KR101967018B1

KR101967018B1 - 복합 텅스텐 산화물 미립자 분산 폴리카보네이트 수지 조성물, 및 이를 이용한 열선 차폐 성형체 및 열선 차폐 적층체

Info

Publication number: KR101967018B1
Application number: KR1020147026129A
Authority: KR
Inventors: 미츠노부 미라츠; 켄이치 후지타
Original assignee: 스미토모 긴조쿠 고잔 가부시키가이샤
Priority date: 2012-02-22
Filing date: 2013-02-20
Publication date: 2019-04-08
Also published as: ES2674677T3; EP2818519B1; EP2818519A4; EP2818519A1; WO2013125563A1; IN2014DN07007A; US20150024211A1; TWI589641B; JP2013170239A; JP5942466B2; CN104487511A; US9612366B2; KR20140129210A; TW201343782A; CN104487511B

Abstract

일반식 MxWyOz로 표시되는 복합 텅스텐 산화물 미립자와, 금속염과, 폴리카보네이트 수지를 포함한 수지 조성물에 있어서, 상기 금속염이, Mg, Ni, Zn, In, Sn중에서 선택되는 1 종류 이상의 금속 원소의 염인 것을 특징으로 하는 복합 텅스텐 산화물 미립자 분산 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공한다.

Description

복합 텅스텐 산화물 미립자 분산 폴리카보네이트 수지 조성물, 및 이를 이용한 열선 차폐 성형체 및 열선 차폐 적층체 {Polycarbonate resin composition containing dispersed composite-tungsten-oxide microparticles and radiated-heat-blocking molded body and radiated-heat-blocking laminate using said composition}

본 발명은, 복합 텅스텐 산화물 미립자 분산 폴리카보네이트 수지 조성물, 및 이를 이용한 열선 차폐 성형체, 및 열선 차폐 적층체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건축물의 지붕재나 벽재, 자동차 등의 창문재 등에 널리 적용되는, 열선 차폐 기능의 손실이 개선된 복합 텅스텐 산화물 미립자 분산 폴리카보네이트 수지 조성물, 및 이를 이용한 열선 차폐 성형체, 및 열선 차폐 적층체에 관한 것이다.

각종 건축물의 지붕재, 벽재, 자동차, 철도 차량, 항공기, 선박 등에 설치된 창, 도어 등의 이른바 개구부분에서 입사하는 태양광선에는, 가시광선 외에 자외선이나 적외선이 포함되어 있다. 이 태양광선에 포함되어 있는 적외선 중, 파장 800∼2500㎚ 근적외선은 열선으로 불리며, 상기 개구부분에서 실내에 진입함으로써 온도를 상승시키는 원인이 된다. 이를 해소하기 위해서, 최근 각종 건축물이나 차량의 창문재, 아케이드, 천장 돔, 카 포트 (carport) 등의 제조, 건설 분야에서는 가시광선을 충분히 도입하면서 열선을 차폐하고, 밝기를 유지하면서 실내의 온도 상승을 억제하는 열선 차폐 기능을 갖는 성형체의 수요가 급증하고 있다. 한편, 상기 열선 차폐 기능을 갖는 성형체의 수요에 호응하여 열선 차폐 기능을 갖는 성형체에 관한 제안이 다수 이루어지고 있다.

예를 들면, 투명 수지 필름에 금속, 금속 산화물을 증착시켜 이루어지는 열선 반사 필름을, 유리, 아크릴판, 폴리카보네이트판 등의 투명 성형체에 접착한 열선 차폐판이 제안되어 있다 (예를 들면, 특허 문헌 1, 2, 및 3 참조). 그러나, 이 열선 반사 필름은 그 자체가 매우 고가이다. 또한, 상기 열선 반사 필름을 투명 성형체에 접착한 열선 차폐판의 제조에는, 접착 공정 등의 번잡한 공정을 필요로 한다. 이 때문에, 상기 열선 차폐판은 더욱 고비용이 되어 버린다. 또한, 상기 열선 차폐판은 투명 성형체와 열선 반사 필름과의 접착성이 좋지 않기 때문에, 경시 변화에 의해 투명 성형체와 필름과의 박리가 생긴다는 결점이 있다.

한편, 투명 성형체 표면에, 금속 또는 금속 산화물을 직접 증착시켜 이루어지는 열선 차폐판도 많이 제안되어 있다. 그러나 상기 열선 차폐판의 제조시에는, 고진공으로 정도가 높은 분위기 제어를 필요로 하는 장치가 필요하기 때문에, 양산성이 나쁘고 범용성이 부족하다는 문제가 있다.

이 외, 예를 들면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지, 폴리카보네이트 수지, 아크릴 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리스티렌 수지 등의 열가소성 투명 수지에, 프타로시아닌계 화합물, 안트라퀴논계 화합물로 대표되는 유기 근적외선 흡수제를 넣은 열선 차폐판 및 필름이 제안되어 있다 (예를 들면, 특허 문헌 4, 5 참조). 그러나, 상기 열선 차폐판 및 필름에 충분한 열선 차폐 능력을 부여하기 위해서는, 다량의 근적외선 흡수제를 배합해야 한다. 그런데 상기 열선 차폐판 및 필름에 다량의 근적외선 흡수제를 배합하면, 이번에는 가시광선 투과 기능이 저하해 버린다는 과제가 있다. 또, 근적외선 흡수제로서 유기 화합물을 사용하고 있기 때문에, 직사 광선에 상시 노출되는 건축물이나 차량의 창재 등으로의 적용에서는 내후성에 어려움이 있어, 반드시 매우 적합하다고는 말할 수 없었다.

또한, 예를 들면, 아크릴 수지, 폴리카보네이트 수지 등의 투명 수지에, 열선 반사 기능을 갖는 산화 티탄, 또는, 산화 티탄으로 피복된 마이카 등의, 무기 입자를 넣은 열선 차폐판도 제안되어 있다 (예를 들면, 특허 문헌 6, 7 참조). 그러나, 상기 열선 차폐판에서도, 열선 차폐 기능을 확보하기 위해서는, 열선 반사 기능을 가지는 입자를 다량으로 첨가할 필요가 있다. 그 결과, 열선 반사 기능을 갖는 입자의 첨가량의 증대에 수반하여 가시광선 투과능이 저하해 버린다는 과제가 있다. 그렇다고 해서 열선 반사 기능을 갖는 입자의 첨가량을 줄이면, 가시광선 투과 기능은 높아지지만, 이번은 열선 차폐 기능이 저하해 버린다. 결국, 열선 차폐 기능과 가시광선 투과 기능을 동시에 만족시키는 것이 곤란하다는 문제가 있었다. 또, 열선 반사 기능을 가지는 입자를 다량으로 첨가하면, 성형체를 구성하는 투명 수지의 물성, 특히 내충격 강도나 인성(靭性) 저하된다는 강도면의 문제가 있다.

이와 같은 기술적 배경하에 본 출원인들은, 열선 차폐 성분으로서 6 붕소화물 미립자를 각종 바인더에 함유시킨 열선 차폐용 도포액, 상기 도포액을 각종 성형체에 도포 후, 경화하여 얻어진 열선 차폐막, 및 열가소성 수지 중에 6붕소화물 미립자를 용해 혼련하여 분산하는 것으로 얻어지는 마스터 배치를 제안하고 있다 (예를 들면, 특허 문헌 8, 9, 및 10 참조).

