JP3566713B2 - 着色ラテックス粒子の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、乳化重合により得られたラテックス粒子を着色する工程が改良された着色ラテックス粒子の製造方法に関し、例えば、インク、もしくは塗料等の着色剤やフィルム、繊維、樹脂等の成形品及び診断試薬用担体等に用いるのに適した着色ラテックス粒子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
乳化重合により得られたポリマー粒子（以下、「ラテックス粒子」と略す。またラテックス粒子の水分散液を「ラテックス」とする。）は、一般に平均粒径０．０１〜１０μｍの均一な真球状粒子であり、インク、塗料、成形品材料、トナーあるいは診断試薬用担体等の広い範囲で用いられている。これらの用途においてラテックス粒子の着色は、その応用範囲を広げる上で極めて重要であり、幾つかの技術が提案されている。
【０００３】
従来より、ラテックス粒子の着色方法として、顔料及び染料を、乾燥ラテックス粒子と混合・混練する方法が知られている。しかしながら、これらの方法では、ラテックス粒子は不溶性着色剤のバインダーとしての役割を果たしており、ラテックス粒子自体が着色されている訳ではない。また、顔料を用いる方法では、粉砕・分散等の処理が煩雑であり、かつ乾燥状態での混合・混練では、均一な着色が困難であった。
【０００４】
また、一般のポリマー粒子（ビーズ等）の着色方法としては、有機溶媒を含む溶媒中にラテックス粒子を浸漬して油性着色剤を吸収・含浸させる方法（例えば特公昭５４−３１８３号公報）が提案されている。油性着色剤を用いるのは、水性着色剤に比較して耐候性にすぐれ、水系溶媒への溶出が少ないためである。この方法ではポリスチレンビーズ及び油性染料を、両者を溶解する有機化合物（ベンゼン誘導体等）中で７０℃以上の高温下で反応させることにより、粒子内部に着色剤が均一に浸透される。しかしながら、これらの方法では、ポリマー自体の変性を引き起こすため、ポリマー粒子自体の特性、例えば均一な球状粒子であることあるいは分散安定性に優れていること等を生かした用途、すなわちラテックス粒子に適した用途には応用することができない。
【０００５】
従って、ラテックス粒子の着色には、ラテックス粒子自体の変性が少ない、水溶性染料による着色方法が有利であるが、水溶性着色剤には上記のような欠点がある。そこで、水溶性着色剤による着色方法の改良法が、例えば特開昭６０−８３４８号公報、特開昭６０−９４１３２号公報及び特開昭６１−１９６５１号公報等に開示されている。これらの方法は、界面活性剤を含むアニオン性官能基含有ラテックスに、塩基性染料を酸性下で反応させ、８０℃以上に加熱することにより行われる。ここで界面活性剤は、ラテックス粒子の分散安定性に寄与しており、本方法では不可欠な成分である。しかしながら、界面活性剤は、ラテックスの使用時において悪影響を及ぼし得ることが指摘されており、そのような場合には、界面活性剤の除去操作が必要になる。ところが、これらの方法において、着色ラテックスにおいて界面活性剤を除去した場合は、自己凝集が起こり、ラテックス粒子の優れた分散安定性が必要な用途においては使用不可能となる。
【０００６】
一方、ラテックスの用途において、粒度分布や分散安定性等の性能を最も厳密に制御する必要のある応用例、すなわち上記界面活性剤除去操作が必須である応用例として、診断試薬用担体がある。該担体は各種疾病の診断において汎用されている免疫検査法に用いられている。この種の検査方法では、例えば、予め抗原または抗体を固定化した該担体と、抗体または抗原を含む体液との混合により引き起こされる凝集反応が利用される。この免疫凝集反応において、現在最もよく用いられている診断試薬用担体としては、合成高分子であるポリスチレン系のラテックス粒子である。
【０００７】
ラテックス粒子を用いた検査は、判定板上で用手法により試薬を混合し、凝集を観察する方法（スライド法）と、凝集の程度を光学的に測定する方法（ラテックス凝集法）が中心である。最近では、その他にマイクロタイター法、簡易検査装置によく用いられる免疫クロマト法、及び免疫フィルター法等も汎用され始めている。これらの方法では、凝集した担体あるいは移動した担体を肉眼で判定するため、該担体が背景に対して鮮明なコントラストを与え得る必要がある。すなわち、担体自体が着色されている必要がある。しかしながら、乳化重合により得られたラテックス及びラテックス粒子は通常白色のため、判定が困難であり、着色された担体が望まれていた。
