Glass composition for magnetic disk substrate and magnetic disk substrate
专利汇可以提供Glass composition for magnetic disk substrate and magnetic disk substrate专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a glass composition for magnetic disk substrate and a magnetic disk substrate capable of easily molding, easily grinding after the crystallization by heating and chemically strengthening by ion exchange after molding and grinding and excellent in chemical durability, mechanical strength, heat resistance, surface smoothness, surface flatness and small in the deterioration of magnetic film property. SOLUTION: The glass composition for magnetic disk substrate has a composition of by wt.%, 66-80 SiO2 , 5-15 Al2 O3 , 3-8.5 Li2 O, 0-3 Na2 O, 0-3 K2 O, 0.5-8 TiO2 , 3.5-8 ZrO2 , 0.5-3 P2 O5 , 0-2 Sb2 O3 and 0-2 Sb2 O3 as oxides and has a theoretical optical basicity of，下面是Glass composition for magnetic disk substrate and magnetic disk substrate专利的具体信息内容。
５０℃から５５０℃の間の温度で、ガラス表面層のアルカリ金属イオンを、イオン半径がより大きいアルカリ金属イオンでイオン交換し、強化したことを特徴とする磁気ディスク基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク基板用ガラス組成物及び磁気ディスク基板に関する。 さらに詳しくは、本発明は、容易に成形することができ、ガラス熱処理によって主結晶相としてＬｉ 2 Ｏ・２ＳｉＯ 2及びスポジュメンの内の少なくとも１種を析出させた後にも、容易に研磨加工することができ、あるいは成形、研磨後、ガラスをイオン交換することにより化学強化でき、優れた化学的耐久性、機械的強度、耐熱性、表面平坦性、表面平滑性を有するコンピューターのハードディスクなどに適した磁気ディスク基板を作製するための磁気ディスク基板用ガラス組成物及び該組成物から得られる磁気ディスク基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気ディスクは、主としてコンピューターなどの記録媒体として使用されている。 従来、磁気ディスク基板材料としてアルミニウム合金が使用されているが、近年、磁気ディスクの小型化、薄型化、高記録密度化の流れの中で、高平坦性、高平滑性への要望が高まっており、アルミニウム合金では対応しきれないため、
これに変わる磁気ディスク基板材料が必要になっている。 磁気ディスク基板に必要な特性は、ディスク表面の平坦性、平滑性や、ディスク基板の高強度、高硬度、化学的耐久性、耐マイグレーション性、耐熱性などであるが、アルミニウム合金は強度、硬度が劣るため、ディスクの厚みを厚くし、表面を硬化する必要がある。 ディスクの厚みを薄くすると、うねりが発生し平坦度が悪化するため、磁気ヘッドがディスクに衝突する回数が多くなり、ディスクの塑性変形を招き、データ破壊が起こる。
従って、フライングハイト（磁気ヘッドと磁気ディスクの隙間）を小さくすることができないため、記録密度が上がらないという問題が生じる。 また、磁性膜が白金系になると、アルミニウム合金基板と磁性膜の間に電位が発生し、電界腐食を引き起こすため、磁性膜が侵されるといった現象を引き起こす。 これらのアルミニウム合金の問題点を解決する基板材料として、磁気ディスク用ガラス基板が開発されている。 磁気ディスク用ガラス基板は、大別するとイオン交換タイプと、結晶化ガラスタイプとの２つに分けられる。 イオン交換タイプの磁気ディスク用ガラス基板は、一般的にガラス中に多量のアルカリ成分を有しており、アルカリ成分が基板表面に移動して磁気膜特性を悪化させる現象をしばしば引き起こす。
結晶化ガラスタイプの磁気ディスク用ガラス基板は、アルミニウム合金基板やイオン交換タイプのガラス基板の欠点を補うべく開発されたものであり、これまでに種々のガラス組成物が提案されている。 特開昭６２−７２５
４７号公報、特開平４−１４４９３８号公報、特開平６
−３２９４４０号公報、特開平７−１５７３３１号公報などに提案されているＬｉ 2 Ｏ−ＳｉＯ 2系結晶化ガラスは、ガラス組成物中に多量のアルカリ成分を含んだものである。 このようなガラス組成物は、析出結晶中にある程度のアルカリ成分が取り込まれることによってアルカリイオンの移動を抑えるが、結晶でないマトリックスガラス中にも相当量のアルカリ成分が残存するため、イオン交換タイプと同様にアルカリマイグレーションにより磁気膜特性を悪化させるおそれがあり、今後の薄膜化への対応が困難である。 特に、特開昭６２−７２５４７号公報に提案されているＬｉ 2 Ｏ・ＳｉＯ 2 （リチウムメタシリケート）結晶は、化学的耐久性が非常に悪く、アルカリマイグレーションにより磁気膜特性を悪化させるおそれがある。 特開平６−３２９４３９号公報に提案されているＬｉ 2 Ｏ−Ａｌ 2 Ｏ 3 −ＳｉＯ 2系結晶化ガラスは、
１５５０℃以上の高温溶融が必要であり、溶融、成形が容易ではない。 また、特開平７−２４７１３８号公報に提案されているＬｉ 2 Ｏ−Ａｌ 2 Ｏ 3 −ＳｉＯ 2系結晶化ガラスは、ガラス組成中のＳｉＯ 2成分が少ないため、化学的耐久性が劣るという欠点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、容易に成形することができ、ガラスの熱処理による結晶化後、容易に研磨加工することができ、あるいは成形、研磨後、ガラスをイオン交換することにより化学強化でき、優れた化学的耐久性、機械的強度、耐熱性、表面平滑性、表面平坦性を有し、アルカリマイグレーションによる磁気膜特性の劣化の少ない磁気ディスク基板を作製するための磁気ディスク基板用ガラス組成物及び磁気ディスク基板を提供することを目的としてなされたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、ガラスの理論的光学的塩基性度が０.５４８以下であり、イオン交換による強化が可能であり、熱処理した場合は主結晶相としてＬｉ 2 Ｏ・２ＳｉＯ 2及びスポジュメンの内の少なくとも１種の結晶が析出する特定組成のガラス組成物が、容易に成形、研磨加工することができ、しかも磁気ディスク基板としたときの化学的特性及び物理的特性に優れることを見いだし、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。 すなわち、本発明は、（１）酸化物として、
ＳｉＯ 2 ：６６〜８０重量％、Ａｌ 2 Ｏ 3 ：５〜１５重量％、Ｌｉ 2 Ｏ：３〜８.５重量％、Ｎａ 2 Ｏ：０〜３重量％、Ｋ 2 Ｏ：０〜３重量％、但し、Ｌｉ 2 Ｏ＋Ｎａ 2 Ｏ＋
Ｋ 2 Ｏ：３〜１０重量％、ＴｉＯ 2 ：０.５〜８重量％、
ＺｒＯ 2 ：３.５〜８重量％、Ｐ 2 Ｏ 5 ：０.５〜３重量％、Ｓｂ 2 Ｏ 3 ：０〜２重量％、Ａｓ 2 Ｏ 3 ：０〜２重量％
の組成を有し、理論的光学的塩基性度が０.５４８以下であることを特徴とする磁気ディスク基板用ガラス組成物、（２）酸化物として、ＳｉＯ 2 ：６６〜７５重量％、Ａｌ 2 Ｏ 3 ：５.５〜１０重量％、Ｌｉ 2 Ｏ：４〜８.
