JP2007154063A - Moisture indicator and method for indicating amount of moisture - Google Patents

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JP2007154063A JP2005352106A JP2005352106A JP2007154063A JP 2007154063 A JP2007154063 A JP 2007154063A JP 2005352106 A JP2005352106 A JP 2005352106A JP 2005352106 A JP2005352106 A JP 2005352106A JP 2007154063 A JP2007154063 A JP 2007154063A
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Masato Mikami
正人 三上
Masahiro Moriyama
正洋 森山
Daisuke Nakayama
大輔 中山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a moisture indicator obtained by utilizing a stimulation-responsive polymer gel, which is high in reliability and visibility, and by which the followings can be checked: dipping time, exposure time and conditions of water (pH, temperature, salt-concentration, etc.). <P>SOLUTION: The moisture indicator is exemplified by arranging in parallel a region 11A comprising a polymer gel 11 having 20 μm volume average particle diameter at swelling, a region 12A comprising a polymer gel 12 having 60 μm volume average particle diameter at swelling and a region 13A comprising a polymer gel 13 having 100 μm volume average particle diameter at swelling, onto a substrate 10 from the right to left in the figure. Where the regions 11A-13A are covered like being surrounded with a water-permeable base material 14. The indicator is, as exemplified, arranged with a plurality of stimulation-responsible polymer gels having different particle diameters so that they must be differed physical properties each other. The indicator may also be arranged with, for example, a plurality of stimulation-responsive polymer gels having different types of stimulation responsibility so as to have different physical properties each other. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

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。   The present invention relates to a moisture indicator and a moisture content display method using a stimulus-responsive polymer gel that changes in volume by application of an external stimulus. These moisture indicators and moisture content display methods include, for example, determination of urine of disposable diapers, determination of when to eat such as cup noodles, determination of thawing history of frozen foods, determination of dried state of absorbent material and drying history, etc. It can be used for quantity display.

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)。   Conventionally, various humidity indicators that change color according to ambient humidity have been provided. A well-known type of humidity indicator is one in which cobalt chloride, calcium chloride or the like is added to a paint, and a sensor material that changes color according to the humidity is applied or impregnated on fabric or paper ( For example, see Japanese Utility Model Publication No. 64-28934).

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−SO−NR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。 For the purpose of providing a moisture indicator having excellent storage stability, which develops color by adhering to water or water, and does not exhibit environmental preservation resistance, i.e., coloration due to atmospheric humidity, An ink composition for a reversible moisture indicator comprising a composition comprising an electron-accepting colored organic compound, an organic base, a water-absorbing powder, and a polymer binder, which is colored by the involvement of water, dissolved or dispersed in a non-aqueous solvent. And a moisture indicator recording medium obtained by coating the ink composition on a support (see, for example, JP-A-6-3345: reversible moisture indicator ink composition and recording medium using the same), the above-decolorizable moisture indicator ink for the organic acid is a sulfonic acid derivative or an aromatic sulfonic acid amide represented by the general formula R-SO 2 -NR 1 R 2 Narubutsu (e.g., JP-A-8-92511 See for moisture indicator ink composition and a recording medium using the same) is proposed.

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。   In addition, for the purpose of providing an ink composition for a moisture indicator in which an ink film is dissolved by moisture and the pattern is lost, polyvinyl pyrrolidone contains 1 to 80% by weight of an alkyl group having 2 to 22 carbon atoms based on the entire resin. An olefin oxide, a glycidyl ether having an alkyl group having 2 to 22 carbon atoms on one side of the OH group at the end of the hydrophilic group of hydroxyethyl cellulose and / or hydroxypropyl cellulose; Moisture indicator ink composition (for example, specially characterized by comprising a resin obtained by graft polymerization of at least one selected from the group consisting of glycidyl ester or glycidic acid ester and a pigment as a colorant) See Kai 2003-183546: For moisture indicator Dissolve in one or more water for the purpose of improving visibility by changing the color under the detection of moisture, and also preventing the deterioration of designability while leaving the shape of the pattern after moisture detection. A composition comprising a resin having different properties and two or more colorants having different solubility or dispersibility in water, wherein a part of the composition is eluted together with the color former with water, and also contains another color former. As a pigment used in a moisture indicator ink composition (for example, JP-A-2004-285191: indicator ink composition that changes color due to moisture) having a mechanism in which the ink film changes color due to the residue of the product, Moisture indicator ink composition for highly moisture permeable film, characterized by using a pigment having an average particle size of 0.2 to 10 μm (for example, JP, 2005-15664, A: Moisture indicator ink composition for highly moisture permeable films) has been proposed.

実開昭64−28934号公報Japanese Utility Model Publication No. 64-28934 特開平6−3345号公報JP-A-6-3345 特開平8−92511号公報JP-A-8-92511 特開2003−183546号JP 2003-183546 A 特開2004−285191公報JP 2004-285191 A 特開2005−15664公報JP 2005-15664 A

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。   However, the proposed moisture indicator ink 1) cannot retain moisture itself, 2) the ink diffuses and elutes, 3) the color change is not clear due to low contrast, and 4) the immersion or exposure time is confirmed. 4) There are various problems, such as the inability to confirm the state of water (pH, temperature, salt concentration, etc.) and other multipurpose confirmations.

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。   For this reason, there has been a demand for a moisture indicator that has high reliability and visibility and can check the immersion time, exposure time, and water state (pH, temperature, salt concentration, etc.).

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。   Therefore, the present invention is a moisture indicator using a stimulus-responsive polymer gel, which has high reliability and visibility, and confirms immersion time, exposure time, water condition (pH, temperature, salt concentration, etc.), etc. An object is to provide a possible moisture indicator. In addition, the present invention is a moisture content display method using a stimulus-responsive polymer gel, which has high reliability and visibility, soaking time, exposure time, water state (pH, temperature, salt concentration, etc.) It is another object of the present invention to provide a moisture content display method that can confirm the above.

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。
The above problem is solved by the following means. That is,
The moisture indicator of the present invention is characterized in that a plurality of stimulus-responsive polymer gels having different physical property values are arranged.

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。   In the moisture indicator of the present invention, the plurality of stimulus-responsive polymer gels may have different particle sizes or different stimulus-responsive species. The plurality of stimulus-responsive polymer gels preferably include at least one selected from pH-responsive polymer gels and heat-responsive polymer gels.

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。   In the moisture indicator of the present invention, the plurality of stimulus-responsive polymer gels may be disposed on a support. In this case, it is preferable that the support has a chromatic color.

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。   In the moisture indicator of the present invention, the plurality of stimulus-responsive polymer gels may be arranged in a predetermined region for each stimulus-responsive polymer gel having the same physical property value. In this case, the arrangement may be a stacked arrangement or a parallel arrangement.

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。   The plurality of stimulus-responsive polymer gels may each contain a color material, and the color of the color material may be different for each stimulus-responsive polymer gel disposed in the predetermined region. Furthermore, the stimulus-responsive species may be different for each stimulus-responsive polymer gel arranged in the predetermined region.

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。   On the other hand, in the moisture content display method of the present invention, a plurality of stimulus-responsive polymer gels having different physical property values are arranged in a contracted state, the moisture is held in the plurality of stimulus-responsive polymer gels, and the volume is changed. The plurality of stimuli-responsive polymer gels are displayed by optical change corresponding to the difference in water content held by different physical property values.

