(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘキサセルジアンを主結晶相とする結晶化ガラスであって、Ｘ線回折においてヘキサセルジアンの（１０１）面の回折強度をＩ（１０１）とし、（１１０）面からの回折強度をＩ（１１０）としたとき、０≦Ｉ（１０１）／Ｉ（１１０）≦１．５であることを特徴とする、結晶化ガラス。
【請求項２】
ＳｉＯ2 を４３〜５７ｍｏｌ％、Ａｌ2 Ｏ3 を７〜１５ｍｏｌ％、ＭｇＯを１３〜２１ｍｏｌ％、ＢａＯを４〜１２ｍｏｌ％、Ｋ2 Ｏを２〜６ｍｏｌ％、ＴｉＯ2を５〜９ｍｏｌ％を含有する原ガラスを熱処理して結晶化することによって得られたことを特徴とする、請求項１記載の結晶化ガラス。
【請求項３】
以下の組成を有することを特徴とする、請求項１または２に記載の結晶化ガラス。
ＳｉＯ2 ：  ４３〜５７ｍｏｌ％
Ａｌ2 Ｏ3 ：  ７〜１５ｍｏｌ％
ＭｇＯ：    １３〜２１ｍｏｌ％
ＢａＯ：      ４〜１２ｍｏｌ％
Ｋ2 Ｏ：      ２〜  ６ｍｏｌ％
ＴｉＯ2 ：    ５〜  ９ｍｏｌ％
ＣａＯ：      ０〜  ６ｍｏｌ％
Ｂ2 Ｏ3 ：    ０〜  ５ｍｏｌ％
Ｐ2 Ｏ5 ：    ０〜  ５ｍｏｌ％
Ｂｉ2 Ｏ5 ：  ０〜  ５ｍｏｌ％
（ＣａＯ＋Ｂ2 Ｏ3 ＋Ｐ2 Ｏ5 ＋Ｂｉ2 Ｏ5 ）：  ０．３〜６ｍｏｌ％
【請求項４】
原ガラスを溶融させたときの失透温度が１２８０℃以下であり、失透時の粘度ｌｏｇη（ｐｏｉｓｅ）が２．８以上であることを特徴とする、請求項１−３のいずれか一つの請求項に記載の結晶化ガラス。
【請求項５】
ダイレクトプレス成形法によって成形されたことを特徴とする、請求項４記載の結晶化ガラス。
【請求項６】
前記原ガラスがＣａＯを６ｍｏｌ％以下含有することを特徴とする、請求項２−５のいずれか一つの請求項に記載の結晶化ガラス。
【請求項７】
前記原ガラスにおいて、ＢａＯ、ＭｇＯおよびＣａＯの含有割合（ｍｏｌ％）が、０．２≦ＢａＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＢａＯ）≦０．５の関係を満足することを特徴とする、請求項２−６のいずれか一つの請求項に記載の結晶化ガラス。
【請求項８】
８００〜９００℃で結晶化されていることを特徴とする、請求項２〜７の結晶化ガラス。
【請求項９】
前記結晶化ガラス中に析出した結晶子のサイズが１００ｎｍ以下であることを特徴とする、請求項１−８のいずれか一つの請求項に記載の結晶化ガラス。
【請求項１０】
−４０〜＋７０℃における熱膨張係数が６０〜９０×１０−７であることを特徴とする、請求項１−９のいずれか一つの請求項に記載の結晶化ガラス。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一つの請求項に記載の結晶化ガラスからなることを特徴とする、磁気ディスク用基板。
【請求項１２】
表面が酸化セリウムによってポリッシュ仕上げされていることを特徴とする、請求項１１記載の基板。
【請求項１３】
表面の中心線平均表面粗さＲａが０．３ｎｍ以下であることを特徴とする、請求項１１または１２記載の基板。
【請求項１４】
請求項１１−１３のいずれか一つの請求項に記載の磁気ディスク用基板と、この磁気ディスク用基板の平滑面上に形成されている下地膜と、この下地膜上の金属磁性層とを備えていることを特徴とする、磁気ディスク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヘキサセルジアンを主結晶相とする結晶化ガラスおよびこれを用いた磁気ディスク用基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、化学強化ガラスとともにリチウムを含有したリチウムダイシリケートを主結晶とする結晶化ガラスが磁気ディスク用基板として使用されている。その際、リチウムは膜の薄い基板端部で基板から下地膜、磁性膜、保護膜を拡散して、潤滑膜と反応することがある。
【０００３】
