JP2016017060A - ユーロピウム(iii)錯体およびその用途 - Google Patents
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Abstract
【課題】常温、常圧で液状である新規なユーロピウム(III)錯体およびその用途を提供すること。【解決手段】本発明のユーロピウム(III)錯体は、特定のアニオン性二座配位子が4個配位したユーロピウム(III)イオンと、下記式(2)で表されるカウンターカチオン(R3はアルキル基を表し、R4はアルキル基の水素原子の一つがシクロアルキル基で置換された基、シクロアルキル基、アラルキル基、またはアリール基を表し、R5は水素原子、メチル基またはエチル基を表す。)とからなる。【選択図】なし
Description
本発明はユーロピウム(III)錯体およびその用途に関する。
現在ユーロピウム(III)錯体等の希土類を用いた錯体は、発光材料として研究、実用化が盛んに行われている。
ユーロピウム(III)錯体としては多くの構造が知られており、一例としては1−ヘキシル−3−メチルイミダゾリウム テトラキス(2−テノイルトリフルオロ−アセトナト)ユーロピウム(III)錯体[1−Hexyl−3−methylimidazolium tetrakis(2−thenoyltrifluoro−acetonato)europate(III) complex]が挙げられる(例えば、非特許文献1参照)。
ユーロピウム(III)錯体としては多くの構造が知られており、一例としては1−ヘキシル−3−メチルイミダゾリウム テトラキス(2−テノイルトリフルオロ−アセトナト)ユーロピウム(III)錯体[1−Hexyl−3−methylimidazolium tetrakis(2−thenoyltrifluoro−acetonato)europate(III) complex]が挙げられる(例えば、非特許文献1参照)。
また、ユーロピウム(III)錯体の用途としては、有機EL素子等の発光材料等、様々なものが提案されているが、例えばユーロピウム(III)錯体を含有する水性インク組成物が知られている(例えば特許文献1参照)。
現在知られているユーロピウム(III)錯体は、常温(例えば25℃)、常圧(1atm)下では、固体であった。
現在知られているユーロピウム(III)錯体は、常温(例えば25℃)、常圧(1atm)下では、固体であった。
Peter Nockemann, Eva Beurer, Kris Driesen, Rik Van Deun, Kristof Van Hecke, Lue Van Meervelt and Koen Binnemans、「Photostability of a highly luminescent europium β−diketonate complex in imidazolium ionic liquids」、 Chem,Commun.、 2005年、4354−4356
本発明は、従来知られていない、常温、常圧で液状である新規なユーロピウム(III)錯体およびその用途を提供することを目的とする。
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、特定のアニオン性二座配位子が配位したユーロピウム(III)イオンと、特定のカウンターカチオンとからなるユーロピウム(III)錯体は、常温、常圧で液状であることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明のユーロピウム(III)錯体は、下記配位子群(1)から選択されるアニオン性二座配位子が4個配位したユーロピウム(III)イオンと、下記式(2)で表されるカウンターカチオンとからなる。
R4は炭素原子数1〜3のアルキル基の水素原子の一つが炭素原子数5〜10のシクロアルキル基で置換された基、炭素原子数5〜10のシクロアルキル基、炭素原子数7〜13のアラルキル基、または炭素原子数6〜18のアリール基を表し、
R5は水素原子、メチル基またはエチル基を表す。)
前記式(2)中、R4が炭素原子数7〜13のアラルキル基を表すことが好ましい。
本発明の波長変換シートは、前記ユーロピウム(III)錯体を用いて得られる。
本発明のセキュリティインクは、前記ユーロピウム(III)錯体を含む。
本発明の波長変換シートは、前記ユーロピウム(III)錯体を用いて得られる。
本発明のセキュリティインクは、前記ユーロピウム(III)錯体を含む。
本発明のユーロピウム(III)錯体は、常温(25℃)、常圧(1atm)下で液状であり、波長変換シートやセキュリティインク等の各種用途に用いることが可能である。
次に本発明について具体的に説明する。
本発明のユーロピウム(III)錯体は、下記配位子群(1)から選択されるアニオン性二座配位子が4個配位したユーロピウム(III)イオンと、下記式(2)で表されるカウンターカチオンとからなる。本発明のユーロピウム(III)錯体は、常温(25℃)、常圧(1atm)下で液状である。
本発明のユーロピウム(III)錯体は、下記配位子群(1)から選択されるアニオン性二座配位子が4個配位したユーロピウム(III)イオンと、下記式(2)で表されるカウンターカチオンとからなる。本発明のユーロピウム(III)錯体は、常温(25℃)、常圧(1atm)下で液状である。
本発明のユーロピウム(III)錯体は、配位子群(1)から選択されるアニオン性二座配位子として、例えば下記式(A)で表される二座配位子を用いた場合には、下記式(B)で表すことができる。