５重量％、Ｎａ 2 Ｏ：０〜２重量％、Ｋ 2 Ｏ：０〜２重量％、但し、Ｌｉ 2 Ｏ＋Ｎａ 2 Ｏ＋Ｋ 2 Ｏ：４〜９重量％、
ＴｉＯ 2 ：２〜６重量％、ＺｒＯ 2 ：３.８〜６.５重量％、Ｐ 2 Ｏ 5 ：１〜２.５重量％、Ｓｂ 2 Ｏ 3 ：０〜２重量％、Ａｓ 2 Ｏ 3 ：０〜２重量％の組成を有し、理論的光学的塩基性度が０.５４８以下であることを特徴とする磁気ディスク基板用ガラス組成物、（３）酸化物として、
ＳｉＯ 2 ：６６〜７５重量％、Ａｌ 2 Ｏ 3 ：５.５〜７.５
重量％、Ｌｉ 2 Ｏ：５〜８.５重量％、Ｎａ 2 Ｏ：０〜２
重量％、Ｋ 2 Ｏ：０〜２重量％、但し、Ｌｉ 2 Ｏ＋Ｎａ 2
Ｏ＋Ｋ 2 Ｏ：５〜９重量％、ＴｉＯ 2 ：２〜４重量％、Ｚ
ｒＯ 2 ：４.１〜６重量％、Ｐ 2 Ｏ 5 ：１〜２.５重量％、
Ｓｂ 2 Ｏ 3 ：０〜１重量％、Ａｓ 2 Ｏ 3 ：０〜１重量％の組成を有し、理論的光学的塩基性度が０.５４８以下であることを特徴とする磁気ディスク基板用ガラス組成物、
（４）第(１)項乃至第(３)項のいずれかに記載の磁気ディスク基板用ガラス組成物を、成形、研磨後、３５０℃
から５５０℃の間の温度で、ガラス表面層のアルカリ金属イオンを、イオン半径がより大きいアルカリ金属イオンでイオン交換し、強化したことを特徴とする磁気ディスク基板、（５）第(１)項乃至第(３)項のいずれかに記載の磁気ディスク基板用ガラス組成物を、成形、熱処理、研磨して作製された、主結晶相がＬｉ 2 Ｏ・２Ｓｉ
Ｏ 2及びスポジュメンの内の少なくとも１種であることを特徴とする磁気ディスク基板、（６）酸化物として、
ＳｉＯ 2 ：６６〜８０重量％、Ａｌ 2 Ｏ 3 ：５.５〜１０重量％、Ｌｉ 2 Ｏ：３〜８.５重量％、Ｎａ 2 Ｏ：０〜３重量％、Ｋ 2 Ｏ：０〜３重量％、但し、Ｌｉ 2 Ｏ＋Ｎａ 2 Ｏ
＋Ｋ 2 Ｏ：３〜１０重量％、ＴｉＯ 2 ：０.５〜８重量％、ＺｒＯ 2 ：３.５〜８重量％、Ｐ 2 Ｏ 5 ：０.５〜３重量％、Ｓｂ 2 Ｏ 3 ：０〜２重量％、Ａｓ 2 Ｏ 3 ：０〜２重量％の組成を有するガラス組成物を、成形、熱処理、研磨して作製された、主結晶相がＬｉ 2 Ｏ・２ＳｉＯ 2及びスポジュメンの内の少なくとも１種であることを特徴とする磁気ディスク基板、（７）結晶化度の合計が２０容量％以上である第(５)項又は第(６)項記載の磁気ディスク基板、（８）粉末法によるガラスの水溶出試験で、重量減少が６×１０ -7 ｇ／cm 2・ｈ以下である第(１)項乃至第(３)項のいずれかに記載の磁気ディスク基板用ガラス組成物、及び、（９）粉末法によるガラス又は結晶化ガラスの水溶出試験で、重量減少が６×１０ -7 ｇ／cm 2・
ｈ以下である第(４)項乃至第(７)項のいずれかに記載の磁気ディスク基板、を提供するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明の磁気ディスク基板用ガラス組成物は、酸化物として、ＳｉＯ 2 ：６６〜８０重量％、Ａｌ 2 Ｏ 3 ：５〜１５重量％、Ｌｉ 2 Ｏ：３〜８.５重量％、Ｎａ 2 Ｏ：０〜３重量％、Ｋ 2 Ｏ：０〜３重量％、
但し、Ｌｉ 2 Ｏ＋Ｎａ 2 Ｏ＋Ｋ 2 Ｏ：３〜１０重量％、Ｔ
ｉＯ 2 ：０.５〜８重量％、ＺｒＯ 2 ：３.５〜８重量％、
Ｐ 2 Ｏ 5 ：０.５〜３重量％、Ｓｂ 2 Ｏ 3 ：０〜２重量％、
Ａｓ 2 Ｏ 3 ：０〜２重量％の組成を有し、理論的光学的塩基性度が０.５４８以下である。 本発明の磁気ディスク基板用ガラス組成物は、必要に応じて、Ｂ 2 Ｏ 3 ：０〜５
重量％、ＭｇＯ：０〜８重量％、ＣａＯ：０〜５重量％、ＳｒＯ：０〜５重量％、ＢａＯ：０〜５重量％、Ｚ
ｎＯ：０〜５重量％、ＰｂＯ：０〜３重量％などの酸化物を含有せしめることができる。 本発明組成物において、ＳｉＯ 2はガラス形成酸化物であり、ガラスを熱処理する場合は、主結晶相であるＬｉ 2 Ｏ・２ＳｉＯ 2及びスポジュメン（Ｌｉ 2 Ｏ・Ａｌ 2 Ｏ 3・４ＳｉＯ 2 ）の構成成分である。 ＳｉＯ 2の含有量が６６重量％未満であると、ガラスの理論的光学的塩基性度を０.５４８以下にすることが困難になり、化学的耐久性が悪化する上に、
結晶化する場合は上記の結晶が析出し難くなるおそれがある。 ＳｉＯ 2の含有量が８０重量％を超えると、溶融温度が上がりすぎて生産が困難になるおそれがある。 Ｓ
ｉＯ 2の含有量は、生産性を考慮すると、６６〜７５重量％であることがより好ましい。 本発明組成物において、Ａｌ 2 Ｏ 3はガラス中間酸化物であり、ガラスを熱処理する場合は、主結晶相であるスポジュメンの構成成分である。 Ａｌ 2 Ｏ 3の含有量が５重量％未満であると、化学的耐久性が悪化する。 Ａｌ 2 Ｏ 3の含有量が１５重量％
を超えると、溶融温度が高くなり生産が困難になるおそれがある。 Ａｌ 2 Ｏ 3の含有量は、化学的耐久性や生産性を考慮すると、５.５〜１０重量％であることがより好ましく、５.５〜７.５重量％であることがさらに好ましい。
【０００６】本発明組成物において、Ｌｉ 2 Ｏは融剤としての役割を果たすと共に、ガラスをイオン交換し、強化する場合は、アルカリ金属イオンの中で最も小さいイオンなので、ナトリウムやカリウムなどのイオン半径がより大きいアルカリ金属イオンとイオン交換してガラスを強化し得る成分であり、ガラスを熱処理する場合は、
主結晶相であるＬｉ 2 Ｏ・２ＳｉＯ 2及びスポジュメンの構成成分である。 Ｌｉ 2 Ｏの含有量が３重量％未満であると、溶融温度が高くなりすぎる上に、イオン交換し、
強化する場合は、イオン交換し難く、特性が向上しないおそれがある。 また、ガラスを熱処理する場合は、Ｌｉ
2 Ｏ・２ＳｉＯ 2及びスポジュメン結晶が析出し難くなるおそれがある。 Ｌｉ 2 Ｏの含有量が８.５重量％を超えると、ガラスの理論的光学的塩基性度を０.５４８以下にし難く、化学的耐久性及び耐マイグレーション性を悪化させ、磁気膜特性に悪影響を与えるおそれがある。 Ｌｉ
