水系における水性ポリマー濃度の決定方法
ポリマーマトリクスと陽イオン性色素を有する薄い固体薄膜を用いて、水溶液中の負荷電ポリマーの濃度を決定する。試験しようとする少なくとも１種の負荷電ポリマーを含有する水溶液の試料を薄膜センサーに適用する。試料を適用した後の薄膜センサーの吸光度を測定する。その後、薄膜センサーの吸光度を、既知濃度の負荷電ポリマーを含有する試料の吸光度の校正曲線と比較して、試料中の負荷電ポリマーの濃度を決定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に冷却及びボイラー水系のような工業用水系における水溶性ポリマーの検出に関し、より具体的には固体薄膜センサーを用いて工業用水系において陰イオン性の水溶性ポリマーの濃度又は有用性を決定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷却及びボイラー水系のような多くの工業用水系で水が使用されている。市の上水又は未処理の水は、熱伝達、流量に影響し得るか又は系の設備の腐食を引き起こし得る不純物を含有している。例えば、未処理の水中にはカルシウム、マグネシウム、バリウム及びナトリウムのような金属陽イオンが存在することが多い。水がこれらの不純物を過剰に含有していると、設備の表面上にスケール又は堆積物の形態の沈殿が生成し得る。これらのスケール又は堆積物が存在すると熱伝達の速度、従って系の効率に悪影響を及ぼす。その上、かかるスケール又は堆積物のクリーニング又は除去は、通例系の一時停止を必要とするので費用がかかり厄介である。従って、冷却又は蒸気の目的で水を利用する前に、スケールの生成を抑制するために適当な化学物質で処理するのが望ましい。
【０００３】
工業用水系におけるスケール及び堆積物の生成を低減又は抑制するために幾つかの化学物質が提供されている。例えば、陰イオン性の水溶性ポリマーを水に添加することが知られている。１つの特に有用な水溶性ポリマーはＨＰＳ−Ｉであるが、ＡＥＣ及びＡＰＥＳのような他の水溶性ポリマーも使用される。しかし、工業用水系に水溶性ポリマーを使用することは、水中のポリマーの濃度を慎重に監視しなければならないので、固有の問題を呈する。例えば、あまりに少ないポリマーを使用すると、スケール生成及び堆積が起こる。対照的に、あまりに高い濃度のポリマーを使用すると、系のコストパフォーマンス効率に悪影響を及ぼす。水性系を化学的に処理する他の方法と同様に、処理用の化学物質には維持するべき最適な濃度がある。
【０００４】
水性系で水溶性ポリマーの濃度を決定するための幾つかの方法が利用可能である。例えば、色素を用いて高分子電解質を測定するための幾つかの比色分析法がある。１つの例はＣｉｏｔａらの米国特許第６２１４６２７号である。加えて、チオシアン酸鉄のキレート化を使用してポリアクリル酸に基づいてキャリブレーションを検出するＨａｃｈポリアクリル酸法がある。一般に、これらの方法は複雑な多段階の操作手順を必要とし、当分野で実施するのが困難である。Ｊｏｈｎｓｏｎらの米国特許第５９５８７７８号に開示されているもののような他の方法では、蛍光又は化学発光法による検出技術と組み合わせてルミノール−タグ付きポリマーを使用して工業用水を監視する。また、水溶性ポリマーの濃度を決定するために不溶性化合物の生成を利用する濁度法もある。この方法は時間がかかり、間違いを生じることが多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６２１４６２７号明細書
【特許文献２】米国特許第５９５８７７８号明細書
【特許文献３】米国特許第５０３２５２６号明細書
【特許文献４】国際公開第２００７／０５０４６３号
【特許文献５】国際公開第０１／３８８５７号
【特許文献６】米国特許第６０５１４３７号明細書
【特許文献７】欧州特許出願公開第０１３５２９８号明細書
【特許文献８】特開昭５６−１０４２４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、水性系において水溶性ポリマーの濃度を、高い再現性、干渉に対する低下した応答、及び高まった安定性で決定するのに容易に使用することができる簡易化されたセンサー及び試験方法に対する強いニーズが存在している。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
１つの態様では、本発明は、水溶液中の負荷電ポリマーの濃度を測定する方法に関する。この方法は、ポリマーマトリクス及び陽イオン性色素を含む薄い固体薄膜センサーを用意する段階を含んでいる。試験しようとする少なくとも１種の負荷電ポリマーを含有する水溶液の試料を薄膜センサーに適用（アプライ）する。試料を適用した後、薄膜センサーの吸光度を測定する。その後、薄膜センサーの吸光度を、既知濃度の負荷電ポリマーを含有する試料の吸光度の校正曲線と比較して試料中の負荷電ポリマーの濃度を決定する。
【０００８】
本発明の別の態様は、ポリマーマトリクス及び陽イオン性色素を含む、水溶液中の負荷電ポリマーの濃度を測定するための固体薄膜センサーに関する。陽イオン性色素は、Ｄｉｍｅｔｈｙｌ Ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｂｌｕｅ、Ｂａｓｉｃ Ｂｌｕｅ １７、及びＮｅｗ Ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｂｌｕｅ Ｎからなる群から選択される。
【０００９】
本発明及び従来技術に対するその利点は、添付の図面を参照して以下の詳細な説明及び添付の特許請求の範囲を読むことで明らかとなろう。
【００１０】
添付の図面と併せて本発明の実施形態に関する以下の記載を参照することにより、本発明の上述及びその他の特徴がより明らかになり、また本発明自体がより良く理解できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、いろいろな量の陰イオン性ポリマーを有する水試料の、固体薄膜センサー上で反応した後のスペクトルを示す。
【図２】図２は、６５０ｎｍにおける吸光度をＨＰＳ−Ｉ濃度に対してプロットした吸光度対陰イオン性ポリマーの濃度のプロットを示す。
【図３】図３は、５７５ｎｍ−５２５ｎｍの吸光度差（Δ吸光度）をＨＰＳ−Ｉ濃度に対してプロットしたＨＰＳ−Ｉの校正曲線を示す。
