(57)【要約】【課題】ＮＩＲ放射の吸収に関して既知の吸収体と同様に又はより適すると同時に、高い熱・化学安定性を有し、それ自体無色または限定された色を有し、毒学的又は生態学的懸念を提起しない、様々な使用のための吸収体を提供する。【解決手段】本発明は、一般式Ｆｅ3（ＰＯ4）2で表される結晶水を含まない鉄（II）オルトリン酸塩または一般式ＦｅaＭｅｔb（ＰＯc）dで表される結晶水を含まないＦｅ（II）金属オルトリン酸塩、鉄（II）金属ホスホン酸塩、鉄（II）金属ピロリン酸塩若しくは鉄（II）金属メタリン酸塩又は上述のリン酸塩の組み合わせの電磁放射の吸収体としての使用であって、吸収体が担体材料内に微細に分配又は溶解される使用に関する【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式Ｆｅ3（ＰＯ4）2で表される結晶水を含まない鉄（II）オルトリン酸塩、または
一般式ＦｅaＭｅｔb（ＰＯc）dで表される結晶水を含まない鉄（II）金属オルトリン酸塩、鉄（II）金属ホスホン酸塩、鉄（II）金属ピロリン酸塩、もしくは鉄（II）金属メタリン酸塩または上述のリン酸塩の組み合わせの電磁放射の吸収体としての使用であって、前記吸収体が担体材料内に微細に分配または溶解されることを特徴とする結晶水を含まない鉄（II）化合物の使用。
（式中、ａは１以上５以下の数であり、ｂは０超５以下の数であり、ｃは２．５以上５以下の数であり、ｄは０．５以上３以下の数であり、ＭｅｔはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、遷移金属（Ｄブロック）、特にＳｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｕ、第３、第４、第５メイングループの金属及び半金属、特にＢ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｂｉ及びランタノイドからなる群から選択される１つ以上の金属を表す。）
【請求項２】
前記吸収体が、前記吸収体を含むそれが含有する凝集体との前記担体材料の全重量に基づき、微細に分配または溶解された形で、１ｐｐｍ〜２０重量％又は１０ｐｐｍ〜１０重量％の濃度で、好ましくは１０ｐｐｍ〜１０重量％または１００ｐｐｍ〜５重量％の濃度で、前記担体材料内に存在することを特徴とする請求項１に記載の結晶水を含まない鉄（II）化合物の使用。
【請求項３】
前記担体材料が、熱可塑性ポリマー及びデュロプラスチックポリマー、酸化性セラミック、非酸化性セラミック、ガラス、ホットメルト接着剤、染料、ニス、シリコン、ボール紙、紙、パルプ及びセルロースからなる群から選択されることを特徴とする請求項１または２に記載の結晶水を含まない鉄（II）化合物の使用。
【請求項４】
前記担体材料が、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステル、ポリフェニレンオキサイド、ポリアセタール、ポリメタクリレート、ポリオキシメチレン、ポリビニルアセタール、ポリスチレン、アクリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、アクリロニトリルスチレンアクリレート（ＡＳＡ）、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリスルホネート、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ尿素、ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ポリエーテルケトン、ポリ塩化ビニル、ポリラクチド、ポリシロキサン、フェノール樹脂、エポキシド樹脂、ポリ（イミド）、ビスマレイミド−トリアジン、熱可塑性ポリウレタンコポリマーおよび／または上述のポリマーの混合物からなる群から選択される熱可塑性ポリマーであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の結晶水を含まない鉄（II）化合物の使用。
【請求項５】
前記吸収体が、０．０１μｍ〜５０μｍ、好ましくは０．１〜２０μｍ、特に好ましくは１μｍ〜１０μｍの範囲内の平均粒径（Ｄ５０値）を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の結晶水を含まない鉄（II）化合物の使用。
【請求項６】
前記吸収体が、一般式Ｆｅ3（ＰＯ4）2の結晶水を含まない鉄（II）オルトリン酸塩であり、グラフトナイト結晶構造を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の結晶水を含まない鉄（II）化合物の使用。
【請求項７】
前記担体材料からなる生成物または前記担体材料を含む生成物を製造する請求項１〜６のいずれか一項に記載の吸収体の使用であって、前記担体材料が、波長が少なくとも７８０ｎｍ〜１４００ｎｍの範囲内である赤外線放射を、前記吸収体を含まない同じポリマーよりも強く吸収するような量で前記吸収体を含み、
前記生成物が、
（ａ）前記担体材料が熱可塑性ポリマーまたはデュロプラスチックポリマー、好ましくは透明熱可塑性ポリマーまたはデュロプラスチックポリマーである商品用の包装材料、
（ｂ）前記担体材料が透明熱可塑性ポリマー、透明デュロプラスチックポリマーまたはガラスである窓、
（ｃ）前記担体材料が熱可塑性ポリマー、好ましくは透明熱可塑性ポリマーである熱再成形プロセス、好ましくは延伸プロセス又は延伸ブロープロセスで、最終生成物、好ましくは容器、特に好ましくは食品容器又はボトルに更に加工されるように提供・設計されたプレフォーム、
（ｄ）熱再成形処理、好ましくは延伸プロセス又は延伸ブロープロセスで製造された熱可塑性ポリマーからの最終生成物、
からなる群から選択される吸収体の使用。
【請求項８】
電磁放射を照射する際の、好ましくは少なくとも７８０ｎｍ〜１４００ｎｍの範囲内の波長をもつ赤外線放射を照射する際の、熱可塑性またはデュロプラスチック材料、ホットメルト接着剤、染料、ニスまたはシリコーンへの加熱促進剤および／または重合促進剤および／または架橋促進剤としての請求項１〜７のいずれか一項に記載の吸収体の使用。
【請求項９】
レーザーマーキング、レーザー刻印、レーザー溶着及び／又はポリマー接合における電磁放射の吸収体としての請求項１〜８のいずれか一項に記載の吸収体の使用。
【請求項１０】
