(57)【要約】【課題】刺激応答性高分子ゲルを利用した水分インジゲータであって、信頼性や目視性が高く、浸漬時間、暴露時間、水の状態（ｐＨ、温度、塩濃度など）なども確認可能な水分インジゲータを提供すること。【解決手段】例えば、水分インジゲータは、基板１０上に、膨潤時の体積平均粒子径２０μｍの高分子ゲル１１を含む領域１１Ａ、膨潤時の体積平均粒子径６０μｍの高分子ゲル１２を含む領域１２Ａ、膨潤時の体積平均粒子径１００μｍの高分子ゲル１３を含む領域１３Ａを、図中右から左へ並列配置している。そして、透水性基材１４で領域１１Ａ〜１３Ａを囲むように覆っている。このように例えば、互いに物性値が異なるように粒子径が異なる複数の刺激応答性高分子ゲルが配置する。また、例えば、互いに物性値が異なるように刺激応答性種が異なる複数の刺激応答性高分子ゲルが配置してもよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに物性値が異なる複数の刺激応答性高分子ゲルが配置された、水分インジケータ。
【請求項２】
前記複数の刺激応答性高分子ゲルは粒子径が異なる、請求項１に記載の水分インジケータ。
【請求項３】
前記複数の刺激応答性高分子ゲルは刺激応答性種が異なる、請求項１に記載の水分インジゲータ。
【請求項４】
前記複数の刺激応答性高分子ゲルは、ｐＨ応答性高分子ゲル及び熱応答性高分子ゲルから選ばれる少なくとも１種を含む、請求項１に記載の水分インジケータ。
【請求項５】
前記複数の刺激応答性高分子ゲルが支持体上に配置された、請求項１に記載の水分インジケータ。
【請求項６】
前記支持体が有彩色を有する、請求項５に記載の水分インジケータ。
【請求項７】
前記複数の刺激応答性高分子ゲルを、同一物性値の刺激応答性高分子ゲルごとに所定領域に配置した、請求項１に記載の水分インジケータ。
【請求項８】
前記配置が積層配置である、請求項７に記載の水分インジケータ。
【請求項９】
前記配置が並列配置である、請求項７に記載の水分インジケータ。
【請求項１０】
前記複数の刺激応答性高分子ゲルがそれぞれ色材を含有し、当該色材の色が前記所定領域に配置された前記刺激応答性高分子ゲルごとに異なる、請求項７に記載の水分インジケータ。
【請求項１１】
前記所定領域に配置された前記刺激応答性高分子ゲルごとに、刺激応答性種が異なる、請求項７に記載の水分インジケータ。
【請求項１２】
互いに物性値が異なる複数の刺激応答性高分子ゲルを収縮状態で配置し、前記複数の刺激応答性高分子ゲルに水分を保持させて体積変化させ、前記複数の刺激応答性高分子ゲルの互いに異なる物性値よる保持する水分量差に応じた光学変化で表示する水分量表示方法。
【請求項１３】
前記複数の刺激応答性高分子ゲルは粒子径が異なる、請求項１２に記載の水分量表示方法。
【請求項１４】
前記複数の刺激応答性高分子ゲルは刺激応答性種が異なる、請求項１２に記載の水分量表示方法。
【請求項１５】
前記複数の刺激応答性高分子ゲルは、ｐＨ応答性高分子ゲル及び熱応答性高分子ゲルから選ばれる少なくとも１種を含む、請求項１２に記載の水分量表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部刺激の付与により体積変化する刺激応答性高分子ゲルを利用した水分インジゲータ、及び水分量表示方法に関する。これら、水分インジゲータ及び水分量表示方法は、例えば、例えば使い捨ておむつの尿の判定、カップ麺などの食べ頃の判定、冷凍食品などの解凍履歴判定、吸液物質乾燥状態や乾燥履歴判定、などの水分量表示に利用することができる。
【背景技術】
【０００２】
従来から周囲の湿度に応じて変色する湿度インジケータが種々提供されている。この種の湿度インジケータとしてよく知られているのは、塗料に塩化コバルト、塩化カルシウムなどを添加し、湿度に対応して変色するセンサ材を布帛や紙などに塗布又は含浸させたものである（例えば、実開昭６４−２８９３４号公報参照）。
【０００３】
水中又は水を付着することにより発色し、かつ耐環境保存性、すなわち大気中の湿度による呈色がない、優れた保存安定性を具備した水分インジゲータを提供することを目的として、有機塩基により、水の関与で発色する電子受容性呈色有機化合物、有機塩基、吸水性粉末、及び高分子結着剤から成る組成物が非水溶媒中に溶解もしくは分散されて成る可逆性水分インジケータ用インキ組成物と、そのインキ組成物を支持体上に塗布して成る水分インジケータ記録媒体（例えば、特開平６−３３４５号公報参照：可逆性水分インジケータ用インキ組成物及びそれを用いた記録媒体）、前記有機酸が一般式Ｒ−ＳＯ２−ＮＲ１Ｒ２で表されるスルホン酸誘導体あるいは芳香族スルホン酸アミドである上記の消色型水分インジケータ用インキ組成物（例えば、特開平８−９２５１１参照：水分インジケータ用インキ組成物及びそれを用いた記録媒体）が提案されている。
【０００４】
また、水分によってインキ被膜が溶け出し、図柄が崩れ去る水分インジケータ用インキ組成物の提供を目的として、ポリビニルピロリドンに炭素数２〜２２のアルキル基を、樹脂全体に対し、１〜８０重量％含有するようグラフト重合させてなる樹脂、及び／又は、ヒドロキシエチルセルロース及び／又はヒドロキシプロピルセルロースの親水基の末端のＯＨ基に、炭素数２〜２２のアルキル基を片側に有する、オレフィンオキシド、グリシジルエーテル、グリシジルエステル、又はグリシド酸エステルからなる群から選択される少なくとも１つをグラフト重合させてなる樹脂と、着色剤としての顔料とから主としてなることを特徴とする水分インジケータ用インキ組成物（例えば、特開２００３−１８３５４６号参照：水分インジケータ用インキ組成物）、水分の検知下で変色させて視認性を向上させ、しかも、水分検知後も図柄の形状を残したままデザイン性の低下を防ぐことを目的に１又は２以上の水に対する溶解性の異なる樹脂と、２以上の水に対する溶解性あるいは分散性の異なる着色剤によって構成されるインキで、水により組成物の一部が発色剤ごと溶出し、また、別の発色剤を含む組成物が残留することによってインキ被膜が変色する機構を持つ水分インジケーターインキ組成物（例えば、特開２００４−２８５１９１公報：水分により変色するインジケーターインキ組成物）、水分インジケーターインキ組成物中に用いる顔料として、０．２〜１０μｍの平均粒子径の顔料を用いることを特徴とする高透湿性フィルム用水分インジケーターインキ組成物（例えば、特開２００５−１５６６４公報：高透湿性フィルム用水分インジケーターインキ組成物）が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】実開昭６４−２８９３４号公報
【特許文献２】特開平６−３３４５号公報
【特許文献３】特開平８−９２５１１号公報
【特許文献４】特開２００３−１８３５４６号
【特許文献５】特開２００４−２８５１９１公報
【特許文献６】特開２００５−１５６６４公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記提案された水分インジケータ用インキは、１）それ自体が水分を保持できない、２）インキが拡散溶出する、３）コントラストが低いため色変化がハッキリしない、４）浸漬あるいは暴露時間を確認できない、４）水の状態（ｐＨ、温度、塩濃度など）を確認するなどの多目的な確認ができない、など種々問題がある。
【０００７】
このため、信頼性や目視性が高く、浸漬時間、暴露時間、水の状態（ｐＨ、温度、塩濃度など）を確認可能な水分インジゲータが望まれていた。
【０００８】
