventor appropriately adjusts the retardation due to the stress distribution in the vicinity of the inner and outer peripheral edges after the chemical strengthening of the glass substrate 11 and the depth ⁇ of the introduced element due to the chemical strengthening of the glass substrate 11, respectively. It has been found that deformation due to heating at the above temperature can be suppressed. Focusing on the stress distribution in the vicinity of the inner and outer peripheral edges of the glass substrate 11 after chemical strengthening is because the surface roughness is rougher in the vicinity of the inner and outer peripheral edges of the glass substrate 11 than in the portion far from the inner and outer peripheral ends. This is because the later stress anisotropy increases.
  • the stress anisotropy of the glass substrate 11 can be expressed by retardation of the glass substrate 11.
  • the retardation of the glass substrate 11 is measured by irradiating light with a wavelength of 543 nm perpendicularly to the main surfaces 11a and 11b and detecting the phase difference between two orthogonal linearly polarized waves.
  • RI 0.2 the retardation at a position 0.2 mm radially outward from the inner peripheral end 11e of the glass substrate 11 is denoted as RI 0.2 .
  • RI 0.2 is measured over the entire circumference.
  • the maximum value of RI 0.2 is expressed as RI 0.2MAX
  • the minimum value of RI 0.2 is expressed as RI 0.2MIN
  • the difference between the maximum value and the minimum value of RI 0.2 is expressed as RI 0.2DEF .
  • RO 0.2 the retardation at a position of 0.2 mm radially inward from the outer peripheral end 11f of the glass substrate 11 is expressed as RO 0.2 .
  • RO 0.2 is measured over the entire circumference.
  • the maximum value of RO 0.2 is expressed as RO 0.2MAX
  • the minimum value of RO 0.2 is expressed as RO 0.2MIN
  • the difference between the maximum value and the minimum value of RO 0.2 is expressed as RO 0.2DEF . .
  • RI 0.2MAX and RO 0.2MAX are each 4 nm or less, and RI 0.2DEF and RO 0.2DEF are 1.2 nm or less, respectively. Therefore, the anisotropy of stress is small in the vicinity of the inner and outer peripheral edges of the glass substrate 11 and the variation thereof is small, and deformation of the glass substrate 11 during heat treatment due to these influences can be suppressed. That is, it is possible to suppress deformation when the chemically strengthened glass substrate is heated at a temperature equal to or higher than the strain point Ts.
  • RI 0.2MAX and RO 0.2MAX are preferably 3.5 nm or less, more preferably 3 nm or less, still more preferably 2.5 nm, particularly preferably 2 nm, and still more preferably 1.5 nm.
  • RI 0.2DEF and RO 0.2DEF are preferably 1.1 nm or less, more preferably 1.0 nm or less, still more preferably 0.9 nm or less, particularly preferably 0.8 nm or less, and more preferably 0.7 nm. It is as follows.
  • RI 0.2 depends on the difference in surface roughness between the main surfaces 11a and 11b and the inner peripheral connection surface 11c before chemical strengthening.
  • RO 0.2 depends on a difference in surface roughness between the main surfaces 11a and 11b and the outer peripheral connection surface 11d before chemical strengthening. As the surface is rougher, ion exchange is more likely to proceed, and as the difference in surface roughness is greater, the anisotropy of stress after chemical strengthening is greater. Therefore, in order to reduce RI 0.2 and RO 0.2 , it is effective to mirror-polish the inner peripheral connection surface 11c and the outer peripheral connection surface 11d before chemical strengthening in the same manner as the two main surfaces 11a and 11b. is there.
  • the inner peripheral connection surface 11c and its vicinity, and the outer peripheral connection surface 11d and its vicinity may be protected with a protective layer such as clay during chemical strengthening. It is valid. It is also effective to etch the inner peripheral connection surface 11c and its vicinity and the outer peripheral connection surface 11d and its vicinity after chemical strengthening.
  • RI 0.2 is affected by the width W1.
  • RO 0.2 is affected by the width W2.
  • Each of the width W1 and the width W2 is preferably 0.15 mm or less, more preferably 0.12 mm or less, further preferably 0.10 mm or less, particularly preferably 0.08 mm or less, and further preferably 0.06 mm or less.
  • the width W1 and the width W2 are each 0.03 mm or more from the viewpoint of preventing the glass substrate 11 from being chipped.
  • the retardation RI is 0.1 at a position 0.1 mm radially outward from the inner peripheral end 11e and the position is 0.1 mm radially inward from the outer peripheral end 11f.
  • a retardation RO of 0.1 is important.
  • RI 0.1 and RO 0.1 are measured over the entire circumference.
  • the maximum value of the RI 0.1 RI 0.1MAX, minimum value RI 0.1 min of RI 0.1, the magnitude of the difference between the maximum value and the minimum value of the RI 0.1 and RI 0.1DEF write.
  • RI 0.1MAX and RO 0.1MAX are each preferably 5 nm or less, more preferably 4.5 nm or less, further preferably 4 nm or less, particularly preferably 3.5 nm, and more preferably 3 nm.
  • the lower the RI 0.1MAX and the RO 0.1MAX the better, but typically 0.1 nm or more.
  • RI 0.1DEF and RO 0.1DEF are each preferably 2.5 nm or less, more preferably 2.0 nm or less, still more preferably 1.5 nm or less, particularly preferably 1.0 nm or less, and still more preferably 0. 8 nm or less.
  • the depth ⁇ of the introduced element due to chemical strengthening of the glass substrate 11 will be described.
  • the depth ⁇ of the introduced element is 3 in all the portions that are 0.5 mm or more away from the inner peripheral end 11e radially outward and 0.5 mm or more away from the outer peripheral end 11f radially inward. ⁇ 9 ⁇ m.
  • the introduced amount of the introduced element is an appropriate amount, and the introduced element (more specifically, ions of the introduced element) moves moderately so as to absorb the stress of the glass substrate 11 during the heat treatment after chemical strengthening. It is done.
  • the stress applied to the glass substrate 11 during the heat treatment is caused by uneven heating, uneven support, gravity, and the like.
  • the depth ⁇ of the introduced element is preferably 3.5 ⁇ m or more, more preferably 4 ⁇ m or more, still more preferably 4.5 ⁇ m or more, and particularly preferably 5 ⁇ m or more.
  • the depth ⁇ of the introduced element is measured by analyzing the chemical composition of the cut surface of the glass substrate 11 in the plate thickness direction or by analyzing the chemical composition while etching the main surfaces 11a and 11b of the glass substrate 11 in the depth direction. Is done.
  • EMA electron beam microanalyzer analysis
  • SEM-EDX scanning electron microscope / energy dispersive X-ray spectroscopy
  • XPS X-ray photoelectron spectroscopy
  • etching at C 60 is preferable.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram of a method for measuring the depth of an introduced element of a glass substrate according to an example.
  • 2A is an overall view
  • FIG. 2B is a partially enlarged view.
  • the concentration of the introduced element is measured every 0.1 ⁇ m in the depth direction from the main surfaces 11a and 11b.
  • the concentration is measured from the depth at which the measured value decreases to a substantially constant level to a depth of 21 ⁇ m.
  • the concentration up to 30 ⁇ m is measured.
  • FIGS. 2A and 2B if all the concentrations of the introduced elements are plotted every 0.1 ⁇ m, the number of display points increases and it becomes difficult to see the figure.
  • ⁇ C represents the magnitude of the difference between the maximum density C MAX and the minimum density C MIN up to the deepest point measured from the surface (in this example, the depth is 30 ⁇ m).
  • L is rounded down to two decimal places.
  • the average value C AVE of the density from the position where the depth is 10 ⁇ m deeper than L to the position where the depth is 20 ⁇ m deeper than L is obtained.
  • the density distribution from the position where the depth is 0.75 ⁇ L to the position where the depth is 1.05 ⁇ L is approximated by a least square line LS, and the least square is obtained. concentration and C AVE and introduce a depth becomes deep ⁇ on the straight line LS.
  • the depth of the introduced element that penetrates deeper is the depth ⁇ of the introduced element.
  • the introduced element moves while exchanging ions in the glass during the heat treatment after chemical strengthening.
  • the introduced element is Na
  • the element to be ion exchanged is Li
  • the introduced element is K
  • the element to be ion exchanged is Na
  • the introduced elements are both Na and K
  • the elements to be ion exchanged are both Li and Na.
  • the amount of movement of the introduced element is represented by X calculated by the following formula (1).
  • CB is the total content of the plurality of elements when there are a plurality of elements to be ion-exchanged (for example, both Li and Na).
  • the greater the CB the greater the amount of elements that are ion-exchanged, and the easier it is for the introduced element to move.
  • MgO has a stronger function to facilitate ion exchange than CaO. Therefore, the larger the CC / CD, the easier the introduced element moves.
  • ⁇ is the depth ( ⁇ m) of the introduced element by ion exchange
  • d is the thickness ( ⁇ m) of the glass substrate 11, and ⁇ / d relatively represents the introduced amount of the introduced element. The larger the ⁇ / d is, the more the introduced element is introduced and the more the introduced element is moved.
  • X is the product of the ease of movement of the introduced element and the amount of introduced element introduced.
  • X is preferably 0.1 to 1.3 so that the introduced element can be appropriately moved during the heat treatment after chemical strengthening to suppress the deformation of the glass substrate.
  • X is more preferably 0.15 or more, further preferably 0.2 or more, and particularly preferably 0.3 or more.
  • X is more preferably 1.1 or less, still more preferably 0.9 or less, particularly preferably 0.8 or less, and still more preferably 0.7 or less.
  • CA 8 or more, the introduced element is very easy to move. Therefore, X is preferably 0.4 or less, more preferably 0.35 or less, particularly preferably 0.3 or less, and further preferably 0.25 or less. .
  • X is more preferably 0.35 or more, further preferably 0.45 or more, and particularly preferably 0.55 or more so that the deformation of the glass substrate can be suppressed.
  • 0.6 or more is more preferable.
  • aluminosilicate glass containing SiO 2 and Al 2 O 3 as main components is used.
  • the aluminosilicate glass may contain 1 to 25% of Na 2 O and Li 2 O in terms of mol% based on oxide before chemical strengthening.
  • the glass substrate 11 has a SiO 2 content of 60 to 75%, an Al 2 O 3 content of 5 to 15%, and a B 2 O 3 content in terms of oxide-based mol% at a position deeper than the depth at which the introduced element is introduced. 0 to 12%, MgO from 0 to 20%, CaO from 0 to 12%, SrO from 0 to 10%, BaO from 0 to 10%, Na 2 O exceeding 0% and not more than 20%, K 2 O being 0 -10%, Li 2 O 0-15%, TiO 2 0-5%, ZrO 2 0-5%, and a total of 95% or more, Na 2 O and Li 2 O
  • the total content of is preferably 1 to 25%.
  • the glass substrate 11 has a SiO 2 content of 65 to 70%, an Al 2 O 3 content of 6 to 12%, and a B 2 O 3 content in terms of oxide-based mol% at a position deeper than the depth at which the introduced element is introduced. 0-3%, MgO 1-18%, CaO 0-10%, SrO 0-6%, BaO 0-2%, Na 2 O 0.5-12%, K 2 O 0- 3%, Li 2 O 0 to 5%, TiO 2 0 to 3%, ZrO 2 0 to 3%, and a total of 95% or more of these, Na 2 O and Li 2 O More preferably, the total content is 2 to 15%.
  • SiO 2 is an essential component for forming a glass skeleton.
  • the content of SiO 2 is 60% or more, preferably 63% or more, more preferably 66% or more, still more preferably 67% or more, and particularly preferably 68% or more.
  • the content of SiO 2 is more than 75%, the temperature T 2 and the temperature T 4 are likely to rise, and it becomes difficult to melt the glass, and the defoaming property at the time of refining is lowered and defects are likely to occur.
  • the specific elastic modulus E / ⁇ E: Young's modulus, ⁇ : density
  • the average linear expansion coefficient ⁇ (hereinafter also simply referred to as “average linear expansion coefficient ⁇ ”) of the glass at 50 to 350 ° C. tends to be small. Therefore, the content of SiO 2 is 75% or less, preferably 70% or less.
  • Al 2 O 3 is an essential component that enhances Young's modulus and alkali resistance.
  • the content of Al 2 O 3 is less than 5%, the Young's modulus E tends to decrease, and the strain point Ts tends to decrease. Therefore, the content of Al 2 O 3 is 5% or more, preferably 6% or more, more preferably 7% or more, still more preferably 8% or more, particularly preferably 9% or more, more preferably 10% or more. is there.
  • the content of Al 2 O 3 is 15% or less, preferably 12% or less, more preferably 11.5% or less, still more preferably 11% or less, and particularly preferably 10.5% or less.
  • B 2 O 3 may be contained in order to improve chemical resistance, scratch resistance, and glass solubility.
  • the content of B 2 O 3 is more than 12%, the Young's modulus E and thus the specific elastic modulus E / ⁇ are likely to be lowered, and the strain point Ts is also likely to be lowered. Therefore, the content of B 2 O 3 is 12% or less, preferably 3% or less, more preferably 2% or less, still more preferably 1% or less, and still more preferably substantially free.
  • MgO is not essential, but may be contained in a range of 20% or less in order to improve the solubility, improve the Young's modulus E and consequently the specific elastic modulus E / ⁇ , and increase the strain point Ts.
