JPH0623764B2

JPH0623764B2 - ｐＨ測定用インキ組成物およびそれを用いて形成された検査体

Info

Publication number: JPH0623764B2
Application number: JP3378684A
Authority: JP
Inventors: 健宮崎; 貢一尾本
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1984-02-24
Filing date: 1984-02-24
Publication date: 1994-03-30
Anticipated expiration: 2009-03-30
Also published as: JPS60178362A

Description

【発明の詳細な説明】発明の技術分野本発明は、溶液とくに尿、血液、リンパ液などの体液の
ｐＨを測定するための検査体を形成するのに適したイン
キ組成物ならびにそれを用いて形成された検査体に関す
る。

発明の技術的背景ならびにその問題点溶液のｐＨを迅速簡単かつ正確に知ることは、多くの化
学環境のもとで求められている。また溶液とくに尿など
の体液のｐＨを知ることは、体液中に蛋白質が存在する
か否かを正確に知ることの手助けとなるほか、腎孟炎、
膀胱炎などを引き起こす細菌尿の可能性を確認すること
の手助けとなる。

従来溶液のｐＨは、複数のｐＨ指示薬を含む水溶液をろ
紙などの吸水性支持体に含浸して製造されたｐＨ試験紙
が広く用いられてきた。たとえば特公昭38−２４２００
号公報には、ｐＨ指示薬組成物を含む溶液に吸収性担持
体を含浸してなるｐＨ試験片が提案されている。ところ
がこの試験片は、製造工程が多く工程管理上不利で製造
コストも高くなっていた。そこで製造工程が簡素化でも
大量生産に適したｐＨ試験片も提案されている。

たとえば、特公昭44−２５９５３号公報には、複数のｐ
Ｈ指示薬と吸着性粉末を支持体上に貼着してなるｐＨ試
験片が提案されており、また実開昭57−７９７６７号公
報には、ｐＨ指示薬を含むｐＨ測定用インキ組成物を支
持体上に印刷して設けたｐＨ測定領域を有するｐＨ試験
片も提案されている。しかしながら、このようなｐＨ試
験片では、以下のような問題点があった。

(a) 試験片を被検液に浸漬した後、これを乾燥すると
一旦発色された色の退色現象が顕著に認められる。

(b) 試験片を被検液に浸漬した際に、指示薬が被検液
中に溶出することがあり、鮮明な呈色が得にくくなるこ
とがある。

(c) 試験片を被検液に浸漬した際に、呈色に時間がか
かる。

本発明者らは、上記問題点を解決するため研究した結
果、複数のｐＨ指示薬、４級アンモニウム塩またはアミ
ン塩、結合剤、吸水性粉末および溶媒からなるｐＨ測定
用インキ組成物を用いて、これを支持体上に塗布するこ
とによって、一挙に上記問題点が解決されることを見出
した。

発明の目的ならびにその概要本発明は従来技術に伴なう欠点を解決しようとするもの
であって、以下のような目的を有している。

(a) 優れた感度および指示性能を有するｐＨ検査体な
らびにそのためのインキ組成物を提供すること。

(b) 一旦得られた色の乾燥後における退色があまり認
められないｐＨ検査体ならびにそのためのインキ組成物
を提供すること。

本発明に係るｐＨ測定用インキ組成物は、ｐＨ指示薬、
４級アンモニウム塩またはアミン塩、結合剤および吸水
性粉末からなる試薬組成物が、溶媒好ましくは非水溶媒
中に溶解あるいは分散されて形成されている。また本発
明に係るｐＨ検査体は、上記組成のｐＨ測定用インキ組
成物を支持体上に塗布してなるｐＨ測定領域を有してい
る。

発明の具体的説明以下に、まず、本発明に係るｐＨ検査体を形成するに際
して用いられるｐＨ測定用インキ組成物について具体的
に説明する。イ ) 原理ｐＨによって色調の変わる支持薬を好ましくは複数種組
合わせて、被検液のｐＨを指示薬の色調を判別すること
によって測定する。ロ ) ｐＨ指示薬被検液の水素イオン濃度に応じて色調の変化する指示薬
であればどのような支持薬も使用できる。また複数種の
支持薬を適当に選択または組合せることによって、広い
範囲のｐＨ領域を測定することもできる。たとえば、ｐ
Ｈ支持薬としてメチルレッドとプロモチモールブルーと
を組合わせて用いれば、ｐＨ５〜９の範囲で良好なｐＨ
の判定が可能である。