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。   In the moisture content display method of the present invention, the plurality of stimulus-responsive polymer gels may have different particle sizes or different stimulus-responsive species. The plurality of stimulus-responsive polymer gels preferably include at least one selected from pH-responsive polymer gels and heat-responsive polymer gels.

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。   According to the present invention, it is a moisture indicator using a stimulus-responsive polymer gel, which has high reliability and visibility, and confirms immersion time, exposure time, water condition (pH, temperature, salt concentration, etc.), etc. A possible moisture indicator can be provided. In addition, according to the present invention, it is a moisture content display method using a stimulus-responsive polymer gel, which has high reliability and visibility, soaking time, exposure time, water state (pH, temperature, salt concentration). Etc.) can also be provided.

以下、本発明について詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail.

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。   The moisture indicator of the present invention is characterized in that a plurality of stimulus-responsive polymer gels having different physical property values (hereinafter sometimes simply referred to as “polymer gels”) are arranged.

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。   The moisture indicator of the present invention utilizes the fact that the polymer gel as the moisture indicator ink is swollen from contact with moisture or water vapor from the dry state and dried and shrinks from the swollen state, and has reliability and visibility. Becomes a high moisture indicator. This is because the polymer gel itself retains moisture and does not diffuse and elute, and is highly reliable, and since the polymer gel can retain the color material therein, the color material does not diffuse and elute, Since the display is based on a change in volume, a display with high contrast is possible, and thus visibility is excellent.

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。   Here, the physical property values are different from each other, for example, having different particle diameters, containing different colorants having different stimulus responsiveness, unilateral or reversible volume change. It shows that. A plurality of polymer gels having different physical property values means that, for example, the physical property values of a group of polymer gel particles are different for each group.

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。   For example, polymer gels with different particle sizes have different absorption speeds (time until the polymer gel in a dry state comes into contact with water to reach equilibrium swelling) and have multiple stimulus responsiveness with different particle sizes. By disposing the polymer gel, the amount of water retained (volume change magnitude) differs for each polymer gel having a predetermined particle diameter, so that the amount of water can be displayed according to the amount retained. In other words, since the time required to reach equilibrium swelling of the polymer gel differs depending on the particle size, adjusting the particle size and arranging them regularly on the substrate, for example, the immersion time in water and the high humidity exposure time are as follows. It can be confirmed by volume change (for example, color change). Here, the equilibrium swelling indicates a state in which the amount of liquid absorption has reached equilibrium and an increase in volume change is no longer confirmed.

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。   The polymer gels having different particle diameters mean that the particle size distribution of the group of polymer gel particles has one peak, and the peak value of the particle size distribution is different for each group. As a result, a difference in water retention amount for each group of polymer gel particles can be clearly obtained, and a moisture indicator having higher contrast and excellent visibility can be obtained. In addition, that a particle diameter differs shows that the particle diameter at the time of expansion | swelling order of a polymer gel differs.

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
In the present invention, the particle diameter means a volume average particle diameter. The volume average particle size and the particle size distribution can be easily measured by a dynamic light scattering particle size distribution analyzer (LA-300 (manufactured by Horiba)) or the like. In the present invention, polymer gels having different particle diameters are polymer gel particle groups having one peak value of particle size distribution, and the particle size distribution obtained by the following formula: GSD Index is 1.6. It means the following, more preferably 1.45 or less.
Formula: GSD Index = (D84v / D16v) 1/2

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。   The particle size distribution measured by a dynamic light scattering method particle size distribution analyzer (LA-300 (manufactured by Horiba)) etc. is smaller than the divided particle size range (channel). Then, a cumulative distribution is drawn, and the particle diameter that is 16% cumulative in volume is defined as volume average particle diameter D16v, and the cumulative number particle diameter that is cumulative 16% in number is defined as D16p. Similarly, a particle diameter that is 50% cumulative in volume is defined as a volume average particle diameter D50v, and a particle diameter that is cumulative 50% in number is defined as a number average particle diameter D50p. Similarly, a particle diameter that is 84% cumulative is defined as a volume average particle diameter D84v, and a cumulative number particle diameter that is 84% cumulative is defined as D84p. The volume average particle size is D50v.

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   In addition, for example, by using polymer gels having different stimulus responsiveness, the moisture or water vapor of the polymer gel itself can be swollen by contact with moisture or water vapor from the dry state and dried and contracted from the swollen state. In addition to displaying the amount of water due to swelling due to contact with the water, and swelling / shrinking due to a stimulus response, for example, a plurality of water states such as pH, temperature, and salt concentration can be confirmed. In other words, the amount of change in the volume of the polymer gel varies depending on the pH, temperature, salt concentration, contained substance, etc. of the water. Can be confirmed by volume change (eg color change)

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。   Thus, in the moisture indicator of the present invention, for example, a plurality of stimulus-responsive polymer gels having different physical property values are arranged in a contracted state, and the plurality of stimulus-responsive polymer gels retain moisture and change in volume. It is possible to display the optical change according to the difference in the amount of water held by the different physical property values of the plurality of stimulus-responsive polymer gels. This is the water content display method of the present invention.

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。   In the moisture indicator of the present invention, polymer gels having different physical property values are arranged in a predetermined region for each polymer gel having the same physical property value. Thereby, it becomes a moisture indicator with high visibility.

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。   The polymer gel is generally arranged on a support. However, in the present invention, polymer gels having different physical property values are arranged in a predetermined region for each polymer gel having the same physical property value. It is good. The arrangement in the predetermined region can be appropriately performed according to the purpose, whether it is a stacked arrangement or a parallel arrangement. In any case, at least, the polymer gel needs to be embedded and fixed inside the fibrous base material or covered with a water-permeable base material so that the polymer gel comes into contact with moisture or water vapor outside the moisture indicator.

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   In the case of a laminated arrangement, it is preferable to laminate each predetermined region while separating polymer gels having different physical property values from each other with a water-permeable substrate. Thereby, water | moisture content or water vapor | steam reaches | attains the thickness direction (stacking direction) of a moisture indicator, and it can function as a moisture indicator. In this case, the thickness direction

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。   On the other hand, in the case of parallel arrangement, for example, polymer gels having different physical property values may be arranged in a predetermined region, and the predetermined region may be arranged in parallel. By arranging the predetermined area in a drawing shape such as a memory shape, a concentric circle shape, or a character shape, the visibility of the moisture indicator is dramatically improved.

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。   Here, as the support, synthetic resin sheets such as polyethylene, polypropylene, polyester, nylon, polystyrene, and ethylene-vinyl acetate copolymer, synthetic resin porous sheets, synthetic resin films, synthetic resin porous films, the sheets, and the like Examples thereof include a sheet and film obtained by laminating a metal on a film, a sheet-like metal thin plate, and glass. When the support has a chromatic color, when the polymer gel is in a dry state, that is, in a contracted state, the chromatic color of the support is displayed, and the dry state can be easily confirmed. Improves.

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。   In addition, as the fibrous base material, nylon fiber, acrylic fiber, polyester fiber, polypropylene fiber, polyvinyl chloride fiber, polyamide fiber, polyurethane fiber, wood pulp, cotton, wool, viscose rayon, Examples include acetate, cupra, carbon fiber, titanium fiber, and glass fiber.