또한, 본 출원인은, 일사 차폐 특성 향상을 위해, 일사 차폐 기능을 갖는 미립자로서 일반식 WyOz (단, W는 텅스텐, O는 산소, 2.0＜z/y＜3.0)으로 표기되는 텅스텐 산화물의 미립자, 및/또는, 일반식 MxWyOz (단, W는 텅스텐, O는 산소, 0.001≤x/y≤1, 2.0＜z/y≤3.0)으로 표기되는 복합 텅스텐 산화물의 미립자를 적용함으로써, 높은 일사 차폐 특성이 있으며, 헤이즈값이 작고, 생산 비용의 염가인 일사 차폐용 적층 구조체를 제조할 수 있다는 것을 개시하고 있다 (예를 들면, 특허 문헌 11 참조).

또 본 출원인은, 열가소성 수지 중에 복합 텅스텐 산화물의 미립자를 용해혼련하여 분산하는 것으로 얻어지는 마스터 배치를 제안하고 있다 (예를 들면, 특허 문헌 12 참조).

JPS61-277437 A JPH10-146919 A

JP

2001-179887

A

JPH06-256541 A JPH06-264050 A JPH02-173060 A JPH05-78544 A

JP

2000-96034

A

JP

2000-169765

A

JP

2004-59875

A

WO2005/87680 A1 팜플렛 JP2004-24902호 A

상술한 성형체는, 그 특질 때문에 기본적으로는 옥외에서 사용되며, 높은 내후성이 요구되는 경우가 많다. 그런데 본 발명자들의 검토에 의하면, 상기 복합 텅스텐 산화물 미립자를 포함한 일부의 광학 부재 (필름, 수지 시트 등)에서, 옥외에서 장기간 사용하면, 태양광을 받았을 때에 발생하는 열이나 공기 중의 물, 산소의 영향으로, 열선 차폐 기능이 저하된다는 과제가 발견되었다.

한편, 광학적 특성 및 기계적 특성의 관점에서 열선 차폐 성형체나 열선 차폐 적층 체용의 투명기재로서 폴리카보네이트 수지 조성물이 바람직한 경우가 많다.

본 발명이 해결하려고 하는 과제는, 상술의 과제를 해결하기 위하여 옥외에서 장기간 사용했을 때의 열선 차폐 기능의 손실이 개선된, 복합 텅스텐 산화물 미립자 분산 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이를 이용한 열선 차폐 성형체 및 열선 차폐 적층체를 제공하는 것에 있다.

본 발명자들은, 상기 과제 해결을 목적으로 하여 예의 연구하였다. 그 결과, 복합 텅스텐 산화물 미립자 분산 폴리카보네이트 수지 조성물에, 특정 금속을 포함한 금속염을 소정량 첨가함으로써, 상기 과제를 해결할 수 있다는 것을 발견하여 본 발명을 완성하였다.

즉, 상기 과제를 해결하는 제1 발명은,

일반식 MxWyOz (단, M는, H, He, 알칼리 금속, 알칼리토류 금속, 희토류 원소, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, I 중에서 선택되는 1종 이상의 원소, W는 텅스텐, O는 산소, 0.001≤x/y≤1, 2.2≤z/y≤3.0)으로 표시되는 복합 텅스텐 산화물의 미립자와,금속염과, 폴리카보네이트 수지를 포함한 수지 조성물에 있어서,

상기 금속염이, Mg, Ni, Zn, In, Sn 중에서 선택되는 1종류 이상의 금속 원소의 염인 것을 특징으로 하는 복합 텅스텐 산화물 미립자 분산 폴리카보네이트 수지 조성물이다.

제2 발명은,

상기 금속염이, 카르본산염, 카르보닐 착염, 탄산염, 인산염, 과염소산염, 차아염소산염, 아염소산염, 염소산염, 염산염 중에서 선택되는 1종류 이상의 염인 것을 특징으로 하는 제1 발명에 기재된 복합 텅스텐 산화물 미립자 분산 폴리카보네이트 수지 조성물이다.

제3 발명은,

상기 금속염의 첨가량은 상기 복합 텅스텐 산화물의 미립자 100 중량부에 대해서, 0.1∼50 중량부인 것을 특징으로 하는 제1 또는 제2 발명에 기재된 복합 텅스텐 산화물 미립자 분산 폴리카보네이트 수지 조성물이다.

제4 발명은,

제1∼제3 발명 중 어느 하나에 기재된 복합 텅스텐 산화물 미립자 분산 폴리카보네이트 수지 조성물이, 폴리카보네이트 수지 또는 폴리카보네이트 수지와 상용성을 가지는 이종의 열가소성 수지에 의해 희석·용해혼련되고, 또한 소정의 형상으로 성형된 것을 특징으로 하는 열선 차폐 성형체이다.

제5 발명은,

제4 발명에 기재된 열선 차폐 성형체가 다른 투명 성형체상에 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 열선 차폐 적층체이다.

본 발명에 관한 복합 텅스텐 산화물 미립자 분산 폴리카보네이트 수지 조성물을, 폴리카보네이트 수지 또는 폴리카보네이트 수지와 상용성을 갖는 이종의 열가소성 수지에 의해 희석·용해 혼련하고, 성형체를 형성시키는 것으로, 폴리카보네이트 수지의 광학적 특성과 기계적 특성을 담보하면서, 옥외에서 장기간 사용했을 때의 열선 차폐 기능의 손실이 개선된, 복합 텅스텐 산화물 미립자 분산 폴리카보네이트 수지 조성물, 및 이를 이용한 열선 차폐 성형체, 및 열선 차폐 적층체를 얻을 수 있었다.

이하, 본 발명에 관한 복합 텅스텐 산화물 미립자 분산 폴리카보네이트 수지 조성물, 및 이를 이용한 열선 차폐 성형체, 및 열선 차폐 적층체에 대해 상세하게 설명한다.

1. 복합 텅스텐 산화물 미립자 (본 발명에서 편의상, 「(A)」라고 하는 부호를 부기하는 경우가 있음)

본 발명에 이용하는 복합 텅스텐 산화물 미립자 (A)는, 열선 차폐 효과를 발현하는 성분이며, 일반식 MxWyOz (단, M원소는, H, He, 알칼리 금속, 알칼리토류 금속, 희토류 원소, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, I 중에서 선택되는 1 종류 이상의 원소, W는 텅스텐, O는 산소, 0.001≤x/y≤1, 2.2≤z/y≤3.0)으로 표시되는 복합 텅스텐 산화물의 미립자이다.

상기 일반식 MxWyOz로 표기되는 복합 텅스텐 산화물의 미립자 (A)는, 육방정, 정방정, 입방정의 결정 구조를 갖는 경우에 내구성이 뛰어나기 때문에, 상기 육방정, 정방정, 입방정으로부터 선택되는 1개 이상의 결정 구조를 포함하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 육방정의 결정 구조를 갖는 복합 텅스텐 산화물의 미립자 (A)의 경우라면, 바람직한 M원소로서 Cs, Rb, K, Tl, In, Ba, Li, Ca, Sr, Fe, Sn의 각 원소로부터 선택되는 1종류 이상의 원소를 포함한 복합 텅스텐 산화물의 미립자를 들 수 있다.

