JP4665346B2

JP4665346B2 - 液体展開用シートの製造方法

Info

Publication number: JP4665346B2
Application number: JP2001179695A
Authority: JP
Inventors: 勝次中原
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2001-06-14
Filing date: 2001-06-14
Publication date: 2011-04-06
Anticipated expiration: 2021-06-14
Also published as: JP2002372510A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体、例えば血液や尿等の生体液の特定成分を検査・定量する際に用いられる生体液展開用シート、特に血液検査、さらには血糖値検査用に用いられる検査シート用の液体展開用シートの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、血糖値などの検査には、数滴の血液を測定器の先の試験紙に付けて、光学的な方法で測定されていた。
【０００３】
しかしながら、この光学方式は測定精度のバラツキが大きく、かつ血液（検体）量が多く必要で、さらに試験紙への血液の濡れ性が悪い等の問題を有していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる問題点を解決し、少量の検体量で測定でき、検体吸収速度が速く、検体の濡れ性も良好で、この結果測定精度の高いバイオセンサ用の生体液展開用シートの製造方法を提供することを目的とし、特に電極方式（電気伝導度測定）の検査シートにおいて、検査シートの吸引孔から血液が素早く導入・展開し、かつ電気伝導性に優れた生体液展開用シートの製造方法を提供することを目的としたものである。
【０００５】
電極方式の検査シートは、通常、測定極・対極／スペーサー／カバーから構成されている（特開平３−５４４４７号公報、特開平１０−２２７７５５号公報、特開平１１−４２０９８号公報等）。本発明は、この検査シートカバー用等に用いられる液体展開用シートの製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００６】
従来、液体展開用シートは基材の片面に液体受容層を形成し、そのまま巻き取る方法が採られていたが、この方法では基材の裏面にも液体受容層が薄く転写し、測定精度等に重大な問題が発生した。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
これらの目的に沿う本発明の液体展開用シートの製造方法は、基材の片面に液体受容層を設けてなる液体展開用シートにおいて、界面活性剤を少なくとも１種含有する該液体受容層を塗布後、中心線平均粗さが１５〜５００ｎｍ及び山数が７０〜５００個／０．１ｍｍ²であるセパレータを積層して巻き取ることを特徴とする液体展開用シートの製造方法である。
【０００８】
本発明の液体受容層を設けてなる液体展開用シートは、該液体受容層を塗布後、中心線平均粗さが１５〜５００ｎｍ及び山数が７０〜５００個／０．１ｍｍ²であるセパレータを積層して巻き取ることが必要である。セパレータを積層しないで巻き取った場合は、液体受容層が基材の裏面に薄く転写し、例えば生体液等の検査用チップとして組み込んだ時に、生体液が裏面にも拡がり、測定精度等に重大な問題が発生するため好ましくない。
【０００９】
本発明の液体展開用シートの液体受容層には、界面活性剤が少なくとも１種含有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の液体展開用シートの液体受容層は、有機系バインダーや無機系バインダーを主とした膜からなる。中でもバインダーと界面活性剤の混合物からなることが好適である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の液体展開用シートの製造方法は、基材の片面に少なくとも１種の界面活性剤を含有する液体受容層を設けてなる液体展開用シートの製造方法であり、かつ該液体受容層は有機系バインダーや無機系バインダーを主体とした膜で構成されている。