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。   Examples of the water permeable substrate include polyester resin, polyvinyl pyrrolidone resin, polyurethane resin, polystyrene resin, acrylic resin, vinyl chloride resin, vinyl chloride copolymer resin, polyvinyl butyral resin, and maleic anhydride copolymer resin. Synthetic polymers; Cellulose derivatives such as methylcellulose, ethylcellulose, hydroxyethylcellulose, carboxymethylcellulose; polysaccharides such as starch; porous films such as natural polymers such as gelatin and sodium alginate; porous sheets and highly hydrophilic polyvinylpyrrolidone resins , Polyvinyl butyral resin, cellulose derivatives, natural polymers and the like films and sheets of 50 μm or less.

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。
Hereinafter, the polymer gel as the moisture indicator ink will be described in detail.
First, the polymer gel will be described. As the polymer gel, in addition to the function of swelling and drying and shrinking from the swollen state by contact with moisture or water vapor from the dry state, for example, pH change, ion concentration change, adsorption / desorption of chemical substances, solvent composition change, Or, by applying an external stimulus such as heat, the liquid (water or water vapor) is absorbed and released to change the volume (swell or shrink). The state of water can be confirmed according to these stimulus responsiveness. In particular, the pH responsiveness (pH change) and the thermal responsiveness are preferable because they are frequently used as water. For this reason, it is preferable to apply at least one of a pH-responsive polymer gel and a thermo-responsive polymer gel as the polymer gel.

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。   The volume change of the polymer gel may be unilateral or reversible, but is preferably reversible. The specific example of a polymer gel is shown below.

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。   As the polymer gel that stimulates and responds to changes in pH, an electrolyte polymer gel is preferable, and examples thereof include a cross-linked product of poly (meth) acrylic acid and its salt, (meth) acrylic acid and (meth) acrylamide, and hydroxy. Cross-linked products and salts of copolymers with ethyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid alkyl ester, cross-linked products and salts of polymaleic acid, maleic acid and (meth) acrylamide, hydroxyethyl (meth) acrylate, Cross-linked products and salts of copolymers with (meth) acrylic acid alkyl esters, etc., cross-linked products of polyvinyl sulfonic acid, vinyl sulfonic acid and (meth) acrylamide, hydroxyethyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid alkyl ester Cross-linked product of copolymer with etc., cross-linked product of polyvinylbenzene sulfonic acid Salts of vinylbenzene sulfonic acid and copolymers of (meth) acrylamide, hydroxyethyl (meth) acrylate, alkyl (meth) acrylate, etc., and salts thereof, cross-linked polyacrylamide alkyl sulfonic acid and Cross-linked products of salts, copolymers of acrylamide alkyl sulfonic acid and (meth) acrylamide, hydroxyethyl (meth) acrylate, alkyl (meth) acrylic acid, etc., and cross-linked products of polydimethylaminopropyl (meth) acrylamide And its hydrochloride, cross-linked products of copolymers of dimethylaminopropyl (meth) acrylamide and (meth) acrylic acid, (meth) acrylamide, hydroxyethyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid alkyl ester, etc. 4 Grades, salts, polydimethyl A cross-linked product of a complex of ruaminopropyl (meth) acrylamide and polyvinyl alcohol, a quaternized product or a salt thereof, a cross-linked product of a composite of polyvinyl alcohol and poly (meth) acrylic acid or a salt thereof, a carboxyalkyl cellulose salt Examples thereof include a cross-linked product, a partial hydrolyzate of a cross-linked product of poly (meth) acrylonitrile, and a salt thereof.

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。   Among these, poly (meth) acrylic acid polymer materials are preferably used. The pH of water can be confirmed by a polymer gel that responds to a stimulus by this pH change.

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。   As the polymer gel that responds to a stimulus by changing the ion concentration, an ionic polymer material similar to the above-described stimulus-responsive polymer gel caused by a change in pH can be used. The state of water such as the addition of salt or the use of an ion exchange resin can be confirmed by the polymer gel that stimulates and responds to this change in ion concentration.

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。   As the polymer gel that stimulates and responds by adsorption and desorption of chemical substances, strong ionic polymer gels are preferable. Examples thereof include crosslinked products of polyvinyl sulfonic acid, vinyl sulfonic acid and (meth) acrylamide, and hydroxyethyl (meth) acrylate. , (Meth) acrylic acid alkyl ester cross-linked copolymer, polyvinyl benzene sulfonic acid cross-linked product and vinyl benzene sulfonic acid and (meth) acrylamide, hydroxyethyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid alkyl ester Cross-linked products of copolymers with, cross-linked products of poly (meth) acrylamide alkyl sulfonic acid, (meth) acrylamide alkyl sulfonic acid and (meth) acrylamide, hydroxyethyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid alkyl ester, etc. Copolymer with Such as cross-linked product, and the like.

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。   In particular, polyacrylamide alkyl sulfonic acid polymers are preferably used. By using the polymer gel that stimulates and responds by adsorption and desorption of this chemical substance, as a chemical substance, a surfactant, for example, alkylpyridine salt such as n-dodecylpyridinium chloride, alkylammonium salt, phenylammonium salt, tetraphenylphosphonium chloride It is possible to confirm the state of water whether or not a cationic surfactant such as a phosphonium salt is included.

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。   In general, most polymer gels that respond to stimuli by changing the solvent composition include most polymer gels, and swelling and shrinkage can be caused by using good and poor solvents in the polymer gel. . The state of the water whether or not other water is contained in the water can be confirmed by the polymer gel that responds to the stimulus by the change in the solvent composition.

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。   Polymer gels that respond to stimuli by applying heat include crosslinked polymers having LCST (lower critical eutectic temperature) and UCST (upper critical eutectic temperature), and two-component polymer gels that are hydrogen bonded to each other. An IPN (interpenetrating network structure) body or the like is preferable. A polymer crosslinked body having LCST contracts at a high temperature, and a polymer crosslinked body or IPN body having a UCST has a characteristic of swelling at a high temperature.

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。   Specific examples of polymer cross-linked compounds having LCST include cross-linked products of [N-alkyl-substituted (meth) acrylamide] such as poly-N-isopropylacrylamide and N-alkyl-substituted (meth) acrylamide and (meth). Cross-linked copolymer of two or more components such as acrylic acid and salts thereof, (meth) acrylamide, or (meth) acrylic acid alkyl ester, cross-linked product of polyvinyl methyl ether, alkyl such as methyl cellulose, ethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose Examples include crosslinked products of substituted cellulose derivatives. Among these, poly N-isopropyl (meth) acrylamide is particularly preferable.

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。   Specific examples of the polymer cross-linked product having UCST include zwitterions having both anion and cation components in the molecule such as poly [3-dimethyl (methacryloyloxyethyl) ammoniumpropanesulfonate]. Examples thereof include crosslinked polymers.

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。   On the other hand, specific examples of the IPN body of the two-component polymer gel that hydrogen bonds with each other include an IPN body composed of a crosslinked poly (meth) acrylamide and a crosslinked poly (meth) acrylic acid, and a portion thereof. Japanese body (partially chlorinated acrylic acid unit), cross-linked copolymer of poly (meth) acrylamide as a main component, and IPN body composed of cross-linked poly (meth) acrylic acid and its partial neutralization Examples include the body. More preferably, a cross-linked product of poly [N-alkyl-substituted alkylamide, an IPN product of a cross-linked product of poly (meth) acrylamide and a cross-linked product of poly (meth) acrylic acid, a partially neutralized product thereof, and the like.

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。   The state of water can be confirmed by the polymer gel that responds to stimulation by the application of heat.