이때, 첨가되는 M원소의 첨가량 x는, x/y에 대해 0.001 이상 1.1 이하가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.33 부근이 바람직하다. 이것은 육방정의 결정 구조로부터 이론적으로 산출되는 x/y의 값이 0.33이며, 이 전후의 첨가량으로 바람직한 광학 특성을 얻을 수 있기 때문이다. 한편, 산소의 존재량 Z는, z/y로 2.2 이상 3.0 이하가 바람직하다. 전형적인 예로서는 Cs₀ _.33WO₃, Rb₀ _.33 WO₃, K₀ _.33 WO₃, Ba₀ _.33WO₃ 등을 들 수 있지만, x, y, z가 상기의 범위에 들어가는 것이라면, 유용한 근적외선 흡수 특성을 얻을 수 있다.

입자에 의한 광의 산란을 저감하는 것을 중시한다면, 복합 텅스텐 산화물 미립자의 분산 입자 지름은 200㎚ 이하, 바람직하게는 100㎚ 이하가 좋다. 그 이유는, 분산 입자의 분산 입자 지름이 작으면, 기하학 산란 또는 미산란에 의한, 파장 400㎚∼780㎚의 가시광선 영역에 있어서의 광의 산란이 저감되기 때문이다. 상기 광 산란이 저감되는 결과, 열선 차폐막이 불투명한 유리와 같이 되어 선명한 투명성을 얻을 수 없게 되는 것을 회피할 수 있다. 즉, 분산 입자의 분산 입자 지름이 200㎚ 이하가 되면, 상기 기하학 산란 또는 미산란이 저감되어, 레일리 산란 영역이 되기 때문이다. 상기 레일리 산란 영역에서는, 산란광은 입자 지름의 6승에 반비례하여 저감하기 때문에, 분산 입자 지름의 감소에 따라 산란이 저감되고, 투명성이 향상하기 때문이다. 또한, 분산 입자 지름이 100㎚ 이하가 되면, 산란광은 매우 적어져 바람직하다. 광의 산란을 회피하는 관점에서는, 분산 입자 지름이 작은 것이 바람직하고, 분산 입자 지름이 1㎚ 이상이면 공업적인 제조는 용이하다.

2. 본 발명에 관한 복합 텅스텐 산화물 미립자 (A)의 제조 방법

본 발명에 관한 복합 텅스텐 산화물 미립자 (A)는, 텅스텐 화합물 출발 원료를, 불활성 가스 분위기 또는 환원성 가스 분위기 중에서 열처리하여 얻어진다.

텅스텐 화합물 출발 원료에는, 삼산화 텅스텐 분말, 이산화 텅스텐 분말, 또는 산화 텅스텐의 수화물, 또는, 6염화 텅스텐 분말, 또는 텅스텐산 암모늄 분말, 또는, 6염화 텅스텐을 알코올 중에 용해시킨 후 건조하여 얻어지는 텅스텐 산화물의 수화물 분말, 또는 6염화 텅스텐을 알코올 중에 용해시킨 후 물을 첨가하여 침전하고 이것을 건조하여 얻어지는 텅스텐 산화물의 수화물 분말, 또는 텅스텐산 암모늄 수용액을 건조하여 얻어지는 텅스텐 화합물 분말, 금속 텅스텐 분말로부터 선택된 어느 1종류 이상인 것이 바람직하다.

또한, 상기 텅스텐 화합물 출발 원료에, 원소 M (H, He, 알칼리 금속, 알칼리토류 금속, 희토류 원소, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, I 중에서 선택되는 1 종류 이상의 원소)를 원소 단체 또는 화합물의 형태로 첨가하고, 복합 텅스텐 화합물의 출발 원료로 한다.

여기서, 각 성분이 분자 레벨로 균일 혼합한 출발 원료를 제조하기 위해서는, 각 원료를 용액의 형태로 혼합하는 것이 바람직하다. 따라서, 원소 M을 포함한 텅스텐 화합물 출발 원료가, 물이나 유기용매 등의 용매에 용해 가능한 것이 바람직하다. 예를 들면, 원소 M을 함유하는 텅스텐산염, 염화물염, 질산염, 유산염, 옥살산염, 산화물, 탄산염, 수산화물 등을 들 수 있다. 또한, 이들로 한정되지 않고, 용액상태가 되는 것이라면 좋다.

불활성 가스 분위기 중에 있어서의 열처리 조건으로서는, 온도 650℃ 이상이 바람직하다. 650℃ 이상에서 열처리 된 출발 원료는, 충분한 근적외선 흡수력을 가져 열선 차폐 미립자로서 효율이 좋다. 불활성 가스로서는, Ar, N₂ 등의 불활성 가스를 이용할 수 있다.

한편, 환원성 가스 분위기 중의 열처리 조건으로서는, 우선 출발 원료를 환원성 가스 분위기 중에서 온도 100℃ 이상 650℃ 이하로 열처리하고, 이어서, 불활성 가스 분위기 중에서 온도 650℃ 이상 1200℃ 이하로 열처리하는 것이 바람직하다. 이때의 환원성 가스는 특히 한정되지 않지만, H₂가 바람직하다. 그리고 환원성 가스로서 H₂를 이용하는 경우, 환원성 가스 분위기의 조성은, 예를 들면, Ar, N₂ 등의 불활성 가스에 H₂를 체적비로 0.1% 이상 혼합한 것이 바람직하고, 0.2% 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하다. H₂가 체적비로 0.1% 이상인 환원성 가스 분위기는, 효율적으로 환원을 진행시킬 수 있다.

H₂를 포함한 환원성 가스 분위기 중에서 열처리 되어 환원된 원료 분말은, 마그네리상을 포함하여 양호한 열선 차폐 특성을 나타내고, 이 상태라도 열선 차폐 미립자로서 사용 가능하다. 그러나 상기 환원된 원료 분말의 산화 텅스텐 중에 포함되는 수소를 안정화하는 것으로, 상기 환원된 원료 분말의 내후성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 상술한 바와 같이, 상기 환원된 원료 분말을, 불활성 분위기 중, 온도 650℃ 이상 1200℃ 이하로 열처리하는 것으로, 안정인 열선 차폐 미립자인 복합 텅스텐 산화물 미립자 (A)를 얻을 수 있다. 상기 열처리시의 불활성 분위기는 특히 한정되지 않지만, 공업적 관점에서 N₂, Ar이 바람직하다.

얻어진 복합 텅스텐 산화물 미립자 (A)를, 실란 화합물, 티탄 화합물, 산화 지르코늄 화합물, 알루미늄 화합물로부터 선택되는 적어도 1종류 이상에 의해 표면 처리하고, 미립자의 표면을 Si, Ti, Zr, Al의 1 종류 이상을 함유하는 산화물로 피복 하면, 내후성이 더욱 향상하기 때문에 바람직한 구성이다.

