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JPS63265153A - Ion carrier film and ion sensor provided with said ion carrier film - Google Patents

Ion carrier film and ion sensor provided with said ion carrier film

Info

Publication number
JPS63265153A
JPS63265153A JP62015951A JP1595187A JPS63265153A JP S63265153 A JPS63265153 A JP S63265153A JP 62015951 A JP62015951 A JP 62015951A JP 1595187 A JP1595187 A JP 1595187A JP S63265153 A JPS63265153 A JP S63265153A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plasticizer
ion
ester plasticizer
ion carrier
carrier film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP62015951A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideichiro Yamaguchi
秀一郎 山口
Takanao Suzuki
孝直 鈴木
Takeshi Shimomura
猛 下村
Noboru Koyama
昇 小山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Terumo Corp
Original Assignee
Terumo Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Terumo Corp filed Critical Terumo Corp
Priority to JP62015951A priority Critical patent/JPS63265153A/en
Priority to US07/378,233 priority patent/US4981570A/en
Priority to CA000553978A priority patent/CA1315927C/en
Priority to PCT/JP1987/000962 priority patent/WO1988004425A1/en
Priority to EP19880900092 priority patent/EP0333862A4/en
Priority to DK444088A priority patent/DK444088A/en
Publication of JPS63265153A publication Critical patent/JPS63265153A/en
Priority to US07/593,786 priority patent/US5078856A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To obtain an ion carrier film, whose mutual stability with an electrolytic polymerization film is enhanced, by using a plasticizer, which is hard to dissolve in solution and has high mobility of ions in the ion carrier film. CONSTITUTION:An ion carrier film 6, which is sensitive to specified ions, is formed with polyvinyl chloride, which is plasticized with a plasticizer. At least one plasticizer is selected from phthalate based plasticizer, maleate based plasticizer, adipate based plasticizer and carbonate based plasticizer. As the phthalate based plasticizer, di-2-ethylhexyl phthalate (DOP), dioctyl maleate (DOM), dioctyl adipate (DOA) and the like are used. Thus the ion carrier film, whose mutual stability with an electrolytic polymerization film is enhanced, is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はイオンキャリヤ膜、特にイオンセンサ及びイオ
ン選択性FETセンサ(TSFET)等において、イオ
ンの選択性を発現するイオンキャリヤ膜及びこれを備え
たイオンセンサに関するものである。
Detailed Description of the Invention [Industrial Field of Application] The present invention relates to an ion carrier membrane that exhibits ion selectivity in ion sensors, ion selective FET sensors (TSFET), etc., and an ion carrier membrane equipped with the same. The present invention relates to an ion sensor.

[従来の技術] 高分子膜をガラス膜の代替としたイオンセンサ等の液膜
型電極における高分子膜:イオンキャリヤ膜において、
該膜組成中の可塑剤の作用について、W、シモン(W、
Simon)等は膜溶液(可塑剤)の説電率(ポリ塩化
ビニルと相両立でき、陽子好打反応をしないグループの
低揮発性の疎水性液体: Water−immisci
ble 1iquid of lowvapour−p
ressure、 compatilble with
 PV(:、 n。
[Prior art] Polymer membranes in liquid film electrodes such as ion sensors that use polymer membranes as a substitute for glass membranes: In ion carrier membranes,
Regarding the effect of plasticizer in the film composition, W, Simon (W,
Simon et al. have described the electrical conductivity of membrane solutions (plasticizers) (a group of low-volatility hydrophobic liquids that are compatible with polyvinyl chloride and do not have a proton-friendly reaction: Water-immisci).
ble 1quid of low vapor-p
Ressure, compatible with
PV(:, n.

functional  group  which 
 can  undergo  protonati−
on reaction)が同じ大きさの1価カチオン
の選択性を向上させるということを見出している(ダブ
リュ、シモンの国際研究会の「生医学におけるイオン・
酵素電極」: Ion Enzyme Electro
des in Biology& Medicine 
int、 Workshop pp 22−37 (1
976))。
functional group which
can undergo protonati-
on reaction) improves the selectivity of monovalent cations of the same size (see ``Ion Reaction in Biomedicine'' of the International Research Group by W. Simon
Enzyme Electrode”: Ion Enzyme Electro
des in Biology & Medicine
int, Workshop pp 22-37 (1
976)).