従って、本発明は、刺激応答性高分子ゲルを利用した水分インジゲータであって、信頼性や目視性が高く、浸漬時間、暴露時間、水の状態（ｐＨ、温度、塩濃度など）なども確認可能な水分インジゲータを提供することを目的とする。加えて、本発明は、刺激応答性高分子ゲルを利用した水分量表示方法であって、信頼性や目視性が高く、浸漬時間、暴露時間、水の状態（ｐＨ、温度、塩濃度など）なども確認可能な水分量表示方法を提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
本発明の水分インジゲータは、互いに物性値が異なる複数の刺激応答性高分子ゲルが配置されたことを特徴としている。
【００１０】
本発明の水分インジゲータにおいて、前記複数の刺激応答性高分子ゲルは粒子径が異なってもよいし、刺激応答性種が異なってもよい。また、前記複数の刺激応答性高分子ゲルは、ｐＨ応答性高分子ゲル及び熱応答性高分子ゲルから選ばれる少なくとも１種を含むことがよい。
【００１１】
本発明の水分インジゲータにおいて、前記複数の刺激応答性高分子ゲルは支持体上に配置されることができる。この場合、前記支持体が有彩色を有することがよい。
【００１２】
本発明の水分インジゲータにおいて、前記複数の刺激応答性高分子ゲルは、同一物性値の刺激応答性高分子ゲルごとに所定領域に配置することがよい。この場合、前記配置が積層配置であってもよいし、並列配置であってもよい。
【００１３】
また、前記複数の刺激応答性高分子ゲルがそれぞれ色材を含有し、当該色材の色が前記所定領域に配置された前記刺激応答性高分子ゲルごとに異なることがよい。さらに、前記所定領域に配置された前記刺激応答性高分子ゲルごとに、刺激応答性種が異なっていてもよい。
【００１４】
一方、本発明の水分量表示方法は、互いに物性値が異なる複数の刺激応答性高分子ゲルを収縮状態で配置し、前記複数の刺激応答性高分子ゲルに水分を保持させて体積変化させ、前記複数の刺激応答性高分子ゲルの互いに異なる物性値による保持する水分量差に応じた光学変化で表示することを特徴としている。
【００１５】
本発明の水分量表示方法において、前記複数の刺激応答性高分子ゲルは粒子径が異なってもよいし、刺激応答性種が異なってもよい。また、前記複数の刺激応答性高分子ゲルは、ｐＨ応答性高分子ゲル及び熱応答性高分子ゲルから選ばれる少なくとも１種を含むことがよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、刺激応答性高分子ゲルを利用した水分インジゲータであって、信頼性や目視性が高く、浸漬時間、暴露時間、水の状態（ｐＨ、温度、塩濃度など）なども確認可能な水分インジゲータを提供することができる。加えて、本発明によれば、刺激応答性高分子ゲルを利用した水分量表示方法であって、信頼性や目視性が高く、浸漬時間、暴露時間、水の状態（ｐＨ、温度、塩濃度など）なども確認可能な水分量表示方法を提供することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１８】
本発明の水分インジゲータは、互いに物性値が異なる複数の刺激応答性高分子ゲル（以下、単に「高分子ゲル」と称する場合がある）が配置されたことを特徴としている。
【００１９】
本発明の水分インジゲータでは、水分インジゲータ用インクとしての高分子ゲルが乾燥状態から水分又は水蒸気との接触により膨潤及び膨潤状態から乾燥して収縮することを利用するもので、信頼性、目視性が高い水分インジゲータとなる。これは、高分子ゲルが、それ自体水分を保持すると共に、拡散溶出しないため信頼性が高く、しかも、高分子ゲルはその内部に色材を保持できるため色材も拡散溶出することがなく、体積変化による表示であるためコントラストが高い表示が可能となるため目視性にも優れる。
【００２０】
ここで、互いに物性値が異なるとは、例えば、互いに異なる粒子径を持つことや、互いに異なる刺激応答性を持つ、互いに異なる色材を含有することや体積変化が一方的なことや可逆的なことを示す。そして、このような互いに異なる物性値を持つ複数の高分子ゲルとは、例えば高分子ゲル粒子の群の物性値が、当該群ごとに異なることを意味する。
【００２１】
例えば、高分子ゲルは粒子径が異なると、その吸液速度（乾燥状態の高分子ゲルが水と接触して平衡膨潤に達すまでの時間）が異なり、互いに粒子径の異なる複数の刺激応答性高分子ゲルを配置することで、所定の粒子径の高分子ゲル毎に、水分の保持量（体積変化の大きさ）が異なるため、その保持量に応じて水分量表示が可能となる。つまり、粒子径毎で高分子ゲルの平衡膨潤に達すまでの時間が異なるため、粒子径を調整し例えば基板上に規則的に配置することで水中浸漬時間、高湿度暴露時間が高分子ゲルの体積変化（例えば色変化）で確認できる。ここで、平衡膨潤とは、吸液量が平衡に達し体積変化の増加が確認されなくなった状態を示す。
【００２２】
この互いに異なる粒子径の高分子ゲルは、高分子ゲル粒子の群の粒度分布が一つのピークを有し、当該群ごとに粒度分布のピーク値が異なることを意味する。これにより、高分子ゲル粒子の群ごとの水分保持量差が明確に出やすくなり、よりコントラストが高く目視性に優れた水分インジゲータとなる。なお、粒子径が異なるとは、高分子ゲルの膨順時の粒子径が異なることを示す。
【００２３】
なお、本発明において粒子径とは体積平均粒子径を意味する。体積平均粒子径、及び粒度分布は、動的光散乱法式粒度分布測定器（ＬＡ―３００（ホリバ（株）製））等によって容易に測定することができる。なお、本発明において、互いに異なる粒子径の高分子ゲルとは、粒度分布のピーク値を一つ有する高分子ゲル粒子群であって、下記式で求められた粒度分布：ＧＳＤ  Ｉｎｄｅｘが１．６以下のもの、より好ましくは１．４５以下のものを意味する。
式：ＧＳＤ  Ｉｎｄｅｘ＝（Ｄ８４ｖ／Ｄ１６ｖ）１／２
【００２４】
なお、動的光散乱法式粒度分布測定器（ＬＡ―３００（ホリバ（株）製））等によって測定された粒度分布を、分割された粒度範囲（チャンネル）に対し、体積、数それぞれについて小径側から累積分布を描き、体積で累積１６％となる粒子径を体積平均粒子径Ｄ１６ｖ、数で累積１６％となる累積個数粒子径をＤ１６ｐと定義する。同様に、体積で累積５０％となる粒子径を体積平均粒子径Ｄ５０ｖ、数で累積５０％となる粒子径を個数平均粒子径Ｄ５０ｐと定義する。また、同様に、体積で累積８４％となる粒子径を体積平均粒子径Ｄ８４ｖ、数で累積８４％となる累積個数粒子径をＤ８４ｐと定義する。体積平均粒子径は該Ｄ５０ｖである。
【００２５】
また、例えば、互いに異なる刺激応答性を持つ高分子ゲルを用いることで、乾燥状態から水分又は水蒸気との接触により膨潤及び膨潤状態から乾燥して収縮することでの高分子ゲル自体の水分或いは水蒸気の接触による膨潤による水分量の表示と共に、刺激応答による膨潤・収縮により、例えば、ｐＨ、温度、塩濃度など水の状態を複数確認することができるようになる。つまり、水分のｐＨ、温度、塩濃度、含有物質などにより高分子ゲルの体積変化量が異なることから、それらを例えば、基板上に規則的に配置することで多目的に水の状態が高分子ゲルの体積変化（例えば色変化）で確認できる
【００２６】
このように、本発明の水分インジゲータでは、例えば、互いに異なる物性値を備える複数の刺激応答性高分子ゲルを収縮状態で配置し、複数の刺激応答性高分子ゲルに水分を保持させて体積変化させ、複数の刺激応答性高分子ゲルの互いに異なる物性値よる保持する水分量差に応じた光学変化で表示することができる。これが、本発明の水分量表示方法である。
【００２７】
本発明の水分インジゲータにおいては、異なる物性値の高分子ゲルを、同一物性値の高分子ゲルごとに所定領域に配置する。これにより、目視性の高い水分インジゲータとなる。