非導電性担体材料にレーザー光線を用いて導電性金属構造、好ましくは導電路構造又はアンテナ構造を製造する（ＬＤＳ法）際の赤外線放射の吸収体としての請求項１〜９のいずれか一項に記載の吸収体の使用。
【請求項１１】
波長における前記吸収体の最大吸収が２００ｎｍ〜１２，０００ｎｍ、好ましくは７００ｎｍ〜１，５００ｎｍ、特に好ましくは９００ｎｍ〜１，２００ｎｍの範囲内であり、吸収される放射がレーザー放射および／または非レーザー放射を含むことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の吸収体の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般式Ｆｅ3（ＰＯ4）2で表される結晶水を含まない鉄（II）オルトリン酸塩、および、一般式ＦｅaＭｅｔb（ＰＯc）dで表される結晶水を含まない鉄（II）金属オルトリン酸塩、鉄（II）金属ホスホン酸塩、鉄（II）金属ピロリン酸塩もしくは鉄（II）金属メタリン酸塩、またはそれらの混合物の新たな使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁範囲の近赤外線範囲（ＮＩＲ）、言い換えると、約７８０ｎｍ〜１４００ｎｍの波長範囲の放射線の多くの様々な有機または無機吸収体、並びに、この種の吸収体の考えうる使用が文献より知られている。それらの普及にも関わらず、有機ＮＩＲ吸収体の使用には多くの欠点が伴う。例えば、ロイコ染料として知られるものの使用には、熱酸発生材（ＴＡＧ）の添加が必要となる。熱やレーザーに晒されると、これらの化合物はプロトンを放出し、ロイコ染料の色変化を引き起こす。この種の典型的なＴＡＧ化合物は、有機シリコンやホウ素化合物のアンモニウム塩やヒドロキシ安息香酸ベンジルを含む。更に、有機ＮＩＲ吸収体の多くは、可視光領域の吸収ひいてはそれ自身の色を呈し、これは一部の用途において望ましくない。また、ほとんどの有機ＮＩＲ吸収体は、入手するのが難しく生成するのが複雑な、複雑な合成化合物であり、その使用は、生態学的・毒学的懸念と繋がっている。それらの有機化合物の比較的低い熱安定性もこれらのＮＩＲ吸収体の欠点であり、その使用範囲を著しく限定している。
【０００３】
このため、有機化合物を簡素で安定した化合物で置き換える試みが長年に亘ってなされてきた。費用効率の高い形で入手可能な非常に簡素で強力な吸収体は、例えば、煤である。しかしながら、煤の使用もまた多くの欠点を伴う。煤の最大の欠点は、疑いなく、その幅広い電磁スペクトルに亘る非特異的な吸収、特に可視光範囲の吸収であり、それが黒色になるだけでなくその結果吸収体が組み込まれる担体材料が望ましくない灰色や黒色となることに繋がる。
【０００４】
様々な無機金属酸化物や鉱物、錯体化合物のＮＩＲ吸収体としての使用が、考えられる代案である。これらは概して良好な耐温度性を示し、製造が簡素で費用対効果が高い。
【０００５】
特許文献１は、ＩＲ放射を吸収する化合物の使用を含む熱可塑性材料用の延伸ブロープロセスに関する。この方法では、プレフォームを、射出成形によりポリオレフィン組成物から製造し、そのプレフォームが、ＩＲ吸収体として、銅、カルシウム、スズ又は鉄のリン酸塩、縮合リン酸塩又は水酸化リン酸塩を含む。そして、プレフォームを、ＩＲ放射を用いて加熱し、延伸ブロープロセスで成形する。水酸化銅リン酸塩Ｃｕ2（ＯＨ）ＰＯ4が、実施例においてＩＲ吸収体として述べられている。この吸収体の使用は、この方法の生成物の壁厚分布の向上を確保することを意図している。
【０００６】
特許文献２は、一般式Ｍｅx（ＰＯ4）y（ＯＨ）z（式中、Ｍｅは、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｓｂ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｖ、Ｍｇ、Ｂｉ、Ｂｅ、Ａｌ、Ｃｅ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｎａ、Ｋ、Ｇｅ、Ｇａ、Ｃａ、Ｃｒ、Ｉｎ又はＳｎの群のうちの１つ以上の元素であり、ｘ＝１〜１８、ｙ＝１〜１２、ｚ＝０．２〜１０である）のＩＲ吸収体を含む熱可塑性ポリマーに関する。しかしながら、唯一の明記された好ましい吸収体は、単金属及び混合金属の銅リン酸塩化合物であり、特許文献１と同様に、その実施形態は、排他的に水酸化銅リン酸塩Ｃｕ2（ＯＨ）ＰＯ4に関するものである。
【０００７】
特許文献３は、４００ｎｍ〜７５０ｎｍの可視光範囲において色をもつべきではない或いは非常に限られた色を有するべきであり、また、９００ｎｍ超のスペクトルのＩＲ範囲及び／又は４００ｎｍ未満のスペクトルのＵＶ範囲におけるレーザー光線の作用によって大きな色コントラストでマーキングを生成する、吸収体として凝集体を含むレーザー刻印可能なポリマーを開示している。特許文献３は、吸収凝集体として酸化モリブデン（VI）（ＭｏＯ3）及び水酸化銅リン酸塩を開示しており、後者が特に適しているとしている。更なる凝集体として、二酸化チタン、チタンイエロー及び赤色酸化鉄が述べられているが、その目的は、ポリマー及びそれに対する書き込みにこれらの物質の色である白色、黄色又は赤色に対応する背景色を与えることである。
【０００８】
水酸化銅リン酸塩も、それ自体の色が目立たない優れたＩＲ放射吸収体として従来技術の多くの他の文献から知られており、そのため、長年、多くの用途において放射吸収体として使用されている。この例としては、上述の延伸ブロープロセスやレーザーマーキングにおけるポリマーの加熱だけでなく、熱可塑性材料のレーザー溶着及び、ある程度透明のポリマーがＩＲ放射及び／又はＵＶ放射を吸収する他の用途が挙げられ、その用途に応じて担体材料の高い又は低いレベルの加温を実現できる。これまで、高い熱・化学安定性をもつと同時にその吸収体自体が無色、且つ吸収能力に関して水酸化銅リン酸塩の並外れた物性に到達する吸収体はほとんど知られていない。水酸化銅リン酸塩は、約８００〜１６００ｎｍの波長範囲において著しい吸収性を示す。
【０００９】
優れた吸収体として知られる水酸化銅リン酸塩、及び他の銅リン酸塩化合物の欠点の一つは、その比較的高い製造コストにある。これに加えて、水の保護の理由から、銅は、理想的には排水中に混入させてはならず、また高いコストをかけて水から除去する必要があり、このため多くの用途において銅化合物の回避が務められているという事実がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】国際公開第２０１２／０５５７４２号