R4は炭素原子数1〜3のアルキル基の水素原子の一つが炭素原子数5〜10のシクロアルキル基で置換された基、炭素原子数5〜10のシクロアルキル基、炭素原子数7〜13のアラルキル基、または炭素原子数6〜18のアリール基を表し、
R5は水素原子、メチル基またはエチル基を表す。)
配位子群(1)から選択されるアニオン性二座配位子としては、下記配位子群(1’)から選択されるアニオン性二座配位子であることが好ましい。
前記アルキル基としては、例えば、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ウンデシル基、n−ドデシル基、n−トリデシル基、n−テトラデシル基、n−ペンタデシル基、n−ヘキサデシル基、n−ヘプタデシル基、n−オクタデシル基、n−ノナデシル基、n−エイコシル基が挙げられ、n−ドデシル基、n−デシル基が好ましい。
前記R4は炭素原子数1〜3のアルキル基の水素原子の一つが炭素原子数5〜10のシクロアルキル基で置換された基、炭素原子数5〜10のシクロアルキル基、炭素原子数7〜13のアラルキル基、または炭素原子数6〜18のアリール基を表す。
前記R4は炭素原子数1〜3のアルキル基の水素原子の一つが炭素原子数5〜10のシクロアルキル基で置換された基、炭素原子数7〜13のアラルキル基が好ましく、炭素原子数7〜13のアラルキル基がより好ましい。
前記炭素原子数7〜13のアラルキル基としては、炭素原子数7〜9のアラルキル基が好ましい。
前記アラルキルとしては、例えば、ベンジル基、1−フェニルエチル基、2−フェニルエチル基、1−フェニルイソプロピル基、2−フェニルイソプロピル基、フェニル−t−ブチル基、α−ナフチルメチル基、1−α−ナフチルエチル基、2−α−ナフチルエチル基、1−α−ナフチルイソプロピル基、2−α−ナフチルイソプロピル基、β−ナフチルメチル基、1−β−ナフチルエチル基、2−β−ナフチルエチル基、1−β−ナフチルイソプロピル基、2−β−ナフチルイソプロピル基、p−メチルベンジル基、m−メチルベンジル基、o−メチルベンジル基等が挙げられる。
前記アラルキルとしては、例えば、ベンジル基、1−フェニルエチル基、2−フェニルエチル基、1−フェニルイソプロピル基、2−フェニルイソプロピル基、フェニル−t−ブチル基、α−ナフチルメチル基、1−α−ナフチルエチル基、2−α−ナフチルエチル基、1−α−ナフチルイソプロピル基、2−α−ナフチルイソプロピル基、β−ナフチルメチル基、1−β−ナフチルエチル基、2−β−ナフチルエチル基、1−β−ナフチルイソプロピル基、2−β−ナフチルイソプロピル基、p−メチルベンジル基、m−メチルベンジル基、o−メチルベンジル基等が挙げられる。
前記炭素原子数6〜18のアリール基としては、炭素原子数6〜10のアリール基が好ましい。
前記アリール基としては、例えば、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、1−アントリル基、2−アントリル基、9−アントリル基、1−フェナントリル基、2−フェナントリル基、3−フェナントリル基、4−フェナントリル基、9−フェナントリル基、1−ナフタセニル基、2−ナフタセニル基、9−ナフタセニル基、1−ピレニル基、2−ピレニル基、4−ピレニル基、2−ビフェニルイル基、3−ビフェニルイル基、4−ビフェニルイル基、p−ターフェニル−4−イル基、p−ターフェニル−3−イル基、p−ターフェニル−2−イル基、m−ターフェニル−4−イル基、m−ターフェニル−3−イル基、m−ターフェニル−2−イル基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、p−t−ブチルフェニル基、p−(2−フェニルプロピル)フェニル基、3−メチル−2−ナフチル基、4−メチル−1−ナフチル基、4−メチル−1−アントリル基等が挙げられる。
前記アリール基としては、例えば、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、1−アントリル基、2−アントリル基、9−アントリル基、1−フェナントリル基、2−フェナントリル基、3−フェナントリル基、4−フェナントリル基、9−フェナントリル基、1−ナフタセニル基、2−ナフタセニル基、9−ナフタセニル基、1−ピレニル基、2−ピレニル基、4−ピレニル基、2−ビフェニルイル基、3−ビフェニルイル基、4−ビフェニルイル基、p−ターフェニル−4−イル基、p−ターフェニル−3−イル基、p−ターフェニル−2−イル基、m−ターフェニル−4−イル基、m−ターフェニル−3−イル基、m−ターフェニル−2−イル基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、p−t−ブチルフェニル基、p−(2−フェニルプロピル)フェニル基、3−メチル−2−ナフチル基、4−メチル−1−ナフチル基、4−メチル−1−アントリル基等が挙げられる。
前記炭素原子数5〜10のシクロアルキル基としては、炭素原子数5〜7のシクロアルキル基が好ましい。
前記シクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、2−メチルシクロペンチル基、3−メチルシクロペンチル基、シクロヘキシル基、2−メチルシクロヘキシル基、3−メチルシクロヘキシル基、4−メチルシクロヘキシル基、1−アダマンチル基、2−アダマンチル基、1−ノルボルニル基、2−ノルボルニル基等が挙げられる。