【００２８】
高分子ゲルの配置は、支持体上に配置する方法が一般的であるが、本発明においては、互いに物性値が異なる高分子ゲルを、同一物性値の高分子ゲルごとに所定領域に配置することがよい。この所定領域への配置は、積層配置でも、並列配置でも、目的に応じて適宜行うことができる。いずれの場合でも、少なくも、高分子ゲルが水分インジゲータ外部の水分或いは水蒸気と接触するように、繊維質基材内部に埋め込むと共に固定化したり、透水性基材で覆ったりする必要がある。
【００２９】
積層配置の場合には、互いに物性値が異なる高分子ゲルを透水性基材で隔離しつつ各所定領域を積層することがよい。これにより、水分インジゲータの厚み方向（積層方向）に水分或いは水蒸気が到達し、水分インジゲータとして機能させることができる。この場合、厚み方向の
【００３０】
一方、並列配置の場合には、例えば、互いに物性値が異なる高分子ゲルを所定領域に配置し、且つ当該所定領域を並列配置することがよい。この所定領域を、例えば、メモリ状、同心円状、文字状などの描画状に配列することにより、水分インジゲータの目視性が飛躍的に向上することとなる。
【００３１】
ここで、支持体としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン、ポリスチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等の合成樹脂シート、合成樹脂多孔質シート、合成樹脂フィルム、合成樹脂多孔質フィルム、前記シート及びフイルムに金属をラミネートしたシート及びフィルム、シート状金属薄板、ガラスなどが挙げられる。支持体が有彩色を有する場合、高分子ゲルが乾燥状態、即ち収縮状態であると、当該支持体の有彩色を表示することとなり、乾燥状態を容易に確認することができ、水分インジゲータの目視性が向上する。
【００３２】
また、繊維質基材としては、ナイロン系繊維、アクリル系繊維、ポリエステル系繊維、ポリプロピレン系繊維、ポリ塩化ビニル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリウレタン系繊維、木材パルプ、綿、羊毛、ビスコースレーヨン、アセテート、キュプラ、カーボン繊維、チタン繊維、ガラス繊維などが挙げられる。
【００３３】
また、透水性基材としては、ポリエステル樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリスチレン樹脂、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樹脂、無水マレイン酸系共重合体樹脂等の合成高分子；メチルセルロース、エチルセルロース、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等のセルロース誘導体；でんぷん等の多糖類；ゼラチン、アルギン酸ナトリウム等の天然高分子などの多孔質フィルム、多孔質シートや親水性の高いポリビニルピロリドン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、セルロース誘導体、天然高分子などの５０μm以下のフィルムやシートなどが挙げられる。
【００３４】
以下、水分インジゲータ用インクとしての高分子ゲルについて詳細に説明する。
まず、高分子ゲルについて説明する。高分子ゲルとしては、乾燥状態から水分又は水蒸気との接触により膨潤及び膨潤状態から乾燥して収縮する機能に加え、例えば、ｐＨ変化、イオン濃度変化、化学物質の吸脱着、溶媒組成の変化、又は熱等、外部刺激の付与によって、液体（水分又は水蒸気）を吸収・放出して体積変化（膨潤・収縮）するものである。これらの刺激応答性に応じて、水の状態を確認することができる。特に、ｐＨ応答性（ｐＨ変化）、熱応答性は、水の状態としては利用頻度が高く好適である。このため、高分子ゲルとしては、ｐＨ応答性高分子ゲル、熱応答性高分子ゲルの少なくとも１種を適用することが好適である。
【００３５】
高分子ゲルの体積変化は一方的なものでも可逆的なものであってもよいが、可逆的であるものが好ましい。以下に、高分子ゲルの具体例を示す。
【００３６】
ｐＨ変化によって刺激応答する高分子ゲルとしては、電解質系高分子ゲルが好ましく、その例としては、ポリ（メタ）アクリル酸の架橋物やその塩、（メタ）アクリル酸と（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸アルキルエステルなどとの共重合体の架橋物やその塩、ポリマレイン酸の架橋物やその塩、マレイン酸と（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸アルキルエステルなどとの共重合体の架橋物やその塩、ポリビニルスルホン酸の架橋物やビニルスルホン酸と（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸アルキルエステルなどとの共重合体の架橋物、ポリビニルベンゼンスルホン酸の架橋物やその塩、ビニルベンゼンスルホン酸と（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸アルキルエステルなどとの共重合体の架橋物やその塩、ポリアクリルアミドアルキルスルホン酸の架橋物やその塩、アクリルアミドアルキルスルホン酸と（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸アルキルエステルなどとの共重合体の架橋物やその塩、ポリジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミドの架橋物やその塩酸塩、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミドと（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸アルキルエステルなどとの共重合体の架橋物やその４級化物や塩、ポリジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミドとポリビニルアルコールとの複合体の架橋物やその４級化物や塩、ポリビニルアルコールとポリ（メタ）アクリル酸との複合体の架橋物やその塩、カルボキシアルキルセルロース塩の架橋物、ポリ（メタ）アクリロニトリルの架橋物の部分加水分解物やその塩などが挙げられる。
【００３７】
これらの中でも、ポリ（メタ）アクリル酸系高分子材料は好ましく使用される。このｐＨ変化によって刺激応答する高分子ゲルにより、水のｐＨを確認することができる。
【００３８】
イオン濃度変化によって刺激応答する高分子ゲルとしては、前記したｐＨ変化による刺激応答性高分子ゲルと同様なイオン性高分子材料が使用できる。このイオン濃度変化によって刺激応答する高分子ゲルにより、塩等の添加、イオン交換性樹脂の使用などの水の状態が確認できる。
【００３９】
化学物質の吸脱着によって刺激応答する高分子ゲルとしては、強イオン性高分子ゲルが好ましく、その例として、ポリビニルスルホン酸の架橋物やビニルスルホン酸と（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸アルキルエステルなどとの共重合体の架橋物、ポリビニルベンゼンスルホン酸の架橋物やビニルベンゼンスルホン酸と（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸アルキルエステルなどとの共重合体の架橋物、ポリ（メタ）アクリルアミドアルキルスルホン酸の架橋物や（メタ）アクリルアミドアルキルスルホン酸と（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸アルキルエステルなどとの共重合体の架橋物などが挙げられる。
