JP3498188B2 - 液体中成分の分析用試験片の製造方法 - Google Patents
液体中成分の分析用試験片の製造方法Info
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Description
験片の製造方法、さらに詳しくは、液体中成分の分析及
び測定を安定にかつ性能良く実施できる分析用試験片の
製造方法に関する。
ための試験片を製造する方法としては、ロール状の多孔
性マトリックスに、分析対象物質を検出するのに必要な
指示薬などの試薬を含有する溶液(以下、「含浸液」と
いう)を含浸させた後に、連続的に乾燥し、巻き取る方
法が採用されている。このようにして作製された含浸マ
トリックスを、以下「試験紙」という。次に、試験紙又
は基材に粘着剤や接着剤を塗布するか、又は両面テープ
などの粘着剤を貼付して、適当な寸法に裁断した試験紙
と基材を貼り合わせた後、適当な巾に裁断し試験片を得
る。
孔性マトリックスとしては、一般的に濾紙又はガラス繊
維濾紙が広く利用されている。その他のマトリックスと
して、不織布、メンブランフィルターの様な微多孔性
膜、フェルトやスポンジ等があるが、実際に分析用試験
片として用いるには、マトリックスの持つ液体の吸収性
や保持能力(容量)及び/又は不純物の混入やマトリッ
クスの不均一性などが問題となり、その他のマトリック
スが実際に利用されることは希である。これに比べ、濾
紙やガラス繊維濾紙は、液体の吸収性に優れ、保持能力
も高く、比較的均質であり、かつ不純物を全く又はほと
んど含有しない等、多くの利点を持ち、さらに入手が容
易であるなどの特色がある。しかし一方で、濾紙やガラ
ス繊維濾紙は、液体(特に水溶液)を吸収すると引っ張
り強度が低下する問題がある。
ティングマシンによる連続含浸・乾燥方式が採用されて
いる。含浸方法としては、浸漬、押し出し吐出、グラビ
ア転写等が用いられる。乾燥方式としては、送風乾燥が
一般的である。これら一連の工程において、マトリック
スには張力がかけられるため、液体を吸収した濾紙やガ
ラス繊維濾紙は、その張力により破断することがあり、
その為に使用できるマトリックスの厚さや密度その他の
性質が限定されたり、装置の張力調整が非常に難しい等
の問題があった。さらに、含浸され濡れたマトリックス
は、コーティングマシンの各ロールを汚染し、ロールに
付着した含浸液がロール上を通過するマトリックスに再
度吸収されて、結果的に作製ムラを引き起こすこともあ
る。一台のコーティングマシンで複数項目の試験紙を作
製する場合には、これら汚染されたロールの清掃には非
常に神経を使う必要がある。
の多孔性マトリックスは、濡れによって膨潤し、次いで
乾燥によって収縮することにより、平面性が損なわれ、
波打した状態になる。これは、多段含浸において、含
浸、乾燥ムラを引き起こす原因となるばかりでなく、試
験片に加工する際にも、裁断、貼付等の工程で作業性や
精度に問題を生じることがあった。
付する工程が含まれる。一般的には、両面テープやホッ
トメルト樹脂によって貼付又は接着を行うが、両面テー
プの粘着剤やホットメルト樹脂は、可塑剤や有機溶剤、
その他ガス化成分を含んでおり、これらの成分が貼付し
た試験紙に悪影響を与え、試験紙の安定性を低下させる
ことがある。また、マトリックスに含浸された成分の固
形分量や界面活性剤量が多い場合には、マトリックスと
両面テープの接着性が低下し、加工中又は加工後に試験
紙が基材から脱落したり、実際の測定に際して、液体中
に試験片を浸漬したときに、基材から脱落したりする等
の問題もあった。
トリックスの片面に合成樹脂液を塗布して補強層を設け
る技術が示されているが、その発明では、多孔性マトリ
ックスに試薬液を含浸させてから該マトリックスの裏面
へ合成樹脂液をラミネートして、試験紙(本発明でいう
試験片)を完成させている。しかし、この方法では合成
樹脂をラミネートする際に、溶融している熱可塑性樹脂
の熱や熱硬化性樹脂の硬化時に加える熱、あるいは紫外
線硬化樹脂の硬化時に使用する紫外線ランプからの紫外
線や高熱で、含浸させてある試薬が変性ないし失活する
虞れがある。また複数項目測定用の試験紙を作製する際
には、含浸済のマトリックスからコーティングマシンへ
付着した試薬が別のマトリックスへと付着し、試験紙間
でのコンタミネーションを招く虞れもある。更に、ここ
での試験紙は、試験紙全体が反応検知部であり、把手と
接合していない構造であるので、高価な試薬を使用する
試薬液を含浸させる場合には、コストが非常に高くつく
などの欠点がある。
決すべく鋭意研究に取り組んだ結果、これらの課題を解
