KR20080027939A - 적외선 흡수성을 갖는 폴리카보네이트 조성물, 제조 방법및 이로부터 제조된 물품 - Google Patents

적외선 흡수성을 갖는 폴리카보네이트 조성물, 제조 방법및 이로부터 제조된 물품 Download PDF

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조세푸스 후버터스 코넬리어스 마리아 데커스
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크리스티아누스 요하네스 야코부스 마스
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Abstract

본 발명은 폴리카보네이트 수지, 적외선 차폐성 무기 첨가제 및 카본블랙을 포함하는 조성물에 관한 것으로, 상기 조성물로부터 제조된 물품은 평방 미터당 약 0.01 그램∼약 1.0 그램으로 존재하는 적외선 차폐성 무기 첨가제 및 평방 미터당 약 0.001 그램∼약 2.0 그램으로 존재하는 카본블랙을 가진다. 상기 조성물로부터 제조된 물품은 유럽 규격 EN 169 및/또는 EN 171 중 하나 이상의 요건들을 충족시키고, 탁도가 낮은 적외선 차폐성 보호 안경류를 제조하는 데 유용하다.

Description

적외선 흡수성을 갖는 폴리카보네이트 조성물, 제조 방법 및 이로부터 제조된 물품{POLYCARBONATE COMPOSITIONS HAVING INFRARED ABSORBANCE, METHOD OF MANUFACTURE, AND ARTICLES PREPARED THEREFROM}
본 발명은 폴리카보네이트 조성물, 특히 적외선(IR) 흡수성을 갖는 폴리카보네이트 조성물, 제조 방법 및 이의 용도에 관한 것이다.
폴리카보네이트는 우수한 충격 강도, 낮은 탁도 및 고 투명도를 요구하는 분야에서 유용하다. 폴리카보네이트가 적합한 그러한 분야는, 잠재적으로 해가 될 수 있는 방사선에 대한 시각적 노출을 제한하도록 디자인된 보호 안경류이다. 예를 들어, 중간 강도 내지 고 강도 적외 방사선이 존재하는 용접, 주조 작업, 유리공예 및 기타 유사한 유형의 열 작업 등의 분야용 보호 안경류가 이 카테고리에 포함된다. 다량의 방사선의 투과를 차단하는 적외 방사선 방어용 안경류의 소재와 물품의 성능에 대한 지침으로서 유럽 규격 EN 166, EN 169 및 EN 171 등의 표준 규격들이 개발되었다. 용접 및 관련 기술용 필터에 대한 요건들을 기술하고 있는 EN 169 및 적외선 필터를 사용한 개인의 눈 보호에 대한 요건들을 기술하고 있는 EN 171 둘 다는 수용가능한 양의 투과가능한 방사선에 대한 요건들에 상응하는 숫자로 표시된 상이한 스케일들을 포함한다. 상기 요건들은 보호 안경을 통한 투과가 허용될 수 있는, 적외 방사선, 및 가시광선 및/또는 자외 방사선의 양에 관한 것이다. 보호 안경류는 안경의 사용자에게 특정 분야에서 수용할만한 수준의 노출을 제공할 수 있도록 이러한 개별적인 스케일 요건들에 따라 디자인될 수 있다.
이러한 기준들을 충족시키고, IR 영역(780∼2000 나노미터)이라고도 하는 적외선 영역에서 사용하기 위한 보호 안경 보호를 제조하기 위해, 적외 방사선을 흡수 및/또는 산란시키는 첨가제를 폴리카보네이트에 첨가할 수 있다. N,N,N',N'-테트라키스-(p-디-n-부틸아미노페닐)-p-페닐렌디아민 및 N,N,N',N'-테트라키스-(p-디-n-부틸아미노페닐)-p-벤조퀴논-비스-(이모늄-헥사플루오로안티모네이트) 등의 다환성 방향족 아민 및 염으로부터 유래된 적외선 차폐성 유기 첨가제는 적외선에서 흡수성을 제공할 수 있으나; 이러한 화합물들은 일반적으로 분해되지않고 압출 및 성형 조건을 잘 견뎌내는 데 필요한 열적 안정성 및 산화적 안정성이 부족하다.
그러므로, 유럽 규격 EN169 및 EN171 중 하나 또는 둘 다의 시리즈 요건들 중 적어도 하나를 충족시키며, 보호 안경류에서 사용하기에 적합한 폴리카보네이트 조성물이 요구된다.
적합한 조성물은 바람직하게는 열적 및 산화적으로 안정하고, 우수한 충격 강도 및 적합한 탁도를 가진다.
발명의 개요
일 구체예에서, 전술한 요건들은 폴리카보네이트 수지, 적외선 차폐성 무기 첨가제 및 카본블랙을 포함하는 조성물에 의해 충족되며, 상기 조성물로부터 제조된 물품은 평방 미터당 약 0.01 그램∼약 1.0 그램으로 존재하는 적외선 차폐성 무기 첨가제 및 평방 미터당 약 0.001 그램∼약 2.0 그램으로 존재하는 카본블랙을 가진다. 상기 방법으로 제조된 물품은 ASTM D 1003-00에 따라 약 2.5 ㎜의 두께에서 측정된 탁도가 약 5% 미만이다. 다른 구체예에서, 상기 조성물로부터 제조된 물품은 약 0.5 ppm∼약 8,000 ppm으로 존재하는 적외선 차폐성 무기 첨가제 및 약 0.5 ppm∼약 8,000 ppm으로 존재하는 카본블랙을 가진다.
다른 구체예에서, 마스터배치는 캐리어 수지, 및 적외선 차폐성 무기 첨가제와 카본블랙을 포함하는 적외선 차폐성 첨가제 패키지를 포함하고, 적외선 차폐성 무기 첨가제 대 카본블랙의 중량비는 약 0.001:1∼약 70:1이고, 상기 적외선 차폐성 첨가제 패키지는 캐리어 수지와 적외선 차폐성 첨가제 패키지의 합한 중량의 약 0.001 wt%∼약 20 wt%로 존재한다.
다른 구체예에서, 방법은 캐리어 수지, 및 무기 적외선 차폐성 첨가제와 카본블랙을 포함하는 적외선 차폐성 첨가제 패키지를 포함하는 마스터배치를 베이스 수지와 배합하여 조성물을 형성하는 단계; 및 상기 조성물을 성형하여 보호 안경류를 제조하는 단계를 포함하고, 상기 적외선 차폐성 첨가제 패키지 중 적외선 차폐성 무기 첨가제 대 카본블랙의 중량비는 약 0.001:1∼약 70:1이고; 상기 마스터배치는 캐리어 수지와 적외선 차폐성 첨가제 패키지의 합한 중량의 약 0.001 wt%∼약 20 wt%의 양으로 존재하고; 상기 보호 안경류는 유럽 규격 EN 169 및/또는 EN 171의 하나 이상의 스케일에 대한 각각의 요건들을 충족시킨다.
다른 구체예에서, 상이한 유형의 보호 안경류를 제조하는 방법은 캐리어 수지 중에 2종 이상의 첨가제를 함유하는 적외선 차폐성 첨가제 패키지를 포함하는 마스터배치를 선택하는 단계; 상기 마스터배치를 베이스 수지와 배합하여 조성물을 형성하는 단계; 상기 조성물을 보호 안경류 제조에 사용하기 위한 물품으로 성형하는 단계를 포함하고, 상기 방법으로 제조된 보호 안경류는 유럽 규격 EN 169 및/또는 EN 171의 하나 이상의 스케일에 대한 각각의 요건들을 충족시키고, 상이한 용접 고글을 제조하는 데 사용된 각각의 조성물에 대한 최고 MVR과 최저 MVR은 300℃에서 1.2 ㎏에서 4 ㏄/10분 이하로 다르고, 상기 MVR은 ISO 1133에 따라 측정된다.
또 다른 구체예에서, 물품은 상기 기술한 조성물을 포함한다.
발명의 상세한 설명
폴리카보네이트, 및 카본블랙과 적외선 차폐성 무기 첨가제(즉, 금속 붕화물)의 조합을 포함하는 IR 차폐성 첨가제 패키지를 포함하는 조성물을 제공한다. 놀랍게도, 적외선 차폐성 무기 첨가제와 카본블랙의 조합은 적외선 차폐성 무기 첨가제 또는 카본블랙 중 하나를 사용하여 개별적으로 얻어지는 것보다 적외선에서 더 강한 흡수성을 제공한다. 이것은 유럽 규격 EN 169 및/또는 EN 171 중 하나 이상의 스케일을 충족시키는 동량의 적외선 흡수성을 달성하기 위해, 카본블랙 없이 적외선 차폐성 무기 첨가제를 사용한 경우에 요구되는 것보다 적외선 차폐성 무기 첨가제와 카본블랙의 더 낮은 합한 양을 사용하도록 한다. 이것은 비교적 더 높은 수준의 첨가제가 폴리카보네이트의 물리적 성능 특성에 부정적으로 영향을 미칠 수 있기 때문에 이롭다.
상기 언급한 바와 같이, 열가소성 조성물은 폴리카보네이트를 포함한다. 본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "폴리카보네이트", "폴리카보네이트 조성물" 및 "방향족 카보네이트 사슬 단위를 포함하는 조성물"은 하기 화학식 (1)의 구조 단위를 포함하는 조성물을 포함한다:
화학식 (1)
Figure 112008010317307-PCT00001
식 중, 전체 R1 기의 약 60% 이상은 방향족 유기 라디칼이고, 이의 나머지는 지방족, 지환족 또는 방향족 라디칼이다. 특히, R1은 방향족 유기 라디칼, 더욱 특히, 하기 화학식 (2)의 라디칼이다:
화학식 (2)
Figure 112008010317307-PCT00002
식 중, A1 및 A2 각각은 단환식 2가 아릴 라디칼이고, Y는 A1과 A2를 구분하는 0, 1 또는 2 원자를 가지는 가교 라디칼이다. 실시 구체예에서, 1 원자는 A1과 A2를 구분한다. 실예가되는 Y1 라디칼의 예는, -O-, -S-, -S(O)-, -S(O)2-, -C(O)-, 메틸렌, 시클로헥실-메틸렌, 2-[2,2,1]-비시클로헵틸리덴, 에틸레덴, 이소프로필리덴, 네오펜틸리덴, 시클로헥실리덴, 시클로펜타데실리덴, 시클로도데실리덴, 아드만틸리덴 등이 있다. 다른 구체예에서, 0 원자는 A1과 A2와 구분하고, 실예가되는 예는 비페닐이다. 가교 라디칼 Y1은 메틸렌, 시클로헥실리덴 또는 이소프로필리덴 등의 포화 탄화수소 기일 수 있다.
폴리카보네이트는 디히드록시 화합물과 카보네이트 전구체의 Schotten-Bauman 계면반응에 의해 생성된다. 전형적으로, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화칼슘 등의 수성 염기는 물과 혼합할 수 없는 유기 용매, 예컨대 벤젠, 톨루엔, 이황화탄소 또는 디클로로메탄 등과 혼합되고, 디히드록시 화합물을 함유한다. 상전이 작용제는 일반적으로 반응을 촉진하는 데 사용된다. 분자량 조절제를 단독으로 또는 혼합물로서 반응 혼합물에 첨가할 수 있다. 곧 기술될 분지화 작용제 또한 단독으로 또는 혼합물로서 첨가할 수 있다.
폴리카보네이트는 단지 1 원자가 A1과 A2를 구분하는 디히드록시 화합물의 계면반응에 의해 생성될 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "디히드록시 화합물"은 예를 들어 하기 화학식 (3)을 가지는 비스페놀 화합물을 포함한다:
화학식 (3)
Figure 112008010317307-PCT00003
식 중, Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 수소, 할로겐 원자, 특히 브롬 또는 1가 탄화수소 기를 나타내고, p 및 q는 각각 독립적으로 0∼4의 정수이고, Xa는 하기 화학식 (4)의 기들 중 하나를 나타낸다:
화학식 (4)
Figure 112008010317307-PCT00004
식 중, Rc 및 Rd는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 1가 선형 또는 환식 탄화수소 기를 나타내고, Re는 2가 탄화수소 기, 산소 또는 황을 나타낸다.
화학식 (3)으로 표현될 수 있는 비스페놀 화합물 유형의 예로는, 1,1-비스(4-히드록시페닐)메탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐)에탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판(또는 비스페놀-A), 2,2-비스(4-히드록시페닐)부탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)옥탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐)프로판, 1,1-비스(4-히드록시페닐)n-부탄, 비스(4-히드록시페닐)페닐메탄, 2,2-비스(4-히드록시-1-메틸페닐)프로판, 1,1-비스(4-히드록시-t-부틸페닐)프로판, 2,2-비스(4-히드록시-3-브로모페닐)프로판 등의 비스(히드록시아릴)알칸 시리즈; 1,1-비스(4-히드록시페닐)시클로펜탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐)시클로헥산 등의 비스(히드록시아릴)시클로알칸 시리즈, 3,3-비스(4-히드록시페닐)프탈이미딘, 2-페닐-3,3-비스-(4-히드록시페닐)프탈이미딘(PPPBP) 또는 전술한 비스페놀 화합물 중 하나 이상을 포함하는 조합이 있다.
화학식 (3)으로 표현될 수 있는 다른 비스페놀 화합물은 X가 -O-, -S-, -SO- 또는 -S(O)2-인 것들이 있다. 이러한 비스페놀 화합물의 몇몇 예는, 4,4'-디히드록시 디페닐에테르, 4,4'-디히드록시-3,3'-디메틸페닐 에테르 등의 비스(히드록시아릴)에테르류; 4,4'-디히드록시 디페닐 설파이드, 4,4'-디히드록시-3,3'-디메틸 디페닐 설파이드 등의 비스(히드록시 디아릴)설파이드류; 4,4'-디히드록시 디페닐 설폭시드, 4,4'-디히드록시-3,3'-디메틸 디페닐 설폭시드 등의 비스(히드록시 디아릴)설폭시드류; 4,4'-디히드록시 디페닐 설폰, 4,4'-디히드록시-3,3'-디메틸 디페닐 설폰 등의 비스(히드록시 디아릴)설폰류; 또는 전술한 비스페놀 화합물 중 하나 이상을 포함하는 조합이 있다.
폴리카보네이트의 중축합에서 사용될 수 있는 다른 비스페놀 화합물은 하기 화학식 (5)의 것들을 포함한다:
화학식 (5)
Figure 112008010317307-PCT00005
식 중, Rf는 탄소 원자가 1∼10개인 탄화수소 기의 할로겐 원자 또는 할로겐 치환된 탄화수소 기이고; n은 0∼4의 값이다. n이 2 이상인 경우, Rf는 동일하거나 다를 수 있다. 화학식 (5)로 표현될 수 있는 비스페놀 화합물의 예는, 레소르시놀, 치환된 레소르시놀 화합물(예컨대, 5-메틸 레소르시놀, 5-에틸 레소르시놀, 5-프로필 레소르시놀, 5-부틸 레소르시놀, 5-t-부틸 레소르시놀, 5-페닐 레소르시놀, 5-쿠밀 레소르시놀 등); 카테콜, 히드로퀴논, 치환된 히드로퀴논(예컨대, 3-메틸 히드로퀴논, 3-에틸 히드로퀴논, 3-프로필 히드로퀴논, 3 -부틸 히드로퀴논, 3-t-부틸 히드로퀴논, 3-페닐 히드로퀴논, 3-쿠밀 히드로퀴논 등); 또는 전술한 비스페놀 화합물 중 하나 이상을 포함하는 조합이다.
하기 화학식 (6)으로 표현되는 2,2,2',2'-테트라히드로-3,3,3',3'-테트라메틸-1,1'-스피로비-[1H-인덴]-6,6'-디올과 같은 비스페놀 화합물이 또한 사용된다.
