JP2002097037A

JP2002097037A - ガラスセラミックス

Info

Publication number: JP2002097037A
Application number: JP2000265122A
Authority: JP
Inventors: Naoyuki Goto; 直雪後藤; Tamako Kataoka; 球子片岡; Toshitake Yagi; 俊剛八木
Original assignee: Ohara Inc
Current assignee: Ohara Inc
Priority date: 2000-02-01
Filing date: 2000-09-01
Publication date: 2002-04-02
Anticipated expiration: 2020-09-01
Also published as: JP3420192B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】情報記憶媒体の記憶容量の増大に伴う基板の
超平滑化およびアルカリ成分溶出問題を回避したガラス
セラッミクス、及び良好な光線透過率を有するという、
各種特性を満足しうる従来にない、光フィルター用ガラ
スセラミックス基板材の提供。【解決手段】主結晶相はα―クリストバライト，α―
クリストバライト固溶体，α―クオーツ，α―クオーツ
固溶体の中から選ばれる少なくとも１種以上で、且つ二
珪酸リチウム（Ｌｉ₂Ｏ・２ＳｉＯ₂）を含まないこと特
徴とする、情報記憶媒体用ガラスセラミックス基板であ
り、−５０〜＋７０℃における平均線膨張係数が＋６５
×１０^-7〜＋１４０×１０^-7／℃の範囲、主結晶相の結
晶粒子径（平均）が０．１０μｍ以下、研磨加工後の表
面粗度Ｒａ（算術平均粗さ）が５．０Å以下であるとよ
り好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軽量でありながら
も良好な機械的強度と光線透過性および他の材料との適
性が良好な平均線膨張特性を有する、従来にない新規な
ガラスセラミックスに関するものである。特に、情報磁
気記憶装置の構成部材に合致する熱膨張特性および高記
憶密度化に好適な平滑性を必要とする情報記憶媒体基板
用ガラスセラミックスやこれらの保持部材、または多層
膜との良好な密着性，所望の熱膨張特性および良好な光
線透過率を必要とする光フィルター用ガラスセラミック
ス（中でもＷＤＭもしくはＤＷＤＭ向け光フィルター用
材料、またはＧａｉｎ−Ｆｌａｔｔｅｎｉｎｇフィルタ
ー用材料）のいずれにも好適なガラスセラミックスに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータのマルチ
メディア化やデジタルビデオカメラ、デジタルカメラ等
の普及によって、動画や音声等のデータが扱われるよう
になり、高記憶密度化の情報記憶装置の需要が大きく伸
びてきている。そのため情報記憶媒体は、記録密度を上
げるために、ビットセルのサイズを縮小化する必要があ
る。そしてヘッドは、ビットセルの縮小化に伴って、情
報記憶媒体表面に著しく近接した状態で作動するように
なる。このようにヘッドが情報記憶媒体に対し、低浮上
状態（ニアコンタクト）または接触状態（コンタクト）
にて作動する場合、その情報磁気記憶媒体基板の表面は
超平滑性が重要となる。更に、従来のランディングゾー
ン技術に対抗して、磁気ヘッドを完全に接触させ、ヘッ
ドの始動停止を情報磁気記憶媒体基板上から外す、ラン
プロード技術も開発されており、情報磁気記憶媒体基板
表面への要求は、よりスムーズへという方向となってい
る。

【０００３】また、情報容量の増大化に伴い、さらなる
磁性膜の微細化、高精度化、薄膜化が進行し、基板材か
ら溶出するアルカリ成分（Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ）についても
より低溶出量であることが求められている。

【０００４】しかもこれらの情報記憶媒体は、モバイル
用（ＡＰＳカメラ、携帯電話、デジタルカメラ、デジタ
ルビデオカメラ、カードドライブ）、モバイルＰＣおよ
びデスクトップＰＣ用（ハードディスクドライブ）、サ
ーバー用（ハードディスクドライブ）、新規高記録密度
媒体用（垂直磁気記憶媒体、アイランド（Island）磁気
記憶媒体、半導体メモリー用記憶媒体）等への用途展開
も始まりつつあり、これら新規用途への展開も含めて、
基板に求められる物理的，化学的，電気的特性はより高
度になっている。

【０００５】従来、磁気ディスク基板材には、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、研磨工程において基
板表面の突起またはスポット状の凹凸を生じ、平滑性の
点で前記の高密度記憶媒体用基板として十分でない。ま
たアルミニウム合金は軟かい材料で、ヤング率および表
面硬度が低いため、ドライブの高速回転において振動が
激しく変形が生じやすいということや、薄形化に対応す
ることが難しいという欠点を有している。更にヘッドの
接触により、メディアを損傷させてしまったり、高速回
転化に対する変形等、今日の高密度記録化の要求に十分
対応できない。

【０００６】また、アルミニウム合金基板の問題点を解
消する材料として化学強化ガラスのアルミノシリケート
ガラス（ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃−Ｎａ₂Ｏ）などが知られて
いるが、この場合、（１）研磨は化学強化後に行なわれ、ディスクの薄板化
における強化層の不安定要素が高い。（２）ガラス中にＬｉ₂Ｏ，Ｎａ₂Ｏ，Ｋ₂Ｏ成分を必須
成分として含有するため、成膜特性が悪化し、Ｌｉ
₂Ｏ，Ｎａ₂Ｏ，Ｋ₂Ｏ溶出防止のためのエッチング処理
や全面バリアコート処理が必要となる。また基板の微少
うねり等の問題等、製品の低コスト安定生産性において
難しいという欠点がある。

【０００７】そして、前記化学強化したガラス基板の欠
点を克服する材料として、結晶化ガラスが挙げられる。
特開平６−３２９４４０号公報に記載のＳｉＯ₂−Ｌｉ₂
Ｏ−ＭｇＯ−Ｐ₂Ｏ₅系結晶化ガラスは、主結晶相として
二珪酸リチウム（Ｌｉ₂Ｏ・２ＳｉＯ₂）およびα−クォ
ーツ（α−ＳｉＯ₂）を有し、α−クォーツ（α−Ｓｉ
Ｏ₂）の球状粒子サイズをコントロールする事で、従来
のメカニカルテクスチャ、ケミカルテクスチャを不用と
し、研磨して成る表面粗度Ｒａ（算術平均粗さ）を１５
〜５０Åの範囲で制御を可能とした、基板表面全面テク
スチャ材として非常に優れた材料である。しかし、今日
目標とする表面粗度Ｒａ（算術平均粗さ）は、５.０Å
以下、より好ましくは３.０Å以下、さらに好ましくは
２.０Å以下であり、急速に進む記録容量向上に合せた
低浮上化に十分対応することができない。また、主結晶
相に二珪酸リチウム（Ｌｉ₂Ｏ・２ＳｉＯ₂）を含むもの
であり、化学強化ガラスよりも少量ではあるが、今日求
められつつある更なるアルカリ成分の溶出量低減や研磨
時に生じる微小なピットの問題に関して何ら議論されて
いない。