【特許文献２】国際公開第２００５／０５２０４９号
【特許文献３】独国特許出願公開第３９１７２９４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従って、本発明の目的は、従来技術と比べて利点を有し、且つ、ＮＩＲ放射の吸収に関して既知の吸収体と同様に又はより適すると同時に、高い熱・化学安定性を有し、それ自体無色または限定された色を有し、毒学的又は生態学的懸念を提起しない、様々な使用のための吸収体を提供することにある。
【発明の効果】
【００１２】
驚くべきことに、本発明に係る結晶水を含まない単金属鉄（II）オルトリン酸塩および一般式ＦｅaＭｅｔb（ＰＯc）dで表される結晶水を含まない混合金属である鉄（II）金属リン酸塩、鉄（II）金属ホスホン酸塩、鉄（II）金属ピロリン酸塩は、電磁スペクトル等のＮＩＲ範囲において非常に良好な吸収特性を有し、水酸化銅リン酸塩のように、３８０〜７８０ｎｍの可視光波長スペクトルにおいては吸収レベルが低く、従ってそれら自体色をほとんど有さないことが見出された。
【００１３】
本発明の一実施例において、吸収体は、一般式Ｆｅ3（ＰＯ4）2で表される結晶水を含まない鉄（II）オルトリン酸塩であり、グラフトナイト結晶構造を有する。
【００１４】
結晶水を含まないＦｅ3（ＰＯ4）2の他の結晶構造、例えばＮｉ3（ＰＯ4）2のオリビン状構造のアイソタイプであるサーコプサイド結晶構造も知られている。これと比較して、グラフトナイト結晶構造の結晶水を含まないＦｅ3（ＰＯ4）2は、それ自体が、およそ８００〜１２５０ｎｍの波長範囲において、また９００〜１１００ｎｍの波長範囲においてはより良好な非常に高いレベルの吸収、及び、約１０００ｎｍの吸収最大ともつ特に有利な吸収体であることを示している。
【００１５】
これとは対照的に、サーコプサイド結晶構造をもつＦｅ3（ＰＯ4）2の８００〜１２５０ｎｍの波長範囲における吸収は、グラフトナイト結晶構造の結晶水を含まないＦｅ3（ＰＯ4）2と比べて低い。
【００１６】
理論に捕らわれることなく、本発明者らは、本発明に係る鉄（II）化合物の有利な吸収特性は、二価鉄及びリン酸アニオン又はホスホン酸アニオンの存在によるだけではなく、むしろ結晶水の欠如によるものであると推測する。これに加えて、ある結晶構造が他の結晶構造に対して有利である、特に、結晶水を含まない鉄（II）オルトリン酸塩のグラフトナイト結晶構造が、これも鉄（II）オルトリン酸塩のものとして知られるサーコプサイド結晶構造と比較して有利であることが有利に立証されている。結晶水を含む鉄（II）オルトリン酸塩、例えば、八水和物である藍鉄鉱（ビビアナイト）Ｆｅ3（ＰＯ4）2・８Ｈ2Ｏも知られており、ビビアナイト結晶構造はここから名付けられている。しかしながら、これは、本発明に係る有利な吸収特性を有さない。鉄（III）オルトリン酸塩も、本発明に係るグラフトナイト構造をもつ結晶水を含まない鉄（II）オルトリン酸塩の有利な吸収特性を有さない。
【００１７】
一般式Ｆｅ3（ＰＯ4）2で表される結晶水を含まない鉄（II）オルトリン酸塩のグラフトナイト結晶構造は、鉱物グラフトナイト（Ｆｅ，Ｍｎ，Ｃａ，Ｍｇ）3（ＰＯ4）2から名付けられている。結晶系は単傾斜であり、空間群はＰ２1／ｃであり、格子定数は約ａ≒８．８１Å、ｂ≒１１．５６Å、ｃ≒６，１４Å、α≒９０，００°、β≒９９，３５°、γ≒９０．００°である。単位格子は、８つの式単位Ｆｅ1.5ＰＯ4を含む。リンは、酸素によって四面体的に配位されており、鉄（II）は、それぞれが異なる配位構造をもつ３つの異なる４倍層（ｆｏｕｒ‐ｆｏｌｄ  ｌａｙｅｒｓ）（４ｅ）、配位された酸素イオンのうちの大きく離れた（ｄ〜２．６８Å）１つをもつ１つの変形八面体（ｄｉｓｔｏｒｔｅｄ  ｏｃｔａｈｅｄｒａｌ）及び２つの三方晶両錐体（ｔｒｉｇｏｎａｌ  ｂｉｐｙｒａｍｉｄａｌ）に起こる。従って、グラフトナイト系内の鉄原子は、対称心なしに配位されている。アニオンの密度の高い圧縮からの大きなずれは、おそらく配位要件の最適化によるものである。
【００１８】
本明細書で説明するような、ＮＩＲ範囲におけるグラフトナイト結晶構造の結晶水を含まない鉄（II）オルトリン酸塩の非常に良好な吸収及び様々な用途における吸収体としての優れた適性は驚くべきものである。理論に尽力することなく、本発明者らは、以下のようにこの良好な吸収特性を説明する。
【００１９】
遷移金属錯体を介した電磁放射の吸収はとりわけ、ｄ殻中の電子遷移により引き起こされる。これらの遷移の吸収可能性は、遷移金属錯体に大きく依存する。同じ軌道パリティの電子遷移は中心対称分子では禁止されている（ラポルテの規則）ため、それに対応してこれらの吸収は、鉄が八面体的に配位された鉄（III）オルトリン酸塩ＦｅＰＯ4の場合同様に低い。
【００２０】
しかしながら、本発明に係るグラフトナイト構造をもつ結晶水を含まない鉄（II）オルトリン酸塩の場合だけではなく本発明に係る一般式ＦｅaＭｅｔb（ＰＯc）dの混合金属鉄（II）化合物の場合と同様に分子が対称心を有さなければ、ラポルテの規則はもはや適用されず、それに応じて吸収がより高くなる。従って、本発明に係る吸収体は、錯体が中心原子に対する対称心を有さない結晶構造を有する鉄の遷移金属錯体である。
【００２１】
この配位は、例えば、藍鉄鉱、Ｆｅ3（ＰＯ4）2・８Ｈ2Ｏや、中心鉄原子に対する対称心のある八面体配位をもつサーコプサイド結晶構造の結晶水を含まない鉄（II）オルトリン酸塩、Ｆｅ3（ＰＯ4）2の結晶構造と比較して驚くほど有利である。これに対応して明らかに、ＮＩＲ範囲における吸収が、本発明に係る化合物において低くなる。
【００２２】
対応する考察は、対称心をもたない鉄配位を有する本発明に係る一般式ＦｅaＭｅｔb（ＰＯc）dで表される結晶水を含まない鉄（II）金属オルトリン酸塩、ホスホン酸塩、ピロリン酸塩及び金属リン酸塩にも当てはまる。
【００２３】
本発明に係る好ましい結晶水を含まない鉄（II）金属リン酸塩は、化合物ＳｒＦｅＰ2Ｏ7、ＢａＦｅＰ2Ｏ7、ＫＦｅＰＯ4、Ｋ（Ｆｅ0.75Ｚｎ0.25）ＰＯ4及びＫ（Ｆｅ0.75Ｍｇ0.25）ＰＯ4である。例えば、ＳｒＦｅＰ2Ｏ7及びＢａＦｅＰ2Ｏ7は、三方晶両錐体の結果又は二次錐体（ｑｕａｄｒａｔｉｃ  ｐｙｒａｍｉｄｓ）の結果として規定された構造を有し、同時に約８００〜１１５０ｎｍ及び約１８００〜２５００ｎｍの波長の場合にＮＩＲ範囲において高いレベルの吸収をもつ。
【００２４】
