KR20130135861A - 고 굴절율 유리 조성물 - Google Patents

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KR20130135861A
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Abstract

30.0 ~ 40.0 중량% 양의 SiO2, 15.0 ~ 23.0 중량% 양의 Al2O3, 0.0 ~ 15.0 중량% 양의 B2O3, 0.0 ~ 5.0 중량% 양의 K2O, 0.0 ~ 30.0 중량% 양의 La2O3, 0.0 ~ 3.0 중량% 양의 Li2O, 0.0 ~ 4.0 중량% 양의 Na2O, 0.0 ~ 10.0 중량% 양의 Nb2O5, 0.0 ~ 7.5 중량% 양의 TiO2, 0.0 ~ 10.0 중량% 양의 WO3, 15.0 ~ 35.0 중량% 양의 Y2O3, 및 0.0 ~ 7.5 중량% 양의 RO (MgO, CaO, SrO, 및 BaO 중 하나 이상) 을 포함하는 유리 조성물이 제공된다. 이 조성물로부터 형성되는 유리 섬유는 1.55 ~ 1.69의 굴절율을 갖는다.

Description

고 굴절율 유리 조성물 {HIGH REFRACTIVE INDEX GLASS COMPOSITION}
본 출원은 고 굴절율 유리 조성물에 관하여 2010년 10월 18일에 출원된 미국 가출원 번호 61/394,166의 이익을 주장하고, 이 가출원의 전체 개시는 참조로서 본 명세서에 전체가 도입되었다.
본 발명은 일반적으로 유리 조성물, 더 상세하게는 고 굴절율 유리 섬유를 형성하기 위한 유리 조성물에 관한 것이다. 이 유리 섬유는 플라스틱을 강화하기 위해, 또한 고 굴절율을 갖는 복합재를 형성하기 위해 사용될 수 있다. 따라서, 이 고 굴절율 복합재는 고 강도 및 투명성이 요구되는 용도에서 사용될 수 있다.
유리 섬유는 원하는 화학 조성물을 얻기 위해 특정 비율로 조합된 다양한 원료로부터 제조된다. 이 재료의 집합을 통상 "유리 배치 (glass batch)"라고 부른다. 유리 섬유를 형성하기 위해, 전형적으로 유리 배치는 용융로 또는 용융 장치 내에서 용융되고, 용융된 유리는 부싱 (bushing) 이나 오리피스 플레이트를 통해 필라멘트로 인발되고, 이 필라멘트에 윤활제, 커플링제 및 막 형성 바인더 수지를 함유한 사이징 조성물이 도포된다. 사이징이 도포된 후, 섬유는 하나 이상의 스트랜드로 게더링 (gathered) 될 수 있고, 패키지로 권회 (winding) 되고, 또는 대안적으로 섬유는 습윤 상태에서 세단 (chopped) 될 수 있고, 포집될 수 있다. 다음에 포집된 세단 스트랜드는 건조되고 경화되어 건조 세단 섬유를 형성할 수 있고, 또는 그 습윤 상태에서 습윤 상태의 세단 섬유로서 패키징될 수 있다. 다음에 이 섬유는 플라스틱 및 다양한 기타 구조성 및 비구조성 생성물을 강화시키기 위해 사용될 수 있다.
일반적으로 유리 배치 및 이것으로부터 제조된 유리의 조성물은 성분들의 백분율로 표현되고, 주로 산화물로서 표현된다. SiO2, Al2O3, CaO, MgO, B2O3, La2O, Nb2O5, Ta2O5, ZrO2, 2O3, Li2O, Na2O, GdO3, BaO, SrO, ZnO, ZrO2, P2O5, GeO2, WO3, Fe2O3, 플루오린, 및 SO3와 같은 화합물들이 유리 배치를 형성하기 위해 사용될 수 있다. 수많은 유형의 유리들이 이 산화물들의 양을 변화시킴으로써 또는 유리 배치 내의 산화물들 중 일부의 산화물을 제거함으로써 제조될 수 있다. R-유리, E-유리, S-유리, A-유리, C-유리, 및 ECR-유리와 같은 통상적인 강화 유리는 산화물들의 특정의 조합으로부터 형성될 수 있다. 또한, 원하는 굴절율을 갖는 광학 유리는 유리 배치용 산화물들을 선택함으로써 제조될 수 있다. 이 유리 조성물은 유리의 형성 및 생성물의 특성을 제어한다. 유리 조성물의 특징은 원료 비용 및 환경 영향을 포함한다.