【０００８】特開平１０−４５４２６号公報に記載のＳ
ｉＯ₂−Ｌｉ₂Ｏ−Ｋ₂Ｏ−ＭｇＯ−ＺｎＯ−Ｐ₂Ｏ₅−Ａ
ｌ₂Ｏ₃系または、ＳｉＯ₂−Ｌｉ₂Ｏ−Ｋ₂Ｏ−ＭｇＯ−
ＺｎＯ−Ｐ₂Ｏ₅−Ａｌ₂Ｏ₃−ＺｒＯ₂系結晶化ガラス
は、主結晶相が二珪酸リチウム（Ｌｉ₂Ｏ・２Ｓｉ
Ｏ₂），二珪酸リチウム及びα−クォーツ（α−Ｓｉ
Ｏ₂）の混晶、または二珪酸リチウム及びα−クリスト
バライト（α−ＳｉＯ₂）の混晶の少なくとも一種以上
であることを特徴とした、レーザーテクスチャー用ガラ
スセラミックスが開示されている。しかし、今日目標と
する表面粗度Ｒａ（算術平均粗さ）は５．０Å以下、よ
り好ましくは３．０Å以下、さらに好ましくは２.０Å
以下であり、急速に進む記録容量向上に合せた低浮上化
に対応するに不十分であり、更に主結晶相に二珪酸リチ
ウム（Ｌｉ₂Ｏ・２ＳｉＯ₂）を含むものであるため、今
日求められつつある更なるアルカリ成分の溶出量低減や
研磨時に生じる微小なピットの問題に関して何ら議論さ
れていない。

【０００９】特開平９−３５２３４号公報には、ＳｉＯ
₂−Ａｌ₂Ｏ₃−Ｌｉ₂Ｏ系ガラスにおいて、主結晶相が二
珪酸リチウム（Ｌｉ₂Ｏ・２ＳｉＯ₂）とβ−スポジュー
メン（Ｌｉ₂Ｏ・Ａｌ₂Ｏ₃・４ＳｉＯ₂）からなる磁気デ
ィスク用基板が記載されているが、この結晶化ガラスの
主結晶相は、負の熱膨張特性（結果として基板は低膨張
特性となる）を有するβ−スポジューメン（Ｌｉ₂Ｏ・
Ａｌ₂Ｏ₃・４ＳｉＯ₂）であり、α−石英（α−Ｓｉ
Ｏ₂）やα−クリストバライト（α−ＳｉＯ₂）結晶等Ｓ
ｉＯ₂系の正の熱膨張特性（結果として基板は高膨張特
性となる）を有する結晶の析出を規制したものである。
この結晶化ガラスは、磁気ディスクとしての研磨して成
る表面粗度Ｒａ（算術平均粗さ）は、２０Å以下（実施
例で開示される表面粗度Ｒａ（算術平均粗さ）は１２〜
１７Å）と、現在の要求に対してはまだ粗く、記憶容量
向上に伴う磁気ヘッドの低浮上化に十分対応することが
できない。また、主結晶として負の熱膨張特性を有する
結晶を析出させた材料は、情報記憶媒体装置の構成部品
との平均線膨張係数の差に関して悪影響を与える事は明
白である。加えて結晶化熱処理温度に関しても８２０〜
９２０℃と高温を必要とし、低コスト、量産性を妨げる
ものであると同時に、主結晶相は二珪酸リチウム（Ｌｉ
₂Ｏ・２ＳｉＯ₂）であり、今日求められつつある更なる
アルカリ成分の溶出量低減や研磨時に生じる微小なピッ
トの問題に関して何ら議論されていない。

【００１０】国際公開番号ＷＯ９７／０１１６４には、
上記特開平９−３５２３４号公報を含み、新たに上記組
成系の結晶化熱処理を低温化（６８０〜７７０℃）し
た、磁気ディスク用結晶化ガラスが開示されているが、
その改善効果は不十分であり、実施例中で開示されるす
べての結晶化ガラスの結晶相は、やはり負の熱膨張特性
を有する、β−ユークリプタイト（Ｌｉ₂Ｏ・Ａｌ₂Ｏ₃
・２ＳｉＯ₂）を析出させるものであり、情報記憶媒体
装置の構成部品との平均線膨張係数の差に関して悪影響
を与えてしまう。また、主結晶相は二珪酸リチウム（Ｌ
ｉ₂Ｏ・２ＳｉＯ₂）であり、今日求められつつある更な
るアルカリ成分の溶出量低減や研磨時に生じる微小なピ
ットの問題に関して何ら議論されていない。

【００１１】特開平１１−３４３１４３号公報には、Ｓ
ｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃−ＭｇＯ−Ｙ₂Ｏ₃−ＴｉＯ₂−Ｌｉ₂Ｏ
系ガラスにおいて、主結晶相が石英固溶体（ＭｇＯ−Ａ
ｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系からなる石英固溶体）にエンスタタ
イト（ＭｇＡｌ₂Ｏ₃）を含む情報記録媒体用基板が開示
されているが、この結晶化ガラスの主結晶相は、負の熱
膨張特性（結果として基板は低膨張特性となる）を有す
るβ−石英固溶体結晶を含む物であるため、本発明のα
−クォーツおよびα−クリストバライトならびにこれら
の固溶体を含有するものとでは、熱膨張特性の観点から
全く異なる基板であり、したがって本願において述べて
いる所望の平均線膨張係数を得ることは難しいものであ
る。

【００１２】次に、光フィルター向けの用途としては、
特定の波長をカットしたり透過するもの、波長によらず
光強度を落とすものなどがある。前者の光フィルターに
は、特定の波長のみを透過するバンドパスフィルター、
特定の波長のみをカットするノッチパスフィルター、特
定の波長より短波長や長波長のみを透過するハイパスフ
ィルター、ローパスフィルターなどがあり、後者の光フ
ィルターには、ＮＤフィルターがある。

【００１３】また、光フィルターには吸収型と干渉型等
がある。吸収型光フィルターには代表的なものとしてＮ
Ｄフィルター等があり、干渉型光フィルターには、代表
的なものとしてバンドパスフィルターが挙げられる。写
真用等の吸収型光フィルターには基体としてプラスチッ
クが用いられているが、強いレーザーを用いる場合の光
フィルターの基板には、耐久性・耐熱性が要求の観点か
らもっぱらアモルファスガラスが用いられている。