【００４０】
特に、ポリアクリルアミドアルキルスルホン酸系高分子が好ましく使用される。この化学物質の吸脱着によって刺激応答する高分子ゲルにより、化学物質として、界面活性剤、例えば、ｎ−ドデシルピリジニウムクロライドなどのアルキルピリジン塩、アルキルアンモニウム塩、フェニルアンモニウム塩、テトラフェニルホスフォニウムクロライドなどのホスホニウム塩などのカチオン性界面活性剤などが含まれているか否かの水の状態を確認することができる。
【００４１】
溶媒組成の変化によって刺激応答する高分子ゲルとしては、一般にほとんどの高分子ゲルが挙げられ、その高分子ゲルの良溶媒と貧溶媒とを利用することで膨潤、収縮を引き起こすことが可能である。溶媒組成の変化によって刺激応答する高分子ゲルにより、水分に他の溶媒が含まれているか否かの水の状態を確認することができる。
【００４２】
熱の付与によって刺激応答する高分子ゲルとしては、ＬＣＳＴ（下限臨界共融温度）やＵＣＳＴ（上限臨界共融温度）をもつ高分子の架橋体や、互いに水素結合する２成分の高分子ゲルのＩＰＮ（相互侵入網目構造）体などが好ましい。ＬＣＳＴをもつ高分子の架橋体は高温において収縮し、ＵＣＳＴをもつ高分子の架橋体やＩＰＮ体は逆に高温で膨潤する特性をもっている。
【００４３】
ＬＣＳＴをもつ高分子の架橋体の具体的な化合物例としては、ポリＮ−イソプロピルアクリルアミドなどの〔Ｎ−アルキル置換（メタ）アクリルアミド〕の架橋体やＮ−アルキル置換（メタ）アクリルアミドと（メタ）アクリル酸及びその塩、又は（メタ）アクリルアミド、又は（メタ）アクリル酸アルキルエステルなどの２成分以上の共重合体の架橋体、ポリビニルメチルエーテルの架橋物、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのアルキル置換セルロース誘導体の架橋体などが挙げられる。これらの中でも、ポリＮ−イソプロピル（メタ）アクリルアミドが特に好ましい。
【００４４】
ＵＣＳＴをもつ高分子の架橋体の具体的な化合物例としては、ポリ［３−ジメチル（メタクリロイルオキシエチル）アンモニウムプロパンスルフォネート］などの分子内にアニオンとカチオンとの両成分を有する双性イオン高分子の架橋体などが挙げられる。
【００４５】
一方、互いに水素結合する２成分の高分子ゲルのＩＰＮ体の具体的な化合物例としては、ポリ（メタ）アクリルアミドの架橋体とポリ（メタ）アクリル酸の架橋体からなるＩＰＮ体及びその部分中和体（アクリル酸単位を部分的に塩化したもの）、ポリ（メタ）アクリルアミドを主成分とする共重合体の架橋体とポリ（メタ）アクリル酸の架橋体からなるＩＰＮ体及びその部分中和体などが挙げられる。より好ましくは、ポリ〔Ｎ−アルキル置換アルキルアミドの架橋体、ポリ（メタ）アクリルアミドの架橋体とポリ（メタ）アクリル酸の架橋体とのＩＰＮ体及びその部分中和体などが挙げられる。
【００４６】
この熱の付与によって刺激応答する高分子ゲルにより、水の状態が確認できる。
【００４７】
高分子ゲルの体積変化量は特に限定されないが、高いほど好ましく、膨潤時及び収縮時の体積比（膨潤時／収縮時）が５以上、特に１０以上のものが好ましい。また、本発明において、高分子ゲルの体積変化は、一方的であるものでも可逆的であるものでもよいが、可逆的なものであることが好ましい。
【００４８】
なお、高分子ゲルの形態は特に限定されないが、刺激応答特性を考慮すると、粒子の形態であることが特に好ましい。粒子の形態である刺激応答性高分子ゲルを用いる場合、個々の高分子ゲルの形状についても特に制限はないが、球体、楕円体、多面体、多孔質体、繊維状、星状、針状、中空状などのものを使用することができる。
【００４９】
高分子ゲルは、その体積平均粒子径が膨潤状態で０．５μｍ以上、特に、１μｍ以上の粒子であることが好ましい。体積平均粒子径が０．５μｍ未満となると、光学的な特性を得ることができなくなり、また、凝集等を起こしやすくなり、かつ、使用する場合にその扱いが困難となってくる。一方、体積平均粒子径の上限は限定されないが使用目的、インジケータの形状、デザインによって選択される。
【００５０】
なお、ｐＨ変化や温度変化など早い応答速度が必要とされる場合は体積平均粒子径が１ｍｍを超えると、応答速度が遅くなることがある。このため、早い応答速度が必要な場合は粒子径を１μｍ〜５００μｍの範囲で制御することがよい。
【００５１】
高分子ゲルの粒子は、高分子ゲルを物理的粉砕法等で粒子化する方法、架橋前の高分子を化学的粉砕法等によって粒子化した後に架橋して高分子ゲル粒子を得る方法、あるいは乳化重合法、懸濁重合法、分散重合法などの粒子化重合法等、一般的な粒子化方法によって製造することができる。また、架橋前の高分子をノズル口金等によって押し出して繊維化し、これを架橋した後に粉砕する方法、あるいは前記繊維を粉砕して粒子化した後に架橋する方法によって高分子ゲル粒子を製造することも可能である。
【００５２】
高分子ゲルには、水分インジゲータの目視性を向上させるためには、調光用材料として顔料や染料などの色材を含むことがよい。この場合、物性値が互いに異なる高分子ゲルごとに、即ち、色材の色が所定領域に配置された前記刺激応答性高分子ゲルごとに異なることがよい。これにより、所定領域ごとに表示される色が変わり、水分インジゲータの目視性が飛躍的に向上する。
【００５３】
なお、水分インジゲータの目的によっては、色材の他、光散乱材料、可視光以外の光を吸収や散乱する材料、つまり、赤外線吸収色素、赤外線吸収又は散乱顔料や、紫外線吸収色素、紫外線吸収又は散乱顔料等の調光用材料も適用することができる。
【００５４】
このような調光用材料の添加量としては、高分子ゲルの乾燥時又は収縮時に、飽和吸収濃度あるいは飽和散乱濃度以上となる量を添加することが好ましい。ここで、飽和吸収（あるいは散乱）濃度以上とは、特定の光路長のもとにおける調光用材料濃度と光吸収量の関係が１次直線の関係から大きく外れる領域のことを示す。高分子ゲルに、このような濃度の調光用材料を添加することによって、高分子ゲルの膨潤・収縮により光学濃度又は散乱を変化させることができる。飽和吸収濃度あるいは飽和散乱濃度以上となる調光用材料の濃度は、一般に３質量％以上であり、５質量％〜９５質量％の範囲を高分子ゲルに添加することが好ましく、より好ましくは５質量％〜８０質量％の範囲である。３質量％未満となると、調光用材料を添加した効果が十分に得られず、９５質量％を超えると、高分子ゲルの特性が低下してしまう恐れがある。
【００５５】
調光用材料としての色材は、各種の染料や顔料が挙げられ、無機系顔料、有機系顔料、塩基性染料、酸性染料、分散染料、反応性染料などが好ましい。特に顔料はその添加による高分子ゲルの刺激応答性に与える影響が比較的小さいので好ましい。
【００５６】
一般的な染料で好適な具体例としては、例えば、黒色のニグロシン系染料や赤、緑、青、シアン、マゼンタ、イエローなどのカラー染料であるアゾ染料、アントラキノン系染料、インジゴ系染料、フタロシアニン系染料、カルボニウム染料、キノンイミン染料、メチン染料、キノリン染料、ニトロ染料、ベンゾキノン染料、ナフトキノン染料、ナフタルイミド染料、ベリノン染料などが挙げられ、特に光吸収係数が高いものが望ましい。
【００５７】