  • the content of MgO is preferably 18% or less, more preferably 17% or less, still more preferably 15% or less, particularly preferably 12% or less, and even more preferably 10% or less.
  • the content of MgO is preferably 1% or more, more preferably 2% or more, further preferably 3% or more, particularly preferably 5% or more, and further preferably 8% or more.
  • CaO may be contained in order to lower the melting temperature and lower the devitrification temperature while suppressing the lowering of the strain point. In addition, there is a function of slowing the ion exchange rate at the time of chemical strengthening, which is effective for keeping the depth ⁇ of the introduced element shallow.
  • the content of CaO is preferably 1% or more, more preferably 2% or more, further preferably 3% or more, particularly preferably 4% or more, and further preferably 5% or more.
  • the CaO content is preferably 11% or less, more preferably 10% or less, further preferably 9% or less, particularly preferably 8% or less, and even more preferably 7% or less.
  • SrO may be contained if necessary, but may be contained in a range of 10% or less in order to improve solubility. If it exceeds 10%, the ion exchange rate during chemical strengthening becomes extremely slow, and it may take too much time to form the compressive stress layer. Preferably it is 6% or less, More preferably, it is 2% or less, More preferably, it is 1% or less, Especially preferably, it is 0.5% or less, More preferably, it does not contain substantially.
  • BaO may be contained as necessary, but may be contained in a range of 10% or less in order to improve solubility. If it exceeds 10%, the ion exchange rate during chemical strengthening becomes extremely slow, and it may take too much time to form the compressive stress layer. In addition, the glass becomes brittle and may be easily scratched. Preferably it is 2% or less, More preferably, it is 1% or less, More preferably, it is 0.5% or less, Most preferably, it is 0.2% or less, More preferably, it does not contain substantially.
  • the total content of MgO, CaO, SrO, and BaO (hereinafter collectively referred to as “RO”) is included in order to increase the specific elastic modulus E / ⁇ and to improve the solubility of the glass. May be. Preferably it is 4% or more, More preferably, it is 7% or more, More preferably, it is 10% or more, Especially preferably, it is 13% or more, More preferably, it is 15% or more.
  • the total RO content is 22% or less, preferably 20% or less, more preferably 19% or less, still more preferably 18% or less, particularly preferably 17% or less, and even more preferably 16% or less.
  • Na 2 O is a component that forms a compressive stress layer by ion exchange using K molten salt and improves the meltability of glass, and is essential. Preferably it is 0.5% or more, More preferably, it is 2% or more, More preferably, it is 3% or more, Especially preferably, it is 4% or more, More preferably, it is 5% or more.
  • Na 2 O exceeds 20%, the strain point may decrease, or the weather resistance of the glass may decrease, and the Young's modulus may decrease. It is preferably 20% or less, more preferably 12% or less, further preferably 10% or less, particularly preferably 8% or less, and still more preferably 7% or less.
  • K 2 O is not essential, but may be contained in order to prevent the depth ⁇ of the introduced element from becoming too deep during chemical strengthening. However, if it exceeds 10%, the ion exchange rate during chemical strengthening becomes extremely slow, and it may take too much time to form the compressive stress layer. Alternatively, the strain point may be lowered, or the weather resistance of the glass may be lowered. Preferably it is 10% or less, More preferably, it is 3% or less, More preferably, it is 1% or less, Most preferably, it is 0.5% or less, More preferably, it does not contain substantially.
  • Li 2 O forms a compressive stress layer by ion exchange using Na molten salt, and may be included because it is a component that increases the Young's modulus.
  • the ion exchange rate is high, and the surface compression layer may become too deep.
  • a strain point may fall and heat resistance may deteriorate.
  • it is 15% or less, More preferably, it is 5% or less, More preferably, it is 2% or less, Especially preferably, it is 0.8% or less, More preferably, it is 0.5% or less, More preferably, it is 0.1% or less, Further much more Preferably it is 0.05% or less, More preferably, it does not contain substantially more preferably.
  • Na 2 O and Li 2 O are elements that cause ion exchange by chemical strengthening, and are components that improve the meltability of glass.
  • the total content of Na 2 O and Li 2 O is preferably at least 2%, more preferably at least 3%, even more preferably at least 4%, particularly preferably at least 5%, more preferably at least 5.5%. is there.
  • the total content of Na 2 O and Li 2 O exceeds 25%, the Young's modulus E and thus the specific modulus E / ⁇ tends to decrease, and fluttering characteristics may be deteriorated.
  • the strain point Ts is likely to be lowered, and thermal deformation is likely to occur when the substrate is heated during the formation of the magnetic recording layer. Therefore, the total content of Na 2 O and Li 2 O is 25% or less, preferably 20% or less, more preferably 15% or less, still more preferably 12% or less, and particularly preferably 10% or less.
  • Na 2 O, Li 2 O, and K 2 O are components that improve the meltability of the glass, and are contained in a total of 1% or more.
  • the total content of Na 2 O, Li 2 O and K 2 O is preferably 2% or more, more preferably 3% or more, still more preferably 4% or more, particularly preferably 5% or more, and still more preferably 5. 5% or more.
  • the total content of Na 2 O and Li 2 O is 25% or less, preferably 18% or less, more preferably 13% or less, still more preferably 11% or less, particularly preferably 9.5% or less, more preferably 8.5% or less, most preferably 8% or less.
  • TiO 2 can be contained in a range of 5% or less for improving solubility or improving chemical durability against acids and alkalis.
  • the content of TiO 2 is preferably 3% or less, more preferably 2% or less, further preferably 1% or less, particularly preferably 0.5% or less, and still more preferably substantially free.
  • ZrO 2 may be contained for improving the Young's modulus E and specific modulus E / ⁇ of the glass, or for improving the chemical durability against acids and alkalis. However, when there is too much ZrO 2 , the devitrification temperature increases. Therefore, the ZrO 2 content is preferably 5% or less, more preferably 3% or less, further preferably 1% or less, particularly preferably 0.5% or less, and still more preferably substantially free.
  • the glass substrate 11 may contain other components at 1% or less and 5% or less in total.
  • the glass substrate 11 is made of ZnO, WO 3 , Nb 2 O 5 , V 2 O 5 , Bi 2 O 3 , MoO 3 , P 2 for the purpose of improving rigidity, weather resistance, solubility, devitrification and the like. O 5 or the like may be contained.
  • the glass substrate 11, as a component resulting from the refining agent, SO 3, F, Cl, SnO 2, PbO, As 2 O 3, CeO 2, Sb 2 O 3 may be contained.
  • the defoaming property is improved when the SnO 2 content is 0.01% or more.
  • the content of SnO 2 is more than 0.5%, the material characteristics are easily affected.
  • PbO, As 2 O 3, Sb 2 O 3 is may contain, for ease of recycling glass, it is preferred not substantially contained.
  • ⁇ -OH representing the moisture content of the glass substrate 11 is preferably 0.05 to 0.35 mm ⁇ 1 . If ⁇ -OH exceeds 0.35 mm ⁇ 1 , the strain point Ts may be lowered. ⁇ -OH is more preferably 0.3 mm ⁇ 1 , further preferably 0.25 mm ⁇ 1 , particularly preferably 0.2 mm ⁇ 1 , more preferably 0.15 mm ⁇ 1 .
  • the Young's modulus E of the glass substrate 11 is preferably 70 GPa or more. If it is less than 70 GPa, the specific elastic modulus described later becomes small, and not only fluttering is likely to occur during rotation of the magnetic recording medium 10, but the crack resistance and breaking strength of the glass may be insufficient. More preferably, it is 75 GPa or more, More preferably, it is 80 GPa or more, Especially preferably, it is 81 GPa or more, More preferably, it is 82 GPa or more. Typically, Young's modulus is 88 GPa or less due to restrictions of the glass material.
  • the density ⁇ of the glass substrate 11 is preferably 2.55 g / cm 3 or less.
  • the density ⁇ exceeds 2.55, the specific modulus E / ⁇ obtained by dividing the Young's modulus E by the density ⁇ becomes small, and fluttering is likely to occur.
  • the density ⁇ is typically 2.35 g / cm 3 or more.
  • the specific elastic modulus E / ⁇ of the glass substrate 11 is preferably 28 MNm / kg or more.
  • the specific modulus E / ⁇ is more preferably 30 MNm / kg or more, further preferably 31 MNm / kg or more, particularly preferably 32 MNm / kg or more, and further preferably 33 MNm / kg or more.
  • the specific modulus E / ⁇ In order to set the specific modulus E / ⁇ to 28 MNm / kg or more, for example, if the Young's modulus E is 70 GPa or more, the density ⁇ is 2.50 g / cm 3 or less and the Young's modulus E is 80 GPa or more. The density ⁇ may be 2.85 g / cm 3 or less. The specific modulus E / ⁇ is typically 35 MNm / kg or less.
  • the average linear expansion coefficient ⁇ of the glass substrate 11 is preferably 30 ⁇ 10 ⁇ 7 to 80 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C. If the average linear expansion coefficient ⁇ is less than 30 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C. or more than 80 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C., the difference in thermal expansion from the magnetic recording layer 14 becomes too large, and defects such as peeling tend to occur.
  • the average linear expansion coefficient ⁇ is 35 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C. or more, the difference between the average linear expansion coefficient and the metal spindle chuck holding the glass substrate 11 is small, and the glass substrate 11 is cracked. Is more preferable.
  • the average linear expansion coefficient ⁇ is more preferably 40 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C. or more, particularly preferably 45 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C. or more, and further preferably 50 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C. or more.
  • the average linear expansion coefficient ⁇ is 70 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C.
  • the average linear expansion coefficient ⁇ is preferably 65 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C. or less, more preferably 60 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C. or less, and still more preferably 55 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C. or less.
  • the glass substrate 11 is formed by processing glass formed into a plate shape by, for example, a float method, a slot down draw method, or a fusion method (so-called overflow down draw method). Or you may process the glass shape
  • plate-shaped glass may be produced by cutting glass formed into a cylindrical shape with a wire saw.
  • the glass substrate 11 is used for manufacturing the magnetic recording medium 10.
  • the heat sink layer 12, the seed layer 13, the magnetic recording layer 14, the protective layer 15 and the like are formed.
  • the glass substrate 11 is heated to a temperature equal to or higher than the strain point Ts.
  • the heat sink layer 12 effectively absorbs excess heat of the magnetic recording layer 14 generated during energy-assisted magnetic recording.
  • the heat sink layer 12 can be formed of a metal having high thermal conductivity and specific heat capacity.
  • the seed layer 13 ensures adhesion between the heat sink layer 12 and the magnetic recording layer 14.
  • the seed layer 13 controls the grain size and crystal orientation of the magnetic crystal grains of the magnetic recording layer 14. Further, the seed layer 13 controls the temperature rise and temperature distribution of the magnetic recording layer 14 as a thermal barrier.
  • the magnetic recording layer 14 is a layer for writing signals.
  • the magnetic recording layer 14 may have a multi-layer structure, for example, and each layer may have a granular structure including magnetic crystal grains and a nonmagnetic portion.
  • the magnetic recording layer 14 may have a single layer structure.
  • a material for heat-assisted magnetic recording is particularly preferable.
  • the material is preferably a material containing at least one of Co and Fe, and further contains at least one of Pt, Pd, Ni, Mn, Cr, Cu, Ag, and Au. It is preferable.
  • a CoCr alloy, a CoCrPt alloy, a FePt alloy, a FePd alloy, or the like can be used. From the viewpoint of improving magnetic properties, an FePt alloy is particularly preferable.
  • the surface recording density of the magnetic recording layer 14 may be 800 Gbits / in 2 or more.
  • the protective layer 15 protects the magnetic recording layer 14.
  • the protective layer 15 may have either a single layer structure or a laminated structure.
  • the method for manufacturing the magnetic recording medium 10 includes a heating step of heating the glass substrate 11 at a temperature equal to or higher than the strain point Ts.
  • the stress distribution in the vicinity of the inner and outer peripheral edges after the chemical strengthening of the glass substrate 11 and the depth ⁇ of the introduced element due to the chemical strengthening of the glass substrate 11 are adjusted appropriately. Therefore, deformation due to heating at a temperature equal to or higher than the strain point Ts in the heating process can be suppressed.
  • Y calculated by the following formula (2) is 140 or less.
  • Y (T ave ⁇ Ts) ⁇ t ave (2)
  • the reason why the temperature equal to or higher than the temperature T1 is considered in the above formula (2) is that the glass easily flows at the temperature equal to or higher than the temperature T1.
  • T ave is obtained by integrating the heating temperature while the heating temperature is equal to or higher than temperature T1, and dividing the integrated value by time t ave .
  • the difference between T ave and Ts (T ave ⁇ Ts) represents the ease of glass flow.
  • Y is the product of the glass flowability and the time during which the glass can flow, and represents the ease of deformation of the glass substrate 11 due to the glass flow. If Y is 140 or less, the deformation of the glass substrate 11 due to glass flow can be suppressed. Y is more preferably 130 or less, still more preferably 120 or less, particularly preferably 110 or less, and still more preferably 100 or less.
  • T 500 the temperature of the time average during heating the glass substrate 11 to a temperature above 500 ° C.
  • Z calculated by the following formula (3) is 5 to 32.
