JPH02168144A - 有機ケイ素物質組成物とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明の、技術分野は化学的な感度のある有機ケイ素物
質組成物及びその製造方法に関するものであり、特に化
学的感知装置に使用される寸法安定性の（ｄｉｍｅｎｓ
ｉｏｎａｌｌｙ−ｓｔａｂｌｅ　）化学的な感度を備え
る物質組成物及びその製造方法に関する。

［従来技術とその問題点］ 有機ケイ素物質は一世紀以上も以前から知られている。

しかし、その有用性が充分認められ始めたのは１９３０
年代以降であり、商業的に実行できるケイ素ポリマーの
合成技術は１９４５年まで明らかにされなかった。その
年、Ｅ、Ｇ、ロチヨウ（Ｒｏｃｈｏｗ）によって初めて
オルガノクロロシラン（ｏｒｇａｎ。

ｃｈｌｏｒｏｓｉｌａｎｅ）合成の直接的方法が発見さ
れた。

それ以来、有機ケイ素化合物の世界中における売上げ高
は１０億ドルにも達し、毎年この分野では何千もの研究
論文が発表されている。

しかしながら、最近の製品開発において、有機ケイ素物
質自体だけでなく、他の様々な種類の物質との組成物も
注目を集めている。現在周知の有機ケイ素組成物のひと
つは、その連続相（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ−ｐｈａｓｅ
　）にシリコンを有し、フィルタとしてそのマトリック
ス中に分散されるシリカ・フィルタ粒子（ｓｉｌｉｃａ
　ｆｉｌｔｅｒ　ｐａｒｔｉｃｌｅ）によって、連続相
シリコーンに強度（ｓｔｒｅｎｇｔｈ）と一定のレベル
の寸法安定性（ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ−ｓむａｂｉｌ
ｉｔｙ）を与えている。シリコーン中のシリカ粒子は鎮
状になる傾向があり、水素結合によって連続相シリコー
ン（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ−ｐｈａｓｅ　５ｉｌｉｃｏ
ｎｅ）を結合し、シリカが分散している連続相シリコー
ンにかなりの寸法安定性を与える。連続相シリコーンは
重力の影響により流れ易い油性液体である。しかし、か
なりの量のシリカを含む組成物では、シリコーンは特定
の形状と構造を取り始め、その結果、少なくとも最小レ
ベルの寸法安定性を得ることとなる。

このようにして、連続相シリコーンはシリカの鎖が分散
したマトリックスとなる。

シリコーン・マトリックス（ｓｉｌｉｃｏｎｅ　ｍａＬ
ｒｉｘ）に他の材料を添加することは、物質組成物の展
性を破壊してしまう。これは、モディファイア（ｍａｄ
　ｉ　ｒ　ｉ　ｅｒ）物質の添加で反応が起こり、シリ
コーンの分子の間に架橋結合を生成するからである。

しかし、シリコーン・マトリックス自体に少量の可変発
光性物質（ｖａｒｉａｂｌｙ　ｒａｄｉａｔｉｖｅ　ｍ
ａｔｅｒｉａｌｓ）を添加しても寸法安定性は破壊され
ない。これら物質の発光特性（強さと寿命）は、対応す
る選択された分析対象物（ａｎａｌｙｔｅ）　４度に関
係して変化する。このような発光性物質はシリコーン・
マトリックスに溶解し分析対象物濃度に敏感なので、特
に気体検出装置の開発において関心がもたれている。発
光性物質はルミネセンスである（すなわち、光子生成）
。周知のように発光物質は、リン光、けい光、または化
学ルミネセンスによって発光することができた。

