JPH11302033A

JPH11302033A - ガラス組成物およびその製造方法

Info

Publication number: JPH11302033A
Application number: JP10124308A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Koyama; 昭浩小山; Shoichi Kishimoto; 正一岸本; Junji Kurachi; 淳史倉知; Nobuyuki Yamamoto; 信行山本
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 1998-04-17
Filing date: 1998-04-17
Publication date: 1999-11-02
Anticipated expiration: 2018-04-17
Also published as: US6306786B1; JP4086211B2

Abstract

(57)【要約】【課題】たわみや振動を効果的に抑えることができ
る、弾性率（ヤング率）および剛性（弾性率／比重）の
高いガラス組成物、およびそのガラス組成物の製造方法
の提供を目的とする。【解決手段】モルパーセントで示して、ＳｉＯ₂ ４
０〜６５％、Ａｌ₂Ｏ₃５〜２５％、Ｌｉ₂Ｏ２〜２０
％、Ｎａ₂Ｏ０〜９％、ＴｉＯ₂ ０〜１０％、ＺｒＯ
₂ ０〜１０％、ＭｇＯ０〜２５％、ＣａＯ０〜２
５％、ＳｒＯ０〜１０％、ＲＯ２〜４０％（ＲＯ＝Ｍ
ｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ）から成るガラス組成物であっ
て、１／２（Ｌｉ₂Ｏ）＋Ｎａ₂Ｏの合計が１ｍｏｌ以上
１０ｍｏｌ％以下であり、清澄剤としてＳｎＯ₂を０．
０１〜５ｍｏｌ％およびイオウ（Ｓ）をＳＯ₃に換算し
て０．１ｍｏｌ％以下を含むガラス組成物およびその製
造方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本件は、高剛性、高弾性を有
するガラス組成物及びその製造方法に関する。特に、高
品質で、表面平滑性に優れた高弾性率を必要とする情報
記録媒体用基板に適した、ガラス組成物及びその製造方
法に関する。更にこのようなガラス組成物を用いた、情
報記録媒体用基板及び情報記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスク等の情報記録装置には、記
録容量の増大、ディスクの回転待ち時間などアクセス時
間の短縮が要求され続けており、その達成手段の一つと
して、媒体の回転を高速化することが考えられている。

【０００３】しかし、現在用いられている基板媒体自体
にたわみがあり、また回転数を上げると媒体の共振が大
きくなり、ついには媒体表面がヘッドと衝突してしま
い、エラーやクラッシュの原因になる。したがって、磁
気ディスクヘッドと記録媒体との間隙をある程度以下に
狭くすることができなくなり、記録容量を増加させるこ
とを著しく阻害してしまう。

【０００４】この為、基板媒体自体のたわみおよび回転
する媒体の共振を小さくするには、基板の弾性率（ヤン
グ率）および、弾性率を比重で割った値である剛性を高
くする必要がある。しかし、これまで磁気ディスク基板
として最も一般的に使用されてきたアルミニウム合金
は、弾性率が７１ＧＰａ、剛性が２６ＧＰａ・ｃｍ³／
ｇであり、１万ｒｐｍ以上の高速化に対応するために
は、現状のままでは難しい。さらに装置のコンパクト化
の要求から、ディスク基板の薄板化が進んでいることに
逆行して、基板厚味を厚くする必要がでてきている。

【０００５】これに対し、化学強化ガラスを用いた基板
は弾性率、比重ともに、アルミニウム基板よりも優れて
いる。例えば、市販のソーダライムガラスをカリウム溶
融塩中でイオン交換したガラス基板が市販されている。
この基板の弾性率は７２ＧＰａ、剛性は２９ＧＰａ・ｃ
ｍ³／ｇである。

【０００６】また、この他に市販のコーニング社０３１
７を化学強化したガラス基板が知られている。この基板
の弾性率は７２ＧＰａ、剛性は２９ＧＰａ・ｃｍ³／ｇ
であるが、まだ不十分である。

