JP6003064B2

JP6003064B2 - 発光性熱可塑性樹脂組成物及び製造方法

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Publication number: JP6003064B2
Application number: JP2012008294A
Authority: JP
Inventors: 洋新納
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp; Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 2012-01-18
Filing date: 2012-01-18
Publication date: 2016-10-05
Anticipated expiration: 2032-01-18
Also published as: JP2013147554A

Description

本発明は、発光性熱可塑性樹脂組成物及びその製造方法及び、特に太陽電池用部材に適した熱可塑性樹脂組成物に関する。

従来より、結晶シリコン系の太陽電池素子、それを封止する封止樹脂層、および、それを被覆する被覆層を備える太陽電池モジュールが知られている。この太陽電池モジュールでは、光（太陽光）の光エネルギーを電気エネルギーに変換（光電変換）している。このような太陽電池モジュールにおいて、結晶シリコン系の太陽電池素子の分光感度に注目すると、太陽電池素子の分光感度は、太陽光の放射スペクトルのピーク波長領域に対して長波長側にずれた波長領域において、高くなっている。そのため、太陽光の波長を長波長側に波長変換させることによって、太陽電池素子の分光感度を高め、これにより、太陽電池モジュールの光電変換効率を向上させることが提案されている。

具体的には、特許文献１には、トップシートの表面に蛍光物質の膜を設けることが提案されている。特許文献１では、膜における蛍光物質が短波長の光を励起光として吸収し、長波長の蛍光として放射する波長変換によって、太陽電池モジュールの光電変換効率を向上させている。

また、上記と同様に、特許文献２には、蛍光物質を用いて波長変換する技術として、例えば、樹脂を主成分とする封止剤（封止樹脂層）に、蛍光体を添加することが開示されている。

また、特許文献３には波長変換特性を改善させる方法として、発光性色素とイオン液体を組合せることが開示されている。

特開２００１−７３７７号公報特開平０７−２０２２４３号公報特開２００４−２１９２３３号公報

特許文献１、２で使用されている蛍光体、特に発光性色素は樹脂に対する溶解性が低いものが多く、樹脂に添加、混合した場合には、溶解しきれずに樹脂の透明性を低下させてしまうなどの問題があった。更に発光性色素を高濃度で添加した場合には、透明性の低下だけでなく、発光特性も低下してしまうなどの問題も生じる可能性があった。

特許文献３には、発光性色素とイオン液体とを組み合わせることで、発光特性が改善されることが開示されているが、太陽電池用の部材として使用する場合、樹脂に分散させて樹脂組成物とすることが必要であり、樹脂に分散させた場合に、発光特性の改善効果が発現するかどうかは不明であり、また、使用するイオン液体の量によっては、樹脂が可塑化され、成型性が低下する可能性があった。

本発明の目的は、熱可塑性樹脂の成型加工性を低下させることなく、発電効率向上に重要な発光特性と透明性を改善する組成物を提供することである。

本発明者らは鋭意検討した結果、熱可塑性樹脂に対して、イオン液体と発光性色素を所定の添加量と添加量比にすることで、熱可塑性樹脂の成型加工性を低下させることなく、発光特性、透明性を改善した組成物を提供することが可能であることを見い出した。

即ち本発明は、熱可塑性樹脂（Ａ）１００質量部に対して、イオン液体（Ｂ）０．０００５〜５質量部、および発光性色素（Ｃ）０．００５〜５質量部をそれぞれ含み、かつ発光性色素に対するイオン液体の質量比が０．１〜１００である発光性熱可塑性樹脂組成物である。

また、本発明の一態様は、前記熱可塑性樹脂（Ａ）が（メタ）アクリル系樹脂である発光性熱可塑性樹脂組成物である。

また、本発明の一態様は、前記イオン液体（Ｂ）が脂環式アミン系イオン液体、脂肪族アミン系イオン液体、アミジン系イオン液体、イミダゾリウム系イオン液体、ピリジウム系イオン液体、ホスフィン系イオン液体からなる群から選択された少なくとも一種である発光性熱可塑性樹脂組成物である。