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。   The volume change amount of the polymer gel is not particularly limited, but it is preferably as high as possible, and the volume ratio during swelling and shrinking (when swelling / shrinking) is preferably 5 or more, particularly preferably 10 or more. In the present invention, the volume change of the polymer gel may be unilateral or reversible, but is preferably reversible.

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。   In addition, the form of the polymer gel is not particularly limited, but in consideration of the stimulus response characteristic, the form of particles is particularly preferable. When using a stimulus-responsive polymer gel that is in the form of particles, the shape of each polymer gel is not particularly limited, but spheres, ellipsoids, polyhedra, porous bodies, fibers, stars, needles, A hollow shape or the like can be used.

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。   The polymer gel is preferably particles having a volume average particle diameter of 0.5 μm or more, particularly 1 μm or more in a swollen state. When the volume average particle diameter is less than 0.5 μm, optical characteristics cannot be obtained, aggregation and the like are liable to occur, and handling thereof becomes difficult when used. On the other hand, the upper limit of the volume average particle diameter is not limited, but is selected according to the purpose of use, the shape of the indicator, and the design.

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。   When a fast response speed such as pH change or temperature change is required, the response speed may be slow when the volume average particle diameter exceeds 1 mm. For this reason, when a high response speed is required, the particle diameter is preferably controlled in the range of 1 μm to 500 μm.

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。   The polymer gel particles may be obtained by a method in which the polymer gel is made into particles by a physical pulverization method, etc., a method in which a polymer before cross-linking is made into particles by a chemical pulverization method and then cross-linked to obtain polymer gel particles, or It can be produced by a general particle formation method such as a particle polymerization method such as an emulsion polymerization method, a suspension polymerization method, or a dispersion polymerization method. Alternatively, polymer gel particles may be produced by extruding a polymer before cross-linking with a nozzle cap or the like to form a fiber, and then pulverizing the resulting polymer, or a method of pulverizing the fiber to form a particle and then cross-linking. Is possible.

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。   In order to improve the visibility of the moisture indicator, the polymer gel preferably contains a color material such as a pigment or a dye as a light adjusting material. In this case, it is preferable that the polymer gels having different physical property values, that is, the color of the coloring material be different for each stimulus-responsive polymer gel arranged in a predetermined region. Thereby, the color displayed for every predetermined area changes, and the visibility of a moisture indicator improves dramatically.

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。   Depending on the purpose of the moisture indicator, in addition to color materials, light scattering materials, materials that absorb or scatter light other than visible light, that is, infrared absorbing dyes, infrared absorbing or scattering pigments, ultraviolet absorbing dyes, ultraviolet absorbing or Light control materials such as scattering pigments can also be applied.

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。   As the addition amount of such a light-modulating material, it is preferable to add an amount that is equal to or higher than the saturated absorption concentration or the saturated scattering concentration when the polymer gel is dried or contracted. Here, “saturated absorption (or scattering) concentration or higher” means a region where the relationship between the light control material concentration and the light absorption amount under a specific optical path length deviates significantly from the linear relationship. By adding a light control material having such a concentration to the polymer gel, the optical density or scattering can be changed by swelling / shrinking of the polymer gel. The concentration of the light control material that is equal to or higher than the saturated absorption concentration or the saturated scattering concentration is generally 3% by mass or more, and it is preferable to add the range of 5% by mass to 95% by mass to the polymer gel, more preferably 5%. The range is from mass% to 80 mass%. If the amount is less than 3% by mass, the effect of adding the light adjusting material cannot be sufficiently obtained. If the amount exceeds 95% by mass, the properties of the polymer gel may be deteriorated.

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。   Examples of the color material as the light adjusting material include various dyes and pigments, and inorganic pigments, organic pigments, basic dyes, acid dyes, disperse dyes, reactive dyes, and the like are preferable. In particular, a pigment is preferable because its addition has a relatively small influence on the stimulus response of the polymer gel.

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。   Specific examples of suitable general dyes include black nigrosine dyes, azo dyes such as red, green, blue, cyan, magenta and yellow dyes, anthraquinone dyes, indigo dyes, and phthalocyanine dyes. Examples thereof include dyes, carbonium dyes, quinoneimine dyes, methine dyes, quinoline dyes, nitro dyes, benzoquinone dyes, naphthoquinone dyes, naphthalimide dyes, and verinone dyes, and those having a high light absorption coefficient are particularly desirable.

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。   Specific examples of common pigments include various carbon blacks (channel black, furnace black, etc.) that are black pigments, titanium black, metal oxides such as titanium oxide that are white pigments, and color pigments. Examples of color pigments include benzidine yellow pigments, rhodamine magenta pigments, phthalocyanine cyan pigments, or other anthraquinone, azo, azo metal complexes, phthalocyanine, quinacridone, perylene, indigo. And various color pigments such as isoindolinone, quinacridone, and allylamide.

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。   More specific examples of pigments include zinc oxide, basic lead carbonate, basic lead sulfate, lead sulfate, lithobon, muscovite, zinc sulfide, titanium oxide, anmotimone, lead white, zirconium oxide, alumina, micanite, White pigments such as inorganic oxides such as micalex, quartz, calcium carbonate, gypsum, clay, silica, silicic acid, silicon earth, talc, basic magnesium carbonate, alumina white, gloss white, satin white, zinc, alumel, Antimony, aluminum, aluminum alloy, iridium, indium, osmium, chromium, chromel, cobalt, zirconium, stainless steel, gold, silver, foreign silver, copper, bronze, tin, tungsten, tungsten steel, iron, lead, nickel, nickel alloy, Nickelin, platinum, platinum rhodium, tantalum, duralumin, nicro , Titanium, Krupp Austenitic Steel, Constantan, Brass, Platinum Iridium, Palladium, Palladium Alloy, Molybdenum, Molybdenum Steel, Manganese, Manganese Alloy, Rhodium, Rhodium Gold, etc., Phenolic Resin, Furan Resin, Xylene / Formaldehyde Resin , Urea resin, melamine resin, aniline resin, alkyd resin, unsaturated polyester, epoxy resin, polyethylene, polypropylene, polystyrene, poly-p-xylylene, polyvinyl acetate, acrylic resin, methacrylic resin, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, Fluorine plastics, polyacrylonitrile, polyvinyl ether, polyvinyl ketone, polyether, polycarbonate, thermoplastic polyester, polyamide, diene plastic, polyurethane Tan-based plastic, polyphenylene, polyphenylene oxide, polysulfone, an aromatic heterocyclic polymer, silicone, natural rubber-based plastic, pigments and the like made of a polymeric material such as cellulose plastics.

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。   As more specific examples of yellow pigments that are color pigments, compounds typified by condensed azo compounds, isoindolinone compounds, anthraquinone compounds, azo metal complexes, methine compounds, and allylamide compounds are used. More specifically, C.I. I. Pigment Yellow 12, 13, 14, 15, 17, 62, 74, 83, 93, 94, 95, 109, 110, 111, 128, 129, 147, 168, etc. are preferably used.

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。   More specific examples of magenta pigments include condensed azo compounds, diketopyrrolopyrrole compounds, anthraquinones, quinacridone compounds, basic dye lake compounds, naphthol compounds, benzimidazolone compounds, thioindigo compounds, and perylene compounds. More specifically, C.I. I. Pigment Red 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 are particularly preferred.