ガラス基板の耐候性を向上させるために無アルカリの結晶化ガラスが提案されている。しかし、無アルカリの結晶化ガラスは、酸化セリウムでのポリッシュが困難であり、即ちポリッシュレートが極端に低いという問題がある。
【０００４】
例えば、米国特許第５，７８６，２８６号および米国特許第５，９１０、４５９号には、ヘキサセルジアンを主結晶とする結晶化ガラスを磁気ディスク用基板として用いることが開示されている。ヘキサセルジアンは、熱膨張が大きく、無アルカリの結晶化ガラスで磁気ディスク基板として要求される熱膨張を実現するのに有効である。しかし、従来は相変態に伴う異常膨張のために実用化されていなかった。上記した２つの米国特許においては、ガラス組成を限定することにより、ヘキサセルジアンの相変態に伴う異常膨張がなくなることを開示している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した２つの米国特許中では、磁気ディスク用基板を作るために、結晶化ガラスを酸化アルミニウム砥粒でポリッシュ仕上げしている。これは結晶化ガラスが硬いために、現在ガラス基板をポリッシュする産業界で広く使用されている酸化セリウム砥粒では、ポリッシュレートが小さすぎる（削れない）  ためである。例えば米国特許第５，９１０，４５９号の第１１欄５４−５５行目によれば、７μｍのアルミナ砥粒によってラッピングを行い、１．５μｍのアルミナ砥粒によってポリッシングを行っている。アルミナ砥粒は酸化セリウム砥粒よりも硬度がはるかに高い。
【０００６】
本発明の課題は、耐候性が高いヘキサセルジアンを主結晶相とする結晶化ガラスにおいて、更にポリッシュレートが高く、例えば酸化セリウムのような通常工業的に使用されている種類の砥粒によって充分に実用的な速度でポリッシュ加工が可能な結晶化ガラスを提供することである。
【０００７】
また、本発明の課題は、こうした結晶化ガラスを利用することにより、中心線平均表面粗さＲａが小さい面を有し、熱膨張係数の点からも優れた特性を有する磁気ディスク用基板を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ヘキサセルジアンを主結晶相とする結晶化ガラスであって、Ｘ線回折においてヘキサセルジアンの（１０１）面の回折強度をＩ（１０１）とし、（１１０）面からの回折強度をＩ（１１０）としたとき、０≦Ｉ（１０１）／Ｉ（１１０）≦１．５であることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、ＳｉＯ２  を４３〜５７ｍｏｌ％、Ａｌ２  Ｏ３  を７〜１５ｍｏｌ％、ＭｇＯを１３〜２１ｍｏｌ％、ＢａＯを４〜１２ｍｏｌ％、Ｋ２  Ｏを２〜６ｍｏｌ％、ＴｉＯ２  を５〜９ｍｏｌ％を含有する原ガラスを熱処理して結晶化することによって得られたことを特徴とする、結晶化ガラスに係るものである。
【００１０】
また、本発明は、前記の結晶化ガラスからなることを特徴とする、磁気ディスク用基板に係るものである。
【００１１】
本発明者は、ＳｉＯ２  −Ａｌ２  Ｏ３  −ＭｇＯ−ＢａＯ−ＴｉＯ２  系の原ガラス中にＫ２  Ｏを添加し、結晶化させることによって、ヘキサセルジアンの特定の結晶面を成長させた結晶を主結晶相とする結晶化ガラスが得られることを発見した。そして、この結晶化ガラスを検討したところ、以下のような特性を持つことを発見した。
【００１２】
（１）リチウムを含有しないため、耐候性が高いという特性を保持している。
（２）ヘキサセルジアンの相変態に伴う異常膨張が抑制されている。
（３）通常のヘキサセルジアンを主結晶相とする結晶化ガラスに比べて、ポリッシュレートが著しく大きく、工業的に通常利用される砥粒によって、適正な速度でポリッシュ加工が可能である。たとえは酸化セリウム砥粒によって、リチウムダイシリケートを主結晶とする結晶化ガラスと同程度の速度でポリッシュ可能であった。
【００１３】