또, 제조되는 열선 차폐 성형체가, 소망한 광학적 특성을 발휘하기 위해서는, 복합 텅스텐 산화물 미립자 (A)의 분체색이, 국제 조명 위원회 (CIE)가 추천하고 있는 L*a*b*표 색계 (JIS Z 8729)에 있어서의 분체색에서, L*가 25∼80, a*가 -10∼10, b*가 -15∼15인 조건을 채우는 것이 바람직하다.

3. 고내열성 분산제 (본 발명에서 편의상, 「(B)」라고 하는 부호를 부기하는 경우가 있다.)

종래, 도료용으로서 일반적으로 사용되고 있는 분산제는, 여러 가지 산화물 미립자를 유기용제 중에 균일하게 분산하는 목적으로 사용되고 있다. 그러나 본 발명자들의 검토에 의하면, 이러한 분산제는 200℃ 이상의 고온에서 사용되는 것을 상정하여 설계되어 있지 않다. 구체적으로는, 본 실시 형태에서, 열선 차폐 미립자와 열가소성 수지를 용해 혼련 할 때에 종래의 분산제를 사용하면, 상기 분산제 중의 관능기가 열에 의해 분해되어 분산능이 저하함과 동시에 노랑∼갈색으로 변색하는 등의 문제가 일어나고 있었던 것이다.

이것에 대해, 본 발명에서는, 고내열성 분산제 (B)로서 TG－DTA로 측정되는 열분해 온도가 230℃ 이상, 바람직하게는 250℃ 이상 있는 것을 이용한다. 상기 고내열성 분산제 (B)의 구체적인 구조예로서는, 주쇠사슬로서 아크릴 주쇠사슬, 관능기로서 수산기 또는 에폭시기를 갖는 분산제가 있다. 상기 구조를 갖는 분산제는, 내열성이 높아 바람직하다. 분산제의 열분해 온도가 230℃ 이상이면, 성형시에 상기 분산제가 열분해하지 않고 분산능을 유지함과 동시에, 상기 분산제 자체가, 노랑∼갈색으로 변색할 것도 없다. 이 결과, 제조되는 열선 차폐 성형체에서, 열선 차폐 미립자가 충분히 분산되는 결과, 가시광선 투과율이 양호하게 확보되어, 양호한 광학 특성을 얻어짐과 동시에, 상기 열선 차폐 성형체가 황색으로 착색하는 일도 없다.

구체적으로는, 폴리카보네이트의 일반적인 혼련 설정 온도 (290℃)를 이용하여 상술한 열분해 온도 230℃ 이상의 분산제와 폴리카보네이트 수지를 혼련하는 시험을 실시했을 경우, 혼련물은 폴리카보네이트만을 혼련했을 경우와 완전히 같은 외관을 나타내고, 무색 투명하고 전혀 착색하지 않는 것이 확인되었다.

상술한 것처럼, 본 발명에 이용되는 고내열성 분산제 (B)는 아크릴 주쇠사슬을 갖지만, 또한 수산기 또는 에폭시기를 관능기로서 갖는 분산제가 바람직하다. 이들 관능기는, 텅스텐 산화물 미립자의 표면에 흡착하고, 이들 텅스텐 산화물 미립자의 응집을 막아, 열선 차폐 성형 체내에서 해당 텅스텐 산화물 미립자를 균일하게 분산시키는 효과를 갖기 때문이다.

구체적으로는, 에폭시기를 관능기로서 가지고 아크릴 주쇠사슬을 갖는 분산제, 수산기를 관능기로서 가지며 아크릴 주쇠사슬을 갖는 분산제가, 바람직한 예로서 들 수 있다. 폴리카보네이트 수지는 용해 혼련 온도가 높기 때문에, 열분해 온도가 250℃ 이상인 아크릴 주쇠사슬과 수산기 또는 에폭시기를 갖는 고내열성 분산제 (B)를 사용하는 것의 효과가 현저하게 발휘된다.

고내열성 분산제 (B)와 복합 텅스텐 산화물 미립자 (A)와의 중량비는, 10≥［고내열성 분산제의 중량/(복합 텅스텐 산화물 미립자의 중량)］≥0.5의 범위인 것이 바람직하다. 상기 중량비가 0.5 이상이면, 복합 텅스텐 산화물 미립자 (A)를 충분히 분산할 수 있으므로, 미립자끼리의 응집이 발생하지 않고, 열선 차폐 성형체에 대해 충분한 광학 특성을 얻을 수 있기 때문이다. 또, 상기 중량비가 10 이하면, 열선 차폐 성형체 자체의 기계 특성 (굴곡강도, 표면 경도)이 손상되는 것이 없다.

4. 금속염 (본 발명에서 편의상, 「(C)」라고 하는 부호를 부기하는 경우가 있음)

상술한 복합 텅스텐 산화물의 미립자 (A)와 폴리카보네이트 수지와 고내열성 분산제 (B)에, 금속염(C)을 첨가하여 혼련하는 것으로, 적외선 차폐 특성의 경시적인 저하가 저감된, 본 발명에 관한 복합 텅스텐 산화물 미립자 분산 폴리카보네이트 수지 조성물을 얻을 수 있다.

본 발명에 관한 복합 텅스텐 산화물 미립자 분산 폴리카보네이트 수지 조성물에 포함되는 금속염 (C)이, 복합 텅스텐 산화물 미립자 분산 폴리카보네이트 수지 조성물에 작용하여 그 적외선 차폐 특성의 경시적인 저하를 저감시키는 이유로서 본 발명자들은 이하와 같이 추측하고 있다.

즉, 복합 텅스텐 산화물 미립자 분산 폴리카보네이트 수지 조성물에 대해 금속염은, 복합 텅스텐 산화물 미립자 (A)에 의해 구성되는 적외선 차폐 재료 미립자의 근방 또는/및 표면에 존재하고, 이 금속염의 작용에 의해, 공기 중 등에서부터 침수해 온 수분을 충분히 포착하고, 또, 자외선 등에 의해서 발생한 라디칼도 충분히 포착하고, 유해 라디칼이 연쇄적으로 발생하는 것을 억제하는 결과, 상기 적외선 차폐 특성의 경시적인 저하를 저감시키고 있다고 추측된다. 단, 금속염의 작용에 대해서는 미해명인 점도 많아, 상기 이외의 작용이 기능하고 있을 가능성도 있기 때문에, 상기 작용으로 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 적용되는 금속염 (C)은, Mg, Ni, Zn, In, Sn 중에서 선택되는 금속과 무기산 또는 유기산으로 이루어진 염이며, 이들을 1종 이상 이용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 상기 금속의 염이며, 카르본산염, 카르보닐착염, 탄산염, 인산염, 과염소산염, 차아염소산염, 아염소산염, 염소산염, 염산염 중에서 선택되는 것이 바람직하다. 그리고 상기 카르본산염을 구성하는 카르본산으로서는, 예를 들면, 포름산, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 길초산, 카프로산, 옥틸산, 나프텐산, 에난트산, 카프릴산, 펠라곤산, 카프린산, 라우린산, 미리스틴산, 펜타데칸산, 팔미틴산, 마르가르산, 스테아린산, 올레인산, 리놀산, 리노렌산, 아라키돈산, 도코사헥사에노산, 에이코사펜타산, 옥살산, 마론산, 호박산, 안식향산, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 살리실산, 몰식자산, 메리트산, 계피산, 피루빈산, 유산, 사과산, 구연산, 말레산, 아코닛산, 글루탈산, 아디핀산, 아미노산 등을 들 수 있다. 또, 상기 카르보닐착염을 구성하는 β－디케톤으로서는, 아세틸아세톤, 벤조일 아세톤, 벤조일트리플루오르아세톤, 헥사플루오로아세틸아세톤, 2－테노일트리플루오로아세톤 등이 예시된다.

또, 복합 텅스텐 산화물 미립자 분산 폴리카보네이트 수지 조성물에 있어서의 금속염 (C)의 함유량은, 복합 텅스텐 산화물 미립자 (A)에 의해 구성되는 적외선 차폐 재료 미립자 100 중량부에 대해서 0.1 중량부 이상 50 중량부 이하인 것이 바람직하다.

상기 함유량이 0.1 중량부 이상 있으면, 공기 중 등으로부터 침수해 온 수분을 충분히 포착할 수 있어 또, 자외선 등에 의해서 발생한 라디칼도 충분히 포착할 수 있으므로, 유해 라디칼이 연쇄적으로 발생하는 것을 억제할 수 있고, 적외선 차폐 특성의 경시적인 저하를 저감시키는 효과를 충분히 얻을 수 있다.

한편, 상기 함유량이 50 중량부 이하면, 복합 텅스텐 산화물 미립자 분산 폴리카보네이트 수지 조성물을 이용하여 얻어지는 열선 차폐 성형 체내에 있어서의 복합 텅스텐 산화물 미립자 (A)의 분산성을 담보할 수 있어 헤이즈의 악화가 일어나지 않는다. 따라서, 복합 텅스텐 산화물 미립자 분산 폴리카보네이트 수지 조성물에 있어서의 상기 금속염 (C)의 함유량은, 상기 복합 텅스텐 산화물 미립자 (A) 100 중량부에 대해서 0.1 중량부 이상 50 중량부 이하인 것이 바람직하다.

5. 폴리카보네이트 수지 성형 재료 (D) (본 발명에서 편의상, 「(D)」라고 하는 부호를 부기하는 경우가 있음)

본 발명에 이용하는 폴리카보네이트 수지 성형 재료 (D)로서는, 이 분야에서 사용되고 있는 폴리카보네이트 수지이면 특별히 제한되지 않는다.

본 발명에서 특히 바람직한 폴리카보네이트 수지는, 폴리카보네이트이다. 폴리카보네이트로서는, 2,2－비스(4－히드록시페닐)프로판, 2,2－비스(3,5－디브로모4－히드록시페닐) 프로판으로 대표되는 2가의 페놀계 화합물의 1종 이상과 포스겐 또는 디페닐 카보네이트 등으로 대표되는 카보네이트 전구체를 이용하여 합성된다. 합성 방법은, 계면중합, 용해 중합 또는 고상 중합 등의 공지의 방법에 따를 수 있다.

여기서, 2가의 페놀계 화합물로서는, 예를 들면, 비스(4－히드록시페닐)메탄, 1,1－비스(4－히드록시페닐) 에탄, 2,2－비스(4－히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(4－히드록시페닐)부탄, 2,2－비스(4－히드록시페닐)옥탄, 비스(4－히드록시페닐)페닐메탄, 2,2－비스(4－히드록시-3－메틸페닐)프로판, 2,2-비스(4－히드록시-3,5－디메틸페닐)프로판, 1,1－비스(4－히드록시-t－부틸페닐)프로판, 2,2－비스(4－히드록시-3－브로모페닐)프로판, 2,2－비스(4－히드록시-3,5－디브로모페닐) 프로판 등의 비스(히드록시아릴) 알칸류; 1,1－비스(4－히드록시페닐)시클로펜탄, 1,1－(4－히드록시페닐)시클로 헥산 등의 비스(히드록시아릴) 시클로 알칸류; 4, 4'－디히드록시디페닐에테르, 비스(4－히드록시-3－메틸페닐) 에테르 등의 디히드록시 아릴 에테르류；4,4'－디히드록시디페닐설파이드, 비스(4－히드록시-3－메틸페닐) 설파이드 등의 디히드록시디아릴설파이드류；4,4'－디히드록시디페닐술폭시드, 비스(4－히드록시-3－메틸페닐)술폭시드 등의 디히드록시디아릴술폭시드류；4,4'－디히드록시디페닐설폰, 비스(4－히드록시-3－메틸페닐)설폰 등의 디히드록시디아릴 설폰류；4,4－비페놀 등을 들 수 있다. 그 밖에, 예를 들면 레조르신, 및 3－메틸레조르신, 3－에틸레조르신, 3－프로필레조르신, 3－부틸레조르신, 3－t－부틸레조르신, 3－페닐레조르신, 3－쿠밀레조르신, 2,3,4,6－테트라플루오로레조르신, 2,3, 4,6－테트라브롬레조르신 등의 치환 레조르신；카테콜；하이드로퀴논, 및 3－메틸 하이드로퀴논, 3－에틸하이드로퀴논, 3－프로필하이드로퀴논, 3－부틸하이드로퀴논, 3－t－부틸 하이드로퀴논, 3－페닐하이드로퀴논, 3－쿠밀하이드로퀴논, 2,3, 5,6－테트라메틸하이드로퀴논, 2,3,5,6－테트라-t－부틸하이드로퀴논, 2,3,5,6－테트라플루오르하이드로퀴논, 2,3,5,6－테트라브롬하이드로퀴논 등의 치환 하이드로퀴논 등, 및 2,2,2',2'－테트라히드로-3,3,3',3'－테트라메틸-1,1'－스피로비스 (1 H－인덴)－7,7'디올 등을 이용할 수도 있다. 이들 2가의 페놀계 화합물은, 단독으로 이용해도 좋고, 또, 2종 이상을 조합하여 이용해도 된다.

이들 2가의 페놀계 화합물과 반응시키는 포스겐 또는 디페닐카보네이트 등으로 대표되는 카보네이트 전구체도 특별히 제한은 없고, 예를 들면, 디트리카보네이트, 비스(클로로페닐)카보네이트, m－크레질카보네이트, 디나프틸카보네이트, 비스(디페닐)카보네이트, 디에틸카보네이트, 디메틸카보네이트, 디부틸카보네이트, 디시클로헥실카보네이트 등을 들 수 있지만, 이들로 한정되는 것은 아니다. 바람직하게는 디페닐 카보네이트를 사용한다. 이들 카보네이트 전구체도 또한 단독으로 이용해도 좋고, 또한 2종 이상을 조합하여 이용해도 된다.