2 Ｏの含有量は、生産性、イオン交換量、化学的耐久性や耐マイグレーション性を考慮すると、４〜８.５重量％であることがより好ましく、５〜８.５重量％であることがさらに好ましい。 本発明組成物において、Ｎａ 2
Ｏ及びＫ 2 Ｏは融剤であり、組成物の溶融性を改良するとともに、Ｎａ 2 Ｏはカリウムなどのナトリウムよりイオン半径がより大きいアルカリ金属イオンとイオン交換してガラスを強化し得る成分である。 磁気ディスク基板の化学的耐久性、耐マイグレーション性を考慮すると、
Ｌｉ 2 Ｏのみを単独で使用するよりも、これらのアルカリ成分をＬｉ 2 Ｏと併用し、複数種のアルカリ成分を使用することにより化学的耐久性の低下やアルカリマイグレーションを防ぐことが好ましい。 Ｎａ 2 Ｏ又はＫ 2 Ｏの含有量が３重量％を超えるか、あるいは、Ｌｉ 2 Ｏ＋Ｎ
ａ 2 Ｏ＋Ｋ 2 Ｏの合計の含有量が１０重量％を超えると、
ガラスの理論的光学的塩基性度を０.５４８以下に保つことが困難になり、磁気ディスク基板の化学的耐久性が低下するとともに耐マイグレーション性も低下するおそれがある。 Ｎａ 2 Ｏ及びＫ 2 Ｏのそれぞれの含有量は、化学的耐久性、耐マイグレーション性やガラスの理論的光学的塩基性度を考慮すると、２重量％以下であることがより好ましい。 また、Ｌｉ 2 Ｏ＋Ｎａ 2 Ｏ＋Ｋ 2 Ｏの合計量は４〜９重量％であることがより好ましく、５〜９重量％であることがさらに好ましい。
【０００７】本発明組成物において、ＴｉＯ 2 、ＺｒＯ 2
及びＰ 2 Ｏ 5は、結晶化促進剤としての役割を果たす。 さらに、ＴｉＯ 2は融剤としての役割や、レーザーテクスチャーを行う場合には、敏感にレーザー光と反応して磁気ディスク基板表面の構造変化を誘起する重要な成分としての役割も果たす。 ＴｉＯ 2の含有量が０.５重量％未満であると、結晶化促進剤としての効果、融剤としての効果及びレーザー反応成分としての効果が乏しく、また、ＴｉＯ 2の含有量が８重量％を超えると、ガラス成形時に失透しやすくなるおそれがある。 ＴｉＯ 2の含有量は、結晶化促進剤としての効果、融剤としての効果、
レーザー反応成分としての効果及び失透性を考慮すると、２〜６重量％であることがより好ましく、２〜４重量％であることがさらに好ましい。 ＺｒＯ 2は化学的耐久性を顕著に向上させる働きも有するが、ＺｒＯ 2の含有量が３.５重量％未満であると、化学的耐久性の向上が認められないおそれがある。 ＺｒＯ 2の含有量が８重量％を超えると、ガラス中に溶けきれず、未溶融物となるおそれがある。 ＺｒＯ 2の含有量は、結晶化促進剤としての効果、化学的耐久性や溶融性を考慮すると、３.
８〜６.５重量％であることがより好ましく、４.１〜６
重量％であることがさらに好ましい。 Ｐ 2 Ｏ 5は融剤としての働き、特にＺｒＯ 2の難溶融性を著しく改善する働きもあるが、Ｐ 2 Ｏ 5の含有量が０.５重量％未満であると、結晶化促進剤としての効果及びＺｒＯ 2の難溶融性の改善効果が乏しく、また、Ｐ 2 Ｏ 5の含有量が３重量％
を超えると溶融ルツボの腐食量が増大するおそれがある。 Ｐ 2 Ｏ 5の含有量は、結晶化促進剤としての効果、融剤としての効果、特にＺｒＯ 2の難溶融性の改善効果及びルツボの腐食性を考慮すると、１〜２.５重量％であることがより好ましい。 本発明組成物において、Ｓｂ 2
Ｏ 3及びＡｓ 2 Ｏ 3は、ガラス溶融時の清澄剤としての役割を果たす。 Ｓｂ 2 Ｏ 3若しくはＡｓ 2 Ｏ 3を単独で用いる場合、又は併用する場合の含有量が０.１重量％未満であると、清澄剤としての作用に乏しくなるおそれがあるが、２重量％以下で十分清澄効果を発揮する。 Ａｓ 2 Ｏ 3
は清澄剤としてＳｂ 2 Ｏ 3と併用又は単独で用いることができるが、環境の点からは使用しないことが好ましい。
Ｓｂ 2 Ｏ 3 ＋Ａｓ 2 Ｏ 3の合計量は、清澄効果を考慮すると０.２〜１重量％であることがより好ましい。
【０００８】本発明組成物に必要に応じて含有せしめることができるＢ 2 Ｏ 3 、ＺｎＯ及びＰｂＯは、融剤としての働きを有する。 Ｂ 2 Ｏ 3の含有量が５重量％を超えると、化学的耐久性を悪化させ、熱処理する場合は結晶化を抑制するおそれがある。 Ｂ 2 Ｏ 3の含有量は、３.５重量％以下であることがより好ましい。 ＺｎＯは化学的耐久性を向上させる働きを有するが、ＺｎＯの含有量が５
重量％を超えると、熱処理する場合は析出結晶量が少なくなるおそれがある。 ＺｎＯの含有量は、４.５重量％
以下であることがより好ましい。 ＰｂＯは融剤として顕著な働きがあるが、環境の点からは使用しないことが好ましい。 ＰｂＯを使用する場合は、その含有量が３重量％を超えると、化学的耐久性を悪化させ、また、熱処理する場合は析出結晶量が少なくなるおそれがある。 Ｐｂ
Ｏの含有量は、１.５重量％以下であることがより好ましい。 本発明組成物に必要に応じて含有せしめることができるＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯは、ガラス修飾酸化物であり、作業温度幅を広げる働きがある。 特に、ＭｇＯは化学的耐久性を向上させる働きを有する。
ＭｇＯの含有量が８重量％を超えるか、又はＣａＯ、Ｓ
ｒＯ若しくはＢａＯの含有量が５重量％を超えると、ガラスが安定になりすぎて析出結晶量が少なくなるおそれがある。 析出結晶量を考慮すると、ＭｇＯの含有量は５
重量％以下であることがより好ましく、ＣａＯ、Ｓｒ
Ｏ、ＢａＯの含有量は、それぞれ３重量％以下であることがより好ましい。 また、磁気ディスク基板のテクスチャーには、ひとつの方法としてレーザー光などを使用する場合がある。 その場合は、使用する光の波長に吸収を有するＣｏ、Ｍｎ、Ｖ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐ
ｔ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｔｅ、Ｃｅ、Ｓｅ、Ｎｄ、Ｐ
ｒ、Ｓｍ、Ｅｒ、Ｓなどの元素又はこれらの元素を含む化合物を、磁気ディスクとしての特性に悪影響を与えない範囲で、ガラス組成中に含有させることができる。