［発明の目的コ 本発明の目的は選ばれた分析対象物の濃度を感知するた
めの寸法安定性を有し展性のある有機ケイ素物質組成物
及びその製造方法を提供する。

本発明の別の目的は、分析対象物濃度に対する感度が制
御可能な有機ケイ素物質組成の物及びその製造方法を提
供する。

本発明の別の目的は、温度、圧力、湿度に関する広範囲
な環境条件下で展性のある有機ケイ素物質組成物とその
製造方法を提供する。

本発明の別の目的は、展性を備え、押出し成形可能で製
造を容易とする有機ケイ素物質組成物及びその製造方法
を提供する。

本発明の別の目的は、これに結合した光ファイバと光学
的な互換性を可能にし、両者の伝達（ｃｏｍｍｕｎｉｃ
ａｔｉｏｎｓ）を容易にする選択可能屈折率を示す有機
ケイ素物質組成物及びその製造方法を提供する。

本発明の更に他の目的は、正確な製造における許容差に
細かい注意を必要とする、医学的診断装置等の高感度の
装置構成に用いられるのに適した有機ケイ素物質組成物
及びその方法を提供する。

本発明の更に他の目的は、生体組織中の血流にカテーテ
ルによって挿入可能な酸素検出装置に用いるのに適した
有機ケイ素物質化合物及びその製造方法を提供する。

本発明の更に他の目的は、寸法安定性を有し、選択され
た分析対象物の濃度に応じて変化する発光性の、すなわ
ちルミネセンスを有する有機ケイ素吻質組成物及びその
製造方法を提供する。

本発明の別の目的は、予め決められた範囲の選択された
分析対象物濃度に対して実買的に直線性の応答をする有
機ケイ素物質組成物及びその製造方法を提供する。

本発明の別の目的は、シリコーン分子間に架橋結合が生
じることなく、分析対象物の濃度を検出する有機ケイ素
物質組成物及びその製造方法を提供する。

［発明の概要Ｊ 本発明に係る有機ケイ素物質組成物は、連続相のシリコ
ーンと連続相シリコーン中に分散し、その寸法安定性を
確立するのに十分な量のシリカ・フィルタ物質とシリカ
・フィルタ物質に対して親和性を有し、連続相シリコー
ンに溶解し、選択された濃度を有する可変発光性ルミネ
センスを備えル物質（リン光、化学ルミネセンス、また
はけい光）と、可変発光性物質は酸素等の選ばれた分析
対象物の周囲濃度に反応し、制御された量の選ばれたモ
ディファイヤ物質と水との反応による溶解状態の生成を
含み、これら反応生成物の１つが濃度を分析対象物濃度
に対する可変発光性物質の感度を制御する働きがあり、
連続相シリコーンはモディファイヤ物質と反応しない。

よって、有機ケイ素物質組成物は分析対象物濃度に反応
し、寸法安定性が良い。

本願発明に係る有機ケイ素物質組成物は分析対象物を感
知するのに最適である。換言すれば、有機ケイ素物質組
成物では、予め決められた量のモディファイヤ物質を連
続相シリコーン中に溶解させることによって特定の分析
対象物を感知するように選択されたレベルに設定する。

特に、分析対象物に対する可変発光性物質の感度は可変
発光性物質の分子環境に依存する。モディファイヤ物貢
は試薬として作用し、有機ケイ素とシリカ局部マトリッ
クス（ｓｉｌｉｃａ　１ｏｃａｌ　ｍａｔｒｉｘ）　Ｉ
Ａ境間におけるある特定の可変発光性物質の分布をもた
らすたり め旨溶離機構を提供する。所与のモデイファイヤ試薬が
可変発光性物質の分布を変えることができる限度はモデ
ィファイヤの相対極性と新和力及び各有機ケイ素物とシ
リカ・マトリックス環境のための発光性物質の関数であ
る。例えば、適切なモディファイヤ物質（加水分解可能
なモデイファイヤ物質）を溶媒に溶解させ（十分な大気
湿度または水蒸気）、特定の掻性生成物が生成される。

