JP2001019475A - ガラス組成 - Google Patents

ガラス組成

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JP2001019475A
JP2001019475A JP11191736A JP19173699A JP2001019475A JP 2001019475 A JP2001019475 A JP 2001019475A JP 11191736 A JP11191736 A JP 11191736A JP 19173699 A JP19173699 A JP 19173699A JP 2001019475 A JP2001019475 A JP 2001019475A
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glass
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crystal phase
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Hideki Osada
英喜 長田
Hideki Kawai
秀樹 河合
Toshiharu Mori
登史晴 森
Hiroshi Yugame
博 遊亀
Kazuhiko Ishimaru
和彦 石丸
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Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/097—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing phosphorus, niobium or tantalum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C10/00—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
    • C03C10/0018—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and monovalent metal oxide as main constituents
    • C03C10/0027—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and monovalent metal oxide as main constituents containing SiO2, Al2O3, Li2O as main constituents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 比弾性率の高いガラスを提供する。 【解決手段】 ガラス組成において、主成分の組成範囲
を、ＳｉＯ2が７０ｗｔ％以上で且つ ８０ｗｔ％以
下、Ａｌ2Ｏ3が３ｗｔ％以上で且つ １５ｗｔ％以下、
Ｌｉ2Ｏが３ｗｔ％以上で且つ １２ｗｔ％以下、Ｔｉ
Ｏ2が０．１ｗｔ％以上で且つ １０ｗｔ％以下、Ｚｒ
Ｏ2が１．５ｗｔ％以上で且つ ８ｗｔ％以下、Ｐ2Ｏ5
が０．２ｗｔ％以上で且つ ５ｗｔ％以下、ＣａＯが
０．１ｗｔ％以上で且つ １．４ｗｔ％以下、とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はガラス組成、特に結
晶化ガラスに適したガラス組成に関する。さらに詳しく
は、結晶化ガラス磁気ディスクの組成に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、磁気ディスク用の基板としては、
アルミニウム基板、ガラス基板等が実用化されている。
中でもガラス基板は、表面の平滑性や機械的強度が優れ
ていることから、最も注目されている。そのようなガラ
ス基板としては、ガラス基板表面をイオン交換で強化し
た化学強化ガラス基板や、基板に結晶成分を析出させて
結合の強化を図る結晶化ガラス基板が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで最近の基板に
対する性能の要求は、日に日に厳しくなってきており、
とくに高速回転時のたわみやそりに直接的に関わる強度
に対する性能の向上が求められている。これは基板材料
の比弾性率（＝ヤング率／比重）によって表すことがで
き、数値が高ければ高いほど望ましい。またこのような
要求を満たしながら、生産性の向上が求められている。
そこで本発明は、ガラスの比弾性率が向上し、さらに生
産性の高いを組成を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載された発明は、主成分の組成範囲を、
ＳｉＯ2が７０ｗｔ％以上で且つ ８０ｗｔ％以下、Ａ
ｌ2Ｏ3が３ｗｔ％以上で且つ １５ｗｔ％以下、Ｌｉ2
Ｏが３ｗｔ％以上で且つ １２ｗｔ％以下、ＴｉＯ2が
０．１ｗｔ％以上で且つ １０ｗｔ％以下、ＺｒＯ2が
１．５ｗｔ％以上で且つ ８ｗｔ％以下、Ｐ2Ｏ5が０．
２ｗｔ％以上で且つ ５ｗｔ％以下、ＣａＯが０．１ｗ