【０００９】本発明の磁気ディスク基板用ガラス組成物は、理論的光学的塩基性度が０.５４８以下である。 ガラス組成物の理論的光学的塩基性度がこのように低いと、ガラス中に少量のアルカリが含まれていても磁気ディスク基板に必要かつ重要な特性である化学的耐久性に優れており、信頼性の高い磁気ディスク基板を得ることができる。 本発明において、磁気ディスク基板用ガラス組成物の理論的光学的塩基性度は、０.５４４以下であることがより好ましく、０.５４０以下であることがさらに好ましい。 ガラスの理論的光学的塩基性度（Ｔｈｅ
ｏｒｅｔｉｃａｌ ＯｐｔｉｃａｌＢａｓｉｃｉｔｙ）
とは、Ｊ． Ａ． ＤｕｆｆｙとＭ． Ｄ． Ｉｎｇｒａｍが、
１９７５年に、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｉｎｏｒｇａｎ
ｉｃ ａｎｄ Ｎｕｃｌｅａｒ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、
第３７巻、１２０３頁、及び、Ｐｈｙｓｉｃｓ ａｎｄ
Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｇｌａｓｓｅｓ、第１６巻、
第６号、１１９頁に発表した論文に掲載されたものであり、ガラスの理論的光学的塩基性度Λは次式により計算される。 Λ＝Σ｛（ｚ i ×ｒ i ）／２γ i ｝ …（１） 式中のｚ iは各酸化物成分中のカチオンｉの酸化数を、
ｒ iはガラス中の全酸素数に対する各酸化物成分中に存在する、すなわちガラス中に存在するカチオンｉの数を、γ iはカチオンｉの塩基性度調整パラメーターを表す。 ここでγ iはＬ． Ｐａｕｌｉｎｇの電気陰性度χ iから、次式により求めることができる。 γ i ＝１.３６×
（χ i −０.２６）したがって、ガラスの理論的光学的塩基性度Λは、次式により表される。 Λ＝Σ｛（ｚ i ×ｒ i ）／（２.７２×χ i −０.７０７）｝ …（２） 例として、ＳｉＯ 2 ：７２.０モル％、Ａｌ 2 Ｏ 3 ：３.６
モル％、Ｌｉ 2 Ｏ：１０.３モル％、Ｋ 2 Ｏ：１.０モル％、ＴｉＯ 2 ：３.４モル％、ＺｒＯ 2 ：２.１モル％、Ｐ
2 Ｏ 5 ：１.０モル％、ＭｇＯ：３.０モル％、ＣａＯ：
２.１モル％、ＺｎＯ：１.５モル％の組成を有するガラスについて、Λを計算する。 χ iについては、「化学便覧基礎編、改訂３版」（丸善、昭和５９年発行）II−５
８９頁に記載されているＰａｕｌｉｎｇの電気陰性度の値を用いる。 ｚ iの値は酸化物の構造より、χ iの値はＰ
ａｕｌｉｎｇの電気陰性度として、第１表のごとく求められる。
【００１０】
【表１】
【００１１】次にｒ iの値を求める。 ｒ iの値を求めるために、まずガラス中の全酸素数を計算する。 全酸素数は、ガラスを構成している各酸化物の酸素数の和として、下記のごとく求められる。
各カチオンのｒiは、得られた全酸素数を１としたときの各カチオンの数として求めることができる。 例えば、
ＳｉＯ
2については次式から求められる。 ＳｉＯ
2 ：（０.７２０×１）／１.８８７＝０.３８１６ 各カチオンのｒ
iについて、上記のごとく計算した結果を第２表に示す。
【００１２】
【表２】
【００１３】第１表に示したｚ i 、χ iの値及び第２表に示したｒ iの値を理論的光学的塩基性度の式（２）に代入して計算すると、上記のガラス組成物の理論的光学的塩基性度は０.５３３７となる。 本発明の磁気ディスク基板用ガラス組成物は、ガラスを溶融、成形、研磨加工後、例えば、ＮａＮＯ 3やＫＮＯ 3などの溶融塩中にガラスを浸漬するなど公知の方法により、イオン交換し、強化を行うことができる。 処理温度は、ＮａＮＯ 3やＫＮ
Ｏ 3などの融点よりも高い約３５０℃から、ガラス組成物のガラス転移温度よりも低い約５５０℃の間の温度で行う。 また、イオン交換処理時間は、１０時間以上とすることが好ましい。 イオン交換処理により、ガラス表面層のリチウムイオンが、イオン半径のより大きいナトリウムイオンやカリウムイオンなどと交換され、また、ガラス中にＮａ 2 Ｏが含まれている場合は、ナトリウムイオンが、イオン半径のより大きいカリウムイオンなどと交換される。 これらのイオン交換により、ガラス表面に圧縮応力層が形成されるため、強度が高い強化ガラス磁気ディスク基板を得ることができる。 本発明の磁気ディスク基板用ガラス組成物は、熱処理することにより、主結晶相としてＬｉ 2 Ｏ・２ＳｉＯ 2及びスポジュメンの内の少なくとも１種が析出する。 Ｌｉ 2 Ｏ・２ＳｉＯ 2結晶は棒状であり、機械的強度の高い結晶であるが、結晶サイズが１μｍを超えると研磨加工性が悪化するため、Ｔ
ｉＯ 2 、ＺｒＯ 2 、Ｐ 2 Ｏ 5などの適度な結晶化促進剤の使用及び適切な結晶化処理により、結晶サイズを１μｍ以下にすることが好ましく、０.５μｍ以下にすることがより好ましい。 スポジュメン結晶は粒状結晶であり、Ｔ
ｉＯ 2 、ＺｒＯ 2 、Ｐ 2 Ｏ 5などの結晶化促進剤の使用及び適切な結晶化処理により、Ｌｉ 2 Ｏ・２ＳｉＯ 2結晶と同程度の微細な結晶を均一に得ることができる。 今後の磁気ディスクに要求される高記録密度化を達成するためには、平滑度の極めて高い、ディスク基板の面精度が必要になる。 その場合は、Ｌｉ 2 Ｏ・２ＳｉＯ 2結晶が主結晶相で、スポジュメン結晶が析出しないことが好ましい。
Ｌｉ 2 Ｏ・２ＳｉＯ 2結晶が主結晶相でありスポジュメン結晶が析出しない場合には、結晶化処理前に比べ残存ガラスマトリックス中のＡｌ 2 Ｏ 3成分比が高くなるため、
ガラス相の化学的耐久性が高くなる。 その結果、結晶相とマトリックスガラス相の化学的耐久性の差が少なくなるため、両相の研磨スピードの差が小さく、Ｌｉ 2 Ｏ・
２ＳｉＯ 2の微細結晶が析出した結晶化ガラスから、極めて表面平滑度の高いディスク基板を得ることができる。 一方、スポジュメン結晶が多量に析出する場合は、
結晶化処理前に比べ残存ガラスマトリックス中のＡｌ 2
