信息记录介质基板用玻璃、信息记录介质用玻璃基板和磁盘的制作方法
【专利摘要】本发明的目的在于提供一种耐酸性和耐候性良好的信息记录介质基板用玻璃。一种信息记录介质基板用玻璃，其特征在于，基于下述氧化物以摩尔％表示时，所述玻璃包含：61～72％的SiO2、3～12％的Al2O3、0.1～14.3％的Li2O、0～22％的Na2O、0～22％的K2O、4～13％的MgO、0～6％的TiO2和0～5％的ZrO2；限制条件是：Li2O、Na2O和K2O的总含量、即R2O的含量为8～15％，并且(a)Li2O的含量和R2O的含量之比Li2O/R2O至多为0.52，(b)Na2O的含量和R2O的含量之比Na2O/R2O至少为0.35，或者(c)K2O的含量和R2O的含量之比K2O/R2O至少为0.45。
【专利说明】信息记录介质基板用玻璃、信息记录介质用玻璃基板和磁 盘
[0001] 本发明专利申请是申请号为201010159823. 0,申请日为2010年4月1日，名称 为"信息记录介质基板用玻璃、信息记录介质用玻璃基板和磁盘"的发明专利申请的分案申 请。
【技术领域】
[0002] 本发明涉及例如磁盘（硬盘）等信息记录介质基板所用的玻璃、信息记录介质用 玻璃基板W及磁盘。
【背景技术】
[0003] 玻璃基板被广泛用作信息记录介质、特别是磁盘用的基板，已知一种市售玻璃基 板，该玻璃基板的组成W摩尔％表示包含；65. 4 %的Si〇2、8. 6 %的Al2〇3、12. 5 %的叫0、 10. 5 %的Na2〇和3. 0 %的Zr〇2。该市售玻璃经过化学强化处理W便使用。
[0004] 另一方面，专利文献1提出了一种未经过化学强化处理的磁盘用基板玻璃。
[0005] 专利文献 1 ; JP-A-2002-358626 (表 1 ?14)
[0006] 在磁盘用玻璃基板的抛光或洗涂工序中使用低抑的酸，所W要求磁盘用玻璃基 板在抛光或洗涂工序中在低抑条件下不会发生表面粗趟，也即具有耐酸性。此外，通过使 用具有低抑的酸，可提高抛光速率或洗涂工序中除去缺陷的能力。但是，对于耐酸性低的 玻璃，如果使用具有低抑的酸，则抛光速率降低，或者在洗涂后容易有缺陷残留，导致质量 变差。
[0007] 要求磁盘用玻璃基板具有W下性质：形成于基板上的膜、例如基底膜、磁性膜、保 护膜不会因储存过程中的显著的表面状况变化而剥离，即要求具有耐候性。例如Li、化、K 等碱金属组分被广泛用作玻璃烙化促进剂。但是，该类组分会被空气中的水分从玻璃中选 择性地析出，最终与空气中的例如二氧化碳气体或二氧化硫气体等组分反应，W碱金属碳 酸盐或碱金属硫酸盐（白斑）的形式附着于玻璃表面。因此要求防止上述反应。
[0008] 此外，如果碱金属组分扩散到磁性膜中，则容易发生记录的信息被擦除的现象。因 此，存在记录介质的可靠性下降的问题。
[0009] 本发明人对上述的市售的经化学强化的玻璃进行了下述的耐候性试验，结果Li、 化和K的总沉淀量Ce为3. 5nmol/cm2 (后述的实施例123)。未经化学强化的玻璃的Ce为 18. 3nmol/cm2(后述的实施例124)。未经化学强化的玻璃的耐候性低，显然化学强化处理 可提高耐候性。也就是说，本发明人首次提出，通过化学强化处理可使玻璃能用作磁盘用玻 璃基板，认为其原因如下：玻璃表面的具有较大的离子半径的碱金属组分的量随着化学强 化处理而增加，迁移率降低。但是，存在如下问题；化学强化处理会增加制造工序数，导致成 本上升，且基板表面容易因化学强化处理而受到污染。
[0010] 另一方面，专利文献1中例举的组成中，除碱金属组分外大都包含至少1摩尔％的 Bs化。添加Bs化例如是为了降低玻璃的脆性、降低比重或改进玻璃的烙烙性质。但是，如果 B2化与碱金属组分共存，则会形成具有极低的蒸气压的碱金属测酸盐化合物，该碱金属测酸 盐组分从玻璃烙体中剧烈地挥发和扩散。
[0011] 图1所示为测化合物的蒸气压曲线，该蒸气压曲线根据Malcolm W.化ase，化. 的 NIST-JANAF 热化学表（Thermochemical T油Ies), (U. S. A.),第四版，the American Qiemical Society and American Institute of Physics, 1998 年，第 242-274 页中掲不 的热力学数据算出。蒸气压P根据各温度下的气相和冷凝相之间的自由能差值AG通过W 下公式算出。结果示于图1。
[001 引 AG = RTlnP
[0013] 式中R为气体常数。
[0014] 由图1可知，碱金属测化合物的蒸气压明显高于B203的蒸气压。由于上述现象，会 产生例如条纹等不均匀缺陷，使得玻璃的质量变差，同时也存在如下问题：挥发的材料在玻 璃烙炉中使用的耐火材料上冷凝，因而耐火材料的强度大幅下降，挥发物质的回收需要很 高的成本。