ｔ％以上で且つ １．４ｗｔ％以下、にしたことを特徴
とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。本発明に係る実施形態のガラス基板は、主成
分の組成範囲が、ＳｉＯ2が７０ｗｔ％以上で且つ８０
ｗｔ％以下、Ａｌ2Ｏ3が３ｗｔ％以上で且つ１５ｗｔ％
以下、Ｌｉ2Ｏが３ｗｔ％以上で且つ１２ｗｔ％以下、
ＴｉＯ2が０．１ｗｔ％以上で且つ１０ｗｔ％以下、Ｚ
ｒＯ2が１．５ｗｔ％以上で且つ８ｗｔ％以下、Ｐ2Ｏ5
が０．２ｗｔ％以上で且つ５ｗｔ％以下、ＣａＯが０．
１ｗｔ％以上で且つ１．４ｗｔ％以下であることを特徴
としている。
【０００６】ＳｉＯ2はガラス形成酸化物のため組成比
が７０ｗｔ％より少ないと、溶融性が悪くなり、８０ｗ
ｔ％を越えるとガラスとして安定状態になるため、結晶
が析出しにくくなる。
【０００７】Ａｌ2Ｏ3はガラス中間酸化物であり、熱処
理によって析出する結晶相であるホウ酸アルミニウム系
結晶の構成成分である。組成比が３ｗｔ％より少ないと
析出結晶が少なく、強度が得られず、１５ｗｔ％を越え
ると溶融温度が高くなり失透しやすくなる。
【０００８】Ｌｉ2Ｏは融剤としての役割を果たすとと
もに、リチウムダイシリケート系結晶の構成成分であ
る。組成比が３ｗｔ％より少ないと結晶相であるリチウ
ムダイシリケートの析出が不十分となり、１２ｗｔ％を
越えると、析出結晶相のリチウムダイシリケートが不安
定となり結晶化を制御しにくくなる。また化学的耐久性
が低下し磁気膜に影響を与える恐れがあり、また研磨−
洗浄工程における安定性が悪くなる。
【０００９】ＴｉＯ2は融剤であり、結晶成長を促進さ
せる。組成比が０．１ｗｔ％より少ないと溶融性が悪く
なると共に、結晶成長がしにくくなり、１０ｗｔ％を越
えると結晶化が急激に促進され、結晶化状態の制御が困
難となり析出結晶の粗大化、結晶相の不均質が発生し、
微細で均質な結晶構造が得られなくなり、研磨加工にお
いてディスク基板として必要な平滑面が得られなくな
る。さらに溶融成形時に失透しやすくなり、生産性が低
下する。
【００１０】ＺｒＯ2はガラス修飾酸化物であり、ガラ
スの結晶核剤である。特にクオーツ系結晶をガラス全体
に均一に析出させるために非常に有効である。組成比が
１．５ｗｔ％より少ないと十分な結晶核が形成されなく
にくくなり、結晶粒子が粗大化したり結晶が不均質に析
出し、微細で均質な結晶構造が得られなくなり、研磨加
工においてディスク基板として必要な平滑面が得られな
くなる。また化学的耐久性および耐マイグレーションが
低下し、磁気膜に影響を与える恐れがあるとともに、研
磨−洗浄工程において安定性が悪くなる。また８ｗｔ％
を越えると溶融温度が高くなり、また失透しやすくなり
溶融成形が困難となる。また析出結晶相が変化し求める
特性が得られにくくなる。
【００１１】Ｐ2Ｏ5は融剤として働き、リチウムダイシ
リケート系結晶を析出させる核形成剤であり、ガラス全
体に結晶を均一に析出させるために重要な成分である。
組成比が０．２ｗｔ％より少ないと十分な結晶核が形成
されにくくなり、結晶粒子が粗大化したり結晶が不均質
に析出し、微細で均質な結晶構造が得られにくくなり、
研磨加工においてディスク基板として必要な平滑面が得
られなくなる。また難溶融性のＺｒＯ2成分に対する融
剤としての効果が十分得られなくなる。５ｗｔ％を越え
ると、溶融時の炉剤に対する反応性が増し、また失透性
も強くなることから溶融成形時の生産性が低下する。ま
た化学的耐久性が低下し、磁気膜に影響を与える恐れが
あると共に、研磨−洗浄工程における安定性が悪くな
る。
【００１２】ＣａＯは融剤として働き、高い溶融性、安
定した結晶相があることができる。組成比が０．１ｗｔ
％より少ないと十分な溶融性改善がなされない。１．４
ｗｔ％を越えると、ガラスが安定となり結晶化が抑制さ
れ、求める強度が得られにくくなる。
【００１３】以下製造方法を説明する。最終的に生成さ
れるガラス基板の主成分の組成を含む原料を所定の割合
にて充分に混合し、これを白金るつぼに入れ溶融を行
う。溶融後金型に流し概略の形状を形成する。これを室
温までアニールする。続いて、示される１次熱処理温度
と１次処理時間により保持し（熱処理）、結晶核生成が
行われる。引き続き、２次熱処理温度と２次処理時間に
より保持し結晶核成長を行う。これを除冷することによ
り目的とする結晶化ガラスが得られる。
【００１４】以上の製造方法によって得られたガラス基
板は、ＳｉＯ2が７０ｗｔ％以上で且つ８０ｗｔ％以
下、Ａｌ2Ｏ3が３ｗｔ％以上で且つ１５ｗｔ％以下、Ｌ
ｉ2Ｏが３ｗｔ％以上で且つ１２ｗｔ％以下、ＴｉＯ2が
０．１ｗｔ％以上で且つ１０ｗｔ％以下、ＺｒＯ2が
１．５ｗｔ％以上で且つ８ｗｔ％以下、Ｐ2Ｏ5が０．２
ｗｔ％以上で且つ５ｗｔ％以下、ＣａＯが０．１ｗｔ％
以上で且つ１．４ｗｔ％以下とするために、非常に高い
比弾性率と高い生産性を得ることが可能となった。
【００１５】
【実施例】次に実施形態を実施した具体的な実施例につ
いて説明する。第１〜第４実施例のガラスを構成する材
料組成比（単位：ｗｔ％）、溶融温度と溶融時間、１次
熱処理温度と１次処理時間、２次熱処理温度と２次処理
時間、主析出結晶相、副析出結晶相、平均結晶粒径、比
