KR20130063513A

KR20130063513A - 열 흡수성 및 개선된 착색성을 갖는 중합체 조성물

Info

Publication number: KR20130063513A
Application number: KR1020127032083A
Authority: KR
Inventors: 알렉산더 마이어; 군터 스톨베르크; 즈벤 게스터만; 클라우스 호른; 비르기트 마이어 추 베르스텐호르스트; 외르크 라이헤나우어; 안드레아 스카그넬리; 장마리아 말베스티티; 마시모 티로니
Original assignee: 바이엘 인텔렉쳐 프로퍼티 게엠베하
Priority date: 2010-05-10
Filing date: 2011-05-06
Publication date: 2013-06-14
Also published as: ITRM20100225A1; EP2569354A1; US20150050484A1; US20110293921A1; WO2011141369A1; US9605129B2; JP6173910B2; TWI572653B; EP2569354B1; CN105001574B; CN105001574A; ES2547129T3; CN102985471A; JP2013526626A; TW201213418A; CN102985471B

Abstract

본 발명은 투명 열가소성 물질, 무기 적외선 흡수제, 및 1종 이상의 무기 나노규모 안료를 함유하는, 적외선 (IR) 흡수성 중합체 조성물, 본 발명에 따른 중합체 조성물의 제법 및 용도, 및 그로부터 제조된 제품에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 보라이드 기재의 무기 IR 흡수제에 의해 초래되는 원치않는 반사 효과의 감소, 및 건물, 자동차 및 철도 차량 또는 항공기에 사용하기 위한 디스크의 제조에 있어서의 상기 IR 흡수제를 함유하는 본 발명에 따른 중합체 조성물의 용도에 관한 것이다.

Description

열 흡수성 및 개선된 착색성을 갖는 중합체 조성물 {POLYMER COMPOSITION HAVING HEAT-ABSORBENT PROPERTIES AND IMPROVED DYEING PROPERTIES}

본 발명은 투명 열가소성 플라스틱, 무기 적외선 흡수제 (이하, IR 흡수제라고도 함), 및 1종 이상의 무기 나노규모 안료를 포함하는, 적외선 (IR)을 흡수하는 중합체 조성물, 및 본 발명에 따른 중합체 조성물의 제법 및 용도, 및 그로부터 제조된 제품에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 보라이드 기재의 무기 IR 흡수제에 의해 초래되는 원치않는 산란 효과의 감소, 및 건물, 자동차 및 철도 차량 또는 항공기에 사용하기 위한 글레이징의 제조에 있어서의 상기 IR 흡수제를 포함하는 본 발명에 따른 중합체 조성물의 용도에 관한 것이다.

투명 열가소성 중합체, 예컨대 폴리카르보네이트를 함유하는 조성물로부터 제조된 글레이징은 자동차 부문 및 건물에 사용하기 위한 유리로 제조된 전통적인 글레이징에 비해 다수의 장점을 제공한다. 그러한 장점에는, 예를 들어 파단 저항 증가 및/또는 경량화 증대가 포함되고, 이는 자동차 글레이징의 경우에 도로 교통 사고가 일어났을 때 승차자에게 더욱 큰 안전성을 허용하고 연료 소비량의 감소를 허용한다. 마지막으로, 투명 열가소성 중합체를 함유하는 투명 물질은 성형하기 쉽기 때문에 디자인의 측면에서 실질적으로 더욱 큰 자유를 허용한다.

그러나, 투명 열가소성 중합체의 높은 열 전달율 (즉, IR 복사선의 전달율)은 일광의 작용하에 자동차 및 건물 내부의 원치않는 가열을 유도하는 단점이 있다. 내부에서 상승한 온도는 승차자 또는 거주자의 안락함을 감소시키며 에어컨에 대한 수요 증가를 수반할 수 있고, 이는 결국 에너지 소비량을 증가시켜 다시 유리한 효과를 제거한다. 그럼에도 불구하고 승차자의 고도의 안락함과 함께 낮은 에너지 소비량에 대한 요구를 충족시키기 위해, 적절하게 열 차단되는 글레이징이 필요하다. 이는 특히 자동차 부문에 해당된다.

오랫동안 공지되어 온 바와 같이, 400 nm 내지 750 nm의 가시 광선 범위를 제외하면, 태양 에너지는 750 nm 내지 2500 nm 범위의 근적외선 (NIR)이 가장 많이 차지한다. 침투하는 태양 복사는, 예를 들어 자동차 내부에서 흡수되고, 5 ㎛ 내지 15 ㎛의 파장을 갖는 장파의 열 복사선으로서 발산된다. 전통적인 글레이징 물질, 특히 가시 범위에서 투명성인 열가소성 중합체는 상기 범위에서 투명성이지 않기 때문에, 열 복사선이 외부로 방사될 수 없다. 온실 효과가 나타나고 내부는 가열된다. 따라서, 이러한 효과를 최소로 유지하기 위해, NIR에서의 글레이징의 투과는 가능한 한 최소화되어야 한다. 그러나, 통상의 투명 열가소성 중합체, 예컨대 폴리카르보네이트는 가시 범위 및 NIR에서 투명성이다.

따라서, 예를 들어 스펙트럼의 가시 범위에서의 투명도에 불리하게 영향을 주지 않으면서 NIR에서 가능한 한 낮은 투명도를 나타내는 첨가제가 필요하다.

투명 열가소성 플라스틱 중에서, 폴리메틸 메타크릴레이트 (PMMA) 및 폴리카르보네이트 기재의 중합체가 글레이징 물질로서 사용하기에 특히 적합하다. 그의 고강도 때문에, 폴리카르보네이트는 특히 이러한 용도를 위해 매우 우수한 성질 프로파일을 갖는다.

따라서, 이들 플라스틱에 적외선 흡수성을 부여하기 위해, 상응하는 적외선 흡수제가 첨가제로서 사용된다. 가시 범위에서 낮은 흡수성을 가짐 (약한 고유색)과 동시에 NIR 범위 (근적외선, 750 nm - 2500 nm)에서 광범위한 흡수 스펙트럼을 갖는 IR 흡수제 시스템이 상기 목적을 위해 특히 흥미롭다. 상응하는 중합체 조성물은 추가로 높은 열 안정성 뿐만 아니라, 우수한 광 안정성을 가져야 한다.

투명 열가소성 물질에 사용가능한 유기 또는 무기 물질을 기재로 하는 IR 흡수제가 다수 공지되어 있다. 그러한 물질의 선택은, 예를 들어 문헌 [J.　Fabian, H. Nakazumi, H. Matsuoka, Chem. Rev. 92, 1197 (1992)], US-A 5,712,332 또는 JP-A 06240146에 개시되어 있다.

그러나, 유기 물질 기재의 IR 흡수 첨가제는 흔히 열 응력 또는 복사에 대하여 불량한 안정성을 나타내는 단점이 있다. 따라서, 이러한 첨가제 중 다수는 그의 가공에 350℃ 이하의 온도가 필요하기 때문에 투명 열가소성 물질에 도입하기에 충분한 열 안정성을 갖지 않는다. 게다가, 사용하는 동안에, 글레이징은 종종 장기간 동안 태양 복사에 의해 초래되는 50℃ 초과의 온도에 노출되고, 이는 유기 흡수제의 분해 또는 열화를 유도할 수 있다.

추가로, 유기 IR 흡수제는 흔히 NIR 범위에서 충분히 광범위한 흡수 밴드를 갖지 않으므로, 글레이징 물질에서의 그의 IR 흡수제로서의 사용은 비효과적이며, 그러한 시스템의 뚜렷한 고유색이 종종 발생하여, 일반적으로 바람직하지 않다.

무기 물질 기재의 IR 흡수 첨가제는 흔히 유기 첨가제와 비교하여 현저히 보다 더욱 안정하다. 또한 그러한 시스템은 대부분의 경우에 현저하게 보다 더욱 바람직한 가격/성능비를 갖기 때문에, 그의 사용은 종종 더욱 경제적이다. 따라서, 미분형 보라이드, 예컨대 란타늄 헥사보라이드를 기재로 하는 물질은, 이들이 높은 열 안정성과 함께 IR 범위에서 광범위한 흡수 밴드를 갖기 때문에 효율적인 IR 흡수제인 것으로 입증되었다.

보라이드 군의 IR 흡수 첨가제는 상기 기재된 장점 때문에 투명 열가소성 물질, 예컨대 폴리메틸 메타크릴레이트 및 폴리카르보네이트를 위해 적합하다. 그러나, 이들 첨가제는 그의 고유색과 상관없이, 투명 열가소성 조성물에 예상치 못한 색 인상을 유도한다는 것이 확인되었다.

불투명 물체의 색 인상은 반사광에 기인한 것이다. 예를 들어 광의 장파 구성요소를 흡수하는 물체는, 스펙트럼의 나머지 단파 요소가 전달되기 때문에 청색으로 보인다. 그러나, 본 출원은 투명 물체, 예컨대 창 패널에 관한 것이다. 본원에서 투명 물체란 6% 이상의 투과도 및 3% 미만, 바람직하게는 2.5% 미만, 보다 바람직하게는 2.0% 미만의 헤이즈를 나타내는 물체인 것으로 이해된다. 불투명 물체와 달리, 투명체의 경우에, 보통은 전달된 색이 아닌 투과된 색이 전경색이다.

따라서 물체는 색필터로서 작용한다. 패널의 투명도를 손상시키지 않기 위해, 바람직하게는 중합체 매트릭스에 용해되거나 또는 혼탁을 초래하지 않을 정도로 작은 입자 크기를 갖는 착색제가 사용되고, 본 발명의 범주 내에서 무혼탁이란 ASTM D1003에 따라 측정하였을 때, 주어진 층 두께에서 3% 미만의 헤이즈를 의미한다.

사용되는 보라이드 기재의 IR 흡수제 입자는 실제로 상응하는 글레이징 요소의 혼탁을 유도하지 않는다 (헤이즈 < 3%).

그러나, 입자 크기가 바람직하게는 나노미터 범위 내에 있는 그러한 입자들은, 특정 농도 이상에서, 입자의 특성 및 다른 성질과 상관없이 입자가 함입된 매트릭스에서 산란 효과를 초래할 수 있다고 밝혀졌다. 이러한 산란은 물품의 투과도 및 그에 따라 투명도에 단지 미약한 영향만을 주지만, 물품의 색 인상은 일부 경우에, 특히 시야각에 따라 산란광에 의해 상당하게 변화한다.

결론적으로, 보라이드 군의 IR 흡수 첨가제는 마무리된 부재, 즉 예를 들어 투명 패널에서 특정한 광 조건 및 시야각 하에 원치않는 색 반사를 유도한다. 따라서, 상응하는 패널은 무기 IR 흡수제의 사용 농도에 따라 청색빛 내지 보라색 색조를 나타낸다. 기재된 바와 같이, 이러한 색 인상은 선택된 첨가 안료 및 흡수제의 색으로 인한 것이 아니라, 특히 1 내지 60°의 시야각에서 관측되어질 나노입자의 산란 효과에 기인한 것이다. 이러한 산란은 상응하는 물품, 예를 들어 차량 또는 건물의 전반적인 색 인상에 불리하게 영향을 줄 수 있다.

산란 효과는, 기재된 바와 같이, 흔히 청색빛-보라색으로 감지된다. 중성 색 인상이 흔히 바람직한데, 즉 천연 색 인상이 산란 효과에 의해 방해받지 않는다. 이는 산란 효과에 의해 발생된 색이 한편으로는 무채색 부위에 비교적 근접하고, 다른 한편으로는 요소의 고유색에 근접해야 함을 의미한다.

이러한 색 효과는 보통 흡수 또는 투과된 색에 의해 초래되는 것이 아님을 주목해야 한다. 이러한 현상은 오직 산란광에 의해서만 초래된다. 착색제 또는 착색 안료는 보통 이러한 색 효과에 기여하지 않는다. 특정한 첨가제, 예컨대 나노규모의 보라이드 기재 IR 흡수제만이 이러한 효과를 초래한다. 추가로, 산란 효과는 특정한 광 조건 및 한정된 시야각 하에서만 뚜렷함을 주목해야 한다. 이는, 예를 들어 물품, 바람직하게는 패널이 우수한 광 조건, 즉 태양 복사하에 1 내지 60°의 관측각에서 관찰되는 경우이다.

청색빛 산란은 미세한 입자로 이루어진 IR 첨가제에 의해 초래된다. 예를 들어 TEM (투과 전자 현미경)에 의해 측정할 수 있는, 바람직하게는 200 nm 미만, 특히 바람직하게는 100 nm 미만의 평균 크기를 갖는 그러한 입자는 산란 효과를 초래하고 따라서 원치않는 색 반사도 유도할 수 있다. 그러한 효과를 최소화하기 위해, 입자의 직경을 감소시키거나 매트릭스 중의 입자의 양을 제한하려는 시도가 이루어질 수 있었다. 그러나, 그러한 시도는 입자가 매우 미세하게 분쇄되어야 하고 재응집의 위험이 있거나, 또는 입자 농도가 너무 낮다면 목적하는 효과를 더 이상 달성할 수 없기 때문에 복잡하다.