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。   More specific examples of cyan pigments include copper phthalocyanine compounds and derivatives thereof, anthraquinone compounds, basic dye lake compounds, and the like. Specifically, as the pigment, for example, C.I. I. Pigment Blue 1, 7, 15, 15: 1, 15: 2, 15; 3, 15: 4, 60, 62, 66 and the like can be used particularly preferably.

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。   The particle diameter of the pigment to be used is preferably 0.001 μm to 1 μm, particularly preferably 0.01 μm to 0.5 μm, in terms of the volume average particle diameter of the primary particles. This is because if the particle size is less than 0.001 μm, the polymer gel tends to flow out, and if it exceeds 1 μm, the coloring property and light scattering property may be deteriorated.

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。   Specific examples of suitable inorganic materials for the light-scattering material include zinc oxide, basic lead carbonate, basic lead sulfate, lead sulfate, lithobon, muscovite, zinc sulfide, titanium oxide, ammothymon oxide, lead white, zirconium oxide, and alumina. , Micanite, micalex, quartz, calcium carbonate, gypsum, clay, silica, silicic acid, silicon earth, talc, basic magnesium carbonate, alumina white, gloss white, satin white and other inorganic oxides, zinc, alumel, Antimony, aluminum, aluminum alloy, iridium, indium, osmium, chromium, chromel, cobalt, zirconium, stainless steel, gold, silver, foreign silver, copper, bronze, tin, tungsten, tungsten steel, iron, lead, nickel, nickel alloy, Nickelin, platinum, platinum rhodium, tantalum, duralumin, nik Metal, such as molybdenum, titanium, Krupp austenitic steel, constantan, brass, platinum iridium, palladium, palladium alloy, molybdenum, molybdenum steel, manganese, manganese alloy, rhodium, rhodium gold, ITO (indium tin oxide), etc. Examples include inorganic conductive materials.

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。   Specific examples of suitable organic materials for light scattering materials include phenol resin, furan resin, xylene / formaldehyde resin, urea resin, melamine resin, aniline resin, alkyd resin, unsaturated polyester, epoxy resin, polyethylene, polypropylene, polystyrene , Poly-p-xylylene, polyvinyl acetate, acrylic resin, methacrylic resin, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, fluoroplastic, polyacrylonitrile, polyvinyl ether, polyvinyl ketone, polyether, polycarbonate, thermoplastic polyester, polyamide, diene Plastic, polyurethane plastic, polyphenylene, polyphenylene oxide, polysulfone, aromatic heterocyclic polymer, silicone, natural rubber plastic, cellulose Polymeric materials such as plastic or the like and a mixed material of two kinds or more of polymeric materials (polymer blends) and the like.

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。   These light control materials include light control materials having addition-reactive groups and polymerizable groups for covalent bonding to polymer gels, and light control materials having groups that interact with polymer gels such as ionic bonds. It is also preferable to use various chemically modified light control materials such as materials.

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。   In addition, it is preferable that the upper light control material is present inside the polymer gel (or the liquid swelling body) and does not move to the outside of the polymer gel due to swelling / shrinkage. For this purpose, as described above, the dimming material is added by the method of covalently bonding the dimming material to the polymer gel, the method of ionic bonding, the method of physically holding it within the network of the polymer gel, etc. It is preferable to do. In particular, when a pigment is used as the light control material, the pigment can be stably held by appropriately selecting the cross-linking density of the polymer gel and forming a network smaller than the particle diameter of the pigment.

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。   The polymer gel containing such a light-modulating material is obtained by uniformly dispersing and mixing the light-modulating material in the polymer before cross-linking and then crosslinking the polymer precursor monomer composition during polymerization. It can be manufactured by a method of polymerizing by adding a light control material or a light control material having a polymerizable group. The light modulating material is preferably uniformly dispersed in the polymer gel, and in particular, when dispersed in the polymer gel, in the polymer gel production stage, using a mechanical kneading method, a stirring method, or It is desirable to uniformly disperse using a dispersing agent such as a surfactant or an amphiphilic polymer. The particles of the polymer gel containing the light control material can be produced by the same method as the above-described particle forming method.

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。   Hereinafter, an example of the moisture indicator of the present invention will be described with reference to the drawings.

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。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a moisture indicator of the present invention, FIG. 1 (A) is a plan view, and FIG. 1 (B) is a sectional view taken along the line 1-1 in FIG. 1 (A). The moisture indicator shown in FIG. 1 includes a region 11A including a nonionic hydrophilic polymer gel 11 having a volume average particle diameter of 20 μm when swollen on a substrate 10 and a nonionic hydrophilic polymer having a volume average particle diameter of 60 μm when swollen. A region 12A including the gel 12 and a region 13A including the nonionic hydrophilic polymer gel 13 having a volume average particle diameter of 100 μm when swollen are arranged in parallel from right to left in the figure. And it covers so that the area | regions 11A-13A may be enclosed with the water-permeable base material 14. FIG.

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。   2 is a schematic configuration diagram showing another example of the moisture indicator of the present invention, FIG. 2 (A) is a plan view, and FIG. 2 (B) is a sectional view taken along the line 2-2 in FIG. 2 (A). is there. The moisture indicator shown in FIG. 2 includes a substrate 20, a region 21 A containing a thermoresponsive polymer gel 21 having a volume average particle diameter of 30 μm at the time of swelling on the substrate 20, and a pH response having a volume average particle diameter of 30 μm at the time of swelling. A region 22A including the conductive polymer gel 22 and a region 23A including the nonionic hydrophilic polymer gel 23 having a volume average particle diameter of 20 μm at the time of swelling are arranged in parallel. The area 21A is circular, the area 22A is arranged in a donut shape around the area 21A, and the area 23A is arranged in parallel in other areas. And it covers so that the area | regions 21A-23A may be enclosed with the water-permeable base material 24. FIG.

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。   FIG. 3 is a schematic cross section showing another example of the moisture indicator of the present invention. The moisture indicator shown in FIG. 3 includes a nonionic hydrophilic polymer gel 31 having a volume average particle diameter of 20 μm when swollen and a nonionic hydrophilic polymer gel having a volume average particle diameter of 100 μm when swollen. 32 is inserted and fixed. The polymer gels 31 and 32 are made to enter the fibrous base material 30 by suction or the like, respectively, and are divided into a region 31A including the polymer gel 31 and a region 32A including the polymer gel 32 and fixed. ing.

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。   FIG. 4 is a schematic cross section showing another example of the moisture indicator of the present invention. The moisture indicator shown in FIG. 4 includes a region containing a nonionic hydrophilic polymer gel 41 having a volume average particle diameter of 20 μm at the time of swelling on the first main surface of the substrate 40 through the transparent substrate 40 on which the colored film 40A is attached. A region 42A including a nonionic hydrophilic polymer gel 42 having a volume average particle diameter of 100 μm when swollen is laminated on the second main surface of 41A and the substrate 40. And it covers so that the area | region 41A-42A may be enclosed with the water-permeable base material 44. FIG.

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。   FIG. 5 is a schematic cross section showing another example of the moisture indicator of the present invention. The water indicator shown in FIG. 5 includes a region 51A including a nonionic hydrophilic polymer gel 51 having a volume average particle diameter of 20 μm when swollen on a transparent substrate 50, a nonionic hydrophilic high molecular weight having a volume average particle diameter of 100 μm when swollen. The regions 52A including the molecular gel 52 are sequentially stacked. And it covers so that the area | region 51A-52A may be enclosed with the water-permeable base material 54. FIG.