  • Z (T 500 / Ts) ⁇ (t 500 ) 1/2 ⁇ ⁇ (3)
  • the reason why the temperature of 500 ° C. (° C.) or higher is taken into account in the above formula (3) is that the introduced element easily moves while exchanging ions with other elements at a temperature of 500 ° C. or higher. In typical chemical strengthening, ion exchange is performed at 400 to 500 ° C.
  • T 500 is obtained by integrating the temperature of the glass substrate 11 in the heating step while the temperature of the glass substrate 11 is 500 ° C. or higher and dividing the integrated value by the time t 500 .
  • T 500 / Ts is an index of the ease of movement of the introduced element in the heating process.
  • the square root of t 500 relatively represents the moving distance of the introduced element in the heating process.
  • ⁇ represents the depth of the introduced element due to chemical strengthening, and relatively represents the introduced amount. Therefore, Z is the product of the ease of movement of the introduced element in the heating step, the relative value of the distance of movement of the introduced element in the heating step, and the relative value of the amount of introduced element introduced by chemical strengthening. This is an amount that relatively indicates how far the introduced element has moved.
  • Z is 5 to 32, the introduced element moves to an appropriate range, and the deformation of the glass substrate 11 can be suppressed.
  • Z is more preferably 7 or more, further preferably 10 or more, particularly preferably 15 or more, and still more preferably 20 or more.
  • Z is more preferably 30 or less, still more preferably 28 or less, particularly preferably 26 or less, and still more preferably 24 or less.
  • the maximum temperature T MAX of the glass substrate 11 in the heating step is preferably 600 ° C. or higher. Thereby, the characteristics of the magnetic recording layer 14 can be improved by forming the magnetic recording layer 14 at a temperature of 600 ° C. or higher.
  • T MAX is more preferably 620 ° C. or higher, further preferably 630 ° C. or higher, particularly preferably 640 ° C. or higher, more preferably 650 ° C. or higher.
  • T MAX is Ts or more and T2 or less, the effect of suppressing deformation during heating can be enjoyed.
  • T MAX is higher than T2, deformation due to the flow of glass becomes remarkable. Since it is difficult to produce the glass substrate 11 having a strain point Ts of 735 ° C. or higher, T MAX is preferably 750 ° C. or lower.
  • T MAX is more preferably 730 ° C. or less, further preferably 720 ° C. or less, particularly preferably 710 ° C. or less, and further preferably 700 ° C. or less.
  • Examples 1 to 5, 11 to 12, and 17 to 19 are examples, and examples 6 to 10, 13 to 16, and 20 to 22 are comparative examples.
  • the average coefficient of linear expansion ⁇ was measured using a differential thermal dilatometer (TMA) and measured in accordance with JIS R3102 (1995).
  • the strain point Ts was measured according to JIS R3103-2 (2001) using a strain point measuring device.
  • the density ⁇ was measured by the Archimedes method.
  • Young's modulus E was measured at 25 ° C. by an ultrasonic pulse method (Olympus, DL35).
  • the glass B and glass C is a SiO 2 65 ⁇ 70% of Al 2 O 3 6 ⁇ 12% , B 2 O 3 0 to 3 percent, MgO 1 ⁇ 18% of CaO 0 ⁇ 10% , SrO 0-6%, BaO 0-2%, Na 2 O 0.5-12%, K 2 O 0-3%, Li 2 O 0-5%, TiO 2 0-3 %, ZrO 2 was contained in the range of 0 to 3%, and the total content of Na 2 O, Li 2 O, and K 2 O was in the range of 2 to 15%.
  • the obtained glass base plate was processed according to the following procedure.
  • a disk-shaped glass substrate having a circular hole in the center was obtained by processing the glass base plate.
  • the inner and outer circumferences of the glass substrate were ground with a grindstone.
  • the glass of the glass substrate is glass A
  • a vertical surface perpendicular to both main surfaces and an inclined surface inclined at 45 ° with respect to each main surface are formed between the main surfaces and the vertical surface on the inner and outer circumferences. did.
  • the glass of the glass substrate was glass B or glass C
  • only vertical surfaces perpendicular to both main surfaces were formed on the inner and outer circumferences.
  • both main surfaces of the glass substrate were lapped using alumina abrasive grains, and the abrasive grains were washed and removed.
  • the outer periphery of the glass substrate was brush-polished, the processing deteriorated layer (such as scratches) in the second step was removed, mirror-finished, and then washed.
  • brush polishing a polishing liquid containing cerium oxide abrasive grains was used, and the work-affected layer was reliably removed, and polishing was performed for a long time in order to sufficiently reduce the surface roughness.
  • the corner between the main surface and the vertical surface of the glass substrate was chamfered to form a curved surface.
  • a polishing time was shortened compared to other examples, and a glass substrate having a high surface roughness on the outer periphery of the glass substrate was prepared.
  • the inner periphery of the glass substrate was brush-polished, the processing deteriorated layer (scratches, etc.) in the second step was removed, mirror-finished, and then washed.
  • brush polishing a polishing liquid containing cerium oxide abrasive grains was used, and the work-affected layer was reliably removed, and polishing was performed for a long time in order to sufficiently reduce the surface roughness.
  • the corner between the main surface and the vertical surface of the glass substrate was chamfered to form a curved surface.
  • the polishing time was shortened compared with other examples, and a glass substrate having a high surface roughness on the inner periphery of the glass substrate was prepared.
  • both the main surfaces of the glass substrate were lapped using a fixed grain tool containing diamond abrasive grains and a grinding fluid, and washed.
  • both main surfaces of the glass substrate were primarily polished by a double-side polishing apparatus and cleaned.
  • a hard urethane polishing pad and a polishing liquid containing cerium oxide abrasive grains were used.
  • both main surfaces of the glass substrate were secondarily polished and cleaned by the double-side polishing apparatus.
  • a soft urethane polishing pad and a polishing liquid containing cerium oxide abrasive grains having an average particle size smaller than that of the primary polishing were used.
  • both main surfaces of the glass substrate were subjected to third polishing by the double-side polishing apparatus and cleaned.
  • a soft urethane polishing pad and a polishing liquid containing colloidal silica were used.
  • the glass substrate was chemically strengthened.
  • these glass substrates were immersed in a molten salt mixed with 95% by weight of KNO 3 and 5% by weight of NaNO 3 at 425 ° C. for the immersion times shown in Tables 2 to 4, respectively.
  • the depth ⁇ of the introduced element by chemical strengthening was calculated by the method described above using electron beam microanalyzer analysis (EPMA).
  • the depth ⁇ of the introduced element is 0.5 mm radially outward from the inner peripheral edge of the glass substrate, two locations 11 mm radially outward from the inner peripheral edge of the glass substrate, and radial from the outer peripheral edge of the glass substrate. Measurements were taken at two locations of 0.5 mm inside.
  • Tables 2 to 4 show the maximum value ⁇ MAX and the minimum value ⁇ MIN of ⁇ measured at a total of six locations.
  • Retardation was measured with a WPA-micro manufactured by Photonic Lattice before the thermal deformation test described later.
  • the glass substrate is positioned from a position 0.5 mm radially outward from the inner peripheral edge of the glass substrate.
  • Retardation R 0.5 was measured from the outer peripheral edge to the position 0.5 mm radially inward.
  • the measurement results indicate the maximum value of retardation R 0.5 as R 0.5MAX and the difference between the maximum value and minimum value of retardation R 0.5 as R 0.5DEF .
  • the glass substrate of Example 6 had R 0.5MAX of 0.8 nm and R 0.5DEF of 0.6 nm.
  • the glass substrate of Example 10 had R 0.5MAX of 0.9 nm and R 0.5DEF of 0.7 nm .
  • R 0.5MAX was less than 1 nm, but the deformation amount ⁇ D before and after the heat treatment test described later was more than 3.5 ⁇ m.
  • the glass substrate was taken out of the electric furnace, placed on silica wool at room temperature with the main surface substantially horizontal, and allowed to cool as it was.
  • the iron pedestals 20 and 21 were rectangular parallelepipeds, and their external dimensions were about 70 mm ⁇ 90 mm ⁇ height 12 mm.
  • the holding times t MAX , t AVE , t 500 , T AVE , T 500 at the maximum temperature T MAX were as shown in Tables 2 to 4.
  • FIG. 5 is a diagram showing a shape change of one main surface of the glass substrate before and after the heat treatment test according to an example.
  • the broken line 31 exaggerates the shape of the main surface before the heat treatment test
  • the solid line 32 exaggerates the shape of the main surface after the heat treatment test.
  • the shape of the main surface before the heat treatment test was measured with a flatness tester FT-17 manufactured by NIDEK.
  • the measurement range was a range of a radius of 13.30 to 32.06 mm from the center of the glass substrate.
  • a plurality of vertical lines were set at a pitch of 0.5 mm and a plurality of horizontal lines were set at a pitch of 0.5 mm over the entire measurement range, and an intersection of the vertical lines and the horizontal lines was used as a measurement point.
  • the shape of the main surface before the heat treatment test was expressed in xyz orthogonal coordinates at each measurement point.
  • the xy plane including the x-axis and the y-axis is a least square plane of a plurality of measurement points.
  • the x axis was parallel to the horizontal line, and the y axis was parallel to the vertical line.
  • the shape of the main surface after the heat treatment test was represented by xyz orthogonal coordinates of each measurement point, similarly to the shape of the main surface before the heat treatment test.
  • FIG. 6 is a diagram showing the amount of change at each measurement point before and after the heat treatment test according to an example.
  • the sign of the change amount ⁇ z represents the change direction.
  • the magnitude of the difference between the maximum value (> 0) of the change amount ⁇ z and the minimum value ( ⁇ 0) of the change amount ⁇ z was defined as the deformation amount ⁇ D.
  • RI 0.2MAX and RO 0.2MAX were 4 nm or less, and RI 0.2DEF and RO 0.2DEF were 1.2 nm.
  • the depth ⁇ of the introduced element was 3 to 9 ⁇ m.
  • X calculated by the above formula (1) is in the range of 0.1 to 1.3
  • Y calculated by the above formula (2) is 140 or less
  • the above formula ( Z calculated in 3) was in the range of 5 to 32. Therefore, in these examples, the deformation amount ⁇ D before and after the heat treatment test was 3.5 ⁇ m or less.
  • the Young's modulus E is 80 GPa or more, the specific modulus E / ⁇ is 30 MNm / kg or more, the strain point Ts is 635 ° C. or more, and the average linear expansion coefficient ⁇ is 40 ⁇ 10. It was within the range of ⁇ 7 to 70 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C. In Examples 11 to 12 and 17 to 19, since glass having a strain point Ts of 635 ° C. or higher was used, heat treatment at 650 ° C. or higher was possible.
  • the depth ⁇ of the introduced element was outside the range of 3 to 9 ⁇ m.
  • RI 0.2MAX was larger than 4 nm.
  • RI 0.2DEF was larger than 1.2 nm. Therefore, in these examples, the deformation amount ⁇ D before and after the heat treatment test was larger than 3.5 ⁇ m, or the deformation amount ⁇ D before and after the heat treatment test was too large, and the glass substrate was cracked.
  • Example 13 the depth of the introduced element was in the range of 3 to 9 ⁇ m, but the surface roughness at the inner and outer peripheral edges was high, so RI 0.2MAX was larger than 4 nm, and RI 0.2DEF was 1.2 nm. There was a problem that became larger.
  • Examples 6 and 10 satisfy the requirements described in Patent Document 3, but have problems.
  • the recording system of the magnetic recording medium of the above embodiment is a heat-assisted magnetic recording system
  • the present invention is not limited to this.
  • the recording system of the magnetic recording medium may be another energy assisted magnetic recording system such as a microwave assisted magnetic recording system, or a normal magnetic recording system.