また、一般的な顔料の具体例としては、黒色顔料である各種カーボンブラック（チャネルブラック、ファーネスブラック等）やチタンブラック、白色顔料である酸化チタンなどの金属酸化物やカラー顔料である。カラー顔料としては例えば、ベンジジン系のイエロー顔料、ローダミン系のマゼンタ顔料、フタロシアニン系のシアン顔料、あるいはこの他にもアントラキノン系、アゾ系、アゾ金属錯体、フタロシアニン系、キナクリドン系、ペリレン系、インジゴ系、イソインドリノン系、キナクリドン系、アリルアミド系などの各種カラー顔料を挙げることができる。
【００５８】
顔料のより具体的な例として、酸化亜鉛、塩基性炭酸鉛、塩基性硫酸鉛、硫酸鉛、リトボン、白雲母、硫化亜鉛、酸化チタン、酸化アンモチモン、鉛白、酸化ジルコニウム、アルミナ、マイカナイト、マイカレックス、石英、炭酸カルシウム、石膏、クレー、シリカ、ケイ酸、珪素土、タルク、塩基性炭酸マグネシウム、アルミナホワイト、グロスホワイト、サチン白等の無機酸化物等の白色顔料や、亜鉛、アルメル、アンチモン、アルミニウム、アルミニウム合金、イリジウム、インジウム、オスミウム、クロム、クロメル、コバルト、ジルコニウム、ステンレス鋼、金、銀、洋銀、銅、青銅、すず、タングステン、タングステン鋼、鉄、鉛、ニッケル、ニッケル合金、ニッケリン、白金、白金ロジウム、タンタル、ジュラルミン、ニクロム、チタン、クルップ・オーステナイト鋼、コンスタンタン、真鍮、白金イリジウム、パラジウム、パラジウム合金、モリブデン、モリブデン鋼、マンガン、マンガン合金、ロジウム、ロジウム金などの金属材料や、フェノール樹脂、フラン樹脂、キシレン・ホルムアルデヒド樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、アニリン樹脂、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ−ｐ−キシリレン、ポリ酢酸ビニル、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、フッ素系プラスチック、ポリアクリロニトリル、ポリビニルエーテル、ポリビニルケトン、ポリエーテル、ポリカーボネート、熱可塑性ポリエステル、ポリアミド、ジエン系プラスチック、ポリウレタン系プラスチック、ポリフェニレン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、芳香族ヘテロ環ポリマー、シリコーン、天然ゴム系プラスチック、セルロース系プラスチック等の高分子材料で構成された顔料等が挙げられる。
【００５９】
また、カラー顔料であるイエロー系顔料のより具体的な例としては、縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アントラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物、アリルアミド化合物に代表される化合物が用いられる。より詳細には、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、１３、１４、１５、１７、６２、７４、８３、９３、９４、９５、１０９、１１０、１１１、１２８、１２９、１４７、１６８等が好適に用いられる。
【００６０】
マゼンタ系顔料のより具体的な例としては、縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、ペリレン化合物が用いられる。より詳細には、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、３、５、６、７、２３、４８；２、４８；３、４８；４、５７；１、８１；１、１４４、１４６、１６６、１６９、１７７、１８４、１８５、２０２、２０６、２２０、２２１、２５４が特に好ましい。
【００６１】
シアン系顔料のより具体的な例としては、銅フタロシアニン化合物及びその誘導体、アントラキノン化合物、塩基染料レーキ化合物等が利用できる。具体的には、例えば顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、７、１５、１５：１、１５：２、１５；３、１５：４、６０、６２、６６等が特に好適に利用できる。
【００６２】
使用する顔料の粒子径としては、１次粒子の体積平均粒子径で０．００１μｍ〜１μｍのものが好ましく、特に、０．０１μｍ〜０．５μｍのものが好ましい。これは粒子径が０．００１μｍ未満では高分子ゲルからの流出が起こりやすく、また、１μｍを超えると発色特性や光散乱特性が悪くなる恐れが生じるためである。
【００６３】
光散乱材料の好適な無機材料の具体例として、酸化亜鉛、塩基性炭酸鉛、塩基性硫酸鉛、硫酸鉛、リトボン、白雲母、硫化亜鉛、酸化チタン、酸化アンモチモン、鉛白、酸化ジルコニウム、アルミナ、マイカナイト、マイカレックス、石英、炭酸カルシウム、石膏、クレー、シリカ、ケイ酸、珪素土、タルク、塩基性炭酸マグネシウム、アルミナホワイト、グロスホワイト、サチン白等の無機酸化物や、亜鉛、アルメル、アンチモン、アルミニウム、アルミニウム合金、イリジウム、インジウム、オスミウム、クロム、クロメル、コバルト、ジルコニウム、ステンレス鋼、金、銀、洋銀、銅、青銅、すず、タングステン、タングステン鋼、鉄、鉛、ニッケル、ニッケル合金、ニッケリン、白金、白金ロジウム、タンタル、ジュラルミン、ニクロム、チタン、クルップ・オーステナイト鋼、コンスタンタン、真鍮、白金イリジウム、パラジウム、パラジウム合金、モリブデン、モリブデン鋼、マンガン、マンガン合金、ロジウム、ロジウム金などの金属材料、ＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）等の無機導電性材料などが挙げられる。
【００６４】
また、光散乱材料の好適な有機材料の具体例として、フェノール樹脂、フラン樹脂、キシレン・ホルムアルデヒド樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、アニリン樹脂、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ−ｐ−キシリレン、ポリ酢酸ビニル、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、フッ素系プラスチック、ポリアクリロニトリル、ポリビニルエーテル、ポリビニルケトン、ポリエーテル、ポリカーボネート、熱可塑性ポリエステル、ポリアミド、ジエン系プラスチック、ポリウレタン系プラスチック、ポリフェニレン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、芳香族ヘテロ環ポリマー、シリコーン、天然ゴム系プラスチック、セルロース系プラスチック等やこれら２種類以上の高分子材料の混合材料（ポリマーブレンド）などの高分子材料が挙げられる。
【００６５】
これらの調光用材料として、高分子ゲルに共有結合するための付加反応性基や重合性基を有する調光用材料や、高分子ゲルとイオン結合などの相互作用する基を有する調光用材料などの各種の化学修飾した調光用材料を用いることも好ましい。
【００６６】
なお、上調光用材料は、高分子ゲル（あるいは、その液体による膨潤体）内部に存在し、膨潤・収縮によっても高分子ゲルの外部に移動しないものであることが好ましい。このためには、前記したように、高分子ゲルに調光用材料を共有結合する方法、イオン結合する方法、高分子ゲルの網目内部に物理的に保持する方法などによって調光用材料を添加することが好ましい。特に調光用材料として顔料を用いる場合は、高分子ゲルの架橋密度を適宜選択し、顔料の粒子径よりも小さい網目を形成させることにより、顔料を安定に保持することができる。