【０００７】また化学強化ガラス以外の高剛性の情報記
録媒体用基板として、弾性率が９０ＧＰａ、剛性が３８
ＧＰａ・ｃｍ³／ｇの結晶化ガラスを用いた基板が市販
されている。しかし、これらは内部に結晶を析出させる
という製法の特質上、研磨後の表面に結晶が凹凸として
残ることは不可避であり、化学強化ガラス基板と比較し
て表面平滑性が劣るという欠点を持つ。

【０００８】したがって、今後の情報記録装置のますま
すの高回転化に伴い、さらなる特性の向上、即ちヤング
率および剛性が共に高く、また化学強化が容易でかつ研
磨により平滑性の高い基板が得られるガラス組成物が求
められている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、共振
による振動や振動の振幅を効果的に抑えることができ
る、ヤング率で示される弾性率が高く、かつヤング率／
比重で表される剛性が高いガラス組成物およびこれを用
いた情報記録媒体用ガラス基板を提供することを目的と
する。さらに、前記ガラス物品の製造時の泡品質を向上
することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上従来技術の課
題及び要求に基づいて行われたものであり、ｍｏｌ％で
表示した組成が、ＳｉＯ₂ ４０〜６５％、Ａｌ₂Ｏ₃
５〜２５％、Ｌｉ₂Ｏ２〜２０％、Ｎａ₂Ｏ０〜９
％、ＴｉＯ₂ ０〜１０％、ＺｒＯ₂ ０〜１０％、Ｍｇ
Ｏ０〜２５％、ＣａＯ０〜２５％、ＳｒＯ０〜１
０％、ＲＯ２〜４０％（ＲＯ＝ＭｇＯ＋ＣａＯ＋Ｓｒ
Ｏ）を基本組成としたガラス組成物であって、１／２
（Ｌｉ₂Ｏ）＋Ｎａ₂Ｏの合計が１ｍｏｌ％以上１０ｍｏ
ｌ％以下であり、さらにＳｎＯ₂を０．０１〜５ｍｏｌ
％およびイオウ（Ｓ）をＳＯ₃に換算して０．１ｍｏｌ
％以下を含むことを特徴とするガラス組成物である。

【００１１】また、ヤング率／比重で表される剛性が３
０ＧＰａ・ｇ^-1・ｃｍ³以上、かつヤング率で示される
弾性率が９０ＧＰａ以上であるガラス組成物であること
が好ましい。

【００１２】さらに、前記ガラス組成物をカリウムイオ
ン、ナトリウムイオンもしくはその両者を含む溶融塩中
でイオン交換処理されているガラス組成物であることが
好ましい。

【００１３】また、ｍｏｌ％で表示した組成が、ＳｉＯ
₂ ４０〜６５％、Ａｌ₂Ｏ₃ ５〜２５％、Ｌｉ₂Ｏ２
〜２０％、Ｎａ₂Ｏ０〜９％、ＴｉＯ₂ ０〜１０％、
ＺｒＯ₂ ０〜１０％、ＭｇＯ０〜２５％、ＣａＯ
０〜２５％、ＳｒＯ０〜１０％、ＲＯ２〜４０％
（ＲＯ＝ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ）を基本組成とするガ
ラス組成物の製造方法において、１／２（Ｌｉ₂Ｏ）＋
Ｎａ₂Ｏの合計が１ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以下の時
に、清澄剤としてＳｎＯ₂を０．０１〜５ｍｏｌ％およ
びイオウ（Ｓ）をＳＯ₃に換算して０．１ｍｏｌ％以下
を含むガラス組成物の製造方法である。

【００１４】さらに、前記組成物のバッチ原料の一部
に、硫酸塩化合物を用いたガラス組成物の製造方法であ
ることが好ましい。

【００１５】またさらに、前記ガラス組成物は、フロー
ト法により成形するガラス組成物の製造方法であること
が好ましい。

【００１６】さらに、前記イオン交換処理したガラス組
成物から成る情報記録媒体用基板および前記基板を用い
た情報記録媒体である。

【００１７】本発明者は、ヤング率の高いガラス組成物
について検討を重ねた結果、アルカリ金属酸化物のＮａ
₂Ｏ、Ｋ₂Ｏをある含有量以下に限定する必要があること
を見い出した。特にＫ₂Ｏはヤング率を低下させる効果
が大きいので、不純物で混入する０．１ｍｏｌ％以下が
好ましく、実質的には含まれないことがより好ましい。