鉄（II）原子の四面体配位をもつ本発明に係る化合物も、対称心をもたず、ＮＩＲ範囲において顕著な吸収を示す。従って、四面体配位をもつ鉄（II）金属オルトリン酸塩、鉄（II）金属ホスホン酸塩、鉄（II）金属ピロリン酸塩及び鉄（II）金属メタリン酸塩が、本発明によれば好ましい。これらの中でも特に好ましいのは、結晶水を含まないＫＦｅＰＯ4、Ｋ（Ｆｅ0.75Ｚｎ0.25）ＰＯ4及びＫ（Ｆｅ0.75Ｍｇ0.25）ＰＯ4である。これらの結晶水を含まない鉄（II）金属リン酸塩では、ＮＩＲ範囲における吸収が特に顕著であり、約７８０ｎｍ〜２５００ｎｍからそれを超えるＩＲ範囲全体に亘ってほぼ平坦な形状で延在する。これらを、ＩＲ範囲全体に亘る幅広い吸収が望ましい用途、例えば、包装された食品等の商品をＩＲ放射から保護することを目的とする包装材料のような用途分野に使用すると有利である。
【００２５】
吸収体は概して、担体材料内に微細に分配される。担体材料及び吸収体に応じて、担体材料内に完全に又は部分的に溶解させることができる。
【００２６】
本発明の好ましい実施形態において、吸収体は、吸収体を含むそれが含有する凝集体との担体材料の全重量に基づき、微細に分配又は溶解された形で、１ｐｐｍ〜２０重量％又は１０ｐｐｍ〜１０重量％の濃度で、好ましくは、１０ｐｐｍ〜１０重量％又は１００ｐｐｍ〜５重量％の濃度で、担体材料内に存在する。本発明の文脈において、担体材料の全重量は、常に担体材料の総質量及び添加される物質の質量に基づく。吸収体の割合が低すぎると、意図した用途に対して吸収効果が低くなりすぎてしまう。しかしながら、吸収体の割合が高すぎると、担体材料の物性の劣化に繋がりうる。各用途に対して適切で望ましい担体材料、本発明に係る吸収体及び吸収体の必要且つ適切な量の選択は、本発明の知識を有する当業者に、本明細書に提示した実施例を考慮しその技術的知識に基づくことによって伝わるだろう。
【００２７】
本発明における化合物は、他の吸収体と比較して広範囲の利点を提供する。それらは、比較的容易に且つかなりの低コストで製造でき、例えば、有機又は金属有機吸収体と比較して高いレベルの安定性で特徴付けられる。それらは結晶水を含まず、その結果、放射の一部が結晶水によって吸収されるのではなく、放射の全てが実際の錯体によって吸収される。更に、それらは、ＮＩＲ範囲においては特に高いレベルで吸収するのに対し、電磁放射の可視光範囲においてはごく弱いレベルで吸収する。そのため、それらは、それ自体色を有さない、あるいは非常に少量の色を有し、担体材料の色に対して大きな影響を及ぼすことはなく、その錯体をＮＩＲ放射によって非常に容易に活性化することができる。
【００２８】
約７８０〜１４５０ｎｍの短波長ＮＩＲ放射（ＩＲ−Ａ）の波長範囲において最高レベルの吸収をもつ化合物は、このＩＲ範囲において、約１４５０〜３０００ｎｍの長波長ＮＩＲ放射（ＩＲ−Ｂ）の吸収の結果としてよりも大きな量のエネルギーを取り込むことができ、従って対応する用途において担体材料のより高いレベルの加熱を実現できるという利点がある。
【００２９】
本発明に係る特に有利な化合物は、可視光範囲においては吸収のレベルが低いが電磁スペクトルの短波長ＮＩＲ範囲においてはレベルが高いそれらのＮＩＲ吸収体である。３８０〜７８０ｎｍ（ＶＩＳ）の可視光波長範囲における電磁放射の最大吸収に対する７８０〜１４５０ｎｍの短波長ＮＩＲ放射（ＩＲ−Ａ）の波長範囲における電磁放射の最大吸収の比は、便宜上、少なくとも１．３、好ましくは少なくとも１．６、特に好ましくは少なくとも１．８とすべきである。
【００３０】
本発明に係る使用において、吸収体を微細に分配又は溶解させた担体材料の放射源としては、レーザー光線、好ましくは７８０ｎｍ〜１５００ｎｍの領域、特に好ましくは９００ｎｍ〜１２００ｎｍの領域の波長をもつレーザー光線を使用すると有利である。これには、フォトリソグラフィで知られるような、エキシマレーザーとして知られるものの使用が適切である。特に適切なエキシマレーザーは、ＡｒＦ、ＫｒＦ、ＸｅＣｌ、ＸｅＦ及びＫｒＣｌレーザーである。医療技術で知られるようなＮｄ：ＹＡＧレーザーの使用も有利であり、これらは好ましくは１０６４ｎｍ又は９４６ｎｍ、言い換えるとＮＩＲ範囲の波長で使用すると好ましい。レーザー光線は、その放射及びこれが望ましい又は必要な局所的で範囲の狭い高エネルギー入力のために、はっきりした輪郭を実現するのに特に適している。担体材料の照射に関してレーザー光線が特に有利となる、本発明に係る使用は、例えば、レーザー溶着、レーザーマーキング及び、非導電性担体材料での導電性金属構造、好ましくは導電路構造の作成（ＬＤＳ法）である。
【００３１】
本発明の文脈における担体材料は、本発明に係る使用のために吸収体を微細に分配又は溶解された形で含むことができる任意の有機又は無機材料とできる。吸収体は好ましくは、担体材料内に均一に分配されており、この種の均一な分配は、押出等の一般的な加工方法を用いて非常に容易に実現できる。あるいは、吸収体を、担体材料のある領域においては他の領域よりも濃縮させる選択肢もある。吸収体は、濃度勾配により特徴付けられる濃度差を持たせて担体材料内又は担体材料の断面内に見出すこともできる。例えば、担体材料の表面領域内の目標吸収及びより深い領域内においてはそれよりも低い濃度が望ましい場合などに、ある領域における目標とする堆積が、改良された物性及び有利な吸収特性に繋がる。
【００３２】
本発明によれば、担体材料は、好ましくは、熱可塑性ポリマー、デュロプラスチックポリマー、酸化性セラミック、非酸化性セラミック、ガラス、ホットメルト接着剤、染料、ニス及びシリコン、紙、パルプ及びボール紙、並びに様々な懸濁剤の懸濁液からなる群から選択される。
【００３３】
担体材料は、特に好ましくは、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステル、ポリフェニレンオキサイド、ポリアセタール、ポリメタクリレート、ポリオキシメチレン、ポリビニルアセタール、ポリスチレン、アクリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、アクリロニトリルスチレンアクリレート（ＡＳＡ）、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリスルホネート、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ尿素、ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ポリエーテルケトン、ポリ塩化ビニル、ポリラクチド、ポリシロキサン、フェノール樹脂、エポキシド樹脂、ポリ（イミド）、ビスマレイミド−トリアジン、熱可塑性ポリウレタン、コポリマー及び／又は上述のポリマーの混合物からなる群から選択される熱可塑性ポリマーである。