これはシリカに対する親和性のために選ばれた発光性物
質と競争する。アセテートまたはエタノール蒸気を夫々
生成するために加水分解アセトキシまたはエトキシシラ
ン・モデイファイヤ物質の場合、蒸気は、連続相シリコ
ーン中に分散されたシリカ・フィルタ物質に対して最適
の親和性（ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ）をもたらす、連続相シ
リコーンに溶解した可変発光性物質と競争すると考えら
れている。十分な量の可変発光性物質の量が最適の親和
性を有するのに十分でない程度まで、分析対象物に対す
る有機ケイ素物質組成物の平均感度は減少する。従って
、モディファイヤ物質から誘導された反応生成物は、可
変発光性物質に選ばれた感度レベルを確立する。

さらに、有機ケイ素物質組成物の屈折率は、その構成成
分を適切に選ぶことによって選択される。

特に、選ばれたシリコーン物質が、全体として有機ケイ
素物質組成物の屈折率を実質的に決定する。

物質組成物の他の成分もまた屈折率に影響することもあ
る。

シリカ物質が分散され、可変発光性物質とモディファイ
ヤ物質が、好ましくは完全にではなく、溶解される連続
相シリコーンは、アルキル基またはアリール基を含む。

これらアルキル基またはアリール基は、物質組成物の好
適な実施例に用いられるトリアセトキシシラン（ｔｒｉ
ａｃｅｔｏｘｙｓｉｌａｎｅ）モディファイヤに対して
、反応しないあるいは不活性である。よって、その結果
得られた有機ケイ票物質組成物は温度及び圧力に関する
広範囲の環境条件下において、架橋結合をしない、寸法
安定性を有することが保証される。このシリコーン物質
は、ポリジメチルシロキサン（ｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙ
ｌｓｉ　Ｉｏｘａｎｅ）を含むことが好ましい。可変発
光性物質は、トリジイミンルテニウム　（Ｉｔ）配位錯
体（ｔｒｉｄｉｉｍｉｎｅＲｕ　（ＩＩ　）　ｃｏｏｒ
ｄｉｎａｔｉｏｎ　ｃａｍｐｌｅｘ）の部類より選ばれ
た染料であることが好ましい。

クロロホルム等の有機溶媒は、物質組成物の製造を容易
にし、連続相シリコーンに溶解されるべき量の染料の正
確な分布をもたらす。示された有喫 分析対象物濃度に対する可変発光性物質の感度特性の望
まれる変更にまで対応する量のモディファイヤ物質と予
め決められた量のシリコーンとで選択される溶媒の第２
溶液を調製する。特に、モディファイヤ物質のない、有
機ケイ素物質組成物の感度特性は分析対象物の極めて低
い分析濃度において、典型的には、直線性の高い感度を
示す。本発明に係る有機ケイ素物質組成物に含まれるモ
ディファイヤ物質を選択される量に増加させることによ
って、感度特性は、物質組成物のマーカーに対象の分析
対象物の濃度の選択された範囲において感度を向上させ
、直線性を高めるよう制御可能で変化する。要するに、
感度特性の傾斜（Ｓｌｏρｅ）及び直線性（すなわち、
分析対象物の特定の範囲における物質組成物の感度）は
制御可能である。

さらに、シリカを第２溶液に添加して、溶媒を溶液から
除去すると有機ケイ素物質組成物の寸法安定性が得られ
る。最後に、第１溶液と第２溶液を混合して物質組成物
を混合分散（ｈｏｍｏｇｅｎｉｚｉｎｇ）にする。典型
的なシリコーンに対するモディファイヤ物質の質量比は
約１／ｌｏである。可変発光性物質に対するシリコーン
の質量比はｌ／９ｏｏｏである。

可変発光性物質はルテニウム染料を含有する。シリコー
ンはポリジメチルシロキサンを含有してもよい。モディ
ファイヤ物質は溶離物生成の物質（ｅｌｕｅｎｔ−ｐｒ
ｏｄｕｃｉｎｇ　ｍａｔｅｒｉａｌｓンより選ばれ、こ
れは強い結合のものから弱い結合の物質へ所望の物質を
選択的に除去するために用いられる。溶離物生成物質は
、例えばアセトキシシラン（ａｃｅｔｏｘｙ−ｓ＋　１
ａｎｅ）が挙げられる。他の溶離物生成物質としては、
例えば、カルボジシラン類、アルコキシシラン類、エノ
キシシラン（ｅｎｏｘｙｓｉ　１ａｎｅｓ）類、アミノ
シラン類、またはケトオキシムシラン（ｋｅｔｏｘｉｍ
ｅｓｉｌａｍｅｓ）類が挙げられる。これに対応して、
生成された溶離物は酢酸、カルボン酸、アルコキシド（
ａｌｋｏｘｉｄｅ）、ケトン、またはオキシム等である
。