即ち、結晶化したときにヘキサセルジアンが主結晶となるガラス組成にカリウムを加え、８５０  ℃で結晶化させて結晶化ガラスのＸ線回折を取ったところ、従来ヘキサセルジアンとして知られている回折ピークの特定の面が成長していることが分かった。即ち、Ｘ線回折において、本来回折強度が大きいはずの（１０１）、（１０２）面の回折強度が小さく、Ｃ軸に垂直な（１１０）面の回折強度が大きかった。これは、結晶粒子が板状に成長していることを示唆している。ヘキサセルジアンは、Ｃ軸に垂直な面、即ち（１１０）面で劈開を示すことが知られている。酸化セリウム砥粒で大きなポリッシュレートが得られるのは、劈開し易い（１１０）面が成長しているためであると考えられる。
【００１４】
また、前述したように、リチウムダイシリケートを主結晶とした結晶化ガラスが、磁気ディスク基板材料として使用されている。ガラス基板の上に、保護膜、磁性膜、保護膜、潤滑膜をスパッタしたメディアを高温高湿環境下に長時間置くと、メディアの内外周部を中心に腐食生成物が観察されることがある。この腐食生成物からは、潤滑膜成分とともに、リチウムが観察された。ガラス基板内部には、カリウムも含有されていたが、腐食生成物から、カリウムは観察されなかった。従って、メディアの耐候性を向上させるためにはガラス組成からリチウムを除くことが重要で、ガラス中にカリウムを含有することは、耐候性の点からは問題がないと考えられる。
【００１５】
なお、米国特許第５，９１０、４５９号には、得られたヘキサセルジアンを主結晶相とする結晶化ガラスのＸ線回折プロファイル２例が開示されている。これによると、ヘキサセルジアンの（１０１）面の回折強度をＩ（１０１）、（１１０）面からの回折強度をＩ（１１０）としたとき、Ｉ（１０１）／Ｉ（１１０）は共に２．５である。また、ＪＣＰＤＳカード  Ｎｏ．２６０１３７では、Ｉ（１０１）／Ｉ（１１０）＝２．４である。従って、米国特許に記載の結晶化ガラス中に含まれるヘキサセルジアン結晶は、典型的なものであると考えられ、特定結晶面の成長は見られない。
【００１６】
以上のことから、上記米国特許中では、Ｋ２  Ｏ添加によるヘキサセルジアンの特定結晶面成長及びポリッシュレートの向上に関しては言及されていない。米国特許第５，９１０，４５９号の第５欄１０−１３行目には、アルカリ金属イオンを組成物に添加できるが、しかし一般的にアルカリ金属添加によって耐久性が低下し、磁性膜が汚染される可能性が高くなるので好ましくないと述べられている。特に酸化カリウムの添加によるポリッシュレート向上作用はまったく認識されていない。
【００１７】
特開平８−１６９７２４号公報、特開平９−１２３３３号公報には、ＢａＯを含む無アルカリガラスの特許が開示されている。しかし、これらは結晶化ガラスではなく、本発明とは異なる。
【００１８】
Ｉ（１０１）／Ｉ（１１０）は、更に１．２以下とすることが好ましい。
【００１９】
原ガラスにおいて、ＳｉＯ２  の割合は４５ｍｏｌ％以上とすることが好ましく、５５ｍｏｌ％以下とすることが好ましい。Ａｌ２  Ｏ３  の割合は、８ｍｏｌ％以上とすることが好ましく、１４ｍｏｌ％以下とすることが好ましい。ＭｇＯの割合は、１４ｍｏｌ％以上とすることが好ましく、２０ｍｏｌ％以下とすることが好ましい。ＣａＯの割合は、０〜６ｍｏｌ％とすることが好ましい。ＢａＯの割合は、５ｍｏｌ％以上とすることが好ましく、１１ｍｏｌ％以下とすることが好ましい。Ｋ２  Ｏの割合は、３ｍｏｌ％以上とすることが好ましく、５ｍｏｌ％以下とすることが好ましい。ＴｉＯ２  の割合は、６ｍｏｌ％以上とすることが好ましく、８ｍｏｌ％以下とすることが好ましい。
【００２０】
なお、原ガラス中には、ＺｒＯ２    、Ｓｂ２  Ｏ３    、ＺｎＯ、ＳｎＯ２  、Ａｓ２  Ｏ３  、Ｂ２  Ｏ３    、貴金属のフッ化物を、単独で、または２種以上混合して、含有させることができる。
【００２１】
また、本発明の好適な実施形態においては、原ガラスを溶融させたときの失透温度が１２８０℃以下であり、失透時の粘度ｌｏｇη（ｐｏｉｓｅ）が２．８以上である。これによって、磁気ディスク用基板の生産法として広く使用されているダイレクトプレス法を採用できる。
【００２２】