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Abstract

磁気記録媒体用ガラス基板であって、ガラス歪点Ｔｓが５８５℃以上、内周端から径方向外側に０．２ｍｍの位置および外周端から径方向内側に０．２ｍｍの位置において、主表面に対し垂直に波長５４３ｎｍの光を照射して測定されるリタデーションの最大値が４ｎｍ以下であり、リタデーションの最大値と最小値との差が１．２ｎｍ以下であり、内周端から径方向外側に０．５ｍｍ以上離れ外周端から径方向内側に０．５ｍｍ以上離れる全ての部分において、化学強化により導入された導入元素の深さλが３～９μｍである。

Description

磁気記録媒体用のガラス基板、および磁気記録媒体の製造方法
　本発明は、磁気記録媒体用のガラス基板、および磁気記録媒体の製造方法に関する。
　近年、磁気記録媒体の記録容量の増大に伴い、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。即ち、高記録密度化した場合には、１ビットを記録するための面積が減少するため、ガラス基板の主表面の凹凸や傷つきをより低減する必要が生じている。
　さらに、高記録密度化のために、光と磁気と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（例えば特許文献１参照）。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、高保磁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。しかし、高保磁力媒体をガラス基板上に成膜するには、ガラス基板を高温に加熱する必要がある（例えば特許文献２参照）。
　また、ガラス基板の薄板化や高速回転化が求められており、ガラス基板のフラッタリング特性の改善が求められている。フラッタリング特性とガラス基板の平坦度には密接な関係が有り、ガラス基板の平坦度を低く押さえることが要求される。
　高速回転時およびハンドリング時に破壊し難いことも要求され、そのため、ガラス基板には機械的強度の改善も要求される。機械的強度を向上するため、化学強化処理をガラス基板に施すことが提案されている。
　特許文献３では、化学強化層のばらつきをリタデーションにより評価し、良品を選別する方法が提案されている。
国際公開第２０１３／１４０４６９号 国際公開第２０１４／１２９６３３号 日本国特開２０１３－１２２６０号公報
　従来、化学強化層を有するガラス基板は、磁気記録媒体の製造工程において歪点以上の温度に加熱すると、大きく変形することがあった。
　本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、歪点以上の温度での加熱による変形を抑制した、磁気記録媒体用のガラス基板の提供を主な目的とする。
　上記課題を解決するため、本発明の一態様によれば、
　表層に化学強化による圧縮応力層を有し、中心に貫通穴のある円盤形状を有する磁気記録媒体用のガラス基板であって、
　ガラスの歪点（Ｔｓ）が５８５℃以上であって、
　内周端から径方向外側に０．２ｍｍの位置および外周端から径方向内側に０．２ｍｍの位置のそれぞれにおいて、主表面に対し垂直に波長５４３ｎｍの光を照射して測定されるリタデーションの最大値が４ｎｍ以下であり、且つ、前記リタデーションの最大値と最小値との差の大きさが１．２ｎｍ以下であり、
　各主表面のうち、前記内周端から径方向外側に０．５ｍｍ以上離れ且つ前記外周端から径方向内側に０．５ｍｍ以上離れる全ての部分において、化学強化により導入された導入元素の深さ（λ）が３～９μｍである、磁気記録媒体用のガラス基板が提供される。
　本発明の一態様によれば、歪点以上の温度での加熱による変形を抑制した、磁気記録媒体用のガラス基板が提供される。
図１は、一実施形態による磁気記録媒体の断面図である。 図２は、一例によるガラス基板の導入元素の深さの測定方法の説明図である。 図３は、一例によるガラス基板の熱処理試験の説明図である。 図４は、図３のＩＶ－ＩＶ線に沿ったガラス基板の断面図である。 図５は、一例による熱処理試験の前後の、ガラス基板の一方の主表面の形状変化を示す図である。 図６は、一例による熱処理試験の前後の、各測定点の変化量を示す図である。
　以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。各図面において、同一の又は対応する構成には、同一の又は対応する符号を付して説明を省略する。本明細書において、数値範囲を表す「～」はその前後の数値を含む範囲を意味する。なお、本明細書において、“質量％”と“重量％”とは、それぞれ同義である。
　図１は、一実施形態による磁気記録媒体の断面図である。
　磁気記録媒体１０は、エネルギーアシスト磁気記録方式の記録媒体である。エネルギーアシスト磁気記録方式は、エネルギー（熱）を与えることで磁気記録層１４の保磁力を低下させ、この状態で外部磁界を印加して記録する方式であり、熱安定性を保ちながら磁性粒子を微細化できる。
　磁気記録媒体１０は、大気雰囲気下のほか、不活性雰囲気下で使用できる。不活性雰囲気としては、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気のほか、特に、原子量の小さいヘリウム雰囲気が回転に伴う気流の影響を小さくできるので好ましい。記録時および再生時の少なくとも一方の磁気記録媒体１０の回転数は、７２００～２００００ｒｐｍであってよい。
　磁気記録媒体１０は、例えば図１に示すようにガラス基板１１、ヒートシンク層１２、シード層１３、磁気記録層１４、および保護層１５を有する。尚、磁気記録媒体１０は、図１の構成に限定されない。磁気記録媒体１０は、ガラス基板１１と、磁気記録層１４とを有していればよく、例えばヒートシンク層１２、シード層１３、および保護層１５を有しなくてもよい。また、磁気記録媒体１０は、ガラス基板１１と磁気記録層１４との間に、密着層、軟磁性裏打ち層、中間層などをさらに有してもよい。また、磁気記録媒体１０は、ガラス基板１１の両側に磁気記録層１４を有してもよい。
　先ず、ガラス基板１１について説明する。ガラス基板１１は、表層に化学強化による圧縮応力層を有し、中心に貫通穴のある円盤形状を有する。ガラス基板１１の寸法は、典型的には内径が２０ｍｍ、外径が６５ｍｍもしくは９５ｍｍ、厚みが０．６３５ｍｍもしくは０．８ｍｍである。
　化学強化法としては、例えばイオン交換法などがある。イオン交換法は、ガラス基板１１を処理液（例えば硝酸ナトリウム溶融塩や硝酸カリウム溶融塩、もしくはそれらの混合塩）に浸漬する。これにより、ガラスに含まれるイオン半径の小さなイオンがイオン半径の大きなイオンに交換される。例えば、ガラスに含まれるＬｉイオンがＮａイオンに交換される。または、ガラスに含まれるＮａイオンがＫイオンに交換される。あるいは、その両方が行われる。イオン交換によって、Ｎａ、Ｋ、またはその両方の元素が導入され、圧縮応力層が形成される。化学強化法により元素が導入されると、その部位に圧縮応力が発生する。ガラス構造の緩和によって、発生する応力が弱められることがあるため、圧縮応力層の深さは、導入元素の深さより浅い、もしくは同じである。
　化学強化により導入される元素（以下、単に「導入元素」とも呼ぶ）は、その深さλを浅くする観点から、Ｋのみであることが好ましい。また、ガラス中のＬｉＯ２含有量を低くしガラスの歪点Ｔｓを高くする観点からも、導入元素はＫのみであることが好ましい。
　化学強化処理条件はガラス基板１１の厚さなどに応じて適宜選定されるが、３５０～５５０℃の処理液に０．１～２０時間、ガラス基板１１を浸漬させることが典型的である。経済的な観点から、処理液の温度は好ましくは３５０～５００℃、浸漬時間は０．２～１６時間である。より好ましい浸漬時間は０．５～１０時間である。
　圧縮応力層は、ガラス基板１１の表面の全てに形成されてよい。ガラス基板１１は、表面として、両主表面１１ａ、１１ｂ、内周接続面１１ｃ、および外周接続面１１ｄを有する。両主表面１１ａ、１１ｂは、互いに平行とされる。
　内周接続面１１ｃは、両主表面１１ａ、１１ｂの内周縁同士をつなぐ。内周接続面１１ｃは、例えば図１に示すように、両主表面１１ａ、１１ｂに対して垂直な垂直面を有し、その垂直面と各主表面１１ａ、１１ｂとの間に各主表面１１ａ、１１ｂに対し傾斜した傾斜面をさらに有する。尚、内周接続面１１ｃは、傾斜面と主表面１１ａ、１１ｂとの間、および傾斜面と垂直面との間のそれぞれに、湾曲面を有してもよい。また、内周接続面１１ｃは、垂直面や傾斜面を有しなくてもよく、全体的に断面円弧状の湾曲面を有してもよい。幅Ｗ１は、ガラス基板１１の径方向（図１の左右方向）における内周接続面１１ｃの幅を表す。
　外周接続面１１ｄは、両主表面１１ａ、１１ｂの外周縁同士をつなぐ。外周接続面１１ｄは、例えば図１に示すように、両主表面１１ａ、１１ｂに対して垂直な垂直面を有し、その垂直面と各主表面１１ａ、１１ｂとの間に各主表面１１ａ、１１ｂに対し傾斜した傾斜面をさらに有する。尚、外周接続面１１ｄは、傾斜面と主表面１１ａ、１１ｂとの間、および傾斜面と垂直面との間のそれぞれに、湾曲面を有してもよい。また、外周接続面１１ｄは、垂直面や傾斜面を有しなくてもよく、全体的に断面円弧状の湾曲面を有してもよい。幅Ｗ２は、ガラス基板１１の径方向（図１の左右方向）における外周接続面１１ｄの幅を表す。
　ガラス基板１１のガラスの歪点Ｔｓは５８５℃以上である。５８５℃未満では、磁気記録層１４の成膜プロセスにおいて、成膜温度を低く抑える必要があり、保磁力の高い磁気記録層１４の成膜が困難になるおそれがある。
　歪点Ｔｓは、好ましくは６００℃以上、より好ましくは６３５℃以上、さらに好ましくは６５０℃以上、特に好ましくは６５５℃以上、一層好ましくは６６０℃以上である。歪点Ｔｓが６３５℃以上であると、６５０℃以上での磁気記録層１４の成膜が可能になり、磁気記録層１４の品質向上に寄与する。歪点Ｔｓは、ガラス製造時の成形性の観点から、好ましくは７５０℃以下、より好ましくは７２０℃以下、さらに好ましくは７００℃以下である。
　本発明者は、ガラス基板１１の化学強化後の内外周端近傍の応力分布によるリタデーションと、ガラス基板１１の化学強化による導入元素の深さλとをそれぞれ適切に調整することで、歪点Ｔｓ以上の温度での加熱による変形を抑制できることを見出した。ガラス基板１１の化学強化後の内外周端近傍の応力分布に着目したのは、ガラス基板１１の内外周端近傍では、内外周端から遠い部分に比べて、表面粗さが粗いので、化学強化後の応力の異方性が大きくなるためである。
　ガラス基板１１の応力の異方性は、ガラス基板１１のリタデーションで表すことができる。ガラス基板１１のリタデーションは、主表面１１ａ、１１ｂに対し垂直に波長５４３ｎｍの光を照射し、直交する２つの直線偏波の位相差を検出することで測定する。
　先ず、ガラス基板１１のリタデーションについて説明する。以下、ガラス基板１１の内周端１１ｅから径方向外側に０．２ｍｍの位置でのリタデーションをＲＩ０．２と表記する。ＲＩ０．２は、周方向全周に亘って測定する。ＲＩ０．２の最大値をＲＩ０．２ＭＡＸ、ＲＩ０．２の最小値をＲＩ０．２ＭＩＮ、ＲＩ０．２の最大値と最小値との差の大きさをＲＩ０．２ＤＥＦと表記する。また、ガラス基板１１の外周端１１ｆから径方向内側に０．２ｍｍの位置でのリタデーションをＲＯ０．２と表記する。ＲＯ０．２は、周方向全周に亘って測定する。ＲＯ０．２の最大値をＲＯ０．２ＭＡＸ、ＲＯ０．２の最小値をＲＯ０．２ＭＩＮ、ＲＯ０．２の最大値と最小値との差の大きさをＲＯ０．２ＤＥＦと表記する。
　ガラス基板１１は、ＲＩ０．２ＭＡＸおよびＲＯ０．２ＭＡＸがそれぞれ４ｎｍ以下であって、且つＲＩ０．２ＤＥＦおよびＲＯ０．２ＤＥＦがそれぞれ１．２ｎｍ以下である。よって、ガラス基板１１の内外周端近傍において応力の異方性が小さく且つそのばらつきも小さく、これらの影響による熱処理時のガラス基板１１の変形を抑制できる。すなわち、化学強化したガラス基板を歪点Ｔｓ以上の温度で加熱したときの変形を抑制できる。
