(57)【要約】  ガラス転移点が高い情報記録媒体基板用ガラスの提供。  下記酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ２を５５〜７５％、Ａｌ２Ｏ３を１〜１２％、ＭｇＯを２〜１５％、ＣａＯを０〜１．５％、Ｎａ２ＯまたはＫ２Ｏを合計で１〜２０％、ＴｉＯ２を０〜８％含有し、ＢａＯを含有する場合その含有量は２％以下であり、Ｌｉ２Ｏを含有する場合その含有量は１％以下であり、ＺｒＯ２を含有する場合その含有量は０．５％以下である情報記録媒体基板用ガラス。ガラス転移点が６００℃以上である前記情報記録媒体基板用ガラス。【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ２を５５〜７５％、Ａｌ２Ｏ３を１〜１２％、ＭｇＯを２〜１５％、ＣａＯを０〜１．５％、Ｎａ２ＯまたはＫ２Ｏを合計で１〜２０％、ＴｉＯ２を０〜８％含有し、ＢａＯを含有する場合その含有量は２％以下であり、Ｌｉ２Ｏを含有する場合その含有量は１％以下であり、ＺｒＯ２を含有する場合その含有量は０．５％以下である情報記録媒体基板用ガラス。
【請求項２】
ＳｉＯ２が６０％超、Ａｌ２Ｏ３が１０％以下、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが２％超１７％以下である請求項１に記載の情報記録媒体基板用ガラス。
【請求項３】
ＳｉＯ２が６２〜７２％、Ａｌ２Ｏ３が２〜８％、ＭｇＯが７〜１４％、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが１０〜１４％、ＴｉＯ２が０〜６％である請求項１に記載の情報記録媒体基板用ガラス。
【請求項４】
ＭｇＯ＋ＴｉＯ２が１０％以上である請求項１、２または３に記載の情報記録媒体基板用ガラス。
【請求項５】
ＣａＯ、ＳｒＯまたはＢａＯを含有し、ＭｇＯ含有量とＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの各含有量の合計とのモル比が０．６以上である請求項１〜４のいずれかに記載の情報記録媒体基板用ガラス。
【請求項６】
ＣａＯを含有する場合その含有量が０．５％未満である請求項１〜５のいずれかに記載の情報記録媒体基板用ガラス。
【請求項７】
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの各含有量の合計をＲ’２Ｏ、アルカリ土類金属酸化物の含有量合計をＲＯとして、Ｒ’２Ｏと（Ｒ’２Ｏ＋ＲＯ）とのモル比が０．２５〜０．７５である請求項１〜６のいずれかに記載の情報記録媒体基板用ガラス。
【請求項８】
Ｋ２Ｏを含有し、Ｋ２Ｏ含有量とＬｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの各含有量の合計とのモル比が０．２以上である請求項１〜７のいずれかに記載の情報記録媒体基板用ガラス。
【請求項９】
Ｂ２Ｏ３を実質的に含有しない請求項１〜８のいずれかに記載の情報記録媒体基板用ガラス。
【請求項１０】
ガラス転移点が６００℃以上である請求項１〜９のいずれかに記載の情報記録媒体基板用ガラス。
【請求項１１】
５０〜３５０℃における平均線膨張係数が７０×１０−７／℃以上である請求項１〜１０のいずれかに記載の情報記録媒体基板用ガラス。
【請求項１２】
液相温度をＴＬとし、粘度が１０４Ｐとなる温度をＴ４として、（ＴＬ−Ｔ４）＜５０℃である請求項１〜１１のいずれかに記載の情報記録媒体基板用ガラス。
【請求項１３】
密度が２．５０ｇ／ｃｍ３以下である請求項１〜１２のいずれかに記載の情報記録媒体基板用ガラス。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれかに記載の情報記録媒体基板用ガラスからなる情報記録媒体用ガラス基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスク用ガラス基板などの情報記録媒体用ガラス基板および情報記録媒体用ガラス基板に好適な情報記録媒体基板用ガラスに関する。
【背景技術】
【０００２】
情報記録媒体用基板、特に磁気ディスク（ハードディスク）用基板としてガラス基板が広く用いられており、磁気ディスク用ガラス基板としては化学強化されたものと化学強化されていないものが存在する。