即ち、磁気ディスク用基板の生産時に使用されているたダイレクトプレス法においては、原ガラスを溶融させ、「ゴブ」と呼ばれる粘性の溶融物の塊を生成させる。そして、この溶融物の塊を直接プレスし、平板形状のディスクを成形する。この成形方法においては、（１）失透温度よりも少し高い作業温度で溶融物をプレス成形する必要があり、また（２）この作業温度において溶融物がある程度高い粘度を有している必要がある。一般に、原ガラスの溶融物の失透温度が高くなると、作業温度での溶融物の粘度が低下する。
【００２３】
ところが、本発明の結晶化ガラスは、一般的には失透温度が高く、１３００℃以上となることが多いことが分かった。このように、原ガラスの溶融物の失透温度が１３００℃以上であると、例えば失透粘度ｌｏｇη（ｐｏｉｓｅ）は２．５程度と低くなる。失透温度よりも若干高い作業温度における溶融物の粘度は、失透粘度よりも更に低くなる。このため、安定してダイレクトプレス成形法によって成形することは困難であった。
【００２４】
従って、本発明の結晶化ガラス系において、原ガラスを溶融させたときの失透温度を１２８０℃以下とし、失透時の粘度ｌｏｇη（ｐｏｉｓｅ）を２．８以上とすることによって、例えば磁気ディスク用基板のダイレクトプレス成形が可能となる。
【００２５】
本発明の結晶化ガラスにおいては、以下の組成系が特に好ましい。
ＳｉＯ２  ：  ４３〜５７ｍｏｌ％
Ａｌ２  Ｏ３  ：  ７〜１５ｍｏｌ％
ＭｇＯ：    １３〜２１ｍｏｌ％
ＢａＯ：      ４〜１２ｍｏｌ％
Ｋ２  Ｏ：      ２〜  ６ｍｏｌ％
ＴｉＯ２  ：    ５〜  ９ｍｏｌ％
ＣａＯ：      ０〜  ６ｍｏｌ％
Ｂ２  Ｏ３  ：    ０〜  ５ｍｏｌ％
Ｐ２  Ｏ５  ：    ０〜  ５ｍｏｌ％
Ｂｉ２  Ｏ５  ：  ０〜  ５ｍｏｌ％
（ＣａＯ＋Ｂ２  Ｏ３  ＋Ｐ２  Ｏ５  ＋Ｂｉ２  Ｏ５  ）：  ０．３〜６ｍｏｌ％
【００２６】
即ち、本発明の結晶化ガラスにおいて、ＣａＯ、Ｂ２  Ｏ３  、Ｐ２  Ｏ５  およびＢｉ２  Ｏ５  からなる群より選ばれた一種以上の酸化物を含有させ、かつ合計含有量を０．３−６ｍｏｌ％とすることによって、原ガラスを溶融させたときの失透温度を低く、好ましくは１２８０℃以下にでき、失透時の粘度ｌｏｇ（η）を２．８以上とできる。
【００２７】
ＣａＯが６ｍｏｌ％を超えると、ヘキサセルジアンの析出量が少なくなり、粒子が粗大になる傾向がある。この観点からは、５ｍｏｌ％以下が更に好ましい。失透温度の低下という観点からは、ＣａＯは０．２ｍｏｌ％以上が好ましい。
【００２８】
Ｂ２  Ｏ３  が５ｍｏｌ％を超えると、化学的耐久性が低下し、粒子が粗大になる傾向がある。この観点からは、４ｍｏｌ％以下が更に好ましい。失透温度の低下という観点からは、Ｂ２  Ｏ３  は０．２ｍｏｌ％以上が好ましい。
【００２９】
Ｐ２  Ｏ５  が５ｍｏｌ％を超えると、化学的耐久性が低下し、粒子が粗大になる傾向がある。この観点からは、４ｍｏｌ％以下が更に好ましい。失透温度の低下という観点からは、Ｐ２  Ｏ５  は０．２ｍｏｌ％以上が好ましい。
【００３０】
Ｂｉ２  Ｏ５  が５ｍｏｌ％を超えると、化学的耐久性が低下し、粒子が粗大になる傾向がある。この観点からは、４ｍｏｌ％以下が更に好ましい。失透温度の低下という観点からは、Ｂｉ２  Ｏ５  は０．２ｍｏｌ％以上が好ましい。
【００３１】
この組成系において、ＳｉＯ２  の割合は４５ｍｏｌ％以上とすることが好ましく、５５ｍｏｌ％以下とすることが好ましい。Ａｌ２  Ｏ３  の割合は、８ｍｏｌ％以上とすることが好ましく、１４ｍｏｌ％以下とすることが好ましい。ＭｇＯの割合は、１４ｍｏｌ％以上とすることが好ましく、２０ｍｏｌ％以下とすることが好ましい。ＣａＯの割合は、０〜６ｍｏｌ％とすることが好ましい。ＢａＯの割合は、５ｍｏｌ％以上とすることが好ましく、１１ｍｏｌ％以下とすることが好ましい。Ｋ２  Ｏの割合は、３ｍｏｌ％以上とすることが好ましく、５ｍｏｌ％以下とすることが好ましい。ＴｉＯ２  の割合は、６ｍｏｌ％以上とすることが好ましく、８ｍｏｌ％以下とすることが好ましい。
【００３２】
更に、（ＣａＯ＋Ｂ２  Ｏ３  ＋Ｐ２  Ｏ５  ＋Ｂｉ２  Ｏ５  ）は、０．５ｍｏｌ％以上とすることが好ましく、５ｍｏｌ％以下とすることが更に好ましい。
【００３３】
