JPH0569464B2 - - Google Patents
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- JPH0569464B2 JPH0569464B2 JP62183664A JP18366487A JPH0569464B2 JP H0569464 B2 JPH0569464 B2 JP H0569464B2 JP 62183664 A JP62183664 A JP 62183664A JP 18366487 A JP18366487 A JP 18366487A JP H0569464 B2 JPH0569464 B2 JP H0569464B2
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- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
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Description
［産業上の利用分野］
本発明は、被測定溶液のイオン濃度を測定する
イオンセンサ及びその製造方法に関する。 ［従来の技術］ 従来、イオンセンサとしては、ガラス電極や液
膜型電極が知られている。しかし、いずれも内部
溶液及び内部液室を持つ電極であるため、小型化
が困難であり、安全性の面で問題があつた。 本発明者等は、先に内部液室を持たない新規の
固体型イオンセンサについて報告したが、電極の
表面にデイツピング法あるいはペーストレジン法
を用いてイオンキヤリア膜を形成していたため、
一連の製造プロセスに長時間を要していた。ま
た、一定の規格化した膜厚に形成することが困難
であつた。 ［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、高性能を維持した小型で再現
性の良い固体型イオンセンサを提供することにあ
る。また、そのイオンセンサの製造方法を提供す
ることにある。 ［課題を解決するための手段］ この課題を解決するために、本発明のイオンセ
ンサは、電極基体と、該電極基体の表面を被覆す
るイオンキヤリア物質を含有してなるイオンキヤ
リア膜とを有するイオンセンサであつて、前記電
極基体とイオンキヤリア膜との間に、前記イオン
キヤリア膜組成物の溶液を含む接着剤で形成され
た接着層を備えることを特徴とする。 また、本発明のイオンセンサの製造方法は、電
極基体を作成する基体作成工程と、イオンキヤリ
ア物質を含有するイオンキヤリア膜を作成する膜
作成工程と、前記イオンキヤリア膜組成物の溶液
を含む接着剤で、前記イオンキヤリア膜を前記電
極基体の表面に接着する接着工程とを備えること
を特徴とする。 ［実施例］ 本実施例のイオンセンサの構造を第１図に示
す。又、第２図ａ，ｂには、本実施例のイオンセ
ンサを構成する電極基体とイオンキヤリア膜とを
示す。 本実施例では、導電性基体の表面に酸化還元機
能層を電解酸化重合法を用いて形成したのち、予
めキヤステイング法、射出成形法、ペーストレジ
ン法等により一定形状に形成したイオンキヤリア
膜を接着剤を用いて接着固定してイオンセンサを
形成する。 接着剤にはイオンキヤリア膜組成物の溶解溶
液、イオン透過性のある接着剤、例えばPVA系
接着剤、及び電解質塩を含有する接着剤、更に
は、イオン導電性のあるポリマーをベースとする
接着剤等が好ましい。 以下実施例に従つて、更に詳細にイオンセンサ
の構造を説明する。 ＜実施例 １〜16＞ (1) 電極基体１０の作成 まず、第２図ａに示すような電極基体１０を作
成した。 直径１mm、長さ３mmのBPG1（ベーサルブレー
ン・ピロリテイツク・グラフアイト）を導電性基
体として端部を研磨し、一端にリード線３（直径
0.1mmのウレメツト線）を導電性接着剤２（アミ
コン社製：C850−６）を用いて接着したのち、
絶縁チューブとして内径1.3mmのテフロンチユー
ブ４内に絶縁性接着剤５を用いて絶縁固定した。 このBPG電極を作用電極として、飽和塩化ナ
