JPH0810205B2 - イオン選択性電極およびその製造方法 - Google Patents
イオン選択性電極およびその製造方法Info
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- JPH0810205B2 JPH0810205B2 JP2180247A JP18024790A JPH0810205B2 JP H0810205 B2 JPH0810205 B2 JP H0810205B2 JP 2180247 A JP2180247 A JP 2180247A JP 18024790 A JP18024790 A JP 18024790A JP H0810205 B2 JPH0810205 B2 JP H0810205B2
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/28—Electrolytic cell components
- G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
- G01N27/333—Ion-selective electrodes or membranes
-
- G—PHYSICS
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、pHなどイオン濃度を測定する装置に組み込
まれるイオン選択性電極およびその製造方法に関する。
まれるイオン選択性電極およびその製造方法に関する。
pHなどイオン濃度を測定する装置として、近時、測定
部分が平面的に構成された所謂シート型電極が実用化さ
れるに至っている。そして、この種の電極のイオン選択
性電極においては、イオン応答ガラスをPET（ポリエチ
レンテレフタレート）フィルムに接着するのに、シリコ
ーン系接着剤を使用している。
部分が平面的に構成された所謂シート型電極が実用化さ
れるに至っている。そして、この種の電極のイオン選択
性電極においては、イオン応答ガラスをPET（ポリエチ
レンテレフタレート）フィルムに接着するのに、シリコ
ーン系接着剤を使用している。
第６図（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ上記従来技術を説明
するための図で、同図（Ａ）に示すものでは、PETフィ
ルム61の上面にプラスチック用プライマー62を塗布した
後、シリコーン系接着剤63によってイオン応答ガラス64
を接着している。また、同図（Ｂ）に示すものでは、PE
Tフィルム61にポリエステル系アンカーコート剤65,ポリ
エステル系熱融着剤66を順次コートした後、シリコーン
系プラスチック用プライマー67によって処理し、一液性
脱アルコール型シリコーンRTV（Room Temperature Vu
lcanizing:室温硬化型）接着剤68を用いてイオン応答ガ
ラス64を接着している。なお、これらの場合、イオン応
答ガラス64を無機用シリコーン系プライマーを用いて処
理することもある。
するための図で、同図（Ａ）に示すものでは、PETフィ
ルム61の上面にプラスチック用プライマー62を塗布した
後、シリコーン系接着剤63によってイオン応答ガラス64
を接着している。また、同図（Ｂ）に示すものでは、PE
Tフィルム61にポリエステル系アンカーコート剤65,ポリ
エステル系熱融着剤66を順次コートした後、シリコーン
系プラスチック用プライマー67によって処理し、一液性
脱アルコール型シリコーンRTV（Room Temperature Vu
lcanizing:室温硬化型）接着剤68を用いてイオン応答ガ
ラス64を接着している。なお、これらの場合、イオン応
答ガラス64を無機用シリコーン系プライマーを用いて処
理することもある。
しかしながら、上記従来技術によるイオン選択性電極
は、何れも耐久性の点で問題があった。すなわち、これ
を高温高湿度や高温水中といった環境の下で使用した場
合、イオン応答ガラス64が剥がれ易くなり、電気絶縁性
が劣化するなど、十分な信頼性が得られないものであっ
た。
は、何れも耐久性の点で問題があった。すなわち、これ
を高温高湿度や高温水中といった環境の下で使用した場
合、イオン応答ガラス64が剥がれ易くなり、電気絶縁性
が劣化するなど、十分な信頼性が得られないものであっ
た。
本発明は、上述の事柄に留意してなされたもので、そ
の目的とするところは、過酷な条件の下で使用しても電
気絶縁性が劣化することなどがない耐久性が優れた信頼
性の高いイオン選択性電極を提供すると共に、このよう