本発明の結晶化ガラスの製造方法は限定されないが、例えば以下のようにすることができる。
【００３４】
原ガラスを製造する際には、上記の各金属原子を含有する各原料を、上記の重量比率に該当するように混合し、この混合物を溶融させる。この原料としては、各金属原子の酸化物、炭酸塩、硝酸塩、リン酸塩、水酸化物を例示することができる。また、原ガラスを熱処理して結晶化させる際の雰囲気としては、大気雰囲気、還元雰囲気、水蒸気雰囲気、加圧雰囲気等を選択することができる。
【００３５】
本発明のガラスを作製する際には、原ガラスを鋳型に流す鋳込み成型法及びダイレクトプレス法のいずれでも良い。好ましくはダイレクトプレスである。
【００３６】
上記の結晶化ガラスからなる素材を、いわゆるラッピング、ポリッシングに供することによって、磁気ディスク用基板を作成できる。ポリッシング加工の際の砥粒は、酸化セリウムが好ましいが、他にも酸化アルミニウム、酸化ジルコニウムおよび公知の研磨砥粒を使用できる。本発明の磁気ディスク用基板の主面上には、下地処理層、磁性膜、保護膜等を形成することができ、更に保護膜上に潤滑剤を塗布することができる。
【００３７】
【実施例】
（ガラスの作成）
各種金属酸化物の所定の重量比になるように、各金属を含む化合物を混合した。この混合物２５０ｇを容積２００ｃｃの白金坩堝に入れ、１４５０℃で６時間熱処理し、溶融した。その後、カーボン製の型にガラスを流しだし、成形した。これを７００℃で１時間アニールした後、徐冷して、円盤状の原ガラスを得た。この原ガラスから、寸法１５×１５×厚さ０．８５（ｍｍ）、５×３０×厚さ０．８５（ｍｍ）、５×５×厚さ０．８５（ｍｍ）、および４×４０×厚さ１ｍｍの４種類の板状試料を切り出した。
【００３８】
（結晶化）
各試料を、窒素雰囲気中で、厚さ５ｍｍのカーボン板に挟んだ状態で結晶化した。結晶化のスケジュールは、所望の結晶化温度まで、２００℃／時間で昇温、５時間保持後、室温まで２００℃／時間で降温を行った。
【００３９】
（ガラス転移温度の測定）
寸法５×３０×厚さ０．８５（ｍｍ）の試料を長さ２０（ｍｍ）に切断した。熱膨張率測定装置（マックサイエンス製「ＴＤ５０３０」）で、試験試料の熱膨張率を室温〜９００℃の範囲で測定した。なお、この熱膨張率測定装置は、ガラスが屈伏した時点で測定は自動停止する機能を具えている。温度変化に対して、ガラスの熱膨張カーブが曲がる温度（偏曲点）をガラス転移温度とした。
【００４０】
（結晶相の同定）
銅のＫα線を用いた、Ｘ線回折装置（理学電機製「ガイガーフレックス」：管電圧３０ｋＶ、管電流２０ｍＡ）を使用して、結晶化の終わった寸法１５×１５ｍｍの板状の試験試料の表面の結晶相を同定した。その際、走査角度は、２θ＝２０〜４０°で行った。以下に各結晶相のＪＣＰＤＳカードを示す。
【００４１】
【表１】
0003631671.tif 000002
【００４２】
各試料には、主結晶相として、ヘキサセルジアン（化学式ＢａＯ・Ａｌ２  Ｏ３  ・２ＳｉＯ２  ：ＪＣＰＤＳ  Ｎｏ．２６−０１３７）、エンスタタイト（ＪＣＰＤＳ  Ｎｏ．１９−０７６８）、フォルステライト（ＪＣＰＤＳ  Ｎｏ．３４−０１８９）、ディオプサイト（ＪＣＰＤＳ  Ｎｏ．４１−１３７０）等の結晶が観察された。ただし、主結晶相とは、メインピーク強度が最も大きい結晶相、および最も大きいメインピークの半分以上のメインピーク強度を有する結晶相とした。副結晶相とは、主結晶相の最も大きいメインピーク強度の半分未満のメインピーク強度を有する結晶相である。
【００４３】
（熱膨張係数の測定）
結晶化の終わった、寸法５×３０ｍｍの試料を切断して、長さ２０ｍｍの測定試料を作成した。熱膨張率測定装置（マックサイエンス製「ＴＤ５０００Ｓ」）で、試験試料の熱膨張率を−４０から＋７０℃の範囲で測定した。−４０℃を基準にして＋７０℃までの熱膨張係数を計算した。
【００４４】
（精密研磨加工後の平滑面におけるＲａの測定）
