KR101351450B1

KR101351450B1 - 몰드 프레스 성형용 광학 유리

Info

Publication number: KR101351450B1
Application number: KR1020087019892A
Authority: KR
Inventors: 후미오 사토
Original assignee: 니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤
Priority date: 2006-04-05
Filing date: 2007-04-05
Publication date: 2014-01-15
Also published as: TWI391358B; TW200800830A; JP5224087B2; WO2007116943A1; JP2007297269A; KR20080108087A

Abstract

본 발명의 과제는, 몰드 프레스 성형용 광학 유리로서 요구되는 특성을 만족하며, 특히 굴절률(nd)이 1.57∼1.62이고, 아베수(νd)가 55 이상이며, 내후성이 우수한 비 납계의 몰드 프레스 성형용 광학 유리를 제공하는 데 있다. 질량%로, SiO₂ 41∼56%, Al₂O₃ 1.5∼5%, B₂O₃ 7∼16%, CaO 0.1∼10%, BaO 0∼10%, SrO 0∼10%, ZnO 0∼5%, Li₂O 1∼10%, Na₂O 0∼5%, La₂O₃ 5∼15%를 함유하며, 바람직하게는 MgO＋CaO＋BaO＋SrO 10∼20%, Li₂O＋Na₂O＋K₂O 5∼12%, 3.2≤SiO₂/La₂O₃≤15.0의 조성을 가지는 것을 특징으로 한다.

Description

몰드 프레스 성형용 광학 유리{OPTICAL GLASS FOR MOLD PRESS MOLDING}

본 발명은, 몰드 프레스 성형용 광학 유리에 관한 것이다.

CD, MD, DVD나 기타 각종 광 디스크 시스템의 광 픽업 렌즈, 비디오 카메라나 일반 카메라의 촬영용 렌즈 등의 광학 렌즈용으로, 굴절률(nd) 1.57∼1.62 및 아베수(νd) 55 이상, 더욱 구체적으로는, 굴절률(nd) 1.575∼1.610 및 아베수(νd) 58.5∼62.0인 광학 유리가 사용되고 있다. 종래에는, 이러한 유리로서 SiO₂-PbO-R'₂O(R'₂O는 알칼리 금속 산화물)을 기본으로 한 납 함유 유리가 널리 사용되어 왔으나, 최근에는 환경상의 문제 때문에 SiO₂-B₂O₃-RO(RO는 알칼리 토류 금속 산화물)-R'₂O계 등의 비(非) 납계 유리로 바뀌어 가고 있다(예컨대, 특허문헌 1 및 2 참조).

[특허문헌 1] 일본 특허공개공보 H6-107425호

[특허문헌 2] 일본 특허공개공보 2000-302479호

[특허문헌 3] 일본 특허공개공보 2004-328068호

이러한 광 픽업 렌즈나 촬영용 렌즈는, 다음과 같이 하여 성형된다. 우선, 용융유리를 노즐의 선단으로부터 적하시켜 일단 액적(液滴; 물방울)형상의 유리를 제작하고, 연삭·연마·세정하여 프리폼(preform) 유리를 제작한다. 또는, 용융유리를 급랭 주조하여 일단 유리 블록을 제작하고, 마찬가지로 연삭·연마·세정하여 프리폼 유리를 제작한다. 그런 다음, 정밀가공을 실시한 금형에 의해, 다시 연화상태로 만든 프리폼 유리를 가압성형하여, 금형의 표면 형상을 유리에 전사시킨다. 이와 같은 방법은, 이른바 '몰드 프레스 성형법'이라 불리며, 널리 이용되고 있다.

몰드 프레스 성형에 의해 성형되는 유리에는, 요구되는 광학 상수(굴절률, 아베수)를 만족할 것은 물론이고, 금형을 열화시키지 않도록 연화점이 낮을 것, 금형과의 융착이 쉽게 일어나지 않을 것, 그리고, 내후성이 높을 것 등이 요구된다.