미분형 입자는 소위 레일리(Rayleigh) 산란을 초래할 수 있다는 사실이 공지되어 있다. 이러한 레일리 산란은, 예를 들어 문헌 [C.F. Bohren, D. Huffmann, Absorption and scattering of light by small particles, John Wiley, New York 1983]에 개시되어 있다. 보라이드 기재 나노입자의 산란 거동은 지금까지 개시되지 않았다. 기재된 색 산란 효과가 발생하는 농도 범위 또한 지금까지 공지되지 않았다. 기재된 효과를 약화시키는 조치는 통용되는 선행기술로부터 자명하지 않았다.

또한, 열 흡수성과 착색성 둘다에 영향을 주기 위해, IR 흡수제와 착색 안료, 그 중에서도 특히 카본 블랙을 둘다 함유하는 열가소성 성형 조성물이 공지되어 있다. 그러나, 보라이드 기재의 IR 흡수 입자에 의해 초래되는 산란 방사선을 감소시키기 위한 조치는 그 원치않는 효과와 마찬가지로 문헌에 거의 개시되지 않았다.

보라이드 기재의 무기 IR 흡수제를 함유하는, 폴리카르보네이트 기재의 조성물은 다양한 공보물에서 개시되어 있다.

DE 10392543 A1에 헥사보라이드의 미세한 입자를 함유하는, 투명 열선 차폐 포일(foil)이 개시되어 있다. 반면에, 본 발명은 산란 효과를 감소시키기 위한, 무기 IR 흡수제 및 무기 안료의 특별한 조합을 함유하는 조성물에 관한 것이다.

US 2004/0028920에 성형 부재의 제조를 위한, 보라이드 기재의 무기 IR 흡수제를 함유하는 마스터배치(masterbatch)가 개시되어 있다. US 2004/0028920에는 산란 효과도 언급되어 있지 않고, 또한 그러한 효과를 감소시킬 조성물도 개시되어 있지 않다. 카본 블랙의 사용은 상기 출원의 개괄 파트에서 단지 색을 조정하기 위한 제제로서, 즉 착색제로서 개시되어 있다.

EP 1 559 743에 무기 IR 흡수제를 유기 UV 흡수제와 함께 함유하는 중합체 조성물이 개시되어 있다. 그러나, 상기 출원에는 본 발명에서 기재된 산란 효과가 개시되어 있지 않다. EP 1 559 743에는 산란 효과가 어떻게 감소될 수 있는지에 대해서도 어떠한 암시도 없다.

보라이드 기재의 IR 흡수제 및 특정 카본 블랙을 함유하는 성형 조성물이 WO 2007/008476 A1로부터 공지되었고, IR 흡수성의 측면에서 상승 효과가 이들 요소의 조합에 의해 달성된다고 개시되어 있다. 그러나, 상기 출원에는 본원에서 기재된 효과가 언급되어 있지 않고 본 출원에서 기재된 문제점이 어떻게 해결될 수 있는지에 대해서도 어떠한 암시도 없다. WO 2007/008476은 특히 안경에 적합한 물질에 관한 것이다. 그러나, 상기 출원에서 사용된 착색제, 무기 IR 흡수제 및 나노규모 무기 안료의 농도는 글레이징, 예컨대 자동차 또는 건축 글레이징에서의 기재된 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서 사용되는 것들과 완전히 상이하다.

EP 1865027 A1에 특정 폴리카르보네이트의 중합체 조성물이 개시되어 있고, 이는 IR 흡수제로서 란타늄 헥사보라이드를 추가로 함유한다. EP 1865027에는 본 발명에서 기재된 문제점이 개시되어 있지 않고, 또한 당업자라도 그 문제점을 어떻게 해결할 수 있는지에 대해서 알 수 없다.

상기 언급된 문헌 어디에도 투명 열가소성 물질에서의 무기 IR 흡수제의 산란 또는 반사 효과 및 그로부터 초래되는 문제점에 대해서 개시되어 있지 않고, 따라서 이러한 문제점에 대한 해결책도 자명하지 않게 되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 전혀 또는 거의 혼탁하지 않고, 우수한 IR 흡수성을 갖고, 또한 산란에 의한 색 효과가 최소화된 투명 중합체 조성물을 제공하는 것이고, 상기 조성물은 선행기술로부터 공지된 조성물의 단점을 나타내지 않는다.

본 발명의 추가의 목적은 상기 조성물을 추가의 가공을 위한 마스터배치의 형태로 제공하고, 또한 상기 조성물을 사용하여 제조된 성형 부재를 제공하는 것이다.

산란 효과를 검출하고 측정하기 위해, 시험편을 2° 미만의 좁은 개방 각도를 갖는 백색 점 광원을 사용하여 수직에 대하여 60°의 입사 각도로 조명하고 산란을 수직에 대하여 30°내지 -80°의 노출 각도에서 측정한다 (도 1 참조). 또한, CIELAB 표색계 L*, a*, b*를 발광체 D65 및 10°관측기를 사용하여 ASTM E 308에 따라 계산한다. 상기 표색계는, 예를 들어 문헌 [Manfred Richter: Einfuehrung in die Farbmetrik. 1984 ISBN 3-11-008209-8]에 개시되어 있다. 색 평가를 위해, -10°의 노출 각도에서의 b* 값을 사용한다. 상기 b* 값을 하기에서, 입사 각도에 대하여 60°의 값으로서 b* (60°)라 한다.

측정은 인스트루먼트 시스템즈(Instrument Systems)로부터의 "Gon360-105" 고니오광도계(goniophotometer) (CAS　140 동시 분광계와 조합된 GON360)를 사용하여 수행한다. 측정 시스템은 도 1에 도시되어 있고, 여기서 참조 부호는 하기 의미를 갖는다.

1 샘플,

2 백색 광원,

3 표색계 평가의 검출기,

4 법선 (수직)에 대하여 60°에서의 입사광,

5 산란광 및 반사광,

6 검출기가 색을 측정하는 각도 범위, 및

7 도입의 수직 방향 (법선 방향).

또한, 시험편의 반구 반사율을 ASTM E 1331에 따라 측정하고, CIELAB 표색계 L*, a*, b*를 발광체 D65 및 10°관측기를 사용하여 ASTM E 308에 따라 계산한다. 상응하는 b* 값을 하기에서 b* (반구)라 한다.

따라서 산란 효과의 정도를 나타내는 척도는 산란광이 측정되는 반사 b* 값 (b* (60°))의 측정치이다. b* (60°)가 0에 근접할수록, 청색 범위에서의 반사율이 낮다.

본 발명에 따른 성형체의 -10°의 노출 각도에서의 반사광의 b* (60°) 값은 바람직하게는 -2.5 내지 0.0, 보다 바람직하게는 -2.3 내지 0.0의 범위에 있다.

b* (60°)로서 -2.5 또는 -2.3의 한계값은 자동차 글레이징을 위해서는 가능한 한 중성 회색이 필요하다는 요건으로부터 기인한 것이지만, 나노입자는 항상 청색빛 산란을 초래한다.

b* (60°)와 반구 반사율 b* (반구)의 차이로부터 계산한, Δb* 값의 절대값은 본 발명에 따른 성형체의 경우에 1.0 미만이다.

Δb* < 1.0의 한계값은 1.0 미만인, 육안으로 검출가능한 델타 E의 색차 (DIN 6174에 따라 계산한 것)에 의해 주어진다. 이러한 산란이 실질적으로 청색빛 산란이기 때문에, 본원에서 계산은 광의 청색 요소와 관련된 색차 Δb*로 단순화된다.

산란 거동의 연구에서, 원치않는 산란 효과가 중합체 매트릭스 중의 보라이드 기재 IR 흡수제의 농도에 크게 좌우된다는 사실이 밝혀졌다.

놀랍게도, b* (60°) 값으로서 측정된 산란 방사선의 증가가 IR 흡수제의 사용 농도를 기준으로 선형이 아니라는 사실이 확인되었다. 따라서, 0.01000 중량% 이상의 보다 고농도 (보라이드 농도) 범위에서, 산란 방사선의 상대적 증가는 0.00100 중량% 내지 0.00500 중량%의 중간 농도 범위에서보다 작다. 따라서, 0.00100 중량% 내지 0.00500 중량%의 범위에서 산란 방사선의 뚜렷한 증가가 관측될 것이지만, 놀랍게도 그러한 증가는 0.01000　중량% 이상의 농도에서 저하된다.

따라서, 본 발명의 목적은 무기 나노규모 안료, 바람직하게는 나노규모 카본 블랙과 함께 보라이드를, b* (60°)로서 측정된 산란 방사선의 상대적 증가가 보라이드 농도에 따라 급격히 증가하는 0.00150 중량% 내지 0.01500 중량%의 농도 범위로 포함하는 조성물에 의해 달성된다.

놀랍게도, 특정 무기 나노규모 안료는 투명도에 현저한 영향을 주지 않고 전반적인 색 인상을 불리한 방식으로 변화시키지 않으면서 (중성 색 인상), 원치않는 산란 효과를 감소시킨다는 사실이 확인되었다.

반면에, 다른 안료 및 착색제는 덜 효과적이거나 비효과적이거나, 또는 원래의 색 인상을 왜곡하거나, 또는 유기 착색제와 마찬가지로 장기간 동안 안정하지 않고 따라서 원치않는 색 효과를 유도할 수 있다. 게다가, 착색제의 추가의 사용은 비용이 많이 들고 따라서 경제적이지 않다.

특정 카본 블랙, 특히 바람직하게는 나노규모 카본 블랙이 특정 농도 범위에서 기재된 청색빛 산란 현상을 현저히 감소시킨다는 사실이 밝혀졌다. 0.00080　중량% 내지 0.00350 중량% 범위의 비교적 저농도도 상기 효과를 상당히 감소시키기에 충분하다는 것이 특히 놀라운 점이다.

또한 나노규모 카본 블랙 대 보라이드 기재 IR 흡수 첨가제의 특정 비율만이 산란 효과를 감소시킨다는 점이 놀랍다. 너무 고농도의 카본 블랙은 투과도를 급격히 감소시키고 (< 6%) 조성물의 고유색을 변화시키고, 반면에 너무 저농도의 카본 블랙은 부적절한 효과만을 갖는다. 이는 보라이드 기재 IR 흡수제의 농도에 대해서도 마찬가지이다.

따라서 놀랍게도, 산란에 의해 초래되는 원치않는 색 효과가 IR 흡수제 및 나노규모 카본 블랙의 좁게 한정된 농도 범위 내에서만, 또는 이들 요소의 서로에 대한 한정된 비율에서, 투과도 및 헤이즈와 같은 다른 물리적인 성질에 손상을 주지 않으면서 방지되거나 또는 적어도 상당히 감소될 수 있다는 사실이 밝혀졌다.

따라서, 본 발명의 근간이 되는 문제점은 한정된 농도의 보라이드 기재 IR 흡수제 뿐만 아니라, 특정 농도의 특정 무기 안료, 바람직하게는 나노규모의 안료를 함유하는 열가소성 물질을 기재로 하는, 청구항 제1항에 따른 조성물에 의해 해결된다. 상기 조성물에 의해, 산란에 의해 초래되는 청색빛-보라색이 감소되거나 또는 보다 중성 색으로 변화할 수 있다.

특정 색을 갖는 글레이징이 특히 자동차 부문에서 바람직하기 때문에, 바람직하게는 추가의 착색제, 보다 바람직하게는 안트라퀴논, 페리논 또는 프탈로페리논 기재의 착색제가 본 발명에 따른 중합체 조성물에 사용된다. 상기 기재된 산란 효과는 또한 이러한 착색 중합체 조성물에서도 보라이드 기재 무기 IR 흡수제가 첨가될 경우에 발생한다는 사실이 확인되었다. 놀랍게도, 산란 효과는 특정 농도의 무기 안료를 사용함으로써 이러한 착색 조성물에서도 제한될 수 있다.