Ｏ 3成分比が減少するため、ガラス相の化学的耐久性がやや劣るとともに、スポジュメン結晶の化学的耐久性がＬｉ 2 Ｏ・２ＳｉＯ 2結晶よりも高いため、結晶相とマトリックスガラス相の化学的耐久性の差が大きくなる。 その結果、両相の研磨スピードの差が若干大きくなり、研磨と同時にテクスチャー形成が可能となる。 従って、スポジュメン結晶の量及びサイズ、スポジュメン結晶とＬ
ｉ 2 Ｏ・２ＳｉＯ 2結晶の比率を制御することにより、極めて平滑な基板表面から用途に応じた所望のテクスチャーを形成した基板表面まで、自由に得ることができる。
また、スポジュメン結晶とＬｉ 2 Ｏ・２ＳｉＯ 2結晶の比率を制御することにより、磁気ディスク基板の熱膨張係数を８０×１０ -7 ／℃〜１１０×１０ -7 ／℃の間で制御することも可能である。 Ｌｉ 2 Ｏ・２ＳｉＯ 2結晶が最大量の結晶相となるのは、最終の結晶化処理温度を約７２
０℃以下にした場合であり、スポジュメン結晶が最大量の結晶相となるのは、最終の結晶化処理温度を約７３０
℃以上した場合である。 本発明の磁気ディスク基板においては、主結晶相であるＬｉ 2 Ｏ・２ＳｉＯ 2及びスポジュメン結晶とその他の結晶の合計の結晶化度は、粉末Ｘ
線回折による検量線法で、２０容量％以上であることが好ましい。 結晶化度の合計が２０容量％未満であると、
磁気ディスク基板として満足のいく機械的強度が得られないおそれがある。
【００１４】本発明の磁気ディスク基板用ガラス組成物は、熱処理した場合、主結晶相以外に副結晶相としてリチウム長石（Ｌｉ 2 Ｏ・Ａｌ 2 Ｏ 3・６ＳｉＯ 2 ）、α−クオーツ、β−クリストバライト（ＳｉＯ 2 ）などが析出する場合があるが、これらの副結晶相の析出によって、
本発明組成物の特性は損なわれない。 α−クォーツは、
約６５０℃から析出し始め、スポジュメン結晶が析出し始めると結晶量が下がる挙動を示す。 本発明の磁気ディスク基板用ガラス組成物は、粉末法によるガラスの水溶出試験で、重量減少が６×１０ -7 ｇ／cm 2・ｈ以下であることが好ましい。 粉末法によるガラスの水溶出試験で、重量減少が６×１０ -7 ｇ／cm 2・ｈ以下であれば、
ガラス中に少量のアルカリが含まれていても、磁気ディスク基板に必要かつ重要な特性である化学的耐久性に優れ、信頼性の高い磁気ディスク基板を得ることができる。 粉末法によるガラスの水溶出試験での重量減少は、
４×１０ -7 ｇ／cm 2・ｈ以下であることがより好ましく、２×１０ -7 ｇ／cm 2・ｈ以下であることがさらに好ましい。 本発明の磁気ディスク基板は、粉末法によるガラス又は結晶化ガラス（以下まとめて「ガラス」と記す。）の水溶出試験で、重量減少が６×１０ -7 ｇ／cm 2
・ｈ以下であることが好ましい。 粉末法によるガラスの水溶出試験で、重量減少が６×１０ -7 ｇ／cm 2・ｈ以下であれば、ガラス中に少量のアルカリが含まれていても、磁気ディスク基板に必要かつ重要な特性である化学的耐久性に優れ、信頼性の高い磁気ディスク基板となる。 粉末法によるガラスの水溶出試験での重量減少は、
４×１０ -7 ｇ／cm 2・ｈ以下であることがより好ましく、２×１０ -7 ｇ／cm 2・ｈであることがさらに好ましい。
【００１５】本発明でいう粉末法によるガラス又は結晶化ガラス（以下まとめて「ガラス」と記す。）の水溶出試験方法について説明する。 まず、ガラスを乳鉢などで粉砕する。 粉砕されたガラス粉末を目の開きが１.７０m
mと０.８５mmの標準篩でふるい、１.７０mmを通り０.８
５mmの上に残ったガラス粉末を試料とする。 このガラス粉末を、ジエチルエーテルの入ったビーカーに入れ、超音波洗浄を２〜３分かけ、白濁した液を捨てる。 ジエチルエーテルを用いた超音波洗浄をもう１度繰り返したのち、メタノールを用いて超音波洗浄を２〜３分かけ、液を捨てる。 その後、ガラス粉末をビーカーに入れたまま１２０℃で１時間乾燥し、デシケータ内で放冷する。 洗浄されたガラス粉末を、表面積が同一になるように、あらかじめ測定した比重と同数値のグラム数だけ秤取し、
７０メッシュ（０.２１mm）の白金製の籠に入れる。 白金製の籠に入れたままメタノールの入ったビーカーに浸け、超音波洗浄を２〜３分かけた後、白金製の籠をビーカーから引き出し、１２０℃で１時間乾燥し、デシケータ内で放冷する。 放冷されたガラス粉末入りの白金製の籠を、１０ -5 ｇ単位まで秤量する。 次にテフロン製の容器に秤量したガラス粉末入りの白金製の籠を入れ、次いでイオン交換水１００mlを入れ、テフロン製のふたで密閉する。 これをあらかじめ８０℃にしておいた恒温器に入れ、６６時間放置して耐水試験をする。 ６６時間後、
テフロン製の容器からガラス粉末の入った白金製の籠を取り出し、メタノール中で２〜３分超音波洗浄する。 超音波洗浄後、１２０℃で１時間乾燥させ、デシケータ内で放冷する。 放冷されたガラス粉末入りの白金製の籠を、１０ -5 ｇ単位まで秤量し、耐水試験前後の重量から、重量減少を求める。 重量減少と、あらかじめ比表面積計を用いて測定した表面積の値から、１cm 2 、１時間当たりの重量減少を計算する。 また、１種類のガラスに対し３回試験を繰り返し、その平均値をガラスの水溶出試験の重量減少とする。
【００１６】本発明の磁気ディスク基板は、本発明の磁気ディスク基板用ガラス組成物を成形し、イオン交換して強化する場合は研磨後にイオン交換して作製し、また結晶化の場合は熱処理後に研磨して作製した磁気ディスク基板である。 ガラス組成物の成形方法には特に制限はなく、例えば、原料をタンク窯で加熱して溶解、あるいは直接通電することにより溶融し、プレス成形、あるいは鋳込み−スライス成形などにより成形することができる。 成形品の処理方法には特に制限はなく、例えば、熱処理の場合は、はじめに比較的低温で熱処理して多数の結晶核を発生せしめたのち、温度を上げて結晶を成長させることが、微細な結晶を得る上で好ましい。 処理を終えた成形品の研磨方法には特に制限はなく、例えば、合成ダイヤモンド、酸化ケイ素、炭化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭化ホウ素、ｃ−ＢＮなどの合成砥粒や、天然ダイヤモンド、酸化セリウムなどの天然砥粒を用いて、公知の方法により研磨することができる。 本発明の磁気ディスク基板用ガラス組成物を使用することにより、イオン交換した場合も、また、熱処理した場合も、高強度、高硬度で化学的耐久性、耐熱性に優れた磁気ディスク基板を得ることができる。 本発明組成物は、理論的光学的塩基性度が０.５４８以下と低いため、高い化学的耐久性を達成することができ、また耐マイグレーション性にも優れているため、磁気膜特性を最善に保つことができる。