【０００８】
これらの方法で用いられている着色担体としては、例えばマイクロタイター法では動物赤血球が用いられているが、▲１▼動物固体差によるロット間差がある、▲２▼判定時間が長い、▲３▼ヒト血清による偽陽性の出現等の欠点が指摘されている。他方、免疫クロマト法や免疫フィルター法では、金コロイド粒子、染料または顔料粒子を担体とした例がある。しかし、金コロイド担体では、適正な感度が得られにくく、粒径や再現性の制御が困難である。また染料あるいは顔料粒子は非球形であり不均一な多分散粒子のため、感度や再現性の点で問題がある。このように免疫測定法で用いられている従来の着色担体は欠点が多く、満足なものが得られていなかった。従って、着色されていない点を除けば満足な性能を有するラテックス粒子を着色する方法が望まれていた。
【０００９】
診断試薬用着色ラテックスの製造方法としては、現在、下記の３種類の方法が知られている。第１の方法は、重合性官能基及び発色性官能基を有するモノマーを重合することにより、着色ラテックスを得る方法である。本法は、例えば特開昭６２−１９５５５６号公報に開示されているように、アクリロイル基等を有する重合性モノマーに、アントラキノン基等の発色団を含む官能基を導入することにより重合性染料を合成し、該重合性染料を常法により重合して着色ラテックスまたは着色可能性ラテックスを得る方法である。しかし、この方法では、新規な重合性染料を合成する必要があるため操作が煩雑であり、使用し得るモノマーにも制限がある。また上記公報に記載の実施例では、着色可能基（第１アミノ基とジアゾカップリングして発色する官能基）をモノマーに導入して重合し、常法により試薬化して免疫反応を行った後、カップリング剤を添加して発色させるものが開示されているにすぎず、着色ラテックス自体の実施例は記載されておらず、性能の詳細も開示されていない。
【００１０】
診断試薬用着色ラテックスを得る第２の方法は、ラテックスを重合する際に着色成分を添加して重合し、着色ラテックスを得る方法（前着色法）である。前着色法の例としては、例えば特開昭５９−４５３０２号公報及び特開昭５９−７５１５２号公報に開示されている方法がある。これらは、いずれも重合性モノマーに着色剤（蛍光色素）を溶解し、これに界面活性剤、重合開始剤を添加して乳化重合を行うものである。しかし両者とも、蛍光色素を用いた例を開示しているだけであり、かつ免疫反応への応用には触れられていない。また、前着色法では、一般に重合開始剤により退色したり、染料の重合禁止効果によって重合が十分に進まなかったりするという欠点が指摘されているが（特開平１−１４４４２９号公報）、これらの問題についての言及もなされていない。
【００１１】
診断試薬用着色ラテックスを得る第３の方法は、通常の方法によりラテックス粒子を重合した後、着色操作を行う方法（後着色法）である。この法は、例えば、米国特許４，４１９、４５３号及び特開昭６０−２４２３７０号公報に開示されている。これらの方法では、油性染料のトルエンまたはベンゼン溶液をラテックスにゆっくり滴下して、攪拌し、一定温度下で攪拌を続けた後、溶媒を留去することにより着色ラテックスが得られる。染料はトルエン等の水難溶性有機溶媒に溶解されているため、反応溶媒（水）中において油滴となり、加温・攪拌することによりラテックスと接触して着色する。しかし、この法では、着色反応系に界面活性剤が必要であり、該界面活性剤の非存在下では着色されない。また、着色後の界面活性剤除去操作により、分散安定性が低下して、自己凝集を起こしてしまう。さらに、ラテックスの種類によっては全く着色せず、着色した場合でも退色が激しく、経時変化が大きいという欠点がある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来のラテックス粒子の着色方法では、ラテックス粒子に充分に濃色であり、かつ脱色が生じ難い着色を施すことが困難であった。また、診断試薬に用いる場合等では、ラテックス粒子の乾燥や有機溶媒に溶解させる等のラテックス粒子自体を変性させる操作を行うことなく着色する必要があり、かつ優れた分散安定性を保持した状態のまま着色することが必要であるが、このような要求を満たすラテックス粒子の着色方法は存在しなかった。
【００１３】