結晶化済みの円盤状のガラス試料を、外径６５．００ｍｍ、内径２０．２５ｍｍに加工した後に、♯１５００のダイヤモンド固定砥石を使って試料の厚みが０．６８５ｍｍになるまで精密研削加工した。ついで、１６Ｂの両面ポリッシュ盤を使って、１．０−２．０μｍ  の酸化セリウム砥粒および硬質セリウムパットを使い、荷重１５０ｇ／ｃｍ２  で、試料の厚みが０．６３５ｍｍになるまでポリッシュ加工した。さらに、０．０１−０．５μｍの酸化セリウム砥粒を使って２段階目のポリッシュ加工を行い、厚み０．６３５ｍｍの精密研磨体を得た。
シリコン製のカンチレバー（共振周波数３００ｋＨｚ）を用いた、原子間力顕微鏡（ＤＩ製Ｄ３１００）のタッピングモードで、精密研磨体の表面の中心線平均表面粗さ（Ｒａ）を測定した。
【００４５】
この発明中のポリッシュレートは、１．０μｍの酸化セリウム砥粒を用いてガラスディスクを研磨した際の、ガラスディスクの厚みが単位時間当たりに減少する量とした。
【００４６】
（微構造観察）
寸法５ｍｍ×５ｍｍの試験片を透過型電子顕微鏡にセットし、試験片のうち顕微鏡による観測位置をアルゴンイオンビームでエッチングし、観測位置の厚さを１０ｎｍ−１５ｎｍにする。日本電子製の透過型電子顕微鏡「ＪＥＭ−２０００ＥＸ」を使用し、加速電圧２００ｋＶで、倍率１００，０００−４００，０００倍で、明視野または暗視野で観察する。
【００４７】
（アルカリ溶出量の測定）
外径６５．００ｍｍ、内径２０．２５ｍｍおよび厚さ０．６３５ｍｍのディスク状の測定試料（精密研磨体）を得た。シリコン製の容積３００ｍｌの密閉容器に超純水５０ｍｌとディスク状の測定試料とを入れた。測定試料の両面から溶出するようにシリコン製の棒を測定試料の下に置いた。クリーンオーブンに密閉容器を入れ、８０℃で５時間保持し、超純水中にアルカリを溶出させた。溶出済の水の中のアルカリ溶出量を原子吸光法によって測定した。
【００４８】
（密度の測定）
ＸＲＤ測定の終わった寸法１５×１５×厚さ０．８５ｍｍの試料を用いて、アルキメデス法により測定した。
【００４９】
（ヤング率、抗折強度の測定）
寸法４×４０×厚さ１ｍｍの試料を得た。この試料に歪みゲージを貼った上で、下スパン３０ｍｍ、上スパン１０ｍｍ、クロスヘッドスピード０．５ｍｍ／分の条件で４点曲げ試験を行い、抗折強度およびヤング率を測定した。
【００５０】
（ビッカース硬度、破壊靱性の測定）
精密研磨後の試料について、マイクロビッカース硬度計を使用して押し込み圧１ｋｇｆでビッカース硬度および破壊靱性を測定した。
【００５１】
（失透温度および失透粘度）
溶融後の各原ガラス４００ｇを用いて測定した。各原ガラスを１４５０℃で６時間熱処理し、溶融させた後、１４５０℃から３℃／分の温度降下速度で、回転粘度計測装置（住田光学製、「ＶＧ−１５００」）を用いて測定した。温度降下時に、結晶の生成によって溶融物の粘性が急激に増大したときの温度を失透温度とした（℃）。そのときの粘度を失透粘度（ｌｏｇη（ｐｏｉｓｅ））とした。
【００５２】
表２、３、４、５、７、８に各実験結果を示す。また、実施例２の試料についての各特性の測定結果を表６に示す。
【００５３】
【表２】
0003631671.tif 000003
【００５４】
【表３】
0003631671.tif 000004
【００５５】
【表４】
0003631671.tif 000005
【００５６】
【表５】
0003631671.tif 000006
【００５７】
【表６】
0003631671.tif 000007
【００５８】
【表７】
0003631671.tif 000008
【００５９】
【表８】
0003631671.tif 000009
【００６０】
（Ｋ２  Ｏ添加量とＩ（１０１）／Ｉ（１１０）との関係）
（１０１）面の回折強度をＩ（１０１）、（１１０）面からの回折強度をＩ（１１０）としたとき、実施例１−４、比較例１，２に、Ｋ２  Ｏ添加によるＩ（１０１）／Ｉ（１１０）の変化を示す。比較例３には、代表的な磁気ディスク基板用の材料であるリチウムダイシリケート系結晶化ガラスのデータを示す。また図１に実施例１−３及び比較例７のＸ線回折チャートを示す。
【００６１】
Ｋ２  Ｏの添加量が増加するのにつれて、２θ＝３３．８°付近の（１１０）面からのピークの割合が大きくなってきていることが分かる。比較例１，２より、Ｋ２  Ｏ添加量が１ｍｏｌ％以下では、エンスタタイト、フォルステライトが析出しており、ヘキサセルジアンが析出していない。その結果、ポリッシュレートが小さくなり、また熱膨張係数も低くなっている。