【００１８】また、Ｎａ₂ＯもＫ₂Ｏにつぎ、ヤング率を
低下させる効果が大きいので、９ｍｏｌ％以下が好まし
く、さらには５ｍｏｌ％以下が好ましい。

【００１９】また、一般にフロート法で成形されるソー
ダライムガラス組成物の場合、清澄剤として硫酸塩化合
物、特にＮａ₂ＳＯ₄が用いられる。ガラスが溶解する過
程においてＮａ₂ＳＯ₄が分解し、その一部のイオウ分は
ＳＯ₂、ＳＯ₃等の形でガラス中に溶け込み、ガラスの冷
却過程でガラス中の泡を吸収することにより、泡のない
高品質なガラスの製造が可能である。

【００２０】しかしながら、ガラス中のアルカリ金属酸
化物、特にＮａ₂Ｏ、Ｌｉ₂Ｏの含有量が少ないと、ガラ
ス中に残存するイオウ分が少なくなることを見出した。

【００２１】さらにガラス中のイオウ分をＳＯ₃で表し
た場合、ＳＯ₃の残存量はガラス中のＬｉ₂ＯとＮａ₂Ｏ
の含有量、すなわち１／２（Ｌｉ₂Ｏ）＋Ｎａ₂Ｏ（ｍｏ
ｌ％）に関係することを見いだした。たとえば、通常の
ソーダライムガラスのＳＯ₃の残存量に対して、上記１
／２（Ｌｉ₂Ｏ）＋Ｎａ₂Ｏが１０ｍｏｌ％になるとＳＯ
₃の残存量は約１／２となり、１／２（Ｌｉ₂Ｏ）＋Ｎａ
₂Ｏが５ｍｏｌ％では約１／５となる。

【００２２】このようにガラス中に残存するＳＯ₃が少
ないガラスでは、清澄剤として通常のＮａ₂ＳＯ₄を用い
たのでは十分な清澄効果が得られないという問題点があ
った。

【００２３】さらに、特に高平坦なガラス板の製造が可
能な成形法であるフロート法にも、適用可能なガラス組
成物の清澄方法について検討を行った。

【００２４】本発明者らは前記問題点を解決するにあた
り、鋭意研究を行った結果、１／２（Ｌｉ₂Ｏ）＋Ｎａ₂
Ｏが１０ｍｏｌ％以下のガラスに対して、ＳｎＯ₂を
０．０１〜５ｍｏｌ％含有することにより十分な清澄効
果が得られることを見いだした。特に、１／２（Ｌｉ₂
Ｏ）＋Ｎａ₂Ｏが５ｍｏｌ％以下のガラスに対して、有
効的であることを見いだした。

【００２５】ＳｎＯ₂の原料としては、ＳｎＯ₂、Ｓｎ
Ｏ、その他Ｓｎの化合物を用いることができる。更にこ
のとき使用するバッチ原料に硫酸塩化合物を同時に用い
るにより、清澄効果が更に大きくなることを見いだし、
本発明に至った。

【００２６】使用するバッチ原料の硫酸塩はＬｉ₂Ｓ
Ｏ₄、Ｎａ₂ＳＯ₄、ＭｇＳＯ₄、ＣａＳＯ₄、ＳｒＳＯ₄、
ＢａＳＯ₄等があるが、特にＬｉ₂ＳＯ₄、Ｎａ₂ＳＯ₄が
好ましい。Ｓ分が少ない場合は効果が十分でなく、多い
場合は効果は変わらず、大気汚染の原因となるＳＯ_Xガ
スの排出が多くなるため、バッチ原料として使用する量
としてはガラス中のＳｉＯ₂（ｍｏｌ％）に対して、Ｓ
分として０．１〜１０％、好ましくは０．２〜２％が好
ましい。前記割合で使用した場合、ガラス中にイオウ分
として０〜０．１ｍｏｌ％残留する。

