JP4098834B2 - 情報記憶媒体用基板 - Google Patents

Description

技術分野
本発明は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク等の情報記憶媒体に使用されるディスク基板（以下、「情報記憶媒体用基板」という。）および情報記憶媒体に係り、特に、ガラス製の情報記憶媒体用基板および当該情報記憶媒体用基板を用いた情報記憶媒体に関する。
背景技術
情報記憶媒体用基板としては、アルミニウム基板、アモルファスガラス基板（以下、単に「ガラス基板」という。）、結晶化ガラス基板が知られている。これらの情報記憶媒体用基板の中でもガラス基板は、他の情報記憶媒体用基板に比べて表面平坦性の高いもの（表面粗さＲａの値が小さいもの）を得易く、かつ、薄板化および小型化にも耐える強度を備えていることから、次第にマーケット・シェアを拡大しつつある。
上記のガラス基板の中でも、その表面をイオン交換によって化学強化した化学強化ガラス基板は良く知られており、当該化学強化ガラス基板としてはＳｉＯ₂を６０．０〜７０．０重量％、Ａｌ₂Ｏ₃を０．５〜１４．０重量％、アルカリ金属酸化物を１０．０〜３２．０重量％、ＺｎＯを１．０〜１５．０重量％、Ｂ₂Ｏ₃を１．１〜１４．０重量％を含有し、線膨張係数、圧縮強度および抗折強度がそれぞれ特定の値以上のガラスからなるものがある（特公平４−７０２６２号公報参照）。
また、化学強化ガラス基板の材料となるガラスとしては、下記（ａ）または（ｂ）のガラスが知られている。
（ａ）ＳｉＯ₂を５５〜６２重量％、Ａｌ₂Ｏ₃を１０〜１８重量％、ＺｒＯ₂を２〜１０重量％、ＭｇＯを２〜５重量％、ＢａＯを０．１〜３重量％、Ｎａ₂Ｏを１２〜１５重量％、Ｋ₂Ｏを２〜５重量％、Ｐ₂Ｏ₃を０〜７重量％、ＴｉＯ₂を０．５〜５重量％含有し、Ａｌ₂Ｏ₃とＴｉＯ₂の合量が１３〜２０重量％であるガラス（特開平１−１６７２４５号公報参照）。
（ｂ）６４〜７０重量％のＳｉＯ₂と、１４〜２０重量％のＡｌ₂Ｏ₃と、４〜６重量％のＬｉ₂Ｏと、７〜１０重量％のＮａ₂Ｏと、０〜４重量％のＭｇＯと、０〜１．５重量％のＺｒＯ₂とからなるガラス（特公平６−７６２２４号公報参照）。
ところで、ハードディスク装置については、光記憶媒体、光磁気記憶媒体等の情報記憶媒体を用いた他の記憶再生装置に対して優位性を確保するための技術革新が日々行われている。その技術革新の１つに磁気ディスクの高速回転化がある。この高速回転化は、記録再生磁気ヘッドのアクセス速度を向上させるための１つの試みであり、従来５０００〜７０００ｒｐｍであったものが今後は１００００ｒｐｍを超える趨勢にある。
発明が解決しようとする課題
上述したように、磁気ディスクについてはその高速回転化が求められているわけであるが、従来のガラス基板（情報記憶媒体用ガラス基板）を用いて前記の高速回転化を図ると、フライングハイト（記録再生時における磁気ヘッドと磁気ディスクとの間の距離）を安定して確保することが困難になる。
本発明の第１の目的は、高速回転化に対応できる情報記憶媒体を得ることが容易な情報記憶媒体用基板を提供することにある。
また、本発明の第２の目的は、アクセス速度が速い記録再生装置を得ることが容易な情報記憶媒体を提供することにある。
本発明の第３の目的は、高いヤング率と、低フライングハイトを同時に実現できる情報記憶媒体を提供することである。
本発明の第４の目的は、高いヤング率により、回転に伴う振動を抑制できる情報記憶媒体を提供することである。
発明の開示
本発明者は、従来のガラス基板（情報記憶媒体用ガラス基板）を用いて前述した高速回転化を図ったときにフライングハイトを安定して確保することが困難になる原因について鋭意究明した結果、情報記憶媒体の高速回転時に当該情報記憶媒体が共振等によって変形し、そのためフライングハイトを安定して確保することが困難になることを見出した。また、情報記憶媒体の高速回転時に当該情報記憶媒体が共振等によって変形するのを防止するうえからは、情報記憶媒体用基板のヤング率を高めることが好ましいことを見出した。
高いヤング率を有する情報記憶媒体用基板としては結晶化ガラス基板がある。しかしながら、結晶化ガラス基板においては結晶化の度合いによってその強度およびヤング率が制御されるので、強度およびヤング率を高めようとすると結晶の割合が増加し、その結果として、情報記憶媒体用基板に要求される表面平坦性（表面粗さＲa）を得ることが困難になる。このため、結晶化ガラス基板を用いて前述した高速回転化を図った場合でも、フライングハイトを安定して確保することが困難になる。
本発明は、前述した高速回転化に対応することができる情報記憶媒体用基板をガラス（アモルファスガラス）を用いて得ることを可能にしたものである。本発明に係る情報記憶媒体用基板は、第１乃至第６の態様に区分することができ、このうち、第１乃至第４の態様は、ヤング率及び液相温度の点において、共通である。第１乃至第６の態様による各情報記憶媒体用基板は、第１の実施形態を形成しており、上記第１の目的を達成できる。
（１）ヤング率が１００ＧＰａ以上、液相温度が１３５０℃以下のガラスからなることを特徴とする情報記憶媒体用基板（以下、「ガラス基板Ｉ」という。）。
（２）ガラス成分としてＴｉＯ₂およびＣａＯを少なくとも含有し、ヤング率が１００ＧＰａ以上、液相温度が１３５０℃以下となるように前記ＴｉＯ₂およびＣａＯの含有量が選定されているガラスからなることを特徴とする情報記憶媒体用基板（以下、「ガラス基板II」という。）。
（３）ガラス成分としてＴｉＯ₂およびＣａＯを少なくとも含有し、ヤング率が１００ＧＰａ以上、液相温度が１３５０℃以下、成形可能な温度領域における粘度が１０ポイズ以上になるように前記ＴｉＯ₂およびＣａＯの含有量が選定されているガラスからなることを特徴とする情報記憶媒体用基板（以下、「ガラス基板III」という。）。
（４）ガラス成分としてＴｉＯ₂，ＣａＯ，ＭｇＯ，及びＡｌ₂Ｏ₃を含むと共に、Ｎａ₂Ｏ及びＬｉ₂Ｏのうち、少なくともＬｉ₂Ｏを含有し、ヤング率が１００ＧＰａ以上、液相温度が１３５０℃以下、成形可能な温度領域における粘度が１０ポイズ以上、比重が３．５ｇ／ｃｍ³以下となるよう前記の各ガラス成分の含有量が選定されているガラスからなることを特徴とする情報記憶媒体用基板（以下、「ガラス基板IV」という。）。