【００１７】
【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定されるものではない。 なお、実施例及び比較例において使用した原料は、ＳｉＯ 2 、Ａｌ(ＯＨ) 3 、Ｌｉ 2 Ｃ
Ｏ 3 、Ｎａ 2 ＣＯ 3 、Ｋ 2 ＣＯ 3 、ＴｉＯ 2 、ＺｒＯ 2 、Ａｌ
ＰＯ 4 、Ｓｂ 2 Ｏ 3 、Ａｓ 2 Ｏ 3 、Ｈ 3 ＢＯ 3 、Ｍｇ(ＯＨ) 2 、
ＣａＣＯ 3 、ＳｒＣＯ 3 、ＢａＣＯ 3 、ＺｎＯ及びＰｂＯ
である。 また、実施例及び比較例において、結晶相、結晶化度、抗折強度及び算術平均粗さＲaは、下記の方法により測定した。 （１）結晶相 得られた研磨成形体を、Ｘ線回折装置を用いて測定した。 （２）結晶化度 はじめに、求めようとする結晶相の検量線を作成した。
例えば、スポジュメン結晶の場合は、スポジュメンの組成であるＬｉ 2 Ｏ：Ａｌ 2 Ｏ 3 ：ＳｉＯ 2 ＝１：１：４となるように、Ｌｉ 2 ＣＯ 3 、Ａｌ(ＯＨ) 3及びＳｉＯ 2を秤量し、イソプロピルアルコールを加えて２４時間湿式混合した。 その後、イソプロピルアルコールを除去し、Ｘ線回折ピーク強度の増加がなくなるまで焼結してスポジュメン結晶を作製した。 このスポジュメン結晶を粉砕し、
結晶が析出していない母ガラス粉末と種々の割合で混合して、Ｘ線回折でのメインピーク４本についてピーク強度を測定し、検量線を作成した。 ガラスを溶融、成形、
熱処理、研磨後、結晶化度測定サンプルとした。 測定サンプルをＸ線回折で測定し、あらかじめ作成した検量線から結晶化度を求めた。 （３）抗折強度 ガラス成形体を熱処理したのちＪＩＳ Ｒ １６０１に準じて加工し、又は、ＪＩＳ Ｒ １６０１に準じて加工したのちイオン交換処理し、３点曲げにより抗折強度を測定した。 （４）算術平均粗さＲa 得られた研磨成形体を、原子間力顕微鏡（Ｄｉｇｉｔａ
ｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製）を用いて表面観察を行った。 サンプル表面中で５カ所をランダムに選び、１
カ所当たり１０μｍ×１０μｍの視野中でランダムに４
本の線を引き、それぞれのＲaを算出した。 これら合計２０カ所の平均を、算術平均粗さＲaとした。 実施例１ ガラス組成が、ＳｉＯ 2 ：７０.０重量％、Ａｌ 2 Ｏ 3 ：
６.０重量％、Ｌｉ 2 Ｏ：８.０重量％、ＴｉＯ 2 ：２.５
重量％、ＺｒＯ 2 ：４.０重量％、Ｐ 2 Ｏ 5 ：１.８重量％、Ｓｂ 2 Ｏ 3 ：０.２重量％、Ｂ 2 Ｏ 3 ：２.０重量％、Ｃ
ａＯ：２.０重量％、ＢａＯ：１.５重量％及びＺｎＯ：
２.０重量％となるよう各成分原料を秤量、混合した。
このガラスの組成をモル％表示すると、ＳｉＯ 2 ：６９.
８７モル％、Ａｌ 2 Ｏ 3 ：３.５３モル％、Ｌｉ 2 Ｏ：１
６.０５モル％、ＴｉＯ 2 ：１.８８モル％、ＺｒＯ 2 ：
１.９５モル％、Ｐ 2 Ｏ 5 ：０.７６モル％、Ｓｂ 2 Ｏ 3 ：
０.０４モル％、Ｂ 2 Ｏ 3 ：１.７２モル％、ＣａＯ：２.
１４モル％、ＢａＯ：０.５９モル％及びＺｎＯ：１.４
７モル％となり、このガラス組成物の理論的光学的塩基性度は、０.５３９５である。 混合した原料を電気炉中の白金ルツボに投入して１,４５０℃で５時間溶融し、
均質になるよう撹拌したのち、５０×５０×５mmの板状に成形し、除歪、冷却してガラス成形体を得た。 このガラス成形体を、６００℃で３時間、続いて８００℃で２
時間熱処理して、ガラス中に結晶を析出させた。 さらに、成形体の表面を平均粒径１０μｍの炭化ケイ素砥粒を用いて３０分間ラッピングし、さらに平均粒径１μｍ
の酸化セリウム砥粒で１５分間ポリッシュして研磨成形体を得た。 この研磨成形体は、結晶相１がスポジュメンであり、結晶相２はＬｉ 2 Ｏ・２ＳｉＯ 2であり、結晶相３はα−クオーツであった。 結晶化度は、スポジュメンが２１容量％、Ｌｉ 2 Ｏ・２ＳｉＯ 2が１６容量％、α−
クオーツが１４容量％であった。 また、粉末法による結晶化ガラスの水溶出試験における重量減少は４.１×１
０ -7 ｇ／cm 2・ｈであり、抗折強度は２７０ＭＰａであり、算術平均粗さＲaは１８.０Åであった。 実施例２〜７ 実施例１と同様にして、組成に応じて１,４００〜１,５
３０℃で３〜２４時間溶融して得たガラス組成物を成形し、第３表に示す条件で熱処理して得られた結晶化ガラス成形体を、実施例１と同様に研磨した。 得られた研磨成形体について、結晶相、結晶化度、粉末法による結晶化ガラスの水溶出試験における重量減少、抗折強度及び算術平均粗さＲaを測定した。 結果を第３表に示す。 実施例８ ガラス組成が、ＳｉＯ 2 ：７０.０重量％、Ａｌ 2 Ｏ 3 ：
６.０重量％、Ｌｉ 2 Ｏ：８.０重量％、ＴｉＯ 2 ：２.５
重量％、ＺｒＯ 2 ：４.０重量％、Ｐ 2 Ｏ 5 ：１.８重量％、Ｓｂ 2 Ｏ 3 ：０.２重量％、Ｂ 2 Ｏ 3 ：２.０重量％、Ｃ
ａＯ：２.０重量％、ＢａＯ：１.５重量％及びＺｎＯ：
２.０重量％となるよう各成分原料を秤量、混合した。
このガラスの組成をモル％表示すると、ＳｉＯ 2 ：６９.
８７モル％、Ａｌ 2 Ｏ 3 ：３.５３モル％、Ｌｉ 2 Ｏ：１
６.０５モル％、ＴｉＯ 2 ：１.８８モル％、ＺｒＯ 2 ：
１.９５モル％、Ｐ 2 Ｏ 5 ：０.７６モル％、Ｓｂ 2 Ｏ 3 ：
０.０４モル％、Ｂ 2 Ｏ 3 ：１.７２モル％、ＣａＯ：２.
