KR102650983B1 - 고굴절 유리 조성물 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 고굴절 유리 조성물은 B2O3, La2O3, Gd2O3, Ta2O5, K2O, WO3 및 ZnO를 포함하며, B2O3를 15 내지 32.5 중량%, La2O3를 20 내지 42.5 중량%, Gd2O3를 2.5 내지 12.5 중량%, Ta2O5를 12.5 내지 22.5 중량%, K2O를 2.5 내지 5 중량% 및 ZnO를 2.5 내지 12.5 중량% 포함하고, K2O 및 ZnO 함량의 합은 15 중량% 이하이며, 조성의 중량%가 하기 관계식 1 및 2를 만족하고, 굴절률이 1.7 이상인 것을 특징으로 한다.
[관계식 1]
0.38 ≤ La2O3/(La2O3+B2O3) ≤ 0.74
[관계식 2]
0.21 ≤ Ta2O5/(WO3+La2O3+Ta2O5) ≤ 0.39

Description

고굴절 유리 조성물 및 이의 제조방법{High refractive glass composition and manufacturing method thereof}
본 발명은 굴절률이 현저히 높은 고굴절의 유리 조성물에 관한 것이다.
유리 금형 프레스(Glass Mold Press, GMP)는 목적하는 형상을 갖는 몰드에 유리를 투입하여 목적하는 형상을 갖는 유리 제품을 제조하는 공정을 의미한다. 이러한 유리 금형 프레스 공정은 별도의 연마를 필요로 하지 않는 장점이 있으며, 소형으로 생산이 용이한 특징이 있다.
이러한 유리 금형 프레스의 경우 렌즈, 프리즘, 회절격자 등의 광학용 유리 제품을 생산하며, 이렇게 유리 금형 프레스를 통해 생산된 광학용 유리 제품은 휴대전화, 카메라, 통신장비 및 자동차 등 다양한 산업 분야에 이용되고 있다.
유리 금형 프레스 공정의 경우 유리 성형품을 제조하기 위하여 높은 온도 하에서 유리를 가압하여 성형하게 되는데, 이때 성형품 제조에 이용되는 유리의 유리전이온도가 지나치게 높은 경우 유리 성형품의 생산에 소요되는 에너지가 증가하고 생산단가 상승으로 이어질 수 있다. 또한, 온도가 지나치게 높은 경우 성형에 이용되는 몰드가 손상될 위험이 있으므로, 유리 금형 프레스 공정에 이용되는 유리의 경우 유리전이온도가 낮은 것이 유리하다.
한편, 유리 금형 프레스 공정용 유리는 일본 소재의 소수의 회사가 시장 대부분을 차지하며, 원천 유리 조성을 국내에서 독자적으로 확보하기 어려운 상황이다.
대한민국 공개특허공보 제10-2009-0026249호
본 발명의 목적은 유리 전이온도가 낮아 유리 금형 프레스 공정에 적합하면서도, 굴절률이 높고 경도가 높은 유리 조성물을 유리 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명에 의한 고굴절 유리 조성물은 B2O3, La2O3, Gd2O3, Ta2O5, K2O, WO3 및 ZnO를 포함하며,
B2O3를 15 내지 32.5 중량%, La2O3를 20 내지 42.5 중량%, Gd2O3를 2.5 내지 12.5 중량%, Ta2O5를 12.5 내지 22.5 중량%, K2O를 2.5 내지 5 중량% 및 ZnO를 2.5 내지 12.5 중량% 포함하고,
K2O 및 ZnO 함량의 합은 15 중량% 이하이며,
조성의 중량%가 하기 관계식 1 및 2를 만족하고,
굴절률이 1.7 이상인 것을 특징으로 한다.
[관계식 1]
0.38 ≤ La2O3/(La2O3+B2O3) ≤ 0.74
[관계식 2]
0.21 ≤ Ta2O5/(WO3+La2O3+Ta2O5) ≤ 0.39
본 발명의 일 실시예에 의한 고굴절 유리 조성물은 Nb2O5를 10 중량% 이하로 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 고굴절 유리 조성물은 WO3를 10 중량% 이하로 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 고굴절 유리 조성물은 조성의 중량%가 하기 관계식 3을 만족하는 것을 특징으로 할 수 있다.
