JPH07157331A - 磁気ディスク用着色結晶化ガラス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 表面の欠陥を容易に識別することができる磁
気ディスク用結晶化ガラスを提供することを目的として
いる。 【構成】 ＣＩＥの表色系でマンセル明度が０〜７の範
囲の色視感を有するように、ガラス中の着色成分とし
て、Ｖ2Ｏ5、ＣｕＯ、ＭｎＯ2、Ｃｒ2Ｏ3、ＣｏＯ、Ｍ
ｏＯ3、ＮｉＯ、Ｆｅ2Ｏ3、ＴｅＯ2、ＣｅＯ2、Ｐｒ2Ｏ
3、Ｎｄ2Ｏ3、Ｅｒ2Ｏ3からなる群より選択された少な
くとも１成分を、重量百分率で、０.５〜５％含有させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータ等の記録
媒体として使用される磁気ディスク用の結晶化ガラスに
係り、特に、ガラスを着色することにより、製品検査を
容易に行うことができるようにした着色結晶化ガラスに
関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスクは、大型コンピュータ、パ
ーソナルコンピュータ等の外部記録媒体として近年需要
が増大しているため、その開発が急速に進んできてい
る。従来、磁気ディスク用の基板には、アルミニウム合
金が使用されているが、アルミニウム合金基板では、種
々の材料欠陥の影響により、研磨工程における基板表面
の突起または、スポット状の凹凸を生じ、平坦性、表面
粗度の点で十分でなく、今日の情報量のより一層の増大
にともなう高密度記録化に対応できない。

【０００３】一方、結晶化ガラスは、構成結晶粒子を
０.０２〜２０μｍ程度の大きさに揃えて緻密なものを
得ることができるため、前記アルミニウム合金に比し
て、平坦性、表面粗度が優れ、高密度記録化に適してい
るので、近年、磁気ディスク用の基板を結晶化ガラスで
形成したものが提供されつつある。

【０００４】ところで、結晶化ガラスで磁気ディスク用
の基板を形成する場合、ガラス基板上に、キズ、クラッ
ク、カケ、ピンホール等の欠陥があると、磁気ディスク
の性能に悪影響を与えるばかりか、欠陥の大きさ、量に
よっては、磁気ディスク基板としては使用不能となるた
め、ガラス基板の表面を全数目視によって検査してい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
磁気ディスク用結晶化ガラスは、透明もしくは乳白色の
ものが主体であるため、前記目視による検査では欠陥を
発見し難く、検査者に大きな負担をかけているばかり
か、検査ミスが生じる場合もあった。また、前記のよう
に欠陥を発見し難いため、レーザ光等による自動検査を
導入するのも極めて困難であり、前記欠陥有無の検査が
品質管理上、大きな障害となっていた。

【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、表面の欠陥を容易に識別することができる磁気ディ
スク用結晶化ガラスを提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成するために、すなわち可視光もしくはレーザ光によ
り前記欠陥を容易に識別できるようにするためには、当
該欠陥が光学的に正常な部分と異なるようにすればよい
ことに着目し、本発明に至った。つまり、ガラスが透明
もしくは乳白色等の明度の高い色視感であると、ガラス
基板に欠陥があった場合に、ガラス基板表面からの反射
光または散乱光に有意差が生じにくく、このため欠陥を
識別しにくい。そこで、ガラスの明度を所定の範囲に設
定して、ガラス基板上の欠陥と、正常（良好）な周辺部
とで、反射光または散乱光に明瞭な差を生じさせ、欠陥
を容易に識別するようにしたものである。

【０００８】そこで、本発明の請求項１の磁気ディスク
用結晶化ガラスは、ＣＩＥの表色系でマンセル明度が０
〜７の範囲の色視感を有することを特徴としている。こ
こで、ガラスの良好な面からの反射光の強度をＲ_A、欠
陥からの反射光の強度をＲ_Bとすると、Ｒ_B＞＞Ｒ_Aにな
るほど、欠陥の判別が容易になる。すなわち、黒味の色
になるほど、Ｒ_Aが小さくなるので、欠陥の判別が容易
になる。マンセル明度では、明度を１０段階で評価し、
明度が高くなるほどその値が１０に近づき、明度が低く
なるほどその値が０に近づくので、前記のようにマンセ
ル明度を０〜７の範囲に設定した。この範囲に設定した
のは、マンセル明度が７を越えると、明度が高くなっ
て、欠陥の判別が困難になってくるからである。また、
欠陥の判別を行う場合、ガラスの色と検査光の色を余色
（補色）の関係にすることが望ましい。例えばガラスの
色が、Ｙ（ｙｅｌｌｏｗ）、Ｍ（ｍａｚｅｎｔａ）、Ｃ
（ｃｙａｎ）の場合、検査光の色はそれぞれ、Ｂ（ｂｌ
ｕｅ）、Ｇ（ｇｒｅｅｎ）、Ｒ（ｒｅｄ）にするのが望
ましい。