폴리카보네이트를 제조할 때에, 산성분으로서 디카르본산 또는 디카르본산에스테르를 함유하고 있어도 좋다. 디카르본산 및 디카르본산 에스테르의 예로서는, 테레프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산 디페닐, 이소프탈산 디페닐 등의 방향족 디카르본산류；호박산, 글루탈산, 아디핀산, 피메린산, 수베르산, 아젯라인산, 세바신산, 데칸2산, 도데칸2산, 세바신산디페닐, 데칸2산디페닐, 도데칸2산디페닐 등의 지방족 디카르본산류； 시클로프로판디카르본산, 1,2－시클로부탄디카르본산, 1, 3－시클로부탄디카르본산, 1,2'－시클로펜탄디카르본산, 1,3－시클로펜탄디카르본산, 1,2－시클로헥산디카르본산, 1,3－시클로헥산디카르본산, 1,4－시클로헥산디카르본산, 시클로프로판디카르본산디페닐, 1,2－시클로부탄디카르본산디페닐, 1,3－시클로부탄디카르본산디페닐, 1,2－시클로펜탄디카르본산디페닐, 1,3－시클로펜탄디카르본산디페닐, 1,2－시클로헥산디카르본산디페닐, 1,4－시클로헥산디카르본산디페닐 등의 지환족 디카르본산류를 들 수 있다. 이들 디카르본산 또는 디카르본산에스테르는, 단독으로 이용해도 좋고 또, 2종 이상 조합해도 된다. 디카르본산 또는 디카르본산에스테르는, 상기 카보네이트 전구체에 바람직하게는 50몰% 이하, 더욱 바람직하게는 30몰% 이하의 양으로 함유된다.

폴리카보네이트를 제조할 때에, 1 분자 중에 3개 이상의 관능기를 갖는 다관능성 화합물을 사용할 수 있다. 이들 다관능성 화합물로서는, 페놀성 수산기 또는 카르복실을 갖는 화합물이 바람직하고, 특히 페놀성 수산기를 3개 함유하는 화합물이 바람직하다.

6. 복합 텅스텐 산화물 미립자의 폴리카보네이트 수지로의 분산 방법

복합 텅스텐 산화물 미립자 (A), 고내열성 분산제 (B), 금속염 (C)을 폴리카보네이트 수지 성형 재료 (D)에 분산하고, 복합 텅스텐 산화물 미립자 분산 폴리카보네이트 수지 조성물을 얻는다. 상기 복합 텅스텐 산화물 미립자 (A), 고내열성 분산제 (B), 금속염 (C)의 폴리카보네이트 수지로의 분산 방법은, 복합 텅스텐 산화물 미립자 (A) 등의 미립자가, 균일하게 폴리카보네이트 수지 성형 재료 (D)에 분산할 수 있는 방법이면 임의로 선택할 수 있다.

구체적인 예로서는, 우선, 비즈밀, 볼 밀, 샌드밀, 초음파 분산 등의 방법을 이용하여 복합 텅스텐 산화물 미립자 (A)를 임의의 용제에 분산한 분산액을 조제한다. 이어서, 상기 분산액과 고내열성 분산제 (B)와 금속염 (C)과 폴리카보네이트 수지 성형 재료 (D)의 분립체 또는 펠렛과, 필요에 따라 다른 첨가제를, 리본블렌더, 텀블러, 나우터 믹서, 헨셀 믹서, 슈퍼 믹서, 플랜터리 믹서 (planetary mixer) 등의 혼합기, 및, 벤배리 믹서, 니더, 롤, 니더 루더, 1축 압출기, 2축 압출기 등의 혼련기를 사용하고, 상기 분산액으로부터 용제를 제거하면서 균일하게 용해 혼합하고, 폴리카보네이트 수지 성형 재료 (D)에 복합 텅스텐 산화물 미립자 (A)를 균일하게 분산한 혼합물을 조제할 수 있다. 혼련시의 온도는, 폴리카보네이트 수지가 분해하지 않는 온도로 유지한다.

또, 다른 방법으로서 복합 텅스텐 산화물 미립자 (A)의 분산액에 고내열성 분산제 (B)를 첨가하고, 용제를 공지의 방법으로 제거하고, 얻어진 분말과 폴리카보네이트 수지의 분립체 또는 펠렛, 및 금속염 (C), 필요에 따라 다른 첨가제를 균일하게 용해 혼합하고, 폴리카보네이트 수지 성형 재료 (D)에 복합 텅스텐 산화물 미립자 (A)를 균일하게 분산한 혼합물을 얻는 방법도 들 수 있다.

그 외, 분산처리를 하고 있지 않은 복합 텅스텐 산화물 미립자 (A)의 분말과 고내열성 분산제 (B)와 금속염 (C)을, 폴리카보네이트 수지 성형 재료 (D)에 직접 첨가하여 균일하게 용해 혼합하는 방법을 이용할 수도 있다. 또한, 폴리카보네이트 수지 성형 재료 (D)의 중합 반응의 도중 또는 중합 반응 종료시에, 복합 텅스텐 산화물 미립자 (A)나 그 외의 첨가제인 고내열성 분산제 (B), 금속염 (C)을 혼합하는 방법, 혼련 도중 등, 폴리카보네이트 수지 성형 재료 (D)가 용해한 상태로, 복합 텅스텐 산화물 미립자 (A)나 그 외의 첨가제인 고내열성 분산제 (B), 금속염 (C)을 혼합하는 방법, 펠렛 등, 폴리카보네이트 수지 성형 재료 (D)가 고체상태에 있는 것에, 복합 텅스텐 산화물 미립자 (A)나 그 외의 첨가제인 고내열성 분산제 (B), 금속염 (C)을 혼합 후, 압출기 등으로 용해·혼련 하는 방법 등을 들 수 있다. 분산 방법은, 폴리카보네이트 수지 성형 재료 (D) 중에, 복합 텅스텐 산화물 미립자 (A) 등이 균일하게 분산되고 있으면 좋고 이들 방법으로 한정되지 않는다.

7. 열선 차폐 성형체

본 발명에 관한 열선 차폐 성형체는, 상기 복합 텅스텐 산화물 미립자 분산 폴리카보네이트 수지 조성물을 포함한 수지 조성물이, 폴리카보네이트 수지 성형 재료 (D), 또는 이종의 열가소성 수지에 의해 희석·용해 혼련되고, 그 후, 소정의 형상으로 성형되어 이루어진 성형체이다.

그 성형 방법으로서는, 사출 성형, 압출 성형, 압축 성형, 또는, 회전 성형 등의 방법을 이용할 수 있다. 특히, 사출 성형, 압출 성형에 의하면 효율적으로 원하는 형상으로 성형할 수 있으므로 바람직하다. 압출 성형에 의해 판 형태 (시트상), 필름상의 열선 차폐 성형체를 얻는 방법으로서는, T다이 등의 압출기를 이용하여 압출한 용해 아크릴 수지를 냉각 롤로 냉각하면서 맡는 방법이 채용된다.

성형 온도는, 사용하는 폴리카보네이트 수지 성형 재료의 조성 등에 따라서 다르지만, 충분한 유동성을 얻을 수 있도록 수지의 융점 혹은 유리 전이 온도에서 50∼150℃ 높은 온도에 가온한다. 예를 들면, 200℃ 이상, 바람직하게는 240℃∼330℃로 한다. 성형 온도가 200℃ 이상이면 고분자 특유의 점도를 저하시킬 수 있으므로, 표면 피복 복합 텅스텐 산화물 미립자를 폴리카보네이트 수지 중에 균일하게 분산시킬 수 있어 바람직하다. 성형 온도가 350℃ 이하면, 폴리카보네이트 수지의 분해에 의한 열화를 회피할 수 있다.