[관계식 3]
Gd2O3/(La2O3+Gd2O3+WO3+Ta2O5) ≤ 0.19
본 발명의 일 실시예에 의한 고굴절 유리 조성물은 비커스 경도가 640 Hv 이상인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 고굴절 유리 조성물은 유리전이온도가 630 ℃ 이하인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 고굴절 유리 조성물은 BaO, SrO, Y2O3, GeO3, ZrO2 및 TiO2에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 제 1 금속 산화물을 10 중량% 이하로 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 고굴절 유리 조성물은 Na2O, CaO 및 MgO에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 제 2 금속산화물을 10 중량% 이하로 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 고굴절 유리 조성물은 B2O3, La2O3, Gd2O3, Ta2O5, K2O, WO3 및 ZnO를 포함하며, B2O3를 15 내지 32.5 중량%, La2O3를 20 내지 42.5 중량%, Gd2O3를 2.5 내지 12.5 중량%, Ta2O5를 12.5 내지 22.5 중량%, K2O를 2.5 내지 5 중량% 및 ZnO를 2.5 내지 12.5 중량% 포함하고, K2O 및 ZnO 함량의 합은 15 중량% 이하이며, 조성의 중량%가 하기 관계식 1 및 2를 만족함으로써 유리 전이온도가 낮아 유리 금형 프레스 공정에 적합 하면서도 굴절률이 높고 경도가 높은 장점이 있다.
[관계식 1]
0.38 ≤ La2O3/(La2O3+B2O3) ≤ 0.74
[관계식 2]
0.21 ≤ Ta2O5/(WO3+La2O3+Ta2O5) ≤ 0.39
도 1은 유리 금형 프레스(GMP) 공정을 모식도로 나타낸 것이다.
도 2 내지 5는 본 발명의 실시예에 의해 제조된 유리를 육안으로 관찰하고 이를 도시한 것이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 비교예에 의해 제조되어 결정화 또는 상분리가 일어난 유리를 육안으로 관찰하고 이를 도시한 것이다.
본 발명의 실시예들에 대한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명에 의한 고굴절 유리 조성물은 B2O3, La2O3, Gd2O3, Ta2O5, K2O, WO3 및 ZnO를 포함하며,
B2O3를 15 내지 32.5 중량%, La2O3를 20 내지 42.5 중량%, Gd2O3를 2.5 내지 12.5 중량%, Ta2O5를 12.5 내지 22.5 중량%, K2O를 2.5 내지 5 중량% 및 ZnO를 2.5 내지 12.5 중량% 포함하고,
K2O 및 ZnO 함량의 합은 15 중량% 이하이며,
조성의 중량%가 하기 관계식 1 및 2를 만족하고,
굴절률이 1.7 이상인 것을 특징으로 한다.
[관계식 1]
0.38 ≤ La2O3/(La2O3+B2O3) ≤ 0.74
[관계식 2]
0.21 ≤ Ta2O5/(WO3+La2O3+Ta2O5) ≤ 0.39
종래 고굴절률의 유리를 형성하기 위하여 유리 조성물을 혼합하더라도 쉽게 상분리가 일어나거나 유리 자체가 형성되지 않는 문제가 발생하여, 굴절률이 높은 유리를 형성하는데 많은 어려움이 있었다. 그러나 본 발명에 의한 고굴절 유리 조성물은 상술한 조건을 만족함으로써 상분리 등의 문제가 발생하지 않고 유리 네트워크가 형성되며, 굴절률이 높고, 유리전이온도가 낮은 장점이 있다. 이러한 장점에 의하여 본 발명에 의한 고굴절 유리 조성물 이용하여 제조된 유리 성형체는 유리 성형체 제조에 소요되는 에너지 소비를 최소화 하고, 생산되는 유리 성형체의 굴절률이 높아 광학재료로 이용 가능한 특징이 있다.
본 발명에 의한 고굴절 유리 조성물은 B2O3를 15 내지 32.5 중량% 포함한다. B2O3는 네트워크를 형성하여 유리의 필수적 구성 중 하나이며, B2O3를 소량 포함할 경우 유리의 융해성이 낮아질 수 있으며, B2O3를 다량 포함할 경우 굴절률이 낮아질 수 있다.