[0015] 此外，为了研究Bs化的含量对碱金属组分从玻璃中挥发的影响，将下述实施例29、 137U38的各玻璃置于笛巧锅，在160(TC下放置23小时，在置于笛巧锅之前和之后分别用 ICP-MS分析玻璃中的LiaO和Na2〇的量。此外，实施例29、137、138的玻璃中的Ba化含量分 别为0摩尔％、1摩尔％、1. 5摩尔％。
[0016] 结果，置于笛巧锅之前和之后的实施例29、137、138的玻璃中的LisO的减少量（绝 对量）分别为0.0质量％、〇. 1质量％、〇. 1质量％。Na2〇的减少量（绝对量）分别为0.4 质量％、0. 8质量％、0. 9质量％。也就是说，不含B203的实施例29与包含至少1摩尔％ B203 的实施例137、138相比，Na2〇的减少量明显不同。
[0017] 此外，专利文献1中掲示了五个不含B203的实施例。但是，上述各实施例中，玻璃 中的碱金属组分的含量高，因而认为旬至少为12nmol/cm 2,还认为碱金属容易扩散到磁性 膜中，可靠性差。此外，后述的实施例125对应于专利文献1中的实施例63的玻璃，后述的 硝酸蚀刻速率为181nm/h。因此，表面粗趟很可能导致要在低抑条件下进行抛光或洗涂工 序，质量变差。
[0018] 本发明人认为，上述问题发生的原因在于，玻璃在耐酸性试验中表现出高硝酸蚀 刻速率，且在耐候性试验中有大量的碱金属沉淀。因此，为了在不实施化学强化处理并且不 引入大量的Bs化的情况下解决上述问题，从而完成了本发明。
【发明内容】
[0019] 本发明提供一种信息记录介质基板用玻璃，其特征在于，基于下述氧化物W摩 尔％表示时，所述玻璃包含；61?72%的Si〇2、3?12%的Al2〇3、〇. 1?14. 3%的Li2〇、0? 22%的化2〇、0?22%的馬0、4?13%的Mg0、0?6%的Ti〇2和0?5%的Zr〇2 ;限制条件 是；叫0、化2〇和馬0的总含量、即RaO的含量为8?15 %，并且（a)叫0的含量和RaO的含 量之比Li2〇/R2〇至多为0. 52,（b)Na2〇的含量和尺2〇的含量之比Na2〇/R2〇至少为0. 35,或者 (C)KsO的含量和尺2〇的含量之比K2O/R2O至少为0. 45。在此，例如"包含0?14. 3的Li2〇" 是指LigO不是必需的，但可W包含最局为14. 3%的LigO。
[0020] 此外，本发明提供上述的信息记录介质基板用玻璃，其中，AI2O3为3?11 %，R2O为 10 ?15%。
[0021] 此外，本发明提供上述的信息记录介质基板用玻璃，其中，Si〇2为62?71 %，Al2〇3 为 4 ?10%，Li2〇 为 0. 1 ?13%，化2〇 为 0 ?20%，K20 为 0 ?20%，Mg0 为 5 ?12%，Ti〇2 为 0 ?5%，Zr〇2 为 0 ?5%，R2O 为 11 ?15%。
[0022] 此外，本发明提供上述的信息记录介质基板用玻璃，其中，Si化为63?70%，Al2〇3 为 5 ?9%, LiaO 为 0. 1 ?12. 4%,化2〇 为 0 ?19%，K2O 为 0 ?19%, MgO 为 5 ?11%, Ti〇2 为 0 ?4%，Zr〇2 为 0 ?4%，RaO 为 13 ?15%。
[002引此外，本发明提供上述的信息记录介质基板用玻璃，其中不含化0、SrO和BaO,或 者包含化0、SrO和BaO中的至少一种，其总量至多为3%，或者包含0%?小于5%的Li20 和大于2%且在8% W下的化0。
[0024]上述玻璃中，在需要增大比模量和平均线膨胀系数时，优选第一实施方式和第二 实施方式的玻璃，即CaO、SrO和BaO的总含量（CaO+SrO+BaO)为0?3%的信息记录介质 基板用玻璃（后文中，将第一实施方式和第二实施方式的玻璃记作"玻璃A")。
[00巧]在需要使玻璃化转变温度提高时，优选第H实施方式的玻璃，即LisO为0%?小于 5%、Ca0大于2%且在8% W下的信息记录介质基板用玻璃（后文中，将第H实施方式的玻 璃记作"玻璃B")。
[002引此外，本发明提供一种信息记录介质用玻璃，其中不含B203,或包含不足1 %的 B203。
[0027] 此外，本发明提供一种信息记录介质用玻璃基板，该玻璃基板由所述信息记录介 质基板用玻璃制成。
[0028] 此外，本发明提供一种磁盘，该磁盘包括形成在上述信息记录介质用玻璃基板上 的磁记录层。
[0029] 此外，本发明提供包括一部分上述特征的下述技术方案。
[0030] 1. -种信息记录介质基板用玻璃，其特征在于，基于下述氧化物W摩尔％表示时， 所述玻璃包含；61?72%的Si〇2、3?12%的Al2〇3、〇. 1?14. 3%的Li2〇、0?22%的化2〇、 0?22%的馬0、4?13%的Mg0、0?6%的Ti〇2和0?5%的Zr〇2 ;限制条件是；Li2〇、Na2〇 和K2O的总含量、即R2O的含量为8?15 %，并且（a)叫0的含量和R2O的含量之比叫0化0 至多为0. 52,化)化2〇的含量和RaO的含量之比化至少为0. 35,或者（C)KaO的含量 和尺2〇的含量之比馬〇化〇至少为0. 45。