（５）ガラス成分としてＴｉＯ₂を０．１〜３０モル％、ＣａＯを１〜４５モル％、ＭｇＯを前記ＣａＯとの合量で５〜４０モル％、Ｎａ₂ＯとＬｉ₂Ｏを合量で３〜３０モル％、Ａｌ₂Ｏ₃を０〜１５モル％未満、ＳｉＯ₂を３５〜６５モル％含有しているガラスからなることを特徴とする情報記憶媒体用基板（以下、「ガラス基板Ｖ」という。）。
（６）上記のガラス基板Ｉ〜ガラス基板Ｖのいずれかまたはその材料ガラスを化学強化したものからなることを特徴とする情報記憶媒体用基板（以下、「ガラス基板VI」という。）。
一方、前記第２の目的を達成する本発明の情報記憶媒体は、上記のガラス基板にＩ〜ガラス基板VIのいずれかと、当該ガラス基板上に形成された記録層とを有することを特徴とするものである。
更に、本発明では、第１乃至第６の態様とは異なる第７乃至第９の態様に係る情報記憶媒体用基板を得ることができる。即ち、第７の態様に係る情報記憶媒体用基板は、必須成分として、Ｙ₂Ｏ₃とＴｉＯ₂との共存を有しており、他方、第８の態様に係る情報記憶媒体用基板は、ＴｉＯ₂、Ｙ₂Ｏ₃、及びＺｒＯ₂の共存させている。また、本発明の第９の態様に係る情報記憶媒体用基板は、Ｅｒ₂Ｏ₃、Ｎｄ₂Ｏ₃、Ｓｍ₂Ｏ₃、Ｅｕ₂Ｏ₃、Ｇｄ₂Ｏ₃、Ｔｂ₂Ｏ₃、Ｄｙ₂Ｏ₃、及び、Ｙｂ₂Ｏ₃からなるグループから選ばれた少なくとも一つの酸化物と、ＴｉＯ₂とを含んでいる。これら第７乃至第９の態様に係る情報記憶媒体用基板は、本発明の第２の実施形態を構成している。
本発明の第１及び第２の実施態様に係る情報記憶媒体用基板又は媒体は、６５０℃以下、好ましくは、５５０℃以下のガラス転移点温度を備えており、このガラス転移点温度は、比較的低い温度である。
このように、比較的低温のガラス転移点温度は、化学強化処理の際における損傷等を軽減するのに、有効である。より具体的に言えば、化学強化の際、通常、ガラス基板は、溶融塩中に浸漬される。化学強化中、溶融塩はガラス基板のガラス転移点温度より、１００乃至１５０℃だけ低い温度に保たれている。しかしながら、溶融塩は、５００℃以上で分解し始め、この分解した溶融塩がガラス基板表面に損傷を与える。このことを考慮すると、ガラス基板上の損傷等を防止する点からは、ガラス転移点温度は、６５０℃以下、好ましくは、５５０℃以下であることが望ましい。このように、比較的低温のガラス転移点温度を得るために、Ｎａ₂Ｏ、Ｌｉ₂Ｏのようなアルカリ成分、ＭｇＯ、ＣａＯのようなアルカリ土類成分が添加される。
【図面の簡単な説明】
第１図は、ヤング率と、情報記憶媒体によって形成されるディスクの振動との関係を示す図である。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の第１の実施形態に係る情報記憶媒体及び記憶媒体用基板ついて説明する。
まず、本発明の第１の実施形態における第１の態様に係るガラス基板Ｉについて説明する。
本発明のガラス基板Ｉは、上記のようにヤング率が１００ＧＰａ以上、液相温度が１３５０℃以下のガラスからなっている。ここで、本発明でいう「ガラス基板」とは結晶粒子を実質的に含んでいないガラス（アモルファスガラス）からなっているものを意味し、前記の「ガラス」は結晶粒子を含んでいる結晶化ガラスあるいはガラスセラミックスとは本質的に異なる。
前述したように、薄板化したガラス基板を高速回転させたときに当該ガラス基板が共振等によって変形するのを防止するうえからは、ガラス基板のヤング率を高めることが好ましい。例えば直径３．５インチ、厚さ０．６３５ｍｍ（２５ミル；この厚さは、現在の磁気ディスク用基板の一般的な厚さである。）のガラス基板を用いて作製した磁気ディスクを１００００ｒｐｍで回転させたときに（以下、このケースを「ケースＡ」という。）、当該磁気ディスクと記録再生ヘッドとのフライングハイトを概ね１μｍ以下で安定に確保することができ、回転時の振動を抑制可能になるようにすると言う点では、ガラス基板のヤング率を１００ＧＰａ以上にすることが好ましい。
また、本発明でいうガラス基板を得るためには、その製造過程で結晶が実質的に析出しないようにする必要があり、そのためには、ガラス基板を製造する際に行われる原料の熔解、成形、冷却等の各工程をガラスの液相温度以上で行う必要がある。ただし、当該液相温度が著しく高いとガラス基板の製造自体が困難になり実用性が失われる。
以上の観点から、本発明のガラス基板Ｉにおいては材料ガラスのヤング率を１００ＧＰａ以上とし、かつ、液相温度を１３５０℃以下とする。当該ヤング率は１０５ＧＰａ以上であることが好ましい。また、前記の液相温度は１２５０℃以下であることがより好ましく、１１５０℃以下であることが特に好ましい。
なお、ガラス基板または材料のガラスのヤング率が１００ＧＰａ以上であっても、当該ヤング率をガラス基板の比重で除した値（以下、「比弾性率」という。）が概ね３０×１０⁶Ｎｍ／ｋｇ以下では、ケースＡにおける磁気ディスクの撓みが最大で２μｍを超えやすくなり、その結果として、フライングハイトを概ね１μｍ以下で安定に確保することが困難になる。したがって、本発明のガラス基板Ｉの比重は概ね３．５ｇ／ｃｍ³以下であることが好ましく、３．０ｇ／ｃｍ³以下であることがより好ましい。この比重は低いほど好ましいが、珪酸塩を基本としたガラスでは実質的に２．１ｇ／ｃｍ³以上となる。
また、材料ガラスの液相温度が１３５０℃以下であっても、当該材料ガラスについての成形可能な温度領域における粘度、すなわち、液相温度以上の温度領域における粘度が著しく低いと、ガラス基板を得る過程で行われる成形工程へガラス融液を供給する際にその流量の制御が困難になるばかりか、成形可能な形状の自由度も低下する。したがって、本発明のガラス基板Ｉの材料ガラスについての前記の粘度は概ね１０ポイズ以上であることが好ましく、３０ポイズ以上であることがより好ましい。
さらに、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク等の情報記憶媒体へ情報を記録する際、あるいは、当該情報記憶媒体に記録されている情報を再生する際には、当該情報記憶媒体は情報処理装置内に設けられているドライブモータのスピンドルにクランプによって固定された状態で回転するわけであるが、このとき、情報記憶媒体の熱膨張係数と前記のクランプの熱膨張係数とが著しく異なっていると、次のような問題が生じる。