본 발명에 의한 고굴절 유리 조성물은 La2O3를 20 내지 42.5 중량%, Gd2O3를 2.5 내지 12.5 중량% 포함한다. La2O3 및 Gd2O3는 유리의 굴절률을 증가시키며 유리의 내화학성을 향상시킬 수 있으며, La2O3 또는 Gd2O3를 소량 포함할 경우 굴절률 및 내화학성이 낮아질 수 있고, La2O3 또는 Gd2O3를 다량 포함할 경우 유리의 형성이 어려워지는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명에 의한 고굴절 유리 조성물은 Ta2O5를 12.5 내지 22.5 중량% 포함하며, 이러한 Ta2O5는 굴절률을 높여 고굴절 유리를 형성할 수 있다. Ta2O5를 소량 포함할 경우 굴절률이 낮아지는 문제가 발생할 수 있으며, Ta2O5를 다량 포함할 경우 생산단가가 지나치게 높아질 수 있다.
본 발명에 의한 고굴절 유리 조성물은 K2O를 2.5 내지 5 중량% 포함하며, K2O를 포함함으로써 유리 금형 프레스 공정에서의 성형성을 향상시킬 수 있다. K2O를 소량 포함하는 경우 성형성이 낮아질 수 있으며, K2O를 다량 포함하는 경우 경도 및 굴절률이 낮아질 수 있다.
본 발명에 의한 고굴절 유리 조성물은 ZnO를 2.5 내지 12.5 중량% 포함할 수 있으며, ZnO를 소량 포함하는 경우 유리전이온도가 높아질 수 있고, ZnO를 다량 포함할 경우 유리의 안정성이 현저히 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명에 의한 고굴절 유리 조성물은 K2O 와 ZnO 중량%의 합이 15 중량% 이하일 수 있으며, 이러한 범위를 만족함으로써 우수한 경도 및 낮은 유리전이온도를 확보할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 고굴절 유리 조성물은 Nb2O5를 10 중량% 이하로 더 포함할 수 있으며, 이러한 Nb2O5를 더 포함함으로써 유리 전이온도를 더욱 낮출 수 있다. Nb2O5를 소량 포함하는 경우 유리전이온도가 높아질 수 있으며, Nb2O5를 다량 포함하는 경우 유리의 투과율이 낮아질 수 있다.
본 발명에 의한 고굴절 유리 조성물은 WO3를 10 중량% 이하로 더 포함할 수 있으며, WO3를 더 포함함으로서 유리의 굴절률을 개선할 수 있다. WO3를 소량 포함할 경우 유리의 굴절률이 낮아질 수 있으며, WO3를 다량 포함할 경우 실투력이 낮아질 위험이 있다.
상기 조성의 중량%에 대한 관계식에서 La2O3/(La2O3+B2O3)가 0.74를 초과하는 경우 유리 망목 형성제의 부족으로 결정화 및 상분리가 발생할 수 있으며, La2O3/(La2O3+B2O3)가 0.38 보다 작은 경우 유리 망목 변형제의 부족으로 결정화 및 상분리가 발생하여 굴절률 측정 가능한 유리가 형성되지 않는 문제가 발생할 수 있다.
또한 Ta2O5/(WO3+La2O3+Ta2O5)가 0.39 보다 큰 경우 유리 전이온도가 높아져 공정 적합도가 낮아질 우려가 있으며, Ta2O5/(WO3+La2O3+Ta2O5)가 0.21보다 작은 경우 굴절률이 감소될 우려가 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 고굴절 유리 조성물에서 각 조성의 중량%가 하기 관계식 3을 만족할 수 있다.
[관계식 3]
Gd2O3/(La2O3+Gd2O3+WO3+Ta2O5) ≤ 0.19
본 발명의 일 실시예에 의한 고굴절 유리 조성물이 상기 관계식 3을 만족하는 조성을 갖는 경우 유리 조성물이 낮은 유리전이온도를 가져 유리 금형 프레스 공정에 적합한 장점이 있으며, 상기 관계식 3의 값이 0.19를 초과할 경우, 유리전이온도가 높아져 공정 적합도가 낮아지는 문제가 발생할 수 있다.