本発明の一態様は、前記発光性色素（Ｃ）が発光ピーク波長を４００〜１０００ｎｍに有する発光性色素である発光性熱可塑性樹脂組成物である。

本発明の一態様は、前記発光性色素（Ｃ）がローダミン系色素、ルブレン系色素である発光性熱可塑性樹脂組成物である。

また、本発明の一態様は、上記発光性熱可塑性樹脂組成物を、温度１００〜４００℃で混練する工程を含む、発光性熱可塑性樹脂組成物の製造方法である。

本発明の一態様は、前記発光性熱可塑性樹脂組成物からなるか、または前記製造方法により製造された成型体である。

本発明の一態様は、前記成型体からなる発光体である。

本発明の一態様は、前記発光体からなる太陽電池用トップシートである。

本発明の一態様は、前記発光体からなる太陽電池モジュールである。

本発明によれば、熱可塑性樹脂の成型加工性を低下させることなく、紫外線から可視光の範囲の光の照射を受けた場合に、可視光領域での発光特性に優れ、透明性に優れる成形体を与えることのできる組成物が得られる。即ち、この組成物は、光を照射することにより光を長波長化し、且つ、その発光強度に優れる成形体を与える。本発明に係る成型体は、発光特性に優れることから、太陽電池のトップシート部材、太陽電池モジュール用部材として好適である。また、発光特性が高く、固体でハンドリング良好なため、ＬＥＤ、有機ＥＬ、色素レーザー用の蛍光体としても有用である。

図１は、励起波長３５０ｎｍの時の実施例１および比較例１の成形体の発光スペクトルを示すグラフである。図２は、励起波長３００〜５００ｎｍの時の実施例１および比較例１の成形体の外部量子収率を示すグラフである。図３は、励起波長３００〜５００ｎｍの時の実施例１および比較例１の成形体の内部量子収率を示すグラフである。

本発明で用いる熱可塑性樹脂（Ａ）は、透明な熱可塑性樹脂であればよく、特に限定されるものではない。

熱可塑性樹脂（Ａ）としては、例えば、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ＭＳ樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、オレフィン系樹脂が挙げられる。これらは、１種を単独で用いてもよく２種以上を併用してもよい。

前記アクリル系樹脂は、公知のアクリル系樹脂であり、（メタ）アクリル酸エステルを重合して得られるものである。

（メタ）アクリル酸エステルとしては、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸フェニル、（メタ）アクリル酸ベンジル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸が挙げられる。これらは、１種を単独で用いてもよく２種以上を併用してもよい。
これらの中では、メタクリル酸メチルが好ましい。

アクリル系樹脂としては、光線透過率、耐熱性、力学的特性、成型性が良好であることから、本発明に係る熱可塑性樹脂（Ａ）は、メタクリル酸メチル単位を５０質量％以上含有する樹脂であることが好ましい。

本発明に係るメタクリル酸メチル単位を５０質量％以上含有する樹脂は、その優れた光学特性及び耐光性を確保する観点から、メタクリル酸メチル単位５０〜９９．９質量％、他の単量体単位０．１〜５０質量％で構成されることが好ましく、メタクリル酸メチル単位６０〜９９．９質量％、他の単量体単位０．１〜４０質量％で構成されることがより好ましく、メタクリル酸メチル単位７０〜９９．９質量％、他の単量体単位０．１〜３０質量％で構成されることが更に好ましい。

他の単量体単位を構成する原料となる他の単量体としては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸フェニル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸２−エチルヘキシル等のアクリル酸エステル；メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ベンジル等のメタクリル酸エステル；酢酸ビニル；スチレン、ｐ−メチルスチレン、α−メチルスチレン、ビニルナフタレン等の芳香族ビニル単量体；アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアン化ビニル単量体；アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等のα，β−不飽和カルボン酸；Ｎ−エチルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド等のマレイミド化合物が挙げられる。
これらは、１種を単独で用いてもよく２種以上を併用してもよい。