【００６２】
実施例１−４より、Ｋ２  Ｏ添加量が増えるとヘキサセルジアンが析出し、Ｉ（１０１）／Ｉ（１１０）の値が小さくなっている。それと同時にポリッシュレートが上がり、リチウムダイシリケート系結晶化ガラスに匹敵するまでになっている。しかし、Ｋ２  Ｏ添加量が増加するにつれて、同時にアルカリ溶出量は増加している。リチウムは実質的に含有していないために、リチウムの溶出はない。実施例４より、リチウムダイシリケート系ガラスを超えるレベルのカリウム溶出は、磁気ディスクとして好ましくないと思われ、以上のことからＫ２  Ｏ添加量は、２−６ｍｏｌ％が好ましく、３−５ｍｏｌ％が更に好ましい。またそのとき、０≦Ｉ（１０１）／Ｉ（１１０）≦１．５である。
【００６３】
（ＢａＯ添加量と面状態との関係）
実施例５，６及び比較例４、５より、アルカリ土類金属中のＢａの割合（ＢａＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＢａＯ）  ）が変化すると、面状態が変化することが分かる。また、ＢａＯの添加量が増加するのにつれて、Ｉ（１０１）／Ｉ（１１０）は増加している。ＢａＯが存在しないと、ヘキサセルジアンが析出せず、エンスタタイト、フォルステライトが析出している。そのためポリッシュレートが小さくなり、また熱膨張係数も小さくなっている。ポリッシュレートや熱膨張係数を更に大きくするという観点からは、（ＢａＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＢａＯ）  ）を０．２以上とすることが好ましい。また、図２に、比較例４のＡＦＭ  （原子力間顕微鏡）像を示す。これらの結晶が析出するとポリッシュ後の表面に穴が観察され、表面粗さに悪影響を与える。ＢａＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＢａＯ）  が０．５より上では粒子径が大きくなり、この場合も表面が粗くなる傾向がある。図３、４に実施例２及び比較例５の透過型電子顕微鏡による像を示す。このため粒子径を１００ｎｍ以下にするために、ＢａＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＢａＯ）  を０．５以下とすることが一層好ましい。
【００６４】
（結晶化温度の効果）
実施例７及び比較例６に、実施例２の組成のガラスを異なる結晶化温度で処理した時の結果を示す。比較例６より、７８０℃で熱処理するとヘキサセルジアンが析出せず、その結果熱膨張係数が小さくなる。また実施例７より、８８０℃で熱処理すると、Ｉ（１０１）／Ｉ（１１０）の値及び熱膨張係数はそれほど変化しないが、ポリッシュレートが若干低下する傾向がある。よって磁気ディスク用途としては８００〜９００℃で熱処理するべきである。さらには８３０〜８７０℃が好ましい。
【００６５】
今回発明したガラスでは−４０  〜７０℃の範囲での熱膨張係数は、６０−９０×１０−７／Ｋ、好ましくは７０−８０×１０−７／Ｋにすることができる。
【００６６】
実施例８−１１及び比較例７，８にその他の実施例、比較例を示した。これらより、組成範囲は、実施例９，１１より、ＳｉＯ２  は４３−５７ｍｏｌ％が好ましい（より好ましくは４５−５５ｍｏｌ％）。実施例９，１０より、Ａｌ２  Ｏ３    ７−１５ｍｏｌ％が好ましい（より好ましくは８−１４ｍｏｌ％）。実施例５，６より、ＭｇＯは１３−２１ｍｏｌ％が好ましい（より好ましくは１４−２０ｍｏｌ％）。実施例８及び比較例８より、ＣａＯは０−６ｍｏｌ％が好ましい。実施例５，６より、ＢａＯは４−１２ｍｏｌ％が好ましい（より好ましくは５−１１ｍｏｌ％）。実施例１−４及び比較例１，２、７より、Ｋ２  Ｏは２−６ｍｏｌ％が好ましい（より好ましくは３−５ｍｏｌ％）。実施例１０及び比較例７より、ＴｉＯは５−９ｍｏｌ％が好ましい（より好ましくは６−８ｍｏｌ％）。
【００６７】
（結晶化ガラスの失透温度および失透粘度を制御する例）