重、ヤング率、比弾性率を表１に示す。同様に第５〜第
８実施例のガラスを表２に示す。同様に第９〜第１２実
施例のガラスを表３に示す。同様に第１３〜第１６実施
例のガラスを表４に示す。同様に第１７〜第２０実施例
のガラスを表５に示す。同様に第２１実施例のガラスを
表６に示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【表２】
【００１８】
【表３】
【００１９】
【表４】
【００２０】
【表５】
【００２１】
【表６】
【００２２】第１の実施例のガラス組成は、ＳｉＯ2を
７６ｗｔ％、Ａｌ2Ｏ3を６．９ｗｔ％、Ｌｉ2Ｏを８．
３ｗｔ％、ＴｉＯ2を０．５ｗｔ％、ＺｒＯ2を３．５ｗ
ｔ％、Ｐ2Ｏ5を１．５ｗｔ％、ＣａＯを１．３ｗｔ％、
Ｋ2Ｏを１．５ｗｔ％、Ｓｂ2Ｏ3を０．５ｗｔ％の組成
比である。
【００２３】上記組成比を含むよう原料を調合し、前述
の製造方法に従って、溶融温度１４８０度、溶融時間
２．５時間、１次処理温度５８５度、１次処理時間５時
間、２次処理温度６９０度、２次処理時間２．５時間に
て処置した結果、主析出結晶相がクオーツ、副析出結晶
相がリチウムダイシリケートで、比弾性率が３８．５と
いう特性のガラス基板が得られた。上記組成は高い比弾
性率を有するだけでなく、非常に高い生産性を有する。
【００２４】また組成として、基本組成であるＳｉ
Ｏ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｌｉ2Ｏ、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、Ｐ2Ｏ5、
ＣａＯに加えて、融剤として働くＫ2Ｏを加えているた
め生産時の安定性が向上している。ただし、組成比が
０．１ｗｔ％より少ないと十分な溶融性改善がなされな
い。５ｗｔ％を越えると、ガラスが安定となり結晶化が
抑制され、また化学的耐久性が低下し、磁気膜に影響を
与える恐れがあると共に、研磨−洗浄工程における安定
性が悪くなる。
【００２５】また、清澄剤として働くＳｂ2Ｏ3を加えて
いるため生産時の安定性が向上している。ただし、組成
比が０．１ｗｔ％より少ないと十分な清澄効果が得られ
なくなり、生産性が低下する。５ｗｔ％を越えると、ガ
ラスの結晶化が不安定となり析出結晶相を制御できなく
なり、求める特性が得られにくくなる。
【００２６】第２の実施例のガラス組成は、ＳｉＯ2を
７８ｗｔ％、Ａｌ2Ｏ3を７．２ｗｔ％、Ｌｉ2Ｏを８．
３ｗｔ％、ＴｉＯ2を０．５ｗｔ％、ＺｒＯ2を３．５ｗ
ｔ％、Ｐ2Ｏ5を１．５ｗｔ％、ＣａＯを１ｗｔ％の組成
比である。
【００２７】上記組成比を含むよう原料を調合し、前述
の製造方法に従って、溶融温度１４６０度、溶融時間
２．５時間、１次処理温度５８５度、１次処理時間５時
間、２次処理温度６９０度、２次処理時間２．５時間に
て処置した結果、主析出結晶相がクオーツ、副析出結晶
相がリチウムダイシリケートで、比弾性率が３９．５と
いう特性のガラス基板が得られた。上記組成は高い比弾
性率を有するだけでなく、非常に高い生産性を有する。
【００２８】第３の実施例のガラス組成は、ＳｉＯ2を
７８．５ｗｔ％、Ａｌ2Ｏ3を７ｗｔ％、Ｌｉ2Ｏを８．
２ｗｔ％、ＴｉＯ2を２ｗｔ％、ＺｒＯ2を２ｗｔ％、Ｐ
2Ｏ5を３．１ｗｔ％、ＣａＯを０．２ｗｔ％の組成比で
ある。
【００２９】上記組成比を含むよう原料を調合し、前述
の製造方法に従って、溶融温度１４６０度、溶融時間
２．５時間、１次処理温度５７５度、１次処理時間５．
５時間、２次処理温度６９０度、２次処理時間２．５時
間にて処置した結果、主析出結晶相がクオーツ、副析出
結晶相がリチウムダイシリケートで、比弾性率が３９．
８という特性のガラス基板が得られた。上記組成は高い
比弾性率を有するだけでなく、非常に高い生産性を有す
る。
【００３０】第４の実施例のガラス組成は、ＳｉＯ2を
７６ｗｔ％、Ａｌ2Ｏ3を６．１ｗｔ％、Ｌｉ2Ｏを８．
３ｗｔ％、ＴｉＯ2を０．５ｗｔ％、ＺｒＯ2を３．５ｗ
ｔ％、Ｐ2Ｏ5を１．５ｗｔ％、ＣａＯを１．１ｗｔ％、
Ｋ2Ｏを３ｗｔ％の組成比である。
【００３１】上記組成比を含むよう原料を調合し、前述
の製造方法に従って、溶融温度１４６０度、溶融時間
２．５時間、１次処理温度５８５度、１次処理時間５時
間、２次処理温度６９０度、２次処理時間２．５時間に
て処置した結果、主析出結晶相がクオーツ、副析出結晶
相がリチウムダイシリケートで、比弾性率が３８．２と
いう特性のガラス基板が得られた。上記組成は高い比弾
性率を有するだけでなく、非常に高い生産性を有する。
【００３２】また組成として、基本組成であるＳｉ
Ｏ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｌｉ2Ｏ、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、Ｐ2Ｏ5、
ＣａＯに加えて、融剤として働くＫ2Ｏを加えているた
め生産時の安定性が向上している。ただし、組成比が
０．１ｗｔ％より少ないと十分な溶融性改善がなされな
い。５ｗｔ％を越えると、ガラスが安定となり結晶化が
抑制され、また化学的耐久性が低下し、磁気膜に影響を