そ の結果、 o−NPOE  (o−ニトロフェニル
−〇−オクチルエーテル:。−nitrophenyl
−n−octyletherε24 (20℃))を可
塑剤に使用し、Na+センサ、K3センサに使用してい
る。その後、親油性/親水性の分配係数の大きい、DO
3(セバシン酸ジオクチル)がイオン選択性電極に最も
良いと報告している(分析化学:Anal、 Chem
istry 52 (4) 692−700 (198
0))。しかし、イオンキャリヤ膜が固体状態の様な場
合にはこの考えはむしろ成立せず、電解重合膜との間の
相互の安定性が重要となってくる。
As a result, o-NPOE (o-nitrophenyl-〇-octyl ether: .-nitrophenyl
-n-octylether ε24 (20°C)) is used as a plasticizer, and is used in the Na+ sensor and K3 sensor. Then, DO with a large lipophilic/hydrophilic partition coefficient
It has been reported that 3 (dioctyl sebacate) is the best for ion-selective electrodes (Analytical Chemistry: Anal, Chem
istry 52 (4) 692-700 (198
0)). However, when the ion carrier membrane is in a solid state, this idea does not hold true, and mutual stability between the membrane and the electrolytically polymerized membrane becomes important.

[発明が解決しようとする問題点] 本発明は、溶液中に溶解し難く、イオンキャリヤ膜中で
イオンの易動性がある可塑剤を使用することにより、電
解重合膜との間の相互の安定性を高めたイオンキャリヤ
膜及びこれを備えたイオンセンサを提供する。
[Problems to be Solved by the Invention] The present invention uses a plasticizer that is difficult to dissolve in a solution and has ion mobility in the ion carrier film, thereby reducing mutual interaction between the electropolymerized film and the electropolymerized film. An ion carrier membrane with improved stability and an ion sensor equipped with the same are provided.

[問題点を解決するための手段] この問題点を解決するための一手段として、本発明のイ
オンキャリヤ膜は、可塑剤により可ザ化されたポリ塩化
ビニルからなり、所定イオンに感応するイオンキャリヤ
膜であって、前記可塑剤がフタル酸エステル系可塑剤、
マレイン酸エステル系可塑剤、アジピン酸エステル系可
塑剤、カルボン酸エステル系可塑剤の少なくとも1つか
ら選ばれる。
[Means for Solving the Problem] As a means for solving this problem, the ion carrier membrane of the present invention is made of polyvinyl chloride made plasticized with a plasticizer, and is made of polyvinyl chloride that is sensitive to predetermined ions. a carrier film, wherein the plasticizer is a phthalate plasticizer;
It is selected from at least one of maleate ester plasticizers, adipate ester plasticizers, and carboxylic ester plasticizers.

又、本発明のイオンセンサは、導電性基体と、該導電性
基体を被覆する酸化還元機能を発現する酸化還元機能層
と、該酸化還元機能層を被覆するイオンキャリヤ膜とを
備え、前記イオンキャリヤ膜は、可塑剤により可塑化さ
れたポリ塩化ビニルからなる、所定イオンに感応するイ
オンキャリヤ膜であって、前記可塑剤がフタル酸エステ
ル系可塑剤、マレイン酸エステル系可塑剤、アジピン酸
エステル系可塑剤、カルボン酸エステル系可塑剤の少な
くとも1つから選ばれる。
Further, the ion sensor of the present invention includes a conductive substrate, a redox functional layer that exhibits a redox function and coats the conductive base, and an ion carrier film that coats the redox functional layer. The carrier film is an ion carrier film made of polyvinyl chloride plasticized with a plasticizer and sensitive to predetermined ions, and the plasticizer is a phthalate ester plasticizer, a maleate ester plasticizer, or an adipate ester plasticizer. The plasticizer is selected from at least one of a plasticizer and a carboxylic acid ester plasticizer.

又、本発明のイオンセンサは、FETのゲート絶縁層と
、該ゲート絶縁層を被覆する導電層と、該導電層を被覆
する酸化還元機能を発現する酸化還元機能層と、該酸化
還元機能層を被覆するイオンキャリヤ膜とを備え、前記
イオンキャリヤ膜は、可塑剤により可塑化されたポリ塩
化ビニルからなる、所定イオンに感応するイオンキャリ
ヤ膜であって、前記可塑剤がフタル酸エステル系可塑剤
、マレイン酸エステル系可塑剤、アジピン酸エステル系
可塑剤、カルボン酸エステル系可塑剤の少なくとも1つ
から選ばれる。
The ion sensor of the present invention also includes a gate insulating layer of an FET, a conductive layer covering the gate insulating layer, a redox functional layer covering the conductive layer exhibiting a redox function, and the redox functional layer. an ion carrier film that is sensitive to predetermined ions and is made of polyvinyl chloride plasticized with a plasticizer, and the ion carrier film is an ion carrier film that is sensitive to predetermined ions, and the ion carrier film is made of polyvinyl chloride that has been plasticized with a plasticizer, and the ion carrier film is an ion carrier film that is sensitive to a predetermined ion. The plasticizer is selected from at least one of a maleic acid ester plasticizer, an adipate ester plasticizer, and a carboxylic acid ester plasticizer.