【００２７】なお、これまで一般に清澄剤として用いら
れているＡｓ₂Ｏ₃、Ｓｂ₂Ｏ₃もしくはその化合物は、毒
性を有するため好ましくない。またフロート法を用いた
場合には、金属スズによりＡｓ₂Ｏ₃、Ｓｂ₂Ｏ₃が還元さ
れ、ガラス表面に欠点が発生するので、より好ましくな
い。

【００２８】組成の限定理由は次の通りである。以下、
％はｍｏｌ％を表す。

【００２９】ＳｉＯ₂はガラスを構成する主要成分であ
り、その割合が４０％未満になるとガラスの化学的耐久
性が悪化する。一方、６４％を超えると必要とされる弾
性率および剛性が得られない。従ってＳｉＯ₂の割合は
４０％〜６５％である必要がある。

【００３０】Ａｌ₂Ｏ₃はガラスの剛性を向上させ、かつ
イオン交換による圧縮応力層の深さを増大させ、かつガ
ラスの耐水性を向上させる成分である。その割合が５％
未満では、これらの効果が十分に現れない。一方、その
割合が２５％を超えると粘度が上がり、かつそれ以上に
液相温度が上昇し、溶解性が悪化する。従ってＡｌ₂Ｏ₃
の割合は５〜２５％である必要があり、１０〜２０％が
より好ましい。

【００３１】Ｌｉ₂Ｏはイオン交換において交換される
成分であるとともに、溶解温度を下げて溶解性を高める
成分である。その比率が２％未満ではイオン交換を行な
うことができず、また溶解温度が高くなりすぎる。一
方、２０％を超えると基板の耐候性、耐酸性が悪化す
る。従って、Ｌｉ₂Ｏの割合は２％〜２０％である必要
があり、２〜１５％がより好ましい。

【００３２】Ｎａ₂Ｏはイオン交換において交換される
成分であるとともに、溶解温度、液相温度を下げて溶解
性を高める成分であるが、その割合が９％を超えると弾
性率が低下し、耐候性、耐酸性が悪化する。従って、Ｎ
ａ₂Ｏの割合は９％以下である必要であり、５％以下が
好ましい。

【００３３】ＴｉＯ₂はガラスの弾性率及び耐候性を向
上させる成分であるが、１０％を超えるとガラスの液相
温度が上昇し、耐失透性が悪化する。従ってＴｉＯ₂の
割合は１０％以下である必要がある。

【００３４】ＺｒＯ₂はガラスの弾性率および耐候性を
向上させる成分であるが、その割合が１０％を超えると
ガラスの液相温度が上昇し、耐失透性が悪化する。従っ
てＺｒＯ₂の割合は１０％以下である必要がある。

【００３５】ＭｇＯはガラスの弾性率および溶解性を高
める成分であるが、２５％を超えるとガラスの液相温度
が上昇し、耐失透性が悪化する。従って、ＭｇＯの割合
は２５％以下である。

【００３６】ＣａＯはガラスの弾性率および溶解性を高
める成分であるが、２５％を超えるとガラスの液相温度
が上昇し、耐失透性が悪化する。従って、ＣａＯの割合
は２５％以下が好ましい。

【００３７】ＳｒＯはガラスの溶解性を高める成分であ
るが、ガラス中に多量に含まれると比重が高くなり、剛
性が低下する。従って、ＳｒＯの割合は１０％以下が好
ましい。

【００３８】また、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯの合計量
（ＲＯ）が２％未満では弾性率が低く、かつ溶解性が不
十分であり、４０％を超えるとガラスの液相温度が上昇
し、耐失透性が悪化する。従って、ＲＯの合計量は２〜
４０％が好ましい。

【００３９】ＳｎＯ₂は、ガラスの弾性率および耐候性
を向上させる成分であり、さらに清澄剤として有効であ
るが、０．０１％以下では十分な効果が得られず、５％
を超えるとＳｎＯ₂失透が生成するため好ましくない。
このため、ＳｎＯ₂の割合は０．０１〜５％であり、更
には０．１〜２％が好ましい。

【００４０】これらの成分以外に、着色を目的とし、Ｆ
ｅ₂Ｏ₃、ＣｏＯ、ＮｉＯ、ＭｎＯ等およびその他の成
分、ＺｎＯ、Ｙ₂Ｏ₃、Ｌａ₂Ｏ₃、ＣｅＯ₂等を合計で３
％を上限として加えることができる。