与える恐れがあると共に、研磨−洗浄工程における安定
性が悪くなる。
【００３３】第５の実施例のガラス組成は、ＳｉＯ2を
７２ｗｔ％、Ａｌ2Ｏ3を９ｗｔ％、Ｌｉ2Ｏを８．２ｗ
ｔ％、ＴｉＯ2を３ｗｔ％、ＺｒＯ2を４．５ｗｔ％、Ｐ
2Ｏ5を２ｗｔ％、ＣａＯを０．３ｗｔ％、Ｋ2Ｏを１ｗ
ｔ％の組成比である。
【００３４】上記組成比を含むよう原料を調合し、前述
の製造方法に従って、溶融温度１４８０度、溶融時間
２．５時間、１次処理温度５８０度、１次処理時間５時
間、２次処理温度７００度、２次処理時間３時間にて処
置した結果、主析出結晶相がクオーツ、副析出結晶相が
リチウムダイシリケートで、比弾性率が３７．２という
特性のガラス基板が得られた。上記組成は高い比弾性率
を有するだけでなく、非常に高い生産性を有する。
【００３５】また組成として、基本組成であるＳｉ
Ｏ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｌｉ2Ｏ、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、Ｐ2Ｏ5、
ＣａＯに加えて、融剤として働くＫ2Ｏを加えているた
め生産時の安定性が向上している。ただし、組成比が
０．１ｗｔ％より少ないと十分な溶融性改善がなされな
い。５ｗｔ％を越えると、ガラスが安定となり結晶化が
抑制され、また化学的耐久性が低下し、磁気膜に影響を
与える恐れがあると共に、研磨−洗浄工程における安定
性が悪くなる。
【００３６】第６の実施例のガラス組成は、ＳｉＯ2を
７６ｗｔ％、Ａｌ2Ｏ3を６．５ｗｔ％、Ｌｉ2Ｏを８．
３ｗｔ％、ＴｉＯ2を０．９ｗｔ％、ＺｒＯ2を３．５ｗ
ｔ％、Ｐ2Ｏ5を１．５ｗｔ％、ＣａＯを０．８ｗｔ％、
Ｓｂ2Ｏ3を２．５ｗｔ％の組成比である。
【００３７】上記組成比を含むよう原料を調合し、前述
の製造方法に従って、溶融温度１５００度、溶融時間２
時間、１次処理温度５８５度、１次処理時間５時間、２
次処理温度６９０度、２次処理時間２．５時間にて処置
した結果、主析出結晶相がクオーツ、副析出結晶相がリ
チウムダイシリケートで、比弾性率が３６．０という特
性のガラス基板が得られた。上記組成は高い比弾性率を
有するだけでなく、非常に高い生産性を有する。
【００３８】また組成として、基本組成であるＳｉ
Ｏ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｌｉ2Ｏ、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、Ｐ2Ｏ5、
ＣａＯに加えて、清澄剤として働くＳｂ2Ｏ3を加えてい
るため生産時の安定性が向上している。ただし、組成比
が０．１ｗｔ％より少ないと十分な清澄効果が得られな
くなり、生産性が低下する。５ｗｔ％を越えると、ガラ
スの結晶化が不安定となり析出結晶相を制御できなくな
り、求める特性が得られにくくなる。
【００３９】第７の実施例のガラス組成は、ＳｉＯ2を
７５ｗｔ％、Ａｌ2Ｏ3を８ｗｔ％、Ｌｉ2Ｏを７ｗｔ
％、ＴｉＯ2を１．２ｗｔ％、ＺｒＯ2を４ｗｔ％、Ｐ2
Ｏ5を２．６ｗｔ％、ＣａＯを１．２ｗｔ％、Ｓｂ2Ｏ3
を１ｗｔ％の組成比である。
【００４０】上記組成比を含むよう原料を調合し、前述
の製造方法に従って、溶融温度１５００度、溶融時間
１．７５時間、１次処理温度５８０度、１次処理時間５
時間、２次処理温度７２０度、２次処理時間４時間にて
処置した結果、主析出結晶相がクオーツ、副析出結晶相
がリチウムダイシリケートで、比弾性率が３６．９とい
う特性のガラス基板が得られた。上記組成は高い比弾性
率を有するだけでなく、非常に高い生産性を有する。
【００４１】また組成として、基本組成であるＳｉ
Ｏ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｌｉ2Ｏ、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、Ｐ2Ｏ5、
ＣａＯに加えて、清澄剤として働くＳｂ2Ｏ3を加えてい
るため生産時の安定性が向上している。ただし、組成比
が０．１ｗｔ％より少ないと十分な清澄効果が得られな
くなり、生産性が低下する。５ｗｔ％を越えると、ガラ
スの結晶化が不安定となり析出結晶相を制御できなくな
り、求める特性が得られにくくなる。
【００４２】第８の実施例のガラス組成は、ＳｉＯ2を
７２ｗｔ％、Ａｌ2Ｏ3を６．５ｗｔ％、Ｌｉ2Ｏを８．
３ｗｔ％、ＴｉＯ2を１．５ｗｔ％、ＺｒＯ2を３．５ｗ
ｔ％、Ｐ2Ｏ5を２．７ｗｔ％、ＣａＯを０．５ｗｔ％、
Ｂ2Ｏ3を５ｗｔ％の組成比である。
【００４３】上記組成比を含むよう原料を調合し、前述
の製造方法に従って、溶融温度１４６０度、溶融時間
２．５時間、１次処理温度５８０度、１次処理時間５時
間、２次処理温度７００度、２次処理時間３時間にて処
置した結果、主析出結晶相がクオーツ、副析出結晶相が
リチウムダイシリケートで、比弾性率が３９．６という
特性のガラス基板が得られた。上記組成は高い比弾性率
を有するだけでなく、非常に高い生産性を有する。
【００４４】また組成として、基本組成であるＳｉ
