TWI815460B - 生化感測器之疏水性絕緣層及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明為一種生化感測器之疏水性絕緣層，其係黏著於一電極組與蓋板間，其包括有一聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜；一第一感壓膠層，其係塗佈於該聚對苯二甲酸乙二酯膜之第一表面上，用以黏著於該電極組；一樹脂層，其係塗佈於該聚對苯二甲酸乙二酯膜之第二表面上，藉由一第二感壓膠層，用以黏著於該蓋板，其中，該樹脂層選自石蠟，該石蠟之元素必須為碳(C)、氫(H)所組成，且該石蠟之熔點須介於40~70℃，可使該樹脂層具有疏水特性外，亦可使生化感測器不致在使用時有剝落之現象發生。
Description
本發明係為一種生化感測器之疏水性絕緣層及其製造方法，特別指一種用於血糖試片之生化感測器，其具有便於製造及實用性較佳者。
近年來，由於生醫產業的進步，很多以前必需於醫院才能檢驗之項目已可於居家實現，尤其是糖尿病患者所需檢測血糖情況之試片的誕生。因糖尿病患者必須長期檢驗、追蹤及控制血糖，如可居家進行血糖狀況的監控，必可大大增加預防及治療糖尿病。
在中華民國新型專利公告第M449952號中，揭示一種化學感測器，其具有一疏水性絕緣層可阻止血液於檢測通道內朝兩旁擴散，避免血液於該檢測通道內不必要的流動造成採血量的增加。
該疏水性絕緣層可為”聚丙烯”之一般具疏水功能的化學材料外，但其並無明確說明使用何種量化的表徵來選擇配方可達到此種功效。
而依習知技術而言，聚合物中之”聚丙烯”是無法於溶劑中所溶解，若將其作為疏水絕緣層時，必須得使用熔融的方式來操作，不僅製造性複雜，且使用熔融方式不易製作薄型化之疏水性絕緣層。
有鑑於此，在現有技術中，製作生化感測器中之疏水性絕緣層仍然有改善的空間。
本發明為一種生化感測器之疏水性絕緣層，其係黏著於一電極組與蓋板間，其包括有一聚對苯二甲酸乙二酯膜；一第一感壓膠層，其係塗佈於該聚對苯二甲酸乙二酯膜之第一表面上，用以黏著於該電極組；一樹脂層，其係塗佈於該聚對苯二甲酸乙二酯膜之第二表面上，藉由一第二感壓膠層，用以黏著於該蓋板，其中，該樹脂層選自石蠟，該石蠟之元素必須為碳(C)、氫(H)所組成，且該石蠟之熔點須介於40~70℃。
因此，該樹脂層具有疏水特性外，亦可此樹脂層與第二感壓膠層之黏著情況良好，不導致使用時有剝落分離之現象發生。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，然而所提供的附圖僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。
10:聚對苯二甲酸乙二酯膜
12:第一感壓膠層
14:樹脂層
16:第一表面
18:第二表面
20:電極組
22:基板
24:碳電極
26:第二感壓膠層
28:蓋板
第1圖為本發明之疏水性絕緣層之分解示意圖。
第2圖為本發明生化感測器之疏水性絕緣層之使用狀態示意圖
請參閱第1圖及第2圖，本發明之生化感測器之疏水性絕緣層，其包括有一聚對苯二甲酸乙二酯膜10、一第一感壓膠層12及一樹脂層14。
聚對苯二甲酸乙二酯膜10之厚度可以是介於12至175μm之間，較佳地，為介於38至120μm之間，其包括有第一表面16及一第二表面18。
第一感壓膠層12，其選自丙烯酸酯系，厚度為20至100μm之間，黏著力大於800克力/英寸，其係塗佈於聚對苯二甲酸乙二酯膜10之第
一表面16上，用以黏著於生化感測之電極組20之碳電極24上，電極組20包括有一基板22及一碳電極24。
樹脂層14，其係塗佈於聚對苯二甲酸乙二酯膜10之第二表面18上，該樹酯層之厚度可以是介於20nm至10μm之間，較佳地，為介於1至5μm之間。其中，樹脂層14選自石蠟，該石蠟之元素必須為碳、氫所組成，且該石蠟之熔點須介於40~70℃。將石蠟添加於甲苯溶劑中，濃度可控制在0.3~10wt%，加熱至75~100℃溶解後得到石蠟溶液，再將石蠟溶液塗佈在聚對苯二甲酸乙二酯膜10之第二表面18上烘乾後，製作成樹酯脂層14。
製作成生化感測器時，樹脂層14需塗佈一第二感壓膠層26，用以黏著於一蓋板28上，以保護生化感測器內部。其第二感壓膠層26選自丙烯酸酯系。
第一感壓膠層12係黏著於一電極組20上，電極組20包括有一基板22及碳電極24，第一感壓膠層12之厚度需大於碳電極24之厚度。
在本發明中，基板22與蓋板28之材料無特別限定，只要基板22與蓋板28於製作成生化感測器成品後，而不喪失其承載電極或保護之功效即可。因一般習知之膜材種類眾多，其實例包括但不限於選自以下群組之材料：聚酯(如PET)、聚乙烯(PE)、聚醯亞胺(PI)、聚醯胺(PA)、聚胺甲酸酯(PU)、三乙酸纖維素(TAC)、壓克力、及其組合。於本發明之部分實施例中，係使用PET作為保護膜之基材。