トリウム飽和カロメル電極（SSCE）を基準電極
とし白金鋼を対電極とする三電極式セルとポテン
シヨスタツトを用いて、 0.5M…… 0.2M……NaClO4 を含むアセトニトリル溶液中で、0Vから1.5V（対
SSCE）、走査速度50V／secの条件で３回電解し
たのち、1.5V（対SSCE）で10分間定電位電解を
行つて、酸化還元機能層としてポリ（２，６−ジ
メチルフエノール）膜６（膜厚30μm）を形成し
た。 (2) イオンキヤリア膜７の作成 次に、第２図ｂに示すイオンキヤリア膜を作成
した。 TDDA：トリ−ｎ−ドデシルアミン……１％ KTpClPB：カリウム・テトラキス（Ｐ−クロ
ロフエニル）ボレート……0.6％ ジ（２−エチルヘキシル）セバシン酸エステ
ル：DOS……65.6％ ポリ塩化ビニル：PVC……32.8％ を含む高分子を、 (A) 射出成形法 (B) キヤステイング法 (C) ペースト法 を用いて第２図ｂに示す形状にイオンキヤリア膜
７を形成した。本例では、水素イオンキヤリア膜
である。 (3) 接着層８による接着 このイオンキヤリア膜７の内面に、表１の接着
剤の欄に示す接着剤を塗布して接着層８を作つた
後、(1)で作成した前記電極基体１０を挿入して接
着固定した。さらに、電極基体１０とイオンキヤ
リア膜７との接合部をシリコーン系樹脂接着剤で
接着し絶縁性を高めた。 以上のようにして、水素イオンセンサを作成し
た。 ＜実施例 17＞ イオンキヤリア膜７を、 バリノマイシン……１％ KTpClPB……0.6％ DOS……65.6％ PVC……32.8％ を含む高分子から成形した以外は実施例１と同様
にしてカリウムイオンセンサを作成した。 ＜実施例 18＞ イオンキヤリア膜７を、 ビス（12−クラウン−４）……１％ KTpClPB……0.6％ DOS……65.6％ PVC……32.8％ から成形した以外は、実施例１と同様にしてナト
リウムイオンセンサを作成した。 ＜実施例 １〜16＞ 実施例１〜16で作成した水素イオンセンサを
SSCEと共にリン酸塩緩衝溶液中に浸漬し、37℃
の下でPH4〜９の範囲でPH値を変えて起電力測
定を行つて特性試験を行つた。結果を表１の電極
特性を欄にまとめて示した。
イオンセンサ及びその製造方法に関する。 ［従来の技術］ 従来、イオンセンサとしては、ガラス電極や液
膜型電極が知られている。しかし、いずれも内部
溶液及び内部液室を持つ電極であるため、小型化
が困難であり、安全性の面で問題があつた。 本発明者等は、先に内部液室を持たない新規の
固体型イオンセンサについて報告したが、電極の
表面にデイツピング法あるいはペーストレジン法
を用いてイオンキヤリア膜を形成していたため、
一連の製造プロセスに長時間を要していた。ま
た、一定の規格化した膜厚に形成することが困難
であつた。 ［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、高性能を維持した小型で再現
性の良い固体型イオンセンサを提供することにあ
る。また、そのイオンセンサの製造方法を提供す
ることにある。 ［課題を解決するための手段］ この課題を解決するために、本発明のイオンセ
ンサは、電極基体と、該電極基体の表面を被覆す
るイオンキヤリア物質を含有してなるイオンキヤ
リア膜とを有するイオンセンサであつて、前記電
極基体とイオンキヤリア膜との間に、前記イオン
キヤリア膜組成物の溶液を含む接着剤で形成され
た接着層を備えることを特徴とする。 また、本発明のイオンセンサの製造方法は、電
極基体を作成する基体作成工程と、イオンキヤリ
ア物質を含有するイオンキヤリア膜を作成する膜
作成工程と、前記イオンキヤリア膜組成物の溶液
を含む接着剤で、前記イオンキヤリア膜を前記電
極基体の表面に接着する接着工程とを備えること
を特徴とする。 ［実施例］ 本実施例のイオンセンサの構造を第１図に示
す。又、第２図ａ，ｂには、本実施例のイオンセ
ンサを構成する電極基体とイオンキヤリア膜とを
示す。 本実施例では、導電性基体の表面に酸化還元機
能層を電解酸化重合法を用いて形成したのち、予
めキヤステイング法、射出成形法、ペーストレジ