【０００９】前記のように、ガラスの色視感を、マンセ
ル明度で０〜７の範囲に設定するには、各種イオン種を
結晶化ガラス成分とともに共存させ、発色させることに
より、すなわち、ガラス中に着色成分を添加して、当該
ガラスを着色すればよい。そこで、本発明の請求項２記
載の磁気ディスク用結晶化ガラスは、結晶化ガラス中
に、着色成分として、Ｖ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｍ
ｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｔｅ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｅｒの金属
酸化物からなる群より選択された少なくとも１成分を、
重量百分率で、０.５〜５％含有させたものである。前
記金属酸化物としては、Ｖ₂Ｏ₅、ＣｕＯ、ＭｎＯ₂、Ｃ
ｒ₂Ｏ₃、ＣｏＯ、ＭｏＯ₃、ＮｉＯ、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｔｅ
Ｏ₂、ＣｅＯ₂、Ｐｒ₂Ｏ₃、Ｎｄ₂Ｏ₃、Ｅｒ₂Ｏ₃等が挙げ
られる。

【００１０】ここで、前記成分の含有率を、０.５〜５
％の範囲に設定したのは、０.５％未満では、所定の色
視感に着色できないからであり、一方、５％を越える
と、材料強度等の特性が劣化するからである。また、前
記着色成分は、単体ではその金属イオン特有の色を呈す
るが、これらを混在させるほど、黒色に近づくようにな
る。

【００１１】さらに、本発明の請求項３記載の磁気ディ
スク用結晶化ガラスは、前記着色成分を含有させる結晶
化ガラスの主要構成成分が、ＳｉＯ₂−Ｌｉ₂Ｏ、ＳｉＯ
₂−Ａｌ₂Ｏ₃−Ｌｉ₂Ｏ、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃−ＺｎＯの
いずれかからなるものである。

【００１２】本発明の請求項４記載の磁気ディスク用結
晶化ガラスは、前記着色成分を含有させることを前提と
し、その他の構成成分が以下の通りであることを特徴と
している。重量百分率で、ＳｉＯ₂ ６０〜８７％、Ｌ
ｉ₂Ｏ ５〜１５％、Ｎａ₂Ｏ ０〜１％、Ｋ₂Ｏ ０〜
１０％、ＭｇＯ ０〜７.５％、ＣａＯ ０〜９.５％、
ＳｒＯ ０〜１５％、ＢａＯ ０〜１３％、ただし、Ｍ
ｇＯ+ＣａＯ+ＳｒＯ+ＢａＯ ０+５％以上、ＺｎＯ ０
〜１３％、Ｂ₂Ｏ₃ ０〜１０％、Ａｌ₂Ｏ₃ ０〜１０
％、Ｐ₂Ｏ₅ ０.５〜８％、ＴｉＯ₂ ０〜５％、ＺｒＯ
₂ ０〜３％、ＳｎＯ₂ ０〜３％、Ａｓ₂Ｏ₃+Ｓｂ₂Ｏ₃
０〜２％、および上記金属酸化物の１種または２種以
上の金属元素の弗化物をＦの合計量として、０〜５％
有している。

【００１３】前記構成成分の組成範囲を上記のように限
定した理由は以下の通りである。すなわち、ＳｉＯ₂
成分は、原ガラスの熱処理により、主結晶として二珪酸
リチウム（Ｌｉ₂Ｏ・２ＳｉＯ₂）およびα−クオーツ
（ＳｉＯ₂）等の結晶を生成する極めて重要な成分であ
るが、その量が６０％未満では、得られる結晶化ガラス
の析出結晶が不安定で組織が粗大化しやすく、また、８
７％を超えると原ガラスの溶融が困難になるからであ
る。

【００１４】Ｌｉ₂Ｏ成分は、原ガラスの熱処理によ
り、主結晶として二珪酸リチウム（Ｌｉ₂Ｏ・２Ｓｉ
Ｏ₂）結晶を生成する極めて十分な成分であるが、その
量が５％未満では、上記結晶の析出が困難となると同時
に、原ガラスの溶融が困難となり、また、１５％を超え
ると、得られる結晶化ガラスの析出結晶が不安定で組織
が粗大化しやすいうえ、化学的耐久性および硬度が悪化
するからである。なお、Ｌｉ₂Ｏ量は、製品（磁気ディ
スク基板）の高硬度および高熱膨張特性を顕著にし、結
晶粒径を一層微小にするためには、５〜１２％が好まし
い。

【００１５】Ｎａ₂ＯおよびＫ₂Ｏ成分は、ガラスの溶融
性を向上させる重要な成分であり、それぞれ１０％まで
含有させることができる。なお、上記効果を得るために
は、Ｎａ₂ＯおよびＫ₂Ｏの１種または２種の合計量を
０.５％以上含有させることが好ましい。ＭｇＯ、Ｃａ
Ｏ、ＳｒＯおよびＢａＯの各成分は、ガラスの溶融性の
改善、ガラス成形時の部分的乳白色化の防止、熱膨張曲
線に大きな屈曲をもたらすα−クリストバライト結晶の
過度の析出抑制、および下記に示すＰ₂Ｏ₅成分との共存
により、熱処理条件による熱膨張係数の変化を抑制する
ための重要な成分である。しかし、ＭｇＯ、ＣａＯ、Ｓ
ｒＯおよびＢａＯ成分の１種または２種以上の合計量が
０.５％未満ではそれらの効果が十分でない。また、Ｍ
ｇＯは７.５％を、ＣａＯは９.５％を、ＳｒＯは１５％
を、ＢａＯは１３％をそれぞれ超えると、所望の結晶析
出が困難になるとともに、結晶粒径が粗大化して緻密性
が低下する。同様の理由でＲＯ成分の合計量は２５％ま
でとするのが好ましい。