化学強化されていない磁気ディスク用ガラス基板としては、ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３−Ｌｉ２Ｏ−Ｎａ２Ｏ−Ｋ２Ｏ−ＴｉＯ２系ガラスからなるものが提案されている（特許文献１参照）。【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１６１５９７号公報（表１〜１２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のガラスはガラス転移点（Ｔｇ）が最高でも５６７℃であり、このガラスを磁気ディスク用ガラス基板に用いた場合、ガラス基板上に磁性層を形成する際の温度を高くすることができず、その結果磁性層の保磁力を大きくすることができないおそれがあるものであった。
本発明はこのような問題を解決できる、情報記録媒体基板用ガラスおよびこれを用いた情報記録媒体用ガラス基板の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、下記酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ２を５５〜７５％、Ａｌ２Ｏ３を１〜１２％、ＭｇＯを２〜１５％、ＣａＯを０〜１．５％、Ｎａ２ＯまたはＫ２Ｏを合計で１〜２０％、ＴｉＯ２を０〜８％含有し、ＢａＯを含有する場合その含有量は２％以下であり、Ｌｉ２Ｏを含有する場合その含有量は１％以下であり、ＺｒＯ２を含有する場合その含有量は０．５％以下である情報記録媒体基板用ガラスを提供する。
また、前記情報記録媒体基板用ガラスからなる情報記録媒体用ガラス基板を提供する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、Ｔｇが６００℃以上である情報記録媒体基板用ガラスを得ることができる。
また、強度が高い、密度が小さい、またはフロート成形が可能な情報記録媒体基板用ガラスまたは情報記録媒体用ガラス基板を得ることができる。
また、耐候性が高い情報記録媒体用ガラス基板を得ることができるので、在庫中にガラス基板の表面性状が著しく変化し、前記基板上に形成される下地膜、磁性膜、保護膜等の膜がはがれやすくなるという問題が起こりにくくなる。
また、化学強化処理を行うことなく情報記録媒体用ガラス基板を製造できるので、工程を減らすことができ、また化学強化処理後の基板表面への汚れ付着の問題を解決できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の情報記録媒体基板用ガラス（以下、本発明のガラスという。）のＴｇは６００℃以上であることが好ましい。６００℃未満では磁性層形成熱処理温度を充分高くすることができず、磁性層の保磁力増加が困難になるおそれがある。より好ましくは６１０℃以上、特に好ましくは６２０℃以上である。【０００８】
本発明のガラスの５０〜３５０℃における平均線膨張係数（α）は７０×１０−７／℃以上であることが好ましい。７０×１０−７／℃未満では、基板に取り付けるハブの金属の熱膨張係数（典型的には７０×１０−７〜１００×１０−７／℃）との差が大きくなり、基板の割れが起こりやすくなる。より好ましくは７５×１０−７／℃以上、特に好ましくは８０×１０−７／℃以上である。また、αは典型的には９５×１０−７／℃以下である。【０００９】
本発明のガラスは、その液相温度をＴＬとし、粘度が１０４Ｐ（ポアズ）となる温度をＴ４とした場合、（ＴＬ−Ｔ４）は５０℃未満であることが好ましい。（ＴＬ−Ｔ４）が５０℃以上ではフロート成形が困難になるおそれがあり、より好ましくは４０℃未満、特に好ましくは３０℃未満である。
本発明のガラスの粘度が１０２Ｐとなる温度Ｔ２は１７００℃以下であることが好ましい。Ｔ２が１７００℃超ではガラスの溶解または清澄が困難になるおそれがある。【００１０】
磁気ディスク用ガラス基板はノートブックパソコン等に用いられる２．５インチ基板（ガラス基板外径：６５ｍｍ）やポータブルＭＰ３プレーヤなどに用いられる１．８インチ基板（ガラス基板外径：４８ｍｍ）などに広く使用され、その市場は年々拡大しており、一方で低価格での供給が求められている。このようなガラス基板に使用されるガラスは、大量生産に適したものであることが好ましい。
板ガラスの大量生産はフロート法、フュージョン法、ダウンドロー法などの連続成形法により広く行われており、本発明のガラスは先に述べたように、たとえばフロート成形が可能なガラスとできるので大量生産に好適である。【００１１】
本発明のガラスの密度は２．５０ｇ／ｃｍ３以下であることが好ましく、より好ましくは２．４８ｇ／ｃｍ３以下、特に好ましくは２．４７ｇ／ｃｍ３以下である。【００１２】
本発明の情報記録媒体用ガラス基板（以下、本発明のガラス基板という。）は本発明のガラスからなる、通常は円形のガラス板である。なお、情報記録媒体としては磁気ディスクが例示される。【００１３】