[003。 2.如上述1所述的信息记录介质基板用玻璃，其中，叫0化0的比值至多为0. 5， 化20化0的比值至少为0. 4。
[003引 3.如上述1或2所述的信息记录介质基板用玻璃，其中，Ti化和Zr02的总含量 Ti02+Zr02 为 0 ?8%。
[003引 4.如上述1?3中的任一项所述的信息记录介质基板用玻璃，其中，不含B203,或 包含不足1%的B203。
[0034] 5.如上述1?4中的任一项所述的信息记录介质基板用玻璃，其中，Si化的含量 减去AI2O3的含量而得的差大于53%。
[0035] 6.如上述1?5中的任一项所述的信息记录介质基板用玻璃，其中，馬0的含量减 去LigO的含量而得的差至多为9%。
[003引 7.如上述I?6中的任一项所述的信息记录介质基板用玻璃，其中，1?20至少为 10%。
[0037] 8.如上述1?6中的任一项所述的信息记录介质基板用玻璃，其中，Si〇2为62? 71%，八12〇3为4?12%，^2〇为0.1?12.4%，化2〇为0?20%，1(2〇为0?19%，]\%0为 5 ?12%, Ti〇2 为 0 ?5%, Zr〇2 为 0 ?4%,尺2〇 为 11 ?15%。
[003引 9.如上述1?8中的任一项所述的信息记录介质基板用玻璃，其中，Al203的含量 至多为11%。
[003引10.如上述1?6中的任一项所述的信息记录介质基板用玻璃，其中，Si02为63? 70%，八1203为5?9%，^20为0.1?10.2%，化20为0?19%，1(20为0?12.8%，]\%0为 5 ?11%, Ti〇2 为 0 ?4%, Zr〇2 为 0 ?4%,尺2〇 为 13 ?15%。
[0040] 11.如上述1?10中的任一项所述的信息记录介质基板用玻璃，其中，不含化0、 SrO 和 BaO。
[0041] 12.如上述1?10中的任一项所述的信息记录介质基板用玻璃，其中，包含化0、 SrO和BaO中的至少一种，其总量至多为3%。
[004引 13.如上述1?6中的任一项所述的信息记录介质基板用玻璃，其中，Al203为3? 11%，^20为0.1%至小于5%，化20为0?13%，1(20为0?12%，]\%0为4?11%，尺2〇为 8?15% ,CaO大于2%且在8% W下。
[004引14.如上述1?6中的任一项所述的信息记录介质基板用玻璃，其中，Si02为61? 71%, AI2O3 为 4 ?11%, LiaO 为 0. 1 ?4. 5%,化20 为 0 ?12%，馬0 为 0 ?10%, MgO 为 4 ?9%，CaO 为 2. 5 ?7%。
[0044] 15.如上述13或14所述的信息记录介质基板用玻璃，其中，Zr化为0. 5?3%。
[0045] 16.如上述1?15中的任一项所述的信息记录介质基板用玻璃，其杨氏模量至少 为75GPa，比模量至少为28MNm/kg。
[0046] 17.如上述1?16中的任一项所述的信息记录介质基板用玻璃，其玻璃化转变温 度至少为50(TC。
[0047] 18.如上述13?15中的任一项所述的信息记录介质基板用玻璃，其杨氏模量至少 为76GPa，比模量至少为30MNm/kg，玻璃化转变温度至少为59(TC。
[0048] 19.如上述1?18中的任一项所述的信息记录介质基板用玻璃，其在-5(TC? 7(TC的温度范围内的平均线膨胀系数至少为56 X ICT/C。
[0049] 20.如上述1?19中的任一项所述的信息记录介质基板用玻璃，其中， 〇Y-T4)<5(rC，其中IY是液相线温度，Ta是粘度达到10 4dPa ? S时的温度。
[0050] 21.如上述1?20中的任一项所述的信息记录介质基板用玻璃，其密度至多为 2. 60g/cm3。
[0051] 22. -种信息记录介质用玻璃基板，其由上述1?21中的任一项所述的信息记录 介质基板用玻璃制成。
[0052] 23.如上述22所述的信息记录介质用玻璃基板，于25C下浸溃于0. OlN的硝酸中 时，玻璃的蚀刻速率至多为0. 3nm/h。
[0053] 24.如上述22或23所述的信息记录介质用玻璃基板，将玻璃在12(TC、0. 2MPa的 蒸汽气氛下放置20小时后，Ce = Cu+Cwa+Q至多为12nmol/cm2,其中Cu、旬。和Ck分别为沉 淀在玻璃表面的Li、化和K的量。
[0054] 25. -种磁盘，其包括形成在上述22?24中的任一项所述的信息记录介质用玻璃 基板上的磁记录层。
[0055] 根据本发明，可获得具有高耐酸性的信息记录介质基板用玻璃，因此可防止在低 抑条件下进行的抛光工序或洗涂工序中产生表面粗趟。
[0056] 此外，可提高信息记录介质用玻璃基板的抛光速率，因此可提高抛光工序的效率。
[0057] 此外，可减少洗涂工序中形成的缺陷，也能获得高质量的信息记录介质用玻璃基 板。