【００１４】バンドパスフィルターは、ガラスなどの基
板材上に例えば、高い屈折率を持つ誘電体薄膜（Ｈ層）
と低い屈折率を持つ誘電体薄膜（Ｌ層）を交互に積層し
た構造の誘電体多層膜を形成したものが用いられる。

【００１５】ＷＤＭ（ＷａｖｅｌｅｎｇｔｈＤｉｖｉ
ｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：波長分割多重方
式）、更にＤＷＤＭ（ＤｅｎｓｅＷａｖｅｌｅｎｇｔ
ｈＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：高密
度波長分割多重方式）光通信システムに用いられるバン
ドパスフィルターにおいては、通過波長のバンド幅を狭
く設定し、送受信する信号を高密度波長にしようとする
場合、バンドの中心波長の温度安定性が問題となる。す
なわち、わずかな温度変化に対してもバンドの中心波長
が変動してしまう敏感な素子であるため、その使用にお
いては温度コントローラーで温度補償を行うべきである
が、用いる際のスペース的な問題により事実上温度コン
トローラーをつけることができない。この中心波長の温
度安定性は、光情報量が増加するに伴い、バンド幅を狭
くする必要があるため、その重要性は更に増すものであ
る。

【００１６】従来、バンドパスフィルターの基板材に
は、前述のようにアモルファスガラスが使用されている
が、熱膨張特性が十分高くなく、機械的強度も低いた
め、膜に与える圧縮応力および耐久性の面でも充分なも
のでなかった。更に、アモルファスガラスは表面硬度が
低く、しかも大きい熱膨張特性を得るにはアルカリ成分
を多量に含有させる必要があるため、成膜時のアルカリ
溶出や経時的なアルカリ溶出等の問題を有し、将来の光
フィルター用基板材、特にバンドパスフィルター用基板
材としての要求に十分対応できない。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来技術に見られる諸欠点を解消しつつ、情報記憶媒体
の記憶容量の増大に伴う基板の超平滑化およびアルカリ
成分溶出問題を回避したガラスセラミックス、および上
記従来技術に見られる諸欠点を解消しつつ、光フィルタ
ー（特にバンドパスフィルターやＧａｉｎ−Ｆｌａｔｔ
ｅｎｉｎｇフィルター）において、単層もしくは多層膜
を形成したフィルター部材の使用温度における中心波長
の変動を回避する（すなわち基板材料を高熱膨張係数と
して、これにより膜に圧縮応力を与え、膜の温度に対す
る中心波長の安定性を向上させる。）ための膨張特性
と、耐久性および加工性を考慮した機械的特性を兼ね備
え、かつガラスセラミックス自体は良好な光線透過率を
有するという、従来にない光フィルター用ガラスセラミ
ックス基板材を提供することにある。

【００１８】

【課題を解消するための手段】本発明者は、上記目的を
達成するために鋭意試験研究を重ねた結果、特定の原ガ
ラスを特定の熱処理条件により処理する事により、主結
晶相にα−クリストバライト，α−クリストバライト固
溶体，α−クォーツ，α−クォーツ固溶体の中から選ば
れる少なくとも１種以上を含有しつつも、二珪酸リチウ
ム（Ｌｉ₂Ｏ・２ＳｉＯ₂），珪酸リチウム（Ｌｉ₂Ｏ・
ＳｉＯ₂），β−スポジューメン，β−ユークリプタイ
ト，β−石英，マイカおよびフルオロリヒテライト(flu
orrichiterite)を実質的に含まないため、今日求められ
つつある更なるアルカリ成分の溶出量低減や研磨時に生
じる微小なピットの問題に対応でき、結晶粒子について
も非常に微細（０．１μｍ未満）に制御でき、研磨して
成る表面平滑性も従来より低いものが得られ、ドライブ
構成部品に合致する熱膨張特性に制御可能な、情報記憶
媒体用基板に好適なガラスセラミックスが得られると共
に、更にこれらが有する特定の熱膨張係数範囲や機械的
強度や光線透過率が、光フィルター用のガラスセラミッ
クス（特にＷＤＭおよびＤＷＤＭ用バンドパスフィルタ
ー向けや、Ｇａｉｎ−Ｆｌａｔｔｅｎｉｎｇフィルター
向け）として非常に有用であることを見出し、本発明に
至ったものである。

【００１９】すなわち、請求項１に記載の発明は、主結
晶相にα−クリストバライト，α−クリストバライト固
溶体，α−クォーツ，α−クォーツ固溶体の中から選ば
れる少なくとも１種以上を含有しつつも、二珪酸リチウ
ム（Ｌｉ₂Ｏ・２ＳｉＯ₂），珪酸リチウム（Ｌｉ₂Ｏ・
ＳｉＯ₂），β−スポジューメン，β−ユークリプタイ
ト，β−石英，マイカおよびフルオロリヒテライト（fl
uorrichterite）を実質的に含有せず、更にＣｒ成分お
よびＭｎ成分を実質的に含まず、−５０〜＋７０℃にお
ける平均線膨張係数が＋６５×１０^-7〜＋１４０×１０
^-7／℃の範囲であり、主結晶相の結晶粒子径（平均）が
０．１０μｍ未満であること特徴とする、ガラスセラミ
ックスであり、請求項２に記載の発明は、ヤング率が８
０ＧＰａ以上であることを特徴とする、請求項１に記載
のガラスセラミックスであり、請求項３に記載の発明
は、比重が２．３〜２．７であることを特徴とする、請
求項１または２に記載のガラスセラミックスであり、請
求項４に記載の発明は、板厚１０ｍｍ材の光線透過率
が、波長９５０〜１６００ｎｍにおいて９０％以上であ
ることを特徴とする、請求項１，２，３のいずれかに記
載のガラスセラミックスであり、請求項５に記載の発明
は、曲げ強度が２５０ＭＰａ以上であることを特徴とす
る、請求項１，２，３，４のいずれかに記載のガラスセ
ラミックスであり、請求項６に記載の発明は、ビッカー
ス硬度が６００〜８００であることを特徴とする、請求
項１，２，３，４，５のいずれかに記載のガラスセラミ
ックスであり、請求項７に記載の発明は、ガラスセラミ
ックスの組成は質量百分率（酸化物基準）で、ＳｉＯ₂ ６５〜７５％Ｌｉ₂Ｏ４〜７未満％Ｋ₂Ｏ０〜３％Ｎａ₂Ｏ０〜３％ＭｇＯ＋ＺｎＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＣａＯ２〜１５％Ｙ₂Ｏ₃＋ＷＯ₃＋Ｌａ₂Ｏ₃＋Ｂｉ₂Ｏ₃ ０〜３％ＳｎＯ₂ ０〜３％Ｐ₂Ｏ₅ １．０〜２．５％ＺｒＯ₂ ２．０〜７％Ａｌ₂Ｏ₃ ５〜９％Ｓｂ₂Ｏ₃＋Ａｓ₂Ｏ₃ ０〜１％の範囲の各成分を含有することを特徴とする、請求項
１，２，３，４，５，６のいずれかに記載のガラスセラ
ミックスであり、請求項８に記載の発明は、原ガラスを
４００℃〜６００℃で１〜７時間熱処理して核形成した
後、６５０℃〜７５０℃で１〜７時間熱処理して結晶成
長させて得られることを特徴とする、請求項１，２，
３，４，５，６，７のいずれかに記載のガラスセラミッ
クスである。