고 굴절율 유리 및 광학 렌즈에서의 그 용도는 본 기술분야에 공지되어 있다. 그러나, 종래의 광학 유리 섬유는 섬유로 형성되는 그 결정화 온도를 초과하는 온도에서 충분한 점성이 결여되므로 종래의 섬유화 기술에 의해 형성될 수 없다. 따라서, 비록 고 굴절율 유리가 존재하지만, 고 굴절율, 아베 수 (Abbe number), 고 굴절율 플라스틱의 강화를 위한 적절한 열팽창 계수, 및 종래의 섬유 형성 기술들을 이용한 섬유 형성이 가능하도록 충분히 높은 액상선 온도를 초과하는 온도에서의 점성을 보유하는 유리 조성물에 대한 요구가 당업계에 여전히 남아 있다.
본 발명의 일반적인 개념은 30.0 ~ 40.0 중량% 양의 SiO2, 15.0 ~ 23.0 중량% 양의 Al2O3, 0.0 ~ 15.0 중량% 양의 B2O3, 0.0 ~ 5.0 중량% 양의 K2O, 0.0 ~ 30.0 중량% 양의 La2O3, 0.0 ~ 3.0 중량% 양의 Li2O, 0.0 ~ 4.0 중량% 양의 Na2O, 0.0 ~ 10.0 중량% 양의 Nb2O5, 0.0 ~ 7.5 중량% 양의 TiO2, 0.0 ~ 10.0 중량% 양의 WO3, 15.0 ~ 35.0 중량% 양의 Y2O3, 및 0.0 ~ 7.5 중량% 양의 RO를 포함하고, 여기서, RO는 MgO, CaO, SrO, 및 BaO 중 하나 이상인 조성물을 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 "중량%"라는 용어는 전체 조성물의 중량%로서 정의되는 것으로 한다.
일부의 예시적인 실시형태들에서, 조성물은 또한 의도적으로 첨가되지 않은 미량의 기타 성분들 또는 불순물들을 포함한다. 또한, 일부의 예시적인 실시형태들에서, 유리 조성물은 플루오린 및 납을 가지지 않거나 실질적으로 가지지 않는다.
일부의 예시적인 실시형태들에서, 이 조성물로부터 형성되는 유리 섬유는 1.55 ~ 1.69의 굴절율, 약 65 미만의 아베 수, 및 약 66 X 10-7cm/cm 미만의 열팽창 계수 (CTE) 를 갖는다. 더욱이, 이 유리 조성물 및 이것으로부터 제조되는 섬유는 고 굴절율 플라스틱을 강화하기 위해 적절할 수 있는 열팽창 계수 (CTE) 및 아베 수를 보유한다.
일부의 예시적인 실시형태들에서, 유리 조성물은, 예를 들면, 백금 라이닝된 용융로와 같은 종래의 섬유 형성 기술을 이용하여 유리 섬유가 형성될 수 있도록 충분히 높은 액상선 온도를 초과하는 온도에서의 점성을 보유한다.
일부의 예시적인 실시형태들에서, 강화된 복합재는 매트릭스 재료 및 전술한 조성물로부터 형성되는 다수의 섬유로부터 형성된다. 매트릭스 재료는 본 기술분야의 전문가들에게 공지되어 있는 임의의 적절한 열가소성 또는 열경화성 수지일 수 있고, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌, 폴리설폰, 폴리에테르설폰, 폴리에테르 이미드, 폴리아릴레이트, 에폭시 수지, 불포화 폴리에스테르, 페놀수지, 비닐에스테르, 및 탄성중합체와 같은 열가소성 및 열경화성 수지를 포함한다. 폴리머 수지는 단독으로 또는 조합으로 사용되어 최종 복합재 생성물을 형성할 수 있다.