[0058] 此外，可在不实施化学强化处理的情况下获得耐候性试验后的碱金属析出总量较 低的信息记录介质基板用玻璃。因此，可防止例如基底膜、磁性膜、保护膜等形成于基板上 的膜的剥离。
[0059] 此外，可防止碱金属分散到磁性膜中，可获得可靠性高的记录介质。
[0060] 此外，可在不实施化学强化处理的情况下制造信息记录介质用玻璃基板，因此可 减少工序数，可解决化学强化处理后基板表面上的污染问题。
[0061] 此外，可获得具有高杨氏模量和高比模量的信息记录介质基板用玻璃。因此可防 止盘片旋转过程中的翅曲、挽曲或震动，因此可获得具有高记录密度的记录介质。
[0062] 此外，可获得具有低密度的信息记录介质基板用玻璃，因此可降低盘片旋转过程 中的电动机的负荷，可实现能耗的降低。
[0063] 此外，可获得具有高线膨胀系数的信息记录介质基板用玻璃。因此，其热膨胀与其 它金属制的驱动器部件的热膨胀的匹配度更高，因温度变化而产生的应力减小，从而防止 基板破裂。
[0064] 此外，可获得具有相对于粘度达到IO4ClPa ? S时的温度来说较低的液相线温度的 信息记录介质基板用玻璃。因此，可通过例如浮法、烙融法或下拉法等方法连续地制造，因 此可实现大规模生产。
[0065] 此外，可获得具有高玻璃化转变温度的信息记录介质基板用玻璃。因此，在基板上 形成了磁性膜后进行的热处理的温度可W设置得更高，因此可获得具有高记录密度的信息 记录介质。
【专利附图】
【附图说明】
[0066] 图1显示了温度与B203和测的碱金属化合物的蒸气压的关系。
[0067] 图2显示了碱金属氧化物的比例（叫0化0、化2〇化〇和馬0化0)与Ce的关系。相 应的点上的数值为旬（单位；nmol/cm 2)。在Li的顶点处，Li2〇/R2〇 = 1。在化的顶点处， Na2〇/R2〇 = 1。在 K 的顶点处，馬0/%0 = 1。
[0068] 图3显示了馬0/%〇 = 0时的化2〇/%〇和Ck的关系。图中，y = 56x2-77x+32是近 似曲线的公式（y为旬，X为Na2〇/R2〇,此时馬0/%0 = 0)，R2是确定系数。
【具体实施方式】
[0069] 本发明的信息记录介质基板用玻璃（后文中记作本发明的玻璃）的优选的密度 (d)最高为2. 60g/cm3。如果密度超过2. 60g/cm3,则盘片旋转过程中的电动机的负荷增大， 能耗增大。此外，盘片的旋转可能会不稳定。密度优选为最高2. 54g/cm3。
[0070] 本发明的玻璃的杨氏模量似优选至少为75GPa，比模量（E/d)优选为至少 28MNm/kg。如果E低于75GPa或比模量低于28MNm/kg，则在盘片的旋转过程中玻璃容易翅 曲或挽曲，且可能会难W获得具有高记录密度的信息记录介质。E更优选为至少76GPa，E/ d更优选为至少30MNm/kg。E特别优选为至少77GPa，E/d特别优选为至少30MNm/kg。
[0071] 本发明的玻璃的玻璃化转变温度（Tg)优选为至少50(TC。如果Tg低于50(TC，贝。 无法充分提高用于形成磁性层的热处理的温度，可能会难W提高磁性层的矫顽力。Tg更优 选为至少51(TC。对于玻璃B，Tg通常至少为59(TC。
[0072] 本发明的玻璃中，OY-T4)优选为低于50。其中IY是液相线温度，Ta是粘度达到 10 4dPa ? S时的温度（工作温度）。如果灯^4)在5(TC W上，则可能会难W用浮法工艺来 制造玻璃。OY-T4)更优选为低于4〇°C，特别优选为低于3(TC。
[0073] 本发明的玻璃在-5(TC?7(TC的温度范围内的线膨胀系数（a)优选为 56X ICrrC。如果a低于56XicrVC,则其与例如金属制驱动器等其它部件的热膨胀系 数的差较大，基板容易因温度变化产生的应力而发生翅曲。a更优选为至少58Xl(TVt：。 a通常至多为100X1(TV°C。
[0074] 将本发明的信息记录介质用玻璃基板（后文中记作"本发明的玻璃基板"）在 12(TC、0. 2MPa的蒸汽气氛下放置20小时后，Ce = Cu+Cwa+Q优选为至多12nmol/cm2,其中 Cu、旬。和Ck分别表示沉淀在玻璃表面的Li、化和K的量。如果Ce超过12nmol/cm 2,则形 成于基板上的膜、例如基底膜、磁性膜、保护膜可能会剥离。旬更优选为至多llnmol/cm2。
[0075] 较好是本发明的玻璃基板的耐酸性良好，使下述硝酸蚀刻速率至多为0. 3nm/h。另 夕F，在信息记录介质的生产工艺中，特别是在磁盘用基板玻璃的生产工艺中，在表面抛光工 序或最终洗涂工序中使用pHl?2的强酸的情况下，玻璃表面可能会变得粗趟或发生剥离 破坏。硝酸蚀刻速率更优选为至多〇.2nm/h。
[0076] 硝酸蚀刻速率；通过对厚度为1?2mm、尺寸为4cmX4cm的玻璃板进行镜面抛光 来制备待测样品。将该样品在25C下浸溃于0. OlN的硝酸中3小时，用ICP-OES分析并测 定洗脱入硝酸中的Si量。