【００３４】
ほとんどの場合、熱可塑性ポリマーは無色であり、その色及び／又は透明性は、本発明に係る吸収体の添加によって影響を受けないか受けてもわずかであり、これは多くの用途の場合において特に有利である。本発明に係る吸収体は概して、長い保存可能期間と高いレベルの安定性を有する。それらは、高い耐温度性を有し、ポリアラミドや液晶ポリマー（ＬＣＰ）等の高温プラスチックと組み合わせた配合や射出成形も可能である。
【００３５】
本発明の好ましい実施形態において、吸収体は、０．０１μｍ〜５０μｍ、好ましくは０．１〜２０μｍ、特に好ましくは１μｍ〜１０μｍの範囲内の平均粒径（Ｄ５０値）を有する。粒径が小さすぎると、凝集体に繋がり、その後割れてしまうという欠点がある。粒径が大きすぎると、例えば、薄膜や非常に薄い部品を製造することが不可能となる欠点がある。小さい粒径の粒子の導入は、それが大きい粒径よりも物性に対する影響が著しくなく、より均一な吸収挙動が実現されて局所的な過熱が避けられる。
【００３６】
当業者であれば、光分散法や顕微鏡法といった一般的な方法を用いて平均粒径を測定できる。ここで特定した本発明に係る平均粒径は、レーザー粒径測定装置（Ｈｏｒｉｂａ製モデルＬＡ−９５０Ｖ２；ソフトウェアバージョン７．２）を用いて測定した。
【００３７】
本発明に係る吸収体は、多くの既知の吸収体と比較して、温度の点で特に安定している。本発明の文脈において、これは、ある温度範囲では大きな変換プロセスや分解プロセス、水和プロセスが生じないということを意味する。吸収体の温度安定性を確認するために、吸収体のサンプルを１６時間所定の温度に晒し、温度処理後の所定の量の温度処理された吸収体の吸収を、ある波長又はある波長範囲内で、非処理の吸収体のそれと比較する。この比較は、非処理の吸収体の最大吸収の波長で実行すると有利である。吸収体は、その温度処理された吸収体の吸収が非処理の吸収体のそれの８０％超、好ましくは９０％超、特に好ましくは９５％超であると、温度の点で安定であるとみなされる。
【００３８】
本発明に係る使用において、担体材料は、３００℃、好ましくは４００℃、特に好ましくは５００℃に加熱されたとき及び／又は電磁放射に晒されたときに腐敗や化学変換、担体材料の内容物又は担体材料との反応を介してガスを放出する添加物を含まない、又は少なくとも担体材料の物性に悪影響を及ぼし得る大きな量で含まないと有利である。担体材料の物性は、生成される又は泡となるガスの結果劣化することがある。担体材料がこうしたもののいずれかを含む場合、担体材料へのガスを放出する添加物の割合は、好ましくは担体材料の総質量の１重量％未満、より好ましくは０．１重量％未満、特に好ましくは０．０１重量％未満である。
【００３９】
本発明は、担体材料からなる又は担体材料を含む生成物を製造する本発明に係る吸収体の使用であって、担体材料が、波長が少なくとも７８０ｎｍ〜１４００ｎｍの範囲内である赤外線放射を、吸収体を含まない同じポリマーよりも強く吸収するような量で吸収体を含む、使用を含む。本発明に係る生成物を以下より詳細に説明する。
【００４０】
ａ）本発明によれば、担体材料が熱可塑性ポリマー又はデュロプラスチックポリマー、好ましくは透明ポリマー又はデュロプラスチックポリマーである商品用の包装材料を製造する本発明に係る吸収体の使用であることが好ましい。
【００４１】
包装材料における吸収体の使用は、食品など放射に対して感受性のある商品だけではなく、例えば、長く続く放射の結果その色が変化しうる生成物が、放射及び／又は光や太陽の放射による加温から保護されることを意味する。食品の場合、これは、着色された包装材料を使用することなく、その保存可能期間を著しく増大させることができる。このようにして、商品を有害な放射から保護しながらその商品を包装材料を介して消費者に提示できる。
【００４２】
更に、放射の保護は、分解反応及び包装材料自体、特に熱可塑性又はデュロプラスチック材料に対するダメージ、例えば材料の架橋や脆化、退色を防止できる。
【００４３】
これに加えて、本発明に係る化合物は、大部分が毒学的にも生態学的にも無害であり、これが、例えば多くの他のＮＩＲ吸収体と比較して、食品包装や子供の玩具の包装に特に適している理由である。それらは、健康に有害で物品の味に影響する物質を全く放出せず、また包装材料の物性に悪影響を及ぼさない。
【００４４】
この使用の好ましい実施形態において、吸収体は、四面体構造をもつ鉄（II）金属オルトリン酸塩、鉄（II）金属ホスホン酸塩、鉄（II）金属ピロリン酸塩又は鉄（II）金属メタリン酸塩、好ましくはＫＦｅＰＯ4、Ｆｅ（0.75Ｚｎ0.25）ＰＯ4又はＫ（Ｆｅ0.75Ｍｇ0.25）ＰＯ4であり、これは、これらの吸収体が非常に広い範囲、太陽の放射にみられるようなＮＩＲスペクトルのほぼ全体に亘って高い吸収を有し、従って生成物及び／又は包装材料を保護できるためである。
【００４５】
ｂ）本発明によれば、担体材料が有利には透明熱可塑性ポリマー、透明デュロプラスチックポリマー又はガラスである窓を製造するための本発明に係る吸収体の使用であることも好ましい。
【００４６】
窓を使用する際、特に、例えばポリメチルメタクリレートやポリカーボン等の熱可塑性材料から作られたものは、太陽に晒される結果、その窓により閉鎖された領域内で加温が発生することが多い。加温は、ＮＩＲ放射の吸収、及び、ＮＩＲ放射が妨げられることなく窓枠を通過できる場合にはこれの窓の裏側の部品を介した長波長熱放射への変換の結果として発生する。長波長熱放射は外部へ放射し返されることが限られているため、「温室効果」が発生する。これを出来るだけ低く抑えるために、窓を介したＮＩＲ放射の伝達を出来るだけ最少化するべきである。窓用の従来技術で知られるＮＩＲ吸収体のほとんどは、それ自体が有色であったり入手しづらく高価であったりする希土類金属又は遷移金属化合物に基づいている。本発明に係る鉄化合物は、簡素な形で低コストで透明な窓を製造する機会を提供する。放射の吸収により、放射の貫通により生じる窓の裏側の加温がかなり低減される。
【００４７】
この使用の好ましい実施形態において、吸収体は、四面体構造をもつ鉄（II）金属リン酸塩、ホスホン酸塩、ピロリン酸塩又は金属リン酸塩、好ましくはＫＦｅＰＯ4，Ｆｅ（0.75Ｚｎ0.25）ＰＯ4又はＫ（Ｆｅ0.75Ｍｇ0.25）ＰＯ4であり、これは、これらの吸収体が非常に広い範囲、太陽の放射にみられるような。ＩＲスペクトルのほぼ全体に亘って非常に高い吸収を有し、従って基本的にＩＲ範囲全体からの放射により発生する加温を防止できるためである。