な電極を安価に得ることができる製造方法を提供するこ
とにある。
の目的とするところは、過酷な条件の下で使用しても電
気絶縁性が劣化することなどがない耐久性が優れた信頼
性の高いイオン選択性電極を提供すると共に、このよう
な電極を安価に得ることができる製造方法を提供するこ
とにある。
上述の目的を達成するため、本発明者は種々の硬化タ
イプのシリコーン系接着剤とシリコーン系プライマーと
の組合せを検討した結果、次のような手段に到達したの
である。すなわち、 本発明に係るイオン選択性電極は、表面に内部電極を
形成したPET基板上に、前記内部電極を残してPETフィル
ムをラミネートし、前記内部電極に接するようにゲル状
内部液を設ける一方、前記PETフィルムの表面に下地処
理層を設け、この下地処理層の表面に、酸洗浄を施した
アルカリ金属イオンの溶出量が少ないイオン応答ガラス
を、脱オキシム型シリコーンPTV接着剤を用いて、前記
ゲル状内部液を覆うように接着した点に特徴がある。
イプのシリコーン系接着剤とシリコーン系プライマーと
の組合せを検討した結果、次のような手段に到達したの
である。すなわち、 本発明に係るイオン選択性電極は、表面に内部電極を
形成したPET基板上に、前記内部電極を残してPETフィル
ムをラミネートし、前記内部電極に接するようにゲル状
内部液を設ける一方、前記PETフィルムの表面に下地処
理層を設け、この下地処理層の表面に、酸洗浄を施した
アルカリ金属イオンの溶出量が少ないイオン応答ガラス
を、脱オキシム型シリコーンPTV接着剤を用いて、前記
ゲル状内部液を覆うように接着した点に特徴がある。
また、本発明に係るイオン選択性電極の製造方法は、
表面に内部電極を形成したPET基板上に、前記内部電極
を残してPETフィルムをラミネートし、前記内部電極に
接するようにゲル状内部液を設ける一方、前記PETフィ
ルムの表面に下地処理を施し、その後、酸洗浄を施した
アルカリ金属イオンの溶出量が少ないイオン応答ガラス
を、脱オキシム型シリコーンRTV接着剤を用いて、前記
ゲル状内部液を覆うように接着した点に特徴がある。
表面に内部電極を形成したPET基板上に、前記内部電極
を残してPETフィルムをラミネートし、前記内部電極に
接するようにゲル状内部液を設ける一方、前記PETフィ
ルムの表面に下地処理を施し、その後、酸洗浄を施した
アルカリ金属イオンの溶出量が少ないイオン応答ガラス
を、脱オキシム型シリコーンRTV接着剤を用いて、前記
ゲル状内部液を覆うように接着した点に特徴がある。
上記構成によれば、イオン応答ガラスとPETフィルム
との接着性が向上すると共に、pH測定用イオン選択性電
極の場合、イオン応答ガラスから例えばLi（リチウム）
の溶出量が少なくなるので、耐久性が向上する。そし
て、製造方法が簡単であり、前記電極を安価に得ること
ができる。
との接着性が向上すると共に、pH測定用イオン選択性電
極の場合、イオン応答ガラスから例えばLi（リチウム）
の溶出量が少なくなるので、耐久性が向上する。そし
て、製造方法が簡単であり、前記電極を安価に得ること
ができる。
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明す
る。
る。
第１図および第２図は本発明に係るイオン選択性電極
の一例としてのpH測定電極を示し、これらの図におい
て、１はPET印刷基板で、その表面は所定の前処理が施
された後、Agペーストをシルクスクリーン印刷すること
により複数の導電部（図外）が形成されると共に、この
導電部の一つをAgClで被覆して平面視が例えば円形の内
部電極２に形成してある。３はこの内部電極２に連なる
リード部である。４はPETフィルム〔例えば東レ社製の
厚さ188μｍで両面コロナ処理を施したルミラー〕で、
貫通孔５が開設してあって、この貫通孔５内に内部電極
２を収容した状態でPET印刷基板１上にラミネートされ
ている。
の一例としてのpH測定電極を示し、これらの図におい
て、１はPET印刷基板で、その表面は所定の前処理が施
された後、Agペーストをシルクスクリーン印刷すること
により複数の導電部（図外）が形成されると共に、この
導電部の一つをAgClで被覆して平面視が例えば円形の内
部電極２に形成してある。３はこの内部電極２に連なる
リード部である。４はPETフィルム〔例えば東レ社製の
厚さ188μｍで両面コロナ処理を施したルミラー〕で、
貫通孔５が開設してあって、この貫通孔５内に内部電極
２を収容した状態でPET印刷基板１上にラミネートされ
ている。
６は前記貫通孔５内に装填され、内部電極２と接触す