決することのできる分析用試験片の製造方法を完成する
に至った。即ち、本発明は、多孔性マトリックスに、プ
ラスチックシート又は複合ラミネート材を接合し、接合
体に分析用試薬溶液を含浸し、乾燥し、要すれば接合体
を基材に担持させることを含んでなる液体中成分の分析
用試験片の製造方法を提供する。
て具体的に説明するが、本発明はこれらによって制限さ
れるものではない。本発明においては、分析用試薬を含
浸する前に多孔性マトリックスを、プラスチックシート
や複合ラミネート材に、コーティング又はラミネートに
より接合する。コーティング及びラミネートは、公知の
技術により容易に行なえる。
チレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリ塩化ビニ
ルなど種々のプラスチックが利用できる。また、接合す
る複合ラミネート材としては、ポリエステルとポリエチ
レンの複合材やポリエチレンとアルミの複合材、その他
種々の複合材が利用可能である。接合されるプラスチッ
クやラミネート材は、多孔性マトリックスの片面全体に
接合される場合だけでなく、部分的に接合される形態も
採り得る。接合するプラスチックの厚さは、一般に10
〜500μm、好ましくは20〜200μmである。以下
の説明において、これら多孔性マトリックスとプラスチ
ックシート又はラミネート材との接合物を接合マトリッ
クスと呼ぶ。
は、通常、巻き出し及び巻き取り部には負荷がかけら
れ、全体のライン(多孔性マトリックス)には張力がか
かる。この張力が強すぎると、含浸された多孔性マトリ
ックスは破断する結果となる。特に、強酸性や強アルカ
リ性の含浸液に濾紙を含浸した場合には、濡れ引張強度
が低下するために、さらに破断され易くなる。従来技術
では、破断を防止するために、テンションコントロール
やパスラインの工夫がなされる。しかし、本発明の接合
マトリックスはプラスチックを構成材の1つとしている
ため、通常使用される張力範囲で破断する心配はなく、
適正な張力で精度の高い含浸、乾燥が可能となる。
て、多孔性マトリックスに含浸された液が接触する各ロ
ールに裏写りし、ロールを汚染することが挙げられる。
ロールの汚染は幾つかの問題を引き起こす。例えば、ロ
ールに付着した液が再度多孔性マトリックスに転写吸収
され、結果的に含浸ムラを引き起こすこと及び/又はロ
ールの清浄が必要で、特に1台のコーティングマシンで
多項目の試験紙を製造する場合において、細心の注意を
払って清浄を行なわなければならないことなどが挙げら
れる。このような問題を回避する策としては、ロールを
PTFE(テフロン:登録商標)処理などによって撥水
性として転写を軽減する方法や、乾燥において、フロー
ティング方式を採用すること等が考えられるが、完全と
は言えない。複合マトリックスを用いた場合には、含浸
方法によってはプラスチック面に含浸液が若干付着しロ
ールを汚染することもあるが、再吸収による作製ムラを
引き起こす心配はない。プラスチック面に付着した液を
除去するために、含浸直後に吸水性ロールを用いたり、
ドクターブレードにより掻き落としたりする方法などが
利用できる。
きない試薬があると、別々に1回目、2回目、3回目と
多段階に別けて含浸乾燥する場合がある。その乾燥工程
において、膨潤性のある多孔性マトリックスは、乾燥収
縮により平面性が損なわれ、波打った状態で仕上がって
くる。波打状態となった試験紙は、多段含浸において含
浸乾燥ムラを引き起こす原因となり、また裁断、貼付な
どの加工工程において作業性や精度に問題を生じること
がある。一般には、皺伸ばしの方法として、熱ロールに
よるカレンダー処理が行なわれるが、分析用試験片の製
造分野においては、含浸液成分として熱安定性の低い試
薬が含有されることもあり、好ましい方法ではない。
るから原理的には、ラインの前後に強い張力を掛ける
か、及び/又は左右方向にテンションを掛ける、または
左右を固定し収縮を抑制すれば良い。左右方向を固定又
は左右方向に張力を掛ける方法は、繊維業界で一般的に
利用されており、これは、ピン又はクリップにより一定
耳端位置を固定し搬送する方式で、布地の乾燥やヒート
セットに利用される。
スでは、この方式を採用することは極めて困難である
が、本発明による接合マトリックスを用いれば容易にこ
の方式を利用することができ、乾燥後の試験紙の波打を
抑制することができる。また、接合されるプラスチック
や複合ラミネート材の種類、厚さ等により適当な強度
(硬度)を持たせることによりテンションコントロール
なしにマトリックスの波打を抑制することも可能であ
る。