すなわち、情報記憶媒体を回転させる際には、ドライブモータの発熱等によって、情報記憶媒体、スピンドル、クランプ等の温度が例えば９０℃程度まで急激に昇温するわけであるが、情報記憶媒体の熱膨張係数と前記のクランプの熱膨張係数とが著しく異なっていると、前記の昇温によって情報記憶媒体とクランプとの間で緩みが生じたり、情報記憶媒体に歪みや撓みが生じ、その結果として、情報記憶媒体におけるデータ記録箇所（トラック）の位置が変化して、情報の記録あるいは再生にエラーが生じやすくなる。このような問題は、特に、３．５インチのような大きな基板で問題になる。
したがって、本発明のガラス基板Ｉの熱膨張係数は前記のクランプの熱膨張係数にできるだけ近似していることが好ましい。前記のクランプは一般にステンレス合金によって作製されているので、本発明のガラス基板Ｉの熱膨張係数（１００〜３００℃における平均熱膨張係数を意味する。以下同様。）は概ね７〜１４ｐｐｍ／℃（７×１０^-6〜１４×１０^-6／℃）であることが好ましく、９〜１２ｐｐｍ／℃（９×１０^-6〜１２×１０^-6／℃）であることがより好ましい。
次に、本発明のガラス基板IIについて説明する。
本発明のガラス基板IIは、前述したように、ガラス基板としてＴｉＯ₂およびＣａＯを少なくとも含有し、ヤング率が１００ＧＰａ以上、液相温度が１３５０℃以下となるように前記ＴｉＯ₂およびＣａＯの含有量が選定されているガラスからなることを特徴とするものである。
ここで、ガラス基板IIの材料ガラスについてそのヤング率を１００ＧＰａ以上とし、その液相温度を１３５０℃以下とするのは、前述した本発明のガラス基板Ｉにおけると同じ理由からである。これらの物性についての好ましい範囲は、前述した本発明のガラス基板Ｉにおける当該物性についての好ましい範囲と同じである。
ヤング率が高いガラスを得るうえからはガラス成分としてＴｉＯ₂を含有させることが好適であり、ヤング率が高く。液相温度が低いガラスを得るうえからはガラス成分としてＣａＯを含有させることが好適である。
このため、本発明のガラス基板IIは、ガラス成分としてＴｉＯ₂およびＣａＯを少なくとも含有しているガラスによって作製されている。ＴｉＯ₂およびＣａＯの含有量は、他のガラス成分の種類およびその含有量に応じて、ヤング率が１００ＧＰａ以上、液相温度が１３５０℃以下のガラスが得られるように適宜選定される。
前述した本発明のガラス基板Ｉにおけるのと同じ理由から、ガラス基板IIの比重は概ね３．５ｇ／ｃｍ³以下であることが好ましく、３．０ｇ／ｃｍ³以下であることがより好ましい。同様に、ガラス基板IIの熱膨張係数は概ね７〜１４ｐｐｍ／℃（７×１０^-6〜１４×１０^-6／℃）であることが好ましく、９〜１２ｐｐｍ／℃（９×１０^-6〜１２×１０^-6／℃）であることがより好ましい。
次に、本発明のガラス基板IIIについて説明する。
本発明のガラス基板IIIは、前述したように、ガラス成分としてＴｉＯ₂およびＣａＯを少なくとも含有し、ヤング率が１００ＧＰａ以上、液相温度が１３５０℃以下、成形可能な温度領域における粘度が１０ポイズ以上になるように前記ＴｉＯ₂およびＣａＯの含有量が選定されているガラスからなることを特徴とするものである。
ここで、ガラス基板IIIの材料ガラスについてそのヤング率を１００ＧＰａ以上とし、その液相温度を１３５０℃以下とし、その成形可能な温度領域における粘度を１０ポイズ以上とするのは、本発明のガラス基板Ｉについての説明の中で述べたと同じ理由からである。これらの物性についての好ましい範囲は、本発明のガラス基板Ｉについての説明の中で述べた当該物性についての好ましい範囲と同じである。
また、ＴｉＯ₂およびＣａＯを少なくとも含有しているガラスによってガラス基板IIIを作製するのは、前述した本発明のガラス基板IIにおけると同じ理由からである。ＴｉＯ₂およびＣａＯの含有量は、他のガラス成分の種類およびその含有量に応じて、ヤング率が１００ＧＰａ以上、液相温度が１３５０℃以下、成形可能な温度領域における粘度が１０ポイズ以上のガラスが得られるように適宜選定される。
前述した本発明のガラス基板Ｉにおけると同じ理由から、ガラス基板IIIの比重は概ね３．５ｇ／ｃｍ³以下であることが好ましく、３．０ｇ／ｃｍ³以下であることがより好ましい。同様に、ガラス基板IIIの熱膨張係数は概ね７〜１４ｐｐｍ／℃（７×１０^-6〜１４×１０^-6／℃）であることが好ましく、９〜１２ｐｐｍ／℃（９×１０^-6〜１２×１０^-6／℃）であることがより好ましい。
次に、本発明のガラス基板IVについて説明する。
本発明のガラス基板IVは、前述したように、ガラス成分としてＴｉＯ₂，ＣａＯ，ＭｇＯ，Ｎａ₂Ｏ，Ｌｉ₂ＯおよびＡｌ₂Ｏ₃を少なくとも含有し、ヤング率が１００ＧＰａ以上、液相温度が１３５０℃以下、成形可能な温度領域における粘度が１０ポイズ以上、比重が３．５ｇ／ｃｍ³以下となるよう前記の各ガラス成分の含有量が選定されているガラスからなることを特徴とするものである。
ここで、ガラス基板IVの材料ガラスについてそのヤング率を１００ＧＰａ以上とし、その液相温度を１３５０℃以下とし、その成形可能な温度領域における粘度を１０ポイズ以上とし、比重を３．５ｇ／ｃｍ³以下とするのは、本発明のガラス基板Ｉについての説明の中で述べたと同じ理由からである。これらの物性についての好ましい範囲は、本発明のガラス基板Ｉについての説明の中で述べた当該物性についての好ましい範囲と同じである。
本発明のガラス基板Ｉについての説明の中で述べたように、ＴｉＯ₂はヤング率が高いガラスを得るうえで好適なガラス成分であり、ＣａＯは、ヤング率が高く、液相温度が低いガラスを得るうえで好適なガラス成分である。ただし、ＣａＯはガラスの比重を上げる作用を有している。
ＭｇＯもヤング率が高いガラスを得るうえで好適なガラス成分であるが、ＣａＯに比して液相温度を上げる作用を併せ持つ。また、ＭｇＯはガラスの比重を下げる作用を有している。
Ｎａ₂Ｏはヤング率を低下させる作用を有するが、ガラスの液相温度を著しく低下させるガラス成分であり、Ｎａ₂Ｏの存在による液相温度の低下は当該Ｎａ₂ＯがＴｉＯ₂と共存している場合により顕著になる。また、Ｎａ₂Ｏは熱膨張係数が大きいガラスを得るうえでも有用なガラス成分である。