　ＲＩ０．２ＭＡＸおよびＲＯ０．２ＭＡＸは、好ましくは３．５ｎｍ以下、より好ましくは３ｎｍ以下、さらに好ましくは２．５ｎｍ、特に好ましくは２ｎｍ、一層好ましくは１．５ｎｍである。
　また、ＲＩ０．２ＤＥＦおよびＲＯ０．２ＤＥＦは、好ましくは１．１ｎｍ以下、より好ましくは１．０ｎｍ以下、さらに好ましくは０．９ｎｍ以下、特に好ましくは０．８ｎｍ以下、一層好ましくは０．７ｎｍ以下である。
　ＲＩ０．２は、化学強化前の、両主表面１１ａ、１１ｂと内周接続面１１ｃとの表面粗さの差などに依存する。同様に、ＲＯ０．２は、化学強化前の、両主表面１１ａ、１１ｂと外周接続面１１ｄとの表面粗さの差などに依存する。表面が粗いほどイオン交換が進みやすく、表面粗さの差が大きいほど化学強化後の応力の異方性が大きくなる。従って、ＲＩ０．２やＲＯ０．２を小さくするためには、内周接続面１１ｃや外周接続面１１ｄを、両主表面１１ａ、１１ｂと同様に化学強化前に鏡面研磨することが有効である。
　尚、ＲＩ０．２やＲＯ０．２を小さくするためには、化学強化時に、内周接続面１１ｃおよびその近傍、ならびに外周接続面１１ｄおよびその近傍を粘土などの保護層で保護することも有効である。また、化学強化後に、内周接続面１１ｃおよびその近傍、ならびに外周接続面１１ｄおよびその近傍をエッチングすることも有効である。
　ＲＩ０．２は、幅Ｗ１の影響をうける。幅Ｗ１が小さいほど、ＲＩ０．２が小さくなる。同様に、ＲＯ０．２は、幅Ｗ２の影響をうける。幅Ｗ２が小さいほど、ＲＯ０．２が小さくなる。幅Ｗ１および幅Ｗ２は、それぞれ、好ましくは０．１５ｍｍ以下、より好ましくは０．１２ｍｍ以下、さらに好ましくは０．１０ｍｍ以下、特に好ましくは０．０８ｍｍ以下、一層好ましくは０．０６ｍｍ以下である。また、幅Ｗ１および幅Ｗ２は、それぞれ、ガラス基板１１の欠けを防止する観点から、０．０３ｍｍ以上である。
　幅Ｗ１や幅Ｗ２が０．０８ｍｍ以下である場合、内周端１１ｅから径方向外側に０．１ｍｍの位置でのリタデーションＲＩ０．１や外周端１１ｆから径方向内側に０．１ｍｍの位置でのリタデーションＲＯ０．１が重要である。ＲＩ０．１やＲＯ０．１は、周方向全周に亘って測定する。以下、ＲＩ０．１の最大値をＲＩ０．１ＭＡＸ、ＲＩ０．１の最小値をＲＩ０．１ＭＩＮ、ＲＩ０．１の最大値と最小値との差の大きさをＲＩ０．１ＤＥＦと表記する。また、ＲＯ０．１の最大値をＲＯ０．１ＭＡＸ、ＲＯ０．１の最小値をＲＯ０．１ＭＩＮ、ＲＯ０．１の最大値と最小値との差の大きさをＲＯ０．１ＤＥＦと表記する。
　ＲＩ０．１ＭＡＸおよびＲＯ０．１ＭＡＸは、それぞれ、好ましくは５ｎｍ以下、より好ましくは４．５ｎｍ以下、さらに好ましくは４ｎｍ以下、特に好ましくは３．５ｎｍ、一層好ましくは３ｎｍである。ＲＩ０．１ＭＡＸおよびＲＯ０．１ＭＡＸは、低いほどよいが、典型的には０．１ｎｍ以上である。
　ＲＩ０．１ＤＥＦおよびＲＯ０．１ＤＥＦは、それぞれ、好ましくは、２．５ｎｍ以下、より好ましくは２．０ｎｍ以下、さらに好ましくは１．５ｎｍ以下、特に好ましくは１．０ｎｍ以下、一層好ましくは０．８ｎｍ以下である。
　次に、ガラス基板１１の化学強化による導入元素の深さλについて説明する。各主表面１１ａ、１１ｂのうち、内周端１１ｅから径方向外側に０．５ｍｍ以上離れ且つ外周端１１ｆから径方向内側に０．５ｍｍ以上離れる全ての部分において、導入元素の深さλが３～９μｍである。これにより、化学強化後のガラス基板を歪点Ｔｓ以上の温度で加熱したときの変形を抑制できる。その理由は、導入元素の導入量が適量であり、化学強化後の熱処理時にガラス基板１１の応力を吸収するように導入元素（より詳細には導入元素のイオン）が適度に移動するためと考えられる。尚、熱処理時にガラス基板１１にかかる応力は、加熱ムラや支持ムラ、重力などによって生じる。
　導入元素の深さλは、好ましくは３．５μｍ以上、より好ましくは４μｍ以上、更に好ましくは４．５μｍ以上、特に好ましくは５μｍ以上である。
　導入元素の深さλは、ガラス基板１１の切断面を板厚方向に化学組成分析すること、またはガラス基板１１の主表面１１ａ、１１ｂを深さ方向にエッチングしながら化学組成分析することで測定される。切断面の化学組成分析には、電子線マイクロアナライザ分析（ＥＰＭＡ）、走査型電子顕微鏡／エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＳＥＭ－ＥＤＸ）等が用いられる。また、エッチングを伴う化学組成分析には、Ｘ線光電子分光分析（ＸＰＳ）等が用いられる。イオン交換により導入された元素がエッチング時に移動するのを抑制するため、エッチングはＣ６０でのエッチングが好ましい。
　図２は、一例によるガラス基板の導入元素の深さの測定方法の説明図である。図２（ａ）は全体図、図２（ｂ）は一部拡大図である。
　先ず、図２（ａ）に示すように、主表面１１ａ、１１ｂから深さ方向に０．１μｍ毎に導入元素の濃度を測定する。測定値が低下してほぼ一定になった深さからさらに深さ２１μｍ分まで濃度を測定する。但し、ほぼ一定になった深さが９μｍ未満の場合には、深さ３０μｍまでの濃度を測定する。なお、図２（ａ）および図２（ｂ）では０．１μｍ毎に導入元素の濃度を全てプロットすると、表示点が増えすぎて、図が見づらくなるので、間引きしてプロットしている。
　次いで、図２（ａ）に示すＬ（μｍ）を、「Ｌ＝（ΔＣ／１０）＋ＣＭＩＮ」の式から求める。ここで、ΔＣは表面から測定した一番深いところ（この例では深さ３０μｍ）までの最大濃度ＣＭＡＸと最小濃度ＣＭＩＮとの差の大きさを表す。Ｌは、小数点以下２桁以上を切り捨てる。
　次いで、図２（ａ）に示すように、深さがＬよりも１０μｍ深い位置から、深さがＬよりも２０μｍ深い位置までの濃度の平均値ＣＡＶＥを求める。
　最後に、図２（ｂ）に示すように、深さが０．７５×Ｌの位置から深さが１．０５×Ｌの位置までの濃度分布を最小二乗直線ＬＳで近似し、その最小二乗直線ＬＳ上において濃度がＣＡＶＥとなる深さを導入深さλとする。
　尚、導入元素が複数種類である場合、そのうち、より深く侵入している導入元素の深さを、導入元素の深さλとする。
　ところで、導入元素は、化学強化後の熱処理時にガラス内でイオン交換しながら移動すると考えられる。導入元素がＮａである場合、イオン交換される元素はＬｉである。導入元素がＫである場合、イオン交換される元素はＮａである。導入元素がＮａとＫの両方である場合、イオン交換される元素はＬｉとＮａの両方である。導入元素の移動量は、下記の式（１）で算出されるＸで表される。
Ｘ＝ＣＡ×ＣＢ×（ＣＣ／ＣＤ）×λ／ｄ・・・（１）
　上記式（１）において、ガラスの組成を酸化物換算で表したときの全酸化物の合計のモル数を１００としたときの、ガラス中のＡｌ２Ｏ３のモル数をＣＡ、ガラス中のイオン交換される元素の酸化物換算のモル数をＣＢ、ガラス中のＭｇＯのモル数をＣＣ、ガラス中のＭｇＯとＣａＯの合計のモル数をＣＤで夫々表す。これらの値は、導入元素が導入された深さよりも深い位置において計測する。Ａｌ２Ｏ３はイオン交換を促進するため、ＣＡが大きいほど、導入元素が移動しやすい。ＣＢは、イオン交換される元素が複数である（例えばＬｉとＮａの両方である）場合、その複数の元素の合計の含有量である。ＣＢが大きいほど、イオン交換される元素の量が多いので、導入元素の移動が進みやすい。アルカリ土類元素の酸化物のうち、ＣａＯよりもＭｇＯのほうがイオン交換しやすくするはたらきが強い。よって、ＣＣ／ＣＤが大きいほど、導入元素が移動しやすい。一方、λはイオン交換による導入元素の深さ（μｍ）、ｄはガラス基板１１の厚み（μｍ）であって、λ／ｄは導入元素の導入量を相対的に表す。λ／ｄが大きいほど、導入元素の導入量が相対的に多く、導入元素の移動量が相対的に大きい。
　Ｘは、導入元素の移動のしやすさと、導入元素の導入量との積である。化学強化後の熱処理時に、導入元素が適度に移動することで、ガラス基板の変形が抑制できるように、Ｘは、好ましくは０．１～１．３である。Ｘは、より好ましくは０．１５以上、さらに好ましくは０．２以上、特に好ましくは０．３以上である。また、Ｘは、より好ましくは１．１以下、さらに好ましくは０．９以下、特に好ましくは０．８以下、一層好ましくは０．７以下である。ＣＡが８以上の場合、導入元素が非常に移動しやすくなるため、Ｘは０．４以下が好ましく、０．３５以下がさらに好ましく、０．３以下が特に好ましく、０．２５以下が一層好ましい。ＣＡが７以下の場合、導入元素が移動しにくくなるため、ガラス基板の変形が抑制できるように、Ｘは０．３５以上がより好ましく、０．４５以上がさらに好ましく、０．５５以上が特に好ましく、０．６以上が一層好ましい。
　ガラス基板１１のガラスとしては、例えばＳｉＯ２とＡｌ２Ｏ３とを主成分として含有するアルミノシリケートガラスが用いられる。アルミノシリケートガラスは、化学強化前に、酸化物基準のモル％表示でＮａ２ＯおよびＬｉ２Ｏを１～２５％含有するものであってよい。
　ガラス基板１１は、導入元素が導入された深さよりも深い位置において、酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ２を６０～７５％、Ａｌ２Ｏ３を５～１５％、Ｂ２Ｏ３を０～１２％、ＭｇＯを０～２０％、ＣａＯを０～１２％、ＳｒＯを０～１０％、ＢａＯを０～１０％、Ｎａ２Ｏは０％を超え２０％以下、Ｋ２Ｏを０～１０％、Ｌｉ２Ｏを０～１５％、ＴｉＯ２を０～５％、ＺｒＯ２を０～５％含有し、かつ、これらを合計で９５％以上含有し、Ｎａ２ＯおよびＬｉ２Ｏの含有量の合計が１～２５％であることが好ましい。
　ガラス基板１１は、導入元素が導入された深さよりも深い位置において、酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ２を６５～７０％、Ａｌ２Ｏ３を６～１２％、Ｂ２Ｏ３を０～３％、ＭｇＯを１～１８％、ＣａＯを０～１０％、ＳｒＯを０～６％、ＢａＯを０～２％、Ｎａ２Ｏを０．５～１２％、Ｋ２Ｏを０～３％、Ｌｉ２Ｏを０～５％、ＴｉＯ２を０～３％、ＺｒＯ２を０～３％含有し、かつ、これらを合計で９５％以上含有し、Ｎａ２ＯおよびＬｉ２Ｏの含有量の合計が２～１５％であることがより好ましい。
　次に、ガラス基板１１の各成分について説明する。各成分の説明において、％はモル％を意味する。
　ＳｉＯ２は、ガラスの骨格を形成する必須成分である。ＳｉＯ２の含有量が６０％未満の場合、耐酸性が著しく低下しやすく、歪点Ｔｓが低下しやすく、傷が生じやすくなる。また、この場合、液相温度が上昇すると共に、温度Ｔ２（粘度が１０２ｄＰａ・ｓとなる温度）および温度Ｔ４（粘度が１０４ｄＰａ・ｓとなる温度）が低下しやすく、失透が生じやすくなる。従って、ＳｉＯ２の含有量は、６０％以上、好ましくは６３％以上、より好ましくは６６％以上、さらに好ましくは６７％以上、特に好ましくは６８％以上である。
　一方、ＳｉＯ２の含有量が７５％超の場合、温度Ｔ２および温度Ｔ４が上昇しやすく、ガラスの溶解が困難となりやすく、清澄時の脱泡性が低下し欠点が生じやすくなる。また、この場合、比弾性率Ｅ／ρ（Ｅ：ヤング率、ρ：密度）が低下しやすい。さらに、この場合、ガラスの５０～３５０℃における平均線膨張係数α（以下、単に「平均線膨張係数α」ともいう）が小さくなりやすい。従って、ＳｉＯ２の含有量は、７５％以下、好ましくは７０％以下である。
　Ａｌ２Ｏ３は、ヤング率、耐アルカリ性を高める必須成分である。Ａｌ２Ｏ３の含有量が５％未満の場合、ヤング率Ｅが低下しやすく、また、歪点Ｔｓが低下しやすい。従って、Ａｌ２Ｏ３の含有量は、５％以上とし、好ましくは６％以上、より好ましくは７％以上、さらに好ましくは８％以上、特に好ましくは９％以上、一層好ましくは１０％以上である。
　一方、Ａｌ２Ｏ３の含有量が１５％超の場合、密度ρが大きく比弾性率Ｅ／ρが小さくなりやすく、フラッタリング特性が悪化しやすい。また、この場合、耐酸性が低下しやすい。さらに、この場合、液相温度が高くなりすぎる傾向があるため成形が困難となりやすい。従って、Ａｌ２Ｏ３の含有量は、１５％以下、好ましくは１２％以下、より好ましくは１１．５％以下、さらに好ましくは１１％以下、特に好ましくは１０．５％以下である。