【００４８】
ｃ）本発明によれば、担体材料が熱可塑性ポリマー、好ましくは透明熱可塑性ポリマーである熱再成形プロセス、好ましくは延伸プロセス又は延伸ブロープロセスで、最終生成物、好ましくは容器、特に好ましくは食品容器又はボトルに更に加工されるように提供・設計されたプレフォームを製造する本発明に係る吸収体の使用であることも好ましい。
【００４９】
延伸や延伸ブロー等の熱ポリマー再成形処置は、ほとんどがプロセス自由度のレベルが低い複雑で大量のエネルギーを消費する処置である。この種の処置は、ポリマー処理プロセスにおけるＮＩＲ吸収体の本発明に係る使用によって、より自由度の高いより効果的なものにできる。ＩＲ放射の位置及び時間に関する正確な適用性及び投入能力は、その処理を、任意の時間でそれぞれの必要性及び要件に適応させられることを意味する。この文脈で、本発明に係るＮＩＲ吸収体は高い耐温度性を有するということが有利である。
【００５０】
ｄ）本発明によれば、熱再成形処理、好ましくは延伸プロセス又は延伸ブロープロセスで製造された熱可塑性ポリマーから最終生成物を製造するための使用であることも好ましい。
【００５１】
本発明の更に好ましい実施形態は、電磁放射を照射する際の、好ましくは少なくとも７８０ｎｍ〜１４００ｎｍの範囲内の波長をもつ赤外線放射を照射する際の、熱可塑性又はデュロプラスチック材料、ホットメルト接着剤、染料、ニス又はシリコーンへの加熱促進剤及び／又は重合促進剤及び／又は架橋促進剤としての吸収体の使用を含む。
【００５２】
伝達又は光分散により生じる放射損失が、本発明に係る添加物を含まない材料においてよりも、本発明に係る吸収体を含む担体材料において少ないため、加熱を、同じ放射パワーを用いてより高い加熱率で実行することができ、その結果、必要な放射の出力及び／又は放射の期間を大幅に低減できる。その高い吸収率を利用して、化学重合反応及び／又は架橋反応を促進させることもできる。これは、これは、高められた放射吸収の結果としての温度増によって、あるいは、化学反応におけるＩＲ吸収体から成分へのエネルギー伝達によって発生しうる。
【００５３】
本発明に係る吸収体の使用は、例えばラジカル重合等の熱誘導重合又は架橋反応において、また、一般にＮＩＲ範囲における吸収が非常に弱くそのため硬化も遅いニス、例えばクリアニスのＮＩＲ硬化用に特に好ましい。吸収添加物の使用はこの種の用途において知られているが、この種の添加物は欠点を有することが知られている。例えば、ＴｉＯ2は、ＮＩＲ範囲を反射し、煤は、高いレベルの吸収を有するが、光の可視光範囲において色変化に繋がる。従って、本発明に係る吸収体の使用は、硬化処理において高いベルト速度及び基材への低いレベルの熱負荷の結果として特に有利である。本発明に係る吸収体を用いたニスの硬化は概して、使用すべきであり欠点に繋がる他の添加物を使用しない吸収体のない場合よりも大幅に速く生じる。
【００５４】
本発明は、レーザーマーキング、レーザー刻印、レーザー溶着及び／又はポリマー接合における電磁放射の吸収体としての、本発明に係る吸収体の使用も含む。ここでまた、担体材料として使用されるのは概して、透明な又は染色された熱可塑性ポリマー又はデュロプラスチックポリマーである。レーザーの使用は、この処置において非常に特定の領域を放射に晒したり局所的に加熱したりできるため、レーザーマーキング、レーザー刻印及びレーザー溶着の際にはっきりした輪郭及び正確な構造が実現できる。
【００５５】
好ましい実施形態において、吸収体は、非導電性担体材料に導電性金属構造、好ましくは導電路構造を製造する（ＬＤＳ処置）際の本発明に係る使用の一部として、赤外線放射の吸収体として使用される。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】図１は、製造例１に沿って本発明に従って製造された結晶水を含まないＦｅ2Ｐ2Ｏ7のＸ線ディフラクトグラムを示す。
【図２】図２は、製造例２に沿って本発明に従って製造された結晶水を含まないＭｇ1.5Ｆｅ1.5（ＰＯ4）2及びＦｅ3（ＰＯ4）2の相混合物のＸ線ディフラクトグラムを示す。
【図３】図３は、製造例３に沿って本発明に従って製造された結晶水を含まないＦｅ3（ＰＯ4）2のＸ線ディフラクトグラムを示す。
【図４】図４は、製造例４に沿って本発明に従って製造された結晶水を含まないＫＦｅ（ＰＯ4）のＸ線ディフラクトグラムを示す。
【図５】図５は、製造例５に沿って本発明に従って製造された結晶水を含まないＫＦｅ0.90Ｚｎ0.10（ＰＯ4）のＸ線ディフラクトグラムを示す。
【図６】図６は、製造例６に沿って本発明に従って製造された結晶水を含まないＫＦｅ0.75Ｚｎ0.25（ＰＯ4）のＸ線ディフラクトグラムを示す。
【図７】図７は、製造例７に沿って本発明に従って製造された結晶水を含まないＫＦｅ0.75Ｍｎ0.25（ＰＯ4）のＸ線ディフラクトグラムを示す。
【図８】図８は、製造例８に沿って本発明に従って製造された結晶水を含まないＢａＦｅＰ2Ｏ7のＸ線ディフラクトグラムを示す。
【発明を実施するための形態】
【００５７】
以下、本発明を、本発明に係る吸収体の製造例、本発明に係る使用例及び添付の図面を用いて、更に説明する。
【実施例】
【００５８】
Ｘ線回折法（ＸＲＤ）
以下の実施例に従って製造した生成物に対して、Ｄ８  Ａｄｖａｎｃｅ  Ａ２５型回折計（Ｂｒｕｋｅｒ）及びＣｕＫα放射線を用いてＸ線回折測定（ＸＲＤ）を行う。
【００５９】
ＩＣＤＤ（国際回折データセンター）（前身はＪＣＰＤＳ（粉末回折標準のための合同委員会））のデータベースから、対応する参照ディフラクトグラム（Ｐｏｗｄｅｒ  Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ  Ｆｉｌｅｓ；ＰＤＦ）に基づき、生成物及びそれらの結晶構造を特定した。製造した生成物のＰＤＦカードが入手できなかった場合は、アイソタイプ化合物（＝同じ構造種類の化合物）のＰＤＦカードを用いた。
【００６０】
元素分析
製造した生成物のストイキオメトリを確認するために、Ａｘｉｏｓ  ＦＡＳＴ分光計（ＰＡＮａｌｙｔｉｃａｌ）を用いた蛍光Ｘ線分析（ＸＲＦ）によって、元素分析を行った。
【００６１】
製造例１‐結晶水を含まないＦｅ2Ｐ2Ｏ7
下記材料からなる懸濁液を噴霧造粒した。
ｉ）    ３５．５ｋｇ  鉄（III）酸化物−水酸化物［ＦｅＯ（ＯＨ）又はＦｅ2Ｏ3・１Ｈ2Ｏ］、