ｐＨ支持薬は、インキ組成物の固形分に対して0.01〜
０．８重量％の量で存在することが好ましい。ハ ) ４級アンモニウム塩またはアミン塩試薬組成物中に４級アンモニウム塩を適量配合すること
によって、一旦発色された色の経時的な退色現象が大き
く抑制され、かつ鮮明な色が得られる。

４級アンモニウム塩としては、アルキルトリメチルアン
モニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム
塩、サバミン型アンモニウム塩などが用いられる。これ
らのうち、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩が
特に好ましい。

なお４級アンモニウム塩の代わりに、陽イオン型界面活
性剤として知られている第１級アミン塩、第２級アミン
塩および第３級アミン塩あるいはポリエチレングリコー
ルも使用できる。

これらの４級アンモニウム塩またはアミン塩は、インキ
組成物の固形分に対して0.05〜１重量％の量で存在する
ことが好ましい。ニ ) 結合剤結合剤は、上記試薬類および級水性粉末を、支持体上に
形成可能とするために用いられ、被検液中の成分および
ｐＨなどに影響を及ぼさず、しかも試薬類の溶出を防止
しかつ呈色反応を妨げないものであることが要求され
る。

このような要件を満たすｐＨ測定用インキ組成物に適し
た結合剤は、ｐＨ支持薬の発色を全く妨げしかも発色し
て得られた色を安定化するという顕色効果を有する水溶
性高分子化合物と、ｐＨ指示薬の発色を妨げずしかも試
薬類の被検液中への溶出を防止するという効果を有する
皮膜形成能を有する水不溶性高分子化合物とが組合わさ
れて形成されていることが好ましい。

上記の水溶性高分子化合物としては、(i)かんしょデン
プン、ばれいしょデンプン、こんにゃく粉、ふのり、寒
天、アルギン酸ナトリウム、トロロアオイ、トンガロゴ
ム、アラビアゴム、デキストラン、レバン、ニカワ、ゼ
ラチン、カゼイン、コラーゲンなどの天然親水性高分子
化合物、(ii)メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセ
ルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメ
チルセルロースなどのセルロース誘導体、カルボキシメ
チルデンプン、ジアルデヒドデンプン誘導体などの半合
成親水性高分子化合物および(iii)ポリビニルアルコー
ル、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドンまたは
これらの共重合体、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリエ
チレンオキシドなどの合成高分子化合物などが挙げられ
る。これらの化合物のうち、特にヒドロキシエチルセル
ロースなどのセルロース誘導体およびポリビニルピロリ
ドンなどの合成高分子化合物が好ましい。

一方上記の皮膜形成を有する水不溶性高分子化合物とし
ては(i)ニトロセルロース、酢酸セルロース、エチルセ
ルロース、酢酪酸セルロースなどのセルロース樹脂、(i
i)ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン樹
脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩
化ビニル共重合体樹脂、ポリビニルブチラール、ポリ酢
酸ビニルエマルジョン、酢酸ビニルコポリマー（酢酸ビ
ニル−アクリル酸エステルなど）エマルジョン、アクリ
ル酸エステル共重合体エマルジョン、塩化ビニリデン共
重合体エマルジョン、エポキシ樹脂エマルジョン、合成
ゴムラテックスなどが挙げられる。このうち、ウレタン
樹脂およびポリビニルブチラール、ｐＨ指示薬の呈色反
応に悪影響を及ぼさないため好ましい。

結合剤は、インキ組成物の固形分に対して２〜18重量％
の量で存在することが好ましい。ホ ) 吸水性粉末は、試験組成物中に配合されることによ
って、被検液とｐＨ指示薬との接触を促進し、該指示薬
の呈色反応を促進する働きを有する。

このような吸水性粉末としては、水と接触した場合に、
極端な酸性あるいはアルカリ性を示すものは好ましくな
く、しかも白色度の高いものが好ましい。具体的には、
カオリン、合成シリカ、ガラス、セルロースブロック、
微結晶セルロース、イオン交換セルロース、イオン交換
樹脂、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸アル
ミニウムなどが用いられうる。

吸水性粉末は、インキ組成物の固形分に対して30〜90重
量％の量で存在することが好ましい。ヘ ) 溶媒溶媒は、上記試薬類特に結合剤を均一かつ安定に溶解あ
るいは分散させうるものが好ましい。この条件を満たす
溶媒としては、芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、エス
テル類、アルコール類などの非水溶媒または水あるいは
これらの混合物が用いられる。