일부의 예시적인 실시형태들에서, 본 발명의 조성물로부터 형성되는 유리 섬유는 약 1531 ℃ 이하의 액상선 온도, 약 1443 ℃ 미만의 log 3 온도, 및 최대 약 77 ℃에 이르는 △T를 갖는다.
또 다른 예시적인 실시형태들에서, 본 발명의 조성물로부터 형성되는 유리 섬유는 약 1.55 ~ 약 1.69, 바람직하게는 약 1.55 ~ 약 1.65의 굴절율을 갖는다.
추가의 예시적인 실시형태들에서, 본 발명의 조성물로부터 형성되는 유리 섬유는 약 65 미만, 바람직하게는 약 60 미만의 아베 수, 및 약 66 X 10-7cm/cm 미만, 바람직하게는 약 55 X 10-7 cm/cm 미만의 열팽창 계수를 갖는다.
일부의 예시적인 실시형태들에서, 형성 온도와 결정화 온도 사이의 차이는 약 -170 ℃ ~ 약 77 ℃이다.
본 발명의 전술한 그리고 그 외의 목적, 특징 및 이점은 이하의 상세한 설명을 검토함으로써 더 충분히 이해할 수 있을 것이다.
본 명세서에서 사용되는 모든 기술 및 과학 용어들은 다르게 정의되지 않는 한 본 발명이 속하는 기술분야의 통상 전문가에 의해 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 본 명세서에 기재된 것과 유사하거나 동등한 임의의 방법 및 재료가 본 발명의 실시 또는 시험에서 사용될 수 있으나, 바람직한 방법 및 재료는 본 명세서에 기재되어 있다. 공개되거나 대응하는 미국 특허 출원이나 해외 특허 출원, 특허 허여된 미국 또는 해외 특허, 및 임의의 다른 참조문헌들을 포함하는 본 명세서에 인용되는 모든 참조문헌들은 각각 그 참조문헌에 제공되는 모든 데이터, 표, 도면, 및 문장을 포함하는 그 전부가 참조로서 도입되었다. "조성물 (composition)" 및 "배합조성물 (formulation)"이라는 용어는 본 명세서에서 상호 교환하여 사용될 수 있다. 또한, "본 발명의 유리 조성물" 및 "유리 조성물"이라는 어구는 상호 교환하여 사용될 수 있다.
본 발명의 일반적인 개념은 고 굴절율 폴리머 매트릭스를 강화시키기 위해 사용될 수 있는 연속 유리 섬유를 형성하기 위해, 그리고 투명하거나 반투명한 복합재 생성물을 형성하기 위해 사용되는 유리 조성물에 관한 것이다. 또한 이 유리 조성물은, 예를 들면, 유리 섬유가 백금 라이닝된 용융로와 같은 현재 사용할 수 있는 섬유 형성 기술을 이용하여 형성될 수 있도록 액상선 온도를 초과하는 온도에서 충분한 점성을 갖는다.
일부의 예시적인 실시형태들에서, 본 발명의 유리 조성물은 표 1에 제공되는 중량 백분율 범위의 다음의 성분들을 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 "중량 백분율" 및 "중량%"라는 용어는 상호 교환하여 사용될 수 있고, 전체 조성물에 기초한 중량 백분율 (또는 중량%) 를 나타냄을 의미한다.
Figure pct00001
일부의 예시적인 실시형태들에서, 유리 조성물은 표 2에 명기된 성분들을 포함한다.
Figure pct00002
더욱이, 불순물 또는 미량 물질이 유리나 섬유에 악영향을 주지 않고 유리 조성물 내에 존재할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 이 불순물들은 원료 불순물로서 유리에 진입할 수 있거나, 노의 구성요소와 용융된 유리의 화학 반응에 의해 형성되는 생성물일 수 있다. 미량 물질의 비제한적인 예는 모두 그 산화물 형태로 존재하는 Fe2O3, Cr2O3, CeO2, Pr2O3, Nd2O3, Pm2O3, Sm2O3, Eu2O3, Gd2O3, Tb2O3, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Tm2O3, YB2O3 및 Lu2O3, 및 플루오린 및 염소를 포함한다.