本発明のガラス基板は、それを１２０℃、２気圧の水蒸気雰囲気に２０時間保持したとき、その表面に存在する、大きさが１０μｍ以上の付着物の数ＮＬが１個／ｃｍ２以下である、または、大きさが１μｍ以上１０μｍ未満の付着物の数ＮＳが１０５個／ｃｍ２以下であることが好ましい。ＮＬが１個／ｃｍ２超またはＮＳが１０５個／ｃｍ２超では、ガラス基板在庫中にガラス基板表面に付着物（白ヤケ）が発生し、ガラス基板上に形成される下地膜、磁性膜、保護膜等の膜がはがれやすくなる。この付着物は、空気中の水分や炭酸ガスの影響によりガラス基板に生成付着した反応生成物であると考えられ、拭いても除去できないものである。ＮＬはより好ましくは０．８個／ｃｍ２以下、特に好ましくは０．５個／ｃｍ２以下である。ＮＳはより好ましくは０．８×１０５個／ｃｍ２以下、特に好ましくは０．６×１０５個／ｃｍ２以下である。【００１４】
本発明のガラスのクラック発生率は７０％以下であることが好ましい。７０％超ではガラス強度が不十分となる可能性がある。より好ましくは６０％以下、特に好ましくは５０％以下である。
前記クラック発生率は次のようにして求められる。すなわち、２３℃、相対湿度７０％に制御した室内において、厚さが１〜２ｍｍ、大きさが４ｃｍ×４ｃｍの鏡面研磨したガラス板の表面に荷重５００ｇでビッカース圧子を打ち込み、その４つの頂点から発生するクラック本数を測定する。この測定を１０回繰り返し、１００×（発生したクラック総本数）／４０をクラック発生率とする。
クラック発生率が小さいものはガラス表面にキズがつきにくいので応力集中が発生しにくく、弱い応力で脆性的破壊が起こることがなくなる、または減少する。【００１５】
本発明のガラスおよびガラス基板の製造方法は特に限定されず、各種方法を適用できる。たとえば、通常使用される各成分の原料を目標組成となるように調合し、これをガラス溶融窯で加熱溶融する。バブリング、撹拌、清澄剤の添加等によりガラスを均質化し、周知のフロート法、プレス法、フュージョン法またダウンドロー法などの方法により所定の厚さの板ガラスに成形し、徐冷後必要に応じて研削、研磨などの加工を行った後、所定の寸法・形状のガラス基板とされる。成形法としては、特に、大量生産に適したフロート法が好適である。また、フロート法以外の連続成形法、すなわち、フュージョン法、ダウンドロー法も好適である。【００１６】
次に、本発明のガラスの組成についてモル％表示を用いて説明する。
ＳｉＯ２はガラスの骨格を形成する成分であり、必須である。５５％未満では、ガラスにキズが付きやすくなる、またＴＬが上昇しガラスが不安定になる。好ましくは５８％以上、より好ましくは６０％以上、特に好ましくは６２％以上、典型的には６４％以上、より典型的には６５％以上である。７５％超では、高温粘性が上昇しガラスの溶解が困難となる。好ましくは７２％以下、より好ましくは７１％以下である。【００１７】
Ａｌ２Ｏ３はＴｇを高くし、耐候性を高める効果を有し、必須である。１％未満では前記効果が小さい。好ましくは１．５％以上、より好ましくは２％以上、特に好ましくは２．５％以上である。１２％超では高温粘性が上昇しガラスの溶解が困難となり、またＴＬが高くなりすぎる。好ましくは１０％以下、より好ましくは８％以下、特に好ましくは７％以下、典型的には６．５％以下である。【００１８】
ＭｇＯは、耐候性を維持したままαを大きくする、ガラスを傷つきにくくする、またガラスの溶解性を向上させる効果があり必須成分である。２％未満では前記効果が小さい。好ましくは５％以上、より好ましくは７％以上、最も好ましくは８％以上である。１５％超ではＴＬが高くなりすぎる。好ましくは１４％以下、より好ましくは１３％以下である。【００１９】
ＣａＯは必須ではないが、耐候性を維持したままαを大きくする、またはガラスの溶解性を向上させるために１．５％まで含有してもよい。１．５％超ではガラスが傷つきやすくなるおそれがある。好ましくは１％以下、より好ましくは０．５％未満、典型的には０．３％以下である。【００２０】
Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏはαを大きくする、またガラスの溶解性を向上させる効果を有する成分であり、少なくともいずれかを含有しなければならない。Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの含有量の合計Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが１％未満では前記効果が小さい。好ましくは２％超、より好ましくは５％以上、特に好ましくは７％以上、典型的には１０％以上である。２０％超では耐候性が低下し、ガラス転移点が低下する。好ましくは１７％以下、より好ましくは１５％以下、特に好ましくは１４％以下、典型的には１３．５％以下である。典型的にはＮａ２Ｏが２〜８％、Ｋ２Ｏが３〜１０％である。