결과적으로, 본 발명의 일 실시예에 의한 고굴절 유리 조성물은 상기 관계식 1 내지 3을 만족함으로써, 굴절률이 1.7 이상이며, 유리전이온도가 630 ℃ 이하이고, 결정화 온도가 690 ℃ 이하이며, 비커스 경도가 640 Hv 이상인 특징이 있다. 이러한 특징들로 인하여 종래 국산화가 어려웠던 고굴절 유리의 국산화가 가능하며, 제조되는 성형체의 물리적 특성이 우수하고, 유리 금형 프레스 공정에 적합하여 유리 성형체 제조에 소요되는 에너지 소비를 최소화 할 수 있는 장점이 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 의한 고굴절 유리 조성물은 상기 관계식 1 내지 3을 만족함으로써 굴절률이 1.7 이상, 좋게는 1.73 내지 1.92일 수 있으며, 유리 전이온도가 630 ℃ 이하, 좋게는 628 ℃ 이하일 수 있고, 결정화 온도가 700 ℃ 이하, 좋게는 695 ℃ 이하일 수 있으며, 비커스 경도가 640 Hv이상, 좋게는 640 내지 900 Hv일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 고굴절 유리 조성물은 BaO, SrO, Y2O3, GeO3, ZrO2 및 TiO2에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 제 1 금속 산화물을 10 중량% 이하로 더 포함할 수 있다. 이러한 제 1 금속 산화물을 더 포함함으로써 유리 조성물의 굴절률 및 경도를 더욱 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 유리 조성물은 Na2O, CaO 및 MgO에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 제 2 금속산화물을 10 중량% 이하로 더 포함할 수 있으며, 이러한 제 2 금속 산화물을 더 포함함으로써 유리 조성물의 유리전이온도를 더욱 낮출 수 있다.
본 발명은 또한 유리 성형체 제조방법을 제공한다.
구체적으로 유리 성형체 제조방법은 본 발명의 일 실시예에 의한 유리 조성물의 조성을 칭량하고 볼밀하여 복합 산화물을 제조하는 제 1단계;
상기 복합 산화물을 용융하여 유리 곱(gob)을 제조하는 제 2단계;
상기 유리 곱을 몰드에 주입하고 성형하는 제 3단계; 및
상기 제 3단계 후 주입된 유리 곱을 몰드 내에서 냉각하는 제 4단계;를 포함한다.
본 발명에 의한 유리 성형체 제조방법은 본 발명의 일 실시예에 의한 유리 조성물의 조성을 포함함으로써 상대적으로 낮은 온도에서 유리곱을 형성하여 유리 성형체를 제조할 수 있는 장점이 있으며, 이에 따라 유리 성형체 제조에 소요되는 생산단가가 낮은 특징이 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 의한 고굴절 유리 조성물은 B2O3, La2O3, Gd2O3, Ta2O5, K2O, WO3 및 ZnO를 포함하며, La2O3가 32.5 중량% 이상이고, B2O3가 25 중량% 이하이며, 관계식 1의 값이 0.55 이하이거나, 0.58을 초과하는 경우 굴절률이 1.8 이상일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 고굴절 유리 조성물은 La2O3가 35 중량% 이상이고, B2O3가 18 중량% 이하인 범위에서 굴절률이 1.85 이상일 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예 및 비교예에 의해 구체적으로 설명한다. 아래 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위가 아래 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
하기 표 1 내지 4의 각 조성을 비율에 맞게 칭량하고 지르코니아 볼을 이용하여 100 rpm으로 1시간 동안 건식 볼밀하여 복합 산화물을 제조하였다.
제조된 복합 산화물을 백금 도가니에서 1450 ℃로 1시간 동안 가열하여 녹인 뒤, 550 ℃에서 2시간 동안 어닐링을 수행하여 유리를 제조하였다.
제조된 유리를 가로×세로×높이가 20×10×5 ㎜가 되도록 자른 뒤 폴리싱하여 최종 샘플을 제조하였다.