Ｏ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｌｉ2Ｏ、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、Ｐ2Ｏ5、
ＣａＯに加えて、フォーマーとして働くＢ2Ｏ3を加えて
いるためガラスの分相を促し、結晶析出および成長を促
進させる。ただし、組成比が０．１ｗｔ％より少ないと
十分な溶融性改善がなされない。１５ｗｔ％を越える
と、ガラスが失透しやすくなり成形が困難になると共
に、結晶が粗大化し微細な結晶が得られなくなる。
【００４５】第９の実施例のガラス組成は、ＳｉＯ2を
７４ｗｔ％、Ａｌ2Ｏ3を６ｗｔ％、Ｌｉ2Ｏを６．５ｗ
ｔ％、ＴｉＯ2を１．２ｗｔ％、ＺｒＯ2を２．８ｗｔ
％、Ｐ2Ｏ5を０．５ｗｔ％、ＣａＯを１ｗｔ％、Ｂ2Ｏ3
を８ｗｔ％の組成比である。
【００４６】上記組成比を含むよう原料を調合し、前述
の製造方法に従って、溶融温度１４６０度、溶融時間
２．５時間、１次処理温度６００度、１次処理時間４．
５時間、２次処理温度７００度、２次処理時間３時間に
て処置した結果、主析出結晶相がクオーツ、副析出結晶
相がリチウムダイシリケートで、比弾性率が３９．９と
いう特性のガラス基板が得られた。上記組成は高い比弾
性率を有するだけでなく、非常に高い生産性を有する。
【００４７】また組成として、基本組成であるＳｉ
Ｏ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｌｉ2Ｏ、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、Ｐ2Ｏ5、
ＣａＯに加えて、フォーマーとして働くＢ2Ｏ3を加えて
いるためガラスの分相を促し、結晶析出および成長を促
進させる。ただし、組成比が０．１ｗｔ％より少ないと
十分な溶融性改善がなされない。１５ｗｔ％を越える
と、ガラスが失透しやすくなり成形が困難になると共
に、結晶が粗大化し微細な結晶が得られなくなる。
【００４８】第１０の実施例のガラス組成は、ＳｉＯ2
を７４ｗｔ％、Ａｌ2Ｏ3を６．５ｗｔ％、Ｌｉ2Ｏを
８．３ｗｔ％、ＴｉＯ2を０．５ｗｔ％、ＺｒＯ2を３．
５ｗｔ％、Ｐ2Ｏ5を１．９ｗｔ％、ＣａＯを１．３ｗｔ
％、ＭｇＯを４ｗｔ％の組成比である。
【００４９】上記組成比を含むよう原料を調合し、前述
の製造方法に従って、溶融温度１４６０度、溶融時間
２．５時間、１次処理温度５８５度、１次処理時間５時
間、２次処理温度７００度、２次処理時間３時間にて処
置した結果、主析出結晶相がクオーツ、副析出結晶相が
リチウムダイシリケートで、比弾性率が３７．５という
特性のガラス基板が得られた。上記組成は高い比弾性率
を有するだけでなく、非常に高い生産性を有する。
【００５０】また組成として、基本組成であるＳｉ
Ｏ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｌｉ2Ｏ、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、Ｐ2Ｏ5、
ＣａＯに加えて、融剤として働くＭｇＯを加えているた
め結晶相の一つである粒状のクオーツ結晶を凝集させ結
晶粒子塊を形成する。ただし、組成比が０．１ｗｔ％よ
り少ないと作業温度幅が狭くなりう、ガラスマトリクス
相の化学的耐久性が向上しない。１２ｗｔ％を越える
と、他の結晶相が析出して求める強度を得ることが難し
くなる。
【００５１】第１１の実施例のガラス組成は、ＳｉＯ2
を７２ｗｔ％、Ａｌ2Ｏ3を５．５ｗｔ％、Ｌｉ2Ｏを８
ｗｔ％、ＴｉＯ2を２．５ｗｔ％、ＺｒＯ2を６ｗｔ％、
Ｐ2Ｏ5を３．８ｗｔ％、ＣａＯを０．２ｗｔ％、ＭｇＯ
を２ｗｔ％の組成比である。
【００５２】上記組成比を含むよう原料を調合し、前述
の製造方法に従って、溶融温度１５００度、溶融時間２
時間、１次処理温度５７５度、１次処理時間５．５時
間、２次処理温度７００度、２次処理時間３時間にて処
置した結果、主析出結晶相がクオーツ、副析出結晶相が
リチウムダイシリケートで、比弾性率が３６．３という
特性のガラス基板が得られた。上記組成は高い比弾性率
を有するだけでなく、非常に高い生産性を有する。
【００５３】また組成として、基本組成であるＳｉ
Ｏ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｌｉ2Ｏ、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、Ｐ2Ｏ5、
ＣａＯに加えて、融剤として働くＭｇＯを加えているた
め結晶相の一つである粒状のクオーツ結晶を凝集させ結
晶粒子塊を形成する。ただし、組成比が０．１ｗｔ％よ
り少ないと作業温度幅が狭くなりう、ガラスマトリクス
相の化学的耐久性が向上しない。１２ｗｔ％を越える
と、他の結晶相が析出して求める強度を得ることが難し
くなる。
【００５４】第１２の実施例のガラス組成は、ＳｉＯ2
を７６ｗｔ％、Ａｌ2Ｏ3を６．５ｗｔ％、Ｌｉ2Ｏを
８．６ｗｔ％、ＴｉＯ2を０．５ｗｔ％、ＺｒＯ2を３．
５ｗｔ％、Ｐ2Ｏ5を１．９ｗｔ％、ＣａＯを１ｗｔ％、
ＢａＯを２ｗｔ％の組成比である。
【００５５】上記組成比を含むよう原料を調合し、前述
の製造方法に従って、溶融温度１５００度、溶融時間２