본 발명에 따른 중합체 조성물은 하기를 포함한다.

a) 투명 열가소성 플라스틱, 바람직하게는 폴리카르보네이트, 코폴리카르보네이트, 폴리스티렌, 스티렌 공중합체, 방향족 폴리에스테르, 예컨대 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), PET-시클로헥산디메탄올 공중합체 (PETG), 폴리에틸렌 나프탈레이트 (PEN), 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (PBT), 시클릭 폴리올레핀, 폴리- 또는 코폴리-메틸 메타크릴레이트, 예컨대 폴리메틸 메타크릴레이트, 열가소성 폴리우레탄, 보다 바람직하게는 폴리카르보네이트, 코폴리카르보네이트, 방향족 폴리에스테르 또는 폴리메틸 메타크릴레이트, 또는 언급된 요소의 혼합물, 및 특히 바람직하게는 폴리카르보네이트 및 코폴리카르보네이트,

b) MxBy (M = La, Ce, Pr, Nd, Tb, Dy, Ho, Y, Sm, Eu, Er, Tm, Yb, Lu, Sr, Ti, Zr, Hf, V, Ta, Cr, Mo, W 및 Ca) 유형의 보라이드 화합물 군의 무기 IR 흡수제. 란타늄 헥사보라이드 (LaB₆), 프라세오디뮴 보라이드 (PrB₆), 네오디뮴 보라이드 (NdB₆), 세륨 보라이드 (CeB₆), 테르븀 보라이드 (TbB₆), 디스프로슘 보라이드 (DyB₆), 홀뮴 보라이드 (HoB₆), 이트륨 보라이드 (YB₆), 사마륨 보라이드 (SmB₆), 유로퓸 보라이드 (EuB₆), 에르븀 보라이드 (ErB₆), 툴륨 보라이드 (TmB₆), 이테르븀 보라이드 (YbB₆), 루테튬 보라이드 (LuB₆), 스트론튬 보라이드 (SrB₆), 칼슘 보라이드 (CaB₆), 티타늄 보라이드 (TiB₂), 지르코늄 보라이드 (ZrB₂), 하프늄 보라이드 (HfB₂), 바나듐 보라이드 (VB₂), 탄탈럼 보라이드 (TaB₂), 크롬 보라이드 (CrB 및 CrB₂), 몰리브덴 보라이드 (MoB₂, Mo₂B₅ 및 MoB), 텅스텐 보라이드 (W₂B₅), 또는 상기 보라이드의 조합물이 바람직하다. 란타늄 헥사보라이드 (LaB₆) 또는 란타늄 헥사보라이드를 함유하는 혼합물을 기재로 하는 보라이드가 가장 특히 바람직하다.

바람직하게는 보라이드는 전체 중합체 조성물 중의 보라이드 고체 함량으로서 계산하였을 때, 0.00150 중량% 내지 0.01500 중량%, 바람직하게는 0.00200 중량% 내지 0.01100 중량%, 특히 바람직하게는 0.00270 중량% 내지 0.00800　중량%의 양으로 사용된다. 추가의 착색제를 포함할 수 있는 특정 실시양태에서, 보라이드는 전체 중합체 혼합물 중의 보라이드 고체 함량으로서 계산하였을 때, 바람직하게는 0.00350 중량% 내지 0.00850 중량%, 특히 바람직하게는 0.00400　중량% 내지 0.00800 중량%의 양으로 사용된다. 이와 관련하여, 보라이드 고체 함량은 순수 물질을 함유하는 현탁물 또는 다른 제제가 아닌, 순수 물질 형태의 보라이드를 의미한다.

c) 1종 이상의 무기 나노규모 안료, 바람직하게는 카본 블랙, 특히 나노규모 카본 블랙.

나노규모 카본 블랙은 본 발명에 따른 조성물 중에 바람직하게는 0.00080 중량% 내지 0.00350 중량%, 특히 바람직하게는 0.00090 중량% 내지 0.00300 중량%, 가장 특히 바람직하게는 0.00100 중량% 내지 0.00280　중량%의 농도로 사용된다. 추가의 착색제를 포함할 수 있는 특정 실시양태에서, 나노규모 카본 블랙은 바람직하게는 0.00140 중량% 내지 0.00260 중량%, 특히 바람직하게는 0.00150 중량% 내지 0.00250 중량%의 양으로 사용된다.

d) 임의로 1종 이상의, 안트라퀴논, 페리논 또는 프탈로페리논 기재의 착색제, 또는 이들의 혼합물, 및

e) 임의로 첨가제, 예컨대 안정화제, 항산화제, 이형제, 방염제, 열 안정화제, UV 안정화제, 또는 광학 증백제.

본 발명은 추가로 본 발명에 따른 조성물의 제조 방법 및 그의 용도 및 그로부터 제조된 제품을 제공한다. 본 발명의 범주 내에서 투명 열가소성 플라스틱은, 예를 들어 에틸렌계 불포화 단량체의 중합체 및/또는 2관능성 반응성 화합물의 중축합 생성물이다. 투명 열가소성 중합체의 예로는 디페놀, 폴리- 또는 코폴리-아크릴레이트 및 폴리- 또는 코폴리-메타크릴레이트 기재의 폴리카르보네이트 또는 코폴리카르보네이트, 예컨대 폴리- 또는 코폴리-메틸 메타크릴레이트 (예컨대, PMMA) 뿐만 아니라, 스티렌과의 공중합체, 예컨대 투명 폴리스티렌 아크릴로니트릴 (PSAN), 또는 에틸렌 및/또는 프로필렌 기재의 중합체 뿐만 아니라, 방향족 폴리에스테르, 예컨대 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (PBT), 폴리에틸렌 나프탈레이트 (PEN) 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트-시클로헥산디메탄올 공중합체 (PETG), 투명 열가소성 폴리우레탄 및 폴리스티렌이 있다. 시클릭 올레핀 기재의 중합체 (예를 들어, 토파스(TOPAS)®, 티코나(Ticona)의 상품) 또한 혼합될 수 있다.

다수의 투명 열가소성 중합체가 서로 혼합되어 투명 혼합물을 제공할 수 있는 한, 이들의 혼합물 또한 가능하고, 폴리카르보네이트와 PMMA (보다 바람직하게는 PMMA < 2 중량%) 또는 폴리에스테르의 혼합물이 바람직하다.

특히 바람직한 폴리카르보네이트는 비스페놀 A 기재의 호모폴리카르보네이트, 1,3-비스-(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산 기재의 호모폴리카르보네이트 및 2종의 단량체 비스페놀 A 및 1,1-비스-(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산 기재의 코폴리카르보네이트이다.

본 발명의 범주 내에서 폴리카르보네이트는 호모폴리카르보네이트 및 코폴리카르보네이트이고; 폴리카르보네이트는 공지된 방식으로 선형 또는 분지형일 수 있다.

폴리카르보네이트의 제조는 디페놀, 탄산 유도체, 임의로 사슬 종결제 및 분지화제로부터 공지된 방식으로 수행된다.

폴리카르보네이트의 제조에 관한 세부내용은 약 40년간 다수의 특허 명세서에서 규정되어 왔다. 예를 들어, 본원에서는 문헌 [Schnell, "Chemistry and Physics of Polycarbonates", Polymer Reviews, Volume 9, Interscience Publishers, New York, London, Sydney 1964], [D. Freitag, U. Grigo, P.R. Mueller, H. Nouvertne', BAYER AG, "Polycarbonates" in Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Volume 11, Second Edition, 1988, pages 648-718] 및 마지막으로 [Dres. U. Grigo, K. Kirchner and P.R. Mueller "Polycarbonate" in Becker/Braun, Kunststoff-Handbuch, Volume 3/1, Polycarbonate, Polyacetale, Polyester, Celluloseester, Carl Hanser Verlag Munich, Vienna 1992, pages 117-299]을 참조로 한다.

폴리카르보네이트의 제조에 적합한 디페놀은, 예를 들어 히드로퀴논, 레조르시놀, 디히드록시디페닐, 비스-(히드록시페닐)-알칸, 비스(히드록시페닐)-시클로알칸, 비스-(히드록시페닐) 술피드, 비스-(히드록시페닐) 에테르, 비스-(히드록시페닐) 케톤, 비스-(히드록시페닐)-술폰, 비스-(히드록시페닐) 술폭시드, 알파,알파'-비스-(히드록시페닐)-디이소프로필벤젠, 이사틴으로부터 유래된 프탈이미딘 또는 페놀프탈레인 유도체, 및 고리 상에서 알킬화 및 할로겐화된 이들의 화합물이다.

바람직한 디페놀은 4,4'-디히드록시디페닐, 2,2-비스-(4-히드록시페닐)-프로판, 2,4-비스-(4-히드록시페닐)-2-메틸부탄, 1,1-비스-(4-히드록시페닐)-p-디이소프로필벤젠, 2,2-비스-(3-메틸-4-히드록시페닐)-프로판, 2,2-비스-(3-클로로-4-히드록시페닐)-프로판, 비스-(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)-메탄, 2,2-비스-(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)-프로판, 비스-(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)-술폰, 2,4-비스-(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)-2-메틸부탄, 1,1-비스-(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)-p-디이소프로필벤젠, 2,2-비스-(3,5-디클로로-4-히드록시페닐)-프로판, 2,2-비스-(3,5-디브로모-4-히드록시페닐)-프로판 및 1,1-비스-(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산이다.

특히 바람직한 디페놀은 2,2-비스-(4-히드록시페닐)-프로판, 2,2-비스-(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)-프로판, 2,2-비스-(3,5-디클로로-4-히드록시페닐)-프로판, 2,2-비스-(3,5-디브로모-4-히드록시페닐)-프로판, 1,1-비스-(4-히드록시페닐)-시클로헥산 및 1,1-비스-(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산이다.

상기의, 또한 추가의 적합한 디페놀은, 예를 들어 US-A 3 028 635, US-A 2　999　825, US-A 3 148 172, US-A 2 991 273, US-A 3 271 367, US-A 4 982 014 및 US-A 2　999　846, DE-A 1 570 703, DE-A 2 063 050, DE-A 2 036 052, DE-A 2 211 956 및 DE-A 3　832 396, FR-A 1 561 518, 논문 [H. Schnell, Chemistry and Physics of Polycarbonates, Interscience Publishers, New York 1964] 및 JP-A 62039/1986, JP-A 62040/1986 및 JP-A　105550/1986에 개시되어 있다.

호모폴리카르보네이트의 경우에, 1종의 디페놀만이 사용되고; 코폴리카르보네이트의 경우에, 복수 종의 디페놀이 사용된다.

적합한 탄산 유도체는, 예를 들어 포스겐 또는 디페닐 카르보네이트이다.

폴리카르보네이트의 제조에 사용될 수 있는 적합한 사슬 종결제는 모노페놀 및 모노카르복실산이다. 적합한 모노페놀은 페놀 자체, 알킬페놀, 예컨대 크레졸, p-tert-부틸페놀, 쿠밀페놀, p-n-옥틸페놀, p-이소옥틸페놀, p-n-노닐페놀 및 p-이소노닐페놀, 할로페놀, 예컨대 p-클로로페놀, 2,4-디클로로페놀, p-브로모페놀 및 2,4,6-트리브로모페놀, 2,4,6-트리아이오도페놀, p-아이오도페놀 및 이들의 혼합물이다.

바람직한 사슬 종결제는 페놀, 쿠밀페놀 및/또는 p-tert-부틸페놀이다.

적합한 모노카르복실산은 또한 벤조산, 알킬벤조산 및 할로벤조산이다.

바람직한 사슬 종결제는 또한 C1- 내지 C30-알킬 라디칼에 의해 일치환 또는 다치환되고, 선형 또는 분지형이고, 바람직하게는 tert-부틸에 의해 치환된 또는 비치환된 페놀이다.

사슬 종결제의 사용량은 바람직하게는 특정 경우에 사용되는 디페놀의 몰을 기준으로, 0.1 내지 5 몰%이다. 사슬 종결제의 첨가는 포스겐화 전에, 포스겐화 중에 또는 포스겐화 후에 수행될 수 있다.

적합한 분지화제는 3개 이상의 관능기를 갖는 폴리카르보네이트 화학법에서 공지된 화합물, 특히 3개 이상의 페놀계 OH기를 갖는 화합물이다.

적합한 분지화제는, 예를 들어 플로로글루시놀, 4,6-디메틸-2,4,6-트리-(4-히드록시페닐)-헵트-2-엔, 4,6-디메틸-2,4,6-트리(4-히드록시페닐)-헵탄, 1,3,5-트리(4-히드록시페닐)-벤젠, 1,1,1-트리-(4-히드록시페닐)-에탄, 트리-(4-히드록시페닐)-페닐메탄, 2,2-비스-[4,4-비스-(4-히드록시페닐)-시클로헥실]-프로판, 2,4-비스-(4-히드록시페닐이소프로필)-페놀, 2,6-비스-(2-히드록시-5'-메틸-벤질)-4-메틸페놀, 2-(4-히드록시페닐)-2-(2,4-디히드록시-페닐)-프로판, 헥사-(4(4-히드록시페닐이소프로필)-페닐)-오르토테레프탈산 에스테르, 테트라-(4-히드록시페닐)-메탄, 테트라-(4-(4-히드록시페닐이소프로필)-페녹시)-메탄 및 1,4-비스-((4',4"-디히드록시트리페닐)-메틸)-벤젠 뿐만 아니라, 2,4-디히드록시벤조산, 트리메신산, 시아누르산 클로라이드 및 3,3-비스-(3-메틸-4-히드록시페닐)-2-옥소-2,3-디히드로인돌이다.

임의로 사용되는 분지화제의 양은 바람직하게는 특정 경우에 사용되는 디페놀의 몰을 기준으로, 0.05 몰% 내지 2.00 몰%이다.