【００１６】ＺｎＯ成分は、ガラスの溶融性の改善、熱
処理条件による熱膨張係数の変化の抑制に補助的効果が
あるので、１３％まで含有させることができるが、望ま
しくは５％未満含有させるのがよい。Ｂ₂Ｏ₃成分は、ガ
ラスの溶融性を向上する有効な成分であり、その含有量
が１０％以上では、所望の結晶を析出し難くなるが、望
ましくは５％未満含有させるのがよい。Ａｌ₂Ｏ₃成分
は、製品の化学的耐久性および硬度を向上させる有効な
成分であり、その含有量が１０％を超えると溶融性が悪
化し、主結晶としてのα−クオーツ（ＳｉＯ₂）の結晶
析出量が低下するが、望ましくは１〜８％含有させるの
がよい。

【００１７】Ｐ₂Ｏ₅成分は、ガラスの結晶核形成剤とし
て不可欠であるが、その量が０.５％未満では、所望の
結晶を生成させることができず、また、８％を超える
と、得られる結晶化ガラスの析出結晶が不安定で粗大化
し易くなる。ＴｉＯ₂、ＺｒＯ₂およびＳｎＯ₂成分は、
核形成剤としてそれぞれ５％、３％および３％まで、補
助的に使用し得る。Ａｓ₂Ｏ₃およびＳｂ₂Ｏ₃成分は、ガ
ラス溶融の際の清澄剤として添加し得るが、これらの１
種または２種の合計量は２％以下で十分である。

【００１８】また、上記金属酸化物の１種または２種以
上の金属元素の弗化物を含有させると、結晶化の調整等
に有効であるが、その量がＦの合計量として５％を超え
ると、ガラスが不安定になり、所望の結晶が得られな
い。

【００１９】上述した着色結晶化ガラスは、ＳｉＯ₂−
Ｌｉ₂Ｏ系のガラスであるが、次に示す結晶化ガラス
は、ＳｉＯ₂−Ｌｉ₂Ｏ−ＲＯ（ただし、ＲＯはＭｇＯ、
ＺｎＯまたはＰｂＯである）系のガラスであり、ＭｇＯ
成分を必須成分として含有させた原ガラスを熱処理する
ことにより得られる結晶化ガラスは、結晶相α−クオー
ツ（ＳｉＯ₂）の成長結晶粒子（二次粒子）が球状粒子
構造をとり、かつ結晶粒子サイズを制御することにより
研磨して成る表面特性の優れた磁気ディスク用結晶化ガ
ラスとして使用することができる。

【００２０】そこで、本発明の請求項５記載の磁気ディ
スク用着色結晶化ガラスは、前記着色成分を含有させる
ことを前提とし、ＳｉＯ₂−Ｌｉ₂Ｏ−ＲＯ系のガラスの
他の構成成分が以下の通りであることを特徴としてい
る。重量百分率で、ＳｉＯ₂ ６５〜８３％、Ｌｉ₂Ｏ
８〜１３％、Ｋ₂Ｏ ０〜７％、ＭｇＯ ０.５〜５.５
％、ＺｎＯ ０〜５％、ＰｂＯ ０〜５％、ただし、Ｍ
ｇＯ+ＺｎＯ+ＰｂＯ ０.５〜５.５％、Ｐ₂Ｏ₅ １〜４
％、Ａｌ₂Ｏ₃ ０〜７％、Ａｓ₂Ｏ₃+Ｓｂ₂Ｏ₃ ０〜２
％ からなるガラスを熱処理することにより得られ、主
結晶相として二珪酸リチウム（Ｌｉ₂Ｏ・２ＳｉＯ₂）お
よびα−クオーツ（ＳｉＯ₂）を有する。

【００２１】上記請求項５の磁気ディスク用結晶化ガラ
スの組成は、原ガラスと同様、酸化物基準で表示し得る
が、原ガラスの組成範囲を上記のように限定した理由は
以下の通りである。すなわち、ＳｉＯ₂ 成分は、原ガ
ラスの熱処理により、主結晶として二珪酸リチウム（Ｌ
ｉ₂Ｏ・２ＳｉＯ₂）およびα−クオーツ（ＳｉＯ₂）等
の結晶を生成する極めて重要な成分であるが、その量が
６５％未満では、得られる結晶化ガラスの析出結晶が不
安定で組織が粗大化しやすく、また、８３％を超えると
原ガラスの溶融が困難になるからである。

【００２２】Ｌｉ₂Ｏ成分は、原ガラスの熱処理によ
り、主結晶として二珪酸リチウム（Ｌｉ₂Ｏ・２Ｓｉ
Ｏ₂）結晶を生成する極めて重要な成分であるが、その
量が８％未満では、上記結晶の析出が困難となると同時
に、原ガラスの溶融が困難となり、また、１３％を超え
ると、得られる結晶化ガラスの析出結晶が不安定で組織
が粗大化しやすいうえ、化学的耐久性および硬度が悪化
するからである。なお、Ｌｉ₂Ｏ量は、製品（磁気ディ
スク基板）の高硬度および高熱膨張特性を顕著にし、結
晶粒径を一層微小にするためには、８〜１２％が好まし
い。Ｋ₂Ｏ成分は、ガラスの溶融性を向上させる重要な
成分であり、７％まで含有させることができるが、望ま
しくは、１〜６％含有させるのがよい。