Ｌｉ₂Ｏはヤング率を低下させることなくガラスの熔解性を向上させるうえで好適なガラス成分であり、かつ、化学強化による強度の増強を可能にするガラス成分でもある。
そして、Ａｌ₂Ｏ₃はヤング率の増減に寄与しないガラス成分ではあるが、ガラスの液相温度の低下、分相傾向の抑制、作業温度領域での粘性の向上および化学強化特性の向上を図るうえで有効な成分である。
このため、本発明のガラス基板IVは、ガラス成分として上記６種類の成分を少なくとも含有しているガラスによって作製されている。これら６種類のガラス成分それぞれの含有量は、他のガラス成分（上記６種類のガラス成分以外のガラス成分を含む。）の種類およびその含有量に応じて、ヤング率が１００ＧＰａ以上、液相温度が１３５０℃以下、成形可能な温度領域における粘度が１０ポイズ以上、比重が３．５ｇ／ｃｍ³以下のガラスが得られるように適宜選定される。
前述した本発明のガラス基板Ｉにおけると同じ理由から、ガラス基板IVの熱膨張係数は概ね７〜１４ｐｐｍ／℃（７×１０^-6〜１４×１０^-6／℃）であることが好ましく、９〜１２ｐｐｍ／℃（９×１０^-6〜１２×１０^-6／℃）であることがより好ましい。
また、上記したガラス基板IVは、６５０℃以下、好ましくは、５５０℃以下のガラス転移点温度を備えており、このガラス転移点温度は、比較的低い温度である。これは、ガラスを化学強化するとき使用する溶融塩の温度は、一般的にガラス転移点温度から１００〜１５０℃以下の温度に保たれる。一方、溶融塩は５００℃以上になると塩が分解を始め、ガラス基板表面にダメージを与える。このように、事態を回避するには上述のガラス転移点にするのが好ましい。
次に、本発明のガラス基板Ｖについて説明する。
本発明のガラス基板Ｖは、前述したように、ガラス成分としてＴｉＯ₂を０．１〜３０モル％、ＣａＯを１〜４５モル％、ＭｇＯを前記ＣａＯとの合量で５〜４０モル％、Ｎａ₂ＯとＬｉ₂Ｏを合量で３〜３０モル％、Ａｌ₂Ｏ₃を０〜１５モル％未満、ＳｉＯ₂を３５〜６５モル％含有しているガラスからなることを特徴とするものである。
上記した組成のうち、ＣａＯとＭｇＯとの合量は、５−３５モル％の範囲が望ましい。この場合、ガラス基板の耐水性を考慮すると、ＳｉＯ₂は、５５モル％を超え、６５モル％までの範囲が望ましい。また、Ａｌ₂Ｏ₃は、５モル％未満であっても良い。
上記の組成のガラスは、ヤング率が１００ＧＰａ以上、液相温度が１３５０℃以下、成形可能な温度領域における粘度が１０ポイズ以上、比重が３．５ｇ／ｃｍ³以下のものを得ることが容易なガラスである。
前述したようにＴｉＯ₂はヤング率が高いガラスを得るうえで好適なガラス成分であり、ヤング率が１００ＧＰａ以上のガラスを得るうえからは０．１モル％以上含有させることが好ましい。しかしながら。その含有量が３０モル％を超えるとガラスの耐失透性が低下することから、液相温度が１３５０℃以下のガラスを得ることが困難になる。
ＣａＯは、ヤング率が高く、液相温度が低いガラスを得るうえで好適なガラス成分であるので、ヤング率が１００ＧＰａ以上、液相温度が１３５０℃以下のガラスを得るうえからは１モル％以上含有させることが好ましい。しかしながら、その含有量が４５モル％を超えるとガラス化が困難になる。
ＭｇＯは、ヤング率が高く、比重が低いガラスを得るうえで好適なガラス成分であるが、当該ＭｇＯはガラスの液相温度を上げる作用を有している。したがってＭｇＯは、ＣａＯとの合量で１０〜４５モル％となるように含有させることが好ましく、また、ＭｇＯは、０．５〜４０モル％の範囲が望ましい。いずれにしても、第１乃至第５の態様に係るガラス基板には、ＣａＯとＭｇＯとの双方が含まれている。
Ｎａ₂Ｏはヤング率を低下させる作用を有するが、ガラスの液相温度を著しく低下させるガラス成分であり、Ｎａ₂Ｏの存在による液相温度の低下は当該Ｎａ₂ＯがＴｉＯ₂と共存している場合により顕著になる。したがって、ＴｉＯ₂を比較的多く含有させる場合（例えば、５モル％以上）には、特に、当該Ｎａ₂Ｏを含有させることが好ましい。また、Ｎａ₂Ｏは熱膨張係数が大きいガラスを得るうえでも有用なガラス成分であり、その含有量を適宜選定することによりガラスの熱膨張係数を調整することが可能である。一方、Ｌｉ₂Ｏはヤング率を低下させることなく原料の熔解性を向上させるうえで好適なガラス成分であり、かつ、化学強化による強度の増強を可能にするガラス成分でもある。これらの理由から、Ｎａ₂ＯおよびＬｉ₂Ｏは合量で３モル％以上含有させることが好ましい。しかしながら、これらＮａ₂ＯおよびＬｉ₂Ｏの合量が３０モル％を超えるとガラスの化学的耐久性が低下することから、ガラス基板上に磁気記録層を形成して情報記憶媒体を得たときに、ガラス基板から記録層へアルカリイオンが拡散する等の問題を引き起こしやすくなる。したがって、Ｎａ₂Ｏ及びＬｉ₂Ｏの合量は、５−２２モル％の範囲が好ましい。
Ａｌ₂Ｏ₃はヤング率の増減に寄与しないガラス成分であるので含有させなくてもよいが、ガラスの液相温度の低下、分相傾向の抑制、作業温度領域での粘性の向上および化学強化特性の向上を図るうえで有効なガラス成分であるので、必要に応じて含有させてもよい。Ａｌ₂Ｏ₃を含有させる場合、その含有量が１５モル％を超えると、液相温度の著しい上昇、熔解性の悪化による未熔解物の生成といった問題を引き起こしやすくなる。
ＳｉＯ₂はガラス構造を形成する成分であり、液相温度が１３５０℃以下のガラスを得るうえからは３５モル％以上含有させることが好ましい。しかしながら、その含有量が６５モル％を超えると１００ＧＰａ以上のヤング率を有するガラスを得ることが困難になる。ＳｉＯ₂の含有量は３５〜６５モル％とすることがより好ましい。ＳｉＯ₂は、アルカリイオン等の溶出の耐水性に影響を与える成分であり、耐水性の面からは、４０〜６０モル％にすると効果的である。
前述した本発明のガラス基板Ｉにおけると同じ理由から、ガラス基板Ｖのヤング率は１００ＧＰａ以上、液相温度は１３５０℃以下、成形可能な温度領域における粘度は１０ポイズ以上、比重は３．５ｇ／ｃｍ³以下、熱膨張係数は概ね７〜１４ｐｐｍ／℃（７×１０^-6〜１４×１０^-6／℃）であることが好ましいので、所望の物性を有するガラス基板Ｖが得られるように、各ガラス成分の含有量を上記の範囲内で適宜選定する。前記の物性についての好ましい範囲は、本発明のガラス基板Ｉについての説明の中で述べた当該物性についての好ましい範囲と同じである。