時間、１次処理温度５８５度、１次処理時間５時間、２
次処理温度６９０度、２次処理時間２．５時間にて処置
した結果、主析出結晶相がリチウムダイシリケート、副
析出結晶相がクオーツで、比弾性率が３６．１という特
性のガラス基板が得られた。上記組成は高い比弾性率を
有するだけでなく、非常に高い生産性を有する。
【００５６】また組成として、基本組成であるＳｉ
Ｏ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｌｉ2Ｏ、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、Ｐ2Ｏ5、
ＣａＯに加えて、融剤として働くＢａＯを加えているた
め生産時の安定性が向上している。ただし、組成比が
０．１ｗｔ％より少ないと十分な溶融性改善がなされな
い。５ｗｔ％を越えると、ガラスが安定となり結晶化が
抑制され、求める強度が得られにくくなる。
【００５７】第１３の実施例のガラス組成は、ＳｉＯ2
を７２ｗｔ％、Ａｌ2Ｏ3を８ｗｔ％、Ｌｉ2Ｏを８．５
ｗｔ％、ＴｉＯ2を１ｗｔ％、ＺｒＯ2を６．８ｗｔ％、
Ｐ2Ｏ5を３ｗｔ％、ＣａＯを０．２ｗｔ％、ＢａＯを
０．５ｗｔ％の組成比である。
【００５８】上記組成比を含むよう原料を調合し、前述
の製造方法に従って、溶融温度１５００度、溶融時間２
時間、１次処理温度５７５度、１次処理時間５．５時
間、２次処理温度７００度、２次処理時間３時間にて処
置した結果、主析出結晶相がリチウムダイシリケート、
副析出結晶相がクオーツで、比弾性率が３５．７という
特性のガラス基板が得られた。上記組成は高い比弾性率
を有するだけでなく、非常に高い生産性を有する。
【００５９】また組成として、基本組成であるＳｉ
Ｏ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｌｉ2Ｏ、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、Ｐ2Ｏ5、
ＣａＯに加えて、融剤として働くＢａＯを加えているた
め生産時の安定性が向上している。ただし、組成比が
０．１ｗｔ％より少ないと十分な溶融性改善がなされな
い。５ｗｔ％を越えると、ガラスが安定となり結晶化が
抑制され、求める強度が得られにくくなる。
【００６０】第１４の実施例のガラス組成は、ＳｉＯ2
を７５ｗｔ％、Ａｌ2Ｏ3を６．５ｗｔ％、Ｌｉ2Ｏを
８．３ｗｔ％、ＴｉＯ2を０．５ｗｔ％、ＺｒＯ2を４．
２ｗｔ％、Ｐ2Ｏ5を１．５ｗｔ％、ＣａＯを１ｗｔ％、
ＺｎＯを３ｗｔ％の組成比である。
【００６１】上記組成比を含むよう原料を調合し、前述
の製造方法に従って、溶融温度１４８０度、溶融時間
２．５時間、１次処理温度５８５度、１次処理時間５時
間、２次処理温度７００度、２次処理時間３時間にて処
置した結果、主析出結晶相がクオーツ、副析出結晶相が
リチウムダイシリケートで、比弾性率が３６．６という
特性のガラス基板が得られた。上記組成は高い比弾性率
を有するだけでなく、非常に高い生産性を有する。
【００６２】また組成として、基本組成であるＳｉ
Ｏ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｌｉ2Ｏ、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、Ｐ2Ｏ5、
ＣａＯに加えて、融剤として働くＺｎＯを加えているた
め均一な結晶析出を補助する。ただし、組成比が０．１
ｗｔ％より少ないと十分な結晶均質化の改善がなされな
い。５ｗｔ％を越えると、ガラスが安定となり結晶化が
抑制され、求める強度が得られにくくなる。
【００６３】第１５の実施例のガラス組成は、ＳｉＯ2
を７２ｗｔ％、Ａｌ2Ｏ3を９．５ｗｔ％、Ｌｉ2Ｏを８
ｗｔ％、ＴｉＯ2を１．２ｗｔ％、ＺｒＯ2を５ｗｔ％、
Ｐ2Ｏ5を１．９ｗｔ％、ＣａＯを１．２ｗｔ％、ＺｎＯ
を１．２ｗｔ％の組成比である。
【００６４】上記組成比を含むよう原料を調合し、前述
の製造方法に従って、溶融温度１５００度、溶融時間２
時間、１次処理温度５８５度、１次処理時間５時間、２
次処理温度７００度、２次処理時間３時間にて処置した
結果、主析出結晶相がクオーツ、副析出結晶相がリチウ
ムダイシリケートで、比弾性率が３６．６という特性の
ガラス基板が得られた。上記組成は高い比弾性率を有す
るだけでなく、非常に高い生産性を有する。
【００６５】また組成として、基本組成であるＳｉ
Ｏ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｌｉ2Ｏ、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、Ｐ2Ｏ5、
ＣａＯに加えて、融剤として働くＺｎＯを加えているた
め均一な結晶析出を補助する。ただし、組成比が０．１
ｗｔ％より少ないと十分な結晶均質化の改善がなされな
い。５ｗｔ％を越えると、ガラスが安定となり結晶化が
抑制され、求める強度が得られにくくなる。
【００６６】第１６の実施例のガラス組成は、ＳｉＯ2
を７７．５ｗｔ％、Ａｌ2Ｏ3を６．９ｗｔ％、Ｌｉ2Ｏ
を８．３ｗｔ％、ＴｉＯ2を０．５ｗｔ％、ＺｒＯ2を
３．５ｗｔ％、Ｐ2Ｏ5を１．５ｗｔ％、ＣａＯを１．３