ｉｉ）  １６．５ｋｇ  ９８％ホスホン酸［Ｈ3ＰＯ3］、
ｉｉｉ）２６．５ｋｇ  ７５％リン酸［Ｈ３ＰＯ４］及び
ＬＡ：  ２２０ｋｇ  水
こうして得られた造粒物を、７００℃、フォーミングガス雰囲気（Ｎ2中に５体積％のＨ2を含有）下、平均滞留時間４時間でロータリーキルン内で温度処理した。ほぼ無色〜わずかにピンク色の生成物が得られる。生成物のＸ線ディフラクトグラム（ＸＲＤ）を、図１に示す。生成物は、ＰＤＦカード０１−０７２−１５１６を用いて特定した。
【００６２】
製造例２‐結晶水を含まないＭｇ1.5Ｆｅ1.5（ＰＯ4）2及びＦｅ3（ＰＯ4）2の相混合物
下記材料からなる懸濁液を噴霧造粒した。
ｉ）    ８．４５ｋｇ  鉄（III）酸化物−水酸化物［ＦｅＯ（ＯＨ）又はＦｅ2Ｏ3・１Ｈ2Ｏ］、
ｉｉ）  ７．９５ｋｇ  ９８％ホスホン酸［Ｈ3ＰＯ3］、
ｉｉｉ）１９．６ｋｇ  鉄（III）リン酸塩二水和物［ＦｅＰＯ4・２Ｈ2Ｏ］、
ｉｖ）  ８．４３ｋｇ  炭酸マグネシウム［ＭｇＣＯ3］及び
ＬＡ：  １６０ｋｇ  水
こうして得られた造粒物を、７５０℃、フォーミングガス雰囲気（Ｎ2中に５体積％のＨ2を含有）下、平均滞留時間３時間でロータリーキルン内で温度処理した。ほぼ無色の生成物が得られる。生成物のＸ線ディフラクトグラム（ＸＲＤ）を、図２に示す。生成物は、ＰＤＦカードを用いて、主相Ｍｇ1.5Ｆｅ1.5（ＰＯ4）2（ＰＤＦカード０１−０７１−６７９３）及び副相Ｆｅ3（ＰＯ4）2（ＰＤＦカード００−４９−１０８７）の相混合物として特定した。
【００６３】
製造例３‐結晶水を含まないＦｅ3（ＰＯ4）2
下記材料からなる懸濁液を噴霧造粒した。
ｉ）    ２１．７５ｋｇ  鉄（III）酸化物−水酸化物［ＦｅＯ（ＯＨ）又はＦｅ2Ｏ3・１Ｈ2Ｏ］、
ｉｉ）  １２．１５ｋｇ  ９８％ホスホン酸［Ｈ3ＰＯ3］、
ｉｉｉ）１０．３ｋｇ  鉄（ＩＩＩ）リン酸塩二水和物［ＦｅＰＯ4・２Ｈ2Ｏ］及び
ＬＡ：  １４０ｋｇ  水
こうして得られた造粒物を、７５０℃、フォーミングガス雰囲気（Ｎ2中に５体積％のＨ2を含有）下、平均滞留時間９０分でロータリーキルン内で温度処理した。ほぼ無色の生成物が得られる。生成物のＸ線ディフラクトグラム（ＸＲＤ）を、図３に示す。生成物は、グラフトナイト構造に結晶化し、ＰＤＦカード００−４９−１０８７を用いて特定された。生成物を、５０重量％の生成物の粒径が３μｍ未満となるように粉砕した。
【００６４】
製造例４‐結晶水を含まないＫＦｅ（ＰＯ4）の製造
下記材料からなる懸濁液を噴霧造粒した。
ｉ）    １１．８０ｋｇ  鉄（III）酸化物−水酸化物［ＦｅＯ（ＯＨ）又はＦｅ2Ｏ3・１Ｈ2Ｏ］、
ｉｉ）  １０．７０ｋｇ  ９８％ホスホン酸［Ｈ3ＰＯ3］、
ｉｉｉ）２４．８ｋｇ  鉄（III）リン酸塩二水和物［ＦｅＰＯ4・２Ｈ2Ｏ］、
ＩＶ）  ２９．８ｋｇ  ５０％苛性アルカリ溶液［ＫＯＨ］、
Ｖ）    １．０ｋｇ  ７５％リン酸［Ｈ3ＰＯ4］及び
ＬＡ：  １１０ｋｇ  水
こうして得られた造粒物を、６５０℃、フォーミングガス雰囲気（Ｎ2中に５体積％のＨ2を含有）下、平均滞留時間３時間でロータリーキルン内で温度処理した。淡い薄緑の生成物が得られる。生成物のＸ線ディフラクトグラム（ＸＲＤ）を、図４に示す。生成物は、ＰＤＦカード０１−０７６−４６１５を用いて特定した。
【００６５】
製造例５‐結晶水を含まないＫＦｅ0.90Ｚｎ0.10（ＰＯ4）
下記材料からなる懸濁液を噴霧造粒した。
ｉ）    １０．６０ｋｇ  鉄（III）酸化物−水酸化物［ＦｅＯ（ＯＨ）又はＦｅ2Ｏ3・１Ｈ2Ｏ］、
ｉｉ）  ９．６５ｋｇ  ９８％ホスホン酸［Ｈ3ＰＯ3］、
ｉｉｉ）２２．３０ｋｇ  鉄（III）リン酸塩二水和物［ＦｅＰＯ4・２Ｈ2Ｏ］、
ＩＶ）  ２．１５ｋｇ  酸化亜鉛［ＺｎＯ］、
ＩＶ）  ２９．８ｋｇ  ５０％苛性アルカリ溶液［ＫＯＨ］、
Ｖ）    ４．１５ｋｇ  ７５％リン酸［Ｈ3ＰＯ4］及び
ＬＡ：  １２０ｋｇ  水
こうして得られた造粒物を、６００℃、フォーミングガス雰囲気（Ｎ2中に体積％のＨ2を含有）下、平均滞留時間２時間でロータリーキルン内で温度処理した。薄い灰色の生成物が得られる。生成物のＸ線ディフラクトグラム（ＸＲＤ）を、図５に示す。生成物は、ＰＤＦカード０１−０７６−４６１５に応じたＫＦｅ（ＰＯ4）構造に密接に関連しているように思われる新しい構造種類である。
【００６６】
製造例６‐結晶水を含まないＫＦｅ0.75Ｚｎ0.25（ＰＯ4）
下記材料からなる懸濁液を噴霧造粒した。
ｉ）    ８．８５ｋｇ  鉄（III）酸化物−水酸化物［ＦｅＯ（ＯＨ）又はＦｅ2Ｏ3・１Ｈ2Ｏ］、
ｉｉ）  ８．０５ｋｇ  ９８％ホスホン酸［Ｈ3ＰＯ3］、
ｉｉｉ）１８．６０ｋｇ  鉄（III）リン酸塩二水和物［ＦｅＰＯ4・２Ｈ2Ｏ］、
ＩＶ）  ５．４０ｋｇ  酸化亜鉛［ＺｎＯ］、
ＩＶ）  ２９．８ｋｇ  ５０％苛性アルカリ溶液［ＫＯＨ］、
Ｖ）    ９．３０ｋｇ  ７５％リン酸［Ｈ3ＰＯ4］及び
ＬＡ：  １２０ｋｇ  水
こうして得られた造粒物を、６００℃、フォーミングガス雰囲気（Ｎ2中に５体積％のＨ2を含有）下、平均滞留時間２時間でロータリーキルン内で温度処理した。薄い灰色の生成物が得られる。生成物のＸ線ディフラクトグラム（ＸＲＤ）を、図６に示す。この生成物は、文献で知られていない。これは、アイソタイプ的に結晶化して、ＰＤＦカード０１−０８１−１０３４に応じたＫＺｎ（ＰＯ4）を形成する。
【００６７】
製造例７‐結晶水を含まないＫＦｅ0.75Ｍｎ0.25（ＰＯ4）
下記材料からなる懸濁液を噴霧造粒した。
ｉ）    ８．８５ｋｇ  鉄（III）酸化物−水酸化物［ＦｅＯ（ＯＨ）又はＦｅ2Ｏ3・１Ｈ2Ｏ］、
ｉｉ）  ８．０５ｋｇ  ９８％ホスホン酸［Ｈ3ＰＯ3］、
ｉｉｉ）１８．６０ｋｇ  鉄（III）リン酸塩二水和物［ＦｅＰＯ4・２Ｈ2Ｏ］、
ＩＶ）  ８．８５ｋｇ  炭酸マンガン水和物［ＭｎＣＯ3・Ｈ2Ｏ］、
ＩＶ）  ２９．８ｋｇ  ５０％苛性アルカリ溶液［ＫＯＨ］、
Ｖ）    ９．３０ｋｇ  ７５％リン酸［Ｈ3ＰＯ4］及び
ＬＡ：  １４０ｋｇ  水
こうして得られた造粒物を、６００℃、フォーミングガス雰囲気（Ｎ2中に５体積％のＨ2を含有）下、平均滞留時間２時間でロータリーキルン内で温度処理した。薄い灰色の生成物が得られる。生成物のＸ線ディフラクトグラム（ＸＲＤ）を、図７に示す。この生成物は、文献で知られていない。これは、アイソタイプ的に結晶化して、ＰＤＦカード０１−０７６−４６１５に応じたＫＦｅ（ＰＯ4）を形成する。