화학식 (6)
Figure 112008010317307-PCT00006
적합한 폴리카보네이트는 알킬 시클로헥산 단위를 함유하는 비스페놀로부터 유도된 것들을 더 포함한다. 이러한 폴리카보네이트는 하기 화학식 (7)에 상응하는 구조 단위를 가진다:
화학식 (7)
Figure 112008010317307-PCT00007
식 중, Ra∼Rd는 각각 독립적으로 수소, C1 -12 알킬 또는 할로겐이고; Re∼Ri는 각각 독립적으로 수소, C1 -12 알킬이다. 잔기는 지방족 또는 방향족, 직쇄 사슬, 환식, 이환식, 분지형, 포화형 또는 불포화형이다. 알킬 잔기는 치환체 잔기의 탄소 및 수소 구성원 상부 및 위에 헤테로원자를 함유할 수 있다. 따라서, 특별히 이러한 헤테로 원자를 함유하는 것으로 주목될 때, 상기 알킬 잔기는 또한 카보닐기, 아미노기, 히드록실 기 등을 함유할 수 있거나, 또는 그것은 알킬 잔기의 골격 내에 헤테로원자를 함유할 수 있다. 비스페놀을 함유하는 알킬 시클로헥산, 예를 들어 수소화 이소포론 1 몰과 페놀 2 몰의 반응 생성물은 높은 유리전이 온도 및 높은 열변형 온도를 가진 폴리카보네이트 중합체를 제조하는 데 유용하다. 이러한 이소포론 비스페놀을 함유하는 폴리카보네이트는 하기 화학식 (8)에 상응하는 구조 단위를 가진다:
화학식 (8)
Figure 112008010317307-PCT00008
식 중, Ra∼Rd는 앞서 정의한 바와 같다. 비알킬 시클로헥산 비스페놀을 함유하는 폴리카보네이트 공중합체, 및 비알킬 시클로헥실 비스페놀 폴리카보네이트와 폴리카보네이트를 함유하는 알킬 시클로헥실 비스페놀의 블렌드를 포함하는 이들 이소포론 비스페놀계 중합체는 Bayer Co에 의해 APECTM 상표명으로 공급된다. 특히 유용한 비스페놀 화합물은 비스페놀 A이다.
일 구체예에서, 디히드록시 화합물은 히드록시아릴제거된 폴리(디오가노실록산)과 반응하여 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체를 생성할 수 있다. 특히 폴리카보네이트-폴리(디오가노실록산) 공중합체는 계면반응 조건하에서 BPA 및 히드록시아릴 제거된 폴리(디오가노실록산) 등의 디히드록시 화합물의 혼합물에 포스겐을 도입함으로써 제조될 수 있다. 반응물의 중합화는 삼차 아민 촉매 또는 상 전이 촉매를 사용하여 촉진될 수 있다.
상기 히드록시아릴 제거된 폴리(디오가노실록산)은 하기 화학식 (9)의 실록산 수소화물과 지방족 불포화 1수소성 페놀 사이의 백금 촉매를 이용한 첨가반응에 영향을 줌으로써 제조될 수 있다:
화학식 (9)
Figure 112008010317307-PCT00009
식 중, R4는 예를 들어, C1 -8 알킬 라디칼, 트리플루오로프로필 및 시아노알킬 라디칼 등의 할로알킬 라디칼; 페닐, 클로로페닐 및 톨릴 등의 아릴 라디칼이다. R4는 특히 메틸, 또는 메틸과 트리플루오로프로필의 혼합물, 또는 메틸과 페닐의 혼합물이다.
히드록시아릴 제거된 폴리(디오가노실록산)을 제조하는 데 사용될 수 있는 지방족 불포화 1수소성 페놀의 몇몇은, 예를 들어 유지놀, 2-알킬페놀, 4-알릴-2-메틸페놀, 4-알릴-2-페닐페놀, 4-알릴-2-브로모페놀, 4-알릴-2-t-부톡시페놀, 4-페닐-2-페닐페놀, 2-메틸-4-프로필페놀, 2-알릴-4,6-디메틸페놀, 2-알릴-4-브로모-6-메틸페놀, 2-알릴-6-메톡시-4-메틸페놀, 2-알릴-4,6-디메틸페놀 등, 또는 전술한 것들 중 하나 이상을 포함하는 조합이다.
전형적인 카보네이트 전구체는 카보닐 할라이드, 예를 들어 카보닐 클로라이드(포스겐) 및 카보닐 브로마이드; 비스-할로포메이트, 예를 들어 비스페놀 A, 히드로퀴논과 같은 2수소성 페놀의 비스-할로포메이트, 및 에틸렌 글리콜 및 네오펜틸 글리콜과 같은 글리콜의 비스-할로포메이트; 및 디페닐 카보네이트, 디(톨릴) 카보네이트 및 디(나프틸) 카보네이트와 같은 디아릴 카보네이트이다. 계면반응에 대한 특정 카보네이트 전구체는 카보닐 클로라이드이다.
단독 중합체보다 카보네이트 공중합체가 사용하기에 바람직한 경우에, 둘 이상의 다른 2수소성 페놀의 중합화, 또는 히드록시- 또는 산-제거된 폴리에스테르 또는 이염기성 산 또는 히드록시 산 또는 지방족 이산과 2수소성 페놀의 공중합체 또는 와 2수소성 페놀의 공중합체로부터 기인된 폴리카보네이트를 사용하는 것이 가능하다. 일반적으로, 유용한 지방족 이산은 약 2개∼약 40개 탄소를 가진다. 특히 유용한 지방족 이산은 도데칸이산이다.
선형 폴리카보네이트 및 분지형 폴리카보네이트의 블렌드 뿐만 아니라 분지형 폴리카보네이트는 또한 열가소성 조성물에서 사용될 수 있다. 분지형 폴리카보네이트는 중합화 동안 분지화 작용제를 첨가하여 제조할 수 있다. 이러한 분지화 작용제는 3개 이상의 작용기를 함유하는 다작용성 유기 화합물을 포함할 수 있으며, 상기 작용기는 히드록실, 카복실, 카복실릭 무수물, 할로포밀 및 전술한 분지화 작용제 중 하나 이상을 포함하는 조합일 수 있다. 특정 예는 트리멜리틱 산, 트리멜리틱 무수물, 트리멜리틱 트리클로라이드, 트리스-p-히드록시 페닐 에탄, 이사틴-비스-페놀, 트리스-페놀 TC(1,3,5-트리스((p-히드록시페닐)이소프로필)벤젠), 트리스-페놀 PA(4(4(1,1-비스(p-히드록시페닐)-에틸) α,α-디메틸 벤질)페놀), 4-클로로포밀 프탈산 무수물, 트레메스산, 벤조페논 테트라카복실산 등, 또는 전술한 분지화 작용제 중 하나 이상을 포함하는 조합이다. 분지화 작용제는 주어진 층 중 폴리카보네이트의 총 중량을 기준으로 약 0.05 중량%∼약 4.0 중량%(wt%)의 수준으로 첨가될 수 있다.
일 구체예에서, 폴리카보네이트는 디히드록시 화합물과 탄산 디에스테르 사이의 융해 중축합 반응에 의해 생성될 수 있다. 폴리카보네이트를 생성하는 데 이용될 수 있는 탄산 디에스테르의 예로는 디페닐 카보네이트, 비스(2,4-디클로로페닐)카보네이트, 비스(2,4,6-트리클로로페닐)카보네이트, 비스(2-시아노페닐)카보네이트, 비스(o-니트로페닐)카보네이트, 디톨릴 카보네이트, m-크레실 카보네이트, 디나프틸 카보네이트, 비스(디페닐)카보네이트, 디에틸 카보네이트, 디메틸 카보네이트, 디부틸 카보네이트, 디시클로헥실 카보네이트, 비스(o-메톡시카보닐페닐)카보네이트, 비스(o-에톡시카보닐페닐)카보네이트, 비스(o-프로폭시카보닐페닐)카보네이트, 비스-오르토 메톡시 페닐 카보네이트, 비스(o-부톡시카보닐페닐)카보네이트, 비스(이소부톡시카보닐페닐)카보네이트, o-메톡시카보닐페닐-o-에톡시카보닐페닐카보네이트, 비스 o-(tert-부톡시카보닐페닐)카보네이트, o-에틸페닐-o-메톡시카보닐페닐 카보네이트, p-(tert부틸페닐)-o-(tert-부톡시카보닐페닐)카보네이트, 비스-메틸 살리실 카보네이트, 비스-에틸 살리실 카보네이트, 비스-프로필 살리실 카보네이트, 비스-부틸 살리실 카보네이트, 비스-벤질 살리실 카보네이트, 비스-메틸 4-클로로살리실 카보네이트 등, 또는 전술한 탄산 디에스테르 중 하나 이상을 포함하는 조합이 있다. 특히 유용한 탄산 디에스테르는 디페닐 카보네이트 또는 비스-메틸 살리실 카보네이트이다.
폴리카보네이트의 중량 평균 분자량은 약 3,000 그램/몰∼약 1,000,000 그램/몰(g/몰)이다. 일 구체예에서, 상기 폴리카보네이트 분자량은 약 10,000 g/몰∼약 100,000 g/몰이다. 다른 일 구체예에서, 상기 폴리카보네이트 분자량은 약 20,000 g/몰∼약 50,000 g/몰이다. 또 다른 일 구체예에서, 상기 폴리카보네이트 분자량은 약 25,000 g/몰∼약 35,000 g/몰이다.
시클로지방족 폴리에스테르는 열가소성 조성물에서 사용될 수 있고, 그러한 폴리에스테르는 광 투명도, 향상된 내후성, 내화학성 및 낮은 수분 흡수를 가질 수 있다. 사용되는 경우, 시클로지방족 폴리에스테르는 열가소성 조성물에서 사용된 폴리카보네이트와 우수한 융해 융화성을 가지는 것이 일반적으로 바람직하다. 실시 구체예에서, 폴리카보네이트와 우수한 융해 융화성을 나타내는 시클로지방족 폴리에스테르는 열가소성 조성물에서 사용될 수 있다. 시클로지방족 폴리에스테르는 일반적으로 이염기성 산 또는 유도체와 디올의 반응에 의해 제조된다. 고 품질의 광 시트로서 사용하기 위한 시클로지방족 폴리에스테르 중합체의 제조에 유용한 디올은 직쇄 사슬, 분지형 또는 시클로지방족이고, 2개∼12개의 탄소 원자를 함유할 수 있다.
적합한 디올의 예는, 에틸렌 글리콜, 1,2- 및 1,3-프로필렌 글리콜 등의 프로필렌 글리콜, 1,3- 및 1,4-부탄 디올 등의 부탄 디올, 디에틸렌 글리콜, 2,2-디메틸-1,3-프로판 디올, 2-에틸, 2-메틸, 1,3-프로판 디올, 1,3- 및 1,5-펜탄 디올, 디프로필렌 글리콜, 2-메틸-1,5-펜탄 디올, 1,6-헥산 디올, 1,4-시클로헥산 디메탄올 및 특히 이의 시스- 및 트랜스-이성체, 메틸렌 글리콜, 1,10-데칸 디올 및 전술한 디올 중 하나 이상을 포함하는 조합이 있다. 디메탄올 비시클로 옥탄, 디메탄올 데카린, 시클로지방족 디올 또는 이의 화학적 동등체 및 특히 1,4-시클로헥산 디메탄올 또는 이의 화학적 동등체가 특히 유용하다. 1,4-시클로헥산 디메탄올은 디올 성분으로서 사용되는 것이고, 시스-이성체 대 트랜스-이성체 비율이 약 1:4∼약 4:1인 혼합물이 사용될 수 있다. 특히, 약 1:3 비율의 시스-이성체 대 트랜스-이성체가 유용할 수 있다.
시클로지방족 폴리에스테르 중합체의 제조에 유용한 이산은, 포화 고리 내 포화 탄소에 각각 부착되는 2개의 카복실기를 갖는 카복실산을 포함하는 지방족 이산이다. 시클로지방족 산의 적합한 예는, 데카히드로 나프탈렌 디카복실산, 노르보넨 디카복실산, 비시클로 옥탄 디카복실산이다. 특히 유용한 시클로지방족 이산은 1,4-시클로헥산디카복실산 및 트랜스-1,4-시클로헥산디카복실산이다. 폴리에스테르를 제공하는 데 유용한 선형 지방족 이산은 또한 시클로지방족 고리를 함유하는 1 이상의 단량체를 가진다. 선형 지방족 이산의 실예가되는 예는, 숙신산, 아디핀산, 디메틸 숙신산 및 아제라인 산이다. 이산과 디올의 혼합물 또한 시클로지방족 폴리에스테르를 제조하는 데 사용될 수 있다.
시클로헥산디카복실산 및 이들의 화학적 동등체는 예를 들어, 탄소 및 알루미나를 포함하는 캐리어 상에 지지된 로듐 등의 촉매를 사용하여 실온 및 상온에서 적합한 용매(예를 들어, 물 또는 아세트산) 중 시클로방향족 이산, 및 이소프탈산, 테레프탈산 또는 나프탈렌산과 같은 상응하는 유도체의 수소화에 의해 제조될 수 있다. 그것들은 또한 비활성 액체 매질을 사용하여 제조될 수 있으며, 이때 산은 반응 조건하에서 적어도 부분적으로 용해성이고, 탄소 내 팔라듐 또는 루테늄의 촉매 또는 실리카가 사용된다.
일반적으로, 수소화 동안, 카복실산 기가 시스- 또는 트랜스-위치에 있는 2 이상의 이성체를 얻는다. 시스- 및 트랜스-이성체는 용매, 예를 들어 n-헵탄을 사용하거나 사용하지 않은 결정화에 의해, 또는 증류에 의해 분리될 수 있다. 시스-이성체는 더욱 혼화성인 경향이 있으나, 트랜스-이성체는 더 높은 융해 및 결정화 온도를 가져서 특히 적합하다. 시스- 및 트랜스-이성체의 혼합물이 또한 사용될 수 있다. 트랜스-이성체 대 시스-이성체의 중량비는 약 75:25이다. 이성체의 혼합물 또는 1 이상의 이산이 사용될 때, 코폴리에스테르 또는 2개의 폴리에스테르의 혼합물이 시클로지방족 폴리에스테르 중합체로서 사용될 수 있다.
에스테르를 포함하는 이러한 이산의 화학적 동등체는 또한 시클로지방족 폴리에스테르의 제조에 사용될 수 있다. 이산의 화학적 동등체의 적합한 예로는, 알킬 에스테르, 예컨대 디알킬 에스테르, 디아릴 에스테르, 무수물, 산 클로라이드, 산 브로마이드 등이 있고, 뿐만 아니라 전술한 화학적 동등체 중 하나 이상을 포함하는 조합이 있다. 유용한 화학적 동등체는 시클로지방족 이산의 디알킬 에스테르를 포함하는 한편, 특히 유용한 화학적 동등체는 산의 디메틸 에스테르, 특히 디메틸-트랜스-1,4-시클로헥산디카복실레이트를 포함한다.
디메틸-1,4-시클로헥산디카복실레이트는 디메틸테레프탈레이트의 고리 수소화에 의해 얻어질 수 있고, 시스- 및 트랜스-위치에 카복실산 기를 갖는 2개의 이성체가 얻어진다. 이성체를 분리할 수 있는 경우, 트랜스-이성체가 특히 유용하다. 이성체의 혼합물 또한 전술한 바와 같이 사용될 수 있다.
폴리에스테르 중합체는 일반적으로 이산 또는 이산 화학적 동등체 성분과 디올 또는 디올 화학적 동등체 성분의 축합 또는 에스테르 교환 중합화를 통해 얻어지고, 하기 화학식 (10)의 반복 단위를 가진다:
화학식 (10)
Figure 112008010317307-PCT00010
식 중, R3은 탄소 원자가 2 내지 12개인 알킬 또는 시클로알킬 라디칼을 나타내고, 탄소 원자가 2 내지 12개인 직쇄 사슬, 분지형 또는 시클로지방족 알칸 디올 또는 이의 화학적 동등체의 잔기이고; R4는 이산으로부터 유도된 탈카복실화 잔기인 알킬 또는 시클로지방족 라디칼이며, 단, R3 또는 R4 중 적어도 하나는 시클로알킬 기이다.