　Ｂ２Ｏ３は、耐薬品性、耐傷性、ガラスの溶解性を向上させるために、含有してもよい。一方、Ｂ２Ｏ３の含有量が１２％超の場合、ヤング率Ｅひいては比弾性率Ｅ／ρが低下しやすく、歪点Ｔｓも低下しやすい。従って、Ｂ２Ｏ３の含有量は、１２％以下、好ましくは３％以下、より好ましくは２％以下、さらに好ましくは１％以下、一層好ましくは実質的に含有しない。
　ＭｇＯは、必須ではないが、溶解性の向上、ヤング率Ｅひいては比弾性率Ｅ／ρの向上、歪点Ｔｓの上昇のため、２０％以下の範囲で含有してもよい。ＭｇＯの含有量が２０％超の場合、液相温度が上昇しやすく、製造が困難になりやすい。ＭｇＯの含有量は、好ましくは１８％以下、より好ましくは１７％以下、さらに好ましくは１５％以下、特に好ましくは１２％以下、一層好ましくは１０％以下である。また、ＭｇＯの含有量は、好ましくは１％以上、より好ましくは２％以上、さらに好ましくは３％以上、特に好ましくは５％以上、一層好ましくは８％以上である。
　ＣａＯは、歪点の低下を抑えながら溶解温度を低くし、失透温度を下げるために、含有してもよい。また、化学強化の際のイオン交換速度を遅くするはたらきがあり、導入元素の深さλを浅く抑えるのに有効である。ＣａＯの含有量は、好ましくは１％以上、より好ましくは２％以上、さらに好ましくは３％以上、特に好ましくは４％以上、一層好ましくは５％以上である。
　一方、ＣａＯの含有量が１２％超の場合、ヤング率Ｅ、比弾性率Ｅ／ρ、ガラス転移点Ｔｇが低下しやすい。また、化学強化の際のイオン交換速度が極端に遅くなりすぎて圧縮応力層を形成するのに時間がかかりすぎるおそれがある。従って、ＣａＯの含有量は、好ましくは１１％以下、より好ましくは１０％以下、さらに好ましくは９％以下、特に好ましくは８％以下、一層好ましくは７％以下である。
　ＳｒＯは必要に応じて含有してもよいが、溶解性を向上するため１０％以下の範囲で含有してもよい。１０％を超えると化学強化の際のイオン交換速度が極端に遅くなりすぎて圧縮応力層を形成するのに時間がかかりすぎるおそれがある。好ましくは６％以下、より好ましくは２％以下、さらに好ましくは１％以下、特に好ましくは０．５％以下、一層好ましくは実質的に含有しない。
　ＢａＯは必要に応じて含有してもよいが、溶解性を向上するため１０％以下の範囲で含有してもよい。１０％を超えると化学強化の際のイオン交換速度が極端に遅くなりすぎて圧縮応力層を形成するのに時間がかかりすぎるおそれがある。また、ガラスが脆くなりキズがつきやすくなるおそれがある。好ましくは２％以下、より好ましくは１％以下、さらに好ましくは０．５％以下、特に好ましくは０．２％以下、一層好ましくは実質的に含有しない。
　ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯ（以下、「ＲＯ」と総称する）の含有量の合計は、比弾性率Ｅ／ρの値を増大させるため、また、ガラスの溶解性を向上させるため含有してもよい。好ましくは４％以上、より好ましくは７％以上、さらに好ましくは１０％以上、特に好ましくは１３％以上、一層好ましくは１５％以上である。ＲＯの含有量の合計が２２％超の場合、液相温度が上昇して粘性が低下しやすく、また耐酸性が低くなりやすい。ＲＯの含有量の合計は、２２％以下、好ましくは２０％以下、より好ましくは１９％以下、さらに好ましくは１８％以下、特に好ましくは１７％以下、一層好ましくは１６％以下である。
　Ｎａ２ＯはＫ溶融塩を用いたイオン交換により圧縮応力層を形成させ、また、ガラスの溶融性を向上させる成分であり、必須である。好ましくは０．５％以上、より好ましくは２％以上、さらに好ましくは３％以上、特に好ましくは４％以上、一層好ましくは５％以上である。また、Ｎａ２Ｏが２０％を超えると歪点が低下する、もしくはガラスの耐候性が低下する、ヤング率が低下するおそれがある。好ましくは２０％以下、より好ましくは１２％以下、さらに好ましくは１０％以下、特に好ましくは８％以下、一層好ましくは７％以下である。
　Ｋ２Ｏは必須ではないが、化学強化の際に導入元素の深さλが深くなりすぎるのを防ぐために含有させてもよい。但し、１０％を超えると化学強化の際のイオン交換速度が極端に遅くなりすぎて圧縮応力層を形成するのに時間がかかりすぎるおそれがある。もしくは歪点が低下する、もしくはガラスの耐候性が低下するおそれがある。好ましくは１０％以下、より好ましくは３％以下、さらに好ましくは１％以下、特に好ましくは０．５％以下、一層好ましくは実質的に含有しない。
　Ｌｉ２ＯはＮａ溶融塩を用いたイオン交換により圧縮応力層を形成させ、また、ヤング率を高くする成分であり含有させてもよいが、一方で、１５％を超えると、化学強化の際のイオン交換速度が速く、表面圧縮層が深くなりすぎるおそれがある。また、歪点が低下して耐熱性が悪化するおそれがある。好ましくは１５％以下、より好ましくは５％以下、さらに好ましくは２％以下、特に好ましくは０．８％以下、一層好ましくは０．５％以下、より一層好ましくは０．１％以下、さらに一層好ましくは０．０５％以下、特に一層好ましくは実質的に含有しない。
　Ｎａ２ＯおよびＬｉ２Ｏは、化学強化によりイオン交換を起こさせる元素であり、ガラスの溶融性を向上させる成分であるため合計で１％以上含有させる。Ｎａ２ＯおよびＬｉ２Ｏの含有量の合計は、好ましくは２％以上、より好ましくは３％以上、さらに好ましくは４％以上、特に好ましくは５％以上、一層好ましくは５．５％以上である。
　一方、Ｎａ２ＯおよびＬｉ２Ｏの含有量の合計が２５％超の場合、ヤング率Ｅひいては比弾性率Ｅ／ρが低下しやすく、フラッタリング特性が悪化するおそれがある。また、歪点Ｔｓが低下しやすく、磁気記録層の成膜時の基板加熱の際に熱変形をおこしやすくなる。従って、Ｎａ２ＯおよびＬｉ２Ｏの含有量の合計は、２５％以下とし、好ましくは２０％以下、より好ましくは１５％以下、さらに好ましくは１２％以下、特に好ましくは１０％以下である。
　Ｎａ２Ｏ、Ｌｉ２ＯおよびＫ２Ｏは、ガラスの溶融性を向上させる成分であり合計で１％以上含有させる。Ｎａ２ＯおよびＬｉ２ＯおよびＫ２Ｏの含有量の合計は、好ましくは２％以上、より好ましくは３％以上、さらに好ましくは４％以上、特に好ましくは５％以上、一層好ましくは５．５％以上である。
　一方、Ｎａ２Ｏ、Ｌｉ２ＯおよびＫ２Ｏの含有量の合計が２５％超の場合、歪点が低下しやすく、磁気記録層の成膜時の基板加熱の際に熱変形しやすくなる。また、線膨張係数αが増大し、耐熱衝撃性が低下するため、後述のとおり磁気記録媒体の製造時にガラス基板１１の冷却速度を上げることができず、生産性が低下するおそれがある。Ｎａ２ＯおよびＬｉ２Ｏの含有量の合計は、２５％以下、好ましくは１８％以下、より好ましくは１３％以下、さらに好ましくは１１％以下、特に好ましくは９．５％以下、一層好ましくは８．５％以下、最も好ましくは８％以下である。
　ＴｉＯ２は、溶解性の向上のため、もしくは酸やアルカリに対する化学的耐久性の向上のため、５％以下の範囲で含有できる。ＴｉＯ２の含有量が５％を超えると、ガラスの失透温度が上昇しやすく成形性が悪化しやすいほか、表面が傷つきやすくなる。ＴｉＯ２の含有量は、好ましくは３％以下、より好ましくは２％以下、さらに好ましくは１％以下、特に好ましくは０．５％以下、一層好ましくは実質的に含有しない。
　ＺｒＯ２は、ガラスのヤング率Ｅおよび比弾性率Ｅ／ρを向上させるため、もしくは酸やアルカリに対する化学的耐久性の向上のため含有してもよい。しかし、ＺｒＯ２が多すぎると、失透温度が上昇する。従って、ＺｒＯ２の含有量は、好ましくは５％以下、より好ましくは３％以下、さらに好ましくは１％以下、特に好ましくは０．５％以下、一層好ましくは実質的に含有しない。
　ガラス基板１１は、その他の成分をそれぞれ１％以下、合計で５％以下含有してもよい。たとえば、剛性、耐候性、溶解性、失透性等の改善を目的に、ガラス基板１１は、ＺｎＯ、ＷＯ３、Ｎｂ２Ｏ５、Ｖ２Ｏ５、Ｂｉ２Ｏ３、ＭｏＯ３、Ｐ２Ｏ５等を含有してもよい。また、ガラスの溶解性、清澄性を改善するため、ガラス基板１１は、清澄剤に起因する成分として、ＳＯ３、Ｆ、Ｃｌ、ＳｎＯ２、ＰｂＯ、Ａｓ２Ｏ３、ＣｅＯ２、Ｓｂ２Ｏ３などを含有してもよい。ＳｎＯ２の含有量が０．０１％以上で脱泡性が向上する。また、ＳｎＯ２の含有量が０．５％超の場合、材料特性に影響しやすい。尚、ＰｂＯ、Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３は、含有してもよいが、ガラスのリサイクルを容易にするため、実質的に含有しないことが好ましい。
　ガラス基板１１の水分量を表すβ－ＯＨは、０．０５～０．３５ｍｍ－１であることが好ましい。β－ＯＨが０．３５ｍｍ－１を超えると、歪点Ｔｓが低くなるおそれがある。β－ＯＨは、より好ましくは０．３ｍｍ－１、さらに好ましくは０．２５ｍｍ－１で、特に好ましくは０．２ｍｍ－１、一層好ましくは０．１５ｍｍ－１である。
　ガラス基板１１のヤング率Ｅは７０ＧＰａ以上であることが好ましい。７０ＧＰａ未満では後述の比弾性率が小さくなり、磁気記録媒体１０の回転中にフラッタリングが起きやすくなるだけでなく、ガラスの耐クラック性や破壊強度が不十分となるおそれがある。より好ましくは７５ＧＰａ以上、さらに好ましくは８０ＧＰａ以上、特に好ましくは８１ＧＰａ以上、一層好ましくは８２ＧＰａ以上である。典型的にはガラス材料の制約から、ヤング率は８８ＧＰａ以下である。
　ガラス基板１１の密度ρは２．５５ｇ／ｃｍ３以下であることが好ましい。密度ρが２．５５を超えるとヤング率Ｅを密度ρで割った比弾性率Ｅ／ρが小さくなりフラッタリングが起きやすくなる。密度ρは、より好ましくは２．５３ｇ／ｃｍ３以下、さらに好ましくは２．５１ｇ／ｃｍ３以下、特に好ましくは２．４９ｇ／ｃｍ３以下、一層好ましくは２．４７ｇ／ｃｍ３以下である。典型的には密度ρは２．３５ｇ／ｃｍ３以上である。
　ガラス基板１１の比弾性率Ｅ／ρは、２８ＭＮｍ／ｋｇ以上が好ましい。比弾性率Ｅ／ρが２８ＭＮｍ／ｋｇより小さいと、前述のフラッタリングが起きやすくなるだけでなく、ローラー搬送中、もしくは部分的な支持の場合に自重で撓んでしまい、製造工程で正常に流動させられないおそれがある。比弾性率Ｅ／ρは、より好ましくは３０ＭＮｍ／ｋｇ以上、さらに好ましくは３１ＭＮｍ／ｋｇ以上、特に好ましくは３２ＭＮｍ／ｋｇ以上、一層好ましくは３３ＭＮｍ／ｋｇ以上である。
　なお、比弾性率Ｅ／ρを２８ＭＮｍ／ｋｇ以上とするには、例えばヤング率Ｅが７０ＧＰａ以上であれば、密度ρを２．５０ｇ／ｃｍ３以下とし、ヤング率Ｅが８０ＧＰａ以上であれば、密度ρを２．８５ｇ／ｃｍ３以下とすればよい。比弾性率Ｅ／ρは、典型的には３５ＭＮｍ／ｋｇ以下である。
　ガラス基板１１の平均線膨張係数αは、好ましくは３０×１０－７～８０×１０－７／℃である。平均線膨張係数αが３０×１０－７／℃未満、または８０×１０－７／℃超では、磁気記録層１４との熱膨張差が大きくなりすぎ、剥がれ等の欠点が生じやすくなる。
　また、この平均線膨張係数αが３５×１０－７／℃以上であれば、ガラス基板１１を保持する金属製のスピンドルチャックとの平均線膨張係数との差が小さく、ガラス基板１１の割れなどが抑制できるため、より好ましい。平均線膨張係数αは、さらに好ましくは４０×１０－７／℃以上、特に好ましくは４５×１０－７／℃以上、一層好ましくは５０×１０－７／℃以上である。一方、この平均線膨張係数αが７０×１０－７／℃以上である場合、耐熱衝撃性が低下するため、磁気記録媒体の製造プロセスにおいてガラス基板１１の冷却速度を上げることができず生産性が低下する。平均線膨張係数αは、好ましくは６５×１０－７／℃以下、より好ましくは６０×１０－７／℃以下、一層好ましくは５５×１０－７／℃以下である。
　ガラス基板１１は、例えばフロート法、スロットダウンドロー法、またはフュージョン法（所謂、オーバーフローダウンドロー法）により板状に成形されたガラスを加工してなる。もしくは、プレス法により成形されたガラスを加工してもよい。尚、板状のガラスは、円柱状に成形されたガラスをワイヤーソーで切断して作製されてもよい。