【００６７】
このような調光用材料を含有する高分子ゲルは、架橋前の高分子中に調光用材料を均一に分散、混合した後に架橋する方法や、重合時に、高分子前駆体モノマー組成物に調光用材料や重合性基を有する調光用材料を添加して重合する方法によって製造することができる。調光用材料は、高分子ゲル中に均一に分散されていることが好ましく、特に、高分子ゲルへの分散に際して、高分子ゲル製造段階において、機械的混練法、攪拌法を用いて、又は界面活性剤や両親媒性高分子等の分散剤などを利用して均一に分散させることが望ましい。なお、調光用材料を含有する高分子ゲルの粒子は、前記した粒子化方法と同様の方法により製造することができる。
【００６８】
以下、本発明の水分インジゲータの一例について図面を参照しつつ説明する。
【００６９】
図１は、本発明の水分インジゲータの一例を示す概略構成図であり、図１（Ａ）が平面図であり、図１（Ｂ）が図１（Ａ）の１−１断面図である。図１に示す水分インジゲータは、基板１０上に、膨潤時の体積平均粒子径２０μｍの非イオン親水性高分子ゲル１１を含む領域１１Ａ、膨潤時の体積平均粒子径６０μｍの非イオン親水性高分子ゲル１２を含む領域１２Ａ、膨潤時の体積平均粒子径１００μｍの非イオン親水性高分子ゲル１３を含む領域１３Ａを、図中右から左へ並列配置している。そして、透水性基材１４で領域１１Ａ〜１３Ａを囲むように覆っている。
【００７０】
図２は、本発明の水分インジゲータの他の一例を示す概略構成図であり、図２（Ａ）が平面図であり、図２（Ｂ）が図２（Ａ）の２−２断面図である。図２に示す水分インジゲータは、基板２０上に、基板２０上に、膨潤時の体積平均粒子径３０μｍの熱応答性高分子ゲル２１を含む領域２１Ａ、膨潤時の体積平均粒子径３０μｍのｐＨ応答性高分子ゲル２２を含む領域２２Ａ、膨潤時の体積平均粒子径２０μｍの非イオン親水性高分子ゲル２３を含む領域２３Ａを並列配置している。領域２１Ａは円形に、領域２２Ａは領域２１Ａの周囲にドーナツ状に、領域２３Ａはそれら以外の領域に並列配置されている。そして、透水性基材２４で領域２１Ａ〜２３Ａを囲むように覆っている。
【００７１】
図３は、本発明の水分インジゲータの他の一例を示す概略断面である。図３に示す水分インジゲータは、繊維質基材３０内部へ、膨潤時の体積平均粒子径２０μｍの非イオン親水性高分子ゲル３１、膨潤時の体積平均粒子径１００μｍの非イオン親水性高分子ゲル３２を入り込ませて固定化している。高分子ゲル３１、３２は、繊維質基材３０へそれぞれ吸引などにより内部へ入り込ませて、当該高分子ゲル３１を含む領域３１Ａと当該高分子ゲル３２を含む領域３２Ａとに分けて固定化されている。
【００７２】
図４は、本発明の水分インジゲータの他の一例を示す概略断面である。図４に示す水分インジゲータは、有色フィルム４０Ａを貼り付けた透明基板４０を介して、基板４０の第１主面に膨潤時の体積平均粒子径２０μｍの非イオン親水性高分子ゲル４１を含む領域４１Ａ、基板４０の第２主面に膨潤時の体積平均粒子径１００μｍの非イオン親水性高分子ゲル４２を含む領域４２Ａを、積層配置している。そして、透水性基材４４で領域４１Ａ〜４２Ａを囲むように覆っている。
【００７３】
図５は、本発明の水分インジゲータの他の一例を示す概略断面である。図５に示す水分インジゲータは、透明基板５０上に、膨潤時の体積平均粒子径２０μｍの非イオン親水性高分子ゲル５１を含む領域５１Ａ、膨潤時の体積平均粒子径１００μｍの  非イオン親水性高分子ゲル５２を含む領域５２Ａを、順次積層配置している。そして、透水性基材５４で領域５１Ａ〜５２Ａを囲むように覆っている。
【００７４】
図６は、本発明の水分インジゲータの他の一例を示す概略断面である。図６に示す水分インジゲータは、透明基板６０上に、膨潤時の体積平均粒子径２０μｍの非イオン親水性高分子ゲル６１を含む領域６１Ａ、膨潤時の体積平均粒子径１００μｍの非イオン親水性高分子ゲル６２を含む領域６２Ａを、順次積層配置している。そして、領域６１Ａと領域６２Ａとを透水性基材６４により隔離すると共に、透水性基材１４で領域６１Ａ〜６２Ａを囲むように覆っている。
【００７５】
以上説明した本発明の水分インジゲータは、水分及び水蒸気が付着することにより高分子ゲルが膨潤し、乾燥（水分の脱着）することにより収縮することを利用して、高分子ゲルの水分保持量（体積変化量）に応じた水分量表示をすることができる。これにより、例えば、使い捨ておむつの尿の判定、カップ麺などの食べ頃の判定、冷凍食品などの解凍履歴判定、吸液物質乾燥状態や乾燥履歴判定などの水分量の表示に利用することができる。
【実施例】
【００７６】
以下、本発明を、実施例を挙げてさらに具体的に説明する。ただし、これら各実施例は、本発明を制限するものではない。
【００７７】
（非イオン親水性高分子ゲル粒子Ａ−１の製造）
色材を含有した高分子ゲルの粒子を以下のようなプロセスにより製造した。アクリルアミド１２ｇ、架橋剤としてメチレンビスアクリルアミド４８ｍｇに蒸留水５．７５ｇ、色材として青色顔料（大日本インキ社製、マイクロカプセル化青色顔料）１３．５ｗｔ％の水分散液３４．２５ｇを攪拌混合した。窒素置換により酸素を除いた後、重合開始剤である過硫酸アンモニウム０．０４ｇを水２ｍｌに溶解したものを添加し水溶液を調整した。後ソルビトール系界面活性剤（ＳＯ−１５Ｒ：ニッコーケミカル（株）製）９ｇをシクロヘキサン３００ｍｌに溶解した溶液を窒素置換された反応容器に加え、これに、先に調製した水溶液を添加し、回転式攪拌羽根を用いて１２００ｒｐｍで３０分攪拌して懸濁させた。
【００７８】
上記の懸濁液にＴＥＭＤＡを添加し３時間重合を行った。重合終了後、０．１ｗｔ％の界面活性剤を溶解した大量のイオン交換水で洗浄することで精製を行い、平衡膨潤に達した色材を含有したポリアクリルアミドゲルを得た。このゲル粒子の吸液量は約２５ｇ／ｇであった。
【００７９】
また、膨潤時と収縮時の色調変化を確認したところ大きな濃度変化が確認された。膨潤収縮を繰り返しても色材（顔料）は溶出・拡散は見られなかった。
【００８０】
（非イオン親水性高分子ゲル粒子Ａ−２の製造）
架橋剤のメチレンビスアクリルアミド量を２４ｍｇ、色材をカーボンブラック顔料（大成化工社製、ＴＢＫ−ＢＣ３）、重合開始剤である過硫酸アンモニウムを０．４ｇに変更し、その他の条件は高分子ゲル粒子Ａ−１と同様でポリアクリルアミドゲル粒子を得た。この高分子ゲル粒子の吸液量は約９０ｇ／ｇであった。
【００８１】
（ｐＨ応答性高分子ゲル粒子Ｂの製造）
色材を含有した高分子ゲルの粒子を以下のようなプロセスにより製造した。アクリル酸ナトリウム１２ｇ、架橋剤としてメチレンビスアクリルアミド５０ｍｇに蒸留水５．７５ｇ、色材としてカーボンブラック顔料（大成化工社製、ＴＢＫ−ＢＣ３）１３．５ｗｔ％の水分散液３４．２５ｇを攪拌混合し窒素置換により酸素を除いた後、重合開始剤である過硫酸アンモニウム０．４ｇを水２ｍｌに溶解したものを添加して水溶液を調整した。ソルビトール系界面活性剤（ＳＯ−１５Ｒ：ニッコーケミカル（株）製）９ｇをシクロヘキサン３００ｍｌに溶解した溶液を窒素置換された反応容器に加え、これに、先に調製した水溶液を添加し、回転式攪拌羽根を用いて１２００ｒｐｍで３０分攪拌して懸濁させた。
【００８２】