ガラス基板Ｖとしては、好ましくは、ガラス成分としてＴｉＯ₂を５〜１５モル％、ＣａＯを４〜２０モル％、ＭｇＯを前記ＣａＯとの合量で５〜３０モル％、Ｎａ₂ＯとＬｉ₂Ｏを合量で５〜２２モル％、Ａｌ₂Ｏ₃を０〜８モル％、ＳｉＯ₂を４０〜６０モル％含有しているガラスが使用される。
以上、本発明のガラス基板Ｉ〜ガラス基板Ｖについて説明したが、ＴｉＯ₂を必須のガラス成分として含有しているガラスからなっているガラス基板、すなわちガラス基板II、ガラス基板III、ガラス基板IVおよびガラス基板Ｖについては、ＴｉＯ₂の一部または全部に代えて遷移金属酸化物（ただし、チタン酸化物を除く。）を用いたガラスによって作製することもできる。
この遷移金属酸化物としては、Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｙ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｎ，Ｅｖ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｎ，Ｙｂ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗから選ばれた少なくとも１種の酸化物が挙げられる。
これらの遷移金属酸化物より、少しヤング率は下がるが、Ｃｕ，Ｖ，Ｚｎから選ばれた少なくとも１種の酸化物でも良い。
これらの酸化物の中で特にＹ₂Ｏ₃は比重を上げずにヤング率を上げることができる。これらの酸化物の含有量は、０．１〜１５モル％、好ましくは０．１〜８モル％である。これら遷移金属酸化物は、ＴｉＯ₂が１０モル％以上になると、ヤング率向上量／含有量が少し低下するので、ＴｉＯ₂が１０モル％以下で共存させるのが、好ましい。
ただし、前記の遷移金属酸化物にはガラスのヤング率を向上させる効果がそれほどなく、逆に比重を上げる効果があるので、その含有量については、他のガラス成分の種類およびその含有量に応じて、目的とするガラス基板が得られるように適宜選定する。遷移金属酸化物としてＺｒＯ₂を用いる場合、当該ＺｒＯ₂の含有量は１０モル％以下とすることが好ましく、４モル％以下とすることがより好ましい。遷移金属酸化物としてＺｒＯ₂を用いるにあたってその含有量を５モル％以下にした場合には、僅かではあるが液相温度を低下させることができる。
また、本発明のガラス基板Ｉ〜ガラス基板Ｖは化学強化を行わずとも得ることができるものであるが、化学強化を行うことによって得たものであってもよい。化学強化（低温型イオン交換法によるもの）を行う場合、化学強化前のガラスは、ガラス成分としてＳｉＯ₂とＡｌ₂Ｏ₃を合量で４０モル％以上、Ｌｉ₂Ｏを３モル％以上、Ｎａ₂Ｏを前記Ｌｉ₂Ｏとの合量で５モル％以上、ＣａＯとＭｇＯを合量で３５モル％以下含有しているものであることが好ましい。
上記の場合において、化学強化によって十分な圧縮応力層を形成するためにはＳｉＯ₂を４０モル％以上含有していることが好ましいが、当該ＳｉＯ₂の一部はＡｌ₂Ｏ₃によって置換することができる。したがって、ＳｉＯ₂とＡｌ₂Ｏ₃とは、これらの合量で４０〜８０モル％含有させることが好ましい。そして、ＳｉＯ₂とＡｌ₂Ｏ₃との合量は４４モル％以上であることがより好ましい。
Ｌｉ₂ＯおよびＮａ₂Ｏは、化学強化を行ううえで必要なＬｉ⁺イオンおよびＮａ⁺イオンをガラス中に導入するための成分であり、十分な圧縮応力層を形成するうえからは、Ｌｉ₂Ｏをモル％以上含有させ、かつ、Ｎａ₂ＯをＬｉ₂Ｏとの合量で５モル％以上含有させることが好ましい。又、ガラス基板からのアルカリイオンの溶出を抑制するためには、アルカリイオンの合量を、２２モル％以下にするのが好ましい。
一方、ＣａＯとＭｇＯはガラスのヤング率、液相温度、成形可能な温度領域における粘度等を調整するうえで有効なガラス成分ではあるが、化学強化の際のアルカリイオンの移動を妨げる成分でもある。したがって、十分な圧縮応力層を形成するうえからは、ＣａＯとＭｇＯの合量を３５モル％以下にすることが好ましい。
次に、本発明のガラス基板VIについて説明する。
本発明のガラス基板VIは、前述したように、本発明のガラス基板Ｉ〜ガラス基板Ｖのいずれかまたはその材料ガラスを化学強化したものからなることを特徴とするものである。
化学強化は、耐衝撃性が高いガラス基板を得るうえで有用な手段である。例えば低温イオン交換法による化学強化は、化学強化しようとするガラスを所定の溶融塩、すなわち、カリウムやナトリウムについての炭酸塩、硝酸塩もしくはこれらの混合物からなり、化学強化しようとするガラスの転移点温度Ｔ_gよりも概ね５０〜１５０℃低い温度に保持されている溶融塩に浸漬することによって行うことができる。他方、溶融塩は５００℃を超えると、分解し始め、ガラス基板に損傷を与えるから、本発明に係るガラス基板は、６５０℃以下、好ましくは、５５０℃以下のガラス転移点温度を有していることが望ましい。
以上説明した本発明のガラス基板Ｉ〜ガラス基板VIは、ヤング率が１００ＧＰａ以上と高いか（ガラス基板Ｉ〜IVおよびガラス基板VI）ヤング率が１００ＧＰａ以上のものを得ることが容易で（ガラス基板Ｖおよびガラス基板VI）、かつ、液相温度が１３５０℃以下であるアモルファスガラスからなっているので、高速回転化に対応できる情報記憶媒体を得ることが容易なガラス基板である。
上記の利点を有する本発明のガラス基板Ｉ〜ガラス基板VIは、特に磁気ディスク要の基板として好適である他、光磁気ディスク用の基板として、あるいは光ディスク用の基板としても好適である。
次に、本発明の情報記憶媒体について説明する。
本発明の情報記憶媒体は、前述したように、上記のガラス基板Ｉ〜ガラス基板VIのいずれかと、当該ガラス基板上に形成された記録層とを有することを特徴とするものである。
ここで、本発明の情報記録媒体でいう「ガラス基板上に形成された記録層」とは、ガラス基板の表面に直接または所望の層を介して形成された単層構造または複数層構造の記録層を意味し、当該記録層の材料および層構成は、目的とする情報記憶媒体の種類に応じて、磁気記録層、光磁気記録層、追記形記録層、相変化記録層等として機能するように適宜選択される。