［発明の実施例］ 本発明の一実施例は、第一に連続相シリコーンを含み、
しばしばシリコーン「マトリックス」と呼ばれている。

本物質組成物の質量濃度は例えば約８０％が連続相シリ
コーン（例えば、ヒュエルズ・アメリカ社（）ｆｕｅｌ
ｓ　Ａｍｅｒｉｃａ）製のＰＳＡＲ１４８またはＰＳ八
へ１５７）である。このシリコーン・マトリックス中に
分散されるものとして、物質組成物の質量濃度の約１０
％であるシリカ・フィルタ物質（ｓｉｌｉｃａｆ口ｔｅ
ｒ　ｍａｔｅｒｉａｌ）　（例えば、キャボット（Ｃａ
ｂｏｔＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）社製のＬ　−９０ｒＣ
ａｂ−０−５ｉｌ　Ｊの粒子が好ましい。シリカ・フィ
ルタ物質粒子は好ましくは球体で、直径が約０．０２４
　ミクロンであり、物質組成物上で適当な混合操作を行
いシリコーン・マトリックス中に分散する。フェニルト
リアセトキンシラン（ｐｈｅｎｙ、ｌ　ｔｒ＋ａｃｅｔ
ｏｘｙｓｉｌａｎｅ、ＰＴＡ）またはメチルトリアセト
キシンラン（ｍｅｔｈｙｌ　ｔｚａｃｃＬｏｘｙｓｉｌ
ａｎｅ、　ＭＴＡ）等の選択されたモディファイヤ物質
（ｍｏｄｉｆｉｅｒ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ）を連続相シ
リコーンに溶解させ、さらに１０％の物質組成物の質量
濃度を与える。この物質組成物には、発光性ルテニウム
染料等の選択された発光性物質が含まれる。この発光性
物質は、例えば、被感知（検出）の特定の分析対象物　
（例、酸素）の濃度に対して発光性の度合で反応する。

この可変発光性物質の質量％は約０．１％である。連続
相シリコーンの化学構造は選択されたモディファイヤ物
質と反応しない、好ましくは数個のフェニルまたはアル
キル基、あるいは類似の基からなる「Ｒ」官能基によっ
て末端または側部が囲まれている共有結合したケイ素と
酸素原子の釦を含む。シリコーンの「Ｒ」官能基がモデ
ィファイヤ物質と反応させる場合、シリコーン分子の架
橋結合が生じ、その結果得た物質組成物はゴム状で展性
がｆｉ　くなる。これは物質組成物の押出し成形性（ｅ
ｘｔｒｕｄａｂｉｌｉｔｙ）がその結果除去されてしま
う。使用した特定のモディファイヤ物質と反応しないフ
ェニル基、アルキル基、または同様な官能基の存在を確
保することにより、物質組成物の展性が保証される。

シリカ・フィルタ物質粒子は相互に、また隣接のシリコ
ーン分子に対して水素結合の親和性を有し、これ、より
隣接するシリカ粒子の末端から末端が整列しくａｌｉｇ
ｎ）　、鎮状の構造となり、シリカ・フィルタ粒子が分
散しているシリコーン・マトリックスに強度を与え、寸
法安定性を向上させる。

約１０％質量に相当するシリカを使用すれば、本実施例
の有機ケイ素物質組成物に十分！＝寸法安定性が保証さ
れる。シリカの量を増すと物質組成物の安定性が向上さ
れるが、シリカがあまり多すぎると、物質組成物は、テ
キスチュア内に望ましくない砂（ｇｒｉｔｔｙ）となる
傾向がある。