유용한 시클로지방족 폴리에스테르는 하기 화학식 (11)의 반복 단위를 갖는 폴리(1,4-시클로헥산-디메탄올-1,4-시클로헥산디카복실레이트)(PCCD)이다:
화학식 (11)
Figure 112008010317307-PCT00011
식 중, 화학식 (9) 중 R3는 시클로헥산 고리이고, R4는 시클로헥산디카복실레이트 또는 이의 화학적 동등체로부터 유도된 시클로헥산 고리이며, 이의 시스- 또는 트랜스-이성체 또는 시스-와 트랜스- 이성체 혼합물로부터 선택된다. 시클로지방족 폴리에스테르 중합체는 일반적으로 적합한 양의 테트라(2-에틸 헥실)티타네이트 등의 적합한 촉매, 일반적으로 최종 생성물의 총 중량을 기준으로 약 50 ppm∼400 ppm의 티타늄의 존재하에 제조될 수 있다.
PCCD는 일반적으로 폴리카보네이트와 완전하게 혼합가능하다. 일반적으로 폴리카보네이트-PCCD 혼합물은 265℃에서, 2.16 킬로그램의 장입량으로 4분 머무름 시간에서 측정할 때 10분당 약 5 입방 센티미터 이상(㏄/10분 또는 ㎖/10분) 내지 약 150 입방 센티미터 이하의 융해 부피 비율을 가지는 것이 바람직하다. 이 범위 내에서, 265℃에서, 2.16 킬로그램의 장입량으로 4분 머무름 시간에서 측정할 때 10분당 약 7 ㏄ 이상, 특히 약 9 ㏄ 이상, 더욱 특히 약 10㏄ 이상의 융해 부피 비율을 가지는 것이 일반적으로 바람직하다. 또한, 이 범위 내에서, 10분당 약 125 ㏄ 이하, 특히 약 110 ㏄ 이하, 더욱 특히 약 100 ㏄ 이하가 바람직하다.
폴리카보네이트와 혼합될 수 있는 다른 적합한 시클로지방족 폴리에스테르는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트)(PTT), 폴리(시클로헥산디메탄올-코-에틸렌 테레프탈레이트)(PETG), 폴리(에틸렌 나프탈레이트)(PEN) 및 폴리(부틸렌 나프탈레이트)(PBN)이다.
다른 중합체와 혼합될 수 있는 또 다른 폴리에스테르는 폴리아릴레이트이다. 폴리아릴레이트는 일반적으로 방향족 디카복실산 및 비스페놀의 폴리에스테르를 가리킨다. 아릴 에스테르 결합 외에도 카보네이트 결합을 포함하는 폴리아크릴레이트 공중합체는 폴리에스테르-카보네이트라고 하고, 또한 혼합물로 이용하는게 이로울 수 있다. 폴리아릴레이트는 용액 중 또는 비스페놀 또는 이들의 유도체와 방향족 디카복실산 또는 이들의 에스테르 형성 유도체의 융해 중합화에 의해 제조될 수 있다.
일반적으로, 폴리아릴레이트는 하나 이상의 방향족 디카복실산 잔기와 조합된 하나 이상의 디페놀 잔기를 포함한다. 하기 화학식 (12)에 도해된 디페놀 잔기는 본 명세서 전반에서 레소르시놀 또는 레소르시놀 부분으로 언급된 1,3-디히드록시벤젠 부분으로부터 유도된다. 레소르시놀 또는 레소르시놀 부분은 비치환된 1,3-디히드록시벤젠 및 치환된 1,3-디히드록시벤젠을 둘 다 포함한다.
화학식 (12)
Figure 112008010317307-PCT00012
화학식 (10) 중, R은 C1 -12 알킬 또는 할로겐 중 적어도 하나이고, n은 0∼3이다. 적합한 디카복실산 잔기는 단환식 부분, 특히 이소프탈산, 테레프탈산 또는 이소프탈산과 테레프탈산의 혼합물, 또는 디페닐 디카복실산, 디페닐에테르 디카복실산 및 나프탈렌-2,6-디카복실산 등과 같은 다환성 부분, 또한 전술한 다환성 부분 중 하나 이상을 포함하는 조합으로부터 유도된 방향족 디카복실산 잔기를 포함한다. 특히 적합한 다환성 부분은 나프탈렌-2,6-디카복실산이다.
특히, 상기 방향족 디카복실산 잔기는 일반적으로 하기 화학식 (13)으로 도해되는 이소프탈산 및/또는 테레프탈산의 혼합물로부터 유도될 수 있다:
화학식 (13)
Figure 112008010317307-PCT00013
그러므로, 일 구체예에서 폴리아릴레이트는 하기 화학식 (14)로서 도해된 레소르시놀 아릴레이트 폴리에스테르를 포함한다(이때, R 및 n은 이미 화학식 (11)에서 정의함):
Figure 112008010317307-PCT00014
식 중, R은 C1 -12 알킬 또는 할로겐 중 적어도 하나이고, n은 0∼약 3이고, m은 약 8 이상이다. 특히, R은 수소일 수 있다. 특히, n은 0이고, m은 약 10 및 약 300이다. 이소프탈레이트 대 테레프탈레이트의 몰비는 약 0.25:1∼약 4.0:1이다.
다른 일 구체예에서, 폴리아릴레이트는 하기 화학식 (15)에서 나타낸 바와 같이 다환성 방향족 라디칼을 갖는 열적으로 안정한 레소르시놀 아릴레이트 폴리에스테르를 포함한다:
화학식 (15)
Figure 112008010317307-PCT00015
식 중, R은 C1 -12 알킬 또는 할로겐 중 적어도 하나이고, n은 0∼약 3이고, m은 약 8 이상이다.
다른 일 구체예에서, 폴리아릴레이트는 공중합체화되어 카보네이트와 아릴레이트 블럭을 포함하는 블럭 코폴리에스테르카보네이트를 형성한다. 그것들은 하기 화학식 (16)의 구조 단위를 포함하는 중합체를 포함한다:
화학식 (16)
Figure 112008010317307-PCT00016
식 중, 각각의 R1은 독립적으로 할로겐 또는 C1 -12 알킬이고, m은 1 이상이고, p는 약 0∼약 3이고, 각각의 R2는 독립적으로 2가 유기 라디칼이고, n은 약 4 이상이다. 특히 n은 약 10 이상, 더욱 특히 약 20 이상이고, 가장 특히 약 30∼약 150이다. 특히 m은 약 3 이상, 더욱 특히 약 10 이상이고, 가장 특히 약 20∼약 200이다. 실시 구체예에서, m은 약 20 및 50의 양으로 존재한다.
폴리에스테르의 중량 평균 분자량은 약 500 그램/몰(g/몰)∼약 1,000,000 그램/몰이 일반적으로 바람직하다. 일 구체예에서, 폴리에스테르의 중량 평균 분자량은 약 10,000 g/몰∼약 200,000 g/몰이다. 다른 일 구체예에서, 폴리에스테르의 중량 평균 분자량은 약 30,000 g/몰∼약 150,000 g/몰이다. 또 다른 일 구체예에서, 폴리에스테르의 중량 평균 분자량은 약 50,000 g/몰∼약 120,000 g/몰이다. 폴리에스테르의 실시 분자량은 60,000 g/몰 및 120,000 g/몰이 될 수 있다. 이들 분자량을 폴리스티렌을 표준에 대하여 측정한다.
폴리카보네이트는 일반적으로 열가소성 조성물의 중량을 기준으로 약 70 중량%∼약 99.9 중량%(wt%)의 양으로 사용된다. 일 구체예에서, 폴리카보네이트는 열가소성 조성물의 중량을 기준으로 약 75 wt%∼약 99.7 wt%의 양으로 존재한다. 다른 일 구체예에서, 폴리카보네이트는 열가소성 조성물의 중량을 기준으로 약 80 wt%∼약 99.5 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 일 구체예에서, 폴리카보네이트는 열가소성 조성물을 기준으로 약 85 wt%∼약 97 wt%의 양으로 존재한다.
열가소성 조성물은 무기 적외선(IR) 흡수 첨가제라고도 언급되는 적외선(IR) 차폐성 무기 첨가제를 더 포함한다. 상기 적외선 차폐성 무기 첨가제는 열가소성 조성물에 실질적으로 고르게 분산된다. 본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "실질적으로 고르게 분산된"이란, 열가소성 조성물 도처에 농도가 5% 미만, 특히 3% 미만, 더욱 특히 1% 미만, 더 더욱 특히 0.5% 미만이고, 더 더욱 특히 0.1% 미만인 것을 의미한다. 적외선 차폐성 무기 첨가제는 일반적으로 금속 붕소화물 및/또는 금속 산화물의 미세 입자일 수 있다. 적합한 금속 붕소화물의 특정 예로는, 란탄 붕소화물(LaB6), 프라세오디뮴 붕소화물(PrB6), 네오디뮴 붕소화물(NdB6), 세륨 붕소화물(CeB6), 가돌리늄 붕소화물(GdB6), 테르븀 붕소화물(TbB6), 디스프로슘 붕소화물(DyB6), 홀뮴 붕소화물(HoB6), 이트륨 붕소화물(YB6), 사마륨 붕소화물(SmB6), 유로퓸 붕소화물(EuB6), 에르븀 붕소화물(ErB6), 툴륨 붕소화물(TmB6), 이테르븀 붕소화물(YbB6), 루테튬 붕소화물(LuB6), 스트론튬 붕소화물(SrB6), 칼슘 붕소화물(CaB6), 티타늄 붕소화물(TiB2), 지르코늄 붕소화물(ZrB2), 하프늄 붕소화물(HfB2), 바나듐 붕소화물(VB2), 탄탈 붕소화물(TaB2), 크롬 붕소화물(CrB 및 CrB2), 몰리브덴 붕소화물(MoB2, Mo2B5 및 MoB), 텅스텐 붕소화물(W2B5) 등, 또는 전술한 붕소화물 중 1 이상을 포함하는 조합이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 적합한 금속 산화물의 특정 예로는, 칼륨 텅스텐 산화물(K(WO3)3), 루비듐 텅스텐 산화물(Rb(WO3)3), 세슘 텅스텐 산화물(Cs(WO3)3), 탈륨 텅스텐 산화물(Tl(WO3)3), 전술한 산화물 중 1 이상을 포함하는 조합 등이 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 실예가되는 금속 산화물은 세슘 텅스텐 산화물(Cs(WO3)3)이다. 전술한 붕소화물 중 1 이상과 전술한 산화물 중 1 이상을 포함하는 조합이 또한 사용될 수 있다.
적외선 차폐성 무기 첨가제는 폴리카보네이트 수지 중에 분산되기 전에 나노크기의 입자 유형일 수 있다. 입자의 유형에 대한 특별한 제한이 없으며, 예를 들어 구형, 불규칙적, 판상 또는 위스커형이 될 수 있다. 나노크기 입자의 평균 최대 치수는 약 200 나노미터(㎚) 이하, 특히 약 150 ㎚ 이하, 더욱 특히 약 100 ㎚ 이하, 더 더욱 특히 약 75 ㎚ 미만, 더 더욱 특히 약 50 ㎚ 이하의 평균일 수 있다. 일 구체예에서, 약 90%를 초과하는 입자들, 특히 약 95%를 초과하는 입자들, 더욱 특히 약 99%를 초과하는 입자들의 평균 최대 치수는 약 200 ㎚ 이하이다. 두 가지 시스템 또는 더 높은 입자 크기 분포가 사용될 수 있다. 입자들은 그것들이 폴리카보네이트 수지를 통한 가시광선의 통과를 방해하지 않도록, 적어도 전술한 투명한 분야에서 그것들의 사용을 용이하게 방해할 수 없는 정도로 충분히 작아야 한다.
적외선 차폐성 무기 첨가제는 조성물의 총량을 기준으로 약 0.75 ppm∼약 10,000 ppm, 특히 약 1 ppm∼약 5,000 ppm, 더욱 특히 약 1.25 ppm∼약 1,000 ppm의 양으로 사용될 수 있고, 더 더욱 특히 약 1.5 ppm∼약 500 ppm의 양으로 사용될 수 있다.
적외선 차폐성 무기 첨가제는 조성물 중 조성물의 양을 기준으로 약 0.01 평방 미터당 그램(g/㎡)∼약 1.0 g/㎡, 특히 약 0.0125 g/㎡∼약 0.75 g/㎡, 더욱 특히 약 0.015 g/㎡∼약 0.6 g/㎡의 양으로 사용되고, 더 더욱 특히 약 0.018 g/㎡∼약 0.56 g/㎡의 양으로 사용된다. 조성물이 평방 미터당 그램의 단위로 표현되는 농도의 적외선 차폐성 무기 첨가제를 포함하는 경우, 조성물 중 적외선 차폐성 무기 첨가제의 양은 조성물로부터 제조된 물품의 두께에 따라 달라진다는 것을 이해할 것이다.
열가소성 조성물은 또한 카본블랙을 포함하고, 상기 카본블랙은 열가소성 조성물에 실질적으로 고르게 분산된다. 적합한 카본블랙은 평균 입자 크기가 약 100 나노미터(㎚) 이하, 특히 약 75 ㎚ 이하, 더욱 특히 약 50 ㎚ 이하이고, 더 더욱 특히 약 40 ㎚ 이하인 것들이다. 게다가, 카본블랙은 또한 약 20 ㎡/g를 초과하는, 특히 약 40 ㎡/g 이상인 표면적을 가진다. 카본블랙은 175 ㎡/g 이하, 특히 165 ㎡/g 이하, 더욱 특히 155 ㎡/g 이하의 표면적을 가질 수 있다. 적합한 카본블랙은 전기 전도성이 최소이거나 또는 없기에 전도성 카본블랙과 구별된다. 상업적으로 입수가능한 카본블랙은 Cabot Corporation으로부터 제조된 상표명 BLACK PEARLSTM의 건조 공정 펠렛, 상표명 ELFTEXTM, REGALTM 및 CSXTM의 습윤 공정 펠렛, MONARCHTM, ELFTEXTM, REGALTM 및 MOGULTM을 포함하는 플러피 형태를 비롯한, 다양한 상표명 및 다수의 상이한 유형으로 팔리고 있다. 이러한 카본블랙은 입자 크기가 20 ㎚∼50 ㎚이고, 표면적이 35 ㎡/g∼138 ㎡/g로 입수가능하다. 특정한 적합한 카본블랙의 비제한적인 예는 Cabot Corporation의 MONARCHTM 800이다. 일 구체예에서, 카본블랙 외에도(또는 대신에) 전도성 카본블랙이 사용될 수 있다. 카본블랙(들)은 처리 또는 비처리될 수 있다.
카본블랙은 조성물의 총 중량을 기준으로 약 1 ppm∼약 27,000 ppm, 특히 약 1.5 ppm∼약 13,000 ppm, 더욱 특히 약 2 ppm∼약 3,000 ppm, 더 더욱 특히 약 3 ppm∼약 1,500 ppm의 양으로 사용될 수 있다.
카본블랙은 조성물의 총량을 기준으로 약 0.001 g/㎡∼약 2.0 g/㎡, 특히 약 0.005 g/㎡∼약 1.75 g/㎡, 더욱 특히 약 0.01 g/㎡∼약 1.55 g/㎡, 더 더욱 특히 약 0.011 g/㎡∼약 1.54 g/㎡의 양으로 사용된다. 상기 조성물이 평방 미터당 그램의 단위로 표현되는 농도의 카본블랙을 포함하는 경우, 조성물 중 카본블랙의 양은 조성물로부터 제조된 물품의 두께에 따라 달라질 것임을 이해할 것이다. 또한, 카본블랙 입자들은 그것들이 폴리카보네이트 수지를 통한 가시광선의 통과를 방해하지 않도록, 적어도 전술한 투명한 분야에서 그것들의 사용을 용이하게 방해할 수 없는 정도로 충분히 작아야 한다
적외선 차폐성 무기 첨가제를 카본블랙과 배합하여, 적외선 차폐성 무기 첨가제 대 카본블랙의 중량비가 약 0.001:1∼약 70:1, 특히 약 0.005:1∼약 65:1, 더욱 특히 약 0.01:1∼약 60:1인 적외선 차폐성 첨가제 패키지를 얻는다. 상기 적외선 차폐성 첨가제 패키지는 열가소성조성물의 총 중량을 기준으로 약 1 ppm∼약 37,000 ppm, 충분히 약 2.0 ppm∼약 35,000 ppm, 더욱 특히 약 2.5 ppm∼약 33,000 ppm, 더 더욱 특히 약 3 ppm∼약 32,500 ppm의 양으로 존재한다.