另外，基板22或蓋板28還可以通過進行表面處理而可以良好地與其他層體相互緊密接合。舉例而言，可以對基材或蓋板進行物理處理
或是化學處理，或是對基材同時進行物理處理與化學處理。處理方式可以包括光處理、電暈放電、底塗(undercoat)處理、塗佈處理、交聯處理、鉻酸處理、臭氧暴露、火焰暴露、高壓電擊暴露以及離子化放射線處理等。
本發明實施例所提供之第一及第二感壓膠層12、26可以逗號式塗佈(Comma Coating)之方式形成在聚對苯二甲酸乙二酯10膜或樹脂層14之表面。
本發明實施例所提供之石蠟溶解於甲苯中，濃度控制在0.3~10wt%，並加熱至75~100℃溶解形成石蠟溶液，將石蠟溶液以微凹版印刷方式塗佈於聚對苯二甲酸乙二酯膜10之第二表面18進行烘烤乾燥形成一樹脂層14。
本發明之實施方式如下：石蠟材料都由Sigma-Aldrich購得，CAS Number：8002-74-2，而樹酯脂層之形成方式如下：在100升(100L)的桶槽上裝設有溫度計、氮氣導入管、冷凝管、真空密封件、攪拌棒、攪拌葉片的一般反應用裝置中添加入石蠟與甲苯溶劑(S.C.1wt%)。
接下來，在上述用裝置中通入氮氣，在進行攪拌下將該裝置內溶液溫度控制為90℃±2℃，攪拌12小時，獲得石蠟溶液。
利用微凹版印刷式塗佈(Micro-Gravure Coating)之塗佈機將所獲得之石蠟溶液塗佈於聚對苯二甲酸乙二酯膜10之第二表面18，並於烘箱中至少乾燥10分鐘以上(烘箱四倉，溫度設定：50℃/70℃/100℃/120℃，生產速度：1米/分鐘)，調整適當之塗佈間隙，獲得厚度為1μm的樹酯層14。
本發明之測試手法與使用儀器如下：石蠟之元素組成：使用掃描式電子顯微鏡(英語：Scanning Electron Microscope，縮寫為SEM)之EDX(Energy-Dispersive X-ray spectroscopy)功能進行元素分析。
石蠟熔點：使用差示掃描量熱法(英語：Differential scanning calorimetry，簡稱DSC)觀察熔點。(溫度量測範圍：-20~120℃，升溫速率：10℃/分鐘)
石蠟於甲苯之溶解狀況：觀察石蠟溶液有無沉澱物及混濁進行判定。可溶解：無沉澱物且完全澄清；部分溶解：無沉澱物但溶液呈現混濁；不可溶解：有沉澱物。
類血藥液滑落狀況：將類血藥液(由台灣企業：泰博科技股份有限公司購得)取0.1ml滴在疏水性絕緣層之樹脂層14面後，直立擺放讓藥液隨重力自然滑落，觀察藥液是否可滑落。
樹脂層14係藉由一第二感壓膠層26黏著於蓋板28上之情況：參照第1圖，將生化感測器之疊構完成後，將試片進行彎折，觀察是否有脫落現象(即樹脂層14及第二感壓膠層26分離)。
實施例1：第二感壓膠層26之配方：甲苯二異氰酸酯/丙烯酸酯系黏著劑總量=0.21%；樹脂層14之配方：石蠟(元素：C、H；熔點：44℃)。
實施例2：第二感壓膠層26之配方：甲苯二異氰酸酯/丙烯酸酯系黏著劑總量=0.21%；樹脂層14之配方：石蠟(元素：C、H；熔點：52℃)。
實施例3：第二感壓膠層26之配方：甲苯二異氰酸酯/丙烯酸酯系黏著劑總量=0.21%；樹脂層14之配方：石蠟(元素：C、H；熔點：56℃)。
實施例4：第二感壓膠層26之配方：甲苯二異氰酸酯/丙烯酸酯系黏著劑總量=0.21%；樹脂層14之配方：石蠟(元素：C、H；熔點：61℃)。
實施例5：第二感壓膠層26之配方：甲苯二異氰酸酯/丙烯酸酯系黏著劑總量=0.21%；樹脂層14之配方：石蠟(元素：C、H；熔點：65℃)。
比較例1：第二感壓膠層26之配方：甲苯二異氰酸酯/丙烯酸酯系黏著劑總量=0.21%；樹脂層14之配方：石蠟(元素：C、H；熔點：28℃)。
比較例2：第二感壓膠層26之配方：甲苯二異氰酸酯/丙烯酸酯系黏著劑總量=0.21%；樹脂層14之配方：石蠟(元素：C、H；熔點：37℃)。
比較例3：第二感壓膠層26之配方：甲苯二異氰酸酯/丙烯酸酯系黏著劑總量=0.21%；樹脂層14之配方：石蠟(元素：C、H；熔點：75℃)。
比較例4：第二感壓膠層26之配方：甲苯二異氰酸酯/丙烯酸酯系黏著劑總量=0.21%；樹脂層14之配方：石蠟(元素：C、H；熔點：83℃)。
比較例5：第二感壓膠層26之配方：甲苯二異氰酸酯/丙烯酸酯系黏著劑總量=0.21%；樹脂層14之配方：石蠟(元素：C、H、Si、O；熔點：52℃)。
比較例6：第二感壓膠層26之配方：甲苯二異氰酸酯/丙烯酸酯系黏著劑總量=0.21%；樹脂層14之配方：石蠟(元素：C、H、N、O；熔點：58℃)。