[0077] 硝酸蚀刻量根据获得的Si量、玻璃中的Si〇2含量和玻璃的密度算出。
[0078] 下面，用摩尔％表示来描述本发明的玻璃的组成。
[007引 Si02是形成玻璃结构的组分，是必需组分。如果Si化的含量低于61 %，则耐酸性和 耐候性下降，d容易增大，或者IY增大，因此玻璃变得不稳定。Si化的含量优选为至少62%， 更优选为至少63%。如果Si02的含量超过72%，则后述Ts和Ta升高，难W将玻璃烙化和 成形，E或E/d降低，或a降低。Si02的含量优选为至多71%，更优选为至多70%。
[0080] AI2O3具有提高耐候性的效果，是必需组分。如果AI2O3的含量低于3%，则上述效 果很小，E或E/d降低，或Tg容易降低。Als化的含量优选为至少4%，更优选为至少5%。 如果Als化的含量超过12 %，则耐酸性下降，后述Ts和Ta升高，难W将玻璃烙化和成形，a 降低，IY变得过高。AI2O3的含量优选为至多11%，更优选为至多10%，通常为至多9%。 [00 8。 Si化的含量减去Al203的含量而得的差值（Si02-Al203)优选为大于53%。如果 Si02-Al203至多为53%，则耐酸性可能会不足。
[0082] LisO不是必需组分，但LisO具有提高E、E/d或a、提高玻璃的烙化性能的效果。 Li2〇的含量最高为14. 3%。如果Li2〇的含量超过14. 3%，则耐酸性或耐候性下降，Tg容易 降低。叫0的含量优选为至多13%，更优选为至多12. 4%。欲提高E/d或a时，例如在玻 璃A中，LisO的含量优选为至多11%，更优选为至多10. 2%，通常为至多9. 5%。欲提高Tg 时，较好是不含LisO或包含不足5%的Li2〇。LisO的含量通常为0?4. 5%。
[0083] Na2〇不是必需组分，但Na2〇具有提高a、提高玻璃的烙化性能的效果，Na2〇的含量 最高为22 %。如果化2〇的含量超过22 %，则耐酸性或耐候性下降，Tg容易降低。化2〇的含 量优选为至多20%，更优选为至多19%，通常为至多18%。欲提高Tg时，化2〇的含量优选 为至多13%，更优选为至多12%，通常为至多11%。
[0084] 尽管馬0不是必需组分，但馬0具有提高a、提高玻璃的烙化性能的效果，馬0的含 量最高为22 %。如果馬0的含量超过22 %，则耐酸性或耐候性下降，E或E/d容易降低。馬0 的含量优选为至多20%，更优选为至多19%，特别优选为至多13%，更优选为至多12. 8%， 通常为至多12.5%。欲提高Tg时，馬0的含量优选为至多12%，更优选为至多10%，通常 为至多9%。
[0085] 欲提高E/d时，馬0的含量减去LisO的含量而得的差值（KsO-LisO)优选为至多9%， 通常为至多8. 5%。
[008引如果叫0、崎0和馬0的总含量化0)不足8%，则a降低，或者玻璃的烙化性能 变差。R20优选为至少9%，更优选为至少10%。欲提高E/d或a时，例如在玻璃A中，尺20 优选为至少11 %，更优选为至少13%。如果R20超过22%，则耐候性下降。R20优选为至多 20%，更优选为至多19%。在玻璃B中，R20优选为至多17%，更优选为至多15%。
[0087] 图2显示了耐候性与碱金属氧化物组分的比例的关系。由图2可知，旬很大程度 取决于碱金属氧化物组分的比例，如果Li2〇/R2〇超过0. 52、Na2〇/R2〇不足0. 35且馬0/%0不 足0. 45,则耐候性变差。Li2〇/R2〇优选为至多0. 5, Na2〇/R2〇优选为至少0. 4。
[0088] 如上所述，LisO具有提高E、E/d或a的效果，Na2〇和馬0具有提高a的效果，但 Li2〇、Na2〇和馬0中的任一种都会导致耐候性变差。另一方面，MgO可在维持耐候性的同时 提高E、E/d或a。因此，通过加入MgO,可减少R20并提高玻璃的耐候性。如上所述，MgO 具有在维持耐候性的同时提高E、E/d或a或者提高玻璃的烙化性能的效果。因此MgO是 必需组分。如果MgO的含量不足4%，则上述效果不足。MgO的含量优选为至少5%。如果 MgO的含量超过13%，则IY过高。MgO的含量优选为至多12%，更优选为至多11 %。欲提 高Tg时，MgO的含量优选为至多9%。
[0089] Ca0、Sr0和BaO不是必需组分。但是，欲在维持耐候性的同时提高a或提高玻璃 的烙化性能时，可包含化0、SrO或BaO。
[0090] 欲提高E或E/t降低d或降低IY时，优选不含化0、SrO和BaO,或者包含化0、SrO 和BaO中的至少一种，其总量至多为3%。化0、SrO和BaO的总量优选为至多2%，通常为 至多1%。