液体受容層として用いられるバインダーとしては、例えば、ポリエステル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、アイオノマ−樹脂、ウレタン樹脂、ナイロン樹脂、エチレン−アクリル酸共重合樹脂、エチレン−アクリル酸エチル共重合樹脂、エチレン−アクリル酸メチル共重合樹脂、エチレン−メタクリル酸共重合樹脂、エチレン−ビニルアルコ−ル共重合樹脂、ポリビニルブチラ−ル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアルキレンオキシド樹脂、ゼラチン等の有機系バインダー、ジルコニウム、珪素、アルミニウム、チタン原子等を含む無機系バインダーが挙げられるが、中でもポリエステル樹脂が基材との接着力や、生体液の濡れ・展開性から好ましく用いられる。
【００１２】
さらに、本発明においては、このバインダーに、表面抵抗値、臨界表面張力調整剤として、各種の界面活性剤を添加する。界面活性剤としては、例えば「実用プラスチック事典材料編」（（株）産業調査会１９９６年）や「１３３９８の化学商品」（化学工業日報社１９９８年）に記載の非イオン系、アニオン系、カチオン系、および両性系の界面活性剤が挙げられる。
【００１３】
液体受容層中の界面活性剤の含有量は、通常０．１〜２０部であり、好ましくは０．５〜１０部、より好ましくは１〜７部である。
【００１４】
界面活性剤の添加量が上記範囲内であれば、基材との接着性が低下せず、ブロッキングがおこりにくくなり、また、所望の表面抵抗値が得られ易くなり、液体の濡れ性・展開性、電気伝導性が適度に保たれ、測定精度や測定時間が適切となり好ましい。
【００１５】
本発明の基材としては、プラスチックフィルム、合成紙、紙または表面処理が施された複合シートが好ましく用いられるが、中でも寸法安定性や耐久性等の点からプラスチックフィルムが好ましい。
【００１６】
プラスチックフィルムの材質としては、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステルアミド、ポリエーテル、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリ−ρ−フェニレンスルフィド、ポリエーテルエステル、ポリ塩化ビニル、ポリ（メタ）アクリル酸エステルが挙げられる。また、これらの共重合体やブレンド物やさらに架橋したを用いることもできる。さらに、上記プラスチックフィルムの中でも、ポリエステル、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン２，６−ナフタレート、ポリエチレンα，β−ビス（２−クロルフェノキシ）エタン４，４’−ジカルボキシレート、ポリブチレンテレフタレートなどが好ましく、これらの中で機械的特性、作業性などの品質、経済性などを総合的に勘案すると、ポリエチレンテレフタレートが特に好ましく用いられる。
【００１７】
基材の厚みは特に限定されないが、通常１０μｍ〜５００μｍ、好ましくは２０μｍ〜３００μｍ、より好ましくは３０μｍ〜２００μｍであることが望ましい。
【００１８】
本発明のセパレータとしては、上記基材材料を用いることが出来る。セパレータの厚みは２〜７５μｍが好ましく、４〜５０μｍがより好ましい。さらにセパレータの厚みは基材より薄い方が好ましい。セパレータの厚みが上記範囲より薄いと、液体受容層の塗布・貼り合わせ工程やスリット工程等でセパレータにシワが発生したり、迷い巻き等が発生しやすくなる。セパレータの厚みが上記範囲より厚いと、液体受容層の塗布・貼り合わせ工程やスリット工程等でセパレータが浮き、迷い巻き等が発生しやすくなる。
【００１９】
セパレータを積層した液体展開用シートは、通常のラミネート法と同様にして製造される。すなわち、第１巻き出し部から基材を巻き出し、液体受容層を塗布・乾燥後、第２巻き出し部からセパレータを巻き出し貼り合わせることにより製造される。
【００２０】
セパレータの中心線平均粗さは、１５ｎｍ以上５００ｎｍ以下であり、２０ｎｍ以上４００ｎｍ以下であることが好ましい。セパレータの山数は、７０個／０．１ｍｍ²以上５００個／０．１ｍｍ²以下であり、８０個／０．１ｍｍ²以上４００個／０．１ｍｍ²以下であることが好ましい。中心線平均粗さ及び山数が上記範囲より低いと、液体受容層の塗布・貼り合わせ工程時に、セパレータが巻き込んだ空気が抜けきらず、セパレータが浮き、シワが発生したり、迷い巻き等が発生しやすくなる。また、中心線平均粗さ及び山数が上記範囲より高いと、液体受容層に擦り傷等が発生し易くなる。
【００２１】
セパレータの中心線平均粗さが２０ｎｍ以上４００ｎｍ以下及び山数が８０個／０．１ｍｍ²以上４００個／０．１ｍｍ²以下であることが特に好ましい。