샘플번호 조성(중량%)
B2O3 La2O3 Gd2O3 Ta2O5 ZnO K2O WO3
HYEP-3-62 22.5 35 12.5 17.5 10 2.5 -
HYP-9 22.5 35 10 17.5 10 2.5 2.5
HYP-10 22.5 35 7.5 17.5 10 2.5 5
HYP-11 22.5 35 5 17.5 10 2.5 7.5
HYP-12 22.5 35 2.5 17.5 10 2.5 10
샘플번호 조성(중량%)
B2O3 La2O3 Gd2O3 Ta2O5 ZnO K2O WO3
HYP-20 30 27.5 2.5 17.5 10 2.5 10
HYP-19 27.5 30 2.5 17.5 10 2.5 10
HYP-18 25 32.5 2.5 17.5 10 2.5 10
HYP-12 22.5 35 2.5 17.5 10 2.5 10
HYP-17 20 37.5 2.5 17.5 10 2.5 10
HYP-25 17.5 40 2.5 17.5 10 2.5 10
HYP-26 15 42.5 2.5 17.5 10 2.5 10
샘플번호 조성(중량%)
B2O3 La2O3 Gd2O3 Ta2O5 ZnO Nb2O5 K2O WO3
HYEP-3-49 17.5 35 5 22.5 10 5 5 -
HYP-13 17.5 35 5 20 10 5 5 2.5
HYP-14 17.5 35 5 17.5 10 5 5 5
HYP-15 17.5 35 5 15 10 5 5 7.5
HYP-16 17.5 35 5 12.5 10 5 5 10
샘플번호 조성(중량%)
B2O3 La2O3 Gd2O3 Ta2O5 ZnO Nb2O5 K2O WO3
HYP-37 32.5 20 5 12.5 10 5 5 10
HYP-36 30 22.5 5 12.5 10 5 5 10
HYP-35 27.5 25 5 12.5 10 5 5 10
HYP-24 25 27.5 5 12.5 10 5 5 10
HYP-23 22.5 30 5 12.5 10 5 5 10
HYP-22 20 32.5 5 12.5 10 5 5 10
HYP-16 17.5 35 5 12.5 10 5 5 10
HYP-21 15 37.5 5 12.5 10 5 5 10
표 1 내지 4의 각 조성에 대하여 관계식 1 내지 3을 계산한 뒤, 그 결과를 표 5 및 6으로 나타내었다.
샘플번호 관계식 1 관계식 2 관계식 3
HYEP-3-62 0.61 0.33 0.19
HYP-9 0.61 0.32 0.15
HYP-10 0.61 0.30 0.12
HYP-11 0.61 0.29 0.08
HYP-12 0.61 0.28 0.04
HYP-20 0.48 0.32 0.04
HYP-19 0.52 0.30 0.04
HYP-18 0.57 0.29 0.04
HYP-12 0.61 0.28 0.04
HYP-17 0.65 0.27 0.04
HYP-25 0.70 0.26 0.04
HYP-26 0.74 0.25 0.03
샘플번호 관계식 1 관계식 2 관계식 3
HYEP-3-49 0.67 0.39 0.08
HYP-13 0.67 0.35 0.08
HYP-14 0.67 0.30 0.08
HYP-15 0.67 0.26 0.08
HYP-16 0.67 0.22 0.08
HYP-37 0.38 0.29 0.11
HYP-36 0.43 0.28 0.10
HYP-35 0.48 0.26 0.10
HYP-24 0.52 0.25 0.09
HYP-23 0.57 0.24 0.09
HYP-22 0.62 0.23 0.08
HYP-16 0.67 0.22 0.08
HYP-21 0.71 0.21 0.08
물성측정
제조된 각 샘플의 굴절률, 유리전이온도, 결정화온도 및 비커스 경도를 각각 측정하고 그 결과를 표 7 내지 10으로 나타내었다.
샘플번호 굴절률 Tg(℃) Tx(℃) 비커스 경도(Hv)
HYEP-3-62 1.8168 624 684 800.9
HYP-9 1.8161 623 695 833.5
HYP-10 1.8142 623 687 803.6
HYP-11 1.8088 618 672 797.8
HYP-12 1.8039 610 676 741.4
샘플번호 굴절률 Tg(℃) Tx(℃) 비커스 경도(Hv)
HYP-20 1.7321 595 675 754.7
HYP-19 1.7612 604 676 754.7
HYP-18 1.7839 606 676 750.3
HYP-12 1.8039 610 676 741.4
HYP-17 1.8373 611 681 794
HYP-25 1.8606 615 685 777.3
HYP-26 1.8919 628 684 748
샘플번호 굴절률 Tg(℃) Tx(℃) 비커스 경도(Hv)
HYEP-3-49 1.8900 622 694 882.3
HYP-13 1.8890 623 685 789.5
HYP-14 1.8837 617 682 786.7
HYP-15 1.8764 616 679 734.9
HYP-16 1.8695 607 672 732.9
샘플번호 굴절률 Tg(℃) Tx(℃) 비커스 경도(Hv)
HYP-37 1.7343 571 640 649.1
HYP-36 1.7453 582 648 669.1
HYP-35 1.7565 572 659 692
HYP-24 1.7727 585 650 705.9
HYP-23 1.7992 590 654 707.9
HYP-22 1.8397 603 669 734.9
HYP-16 1.8695 607 672 732.9
HYP-21 1.9143 617 685 772.7
표 7 내지 10을 참고하면, 본 발명의 실시예에 의한 샘플들은 모두 굴절률이 1.73 이상, 구체적으로 1.73 내지 1.92인 것을 확인할 수 있으며, 유리전이온도가 630 ℃보다 낮고, 결정화온도가 700 ℃ 보다 낮으며, 비커스 경도가 649 Hv 이상인 것을 확인할 수 있다.