　ガラス基板１１は、磁気記録媒体１０の製造に用いられる。ガラス基板１１上には、例えば、前述の如く、ヒートシンク層１２、シード層１３、磁気記録層１４、保護層１５などが形成される。この過程で、ガラス基板１１は、歪点Ｔｓ以上の温度に加熱される。
　ヒートシンク層１２は、エネルギーアシスト磁気記録時に発生する磁気記録層１４の余分な熱を効果的に吸収する。ヒートシンク層１２は、熱伝導率および比熱容量が高い金属により形成できる。ヒートシンク層１２の材料としては、一般的なものが用いられる。
　シード層１３は、ヒートシンク層１２と磁気記録層１４との間の密着性を確保する。また、シード層１３は、磁気記録層１４の磁性結晶粒の粒径および結晶配向を制御する。さらに、シード層１３は、熱的なバリアとして磁気記録層１４の温度上昇および温度分布を制御する。シード層１３の材料としては、一般的なものが用いられる。
　磁気記録層１４は、信号を書き込む層である。磁気記録層１４は、例えば複数層構造であってよく、各層は磁性結晶粒および非磁性部で構成されるグラニュラー構造とすることができる。磁気記録層１４の材料としては、一般的なものが用いられるが、エネルギーアシスト磁気記録用の材料であり、特に熱アシスト磁気記録用の材料が好ましい。尚、磁気記録層１４は単層構造であってもよい。
　エネルギーアシスト磁気記録用の材料としては、特に熱アシスト磁気記録用の材料が好ましい。その材料としてはＣｏおよびＦｅのうちのいずれか１つを少なくとも含む材料とすることが好ましく、さらにＰｔ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕのうちの少なくともいずれか１つを含むことが好ましい。例えば、ＣｏＣｒ系合金、ＣｏＣｒＰｔ系合金、ＦｅＰｔ系合金、ＦｅＰｄ系合金等を用いることができる。磁気特性向上等の観点から、特にＦｅＰｔ系合金が好ましい。
　磁気記録層１４の面記録密度は、８００Ｇｂｉｔｓ／ｉｎ２以上であってよい。
　保護層１５は、磁気記録層１４を保護する。保護層１５は、単層構造、積層構造のいずれでもよい。保護層１５の材料としては、一般的なものが用いられる。
　ところで、磁気記録媒体１０の製造方法は、歪点Ｔｓ以上の温度でガラス基板１１を加熱する加熱工程を有する。
　本実施形態によれば、上述の如く、ガラス基板１１の化学強化後の内外周端近傍の応力分布と、ガラス基板１１の化学強化による導入元素の深さλとがそれぞれ適切に調整されているため、加熱工程における歪点Ｔｓ以上の温度での加熱による変形が抑制できる。
　前記加熱工程において、歪点Ｔｓを基準として１０℃低い温度Ｔ１（Ｔ１＝Ｔｓ－１０）以上の温度にガラス基板１１を加熱する間の時間平均の温度をＴａｖｅ（℃）、温度Ｔ１以上の温度にガラス基板１１を加熱する時間をｔａｖｅ（分）とすると、下記式（２）で算出されるＹが１４０以下である。
Ｙ＝（Ｔａｖｅ－Ｔｓ）×ｔａｖｅ・・・（２）
　上記式（２）で温度Ｔ１以上の温度を考慮するのは、温度Ｔ１以上の温度ではガラスが流動しやすいためである。Ｔａｖｅは、加熱温度が温度Ｔ１以上の間、加熱温度を積分し、その積分値を時間ｔａｖｅで割ることにより求める。ＴａｖｅとＴｓとの差（Ｔａｖｅ－Ｔｓ）は、ガラスの流動しやすさを表す。
　Ｙは、ガラスの流動しやすさと、ガラスが流動し得る時間との積であって、ガラスの流動によるガラス基板１１の変形しやすさを表す。Ｙが１４０以下であれば、ガラスの流動によるガラス基板１１の変形が抑制できる。Ｙは、より好ましくは１３０以下、さらに好ましくは１２０以下、特に好ましくは１１０以下、一層好ましくは１００以下である。
　また、前記加熱工程において、ガラス基板１１を５００℃以上の温度に加熱する間の時間平均の温度をＴ５００（℃）、ガラス基板１１を５００℃以上の温度に加熱する時間をｔ５００（分）とすると、下記式（３）で算出されるＺが５～３２である。
Ｚ＝（Ｔ５００／Ｔｓ）×（ｔ５００）１／２×λ・・・（３）
　上記式（３）で５００℃（℃）以上の温度を考慮するのは、５００℃以上の温度で導入元素が他の元素とイオン交換しながら移動しやすいためである。尚、典型的な化学強化では４００～５００℃でイオン交換が行われる。Ｔ５００は、加熱工程においてガラス基板１１の温度が５００℃以上の間、その温度を積分し、その積分値を時間ｔ５００で割ることにより求める。Ｔ５００／Ｔｓは、加熱工程における導入元素の移動しやすさの指標となる。ｔ５００の平方根は、加熱工程における導入元素の移動距離を相対的に表す。λは、化学強化による導入元素の深さを表しており、導入量を相対的に表す。よって、Ｚは、加熱工程における導入元素の移動しやすさと、加熱工程における導入元素の移動距離の相対値と、化学強化による導入元素の導入量の相対値との積であって、加熱工程において導入元素がどれくらいの範囲に移動したかを相対的に示す量となる。
　Ｚが５～３２であれば、導入元素が適度な範囲に移動し、ガラス基板１１の変形が抑制できる。Ｚは、より好ましくは７以上、さらに好ましくは１０以上、特に好ましくは１５以上、一層好ましくは２０以上である。また、Ｚは、より好ましくは３０以下、さらに好ましくは２８以下、特に好ましくは２６以下、一層好ましくは２４以下である。
　加熱工程におけるガラス基板１１の最高温度ＴＭＡＸは、６００℃以上であることが好ましい。これにより、６００℃以上の温度で磁気記録層１４を成膜することで、磁気記録層１４の特性を向上できる。ＴＭＡＸは、より好ましくは６２０℃以上、さらに好ましくは６３０℃以上、特に好ましくは６４０℃以上、一層好ましくは６５０℃以上である。
　また、ＴＭＡＸは、歪点Ｔｓ以上、かつ歪点Ｔｓを基準として１５℃高い温度Ｔ２（Ｔ２＝Ｔｓ＋１５）以下であることが好ましい。ＴＭＡＸがＴｓ以上Ｔ２以下であると、加熱時の変形抑制効果が享受できる。ＴＭＡＸがＴ２より高いと、ガラスの流動による変形が顕著になる。歪点Ｔｓが７３５℃以上のガラス基板１１を製造することは困難であるので、ＴＭＡＸは７５０℃以下であることが好ましい。ＴＭＡＸは、より好ましくは７３０℃以下、さらに好ましくは７２０℃以下、特に好ましくは７１０℃以下、一層好ましくは７００℃以下である。
　以下、実施例および比較例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。例１～５、１１～１２、１７～１９が実施例、例６～１０、１３～１６、２０～２２が比較例である。
　（ガラス素板の作製）
　表１で表示したガラス組成（酸化物基準のモル％）になるように原料を調製し、調製した原料を白金坩堝に入れ１６５０℃の温度で３時間加熱し溶解して溶融ガラスを作製し、溶融ガラスを板状に成形しガラス素板を作製した。作製したガラス素板から試験片を切り出し、平均線膨張係数α（×１０－７／℃）、歪点Ｔｓ（℃）、密度ρ（ｇ／ｃｍ３）、ヤング率Ｅ（ＧＰａ）、比弾性率Ｅ／ρを測定した。以下に各物性の測定方法を示す。
　平均線膨張係数αは、示差熱膨張計（ＴＭＡ）を用いて測定し、ＪＩＳ　Ｒ３１０２（１９９５年度）に準拠して測定した。
　歪点Ｔｓは、歪点測定装置を用いて、ＪＩＳ　Ｒ３１０３－２（２００１年度）に準拠して測定した。
　密度ρは、アルキメデス法によって測定した。
　ヤング率Ｅは、超音波パルス法（オリンパス、ＤＬ３５）により２５℃で測定した。
　結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１から明らかなように、ガラスＡ、ガラスＢ、ガラスＣのいずれも、酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ２を６０～７５％、Ａｌ２Ｏ３を５～１５％、Ｂ２Ｏ３を０～１２％、ＭｇＯを０～２０％、ＣａＯを０～１２％、ＳｒＯを０～１０％、ＢａＯを０～１０％、Ｎａ２Ｏを０～２０％、Ｋ２Ｏを０～１０％、Ｌｉ２Ｏを０～１５％、ＴｉＯ２を０～５％、ＺｒＯ２を０～５％の範囲内で含有し、Ｎａ２ＯおよびＬｉ２Ｏの含有量の合計が１～２５％の範囲内であった。
　特に、ガラスＢおよびガラスＣは、ＳｉＯ２を６５～７０％、Ａｌ２Ｏ３を６～１２％、Ｂ２Ｏ３を０～３％、ＭｇＯを１～１８％、ＣａＯを０～１０％、ＳｒＯを０～６％、ＢａＯを０～２％、Ｎａ２Ｏを０．５～１２％、Ｋ２Ｏを０～３％、Ｌｉ２Ｏを０～５％、ＴｉＯ２を０～３％、ＺｒＯ２を０～３％の範囲内で含有し、Ｎａ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、およびＫ２Ｏの含有量の合計が２～１５％の範囲内であった。
　（ガラス基板の作製）
　得られたガラス素板は、下記の手順で加工した。
　第１ステップでは、ガラス素板を加工することにより、中央部に円孔を有する円盤状のガラス基板を得た。
　第２ステップでは、砥石でガラス基板の内外周を研削した。ガラス基板のガラスがガラスＡの場合、内外周に、両主表面に対し垂直な垂直面と、各主表面と垂直面との間に各主表面に対し４５°で傾斜する傾斜面とを形成した。一方、ガラス基板のガラスがガラスＢまたはガラスＣの場合、内外周に、両主表面に対し垂直な垂直面のみを形成した。
　第３ステップでは、アルミナ砥粒を用いてガラス基板の両主表面をラッピング加工し、砥粒を洗浄除去した。
　第４ステップでは、ガラス基板の外周をブラシ研磨し、第２ステップによる加工変質層（傷など）を除去し、鏡面加工した後、洗浄した。ブラシ研磨では、酸化セリウム砥粒を含有する研磨液を用い、加工変質層を確実に除去し、表面粗さを十分に低減するため長時間研磨した。これにより、ガラス基板のガラスがガラスＡの場合、ガラス基板の主表面と傾斜面の間及び垂直面と傾斜面の間の角部が面取りされて湾曲面が形成された。一方、ガラス基板のガラスがガラスＢまたはガラスＣの場合、ガラス基板の主表面と垂直面の間の角部が面取りされて湾曲面が形成された。また、ガラス基板のガラスがガラスＢにおいて、他の実施例に比べて研磨時間を短くして、ガラス基板の外周の表面粗さが高いガラス基板を作成し、これを例１３とした。
　第５ステップでは、ガラス基板の内周をブラシ研磨し、第２ステップによる加工変質層（傷など）を除去し、鏡面加工した後、洗浄した。ブラシ研磨では、酸化セリウム砥粒を含有する研磨液を用い、加工変質層を確実に除去し、表面粗さを十分に低減するため長時間研磨した。これにより、ガラス基板のガラスがガラスＡの場合、ガラス基板の主表面と傾斜面の間及び垂直面と傾斜面の間の角部が面取りされて湾曲面が形成された。一方、ガラス基板のガラスがガラスＢまたはガラスＣの場合、ガラス基板の主表面と垂直面の間の角部が面取りされて湾曲面が形成された。また、ガラス基板のガラスがガラスＢにおいて、他の実施例に比べて研磨時間を短くして、ガラス基板の内周の表面粗さが高いガラス基板を作成し、これを例１３とした。
　第６ステップでは、ダイヤモンド砥粒を含有する固定粒工具と研削液を用いて、ガラス基板の両主表面をラッピング加工し、洗浄した。
　第７ステップでは、両面研磨装置によりガラス基板の両主表面を１次研磨し、洗浄した。１次研磨では、硬質ウレタン製の研磨パッドと、酸化セリウム砥粒を含有する研磨液とを用いた。
　第８ステップでは、上記両面研磨装置によりガラス基板の両主表面を２次研磨し、洗浄した。２次研磨では、軟質ウレタン製の研磨パッドと、１次研磨よりも平均粒径の小さい酸化セリウム砥粒を含有する研磨液とを用いた。
　第９ステップでは、上記両面研磨装置によりガラス基板の両主表面を３次研磨し、洗浄した。３次研磨では、軟質ウレタン製の研磨パッドと、コロイダルシリカを含有する研磨液とを用いた。
　第１０ステップでは、３次研磨後のガラス基板に対し、スクラブ洗浄、洗剤溶液に浸漬した状態での超音波洗浄、純水に浸漬した状態での超音波洗浄を順次行い、イソプロピルアルコール蒸気による乾燥を行った。
　上記の手順により、直径６５ｍｍ、板厚０．８ｍｍ、中央部に２０ｍｍの円孔を有する円盤状のガラス基板を得た。内周接続面の幅Ｗ１、および外周接続面の幅Ｗ２は、表２～４に示す通りであった。
　続いて、例１～６、８、１０～１３、１５～１９、２１～２２では、ガラス基板の化学強化処理を行った。化学強化処理では、これらのガラス基板を４２５℃の９５重量％のＫＮＯ３および５重量％のＮａＮＯ３を混合した溶融塩にそれぞれ表２～４記載の浸漬時間にて浸漬した。
　（ガラス基板の評価）