분지화제는 디페놀 및 사슬 종결제가 포함된 수성 알칼리성 상 중에 있을 수 있거나, 또는 유기 용매에 용해되어 포스겐화 전에 첨가될 수 있다. 트랜스에스테르화 공정의 경우에, 분지화제는 디페놀과 함께 사용된다.

본 발명의 방향족 폴리카르보네이트는 5000 내지 200,000, 바람직하게는 10,000 내지 80,000, 특히 바람직하게는 15,000 내지 40,000의 중량 평균 분자량 Mw (겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정되고 폴리카르보네이트 보정법으로 보정된 것) (이는 폴리카르보네이트 표준에 의한 보정법으로 측정된, 12,000 내지 330,000, 바람직하게는 20,000 내지 135,000, 특히 바람직하게는 28,000 내지 69,000에 대략적으로 상응함)을 갖는다.

본 발명에 따른 중합체 조성물은, 본 발명에 따른 안정화제 이외에, 추가로 EP-A 0 839 623, WO-A 96/15102, EP-A 0 500 496 또는 문헌 ["Plastics Additives Handbook", Hans Zweifel, 5th Edition 2000, Hanser Verlag Munich]에 개시된, 통상의 중합체 첨가제, 예컨대 항산화제, 이형제, 방염제, 착색제, 열 안정화제, UV 안정화제 또는 광학 증백제를, 해당 열가소성 물질에 대해 통상적인 양으로 임의로 함유할 수 있고, 여기서 본 발명의 특정 실시양태에서, 임의로 존재하는 언급된 추가의 통상의 중합체 첨가제 중에서 착색제가 특히 바람직하다. 추가의 중합체 첨가제는 각 경우에 중합체 조성물의 총량을 기준으로, 바람직하게는 0 중량% 내지 5 중량%, 보다 바람직하게는 0.1 중량% 내지 1 중량%의 양으로 사용된다. 다수의 첨가제의 혼합물 또한 가능하다.

본 출원에 의해 제공되는 나노규모의 보라이드 기재 무기 IR 흡수제 입자는 바람직하게는 금속 보라이드이고, 금속은 La, Ce, Pr, Nd, Tb, Dy, Ho, Y, Sm, Eu, Er, Tm, Yb, Lu, Sr, Ti, Zr, Hf, V, Ta, Cr, Mo, W 및 Ca을 포함하는 군으로부터 선택된다. 헥사보라이드 형태가 특히 바람직하다. 란타늄 헥사보라이드 (LaB₆), 프라세오디뮴 보라이드 (PrB₆), 네오디뮴 보라이드 (NdB₆), 세륨 보라이드 (CeB₆), 테르븀 보라이드 (TbB₆), 디스프로슘 보라이드 (DyB₆), 홀뮴 보라이드 (HoB₆), 이트륨 보라이드 (YB₆), 사마륨 보라이드 (SmB₆), 유로퓸 보라이드 (EuB₆), 에르븀 보라이드 (ErB₆), 툴륨 보라이드 (TmB₆), 이테르븀 보라이드 (YbB₆), 루테튬 보라이드 (LuB₆), 스트론튬 보라이드 (SrB₆), 칼슘 보라이드 (CaB₆), 티타늄 보라이드 (TiB₂), 지르코늄 보라이드 (ZrB₂), 하프늄 보라이드 (HfB₂), 바나듐 보라이드 (VB₂), 탄탈럼 보라이드 (TaB₂), 크롬 보라이드 (CrB 및 CrB₂), 몰리브덴 보라이드 (MoB₂, Mo₂B₅ 및 MoB), 텅스텐 보라이드 (W₂B₅) 또는 상기 보라이드의 조합물이 특히 바람직하다. 란타늄 헥사보라이드 (LaB₆) 또는 란타늄 헥사보라이드를 함유하는 혼합물을 기재로 하는 보라이드가 가장 특히 바람직하다.

상기 입자의 표면은 바람직하게는 산화되지 않지만; 산화된 또는 부분적으로 산화된 입자가 사용될 수도 있다.

본 발명의 특정 실시양태에서, 란타늄 헥사보라이드 (LaB₆)의 단독 사용이 가장 특히 바람직하다.

보라이드 기재의 IR 흡수제는, 예를 들어 희토류의 산화물, 예컨대 X₂O₃ (여기서, X는 예를 들어 La, Ce, Pr, Nd, Gd임) 및 예를 들어 탄화붕소 (B4C)로부터 이들 화합물을 혼합하고 혼합물을 수시간, 예컨대 3시간 동안 진공하 고온에서, 예컨대 1500℃에서 템퍼링(tempering)함으로써 제조될 수 있다. 보라이드는 분말의 형태로 수득된다. 미분형 입자의 형태는 제한되지 않고, 예를 들어 입자는 구형, 판상형, 불규칙형 또는 침상형 형태를 가질 수 있다. IR 복사선에 대한 흡수력이 클수록, 보라이드 입자는 더욱 결정질이다. 그러나, 낮은 결정도 (예를 들어, X선 회절 실험에서 광폭 회절 피크에 의해 특징화됨)를 갖는 입자도 본 발명의 범주 내에서 적절한 IR 흡수성을 갖는다. 그러나, 이는 입자가 사용된 금속 및 붕소의 결합을 내부에서 가질 경우에만 해당된다. 분말 입자의 색은, 예를 들어 회색빛을 띤 흑색, 갈색빛을 띤 흑색, 녹색빛을 띤 흑색 등일 수 있다.

입자의 평균 크기 (TEM/투과 전자 현미경에 의해 측정된 것)는 바람직하게는 200 nm 미만, 특히 바람직하게는 150 nm 이하, 가장 특히 바람직하게는 100 nm 미만이고, 입자 직경은 바람직하게는 5　nm를 초과하고, 보다 바람직하게는 10 nm를 초과하고, 특히 바람직하게는 15 nm를 초과한다.

입자의 크기 분포는 제한되지 않으므로, 이차 또는 보다 고차의 분포가 또한 존재할 수 있다. 입자는 스펙트럼의 가시 범위에서 투명성이고, 투명성이란 가시 범위에서의 IR 흡수제의 흡수성이 IR 범위에서의 흡수성과 비교해서 낮고 IR 흡수제가 해당 조성물 또는 최종 제품의 헤이즈의 현저한 증가를 유도하지 않음을 의미한다. 이는, 전체 조성물에서, 투명 성형체가 6% 이상의 투과도 및 3% 미만, 바람직하게는 2.5% 미만, 보다 바람직하는 2.0% 미만의 헤이즈를 가짐을 의미한다. Tds 값은 바람직하게는 70% 미만, 특히 바람직하게는 60% 미만, 가장 특히 바람직하게는 50% 미만이다. 특정 실시양태에서, Tds 값은 20% 미만, 특히 바람직하게는 15% 미만이다 (T_ds: 직접적인 일광 투과율; 상기 값은 두께가 4 mm인 광학적 색 샘플 시트에서 측정한다. 전체 투과율 T_ds의 계산은 ISO 13837, 전산법 "A"에 따라 수행된다).

입자의 크기는 투과 전자 현미경 (TEM)에 의해 측정할 수 있다. IR 흡수제 나노입자의 이러한 측정은, 예를 들어 문헌 [Adachi et al., J. Am. Ceram. Soc. 2008, 91, 2897-2902]에 개시되어 있다.

입자의 표면이 처리될 수 있다. 예를 들어, 표면은 실란으로 처리되거나 티타늄 기재 또는 지르코늄 기재의 층 또는 유사한 층이 제공될 수 있다. 상기 처리에 의해 내습성이 증가할 수 있다. 이러한 유형의 코팅은 IR 흡수의 측면에서 장기 안정성을 증가시키고, 예를 들어 US 2005 0161642에 개시되어 있다.

보라이드 기재 입자 이외에, SiO₂, TiO₂, ZrO₂, Al₂O₃ 또는 MgO을 기재로 하는 추가의 입자가 존재할 수 있지만, 반드시 존재할 필요는 없다. 이들 입자는 바람직하게는 200 nm 미만의 크기로 존재한다.

본 발명에서, 미분형 IR 흡수제 입자는 분산물의 형태로 중합체 매트릭스로 도입된다. 상기 분산물은 재응집을 방지하고 열가소성 매트릭스, 예컨대 폴리카르보네이트로의 도입을 용이하게 한다. 중합체 유사 분산제가 바람직하게 사용된다. 적합한 중합체 기재 분산제는 특히 높은 광 투과도를 갖는 분산제, 예컨대 폴리아크릴레이트, 폴리에테르, 폴리에스테르 또는 폴리우레탄 및 이들로부터 유래된 중합체이다. 폴리아크릴레이트, 폴리에테르 및 폴리에스테르 기재의 중합체가 분산제로서 바람직하다. 고온 안정성을 갖는 분산제가 바람직하게 사용된다.

중합체 분산제 대 보라이드 입자의 블렌딩 비율은 무기 IR 흡수제의 중량 기준 양을 기준으로, 통상적으로 0.2 중량% 내지 50.0　중량%, 바람직하게는 0.5 중량% 내지 50.0 중량%, 각장 특히 바람직하게는 1.0 중량% 내지 40.0 중량%이다. 본 발명에 따른 무기 IR 흡수제 나노입자를 제조하기 위해, IR 흡수제는 하기 기재된 분산제 및 추가의 유기 용매, 예컨대 톨루엔, 벤젠 또는 유사한 방향족 탄화수소와 혼합될 수 있고, 목적하는 입자 크기 분포를 달성하기 위해 산화지르코늄 (예를 들어, 0.3 mm의 직경을 갖는 것)을 첨가하여 적합한 밀(mill), 예컨대 볼 밀(ball mill)에서 분쇄될 수 있다. 나노입자는 분산물의 형태로 수득된다. 분쇄 후에, 추가의 분산제가 임의로 첨가될 수 있다. 용매는 승온 및 감압에서 제거된다.

란타늄 헥사보라이드 및 란타늄 헥사보라이드 분산물의 제조는, 예를 들어 JP2003-277045, DE 10392543 및 문헌 [Adachi et al., J. Am. Chem. Ceram. Soc. 2008, 91[9], 2897-2902]에 개시되어 있다. 본 발명의 범주 내에서 적합한, 분산물 형태의 란타늄 헥사보라이드는, 예를 들어 스미토모 메탈 마이닝 컴파니 리미티드(Sumitomo Metal Mining Co., Ltd.)로부터, 예를 들어 KHDS 06이라는 상표명으로 시판된다.

본 발명에 적합한 분산제는 시판된다. 폴리아크릴레이트 기재의 분산제가 특히 적합하다. 폴리아크릴레이트는, 예를 들어 시바 스페셜티 케미컬즈(Ciba Specialty Chemicals)로부터, EFKA®, 예를 들어 EFKA® 4500 및 EFKA® 4530이라는 상표명으로 입수가능하다. 폴리에스테르 기재의 분산제 또한 적합하다. 폴리에스테르 함유 분산제는 아베시아(Avecia)로부터, 솔스퍼스(Solsperse)®, 예를 들어 솔스퍼스® 22000, 24000SC, 26000, 27000이라는 상표명으로 입수가능하다. 폴리우레탄 기재의 시스템 또한 적합하다. 이들은 시바 스페셜티 케미컬즈로부터, EFKA® 4046, EFKA® 4047이라는 상표명으로 입수가능하다. 텍사포르(Texaphor)® P60 및 P63은 코그니스(Cognis)의 상응하는 상표명이다. 폴리에테르 함유 분산제 또한 사용될 수 있다. 이들은, 예를 들어 구스모토 케미컬즈(Kusumoto Chemicals)의 상표명 디스팔론(Disparlon)® DA234 및 DA325로 공지되어 있다.

분산제는 그 자체로 또는 조합되어 사용될 수 있다. 열 안정성과 관련하여, 폴리아크릴레이트군 및 폴리에스테르군의 분산제가 특히 바람직하다.

IR 흡수 무기 보라이드는 바람직하게는 본 발명에 따른 중합체 조성물에 유기 매트릭스 중의 분산물로 바람직하게는 하기 기재된 농도로 사용된다. 바람직하게는, 보라이드는 전체 중합체 조성물 중의 보라이드 고체 함량으로서 계산하였을 때, 0.00150 중량% 내지 0.01500 중량%, 바람직하게는 0.00200　중량% 내지 0.01100 중량%, 특히 바람직하게는 0.00270 중량% 내지 0.00800　중량%의 양으로 사용된다. 추가의 착색제를 포함할 수 있는 특정 실시양태에서, 보라이드는 전체 중합체 조성물 중의 보라이드 고체 함량으로서 계산하였을 때, 바람직하게는 0.00350 중량% 내지 0.00850 중량%, 특히 바람직하게는 0.00400　중량% 내지 0.00800 중량%의 양으로 사용된다. 이와 관련하여, 보라이드 고체 함량이란 순수 물질을 함유하는 현탁물 또는 다른 제제가 아닌, 순수 물질 형태의 보라이드를 의미한다.