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。   FIG. 6 is a schematic cross section showing another example of the moisture indicator of the present invention. The moisture indicator shown in FIG. 6 includes a region 61A containing a nonionic hydrophilic polymer gel 61 having a volume average particle diameter of 20 μm when swollen on a transparent substrate 60, a nonionic hydrophilic high molecular weight having a volume average particle diameter of 100 μm when swollen. The regions 62A including the molecular gel 62 are sequentially stacked. Then, the region 61A and the region 62A are separated from each other by the water-permeable base material 64, and the water-permeable base material 14 covers the regions 61A to 62A.

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。   The moisture indicator of the present invention described above utilizes the fact that the polymer gel swells due to adhesion of moisture and water vapor, and shrinks by drying (desorption of moisture), so that the moisture retention amount of the polymer gel ( It is possible to display the amount of water corresponding to the volume change). Thereby, it can utilize for the display of moisture content, such as determination of the urine of a disposable diaper, the determination at the time of eating, such as cup noodles, determination of thawing history, such as frozen food, dryness of a liquid absorption substance, and determination of dry history.

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。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, these examples do not limit the present invention.

(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。
(Production of nonionic hydrophilic polymer gel particles A-1)
Polymer gel particles containing a colorant were produced by the following process. 12 g of acrylamide, 48 mg of methylenebisacrylamide as a cross-linking agent, 5.75 g of distilled water, and 34.25 g of a 13.5 wt% aqueous dispersion of blue pigment (Dainippon Ink Co., Ltd., microencapsulated blue pigment) were mixed by stirring. . After removing oxygen by nitrogen substitution, a solution obtained by dissolving 0.04 g of ammonium persulfate as a polymerization initiator in 2 ml of water was added to prepare an aqueous solution. A solution obtained by dissolving 9 g of sorbitol-based surfactant (SO-15R: manufactured by Nikko Chemical Co., Ltd.) in 300 ml of cyclohexane was added to a reaction vessel purged with nitrogen, and the previously prepared aqueous solution was added thereto. The mixture was suspended by stirring at 1200 rpm for 30 minutes using a stirring blade.

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。   TEMDA was added to the suspension and polymerization was performed for 3 hours. After completion of the polymerization, purification was performed by washing with a large amount of ion-exchanged water in which 0.1 wt% of a surfactant was dissolved to obtain a polyacrylamide gel containing a coloring material that reached equilibrium swelling. The liquid absorption of the gel particles was about 25 g / g.

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。   Further, when the color tone change during swelling and contraction was confirmed, a large density change was confirmed. The coloring material (pigment) was not eluted or diffused even after repeated swelling and shrinkage.

(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。
(Production of nonionic hydrophilic polymer gel particles A-2)
The amount of the methylenebisacrylamide as the cross-linking agent was changed to 24 mg, the colorant was changed to carbon black pigment (manufactured by Taisei Kako Co., Ltd., TBK-BC3), and the polymerization initiator ammonium persulfate was changed to 0.4 g. Polyacrylamide gel particles were obtained in the same manner as A-1. The liquid absorption amount of the polymer gel particles was about 90 g / g.

(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。
(Production of pH-responsive polymer gel particles B)
Polymer gel particles containing a colorant were produced by the following process. 12 g of sodium acrylate, 50 mg of methylene bisacrylamide as a cross-linking agent, 5.75 g of distilled water, and 34.25 g of a 13.5 wt% aqueous dispersion of carbon black pigment (manufactured by Taisei Kako Co., Ltd., TBK-BC3) are stirred and mixed. After removing oxygen by nitrogen substitution, an aqueous solution was prepared by adding 0.4 g of ammonium persulfate as a polymerization initiator dissolved in 2 ml of water. A solution obtained by dissolving 9 g of a sorbitol-based surfactant (SO-15R: manufactured by Nikko Chemical Co., Ltd.) in 300 ml of cyclohexane is added to a nitrogen-substituted reaction vessel, and the previously prepared aqueous solution is added thereto, followed by rotary stirring. The mixture was suspended by stirring at 1200 rpm for 30 minutes using a blade.

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。   TEMDA was added to the suspension and polymerization was performed for 3 hours. After completion of the polymerization, purification was carried out by washing with a large amount of ion-exchanged water in which 0.1 wt% of a surfactant was dissolved to obtain a sodium polyacrylate gel containing a coloring material that reached equilibrium swelling. The liquid absorption amount of the polymer gel particles was about 150 g / g. The polymer gel particles were classified to obtain particles having a volume average particle size of 30 μm and a particle size distribution GSD Index = 1.35.

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。   Further, when the color tone change during swelling and contraction was confirmed, a large density change was confirmed. Further, this gel was able to confirm the change in color due to a change in the amount of liquid absorbed due to a change in pH. The coloring material (pigment) was not eluted or diffused even after repeated swelling and shrinkage.

(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。
(Production of thermoresponsive polymer gel particles C)
Polymer gel particles containing a colorant were produced by the following process. 10 g of N-isopropylacrylamide, 48 mg of methylenebisacrylamide as a cross-linking agent, 5.75 g of distilled water, 34.25 g of a 13.5 wt% aqueous dispersion of carbon black pigment (manufactured by Taisei Kako Co., Ltd., TBK-BC3) are mixed by stirring. After removing oxygen by nitrogen substitution, a solution obtained by dissolving 0.4 g of ammonium persulfate as a polymerization initiator in 2 ml of water was added to prepare an aqueous solution. A solution obtained by dissolving 9 g of a sorbitol-based surfactant (SO-15R: manufactured by Nikko Chemical Co., Ltd.) in 300 ml of cyclohexane is added to a nitrogen-substituted reaction vessel, and the previously prepared aqueous solution is added thereto, followed by rotary stirring. The mixture was suspended by stirring at 1200 rpm for 30 minutes using a blade. The liquid temperature of the suspension was maintained at 10 ° C.

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。   TEMDA was added to the suspension and polymerization was performed for 3 hours. After completion of the polymerization, purification was performed by washing with a large amount of ion-exchanged water in which 0.1 wt% of a surfactant was dissolved to obtain a poly N-isopropylacrylamide gel containing a coloring material that reached equilibrium swelling. The liquid absorption amount of the polymer gel particles was about 28 g / g. The polymer gel particles were classified to obtain particles having a volume average particle size of 30 μm and a particle size distribution GSD Index = 1.37.

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。   Further, when the color tone change during swelling and contraction was confirmed, a large density change was confirmed. Further, the polymer gel particles changed in the liquid absorption amount due to the temperature change, and the change was confirmed by the color change. The coloring material (pigment) was not eluted or diffused even after repeated swelling and shrinkage.

[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。
[Example 1]
The polymer gel particles A-1 (polyacrylamide gel particles) are classified, and the particles having a volume average particle diameter of 20 μm at the time of swelling and a particle size distribution GSDIndex = 1.3 are classified into polymer gel particles A-2 (polyacrylamide gel particles). ) To obtain particles having a volume average particle diameter of 60 μm at the time of swelling and a particle size distribution GSDIndex = 1.35. When this particle is dried and then transferred to distilled water to measure the time until equilibrium swelling is reached, the polymer gel particle A-1 has a volume average particle diameter of 20 μm when swollen within 30 seconds. It took about 3 to 4 minutes for particles having a volume average particle diameter of 60 μm during swelling of −2.