본 발명의 조성물로부터 제조되는 유리 섬유는 약 1.55 ~ 약 1.69의 굴절율, 약 65 미만의 아베 수, 및 약 66 X 10-7cm/cm 미만의 열팽창 계수를 가질 수 있다. 일부의 예시적인 실시형태들에서, 유리 섬유는 약 1.55 ~ 약 1.65의 굴절율, 약 55 미만의 아베 수, 및 약 52 X 10-7cm/cm 미만의 열팽창 계수를 가진다. 형성 온도와 결정화 온도 사이의 차이는 약 -170 ℃ ~ 약 77 ℃이다. 또한, 유리의 온도 함수로서의 점성은 본 발명의 조성물로부터 형성되는 유리 섬유가 종래의 백금 라이닝된 용융로 내에서 형성될 수 있는 점성 (예를 들면, 파라미터들) 이다.
이 유리 조성물에서, SiO2, Y2O3, 및 B2O3는 섬유를 위한 유리 망상조직 (network) 을 제공한다. SiO2는 또한 형성된 유리 섬유의 화학적 및 열적 안정성에 역할을 한다. La2O, Nb2O5, 및 Y2O3는 유리 섬유의 굴절율을 증가시키는데 효과적이다. TiO2는 굴절율 및 아베 수를 조절하기 위해 필요에 따라 첨가된다. Al2O3는 유리 섬유의 화학적 내구성을 개선하기 위해 첨가될 수 있다. 일부의 예시적인 실시형태들에서, 유리 조성물은 플루오린 및 납을 가지지 않거나 실질적으로 가지지 않지만, 유리의 특성에 악영향을 주지 않고 약 1% 미만의 수준으로 첨가될 수 있다.
본 발명의 유리 조성물의 섬유화 특성은 섬유화 온도, 액상선 온도, 및 △T를 포함한다. 섬유화 온도는 약 1000 포아즈의 점성에 대응하는 온도로서 정의된다. 섬유화 온도를 하강시키면, 부싱의 수명을 연장할 수 있고 에너지 사용을 감소시킬 수 있으므로 유리 섬유의 제조 비용이 감소될 수 있다. 예를 들면, 더 낮은 섬유화 온도에서, 부싱은 냉각기 (cooler) 온도에서 작동하므로 신속하게 "새깅 (sag)"되지 않는다. 새깅은 장시간 동안 상승된 온도에서 유지되는 부싱에서 발생하는 현상이다. 따라서, 섬유화 온도를 하강시킴으로써, 부싱의 새깅 속도는 감소될 수 있고, 부싱의 수명은 증가될 수 있다. 본 발명에서, 유리 조성물은 약 1443 ℃ 미만인 섬유화 온도 (즉, log 3 온도) 를 갖는다. 예시적인 실시형태에서, log 3 온도는 약 1081 ℃ ~ 약 1443 ℃이다.
액상선 온도는 액체 유리와 그것의 제 1 결정상 사이에 평형이 존재하는 최고 온도로서 정의된다. 액상선 온도를 초과하는 모든 온도에서, 유리는 그 제 1 상 내에 결정을 가지지 않는다. 액상선 온도 미만의 온도에서, 결정이 형성될 수 있다. 또한, 액상선 온도는 유리 용융물의 냉각시 실투 (devitrification) 가 발생할 수 있는 최고 온도이다. 액상선 온도를 초과하는 모든 온도에서, 유리는 완전히 용융된다. 예시적인 실시형태에서, 본 발명의 조성물의 액상선 온도는 약 1169 ℃ ~ 약 1531 ℃의 범위일 수 있다.