前記シクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、2−メチルシクロペンチル基、3−メチルシクロペンチル基、シクロヘキシル基、2−メチルシクロヘキシル基、3−メチルシクロヘキシル基、4−メチルシクロヘキシル基、1−アダマンチル基、2−アダマンチル基、1−ノルボルニル基、2−ノルボルニル基等が挙げられる。
前記炭素原子数1〜3のアルキル基の水素原子の一つが炭素原子数5〜10のシクロアルキル基で置換された基としては、炭素原子数1〜3のアルキル基の水素原子の一つが炭素原子数5〜7のシクロアルキル基で置換された基であることが好ましい。なお、炭素原子数1〜3のアルキル基の水素原子の一つが炭素原子数5〜10のシクロアルキル基で置換された基を、置換アルキル基とも記す。
置換アルキル基は、アルキル基の水素原子の一つがシクロアルキル基で置換された基であり、例えば、メチル基の水素原子の一つがシクロアルキル基で置換された基、すなわち、−CH2−(シクロアルキル基)で表される基である。
前記アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基が挙げられる。
前記シクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、2−メチルシクロペンチル基、3−メチルシクロペンチル基、シクロヘキシル基、2−メチルシクロヘキシル基、3−メチルシクロヘキシル基、4−メチルシクロヘキシル基、1−アダマンチル基、2−アダマンチル基、1−ノルボルニル基、2−ノルボルニル基等が挙げられる。
前記シクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、2−メチルシクロペンチル基、3−メチルシクロペンチル基、シクロヘキシル基、2−メチルシクロヘキシル基、3−メチルシクロヘキシル基、4−メチルシクロヘキシル基、1−アダマンチル基、2−アダマンチル基、1−ノルボルニル基、2−ノルボルニル基等が挙げられる。
前記R5は水素原子、メチル基またはエチル基を表す。R5としてはメチル基が好ましい。
前記R5はイミダゾール環を構成する炭素原子のいずれの位置に存在してもいいが、2位に存在することが好ましい。すなわち、式(2)で表されるカウンターカチオンとしては、式(2’)で表されるカウンターカチオンが好ましい。
前記R5はイミダゾール環を構成する炭素原子のいずれの位置に存在してもいいが、2位に存在することが好ましい。すなわち、式(2)で表されるカウンターカチオンとしては、式(2’)で表されるカウンターカチオンが好ましい。
本発明のユーロピウム(III)錯体は、従来知られていた固体状のユーロピウム(III)錯体と同等あるいは同等以上の発光量子収率を有しており、紫外光を吸収し可視光を蛍光として放出することが可能であるため、発光材料として有用であり、波長変換シートやセキュリティインク等の各種用途に用いることが可能である。
本発明のユーロピウム(III)錯体の製造方法としては、特に限定はないが、例えば以下の方法で製造することができる。
本発明のユーロピウム(III)錯体の製造方法としては、ユーロピウム元素を含む化合物と反応・配位することによりアニオン性二座配位子となる化合物、および反応することによりカウンターカチオンとなる化合物が存在する溶液に、ユーロピウム元素を含む化合物または該化合物の溶液を加え、反応させることにより、本発明のユーロピウム(III)錯体を製造する方法が挙げられる。
本発明のユーロピウム(III)錯体の製造方法としては、ユーロピウム元素を含む化合物と反応・配位することによりアニオン性二座配位子となる化合物、および反応することによりカウンターカチオンとなる化合物が存在する溶液に、ユーロピウム元素を含む化合物または該化合物の溶液を加え、反応させることにより、本発明のユーロピウム(III)錯体を製造する方法が挙げられる。
前記ユーロピウム(III)錯体の製造方法では、ユーロピウム元素を含む化合物、ユーロピウム元素を含む化合物と反応・配位することによりアニオン性二座配位子となる化合物、および反応することによりカウンターカチオンとなる化合物が用いられる。
前記ユーロピウム元素を含む化合物としては、例えば、ユーロピウムの塩化物、臭化物、酢酸塩、酸化物、これらの水和物等が挙げられる。前記ユーロピウム元素を含む化合物としては、前述のユーロピウムの塩化物、臭化物、これらの水和物が好ましい。
前記ユーロピウム元素を含む化合物と反応・配位することによりアニオン性二座配位子となる化合物としては、下記化合物群(3)から選択される少なくとも一種の化合物が挙げられる。
前記反応することによりカウンターカチオンとなる化合物としては、通常は前記式(2)で表されるカウンターカチオンと、アニオンとの化合物である。該アニオンとしては、Cl-、Br-、I-等のハロゲン化物イオン、水酸化物イオン(OH-)等が挙げられる。
以下、本発明のユーロピウム(III)錯体を製造する方法についてより詳細に説明する。
前記ユーロピウム(III)錯体を製造する方法の例としては、まず前記ユーロピウム元素を含む化合物と反応・配位することによりアニオン性二座配位子となる化合物を、溶媒に溶解させ、溶液(i)を得る。次いで、溶液(i)に反応することによりカウンターカチオンとなる化合物を加え、次いで塩基またはその水溶液を加え、溶液(ii)を得る。次いで、溶液(ii)にユーロピウム元素を含む化合物またはその水溶液を加え、本発明のユーロピウム(III)錯体を液状物として得る。最後に該液状物を任意の方法で回収、必要に応じて精製することにより本発明のユーロピウム(III)錯体を製造することができる。