【００２３】ＭｇＯ成分は、主結晶としてのα−クオー
ツ（ＳｉＯ₂）の結晶粒子を二次粒子構造全体へランダ
ムに析出させることができる重要な成分であるが、その
量が０.５％未満では上記効果が得られず、また、５.５
％を超えると、所望の結晶が析出し難くなる。また、Ｚ
ｎＯおよびＰｂＯ成分もＭｇＯと同等の効果があるので
添加し得るが、その量が各々５％を超えると所望の結晶
が析出し難くなる。ただし、上記ＭｇＯ、ＺｎＯおよび
ＰｂＯ成分の合計量は、同様の理由で０.５〜５.５％と
すべきである。

【００２４】Ｐ₂Ｏ₅成分は、ガラスの結晶核形成剤とし
て不可欠であるが、その量が１％未満では、所望の結晶
を生成させることができず、また、４％を超えると、得
られる結晶化ガラスの析出結晶が不安定で粗大化し易く
なる。Ａｌ₂Ｏ₃成分は、結晶化ガラスの化学的耐久性を
向上させる有効な成分であるが、その含有量が７％を超
えると溶融性が悪化し、主結晶としてのα−クオーツ
（ＳｉＯ₂）の結晶析出量が低下するが、望ましくは、
１〜８％含有させるのがよい。Ａｓ₂Ｏ₃およびＳｂ₂Ｏ₃
成分は、ガラス溶融の際の清澄剤として添加し得るが、
これらの１種または２種の合計量は２％以下で十分であ
る。

【００２５】上記構成の磁気ディスク用着色結晶化ガラ
スを製造する場合、前記着色成分を含む組成を有するガ
ラスを溶融し、熱間成形および／または冷間成形を行っ
た後、９００℃以下の温度で結晶化熱処理を行う。これ
により、主結晶相として二珪酸リチウム（Ｌｉ₂Ｏ・２
ＳｉＯ₂）およびα−クオーツ（ＳｉＯ₂）を有するとと
もに、ＣＩＥの表色系でマンセル明度が０〜７の範囲の
色視感を有する結晶化ガラスが製造される。この結晶化
ガラスを、磁気ディスク用の基板として使用する場合、
通常一般に広く知られている方法でラッピングの後、ポ
ッリシングを行い、その表面粗度（Ｒａ）を１５〜５０
Åの範囲に設定する。

【００２６】本発明の請求項６記載の磁気ディスク用着
色結晶化ガラスは、前記着色成分を含有させることを前
提とし、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃−ＺｎＯ系のガラスの他の
構成成分が以下の通りであることを特徴としている。重
量百分率で、ＳｉＯ₂ ３０〜６５％、Ａｌ₂Ｏ₃ ５〜
２５％、ＺｎＯ ８〜４０％、ＭｇＯ ２〜２０％、Ｐ
ｂＯ ０〜１５％、ＣａＯ+ＳｒＯ+ＢａＯ０〜１５％、
ＴｉＯ₂ ２〜１５％、Ｂ₂Ｏ₃ ０〜１０％、Ｌａ₂Ｏ₃+
Ｙ₂Ｏ₃+Ｇｄ₂Ｏ₃+Ｔａ₂Ｏ₅+Ｎｂ₂Ｏ₅+ＷＯ₃ ０〜１０
％、ＺｒＯ₂+Ｐ₂Ｏ₅+ＳｎＯ₂ ０〜７％、ただし、Ｚｒ
Ｏ₂ ０〜４％、Ｐ₂Ｏ₅ ０〜５％、ＳｎＯ₂ ０〜２
％、Ａｓ₂Ｏ₃+Ｓｂ₂Ｏ₃ ０〜２％、および上記金属酸
化物の１種または２種以上の金属元素の弗化物をＦの合
計量として、０〜５％ からなるガラスを熱処理するこ
とにより得られ、主結晶相としてガーナイト（ＺｎＯ・
Ａｌ₂Ｏ₃）を有する。

【００２７】請求項６の磁気ディスク用結晶化ガラスの
組成範囲を上記のように限定した理由は以下の通りであ
る。すなわち、ＳｉＯ₂ 成分は、原ガラスの熱処理に
より、α−クオーツ（ＳｉＯ₂）の結晶を生成する成分
であるが、その量が３０％未満では、得られる結晶化ガ
ラスの析出結晶が不安定で組織が粗大化しやすく、ま
た、６５％を超えると原ガラスの溶融が困難になるから
である。

【００２８】Ａｌ₂Ｏ₃成分は、原ガラスの熱処理によ
り、主結晶としてガーナイト（ＺｎＯ・Ａｌ₂Ｏ₃）結晶
を生成する極めて重要な成分であるが、その量が５％未
満では、上記結晶の析出が困難となり、また、２５％を
超えると、溶融性が悪化するとともに、得られる結晶化
ガラスの析出結晶が不安定で組織が粗大化しやすいから
である。ＺｎＯ成分は、原ガラスの熱処理により、主結
晶としてガーナイト（ＺｎＯ・Ａｌ₂Ｏ₃）結晶を生成す
る極めて重要な成分であるが、その量が８％未満では、
上記結晶の析出が困難となり、また、４０％を超える
と、得られる結晶化ガラスの析出結晶が不安定で組織が
粗大化し易いからである。

【００２９】ＭｇＯ成分は、その量が２％未満では原ガ
ラスが不安定になるとともに溶融性が悪化し、さらに製
品の硬度が低下する。また、２０％を超えると製品中の
結晶粒が粗大になるとともに原ガラスの失透傾向が増大
する。ＰｂＯ成分は、原ガラスの溶融性を改善する成分
であるが、その量が１５％を超えると所望の結晶が析出
し難くなる。