8. 열선 차폐 적층체

본 발명에 관한 열선 차폐 적층체는, 상술한 열선 차폐 성형체가, 투명 성형체에 적층되어 이루어진 적층체이다. 이 열선 차폐 적층체는, 그 자체로 건축물의 지붕재, 벽재, 자동차, 전철, 항공기 등의 개구부에 사용되는 창재, 아케이드, 천장 돔, 카 포토 등에 사용할 수 있다. 또, 본 발명에 관한 열선 차폐 성형체를, 무기 유리, 수지 유리, 수지 필름 등의 다른 투명 성형체에 임의의 방법으로 적층하여, 일체화된 가시광선에 대해서 투명한 열선 차폐 적층체로서 구조재에 사용할 수도 있다. 예를 들면, 미리 필름상에 성형한 열선 차폐 성형체를, 무기 유리에 열라미네이트법에 의해 적층 일체화하는 것으로, 열선 차폐 기능, 비산 방지 기능을 갖는 가시광선에 대해서 투명한 열선 차폐 적층체를 얻을 수 있다. 또, 열 라미네이트법, 공압출법, 프레스 성형법, 사출 성형법 등에 의해, 열선 차폐 성형체의 성형과 동시에 다른 투명 성형체에 적층 일체화하는 것으로, 가시광선에 대해서 투명한 열선 차폐 적층체를 얻는 것도 가능하다. 상기 가시광선에 대해서 투명한 열선 차폐 적층체는, 상호의 성형체가 갖는 이점을 유효하게 발휘시키면서, 상호의 결점을 보완하는 것으로, 더욱 유용한 구조재로서 사용할 수 있다.

실시예

이하, 본 발명에 대해 실시예를 참조하면서 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 의해 아무런 제한될 것은 없다.

[원료]

(1) 복합 텅스텐 산화물 미립자： Cs₀ _.33 WO₃ 미립자 분산물

(2) 폴리카보네이트 수지 성형 재료： 폴리카보네이트 수지 펠렛 (Sabic 사 제조, 상품명 레키산 ML9103R－112)

[평가방법]

또, 본 실시예에 대해 얻어진 열선 차폐 성형체의 광학 특성 평가에 관해, 가시광선 투과율 VLT (단위：%), 일사 투과율 ST (단위：%)는, 분광 광도계 U－4100 (히타치 세이사쿠소 제조)을 사용하여 측정하였다. 또, 헤이즈(H) (단위：%)는, 헤이즈메이타 (무라카미 색채 연구소 제조)를 사용하여, JIS K 7136에 준거하여 측정하였다.

［조제·평가］

(실시예 1)

H₂WO₄ 50g과 CsOH 17.0g (Cs/W=0.3 상당)을 칭량하고, 메노우 유발로 충분히 혼합하였다. 얻어진 혼합 분말을, N₂ 가스를 캐리어로 한 5% H₂ 가스를 공급하는 분위기하에서 가열하고, 600℃의 온도로 1시간의 환원 처리를 실시하였다. 그 후, N₂가스를 공급하는 분위기하에서 800℃의 온도로 30분간 가열하여 소성하고, 미립자 (조성식은 Cs₀ _.33WO₃, 분체색은 L*가 35.2745, a*가 1.4918, b*가 -5.3118)를 얻었다. 얻어진 미립자를 5중량%과, 주쇠사슬로서 아크릴 주쇠사슬을 가지며, 관능기로서 에폭시기를 가지며 열분해 온도 255℃에서, 분자량이 약 20000의 고내열성 분산제를 5중량%과 톨루엔을 90중량%를 칭량하고, 0.3㎜φ ZrO₂ 비즈를 넣은 페인트 쉐이커에 장전하여 6시간 분쇄·분산처리함으로써, 실시예 1에 관한 복합 텅스텐 산화물 미립자 분산액을 조제하였다. 여기서, 실시예 1에 관한 복합 텅스텐 산화물 미립자 분산액 내에 있어서의 텅스텐 산화물 미립자의 분산 입자 지름을 측정한바 75㎚였다.

또한, 실시예 1에 관한 복합 텅스텐 산화물 미립자 분산액에, 주쇠사슬로서 아크릴 주쇠사슬을 가지며, 관능기로서 에폭시기를 가져 열분해 온도 255℃, 분자량이 약 20000의 고내열성 분산제를 첨가하고, 이 고내열성 분산제와 복합 텅스텐 산화물 미립자와의 중량비［고내열성 분산제/복합 텅스텐 산화물 미립자］의 값이 4가 되도록 조제하였다. 그 후, 진공 건조기를 이용하여 톨루엔을 제거하여, 실시예 1에 관한 복합 텅스텐 산화물 미립자 분산분말을 얻었다.

표 1에 나타낸 바와 같이, 폴리카보네이트 수지 펠렛 100 중량부와 실시예 1에 관한 복합 텅스텐 산화물 미립자 분산가루 0.15 중량부와 금속염으로서 옥틸산Mg 0.03 중량부를 균일하게 혼합한 후, 2축 압출기 (도요정기 세이사쿠소 제조)를 이용하여 290℃에서 용해 혼련하고, 압출한 지름 3㎜의 스트랜드를 커트하여 펠렛화하였다. 이어서, 상기 펠렛과 폴리카보네이트 수지 펠렛을 복합 텅스텐 산화물 미립자의 함유량이 0.05중량%가 되도록 균일하게 혼합하였다. 상기 혼합물을, 사출 성형기를 사용해 10 ㎝×5 ㎝, 두께 2.0 ㎜의 시트형태로 실시예 1에 관한 열선 차폐 성형체를 얻었다.

얻어진 실시예 1에 관한 열선 차폐 성형체의 광학 특성 (가시광선 투과율 T(%), 일사 투과율 ST(%), 헤이즈 H(%))를 평가하였다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다. 계속하여 실시예 1에 관한 열선 차폐 성형체를 85℃×90% RH 욕 중에 7일간 유지한 후, 광학 특성 (가시광선 투과율 T(%), 일사 투과율 ST(%), 헤이즈 H(%))를 평가했다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.

(실시예 2∼7)

표 1에 나타내는 바와 같이, 폴리카보네이트 수지 펠렛 100 중량부와 A분말 0.15 중량부와 금속염으로서 옥틸산 Mg 0.0015 중량부를 균일하게 혼합한 이외는, 실시예 1과 동일한 조작을 하고, 실시예 2에 관한 열선 차폐 성형체를 얻었다.

동일하게 폴리카보네이트 수지 펠렛 100 중량부와 A분말 0.15 중량부와 금속염으로서 스테아린산 Mg 0.075 중량부를 균일하게 혼합한 것 이외는, 실시예 1과 같은 조작을 하고, 실시예 3에 관한 열선 차폐 성형체를 얻었다.