제 3 의 섬유화 특성은 "△T"로서, 이것은 섬유화 온도 (즉, log 3 온도) 와 액상선 온도 사이의 차이로서 정의된다. △T가 너무 작으면, 용융된 유리는 섬유화 장치 내에서 결정화될 수 있고, 제조 공정에서 파열을 일으킬 수 있다. 또한, 작거나 또는 음의 △T 값을 갖는 유리는 강화 섬유를 형성할 때 통상적으로 사용되지 않는 방법들을 이용하여 형성될 수 있다. 예를 들면, 불연속 섬유는 용융된 유리의 흐름을 통해 기체나 증기를 취입함으로써 생성될 수 있다. 이 불연속 섬유는 이것을 적절한 강화 섬유로 형성하기 위해 (카딩 (cardingr) 또는 니들 펠팅 (needle felting) 과 같은) 추가의 공정을 필요로 한다. 대안적으로, 연속 섬유는 log 3 온도를 초과하는 온도로 형성 온도를 잘 승온시킴으로써 작거나 음인 △T값을 갖는 유리로부터 형성될 수 있다. 선택된 온도는 실투를 방지하기 위해 액상선 온도를 초과해야 한다. 본 발명의 조성물은 최대 약 77 ℃, 예시적인 실시형태에서, 약 -170 ℃ ~ 약 77 ℃의 ΔT를 가질 수 있다.
일반적으로, 본 발명에 따른 유리 섬유는 원료 또는 성분들을 획득하고, 그 성분들을 적절한 양으로 종래의 방식으로 혼합 또는 배합하여 원하는 중량 백분율의 최종 조성물을 제공하는 것에 의해 형성될 수 있다. 예를 들면, 구성요소들은 SiO2를 위한 모래 또는 파이로필라이트, Al2O3를 위한 카올린, 알루미나 또는 파이로필라이트, Li2O를 위한 리튬 카보네이트 또는 스포듀멘, 및 Na2O를 위한 소듐 펠드스파 (sodium feldspar), 소듐 카보네이트 또는 소듐 설페이트, K2O를 위한 포타슘 펠드스파 또는 포타슘 카보네이트, La2O3를 위한 란타늄 산화물 또는 희토류 산화물 혼합물, TiO2를 위한 루틸 또는 일메나이트를 포함하지만 이것에 한정되지 않는 적절한 구성요소들 또는 원료로부터 얻어질 수 있고, 조성물의 잔부는 Nb2O5, WO3, 또는 Y2O3의 정제된 산화물에 의해 공급된다. 유리 컬릿 (cullet) 은 또한 하나 이상의 필요한 산화물들을 공급하기 위해 사용될 수 있다.
혼합된 배치는 다음에 백금 라이닝된 용융로 내에서 용융되고, 얻어지는 용융된 유리는 부싱들 (예를 들면, 백금 합금계 부싱들) 내로 진입된다. 노 및 부싱 내에서 유리의 작업 온도는 유리의 점성을 적절히 조절하기 위해 선택되고, 또 제어 장치와 같은 적절한 방법을 이용하여 유지될 수 있다. 바람직하게, 용융로의 전단부 또는 저부의 온도는 실투를 감소시키거나 제거하기 위해 자동적으로 제어된다. 다음에 용융된 유리는 부싱의 저부 또는 팁 플레이트 (tip plate) 내의 구멍들 또는 오리피스들을 통해 인발 (인출) 되어 유리 섬유를 형성한다. 부싱 오리피스들을 통해 유동하는 용융된 유리의 흐름들은 권선기의 회전 가능한 콜릿 (collet) 상에 장착되는 형성 튜브 (forming tube) 상에 다수의 개별 필라멘트들로 형성되는 스트랜드를 권회함으로써 필라멘트들로 점차 가늘어지거나 또는 적합된 속도로 세단된다..