【００２０】本明細書中「二珪酸リチウム………を実質
的に含まず」とは、当該成分の含有量がガラスセラミッ
クスの物理的化学的な特性に影響を及ぼさない程度すな
わち３％未満、好ましくは１％未満もしくは不純物レベ
ルであることを意味する。

【００２１】また、本明細書中「Ｃｒ成分………を実質
的に含まず」とは、当該成分の含有量がガラスセラミッ
クスの物理的化学的な特性に影響を与えない程度すなわ
ち不純物レベルであることを意味する。

【００２２】本発明のガラスセラミックスの主結晶相と
その結晶粒子径（平均）・平均線膨張係数、表面特性、
組成、熱処理条件等を限定した理由を以下に述べる。
尚、組成は原ガラスと同様酸化物基準の質量％で表示す
る。尚、本明細書において主結晶相とは、析出比が比較
的大きい結晶相全てを指す。すなわち、Ｘ線回折におけ
るＸ線チャート（縦軸はＸ線回折強度，横軸は回折角
度）において、もっとも析出割合の多い結晶相のメイン
ピーク（もっとも高いピーク）のＸ線回折強度を１００
とした場合、各析出結晶相のメインピーク（各結晶相に
おけるもっとも高いピーク）のＸ線回折強度の比（以
下、Ｘ線強度比という。）が３０以上あるもの全てを主
結晶相という。

【００２３】まず、主結晶相についてであるが、所望の
熱膨張係数を得るためには主結晶相に比較的大きい正の
膨張係数を有する、α−クリストバライト，α−クリス
トバライト固溶体，α−クォーツ，α−クォーツ固溶体
の中から選ばれる少なくとも１種以上を含むものが好ま
しい。特に、前記の主結晶相を選ぶことによって、化学
的耐久性、物理的特性にも優れるものを容易に得ること
ができる。尚、主結晶相以外の結晶のＸ線強度比は２０
未満が好ましく、更に好ましくは１０未満、もっとも好
ましくは５未満である。

【００２４】そして、主結晶相に二珪酸リチウムを含有
させないことで、研磨加工時のメカノケミカル的な影響
による、基板表面の微細な穴（ピット）を低減化する事
が可能となるので含まないことが好ましい。尚、本発明
のガラスセラミックスの主結晶相には、負の熱膨張特性
を有するβ−スポジューメン，β−ユークリプタイト，
β−クリストバライト（β−ＳｉＯ₂）や、その他珪酸
リチウム（Ｌｉ₂Ｏ・ＳｉＯ₂），ディオプサイト，エン
スタタイト，マイカ，α−トリディマイト，フルオロリ
ヒテライト(fluorrichiterite)等も極力含まないことが
好ましい。

【００２５】次に平均線膨張係数について詳述する。記
録密度の向上に伴い、磁気ヘッドと媒体のポジショニン
グに高精度を要するため、媒体基板や磁気情報記憶装置
の各構成部品には高い寸法精度が要求される。そのため
これら構成部品に対する平均線膨張係数の差の影響も無
視できなくなるので、これら平均線膨張係数の差を極力
少なくしなければならない。さらに厳密には、これら構
成部品の平均線膨張係数よりも媒体基板の平均線膨張係
数は極くわずかに大きいことが好ましい場合が多い。特
に小型の磁気情報記憶媒体に使用される構成部品の熱膨
脹係数は、＋９０×１０^-7〜＋１００×１０^-7／℃程度
のものが良く用いられており、基板もこの程度の熱膨脹
係数が必要とされるが、ドライブメーカーによってはこ
の範囲からはずれた熱膨脹係数（＋６０前後〜＋１３５
前後×１０^-7／℃）を有する材料を構成部品に用いる場
合がある。以上のような理由により、本発明の結晶系で
強度との兼ね合いを図りながら、用いる構成部品の材質
に広く対応しうるよう、平均線膨張係数範囲を決めなけ
ればならず、その範囲は−５０〜＋７０℃の範囲におい
て、＋６５〜＋１４０×１０^-7／℃であることが好まし
い。尚、平均線膨張係数は＋７０×１０^-7／℃以上がよ
り好ましく、＋１２０×１０^-7／℃以下が更に好まし
い。

【００２６】また、光フィルター用ガラスセラミックス
の面から見ると、前述のようにバンドの中心波長の温度
安定性は非常に重要であり、膜構成物質の熱膨張係数よ
り大きいものが必要である。この理由を以下に述べる。
特にバンドパスフィルターやＧａｉｎ−Ｆｌａｔｔｅｎ
ｉｎｇフィルター等において、温度に対する中心波長の
安定性は薄膜を構成する誘電体の屈折率温度係数に依存
するが、それ以外にも基板材の熱膨張係数に大きく影響
を受ける。これは屈折率が薄膜の充填率によって決定さ
れることに起因する。すなわち、薄膜の充填率が高いほ
ど（すなわち屈折率が高いほど）中心波長の温度による
変化は小さくなる。そして薄膜の充填率はこれを成膜し
ている光フィルター基板材の熱膨張係数に大きく影響を
受けるものである。つまり、成膜時の基板材は約２００
℃前後となるが、その熱によって基板材自体は大きく膨
張しており、薄膜はその膨張した基板材に成膜され、次
いで基板材が冷却されるにしたがって、それらの熱膨張
係数の差により薄膜は圧縮応力を受ける。その結果、薄
膜の充填率が高くなるに伴って屈折率が高くなり、この
ため透過光の中心波長の温度に対する安定性は向上す
る。そして、屈折率は一定の応力以上においてその変化
量が飽和傾向となり、圧縮応力を高めても屈折率変化の
高くなる割合は少なくなる。このような理由により、基
板材の熱膨張係数が大きければ大きいほど成膜された誘
電体薄膜にかかる圧縮応力は大きくなり、その結果、使
用温度による屈折率の変動が少なくなる。したがって、
中心波長の温度安定性を重視した場合、誘電体薄膜の熱
膨張係数よりもガラスセラミックスの熱膨張係数を大き
く設定することが望ましい。