【００４１】このガラスは、Ｌｉ₂Ｏ、もしくはＬｉ₂Ｏ
およびＮａ₂Ｏを含み、歪点以下の温度でＫイオン、お
よびＮａイオン、もしくはそのいずれかを含む溶融塩に
浸漬する事によりこれらのイオンを交換し、表面に圧縮
応力を発生させて破壊強度を高めることができる。

【００４２】このガラス組成物を情報記録媒体の基板と
した場合、基板の剛性が高いため、たわみが小さく、共
振による基板の振動を起こし難い。従ってこのガラス組
成物を用いた記録媒体は、特に高回転型の記録装置に適
する。

【００４３】上記ガラス組成物には、清澄剤として毒性
のあるＡｓ₂Ｏ₃、Ｓｂ₂Ｏ₃は含まず、ＳｎＯ₂を含有す
るため、泡品質に優れたており、さらにフロート法での
成形においても表面欠点が発生せず好ましい。

【００４４】

【発明の実施の形態】以下に、本発明について実例を挙
げて詳細に説明する。

【００４５】（実施例１〜１０）本発明における１０種
類の実施例である組成物およびこれらの特性を表１に示
した。

【００４６】

【表１】 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 実施例 1 2 3 4 5 6 7 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− ＳｉＯ₂ 41.9 47.0 62.6 63.0 54.9 45.4 45.0 Ａｌ₂Ｏ₃ 9.5 12.0 10.3 10.0 10.0 15.0 20.0 Ｌｉ₂Ｏ 16.7 3.0 19.0 19.0 5.0 10.0 2.0 組成Ｎａ₂Ｏ 0.0 0.0 0.0 0.0 7.0 4.0 8.0 Ｋ₂Ｏ 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 (mol%) ＭｇＯ 12.5 12.0 2.5 2.5 0.0 20.0 19.8 ＣａＯ 18.3 22.0 4.5 4.5 5.0 0.0 4.0 ＳｒＯ 0.0 0.0 0.0 0.0 10.0 0.0 1.0 ＺｒＯ₂ 0.0 3.0 0.0 0.0 5.0 0.0 0.0 ＴｉＯ₂ 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 5.0 0.0 ＳｎＯ₂ 1.0 1.0 1.0 1.0 3.0 0.5 0.1 ＳＯ₃ 0.058 0.004 0.081 0.000 0.085 0.063 0.069 Ａｓ₂Ｏ₃ 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 計 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 硫酸塩原料 Li₂SO₄ 1.0 1.0 1.0 （%/SiO₂） Na₂SO₄ 2.0 0.5 0.2 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 泡数（ヶ/100g） 0.0 0.0 0.6 9.0 0.0 0.0 0.3 比重（g/cm³） 2.77 2.86 2.45 2.45 2.76 2.95 2.73 弾性率（GPa） 108 104 90 90 92 107 91 剛性（GPa・cm³/g） 39 36 37 37 33 36 33 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 表１の続き −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 実施例比較例 8 9 10 1 2 3 4 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− ＳｉＯ₂ 50.1 50.1 54.9 63.0 58.2 71.4 67.0 Ａｌ₂Ｏ₃ 15.0 15.0 15.6 11.0 15.6 0.9 10.4 Ｌｉ₂Ｏ 5.0 5.0 10.8 19.0 10.8 0.0 0.0 組成Ｎａ₂Ｏ 0.0 0.0 4.2 0.0 4.2 12.7 13.0 Ｋ₂Ｏ 0.0 0.0 0.0 0.0 0.1 0.5 2.3 (mol%) ＭｇＯ 17.9 17.9 3.0 2.5 3.0 6.0 5.2 ＣａＯ 5.0 5.0 4.5 4.5 4.5 8.4 0.5 ＳｒＯ 0.0 0.0 3.0 0.0 3.0 0.0 0.0 ＺｒＯ₂ 5.0 5.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 ＴｉＯ₂ 0.0 0.0 0.9 0.0 0.6 0.0 0.6 ＳｎＯ₂ 2.0 2.0 3.0 0.0 0.0 0.0 0.0 ＳＯ₃ 0.005 0.000 0.082 0.000 0.000 0.170 0.000 Ａｓ₂Ｏ₃ 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1.2 計 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 硫酸塩原料 Li₂SO₄ 4.0 （%/SiO2） Na₂SO₄ 1.0 1.0 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 泡数（ヶ/100g） 0.9 7.9 0.0 68.0 235.0 0.0 12.0 比重（g/cm³） 2.93 2.93 2.58 2.45 2.58 2.50 2.46 弾性率（GPa） 106 106 91 90 91 72 72 剛性（GPa・cm³/g） 36 36 35 37 35 29 29 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−