ＳｉＯ２が６０％超、Ａｌ２Ｏ３が１０％以下、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが２％超１７％以下であることが好ましい。【００２１】
ＴｉＯ２は必須成分ではないが、Ｔｇを高くする、耐候性を高くする、またはガラスの溶解性を向上させる効果があり、８％まで含有してもよい。８％超ではＴＬが高くなりすぎるおそれがある、または分相現象が起りやすくなるおそれがある。好ましくは７％以下、より好ましくは６％以下、特に好ましくは５％以下である。また、ＴｉＯ２を含有する場合、その含有量は１％以上であることが好ましい。より好ましくは１．５％以上、特に好ましくは２％以上、最も好ましくは３％以上である。
ＭｇＯおよびＴｉＯ２の含有量の合計ＭｇＯ＋ＴｉＯ２は１０％以上であることが好ましい。１０％未満ではガラスが傷つきやすくなるおそれがある、または高温粘性が上昇しガラスの溶解が困難になるおそれがある。ＭｇＯ＋ＴｉＯ２は典型的には１３％以上である。
典型的には、ＳｉＯ２は６２〜７２％、Ａｌ２Ｏ３は２〜８％、ＭｇＯは７〜１４％、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏは１０〜１４％、ＴｉＯ２は０〜６％である。【００２２】
本発明のガラスは本質的に上記成分からなるが、本発明の目的を損なわない範囲でその他の成分を含有してもよい。その場合、当該他の成分の含有量の合計は好ましくは１０％以下、より好ましくは５％以下、典型的には２％以下である。
たとえばＳＯ３、Ｃｌ、Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＳｎＯ２等の清澄剤を合計で２％まで含有してもよいが、Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＳｎＯ２は含有しないことが好ましい。
また、ガラスの溶解性や安定性を向上させるためにＢ２Ｏ３を合計で３％まで含有してもよい。
ただし、次のような観点からはＢ２Ｏ３は実質的に含有しないことが好ましい。すなわち、Ｂ２Ｏ３はアルカリ金属酸化物成分と共存すると蒸気圧の低いアルカリボレート化合物を形成しやすくなってガラス融液から同成分が非常に揮散しやすくなる。これにより脈理などの不均質が発生しガラス品質低下を引き起こすと同時に、揮散物がガラス溶融窯に使用されているれんが物質に凝縮し、れんが強度を著しく低下させる、揮散物の回収処理に莫大な費用がかかる、等の問題が発生するため、このような問題の発生を抑制したい場合にはＢ２Ｏ３を実質的に含有しないことが好ましい。【００２３】
ＳｒＯまたはＢａＯを、耐候性を維持したままαを大きくする、またガラスの溶解性を向上させるために合計で４％以下の範囲で含有してもよい場合がある。４％超ではガラスが傷つきやすくなるおそれがある。好ましくは２％以下である。ただし、ＢａＯを含有する場合その含有量は２モル％以下としなければならない。
なお、ガラスをより傷つきにくくしたい場合などにはＳｒＯは含有しないか、含有する場合でも０．１％未満であることが好ましい。また、このような場合にはＢａＯは含有しないか、含有する場合でも０．１％未満であることが好ましい。
αを大きくする、またはガラスの溶解性を向上させるためにＬｉ２Ｏを１％まで含有してもよい。１％超ではＴｇが低くなる、耐候性が低下する、またはガラスが傷つきやすくなる。典型的には０．６％以下であるが、実質的に含有しないことが多くの場合好ましい。
Ｔｇを高くするためにＺｒＯ２を０．５％まで含有してもよい。０．５％超ではガラスが傷つきやすくなる。【００２４】
ＣａＯ、ＳｒＯまたはＢａＯを含有する場合、ＭｇＯ含有量と（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの各含有量合計）とのモル比：（ＭｇＯ）／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）は０．６以上であることが好ましい。０．６未満ではガラスが傷つきやすくなる。【００２５】