るように設けられるゲル状内部液で、このゲル状内部液
６は例えばAgCl過飽和の3.3N−KClに燐酸緩衝液を加え
た基本的な内部液に、ゲル化剤（例えば寒天，ゼラチ
ン，ニカワ，アルギン酸，各種アクリル系吸水性ポリマ
ーなど）とゲル蒸発防止剤（例えばグリセリンやエチレ
ングリコールなど）とを添加して円盤状に形成してあっ
て、例えば加熱によってペースト状にした上で、スクリ
ーン印刷法によって、自由状態においてその上面がPET
フィルム４の上面より突出した状態で貫通孔５内に装填
されている。
るように設けられるゲル状内部液で、このゲル状内部液
６は例えばAgCl過飽和の3.3N−KClに燐酸緩衝液を加え
た基本的な内部液に、ゲル化剤（例えば寒天，ゼラチ
ン，ニカワ，アルギン酸，各種アクリル系吸水性ポリマ
ーなど）とゲル蒸発防止剤（例えばグリセリンやエチレ
ングリコールなど）とを添加して円盤状に形成してあっ
て、例えば加熱によってペースト状にした上で、スクリ
ーン印刷法によって、自由状態においてその上面がPET
フィルム４の上面より突出した状態で貫通孔５内に装填
されている。
７は前記内部電極２を除くPETフィルム４の表面に施
される下地処理層で、例えば次のようにして形成され
る。すなわち、ポリエステル系アンカーコート部7Aとし
て例えば東洋モートン社製のアドコートを厚さ６〜８μ
ｍ程度塗布し、次いで、ポリエステル系熱融着剤7Bとし
て例えば東亜合成社製のPES111EEF（50μｍ厚）を熱融
着し、さらに、シリコーン系プラスチック用プライマー
7Cとして東レシリコーン社製のプライマーＣを塗布する
のである。
される下地処理層で、例えば次のようにして形成され
る。すなわち、ポリエステル系アンカーコート部7Aとし
て例えば東洋モートン社製のアドコートを厚さ６〜８μ
ｍ程度塗布し、次いで、ポリエステル系熱融着剤7Bとし
て例えば東亜合成社製のPES111EEF（50μｍ厚）を熱融
着し、さらに、シリコーン系プラスチック用プライマー
7Cとして東レシリコーン社製のプライマーＣを塗布する
のである。
８は前記下地処理層７の表面に設けられるイオン応答
ガラスとしてのpH応答ガラス（例えば堀場製作所製No.4
2）で、アルカリ金属イオンの溶出量が少なく、予め酸
洗浄が施してある。そして、このイオン応答ガラス８
は、脱オキシム型シリコーンRTV接着剤９として信越化
学社製のKE−44を用いて、前記ゲル状内部液６を覆うよ
うに接着されている。
ガラスとしてのpH応答ガラス（例えば堀場製作所製No.4
2）で、アルカリ金属イオンの溶出量が少なく、予め酸
洗浄が施してある。そして、このイオン応答ガラス８
は、脱オキシム型シリコーンRTV接着剤９として信越化
学社製のKE−44を用いて、前記ゲル状内部液６を覆うよ
うに接着されている。
而して、このように構成されたpH測定電極の特性につ
いて、第３図〜第５図を参照しながら説明すると、pH応
答特性は、第３図に示すように、pHの全範囲にわたって
直線的となる。そして、高温水中（60℃のイオン交換水
中）における耐久性をみるため、pH6.86〜4.01における
感度の変化を調べてみたところ、第４図に示すような感
度の変化曲線が得られた。この図において、曲線Ｉは本
発明のpH測定電極のものであり、曲線II,IIIはそれぞれ
第６図（Ａ），（Ｂ）に示す構成のpH測定電極のもので
ある。従って、本発明によれば高温水中における耐久性
が従来のものに比べて大幅に向上することが判る。ま
た、高温高湿度下（60℃の飽和水蒸気下）における耐久
性をみるため、pH6.86〜4.01における感度の変化を調べ
てみたところ、第５図に示すような感度の変化曲線が得
られた。これら第４図および第５図から理解されるよう
に、従来のもの〔第６図（Ｂ）に示す構成のもの〕に比
べて、耐久性が約４倍になった。
いて、第３図〜第５図を参照しながら説明すると、pH応
答特性は、第３図に示すように、pHの全範囲にわたって
直線的となる。そして、高温水中（60℃のイオン交換水
中）における耐久性をみるため、pH6.86〜4.01における
感度の変化を調べてみたところ、第４図に示すような感
度の変化曲線が得られた。この図において、曲線Ｉは本
発明のpH測定電極のものであり、曲線II,IIIはそれぞれ
第６図（Ａ），（Ｂ）に示す構成のpH測定電極のもので
ある。従って、本発明によれば高温水中における耐久性
が従来のものに比べて大幅に向上することが判る。ま
た、高温高湿度下（60℃の飽和水蒸気下）における耐久
性をみるため、pH6.86〜4.01における感度の変化を調べ
てみたところ、第５図に示すような感度の変化曲線が得