[作用] かかる構成により、溶液中に溶解し難く、イオンキャリ
ヤ膜中でイオンの易動性があるかかる可塑剤を使用する
ことにより、イオンキャリヤ膜は電解重合膜との間の相
互の安定性を高める。
[Function] With this configuration, by using such a plasticizer that is difficult to dissolve in a solution and has ion mobility in the ion carrier membrane, the ion carrier membrane can maintain mutual stability with the electropolymerized membrane. Increase.

[実施例] 〈実施例1〉 以下の手順により第1図に示す被N電極を作成した。ベ
ーサルプレーンピロリティックグラファイト(BPG)
(UCC社製)板から直径1.56mm幅の円柱状物1
を切り出し、その片方を導電性接着剤2 (Amico
n社製C−850−13)を用い、銀線をリード線7と
して接続し、その外周を熱収縮チューブ3、又BPCI
との隙間をウレタン接着剤4で絶縁した。この様にして
作成したBPG基体を作用電極とし、基準極(飽和塩化
ナトリウムカロメル電極二5SCE)、対極(白金網)
の3電極をセル中で、以下に示す電解条件で電解反応を
行い、BPG基体表面に酸化還元機能層5を形成させた
[Example] <Example 1> The N electrode shown in FIG. 1 was created by the following procedure. Basalplane pyrolytic graphite (BPG)
(Manufactured by UCC) Cylindrical object 1 with a diameter of 1.56 mm width from a plate
Cut out one side and apply conductive adhesive 2 (Amico
C-850-13) made by n company, connect the silver wire as lead wire 7, and connect the outer periphery with heat shrink tube 3 or BPCI
The gap between the two was insulated with urethane adhesive 4. The BPG substrate prepared in this way was used as a working electrode, a reference electrode (saturated sodium chloride calomel electrode 25SCE), and a counter electrode (platinum wire mesh).
An electrolytic reaction was carried out using the three electrodes in a cell under the electrolytic conditions shown below to form a redox functional layer 5 on the surface of the BPG substrate.

電解ン夜       :  0.2M  NaC10
40,5M  2.6−キシレツールアセトニトリル 
溶液中 電解反応条件=θ〜1.5ボルト(対5SCE)3回掃
引(掃引速度50mV/S) 1.5ボルト(対5SCE)で10 分間定電位電解を行った。
Electrolyte night: 0.2M NaC10
40,5M 2.6-xyletoulacetonitrile
In-solution electrolysis reaction conditions = θ ~ 1.5 volts (vs. 5SCE) 3 sweeps (sweep rate 50 mV/S) Constant potential electrolysis was performed at 1.5 volts (vs. 5SCE) for 10 minutes.

以上のようにして調整した酸化還元機能層は暗赤色であ
る。よく水洗後乾燥し、イオンキャリヤ膜として水素イ
オンキャリヤ溶液膜6をディッピング法で塗膜形成を行
った。
The redox functional layer prepared as described above has a dark red color. After thoroughly washing with water and drying, a coating film was formed using a hydrogen ion carrier solution film 6 as an ion carrier film by a dipping method.

水素イオンキャリヤ溶液の組成: トリドデシノげミン                
   15.65  (mg/mJ1 )カリウムテト
ラキス(pクロロフェニル)ボレート     1.5
65 (mg/+nQ )ジ−2−エチルヘキシル・フ
タル 酸エステル    162.8   (mg/+
++Q )(DOP) ポリ塩化ビニル(pn  1050)        
  81.25  (mg/m文)テトラヒドロフラン
(THF)  N6fi)       10    
  m lディッピング条件: ディッピング速度    10 cm/mi’n操作回
数        15回 キャリヤ膜厚        約0.7 mmく実験例
1〉 実施例1で作成したBPG基板上に電解酸化還元服5と
水素イオンキャリヤ膜6とを被覆した電極のネルンスト
応答変化を第2図に示す回路で測定した。測定結果は表
1の通りである。
Composition of hydrogen ion carrier solution: Tridodecinogenine
15.65 (mg/mJ1) Potassium tetrakis(p-chlorophenyl)borate 1.5
65 (mg/+nQ) Di-2-ethylhexyl phthalate ester 162.8 (mg/+
++Q ) (DOP) Polyvinyl chloride (pn 1050)
81.25 (mg/m sentence) Tetrahydrofuran (THF) N6fi) 10
ml Dipping conditions: Dipping speed: 10 cm/min Number of operations: 15 times Carrier film thickness: Approximately 0.7 mm Experimental Example 1> Electrolytic redox cloth 5 and hydrogen ion carrier film were placed on the BPG substrate prepared in Example 1. The Nernst response change of the electrode coated with No. 6 was measured using the circuit shown in FIG. The measurement results are shown in Table 1.