前記ポリ塩化ビニル樹脂としては、例えば、塩化ビニル単独重合体；塩化ビニルとエチレン、プロピレン、アクリルニトリル、塩化ビニリデン、酢酸ビニル等の単量体との共重合体；ポリ塩化ビニルにＭＢＳ、ＡＢＳ、ニトリルゴム、塩素化ポリエチレン、エチレンビニルアルコール−塩化ビニルグラフト共重合体、各種可塑剤を添加した改質ポリ塩化ビニル樹脂が挙げられる。

前記オレフィン系樹脂としては、例えば、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン等のポリエチレン樹脂；酢酸ビニル単位の含有率が０．１〜２５質量％のエチレン−酢酸ビニル共重合体；アクリル酸単位の含有率が０．１〜２５質量％のエチレン−アクリル酸共重合体；エチレン単位の含有率が２〜４０質量％のエチレン−プロピレン共重合体；シクロオレフィン樹脂（ＣＯＰ）が挙げられる。
これらの中では、得られる成型体の透明性が優れることから、高密度ポリエチレン、シクロオレフィン樹脂（ＣＯＰ）が好ましい。

前記ポリカーボネート系樹脂には、ジヒドロキシ化合物と、ホスゲン又はジフェニルカーボネートなどの炭酸エステルとの反応により得られる重合体が含まれる。ジヒドロキシ化合物は、脂環族化合物などであってもよいが、好ましくはビスフェノール化合物である。ビスフェノール化合物としては、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（ビスフェノールＡ）、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ブタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３−メチルブタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ヘキサン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−４−メチルペンタンなどのビス（ヒドロキシアリール）Ｃ１−６アルカン；１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロペンタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサンなどのビス（ヒドロキシアリール）Ｃ４−１０シクロアルカン；４，４′−ジヒドロキシジフェニルエーテル；４，４′−ジヒドロキシジフェニルスルホン；４，４′−ジヒドロキシジフェニルスルフィド；４，４′−ジヒドロキシジフェニルケトンなどが挙げられる。

前記スチレン系樹脂とは、スチレン系単量体と必要に応じてこれらと共重合可能な他のビニル単量体およびゴム質重合体より選ばれる１種以上を重合して得られるスチレン系樹脂である。

前記スチレン系樹脂成分に用いられるスチレン系単量体としては、スチレン、α−メチルスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ビニルキシレン、エチルスチレン、ジメチルスチレン、ｐ‐ｔｅｒｔ‐ブチルスチレン、ビニルナフタレン、メトキシスチレン、モノブロムスチレン、ジブロムスチレン、フルオロスチレン、トリブロムスチレン等のスチレン誘導体であり、特にスチレンが好ましい。さらにこれらは単独または２種以上用いることができる。

前記ＭＳ系樹脂としては、（メタ）アクリル酸エステル単量体９９〜１質量％とスチレン系単量体１〜９９質量％とを共重合して得られる樹脂が挙げられる。

前記ポリエステル樹脂としては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタエレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＴＴ（ポリトリメチレンテレフタレート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＢＮ（ポリブチレンナフタレート）、ＰＬＡ（ポリ乳酸）、ＰＢＳ（ポリブチレンサクシネート）、ＰＨＮ（ポリヘキサメチレンナフタレート）、ＰＨＴ（ポリヘキサメチレンテレフタレート）だけでなく、ジカルボン酸成分とジオール成分との重縮合反応によって得られる高分子化合物が全て含まれる。

熱可塑性樹脂（Ａ）の分子量は、加熱溶融して成型する成型材料の場合、ＧＰＣで測定した質量平均分子量が５万〜２０万であることが好ましく、６万〜１５万であることがより好ましい。

熱可塑性樹脂（Ａ）の質量平均分子量が５万以上であれば成型体の強度や耐久性が向上し、２０万以下であれば流動性等の成型時の加工性が向上する。

本発明に係る「イオン液体」としては、カチオン成分とアニオン成分とからなり、１００℃以下、好ましくは８０℃以下、より好ましくは６０℃以下、さらに好ましくは０℃以下においても液体として存在しうる塩であれば、特に制限なく、すでに公知のものを使用することができる。