【００４７】まず、実施例について説明する。基板ガラ
スの母材は、表１に示した組成となるように通常のガラ
ス原料であるシリカ、アルミナ、炭酸リチウム、硫酸リ
チウム、炭酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、塩基性炭酸
マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸カリウム、炭酸ス
トロンチウム、炭酸バリウム、チタニア、ジルコニア、
酸化スズなどを用いてガラス重量が４００ｇとなるよう
にバッチを調合した。各バッチに含まれるイオウ分をＳ
Ｏ₃に換算して、使用したバッチ原料とその割合（Ｓ分
のＳｉＯ₂に対する割合（％））を表１に示した。

【００４８】次に調合したバッチを白金ルツボを用いて
１５００℃で４時間保持し、鉄板上に流し出した。但
し、比較例４のみ１６００℃で１６時間保持した。この
ガラスを電気炉中、６５０℃で３０分保持した後、炉の
電源を切り、室温まで放冷して試料ガラスとした。

【００４９】これらの試料ガラスを用いて泡数、比重、
弾性率（ヤング率）、剛性（ヤング率／比重）、および
圧縮応力層厚みを以下のように測定または算出した。

【００５０】各試料ガラスの泡数をエッジライトを当
て、目視にて測定した。その結果は表１に示した。

【００５１】実施例のガラスの泡数はガラス１００ｇ当
たり１０ヶ以下であった。特にバッチ原料に硫酸塩を用
いたものの泡数はガラス１００ｇ当たり１ヶ以下であっ
た。

【００５２】次に試料ガラスの泡を含まない部分を切断
し、各面を鏡面研磨して５×３０×３０ｍｍの板状サン
プルを作製し、アルキメデス法により、各サンプルの密
度を測定した。さらに、シングアラウンド発信器を用
い、超音波法により各サンプルのヤング率を算出した。

【００５３】本発明の実施例１〜１０のガラスは、いず
れもヤング率／比重で表される剛性が３０ＧＰａ・ｇ^-1
・ｃｍ³を超えており、かつ弾性率がヤング率で９０Ｇ
Ｐａを超えていた。これらの結果は、表１に示した。

【００５４】次いで、実施例１〜１０の試料ガラスより
上記ヤング率測定用と同様のガラスサンプルを作製し、
このサンプルを３８０℃に加熱した、重量割合でＫＮＯ
₃：ＮａＮＯ₃＝８０：２０の混合溶融塩に、１時間浸漬
して化学強化した後、偏光顕微鏡により圧縮応力層の厚
みを観察した。

【００５５】実施例１〜１０の試料ガラスのいずれも、
厚さ５０μｍ以上の圧縮応力層が得られ、化学強化に適
した組成であることが示された。

【００５６】（応用例）前記実施例１の試料ガラスを外
径９５ｍｍ×内径２０ｍｍのドーナッツ状に切り出し、
研削、研磨後このディスクを上記と同様の条件で化学強
化を行い、その後さらに、鏡面研磨（表面粗さＲａ：１
ｎｍ以下；ＪＩＳＢ０６０１−１９９４）して厚さ
１．０ｍｍとし、磁気記録媒体用基板とした。