前記ユーロピウム(III)錯体を製造する方法の例としては、まず前記ユーロピウム元素を含む化合物と反応・配位することによりアニオン性二座配位子となる化合物を、溶媒に溶解させ、溶液(i)を得る。次いで、溶液(i)に反応することによりカウンターカチオンとなる化合物を加え、次いで塩基またはその水溶液を加え、溶液(ii)を得る。次いで、溶液(ii)にユーロピウム元素を含む化合物またはその水溶液を加え、本発明のユーロピウム(III)錯体を液状物として得る。最後に該液状物を任意の方法で回収、必要に応じて精製することにより本発明のユーロピウム(III)錯体を製造することができる。
前記溶媒としては通常は有機溶媒または有機溶媒と水との混合溶媒が用いられる。有機溶媒としては、好ましくは極性有機溶媒が用いられ、その具体例としては、テトラヒドロフラン(THF)、エタノール、メタノール、イソプロピルアルコール、ジオキサン等が挙げられる。
前記塩基としては例えば、水酸化ナトリウム、トリエチルアミン等が挙げられる。
なお、前記ユーロピウム元素を含む化合物と反応・配位することによりアニオン性二座配位子となる化合物の使用量は、通常はユーロピウム元素を含む化合物1モルに対して、2〜10モル、好ましくは3〜8モル、より好ましくは4〜6モルである。
なお、前記ユーロピウム元素を含む化合物と反応・配位することによりアニオン性二座配位子となる化合物の使用量は、通常はユーロピウム元素を含む化合物1モルに対して、2〜10モル、好ましくは3〜8モル、より好ましくは4〜6モルである。
また、反応することによりカウンターカチオンとなる化合物の使用量は、通常はユーロピウム元素を含む化合物1モルに対して、0.5〜3モル、好ましくは0.8〜2モル、より好ましくは1〜1.5モルである。
また、前記塩基の使用量としては、通常はユーロピウム元素を含む化合物1モルに対して、2〜10モル、好ましくは3〜8モル、より好ましくは4〜6モルである。
なお、前記方法によって、本発明のユーロピウム(III)錯体を製造する際には、通常は室温、常圧で行われるが、必要に応じて加熱、減圧、加圧等を行ってもよい。
なお、前記方法によって、本発明のユーロピウム(III)錯体を製造する際には、通常は室温、常圧で行われるが、必要に応じて加熱、減圧、加圧等を行ってもよい。
本発明のユーロピウム(III)錯体を回収する方法としては特に限定はないが、例えば、反応後に、反応混合物に適宜有機溶媒や水を加えて、溶媒抽出を行い、有機相を回収し、該有機相から溶媒を除去、乾燥することにより、本発明のユーロピウム(III)錯体を回収する方法が挙げられる。
本発明のユーロピウム(III)錯体の用途について以下説明する。
本発明のユーロピウム(III)錯体は液体であるため、イオン液体として使用することができる。イオン液体として用いる場合には、例えば電解質、反応溶媒、潤滑剤として使用することができる。
本発明のユーロピウム(III)錯体は液体であるため、イオン液体として使用することができる。イオン液体として用いる場合には、例えば電解質、反応溶媒、潤滑剤として使用することができる。
また、本発明のユーロピウム(III)錯体の用途の別の例としては、ユーロピウム(III)錯体を用いて得られる波長変換シート、ユーロピウム(III)錯体を含むセキュリティインク等が挙げられる。
本発明のユーロピウム(III)錯体は液体であるため、従来の固体状のユーロピウム(III)錯体と比べて、樹脂等に分散させた際の分散性に優れる。このため、本発明のユーロピウム(III)錯体を含む樹脂組成物から得られたフィルム等の成形体は透明性に優れる傾向があり好ましい。
本発明のユーロピウム(III)錯体を各種用途に用いる場合には、例えば、ユーロピウム(III)錯体と、樹脂とを含む樹脂組成物を調製したうえで、各用途に用いることができる。前記樹脂としては、用途に合わせて適宜選択される。
前記樹脂組成物の製造方法としては、本発明のユーロピウム(III)錯体を直接樹脂と混合あるいは混練することにより樹脂組成物を得てもよく、本発明のユーロピウム(III)錯体、樹脂および溶剤を含む樹脂溶液を調製した後に、溶剤を除去することにより樹脂組成物を得てもよい。
前記溶剤としては、樹脂の種類によっても異なるが、例えばクロロホルム、塩化メチレン、トルエン、THF、エタノール等が挙げられる。
また、前記ユーロピウム(III)錯体、樹脂、および溶剤の使用量は、用途に合わせて適宜決定される。
また、前記ユーロピウム(III)錯体、樹脂、および溶剤の使用量は、用途に合わせて適宜決定される。
また、前記樹脂組成物や樹脂溶液には、用途に合わせて他の添加剤が含まれていてもよい。他の添加剤としては、例えば可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、脱水剤、接着力調整剤、シランカップリング剤、顔料、架橋性モノマー、重合開始剤、架橋剤、架橋助剤等が挙げられる。これらの添加剤の使用量としては、用途によっても異なるが通常は樹脂100質量部に対して0.001〜50質量部の範囲で用いられる。
本発明のユーロピウム(III)錯体を用いて得られる波長変換シートについて説明する。前記波長変換シートは、通常は少なくともユーロピウム(III)錯体および樹脂を含む樹脂組成物から得られる。前記樹脂としては特に限定はないが、ポリビニルブチラール等のポリビニルアセタール、アクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリエステル、ナイロン等が挙げられる。