【００２２】
本発明の液体展開用シートは、血液や尿等の生体試料や食品工業における原料や製品、果汁等の試料中に含まれる特定成分の検査・定量する際に用いられ、中でも好適には、血液や尿等の生体液の特定成分を検査・定量する際に用いられる生体液展開用シートとして用いられる。
【００２３】
本発明の液体展開用シートにおいて、液体受容層の表面抵抗値は１×１０¹²Ω以下が好ましく、５×１０¹¹Ω以下がより好ましい。表面抵抗値が上記範囲内であれば、液体の濡れ性・展開性、電気伝導性が適度にたもたれ、測定精度や測定時間が適切となり好ましい。
【００２４】
液体受容層の臨界表面張力は３５ｍＮ／ｍ以上であることが好ましく、より好ましくは４０ｍＮ／ｍ以上である。臨界表面張力が上記範囲より低いと、液体の濡れ性・展開性が悪化し、液体が測定極まで浸透せずに値が測定できなくなり好ましくない。
【００２５】
液体受容層の付着量は０．１〜５ｇ／ｍ²であることが好ましく、より好ましくは０．５〜５ｇ／ｍ²である。付着量が上記範囲であれば加工時の擦り傷等により付着層の脱落や、ピンホールが発生しにくくなり、測定精度がたもちやすくなる。また、作業性が悪くなったり、ブロッキングを生じにくくなり好ましい。
【００２６】
本発明の液体展開用シートの液体受容層は、有機系バインダーや無機系バインダー等を塗布した塗膜で構成される。
【００２７】
本発明の液体受容層は、例えば、液体受容層を構成する成分を含む塗布液を基材に塗布し塗膜とすることで形成することができる。塗布液は、例えば、バインダーと界面活性剤を混合して、トルエンやメチルエチルケトン（ＭＥＫ）等の有機溶剤や水等の溶媒で所望の濃度に希釈して得ることができる。
【００２８】
塗布液の塗布方法は特に限定されないが、グラビアコート法、リバースコート法、キスコート法、ダイコート法、およびバーコート法などの方法を用いることができる。この際、基材上には塗布液を塗布する前に、必要に応じて空気中あるいはそのほかの雰囲気中でのコロナ放電処理や、プライマー処理などの表面処理を施すことによって、塗布性が良化するのみならず、液体受容層をより強固に基材上に形成することができる。なお、塗布液濃度、塗膜乾燥条件は特に限定されるものではないが、塗膜乾燥条件は基材の諸特性に悪影響を及ぼさない範囲で行なうことが望ましい。
【００２９】
【実施例】
本発明における特性の評価方法について次に説明する。
【００３０】
（１）中心線平均粗さ（ＳＲａ）、山数（ＳＰｃ）
３次元表面粗さ計（小坂研究所製，ＥＴ−３０ＨＫ）を用い、触針法により測定を行った。ＳＲａ（単位：ｎｍ）は中心面（この平面と粗さ曲面が作る体積が、この面の上下で等しくなる）に対する３次元の平均粗さであり、ＳＰｃ（単位：個／０．１ｍｍ2）は粗さ曲面の中心面に平行で距離が６．２５ｎｍである平面を中心線の上下に設け、上下の２平面とも山と認めた山数を計測し、０．１ｍｍ2当たりに換算して表した物である。触針は２μｍＲ、カットオフ２５０μｍで測定した。
【００３１】
（２）表面抵抗値
東京電気（株）製のＨＩ−レジスタンステスターモデルＴＲ−２）（ＨＩ−ＲＥＳＩＳＴＡＮＣＥＴＥＳＴＥＲＭＯＤＥＬＴＲ−２）を用いて測定した。
【００３２】
（３）臨界表面張力
ＪＩＳ−Ｋ６７６８に準じ、濡れ指数標準液（和光純薬工業（株）製）を用いて測定した。
【００３３】
（４）付着量
塗布液を塗布した基材１００ｃｍ²の重量を測定し（Ａ）、次に塗布前の基材１００ｃｍ²の重量を測定し（Ｂ）、（Ａ−Ｂ）×１００で付着量（ｇ／ｍ²）を算出した。
【００３４】
（５）液体の濡れ性・展開性
ライフテクノロジーズ（ＬＩＦＥＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ）社製の牛胎児血清０．０５ｍｌを液体受容層面に滴下し、滴下５秒後の血清の広がり状態で血液の濡れ性・展開性を判定した。判定基準は次のとおりである。
血清の広がり１０ｍｍ以上： ○
血清の広がり９ｍｍ以下： ×
（実施例１）
東レ（株）製ポリエチレンテレフタレートフィルム“ルミラー”（タイプ１００Ｔ６０）を基材とし、また、塗布液として、ポリエステル樹脂（バインダー）（高松油脂（株）製ペスレジンＳ１４０）とカチオン系界面活性剤（東邦化学工業（株）製アンステックスＣ−２００Ｘ）及びアセチレングリコール類のエチレンオキサイド付加物界面活性剤（日信化学工業（株）製オルフィンＥ１００４）を、固形分比で１００／１０／２の割合で調合し、トルエン／ＭＥＫ＝１／１で１５％に希釈したものを用意した。