好適な可変発光性物質はルニテニウム（ｎ）染料等の酸
素感知発光性物質である。照明（ｉｌｌｕｍｉ−ｎａｔ
ｉｏｎ）下で、ルテニウム染料が励起され、それは、局
部的なマトリックス（Ｉｏｃａｌ　ｍａｔｒｉｘ）酸素
濃度に比例して変化する強度及び寿命で発光する。

ルテニウム染料分子はシリカに対して親和性を有し、あ
る特定の距離を置いてシリカ粒子表面及びその上にそれ
らを設ける。ここでは分析対象物の濃度に依存する特性
曲線に従って発光する傾向がある。周囲湿度の適切な条
件下で導入された好適なモディファイヤのフェニルトリ
アセトキシシランは、その使用するモディファイヤ物質
の量に比例して酢酸を生成することを保証する。モディ
ファイヤ物質はルテニウム染料をシリカ鎮から有機ケイ
素環境へ溶離する。これより所望の分析濃度範囲で応答
する物質組成物の分析対象物の感度検出の度合及び実質
的に直線柱の強度及び寿命が比較的減少する。この現象
は酢酸とルテニウム染料分子がシリカ粒子の表面への接
近について競争することより生じると考えられる。この
競争によって、幾かのルテニウム染料分子がそれら四り
に確立されたシリカ環境から置換される傾向にあり、そ
の結果、酢酸の量が増え、平均ルミネセンス・レベルが
減少する。第１図は本発明に係る有機ケイ素物質組成物
を含む種々の物質組成物についての感度特性を示す。こ
れは、任意の強度レベルに関して規格化された発光性強
度の曲線を示す。最も低い曲線は非架橋結合シリコーン
とその中に分散したシリカ粒子と選ばれた量の発光性物
質を含有する物質組成物について酸素濃度に対する規格
化された強度を示す。この特定の物質組成物はモディフ
ァイヤ物質を含有していない。その特性曲線を「非架橋
結合ポリマー」と呼ぶ。この物質組成物の酸素感度は図
に示される池の物質組成物のものより大きい。極めて低
い濃度の酸素が存在していてもルミネセンスを実質的に
減少させる。特性曲線は様々な酸素濃度範囲にわたって
非直線であることは明白である。これは、望ましくない
ことであり、この特定の物質組成物を通常の検出装置に
使用するのは一般的に望ましくない。感度は「架橋結合
ポリマー」と呼ばれる曲線に示される、架橋結合ポリマ
ーを用いて改善することができる。

しかし、既に示したように、ポリマーの架橋結合の影響
により物質組成物は展性と押出し性を失う。

強度特性曲線ｒ　ＰＴＡモディファイヤ」及びｒＭＴ＾
モディファイヤ」　（すなわち、各々ＰＳＡＲ１４８連
続相シリコーンを主成分とし、予め決定された濃度のＰ
ＴＡまたはＭＴＡモディファイヤを含む）では、さらに
酸素に対する感度が減少する。これらの曲線の直線性は
、高酸素濃度範囲（４０−８０％）ではｒ　ＰＳＡＲ−
ＰＴＡＪが最大であり、低酸素濃度範囲（２０−４０％
）ではｒ　ＰＳＡＲ−ＭＴ＾」が最大である。