　化学強化による導入元素の深さλは、電子線マイクロアナライザ分析（ＥＰＭＡ）を用いて前述の方法で算出した。導入元素の深さλは、ガラス基板の内周端から径方向外側に０．５ｍｍの２箇所、ガラス基板の内周端から径方向外側に１１ｍｍの２箇所、ガラス基板の外周端から径方向内側に０．５ｍｍの２箇所で測定した。計６箇所で測定したλの最大値λＭＡＸと最小値λＭＩＮとを表２～４に示す。
　リタデーションは、後述の熱変形試験の前に、フォトニックラティス社製ＷＰＡ－ｍｉｃｒｏにより測定した。特許文献３との比較のため、化学強化による導入元素の深さλが１０μｍ以上である例６および例１０において、ガラス基板の内周端から径方向外側に０．５ｍｍの位置から、ガラス基板の外周端から径方向内側に０．５ｍｍの位置までにおけるリタデーションＲ０．５を測定した。測定結果は、リタデーションＲ０．５の最大値をＲ０．５ＭＡＸ、リタデーションＲ０．５の最大値と最小値との差の大きさをＲ０．５ＤＥＦで示す。例６のガラス基板は、Ｒ０．５ＭＡＸが０．８ｎｍ、Ｒ０．５ＤＥＦが０．６ｎｍであった。例１０のガラス基板は、Ｒ０．５ＭＡＸが０．９ｎｍ、Ｒ０．５ＤＥＦが０．７ｎｍであった。例６および例１０ではＲ０．５ＭＡＸが１ｎｍ未満であるが、後述の熱処理試験の前後での変形量ΔＤが３．５μｍを超えるものであった。
　熱処理試験では、電気炉を炉内温度４００℃に加熱した後、電気炉にガラス基板を投入し、図３および図４に示すように、両主表面を鉛直にしたガラス基板の下部を鉄製の台座２０、２１で挟持した。ガラス基板の投入から０．５分後より、電気炉の設定温度を２００℃／分の速さで表２～４の最高温度ＴＭＡＸまで昇温し、その後、最高温度ＴＭＡＸで保持時間ｔＭＡＸにて保持した。その後、電気炉の設定温度を６０℃／分の速さで降温した。電気炉の炉内温度が４００℃以下となった後、ガラス基板を電気炉外に取り出して室温のシリカウール上に主表面を略水平にして置き、そのまま放置して冷却した。鉄製の台座２０、２１は直方体であって、その外形寸法は約７０ｍｍ×９０ｍｍ×高さ１２ｍｍであった。最高温度ＴＭＡＸでの保持時間ｔＭＡＸ、ｔＡＶＥ、ｔ５００、ＴＡＶＥ、Ｔ５００は、表２～４に示すとおりであった。
　図５は、一例による熱処理試験の前後の、ガラス基板の一方の主表面の形状変化を示す図である。図５において、破線３１は熱処理試験前の主表面の形状を、実線３２は熱処理試験後の主表面の形状をそれぞれ誇張して表す。
　熱処理試験前の主表面の形状は、ＮＩＤＥＫ社製のフラットネステスターＦＴ－１７により測定した。測定範囲は、ガラス基板の中心から半径１３．３０～３２．０６ｍｍの範囲とした。この測定範囲の全体に０．５ｍｍピッチで複数の縦線を設定すると共に０．５ｍｍピッチで複数の横線を設定し、縦線と横線との交点を測定点とした。
　熱処理試験前の主表面の形状は、各測定点のｘｙｚ直交座標で表した。ここで、ｘ軸およびｙ軸を含むｘｙ平面は、複数の測定点の最小二乗平面とした。尚、ｘ軸は横線に平行とし、ｙ軸は縦線に平行とした。
　熱処理試験後の主表面の形状は、熱処理試験前の主表面の形状と同様に、各測定点のｘｙｚ直交座標で表した。
　熱処理試験の前後で、座標軸を揃えることにより、主表面の形状を比較し、各測定点のｚ軸方向における変化量Δｚを測定した。
　図６は、一例による熱処理試験の前後の、各測定点の変化量を示す図である。ここで、変化量Δｚの正負は、変化方向を表す。変化量Δｚの最大値（＞０）と、変化量Δｚの最小値（＜０）との差の大きさを変形量ΔＤとした。
　結果を、ガラスの種類や化学強化条件、熱処理条件などと共に、表２～４に示す。尚、表２～４に示す条件以外の条件は、例１～２１において同じとした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　表２～４から明らかなように、例１～５、１１～１２、１７～１９では、ＲＩ０．２ＭＡＸおよびＲＯ０．２ＭＡＸが４ｎｍ以下、ＲＩ０．２ＤＥＦおよびＲＯ０．２ＤＥＦが１．２ｎｍ以下、且つ導入元素の深さλが３～９μｍであった。また、これらの例では、上記式（１）で算出されるＸが０．１～１．３の範囲内であり、上記式（２）で算出されるＹが１４０以下であり、上記式（３）で算出されるＺが５～３２の範囲内であった。そのため、これらの例では、熱処理試験の前後での変形量ΔＤが３．５μｍ以下であった。
　特に、例１１～１２、１７～１９では、ヤング率Ｅが８０ＧＰａ以上、比弾性率Ｅ／ρが３０ＭＮｍ／ｋｇ以上、歪点Ｔｓが６３５℃以上であり、平均線膨張係数αが４０×１０－７～７０×１０－７／℃の範囲内であった。例１１～１２、１７～１９では、歪点Ｔｓが６３５℃以上のガラスを用いため、６５０℃以上での熱処理が可能であった。
　一方、例６～１０、１４～１６、２０～２２では、導入元素の深さλが３～９μｍの範囲外であった。また、例６、８、１０、１３、１５、１６、２２では、ＲＩ０．２ＭＡＸが４ｎｍより大きかった。また、例６、８、１０、１３、１５、１６、２１、２２では、ＲＩ０．２ＤＥＦが１．２ｎｍより大きかった。そのため、これらの例では、熱処理試験の前後での変形量ΔＤが３．５μｍより大きかった、または熱処理試験の前後での変形量ΔＤが大き過ぎてガラス基板が割れてしまった。例１３は、導入元素の深さが３～９μｍの範囲内であったが、内外周端の表面粗さが高いため、ＲＩ０．２ＭＡＸが４ｎｍより大きく、さらにＲＩ０．２ＤＥＦも１．２ｎｍより大きくなり、問題があった。
　特に、例６および例１０では、特許文献３に記載の要件を満たしているが、問題が有った。
　例えば、上記実施形態の磁気記録媒体の記録方式は熱アシスト磁気記録方式であるが、本発明はこれに限定されない。磁気記録媒体の記録方式は、例えば、マイクロ波アシスト磁気記録方式などの他のエネルギーアシスト磁気記録方式でもよいし、通常の磁気記録方式でもよい。
　以上、本発明を詳細にまた特定の実施形態を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく、様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。さらに、本出願は、２０１６年７月５日出願の日本特許出願（特願２０１６－１３３７４９号）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
１０　磁気記録媒体
１１　ガラス基板
１１ａ、１１ｂ　主表面
１１ｃ　内周接続面
１１ｄ　外周接続面
１１ｅ　内周端
１１ｆ　外周端
１２　ヒートシンク層
１３　シード層
１４　磁気記録層
１５　保護層

Claims (12)

  1. 　表層に化学強化による圧縮応力層を有し、中心に貫通穴のある円盤形状を有する磁気記録媒体用のガラス基板であって、
    　ガラスの歪点（Ｔｓ）が５８５℃以上であって、
    　内周端から径方向外側に０．２ｍｍの位置および外周端から径方向内側に０．２ｍｍの位置のそれぞれにおいて、主表面に対し垂直に波長５４３ｎｍの光を照射して測定されるリタデーションの最大値が４ｎｍ以下であり、且つ、前記リタデーションの最大値と最小値との差の大きさが１．２ｎｍ以下であり、
    　各主表面のうち、前記内周端から径方向外側に０．５ｍｍ以上離れ且つ前記外周端から径方向内側に０．５ｍｍ以上離れる全ての部分において、化学強化により導入された導入元素の深さ（λ）が３～９μｍである、磁気記録媒体用のガラス基板。
  2. 　前記歪点（Ｔｓ）が６００℃以上である、請求項１に記載の磁気記録媒体用のガラス基板。
  3. 　前記導入元素が導入された深さよりも深い位置において、ガラスの組成を酸化物換算で表したときの全酸化物の合計のモル数を１００としたときの、前記ガラス中のＡｌ２Ｏ３のモル数をＣＡ、前記ガラス中の前記導入元素とイオン交換される元素の酸化物換算のモル数をＣＢ、前記ガラス中のＭｇＯのモル数をＣＣ、前記ガラス中のＭｇＯとＣａＯの合計のモル数をＣＤとし、前記導入元素の深さをλ（μｍ）とし、ガラス基板の厚みをｄ（μｍ）すると、下記式（１）で算出されるＸが０．１以上、１．３以下である、請求項１または２に記載の磁気記録媒体用のガラス基板。
    Ｘ＝ＣＡ×ＣＢ×（ＣＣ／ＣＤ）×λ／ｄ・・・（１）
  4. 　前記導入元素が導入された深さよりも深い位置において、酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ２を６０～７５％、Ａｌ２Ｏ３を５～１５％、Ｂ２Ｏ３を０～１２％、ＭｇＯを０～２０％、ＣａＯを０～１２％、ＳｒＯを０～１０％、ＢａＯを０～１０％、Ｎａ２Ｏは０％を超え２０％以下、Ｋ２Ｏを０～１０％、Ｌｉ２Ｏを０～１５％、ＴｉＯ２を０～５％、ＺｒＯ２を０～５％含有し、かつ、これらを合計で９５％以上含有し、Ｎａ２ＯおよびＬｉ２Ｏの含有量の合計が１～２５％である、請求項１～３のいずれか１項に記載の磁気記録媒体用のガラス基板。
  5. 　前記導入元素が導入された深さよりも深い位置において、酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ２を６５～７０％、Ａｌ２Ｏ３を６～１２％、Ｂ２Ｏ３を０～３％、ＭｇＯを１～１８％、ＣａＯを０～１０％、ＳｒＯを０～６％、ＢａＯを０～２％、Ｎａ２Ｏを０．５～１２％、Ｋ２Ｏを０～３％、Ｌｉ２Ｏを０～５％、ＴｉＯ２を０～３％、ＺｒＯ２を０～３％含有し、かつ、これらを合計で９５％以上含有し、Ｎａ２ＯおよびＬｉ２Ｏの含有量の合計が２～１５％である、請求項４に記載の磁気記録媒体用のガラス基板。
  6. 　表面として、互いに平行な２つの主表面と、両主表面の内周縁同士をつなぐ内周接続面と、両主表面の外周縁同士をつなぐ外周接続面とを有し、
    　ガラス基板の径方向における前記内周接続面の幅およびガラス基板の径方向における前記外周接続面の幅が、それぞれ、０．０３～０．１５ｍｍである、請求項１～５のいずれか１項に記載の磁気記録媒体用のガラス基板。
  7. 　ガラス基板の径方向における前記内周接続面の幅およびガラス基板の径方向における前記外周接続面の幅が、それぞれ、０．０３～０．０８ｍｍであって、
    　前記内周端から径方向外側に０．１ｍｍの位置、および、前記外周端から径方向内側に０．１ｍｍの位置のそれぞれにおいて、前記リタデーションの最大値が５ｎｍ以下であり、前記リタデーションの最大値と最小値との差の大きさが２．５ｎｍ以下である、請求項６に記載の磁気記録媒体用のガラス基板。
  8. 　エネルギーアシスト磁気記録用の磁気記録媒体に使用される、請求項１～７のいずれか１項に記載の磁気記録媒体用のガラス基板。
  9. 　請求項１～８のいずれか１項に記載の磁気記録媒体用のガラス基板と、磁気記録層とを有する磁気記録媒体の製造方法であって、
    　歪点（Ｔｓ）以上の温度に前記ガラス基板を加熱する加熱工程を有する、磁気記録媒体の製造方法。
  10. 　前記加熱工程において、前記歪点（Ｔｓ）を基準として１０℃低い温度以上の温度に前記ガラス基板を加熱する間の時間平均の温度をＴａｖｅ（℃）、前記歪点（Ｔｓ）を基準として１０℃低い温度以上の温度に前記ガラス基板を加熱する時間をｔａｖｅ（分）とすると、下記式（２）で算出されるＹが１４０以下である、請求項９に記載の磁気記録媒体の製造方法。
    Ｙ＝（Ｔａｖｅ－Ｔｓ）×ｔａｖｅ・・・（２）
  11. 　前記加熱工程において、前記ガラス基板を５００℃以上の温度に加熱する間の時間平均の温度をＴ５００（℃）、前記ガラス基板を５００℃以上の温度に加熱する時間をｔ５００（分）、前記加熱工程の前の前記導入元素の深さをλ（μｍ）とすると、下記式（３）で算出されるＺが５～３２である、請求項９または１０に記載の磁気記録媒体の製造方法。
    Ｚ＝（Ｔ５００／Ｔｓ）×（ｔ５００）１／２×λ・・・（３）
  12. 　前記加熱工程における前記ガラス基板の最高温度が６５０℃以上である、請求項９～１１のいずれか１項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
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