ン法等により一定形状に形成したイオンキヤリア
膜を接着剤を用いて接着固定してイオンセンサを
形成する。 接着剤にはイオンキヤリア膜組成物の溶解溶
液、イオン透過性のある接着剤、例えばPVA系
接着剤、及び電解質塩を含有する接着剤、更に
は、イオン導電性のあるポリマーをベースとする
接着剤等が好ましい。 以下実施例に従つて、更に詳細にイオンセンサ
の構造を説明する。 ＜実施例 １〜16＞ (1) 電極基体１０の作成 まず、第２図ａに示すような電極基体１０を作
成した。 直径１mm、長さ３mmのBPG1（ベーサルブレー
ン・ピロリテイツク・グラフアイト）を導電性基
体として端部を研磨し、一端にリード線３（直径
0.1mmのウレメツト線）を導電性接着剤２（アミ
コン社製：C850−６）を用いて接着したのち、
絶縁チューブとして内径1.3mmのテフロンチユー
ブ４内に絶縁性接着剤５を用いて絶縁固定した。 このBPG電極を作用電極として、飽和塩化ナ
トリウム飽和カロメル電極（SSCE）を基準電極
とし白金鋼を対電極とする三電極式セルとポテン
シヨスタツトを用いて、 0.5M…… 0.2M……NaClO4 を含むアセトニトリル溶液中で、0Vから1.5V（対
SSCE）、走査速度50V／secの条件で３回電解し
たのち、1.5V（対SSCE）で10分間定電位電解を
行つて、酸化還元機能層としてポリ（２，６−ジ
メチルフエノール）膜６（膜厚30μm）を形成し
た。 (2) イオンキヤリア膜７の作成 次に、第２図ｂに示すイオンキヤリア膜を作成
した。 TDDA：トリ−ｎ−ドデシルアミン……１％ KTpClPB：カリウム・テトラキス（Ｐ−クロ
ロフエニル）ボレート……0.6％ ジ（２−エチルヘキシル）セバシン酸エステ
ル：DOS……65.6％ ポリ塩化ビニル：PVC……32.8％ を含む高分子を、 (A) 射出成形法 (B) キヤステイング法 (C) ペースト法 を用いて第２図ｂに示す形状にイオンキヤリア膜
７を形成した。本例では、水素イオンキヤリア膜
である。 (3) 接着層８による接着 このイオンキヤリア膜７の内面に、表１の接着
剤の欄に示す接着剤を塗布して接着層８を作つた
後、(1)で作成した前記電極基体１０を挿入して接
着固定した。さらに、電極基体１０とイオンキヤ
リア膜７との接合部をシリコーン系樹脂接着剤で
接着し絶縁性を高めた。 以上のようにして、水素イオンセンサを作成し
た。 ＜実施例 17＞ イオンキヤリア膜７を、 バリノマイシン……１％ KTpClPB……0.6％ DOS……65.6％ PVC……32.8％ を含む高分子から成形した以外は実施例１と同様
にしてカリウムイオンセンサを作成した。 ＜実施例 18＞ イオンキヤリア膜７を、 ビス（12−クラウン−４）……１％ KTpClPB……0.6％ DOS……65.6％ PVC……32.8％ から成形した以外は、実施例１と同様にしてナト
リウムイオンセンサを作成した。 ＜実施例 １〜16＞ 実施例１〜16で作成した水素イオンセンサを
SSCEと共にリン酸塩緩衝溶液中に浸漬し、37℃
の下でPH4〜９の範囲でPH値を変えて起電力測
定を行つて特性試験を行つた。結果を表１の電極
特性を欄にまとめて示した。
【表】
表１からわるように、起電力の特性は、60.0〜
62.0mV／PHを示し、応答速度は10秒以内であり、
水素イオンセンサとして充分使用できる。又、接
着層としてはイオンキヤリア組成液を用いるのが
最良であるが、PVA系接着層、エポキシ系接着
層、ポリウレタン系接着層も、電解質塩あるいは
イオンキヤリア成分を含有させることによつて特
性が改良されることがわかつた。 ＜実施例 17，18＞ 実施例17のカリウムイオンセンサをSSCEと共
に２×10-4ＭのKCl溶液に浸漬し、1MのKClを
添加してカリウムイオン濃度［K+］を変化させ
て起電力応答を測定した結果、２×10-4Ｍ〜５×
10-1Ｍの範囲で直線性を示し、その傾は37℃の下
で61.5mV／decadeであり、95％応答時間は10秒
以内と速いことが分つた。 実施例18のナトリウムイオンセンサも、NaCl