実施例 本発明の一実施例である物質組成物は、以下の方法で製
造された、ルテニウム染料、すなわち、トリフ、＜４．
７−ジ７エ４ル　Ｉ、１０　７エ＋ントロリン（ｔｒｉ
ｓ（４，７−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−１，１０−ｐｈｅｎａ
ｎｔｈｒａｌｉｎｅ）ｒｕｔｈｅｎｉｕｍ　ＩＩ　　ｄ
ｉｃｈｌｏｒｉｄｅ）二塩化ルテニウム　（ｎ）を含有
する。最初に、１００ｍ１のエチレングリコールに１３
．５ｇの塩化リチウムを溶解させ溶媒系を調製した。次
に撹拌器と還流冷却器を６１にえた５０ｍ１の川底フラ
スコで０．４９ｇのジフェニルフェナントロリン（ｄｉ
ｐｈｅｎｙｌｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌ　１ｎｅ）をｌｏ
ｍｌの溶媒に溶解させた。得られた物質を約１３８℃の
水溶で加熱させた。次に０．１２ｇの三塩化ルテニウム
三水塩（ｒｕｔｈｅｎｉｕｍ　ｔｒｉｃｈｌｏｒｉｄｅ
　ｔｒｉｈｙｃｌｒａｔｅ）を添加する。２時間加熱し
た後、組成物を冷却し、３０ｍ１の水を加え、次より１
００ｍ１の水を２５つ返し染料社 物質上に注ぎ、ついに適切に形成された沈澱物が現われ
るまで続ける。その後、これをブフナー漏斗に注ぎ、乾
燥状態になるよう真空で溶媒吸い山手した。次にこの物
質を暖かいオーブン中で一晩さらに乾燥させた。

この方法により得られた粗生成物は約０．５５ｇで実質
的に理論通りである。この物質の主な不純物は非反応ジ
フェニルフェナントロリンである。これは、この物質組
成物をエタノールに溶解し、次ｌ叉 に水中に沈金させて最後に、その結果得られた染料物質
を冷却することにより除去することができる。残留エタ
ノールはロータリーエバポレータにより除去され、次に
物質を冷やし、染料を再詰晶させた。ジフェニルツェナ
ニトロリン不純物を所望の最小レベルになるまで除去す
ることができるまで、この過程は繰り返された。その結
果得られた染料物質は結晶性で、純度が高くなるとより
赤色になり白色のフレーク状でなくなる。この染料物質
の純度が十分高くなると、２００ｍ１のクロロホルム（
ＣＩ（Ｃ１，）に０．０３６７６ｇの程度まで溶解した
。

上述した可変発光性染料物質の調整後、５０ｍ１の広口
（ｗｉｄｅ−ｍｏｎｔｈ）の試験管で、約４ｍｌのクロ
ロホルムにこの中で０．９２ｇのＰＳＡＲ１４８シリコ
ーン（ｔｌｕｅｌｓ　Ａｍｅｒｉｃａ社製）と０．１３
ｇのフェニルトリアセトキシシラン（ＰＴＡ）等のモデ
ィファイヤを溶解させた。次に、Ｃａｂｏｔ社製（７）
Ｌ−９０ｒＣａｂ−０−３ｉｌ　Ｊシリカ０．１３ｇを
添加し、バストウール・ピペットで溶液内で洗浄した。

次に５．２ｍｌのルテニウム染＊４／クロロホルム溶液
を添加し、分散されたシリカ粒子上に染料を吸着コーテ
ィング（ａｂｓｏｒｂｅｄ　ｃ。

ａｔｉ＞（ｎｇ）。その結果生じた物質をブリンクマン
・ホモジナイザー（Ｂｒｉｎｋｍａｎｎ　ｈｏｍｏｇｅ
ｎｉｚｅｒ）で適切に混合分散し、連続相シリコーンを
強化するシリカ・フィルタ物質粒子の鎖構造を確立した
。シリカの量によって物質組成物の堅さ（ｓｔｉｌｌｎ
ｅｓｓ）が決定されるが、ペースト状と一致する堅さを
有するものが好ましい。得られた物質組成物をクロロホ
ルム溶媒中に懸濁させるか、それらより蒸発させて用い
ることができる。選択されたモディファイヤ物質として
、ＰＴＡの代わりにメチルトリアセトキシシラン（ＭＴ
＾）を用いることもできる。さらに、実際の検出装置の
種々のガラスまたは光ファイバに適合するため、より高
い屈折率（１，５７：１　：４８）を得るために、ＰＳ
ＡＲ１４８シリコーンの代わりにＰＳＡＲ１５７シリコ
ーンを使用することができる。