【００２７】本発明者が試験研究を行った結果、−２０
℃〜＋７０℃における熱膨張係数が６５×１０^-7／℃以
上とすると、バンドパスフィルターやＧａｉｎ−Ｆｌａ
ｔｔｅｎｉｎｇフィルター等として使用する温度範囲に
おいて、膜に十分な圧縮応力を与えることができること
が判明した。しかしその一方で１４０×１０^-7／℃を越
えると、膜との熱膨張係数差が大きくなりすぎて、膜の
剥離等の問題を生じやすくなる。より好ましい範囲は９
０×１０^-7／℃以上、１３０×１０^-7／℃以下、更に好
ましい範囲は９５×１０^-7／℃以上、１２５×１０^-7／
℃以下の範囲である。

【００２８】次に主結晶相の結晶粒子径（平均）につい
て述べる。前述のように、情報記憶媒体の面記録密度向
上に伴い、ヘッドの浮上高さが０．０２５μｍ以下と著
しく低下、すなわち、ニアコンタクトレコーディング方
式あるいは完全に接触するコンタクトレコーディング方
式へ進みつつある現在、これに対応するには、ディスク
表面の平滑性は従来品よりも良好でなければならない。
従来レベルの平滑性で磁気記録媒体への高密度な入出力
を行おうとしても、ヘッドと媒体間の距離が大きいた
め、磁気信号の入出力を行うことができない。またこの
距離が小さくなると、媒体の突起とヘッドが衝突し、ヘ
ッド破損や媒体破損を生じてしまう。したがって、この
著しく低い浮上高さもしくは接触状態でもヘッド破損や
媒体破損を引き起こさない様にするためには、ディスク
の表面粗度Ｒａ（算術平均粗さ）は、５．０Å以下が好
ましく、３．０Å以下である事がより好ましく、２.０
Å以下である事がさらに好ましい。そしてこのような超
平滑な研磨面を得るには、主結晶相の結晶粒子径（平
均）が０．１０μｍ未満であることが好ましく、０．０
５μｍ以下がより好ましく、０．０２μｍ以下が更に好
ましい。

【００２９】更に微細な結晶を均一に析出させることに
より、ガラスセラミックスの機械的強度の向上を図るこ
とができる。特に微細なクラックの成長を析出結晶粒が
防止するため、研磨加工時におけるチッピング等による
微細な欠けを著しく低減できる。また、光フィルターに
用いる場合、その光線透過率が問題となるが、析出結晶
を微細なものとすることにより、光線透過率が向上す
る。このような観点からも、析出結晶粒径（平均）は
０．１０μｍ未満であることが好ましく、より好ましく
は０．０５μｍ以下、更に好ましくは０．０２μｍ以下
である。

【００３０】次に機械的強度であるヤング率および曲げ
強度について述べる。磁気記録媒体基板として用いる場
合、これら機械的強度は重要な因子である。これは記録
密度の向上に伴って、ディスク自体が高回転化するた
め、この回転による振動を低減するためには、特にヤン
グ率や曲げ強度が所定の値以上、すなわちヤング率で８
０ＧＰａ以上，曲げ強度で２５０ＭＰａ以上であること
が好ましい。また光フィルター用としてみた場合におい
ても、高ヤング率および高曲げ強度であることが望まし
い。これは特ＷＤＭ用フィルターに用いる場合、微小な
チップ状（２ｍｍ以下×２ｍｍ以下×２ｍｍ以下）に加
工するため、前記各強度が低いと、このような微小加工
が困難となる。したがって、この面からもヤング率は８
０ＧＰａ以上、曲げ強度は２５０ＭＰａ以上であること
が好ましい。より好ましくはヤング率が８５ＧＰａ以
上、曲げ強度は２９０ＭＰａ以上であり、更に好ましく
は曲げ強度が３００ＭＰａ以上である。

【００３１】次いで光線透過率についてであるが、光フ
ィルター用としてみた場合、光線透過率が低ければ当然
信号の取り出しに不都合（Ｓ／Ｎ比の低下）を生じるの
で、その値は大きい方が好ましく、光線透過率は９０％
以上である必要がある。特に更にバンドパスフィルター
やＧａｉｎ−Ｆｌａｔｔｅｎｉｎｇフィルターの使用波
長は９５０ｎｍ〜１６００ｎｍであり、板厚１０ｍｍ材
におけるこの波長の光線透過率は９０％以上であること
が必要となる。尚、前記波長における光線透過率につい
ては、好ましくは９５％以上、更に好ましくは９７％以
上である。

【００３２】次いで比重についてであるが、情報記憶装
置において高速回転を可能とするには、前記のヤング率
の他に比重も重要な因子となる。すなわち、比重が大き
いとたとえヤング率が高くても、高速回転時に振動を発
生しやすくなる。その一方で比重を低くし過ぎると、結
果として所望の機械的強度、特にヤング率を得ることが
難しくなる。したがって、これらのバランスを考慮した
場合、ヤング率と比重の比（ヤング率／比重）は３０〜
６５（ＧＰａ）であることが好ましい。特にヤング率と
比重の比（ヤング率／比重）が３３〜６０（ＧＰａ）で
あることがより好ましい。

【００３３】ビッカース硬度については、情報記憶装置
に用いる場合、所定以上の値を有していないと、傷がつ
きやすく磁気記録媒体用基板として用いることができな
い。しかし、あまり高すぎると今度は加工性が著しく低
下する。したがって、これらのバランスを考慮すると６
００〜８００であることが好ましい。また、光フィルタ
ー用についても、ビッカース硬度が低いと傷がつきやす
く、透過光がその部分での散乱を生じてしまい、フィル
ターとしての特性を著しく阻害してしまう。またあまり
高すぎると、前述のように加工性の問題を生じ、特に微
小なチップに加工する場合、割れや欠けを生じやすくな
ってしまう。これらのバランスを考慮した場合において
も、６００〜８００であることが好ましい。尚、より好
ましくは、６５０〜７６０の範囲である。

【００３４】次に原ガラスの組成範囲を前記の様に限定
した理由について以下に述べる。ＳｉＯ₂成分は、原ガ
ラスの熱処理により、主結晶相として析出するα−クリ
ストバライト，α−クリストバライト固溶体，α−クォ
ーツ，α−クォーツ固溶体を生成するきわめて重要な成
分であるが、その量が６５％未満では、得られたガラス
セラミックスの析出結晶が不安定で組織が粗大化しやす
く、また７５％を超えると原ガラスの溶融・成形性が困
難になる。好ましくは６５％を越えおよび／または７５
％まで、更に好ましくは６８％以上，７４％以下であ
る。

【００３５】Ｌｉ₂Ｏ成分は、現ガラスの溶融性を向上
させる重要な成分であるが、その量が４％未満では、上
記効果が得られず原ガラスの溶融が困難となり、また、
７％以上になるとＬｉイオン溶出の問題を生じたり、二
珪酸リチウム結晶の生成が増加する。好ましくは４．５
％以上，６．５％以下、更に好ましくは４．５％以上，
６．０％以下である。

【００３６】Ｋ₂Ｏ、Ｎａ₂Ｏ成分は、溶融温度を低下さ
せる効果を有し、更にＬｉ₂Ｏ成分と混合することでガ
ラスマトリックス中からのアルカリイオン溶出を抑制す
る効果を有する成分である。これはこれらアルカリ成分
を少量混合共存させることによって、電気的性質（体積
抵抗率）を改善することによるものであり、相対的にＬ
ｉ₂Ｏ成分の割合が多いガラスにＫ₂Ｏ，Ｎａ₂Ｏ成分を
混合共存させると、体積抵抗率を向上させ、ガラス中の
アルカリイオンの移動度を抑制し、最終的にはアルカリ
イオン溶出を抑制する効果が得られるというものであ
る。尚これら成分の含有量については、Ｋ₂Ｏ成分は３
％以内、Ｎａ₂Ｏ成分は３％以内で十分であり、これ以
上含有するとかえってアルカリ溶出量を増加させる傾向
へとなってしまう。より好ましい範囲はＫ₂Ｏ，Ｎａ₂Ｏ
ともそれぞれ０〜３％未満であり、より好ましい範囲は
Ｎａ₂Ｏ＝０〜２．５％，Ｋ₂Ｏ＝０．１〜２．５％であ
る。

【００３７】ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＣａＯ
成分は、ガラスの溶融性を向上させると同時に析出結晶
の粗大化を防止する成分であるが、各成分の合計量は２
％以上であることが好ましく１５％を超えると、得られ
る結晶が不安定で組織が粗大化しやすくなる。

【００３８】Ｐ₂Ｏ₅成分は本発明において、ガラスの結
晶核形成剤として不可欠であるが、結晶核形成を促進し
て析出結晶相の粗大化を防ぐためには、その量は１．０
％以上が好ましく、また原ガラスの乳白失透を防ぎ、量
産安定性を保つためには２．５％以下が好ましい。

【００３９】ＺｒＯ₂成分はＰ₂Ｏ₅成分と同様にガラス
の結晶核形成剤として機能する上に、析出結晶の均一化
と微細化、材料の機械的強度向上および化学的耐久性の
向上に顕著な効果を有することが見出された極めて重要
な成分である。その量は２．０％以上が好ましい。しか
し、過剰に加えると原ガラスの溶融が困難となると同時
にＺｒＳｉＯ₄等の溶け残りが発生し易くなるために、
ＺｒＯ₂成分量は７％以下が好ましい。より好ましくは
２％以上、６％以下であり、更に好ましくは上限が５％
以下である。

【００４０】ＳｎＯ₂成分はＺｒＯ₂成分と同様にガラス
の結晶核形成剤として機能する成分であるが、その量は
３％以内で充分である。

【００４１】Ａｌ₂Ｏ₃成分は、ガラスセラミックスの化
学的耐久性および機械的強度、特に硬度を向上させる成
分であり、その量は５％以上であることが好ましいが、
過剰に含有すると、溶融性，耐失透性が悪化し、更に析
出結晶相が低膨張結晶のβ−スポジューメン（Ｌｉ₂Ｏ
・Ａｌ₂Ｏ₃・４ＳｉＯ₂）となってしてしまう。β−ス
ポジューメン（Ｌｉ₂Ｏ・Ａｌ₂Ｏ₃・４ＳｉＯ₂）の析出
は材料の平均線膨張係数を著しく低下させるため、この
結晶の析出は避ける必要がある。したがって、Ａｌ₂Ｏ₃
成分は９％以下であることが好ましい。より好ましく
は、下限が５％を越え、上限が９％未満であり、更に好
ましくは下限が６％以上、上限が８％未満である。

【００４２】Ｙ₂Ｏ₃、ＷＯ₃、Ｌａ₂Ｏ₃、Ｂｉ₂Ｏ₃の各
成分は、Ｌｉ₂Ｏ成分低含有組成において、低下した溶
融性を改善すると共に、ガラスの高ヤング率化をもたら
す成分であるが、その合計量は３％以下で充分であり、
３％を超えると安定した結晶の析出が困難となる。

【００４３】Ｓｂ₂Ｏ₃およびＡｓ₂Ｏ₃成分はガラス溶融
の際の清澄剤として添加しうるが、それらの成分の和は
１％以下で充分である。

【００４４】また、前記の諸特性を損なわぬ範囲で３％
（いずれも酸化物基準の質量％）までのＧａ，Ｇｅ，Ｃ
ｕ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｂ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｅ，Ｇｄ，Ｂ成分
を含有させることができる。また、Ｍｏ，Ｔａ，Ｍｎ，
Ｃｒ，Ｆ成分はできれば実質的に含まないことが好まし
い。

【００４５】次に、本発明にかかるガラスセラミックス
を製造するには、まず上記の組成を有するガラスを溶解
し、熱間成形および/または冷間加工を行った後、４０
０〜６００℃の範囲の温度で約１〜７時間熱処理して結
晶核を形成し、続いて６５０〜７５０℃の範囲の温度で
約１〜７時間熱処理して結晶化を行う。

【００４６】こうして熱処理により結晶化されたガラス
セラミックスの主結晶相は、α−クリストバライト，α
−クリストバライト固溶体，α−クォーツ，α−クォー
ツ固溶体の中から選ばれる少なくとも１種以上であり、
その粒子径（平均）は、いずれも０．１０μｍ未満の範
囲であった。

【００４７】次にこの熱処理結晶化したガラスセラミッ
クスを常法によりラッピングした後ポリシングすること
により、表面粗度Ｒａ（算術平均粗さ）が１．０Å以
上、５．０Å以下の範囲内のガラスセラミックス基板材
料が得られた。そして、このガラスセラミックス基板材
料上に磁性膜および必要に応じてＮｉ−Ｐメッキ、また
は下地層、保護層、潤滑膜等を形成して、高密度記録に
対応しうる情報磁気記憶媒体ディスクが得られた。ま
た、研磨後のガラスセラミックス基板材料にＴａ₂Ｏ₅／
ＳｉＯ₂多層膜を成膜し、１ｍｍ×１ｍｍ×１ｍｍのチ
ップに加工したものは、温度変化による中心波長の変動
が従来のものよりも小さい、波長分解の良好な光フィル
ターが得られた。そしてこのフィルターはバンドパスフ
ィルターあるいはＧａｉｎ−Ｆｌａｔｔｅｎｉｎｇフィ
ルターに好適であった。

【００４８】

【発明の実施の形態】次に本発明の好適な実施例につい
て説明する。表１〜４は本発明のガラスセラミックスの
実施組成例（Ｎｏ．１〜１０）および比較組成例として
従来のＬｉ₂Ｏ−ＳｉＯ₂系ガラスセラミックス２種（比
較例１：特開昭６２−７２５４７号公報記載のもの、比
較例２：特開平９−３５２３４号公報記載のもの）を、
これらガラスセラミックスの核形成温度，結晶化温度，
結晶相，結晶粒子径（平均），平均線膨張係数（温度範
囲は−５０〜＋７０℃），比重，研磨して成る表面粗度
Ｒａ（算術平均粗さ）の値を共に示す。尚、表中の結晶
相についてはα−クリストバライト固溶体を「α−クリ
ストバライトSS」、α−クォーツ固溶体を「α−クォー
ツSS」と表記した。

【００４９】本発明の実施例のガラスは、いずれも酸化
物、炭酸塩、硝酸塩等の原料を混合し、これを通常の溶
解装置を用いて約１３５０〜１４５０℃の温度で溶解し
攪拌均質化した後、ディスク状に成形・冷却しガラス成
形体を得た。その後これを４００〜６００℃で約１〜７
時間熱処理して結晶核形成後、６５０〜７５０℃で約１
〜７時間熱処理結晶化して、所望のガラスセラミックス
を得た。ついで上記ガラスセラミックスを８００＃〜２
０００＃のダイヤモンドペレットにて約５〜３０分ラッ
ピングし、その後粒子径（平均）０．０２〜３．０μｍ
の研磨剤（酸化セリューム）にて約３０〜６０分間研磨
し仕上げた。

【００５０】各結晶相の結晶粒子径（平均）については
透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により求めた。各結晶相の
結晶種はＸ線回折（ＸＲＤ）装置により同定した。

【００５１】さらに表面粗度Ｒａ（算術平均粗さ）につ
いては、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）により求めた。

【００５２】Ｌｉイオン溶出量の測定はイオンクロマト
グラフィーにより行った。測定の測定条件は、フィルム
パックに超純水８０ミリリットル（室温）とディスク
（直径６５ｍｍ×厚さ０．６３５ｍｍ）をパックし、そ
の後約３０℃に保温された乾燥機内に３時間保持した
後、ディスクを取り出しイオンクロマト測定を行った。

【００５３】平均線膨張係数の測定はＪＯＧＩＳ（日本
光学硝子工業会規格）１６により、ヤング率の測定はＪ
ＩＳＲ１６０２の超音波パルス法により、曲げ強度
の測定はＪＩＳＲ１６０１（３点曲げ強さ）により、
ビッカース硬度の測定についてはＪＩＳＲ１６１０に
より、光線波長９５０〜１６００ｎｍにおける板厚１０
ｍｍ材の光線透過率については分光光度計により、比重
についてはＪＯＧＩＳ（日本光学硝子工業会規格）０５
より、測定した。

【００５４】

【表１】

【００５５】

【表２】

【００５６】

【表３】

【００５７】

【表４】

【００５８】表１〜３に示されるとおり、本発明と従来
のＬｉ₂Ｏ−ＳｉＯ₂系ガラスセラミックスの比較例とで
は、結晶相が異なり、本発明のガラスセラミックスは、
二珪酸リチウム（Ｌｉ₂Ｓｉ₂Ｏ₅）の析出がなく、いず
れもα−クリストバライ，α−クリストバライト固溶
体，α−クォーツ，α−クォーツ固溶体の中から選ばれ
る少なくとも１種以上であった。さらに比較例１のガラ
スセラミックスは二珪酸リチウムの結晶粒子径（平均）
が１．５μｍ、比較例２のガラスセラミックスはβ−ス
ポジューメンの結晶粒子径（平均）が０．２μｍと、い
ずれも比較的大きな針状ないし米粒形状であるが、これ
はより平滑性を求められる状況において、研磨して成る
表面粗度や欠陥に影響するものであり、比較例１、２の
ガラスセラミックスはいずれも表面粗度Ｒａ（算術平均
粗さ）が１１Å以上と、平滑性が著しくの優れた表面特
性（Ｒａで５Å以下）を得ることが困難であることを示
すものである。また、平均線膨張係数（×１０^-7／℃）
は、４８，４９と低膨張となっており、磁気情報記憶媒
体用基板材として、また光フィルター用材料として不適
合である。

【００５９】また上記の実施例により得られたガラスセ
ラミックスに、ＤＣスパッタ法により、Ｃｒ中間層（８
０ｎｍ）、Ｃｏ−Ｃｒ磁性層（５０ｎｍ）、ＳｉＣ保護
膜（１０ｎｍ）を成膜した。次いでパーフルオロポリエ
ーテル系潤滑剤（５ｎｍ）を塗布して、情報記憶媒体を
得た。これによって得られた情報記憶媒体は、その良好
な表面粗度により、従来よりもヘッド浮上高さを低減す
ることができ、またランプローディング方式によって、
ヘッドと媒体が接触状態での入出力を行っても、ヘッド
破損・媒体破損を生じることなく磁気信号の入出力を行
うことができた。さらに本発明のガラスセラミックス
は、ランディングゾーン方式にて行われるレーザーテク
スチャーにおいても安定したバンプ形状を示すものであ
る。

【００６０】また上記の実施例により得られたガラスセ
ラミックス基板に、スパッタ法により、誘電体多層膜
（例えばＴｉＯ₂／ＳｉＯ₂，Ｔａ₂Ｏ₅／ＳｉＯ₂，Ｎｂ₂
Ｏ₅／ＳｉＯ₂等）を成膜し、光フィルターを得た。これ
によって得られた光フィルターは透過光の中心波長の温
度による変化が著しく低減でき、その波長の分解能も良
好なものであった。