ｗｔ％、Ｎｂ2Ｏ5を０．５ｗｔ％の組成比である。
【００６７】上記組成比を含むよう原料を調合し、前述
の製造方法に従って、溶融温度１４６０度、溶融時間
２．５時間、１次処理温度５８５度、１次処理時間５時
間、２次処理温度６９０度、２次処理時間２．５時間に
て処置した結果、主析出結晶相がクオーツ、副析出結晶
相がリチウムダイシリケートで、比弾性率が３８．１と
いう特性のガラス基板が得られた。上記組成は高い比弾
性率を有するだけでなく、非常に高い生産性を有する。
【００６８】また組成として、基本組成であるＳｉ
Ｏ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｌｉ2Ｏ、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、Ｐ2Ｏ5、
ＣａＯに加えて、融剤として働くＮｂ2Ｏ5を加えている
ため結晶核剤物質が増加することになる。ただし、組成
比が０．１ｗｔ％より少ないと十分な剛性の向上がなさ
れない。５ｗｔ％を越えると、ガラスの結晶化が不安定
となり、析出結晶相を制御できなくなり、求める特性が
得られにくくなる。
【００６９】第１７の実施例のガラス組成は、ＳｉＯ2
を７６ｗｔ％、Ａｌ2Ｏ3を６．９ｗｔ％、Ｌｉ2Ｏを
７．３ｗｔ％、ＴｉＯ2を０．５ｗｔ％、ＺｒＯ2を３．
５ｗｔ％、Ｐ2Ｏ5を１．５ｗｔ％、ＣａＯを１．３ｗｔ
％、Ｎｂ2Ｏ5を３ｗｔ％の組成比である。
【００７０】上記組成比を含むよう原料を調合し、前述
の製造方法に従って、溶融温度１５００度、溶融時間２
時間、１次処理温度５８５度、１次処理時間５時間、２
次処理温度６９０度、２次処理時間２．５時間にて処置
した結果、主析出結晶相がクオーツ、副析出結晶相がリ
チウムダイシリケートで、比弾性率が３５．９という特
性のガラス基板が得られた。上記組成は高い比弾性率を
有するだけでなく、非常に高い生産性を有する。
【００７１】また組成として、基本組成であるＳｉ
Ｏ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｌｉ2Ｏ、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、Ｐ2Ｏ5、
ＣａＯに加えて、融剤として働くＮｂ2Ｏ5を加えている
ため結晶核剤物質が増加することになる。ただし、組成
比が０．１ｗｔ％より少ないと十分な剛性の向上がなさ
れない。５ｗｔ％を越えると、ガラスの結晶化が不安定
となり、析出結晶相を制御できなくなり、求める特性が
得られにくくなる。
【００７２】第１８の実施例のガラス組成は、ＳｉＯ2
を７６ｗｔ％、Ａｌ2Ｏ3を７．９ｗｔ％、Ｌｉ2Ｏを
８．３ｗｔ％、ＴｉＯ2を０．５ｗｔ％、ＺｒＯ2を３．
５ｗｔ％、Ｐ2Ｏ5を１．５ｗｔ％、ＣａＯを１．３ｗｔ
％、Ｔａ2Ｏ5を１ｗｔ％の組成比である。
【００７３】上記組成比を含むよう原料を調合し、前述
の製造方法に従って、溶融温度１４８０度、溶融時間
２．５時間、１次処理温度５８５度、１次処理時間５時
間、２次処理温度６９０度、２次処理時間２．５時間に
て処置した結果、主析出結晶相がクオーツ、副析出結晶
相がリチウムダイシリケートで、比弾性率が３６．７と
いう特性のガラス基板が得られた。上記組成は高い比弾
性率を有するだけでなく、非常に高い生産性を有する。
【００７４】また組成として、基本組成であるＳｉ
Ｏ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｌｉ2Ｏ、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、Ｐ2Ｏ5、
ＣａＯに加えて、融剤として働くＴａ2Ｏ5を加えている
ため溶融性、強度を向上させ、またガラスマトリクス相
の化学的耐久性を向上させる。ただし、組成比が０．１
ｗｔ％より少ないと十分な剛性の向上がなされない。５
ｗｔ％を越えると、ガラスの結晶化が不安定となり、析
出結晶相を制御できなくなり、求める特性が得られにく
くなる。
【００７５】第１９の実施例のガラス組成は、ＳｉＯ2
を７６ｗｔ％、Ａｌ2Ｏ3を６．９ｗｔ％、Ｌｉ2Ｏを
６．３ｗｔ％、ＴｉＯ2を０．５ｗｔ％、ＺｒＯ2を３．
５ｗｔ％、Ｐ2Ｏ5を１．５ｗｔ％、ＣａＯを１．３ｗｔ
％、Ｔａ2Ｏ5を４ｗｔ％の組成比である。
【００７６】上記組成比を含むよう原料を調合し、前述
の製造方法に従って、溶融温度１５４０度、溶融時間
１．７５時間、１次処理温度５８５度、１次処理時間５
時間、２次処理温度６９０度、２次処理時間２．５時間
にて処置した結果、主析出結晶相がクオーツ、副析出結
晶相がリチウムダイシリケートで、比弾性率が３２．１
という特性のガラス基板が得られた。上記組成は高い比
弾性率を有するだけでなく、非常に高い生産性を有す
る。
【００７７】また組成として、基本組成であるＳｉ
Ｏ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｌｉ2Ｏ、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、Ｐ2Ｏ5、
ＣａＯに加えて、融剤として働くＴａ2Ｏ5を加えている
ため溶融性、強度を向上させ、またガラスマトリクス相