바람직한 실시양태에서, 란타늄 헥사보라이드는 고체 함량이 5 중량% 내지 25 중량%인, 폴리메틸 메타크릴레이트와 폴리에스테르 혼합물의 즉시 사용가능한 분산물 형태이다. 유기 용매, 예컨대 톨루엔 및 추가의 무기 입자, 예컨대 이산화지르코늄이 추가로 존재할 수 있다.

추가의 실시양태에서, IR 흡수제로서, 본 발명에 따른 보라이드 이외에, 추가의 IR 흡수제를 부가적으로 사용할 수 있고, 이러한 혼합물에서의 성능 및/또는 양과 관련하여 상기 추가의 IR 흡수제의 양은 각각의 경우에 상기 기재된 보라이드의 양보다 적다. 혼합물의 경우에, 2종 내지 5종 이하, 특히 바람직하게는 2종 또는 3종의 상이한 IR 흡수제를 함유하는 조성물이 바람직하다. 본 발명의 특정 실시양태에서, 본 발명에 따른 중합체 조성물은 텅스텐산염 유형, 예컨대 세슘 텅스텐산염, Cs₀ _.33WO₃의 무기 IR 흡수제를 함유하지 않는다.

추가의 IR 흡수제는 바람직하게는 산화주석, 특히 바람직하게는 안티몬 도핑된 산화주석 또는 인듐 산화주석으로 이루어진 군으로부터 선택된다.

2 내지 30 원자%, 바람직하게는 4 내지 12 원자%의 주석으로 도핑된 산화인듐 (ITO) 또는 10 내지 70 원자%의 플루오린으로 도핑된 산화인듐과 같은 화합물이 추가로 첨가될 수 있다.

추가의 IR 흡수제로서 산화주석과의 조합이 특히 바람직하고, 상기 산화주석은 2 내지 60 원자%의 안티몬 (ATO) 또는 10 내지 70 원자%의 플루오린으로 도핑된다.

1 내지 30 원자%, 바람직하게는 2 내지 10 원자%의 알루미늄으로 또는 2 내지 30 원자%의 인듐으로 또는 2 내지 30 원자%의 갈륨으로 도핑된 산화아연이 추가로 바람직하다.

상기 언급된 적외선 흡수제의 혼합물은 당업자가 적합한 선택을 통해 근적외선 범위에서의 흡수를 최적화할 수 있기 때문에 특히 적합하다.

추가의 바람직한 실시양태에서, 추가의 IR 흡수제(들)는 최대 흡수 범위가 최대로 포함되도록, 최대 흡수를 기준으로 사용된 보라이드의 흡수 스펙트럼과 상이한 흡수 스펙트럼을 갖는다.

적합한 추가의 유기 적외선 흡수제는, 예를 들어 문헌 [M. Matsuoka, Infrared Absorbing Dyes, Plenum Press, New York, 1990]에서 물질 클래스 하에 개시되어 있다. 프탈로시아닌, 나프탈로시아닌, 금속 착체, 아조 염료, 안트라퀴논, 쿼드라트산 유도체, 이모늄 염료, 페릴렌, 쿼터릴렌 및 폴리메틴 클래스로부터의 적외선 흡수제가 특히 적합하다. 이들 중에서, 프탈로시아닌 및 나프탈로시아닌이 가장 특히 적합하다.

열가소성 물질에서의 개선된 가용성 때문에, 입체적 요구성 측쇄기, 예컨대 페닐, 페녹시, 알킬페닐, 알킬페녹시, tert-부틸, (-S-페닐), -NH-아릴, -NH-알킬 및 유사한 기를 갖는 프탈로시아닌 및 나프탈로시아닌이 바람직하다.

중합체 조성물은 1종 이상의 무기 안료, 바람직하게는 카본 블랙을 포함한다. 카본 블랙은 바람직하게는 유기 중합체 매트릭스 중에서 미세하게 분산된 형태로 존재하고 바람직하게는 나노규모이다. 적합한 카본 블랙은 바람직하게는 100　나노미터 (nm) 미만, 보다 바람직하게는 75 nm 미만, 보다 더욱 바람직하게는 50 nm 미만, 특히 바람직하게는 40 nm 미만, 및 바람직하게는 0.5　nm 초과, 보다 바람직하게는 1 nm 초과, 특히 바람직하게는 5 nm 초과의 평균 입자 크기를 갖는다.

본 발명의 범주 내에서 적합한 카본 블랙은, 이들이 낮은 전기 전도성을 갖거나 또는 전기 전도성을 갖지 않는다는 점에서 소위 전도성 블랙과 상이하다. 본원에서 사용되는 카본 블랙과 비교하여, 전도성 블랙은 높은 전도성을 달성하기 위해 특정한 형태 및 초격자를 갖는다. 이와 달리, 본원에서 사용되는 나노규모 카본 블랙은 상응하는 전도성이 초래될 수 있는 카본 블랙의 집합 부분이 실질적으로 발생하지 않도록, 열가소성 물질에서 매우 용이하게 분산될 수 있다. 시판되는 본 발명의 범주 내에서 적합한 카본 블랙은 다수의 상표명 하에 다수의 형태, 예컨대 펠렛 또는 분말의 형태로 입수가능하다. 예를 들어, 적합한 카본 블랙은 블랙 펄스(BLACK PEARLS)®라는 상표명으로, 엘프텍스(ELFTEX)®, 리갈(REGAL)® 및 CSX®라는 상표명으로 습식 가공된 펠렛 형태로, 또한 모나크(MONARCH)®, 엘프텍스®, 리갈® 및 모굴(MOGUL)®이라는 상표명으로 면모 형태로 입수가능하고, 이들은 모두 캐보트 코포레이션(Cabot Corporation)으로부터 입수가능하다.

특히 바람직한 실시양태에서, 카본 블랙 유형은 10 내지 30　nm의 입자 크기를 갖고 바람직하게는 1 g 당 35 내지 138 m²(m²/g)의 표면적을 갖는다. 카본 블랙은 처리되거나 비처리될 수 있는데, 예를 들면 카본 블랙은 특정한 기체, 실리카 또는 유기 물질, 예컨대 부틸리튬으로 처리될 수 있다. 이러한 처리는 표면이 개질 또는 관능화되도록 한다. 이는 상응하게 사용된 매트릭스와의 상용성을 강화할 수 있다. 블랙 펄스® (CAS No. 1333-86-4)라는 상표명으로 판매되는 카본 블랙이 특히 바람직하다.

바람직한 실시양태에서, IR 흡수제 대 카본 블랙의 비율은 20:1 내지 0.4:1, 바람직하게는 15:1 내지 1:1이다. 본 발명의 특정 실시양태에서, IR 흡수제 대 카본 블랙의 비율은 5:1 내지 1.5:1이다.

본원에서 지시된 카본 블랙 및 IR 흡수제의 농도는 바람직하게는 두께가 2 mm 내지 8 mm, 바람직하게는 3.5 내지 7.0 mm, 특히 바람직하게는 4 mm 내지 6 mm인 마무리된 부재를 위해 사용된다. 보다 얇은 두께 또는 보다 두꺼운 두께의 경우에, 예를 들어 너무 큰 현탁 또는 너무 작은 효과를 피하기 위해 농도는 그에 따라 증가 또는 감소되어야 하다.

예를 들어 큰 비틀림 강성도가 필요한 특정 실시양태에서, 예를 들어 항공기/철도 차량의 경우에, 8 내지 20 mm의 두께가 필요할 수 있다. IR 흡수제 및 무기 나노규모 안료의 농도는 이 경우에 그에 따라 적합화되어야 하는데, 즉 농도는 층 두께가 증가함에 따라 감소한다.

특정 실시양태에서, 중합체 조성물은 열 안정화제를 포함한다. 포스파이트 및 포스포나이트 뿐만 아니라, 포스핀이 특히 적합하다. 그 예로는 트리페닐 포스파이트, 디페닐알킬 포스파이트, 페닐디알킬 포스파이트, 트리스(노닐페닐) 포스파이트, 트리라우릴 포스파이트, 트리옥타데실 포스파이트, 디스테아릴펜타에리트리톨 디포스파이트, 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐) 포스파이트, 디이소데실펜타에리트리톨 디포스파이트, 비스(2,4-디-tert-부틸페닐)펜타에리트리톨 디포스파이트, 비스(2,4-디-쿠밀페닐)펜타에리트리톨 디포스파이트, 비스(2,6-디-tert-부틸-4-메틸페닐)-펜타에리트리톨 디포스파이트, 디이소데실옥시펜타에리트리톨 디포스파이트, 비스(2,4-디-tert-부틸-6-메틸페닐)-펜타에리트리톨 디포스파이트, 비스(2,4,6-트리스(tert-부틸페닐)펜타에리트리톨 디포스파이트, 트리스테아릴소르비톨 트리포스파이트, 테트라키스(2,4-디-tert-부틸페닐)-4,4'-바이페닐렌 디포스포나이트, 6-이소옥틸옥시-2,4,8,10-테트라-tert-부틸-12H-디벤즈[d,g]-1,3,2-디옥사포스포신, 비스(2,4-디-tert-부틸-6-메틸페닐)메틸 포스파이트, 비스(2,4-디-tert-부틸-6-메틸페닐)에틸 포스파이트, 6-플루오로-2,4,8,10-테트라-tert-부틸-12-메틸-디벤즈[d,g]-1,3,2-디옥사포스포신, 2,2',2"-니트릴로-[트리에틸트리스(3,3',5,5'-테트라-tert-부틸-1,1'-바이페닐-2,2'-디일) 포스파이트], 2-에틸헥실-(3,3',5,5'-테트라-tert-부틸-1,1'-바이페닐-2,2'-디일) 포스파이트, 5-부틸-5-에틸-2-(2,4,6-트리-tert-부틸-페녹시)-1,3,2-디옥사포스피란, 트리페닐포스핀 (TPP), 트리알킬페닐포스핀, 비스-디페닐포스피노-에탄 또는 트리나프틸포스핀이 있다. 트리페닐포스핀 (TPP), 이르가포스(Irgafos)® 168 (트리스(2,4-디-tert-부틸-페닐) 포스파이트) 및 트리스-(노닐페닐) 포스파이트 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 특히 바람직하다.

페놀계 항산화제, 예컨대 알킬화된 모노페놀, 알킬화된 티오알킬페놀, 히드로퀴논 및 알킬화된 히드로퀴논 또한 사용될 수 있다. 이르가녹스(Irganox)® 1010 (펜타에리트리톨 3-(4-히드록시-3,5-디-tert-부틸페닐)프로피오네이트; CAS: 6683-19-8) 및 이르가녹스® 1076 (2,6-디-tert-부틸-4-(옥타데칸옥시카르보닐에틸)페놀)이 바람직하게 사용된다. 본 발명의 특정 실시양태에서, 본 발명에 따른 포스핀 화합물은 포스파이트 또는 페놀계 항산화제 또는 마지막 언급된 상기 2종의 화합물의 혼합물과 함께 사용된다.

바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 중합체 조성물은 자외선 흡수제를 추가로 포함한다. 본 발명에 따른 중합체 조성물에 사용하기에 적합한 자외선 흡수제는 400 nm 미만의 가능한 한 낮은 투과도를 갖는 화합물 및 400 nm 이상의 가능한 한 높은 투과도를 갖는 화합물이다. 그러한 화합물 및 그의 제법은 문헌에 공지되어 있고, 예를 들어 EP-A 0 839 623, WO-A 96/15102 및 EP-A 0　500　496에 개시되어 있다. 본 발명에 따른 조성물에 사용하기에 특히 적합한 자외선 흡수제는 벤조트리아졸, 트리아진, 벤조페논 및/또는 아릴화된 시아노아크릴레이트이다.

특히 적합한 자외선 흡수제는 히드록시-벤조트리아졸, 예컨대 2-(3',5'-비스-(1,1-디메틸벤질)-2'-히드록시-페닐)-벤조트리아졸 (티누빈(Tinuvin)® 234, 스위스 바젤에 소재하는 시바 스페지엘리태트엔쉐미(Ciba Spezialitaetenchemie)), 2-(2'-히드록시-5'-(tert-옥틸)-페닐)-벤조트리아졸 (티누빈® 329, 스위스 바젤에 소재하는 시바 스페지엘리태트엔쉐미), 2-(2'-히드록시-3'-(2-부틸)-5'-(tert-부틸)-페닐)-벤조트리아졸 (티누빈® 350, 스위스 바젤에 소재하는 시바 스페지엘리태트엔쉐미), 비스-(3-(2H-벤즈트리아졸릴)-2-히드록시-5-tert-옥틸)메탄 (티누빈® 360, 스위스 바젤에 소재하는 시바 스페지엘리태트엔쉐미), (2-(4,6-디페닐-1,3,5-트리아진-2-일)-5-(헥실옥시)-페놀 (티누빈® 1577, 스위스 바젤에 소재하는 시바 스페지엘리태트엔쉐미) 뿐만 아니라, 벤조페논 2,4-디히드록시-벤조페논 (키마소브(Chimasorb)® 22, 스위스 바젤에 소재하는 시바 스페지엘리태트엔쉐미) 및 2-히드록시-4-(옥틸옥시)-벤조페논 (키마스소브(Chimassorb)® 81, 스위스 바젤에 소재하는 시바), 2-프로펜산, 2-시아노-3,3-디페닐-2,2-비스[[(2-시아노-1-옥소-3,3-디페닐-2-프로페닐)옥시]-메틸]-1,3-프로판-디일 에스테르 (9CI) (유비눌(Uvinul)® 3030, 독일 루드비히스하펜에 소재하는 바스프 아게(BASF AG)), 2-[2-히드록시-4-(2-에틸헥실)옥시]페닐-4,6-디(4-페닐)페닐-1,3,5-트리아진 (CGX UVA 006, 스위스 바젤에 소재하는 시바 스페지엘리태트엔쉐미) 또는 테트라-에틸-2,2'-(1,4-페닐렌-디메틸리덴)-비스말로네이트 (호스타빈(Hostavin)® B-Cap, 클라리언트 아게(Clariant AG))이다.