섬유는 의도된 용도에 적합한 종래의 방식으로 추가로 처리될 수 있다. 예를 들면, 연속 유리 섬유는 본 기술분야의 전문가들에게 공지되어 있는 사이징 조성물을 이용하여 사이징될 수 있다. 사이징 조성물은 어떠한 방식으로 제한되지 않고, 유리 섬유에 도포하는데 적합한 임의의 사이징 조성물일 수 있다. 사이징 처리된 섬유는 최종 생성물이 고 굴절율을 가기를 원하는 다양한 플라스틱과 같은 기재의 강화용으로 사용될 수 있다. 이와 같은 용도는 실험 설비 또는 가요성 LCD 스크린을 위한 보호층을 위해 유용한 고 강도 및 내온성을 가지는 고 굴절율 플라스틱의 강화를 포함하지만, 이것에 한정되지 않는다. 이와 관련하여, 본 발명은 또한 경화성 매트릭스 재료와 조합된 전술한 바와 같은 본 발명의 유리 섬유를 포함하는 고 굴절율을 갖는 복합재 재료를 포함한다. 매트릭스 재료는 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌, 폴리설폰, 폴리에테르설폰, 폴리에테르 이미드, 폴리아릴레이트, 에폭시 수지, 불포화 폴리에스테르, 페놀수지, 비닐에스테르, 및 탄성중합체와 같은 열가소성 및 열경화성 수지와 같은, 그러나 이것에 한정되지 않는, 본 기술분야의 전문가들에게 공지되어 있는 임의의 적절한 열가소성 또는 열경화성 수지일 수 있다. 폴리머 수지는 단독으로 또는 조합으로 사용되어 최종 복합재 생성물을 형성할 수 있다.
본 발명은 개괄적으로 설명되었으나, 이하에 예시되는 어떤 특정 실시예들을 참조함으로써 더 깊은 이해가 얻어질 수 있고, 이 실시예들은 설명의 목적만을 위해 제공된 것이고, 다른 규정이 없는 한 모두 포함하는 것 또는 제한하는 것을 의도하지 않는다.
실시예들:
실시예 1- 고 굴절율 유리 조성물들
본 발명에 따른 유리 조성물들은 표 3 ~ 표 15에 명시된 산화물 중량 백분율을 갖는 최종 유리 조성물을 얻기 위해 배분된 양 (proportioned amounts) 으로 시약급 (reagent grade) 화합물질을 혼합함으로써 제조되었다. 이 원료들은 3 시간 동안 1650 ℃의 온도로 전기 가열로 내에서 백금 도가니 내에서 용융되었다. 아베 수는 3 개의 파장들, 589.2 nm (d), 486.1 nm (F), 및 656.3 nm (C) 에서 측정된 유리의 굴절율로부터 계산되었다. 아베 수 (V) 는 다음 식으로부터 계산되었다:
Figure pct00003
열팽창 계수는 ASTM E228-06에 따라 선형 연장 (linear extension) 에 의해 측정되었다. 굴절율은 ASTM E1967-98에 따라 온도 제어되는 표준 침지 오일 (immersion oils) 을 사용하여 측정되었다. 형성 점성 (즉, 약 1000 포아즈의 점성에 대응하는 온도) 는 회전 실린더 법을 이용하여 측정되었다 (ASTM C965). 액상선 온도는 16 시간 동안 백금 합금 보트 (boat) 내에서 온도 구배에 유리를 노출시킴으로써 측정되었다 (ASTM C829). 밀도는 아르키메데스법에 의해 측정되었다 (ASTM C693-93). 탄성률은 공지된 밀도를 갖는 섬유 내에서 음속을 측정함으로써 간접적으로 측정되었다.
Figure pct00004
Figure pct00005
Figure pct00006
Figure pct00007
Figure pct00008
Figure pct00009
Figure pct00010
Figure pct00011
Figure pct00012
Figure pct00013
Figure pct00014
Figure pct00015
Figure pct00016
표 3 내지 표 15를 보면, 실시예 1 내지 실시예 86 의 유리 조성물은 공지된 백금 라이닝된 노 용융법에 의해 이들 유리의 제조를 가능하게 하는 형성 온도 및 ΔT 값으로, 시판되는 연속 섬유 생성물 (예를 들면, S2 유리의 굴절율은 1.52, E-유리는 약 1.58 ~ 1.62, ECR 유리는 1.58이다) 에 비해 극히 높은 굴절율을 갖는다고 결론지을 수 있다.