なお、前記樹脂組成物は、本発明のユーロピウム(III)錯体を、樹脂100質量部に対して、通常は0.0001〜30質量部含有し、好ましくは0.0005〜20質量部含有し、より好ましくは0.001〜10質量部含有する。
前記波長変換シートは、ユーロピウム(III)錯体を含むため紫外光を可視光に波長変換することが可能であり、例えば太陽電池セルの受光面側に該波長変換シートを配置させることにより、太陽電池モジュールの発電効率を向上させることが可能である。すなわち、前記波長変換シートは、太陽電池モジュール用波長変換シートとして用いることができる。
また、別の例としては、植物の光合成には紫外光よりも可視光が重要であることを利用し、前記波長変換シートを植物(農作物)と、太陽やLEDランプ等の光源との間に配置することにより、作物の成長を促進させることが可能である。すなわち、前記波長変換シートは、農作物栽培用波長変換シートとして用いることができる。
太陽電池モジュールの構成部材として前記波長変換シートに用いる際のその使用箇所としては特に限定はないが、波長変換シートを太陽電池の受光面側、より具体的には波長変換シートを、太陽電池セルの受光面側とフロントカバーとの間に配置したり、フロントカバーの外側に配置したりすることが可能である。また、反射光、散乱光を利用することを目的として、太陽電池の受光面側ではなく、太陽電池セル裏面側に使用してもよい。
前記波長変換シートを太陽電池モジュールの構成部材に用いる場合には、他の構成部材、例えば太陽電池セル、フロントカバー、バックカバー、反射防止膜等については、従来公知のものを始め特に制限なく用いることができる。
前記波長変換シートを、農作物の栽培に用いる際のその使用箇所としては特に限定はないが、通常は植物(農作物)と太陽やLEDランプ等の光源との間に配置する。このように配置することにより、光源が照射する光のなかで、植物の育成に重要でない紫外光を、可視光に波長変換することが可能である。
波長変換シートの製造方法としては特に限定はないが、樹脂溶液を塗工し、溶剤を除去することにより波長変換シートを製造する方法、樹脂組成物を溶融混練し、シート状に押出成形することにより波長変換シートを製造する方法が挙げられる。
前記波長変換シートの厚さとしては、通常は10〜1000μmである。また、波長変換シートのサイズとしてはその用途によって適宜決定されるが、太陽電池モジュール用波長変換シートとして用いる場合には、通常は100〜50000cm2であり、農作物栽培用波長変換シートとして用いる場合には、通常は0.1〜10000m2である。
本発明のユーロピウム(III)錯体を含むセキュリティインクについて説明する。セキュリティインクとは、紫外線を照射することにより蛍光を発するインクであり、紫外線を照射していない時には目視により印刷、描画された内容を把握することができないインクである。前記セキュリティインクとしては、例えば、ユーロピウム(III)錯体、樹脂および溶剤を含むセキュリティインク、ユーロピウム(III)錯体、重合することにより前記樹脂となるモノマーおよび必要に応じて用いられる溶剤を含むセキュリティインクが挙げられる。前記樹脂としては特に限定はないが、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタラート、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリカーボネート等が挙げられる。前記溶剤としては特に限定はないが、メタノール、エタノール、プロパノール、ベンゼン、トルエン、クロロホルム、ジクロロメタン、酢酸エチル、アセトン、ジメチルフォルムアミド、水等が挙げられる。
また、セキュリティインクには、他の成分、例えば界面活性剤、pH調整剤、帯電防止剤、酸化防止剤、架橋剤、硬化剤、分散剤が含まれていてもよい。
次に本発明について実施例を示してさらに詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
〔実施例1〕
(式(A1)で表されるユーロピウム(III)錯体の製造)
〔実施例1〕
(式(A1)で表されるユーロピウム(III)錯体の製造)
2時間後、反応液に水(10ml)を加え、クロロホルム(10ml)で抽出した。得られた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥後、溶媒を留去し、100℃で2時間減圧乾燥して褐色透明な高粘度液体(式(A1)で表されるユーロピウム(III)錯体)を1.29g得た(収率95%)。
得られた式(A1)で表されるユーロピウム(III)錯体の構造は、1H−NMRスペクトルを、NMR測定装置(Avance400、BRUKER製)を用いて測定し、FD−MSを、JMS−T100GCV(日本電子製)を用いて測定することにより決定した。
1H−NMR(400MHz,CDCl3):10.4(s,2H), 9.04(d,2H,J=7.4Hz), 7.88(m,4H), 7.74(m,1H), 7.58(s,3H), 7.13(d,4H,J=4.9Hz), 6.92(s,4H), 6.71(m,4H), 3.67(brs,6H), 2.44(m,2H), 1.84(m,2H), 1.51(m,2H), 1.35(m,2H), 1.25(m,12H), 0.84(t,3H,J=7.0Hz).