적외선 차폐성 무기 첨가제(즉, 전술한 금속 붕소화물 및/또는 금속 산화물)는 열 안정성 및 적합한 적외선 흡수성을 가지며, 약 260℃를 초과하는 열 공정 조건에 안정하고, 폴리카보네이트 수지를 비롯한 열가소성 조성물 및 폴리카보네이트 수지를 포함하는 블렌드에서 분산가능하다는 것은 알려져 있다. 그러한 적외선 차폐성 무기 첨가제의 첨가는 폴리카보네이트 수지의 적외선 흡수성을 바람직하게 증가시킬 수 있다. 하지만, 폴리카보네이트 수지 중에 미립자 적외선 차폐성 무기 첨가제를 단독으로 첨가하는 것은 입사 광선의 산란을 증가시킬 수 있어서, 합한 폴리카보네이트 수지와 적외선 차폐성 무기 첨가제에서 탁도의 수준을 증가시킨다는 것이 또한 관찰되었다. 탁도 증가는 적외선 차폐성 무기 첨가제의 장입량 증가와 대략 일직선으로 증가하므로, 높은 탁도의 문제점은 적외선 차폐성 무기 첨가제 양이 높을수록 더 크다. 증가된 탁도, 즉 약 5%를 초과하는 탁도는 이번에는 물품의 용도를 제한한다. 물품이 시각적 요구, 높은 적외선 방출 제조 작업에서 사용하기 위한 보호 안경류를 제조하는 데 사용되는 경우, 물품에서 높은 투명도를 갖기 위해 이의 사용자가 시야와 시각적 해상도를 상세하게 하기 위한 물품에서 높은 투명도를 갖는 것이 안전성 및 정확성을 위해 바람직하다.
카본블랙과 무기 IR 첨가제(금속 붕소화물)의 조합물을 포함하는 적외선 차폐성 첨가제 패키지가 사용될 때 조성물에서 탁도는 감소될 수 있다. 놀랍게도, 적외선 차폐성 무기 첨가제와 카본블랙의 조합물은 적외선 차폐성 무기 첨가제 또는 카본블랙 중 하나를 개별적으로 사용하여 얻어지는 것보다 적외선에서 더 강한 흡수성을 제공한다. 이것은 동등한 적외선 흡수성을 달성하는 데 있어서 적외선 차폐성 무기 첨가제 단독에 요구되는 것에 비해 적외선 차폐성 무기 첨가제와 카본블랙의 조합물이 더 낮은 양으로 사용될 수 있도록 한다. 카본블랙과 금속 붕소화물의 조합물을 사용하여, 금속 붕소화물의 더 낮은 장입량을 갖는 조성물은 또한 카본블랙 없이 금속 붕화물만을 갖는 동등체 적외선 흡수성을 나타내는 조성물보다 탁도 값이 더 낮다는 것을 알았다. 카본블랙은 따라서 필요한 금속 붕소화물의 양을 감소시킴으로써, 탁도를 낮게 유지한다. 물품에서 낮은 탁도와 높은 적외선 차폐 성능이 조합되는 것을 원하는 분야에서 사용하기 위한 조성물에 대해 바람직하다.
따라서, IR 차폐성 무기 패키지를 사용하여 제조된 조성물의 탁도는 ASTM D 1003-00에 따라 2.5 밀리미터(㎜) 두께에서 측정시 약 5% 이하, 특히 약 4% 이하, 더욱 특히 약 3% 이하, 더 더욱 특히 약 2.8% 이하이다.
약 1.56 g/㎡ 이상의 수준의 농도로 적외선 차폐성 무기 첨가제(즉, 금속 붕소화물)룰 사용하면 조성물에 대한 MVR의 바람직스럽지 못한 증가를 초래할 수 있고, 10분당 약 10 ㏄ 이상의, 조성물에 대한 바람직스럽지 못한 MVR을 얻도록 한다. 적외선 차폐성 무기 첨가제의 증가 수준은 MVR 증가와 대략 일직선으로 증가한다. 이 증가된 MVR은 이번에는 후속 압출 동안 제조하는 데 바람직하지 않다. EN 169 및/또는 EN 171 표준에 관련한 성능을 유지하는 동시에 차폐성 무기 첨가제의 양을 줄이기 위한 카본블랙의 사용은 조성물의 MVR에서 증가를 예기치못할 정도로 적게 제공한다. 조성물에서 사용된 적외선 차폐성 무기 첨가제의 수준은 따라서 조성물에 대한 더 낮은 MVR을 바람직하게 제공하도록 낮아질 수 있다.
따라서, 조성물의 용융 유속(MVR)은 ISO 1133에 따라 300℃ 및 1.2 ㎏에서 측정시 10분 흐름 당 약 1 그램∼약 8 그램(㏄/10분), 특히 10분당 약 1.5 ㏄∼약 7.5 ㏄, 더욱 특히 10분당 약 2 ㏄∼약 7 ㏄이다.
조성물은 UV 흡수 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 UV 흡수 첨가제는 그것의 가수분해 안정성을 증가시켜 IR 흡수 첨가제의 보존을 촉진한다. 적합한 UV 흡수 첨가제는 2,4-디히드록시벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시벤조페논, 2-히드록시-4-n-옥트옥시벤조페논, 4-도데실옥시-2-히드록시벤조페논, 2-히드록시-4-옥타데실옥시벤조페논, 2,2'-디히드록시-4-메톡시벤조페논, 2,2'-디히드록시-4,4'디메톡시벤조페논, 2,2'-디히드록시-4-메톡시벤조페논, 2,2',4,4'-테트라히드록시벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시-5-설포벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시-2'-카복시벤조페논, 2,2'-디히드록시-4,4'디메톡시-5-설포벤조페논, 2-히드록시-4-(2-히드록시-3-메틸아릴옥시)프로폭시벤조페논, 2-히드록시-4-클로로벤조페논 등과 같은 벤조페논; 2-(2-히드록시-5-tert-옥틸페닐)-벤조트리아졸, 2-히드록시-4-n-옥트옥시벤조페논 2-(2-히드록시-5-메틸 페닐)벤조트리아졸, 2-(2-히드록시-3',5'-디-tert-부틸 페닐)벤조트리아졸 및 2-(2-히드록시-X-tert, 부틸-5'-메틸-페닐)벤조트리아졸 등과 같은 벤조트리아졸; 페닐 살리실레이트, 카복시페닐 살리실레이트, p-옥틸페닐 살리실레이트, 스트론튬 살리실레이트, p-tert 부틸페닐 살리실레이트, 메틸 살리실레이트, 도데실 살리실레이트 등의 살리실레이트; 및 또한 레소르시놀 모노벤조에이트, 2-에틸헥실-2-시아노, 3-페닐시나메이트, 2-에틸-헥실-2-시아노-3,3-디페닐 아크릴레이트, 에틸-2-시아노-3,3-디페닐 아크릴레이트, 2,2'-티오비스(4-t-옥틸페놀레이트)-1-n-부틸아민 등과 같은 기타 자외선 흡수제, 또는 전술한 UV 흡수 첨가제 중 1 이상을 포함하는 조합이다. 바람직한 시중에서 입수가능한 UV 흡수제는 Ciba Specialty Chemicals로부터 시판중인 TINUVINTM 234, TINUVINTM 329, TINUVINTM 350 및 TINUVINTM 360; Cyanamide로부터 시판중인 CYASORBTM UV 흡수제, 예컨대 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-페놀(CYASORBTM 5411); 2-히드록시-4-n-옥틸옥시벤조페논(CYASORBTM 531); 2-[4,6-비스(2,4-디메틸페닐)-1,3,5-트리아진-2-일]-5-(옥틸옥시)-페놀(CYASORBTM 1164); 2,2'-(1,4-페닐렌)비스(4H-3,1-벤족사진-4-온)(CYASORBTM UV-3638); 1,3-비스[(2-시아노-3,3-디페닐아크릴로일)옥시]-2,2-비스[[(2-시아노-3,3-디페닐아크릴로일)옥시]메틸]프로판(UVINUL 3030); 2,2'-(1,4-페닐렌)비스(4H-3,1-벤족사진-4-온); 1,3-비스[(2-시아노-3,3-디페닐아크릴로일)옥시]-2,2-비스[[(2-시아노-3,3-디페닐아크릴로일)옥시]메틸]프로판이다. 압출에 의해 형성된 물품인, BASF로부터 시판중인 UVINUL 3030은 휘발성이 낮아서 특히 유용하다.
상기 UV 흡수제는 조성물 중 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.05 wt%∼약 5 wt%의 양으로 사용될 수 있다. 일 구체예에서, UV 흡수제는 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.1 wt%∼약 0.5 wt%, 특히 약 0.2 wt%∼약 0.4 wt%의 양으로 사용될 수 있다.
상기 조성물은 적외선 차폐성 무기 첨가제와 IR 광선의 상호작용에 의해 발생한 온도 증가를 보상하기 위해 열 안정제를 함유할 수 있다. 또한, 열 안정제를 첨가하여 융해 배합과 같은 공정 작업 동안 원료들을 보호한다. 일반적으로, 적외선 차폐성 무기 첨가제를 함유하는 열가소성 중합체를 포함하는 물품은 광선에 노출시 최대 약 20℃까지의 온도 증가를 경험할 수 있다. 상기 조성물에 열 안정제를 첨가하면 장기간의 시효처리 특징을 향상시키고, 물품의 수명을 증가시킨다.
다른 일 구체예에서, 공정 동안 유기 중합체의 분해를 방지하고, 물품의 열 안정성을 향상시키기 위해 열 안정제를 임의로 첨가할 수 있다. 적합한 열 안정제는 포스파이트, 포스포나이트, 포스핀, 장해 아민, 히드록실 아민, 페놀, 아크릴로일 변성 페놀, 과염소산화물 분해제, 벤조퓨라논 유도체 등, 또는 전술한 열 안정제 중 1 이상을 포함하는 조합이다. 예로는, 이에 한정되는 것은 아니지만, 트리스(노닐 페닐)포스파이트, 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트, 비스(2,4-디-t-부틸페닐)펜타에리트리톨 디포스파이트, 디스테아릴 펜타에리트리톨 디포스파이트 등과 같은 포스파이트; 알킬화 모노페놀 또는 폴리페놀; 디엔과 폴리페놀의 알킬화 반응 생성물, 예컨대 테트라키스[메틸렌(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시히드로시나메이트)]메탄 등; 파라-크레졸 또는 디시클로펜타디엔의 부틸화 반응 생성물; 알킬화 히드로퀴논; 히드록실화 티오디페닐 에테르류; 알킬리덴-비스페놀; 벤질 화합물; 1수소성 또는 다수소성 알코올과 베타-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)-프로피온산의 에스테르; 1수소성 또는 다수소성 알코올과 베타-(5-tert-부틸-4-히드록시-3-메틸페닐)-프로피온산의 에스테르; 티오알킬 또는 티오아릴 화합물의 에스테르, 예컨대 디스테아릴티오프로피오네이트, 디라우릴티오프로피오네이트, 디트리데실티오디프로피오네이트, 옥타데실-3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 펜타에리트리틸-테트라키스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트 등; 베타-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)-프로피온산 등의 아미드, 또는 전술한 항산화제 중 1 이상을 포함하는 조합이 있다. 시중에서 입수가능한 적합한 열 안정제는 IRGAPHOSTM 168, DOVERPHOSTM S-9228, ULTRANOXTM 641 등이다. 필요에 따라, 지방족 에폭시와 같은 임의의 공안정제 또는 IRGANOXTM 1076, IRGANOXTM 1010와 같은 장해 페놀 항산화제(둘 다 Ciba Specialty Chemicals 제조) 또한 조성물의 열 안정성을 향상시키기 위해 첨가될 수 있다. 바람직한 열 안정제는 포스파이트이다.
열 안정제는 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.001 wt%∼약 3 wt%, 특히 약 0.002 wt%∼약 1 wt%, 더욱 특히 약 0.005 wt%∼약 0.5 wt%, 더 더욱 특히 약 0.01 wt%∼약 0.1 wt%의 양으로 존재할 수 있다.
조성물은 충전제를 임의로 더 포함할 수 있다. 적합한 충전제 또는 강화제는, 예를 들어 알루미늄 실리케이트(뮬라이트), 합성 칼슘 실리케이트, 지르코늄 실리케이트, 용융 실리카, 결정질 실리카 그래파이트, 천연 규사 등과 같은 실리케이트 및 실리카 분말; 붕소-질화물 분말, 붕소-실리케이트 분말 등과 같은 붕소 분말; TiO2, 알루미늄 산화물, 마그네슘 산화물 등과 같은 산화물; 황산 칼슘(이의 무수물, 2수화물 또는 3수화물); 백악, 석회석, 대리석, 합성 침전 칼슘 카보네이트 등과 같은 칼슘 카보네이트; 섬유상, 보형, 바늘형, 라멜라 활석 등을 비롯한 활석; 규회석; 표면처리된 규회석; 오목하고 고체인 유리 구형, 실리케이트 구형, 세노스피어, 알루미노실리케이트(아라모 구형) 등과 같은 유리 구형; 경질 카올린, 연질 카올린, 하소 카올린, 중합성 매트릭스 수지와의 융화성을 촉진시키기 위한 당업계에 공지된 다양한 코팅제를 포함하는 카올린 등을 비롯한 카올린; 규소 탄화물, 알루미나, 붕소 탄화물, 철, 니켈, 구리 등과 같은 단결정 섬유 또는 "위스커"; 석면, 탄소 섬유, E, A, C, ECR, R, S, D, 또는 NE 유리와 같은 유리 섬유 등과 같은 섬유(연속적 및 잘린 섬유 포함); 몰리브덴 설파이드, 아연 설파이드 등과 같은 설파이드류; 바륨 티타네이트, 바륨 페라이트, 바륨 설페이트, 중정석 등과 같은 바륨 화합물; 미립자 또는 섬유상 알루미늄, 청동, 아연, 구리 및 니켈 등과 같은 금속 및 금속 산화물; 유리 플레이크, 플레이크화 규소 탄화물, 알루미늄 디붕소화물, 알루미늄 플레이크, 강철 플레이크 등과 같은 플레이크화 충전제; 섬유상 충전제, 예를 들어 알루미늄 실리케이트, 알루미늄 산화물, 마그네슘 산화물 및 황산 칼슘 반수화물 중 1 이상을 포함하는 블렌드로부터 유래된 것들과 같은 짧은 무기 섬유 등; 나무를 가루화하여 얻어진 목분, 셀룰로스, 면, 사이잘, 주트, 전분, 코르크분, 리그닌, 땅콩 껍질, 옥수수, 쌀 곡류 껍질 등의 섬유상 생성물 등과 같은 천연 충전제 및 보강제; 폴리테트라플루오로에틸렌 등의 유기 충전제; 폴리(에테르 케톤), 폴리이미드, 폴리벤족사졸, 폴리(페닐렌 설파이드), 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 방향족 폴리아미드, 방향족 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리테트라플루오로에틸렌, 아크릴 수지, 폴리(비닐 알코올) 등의 섬유를 형성할 수 있는 유기 중합체로부터 형성된 보강 유기 섬유상 충전제가 있고; 뿐만 아니라 운모, 점토, 장석, 굴뚝 먼지, 필라이트, 석영, 규암, 펄라이트, 트리폴리, 규조토 등과 같은 부가 충전제 및 보강제, 또는 전술한 충전제 또는 보강제 중 1 이상을 포함하는 조합물이 있다.