表1 比較極 :飽和塩化ナトリウムカロメル電極(SSCE
) 測定温度=37℃ 〈実施例2〉 実施例1の水素イオンキャリヤ膜6の作成の可塑剤とし
て、DOPの代わりにセバシン酸ジオクチル(DO3)
を用いた以外は実施例1と同様に被膜電極を作成した。
Table 1 Comparative electrode: Saturated sodium chloride calomel electrode (SSCE
) Measurement temperature = 37°C <Example 2> Dioctyl sebacate (DO3) was used instead of DOP as a plasticizer for creating the hydrogen ion carrier film 6 of Example 1.
A coated electrode was prepared in the same manner as in Example 1 except that .

く実験例2〉 実施例2の被膜電極を用いてpH特性を実験した結果は
表1の通りであり、標準電位(Eo)の安定性までは約
7日を要す。
Experimental Example 2> The results of experiments on pH characteristics using the coated electrode of Example 2 are shown in Table 1, and it takes about 7 days for the standard potential (Eo) to become stable.

〈実施例3〜5〉 実施例1と次の表2に示した可讐剤/使用溶媒の種類を
変えた以外は、実施例1と同様にして被膜電極を作成し
た。
<Examples 3 to 5> Coated electrodes were prepared in the same manner as in Example 1, except that the types of embedding agents/solvents used were changed from those in Example 1 and shown in Table 2 below.

表2 〈実験例3〜5〉 実施例3〜5の被膜電極を使用してセンサ特性(ネルン
スト式のEo、傾き)の耐久性を試験した試験結果は表
3のようである。
Table 2 <Experimental Examples 3 to 5> Table 3 shows the test results of testing the durability of sensor characteristics (Nernst equation Eo, slope) using the coated electrodes of Examples 3 to 5.

尚、カルボン酸エステル系可塑剤(ベンゾフエノンテト
フウンデンシルカルボン酸エステル:BTCU)におい
ても実施例3と同様の結果が得られた。
The same results as in Example 3 were also obtained with the carboxylic acid ester plasticizer (benzophenonetetofoundenylcarboxylic acid ester: BTCU).

表3 この結果、ネルンスト式のEoも傾きも安定して良いの
は、IIOM−THFの組合せである。
Table 3 As a result, the combination of IIOM-THF has good stability in both the Eo and the slope of the Nernst equation.

DOA−THFの組合せはEoの変動が大きく、0OS
−シクロヘキサノンでは、Eo、ネルンスト式の傾き共
に変動が大ぎいことが明らかとなった。
The combination of DOA-THF has a large fluctuation in Eo, and 0OS
- In the case of cyclohexanone, it became clear that both Eo and the slope of the Nernst equation had large fluctuations.

これらの結果をまとめて、第3図(a)。These results are summarized in Figure 3(a).

(b)に示す。Shown in (b).

〈実施例6〉 MOSFETのゲート絶縁層14の表面に導電性炭素膜
15を形成し、詰腹の上に酸化還元機能層16、更に水
素イオンキャリヤ膜17を実施例1及び7と同様に形成
した。これを第4図、第5図に示す。尚、導電性炭素膜
15の形成は以下の様である。
<Example 6> A conductive carbon film 15 is formed on the surface of the gate insulating layer 14 of the MOSFET, and a redox functional layer 16 and a hydrogen ion carrier film 17 are formed on the padding in the same manner as in Examples 1 and 7. did. This is shown in FIGS. 4 and 5. Incidentally, the formation of the conductive carbon film 15 is as follows.