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの各含有量の合計をＲ’２Ｏとし、アルカリ土類金属酸化物の含有量の合計をＲＯとして、Ｒ’２Ｏと（Ｒ’２Ｏ＋ＲＯ）とのモル比、すなわち、（Ｒ’２Ｏ）／（Ｒ’２Ｏ＋ＲＯ）は０．２５〜０．７５であることが好ましい。この範囲外では、耐候性が低下する、αが小さくなる、またはガラスが傷つきやすくなるおそれがある。より好ましくは０．３〜０．７である。
Ｋ２Ｏを含有する場合、Ｋ２Ｏ含有量とＬｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの各含有量の合計とのモル比、すなわち、Ｋ２Ｏ／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）は０．２以上であることが好ましい。０．２未満ではＴｇが低くなる、または耐候性が低下するおそれがある。より好ましくは０．３以上、特に好ましくは０．４以上である。
Ｔｉよりも原子番号が大きな原子（Ｖなど）の酸化物はガラスを傷つきやすくするおそれがあるので、これらを含有する場合にはそれらの含有量の合計は０．５％以下であることが好ましい。より好ましくは０．３％以下、特に好ましくは０．２％以下、最も好ましくは０．１％以下である。
【実施例】
【００２６】
各成分の原料を「表」中のＳｉＯ２からＺｒＯ２までの欄にモル％表示で示した組成となるように調合し、白金るつぼを用いて１５５０〜１６００℃の温度で３〜５時間溶解した。溶解にあたっては、白金スターラを溶融ガラス中に挿入し、２時間撹拌してガラスを均質化した。次いで溶融ガラスを流し出して板状に成形し、徐冷した。なお、「表」中のＲＯは、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量（単位：モル％）の合計、Ｒ’２Ｏは、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの含有量（単位：モル％）の合計を示している。
例１〜１１のガラスは実施例であり、例１２〜２５のガラスは比較例である。【００２７】
こうして得られたガラス板について、クラック発生率（単位：％）、ガラス転移点Ｔｇ（単位：℃）、熱膨張係数α（単位：×１０−７／℃）、液相温度ＴＬ（単位：℃）、粘度が１０４Ｐとなる温度Ｔ４（単位：℃）、粘度が１０２Ｐとなる温度Ｔ２（単位：℃）、前記ＮＬ（単位：個／ｃｍ２）、前記ＮＳ（単位：１０５個／ｃｍ２）、および密度（単位：ｇ／ｃｍ３）を測定した。結果を「表」中に、Ｔｇ、α、ＴＬ、Ｔ４、Ｔ２、ＮＬ、ＮＳの測定方法を以下にそれぞれ示す。なお、「表」中の「−」で示す項目は測定しなかった。
Ｔｇ：示差熱膨張計を用いて、石英ガラスを参照試料として室温から５℃／分の割合で昇温した際のガラスの伸び率を、ガラスが軟化してもはや伸びが観測されなくなる温度、すなわち屈伏点まで測定し、得られた熱膨張曲線における屈曲点に相当する温度をガラス転移点とした。【００２８】
α：示差熱膨張計を用いて、石英ガラスを参照試料として室温から５℃／分の割合で昇温した際のガラスの伸び率を、屈伏点まで測定し、得られた熱膨張曲線から５０〜３５０℃における平均線膨張係数を算出した。【００２９】
ＴＬ：ガラスを乳鉢で２ｍｍ程度のガラス粒に粉砕し、このガラス粒を白金ボートに並べて置き、温度傾斜炉中で２４時間熱処理した。結晶が析出しているガラス粒の温度の最高値を液相温度とした。
Ｔ４、Ｔ２：回転粘度計により測定した。【００３０】
ＮＬ、ＮＳ：厚さが１〜２ｍｍ、大きさが４ｃｍ×４ｃｍのガラス板の両面を鏡面研磨し、炭酸カルシウムおよび中性洗剤を用いて洗浄した後、超加速寿命試験器（不飽和型プレッシャークッカーＴＰＣ−４１０、タバイエスペック（株））に入れて１２０℃、２気圧の水蒸気雰囲気に２０時間静置した。取り出したガラス板の表面２００μｍ角の範囲を微分干渉顕微鏡で観察し、大きさが１０μｍ以上の付着物の個数と大きさが１μｍ以上１０μｍ未満の付着物の個数をカウントした。【００３１】
【表１】
2008062847.tif 000002
【００３２】
【表２】
2008062847.tif 000003
【００３３】
【表３】
2008062847.tif 000004
【産業上の利用可能性】
【００３４】
磁気ディスク基板等の情報記録媒体基板、磁気ディスク等の情報記録媒体の製造に利用できる。
なお、２００６年１１月２２日に出願された日本特許出願２００６−３１５１２２号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
【国際調査報告】
2008062847.tif 000005
2008062847.tif 000006
2008062847.tif 000007
2008062847.tif 000008