JPS61274251A - 固体電極の製造方法 - 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】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は試料溶液中に溶存、あるいは酵素反応や化学反
応で生成する化学種をポーラログラフ法などの電気化学
的手法により定量する際に使用される作用極と対極から
成る固体電極に関するものである。

〔従来技術とその問題点〕

従来、この種の電極では、作用極として白金。

対極として大面積の銀を用い、電極の先端に選択透過性
膜や固体化酵素膜を装着した電気化学センサを構成する
ものが知られている。この種の電気化学センサは臨床検
査分野で血糖、尿酸などの検査に、さらに発酵・食品分
野でグルコース、アルコールの測定に応用されている。

第２図は従来より一般的に用いられている過酸化水素検
出用の固体電極の透視図、第３図は該電極に膜保持用ガ
イド３１を介して固体化＃、素３２を装着した場合の横
断面図である。ところが図示した電極には構造的な理由
から次のような欠点がある。

（１）作用極２１および対極乙は、それぞれ白金および
銀の塊を穴加工や削り出しで成形して用いられ、かつそ
れぞれの電極にはリードａｘ、２４が溶接あるいは接着
される構造のため製作するには多くの工程数と技術的に
高い熟練度が必要とされる。

（２）作用極２１と対極乙の間隔が狭く、かつ柱状で長
いため絶縁性樹脂δ中の気泡や、作用極２１の位置のズ
レなどにより絶縁不良を招き易い。（３）電極表面に化
学的処理を施していないため、自然電位が変動しやすく
電圧印加時の作用極の電位に変動の影響を及ぼしやすい
。その結果、電極の活性変動を起こす恐れがある。（４
）電極のリード線オ、２４は電極表面に近い部分で接合
されているため、接合操作が難かしくさらに溶接時の熱
によって電極材が変質することがある〇 〔発明の目的〕 したがって、本発明の目的はより藺便に製作でき、かつ
絶縁不良等のトラブルを低減し、より安定な活性をもつ
信頼性の高い固体電極の製造方法を提供しようとするも
のである。

〔本発明の要点〕

本発明は、２本の金属線の一端の横断面を作用極面及び
対極面とし他端をそれぞれのリード部として使用する固
体電極であって、該金属線の表面を粗くし、さらに熱硬
化性樹脂で被覆することにより樹脂と金属線の密着性を
高めるとともに、被覆した熱硬化性樹脂を半硬化状態で
射出成形またはモールドすることにより、該被覆樹脂と
底形樹脂を同時に可塑的状態を径由して硬化させること
で両樹脂間の密着性を高めようとしたものである。

〔発明の実施例〕

（実施例１） 第１図は本発明の実施例を示すもので、作用極１１には
直径Ｑ、５ｆｉの白金線、対極１２には１．Ｑｌｍｍの
銀線を用い、該両金属線はリード部の接合部１３．１４
を除いてサンドペーパー（す１５００　）で磨き、エポ
キシ系の熱硬化性樹脂１５で被覆されている。該両被覆
金属線は、射出成形によって樹脂１６で固定担持されて
いる。該固体電極のリード間の絶縁抵抗は２０ＭΩ以上
であった。また、該電極表面はサンドペーパーで研磨後
、１μｍアルミナ研磨液で研磨したのち十分に洗浄し、
１Ｍ塩酸中で銀表面７を定電流電解し塩化銀を付着させ
である。その際、樹脂と銀面に隙が有れば電解の際特異
的に銀の工。

ジが熔解することが知られているが、本実施例の電極で
は、電解後の顕微鏡確認で、上述した現象は見られない
ことが判明した。

（実施例２） 第４図は、実施例１に記載した固体電極及び金属線を被
覆せずに射出成形した固体電極な過酸化水素電極として
用いた場合の過酸化水素の電解電流の一例をそれぞれ示
す。測定はｔ極面に膜保持用ガイド３１を介し、選択透
過膜を装着し、ｐＨ７，０リン酸緩衝液中で行った。試
料は６１）９ｍ過酸化水素緩衝溶液である。実線４１は
本発明による固体電極、破線４２は樹脂被覆なしの金属
線を用いた固体電極の反応を流である。実線４１は試料
測定開始時４３の旦ち上り、定常状態祠でのフラットネ
ス、および洗浄時４５の宜ち下り等、破産４１に比べ優
れている。これは被覆なしの電極の場合、成形樹力旨と
白金線の間に隙間があり、定常状態では過酸化水素液が
空隙に浸み込み電流値が漸増し、洗浄時は逆に浸み出し
を遅くしているためと考えられる。

（実施例３） 第１表は実施例１に記載した固体電極を過酸化水素電極
として用い（白金に０．６４（ｌ印加）、膜保持用ガイ
ド３１（第３図参照）を介して固定化グルコースオキシ
ダーゼ膜翌を装着し、過酸化水素とグルコース溶液を測
定した結果と、該電極を酸素電極として用い（白金に一
〇、６４０Ｖ印加）、酵素反応による酸素の消費量を測
定した結果を示す。

第１表 ２８．０℃ 上記結果より、実施例１に記載した固体電極は過酸化水
素電極としてまた酸素電極としても用いることが可能で
あることがわかる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように本発明によれば、該金属
線の表面を粗クシ、熱硬化性樹脂で被覆す、ることによ
り、金属線と樹脂間の密着性を良くして溶液の浸み込み
を防ぎ、さらに両金属線間の成形樹脂内での絶縁性を高
め、またリード部の電解質による汚染、湿気などによる
リーク電流を低減できた。また、このように密着性の良
い被覆ができたことにより、電極面の電解処理が良好に
行なえるようになった。更にまた、金属線の被覆樹脂を
半硬化状態のままで射出成形されるため、被覆樹脂と成
形樹脂間の＠着性が高まり強度的に向上した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の笑施例で用いられる固体電極の透視図
、第２図は従来の代表的な固体電極の透視図、第３図は
第１図に図示した電極に膜を装着した状態の横断面図、
第４図は本発明の詳細な説明するための固体電極の過酸
化水素６２９ｍの出力応答図である。 １１・・・作用極、１２・・・対極、１３・・・作用極
リード部、１４・・・対極リード部、１５・・・熱硬化
性被覆樹脂、１６・・・成形樹脂、１７・・・銀塩化銀
処理面、３１・・・膜保持用ガイド、羽・・・固定化酵
素膜、４１　、４２・・・過酸化水素酸化電流。 イモ埋入弁理士　（し　口　　　１ 才１　口 才２（３） 才３（！１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）溶液中に溶存あるいは化学反応により生成する化学
   種を電気化学的に検出する固体電極であって、作用極あ
   るいは対極として適当な金属線の表面を粗面化し、リー
   ド部となるべき一端の一部分を除き熱硬化性樹脂中に浸
   漬し引き上げて表面を該樹脂で被覆した後、該樹脂を加
   熱して半硬化させた状態で該被覆金属線を２本並列に設
   置し、射出成形もしくはモールドによって所望の形に成
   形し、電極面となるべき該成形電極の一端から露出した
   該被覆金属線を切断して該成形品の切断面を研磨により
   平面あるいは球面状とし、露出した金属の横断面に適当
   な表面処理を施し、作用極および対極とするとともに、
   該成形電極の他端からはみ出した金属線の一端をリード
   部として該熱硬化性樹脂で被覆されていない部分で外部
   回路と接合することを特徴とする固体電極の製造方法。