(1) MOSFET MOSFETとしては、p型シリコンウェハー上にp型
5l−5102ゲート絶縁膜を重ねた構造を有するFE
T(いわゆる絶縁型FET)を用いた。このものは、p
型シリコンウェハー上にホトリングラフイーを用いる一
般的プレーナー技術を利用して作製し、更にスパッタ法
を用いて窒化シリコンよりなる絶縁膜14を被覆したも
のである。尚、11はドレイン、12はソース、13は
酸化膜、18はシリコン基板である。
(1) MOSFET MOSFET is an FE that has a structure in which a p-type 5L-5102 gate insulating film is layered on a p-type silicon wafer.
T (so-called insulated FET) was used. This one is p
It is fabricated using general planar technology using photolithography on a molded silicon wafer, and is further coated with an insulating film 14 made of silicon nitride using a sputtering method. Note that 11 is a drain, 12 is a source, 13 is an oxide film, and 18 is a silicon substrate.

(2)導電性炭素被膜 このようにして作製したMOSFETのゲート部絶縁膜
14の表面に、イオンビームスパッタ法を用いて導電性
炭素被膜(膜厚: 2000人)を導電層15として形
成した。
(2) Conductive carbon film A conductive carbon film (thickness: 2000 layers) was formed as a conductive layer 15 on the surface of the gate insulating film 14 of the MOSFET thus produced using ion beam sputtering.

く実験例6〉 実施例6の電極を用いて、実験例1と同様に、導電性の
特性(Eo、ネルンスト式の傾き)と耐久性試験を検討
したところ、先ず実施例1と同様の結果が得られ、水素
イオンキャリヤ膜にDOPを使用することにより、電極
の耐久性が向上することが明らかとなった。
Experimental Example 6 Using the electrode of Example 6, conductivity characteristics (Eo, Nernst equation slope) and durability tests were examined in the same manner as in Experimental Example 1. First, the same results as in Example 1 were obtained. was obtained, and it became clear that the durability of the electrode was improved by using DOP in the hydrogen ion carrier film.

〈実施例7〉 カーボン電極の作製、電解重合法による酸化還元機能層
3の被覆は、実施例1と同じ。
<Example 7> The preparation of the carbon electrode and the coating of the redox functional layer 3 by the electrolytic polymerization method were the same as in Example 1.

水素イオンキャリヤ膜4の作製法は、実施例1と同じだ
が、組成物を表4に示すものに変えた。
The method for producing the hydrogen ion carrier film 4 was the same as in Example 1, but the composition was changed to that shown in Table 4.

表4(水素イオンキャリヤ組成物) 可塑剤として、セバシン酸ジオクチルの替わりに、アジ
ピンサン系ポリエステル:PN−250(アデカ アー
ガス株式会社(八DEKA ARGtlS)製)を使用
した。
Table 4 (Hydrogen ion carrier composition) As a plasticizer, adipine polyester: PN-250 (manufactured by Adeka Argus Co., Ltd. (HachiDEKA ARGtlS)) was used instead of dioctyl sebacate.

く実験例7〉 実施例7に従って作製したpHセンサを作用極として、
比較電極(SSCE)に対する起電力を、リン酸緩衝溶
液中で測定し、起電力をpHに対しプロットした時の、
勾配(slope)  と標@電極電位(Eo)を経時
的に測定した。比較゛として、実施例2で作製した電極
を一緒に測定した。
Experimental Example 7> Using the pH sensor produced according to Example 7 as a working electrode,
When the electromotive force for the reference electrode (SSCE) was measured in a phosphate buffer solution and the electromotive force was plotted against pH,
The slope and standard electrode potential (Eo) were measured over time. For comparison, the electrode prepared in Example 2 was also measured.

表5、及び第6図(a)、(b)にその結果を示す。The results are shown in Table 5 and FIGS. 6(a) and (b).

この結果を見て分るように、作製後30日まではどの電
極も、勾配は61.8±0.5mV/pH(37℃)と
理論値(61,5mV/pH(37℃))に良く近似し
、安定している。基準電極電位も30日までは安定して
いる。
As can be seen from this result, for all electrodes until 30 days after fabrication, the slope was 61.8 ± 0.5 mV/pH (37 °C), which was the theoretical value (61.5 mV/pH (37 °C)). It approximates well and is stable. The reference electrode potential is also stable up to 30 days.

く実験例8〉 実施例7に従って作製したpHセンサで、実験例7と同
じ測定を、電極の保存状態を変えて60℃オーブンの中
で保存するという過酷試験(加速試験)を行った。表6
にその結果を示す。
Experimental Example 8> A severe test (accelerated test) was conducted using the pH sensor manufactured according to Example 7, in which the same measurement as in Experimental Example 7 was performed, but the electrode was stored in a 60° C. oven. Table 6
The results are shown below.