イオン液体におけるアニオン成分としては、Ｎ（ＣＦ₃ＳＯ₂）^2- 、Ｃ（ＣＦ₃Ｏ₂ ）₃ ^-、ＣＦ₃ＳＯ₃ ^- 、Ｃ₂Ｆ₅ＳＯ₃- 、Ｃ₃Ｆ₇ＳＯ₃- 、Ｃ₄Ｆ₉ＳＯ₃- 、ＢＦ₄- 、ＰＦ₆- 、Ａｌ₃Ｃｌ₈ ^- 、Ａｌ₂Ｃｌ₇ ^- 、ＡｌＣｌ₄ ^- およびＣｌＯ₄ ^- などが挙げられ、アニオンの化学構造中に、フッ素を含むアニオンが発光特性改善の効果の点で優れるために、より好ましい。

また、イオン液体におけるカチオン成分としては、脂環式アミン系カチオン、脂肪族アミン系カチオン、アルカリ金属イオン、イミダゾリウムカチオン、ピリジウムカチオン、ホスフィン系カチオンなどが挙げられる。

例えば、東京化成工業(株)社製のトリメチルプロピルアンモニウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１−ブチル−１−メチルピロリジニウム（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１−ブチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスファート、トリブチル（２−メトキシエチル）ホスホニウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１−エチル−３−メチルピリジニウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドならびに広栄化学工業社製の脂肪族アミン系イオン液体ＩＬ−Ａ１、ＩＬ−Ａ２，ＩＬ−Ａ３、ＩＬ−Ａ４、ＩＬ−Ａ５、ＩＬ−Ａ１２、脂環式アミン系イオン液体ＩＬ−Ｃ1、ＩＬ−Ｃ３、ＩＬ−Ｃ５、ＩＬ−Ｃ６、ピリジン系ＩＬ−Ｐ１４、ＩＬ−Ｐ１８、イミダゾリウム系イオン液体ＩＬ−ＩＭ１、ＩＬ−ＩＭ２、ＩＬ−ＩＭ３、リン系イオン液体ＩＬ−ＡＰ１、ＩＬ−ＡＰ３、反応性イオン液体ＩＬ−Ｓ２、ＩＬ−Ｓ３、ＩＬ−Ｓ４、ＩＬ−ＭＡ１、ＩＬ−ＭＡ２、ＩＬ−ＭＡ３、ＩＬ−ＯＨ１、ＩＬ−ＯＨ２、ＩＬ−ＯＨ７、ＩＬ−ＯＨ８、ＩＬ−ＯＨ９などを用いることができる。

イオン液体（Ｂ）の添加量は、熱可塑性樹脂（Ａ）１００質量部に対して、０．０００５〜５質量部、好ましくは０．００１〜３質量部、より好ましくは０．００５〜１質量部である。イオン液体（Ｂ）の添加量が少な過ぎると発光性色素（Ｃ）に対する十分な発光強度増幅効果を得ることができず、多過ぎるとイオン液体（Ｃ）が可塑剤として作用し、耐熱特性の低下、成型不良などが起きる可能性があり、更にイオン液体（Ｃ）の成型体表面へのブリードアウトなどが発生する場合があるので不適当である。

本発明で用いる発光性色素（Ｃ）としては、紫外から可視光領域である波長２００ｎｍ〜８００ｎｍの光の照射に対して、波長４００〜１０００ｎｍの発光をする発光性色素であり、例えば、ローダミン誘導体、フルオレセイン誘導体、シアニン誘導体、ピレン誘導体、クマリン誘導体、ペリレン誘導体、ダンシル誘導体、オキサゾール誘導体、ジシアノメチレン系化合物、キナクリドン化合物、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、ベンゾチオキサンテン誘導体、ポリアルキルチオフェン誘導体、ペリミドン誘導体、アントラセン系化合物、ジスチリル誘導体、ポリジアルキルフルオレン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体等の有機系色素、Ｔｂ錯体化合物、Ｅｕ錯体化合物、Ｓｍ錯体化合物、Ｐｒ錯体化合物、Ｐｒ錯体化合物が挙げられるが、放出される蛍光の強度や汎用性等を考慮すると、中でもローダミン誘導体が好適である。また、発光性色素（Ｂ）は、二種類以上の色素を併用して使用してもよい。

発光性色素（Ｃ）の添加量は、熱可塑性樹脂（Ａ）１００質量部に対して、０．００５〜５質量部、好ましくは０．００７５〜３質量部、より好ましくは０．０１〜１質量部である。発光性色素（Ｃ）の添加量が少な過ぎると十分な発光強度を得ることができず、多過ぎると透明性が損なわれたり、成型表面に溶解しなかった色素が偏在して、成型体の外観低下などが発生する場合があり、また、熱可塑性樹脂（Ａ）の分子量低下や熱安定性低下の原因となるので不適当である。

更に、発光性色素（Ｃ）に対するイオン液体（Ｂ）の添加量の質量比は、０．１〜２００が好ましく、より好ましくは０．２〜５０、更に好ましくは１〜３０である。添加量の質量比が０．１未満だと、イオン液体（Ｂ）による発光性色素（Ｃ）の発光増幅効果が十分でなく、イオン液体（Ｂ）と発光性色素（Ｃ）の添加量の比が１００以上だと、十分な発光特性を得るために必要な発光性色素（Ｃ）を熱可塑性樹脂に添加できない場合や、イオン液体（Ｂ）の添加量が増えすぎて、成型性が低下してしまうため、不適切である。

［その他の添加剤］
本発明の発光性熱可塑性樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、種々の添加剤から選ばれる１種又は２種以上を含有していてもよい。このような添加剤としては、難燃剤、熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤及び離型剤からなる群から選ばれる添加剤などが挙げられる。

［製造方法］
本発明の発光性熱可塑性樹脂組成物は、従来から知られている方法で各成分を混合し、溶融混練することにより製造できる。具体的な混合方法としては、熱可塑性樹脂（Ａ）、イオン液体（Ｂ）、発光性色素（Ｃ）及び必要に応じて配合されるその他の添加成分を所定量秤量し、タンブラーやヘンシェルミキサーなどの各種混合機を用いて混合した後、バンバリーミキサー、ロール、プラペンダー、単軸混練押出機、二軸混練押出機、ニーダーなどを用いて溶融混練する方法が挙げられる。

［成形方法］
本発明の樹脂組成物は、各種製品（成形品）の製造（成形）用樹脂材料として使用される。その成形方法としては、熱可塑性樹脂材料から成形品を成形する従来から知られている方法が、制限なく適用できる。具体的には、一般的な射出成形法、超高速射出成形法、射出圧縮成形法、二色成形法、ガスアシストなどの中空成形法、断熱金型を用いた成形法、急速加熱金型を用いた成形法、発泡成形（超臨界流体も含む）、インサート成形、インモールドコーティング（ＩＭＣ）成形法、押出成形法、シート成形法、熱成形法、回転成形法、積層成形法、プレス成形法などが挙げられる。

［溶融混練及び成形時の温度条件］
本発明において、発光性色素は熱安定性の低いものもあり、従って、本発明の樹脂組成物の溶融混練時の温度条件及び成形時の温度条件は、用いる発光性色素の熱安定性に応じて適宜調整することが重要である。

例えば、発光性色素（Ｃ）としてローダミン誘導体、クマリン系化合物、ペリレン系化合物を用いる場合、溶融混練時及び成形時の温度条件は、１００〜４００℃、さらには２００〜３００℃と、熱可塑性樹脂組成物の溶融混練及び成形時の温度条件として一般的な温度条件を採用することができるが、発光性色素（Ｃ）として熱安定性の低い希土類錯体化合物を用いた場合、溶融混練時及び成形時の温度条件は２２０〜２６０℃と若干低めに設定することが好ましい。

以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、これらの実施例に限定されるものではない。
なお、実施例及び比較例において使用した樹脂組成物の構成成分は、以下の通りである。

量子収率測定
得られた成型体から１０ｍｍ×１０ｍｍ×２ｍｍの大きさに切り出した試験片を絶対量子収率測定装置（大塚電子（株）製、商品名：ＰＥ−１１００）の積分球内にセットし、励起波長３００〜５００ｎｍの範囲で１０ｎｍ間隔に励起光を変化させて、各励起波長に対する発光スペクトルを測定した。測定後、得られたデータから、発光ピーク波長を特定し、また、内部量子収率及び外部量子収率を算出した。内部量子収率は、成型片からの発光に由来する光子数を励起光の光子数のうち成型片に吸収された光子数で除した値である。外部量子収率とは、成型片からの発光に由来する光子数を励起光の光子数で除した値である。

透過率測定
得られた成形体（１０ｍｍ×２０ｍｍ×１．５ｍｍ）の透過率を、分光光度計（機種名「Ｕ−３３００」、（株）日立製作所製）を用いて、波長２５０〜８００ｎｍの範囲で測定した。７００ｎｍでの透過率の値を表１に示す。

太陽電池モジュールの作製
太陽電池モジュールラミネーター（ＮＰＣ株式会社製、ＬＭ−５０Ｘ５０−Ｓ）の熱板上に、実施例及び比較例で得られた成型体、１５０ｍｍ四方の封止材（ＥＶＡ，０．４５ｍｍ厚、シーアイ化成製）、直列配線した単セル太陽電池セル（５インチ、多結晶シリコン太陽電池セル、アスデン製）、１５０ｍｍ四方の封止材（ＥＶＡ，０．４５ｍｍ厚、シーアイ化成製）、１５０ｍｍ四方の裏面保護部材を順次積層させたものを、５００ｍｍ四方の離型フィルムに挟んで設置し、真空下において１３５℃で１５分、プレス圧１０１．３ｋＰａで真空圧着させることで太陽電池モジュールを得た。

発電効率測定
太陽電池モジュールの発電特性について、モジュールテスターＮＭＴ−５０ｘ５０−２０ＭＳ（ＮＰＣ株式会社製）を用いて測定し、開放電圧、短絡電流、発電効率の評価を行った。測定環境は室湿度下２５℃の恒温室内で、照射強度は１０００Ｗ／ｍ^２の光で測定を行った。

実施例１
ポリメタクリル酸メチル樹脂ビーズ（三菱レイヨン（株）製ＶＨＫ）１００質量部に対し、イオン液体トリメチルプロピルアンモニウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（東京化成工業（株）製）０．０５質量部、発光性色素ローダミン６Ｇ（東京化成工業（株）製）０．０２質量部を加え、ドライブレンドした。そして、ドライブレンドした混合物を単軸押出機（３０ｍｍΦ単軸押出機サーモ・プラステイックス工業社製）を用いて押出温度を２４０℃として溶融混練し、押出されたストランドをペレット状にカットし、ポリメタクリレート樹脂、イオン液体、発光性色素からなる発光性熱可塑性組成物を得た。

上記熱可塑性樹脂組成物を射出成型機（東芝機械プラスチックエンジニアリング社製、商品名「ＩＳ１００ＥＮ」）を用いて成型し、１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×厚さ２ｍｍのシートを得た。このシートを試験片として用いた。評価結果を表１に示す。

実施例２〜９、比較例１〜２
イオン液体（Ｂ）、発光性色素（Ｃ）の種類及び量を表１に記載のように変更したこと以外は、実施例１と同様に行ない、成型体を得た。

比較例１
イオン液体（Ｂ）、発光性色素（Ｃ）の種類及び量、成型温度を表１に記載のように変更したこと以外は、実施例１と同様に行ない、成型体を得た。しかしながら、比較例１で得られた成型体は、イオン液体の添加量が多いため、熱安定性が低下し、モジュールを作製する際のラミネート工程において、成型体が変形、変形による太陽電池セル損傷が発生し、発電効率の評価はできなかった。

比較例２
イオン液体（Ｂ）、発光性色素（Ｃ）の種類及び量、成型温度を表１に記載のように変更したこと以外は、実施例１と同様に行ない、成型体を得た。しかしながら、比較例２で得られた成型体は、イオン液体、発光性色素を含んでいるため、透明性は良好だが、発光性色素の添加量が不足しているため、量子収率が低かった。