또한, 상기한 바와 같은 종래의 비 납계 프리폼 유리는, 충분한 내후성을 가지고 있지 않은 경우가 많다. 유리의 내후성이 충분하지 않으면, 절삭, 연마, 세정공정에서 유리성분이 연마 세정수나 각종 세정용액 중으로 용출되어, 표면의 변질이 일어난다. 그 결과, 성형공정에서 실투물이 발생하기 쉽고, 유리에 결함이 생겨 대량생산화가 곤란해진다. 또한, 최종제품에 있어서도, 고온다습한 상태로 장시간 노출되면 유리 표면이 변질되어, 신뢰성이 손상된다는 문제가 있다.

본 발명의 목적은, 몰드 프레스 성형용 광학 유리로서 요구되는 모든 특성을 만족하며, 특히 굴절률(nd)이 1.57∼1.62이고 아베수(νd)가 55 이상(바람직하게는, 굴절률(nd)이 1.575∼1.610이고 아베수(νd)가 58.5∼62.0)이며, 내후성이 우수한 비 납계의 몰드 프레스 성형용 광학 유리를 제공하는 것이다.

본 발명자는 여러 가지로 실험을 거듭한 결과, SiO₂-B₂O₃-RO-R'₂O-La₂O₃계 유리의 조성을 엄밀하게 한정함으로써 상기의 목적이 달성될 수 있음을 발견하고, 본 발명으로서 제안하는 것이다.

즉, 본 발명의 몰드 프레스 성형용 광학 유리는, 질량%로, SiO₂ 41∼56%, Al₂O₃ 1.5∼5%, B₂O₃ 7∼16%, CaO 0.1∼10%, BaO 0∼10%, SrO 0∼10%, ZnO 0∼5%, Li₂O 1∼10%, Na₂O 0∼5%, La₂O₃ 5∼15%를 함유하는 것을 특징으로 한다.

(발명의 효과)

본 발명의 광학 유리는, CD, MD, DVD나 기타 각종 광 디스크 시스템의 광 픽업 렌즈, 비디오 카메라나 일반 카메라의 촬영용 렌즈 등의 광학 렌즈에 사용되는 1.57∼1.62의 굴절률(nd)과 55 이상의 아베수(νd)를 가지고 있다. 또한, 연화점이 낮고 유리 성분이 쉽게 휘발되지 않기 때문에, 성형 정밀도의 저하 및 금형의 열화나 오염이 생기지 않는다. 더욱이, 작업 온도 범위가 넓어, 프리폼 유리의 대량생산성이 우수한 동시에, 내후성이 양호하기 때문에, 제조공정이나 제품 사용중에 물성의 열화나 표면의 변질을 일으키는 일이 없다. 이 때문에 몰드 프레스 성형용 광학 유리로서 적합하다.

본 발명의 몰드 프레스 성형용 광학 유리는, 질량%로, SiO₂ 41∼56%, Al₂O₃ 1.5∼5%, B₂O₃ 7∼16%, CaO 0.1∼10%, BaO 0∼10%, SrO 0∼10%, ZnO 0∼5%, Li₂O 1 ∼10%, Na₂O 0∼5%, La₂O₃ 5∼15%의 기본 조성을 가지는 유리이다. 일반적으로, 비 납계 유리에서는, 높은 굴절률을 얻기 위해, 알칼리 토류 금속 산화물인 RO를 다량으로 함유시키고 있어, 이러한 계통의 유리의 내후성을 저하시키는 원인이 되고 있다. 따라서, 본 발명의 유리에서는, 굴절률을 높이는 성분인 La₂O₃와, 내후성을 향상시키는 성분인 Al₂O₃를 함유시켜, RO의 함유량을 억제하는 동시에, RO로서 CaO를 필수성분으로 함유함으로써, 굴절률을 유지하면서, 유리의 내후성을 개선하고 있다. 또한, La₂O₃를 함유시키면, 아베수가 저하되는 경향이 있는데, B₂O₃를 함유시킴으로써, 아베수의 저하를 방지하고 있다. 이와 같이 함으로써, 우수한 내후성과, 1.57∼1.62의 굴절률(nd) 및 55이상의 아베수(νd), 특히 1.575∼1.610의 굴절률(nd) 및 58.5∼62.0의 아베수(νd)를 가지는 몰드 프레스 성형용 광학 유리를 얻을 수 있으며, 색 분산이 적고, 고기능이며 소형인 광학소자용 광학 렌즈로서 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 몰드 프레스 성형용 광학 유리는, 유리의 연화점이 650℃이하(바람직하게는 640℃이하, 더욱 바람직하게는 630℃이하)인 것이 바람직하다. 유리의 연화점이 낮아지면, 저온에서의 프레스 성형이 가능해지고, 금형의 산화, 유리성분의 휘발로 인한 금형의 오염이나 유리와 금형간의 융착을 억제할 수 있다.

