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.pdf

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。

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。

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，Li₂O/R₂O的比值至多为0.5，Na₂O/R₂O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，TiO₂和ZrO₂的总含量TiO₂+ZrO₂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B₂O₃，或包含不足1％的B₂O₃。

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，SiO₂的含量减去Al₂O₃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，K₂O的含量减去Li₂O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，R₂O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，SiO₂为62～71％，Al₂O₃为4～12％，Li₂O为0.1～12.4％，Na₂O为0～20％，K₂O为0～19％，MgO为5～12％，TiO₂为0～5％，ZrO₂为0～4％，R₂O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，Al₂O₃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，SiO₂为63～70％，Al₂O₃为5～9％，Li₂O为0.1～10.2％，Na₂O为0～ 19％，K₂O为0～12.8％，MgO为5～11％，TiO₂为0～4％，ZrO₂为0～4％，R₂O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，Al₂O₃为3～11％，Li₂O为0.1～小于5％，Na₂O为0～13％，K₂O为0～12％，MgO为4～11％，R₂O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，SiO₂为61～71％，Al₂O₃为4～11％，Li₂O为0.1～4.5％，Na₂O为0～12％，K₂O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，ZrO₂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℃。

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℃。

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℃～70℃的温度范围内的平均线膨胀系数至少为56×10^-7/℃。

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，(T_L-T₄)<50℃，其中T_L是液相线温度，T₄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.  一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℃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℃、0.2MPa的蒸汽气氛下放置20小时后，C_R＝C_Li+C_Na+C_K至多为12nmol/cm²，其中C_Li、C_Na和C_K分别为沉淀在玻璃表面的Li、Na和K的量。

25.  一种磁盘，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。

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
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
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以及磁盘。
背景技术
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，该玻璃基板的组成以摩尔％表示包含：65.4％的SiO₂、8.6％的Al₂O₃、12.5％的Li₂O、10.5％的Na₂O和3.0％的ZrO₂。该市售玻璃经过化学强化处理以便使用。
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。
专利文献1：JP-A-2002-358626(表1～14)
在磁盘用玻璃基板的抛光或洗涤工序中使用低pH的酸，所以要求磁盘用玻璃基板在抛光或洗涤工序中在低pH条件下不会发生表面粗糙，也即具有耐酸性。此外，通过使用具有低pH的酸，可提高抛光速率或洗涤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pH的酸，则抛光速率降低，或者在洗涤后容易有缺陷残留，导致质量变差。
要求磁盘用玻璃基板具有以下性质：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、Na、K等碱金属组分被广泛用作玻璃熔化促进剂。但是，这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，以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。
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。
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、Na和K的总沉淀量C_R为3.5nmol/cm²(后述的实施例123)。未经化学强化的玻璃的C_R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。
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B₂O₃。添加B₂O₃例如是为了降低玻璃的脆性、降低比重或改进玻璃的熔熔性质。但是，如果B₂O₃与碱金属组分共存，则会形成具有极低的蒸气压的碱金属硼酸盐化合物，该碱金属硼酸盐组分从玻璃熔体中剧烈地挥发和扩散。
图1所示为硼化合物的蒸气压曲线，该蒸气压曲线根据Malcolm W.Chase,Jr.的NIST-JANAF热化学表(Thermochemical Tables),(U.S.A.),第四版,the American Chemical Society and American Institute of Physics,1998年,第242-274页中揭示的热力学数据算出。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ΔG通过以下公式算出。结果示于图1。
ΔG＝RTlnP
式中R为气体常数。
由图1可知，碱金属硼化合物的蒸气压明显高于B₂O₃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：挥发的材料在玻璃熔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。
此外，为了研究B₂O₃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、137、138的各玻璃置于铂坩锅，在1600℃下放置23小时，在置于铂坩锅之前和之后分别用ICP-MS分析玻璃中的Li₂O和Na₂O的量。此外，实施例29、137、138的玻璃中的B₂O₃含量分别为0摩尔％、1摩尔％、1.5摩尔％。
结果，置于铂坩锅之前和之后的实施例29、137、138的玻璃中的Li₂O的减少量(绝对量)分别为0.0质量％、0.1质量％、0.1质量％。Na₂O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B₂O₃的实施例29与包含至少1摩尔％B₂O₃的实施例137、138相比，Na₂O的减少量明显不同。
此外，专利文献1中揭示了五个不含B₂O₃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C_R至少为12nmol/cm²，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，表面粗糙很可能导致要在低pH条件下进行抛光或洗涤工序，质量变差。
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B₂O₃的情况下解决上述问题，从而完成了本发明。
发明内容
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。在此，例如“包含0～14.3的Li₂O”是指Li₂O不是必需的，但可以包含最高为14.3％的Li₂O。
此外，本发明提供上述的信息记录介质基板用玻璃，其中，Al₂O₃为3～ 11％，R₂O为10～15％。
此外，本发明提供上述的信息记录介质基板用玻璃，其中，SiO₂为62～71％，Al₂O₃为4～10％，Li₂O为0.1～13％，Na₂O为0～20％，K₂O为0～20％，MgO为5～12％，TiO₂为0～5％，ZrO₂为0～5％，R₂O为11～15％。
此外，本发明提供上述的信息记录介质基板用玻璃，其中，SiO₂为63～70％，Al₂O₃为5～9％，Li₂O为0.1～12.4％，Na₂O为0～19％，K₂O为0～19％，MgO为5～11％，TiO₂为0～4％，ZrO₂为0～4％，R₂O为13～15％。
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CaO、SrO和BaO，或者包含CaO、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Li₂O和大于2％且在8％以下的CaO。
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”)。
在需要使玻璃化转变温度提高时，优选第三实施方式的玻璃，即Li₂O为0％～小于5％、CaO大于2％且在8％以下的信息记录介质基板用玻璃(后文中，将第三实施方式的玻璃记作“玻璃B”)。
此外，本发明提供一种信息记录介质用玻璃，其中不含B₂O₃，或包含不足1％的B₂O₃。
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。
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。
此外，本发明提供包括一部分上述特征的下述技术方案。
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，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。
2.如上述1所述的信息记录介质基板用玻璃，其中，Li₂O/R₂O的比值至多为0.5，Na₂O/R₂O的比值至少为0.4。
3.如上述1或2所述的信息记录介质基板用玻璃，其中，TiO₂和ZrO₂的总含量TiO₂+ZrO₂为0～8％。
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B₂O₃，或包含不足1％的B₂O₃。
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，SiO₂的含量减去Al₂O₃的含量而得的差大于53％。
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，K₂O的含量减去Li₂O的含量而得的差至多为9％。
7.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，R₂O至少为10％。
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，SiO₂为62～71％，Al₂O₃为4～12％，Li₂O为0.1～12.4％，Na₂O为0～20％，K₂O为0～19％，MgO为5～12％，TiO₂为0～5％，ZrO₂为0～4％，R₂O为11～15％。
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，Al₂O₃的含量至多为11％。
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，SiO₂为63～70％，Al₂O₃为5～9％，Li₂O为0.1～10.2％，Na₂O为0～19％，K₂O为0～12.8％，MgO为5～11％，TiO₂为0～4％，ZrO₂为0～4％，R₂O为13～15％。
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CaO、SrO和BaO。
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CaO、SrO和BaO中的至少一种，其总量至多为3％。
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，Al₂O₃为3～11％，Li₂O为0.1％至小于5％，Na₂O为0～13％，K₂O为0～12％，MgO为4～11％，R₂O为8～15％，CaO大于2％且在8％以下。
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，SiO₂为61～71％，Al₂O₃为4～11％，Li₂O为0.1～4.5％，Na₂O为0～12％，K₂O为0～10％，MgO为4～9％，CaO为2.5～7％。
15.如上述13或14所述的信息记录介质基板用玻璃，其中，ZrO₂为0.5～3％。
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。
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500℃。
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590℃。
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-50℃～70℃的温度范围内的平均线膨胀系数至少为56×10^-7/℃。
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，(T_L-T₄)<50℃，其中T_L是液相线温度，T₄是粘度达到10⁴dPa·s时的温度。
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。
22.一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。
23.如上述22所述的信息记录介质用玻璃基板，于25℃下浸渍于0.01N的硝酸中时，玻璃的蚀刻速率至多为0.3nm/h。
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120℃、0.2MPa的蒸汽气氛下放置20小时后，C_R＝C_Li+C_Na+C_K至多为12nmol/cm²，其中C_Li、C_Na和C_K分别为沉淀在玻璃表面的Li、Na和K的量。
25.一种磁盘，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。
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pH条件下进行的抛光工序或洗涤工序中产生表面粗糙。
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。
此外，可减少洗涤工序中形成的缺陷，也能获得高质量的信息记录介质用玻璃基板。
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。
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。
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。
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翘曲、挠曲或震动，因此可获得具有高记录密度的记录介质。
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。
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。
此外，可获得具有相对于粘度达到10⁴dPa·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、熔融法或下拉法等方法连续地制造，因此可实现大规模生产。
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以设置得更高，因此可获得具有高记录密度的信息记录介质。
附图说明
图1显示了温度与B₂O₃和硼的碱金属化合物的蒸气压的关系。
图2显示了碱金属氧化物的比例(Li₂O/R₂O、Na₂O/R₂O和K₂O/R₂O)与C_R的关系。相应的点上的数值为C_R(单位：nmol/cm²)。在Li的顶点处， Li₂O/R₂O＝1。在Na的顶点处，Na₂O/R₂O＝1。在K的顶点处，K₂O/R₂O＝1。
图3显示了K₂O/R₂O＝0时的Na₂O/R₂O和C_R的关系。图中，y＝56x²-77x+32是近似曲线的公式(y为C_R，x为Na₂O/R₂O，此时K₂O/R₂O＝0)，R²是确定系数。
具体实施方式
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。
本发明的玻璃的杨氏模量(E)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翘曲或挠曲，且可能会难以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。
本发明的玻璃的玻璃化转变温度(Tg)优选为至少500℃。如果Tg低于500℃，则无法充分提高用于形成磁性层的热处理的温度，可能会难以提高磁性层的矫顽力。Tg更优选为至少510℃。对于玻璃B，Tg通常至少为590℃。
本发明的玻璃中，(T_L-T₄)优选为低于50℃，其中T_L是液相线温度，T₄是粘度达到10⁴dPa·s时的温度(工作温度)。如果(T_L-T₄)在50℃以上，则可能会难以用浮法工艺来制造玻璃。(T_L-T₄)更优选为低于40℃，特别优选为低于30℃。
本发明的玻璃在-50℃～70℃的温度范围内的线膨胀系数(α)优选为56×10^-7/℃。如果α低于56×10^-7/℃，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翘曲。α更优选为至少58×10^-7/℃。α通常至多为100×10^-7/℃。
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120℃、0.2MPa的蒸汽气氛下放置20小时后，C_R＝C_Li+C_Na+C_K优选为至多12nmol/cm²，其中C_Li、C_Na和C_K分别表示沉淀在玻璃表面的Li、Na和K 的量。如果C_R超过12nmol/cm²，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。C_R更优选为至多11nmol/cm²。
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。另外，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涤工序中使用pH1～2的强酸的情况下，玻璃表面可能会变得粗糙或发生剥离破坏。硝酸蚀刻速率更优选为至多0.2nm/h。
硝酸蚀刻速率：通过对厚度为1～2mm、尺寸为4cm×4cm的玻璃板进行镜面抛光来制备待测样品。将该样品在25℃下浸渍于0.01N的硝酸中3小时，用ICP-OES分析并测定洗脱入硝酸中的Si量。
硝酸蚀刻量根据获得的Si量、玻璃中的SiO₂含量和玻璃的密度算出。
下面，用摩尔％表示来描述本发明的玻璃的组成。
SiO₂是形成玻璃结构的组分，是必需组分。如果SiO₂的含量低于61％，则耐酸性和耐候性下降，d容易增大，或者T_L增大，因此玻璃变得不稳定。SiO₂的含量优选为至少62％，更优选为至少63％。如果SiO₂的含量超过72％，则后述T₂和T₄升高，难以将玻璃熔化和成形，E或E/d降低，或α降低。SiO₂的含量优选为至多71％，更优选为至多70％。
Al₂O₃具有提高耐候性的效果，是必需组分。如果Al₂O₃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。Al₂O₃的含量优选为至少4％，更优选为至少5％。如果Al₂O₃的含量超过12％，则耐酸性下降，后述T₂和T₄升高，难以将玻璃熔化和成形，α降低，T_L变得过高。Al₂O₃的含量优选为至多11％，更优选为至多10％，通常为至多9％。
SiO₂的含量减去Al₂O₃的含量而得的差值(SiO₂-Al₂O₃)优选为大于53％。如果SiO₂-Al₂O₃至多为53％，则耐酸性可能会不足。
Li₂O不是必需组分，但Li₂O具有提高E、E/d或α、提高玻璃的熔化性能的效果。Li₂O的含量最高为14.3％。如果Li₂O的含量超过14.3％，则耐酸性或耐候性下降，Tg容易降低。Li₂O的含量优选为至多13％，更优选为至多12.4％。欲提高E/d或α时，例如在玻璃A中，Li₂O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Li₂O或包 含不足5％的Li₂O。Li₂O的含量通常为0～4.5％。
Na₂O不是必需组分，但Na₂O具有提高α、提高玻璃的熔化性能的效果，Na₂O的含量最高为22％。如果Na₂O的含量超过22％，则耐酸性或耐候性下降，Tg容易降低。Na₂O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，Na₂O的含量优选为至多13％，更优选为至多12％，通常为至多11％。
尽管K₂O不是必需组分，但K₂O具有提高α、提高玻璃的熔化性能的效果，K₂O的含量最高为22％。如果K₂O的含量超过22％，则耐酸性或耐候性下降，E或E/d容易降低。K₂O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，K₂O的含量优选为至多12％，更优选为至多10％，通常为至多9％。
欲提高E/d时，K₂O的含量减去Li₂O的含量而得的差值(K₂O-Li₂O)优选为至多9％，通常为至多8.5％。
如果Li₂O、Na₂O和K₂O的总含量(R₂O)不足8％，则α降低，或者玻璃的熔化性能变差。R₂O优选为至少9％，更优选为至少10％。欲提高E/d或α时，例如在玻璃A中，R₂O优选为至少11％，更优选为至少13％。如果R₂O超过22％，则耐候性下降。R₂O优选为至多20％，更优选为至多19％。在玻璃B中，R₂O优选为至多17％，更优选为至多15％。
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，C_R很大程度取决于碱金属氧化物组分的比例，如果Li₂O/R₂O超过0.52、Na₂O/R₂O不足0.35且K₂O/R₂O不足0.45，则耐候性变差。Li₂O/R₂O优选为至多0.5，Na₂O/R₂O优选为至少0.4。
如上所述，Li₂O具有提高E、E/d或α的效果，Na₂O和K₂O具有提高α的效果，但Li₂O、Na₂O和K₂O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α。因此，通过加入MgO，可减少R₂O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α或者提高玻璃的熔化性能的效果。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T_L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％。
CaO、SrO和BaO不是必需组分。但是，欲在维持耐候性的同时提高α或提高玻璃的熔化性能时，可包含CaO、SrO或BaO。
欲提高E或E/d、降低d或降低T_L时，优选不含CaO、SrO和BaO，或者包含CaO、SrO和BaO中的至少一种，其总量至多为3％。CaO、SrO和BaO的总量优选为至多2％，通常为至多1％。
例如，欲使E至少为76GPa、E/d至少为30MNm/kg、Tg至少为590℃时，Li₂O的含量优选为0～小于5％，CaO的含量优选为大于2％且在8％以下。如果Li₂O的含量至少为5％，或者CaO的含量至多为2％，则难以使Tg至少为590℃。如果CaO的含量超过8％，则难以使E/d至少为30MNm/kg。Li₂O的含量优选为0～4.5％，CaO的含量优选为2.5～7％，Li₂O的含量通常为0～3％，CaO的含量通常为3～5.5％。
TiO₂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，TiO₂的含量最高为6％。如果TiO₂的含量超过6％，则T_L容易过高，或者容易发生相分离现象。TiO₂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TiO₂的情况下，其含量优选为至少0.1％。
ZrO₂不是必需的，但具有提高耐候性、提高E或E/d、提高Tg或提高玻璃的熔化性能的效果。因此，ZrO₂的含量最高为5％。如果ZrO₂的含量超过5％，则d下降，或者T_L容易过高。ZrO₂的含量优选为至多4％，通常为至多2.5％。欲提高Tg时，ZrO₂的含量通常为至少0.5％，优选为至多3％。
TiO₂和ZrO₂的总含量(TiO₂+ZrO₂)优选为0～8％。如果TiO₂+ZrO₂的含量超过8％，则d升高，T_L容易过高，或者容易发生相分离现象。TiO₂+ZrO₂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TiO₂或ZrO₂时，TiO₂+ZrO₂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％。
在玻璃A中，较好是SiO₂为62～71％，Al₂O₃为4～12％，Li₂O为0～12.4％，Na₂O为0～20％，K₂O为0～19％，MgO为5～12％，TiO₂为0～5％，ZrO₂为0～4％，R₂O为11～20％。
此外，在玻璃A中，更好是SiO₂为63～70％，Al₂O₃为5～9％，Li₂O为0～ 10.2％，Na₂O为0～19％，K₂O为0～12.8％，MgO为5～11％，TiO₂为0～4％，ZrO₂为0～4％，R₂O为13～19％；或者SiO₂为63～70％，Al₂O₃为5～9％，Li₂O为0～11％，Na₂O为0～18％，K₂O为0～12.5％，MgO为5～9％，TiO₂为0～4％，ZrO₂为0～2.5％，R₂O为13～19％。
在玻璃B中，较好是Al₂O₃为3～11％，Li₂O为5％至小于5％，Na₂O为0～13％，K₂O为0～12％，MgO为4～11％，R₂O为8～17％，CaO大于2％且在8％以下。
此外，在玻璃B中，更好是SiO₂为61～71％，Al₂O₃为4～11％，Li₂O为0～4.5％，Na₂O为0～12％，K₂O为0～10％，MgO为4～9％，CaO为2.5～7％。
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。在这种情况下，其它组分的总含量优选为至多5％，通常为至多2％。
此外，可包含总量最高为2％的如SO₃、Cl、As₂O₃、Sb₂O₃或SnO₂等澄清剂。
此外，可包含总量最高为2％的如Fe₂O₃、Co₃O₄或NiO等着色剂。
此外，如果B₂O₃与碱金属组分共存，则可能会挥发。因此，较好是不含B₂O₃。即使包含B₂O₃，其含量也不足1％，优选为不足0.5％。
此外，包含ZnO的情况下，以质量百分比表示的MgO和ZnO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％。
不论是否包含B₂O₃或ZnO，用以质量百分比表示的MgO和ZnO的总含量除以以质量百分比表示的SiO₂、Al₂O₃和B₂O₃的总含量而得的比值(MgO+ZnO)/(SiO₂+Al₂O₃+B₂O₃)优选为至多0.08。
本发明的玻璃基板通常是圆形的玻璃板。
本发明的玻璃基板通常用作磁盘用玻璃基板。
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，因而要求以低廉的价格提供玻璃基板。
板状玻璃的大规模生产通常采用如浮法、熔融法或下拉法等连续成形法来实施。如上所述，本发明的玻璃是可以通过浮法成形的玻璃，所以本 发明的玻璃适合于大规模生产。
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。例如，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，然后在玻璃熔炉中加热熔化。通过鼓泡、搅拌、添加澄清剂等方法使玻璃均质化，然后通过浮法、挤压法、熔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，以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，也优选浮法以外的连续成形浮法，即熔融法或下拉法。
实施例
按照构成表1～18中的SiO₂～ZrO₂或B₂O₃行中以摩尔％表示的组成的条件称取各组分的材料并混合，在铂坩锅中在1550～1600℃的温度下熔化3～5小时。熔化时，在熔融玻璃中插入铂搅拌器，搅拌熔融玻璃2小时，以使玻璃均质化。然后，使熔融玻璃流出，成形为板状，以1℃/分钟的冷却速率退火至室温。此外，在表中，R₂O表示Li₂O、Na₂O和K₂O的总含量(单位：摩尔％)。
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熔融的条件下制成的。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。
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α(单位×10^-7/℃)、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：℃)、液相线温度T_L(单位：℃)、粘度达到10²dPa·s时的温度T₂(单位：℃)、温度达到10⁴dPa·s时的温度T₄(单位：℃)、上述C_R(单位：nmol/cm²)和上述硝酸蚀刻速率。结果示于表1～18，表中“－”表示“未测定”，带有“*”的数值是根据其组成估算的值。
此外，以质量百分比表示的各玻璃的组成示于表19～36。
d：d采用20～50g的无气泡玻璃通过阿基米德法测定。
α：使用差示热膨胀计和作为参比物质的石英玻璃，使温度从室温以5℃/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-50℃～70℃的温度范围内的平均线膨胀系数。
E：对于厚度为5～10mm、尺寸为3cm×3cm的玻璃板，通过超声波脉冲回波法测定E。
Tg：使用差示热膨胀计和作为参比物质的石英玻璃，使温度从室温以5℃/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。
T_L：用研钵将玻璃粉碎成粒径约为2mm的玻璃颗粒，将玻璃颗粒排列在铂板上，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，“≥1150℃”和“≤1050℃”分别是指“最低1150℃”和“最高1050℃”。
T₂和T₄：用旋转粘度计测定T₂和T₄。
C_R：用氧化铈对厚度为1～2mm、尺寸为4cm×4cm的玻璃板的两面进行镜面研磨，用碳酸钙和去污剂洗涤，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EHS-411M，爱斯佩克(ESPEC)公司制)，在120℃、0.2MP_a的蒸汽气氛下放置20小时。将试验样品和20ml超纯水加入经洗涤的带拉链的塑料袋中，施加10分钟超声波以溶解表面沉淀，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。
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。
耐酸性受到Al₂O₃的很大影响，Al₂O₃的量越少，耐酸性越好。另一方面，耐候性也受到Al₂O₃的很大影响，Al₂O₃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Al₂O₃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。
表1