【００３０】ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの各成分は、
ガラスの溶融性の改善、ガラス成形時の部分的乳白色化
の防止、熱膨張曲線に大きな屈曲をもたらすα−クリス
トバライト結晶の過度の析出抑制、および下記に示すＰ
₂Ｏ₅成分との共存により、熱処理条件による熱膨張係数
の変化を抑制するための重要な成分である。しかし、Ｃ
ａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯ成分の１種または２種以上の
合計量が１５％を超えると、所望の結晶析出が困難にな
るとともに、結晶粒径が粗大化して緻密性が低下するの
で、これら成分の含有量は１５％までとすべきである。

【００３１】ＴｉＯ₂成分は、核形成剤として不可欠で
あるが、その合計量が２％未満では所望の結晶を生成さ
せることができず、また、１５％を超えると、原ガラス
が不安定になってしまう。Ｂ₂Ｏ₃成分は、ガラスの溶融
性を向上する有効な成分であるが、その含有量が１０％
を超えると、所望の結晶を析出し難くなるが、望ましく
は、６％未満含有させるのがよい。Ｌａ₂Ｏ₃、Ｙ₂Ｏ₃、
Ｇｄ₂Ｏ₃、Ｔａ₂Ｏ₅、Ｎｂ₂Ｏ₅およびＷＯ₃ 成分は、
製品の硬度と化学的耐久性を改善するのに有効であるの
で、これらの成分の１種または２種以上を合計量で１０
％まで含有させることができる。

【００３２】ＺｒＯ₂、Ｐ₂Ｏ₅およびＳｎＯ₂ 成分は、
核形成剤としてそれぞれ４％、５％および２％まで、補
助的に使用し得る。しかし、ＺｒＯ₂、Ｐ₂Ｏ₅およびＳ
ｎＯ₂成分の１種または２種以上の合計量が７％を超え
ると、所望の結晶析出が困難になるとともに、結晶粒径
が粗大化して緻密性が低下するので、これら成分の含有
量は１５％までとすべきである。Ａｓ₂Ｏ₃およびＳｂ₂
Ｏ₃成分は、ガラス溶融の際の清澄剤として添加し得る
が、これらの１種または２種の合計量は２％以下で十分
である。また、上記金属酸化物の１種または２種以上の
金属元素の弗化物を含有させると、結晶化の調整等に有
効であるが、その量がＦの合計量として５％を超える
と、ガラスが不安定になり、所望の結晶が得られない。

【００３３】本発明の請求項７記載の磁気ディスク用着
色結晶化ガラスは、前記着色成分を含有させることを前
提とし、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃−Ｌｉ₂Ｏ系のガラスの他の
構成成分が以下の通りであることを特徴としている。重
量百分率で、ＳｉＯ₂ ５０〜６１％、Ｐ₂Ｏ₅ ０〜７
％、Ａｌ₂Ｏ₃ ２０〜２７％、ただし、重量比で Ａｌ
₂Ｏ₃／（ＳｉＯ₂+Ｐ₂Ｏ₅）=０.３８〜０.５０、Ｌｉ₂Ｏ
３〜６％、ＭｇＯ ０.６〜５％、ＢａＯ ０.５〜５
％、ＺｎＯ０.３〜５％、ただし、ＭｇＯ+ＢａＯ+Ｚｎ
Ｏ ３〜１０％、ＴｉＯ₂ １〜５％、ＺｒＯ₂ １〜５
％、Ａｓ₂Ｏ₃+Ｓｂ₂Ｏ₃ ０〜２％ からなるガラスを
熱処理することにより得られ、主結晶としてβ−石英固
溶体を有し、 熱膨張係数（α×１０^-7／℃）が−１０
〜＋１０の範囲にあり、結晶化ガラス材料の内部および
製造ロット材料間において熱処理条件による熱膨張係数
の変化量が極めて小さく、かつ改善された均質性と透明
性を有するところにある。ここで、上記β−石英は、β
−石英およびこれに極似の構造を有するβ−ユークリプ
タイト（Ｌｉ₂Ｏ・Ａｌ₂Ｏ₃・２ＳｉＯ₂（ただし、Ｌｉ
₂ＯはＭｇＯおよびＺｎＯと置換可能））の総称であ
る。

【００３４】請求項７の磁気ディスク用結晶化ガラスの
組成範囲を上記のように限定した理由は以下の通りであ
る。すなわち、ＳｉＯ₂成分は、原ガラスの熱処理によ
り、主結晶として、β−石英固溶体の結晶を生成する成
分であるが、その量が５０％未満では、得られる結晶化
ガラスの析出結晶が不安定で組織が粗大化し透明性が悪
化し、また、６１％を超えると原ガラスの溶融清澄が困
難となり、製品の光学的均質性が悪化する。