本発明の目的は、上述した従来の着色ラテックス粒子の製造方法の諸欠点を解消し、ラテックス粒子の変性を引き起こすおそれのある操作を必要とせず、従って着色前のラテックス粒子の性能を維持したまま、しかも簡便な操作で行い得る着色ラテックス粒子の製造方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、乳化重合により得られ、かつアニオン性官能基を有するラテックス粒子を、水系反応媒体中において、該反応媒体中に溶解された両性電解質である着色剤と接触させて着色することを特徴とする、着色ラテックス粒子の製造方法である。
【００１５】
上記本発明により、上記課題が達成される。以下、本発明の詳細を説明する。本発明では、乳化重合によりラテックス粒子が得られる。まず、このラテックス粒子の材料としてのモノマーを説明する。
【００１６】
本発明のラテックス粒子に用いられるモノマー
該ラテックス粒子は、アニオン性官能基を有するモノマー及び該モノマーと共重合可能なモノマーを共重合することにより得られる。
【００１７】
アニオン性官能基を有するモノマーとしては、（メタ）アクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、２−カルボキシエチル（メタ）アクリレート等のカルボキシル基を有するモノマー；スチレンスルホン酸、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルスルホン酸等のスルホン酸基を有するモノマー及びその塩類；２−（メタ）アクリロイルオキシエチルアシッドフォスフェート等のリン酸基を有するモノマー及びその塩類等が挙げられる。アニオン性モノマーの使用量は、好ましくは、下記のアニオン性モノマーと共重合可能なモノマー１００重量部に対して、０．００１〜１０重量部である。
【００１８】
またアニオン性モノマーと共重合可能なモノマーとしては、乳化重合が可能な公知のモノマーを用いることができる。該モノマーとしては、例えばスチレン、ビニルトルエン、ビニルキシレン、ビニルナフタレン、クロルメチルスチレン、クロルスチレン、ポリオキシエチレンアリールエーテル（メタ）アクリレート等のスチレン系モノマー；メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリロニトリル、（メタ）アクリルアミド、２−ヒドロキシメチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、エチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリレート類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のカルボン酸ビニルモノマー等が用いられ得る。
【００１９】
また必要に応じて、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，３−ブタジエン等の架橋性モノマーを添加することもできる。またこれらのモノマーは２種以上混合して用いても良い。
【００２０】
ラテックスの調製
本発明に用いられるラテックスの調製は、公知の乳化重合法により行われる。
【００２１】
乳化重合は、通常、乳化剤（界面活性剤）水溶液中に、水不溶性モノマー及び水溶性重合開始剤を添加し、攪拌しながら加温することにより行われる。重合生成物は、均一な平均粒径を有するポリマー粒子（ラテックス粒子）が水に分散した状態（ラテックス）で得られる。ラテックス粒子の平均粒径は、通常０．０１〜１．０μｍ程度である。得られたラテックスの性能は、その形態（真球状）、粒度分布及び分散安定性、夾雑物の有無により決定される。従って、次の着色工程では、着色前のラテックスの性能を維持するために、ラテックス粒子の乾燥や溶解等の操作を含まないことが必要である。
【００２２】
また、上記乳化剤を用いて得られたラテックスには、夾雑物として当然のことながら該乳化剤が含まれ、この乳化剤の存在により分散安定性が保たれる。しかしながら、ラテックスの後処理（各用途への応用）において該乳化剤による悪影響が指摘される場合が多く、除去処理を行う必要が生じる。例えば該ラテックスを診断試薬とするためには、免疫活性物質を吸着または結合する必要があるが、この段階で乳化剤の影響により凝集反応が起こる場合がある。また試薬化できたとしても、偽陽性反応の出現があることが指摘されている。