しかしながら、ｐＨ測定用インキ組成物を支持体上に塗
布した後の乾燥工程を低温でしかも短時間で行なうとい
う点で非水溶媒を用いることが好ましい。非水溶媒を用
いた場合には、残留水分に起因する試薬組成物の変質劣
化を防止できるという効果もある。ト ) その他の成分場合によっては、上記各成分のほかに、少量の湿潤剤た
とえば非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、陽イ
オン界面活性剤、両性イオン界面活性剤ポリエチレング
リコール類などを、ｐＨ測定用試薬組成物中に配合する
こともできる。この湿潤剤は、各試薬の分散に役立ち、
均一な試薬層の形成を促進し、水ぬれ性を向上させるこ
とができる。湿潤剤は試薬組成物の固形分に対して、
０．２〜５重量％の量で存在することが好ましい。

また指示薬の呈色色調をさらに見やすくするために、た
とえばオイルイエローなどの背景色素を添加してもよ
い。

上記のようなｐＨ測定用インキ組成物は、支持体上に塗
布されてｐＨ測定領域が形成され、本発明に係る検査体
が得られる。塗布技術としては、印刷法、コーティング
法（たとえばロールコーティング、スプレーコーティン
グ、ベタコーティング）などが用いられうる。本発明に
おいては、インキ組成物の塗布量が比較的多くかつ塗布
量が一定であることが好ましいため、シルクスクリーン
印刷法、凹版印刷法、グラビア印刷法などによって、イ
ンキ組成物を支持体上に設けることが好ましい。塗布量
は、インキ組成物の種類に応じて変化するが、一般に２
〜１50g／m²（乾燥時）であることが好ましい。

支持体は、試薬組成物と反応せずしかも試薬の呈色を阻
害しないものであることが好ましく、具体的には、たと
えば紙、合成紙、不織布または合成樹脂フィルムあるい
は紙と合成樹脂フィルムとの積層体などが用いられる。

このような支持体上にｐＨ測定領域が設けられた本発明
に係るｐＨ検査体は、スティック状、ロール状、テープ
状などの形態に形成されていてもよい。あるいは支持体
自体が被検液を採取しうるような形態たとえばコップ
状、試験管状、皿状、トレイ状、スポイト状に形成さ
れ、その支持体上にｐＨ測定領域を設けて、本発明に係
るｐＨ検査体としてもよい。

発明の効果本発明に係るｐＨ検査体は、４級アンモニウム塩または
アミン塩ならびに特定の結合剤を含有するｐＨ測定用イ
ンキ組成物を用いて形成されているので、以下のような
効果がある。

a) 被検液中に浸漬し呈色させた後に、発色した色の経
時的な退色が少ない。b) ｐＨ測定用領域がある程度耐
水性を有しており、指示薬の被検液中への溶失が少な
い。

c) 呈色が迅速でかつ得られる色調が鮮明である。

d) 支持体上に直接塗布好ましくは印刷法によりｐＨ測
定用領域が形成できるため、大量生産に有利で工程も短
縮できる。

実施例１下記組成のｐＨ測定用インキ組成物を調製した。

メチルレッドナトリウム塩 0.01 重量部ブロモメチールブルー 0.13 ヒドロキシエチルセルロース４（Ｇ．Ａ．Ｆ社製Ｋ-90（商品名））ビニルブチラール樹脂 0.5 （大日本インキ製、パンデックスＴ-5670（商品名））アルキルベンジルジメチルアンモニウムクロリド 0.14 （花王石けん製、サニゾール（商品名））微結晶セルロース 36 （旭化成、アビセルＳＦ（登録商標））エチルセロソルブ 60 以上の組成物を充分にホモミキサーで微細分散させた
後、スクリーン印刷法により、厚み250μｍの白色ポリ
スチレンシート上に一辺が 5mmの四角形となるように印
刷した。用いたスクリーン版は 100メツシユ、レジスト
およびスクリーン秒の厚みの合計は 130μｍであった。

得られた印刷物を65℃で30分乾燥後、スティック状に断
裁してｐＨ測定用検査体を得た。

これらのスティックを、既知のｐＨ溶液で試験した。各
種水素イオン濃度で認められた着色は次のようであっ
た。ｐＨ５橙色ｐＨ６黄色ｐＨ７黄緑色ｐＨ８緑色ｐＨ９青色呈色は、均一かつ鮮明であり、ｐＨ５〜９の範囲で容易
に判別できるものであった。また、色素等などの被検体
液中の溶出は認められず、浸漬後、室内で20分間放置し
ても色調は変らず、数時間放置して試薬層が乾燥しても
ｐＨ5 以外は殆んど同じ色調を維持していた。