実施例１と同様にして、実施例１１−１９の各結晶化ガラスを製造した。ただし、各結晶化ガラスの原ガラスの組成は、表９、表１０にそれぞれ示した。表９、表１０に示す各数値は、各金属酸化物のｍｏｌ％（百分率比）を示す。実施例１１−１９の各結晶化ガラスの基本組成は本発明内のものであるが、ただし、ＣａＯ、Ｂ２  Ｏ３  、Ｐ２  Ｏ５  、Ｂｉ２  Ｏ５  を適宜添加し、（ＣａＯ＋Ｂ２  Ｏ３  ＋Ｐ２  Ｏ５  ＋Ｂｉ２  Ｏ５  ）の値を０．００−５．５３ｍｏｌ％の間で変化させ、失透温度および失透粘度への影響を観測した。実施例１２−１９について、それぞれ前述の各特性を測定し、表１１、１２に示す。
【００６８】
【表９】
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【００６９】
【表１０】
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【００７０】
【表１１】
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【００７１】
【表１２】
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【００７２】
また、実施例１３、１７、１８の各々について、図５に、溶融物の温度降下時の粘度ｌｏｇη（ｐｏｉｓｅ）の変化を示す。
【００７３】
実施例１２−１９においては、いずれもポリッシュレートが大きく、かつ得られた表面粗さが小さい。そして、実施例１２−１９は類似した組成系であるが、実施例１８においては、（ＣａＯ＋Ｂ２  Ｏ３  ＋Ｐ２  Ｏ５  ＋Ｂｉ２  Ｏ５）が０．００ｍｏｌ％であり、失透温度が１３００℃であり、失透粘度も２．５である。実施例１９においては、（ＣａＯ＋Ｂ２  Ｏ３  ＋Ｐ２  Ｏ５  ＋Ｂｉ２  Ｏ５  ）が０．２０ｍｏｌ％であり、失透温度が１２９０℃であり、失透粘度も２．７である。
【００７４】
これに対して、（ＣａＯ＋Ｂ２  Ｏ３  ＋Ｐ２  Ｏ５  ＋Ｂｉ２  Ｏ５  ）を０．３−６ｍｏｌ％含有する実施例１２−１７では、失透温度が１２６０℃以下に顕著に低減されており、失透粘度も２．８以上に上昇している。
【００７５】
次に、表１３に示すように各組成を変更し、実施例２０、２１の各結晶化ガラスを製造し、前述の測定を行った。この結果を表１３、１４に示す。
【００７６】
【表１３】
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【００７７】
【表１４】
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【００７８】
実施例２０においては、失透温度は低いが、五酸化りんが５．２１ｍｏｌ％と多いために、結晶粒径が大きくなり、表面粗さが若干増加する傾向があった。
【００７９】
実施例２１においては、失透温度は低いが、（ＣａＯ＋Ｂ２  Ｏ３  ＋Ｐ２  Ｏ５  ＋Ｂｉ２  Ｏ５  ）が多く、このために結晶粒径が大きくなり、表面粗さが若干増加する傾向があった。
【００８０】
【発明の効果】
以上述べてきたように、本発明によれば、耐候性が高いヘキサセルジアンを主結晶相とする結晶化ガラスにおいて、更にポリッシュレートが高く、例えば酸化セリウムのような通常工業的に使用されている種類の砥粒によって充分に実用的な速度でポリッシュ加工が可能な結晶化ガラスを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１−３及び比較例７の各試料のＸ線回折チャートを示す。
【図２】比較例４の試料のＡＦＭ  （原子力間顕微鏡）像を示す。
【図３】実施例２の試料の透過型電子顕微鏡による像を示す。
【図４】比較例５の試料の透過型電子顕微鏡による像を示す。
【図５】実施例１３、１７、１８の各原ガラスの溶融後の温度と粘度との関係を示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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