【００２３】
従って、乳化剤の除去操作が必須となるが、乳化剤の除去により上記の分散安定性が保たれなくなり、担体として使用不可能になる。もっとも、分散安定性の優れたラテックスであれば、着色工程の前あるいは後に透析等の操作によって上記乳化剤を除去することにより、本発明の方法によって着色ラテックスを得ることができる。
【００２４】
本発明に用いられるラテックスのさらに好ましい調製方法は、乳化剤（界面活性剤）を使用しないソープフリー重合である。ソープフリー重合法としては、例えば、特公平１−３６４８５号公報に開示される方法がある。該方法では、反応容器にイオン交換水、スチレン（モノマー）、過硫酸カリウム（重合開始剤）及びスチレンスルホン酸ナトリウムを仕込み、攪拌しながら反応系を窒素雰囲気にした後、反応温度７０℃で２４時間反応を行う。得られた粒子は非常に均一な粒度分布及び優れた分散安定性を有する。得られたラテックスの優れた分散安定性は、個々のラテックス粒子表面に存在する、スチレンスルホン酸由来のスルホン酸基同士の静電気的反発力によって維持されている。
【００２５】
ラテックスの粒子径は、反応の組成、反応温度、攪拌条件等により制御できるが、おおよそ０．０１〜１．０μｍで調節可能である。一方、１．０μｍを超える大粒径ラテックス粒子は、いわゆるシード重合法により調製できる。該重合法は例えば、１．０μｍ程度以下のラテックス粒子を種粒子（シード）として反応系に添加し、さらにモノマー及び重合開始剤、必要に応じて有機溶媒等を添加して重合を行う方法である。該シード重合法により１０μｍ程度までのラテックス粒子が得られる。
【００２６】
本発明の方法で用いるラテックスは、上記のソープフリー重合及びシード重合を含む乳化重合法で得られたラテックスのいずれもが使用可能である。またその平均粒径は、好ましくは０．０１〜１０μｍである。得られたラテックス粒子は、濾過後、濃度調製を行い水分散液の状態で次の着色工程に供される。
【００２７】
本発明における着色工程
本発明方法において、上記で得られたラテックスの着色方法は、ラテックス粒子が分散し、かつ両性電解質である着色剤が均一に、好ましくは完全に溶解した水系反応媒体中にて行われる。本発明方法の特徴は従来技術と異なり、均一な着色剤溶液中で着色反応を行うことであり、このことにより着色剤がラテックス粒子に浸透し、より濃色に、かつ脱色の少ない着色が施される。
【００２８】
また、反応媒体が上記のような内容物（ラテックス粒子、両性電解質である着色剤）を包含する限りにおいては、混合及び添加の方法・順序等は特に制限されない。例えば希薄なラテックスに粉末状の両性電解質の着色剤を添加して溶解することにより行い得るし、さらに水を添加して希釈・溶解することも可能である。より好ましくは、まず両性電解質である着色剤の水溶液を調製し、しかる後にラテックスと該着色剤溶液とを混合する方法があり、以下、この方法における手順に従って詳述するが、各条件は前記の方法でも同様である。
【００２９】
本発明で使用される着色剤は両性電解質である染料である。該染料は染料便覧〔（財）有機合成化学協会編、丸善（株）、東京、１９７０〕において、酸性染料に分類される染料の中で、１分子内にアニオン性官能基及びカチオン性官能基の両者を有しているものである。このような染料の例としては、例えばＡｉｚｅｎ Ｒｈｏｄａｍｉｎｅ Ｂ，Ａｃｉｄ Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ ＭｉｌｌｉｎｇＧ〔保土ケ谷化学社製〕，Ｗａｔｅｒ Ｖｉｏｌｅｔ １，Ｗａｔｅｒ Ｂｌｕｅ ９，Ｗａｔｅｒ Ｂｌｕｅ １６６，Ｗａｔｅｒ Ｂｌｕｅ １０５Ｓ，Ｓｏｌｕｂｌｅ Ｂｌｕｅ ＯＢＸ〔オリエント化学社製〕，Ｓｕｐｒａｎｏｌ
Ｃｙａｉｎｅ ６Ｂ〔バイエル社製〕等が挙げられる。
【００３０】
これらの両性電解質である染料は、該染料の有するカチオン性官能基で、被着色物であるアニオン性ラテックス粒子のアニオン性官能基にイオン結合し、かつ一方でフリーのアニオン性官能基によりラテックス粒子の良好な分散安定を保持することができる。ちなみにアニオン性官能基にイオン結合可能な染料としては塩基性染料も存在するが、この場合、染料分子中にはカチオン性官能基しか存在しないため、ラテックス粒子への結合は可能であるが、アニオン性官能基をマスクしてしまうため、分散安定性が低下し、自己凝集を起こしてしまう。従って、ラテックス粒子の優れた分散安定性を利用する用途については、両性電解質である染料を用いなければならない。