本発明に係る有機ケイ素物質組成物は、例えば、酸素、
二酸化炭素、アンモニア、水蒸気等の選ばれた分析対象
物に対して透過性である。連続相シリコーンは疎水性で
あることが知られているが、水蒸気すなわち気相状態の
水はあまり困難もなく、シリコーン・マトリックスを透
過することができる。シリコーン・マトリックスに溶解
された特定の発光性物質によって、異なる分析対象物ま
たは気体濃度が作用してその物質（化学ルミネセンス）
に固有である、あるいは外部源（螢光または燐光）から
の照明に応じて発生した物質組成物の発光性が制御され
る。

従って、発明に係る有機ケイ素物質組成物は、クロロホ
ルム等の選ばれた溶媒にルチニウム染料等の可変発光性
物質を溶解し、例えば酸素の選択選ばれた分析対象物が
十分に感知される程度に選択される。選択された溶媒に
、分析対象物濃度を、感知するために選ばれた可変発光
性物質の望まれる感度変化の程度に対応した量のモディ
ファイヤ添加せずに、酸素濃度の関数である強度特性に
直線性が確認されなくても、分析対象物に対して濃度感
知可能範囲にわたって最大感度が得られる。

予め決定された量のモディファイヤ物質を添加すると、
その添加量に応じて所望の程度まで得られた物質組成物
ばかりでなく可変発光性物質感度特性を変える効果があ
る。これは相対強度の寿命と酸素濃度の間に所望の関係
を確立する結果を得る。

この関係は所望の酸素濃度範囲において実質的な直線性
を示し、特に分析対象物として酸素に関する化学的検出
に適している。従って、モディファイヤの量を選ぶこと
によって物質組成物における予め決められた範囲のルミ
ネセンスが確立される。

シリカの添加量は溶液から取り出された物質組成物のた
めの寸法安定性を与えるのに十分である。

本発明で使用された種類のシリコーンは選択された特定
のモディファイヤ物質と反応しないことより、物質の展
性を除去するシリコーン分子の架橋結合を防ぐ。従って
、用いられるシリコーンは特定のモディファイヤ物質と
の反応性を示さない官能基を有する必要がある。このよ
うな非反応性官能基としては、アルキル基またはアリー
ル基が挙げられる。これらは選ばれたモディファイヤ物
質であるフェニルトリアセトキシシランと反応しない。

以上述べたことは本発明の好適な一実施例を示すもので
ある。変更及び修正の範囲は業者にとっては明らかであ
ろう。

［発明の効果］ 以上説明したように、本願発明では直線性の、良好な化
学的感度を有する有機ケイ素物質組成物を得ることがで
きる。また、その組成物内にシリカ間の架橋結合等を生
じさせないことから、寸法的安定性のある組成物を得る
。更に、本発明に係る有機ケイ素物質組成物は、広範囲
温度、圧力、湿度の周囲環境に対して展性及び寸法的安
定性を与える。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明の一実施例である有機ケイ素物質組成
物を含む、可変発光性物質を含む有機ケイ素物質組成物
の感度特性を示した図。