表6 く実験例9〉 実施例7に従って作製したpHセンサで酸素ガスの影響
を見た。
Table 6 Experimental Example 9> The influence of oxygen gas was observed using the pH sensor manufactured according to Example 7.

pHセンサ7.4のリン酸緩衝溶液中に、一定濃度の酸
素窒素混合ガスをバブリングさせ、溶液中の酸素ガス分
圧が、20mmHg、150mmHg、400mmHg
となるようにして、各々の分圧でpHセンサの電位を測
定したところ、全ての電極で、電位の変化は2mV以内
で、酸素ガスの影響は受けないことが分った。
Bubble a certain concentration of oxygen and nitrogen mixed gas into the phosphate buffer solution of pH sensor 7.4, and the oxygen gas partial pressure in the solution will be 20 mmHg, 150 mmHg, and 400 mmHg.
When the potential of the pH sensor was measured at each partial pressure, it was found that the change in potential was within 2 mV at all electrodes, and was not affected by oxygen gas.

尚、本実施例ではイオンキャリヤ膜として、水素イオン
キャリヤ膜を代表させて説明したが、他のイオンキャリ
ヤ膜においても同様の効果がある。また、導電性基体、
導電層としては炭素に限らず、金、白金、N、などを用
いることができる。さらに、被膜電極及びFETセンサ
の構造は本例に限らない。
In this embodiment, a hydrogen ion carrier film is used as a representative ion carrier film, but other ion carrier films can have similar effects. In addition, a conductive substrate,
The conductive layer is not limited to carbon, but may also be made of gold, platinum, N, or the like. Furthermore, the structure of the film electrode and the FET sensor is not limited to this example.

[発明の効果コ 本発明により、溶液中に溶解し難く、イオンキャリヤ膜
中でイオンの易動性がある可塑剤を使用することにより
、電解重合膜との間の相互の安定性を高めたイオンキャ
リヤ膜及びこれを備えたイオンセンサを提供できる。
[Effects of the Invention] According to the present invention, by using a plasticizer that is difficult to dissolve in a solution and has ion mobility in the ion carrier membrane, mutual stability between the plasticizer and the electropolymerized membrane is increased. An ion carrier membrane and an ion sensor equipped with the same can be provided.

この結果として、 1、膜被覆電極において、Pvcイオンキャリヤ膜中の
可塑剤としてDOPを使用することによって、はぼ1ケ
月以上センサ特性の安定な優れたイオンセンサを作製で
きることが分った。
As a result, it was found that: 1. By using DOP as a plasticizer in the PVC ion carrier film in a membrane-coated electrode, it was found that an excellent ion sensor with stable sensor characteristics for more than one month could be produced.

2、PVCに多量に溶解させる可塑剤が電極(コーテッ
ドワイヤ型電極、l5FET電極)の耐久性に影響を与
えることが分った。
2. It was found that a large amount of plasticizer dissolved in PVC affected the durability of electrodes (coated wire type electrodes, 15FET electrodes).

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は実施例1〜5で作成した被膜電極の構造図、 第2図は第1図の被膜電極の測定図、 第3図(a)、(b)は実施例1〜5の被膜電極の特性
を示す図、 第4図、第5図は実施例6で作成したイオンセンサの構
造図、 第6図(a)、(b)は実施例7の被膜電極の特性を示
す図である。 図中、1・・・BPG、2・・・導電性接着剤、3・・
・熱収縮チューブ、4・・・ウレタン接着剤、5・・・
酸化還元機能層、6・・・水素イオンキャリヤ膜、7・
・・リード線、11 ・・・ドレイン、12・・・ソー
ス、13・・・酸化膜、14・・・絶縁膜、15・・・
導電層、16・・・酸化還元機能層、17・・・水素イ
オンキャリヤ膜、18・・・シリコン基板である。 第1図 第2図 第3図 (0) 第3図 (b) 第4図 第6図 (0)
Figure 1 is a structural diagram of the coated electrode prepared in Examples 1 to 5, Figure 2 is a measurement diagram of the coated electrode in Figure 1, and Figures 3 (a) and (b) are the coated electrodes of Examples 1 to 5. Figures 4 and 5 are diagrams showing the characteristics of the electrode. Figures 4 and 5 are structural diagrams of the ion sensor created in Example 6. Figures 6 (a) and (b) are diagrams showing the characteristics of the coated electrode in Example 7. be. In the figure, 1... BPG, 2... Conductive adhesive, 3...
・Heat shrink tube, 4... Urethane adhesive, 5...
Redox functional layer, 6... Hydrogen ion carrier film, 7.
... Lead wire, 11 ... Drain, 12 ... Source, 13 ... Oxide film, 14 ... Insulating film, 15 ...
Conductive layer, 16... Redox functional layer, 17... Hydrogen ion carrier film, 18... Silicon substrate. Figure 1 Figure 2 Figure 3 (0) Figure 3 (b) Figure 4 Figure 6 (0)