上記の懸濁液にＴＥＭＤＡを添加し３時間、重合を行った。重合終了後、０．１ｗｔ％の界面活性剤を溶解した大量のイオン交換水で洗浄することで精製を行い、平衡膨潤に達した色材を含有したポリアクリル酸ナトリウムゲルを得た。この高分子ゲル粒子の吸液量は約１５０ｇ／ｇであった。この高分子ゲル粒子を分級し、体積平均粒子径３０μｍ、粒度分布ＧＳＤ  Ｉｎｄｅｘ＝１.３５の粒子を得た。
【００８３】
また、膨潤時と収縮時の色調変化を確認したところ大きな濃度変化が確認された。また、このゲルはｐＨ変化により吸液量が変化しその変化が色変化で確認できた。膨潤収縮を繰り返しても色材（顔料）は溶出・拡散は見られなかった。
【００８４】
（熱応答性高分子ゲル粒子Ｃの製造）
色材を含有した高分子ゲルの粒子を以下のようなプロセスにより製造した。Ｎ−イソプロピルアクリルアミド１０ｇ、架橋剤としてメチレンビスアクリルアミド４８ｍｇに蒸留水５．７５ｇ、色材としてカーボンブラック顔料（大成化工社製、ＴＢＫ−ＢＣ３）１３．５ｗｔ％の水分散液３４．２５ｇを攪拌混合した後窒素置換により酸素を除いた後、重合開始剤である過硫酸アンモニウム０．４ｇを水２ｍｌに溶解したものを添加し水溶液を調整した。ソルビトール系界面活性剤（ＳＯ−１５Ｒ：ニッコーケミカル（株）製）９ｇをシクロヘキサン３００ｍｌに溶解した溶液を窒素置換された反応容器に加え、これに、先に調製した水溶液を添加し、回転式攪拌羽根を用いて１２００ｒｐｍで３０分攪拌して懸濁させた。懸濁液の液温は１０℃に維持した。
【００８５】
上記の懸濁液にＴＥＭＤＡを添加し３時間、重合を行った。重合終了後、０．１ｗｔ％の界面活性剤を溶解した大量のイオン交換水で洗浄することで精製を行い、平衡膨潤に達した色材を含有したポリＮ−イソプロピルアクリルアミドゲルを得た。この高分子ゲル粒子の吸液量は約２８ｇ／ｇであった。この高分子ゲル粒子を分級し、体積平均粒子径３０μｍ、粒度分布ＧＳＤ  Ｉｎｄｅｘ＝１.３７の粒子を得た。
【００８６】
また、膨潤時と収縮時の色調変化を確認したところ大きな濃度変化が確認された。また、この高分子ゲル粒子は温度変化により吸液量が変化しその変化が色変化で確認できた。膨潤収縮を繰り返しても色材（顔料）は溶出・拡散は見られなかった。
【００８７】
［実施例１］
高分子ゲル粒子Ａ−１（ポリアクリルアミドゲル粒子）を分級し、膨潤時の体積平均粒子径が２０μｍ、粒度分布ＧＳＤＩｎｄｅｘ＝１.３の粒子を、高分子ゲル粒子Ａ−２（ポリアクリルアミドゲル粒子）を分級し、膨潤時の体積平均粒子径が６０μｍ、粒度分布ＧＳＤＩｎｄｅｘ＝１.３５の粒子を得た。この粒子を乾燥した後、蒸留水に移し平衡膨潤に達すまでの時間を測定すると高分子ゲル粒子Ａ−１の膨潤時の体積平均粒子径が２０μｍの粒子では３０秒以内、高分子ゲル粒子Ａ−２の膨潤時の体積平均粒子径が６０μｍの粒子は３〜４分程度かかった。
【００８８】
ＳｉＯ２蒸着フィルムをγ−アミノプロピルメトキシシランで処理後、このフィルム上に固定面の面積の８０％を膨潤ゲル粒子が占めるように分散液を調整しそれぞれ沈降させフィルム表面上に固定した。余分な粒子を除去するために蒸留水ですすぎ洗いをして、それぞれ高分子ゲル粒子固定化フィルムを得た。この２つ高分子ゲル粒子固定化フィルムをフィルム面同士（高分子ゲルが固定化されていない面）が対向するように積層し、これを乾燥させて高透水性基材（ポリビニルピロリドン樹脂多孔質性フィルム）で保護し目的の水分インジケータを得た。
【００８９】
この水分インジケータは膨潤している時、高分子ゲル粒子Ａ−１固定面からみる濃紺色を呈し、高分子ゲル粒子Ａ−２固定面からみると黒色を呈していた。これを乾燥させた状態では、薄いグレー味をおびた青色を呈していた。
【００９０】
この水分インジケータをイオン交換水中に浸し、高分子ゲル粒子Ａ−２固定面側から見ていると１分程度で濃紺色に変化し、ついで５分経過した後黒色に変化した。
【００９１】
［実施例２］
実施例１で使用した膨潤粒子径別分散液を用いて，直径２０μｍ程度の繊維で構成された繊維質基材である、厚さ０．２ｍｍ、目付け量５０ｇ／ｍ２のアクリル繊維製不織布上に、高分子ゲル粒子Ａ−１を吸引ろ過しながら均一に塗布し、次に高分子ゲル粒子Ａ−２を吸引ろ過しながら均一に塗布した。塗布後、同様の繊維質基材をのせ、乾燥して繊維質基材内部に高分子ゲル粒子を分散固定化した目的の水分インジケータを得た。
【００９２】
この水分インジケータをイオン交換水中に浸し、高分子ゲル粒子Ａ−２固定面側から見ていると実施例１と同様に濃紺色に変化し、ついで黒色に変化した。
【００９３】
［実施例３］
実施例１で使用した膨潤粒子径別分散液を用いて、直径２０μｍ程度の繊維で構成された繊維質基材である、厚さ０．２ｍｍ、目付け量５０ｇ／ｍ２  のアクリル繊維製不織布上に、吸引ろ過しながら均一に塗布し、その後乾燥して繊維質基材上に高分子ゲル粒子を分散固定化した繊維質基材を得た。このように、高分子ゲル粒子Ａ−１、Ａ−２毎にそれぞれの乾燥粒子が１ｇ固定化されている２つの繊維質基材をベースシート（ポリエチレンテレフタレート）に並列に張り合わせ目的の水分インジケータを得た。
【００９４】
この水分インジケータにイオン交換水を６０ｍｌ接触させると高分子ゲル粒子Ａ−１の固定部分が濃紺色に変化したが高分子ゲル粒子Ａ−２の固定部分は若干グレー色に変化した。ついで、さらにイオン交換水を６０ｍｌ接触させると高分子ゲル粒子Ａ−２の固定部分は黒色に変化し、水分量により発色することが確認された。
【００９５】
［実施例４］
銀色フィルム（アルミラミネートフィルム）をγ−アミノプロピルメトキシシランで処理後、実施例１で使用した高分子ゲル粒子Ａ−２（ポリアクリルアミドゲル粒子）分散液を用いてこのフィルム上に固定面の面積の８０％を膨潤ゲル粒子が占めるように分散液を調整しそれぞれ沈降させフィルム表面上に固定した。余分な粒子を除去するために蒸留水ですすぎ洗いをして、それぞれ高分子ゲル粒子固定化フィルムを得た。これを乾燥させて高透水性基材（ポリビニルピロリドン樹脂多孔質性フィルム）で保護し目的の水分インジケータを得た。この水分インジケータは膨潤している時、固定面からみると黒色を呈していた。これを乾燥させた状態では銀色を呈していた。
【００９６】
この水分インジケータをイオン交換水中に浸し、固定面側から見ていると５分経過した後黒色に変化した。
【００９７】
［実施例５］
高分子ゲル粒子Ａ−１（ポリアクリルアミドゲル粒子）を分級し、膨潤時の体積平均粒子径が１００μｍ、粒度分布ＧＳＤＩｎｄｅｘ＝１.３７の粒子、膨潤時の体積平均粒子径が６０μｍ、粒度分布ＧＳＤＩｎｄｅｘ＝１.３の粒子、膨潤時の体積平均粒子径が２０μｍ、粒度分布ＧＳＤＩｎｄｅｘ＝１.３５の粒子を得た。この粒子を乾燥した後、蒸留水に移し平衡膨潤に達すまでの時間を測定すると粒子径毎に異なり、膨潤粒子径が１００μｍは９〜１０分、６０μｍでは３〜４分かかった。２０μｍは３０秒以内に膨潤した。
【００９８】
ＳｉＯ２蒸着フィルムをγ−アミノプロピルメトキシシランで処理後、このフィルム上に固定面の面積の８０％を膨潤ゲル粒子が占めるように分散液を調整し膨潤粒子径別に粒子を沈降させフィルム表面上の所定領域にそれぞれの粒子径の高分子ゲルを固定した。余分な粒子を除去するために蒸留水ですすぎ洗いをして、高分子ゲル粒子固定化フィルムを得た。この所定の領域に３つの高分子ゲル粒子が固定化フィルムを並列配置した。この状態のフィルムは濃紺色を呈していた。これを乾燥させて高透水性基材（ポリビニルピロリドン樹脂多孔質性フィルム）で保護し目的の水分インジケータを得た。この状態では薄い青色を呈していた。
【００９９】
この水分インジケータをイオン交換水中に浸すと３０秒以内に２０μｍの高分子ゲル粒子を固定した領域（部分）が濃紺色に変化し、ついで３分〜４分経過した後６０μｍの高分子ゲル粒子を固定した領域（部分）が、９分〜１０分経過した後１００μｍの高分子ゲル粒子を固定した領域（部分）が濃紺色に変化した。
【０１００】
［実施例６］
実施例５で使用した膨潤粒子径別分散液を用いて、直径２０μｍ程度の繊維で構成された繊維質基材である、厚さ０．２ｍｍ、目付け量５０ｇ／ｍ２のアクリル繊維製不織布上の所定の領域に、粒子径別にそれぞれの高分子ゲルを吸引ろ過しながら均一に塗布し、その後乾燥して繊維質基材内部に高分子ゲル粒子を並列的に分散固定化した繊維質基材を得た。３種の高分子ゲルを所定領域に分散固定化繊維質基材をベースシート（ポリエチレンテレフタレート）に並列に張り合わせ目的の水分インジケータを得た。このインジケータは乾燥状態で薄い青色を呈し、含水状態で濃紺色を呈した。
【０１０１】
この水分インジケータをイオン交換水中に浸すと３０秒以内に２０μｍの高分子ゲル粒子を固定した領域（部分）が濃紺色に変化し、ついで３分〜４分経過した後６０μｍの高分子ゲル粒子を固定した領域（部分）が、９分〜１０分経過した後１００μｍの高分子ゲル粒子を固定した領域（部分）が濃紺色に変化した。
【０１０２】
［実施例７］
高分子ゲル粒子Ａ−２（ポリアクリルアミドゲル粒子）、高分子ゲル粒子Ｂ（ポリアクリル酸ナトリウムゲル粒子）、高分子ゲル粒子Ｃ（ポリＮ−イソプロピルアクリルアミドゲル粒子）、を分級し、膨潤時の体積平均粒子径が３０μｍ、粒度分布ＧＳＤＩｎｄｅｘ＝１.３５の粒子を得た。
【０１０３】
ＳｉＯ２蒸着フィルムをγ−アミノプロピルメトキシシランで処理後、このフィルム上に固定面の面積の８０％を膨潤ゲル粒子が占めるように分散液を調整し種類ごとに粒子を沈降させフィルム表面上の所定領域にそれぞれの種類の高分子ゲルを固定した。余分な粒子を除去するために蒸留水ですすぎ洗いをして、所定の領域ごとに３種の高分子ゲル粒子が並列的に固定化した高分子ゲル粒子固定化フィルムを得た。この状態のフィルムは黒色を呈していた。これを乾燥させて高透水性基材（ポリビニルピロリドン樹脂多孔質性フィルム）で保護し目的の水分インジケータを得た。この状態では薄いグレー色を呈していた。
【０１０４】
この水分インジケータを室温のイオン交換水中に浸すと全ての部分が１分程で黒色に変化した。同じインジケータをｐＨ３、水温５０℃の水中に浸すと高分子ゲルＡ−２を固定化した部分は黒色に変化し他の部分は色変化がなかった。水温が２５℃程度になった時、高分子ゲルＣを固定化した部分が黒色に変化したが高分子ゲルＢを固定化した部分は変化がなかった。この水のｐＨをｐＨ８まで変化させると全ての部分が黒色を示した。この溶液を水温５０℃まで加温すると高分子ゲルＣを固定化した部分だけ消色した。この水分インジケータは水分の他に水分の温度、ｐＨなどの状態も検知できた。
【０１０５】
［実施例８］
実施例７で使用した分散液を用いて直径２０μｍ程度の繊維で構成された繊維質基材である、厚さ０．２ｍｍ、目付け量５０ｇ／ｍ２のアクリル繊維製不織布上の所定領域に、種類別にそれぞれの高分子ゲルを吸引ろ過しながら均一に塗布し、その後乾燥して繊維質基材内部に高分子ゲル粒子を並列的に分散固定化した繊維質基材を得た。３種の高分子ゲルを所定領域に分散固定化繊維質基材をベースシート（ポリエチレンテレフタレート）に並列に張り合わせ目的の水分インジケータを得た。このインジケータは乾燥状態で薄いグレー色を呈し、含水状態で黒色を呈した。実施例７と同様の評価行い同様の結果を得た。
【０１０６】
［実施例９］
ＳｉＯ２蒸着フィルムをγ−アミノプロピルメトキシシランで処理後、このフィルム上に固定面の面積の８０％を膨潤ゲル粒子が占めるように分散液を調整した高分子ゲル粒子Ａ−１（ポリアクリルアミドゲル粒子）の膨潤粒子径が２０μｍ〜１００μｍを含む膨潤時の体積平均粒子経が６０μｍ、粒度分布ＧＳＤＩｎｄｅｘ＝１.７５の粒子を沈降させフィルム表面上に固定した。余分な粒子を除去するために蒸留水ですすぎ洗いをして、高分子ゲル粒子固定化フィルムを得た。この状態のフィルムは黒色を呈していた。これを乾燥させて目的の水分インジケータを得た。この状態では薄いグレー色を呈していた。
【０１０７】
この水分インジケータをイオン交換水中に浸すと全体が徐々に黒色に変化していったが、実施例１〜６などに比べ時間経過が識別し難かった。
【０１０８】
［実施例１０］
ＳｉＯ２蒸着フィルムをγ−アミノプロピルメトキシシランで処理後、このフィルム上に固定面の面積の８０％を膨潤ゲル粒子が占めるように膨潤時の体積平均粒子径を３０μｍμｍ、粒度分布ＧＳＤＩｎｄｅｘ＝１.３５に分級した高分子ゲル粒子Ａ（ポリアクリルアミドゲル粒子）、高分子ゲル粒子Ｂ（ポリアクリル酸ナトリウムゲル粒子）、高分子ゲル粒子Ｃ（ポリＮ−イソプロピルアクリルアミドゲル粒子）の混合分散液を調整し、高分子ゲル粒子を沈降させフィルム表面上に固定した。余分な粒子を除去するために蒸留水ですすぎ洗いをして、３種の高分子ゲル粒子が混合した状態で固定化された高分子ゲル粒子固定化フィルムを得た。この状態のフィルムは黒色を呈していた。これを乾燥させて目的の水分インジケータを得た。この状態では薄いグレー色を呈していた。
【０１０９】
この水分インジケータを実施例５と同様の評価行ったが、色変化は生じたが、実施例７や８に比べその変化は識別し難かった。
【０１１０】
以上から、本実施例は信頼性や目視性が高い水分インジゲータであることがわかる。また、浸漬時間、暴露時間、水の状態（ｐＨ、温度、塩濃度など）なども確認可能であることもわかる。さらに、粒子径別や、刺激応答性別など種類ごとに所定領域に高分子ゲル粒子を配置することで（実施例１〜８）、水分インジゲータとしての目視性が飛躍的に向上することもわかる。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本発明の水分インジゲータの一例を示す概略構成図であり、図１（Ａ）が平面図であり、図１（Ｂ）が図１（Ａ）の１−１断面図である。
【図２】本発明の水分インジゲータの他の一例を示す概略構成図であり、図２（Ａ）が平面図であり、図２（Ｂ）が図２（Ａ）の１−１断面図である。
【図３】本発明の水分インジゲータの他の一例を示す概略断面図である。
【図４】本発明の水分インジゲータの他の一例を示す概略断面図である。
【図５】本発明の水分インジゲータの他の一例を示す概略断面図である。
【図６】本発明の水分インジゲータの他の一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【０１１２】
１０   基板
１１〜１３    高分子ゲル
１１Ａ〜１３Ａ       高分子ゲルを含む領域
１４   透水性基材
２０   基板
２１〜２３    高分子ゲル
２１Ａ〜２３Ａ       高分子ゲルを含む領域
２４   透水性基材
３０   繊維質基材
３１〜３２    高分子ゲル
３１Ａ〜３２Ａ       高分子ゲルを含む領域
４０   透明基板
４０Ａ 有色フィルム
４１〜４２    高分子ゲル
４１Ａ〜４２Ａ       高分子ゲルを含む領域
４４   透水性基材
５０   透明基板
５１〜５２    高分子ゲル
５１Ａ〜５２Ａ       高分子ゲルを含む領域
５４   透水性基材
６０   透明基板
６１〜６２    性高分子ゲル
６１Ａ〜６２Ａ       高分子ゲルを含む領域
６４   透水性基材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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