상기 자외선 흡수제의 혼합물 또한 사용될 수 있다.

UV 복사선의 목적하는 흡수 및 조성물로부터 제조된 성형체의 적절한 투명도가 보장되는 한, 조성물 중에 함유되는 자외선 흡수제의 양은 특별히 제한되지 않는다. 본 발명의 특정 실시양태에 따라서, 조성물은 자외선 흡수제를 0.05 중량% 내지 20.00 중량%, 특히 0.07 중량% 내지 10.00 중량%, 가장 특히 바람직하게는 0.10　중량% 내지 1.00 중량%의 양으로 포함한다.

무기 IR 흡수제 및 무기 나노규모 안료를 포함하는 것 이외에, 본 발명에 따른 조성물은 바람직하게는 색을 조정하기 위한 추가의 착색제를 포함한다. 착색제는 투과 색을 조정하는 작용을 하는데, 이들은 반사 색에 미약한 정도로만 영향을 준다. 착색제는 바람직하게는 안트라퀴논, 페리논 또는 프탈로페리논을 기재로 하는 착색제이다.

바람직하게는 하기 화학식 1 및 2의 착색제가 1종 이상 사용된다.

<화학식 1>

상기 화학식에서, R1은 선형 또는 분지형 알킬 라디칼 또는 할로겐, 바람직하게는 할로겐일 수 있다. n은 0 내지 4의 자연수이다.

<화학식 2>

식 중, 치환기 R1은, 서로 독립적으로, 상기 기재된 라디칼일 수 있고 각각의 지정된 방향족 고리에 대하여 n은 0 내지 3의 자연수를 나타낸다.

화학식 1 및 2의 착색제는 각각의 경우에 전체 성형 조성물을 기준으로, 바람직하게는 0.00010 중량% 내지 0.05000 중량%, 특히 바람직하게는 0.00100 중량% 내지 0.01000 중량%의 양으로 사용된다.

추가의 부가적인 착색제 또는 안료로서, 예를 들어 유기 또는 무기 안료 또는 유기 착색제 등이 사용될 수 있다. 무기 안료로서, 예를 들어 황 함유 안료, 예컨대 카드뮴 레드 및 카드뮴 엘로우, 시안화철 기재의 안료, 예컨대 프러시안 블루(Prussian blue), 산화물 안료, 예컨대 이산화티타늄, 산화아연, 적색 산화철, 흑색 산화철, 산화크롬, 티타늄 엘로우, 아연 철 브라운, 티타늄 코발트 그린, 코발트 블루, 구리 크롬 블랙 및 구리 철 블랙 또는 크롬 기재의 안료, 예컨대 크롬 엘로우가 사용될 수 있다. 바람직한 유기 안료 또는 착색제는, 예를 들어 프탈로시아닌으로부터 유래된 착색제, 예컨대 구리 프탈로시아닌 블루 및 구리 프탈로시아닌 그린, 축합된 폴리시클릭 착색제 및 안료, 예컨대 아조 기재 (예를 들어, 니켈 아조 엘로우), 황 인디고 착색제, 페리논 기재, 페릴렌 기재, 퀴나크리돈 유래, 디옥사진 기재, 이소인돌리논 기재 및 퀴노프탈론 유래 유도체, 안트라퀴논 기재, 헤테로시클릭계 등이다. 이들 중에서, 시아닌 유도체, 퀴놀린 유도체, 안트라퀴논 유도체, 프탈로시아닌 유도체가 바람직하다. 상품의 구체적인 예로는, 마크롤렉스(MACROLEX) 블루 RR®, 마크롤렉스 바이올렛 3R®, 마크롤렉스 바이올렛 B® (독일에 소재하는 란세스 아게(Lanxess AG)), 수미플라스트(Sumiplast) 바이올렛 RR, 수미플라스트 바이올렛 B, 수미플라스트 블루 OR (스미토모 케미컬 컴파니 리미티드(Sumitomo Chemical Co., Ltd.)), 디아레진(Diaresin) 바이올렛 D, 디아레진 블루 G, 디아레진 블루 N (미쯔비시 케미컬 코포레이션(Mitsubishi Chemical Corporation)), 헬리오젠(Heliogen) 블루 또는 헬리오젠 그린 (독일에 소재하는 바스프 아게)이 있다.

상기 착색제는 0.00001 중량% 내지 1.00000 중량%, 바람직하게는 0.00010 중량% 내지 0.10000 중량%, 특히 바람직하게는 0.00050 중량% 내지 0.05000 중량%의 양으로 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 조성물에 특히 적합한 이형제는, 예를 들어 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트 (PETS) 또는 글리세롤 모노스테아레이트 (GMS)이다. 본 발명에 따른 중합체 조성물의 제조 방법은 당업자에게 공지되어 있다.

열가소성 플라스틱, 보라이드 군의 무기 IR 흡수제, 임의로 1종 이상의 착색제 및 임의로 추가의 통상적인 중합체 첨가제를 포함하는, 본 발명에 따른 중합체 조성물의 제조는 개개의 구성요소를 배합, 혼합 및 균질화함으로써 통상의 도입 공정에 의해 수행되고, 특히 균질화는 바람직하게는 전단력의 작용하에 용융물로 수행된다. 용융물 균질화 전의 배합 및 혼합은 임의로 분말 예비혼합물을 사용하여 수행된다.

또한 적합한 용매 중의 혼합물 요소의 용액으로부터 제조된 예비혼합물을 사용할 수 있고, 균질화가 임의로 용액 중에서 수행된 후에 용매가 제거된다.

특히, 본 발명에 따른 조성물의 IR 흡수제, 착색제, 자외선 흡수제 및 다른 첨가제는 공지된 공정에 의해 또는 마스터배치의 형태로 도입될 수 있다.

마스터배치의 사용은 IR 흡수제의 도입을 위해 특히 바람직하고, 특히 IR 흡수제가 분산제, 바람직하게는 폴리아크릴레이트-, 폴리에테르- 또는 폴리에스테르-기재의 분산제, 바람직하게는 고온 안정성을 갖는 분산제, 예컨대 폴리아크릴레이트 (단일중합체 또는 공중합체), 예컨대 폴리메틸 메타크릴레이트 및/또는 폴리에스테르 또는 이들의 혼합물을 포함하고, 추가로 보조 물질, 예컨대 이산화지르코늄 및 임의로 잔류 용매, 예컨대 톨루엔, 벤젠 또는 유사한 방향족 탄화수소를 포함하는 즉시 사용가능한 IR 흡수제 제형물의 형태로 도입된, 폴리카르보네이트 기재의 마스터배치가 사용된다. 상응하는 IR 흡수제 제형물과 함께 상기 마스터배치를 사용함으로써, 중합체 조성물 중에서 IR 흡수제의 응집은 효과적으로 방지된다.

이와 관련하여, 조성물은 배합, 혼합, 균질화된 후에, 통상적인 장치, 예컨대 스크류형 압출기 (예를 들어, 이축 압출기, ZSK), 혼련기, 브라벤더(Brabender) 또는 밴베리(Banbury) 밀에서 압출될 수 있다. 압출 후에, 압출물은 냉각되고 분쇄될 수 있다. 또한 개개의 요소가 예비혼합되고 나머지 출발 물질이 후속적으로 별도로 및/또는 혼합물로서 첨가될 수 있다.

특정 실시양태에서, 본 발명에 따른 IR 흡수제는, 열가소성 중합체 매트릭스로 도입되기 전에, 임의로 본 발명에 따른 나노규모 안료 및 임의로 추가의 첨가제와 혼합되어 마스터배치를 형성하고, 혼합은 바람직하게는 전단력의 작용하에 (예를 들어, 혼련기 또는 이축 압출기에서) 용융물로 수행된다. 이러한 공정은 IR 흡수제가 중합체 매트릭스 중에 더욱 잘 분포될 수 있는 장점을 제공한다. 마스터배치를 제조하기 위해, 또한 최종 중합체 조성물 전체의 주요 요소를 구성하는 열가소성 플라스틱이 바람직하게 중합체 매트릭스로서 선택된다.

이와 같이 제조된 마스터배치는

a. 투명 열가소성 플라스틱 85.00 중량% 내지 98.90 중량%, 바람직하게는 93.00 중량% 내지 98.90 중량%;

b. 무기 IR 흡수제로서 보라이드, 바람직하게는 란타늄 헥사보라이드 LaB₆ 0.10 중량% 내지 2.00 중량%; 및

c. 분산제 1.00 중량% 내지 4.80 중량%;

d. 임의로 포스핀, 포스파이트 및 페놀계 항산화제를 포함하는 군으로부터 선택된 1종 이상의 안정화제 및 상기 안정화제의 혼합물 0.00 중량% 내지 0.20 중량%, 바람직하게는 0.01 중량% 내지 0.10 중량%;

e. 임의로 무기 나노규모 안료, 바람직하게는 카본 블랙 0.001 중량% 내지 0.200 중량%;

f. 임의로 1종 이상의 추가의 보조 물질 및/또는 첨가제, 예컨대 이산화지르코늄 0.00 중량% 내지 8.00 중량%;

g. 임의로 착색제

를 포함하고, 여기서 요소 a 내지 g의 총합은 100 중량%이다.

바람직한 실시양태에서, 무기 IR 흡수제는 아크릴레이트 매트릭스 중에 존재한다. 추가로 바람직한 실시양태에서, 투명 열가소성 플라스틱은 폴리카르보네이트이다.

본 발명에 따른 중합체 조성물은, 예를 들어 기재된 바와 같이 중합체 조성물을 먼저 압출시켜 과립을 형성한 다음, 과립을 공지된 방식으로 적합한 공정에 의해 다양한 제품 또는 성형체로 가공함으로써 제품 또는 성형체로 가공될 수 있다.

이와 관련하여, 본 발명에 따른 조성물은, 예를 들어 고온 프레싱(hot pressing), 스피닝(spinning), 취입 성형, 딥 드로잉(deep drawing), 압출 또는 사출 성형에 의해 제품 또는 성형체, 성형물, 예컨대 장난감용 부재, 섬유, 포일, 테이프, 시트, 예컨대 솔리드 시트(solid sheet), 복층 시트, 이중층 시트 또는 파형 시트, 용기, 파이프 또는 다른 프로파일로 전환될 수 있다. 다층 시스템의 사용 또한 흥미롭다. 예를 들어 공압출 또는 다요소 사출 성형에 의해, 기체의 성형과 동시에 또는 기체의 성형 직후에 적용될 수 있다. 그러나, 예를 들어 필름의 라미네이션 또는 용액으로의 코팅에 의해, 마무리된 성형 기체에 적용될 수도 있다.

그러나, 바닥층 및 임의적인 상층/상층들의 시트는 바람직하게는 (공)압출에 의해 제조된다.

압출을 위해, 예를 들어 건조에 의해 임의로 전처리된 중합체 조성물은 압출기로 공급되고 압출기의 가소화 시스템에서 용융된다. 그 후에 플라스틱 용융물은 평다이(flat die) 또는 복층 시트 다이를 통해 프레싱되고 그에 의해 성형된 다음, 평활화 캘린더(calender)의 롤 갭(roll gap)에서 목적하는 최종 형태가 되고, 그의 형상은 평활화 롤러 상에서의 교호하는 냉각 및 상온 통풍에 의해 고정된다. 중합체 조성물의 압출을 위해 필요한 온도가 설정되고, 이는 보통 제조사의 지침을 따를 수 있다. 중합체 조성물이, 예를 들어 큰 용융 점도를 갖는 폴리카르보네이트를 함유한다면, 중합체 조성물은 통상적으로 260℃ 내지 350℃의 용융물 온도에서 가공되고, 가소화 실린더의 실린더 온도 및 다이 온도도 그에 따라 설정된다.

하나 이상의 부속 압출기 및 다중 매니폴드 다이 또는 임의로 평다이의 상류에서 적합한 용융물 어댑터(adapter)를 사용함으로써 상이한 조성물의 열가소성 용융물이 서로의 위에 적층될 수 있고, 그에 따라 다층 시트 또는 포일이 제조된다 (공압출에 대해서는, 예를 들어 EP-A 0 110 221, EP-A 0 110 238 및 EP-A 0 716 919호를 참조하고, 어댑터 및 다이 공정의 세부내용에 대해서는 문헌 [Johannaber/Ast: "Kunststoff-Maschinenfuehrer", Hanser Verlag, 2000] 및 [Gesellschaft Kunststofftechnik: "Coextrudierte Folien und Platten: Zukunftsperspektiven, Anforderungen, Anlagen und Herstellung, Qualitaetssicherung", VDI-Verlag, 1990]을 참조한다).

본 발명에 따른 바람직한 제품 또는 성형체는 본 발명에 따른 조성물을 함유하는, 시트, 포일, 글레이징, 예를 들어 자동차 창, 철도 차량 및 항공기의 창, 자동차 선루프, 루프 피복재 또는 건물용 글레이징이다. 솔리드 시트 이외에, 이중층 시트 또는 복층 시트가 사용될 수도 있다. 본 발명에 따른 조성물 이외에, 예를 들어 추가의 물질 요소가 본 발명에 따른 제품의 추가의 요소로서 본 발명에 따른 제품에 존재할 수 있다. 예를 들어, 글레이징은 패널의 연부에서 밀봉재를 가질 수 있다. 루프 피복재는, 예를 들어 금속 요소, 예컨대 나사, 금속 핀 등을 가질 수 있고, 이는 루프 요소를 고정하거나 인도하기 위해 사용될 수 있다 (절첩식 또는 개폐식 루프의 경우). 추가의 물질이 또한, 예를 들어 2요소 사출 성형에 의해 본 발명에 따른 조성물에 혼입될 수 있다. 예를 들어, IR 흡수성을 갖는 상응하는 구조 요소가, 예를 들어 접착제 결합을 위해 사용되는 연부에 제공될 수 있다.

특정 실시양태에서, 본 발명의 조성물로부터 제조된 물품은 코팅된다. 이러한 코팅은 열가소성 물질을 일반적인 내후 영향 (예를 들어, 일광에 의한 손상) 뿐만 아니라, 표면의 기계적 손상 (예를 들어, 스크래칭)에 대해 보호하는 작용을 하고, 따라서 상응하게 구비된 물품의 내성을 증가시킨다.

폴리카르보네이트가 다양한 코팅에 의해 UV 복사선에 대해 보호될 수 있다는 사실이 공지되어 있다. 이러한 코팅은 통상적으로 UV 흡수제를 함유한다. 그러한 층은 또한 상응하는 물품의 내스크래치성을 증가시킨다. 본 발명의 물품은 단층 또는 다층 시스템을 가질 수 있다. 이는 어느 한 면에서 또는 양면에서 코팅될 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 물품은 UV 흡수제를 함유하는 내스크래치성 래커(lacquer)를 포함한다. 특정 실시양태에서, 다층 제품은 본 발명에 따른 조성물을 함유하는 하나 이상의 층, 하나 이상의 UV 차단층 및 임의로 내스크래치성 코팅을 포함한다.

글레이징 물질의 경우에, 물품은 적어도 하나의 면에서 하나 이상의 내스크래치성 또는 반사방지 코팅을 갖는다.

코팅, 예를 들어 반사방지 코팅의 제조는 다양한 방법에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 코팅은 다양한 방법의 증기 증착, 예를 들어 전자빔 공정, 저항 가열 및 플라즈마 증착 또는 다양한 스퍼터링(sputtering) 방법, 예컨대 고주파 스퍼터링, 마그네트론 스퍼터링, 이온빔 스퍼터링 등, DC, RF, HCD 방법에 의한 이온 플레이팅, 반응성 이온 플레이팅 등 또는 화학 기상 증착에 의해 수행될 수 있다. 반사방지 코팅은 또한 용액으로부터 적용될 수도 있다. 따라서, 상응하는 코팅 용액은 규소 기재 래커 중의 큰 굴절률을 갖는 금속 산화물, 예컨대 ZrO₂, TiO₂, Sb₂O₅ 또는 WO₃의 분산물을 통해 제조될 수 있고, 상기 코팅 용액은 플라스틱 물품의 코팅에 적합하고 열처리에 의해 또는 UV의 보조를 받아 경화될 수 있다.

플라스틱 물품 상에 내스크래치성 코팅을 생성하기 위한 다양한 방법이 공지되어 있다. 예를 들어, 에폭시, 아크릴, 폴리실록산, 콜로이드 실리카겔 또는 무기/유기 물질 (하이브리드 시스템)을 기재로 하는 래커가 사용될 수 있다. 상기 시스템은, 예를 들어 침지 공정, 스핀 코팅, 분무 공정 또는 흐름 코팅에 의해 적용될 수 있다. 경화는 열처리에 의해 또는 UV 복사선에 의해 수행될 수 있다. 단층 또는 다층 시스템이 사용될 수 있다. 내스크래치성 코팅은 직접적으로 또는 프라이머가 포함된 기재 표면의 제조 후에 적용될 수 있다. 추가로, 내스크래치성 코팅은 예를 들어 SiO₂ 플라즈마를 통한, 플라즈마 보조 중합 공정에 의해 적용될 수 있다. 김서림방지 또는 반사방지 코팅 또한 플라즈마 공정에 의해 생성될 수 있다. 추가로 내스크래치성 코팅을 특정 사출 성형 공정, 예컨대 표면 처리된 포일의 후방 사출에 의해 생성된 성형체에 적용할 수 있다. 예를 들어 트리아졸 또는 트리아진으로부터 유래된 UV 흡수제와 같은 다양한 첨가제가 내스크래치성 코팅에 존재할 수 있다. 유기 또는 무기 특성의 IR 흡수제 또한 존재할 수 있다. 그러한 첨가제는 내스크래치성 래커 자체에 또는 프라이머층에 함유될 수 있다. 내스크래치성 층의 두께는 1 내지 20 ㎛, 바람직하게는 2 내지 15 ㎛이다. 1 ㎛ 미만에서는, 내스크래치성 층의 내성이 만족스럽지 못하다. 20 ㎛ 이상에서는, 래커에 균열이 더욱 자주 발생한다. 본 발명에서 기재된, 본 발명에 따른 기재 물질은 바람직하게 사출 성형 물품이 제조된 후에 상기 기재된 내스크래치성 및/또는 반사방지 층이 제공되는데, 그 이유는 바람직한 사용 분야가 창 또는 자동차 글레이징 부문이기 때문이다.

폴리카르보네이트의 경우에, 내스크래치성 래커의 접착력을 향상시키기 위해 UV 흡수제를 함유하는 프라이머가 바람직하게 사용된다. 프라이머는 추가의 안정화제, 예컨대 HALS 시스템 (입체 장애 아민 기재의 안정화제), 접착력 강화제, 흐름 개선제를 함유할 수 있다. 해당 수지는 다수의 물질로부터 선택될 수 있고, 예를 들어 문헌 [Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5th Edition, Vol. A18, pp. 368-426, VCH, Weinheim 1991]에 개시되어 있다. 폴리아크릴레이트, 폴리우레탄, 페놀 기재, 멜라민 기재, 에폭시 및 알키드 시스템, 또는 상기 시스템의 혼합물이 사용될 수 있다. 수지는 대부분의 경우에 적합한 용매, 흔히 알콜에 용해된다. 선택된 수지에 따라, 경화는 실온에서 또는 승온에서 수행될 수 있다. 흔히 용매의 대부분이 실온에서 신속히 제거된 후에, 50℃ 내지 130℃의 온도가 바람직하게 사용된다. 시판되는 시스템은, 예를 들어 모멘티브 퍼포먼스 머티리얼즈(Momentive Performance Materials)로부터의 SHP470, SHP470FT2050 및 SHP401이다. 이러한 코팅은, 예를 들어 US 6350512 B1, US 5869185, EP 1308084, WO 2006/108520에 개시되어 있다.

내스크래치성 래커 (경질 코팅)는 바람직하게는 실록산으로 구성되고 바람직하게는 UV 흡수제를 함유한다. 이는 바람직하게는 침지 또는 흐름 공정에 의해 적용된다. 경화는 50℃ 내지 130℃의 온도에서 수행된다. 시판되는 시스템은, 예를 들어 모멘티브 퍼포먼스 머티리얼즈로부터의 AS4000, SHC5020 및 AS4700이다. 이러한 시스템은, 예를 들어 US 5041313, DE 3121385, US 5391795, WO 2008/109072에 개시되어 있다. 이들 물질의 합성은 대부분의 경우에 산 또는 염기 촉매작용하에 알콕시- 및/또는 알킬알콕시-실란의 축합에 의해 수행된다. 나노입자가 임의로 도입될 수 있다. 바람직한 용매는 알콜, 예컨대 부탄올, 이소프로판올, 메탄올, 에탄올 및 이들의 혼합물이다.

프라이머/내스크래치성 코팅 조합 대신에, 1요소 하이브리드 시스템이 사용될 수 있다. 이는, 예를 들어 EP0570165 또는 WO 2008/071363 또는 DE 2804283에 개시되어 있다. 시판되는 하이브리드 시스템은, 예를 들어 모멘티브 퍼포먼스 머티리얼즈로부터 PHC587 또는 UVHC 3000이라는 상표명으로 입수가능하다.

실시예

본 발명은 하기에서 예시적 실시양태에 의해 더욱 상세히 설명될 것이고, 본원에 기재된 측정 방법은 달리 지시하지 않는 한, 본 발명의 모든 상응하는 파라미터를 위해 사용된다.

용융물 부피 유량 (MVR)은 ISO 1133 (300℃; 1.2 kg)에 따라 측정하였다.

산란 효과의 측정:

색의 측정은 반사에 의해 이루어지고 하기와 같이 수행하였다.

시험편을 백색 점 광원을 사용하여 수직에 대하여 60°의 입사 각도로 조명하고, 산란을 수직에 대하여 30°내지 -80°의 노출 각도에서 측정하고, CIELAB 표색계 L*, a*, b*를 발광체 D65 및 10°관측기를 사용하여 ASTM E 308에 따라 계산하였다 (도 1 참조). 상기 표색계는, 예를 들어 문헌 [Manfred Richter: Einfuehrung in die Farbmetrik. 1984 ISBN 3-11-008209-8]에 개시되어 있다. 색 평가를 위해, 10°관측기를 이용한 b* 값을 사용하였다 (이하, b* (60°)라 함).

측정은 인스트루먼트 시스템즈로부터의 "Gon360-105" 고니오광도계 (CAS　140 동시 분광계와 조합된 Gon360)를 사용하여 수행하였다.

반구 반사율 (b* 반구)

시험편의 반구 반사율을 ASTM E 1331에 따라 측정하고 CIELAB 표색계 L*, a*, b*를 발광체 D65 및 10°관측기를 사용하여 ASTM E 308에 따라 계산하였다. 상응하는 b* (반구) 값이 표에 주어졌다.

Δb*: b* (60°)와 b* (반구) 차이의 절대값.

T_DS 값 (직접적인 일광 투과율)의 측정:

투과 및 반사 측정을 광도계 구체를 갖춘 퍼킨 엘머 람다(Perkin Elmer Lambda) 900 분광 광도계를 사용하여 수행하였다 (즉, 확산 투과 및 직접 투과와 확산 반사 및 직접 반사를 측정함으로써 전체 투과율 측정). 모든 값은 320 nm 내지 2300 nm에서 측정하였다.

전체 투과율 T_DS은 ISO 13837, 전산법 "A"에 따라 계산하였다.

가시광 투과도/헤이즈:

투과도 측정을 광도계 구체를 갖춘 퍼킨 엘머 람다 900 분광 광도계를 사용하여 ASTM D1003에 따라 수행하였다 (즉, 확산 투과 및 직접 투과와 확산 반사 및 직접 반사를 측정함으로써 전체 투과율 측정).

물질:

시험편의 제작을 위해, ISO 1033에 따라 300℃에서 1.2 kg의 하중하에 6　cm³/10분의 용융물 부피 유량 (MVR)을 갖는, 바이엘 머티리얼사이언스(Bayer MaterialScience)로부터의 첨가제 무함유 폴리카르보네이트 마크롤론(Makrolon) 3108 (선형 비스페놀 A 폴리카르보네이트)을 사용하였다.

시험편의 제작을 위해, ISO 1033에 따라 300℃에서 1.2 kg의 하중하에 12.5 cm³/10분의 MVR을 갖는, 바이엘 머티리얼사이언스로부터의 폴리카르보네이트 마크롤론 AL2647 (비스페놀 A 기재의 선형 폴리카르보네이트)을 사용하였다. 상기 폴리카르보네이트는 UV 흡수제, 이형제 및 열 안정화제를 함유하였다.