１５％に希釈した塗布液をグラビアコータにて基材に塗布し、１２０℃で３０秒乾燥し、セパレータとして東レ（株）製ポリエチレンテレフタレートフィルム“ルミラー”（ＳＲａ：３１．１ｎｍ，ＳＰｃ：１０９．４個／０．１ｍｍ2）を積層して巻き取った本発明の液体展開用シ−トを得た。セパレータの浮きやシワ発生もなく問題なく巻き取れた。乾燥後の付着量は１．５ｇ／ｍ²であった。得られた液体展開用シートの特性は、表１に示したとおり、液体の濡れ性・展開性（血清の広がり１７ｍｍ）が優れたものであった。
【００３５】
（実施例２）
実施例１において、カチオン系界面活性剤の代わりにアニオン系界面活性剤（三洋化成工業（株）製ケミスタット３５００）を用いた以外は、同様にして、本発明の液体展開用シ−トを得た。セパレータの浮きやシワ発生もなく問題なく巻き取れた。乾燥後の付着量は１．５ｇ／ｍ²であった。得られた液体展開用シートの特性は表１に示したとおり、液体の濡れ性・展開性（血清の広がり１８ｍｍ）が優れたものであった。
【００３６】
（実施例３）
実施例１において、カチオン系界面活性剤の代わりに非イオン系界面活性剤（三洋化成工業（株）製ケミスタット２５００）を用いた以外は、同様にして、本発明の液体展開用シ−トを得た。セパレータの浮きやシワ発生もなく問題なく巻き取れた。乾燥後の付着量は１．５ｇ／ｍ²であった。得られた液体展開用シートの特性は表１に示したとおり、液体の濡れ性・展開性（血清の広がり１５ｍｍ）が優れたものであった。
【００３７】
（実施例４）
実施例１において、セパレータとして東レ（株）製ポリエチレンテレフタレートフィルム“ルミラー”（ＳＲａ：８３．５ｎｍ，ＳＰｃ：１５２．７個／０．１ｍｍ2）を用いた以外は同様にして本発明の液体展開用シ−トを得た。セパレータの浮きやシワ発生もなく問題なく巻き取れた。乾燥後の付着量は１．５ｇ／ｍ²であった。得られた液体展開用シートの特性は、表１に示したとおり、液体の濡れ性・展開性（血清の広がり１７ｍｍ）が優れたものであった。
【００３８】
（実施例５）
実施例１において、セパレータとして東レ（株）製ポリエチレンテレフタレートフィルム“ルミラー”（ＳＲａ：１０２．５ｎｍ，ＳＰｃ：２１２．４個／０．１ｍｍ2）を用いた以外は同様にして本発明の液体展開用シ−トを得た。セパレータの浮きやシワ発生もなく問題なく巻き取れた。乾燥後の付着量は１．５ｇ／ｍ²であった。得られた液体展開用シートの特性は、表１に示したとおり、液体の濡れ性・展開性（血清の広がり１７ｍｍ）が優れたものであった。
【００３９】
（比較例１）
実施例１において、セパレータを積層しない液体展開用シートを得た。得られた液体展開用シートは基材の裏面に液体受容層が薄く転写し、液体の濡れ性・展開性（血清の広がり１７ｍｍ）が裏面にも発現し、生体液の検査用チップとして組み込んだ時に、生体液が裏面にも拡がり、測定精度等に重大な問題が発生するものであった。
【００４０】
（比較例２）
実施例１において、セパレータとして東レ（株）製ポリエチレンテレフタレートフィルム“ルミラー”（ＳＲａ：１０．３ｎｍ，ＳＰｃ：６２．３個／０．１ｍｍ2）を用いた以外は同様にして液体展開用シートを得た。セパレータを積層して巻き取るとき、セパレータが巻き込んだ空気が抜けきらず、セパレータが浮き、シワが発生したり、迷い巻き等が発生した。
【００４１】
【表１】

【００４２】
本発明の液体受容層を設けてなる液体展開用シ−ト製造方法によれば、液体受容層の裏面への転写もなく、該液体受容層は液体の濡れ性・展開性が非常に優れた液体展開用シ−トが得られ、これは特に血液や尿等生体液の検査用として好ましく用いられる。さらには、食品の原料や製品中の特定成分の検査用などの用途においても好ましく用いることができる。

Claims

基材の片面に界面活性剤を少なくとも１種含有する液体受容層を設けてなる液体展開用シートにおいて、該液体受容層を形成後、該液体受容層側に、中心線平均粗さが１５〜５００ｎｍ及び山数が７０〜５００個／０．１ｍｍ²であるセパレータを積層して巻き取ることを特徴とする液体展開用シートの製造方法。
セパレータの厚みが２〜７５μｍであることを特徴とする請求項１記載の液体展開用シートの製造方法。
セパレータの厚みが基材の厚みより薄いことを特徴とする請求項１または２記載の液体展開用シートの製造方法。
基材およびセパレータがプラスチックフィルムであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液体展開用シートの製造方法。