【００３５】Ｐ₂Ｏ₅成分は、ＳｉＯ₂成分の一部と置換
することにより、得られる結晶化ガラスの熱膨張曲線の
屈曲性を小さくし、かつ原ガラスの溶融性を向上させる
効果を有するが、その量が７％を超えると材料の結晶粒
径が粗大となり、著しく透明性が悪化する。Ａｌ₂Ｏ₃成
分は、その量が２０％未満では原ガラスの溶融が困難と
なり、均質で乳白色のない製品を得難くなる。また、２
７％を超えるとやはり原ガラスの溶融性が困難となり、
均質な製品を得難くなる。ただし、ＳｉＯ₂とＰ₂Ｏ₅成
分の合計量に対するＡｌ₂Ｏ₃成分の重量比は、後述のＭ
ｇＯ、ＢａＯおよびＺｎＯの三成分の共存とともに、得
られる結晶化ガラスの熱処理条件によるα値の変動を抑
制するため、０.３８〜０.５０の範囲にする必要があ
る。なお、この重量比が０.３８未満では原ガラスの溶
融性も悪化し、また０.５０を超えると原ガラスの安定
性も悪化して、製品の均質性を損ね易くなる。

【００３６】Ｌｉ₂Ｏ成分は、ＳｉＯ₂およびＡｌ₂Ｏ₃成
分とともにβ−石英の構成要素となる重要成分である
が、その量が３％未満の場合には、原ガラスの溶融性の
悪化にともない製品の均質性が劣化し、また所要量の微
細な結晶を析出し難くなる。また６％を超えると結晶粒
径が粗大となり製品の透明性が著しく悪化する。

【００３７】上記請求項７に係る結晶化ガラスにおい
て、上記Ａｌ₂Ｏ₃／（ＳｉＯ₂+Ｐ₂Ｏ₅）重量比とあいま
ってＭｇＯ、ＢａＯ、ＺｎＯの三成分は、これらを共存
させることにより、製品の低膨張特性を維持し、熱処理
条件による熱膨張係数の変動を抑制し、また透明性を低
下させることなく、原ガラスの溶融性改善にともなう製
品の均質性を著しく向上させることを見い出した重要な
成分である。しかし、ＭｇＯ成分は、その量が０.６％
未満では上記効果が得られず、また５％を超えると製品
中に所要の結晶相を析出し難くなり、また透明性が劣化
し易くなる。ＢａＯ成分は、その量が０.５％未満では
上記効果が得られず、また５％を超えると原ガラスの溶
融性および耐失透性がともに悪化し、製品の均質性が損
なわれ易くなる。ＺｎＯ成分は、その量が０.３％未満
では上記効果が得られず、また５％を超えると原ガラス
の耐失透性がともに悪化し、製品の均質性が損なわれ易
くなり、また製品の結晶相が変化するほか透明性も劣化
する。これら三成分の合計量が３％未満では上記効果が
得られず、また１０％を超えると製品中の結晶相が変化
し熱膨張係数が過大になり易くなる。

【００３８】ＴｉＯ₂およびＺｒＯ₂成分は、いずれも核
形成剤として不可欠であるが、これらの量がそれぞれ１
％未満では所望の結晶を生成させることができず、また
それぞれ５％を超えると製品の透明性が劣化し、原ガラ
スの耐失透性が悪化し、製品の均質性が損なわれる。Ａ
ｓ₂Ｏ₃およびＳｂ₂Ｏ₃成分は、ガラス溶融の際の清澄剤
として添加し得るが、これらの１種または２種の合計量
は２％以下で十分である。

【００３９】

【実施例】次に、本発明の磁気ディスク用着色結晶化ガ
ラスの好適な実施例を示す。表１ないし表３は本発明に
係る磁気ディスク用着色結晶化ガラスの各実施例（Ｎ
ｏ.１〜Ｎｏ.１１）の成分の組成を、表４は従来のＳｉ
Ｏ₂−Ｌｉ₂Ｏ系結晶化ガラスの比較組成例を、それぞれ
これらの結晶化ガラスの外観の色、反射率、マンセル明
度、欠陥判別の容易性、主結晶相の種類とともに示した
ものである。なお、各実施例および比較例の結晶化条件
は下記の通りである。 （１）核形成条件（温度×時間） 実施例 Ｎｏ.１、２、７、８、９、１０、１１：５４０
℃×５ｈｒ 実施例 Ｎｏ.３、４：７００℃×２ｈｒ 実施例 Ｎｏ.５、６：７００℃×１０ｈｒ 比較例：５４０℃×５ｈｒ （２）結晶化条件（温度×時間） 実施例 Ｎｏ.１、２、７、８、９、１０、１１：７４０
℃×２ｈｒ 実施例 Ｎｏ.３、４：８５０℃×４ｈｒ 実施例 Ｎｏ.５、６：８５０℃×１０ｈｒ 比較例：７４０℃×２ｈｒ

【００４０】本実施例のＮｏ.１〜Ｎｏ.１１の結晶化ガ
ラスは、全て、Ｖ₂Ｏ₅、ＣｕＯ、ＭｎＯ₂、Ｃｒ₂Ｏ₃、
ＣｏＯ、ＭｏＯ₃、ＮｉＯ、Ｆｅ₂Ｏ₃、ＴｅＯ₂、ＣｅＯ
₂、Ｐｒ₂Ｏ₃、Ｎｄ₂Ｏ₃、Ｅｒ₂Ｏ₃等の金属酸化物から
なる群より選択された少なくとも１成分を、重量百分率
で、０.５〜５％含有するとともに、この含有によって
マンセル明度が１〜７の範囲に設定されており、さら
に、結晶化ガラスの主要構成成分が、ＳｉＯ₂−Ｌｉ
₂Ｏ、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃−Ｌｉ₂Ｏ、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃
−ＺｎＯのいずれかからなっている。つまり、本実施例
のＮｏ.１〜Ｎｏ.１１の結晶化ガラスは、全て上記請求
項１〜３の構成要件を全て満たしている。

