UltraViolet 광 흡수제는 오랫동안 햇빛에 의한 분해 효과로부터 플라스틱을 보호하는 데 필요한 첨가제로 플라스틱 제조자들에게 알려져 왔습니다.적외선 흡수제는 소수의 플라스틱 제조자에게만 알려져 있습니다.그러나 레이저의 응용 분야가 늘어나면서 상대적으로 알려지지 않은 이 첨가제 그룹의 사용이 증가하고 있습니다.

60년대 후반과 70년대 초반에 레이저가 더욱 강력해짐에 따라 레이저 작업자를 적외선 복사의 실명 효과로부터 보호해야 한다는 것이 분명해졌습니다.레이저의 출력과 눈에 대한 근접성에 따라 일시적 또는 영구적 실명이 발생할 수 있습니다.거의 동시에 폴리카보네이트의 상업화와 함께 성형업체에서는 용접공의 안면 보호대용 플레이트에 적외선 흡수제를 사용하는 방법을 배웠습니다.이 혁신은 높은 충격 강도, 적외선 복사로부터의 보호 및 당시 사용 중인 유리판보다 저렴한 비용을 제공했습니다.

모든 적외선 복사를 차단하고 장치를 통해 보이는 것에 대해 걱정하지 않으려면 카본 블랙을 사용할 수 있습니다.그러나 많은 응용 분야에서는 가시광선의 투과와 적외선 파장의 차단이 필요합니다.이러한 응용 프로그램 중 일부는 다음과 같습니다.

군용 안경 – 군대에서는 무기의 거리 측정 및 조준을 위해 강력한 레이저를 사용합니다.80년대 이란-이라크 전쟁 동안 이라크인들은 적의 눈을 멀게 하기 위해 탱크에 장착된 강력한 레이저 거리 측정기를 무기로 사용한 것으로 알려졌습니다.잠재적인 적이 적군의 눈을 멀게 하기 위한 무기로 사용할 강력한 레이저를 개발하고 있다는 소문이 돌았습니다.네오디늄/YAG 레이저는 1064나노미터(nm)의 빛을 방출하며 거리 측정에 사용됩니다.결과적으로 오늘날 군인들은 Nd/YAG 레이저에 부수적으로 노출되는 것을 방지하기 위해 1064 nm에서 강하게 흡수하는 하나 이상의 적외선 흡수 장치가 통합된 성형 폴리카보네이트 렌즈가 장착된 고글을 착용합니다.

의료용 안경 – 확실히 군인에게는 적외선 복사를 차단하는 고글의 가시광선 투과율이 좋아지는 것이 중요합니다.레이저를 사용하는 의료진이 뛰어난 가시광선 투과율을 갖는 동시에 사용 중인 레이저에 우발적으로 노출되는 것을 방지하는 것이 더욱 중요합니다.선택한 적외선 흡수체는 사용되는 레이저 방출 파장의 빛을 흡수하도록 조정되어야 합니다.의료 분야에서 레이저 사용이 증가함에 따라 적외선의 유해한 영향으로부터 보호해야 할 필요성도 증가할 것입니다.

용접공의 면판 및 고글 – 위에서 언급한 것처럼 이것은 적외선 흡수 장치의 가장 오래된 응용 프로그램 중 하나입니다.과거에는 페이스 플레이트의 두께와 충격 강도가 산업 표준에 따라 지정되었습니다.이 사양을 선택한 이유는 당시 사용된 적외선 흡수제가 더 높은 온도에서 처리되면 타버릴 수 있기 때문입니다.열 안정성이 더 뛰어난 적외선 흡수체의 출현으로 작년에는 모든 두께의 안경을 허용하도록 사양이 변경되었습니다.

전기 설비 작업자 안면 보호대 – 전기 설비 작업자는 전기 케이블에 아크가 있는 경우 강렬한 적외선 방사에 노출될 수 있습니다.이 방사선은 눈을 멀게 할 수 있으며 어떤 경우에는 치명적일 수도 있습니다.적외선 흡수체가 포함된 안면 보호대는 이러한 사고 중 일부의 비극적인 영향을 줄이는 데 도움이 되었습니다.과거에는 이러한 안면 보호구를 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트로 만들어야 했습니다. 폴리카보네이트를 사용하면 적외선 흡수제가 타버릴 수 있었기 때문입니다.최근에는 열적으로 더욱 안정적인 적외선 흡수재의 출현으로 인해 작업자에게 필요한 더 높은 충격 보호 기능을 제공하는 폴리카보네이트 안면 보호대가 도입되었습니다.