實施例與比較例表格比較
上述特定實施例之內容係為了詳細說明本發明，然而，該等實施例係僅用於說明，並非意欲限制本發明。熟習本領域之技藝者可理解，在不悖離後附申請專利範圍所界定之範疇下針對本發明所進行之各種變化或修改係落入本發明之一部分。
10:聚對苯二甲酸乙二酯膜
12:第一感壓膠層
14:樹脂層
16:第一表面
18:第二表面
20:電極組
22:基板
24:碳電極
26:第二感壓膠層
28:蓋板
Claims (10)
- 一種生化感測器之疏水性絕緣層，其係黏著於一電極組與蓋板間，其包括有：一聚對苯二甲酸乙二酯膜，其具有一第一表面及一第二表面；及一第一感壓膠層，其係塗佈於該聚對苯二甲酸乙二酯膜之第一表面上，用以黏著該電極組；一樹脂層，其係塗佈於該聚對苯二甲酸乙二酯膜之第二表面，用以黏著該蓋板，其中，該樹脂層選自石蠟，該石蠟之元素為碳、氫所組成，且該石蠟之熔點須介於40~70℃。
- 如申請專利範圍第1項所述之生化感測器之疏水性絕緣層，其中，該電極組為包括有基材及碳電極。
- 如申請專利範圍第1項所述之生化感測器之疏水性絕緣層，其中，該樹脂層係藉由一第二感壓膠層黏著於該蓋板上。
- 如申請專利範圍第1項所述之生化感測器之疏水性絕緣層，其中，該樹脂層厚度為20nm~10μm。
- 如申請專利範圍第1項所述之生化感測器之疏水性絕緣層，其中，該第一感壓膠層厚度需大於碳電極高度。
- 如申請專利範圍第1項所述之生化感測器之疏水性絕緣層，其中，該第一感壓膠層黏著力大於800克力/英寸。
- 如申請專利範圍第1項所述之生化感測器之疏水性絕緣層，其中，該第一感壓膠層為丙烯酸酯系。
- 如申請專利範圍第3項所述之生化感測器之疏水性絕緣層，其中，該第二感壓膠層為丙烯酸酯系。
- 一種生化感測器之疏水性絕緣層製造方法，其包括下列步驟：提供一聚對苯二甲酸乙二酯膜，其具有一第一表面及一第二表面；及提供一第一感壓膠層，其係塗佈於該聚對苯二甲酸乙二酯膜之第一表面上；提供一石蠟，該石蠟之元素為碳、氫所組成，且該石蠟之熔點須介於40~70℃，將其係添加於甲苯溶劑中，濃度控制在0.3~10wt%，並加熱溶解形成石蠟溶液，將石蠟溶液以微凹版印刷方式塗佈於聚對苯二甲酸乙二酯膜之第二表面進行烘烤乾燥形成一樹脂層。
- 如申請專利範圍第9項所述之生化感測器之疏水性絕緣層製造方法，其中，該石蠟添加於甲苯溶劑中之加熱溫度為75~100℃。
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW111118718A TWI815460B (zh) | 2022-05-19 | 2022-05-19 | 生化感測器之疏水性絕緣層及其製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| TW (1) | TWI815460B (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW201509670A (zh) * | 2013-07-30 | 2015-03-16 | Nitto Denko Corp | 表面保護膜及光學構件 |
| CN106415891A (zh) * | 2014-05-23 | 2017-02-15 | 赵银美 | 二次电池电极连接用接合带 |
| CN111699233A (zh) * | 2018-02-08 | 2020-09-22 | 3M创新有限公司 | 用于电子粘结应用的压敏粘合剂组合物 |
-
2022
- 2022-05-19 TW TW111118718A patent/TWI815460B/zh active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW201509670A (zh) * | 2013-07-30 | 2015-03-16 | Nitto Denko Corp | 表面保護膜及光學構件 |
| CN106415891A (zh) * | 2014-05-23 | 2017-02-15 | 赵银美 | 二次电池电极连接用接合带 |
| CN111699233A (zh) * | 2018-02-08 | 2020-09-22 | 3M创新有限公司 | 用于电子粘结应用的压敏粘合剂组合物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW202346519A (zh) | 2023-12-01 |
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