【００５７】次に、以上のようにして作製した磁気記録
媒体用基板を用いて、磁気ディスク媒体を以下のように
作製した。

【００５８】この基板に、下地層としてＣｒを、記録層
としてＣｏ−Ｃｒ−Ｔａを、保護層としてＣを、それぞ
れスパッタリング法で形成した。さらに潤滑層を形成し
て、磁気ディスク媒体とした。このようにして得た媒体
を、密閉型の磁気ディスクドライブに装着し、１０，０
００及び１２，０００ｒｐｍでそれぞれ連続稼動させ
た。どの場合も、ガラス基板のヤング率及び剛性が高い
ため基板の振動によるヘッドクラッシュ等の問題を生じ
ることはなかった。

【００５９】（比較例１〜４）次に比較例１〜４につい
て説明する。比較例１〜４は本発明の請求範囲に含まれ
ない組成である。実施例と同様の方法で試料ガラスを作
製した。但し、比較例４のみ１６００℃で１６時間保持
した。

【００６０】比較例１〜４は清澄剤のＳｎＯ₂を含んで
おらず、比較例３のみ硫酸塩を用い、比較例４のみ清澄
剤のＡｓ₂Ｏ₃を用いた。

【００６１】これらの試料ガラスを用いて実施例と同様
に泡数、比重、弾性率（ヤング率）、剛性（ヤング率／
比重）、および圧縮応力層厚みを測定または算出し、表
１にその結果を示した。

【００６２】比較例１，２は清澄剤のＳｎＯ₂を含まな
い組成であり、泡数がガラス１００ｇ当たり５０ヶ以上
で、実施例の１０ヶ以下に比べて非常に劣っていた。

【００６３】弾性率（ヤング率）、剛性（ヤング率／比
重）については、比較例３、４のガラスは、ヤング率が
９０ＧＰａ未満、剛性は３０ＧＰａ・ｇ^-1・ｃｍ³未満
で、実施例の約８０％しかなかった。

【００６４】比較例３のみ実施例と同様に化学強化し、
圧縮応力層の厚みを測定した。しかし、比較例３の試料
ガラスは、厚さ１０μｍの圧縮応力層しか得られなかっ
た。

【００６５】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば次
のような効果が奏せられる。

【００６６】請求項１に記載の発明によれば、従来のガ
ラスと比較して剛性および弾性率が高いガラス組成物を
得ることが可能になる。

【００６７】請求項２に記載の発明によれば、限定した
高剛性・高弾性ガラス組成物となる。それは、従来のガ
ラスやアルミニウム合金と比べて高い剛性および弾性率
を持つことが可能になる。

【００６８】請求項３に記載の発明によれば、一般的な
ソーダライムガラスと同じように容易に化学強化がで
き、ソーダライムガラスより表面圧縮層を深く形成する
ことが可能になる。

【００６９】請求項４に記載の発明によれば、有害物な
Ａｓ₂Ｏ₃、Ｓｂ₂Ｏ₃のような清澄剤を用いなくても、泡
品質の優れた、剛性および弾性率共に高いガラス組成物
を製造することが可能になる。また泡品質が優れている
ため、泡欠点による歩留まりが高くなり、製造コストを
低減することも可能である。

【００７０】請求項５に記載の発明によれば、さらに泡
のない高品質な、剛性および弾性率共に高いガラス組成
物を製造することが可能になる。

【００７１】請求項６に記載の発明によれば、表面平滑
性に優れかつコスト面でも有利な、高剛性、高弾性なガ
ラス組成物を製造することが可能になる。

【００７２】請求項７に記載の発明によれば、このガラ
ス組成物を用いたことにより、剛性および弾性率共に高
く、情報記録媒体用基板として好適であるガラス基板を
得ることが可能になる。

【００７３】請求項８に記載の発明によれば、このガラ
ス組成物を用いたことにより、破壊強度の高く、情報記
録媒体用基板として好適であるガラス基板を得ることが
可能になる。

【００７４】請求項９に記載の発明によれば、剛性およ
び弾性率共に高い、および／または破壊強度の高い前記
情報記録媒体用ガラス基板を用いて、記録媒体の回転を
高速化でき、またたわみが小さく、共振がないため磁気
ディスクヘッドと記録媒体の間隙を狭くすることがで
き、記憶容量の増大およびアクセス時間の短縮が可能に
なる。したがって、このガラス組成物を用いた記録媒体
は、特に高回転型の記録装置に適する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山本信行大阪府大阪市中央区道修町３丁目５番11号日本板硝子株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ｍｏｌ％で表示した組成がＳｉＯ₂ ４０〜６５％、Ａｌ₂Ｏ₃ ５〜２５％、Ｌｉ₂Ｏ２〜２０％、Ｎａ₂Ｏ０〜９％、ＴｉＯ₂ ０〜１０％、ＺｒＯ₂ ０〜１０％、ＭｇＯ０〜２５％、ＣａＯ０〜２５％、ＳｒＯ０〜１０％、ＲＯ２〜４０％（ＲＯ＝ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ）を基本組成としたガラス組成物であって、１／２（Ｌｉ
₂Ｏ）＋Ｎａ₂Ｏの合計が１ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以
下であり、さらにＳｎＯ₂を０．０１〜５ｍｏｌ％およ
びイオウ（Ｓ）をＳＯ₃に換算して０．１ｍｏｌ％以下
を含むことを特徴とするガラス組成物。
【請求項２】前記ガラス組成物のヤング率／比重で表
される剛性が３０ＧＰａ・ｇ^-1・ｃｍ³以上、かつヤン
グ率で示される弾性率が９０ＧＰａ以上である請求項１
に記載のガラス組成物。
【請求項３】カリウムイオンまたはナトリウムイオ
ン、もしくはその両者を含む溶融塩中でイオン交換処理
された請求項２に記載のガラス組成物。
【請求項４】ｍｏｌ％で表示した組成がＳｉＯ₂ ４０〜６５％、Ａｌ₂Ｏ₃ ５〜２５％、Ｌｉ₂Ｏ２〜２０％、Ｎａ₂Ｏ０〜９％、ＴｉＯ₂ ０〜１０％、ＺｒＯ₂ ０〜１０％、ＭｇＯ０〜２５％、ＣａＯ０〜２５％、ＳｒＯ０〜１０％、ＲＯ２〜４０％（ＲＯ＝ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ）を基本組成とするガラス組成物の製造方法において、１
／２（Ｌｉ₂Ｏ）＋Ｎａ₂Ｏの合計が１ｍｏｌ％以上１０
ｍｏｌ％以下の時に、清澄剤としてＳｎＯ₂を０．０１
〜５ｍｏｌ％、およびイオウ（Ｓ）をＳＯ₃に換算して
０．１ｍｏｌ％以下を含むことを特徴とするガラス組成
物の製造方法。
【請求項５】前記組成物のバッチ原料の一部に、硫酸
塩化合物を用いた請求項４に記載のガラス組成物の製造
方法。
【請求項６】前記ガラス組成物は、フロート法により
成形する請求項４および５に記載のガラス組成物の製造
方法。
【請求項７】ｍｏｌ％で表示した組成がＳｉＯ₂ ４０〜６５％、Ａｌ₂Ｏ₃ ５〜２５％、Ｌｉ₂Ｏ２〜２０％、Ｎａ₂Ｏ０〜９％、ＴｉＯ₂ ０〜１０％、ＺｒＯ₂ ０〜１０％、ＭｇＯ０〜２５％、ＣａＯ０〜２５％、ＳｒＯ０〜１０％、ＲＯ２〜４０％（ＲＯ＝ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ）を基本組成としたガラス組成物であって、１／２（Ｌｉ
₂Ｏ）＋Ｎａ₂Ｏの合計が１ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以
下であり、さらにＳｎＯ₂を０．０１〜５ｍｏｌ％およ
びイオウ（Ｓ）をＳＯ₃に換算して０．１ｍｏｌ％以下
を含み、ヤング率／比重で表される剛性が３０ＧＰａ・
ｇ^-1・ｃｍ³以上、かつヤング率で示される弾性率が９
０ＧＰａ以上であるガラス組成物を用いたことを特徴と
する情報記録媒体用基板。
【請求項８】前記情報記録媒体用基板が、カリウムイ
オン、ナトリウムイオンもしくはその両者を含む溶融塩
中でイオン交換処理された請求項７に記載の情報記録媒
体用基板。
【請求項９】請求項７または８に記載の情報記録媒体
用基板を用いた情報記録媒体。