上記の情報記憶媒体は、当該情報記憶媒体を構成している基板として前述した本発明のガラス基板Ｉ〜ガラス基板VIのいずれかが用いられていればよく、目的とする情報記憶媒体の種類によっては、従来と同様に、基板および記録層以外に保護層、潤滑層等が適宜設けられる。また、情報記憶媒体の種類によっては２枚の基板の間に記録層が挟持された構造となるものもあるが、このような構造の情報記憶媒体については、２枚の基板のうちの少なくとも一方として、前述した本発明のガラス基板Ｉ〜ガラス基板VIのいずれかが用いられていればよい。
本発明の情報記憶媒体は、当該情報記憶媒体を構成している基板が前述した本発明のガラス基板Ｉ〜ガラス基板VIのいずれかからなっているので、情報記憶媒体の高速回転化に対応することが容易である。この結果、本発明の情報記憶媒体を用いて記憶装置（例えばパーソナルコンピュータやサーバー・アンド・クライアントシステム等で使用される補助記憶装置等）を構成することにより、アクセス速度が速い記憶再生装置を得ることが容易になる。
実施例
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は下記の実施例によって何ら制限されるものではない。なお、下記の実施例でそれぞれ得たガラス基板についての圧縮応力層の厚さおよび各ガラス基板の物性は、次に示す方法によって求めた。
１．圧縮応力層の厚さ
東芝社製の精密歪み計（バビネ補正法）を用いて測定した。
２．物性
（１）ヤング率
２０×２０×１００ｍｍの試料を作製し、５ＭＨｚの超音波が前記の試料中を伝播する際の縦波速度（Ｖ_l）と横波速度（Ｖ_s）とをシングアラウンド式音速測定装置（超音波工業社製のＵＶＭ−２）を用いて測定した後、次式によって求めた。
ヤング率＝（４Ｇ²−３Ｇ・Ｖ_l ²・ρ）／（Ｇ−Ｖ_l ²・ρ）
Ｇ＝Ｖ_s ²・ρ
ρ：試料の比重（ｇ／ｃｍ³）
（２）比弾性率
試料のヤング率をその比重で除することによって求めた。
（３）液相温度
試料を白金製の容器に入れて傾斜温度炉内に３０分間放置した後、試料の表面および内部における結晶の有無を光学顕微鏡を用いて観察した。そして、結晶が析出しない最低温度を液相温度とした。
（４）粘度
白金製容器と白金製ローターとを備えた回転式粘性測定装置を用いて、熔解温度領域から液相温度付近までに亘って測定した。
（５）ガラス転移点（Ｔ_g）
５ｍｍφ×２０ｍｍの試料について、リガク社製の熱機械分析装置（ＴＭＡ８１４０）を用いて＋４℃／分の昇温速度で測定した。なお、標準試料としてはＳｉＯ₂を用いた。
（６）熱膨張係数
１００〜３００℃における平均熱膨張係数を意味し、ガラス転移点の測定時に一緒に測定した。
（７）表面粗さ（Ｒａ）
デジタルインスツルメント社のＡＦＭ ＮａｎｏＳｃｏｐｅ ３Ａを使用して測定した。
実施例１〜実施例３０
まず、表１〜表５に示す酸化物組成のガラスが得られるように、珪石粉末、水酸化アルミニウム、アルミナ、炭酸リチウム、硫酸リチウム、炭酸ナトリウム、硝酸ナトリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化鉄、酸化ニッケル、酸化イットリウム、酸化ランタン、酸化ネオジウム、酸化銅、酸化アンチモン、亜砒酸等のガラス原料を適宜秤量して実施例毎に約１００ｋｇの混合物を調合した。
次に、内容積が２リットルの熔解炉と、これに連結した内容量３０リットルの撹拌装置付き作業槽と、当該作業槽に接続している内径５〜２０ｍｍの流出用円管とを備えた白金製雰囲気加熱方式の間欠式熔解設備を使用して、次のようにして溶融ガラスを調製した。すなわち、上記の混合物を熔解槽に入れて１３５０〜１４５０℃で熔解させ、作業槽にて撹拌、清澄することにより、溶融ガラスを得た。
得られた溶融ガラスは、液相温度よりも僅かに高い温度の下に流出用円管から流出させ、円形（直径は１００ｍｍ）を呈する鋳鉄製の金型（下型）でこれを受けた後、当該溶融ガラスを鋳鉄製の上型で速やかにプレスし、その後にアニールして、直径約１００ｍｍ、厚さ１ｍｍの円盤状物を得た。このとき、本発明の組成によれば、液相温度が１３５０℃以下で、表面張力も高いので、周辺に流れるような変形を阻止してプレスすることができた。プレス後のガラス基板は、成形型に対する再現性が良好であり、周辺部の泡の発生も認められなかった。
この後、上記の円盤状物に研削加工および研磨加工（酸化セリウムポリシャーを使用）を施して、３．５インチφ×０．６３５ｍｍの円盤状を呈するガラス基板を得た。
さらに、実施例２５および実施例２６の２つを除いた残りの各実施例においては、以下のようにして化学強化を行って、目的とするガラス基板を得た。
まず、ＮａＮＯ₃とＫＮＯ₃とを重量比が６：４となるように混合した混合塩を調製し、化学強化しようとするガラス基板のガラス転移点（Ｔ_g）よりも１００℃低い温度となるように前記の混合塩を加熱して溶融塩を得た後、化学強化しようとするガラス基板を前記の溶融塩中に９時間浸漬することによって化学強化を行った。
このようにして得られた各ガラス基板における圧縮応力層の厚さ（ただし、実施例２５および実施例２６で得た各ガラス基板を除く。）および各ガラス基板の物性を表１〜表５に示す。なお、ヤング率、比弾性率、表面粗さ（Ｒａ）および比重については全て化学強化した後のガラス試料を用いて測定し（ただし、実施例２５および実施例２６で得た各ガラス基板を除く。）、液相温度、粘度、ガラス転移点および熱膨張係数については化学強化していないガラス試料を用いて測定した。
比較例１
特開平１−１６７２４５号公報の実施例１に記載されているガラスと実質的に同じ組成（モル％に換算）のガラスが得られるようにガラス原料を秤量し、上記実施例１〜実施例３０におけると同様にしてガラス基板（化学強化前のもの）を得た後、このガラス基板を上記実施例１〜実施例３０におけるのと同じ条件で化学強化して、目的とするガラス基板を得た。
上記のガラス基板について、実施例１〜実施例３０と同様にして求めた圧縮応力層の厚さ、ヤング率、比重、比弾性率およびガラス転移点の各値を表６に示す。
比較例２