고급 스키 고글 – 눈과 얼음에 반사된 햇빛은 스키어의 눈을 멀게 할 수 있습니다.고글에 착색하기 위한 염료와 UVA 및 UVB 방사선으로부터 보호하기 위한 자외선 흡수제 외에도 일부 제조업체에서는 이제 적외선의 유해한 영향으로부터 보호하기 위해 적외선 흡수제를 추가하고 있습니다.

적외선 흡수체의 특수한 특성을 활용하는 다른 흥미로운 응용 분야도 많이 있습니다.여기에는 레이저 절제된 석판 인쇄판, 플라스틱 필름의 레이저 용접, 광학 셔터 및 보안 잉크가 포함됩니다.

적외선 흡수제로 사용되는 세 가지 주요 화학물질 그룹은 시아닌, 아미늄 염 및 금속 디티올렌입니다.시아닌은 분자가 작기 때문에 성형 폴리카보네이트에 사용할 수 있는 열 안정성이 없습니다.아미늄염은 시아닌보다 분자가 더 크고 열적으로 더 안정적입니다.이 화학 물질의 새로운 개발로 인해 흡수체의 최대 성형 온도가 480oF에서 520oF로 증가되었습니다.아미늄 염의 화학적 성질에 따라 매우 넓은 범위에서 매우 좁은 범위의 적외선 흡수 스펙트럼을 가질 수 있습니다.금속 디티올렌은 열적으로 가장 안정적이지만 가격이 매우 비싸다는 단점이 있습니다.일부는 매우 좁은 흡수 스펙트럼을 가지고 있습니다.제대로 합성되지 않으면 금속 디티올렌은 가공 중에 불쾌한 황 냄새를 풍길 수 있습니다.

폴리카보네이트 성형기에 가장 중요한 적외선 흡수재의 특성은 다음과 같습니다.

열 안정성 – 아미늄염 적외선 흡수제를 함유한 폴리카보네이트를 제조하고 가공할 때는 세심한 주의가 필요합니다.원하는 양의 방사선을 차단하는 데 필요한 흡수체의 양은 렌즈의 두께를 고려하여 계산되어야 합니다.최대 노출 온도와 시간을 결정하고 주의 깊게 관찰해야 합니다."긴 커피 휴식 시간" 동안 적외선 흡수재가 성형기에 남아 있으면 흡수재가 타서 휴식 후 성형된 처음 몇 개의 조각이 거부됩니다.새로 개발된 일부 알루미늄염 적외선 흡수체는 최대 안전 성형 온도를 480oF에서 520oF로 높여 번오프로 인한 불량 부품 수를 줄였습니다.

흡수율 – 특정 파장에서 단위 중량당 흡수체의 적외선 차단 능력을 측정한 것입니다.흡수율이 높을수록 차단력이 높아집니다.적외선 흡수제 공급업체는 배치 간 흡수율 일관성이 양호해야 합니다.그렇지 않은 경우 각 흡수제 배치로 재구성하게 됩니다.

가시광선 투과(VLT) – 대부분의 응용 분야에서는 800nm~2000nm의 적외선 투과를 최소화하고 450nm~800nm의 가시광선 투과율을 최대화하려고 합니다.인간의 눈은 490nm~560nm 영역의 빛에 가장 민감합니다.불행하게도 사용 가능한 모든 적외선 흡수재는 가시광선과 적외선을 일부 흡수하여 성형 부품에 약간의 색상(보통 녹색)을 추가합니다.

안개 – 가시광선 투과율과 관련하여 안개는 가시성을 극적으로 감소시킬 수 있으므로 안경의 중요한 특성입니다.헤이즈는 폴리카보네이트에 용해되지 않는 IR 염료의 불순물로 인해 발생할 수 있습니다.최신 알루미늄 IR 염료는 이러한 불순물이 완전히 제거되어 이 소스에서 헤이즈가 제거되고 동시에 열 안정성이 향상되는 방식으로 생산됩니다.

향상된 제품 및 향상된 품질 – 적외선 흡수제의 올바른 선택을 통해 플라스틱 가공업체는 향상된 성능 특성과 지속적으로 높은 품질 수준을 갖춘 제품을 제공할 수 있습니다.

적외선 흡수제는 다른 플라스틱 첨가제($/lb 대신 $/gram)보다 훨씬 비싸기 때문에 제조자가 낭비를 방지하고 필요한 성능을 얻기 위해 정밀하게 제조하는 데 세심한 주의를 기울이는 것이 매우 중요합니다.사양을 벗어난 제품이 생산되지 않도록 프로세서가 필요한 처리 조건을 신중하게 개발하는 것도 마찬가지로 중요합니다.이는 어려운 작업일 수 있지만 고부가가치 품질의 제품을 생산할 수 있습니다.