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. （１）非反応性で連続相のシリコーンと、 前記シリコーンを寸法的安定性をもたらすフィルタ物質
   と、 選択される分析対象物の濃度に反応する可変発光性物質
   と、 望まれる前記可変発光性物質の感度を確立する手段より
   成る有機ケイ素物質組成物。
2. （２）請求の範囲第１項記載の有機ケイ素物質組成物に
   おいて、前記フィルタ物質はシリカを含むことを特徴と
   する。
3. （３）請求の範囲第１項記載の有機ケイ素物質組成物に
   おいて、前記シリコーンは屈折率の選択が可能であるこ
   とを特徴とする。
4. （４）請求の範囲第１項記載の有機ケイ素物質組成物に
   おいて、前記シリコーンは前記望まれる可変発光性物質
   の感度を確立する手段に反応しない官能基を有すること
   を特徴とする。
5. （５）請求の範囲第４項記載の有機ケイ素物質組成物に
   おいて、前記官能基はアルキル基またはアリル基から選
   択されることを特徴とする。
6. （６）請求の範囲第１項記載の有機ケイ素物質組成物に
   おいて、前記可変発光性物質は前記フィルタ物質に対す
   る親和性を備えることを特徴とする。
7. （７）請求の範囲第１項記載の有機ケイ素物質組成物に
   おいて、前記望まれた可変発光性物質の感度を確立する
   手段は酢酸の生成を導くことを特徴とする。
8. （８）連続相のシリコーンと、 前記シリコーンに添加されたシリカ物質と、前記シリカ
   物質に対する親和性に依存して選ばれる分析対象物の濃
   度に反応する可変発光性物質と、 モディファイヤと水との反応で生じる生成物とから成り
   、 前記生成物の少なくとも一つは、シリカ物質に対する可
   変発光性物質の親和性を制御することによって望まれる
   前記可変発光性物質の感度を設定することを特徴とする
   有機ケイ素物質組成物。
9. （９）酸素濃度を決定するために用いられる有機ケイ素
   物質組成物において、 連続相のシリコーンと、 前記連続相シリコーンの寸法的安定性を提供するシリカ
   物質と、 酸素濃度に反応する可変発光性物質と、 酢酸の生成に効果的なモディファイヤ物質と水との反応
   によって生じる生成物から成り、 前記酢酸は酸素に対して可変発光性物質の感度をその生
   成量に従って変更し、前記シリコーンは前記生成物に対
   して不活性である官能基を含むことを特徴とする有機ケ
   イ素物質組成物。
10. （１０）請求の範囲第９項記載の有機ケイ素物質組成物
    において、前記可変発光性物質はルテニウム染料を含む
    ことを特徴とする。
11. （１１）請求の範囲第９項記載の有機ケイ素物質組成物
    において、前記モディファイヤ物質はトリアセトキシラ
    ンを含むことを特徴とする。
12. （１２）請求の範囲第１０項記載の有機ケイ素物質組成
    物において、前記シリコーンはポリジメチルシロキサン
    を含むことを特徴とする。
13. （１３）つぎの（イ）から（ニ）のステップから成る有
    機ケイ素物質組成物の製造方法。 （イ）選ばれた溶媒と分析対象物濃度に反応して発光す
    る可変発光性物質で第１の溶液を調製し、（ロ）前記溶
    媒とシリコーンとモディファイヤ物質で第２の溶液を調
    製し、 （ハ）前記第２溶液に、溶液を除去した最終の有機ケイ
    素物質組成物に寸法的安定性を確立させるのに十分な量
    のシリカを添加し、 （ニ）前記第１溶液と第２溶液を混合させる。
14. （１４）請求の範囲第１４項記載の有機ケイ素物質組成
    物の製造方法はさらに前記有機ケイ素物質組成物を混合
    分散させるステップを含むことを特徴とする。
15. （１５）請求の範囲第１４項記載の有機ケイ素物質組成
    物の製造方法はさらに前記有機ケイ素物質組成物より前
    記溶媒を除去することを特徴とする。
16. （１６）つぎの（イ）から（ニ）のステップから成る酸
    素濃度を感知するための有機ケイ素物質組成物の製造方
    法。 （イ）選択される溶媒に予め決められた量のシリコーン
    を溶解させ、 （ロ）前記溶媒に予め決められた量のモディファイヤ物
    質を溶解させ、 （ハ）前記溶媒にシリカを添加し、 （ニ）選択される酸素濃度に反応する可変発光性物質を
    添加する。
17. （１７）つぎの（イ）から（ハ）のステップから成る酸
    素濃度を感知するための有機ケイ素物質組成物の製造方
    法。 （イ）予め決められた量のシリコーンを選択された量の
    モディファイヤ物質と共にクロロホルムに溶解し、 （ロ）最終の有機ケイ素物質組成物の寸法的安定化性を
    与えるシリカ粒子を添加し、 （ハ）酸素濃度に反応する可変発光性物質を添加する。