이상에서 본 출원의 발명은 일반적으로 또한 특정의 실시형태들 관하여 설명되었다. 본 발명은 바람직한 실시형태들인 것으로 생각되는 것으로 설명되었으나, 본 기술분야의 전문가들에게 공지된 광범위한 변형례가 일반적인 개시 내에서 선택될 수 있다. 본 발명은 이하에 명시된 청구항들의 기재 이외의 다른 방법으로 제한되지 않는다.

Claims (22)

  1. 고 굴절율을 갖는 유리 섬유를 제조하기 위한 이하를 포함하는 조성물.
    30.0 ~ 40.0 중량% 양의 SiO2;
    15.0 ~ 23.0 중량% 양의 Al2O3;
    15.0 ~ 35.0 중량% 양의 Y2O3;
    0.0 ~ 15.0 중량% 양의 B2O3;
    0.0 ~ 5.0 중량% 양의 K2O;
    0.0 ~ 30.0 중량% 양의 La2O3;
    0.0 ~ 3.0 중량% 양의 Li2O;
    0.0 ~ 4.0 중량% 양의 Na2O;
    0.0 ~ 10.0 중량% 양의 Nb2O5;
    0.0 ~ 7.5 중량% 양의 TiO2;
    0.0 ~ 10.0 중량% 양의 WO3; 및
    0.0 ~ 7.5 중량% 양의 RO, 여기서 RO는 MgO, CaO, SrO, 및 BaO 중 하나 이상.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 조성물은 최대 약 77 ℃의 ΔT를 갖는, 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 조성물은 약 -170 ℃ ~ 약 77 ℃의 ΔT 를 갖는, 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 조성물은 약 1443 ℃ 미만의 log 3 온도를 갖는, 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 조성물은 약 1531 ℃를 초과하는 액상선 온도를 갖는, 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 조성물은 플루오린 및 납을 실질적으로 가지지 않는, 조성물.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 조성물은 이하를 포함하는, 조성물.
    30.0 ~ 33.0 중량% 양의 SiO2;
    16.0 ~ 22.0 중량% 양의 Al2O3;
    17.0 ~ 33 중량% 양의 Y2O3;
    5.0 ~ 10.0 중량% 양의 B2O3;
    10.0 ~ 26.0 중량% 양의 La2O3;
    0.0 ~ 2.0 중량% 양의 Nb2O5; 및
    0.0 ~ 1.5 중량% 양의 TiO2.
  8. 이하를 포함하는 조성물로부터 제조되는 연속 고 굴절율 유리 섬유.
    30.0 ~ 40.0 중량% 양의 SiO2;
    15.0 ~ 23.0 중량% 양의 Al2O3;
    15.0 ~ 35.0 중량% 양의 Y2O3;
    0.0 ~ 15.0 중량% 양의 B2O3;
    0.0 ~ 5.0 중량% 양의 K2O;
    0.0 ~ 30.0 중량% 양의 La2O3;
    0.0 ~ 3.0 중량% 양의 Li2O;
    0.0 ~ 4.0 중량% 양의 Na2O;
    0.0 ~ 10.0 중량% 양의 Nb2O5;
    0.0 ~ 7.5 중량% 양의 TiO2;
    0.0 ~ 10.0 중량% 양의 WO3; 및
    0.0 ~ 7.5 중량% 양의 RO, 여기서 RO는 MgO, CaO, SrO, 및 BaO 중 하나 이상.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 유리 섬유는 약 1.55 ~ 약 1.69의 굴절율을 갖는, 유리 섬유.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 조성물은 플루오린 및 납을 실질적으로 가지지 않는, 유리 섬유.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 유리 섬유는 약 65 미만의 아베 수 및 약 66 X 10-7cm/cm 미만의 열팽창 계수를 갖는, 유리 섬유.