特公平６−７６２２４号公報の実施例１に記載されているガラスと実質的に同じ組成（モル％に換算）のガラスが得られるようにガラス原料を秤量し、上記実施例１〜実施例３０におけると同様にしてガラス基板（化学強化前のもの）を得た後、このガラス基板を上記実施例１〜実施例３０におけるのと同じ条件で化学強化して、目的とするガラス基板を得た。
上記のガラス基板について、実施例１〜実施例３０と同様にして求めた圧縮応力層の厚さ、ヤング率、比重、比弾性率および液相温度の各値を表６に示す。
比較例３
特公平４−７０２６２号公報の実施例１に記載されているガラス（組成２のガラス）と実質的に同じ組成（モル％に換算）のガラスが得られるようにガラス原料を秤量し、上記実施例１〜実施例３０におけると同様にしてガラス基板（化学強化前のもの）を得た後、このガラス基板を上記実施例１〜実施例３０におけるのと同じ条件で化学強化して、目的とするガラス基板を得た。
上記のガラス基板について、実施例１〜実施例３０と同様にして求めた圧縮応力層の厚さ、ヤング率、比重、比弾性率、熱膨張係数およびガラス転移点の各値を表６に示す。
比較例４
特開平７−１８７７１１号公報の特許請求の範囲に記載されているガラスと実質的に同じ組成（モル％に換算）のガラスが得られるようにガラス原料を秤量し、溶融物を得た後、前記特許請求の範囲に記載されている温度および時間の下に熱処理して結晶化ガラスを得た。この後、当該結晶化ガラスを上記実施例１〜実施例３０におけると同様にして加工して、目的とするガラス基板を得た。
上記のガラス基板について、実施例１〜実施例３０と同様にして求めたヤング率、比重、比弾性率および表面粗さの各値を表６に示す。
表１〜表５に示したように、実施例１〜実施例３０で得られた各ガラス基板はヤング率が１０２〜１２０ＧＰａと高く、表面粗さ（Ｒａ）は３〜５オングストロームと良好である。また、これらのガラス基板の材料ガラスの液相温度は１０００〜１２３０℃と比較的低い。したがって、これらのガラス基板を用いて例えば磁気ディスクを作製した場合には、高速回転時においてもフライングハイトを概ね１μｍ以下に安定して確保することが可能な磁気ディスクが得られるものと推察される。
一方、比較例１〜比較例３で得られた各ガラス基板はヤング率が７４〜７８ＧＰａと低い、また、比較例４で得られた結晶化ガラス基板は表面粗さ（Ｒａ）が２５オングストロームと悪い。したがって、これらのガラス基板または結晶化ガラス基板を用いて例えば磁気ディスクを作製した場合には、高速回転時においてフライングハイトを概ね１μｍ以下に安定して確保することが困難な磁気ディスクしか得られないものと推察される。
表１乃至表５からも明らかな通り、実施例１−３０は、ＳｉＯ₂を３５−６５モル％、Ａｌ₂Ｏ₃を０−１５モル％、（Ｌｉ₂Ｏ＋Ｎａ₂Ｏ）を３−３０モル％、ＣａＯを１−４５モル％、（ＭｇＯ＋ＣａＯ）を５−４５モル％、ＴｉＯ₂を０．１−３０モル％含む範囲内にあることが判る。特に、（ＭｇＯ＋ＣａＯ）の量は、５−３５モル％の範囲が望ましく、且つ、ＳｉＯ₂の量は、５５モル％を超え、６５モル％を超えない範囲が好ましいことが、判明した。
実施例３１〜実施例３６
実施例２５〜実施例３０で得られた各ガラス基板を用いて、以下の要領で磁気ディスクを作製した。
まず、磁気ヘッドと磁気ディスクとの吸着を防止するために、レーザー光を用いて各ガラス基板のランディングゾーンにテクスチャを形成した。
次に、テクスチャを形成した側のガラス基板表面上にＣｒ下地層、ＣｏＰｔＣｒＴａ磁性層およびカーボン保護層を順次積層して、磁気ディスクを得た。
上記のようにして作製した各磁気ディスクについて、これをハードディスク装置に装着して１２００ｒｐｍで回転させ、フライングハイトを１μｍ以下にしてＭＲヘッドで記録再生試験を行ったところ、いずれの磁気ディスクにおいても正常な記録再生を行うことができた。
次に、本発明の第２の実施形態に係る情報記憶媒体用基板について説明する。ここで、第２の実施形態に係る情報記憶媒体用基板は、前述した本発明の第７乃至第９の態様に基づいている。第７の態様に係るガラス基板、即ち、情報記憶媒体用基板は、上記したヤング率及び液相温度を得るために、Ｙ₂Ｏ₃及びＴｉＯ₂を共存させており、当該基板は、第２の実施形態に係るガラス基板Ｉと呼ぶものとする。より具体的に言えば、当該第２の実施形態に係るガラス基板Ｉは、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＭｇＯ及び／又はＣａＯ、及び、Ｌｉ₂Ｏに加えて、Ｙ₂Ｏ₃及びＴｉＯ₂とを含む組成を有している。
本発明の第８の態様に係るガラス基板IIは、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＭｇＯ及び／又はＣａＯ、及び、Ｌｉ₂Ｏに加えて、Ｙ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂、及び、ＺｒＯ₂とを含む組成を有している。
更に、本発明の第９の態様に係るガラス基板IIIは、Ｅｒ₂Ｏ₃、Ｎｄ₂Ｏ₃、Ｓｍ₂Ｏ₃、Ｅｕ₂Ｏ₃、Ｇｄ₂Ｏ₃、Ｔｂ₂Ｏ₃、Ｄｙ₂Ｏ₃、及び、Ｙｂ₂Ｏ₃からなる希土類金属酸化物の群から選ばれた少なくとも一つの酸化物をＴｉＯ₂と共に含んでいる。また、所望のヤング率及び液相温度を有するガラス基板は、ＴｉＯ₂及びＺｒＯ₂だけをＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＭｇＯ及び／又はＣａＯ、及び、Ｌｉ₂Ｏによって構成される組成に含有させることによっても、得られることが判明した。ここでは、当該ガラス基板を第２の実施態様に係るガラス基板IVと呼ぶ。上記した希土類金属酸化物も、遷移金属酸化物と同様ヤング率を上げることができるが、比重も高くなる傾向がある。このため、これらの希土類金属酸化物は、０−１０モル％程度含有させると、効果的である。
表７には、上記したガラス基板Ｉ、II、III、及び、IVに係る実施例１−４８が示されている。表７に示された実施例１−４８のうち、実施例１、２、３、４、５、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２１、２２、２４、２５、２９、３６、３７、及び、３８は、Ｙ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂、及びＺｒＯ₂を含んでおり、第２の実施形態に係るガラス基板IIであり、他方、実施例６、７、８、２０、２３、２６、２７、２８、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３９、及び、４０はＹ₂Ｏ₃及びＴｉＯ₂とを含んでおり、第２の実施形態に係るガラス基板Ｉであることが判る。更に、実施例４１−４８は、ＴｉＯ₂と希土類金属酸化物とを含んでおり、第２の実施形態に係るガラス基板IIIであることが、容易に理解できる。