一般には両面テープやホットメルト樹脂による接着が採
用される。両面テープやホットメルト接着剤には、可塑
剤や有機溶剤その他ガス化成分を含んでおり、従来技術
では、これらの成分が貼付された試験紙の安定性を低下
させるなどの問題があった。接合マトリックスを使用し
た本発明の試験紙では、多孔性マトリックスが接着面か
ら直接影響を受けることがなく、安定性が向上する。
乾燥された成分の固形分量や界面活性剤量が多い場合に
は、多孔性マトリックスと基材との接着性が低下し、加
工中又は加工後に試験紙が基材から脱落したり、実際の
測定に際して、液体中に試験片を浸漬したときに、基材
から脱落したりする等の問題もあったが、本発明の接合
マトリックスを用いれば、そのような問題は全く起こら
ない。何故ならば、本発明の接合マトリックスでは、試
薬を含浸、乾燥する前に、多孔性マトリックスとプラス
チックシートまたは複合ラミネート材とが物理的に強固
に接合されており、もはや多孔性マトリックス中に含有
される試薬の量や種類によって多孔性マトリックスとプ
ラスチックシートまたは複合ラミネート材との接合が剥
離することはありえず、また両面テープ等で接着される
接合マトリックスと基材の接着力が強固であることは容
易に理解できる。
ラスチックシート又は複合マトリックスとの接合体を用
いれば、安定性が良好で、かつ基材との接着性に優れた
試験片を得ることができる。さらに、製造工程におい
て、多孔性マトリックスの強度やコーティングマシンの
ロールからの汚染の影響を考慮する必要が無くなる。ま
た、乾燥収縮に伴う多孔性マトリックスの波打現象を抑
制し、平滑な乾燥物を得ることができる。更に、基材と
の接着に用いられる接着剤に含まれる揮発性物質によ
る、試薬に対する悪影響も回避できる。
的に説明する。尿中潜血検出用試験片 実施例1 処方: 1段目含浸液:0.5M pH5.3フタル酸水素カリウム緩衝液 150ml エタノール 100ml ラウリル硫酸ナトリウム 200mg EDTA 2Na 20mg クメンヒドロペルオキシド 20ml 2段目含浸液:エタノール 80ml キシレン 120ml 7−メチルキノリン 1ml 3,3',5,5'−テトラメチルベンチジン 1g 接合マトリックス:Whatman製 2Chr濾紙/ポリエチレン複合マトリックス 上に示した処方に基づき第1段含浸液を調製し、これに
接合マトリックスを浸漬し、乾燥後、該接合マトリック
スを続いて第2段含浸液に浸漬し、乾燥する。得られた
試験紙に両面テープを貼付した後、所定の寸法に裁断
し、基材(ポリエステルフィルム)に貼付して試験片を
得た。
ックスとしてWhatman製 2Chr濾紙を用いたほかは、
実施例1と全く同じ処方、製法により試験片を作製し
た。
スビンに入れ、乾燥剤の存在下に密栓した。これらを5
0℃の環境下で保存し、加速試験を実施した。検体とし
て自家調製のコントロール尿を用いて、専用反射率計に
より測定を行なった。加速試験結果を表1に示す。
の着色を意味し、試験紙の安定性が悪いことを示す。ま
た、検体2において反射率の上昇は試験紙感度の低下を
意味し、これも試験紙の安定性が悪いことを示す。表1
の結果から、本発明による接合マトリックスを用いた試
験紙片は、有意に安定性が向上していることが分かる。
この原因は前述したように、本発明の接合マトリックス
ではポリエチレンがバリアー層となり、両面テープ中に
含有されている試験紙を不安定化させる成分、例えば有
機溶剤や可塑剤の影響を、多孔性マトリックスが直接受
けることがないためである。
照して説明する。尿中ケトン体検出用試験片 実施例2 処方: 1段目含浸液:リン酸三ナトリウム 35g EDTA 4Na 15g 水酸化リチウム 5g 精製水 100ml 2段目含浸液:ニトロプルシッドナトリウム 3g トゥイーン20 5g ジメチルホルムアミド 100ml 接合マトリックス:Whatman製 2Chr濾紙/ポリエチレン/ポリエステル複 合マトリックス 上に示した処方に基づき第1段含浸液を調製し、これに
接合マトリックスを浸漬し、乾燥後、該接合マトリック
スを続いて第2段含浸液に浸漬、乾燥する。得られた試
験紙に両面テープを貼付した後、所定の寸法に裁断し、
基材(ポリエステルフィルム)に貼付して試験片を得
た。
ックスとしてWhatman製 2Chr濾紙を用いたほかは、
実施例1と全く同じ処方、製法により試験片を作製し
た。
本をアルミボトルに入れキャップをした後、振動試験を
実施した。 振動機:ストローク 50mm 振動回数 200/min 振動時間 1時間 試験本数 各5ボトル 振動試験の結果、実施例2では基材から試験紙が脱落す