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)可塑剤により可塑化されたポリ塩化ビニルからな
り、所定イオンに感応するイオンキャリヤ膜であつて、 前記可塑剤がフタル酸エステル系可塑剤、マレイン酸エ
ステル系可塑剤、アジピン酸エステル系可塑剤、カルボ
ン酸エステル系可塑剤の少なくとも1つから選ばれるこ
とを特徴とするイオンキャリヤ膜。
(1) An ion carrier film made of polyvinyl chloride plasticized with a plasticizer and sensitive to predetermined ions, wherein the plasticizer is a phthalate ester plasticizer, a maleate ester plasticizer, or an adipic ester plasticizer. An ion carrier membrane characterized by being selected from at least one of a plasticizer and a carboxylic acid ester plasticizer.
(2)フタル酸エステル系可塑剤としては、炭素数が4
から14のものであることを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載のイオンキャリヤ膜。
(2) As a phthalate ester plasticizer, the number of carbon atoms is 4.
14. The ion carrier membrane according to claim 1, wherein the ion carrier membrane is one of 14 to 14.
(3)フタル酸エステル系可塑剤としてジ−2−エチル
ヘキシル・フタル酸エステル(DOP)が使用されるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項または第2項記載
のイオンキャリヤ膜。
(3) The ion carrier membrane according to claim 1 or 2, wherein di-2-ethylhexyl phthalate (DOP) is used as the phthalate plasticizer.
(4)マレイン酸エステル系可塑剤としてジオクチルマ
レイン酸エステル(DOM)が使用されることを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載のイオンキャリヤ膜。
(4) The ion carrier membrane according to claim 1, wherein dioctyl maleate (DOM) is used as the maleate ester plasticizer.
(5)アジピン酸エステル系可塑剤としてジオクチルア
ジピン酸エステル(DOA)が使用されることを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載のイオンキャリヤ膜。
(5) The ion carrier membrane according to claim 1, wherein dioctyl adipate (DOA) is used as the adipic acid ester plasticizer.
(6)アジピン酸エステル系可塑剤としてアジピン酸系
ポリエステルが使用されることを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載のイオンキャリヤ膜。
(6) The ion carrier membrane according to claim 1, wherein an adipic acid polyester is used as the adipic acid ester plasticizer.
(7)カルボン酸エステル系可塑剤としてベンゾフエノ
ンテトラウンデシルカルボン酸エステル(BTCU)が
使用されることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
のイオンキャリヤ膜。
(7) The ion carrier membrane according to claim 1, wherein benzophenonetetraundecylcarboxylic acid ester (BTCU) is used as the carboxylic acid ester plasticizer.
(8)導電性基体と、該導電性基体を被覆する酸化還元
機能を発現する酸化還元機能層と、該酸化還元機能層を
被覆するイオンキャリヤ膜とを備え、 前記イオンキャリヤ膜は、可塑剤により可塑化されたポ
リ塩化ビニルからなる、所定イオンに感応するイオンキ
ャリヤ膜であつて、 前記可塑剤がフタル酸エステル系可塑剤、マレイン酸エ
ステル系可塑剤、アジピン酸エステル系可塑剤、カルボ
ン酸エステル系可塑剤の少なくとも1つから選ばれるこ
とを特徴とするイオンセンサ。
(8) An electrically conductive substrate, a redox functional layer covering the electrically conductive substrate and exhibiting a redox function, and an ion carrier film covering the redox functional layer, the ion carrier film containing a plasticizer. An ion carrier membrane sensitive to predetermined ions, which is made of polyvinyl chloride plasticized with An ion sensor characterized by being selected from at least one ester plasticizer.
(9)フタル酸エステル系可塑剤としては炭素数が4か
ら14のものであることを特徴とする特許請求の範囲第
8項記載のイオンセンサ。
(9) The ion sensor according to claim 8, wherein the phthalate ester plasticizer has 4 to 14 carbon atoms.
(10)フタル酸エステル系可塑剤として、ジ−2−エ
チルヘキシル・フタル酸エステル(DOP)が使用され
ることを特徴とする特許請求の範囲第8項または第9項
記載のイオンセンサ。