【図４】図４は、赤（Ｒ）−緑（Ｇ）の吸光度差をＨＰＳ−Ｉ濃度に対してプロットしたＨＰＳ−Ｉの校正曲線を示す。
【図５】図５は、５７５ｎｍで吸光度をＨＰＳ−Ｉ濃度に対してプロットしたＨＰＳ−Ｉの校正曲線を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
全図面を通して対応する参照符号は対応する部分を示す。
【００１３】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明するが、ここでは本発明の実施が可能になるように好ましい実施形態に関して詳細に述べる。特定の好ましい実施形態を参照して本発明を記載するが、本発明はこれらの好ましい実施形態に限定されないものと了解されたい。反対に、本発明は、以下の詳細な説明を考慮して明らかになるように数多くの代替・選択肢、修正・変更及び等価物を包含する。
【００１４】
工業用水系において陰イオン性の水溶性ポリマーを検出するための改良された固体薄膜センサー組成物及び方法が開示されている。本明細書に開示されている方法は、限定されることはないがボイラー、冷却塔、蒸発器、ガス洗浄器、キルン及び脱塩装置を始めとする水性系において陰イオン性ポリマー腐食又はスケール抑制剤の濃度を迅速かつ正確に決定するのに特に適している。本発明の方法により検出することができるポリマーとしては、限定されることはないが、ポリアクリル酸部分(moiety)ポリマー、ポリスルホン化ポリマー及び無水マレイン酸ポリマーがある。幾つかの考えられる陰イオン性ポリマーの特定の例はＨＰＳ−Ｉ（ＧＥ Ｂｅｔｚ、Ｔｒｅｖｏｓｅ、ＰＡ）、ＡＥＣ、及びＡＰＥＳである。
【００１５】
本出願人は、ある種の異染性色素を含有する固体薄膜センサーが、水性系において陰イオン性ポリマーの濃度を比色分析で決定する際に使用するのに適していることを発見した。ある種の色素は、溶液中で多イオン性化合物と相互作用する際に独特な色変化を起こす。陰イオン性ポリマーが薄膜センサー内で異染性色素と接触すると、色素分子はポリマー上の陰イオン性電荷と共に整列し、その結果色素分子の最大吸光度の波長がシフトする。このシフトは薄膜センサーの色の変化として観察可能である。水溶液中の陰イオン性ポリマーの濃度は、水溶液の試料を薄膜センサーに適用し、薄膜センサーの吸光度を特定の波長で測定することにより、比色分析で決定することができる。その後、測定された吸光度を既知濃度の測定しようとする化学種を有する標準の吸光度と比較する。
【００１６】
薄膜センサーを作成するのに必要とされるインク組成物は、一般に異染性色素、ポリマーマトリクス又は複数のポリマーマトリクスの組合せ、及び副次的な補助添加剤を含むポリマーをベースとする組成物からなり、ここで薄膜は共通の溶媒又は溶媒混合物中の上記成分の溶液から製造される。添加剤の例は界面活性剤及び消泡剤である。
【００１７】
異染性色素はフェノチアジン構造を有する陽イオン性色素である。Ｄｉｍｅｔｈｙｌ Ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｂｌｕｅ、Ｂａｓｉｃ Ｂｌｕｅ １７、及びＮｅｗ Ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｂｌｕｅ Ｎが殊に適切異染性色素であることが判明している。表１に、これらの色素の構造を示す。
【００１８】
【表１】
インク組成物のマトリクスは、水試料に対する薄膜センサーの溶解度に従って２つのタイプに分けることができる。第１のマトリクスは水に不溶性であり、もう１つは完全に可溶性のマトリクスである。色素をこれら２つのタイプのマトリクスのいずれか一方に加えてインク組成物を形成する。
【００１９】
水溶性マトリクスとして、各種の水溶性ポリマーを使用できる。水溶性樹脂としては、例えば、ヒドロキシル基が親水性の構造単位であるポリビニルアルコール樹脂［例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、アセトアセチル変性ポリビニルアルコール、陽イオン変性ポリビニルアルコール、陰イオン変性ポリビニルアルコール、シラノール変性ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール］、セルロース樹脂［メチルセルロース（ＭＣ）、エチルセルロース（ＥＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース］、キチン、キトサン、デンプン、エーテル結合を有する樹脂［ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリプロピレンオキシド（ＰＰＯ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリビニルエーテル（ＰＶＥ）］、及びカルバモイル基を有する樹脂［ポリアクリルアミド（ＰＡＡ）、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、ポリアクリル酸ヒドラジド］がある。水溶性ポリマーを水に溶解し、薄膜を調製するのに適当な粘度を有するストック溶液を調製する。
【００２０】
マトリクスは約０．０１〜約１０％の界面活性剤を含み得る。好ましい実施形態において、界面活性剤はＴＷＥＥＮ−２０又はＴＲＩＴＯＮ Ｘ−１００である。例えば、０．０５％のＴＷＥＥＮ−２０を本発明で望ましく使用することができる。もう１つ別の実施形態において、解除(releasing)成分は実質的に界面活性剤を含まない。
【００２１】
水溶性マトリクスはさらに、０．１〜１０重量％の範囲の濃度で消泡剤を含んでいることができ、典型的な量は５重量パーセント未満、望ましくは０．５重量パーセント未満である。消泡剤は有機シリコーン消泡剤であるのが望ましい。好ましい実施形態において、消泡剤はＭｏｍｅｎｔｉｖｅ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ、Ｗｉｌｔｏｎ、ＣＴのＳａｇ ６３８ ＳＦＧ又はＹ−１７２３６である。
【００２２】
１つの適切なインクマトリクスにおいては、約７〜１０ｇのポリマーストック溶液を使用する。０．２〜０．８ｇのＴｗｅｅｎ−２０及び０〜１ｇのＳａｇ ６３８ ＳＦＧを混合し、室温で少なくとも２時間撹拌する。色素を添加して、インクの色素対マトリクスの比を０．０１：１０〜０．０６：１０とする。
【００２３】