られた。これら第４図および第５図から理解されるよう
に、従来のもの〔第６図（Ｂ）に示す構成のもの〕に比
べて、耐久性が約４倍になった。
そして、上記説明から理解されるように、耐久性に関
してはイオン応答ガラス８の接着剤９としてどのような
タイプのもの用いるかが大きく影響すると共に、下地処
理層７とイオン応答ガラス８との組合せが重要である。
してはイオン応答ガラス８の接着剤９としてどのような
タイプのもの用いるかが大きく影響すると共に、下地処
理層７とイオン応答ガラス８との組合せが重要である。
本発明は上記実施例に限られるものではなく、イオン
応答ガラス８の組成を変えれば、Na+イオン測定電極やK
+イオン測定電極にも適用することができる。
応答ガラス８の組成を変えれば、Na+イオン測定電極やK
+イオン測定電極にも適用することができる。
そして、脱オキシム型シリコーンRTV接着剤９として
は上記したものの他、東レシリコーン社製のCY50−069,
CY50−071や東芝シリコーン社製のTSE382を用いてもよ
い。
は上記したものの他、東レシリコーン社製のCY50−069,
CY50−071や東芝シリコーン社製のTSE382を用いてもよ
い。
本発明は以上のように構成されるので、過酷な条件の
下で使用しても電気絶縁性が劣化することなどがない耐
久性が優れた信頼性の高いイオン選択性電極を得ること
ができ、また、安価に製造することができる。
下で使用しても電気絶縁性が劣化することなどがない耐
久性が優れた信頼性の高いイオン選択性電極を得ること
ができ、また、安価に製造することができる。
第１図は本発明に係るイオン選択性電極の一例としての
pH測定電極を示す断面斜視図、第２図はその縦断面図で
ある。 第３図〜第５図は前記pH測定電極の特性を説明するため
の図で、第３図はpH応答特性を示す図、第４図は高温水
中における感度の変化を示す図、第５図は高温高湿度下
における感度の変化を示す図である。 第６図（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ従来のイオン選択性電
極を示す縦断面図である。 １……PET基板、２……内部電極、４……PETフィルム、
６……ゲル状内部液、７……下地処理層、８……イオン
応答ガラス、９……脱オキシム型シリコーンRTV接着
剤。
pH測定電極を示す断面斜視図、第２図はその縦断面図で
ある。 第３図〜第５図は前記pH測定電極の特性を説明するため
の図で、第３図はpH応答特性を示す図、第４図は高温水
中における感度の変化を示す図、第５図は高温高湿度下
における感度の変化を示す図である。 第６図（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ従来のイオン選択性電
極を示す縦断面図である。 １……PET基板、２……内部電極、４……PETフィルム、
６……ゲル状内部液、７……下地処理層、８……イオン
応答ガラス、９……脱オキシム型シリコーンRTV接着
剤。
Claims (2)
- 【請求項１】表面に内部電極を形成したPET基板上に、
前記内部電極を残してPETフィルムをラミネートし、前
記内部電極に接するようにゲル状内部液を設ける一方、
前記PETフィルムの表面に下地処理層を設け、この下地
処理層の表面に、酸洗浄を施したアルカリ金属イオンの
溶出量が少ないイオン応答ガラスを、脱オキシム型シリ
コーンRTV接着剤を用いて、前記ゲル状内部液を覆うよ
うに接着したことを特徴とするイオン選択性電極。 - 【請求項２】表面に内部電極を形成したPET基板上に、
前記内部電極を残してPETフィルムをラミネートし、前
記内部電極に接するようにゲル状内部液を設ける一方、
前記PETフィルムの表面に下地処理を施し、その後、酸
洗浄を施したアルカリ金属イオンの溶出量が少ないイオ
ン応答ガラスを、脱オキシム型シリコーンRTV接着剤を
用いて、前記ゲル状内部液を覆うように接着したことを
特徴とするイオン選択性電極の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2180247A JPH0810205B2 (ja) | 1990-07-07 | 1990-07-07 | イオン選択性電極およびその製造方法 |
| KR1019910011174A KR960003196B1 (ko) | 1990-07-07 | 1991-07-02 | 이온선택성전극 및 그 제조방법 |
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