충전제 및 보강제는 전도성을 촉진하기 위해 금속성 물질 층으로 코팅되거나, 또는 중합성 매트릭스 수지의 접착 및 분산을 개선하기 위해 실란으로 표면 처리될 수 있다. 또한, 강화 충전제는 단선사 또는 복선사 섬유의 형태로 제공될 수 있고, 단독으로 또는 상이한 유형의 섬유와 완전히 배합하여, 예를 들어, 공-직조 또는 코어/덮개, 사이드 바이 사이드, 오렌지 형 또는 매트릭스 및 피브린 구조로 사용될 수 있거나, 또는 섬유 제조 분야에서 당업자에게 공지된 다른 방법에 의해 사용될 수 있다. 적합한 공직조된 구조는 예를 들어, 유리 섬유-탄소 섬유, 탄소 섬유-방향족 폴리이미드(아라미드)섬유 및 방향족 폴리이미드 섬유 유리 섬유 등을 포함한다. 섬유상 충전제는 예를 들어, 조방사, 0∼90도 직물 등과 같은 직조 섬유상 보강제; 연속 가닥 매트, 잘린 가닥 매트, 티슈, 페이퍼 및 펠트 등과 같은 부직 섬유상 보강제; 또는 노끈과 같은 3차원 보강제의 형태로 공급될 수 있다. 충전제는, 사용되는 경우, 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.01 wt%∼약 30 wt%의 양으로 존재한다.
가소제, 윤활제 및/또는 성형 방출 작용제 첨가제도 사용될 수 있다. 이러한 유형의 물질 중 상당부분이 겹치며, 예를 들어, 디옥틸-4,5-에폭시-헥사히드로프탈레이트와 같은 프탈산 에스테르; 트리스-(옥트옥시카보닐에틸)이소시아누레이트; 트리스테아린; 레소르시놀 테트라페닐 디포스페이트(RDP), 히드로퀴논의 비스(디페닐)포스페이트 및 비스페놀-A의 비스(디페닐)포스페이트와 같은 디- 또는 다작용성 방향족 포스페이트; 폴리-알파-올레핀; 에폭시화 소이빈 오일; 실리콘 오일을 비롯한 실리콘; 에스테르, 예를 들면 알킬 스테아릴 에스테르와 같은 지방산 에스테르, 예컨대, 메틸 스테아레이트; 스테아릴 스테아레이트, 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트 등; 메틸 스테아레이트와 폴리에틸렌 글리콜 중합체, 폴리프로필렌 글리콜 중합체 및 이의 공중합체를 포함하는 친수성 및 소수성 비이온성 계면활성제의 혼합물, 예를 들어, 적합한 용매 중 메틸 스테아레이트와 폴리에틸렌-폴리프로필렌 글리콜 공중합체; 밀랍, 몬탄 왁스, 파라핀 왁스 등과 같은 왁스를 포함한다. 그러한 물질들은 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.0001 wt%∼약 1.0 wt%의 양으로 사용될 수 있다.
용어 "대전방지제"는 중합체 수지로 공정되거나, 또는 물질 또는 물품으로 분무되어 전도성 및 전반적인 물리적 성능을 향상시킬 수 있는 단량체성, 저중합성 또는 중합성 물질을 가리킨다. 단량체성 대전방지제의 예는 글리세롤 모노스테아레이트, 글리세롤 디스테아레이트, 글리세롤 트리스테아레이트, 에톡실화 아민, 1차, 2차 및 3차 아민, 에톡실화 알코올, 알킬 설페이트, 알킬아릴설페이트, 알킬포스페이트, 알킬아민설페이트, 소듐 스테아릴 설포네이트, 소듐 도데실벤젠설포네이트와 같은 알킬 설포네이트 염, 4차 암모늄 염, 4차 암모늄 수지, 이미다졸린 유도체, 소르비탄 에스테르, 에탄올아미드, 베타인 등, 또는 전술한 단량체성 대전방지제 중 1 이상을 포함하는 조합물이 있다.
중합성 대전방지제의 예는 소정의 폴리에스테르아미드 폴리에테르-폴리아미드(폴리에테르아미드) 블록 공중합체, 폴리에테르에스테르아미드 블록 공중합체, 폴리에테르에스테르 또는 폴리우레탄을 포함하며, 각각은 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리테트라메틸렌 글리콜 등의 폴리알킬렌 글리콜 부분 폴리알킬렌 산화물 단위를 포함한다. 그러한 중합성 대전방지제는 시중에서 입수가능하며, 예를 들어 PelestatTM 6321(Sanyo) 또는 PebaxTM MH1657(Atofina), IrgastatTM P18 및 P22(Ciba-Geigy)이다. 대전방지제로서 사용될 수 있는 다른 중합성 물질은 폴리아닐린(Panipol로부터 시중에서 입수가능한 PANIPOL®EB), 폴리피롤 및 폴리티오펜(Bayer로부터 시중에서 입수가능함)과 같은 고유 전도성 중합체이며, 상승 온도에서 용융 공정 후 그들의 고유 전도성의 약간을 유지한다. 일 구체예에서, 탄소 섬유, 탄소 나노섬유, 탄소 나노튜브, 카본블랙 또는 전술한 것들 중 임의의 조합물은 화학적 대전방지제를 함유하는 중합성 수지에서 사용되어 조성물이 정전기적으로 소산되도록 한다.
본원에서 사용하기에 적합한 대전방지제는 알킬 설포네이트의 오늄 염, 특히 퍼플루오르화 알킬 설포네이트의 알킬화 및 아릴레이트 오늄 염이다. 실예가되는 오늄 염은 포스포늄, 암모늄, 설포늄, 이미다졸리늄, 피리디늄 또는 트로필륨 염이다. 퍼플루오르화 알킬 설포네이트의 알킬화 암모늄 및 포스포늄 염이 바람직하다. 알킬화 포스포늄 설포네이트가 가장 바람직하다. 특히 유용한 포스포늄 설포네이트는 유기 설포네이트 음이온 및 유기 포스포늄 양이온을 함유하는 플루오로탄소를 포함할 수 있는 플루오르화 포스포늄 설포네이트이다. 유기 설포네이트 음이온의 적합한 예는, 이에 한정되는 것은 아니지만 퍼플루오로 메탄 설포네이트, 퍼플루오로 부탄 설포네이트, 퍼플루오로 헥산 설포네이트, 퍼플루오로 헵탄 설포네이트, 퍼플루오로 옥탄 설포네이트, 이들 중 하나 이상을 포함하는 조합물 등이 있다. 전술한 포스포늄 양이온의 적합한 예는, 이에 한정되는 것은 아니지만 테트라메틸 포스포늄, 테트라에틸 포스포늄, 테트라부틸 포스포늄, 트리에틸메틸 포스포늄, 트리부틸메틸 포스포늄, 트리부틸에틸 포스포늄, 트리옥틸메틸 포스포늄, 트리메틸부틸 포스포늄 트리메틸옥틸 포스포늄, 트리메틸라우릴 포스포늄, 트리메틸스테아릴 포스포늄, 트리에틸옥틸 포스포늄지방족 포스포늄 등의 지방족 포스포늄 및 테트라페닐 포스포늄, 트리페닐메틸 포스포늄, 트리페닐벤질 포스포늄, 트리부틸벤질 포스포늄 등의 방향족 포스포늄, 전술한 것들 중 하나 이상을 포함하는 조합물을 포함한다. 전술한 암모늄 양이온의 적합한 예는 이에 한정되는 것은 아니지만, 테트라메틸 암모늄, 테트라에틸 암모늄, 테트라부틸 암모늄, 트리에틸메틸 암모늄, 트리부틸메틸 암모늄, 트리부틸에틸 암모늄, 트리옥틸메틸 암모늄, 트리메틸부틸 암모늄 트리메틸옥틸 암모늄, 트리메틸라우릴 암모늄, 트리메틸스테아릴 암모늄, 트리에틸옥틸 암모늄 등의 지방족 암모늄 및 테트라페닐 암모늄, 트리페닐메틸 암모늄, 트리페닐벤질 암모늄, 트리부틸벤질 암모늄 등의 방향족 암모늄, 전술한 것들 중 하나 이상을 포함하는 조합물을 포함한다. 전술한 대전방지제 중 1 이상을 포함하는 조합물이 또한 사용될 수 있다.
대전방지제는 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.0001 wt%∼약 5.0 wt%의 양으로 사용될 수 있다.
안료 및/또는 염료 첨가제와 같은 착색제 또한 존재할 수 있다. 적합한 안료는 예를 들어, 금속 산화물과 같은 무기 안료 및 아연 산화물, 티타늄 이산화물, 철 산화물 등의 혼합 금속 산화물; 아연 설파이드류 등의 설파이드류; 알루미네이트; 소듐 설포-실리케이트 설페이트, 크로메이트 등; 카본블랙; 아연 페라이트; 군청색; 안료 갈색 24; 안료 적색 101; 안료 황색 119; 아조, 디아조, 퀸아크리돈, 페릴렌, 나프탈렌 테트라카복실산, 플라반트론, 이소인돌리논, 테트라클로로이소인돌리논, 안트라퀴논, 안탄트론, 디옥사진, 프탈로시아닌 및 아조 레이크 등의 유기 안료; 안료 청색 60, 안료 적색 122, 안료 적색 149, 안료 적색 177, 안료 적색 179, 안료 적색 202, 안료 자색 29, 안료 청색 15, 안료 녹색 7, 안료 황색 147 및 안료 황색 150, 또는 전술한 안료 중 1 이상을 포함하는 조합물이 있다. 안료는 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.01 wt%∼약 10 wt%의 양으로 사용될 수 있다.
적합한 염료는 유기 물질일 수 있고, 예를 들어, 쿠마린 460(청색), 쿠마린 6(녹색), 나일 적색 등의 쿠마린 염료; 란탄족 복합체; 탄화수소 및 치환된 탄화수소 염료; 다환성 방향족 탄화수소 염료; 옥사졸 또는 옥사디아졸 염료 등의 섬광 염료; 아릴- 또는 헤테로아릴-치환된 폴리(C2 -8) 올레핀 염료; 카보시아닌 염료; 인단트론 염료; 프탈로시아닌 염료; 옥사진 염료; 카보시트릴 염료; 나프탈렌테트라카복실산 염료; 포피린 염료; 비스(스티릴)비페닐 염료; 아크리딘 염료; 안트라퀴논 염료; 시아닌 염료; 메틴 염료; 아릴메탄 염료; 아조 염료; 인디고이드 염료, 티오인디고이드 염료, 디아조늄 염료; 니트로 염료; 퀴논 이민 염료; 아미노케톤 염료; 테트라졸륨 염료; 티아졸 염료; 페리렌 염료, 페리논 염료; 비스-벤족사조일티오펜(BBOT); 트리아릴메탄 염료; 크산텐 염료; 티오크산텐 염료; 나프탈이미드 염료; 락톤 염료; 근적외선 파장에서 흡수하여 가시광선 파장을 방출하는 반대 스토크스 위치 염료 등의 플루오로포어; 7-아미노-4-메틸쿠마린 등의 발광 염료; 3-(2'-벤조티아졸릴)-7-디에틸아미노쿠마린; 2-(4-비페닐일)-5-(4-t-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸; 2,5-비스-(4-비페닐일)-옥사졸; 2,2'-디메틸-p-쿼터페닐; 2,2-디메틸-p-터페닐; 3,5,3"",5""-테트라-t-부틸-p-퀸키페닐; 2,5-디페닐퓨란; 2,5-디페닐옥사졸; 4,4'-디페닐스틸벤; 4-디시아노메틸렌-2-메틸-6-(p-디메틸아미노스티릴)-4H-피란; 1,1'-디에틸-2,2'-카보시아닌 요오드; 3,3'-디에틸-4,4',5,5'-디벤조티아트리카보시아닌 요오드; 7-디메틸아미노-1-메틸-4-메톡시-8-아자퀴놀론-2; 7-디메틸아미노-4-메틸퀴놀린-2; 2-(4-(4-디메틸아미노페닐)-1,3-부타디에닐)-3-에틸벤조티아졸륨 퍼클로레이트; 3-디에틸아미노-7-디에틸이미노페녹사졸늄 퍼클로레이트; 2-(1-나프틸)-5-페닐옥사졸; 2,2'-p-페닐렌-비스(5-페닐옥사졸); 로다민 700; 로다민 800; 피렌; 크리센; 루브렌; 코로넨 등, 또는 전술한 염료 중 1 이상을 포함하는 조합물이 있다. 염료는 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.01 wt%∼약 10 wt%의 양으로 사용될 수 있다.
할로겐화 물질, 예를 들어 할로겐화 화합물 및 하기 화학식 (17)의 수지는 난연제로서 사용될 수 있다:
화학식 (17)
Figure 112008010317307-PCT00017
식 중, R은 알킬렌, 알킬리덴 또는 시클로지방족 결합, 예컨대, 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌, 이소프로필렌, 이소프로필리덴, 부틸렌, 이소부틸렌, 아밀렌, 시클로헥실렌, 시클로펜틸리덴 등; 또는 산소 에테르, 카보닐, 아민 또는 황 함유 결합, 예컨대, 설파이드, 설폭시드, 설폰 등이다. R은 또한 방향족, 아미노, 에테르, 카보닐, 설파이드, 설폭시드, 설폰 등과 같은 기로 연결된 둘 이상의 알킬렌 또는 알킬리덴 결합으로 이루어질 수 있다.
화학식 (17) 중 Ar 및 Ar'은 각각 독립적으로 페닐렌, 비페닐렌, 터페닐렌, 나프틸렌 등의 모노- 또는 폴리카보환식 방향족 기이다.
Y는 유기, 무기 또는 유기금속성 라디칼, 예를 들어: 할로겐, 예컨대, 염소, 브롬, 요오드, 불소; 또는 일반식 OE의 에테르 기(이때 E는 X와 유사한 1가 탄화수소 라디칼); 또는 R로 표현되는 유형의 1가 탄화수소 기; 또는 기타 치환체, 예컨대, 니트로, 시아노 등이고, 아릴 핵당 1 이상, 바람직하게는 2개의 할로겐 원자가 있는 상기 치환체는 실질적으로 비활성 제공된다.
존재할 때, 각각의 X는 독립적으로 1가 탄화수소 기, 예를 들어 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 데실 등과 같은 알킬기; 페닐, 나프틸, 비페닐, 크실릴, 톨릴 등과 같은 아릴 기; 벤질, 에틸페닐 등과 같은 아랄킬 기; 시클로펜틸, 시클로헥실 등과 같은 시클로지방족 기이다. 1가 탄화수소 기는 자체로 비활성 치환체를 함유한다.
각각의 d는 독립적으로 1부터 최대 Ar 또는 Ar'을 포함하는 방향족 고리 상에서 치환가능한 수소 수와 동등하다. 각각의 e는 독립적으로 0에서 최대 R을 치환가능한 수소 수와 동등하다. 각각의 a, b 및 c는 독립적으로 0을 포함하는 정수이다. b가 0이 아닌 경우, a 또는 c도 둘 다 0이 아닐 것이다. 그렇지않으면 a 또는 c는 0일 수 있고, 둘 다 0일 수는 없다. b가 0인 경우, 방향족 기는 직접적인 탄소-탄소 결합에 의해 연결된다.
방향족 기 상에서 히드록실 및 Y 치환체, Ar 및 Ar'은 방향족 고리 상의 오르토, 메타 또는 파라 위치에서 다양해질 수 있고, 상기 기들은 서로에 대하여 임의의 가능한 기하학적 관계에 있을 수 있다.