の化学的耐久性を向上させる。ただし、組成比が０．１
ｗｔ％より少ないと十分な剛性の向上がなされない。５
ｗｔ％を越えると、ガラスの結晶化が不安定となり、析
出結晶相を制御できなくなり、求める特性が得られにく
くなる。
【００７８】第２０の実施例のガラス組成は、ＳｉＯ2
を７７ｗｔ％、Ａｌ2Ｏ3を６．９ｗｔ％、Ｌｉ2Ｏを
８．５ｗｔ％、ＴｉＯ2を０．５ｗｔ％、ＺｒＯ2を３．
５ｗｔ％、Ｐ2Ｏ5を１．５ｗｔ％、ＣａＯを１．３ｗｔ
％、Ｌａ2Ｏ3を０．８ｗｔ％の組成比である。
【００７９】上記組成比を含むよう原料を調合し、前述
の製造方法に従って、溶融温度１４８０度、溶融時間
２．５時間、１次処理温度５８５度、１次処理時間５時
間、２次処理温度６９０度、２次処理時間２．５時間に
て処置した結果、主析出結晶相がリチウムダイシリケー
ト、副析出結晶相がクオーツで、比弾性率が３７．９と
いう特性のガラス基板が得られた。上記組成は高い比弾
性率を有するだけでなく、非常に高い生産性を有する。
【００８０】また組成として、基本組成であるＳｉ
Ｏ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｌｉ2Ｏ、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、Ｐ2Ｏ5、
ＣａＯに加えて、融剤として働くＬａ2Ｏ3を加えている
ため結晶析出が抑制される。ただし、組成比が０．１ｗ
ｔ％より少ないと十分な剛性の向上がなされない。５ｗ
ｔ％を越えると、ガラスの結晶化が不安定となり、析出
結晶相を制御できなくなり、求める特性が得られにくく
なる。
【００８１】第２１の実施例のガラス組成は、ＳｉＯ2
を７５ｗｔ％、Ａｌ2Ｏ3を８ｗｔ％、Ｌｉ2Ｏを６．７
ｗｔ％、ＴｉＯ2を０．５ｗｔ％、ＺｒＯ2を３．５ｗｔ
％、Ｐ2Ｏ5を１．５ｗｔ％、ＣａＯを１．３ｗｔ％、Ｌ
ａ2Ｏ3を３．５ｗｔ％の組成比である。
【００８２】上記組成比を含むよう原料を調合し、前述
の製造方法に従って、溶融温度１５４０度、溶融時間
１．７５時間、１次処理温度５８５度、１次処理時間５
時間、２次処理温度６９０度、２次処理時間２．５時間
にて処置した結果、主析出結晶相がクオーツ、副析出結
晶相がリチウムダイシリケートで、比弾性率が３４．４
という特性のガラス基板が得られた。上記組成は高い比
弾性率を有するだけでなく、非常に高い生産性を有す
る。
【００８３】また組成として、基本組成であるＳｉ
Ｏ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｌｉ2Ｏ、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、Ｐ2Ｏ5、
ＣａＯに加えて、融剤として働くＬａ2Ｏ3を加えている
ため結晶析出が抑制される。ただし、組成比が０．１ｗ
ｔ％より少ないと十分な剛性の向上がなされない。５ｗ
ｔ％を越えると、ガラスの結晶化が不安定となり、析出
結晶相を制御できなくなり、求める特性が得られにくく
なる。
【００８４】
【発明の効果】本発明によると、比弾性率が３０以上か
つ生産性の高いガラス基板を得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遊亀 博 大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪 国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 石丸 和彦 大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪 国際ビル ミノルタ株式会社内 Ｆターム(参考） 4G062 AA11 BB01 BB09 DA07 DB03 DB04 DC01 DD02 DD03 DE01 DF01 EA03 EA04 EB01 EC01 ED01 EE02 EE03 EF01 EG01 FA01 FB02 FB03 FC03 FD01 FE01 FF01 FG01 FH01 FJ01 FK01 FL01 GA01 GA10 GB01 GC01 GD01 GE01 HH01 HH03 HH05 HH07 HH09 HH11 HH13 HH15 HH17 HH20 JJ01 JJ03 JJ05 JJ07 JJ10 KK01 KK03 KK05 KK07 KK10 MM27 NN33 QQ02 QQ06 5D006 CB04 CB07 DA03 FA00

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 主成分の組成範囲を、 ＳｉＯ2が７０ｗｔ％以上で且つ ８０ｗｔ％以下、 Ａｌ2Ｏ3が３ｗｔ％以上で且つ １５ｗｔ％以下、 Ｌｉ2Ｏが３ｗｔ％以上で且つ １２ｗｔ％以下、 ＴｉＯ2が０．１ｗｔ％以上で且つ １０ｗｔ％以下、 ＺｒＯ2が１．５ｗｔ％以上で且つ ８ｗｔ％以下、 Ｐ2Ｏ5が０．２ｗｔ％以上で且つ ５ｗｔ％以下、 ＣａＯが０．１ｗｔ％以上で且つ １．４ｗｔ％以下、
    としたことを特徴とするガラス組成。
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