【００３１】
好ましい着色剤の濃度は、特に制限されないが、次工程でラテックスと混合した場合、着色剤が完全に溶解していることが望ましい。着色剤が不溶の状態で存在すると、濾過等の際ラテックスを巻き込み、回収率の低下につながるからである。特に好ましい着色剤の濃度としては、ラテックスの濃度、量、及び着色すべき色調等によって異なるが、０．００１〜５％である。また、好ましくは、着色反応時のラテックス固形分濃度は、０．０５〜１５重量、より好ましくは、０．５〜５重量％とされる。
【００３２】
次に上記の工程で得られた着色剤溶液とラテックスを混合する。この場合、攪拌されたラテックスに着色剤溶液を添加するか、あるいは攪拌された着色剤溶液にラテックスを添加する。また、この時に必要に応じて、水あるいは着色剤を溶解する水溶性有機溶媒等を添加しても構わない。また適当な緩衝液中で行うこともできる。いずれにせよ添加順序は特に問われず、均一な着色剤溶液にラテックス粒子が分散している状態が形成されればよい。また添加操作は徐々に滴下しても一括滴下しても構わないが、滴下操作の方がより好ましい。混合後、一定時間反応させる。反応温度は、着色剤の種類及び量、ラテックスの種類及び量により異なるが、ラテックス粒子の変性を起こさない程度であり、好ましくは２０〜６０℃である。また反応時間は、種々の条件により異なるが、１０〜２００時間程度である。また反応中は攪拌しなくてもよいが、攪拌することにより反応時間の短縮が可能である。
【００３３】
反応後全量を濾過し、遠心分離でラテックス粒子を沈降させる。沈降したラテックス粒子に精製水を添加して攪拌し、再び遠心分離して上清を除去することにより、残存する過剰の着色剤等を除去する。繰り返し洗浄を行い、上清が透明になった段階で洗浄操作を終了する。精製水により所定の固形分（ポリマー）濃度に調節する。
【００３４】
以上の本発明方法により、ラテックス粒子を変性させる乾燥操作や溶解操作を含まず、また界面活性剤を要せずに簡便に着色ラテックスを得ることができる。応用
上記本発明の方法により得られた着色ラテックスは、インクや塗料等の着色剤としてそのままの状態で、あるいは通常添加される各種添加剤、例えばインクの場合は調節剤帯び防腐剤等を添加して使用することができる。また、乾燥して各種の樹脂成形品の材料等として用いることが可能である。
【００３５】
さらに、着色ラテックスの用途において、その粒度分布や分散安定性等の性能について、最も高精度な制御を必要とするものに、診断試薬用担体へ応用が挙げられる。上記で得られたラテックスを免疫測定法に使用し得る診断試薬とするためには、免疫活性物質をラテックス粒子に固定化する必要がある。ここでいう免疫活性物質とは、梅毒トレポネーマ抗原、Ｂ型肝炎表面抗原（ＨＢｓ抗原）、トキソプラズマ抗原、ストレプトリジンＯ（ＳＬＯ）、ヒト絨毛性ゴナドトロピン（ＨＣＧ）、ヒトＩｇＧ、リウマチ因子、Ｃ反応性蛋白、ａ−フェトプロテイン等の抗原；抗ＨＢｓ抗体、抗ＳＬＯ、抗ＨＣＧ抗体、抗ＣＲＰ抗体等の抗体等、公知の免疫活性物質を含む。これらの免疫活性物質の固定化量は特に制限はないが、診断対象（検査項目）により異なる。一般には固定化量が多いほど感度が上昇するため、高感度が要求される場合には、担体に飽和するまで吸着することもできる。
【００３６】
これらの免疫活性物質の固定化は、公知の方法、すなわちラテックス粒子担体への物理的吸着もしくは抗原または抗体と担体との化学的結合のいずれをも用いることができ、また両者を併用してもかまわない。物理吸着法は、例えば、緩衝液に分散したラテックス粒子に、同様の緩衝液に溶解した免疫活性物質を添加し室温または３７℃で数時間反応させ、遠心分離により未反応の免疫活性物質を除去することにより行うことができる。また化学結合法は、ラテックス粒子の表面の官能基を利用して免疫活性物質を共有結合させる方法であり、従ってこの場合のラテックス粒子は、カルボキシル基、アミノ基、グリシジル基を有している必要がある。これらの官能基の導入は、該官能基を有するモノマーを重合の素材として用いるか、あるいは重合後に化学反応によってラテックスへの導入が可能である。例えば、カルボキシル基の導入は（メタ）アクリル酸の共重合ラテックス粒子、グリシジル基の導入はグリシジル（メタ）アクリレートの共重合ラテックス粒子を調製することにより行うことができる。また、通常はカルボジイミド等のスペーサー（カップリング剤）を添加し、ラテックス粒子と免疫活性物質を結合する。以上の方法により、着色された診断試薬が得られる。