  12. 강화 복합재 생성물로서:
    폴리머 매트릭스; 및
    다수의 유리 섬유를 포함하고, 상기 유리 섬유는 이하를 포함하는 조성물로부터 제조되는, 강화 복합재 생성물.
    30.0 ~ 40.0 중량% 양의 SiO2;
    15.0 ~ 23.0 중량% 양의 Al2O3;
    15.0 ~ 35.0 중량% 양의 Y2O3;
    0.0 ~ 15.0 중량% 양의 B2O3;
    0.0 ~ 5.0 중량% 양의 K2O;
    0.0 ~ 30.0 중량% 양의 La2O3;
    0.0 ~ 3.0 중량% 양의 Li2O;
    0.0 ~ 4.0 중량% 양의 Na2O;
    0.0 ~ 10.0 중량% 양의 Nb2O5;
    0.0 ~ 7.5 중량% 양의 TiO2;
    0.0 ~ 10.0 중량% 양의 WO3; 및
    0.0 ~ 7.5 중량% 양의 RO, 여기서 RO는 MgO, CaO, SrO, 및 BaO 중 하나 이상.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 유리 섬유는 약 1.55 ~ 약 1.69의 굴절율 및 약 65 미만의 아베 수를 갖는, 강화 복합재 생성물.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 유리 섬유는 약 66 X 10-7cm/cm 미만의 열팽창 계수를 갖는, 강화 복합재 생성물.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 굴절율은 약 1.55 ~ 약 1.65이고, 상기 아베 수는 약 60 미만인, 강화 복합재 생성물.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 조성물은 이하를 포함하는, 강화 복합재 생성물.
    30.0 ~ 33.0 중량% 양의 SiO2;
    16.0 ~ 22.0 중량% 양의 Al2O3;
    17.0 ~ 33 중량% 양의 Y2O3;
    5.0 ~ 10.0 중량% 양의 B2O3;
    10.0 ~ 26.0 중량% 양의 La2O3;
    0.0 ~ 2.0 중량% 양의 Nb2O5; 및
    0.0 ~ 1.5 중량% 양의 TiO2.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 조성물은 플루오린 및 납을 실질적으로 가지지 않는, 강화 복합재 생성물.
  18. 제 12 항에 있어서,
    상기 폴리머 매트릭스는 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌, 에폭시 수지, 불포화 폴리에스테르, 페놀수지, 비닐에스테르 및 이들의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택되는 폴리머인, 강화 복합재 생성물.
  19. 30.0 ~ 40.0 중량% 양의 SiO2;
    15.0 ~ 23.0 중량% 양의 Al2O3;
    15.0 ~ 35.0 중량% 양의 Y2O3;
    0.0 ~ 15.0 중량% 양의 B2O3;
    0.0 ~ 5.0 중량% 양의 K2O;
    0.0 ~ 30.0 중량% 양의 La2O3;
    0.0 ~ 3.0 중량% 양의 Li2O;
    0.0 ~ 4.0 중량% 양의 Na2O;
    0.0 ~ 10.0 중량% 양의 Nb2O5;
    0.0 ~ 7.5 중량% 양의 TiO2;
    0.0 ~ 10.0 중량% 양의 WO3; 및
    0.0 ~ 7.5 중량% 양의 RO, 여기서 RO는 MgO, CaO, SrO, 및 BaO 중 하나 이상을 포함하는 용융된 유리 조성물을 제공하는 단계; 및
    상기 용융된 유리 조성물을 부싱 내의 오리피스들을 통해 인발하여 약 1.55 ~ 약 1.69의 굴절율을 갖는 유리 섬유를 형성하는 단계를 포함하는 고 굴절율을 갖는 유리 섬유의 형성 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 유리 섬유는 약 65 미만의 아베 수를 갖는, 유리 섬유의 형성 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 조성물은 플루오린 및 납을 실질적으로 가지지 않는, 유리 섬유의 형성 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 유리 섬유는 약 66 X 10-7cm/cm 미만의 열팽창 계수를 갖는, 유리 섬유의 형성 방법.
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