溶液を使用し上記の様にしてナトリウムイオン濃
度［Na+］を変化させて特性を調べた結果、５×
10-4Ｍ〜５×10-1Ｍの範囲で直線性があり、その
傾きは61.2mV／decadedeを示した。そして、応
答時間は10秒以内であつた。 ［他の実施例］ 第３図ａ，ｂに本発明の他の実施例のイオンセ
ンサの構造を示す。尚第３図ａは断面図、第３図
ｂは正面図である。 絶縁性基板３４上に金属あるいは導電性炭素等
で形成された導電性基体３１がある。この導電性
基体３１の一端に導電性接着剤３２でリード線を
接着し、接着部を絶縁性接着剤３５で絶縁する。 この電極を作用電極とし、飽和塩化ナトリウム
飽和カロメル電極（SSCE）を基準電極とし白金
鋼を対電極とする三電極式セルとポテンシヨンス
タツトを用いて、実施例１同様に電解重合によ
り、酸化還元機能層３６を形成する。 これを実施例１の電極基体と同様に、予め作成
されたイオンキヤリア膜３７と接着層３８で接着
する。尚、イオンキヤリア膜３７や接着層は前述
の実施例と同様の材料が使用される。 このように本実施例によれば、各種イオンセン
サを容易に大量に作成ができる。 尚、他のイオンセンサ、更に他の膜被覆型電極
等においても本実施例の製造方法が適用できるこ
とは明らかである。 ［発明の効果］ 本発明により、高性能を維持した小型で再現性
の良い固体型のイオンセンサを提供できる。ま
た、そのイオンセンサの製造方法を提供できる。 本発明のイオンセンサ及びその製造方法は、予
めイオンキヤリア膜を作成しておき、これを電極
基体にイオンキヤリア膜組成物の溶液を含む接着
剤を用いて接着固定して作成するイオンセンサで
あるので、性能を維持したままで大量の作成を短
時間にかつ自動化して行うことができる。 更に、一定の規格化した形状及び特性のセンサ
を作成できるので、再現性の良い製品を提供でき
る。
62.0mV／PHを示し、応答速度は10秒以内であり、
水素イオンセンサとして充分使用できる。又、接
着層としてはイオンキヤリア組成液を用いるのが
最良であるが、PVA系接着層、エポキシ系接着
層、ポリウレタン系接着層も、電解質塩あるいは
イオンキヤリア成分を含有させることによつて特
性が改良されることがわかつた。 ＜実施例 17，18＞ 実施例17のカリウムイオンセンサをSSCEと共
に２×10-4ＭのKCl溶液に浸漬し、1MのKClを
添加してカリウムイオン濃度［K+］を変化させ
て起電力応答を測定した結果、２×10-4Ｍ〜５×
10-1Ｍの範囲で直線性を示し、その傾は37℃の下
で61.5mV／decadeであり、95％応答時間は10秒
以内と速いことが分つた。 実施例18のナトリウムイオンセンサも、NaCl
溶液を使用し上記の様にしてナトリウムイオン濃
度［Na+］を変化させて特性を調べた結果、５×
10-4Ｍ〜５×10-1Ｍの範囲で直線性があり、その
傾きは61.2mV／decadedeを示した。そして、応
答時間は10秒以内であつた。 ［他の実施例］ 第３図ａ，ｂに本発明の他の実施例のイオンセ
ンサの構造を示す。尚第３図ａは断面図、第３図
ｂは正面図である。 絶縁性基板３４上に金属あるいは導電性炭素等
で形成された導電性基体３１がある。この導電性
基体３１の一端に導電性接着剤３２でリード線を
接着し、接着部を絶縁性接着剤３５で絶縁する。 この電極を作用電極とし、飽和塩化ナトリウム
飽和カロメル電極（SSCE）を基準電極とし白金
鋼を対電極とする三電極式セルとポテンシヨンス
タツトを用いて、実施例１同様に電解重合によ
り、酸化還元機能層３６を形成する。 これを実施例１の電極基体と同様に、予め作成
されたイオンキヤリア膜３７と接着層３８で接着
する。尚、イオンキヤリア膜３７や接着層は前述
の実施例と同様の材料が使用される。 このように本実施例によれば、各種イオンセン
サを容易に大量に作成ができる。 尚、他のイオンセンサ、更に他の膜被覆型電極
等においても本実施例の製造方法が適用できるこ
とは明らかである。 ［発明の効果］ 本発明により、高性能を維持した小型で再現性
の良い固体型のイオンセンサを提供できる。ま