이러한 실시예 결과를 토대로 본 발명의 실시예에 의한 유리 조성물이 높은 높은 굴절률을 나타냄과 동시에 비커스 경도가 높아 물리적 특성이 우수하고, 유리전이온도가 낮아 유리 금형 프레스 공정 적용에 적합한 것을 확인할 수 있다.
[비교예]
하기 표 11의 조성에 따라 금속 산화물을 혼합하여 관계식 1의 값이 0.38 이하인 경우 및 관계식 1의 값이 0.74 이상이 되도록 한 뒤, 실시예와 동일한 방법으로 유리를 제조하였다.
샘플번호 조성(중량%) 관계식 1
B2O3 La2O3 Gd2O3 Ta2O5 ZnO K2O WO3
HYP-34 40 17.5 2.5 17.5 10 2.5 10 0.30
HYP-33 37.5 20 2.5 17.5 10 2.5 10 0.35
HYP-31 12.5 45 2.5 17.5 10 2.5 10 0.79
HYP-32 10 47.5 2.5 17.5 10 2.5 10 0.83
샘플번호 조성(중량%) 관계식 1
B2O3 La2O3 Gd2O3 Ta2O5 ZnO Nb2O5 K2O WO3
HYP-38 35 17.5 5 12.5 10 5 5 10 0.33
HYP-29 12.5 40 5 12.5 10 5 5 10 0.76
HYP-30 10 42.5 5 12.5 10 5 5 10 0.81
표 11, 12와 도 6 및 7을 참고하면, 관계식 1의 값이 0.38 이하이거나, 0.74 이상인 경우 유리의 결정화 또는 상분리가 발생한 것을 확인할 수 있다. 구체적으로, HYP-34, HYP-33, HYP-31, HYP-32, HYP-38 및 HYP-29의 경우 결정화가 발생한 것을 확인할 수 있으며, HYP-30의 경우 상분리가 발생한 것을 확인할 수 있다.

Claims (8)

  1. B2O3, La2O3, Gd2O3, Ta2O5, K2O, WO3 및 ZnO를 포함하며,
    B2O3를 15 내지 32.5 중량%, La2O3를 20 내지 42.5 중량%, Gd2O3를 2.5 내지 12.5 중량%, Ta2O5를 12.5 내지 22.5 중량%, K2O를 2.5 내지 5 중량%, ZnO를 2.5 내지 12.5 중량% 포함하고, WO3를 10 중량% 이하로 포함하며,
    K2O 및 ZnO 함량의 합은 15 중량% 이하이며,
    조성의 중량%가 하기 관계식 1 및 2를 만족하고,
    굴절률이 1.8 이상이며, 비커스 경도가 732 Hv 이상인 것을 특징으로 하는 고굴절 유리 조성물.
    [관계식 1]
    0.61 ≤ La2O3/(La2O3+B2O3) ≤ 0.74
    [관계식 2]
    0.21 ≤ Ta2O5/(WO3+La2O3+Ta2O5) ≤ 0.39
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 유리 조성물은 Nb2O5를 10 중량% 이하로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고굴절 유리 조성물.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 유리 조성물은 조성의 중량%가 하기 관계식 3을 만족하는 것을 특징으로 하는 고굴절 유리 조성물.
    [관계식 3]
    Gd2O3/(La2O3+Gd2O3+WO3+Ta2O5) ≤ 0.19
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 유리 조성물은 유리전이온도가 630 ℃ 이하인 것을 특징으로 하는 고굴절 유리 조성물.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 유리 조성물은 BaO, SrO, Y2O3, GeO3, ZrO2 및 TiO2에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 제 1 금속 산화물을 10 중량% 이하로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고굴절 유리 조성물.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 유리 조성물은 Na2O, CaO 및 MgO에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 제 2 금속산화물을 10 중량% 이하로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고굴절 유리 조성물.
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