란타늄 헥사보라이드 LaB₆ (일본에 소재하는 스미토모 메탈 마이닝으로부터의 KHDS 06)를 IR 흡수제로서 사용하였다. 상기 제품은 분산물의 형태였다. 실시예에서 지시된 중량은 순수 물질로서의 란타늄 헥사보라이드에 대한 것이고, 사용되는 시판 KHDS06 분산물 중의 란타늄 헥사보라이드의 고체 함량은 21.5 중량%였다.

캐보트 코포레이션으로부터의 블랙 펄스® 800을 나노규모 카본 블랙 (입자 크기 약 17　nm)으로서 사용하였다.

란세스 도이치란트 게엠베하(Lanxess Deutschland GmbH)로부터의 마크롤렉스(Makrolex) 레드 EG를, 사용될 경우에, 화학식 1 또는 2의 착색제로서 사용하였다.

란세스 도이치란트 게엠베하로부터의 안트라퀴논 기재 마크롤렉스 블루 RR을 추가의 착색제로서 사용하였다. 사용되는 추가의 착색제는 독일 67065 루드비히스하펜에 소재하는 바스프 에스에(BASF SE)로부터의 헬리오젠 블루 K 6911D였다.

컴파운딩:

첨가제의 컴파운딩은 크라우스마페이 베르스토르프(KrausMaffei Berstorff)로부터의 ZE25형 이축 압출기에서, 260℃의 케이스 온도 또는 270℃의 용융물 온도에서, 100 rpm의 속도로, 표 1에 지시된 첨가제의 양을 사용하여 수행하였다.

시험편:

과립을 진공하 120℃에서 3시간 동안 건조시킨 후에, 25-사출 유닛을 갖춘 아르부르크(Arburg) 370 사출성형기에서, 300℃의 용융물 온도 및 90℃의 기구 온도에서 가공하여, 60 mm x 40 mm x 4 mm로 측정되는 색 샘플 시트를 형성하였다.

실시예 1 (비교 실시예)

마크롤론® 3108을 추가의 첨가제 없이 상기 기재된 바와 같이 컴파운딩하였다. 반사 측정의 결과는 표 1에 주어졌다.

실시예 2 (비교 실시예)

마크롤론® 3108을 란타늄 헥사보라이드, LaB₆ 0.00086 중량% (KHDS 06 분산물 0.004 중량%에 상응함)와 함께 상기 기재된 바와 같이 컴파운딩하였다. 반사 측정의 결과는 표 1에 주어졌다.

실시예 3 (비교 실시예)

마크롤론® 3108을 란타늄 헥사보라이드, LaB₆ 0.00108 중량% (KHDS 06 분산물 0.005 중량%에 상응함)와 함께 상기 기재된 바와 같이 컴파운딩하였다. 반사 측정의 결과는 표 1에 주어졌다.

실시예 4 (비교 실시예)

마크롤론® 3108을 란타늄 헥사보라이드, LaB₆ 0.00215 중량% (KHDS 06 분산물 0.01 중량%에 상응함)와 함께 상기 기재된 바와 같이 컴파운딩하였다. 반사 측정의 결과는 표 1에 주어졌다.

실시예 5 (비교 실시예)

마크롤론® 3108을 란타늄 헥사보라이드, LaB₆ 0.00430 중량% (KHDS 06 분산물 0.02 중량%에 상응함)와 함께 상기 기재된 바와 같이 컴파운딩하였다. 반사 측정의 결과는 표 1에 주어졌다.

실시예 6 (비교 실시예)

마크롤론® 3108을 란타늄 헥사보라이드, LaB₆ 0.01075 중량% (KHDS 06 분산물 0.05 중량%에 상응함)와 함께 상기 기재된 바와 같이 컴파운딩하였다. 반사 측정의 결과는 표 1에 주어졌다.

실시예 7 (비교 실시예)

마크롤론® 3108을 란타늄 헥사보라이드, LaB₆ 0.02150 중량% (KHDS 06 분산물 0.1 중량%에 상응함)와 함께 상기 기재된 바와 같이 컴파운딩하였다. 반사 측정의 결과는 표 1에 주어졌다.

실시예 8 (비교 실시예)

마크롤론® 3108을 란타늄 헥사보라이드, LaB₆ 0.00430 중량% (KHDS 06 분산물 0.02 중량%에 상응함) 및 나노규모 카본 블랙 0.0003 중량%와 함께 상기 기재된 바와 같이 컴파운딩하였다. 반사 측정의 결과는 표 1에 주어졌다.

실시예 9 (비교 실시예)

마크롤론® 3108을 란타늄 헥사보라이드, LaB₆ 0.00430 중량% (KHDS 06 분산물 0.02 중량%에 상응함) 및 나노규모 카본 블랙 0.004 중량%와 함께 상기 기재된 바와 같이 컴파운딩하였다. 반사 측정의 결과는 표 1에 주어졌다.

실시예 10 (본 발명에 따른 실시예)

마크롤론® 3108을 란타늄 헥사보라이드, LaB₆ 0.00430 중량% (KHDS 06 분산물 0.02 중량%에 상응함) 및 나노규모 카본 블랙 0.0025 중량%와 함께 상기 기재된 바와 같이 컴파운딩하였다. 반사 측정의 결과는 표 1에 주어졌다.

실시예 11 (비교 실시예)

마크롤론® AL2647을 란타늄 헥사보라이드, LaB₆ 0.00667 중량% (KHDS 06 분산물 0.031 중량%에 상응함) 및 나노규모 카본 블랙 0.0005 중량%, 및 착색제로서 마크롤렉스 레드 EG 0.0055 중량%, 마크롤렉스 블루 RR 0.0039 중량% 및 헬리오젠 블루 K6911D 0.0013 중량%와 함께 상기 기재된 바와 같이 컴파운딩하였다. 반사 측정의 결과는 표 2에 주어졌다.

실시예 12 (본 발명에 따른 실시예)

마크롤론® AL2647을 란타늄 헥사보라이드, LaB₆ 0.00667 중량% (KHDS 06 분산물 0.031 중량%에 상응함) 및 나노규모 카본 블랙 0.00167 중량%, 및 착색제로서 마크롤렉스 레드 EG 0.0055 중량%, 마크롤렉스 블루 RR 0.0039 중량% 및 헬리오젠 블루 K6911D 0.0013 중량%와 함께 상기 기재된 바와 같이 컴파운딩하였다. 반사 측정의 결과는 표 2에 주어졌다.

실시예 13 (비교 실시예)

마크롤론® AL2647을 란타늄 헥사보라이드, LaB₆ 0.00452 중량% (KHDS 06 분산물 0.021 중량%에 상응함) 및 나노규모 카본 블랙 0.0005 중량%, 및 착색제로서 마크롤렉스 레드 EG 0.0048 중량%, 마크롤렉스 블루 RR 0.0037 중량% 및 헬리오젠 블루 K6911D 0.0011 중량%와 함께 상기 기재된 바와 같이 컴파운딩하였다. 반사 측정의 결과는 표 2에 주어졌다.

실시예 14 (본 발명에 따른 실시예)

마크롤론® AL2647을 란타늄 헥사보라이드, LaB₆ 0.00452 중량% (KHDS 06 분산물 0.021 중량%에 상응함) 및 나노규모 카본 블랙 0.00225 중량%, 및 착색제로서 마크롤렉스 레드 EG 0.0048 중량%, 마크롤렉스 블루 RR 0.0037 중량% 및 헬리오젠 블루 K6911D 0.0011 중량%와 함께 상기 기재된 바와 같이 컴파운딩하였다. 반사 측정의 결과는 표 2에 주어졌다.

실시예 2 내지 7로부터, IR 흡수제 입자에 의해 초래되는 산란 효과가 란타늄 헥사보라이드의 농도에 따라 급격히 증가한다는 것이 명확하다. 실시예 8은 소량의 카본 블랙은 b* (60°) 값의 0으로의 또는 0 내지 -2.5의 범위로의 현저한 변화를 위해 적합하지 않음을 보여준다. 추가로, Δb* 값이 1보다 훨씬 크므로 관측자에게 분명하게 가시적이다. 실시예 10은 비교적 다량의 카본 블랙만이 목적하는 효과를 나타냄을 보여준다. 추가로, 산란 효과에 의해 초래된 청색빛 색조와 반사된 고유색의 차이가 더 이상 식별될 수 없다 (Δb*가 1 미만임). 실시예 9에서 확인되는 바와 같이, 너무 고농도의 카본 블랙은 투과율을 현저히 감소시키고 투명 성형체에 적합하지 않다. 또한 놀랍게도, 산란도를 설명해주는 b* 값 (b* (60°))의 수열이 반사된 고유색 (b* (반구))의 것과 상이함이 확인된다.

IR 흡수제 입자의 산란 효과는 또한 착색 제형물에서 뚜렷하다. 실시예 12 및 14에서 확인되는 바와 같이, 본 발명에 따른 농도의 나노규모 안료에 의해, 산란 효과를 감소시킬 수 있다 (반사 b* (60°)의 상당한 증가, 즉 b*가 0 쪽으로 변화하는 것으로 알 수 있음). 실시예 11 내지 14에서 Δb*가 0 내지 1의 범위 (즉, 고유색의 청색 요소는 산란 효과의 요소와 구분불가능함)에 있음에도 불구하고, 목적하는 범위 밖의 b* (60°)를 갖는 비교 실시예의 색은 중성 회색으로서 허용될 수 없다.

Claims

a. 1종 이상의 투명 열가소성 플라스틱;
b. 전체 중합체 조성물 중의 보라이드 고체 함량으로서 계산하였을 때, 0.00150 중량% 내지 0.01500 중량%의 양의 보라이드 화합물 군으로부터의 1종 이상의 무기 IR 흡수제; 및
c. 전체 조성물을 기준으로 0.00080 중량% 내지 0.00350 중량%의 양의 1종 이상의 무기 나노규모 안료; 및
d. 임의로 추가의 첨가제
를 포함하는 중합체 조성물.
제1항에 있어서, b) 대 c)의 비율이 20:1 내지 0.4:1인 것을 특징으로 하는 조성물.
제1항에 있어서, b) 대 c)의 비율이 5:1 내지 1.5:1인 것을 특징으로 하는 조성물.
제1항에 있어서, 적외선 흡수제가 MxBy (여기서, M = La, Ce, Pr, Nd, Tb, Dy, Ho, Y, Sm, Eu, Er, Tm, Yb, Lu, Sr, Ti, Zr, Hf, V, Ta, Cr, Mo, W 및 Ca) 유형의 보라이드 화합물 군으로부터의 무기 IR 흡수제를 포함하는 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 조성물.
제1항에 있어서, 적외선 흡수제가 LaB₆인 것을 특징으로 하는 조성물.
제1항에 있어서, 나노규모 안료가 카본 블랙인 것을 특징으로 하는 조성물.
제1항에 있어서, 나노규모 안료가 100 nm 미만의 평균 입자 크기를 갖는 카본 블랙인 것을 특징으로 하는 조성물.
제1항에 있어서, 투명 열가소성 물질이 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리카르보네이트, 코폴리카르보네이트, 폴리에스테르 및 이들의 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 조성물.
제1항에 있어서, IR 흡수제를 안정화시키기 위한 안정화제로서 트리페닐포스핀을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
제1항에 있어서, 요소 d)가 자외선 흡수제, 착색제, 이형제, 방염제 및 열 안정화제를 함유하는 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 조성물.
제1항에 있어서, -2.5 내지 0.0의 b* (60°) 값을 갖는 조성물.
a. 투명 열가소성 플라스틱 85.00 중량% 내지 98.90 중량%, 바람직하게는 93.00 중량% 내지 98.90 중량%;
b. 무기 IR 흡수제로서의 보라이드, 바람직하게는 LaB₆ 0.10 중량% 내지 2.00 중량%; 및
c. 분산제 1.00 중량% 내지 4.80 중량%;
d. 임의로 포스핀, 포스파이트 및 페놀계 항산화제를 포함하는 군으로부터 선택된 1종 이상의 안정화제 및 상기 안정화제의 혼합물 0.00 중량% 내지 0.20 중량%, 바람직하게는 0.01 중량% 내지 0.10 중량%;
e. 임의로 무기 나노규모 안료, 바람직하게는 카본 블랙 0.001 중량% 내지 0.200 중량%;
f. 임의로 1종 이상의 추가의 보조 물질 및/또는 첨가제 0.00 중량% 내지 8.00 중량%
를 포함하고, 여기서 요소 a 내지 f의 총합이 100 중량%인 마스터배치(masterbatch).
중합체 조성물 중에서 나노규모 입자에 의해 초래되는 산란을 감소시키기 위한 카본 블랙의 용도.
자동차, 철도 차량, 항공기 및 건축 글레이징의 제조에 있어서의 제1항에 따른 중합체 조성물의 용도.
- 제1항에 따른 조성물로부터 제조된 하나 이상의 층,
- 하나 이상의 UV 차단층, 및
- 임의로 내스크래치성 코팅
을 포함하는 다층 제품.