た、そのイオンセンサの製造方法を提供できる。 本発明のイオンセンサ及びその製造方法は、予
めイオンキヤリア膜を作成しておき、これを電極
基体にイオンキヤリア膜組成物の溶液を含む接着
剤を用いて接着固定して作成するイオンセンサで
あるので、性能を維持したままで大量の作成を短
時間にかつ自動化して行うことができる。 更に、一定の規格化した形状及び特性のセンサ
を作成できるので、再現性の良い製品を提供でき
る。
第１図は本実施例のイオンセンサの構造を示す
図、第２図ａは本実施例のイオンセンサを構成す
る電極基体を示す図、第２図ｂは本実施例のイオ
ンセンサを構成するイオンキヤリア膜を示す図、
第３図ａ，ｂは他の実施例のイオンセンサの構造
を示す図である。 図中、１……BPG、２……導電性接着剤、３
……リード線、４……テフロンチユーブ、５……
絶縁性接着剤、６……ポリ（２，６−ジメチフエ
ノール）膜、７……イオンキヤリア膜、８……接
着層、３１……導電性基体、３２……導電性接着
剤、３３……リード線、３４……絶縁性基板、３
５……絶縁性接着剤、３６……酸化還元機能層、
３７……イオンキヤリア膜、３８……接着層であ
る。
図、第２図ａは本実施例のイオンセンサを構成す
る電極基体を示す図、第２図ｂは本実施例のイオ
ンセンサを構成するイオンキヤリア膜を示す図、
第３図ａ，ｂは他の実施例のイオンセンサの構造
を示す図である。 図中、１……BPG、２……導電性接着剤、３
……リード線、４……テフロンチユーブ、５……
絶縁性接着剤、６……ポリ（２，６−ジメチフエ
ノール）膜、７……イオンキヤリア膜、８……接
着層、３１……導電性基体、３２……導電性接着
剤、３３……リード線、３４……絶縁性基板、３
５……絶縁性接着剤、３６……酸化還元機能層、
３７……イオンキヤリア膜、３８……接着層であ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 電極基体と、該電極基体の表面を被覆するイ
オンキヤリア物質を含有してなるイオンキヤリア
膜とを有するイオンセンサであつて、 前記電極基体とイオンキヤリア膜との間に、前
記イオンキヤリア膜組成物の溶液を含む接着剤で
形成された接着層を備えることを特徴とするイオ
ンセンサ。 ２ 前記接着層はイオン透過性を有することを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のイオンセン
サ。 ３ 前記接着層は電解質塩を含有することを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載のイオンセン
サ。 ４ 前記電極基体は、導電性基体と該導電性基体
の表面を被覆する酸化還元機能を有する酸化還元
機能層とを備えることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のイオンセンサ。 ５ 前記電極基体は、前記酸化還元機能層の表面
を被覆する隔壁層を更に備えることを特徴とする
特許請求の範囲第４項記載のイオンセンサ。 ６ 電極基体を作成する基体作成工程と、 イオンキヤリア物質を含有するイオンキヤリア
膜を作成する膜作成工程と、 前記イオンキヤリア膜組成物の溶液を含む接着
剤で、前記イオンキヤリア膜を前記電極基体の表
面に接着する接着工程とを備えることを特徴とす
るイオンセンサの製造方法。 ７ 前記接着剤がイオン透過性を有することを特
徴とする特許請求の範囲第６項記載のイオンセン
サの製造方法。 ８ 前記接着剤が電解質塩を含有することを特徴
とする特許請求の範囲第６項記載のイオンセンサ
の製造方法。 ９ 前記膜形成工程は、射出成形法、押し出し成
形法、キヤステイング法、ペーストレジン法から
選ばれることを特徴とする特許請求の範囲第６項
記載のイオンセンサの製造方法。 １０ 前記基体作成工程は、導電性基体の表面を
酸化還元機能を有する酸化還元機能層で被覆する
第１の被覆工程を備えることを特徴とする特許請
求の範囲第６項記載のイオンセンサの製造方法。 １１ 前記基体作成工程は、前記酸化還元機能層
の表面を隔壁層で更に被覆する第２の被覆工程を