【００４１】また、請求項４の構成要件を満たす実施例
は、Ｎｏ.２、Ｎｏ.８、Ｎｏ.９およびＮｏ.１１、請求
項５の構成要件を満たす実施例は、Ｎｏ.１、Ｎｏ.７お
よびＮｏ１０、請求項６の構成要件を満たす実施例は、
Ｎｏ.３およびＮｏ.４、請求項７の構成要件を満たす実
施例は、Ｎｏ.５およびＮｏ.６にそれぞれ示すものであ
る。なお、表１ないし表４において、主結晶相を示す欄
に記載のＬｉ₂Ｓｉ₂Ｏ₅は、二珪酸リチウム（Ｌｉ₂Ｏ・
２ＳｉＯ₂）を、ＺｎＡｌ₂Ｏ₄は、ガーナイト（ＺｎＯ
・Ａｌ₂Ｏ₃）を、β−Ｑｓｓは、β−石英固溶体をそれ
ぞれ示す。また、欠陥判別の欄に記載の◎は、判別が非
常に容易であること、○は判別が容易であること、×は
判別が困難であることを示す。

【００４２】表１ないし表４から明らかなように、本実
施例のＮｏ.１〜Ｎｏ.１１の結晶化ガラスは、前記着色
成分が含有されて、それぞれ所定の色を呈し、マンセル
明度が１〜７の範囲内に設定され、欠陥判別が容易であ
ることが判る。また、比較例の結晶化ガラスは、前記着
色成分が含有されていないので、白色または透明であ
り、マンセル明度が９または表示できないので、欠陥判
別が困難であることが判る。

【表１】

【表２】

【表３】

【表４】

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
の磁気ディスク用着色結晶化ガラスは、ＣＩＥの表色系
でマンセル明度が０〜７の範囲の色視感を有するもので
あるので、ガラス基板上の欠陥と、正常（良好）な周辺
部とで、反射光または散乱光に明瞭な差が生じるので、
欠陥を容易に識別することができる。したがって、目視
による検査が非常に容易になって、検査者への負担軽減
や検査ミス等を防止できるのは勿論のこと、レーザ光等
による識別も容易であるので、欠陥有無の検査の自動化
を容易に図ることができる。

【００４４】請求項２の磁気ディスク用着色結晶化ガラ
スは、ガラス中の着色成分として、Ｖ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｃ
ｒ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｔｅ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎ
ｄ、Ｅｒの金属酸化物からなる群より選択された少なく
とも１成分を、重量百分率で、０.５〜５％含有させた
ものであるので、結晶化ガラスの色視感をマンセル明度
で０〜７の範囲に確実に設定することができる。

【００４５】請求項３の磁気ディスク用着色結晶化ガラ
スは、前記着成分を含有させる結晶化ガラスの主要構成
成分が、ＳｉＯ₂−Ｌｉ₂Ｏ、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃−Ｌｉ₂
Ｏ、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃−ＺｎＯのいずれかからなるも
のであるので、これらの主要構成成分を有する結晶化ガ
ラスをマンセル明度で０〜７の範囲の色視感に着色する
ことができる。

【００４６】請求項４の磁気ディスク用着色結晶化ガラ
スは、マンセル明度を０〜７の範囲の色視感に設定し
て、欠陥を容易に識別することができるのは勿論のこ
と、適切な硬度と緻密、均質な組織を有し、所望の熱膨
張係数を設定でき、しかも熱処理温度による熱膨張係数
の変化を小さくすることができる。

【００４７】請求項５の磁気ディスク用着色結晶化ガラ
スは、マンセル明度を０〜７の範囲の色視感に設定し
て、欠陥を容易に識別することができるのは勿論のこ
と、ＳｉＯ₂−Ｌｉ₂Ｏ−ＲＯ（ただし、ＲＯはＭｇＯ、
ＺｎＯおよびＰｂＯである）系のガラスを熱処理して得
られるものであるから、α−クオーツ（ＳｉＯ₂）の成
長結晶粒子（二次粒子）が球状粒子構造を有し、熱処理
による結晶粒子サイズの制御ができ、研磨して成る表面
粗度が所望範囲の値を有するので、磁気ディスク用基板
として好適に使用することができる。

【００４８】請求項６の磁気ディスク用着色結晶化ガラ
スは、マンセル明度を０〜７の範囲の色視感に設定し
て、欠陥を容易に識別することができるのは勿論のこ
と、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃−ＺｎＯ系のガラスを熱処理し
て得られるものであるから、耐磨耗性および高い機械的
強度を有するので、磁気ディスク用基板として好適に使
用することができる。。