【００３７】
【発明の作用】
本発明では、ラテックス粒子が分散されており、かつ両性電解質である着色剤が溶解した水系反応媒体中においてラテックス粒子の着色が行われる。従って、着色剤がラテックス粒子に浸透することにより、より濃色であり、脱色の生じ難い着色を施すことができる。
【００３８】
さらに、本発明では、上記のように水系反応媒体中においてラテックス粒子の着色が施されるため、着色のために、ラテックス粒子を乾燥したり、有機溶媒中に溶解させたりするというラテックス粒子の変性を招くような工程を実施する必要がない。
【００３９】
【発明の効果】
本発明では、乳化重合で得られたラテックス粒子を、該ラテックス粒子の変性を引き起こすような溶解あるいは乾燥工程を実施することなく着色し得るため、ラテックス粒子の性能を維持したまま着色を施すことができる。しかも、界面活性剤を添加することなく、比較的簡単な工程により上記着色が行われる。
【００４０】
従って、ラテックス粒子の性能を維持したまま着色することができ、さらに、従来法で得られた着色ラテックス粒子に比べて、より濃色であり、かつ脱色の生じ難い着色ラテックス粒子を容易に得ることができる。
【００４１】
よって、本発明により得られた着色ラテックス粒子は、様々な用途に用い得るが、特に、診断試薬用担体として好適に用いることができる。すなわち、本発明により得られた着色ラテックス粒子は、診断試薬用担体としての性能が、着色前のラテックス粒子と同等の性能を有しており、着色による試薬性能への悪影響が少ないため、マイクロタイター法や免疫クロマト法等の無着色ラテックス粒子では利用できなかった免疫測定法への応用が可能となる。
【００４２】
【実施例】
以下、本発明の非限定的な実施例を説明することにより本発明を明らかにする。
【００４３】
まず、後述の実施例及び比較例で得られた着色ラテックス粒子の評価方法を説明する。
〔固形分濃度の測定〕
重量（Ｗ_０ ）を精秤した容器に、ラテックス約３ｍｌを注入して容器ごと精秤（Ｗ_１ ）し、９０℃にて２時間乾燥させた。乾燥後、再び重量（Ｗ_２ ）を精秤し、次式より固形分濃度（ポリマー濃度）を求めた。
【００４４】
【数１】

【００４５】
〔ラテックス粒子の電子顕微鏡観察及び粒度分布〕
得られたラテックスの希釈液（固形分濃度０．０００１〜０．１重量％）をよく攪拌した後、その一定量を電子顕微鏡用支持膜上に滴下し、サンプルとした。該サンプルをデシケーター中で２時間以上放置して乾燥させた後、透過型電子顕微鏡（以下、ＴＥＭと記す）にて５，０００〜１５，０００倍で観察し、写真撮影を行った。また得られた写真について、画像処理装置を用いて画像解析計算を行い、粒度分布を測定した。
【００４６】
〔脱色試験〕
着色ラテックス（固形分濃度１重量％）５ｍｌに精製水１５ｍｌを添加し、室温で３０分間攪拌した後全量を定性濾紙「Ｎｏ．２：東洋濾紙社製〕で濾過し、濾紙上の残渣の有無を確認した。次に濾液を密封容器に移して超音波洗浄器「ジャパンフィールド社製〕にて３０分間超音波処理した。処理後、高速冷却遠心機〔ｈｉｍａｃ ＣＲ２０Ｂ３：日立工機社製〕にて４℃、１８，０００ｒｐｍで遠心分離し、上清の着色度を目視にて確認した。さらに上清を除去した後、ラテックス粒子に再び精製水１０ｍｌを添加し、３０分間攪拌して再分散させ、上記と同様の濾過操作を行い、濾紙上の残渣の有無を確認した。
【００４７】
〔経時変化試験〕
脱色及び分散安定性についての経時変化試験を行った。各ラテックスを精製水で希釈して固形分濃度０．０２５重量％とし、分光光度計〔Ｕ−３２００：（株）日立製作所製〕により着色剤の最大吸光度を測定した。各ラテックス１０ｍｌを密封容器に入れ５６℃にて保存し、一定時間後その一部を取り出し、同様に０．０２５重量％濃度の吸光度を測定し、その変化率（初期値に対する百分率）を調べた。
【００４８】
実施例１
精製水４１０ｇ、スチレン８０ｇ、過硫酸カリウム０．２ｇ及びスチレンスルホン酸ナトリウム０．５ｇを反応容器に仕込み、該反応容器に窒素を導入しながら攪拌した。７０℃に昇温して２４時間反応させた後、窒素導入を停止してさらに２４時間攪拌し、７０℃を保った。反応終了後、内容物を取り出して全量を濾過し、上記の方法にて固形分濃度（ポリマー濃度）を測定し、固形分濃度を１０重量％に調節し、試料１のラテックスを得た。また上記の方法で粒度分布を測定したところ、平均粒径は０．１２μｍであった。