また、検査される尿のような溶液でも正確にｐＨを測定
できる。またこの検査体を長期保存（１年６ケ月）して
も呈色性能に変化はなく、安定であった。

また、上記のｐＨ測定用インキ組成物は、安定で、調製
後１ケ月経過後でも、再分散させるだけで印刷可能で、
得られた検査体は同様に良好な性能を有していた。

実施例２実施例１のｐＨ測定用インキ組成物において、ヒドロキ
シエチルセルロースをポリビニルピロリドン( GAF社製
Ｋ−90 )に、そしてポリビニルブチラール樹脂をウレタ
ン樹脂（大日本インキ製、バンデックス・Ｔ−5670）に
代えた以外は実施例１と同様にしてｐＨ測定用検査体を
製造した。

得られたｐＨ測定用検査体はｐＨ５〜９の範囲で実施例
１と同様、鮮明でかつ安定な呈色を示した。

＜比較例１＞（四級アンモニウム塩の効果）実施例１のｐＨ測定用インキ組成物において、サニゾー
ルを配合しない以外は実施例１と同様にして検査体を製
造した。

この検査体を被検溶液に浸漬後、発色した色の経時変化
はつぎのようになった。

pH 浸漬直後浸漬後20分経過時５橙色橙色６橙黄色橙色７黄緑色黄色８緑色黄色９青色黄色呈色後試薬層が乾いていくにしたがって特にアルカリ性
領域での退色が著しかった。

＜比較例２＞（水溶性高分子化合物結合剤の効果）下記組成のｐＨ測定用インキ組成物を実施例１と同様に
して調製した後支持体上に印刷して、ｐＨ測定用検査体
が製造した。

メチルレッドナトリウム塩 0.07重量部ブロモチモールブルー 0.30 エチルセルロース 5 （ハーキュレス製Ｎ−50）微結晶セルロース 36 （旭化成．アビセルＳＦ）ｎ−ブチルアルコール 9 トルエン 50 得られた検査体を、被検体液中に浸漬した後発色するま
でに要した時間は約１分であり、しかも４〜５分で退色
現象が認められた。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（イ）ｐＨ指示薬、（ロ）アルキルトリメ
チルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモ
ニウム塩およびサパミン型アンモニウム塩からなる群か
ら選択された４級アンモニウム塩、または第１級アミン
塩、第２級アミン塩および第３級アミン塩からなる群か
ら選択されたアミン塩、（ハ）結合剤、および（ニ）吸水性粉末からなる試薬組
成物が、溶媒中に溶解あるいは分散されてなることを特
徴とする、ｐＨ測定用インキ組成物。
【請求項２】結合剤が、顕色効果を有する水溶性高分子
化合物と、皮膜形成能を有する水溶性高分子化合物とか
らなる、特許請求の範囲第１項に記載のインキ組成物。
【請求項３】顕色効果を有する水溶性高分子化合物が、
ヒドロキシエチルセルロースまたはポリビニルピロリド
ンである、特許請求の範囲第２項に記載のインキ組成
物。
【請求項４】皮膜形成能を有する水溶性高分子化合物
が、ウレタン樹脂またはポリビニルブチラール樹脂であ
る、特許請求の範囲第２項に記載のインキ組成物。
【請求項５】（イ）ｐＨ指示薬、（ロ）アルキルトリメ
チルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモ
ニウム塩およびサパミン型アンモニウム塩からなる群か
ら選択された４級アンモニウム塩、または第１級アミン
塩、第２級アミン塩および第３級アミン塩からなる群か
ら選択されたアミン塩、（ハ）結合剤、および（ニ）吸
水性粉末からなる試薬組成物が溶媒中に溶解あるいは分
散されてなるｐＨ測定用インキ組成物を、支持体上に塗
布してなるｐＨ測定用領域を有することを特徴とする、
ｐＨ測定用検査体。
【請求項６】結合剤が、顕色効果を有する水溶性高分子
化合物と、皮膜形成能を有する水溶性高分子化合物とか
らなる、特許請求の範囲第５項に記載の検査体。
【請求項７】顕色効果を有する水溶性高分子化合物が、
ヒドロキシエチルセルロースまたはポリビニルピロリド
ンである、特許請求の範囲第６項に記載の検査体。
【請求項８】皮膜形成能を有する水溶性高分子化合物
が、ウレタン樹脂またはポリビニルブチラール樹脂であ
る、特許請求の範囲第６項に記載の検査体。