１４モル％、ＢａＯ：０.５９モル％及びＺｎＯ：１.４
７モル％となり、このガラス組成物の理論的光学的塩基性度は、０.５３９５である。 混合した原料を電気炉中の白金ルツボに投入して１,４５０℃で５時間溶融し、
均質になるよう撹拌したのち、５０×５０×５mmの板状に成形し、除歪、冷却してガラス成形体を得た。 このガラス成形体を、５７０℃で３時間、続いて６７０℃で２
時間熱処理して、ガラス中に結晶を析出させた。 さらに、成形体の表面を平均粒径１０μｍの炭化ケイ素砥粒を用いて３０分間ラッピングし、さらに平均粒径１μｍ
の酸化セリウム砥粒で１５分間ポリッシュして研磨成形体を得た。 この研磨成形体は、結晶相１がＬｉ 2 Ｏ・２
ＳｉＯ 2であり、結晶相２はα−クオーツであった。 結晶化度は、Ｌｉ 2 Ｏ・２ＳｉＯ 2が２０容量％、α−クオーツが１９容量％であった。 また、粉末法による結晶化ガラスの水溶出試験における重量減少は３.８×１０ -7
ｇ／cm 2・ｈであり、抗折強度は２３０ＭＰａであり、
算術平均粗さＲaは７.０Åであった。 実施例９〜１５ 実施例８と同様にして、組成に応じて１,４００〜１,５
３０℃で３〜２４時間溶融して得たガラス組成物を成形し、第３表に示す条件で熱処理して得られた結晶化ガラス成形体を、実施例８と同様に研磨した。 得られた研磨成形体について、結晶相、結晶化度、粉末法による結晶化ガラスの水溶出試験における重量減少、抗折強度及び算術平均粗さＲaを測定した。 結果を第３表に示す。 実施例１６ ガラス組成が、ＳｉＯ 2 ：７０.０重量％、Ａｌ 2 Ｏ 3 ：
６.０重量％、Ｌｉ 2 Ｏ：８.０重量％、ＴｉＯ 2 ：２.５
重量％、ＺｒＯ 2 ：４.０重量％、Ｐ 2 Ｏ 5 ：１.８重量％、Ｓｂ 2 Ｏ 3 ：０.２重量％、Ｂ 2 Ｏ 3 ：２.０重量％、Ｃ
ａＯ：２.０重量％、ＢａＯ：１.５重量％及びＺｎＯ：
２.０重量％となるよう各成分原料を秤量、混合した。
このガラスの組成をモル％表示すると、ＳｉＯ 2 ：６９.
８７モル％、Ａｌ 2 Ｏ 3 ：３.５３モル％、Ｌｉ 2 Ｏ：１
６.０５モル％、ＴｉＯ 2 ：１.８８モル％、ＺｒＯ 2 ：
１.９５モル％、Ｐ 2 Ｏ 5 ：０.７６モル％、Ｓｂ 2 Ｏ 3 ：
０.０４モル％、Ｂ 2 Ｏ 3 ：１.７２モル％、ＣａＯ：２.
１４モル％、ＢａＯ：０.５９モル％及びＺｎＯ：１.４
７モル％となり、このガラス組成物の理論的光学的塩基性度は、０.５３９５である。 混合した原料を電気炉中の白金ルツボに投入して１,４５０℃で５時間溶融し、
均質になるよう撹拌したのち、５０×５０×５mmの板状に成形し、除歪、冷却してガラス成形体を得た。 このガラス成形体の表面を平均粒径１０μｍの炭化ケイ素砥粒を用いて３０分間ラッピングし、さらに平均粒径１μｍ
の酸化セリウム砥粒で１５分間ポリッシュして研磨成形体を得た。 この研磨成形体を、４５０℃に保った溶融硝酸ナトリウム浴に４８時間浸漬して、ガラス表面層のリチウムイオンをナトリウムイオンでイオン交換し、研磨成形体を化学強化した。 この研磨成形体は、粉末法によるガラスの水溶出試験における重量減少は４.０×１０
-7 ｇ／cm 2・ｈであり、抗折強度は２８０ＭＰａであり、算術平均粗さＲaは６.５Åであった。 実施例１７〜１８ 実施例１６と同様にして、ガラス組成物を成形、研磨して得られた研磨成形体を、第３表に示す条件でイオン交換し、化学強化した。 得られた研磨成形体について、粉末法によるガラスの水溶出試験における重量減少、抗折強度及び算術平均粗さＲaを測定した。 結果を第３表に示す。
【００１８】
【表３】
【００１９】
【表４】
【００２０】
【表５】
【００２１】
【表６】
【００２２】
【表７】
【００２３】
【表８】
【００２４】実施例１〜７の、本発明のガラス組成物から、成形、熱処理、研磨によって作製された研磨成形体は、すべてスポジュメン結晶相を２０容量％以上有し、
粉末法による結晶化ガラスの水溶出試験における重量減少は４.６×１０ -7 ｇ／cm 2・ｈ以下であり、抗折強度は２００ＭＰａ以上であり、算術平均粗さＲaは２３.０Å
以下であって、磁気ディスク基板として好ましい特性を備えている。 実施例８〜１４の、本発明のガラス組成物から、成形、熱処理、研磨によって作製された研磨成形体は、すべてＬｉ 2 Ｏ・２ＳｉＯ 2結晶相を１３容量％以上有し、粉末法による結晶化ガラスの水溶出試験における重量減少は３.８×１０ -7 ｇ／cm 2・ｈ以下であり、抗折強度は２１０ＭＰａ以上であり、算術平均粗さＲaは１０.５Å以下であって、磁気ディスク基板として好ましい特性を備えている。 また、実施例１５の、本発明のガラス組成物から、成形、熱処理、研磨によって作製された研磨成形体は、理論的光学的塩基性度は０.５４８
を超えているが、Ｌｉ 2 Ｏ・２ＳｉＯ 2結晶相を２３容量％有し、粉末法による結晶化ガラスの水溶出試験における重量減少は５.３×１０ -7 ｇ／cm 2・ｈであり、抗折強度は２１０ＭＰａであり、算術平均粗さＲaは７.３Åであって、磁気ディスク基板として好ましい特性を備えている。 さらに、実施例１６〜１８の、本発明のガラス組成物から、成形、研磨、イオン交換強化によって作製された研磨成形体は、すべて粉末法によるガラスの水溶出試験における重量減少は４.０×１０ -7 ｇ／cm 2・ｈ以下であり、抗折強度は２４０ＭＰａ以上であり、算術平均粗さＲaは６.５Å以下であって、磁気ディスク基板として好ましい特性を備えている。 比較例１ ガラス組成が、ＳｉＯ 2 ：８２.０重量％、Ａｌ 2 Ｏ 3 ：
５.５重量％、Ｌｉ 2 Ｏ：６.５重量％、ＴｉＯ 2 ：０.５
重量％、ＺｒＯ 2 ：４.０重量％、Ｐ 2 Ｏ 5 ：０.５重量％、Ｓｂ 2 Ｏ 3 ：０.２重量％及びＭｇＯ：０.８重量％となるよう各成分原料を秤量、混合した。 このガラスの組成をモル％表示すると、ＳｉＯ 2 ：８０.３２モル％、Ａ
ｌ 2 Ｏ 3 ：３.１８モル％、Ｌｉ 2 Ｏ：１２.８０モル％、
ＴｉＯ 2 ：０.３７モル％、ＺｒＯ 2 ：１.９１モル％、Ｐ
2 Ｏ 5 ：０.２１モル％、Ｓｂ 2 Ｏ 3 ：０.０４モル％及びＭ
ｇＯ：１.１７モル％となり、このガラス組成物の理論的光学的塩基性度は、０.５２３３である。 混合した原料を電気炉中の白金ルツボに投入して加熱したが、Ｓｉ
Ｏ 2の量が多いために、１,５５０℃に達しても溶融しなかった。 比較例２ ガラス組成が、ＳｉＯ 2 ：７２.０重量％、Ａｌ 2 Ｏ 3 ：
３.０重量％、Ｌｉ 2 Ｏ：１０.５重量％、Ｋ 2 Ｏ：２.０
重量％、ＺｒＯ 2 ：３.０重量％、Ｐ 2 Ｏ 5 ：１.８重量％、Ｓｂ 2 Ｏ 3 ：０.２重量％、Ｂ 2 Ｏ 3 ：３.５重量％、Ｍ
ｇＯ：２.０重量％及びＢａＯ：２.０重量％となるよう各成分原料を秤量、混合した。 このガラスの組成をモル％表示すると、ＳｉＯ 2 ：６８.４４モル％、Ａｌ 2 Ｏ 3 ：
１.６８モル％、Ｌｉ 2 Ｏ：２０.０８モル％、Ｋ 2 Ｏ：
１.２１モル％、ＺｒＯ 2 ：１.３９モル％、Ｐ 2 Ｏ 5 ：０.