SiO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。 After the SiO 2 vapor-deposited film was treated with γ-aminopropylmethoxysilane, the dispersion was adjusted so that swollen gel particles occupied 80% of the area of the fixed surface on this film, and each was settled and fixed on the film surface. In order to remove excess particles, they were rinsed with distilled water to obtain polymer gel particle fixed films. These two polymer gel particle fixed films are laminated so that the film surfaces (surfaces on which the polymer gel is not fixed) are opposed to each other, and dried to obtain a highly water-permeable substrate (polyvinylpyrrolidone resin porous material). The desired moisture indicator was obtained.

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。   When the moisture indicator was swollen, it exhibited a dark blue color seen from the polymer gel particle A-1 fixing surface and black when viewed from the polymer gel particle A-2 fixing surface. When this was dried, it had a pale grayish blue color.

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。   When this moisture indicator was immersed in ion-exchanged water and viewed from the fixed surface side of the polymer gel particle A-2, it changed to dark blue in about 1 minute, and then changed to black after 5 minutes.

[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/m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。
[Example 2]
On a non-woven fabric made of acrylic fiber having a thickness of 0.2 mm and a basis weight of 50 g / m 2 , which is a fibrous base material composed of fibers having a diameter of about 20 μm, using the dispersion according to swelling particle size used in Example 1 The polymer gel particles A-1 were uniformly applied while suction filtration, and then the polymer gel particles A-2 were uniformly applied while suction filtration. After application, the same fibrous base material was placed and dried to obtain a target moisture indicator in which the polymer gel particles were dispersed and fixed inside the fibrous base material.

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。   When this moisture indicator was immersed in ion-exchanged water and viewed from the fixed surface side of the polymer gel particle A-2, it changed to a dark blue color as in Example 1 and then changed to black.

[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/m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。
[Example 3]
On a non-woven fabric made of acrylic fiber having a thickness of 0.2 mm and a basis weight of 50 g / m 2 , which is a fibrous base material composed of fibers having a diameter of about 20 μm, using the dispersion according to swelling particle size used in Example 1 Then, it was uniformly applied while suction filtration, and then dried to obtain a fibrous base material in which polymer gel particles were dispersed and fixed on the fibrous base material. As described above, the target moisture indicator is bonded to the base sheet (polyethylene terephthalate) in parallel with two fibrous base materials in which 1 g of each dry particle is immobilized for each of the polymer gel particles A-1 and A-2. Obtained.

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。   When 60 ml of ion-exchanged water was brought into contact with this moisture indicator, the fixed part of the polymer gel particle A-1 was changed to dark blue, but the fixed part of the polymer gel particle A-2 was slightly changed to gray. Subsequently, when 60 ml of ion-exchanged water was further contacted, it was confirmed that the fixed portion of the polymer gel particle A-2 was changed to black and colored depending on the amount of water.

[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。
[Example 4]
After the silver film (aluminum laminate film) was treated with γ-aminopropylmethoxysilane, the area of the fixed surface was formed on this film using the polymer gel particle A-2 (polyacrylamide gel particle) dispersion used in Example 1. The dispersion was adjusted so that swollen gel particles accounted for 80% of the solution, and each was settled and fixed on the film surface. In order to remove excess particles, they were rinsed with distilled water to obtain polymer gel particle fixed films. This was dried and protected with a highly water-permeable substrate (polyvinylpyrrolidone resin porous film) to obtain a target moisture indicator. When the moisture indicator was swollen, it was black when viewed from the fixed surface. When this was dried, it was silver.

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。   When this moisture indicator was immersed in ion-exchanged water and viewed from the fixed surface side, it turned black after 5 minutes.

[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。
[Example 5]
Polymer gel particles A-1 (polyacrylamide gel particles) are classified, particles having a volume average particle diameter of 100 μm at the time of swelling and a particle size distribution GSDIndex = 1.37, particles having a volume average particle diameter of 60 μm at the time of swelling, and particle size distribution GSDIndex. = 1.3 particles, a volume average particle diameter during swelling of 20 μm, and a particle size distribution GSDIndex = 1.35 were obtained. When the particles were dried and then transferred to distilled water to measure the time required to reach equilibrium swelling, the particle size varied depending on the particle size. It took 9 to 10 minutes for the swollen particle size and 3 to 4 minutes for the 60 μm particle size. 20 μm swelled within 30 seconds.

SiO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。 After the SiO 2 vapor-deposited film is treated with γ-aminopropylmethoxysilane, the dispersion is adjusted so that the swollen gel particles occupy 80% of the fixed surface area on the film, and the particles are settled according to the swollen particle diameter. The polymer gel of each particle diameter was fixed to the predetermined region. In order to remove excess particles, the film was rinsed with distilled water to obtain a polymer gel particle fixed film. Three polymer gel particles arranged in parallel in this predetermined region. The film in this state had a dark blue color. This was dried and protected with a highly water-permeable substrate (polyvinylpyrrolidone resin porous film) to obtain a target moisture indicator. In this state, it was light blue.

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。   When this moisture indicator is immersed in ion-exchanged water, the region (part) where the 20 μm polymer gel particles are fixed changes to dark blue within 30 seconds, and after 3-4 minutes, the 60 μm polymer gel particles are removed. After 9 to 10 minutes had passed since the fixed region (portion), the region (portion) to which the 100 μm polymer gel particles had been fixed changed to a dark blue color.

[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/m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。
[Example 6]
On a non-woven fabric made of acrylic fiber having a thickness of 0.2 mm and a basis weight of 50 g / m 2 , which is a fibrous base material composed of fibers having a diameter of about 20 μm, using the dispersion according to swollen particle size used in Example 5 A fibrous base material in which each polymer gel is uniformly applied to each predetermined region while being suction-filtered according to particle diameter, and then dried and polymer gel particles are dispersed and fixed in parallel inside the fibrous base material. Got. Three kinds of polymer gels were dispersed and fixed in a predetermined region, and a fibrous base material was bonded in parallel to a base sheet (polyethylene terephthalate) to obtain a target moisture indicator. This indicator had a light blue color when dry and a dark blue color when wet.

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。   When this moisture indicator is immersed in ion-exchanged water, the region (part) where the 20 μm polymer gel particles are fixed changes to dark blue within 30 seconds, and after 3-4 minutes, the 60 μm polymer gel particles are removed. After 9 to 10 minutes had passed since the fixed region (portion), the region (portion) to which the 100 μm polymer gel particles had been fixed changed to a dark blue color.

[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。
[Example 7]
Polymer gel particles A-2 (polyacrylamide gel particles), polymer gel particles B (polyacrylic acid sodium gel particles), and polymer gel particles C (poly N-isopropylacrylamide gel particles) are classified and swollen. Particles having a volume average particle size of 30 μm and a particle size distribution GSDIndex = 1.35 were obtained.

SiO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。 After the SiO 2 vapor-deposited film is treated with γ-aminopropylmethoxysilane, the dispersion is adjusted so that the swollen gel particles occupy 80% of the area of the fixed surface on the film, and the particles are settled for each type to be on the film surface. Each type of polymer gel was fixed in a predetermined region. In order to remove excess particles, the film was rinsed with distilled water to obtain a polymer gel particle-fixed film in which three types of polymer gel particles were fixed in parallel for each predetermined region. The film in this state was black. This was dried and protected with a highly water-permeable substrate (polyvinylpyrrolidone resin porous film) to obtain a target moisture indicator. In this state, it was light gray.