【００４９】請求項７の磁気ディスク用着色結晶化ガラ
スは、マンセル明度を０〜７の範囲の色視感に設定し
て、欠陥を容易に識別することができるのは勿論のこ
と、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃−Ｌｉ₂Ｏ系のガラスを熱処理し
て得られるものであるから、低膨張特性を有するので磁
気ディスク用基板として好適に使用することができる。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＣＩＥの表色系でマンセル明度が０〜７
   の範囲の色視感を有することを特徴とする磁気ディスク
   用着色結晶化ガラス。
2. 【請求項２】 ガラス中の着色成分として、Ｖ、Ｃｕ、
   Ｍｎ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｔｅ、Ｃｅ、Ｐ
   ｒ、Ｎｄ、Ｅｒの金属酸化物からなる群より選択された
   少なくとも１成分を、重量百分率で、０.５〜５％含有
   することを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク用着
   色結晶化ガラス。
3. 【請求項３】 結晶化ガラスの主要構成成分が、ＳｉＯ
   ₂−Ｌｉ₂Ｏ、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃−Ｌｉ₂Ｏ、ＳｉＯ₂−
   Ａｌ₂Ｏ₃−ＺｎＯのいずれかからなることを特徴とする
   請求項２記載の磁気ディスク用着色結晶化ガラス。
4. 【請求項４】 重量百分率で、ＳｉＯ₂ ６０〜８７
   ％、Ｌｉ₂Ｏ ５〜１５％、Ｎａ₂Ｏ ０〜１％、Ｋ₂Ｏ
   ０〜１０％、ＭｇＯ ０〜７.５％、ＣａＯ０〜９.５
   ％、ＳｒＯ ０〜１５％、ＢａＯ ０〜１３％、ただ
   し、ＭｇＯ+ＣａＯ+ＳｒＯ+ＢａＯ ０.５％以上、Ｚｎ
   Ｏ ０〜１３％、Ｂ₂Ｏ₃ ０〜１０％、Ａｌ₂Ｏ₃ ０〜
   １０％、Ｐ₂Ｏ₅ ０.５〜８％、ＴｉＯ₂０〜５％、Ｚｒ
   Ｏ₂ ０〜３％、ＳｎＯ₂ ０〜３％、Ａｓ₂Ｏ₃+Ｓｂ₂Ｏ
   ₃ ０〜２％、および上記金属酸化物の１種または２種
   以上の金属元素の弗化物をＦの合計量として、０〜５％
   からなることを特徴とする請求項２記載の磁気ディス
   ク用着色結晶化ガラス。
5. 【請求項５】 重量百分率で、ＳｉＯ₂ ６５〜８３
   ％、Ｌｉ₂Ｏ ８〜１３％、Ｋ₂Ｏ ０〜７％、ＭｇＯ
   ０.５〜５.５％、ＺｎＯ ０〜５％、ＰｂＯ０〜５％、
   ただし、ＭｇＯ+ＺｎＯ+ＰｂＯ ０.５〜５.５％、Ｐ₂
   Ｏ₅ １〜４％、Ａｌ₂Ｏ₃ ０〜７％、Ａｓ₂Ｏ₃+Ｓｂ₂
   Ｏ₃ ０〜２％ からなるガラスを熱処理することによ
   り得られたガラスの主結晶相が二珪酸リチウム（Ｌｉ₂
   Ｏ・２ＳｉＯ₂）およびα−クオーツ（ＳｉＯ₂）である
   ことを特徴とする請求項２記載の磁気ディスク用着色結
   晶化ガラス。
6. 【請求項６】 重量百分率で、ＳｉＯ₂ ３０〜６５
   ％、Ａｌ₂Ｏ₃ ５〜２５％、ＺｎＯ ８〜４０％、Ｍｇ
   Ｏ ２〜２０％、ＰｂＯ ０〜１５％、ＣａＯ+ＳｒＯ+
   ＢａＯ ０〜１５％、ＴｉＯ₂ ２〜１５％、Ｂ₂Ｏ₃
   ０〜１０％、Ｌａ₂Ｏ₃+Ｙ₂Ｏ₃+Ｇｄ₂Ｏ₃+Ｔａ₂Ｏ₅+Ｎｂ
   ₂Ｏ₅+ＷＯ₃ ０〜１０％、ＺｒＯ₂+Ｐ₂Ｏ₅+ＳｎＯ₂ ０
   〜７％、ただし、ＺｒＯ₂ ０〜４％、Ｐ₂Ｏ₅ ０〜５
   ％、ＳｎＯ₂ ０〜２％、Ａｓ₂Ｏ₃+Ｓｂ₂Ｏ₃ ０〜２
   ％、および上記金属酸化物の１種または２種以上の金属
   元素の弗化物をＦの合計量として、０〜５％ からなる
   ガラスを熱処理することにより得られた結晶化ガラスの
   主結晶相がガーナイト（ＺｎＯ・Ａｌ₂Ｏ₃）であること
   を特徴とする請求項２記載の磁気ディスク用着色結晶化
   ガラス。
7. 【請求項７】 重量百分率で、ＳｉＯ₂ ５０〜６１
   ％、Ｐ₂Ｏ₅ ０〜７％、Ａｌ₂Ｏ₃ ２０〜２７％、ただ
   し、重量比で Ａｌ₂Ｏ₃／（ＳｉＯ₂+Ｐ₂Ｏ₅）=０.３８
   〜０.５０、Ｌｉ₂Ｏ ３〜６％、ＭｇＯ ０.６〜５
   ％、ＢａＯ ０.５〜５％、ＺｎＯ ０.３〜５％、ただ
   し、ＭｇＯ+ＢａＯ+ＺｎＯ ３〜１０％、ＴｉＯ₂ １
   〜５％、ＺｒＯ₂ １〜５％、Ａｓ₂Ｏ₃+Ｓｂ₂Ｏ₃ ０〜
   ２％ からなるガラスを熱処理することにより得られた
   結晶化ガラスの主結晶がβ−石英固溶体であることを特
   徴とする請求項２記載の磁気ディスク用着色結晶化ガラ
   ス。