FD−MS(m/z):341.2,[M−[Eu(TTA)4]-]+; 1719.4,[M+M−[Eu(TTA)4]-]+.
1H−NMR(400MHz,CDCl3):10.4(s,2H), 9.04(d,2H,J=7.4Hz), 7.88(m,4H), 7.74(m,1H), 7.58(s,3H), 7.13(d,4H,J=4.9Hz), 6.92(s,4H), 6.71(m,4H), 3.67(brs,6H), 2.44(m,2H), 1.84(m,2H), 1.51(m,2H), 1.35(m,2H), 1.25(m,12H), 0.84(t,3H,J=7.0Hz).
FD−MS(m/z):341.2,[M−[Eu(TTA)4]-]+; 1719.4,[M+M−[Eu(TTA)4]-]+.
(式(A1)で表されるユーロピウム(III)錯体の評価)
(シート1−1の製造)
熱可塑性樹脂100質量部と、Eu錯体0.02質量部とをミニロール(小平製作所製)に投入し、60℃で混練した後、さらに架橋剤0.6質量部、架橋助剤0.6質量部、シランカップリング剤0.3質量部を加え混練した。
(シート1−1の製造)
熱可塑性樹脂100質量部と、Eu錯体0.02質量部とをミニロール(小平製作所製)に投入し、60℃で混練した後、さらに架橋剤0.6質量部、架橋助剤0.6質量部、シランカップリング剤0.3質量部を加え混練した。
得られた組成物を、500μm厚の型枠を使用して100℃で4分プレスして、均一な厚みの太陽電池封止材シート1−1(太陽電池モジュール用波長変換シート1−1)を得た。
なお、熱可塑性樹脂、架橋剤、架橋助剤、シランカップリング剤の種類は下記の通りである。
熱可塑性樹脂:エチレン酢酸ビニル共重合体(エバフレックスV523、三井・デュポンポリケミカル社製、酢酸ビニル含有量:33%、MFR:14g/10min(190℃、荷重2.16kg))
架橋剤:t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシルモノカーボネート
架橋助剤:トリアリルイソシアヌレート
シランカップリング剤:γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン
熱可塑性樹脂:エチレン酢酸ビニル共重合体(エバフレックスV523、三井・デュポンポリケミカル社製、酢酸ビニル含有量:33%、MFR:14g/10min(190℃、荷重2.16kg))
架橋剤:t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシルモノカーボネート
架橋助剤:トリアリルイソシアヌレート
シランカップリング剤:γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン
(シート1−2の製造)
Eu錯体0.02質量部を、0.2質量部に変更した以外は、シート1−1の製造と同様に行い、太陽電池封止材シート1−2(太陽電池モジュール用波長変換シート1−2)を得た。
Eu錯体0.02質量部を、0.2質量部に変更した以外は、シート1−1の製造と同様に行い、太陽電池封止材シート1−2(太陽電池モジュール用波長変換シート1−2)を得た。
(ヘイズ(Haze)の評価)
前記太陽電池封止材シート1−1を、透明基板(ガラス 厚さ1.5mm)で挟んで積層した。その後、真空ラミネーターにより真空下で、150℃、5分間加熱、15分間加熱圧着して、太陽電池封止材シート1−1の架橋反応を行い、Haze評価用サンプル1−1を作製した。
前記太陽電池封止材シート1−1を、透明基板(ガラス 厚さ1.5mm)で挟んで積層した。その後、真空ラミネーターにより真空下で、150℃、5分間加熱、15分間加熱圧着して、太陽電池封止材シート1−1の架橋反応を行い、Haze評価用サンプル1−1を作製した。
太陽電池封止材シート1−1を、前記太陽電池封止材シート1−2に変更した以外は、同様に行い、Haze評価用サンプル1−2を作製した。
このHaze評価用サンプル1−1および1−2について、HazeをHaze Meter(日本電色工業製、NDH−2000(D65光源,シングルビーム))により測定した。測定位置を変更して2箇所の測定を行い、平均値を算出した。
このHaze評価用サンプル1−1および1−2について、HazeをHaze Meter(日本電色工業製、NDH−2000(D65光源,シングルビーム))により測定した。測定位置を変更して2箇所の測定を行い、平均値を算出した。
Haze評価用サンプル1−1(式(A1)で表されるユーロピウム(III)錯体を0.02wt%含むシート)のヘイズは0.38%であった。
Haze評価用サンプル1−2(式(A1)で表されるユーロピウム(III)錯体を0.2wt%含むシート)のヘイズは0.86%であった。
Haze評価用サンプル1−2(式(A1)で表されるユーロピウム(III)錯体を0.2wt%含むシート)のヘイズは0.86%であった。
(発光の量子収率の評価)
Haze評価用サンプル1−2については、Hazeだけでなく、発光の量子収率についても評価を行った。
Haze評価用サンプル1−2について発光の量子収率を分光蛍光光度計(日本分光製、FP−8500)と60mmφ積分球(日本分光製)により測定した。