更に備えることを特徴とする特許請求の範囲第１
０項記載のイオンセンサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62183664A JPS6428554A (en) | 1987-07-24 | 1987-07-24 | Ion sensor and manufacture thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62183664A JPS6428554A (en) | 1987-07-24 | 1987-07-24 | Ion sensor and manufacture thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6428554A JPS6428554A (en) | 1989-01-31 |
| JPH0569464B2 true JPH0569464B2 (ja) | 1993-10-01 |
Family
ID=16139771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62183664A Granted JPS6428554A (en) | 1987-07-24 | 1987-07-24 | Ion sensor and manufacture thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6428554A (ja) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5034889A (ja) * | 1973-07-31 | 1975-04-03 | ||
| JPS5034891A (ja) * | 1973-07-31 | 1975-04-03 | ||
| JPS61213662A (ja) * | 1985-03-19 | 1986-09-22 | Terumo Corp | ｐＨセンサ− |
| JPS63100369A (ja) * | 1986-05-01 | 1988-05-02 | Terumo Corp | イオンセンサ− |
| JPH0371662A (ja) * | 1989-08-10 | 1991-03-27 | Sanyo Electric Co Ltd | 混成集積回路装置 |
| JPH0422465A (ja) * | 1990-05-16 | 1992-01-27 | Penguin Wax Kk | 床コート液塗布機 |
-
1987
- 1987-07-24 JP JP62183664A patent/JPS6428554A/ja active Granted
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5034889A (ja) * | 1973-07-31 | 1975-04-03 | ||
| JPS5034891A (ja) * | 1973-07-31 | 1975-04-03 | ||
| JPS61213662A (ja) * | 1985-03-19 | 1986-09-22 | Terumo Corp | ｐＨセンサ− |
| JPS63100369A (ja) * | 1986-05-01 | 1988-05-02 | Terumo Corp | イオンセンサ− |
| JPH0371662A (ja) * | 1989-08-10 | 1991-03-27 | Sanyo Electric Co Ltd | 混成集積回路装置 |
| JPH0422465A (ja) * | 1990-05-16 | 1992-01-27 | Penguin Wax Kk | 床コート液塗布機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6428554A (en) | 1989-01-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |