KR960003196B1 - 이온선택성전극 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

이온선택성전극 및 그 제조방법

제1도는 본발명에 관한 이온선택성전극의 1예로서의 pH 측정전극의 도시하는 단면사시도.

제2도 그 종단면도.

제3도는 내지 제5도는 상기 pH측정전극의 특성을 설명하기 위한 도면으로서,

제3도는 pH 응답특성도.

제4도는 고온수중에 있어서의 감도의 변화도.

제5도는 고온고습하에 있어서의 감도의 변화도.

제6a도, 제6b도는 각각 종래의 이온선택성전극을 도시하는 종단면도.

본 발명은 pH등 이온농도를 측정하는 장치에 조립하는 이온선택성전극 및 그 제조방법에 관한 것이다.

pH등 이온농도를 측정하는 장치로서, 최근 측정부분이 평면적으로 구성된 소위 시이트형 전극이 실용화되기에 이르고 있다. 그리고 이 종류의 전극의 이온선택성전극에 있어서는, 이온 응답유리를 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 필름에 접착하는데 실리콘계 접착제를 사용하고 있다.

제6a,b도는 각각 상기 종래기술을 설명하기 위한 도면으로 동도(A)에 도시하는 것으로 PET 필름(61)의 윗면에 플라스틱용 프라이머(62)를 도포한 후, 실리콘계 접착제(63)에 의해 이온응답유리(64)를 접착하고 있다. 또 동도(B)에 도시하는 것으로는, PET 필름(61)에 폴리에스테르계 앵커코팅제(65), 폴리에스테르계 열융착제(66)를 순차적으로 피복한 후, 실기콘계 플라스틱용 프라이머(67)에 의해 처리하고, 일액성 탈 알코올형 실리콘 RTV(Room Temperature Vulcanzing : 실리경화형) 접착제(68)를 사용하여 이온응답유리(64)를 접착하고 있다. 또한 이들의 경우, 이온응답유리(64)를 무기(無機)용 실리콘계 프라이머를 사용하여 처리하는 경우도 있다.

그러나 상기 종래기술에 의한 이온선택성전극은, 어느 것이나 내구성의 점에서 문제가 있었다. 즉 이것을 고온고습도나 고온수중의 환경하에서 사용한 경우, 이온응답유리(64)가 벗겨지기 쉽게 되고, 전기절연성이 나빠지는 등 충분한 신뢰성을 얻을 수 없었다.

본 발명은 상기한 사실에 유의하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 과옥한 조건하에서 사용하여도 전기절연성이 열화되지 않는 내구성이 우수하며 신뢰성이 높은 이온선택성전극을 제공하는 동시에, 이와 같은 전극을 염가로 얻을 수 있는 제조방법을 제공하는 것에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명자는 각종 경화타입의 실리콘계 접착제와, 실리콘계 프라이머와의 조합을 검토한 결과, 다음과 같은 수단에 도달하였다. 즉 본 발명에 관한 이온선택성전극은 표면에 내부 전극을 형성한 PET 기판상에 상기 내부전극을 남겨 PET 필름을 라미네이트하고 상기 내부 전극에 접하도록 겔상 내부액을 마련하는 한편, 상기 PET 필름의 표면에 언더코트 처리층을 설치하고, 이 언더코트 처리층의 표면에 산 세정을 행한 알카리 금속이온의 용출량이 적은 이온응답유리를 탈옥심형 실리콘 PTV 접착제를 사용하여 상기 겔상 내부액을 덮도록 접착한 점에 특징이 있다.

또 본 발명에 관한 이온선택성전극의 제조방법은, 표면에 내부전극을 형성한 PET 기판상에 상기 내부전극을 남겨서 PET 필름을 라미네이트하고, 상기 내부전극에 접하도록 겔상 내부액을 마련하는 한편, 상기 PET 필름 표면에 언더코트 처리를 행한 후, 산 세정을 행한 알칼리 금속이온의 용출량이 적은 이온응답유리를 탈옥심형 실리콘RTV 접착제를 사용하여, 상기 겔상 내부액을 덮도록 접착한 점에 특징이 있다.

상기 구성에 의하면, 이온응답유리와 PET 필름과의 접착성이 향상되는 동시에 pH 측정용 이온선택성전극의 경우 이온응답유리에서 예컨대 Li(리튬)의 용출량이 적어지므로 내구성이 향상된다. 그리고 제조방법이 간단하며 상기 전극을 염가로 얻을 수 있다.

이하 본 발명의 실시예를 도면을 참조하면서 설명한다.

제1도 및 제2도는 본 발명에 관한 이온선택성전극의 일예로서의 pH 측정 전극을 도시하며, 이들 도면에 있어서 1은 PET 인쇄기판으로, 그 표면은 소정의 전처리가 행해진후, Ag 페이스트를 실크스크린 인쇄함으로써 복수의 도전부(도면외)가 형성되는 동시에 이 도전부의 하나를 AgCl로 피복하여 평면으로 보아 예컨대 원형의 내부전극(2)으로 형성되어 있다. 3은 이 내부전극(2)에 연결되는 리드부이다. 4는 PET 필름〔예컨대 도오레사 제품의 두께 188㎛로 양면 코로나(corona)처리를 행한 루미라(Lumilar : 상품명)으로 관통구멍(5)이 개설되어 있고,이 관통구멍(5) 내에 내부전극(2)를 수용한 상태로 PET 인쇄기판(1)상에 라미네이트되어 있다.6은 상기 관통구멍(5) 내에 장전되고 내부전극(2)과 내부전극(2)과 접촉하도록 설치되는 겔상 내부액으로서, 이 겔상 내부액(6)은 예컨대 AgCl 과포화의 3.3N-KCl에 인산완충액을 가한 기본적인 내부액에 겔화제(예컨대 한천, 젤라틴, 아교, 아르긴산, 각종 아트릴계 흡수성 중합체등)와 겔증발방지제(예컨대 글리세린이나 에틸렌글리콜등)를 첨가하여 원반형상으로 형성하고 있고,예컨대 가열에 의해 페이스트상으로 한후에 스크린 인쇄법에 의하여 자유상태로 두고 그 윗면이 PET 필름(4)의 윗면에서 돌출한 상태로 관통구멍(5)내에 장전되어 있다. 7은 상기 내부전극(2)을 제외한 PET 필름(4)의 표면에 행해지는 언더코트 처리층에서, 예컨대 다음과 같이하여 형성된다. 즉 폴리에스케르계 앵커코팅제(7A)로서, 예컨대 도오요오 모오톤사 제품의 애드코트를 두께 6~8㎛ 정도 도포하고, 이어서 폴리에스테르계 열융착제(7b)로서 예컨대 도오아고오세이사 제품의 PES 111 EFF(50㎛ 두께)를 열융착하고, 다시 실리콘계 플라스틱용 프라이머(7C)로서 도오레 실리콘사 제품의 프라이머(C)를 도포한다. 8은 상기 언더코트 처리층(7)의 표면에 설치되는 이온응답유리로서의 pH 응답유리(예컨대 호리바 세이사꾸쇼 제품 No.42)로 알칼리 금속이온의 용출량이 적고, 미리 산 세정이 실리되어있다. 그리고, 이 이온응답유리(8)는 탈옥심형 실리콘 RTV접착제(9)로서 신에쓰 가가꾸사 제품의 KE-44를 사용하여, 상기 겔상 내부액 (6)을 덮도록 접착되어 있다.

그런데 이와 같이 구성된 pH 측정전극의 특성에 대하여, 제3도~제5도를 참조하면서 설명하면, pH 응답특성은 제3도에 도시한 바와 같이 pH의 전 범위에 걸쳐 직선적으로 된다. 그리고, 고온수중(60℃의 이온교환수중)에 있어서의 내구성을 보기 위하여, pH6.86~4.01에 있어서의 감도의 변화를 조사한 바,제4도에 도시한 바와같은 감속의 변화곡선을 얻을 수 있었다.

이 도면에 있어서 곡선Ⅰ은 본 발명의 pH 측정전극의 것이고, 곡선 Ⅱ,Ⅲ은 각각 제6a도, 제6b도에 도시하는 구성의 pH 측정전극의 것이다. 따라서 본 발명에 의하면 고온수중에 있어서의 내구성이 종래의 것에 비하여 대폭적으로 향상되는 것이 판명되었다 .또 고온고습하(60℃의 포화수증기하)에 있어서의 내구성을 보기위하여 pH6.86~4.01에 있어서의 감도의 변화를 조사한 바, 제5도에 도시한 바와같은 감도의 변화곡선을 얻을 수 있었다. 이들 제4도 및 제5도에서 이행할수 있는 바와 같이, 종래의 것〔제6b도에 도시하는 구성의 것〕에 비하여 내구성이 약 4배로 되었다.

그리고 상기 설명에서 이해되는 바와 같이, 내구성이 관해서는 이온응답유리(8)의 접착제(9)로서 어떤 형의 겻을 사용하는가가 크게 영향을 미치는 동시에 언터코트처리층(7)과 이온응답유리(8)와의 조합이 중요하다.

본 발명은 상기 실시계에 한정되는 것은 아니며 이온응답유리(8)의 조성을 변경하면 Na⁺이온측정전극이나 K⁺이온측정전극에도 적용할 수 있다.

그리고 탈옥심형 실리콘 PTV 접착제(9)로서는, 상기한 것외에 도오레 실리콘사 제품의 CY50-069,CY50-071이나 도오시바 실리콘사 제품의 TSE 382를 사용하여도 무방하다.

본 발명은 이상과 같이 구성되므로, 과혹한 조건하에서 사용하여도 전기절연성이 열화되는 일이 없는 내구성이 우수한 신뢰성이 높은 이온선택성전극을 얻을 수 있고, 또 염가로 제조할 수 있다.

Claims (2)

1. PET 기판(1), 상기 기판(1) 상에 형성된 내부전극(2), 상기내부전극(2)을 제외하고 상기 기판(1)상에 라미네이트된 PET 필름(4), 상기 내부전극(2)을 덮는 겔상 내부액(6) 및 상기 겔상 내부액(6)을 덮는 이온응답유리(8)로 이루어지는 이온선택성전극에 있어서, 상기 이온응답유리(8)는 산세정되고 알칼리 금속이온의 용출량이 적으며, 폴리에스테르계 앵커코팅제(7A),폴리에스테르계 열융착제(7B)및 실리콘계 플라스틱용 플라이머(7C)를 순차적층하여 이루어진 3층 구조의 언더코트 처리층(7)은 상기 PET 필름(4)의 표면을 덮으며, 상기 이온응답유리(8)는 탈옥심형 실리콘 PTV 접착제(9)를 사용하여 상기 겔상 내부액(6)을 덮도록 상기 언더코트 처리층(7)에 접착되는 것을 특징으로 하는 이온선택성전극.
2. 표면상에 형성된 내부전극(2)을 포함하는 PET 기판상에 상기 내부전극(2)을 제외하고 PET 필름(4)을 라미네이트하는 단계, 상기 내부전극(2)을 덮도록 겔상 내부액(6)을 제공하는 단계로 이루어지는 제1항의 이온선택성전극의 제조방법에 있어서, 폴리에스테르계 액커코팅제(7A)를 도포하고 폴리에스테르계 열융착제(7B)를 열융착하고 실리콘계 프라이머(7C)을 도포함으로써 상기 PET 필름(4)의 표면에 언더코트 처리를 행하여 언더코트 처리층 (7)을 얻은 후, 산세정되고 알칼리 금속이온의 용출량의 적은 이온응답유리(8)를 탈옥심형 실리콘 PTV 접착제(9)를 사용하여 상기 겔상내부액(6)을 덮도록 상기 언더코트 처리층(7)에 접착하는 것을 특징으로 하는 제조방법.