[0091] 例如，欲使E至少为76GPa、E/d至少为30MNm/kg、Tg至少为59(TC时，LiaO的含 量优选为0?小于5% ,CaO的含量优选为大于2%且在8% W下。如果LisO的含量至少为 5%，或者化0的含量至多为2%，则难W使Tg至少为59(TC。如果化0的含量超过8%，贝。 难W使E/d至少为30MNm/kg。LisO的含量优选为0?4. 5%，CaO的含量优选为2. 5?7%， Li2〇的含量通常为0?3%，CaO的含量通常为3?5. 5%。
[0092] Ti化不是必需的，但具有提高E、E/d或Tg或者提高耐候性的效果。因此，Ti化的含 量最高为6%。如果Ti〇2的含量超过6%，则IY容易过高，或者容易发生相分离现象。Ti〇2 的含量优选为至多5%，更优选为至多4. 5%，特别优选为至多4%。包含Ti〇2的情况下，其 含量优选为至少0. 1%。
[0093] Zr〇2不是必需的，但具有提高耐候性、提高E或E/d、提高Tg或提高玻璃的烙化性 能的效果。因此，Zr〇2的含量最高为5%。如果Zr〇2的含量超过5%，则d下降，或者IY容 易过高。Zr化的含量优选为至多4%，通常为至多2. 5%。欲提高Tg时，Zr化的含量通常为 至少0.5%，优选为至多3%。
[0094] Ti化和Zr化的总含量（Ti〇2+Zr〇2)优选为0?8 %。如果Ti化+Zr化的含量超过 8%，则d升高，IY容易过高，或者容易发生相分离现象。Ti〇2+Zr〇2的含量更优选为至多7%， 特别优选为至多6%，通常为至多5. 5%。包含Ti〇2或Zr〇2时，Ti〇2+Zr〇2的含量优选为至 少0.5%，更优选为至少1%，特别优选为至少1.5%，通常为至少2%。
[0095] 在玻璃A中，较好是Si〇2为62?71 %，AI2O3为4?12%，LiaO为0?12. 4%， 化2〇为0?20%，1(2〇为0?19%，]\%0为5?12%，1'1〇2为0?5%，21'〇2为0?4%，尺2〇 为11?20%。
[0096] 此夕F，在玻璃A中，更好是Si〇2为63?70 %，AI2O3为5?9 %，LiaO为0?10. 2 %， 化2〇 为 0 ?19%,馬0 为 0 ?12. 8%, MgO 为 5 ?11%, Ti〇2 为 0 ?4%, Zr〇2 为 0 ?4%, 尺2〇为13?19%;或者Si〇2为63?70%，Al2〇3为5?9%，Li2〇为0?11%，化2〇为0? 18%，1(2〇为0?12.5%，]\%0为5?9%，1'1〇2为0?4%，21'〇2为0?2.5%，尺2〇为13? 19%。
[0097] 在玻璃B中，较好是AI2O3为3?11 %，叫0为5 %至小于5 %，化2〇为0?13 %， 馬0为0?12% ,MgO为4?11 %，尺2〇为8?17%，CaO大于2%且在8%w下。
[009引 此夕F，在玻璃B中，更好是Si02为61?71 %，AI2O3为4?11 %，叫0为0?4. 5 %， 化20为0?12%，馬0为0?10%, MgO为4?9%，CaO为2. 5?7%。
[0099] 本发明的玻璃基本上由上述组分构成，但在不有损本发明的目的的范围内也可包 含其它组分。在该种情况下，其它组分的总含量优选为至多5%，通常为至多2%。
[0100] 此外，可包含总量最高为2%的如5〇3、(：1、432〇3、訊2〇3或511〇2等澄清剂。
[0101] 此外，可包含总量最高为2%的如化2〇3、〔〇3〇4或化〇等着色剂。
[010引此外，如果Bs化与碱金属组分共存，则可能会挥发。因此，较好是不含Bs化。即使 包含化，其含量也不足1 %，优选为不足0. 5 %。
[0103] 此外，包含化0的情况下，W质量百分比表示的MgO和化0的总含量优选为至多 7%，更优选为至多6%，更优选为至多5%，特别优选为至多4%。
[0104] 不论是否包含Bs化或化0,用W质量百分比表示的MgO和化0的总含量除W W质 量百分比表示的Si化、Ala化和Ba化的总含量而得的比值（Mg0+Zn0)/(Si化+AI2O3+B2O3)优选 为至多0. 08。
[0105] 本发明的玻璃基板通常是圆形的玻璃板。
[0106] 本发明的玻璃基板通常用作磁盘用玻璃基板。
[0107] 磁盘用玻璃基板被广泛用作膝上型计算机等中使用的2. 5英寸基板（玻璃基板外 径；65mm)或便携式MP3播放器等中使用的1. 8英寸基板（玻璃基板外径；48mm)，其市场正 逐年扩大，因而要求W低廉的价格提供玻璃基板。
[0108] 板状玻璃的大规模生产通常采用如浮法、烙融法或下拉法等连续成形法来实施。 如上所述，本发明的玻璃是可W通过浮法成形的玻璃，所W本发明的玻璃适合于大规模生 产。
[0109] 本发明的玻璃和本发明的玻璃基板的生产方法无特别限定，可采用各种方法。例 女口，按照构成所需的组成的条件称取各组分的常用材料并混合，然后在玻璃烙炉中加热烙 化。通过鼓泡、揽拌、添加澄清剂等方法使玻璃均质化，然后通过浮法、挤压法、烙融法或下 拉法等常规方法进行成形，然后退火。然后，根据需要实施研磨或抛光等工序，W制成具有 预定的尺寸和形状的玻璃基板。成形方法特别优选适合于大规模生产的浮法。此外，也优 选浮法W外的连续成形浮法，即烙融法或下拉法。
[0110] 实施例
[0111] 按照构成表1?18中的Si〇2?Zr〇2或B203行中W摩尔％表示的组成的条件称取 各组分的材料并混合，在笛巧锅中在1550?160(TC的温度下烙化3?5小时。烙化时，在 烙融玻璃中插入笛揽拌器，揽拌烙融玻璃2小时，W使玻璃均质化。然后，使烙融玻璃流出， 成形为板状，W rC /分钟的冷却速率退火至室温。此外，在表中，R20表示Li2〇、Na2〇和馬0 的总含量（单位：摩尔％)。
[0112] 实施例1?117、126?132、137和138的玻璃为本发明的实施例，实施例118? 125和133?136的玻璃为比较例。此外，实施例126?136的玻璃是在不实施上述烙融的 条件下制成的。此外，实施例123的玻璃是与上述的市售的经化学强化的玻璃相同的玻璃， 通过对实施例124的玻璃进行化学强化而制成。
[0113] 关于所得的玻璃板，通过下述方法测定密度d(单位；g/cm3)、上述平均线膨胀系数 a (单位X 1(TV°C )、杨氏模量E (单位；GPa)、比模量E/d (单位；MNm/kg)、玻璃化转变温度 Tg (单位：°C )、液相线温度IY (单位：C )、粘度达到102dPa ? S时的温度Ts (单位：C )、 温度达到104dPa ? S时的温度T4(单位：°C )、上述旬（单位；nmol/cm2)和上述硝酸蚀刻速 率。结果示于表1?18,表中"一"表示"未测定"，带有的数值是根据其组成估算的值。
[0114] 此外，W质量百分比表示的各玻璃的组成示于表19?36。
[0115] d ;d采用20?50g的无气泡玻璃通过阿基米德法测定。
[011引 a ;使用差示热膨胀计和作为参比物质的石英玻璃，使温度从室温W 5C /分钟的 速率提高，并同时测定玻璃的拉伸程度，直至玻璃软化且无法再观察到拉伸的温度、即屈服 点为止，根据所得的热膨胀曲线算出-5(TC?7(TC的温度范围内的平均线膨胀系数。
[0117] E ;对于厚度为5?10mm、尺寸为ScmX3cm的玻璃板，通过超声波脉冲回波法测定 E。
[0118] Tg ;使用差示热膨胀计和作为参比物质的石英玻璃，使温度从室温W 5C /分钟的 速率提高，并同时测定玻璃的拉伸程度，直至屈服点为止，测定所得的热膨胀曲线上的临界 点的温度，将其作为玻璃化转变温度。
[0119] IY ;用研鉢将玻璃粉碎成粒径约为2mm的玻璃颗粒，将玻璃颗粒排列在笛板上，在 梯温炉中热处理24小时。测定玻璃颗粒出现晶体沉淀的最高温度，将其作为液相线温度。 此外，例如，115(TC"和105(TC"分别是指"最低115(TC"和"最高105(TC"。
[0120] T2和T4 ;用旋转粘度计测定T2和T4。
[0121] 旬；用氧化铺对厚度为I?2mm、尺寸为4cmX4cm的玻璃板的两面进行镜面研磨， 用碳酸巧和去污剂洗涂，然后将玻璃板置于高加速应力试验系统（不饱和型加压破碎机 E服-411M，爱斯佩克巧S阳C)公司制），在12(TC、0. 2MP。的蒸汽气氛下放置20小时。将试 验样品和20ml超纯水加入经洗涂的带拉链的塑料袋中，施加10分钟超声波W溶解表面沉 淀，用ICP-MS测定洗脱液中的各碱金属组分。将该洗脱液的量转化成摩尔数，用试验样品 的表面积标准化。
[0122] 硝酸蚀刻速率：硝酸蚀刻速率通过上述方法观察（单位；nm/h)。结果示于"耐酸 性"行。
[0123] 耐酸性受到Als化的很大影响，Als化的量越少，耐酸性越好。另一方面，耐候性也 受到Al2〇3的很大影响，Al2〇3的量越少，耐候性越差。此外，耐候性也受到碱金属组分的很 大影响，碱金属组分的总量减少时，或者碱金属组分的比例被调整至优选范围内时，耐候性 提高。与实施例122相比，本发明的玻璃中的碱金属组分的总量较少，且碱金属组分的比例 被调整至合适的范围内，因此，因Als化的减少而导致的耐候性的下降得到抑制，并且本发 明的玻璃的耐酸性优于实施例122。
[0124] 表 1
[0125]
【权利要求】
1. 一种信息记录介质基板用玻璃，其特征在于，基于下述氧化物以摩尔％表示时，包 含：61 ?72% 的 Si02、3 ?12% 的 Α1203、0· 1 ?14. 3% 的 Li20、0 ?22% 的 Na20、0 ?22% 的K20、4?13%的Mg0、0?6%的Ti02和0?5%的Zr0 2 ;限制条件是：Li20、Na20和K20的 总含量、即R 20的含量为8?15%，并且（a)Li20的含量和R20的含量之比Li 20/R20至多为 0· 52,（b)Na20的含量和R20的含量之比Na20/R20至少为0· 35,或者（c)K20的含量和R20的 含量之比K20/R 20至少为0. 45。
2. 如权利要求1所述的信息记录介质基板用玻璃，其特征在于，Li20/R20的比值至多为 0. 5, Na20/R20的比值至少为0. 4。
3. 如权利要求1或2所述的信息记录介质基板用玻璃，其特征在于，Ti02和Zr02的总 含量 Ti02+Zr02 为 0 ?8%。
4. 如权利要求1?3中的任一项所述的信息记录介质基板用玻璃，其特征在于，不含 B203,或包含不足1%的氏03。
5. 如权利要求1?4中的任一项所述的信息记录介质基板用玻璃，其特征在于，Si02 的含量减去A1203的含量而得的差大于53%。
6. 如权利要求1?5中的任一项所述的信息记录介质基板用玻璃，其特征在于，K20的 含量减去Li20的含量而得的差至多为9%。
7. 如权利要求1?6中的任一项所述的信息记录介质基板用玻璃，其特征在于，R20至 少为10%。
8. 如权利要求1?6中的任一项所述的信息记录介质基板用玻璃，其特征在于，Si02S 62 ?71%，ΑΙΑ 为 4 ?12%，Li20 为 0· 1 ?12. 4%，Na20 为 0 ?20%，K20 为 0 ?19%， MgO 为 5 ?12%，Ti02 为 0 ?5%，Zr02 为 0 ?4%，R20 为 11 ?15%。
9. 如权利要求1?8中的任一项所述的信息记录介质基板用玻璃，其特征在于，A1203 的含量至多为11%。
10. 如权利要求1?6中的任一项所述的信息记录介质基板用玻璃，其特征在于，Si02 为 63 ?70%，A1203 为 5 ?9%，Li20 为 0· 1 ?10. 2%，Na20 为 0 ?19%，K20 为 0 ?12. 8%， MgO 为 5 ?11%，Ti02 为 0 ?4%，Zr02 为 0 ?4%，R20 为 13 ?15%。
11. 如权利要求1?10中的任一项所述的信息记录介质基板用玻璃，其特征在于，不含 CaO、SrO 和 BaO。
12. 如权利要求1?10中的任一项所述的信息记录介质基板用玻璃，其特征在于，包含 CaO、SrO和BaO中的至少一种，其总量至多为3%。
13. 如权利要求1?6中的任一项所述的信息记录介质基板用玻璃，其特征在于，A1203 为 3 ?ll%，Li20 为 0· 1 ?小于 5%，Na20 为 0 ?13%，K20 为 0 ?12%，MgO 为 4 ?11%， R20为8?15%，CaO大于2%且在8%以下。
14. 如权利要求1?6中的任一项所述的信息记录介质基板用玻璃，其特征在于，Si02 为 61 ?71%，A1203 为 4 ?ll%，Li20 为 0· 1 ?4. 5%，Na20 为 0 ?12%，K20 为 0 ?10%， MgO 为 4 ?9%，CaO 为 2. 5 ?7%。
15. 如权利要求13或14所述的信息记录介质基板用玻璃，其特征在于，Zr02为0. 5? 3%。
16. 如权利要求1?15中的任一项所述的信息记录介质基板用玻璃，其特征在于，杨氏 模量至少为75GPa，比模量至少为28MNm/kg。
17. 如权利要求1?16中的任一项所述的信息记录介质基板用玻璃，其特征在于，玻璃 化转变温度至少为500°C。
18. 如权利要求13?15中的任一项所述的信息记录介质基板用玻璃，其特征在于，杨 氏模量至少为76GPa，比模量至少为30MNm/kg，玻璃化转变温度至少为590°C。
19. 如权利要求1?18中的任一项所述的信息记录介质基板用玻璃，其特征在于， 在-50°C?70°C的温度范围内的平均线膨胀系数至少为56X10_ 7/°C。
20. 如权利要求1?19中的任一项所述的信息记录介质基板用玻璃，其特征在于， (IY-T4)〈50°C，其中?Υ是液相线温度，T 4是粘度达到104dPa · s时的温度。
21. 如权利要求1?20中的任一项所述的信息记录介质基板用玻璃，其特征在于，密度 至多为 2. 60g/cm3。
22. -种信息记录介质用玻璃基板，其特征在于，由权利要求1?21中的任一项所述的 信息记录介质基板用玻璃制成。
23. 如权利要求22所述的信息记录介质用玻璃基板，其特征在于，在25°C下浸渍于 0. 01N硝酸中时，玻璃的蚀刻速率至多为0. 3nm/h。
24. 如权利要求22或23所述的信息记录介质用玻璃基板，其特征在于，将玻璃在 120°C、0. 2MPa的蒸汽气氛下放置20小时后，CK = Cu+CNa+CK至多为12nmol/cm2,其中C u、 CNa和CK分别为沉淀在玻璃表面的Li、Na和K的量。
25. -种磁盘，其特征在于，包括形成在权利要求22?24中的任一项所述的信息记录 介质用玻璃基板上的磁记录层。
【文档编号】C03C3/085GK104261674SQ201410452720
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2010年4月1日 优先权日:2009年4月2日
【发明者】远藤淳, 长嶋达雄, 中岛哲也, M·D·雷耶斯 申请人:旭硝子株式会社