(10) The ion sensor according to claim 8 or 9, wherein di-2-ethylhexyl phthalate (DOP) is used as the phthalate plasticizer.
(11)マレイン酸エステル系可塑剤としてジオクチル
マレイン酸エステル(DOM)が使用されることを特徴
とする特許請求の範囲第8項記載のイオンセンサ。
(11) The ion sensor according to claim 8, wherein dioctyl maleate (DOM) is used as the maleate ester plasticizer.
(12)アジピン酸エステル系可塑剤としてジオクチル
アジピン酸エステル(DOA)が使用されることを特徴
とする特許請求の範囲第8項記載のイオンセンサ。
(12) The ion sensor according to claim 8, wherein dioctyl adipate (DOA) is used as the adipate plasticizer.
(13)アジピン酸エステル系可塑剤としてアジピン酸
系ポリエステルが使用されることを特徴とする特許請求
の範囲第8項記載のイオンセンサ。
(13) The ion sensor according to claim 8, wherein an adipic acid polyester is used as the adipic acid ester plasticizer.
(14)カルボン酸エステル系可塑剤としてベンゾフエ
ノンテトラウンデシルカルボン酸エステル(BTCU)
が使用されることを特徴とする特許請求の範囲第8項記
載のイオンセンサ。
(14) Benzophenonetetraundecyl carboxylic acid ester (BTCU) as a carboxylic acid ester plasticizer
9. The ion sensor according to claim 8, wherein the ion sensor is used.
(15)FETのゲート絶縁層と、該ゲート絶縁層を被
覆する導電層と、該導電層を被覆する酸化還元機能を発
現する酸化還元機能層と、該酸化還元機能層を被覆する
イオンキャリヤ膜とを備え、前記イオンキャリヤ膜は、
可塑剤により可塑化されたポリ塩化ビニルからなる、所
定イオンに感応するイオンキャリヤ膜であつて、 前記可塑剤がフタル酸エステル系可塑剤、マレイン酸エ
ステル系可塑剤、アジピン酸エステル系可塑剤、カルボ
ン酸エステル系可塑剤の少なくとも1つから選ばれるこ
とを特徴とするイオンセンサ。
(15) A gate insulating layer of an FET, a conductive layer covering the gate insulating layer, a redox functional layer that exhibits a redox function covering the conductive layer, and an ion carrier film covering the redox functional layer. The ion carrier film comprises:
An ion carrier film sensitive to predetermined ions, made of polyvinyl chloride plasticized with a plasticizer, the plasticizer being a phthalate ester plasticizer, a maleate ester plasticizer, an adipic ester plasticizer, An ion sensor characterized by being selected from at least one carboxylic acid ester plasticizer.
(16)フタル酸エステル系可塑剤としては炭素数が4
から14のものであることを特徴とする特許請求の範囲
第15項記載のイオンセンサ。
(16) As a phthalate ester plasticizer, the number of carbon atoms is 4.
15. The ion sensor according to claim 15, wherein the ion sensor is an ion sensor according to claim 15.
(17)フタル酸エステル系可塑剤として、ジ−2−エ
チルヘキシル・フタル酸エステル(DOP)が使用され
ることを特徴とする特許請求の範囲第15項または第1
6項記載のイオンセンサ。
(17) Claim 15 or 1, characterized in that di-2-ethylhexyl phthalate (DOP) is used as the phthalate plasticizer.
The ion sensor according to item 6.
(18)マレイン酸エステル系可塑剤としてジオクチル
マレイン酸エステル(DOM)が使用されることを特徴
とする特許請求の範囲第15項記載のイオンセンサ。
(18) The ion sensor according to claim 15, wherein dioctyl maleate (DOM) is used as the maleate ester plasticizer.
(19)アジピン酸エステル系可塑剤としてジオクチル
アジピン酸エステル(DOA)が使用されることを特徴
とする特許請求の範囲第15項記載のイオンセンサ。
(19) The ion sensor according to claim 15, wherein dioctyl adipate (DOA) is used as the adipate plasticizer.
(20)アジピン酸エステル系可塑剤としてアジピン酸
系ポリエステルが使用されることを特徴とする特許請求
の範囲第15項記載のイオンセンサ。
(20) The ion sensor according to claim 15, wherein an adipic acid polyester is used as the adipic acid ester plasticizer.
(21)カルボン酸エステル系可塑剤としてベンゾフエ
ノンテトラウンデシルカルボン酸エステル(BTCU)
が使用されることを特徴とする特許請求の範囲第15項
記載のイオンセンサ。
(21) Benzophenonetetraundecyl carboxylic acid ester (BTCU) as a carboxylic acid ester plasticizer
16. The ion sensor according to claim 15, wherein the ion sensor is used.
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