각 성분의 범위를 상기와 같이 한정한 이유에 대해 설명하면 다음과 같다.

SiO₂는 유리의 골격을 구성하는 성분으로, 내후성을 향상시키는 효과가 있 다. 그 함유량은 41∼56%, 바람직하게는 42∼53%, 더욱 바람직하게는 43∼50.5%이다. 또한, SiO₂가 많아지면 굴절률이 저하되거나 연화점이 높아지는 경향이 있다. 또한, 실투 경향이 강해진다. 한편, SiO₂가 적어지면 내산성이나 내수성 등의 내후성이 악화된다.

B₂O₃는 유리의 골격성분으로, 내실투성 향상에 효과가 있다. 또한 아베수를 높이고, 연화점을 저하시키는 성분이다. 또한, 유리의 염기성도를 낮추는 작용도 있으며, 몰드 프레스 성형에 있어서의 유리와 금형의 융착방지에 효과가 있다. 그 함유량은 7∼16%, 바람직하게는 9∼16%, 더욱 바람직하게는 10∼15.5%, 더더욱 바람직하게는 12∼15%이다. 또한, B₂O₃가 많아지면 유리의 용융시에 B₂O₃-R'₂O로 형성되는 휘발물이 많아져, 맥리(脈理)의 생성을 조장한다. 또한, 내후성이 악화된다. 한편, B₂O₃가 적으면, 내실투성이 저하되어 충분한 작업온도범위를 확보할 수 없게 될 가능성이 있다. 또한, 금형과 융착되기 쉬워진다. 또한, SiO₂가 적은 조성영역에서는, B₂O₃가 적으면 아베수를 55이상으로 유지하기가 어려워진다.

Al₂O₃는 SiO₂와 함께 유리의 골격을 구성하는 성분으로, 내후성을 향상시키는 효과가 있다. 특히 SiO₂-B₂O₃-RO-R'₂O-La₂O₃계 유리에서는, 유리 중의 알칼리 성분의, 물에 대한 선택적 용출을 억제하는 효과가 현저하고, 그 함유량은 1.5∼5%, 바람직하게는 2∼4.5%, 더욱 바람직하게는 2.7∼4.5%이다. 또한, Al₂O₃가 많으면 실 투되기 쉬워진다. 또한, 용융성이 악화되어 맥리나 거품이 유리 중에 남아, 렌즈용 유리로서의 요구 품질을 만족시키지 못하게 될 가능성이 있다. 한편, Al₂O₃가 적으면, 내수성·내산성이 저하되어, 매우 높은 내후성을 가지는 유리를 얻기가 어려워진다.

CaO, BaO, SrO와 같은 알칼리 토류 금속 산화물(RO)은 용융제로서 작용하는 동시에, SiO₂-B₂O₃-RO-R'₂O-La₂O₃계 유리에서, 아베수를 저하시키지 않으면서 굴절률을 높이는 효과가 있다. CaO, BaO 및 SrO는, 총량으로 10∼30%인 것이 바람직하고, 10∼20%이면 더욱 바람직하며, 12∼18%이면 더더욱 바람직하다. 또한, RO가 많아지면, 프리폼 유리의 용융, 성형공정 중에 실투물이 석출되기 쉬워지고, 액상온도가 올라가 작업범위가 좁아져서 대량생산화하기 어려워지는 경향이 있다. 또한, 유리로부터 연마 세정수나 각종 세정용액 중으로의 용출이 증대되는, 고온다습상태에서의 유리표면의 변질이 현저해지는 등, 내후성이 악화되기 쉽다. 한편, RO가 적어지면, 굴절률이 저하되거나, 연화점이 높아지는 등의 문제점이 생기기 쉽다.

CaO는 아베수를 저하시키지 않으면서 굴절률을 높이는 성분이다. 또한, 고온다습상태에서 알칼리나 알칼리 토류의 표면으로의 석출을 방지하는 효과가 높아지기 때문에, 내후성 향상을 위한 필수성분이다. CaO의 함유량은 0.1∼10%인 것이 바람직하고, 0.5∼5%이면 더욱 바람직하고, 1∼4%이면 더더욱 바람직하다. 또한, CaO가 많아지면 액상온도가 높아져, 실투되기 쉬워진다.

BaO는 굴절률을 높이는 성분이며, 또한 이 유리계에서는 액상온도를 저하시켜 작업성을 향상시키는 효과도 있다. 그러나, 고온다습상태에서 유리 표면으로부터의 석출량이 다른 RO성분에 비해 현저히 많기 때문에, 다량으로 함유시키면 최종제품의 내후성을 손상시킬 우려가 있다. BaO의 함유량은 0∼10%인 것이 바람직하고, 0.5∼9.5%이면 더욱 바람직하고, 4∼9%이면 더더욱 바람직하다.

SrO는 굴절률을 높이는 성분이다. 또한, BaO에 비하면 고온다습상태에서의 유리 표면으로부터의 석출량이 적다. 따라서, SrO를 적극적으로 사용함으로써, 내후성이 우수한 제품을 얻을 수 있다. 그 함유량은 0∼10%인 것이 바람직하고, 0.5∼9%이면 더욱 바람직하고, 3∼8%이면 더더욱 바람직하다. 또한, SrO가 많아지면 액상온도가 높아져 작업범위가 좁아지는 경향이 있다.

또한, CaO, BaO 혹은 SrO 이외에도, 굴절률을 높이기 위해 MgO를 첨가해도 된다. MgO를 첨가할 경우, 그 함유량은 0∼5%인 것이 바람직하고, 0∼3%이면 특히 바람직하다. MgO가 많아지면 실투되기 쉬워진다.

Zn0는 굴절률을 높이는 동시에, 내후성을 향상시키는 효과가 있다. 또한, 실투경향이 강하지 않기 때문에, 다량으로 함유시키더라도 균질한 유리를 얻을 수 있다. 그 함유량은 0∼5%인 것이 바람직하고, 0.5∼4%이면 더욱 바람직하며, 1∼3%이면 더더욱 바람직하다. ZnO가 많아지면 아베수가 저하되는 경향이 있다.

Li₂O나 Na₂O와 같은 알칼리 금속 산화물(R'₂O)은 연화점을 저하시키기 위한 성분이다. Li₂O와 Na₂O는 총량으로 5∼12%인 것이 바람직하고, 6∼11%이면 더욱 바 람직하며, 7∼10%이면 더더욱 바람직하다. 또한, R'₂O가 많아지면 액상온도가 상승하여 작업온도범위가 좁아지기 쉽다. 이 경우, 대량생산화에 악영향을 줄 우려가 있다. 또한, 내후성이 악화되는 경향이 있다. 반대로 R'₂O가 적어지면 연화점이 높아진다.

R'₂O 중에서도 Li₂O가 가장 연화점을 저하시키는 효과가 크다. 그 함유량은 1∼10%인 것이 바람직하고, 3∼9%이면 더욱 바람직하며, 5∼8.5%이면 더더욱 바람직하다. 단, Li₂O는 분상성(分相性)이 강하기 때문에, 다량으로 첨가하면 액상온도가 높아져서 작업성을 악화시키는 경향이 있다. 또한, 전계강도(Field Strength, 이하에서는, F.S.로 표기함)가 낮고, 후술하는 유리의 염기성도를 높이는 성분이기 때문에, 프레스 성형시에 금형과의 융착을 일으키는 원인이 된다. 한편, Li₂O가 적어지면 연화점이 높아진다.

Na₂O는 연화점을 저하시키는 효과가 있지만, 다량으로 함유시키면 용융시에 B₂O₃-R'₂O로 형성되는 휘발물이 많아져, 맥리의 생성을 조장하게 되어 버린다. 또한, 몰드 성형시에도 휘발이 발생하여 금형을 오염시키고, 금형의 수명을 크게 단축시켜 버린다. Na₂O의 함유량은, 0∼5%인 것이 바람직하고, 0.5∼3%이면 특히 바람직하다.

또한, Li₂O나 Na₂O 이외에도, 연화점을 저하시키기 위해 K₂O를 첨가해도 된 다. K₂O를 첨가하는 경우, 그 함유량은, 0∼7%인 것이 바람직하고, 0∼5%이면 특히 바람직하다. K₂O가 많아지면 내후성이 악화된다.

La₂O₃는, 아베수를 저하시키지 않으면서 굴절률을 높이는 효과가 있기 때문에, 다량의 RO를 함유시킬 필요가 없어져 내후성 향상에 효과가 있다. 또한, 내실투성을 향상시키는 효과가 있고, 작업온도범위를 확대시킬 수 있는 성분이지만, 다량으로 함유하면 유리의 분상 경향이 강해져, 균질한 유리를 얻기가 어려워진다. La₂O₃의 함유량은 5∼15%이며, 6∼12%인 것이 바람직하고, 7∼10%이면 더욱 바람직하다.

또한, SiO₂와 La₂O₃의 함유량은, 질량% 기준으로 SiO₂/La₂O₃의 값이 3.2∼15.0, 특히 3.2∼10.0의 범위 이내가 되도록 조절하는 것이 바람직하다. 이 비율을 3.2∼15.0으로 함으로써, 굴절률을 저하시키지 않으면서 높은 내실투성을 유지시킬 수 있다. 이 비율이 작아지면 내실투성이 저하되고, 커지면 굴절률이 저하되는 경향이 있다.

청징제로서 Sb₂O₃를 첨가할 수 있다. 단, 유리에 대한 과도한 착색을 피하기 위해, Sb₂O₃의 함유량은 1%이하로 하는 것이 바람직하다.

또한, TiO₂, Nb₂O₅는 유리의 굴절률을 높이는 성분이지만, 아베수를 저하시키거나, 자외역에서의 흡수가 커서, 390∼440㎚에서의 투과율이 감소하여, 단파장용 렌즈로서의 사용에 지장을 초래하거나 하는 경우가 있기 때문에, 유리에 대한 실질 적인 도입은 피해야 한다.

또한, PbO, Bi₂O₃ 및 As₂O₃는 환경상의 이유로부터, Ag 및 할로겐류는 광 가역 변색 캐리어가 되므로, 유리에 대한 실질적인 도입은 피해야 한다.

또한, 본 발명에 있어서의 "유리에 대한 실질적인 도입을 피한다"란, 함유량이 0.1%이하임을 의미한다.

또한, 본 발명의 몰드 프레스 성형용 광학 유리에 있어서, 몰드 프레스 성형시에 있어서의 유리와 금형의 융착을 더욱 방지하기 위해서는, 상기한 특징에 더하여, 유리의 염기성도를 11이하(바람직하게는 9.5이하)로 하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에서, 염기성도란, (산소원자의 몰 수의 총합／양이온의 전계강도(Field Strength)의 총합)×100으로 정의되며, 전계강도(이하에서는, F.S.로 표기함)는 하기의 식 1에 의해 구해진다.

식 1 … F.S.=Z/r²

Z는 이온가수, r은 이온 반경을 나타내고 있다. 또한, 본 발명에서의 Z, r의 수치는 표 1의 값(『과학편람기초편 개정 2판(1975년 마루젠가부시키가이샤 발행)』에 기재된 값)을 이용하였다. 본 발명자의 지견에 의하면, 염기성도가 낮을수록, 금형과 융착되기 어려워진다. 이하에서는 유리의 염기성도가 융착을 지배하는 메커니즘에 대해 설명한다.

여기서 SiO₂를 예로 들어, 유리의 염기성도를 구하는 방법을 설명하면 다음과 같다.

우선, 산소원자의 몰 수를 구한다. 1mol의 SiO₂ 중에는, 2mol의 산소원자가 포함된다. 따라서, 상기 산소의 원자수 2mol에, 유리 조성 중의 SiO₂의 몰%를 곱함으로써, 유리 중의 SiO₂가 갖는 산소원자의 몰 수가 구해진다. 마찬가지로, 각 성분의 산소원자의 몰수를 구하여, 그 합계를 '산소원자의 몰 수의 총합'으로 한다.

다음으로, F.S.를 구한다. 양이온 Si⁴ ⁺는 Z=4, r=0.4이기 때문에, F.S.=25가 된다. Si⁴ ⁺는 SiO₂에 1mol만큼 포함되어 있기 때문에 유리 중의 F.S.는, 25×1(mol)×(조성 중의 SiO₂의 몰%)로서 구해진다.

이것을 각 성분에 대해 구하고, 그 합계를 '양이온의 F.S.의 총합'으로 한다. 그리고 '산소원자의 몰 수의 총합'을 '양이온의 F.S.의 총합'으로 나눈 값에 100을 곱한 것을 '유리의 염기성도'로 한다.

다음으로, 유리의 염기성도가 융착을 지배하는 메커니즘에 대해 설명한다.

유리의 염기성도는 유리 중의 산소의 전자가 유리 중의 양이온에 어느 정도 끌어당겨져 있는지를 나타내는 지표가 된다. 염기성도가 높은 유리에서는 유리 중의 양이온에 의한 산소 전자의 끌어당김이 약하다. 따라서, 염기성도가 높은 유리는, 전자를 요구하는 경향이 강한 양이온(금형 성분)과 접했을 때, 염기성도가 낮은 유리에 비해 유리 중에 금형으로부터의 양이온의 침입이 일어나기 쉽다. 금형 성분인 양이온이 유리 중에 침입(확산)하면, 계면부근의 유리상(相) 중의 금형 성분 농도가 증가한다. 이에 따라 유리상과 금형상의 조성차이가 감소하기 때문에, 양자 간의 친화성이 증대되어, 유리가 금형에 젖기 쉬워진다. 이와 같은 메커니즘에 의해, 유리와 금형이 융착되는 것으로 생각된다. 따라서, 염기성도가 낮아짐에 따라, 유리 중에 금형 성분이 침입하기 어려워져, 유리와 금형은 융착되지 않게 된다.

구체적으로는, 유리의 염기성도가 11이하, 바람직하게는 9.5이하이면, 융착이 일어나지 않게 되는 것으로 생각된다. 유리의 염기성도가 9.5를 초과하면 금형과 융착하는 경향이 나타나고, 11을 초과하면 유리와 금형이 융착하여 제품의 표면 정밀도가 손상되어, 대량생산성이 현저히 악화되는 경향이 있다.

다음으로, 본 발명의 유리를 이용하여 광 픽업 렌즈나 촬영용 렌즈 등을 제조하는 방법에 대해 설명한다.

우선, 원하는 조성이 되도록 유리 원료를 조합한 후, 유리 용융로 속에서 용융시킨다.

그런 다음, 용융 유리를 노즐의 선단으로부터 적하시켜 일단 액적 형상의 유리를 제작하여, 프리폼 유리를 얻는다. 또는, 용융 유리를 급랭주조하여 일단 유리 블록을 제작한 다음, 연삭·연마·세정하여 프리폼 유리를 얻는다.

이어서, 정밀가공을 실시한 금형 중에 프리폼 유리를 넣고 연화상태가 될 때까지 가열하면서 가압성형하여, 금형의 표면형상을 유리에 전사시킨다. 이 성형방법은 '몰드 프레스 성형법'이라 불리는 것으로서, 널리 이용되고 있다. 이와 같이 하여 광 픽업 렌즈나 촬영용 렌즈를 얻을 수 있다.

(실시예)

이하에서는, 본 발명을 실시예에 기초하여 설명한다.

표 2, 4, 5는 본 발명의 실시예(샘플 No.1∼4, 7∼13)를, 표 3은 비교예(샘플 No.5∼6)를 나타내고 있다.

각 샘플은 다음과 같이 하여 조제하였다. 우선, 표에 나타낸 조성이 되도록 유리원료를 조합하고, 백금도가니를 이용하여 1400℃로 3시간동안 용융하였다. 용융 후, 용융액을 카본 플레이트 상에 흘려내린 다음 어닐링하여, 각 측정에 적합한 샘플을 제작하였다.

얻어진 샘플에 대해, 굴절률(nd), 아베수(νd), 연화점(Ts), 내후성을 측정하였다. 또한, 염기성도를 산출하였다. 그 결과를, 각 표에 나타내었다.

표로부터 알 수 있듯이, 본 발명의 실시예인 No.1∼4, 7∼13의 각 샘플은, 굴절률이 1.5821∼1.6061, 아베수가 56.6이상, 연화점이 648℃이하, 액상온도가 887℃이하였다. 또한, 고온다습상태의 폭로시험 전후에 있어서의 투과율 변화는 1.6%이하로 작고, 내후성도 양호하였다. 또한, B₂O₃를 다량으로 함유하고, 염기성도도 9.55이하로 낮기 때문에, 금형과의 융착이 일어나기 어려운 것으로 생각된다.

이에 반해, 비교예인 No.5 및 No.6의 각 샘플은, 폭로시험 전후에서의 투과율 변화가 3.1%이상으로 크고, 내후성이 낮았다.

또한, 굴절률(nd)은, 헬륨 램프의 d선(587.6㎚)에 대한 측정치로 나타내었다.

아베수(νd)는 상기한 d선의 굴절률과 수소 램프의 F선(486.1㎚), 마찬가지로 수소 램프의 C선(656.3㎚)의 굴절률값을 이용하여, 아베수(νd)={(nd-1)/(nF-nC)}의 식으로부터 산출하였다.

연화점(T_S)은, 일본공업규격 R-3104에 근거한 파이버 연신법(fiber elongation method)에 의해 측정하였다.

액상온도(T_L)는, 297∼500㎛의 분말상태가 되도록 샘플을 분쇄 및 분급하고 나서 백금제 보트에 넣고, 온도구배를 가지는 전기로에 24시간동안 유지시킨 후, 공기중에서 방랭시키고, 광학현미경으로 실투의 석출위치를 구함으로써 측정하였다.

내후성의 평가는 고온다습상태의 폭로시험 전후의 유리 투과율을 분광광도계로 측정하고, 가시역의 파장 590㎚에 있어서의 유리의 투과율 차로 평가하였다. 또한, 폭로시험은 온도 60℃, 습도 90%, 300시간의 조건으로 행하고, 유리 샘플은, 크기 30×25㎜로 양면을 광학연마하고, 10㎜의 두께로 한 것을 이용하였다.

염기성도는, (산소원자의 몰 수의 총합/양이온의 전계강도(Field Strength)의 총합)×100의 식에 기초하여 산출한 것이다. 또한, 식 중의 전계강도(이하에서는, F.S.로 표기함)은 다음의 식에 의해 구해진다.

F.S.=Z/r²

Z는 이온가수, r은 이온반경을 나타내고 있다.

본 발명을 상세하게 그리고 특정의 실시양태를 참조하여 설명하였으나, 본 발명의 정신과 범위를 벗어남이 없이 여러 가지의 변경이나 수정을 가할 수 있음은 당업자에게 있어서 명백하다.

본 출원은, 2006년 4월 5일자로 출원된 일본특허출원(제2006-103806호) 및 2007년 3월29일자로 출원된 일본특허출원(제2007-86412호)에 기초한 것이며, 그 내용은 여기에 참조로서 포함된다.

Claims

질량%로, SiO₂ 41∼50.5%, Al₂O₃ 1.5∼5%, B₂O₃ 7∼16%, CaO 0.1∼10%, BaO 0∼10%, SrO 0∼10%, ZnO 0∼5%, Li₂O 1∼10%, Na₂O 0∼5%, La₂O₃ 5∼15%를 함유함을 특징으로 하는 몰드 프레스 성형용 광학 유리.
제 1항에 있어서, Li₂O 및 Na₂O의 총 함유량이 5∼12%임을 특징으로 하는 몰드 프레스 성형용 광학 유리.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, CaO, BaO 및 SrO의 총 함유량이 10∼20%임을 특징으로 하는 몰드 프레스 성형용 광학 유리.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 또한, TiO₂ 및 Nb₂O₅를 실질적으로 포함하지 않음을 특징으로 하는 몰드 프레스 성형용 광학 유리.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, SiO₂ 및 La₂O₃의 함유량이, 질량%기준으로, 3.2≤SiO₂/La₂O₃≤15.0의 관계에 있음을 특징으로 하는 몰드 프레스 성형용 광학 유리.