상기 화학식의 범주 내에 포함되는 것은 다음과 같은 비스페놀이 대표적이다: 2,2-비스-(3,5-디클로로페닐)-프로판; 비스-(2-클로로페닐)-메탄; 비스(2,6-디브로모페닐)-메탄; 1,1-비스-(4-요오도페닐)-에탄; 1,2-비스-(2,6-디클로로페닐)-에탄; 1,1-비스-(2-클로로-4-요오도페닐)에탄; 1,1-비스-(2-클로로-4-메틸페닐)-에탄; 1,1-비스-(3,5-디클로로페닐)-에탄; 2,2-비스-(3-페닐-4-브로모페닐)-에탄; 2,6-비스-(4,6-디클로로나프틸)-프로판; 2,2-비스-(2,6-디클로로페닐)-펜탄; 2,2-비스-(3,5-디브로모페닐)-헥산; 비스-(4-클로로페닐)-페닐-메탄; 비스-(3,5-디클로로페닐)-시클로헥실메탄; 비스-(3-니트로-4-브로모페닐)-메탄; 비스-(4-히드록시-2,6-디클로로-3-메톡시페닐)-메탄; 및 2,2-비스-(3,5-디클로로-4-히드록시페닐)-프로판 2,2-비스-(3-브로모-4-히드록시페닐)-프로판. 또한 상기 구조 화학식 내에 포함되는 것은 1,3-디클로로벤젠, 1,4-디브로모벤젠, 1,3-디클로로-4-히드록시벤젠, 및 2,2'-디클로로비페닐, 폴리브롬화 1,4-디페녹시벤젠, 2,4'-디브로모비페닐 및 2,4'-디클로로비페닐 등의 비페닐, 뿐만 아니라 데카브로모 디페닐 산화물이 있다.
비스페놀 A와 테트라브로모비스페놀 A의 코폴리카보네이트 및 카보네이트 전구체, 예컨대, 포스겐 등의 저중합성 및 중합성 할로겐화 방향족 화합물이 또한 유용하다. 금속 상승제, 예를 들어, 안티몬 산화물은 또한 난연제와 함께 사용될 수 있다. 사용할 때, 할로겐 함유 난연제는 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.1 wt%∼약 10 wt%의 양으로 존재할 수 있다.
무기 난연제로는 또한 예를 들어 칼륨 퍼플루오로부탄 설포네이트(Rimar 염), 칼륨 퍼플루오르옥탄 설포네이트, 테트라에틸암모늄 퍼플루오르헥산 설포네이트 및 칼륨 디페닐설폰 설포네이트 등의 C2 -16 알킬 설포네이트의 염; 예를 들어 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속(예를 들어 리튬, 소듐, 칼륨, 마그네슘, 칼슘 및 바륨 염)과 무기산 복합체 염의 반응에 의해 형성된 염, 예를 들어, Na2CO3, K2CO3, MgCO3, CaCO3 및 BaCO3 등의 탄소 산의 알칼리 금속 및 알칼리 토금속 염 등의 옥소-음이온, 또는 Li3AlF6, BaSiF6, KBF4, K3AlF6, KAlF4, K2SiF6 및/또는 Na3AlF6 등의 플루오로-음이온 복합체를 사용할 수 있다. 존재할 때, 무기 난연제 염은 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.1 wt%∼약 5 wt%의 양으로 사용될 수 있다.
방사선 안정제, 특히 감마-방사선 안정제 또한 존재할 수 있다. 적합한 감마-방사선 안정제는 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 1,2-부탄디올, 1,4-부탄디올, 메소-2,3-부탄디올, 1,2-펜탄디올, 2,3-펜탄디올, 1,4-펜탄디올, 1,4-헥산디올 등의 디올; 1,2-시클로펜탄디올, 1,2-시클로헥산디올 등의 지환족 알코올; 2,3-디메틸-2,3-부탄디올(피나콜) 등의 분지형 비환식 디올, 폴리올, 또한 알콕시-치환된 환식 또는 비환식 알칸을 포함한다. 불포화 부위를 가진 알켄올은 또한 유용한 부류의 알코올로서, 그것의 예로는 4-메틸-4-펜텐-2-올, 3-메틸-펜텐-3-올, 2-메틸-4-펜텐-2-올, 2,4-디메틸-4-펜-2-올 및 9-데센-1-올이 있다. 적합한 알코올의 다른 부류는 1 이상의 히드록시 치환된 삼차 탄소를 가지는 삼차 알코올이다. 이들의 예는 2-메틸-2,4-펜탄디올(헥실렌 글리콜), 2-페닐-2-부탄올, 3-히드록시-3-메틸-2-부타논, 2-페닐-2-부탄올 등 및 1-히드록시-1-메틸-시클로헥산과 같은 지환족 삼차 탄소이다. 다른 부류의 적합한 알코올은 방향족 고리에서 불포화 탄소에 부착된 포화 탄소 상에 히드록시 치환을 가지는 히드록시메틸 방향족이다. 히드록시 치환된 포화 탄소는 메틸올 기(-CH2OH)일 수 있거나, 또는 그것은 (-CR4HOH) 또는 (-CR2 4OH)(이때, R4는 복합체 또는 단순히 탄화수소임)의 경우와 같이 복합체 탄화수소 기의 구성원일 수 있다. 특정 히드록시 메틸 방향족은 벤즈히드롤, 1,3-벤젠디메탄올, 벤질 알코올, 4-벤질옥시 벤질 알코올 및 벤질 벤질 알코올일 수 있다. 특정 알코올은 2-메틸-2,4-펜탄디올(헥실렌 글리콜로도 알려짐), 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜이다. 감마-방사선 안정화 화합물은 조성물의 총 중량을 기준으로 0.001 wt%∼1 wt%, 더욱 특히 0.01 wt%∼0.5 wt%의 양으로 사용될 수 있다.
일 구체예에서, 조성물은 폴리카보네이트 수지, 약 0.01 g/㎡∼약 1.0 g/㎡의 적외선 차폐성 무기 첨가제 및 약 0.001 g/㎡∼약 2.0 g/㎡의 카본블랙을 포함한다. 일 구체예에서, 조성물은 폴리카보네이트 수지, 약 0.0125 g/㎡∼약 0.75 g/㎡의 적외선 차폐성 무기 첨가제 및 약 0.005 g/㎡∼약 1.75 g/㎡의 카본블랙을 포함한다. 다른 일 구체예에서, 조성물은 폴리카보네이트 수지, 약 0.015 g/㎡∼약 0.6 g/㎡의 적외선 차폐성 무기 첨가제 및 약 0.01 g/㎡∼약 1.55 g/㎡의 카본블랙을 포함한다. 다른 일 구체예에서, 조성물은 폴리카보네이트 수지, 약 0.018 g/㎡∼약 0.56 g/㎡의 적외선 차폐성 무기 첨가제 및 약 0.011 g/㎡∼약 1.54 g/㎡의 카본블랙을 포함한다. 조성물은 UV 안정제, 열 안정제, 충전제, 난연제, 가소제, 항산화제, 광 안정제, 가소제, 착색제, 대전방지제, 감마선 안정제, 전술한 것들 중 1 이상을 포함하는 조합물 등을 비롯한 부가 성분을 포함하며, 부가 성분을 사용하는 한 조성물의 목적하는 특성에 반대 영향을 미치지 않는다. 조성물은 따라서 폴리카보네이트 수지, 적외선 차폐성 무기 첨가제, 카본블랙 및 선택적으로 임의의 부가 성분을 포함하며, 사용된 모든 성분들의 합한 중량%는 조성물의 100 wt%이다.
조성물은 당분야에서 일반적으로 이용가능한 방법으로 제조될 수 있다, 예를 들어, 일 구체예에서, 공정의 한가지 방식으로 분말화 또는 입자화된 폴리카보네이트 수지, 적외선 차폐성 무기 첨가제, 카본블랙, UV 첨가제, 열 안정제 및 임의의 선택적 성분은 먼저 HENSCHEL-MIXER® 고속 혼합기에서 혼합된다. 손 혼합을 비롯한 다른 낮은 절삭 공정이 또한 이 혼합물을 수행할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 그 다음 블렌드를 호퍼를 통해 트윈 스크류 압출기의 급수탱크로 넣는다. 대안으로, 성분 중 하나 이상을 압출기로 직접 공급함으로써 조성물로 혼입될 수 있다. 상기 첨가제는 또한 바람직한 중합성 수지와 마스터배치로 화합물화하여 압출기로 공급했다. 압출기는 조성물을 흐르게 하는 데 필요한 온도보다 더 높은 온도에서 일반적으로 작동된다. 압출체를 즉시 물 배치에서 켄칭하여 펠렛화하였다. 상기 방법으로 제조된 펠렛은, 절삭될 때 압출체를 목적하는 바와 같이 4분의 1인치 길게 또는 짧게 될 수 있다. 상기 펠렛은 후속의 성형, 조형 또는 성형에 사용될 수 있다.
마스터배치는 조성물을 제조하는 데 베이스 수지와의 사용을 위해 제조될 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, 용어 "마스터배치"는 캐리어 수지 중 입자의 분산을 가리키는 것으로, 전형적으로 합성/압출 공정과 같은 혼합 공정을 사용하여 형성된 펠렛 또는 비드의 형태이다. 또한 본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "마스터블렌드"는 일반적으로 분말 캐리어 중 표지 입자의 분산을 가리킨다. 마스터배치를 제조하는 것은 캐리어 수지를 포함하는 마스터블렌드, 적외선 차폐성 무기 첨가제 및 카본블랙을 포함하는 적외선 차폐성 첨가제 패키지 및 선택적으로 임의의 바람직한 부가 성분, 예컨대 UV 첨가제 및/또는 열 안정제를 용융 배합하는 단계를 포함한다. 일 구체예에서, 캐리어 수지는 폴리카보네이트 수지이다. 마스터배치는 베이스 수지와 기타 첨가제를 용융 배합하여 조성물을 형성할 수 있다. 일 구체예에서, 베이스 수지는 폴리카보네이트 수지이다. 다른 일 구체예에서, 베이스 수지는 마스터배치를 제조하기 위해 사용된 캐리어 수지와 동일하다. 마스터배치는 전술한 바와 같이 혼합기를 이용하여 베이스 수지와 배합되고, 압출될 수 있다. 일 구체예에서, 마스터배치 및 베이스 수지는 압출기의 급수탱크에서 배합된다. 다른 일 구체예에서, 베이스 수지를 압출기의 급수탱크에 부가할 수 있고, 마스터배치를 압출기의 아래쪽 공급창구로 부가된다.
구체예에서, 마스터배치는 캐리어 수지 및 적외선 차폐성 패키지를 포함하고, 이때 상기 적외선 차폐성 첨가제 패키지는 혼합된 캐리어 수지와 적외선 차폐성 첨가제 패키지의 합한 중량의 약 0.0001 wt%∼약 20 wt%이고, 상기 적외선 차폐성 첨가제 패키지는 적외선 차폐성 무기 첨가제 대 카본블랙의 중량비가 약 0.001:1∼약 70:1이다. 다른 일 구체예에서, 조성물은 캐리어 수지와 적외선 차폐성 패키지를 포함하고, 상기 적외선 차폐성 첨가제 패키지는 캐리어 수지와 적외선 차폐성 첨가제 패키지의 합한 중량의 약 0.005 wt%∼약 15 wt%이고, 적외선 차폐성 첨가제 패키지는 적외선 차폐성 무기 첨가제 대 카본블랙의 중량비가 약 0.005:1∼약 65:1이다. 다른 일 구체예에서, 조성물은 캐리어 수지 및 적외선 차폐성 패키지를 포함하며, 상기 적외선 차폐성 첨가제 패키지는 캐리어 수지와 적외선 차폐성 첨가제 패키지의 합한 중량의 약 0.001 wt%∼약 10 wt%이고, 상기 적외선 차폐성 첨가제 패키지는 적외선 차폐성 무기 첨가제 대 카본블랙의 중량비가 약 0.01:1∼약 60:1이다.
마스터배치는 마스터배치와 베이스 수지의 합한 중량을 기준으로 약 1 wt%∼약 80 wt%, 특히 약 2 wt%∼약 60 wt%, 더욱 특히 약 3 wt%∼약 40 wt%, 더 더욱 특히 약 5 wt%∼약 30 wt%, 더 더욱 특히 약 10 wt%∼약 20 wt%의 양으로 베이스 수지에 첨가된다.
조성물은 필름, 시트, 다층벽 시트, 플라크 등과 같은 물품으로 가공될 수 있다. 조성물은 일반적으로 혼합되고, 용융 또는 용액은 무기 IR 흡수 첨가제 및 UV 흡수 첨가제를 분산시키기 위해 조성물에 전단응력을 부여할 수 있는 장치에서 혼합된다. 조성물을 용융 혼합하는 것이 바람직하다. 상기 혼합 장치의 적합한 예는 압출기(예컨대, 단일 및 트윈 스크류 압출기), Buss-혼련기, 헬리콘, Waring® 혼합기, HENSCHEL-Mixers®, Banbury® 혼합기, 사출 성형기, 블로우 성형기, 진공 형성기 등과 같은 성형기이다. 조성물이 압출기, Buss-혼련기, Banbury® 혼합기, helicone, Waring® 혼합기, HENSCHEL-Mixers® 등에서 용융 혼합될 때, 용융 블렌드를 롤 밀에서의 전단공정에 추가로 부가하는 것이 선택적으로 바람직할 수 있다. 성형의 바람직한 방법은 사출 성형기에서 이다.
일 구체예에서, 조성물로부터 물품의 압출에 있어서, 첨가제(예컨대, 무기 IR 흡수 첨가제, 카본블랙 및 UV 흡수 첨가제)를 공급탱크에서 폴리카보네이트 수지와 함께 압출기에 부가할 수 있다. 다른 일 구체예에서, 물품의 압출에 있어서, 첨가제는 마스터 배치의 형태로 압출기에 부가될 수 있다. 폴리카보네이트 수지가 압출기의 공급탱크에 공급되면, 마스터배치는 압출기의 공급창고 또는 하류의 공급포트 중 하나에서 공급될 수 있다. 일 실시 구체예에서, 물품의 생산에 있어서, 폴리카보네이트 수지가 단일 또는 트윈 스크류 압출기의 공급창고에 공급되는 동시에, 무기 IR 흡수 첨가제, 카본블랙 및 UV 흡수 첨가제는 하류의 공급포트에 마스터배치 형태로 부가된다.
조성물로부터 제조된 물품은 예를 들어 필름, 시트, 플라크 또는 기타 성형 물품 등의 층들일 수 있다. 필름은 두께가 약 0.1 ㎛∼약 1000 ㎛인 층이고, 일반적으로 시트, 플라크 또는 기타 성형 물품의 두께는 약 1000 ㎛∼약 20 ㎜보다 더 크다.
특정 구체예에서, 물품의 두께는 약 0.05 ㎜∼약 20 ㎜, 특히 약 0.1 ㎜∼ 약 15 ㎜, 더욱 특히 약 0.5 ㎜∼약 12 ㎜, 더 더욱 특히 약 1 ㎜∼약 10 ㎜이다.
일 구체예에서, 조성물로부터 제조된 물품은 단층 또는 다층 필름 또는 시트를 포함할 수 있다. 단층 필름 또는 시트는 일반적으로 압출(즉, 필름 또는 시트 압출)에 의해 제조할 수 있다. 다층 필름 또는 시트는 일반적으로 롤 밀 또는 롤 스택에서 필름 또는 압출을 라미네이트 단계를 수반하는 압출에 의해 제조된다. 단층 또는 다층의 필름 또는 시트의 개별적인 층의 압출은 단일 스크류 압출기 또는 트윈 스크류 압출기에서 수행할 수 있다. 단일 또는 트윈 스크류 압출기에서 층을 압출하고 롤 밀에서 층을 라미네이트 하는 것이 바람직하다. 단일 스크류 압출기 또는 트윈 스크류 압출기에서 층들을 공압출하고 선택적으로 롤 밀에서 층들을 라미네이트 하는 것이 바람직하다. 필요에 따라, 롤 밀은 2개의 롤 또는 3개의 롤 밀일 수 있다. 필요한 경우, 다층 필름 또는 시트의 제조를 위해 층들을 단일 스크류 압출기를 사용하여 공압출할 수 있다.