【００４９】
得られた試料１のラテックスを水で希釈し固形分濃度５．０重量％とし、その５０ｍｌに、両性電解質である酸性染料〔Ｗａｔｅｒ Ｂｌｕｅ １６６：大和化工社製〕の０．２５重量％水溶液１００ｍｌを、攪拌しながら室温にて添加した。次に、マグネチックスタラー上にセットした恒温槽中で、４５℃にて４８時間攪拌した。反応終了後、定性濾紙で全量濾過した。濾液を精製水で希釈し、さらに精製水を添加して３０分間室温で攪拌した。高速冷却遠心機にて、４℃で１８，０００ｒｐｍ、５０分間遠心し、上清を除去し、再び精製水を添加して攪拌した。この洗浄操作を上清が透明になるまで繰り返した後、精製水を添加して固形分濃度を１重量％に調整し、着色ラテックスを得た（試料２）。
【００５０】
ＴＥＭにより状態を観察したところ変形等は認められず、粒度分布も着色前と同等であった。また上記の脱色試験を行ったところ脱色はみられなかった。また分散安定性の経時変化試験において５８０ｎｍの吸光度に変化は認められず、良好な分散性が保たれていた。また、脱色の経時変化試験を行った結果を、図１に実線（ａ）で示す。６週間の試験期間中において、脱色は認められなかった。
【００５１】
実施例２
モノマーとしてスチレン８０ｇ及びメタクリル酸２０ｇを用いた以外は、実施例１と同様に操作し重合反応を行った。反応終了後内容物を取り出して全量を濾過し、上記の方法にて固形分濃度（ポリマー濃度）を測定しながら、固形分濃度を１０重量％に調節し、試料３のラテックスを得た。また上記の方法で粒度分布を測定したところ平均粒径は０．３０μｍであった。
【００５２】
試料３のラテックスを固形分５．０重量％に希釈し、その５０ｍｌに、両性電解質である再生染料〔Ａｉｚｅｎ Ｒｈｏｄａｍｉｎｅ Ｂ：大和化工社製〕の０．２５重量％水溶液５０ｍｌを、攪拌しながら室温にて添加した。実施例１に準じて着色反応を行い、着色ラテックスを得た（試料４）。
【００５３】
ＴＥＭにより状態を観察したところ変形等は認められず、粒度分布も着色前と同等であった。上記の脱色試験を行ったところ、脱色はみられなかった。また経時変化試験を行った結果、実施例１と同様（図１の実線（ａ）で示した結果）であった。
【００５４】
以下の比較例１，２，３は、従来法による例である。
比較例１
実施例１で得られたラテックス（試料１、固形分濃度１０重量％）１００ｇに精製水２００ｍｌを加え、攪拌し、混合した。さらに攪拌を続けながら、油性染料〔Ｏｉｌ Ｂｒｅｅｎ：大和化工社製〕の０．０１重量％ベンゼン溶液１５ｍｌを、３０分間で反応系に滴下した。さらに２４時間攪拌した後、ベンゼンをロータリーエバポレーターで３５℃下にて留去した。得られたラテックスを濾過処理した後、精製水を添加して遠心分離した。得られた沈降物は白色であり、着色は認められなかった。
【００５５】
比較例２
上記比較例１において、反応系にドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム（界面活性剤）を０．１重量％濃度になるよう加えた以外は、比較例１と同様に操作した。着色反応後、洗浄操作を行ったところ、攪拌・遠心後の上清が透明になるまで１０回の洗浄を繰り返した。得られたラテックス（試料５）の洗浄後の着色度は、上記実施例１，２で得られた着色ラテックス（試料２及び４）に比較してかなり薄かった。
【００５６】
さらに上記の脱色試験を行ったところ、超音波処理及び遠心後の上清には着色剤の凝集塊が浮遊し、脱色がみられた。また上記の方法により経時変化試験を行った結果を図１に破線（ｂ）で示す。上記実施例１，２で得られた着色ラテックスの結果（図１の実線（ａ））と比較すると、脱色の具合が大きく、性能的に明らかに劣ることがわかる。
【００５７】
比較例３
本例では、従来技術の１つである、アニオン性ラテックスの塩基性染料による着色を行った。実施例１により得られたラテックス（試料１、固形分濃度１０重量％）１０ｍｌに、塩基性染料〔Ａｉｚｅｎ Ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｂｌｕｅ ＦＺ：保土ケ谷化学社製〕の０．５重量％水溶液１０ｍｌを添加し、実施例１に準じて着色した。得られた着色ラテックスを室温で１０分間放置したところ、凝集が生じた。３０分間の超音波処理により再分散したが、１０分後には再び凝集が生じた。