ＰＭＭＡ：ポリメタクリル酸メチル樹脂（三菱レイヨン（株）製ＶＨＫ）
ＭＳ：メタクリル酸メチル／スチレン共重合体樹脂（三菱レイヨン（株）製ＢＲ−５２）
ＰＳ：ポリスチレン樹脂（東洋スチレン（株）製トーヨースチロールＧＰＧ２００Ｃ）
ＩＬ−０１：トリメチルプロピルアンモニウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（東京化成工業（株）製）
ＩＬ−０２：１−ブチル−１−メチルピロリジニウム（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（東京化成工業（株）製）
ＩＬ−０３：１−ブチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスファート（東京化成工業（株）製）
ＩＬ−０４：トリブチル（２−メトキシエチル）ホスホニウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（東京化成工業（株）製）
ＩＬ−０５：１−エチル−３−メチルピリジニウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（東京化成工業（株）製）
ＯＤ−０１：ローダミン６Ｇ（東京化成工業（株）製）（ＣＡＳ番号：９８９−３８−８）
ＯＤ−０２：ローダミンＢ（ナカライテスク（株）製）（ＣＡＳ番号：８１−８８−９）

表１から明らかなように、本発明の発光性熱可塑性樹脂組成物を用いた成型体は、発光特性に優れる（内部量子収率、外部量子収率が高い）、透明性が高く、成型性が良好で、かつ太陽電池用トップシート、モジュールとして好適であることが確認された。（実施例１〜４）

本発明に係る、組成物、成型品、トップシート、モジュール等は、熱可塑性樹脂の成型加工性の低下なく、良好な発電効率向上に重要な発光特性と透明性を有するため、太陽電池さらには、光電変換を必要とする様々な分野において、広く使用することができる。
（態様）
（態様１）
熱可塑性樹脂（Ａ）１００質量部に対して、イオン液体（Ｂ）０．０００５〜５質量部、および発光性色素（Ｃ）０．００５〜５質量部をそれぞれ含み、かつ発光性色素（Ｃ）に対するイオン液体（Ｂ）の質量比が０．１〜２００である発光性熱可塑性樹脂組成物。
（態様２）
熱可塑性樹脂（Ａ）が（メタ）アクリル系樹脂である態様１に記載の発光性熱可塑性樹脂組成物。
（態様３）
イオン液体（Ｂ）が脂環式アミン系イオン液体、脂肪族アミン系イオン液体、アミジン系イオン液体、イミダゾリウム系イオン液体、ピリジウム系イオン液体、ホスフィン系イオン液体からなる群から選択された少なくとも一種である態様１または２に記載の発光性熱可塑性樹脂組成物。
（態様４）
発光性色素（Ｃ）が発光ピーク波長を４００〜１０００ｎｍに有する発光性色素である態様１〜３のいずれか一項に記載の発光性熱可塑性樹脂組成物。
（態様５）
発光性色素（Ｃ）がローダミン系色素である態様１〜４のいずれか一項に記載の発光性熱可塑性樹脂組成物。
（態様６）
態様１〜５のいずれか一項に記載の発光性熱可塑性樹脂組成物を、温度１００〜４００℃で混練する工程を含む、発光性熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
（態様７）
態様１〜５のいずれか一項に記載の発光性熱可塑性樹脂組成物からなるか、または態様６に記載の製造方法により製造された成型体。
（態様８）
態様７に記載の成型体からなる発光体。
（態様９）
態様８に記載の発光体からなる太陽電池用トップシート。
（態様１０）
態様８に記載の発光体からなる太陽電池モジュール。

Claims

熱可塑性樹脂（Ａ）１００質量部に対して、イオン液体（Ｂ）０．０００５〜５質量部、および発光性色素（Ｃ）０．００５〜５質量部をそれぞれ含み、かつ発光性色素（Ｃ）に対するイオン液体（Ｂ）の質量比が０．１〜２００である発光性熱可塑性樹脂組成物を、温度１００〜４００℃で混練して得られる発光性熱可塑性樹脂組成物を成型して得られる発光体の製造方法。
請求項１に記載の製造方法によって製造された発光体からなる太陽電池用トップシートの製造方法。
請求項１に記載の製造方法によって製造された発光体からなる太陽電池モジュールの製造方法。