次に、表８を参照すると、当該表８には、実施例４９−６３が示されており、これら実施例は、第２の実施形態に係るガラス基板Ｉ、II、III、及び、IVに分類できる。即ち、実施例４９、５２、５３、５５、５８、６２、及び６３は、いずれも、ＴｉＯ₂及びＹ₂Ｏ₃を共存させた組成を有しており、第２の実施形態に係るガラス基板Ｉであることが判る。また、実施例５０、５４、５５、５６、５７、及び、５９は、ＴｉＯ₂、Ｙ₂Ｏ₃、及び、ＺｒＯ₂を含んでおり、第２の実施形態のガラス基板IIに相当することが判る。更に、ＴｉＯ₂及びＺｒＯ₂だけを含む実施例６１及び６２は、第２の実施形態のガラス基板IVである。
表８には、圧縮応力層の厚さ、粘度、比重、液相温度、比弾性率、ヤング率、ガラス転移点温度（Ｔｇ）、熱膨張係数、及び、表面粗さが、各実施例について示されている。
表７及び表８からも明らかな通り、第２の実施形態に係る実施例４８−６３は、ＳｉＯ₂を４５−６５モル％、Ａｌ₂Ｏ₃を０−１５モル％、Ｌｉ₂Ｏを４−２０モル％、Ｎａ₂Ｏを１−８モル％、（Ｌｉ₂Ｏ＋Ｎａ₂Ｏ）を３−３０モル％、ＣａＯを０−２１モル％、ＭｇＯを０−２２モル％、（ＣａＯ＋ＭｇＯ）を４−４０モル％、Ｙ₂Ｏ₃を０−１６モル％、ＴｉＯ₂を１−１５モル％、及び、ＺｒＯ₂を０−１０モル％含む組成を有している。また、Ｙ₂Ｏ₃を含有しない実施例４１−４８では、Ｅｒ₂Ｏ₃、Ｎｄ₂Ｏ₃、Ｓｍ₂Ｏ₃、Ｅｕ₂Ｏ₃、Ｇｄ₂Ｏ₃、Ｔｂ₂Ｏ₃、Ｄｙ₂Ｏ₃、及び、Ｙｂ₂Ｏ₃からなる希土類金属酸化物の群から選ばれた少なくとも一つの酸化物を５モル％含んでいる。
更に、第１及び第２の実施態様に係るガラス基板は、アルカリイオンの溶出量を測定するために、水中に浸漬された。表９には、直径２．５インチのディスク当り及び単位面積当りの溶出量が第１の実施態様に係る実施例２、４、２９、９、３、及び、１７について、及び、第２の実施形態に係る実施例４９及び５０について示されている。表９からも明らかな通り、実施例９、１３、及び１７の溶出量は、実施例２、４、及び、２９の溶出量より少ないことが判り、このことは、実施例４９と５０についても、同様である。このことは、溶出量は、ＳｉＯ₂の量の増加と共に、減少する傾向にあることを示している。
表７及び表８からも明らかな通り、第２の実施形態に係る実施例１−６３は、１００ＧＰａ以上のヤング率を持つと共に、１３５０℃以下の液相温度を有している。
更に、第２の実施形態に係る実施例１６、１７、２０、２３、及び３１は、所定の処理浴内で、所定のイオン交換温度で、化学強化され、化学強化されたガラス基板について、ヤング率、ガラス転移点温度（Ｔｇ）、表面粗さ、及び、曲げ強度が測定された。その結果が表１０に示されている。
ここで、第１図を参照して、情報記憶媒体、即ち、ディスクのヤング率と、振動との相関関係を説明する。ここでは、従来の基板を用いたディスクと、本発明に係る情報記録基板を用いた場合が示されている。より具体的に言えば、ディスクＡは、アルミニューム基板を用いており、ディスクＢは、ＳｉＯ₂基板、ディスクＣ及びＤは、上記した比較例１及び２に示された基板をそれぞれ用いた例である。これらのディスクＡ、Ｂ、Ｃ、及びＤは、いずれも、８０ＧＰａ以下のヤング率を持っている。
他方、本発明に係る情報記憶基板として、表２−５に示された実施例８、１０，１５，２４、及び、３０に示す基板が使用され、これら基板を用いてディスクＥ８、１０、１５、２４、及び３０が構成された。
上記した各基板は、３．５インチの直径を有しており、１００００ｒｐｍの速度で回転され、この時の振動の相対値が測定された。この場合、従来のディスクのうち、図では、ディスクＡの振動を１００とした場合における他のディスクの振動が相対値であらわされている。図に示されているように、ヤング率が１００ＧＰａ以上の本発明の実施例（表２-５の実施例８、１０、１５、２４、及び３０）に係るディスクＥ８、１０、１５、２４、及び３０の振動は、第１図に示すように、従来、一般に使用されているアルミニウム基板（Ａ）によって形成されたディスクの振動に比較して、６０％以下に小さくすることができた。尚、他の従来の基板を使用したディスクＢ、Ｃ、及びＤは、ディスクＡ．０の振動に対して、９０％程度の振動を示すことが判る。したがって、本発明のように、ヤング率の高い情報記憶媒体用基板は、ディスクを構成した場合、振動を小さくすることができ、フライングハイトを安定化させることができる。
産業上の利用可能性
以上説明したように、本発明の情報記憶媒体用基板（ガラス基板）は、高速回転化に応用できる情報記憶媒体を得ることが容易な情報記憶媒体用基板であるので、当該情報記憶媒体用基板を用いて情報記憶媒体を作製することにより、記憶容量が高くアクセス速度が速い記録再生装置を得ることが容易になる。

Claims (3)

1. ＳｉＯ₂を４５−６５モル％、Ａｌ₂Ｏ₃を０−１５モル％、Ｌｉ₂Ｏを４−２０モル％、Ｎａ₂Ｏを０−８モル％、（Ｌｉ₂Ｏ＋Ｎａ₂Ｏ）を４−２８モル％、ＣａＯを０−２１モル％、ＭｇＯを０−２２モル％、（ＣａＯ＋ＭｇＯ）を４−４０モル％、Ｙ₂Ｏ₃を０−１６モル％、及び、ＴｉＯ₂を１−１５モル％含み、かつ１００ＧＰａ以上のヤング率、１３５０℃以下の液相温度を達成するガラス成分によって形成されていることを特徴とする情報記憶媒体用基板。
2. ガラス成分であるＴｉＯ₂の一部に代えて遷移金属酸化物が用いられている請求項１に記載された情報記憶媒体用基板。
3. 遷移金属酸化物が、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｈｆ、Ｔａ、及びＷから選ばれた少なくとも一種の酸化物からなることを特徴とする請求項２項記載の情報記憶媒体用基板。

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