【００５８】
上記のように、塩基性染料を用いての着色は、両性電解質である染料による着色に比較して分散安定性が低く、自己凝集が起こるため、高い分散安定性を要する用途へは応用できないことが確認された。
【００５９】
試験例１
本試験例及び以下の試験例２においては、上記実施例１，２及び比較例２で得られたラテックスについて、診断試薬用担体に応用しその性能評価を行った。
【００６０】
まず本試験例では、ラテックス粒子に対するタンパク質（抗体）の吸着挙動について、無着色ラテックス（試料１及び３）及び着色ラテックス（試料２、４及び５）の比較を行った。
【００６１】
上記の各ラテックス（試料Ｎｏ．１〜５）を固形分濃度５重量％とし、その２ｍｌをとり、１５，０００ｒｐｍで３０分間遠心分離した。上清を除去し、沈降物に０．０５Ｍグリシン緩衝液（ｐＨ８．２）を加え全量を２ｍｌにした。これにヒトＩｇＧのグリシン緩衝溶液（ｐＨ８．２）を、最終濃度で１５０〜８００ｎｇ／ｍｌになるよう添加し、よく攪拌して混合して３７℃で９０分反応させた。次に１５，０００ｒｐｍで遠心分離し、上清を分別した。得られた上清を再び１５，０００ｒｐｍで遠心分離し、上清中のタンパク量を２８０ｎｍの吸光度により測定した。
【００６２】
上清中のタンパク質量を検量線から求め、添加タンパク質量から差し引くことにより、ラテックス粒子に吸着したタンパク質量を求めた。得られた結果を図２に示す。
【００６３】
図２において、（ａ）は試料１、（ｂ）は試料３、（ｃ）は試料２及び４、（ｄ）は試料５を示す。
着色ラテックス（試料２及び４）は、それぞれ対応する無着色ラテックス（試料１及び３）と同等の性能を示し、着色ラテックス試料（５）は対応する無着色ラテックス試料（１）に比較して明らかに吸着阻害が観察された。この結果より、本発明方法により得られた着色ラテックスは、着色による試薬化操作への悪影響がみられず、着色前の優れた性能を保持することが確認された。
【００６４】
試験例２
本試験例では、診断試薬用担体としたラテックスについて、ラテックス凝集測定法に応用し、評価した。
（１）診断試薬の調製
ラテックス（試料１〜５）を最終濃度２重量％になるようリン酸緩衝液（ｐＨ７．４）に分散させた。ＨＢｓ抗体の４０μｇ／ｍｌリン酸緩衝液（ｐＨ７．４）溶液を上記２重量％濃度の各ラテックスと等量混合して２ｍｌとし、３７℃で２時間攪拌して抗体を感作した。
【００６５】
次いで１８，０００ｒｐｍで遠心分離し、未感作抗体を除去した。遠心分離により沈降したラテックス粒子をリン酸緩衝液（ｐＨ７．４）で十分洗浄し、最後に正常モルモット血清０．２重量％を含有するリン酸緩衝液（ｐＨ７．４）を加えて２ｍｌとし、再分散させ３７℃で１０分間攪拌した。さらに、１８，０００ｒｐｍで遠心分離して上清を除去し、再びリン酸緩衝液（ｐＨ７．４）を添加して２ｍｌとし、診断試薬を得た。
（２）凝集反応（感度試験）
種々の濃度のＨＢｓ抗原を含むヒト血清１００μｌと、上記（１）で得られた診断試薬１００μｌをプレート上で混合し、凝集の有無及び凝集の強さを判定した。結果を下記の表１に示す。
【００６６】
【表１】

【００６７】
表１中の評価記号の意味は、以下の通りである。
−：１０分経過後でも凝集せず
±：１０分以内にわずかに凝集
＋：３分以内に凝集
＋＋：３分以内に強く凝集
この結果から、試験例１においては、着色ラテックス（試料２及び４）は、それぞれ対応する無着色ラテックス（試料１及び３）と同等の性能を示し、着色ラテックス（試料５）は対応する無着色ラテックス（試料１）に比較して凝集反応の阻害が観察された。
【００６８】
従って、本発明により得られた着色ラテックスは、着色による抗原抗体反応への悪影響がみられず、着色前の優れた性能を保持し得ることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１及び比較例２における経時変化試験の結果を示す図。
【図２】試験例１における添加抗体量に対する吸着抗体量の変化を示す図。

Claims (1)

1. 乳化重合により得られ、かつアニオン性官能基を有するラテックス粒子を、水系反応媒体中において、該反応媒体中に溶解された両性電解質である着色剤と接触させて着色することを特徴とする、着色ラテックス粒子の製造方法。

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