ることはなかった。これに対し、比較例2では、合計で
12枚の脱落があった。
試験片を水に瞬時浸漬した後、余剰水分をペーパーで吸
い取り、上記と同条件で振動試験を実施した。その結
果、実施例2では基材から試験紙が脱落することはなか
った。これに対し、比較例2では、合計で42枚の脱落
があった。基材から試験紙が脱落する原因は、多孔性マ
トリックス中に含有される試薬量、特に界面活性剤量が
多い場合に、両面テープと試験紙との接着力が低下する
ためと考えられる。これに対し、接合マトリックスを用
いた場合には、両面テープにより接着されるのは、例え
ば実施例2ではポリエステルどうしであり、強固に接着
することから試験紙が基材から脱落することはない。
を表した拡大断面図図。
断面図。
断面図。
Claims (2)
- 【請求項1】 多孔性マトリックスに、プラスチックシ
ート又は複合ラミネート材を接合し、接合体に分析用試
薬溶液を含浸し、乾燥することを含んでなる液体中成分
の分析用試験片の製造方法。 - 【請求項2】 接合体をさらに基材に担持させる請求項
1に記載の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06107194A JP3498188B2 (ja) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | 液体中成分の分析用試験片の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06107194A JP3498188B2 (ja) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | 液体中成分の分析用試験片の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07270392A JPH07270392A (ja) | 1995-10-20 |
JP3498188B2 true JP3498188B2 (ja) | 2004-02-16 |
Family
ID=13160547
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP06107194A Expired - Lifetime JP3498188B2 (ja) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | 液体中成分の分析用試験片の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3498188B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9903864B2 (en) | 2009-04-09 | 2018-02-27 | Arkray, Inc. | Sample analysis tool, method for producing sample analysis tool, and method for inhibiting decrease in liquid permeability of development member |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4984248B2 (ja) * | 2007-09-21 | 2012-07-25 | パウダーテック株式会社 | シート状酸素検知剤及び該シート状酸素検知剤を有する複合脱酸素剤 |
-
1994
- 1994-03-30 JP JP06107194A patent/JP3498188B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9903864B2 (en) | 2009-04-09 | 2018-02-27 | Arkray, Inc. | Sample analysis tool, method for producing sample analysis tool, and method for inhibiting decrease in liquid permeability of development member |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07270392A (ja) | 1995-10-20 |
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