７２モル％、Ｓｂ 2 Ｏ 3 ：０.０４モル％、Ｂ 2 Ｏ 3 ：２.８
７モル％、ＭｇＯ：２.８３モル％及びＢａＯ：０.７４
モル％となり、このガラス組成物の理論的光学的塩基性度は、０.５４９４である。 混合した原料を電気炉中の白金ルツボに投入して１,４５０℃で５時間溶融し、均質になるよう撹拌したのち、５０×５０×５mmの板状に成形し、除歪、冷却してガラス成形体を得た。 このガラス成形体を、５７０℃で３時間、続いて７８０℃で２時間熱処理して、ガラス中に結晶を析出させた。 さらに、
成形体の表面を平均粒径１０μｍの炭化ケイ素砥粒を用いて３０分間ラッピングし、さらに平均粒径１μｍの酸化セリウム砥粒で１５分間ポリッシュして研磨成形体を得た。 この研磨成形体は、Ｌｉ 2 Ｏの量が多くＡｌ 2 Ｏ 3
の量が少ないために、理論的光学的塩基性度が大きく、
粉末法による結晶化ガラスの水溶出試験における重量減少は６.５×１０ -7 ｇ／cm 2・ｈとやや大きかった。 比較例３ ガラス組成が、ＳｉＯ 2 ：５８.０重量％、Ａｌ 2 Ｏ 3 ：
７.０重量％、Ｌｉ 2 Ｏ：７.０重量％、Ｋ 2 Ｏ：２.０重量％、ＴｉＯ 2 ：２.０重量％、ＺｒＯ 2 ：４.０重量％、
Ｐ 2 Ｏ 5 ：１.８重量％、Ｓｂ 2 Ｏ 3 ：０.２重量％、Ｂ
2 Ｏ 3 ：４.０重量％、ＭｇＯ：５.０重量％、ＢａＯ：
６.０重量％及びＺｎＯ：３.０重量％となるよう各成分原料を秤量、混合した。 このガラスの組成をモル％表示すると、ＳｉＯ 2 ：５９.６７モル％、Ａｌ 2 Ｏ 3 ：４.２
４モル％、Ｌｉ 2 Ｏ：１４.４８モル％、Ｋ 2 Ｏ：１.３１
モル％、ＴｉＯ 2 ：１.５５モル％、ＺｒＯ 2 ：２.０１モル％、Ｐ 2 Ｏ 5 ：０.７８モル％、Ｓｂ 2 Ｏ 3 ：０.０４モル％、Ｂ 2 Ｏ 3 ：３.５５モル％、ＭｇＯ：７.６７モル％、
ＢａＯ：２.４２モル％及びＺｎＯ：２.２８モル％となり、このガラス組成物の理論的光学的塩基性度は、０.
５５６４である。 混合した原料を電気炉中の白金ルツボに投入して１,４５０℃で５時間溶融し、均質になるよう撹拌したのち、５０×５０×５mmの板状に成形し、除歪、冷却してガラス成形体を得た。 このガラス成形体の表面を平均粒径１０μｍの炭化ケイ素砥粒を用いて３０
分間ラッピングし、さらに平均粒径１μｍの酸化セリウム砥粒で１５分間ポリッシュして研磨成形体を得た。 この研磨成形体を、３６０℃に保った溶融硝酸ナトリウム浴に７２時間浸漬して、ガラス表面層のリチウムイオンをナトリウムイオンでイオン交換し、研磨成形体を化学強化した。 この研磨成形体は、粉末法によるガラスの水溶出試験における重量減少は１７.５×１０ -7 ｇ／cm 2・
ｈと大きかった。 比較例４ ガラス組成が、ＳｉＯ 2 ：６６.０重量％、Ａｌ 2 Ｏ 3 ：１
０.０重量％、Ｌｉ 2 Ｏ：８.０重量％、ＴｉＯ 2 ：３.０
重量％、ＺｒＯ 2 ：３.５重量％、Ｐ 2 Ｏ 5 ：０.８重量％、Ｓｂ 2 Ｏ 3 ：０.２重量％、Ｂ 2 Ｏ 3 ：１.０重量％及びＭｇＯ：７.５重量％となるよう各成分原料を秤量、混合した。 このガラスの組成をモル％表示すると、ＳｉＯ
2 ：６３.２３モル％、Ａｌ 2 Ｏ 3 ：５.６５モル％、Ｌｉ 2
Ｏ：１５.４２モル％、ＴｉＯ 2 ：２.１６モル％、Ｚｒ
Ｏ 2 ：１.６４モル％、Ｐ 2 Ｏ 5 ：０.３２モル％、Ｓｂ 2 Ｏ
3 ：０.０４モル％、Ｂ 2 Ｏ 3 ：０.８３モル％及びＭｇ
Ｏ：１０.７１モル％となり、このガラス組成物の理論的光学的塩基性度は、０.５５４４である。 混合した原料を電気炉中の白金ルツボに投入して１,４５０℃で５
時間溶融し、均質になるよう撹拌したのち、５０×５０
×５mmの板状に成形し、除歪、冷却してガラス成形体を得た。 このガラス成形体の表面を平均粒径１０μｍの炭化ケイ素砥粒を用いて３０分間ラッピングし、さらに平均粒径１μｍの酸化セリウム砥粒で１５分間ポリッシュして研磨成形体を得た。 この研磨成形体を、４００℃に保った溶融硝酸ナトリウム浴に７２時間浸漬して、ガラス表面層のリチウムイオンをナトリウムイオンでイオン交換し、研磨成形体を化学強化した。 この研磨成形体は、粉末法によるガラスの水溶出試験における重量減少は９.９×１０ -7 ｇ／cm 2・ｈと大きかった。 比較例１〜
４の結果を、まとめて第４表に示す。
【００２５】
【表９】
【００２６】
【表１０】
【００２７】第４表の結果から、本発明の磁気ディスク基板用ガラス組成物と異なる組成のガラス組成物を用いた比較例１〜３においては、ガラスの溶融が不可能であったり、あるいは、磁気ディスク基板の作製が可能であっても、熱処理によって結晶化させた後も水溶出試験における重量減少を十分に小さくすることができず、また、イオン交換によって水溶出試験における重量減少の小さい磁気ディスク基板とすることができない。 また、
比較例４の磁気ディスク基板用ガラス組成物は、本発明の組成物の組成範囲内にはあるが、理論的光学的塩基性度が大きいために、イオン交換強化した磁気ディスク基板は、水溶出試験における重量減少が大きい。
【００２８】
【発明の効果】本発明のガラス組成物は、容易に成形することができ、研磨加工後ガラス表面層のアルカリ金属イオンをイオン半径がより大きいアルカリ金属イオンでイオン交換し、ガラスを化学強化することにより、あるいは、熱処理によって主結晶相をＬｉ 2 Ｏ・２ＳｉＯ 2及び／又はスポジュメンとして結晶化したのち、研磨加工することにより、優れた化学的耐久性、機械的強度、表面平滑性、表面平坦性、耐熱性を有し、アルカリマイグレーションによる磁気膜特性の劣化の少ない磁気ディスク基板とすることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 栗山 育夫 兵庫県西宮市浜松原町２番21号 山村硝子 株式会社内 (72)発明者 若林 肇 兵庫県西宮市浜松原町２番21号 山村硝子 株式会社内
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