다층벽 물품에서, 다층벽을 구성하는 각자의 시트들은 목적하는 바와 유사하거나 다른 조성물을 가질 수 있다. 일 구체예에서, 필름 또는 시트와 같은 다층벽 물품의 제조에 있어서, 물품에 바람직한 조성물은 공압출 이전에 분리하여 예비혼합한다. 이 경우에, 예비혼합된 조성물(들)은 추가의 공압출을 위해 펠렛, 시트 등의 적합한 형태로 형성되기 이전에, 먼저 트윈 스크류 압출기, 단일 스크류 압출기, Buss 혼련기, 롤 밀 등에서 용융 혼합될 수 있다. 그 다음 예비혼합된 조성물은 공압출을 위해 각자의 압출기로 공급될 수 있다.
전술한 바와 같이, 다층 구조를 원하는 경우에 다층 물품의 층들은 공압출된다(즉, 다층 공압출에 의해 제조됨). 일 구체예에서, 다층 시트의 공압출의 일 방식에서, 다양한 압출기로부터의 용융 스트림(압출체)을 공급 블록 다이로 공급되고, 다양한 용융 스트림은 다이에 들어가기 전에 배합된다. 다른 일 구체예, 다양한 압출기로부터의 용융 스트림은 다기관 내부의 배합 다이로 공급된다. 다른 용융 스트림은 따로 다이에 들어가고, 마지막 다이 오리피스(orifice) 바로 안에서 결합한다. 또 다른 일 구체예, 다양한 압출기로부터의 용융 스트림은 다기관 외부의 배합 다이로 공급된다. 외부 배합 다이는 다른 용융 스트림에 대한 다기관을 완전히 분리할 뿐만 아니라, 명확한 오리피스를 통해 스트림은 개별적으로 다이를 떠나 다이 출구를 바로 넘어서 결합한다. 더 융해되고 다이의 바로 아래쪽에서 층들은 배합된다. 다층 시트의 생산에 사용된 다이의 예는 공급 블록 다이다. 실시 구체예에서, 다층 시트의 각자 층의 공압출에 사용된 압출기는 단일 스크류 압출기이다. 필요한 경우 공압출된 시트를 선택적으로 롤 밀에서 카렌더 성형될 수 있다. 다층 시트의 두께는 약 0.5 ㎜∼약 35 ㎜일 수 있다.
또 다른 일 구체예에서, 조성물을 압출 전 또는 후에 성형하여 적외선 (IR) 흡수제 물품을 제조할 수 있다. 사출 성형, 압축 성형, 압출 성형, 블로우 성형 또는 이들을 포함하는 조합에 의해 성형할 수 있다. 성형에 이어 조형, 열성형, 냉간성형, 절삭, 코팅 또는 이러한 공정 중 하나 이상을 포함하는 조합 등의 추가 공정을 경우에 따라 수행할 수 있다.
조성물의 용융흐름을 위한 장비, 예를 들어, 사출 성형기, 압출기는 이를 통해 흐르는 조성물의 MVR을 조절하도록 조정하여 최상 특성 및 외형을 위해 성형 공정을 최적화할 수 있다. 유럽 규격 169 및 171은 각각 광범위의 적외선 흡수 성능은 각각의 기준에 열거된 각각의 스케일에 정의된 적외선 및 가시광선 및/또는 자외선 흡수성에 대한 특정 세트의 요건을 가진 물품을 타깃(target)으로 한다. 보호 안경류에서 용도를 위한 물품의 가장 유효한 제조에 있어서, 상기 물품은 유형 또는 크기를 다양화할 수 없으나, 스케일 요건과 관련하여 할 수 있고, 물품의 제조에 사용된 조성물로 가공하는 데 조정을 제한하고, 제조 장비로의 조정을 최소화하는 것이 바람직하다. 전술한 공정의 하나 이상을 사용하여 하나 또는 둘 다의 기준 내에서 상이한 스케일의 요건을 충족시키는 상이한 물품의 제조는, 용융 흐름 속도(MVR)는 상이한 스케일 요건을 가지는 물품을 위해 개별적으로 제조된 조성물 사이에서 일정할 때 단순화될 수 있다. 그러므로 조성물의 용융 흐름 특성을 일정하게 하여 제조 장비에 대한 조정을 최소화하는 것이 바람직하다. 적외선 차폐성 무기 첨가제와 카본블랙을 포함하는 적외선 차폐성 첨가제 패키지의 사용은 이를 사용하여 제조된 조성물에 대한 일정한 MVR을 제공할 수 있고, 상기 조성물은 EN 169 및/또는 EN 171에 대한 주어진 스케일 요건을 충족시킬 수 있다.
따라서, 유럽 규격 EN 169 및/또는 EN 171의 스케일 요건 중 임의의 하나에 대한 요건을 충족시키는 데 유용한 조성물은 EN 169 및/또는 EN 171의 상이한 스케일 요건에 대한 요건을 충족시키는 다른 일 조성물로부터 ISO 1133에 따라 300℃ 및 1.2 ㎏에서 측정 시 10분당 약 4 입방 센티미터(㏄/10분) 이하의 유량, 특히 약 3.5 ㏄/10분 이하, 더욱 특히 약 3 ㏄/10분 이하, 더 더욱 특히 약 2.5 ㏄/10분 이하로 MVR을 다양화할 수 있다.
EN 169 및/또는 EN 171의 바람직한 스케일 요건은, 전술한 바와 같이 제조에서 사용을 위해 적합한 적외선 차폐성 첨가제 패키지를 선택하여 조성물로부터 제조된 물품에서 측정되고, 달성될 수 있다. 상기 EN 요건 중 1 이상을 충족시키기에 충분한 양으로 존재하고, 부가적으로 바람직한 탁도 및 MVR을 제공하는, 상기 방법으로 선택된 적외선 차폐성 첨가제 패키지는 적외선 차폐성 무기 첨가제의 최저 적재 및 카본블랙의 적재를 포함하며, 혼합물은 사용된 적외선 차폐성 무기 첨가제의 적재에 대한 최적의 적외선 차폐성을 제공하고, 전술한 바와 같은 바람직한 성능을 가진다. 구체예에서, 각각 캐리어 수지 및 IR 차폐성 첨가제 패키지를 포함하는 마스터배치는 전술한 바와 같이 제조될 수 있고, 베이스 수지 및 임의의 목적하는 첨가제와 혼합하여, 복합적인 상이한 스케일 요건이 상기 마스터배치를 사용하여 충족될 수 있도록 하는 조성물을 형성할 수 있는데, 이때 상기 마스터배치는 그것들이 조성물에 부여하는 상기 목적하는 특성들(즉, 스케일 요건, 탁도, MVR)로 선택된다. 다른 일 구체예에서, 둘 이상의 마스터배치를 제조할 수 있으며, 이들의 각각은 전술한 바와 같은 EN 169 및/또는 EN 171의 상이한 스케일 요건을 충족시키기에 유용하고, 복합적인 상이한 스케일 요건이 둘 이상의 마스터배치를 사용하여 충족될 수 있도록 선택되고 베이스 수지와 상이한 비율로 배합될 수 있다.
조성물로부터 제조된 물품은 바람직하게는 일정 양의 적외(IR) 방사선을 흡수한다. 일 구체예에서, IR 방사선은 근적외선(NIR) 분광 영역에서 780 ㎚∼2000 ㎚의 파장을 갖는 방사선이다. 다른 일 구체예에서, IR 방사선은 근적외선(NIR) 분광 영역에서 780 ㎚∼1400 ㎚의 파장을 갖는 방사선이다. 물품은 물품의 표면상의 IR 방사선 사건의 약 5% 이상, 특히 약 20% 이상, 더욱 특히 약 30% 이상, 더 더욱 특히 약 40% 이상, 더 더욱 특히 약 50%, 더 더욱 특히 약 60% 이상, 더 더욱 특히 약 99.99% 이상 양을 흡수한다.
상기 물품은 전자기적 스펙트럼의 IR 영역에서 가능한 많은 전자기적 방사선을 흡수하는 것이 바람직한 동시에, 물품은 또한 전자기적 스펙트럼의 가시광선 영역에서 차폐 광에 투명한 것이 바람직하다. 전자기적 스펙트럼의 가시광선 영역은 일반적으로 약 400 ㎚∼약 700 ㎚의 파장을 가진다. 따라서, 상기 물품은 가시광선 영역에서의 광 투과 퍼센트가 ASTM D 1003-00에 따라 2.5 ㎜ 두께를 사용하여 측정시 약 20% 이하, 특히 약 30% 이하, 더욱 특히 약 40% 이하, 더 더욱 특히 약 50% 이하, 더 더욱 특히 약 75% 이하이다 .
조성물로부터 얻어진 물품은 약 2년 이상, 특히 약 10년 이상의 기간에 걸쳐 IR 흡수능에서 손실이 없는 것이 일반적으로 바람직하다. 일 구체예에서, IR 흡수능의 손실(효과적인 IR 흡수 함량의 손실로 측정)은 주변 환경 조건에 노출시 2년의 기간에 걸쳐 약 7% 이하, 특히 약 5% 이하, 더욱 특히 약 4% 이하이다. 다른 일 구체예에서, IR 흡수능의 손실은 주변 환경에 노출 시 10년의 기간에 걸쳐 약 10% 이하일 수 있다. IR 흡수 손실은 활성 IR 흡수 첨가제의 초기 양과 활성 IR 흡수 첨가제의 최종 양의 차이를 목적하는 시간 기간이 경과한 후 IR 흡수 첨가제의 초기 양으로 나누어 측정된다.
조성물로부터 제조된 물품은 유해한 IR, UV 또는 가시광 방사선으로의 노출이 바람직하지 않은 분야에서 보호 안경류 또는 기타 개인 보호용 장비(당업계에서 "PPE"라고 함)로 이롭게 사용될 수 있다. 그러한 분야는 용접, 유리공예, 주조, 야금, 금속세공, 도기 소성, 기타 가마 및/또는 로 작업, 기타 고온 작업 등을 포함한다. 전술한 조성물로부터 제조된 물품들은 유럽 규격 EN 169 및/또는 EN 171에 대한 스케일 요건 중 1 이상을 충족시킨다.
일 구체예에서, 상이한 유형의 보호 안경류를 제조하는 방법은 캐리어 수지 중에 2종 이상의 첨가제를 포함하는 적외선 차폐성 첨가제 패키지를 포함하는 마스터배치를 선택하는 단계, 상기 마스터배치를 베이스 수지와 배합하여 조성물을 형성하는 단계; 및 상기 조성물을 보호 안경류를 제조하는 데 사용하기 위한 물품으로 성형하는 단계를 포함한다. 상기 방법으로 제조된 보호 안경류는 유럽 규격 EN 169 및/또는 EN 171의 1 이상의 스케일에 대한 요건의 각각을 충족시킨다. 또한, EN 169 및/또는 EN 171의 상이한 스케일 요건에 따라 제조된 상이한 보호 안경류를 제조하는 데 사용된 조성물에 대한 최상 MVR과 최저 MVR은 ISO 1133에 따라 300℃ 및 1.2 ㎏에서 10분당 4 ㏄ 이하, 바람직하게는 2 ㏄ 이하, 더욱 바람직하게는 1 ㏄ 이하로 차이가 난다.
일 구체예에서, 예를 들어, 물품을 사용하여 제조된 보호 안경류는 용접 고글일 수 있다. 다른 일 구체예에서, 예를 들어, 보호 안경류는 용접 마스크용 면갑 판일 수 있다. 다른 일 구체예에서, 예를 들어, 보호 안경류는 주조 작업 및/또는 유리공예용 고글일 수 있다. 당업자라면 물품으로부터 상기 방법으로 제조된 보호 안경류가 유해한 적외선 및/또는 가시광 방사선으로부터의 눈 보호가 필요한 다양한 다른 분야에서 사용될 수 있다는 것을 인지할 것이다. 따라서, 전술한 예들에서 언급되거나 함축된 임의의 분야는 물품 및/또는 보호 안경류의 사용에 제한되는 것으로 간주해서는 안 된다.
일 구체예에서, 물품은 선택적으로 코팅되어 다양한 표면 특성을 강화시킨다. 코팅은 내긁힘성, 안개저항 등을 향상시키고, 대전방지 특성을 향상시키고, 표면의 용이한 세척을 촉진하고, 항반사 특성을 제공하는 데 적용될 수 있다.
후술될 비제한적인 실시예에 의해 조성물을 더욱 자세히 기술하고자 한다.
조성물은 Werner & Pfleider사의 25 ㎜ 서로 맞물리는 트윈 스크류 압출기 상에서 배럴 온도 40-200-250-285-300-300-300-300℃, 300 rpm으로 혼합하여 제조하였다. 이 연구에 사용된 컬러 플라크는 280-290-300-295℃(성형 온도 90℃)에 설정된 4개의 온도 영역을 가지는 Engel 75T 성형 기기에서 성형하였다.
중합체 분자량은 가교결합된 스티렌-디비닐벤젠 겔 칼럼, 약 1 ㎎/㎖ 농도의 샘플을 사용한 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 의해 측정하고, 폴리카보네이트 기준을 이용하여 눈금을 정했다. 용융부피 유속(MVR)은 ISO 1133에 따라 300℃ 및 1.2 ㎏에서 측정하였다. 폴리카보네이트 미립자의 예비건조는 2시간 동안 12O℃에서 행하였다. 탁도 및 투과율(%T)은 ASTM D1003-00에 따라 2.5 밀리미터 컬러 플라크 상에서 측정하였다. 광대역의 분광 투과율은 Hitachi U4100 분광 광도계에서 측정하였다. Hitachi U4100에서 얻은 투과율 데이터는 상이한 스케일에 대한 유럽 규격 EN 169 및 EN 171에 따른 실시예에 대하여 '합격' 또는 '불합격'을 표시하는 데 사용되었다.
실시예 및 비교예에서 사용될 물질을 제조하는 데 사용된 성분을 하기 표 1 에 열거하였다.
Figure 112008010317307-PCT00018
하기 실시예 및 비교예에 있어서, 염기 폴리카보네이트 조성물은 0.3 wt% UV5411 및 500 ppm의 1-168을 함유하는 PC 수지를 사용하여 제조하였다. LaB6와 카본블랙의 농도는 평방 미터당 그램의 층 샘플로 하기 데이터에 나타내었다.
실시예 1 및 비교예 1과 2. 하기의 실시예 및 비교예는 EN 171 요건을 충족과 MVR 성능 사이의 특성의 균형을 논증하기 위해 선택된 LaB6(모두) 및 카본블랙(실시예 1)의 장입량을 사용하여 제조된다. 실시예 및 비교예에 대한 분광 요건의 결과를 합격 또는 불합격으로 요약하였다(EN 171).
Figure 112008010317307-PCT00019
표 2의 데이터는 LaB6의 일부를 카본블랙으로 대체한 후에 MVR 값에서 뚜렷한 차이를 나타낸다. 실시예 1 및 비교예 1 둘 다는 EN 171 스케일 5 요건을 충족시키나, 비교예 1은 확연하게 더 높은 MVR을 가지므로 면갑 물질 생산(예컨대, 압출 성형 공정)에 반대의 영향을 줄 수 있다. 실시예 1과 동일한 LaB6 장입량을 포함하며 CB가 없는 비교예 2는 has 수용가능한 MVR을 가지나, EN 171 스케일 5 기준을 충족시키지 않는다.
비교 목적으로, 포함된 1은 이러한 성분들을 포함하는 폴리카보네이트 조성물에 있어서 MVR 및 LaB6 장입량 사이의 관계를 나타낸다. 도 1은 부가 LaB6가 0 wt%∼0.32 wt%인 LaB6의 장입량이 증가한 조성물에 대한 MVR을 나타낸다. 이 범위에 걸쳐서 LaB6 장입량의 증가는 부가 LaB6 0 wt%에서 초기 MVR 5.3 ㏄/10분에서 부가 LaB6 0.32 wt%의 LaB6 장입량에서 21.5 ㏄/10분으로 증가의 원인이 된다. 따라서, 이 결과들은 LaB6 장입량에 대한 MVR의 강한 의존성을 보여준다.