동일하게 폴리카보네이트 수지 펠렛 100 중량부와 A분말 0.15 중량부와 금속염으로서 옥틸산 Ni 0.03 중량부를 균일하게 혼합한 것 이외는, 실시예 1과 같은 조작을 실시하고, 실시예 4에 관한 열선 차폐 성형체를 얻었다.

동일하게 폴리카보네이트 수지 펠렛 100 중량부와 A분말 0.15 중량부와 금속염으로서 옥틸산 Zn 0.03 중량부를 균일하게 혼합한 것 이외는, 실시예 1과 같은 조작을 실시하고, 실시예 5에 관한 열선 차폐 성형체를 얻었다.

동일하게 폴리카보네이트 수지 펠렛 100 중량부와 A분말 0.15 중량부와 금속염으로서 옥틸산 In 0.03 중량부를 균일하게 혼합한 것 이외는, 실시예 1과 같은 조작을 실시하고, 실시예 6에 관한 열선 차폐 성형체를 얻었다.

동일하게 폴리카보네이트 수지 펠렛 100 중량부와 A분말 0.15 중량부와 금속염으로서 옥틸산 Sn 0.03 중량부를 균일하게 혼합한 것 이외는, 실시예 1과 같은 조작을 실시하고, 실시예 7에 관한 열선 차폐 성형체를 얻었다.

얻어진 실시예 2∼7에 관한 열선 차폐 성형체의 광학 특성 (가시광선 투과율 T(%), 일사 투과율 ST(%), 헤이즈 H(%))를 평가하였다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다. 계속하여 실시예 2∼7에 관한 열선 차폐 성형체를 85℃×90% RH 욕 중에 7일간 유지한 후, 광학 특성 (가시광선 투과율 T(%), 일사 투과율 ST(%), 헤이즈 H(%))를 평가하였다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.

(비교예 1∼3)

표 1에 나타낸 바와 같이, 폴리카보네이트 수지 펠렛 100 중량부와 A분말 0.15 중량부를 균일하게 혼합하고, 금속염을 첨가하지 않는 것 이외는, 실시예 1과 같은 조작을 실시하고, 비교예 1에 관한 열선 차폐 성형체를 얻었다. 또, 폴리카보네이트 수지 펠렛 100 중량부와 A분말 0.15 중량부와 금속염으로서 옥틸산 Al 0.03 중량부를 균일하게 혼합한 것 이외는, 실시예 1과 같은 조작을 실시하고, 비교예 2에 관한 열선 차폐 성형체를 얻었다. 동일하게 폴리카보네이트 수지 펠렛 100 중량부와 A분말 0.15 중량부와 금속염으로서 옥틸산 Mn 0.03 중량부를 균일하게 혼합한 이외는, 실시예 1과 같은 조작을 실시하여 비교예 3에 관한 열선 차폐 성형체를 얻었다.

얻어진 비교예 1∼3에 관한 열선 차폐 성형체의 광학 특성 (가시광선 투과율 T(%), 일사 투과율 ST(%), 헤이즈 H(%))를 평가하였다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다. 계속하여 비교예 1∼3에 관한 열선 차폐 성형체를 85℃×90% RH 욕 중에 7일간 유지한 후, 광학 특성 (가시광선 투과율 T(%), 일사 투과율 ST(%), 헤이즈 H(%))를 평가하였다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.

［정리］

(1) 실시예 1∼3에서는, 금속염으로서 Mg 염을 첨가하고 있다. 이 때문에, 금속염이 첨가되어 있지 않은 비교예 1와 비교하여, 85℃×90% RH 7 일간 유지하는 가열·가습에 의한 가속 시험에서의 근적외선 차폐 특성의 열화가 억제되고 있는 것을 표 1로부터 확인된다. 즉, 실시예 1∼3에 관한 열선 차폐 성형체는, 종래 기술에 관한 비교예 1에 관한 열선 차폐 성형체와 비교하여, 뛰어난 적외선 차폐 특성의 시간 경과 안정성을 발휘하는 것을 알 수 있다.

(2) 실시예 4는 첨가하는 금속염을 옥틸산 Ni로 하고, 실시예 5는 첨가하는 금속염을 옥틸산 Zn로 하고, 실시예 6은 첨가하는 금속염을 옥틸산 In로 하고, 실시예 7은 첨가하는 금속염을 옥틸산 Sn로 한 실시예이다. 상기 금속염을 이용한 실시예 4∼7에서도, 표 1에서 확인되도록, 종래 기술에 관한 비교예 1에 관한 열선 차폐 성형체에 비교하여, 뛰어난 적외선 차폐 특성의 시간 경과 안정성을 발휘하는 것을 알 수 있다.

(3) 비교예 2는 첨가하는 금속염을 옥틸산 Al로 하고, 비교예 3에서는 첨가하는 금속염을 옥틸산 Mn로 한 비교예이다. 금속 원소가 Al에 변경된 비교예 2나, Mn에 변경된 비교예 3에서는, 85℃×90% RH 7 일간 유지라는 가열·가습에 의한 가속 시험에서의 근적외선 차폐 특성의 열화가, 비교예 1과 비교하여 억제되는 효과는 확인되지 않았다.

(산업상의 이용 가능성)

금속염이 첨가된 본 발명의 복합 텅스텐 산화물 미립자 분산 폴리카보네이트 수지 조성물을 이용하여 얻어지는 열선 차폐 성형체 및 열선 차폐 적층체는, 종래에 없는 시간 경과 안정성을 가지기 위해, 각종 건축물이나 차량의 창재 등에 적용 할 수 있다는, 산업상의 이용 가능성이 있다.

Claims

일반식 MxWyOz (단, M는, H, He, 알칼리 금속, 알칼리토류 금속, 희토류 원소, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, I 중에서 선택되는 1종 이상의 원소, W는 텅스텐, O는 산소, 0.001≤x/y≤1, 2.2≤z/y≤3.0)으로 표시되는 복합 텅스텐 산화물의 미립자와, 카르본산염, 카르보닐착염, 탄산염, 인산염, 과염소산염, 차아염소산염, 아염소산염, 염소산염, 염산염 중에서 선택되는 1 종류 이상의 금속염과 폴리카보네이트 수지를 포함한 수지 조성물에 있어서,
상기 금속염이, Mg, Ni, Zn, In, Sn 중에서 선택되는 1 종류 이상의 금속 원소의 염인 것을 특징으로 하는 복합 텅스텐 산화물 미립자 분산 폴리카보네이트 수지 조성물.
청구항 1에 있어서,
상기 금속염의 첨가량은 상기 복합 텅스텐 산화물의 미립자 100 중량부에 대해서, 0.1∼50 중량부인 것을 특징으로 하는 복합 텅스텐 산화물 미립자 분산 폴리카보네이트 수지 조성물.
청구항 1 또는 2에 따른 복합 텅스텐 산화물 미립자 분산 폴리카보네이트 수지 조성물이, 폴리카보네이트 수지 또는 폴리카보네이트 수지와 상용성을 가지는 이종의 열가소성 수지에 의해 희석·용해혼련되고, 또한 소정의 형상으로 성형된 것을 특징으로 하는 열선 차폐 성형체.
청구항 3에 기재된 열선 차폐 성형체가 다른 투명 성형체상에 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 열선 차폐 적층체.
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