【００６１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、上
記従来技術に見られる諸欠点を解消しつつ、高記録密度
化に対応したヘッドの低浮上化または接触を可能とする
原子レベルの超平滑性を有し、且つガラス中のアルカリ
成分を極力低減させるのと同時にアルカリ溶出・研磨加
工時の表面欠陥（ピット）を起こしやすいニ珪酸リチウ
ム（Ｌｉ₂Ｏ・２ＳｉＯ₂）結晶の析出を抑制した情報記
憶媒体用ガラスセラミックスならびに超平滑で加工時に
欠けやチッピングを生じにくく、波長選択用多層膜との
密着性も良好であり、更にこの多層膜に十分な圧縮応力
を与えることができる光フィルター用ガラスセラミック
スを提供することができる。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１２年１１月２日（２０００．１１．
２）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２５】次に平均線膨張係数について詳述する。記
録密度の向上に伴い、磁気ヘッドと媒体のポジショニン
グに高精度を要するため、媒体基板や磁気情報記憶装置
の各構成部品には高い寸法精度が要求される。そのため
これら構成部品に対する平均線膨張係数の差の影響も無
視できなくなるので、これら平均線膨張係数の差を極力
少なくしなければならない。さらに厳密には、これら構
成部品の平均線膨張係数よりも媒体基板の平均線膨張係
数は極くわずかに大きいことが好ましい場合が多い。特
に小型の磁気情報記憶媒体に使用される構成部品の熱膨
脹係数は、＋９０×１０^-7〜＋１００×１０^-7／℃程度
のものが良く用いられており、基板もこの程度の熱膨脹
係数が必要とされるが、ドライブメーカーによってはこ
の範囲からはずれた熱膨脹係数（＋６０前後〜＋１３５
前後×１０^-7／℃）を有する材料を構成部品に用いる場
合がある。以上のような理由により、本発明の結晶系で
強度との兼ね合いを図りながら、用いる構成部品の材質
に広く対応しうるよう、平均線膨張係数範囲を決めなけ
ればならず、その範囲は−５０〜＋７０℃の範囲におい
て、＋６５×１０ ^-7 ／℃〜＋１４０×１０^-7／℃である
ことが好ましい。尚、平均線膨張係数は＋７０×１０^-7
／℃以上がより好ましく、＋１２０×１０^-7／℃以下が
更に好ましい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者八木俊剛神奈川県相模原市小山１丁目15番30号株式会社オハラ内Ｆターム(参考） 4G062 AA11 BB01 DA06 DA07 DB03 DC01 DD03 DE01 DE02 DE03 DE04 DF01 EA03 EB01 EB02 EB03 EC01 EC02 EC03 ED01 ED02 ED03 ED04 EE01 EE02 EE03 EE04 EF01 EF02 EF03 EF04 EG01 EG02 EG03 EG04 FA01 FB01 FC03 FE01 FE02 FE03 FF01 FG01 FH01 FJ01 FJ02 FJ03 FK01 FK02 FK03 FL01 GA01 GA02 GA03 GB01 GC01 GD01 GE01 HH01 HH03 HH05 HH07 HH08 HH09 HH11 HH13 HH15 HH17 HH20 JJ01 JJ03 JJ04 JJ05 JJ07 JJ10 KK01 KK03 KK05 KK07 KK10 MM02 MM27 NN29 NN33 QQ02 QQ03 5D006 CB04 CB07 DA03 FA00 5D112 AA02 AA24 BA03 GB03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主結晶相にα−クリストバライト，α−
クリストバライト固溶体，α−クォーツ，α−クォーツ
固溶体の中から選ばれる少なくとも１種以上を含有しつ
つも、二珪酸リチウム（Ｌｉ₂Ｏ・２ＳｉＯ₂），珪酸リ
チウム（Ｌｉ ₂Ｏ・ＳｉＯ₂），β−スポジューメン，β
−ユークリプタイト，β−石英，マイカおよびフルオロ
リヒテライト（fluorrichterite）を実質的に含有せ
ず、更にＣｒ成分およびＭｎ成分を実質的に含まず、−
５０〜＋７０℃における平均線膨張係数が＋６５×１０
^-7〜＋１４０×１０^-7／℃の範囲であり、主結晶相の結
晶粒子径（平均）が０．１０μｍ未満であること特徴と
するガラスセラミックス。
【請求項２】ヤング率が８０ＧＰａ以上であることを
特徴とする、請求項１に記載のガラスセラミックス。
【請求項３】比重が２．３〜２．７であることを特徴
とする、請求項１または２に記載のガラスセラミック
ス。
【請求項４】板厚１０ｍｍ材の光線透過率が、波長９５
０〜１６００ｎｍにおいて９０％以上であることを特徴
とする、請求項１，２，３のいずれかに記載のガラスセ
ラミックス。
【請求項５】曲げ強度が２５０ＭＰａ以上であること
を特徴とする、請求項１，２，３，４のいずれかに記載
のガラスセラミックス。
【請求項６】ビッカース硬度が６００〜８００である
ことを特徴とする、請求項１，２，３，４，５のいずれ
かに記載のガラスセラミックス。
【請求項７】ガラスセラミックスの組成は質量百分率
（酸化物基準）で、ＳｉＯ₂ ６５〜７５％Ｌｉ₂Ｏ４〜７未満％Ｋ₂Ｏ０〜３％Ｎａ₂Ｏ０〜３％ＭｇＯ＋ＺｎＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＣａＯ２〜１５％Ｙ₂Ｏ₃＋ＷＯ₃＋Ｌａ₂Ｏ₃＋Ｂｉ₂Ｏ₃ ０〜３％ＳｎＯ₂ ０〜３％Ｐ₂Ｏ₅ １．０〜２．５％ＺｒＯ₂ ２．０〜７％Ａｌ₂Ｏ₃ ５〜９％Ｓｂ₂Ｏ₃＋Ａｓ₂Ｏ₃ ０〜１％の範囲の各成分を含有することを特徴とする、請求項
１，２，３，４，５，６のいずれかに記載のガラスセラ
ミックス。
【請求項８】原ガラスを４００℃〜６００℃で１〜７
時間熱処理して核形成した後、６５０℃〜７５０℃で１
〜７時間熱処理して結晶成長させて得られることを特徴
とする、請求項１，２，３，４，５，６，７のいずれか
に記載のガラスセラミックス。