Haze評価用サンプル1−2については、Hazeだけでなく、発光の量子収率についても評価を行った。
Haze評価用サンプル1−2について発光の量子収率を分光蛍光光度計(日本分光製、FP−8500)と60mmφ積分球(日本分光製)により測定した。
60mmφ積分球の励起光導入ポート側面に何も無い状態で、波長360nmの励起光を照射したときの入射光スペクトルと、励起光導入ポート側面にHaze評価用サンプル1−2を設置した状態で波長360nmの励起光を照射したときに、積分球に向かって放出される蛍光のみを積分球で集光した試料スペクトルとから、蛍光量子収率を求めた。
Haze評価用サンプル1−2(式(A1)で表されるユーロピウム(III)錯体を0.2wt%含むシート)から求めた、外部量子効率は4.85%であった。
Haze評価用サンプル1−2(式(A1)で表されるユーロピウム(III)錯体を0.2wt%含むシート)から求めた、外部量子効率は4.85%であった。
〔実施例2〕
(式(A2)で表されるユーロピウム(III)錯体の製造)
(式(A2)で表されるユーロピウム(III)錯体の製造)
2時間後、反応液に水(10ml)を加え、クロロホルム(10ml)で抽出した。得られた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥後、溶媒を留去し、100℃で2時間減圧乾燥して淡褐色液体(式(A2)で表されるユーロピウム(III)錯体)を717mg得た(収率54%)。
得られた式(A2)で表されるユーロピウム(III)錯体の構造は、1H−NMRスペクトルを、NMR測定装置(Avance400、BRUKER製)を用いて測定することにより決定した。
1H−NMR(400MHz,CDCl3):11.3(s,1H), 11.1(s,1H), 8.41(d,2H,J=7.5Hz), 8.05(s,2H), 7.83(t,2H,J=7.5Hz), 7.70(m,1H), 6.47(t,2H,J=7.3Hz), 5.59(s,3H), 3.10(m,2H), 2.5(br,4H), 2.15(m,2H), 1.74(m,2H), 1.51(m,2H), 1.36(m,2H), 1.25(m,10H), 0.85(t,3H,J=7.0Hz).
1H−NMR(400MHz,CDCl3):11.3(s,1H), 11.1(s,1H), 8.41(d,2H,J=7.5Hz), 8.05(s,2H), 7.83(t,2H,J=7.5Hz), 7.70(m,1H), 6.47(t,2H,J=7.3Hz), 5.59(s,3H), 3.10(m,2H), 2.5(br,4H), 2.15(m,2H), 1.74(m,2H), 1.51(m,2H), 1.36(m,2H), 1.25(m,10H), 0.85(t,3H,J=7.0Hz).
(式(A2)で表されるユーロピウム(III)錯体の評価)
式(A1)で表されるユーロピウム(III)錯体を、式(A2)で表されるユーロピウム(III)錯体に代えた以外は、実施例1と同様に行い、式(A2)で表されるユーロピウム(III)錯体を0.02wt%含む太陽電池封止材シート2−1(太陽電池モジュール用波長変換シート2−1)および式(A2)で表されるユーロピウム(III)錯体を0.2wt%含む太陽電池封止材シート2−2(太陽電池モジュール用波長変換シート2−2)を得た。
式(A1)で表されるユーロピウム(III)錯体を、式(A2)で表されるユーロピウム(III)錯体に代えた以外は、実施例1と同様に行い、式(A2)で表されるユーロピウム(III)錯体を0.02wt%含む太陽電池封止材シート2−1(太陽電池モジュール用波長変換シート2−1)および式(A2)で表されるユーロピウム(III)錯体を0.2wt%含む太陽電池封止材シート2−2(太陽電池モジュール用波長変換シート2−2)を得た。
太陽電池封止材シート1−1を、太陽電池封止材シート2−1に代え、太陽電池封止材シート1−2を、太陽電池封止材シート2−2に代えた以外は実施例1と同様に行い、Haze評価用サンプル2−1およびHaze評価用サンプル2−2を作製し、Hazeの評価を行った。
Haze評価用サンプル2−1(式(A2)で表されるユーロピウム(III)錯体を0.02wt%含むシート)のヘイズは0.79%であった。
Haze評価用サンプル2−2(式(A2)で表されるユーロピウム(III)錯体を0.2wt%含むシート)のヘイズは0.42%であった。
Haze評価用サンプル2−2(式(A2)で表されるユーロピウム(III)錯体を0.2wt%含むシート)のヘイズは0.42%であった。
〔比較例1〕
比較例1では、下記式(C1)で表されるユーロピウム(III)錯体を用いた。
該ユーロピウム(III)錯体は、CAS No.867296−56−8で表される公知の錯体であり、白色の粉末である。
比較例1では、下記式(C1)で表されるユーロピウム(III)錯体を用いた。
該ユーロピウム(III)錯体は、CAS No.867296−56−8で表される公知の錯体であり、白色の粉末である。
(式(C1)で表されるユーロピウム(III)錯体の評価)