실시예 2와 3 및 비교예 3-6. 하기의 실시예 및 비교예는 EN 169 요건 충족 및 탁도 성능 사이의 특성의 균형을 논증하기 위해 LaB6(모두) 및 카본블랙(실시예 2 및 3)의 장입량을 사용하여 제조하였다. 실시예 및 비교예에 있어서 분광 요건에 대한 결과는 합격 또는 불합격으로 요약하였다(EN 169).
Figure 112008010317307-PCT00020
표 3의 데이터는 LaB6를 단독으로 사용한 조제물에 비해 LaB6가 카본블랙과 배합될 때, 탁도 차이를 보여준다. 실시에 2 및 비교예 3 둘 다는 스케일 2.5 투과 요건(EN 169)을 충족시키나, LaB6의 일부를 카본블랙으로 대체(실시예 2)는 2.2라는 더 낮은 탁도 값을 나타낸다. 실시예 3과 비교예 5에서, 둘 다 스케일 1.7(EN 169) 요건은 충족시키나, LaB6와 CB의 배합물을 사용한 실시예 3이 1.4라는 현저하게 더 낮은 탁도를 가지는 동일한 효과가 관찰되었다. 비교예 4 및 6, 이들 중 각각은 이의 각자의 EN 169 기준을 충족하지 못하였고, 개량 카본블랙이 더 낮은 탁도에서 EN 169 스케일 2.5 및 1.7 요건을 충족시키는 주어진 LaB6 장입량의 유효성 강화를 시사하고, 각각 실시예 2 및 3에서 이러한 요건들을 충족시키기 위해 감소된 장입량을 고려한다는 증거가 된다.
비교 목적으로, 도 2는 첨가된 카본블랙이 없는 조성물 중 LaB6 장입량 증가와 탁도 증가 사이의 관계를 증명하기 위해 포함된다. 탁도의 추가 증가는 0.45 g/㎡을 초과한 LaB6 장입량에 대하여 추정될 수 있을 것으로 추측될 수 있다. 이러한 과량의 장입량 중 탁도의 측정은 분석 장비의 한계로 인해 얻어지지 않았다. 하지만, 가시광선 광원을 사용한 조명하에 각각 EN 169 스케일 5 요건을 달성한 2개의 샘플(1.0 ㎜ 두께)의 정량적인 시각적 비교는 1.56 g/㎡ LaB6을 함유하는 제1의 것이 더 많은 빛을 발산하는 것, 즉 0.48 g/㎡ LaB6 및 0.24 g/㎡ 카본블랙을 함유하는 제2의 것보다 더 높은 탁도를 갖는 것을 나타낸다.
실시예 4: EN 169 및/또는 EN 171 요건을 충족시키기 위한 조성물에 있어서 LaB6 및 카본블랙의 적합한 장입량을 측정하는 방법. 투과 함수는 EN169 및/또는 EN171에서 특정 UV, VIS 및 IR 투과 요건을 달성하기 위해 요구되는 카본블랙과 LaB6의 수준을 평가하기 위해 전개하였다. 투과 함수는 표 4에 주어진 실험의 설정으로부터 유도하였다(1 ㎜):
Figure 112008010317307-PCT00021
투과 함수(방정식)는 상기 데이터로부터 유도되고, 상기 데이터의 도표의 최소 제곱 다항식 접합을 이용하여 측정하였다. 방정식은 하기와 같다:
Figure 112008010317307-PCT00022
식 중, %T[감마]는 가시광선 스펙트럼에서 %투과율이고, %TNIR(780 ㎚∼1400 ㎚)은 780 ㎚∼1400 ㎚의 근적외선 영역에서 %투과율이고, %TNIR(780∼2000 ㎚)은 근적외선 영역(780 ㎚∼2000 ㎚)에서 %투과율이고, [LaB6]는 LaB6의 농도 g/㎡이고, [CB]는 카본블랙의 농도 g/㎡이다. 방정식은 두 가지 기준에서 각각의 스케일에 요구되는 탄소의 최대 수준을 산출하는 데 사용될 수 있다. 표 3 및 4(하기)는 EN 169 및 EN 171을 사용하여 일정한 값을 달성하는 데 사용될 수 있는 카본불랙의 최대 양을 나타낸다. 이번에, 이러한 수치를 달성하는 데 사용된 LaB6의 양은 최소화될 수 있다.
상기 데이터 및 방정식을 이용하여 측정한 바에 따르면, 사용될 수 있는 카본블랙의 양은 표준 카본블랙(Cabot BV사의 MonarchTM 800)을 기준으로 0.011 g/㎡(예컨대, 표 3의 실시예 3)∼1.54 g/㎡이다. 표준 카본블랙의 사용은 상이한 유형의 카본블랙이 가시광선 광 투과율(%TVIS)에서 최대 10%의 변동을 가질 수 있고, 염료 등의 기타 착색제를 사용하는 경우 최대 100%를 가질 수 있음을 관찰하였기에 추천된다.
투과 방정식 1∼3을 이용하여, EN 169(표 5) 및 EN 171(표 6)에 대한 시각적 스케일 기준을 충족시키기 위해 카본블랙에 대한 최적의 장입량(g/㎡)을 산출하였다. 방정식 1∼3을 이용하여 측정된 이 값들은 다음과 같다:
Figure 112008010317307-PCT00023
Figure 112008010317307-PCT00024
표 5 및 표 6에 나타낸 값들을 이용하여, EN 169 및/또는 EN 171에 대한 임의의 스케일 수치에 대한 요건을 충족시키는 LaB6 및 카본블랙의 최적의 장입량을 측정할 수 있다. 이들 최적화된 장입량은 특정 스케일에 대한 요건을 충족시키는 조성물에 대한 가능한 최저 탁도 값을 확보하는 데 유용하다.
단수 형태는 문맥이 달리 명확하게 표시하지 않는 한 복수의 지시대상을 포함한다. 동일한 특성을 기술하는 모든 범위의 종점은 결합 가능하고, 언급된 종점을 내포한다. 모든 참고문헌은 본원에 참고로 본원에 포함된다.
전형적인 구체예는 설명의 목적으로 기술한 것일 뿐, 전술한 기술이 본원에서의 범주에 제한되는 것으로 간주해서는 안 된다. 따라서, 본원의 사상 및 범주로부터 벗어나지 않는 다양한 변형, 변경 및 대안이 있을 수 있음을 당업자라면 인지할 것이다.

Claims (26)

  1. 폴리카보네이트 수지,
    적외선 차폐성 무기 첨가제, 및
    카본블랙
    을 포함하는 조성물로서,
    상기 조성물로부터 제조된 물품은 평방 미터당 약 0.01 그램∼약 1.0 그램으로 존재하는 적외선 차폐성 무기 첨가제 및 평방 미터당 약 0.001 그램∼약 2.0 그램으로 존재하는 카본블랙을 포함하는 것인 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 조성물로부터 제조된 물품은 유럽 규격 EN 169 및/또는 EN 171 중 하나 이상의 스케일에 대한 각각의 요건들을 충족하는 것인 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 조성물로부터 제조된 물품은 ASTM D1003-00에 따라 약 2.5 ㎜의 두께에서 측정 시 탁도(haze)가 약 5% 미만인 것인 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 폴리카보네이트 수지는 비스페놀-A 폴리카보네이트를 포함하는 것인 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 적외선 차폐성 무기 첨가제는 LaB6, NdB6, PrB6, CeB6, GdB6, TbB6, DyB6, HoB6, YB6, SmB6, EuB6, LaB6, TmB6, YbB6, LuB6, SrB6, TiB2, ZrB2, HfB2, VB2, TaB2, CrB, CrB2, MoB2, Mo2B5, MoB, W2B5, K(WO3)3, Rb(WO3)3, Cs(WO3)3, Tl(WO3)3 또는 상기 적외선 차폐성 무기 첨가제 중 하나 이상을 포함하는 조합으로부터 선택되는 것인 조성물.
  6. 제1항의 조성물을 포함하는 물품.
  7. 제6항에 있어서, 상기 물품은 보호 안경류인 것인 물품.
  8. 폴리카보네이트 수지,
    적외선 차폐성 무기 첨가제, 및
    카본블랙
    을 포함하는 조성물의 층을 포함하는 물품으로서,
    상기 층은 평방 미터당 약 0.01 그램∼약 1.0 그램으로 존재하는 적외선 차폐성 무기 첨가제 및 평방 미터당 약 0.001 그램∼약 2.0 그램으로 존재하는 카본블랙을 포함하는 것인 물품.
  9. 폴리카보네이트 수지,
    적외선 차폐성 무기 첨가제, 및
    카본블랙
    을 포함하는 조성물을 포함하는 물품으로서,
    상기 조성물은 약 0.75 ppm∼약 10,000 ppm으로 존재하는 적외선 차폐성 무기 첨가제 및 약 1 ppm∼약 27,000 ppm으로 존재하는 카본블랙을 포함하는 것인 물품.
  10. 제1항에 있어서, 상기 조성물로부터 제조된 물품은 유럽 규격 EN 169 및/또는 EN 171 중 하나 이상의 스케일에 대한 각각의 요건들을 충족하는 것인 조성물.
  11. 폴리카보네이트 수지를 포함하는 캐리어 수지, 및
    적외선 차폐성 무기 첨가제와 카본블랙을 포함하는 적외선 차폐성 첨가제 패키지
    를 포함하는 마스터배치로서,
    상기 적외선 차폐성 첨가제 패키지 중 적외선 차폐성 무기 첨가제 대 카본블랙의 중량비는 약 0.001:1∼약 70:1이고, 상기 적외선 차폐성 첨가제 패키지는 캐리어 수지와 적외선 차폐성 첨가제 패키지의 합한 중량의 약 0.0001 wt%∼약 20 wt%의 양으로 마스터배치 중에 존재하는 것인 마스터배치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 적외선 차폐성 무기 첨가제는 LaB6, NdB6, PrB6, CeB6, GdB6, TbB6, DyB6, HoB6, YB6, SmB6, EuB6, LaB6, TmB6, YbB6, LuB6, SrB6, TiB2, ZrB2, HfB2, VB2, TaB2, CrB, CrB2, MoB2, Mo2B5, MoB, W2B5, K(WO3)3, Rb(WO3)3, Cs(WO3)3, Tl(WO3)3 또는 상기 적외선 차폐성 무기 첨가제 중 하나 이상을 포함하는 조합으로부터 선택되는 것인 마스터배치.
  13. 제11항의 마스터배치를 포함하는 조성물.
  14. (A) (i) 캐리어 수지, 및
    (ii) 적외선 차폐성 무기 첨가제와 카본블랙을 포함하는 적외선 차폐성 첨가제 패키지
    를 포함하는 마스터배치와
    (B) 베이스 수지
    를 배합하여 조성물을 형성하는 단계; 및
    상기 조성물을 성형 또는 압출하여 물품을 형성하는 단계
    를 포함하는 방법으로서,
    상기 적외선 차폐성 첨가제 패키지 중 적외선 차폐성 무기 첨가제 대 카본블랙의 중량비는 약 0.001:1∼약 70:1이고;
    상기 마스터배치는 캐리어 수지와 적외선 차폐성 첨가제 패키지의 합한 중량 의 약 0.0001 wt%∼약 20 wt%의 양으로 존재하는 적외선 차폐성 첨가제 패키지를 포함하며;
    보호 안경류가 유럽 규격 EN 169 및/또는 EN 171 중 하나 이상의 스케일에 대한 각각의 요건들을 충족하는 것인 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 마스터배치를 마스터배치와 베이스 수지의 합한 중량의 약 5 wt%∼약 20 wt%의 양으로 첨가하는 것인 방법.
  16. 제14항에 있어서, 캐리어 수지와 베이스 수지 각각은 폴리카보네이트 수지를 포함하는 것인 방법.
  17. 제14항에 있어서, 상기 적외선 차폐성 무기 첨가제는 LaB6, NdB6, PrB6, CeB6, GdB6, TbB6, DyB6, HoB6, YB6, SmB6, EuB6, LaB6, TmB6, YbB6, LuB6, SrB6, TiB2, ZrB2, HfB2, VB2, TaB2, CrB, CrB2, MoB2, Mo2B5, MoB, W2B5, K(WO3)3, Rb(WO3)3, Cs(WO3)3, Tl(WO3)3 또는 상기 적외선 차폐성 무기 첨가제 중 하나 이상을 포함하는 조합으로부터 선택되는 것인 방법.
  18. 캐리어 수지 중에 2종 이상의 첨가제를 함유하는 적외선 차폐성 첨가제 패키지를 포함하는 마스터배치를 선택하는 단계;
    상기 마스터배치를 베이스 수지와 배합하여 조성물을 형성하는 단계; 및
    상기 조성물을 보호 안경류의 제조에 사용하기 위한 물품으로 성형 또는 압출하는 단계
    를 포함하는 상이한 유형의 보호 안경류를 제조하는 방법으로서,
    상기 방법으로 제조된 보호 안경류는 유럽 규격 EN 169 및/또는 EN 171 중 하나 이상의 스케일에 대한 각각의 요건들을 충족시키고, EN 169 및/또는 EN 171의 상이한 스케일 요건들에 따라 제조된 상이한 보호 안경류를 제조하는 데 사용된 조성물에 대한 최고 MVR과 최저 MVR은 ISO 1133에 따라 300℃ 및 1.2 ㎏에서 4 ㏄/10분 이하로 상이한 것인 방법.
  19. 제18항에 있어서, EN 169 및/또는 EN 171의 상이한 스케일 요건들에 따라 제조된 상이한 보호 안경류를 제조하는 데 사용된 조성물에 대한 최고 MVR과 최저 MVR은 ISO 1133에 따라 300℃ 및 1.2 ㎏에서 2 ㏄/10분 이하로 상이한 것인 방법.
  20. 제19항에 있어서, EN 169 및/또는 EN 171의 상이한 스케일 요건들에 따라 제조된 상이한 보호 안경류를 제조하는 데 사용된 조성물에 대한 최고 MVR과 최저 MVR은 ISO 1133에 따라 300℃ 및 1.2 ㎏에서 1 ㏄/10분 이하로 상이한 것인 방법.
  21. 제18항에 있어서, 상기 2종의 첨가제가 적외선 차폐성 무기 첨가제 및 카본블랙을 포함하는 것인 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 적외선 차폐성 무기 첨가제는 LaB6, NdB6, PrB6, CeB6, GdB6, TbB6, DyB6, HoB6, YB6, SmB6, EuB6, LaB6, TmB6, YbB6, LuB6, SrB6, TiB2, ZrB2, HfB2, VB2, TaB2, CrB, CrB2, MoB2, Mo2B5, MoB, W2B5, K(WO3)3, Rb(WO3)3, Cs(WO3)3, Tl(WO3)3 또는 상기 적외선 차폐성 무기 첨가제 중 하나 이상을 포함하는 조합으로부터 선택되는 것인 방법.
  23. 제18항에 있어서, 캐리어 수지 및 베이스 수지는 각각 폴리카보네이트 수지를 포함하는 것인 방법.
  24. 제18항에 있어서, 상기 마스터배치를 마스터배치와 베이스 수지의 합한 중량의 약 5 wt%∼약 20 wt%의 양으로 첨가하는 것인 방법.
  25. 제18항에 있어서, 성형은 사출 성형, 압축 성형, 압출 성형 또는 이것들 중 하나를 포함하는 조합을 포함하고; 성형에 이어 조형, 열성형, 냉간성형(cold-forming), 절삭, 코팅 또는 이러한 공정들 중 하나를 포함하는 조합을 비롯한 공정을 경우에 따라 수행하는 것인 방법.
  26. 제18항에 있어서, 압출은 필름 압출, 시트 압출, 다층 공압출 또는 이들 중 하나 이상을 포함하는 조합을 포함하고; 압출에 이어 조형, 열성형, 냉간성형, 절삭, 코팅 또는 이러한 공정들 중 하나를 포함하는 조합을 비롯한 공정을 경우에 따라 수행하는 것인 방법.
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