【００６８】
製造例８‐結晶水を含まないＢａＦｅＰ2Ｏ7
下記材料からなる懸濁液を噴霧造粒した。
ｉ）    ８．７０ｋｇ  鉄（III）酸化物−水酸化物［ＦｅＯ（ＯＨ）又はＦｅ2Ｏ3・１Ｈ2Ｏ］、
ｉｉ）  ８．２０ｋｇ  ９８％ホスホン酸［Ｈ3ＰＯ3］、
ｉｉｉ）１９．０５ｋｇ  鉄（III）リン酸塩二水和物［ＦｅＰＯ4・２Ｈ2Ｏ］、
ＩＶ）  ６３．０９ｋｇ  水酸化バリウム八水和物［Ｂａ（ＯＨ）2・８Ｈ2Ｏ］、
Ｖ）    ２６．１５ｋｇ  ７５％リン酸［Ｈ3ＰＯ4］及び
ＬＡ：  ２５０ｋｇ  水
こうして得られた造粒物を、８００℃、フォーミングガス雰囲気（Ｎ2中に５体積％のＨ2を含有）下、平均滞留時間４時間でロータリーキルン内で温度処理した。薄い灰色の生成物が得られる。生成物のＸ線ディフラクトグラム（ＸＲＤ）を、図８に示す。生成物は、アイソタイプ的に結晶化して、ＰＤＦカード０１−０８４−１８３３に応じたＢａＣｏＰ2Ｏ7を形成する。
【００６９】
使用例１（レーザー溶着）
製造例３に係る２重量パーセントの吸収体Ｆｅ3（ＰＯ4）2を、押出機（Ｃｏｐｅｒｉｏｎ  ＧｍｂＨ製ＺＳＫ１８−ｔｙｐｅ）を用いて、ポリエチレン（ＢＡＳＦ製Ｌｕｐｏｌｅｎ  １８００Ｓ）に均等に分配した。押出成形品から、３ｃｍ×４ｃｍ×３ｍｍのプレートを作成した。そして、同じ寸法のプレートを、吸収体を添加することなく製造した。吸収体なしのプレートを、吸収体ありのプレート上に載置し、それらのプレートを、波長が１０６４ｎｍのＮｄ：ＹＡＧレーザーを用いて溶着した。
【００７０】
使用例２（ＬＤＳ）
本発明に係る吸収体材料の鉄（II）マグネシウムリン酸塩及び製造例２に係るＭｇ1.5Ｆｅ1.5（ＰＯ4）2及びＦｅ3（ＰＯ4）2の相混合物を、１重量％の酸性ピロリン酸ナトリウムと混合した。そして、５重量パーセントの混合物を、押出機（Ｃｏｐｅｒｉｏｎ  ＧｍｂＨ製ＺＳＫ１８−ｔｙｐｅ）及び製造した造粒物を用いてポリアミド６．６（ＢＡＳＦ製Ｕｌｔｒａｍｉｄ（商標））内に投入した（ｗｏｒｋｅｄ）。その後、造粒物を更に加工して、３ｃｍ×４ｃｍ×３ｍｍのプレートを形成した。それらのプレートに１０６４ｎｍの波長でＮｄ：ＹＡＧレーザー（Ｔｒｕｍｐｆ）を照射し、生成されたアンテナ構造を、その後電磁放射を受けるのに使用できた。
【００７１】
使用例３（加熱率）
製造例６に係る５重量パーセントの吸収体Ｋ（Ｆｅ0.75Ｚｎ0.25）ＰＯ4を、押出機（Ｃｏｐｅｒｉｏｎ  ＧｍｂＨ製ＺＳＫ１８−ｔｙｐｅ）を用いてポリプロピレン（Ｂｏｒｅａｌｉｓ製ＨＥ１２５ＭＯ）に均等に分配した。押出成形品から、３ｃｍ×４ｃｍ×３ｃｍのプレートを製造し、そして従来のＩＲランプ（赤色光ランプ）を照射した。比較の目的で、吸収体添加物なしの同じポリマーボディにも同様に照射した。照射中、ボディの経時的な温度を記録した。本発明に係る吸収体からなる添加物を有するポリマーボディでは１分後に７７℃の温度に達したが、吸収体の添加のないポリマーボディでは７７℃の温度に達したのは５分間の照射後である。全体の時間に亘って、本発明に係る吸収体を添加したポリマーボディの温度記録曲線は、吸収体を添加しないポリマーボディの温度記録曲線よりも加熱率がほぼ２倍の速さであった。
【００７２】
使用例４（レーザー刻印／レーザーマーキング）
製造例４に係る２重量パーセントの本発明に係る吸収体ＫＦｅ（ＰＯ4）を、押出機（Ｃｏｐｅｒｉｏｎ  ＧｍｂＨ製ＺＳＫ１８−ｔｙｐｅ）を用いてポリエチレン（ＢＡＳＦ製Ｌｕｐｏｌｅｎ  １８００Ｓ）に均等に投入した（ｗｏｒｋｅｄ）。そして、押出成形品から、３ｃｍ×４ｃｍ×３ｍｍのプレートを作成した。波長が１０６４ｎｍのＮｄ：ＹＡＧレーザーを照射することによって、プレートの表面にマーキングを作った。比較の目的で、吸収体添加物なしの同じポリマープレートにも同様にレーザーマーキングした。本発明に係る吸収体を有するポリマープレートでは、マーキングは１ワットの出力で周波数が６０００Ｈｚのレーザーでも明確に目視できた。同じ条件下で照射を行った吸収体を含まない参照用のプレートでは、目視可能なマーキングはできなかった。
【００７３】
使用例５（ＩＲ放射を用いたプレフォームの加熱）
飲料ボトルの製造と同じように、製造例６に係る５００ｐｐｍのＫ（Ｆｅ0.75Ｚｎ0.25）ＰＯ4を用いてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のマスターバッチからプレフォームを製造した。比較の目的で、吸収体を添加していない同じプレフォームも製造した。プレフォームを、ポリマーのガラス転移点までＩＲハロゲンヒーターを用いて加熱した。吸収体なしのプレフォームの場合よりも、吸収体を添加したプレフォームにおいて、過熱に要したエネルギーは約１５％低く、必要な照射に要した時間は約２０％短かった。
【００７４】
使用例６（シリコンの架橋）
非架橋のシリコン塊に、製造例３に係るグラフトナイト結晶構造をもつ０．０５重量％の結晶水を含まないＦｅ3（ＰＯ4）2を混合し、その後従来の過酸化物架橋剤を添加した。そしてシリコン塊を、ＶＣＳＥＬレーザー（Ｐｈｉｌｌｉｐｓ）を用いて、波長９８０ｎｍでレーザー光により広範囲に加熱した。比較の目的で、吸収体を含まない同じシリコン塊を同様に処理した。本発明に係る吸収体を含むシリコンの架橋は１１０秒後には既に完了していたが、吸収体なしのシリコンの架橋には１２０秒かかった。従って、本発明に係る吸収体を少量添加することは、架橋に必要なエネルギー、ひいては架橋時間を減少できることを意味する。
【００７５】
使用例７（レーザー溶着）
製造例３に係るグラフトナイト結晶構造をもつ４重量パーセントの結晶水を含まないＦｅ3（ＰＯ4）2を、押出機（Ｃｏｐｅｒｉｏｎ  ＧｍｂＨ製ＺＳＫ１８−ｔｙｐｅ）を用いてポリアミド６．６（ＢＡＳＦ製Ｕｌｔｒａｍｉｄ（商標））に均等に投入し（ｗｏｒｋｅｄ）、これから、自動車産業用の乗用車のテールライトとして使用される成型部品を製造した。上述の部品に接続（溶着）させる更なる部品を、吸収体なしの同じ材料から製造した。そして、２つの部品を、波長が９４０ｎｍの従来のダイオードレーザーを用いて溶着した。比較の目的で、いずれも吸収体を含まない対応する部品を溶着しようと試みたが、これは破壊され不可能だった。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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