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。   When this moisture indicator was immersed in room temperature ion-exchanged water, all parts turned black in about 1 minute. When the same indicator was immersed in water having a pH of 3 and a water temperature of 50 ° C., the portion where the polymer gel A-2 was immobilized changed to black, and the other portions had no color change. When the water temperature reached about 25 ° C., the portion where the polymer gel C was immobilized changed to black, but the portion where the polymer gel B was immobilized did not change. When the pH of this water was changed to pH 8, all parts showed black. When this solution was heated to a water temperature of 50 ° C., only the portion where the polymer gel C was immobilized was erased. In addition to moisture, this moisture indicator was able to detect moisture temperature, pH and other conditions.

[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/m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。
[Example 8]
A fibrous base material composed of fibers having a diameter of about 20μm by using a dispersion solution used in Example 7, the thickness of 0.2 mm, a predetermined region on the acrylic fiber non-woven fabric of basis weight 50 g / m 2, Each polymer gel was uniformly applied by suction filtration for each type, and then dried to obtain a fibrous base material in which the polymeric gel particles were dispersed and fixed in parallel inside the fibrous base material. Three kinds of polymer gels were dispersed and fixed in a predetermined region, and a fibrous base material was bonded in parallel to a base sheet (polyethylene terephthalate) to obtain a target moisture indicator. This indicator was light gray in the dry state and black in the wet state. The same evaluation as in Example 7 was performed and similar results were obtained.

[実施例9]
SiO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。
[Example 9]
After the SiO 2 vapor-deposited film is treated with γ-aminopropylmethoxysilane, polymer gel particles A-1 (polyacrylamide gel) in which the dispersion is adjusted so that swollen gel particles occupy 80% of the area of the fixed surface on this film Particles having a swollen particle diameter of 20 μm to 100 μm and a volume average particle diameter of 60 μm and a particle size distribution GSDIndex = 1.75 were settled and fixed on the film surface. In order to remove excess particles, the film was rinsed with distilled water to obtain a polymer gel particle fixed film. The film in this state was black. This was dried to obtain a target moisture indicator. In this state, it was light gray.

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。   When this moisture indicator was immersed in ion-exchanged water, the whole gradually turned black, but it was difficult to distinguish the passage of time as compared with Examples 1-6.

[実施例10]
SiO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。
[Example 10]
After the SiO 2 vapor-deposited film is treated with γ-aminopropylmethoxysilane, the volume average particle diameter at the time of swelling is 30 μm μm, and the particle size distribution GSDIndex = 1. Preparation of a mixed dispersion of polymer gel particles A (polyacrylamide gel particles), polymer gel particles B (sodium polyacrylate gel particles), and polymer gel particles C (poly N-isopropylacrylamide gel particles) classified into 35 Then, the polymer gel particles were settled and fixed on the film surface. In order to remove excess particles, rinsing with distilled water was performed to obtain a polymer gel particle-immobilized film in which three types of polymer gel particles were mixed and fixed. The film in this state was black. This was dried to obtain a target moisture indicator. In this state, it was light gray.

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。   This moisture indicator was evaluated in the same manner as in Example 5. However, although a color change occurred, it was difficult to identify the change compared to Examples 7 and 8.

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。   From the above, it can be seen that this example is a moisture indicator having high reliability and high visibility. It can also be seen that the immersion time, exposure time, water state (pH, temperature, salt concentration, etc.) can be confirmed. Furthermore, it can also be seen that the visibility as a moisture indicator is dramatically improved by arranging polymer gel particles in a predetermined region for each type, such as by particle diameter or by stimulus responsiveness (Examples 1 to 8).

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。It is a schematic block diagram which shows an example of the moisture indicator of this invention, FIG. 1 (A) is a top view, FIG.1 (B) is 1-1 sectional drawing of FIG. 1 (A). 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。It is a schematic block diagram which shows another example of the moisture indicator of this invention, FIG. 2 (A) is a top view, FIG.2 (B) is 1-1 sectional drawing of FIG. 2 (A). 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。It is a schematic sectional drawing which shows another example of the moisture indicator of this invention. 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。It is a schematic sectional drawing which shows another example of the moisture indicator of this invention. 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。It is a schematic sectional drawing which shows another example of the moisture indicator of this invention. 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。It is a schematic sectional drawing which shows another example of the moisture indicator of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Substrate 11-13 Polymer gel 11A-13A Area | region 14 containing a polymer gel Water-permeable base material 20 Substrate 21-23 Polymer gel 21A-23A Area | region 24 containing a polymer gel Water-permeable base material 30 Fibrous base material 31 -32 Polymer Gel 31A-32A Region 40 Containing Polymer Gel Transparent Substrate 40A Colored Films 41-42 Polymer Gel 41A-42A Region Containing Polymer Gel 44 Water-permeable Substrate 50 Transparent Substrate 51-52 Polymer Gel 51A -52A Region 54 containing polymer gel Water-permeable substrate 60 Transparent substrates 61-62 Polymer gel 61A-62A Region containing polymer gel 64 Water-permeable substrate

Claims (15)

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。   A moisture indicator in which a plurality of stimulus-responsive polymer gels having different physical property values are arranged. 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。   The moisture indicator according to claim 1, wherein the plurality of stimulus-responsive polymer gels have different particle sizes. 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。   The moisture indicator according to claim 1, wherein the plurality of stimulus-responsive polymer gels have different stimulus-responsive species. 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。   The moisture indicator according to claim 1, wherein the plurality of stimulus-responsive polymer gels include at least one selected from a pH-responsive polymer gel and a thermo-responsive polymer gel. 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。   The moisture indicator according to claim 1, wherein the plurality of stimulus-responsive polymer gels are disposed on a support. 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。   The moisture indicator according to claim 5, wherein the support has a chromatic color. 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。   The moisture indicator according to claim 1, wherein the plurality of stimulus-responsive polymer gels are arranged in a predetermined region for each stimulus-responsive polymer gel having the same physical property value. 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。   The moisture indicator according to claim 7, wherein the arrangement is a stacked arrangement. 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。   The moisture indicator according to claim 7, wherein the arrangement is a parallel arrangement. 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。   The moisture indicator according to claim 7, wherein each of the plurality of stimulus-responsive polymer gels contains a color material, and the color of the color material is different for each of the stimulus-responsive polymer gels arranged in the predetermined region. 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。   The moisture indicator according to claim 7, wherein a stimulus-responsive species is different for each stimulus-responsive polymer gel arranged in the predetermined region. 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。   A plurality of stimulus-responsive polymer gels having different physical property values are arranged in a contracted state, the moisture is retained in the plurality of stimulus-responsive polymer gels, the volume is changed, and the plurality of stimulus-responsive polymer gels are mutually connected. A method for displaying the amount of moisture that is displayed by optical change according to the difference in the amount of moisture to be held due to different physical property values. 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。   The water content display method according to claim 12, wherein the plurality of stimulus-responsive polymer gels have different particle sizes. 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。   The moisture content display method according to claim 12, wherein the plurality of stimulus-responsive polymer gels have different stimulus-responsive species. 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。   The moisture content display method according to claim 12, wherein the plurality of stimulus-responsive polymer gels include at least one selected from a pH-responsive polymer gel and a thermo-responsive polymer gel.
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