不溶性マトリクスは、例えば酢酸セルロース、酢酸酪酸セルロース及びプロピオン酸セルロースを始めとするセルロースエステル樹脂(plastics)から選択されるのが望ましいポリマーを使用する。１つの好ましい実施形態においては、酢酸セルロース（Ｍｗ１００００超）を使用する。ポリマーを溶媒又は有機溶媒の組合せ中に溶解する。幾つかの適切な溶媒の代表例としては、シクロヘキサノン、アセトン、キシレン、トルエン、ｉ−プロパノール、ジ（エチレングリコール）メチルエーテル 、ポリ（エチレングリコール）ジメチルエーテル、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、メチルエチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、メチルブチルケトン、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、ジオキサン、プロピルセロソルブ、ブチルセロソルブ、及びその他のセロソルブがある。ある種の溶媒混合物も使用することができる。
【００２４】
１つの適切なインクマトリクスの場合、溶媒中の酢酸セルロース（７〜１５％酢酸セルロース）を混合し、室温で２４時間超撹拌する。インクの色素対マトリクスの比が０．０１：１０〜０．０６：１０となるように色素を添加する。
【００２５】
センサー薄膜は上記インクから公知の堆積方法を用いて形成される。これらの堆積方法の非限定例として、インクジェット印刷、噴霧塗装、スクリーン印刷、アレイマイクロスポット法、浸漬塗装、ソルベントキャスティング、ドローコーティング及び当技術分野で公知のその他の方法がある。１つの実施形態において、ポリマー薄膜は、最終薄膜厚さを望ましくは約０．１〜約２００ミクロン、より好ましくは０．５〜１００ミクロン、さらに好ましくは１〜５０ミクロンとして作成される。
【００２６】
工業用水系における利用可能な陰イオン性ポリマーの濃度又は量を決定するためには、先ず、対象とする各ポリマーに対する校正曲線を作成する必要がある。校正曲線を作成するには、既知量のポリマーを含有する水の様々な試料を調製し、これらの試料を薄膜センサーに適用し、試料の吸光度を測定する。この研究の目的では、吸光度を吸光度差として報告する。吸光度差は、薄膜センサー自身の吸光度と、試験する水の試料を薄膜センサーに適用した後の薄膜センサーの吸光度との差である。この場合、校正曲線は、この吸光度差を、試料中のポリマーの既知濃度に対してプロットしたものである。一旦作成したら、その校正曲線を使用し、試料の測定された吸光度差を校正曲線と比較し、存在するポリマーの量を曲線から読み取ることにより、いかに多くのポリマーが試料中に存在するかを決定することができる。この校正曲線を使用するには、吸光度を測定するのに使用する装置が、校正曲線を作成するのに使用した装置と同じであるか、又は同様な条件で作動しなければならない。
【００２７】
吸光度は、当技術分野で吸光度を測定するのに知られているいかなる適切な装置を使用して測定してもよい。かかる適切な装置としては、限定されることはないが、比色計、分光光度計、カラーホイール、及び他のタイプの公知の色−比較(comparitor)測定器具がある。１つの実施形態において、光学応答の測定は、白色光源（例えば、Ｏｃｅａｎ Ｏｐｔｉｃｓ、Ｉｎｃ．、Ｄｕｎｅｄｉｎ、ＦＬから入手可能なタングステンランプ）、及び携帯式分光計（Ｏｃｅａｎ Ｏｐｔｉｃｓ、Ｉｎｃ．、Ｄｕｎｅｄｉｎ、ＦＬから入手可能なＭｏｄｅｌ ＳＴ２０００）を含む光学系を用いて実施することができる。その他適切な分光光度計としては、Ｈａｃｈ Ｃｏｍｐａｎｙ ｏｆ Ｌｏｖｅｌａｎｄ、Ｃｏ．から入手可能なＤＲ／２０１０分光光度計、及び同様にＨａｃｈ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＤＲ／８９０比色計がある。応答を測定する他の公知の方法も使用できる。
【００２８】
図１は、いろいろな量の陰イオン性ポリマー（例えば、ＨはＧＥ Ｂｅｔｚ、Ｔｒｅｖｏｓｅ、ＰＡのＨＰＳ−Ｉポリマーを意味する）を有する水試料の固体薄膜センサー上での反応後のスペクトルを示す。図２は、６５０ｎｍでの吸光度に対する校正曲線を例示する。一旦作成したら校正曲線は、試験しようとする水の試料中の所望の陰イオン性ポリマーの濃度を決定するのに繰返し使用することができる。校正曲線は上記のように容易に作成され、試験しようとする水の試料中の所望の陰イオン性ポリマーの濃度を決定するために現場で提供するか又はコンピューターに記憶させることができる。
【００２９】
１つの実施形態においては、この方法を用いて水の試料中の陰イオン性ポリマーの濃度を決定するために、約３０〜約５０μＬの試料、望ましくは約３５の水試料を薄膜センサー上に加える。しかし、本発明の範囲から逸脱することなく他の量も考えられる。その後、試料中の陰イオン性ポリマーを、望ましくは約０．５〜７分、好ましくは約１〜約５分の間薄膜センサーと反応させる。この反応は通常約３分で完了することが判明しており、約３分以降に測定した吸光度は正確である。この正確な吸光度の測定値は最初の７分間は本質的に安定なままであり、最初の７分の後に小さな変動が起こることが分かっている。
【００３０】
薄膜センサーの吸光度を（通常は上記吸光度差として）測定したら、既知量の特定の陰イオン性ポリマーを含有する溶液の標準吸光度を示す校正曲線と比較する。このようにして、試料中に存在する陰イオン性ポリマーの量を決定することができる。さらに別の実施形態においては、測定を水暴露前、水暴露中、及び水暴露後連続的に行う。
【実施例】
【００３１】
ここで、以下の実施例を参照して本開示をより具体的に説明する。以下の実施例は例示と説明の目的で挙げるものであり、完全に網羅するものでも本発明を開示されたその態様に限定するものでもないことに留意されたい。
【実施例１】
【００３２】
水中の１０ｇのＰＥＯ（Ｍｗ＝２０００００）（１４．３％）、水中の２．４ｇのＰＥＧ（Ｍｗ＝２０００）（６０％）、０．２５ｇのＴｗｅｅｎ ２０、０．１２５ｇの消泡剤Ｓａｇ ６３８ ＳＦＧ及び５０ｍｇのＤＭＭＢからなるポリマーマトリクスを、全固体が溶解するまで室温で混合し撹拌した。スクリーン印刷により薄膜を調製し、７０℃で１０分乾燥した。この薄膜を、ＨＰＳ−Ｉ標準溶液を用いて試験した。マイクロプレートリーダーを用いて５７５ｎｍ及び５２５ｎｍでスペクトルを読み取り、５７５ｎｍ−５２５ｎｍの吸光度差をＨＰＳ−Ｉ濃度の関数としてプロットした。図３に、得られた校正曲線を示す。
【実施例２】
【００３３】
Ｈ2Ｏとエチレングリコール（１：１）の混合物中の１０ｇの３３．３％ＰＡＡ（Ｍｗ＝５０００）、０．０８６ｇのＴｗｅｅｎ ２０及び２０ｍｇのＤＭＭＢを、全固体が溶解するまで室温で混合し撹拌した。スクリーン印刷により薄膜を調製し、７０℃で１０分乾燥した。この薄膜を、ＨＰＳ−Ｉ標準溶液を用いて試験した。三色（赤、緑、青）のＬＥＤでスペクトルを読み取り、赤−緑の吸光度差をＨＰＳ−Ｉ濃度の関数としてプロットした。図４に、得られた校正曲線を示す。
【実施例３】
【００３４】
ジ（エチレングリコール）メチルエーテル中の２．４ｇ（１３．４％）の酢酸セルロース、ポリ（エチレングリコール）ジメチルエーテル中の７．６ｇの酢酸セルロース、１５ｍｇのＣＴＡＢ、及び１２０ｍｇのＤＭＭＢを、全固体が溶解するまで室温で混合し撹拌した。スクリーン印刷により薄膜を調製し、７０℃で１０分乾燥した。この薄膜を、ＨＰＳ−Ｉ標準溶液を用いて試験した。マイクロプレートリーダーを用いて５７５ｎｍでスペクトルを読み取り、ＨＰＳ−Ｉ濃度の関数としてプロットした。図５に、得られた校正曲線を示す。
【００３５】
典型的な実施形態で本発明を例示し説明して来たが、いかなる意味でも本発明の思想から逸脱することなく様々な修正・変更及び置換を行うことができるので、本発明は開示した詳細に限定されることはない。さらに、本明細書に開示した本発明の別の修正・変更及び等価物が日常の実験により当業者には明らかであり、かかる修正・変更及び等価物は特許請求の範囲に定義されている本発明の範囲内に入ると考えられる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に冷却及びボイラー水系のような工業用水系における水溶性ポリマーの検出に関し、より具体的には固体薄膜センサーを用いて工業用水系において陰イオン性の水溶性ポリマーの濃度又は有用性を決定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷却及びボイラー水系のような多くの工業用水系で水が使用されている。市の上水又は未処理の水は、熱伝達、流量に影響し得るか又は系の設備の腐食を引き起こし得る不純物を含有している。例えば、未処理の水中にはカルシウム、マグネシウム、バリウム及びナトリウムのような金属陽イオンが存在することが多い。水がこれらの不純物を過剰に含有していると、設備の表面上にスケール又は堆積物の形態の沈殿が生成し得る。これらのスケール又は堆積物が存在すると熱伝達の速度、従って系の効率に悪影響を及ぼす。その上、かかるスケール又は堆積物のクリーニング又は除去は、通例系の一時停止を必要とするので費用がかかり厄介である。従って、冷却又は蒸気の目的で水を利用する前に、スケールの生成を抑制するために適当な化学物質で処理するのが望ましい。
【０００３】
工業用水系におけるスケール及び堆積物の生成を低減又は抑制するために幾つかの化学物質が提供されている。例えば、陰イオン性の水溶性ポリマーを水に添加することが知られている。１つの特に有用な水溶性ポリマーはＨＰＳ−Ｉであるが、ＡＥＣ及びＡＰＥＳのような他の水溶性ポリマーも使用される。しかし、工業用水系に水溶性ポリマーを使用することは、水中のポリマーの濃度を慎重に監視しなければならないので、固有の問題を呈する。例えば、あまりに少ないポリマーを使用すると、スケール生成及び堆積が起こる。対照的に、あまりに高い濃度のポリマーを使用すると、系のコストパフォーマンス効率に悪影響を及ぼす。水性系を化学的に処理する他の方法と同様に、処理用の化学物質には維持するべき最適な濃度がある。
【０００４】
水性系で水溶性ポリマーの濃度を決定するための幾つかの方法が利用可能である。例えば、色素を用いて高分子電解質を測定するための幾つかの比色分析法がある。１つの例はＣｉｏｔａらの米国特許第６２１４６２７号である。加えて、チオシアン酸鉄のキレート化を使用してポリアクリル酸に基づいてキャリブレーションを検出するＨａｃｈポリアクリル酸法がある。一般に、これらの方法は複雑な多段階の操作手順を必要とし、当分野で実施するのが困難である。Ｊｏｈｎｓｏｎらの米国特許第５９５８７７８号に開示されているもののような他の方法では、蛍光又は化学発光法による検出技術と組み合わせてルミノール−タグ付きポリマーを使用して工業用水を監視する。また、水溶性ポリマーの濃度を決定するために不溶性化合物の生成を利用する濁度法もある。この方法は時間がかかり、間違いを生じることが多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６２１４６２７号明細書
【特許文献２】米国特許第５９５８７７８号明細書
【特許文献３】米国特許第５０３２５２６号明細書
【特許文献４】国際公開第２００７／０５０４６３号
【特許文献５】国際公開第０１／３８８５７号
【特許文献６】米国特許第６０５１４３７号明細書
【特許文献７】欧州特許出願公開第０１３５２９８号明細書
【特許文献８】特開昭５６−１０４２４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、水性系において水溶性ポリマーの濃度を、高い再現性、干渉に対する低下した応答、及び高まった安定性で決定するのに容易に使用することができる簡易化されたセンサー及び試験方法に対する強いニーズが存在している。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
１つの態様では、本発明は、水溶液中の負荷電ポリマーの濃度を測定する方法に関する。この方法は、ポリマーマトリクス及び陽イオン性色素を含む薄い固体薄膜センサーを用意する段階を含んでいる。試験しようとする少なくとも１種の負荷電ポリマーを含有する水溶液の試料を薄膜センサーに適用（アプライ）する。試料を適用した後、薄膜センサーの吸光度を測定する。その後、薄膜センサーの吸光度を、既知濃度の負荷電ポリマーを含有する試料の吸光度の校正曲線と比較して試料中の負荷電ポリマーの濃度を決定する。
【０００８】
本発明の別の態様は、ポリマーマトリクス及び陽イオン性色素を含む、水溶液中の負荷電ポリマーの濃度を測定するための固体薄膜センサーに関する。陽イオン性色素は、Ｄｉｍｅｔｈｙｌ Ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｂｌｕｅ、Ｂａｓｉｃ Ｂｌｕｅ １７、及びＮｅｗ Ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｂｌｕｅ Ｎからなる群から選択される。
【０００９】
本発明及び従来技術に対するその利点は、添付の図面を参照して以下の詳細な説明及び添付の特許請求の範囲を読むことで明らかとなろう。
【００１０】
添付の図面と併せて本発明の実施形態に関する以下の記載を参照することにより、本発明の上述及びその他の特徴がより明らかになり、また本発明自体がより良く理解できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、いろいろな量の陰イオン性ポリマーを有する水試料の、固体薄膜センサー上で反応した後のスペクトルを示す。
【図２】図２は、６５０ｎｍにおける吸光度をＨＰＳ−Ｉ濃度に対してプロットした吸光度対陰イオン性ポリマーの濃度のプロットを示す。
【図３】図３は、５７５ｎｍ−５２５ｎｍの吸光度差（Δ吸光度）をＨＰＳ−Ｉ濃度に対してプロットしたＨＰＳ−Ｉの校正曲線を示す。
【図４】図４は、赤（Ｒ）−緑（Ｇ）の吸光度差をＨＰＳ−Ｉ濃度に対してプロットしたＨＰＳ−Ｉの校正曲線を示す。
【図５】図５は、５７５ｎｍで吸光度をＨＰＳ−Ｉ濃度に対してプロットしたＨＰＳ−Ｉの校正曲線を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
全図面を通して対応する参照符号は対応する部分を示す。
【００１３】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明するが、ここでは本発明の実施が可能になるように好ましい実施形態に関して詳細に述べる。特定の好ましい実施形態を参照して本発明を記載するが、本発明はこれらの好ましい実施形態に限定されないものと了解されたい。反対に、本発明は、以下の詳細な説明を考慮して明らかになるように数多くの代替・選択肢、修正・変更及び等価物を包含する。
【００１４】
工業用水系において陰イオン性の水溶性ポリマーを検出するための改良された固体薄膜センサー組成物及び方法が開示されている。本明細書に開示されている方法は、限定されることはないがボイラー、冷却塔、蒸発器、ガス洗浄器、キルン及び脱塩装置を始めとする水性系において陰イオン性ポリマー腐食又はスケール抑制剤の濃度を迅速かつ正確に決定するのに特に適している。本発明の方法により検出することができるポリマーとしては、限定されることはないが、ポリアクリル酸部分(moiety)ポリマー、ポリスルホン化ポリマー及び無水マレイン酸ポリマーがある。幾つかの考えられる陰イオン性ポリマーの特定の例はＨＰＳ−Ｉ（ＧＥ Ｂｅｔｚ、Ｔｒｅｖｏｓｅ、ＰＡ）、ＡＥＣ、及びＡＰＥＳである。
【００１５】
本出願人は、ある種の異染性色素を含有する固体薄膜センサーが、水性系において陰イオン性ポリマーの濃度を比色分析で決定する際に使用するのに適していることを発見した。ある種の色素は、溶液中で多イオン性化合物と相互作用する際に独特な色変化を起こす。陰イオン性ポリマーが薄膜センサー内で異染性色素と接触すると、色素分子はポリマー上の陰イオン性電荷と共に整列し、その結果色素分子の最大吸光度の波長がシフトする。このシフトは薄膜センサーの色の変化として観察可能である。水溶液中の陰イオン性ポリマーの濃度は、水溶液の試料を薄膜センサーに適用し、薄膜センサーの吸光度を特定の波長で測定することにより、比色分析で決定することができる。その後、測定された吸光度を既知濃度の測定しようとする化学種を有する標準の吸光度と比較する。
【００１６】
薄膜センサーを作成するのに必要とされるインク組成物は、一般に異染性色素、ポリマーマトリクス又は複数のポリマーマトリクスの組合せ、及び副次的な補助添加剤を含むポリマーをベースとする組成物からなり、ここで薄膜は共通の溶媒又は溶媒混合物中の上記成分の溶液から製造される。添加剤の例は界面活性剤及び消泡剤である。
【００１７】
異染性色素はフェノチアジン構造を有する陽イオン性色素である。Ｄｉｍｅｔｈｙｌ Ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｂｌｕｅ、Ｂａｓｉｃ Ｂｌｕｅ １７、及びＮｅｗ Ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｂｌｕｅ Ｎが殊に適切異染性色素であることが判明している。表１に、これらの色素の構造を示す。
【００１８】
【表１】
インク組成物のマトリクスは、水試料に対する薄膜センサーの溶解度に従って２つのタイプに分けることができる。第１のマトリクスは水に不溶性であり、もう１つは完全に可溶性のマトリクスである。色素をこれら２つのタイプのマトリクスのいずれか一方に加えてインク組成物を形成する。
【００１９】
水溶性マトリクスとして、各種の水溶性ポリマーを使用できる。水溶性樹脂としては、例えば、ヒドロキシル基が親水性の構造単位であるポリビニルアルコール樹脂［例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、アセトアセチル変性ポリビニルアルコール、陽イオン変性ポリビニルアルコール、陰イオン変性ポリビニルアルコール、シラノール変性ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール］、セルロース樹脂［メチルセルロース（ＭＣ）、エチルセルロース（ＥＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース］、キチン、キトサン、デンプン、エーテル結合を有する樹脂［ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリプロピレンオキシド（ＰＰＯ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリビニルエーテル（ＰＶＥ）］、及びカルバモイル基を有する樹脂［ポリアクリルアミド（ＰＡＡ）、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、ポリアクリル酸ヒドラジド］がある。水溶性ポリマーを水に溶解し、薄膜を調製するのに適当な粘度を有するストック溶液を調製する。
【００２０】
マトリクスは約０．０１〜約１０％の界面活性剤を含み得る。好ましい実施形態において、界面活性剤はＴＷＥＥＮ−２０又はＴＲＩＴＯＮ Ｘ−１００である。例えば、０．０５％のＴＷＥＥＮ−２０を本発明で望ましく使用することができる。もう１つ別の実施形態において、解除(releasing)成分は実質的に界面活性剤を含まない。
【００２１】
水溶性マトリクスはさらに、０．１〜１０重量％の範囲の濃度で消泡剤を含んでいることができ、典型的な量は５重量パーセント未満、望ましくは０．５重量パーセント未満である。消泡剤は有機シリコーン消泡剤であるのが望ましい。好ましい実施形態において、消泡剤はＭｏｍｅｎｔｉｖｅ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ、Ｗｉｌｔｏｎ、ＣＴのＳａｇ ６３８ ＳＦＧ又はＹ−１７２３６である。
【００２２】
１つの適切なインクマトリクスにおいては、約７〜１０ｇのポリマーストック溶液を使用する。０．２〜０．８ｇのＴｗｅｅｎ−２０及び０〜１ｇのＳａｇ ６３８ ＳＦＧを混合し、室温で少なくとも２時間撹拌する。色素を添加して、インクの色素対マトリクスの比を０．０１：１０〜０．０６：１０とする。
【００２３】
不溶性マトリクスは、例えば酢酸セルロース、酢酸酪酸セルロース及びプロピオン酸セルロースを始めとするセルロースエステル樹脂(plastics)から選択されるのが望ましいポリマーを使用する。１つの好ましい実施形態においては、酢酸セルロース（Ｍｗ１００００超）を使用する。ポリマーを溶媒又は有機溶媒の組合せ中に溶解する。幾つかの適切な溶媒の代表例としては、シクロヘキサノン、アセトン、キシレン、トルエン、ｉ−プロパノール、ジ（エチレングリコール）メチルエーテル 、ポリ（エチレングリコール）ジメチルエーテル、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、メチルエチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、メチルブチルケトン、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、ジオキサン、プロピルセロソルブ、ブチルセロソルブ、及びその他のセロソルブがある。ある種の溶媒混合物も使用することができる。
【００２４】
１つの適切なインクマトリクスの場合、溶媒中の酢酸セルロース（７〜１５％酢酸セルロース）を混合し、室温で２４時間超撹拌する。インクの色素対マトリクスの比が０．０１：１０〜０．０６：１０となるように色素を添加する。
【００２５】
センサー薄膜は上記インクから公知の堆積方法を用いて形成される。これらの堆積方法の非限定例として、インクジェット印刷、噴霧塗装、スクリーン印刷、アレイマイクロスポット法、浸漬塗装、ソルベントキャスティング、ドローコーティング及び当技術分野で公知のその他の方法がある。１つの実施形態において、ポリマー薄膜は、最終薄膜厚さを望ましくは約０．１〜約２００ミクロン、より好ましくは０．５〜１００ミクロン、さらに好ましくは１〜５０ミクロンとして作成される。
【００２６】
工業用水系における利用可能な陰イオン性ポリマーの濃度又は量を決定するためには、先ず、対象とする各ポリマーに対する校正曲線を作成する必要がある。校正曲線を作成するには、既知量のポリマーを含有する水の様々な試料を調製し、これらの試料を薄膜センサーに適用し、試料の吸光度を測定する。この研究の目的では、吸光度を吸光度差として報告する。吸光度差は、薄膜センサー自身の吸光度と、試験する水の試料を薄膜センサーに適用した後の薄膜センサーの吸光度との差である。この場合、校正曲線は、この吸光度差を、試料中のポリマーの既知濃度に対してプロットしたものである。一旦作成したら、その校正曲線を使用し、試料の測定された吸光度差を校正曲線と比較し、存在するポリマーの量を曲線から読み取ることにより、いかに多くのポリマーが試料中に存在するかを決定することができる。この校正曲線を使用するには、吸光度を測定するのに使用する装置が、校正曲線を作成するのに使用した装置と同じであるか、又は同様な条件で作動しなければならない。
【００２７】
吸光度は、当技術分野で吸光度を測定するのに知られているいかなる適切な装置を使用して測定してもよい。かかる適切な装置としては、限定されることはないが、比色計、分光光度計、カラーホイール、及び他のタイプの公知の色−比較(comparitor)測定器具がある。１つの実施形態において、光学応答の測定は、白色光源（例えば、Ｏｃｅａｎ Ｏｐｔｉｃｓ、Ｉｎｃ．、Ｄｕｎｅｄｉｎ、ＦＬから入手可能なタングステンランプ）、及び携帯式分光計（Ｏｃｅａｎ Ｏｐｔｉｃｓ、Ｉｎｃ．、Ｄｕｎｅｄｉｎ、ＦＬから入手可能なＭｏｄｅｌ ＳＴ２０００）を含む光学系を用いて実施することができる。その他適切な分光光度計としては、Ｈａｃｈ Ｃｏｍｐａｎｙ ｏｆ Ｌｏｖｅｌａｎｄ、Ｃｏ．から入手可能なＤＲ／２０１０分光光度計、及び同様にＨａｃｈ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＤＲ／８９０比色計がある。応答を測定する他の公知の方法も使用できる。
【００２８】
図１は、いろいろな量の陰イオン性ポリマー（例えば、ＨはＧＥ Ｂｅｔｚ、Ｔｒｅｖｏｓｅ、ＰＡのＨＰＳ−Ｉポリマーを意味する）を有する水試料の固体薄膜センサー上での反応後のスペクトルを示す。図２は、６５０ｎｍでの吸光度に対する校正曲線を例示する。一旦作成したら校正曲線は、試験しようとする水の試料中の所望の陰イオン性ポリマーの濃度を決定するのに繰返し使用することができる。校正曲線は上記のように容易に作成され、試験しようとする水の試料中の所望の陰イオン性ポリマーの濃度を決定するために現場で提供するか又はコンピューターに記憶させることができる。
【００２９】
１つの実施形態においては、この方法を用いて水の試料中の陰イオン性ポリマーの濃度を決定するために、約３０〜約５０μＬの試料、望ましくは約３５の水試料を薄膜センサー上に加える。しかし、本発明の範囲から逸脱することなく他の量も考えられる。その後、試料中の陰イオン性ポリマーを、望ましくは約０．５〜７分、好ましくは約１〜約５分の間薄膜センサーと反応させる。この反応は通常約３分で完了することが判明しており、約３分以降に測定した吸光度は正確である。この正確な吸光度の測定値は最初の７分間は本質的に安定なままであり、最初の７分の後に小さな変動が起こることが分かっている。
【００３０】
薄膜センサーの吸光度を（通常は上記吸光度差として）測定したら、既知量の特定の陰イオン性ポリマーを含有する溶液の標準吸光度を示す校正曲線と比較する。このようにして、試料中に存在する陰イオン性ポリマーの量を決定することができる。さらに別の実施形態においては、測定を水暴露前、水暴露中、及び水暴露後連続的に行う。
【実施例】
【００３１】
ここで、以下の実施例を参照して本開示をより具体的に説明する。以下の実施例は例示と説明の目的で挙げるものであり、完全に網羅するものでも本発明を開示されたその態様に限定するものでもないことに留意されたい。
【実施例１】
【００３２】
水中の１０ｇのＰＥＯ（Ｍｗ＝２０００００）（１４．３％）、水中の２．４ｇのＰＥＧ（Ｍｗ＝２０００）（６０％）、０．２５ｇのＴｗｅｅｎ ２０、０．１２５ｇの消泡剤Ｓａｇ ６３８ ＳＦＧ及び５０ｍｇのＤＭＭＢからなるポリマーマトリクスを、全固体が溶解するまで室温で混合し撹拌した。スクリーン印刷により薄膜を調製し、７０℃で１０分乾燥した。この薄膜を、ＨＰＳ−Ｉ標準溶液を用いて試験した。マイクロプレートリーダーを用いて５７５ｎｍ及び５２５ｎｍでスペクトルを読み取り、５７５ｎｍ−５２５ｎｍの吸光度差をＨＰＳ−Ｉ濃度の関数としてプロットした。図３に、得られた校正曲線を示す。
【実施例２】
【００３３】
Ｈ2Ｏとエチレングリコール（１：１）の混合物中の１０ｇの３３．３％ＰＡＡ（Ｍｗ＝５０００）、０．０８６ｇのＴｗｅｅｎ ２０及び２０ｍｇのＤＭＭＢを、全固体が溶解するまで室温で混合し撹拌した。スクリーン印刷により薄膜を調製し、７０℃で１０分乾燥した。この薄膜を、ＨＰＳ−Ｉ標準溶液を用いて試験した。三色（赤、緑、青）のＬＥＤでスペクトルを読み取り、赤−緑の吸光度差をＨＰＳ−Ｉ濃度の関数としてプロットした。図４に、得られた校正曲線を示す。
【実施例３】
【００３４】
ジ（エチレングリコール）メチルエーテル中の２．４ｇ（１３．４％）の酢酸セルロース、ポリ（エチレングリコール）ジメチルエーテル中の７．６ｇの酢酸セルロース、１５ｍｇのＣＴＡＢ、及び１２０ｍｇのＤＭＭＢを、全固体が溶解するまで室温で混合し撹拌した。スクリーン印刷により薄膜を調製し、７０℃で１０分乾燥した。この薄膜を、ＨＰＳ−Ｉ標準溶液を用いて試験した。マイクロプレートリーダーを用いて５７５ｎｍでスペクトルを読み取り、ＨＰＳ−Ｉ濃度の関数としてプロットした。図５に、得られた校正曲線を示す。
【００３５】
典型的な実施形態で本発明を例示し説明して来たが、いかなる意味でも本発明の思想から逸脱することなく様々な修正・変更及び置換を行うことができるので、本発明は開示した詳細に限定されることはない。さらに、本明細書に開示した本発明の別の修正・変更及び等価物が日常の実験により当業者には明らかであり、かかる修正・変更及び等価物は特許請求の範囲に定義されている本発明の範囲内に入ると考えられる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水溶液中の負荷電ポリマーの濃度を測定する方法であって、
ポリマーマトリクス及び陽イオン性色素を含む薄い固体薄膜センサーを用意し、
試験しようとする少なくとも１種の負荷電ポリマーを含有する水溶液の試料を薄膜センサーに適用し、
試料を適用した後の薄膜センサーの吸光度を測定し、
薄膜センサーの吸光度を、既知濃度の負荷電ポリマーを含有する試料の吸光度の校正曲線と比較して、試料中の負荷電ポリマーの濃度を決定する
段階を含んでなる、前記方法。
【請求項２】
陽イオン性色素が、Ｄｉｍｅｔｈｙｌ Ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｂｌｕｅ、Ｂａｓｉｃ Ｂｌｕｅ １７、及びＮｅｗ Ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｂｌｕｅ Ｎからなる群から選択される、請求項１記載の方法。
【請求項３】
薄膜センサーが５０ミクロン未満の厚さを有する、請求項２記載の方法。
【請求項４】
薄膜センサーが、界面活性剤を含有するポリマーストック溶液から作成される、請求項２記載の方法。
【請求項５】
界面活性剤が陽イオン性界面活性剤である、請求項４記載の方法。
【請求項６】
界面活性剤が非イオン性界面活性剤である、請求項４記載の方法。
【請求項７】
非イオン性界面活性剤が、全ポリマーストック溶液の０．０１〜１０重量％の範囲の濃度を有するＴｗｅｅｎ ２０である、請求項６記載の方法。
【請求項８】
薄膜センサーが、消泡剤を含有するポリマーストック溶液から作成される、請求項２記載の方法。
【請求項９】
消泡剤が０．１〜１０重量％の範囲の濃度を有する有機シリコーン消泡剤である、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
薄膜センサーのポリマーマトリクスが、０．２〜０．８ｇのＴｗｅｅｎ−２０及び０〜１ｇのＳａｇ ６３８ ＳＦＧを含む約７〜１０ｇのポリマーストック溶液から作成され、色素を添加して０．０１：１０〜０．０６：１０の色素対マトリクスの比とする、請求項２記載の方法。
【請求項１１】
測定される負荷電ポリマーが、ＨＰＳ−Ｉ、ＡＥＣ、及びＡＰＥＳからなる群から選択される、請求項２記載の方法。
【請求項１２】
ポリマーマトリクス及び陽イオン性色素を含んでなる、水溶液中の負荷電ポリマーの濃度を測定するための固体薄膜センサーであって、陽イオン性色素が、Ｄｉｍｅｔｈｙｌ Ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｂｌｕｅ、Ｂａｓｉｃ Ｂｌｕｅ １７、及びＮｅｗ Ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｂｌｕｅ Ｎからなる群から選択される、前記薄膜センサー。
【請求項１３】
薄膜センサーが５０ミクロン未満の厚さを有する、請求項１２記載の薄膜センサー。
【請求項１４】
薄膜センサーが界面活性剤及び消泡剤を含む、請求項１２記載の薄膜センサー。
【請求項１５】
界面活性剤が陽イオン性界面活性剤である、請求項１４記載の薄膜センサー。
【請求項１６】
界面活性剤が非イオン性界面活性剤である、請求項１５記載の薄膜センサー。
【請求項１７】
非イオン性界面活性剤が全ポリマーストック溶液の０．０１〜１０重量％の範囲の濃度のＴｗｅｅｎ ２０である、請求項１６記載の薄膜センサー。
【請求項１８】
消泡剤が有機シリコーン消泡剤である、請求項１４記載の薄膜センサー。
【請求項１９】
薄膜センサーのポリマーマトリクスが、０．２〜０．８ｇのＴｗｅｅｎ−２０及び０〜１ｇのＳａｇ．６３８を含む約７〜１０ｇのポリマーストック溶液から作成され、色素を添加して０．０１：１０〜０．０６：１０の色素対マトリクスの比とする、請求項１８記載の薄膜センサー。
【請求項２０】
測定される負荷電ポリマーが、ＨＰＳ−Ｉ、ＡＥＣ、及びＡＰＥＳからなる群から選択される、請求項１２記載の薄膜センサー。
【請求項１】
水溶液中の負荷電ポリマーの濃度を測定する方法であって、
ポリマーマトリクス及び陽イオン性色素を含む薄い固体薄膜センサーを用意し、
試験しようとする少なくとも１種の負荷電ポリマーを含有する水溶液の試料を薄膜センサーに適用し、
試料を適用した後の薄膜センサーの吸光度を測定し、
薄膜センサーの吸光度を、既知濃度の負荷電ポリマーを含有する試料の吸光度の校正曲線と比較して、試料中の負荷電ポリマーの濃度を決定する
段階を含んでなる、前記方法。
【請求項２】
陽イオン性色素が、Ｄｉｍｅｔｈｙｌ Ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｂｌｕｅ、Ｂａｓｉｃ Ｂｌｕｅ １７、及びＮｅｗ Ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｂｌｕｅ Ｎからなる群から選択される、請求項１記載の方法。
【請求項３】
薄膜センサーが５０ミクロン未満の厚さを有する、請求項２記載の方法。
【請求項４】
薄膜センサーが、界面活性剤を含有するポリマーストック溶液から作成される、請求項２記載の方法。
【請求項５】
界面活性剤が陽イオン性界面活性剤である、請求項４記載の方法。
【請求項６】
界面活性剤が非イオン性界面活性剤である、請求項４記載の方法。
【請求項７】
非イオン性界面活性剤が、全ポリマーストック溶液の０．０１〜１０重量％の範囲の濃度を有するＴｗｅｅｎ ２０である、請求項６記載の方法。
【請求項８】
薄膜センサーが、消泡剤を含有するポリマーストック溶液から作成される、請求項２記載の方法。
【請求項９】
消泡剤が０．１〜１０重量％の範囲の濃度を有する有機シリコーン消泡剤である、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
薄膜センサーのポリマーマトリクスが、０．２〜０．８ｇのＴｗｅｅｎ−２０及び０〜１ｇのＳａｇ ６３８ ＳＦＧを含む約７〜１０ｇのポリマーストック溶液から作成され、色素を添加して０．０１：１０〜０．０６：１０の色素対マトリクスの比とする、請求項２記載の方法。
【請求項１１】
測定される負荷電ポリマーが、ＨＰＳ−Ｉ、ＡＥＣ、及びＡＰＥＳからなる群から選択される、請求項２記載の方法。
【請求項１２】
ポリマーマトリクス及び陽イオン性色素を含んでなる、水溶液中の負荷電ポリマーの濃度を測定するための固体薄膜センサーであって、陽イオン性色素が、Ｄｉｍｅｔｈｙｌ Ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｂｌｕｅ、Ｂａｓｉｃ Ｂｌｕｅ １７、及びＮｅｗ Ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｂｌｕｅ Ｎからなる群から選択される、前記薄膜センサー。
【請求項１３】
薄膜センサーが５０ミクロン未満の厚さを有する、請求項１２記載の薄膜センサー。
【請求項１４】
薄膜センサーが界面活性剤及び消泡剤を含む、請求項１２記載の薄膜センサー。
【請求項１５】
界面活性剤が陽イオン性界面活性剤である、請求項１４記載の薄膜センサー。
【請求項１６】
界面活性剤が非イオン性界面活性剤である、請求項１５記載の薄膜センサー。
【請求項１７】
非イオン性界面活性剤が全ポリマーストック溶液の０．０１〜１０重量％の範囲の濃度のＴｗｅｅｎ ２０である、請求項１６記載の薄膜センサー。
【請求項１８】
消泡剤が有機シリコーン消泡剤である、請求項１４記載の薄膜センサー。
【請求項１９】
薄膜センサーのポリマーマトリクスが、０．２〜０．８ｇのＴｗｅｅｎ−２０及び０〜１ｇのＳａｇ．６３８を含む約７〜１０ｇのポリマーストック溶液から作成され、色素を添加して０．０１：１０〜０．０６：１０の色素対マトリクスの比とする、請求項１８記載の薄膜センサー。
【請求項２０】
測定される負荷電ポリマーが、ＨＰＳ−Ｉ、ＡＥＣ、及びＡＰＥＳからなる群から選択される、請求項１２記載の薄膜センサー。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公表番号】特表２０１０−５２９４２９（Ｐ２０１０−５２９４２９Ａ）
【公表日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５１０３９２（Ｐ２０１０−５１０３９２）
【出願日】平成２０年４月２８日（２００８．４．２８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０６１７０９
【国際公開番号】ＷＯ２００８／１５０５９４
【国際公開日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【出願人】（３９００４１５４２）ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【氏名又は名称原語表記】ＧＥＮＥＲＡＬ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月２８日（２００８．４．２８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０６１７０９
【国際公開番号】ＷＯ２００８／１５０５９４
【国際公開日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【出願人】（３９００４１５４２）ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【氏名又は名称原語表記】ＧＥＮＥＲＡＬ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
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