式(A1)で表されるユーロピウム(III)錯体を、式(C1)で表されるユーロピウム(III)錯体に代えた以外は、実施例1と同様に行い、式(C1)で表されるユーロピウム(III)錯体を0.02wt%含む太陽電池封止材シートC1−1(太陽電池モジュール用波長変換シートC1−1)および式(C1)で表されるユーロピウム(III)錯体を0.2wt%含む太陽電池封止材シートC1−2(太陽電池モジュール用波長変換シートC1−2)を得た。
式(A1)で表されるユーロピウム(III)錯体を、式(C1)で表されるユーロピウム(III)錯体に代えた以外は、実施例1と同様に行い、式(C1)で表されるユーロピウム(III)錯体を0.02wt%含む太陽電池封止材シートC1−1(太陽電池モジュール用波長変換シートC1−1)および式(C1)で表されるユーロピウム(III)錯体を0.2wt%含む太陽電池封止材シートC1−2(太陽電池モジュール用波長変換シートC1−2)を得た。
太陽電池封止材シート1−1を、太陽電池封止材シートC1−1に代え、太陽電池封止材シート1−2を、太陽電池封止材シートC1−2に代えた以外は実施例1と同様に行い、Haze評価用サンプルC1−1およびHaze評価用サンプルC1−2を作製し、Hazeの評価、発光の量子収率の評価を行った。
Haze評価用サンプルC1−1(式(C1)で表されるユーロピウム(III)錯体を0.02wt%含むシート)のヘイズは1.10%であった。
Haze評価用サンプルC1−2(式(C1)で表されるユーロピウム(III)錯体を0.2wt%含むシート)のヘイズは1.47%であった。
Haze評価用サンプルC1−2(式(C1)で表されるユーロピウム(III)錯体を0.2wt%含むシート)から求めた、外部量子効率は4.13%であった。
Haze評価用サンプルC1−2(式(C1)で表されるユーロピウム(III)錯体を0.2wt%含むシート)のヘイズは1.47%であった。
Haze評価用サンプルC1−2(式(C1)で表されるユーロピウム(III)錯体を0.2wt%含むシート)から求めた、外部量子効率は4.13%であった。
〔比較例2〕
比較例2では、下記式(C2)で表されるユーロピウム(III)錯体を用いた。
該ユーロピウム(III)錯体は、CAS No.1386859−04−6で表される公知の錯体であり、白色の粉末である。
比較例2では、下記式(C2)で表されるユーロピウム(III)錯体を用いた。
該ユーロピウム(III)錯体は、CAS No.1386859−04−6で表される公知の錯体であり、白色の粉末である。
(式(C2)で表されるユーロピウム(III)錯体の評価)
式(A1)で表されるユーロピウム(III)錯体を、式(C2)で表されるユーロピウム(III)錯体に代えた以外は、実施例1と同様に行い、式(C2)で表されるユーロピウム(III)錯体を0.02wt%含む太陽電池封止材シートC2−1(太陽電池モジュール用波長変換シートC2−1)および式(C2)で表されるユーロピウム(III)錯体を0.2wt%含む太陽電池封止材シートC2−2(太陽電池モジュール用波長変換シートC2−2)を得た。
式(A1)で表されるユーロピウム(III)錯体を、式(C2)で表されるユーロピウム(III)錯体に代えた以外は、実施例1と同様に行い、式(C2)で表されるユーロピウム(III)錯体を0.02wt%含む太陽電池封止材シートC2−1(太陽電池モジュール用波長変換シートC2−1)および式(C2)で表されるユーロピウム(III)錯体を0.2wt%含む太陽電池封止材シートC2−2(太陽電池モジュール用波長変換シートC2−2)を得た。
太陽電池封止材シート1−1を、太陽電池封止材シートC2−1に代え、太陽電池封止材シート1−2を、太陽電池封止材シートC2−2に代えた以外は実施例1と同様に行い、Haze評価用サンプルC2−1およびHaze評価用サンプルC2−2を作製し、Hazeの評価、発光の量子収率の評価を行った。
Haze評価用サンプルC2−1(式(C2)で表されるユーロピウム(III)錯体を0.02wt%含むシート)のヘイズは1.30%であった。
Haze評価用サンプルC2−2(式(C2)で表されるユーロピウム(III)錯体を0.2wt%含むシート)のヘイズは1.75%であった。
Haze評価用サンプルC2−2(式(C2)で表されるユーロピウム(III)錯体を0.2wt%含むシート)のヘイズは1.75%であった。
Haze評価用サンプルC2−2(式(C2)で表されるユーロピウム(III)錯体を0.2wt%含むシート)から求めた、外部量子効率は3.83%であった。
実施例、比較例より、本発明のユーロピウム(III)錯体を用いて得られたシートは、ヘイズが低い、すなわち透明性に優れる。
実施例、比較例より、本発明のユーロピウム(III)錯体を用いて得られたシートは、ヘイズが低い、すなわち透明性に優れる。
Claims (4)
- 前記式(2)中、R4が炭素原子数7〜13のアラルキル基を表す、請求項1に記載のユーロピウム(III)錯体。
- 請求項1または2に記載のユーロピウム(III)錯体を用いて得られる波長変換シート。
- 請求項1または2に記載のユーロピウム(III)錯体を含むセキュリティインク。
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